特許 7108582 二次電池、二次電池スタック、及びバスバーモジュール

(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】2022-07-20

(45)【発行日】2022-07-28

(54)【発明の名称】二次電池、二次電池スタック、及びバスバーモジュール

(51)【国際特許分類】

   H01M 50/193 20210101AFI20220721BHJP

   H01M 50/188 20210101ALI20220721BHJP

   H01M 50/184 20210101ALI20220721BHJP

   H01M 50/176 20210101ALI20220721BHJP

   H01M 50/507 20210101ALI20220721BHJP

   H01M 50/569 20210101ALI20220721BHJP

   H01M 50/298 20210101ALI20220721BHJP

   H01M 50/204 20210101ALI20220721BHJP

【ＦＩ】

H01M50/193

H01M50/188

H01M50/184 A

H01M50/176

H01M50/507

H01M50/569

H01M50/298

H01M50/204 101

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2019125888

(22)【出願日】2019-07-05

(65)【公開番号】P2021012801

(43)【公開日】2021-02-04

【審査請求日】2021-03-05

(73)【特許権者】

【識別番号】399107063

【氏名又は名称】プライムアースＥＶエナジー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100103894

【弁理士】

【氏名又は名称】家入 健

(72)【発明者】

【氏名】羽田 恭章

(72)【発明者】

【氏名】尾▲崎▼ 嵩哲

【審査官】多田 達也

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１３－１５７１３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－２５７６８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－０２９７６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】実公昭３３－００２１３０（ＪＰ，Ｙ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｍ５０／００－５０／１９８

Ｈ０１Ｍ５０／５０－５０／５９８

Ｈ０１Ｍ５０／２０－５０／２９８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電極体と電解液とが筐体内に収容されており、前記電極体が備える集電体と電気的に接続された外部端子を備える二次電池であって、
前記外部端子は、前記筐体の外部から内部に貫通している貫通孔に設けられており、
前記外部端子と前記筐体とで形成された空隙のうち前記筐体の内部側に位置している空隙に第１のシール部材が設けられており、
前記外部端子と前記筐体とで形成された空隙のうち前記筐体の外部側に位置している空隙に第２のシール部材が設けられており、
前記筐体の内部と外部とは前記第１及び第２のシール部材を用いてシールされており、
前記筐体の内部から外部に向かう前記電解液の漏液経路の、前記第１のシール部材と前記第２のシール部材との間の位置に吸水部材が設けられており、
前記吸水部材は、吸水性ポリマーとポリブテンとの混合物で構成されている、
二次電池。

【請求項2】

前記吸水性ポリマーの粒径が１μｍ以上１５０μｍ以下である、請求項１に記載の二次電池。

【請求項3】

前記ポリブテンの数平均分子量が３００～１０００である、請求項１または２に記載の二次電池。

【請求項4】

前記吸水性ポリマー（Ａ）と前記ポリブテン（Ｂ）との混合比（Ａ：Ｂ）が、１：０．５～１：２である、請求項１～３のいずれか一項に記載の二次電池。

【請求項5】

電極体と電解液とが筐体内に収容されており、前記電極体が備える集電体と電気的に接続された外部端子を備える二次電池であって、
前記外部端子は、前記筐体の外部から内部に貫通している貫通孔に設けられており、
前記外部端子と前記筐体とで形成された空隙のうち前記筐体の内部側に位置している空隙に第１のシール部材が設けられており、
前記外部端子と前記筐体とで形成された空隙のうち前記筐体の外部側に位置している空隙に第２のシール部材が設けられており、
前記筐体の内部と外部とは前記第１及び第２のシール部材を用いてシールされており、
前記筐体の内部から外部に向かう前記電解液の漏液経路の、前記第１のシール部材と前記第２のシール部材との間の位置に吸水部材が設けられており、
前記第１及び第２のシール部材は、前記外部端子の外周面と前記貫通孔の側面とで形成される空隙に設けられるとともに、前記外部端子の外周面と前記貫通孔の側面とで押圧されており、
前記吸水部材は、前記外部端子の外周面と前記貫通孔の側面とで形成される空隙において、前記第１のシール部材と前記第２のシール部材との間に設けられている、
二次電池。

【請求項6】

電極体と電解液とが筐体内に収容されており、前記電極体が備える集電体と電気的に接続された外部端子を備える二次電池であって、
前記外部端子は、前記筐体の外部から内部に貫通している貫通孔に設けられており、
前記外部端子と前記筐体とで形成された空隙のうち前記筐体の内部側に位置している空隙に第１のシール部材が設けられており、
前記外部端子と前記筐体とで形成された空隙のうち前記筐体の外部側に位置している空隙に第２のシール部材が設けられており、
前記筐体の内部と外部とは前記第１及び第２のシール部材を用いてシールされており、
前記筐体の内部から外部に向かう前記電解液の漏液経路の、前記第１のシール部材と前記第２のシール部材との間の位置に吸水部材が設けられており、
前記外部端子は、当該外部端子の外周面において前記貫通孔と交差する方向に伸びるフランジ部を有し、
前記第２のシール部材は、前記フランジ部と前記筐体の外側の面とで形成される空隙に設けられるとともに、前記フランジ部と前記筐体の外側の面とで押圧されており、
前記第１のシール部材は、前記外部端子の外周面と前記貫通孔の側面とで形成される空隙に設けられるとともに、前記外部端子の外周面と前記貫通孔の側面とで押圧されており、
前記吸水部材は、前記外部端子の外周面と前記貫通孔の側面とで形成される空隙に設けられている、
二次電池。

【請求項7】

電極体と電解液とが筐体内に収容されており、前記電極体が備える集電体と電気的に接続された外部端子を備える二次電池であって、
前記外部端子は、前記筐体の外部から内部に貫通している貫通孔に設けられており、
前記外部端子と前記筐体とで形成された空隙のうち前記筐体の内部側に位置している空隙に第１のシール部材が設けられており、
前記外部端子と前記筐体とで形成された空隙のうち前記筐体の外部側に位置している空隙に第２のシール部材が設けられており、
前記筐体の内部と外部とは前記第１及び第２のシール部材を用いてシールされており、
前記筐体の内部から外部に向かう前記電解液の漏液経路の、前記第１のシール部材と前記第２のシール部材との間の位置に吸水部材が設けられている二次電池を複数備え、当該複数の二次電池がバスバーモジュールを用いて互いに接続された二次電池スタックであって、
前記バスバーモジュールは、
前記複数の二次電池の外部端子を接続するバスバーと、
前記二次電池の電圧を検出するための電線と、
前記外部端子と前記電線とを接続する電圧検出端子と、を備え、
前記電圧検出端子は、接続部において前記電線と接続されており、
前記接続部を覆うように吸水部材が設けられている、
二次電池スタック。

【請求項8】

被覆された前記電線に前記電圧検出端子が備える突起部を押し込み、当該突起部を前記電線内部の導線に電気的に接続することで、前記電圧検出端子と前記電線とが接続されている、請求項７に記載の二次電池スタック。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は二次電池、二次電池スタック、及びバスバーモジュールに関する。

【背景技術】

【0002】

近年、ニッケル水素二次電池やリチウムイオン二次電池等の二次電池が、電気自動車やハイブリッド自動車等の電源として広く用いられている。このような二次電池は、複数の単電池を直列に接続して二次電池モジュールを構成し、この二次電池モジュールを複数組み合わせて二次電池スタック（組電池）として使用することもある。

【0003】

特許文献１には、二次電池で用いられる外部端子に関する技術が開示されている。特許文献２には、バスバーモジュールに関する技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１２－１３８２０７号公報

【文献】特開２０１０－２５７６８６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

二次電池は、電極体と電解液とが筐体内に収容されている構造を備える。筐体内の電極体は、一部が外部に露出している外部端子と電気的に接続されている。このような構成を備える二次電池では、筐体内の電解液が外部端子の周囲から漏出することがある。特に、アルカリ性の電解液を用いた二次電池では、電気化学的な要因により、電解液が電極体や外部端子を辿って外部に漏出するクリープ現象が発生する場合がある。

【0006】

上記課題に鑑み本発明の目的は、電解液の漏出を抑制することが可能な二次電池、二次電池スタック、及びバスバーモジュールを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一態様にかかる二次電池は、電極体と電解液とが筐体内に収容されており、前記電極体が備える集電体と電気的に接続された外部端子を備える二次電池であって、前記外部端子は、前記筐体の外部から内部に貫通している貫通孔に設けられており、前記外部端子と前記筐体とで形成された空隙のうち前記筐体の内部側に位置している空隙に第１のシール部材が設けられており、前記外部端子と前記筐体とで形成された空隙のうち前記筐体の外部側に位置している空隙に第２のシール部材が設けられており、前記筐体の内部と外部とは前記第１及び第２のシール部材を用いてシールされており、前記筐体の内部から外部に向かう前記電解液の漏液経路の、前記第１のシール部材と前記第２のシール部材との間の位置に吸水部材が設けられている。

【0008】

本発明の一態様にかかる二次電池スタックは、上述の二次電池を複数備え、当該複数の二次電池がバスバーモジュールを用いて互いに接続された二次電池スタックである。前記バスバーモジュールは、前記複数の二次電池の外部端子を接続するバスバーと、前記二次電池の電圧を検出するための電線と、前記外部端子と前記電線とを接続する電圧検出端子と、を備える。前記電圧検出端子は、接続部において前記電線と接続されており、前記接続部を覆うように吸水部材が設けられている。

【0009】

本発明の一態様にかかるバスバーモジュールは、複数の二次電池が各々備える外部端子を互いに接続するバスバーモジュールである。前記バスバーモジュールは、前記複数の二次電池の外部端子を接続するバスバーと、前記二次電池の電圧を検出するための電線と、前記外部端子と前記電線とを接続する電圧検出端子と、を備える。前記電圧検出端子は、接続部において前記電線と接続されており、前記接続部を覆うように吸水部材が設けられている。

【発明の効果】

【0010】

本発明により、電解液の漏出を抑制することが可能な二次電池、二次電池スタック、及びバスバーモジュールを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】実施の形態にかかる二次電池を示す正面図である。

【図2】実施の形態にかかる二次電池の外部端子付近の構成例を示す拡大断面図である。

【図3】実施の形態にかかる二次電池の外部端子付近の他の構成例を示す拡大断面図である。

【図4】実施の形態にかかる二次電池スタックの構成を示す上面図である。

【図5】実施の形態にかかるバスバーモジュールの構成を示す図である（吸水部材の図示を省略している図）。

【図6】実施の形態にかかるバスバーモジュールの構成を示す図である（吸水部材を図示している図）。

【図7】図６の切断線ＶＩＩ－ＶＩＩにおける断面図である。

【図8】吸水性ポリマーの粒径と吸水率との関係を示すグラフである。

【図9】吸水性ポリマーの粒径と粘度との関係を示すグラフである。

【図10】吸水性ポリマーの粒径と封止期間との関係を示すグラフである。

【図11】吸水性ポリマーの粒径と漏れ速度との関係を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本実施の形態にかかる二次電池を示す正面図である。図１に示すように、二次電池１は、筐体１０の外部に露出している外部端子１１ａ、１１ｂを備える。例えば、外部端子１１ａは負極端子であり、外部端子１１ｂは正極端子である。なお、図１に示す例では、外部端子１１ａ、１１ｂを筐体１０の側面（ｘ軸方向プラス側およびｘ軸方向マイナス側の各々の側面）に設けた構成例を示した。しかし、外部端子１１ａ、１１ｂを設ける場所は、筐体１０の外面であればこれらの位置に限定されることはない。

【0013】

筐体１０は内部に空間を備える構造体であり、筐体１０の内部には、電極体（不図示）と電解液（不図示）とが収容（密封）されている。外部端子１１ａ、１１ｂの各々は、筐体１０の内部において、電極体が備える集電体とそれぞれ電気的に接続されている。具体的には、負極端子である外部端子１１ａは、電極体の負極集電体に電気的に接続されている。正極端子である外部端子１１ｂは、電極体の正極集電体に電気的に接続されている。なお、以下では外部端子１１ａと外部端子１１ｂを総称して「外部端子１１」と記載する場合もある。

【0014】

二次電池１は、例えば、ニッケル水素二次電池、ニッケルカドミウム二次電池などの電解液を用いた二次電池である。本実施の形態において二次電池１は、二次電池１の内部に１つの電極体を配置して構成した単電池であってもよく、また、二次電池１の内部に複数の電極体を配置し、これらを互いに直列に接続して構成した二次電池モジュール（単位電池）であってもよい。

【0015】

なお、本実施の形態にかかる発明は、電解液を用いた二次電池であれば、これらの二次電池に限定されることなく広く適用することができる。特に本実施の形態にかかる発明は、アルカリ性の電解液を用いた二次電池、つまり、クリープ現象によって電解液が外部に漏出するような二次電池に好適に用いることができる。更に、本実施の形態にかかる発明は、このようなクリープ現象が起こりやすい二次電池の負極に特に好適に用いることができる。

【0016】

次に、外部端子の取り付け構造について詳細に説明する。図２は外部端子の取り付け構造を示す図であり、二次電池の外部端子付近の構成例を示す拡大断面図である。図２に示すように、外部端子１１は、筐体１０の外部から内部に貫通している貫通孔に設けられている。具体的には、二次電池１の筐体１０の側壁に、ｘ軸方向に貫通する貫通孔が形成されており、この貫通孔に外部端子１１が挿通されている。外部端子１１は、ｘ軸方向プラス側の端部において集電体１２と接合されている。例えば、外部端子１１および集電体１２は金属材料を用いて構成されている。例えば、外部端子１１のｘ軸方向プラス側の端部は、溶接を用いて集電体１２に接合されている。これにより、集電体１２と外部端子１１とを電気的に接続することができる。

【0017】

外部端子１１と筐体１０とで形成された空隙のうち、筐体１０の内部側（ｘ軸方向プラス側）に位置している空隙には、シール部材１３が設けられている。また、外部端子１１と筐体１０とで形成された空隙のうち、筐体１０の外部側（ｘ軸方向マイナス側）に位置している空隙には、シール部材１４が設けられている。シール部材１３、１４は、ゴムや樹脂材料等の弾性変形する材料を用いて構成することができる。また、モールドによるシールやカシメによるシールによって、シール部材１３、１４を構成してもよい。

【0018】

シール部材１３、１４は、外部端子１１の外周面と貫通孔の側面とで形成される空隙に設けられるとともに、外部端子１１の外周面と貫通孔の側面とで押圧されている。したがって、筐体１０の内部と外部とがシール部材１３、１４を用いてシールされる。

【0019】

例えば、外部端子１１のｙｚ面における断面形状が円状である場合、ｘ軸方向からみたシール部材１３、１４の形状は円状である。また、外部端子１１のｙｚ面における断面形状が矩形状である場合、ｘ軸方向からみたシール部材１３、１４の形状は矩形状である。

【0020】

また、外部端子１１の外周面には、貫通孔と交差する方向に伸びるフランジ部１７が形成されている。フランジ部１７のｘ軸方向プラス側の面は、筐体１０の外側の側面に当接している。これにより筐体１０に対する外部端子１１のｘ軸方向の位置が固定される。

【0021】

更に本実施の形態にかかる二次電池１では、シール部材１３とシール部材１４との間に吸水部材１５が設けられている。つまり、筐体１０の内部から外部に向かう電解液の漏液経路であって、シール部材１３とシール部材１４との間の位置に吸水部材１５が設けられている。換言すると、吸水部材１５は、外部端子１１の外周面と貫通孔の側面とで形成される空隙において、シール部材１３とシール部材１４との間に設けられている。なお、吸水部材１５を構成している具体的な材料については後述する。

【0022】

本実施の形態にかかる二次電池１では、このようにシール部材１３とシール部材１４との間に吸水部材１５を設けているので、筐体１０の内部から外部に電解液が漏出することを抑制することができる。

【0023】

すなわち、電解液は筐体１０の内部から外部に向かう漏液経路に沿って徐々に移動して外部に漏出しようとする。筐体１０の内部から外部に向かう漏液経路にシール部材１３、１４を設けることで、電解液の移動を止めることができる。しかしながら、２つのシール部材１３、１４を設けた場合であっても、時間の経過とともに電解液が筐体１０の内部から外部に向かって徐々に移動して、電解液が筐体１０の外部に漏出する場合もある。特に、アルカリ性の電解液を用いた二次電池では、クリープ現象により電解液が漏液経路に沿って徐々に移動し、電解液が外部に漏出しやすい。

【0024】

そこで本実施の形態にかかる二次電池１では、シール部材１３とシール部材１４との間に吸水部材１５を設けている。つまり、漏液経路の上流側に位置するシール部材１３と漏液経路の下流側に位置するシール部材１４との間に、吸水部材１５を設けている。このように吸水部材１５を設けた場合は、筐体１０の内部から移動してきた電解液がシール部材１３を通過したとしても、この通過してきた電解液を吸水部材１５を用いて吸収することができる。したがって、筐体１０の内部から外部に電解液が漏出することを抑制することができる。

【0025】

また、仮に吸水部材１５の吸収量が最大に達し、電解液が吸水部材１５を通過したとしても、漏液経路の下流側に配置されているシール部材１４を用いて、電解液が筐体１０の外部に漏出することを抑制することができる。特に、本実施の形態では、吸水部材１５を用いて電解液を所定の量、吸収することができるので、漏液経路の下流側のシール部材１４に到達する電解液の量を少なくすることができる。よって、電解液の漏出を効果的に抑制することができる。

【0026】

また、本実施の形態にかかる二次電池１では、シール部材１３とシール部材１４との間に吸水部材１５を設けているので、吸水部材１５が外気に触れることを抑制することができる。したがって、外気に含まれている水分を吸水部材１５が吸収することを抑制することができる。つまり、吸水部材１５の役割を、シール部材１３を通過してきた電解液を吸収することに特化することができる。

【0027】

次に、外部端子の取り付け構造の他の構成例について説明する。図３は、二次電池の外部端子付近の他の構成例を示す拡大断面図である。図３に示すように、外部端子１１は、筐体１０の外部から内部に貫通している貫通孔に設けられている。具体的には、二次電池１の筐体１０の側壁に、ｘ軸方向に貫通する貫通孔が形成されており、この貫通孔に外部端子１１が挿通されている。外部端子１１は、ｘ軸方向プラス側の端部において集電体１２と接合されている。例えば、外部端子１１および集電体１２は金属材料を用いて構成されている。例えば、外部端子１１のｘ軸方向プラス側の端部は、溶接を用いて集電体１２に接合されている。これにより、集電体１２と外部端子１１とを電気的に接続することができる。

【0028】

外部端子１１の外周面には、貫通孔と交差する方向に伸びるフランジ部１７が形成されている。フランジ部１７と筐体１０の外側の面とで形成される空隙には、シール部材２４が設けられている。また、外部端子１１の外周面と貫通孔の側面とで形成される空隙には、シール部材２３が設けられている。シール部材２３、２４は、ゴムや樹脂材料等の弾性変形する材料を用いて構成されている。また、モールドによるシールやカシメによるシールによって、シール部材２３、２４を構成してもよい。

【0029】

シール部材２３は、外部端子１１の外周面と貫通孔の側面とで押圧されている。また、シール部材２４は、フランジ部１７と筐体１０の外側の面とで押圧されている。したがって、筐体１０の内部と外部とがシール部材２３、２４を用いてシールされる。

【0030】

例えば、外部端子１１のｙｚ面における断面形状が円状である場合、ｘ軸方向からみたシール部材２３、２４の形状は円状である。また、外部端子１１のｙｚ面における断面形状が矩形状である場合、ｘ軸方向からみたシール部材２３、２４の形状は矩形状である。

【0031】

更に本実施の形態にかかる二次電池１では、シール部材２３とシール部材２４との間、具体的には外部端子１１の外周面と貫通孔の側面とで形成される空隙に吸水部材２５を設けている。本実施の形態にかかる二次電池１では、このようにシール部材２３とシール部材２４との間に吸水部材２５を設けているので、上述した理由と同様の理由により、筐体１０の内部から外部に電解液が漏出することを抑制することができる。

【0032】

次に、本実施の形態にかかる二次電池スタックについて説明する。図４は、本実施の形態にかかる二次電池スタックの構成を示す上面図である。図４に示すように、本実施の形態にかかる二次電池スタック２は、複数の二次電池１の外部端子１１ａ、１１ｂをバスバーモジュール３０を用いて互いに電気的に接続することで構成されている。図４では、複数の二次電池１が各々直列に接続されている例を示している。つまり、図４に示す二次電池スタック２では、隣接する二次電池において、一方の二次電池の正極端子と他方の二次電池の負極端子をバスバーモジュール３０を用いて接続している。

【0033】

次に、図５～図７を用いて、バスバーモジュール３０の構成について詳細に説明する。図５、図６は、本実施の形態にかかるバスバーモジュールの構成を示す図である。図７は、図６の切断線ＶＩＩ－ＶＩＩにおける断面図である。図５～図７に示すように、本実施の形態にかかるバスバーモジュール３０は、バスバー３１、電線３２、カバー３３、ガイド部３４、電圧検出端子３７、及び吸水部材３８（図６、図７参照）を備える。なお、図５では、バスバーモジュール３０の接続部３５付近の構成を明示するために、吸水部材３８を省略した図を示している。

【0034】

図５に示すように、二次電池が備える外部端子１１ａ、１１ｂは、バスバー３１を用いて電気的に接続されている。例えば、バスバー３１は、金属材料を用いて構成することができる。各々の外部端子１１ａ、１１ｂは、溶接、ねじ止め等の方法を用いて、バスバー３１に接続（接合）されている。

【0035】

また、バスバーモジュール３０には、電線３２が設けられている。電線３２は、二次電池１の電圧、つまり、各々の外部端子１１ａ、１１ｂが接続されているノードの電圧を検出するための電線である。電線３２は、電圧検出端子３７を用いて外部端子１１ａと接続されている。なお、図５、図６に示す例では、電圧検出端子３７を外部端子１１ａに接続した構成例を示したが、電圧検出端子３７は外部端子１１ｂに接続されていてもよい。電線３２は、二次電池スタックの制御回路に設けられた電圧検出手段（不図示）に接続されており、これにより二次電池の各ノードにおける電圧を検出することができる。バスバー３１および電線３２は、カバー３３に固定されている。
なお、電圧検出端子３７とバスバー３１は一体に構成されていてもよい。

【0036】

図５に示すように、バスバーモジュール３０には、電線３２をガイドするガイド部３４が形成されている。ガイド部３４は、複数の二次電池が配列されている方向（ｙ軸方向）に伸びるように形成されている。例えば、図５、図７に示すように、カバー３３のｚ軸方向プラス側には、ｘ軸方向に突出し（図７参照）、ｙ軸方向に伸びる（図５参照）壁面４１、４２が形成されており、この壁面４１、４２で挟まれた凹部をガイド部３４とすることができる。

【0037】

また、図５に示すように、電圧検出端子３７は、ガイド部３４側に伸びている接続部３５において電線３２に接続されている。例えば、電圧検出端子３７には複数の突起部３６が形成されており、この突起部３６が、被覆された電線３２に押し込まれることで、突起部３６が電線３２内部の導線に電気的に接続される。これにより、電圧検出端子３７と電線３２とが電気的に接続される。

【0038】

また、本実施の形態では、図６、図７に示すように、電圧検出端子３７が電線３２に接続されている接続部３５に吸水部材３８を設けている。具体的には、吸水部材３８は、ガイド部３４において接続部３５を覆うように設けられている。このように、電圧検出端子３７が電線３２に接続されている部分に吸水部材３８を設けることで、電線３２を介して電解液が漏出することを抑制することができる。

【0039】

すなわち、仮に二次電池から電解液が漏出したとした場合、漏出した電解液は、外部端子１１ａから電圧検出端子３７を介して電線３２へと移動する。ここで、電圧検出端子３７は、突起部３６が電線３２に圧接されることで接続されている。したがって、電圧検出端子３７を介して電線３２へと移動した電解液は、突起部３６を介して電線３２の内部へと侵入する。そして電線３２の内部に侵入した電解液は、電線３２内部の導線における毛細管現象により電線３２内部を移動し、最終的には電線３２が接続されている制御回路に到達することも想定される。

【0040】

そこで本実施の形態では、電線３２を介して電解液が漏出することを抑制するために、電圧検出端子３７が電線３２に接続されている部分に吸水部材３８を設けている（図６、図７参照）。このように、吸水部材３８を設けることで、電圧検出端子３７を介して電線３２へと移動してきた電解液が、電線３２の内部に侵入することを抑制することができる。したがって、電線３２を介して電解液が漏出することを抑制することができる。

【0041】

なお、上記説明ではバスバーモジュール３０がガイド部３４を備える構成について説明したが、ガイド部３４（つまり壁面４１、４２）は適宜省略してもよい。例えば、吸水部材３８の粘度が高い場合には、ガイド部３４を設けなくても吸水部材３８が接続部３５に留まるので、ガイド部３４を省略することができる。

【0042】

次に、本実施の形態で用いられる吸水部材１５、２５、３８について詳細に説明する。
本実施の形態では、吸水部材１５、２５、３８として、吸水性ポリマーを用いることができる。吸水性ポリマーとしては、例えば、アクリル酸またはアクリル酸アルカリ金属塩の重合物または共重合物を用いることができる。具体的には、ポリアクリル酸及びその塩（例えば、ポリアクリル酸ナトリウム）、並びにポリメタクリル酸及びその塩が挙げられる。特に本実施の形態では、吸水性ポリマーとして、架橋部にエーテル結合を含む材料を用いることが好ましい。架橋部にエーテル結合を含む材料を用いることで、吸水性ポリマーのアルカリ耐性を向上させることができる。

【0043】

ところで、吸水性ポリマーが粉体である場合は、吸水性ポリマーの粘着性が低いため、上述のような位置、つまり、シール部材１３とシール部材１４との間（図２、図３参照）や電圧検出端子３７が電線３２に接続されている位置（図６、図７参照）に吸水部材（吸水性ポリマー）を設けることが困難となる場合もある。

【0044】

このような場合は、吸水性ポリマーとポリブテンとの混合物を用いて吸水部材を構成してもよい。ポリブテンとは、イソブテンを主体とし、一部ノルマルブテンが反応した共重合物質である。つまり、吸水性ポリマーにポリブテンを加えることで、吸水性ポリマーの粘着性を高めることができる。したがって、上述した位置に吸水部材を安定的に設けることができる。またポリブテンは水成分を含まないため、吸水性ポリマーに吸収されることがなく、したがって、吸水性ポリマーの水分吸収量を低下させることもない。

【0045】

本実施の形態では、例えば、粒径が１μｍ以上１５０μｍ以下の吸水性ポリマーを用いることができる。吸水性ポリマーの粒径の範囲をこの範囲とすることで、吸水率や粘度等においてバランスのとれた特性を得ることができる。また、吸水性ポリマーの粒径は、５μｍ～１５μｍ、好ましくは８μｍ～１２μｍ、より好ましくは１０μｍとしてもよい。なお、粒径はメジアン径Ｄ５０であり、自動静的画像解析を用いて測定した値である。

【0046】

また、本実施の形態では、ポリブテンの数平均分子量を３００～１０００とすることが好ましい。ポリブテンの数平均分子量をこの範囲とすることで、吸水性ポリマーに適度な粘度を付与することができる。

【0047】

また、本実施の形態では、吸水性ポリマー（Ａ）とポリブテン（Ｂ）との混合比（Ａ：Ｂ）を１：０．５～１：２とすることが好ましい。混合比をこの範囲とすることで、吸水性ポリマーに適度な粘度を付与することができる。

【0048】

以上で説明した本実施の形態にかかる発明により、電解液の漏出を抑制することが可能な二次電池、二次電池スタック、及びバスバーモジュールを提供することができる。

【実施例】

【0049】

次に、本発明の実施例について説明する。
本発明で用いられる吸水性ポリマーの最適な粒径を調べるために、以下の実験を行った。

【0050】

サンプルとして、粒径（平均粒径Ｄ５０）が５μｍ、１０μｍ、１１０μｍの吸水性ポリマーを準備した。吸水性ポリマーには、ポリアクリル酸ナトリウムを用いた。粒径は自動静的画像解析を用いて測定した。そして、各々の粒径を有する吸水性ポリマーの吸水率および粘度を以下の方法を用いて測定した。

【0051】

＜吸水率＞
吸水前の吸水性ポリマーの質量（Ｍ_０）を測定した後、吸水性ポリマーに電解液を加えた。その後、電解液を吸水した状態の吸水性ポリマーの質量（Ｍ_１）を測定し、下記の式を用いて吸水率を求めた。
吸水率＝（Ｍ_１－Ｍ_０）／Ｍ_０

【0052】

図８に吸水性ポリマーの粒径と吸水率との関係を示す。図８に示すように、吸水性ポリマーの粒径が大きくなるほど、吸水率が高くなる傾向がみられた。特に、５μｍの吸水性ポリマーの吸水率と、１０μｍの吸水性ポリマーの吸水率に着目すると、５μｍの吸水性ポリマーの吸水率に比べて１０μｍの吸水性ポリマーの吸水率が急激に増加した。

【0053】

＜粘度＞
吸水性ポリマーに電解液を加え、その後、電解液を吸水した状態（吸水率１００％の状態）の吸水性ポリマーの粘度を測定した。粘度の測定には、Anton Paar社製レオメータMCR302を用いた。図９に吸水性ポリマーの粒径と粘度との関係を示す。図９に示すように、吸水性ポリマーの粒径が大きくなるほど、吸水性ポリマーの粘度が低くなる傾向がみられた。

【0054】

上述のように、吸水性ポリマーの吸水率は、吸水性ポリマーの粒径が大きいほど向上する。一方、吸水性ポリマーの粘度は、吸水性ポリマーの粒径が小さくなるほど向上する。つまり、吸水性ポリマーの吸水率と、粘度との間には、トレードオフの関係がある。したがって、これらの関係を考慮すると、吸水性ポリマーの粒径は、５μｍ～１５μｍ、好ましくは８μｍ～１２μｍ、より好ましくは１０μｍとすることができる。

【0055】

なお、図９に示したように、粒径が大きい領域ではポリブテンと混合した場合に高粘度なゼリー状になる。このように粒径が大きい領域の吸水性ポリマーを用いて吸収部材を構成する場合は、例えば吸収部材に混合するポリブテンの数平均分子量を調整したり、吸水性ポリマーとポリブテンとの混合比を調整したりすることで、吸水部材の粘度を塗布可能な状態に調整することができる。例えば、数平均分子量が高いポリブテンを用いたり、吸水性ポリマーに対するポリブテンの割合を増やしたりすることで、吸収部材の粘度を塗布可能な状態に調整することができる。

【0056】

＜シール性能＞
各々の粒径を有する吸水性ポリマーのシール性能を確かめるために、吸水性ポリマーの粒径と封止期間との関係、及び吸水性ポリマーの粒径と漏液速度との関係を調べた。

【0057】

図１０に、吸水性ポリマーの粒径と封止期間との関係を示す。吸水性ポリマーの粒径と封止期間との関係は、次の方法を用いて調べた。つまり、６０℃×７５％ＲＨの状態で、定期的に補充電を行いながら長期間放置し、外部端子に付着したカリウム量を４週間おきに確認し、カリウムが検出されるまでの期間を封止期間とした。

【0058】

図１０に示すように、吸水性ポリマーの粒径が５μｍ～１０μｍでは、吸水性ポリマーの粒径が大きくなるほど封止期間が長くなった。一方、吸水性ポリマーの粒径が１０μｍよりも大きくなると、封止期間が徐々に短くなった。

【0059】

図１１に、吸水性ポリマーの粒径と漏れ速度との関係を示す。吸水性ポリマーの粒径と漏れ速度との関係は、次の方法を用いて調べた。つまり、６０℃×７５％ＲＨの状態で、定期的に補充電を行いながら長期間放置し、外部端子にカリウムが検出された後（漏れが確認された後）、４週間放置し、以下の式で漏れ速度を計算した。
漏れ速度＝外部端子に付着したカリウム量から換算した電解液量／期間（４Ｗ）

【0060】

図１１に示すように、吸水性ポリマーの粒径が５μｍ～１０μｍでは、吸水性ポリマーの粒径が大きくなるほど漏れ速度が低下した。一方、吸水性ポリマーの粒径が１０μｍよりも大きくなると、漏れ速度が徐々に上昇した。

【0061】

図１０に示した結果から、吸水性ポリマーの粒径が１０μｍのときに、封止期間が最も長くなった。また、図１１に示した結果から、吸水性ポリマーの粒径が１０μｍのときに、漏れ速度が最も低くなった。したがって、図１０、図１１に示した結果から、吸水性ポリマーの粒径が１０μｍのときに、吸水性ポリマーのシール性能が最もよくなった。よって、この結果からも、吸水性ポリマーの粒径は、５μｍ～１５μｍ、好ましくは８μｍ～１２μｍ、より好ましくは１０μｍとすることが好ましいといえる。

【0062】

以上、本発明を上記実施形態に即して説明したが、本発明は上記実施の形態の構成にのみ限定されるものではなく、本願特許請求の範囲の請求項の発明の範囲内で当業者であればなし得る各種変形、修正、組み合わせを含むことは勿論である。

【符号の説明】

【0063】

１ 二次電池
２ 二次電池スタック
１０ 筐体
１１、１１ａ、１１ｂ 外部端子
１２ 集電体
１３、１４、２３、２４ シール部材
１５、２５ 吸水部材
１７ フランジ部
３０ バスバーモジュール
３１ バスバー
３２ 電線
３３ カバー
３４ ガイド部
３５ 接続部
３７ 電圧検出端子
３８ 吸水部材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】