特許 7409212 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】2023-12-25

(45)【発行日】2024-01-09

(54)【発明の名称】蓄電モジュール

(51)【国際特許分類】

   H01M 50/198 20210101AFI20231226BHJP

   H01M 50/184 20210101ALI20231226BHJP

   H01M 50/193 20210101ALI20231226BHJP

   H01M 10/04 20060101ALI20231226BHJP

   H01M 10/30 20060101ALI20231226BHJP

   H01G 11/12 20130101ALI20231226BHJP

   H01G 11/80 20130101ALI20231226BHJP

   H01M 50/103 20210101ALN20231226BHJP

【ＦＩ】

H01M50/198

H01M50/184 A

H01M50/193

H01M10/04 Z

H01M10/30 Z

H01G11/12

H01G11/80

H01M50/103

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2020076149

(22)【出願日】2020-04-22

(65)【公開番号】P2021174632

(43)【公開日】2021-11-01

【審査請求日】2022-08-09

(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】100190470

【弁理士】

【氏名又は名称】谷澤 恵美

(72)【発明者】

【氏名】山田 正博

(72)【発明者】

【氏名】田丸 耕二郎

【審査官】前田 寛之

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－０１８６９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０４９７４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０７９６７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１０６９６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１９／１５１１９３（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｍ５０／１０－５０／１９８

Ｈ０１Ｍ１０／００－１０／３９

Ｈ０１Ｇ１１／００－１１／８６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

積層された複数の金属板を有する積層体と、
前記複数の金属板のうちの互いに隣り合う２つの金属板の間に形成される内部空間を封止するための封止体と、を備え、
前記複数の金属板は、正極終端電極の金属板と、負極終端電極の金属板と、前記正極終端電極及び前記負極終端電極の間に設けられた複数のバイポーラ電極の金属板と、を有し、
前記封止体は、前記金属板の周縁部に接合された矩形環状の第１封止部と、積層された前記第１封止部の周囲に設けられた第２封止部と、を有し、
前記第２封止部は、前記第１封止部の周囲に設けられた第１樹脂部と、前記第１樹脂部の周囲に設けられた第２樹脂部と、を有し、
前記第１封止部の線膨張係数と前記第１樹脂部の線膨張係数との差は、前記第１封止部の線膨張係数と前記第２樹脂部の線膨張係数との差よりも小さく、
前記第１樹脂部の線膨張係数は、前記第１封止部の線膨張係数と前記第２樹脂部の線膨張係数との間に設定されている、蓄電モジュール。

【請求項2】

前記第１樹脂部の線膨張係数は、前記第１封止部の線膨張係数よりも小さく、かつ、前記第２樹脂部の線膨張係数よりも大きい、請求項１に記載の蓄電モジュール。

【請求項3】

前記第１樹脂部のメルトフローレートは、前記第２樹脂部のメルトフローレートよりも大きい、請求項１又は２に記載の蓄電モジュール。

【請求項4】

前記第２封止部は、前記第２樹脂部の周囲に設けられた第３樹脂部を更に有し、
前記第３樹脂部の線膨張係数は、前記第２樹脂部の線膨張係数と同じである、請求項１～３のいずれか一項に記載の蓄電モジュール。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、蓄電モジュールに関する。

【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バイポーラ電池が知られている（例えば、特許文献１参照）。バイポーラ電池は、バイポーラ電極とセパレータとが積層方向に沿って交互に積層された積層体を備えている。積層体の側面には、積層方向において互いに隣り合うバイポーラ電極間を封止する封止体が設けられており、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２０１１－２０４３８６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

蓄電モジュールでは、封止体が、互いに異なる樹脂材料からなる複数の樹脂部を有する場合がある。この場合、環境温度の変化により、樹脂部間の接合強度が低下し、封止体による電解液の封止性が低下するおそれがある。

【0005】

本開示は、封止体の封止性の低下を抑制可能な蓄電モジュール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】

本開示の一側面に係る蓄電モジュールは、積層された複数の金属板を有する積層体と、複数の金属板のうちの互いに隣り合う２つの金属板の間に形成される内部空間を封止するための封止体と、を備え、複数の金属板は、正極終端電極の金属板と、負極終端電極の金属板と、正極終端電極及び負極終端電極の間に設けられた複数のバイポーラ電極の金属板と、を有し、封止体は、金属板の周縁部に接合された矩形環状の第１封止部と、積層された第１封止部の周囲に設けられた第２封止部と、を有し、第２封止部は、第１封止部の周囲に設けられた第１樹脂部と、第１樹脂部の周囲に設けられた第２樹脂部と、を有し、第１封止部の線膨張係数と第１樹脂部の線膨張係数との差は、第１封止部の線膨張係数と第２樹脂部の線膨張係数との差よりも小さい。

【0007】

この蓄電モジュールでは、第１封止部の線膨張係数と第１樹脂部の線膨張係数との差は、第１封止部の線膨張係数と第２樹脂部の線膨張係数との差よりも小さい。このため、封止体の線膨張係数は、内側から外側に向かって二段階で変化する。よって、封止体の線膨張係数が一段階で変化する構成に比べて、封止体の各部間における線膨張係数差をそれぞれ抑制することができる。したがって、環境温度の変化により、封止体の各部間の接合強度が低下することが抑制される。この結果、封止体の封止性の低下を抑制することができる。

【0008】

第１樹脂部の線膨張係数は、第１封止部の線膨張係数よりも小さく、かつ、第２樹脂部の線膨張係数よりも大きくてもよい。この場合、封止体の線膨張係数を内側から外側に向かって二段階で小さくすることができる。

【0009】

第１樹脂部のメルトフローレートは、第２樹脂部のメルトフローレートよりも大きくてもよい。この場合、第１樹脂部を射出成形により第１封止部の周囲に形成する際、樹脂材料が第１封止部の表面形状に追従し易い。よって、第１封止部と第１樹脂部との間の界面にボイドが発生することが抑制される。

【0010】

第２封止部は、第２樹脂部の周囲に設けられた第３樹脂部を更に有し、第３樹脂部の線膨張係数は、第２樹脂部の線膨張係数と同等である。この場合、第２樹脂部と第３樹脂部との間の接合強度は、環境温度の変化によって低下し難い。したがって、封止体の封止性の低下を抑制することができる。

【発明の効果】

【0011】

本開示によれば、封止体の封止性の低下を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】図１は、一本実施形態に係る蓄電モジュールを備える蓄電装置の一例を示す概略断面図である。

【図2】図２は、図１に示される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１に示された蓄電モジュールの斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、添付図面を参照しながら一実施形態を詳細に説明する。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。

【0014】

図１は、一実施形態に係る蓄電モジュールを備える蓄電装置の一例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。

【0015】

モジュール積層体２は、複数（本実施形態では４つ）の蓄電モジュール４と、複数（本実施形態では３つ）の導電板５と、を含む。複数の蓄電モジュール４は、積層方向Ｄに沿って積層されている。蓄電モジュール４は、バイポーラ電池であり、積層方向Ｄ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。

【0016】

積層方向Ｄにおいて互いに隣り合う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。ここでは、モジュール積層体２の積層端には、いずれも蓄電モジュール４が配置されており、導電板５は、積層方向Ｄにおいて互いに隣り合う２つの蓄電モジュール４の間にそれぞれ配置されている。積層端に位置する蓄電モジュール４の積層方向Ｄにおける外側には、導電板５とは異なる導電板Ｐが配置されている。積層下端に位置する導電板Ｐには、正極端子６が接続されている。積層上端に位置する導電板Ｐ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Ｐの縁部から積層方向Ｄと交差（直交）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。

【0017】

導電板５には、複数の流路５ａが設けられている。流路５ａは、空気等の冷却用流体を流通させるための貫通孔である。流路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それぞれ交差（直交）する方向に延在し、導電板５を貫通している。導電板５は、積層方向Ｄにおいて互いに隣り合う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に冷却用流体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。図１の例では、積層方向Ｄ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。

【0018】

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Ｄ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Ｄ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Ｄから見た蓄電モジュール４、導電板５、及び導電板Ｐ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と導電板Ｐとの間には、電気絶縁性を有する絶縁板Ｆが設けられている。絶縁板Ｆにより、エンドプレート８と導電板Ｐとの間が絶縁されている。

【0019】

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、導電板５、及び導電板Ｐが一対のエンドプレート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。モジュール積層体２に対し、積層方向Ｄに拘束荷重が付加されている。

【0020】

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を封止する樹脂製の封止体１２とを備えている。電極積層体１１は、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によって構成されている。これらの電極は、負極終端電極１８と、正極終端電極１９と、負極終端電極１８及び正極終端電極１９の間に設けられた複数のバイポーラ電極１４と、を含む。

【0021】

複数のバイポーラ電極１４は、負極終端電極１８と、正極終端電極１９との間に設けられている。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ている。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。

【0022】

本実施形態では、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。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。

【0023】

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。負極終端電極１８は、複数の電極における積層方向Ｄの一端に配置されている。負極終端電極１８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。

【0024】

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。正極終端電極１９は、複数の電極における積層方向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。

【0025】

本実施形態では、電極積層体１１は、負極終端電極１８及び正極終端電極１９の外側に配置され、電極積層体１１の最外層を構成する一対の金属板１５を更に有している。負極終端電極１８の外側に配置された金属板１５の一方面１５ａは、蓄電モジュール４に隣接する一方の導電板５又は導電板Ｐ（図１参照）と電気的に接続されている。正極終端電極１９の外側に配置された金属板１５の他方面１５ｂは、蓄電モジュール４に隣接する他方の導電板５又は導電板Ｐ（図１参照）と電気的に接続されている。

【0026】

電極積層体１１は、積層方向Ｄに沿って積層された複数の金属板１５を有している。複数の金属板１５は、負極終端電極１８の金属板１５と、正極終端電極１９の金属板１５と、複数のバイポーラ電極１４の金属板１５と、負極終端電極１８及び正極終端電極１９の外側に配置された一対の金属板１５と、を有する。

【0027】

金属板１５は、例えば表面にめっきが施されたニッケル板や、表面にめっきが施された鋼板などからなる。ここでは、金属板１５は、鋼板の表面にニッケルによるめっきを施してなるめっき鋼板によって構成されている。めっき鋼板の基材となる鋼板には、例えば圧延鋼などの普通鋼や、ステンレス鋼などの特殊鋼が用いられる。バイポーラ電極１４、負極終端電極１８、及び正極終端電極１９の金属板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。負極終端電極１８及び正極終端電極１９の外側に配置された一対の金属板１５では、周縁部１５ｃを含む全体が未塗工領域となっている。

【0028】

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。

【0029】

図３は、図１に示された蓄電モジュールの斜視図である。図３に示されるように、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、４つの辺部１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄを有している。辺部１２ａ，１２ｂは、互いに対向している。辺部１２ｃ，１２ｄは、互いに対向している。辺部１２ａには、複数の貫通孔１２ｅが設けられている。

【0030】

図２に示されるように、封止体１２は、金属板１５の周縁部１５ｃを包囲するように電極積層体１１の側面１１ａ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、金属板１５の周縁部１５ｃに接合された複数の第１封止部２１と、積層方向Ｄに沿って延び、積層された複数の第１封止部２１の周囲に設けられた第２封止部２２とを有している。第１封止部２１及び第２封止部２２は、耐アルカリ性を有する絶縁性の樹脂によって構成されている。封止体１２の構成材料としては、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）、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。

【0031】

第１封止部２１は、金属板１５の一方面１５ａ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から見て矩形環状又は矩形枠状をなしている。第１封止部２１は、バイポーラ電極１４の金属板１５のみならず、負極終端電極１８の金属板１５、正極終端電極１９の金属板１５、負極終端電極１８及び正極終端電極１９の外側に配置された一対の金属板１５にも設けられている。正極終端電極１９の外側に配置された金属板１５では、一方面１５ａ及び他方面１５ｂの双方の周縁部１５ｃに第１封止部２１が設けられている。

【0032】

第１封止部２１は、例えば積層方向Ｄに所定の厚さを有するフィルムを用いて形成されている。第１封止部２１は、金属板１５の周縁部１５ｃに重ねられ、重なり部分Ｋが形成されている。重なり部分Ｋにおいて、第１封止部２１は、例えば超音波又は熱圧着によって金属板１５に気密に溶着されている。金属板１５の表面は、重なり部分Ｋにおいて、粗面化されている。本実施形態では、金属板１５の全面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。重なり部分Ｋ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と第１封止部２１との間の接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。

【0033】

第１封止部２１の内側部分は、積層方向Ｄに互いに隣り合う２つの金属板１５の周縁部１５ｃ同士の間に位置している。バイポーラ電極１４及び正極終端電極１９に溶着された第１封止部２１の内側部分には、セパレータ１３の縁部を載置するための段部２３が設けられている。複数の第１封止部２１の外側部分は、金属板１５の縁よりも外側に張り出している。辺部１２ｂ，１２ｃ，１２ｄでは、複数の第１封止部２１の先端部は、溶着部２４を形成している。溶着部２４は、例えば、熱板溶着又は赤外線溶着により溶融された複数の第１封止部２１の先端部同士が互いに結合して形成されている。溶着部２４は、第２封止部２２の射出成形前に形成される。

【0034】

辺部１２ｂ，１２ｃ，１２ｄでは、溶着部２４が形成されることで、複数の第１封止部２１の先端部の位置を揃えることができる。辺部１２ａでは、溶着部２４が形成されていない。金属板１５に第１封止部２１が溶着されてなるユニットは、ユニットにおける辺部１２ａに対応する辺を基準として積層される。これにより、辺部１２ａでは、辺部１２ｂ，１２ｃ，１２ｄに比べて、複数の第１封止部２１の先端部の位置が揃っている。

【0035】

第２封止部２２は、電極積層体１１及び第１封止部２１の外側に設けられ、蓄電モジュール４の外壁（筐体）を構成している。第２封止部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。第２封止部２２は、積層方向Ｄを軸方向として延在する矩形筒状をなしている。第２封止部２２は、例えば射出成形時の熱によって第１封止部２１に溶着されている。

【0036】

第２封止部２２は、第１封止部２１の周囲に設けられた第１樹脂部２６と、第１樹脂部２６の周囲に設けられた第２樹脂部２７と、第２樹脂部２７の周囲に設けられた第３樹脂部２８とを備える。

【0037】

第１樹脂部２６は、積層方向Ｄを軸方向として延在する矩形筒状をなしている。第１樹脂部２６は、第１封止部２１と第２樹脂部２７との間に配置されている。第１樹脂部２６は、第２封止部２２の内側面を構成している。第１樹脂部２６は、例えば、射出成形時の熱によって第１封止部２１の先端部（辺部１２ｂ，１２ｃ，１２ｄでは、溶着部２４）に溶着され、第１封止部２１の先端部との間に相溶部分２５を形成している。相溶部分２５では、第１樹脂部２６及び第１封止部２１の先端部が互いに熱溶融されて相溶している。辺部１２ａでは、相溶部分２５において、複数の第１封止部２１の先端部同士が互いに結合している。

【0038】

第２樹脂部２７は、本体部２７Ａと、オーバーハング部２７Ｂと、を有している。本体部２７Ａは、積層方向Ｄを軸方向として延在する矩形筒状をなし、第１樹脂部２６の外側面２６ａを覆っている。本体部２７Ａは、第１樹脂部２６と第３樹脂部２８との間に配置されている。オーバーハング部２７Ｂは、本体部２７Ａの積層方向Ｄの一端部から電極積層体１１の内側に張り出している。第２樹脂部２７は、本体部２７Ａと、オーバーハング部２７Ｂとによって、断面Ｌ字状に形成されている。

【0039】

例えば射出成形時の熱によって、本体部２７Ａは、外側面２６ａに溶着されている。オーバーハング部２７Ｂは、負極終端電極１８の外側に配置された金属板１５の一方面１５ａに設けられた第１封止部２１に溶着されている。オーバーハング部２７Ｂは、第１樹脂部２６の積層方向Ｄの一端面にも溶着されている。図示を省略するが、第２樹脂部２７と、第１樹脂部２６及び第１封止部２１のそれぞれとの間に相溶部分が形成されている。

【0040】

第３樹脂部２８は、本体部２８Ａと、オーバーハング部２８Ｂと、を有している。本体部２８Ａは、積層方向Ｄを軸方向として延在する矩形筒状をなし、第２樹脂部２７の外側面２７ａを覆っている。本体部２８Ａは、第２封止部２２の外側面を構成している。オーバーハング部２８Ｂは、本体部２８Ａの積層方向Ｄの他端部から電極積層体１１の内側に張り出している。第３樹脂部２８は、本体部２８Ａと、オーバーハング部２８Ｂとによって、断面Ｌ字状に形成されている。

【0041】

例えば射出成形時の熱によって、本体部２８Ａは、外側面２７ａに溶着されている。オーバーハング部２８Ｂは、正極終端電極１９の外側に配置された金属板１５の他方面１５ｂに設けられた第１封止部２１に溶着されている。オーバーハング部２８Ｂは、第１樹脂部２６の積層方向Ｄの他端面、及び、本体部２７Ａの積層方向Ｄの他端面にも溶着されている。オーバーハング部２７Ｂは、第３樹脂部２８から露出している。図示を省略するが、第３樹脂部２８と、第２樹脂部２７、第１樹脂部２６、及び第１封止部２１のそれぞれとの間にも相溶部分が形成されている。

【0042】

封止体１２は、複数の金属板１５のうちの互いに隣り合う２つの金属板１５の間に形成される内部空間Ｖを封止する。これにより、互いに隣り合う２つの金属板１５の間には、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水系の電解液（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。内部空間Ｖは、辺部１２ａに設けられた貫通孔１２ｅ（図３参照）と連通している。

【0043】

第１封止部２１の線膨張係数と第１樹脂部２６の線膨張係数との差は、第１封止部２１の線膨張係数と第２樹脂部２７の線膨張係数との差よりも小さい。第１樹脂部２６の線膨張係数は、第１封止部２１の線膨張係数よりも小さく、かつ、第２樹脂部２７の線膨張係数よりも大きい。第２樹脂部２７及び第３樹脂部２８の線膨張係数は、互いに同等である。各線膨張係数は、例えば、各部を構成する構成材料によって調整される。本実施形態では、第２樹脂部２７及び第３樹脂部２８の構成材料として、同じ材料が用いられている。

【0044】

第１封止部２１は、例えば、酸変性ポリプロピレンにより構成されている。第１樹脂部２６は、例えば、ポリプロピレンにより構成されている。第２樹脂部２７及び第３樹脂部２８は、例えば、高い強度を有する変性ポリフェニレンエーテルがポリプロピレンに混合されて構成されている。第１封止部２１の線膨張係数は、例えば１２×１０^－５／Ｋ以上２５×１０^－５／Ｋ以下であってもよく、１８×１０^－５／Ｋ以上２３×１０^－５／Ｋ以下であってもよい。第１樹脂部２６の線膨張係数は、例えば５×１０^－５／Ｋ以上１５×１０^－５／Ｋ以下であってもよく、８×１０^－５／Ｋ以上１１×１０^－５／Ｋ以下であってもよい。第２樹脂部２７及び第３樹脂部２８の線膨張係数は、例えば３×１０^－５／Ｋ以上１２×１０^－５／Ｋ以下であってもよく、５×１０^－５／Ｋ以上１０×１０^－５／Ｋ以下であってもよい。

【0045】

本実施形態では、第２樹脂部２７及び第３樹脂部２８には、引張強度の高い樹脂として、例えばＰＰＥが使用されている。第２樹脂部２７及び第３樹脂部２８の引張強度は、互いに同等である。第２樹脂部２７及び第３樹脂部２８の引張強度は、例えば３７ＭＰａである。

【0046】

第１樹脂部２６のメルトフローレートは、第２樹脂部２７及び第３樹脂部２８のメルトフローレートよりも大きい。本実施形態では、第２樹脂部２７及び第３樹脂部２８のメルトフローレートは、互いに同等である。メルトフローレートは、ＪＩＳ Ｋ７２１０に準じて求められる。第１樹脂部２６のメルトフローレートは、例えば、温度２３０℃及び荷重２．１６ｋｇｆにおいて、３ｇ／１０ｍｉｎ以上１５ｇ／１０ｍｉｎ以下であってもよく、５ｇ／１０ｍｉｎ以上１１ｇ／１０ｍｉｎ以下であってもよい。第２樹脂部２７及び第３樹脂部２８のメルトフローレートは、例えば、温度２３０℃及び荷重１０ｋｇｆにおいて、１１ｇ／１０ｍｉｎ以上２５ｇ／１０ｍｉｎ以下であってもよく、１３ｇ／１０ｍｉｎ以上２３ｇ／１０ｍｉｎ以下であってもよい。各メルトフローレートは、例えば、各樹脂部を構成する構成材料の分子量によって調整される。なお、第１封止部２１のメルトフローレートは、第１樹脂部２６のメルトフローレートよりも大きい。第１封止部２１のメルトフローレートは、例えば、温度２３０℃及び荷重２．１６ｋｇｆにおいて、１１ｇ／１０ｍｉｎ以上２５ｇ／１０ｍｉｎ以下であってもよく、１３ｇ／１０ｍｉｎ以上２３ｇ／１０ｍｉｎ以下であってもよい。

【0047】

第１封止部２１の成形収縮率と第１樹脂部２６の成形収縮率との差は、第１封止部２１の成形収縮率と第２樹脂部２７の成形収縮率との差よりも小さい。第１樹脂部２６の成形収縮率は、第１封止部２１の成形収縮率よりも大きく、かつ、第２樹脂部２７及び第３樹脂部２８の成形収縮率よりも小さい。本実施形態では、第２樹脂部２７及び第３樹脂部２８の成形収縮率は、互いに同等である。第１封止部２１の成形収縮率は、例えば０．４以上１．８以下である。第１樹脂部２６の成形収縮率は、例えば０．８以上２．０以下であってもよく、０．９以上１．２以下であってもよい。第２樹脂部２７及び第３樹脂部２８の成形収縮率は、例えば１．８以上２．８以下であってもよく、２．０以上２．５以下であってもよい。

【0048】

第１封止部２１には、強アルカリ性の電解液による樹脂の劣化を防ぐための添加剤（酸化防止剤）が添加されている。第１封止部２１及び第１樹脂部２６は相溶されているので、第１封止部２１に添加された添加剤は、いわゆるブリード現象により、第１樹脂部２６へ拡散される。このため、第１封止部２１における添加剤が徐々に減少するおそれがある。そこで、本実施形態では、第１樹脂部２６及び第１封止部２１に同じ添加剤を予め添加する。これにより、添加剤が第１封止部２１から第１樹脂部２６へ一方的に拡散することが抑制される。また、第１封止部２１及び第１樹脂部２６の添加剤が電解液と接することで消費された場合、添加剤が第１封止部２１及び第１樹脂部２６間を拡散により双方向に行き来する。このように、第１封止部２１及び第１樹脂部２６では、添加剤を補い合うことができるので、耐電解液性が向上する。

【0049】

第２封止部２２は、蓄電モジュール４の外壁を構成しているため、高い強度を有する必要がある。このため、第２封止部２２では、強度を重視して構成材料が選択される。一方、第１封止部２１では、金属板１５及び第２封止部２２との溶着性等を考慮し、第２封止部２２とは異なる構成材料が選択される。仮に、第１樹脂部２６を含めた第２封止部２２の全体が同じ材料で構成され、第１樹脂部２６の線膨張係数が、第２樹脂部２７及び第３樹脂部２８の線膨張係数と同程度の大きさであるとすると、第１樹脂部２６と第１封止部２１との間の線膨張係数差が大きくなる。したがって、環境温度の変化により、第１樹脂部２６と第１封止部２１との間で接合強度が低下し、封止体１２による電解液の封止性が低下するおそれがある。

【0050】

これに対し、蓄電モジュール４では、第１樹脂部２６は、第２樹脂部２７及び第３樹脂部２８の構成材料とは異なる材料で構成され、第１封止部２１の線膨張係数と第１樹脂部２６の線膨張係数との差は、第１封止部２１の線膨張係数と第２樹脂部２７の線膨張係数との差よりも小さくなっている。このように第１樹脂部２６の線膨張係数が、第１封止部２１の線膨張係数と、第２樹脂部２７及び第３樹脂部２８の線膨張係数との間に設定されているので、封止体１２の線膨張係数は、内側から外側に向かって二段階で変化する。このため、封止体１２の線膨張係数が一段階で変化する構成に比べて、封止体１２の各部間の界面における線膨張係数差を抑制することができる。したがって、環境温度の変化により、封止体１２の各部間の接合強度が低下することが抑制される。この結果、封止体１２の封止性の低下を抑制することができる。

【0051】

第１樹脂部２６の線膨張係数が、第１封止部２１の線膨張係数よりも大きく、かつ、第２樹脂部２７及び第３樹脂部２８の線膨張係数よりも小さくなっている。よって、封止体１２の線膨張係数を内側から外側に向かって二段階で小さくすることができる。

【0052】

第１樹脂部２６のメルトフローレートは、第２樹脂部２７及び第３樹脂部２８のメルトフローレートよりも大きい。このため、第１樹脂部２６を射出成形により第１封止部２１の周囲に形成する際、樹脂材料が第１封止部２１の表面形状に追従し易い。よって、第１封止部２１と第１樹脂部２６との間の界面にボイドが発生することが抑制される。第１樹脂部２６を射出成形により形成する際、辺部１２ａでは、辺部１２ｂ，１２ｃ，１２ｄと異なり、溶着部２４が形成されていないので、複数の第１封止部２１の先端部からなる外側面に微小な隙間が存在する。よって、第１樹脂部２６のメルトフローレートが低いと、特に、辺部１２ａにおいて、隙間に樹脂材料が充填されず、第１封止部２１と第１樹脂部２６との間の界面にボイドが発生し易い。本実施形態では、辺部１２ａにおいてもボイドの発生を抑制することができる。

【0053】

第３樹脂部２８の線膨張係数は、第２樹脂部２７の線膨張係数と同等である。このため、第２樹脂部２７と第３樹脂部２８との間の接合強度は、環境温度の変化によって低下し難い。したがって、封止体１２の封止性の低下を抑制することができる。

【0054】

以上、実施形態に係る蓄電モジュール４について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されない。

【0055】

負極終端電極１８の外側には、金属板１５が配置されておらず、負極終端電極１８の金属板１５の一方面１５ａが、導電板５又は導電板Ｐと直接に接続されていてもよい。正極終端電極１９の外側には、金属板１５が配置されておらず、正極終端電極１９の金属板１５の他方面１５ｂが、導電板５又は導電板Ｐと直接に接続されていてもよい。

【0056】

オーバーハング部２７Ｂが、本体部２７Ａの積層方向Ｄの他端部から電極積層体１１の内側に張り出していると共に、オーバーハング部２８Ｂが、本体部２８Ａの積層方向Ｄの一端部から電極積層体１１の内側に張り出していてもよい。

【0057】

第２封止部２２は、第３樹脂部２８を備えなくてもよい。この場合、オーバーハング部２８Ｂの代わりに、第１樹脂部２６がオーバーハング部を有していてもよい。もしくは、第２樹脂部２７が一対のオーバーハング部２７Ｂを有していてもよい。

【0058】

第２樹脂部２７及び第３樹脂部２８の線膨張係数は、互いに異なっていてもよい。この場合、第２樹脂部２７の線膨張係数は、第１樹脂部２６の線膨張係数よりも大きく、かつ、第３樹脂部２８の線膨張係数よりも小さくてもよい。封止体１２の線膨張係数が、内側から外側に向かって三段階で変化する構成となるので、封止体１２の各部間における線膨張係数差が更に抑制される。よって、封止体１２の封止性の低下を更に抑制することができる。

【符号の説明】

【0059】

４…蓄電モジュール、１１…電極積層体（積層体）、１２…封止体、１４…バイポーラ電極、１５…金属板、１５ｃ…周縁部、１８…負極終端電極、１９…正極終端電極、２１…第１封止部、２２…第２封止部、２６…第１樹脂部、２７…第２樹脂部、２８…第３樹脂部、Ｖ…内部空間。

【図1】

【図2】

【図3】