特許 7067362 蓄電モジュール、蓄電装置及び蓄電装置の製造方法

(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】2022-05-06

(45)【発行日】2022-05-16

(54)【発明の名称】蓄電モジュール、蓄電装置及び蓄電装置の製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01M 10/04 20060101AFI20220509BHJP

   H01G 11/84 20130101ALI20220509BHJP

   H01G 11/12 20130101ALI20220509BHJP

   H01G 11/80 20130101ALI20220509BHJP

   H01M 50/503 20210101ALI20220509BHJP

   H01M 50/51 20210101ALI20220509BHJP

   H01M 10/613 20140101ALI20220509BHJP

   H01M 10/647 20140101ALI20220509BHJP

   H01M 10/6553 20140101ALI20220509BHJP

   H01M 50/186 20210101ALI20220509BHJP

   H01M 50/193 20210101ALI20220509BHJP

   H01M 50/121 20210101ALI20220509BHJP

   H01M 50/103 20210101ALI20220509BHJP

   H01M 50/548 20210101ALI20220509BHJP

   H01M 50/516 20210101ALI20220509BHJP

   H01M 50/204 20210101ALI20220509BHJP

   H01M 50/209 20210101ALI20220509BHJP

   H01M 50/562 20210101ALI20220509BHJP

   H01M 10/0585 20100101ALN20220509BHJP

【ＦＩ】

H01M10/04 Z

H01G11/84

H01G11/12

H01G11/80

H01M50/503

H01M50/51

H01M10/613

H01M10/647

H01M10/6553

H01M50/186

H01M50/193

H01M50/121

H01M50/103

H01M50/548 101

H01M50/516

H01M50/204 401H

H01M50/209

H01M50/562

H01M10/0585

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2018155568

(22)【出願日】2018-08-22

(65)【公開番号】P2020030958

(43)【公開日】2020-02-27

【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

(74)【代理人】

【識別番号】100180851

【弁理士】

【氏名又は名称】▲高▼口 誠

(72)【発明者】

【氏名】田丸 耕二郎

(72)【発明者】

【氏名】山▲崎▼ 貴文

【審査官】松嶋 秀忠

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－１６０４８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１８／０５５８５８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１８－０１８６６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１２５１４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１２５１４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－２１３９９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－０７２１８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１３／０３５２１０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０２０－０３０９６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－０３０９５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－０３０９５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１１／１４５６０８（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｍ １０／０４－３９

Ｈ０１Ｇ １１／８４

Ｈ０１Ｇ １１／１２

Ｈ０１Ｇ １１／８０

Ｈ０１Ｍ ５０／１０－２９８

Ｈ０１Ｍ ５０／５０－５９８

Ｈ０１Ｍ １０／６１３

Ｈ０１Ｍ １０／６４７

Ｈ０１Ｍ １０／６５５３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

一方の面に正極層が形成され、他方の面に負極層が形成された電極板からなるバイポーラ電極がセパレータを介して一方向に積層されたバイポーラ電極群と、前記一方向において前記バイポーラ電極群の一端にセパレータを介して配置され、前記バイポーラ電極群と対向する面に正極層が形成された電極板からなる第一終端電極と、前記一方向において前記バイポーラ電極群の他端にセパレータを介して配置され、前記バイポーラ電極群と対向する面に負極層が形成された電極板からなる第二終端電極と、を含んで構成された積層体と、
前記一方向において前記積層体の両端部の少なくとも一方に接触して配置され、前記一方向に直交する方向に延在する複数の孔部を有する導電板と、
前記積層体の側面を囲むように設けられる封止体と、を備え、
前記封止体は、
複数の前記バイポーラ電極、前記第一終端電極、及び前記第二終端電極のそれぞれの電極板の周縁に設けられる、複数の枠状の第一シール部と、
前記一方向に積層された複数の前記第一シール部の周縁を一体的に取り囲む第二シール部と、を有し、
前記導電板は、前記第一終端電極又は前記第二終端電極の周縁に設けられる前記第一シール部に固着されている、蓄電モジュール。

【請求項2】

複数の前記導電板が、前記一方向に直交する方向に配列されている、請求項１記載の蓄電モジュール。

【請求項3】

前記導電板が固着される前記第一シール部は、酸変性ポリプロピレンによって形成されており、
前記導電板は、前記第一シール部に熱溶着されている、請求項１又は２記載の蓄電モジュール。

【請求項4】

前記積層体は、前記第二終端電極の外側に配置された未塗工電極板を更に含み、
前記未塗工電極板の周縁には、前記第一シール部が設けられ、
前記導電板は、前記未塗工電極板の周縁に設けられた前記第一シール部に固着されている、請求項１～３の何れか一項記載の蓄電モジュール。

【請求項5】

前記導電板は、前記一方向において、前記第二終端電極側に配置されている、請求項１～４の何れか一項記載の蓄電モジュール。

【請求項6】

請求項１～５の何れか一項記載の複数の蓄電モジュールが、前記一方向に積層されている、蓄電装置。

【請求項7】

請求項１～５の何れか一項記載の蓄電モジュールを製造する第一工程と、
前記第一工程において製造した前記蓄電モジュールを一方向に積層する第二工程と、
を含む、蓄電装置の製造方法。

【請求項8】

前記第一工程において前記第一シール部に前記導電板を固着するときに、前記孔部の端部を覆うマスク処理が行われる、請求項７記載の蓄電装置の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、蓄電モジュール、蓄電装置及び蓄電装置の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

集電体の一方の面に正極が形成され、他方の面に負極が形成されたバイポーラ電極を備える蓄電モジュール（バイポーラ電池）が知られている。例えば、特許文献１に記載の蓄電装置（組電池）は、上述したような蓄電モジュールが電気的に直列又は並列に積層されており、互いに隣り合う蓄電モジュール同士は、導電板（導電性を有する層）を介して接触されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００７－１２２９７７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上述したような蓄電装置では、蓄電モジュールを一方向に積層して一体的に拘束する。このとき、隣り合う蓄電モジュール間に導電板を配置することにより、隣り合う蓄電モジュール間を電気的に接続する（以下、このような作業工程を、単に「一体化」と称する。）。しかしながら、蓄電モジュールには、導電板を位置決めするような部位が存在しない。このため、一体化するときに導電板の位置決めに時間を要する。

【0005】

本発明は、蓄電モジュールを一体化するときの作業性を向上させることができる蓄電モジュール、蓄電装置及び蓄電装置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】

本発明に係る蓄電モジュールは、一方の面に正極層が形成され、他方の面に負極層が形成された電極板からなるバイポーラ電極がセパレータを介して一方向に積層されたバイポーラ電極群と、一方向において前記バイポーラ電極群の一端にセパレータを介して配置され、バイポーラ電極群と対向する面に正極層が形成された電極板からなる第一終端電極と、一方向においてバイポーラ電極群の他端にセパレータを介して配置され、バイポーラ電極群と対向する面に負極層が形成された電極板からなる第二終端電極と、を含んで構成された積層体と、一方向において積層体の両端部の少なくとも一方に接触して配置され、一方向に直交する方向に延在する複数の孔部を有する導電板と、積層体の側面を囲むように設けられる封止体と、を備え、封止体は、複数のバイポーラ電極、第一終端電極、及び第二終端電極のそれぞれの電極板の周縁に設けられる、複数の枠状の第一シール部と、一方向に積層された複数の第一シール部の周縁を一体的に取り囲む第二シール部と、を有し、導電板は、第一終端電極又は第二終端電極の周縁に設けられる第一シール部に固着されている。

【0007】

この構成の蓄電モジュールは、封止体の第一シール部に導電板が固着されている。すなわち、導電板は、蓄電モジュールとして一体化されている。これにより、蓄電モジュールを積層して蓄電装置を製造する工程において、隣り合う蓄電モジュール間に別体の導電板を位置決め配置する作業がなくなる。これにより、蓄電モジュールを一体化するときの作業性を向上させることができる。

【0008】

本発明に係る蓄電モジュールでは、複数の導電板が、一方向に直交する方向に配列されていてもよい。導電板が複数の部材（導電板）から形成される場合には、蓄電モジュールを一方向に積層する作業もより困難となる。この蓄電モジュールでは、このような場合であっても、蓄電モジュールを一体化するときの作業性を向上させることができる。

【0009】

本発明に係る蓄電モジュールでは、導電板が固着される第一シール部は、酸変性ポリプロピレンによって形成されており、導電板は、第一シール部に熱溶着されていてもよい。この構成の蓄電モジュールでは、導電板を第一シール部に容易に固着させることができる。

【0010】

本発明に係る蓄電モジュールでは、積層体は、第二終端電極の外側に配置された未塗工電極板を更に含み、未塗工電極板の周縁には、第一シール部が設けられ、導電板は、未塗工電極板の周縁に設けられた第一シール部に固着されていてもよい。ここで、例えば、電解液がアルカリ溶液からなる場合、いわゆるアルカリクリープ現象により、電解液が負極終端電極の電極板の表面を伝わり、封止体と当該電極板との間を通って当該電極板の外面側に滲み出てしまうことが生じ得る。この蓄電モジュールでは、上述したような滲み出しを抑制できるので、例えば負極終端電極に隣接して配置された導電板の腐食や、負極終端電極と拘束部材との短絡等を抑制でき、信頼性を向上させることができる。

【0011】

本発明に係る蓄電モジュールでは、導電板は、一方向において、第二終端電極側に配置されていてもよい。これにより、上述したような滲み出しを抑制できるので、信頼性を向上させることができると共に、導電板を第一シール部に貼り付ける際に熱及び圧力が加わった場合でも、電極へのダメージを低減することができる。

【0012】

本発明に係る蓄電装置では、上記の複数の蓄電モジュールが、一方向に積層されていてもよい。この構成の蓄電装置は、導電板が固着された蓄電モジュールを積層する工程において、隣り合う蓄電モジュール間に別体の導電板を位置決め配置する作業がなくなり、導電板が一体化された蓄電モジュールを積層するだけの簡易な作業となる。これにより、蓄電モジュールを一体化して蓄電装置を製造するときの作業性を向上させることができる。

【0013】

本発明に係る蓄電装置の製造方法は、上記の蓄電モジュールを製造する第一工程と、第一工程において製造した前記蓄電モジュールを一方向に積層する第二工程と、を含んでもよい。この蓄電装置の製造方法は、封止体の第一シール部に導電板が固着された蓄電モジュールを積層するので、隣り合う蓄電モジュール間に別体の導電板を位置決め配置する作業がなくなる。これにより、蓄電モジュールを一体化するときの作業性を向上させることができる。

【0014】

本発明に係る蓄電装置の製造方法では、第一工程において第一シール部に導電板を固着するときに、孔部の端部を覆うマスク処理が行われてもよい。これにより、蓄電モジュールの製造段階で、孔部が第一シール部によって塞がれることがなくなる。この結果、冷却性に優れた蓄電装置を提供することができる。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、蓄電モジュールを一体化するときの作業性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】一実施形態に係る蓄電モジュールを備える蓄電装置を示す概略断面図である。

【図2】図１に示される蓄電モジュールの一実施形態を示す概略断面図である。

【図3】図１に示される蓄電モジュールを示す斜視図である。

【図4】一実施形態に係る蓄電モジュール及び蓄電装置の製造方法を示すフローチャートである。

【図5】蓄電モジュールの変形例を示す概略断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、添付図面を参照しながら一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。図１～図３には、ＸＹＺ直交座標系が示される。

【0018】

まず、一実施形態に係る蓄電モジュール１２を備える蓄電装置１０の構成について説明する。図１に示される蓄電装置１０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。蓄電モジュール１２は、例えば、バイポーラ電池である。蓄電モジュール１２の例には、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、電気二重層キャパシタが含まれる。以下の説明では、ニッケル水素二次電池を例示する。

【0019】

複数の蓄電モジュール１２は、例えば金属板等の導電板１４を介して積層される。積層方向Ｄ１（Ｚ方向）から見て、蓄電モジュール１２及び導電板１４は例えば矩形形状を有する。導電板１４は、Ｘ方向に三枚配列される（図３参照）。各蓄電モジュール１２の詳細については後述する。導電板１４は、蓄電モジュール１２の積層方向Ｄ１において両端に位置する蓄電モジュール１２の外側にもそれぞれ配置される。導電板１４は、隣り合う蓄電モジュール１２と電気的に接続される。これにより、複数の蓄電モジュール１２が積層方向Ｄ１に直列に接続される。

【0020】

積層方向Ｄ１において、一端に位置する導電板１４には端子部材２４が接続されており、他端に位置する導電板１４には端子部材２６が接続されている。端子部材２４は、接続される導電板１４と一体であってもよい。端子部材２６は、接続される導電板１４と一体であってもよい。端子部材２４及び端子部材２６は、積層方向Ｄ１に略直交する方向（Ｘ方向）に延在している。これらの端子部材２４及び端子部材２６により、蓄電装置１０の充放電を実施できる。

【0021】

導電板１４は、蓄電モジュール１２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１４の内部に設けられた複数の孔部１４ａを空気等の冷媒が通過することにより、蓄電モジュール１２からの熱を効率的に外部に放出できる。各孔部１４ａは例えば積層方向Ｄ１に略直交する方向（Ｙ方向）に延在する。積層方向Ｄ１から見て、導電板１４は、蓄電モジュール１２よりも小さいが、蓄電モジュール１２と同じかそれより大きくてもよい。後段にて詳述するが、導電板１４は、後述する蓄電モジュール１２として一体的に形成されている。

【0022】

蓄電装置１０は、交互に積層された蓄電モジュール１２及び導電板１４を積層方向Ｄ１に拘束する拘束部材１６を備える。拘束部材１６は、一対の拘束プレート１６Ａ，１６Ｂと、拘束プレート１６Ａ，１６Ｂ同士を連結する連結部材（ボルト１８及びナット２０）と、を備える。各拘束プレート１６Ａ，１６Ｂと導電板１４との間には、例えば樹脂フィルム等の絶縁フィルム２２が配置される。各拘束プレート１６Ａ，１６Ｂは、例えば鉄等の金属によって構成されている。積層方向Ｄ１から見て、各拘束プレート１６Ａ，１６Ｂ及び絶縁フィルム２２は例えば矩形形状を有する。絶縁フィルム２２は導電板１４よりも大きくなっており、各拘束プレート１６Ａ，１６Ｂは、蓄電モジュール１２よりも大きくなっている。

【0023】

積層方向Ｄ１から見て、拘束プレート１６Ａの縁部には、ボルト１８の軸部を挿通させる挿通孔Ｈ１が蓄電モジュール１２よりも外側となる位置に設けられている。同様に、積層方向Ｄ１から見て、拘束プレート１６Ｂの縁部には、ボルト１８の軸部を挿通させる挿通孔Ｈ２が蓄電モジュール１２よりも外側となる位置に設けられている。積層方向Ｄ１から見て各拘束プレート１６Ａ，１６Ｂが矩形形状を有している場合、挿通孔Ｈ１及び挿通孔Ｈ２は、拘束プレート１６Ａ，１６Ｂの角部に位置する。

【0024】

一方の拘束プレート１６Ａは、端子部材２６に接続された導電板１４に絶縁フィルム２２を介して突き当てられ、他方の拘束プレート１６Ｂは、端子部材２４に接続された導電板１４に絶縁フィルム２２を介して突き当てられている。ボルト１８は、例えば一方の拘束プレート１６Ａ側から他方の拘束プレート１６Ｂ側に向かって挿通孔Ｈ１に通され、他方の拘束プレート１６Ｂから突出するボルト１８の先端には、ナット２０が螺合されている。これにより、絶縁フィルム２２、導電板１４及び蓄電モジュール１２が挟持されてユニット化されると共に、積層方向Ｄ１に拘束荷重が付加される。

【0025】

図２及び図３に示されるように、蓄電モジュール１２は、バイポーラ電極群３１と、第一終端電極３９Ａと、第二終端電極３９Ｂと、を含んで構成される積層体３０を備えている。バイポーラ電極群３１は、一方の面に正極層３６が形成され、他方の面に負極層３８が形成された電極板３４からなるバイポーラ電極３２がセパレータ４０を介してＺ方向（一方向）に積層されている。第一終端電極３９Ａは、Ｚ方向においてバイポーラ電極群３１の一端にセパレータ４０を介して配置され、バイポーラ電極群３１と対向する面（内側面）に正極層３６が形成された電極板３４からなる。第二終端電極３９Ｂは、Ｚ方向においてバイポーラ電極群３１の他端にセパレータ４０を介して配置され、バイポーラ電極群３１と対向する面（内側面）に負極層３８が形成された電極板３４からなる。

【0026】

積層方向Ｄ１から見て積層体３０は例えば矩形形状を有する。積層体３０において、一のバイポーラ電極３２の正極層３６は、セパレータ４０を挟んで積層方向Ｄ１に隣り合う一方のバイポーラ電極３２の負極層３８と対向し、一のバイポーラ電極３２の負極層３８は、セパレータ４０を挟んで積層方向Ｄ１に隣り合う他方のバイポーラ電極３２の正極層３６と対向している。第一終端電極３９Ａの正極層３６は、セパレータ４０を介して最下層のバイポーラ電極３２の負極層３８と対向している。第二終端電極３９Ｂの負極層３８は、セパレータ４０を介して最上層のバイポーラ電極３２の正極層３６と対向している。

【0027】

電極板３４は、例えばニッケルからなる矩形の金属箔である。或いは、電極板３４は、ニッケルめっき鋼板であってもよい。電極板３４の周縁部３４ａ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おり、当該未塗工領域が枠体５０の内壁を構成する第一シール部５２に埋没して保持される領域となっている。正極層３６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。負極層３８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。電極板３４の他方の面における負極層３８の形成領域は、電極板３４の一方の面における正極層３６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４０は、例えばシート状に形成されている。セパレータ４０は、隣り合うバイポーラ電極３２，３２間の短絡を防止する部材である。セパレータ４０を形成する材料としては、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、ポリプロピレン等からなる織布又は不織布等が例示される。また、セパレータ４０は、フッ化ビニリデン樹脂化合物等で補強されたものであってもよい。

【0029】

蓄電モジュール１２は、積層方向Ｄ１に延在する積層体３０の側面３０ａにおいて電極板３４の周縁部３４ａを保持する枠体（封止体）５０を備える。枠体５０は、積層方向Ｄ１から見て積層体３０の周囲に設けられている。すなわち、枠体５０は、積層体３０の側面３０ａを取り囲むように構成されている。枠体５０は、複数のバイポーラ電極３２、第一終端電極３９Ａ、及び第二終端電極３９Ｂのそれぞれの電極板３４の周縁に設けられる、複数の枠状の第一シール部５２と、Ｚ方向に積層された複数の第一シール部５２の周縁（積層方向Ｄ１から見て第一シール部５２の周囲）を一体的に取り囲む第二シール部５４と、を有している。

【0030】

枠体５０の内壁を構成する第一シール部５２は、各バイポーラ電極３２の電極板３４の一方の面（ここでは正極層３６が形成される面）から周縁部３４ａにおける電極板３４の端面にわたって設けられている。積層方向Ｄ１から見て、各第一シール部５２は、各バイポーラ電極３２の電極板３４の周縁部３４ａ全周にわたって設けられている。隣り合う第一シール部５２同士は、各バイポーラ電極３２の電極板３４の他方の面（ここでは負極層３８が形成される面）の外側に延在する面において溶着されている。その結果、第一シール部５２には、各バイポーラ電極３２の電極板３４の周縁部３４ａが埋没して保持されている。

【0031】

各バイポーラ電極３２の電極板３４の周縁部３４ａと同様に、積層体３０の両端に配置される第一終端電極３９Ａ及び第二終端電極３９Ｂにおける電極板３４の周縁部３４ａも第一シール部５２に埋没した状態で保持されている。第一終端電極３９Ａについては、第一終端電極３９Ａの外側面（導電板１４に接続される面）にも、第一シール部５２が設けられている。すなわち、第一終端電極３９Ａにおける電極板３４の周縁部３４ａは、第一終端電極３９Ａの外側面に設けられた第一シール部５２（図２において一番下に設けられた第一シール部５２）と、第一終端電極３９Ａの一方の面に設けられた第一シール部５２とに埋没した状態で保持されている。

【0032】

枠体５０の外側面を形成する第二シール部５４は、第一シール部５２の側面を覆う側面部５４ａと、積層方向Ｄ１から見た平面視において側面部５４ａから内側に向かって張り出す張出部５４ｂと、を有している。

【0033】

積層方向Ｄ１に隣り合う電極板３４，３４間には、当該電極板３４，３４と第一シール部５２とによって気密に仕切られた複数の内部空間Ｖが形成されている。当該内部空間Ｖの一部には、例えば水酸化カリウム水溶液等のアルカリ溶液からなる電解液（不図示）が存在する。

【0034】

枠体５０を構成する一の側面５０ｓには、圧力調整弁６０が取り付けられる複数（ここでは四つ）の弁取付領域５０ａが設けられている。第一シール部５２の各弁取付領域５０ａには、複数の連通孔（不図示）が設けられている。この連通孔は、蓄電モジュール１２の各セルの内部空間Ｖに連通している。また、第二シール部５４にも弁取付領域５０ａが設けられている。このため第二シール部５４には、上記連通孔につながる複数の孔が設けられている。

【0035】

圧力調整弁６０は、内部空間Ｖの内圧に応じて開閉して圧力を調整する（例えば内圧が所定値を超えたときに開き、ガスを抜く）機能を有する部材である。圧力調整弁６０は、弁取付領域５０ａに取り付けられている。弁取付領域５０ａに設けられる孔及び連通孔は、内部空間Ｖへ電解液を注入するための注液口（電解液注入口）として用いることもできる。

【0036】

枠体５０（第一シール部５２及び第二シール部５４）は、例えば絶縁性の樹脂によって矩形筒状に形成されている。第一シール部５２を構成する樹脂材料の例には、酸変性ポリプロピレンが含まれる。第一シール部５２を構成する樹脂材料の例には、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）等が含まれる。

【0037】

導電板１４は、Ｚ方向において積層体３０の両端部（すなわち、第一終端電極３９Ａ及び第二終端電極３９Ｂ）の少なくとも一方に接触して配置される。本実施形態では、導電板１４は、Ｚ方向において、第二終端電極３９Ｂ側に配置されている。導電板１４は、導電部材１３４を介して電極板３４に接触している。導電板１４は、第二終端電極３９Ｂにおける電極板３４の周縁部３４ａに設けられる第一シール部５２に溶着（固着）されている。電極板３４の第一シール部５２への接触部分は、周縁部３４ａの枠状部分であるが、当該接触部分の全てが第一シール部５２に溶着されている。導電板１４は、Ｚ方向から見た平面視において、第二シール部５４の張出部５４ｂの内側に配置されている。

【0038】

次に、上述したような構成の蓄電装置１０の製造方法について説明する。図４に示されるように、まず、上述した構成の蓄電モジュール１２を製造する。蓄電モジュール１２を製造する第一工程Ｓ１は、積層体形成工程Ｓ１１と、導電板設置工程Ｓ１２と、第二シール部形成工程Ｓ１３と、を含んでいる。

【0039】

積層体形成工程Ｓ１１は、電極板３４の周縁部３４ａに、枠状の第一シール部５２が配置された状態のバイポーラ電極３２をセパレータ４０を介して積層し、バイポーラ電極群３１を形成する。次に、バイポーラ電極群３１の両端に、第一終端電極３９Ａと第二終端電極３９Ｂとをセパレータ４０を介して配置し、これらを溶着して一体化すれば積層体３０となる中間体を形成する。次に、積層体３０を熱板溶着機に設置して、第一シール部５２と電極板３４と溶着すると共に、第一シール部５２同士を溶着して積層体３０を形成する。

【0040】

導電板設置工程Ｓ１２は、積層体３０において第二終端電極３９Ｂに設けられた第一シール部５２と導電板１４とを溶着する。本実施形態では、Ｘ方向に三枚の導電板１４を配列する。なお、第二終端電極３９Ｂに設けられた第一シール部５２に導電板１４を溶着する作業は、積層体形成工程Ｓ１１と同時に実施してもよい。すなわち、積層体３０を形成すると同時に実施してもよい。本実施形態では、第一シール部５２が酸変性ポリプロピレンによって形成されているので、第一シール部５２と導電板１４とを熱溶着によって固着させる。導電板設置工程Ｓ１２では、導電板１４の孔部１４ａの端部を覆うマスク処理を実施する。マスク処理の例には、マスキングテープの貼付、入れ子の配置等が含まれる。

【0041】

第二シール部形成工程Ｓ１３は、第一シール部５２の周縁を一体的に取り囲む。本実施形態では、第二シール部５４は、例えば、射出成形等により形成される。第二シール部５４は、第一シール部５２の周縁にモールドを設置し、当該モールド内に流動性を有する第二シール部５４の樹脂材料を流し込むことによって形成される。これにより、図２に示されるように、第一シール部５２及び第二シール部５４を有する枠体５０が形成される。これにより、図２に示されるように、積層方向Ｄ１の一端に導電板１４が固着された蓄電モジュール１２が形成される。同時に、積層方向Ｄ１の一端に導電板１４が固着された蓄電モジュール１２が形成される。すなわち、図３に示されるような蓄電モジュール１２が形成される。

【0042】

次に、上述した構成の蓄電装置１０を製造する。蓄電装置１０を製造する第二工程Ｓ２は、蓄電モジュール積層工程Ｓ２１と、配列体拘束工程Ｓ２２と、を含んでいる。

【0043】

蓄電モジュール積層工程Ｓ２１は、第一工程Ｓ１において製造した蓄電モジュール１２を一方向に積層して配列体を形成する。導電板１４は、Ｚ方向において蓄電モジュール１２の一方側にしか配置されていないので、配列体の他端側には別体の導電板１４を配置する。これにより、Ｚ方向の両端に導電板１４，１４が配置された配列体が形成される。

【0044】

次に、このようにして形成された配列体の両端に、絶縁フィルム２２を介して一対の拘束プレート１６Ａ，１６Ｂを配置し、連結部材（ボルト１８及びナット２０）によって拘束プレート１６Ａ，１６Ｂ同士を連結する。これにより、絶縁フィルム２２、導電板１４及び蓄電モジュール１２が挟持されて一体化（ユニット化）されると共に、積層方向Ｄ１に拘束荷重が付加される。

【0045】

上記実施形態の蓄電モジュール１２及び蓄電装置１０の作用効果について説明する。図２及び図３に示されるように、上記実施形態の蓄電モジュール１２は、第一シール部５２に導電板１４が溶着されている。すなわち、導電板１４は、蓄電モジュール１２として一体化されている。これにより、蓄電モジュール１２を積層して蓄電装置１０を製造する工程において、隣り合う蓄電モジュール１２，１２間に別体の導電板１４を位置決め配置する作業がなくなる。これにより、蓄電モジュール１２を一体化するときの作業性を向上させることができる。

【0046】

上記実施形態の蓄電モジュール１２では、複数（三枚）の導電板１４が、Ｚ方向に直交するＸ方向に配列されている。このように導電板１４が複数の部材（導電板１４）から形成される場合には、蓄電モジュール１２を一方向に積層する作業もより困難となる。上記実施形態の蓄電モジュール１２では、このような場合であっても、蓄電モジュール１２を一体化するときの作業性を向上させることができる。

【0047】

上記実施形態の蓄電モジュール１２では、導電板１４が溶着される第一シール部５２は、酸変性ポリプロピレンによって形成されており、導電板１４は、第一シール部５２に熱溶着されている。このため、導電板１４を第一シール部５２に固着する作業が容易となる。

【0048】

上記実施形態の蓄電モジュール１２では、導電板１４は、Ｚ方向において、第二終端電極３９Ｂ側に配置されているので、上述したような滲み出しを抑制できるので、信頼性を向上させることができると共に、導電板１４を第一シール部５２に貼り付ける際に熱及び圧力が加わった場合でも、バイポーラ電極３２へのダメージを低減することができる。

【0049】

上記実施形態の蓄電装置１０では、上述した複数の蓄電モジュール１２が、Ｚ方向に積層されている。この構成の蓄電装置１０は、導電板１４が溶着された蓄電モジュール１２を積層する蓄電モジュール積層工程Ｓ２１において、隣り合う蓄電モジュール１２，１２間に別体の導電板１４を位置決め配置する作業がなくなり、導電板１４が一体化された蓄電モジュール１２を積層するだけの簡易な作業となる。これにより、蓄電モジュール１２を一体化して蓄電装置１０を製造するときの作業性を向上させることができる。

【0050】

上記実施形態の蓄電装置１０の製造方法は、第一シール部５２に導電板１４が溶着された蓄電モジュール１２を積層するので、隣り合う蓄電モジュール１２，１２間に別体の導電板１４を位置決め配置する作業がなくなる。これにより、蓄電モジュール１２を一体化するときの作業性を向上させることができる。

【0051】

上記実施形態の蓄電装置１０の製造方法は、第一工程Ｓ１において第一シール部５２に導電板１４を溶着するときに、孔部１４ａの端部を覆うマスク処理が行われる。これにより、蓄電モジュール１２の製造段階で、孔部１４ａが第一シール部５２によって塞がれることがなくなる。この結果、冷却性に優れた蓄電モジュール１２及び蓄電装置１０を提供することができる。

【0052】

以上、一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。

【0053】

上記実施形態では、第一シール部５２が酸変性ポリプロピレンから形成される例を挙げて説明したが、第一シール部５２は、第二シール部５４と同様に、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）等から形成してもよい。この場合、導電板１４は、第一シール部５２に対して、接着剤又はシール等によって固着してもよい。

【0054】

上記実施形態及び変形例では、電極板３４の第一シール部５２への接触部分の全てが第一シール部５２に溶着されている例を挙げて説明したが一部のみが溶着されていてもよい。すなわち、電極板３４と第一シール部５２との溶着部分が断続的に設けられてもよい。

【0055】

図５に示されるように、上記実施形態及び変形例の構成に加えて、蓄電モジュール１２の積層体３０は、第二終端電極３９Ｂの外側に配置された未塗工電極板３３を含んでいてもよい。未塗工電極板３３の周縁部３３ａには、第一シール部５２が設けられ、導電板１４は、未塗工電極板３３の周縁部３３ａに設けられた第一シール部５２に固着されている。上記実施形態及び変形例では、電解液がアルカリ溶液からなるので、いわゆるアルカリクリープ現象により、電解液が第二終端電極３９Ｂの電極板３４の表面を伝わり、第一シール部５２と導電板１４との間を通って当該導電板１４の外面側に滲み出てしまうことが生じ得る。この変形例に係る蓄電モジュール１２では、上述したような滲み出しを抑制できるので、第二終端電極３９Ｂに隣接して配置された導電板１４の腐食や、第二終端電極３９Ｂと拘束部材との短絡等を抑制でき、信頼性を向上させることができる。

【0056】

なお、上記変形例では、第二終端電極３９Ｂに隣接して未塗工電極板３３を配置した例を挙げて説明したが、この構成に代えて、又は加えて、第一終端電極３９Ａに隣接して未塗工電極板３３を配置してもよい。この場合にも、上記と同様の効果を得ることができる。導電板１４に隣接させて未塗工電極板３３を設ける場合には、導電板１４を第一シール部５２に溶着する際に熱及び圧力が加わった場合でも、バイポーラ電極３２へのダメージを低減することができる。

【0057】

上記実施形態及び変形例では、図３に示されるように、導電板１４は、Ｘ方向に三枚配列される例を挙げて説明したが一枚ものの導電板１４が配置されてもよいし、二枚又は四枚以上の導電板１４が配列されてもよい。

【0058】

上記実施形態及び変形例では、図２及び図３に示されるように、導電板１４は、積層方向Ｄ１において蓄電モジュール１２の一方にのみ固着されている構成を例に挙げて説明したが、両方に固着されている構成であってもよい。蓄電装置１０として一体化する場合には、積層方向Ｄ１において両方に導電板１４が固着された構成の蓄電モジュールと、導電板１４が固着されていない構成の蓄電モジュールとを交互に積み重ねればよい。

【0059】

上記実施形態及び変形例では、電極板３４の周縁部に第一シール部５２を溶着することによって枠体５０を形成する例を挙げて説明したが、射出成形によって電極板３４の周縁部に枠体５０を形成してもよい。

【0060】

上記実施形態及び変形例では、ニッケル水素電池の製造方法を挙げて説明したが、リチウムイオン二次電池の製造方法に適用してもよい。この場合、正極が形成された電極板と負極が形成された電極板とがセパレータ介して積層される積層体を含む構成であってもよい。正極活物質は、例えば複合酸化物、金属リチウム、硫黄等である。負極活物質は、例えば黒鉛、高配向性グラファイト、メソカーボンマイクロビーズ、ハードカーボン、ソフトカーボン等のカーボン、リチウム、ナトリウム等のアルカリ金属、金属化合物、ＳｉＯｘ（０．５≦ｘ≦１．５）等の金属酸化物、ホウ素添加炭素等である。電極板は、ステンレススチール箔等を用いることができる。

【符号の説明】

【0061】

１０…蓄電装置、１２…蓄電モジュール、１４…導電板、１４ａ…孔部、３０…積層体、３１…バイポーラ電極群、３２…バイポーラ電極、３３…未塗工電極板、３４…電極板、３４ａ…周縁部、３６…正極層、３８…負極層、３９Ａ…第一終端電極、３９Ｂ…第二終端電極、４０…セパレータ、５０…枠体、５０ａ…弁取付領域、５０ｓ…側面、５２…第一シール部、５４…第二シール部、６０…圧力調整弁、Ｄ１…積層方向、Ｓ１…第一工程、Ｓ１１…積層体形成工程、Ｓ１２…導電板設置工程、Ｓ１３…第二シール部形成工程、Ｓ２…第二工程、Ｓ２１…蓄電モジュール積層工程、Ｓ２２…配列体拘束工程、Ｖ…内部空間。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】