(57)【要約】【課題】信頼性の向上が図られた蓄電モジュールを提供する。【解決手段】蓄電モジュール４は、複数の電極を含む電極積層体１１と導電性樹脂フィルム５０と第１封止部２１とを備える。複数の電極は、複数のバイポーラ電極１４と負極終端電極１８とを含む。電極は、積層方向Ｄと交差する第１面１５ａ及び第１面１５ａの反対側の第２面１５ｂを含む電極板１５を含む。負極終端電極１８は、第２面１５ｂに設けられた負極１７を更に含み、バイポーラ電極１４と導電性樹脂フィルム５０との間に配置される。導電性樹脂フィルム５０は、負極終端電極１８の第１面１５ａに対向する第３面５０ａと第３面５０ａと反対側の第４面５０ｂとを含む。負極終端電極１８の第１面１５ａの周縁部及び導電性樹脂フィルム５０の第３面５０ａの周縁部には第１樹脂部２１Ａが溶着されている。【選択図】図３
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【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電極を含む積層体と、
前記第１方向における前記積層体の一端に設けられた導電性樹脂フィルムと、
前記電極の周縁部に溶着され、隣り合う前記電極の間に内部空間を形成すると共に前記内部空間を封止するための封止部と、
前記内部空間に収容されたアルカリ溶液からなる電解液と、
を備え、
前記複数の電極は、複数のバイポーラ電極と負極終端電極とを含み、
前記電極は、前記第１方向と交差する第１面及び前記第１面の反対側の第２面を含む電極板を含み、
前記バイポーラ電極は、前記第１面に設けられた正極と、前記第２面に設けられた負極と、を更に含み、
前記負極終端電極は、前記第２面に設けられた負極を更に含み、前記第２面が前記積層体の内側になるように、前記第１方向の前記積層体の前記一端において前記バイポーラ電極と前記導電性樹脂フィルムとの間に配置されており、
前記導電性樹脂フィルムは、前記負極終端電極の前記第１面に対向する第３面と前記第３面と反対側の第４面とを含み、
前記負極終端電極の前記第１面の周縁部及び前記導電性樹脂フィルムの前記第３面の周縁部には樹脂部が溶着されている、蓄電モジュール。
【請求項２】
前記樹脂部に含まれる樹脂が前記導電性樹脂フィルムに含まれる樹脂と同じである、請求項１に記載の蓄電モジュール。
【請求項３】
前記導電性樹脂フィルム及び前記樹脂部のそれぞれが、ポリプロピレン及びポリエチレンのうちの少なくとも１つを含む、請求項１又は２に記載の蓄電モジュール。
【請求項４】
前記導電性樹脂フィルムがカーボン粒子を含む、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】
本発明は、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、電極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】
【特許文献１】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】
上述したような蓄電モジュールでは、積層体における積層方向の一端に、内面に負極が形成された電極板からなる負極終端電極が配置されている。この負極終端電極の電極板の縁部についても封止体によって封止されているが、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ることがある。電解液が外面側に漏れ出て拡散すると、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などが生じるおそれがあり、信頼性の観点から好ましくない。
【０００５】
そこで、本発明は、信頼性の向上が図られた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】
本発明の一側面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電極を含む積層体と、前記第１方向における前記積層体の一端に設けられた導電性樹脂フィルムと、前記電極の周縁部に溶着され、隣り合う前記電極の間に内部空間を形成すると共に前記内部空間を封止するための封止部と、前記内部空間に収容されたアルカリ溶液からなる電解液と、を備え、前記複数の電極は、複数のバイポーラ電極と負極終端電極とを含み、前記電極は、前記第１方向と交差する第１面及び前記第１面の反対側の第２面を含む電極板を含み、前記バイポーラ電極は、前記第１面に設けられた正極と、前記第２面に設けられた負極と、を更に含み、前記負極終端電極は、前記第２面に設けられた負極を更に含み、前記第２面が前記積層体の内側になるように、前記第１方向の前記積層体の前記一端において前記バイポーラ電極と前記導電性樹脂フィルムとの間に配置されており、前記導電性樹脂フィルムは、前記負極終端電極の前記第１面に対向する第３面と前記第３面と反対側の第４面とを含み、前記負極終端電極の前記第１面の周縁部及び前記導電性樹脂フィルムの前記第３面の周縁部には樹脂部が溶着されている。
【０００７】
この蓄電モジュールでは、導電性樹脂フィルムの第３面の周縁部に樹脂部が溶着されている。導電性樹脂フィルム及び樹脂部はいずれも樹脂を含むので、金属板に樹脂部を溶着する場合に比べて、導電性樹脂フィルムと樹脂部との間のシール性が高くなる。その結果、電解液が、負極終端電極の第２面と封止部との間を通過した後、負極終端電極の第１面の周縁部と樹脂部との間を通過してしまっても、導電性樹脂フィルムと樹脂部との間を通過して蓄電モジュールの外側に漏れ出ることを抑制できる。よって、アルカリクリープによる漏液が確実に抑制され、蓄電モジュールの信頼性が向上される。
【０００８】
前記樹脂部に含まれる樹脂が前記導電性樹脂フィルムに含まれる樹脂と同じであってもよい。この場合、導電性樹脂フィルムと樹脂部との間のシール性が更に高くなる。
【０００９】
前記導電性樹脂フィルム及び前記樹脂部のそれぞれが、ポリプロピレン及びポリエチレンのうちの少なくとも１つを含んでもよい。この場合、他の樹脂に比べてアルカリ溶液に対する耐性が高くなる。
【００１０】
前記導電性樹脂フィルムがカーボン粒子を含んでもよい。この場合、他の導電性粒子に比べて樹脂中の分散性が高くなる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の一側面によれば、信頼性の向上が図られた蓄電モジュールが提供され得る。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】蓄電装置の一実施形態を示す概略断面図である。
【図２】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３】図２の部分拡大図である。
【図４】変形例に係る蓄電モジュールの内部構成の一部を示す概略断面図である。
【図５】比較例に係る蓄電モジュールの一部拡大断面図である。
【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。
【００１４】
図１は、蓄電装置の一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、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、積層された複数の蓄電モジュール４を含むモジュール積層体２と、モジュール積層体２に対してその積層方向に拘束荷重を付加する拘束部材３とを備えている。
【００１５】
モジュール積層体２は、複数（ここでは３つ）の蓄電モジュール４と、複数（ここでは４つ）の導電板５と、を含む。蓄電モジュール４は、バイポーラ電池であり、積層方向から見て矩形状をなしている。蓄電モジュール４は、例えばニッケル水素二次電池、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】
積層方向に互いに隣り合う蓄電モジュール４同士は、導電板５を介して電気的に接続されている。導電板５は、積層方向に互いに隣り合う蓄電モジュール４間と、積層端に位置する蓄電モジュール４の外側と、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の外側に配置された一方の導電板５には、正極端子６が接続されている。積層端に位置する蓄電モジュール４の外側に配置された他方の導電板５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５の縁部から積層方向に交差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の内部には、空気等の冷媒を流通させる複数の流路５ａが設けられている。流路５ａは、例えば、積層方向と、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）する方向に沿って延在している。導電板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、これらの流路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つ。なお、図１の例では、積層方向から見た導電板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を積層方向に挟む一対のエンドプレート８と、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、によって構成されている。エンドプレート８は、積層方向から見た蓄電モジュール４及び導電板５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の内側面（モジュール積層体２側の面）には、電気絶縁性を有するフィルムＦが設けられている。フィルムＦにより、エンドプレート８と導電板５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よりも外側となる位置に挿通孔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及び導電板５がエンドプレート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と共に、モジュール積層体２に対して積層方向に拘束荷重が付加される。
【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３は、図２の部分拡大図である。図２，３に示されるように、蓄電モジュール４は、電極積層体（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、積層方向Ｄ（第１方向）に沿って積層された複数の電極（複数のバイポーラ電極１４、単一の負極終端電極（電極）１８、及び、単一の正極終端電極１９）を含む。ここでは、電極積層体１１の積層方向Ｄはモジュール積層体２の積層方向と一致している。電極積層体１１は、積層方向Ｄに延びる側面１１ａを有している。
【００２１】
バイポーラ電極１４は、積層方向Ｄと交差する第１面１５ａ及び第１面１５ａの反対側の第２面１５ｂを含む電極板１５、第１面１５ａに設けられた正極１６、第２面１５ｂに設けられた負極１７を含んでいる。正極１６は、正極活物質が電極板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、負極活物質が電極板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に隣り合うさらに別のバイポーラ電極１４の正極１６と対向している。
【００２２】
負極終端電極１８は、電極板１５、及び電極板１５の第２面１５ｂに設けられた負極１７を含んでいる。負極終端電極１８は、その第２面１５ｂが電極積層体１１の内側（積層方向Ｄについての中心側）になるように、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。正極終端電極１９は、電極板１５、及び電極板１５の第１面１５ａに設けられた正極１６を含んでいる。正極終端電極１９は、その第１面１５ａが電極積層体１１の内側になるように、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。
【００２３】
負極終端電極１８の電極板１５の第１面１５ａは、電極積層体１１の外側に臨む面である。負極終端電極１８の第１面１５ａには、後述する導電性樹脂フィルム５０を介して、導電板５が電気的に接続されている。また、正極終端電極１９の電極板１５の第２面１５ｂには、蓄電モジュール４に隣接する別の導電板５が接触している。拘束部材３からの拘束荷重は、導電板５を介して負極終端電極１８及び正極終端電極１９から電極積層体１１に付加される。すなわち、導電板５は、積層方向Ｄに沿って電極積層体１１に拘束荷重を付加する拘束部材でもある。
【００２４】
電極板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、電極板１５は、ニッケルからなる矩形の金属箔である。電極板１５の周縁部（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。本実施形態では、電極板１５の第２面１５ｂにおける負極１７の形成領域は、電極板１５の第１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。
【００２５】
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。
【００２６】
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、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、周縁部１５ｃに溶着された複数の第１封止部２１と、側面１１ａに沿って第１封止部２１を外側から包囲するように第１封止部２１に接合された単一の第２封止部２２と、を有している。
【００２７】
第１封止部２１は、積層方向Ｄから見て、矩形環状をなし、周縁部１５ｃの全周にわたって連続的に設けられている。第１封止部２１は、電極板１５の第１面１５ａに溶着されて気密に接合されている。第１封止部２１は、例えば超音波又は熱によって溶着されている。第１封止部２１は所定の厚さ（積層方向Ｄの長さ）を有するフィルムである。電極板１５の端面は、第１封止部２１から露出している。第１封止部２１の内側の一部は、積層方向Ｄに互いに隣り合う電極板１５の周縁部１５ｃ同士の間に位置しており、外側の一部は、電極板１５から外側に張り出している。第１封止部２１は、当該外側の一部において第２封止部２２に埋設されている。積層方向Ｄに沿って互いに隣り合う第１封止部２１同士は、互いに離間している。負極終端電極１８の第１面１５ａの周縁部には第１樹脂部２１Ａが溶着されている。本実施形態では、第１樹脂部２１Ａが１つの第１封止部２１と同じ構成を備える。
【００２８】
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。第２封止部２２は、積層方向Ｄを軸方向として延在する筒状（環状）を呈している。第２封止部２２は、例えば、射出成型時の熱によって第１封止部２１の外表面に溶着（接合）されている。
【００２９】
第２封止部２２は、第１封止部２１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、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。すなわち、第１封止部２１及び第２封止部２２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を封止するためのものである。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からなる電解液（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。
【００３０】
ここで、蓄電モジュール４は、導電性樹脂フィルム５０を備える。導電性樹脂フィルム５０の厚さは、例えば５０〜２００μｍである。導電性樹脂フィルム５０は、積層方向Ｄにおける電極積層体１１の一端（負極終端電極１８側の端部）に設けられている。導電性樹脂フィルム５０は、負極終端電極１８の第１面１５ａに対向する第３面５０ａと、第３面５０ａの反対側の第４面５０ｂと、を含む。導電性樹脂フィルム５０の第４面５０ｂは、導電板５に接触している。導電性樹脂フィルム５０は、積層方向Ｄに沿って電極と共に積層されている。これにより、負極終端電極１８は、積層方向Ｄに沿って導電性樹脂フィルム５０とバイポーラ電極１４との間に配置されることになる。換言すれば、蓄電モジュール４においては、負極終端電極１８のさらに外側に導電性樹脂フィルム５０が設けられることになる。
【００３１】
導電性樹脂フィルム５０は、第１樹脂部２１Ａに溶着されると共に負極終端電極１８の第１面１５ａに接触している。第１樹脂部２１Ａは、導電性樹脂フィルム５０の第３面５０ａの周縁部に溶着される。より具体的には、導電性樹脂フィルム５０は、第１面１５ａ上に配置されて第１樹脂部２１Ａに溶着された矩形環状の被溶着部５２と、被溶着部５２の内側において被溶着部５２よりも負極終端電極１８の第１面１５ａ側に位置して（窪んで）第１面１５ａに接触された矩形状の被接触部５３と、を含む。被溶着部５２と被接触部５３とは互いに連続している。
【００３２】
導電性樹脂フィルム５０と負極終端電極１８との間（第３面５０ａと第１面１５ａとの間）には、第１樹脂部２１Ａの厚さ（積層方向Ｄに沿った長さ）に相当する余剰空間ＶＡが形成され得るが、導電性樹脂フィルム５０が被接触部５３において負極終端電極１８側に窪んでいることから、この余剰空間ＶＡが狭く制限されている。
【００３３】
導電性樹脂フィルム５０は、例えば樹脂と導電性粒子との混合物を含む。樹脂としては、例えばポリプロピレン（ＰＰ）又はポリエチレン（ＰＥ）等のポリオレフィン系樹脂、例えばＰＰにＰＰＥを混合させた樹脂等の変性ポリフェニレンエーテル（変性ＰＰＥ）等が挙げられる。導電性粒子としては、例えばカーボン粒子等が挙げられる。カーボン粒子としては、例えばカーボンブラック等が挙げられる。
【００３４】
本実施形態では、導電性樹脂フィルム５０の第４面５０ｂ及び第１樹脂部２１Ａに第２樹脂部５１が溶着されている。第２樹脂部５１は、積層方向Ｄからみて第１樹脂部２１Ａと略同一の形状を呈している。すなわち、第２樹脂部５１は、矩形環状であり、また、所定の厚さを有するフィルムである。第２樹脂部５１は、導電性樹脂フィルム５０の第４面５０ｂの周縁部から第１樹脂部２１Ａにわたって延在して配置されている。第２封止部２２は、複数の第１封止部２１、第１樹脂部２１Ａ及び第２樹脂部５１を外側から包囲するように第１封止部２１、第１樹脂部２１Ａ及び第２樹脂部５１に接合されている。第２封止部２２は、積層方向Ｄからみて導電性樹脂フィルム５０及び第２樹脂部５１に重複する重複部２２Ａを含むと共に、重複部２２Ａにおいて第２樹脂部５１に溶着されている。
【００３５】
第１封止部２１、第１樹脂部２１Ａ及び第２樹脂部５１は、例えば樹脂を含む。樹脂としては、例えばポリプロピレン（ＰＰ）又はポリエチレン（ＰＥ）等のポリオレフィン系樹脂、例えばＰＰにＰＰＥを混合させた樹脂等の変性ポリフェニレンエーテル（変性ＰＰＥ）等が挙げられる。第１樹脂部２１Ａ及び第２樹脂部５１に含まれる樹脂は、導電性樹脂フィルム５０に含まれる樹脂と相溶する。第１樹脂部２１Ａ及び第２樹脂部５１に含まれる樹脂は、導電性樹脂フィルム５０に含まれる樹脂と同じであってもよい。例えば、第１樹脂部２１Ａ、第２樹脂部５１及び導電性樹脂フィルム５０がいずれもポリプロピレンを含んでもよい。第１樹脂部２１Ａ及び第２樹脂部５１に含まれる樹脂は、導電性樹脂フィルム５０に含まれる樹脂と異なってもよい。例えば、第１樹脂部２１Ａ及び第２樹脂部５１がポリプロピレンを含み、導電性樹脂フィルム５０がポリエチレンを含んでもよい。
【００３６】
第２封止部２２は、例えば樹脂を含む。樹脂としては、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）、又は例えばＰＰにＰＰＥを混合させた樹脂等の変性ポリフェニレンエーテル（変性ＰＰＥ）等が挙げられる。
【００３７】
第１面１５ａ、第３面５０ａ、及び、第４面５０ｂには、第１樹脂部２１Ａ又は第２樹脂部５１に溶着されるエリアが形成される。具体的には、積層方向Ｄからみたとき、第１面１５ａにおける第１樹脂部２１Ａに重複するエリアＡ１、及び、第３面５０ａにおける第１樹脂部２１Ａに重複するエリアＡ２は、第１樹脂部２１Ａに溶着されるエリアである。また、積層方向Ｄからみて、第４面５０ｂにおける第２樹脂部５１に重複するエリアＡ３は、第２樹脂部５１に溶着されるエリアである。エリアＡ１〜Ａ３は、矩形環状である。少なくともエリアＡ１は粗面化されている。ここでは、第１面１５ａの全体が粗面化されている。
【００３８】
さらに、第３面５０ａは、エリアＡ４，Ａ５を含む。エリアＡ２は、導電性樹脂フィルム５０の周縁部に対応する環状の外側エリアである。エリアＡ５は、エリアＡ２よりも内側に位置する内側エリアであって、第１面１５ａに接触されている。エリアＡ４は、エリアＡ２とエリアＡ５との間の中間エリアであって、エリアＡ５に向かうにつれて第１面１５ａに近接するように傾斜している。余剰空間ＶＡは、第１樹脂部２１Ａ、第１面１５ａ、及び、エリアＡ４によって形成されている。
【００３９】
ここでは、第１面１５ａの全面が、例えば、電解メッキ処理で複数の突起が形成されることにより粗面化されている。これにより、第１面１５ａにおける第１樹脂部２１Ａとの接合界面では、溶融状態の第１樹脂部２１Ａが粗面化により形成された凹部内に入り込み、アンカー効果が発揮される。これにより、互いの結合力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、互いに隣接する突起の間の断面形状がアンダーカット形状となり、アンカー効果が生じ易い。
【００４０】
一方、エリアＡ２では、第１樹脂部２１Ａの樹脂と導電性樹脂フィルム５０の樹脂とが、溶着により一体化されている。エリアＡ３では、導電性樹脂フィルム５０の樹脂と第２樹脂部５１の樹脂とが、溶着により一体化されている。
【００４１】
引き続いて、蓄電装置１の製造方法の一例について説明する。この方法では、まず、上記の蓄電モジュール４を製造する。蓄電モジュール４の製造方法は、一次成形工程と、積層工程と、二次成形工程と、注入工程と、を備える。一次成形工程では、所定数のバイポーラ電極１４と負極終端電極１８及び正極終端電極１９を用意し、それぞれの電極板１５の周縁部１５ｃの第１面１５ａに第１封止部２１又は第１樹脂部２１Ａを溶着する。また、導電性樹脂フィルム５０及び第２樹脂部５１を用意する。第２樹脂部５１は、導電性樹脂フィルム５０の第４面５０ｂに予め溶着されてもよい。
【００４２】
積層工程では、第１封止部２１が電極板１５の周縁部１５ｃ同士の間に配置されるようにセパレータ１３を介してバイポーラ電極１４、負極終端電極１８、及び正極終端電極１９を積層することにより、電極積層体１１を形成する。また、第１樹脂部２１Ａ上に第２樹脂部５１が配置されるように、導電性樹脂フィルム５０を電極積層体１１の一端に配置する。二次成形工程では、射出成形の金型（不図示）内に電極積層体１１及び導電性樹脂フィルム５０を配置した後、金型内に溶融樹脂を射出することにより、第１封止部２１、第１樹脂部２１Ａ及び第２樹脂部５１を包囲するように第２封止部２２を形成する。これにより、電極積層体１１の側面１１ａに封止体１２が形成される。注入工程では、二次成形工程の後、バイポーラ電極１４，１４間の内部空間Ｖに電解液を注入する。これにより、蓄電モジュール４が得られる。
【００４３】
続いて、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の一部拡大断面図である。図５に示される例では、導電性樹脂フィルム５０が設けられていない。このため、例えば、内圧の上昇に伴って負極終端電極１８の電極板１５に荷重が付加されると、当該電極板１５に溶着された第１樹脂部２１Ａが変形するおそれがある。この場合、第１樹脂部２１Ａと電極板１５との間に隙間が生じ、当該隙間を介して電解液Ｌの漏液が生じるおそれがある。
【００４４】
蓄電モジュールでは、いわゆるアルカリクリープ現象により、電解液Ｌが負極終端電極１８の電極板１５上を伝わり、第１樹脂部２１Ａと電極板１５との間の隙間を通って電極板１５の第１面１５ａ側に滲み出ることがある。図５には、アルカリクリープ現象における電解液Ｌの移動経路が矢印Ａで示されている。このアルカリクリープ現象は、電気化学的な要因と流体現象等により、蓄電装置の充電時及び放電時並びに無負荷時において生じ得る。アルカリクリープ現象は、負極電位、水分、及び電解液Ｌの通り道がそれぞれ存在することにより生じる。
【００４５】
これに対して、図２及び図３に示される蓄電モジュール４においては、電極積層体１１の電極の間には、第１封止部２１によって電解液を収容する内部空間Ｖが形成されている。また、電極積層体１１の一端には、複数の電極のうち、電極板１５の第２面１５ｂが電極積層体１１の内側になるように負極終端電極１８が配置されている。負極終端電極１８における電極積層体１１の外側に臨む第１面１５ａには、第１樹脂部２１Ａが溶着されている。一方、電極積層体１１の一端には、導電性樹脂フィルム５０が設けられている。これにより、負極終端電極１８は、電極のうちのバイポーラ電極１４とこの導電性樹脂フィルム５０と間に配置されることになる。すなわち、負極終端電極１８のさらに外側に導電性樹脂フィルム５０が設けられることになる。また、導電性樹脂フィルム５０は、負極終端電極１８の第１面１５ａに対向する第３面５０ａの周縁部において、負極終端電極１８の第１面１５ａに溶着された第１樹脂部２１Ａに溶着されている。さらに、導電性樹脂フィルム５０の第４面５０ｂの周縁部は、第２樹脂部５１に溶着されている。ここで、導電性樹脂フィルム５０及び第１樹脂部２１Ａはいずれも樹脂を含むので、金属板に第１樹脂部２１Ａを溶着する場合に比べて、導電性樹脂フィルム５０と第１樹脂部２１Ａとの間のシール性が高くなる。また、導電性樹脂フィルム５０及び第２樹脂部５１はいずれも樹脂を含むので、金属板に第２樹脂部５１を溶着する場合に比べて、導電性樹脂フィルム５０と第２樹脂部５１との間のシール性も高くなる。その結果、電解液が、負極終端電極１８の第２面１５ｂと第１封止部２１との間を通過した後、負極終端電極１８の第１面１５ａの周縁部と第１樹脂部２１Ａとの間を通過してしまっても、導電性樹脂フィルム５０と第１樹脂部２１Ａとの間を通過して蓄電モジュール４の外側に漏れ出ることを抑制できる。よって、アルカリクリープによる漏液が確実に抑制され、蓄電モジュール４の信頼性が向上される。
【００４６】
また、負極終端電極１８の外側にさらに導電性樹脂フィルム５０が設けられることにより、電極間の内部空間Ｖへの外部からの水分の侵入が抑制される。よって、アルカリクリープの加速条件となる外部の湿度の影響が抑制される。さらに、負極終端電極１８から外部に通じる経路上において、負極終端電極１８の第１面１５ａと第１樹脂部２１Ａとの溶着箇所、導電性樹脂フィルム５０の第３面５０ａと第１樹脂部２１Ａとの溶着箇所、及び、導電性樹脂フィルム５０の第４面５０ｂと第２樹脂部５１との溶着箇所の少なくとも３段階のシールが形成される。よって、多段階のシールにより漏液速度が低減される。このような点からも、アルカリクリープによる漏液が確実に抑制され、蓄電モジュール４の信頼性が向上される。
【００４７】
第１樹脂部２１Ａに含まれる樹脂が導電性樹脂フィルム５０に含まれる樹脂と同じである場合、導電性樹脂フィルム５０と第１樹脂部２１Ａとの間のシール性が更に高くなる。第２樹脂部５１に含まれる樹脂が導電性樹脂フィルム５０に含まれる樹脂と同じである場合、導電性樹脂フィルム５０と第２樹脂部５１との間のシール性が高くなる。
【００４８】
導電性樹脂フィルム５０、第１樹脂部２１Ａ及び第２樹脂部５１のそれぞれが、ポリプロピレン及びポリエチレンのうちの少なくとも１つを含む場合、他の樹脂に比べてアルカリ溶液に対する耐性が高くなる。さらに、導電性樹脂フィルム５０、第１樹脂部２１Ａ及び第２樹脂部５１のそれぞれがポリプロピレンを含む場合、ポリエチレンに比べて強度が高くなる。
【００４９】
導電性樹脂フィルム５０がカーボン粒子を含む場合、他の導電性粒子に比べて樹脂中の分散性が高くなる。
【００５０】
図４は、変形例に係る蓄電モジュールの内部構成の一部を示す概略断面図である。図４に示される蓄電モジュール４ａは、第２樹脂部５１を備えないこと以外は蓄電モジュール４と同じ構成を備える。よって、蓄電モジュール４ａでは、導電性樹脂フィルム５０の第４面５０ｂに第２封止部２２が溶着される。積層方向Ｄからみて、導電性樹脂フィルム５０の端面は第１樹脂部２１Ａの外周面と一致している。
【００５１】
蓄電モジュール４ａにおいても蓄電モジュール４と同様の作用効果が得られる。また、導電性樹脂フィルム５０及び第２封止部２２がいずれも樹脂を含むので、金属板に第２封止部２２を溶着する場合に比べて、導電性樹脂フィルム５０と第２封止部２２との間のシール性も高くなる。
【００５２】
以上、本発明の好適な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。
【符号の説明】
【００５３】
４，４ａ…蓄電モジュール、１１…電極積層体（積層体）、１４…バイポーラ電極、１５…電極板、１５ａ…第１面、１５ｂ…第２面、１６…正極、１７…負極、１８…負極終端電極、２１…第１封止部（封止部）、２１Ａ…第１樹脂部（樹脂部）、５０…導電性樹脂フィルム、５０ａ…第３面、５０ｂ…第４面、Ｖ…内部空間。
【図１】
2020030955.tif 000003
【図２】
2020030955.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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