(57)【要約】【課題】電極の積層体の厚さを容易に規格の範囲に容易に収めることができる蓄電モジュールを提供する。【解決手段】蓄電モジュール４では、金属板１５における第１封止部２１との溶着面は、複数の突起状めっき３３による粗化面となっており、第２封止部２２は、積層方向Ｄの端部において第１封止部２１の内縁側に張り出すオーバーハング部２４を有し、オーバーハング部２４の先端２４ａは、積層方向Ｄから見て金属板１５と前記第１封止部２１との重なり部分Ｋに位置し、電極積層体１１は、積層方向Ｄから見て金属板１５と第１封止部２１との重なり部分Ｋの全体となる溶着幅Ｗ１で第１封止部２１が金属板１５に溶着した第１溶着体４１と、積層方向Ｄから見て金属板１５の縁からオーバーハング部２４の先端２４ａまでの溶着幅Ｗ２で第１封止部２１が金属板１５に溶着した第２溶着体４２と、を含む。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属板の一方面に正極活物質を有すると共に、他方面に負極活物質層を有する複数のバイポーラ電極を含む電極と、金属板の一方面に負極活物質層を有する負極終端電極と、金属板の他方面に正極活物質層を有する正極終端電極と、を含む複数の電極をセパレータを介して積層してなる電極積層体と、
前記電極積層体において前記電極の積層方向に沿った側面を覆うように設けられた封止体と、を備え、
前記封止体は、前記複数の電極のそれぞれの前記金属板の縁部に枠状に溶着された第１封止部と、前記積層方向に沿って前記電極積層体の側面に延び、前記積層方向に隣り合う前記第１封止部同士を結合する第２封止部と、を有し、
前記各金属板における前記第１封止部との溶着面は、複数の突起状めっきによる粗化面となっており、
前記第２封止部は、前記積層方向の端部において前記第１封止部の内縁側に張り出すオーバーハング部を有し、
前記オーバーハング部の先端は、前記積層方向から見て前記各金属板と前記第１封止部との重なり部分に位置し、
前記電極積層体は、
前記複数の電極のうちの少なくとも一つの電極と前記第１封止部とによって構成され、前記積層方向から見て前記金属板と前記第１封止部との重なり部分の全体となる溶着幅で前記第１封止部が前記金属板に溶着した第１溶着体と、
前記バイポーラ電極と前記第１封止部とによって構成され、前記積層方向から見て前記金属板の縁から前記オーバーハング部の先端までの溶着幅で前記第１封止部が前記金属板に溶着した第２溶着体と、を含む蓄電モジュール。
【請求項２】
前記電極積層体は、前記積層方向の一端側に前記負極終端電極を有し、
前記負極終端電極と当該負極終端電極に溶着された前記第１封止部とは、前記第１溶着体を構成している請求項１記載の蓄電モジュール。
【請求項３】
前記電極積層体は、前記積層方向の一端側に前記正極終端電極を有し、
前記正極終端電極と当該正極終端電極に溶着された前記第１封止部とは、前記第１溶着体を構成している請求項１又は２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ある（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電極積層体を備えている。電極積層体の側面には、積層方向に隣り合うバイポーラ電極間を封止する樹脂製の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】
隣り合う電極間を封止する封止体としては、例えば電極積層体に含まれる各金属板の縁部に溶着された枠状の第１封止部と、第１封止部同士を結合する第２封止部とによって構成される封止体が採用される場合がある。第２封止部の形成にあたっては、例えばバイポーラ電極を含む電極の金属板に第１封止部を形成し、これらの電極を積層して積層体を形成する。次に、積層体を金型内に配置し、積層体の周囲に露出する第１封止部に対して樹脂を射出成型することで第２封止部を形成する。
【０００５】
第２封止部の形成の際、射出成型の金型に配置される積層体は、金型によって積層体の積層方向に所定量だけ圧縮された状態となる。このとき、積層体の厚さが規定値よりも厚いと過圧縮となり、積層体にダメージが生じるおそれがある。また、積層体の厚さが規定値よりも薄いと、金型で積層体を締め付けた状態においても積層体と金型との間に隙間が形成されてしまい、十分な品質の第２封止部が得られなくなるおそれがある。このため、金型から積層体に付加される荷重を適正化する必要があり、積層方向に対する積層体の厚さを規格の範囲に収める必要がある。金属板や第１封止部には厚さのばらつきがそれぞれ存在するため、積層体の厚さを容易に規格の範囲に収めるための工夫が必要となっている。
【０００６】
本開示は、上記課題の解決のためになされたものであり、電極の積層体の厚さを容易に規格の範囲に容易に収めることができる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】
【０００７】
本開示の一側面に係る蓄電モジュールは、金属板の一方面に正極活物質を有すると共に、他方面に負極活物質層を有する複数のバイポーラ電極を含む電極と、金属板の一方面に負極活物質層を有する負極終端電極と、金属板の他方面に正極活物質層を有する正極終端電極と、を含む複数の電極をセパレータを介して積層してなる電極積層体と、電極積層体において電極の積層方向に沿った側面を覆うように設けられた封止体と、を備え、封止体は、複数の電極のそれぞれの金属板の縁部に枠状に溶着された第１封止部と、積層方向に沿って電極積層体の側面に延び、積層方向に隣り合う第１封止部同士を結合する第２封止部と、を有し、各金属板における第１封止部との溶着面は、複数の突起状めっきによる粗化面となっており、第２封止部は、積層方向の端部において第１封止部の内縁側に張り出すオーバーハング部を有し、オーバーハング部の先端は、積層方向から見て各金属板と第１封止部との重なり部分に位置し、電極積層体は、複数の電極のうちの少なくとも一つの電極と第１封止部とによって構成され、積層方向から見て金属板と第１封止部との重なり部分の全体となる溶着幅で第１封止部が金属板に溶着した第１溶着体と、バイポーラ電極と第１封止部とによって構成され、積層方向から見て金属板の縁からオーバーハング部の先端までの溶着幅で第１封止部が前記金属板に溶着した第２溶着体と、を含む。
【０００８】
この蓄電モジュールでは、第１溶着体と第２溶着体との間で金属板に溶着された第１封止部の溶着幅が互いに異なっている。金属板では、第１封止部との溶着面が複数の突起状めっきによる粗化面となっている。このため、金属板と第１封止部との溶着部分では、第１封止部を金属板に溶着する際に、溶融した第１封止部が複数の突起状めっき間に入り込み、その分だけ第１封止部の厚さが小さくなる。一方、金属板と第１封止部とが溶着しない部分では、第１封止部の厚さが元の厚さで維持される。したがって、積層方向から見てオーバーハング部よりも内側の領域では、第２溶着体の第１封止部の厚さが第１溶着体の第１封止部の厚さよりも大きくなる。この蓄電モジュールでは、第１溶着体と第２溶着体とを用いて電極積層体を形成することにより、第２封止部を形成する際に電極の積層体の厚さを調整できるため、当該積層体の厚さを容易に規格の範囲に収めることが可能となる。
【０００９】
電極積層体は、積層方向の一端側に負極終端電極を有し、負極終端電極と当該負極終端電極に溶着された第１封止部とは、第１溶着体を構成していてもよい。金属板と第１封止部との重なり部分の全体が溶着幅となっている第１溶着体によって負極終端電極を構成することで、アルカリクリープや内圧上昇などに起因する金属板と第１封止部との剥離を抑制できる。
【００１０】
電極積層体は、積層方向の一端側に正極終端電極を有し、正極終端電極と当該正極終端電極に溶着された第１封止部とは、第１溶着体を構成していてもよい。金属板と第１封止部との重なり部分の全体が溶着幅となっている第１溶着体によって正極終端電極を構成することで、内圧上昇などに起因する金属板と第１封止部との剥離を抑制できる。
【発明の効果】
【００１１】
本開示によれば、電極の積層体の厚さを容易に規格の範囲に容易に収めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施形態に係る蓄電モジュールを備えて構成される蓄電装置の一例を示す概略断面図である。
【図２】蓄電モジュールの内部構成の一例を示す概略断面図である。
【図３】金属板と第１封止部との溶着部分を示す要部拡大断面図である。
【図４】第１溶着体及び第２溶着体を示す要部拡大断面図である。
【図５】第１溶着体の平面図である。
【図６】第２溶着体の平面図である。
【図７】第２封止部の形成工程を示す概略断面図である。
【図８】図７の後続の工程を示す概略断面図である。
【図９】蓄電モジュールの内部構成の別例を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照しながら、本開示の一側面に係る蓄電モジュールの好適な実施形態について詳細に説明する。
【００１４】
図１は、本実施形態に係る蓄電モジュールを備えて構成され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、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Ｄ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Ｄ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。モジュール積層体２の積層方向Ｄの積層端には、蓄電モジュール４に電気的に接続された導電板Ｐと、絶縁板Ｆとが順に積層されている。一方の導電板Ｐには正極端子６が接続され、他方の導電板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】
蓄電モジュール４間に配置された導電板５の内部には、空気等の冷却用媒体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を有している。また、導電板５は、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で発生した熱を放熱する放熱板としての機能を併せ持っている。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の面積よりも小さくなっているが、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なっていてもよい。
【００１８】
拘束部材３は、モジュール積層体２を積層方向Ｄ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。各エンドプレート８と導電板Ｐとの間には、電気絶縁性を有する絶縁板Ｆが設けられているため、この絶縁板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に向かって通されている。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がエンドプレート８によって挟持され、モジュール積層体２としてユニット化されている。また、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、複数のバイポーラ電極１４と、負極終端電極１８と、正極終端電極１９とを含む。
【００２１】
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、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板５又は導電板Ｐ（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。
【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、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板５又は導電板Ｐ（図１参照）と電気的に接続されている。
【００２５】
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。金属板１５の縁部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。
【００２６】
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。
【００２７】
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、金属板１５の縁部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において縁部１５ｃを保持している。封止体１２は、金属板１５の縁部１５ｃに結合された複数の第１封止部２１と、積層方向Ｄに沿って側面１１ａに延び、第１封止部２１のそれぞれに結合された第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。第１封止部２１及び第２封止部２２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）、変性ポリフェニレンエーテル（変性ＰＰＥ）などが挙げられる。
【００２８】
第１封止部２１は、金属板１５の一方面１５ａにおいて縁部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なしている（図５及び図６参照）。本実施形態では、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及び正極終端電極１９の金属板１５に対しても第１封止部２１が設けられている。負極終端電極１８では、金属板１５の一方面１５ａの縁部１５ｃに第１封止部２１が設けられ、正極終端電極１９では、金属板１５の一方面１５ａ及び他方面１５ｂの双方の縁部１５ｃに第１封止部２１が設けられている。
【００２９】
第１封止部２１は、金属板１５の縁部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。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の内側は、積層方向Ｄに互いに隣り合う金属板１５の縁部１５ｃ同士の間に位置している。第１封止部２１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、第２封止部２２によって保持されている。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、互いに離間していてもよく、接していてもよい。また、第１封止部２１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していてもよい。
【００３０】
電極積層体１１において、積層方向Ｄについて内層に位置する第１封止部２１の内縁側には、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。段部２３は、第１封止部２１を構成するフィルムの外縁部分を内側に折り返すことによって形成されていてもよい。段部２３は、下段を構成するフィルムに上段を構成するフィルムを重ね合わせることによって形成されていてもよい。
【００３１】
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矩形の枠状を呈している。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の外縁部分に溶着されている。
【００３２】
第２封止部２２は、積層方向Ｄにおける両端部にオーバーハング部２４をそれぞれ有している。一方のオーバーハング部２４は、積層方向Ｄの一端部において第１封止部２１の内縁側に張り出し、負極終端電極１８を構成する金属板１５の一方面１５ａ側に溶着された第１封止部２１に結合している。他方のオーバーハング部２４は、積層方向Ｄの他端部において第１封止部２１の内縁側に張り出し、正極終端電極１９を構成する金属板１５の他方面１５ｂ側に溶着された第１封止部２１に結合している。一方及び他方のオーバーハング部２４の張り出し長さは、互いに等しくなっており、これらのオーバーハング部２４の先端２４ａは、積層方向Ｄから見て金属板１５と第１封止部２１との重なり部分Ｋに重なるように位置している。
【００３３】
第１封止部２１及び第２封止部２２は、隣り合う電極の間の内部空間Ｖを封止する。より具体的には、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、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。
【００３４】
第１封止部２１を金属板１５に溶着するにあたり、上述した金属板１５の表面は、例えば電解めっきによって粗面化されている。粗面化は、金属板１５において、少なくとも第１封止部２１が溶着される面に施されていればよい。本実施形態では、バイポーラ電極１４を構成する金属板１５及び負極終端電極１８を構成する金属板１５については、一方面１５ａのみが粗面化されていればよく、正極終端電極１９を構成する金属板１５については、一方面１５ａ及び他方面１５ｂの両面が粗面化されていればよい。
【００３５】
具体的には、金属板１５は、図３に示すように、鋼板３１と、鋼板３１の表面に設けられた下地めっき層３２と、下地めっき層３２の表面に設けられた複数の突起状めっき３３とを有するめっき鋼板によって構成されている。鋼板３１は、金属板１５の基材である。下地めっき層３２及び突起状めっき３３の材質は、いずれもニッケルである。下地めっき層３２は、鋼板３１の表面を平坦化するための層であり、鋼板３１を覆うように形成されている。
【００３６】
突起状めっき３３は、例えば下地めっき層３２に形成された凸部３３ａを基端とし、凸部３３ａの先端側に先太り部分３３ｂを有している。複数の突起状めっき３３により、金属板１５と第１封止部２１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状めっき３３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との間の結合強度を向上させることができる。また、突起状めっき３３がアンダーカット形状となっているため、アンカー効果の向上が図られる。
【００３７】
続いて、電極積層体１１の構成について更に詳細に説明する。
【００３８】
上述したように、第２封止部２２は、射出成型によって積層方向Ｄに沿って電極積層体１１の側面１１ａに延びるように形成され、積層方向Ｄに隣り合う第１封止部２１同士を結合する。第２封止部２２の形成にあたっては、第１封止部２１を予め金属板１５に溶着したバイポーラ電極１４、負極終端電極１８、及び正極終端電極１９を積層して積層体Ｌを形成し、射出成型の金型５１内に当該積層体Ｌを配置する（図７参照）。このとき、金型５１によって積層体Ｌの積層方向Ｄに付加される荷重を適正化するためには、積層方向Ｄに対する積層体Ｌの厚さを規格の範囲に収める必要がある。
【００３９】
本実施形態では、規格の範囲に収める積層体Ｌの厚さは、負極終端電極１８を構成する金属板１５の一方面１５ａに溶着された第１封止部２１の外側面（オーバーハング部２４が結合される面）と、正極終端電極１９を構成する金属板１５の他方面１５ｂに溶着された第１封止部２１の外側面（オーバーハング部２４が結合される面）との間の距離で表される。しかしながら、金属板１５や第１封止部２１を構成するフィルムには、厚さのばらつきがそれぞれ存在することが問題となる。例えば積層体Ｌの厚さを規格の範囲に収めるため、金属板１５及び第１封止部２１を構成するフィルムの厚さを厚さばらつきの上限値側で設計する場合、実際に形成した積層体Ｌの厚さが規格の範囲よりも小さくなってしまうことが考えられる。
【００４０】
これに対し、本実施形態では、図４に示すように、電極積層体１１が、第１溶着体４１と、第２溶着体４２とを含んで構成されている。第１溶着体４１及び第２溶着体４２は、いずれも金属板１５と第１封止部２１との溶着構造体であり、オーバーハング部２４の先端２４ａの位置に基づいて、重なり部分Ｋにおける第１封止部２１の溶着幅が互いに異なっている。
【００４１】
第１溶着体４１では、図４及び図５に示すように、積層方向Ｄから見て金属板１５と第１封止部２１との重なり部分Ｋの全体となる溶着幅Ｗ１で第１封止部２１が金属板１５に溶着している。一方、第２溶着体４２では、図４及び図６に示すように、積層方向Ｄから見て金属板１５の縁からオーバーハング部２４の先端２４ａまでの溶着幅Ｗ２で第１封止部２１が金属板１５に溶着している。第２溶着体４２では、金属板１５と第１封止部２１との重なり部分Ｋのうち、積層方向Ｄから見てオーバーハング部２４の先端２４ａよりも内側の領域では、金属板１５と第１封止部２１とが溶着されていない状態となっている。第２溶着体４２の溶着幅Ｗ２は、第１溶着体４１の溶着幅Ｗ１よりも小さくなっている。
【００４２】
電極積層体１１を構成する電極を第１溶着体４１及び第２溶着体４２のいずれで構成するかについては、任意に設定可能である。本実施形態では、図４に示すように、電極積層体１１において中間層となる複数のバイポーラ電極１４については、第１溶着体４１と第２溶着体４２とが適宜組み合わせられている。また、電極積層体１１において最外層となる負極終端電極１８及び正極終端電極１９は、溶着幅が第２溶着体４２よりも大きい第１溶着体４１によって構成されている。
【００４３】
このような電極積層体１１を形成する場合、複数のバイポーラ電極１４、負極終端電極１８、及び正極終端電極１９を積層して積層体Ｌを得た後、図７に示すように、積層体Ｌを金型５１内に配置する。各電極を積層するにあたっては、例えばベルトシーラを用いて金属板１５の縁部１５ｃに第１封止部２１を予め溶着しておく。ベルトシーラによる溶着幅を変えることで、第１溶着体４１で構成されたバイポーラ電極１４、第２溶着体４２で構成されたバイポーラ電極１４、第１溶着体４１で構成された負極終端電極１８、及び第１溶着体４１で構成された正極終端電極１９をそれぞれ作製する。
【００４４】
金型５１は、例えば上型５２及び下型５３によって構成されており、第２封止部２２を構成する樹脂がゲートから金型５１の内部に向けて導入されるようになっている。金型５１内への積層体Ｌの配置には、例えば金型５１内に配置した位置決めブロック（不図示）が用いられる。積層体Ｌをプッシャによって位置決めブロックに突き当てることで、金型５１内で積層体Ｌが精度良く位置決めされる。上型５２及び下型５３には、オーバーハング部２４を画成する平面視で矩形状の凸部５４がそれぞれ設けられている。積層体Ｌの位置決め状態においては、上型５２の凸部５４と下型５３の凸部５４とで挟まれる領域が型締め領域Ｒとなる。型締め領域Ｒでは、積層体Ｌの積層方向Ｄに所定の荷重が付加される。
【００４５】
金型５１内に積層体Ｌを配置した後、図８に示すように、ゲートを介して第２封止部２２を構成する樹脂を金型５１内に導入する。これにより、積層方向Ｄに沿って延びる第２封止部２２が形成され、第２封止部２２によって第１封止部２１同士が結合することによって封止体１２が得られる。また、積層方向Ｄにおける両端部には、オーバーハング部２４がそれぞれ形成される。
【００４６】
ここで、積層体Ｌは、上述したように、第１溶着体４１と第２溶着体４２とを組み合わせて構成されている。第１溶着体４１及び第２溶着体４２では、金属板１５における第１封止部２１との溶着面が突起状めっき３３による粗化面となっている（図３参照）。このため、金属板１５と第１封止部２１との溶着部分では、第１封止部２１を金属板１５に溶着する際に、溶融した第１封止部２１が複数の突起状めっき３３間に入り込み、その分だけ第１封止部２１の厚さが小さくなる。一方、金属板１５と第１封止部２１とが溶着しない部分では、第１封止部２１の厚さが元の厚さで維持される。
【００４７】
したがって、図７に示すように、第１溶着体４１では、積層方向Ｄから見て、金属板１５の縁から張り出している領域での第１封止部２１の厚さが元のフィルムの厚さで維持されているのに対し、金属板１５の縁から第１封止部２１の内縁に至る領域での第１封止部２１の厚さは、元のフィルムの厚さよりも小さくなっている。第２溶着体４２では、積層方向Ｄから見て、金属板１５の縁から張り出している領域での第１封止部２１の厚さが元のフィルムの厚さで維持されているのに対し、金属板１５の縁からオーバーハング部２４の先端２４ａの位置までの第１封止部２１の厚さは、元のフィルムの厚さよりも小さくなっている。また、第２溶着体４２では、積層方向Ｄから見て、オーバーハング部２４の先端２４ａの位置から第１封止部２１の内縁までの第１封止部２１の厚さは、元のフィルムの厚さで維持されている。
【００４８】
このように、第１溶着体４１と第２溶着体４２とを組み合わせて積層体Ｌを形成することにより、オーバーハング部２４の先端２４ａよりも内側の領域（すなわち、金型５１によって積層体Ｌが型締めされる型締め領域Ｒ）では、第２溶着体４２の積層数に応じて、複数の突起状めっき３３の高さに基づく刻みで厚さを調整することができる。したがって、例えば金属板１５及び第１封止部２１を構成するフィルムの厚さを厚さばらつきの上限値側で設計した場合であっても、積層体Ｌの厚さを容易に規格の範囲に収めることが可能となる。これにより、金型５１の型締めにおいて積層体Ｌの積層方向Ｄに適切な荷重を付加することができ、射出成型による第２封止部２２の形成を好適に実施することができる。
【００４９】
蓄電モジュール４では、負極終端電極１８と当該負極終端電極１８に溶着された第１封止部２１とが第１溶着体４１を構成している。金属板１５と第１封止部２１との重なり部分Ｋの全体が溶着幅となっている第１溶着体４１によって負極終端電極１８を構成することで、アルカリクリープや内圧上昇などに起因する金属板１５と第１封止部２１との剥離を抑制できる。また、蓄電モジュール４では、正極終端電極１９と当該正極終端電極１９に溶着された第１封止部２１とが第１溶着体４１を構成している。金属板１５と第１封止部２１との重なり部分Ｋの全体が溶着幅となっている第１溶着体４１によって正極終端電極１９を構成することで、内圧上昇などに起因する金属板１５と第１封止部２１との剥離を抑制できる。
【００５０】
本開示は、上記実施形態に限られるものではない。例えば蓄電装置１において、モジュール積層体２の積層端に導電板５が配置される構成を採用してもよい。この場合、導電板Ｐの配置は省略し、積層端の導電板５に正極端子６及び負極端子７をそれぞれ接続すればよい。また、上記実施形態では、電極積層体１１の最外層は、負極終端電極１８及び正極終端電極１９となっているが、図９に示すように、負極終端電極１８の外層側及び正極終端電極１９の外層側にそれぞれ金属板１５を更に積層してもよい。
【００５１】
最外層の金属板１５は、正極１６及び負極１７のいずれも有しておらず、隣接する終端電極に対して電気的に接続される。最外層の金属板１５を設けることにより、内圧上昇時の電極積層体１１の膨張を抑制できる。また、負極終端電極１８の外層側に金属板１５を設けることにより、アルカリクリープの電解液の進行経路を長くすることができ、電解液の漏液を抑制できる。図９の例では、最外層の金属板１５にも他の電極と同様に第１封止部２１が溶着されている。最外層の金属板１５では、一方面１５ａ及び他方面１５ｂに第１封止部２１が溶着されるため、一方面１５ａ及び他方面１５ｂのいずれもが複数の突起状めっき３３による粗化面となっている。
【００５２】
最外層の金属板１５と当該金属板１５に溶着される第１封止部２１とは、いずれも第１溶着体４１を構成することが好ましい。これにより、アルカリクリープや内圧上昇などに起因する金属板１５と第１封止部２１との剥離を抑制できる。最外層の金属板１５を設ける場合、負極終端電極１８及び正極終端電極１９と当該終端電極に溶着される第１封止部２１は、第１溶着体４１及び第２溶着体４２のいずれを構成していてもよい。
【符号の説明】
【００５３】
４…蓄電モジュール、１１…電極積層体、１１ａ…側面、１２…封止体、１３…セパレータ、１５…金属板、１５ａ…一方面、１５ｂ…他方面、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、２４…オーバーハング部、２４ａ…先端、３３…突起状めっき、４１…第１溶着体、４２…第２溶着体、Ｄ…積層方向、Ｋ…重なり部分、Ｗ１，Ｗ２…溶着幅。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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