特許 7057255 蓄電モジュール、及び、蓄電モジュール製造方法

(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、及び、蓄電モジュール製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01M 50/317 20210101AFI20220412BHJP

   H01G 11/12 20130101ALI20220412BHJP

   H01G 11/14 20130101ALI20220412BHJP

   H01G 11/78 20130101ALI20220412BHJP

   H01G 11/80 20130101ALI20220412BHJP

   H01M 10/04 20060101ALI20220412BHJP

   H01M 50/103 20210101ALI20220412BHJP

   H01M 50/35 20210101ALI20220412BHJP

【ＦＩ】

H01M50/317 101

H01G11/12

H01G11/14

H01G11/78

H01G11/80

H01M10/04 Z

H01M50/103

H01M50/35 101

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2018157581

(22)【出願日】2018-08-24

(65)【公開番号】P2020031023

(43)【公開日】2020-02-27

【審査請求日】2021-01-29

(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

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(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】井上 拓

(72)【発明者】

【氏名】濱岡 賢志

(72)【発明者】

【氏名】植田 浩生

(72)【発明者】

【氏名】秋山 泰有

(72)【発明者】

【氏名】森岡 怜史

(72)【発明者】

【氏名】奥村 素宜

(72)【発明者】

【氏名】菊池 卓郎

【審査官】小森 重樹

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－０６０６７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１５３４９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５５－１２００７５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０１８－１８５９０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－２００８２９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｍ ５０／３１７

Ｈ０１Ｇ １１／１２

Ｈ０１Ｇ １１／１４

Ｈ０１Ｇ １１／７８

Ｈ０１Ｇ １１／８０

Ｈ０１Ｍ １０／０４

Ｈ０１Ｍ ５０／１０３

Ｈ０１Ｍ ５０／３５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

互いに積層された複数のバイポーラ電極を含む電極積層体と、
前記電極積層体に設けられた複数の内部空間に配置された電解液と、
前記電極積層体を取り囲むように配置され、前記複数の内部空間のそれぞれに連通された複数の第１連通孔を有する枠体と、
前記枠体に設けられ、前記複数の第１連通孔とそれぞれ連通された複数の第２連通孔を有する圧力調整弁と、
を備え、
前記枠体における前記圧力調整弁の側の第１面には、前記第１連通孔が開口しており、
前記圧力調整弁における前記枠体の側の第２面には、前記第２連通孔が開口しており、
前記第２面における前記第２連通孔の開口は、前記第１面における前記第１連通孔の開口よりも鉛直上方に配置されており、
前記第１面に交差する第１方向からみて、前記第２面における前記第２連通孔の開口は、前記第１面における前記第１連通孔の開口と重複していない、
蓄電モジュール。

【請求項2】

前記枠体は、それぞれの前記バイポーラ電極の周縁部に設けられた複数の第１部分と、前記電極積層体及び前記第１部分を取り囲むように設けられた枠状の第２部分と、を含み、
前記第１部分は、前記第１面を含み、
前記第２部分は、前記複数の第１連通孔に連通された複数の第３連通孔を有し、
前記第２部分における前記圧力調整弁の側の第３面には、前記第３連通孔が開口し、
前記第２連通孔は、前記第３連通孔を介して前記第１連通孔に連通されている、
請求項１に記載の蓄電モジュール。

【請求項3】

前記第２面における前記第２連通孔の開口は、前記第３面における前記第３連通孔の開口よりも鉛直上方に配置されており、
前記第１方向からみて、前記第２面における前記第２連通孔の開口は、前記第３面における前記第３連通孔の開口と重複していない、
請求項２に記載の蓄電モジュール。

【請求項4】

前記第２面及び前記第３面のうちの一方の面には、前記枠体と前記圧力調整弁とを互いに接合するための第１接合用突起が形成されており、
前記第１接合用突起の接合用の第１端面は、前記一方の面に対して傾斜している、
請求項２又は３に記載の蓄電モジュール。

【請求項5】

前記第２面及び前記第３面のうちの他方の面には、前記枠体と前記圧力調整弁とを互いに接合するための第２接合用突起が設けられおり、
前記第２接合用突起の接合用の第２端面は、前記他方の面に対して傾斜しており、
前記第１端面の傾斜角と前記第２端面の傾斜角とは、前記第１端面と前記第２端面とを互いに接合したときに、前記第２面と前記第３面との角度が、前記第１端面の傾斜角及び前記第２端面の傾斜角のそれぞれよりも大きくなるように設定されている、
請求項４に記載の蓄電モジュール。

【請求項6】

互いに積層された複数のバイポーラ電極を含む電極積層体と、前記電極積層体に設けられた複数の内部空間に配置された電解液と、前記電極積層体を取り囲むように配置され、前記複数の内部空間のそれぞれに連通された複数の第１連通孔を有する枠体と、を有するモジュール本体を用意する第１工程と、
複数の第２連通孔を有する圧力調整弁を用意する第２工程と、
前記第１工程及び前記第２工程の後に、前記第１連通孔のそれぞれと前記第２連通孔のそれぞれとが互いに連通するように、前記枠体に前記圧力調整弁を接合する第３工程と、
を備え、
前記枠体及び前記圧力調整弁のうちの少なくとも一方には、前記枠体と前記圧力調整弁とを互いに接続するための接合用突起が形成されており、
前記第３工程においては、前記接合用突起の傾斜した端面を用いて、前記圧力調整弁における前記第２連通孔の開口が前記枠体における前記第１連通孔の開口よりも上方に配置され重複しないように、前記枠体と前記圧力調整弁とを互いに接合する、
蓄電モジュール製造方法。

【請求項7】

互いに積層された複数のバイポーラ電極を含む電極積層体と、
前記電極積層体に設けられた複数の内部空間に配置された電解液と、
前記電極積層体を取り囲むように配置され、前記複数の内部空間のそれぞれに連通された複数の第１連通孔を有する枠体と、
前記枠体に設けられ、前記複数の第１連通孔とそれぞれ連通された複数の第２連通孔を有する圧力調整弁と、
を備え、
前記枠体における前記圧力調整弁の側の第１面には、前記第１連通孔が開口しており、
前記圧力調整弁における前記枠体の側の第２面には、前記第２連通孔が開口しており、
前記第２面における前記第２連通孔の開口は、前記第１面における前記電解液の液面の位置よりも鉛直上方に配置されており、
前記第１面に交差する第１方向からみて、前記第２面における前記第２連通孔の開口は、前記第１面における前記電解液の液面の位置に重複していない、
蓄電モジュール。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、蓄電モジュール、及び、蓄電モジュール製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来の電池モジュールとしては、例えば特許文献１に記載されているような薄型電池が知られている。特許文献１に記載の薄型電池は、正極、負極及び集電体を有するバイポーラ電極と、セパレータ及び電解液を含む電解質層と、集電体の一方の主面に正極を取り囲むように配置された第１シール部と、集電体の他方の主面に負極を取り囲むように配置された第２シール部と、第２シール部を貫通するチューブとを備えている。チューブの一端は、セパレータ、集電体及び第２シール部で画成された内部空間に臨み、チューブの他端は、第２シール部の外部空間に臨んでいる。電池内部に発生したガスは、チューブを介して電池外部へ排出される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１０－２８７４５１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記従来技術においては、チューブは、内部空間の圧力が上昇すると、内部空間のガスを排出する弁として機能する。一方で、内部空間のガスが排出される際には、電解液が外部に排出されるおそれがある。電解液が外部に排出されると内部空間の電解液が減少して電池特性が劣化する場合があるため、電解液の排出量を低減することが望ましい。

【0005】

そこで、本発明は、電解液の排出量を低減可能な蓄電モジュール、及び、蓄電モジュール製造方法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】

本発明に係る蓄電モジュールは、互いに積層された複数のバイポーラ電極を含む電極積層体と、電極積層体に設けられた複数の内部空間に配置された電解液と、電極積層体を取り囲むように配置され、複数の内部空間のそれぞれに連通された複数の第１連通孔を有する枠体と、枠体に設けられ、複数の第１連通孔とそれぞれ連通された複数の第２連通孔を有する圧力調整弁と、を備え、枠体における圧力調整弁の側の第１面には、第１連通孔が開口しており、圧力調整弁における枠体の側の第２面には、第２連通孔が開口しており、第１面に交差する第１方向からみて、第２面における第２連通孔の開口は、第１面における第１連通孔の開口と重複していない。

【0007】

この蓄電モジュールにおいては、電極積層体を取り囲むように設けられた枠体が、電解液が配置された内部空間に連通する第１連通孔を有している。また、枠体に設けられた圧力調整弁が、第１連通孔に連通された第２連通孔を有している。したがって、内部空間の圧力が上昇した際には、第１連通孔及び第２連通孔を介して内部空間のガスが排出され、内部空間の圧力が調整される。特に、この蓄電モジュールにあっては、枠体の第１面に交差する方向からみて、圧力調整弁の第２面における第２連通孔の開口が、第１面における第１連通孔の開口に重複していない。換言すれば、第２連通孔の開口は、第１連通孔の開口に対してシフトしている。したがって、この蓄電モジュールを使用（設置）する際には、より外部側に位置する圧力調整弁の第２連通孔の開口を、第１連通孔の開口よりも鉛直上方に配置できる。よって、この蓄電モジュールによれば、電解液の排出量を低減可能である。

【0008】

本発明に係る蓄電モジュールにおいては、枠体は、それぞれのバイポーラ電極の周縁部に設けられた複数の第１部分と、電極積層体及び第１部分を取り囲むように設けられた枠状の第２部分と、を含み、第１部分は、第１面を含み、第２部分は、複数の第１連通孔に連通された複数の第３連通孔を有し、第２部分における圧力調整弁の側の第３面には、第３連通孔が開口し、第２連通孔は、第３連通孔を介して第１連通孔に連通されていてもよい。このように、第１部分と第２部分とを含むように枠体を構成してもよい。

【0009】

本発明に係る蓄電モジュールにおいては、第１方向からみて、第２面における第２連通孔の開口は、第３面における第３連通孔の開口と重複していなくてもよい。この場合、圧力調整弁の第２連通孔の開口が、第１部分の第１連通孔の開口に加えて、より外部側に位置する第２部分の第３連通孔の開口とも重複しない。よって、電解液の排出量を確実に低減可能である。

【0010】

本発明に係る蓄電モジュールにおいては、第２面及び第３面のうちの一方の面には、枠体と圧力調整弁とを互いに接合するための第１接合用突起が形成されており、第１接合用突起の接合用の第１端面は、一方の面に対して傾斜していてもよい。この場合、接合用突起の傾斜した端面を用いて、枠体と圧力調整弁とが接合されることとなる。これにより、枠体と圧力調整弁とが互いに傾斜した状態となる。この結果、圧力調整弁の第２連通孔の開口が枠体の第１連通孔の開口に重複しない構成を、容易且つ確実に実現できる。

【0011】

本発明に係る蓄電モジュールにおいては、第２面及び第３面のうちの他方の面には、枠体と圧力調整弁とを互いに接合するための第２接合用突起が設けられおり、第２接合用突起の接合用の第２端面は、他方の面に対して傾斜しており、第１端面の傾斜角と第２端面の傾斜角とは、第１端面と第２端面とを互いに接合したときに、第２面と第３面との角度が、第１端面の傾斜角及び第２端面の傾斜角のそれぞれよりも大きくなるように設定されていてもよい。この場合、枠体及び圧力調整弁の両方に設けられた接合用突起の傾斜した端面を用いて、枠体と圧力調整弁とが接合されることとなる。このため、枠体と圧力調整弁との角度（第３面と第２面との角度）を、それぞれの接合用突起の端面の傾斜角に分配させることができる。したがって、枠体と圧力調整弁とに一定の角度を生じさせるに際して、それぞれの接合用突起の端面の傾斜角を相対的に小さくできる。この結果、接合用突起の突出量の増大を抑え、例えば射出成形等によって高精度に接合用突起を形成できる。

【0012】

本発明に係る蓄電モジュール製造方法は、互いに積層された複数のバイポーラ電極を含む電極積層体と、電極積層体に設けられた複数の内部空間に配置された電解液と、電極積層体を取り囲むように配置され、複数の内部空間のそれぞれに連通された複数の第１連通孔を有する枠体と、を有するモジュール本体を用意する第１工程と、複数の第２連通孔を有する圧力調整弁を用意する第２工程と、第１工程及び第２工程の後に、第１連通孔のそれぞれと第２連通孔のそれぞれとが互いに連通するように、枠体に圧力調整弁を接合する第３工程と、を備え、枠体及び圧力調整弁のうちの少なくとも一方には、枠体と圧力調整弁とを互いに接続するための接合用突起が形成されており、第３工程においては、接合用突起の傾斜した端面を用いて、圧力調整弁における第２連通孔の開口が枠体における第１連通孔の開口よりも上方に配置され重複しないように、枠体と圧力調整弁とを互いに接合する。

【0013】

この製造方法によれば、上述したように、電解液の排出量を低減可能な蓄電モジュールを製造できる。特に、この製造方法においては、枠体に圧力調整弁を接合する際に、枠体及び圧力調整弁の少なくとも一方に設けられた接合用突起の傾斜した端面を用いる。したがって、圧力調整弁の第２連通孔の開口が枠体の第１連通孔の開口に重複しない構成を、容易且つ確実に実現できる。

【0014】

本発明に係る蓄電モジュールは、互いに積層された複数のバイポーラ電極を含む電極積層体と、電極積層体に設けられた複数の内部空間に配置された電解液と、電極積層体を取り囲むように配置され、複数の内部空間のそれぞれに連通された複数の第１連通孔を有する枠体と、枠体に設けられ、複数の第１連通孔とそれぞれ連通された複数の第２連通孔を有する圧力調整弁と、を備え、枠体における圧力調整弁の側の第１面には、第１連通孔が開口しており、圧力調整弁における枠体の側の第２面には、第２連通孔が開口しており、第１面に交差する第１方向からみて、第２面における第２連通孔の開口は、第１面における電解液の液面の位置に重複していない。

【0015】

この蓄電モジュールにおいては、電極積層体を取り囲むように設けられた枠体が、電解液が配置された内部空間に連通する第１連通孔を有している。また、枠体に設けられた圧力調整弁が、第１連通孔に連通された第２連通孔を有している。したがって、内部空間の圧力が上昇した際には、第１連通孔及び第２連通孔を介して内部空間のガスが排出され、内部空間の圧力が調整される。特に、この蓄電モジュールにあっては、枠体の第１面に交差する方向からみて、圧力調整弁の第２面における第２連通孔の開口が、第１面に電解液の液面の位置に重複していない。したがって、この蓄電モジュールを使用（設置）する際には、より外部側に位置する圧力調整弁の第２連通孔の開口を、枠体の第１面における電解液の液面よりも鉛直上方に配置できる。よって、この蓄電モジュールによれば、電解液の排出量を低減可能である。

【発明の効果】

【0016】

本発明によれば、電解液の排出量を低減可能な蓄電モジュール、及び、蓄電モジュール製造方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】図１は、一実施形態に係る電池モジュールを備えた蓄電装置を示す概略断面図である。

【図2】図１に示された蓄電モジュールの概略断面図である。

【図3】図１に示された蓄電モジュールの概略斜視図である。

【図4】図１～３に示された蓄電モジュールの一部を示す分解斜視図（一部断面を含む）である。

【図5】図４の断面部分の拡大図である。

【図6】一実施形態に係る蓄電モジュール製造方法の一工程を示す図である。

【図7】一実施形態に係る蓄電モジュール製造方法の一工程を示す図である。

【図8】一実施形態に係る蓄電モジュール製造方法の一工程を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、添付図面を参照しながら一実施形態について詳細に説明する。図面の説明において、同一又は同等の要素には同一符号が用いられ、重複する説明が省略される場合がある。また、各図において、Ｘ軸、Ｙ軸、及び、Ｚ軸によって規定される直交座標系を示す場合がある。

【0019】

図１は、一実施形態に係る電池モジュールを備えた蓄電装置を示す概略断面図である。図１において、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、電気自動車等の車両のバッテリとして使用される。蓄電装置１は、複数（ここでは３つ）の蓄電モジュール２を備えている。蓄電モジュール２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。

【0020】

複数の蓄電モジュール２は、金属製の導電板３を介して積層されている。導電板３は、積層方向（ここではＺ軸方向）の両端に位置する蓄電モジュール２の外側にも配置されている。蓄電モジュール２及び導電板３は、例えば積層方向から見て矩形状（平面視矩形状）を有している。導電板３は、隣り合う蓄電モジュール２と電気的に接続されている。これにより、複数の蓄電モジュール２が積層方向に直列接続されている。

【0021】

積層方向の一端（ここでは下端）に位置する導電板３には、正極端子４が接続されている。積層方向の他端（ここでは上端）に位置する導電板３には、負極端子５が接続されている。正極端子４及び負極端子５は、積層方向に交差（直交）する方向（ここではＸ軸方向）に延在している。このような正極端子４及び負極端子５を設けることにより、蓄電装置１の充放電を実施することができる。

【0022】

導電板３は、蓄電モジュール２において発生した熱を放出するための放熱板としても機能し得る。導電板３には、積層方向と正極端子４及び負極端子５の延在方向とに交差（直交）する方向（ここではＹ軸方向）に延在した複数の空隙３ａが設けられている。これらの空隙３ａを空気等の冷媒が通過することにより、蓄電モジュール２からの熱を効率的に外部に放出することができる。

【0023】

また、蓄電装置１は、蓄電モジュール２及び導電板３を積層方向に拘束する拘束ユニット６を備えている。拘束ユニット６は、蓄電モジュール２及び導電板３を積層方向に挟む一対の拘束プレート７と、これらの拘束プレート７同士を締結する複数組のボルト８及びナット９とを有している。

【0024】

拘束プレート７は、鉄等の金属で形成されている。各拘束プレート７と導電板３との間には、樹脂フィルム等の絶縁フィルム１０がそれぞれ配置されている。拘束プレート７及び絶縁フィルム１０は、例えば平面視矩形状を有している。ボルト８の軸部８ａが各拘束プレート７に設けられた挿通孔７ａを挿通した状態で、軸部８ａの先端部にナット９が螺合することで、蓄電モジュール２、導電板３及び絶縁フィルム１０に積層方向の拘束荷重が付与される。

【0025】

図２は、図１に示された蓄電モジュールの概略断面図である。図３は、図１に示された蓄電モジュールの概略斜視図である。図２及び図３において、蓄電モジュール２は、複数のセル（例えば２４セル）が積層された構造（複数セル構造）を有している。蓄電モジュール２は、モジュール本体１１と、このモジュール本体１１の一側面に取り付けられた複数（ここでは４つ）の圧力調整弁１２とを備えている。

【0026】

モジュール本体１１は、互いに積層された複数のバイポーラ電極（複数の電極）１３を含む電極積層体１５を有する。一例として、バイポーラ電極１３の積層方向は、蓄電モジュール２の積層方向と一致している。バイポーラ電極１３は、セパレータ１４を介して積層されている。すなわち、電極積層体１５は、バイポーラ電極１３と交互に積層された複数のセパレータ１４を含む。また、モジュール本体１１は、電極積層体１５を取り囲むように配置された枠体１６を有している。

【0027】

バイポーラ電極１３及びセパレータ１４は、例えば平面視矩形状を有している。セパレータ１４は、積層方向に隣り合うバイポーラ電極１３の間に配置されている。バイポーラ電極１３は、集電体である電極板１７と、この電極板１７の上面１７ａ（一方面）に形成された正極１８と、電極板１７の下面１７ｂ（他方面）に形成された負極１９とを有している。電極板１７は、金属製であり、例えばニッケル又はニッケルメッキ鋼板からなる。電極板１７は、例えばニッケルからなる矩形の金属箔である。

【0028】

バイポーラ電極１３の正極１８は、セパレータ１４を挟んで積層方向に隣り合う一方のバイポーラ電極１３の負極１９と対向している。バイポーラ電極１３の負極１９は、セパレータ１４を挟んで積層方向に隣り合う他方のバイポーラ電極１３の正極１８と対向している。

【0029】

電極積層体１５の最下層には、正極側終端電極（電極）２０が配置されている。正極側終端電極２０は、電極板１７と、この電極板１７の上面１７ａに形成された正極１８とを有している。電極積層体１５の最上層には、負極側終端電極（電極）２１が配置されている。負極側終端電極２１は、電極板１７と、この電極板１７の下面１７ｂに形成された負極１９とを有している。正極側終端電極２０の正極１８は、セパレータ１４を挟んで最下層のバイポーラ電極１３の負極１９と対向している。負極側終端電極２１の負極１９は、セパレータ１４を挟んで最上層のバイポーラ電極１３の正極１８と対向している。正極側終端電極２０及び負極側終端電極２１の電極板１７は、積層方向に隣り合う導電板３（図１参照）に接続されている。

【0030】

正極１８は、電極板１７の一方面に正極活物質を塗工することにより形成されている。正極活物質としては、例えばコバルト（Ｃｏ）酸化物コートが施された水酸化ニッケルが用いられる。負極１９は、電極板１７の他方面に負極活物質を塗工することにより形成されている。負極活物質としては、例えば水素吸蔵合金が用いられる。電極板１７の周縁部１７ｃは、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。

【0031】

セパレータ１４は、正極１８と負極１９との間に配置され、正極１８と負極１９とを隔離する。セパレータ１４は、積層方向から見て電極板１７よりも小さく且つ正極１８及び負極１９よりも大きい。セパレータ１４は、例えばシート状に形成されている。セパレータ１４は、ポリエチレン（ＰＥ）またはポリプロピレン（ＰＰ）等のポリオレフィン系樹脂からなる多孔質フィルム、もしくはＰＥ、ＰＰ、またはメチルセルロース等からなる不織布または織布等で形成されている。また、セパレータ１４は、フッ化ビニリデン樹脂化合物等で補強されていてもよい。なお、セパレータ１４の形状としては、特にシート状に限られず、袋状であってもよい。

【0032】

枠体１６は、電極積層体１５の周囲に配置され、各電極板１７の周縁部１７ｃに設けられた複数の一次シール部（複数の第１部分）２２と、電極積層体１５及び一次シール部２２を取り囲むように一次シール部２２の周囲に設けられた二次シール部（第２部分）２３と、を有している。

【0033】

各一次シール部２２は、積層方向に沿って電極板１７毎に配置されている。一次シール部２２は、枠状に形成されている。一次シール部２２は、電極板１７の周縁部１７ｃに例えば熱溶着により接合されている。

【0034】

積層方向に隣り合う電極板１７間には、電極板１７及び一次シール部２２によって形成された内部空間Ｖが設けられている。したがって、電極積層体１５には、複数の内部空間Ｖが設けられている。セパレータ１４内を含む内部空間Ｖには、アルカリ性の電解液が配置（注入）されている。アルカリ性の電解液としては、例えば水酸化カリウム水溶液等を含むアルカリ溶液が用いられている。一次シール部２２は、内部空間Ｖを封止する。蓄電モジュール２の各セルは、２つの電極板１７、正極１８、負極１９、セパレータ１４及び一次シール部２２により構成され、内部空間Ｖを有している。

【0035】

二次シール部２３は、角筒状を有している。二次シール部２３は、内部空間Ｖを更に封止する。二次シール部２３は、一次シール部２２に接合されている。二次シール部２３は、例えば射出成形等により形成されている。一次シール部２２及び二次シール部２３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）または変性ポリフェニレンエーテル（変性ＰＰＥ）等の樹脂で形成されている。

【0036】

ここで、図４は、蓄電モジュールの一部を示す分解斜視図（一部断面を含む）である。図５は、図４の断面部分の拡大図である。図３～５に示されるように、枠体１６を構成する一の壁部１６ａには、圧力調整弁１２が取り付けられる複数（ここでは４つ）の取付領域２４が設けられている。一次シール部２２の取付領域２４のそれぞれには、複数（ここでは６つ）の連通孔２５（複数の第１連通孔）がそれぞれ設けられている。連通孔２５は、取付領域２４において２列及び３段（Ｙ軸方向に２列、Ｚ軸方向に３段）に配列されている。したがって、連通孔２５は、壁部１６ａにおいて８列及び３段に配列されている。連通孔２５は、それぞれ、異なるセルの内部空間Ｖのそれぞれと連通されている。

【0037】

すなわち、枠体１６は、複数の内部空間Ｖのそれぞれに連通された複数の連通孔２５を有する。連通孔２５は、内部空間Ｖと、枠体１６における圧力調整弁１２側の面（第１面）２２ｓと、に開口している。面２２ｓは、一次シール部２２における圧力調整弁１２側（二次シール部２３側）の面である。

【0038】

二次シール部２３の取付領域２４のそれぞれには、連通孔２５とそれぞれ連通された複数（ここでは６つ）の連通孔２６（複数の第３連通孔）が設けられている。すなわち、二次シール部２３は、複数の連通孔２５に連通された複数の連通孔２６を有する。連通孔２６は、二次シール部２３における内部空間Ｖ側（一次シール部２２側）の面２３ｒと、圧力調整弁１２側の面（第３面）２３ｓと、に開口している。面２３ｓは、枠体１６の外側面である。連通孔２６は、面２３ｒから面２３ｓに向かって徐々に幅広となるようにテーパ状に形成されている。連通孔２６は、取付領域２４において２列及び３段に配列されている。

【0039】

連通孔２５，２６は、内部空間Ｖに電解液を注入するための注液孔として機能する。また、連通孔２５，２６は、電解液が注入された後は、内部空間Ｖで発生したガスが流れる流路となる。

【0040】

二次シール部２３の面２３ｓには、接合用突起（第１接合用突起）２７が設けられている。接合用突起２７は、モジュール本体１１と圧力調整弁１２とを接合するために用いられる。また、接合用突起２７は、各内部空間Ｖからのガスがそれぞれ流れる複数（ここでは６つ）の流路２８を連通孔２６と協働して形成する。流路２８は、取付領域２４のそれぞれにおいて２列及び３段に配列されている。流路２８は、Ｘ軸方向に垂直な方向に切った断面で矩形状を有している。一方の列の流路２８は、他方の列の流路２８に対して積層方向（Ｚ軸方向）にずれている。

【0041】

接合用突起２７は、一方の列の流路２８を形成する枠部２９と、他方の列の流路２８を形成する枠部３０とを有している。枠部２９，３０は同じ形状を有しており、Ｚ軸方向において互いにずれている。枠部２９，３０間にはＺ軸方向に延在する隙間が形成されている。

【0042】

圧力調整弁１２は、ケース３３と、複数（ここでは６つ）の弁体３４と、カバー３５とを有している。ケース３３は、例えばＰＰ、ＰＰＳまたは変性ＰＰＥ等の樹脂で形成されている。ケース３３は、底壁部３６を有している。底壁部３６（すなわち圧力調整弁１２）には、底壁部３６における枠体１６側の面（第２面）３６ｓからカバー３５側に向けて貫通した複数（ここでは６つ）の連通孔３７（複数の第２連通孔）が設けられている。面３６ｓは、圧力調整弁１２の外側面である。これらの連通孔３７は、連通孔２６を介して連通孔２５のそれぞれと連通されている。連通孔３７は、Ｘ軸方向に垂直な方向に切った断面で円形状を有している（図５参照）。連通孔３７は、ケース３３の内部（後述する収容凹部４４ａ）、及び、面３６ｓに開口している。

【0043】

面３６ｓには、略枠状の接合用突起（第２接合用突起）３８が設けられている。接合用突起３８は、モジュール本体１１と圧力調整弁１２とを接合するために用いられる。また、接合用突起３８は、内部空間Ｖからのガスが流れる複数（ここでは６つ）の流路３９を形成する。枠体１６と圧力調整弁１２とは、接合用突起２７と接合用突起３８とが接合されることによって接合される。接合用突起３８は、接合用突起２７に対応する形状及び寸法を有している。したがって、流路３９は、Ｘ軸方向に垂直な方向に切った断面で矩形状を有している。一方の列の流路３９は、他方の列の流路３９に対してＺ軸方向にずれている。

【0044】

接合用突起３８は、一方の列の流路３９を形成する枠部４０と、他方の列の流路３９を形成する枠部４１とを有している。枠部４０，４１は同じ形状を有しており、Ｚ軸方向において互いにずれている。枠部４０，４１間にはＺ軸方向に延在する隙間が形成されている。

【0045】

なお、ケース３３は、弁体３４を収容する複数（ここでは６つ）の収容凹部４４ａを形成する内壁部４４を有している。内壁部４４は、底壁部３６と一体化されている。収容凹部４４ａは、Ｘ軸方向に垂直な方向に切った断面で円形状を有している。収容凹部４４ａは、連通孔３７と連通可能となっている。

【0046】

弁体３４は、連通孔３７を塞ぐように収容凹部４４ａに収容されている。弁体３４は、ゴム等の弾性体で形成された円柱状部材である。弁体３４は、連通孔３７を開閉させる。弁体３４の外側面と内壁部４４の内壁面との間には、隙間Ｇが設けられている（図６参照）。

【0047】

カバー３５は、ケース３３の開口を塞ぐ板状部材である。カバー３５は、例えばＰＰ、ＰＰＳまたは変性ＰＰＥ等の樹脂で形成されている。カバー３５は、ケース３３の開口端面に熱溶着により接合されている。カバー３５は、複数の弁体３４をケース３３の底壁部３６に押し付ける押圧部材としても機能する。ケース３３の内壁部４４とカバー３５との間には、収容凹部４４ａと連通した収容空間Ｓが設けられている。また、カバー３５には、複数（ここでは２つ）の排気口４５が設けられている。排気口４５は、収容空間Ｓと連通されている。

【0048】

このような圧力調整弁１２において、連通孔３７は、二次シール部２３の連通孔２６及び一次シール部２２の連通孔２５を通してモジュール本体１１の内部空間Ｖと連通されている。内部空間Ｖの圧力が設定圧よりも低いときは、連通孔３７が弁体３４によって塞がれた閉弁状態に維持される。内部空間Ｖの圧力が上昇して設定圧以上になると、弁体３４が底壁部３６から離間するように弾性変形し、連通孔３７の閉塞が解除された開弁状態となる。その結果、内部空間Ｖからのガスが弁体３４の外側面と内壁部４４の内壁面との隙間及び収容空間Ｓを通って排気口４５から排出されるようになる。

【0049】

ここで、上述したように、枠体１６（一次シール部２２）における圧力調整弁１２側の面２２ｓには、連通孔２５が開口している（図５参照）。また、圧力調整弁１２（底壁部３６）における枠体１６側の面３６ｓには、連通孔３７が開口している。そして、面２２ｓに交差（直交）する第１方向（ここではＸ軸方向）からみて、互いに連通する連通孔３７及び連通孔２５の開口同士が互いに重複していない。すなわち、第１方向からみて、面３６ｓにおける連通孔３７の開口３７ｈは、面２２ｓにおける（当該連通孔３７に連通する）連通孔２５の開口２５ｈと重複していない。

【0050】

さらに、上述したように、二次シール部２３における圧力調整弁１２側の面２３ｓには、連通孔２６が開口している。そして、第１方向からみて、互いに連通する連通孔２６及び連通孔２５の開口同士が互いに重複していない。すなわち、第１方向からみて、面３６ｓにおける連通孔３７の開口３７ｈは、面２３ｓにおける（当該連通孔３７に連通する）連通孔２６の開口２６ｈに重複していない。

【0051】

なお、ここでは、第１方向からみて開口同士が互いに重複しないとは、第１方向からみたとき、開口同士が互いにシフトしており、その外縁同士が重ならないことを意味する。ここでは、第１方向からみたとき、開口３７ｈと開口２５ｈ（及び開口２６ｈ）とが、積層方向（Ｚ軸方向）に互いにシフトしている（開口３７ｈが開口２５ｈよりも鉛直上方に位置している）。また、第１方向からみて開口同士が互いに重複しないとは、第１方向からみたとき、開口同士の間に開口とは異なる領域が介在することを意味する。

【0052】

蓄電モジュール２においては、任意の態様によって、上述した開口３７ｈと開口２５ｈ，２６ｈとが重複しない構成を実現することができるが、本実施形態においては、枠体１６と圧力調整弁１２とが傾いて接合されることにより実現されている。この点についてより具体的に説明する。蓄電モジュール２においては、上述したように、枠体１６の外側面である二次シール部２３の面２３ｓに対して、接合用突起２７が形成されている。そして、接合用突起２７の端面（第１端面）２７ｓは、面２３ｓに対して傾斜角αをもって傾斜している。端面２７ａは、圧力調整弁１２（接合用突起３８）との接合用の端面である。

【0053】

また、圧力調整弁１２の外側面である底壁部３６の面３６ｓに対して、接合用突起３８が形成されている。そして、接合用突起３８の端面（第２端面）３８ａは、面３６ｓに対して傾斜角βをもって傾斜している。端面３８ａは、枠体１６（接合用突起２７）との接合用の端面である。そして、枠体１６と圧力調整弁１２とは、それらの傾斜した端面２７ａ，３８ａ用いて互いに接合されることにより、傾いて配置される。

【0054】

特に、端面２７ａの傾斜角αと端面３８ａの傾斜角βとは、端面２７ａと端面３８ａとを互いに接合したときに、面２３ｓと面３６ｓとの角度γが、傾斜角α及び傾斜角βのそれぞれよりも大きくなるように設定されている。ここでは、角度γは、傾斜角αの値と傾斜角βの値との合計である。これにより、枠体１６と圧力調整弁１２とが傾いて接合され、開口３７ｈと開口２５ｈ，２６ｈとが重複しない構成が実現され得る。

【0055】

ここで、枠体１６と圧力調整弁１２との関係については、開口と電解液の液面とによって規定されてもよい。例えば、枠体１６（一次シール部２２）における圧力調整弁１２側の面２２ｓに交差する第１方向からみて、圧力調整弁１２（底壁部３６）における枠体１６側の面３６ｓにおける連通孔３７の開口３７ｈは、面２２ｓにおける電解液Ｒの液面の位置Ｐ１に重複していない。さらに、第１方向からみて、面３６ｓにおける連通孔３７の開口３７ｈは、面２３ｓにおける電解液Ｒの液面の位置Ｐ３に重複していない。このような関係についても、一例として、上述したような接合用突起２７，３８を利用して実現できる。

【0056】

引き続いて、蓄電モジュール２を製造するための蓄電モジュール製造方法の一例について説明する。この製造方法においては、まず、モジュール本体１１を用意する第１工程、及び、圧力調整弁１２を用意する第２工程を行う。第１工程と第２工程との順逆は限定されない。続いて、第１工程及び第２工程の後に、モジュール本体１１側の連通孔２５，２６のそれぞれと、圧力調整弁１２側の連通孔３７のそれぞれとが互いに連通するように、枠体１６に圧力調整弁１２を接合する第３工程を行う。

【0057】

第３工程においては、接合用突起２７，３８の傾斜した端面２７ａ，３８ａを用いて、圧力調整弁１２における連通孔３７の開口３７ｈが、枠体１６における連通孔２５，２６の開口２５ｈ，２６ｈに重複しないように（或いは、連通孔３７の開口３７ｈが電解液Ｒの液面の位置Ｐ１，Ｐ３に重複しないように）、枠体１６と圧力調整弁１２とを互いに接合する。より具体的には、第３工程においては、図６に示されるように、まず、接合用突起２７，３８同士が対向するようにモジュール本体１１及び圧力調整弁１２を配置すると共に、モジュール本体１１と圧力調整弁１２との間に熱板４６を配置する。

【0058】

次に、図７に示されるように、端面２７ａ，３８ａを熱板４６に接触させることにより端面２７ａ，３８ａを溶融させる。そして、図８に示されるように、端面２７ａ，３８ａが溶融している間に、接合用突起２７と接合用突起３８とを押し付けることにより、接合用突起２７，３８同士が溶着される。これにより、接合用突起２７，３８同士が接合され、モジュール本体１１に圧力調整弁１２が設けられて蓄電モジュール２が得られる。

【0059】

以上説明したように、蓄電モジュール２においては、枠体１６が、電解液が配置された内部空間Ｖに連通する連通孔２５を有している。また、枠体１６に設けられた圧力調整弁１２が、連通孔２５に連通された連通孔３７を有している。したがって、内部空間Ｖの圧力が上昇した際には、連通孔２５及び連通孔３７を介して内部空間Ｖのガスが排出され、内部空間Ｖの圧力が調整される。特に、蓄電モジュール２にあっては、枠体１６の面２２ｓに交差する方向からみて、圧力調整弁１２の面３６ｓにおける連通孔３７の開口３７ｈが、面２２ｓにおける連通孔２５の開口２５ｈに重複していない。換言すれば、連通孔３７の開口３７ｈは、連通孔２５の開口２５ｈに対してシフトしている。したがって、蓄電モジュール２を使用（設置）する際には、より外部側に位置する圧力調整弁１２の連通孔３７の開口３７ｈを、連通孔２５の開口２５ｈよりも鉛直上方に配置できる。よって、蓄電モジュール２によれば、電解液の排出量を低減可能である。

【0060】

また、蓄電モジュール２においては、枠体１６は、それぞれの電極（バイポーラ電極１３等）の周縁部１７ｃに設けられた複数の一次シール部２２と、電極積層体１５及び一次シール部２２を取り囲むように設けられた枠状の二次シール部２３と、を含む。一次シール部２２は、面２２ｓを含む。二次シール部２３は、複数の連通孔２５に連通された複数の連通孔２６を有する。二次シール部２３における圧力調整弁１２の側の面２３ｓには、連通孔２６が開口している。そして、連通孔３７は、連通孔２６を介して連通孔２５に連通されている。このように、一次シール部２２と二次シール部２３とを含むように枠体１６を構成してもよい。

【0061】

また、蓄電モジュール２においては、第１方向からみて、面３６ｓにおける連通孔３７の開口３７ｈは、面２３ｓにおける連通孔２６の開口２６ｈと重複していない。このため、圧力調整弁１２の連通孔３７の開口３７ｈが、一次シール部２２の連通孔２５の開口２５ｈに加えて、より外部側に位置する二次シール部２３の連通孔２６の開口２６ｈとも重複しない。よって、電解液の排出量を確実に低減可能である。

【0062】

また、蓄電モジュール２においては、面２３ｓには、枠体１６と圧力調整弁１２とを互いに接合するための接合用突起２７が形成されている。そして、接合用突起２７の接合用の端面２７ａは、面２３ｓに対して傾斜している。このため、接合用突起２７の傾斜した端面２７ａを用いて、枠体１６と圧力調整弁１２とが接合されることとなる。これにより、枠体１６と圧力調整弁１２とが互いに傾斜した状態となる。この結果、圧力調整弁１２の連通孔３７の開口３７ｈが枠体１６の連通孔２５の開口２５ｈ等に重複しない構成を、容易且つ確実に実現できる。

【0063】

さらに、蓄電モジュール２においては、面３６ｓには、枠体１６と圧力調整弁１２とを互いに接合するための接合用突起３８が設けられている。接合用突起３８の接合用の端面３８ａは、面３６ｓに対して傾斜している。そして、端面２７ａの傾斜角αと端面３８ａの傾斜角βとは、端面２７ａと端面３８ａとを互いに接合したときに、面３６ｓと面２３ｓとの角度γが、傾斜角α及び傾斜角βのそれぞれよりも大きくなるように設定されている。

【0064】

この場合、枠体１６及び圧力調整弁１２の両方に設けられた接合用突起２７，３８の傾斜した端面２７ａ，３８ａを用いて、枠体１６と圧力調整弁１２とが接合されることとなる。このため、枠体１６と圧力調整弁１２との角度を、それぞれの接合用突起２７，３８の端面２７ａ，３８ａの傾斜角α，βに分配させることができる。したがって、枠体１６と圧力調整弁１２とに一定の角度を生じさせるに際して、それぞれの傾斜角α，βを相対的に小さくできる。この結果、接合用突起２７，３８の突出量の増大を抑え、例えば射出成形等によって高精度に接合用突起２７，３８を形成できる。

【0065】

さらに、本実施形態に係る蓄電モジュール製造方法によれば、上述したように、電解液の排出量を低減可能な蓄電モジュール２を製造できる。特に、この製造方法においては、枠体１６に圧力調整弁１２を接合する際に、枠体１６及び圧力調整弁１２の少なくとも一方に設けられた接合用突起の傾斜した端面を用いる。したがって、圧力調整弁１２の連通孔３７の開口３７ｈが枠体１６の連通孔２５，２６の開口２５ｈ，２６ｈに重複しない構成を、容易且つ確実に実現できる。

【0066】

なお、蓄電モジュール２においては、枠体１６が、電解液Ｒが配置された内部空間Ｖに連通する連通孔２５を有している。また、枠体１６に設けられた圧力調整弁１２が、連通孔２５に連通された連通孔３７を有している。したがって、内部空間Ｖの圧力が上昇した際には、連通孔２５及び連通孔３７を介して内部空間Ｖのガスが排出され、内部空間Ｖの圧力が調整される。特に、蓄電モジュール２にあっては、枠体１６の面２２ｓに交差する方向からみて、圧力調整弁１２の面３６ｓにおける連通孔３７の開口３７ｈが、面２２ｓにおける電解液Ｒの液面の位置Ｐ１に重複していない。したがって、蓄電モジュール２を使用（設置）する際には、より外部側に位置する圧力調整弁１２の連通孔３７の開口３７ｈを、枠体１６の面２２ｓにおける電解液Ｒの液面よりも鉛直上方に配置できる。よって、蓄電モジュール２によれば、電解液Ｒの排出量を低減可能である。

【0067】

以上の実施形態は、本発明の一実施形態を説明したものである。したがって、本発明は、上述した蓄電モジュール２、及びその製造方法に限定されず、任意に変更可能である。

【0068】

例えば、上記実施形態においては、二次シール部２３及び圧力調整弁１２の両方に、傾斜した端面を有する接合用突起を設けた。しかしながら、二次シール部２３の面２３ｓ及び圧力調整弁１２の面３６ｓのうちの一方に、傾斜した端面を有する接合用突起を設ければよい。すなわち、二次シール部２３の面２３ｓ及び圧力調整弁１２の面３６ｓのうちの他方には、接合用突起を設けなくてもよいし、或いは、接合用突起を設けるものの当該接合用突起の端面を傾斜させなくてもよい。

【0069】

また、上記実施形態においては、接合用突起２７，３８の端面２７ａ，３８ａの傾斜を利用して、枠体１６（すなわちモジュール本体１１）と圧力調整弁１２との間に傾斜をつけ、開口３７ｈが開口２５ｈ，２６ｈに重複しない態様について説明した。しかしながら、例えば、端面２７ａと端面３８ａとを平行にしつつ、流路３９が屈曲するように接合用突起３８を形成することによって、開口３７ｈが開口２５ｈ，２６ｈに重複しないようにしてもよい。また、他の構成によって、開口３７ｈが開口２５ｈ，２６ｈに重複しないようにしてもよい。

【0070】

以上の実施形態について、以下に付記する。

【0071】

［付記１］
互いに積層された複数のバイポーラ電極を含む電極積層体と、
前記電極積層体に設けられた複数の内部空間に配置された電解液と、
前記電極積層体を取り囲むように配置され、前記複数の内部空間のそれぞれに連通された複数の第１連通孔を有する枠体と、
前記枠体に設けられ、前記複数の第１連通孔とそれぞれ連通された複数の第２連通孔を有する圧力調整弁と、
を備え、
前記枠体における前記圧力調整弁の側の第１面には、前記第１連通孔が開口しており、
前記圧力調整弁における前記枠体の側の第２面には、前記第２連通孔が開口しており、
前記第１面に交差する第１方向からみて、前記第２面における前記第２連通孔の開口は、前記第１面における前記電解液の液面の位置に重複していない、
蓄電モジュール。
［付記２］
前記枠体は、それぞれの前記バイポーラ電極の周縁部に設けられた複数の第１部分と、前記電極積層体及び前記第１部分を取り囲むように設けられた枠状の第２部分と、を含み、
前記第１部分は、前記第１面を含み、
前記第２部分は、前記複数の第１連通孔に連通された複数の第３連通孔を有し、
前記第２部分における前記圧力調整弁の側の第３面には、前記第３連通孔が開口し、
前記第２連通孔は、前記第３連通孔を介して前記第１連通孔に連通されている、
付記１に記載の蓄電モジュール。
［付記３］
前記第１方向からみて、前記第２面における前記第２連通孔の開口は、前記第３面における前記電解液の液面の位置と重複していない、
付記２に記載の蓄電モジュール。
［付記４］
前記第２面及び前記第３面のうちの一方の面には、前記枠体と前記圧力調整弁とを互いに接合するための第１接合用突起が形成されており、
前記第１接合用突起の接合用の第１端面は、前記一方の面に対して傾斜している、
付記２又は３に記載の蓄電モジュール。
［付記５］
前記第２面及び前記第３面のうちの他方の面には、前記枠体と前記圧力調整弁とを互いに接合するための第２接合用突起が設けられおり、
前記第２接合用突起の接合用の第２端面は、前記他方の面に対して傾斜しており、
前記第１端面の傾斜角と前記第２端面の傾斜角とは、前記第１端面と前記第２端面とを互いに接合したときに、前記第２面と前記第３面との角度が、前記第１端面の傾斜角及び前記第２端面の傾斜角のそれぞれよりも大きくなるように設定されている、
付記４に記載の蓄電モジュール。
［付記６］
互いに積層された複数のバイポーラ電極を含む電極積層体と、前記電極積層体に設けられた複数の内部空間に配置された電解液と、前記電極積層体を取り囲むように配置され、前記複数の内部空間のそれぞれに連通された複数の第１連通孔を有する枠体と、を有するモジュール本体を用意する第１工程と、
複数の第２連通孔を有する圧力調整弁を用意する第２工程と、
前記第１工程及び前記第２工程の後に、前記第１連通孔のそれぞれと前記第２連通孔のそれぞれとが互いに連通するように、前記枠体に前記圧力調整弁を接合する第３工程と、
を備え、
前記枠体及び前記圧力調整弁のうちの少なくとも一方には、前記枠体と前記圧力調整弁とを互いに接続するための接合用突起が形成されており、
前記第３工程においては、前記接合用突起の傾斜した端面を用いて、前記圧力調整弁における前記第２連通孔の開口が電解液の液面の位置よりも上方に配置され重複しないように、前記枠体と前記圧力調整弁とを互いに接合する、
蓄電モジュール製造方法。

【符号の説明】

【0072】

２…蓄電モジュール、１２…圧力調整弁、１３…バイポーラ電極（電極）、１６…枠体、２２…一次シール部（第１部分）、２２ｓ…面（第１面）、２３…二次シール部（第２部分）、２３ｓ…面（第３面）、２５…連通孔（第１連通孔）、２５ｈ，２６ｈ，３７ｈ…開口、２６…連通孔（第３連通孔）、２７…接合用突起（第１接合用突起）、２７ａ…端面（第１端面）、３６ｓ…面（第２面）、３７…連通孔（第２連通孔）、３８…接合用突起（第２接合用突起）、３８ａ…端面（第２端面）、α，β…傾斜角。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】