特許 7063762 蓄電モジュール及び蓄電モジュールの製造方法

(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】2022-04-25

(45)【発行日】2022-05-09

(54)【発明の名称】蓄電モジュール及び蓄電モジュールの製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01M 10/04 20060101AFI20220426BHJP

   H01G 11/12 20130101ALI20220426BHJP

   H01G 11/82 20130101ALI20220426BHJP

   H01M 50/184 20210101ALI20220426BHJP

   H01M 10/052 20100101ALN20220426BHJP

   H01M 10/0585 20100101ALN20220426BHJP

   H01G 2/02 20060101ALN20220426BHJP

【ＦＩ】

H01M10/04 Z

H01G11/12

H01G11/82

H01M50/184 A

H01M10/052

H01M10/0585

H01G2/02 101E

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2018147835

(22)【出願日】2018-08-06

(65)【公開番号】P2020024820

(43)【公開日】2020-02-13

【審査請求日】2021-03-08

(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

(74)【代理人】

【識別番号】100171583

【弁理士】

【氏名又は名称】梅景 篤

(72)【発明者】

【氏名】竹中 泰亮

(72)【発明者】

【氏名】芳賀 伸烈

(72)【発明者】

【氏名】奥村 素宜

【審査官】前田 寛之

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－１０１５９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０６０６７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－００９０３９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｍ１０／００－１０／０４

Ｈ０１Ｍ１０／０６－１０／３４

Ｈ０１Ｇ１１／１２

Ｈ０１Ｇ１１／８２－１１／８６

Ｈ０１Ｍ５０／１０－５０／１９８

Ｈ０１Ｍ５０／４０－５０／４９７

Ｈ０１Ｍ１０／０５２

Ｈ０１Ｍ１０／０５８－１０／０５８７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

セパレータを介して積層された複数のバイポーラ電極を有する電極積層体と、
前記複数のバイポーラ電極の積層方向において、互いに隣り合う２つのバイポーラ電極の間を封止する封止体と、
を備え、
前記複数のバイポーラ電極のそれぞれは、電極板と、前記電極板の第１面に設けられた第１電極と、前記電極板の前記第１面と反対側の第２面に設けられた第２電極と、を備え、
前記封止体は、前記電極板の外縁部に設けられた一次封止体と、前記一次封止体の周囲に設けられた二次封止体と、を備え、
前記一次封止体は、前記第１面に溶着された第１樹脂層と、前記第２面に溶着された第２樹脂層と、を備え、
前記第１樹脂層は、前記第２樹脂層よりも前記電極積層体の内側に延在し、前記セパレータの外縁部が載置されている延在領域を含み、
前記第１面における前記第１樹脂層との第１接合部分、及び前記第２面における前記第２樹脂層との第２接合部分のうちの少なくとも一方は、粗面化されている、蓄電モジュール。

【請求項2】

前記第１接合部分は、粗面化されており、
前記第２樹脂層は、酸変性ポリオレフィン樹脂から構成される、請求項１に記載の蓄電モジュール。

【請求項3】

前記第２接合部分は、粗面化されており、
前記第１樹脂層は、酸変性ポリオレフィン樹脂から構成される、請求項１に記載の蓄電モジュール。

【請求項4】

前記第１接合部分は、粗面化されており、
前記第２接合部分は、粗面化されている、請求項１に記載の蓄電モジュール。

【請求項5】

電極板と、前記電極板の第１面に設けられた第１電極と、前記電極板の前記第１面と反対側の第２面に設けられた第２電極と、をそれぞれ備える複数のバイポーラ電極を準備する工程と、
前記複数のバイポーラ電極のそれぞれの前記電極板の外縁部に一次封止体を形成する工程と、
セパレータを介して前記複数のバイポーラ電極を積層することで電極積層体を形成する工程と、
前記電極積層体に設けられた前記一次封止体の周囲に二次封止体を形成する工程と、
を備え、
前記一次封止体を形成する工程では、前記第１面の外縁部に第１樹脂層を配置するとともに、前記第２面の外縁部に第２樹脂層を配置し、前記第１樹脂層及び前記第２樹脂層を前記電極板に溶着することで、前記一次封止体が形成され、
前記第１樹脂層は、前記第２樹脂層よりも前記電極積層体の内側に延在した延在領域を含み、
前記電極積層体を形成する工程では、前記セパレータの外縁部が前記延在領域に載置される、蓄電モジュールの製造方法。

【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の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、電極板の一方の面上に負極が設けられ、他方の面上に正極が設けられたバイポーラ電極を備えた、いわゆるバイポーラ型の蓄電モジュールが知られている（特許文献１参照）。この蓄電モジュールの製造方法では、バイポーラ電極の一方の面の周縁にシール部を熱融着し、バイポーラ電極を積層して電池積層体を形成した後、最外周を加熱シールしている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１１－１５１０１６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

バイポーラ電極の周縁部に樹脂からなるシール部を溶着する場合、電極板の収縮量（収縮率）とシール部の収縮量（収縮率）との差に起因して、溶着後に電極板及びシール部に反りが発生するおそれがある。

【0005】

本発明は、電極板の反り量を低減することが可能な蓄電モジュール及び蓄電モジュールの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】

本発明の一側面に係る蓄電モジュールは、セパレータを介して積層された複数のバイポーラ電極を有する電極積層体と、複数のバイポーラ電極の積層方向において、互いに隣り合う２つのバイポーラ電極の間を封止する封止体と、を備える。複数のバイポーラ電極のそれぞれは、電極板と、電極板の第１面に設けられた第１電極と、電極板の第１面と反対側の第２面に設けられた第２電極と、を備える。封止体は、電極板の外縁部に設けられた一次封止体と、一次封止体の周囲に設けられた二次封止体と、を備える。一次封止体は、第１面に設けられた第１樹脂層と、第２面に設けられた第２樹脂層と、を備える。第１樹脂層は、第２樹脂層よりも電極積層体の内側に延在し、セパレータの外縁部が配置された延在領域を含む。

【0007】

この蓄電モジュールでは、電極板の外縁部に設けられた一次封止体は、電極板の第１面に設けられた第１樹脂層と、電極板の第２面に設けられた第２樹脂層と、を備える。この一次封止体は、例えば、第１樹脂層及び第２樹脂層が電極板に溶着されることにより、形成される。第１樹脂層及び第２樹脂層の熱収縮率は、電極板の熱収縮率よりも大きい。このため、溶着後に電極板の外縁部、第１樹脂層及び第２樹脂層の温度が下がるにつれて、第１樹脂層の熱収縮率と電極板の熱収縮率との差に起因して第１面の外縁部は第１樹脂層に引っ張られ、第２樹脂層の熱収縮率と電極板の熱収縮率との差に起因して第２面の外縁部は第２樹脂層に引っ張られる。しかしながら、電極板の外縁部が第１樹脂層から受ける力と第２樹脂層から受ける力とは、互いに打ち消し合う方向に作用する。その結果、電極板の反り量を低減することが可能となる。

【0008】

第１面の第１樹脂層が設けられる領域は、粗面化されていてもよい。第２樹脂層は、酸変性ポリオレフィン樹脂から構成されてもよい。酸変性ポリオレフィン樹脂は、電極板の外縁部と化学結合を生じ得る。このため、第２面を粗面化する必要がないので、電極板の作製を容易化することができる。

【0009】

第２面の第２樹脂層が設けられる領域は、粗面化されていてもよい。第１樹脂層は、酸変性ポリオレフィン樹脂から構成されてもよい。酸変性ポリオレフィン樹脂は、電極板の外縁部と化学結合を生じ得る。このため、第１面を粗面化する必要がないので、電極板の作製を容易化することができる。

【0010】

第１面の第１樹脂層が設けられる第１領域は、粗面化されていてもよい。第２面の第２樹脂層が設けられる第２領域は、粗面化されていてもよい。この場合、第１樹脂層及び第２樹脂層として、選択可能な樹脂材料の種類を増やすことができる。

【0011】

本発明の別の側面に係る蓄電モジュールの製造方法は、電極板と、電極板の第１面に設けられた第１電極と、電極板の第１面と反対側の第２面に設けられた第２電極と、をそれぞれ備える複数のバイポーラ電極を準備する工程と、複数のバイポーラ電極のそれぞれの電極板の外縁部に一次封止体を形成する工程と、セパレータを介して複数のバイポーラ電極を積層することで電極積層体を形成する工程と、電極積層体に設けられた一次封止体の周囲に二次封止体を形成する工程と、を備える。一次封止体を形成する工程では、第１面の外縁部に第１樹脂層を配置するとともに、第２面の外縁部に第２樹脂層を配置し、第１樹脂層及び第２樹脂層を電極板に溶着することで、一次封止体が形成される。第１樹脂層は、第２樹脂層よりも電極積層体の内側に延在した延在領域を含む。電極積層体を形成する工程では、セパレータの外縁部が延在領域に配置される。

【0012】

この蓄電モジュールの製造方法では、電極板の第１面の外縁部に第１樹脂層が配置され、電極板の第２面の外縁部に第２樹脂層が配置され、第１樹脂層及び第２樹脂層が電極板に溶着されることで、一次封止体が形成される。第１樹脂層及び第２樹脂層の熱収縮率は、電極板の熱収縮率よりも大きい。このため、溶着後に電極板の外縁部、第１樹脂層及び第２樹脂層の温度が下がるにつれて、第１樹脂層の熱収縮率と電極板の熱収縮率との差に起因して第１面の外縁部は第１樹脂層に引っ張られ、第２樹脂層の熱収縮率と電極板の熱収縮率との差に起因して第２面の外縁部は第２樹脂層に引っ張られる。しかしながら、電極板の外縁部が第１樹脂層から受ける力と第２樹脂層から受ける力とは、互いに打ち消し合う方向に作用する。その結果、電極板の反り量を低減することが可能となる。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、電極板の反り量を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】図１は、一実施形態に係る蓄電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】図３は、図２に示された蓄電モジュールの封止体の構成を示す要部拡大概略図である。

【図4】図４は、図１に示された蓄電モジュールに含まれる電極板と一次封止体との接合界面を示す概略断面図である。

【図5】図５は、図１に示された蓄電モジュールの製造方法の主な工程を示す工程図である。

【図6】図６は、変形例に係る蓄電モジュールの封止体の構成を示す要部拡大概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態が詳細に説明される。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、重複する説明は省略される。

【0016】

図１は、一実施形態に係る蓄電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、又は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、モジュール積層体２と、拘束部材３と、を備えている。

【0017】

モジュール積層体２は、複数（本実施形態では３つ）の蓄電モジュール４と、複数（本実施形態では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呈している。蓄電モジュール４は、例えばニッケル水素二次電池及び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。

【0018】

積層方向に互いに隣り合う２つの蓄電モジュール４同士は、導電板５を介して互いに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２つの蓄電モジュール４の間と、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。積層下端に位置する蓄電モジュール４の外側に配置された導電板５には、正極端子６が接続されている。積層上端に位置する蓄電モジュール４の外側に配置された導電板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と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。

【0019】

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、積層方向に互いに隣り合う２つの蓄電モジュール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で発生した熱を放出する放熱板としての機能を併せ持つ。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の面積よりも小さいが、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てもよい。

【0020】

拘束部材３は、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部材である。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、一対のエンドプレート８同士を締結する締結ボルト９及びナット１０と、を含んでいる。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の内側面には、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。

【0021】

エンドプレート８の縁部には、モジュール積層体２よりも外側の位置に挿通孔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ともに、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。

【0022】

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２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を封止する封止体１２と、を備えている。電極積層体１１は、複数のセパレータ１３と、複数のバイポーラ電極１４と、負極終端電極１８と、正極終端電極１９と、を有している。本実施形態では、電極積層体１１の積層方向Ｄはモジュール積層体２の積層方向と一致している。電極積層体１１は、積層方向Ｄに延びる側面１１ａを有している。

【0023】

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）及びポリプロピレン（ＰＰ）等のポリオレフィン系樹脂からなる多孔質フィルム、並びに、ポリプロピレン及び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ていてもよい。セパレータ１３は、袋状であってもよい。

【0024】

負極終端電極１８、複数のバイポーラ電極１４、及び正極終端電極１９は、その順でセパレータ１３を介して積層されている。複数のバイポーラ電極１４のそれぞれは、電極板１５と、正極１６（第１電極）と、負極１７（第２電極）と、を含んでいる。電極板１５は、例えばニッケルからなる金属箔、或いはニッケルメッキ鋼板からなり、矩形状を呈している。電極板１５は、上面１５ａ（第１面）と、上面１５ａと反対側の下面１５ｂ（第２面）と、を含む。電極板１５の外縁部１５ｃ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である。

【0025】

正極１６は、電極板１５の上面１５ａに設けられる。正極１６は、正極活物質が上面１５ａに塗工されることによって形成された正極活物質層である。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は、電極板１５の下面１５ｂに設けられる。負極１７は、負極活物質が下面１５ｂに塗工されることによって形成された負極活物質層である。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の下面１５ｂにおける負極１７の形成領域は、電極板１５の上面１５ａにおける正極１６の形成領域に対して一回り大きい。

【0026】

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に隣り合う一方のバイポーラ電極１４の負極１７と向かい合っている。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に隣り合う他方のバイポーラ電極１４の正極１６と向かい合っている。

【0027】

負極終端電極１８は、積層方向Ｄにおける電極積層体１１の一端に配置されている。負極終端電極１８は、電極板１５と、電極板１５の下面１５ｂに設けられた負極１７とを含んでいる。負極終端電極１８の負極１７は、セパレータ１３を介して積層方向Ｄの一端に位置するバイポーラ電極１４の正極１６と向かい合っている。負極終端電極１８の電極板１５の上面１５ａには、蓄電モジュール４に隣接する一方の導電板５が接触している。

【0028】

正極終端電極１９は、積層方向Ｄにおける電極積層体１１の他端に配置されている。正極終端電極１９は、電極板１５と、電極板１５の上面１５ａに設けられた正極１６とを含んでいる。正極終端電極１９の正極１６は、セパレータ１３を介して積層方向Ｄの他端に位置するバイポーラ電極１４の負極１７と向かい合っている。正極終端電極１９の電極板１５の下面１５ｂには、蓄電モジュール４に隣接する他方の導電板５が接触している。

【0029】

図３は、図２に示された蓄電モジュールの封止体の構成を示す要部拡大概略図である。図２及び図３に示される封止体１２は、例えば矩形の筒状に形成されている。封止体１２は、絶縁性を有する樹脂材料により形成されている。封止体１２を構成する樹脂材料としては、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）、又は変性ポリフェニレンエーテル（変性ＰＰＥ）等が挙げられる。封止体１２を構成する樹脂材料として、酸変性ポリプロピレン等の酸変性ポリオレフィン樹脂が用いられてもよい。封止体１２は、積層方向Ｄに延びる電極積層体１１の側面１１ａにおいて電極板１５の外縁部１５ｃを保持するとともに、側面１１ａを取り囲むように構成されている。封止体１２は、積層方向Ｄにおいて互いに隣り合う２つのバイポーラ電極１４の間を封止している。

【0030】

封止体１２は、複数の一次封止体２１Ａと、一次封止体２１Ｂと、一次封止体２１Ｃと、二次封止体２２と、を有している。一次封止体２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃは、電極板１５の外縁部１５ｃ（未塗工領域）において、電極板１５の全周（全辺）にわたって連続的に設けられている。一次封止体２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃは、内縁部２１ａ及び外縁部２１ｂを有している。内縁部２１ａは、積層方向Ｄから見て、電極板１５と重なっている。外縁部２１ｂは、積層方向Ｄから見て、電極板１５の外側に張り出している。内縁部２１ａの少なくとも一部は、電極板１５の外縁部１５ｃに気密に接合されている。一次封止体２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃの外縁部２１ｂ側の端面は、二次封止体２２の内面２２ａに気密に接合されている。

【0031】

複数の一次封止体２１Ａのそれぞれは、バイポーラ電極１４を構成する電極板１５の外縁部１５ｃに設けられている。一次封止体２１Ａは、樹脂層２３（第１樹脂層）と、樹脂層２４（第２樹脂層）と、を有している。樹脂層２３は、上面１５ａの外縁部１５ｄ（第１領域）に設けられている。樹脂層２３は、例えば、熱により上面１５ａの外縁部１５ｄに接合（溶着）されている。樹脂層２４は、下面１５ｂの外縁部１５ｅ（第２領域）に設けられている。樹脂層２４は、例えば、熱により下面１５ｂの外縁部１５ｅに接合（溶着）されている。樹脂層２３の接合と、樹脂層２４の接合とは、例えば、熱プレスによって同時に行われる。積層方向Ｄから見て、樹脂層２３の外縁２３ａは樹脂層２４の外縁２４ａと一致している。積層方向Ｄから見て、樹脂層２３の内縁２３ｂは樹脂層２４の内縁２４ｂよりも電極積層体１１の内側に位置している。

【0032】

電極積層体１１において、一の電極板１５の上面１５ａに設けられた樹脂層２３は、積層方向Ｄに隣り合う電極板１５の下面１５ｂに設けられた樹脂層２４と接触している。つまり、樹脂層２３は、隣り合う樹脂層２４よりも電極積層体１１の内側に延在する延在領域２３ｃと、当該樹脂層２４に覆われた被覆領域２３ｄと、を含んでいる。延在領域２３ｃには、セパレータ１３の外縁部１３ａが配置（載置）されている。積層方向Ｄにおいて互いに隣り合う２つの電極板１５は、セパレータ１３及び一次封止体２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃによって互いに絶縁された状態に保たれている。

【0033】

被覆領域２３ｄは、延在領域２３ｃの外側に配置されている。積層方向Ｄから見て、セパレータ１３の外縁は、樹脂層２３の内縁２３ｂと樹脂層２４の内縁２４ｂとの間に位置している。積層方向Ｄから見て、被覆領域２３ｄの内縁（樹脂層２４の内縁２４ｂ）は、電極板１５の外縁よりも電極積層体１１の内側に位置している。延在領域２３ｃの全体と、被覆領域２３ｄの一部及び樹脂層２４の一部は、内縁部２１ａを構成している。被覆領域２３ｄの残りの部分及び樹脂層２４の残りの部分は、外縁部２１ｂを構成している。なお、一の電極板１５の上面１５ａに設けられた樹脂層２３と、積層方向Ｄに隣り合う電極板１５の下面１５ｂに設けられた樹脂層２４とは、互いに離間していてもよい。

【0034】

一次封止体２１Ｂは、負極終端電極１８を構成する電極板１５の外縁部１５ｃに設けられている。一次封止体２１Ｂは、樹脂層２３に代えて樹脂層２５を有する点において、一次封止体２１Ａと主に相違する。樹脂層２５は、樹脂層２３よりも厚さが大きい点を除いて樹脂層２３と同じ構成を有している。一次封止体２１Ｃは、正極終端電極１９を構成する電極板１５の外縁部１５ｃに設けられている。一次封止体２１Ｃは、樹脂層２４に代えて樹脂層２６を有する点において、一次封止体２１Ａと主に相違する。樹脂層２６は、樹脂層２４よりも厚さが大きく、樹脂層２４よりも電極積層体１１の内側に延在している。つまり、積層方向Ｄから見て、樹脂層２３の内縁２３ｂは樹脂層２６の内縁と一致している。

【0035】

図４は、図１に示された蓄電モジュールに含まれる電極板と一次封止体との接合界面を示す概略断面図である。図４に示されるように、電極板１５の上面１５ａ（外縁部１５ｄ）は、粗面化されている。電極板１５の下面１５ｂ（外縁部１５ｅ）も同様に、粗面化されている。例えば、上面１５ａ及び下面１５ｂに電解メッキ処理が施されることにより、上面１５ａ及び下面１５ｂに複数の微細な突起１５ｐが形成され、これにより、上面１５ａ及び下面１５ｂが粗面化される。突起１５ｐは、例えば、突起１５ｐの基端から突起１５ｐの先端に向かって先太りとなる形状を有している。この場合、互いに隣り合う２つの突起１５ｐの間の断面形状はアンダーカット形状となり、アンカー効果が生じ易い。なお、図４は模式図であって、突起１５ｐの形状及び密度等は特に限定されない。樹脂層２３の厚さｔ１及び樹脂層２４の厚さｔ２は、突起１５ｐの高さｈ（積層方向Ｄの長さ）より遥かに大きい。

【0036】

本実施形態では、電極板１５の上面１５ａ及び下面１５ｂの全体が粗面化されている。上面１５ａにおける外縁部１５ｄのみが粗面化されていてもよく、下面１５ｂにおける外縁部１５ｅのみが粗面化されていてもよい。つまり、上面１５ａのうち、少なくとも樹脂層２３との接合部分が粗面化されていればよい。同様に、下面１５ｂのうち、少なくとも樹脂層２４との接合部分が粗面化されていればよい。電極板１５と一次封止体２１Ａとの接合界面では、溶融状態の一次封止体２１Ａが粗面化により形成された凹部（隣り合う２つの突起１５ｐの間）内に入り込み、アンカー効果が発揮される。これにより、バイポーラ電極１４では、電極板１５と一次封止体２１Ａとの結合力及び液密性が向上する。

【0037】

本実施形態では、負極終端電極１８及び正極終端電極１９における電極板１５の上面１５ａ及び下面１５ｂも粗面化されている。これにより、負極終端電極１８では、電極板１５と一次封止体２１Ｂとの結合力が向上する。正極終端電極１９では、電極板１５と一次封止体２１Ｃとの結合力が向上する。

【0038】

二次封止体２２は、一次封止体２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃの群を外側から取り囲むように設けられている。二次封止体２２は、電極積層体１１及び一次封止体２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃの周囲に設けられ、蓄電モジュール４の外壁（筐体）を構成している。二次封止体２２は、例えば樹脂の射出成形によって形成され、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。二次封止体２２は、積層方向Ｄを軸方向として延在する筒状（環状）を呈している。二次封止体２２は、例えば、射出成形時の熱によって一次封止体２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃの外縁部２１ｂ側の端面に溶着（接合）されている。

【0039】

二次封止体２２は、一次封止体２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃとともに、積層方向Ｄに沿って互いに隣り合う２つのバイポーラ電極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、２つのバイポーラ電極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。各内部空間Ｖには、例えば水酸化カリウム水溶液等のアルカリ水溶液からなる電解液（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。

【0040】

次に、蓄電モジュール４の製造方法を説明する。図５は、図１に示された蓄電モジュールの製造方法の主な工程を示す工程図である。図５に示されるように、まず、複数のバイポーラ電極１４、負極終端電極１８、及び正極終端電極１９を準備する準備工程Ｓ１が行われる。

【0041】

続いて、各バイポーラ電極１４の電極板１５の外縁部１５ｃに一次封止体２１Ａを形成する一次成形工程Ｓ２が行われる。一次成形工程Ｓ２では、上面１５ａの外縁部１５ｄに樹脂層２３が配置され、下面１５ｂの外縁部１５ｅに樹脂層２４が配置される。そして、樹脂層２３及び樹脂層２４を挟み込むようにして、熱プレスが行われる。これにより、樹脂層２３及び樹脂層２４が電極板１５に溶着され、一次封止体２１Ａが形成される。負極終端電極１８及び正極終端電極１９についても、同様にして一次封止体２１Ｂ，２１Ｃが形成される。

【0042】

続いて、セパレータ１３を介して負極終端電極１８、複数のバイポーラ電極１４、及び正極終端電極１９を積層することで電極積層体１１を形成する積層工程Ｓ３が行われる。積層工程Ｓ３では、セパレータ１３の外縁部１３ａが樹脂層２３の延在領域２３ｃに配置される。また、一の電極板１５に形成された樹脂層２３の被覆領域２３ｄの上に、他の電極板１５に形成された樹脂層２４が積み重ねられる。

【0043】

続いて、電極積層体１１に設けられた一次封止体２１の周囲に二次封止体２２を形成する二次成形工程Ｓ４が行われる。二次成形工程Ｓ４では、一対の成形型により電極積層体１１を積層方向Ｄに挟み込んで電極積層体１１に拘束荷重を付加した状態で、成形型内のキャビティに樹脂材料を流し込むことにより、二次封止体２２が形成される。以上により、蓄電モジュール４が得られる。

【0044】

以上説明した蓄電モジュール４及び蓄電モジュール４の製造方法では、電極板１５の上面１５ａの外縁部１５ｄに樹脂層２３が配置され、電極板１５の下面１５ｂの外縁部１５ｅに樹脂層２４が配置され、樹脂層２３及び樹脂層２４が電極板１５に溶着されることで、一次封止体２１が形成される。樹脂層２３及び樹脂層２４の熱収縮率は、電極板１５の熱収縮率よりも大きい。このため、溶着後に電極板１５の外縁部１５ｃ、樹脂層２３及び樹脂層２４の温度が下がるにつれて、樹脂層２３の熱収縮率と電極板１５の熱収縮率との差に起因して上面１５ａの外縁部１５ｄは樹脂層２３に引っ張られ、樹脂層２４の熱収縮率と電極板１５の熱収縮率との差に起因して下面１５ｂの外縁部１５ｅは樹脂層２４に引っ張られる。しかしながら、電極板１５の外縁部１５ｃが樹脂層２３から受ける力と樹脂層２４から受ける力とは、互いに打ち消し合う方向に作用する。その結果、電極板１５の反り量を低減することが可能となる。したがって、複数のバイポーラ電極１４の積層を容易化することができるので、蓄電モジュール４の品質を向上させることが可能となり、蓄電モジュール４の歩留まりを向上させることが可能となる。

【0045】

また、二次成形工程Ｓ４において、セパレータ１３の外縁部１３ａが延在領域２３ｃに配置される。二次封止体２２を射出成形によって形成する場合、一対の成形型により一次封止体２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃの内縁部２１ａ及び電極板１５の外縁部１５ｃが積層方向Ｄに挟み込まれる。このとき、セパレータ１３の外縁部１３ａは一対の成形型に挟み込まれないので、一次封止体２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃの内縁部２１ａ及び電極板１５の外縁部１５ｃに拘束荷重を均一に付加することができる。これにより、二次封止体２２の形成不良を低減することが可能となる。

【0046】

外縁部１５ｄ及び外縁部１５ｅは、粗面化されている。これにより、電極板１５と一次封止体２１Ａ（樹脂層２３及び樹脂層２４）との結合力及び液密性が向上する。このため、樹脂層２３及び樹脂層２４として、電極板１５を構成する金属材料に対して高い接着性を有する樹脂材料だけでなく、他の樹脂材料を選択することができる。したがって、樹脂層２３及び樹脂層２４として、選択可能な樹脂材料の種類を増やすことができる。

【0047】

以上、本発明の実施形態について詳細に説明されたが、本発明は上記実施形態に限定されない。

【0048】

例えば、上記実施形態では、積層方向Ｄから見て、樹脂層２３の内縁２３ｂは樹脂層２４の内縁２４ｂよりも電極積層体１１の内側に位置している。しかしながら、図６に示されるように、積層方向Ｄから見て、樹脂層２３（第２樹脂層）の内縁２３ｂは樹脂層２４（第１樹脂層）の内縁２４ｂよりも電極積層体１１の外側に位置していてもよい。つまり、樹脂層２４は、隣り合う樹脂層２３よりも電極積層体１１の内側に延在する延在領域２４ｃと、当該樹脂層２３に覆われた被覆領域２４ｄと、を含んでいてもよい。この場合、延在領域２４ｃには、セパレータ１３の外縁部１３ａが配置（載置）されている。被覆領域２４ｄは、延在領域２４ｃの外側に配置されている。

【0049】

樹脂層２３が酸変性ポリオレフィン樹脂から構成されている場合、酸変性ポリオレフィン樹脂はその分子内に酸基を有するので、樹脂層２３と外縁部１５ｄとの接合部において、樹脂層２３中の酸基と電極板１５の外縁部１５ｄの水酸基との間で化学結合が形成され得る。このため、上面１５ａ（外縁部１５ｄ）は粗面化されていない平坦な面であってもよい。これにより、上面１５ａを粗面化する必要がないので、電極板１５の作製を容易化することができる。

【0050】

同様に、樹脂層２４が酸変性ポリオレフィン樹脂から構成されている場合、樹脂層２４と外縁部１５ｅとの接合部において、樹脂層２４中の酸基と電極板１５の外縁部１５ｅの水酸基との間で化学結合が形成され得る。このため、下面１５ｂ（外縁部１５ｅ）は粗面化されていない平坦な面であってもよい。これにより、下面１５ｂを粗面化する必要がないので、電極板１５の作製を容易化することができる。

【0051】

なお、酸変性ポリオレフィン樹脂と電極板１５との化学結合は、内部空間Ｖに収容された電解液によって切断され得る。蓄電装置１において、互いに隣り合う２つの内部空間Ｖの間を絶縁分離するために、上面１５ａと樹脂層２３との間の接合、及び下面１５ｂと樹脂層２４との間の接合の少なくともいずれかが維持されていることが望まれる。接合を維持するために、上面１５ａ及び下面１５ｂ（具体的には、外縁部１５ｄ及び外縁部１５ｅ）の少なくとも一方が粗面化される。つまり、上面１５ａ（外縁部１５ｄ）が粗面化されており、下面１５ｂ（外縁部１５ｅ）は粗面化されていない平坦な面であってもよい。あるいは、下面１５ｂ（外縁部１５ｅ）が粗面化されており、上面１５ａ（外縁部１５ｄ）は粗面化されていない平坦な面であってもよい。

【符号の説明】

【0052】

４…蓄電モジュール、１１…電極積層体、１２…封止体、１３…セパレータ、１３ａ…外縁部、１４…バイポーラ電極、１５…電極板、１５ａ…上面（第１面）、１５ｂ…下面（第２面）、１５ｃ…外縁部、１５ｄ…外縁部（第１領域）、１５ｅ…外縁部（第２領域）、１６…正極（第１電極）、１７…負極（第２電極）、２１Ａ…一次封止体、２２…二次封止体、２３…樹脂層、２３ｃ，２４ｃ…延在領域、２４…樹脂層、Ｄ…積層方向。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】