特許 7125914 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】2022-08-17

(45)【発行日】2022-08-25

(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 50/193 20210101AFI20220818BHJP

   H01G 11/78 20130101ALI20220818BHJP

   H01G 11/84 20130101ALI20220818BHJP

   H01M 10/04 20060101ALI20220818BHJP

   H01M 10/28 20060101ALI20220818BHJP

   H01M 50/103 20210101ALI20220818BHJP

   H01M 50/121 20210101ALI20220818BHJP

   H01M 50/131 20210101ALI20220818BHJP

   H01M 50/184 20210101ALI20220818BHJP

   H01M 50/186 20210101ALI20220818BHJP

   H01M 50/198 20210101ALI20220818BHJP

【ＦＩ】

H01M50/193

H01G11/78

H01G11/84

H01M10/04 Z

H01M10/28 Z

H01M50/103

H01M50/121

H01M50/131

H01M50/184 A

H01M50/186

H01M50/198

【請求項の数】 17

(21)【出願番号】P 2019078003

(22)【出願日】2019-04-16

(65)【公開番号】P2020177761

(43)【公開日】2020-10-29

【審査請求日】2021-09-29

(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】中村 知広

(72)【発明者】

【氏名】弘瀬 貴之

(72)【発明者】

【氏名】芳賀 伸烈

(72)【発明者】

【氏名】奥村 素宜

【審査官】高木 康晴

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－１３３２０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１９／０７３７１７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１９／１９４２８８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００５－１３５７６４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｍ ５０／１９３

Ｈ０１Ｇ １１／７８

Ｈ０１Ｇ １１／８４

Ｈ０１Ｍ １０／０４

Ｈ０１Ｍ １０／２８

Ｈ０１Ｍ ５０／１０３

Ｈ０１Ｍ ５０／１２１

Ｈ０１Ｍ ５０／１３１

Ｈ０１Ｍ ５０／１８４

Ｈ０１Ｍ ５０／１８６

Ｈ０１Ｍ ５０／１９８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

金属製の一対のエンドプレートと、前記一対のエンドプレートの間において積層された複数のバイポーラ電極とを有する電極積層体と、
前記電極積層体の側面を囲むように設けられた封止体と、
隣り合う前記バイポーラ電極の間に収容された電解液と、を備え、
前記複数のバイポーラ電極の各々は、金属板と、当該金属板の一方面に設けられた正極と、当該金属板の他方面に設けられた負極と、を含み、
前記封止体は、前記一対のエンドプレートの少なくとも一方の周縁部に接合されている終端樹脂部と、前記バイポーラ電極の前記金属板の周縁部に接合されている中間樹脂部と、を含み、
前記終端樹脂部の結晶化度は、前記中間樹脂部の結晶化度よりも低くなっている、蓄電モジュール。

【請求項2】

前記終端樹脂部と前記中間樹脂部とは、互いに異なる材料からなり、
前記終端樹脂部の材料は、前記中間樹脂部の材料よりも結晶化しにくい材料である、請求項１に記載の蓄電モジュール。

【請求項3】

前記中間樹脂部は、ホモポリマーのポリプロピレンを含有し、
前記終端樹脂部は、ランダムコポリマー又はブロックコポリマーのポリプロピレンを含有する、請求項１又は２に記載の蓄電モジュール。

【請求項4】

前記終端樹脂部と前記中間樹脂部とは、同一の材料からなる、請求項１に記載の蓄電モジュール。

【請求項5】

前記一対のエンドプレートの一方は、金属板と当該金属板の一方面に設けられた負極を有する負極終端電極の金属板であり、
前記電解液は、アルカリ溶液を含んでおり、
前記終端樹脂部は、前記負極終端電極の前記金属板の周縁部に接合された負極側終端樹脂部を有する、請求項１～４のいずれか一項に記載の蓄電モジュール。

【請求項6】

前記電解液は、アルカリ溶液を含んでおり、
前記一対のエンドプレートの一方は、前記電極積層体の積層方向において、金属板と当該金属板の一方面に設けられた負極を有する負極終端電極の外側に配置された負極側最外金属板であり、
前記終端樹脂部は、前記負極側最外金属板の周縁部に接合された負極側終端樹脂部を含む、請求項１～４のいずれか一項に記載の蓄電モジュール。

【請求項7】

前記一対のエンドプレートの他方は、金属板と当該金属板の一方面に設けられた正極を有する正極終端電極の金属板であり、
前記終端樹脂部は、前記正極終端電極の前記金属板の周縁部に接合された正極側終端樹脂部を含み、
前記正極側終端樹脂部の結晶化度は、前記負極側終端樹脂部の結晶化度よりも高くなっている、請求項５又は６に記載の蓄電モジュール。

【請求項8】

前記一対のエンドプレートの他方は、前記電極積層体の積層方向において、金属板と当該金属板の一方面に設けられた正極を有する正極終端電極の外側に配置された正極側最外金属板であり、
前記終端樹脂部は、前記正極側最外金属板の周縁部に接合された正極側終端樹脂部を有し、
前記正極側終端樹脂部の結晶化度は、前記負極側終端樹脂部の結晶化度よりも高くなっている、請求項５又は６記載の蓄電モジュール。

【請求項9】

前記終端樹脂部は、前記中間樹脂部と対向する対向面を有し、
前記対向面は、前記エンドプレートに対して、接合している領域と、接合しない領域とを含む、請求項１～８のいずれか一項に記載の蓄電モジュール。

【請求項10】

前記終端樹脂部と前記エンドプレートとの接合領域において、前記エンドプレートは粗面化されている、請求項１～９のいずれか一項に記載の蓄電モジュール。

【請求項11】

金属板と当該金属板の一方面に設けられた正極と当該金属板の他方面に設けられた負極とを含む複数のバイポーラ電極が金属製の一対のエンドプレートの間に積層された電極積層体を有する蓄電モジュールの製造方法であって、
前記一対のエンドプレートの少なくとも一方の周縁部に終端樹脂部を接合する最外層形成工程と、
前記バイポーラ電極の前記金属板の周縁部に中間樹脂部を接合する中間層形成工程と、を有し、
前記終端樹脂部の接合後の結晶化度が前記中間樹脂部の接合後の結晶化度よりも低くなるように、前記最外層形成工程及び前記中間層形成工程を実施する、蓄電モジュールの製造方法。

【請求項12】

前記終端樹脂部と前記中間樹脂部とに、互いに異なる材料を用い、
前記終端樹脂部の材料として、前記中間樹脂部の材料よりも結晶化しにくい材料を用いる、請求項１１記載の蓄電モジュールの製造方法。

【請求項13】

前記中間樹脂部として、ホモポリマーのポリプロピレンを用い、
前記終端樹脂部として、ランダムコポリマー又はブロックコポリマーのポリプロピレンを用いる、請求項１１又は１２に記載の蓄電モジュールの製造方法。

【請求項14】

前記終端樹脂部と前記中間樹脂部とに、同一の材料を用い、
前記終端樹脂部の接合時の冷却速度を前記中間樹脂部の接合時の冷却速度よりも速くする、請求項１１に記載の製造方法。

【請求項15】

前記一対のエンドプレートの一方は、金属板と当該金属板の一方面に設けられた負極を有する負極終端電極であり、
前記最外層形成工程では、前記負極終端電極の前記金属板の周縁部に前記終端樹脂部としての負極側終端樹脂部を接合し、
前記負極側終端樹脂部の接合後の結晶化度が前記中間樹脂部の接合後の結晶化度よりも低くなるように、前記最外層形成工程及び前記中間層形成工程を実施する、請求項１１～１４のいずれか一項に記載の蓄電モジュールの製造方法。

【請求項16】

前記一対のエンドプレートの一方は、前記電極積層体の積層方向において、金属板と当該金属板の一方面に設けられた負極を有する負極終端電極の外側に配置された負極側最外金属板であり、
前記最外層形成工程では、積層方向において、前記負極側最外金属板の周縁部に前記終端樹脂部としての負極側終端樹脂部を接合し、
前記負極側終端樹脂部の接合後の結晶化度が前記中間樹脂部の接合後の結晶化度よりも低くなるように前記最外層形成工程及び前記中間層形成工程を実施する、請求項１１～１４のいずれか一項に記載の蓄電モジュールの製造方法。

【請求項17】

前記一対のエンドプレートの他方は、金属板と当該金属板の一方面に設けられた正極を有する正極終端電極の金属板であり、
前記最外層形成工程では、前記正極終端電極の前記金属板の周縁部に前記終端樹脂部としての正極側終端樹脂部を接合し、
前記正極側終端樹脂部の接合後の結晶化度が、前記負極側終端樹脂部の接合後の結晶化度よりも高くなるように前記最外層形成工程を実施する、請求項１５又は１６に記載の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】

従来の蓄電モジュールとして、金属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に設けられた枠状の樹脂部が設けられており、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２０１８－１３３２０１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モジュールでは、金属板に接合された樹脂部は、例えば、金属板に対して樹脂体を熱溶着することで形成される。熱溶着では、樹脂体が、例えばヒータによって加熱され、加熱された部分と金属板とが溶着された状態で冷却される。この際、樹脂体の全体が均一に加熱されなければ、樹脂部内に残留応力が発生するおそれがある。例えば、加熱によって溶融した溶融部と溶融していない非溶融部が樹脂体内に存在している場合、冷却によって金属板に溶着された溶融部が収縮する際に非溶融部の高分子鎖が引き延ばされ、応力が発生する。この発生した応力は、残留応力として樹脂部内に残る。樹脂部内で発生している残留応力が大きいほど、内部空間の内圧などの樹脂部に加わる応力によって、樹脂部にクラックが発生し易くなる。最外層に位置する金属板に接合されている樹脂部にクラックが発生すると、電解液が蓄電モジュールの外部へ漏れ出す一因となるおそれがある。

【0005】

本発明は、蓄電モジュール全体の剛性が確保されながら、電解液が蓄電モジュールの外部に漏れ出すことを抑制できる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、金属製の一対のエンドプレートと、一対のエンドプレートの間において積層された複数のバイポーラ電極とを有する電極積層体と、電極積層体の側面を囲むように設けられた封止体と、隣り合うバイポーラ電極の間に収容された電解液と、を備え、複数のバイポーラ電極の各々は、金属板と、当該金属板の一方面に設けられた正極と、当該金属板の他方面に設けられた負極と、を含み、封止体は、一対のエンドプレートの少なくとも一方の周縁部に接合されている終端樹脂部と、バイポーラ電極の金属板の周縁部に接合されている中間樹脂部と、を含み、終端樹脂部の結晶化度は、中間樹脂部の結晶化度よりも低くなっている。

【0007】

本発明の一側面に係る蓄電モジュールでは、終端樹脂部の結晶化度が、中間樹脂部の結晶化度よりも低くなっている。終端樹脂部は、エンドプレートの周縁部に接合されている。樹脂部の結晶化度が低いほど、剛性は低下するが、上述した残留応力に基づくクラックは発生し難くなる。上記蓄電モジュールでは、終端樹脂部は、少なくとも中間樹脂部よりも残留応力によるクラックが発生し難い。終端樹脂部でクラックの発生が抑制されていれば、蓄電モジュールの外部への電解液の漏れ出しも抑制される。また、終端樹脂部よりも結晶化度が高い中間樹脂部によって、蓄電モジュール全体の剛性が確保され得る。すなわち、上記蓄電モジュールでは、蓄電モジュール全体の剛性が確保されながら、電解液が蓄電モジュールの外部に漏れ出すことが抑制され得る。

【0008】

終端樹脂部と中間樹脂部とは、互いに異なる材料からなり、終端樹脂部の材料は、中間樹脂部の材料よりも結晶化しにくい材料であってもよい。この場合、終端樹脂部の結晶化度が中間樹脂部の結晶化度よりも低い構成を容易に実現できる。

【0009】

中間樹脂部は、ホモポリマーのポリプロピレンを含有し、終端樹脂部は、ランダムコポリマー又はブロックコポリマーのポリプロピレンを含有してもよい。ランダムコポリマー又はブロックコポリマーのポリプロピレンは、ホモポリマーのポリプロピレンよりも結晶化しにくい。このため、終端樹脂部の結晶化度が中間樹脂部の結晶化度よりも低い構成を容易に実現できる。この結果、終端樹脂部においてクラックの発生が抑制されながら、中間樹脂部において蓄電モジュール全体の剛性が確保され得る。また、中間樹脂部において、ホモポリマーのポリプロピレンを含有することで、添加剤が抜けることを抑制できる。

【0010】

終端樹脂部と中間樹脂部とは、同一の材料からなっていてもよい。終端樹脂部と中間樹脂部とが同一の材料で製造されれば、製造コストが削減され得る。同一の材料を用いる場合でも接合条件を調整することで、上記終端樹脂部と中間樹脂部との間の結晶化度の関係を満足させることができる。

【0011】

一対のエンドプレートの一方は、金属板と当該金属板の一方面に設けられた負極を有する負極終端電極の金属板であり、電解液は、アルカリ溶液を含んでおり、終端樹脂部は、負極終端電極金属板の周縁部に接合された負極側終端樹脂部を有してもよい。電解液がアルカリ溶液を含んでいる場合、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エンドプレートの表面を伝わり、上記負極側終端樹脂部とエンドプレートとの間を通って蓄電モジュールの外部に滲み出てしまうおそれがある。電解液が蓄電モジュールの外部に漏れ出て拡散すると、例えば蓄電モジュールに接して配置された金属板の腐食や、蓄電モジュールと拘束部材との短絡等が生じるおそれがある。また、負極側終端樹脂部には、内部空間の内圧に加えてアルカリクリープ現象による応力も付与される。この点、終端樹脂部の結晶化度が中間樹脂部の結晶化度よりも低くなっているため、負極側終端樹脂部において少なくとも中間樹脂部よりも残留応力によるクラックが発生し難い。したがって、内部空間の内圧に加えてアルカリクリープ現象による応力が負極側終端樹脂部に付与されても、蓄電モジュールの外部への電解液の漏れ出しが抑制される。

【0012】

電解液は、アルカリ溶液を含んでおり、一対のエンドプレートの一方は、電極積層体の積層方向において、金属板と当該金属板の一方面に設けられた負極を有する負極終端電極の外側に配置された負極側最外金属板であり、終端樹脂部は、負極側最外金属板の周縁部に接合された負極側終端樹脂部を含んでもよい。この場合も、内部空間の内圧に加えてアルカリクリープ現象による応力が負極側終端樹脂部に付与されても、蓄電モジュールの外部への電解液の漏れ出しが抑制される。

【0013】

一対のエンドプレートの他方は、金属板と当該金属板の一方面に設けられた正極を有する正極終端電極の金属板であり、終端樹脂部は、正極終端電極の金属板の周縁部に接合された正極側終端樹脂部を含み、正極側終端樹脂部の結晶化度は、負極側終端樹脂部の結晶化度よりも高くなっていてもよい。正極側終端樹脂部におけるクラックの発生は、アルカリクリープ現象による電解液の漏れ出しと関係性が低い。当該正極側終端樹脂部の結晶化度が負極側終端樹脂部の結晶化度よりも高ければ、正極側終端樹脂部は少なくとも負極側終端樹脂部よりも高い剛性を有する。したがって、この蓄電モジュールでは、アルカリクリープ現象によって電解液が蓄電モジュールの外部に漏れ出すことが抑制されながら、蓄電モジュール全体の剛性がさらに向上され得る。

【0014】

一対のエンドプレートの他方は、電極積層体の積層方向において、金属板と当該金属板の一方面に設けられた正極を有する正極終端電極の外側に配置された正極側最外金属板であり、終端樹脂部は、正極側最外金属板の周縁部に接合された正極側終端樹脂部を有し、正極側終端樹脂部の結晶化度は、負極側終端樹脂部の結晶化度よりも高くなっていてもよい。この蓄電モジュールでは、アルカリクリープ現象によって電解液が蓄電モジュールの外部に漏れ出すことが抑制されながら、蓄電モジュール全体の剛性がさらに向上され得る。

【0015】

終端樹脂部は、中間樹脂部と対向する対向面を有してもよい。対向面は、エンドプレートに対して、接合している領域と、接合しない領域とを含んでもよい。この場合、樹脂体の冷却時において、エンドプレートに接合しない領域がエンドプレートに接合している領域よりも収縮し、樹脂部内に残留応力が発生し易いという問題がある。上記蓄電モジュールでは、一対の終端樹脂部の少なくとも一方は比較的に結晶化度が低いため、エンドプレートに接合しない領域とエンドプレートに接合している領域との間で収縮差があっても、上記少なくとも一方における残留応力の発生が抑制される。したがって、残留応力によるクラックも発生し難い。

【0016】

終端樹脂部とエンドプレートとの接合領域において、エンドプレートは粗面化されていてもよい。この場合、アンカー効果によって、終端樹脂部とエンドプレートとの接合強度の向上を図ることができる。したがって、上記終端樹脂部の剥離を一層抑制でき、電解液の漏れをさらに抑制することが可能となる。

【0017】

本発明の別の側面に係る蓄電モジュールの製造方法は、金属板と当該金属板の一方面に設けられた正極と当該金属板の他方面に設けられた負極とを含む複数のバイポーラ電極が金属製の一対のエンドプレートの間に積層された電極積層体を有する蓄電モジュールの製造方法であって、一対のエンドプレートの少なくとも一方の周縁部に終端樹脂部を接合する最外層形成工程と、バイポーラ電極の金属板の周縁部に中間樹脂部を接合する中間層形成工程と、を有し、終端樹脂部の接合後の結晶化度が中間樹脂部の接合後の結晶化度よりも低くなるように、最外層形成工程及び中間層形成工程を実施する。

【0018】

上記製造方法で製造された蓄電モジュールでは、終端樹脂部の結晶化度が、中間樹脂部の結晶化度よりも低くなる。終端樹脂部はエンドプレートの周縁部に接合される。上記蓄電モジュールでは、終端樹脂部は、少なくとも中間樹脂部よりも残留応力によるクラックが発生し難い。終端樹脂部でクラックの発生が抑制されていれば、蓄電モジュールの外部への電解液の漏れ出しも抑制される。また、中間樹脂部によって、蓄電モジュール全体の剛性が確保され得る。すなわち、上記蓄電モジュールでは、蓄電モジュール全体の剛性が確保されながら、電解液が蓄電モジュールの外部に漏れ出すことが抑制され得る。

【0019】

終端樹脂部と中間樹脂部とに、互いに異なる材料を用い、終端樹脂部の材料として、中間樹脂部の材料よりも結晶化しにくい材料を用いてもよい。この場合、上記終端樹脂部の結晶化度が中間樹脂部の結晶化度よりも低い構成を容易に実現できる。

【0020】

中間樹脂部として、ホモポリマーのポリプロピレンを用い、終端樹脂部として、ランダムコポリマー又はブロックコポリマーのポリプロピレンを用いてもよい。ランダムコポリマー又はブロックコポリマーのポリプロピレンは、ホモポリマーのポリプロピレンよりも結晶化しにくい。このため、上記終端樹脂部の結晶化度が中間樹脂部の結晶化度よりも低い構成を容易に実現できる。この結果、上記終端樹脂部においてクラックの発生が抑制されながら、中間樹脂部において蓄電モジュール全体の剛性が確保され得る。また、中間樹脂部において、ホモポリマーのポリプロピレンを含有することで、添加剤が抜けることを抑制できる。

【0021】

終端樹脂部と中間樹脂部とに、同一の材料を用い、終端樹脂部の接合時の冷却速度を中間樹脂部の接合時の冷却速度よりも速くしてもよい。この場合、冷却された後の上記終端樹脂部の結晶化度は、冷却された後の中間樹脂部の結晶化度よりも低く形成され得る。このため、この製造方法によって製造された蓄電モジュールでは、蓄電モジュール全体の剛性が確保されながら、電解液が蓄電モジュールの外部に漏れ出すことが抑制され得る。

【0022】

一対のエンドプレートの一方は、金属板と当該金属板の一方面に設けられた負極を有する負極終端電極であり、最外層形成工程では、負極終端電極の金属板の周縁部に終端樹脂部としての負極側終端樹脂部を接合し、負極側終端樹脂部の接合後の結晶化度が中間樹脂部の接合後の結晶化度よりも低くなるように最外層形成工程及び中間層形成工程を実施してもよい。この場合、負極側終端樹脂部において少なくとも中間樹脂部よりも残留応力によるクラックが発生し難い。したがって、内部空間の内圧に加えてアルカリクリープ現象による応力が負極側終端樹脂部に付与されても、蓄電モジュールの外部への電解液の漏れ出しが抑制される。

【0023】

一対のエンドプレートの一方は、電極積層体の積層方向において、金属板と当該金属板の一方面に設けられた負極を有する負極終端電極の外側に配置された負極側最外金属板であり、最外層形成工程では、積層方向において、負極側最外金属板の周縁部に終端樹脂部としての負極側終端樹脂部を接合し、負極側終端樹脂部の接合後の結晶化度が中間樹脂部の接合後の結晶化度よりも低くなるように最外層形成工程及び中間層形成工程を実施してもよい。この場合も、内部空間の内圧に加えてアルカリクリープ現象による応力が上記終端樹脂部に付与されても、蓄電モジュールの外部への電解液の漏れ出しが抑制される。

【0024】

一対のエンドプレートの他方は、金属板と当該金属板の一方面に設けられた正極を有する正極終端電極の金属板であり、最外層形成工程では、正極終端電極の金属板の周縁部に終端樹脂部としての正極側終端樹脂部を接合し、正極側終端樹脂部の接合後の結晶化度が、負極側終端樹脂部の接合後の結晶化度よりも高くなるように最外層形成工程を実施してもよい。この場合、この製造方法で製造された蓄電モジュールでは、アルカリクリープ現象によって電解液が蓄電モジュールの外部に漏れ出すことが抑制されながら、蓄電モジュール全体の剛性がさらに向上され得る。

【発明の効果】

【0025】

本発明の一側面によれば、蓄電モジュール全体の剛性が確保されながら、電解液が蓄電モジュールの外部に漏れ出すことを抑制できる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ができる。

【図面の簡単な説明】

【0026】

【図1】第１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】第１実施形態に係る蓄電モジュールを示す略断面図である。

【図3】蓄電モジュールの製造工程を説明するためのフローチャートである。

【図4】樹脂体が加熱される工程の一例を示す図である。

【図5】比較例に係る蓄電モジュールにおいて、樹脂体が冷却される工程の一例を示す図である。

【図6】蓄電モジュールにおいて、樹脂体が冷却される工程の一例を示す図である。

【図7】第２実施形態に係る蓄電モジュールを示す略断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0027】

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。
［第１実施形態］

【0028】

図１を参照して、蓄電装置の第１実施形態について説明する。図１は、蓄電装置の第１実施形態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、及び電気自動車などの各種車両のバッテリとして用いられる。蓄電装置１は、複数（図１に示されている構成では３つ）の蓄電モジュール４を備えるが、単一の蓄電モジュール４を備えてもよい。蓄電モジュール４は、バイポーラ電池である。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などの二次電池であるが、電気二重層キャパシタであってもよい。以下の説明では、ニッケル水素二次電池を例示する。

【0029】

複数の蓄電モジュール４は、例えば金属板などの導電構造体５を介して積層され得る。積層方向Ｄから見て、蓄電モジュール４及び導電構造体５は例えば矩形形状を有する。各蓄電モジュール４の詳細については後述する。図１に示されている構成では、導電構造体５は、蓄電モジュール４の積層方向Ｄにおいて両端に位置する蓄電モジュール４の外側にもそれぞれ配置されている。なお、蓄電装置１は、導電構造体５が積層方向Ｄにおいて両端に位置する蓄電モジュール４の外側に配置されていない構造であってもよく、蓄電装置１の積層方向Ｄにおける一端及び他端に蓄電モジュール４が配置されていてもよい。すなわち、蓄電装置１における蓄電モジュール４と導電構造体５との積層体の最外層（スタック最外層）は、蓄電モジュール４であってもよい。この場合、スタック最外層の蓄電モジュール４に対して、後述する正極端子６及び負極端子７が設けられる。導電構造体５は、隣り合う蓄電モジュール４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４が積層方向Ｄに直列に接続される。

【0030】

図１に示されている構成では、積層方向Ｄにおいて、一端に位置する導電構造体５には正極端子６が接続されており、他端に位置する導電構造体５には負極端子７が接続されている。正極端子６は、正極端子６と接続される導電構造体５と一体であってもよい。負極端子７は、負極端子７と接続される導電構造体５と一体であってもよい。正極端子６及び負極端子７は、積層方向Ｄに交差する方向に延在している。これらの正極端子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。

【0031】

導電構造体５は、蓄電モジュール４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。導電構造体５の内部に設けられた複数の空隙５ａを空気及び気体などの冷媒が通過することにより、蓄電モジュール４からの熱を効率的に外部に放出できる。各空隙５ａは、例えば積層方向Ｄと、正極端子６及び負極端子７の引き出し方向とに交差する方向に延在する。導電構造体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、これらの空隙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。積層方向Ｄから見て、導電構造体５は、蓄電モジュール４よりも小さいが、蓄電モジュール４と同じか蓄電モジュール４より大きくてもよい。

【0032】

蓄電装置１は、交互に積層された蓄電モジュール４及び導電構造体５を積層方向Ｄに拘束する拘束部材３を備え得る。拘束部材３は、一対の拘束プレート８Ａ，８Ｂと、ボルト９及びナット１０とを備える。ボルト９及びナット１０は、拘束プレート８Ａ，８Ｂに締結し、拘束プレート８Ａ，８Ｂ同士を連結する。各拘束プレート８Ａ，８Ｂと導電構造体５との間には、例えば樹脂フィルムなどの絶縁フィルムＦが配置される。なお、スタック最外層が蓄電モジュール４である場合には、拘束部材３と蓄電モジュール４との間に絶縁フィルムＦが配置される。

【0033】

各拘束プレート８Ａ，８Ｂは、例えば金属によって構成されている。積層方向Ｄから見て、各拘束プレート８Ａ，８Ｂ及び絶縁フィルムＦは例えば矩形形状を有する。絶縁フィルムＦは導電構造体５よりも大きく、各拘束プレート８Ａ，８Ｂは、蓄電モジュール４よりも大きい。各拘束プレート８Ａ，８Ｂは、例えばアルミダイカストなどによって形成され、強度及び設計自由度が確保されると共に、軽量化が図られている。

【0034】

積層方向Ｄから見て、拘束プレート８Ａの縁部には、ボルト９の軸部を挿通させる挿通孔Ｈ１が蓄電モジュール４よりも外側に設けられている。同様に、積層方向Ｄから見て、拘束プレート８Ｂの縁部には、ボルト９の軸部を挿通させる挿通孔Ｈ２が蓄電モジュール４よりも外側に設けられている。積層方向Ｄから見て各拘束プレート８Ａ，８Ｂ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８Ａ，８Ｂの角部に位置する。

【0035】

拘束プレート８Ａは、負極端子７に接続された導電構造体５に絶縁フィルムＦを介して突き当てられ、拘束プレート８Ｂは、正極端子６に接続された導電構造体５又は蓄電モジュール４に絶縁フィルムＦを介して突き当てられている。ボルト９は、例えば拘束プレート８Ａから拘束プレート８Ｂに向かって挿通孔Ｈ１及び挿通孔Ｈ２に通される。拘束プレート８Ｂから突出するボルト９の先端には、ナット１０が螺合されている。これにより、絶縁フィルムＦ、導電構造体５及び蓄電モジュール４が挟持されてユニット化されると共に、積層方向Ｄに拘束荷重が付加される。

【0036】

次に、図２を参照して、第１実施形態に係る蓄電モジュール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を封止する樹脂製の封止体１２とを備えている。電極積層体１１は、複数の金属板１５を含み、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を含む。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。複数の金属板１５は、複数の金属板１５のうち積層方向Ｄの両端に配置された金属製の一対のエンドプレートを含む。すなわち、本実施形態において、エンドプレートは、１つの蓄電モジュール４に含まれる電極積層体１１において最も外側に位置する最外金属板である。一対のエンドプレートの間に、１つの電極積層体１１における全てのバイポーラ電極１４が積層されている。一対のエンドプレートは、後述する負極終端電極１８側に位置する負極側最外金属板と、後述する正極終端電極１９側に位置する正極側最外金属板とを含む。

【0037】

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を含む金属板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、正極活物質が金属板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、負極活物質が金属板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。

【0038】

負極終端電極１８は、金属板１５と、金属板１５の他方面１５ｂに設けられた負極１７とを有している。第１実施形態では、負極終端電極１８の金属板１５が、一対のエンドプレートの一方を構成する負極側最外金属板である。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の金属板１５の一方面１５ａは、電極積層体１１の積層方向Ｄ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構造体５（図１参照）と電気的に接続されている。負極終端電極１８の金属板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。

【0039】

正極終端電極１９は、金属板１５と、金属板１５の一方面１５ａに設けられた正極１６とを有している。第１実施形態では、正極終端電極１９の金属板１５が、一対のエンドプレートの他方を正極側最外金属板である。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の金属板１５の他方面１５ｂは、電極積層体１１の積層方向Ｄ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構造体５（図１参照）と電気的に接続されている。

【0040】

金属板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、金属板１５は、ニッケルからなる矩形の金属箔である。金属板１５の周縁部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。第１実施形態では、金属板１５の他方面１５ｂにおける負極１７の形成領域は、金属板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。

【0041】

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。

【0042】

封止体１２は、例えば絶縁性の樹脂によって、全体として矩形の筒状に形成されている。封止体１２は、電極積層体１１の側面１１ａを囲むように設けられている。封止体１２は、側面１１ａにおいて周縁部１５ｃを保持している。封止体１２は、例えば、耐アルカリ性を有する絶縁性の樹脂である。封止体１２は、樹脂部２１と、樹脂部２２と、樹脂部２３と、筐体部２４とを有する。樹脂部２１、樹脂部２２、及び樹脂部２３は、金属板１５において周縁部１５ｃの全周にわたって連続的に設けられ、積層方向Ｄから見て矩形枠状を呈している。筐体部２４は、側面１１ａに沿って樹脂部２１、樹脂部２２、及び樹脂部２３を外側から包囲する。筐体部２４は、樹脂部２１、樹脂部２２、及び樹脂部２３のそれぞれに結合されている。

【0043】

蓄電モジュール４は、複数のバイポーラ電極１４と樹脂部２１とを含むバイポーラ電極ユニット３１と、負極終端電極１８と樹脂部２２とを含む負極終端電極ユニット３２と、正極終端電極１９と樹脂部２３とを含む正極終端電極ユニット３３とを有する。負極終端電極ユニット３２は、バイポーラ電極ユニット３１の一端に接合されている。正極終端電極ユニット３３は、バイポーラ電極ユニット３１の他端に接合されている。樹脂部２１は、複数のバイポーラ電極１４の金属板１５の周縁部１５ｃに接合されている。樹脂部２２は、負極終端電極１８の金属板１５の周縁部１５ｃに接合されている。樹脂部２３は、正極終端電極１９の金属板１５の周縁部１５ｃに接合されている。

【0044】

第１実施形態では、例えば、樹脂部２２が負極側終端樹脂部であり、樹脂部２３が正極側終端樹脂部であり、樹脂部２１が中間樹脂部である。例えば、負極側終端樹脂部はエンドプレートの一方の周縁部１５ｃに接合され、正極側終端樹脂部はエンドプレートの他方の周縁部１５ｃに接合され、中間樹脂部はバイポーラ電極１４の金属板の周縁部１５ｃに接合されている。

【0045】

樹脂部２１、樹脂部２２、及び樹脂部２３は、それぞれ、隣り合う樹脂部２１、樹脂部２２、及び樹脂部２３と対向する対向面２５を有している。樹脂部２１は、隣り合う樹脂部２１、樹脂部２２、又は樹脂部２３との対向面２５において、金属板１５の一方面１５ａ及び他方面１５ｂに接合されている。樹脂部２２は、隣り合う樹脂部２１との対向面２５において、負極終端電極１８の金属板１５の他方面１５ｂに接合されている。樹脂部２３は、隣り合う樹脂部２１との対向面２５において、正極終端電極１９の金属板１５の一方面１５ａに接合されている。樹脂部２１、樹脂部２２、及び樹脂部２３のそれぞれは、金属板１５と接合する上記対向面２５において、金属板１５に接合している領域Ｋ１と当該金属板１５と接合しない領域Ｋ２を含む。

【0046】

各金属板１５の表面は、樹脂部２１、樹脂部２２、及び樹脂部２３と接合する接合領域Ｋ３において、粗面化されている。粗面化された領域は、接合領域Ｋ３のみでもよいが、第１実施形態では金属板１５の面全体が粗面化されている。粗面化は、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。複数の突起が形成されることにより、金属板１５と樹脂部２１、樹脂部２２、及び樹脂部２３との接合界面では、溶融状態の樹脂が粗面化により形成された複数の突起間に入り込み、アンカー効果が発揮される。これにより、金属板１５と樹脂部２１、樹脂部２２、及び樹脂部２３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は、例えば基端側から先端側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。

【0047】

樹脂部２１、樹脂部２２、及び樹脂部２３は、熱によって金属板１５に溶着され、気密に接合されている。樹脂部２１、樹脂部２２、及び樹脂部２３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。樹脂部２１、樹脂部２２、及び樹脂部２３のそれぞれの内側は、積層方向Ｄから見て金属板１５の周縁部１５ｃと重なるように位置している。樹脂部２１、樹脂部２２、及び樹脂部２３の外側は、金属板１５の縁よりも外側に張り出しており、その先端部分は、筐体部２４によって支持されている。積層方向Ｄに沿って互いに隣り合う樹脂部２１、樹脂部２２、及び樹脂部２３は、互いに離間していてもよく、接していてもよい。また、樹脂部２１、樹脂部２２、及び樹脂部２３の外縁部分同士は、例えば熱板溶着などによって互いに結合されていてもよい。

【0048】

筐体部２４は、電極積層体１１、樹脂部２１、樹脂部２２、及び樹脂部２３の外側に設けられ、蓄電モジュール４の外壁を構成している。筐体部２４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。筐体部２４は、積層方向Ｄを軸方向として延在する矩形枠状を呈している。筐体部２４は、例えば射出成型時の熱によって樹脂部２１の外表面に溶着されている。

【0049】

樹脂部２１、樹脂部２２、樹脂部２３、及び筐体部２４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、筐体部２４は、樹脂部２１、樹脂部２２、及び樹脂部２３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。

【0050】

樹脂部２１、樹脂部２２、樹脂部２３、及び筐体部２４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実施形態では、樹脂部２１、樹脂部２２、樹脂部２３、及び筐体部２４の主な構成材料としては、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。ポリプロピレンとしては、たとえば、単独重合のホモポリマー、並びに、共重合のランダムコポリマー及びブロックコポリマーが挙げられる。樹脂部２１、樹脂部２２、樹脂部２３、及び筐体部２４には、例えば、酸化防止機能を持つ添加剤が添加されていてもよい。酸化防止機能を持つ添加剤としては、例えば、ヒンダードフェノール類などが挙げられる。

【0051】

第１実施形態では、樹脂部２２の結晶化度は、樹脂部２１及び樹脂部２３の結晶化度よりも低くなっている。換言すれば、樹脂部２１及び樹脂部２３の結晶化度は、樹脂部２２の結晶化度よりも高くなっている。樹脂部の結晶化度の違いは、材料の違い及び接合条件の違い、例えば冷却速度の違い、などによってもたらされる。第１実施形態では、樹脂部２１、樹脂部２２、及び樹脂部２３の結晶化度の違いは、樹脂部２１、樹脂部２２、及び樹脂部２３の材料の違いによってもたらされる。

【0052】

第１実施形態では、樹脂部２３の結晶化度は、樹脂部２１の結晶化度と等しくなっているが、これに限定されない。樹脂部２２及び樹脂部２３の少なくとも一方の結晶化度が、樹脂部２１の結晶化度よりも低くなっていてもよい。例えば、第１実施形態の変形例として、樹脂部２３の結晶化度は、樹脂部２１の結晶化度よりも低くなっていてもよい。この変形例では、樹脂部２３の結晶化度は、樹脂部２２の結晶化度と等しくなっていてもよい。

【0053】

第１実施形態では、樹脂部２２と、樹脂部２１及び樹脂部２３とが、互いに異なる材料からなる。樹脂部２２の材料は、樹脂部２１及び樹脂部２３の材料よりも結晶化しにくい材料である。樹脂部２１及び樹脂部２３は、主な構成材料として、ホモポリマーのポリプロピレンを含有する。樹脂部２２は、主な構成材料として、ランダムコポリマー又はブロックコポリマーのポリプロピレンを含有する。ブロックコポリマーのポリプロピレンの融点の方が、ランダムコポリマーのポリプロピレンの融点よりも高い。このため、樹脂部２２の主な構成材料がブロックコポリマーのポリプロピレンである場合、ランダムコポリマーのポリプロピレンである場合よりも、封止体１２が容易かつ確実に形成され得る。この結果、製品の信頼性が向上される。

【0054】

第１実施形態では、樹脂部２１及び樹脂部２３は、互いに同一の材料からなるが、これに限定されない。樹脂部２２及び樹脂部２３の少なくとも一方と、樹脂部２１とが、互いに異なる材料からなっていてもよい。樹脂部２１の材料は、樹脂部２２及び樹脂部２３の少なくとも一方の材料よりも結晶化しにくい材料であってもよい。例えば、上述した変形例では、樹脂部２３と樹脂部２１とが互い異なる材料からなってもよく、樹脂部２３の材料が樹脂部２１の材料よりも結晶化しにくい材料であってもよい。

【0055】

第１実施形態では、樹脂部２１及び樹脂部２３は主な材料としてホモポリマーのポリプロピレンを含有し、樹脂部２２は主な構成材料としてランダムコポリマー又はブロックコポリマーのポリプロピレンを含有するが、これに限定されない。樹脂部２２及び樹脂部２３の少なくとも一方が、ランダムコポリマー又はブロックコポリマーのポリプロピレンを含有してもよい。例えば、上述した変形例では、樹脂部２１は、ホモポリマーのポリプロピレンを含有し、樹脂部２２及び樹脂部２３は、ランダムコポリマー又はブロックコポリマーのポリプロピレンを含有してもよい。

【0056】

次に、図３及び図４を参照しながら、蓄電モジュール４の製造方法の一例について説明する。図３は、上述した蓄電モジュールの製造方法の一実施形態を示すフローチャートである。図４は、樹脂体が加熱される工程の一例を示す図である。図３に示されるように、蓄電モジュール４の製造方法には、形成工程Ｓ１、積層工程Ｓ２、封止工程Ｓ３、及び注入工程Ｓ４が含まれる。

【0057】

まず、形成工程Ｓ１において、バイポーラ電極ユニット３１と、負極終端電極ユニット３２と、正極終端電極ユニット３３とがそれぞれ形成される。形成工程Ｓ１は、負極終端電極ユニット３２を形成する第１の形成工程と、バイポーラ電極ユニット３１を形成する第２の形成工程と、正極終端電極ユニット３３を形成する第３の形成工程とを含む。第１の形成工程、第２の形成工程、及び第３の形成工程は、いずれの順番で行われてもよいし、並行して行われてもよい。第１の形成工程及び第３の形成工程は、エンドプレートの周縁部に終端樹脂部を接合する最外層形成工程に含まれる。第２の形成工程は、バイポーラ電極１４の金属板の周縁部に中間樹脂部を接合する中間層形成工程に含まれる。

【0058】

第１の形成工程では、負極終端電極１８を用意する。続いて、負極終端電極１８の金属板１５の他方面１５ｂの周縁部１５ｃに、樹脂部２２となる樹脂体を熱溶着によって接合する。これより、負極終端電極ユニット３２が形成される。

【0059】

第２の形成工程では、所定数のバイポーラ電極１４を用意する。続いて、セパレータ１３を介して複数のバイポーラ電極１４を積層する。続いて、各バイポーラ電極１４の金属板１５の一方面１５ａの周縁部１５ｃと他方面１５ｂの周縁部１５ｃとのそれぞれに、樹脂部２１となる樹脂体を熱溶着によって接合する。これにより、バイポーラ電極ユニット３１が形成される。

【0060】

第３の形成工程では、正極終端電極１９を用意する。続いて、正極終端電極１９の金属板１５の一方面１５ａの周縁部１５ｃに、樹脂部２３となる樹脂体を熱溶着によって接合する。これより、正極終端電極ユニット３３が形成される。

【0061】

第１実施形態では、第１の形成工程、第２の形成工程、及び第３の形成工程では、同一の方法で、樹脂部２１、樹脂部２２、及び樹脂部２３として樹脂体が金属板１５に接合される。図４は、一例として、第１の形成工程でバイポーラ電極１４の金属板１５に樹脂体４０を溶着する工程を示している。例えば、図４に示されているように、樹脂体４０をヒータ４１で加熱する。この際、少なくとも、ヒータ４１と対向する加熱面４２が、樹脂体４０の材料の融点を超えるように加熱される。続いて、ゴム部材４３で樹脂体を金属板１５に向かって押し当て、樹脂体４０の加熱面４２を金属板１５に溶着させる。第１実施形態では、加熱面４２の一部が、金属板１５に溶着される。続いて、加熱面４２が金属板１５に溶着されている状態で、樹脂体４０を冷却する。

【0062】

これによって、第１の形成工程で負極終端電極１８の金属板１５の周縁部１５ｃと接合された樹脂部２２が形成され、第３の形成工程で正極終端電極１９の金属板１５の周縁部１５ｃと接合された樹脂部２３が形成され、第３の形成工程でバイポーラ電極１４の金属板１５の周縁部１５ｃと接合された樹脂部２１が形成される。冷却後の加熱面４２は、金属板１５に接合された対向面２５に相当する。

【0063】

第１の形成工程、第２の形成工程、及び第３の形成工程は、樹脂部２２の接合後の結晶化度が樹脂部２１及び樹脂部２３の接合後の結晶化度よりも低くなるように実施される。換言すれば、第１の形成工程、第２の形成工程、及び第３の形成工程は、樹脂部２１及び樹脂部２３の結晶化後の結晶化度が樹脂部２２の結晶化後の結晶化度よりも高くなるように実施される。

【0064】

第１実施形態では、第２の形成工程及び第３の形成工程は、樹脂部２３の結合後の結晶化度は樹脂部２１の結合後の結晶化度と等しくなるように実施されるが、これに限定されない。第１から第３の形成工程は、樹脂部２２及び樹脂部２３の少なくとも一方の結合後の結晶化度が、樹脂部２１の結合後の結晶化度よりも低くなるように実施されてもよい。例えば、上述した変形例では、第２の形成工程及び第３の形成工程は、樹脂部２３の結合後の結晶化度が樹脂部２１の結合後の結晶化度よりも低くなるように実施されてもよい。この変形例では、第１の形成工程及び第３の形成工程は、樹脂部２３の結合後の結晶化度が樹脂部２２の結合後の結晶化度と等しくなるように実施されてもよい。

【0065】

第１実施形態では、樹脂部２１、樹脂部２２、及び樹脂部２３の結晶化度の違いは、樹脂部２１、樹脂部２２、及び樹脂部２３の材料の違いによってもたらされる。第１実施形態では、樹脂部２１及び樹脂部２３と、樹脂部２２とには、互いに異なる材料が用いられる。樹脂部２２の材料には、樹脂部２１及び樹脂部２３の材料よりも結晶化しにくい材料が用いられる。

【0066】

第１実施形態では、樹脂部２１及び樹脂部２３の主な構成材料には、ホモポリマーのポリプロピレンが用いられる。樹脂部２２の主な構成材料には、ランダムコポリマー又はブロックコポリマーのポリプロピレンが用いられる。ブロックコポリマーのポリプロピレンの融点の方が、ランダムコポリマーのポリプロピレンの融点よりも高い。このため、樹脂部２２の主な構成材料がブロックコポリマーのポリプロピレンである場合、ランダムコポリマーのポリプロピレンである場合よりも、封止体１２が容易かつ確実に形成され得る。

【0067】

第１実施形態では、樹脂部２１及び樹脂部２３には互いに同一の材料が用いられるが、これに限定されない。樹脂部２２及び樹脂部２３の少なくとも一方と、樹脂部２１とに、互いに異なる材料が用いられてもよい。樹脂部２１の材料には、樹脂部２２及び樹脂部２３の少なくとも一方の材料よりも結晶化しにくい材料が用いられてもよい。例えば、上述した変形例では、樹脂部２３と樹脂部２１とに互い異なる材料が用いられてもよく、樹脂部２１の材料に樹脂部２３の材料よりも結晶化しにくい材料が用いられてもよい。

【0068】

第１実施形態では、樹脂部２１及び樹脂部２３の主な構成材料には、ホモポリマーのポリプロピレンが用いられ、樹脂部２２の主な構成材料には、ランダムコポリマー又はブロックコポリマーのポリプロピレンが用いられるが、これに限定されない。樹脂部２２及び樹脂部２３の少なくとも一方の主な構成材料に、ランダムコポリマー又はブロックコポリマーのポリプロピレンが用いられてもよい。例えば、上述した変形例では、樹脂部２１の構成材料には、ホモポリマーのポリプロピレンが用いられてもよく、樹脂部２２及び樹脂部２３の構成材料には、ランダムコポリマー又はブロックコポリマーのポリプロピレンが用いられてもよい。

【0069】

次に、積層工程Ｓ２において、バイポーラ電極ユニット３１の一端に負極終端電極ユニット３２を接合し、バイポーラ電極ユニット３１の他端に正極終端電極ユニット３３を接合する。これによって、電極積層体１１が形成される。この際、セパレータ１３を介して、バイポーラ電極ユニット３１の一端側のバイポーラ電極１４上に負極終端電極ユニット３２が積層される。セパレータ１３を介して、正極終端電極ユニット３３の正極終端電極１９上にバイポーラ電極ユニット３１が積層される。

【0070】

次に、封止工程Ｓ３において、射出成形の金型（不図示）内に電極積層体１１を配置した後、金型内に溶融樹脂を射出することにより、筐体部２４を成形する。すなわち、電極積層体１１の側面１１ａを囲むように封止体１２を形成し、電極積層体１１を封止する。次に、注入工程Ｓ４において、電極間の内部空間Ｖに電解液を注入する。以上の工程によって、蓄電モジュール４が得られる。

【0071】

次に、図５及び図６を参照して蓄電モジュール４の作用効果について説明する。図５は、比較例に係る蓄電モジュールにおいて、樹脂体が冷却される工程の一例を示す図である。図６は、第１実施形態に係る蓄電モジュールにおいて、樹脂体が冷却される工程の一例を示す図である。

【0072】

上述したように、樹脂体４０は、例えばヒータによって加熱され、加熱された加熱面４２が金属板１５に溶着されている状態で冷却される。この際、樹脂体４０の全体を均一に加熱することは困難であり、樹脂体４０内に溶融した溶融部４６と溶融していない非溶融部４７が存在する。図５及び図６では、溶融部４６にドットハッチングが付されている。

【0073】

金属板１５に溶着された溶融部４６は冷却によって収縮するが、非溶融部４７は冷却されても溶融部４６ほど収縮しない。このため、金属板１５に溶着された溶融部４６が収縮する際に非溶融部４７の高分子鎖が引き延ばされ、応力が発生する。この結果、樹脂部２１、樹脂部２２、及び樹脂部２３の内部には、残留応力が発生するおそれがある。樹脂部内で発生している残留応力が大きいほど、内部空間Ｖの内圧又はアルカリクリープ現象によって樹脂部に加わる応力によって、樹脂部にクラックが発生し易くなる。負極終端電極１８の金属板１５に接合されている樹脂部２２にクラックが発生すると、電解液が蓄電モジュールの外部へ漏れ出す一因となるおそれがある。

【0074】

図５及び図６において、矢印Ａ１，Ａ２は溶融部４６の収縮のイメージを表し、矢印Ｂ１，Ｂ２は非溶融部４７の高分子鎖が引き延ばされることによって発生する応力のイメージを表している。矢印Ａ１，Ａ２の長さは収縮の度合いを表し、矢印Ｂ１，Ｂ２の長さは、応力の強さを表している。図６は、図５よりも結晶化度が低くなるように樹脂部が形成される場合を示している。樹脂部の結晶化度の違いは、冷却速度の違い及び材料の違いなどによってもたらされる。図５及び図６の矢印Ｂ１，Ｂ２で示されているように、樹脂部の結晶化度が低いほど、樹脂部の形成において非溶融部４７の高分子鎖が引き延ばされることよって発生する応力が弱くなる。したがって、樹脂部の結晶化度が低いほど、残留応力に基づくクラックは発生し難くなる。

【0075】

蓄電モジュール４では、樹脂部２２及び樹脂部２３の少なくとも一方の結晶化度は、樹脂部２１の結晶化度よりも低くなっている。このため、上記蓄電モジュール４では、樹脂部２２及び樹脂部２３の少なくとも一方は、少なくとも樹脂部２１よりも残留応力によるクラックが発生し難い。樹脂部２２及び樹脂部２３の少なくとも一方でクラックの発生が抑制されていれば、蓄電モジュール４の外部への電解液の漏れ出しも抑制される。また、樹脂部２１によって、蓄電モジュール４の全体の剛性が確保され得る。すなわち、上記蓄電モジュール４では、蓄電モジュール４の全体の剛性が確保されながら、電解液が蓄電モジュール４の外部に漏れ出すことが抑制され得る。

【0076】

第１実施形態では、負極終端電極１８の金属板１５に接合された樹脂部２２の結晶化度は、バイポーラ電極１４の金属板１５に接合された樹脂部２１の結晶化度よりも低くなっている。樹脂部２２は、負極終端電極１８の金属板１５の周縁部１５ｃに接合されている。しかし、電解液がアルカリ溶液を含んでいる場合、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１８の金属板１５の表面を伝わり、樹脂部２２と金属板１５との間を通って蓄電モジュール４の外部に滲み出てしまうおそれがある。電解液が蓄電モジュール４の外部に漏れ出て拡散すると、例えば蓄電モジュール４に接して配置された金属板１５の腐食や、蓄電モジュール４と拘束部材３との短絡等が生じるおそれがある。また、樹脂部２２には、内部空間Ｖの内圧に加えてアルカリクリープ現象による応力も付与される。この点、樹脂部２２の結晶化度が樹脂部２３の結晶化度よりも低くなっているため、樹脂部２２において少なくとも樹脂部２３よりも残留応力によるクラックが発生し難い。したがって、内部空間Ｖの内圧に加えてアルカリクリープ現象による応力が樹脂部２２に付与されても、蓄電モジュール４の外部への電解液の漏れ出しが抑制され得る。

【0077】

第１実施形態では、正極終端電極１９の金属板１５に接合された樹脂部２３の結晶化度は、負極終端電極１８の金属板１５に接合された樹脂部２２の結晶化度よりも高くなっている。正極終端電極１９側において、樹脂部２３におけるクラックの発生は、アルカリクリープ現象による電解液の漏れ出しと関係性が低い。樹脂部２３の結晶化度が樹脂部２２の結晶化度よりも高ければ、樹脂部２３は少なくとも樹脂部２２よりも高い剛性を有する。したがって、この蓄電モジュール４では、アルカリクリープ現象によって電解液が蓄電モジュール４の外部に漏れ出すことが抑制されながら、蓄電モジュール全体の剛性がさらに向上され得る。

【0078】

第１実施形態の変形例では、正極終端電極１９の金属板１５に接合された樹脂部２３の結晶化度は、樹脂部２１の結晶化度よりも低くなっている。この場合、樹脂部２３において少なくとも樹脂部２１よりも残留応力によるクラックが発生し難い。したがって、内部空間Ｖの内圧による応力が樹脂部２３に付与されても、蓄電モジュール４の外部への電解液の漏れ出しが抑制され得る。

【0079】

第１実施形態では、樹脂部２１及び樹脂部２３と、樹脂部２２とは、互いに異なる材料からなっており、樹脂部２２の材料は、樹脂部２１及び樹脂部２３の材料よりも結晶化しにくい材料である。この場合、樹脂部２２の結晶化度が樹脂部２１よりも低く、かつ、樹脂部２３の結晶化度が樹脂部２２よりも高い構成を容易に実現できる。

【0080】

第１実施形態の変形例では、樹脂部２３と樹脂部２１とが互い異なる材料からなっており、樹脂部２３の材料が樹脂部２１の材料よりも結晶化しにくい材料である。この場合、樹脂部２３の結晶化度が樹脂部２１よりも低い構成を容易に実現できる。

【0081】

第１実施形態では、樹脂部２１及び樹脂部２３は、ホモポリマーのポリプロピレンを含有し、樹脂部２２は、ランダムコポリマー又はブロックコポリマーのポリプロピレンを含有する。ランダムコポリマー又はブロックコポリマーのポリプロピレンは、ホモポリマーのポリプロピレンよりも結晶化しにくい。このため、樹脂部２２の結晶化度が樹脂部２１よりも低く、かつ、樹脂部２３の結晶化度が樹脂部２２よりも高い構成を容易に実現できる。この結果、樹脂部２２においてクラックの発生が抑制されながら、樹脂部２１及び樹脂部２３において蓄電モジュール全体の剛性が確保され得る。また、樹脂部２１及び樹脂部２３において、ホモポリマーのポリプロピレンを含有することで、樹脂体に添加されたヒンダードフェノール等の添加剤が抜けることを抑制できる。

【0082】

第１実施形態の変形例では、樹脂部２１は、ホモポリマーのポリプロピレンを含有し、樹脂部２２及び樹脂部２３は、ランダムコポリマー又はブロックコポリマーのポリプロピレンを含有する。この場合、樹脂部２３の結晶化度が樹脂部２１よりも低い構成を容易に実現できる。

【0083】

樹脂部２２及び樹脂部２３は、樹脂部２１と対向する対向面２５を有している。この対向面２５は、金属板１５に接合している領域Ｋ１と、当該金属板１５と接合しない領域Ｋ２を含んでいる。この場合、図５の矢印Ａ１，Ａ２で表されているように、樹脂体の冷却時において、金属板１５に接合しない領域Ｋ２は、金属板１５に拘束されないため、金属板１５に接合している領域Ｋ１よりも収縮する。このため、樹脂部２２及び樹脂部２３内に残留応力が発生し易いという問題がある。

【0084】

また、金属板１５と樹脂部２２及び樹脂部２３との接合領域Ｋ３において、金属板１５は粗面化されている。この場合、アンカー効果によって、樹脂部２２及び樹脂部２３と金属板１５との接合強度の向上が図られる。したがって、樹脂部２２及び樹脂部２３の剥離を一層抑制でき、樹脂部２２及び樹脂部２３の剥離による電解液の漏れを抑制することが可能となる。特に、負極終端電極１８の金属板１５と樹脂部２２との接合領域Ｋ３において、負極終端電極１８の金属板１５は粗面化されているため、樹脂部２２の剥離によるアルカリクリープ現象の進行を抑制することが可能となる。しかし、アンカー効果が発生するがために、金属板１５に接合しない領域Ｋ２と金属板１５に接合している領域Ｋ１との収縮差による上記問題は、より顕著に生じるおそれがある。

【0085】

第１実施形態では、蓄電モジュール４では、樹脂部２２は比較的に結晶化度が低いため、金属板１５に接合しない領域Ｋ２と金属板１５に接合している領域Ｋ１との間で収縮差があっても、樹脂部２２における残留応力の発生が抑制される。したがって、樹脂部２２において、残留応力によるクラックも発生し難い。また、第１実施形態の変形例では、樹脂部２３も比較的に結晶化度が低いため、金属板１５に接合しない領域Ｋ２と金属板１５に接合している領域Ｋ１との間で収縮差があっても、樹脂部２３における残留応力の発生が抑制される。したがって、樹脂部２３においても、残留応力によるクラックも発生し難い。

【0086】

次に、第１実施形態の別の変形例に係る蓄電モジュールについて説明する。本変形例は、概ね、上述した実施形態と類似又は同じである。本変形例は、樹脂部２１、樹脂部２２、及び樹脂部２３が同一の材料からなる点、及び、樹脂部の結晶化度の違いが冷却速度の違いによってもたらされる点に関して、上述した実施形態と相違する。以下、上述した実施形態との相違点を主として説明する。

【0087】

本変形例では、樹脂部２１、樹脂部２２、及び樹脂部２３の結晶化度の違いは、樹脂部２１、樹脂部２２、及び樹脂部２３のそれぞれが金属板１５に接合される際の冷却速度の違いによってもたらされる。樹脂体が同一の材料で構成されている場合、樹脂体の冷却速度が速いほど、冷却後の結晶化度は低くなる。樹脂部２１、樹脂部２２、及び樹脂部２３が同一の材料から製造されれば、製造コストが削減され得る。

【0088】

本変形例では、樹脂部２２の結晶化度は、樹脂部２１及び樹脂部２３の結晶化度よりも低くなっている。換言すれば、樹脂部２１及び樹脂部２３の結晶化度は、樹脂部２２の結晶化度よりも高くなっている。本変形例では、樹脂部２２と樹脂部２１との結晶化度の違いは、冷却速度の違いによってもたらされている。

【0089】

本変形例では、樹脂部２１、樹脂部２２、及び樹脂部２３は、同一の材料からなり、主な構成材料として、ホモポリマーのポリプロピレンを含有する。樹脂部２１、樹脂部２２、及び樹脂部２３は、主な構成材料として、ランダムコポリマーのポリプロピレンを含有してもよい。樹脂部２１、樹脂部２２、及び樹脂部２３は、主な構成材料として、ブロックコポリマーのポリプロピレンを含有してもよい。ブロックコポリマーのポリプロピレンの融点の方が、ランダムコポリマーのポリプロピレンの融点よりも高い。このため、樹脂部２１、樹脂部２２、及び樹脂部２３の主な構成材料がブロックコポリマーのポリプロピレンである場合、ランダムコポリマーのポリプロピレンである場合よりも、封止体１２が容易かつ確実に形成され得る。

【0090】

本変形例における蓄電モジュール４の製造方法では、第１の形成工程、第２の形成工程、及び第３の形成工程は、樹脂部２２の接合後の結晶化度が樹脂部２１及び樹脂部２３の接合後の結晶化度よりも低くなるように実施される。本変形例では、樹脂部２１、樹脂部２２、及び樹脂部２３の結晶化度の違いは、樹脂部２１、樹脂部２２、及び樹脂部２３を金属板１５に接合する際の冷却速度の違いによってもたらされる。

【0091】

本変形例では、第１の形成工程における樹脂部２２の接合時の冷却速度は、第２の形成工程における樹脂部２１の接合時の冷却速度よりも速い。この結果、樹脂部２１と樹脂部２２とに同一の材料が用いられたとしても、樹脂体が冷却された後の樹脂部２２の結晶化度は、樹脂体が冷却された後の樹脂部２１の結晶化度よりも低く形成され得る。したがって、蓄電モジュール４の全体の剛性が確保されながら、電解液が蓄電モジュール４の外部に漏れ出すことが抑制され得る。

【0092】

本変形例では、第２の形成工程における樹脂部２３の接合時の冷却速度は、第１の形成工程における樹脂部２２の接合時の冷却速度よりも遅い。この結果、樹脂部２２と樹脂部２３とに同一の材料が用いられたとしても、樹脂体が冷却された後の樹脂部２３の結晶化度は、樹脂体が冷却された後の樹脂部２２の結晶化度よりも高く形成され得る。樹脂部２３の結晶化度が樹脂部２２の結晶化度よりも高ければ、樹脂部２３は少なくとも樹脂部２２よりも高い剛性を有する。したがって、この蓄電モジュール４では、アルカリクリープ現象によって電解液が蓄電モジュール４の外部に漏れ出すことが抑制されながら、蓄電モジュール全体の剛性がさらに向上され得る。

【0093】

更に別の変形例として、樹脂部２３の結晶化度が樹脂部２１よりも低い場合、第１の形成工程、第２の形成工程、及び第３の形成工程は、樹脂部２３の接合後の結晶化度が樹脂部２１の接合後の結晶化度よりも低くなるように実施される。この場合、例えば、第２の形成工程における樹脂部２３の接合時の冷却速度は、第３の形成工程における樹脂部２１の接合時の冷却速度よりも速くてもよい。この結果、樹脂部２１と樹脂部２３とに同一の材料が用いられたとしても、樹脂体が冷却された後の樹脂部２３の結晶化度は、樹脂体が冷却された後の樹脂部２１の結晶化度よりも低く形成され得る。したがって、内部空間Ｖの内圧による応力が樹脂部２３に付与されても、電解液が蓄電モジュール４の外部に漏れ出すことが抑制され得る。
［第２実施形態］

【0094】

次に、図７を参照して、第２実施形態に係る蓄電モジュールについて説明する。第２実施形態は、概ね、上述した第１実施形態及び第１実施形態の変形例と類似又は同じである。第２実施形態は、負極終端電極１８及び正極終端電極１９の外側にエンドプレートが配置されている点に関して、上述した第１実施形態及びその変形例と相違する。以下、上述した第１実施形態及びその変形例との相違点を主として説明する。図７は、第２実施形態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。

【0095】

第２実施形態の蓄電モジュール４Ａでは、積層方向Ｄにおいて負極終端電極１８が含む金属板１５の外側に金属板５０が配置されている。積層方向Ｄにおいて正極終端電極１９が含む金属板１５の外側に金属板６０が配置されている。第２実施形態では、金属板５０が一対のエンドプレートの一方を構成し、金属板６０が一対のエンドプレートの他方を構成する。金属板５０は負極側最外金属板であり、金属板６０は正極側最外金属板である。金属板５０，６０は、電極積層体１１の劣化抑制のために設けられる板状部材であり、導電性及び可撓性を示す。

【0096】

金属板５０の一方面５０ａ及び他方面５０ｂ、並びに、金属板６０の一方面６０ａ及び他方面６０ｂには、いずれも正極活物質及び負極活物質が塗工されていない。このため、一方面５０ａ，６０ａ及び他方面５０ｂ，６０ｂの全面は、未塗工領域となっている。一方面５０ａ，６０ａは、積層方向Ｄにおいて導電構造体５に対向する面である。他方面５０ｂ，６０ｂは、それぞれ積層方向Ｄにおいて一方面５０ａ，６０ａの反対側に位置し、電極積層体１１に対向する面である。他方面５０ｂは負極終端電極１８に対向し、他方面６０ｂは正極終端電極１９に対向する。金属板５０は、負極終端電極１８と封止体１２との隙間を通る電解液の流出抑制機能も奏し得る。金属板６０は、正極終端電極１９と封止体１２との隙間を通る電解液の流出抑制機能も奏し得る。

【0097】

金属板５０，６０は、導電構造体５に接触する中央部５１，６１と、平面視において中央部５１，６１を囲む周縁部５２，６２とを有する。導電構造体５を介して電極積層体１１に付与される拘束部材３の拘束力によって、金属板５０の中央部５１は、電極積層体１１の中心に向かって窪み負極終端電極１８に押し付けられている。同様に、金属板６０の中央部６１は、電極積層体１１の中心に向かって窪み正極終端電極１９に押し付けられている。これにより、中央部５１が負極終端電極１８に接触し、金属板５０は、蓄電モジュール４Ａにおける負極端子として機能し得る。中央部６１が正極終端電極１９に接触し、金属板６０は、蓄電モジュール４Ａにおける正極端子として機能し得る。

【0098】

周縁部５２，６２は、負極終端電極１８及び正極終端電極１９に対して離間する部分である。周縁部５２の一部５２ａは、樹脂部２２及び後述する樹脂部７１に保持される部分であり、積層方向Ｄにおいて中央部５１よりも外側に位置する。周縁部６２の一部６２ａは、樹脂部２３及び後述する樹脂部７２に保持される部分であり、積層方向Ｄにおいて中央部６１よりも外側に位置する。周縁部５２の他部５２ｂは、上記一部５２ａと中央部５１とをつなぐ部分であり、水平方向において封止体１２よりも金属板５０の中心側に位置している。周縁部６２の他部６２ｂは、上記一部６２ａと中央部６１とをつなぐ部分であり、水平方向において封止体１２よりも金属板６０の中心側に位置している。金属板５０，６０は、金属板１５と同様に、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。

【0099】

第２実施形態では、封止体１２は、金属板１５の周縁部１５ｃと、金属板５０の周縁部５２の一部５２ａと、金属板６０の周縁部６２の一部６２ａと、を保持している。第２実施形態では、封止体１２は、樹脂部２１，２２，２３に加えて、樹脂部７１と樹脂部７２とを有する。樹脂部７１は、金属板５０において周縁部５２の一部５２ａの全周にわたって連続的に設けられ、積層方向Ｄから見て矩形枠状を呈している。樹脂部７２は、金属板６０において周縁部６２の一部６２ａの全周にわたって連続的に設けられ、積層方向Ｄから見て矩形枠状を呈している。

【0100】

第２実施形態では、例えば、樹脂部７１が負極側終端樹脂部であり、樹脂部７２が正極側の終端樹脂部であり、樹脂部２１が中間樹脂部である。例えば、負極側終端樹脂部は一対のエンドプレートの一方の周縁部５２に接合され、正極側終端樹脂部は一対のエンドプレートの他方の周縁部６２に接合され、中間樹脂部はバイポーラ電極１４の金属板１５の周縁部１５ｃに接合されている。

【0101】

樹脂部７１は樹脂部２２と対向し、樹脂部７２は樹脂部２３と対向する。したがって、樹脂部７１，７２もまた、樹脂部２１，２２，２３と同様に隣り合う樹脂部と対向する対向面２５を有している。樹脂部７１は、対向面２５において、金属板５０の一方面５０ａに接合されている。樹脂部７１も、対向面２５において、金属板５０に接合している領域Ｋ１と当該金属板５０と接合しない領域Ｋ２を含む。樹脂部７２は、対向面２５において、金属板６０の一方面６０ａに接合されている。樹脂部７２も、対向面２５において、金属板６０に接合している領域Ｋ１と当該金属板６０と接合しない領域Ｋ２を含む。

【0102】

各金属板５０，６０の表面は、それぞれ樹脂部７１及び樹脂部７２と接合する接合領域Ｋ３において、粗面化されている。粗面化された領域は、接合領域Ｋ３のみでもよいが、第２実施形態では金属板５０，６０の面全体が粗面化されている。粗面化は、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。複数の突起が形成されることにより、金属板５０，６０と樹脂部７１及び樹脂部７２との接合界面では、溶融状態の樹脂が粗面化により形成された複数の突起間に入り込み、アンカー効果が発揮される。これにより、金属板５０，６０と樹脂部７１及び樹脂部７２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は、例えば基端側から先端側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。

【0103】

樹脂部７１及び樹脂部７２は、熱によって金属板５０，６０に溶着され、気密に接合されている。樹脂部７１及び樹脂部７２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。樹脂部７１及び樹脂部７２のそれぞれの内側は、積層方向Ｄから見て金属板５０，６０の周縁部５２，６２と重なるように位置している。樹脂部７１及び樹脂部７２の外側は、金属板５０，６０の縁よりも外側に張り出しており、その先端部分は、筐体部２４によって支持されている。積層方向Ｄにおいて、樹脂部７１は樹脂部２２と接しており、樹脂部７２は樹脂部２３と接している。また、樹脂部７１と樹脂部２２との外縁部分同士、及び、樹脂部７２と樹脂部２３との外縁部分同士は、例えば熱板溶着などによって互いに結合されていてもよい。

【0104】

筐体部２４は、樹脂部７１及び樹脂部７２の外側に設けられ、蓄電モジュール４Ａの外壁を構成している。筐体部２４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。筐体部２４は、積層方向Ｄを軸方向として延在する矩形枠状を呈している。筐体部２４は、例えば射出成型時の熱によって樹脂部２１の外表面に溶着されている。

【0105】

樹脂部７１及び樹脂部７２は、例えば、耐アルカリ性を有する絶縁性の樹脂である。第２実施形態では、樹脂部７１及び樹脂部７２の主な構成材料としては、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。ポリプロピレンとしては、たとえば、単独重合のホモポリマー、並びに、共重合のランダムコポリマー及びブロックコポリマーが挙げられる。樹脂部７１及び樹脂部７２には、例えば、酸化防止機能を持つ添加剤が添加されていてもよい。酸化防止機能を持つ添加剤としては、例えば、ヒンダードフェノール類などが挙げられる。

【0106】

第２実施形態では、樹脂部２２は、負極終端電極１８の金属板１５の周縁部１５ｃと、金属板５０の周縁部５２の一部５２ａ及び樹脂部７１との間に配置されている。また、負極終端電極１８の金属板１５、樹脂部２２、及び金属板５０は、筐体部２４によって気密に封止されている。このため、負極終端電極１８と、金属板５０と、樹脂部２２とによって、余剰空間ＥＶが形成される。

【0107】

第２実施形態では、樹脂部２３は、正極終端電極１９の金属板１５の周縁部１５ｃと、金属板６０の周縁部６２の一部６２ａ及び樹脂部７２との間に配置されている。また、正極終端電極１９の金属板１５、樹脂部２３、及び金属板６０は、筐体部２４によって気密に封止されている。このため、正極終端電極１９と、金属板６０と、樹脂部２３とによって、余剰空間ＥＶが形成される。

【0108】

第２実施形態では、樹脂部７１の結晶化度は、樹脂部２１，２２，２３及び樹脂部７２の結晶化度よりも低くなっている。換言すれば、樹脂部２１，２２，２３及び樹脂部７２の結晶化度は、樹脂部７１の結晶化度よりも高くなっている。樹脂部の結晶化度の違いは、材料の違い及び接合条件の違い、例えば冷却速度の違い、などによってもたらされる。第２実施形態では、樹脂部７１、樹脂部７２、及び樹脂部２１，２２，２３の結晶化度の違いは、樹脂部７１、樹脂部７２、及び樹脂部２１，２２，２３の材料の違いによってもたらされる。

【0109】

第２実施形態では、樹脂部７２の結晶化度は、樹脂部２１，２２，２３の結晶化度と等しくなっているが、これに限定されない。樹脂部７１及び樹脂部７２の少なくとも一方の結晶化度が、樹脂部２１，２２，２３の結晶化度よりも低くなっていてもよい。例えば、第２実施形態の変形例として、樹脂部７２の結晶化度は、樹脂部２１，２２，２３の結晶化度よりも低くなっていてもよい。この変形例では、樹脂部７２の結晶化度は、樹脂部７１の結晶化度と等しくなっていてもよい。

【0110】

第２実施形態では、樹脂部７１と、樹脂部２１，２２，２３及び樹脂部７２とが、互いに異なる材料からなる。樹脂部７１の材料は、樹脂部２１，２２，２３及び樹脂部７２の材料よりも結晶化しにくい材料である。樹脂部２１，２２，２３及び樹脂部７２は、主な構成材料として、ホモポリマーのポリプロピレンを含有する。樹脂部７１は、主な構成材料として、ランダムコポリマー又はブロックコポリマーのポリプロピレンを含有する。ブロックコポリマーのポリプロピレンの融点の方が、ランダムコポリマーのポリプロピレンの融点よりも高い。このため、樹脂部７１の主な構成材料がブロックコポリマーのポリプロピレンである場合、ランダムコポリマーのポリプロピレンである場合よりも、封止体１２が容易かつ確実に形成され得る。この結果、製品の信頼性が向上される。

【0111】

第２実施形態では、樹脂部２１，２２，２３及び樹脂部７２は、互いに同一の材料からなるが、これに限定されない。樹脂部７１及び樹脂部７２の少なくとも一方と、樹脂部２１，２２，２３とが、互いに異なる材料からなっていてもよい。樹脂部２１，２２，２３の材料は、樹脂部７１及び樹脂部７２の少なくとも一方の材料よりも結晶化しにくい材料であってもよい。例えば、上述した第２実施形態の変形例では、樹脂部７２と樹脂部２１，２２，２３とが互い異なる材料からなってもよく、樹脂部２１，２２，２３の材料が樹脂部７２の材料よりも結晶化しにくい材料であってもよい。

【0112】

第２実施形態では、樹脂部２１，２２，２３及び樹脂部７２は主な材料としてホモポリマーのポリプロピレンを含有し、樹脂部７１は主な構成材料としてランダムコポリマー又はブロックコポリマーのポリプロピレンを含有するが、これに限定されない。樹脂部７１及び樹脂部７２の少なくとも一方が、ランダムコポリマー又はブロックコポリマーのポリプロピレンを含有してもよい。例えば、上述した第２実施形態の変形例では、樹脂部２１，２２，２３は、ホモポリマーのポリプロピレンを含有し、樹脂部７１及び樹脂部７２は、ランダムコポリマー又はブロックコポリマーのポリプロピレンを含有してもよい。

【0113】

次に、第２実施形態に係る蓄電モジュール４Ａの製造方法の一例について、第１実施形態に係る蓄電モジュール４の説明に対する相違点を主として説明する。

【0114】

第２実施形態では、樹脂部７１及び樹脂部７２の形成工程は、樹脂部７１の接合後の結晶化度は、樹脂部２１，２２，２３及び樹脂部７２の接合後の結晶化度よりも低くなるように実施される。換言すれば、樹脂部７１及び樹脂部７２の形成工程は、樹脂部２１，２２，２３及び樹脂部７２の結晶化後の結晶化度が樹脂部７１の結晶化後の結晶化度よりも高くなるように実施される。

【0115】

第２実施形態では、樹脂部７２の形成工程は、樹脂部７２の結合後の結晶化度は樹脂部２１，２２，２３の結合後の結晶化度と等しくなるように実施されるが、これに限定されない。樹脂部７１及び樹脂部７２の形成工程は、樹脂部７１及び樹脂部７２の少なくとも一方の結合後の結晶化度が、樹脂部２１，２２，２３の結合後の結晶化度よりも低くなるように実施されてもよい。例えば、第２実施形態の上述した変形例では、樹脂部７２の形成工程は、樹脂部７２の結合後の結晶化度が樹脂部２１，２２，２３の結合後の結晶化度よりも低くなるように実施されてもよい。この変形例では、樹脂部７１及び樹脂部７２の形成工程は、樹脂部７２の結合後の結晶化度が樹脂部７１の結合後の結晶化度と等しくなるように実施されてもよい。

【0116】

第２実施形態では、樹脂部７１、樹脂部７２、及び樹脂部２１，２２，２３の結晶化度の違いは、樹脂部７１、樹脂部７２、及び樹脂部２１，２２，２３の材料の違いによってもたらされる。第２実施形態では、樹脂部２１，２２，２３及び樹脂部７２と、樹脂部７１とには、互いに異なる材料が用いられる。樹脂部７１の材料には、樹脂部２１，２２，２３及び樹脂部７２の材料よりも結晶化しにくい材料が用いられる。

【0117】

第２実施形態では、樹脂部２１，２２，２３及び樹脂部７２の主な構成材料には、ホモポリマーのポリプロピレンが用いられる。樹脂部７１の主な構成材料には、ランダムコポリマー又はブロックコポリマーのポリプロピレンが用いられる。ブロックコポリマーのポリプロピレンの融点の方が、ランダムコポリマーのポリプロピレンの融点よりも高い。このため、樹脂部７１の主な構成材料がブロックコポリマーのポリプロピレンである場合、ランダムコポリマーのポリプロピレンである場合よりも、封止体１２が容易かつ確実に形成され得る。

【0118】

第２実施形態では、樹脂部２１，２２，２３及び樹脂部７２には互いに同一の材料が用いられるが、これに限定されない。樹脂部７１及び樹脂部７２の少なくとも一方と、樹脂部２１，２２，２３とに、互いに異なる材料が用いられてもよい。樹脂部２１，２２，２３の材料には、樹脂部７１及び樹脂部７２の少なくとも一方の材料よりも結晶化しにくい材料が用いられてもよい。例えば、第２実施形態の上述した変形例では、樹脂部７２と樹脂部２１，２２，２３とに互い異なる材料が用いられてもよく、樹脂部２１，２２，２３の材料に樹脂部７２の材料よりも結晶化しにくい材料が用いられてもよい。

【0119】

第２実施形態では、樹脂部２１，２２，２３及び樹脂部７２の主な構成材料には、ホモポリマーのポリプロピレンが用いられ、樹脂部７１の主な構成材料には、ランダムコポリマー又はブロックコポリマーのポリプロピレンが用いられるが、これに限定されない。樹脂部７１及び樹脂部７２の少なくとも一方の主な構成材料に、ランダムコポリマー又はブロックコポリマーのポリプロピレンが用いられてもよい。例えば、第２実施形態の上述した変形例では、樹脂部２１，２２，２３の構成材料には、ホモポリマーのポリプロピレンが用いられてもよく、樹脂部７１及び樹脂部７２の構成材料には、ランダムコポリマー又はブロックコポリマーのポリプロピレンが用いられてもよい。

【0120】

蓄電モジュール４Ａでは、樹脂部７１及び樹脂部７２の少なくとも一方の結晶化度は、樹脂部２１，２２，２３の結晶化度よりも低くなっている。このため、上記蓄電モジュール４Ａでは、樹脂部７１及び樹脂部７２の少なくとも一方は、少なくとも樹脂部２１，２２，２３よりも残留応力によるクラックが発生し難い。樹脂部７１及び樹脂部７２の少なくとも一方でクラックの発生が抑制されていれば、蓄電モジュール４Ａの外部への電解液の漏れ出しも抑制される。また、樹脂部２１，２２，２３によって、蓄電モジュール４Ａの全体の剛性が確保され得る。すなわち、上記蓄電モジュール４Ａでは、蓄電モジュール４Ａの全体の剛性が確保されながら、電解液が蓄電モジュール４Ａの外部に漏れ出すことが抑制され得る。

【0121】

蓄電モジュール４Ａでは、余剰空間ＥＶが形成されている。内部空間Ｖに収容されるアルカリ電解液は、いわゆるアルカリクリープ現象により、樹脂部２２と負極終端電極１８の金属板１５との隙間を介して蓄電モジュールの外部へ流出するおそれがある。上記蓄電モジュール４Ａでは、積層方向Ｄにおいて負極終端電極１８の外側に位置する金属板５０が備えられているため、上記余剰空間ＥＶが形成される。このため、流出したアルカリ電解液が蓄電モジュール４Ａ外へ漏れることが抑制される。加えて、負極終端電極１８と樹脂部７１との上記隙間から、外部の空気中に含まれる水分が入り込むことも抑制される。この結果、上記水分に起因したアルカリクリープ現象の加速が抑制される。したがって、蓄電モジュール４Ａの外部へのアルカリ電解液の流出が良好に抑制される。

【0122】

第２実施形態では、負極終端電極１８側の金属板５０に接合された樹脂部７１の結晶化度は、樹脂部２１，２２，２３の結晶化度よりも低くなっている。このため、内部空間Ｖの内圧に加えてアルカリクリープ現象による応力が樹脂部７１に付与されても、蓄電モジュール４Ａの外部への電解液の漏れ出しが抑制され得る。

【0123】

第２実施形態では、正極終端電極１９側の金属板６０に接合された樹脂部７２の結晶化度は、樹脂部７１の結晶化度よりも高くなっている。正極終端電極１９側において、樹脂部７２におけるクラックの発生は、アルカリクリープ現象による電解液の漏れ出しと関係性が低い。樹脂部７２の結晶化度が樹脂部７１の結晶化度よりも高ければ、樹脂部７２は少なくとも樹脂部７１よりも高い剛性を有する。したがって、この蓄電モジュール４Ａでは、アルカリクリープ現象によって電解液が蓄電モジュール４Ａの外部に漏れ出すことが抑制されながら、蓄電モジュール全体の剛性がさらに向上され得る。

【0124】

第２実施形態の変形例では、正極終端電極１９側の金属板６０に接合された樹脂部７２の結晶化度は、樹脂部２１の結晶化度よりも低くなっている。この場合、樹脂部７２において少なくとも樹脂部２１よりも残留応力によるクラックが発生し難い。したがって、内部空間Ｖの内圧による応力が樹脂部７２に付与されても、蓄電モジュール４Ａの外部への電解液の漏れ出しが抑制され得る。

【0125】

第２実施形態では、樹脂部２１，２２，２３及び樹脂部７２と、樹脂部７１とは、互いに異なる材料からなる。樹脂部７１の材料は、樹脂部２１，２２，２３及び樹脂部７２の材料よりも結晶化しにくい材料である。この場合、樹脂部７１の結晶化度が樹脂部２１，２２，２３よりも低く、かつ、樹脂部７２の結晶化度が樹脂部７１よりも高い構成を容易に実現できる。

【0126】

第２実施形態の変形例では、樹脂部７２と樹脂部２１，２２，２３とが互い異なる材料からなっており、樹脂部７２の材料が樹脂部２１，２２，２３の材料よりも結晶化しにくい材料である。この場合、樹脂部７２の結晶化度が樹脂部２１，２２，２３よりも低い構成を容易に実現できる。

【0127】

以上、本発明の第１及び第２実施形態、並びに、変形例について説明してきたが、本発明は必ずしも上述した第１及び第２実施形態及び変形例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。

【0128】

例えば、第２実施形態において、樹脂部２１、樹脂部２２、樹脂部２３、樹脂部７１、及び樹脂部７２の全て又は一部が同一の材料からなり、上述した第１実施形態の変形例のように、樹脂部の結晶化度の違いが冷却速度の違いによってもたらされてもよい。

【0129】

第２実施形態のように、金属板５０，６０及び樹脂部７１，７２を有する蓄電モジュール４Ａにおいて、上述した種々の作用効果に応じて、上述した第１実施形態及びそれに付随して説明した変形例のように、樹脂部２１，２２，２３の結晶化度、材料、及び冷却速度に違いをもたせてもよい。

【0130】

上述した第１及び第２実施形態、並びに、変形例では、樹脂部２１、樹脂部２２、樹脂部２３、樹脂部７１、及び樹脂部７２の結晶化度の違いが、冷却速度の違い及び材料の違いのいずれか一方によってもたらされる場合を説明した。しかし、樹脂部２１、樹脂部２２、樹脂部２３、樹脂部７１、及び樹脂部７２の結晶化度の違いは、冷却速度の違いと材料の違いとの組み合わせによってもたらされてもよい。

【符号の説明】

【0131】

４，４Ａ…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、１５，５０，６０…金属板、１５ｃ，５２，６２…周縁部、１６…正極、１７…負極、１８…負極終端電極、１９…正極終端電極、２１，２２，２３，７１，７２…樹脂部、２５…対向面、Ｄ…積層方向、Ｋ１，Ｋ２…領域、Ｋ３…接合領域、Ｖ…内部空間。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】