特許 7327160 蓄電装置、及び、蓄電モジュール

(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】2023-08-07

(45)【発行日】2023-08-16

(54)【発明の名称】蓄電装置、及び、蓄電モジュール

(51)【国際特許分類】

   H01M 50/586 20210101AFI20230808BHJP

   H01M 50/184 20210101ALI20230808BHJP

   H01M 50/186 20210101ALI20230808BHJP

   H01M 50/204 20210101ALI20230808BHJP

   H01M 50/284 20210101ALI20230808BHJP

   H01M 50/533 20210101ALI20230808BHJP

   H01M 50/536 20210101ALI20230808BHJP

   H01M 50/548 20210101ALI20230808BHJP

   H01M 50/593 20210101ALI20230808BHJP

   H01M 10/04 20060101ALI20230808BHJP

   H01M 10/613 20140101ALI20230808BHJP

   H01M 10/625 20140101ALI20230808BHJP

   H01M 10/647 20140101ALI20230808BHJP

   H01M 10/651 20140101ALI20230808BHJP

   H01M 10/6555 20140101ALI20230808BHJP

   H01M 10/6557 20140101ALI20230808BHJP

   H01M 10/6563 20140101ALI20230808BHJP

【ＦＩ】

H01M50/586

H01M50/184 A

H01M50/186

H01M50/204 401H

H01M50/284

H01M50/533

H01M50/536

H01M50/548

H01M50/593

H01M10/04 Z

H01M10/613

H01M10/625

H01M10/647

H01M10/651

H01M10/6555

H01M10/6557

H01M10/6563

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2019238482

(22)【出願日】2019-12-27

(65)【公開番号】P2021108243

(43)【公開日】2021-07-29

【審査請求日】2022-03-15

(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

(72)【発明者】

【氏名】長谷 隆介

(72)【発明者】

【氏名】山本 悟士

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 智之

【審査官】小森 重樹

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１１－２５３９８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－２５３１５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１８５９２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－１５６０００（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－１６００６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－１１７６２６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｍ ５０／５０

Ｈ０１Ｍ ５０／１０

Ｈ０１Ｍ ５０／２０

Ｈ０１Ｍ １０／０４

Ｈ０１Ｍ １０／６１３

Ｈ０１Ｍ １０／６２５

Ｈ０１Ｍ １０／６４７

Ｈ０１Ｍ １０／６５１

Ｈ０１Ｍ １０／６５５５

Ｈ０１Ｍ １０／６５５７

Ｈ０１Ｍ １０／６５６３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１方向に沿って積層された複数のバイポーラ電極を含む積層体と、
前記積層体の前記第１方向に沿った側面を封止するように前記複数のバイポーラ電極のそれぞれに設けられた複数のシール部材と、
前記複数のバイポーラ電極のそれぞれに電気的に接続された複数のリード線と、
を備え、
前記バイポーラ電極は、電極板と前記電極板の前記第１方向に交差する一対の主面に形成された電極層とを含み、
前記複数のシール部材のそれぞれは、前記第１方向からみたときの前記電極板の外縁部において隣り合う前記電極板の間に介在されており、
前記複数のリード線のそれぞれは、前記積層体の内部に位置し、一の前記電極板に接触して電気的に接続された第１部分と、前記第１部分から延在して前記シール部材から前記積層体の外部に引き出された第２部分と、を含み、
少なくとも２つの前記第２部分の前記積層体からの引出部分が前記第１方向に重複し、
前記引出部分は、導電部と、前記導電部を被覆する絶縁部と、を含み、
前記積層体は、前記第１方向の一端及び他端に互いに異なる極性の終端電極を含み、
前記終端電極のそれぞれの電極板の外側に臨む主面には、前記シール部材が設けられており、
前記複数のシール部材のそれぞれは、前記第１方向からみて、前記電極板に重複する部分と、前記電極板の外縁よりも外側に位置する部分とを含み、
前記第１方向に隣接するシール部材同士は、前記電極板の外縁よりも外側に位置する部分において互いに溶着されており、
前記リード線の前記第１部分は、前記電極板の前記主面に溶接され、且つ、前記シール部材に覆われており、
前記リード線の前記第２部分は、前記シール部材同士が溶着された部分より引き出されている、
蓄電モジュール。

【請求項2】

前記複数のリード線は、少なくとも前記第２部分において前記導電部と前記絶縁部とが層状に配置されて一体化された可撓性の基板として構成されている、
請求項１に記載の蓄電モジュール。

【請求項3】

前記複数のリード線は、前記第１部分において互いに分離されると共に、前記第２部分の少なくとも一部において互いに一体化されている、
請求項２に記載の蓄電モジュール。

【請求項4】

前記複数のリード線の前記第２部分の先端に取り付けられ、前記複数のリード線を一括して保持するコネクタを備え、
前記リード線の前記コネクタ側の端部における前記リード線の間隔は、前記第１部分の間隔よりも広い、
請求項１～３のいずれか一項に記載の蓄電モジュール。

【請求項5】

全ての前記引出部分が、前記第１方向に重複している、
請求項１又は２に記載の蓄電モジュール。

【請求項6】

集電板を介して第１方向に積層された一対の蓄電モジュールを備え、
それぞれの前記蓄電モジュールは、
第１方向に沿って積層された複数のバイポーラ電極を含む積層体と、
前記積層体の前記第１方向に沿った側面を封止するように前記複数のバイポーラ電極のそれぞれに設けられた複数のシール部材と、
前記複数のバイポーラ電極のそれぞれに電気的に接続された複数のリード線と、
を備え、
前記バイポーラ電極は、電極板と前記電極板の両面に形成された電極層とを含み、
前記複数のシール部材のそれぞれは、前記第１方向からみたときの前記電極板の外縁部において隣り合う前記電極板の間に介在されており、
前記複数のリード線のそれぞれは、前記積層体の内部に位置し、一の前記電極板に接触して電気的に接続された第１部分と、前記第１部分から延在して前記シール部材から前記積層体の外部に引き出された第２部分と、を含み、
少なくとも２つの前記第２部分の前記積層体からの引出部分が前記第１方向に重複し、
前記第２部分は、導電部と、前記導電部を被覆する絶縁部と、を含み、
前記引出部分は、前記積層体の前記側面のうちの第１側面に配置されており、
前記一対の蓄電モジュールは、前記第１側面が同じ向きになるように、且つ、前記第１側面における前記引出部分の位置が、前記第１側面に交差する第２方向からみたときに点対称となるように互に積層されており、
前記積層体は、前記第１方向の一端及び他端に互いに異なる極性の終端電極を含み、
一対の前記蓄電モジュールは、同一極性の前記終端電極が前記集電板を介して互いに対向するように配置されており、
互いに対向する前記同一極性の終端電極は、前記集電板に接触しており、
前記第１方向における前記一対の蓄電モジュールの両端には、同一極性の別の集電板がそれぞれ配置されている、
蓄電装置。

【請求項7】

前記蓄電モジュールの間に介在され、冷却媒体の流路が形成された冷却部材と、
前記第１側面に設けられた制御装置と、を備え、
前記第１側面は、前記積層体の前記側面のうちの相対的に狭い側面であり、
前記流路の開口は、前記積層体の前記側面のうちの相対的に広い側面である第２側面側に形成されている、
請求項６に記載の蓄電装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、蓄電装置、及び、蓄電モジュールに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、双極型二次電池が記載されている。この双極型二次電池は、長方形のＳＵＳ箔からなる集電体の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双極型電極を、セパレータに電解質を保持させてなる電解質層を挟んで積層し、複数枚直列に配設した構成を有している。この双極型二次電池においては、正極層と負極層との間に電解質層を挟んだ積層構造により単電池層が構成されている。集電体には、ＳＵＳが露出した露出部が形成されている。露出部には、導電性接着剤を用いてリード線が電気的に接続されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００８－１１７６２６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上述したような二次電池にあっては、リード線間の絶縁を確保することが重要である。そのためには、例えば、二次電池におけるリード線の引出部分が設けられた側面内において、リード線の引出部分を積層方向に交差する方向に互いにオフセットさせることにより、リード線間の絶縁距離を確保することが考えられる。しかしながら、この場合には、二次電池の当該側面内において、リード線の引出部分が広いエリアに渡って分散されることとなる。この結果、リード線に取り付けられるハーネスといった電装部品の取り付け面積が増大する。電装部品の取り付け面積の増大は、体格や原価に対してデメリットとなる。

【0005】

そこで、本発明は、リード線間の絶縁を確保しつつ電装部品の取り付け面積の増大を抑制可能な蓄電モジュール、及び、蓄電装置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、第１方向に沿って積層された複数のバイポーラ電極を含む積層体と、積層体の第１方向に沿った側面を封止するように複数のバイポーラ電極のそれぞれに設けられた複数のシール部材と、複数のバイポーラ電極のそれぞれに電気的に接続された複数のリード線と、を備え、バイポーラ電極は、電極板と電極板の両面に形成された電極層とを含み、複数のシール部材のそれぞれは、第１方向からみたときの電極板の外縁部において隣り合う電極板の間に介在されており、複数のリード線のそれぞれは、積層体の内部に位置し、一の電極板に接触して電気的に接続された第１部分と、第１部分から延在してシール部材から積層体の外部に引き出された第２部分と、を含み、少なくとも２つの第２部分の積層体からの引出部分が第１方向に重複し、第２部分は、導電部と、導電部を被覆する絶縁部と、を含む。

【0007】

この蓄電モジュールでは、積層体を構成する複数のバイポーラ電極のそれぞれに対して、リード線が電気的に接続されている。より具体的には、リード線は、バイポーラ電極の電極板に接触して電気的に接続された第１部分と、第１部分から延在し、積層体の側面を封止するシール部材を介して積層体の外部に引き出された第２部分と、を含む。そして、第２部分は、導電部と導電部を被覆する絶縁部とを含む。したがって、リード線の引出部分がオフセットされていなくても、リード線の間の絶縁が確保される。この結果、少なくとも２つのリード線の引出部分（第２部分）を積層方向（第１方向）に重複させて配置できる。よって、積層方向に重複する分だけ、リード線の引出部分が分散されるエリアの拡大が抑制される。すなわち、電装部品の取り付け面積の増大が抑制される。

【0008】

本発明に係る蓄電モジュールでは、複数のリード線は、少なくとも第２部分において導電部と絶縁部とが層状に配置されて一体化された可撓性の基板として構成されていてもよい。このように、リード線として可撓性の基板を用いることにより、容易且つ確実に上記の構成を実現できる。

【0009】

本発明に係る蓄電モジュールでは、複数のリード線は、第１部分において互いに分離されると共に、第２部分の少なくとも一部において互いに一体化されていてもよい。この場合、リード線のハンドリング性が向上される。

【0010】

本発明に係る蓄電モジュールは、複数のリード線の第２部分の先端に取り付けられ、複数のリード線を一括して保持するコネクタを備え、リード線のコネクタ側の端部におけるリード線同士の間隔は、第１部分同士の間隔よりも広くてもよい。この場合、相対的に広い間隔でもってリード線がコネクタに保持されることにより、コネクタにおける絶縁が確実に確保される。

【0011】

本発明に係る蓄電モジュールでは、全ての引出部分が、第１方向に重複していてもよい。この場合、電装部品の取り付け面積の増大が確実に抑制される。

【0012】

ここで、本発明に係る蓄電装置は、上記の蓄電モジュールを備え、引出部分は、積層体の側面のうちの第１側面に配置されており、一対の蓄電モジュールは、第１側面が同じ向きになるように、且つ、第１側面における引出部分の位置が、第１側面に交差する第２方向からみたときに点対称となるように互に積層されている。

【0013】

この蓄電装置は、上記の蓄電モジュールを備えている。したがって、リード線間の絶縁を確保しつつ電装部品の取り付け面積の増大が抑制される。特に、この蓄電装置では、一対の蓄電モジュールが、積層体の側面におけるリード線の引出部分の位置が点対称となるようにされている。このため、リード線の接続先となる機器（例えば制御装置）を点対称の基準位置に配置すれば、各蓄電モジュールのリード線を短縮できる。

【0014】

本発明に係る蓄電装置は、蓄電モジュールの間に介在され、冷却媒体の流路が形成された冷却部材と、第１側面に設けられた制御装置と、を備え、第１側面は、積層体の側面のうちの相対的に狭い側面であり、流路の開口は、積層体の側面のうちの相対的に広い側面である第２側面側に形成されていてもよい。このように、相対的に狭い第１側面において制御装置を実装することにより、上述したようにリード線の短縮及び大型化の抑制ができる。さらに、相対的に広い第２側面に冷却媒体の流路の開口を配置することにより、冷却効率が向上される。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、リード線間の絶縁を確保しつつ電装部品の取り付け面積の増大を抑制可能な蓄電モジュール、及び、蓄電装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】図１は、一実施形態に係る蓄電装置を示す模式的な側面図である。

【図2】図２は、図１に示された蓄電装置の別の側面における模式図である。

【図3】図３は、図１，２に示された蓄電モジュールの模式的な断面図である。

【図4】図４は、図３に示された蓄電モジュールの一部を拡大して示す模式的な断面図である。

【図5】図１に示された配線部の模式的な図である。

【図6】図６は、互に積層された状態の蓄電モジュールの模式的な側面図である。

【図7】図７は、変形例に係る蓄電モジュールを示す模式的な側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、一実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。図面の説明においては、同一又は相当する要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する場合がある。また、各図には、Ｘ軸、Ｙ軸、及び、Ｚ軸によって規定される直交座標系を図示する。Ｚ軸方向は、一例として鉛直方向であり、Ｘ軸方向及びＹ軸方向は、一例として水平方向である。

【0018】

図１は、一実施形態に係る蓄電装置を示す模式的な側面図である。図２は、図１に示された蓄電装置の別の側面における模式図である。図１，２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、電気自動車等の各種車両のバッテリとして用いられ得る。蓄電装置１は、積層体２と、積層体２を拘束する一対の拘束部材５と、積層体２と拘束部材５のそれぞれとの間に配置された一対の絶縁部材７と、を備える。

【0019】

積層体２は、Ｚ軸方向に沿って積層された複数（ここでは一対）の蓄電モジュール１１と、蓄電モジュール１１に接触するように設けられた正極集電板１２及び負極集電板１３と、を有している。以下では、Ｚ軸方向を単に「積層方向」という場合がある。正極集電板１２は、互に隣り合う蓄電モジュール１１の間に配置されている。正極集電板１２には、空気等の冷却媒体の流路１２ａが形成されている。したがって、正極集電板１２は、蓄電モジュール１１の間に介在された冷却部材としても機能する。負極集電板１３は、積層方向における積層体２の両端に配置されている。絶縁部材７は、負極集電板１３のそれぞれと拘束部材５との間に介在されている。

【0020】

拘束部材５のそれぞれは、積層体２に対して積層方向に沿った拘束力（荷重）を付加する部材である。拘束部材５のそれぞれは、例えば導電性の金属（例えば、銅、アルミニウム、チタン、ニッケル、又はステンレス鋼等の合金）から構成され得る。拘束部材５は、例えば、ボルト６Ａ及びナット６Ｂといった締結部材を含む連結部材６を介して互に連結されている。したがって、拘束部材５のそれぞれには、ボルト６Ａが挿通される貫通孔が形成されている。

【0021】

絶縁部材７のそれぞれは、例えば、絶縁性を有するシート状の部材であって、略直方体形状を呈している。絶縁部材７のそれぞれは、ここでは負極集電板１３に接触している。すなわち、ここでは、積層方向における積層体２の両端に、後述する負極層２３となる活物質層が塗工された負極終端電極１９が配置されるように、蓄電モジュール１１が配列されている。絶縁部材７のそれぞれの材料の例には、一例として、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、及び、ナイロン６６（ＰＡ６６）が含まれる。絶縁部材７の少なくとも１つは、弾性を示してもよい。

【0022】

引き続いて、図３を参照して蓄電モジュール１１の詳細について説明する。図３は、図１，２に示された蓄電モジュールの模式的な断面図である。図２に示されるように、蓄電モジュール１１は、略直方体形状を呈する単電池である。蓄電モジュール１１は、例えば、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である。蓄電モジュール１１は、電気二重層キャパシタであってもよい。蓄電モジュール１１は、全固体電池であってもよい。

【0023】

ここでは、蓄電モジュール１１は、バイポーラ型のリチウムイオン二次電池である。蓄電モジュール１１は、積層方向において正極集電板１２と負極集電板１３とによって挟まれており、正極集電板１２及び負極集電板１３を介して外部に電気的に接続され得る。

【0024】

蓄電モジュール１１は、積層体１４と、複数のシール部材１５と、を備えている。積層体１４は、複数のバイポーラ電極（電極）１６、複数のセパレータ１７、正極終端電極１８、及び、負極終端電極１９を有している。複数のバイポーラ電極１６は、ここでは、Ｚ軸方向（第１方向）に沿って積層されている。このように、ここでは、バイポーラ電極１６の積層方向と蓄電モジュール１１の積層方向とが一致しているため、以下では、バイポーラ電極１６の積層方向も単に「積層方向」という場合がある。積層体１４は、積層方向に沿った側面１４ｓを有している。

【0025】

正極終端電極１８は、積層方向における積層体１４の一端において、バイポーラ電極１６に積層されている。負極終端電極１９は、積層方向における積層体１４の他端において、バイポーラ電極１６に積層されている。セパレータ１７は、隣り合うバイポーラ電極１６の間、バイポーラ電極１６と正極終端電極１８との間、及び、バイポーラ電極１６と負極終端電極１９との間に介在されている。

【0026】

バイポーラ電極１６は、電極板２１、正極層（電極層）２２、及び、負極層（電極層）２３を有している。電極板２１は、積層方向に交差する主面２１ａ，２１ｂを含む。主面２１ａには正極層２２が設けられ、主面２１ｂには負極層２３が設けられている。すなわち、バイポーラ電極１６は、電極板２１の両面に形成された電極層を含む。電極板２１は、積層方向に沿って正極層２２と負極層２３とによって挟まれている。なお、バイポーラ電極１６は、一方の面に正極層２２が形成された導電板と、一方の面に負極層２３が形成された別の導電板とを、電極層が形成されていない面同士が接触するように重ね合されて形成されていてもよい。

【0027】

電極板２１は、箔状の導電部材であり、略矩形状を呈している。電極板２１は、例えば、金属箔又は合金箔である。金属箔は、例えば、銅箔、アルミニウム箔、チタン箔、又は、ニッケル箔等である。合金箔は、例えば、ステンレス鋼箔（例えば、ＪＩＳ Ｇ ４３０５：２０１５にて規定されるＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１６、ＳＵＳ３０１、ＳＵＳ３０４等）、メッキ処理が施された鋼板（例えばＪＩＳ Ｇ ３１４１：２００５にて規定される冷間圧延鋼板（ＳＰＣＣ等））メッキ処理が施されたステンレス鋼板、又は、上記金属の合金箔である。電極板２１が合金箔である場合、或いは、電極板２１がアルミニウム箔以外の金属箔である場合、電極板２１の表面はアルミニウムで被覆されていてもよい。

【0028】

正極層２２は、正極活物質と導電助剤と結着剤とを含む層状部材であり、略矩形状を呈している。本実施形態の正極活物質は、例えば、複合酸化物、金属リチウム、及び硫黄等である。複合酸化物の組成には、例えば、鉄、マンガン、チタン、ニッケル、コバルト、及びアルミニウムの少なくとも１つと、リチウムとが含まれる。複合酸化物の例には、オリビン型リン酸鉄リチウム（ＬｉＦｅＰＯ４）が挙げられる。結着剤は、活物質又は導電助剤を集電体の表面に繋ぎ止め、電極中の導電ネットワークを維持する役割を果たすものである。

【0029】

結着剤としては、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、フッ素ゴム等の含フッ素樹脂、ポリプロピレン、ポリエチレン等の熱可塑性樹脂、ポリイミド、ポリアミドイミド等のイミド系樹脂、アルコキシシリル基含有樹脂、ポリ（メタ）アクリル酸等のアクリル系樹脂、スチレン－ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、カルボキシメチルセルロース、アルギン酸ナトリウム、アルギン酸アンモニウム等のアルギン酸塩、水溶性セルロースエステル架橋体、デンプン－アクリル酸グラフト重合体を例示することができる。これらの結着剤を単独で又は複数で採用すれば良い。導電助剤は、例えば、アセチレンブラック、カーボンブラック、グラファイト等である。粘度調整溶媒は、例えば、Ｎ－メチル－２－ピロリドン（ＮＭＰ）等である。

【0030】

負極層２３は、負極活物質と導電助剤と結着剤とを含む層状部材であり、略矩形状を呈している。本実施形態の負極活物質は、例えば、黒鉛、人造黒鉛、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、金属化合物、リチウムと合金化可能な元素もしくはその化合物、ホウ素添加炭素等である。リチウムと合金化可能な元素の例としては、シリコン（ケイ素）及びスズが挙げられる。導電助剤及び結着剤は正極層２２と同様のものを用いることができる。

【0031】

正極終端電極１８は、電極板２１と、電極板２１の一方の主面２１ａに形成された正極層２２と、含む。正極終端電極１８においては、電極板２１の他方の主面２１ｂには負極層２３等の電極層が形成されていない。正極終端電極１８は、電極板２１の一方の主面２１ａ及び正極層２２がバイポーラ電極１６側（積層体１４の内側）に向くようにバイポーラ電極１６に積層されている。

【0032】

負極終端電極１９は、電極板２１と、電極板２１の他方の主面２１ｂに形成された負極層２３と、を含む。負極終端電極１９においては、電極板２１の一方の主面２１ａには、正極層２２等の電極層が形成されていない。負極終端電極１９は、電極板２１の他方の主面２１ｂ及び負極層２３がバイポーラ電極１６側（積層体１４の内側）に向くようにバイポーラ電極１６に積層されている。

【0033】

セパレータ１７は、隣り合うバイポーラ電極１６の間、バイポーラ電極１６と正極終端電極１８との間、及びバイポーラ電極１６と負極終端電極１９との間のそれぞれを隔てる層状部材であり、略矩形状を呈している。セパレータ１７は、隣り合うバイポーラ電極１６の間、バイポーラ電極１６と正極終端電極１８との間、及びバイポーラ電極１６と負極終端電極１９との間の短絡を防止する部材である。セパレータ１７は、正極層２２及び負極層２３に含まれる電解質によって構成されている。セパレータ１７が固体電解質によって構成される場合、セパレータ１７は、略矩形板形状を呈してもよい。

【0034】

セパレータ１７は、例えばポリエチレン（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である。セパレータ１７は、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でもよい。セパレータ１７は、フッ化ビニリデン樹脂化合物で補強されてもよい。

【0035】

シール部材１５は、積層体１４に含まれる複数のバイポーラ電極１６、複数のセパレータ１７、正極終端電極１８、及び負極終端電極１９を保持する部材であり、絶縁性を有している。より詳細には、シール部材１５は、バイポーラ電極１６、正極終端電極１８、及び負極終端電極１９を構成する電極板２１を保持している。シール部材１５は、積層体１４の側面１４ｓを封止すると共に、バイポーラ電極１６同士の短絡を防止する短絡防止部材としても機能し得る。

【0036】

シール部材１５は、積層方向からみたとき、電極板２１の外形に倣う外形の枠状（ここでは矩形枠状）を呈しており、電極板２１の外縁部２１ｃにおいて、積層方向に隣り合う電極板２１の間に介在されている。電極板の間に介在するシール部材１５は、電極板２１の外縁部２１ｃにおいて主面２１ａに接合（例えば溶着）されている。なお、シール部材１５は、電極板２１の主面２１ｂにさらに接合（例えば溶着）されていてもよいし、シール部材１５同士が互いに接合（例えば溶着）されていてもよい。

【0037】

一方、シール部材１５は、積層方向における積層体１４の一端では、正極終端電極１８の電極板２１の積層体１４の外側に臨む主面２１ｂ上にも配置され、当該主面２１ｂにも接合（例えば溶着）されている。さらに、シール部材１５は、負極終端電極１９の電極板２１の積層体１４の外側に臨む主面２１ａ上に配置され、当該主面２１ａに接合（例えば溶着）されている。

【0038】

積層方向からみて、正極終端電極１８の電極板２１の主面２１ｂにおけるシール部材１５に囲われる領域には、正極集電板１２が配置されている。すなわち、積層方向における積層体１４の一端には、積層方向からみて正極集電板１２を囲うようにシール部材１５が配置されることとなる。また、積層方向からみて、負極終端電極１９の電極板２１の主面２１ａにおけるシール部材１５に囲われる領域には、負極集電板１３が配置されている。

【0039】

すなわち、積層方向における積層体１４の他端には、積層方向からみて負極集電板１３を囲うようにシール部材１５が配置されることとなる。シール部材１５を形成する材料は、耐熱性を示す樹脂部材等である。耐熱性を示す樹脂部材の例としては、ポリイミド、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）及びＰＡ６６等が挙げられる。

【0040】

正極集電板１２は、積層体１４に接触する導電部材であり、板形状を呈している。正極集電板１２は、積層方向において蓄電モジュール１１に隣接している。すなわち、正極集電板１２は、正極終端電極１８の電極板２１に接触している。負極集電板１３は、積層体１４に接触する導電部材であり、板形状を呈している。負極集電板１３は、正極集電板１２と同様に積層方向において蓄電モジュール１１に隣接している。すなわち、負極集電板１３は、負極終端電極１９の電極板２１に接触している。

【0041】

二つの蓄電モジュール１１は、正極終端電極１８が互いに対向するように配置されている。正極集電板１２は、これら互いに対向する二つの正極終端電極１８に接触するように配置されている。すなわち、本実施形態では、一つの正極集電板１２が、二つの蓄電モジュール１１の正極集電板として機能している。

【0042】

蓄電装置１は、積層体２を構成する複数の蓄電モジュール１１を１つの蓄電セル群としてみたとき、積層方向において蓄電セル群の両端に配置される電極は、共に負極終端電極１９であるか、又は、共に正極終端電極１８である。ここでは、積層方向において蓄電セル群の両端に配置される電極は、共に負極終端電極１９である。言い換えれば、二つの蓄電モジュール１１は、負極終端電極１９が互いに背向するように（正極終端電極１８が互いに対向するように）配置されている。二つの負極集電板１３のそれぞれは、これら互いに背向する二つの負極終端電極１９のそれぞれに接触するように配置されている。

【0043】

ここで、図１及び図２に示されるように、蓄電装置１は、制御装置５０と制御装置５０が実装されるベース５１とを備えている。ベース５１は、積層体１４の側面１４ｓ上において一対の拘束部材５に掛け渡されるように配置され、拘束部材５に固定されている。制御装置５０は、ベース５１に取り付けられている。蓄電装置１においては、一対の蓄電モジュール１１が、互いの積層体１４の側面（第１側面）１４ｓが同一の向きになるように積層され、当該側面１４ｓを覆う位置にベース５１を介して制御装置５０が取り付けられている。制御装置５０は、配線部３０を介して、蓄電モジュール１１のそれぞれと電気的に接続されている。制御装置５０には、配線部３０の一端に設けられたコネクタ３１が接続されると共に、外部接続用の別のコネクタ５２が設けられている。

【0044】

図４は、図３に示された蓄電モジュールの一部を拡大して示す模式的な断面図である。図５は、図１に示された配線部の模式的な図である。図３～５に示されるように、配線部３０は、複数のリード線２４を含む。複数のリード線２４のそれぞれは、少なくとも、複数のバイポーラ電極１６のそれぞれに電気的に接続されている。換言すれば、蓄電モジュール１１は、バイポーラ電極１６のそれぞれに電気的に接続された複数のリード線２４を有している。リード線２４は、第１部分２４Ａと第２部分２４Ｂとを含む。第１部分２４Ａは、積層体１４の内部に位置する。第１部分２４Ａは、電極板２１に接触して電気的に接続されている。

【0045】

ここでは、第１部分２４Ａは、電極板２１の主面２１ａに接合されている。第１部分２４Ａと電極板２１との接合は、例えば、導電性接着剤を用いた接着であってもよいし、溶接による溶着であってもよい。或いは、第１部分２４Ａは、電極板２１との接触が維持された状態において、シール部材１５の溶着によって電極板２１に接合されていてもよい。第２部分２４Ｂは、第１部分２４Ａと連続しており、第１部分２４Ａから延在してシール部材１５から積層体１４の外部に引き出されている。

【0046】

一方、リード線２４は、導電部２５と、導電部２５を被覆する絶縁部２６と、を含む。一例として、リード線２４は、導電部２５と絶縁部２６とが層状に配置されて一体化された可撓性の基板（ＦＰＣ）である。この場合、リード線２４のそれぞれは、長尺のシート状となる。また、この場合、導電部２５は、絶縁部２６に印刷により形成されることにより一体化され得る。第１部分２４Ａでは、絶縁部２６が除かれて導電部２５が露出しており、この導電部２５が電極板２１と接している。第２部分２４Ｂでは、絶縁部２６が残存されている。つまり、第２部分２Ｂは外部に対して電気的に絶縁されている。

【0047】

複数のリード線２４のそれぞれは、互いに分離されていてもよいし、互いに一体化されていてもよい。コネクタ３１は、第２部分２４Ｂの第１部分２４Ａと反対側の端部において、複数のリード線２４を一括して保持している。図５の（ａ）の例では、複数のリード線２４は、第１部分２４Ａ及び第２部分２４Ｂの第１部分２４Ａ側の部分において互いに分離されると共に、第２部分２４Ｂのコネクタ３１側の端部において互いに一体化されている。このように、リード線２４の少なくとも一部が一体化されている場合には、配線部３０の当該一体化部分が幅広のシート状となる。このため、配線部３０は、当該シート状の部分においてリード線２４ごとに、例えば蛇腹状に折り重ねられていてもよい。

【0048】

一方、図５の（ｂ）の例では、複数のリード線２４は、第１部分２４Ａ及び第２部分２４Ｂの全体において互いに分離されている。特に、図５の（ｂ）の例では、リード線２４のコネクタ３１側の端部（第２部分２４Ｂの第１部分２４Ａと反対側の端部）におけるリード線２４同士の間隔が、第１部分２４Ａ同士の間隔よりも広くされている。

【0049】

図６は、互に積層された状態の蓄電モジュールを示す模式的な側面図である。図６では、蓄電装置１における蓄電モジュール１１以外の構成が省略されている。図６に示されるように、リード線２４の第２部分２４Ｂの積層体１４からの引出部分２４Ｃは、積層体１４の側面１４ｓに集約されて設けられている。ここでは、全ての引出部分２４Ｃが、積層方向に一列に配列されて互いに重複している。引出部分２４Ｃは、側面１４ｓに交差する方向（第２方向であり、ここではＹ軸方向）からみて、側面１４ｓの一方側の領域Ｒに偏在している。

【0050】

なお、ここでは、蓄電装置１及び蓄電モジュール１１は、Ｘ軸方向に対してＹ軸方向について長尺状である（図１，２参照）。このため、以下では、第２方向であるＹ軸方向を便宜的に「長手方向」と称し、第１方向及び第２方向に交差する第３方向であるＸ軸方向を便宜的に「短手方向」と称する場合がある。

【0051】

一対の蓄電モジュール１１は、上述したように積層体１４の側面１４ｓが同一の向きになるように、且つ、側面１４ｓにおける引出部分２４Ｃの位置が長手方向からみたときに点対称となるように、互に積層されている。これにより、一対の蓄電モジュール１１において、引出部分２４Ｃが偏在する領域ＲがＸ軸方向に離間して配置されることとなる。そして、蓄電装置１では、側面１４ｓにおける長手方向からみて一対の領域Ｒの間となる領域に制御装置５０が配置されている。このため、一方の蓄電モジュール１１における引出部分２４Ｃから制御装置５０までの距離と、他方の蓄電モジュール１１における引出部分２４Ｃから制御装置５０までの距離と、が同程度となる（最短となる）。

【0052】

なお、図１，２に示されるように、積層体１４の側面１４ｓは、積層体１４の複数の側面のうちの相対的に狭い面である。積層体１４は、側面１４ｓ同士を接続する別の側面（第２側面）１４ｒを有している。側面１４ｒは、積層体１４の複数の側面のうちの相対的に広い面である。つまり、引出部分２４Ｃ及び制御装置５０は、積層体１４の相対的に狭い側面１４ｓ側に設けられており、正極集電板１２に設けられた流路１２ａの開口１２ｂは、相対的に広い側面１４ｒ側に形成されている。

【0053】

以上の配線部３０は、リード線２４の第１部分２４Ａをバイポーラ電極１６等に挟み込みながらバイポーラ電極１６等を積層することにより、蓄電モジュール１１に設けられ得る。

【0054】

以上説明したように、蓄電モジュール１１では、積層体１４を構成する複数のバイポーラ電極１６のそれぞれに対して、リード線２４が電気的に接続されている。より具体的には、リード線２４は、バイポーラ電極１６の電極板２１に接触して電気的に接続された第１部分２４Ａと、第１部分２４Ａから延在し、積層体１４の側面１４ｓを封止するシール部材１５を介して積層体１４の外部に引き出された第２部分２４Ｂと、を含む。そして、第２部分２４Ｂは、導電部２５と導電部２５を被覆する絶縁部２６とを含む。したがって、リード線２４の引出部分２４Ｃがオフセットされていなくても、リード線２４の間の絶縁が確保される。この結果、少なくとも２つのリード線２４の引出部分２４Ｃ（第２部分２４Ｂ）を積層方向に重複させて配置できる。よって、積層方向に重複する分だけ、リード線２４の引出部分２４Ｃが分散されるエリアの拡大が抑制される。すなわち、電装部品の取り付け面積の増大が抑制される。

【0055】

また、蓄電モジュール１１では、複数のリード線２４は、少なくとも第２部分２４Ｂにおいて導電部２５と絶縁部２６とが層状に配置されて一体化された可撓性の基板として構成されていてもよい。このように、リード線２４として可撓性の基板を用いることにより、容易且つ確実に上記の構成を実現できる。

【0056】

また、蓄電モジュール１１では、複数のリード線２４は、第１部分２４Ａにおいて互いに分離されると共に、第２部分２４Ｂの少なくとも一部において互いに一体化されていてもよい。この場合、リード線２４のハンドリング性が向上される。

【0057】

また、蓄電モジュール１１は、複数のリード線２４の第２部分２４Ｂの先端に取り付けられ、複数のリード線２４を一括して保持するコネクタ３１を備えている。そして、リード線２４のコネクタ３１側の端部におけるリード線２４同士の間隔は、第１部分２４Ａ同士の間隔よりも広くてもよい。この場合、相対的に広い間隔でもってリード線２４がコネクタ３１に保持されることにより、コネクタにおける絶縁が確実に確保される。

【0058】

さらに、蓄電モジュール１１では、全ての引出部分２４Ｃが、積層方向に重複している。このため、電装部品の取り付け面積の増大が確実に抑制される。

【0059】

ここで、蓄電装置１は、上記の蓄電モジュール１１を備えている。また、引出部分２４Ｃは、積層体１４の側面１４ｓに配置されている。そして、一対の蓄電モジュール１１は、側面１４ｓが同じ向きになるように、且つ、側面１４ｓにおける引出部分２４Ｃの位置が、側面１４ｓに交差する長手方向からみたときに点対称となるように互に積層されている。

【0060】

蓄電装置１は、上記の蓄電モジュール１１を備えている。したがって、リード線２４間の絶縁を確保しつつ電装部品の取り付け面積の増大が抑制される。特に、蓄電装置１では、一対の蓄電モジュール１１が、積層体１４の側面１４ｓにおけるリード線２４の引出部分２４Ｃの位置が点対称となるようにされている。このため、リード線２４の接続先となる機器（例えば制御装置５０）を点対称の基準位置に配置すれば、蓄電モジュール１１のリード線２４を短縮できる。さらに、一対の蓄電モジュール１１を同一設計とすることが可能となる。

【0061】

さらに、蓄電装置１は、蓄電モジュール１１の間に介在され、冷却媒体の流路１２ａが形成された冷却部材（正極集電板１２）と、側面１４ｓに設けられた制御装置５０と、を備えている。側面１４ｓは、積層体１４の側面のうちの相対的に狭い側面であり、流路１２ａの開口１２ｂは、積層体１４の側面のうちの相対的に広い側面である側面１４ｒ側に形成されている。このように、相対的に狭い側面１４ｓにおいて制御装置５０を実装することにより、上述したようにリード線２４の短縮及び大型化の抑制ができる。さらに、相対的に広い側面１４ｒに冷却媒体の流路１２ａの開口１２ｂを配置することにより、冷却効率が向上される。

【0062】

以上の実施形態は、本発明の一形態を説明したものである。したがって、本発明は、上述した蓄電装置１及び蓄電モジュール１１に限定されず、任意に変形され得る。

【0063】

例えば、上記実施形態においては、全てのリード線２４の引出部分２４Ｃが積層方向に重複する例について説明した。しかしながら、蓄電モジュール１１では、少なくとも一対のリード線２４の引出部分２４Ｃが積層方向に重複していればよい。図７の例では、複数のリード線２４が所定数ごとに複数のグループに分割されており、各グループ内においては引出部分２４Ｃが順に幅方向にオフセットされている。一方、グループ間においては、引出部分２４Ｃが積層方向に重複している。したがって、この例では、リード線２４の分割数の引出部分２４Ｃが積層方向に重複することとなる。

【0064】

また、上記実施形態においては、正極集電板１２に冷却媒体の流路１２ａが形成された例について説明したが、負極集電板１３にも冷却媒体を流通させる流路が形成されていてもよい。

【0065】

また、上記実施形態においては、リード線２４（及び配線部３０）がＦＰＣである例を挙げたが、リード線２４は、少なくとも第２部分２４Ｂにおいて導電部２５と導電部２５を被覆する絶縁部２６を有する構成とされていればよく、フラットケーブルやワイヤハーネスであってもよい。

【0066】

さらに、第１部分２４Ａは、複数の部材で構成されていてもよい。例えば、リード線２４と電極板２１とが、別の導電部材を介して接続されてもよい。この場合、リード線２４の導電部２５と別の導電部材とによって、第１部分２４Ａが構成され得る。

【符号の説明】

【0067】

１…蓄電装置、１１…蓄電モジュール、１２…正極集電板（冷却部材）、１４…積層体、１４ｓ…側面（第１側面）、１４ｒ…側面（第２側面）、１５…シール部材、１６…バイポーラ電極、２１…電極板、２２…正極層（電極層）、２３…負極層（電極層）、２４…リード線、２４Ａ…第１部分、２４Ｂ…第２部分、２４Ｃ…引出部分、２５…導電部、２６…絶縁部、３１…コネクタ、５０…制御装置。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】