(57)【要約】【課題】  電解液の液漏れを抑制できる蓄電モジュールを提供することを目的とする。【解決手段】  複数の電極を積層した電極積層体１１を有し、この電極積層体１１の側面１１ｂを囲う封止体１２を設けて構成される蓄電モジュール４において、電極積層体１１の電極と平行となるように向けられ封止体１２の外側面に取り付けられて電極積層体１１の表面を覆う金属体２７を備えて構成され、金属体２７は、積層方向Ｄにおいて封止体１２のオーバーハング部１２ｂの最外表面を覆うように取り付けられ、金属体２７により電極積層体１１の表面の湿度上昇を抑えて電解液の漏出を抑制する。【選択図】図２
2020064845.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
集電体、前記集電体の一方面に設けられた正極、及び前記集電体の他方面に設けられた負極を有するバイポーラ電極を含む複数の電極がセパレータを介して積層された積層体を有し、積層方向における前記積層体の側面を囲い、前記積層体と共に電解液を封止する樹脂製の封止体を設けて構成される蓄電モジュールにおいて、
前記積層体において前記封止体から露出する部分を覆うように前記封止体に接合され、前記積層方向において前記積層体を封止する金属体を備え、
前記封止体は、前記積層体の側面を覆う本体部と、前記本体部の端部において前記積層方向に交差する方向であって前記積層体の内側の向きに屈曲して延びる屈曲部と含み、
前記金属体は、前記積層方向において前記屈曲部の最外表面を覆うように取り付けられている、
蓄電モジュール。
【請求項２】
前記金属体は、前記封止体から露出する部分として、少なくとも負極側の最外電極の表面を覆っている、
請求項１に記載の蓄電モジュール。
【請求項３】
前記金属体は、前記負極側の最外電極を構成する前記集電体より錆びにくい金属により形成されている、
請求項２に記載の蓄電モジュール。
【請求項４】
前記金属体は、前記封止体に接合される面に複数の突起を形成しており、
前記突起は、アンダーカットの部分を有している、
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】
前記金属体は、前記封止体から露出する部分として、前記積層体の正極側の最外電極の表面を覆って前記積層体を封止している、
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】
前記金属体は、前記正極側の最外電極を構成する前記集電体より錆びにくい金属により形成されている、
請求項５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、蓄電モジュールとして、例えば、特開２００５−５１６３号公報に記載されるように、バイポーラ電極を複数積層させて積層体を形成し、その積層体の側部を樹脂で封止して構成される蓄電モジュールが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−５１６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この種の蓄電モジュールでは、電解液の液漏れを生ずるおそれがある。すなわち、蓄電モジュールにおいて、積層体の電極間などに電解液が充填されているが、密封性の低下などの原因により、電解液が蓄電モジュールの外部へ漏出して液漏れを生ずる場合がある。
【０００５】
そこで、本発明は、電解液の液漏れを抑制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】
【０００６】
すなわち、本発明に係る蓄電モジュールは、集電体、集電体の一方面に設けられた正極、及び集電体の他方面に設けられた負極を有するバイポーラ電極を含む複数の電極がセパレータを介して積層された積層体を有し、積層方向における積層体の側面を囲い、積層体と共に電解液を封止する樹脂製の封止体を設けて構成される蓄電モジュールにおいて、積層体において封止体から露出する部分を覆うように封止体に接合され、積層方向において積層体を封止する金属体を備え、封止体は、積層体の側面を覆う本体部と、本体部の端部において積層方向に交差する方向であって積層体の内側の向きに屈曲して延びる屈曲部と含み、金属体は、積層方向において屈曲部の最外表面を覆うように取り付けられて構成されている。この蓄電モジュールによれば、封止体から露出する部分を覆って積層体を封止する金属体を備えることにより、この金属体により積層体の電極の表面が覆われる。このため、積層体の電極の表面が外部の湿気に晒さられることを抑えることができ、積層体の電極の表面を湿度の低い状態に保つことができる。従って、積層体内の電解液が電極の表面に沿って外部へ漏れ出すことを抑制することができる。また、封止体の屈曲部に金属体が取り付けられることにより、積層体の内圧が上昇して封止体の屈曲部が積層体から圧力を受ける場合に、金属体によって屈曲部の変形を抑制することができる。
【０００７】
また、本発明に係る蓄電モジュールにおいて、積層体の表面を金属体で覆うことにより、水素の透過を抑えることができる。すなわち、蓄電モジュールの内部から水素が金属体を透過して外部へ放出されることを抑制することができる。これにより、蓄電モジュールの自己放電を低減することができる。また、本発明に係る蓄電モジュールにおいて、金属体は、封止体から露出する部分として、少なくとも負極側の最外電極の表面を覆っていてもよい。
【０００８】
また、本発明に係る蓄電モジュールにおいて、金属体は、負極側の最外電極を構成する集電体より錆びにくい金属により形成されていてもよい。この場合、金属体により積層体の負極側を的確に保護することができる。
【０００９】
また、本発明に係る蓄電モジュールにおいて、金属体は、封止体に接合される面に複数の突起を形成しており、突起は、アンダーカットの部分を有していてもよい。この場合、金属体が封止体に接合される面に複数の突起を形成していることにより、金属体と封止体との接合が強固なものとなる。これにより、金属体が封止体から外れることが抑制される。また、金属体と封止体の間を通って電解液が漏出することが抑制される。
【００１０】
また、本発明に係る蓄電モジュールにおいて、金属体は、封止体から露出する部分として、積層体の正極側の最外電極の表面を覆って積層体を封止していてもよい。さらに、本発明に係る蓄電モジュールにおいて、金属体は、正極側の最外電極を構成する集電体より錆びにくい金属により形成されていてもよい。この場合、金属体により積層体の正極側を的確に保護することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、蓄電モジュールの外部への電解液の漏出を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第一実施形態に係る蓄電モジュールを用いた蓄電装置の概略断面図である。
【図２】第一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。
【図３】図２の蓄電モジュールの平面図である。
【図４】図２の蓄電モジュールにおける金属体と封止体の接合箇所の拡大断面図である。
【図５】図２の蓄電モジュールにおける金属体と封止体の接合箇所の断面図である。
【図６】図２の蓄電モジュールにおける変形抑制についての説明図である。
【図７】第二実施形態に係る蓄電モジュールの内部構造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、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図において同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１４】
図１は、第一実施形態に係る蓄電モジュール４を用いた蓄電装置１の概略断面図である。図１に示される蓄電装置１は、蓄電モジュール４を用いた蓄電装置の一例を示すものであり、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（ここでは、後述する電極積層体１１における電極の積層方向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。導電板５は、積層方向Ｄ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の積層方向Ｄ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の積層方向Ｄ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の積層方向Ｄ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】
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の積層方向Ｄの内側面（モジュール積層体２側に向いた面）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には、モジュール積層体２と積層方向Ｄに重なる部位よりも外周側の縁部に挿通孔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Ｄ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４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、複数の電極を積層した電極積層体（積層体）１１を有し、この電極積層体１１の外縁に封止体１２を設けて構成されている。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１１ｂを有している。
【００２１】
バイポーラ電極１４は、電極板１５、正極１６及び負極１７を含んでいる。例えば、バイポーラ電極１４は、電極板１５、この電極板１５の一方面に設けられた正極１６、及び電極板１５の他方面に設けられた負極１７を有している。電極板１５は、集電体として機能する。具体的には、正極１６は、電極板１５の第１面１５ａに設けられている。負極１７は、電極板１５の第１面１５ａに対して反対側の第２面１５ｂに設けられている。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。ニッケルメッキ鋼板は、例えば鉄を主材料とした鋼板の表面にニッケルをメッキしたものである。電極板１５の一例としては、ニッケルメッキ鋼板からなる金属箔が用いられる。ニッケルメッキ鋼板はニッケルより廉価であるため、蓄電モジュール４に多数用いられる電極板１５としてニッケルメッキ鋼板を用いることにより、蓄電装置１及び蓄電モジュール４の低コスト化が図れる。電極板１５は、積層方向Ｄから見て矩形状の外縁１５ｄを含んでいる。
【００２２】
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。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。正極１６は、積層方向Ｄから見て矩形状の外縁１６ｄを含んでいる。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。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。負極１７は、積層方向Ｄから見て矩形状の外縁１７ｄを含んでいる。
【００２３】
本実施形態では、例えば、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大きくなっている。つまり、負極１７の外縁１７ｄは、正極１６の外縁１６ｄよりも一回り大きい。電極板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。つまり、電極板１５の周縁部１５ｃは、積層方向Ｄから見て、電極板１５における正極１６及び負極１７が形成された領域以外の部分であって、正極１６及び負極１７を包囲する部分である。なお、バイポーラ電極１４、負極終端電極１８、及び正極終端電極１９の表面は、それぞれ電極板１５の周縁部１５ｃにおける第１面１５ａ及び第２面１５ｂを含んでいる。
【００２４】
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。
【００２５】
負極終端電極１８は、電極積層体１１において、負極側の最外電極である。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、正極１６を含んでいない。すなわち、負極終端電極１８の電極板１５の第１面１５ａには、活物質層が設けられていない（すなわち、負極終端電極１８の第１面１５ａの全体が露出している）。負極終端電極１８は、第２面１５ｂが電極積層体１１の積層方向Ｄの内側（積層方向Ｄについての中心側）に向くように、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。
【００２６】
正極終端電極１９は、電極積層体１１において、正極側の最外電極である。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、負極１７を含んでいない。すなわち、正極終端電極１９の電極板１５の第２面１５ｂには、活物質層が設けられていない（すなわち、正極終端電極１９の第２面１５ｂの全体が露出している）。正極終端電極１９は、第１面１５ａが電極積層体１１の積層方向Ｄの内側に向くように、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。
【００２７】
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。
【００２８】
バイポーラ電極１４には、中間樹脂部２３が設けられている。中間樹脂部２３は、バイポーラ電極１４、１４の間を封止する一次シールとして機能する。中間樹脂部２３は、バイポーラ電極１４の外縁に沿って設けられ、バイポーラ電極１４の全周に亘って設けられている。中間樹脂部２３は、電極板１５の外縁に接合して設けられている。この中間樹脂部２３の端部は、封止体１２に接合されている。つまり、バイポーラ電極１４は、中間樹脂部２３を介して封止体１２に接合され、封止体１２に支持されている。中間樹脂部２３は、例えば第１中間樹脂部２３１と第２中間樹脂部２３２を含んで構成される。なお、中間樹脂部２３は、単一の部材により構成される場合もある。
【００２９】
バイポーラ電極１４には、負極終端樹脂部２４が設けられている。負極終端樹脂部２４は、電極積層体１１の積層方向Ｄの端部に設けられる部材であり、電極積層体１１の端部を封止する一次シールとして機能する。負極終端樹脂部２４は、例えば矩形枠状に形成され、負極終端電極１８の表面に溶着されている。負極終端電極１８は、電極積層体１１の端部に配置される電極であり、電極板１５と負極１７により構成されている。
【００３０】
バイポーラ電極１４には、正極終端樹脂部２６が設けられている。正極終端樹脂部２６は、電極積層体１１の積層方向Ｄの端部に設けられる部材であり、電極積層体１１の端部を封止する一次シールとして機能する。正極終端樹脂部２６は、例えば矩形枠状に形成され、正極終端電極１９の表面に溶着されている。正極終端電極１９は、電極積層体１１の端部に配置される電極であり、電極板１５と正極１６により構成されている。
【００３１】
封止体１２は、電極積層体１１の外縁に沿って設けられ、電極積層体１１の側面１１ｂを囲うように設けられている。例えば、積層方向Ｄから見て、矩形状の電極積層体１１の四つの側面１１ｂの周囲を覆うように、封止体１２が設けられている。封止体１２は、矩形枠状に形成されており、電極積層体１１の側面１１ｂを封止する二次シールとして機能する。つまり、封止体１２は、積層方向における電極積層体１１の側面１１ｂを囲い、電極積層体１１と共に電解液を封止している。この封止体１２は、例えば、本体部１２ａ及びオーバーハング部１２ｂを含み、樹脂製であって、絶縁性の樹脂によって形成されている。本体部１２ａは、電極積層体１１の側面１１ｂを覆うように形成されている。すなわち、本体部１２ａは、電極積層体１１の全周に亘ってその側面１１ｂを覆っている。オーバーハング部１２ｂは、本体部１２ａの端部において電極積層体１１の内側へ屈曲して延びる屈曲部である。すなわち、オーバーハング部１２ｂは、本体部１２ａの端部において積層方向Ｄと交差する方向であって電極積層体１１の内側の向きに屈曲して延びている。オーバーハング部１２ｂは、本体部１２ａの両端にそれぞれ形成されており、電極積層体１１の積層方向Ｄへの拡がりを抑制している。
【００３２】
封止体１２は、積層方向Ｄに沿って互いに隣接するバイポーラ電極１４の間、積層方向Ｄに沿って互いに隣接する負極終端電極１８とバイポーラ電極１４との間、及び、積層方向Ｄに沿って互いに隣接する正極終端電極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（液密）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水溶液からなる電解液（不図示）が収容されている。中間樹脂部２３、負極終端樹脂部２４および正極終端樹脂部２６は、積層方向Ｄに沿って隣接する電極の間に電解液が収容される内部空間Ｖを形成すると共に、内部空間Ｖを封止している。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。
【００３３】
封止体１２は、例えば、絶縁性の樹脂であって、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）等から構成され得る。
【００３４】
封止体１２には、金属体２７が取り付けられている。金属体２７は、電極積層体１１の電極（バイポーラ電極１４、負極終端電極１８及び正極終端電極１９）と平行となるように向けて配置され、電極積層体１１の表面を覆うように封止体１２の外側面に取り付けられている。すなわち、金属体２７は、電極積層体１１において封止体１２から露出する部分を覆うように封止体１２に接合され、積層方向Ｄにおいて電極積層体１１を封止している。例えば、矩形枠状を呈する封止体１２のオーバーハング部１２ｂの外側面に金属体２７の縁部が接合されて、電極積層体１１の端部にある負極終端電極１８の表面が金属体２７により覆われている。ここで、封止体１２の外側面とは、封止体１２の外側の表面であって、例えば封止体１２の積層方向Ｄにおける端面である。具体的には、金属体２７は、積層方向Ｄにおいてオーバーハング部１２ｂの最外表面を覆うように取り付けられる。なお、この場合、金属体２７は、オーバーハング部１２ｂの最外表面の全面を覆っていなくてもよい。金属体２７は、金属製の板状体であって、表面に電極が形成されておらず、未塗工の板体となっている。金属体２７としては、例えば、金属箔が用いられる。この場合、金属体２７の厚みは、例えば５０〜１００ミクロンとされる。また、金属体２７は、例えば電極板１５より錆びにくい材料で形成される。つまり、金属体２７は、負極終端電極１８の電極板１５より錆びにくい金属で形成されている。より具体的には、金属体２７として、ニッケル箔又はステンレス箔が用いられる。ニッケル箔は、例えば純ニッケルなどのニッケル合金の箔である。スンテンス箔は、例えばステンレス鋼材（ＳＵＳ（Steel Special Use Stainless））の箔である。金属体２７としてニッケル箔又はステンレス箔を用いることにより、金属体２７が錆びることを抑制することができる。また、金属体２７は、防錆処理を施した金属であってもよい。従って、金属体２７により電極積層体１１（特に電極積層体１１の最外にある電極板１５）を的確に保護することができる。
【００３５】
負極終端電極１８の電極板１５の第１面１５ａには、金属体２７を介して導電板５が接触している。すなわち、金属体２７は、電極積層体１１の負極側の最外電極である負極終端電極１８と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、隣接する蓄電モジュール４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としても機能する。
【００３６】
図３は、積層方向Ｄから見た場合における蓄電モジュール４の平面図である。図３に示すように、蓄電モジュール４は、矩形状の電極積層体１１の外縁に封止体１２を設けて構成されている。電極積層体１１は、複数のバイポーラ電極１４を積層して設けられており、バイポーラ電極１４の積層方向と直交する方向の断面が矩形となっている。封止体１２は、電極積層体１１の外縁に全周に亘って連続して設けられている。つまり、封止体１２は、電極積層体１１を積層方向から見た場合の電極積層体１１の外縁に全周に亘って連続して設けられ、矩形枠状を呈している。金属体２７は、封止体１２に取り付けられ、電極積層体１１を覆っている。金属体２７は矩形状に形成され、金属体２７の外縁は封止体１２のオーバーハング部１２ｂに接合されている。金属体２７と封止体１２は、金属体２７の内側の空間が封止されるように密着されている。
【００３７】
図４は、金属体２７と封止体１２の接合箇所の拡大断面図である。金属体２７は、封止体１２に接合される面に複数の突起２８を形成して表面処理されている。突起２８は、金属体２７の表面から突出しており、アンダーカットの部分を有している。つまり、突起２８は、基端側から先端側に向かって先太りする部分や基端側に対し先端側に幅の広い部分などを有している。このため、金属体２７は、封止体１２から容易には外れないように接合されている。突起２８は、例えば、基端側から先端側に向かって先細りする台座部２８ａの先端に球体部２８ｂを形成して構成される。球体部２８ｂは、アンダーカットの部分を含んでいる。金属体２７は、例えば、熱溶着により封止体１２のオーバーハング部１２ｂに接合される。この場合、突起２８と突起２８の間に溶融した封止体１２の樹脂が入り込むため、金属体２７が封止体１２と強く結合する。突起２８は、例えば、電解メッキ処理により形成される。つまり、金属体２７の表面に台座部２８ａを形成し、電解メッキ処理によって台座部２８ａの先端に球体部２８ｂを析出させて付着させることにより、突起２８が形成される。なお、金属体２７と封止体１２の接合は、上述した以外の手法により行ってもよい。また、突起２８の形成は、上述した以外の手法により行ってもよい。また、突起２８の形状は、上述した以外の形状であってもよい。例えば、突起２８において、金属体２７の表面に対し垂直な断面が、キノコ状、傘状、ネイルヘッド状、Ｔ字状、カリフラワー状などであってもよく、隣接する突起２８間の形状がアンダーカット形状であってもよい。
【００３８】
図５は、金属体２７と封止体１２の接合箇所の断面図である。図５は、電極積層体１１の積層方向Ｄにおける金属体２７と封止体１２の接合箇所の断面を示している。封止体１２のオーバーハング部１２ｂは、本体部１２ａの端部において電極積層体１１の内側へ屈曲して延びている。ここで、電極積層体１１の内側とは、積層方向Ｄから見て、蓄電モジュール４の中心の側を意味する。一方、電極積層体１１の外側とは、積層方向Ｄから見て、蓄電モジュール４の中心から遠ざかる側を意味する。封止体１２のオーバーハング部１２ｂには、金属体２７が取り付けられている。金属体２７の内側は、蓄電モジュール４の外部と隔てられ、密封された空間となっている。
【００３９】
蓄電モジュール４の内部から電解液が漏出する場合、一次シールである負極終端樹脂部２４と電極板１５の間の漏出経路Ｒを通って電解液が漏出する。電解液の漏出発生の主要な条件としては、電極板１５が負極電位となっていること、電極板１５の内側に電解液が存在していること、および電解液が漏れ出る経路が存在することなどが挙げられる。このため、蓄電モジュール４では、負極側の液漏れが生じやすい。電解液の漏出を抑制するためには、電解液の漏出経路Ｒを塞ぐことが求められる。また、電解液の漏出発生を促進する条件として、電極板１５の外側の湿度が高いことが挙げられる。つまり、漏出経路Ｒの下流側の湿度が高いほど電解液が外部へ導かれやすく、電解液の漏出が生じやすくなる。このため、電解液の漏出を低減するためには、負極側の電極板１５の外側（漏出経路Ｒの下流側）の空間の湿度を低く保つことが求められる。
【００４０】
次に、本実施形態に係る蓄電モジュール４の漏出抑制機能について説明する。
【００４１】
図２に示すように、蓄電モジュール４には、金属体２７が設けられている。すなわち、金属体２７は、電極積層体１１を覆うように封止体１２の端部に取り付けられている。このため、電極積層体１１の端部に配置される負極終端電極１８は、金属体２７に覆われており、蓄電モジュール４の外部と隔てられている。これにより、負極終端電極１８の電極板１５と金属体２７の間の空間は、外部の湿気に晒さられることを防止でき、湿度の低い状態に保つことができる。
【００４２】
上述したように、電解液が漏出発生を促進する条件として、電極板１５の外側の湿度が高いことがある。本実施形態に係る蓄電モジュール４では、電極板１５の外側の湿度を低く保つことができる。このため、蓄電モジュール４の内部から電解液が漏出することを抑制することができる。
【００４３】
また、図４に示すように、金属体２７に突起２８を設けて表面処理することにより、金属体２７と封止体１２を強く結合させることができる。これにより、金属体２７の内側の空間を密封することができ、電極板１５の外部の湿度が高くなることを抑制することができる。従って、電解液の漏出を的確に抑制することができる。また、この場合、金属体２７が封止体１２に強く接合されるため、金属体２７の取付強度を高めることができる。このため、図６に示すように、ガスの発生などにより蓄電モジュール４の内圧Ｐが上昇した場合、封止体１２のオーバーハング部１２ｂに内圧Ｐが加わるが、金属体２７によりオーバーハング部１２ｂの変形が抑制される。さらに、金属体２７を表面処理して金属体２７と封止体１２を強く結合させることにより、電極板１５の外側に電解液が漏出した場合でも、金属体２７の外部へ電解液が漏出することが抑制される。
【００４４】
また、金属体２７として金属箔を用いることにより、水素の透過を抑えることができる。すなわち、蓄電モジュール４の内部から水素が金属体２７を透過して外部へ放出されることを抑制することができる。これにより、蓄電モジュール４の自己放電を低減することができる。
【００４５】
また、金属体２７として金属箔を用いることにより、金属体２７の引張強度を高めることができる。このため、図６に示すように、ガスの発生などにより蓄電モジュール４の内圧Ｐが上昇した場合、封止体１２のオーバーハング部１２ｂに内圧Ｐが加わるが、金属体２７によりオーバーハング部１２ｂの変形が抑制される。このとき、金属体２７の引張強度が高められることにより、金属体２７が容易に破損することが抑えられ、オーバーハング部１２ｂの変形が効果的に抑制される。
【００４６】
蓄電モジュール４の作製は、例えば、電極積層体１１の周囲に封止体１２を樹脂成形によって設けた後、封止体１２の端部に金属体２７を取り付けて行われる。つまり、金属体２７は、封止体１２を樹脂成形した後に取り付けられるため、金属体２７を封止体１２に対し所望の取付状態で確実に取り付けることができる。例えば、仮に、金属体２７を封止体１２の樹脂成形時において一体成形して取り付けようとすると、金属体２７が所望の状態で取り付けられているかどうか十分な確認が必要になる。これに対し、金属体２７を封止体１２の端部に取り付ける構造とすることにより、封止体１２を樹脂成形した後に金属体２７を取り付けることができ、金属体２７を所望の状態で確認に取り付けることが可能となるのである。これにより、電解液の漏出抑制機能を的確に担保することができる。
【００４７】
以上のように、本実施形態に係る蓄電モジュール４によれば、封止体１２の端部に取り付けられ電極積層体１１の表面を覆う金属体２７を備えている。この金属体２７により電極積層体１１の電極の表面が覆われている。このため、電極積層体１１の電極の表面が外部の湿気に晒さられることを抑制でき、湿度の低い状態に保たれる。従って、電極積層体１１内の電解液が電極の表面に沿って外部へ漏れ出すことを抑制することができる。すなわち、電極積層体１１の電極の表面の湿度を低く保つことにより、蓄電モジュール４内の電解液の漏出が促進されることを抑制することができる。
【００４８】
また、本実施形態に係る蓄電モジュール４によれば、金属体２７が電極積層体１１の表面を覆うように封止体１２の端部に取り付けられているため、電極積層体１１の内圧が上昇した場合に金属体２７によって封止体１２の変形を抑えることができる。
【００４９】
また、本実施形態に係る蓄電モジュール４において、封止体１２の端部に取り付けられ電極積層体１１の表面を覆う金属体２７を備えることにより、水素の透過を抑えることができる。すなわち、蓄電モジュール４の内部から水素が金属体２７を透過して外部へ放出されることを抑制することができる。これにより、蓄電モジュール４の自己放電を低減することができる。
【００５０】
また、本実施形態に係る蓄電モジュール４において、封止体１２のオーバーハング部１２ｂ（屈曲部）に金属体２７が取り付けられることにより、電極積層体１１の内圧が上昇し、封止体１２のオーバーハング部１２ｂが電極積層体１１から圧力を受ける場合、金属体２７によってオーバーハング部１２ｂの変形を抑制することができる。
【００５１】
さらに、本実施形態に係る蓄電モジュール４において、金属体２７が封止体１２に接合される面に複数の突起２８を形成して表面処理されていることにより、封止体１２との接合が強固となる。これにより、金属体２７が封止体１２から外れることが抑制される。また、金属体２７と封止体１２の間を通って電解液が漏出することを抑制することができる。
【００５２】
次に、第二実施形態に係る蓄電モジュール４ａについて説明する。
【００５３】
図７は、第二実施形態に係る蓄電モジュール４ａの内部構造を示す概略断面図である。第二実施形態に係る蓄電モジュール４ａは、上述した第一実施形態に係る蓄電モジュール４が電極積層体１１の負極側のみに金属体２７を取り付けているのに対し、電極積層体１１の正極側及び負極側にそれぞれ金属体２７を取り付けている点で異なっている。
【００５４】
すなわち、第一実施形態に係る蓄電モジュール４では、電極積層体１１において負極終端電極１８が設けられる負極側のみに金属体２７が設けられている。つまり、金属体２７は、負極終端電極１８を覆うように設けられている。これに対し、本実施形態に係る蓄電モジュール４ａでは、電極積層体１１において負極終端電極１８が設けられる負極側と電極積層体１１において正極終端電極１９が設けられる正極側に、それぞれ金属体２７が設けられている。つまり、金属体２７は、負極終端電極１８を覆うと共に、正極終端電極１９を覆うように設けられている。
【００５５】
正極終端電極１９を覆う正極側の金属体２７は、負極側の金属体２７と同様に構成され設けられている。すなわち、正極側の金属体２７は、電極積層体１１の電極と平行となるように向けて配置され、電極積層体１１の表面を覆うように封止体１２の外側面に取り付けられている。金属体２７は、電極積層体１１において封止体１２から露出する部分を覆うように封止体１２に接合され、積層方向Ｄにおいて電極積層体１１を封止している。例えば、矩形枠状を呈する封止体１２のオーバーハング部１２ｂの外側面に金属体２７の縁部が接合されて、電極積層体１１の端部にある正極終端電極１９の表面が金属体２７により覆われている。正極側の金属体２７は、例えば電極板１５より錆びにくい材料で形成される。つまり、金属体２７は、正極終端電極１９の電極板１５より錆びにくい金属で形成されている。具体的には、金属体２７として、ニッケル箔又はステンレス箔が用いられる。金属体２７としてニッケル箔又はステンレス箔を用いることにより、金属体２７が錆びることを抑制することができる。また、金属体２７は、防錆処理を施した金属であってもよい。正極側の金属体２７は、少なくとも封止体１２に接合される面が粗面化され、複数の突起２８を形成して表面処理されている（図４参照）。なお、正極側及び負極側の金属体２７は、電極積層体１１の電極の電極板１５と異なる厚さとしてもよい。正極終端電極１９には金属体２７を介して導電板５が接触している。金属体２７は、電極積層体１１の正極側の最外電極である正極終端電極１９と電気的に接続されている。
【００５６】
電極積層体１１の正極側及び負極側にそれぞれ金属体２７を設けることにより、電極積層体１１の最外位置に設けられる負極終端電極１８及び正極終端電極１９がそれぞれ金属体２７に覆われる。このため、金属体２７により負極終端電極１８及び正極終端電極１９を的確に保護することができる。つまり、金属体２７が負極終端電極１８及び正極終端電極１９を覆うため、負極終端電極１８及び正極終端電極１９が大気に晒されない。従って、負極終端電極１８及び正極終端電極１９が錆びることを抑制することができる。また、負極終端電極１８及び正極終端電極１９における錆びの進行を抑制することができる。
【００５７】
また、負極終端電極１８及び正極終端電極１９が錆びることが抑制されるため、負極終端電極１８及び正極終端電極１９の電極板１５としてニッケルメッキ鋼板を用いることができる。従って、蓄電モジュール４ａの低コスト化を図ることできる。
【００５８】
以上のように、本実施形態に係る蓄電モジュール４ａによれば、上述した第一実施形態に係る蓄電モジュール４と同様な作用効果を得ることができる。すなわち、金属体２７により電極積層体１１の電極の表面を覆うことにより、電極積層体１１の電極の表面の湿度を低く保つことができ、蓄電モジュール４内の電解液の漏出が促進されることを抑制することができる。また、金属体２７を電極積層体１１の表面を覆うように封止体１２の端部に取り付けることにより、電極積層体１１の内圧が上昇した場合に金属体２７によって封止体１２の変形を抑えることができる。また、電極積層体１１の表面を覆う金属体２７を備えることにより、蓄電モジュール４の内部から水素が金属体２７を透過して外部へ放出されることを抑制することができ、蓄電モジュール４の自己放電を低減することができる。
【００５９】
また、本実施形態に係る蓄電モジュール４ａによれば、電極積層体１１の正極側及び負極側がそれぞれ金属体２７により覆われている。このため、電極積層体１１の最外位置に設けられる負極終端電極１８及び正極終端電極１９を大気に晒さずに保護することができる。従って、負極終端電極１８及び正極終端電極１９が錆びることを抑制することができる。
【００６０】
以上、本発明の各実施形態について説明したが、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。
【００６１】
例えば、上述した実施形態では、図１のように蓄電モジュール４を積層した蓄電装置１に用いる場合について説明したが、蓄電モジュール４、４ａを異なる装置などに用いてもよいし、蓄電モジュール４、４ａを異なる構造又は形式で用いてもよい。また、上述した実施形態では、蓄電モジュール４、４ａをフォークリフト、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る場合について説明したが、その他の用途に用いてもよい。
【符号の説明】
【００６２】
４…蓄電モジュール、１１…電極積層体（積層体）、１２…封止体、１２ａ…本体部、１２ｂ…オーバーハング部（屈曲部）、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、１９…正極終端電極、２３…中間樹脂部、２４…負極終端樹脂部、２６…正極終端樹脂部、２７…金属体、２８…突起、Ｄ…積層方向、Ｐ…内圧、Ｒ…漏出経路。
【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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