特許 7056472 蓄電モジュール

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-04-11

(45)【発行日】2022-04-19

(54)【発明の名称】蓄電モジュール

(51)【国際特許分類】

   H01M 10/04 20060101AFI20220412BHJP

   H01G 11/70 20130101ALI20220412BHJP

   H01G 11/76 20130101ALI20220412BHJP

   H01G 11/78 20130101ALI20220412BHJP

   H01G 11/80 20130101ALI20220412BHJP

   H01M 50/186 20210101ALI20220412BHJP

   H01M 50/193 20210101ALI20220412BHJP

   H01M 50/103 20210101ALI20220412BHJP

   H01M 50/121 20210101ALI20220412BHJP

   H01M 50/184 20210101ALI20220412BHJP

   H01M 4/70 20060101ALI20220412BHJP

   H01M 4/64 20060101ALI20220412BHJP

【ＦＩ】

H01M10/04 Z

H01G11/70

H01G11/76

H01G11/78

H01G11/80

H01M50/186

H01M50/193

H01M50/103

H01M50/121

H01M50/184 A

H01M4/70 A

H01M4/64 A

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2018160237

(22)【出願日】2018-08-29

(65)【公開番号】P2020035599

(43)【公開日】2020-03-05

【審査請求日】2021-02-11

(73)【特許権者】

【識別番号】000003218

【氏名又は名称】株式会社豊田自動織機

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100124062

【弁理士】

【氏名又は名称】三上 敬史

(74)【代理人】

【識別番号】100148013

【弁理士】

【氏名又は名称】中山 浩光

(72)【発明者】

【氏名】中村 知広

(72)【発明者】

【氏名】弘瀬 貴之

【審査官】近藤 政克

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－１３３２０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１１０１０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－００９６３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０２０／０３９９８７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１８－０２８９７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－０６０４５６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｍ １０／０４

Ｈ０１Ｇ １１／７０

Ｈ０１Ｇ １１／７６

Ｈ０１Ｇ １１／７８

Ｈ０１Ｇ １１／８０

Ｈ０１Ｍ ５０／１８６

Ｈ０１Ｍ ５０／１９３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数のバイポーラ電極が積層された電極積層体と、
前記電極積層体の側面を囲むように設けられ、前記バイポーラ電極間を封止する封止体と、を備え、
前記封止体は、前記電極積層体に含まれる電極板の一方面側の縁部にそれぞれ結合された複数の樹脂部を有し、
前記電極板は、少なくとも前記樹脂部との結合領域において粗化面を有し、
前記電極積層体における積層方向の最外層に位置する電極板の前記粗化面の突起高さは、最外層よりも内層側の電極板の前記粗化面の突起高さに比べて大きくなっている蓄電モジュール。

【請求項2】

前記最外層の電極板の突起高さは、前記内層側の電極板の突起高さの２倍以上となっている請求項１記載の蓄電モジュール。

【請求項3】

前記電極積層体における前記積層方向の一端には、負極終端電極が設けられ、
前記電極積層体における前記積層方向の他端には、正極終端電極が設けられ、
前記負極終端電極の電極板と、前記正極終端電極の電極板とが前記最外層の電極板となっている請求項１又は２記載の蓄電モジュール。

【請求項4】

前記負極終端電極の電極板の両面が前記粗化面となっており、
当該電極板の他方面は、隣り合うバイポーラ電極の電極板に結合された樹脂部と結合している請求項３記載の蓄電モジュール。

【請求項5】

前記電極積層体における前記積層方向の一端には、負極終端電極と、前記負極終端電極よりも外側に位置する金属板とが設けられ、
前記電極積層体における前記積層方向の他端には、正極終端電極が設けられ、
前記金属板と、前記正極終端電極の電極板とが前記最外層の金属板となっている請求項１又は２記載の蓄電モジュール。

【請求項6】

前記金属板の両面が前記粗化面となっており、
前記金属板の他方面は、前記負極終端電極の電極板に結合された樹脂部と結合している請求項５記載の蓄電モジュール。

【請求項7】

前記負極終端電極の電極板の両面が前記粗化面となっており、
前記電極板の他方面は、隣り合うバイポーラ電極の電極板に結合された樹脂部と結合している請求項５又は６記載の蓄電モジュール。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、蓄電モジュールに関する。

【背景技術】

【0002】

従来の蓄電モジュールとして、電極板の一方面に正極が形成され、他方面に負極が形成されたバイポーラ電極を備えるバイポーラ電池が知られている（特許文献１参照）。バイポーラ電池は、セパレータを介して複数のバイポーラ電極を積層してなる積層体を備えている。積層体の側面には、積層方向に隣り合うバイポーラ電極間を封止する封止体が設けられており、バイポーラ電極間に形成された内部空間に電解液が収容されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１１－２０４３８６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

バイポーラ電極間を封止する封止体は、例えばバイポーラ電極の電極板の縁部に設けられた枠状の樹脂部を有している。当該樹脂部は、バイポーラ電極の積層体において各バイポーラ電極の電極板間に位置し、蓄電モジュールの耐圧強度を担保する役割を有している。耐圧強度が不足すると、例えば内圧上昇時の電極積層体の変形などが生じ得る。したがって、蓄電モジュールには、十分な耐圧強度の確保が要求されている。

【0005】

本開示は、上記課題の解決のためになされたものであり、耐圧強度を十分に確保できる蓄電モジュールを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の一側面に係る蓄電モジュールは、複数のバイポーラ電極が積層された電極積層体と、電極積層体の側面を囲むように設けられ、バイポーラ電極間を封止する封止体と、を備え、封止体は、電極積層体に含まれる電極板の一方面側の縁部にそれぞれ結合された複数の樹脂部を有し、電極板は、少なくとも樹脂部との結合領域において粗化面を有し、電極積層体における積層方向の最外層に位置する電極板の粗化面の突起高さは、最外層よりも内層側の電極板の粗化面の突起高さに比べて大きくなっている。

【0007】

この蓄電モジュールでは、電極板に設けられた粗化面により、電極板と樹脂部との結合強度を高めることができる。また、この蓄電モジュールでは、最外層の電極板の粗化面の突起高さが内層側の電極板の粗化面の突起高さに比べて大きくなっている。これにより、圧力が付加され易い最外層の電極板と樹脂部との結合強度が十分に確保されるので、耐圧強度を十分に確保できる。

【0008】

また、最外層の電極板の突起高さは、内層側の電極板の突起高さの２倍以上となっていてもよい。これにより、最外層の電極板と樹脂部との結合強度が一層十分に確保され、耐圧強度の一層の向上が図られる。

【0009】

また、電極積層体における積層方向の一端には、負極終端電極が設けられ、電極積層体における積層方向の他端には、正極終端電極が設けられ、負極終端電極の電極板と、正極終端電極の電極板とが最外層の電極板となっていてもよい。この場合、電極積層体の最外層に位置する負極終端電極及び正極終端電極の電極板と樹脂部との結合強度が十分に確保され、耐圧強度を十分に確保できる。

【0010】

また、負極終端電極の電極板の両面が粗化面となっており、当該電極板の他方面は、隣り合うバイポーラ電極の電極板に結合された樹脂部と結合していてもよい。この場合、負極終端電極の電極板がバイポーラ電極の電極板に結合された樹脂部とも結合することで、耐圧強度の一層の向上が図られる。

【0011】

また、電極積層体における前記積層方向の一端には、負極終端電極と、負極終端電極よりも外側に位置する金属板とが設けられ、電極積層体における積層方向の他端には、正極終端電極が設けられ、金属板と、正極終端電極の電極板とが最外層の金属板となっていてもよい。この場合、金属板によって負極終端電極の電極板に結合された樹脂部の変形を抑制できる。このため、アルカリクリープ現象などによる電解液の漏液の発生を抑制することが可能となる。また、電極積層体の最外層に位置する金属板及び正極終端電極の電極板と樹脂部との結合強度が十分に確保され、耐圧強度を十分に確保できる。

【0012】

また、金属板の両面が粗化面となっており、金属板の他方面は、負極終端電極の電極板に結合された樹脂部と結合していてもよい。この場合、金属板が負極終端電極の電極板に結合された樹脂部とも結合することで、耐圧強度の一層の向上が図られる。

【0013】

また、負極終端電極の電極板の両面が粗化面となっており、電極板の他方面は、隣り合うバイポーラ電極の電極板に結合された樹脂部と結合していてもよい。この場合、負極終端電極の電極板がバイポーラ電極の電極板に結合された樹脂部とも結合することで、耐圧強度の一層の向上が図られる。

【発明の効果】

【0014】

本開示によれば、耐圧強度を十分に確保できる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本実施形態に係る蓄電モジュールを備えて構成される蓄電装置を示す概略断面図である。

【図2】図１に示した蓄電モジュールの内部構成を示す概略断面図である。

【図3】粗化面の様子を示す模式図である。

【図4】変形例に係る蓄電モジュールの内部構成を示す概略断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、図面を参照しながら、本開示の一側面に係る蓄電モジュールの好適な実施形態について詳細に説明する。

【0017】

図１は、本実施形態に係る蓄電モジュールを備えて構成される蓄電装置を示す概略断面図である。図１に示される蓄電装置１は、例えばフォークリフト、ハイブリッド自動車、電気自動車等の各種車両のバッテリとして用いられる。蓄電装置１は、積層された複数の蓄電モジュール４を含むモジュール積層体２と、モジュール積層体２に対してモジュール積層体２の積層方向に拘束荷重を付加する拘束部材３とを備えている。

【0018】

モジュール積層体２は、複数（ここでは３つ）の蓄電モジュール４と、複数（ここでは４つ）の導電板５とを含む。蓄電モジュール４は、バイポーラ電池であり、積層方向から見て矩形状をなしている。蓄電モジュール４は、例えばニッケル水素二次電池、リチウムイオン二次電池等の二次電池、又は電気二重層キャパシタである。以下の説明では、ニッケル水素二次電池を例示する。

【0019】

積層方向に互いに隣り合う蓄電モジュール４同士は、導電板５を介して電気的に接続されている。導電板５は、積層方向に互いに隣り合う蓄電モジュール４間と、積層端に位置する蓄電モジュール４の外側とにそれぞれ配置されている。積層端に位置する蓄電モジュール４の外側に配置された一方の導電板５には、正極端子６が接続されている。積層端に位置する蓄電モジュール４の外側に配置された他方の導電板５には、負極端子７が接続されている。正極端子６及び負極端子７は、例えば導電板５の縁部から積層方向に交差する方向に引き出されている。正極端子６及び負極端子７により、蓄電装置１の充放電が実施される。

【0020】

導電板５の内部には、空気等の冷媒を流通させる複数の流路５ａが設けられている。流路５ａは、例えば積層方向と、正極端子６及び負極端子７の引き出し方向と、にそれぞれ交差（直交）する方向に沿って延在している。導電板５は、蓄電モジュール４同士を電気的に接続する接続部材としての機能のほか、これらの流路５ａに冷媒を流通させることにより、蓄電モジュール４で発生した熱を放熱する放熱板としての機能を併せ持っている。なお、図１の例では、積層方向から見た導電板５の面積は、蓄電モジュール４の面積よりも小さくなっているが、放熱性の向上の観点から、導電板５の面積は、蓄電モジュール４の面積と同じであってもよく、蓄電モジュール４の面積よりも大きくなっていてもよい。

【0021】

拘束部材３は、モジュール積層体２を積層方向に挟む一対のエンドプレート８と、エンドプレート８同士を締結する締結ボルト９及びナット１０とによって構成されている。エンドプレート８は、積層方向から見た蓄電モジュール４及び導電板５の面積よりも一回り大きい面積を有する矩形の金属板である。エンドプレート８におけるモジュール積層体２側の面には、電気絶縁性を有するフィルムＦが設けられている。フィルムＦにより、エンドプレート８と導電板５との間が絶縁されている。

【0022】

エンドプレート８の縁部には、モジュール積層体２よりも外側となる位置に挿通孔８ａが設けられている。締結ボルト９は、一方のエンドプレート８の挿通孔８ａから他方のエンドプレート８の挿通孔８ａに向かって通され、他方のエンドプレート８の挿通孔８ａから突出した締結ボルト９の先端部分には、ナット１０が螺合されている。これにより、蓄電モジュール４及び導電板５がエンドプレート８によって挟持されてモジュール積層体２としてユニット化されると共に、モジュール積層体２に対して積層方向に拘束荷重が付加される。

【0023】

次に、蓄電モジュール４の構成について詳細に説明する。図２は、図１に示された蓄電モジュールの内部構成を示す概略断面図である。図３は、図２の要部拡大断面図である。図２及び３に示されるように、蓄電モジュール４は、電極積層体１１と、電極積層体１１を封止する樹脂製の封止体１２とを備えている。電極積層体１１は、セパレータ１３を介して蓄電モジュール４の積層方向Ｄに沿って積層された複数の電極によって構成されている。これらの電極は、複数のバイポーラ電極１４の積層体と、負極終端電極１８と、正極終端電極１９とを含む。

【0024】

バイポーラ電極１４は、一方面１５ａ及び一方面１５ａの反対側の他方面１５ｂを含む電極板１５と、一方面１５ａに設けられた正極１６と、他方面１５ｂに設けられた負極１７とを有している。正極１６は、正極活物質が電極板１５に塗工されることにより形成される正極活物質層である。負極１７は、負極活物質が電極板１５に塗工されることにより形成される負極活物質層である。電極積層体１１において、一のバイポーラ電極１４の正極１６は、セパレータ１３を挟んで積層方向Ｄの一方に隣り合う別のバイポーラ電極１４の負極１７と対向している。電極積層体１１において、一のバイポーラ電極１４の負極１７は、セパレータ１３を挟んで積層方向Ｄの他方に隣り合う別のバイポーラ電極１４の正極１６と対向している。

【0025】

負極終端電極１８は、電極板１５と、電極板１５の他方面１５ｂに設けられた負極１７とを有している。負極終端電極１８は、他方面１５ｂが電極積層体１１における積層方向Ｄの中央側を向くように、積層方向Ｄの一端に配置されている。負極終端電極１８の電極板１５の一方面１５ａは、電極積層体１１の積層方向における一方の外側面を構成し、蓄電モジュール４に隣接する一方の導電板５（図１参照）と電気的に接続されている。負極終端電極１８の電極板１５の他方面１５ｂに設けられた負極１７は、セパレータ１３を介して、積層方向Ｄの一端のバイポーラ電極１４の正極１６と対向している。

【0026】

正極終端電極１９は、電極板１５と、電極板１５の一方面１５ａに設けられた正極１６とを有している。正極終端電極１９は、一方面１５ａが電極積層体１１における積層方向Ｄの中央側を向くように、積層方向Ｄの他端に配置されている。正極終端電極１９の一方面１５ａに設けられた正極１６は、セパレータ１３を介して、積層方向Ｄの他端のバイポーラ電極１４の負極１７と対向している。正極終端電極１９の電極板１５の他方面１５ｂは、電極積層体１１の積層方向における他方の外側面を構成し、蓄電モジュール４に隣接する他方の導電板５（図１参照）と電気的に接続されている。

【0027】

電極板１５は、例えば、ニッケル又はニッケルメッキ鋼板といった金属からなる。一例として、電極板１５は、ニッケルからなる矩形の金属箔である。電極板１５の縁部１５ｃは、矩形枠状をなし、正極活物質及び負極活物質が塗工されない未塗工領域となっている。正極１６を構成する正極活物質としては、例えば水酸化ニッケルが挙げられる。負極１７を構成する負極活物質としては、例えば水素吸蔵合金が挙げられる。本実施形態では、電極板１５の他方面１５ｂにおける負極１７の形成領域は、電極板１５の一方面１５ａにおける正極１６の形成領域に対して一回り大きくなっている。

【0028】

セパレータ１３は、例えばシート状に形成されている。セパレータ１３としては、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）等のポリオレフィン系樹脂からなる多孔質フィルム、ポリプロピレン、メチルセルロース等からなる織布又は不織布等が例示される。セパレータ１３は、フッ化ビニリデン樹脂化合物で補強されたものであってもよい。なお、セパレータ１３は、シート状に限られず、袋状のものを用いてもよい。

【0029】

封止体１２は、例えば絶縁性の樹脂によって、全体として矩形の枠状に形成されている。封止体１２は、電極板１５の縁部１５ｃを包囲するように電極積層体１１の側面１１ａに設けられている。封止体１２は、側面１１ａにおいて縁部１５ｃを保持している。封止体１２は、電極板１５の縁部１５ｃに結合された複数の第１封止部（樹脂部）２１と、側面１１ａに沿って第１封止部２１を外側から包囲し、第１封止部２１のそれぞれに結合された第２封止部２２とを有している。第１封止部２１及び第２封止部２２は、例えば、耐アルカリ性を有する絶縁性の樹脂である。第１封止部２１及び第２封止部２２の構成材料としては、例えばポリプロピレン（ＰＰ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、変性ポリフェニレンエーテル（変性ＰＰＥ）などが挙げられる。

【0030】

第１封止部２１は、電極板１５の一方面１５ａにおいて縁部１５ｃの全周にわたって連続的に設けられ、積層方向Ｄから見て矩形の枠状をなしている。第１封止部２１は、例えば超音波又は熱によって、バイポーラ電極１４、負極終端電極１８、及び正極終端電極１９の電極板１５の一方面１５ａにそれぞれ溶着され、気密に接合されている。第１封止部２１は、例えば積層方向Ｄに所定の厚さを有するフィルムである。第１封止部２１の内側は、積層方向Ｄに互いに隣り合う電極板１５の縁部１５ｃ同士の間に位置している。第１封止部２１の外側は、電極板１５の縁よりも外側に張り出しており、その先端部分は、第２封止部２２に埋設されている。積層方向Ｄに沿って互いに隣り合う第１封止部２１同士は、互いに離間していてもよく、接していてもよい。なお、これらの複数の第１封止部２１の外縁部同士は、例えば熱板溶着によって互いに溶着されていてもよい。また正極終端電極１９の電極板１５の縁部１５ｃにおける他方面１５ｂにも矩形枠状の第１封止部２１が結合していてもよい。この場合、当該第１封止部２１も第２封止部２２によって他の第１封止部２１と結合される。当該第１封止部２１の外縁部分は、熱板溶着などによって他の第１封止部２１の外縁部分と結合されていてもよい。

【0031】

第２封止部２２は、電極積層体１１及び第１封止部２１の外側に設けられ、蓄電モジュール４の外壁（筐体）を構成している。第２封止部２２は、例えば樹脂の射出成型によって形成され、積層方向Ｄに沿って電極積層体１１の全長にわたって延在している。第２封止部２２は、積層方向Ｄを軸方向として延在する矩形の枠状を呈している。第２封止部２２は、例えば射出成型時の熱によって第１封止部２１の外表面に溶着されている。

【0032】

第１封止部２１及び第２封止部２２は、隣り合う電極の間に内部空間Ｖを形成すると共に内部空間Ｖを封止する。より具体的には、第２封止部２２は、第１封止部２１と共に、積層方向Ｄに沿って互いに隣り合うバイポーラ電極１４の間、積層方向Ｄに沿って互いに隣り合う負極終端電極１８とバイポーラ電極１４との間、及び積層方向Ｄに沿って互いに隣り合う正極終端電極１９とバイポーラ電極１４との間をそれぞれ封止している。これにより、隣り合うバイポーラ電極１４の間、負極終端電極１８とバイポーラ電極１４との間、及び正極終端電極１９とバイポーラ電極１４との間には、それぞれ気密に仕切られた内部空間Ｖが形成されている。この内部空間Ｖには、例えば水酸化カリウム水溶液等のアルカリ溶液を含む電解液（不図示）が収容されている。電解液は、セパレータ１３、正極１６、及び負極１７内に含浸されている。

【0033】

次に、電極板１５について更に詳細に説明する。

【0034】

図２に示すように、電極板１５の一方面１５ａにおける縁部１５ｃと第１封止部２１とが重なる領域は、電極板１５と第１封止部２１との結合領域Ｋとなっている。結合領域Ｋにおいて、電極板１５の表面は、粗面化された面（以下「粗化面Ｒ」と称す）となっている。粗化面Ｒは、少なくとも結合領域Ｋに対応して設けられている。本実施形態では、バイポーラ電極１４の電極板１５及び正極終端電極１９の電極板１５については、一方面１５ａの全体が粗化面Ｒとなっている。一方、負極終端電極１８の電極板１５については、一方面１５ａ及び他方面１５ｂの全体が粗化面Ｒとなっている。負極終端電極１８の電極板１５の他方面１５ｂは、隣り合う内層側のバイポーラ電極１４の電極板１５の一方面１５ａに結合された第１封止部２１に結合されている。

【0035】

粗化面Ｒは、例えば電解メッキによる複数の突起の形成により実現し得る。粗化面Ｒに複数の突起が形成されることにより、図３に示すように、電極板１５と第１封止部２１との結合界面では、溶融状態の樹脂が粗面化により形成された複数の突起Ｐ，Ｐ間に入り込み、アンカー効果が発揮される。これにより、電極板１５と第１封止部２１との間の結合強度を向上させることができる。粗面化の際に形成される突起Ｐは、例えば電極板１５の表面に形成された凸部を基端として基端側から先端に向かって先太りとなる形状を有している。これにより、隣り合う突起Ｐ，Ｐの間の断面形状がアンダーカット形状となり、アンカー効果を高めることが可能となる。

【0036】

上述したように、電極積層体１１には、複数のバイポーラ電極１４が積層された積層体と、積層方向Ｄの一端側の負極終端電極１８と、積層方向Ｄの他端側の正極終端電極１９とが含まれている。したがって、複数の電極板１５のうち、負極終端電極１８の電極板１５及び正極終端電極１９の電極板１５は、積層方向Ｄの最外層に位置する電極板となっており、バイポーラ電極１４の電極板１５は、最外層よりも内層側の電極板となっている。以下の説明では、便宜上、最外層の電極板１５を電極板１５Ａと称する。

【0037】

蓄電モジュール４では、最外層の電極板１５Ａの粗化面Ｒ（以下、最外層の電極板の粗化面Ｒを「粗化面ＲＡ」と称す）の突起高さは、内層側の電極板１５の粗化面Ｒの突起高さに比べて大きくなっている。粗化面Ｒ及び粗化面ＲＡの突起高さは、例えば表面粗さを示すパラメータの一種である最大高さＲｚにより評価される。最大高さＲｚは、例えばレーザ顕微鏡を用いた非接触の粗さ計測機或いはプローブを用いた機械式の粗さ計測機によって粗化面Ｒの断面プロファイルを取得し、断面プロファイルにおける基準線に対する最大高さＲｐと最大深さＲｖとの和を求めることで算出される（図３参照）。

【0038】

最外層の電極板１５Ａの粗化面ＲＡの突起高さは、内層側の電極板１５の粗化面Ｒの突起高さの２倍以上となっていることが好適である。本実施形態では、内層側の電極板１５の粗化面Ｒの最大高さＲｚが３μｍ～７μｍであるのに対し、最外層の電極板１５Ａの粗化面ＲＡの最大高さＲｚが９μｍ～１３μｍ程度となっている。粗化面ＲＡ及び粗化面Ｒにおける突起高さは、例えば電解メッキにおいて、電流密度やメッキ液濃度を変更することにより調整可能である。

【0039】

以上説明したように、蓄電モジュール４では、電極板１５に設けられた粗化面Ｒにより、電極板１５と第１封止部２１との結合強度を高めることができる。また、この蓄電モジュール４では、最外層の電極板１５Ａの粗化面ＲＡの突起高さが内層側の電極板１５の粗化面Ｒの突起高さに比べて大きくなっている。これにより、圧力が付加され易い最外層の電極板１５Ａと第１封止部２１との結合強度が十分に確保されるので、耐圧強度を十分に確保できる。耐圧強度の確保により、例えば内圧上昇時の電極積層体１１の変形などを抑制することが可能となる。

【0040】

また、本実施形態では、最外層の電極板１５Ａの突起高さは、内層側の電極板１５の突起高さの２倍以上となっている。これにより、最外層の電極板１５Ａと第１封止部２１との結合強度が一層十分に確保され、耐圧強度の一層の向上が図られる。

【0041】

また、本実施形態では、電極積層体１１における積層方向Ｄの一端に負極終端電極１８が設けられ、電極積層体１１における積層方向Ｄの他端に正極終端電極１９が設けられている。そして、負極終端電極１８の電極板１５と、正極終端電極１９の電極板１５とが最外層の電極板１５Ａとなっている。これにより、電極積層体１１の最外層に位置する負極終端電極１８及び正極終端電極１９の電極板１５Ａと第１封止部２１との結合強度が十分に確保され、耐圧強度を十分に確保できる。

【0042】

また、本実施形態では、負極終端電極１８の電極板１５Ａの両面が粗化面Ｒとなっており、当該電極板１５Ａの他方面１５ｂは、内層側で隣り合うバイポーラ電極１４の電極板１５に結合された第１封止部２１と結合している。このように、負極終端電極１８の電極板１５Ａがバイポーラ電極１４の電極板１５に結合された第１封止部２１とも結合することで、耐圧強度の一層の向上が図られる。また、負極終端電極１８の電極板１５Ａの両面に結合された第１封止部２１の変形が抑制されるため、アルカリクリープ現象などによって電解液が電極板１５Ａと第１封止部２１との結合領域Ｋに浸入することを抑制でき、電解液の漏液の発生を抑制することが可能となる。

【0043】

なお、耐圧強度の確保の観点からは、負極終端電極１８の電極板１５Ａにおいては、少なくとも一方面１５ａ側の粗化面Ｒの突起高さが内層側の電極板１５の粗化面Ｒの突起高さに比べて大きくなっていればよく、他方面１５ｂ側の粗化面Ｒの突起高さは、内層側の電極板１５の粗化面Ｒの突起高さと同程度であってもよい。

【0044】

図４は、変形例に係る蓄電モジュールの内部構成を示す概略断面図である。同図に示すように、変形例に係る蓄電モジュール３４は、電極積層体１１の積層方向Ｄの一端において、負極終端電極１８の外側に金属板３５が設けられている点で図２に示した蓄電モジュール４と相違している。すなわち、蓄電モジュール３４では、金属板３５が電極積層体１１の一端の最外層として配置され、金属板３５に隣り合う内層側の層として負極終端電極１８が配置されている。

【0045】

金属板３５は、例えばバイポーラ電極１４の電極板１５と同じ金属材料によって電極板１５と略同形に構成されている。本実施形態では、金属板３５は、ニッケルからなる矩形の金属箔であり、正極１６及び負極１７のいずれもが塗工されない未塗工電極板である。金属板３５の一方面３５ａ側の縁部３５ｃには、電極板１５と同様に、第１封止部２１が結合されている。金属板３５は、負極終端電極１８の電極板１５に結合された第１封止部２１とも結合されている。すなわち、金属板３５では、一方面３５ａ及び他方面３５ｂの双方が第１封止部２１にそれぞれ結合された状態となっている。

【0046】

金属板３５の一方面３５ａ及び他方面３５ｂは、いずれも粗化面Ｒとなっている。この変形例では、金属板３５の粗化面Ｒと、正極終端電極１９の電極板１５の粗化面Ｒとが最外層の粗化面ＲＡとなっており、粗化面ＲＡの突起高さは、内層側の電極板１５の粗化面Ｒの突起高さに比べて大きくなっている。金属板３５においては、少なくとも一方面３５ａ側の粗化面Ｒの突起高さが内層側の電極板１５の粗化面Ｒの突起高さに比べて大きくなっていればよく、他方面１５ｂ側の粗化面Ｒの突起高さは、内層側の電極板１５の粗化面Ｒの突起高さと同程度であってもよい。

【0047】

また、金属板３５に次いで外層側に位置する負極終端電極１８の電極板１５の粗化面Ｒの突起高さは、金属板３５及び正極終端電極１９の電極板１５の粗化面ＲＡの突起高さと同程度であってもよく、バイポーラ電極１４の電極板１５の粗化面Ｒの突起高さと同程度であってもよい。なお、ここでは、負極終端電極１８の電極板１５の他方面１５ｂは、必ずしも内層側で隣り合うバイポーラ電極１４の電極板１５に結合された第１封止部２１と結合されていなくてもよい。この場合、負極終端電極１８の電極板１５の一方面１５ａのみが粗化面Ｒとなっていてもよい。

【0048】

このような変形例においても、最外層である金属板３５及び正極終端電極１９の電極板１５Ａの粗化面ＲＡの突起高さが内層側の電極板１５の粗化面Ｒの突起高さに比べて大きくなっている。これにより、圧力が付加され易い最外層の金属板３５及び電極板１５Ａと第１封止部２１との結合強度が十分に確保されるので、耐圧強度を十分に確保できる。

【0049】

また、この変形例においては、金属板３５によって負極終端電極１８の電極板１５に結合された第１封止部２１の剛性を補うことが可能となり、第１封止部２１の変形を抑制できる。このため、アルカリクリープ現象などによって電解液が電極板１５と第１封止部２１との結合領域Ｋに浸入することを抑制でき、電解液の漏液の発生を抑制することが可能となる。さらに、金属板３５と、負極終端電極１８の電極板１５と、第１封止部２１Ｂとによって内部空間Ｖとは別の余剰空間Ｓ（図４参照）が形成される場合、当該余剰空間Ｓが外部からの水分浸入に対するバッファ空間となる。この場合、アルカリクリープ現象の進行を抑制する効果が一層奏される。

【符号の説明】

【0050】

４，３４…蓄電モジュール、１１…電極積層体、１１ａ…側面、１２…封止体、１４…バイポーラ電極、１５，１５Ａ…電極板、１５ａ…一方面、１５ｂ…他方面、１５ｃ…縁部、１８…負極終端電極、１９…正極終端電極、２１…第１封止部（樹脂部）、３５…金属板、３５ａ…一方面、３５ｂ…他方面、３５ｃ…縁部、Ｒ，ＲＡ…粗化面、Ｐ…突起。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】