(57)【要約】【課題】積層時の生産性を向上させることができる蓄電装置を提供する。【解決手段】蓄電装置１は、複数の蓄電モジュール１１を備える蓄電装置であって、蓄電モジュール１１は、電極体２１の少なくとも両方の面に活物質が塗工されたバイポーラ電極１６がセパレータ１７を介して方向Ｘに積層された積層体１４と、方向Ｘにおいて少なくとも積層体の一方の端部に接触するように配置されると共に、積層体に電気的に接続される正極集電板１２と、を備え、蓄電モジュールは、電極体及び正極集電板の縁を保持すると共に積層体の側面を封止する保持部１５を有し、積層体と正極集電板とは、保持部によって一体的にユニット化されている。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の蓄電モジュールを備える蓄電装置であって、
前記蓄電モジュールは、電極体の少なくとも一方の面に活物質が塗工された電極がセパレータを介して第一方向に積層された積層体と、前記第一方向において少なくとも前記積層体の一方の端部に接触するように配置されると共に、前記積層体に電気的に接続される集電体と、を備え、
前記蓄電モジュールは、前記電極体及び集電体の縁を保持すると共に前記積層体の側面を封止する保持部を有し、前記積層体と前記集電体とは、前記保持部によって一体的にユニット化されている、蓄電装置。
【請求項２】
前記第一方向に配列された前記蓄電モジュールを、前記第一方向の両端から荷重を付加した状態で拘束する拘束部を更に備える、請求項１記載の蓄電装置。
【請求項３】
前記蓄電モジュールは、前記積層体と前記積層体の正極側に配置される前記集電体である正極集電板とが一体的にユニット化された第一蓄電モジュールと、前記積層体と前記積層体の負極側に配置される前記集電体である負極集電板とが一体的にユニット化された第二蓄電モジュールと、を有し、
前記第一蓄電モジュールと前記第二蓄電モジュールとは、全体の形状が互いに異なることによって区別可能に形成されている、請求項１又は２記載の蓄電装置。
【請求項４】
前記正極集電板及び前記負極集電板のそれぞれは、前記第一方向において前記積層体に接触する本体部と、前記第一方向に交差する第二方向に沿って、前記本体部の縁から突出する突出部と、を有し、
前記第一方向において前記第一蓄電モジュールと前記第二蓄電モジュールとは交互に配列されており、
前記正極集電板の前記突出部と前記負極集電板の前記突出部とは、前記第一方向において互いに反対方向に折り曲げられている、請求項３記載の蓄電装置。
【請求項５】
前記正極集電板及び前記負極集電板のそれぞれは、前記第一方向において前記積層体に接触する本体部と、前記第一方向に交差する第二方向に沿って、前記本体部の縁から突出する突出部と、を有し、
前記第一方向において前記第一蓄電モジュールと前記第二蓄電モジュールとは交互に配列されており、
前記正極集電板の前記突出部と前記負極集電板の前記突出部とは、前記本体部の縁から前記第二方向において互いに反対方向に突出している、請求項３記載の蓄電装置。
【請求項６】
前記突出部は、互いに隣り合う前記蓄電モジュールにおける前記保持部の間から突出している、請求項４又は５記載の蓄電装置。
【請求項７】
前記第一方向において互いに隣り合う前記蓄電モジュールにおける前記保持部同士は、前記突出部が突出する部分を除いて、互いに接触している、請求項６記載の蓄電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
蓄電装置の一種として、全固体電池が挙げられる。下記特許文献１には、焼結体からなる複数の積層電池が正極集電箔及び負極集電箔を介して積み重ねられ、それぞれの正極集電箔は正極端子に接続され、それぞれの負極集電箔は負極端子に接続される態様が開示されている。これらの積層電池は、互いに並列接続され、且つ、モールド樹脂によって封止されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１１６１５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来の蓄電装置では、モールド樹脂によって一体的に封止する前に、蓄電装置を構成する複数の積層電池と複数の正極集電箔と複数の負極集電箔とが積層される。しかしながら、積層電池、正極集電箔、及び負極集電箔の三つの部材を積層する積層工程は生産性に劣り、改善の余地がある。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、積層時の生産性を向上させることができる蓄電装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る蓄電装置は、複数の蓄電モジュールを備える蓄電装置であって、蓄電モジュールは、電極体の少なくとも一方の面に活物質が塗工された電極がセパレータを介して第一方向に積層された積層体と、第一方向において少なくとも積層体の一方の端部に接触するように配置されると共に、積層体に電気的に接続される集電体と、を備え、蓄電モジュールは、電極体及び集電体の縁を保持すると共に積層体の側面を封止する保持部を有し、積層体と集電体とは、保持部によって一体的にユニット化されている。
【０００７】
この構成の蓄電装置では、積層体と集電体とは、保持部によって一体的にユニット化されている。このため、蓄電装置を形成するときは、ユニット化された蓄電モジュールを積層するだけの簡易な作業で済むので、複数種類の部材（積層体、正極集電体、及び負極集電体）を積層する場合と比べて作業性を向上させることができる。この結果、積層時の生産性を向上させることができる。
【０００８】
本発明に係る蓄電装置は、第一方向に配列された蓄電モジュールを、第一方向の両端から荷重を付加した状態で拘束する拘束部を更に備えていてもよい。この構成の蓄電装置では、複数の蓄電モジュールを一体的にモールドする場合と比べて作業性に優れる。
【０００９】
本発明に係る蓄電装置では、蓄電モジュールは、積層体と積層体の正極側に配置される集電体である正極集電板とが一体的にユニット化された第一蓄電モジュールと、積層体と積層体の負極側に配置される集電体である負極集電板とが一体的にユニット化された第二蓄電モジュールと、を有し、第一蓄電モジュールと第二蓄電モジュールとは、全体の形状が互いに異なることによって区別可能に形成されていてもよい。この構成の蓄電装置では、積層時に正極と負極とを間違えた状態で積層されることを防止できる。
【００１０】
本発明に係る蓄電装置では、正極集電板及び負極集電板のそれぞれは、第一方向において積層体に接触する本体部と、第一方向に交差する第二方向に沿って、本体部の縁から突出する突出部と、を有し、第一方向において第一蓄電モジュールと第二蓄電モジュールとは交互に配列されており、正極集電板の突出部と負極集電板の突出部とは、第一方向において互いに反対方向に折り曲げられていてもよい。この構成の蓄電装置は、互いに区別可能な第一蓄電モジュールと第二蓄電モジュールとを容易に形成することができる。
【００１１】
本発明に係る蓄電装置では、正極集電板及び負極集電板のそれぞれは、第一方向において積層体に接触する本体部と、第一方向に交差する第二方向に沿って、本体部の縁から突出する突出部と、を有し、第一方向において第一蓄電モジュールと第二蓄電モジュールとは交互に配列されており、正極集電板の突出部と負極集電板の突出部とは、本体部の縁から第二方向において互いに反対方向に突出していてもよい。この構成の蓄電装置では、正極集電板同士を接続する接続部材（正極バスバー）との接続、及び負極集電板同士を接続する接続部材（負極バスバー）との接続が、突出部を介して可能となる。
【００１２】
本発明に係る蓄電装置では、突出部は、互いに隣り合う蓄電モジュールにおける保持部の間から突出していてもよい。この構成の蓄電装置では、保持部によって集電部の本体部の周囲を囲みつつ、突出部を接続部材へ接続させることが容易となる。これにより、集電部を介しての外部短絡の可能性を低減させることができる。
【００１３】
本発明に係る蓄電装置では、第一方向において互いに隣り合う蓄電モジュールにおける保持部同士は、突出部が突出する部分を除いて、互いに接触していてもよい。この構成の蓄電装置では、突出部以外の集電板は、保持部によって周囲が囲まれる。これにより、突出部を介しての外部短絡を防止することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、積層時の生産性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、一実施形態に係る蓄電装置を示す概略斜視図である。
【図２】図２（ａ）は、第一蓄電モジュールの概略斜視図であり、図２（ｂ）は、第二蓄電モジュールの概略斜視図である。
【図３】図３（ａ）は、第一蓄電モジュールの概略側面図であり、図３（ｂ）は、第二蓄電モジュールの概略側面斜視図である。
【図４】図４は、第一蓄電モジュールの概略断面図である。
【図５】図４は、第二蓄電モジュールの概略断面図である。
【図６】図６は、図１のＶＩ−ＶＩ線に沿った概略断面図である。
【図７】図７は、図１のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿った概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、添付図面を参照しながら一実施形態に係る蓄電装置を詳細に説明する。図面の説明において、同一又は同等の要素には同一符号を用い、重複する説明を省略する。
【００１７】
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モジュールである。蓄電装置１は、セルスタック２と、セルスタック２に電気的に接続される接続部材３，４と、セルスタック２を拘束する一対の拘束部材５，６と、セルスタック２と拘束部材５との間に配置される絶縁緩衝部材７と、セルスタック２と拘束部材６との間に配置される絶縁緩衝部材８と、セルスタック２の一部を覆うカバー部材９とを備える。以下では、拘束部材５，６がセルスタック２を拘束する方向を図１に示される方向Ｘ（第一方向）とし、水平方向において方向Ｘと交差もしくは直交する方向を方向Ｙとし、方向Ｘ及び方向Ｙと交差もしくは直交する方向を方向Ｚ（第二方向）とする。
【００１８】
セルスタック２は、方向Ｘに沿って配列される複数の蓄電モジュール１１を有する。すなわち、セルスタック２は、複数の蓄電モジュール１１の集合体である。セルスタック２は、例えば、８９個以上１１１個以下の蓄電モジュール１１を含む。蓄電モジュール１１の構成の詳細については、後述する。蓄電モジュール１１の詳細については、後述する。
【００１９】
接続部材３は、蓄電装置１の正極として機能する導電部材（正極バスバー）であり、略平板形状を呈している。接続部材３は、方向Ｙにおけるセルスタック２の一端側、かつ方向Ｚにおけるセルスタック２の一端側に設けられている。接続部材３は、例えば、金属板又は合金板である。金属板は、例えば、銅板、アルミニウム板、チタン板、もしくはニッケル板である。合金板は、例えば、ステンレス鋼板（ＳＵＳ３０１、ＳＵＳ３０４等）、もしくは上記金属の合金板である。
【００２０】
接続部材３は、方向Ｘに沿って延在すると共に方向Ｚにおいてセルスタック２及び絶縁緩衝部材７に重なる主板部３ａと、主板部３ａにおける拘束部材５側の一端から方向Ｘに沿って突出する突出板部３ｂとを有する。接続部材３の主板部３ａは、セルスタック２内に含まれる複数の蓄電モジュール１１の各正極端子に電気的に接続されている。接続部材３の突出板部３ｂは、主板部３ａに連続して設けられている。方向Ｘに沿った突出板部３ｂの端は、拘束部材５よりも外側に位置する。接続部材３は、拘束部材５，６と離間している。
【００２１】
接続部材４は、蓄電装置１の負極として機能する導電部材（負極バスバー）であり、略平板形状を呈している。接続部材４は、方向Ｙにおけるセルスタック２の他端側、かつ方向Ｚにおけるセルスタック２の一端側に設けられている。すなわち、接続部材４は、方向Ｚにおいて、接続部材３とセルスタック２を挟んだ反対側に配置されている。接続部材４は、接続部材３と同様に、例えば、金属板又は合金板である。接続部材４は、接続部材３と同一の金属板又は合金板であってもよいし、異なる金属板又は合金板であってもよい。
【００２２】
接続部材４は、方向Ｘに沿って延在すると共に方向Ｚにおいてセルスタック２及び絶縁緩衝部材８に重なる主板部４ａと、主板部４ａにおける拘束部材６側の一端から方向Ｘに沿って突出する突出板部４ｂとを有する。突出板部４ｂは、方向Ｘにおいて接続部材３の突出板部３ｂと反対側に設けられている。接続部材４の主板部４ａは、セルスタック２内に含まれる複数の蓄電モジュール１１の各負極端子に電気的に接続されている。接続部材４の突出板部４ｂは、主板部４ａに連続して設けられている。方向Ｘに沿った突出板部４ｂの端は、拘束部材６よりも外側に位置する。接続部材４は、接続部材３と同様に拘束部材５，６と離間している。
【００２３】
拘束部材５，６のそれぞれは、セルスタック２に対して方向Ｘに沿った拘束力（荷重）を付加する部材であり、略Ｌ字板形状を呈するエンドプレートである。拘束部材５は、方向Ｘにおけるセルスタック２の一端側に配置されており、セルスタック２に対して荷重を付加する主部５ａと、方向Ｚにおける主部５ａの一端から方向Ｘに沿って延在する延在部５ｂとを有する。延在部５ｂは、セルスタック２から離れるように延在している。
【００２４】
拘束部材６は、方向Ｘにおけるセルスタック２の他端側に配置されており、セルスタック２に対して荷重を付加する主部６ａと、方向Ｚにおける主部６ａの一端から方向Ｘに沿って延在する延在部６ｂとを有する。延在部６ｂは、拘束部材５の延在部５ｂと同様に、セルスタック２から離れるように延在している。
【００２５】
拘束部材５，６のそれぞれは、例えば、金属製又は合金製の板材である。拘束部材５，６は、例えば、締結部材（例えば、ボルト及びナット）等を用いた連結部材を介して互いに連結されてもよい。この場合、拘束部材５，６のそれぞれには、方向Ｘに沿って延在するボルト等の連結部材が挿通される貫通孔等が設けられてもよい。拘束部材５，６のそれぞれは、図示しない基台又はケース等に固定されてもよい。この場合、拘束部材５，６のそれぞれには、これらを基台等に固定するための部材が挿通される貫通孔等が設けられてもよい。
【００２６】
拘束部材５，６のうち、拘束部材５には、接続部材３を方向Ｘに沿って貫通させるための貫通孔５ｃが設けられている。これにより、接続部材３は、拘束部材５には直接接触しない状態で、方向Ｘに沿って拘束部材５から突出するようになっている。
【００２７】
絶縁緩衝部材７，８のそれぞれは、蓄電モジュール１１の膨張を吸収するための絶縁部材であり、略直方体形状を呈している。絶縁緩衝部材７は、方向Ｘにおいてセルスタック２と拘束部材５との間に配置されている。絶縁緩衝部材８は、方向Ｘにおいてセルスタック２と拘束部材６との間に配置されている。絶縁緩衝部材７，８のそれぞれにおいて接続部材３，４に対向する端面は、セルスタック２において接続部材３，４に対向する端面に対して揃ってもよい。すなわち、上記端面同士は、面一になっていてもよい。
【００２８】
絶縁緩衝部材７，８のそれぞれは、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）、ナイロン６６（ＰＡ６６）を含む。絶縁緩衝部材７，８の少なくとも一つは、弾性を示してもよい。絶縁緩衝部材７，８の方向Ｘに沿った長さ（すなわち、厚さ）は、例えば、１ｍｍ以上１０ｍｍ以下である。
【００２９】
カバー部材９は、蓄電モジュール１１の方向Ｚにおける移動を規制するための部材であり、略逆Ｕ字板形状を呈している。カバー部材９は、方向Ｙにおいて接続部材３，４の間に設けられており、且つ、接続部材３，４と離間している。カバー部材９は、方向Ｘに沿って延在するカバー部９ａと、方向Ｘにおけるカバー部９ａの一端から方向Ｚに沿って延在する第１取付部９ｂと、方向Ｘにおけるカバー部９ａの他端から方向Ｚに沿って延在する第２取付部９ｃとを有する。第１取付部９ｂは、締結部材Ｅ等を介して拘束部材５に固定されている。第２取付部９ｃは、第１取付部９ｂと同様に、締結部材等を介して拘束部材６に固定されている。このため、カバー部材９は、拘束部材５，６を連結するための連結部材として機能する。カバー部材９は、例えば、金属板又は合金板である。
【００３０】
次に、図２（ａ）、図２（ｂ）、図３（ａ）、図３（ｂ）、図４及び図５を参照しながら、セルスタック２に含まれる蓄電モジュール１１の詳細について説明する。本実施形態では、正極集電板（集電体）１２が含まれる第一蓄電モジュール１１Ａと負極集電板（集電体）１３が含まれる第二蓄電モジュール１１Ｂとを有する。
【００３１】
図２（ａ）、図２（ｂ）、図３（ａ）、図３（ｂ）、図４及び図５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においては、方向Ｘに沿った辺が最も短く、方向Ｙに沿った辺が最も長くなっている。蓄電モジュール１１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である。蓄電モジュール１１は、電気二重層キャパシタでもよい。蓄電モジュール１１は、全固体電池でもよい。
【００３２】
本実施形態の蓄電モジュール１１は、バイポーラ型のリチウムイオン二次電池である。セルスタック２において、蓄電モジュール１１は、方向Ｘ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を介して接続部材３に電気的に接続されると共に、負極集電板１３を介して接続部材４に電気的に接続される。
【００３３】
図４に示されるように、第一蓄電モジュール１１Ａは、積層体１４と、保持部１５と、正極集電板１２と、を備える。積層体１４は、複数のバイポーラ電極（電極）１６と複数のセパレータ１７とを含む電極群１１４と、正極終端電極（終端電極）１８と、負極終端電極（終端電極）１９と、を有する。複数のバイポーラ電極１６と、複数のセパレータ１７とは、方向Ｘに沿って交互に配置されている。図５に示されるように、第二蓄電モジュール１１Ｂは、積層体１４と、保持部１５と、負極集電板１３と、を備える。積層体１４は、複数のバイポーラ電極（電極）１６と複数のセパレータ１７とを含む電極群１１４と、正極終端電極（終端電極）１８と、負極終端電極（終端電極）１９と、を有する。複数のバイポーラ電極１６と、複数のセパレータ１７とは、方向Ｘに沿って交互に配置されている。
【００３４】
図４及び図５に示されるように、複数のバイポーラ電極１６のそれぞれは、電極体２１と、正極層２２と、負極層２３とを備える。電極体２１は、方向Ｘに交差する一対の主面２１ａ，２１ｂを有する。電極体２１の主面２１ａ上には正極層２２が設けられ、電極体２１の主面２１ｂ上には負極層２３が設けられる。このため、電極体２１は、方向Ｘに沿って正極層２２と負極層２３とによって挟まれている。
【００３５】
電極体２１は、シート状の導電部材であり、略矩形状を呈している。電極体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、もしくはニッケル箔である。電極体２１が金属箔である場合、機械的強度を確保する観点から、当該金属箔はアルミニウム箔であってもよい。合金箔は、例えば、ステンレス鋼箔（ＳＵＳ３０１、ＳＵＳ３０４等）、もしくは上記金属の合金箔である。電極体２１が合金箔である場合、もしくは電極体２１がアルミニウム箔以外の金属箔である場合、電極体２１の表面にはアルミニウムが被覆されていてもよい。電極体２１の厚さは、例えば、５μｍ以上２０μｍ以下である。
【００３６】
正極層２２は、正極活物質と電解質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、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。電解質は、例えば、固体電解質、固体高分子電解質、もしくはゲル状電解質である。固体電解質は、ジルコニア、もしくはβアルミナを含む。固体高分子電解質は、例えば、ポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）、ポリプロピレンオキシド（ＰＰＯ）等のアルキレンオキシド系高分子化合物、もしくはこれらの共重合体を含む。加えて、正極層２２が固体高分子電解質を含む場合、正極層２２は、例えば、イオン伝導性を高めるための支持塩、電子伝導性を高めるための導電助剤、粘度調整溶媒、重合開始剤の少なくともいずれかを含む。
【００３７】
支持塩は、アルキレンオキシド系高分子化合物に容易に溶解可能な観点から、例えばリチウム塩である。リチウム塩は、例えば、ＬｉＢＦ４、ＬｉＰＦ６、ＬｉＮ（ＳＯ２ＣＦ３）２、ＬｉＮ（ＳＯ２Ｃ２Ｆ５）２、もしくはこれらの混合物である。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。重合開始剤は、例えば、アゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）等である。ゲル状電解質は、流動性を完全にもしくはほぼ完全に示さない。例えば、２０℃におけるゲル状電解質の粘度は、０．１Ｐａ・Ｓ以上である。
【００３８】
負極層２３は、負極活物質と電解質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、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、リチウム、ナトリウム等のアルカリ金属、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、ホウ素添加炭素などである。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。負極層２３の電解質としては、正極層２２に含まれる電解質と同様のものが用いられる。
【００３９】
正極終端電極１８は、積層体１４の方向Ｘにおける一方の端部に設けられている。正極終端電極１８は、電極体２１の一方の主面２１ａにのみ上記の正極層（活物質）２２が塗工されて形成された電極である。すなわち、方向Ｘにおいて積層体１４の一端（図５における紙面右側）に配置される電極体２１の主面２１ｂ上には、負極層２３が配置されていない。このため、当該電極体２１は、積層体１４における正極端子として機能し、主面２１ｂは、積層体１４の主面１４ａに相当する。
【００４０】
負極終端電極１９は、積層体１４の方向Ｘにおける他方の端部に設けられている。負極終端電極１９も、正極終端電極１８と同様に、電極体２１の一方の主面２１ｂにのみ負極層（活物質）２３が塗工されて形成された電極である。すなわち、方向Ｘにおいて積層体１４の他端（図５における紙面左側）に配置される電極体２１の主面２１ａ上には、正極層２２が配置されていない。このため、当該電極体２１は、積層体１４における負極端子として機能し、主面２１ａは、積層体１４の主面１４ｂに相当する。
【００４１】
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との間のそれぞれ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。セパレータ１７の厚さは、例えば、１μｍ以上１０μｍ以下である。
【００４２】
次に、正極集電板１２及び負極集電板１３について説明する。なお、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示される正極集電板１２及び負極集電板１３は、セルスタック２として配置する前の状態である。正極集電板１２及び負極集電板１３のそれぞれに対しては、セルスタック２に配置される前に、屈曲加工等が施される。屈曲加工等が実施された正極集電板１２及び負極集電板１３についての詳細は、後述する。
【００４３】
第一蓄電モジュール１１Ａにおける正極集電板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、正極端子として機能する電極体２１に接触する本体部１２ａと、方向Ｚに沿って本体部１２ａの縁１２ｂの一部から突出する突出部１２ｃとを有する。本体部１２ａは、方向Ｘにおいてバイポーラ電極１６及びセパレータ１７に重なる部分であり、略矩形状を呈している。正極集電板１２は、各蓄電モジュール１１の正極終端電極１８に接触しており、負極終端電極１９には接触していない。
【００４４】
第二蓄電モジュール１１Ｂにおける負極集電板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、負極端子として機能する電極体２１に接触する本体部１３ａと、方向Ｚに沿って本体部１３ａの縁１３ｂの一部から突出する突出部１３ｃとを有する。本体部１３ａは、方向Ｘにおいてバイポーラ電極１６及びセパレータ１７に重なる部分であり、略矩形状を呈している。負極集電板１３は、各蓄電モジュール１１の負極終端電極１９に接触しており、正極終端電極１８には接触していない。
【００４５】
第一蓄電モジュール１１Ａにおいて、保持部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、負極終端電極１９、及び正極集電板１２を保持する部材であり、絶縁性を有している。第二蓄電モジュール１１Ｂにおいて、保持部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、負極終端電極１９、及び負極集電板１３を保持する部材であり、絶縁性を有している。
【００４６】
積層体１４は、方向Ｘに交差する一対の主面１４ａ，１４ｂ及び主面１４ａ，１４ｂをつなぐ外周面（積層体の側面）１４ｃを有する。保持部１５は、少なくとも積層体１４の外周面１４ｃ上に設けられる。保持部１５は、積層体１４の外周面１４ｃを封止するように略矩形枠形状を呈する封止部材、及び、積層体１４内のバイポーラ電極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。保持部１５は、積層体１４の外周面１４ｃと接触する内周面１５ａと、内周面１５ａの反対側に位置する外周面１５ｂと、方向Ｘに交差する側面１５ｃとを有する。側面１５ｃは、積層体１４の主面１４ａ，１４ｂに対して略平行に設けられる。
【００４７】
保持部１５を形成する材料の例には、耐熱性を示す樹脂部材等が含まれる。耐熱性を示す樹脂部材の例には、ポリイミド、ＰＰ、ＰＰＳ、及びＰＡ６６等が含まれる。保持部１５の厚さは、例えば、１ｍｍ以上１０ｍｍ以下である。保持部１５の厚さは、方向Ｙもしくは方向Ｚに沿った内周面１５ａと外周面１５ｂとの距離に相当する。
【００４８】
図４に示されるように、第一蓄電モジュール１１Ａの保持部１５は、電極体２１の縁２１ｃ及び正極集電板１２の縁１２ｂを保持すると共に積層体１４の側面１５ｃを封止する。これにより、積層体１４と正極集電板１２とは、保持部１５によって一体的にユニット化されている。図５に示されるように、第二蓄電モジュール１１Ｂの保持部１５は、電極体２１の縁２１ｃ及び負極集電板１３の縁１３ｂを保持すると共に積層体１４の側面１５ｃを封止する。これにより、積層体１４と負極集電板１３とは、保持部１５によって一体的にユニット化されている。
【００４９】
図６及び図７に示されるように、本実施形態の蓄電装置１は、方向Ｘにおいて第一蓄電モジュール１１Ａと第二蓄電モジュール１１Ｂとが交互に配列されることによってセルスタック２が構成されている。各蓄電モジュール１１には、拘束部材５，６によって方向Ｘに沿った拘束力が、絶縁緩衝部材７，８を介して付加されている。以下、セルスタック２として配列される状態の第一蓄電モジュール１１Ａ及び第二蓄電モジュール１１Ｂの形状について説明する。
【００５０】
第一蓄電モジュール１１Ａにおける正極集電板１２の突出部１２ｃと、第二蓄電モジュール１１Ｂにおける負極集電板１３の突出部１３ｃとは、方向Ｚにおいて互いに反対方向に突出している。突出部１２ｃは、縁１２ｂから方向Ｚにおける一端側（図２（ａ）において紙面下側）に突出し、突出部１３ｃは、縁１３ｂから方向Ｚにおける他端側（図２（ｂ）において紙面上側）に突出する。また、突出部１２ｃは第一蓄電モジュール１１Ａの方向Ｙにおける一端側（図２においては紙面右側）に設けられ、突出部１３ｃは蓄電モジュール１１の方向Ｙにおける他端側（図２においては紙面左側）に設けられる。突出部１２ｃ，１３ｃの突出量は、少なくとも保持部１５の厚さよりも大きくなっている。
【００５１】
第一蓄電モジュール１１Ａにおける正極集電板１２の突出部１２ｃと、第二蓄電モジュール１１Ｂにおける負極集電板１３の突出部１３ｃとは、方向Ｘにおいて互いに反対方向に折り曲げられている。突出部１２ｃは、方向Ｘにおける一端側（図３（ａ）において紙面左側）に折り曲げられ、突出部１３ｃは、方向Ｘにおける他端側（図３（ｂ）において紙面右側）に折り曲げられている。
【００５２】
第一蓄電モジュール１１Ａ及び第二蓄電モジュール１１Ｂは、上述したとおり、突出部１２ｃ，１３ｃの方向Ｚにおける突出方向、突出部１２ｃ，１３ｃの方向Ｙにおける位置、及び突出部１２ｃ，１３ｃの方向Ｘの折り曲げ方向が互いに異なることによって、区別可能に形成されている。すなわち、蓄電装置１を組み立てる作業者は、第一蓄電モジュール１１Ａ及び第二蓄電モジュール１１Ｂの形状を見ただけで、容易に互いを識別することができる。
【００５３】
図６に示されるように、方向Ｘにおいて最も外側に位置する蓄電モジュール１１の正極集電板１２は、積層体１４と絶縁緩衝部材７との間に配置されており、且つ、当該正極集電板１２の本体部１２ａは、絶縁緩衝部材７の主面７ａと接触している。以下では、方向Ｘにおいて最も外側に位置する正極集電板１２を最外正極集電板１１２と呼称する。なお、絶縁緩衝部材７は、方向Ｘに交差すると共に本体部１２ａに接触する主面７ａと、主面７ａの縁から方向Ｘに沿って延在する外周面７ｂとを有する。
【００５４】
セルスタック２内の各正極集電板１２の突出部１２ｃには、屈曲加工が施されている。最外正極集電板１１２を除く正極集電板１２の突出部１２ｃは、保持部１５の外周面１５ｂに沿うように折り曲げられている。最外正極集電板１１２の突出部１２ｃは、絶縁緩衝部材７の外周面７ｂに沿うように折り曲げられている。最外正極集電板１１２を除く正極集電板１２の突出部１２ｃと、最外正極集電板１１２の突出部１２ｃとは、互いに同一方向に折り曲げられている。なお、最外正極集電板１１２は、第一蓄電モジュール１１Ａとして設けられる正極集電板１２である。
【００５５】
突出部１２ｃは、互いに隣り合う蓄電モジュール１１，１１における保持部１５，１５の間から突出している。互いに隣り合う蓄電モジュール１１，１１における保持部１５，１５同士は、突出部１２ｃが突出する部分を除いて、互いに接触している。
【００５６】
最外正極集電板１１２を除く正極集電板１２の突出部１２ｃの全体は、保持部１５の外周面１５ｂと、接続部材３との両方に密着している。溶接部Ｗ１は、正極集電板１２と接続部材３とを接合する部分であり、突出部１２ｃと接続部材３とが接触している箇所に設けられる。溶接部Ｗ１は、例えば、レーザ溶接等によって形成される。
【００５７】
最外正極集電板１１２における突出部１２ｃは、方向Ｚにおいて絶縁緩衝部材７と重なり、且つ、絶縁緩衝部材７の外周面７ｂに沿って延在している。突出部１２ｃの全体は、絶縁緩衝部材７の外周面７ｂと、接続部材３との両方に密着している。溶接部Ｗ２は、最外正極集電板１１２と接続部材３とを接合する部分である。溶接部Ｗ２は、溶接部Ｗ１と同様に、例えば、レーザ溶接等によって形成される。
【００５８】
図７に示されるように、方向Ｘにおいて最も外側に位置する蓄電モジュール１１の負極集電板１３は、積層体１４と絶縁緩衝部材８との間に配置されており、且つ、当該負極集電板１３の本体部１３ａは、絶縁緩衝部材８の主面８ａと接触している。以下では、方向Ｘにおいて最も外側に位置する負極集電板１３を最外負極集電板１１３とも呼称する。なお、最外負極集電板１１３は、第二蓄電モジュール１１Ｂとして設けられる負極集電板１３とは別部材として準備され、蓄電モジュール１１と絶縁緩衝部材８との間に配置される。
【００５９】
セルスタック２内の各負極集電板１３の突出部１３ｃには、屈曲加工が施されている。最外負極集電板１１３を除く負極集電板１３の突出部１３ｃは、保持部１５の側面１５ｃと外周面１５ｂに沿うように折り曲げられている。最外負極集電板１１３の突出部１３ｃは、絶縁緩衝部材８の主面８ａ及び外周面８ｂに沿うように折り曲げられている。最外負極集電板１１３を除く負極集電板１３の突出部１３ｃと、最外負極集電板１１３の突出部１３ｃとは、互いに同一方向に折り曲げられている。なお、各正極集電板１２の突出部１２ｃと、各負極集電板１３の突出部１３ｃとは、方向Ｘにおいて、互いに反対方向に折り曲げられている。
【００６０】
突出部１３ｃは、互いに隣り合う蓄電モジュール１１，１１における保持部１５，１５の間から突出している。互いに隣り合う蓄電モジュール１１，１１における保持部１５，１５同士は、突出部１３ｃが突出する部分を除いて、互いに接触している。
【００６１】
最外負極集電板１１３を除く負極集電板１３の突出部１３ｃの全体は、保持部１５の外周面１５ｂと、接続部材４との両方に密着している。溶接部Ｗ３は、負極集電板１３と接続部材４とを接合する部分であり、突出部１３ｃと接続部材４とが接触している箇所に設けられる。溶接部Ｗ３は、例えば、レーザ溶接等によって形成される。
【００６２】
最外負極集電板１１３における突出部１３ｃは、方向Ｚにおいて絶縁緩衝部材８と重なり、且つ、絶縁緩衝部材８の外周面８ｂに沿って延在している。突出部１３ｃの全体は、絶縁緩衝部材８の外周面８ｂと、接続部材４との両方に密着している。溶接部Ｗ４は、最外負極集電板１１３と接続部材４とを接合する部分である。溶接部Ｗ４は、溶接部Ｗ３と同様に、例えば、レーザ溶接等によって形成される。
【００６３】
上記実施形態の蓄電装置１における作用効果について説明する。上記実施形態の蓄電装置１では、図２（ａ）又は図２（ｂ）に示されるように、積層体１４と正極集電板１２又は負極集電板１３とは、保持部１５によって一体的にユニット化されている。このため、蓄電装置１を形成するときは、二種類のユニット化された第一蓄電モジュール１１Ａ及び第二蓄電モジュール１１Ｂを交互に積層するだけの簡易な作業で済むので、複数種類の部材を積層する場合と比べて作業性を向上させることができる。この結果、積層時の生産性を向上させることができる。
【００６４】
上記実施形態では、図１に示されるように、拘束部材５，６によって複数の蓄電モジュール１１が拘束されることによってセルスタック２が構成されているので、複数の蓄電モジュール１１を一体的にモールドする場合と比べて作業性に優れる。
【００６５】
上記実施形態の蓄電モジュール１１は、積層体１４と正極集電板１２とが一体的にユニット化された第一蓄電モジュール１１Ａと、積層体１４と負極集電板１３とが一体的にユニット化された第二蓄電モジュール１１Ｂとが、蓄電モジュール１１の全体の形状が互いに異なることによって区別可能に形成されている。この構成の蓄電装置１では、積層時に正極層２２と負極層２３との配列を間違えた状態で積層することを防止できる。
【００６６】
上記実施形態では、図６及び図７に示されるように、方向Ｘにおいて第一蓄電モジュール１１Ａと第二蓄電モジュール１１Ｂとは交互に配列されており、正極集電板１２の突出部１２ｃと負極集電板１３の突出部１３ｃとは、方向Ｘにおいて互いに反対方向に折り曲げられている。これにより、互いに区別可能な第一蓄電モジュール１１Ａと第二蓄電モジュール１１Ｂとを容易に形成することができる。
【００６７】
上記実施形態では、図６及び図７に示されるように、正極集電板１２の突出部１２ｃと負極集電板１３の突出部１３ｃとは、方向Ｚにおいて互いに反対方向に突出している。これにより、正極集電板１２同士を接続する接続部材３（正極バスバー）との接続、及び負極集電板１３同士を接続する接続部材４（負極バスバー）との接続が、突出部１２ｃ，１３ｃを介して可能となる。
【００６８】
上記実施形態では、図６及び図７に示されるように、突出部１２ｃ，１３ｃは、互いに隣り合う蓄電モジュール１１，１１における保持部１５，１５の間から突出している。これにより、保持部１５によって正極集電板１２（負極集電板１３）の本体部１２ａ（１３ａ）の周囲を囲みつつ、突出部１２ｃ（１３ｃ）を接続部材３（４）へ接続させることが容易となる。これにより、正極集電板１２（負極集電板１３）を介しての外部短絡の可能性を低減させることができる。
【００６９】
上記実施形態では、図６及び図７に示されるように、互いに隣り合う蓄電モジュール１１，１１における保持部１５，１５同士は、突出部１２ｃ（１３ｃ）が突出する部分を除いて、互いに接触している。これにより、突出部１２ｃ（１３ｃ）以外の正極集電板１２（負極集電板１３）は、保持部１５によって周囲が囲まれる。この結果、突出部１２ｃ（１３ｃ）を介しての外部短絡を防止することができる。
【００７０】
以上、一実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限られない。発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【００７１】
＜変形例１＞
上記実施形態では、正極集電板１２の突出部１２ｃ及び負極集電板１３の突出部１３ｃは、折り曲げ加工されている例を挙げて説明したが、これに限定されない。例えば、正極集電板１２の突出部１２ｃ及び負極集電板１３の突出部１３ｃは、折り曲げられずに、本体部１２ａ（本体部１３ａ）と突出部１２ｃ（突出部１３ｃ）とが直線状に形成されていてもよい。この場合であっても、例えば、突出部１２ｃ及び突出部１３ｃが方向Ｙにおいて互いに反対側に設けることによって、互いに区別可能な第一蓄電モジュール１１Ａ及び第二蓄電モジュール１１Ｂを形成することができる。
【００７２】
＜変形例２＞
上記実施形態及び変形例１では、正極集電板１２の突出部１２ｃ及び負極集電板１３の突出部１３ｃは、方向Ｚにおいて互いに異なる方向に突出する例を挙げて説明したが、例えば、方向Ｚにおいて互いに同じ方向に突出していてもよい。この場合であっても、例えば、突出部１２ｃ及び突出部１３ｃが方向Ｙにおいて互いに反対側に設けたり、方向Ｘにおける折り曲げ方向を変えたりすることによって、互いに区別可能な第一蓄電モジュール１１Ａ及び第二蓄電モジュール１１Ｂを形成することができる。
【００７３】
＜変形例３＞
上記実施形態、変形例１及び変形例２では、正極集電板１２の突出部１２ｃ及び負極集電板１３の突出部１３ｃは、方向Ｚにおいて互いに異なる方向に突出する例を挙げて説明したが、例えば、方向Ｙにおいて互いに異なる方向に突出したり、方向Ｙにおいて互いに同じ方向に突出したりしてもよい。この場合であっても、上記実施形態、変形例１及び変形例２と同様の効果を得ることができる。
【００７４】
＜変形例４＞
上記実施形態、変形例１〜変形例３では、積層体１４と正極集電板１２とが一体化された第一蓄電モジュール１１Ａ、及び積層体１４と負極集電板１３とが一体化された第二蓄電モジュール１１Ｂの二種類の蓄電モジュールを準備する例を挙げて説明したが、これに限定されない。例えば、積層体１４と正極集電板１２と負極集電板１３とが一体化された蓄電モジュール、及び積層体１４のみが一体化された蓄電モジュールの二種類の蓄電モジュールを準備してもよい。
【００７５】
＜その他の変形例＞
上記実施形態、変形例１〜変形例３の接続部材３，４のＹ方向のサイズ（図１参照）は、カバー部材９の取付方法を適宜変更することによって、蓄電モジュール１１のＹ方向のサイズと略同等のサイズとしてもよい。
【符号の説明】
【００７６】
１…蓄電装置、２…セルスタック、３，４…接続部材、５，６…拘束部材、５ｃ…貫通孔、１１…蓄電モジュール、１１Ａ…第一蓄電モジュール、１１Ｂ…第二蓄電モジュール、１２…正極集電板（集電体）、１２ａ…本体部、１２ｃ…突出部、１３…負極集電板（集電体）、１３ａ…本体部、１３ｃ…突出部、１４…積層体、１４ｃ…外周面（積層体の側面）、１５…保持部、１６…バイポーラ電極（電極）、１７…セパレータ、１８…正極終端電極（終端電極）、１９…負極終端電極（終端電極）、２１…電極体、１１４…電極群。
【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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