CN110337739A - 蓄电模块和蓄电模块的制造方法 - Google Patents
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Abstract
第1方面的蓄电模块(12)具备:层叠体(30),其是包含电极板(34)、正极(36)和负极(38)的双极电极(32)层叠而成的;框体(50),其设置有与多个内部空间(V)连通的开口(50a);以及压力调整阀(60),其被连接到开口(50a)。压力调整阀(60)具有:基体构件(70),其与开口(50a)连接,设置有与多个内部空间(V)分别连通的多个连通孔(74);阀体(80),其配置为堵塞多个连通孔(74)的开口端(76a);以及盖构件(90),其将阀体(80)按压到基体构件(70)。
Description
技术领域
本发明的一个方面涉及蓄电模块和蓄电模块的制造方法。
背景技术
已知具备在集电体的一个面形成有正极,在集电体的另一个面形成有负极的双极电极的双极电池(蓄电模块)(参照专利文献1)。在该电池中,在由隔离物、集电体和密封构件划分出的内部空间封入有电解液。双极电极隔着包括浸渍有电解液的隔离物的电解质层层叠。在电池设置有将密封部贯通的管道(Tube)。管道的一端面向内部空间,另一端面向电池的外部空间。在使用电池的期间,如果内部空间的压力上升,则该管道作为压力调整阀发挥功能。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:特开2010-287451号公报
发明内容
发明要解决的问题
(第1技术问题)
为了保证压力调整阀的正常动作,优选预先确认在压力调整阀使内部空间的气体开放时的压力(开阀压力)为预定的设定值等。然而,往往是在压力调整阀被组装到双极电池之后,压力调整阀才成为能发挥其功能的状态。因此,有时难以预先进行压力调整阀的检查。
(第2技术问题)
关于双极电池的构成,例如可以想到在双极电极的层叠体的侧面设置与各双极电极间的内部空间连通的开口的构成。在该构成中,该开口作为注入电解液的注液口发挥功能,并且还作为用于进行内部空间的压力调整的压力调整阀的连接口发挥功能。在这种构成中,要求能适当且容易地进行对各内部空间的电解液的注液作业的结构。另一方面,为了保证压力调整阀的正常动作,优选预先确认开阀压力为预定的设定值等。然而,往往是在压力调整阀被组装到双极电池后,压力调整阀才成为能发挥其功能的状态。因此,有时难以预先进行压力调整阀的检查。
(第3技术问题)
当如上述双极电池那样设置有压力调整阀时,在单体(Cell)发生了异常的情况下能将内部空间的压力(内压)释放。能防止由于内压的增加导致箱体破损或者内部的电解液飞散。但是,在上述双极电池中,需要对密封部装配管道。另一方面,可以想到通过将接合于电极板的周缘部的框体在层叠方向上层叠来形成筒状的第1密封部的结构。对于这种结构的第1密封部,也要求释放单体的内压而使内压稳定的结构。
(第4技术问题)
在如上所述的双极电池中,由于其结构的缘故,能用于设置压力调整阀的空间小,因此要求使设置压力调整阀所需的空间尽可能小。作为其对策,可以考虑不按每个内部空间分别独立地设置压力调整阀,而是设置由多个内部空间共用的1个压力调整阀。例如,可以考虑将多个内部空间各自的气体排出口(开口)由1个阀体(例如橡胶板等)来密封的构成。然而,在采用这种构成的情况下,根据气体排出口的位置的不同,阀体对气体排出口进行密封的压力(密封压)可能会产生差别。并且,由于这种密封压力的差别,可能会产生一部分内部空间没有以适当的密封压力密封,无法适当地进行压力调整的问题。
(第5技术问题)
为了保证压力调整阀的正常动作,优选开阀压力为预定的设定值。例如,有时压力调整阀具有:基体(Base)构件,其设置有与内部空间连通的连通孔;弹性构件,其配置为堵塞连通孔的开口端;以及按压构件,其将弹性构件按压到基体构件。在这种情况下,能通过以使得按压方向上的弹性构件的压缩率成为规定值的方式调整基体构件、弹性构件和按压构件的各设计尺寸来决定开阀压力。然而,由于各构件的尺寸公差等,有时压力调整阀的开阀压力不会成为所希望的值。
本发明的一个方面的目的在于,提高具备如上所述的压力调整阀的蓄电模块的功能性。本发明的第1方面的目的在于,提供能在压力调整阀的组装前容易地进行压力调整阀的检查的蓄电模块和蓄电模块的制造方法。本发明的第2方面的目的在于,提供能实现电解液的注液作业性提高,并且能在压力调整阀的组装前容易地进行压力调整阀的检查的蓄电模块和蓄电模块的制造方法。本发明的第3方面的目的在于,提供能使内压稳定的蓄电模块。本发明的第4方面的目的在于,提供能利用由多个内部空间共用的1个压力调整阀适当地进行各内部空间的压力调整的蓄电模块。本发明的第5方面的目的在于,提供能将压力调整阀的开阀压力调整为所希望的值的蓄电模块和蓄电模块的制造方法。
用于解决问题的方案
(第1方面)
本发明的第1方面的蓄电模块具备:层叠体,其是多个双极电极层叠而成的,多个双极电极分别包含:电极板,其具有第1面及与第1面相反的一侧的第2面;正极,其设置于第1面;以及负极,其设置于第2面;框体,其保持电极板的缘部,并设置有与在层叠体中相邻的双极电极间的多个内部空间连通的开口;以及压力调整阀,其被连接到开口,压力调整阀具有:基体构件,其与开口连接,设置有通过开口与多个内部空间分别连通的多个连通孔;弹性构件,其配置为堵塞多个连通孔的位于与开口侧的第1开口端相反的一侧的第2开口端;以及按压构件,其将弹性构件按压到基体构件。
在该蓄电模块中,压力调整阀具有设置有多个连通孔的基体构件、弹性构件以及按压构件,由此能在将压力调整阀连接到框体的开口前执行压力调整阀的检查。例如,通过从基体构件的各连通孔的第1开口端将空气送入连通孔内,能确认弹性构件对连通孔的第2开口端的封闭被解除时的压力值。因此,根据上述蓄电模块,能在压力调整阀的组装前容易地进行压力调整阀的检查。
上述蓄电模块具备多个压力调整阀,在框体设置有分别供压力调整阀连接的多个开口,多个开口也可以分别与按每个开口相互不同的内部空间连通。通过在框体设置多个开口,与仅设置1个开口的情况相比,能使要与1个开口连通的内部空间的个数(即需要由1个压力调整阀进行压力调整的内部空间的个数、需要在1个压力调整阀设置的连通孔的数量)减少。由此,能使压力调整阀的每个连通孔的截面积变大,能使连通孔内的空气的流通顺畅。
也可以是,第1开口端的在双极电极的层叠方向上的宽度大于等于1个内部空间和1个电极板的在层叠方向上的宽度与开口的数量的乘积。作为在框体设置多个开口并使与各开口连通的内部空间的组不同的构成,可以想到使成为各开口的连通对象的内部空间按每个开口逐个错开1级的构成等。在这种情况下,通过如上述那样设定第1开口端的在层叠方向上的宽度,无论对哪个开口都能使用相同的压力调整阀。由此,能减少部件个数。另外,不需要按每个开口准备不同结构的压力调整阀,因此也能防止将对开口连接不适合的规格的压力调整阀这样的误组装的发生。
也可以是,多个第1开口端相对于经过基体构件的与开口相对的第1侧面的中心并且与第1侧面正交的轴配置为点对称。根据该构成,在相对于上述轴相互处于反转关系的压力调整阀的2个状态(姿势)中的任何一个状态(姿势)下,多个第1开口端相对于开口的配置均相同。因此,在上述2个状态中的任何一个状态下,都能将压力调整阀正常地连接到开口。其结果是,能容易地进行压力调整阀向开口的连接。另外,也能防止以错误的方向将压力调整阀连接到开口这样的误组装的发生。
也可以是,在基体构件的与弹性构件相对的第2侧面设置有与多个第2开口端分别对应的多个槽部,连通孔的第2开口端与对应于该第2开口端的槽部配置为:响应于与该连通孔连通的内部空间的压力的上升,弹性构件的一部分从第2侧面分离,由此使该连通孔的第2开口端与对应于该第2开口端的槽部相互连通。根据该构成,能响应于内部空间的压力的上升,使该内部空间内的气体通过与该内部空间连通的基体构件的连通孔从该连通孔的第2开口端排出到槽部。由此,能适当地调整内部空间内的压力。
也可以是,第2开口端到对应于该第2开口端的槽部的距离比该第2开口端到与该第2开口端相邻的其它第2开口端的距离短。根据该构成,在响应于内部空间的压力的上升而弹性构件的一部分从第2侧面分离的情况下,不使与该内部空间连通的连通孔的第2开口端和与该第2开口端相邻的其它第2开口端(即,与其它内部空间连通的连通孔的第2开口端)连通就能使该第2开口端与槽部连通。由此,在压力调整阀进行压力调整时,能适当地防止相互不同的内部空间彼此的干扰(气体的流入和流出等)。
也可以是,在基体构件划分有流通空间,流通空间与多个槽部连接,使从内部空间放出的气体流通,在基体构件设置有排气口,排气口使流通空间与基体构件的外部连通。根据该构成,响应于内部空间的压力的上升而排出到一个槽部的气体流入被设置为由多个槽部共用的流通空间,从排气口向外部排出。因此,能通过简易的构成将在内部空间产生的气体适当地向外部排出。
也可以是,框体具有:第1密封部,其保持电极板的缘部;以及第2密封部,其在从双极电极的层叠方向观看时设置于第1密封部的周围,开口具有:多个第1开口,其设置于第1密封部,与相互不同的内部空间连通;以及第2开口,其设置于第2密封部,与多个第1开口连通,基体构件的一部分***第2开口,多个连通孔通过多个第1开口与相互不同的内部空间连通,第1开口为矩形,第1开口端在从开口与压力调整阀的连接方向观看时形成为包含第1开口的大小,第2开口端为圆形。
在本发明的第1方面的蓄电模块的制造方法中,蓄电模块具有多个双极电极,多个双极电极分别包含:电极板,其具有第1面及与第1面相反的一侧的第2面;正极,其设置于第1面;以及负极,其设置于第2面,蓄电模块的制造方法包含如下工序:将多个双极电极层叠而得到层叠体的工序;形成框体的工序,框体保持电极板的缘部,并设置有与在层叠体中相邻的双极电极间的多个内部空间连通的开口;准备压力调整阀的工序,压力调整阀具有:基体构件,其与开口连接,设置有通过开口与多个内部空间分别连通的多个连通孔;弹性构件,其配置为堵塞多个连通孔的位于与开口侧的第1开口端相反的一侧的第2开口端;以及按压构件,其将弹性构件按压到基体构件;从各连通孔的第1开口端将空气送入各连通孔内,由此对压力调整阀进行检查的工序;以及将检查完的压力调整阀连接到开口的工序。
在该制造方法中,压力调整阀具有设置有多个连通孔的基体构件、弹性构件以及按压构件,由此能在将压力调整阀连接到框体的开口前执行压力调整阀的检查。因此,根据上述制造方法,能在压力调整阀的组装前容易地进行压力调整阀的检查。
(第2方面)
本发明的第2方面的蓄电模块具备:层叠体,其是多个双极电极层叠而成的,多个双极电极分别包含:电极板,其具有第1面及与第1面相反的一侧的第2面;正极,其设置于第1面;以及负极,其设置于第2面;框体,其保持电极板的缘部,并设置有与在层叠体中相邻的双极电极间的多个内部空间连通的开口;以及压力调整阀,其被连接到开口,压力调整阀具有:第1基体构件,其与开口连接,设置有通过开口与多个内部空间分别连通的多个第1连通孔;第2基体构件,其被接合到第1基体构件的与开口侧相反的一侧的侧面,设置有与多个第1连通孔分别连通的多个第2连通孔;弹性构件,其配置为堵塞多个第2连通孔的位于与第1基体构件侧的开口端相反的一侧的开口端;以及按压构件,其将弹性构件按压到第2基体构件。
在该蓄电模块中,能使用设置有与多个内部空间分别连通的多个第1连通孔的第1基体构件对各内部空间进行电解液的注液。具体地说,在蓄电模块的制造时,在将第1基体构件接合到第2基体构件前,将第1基体构件连接到框体的开口,由此能通过各第1连通孔对各内部空间进行电解液的注液。另外,也能使用设置有多个第2连通孔的第2基体构件来执行压力调整阀的检查。具体地说,能对包括第2基体构件、弹性构件以及按压构件的单元(压力调整阀子模块)执行检查。例如,能从第2基体构件的各第2连通孔的第1基体构件侧(即,连接到第1连通孔的一侧)的开口端将空气送入第2连通孔内,由此确认弹性构件对第2连通孔的开口端(弹性构件侧的开口端)的封闭被解除时的压力值。因此,根据上述蓄电模块,能实现电解液的注液的作业性提高,并且能在压力调整阀的组装前容易地进行压力调整阀的检查。
也可以是,上述蓄电模块具备多个压力调整阀,在框体设置有分别供压力调整阀连接的多个开口,多个开口分别与按每个开口相互不同的内部空间连通。通过在框体设置多个开口,与仅设置1个开口的情况相比,能使要与1个开口连通的内部空间的个数(即需要由1个压力调整阀进行压力调整的内部空间的个数、需要在1个压力调整阀设置的连通孔的数量)减少。由此,能使压力调整阀的每个连通孔的截面积变大,能使连通孔内的空气的流通顺畅。
也可以是,第1连通孔的开口侧的开口端的在双极电极的层叠方向上的宽度大于等于1个内部空间和1个电极板的在层叠方向上的宽度与开口的数量的乘积。作为在框体设置多个开口并使与各开口连通的内部空间的组不同的构成,可以想到使成为各开口的连通对象的内部空间按每个开口逐个错开1级的构成等。在这种情况下,通过如上述那样设定第1连通孔的开口(框体的开口)侧的开口端的在层叠方向上的宽度,无论对哪个开口都能使用相同的压力调整阀。由此,能减少部件个数。另外,不需要按每个开口准备不同结构的压力调整阀,因此也能防止对开口连接不适合的规格的压力调整阀这样的误组装的发生。
也可以是,多个第1连通孔的开口侧的开口端相对于经过第1基体构件的与开口相对的第1侧面的中心并且与第1侧面正交的轴配置为点对称。根据该构成,在相对于上述轴相互处于反转关系的第1基体构件(压力调整阀)的2个状态(姿势)中的任何一个状态(姿势)下,多个开口端(第1连通孔的开口侧的开口端)相对于开口的配置均相同。因此,在上述2个状态中的任何一个状态下,都能将第1基体构件正常地连接到开口。其结果是,能容易地进行第1基体构件向开口的连接。另外,也能防止以错误的方向将第1基体构件连接到开口这样的误组装的发生。
也可以是,多个第1连通孔的第2基体构件侧的开口端以及多个第2连通孔的第1基体构件侧的开口端相对于轴配置为点对称。根据该构成,在相对于上述轴相互处于反转关系的第1基体构件(或者第2基体构件)的2个状态(姿势)中的任何一个状态(姿势)下,多个第2连通孔的第1基体构件侧的开口端相对于多个第1连通孔的第2基体构件侧的开口端的配置均相同。因此,在上述2个状态中的任何一个状态下,都能将第2基体构件正常地接合到第1基体构件。其结果是,能容易地进行第2基体构件向第1基体构件的接合。另外,也能防止以错误的方向将第2基体构件接合到第1基体构件这样的误组装的发生。
也可以是,在第2基体构件的与弹性构件相对的第2侧面设置有与多个第2连通孔的弹性构件侧的开口端分别对应的多个槽部,该开口端与对应于该开口端的槽部配置为:响应于与该第2连通孔连通的内部空间的压力的上升,弹性构件的一部分从第2侧面分离,由此使该开口端与对应于该开口端的槽部相互连通。根据该构成,能响应于内部空间的压力的上升,使该内部空间内的气体通过与该内部空间连通的第2连通孔从该第2连通孔的弹性构件侧的开口端排出到槽部。由此,能适当地调整内部空间内的压力。
也可以是,第2连通孔的弹性构件侧的开口端到对应于该开口端的槽部的距离比该开口端到与该开口端相邻的其它开口端的距离短。根据该构成,在响应于内部空间的压力的上升而弹性构件的一部分从第2侧面分离的情况下,不使与该内部空间连通的第2连通孔的弹性构件侧的开口端和与该开口端相邻的其它开口端(即,与其它内部空间连通的第2连通孔的开口端)连通就能使该开口端与槽部连通。由此,在压力调整阀进行压力调整时,能适当地防止相互不同的内部空间彼此的干扰(气体的流入和流出等)。
也可以是,在第2基体构件划分有流通空间,流通空间与多个槽部连接,使从内部空间放出的气体流通,在第2基体构件设置有排气口,排气口使流通空间与第2基体构件的外部连通。根据该构成,响应于内部空间的压力的上升而排出到一个槽部的气体流入被设置为由多个槽部共用的流通空间,从排气口向外部排出。因此,能通过简易的构成将在内部空间产生的气体适当地向外部排出。
也可以是,第1连通孔的至少第2基体构件侧的部分形成为随着从开口侧去往第2基体构件侧而截面积变大的锥状,第2连通孔形成为随着从第1基体构件侧去往弹性构件侧而截面积变小的锥状。通过采用如上所述的锥状的形状,能通过注射模塑成型等进行第1连通孔和第2连通孔的成型。另外,通过将从内部空间去往弹性构件侧的流路的截面积设置为在一度变大之后变小,能抑制压力损失,能使连通孔(第1连通孔和第2连通孔)内的气体的流通顺畅。
也可以是,第2连通孔的弹性构件侧的开口端的开口面积比第1连通孔的形成为锥状的部分的开口侧的开口端的开口面积大。根据该构成,从内部空间去往弹性构件侧的流路的出口侧的截面积比入口侧的截面积大,由此能更有效地抑制压力损失。
也可以是,第1连通孔的至少第2基体构件侧的部分形成为随着从开口侧去往第2基体构件侧而截面积变大的锥状,第2连通孔形成为随着从第1基体构件侧去往弹性构件侧而截面积变大的锥状。通过采用如上所述的锥状的形状,能通过注射模塑成型等进行第1连通孔和第2连通孔的成型。另外,通过将从内部空间去往弹性构件侧的流路的截面积设置为随着从入口侧去往出口侧而变大,能更有效地抑制压力损失。
也可以是,第1连通孔的第2基体构件侧的开口端的在双极电极的层叠方向上的宽度大于第1连通孔的开口侧的开口端的在层叠方向上的宽度。根据该构成,能适当地确保第1连通孔与第2连通孔的接头部分的开口宽度。由此,例如在利用热将第1基体构件与第2基体构件进行接合(例如热板熔接)等情况下,能抑制上述接头部分的开口被堵塞。
也可以是,框体具有:第1密封部,其保持电极板的缘部;以及第2密封部,其在从双极电极的层叠方向观看时设置于第1密封部的周围,开口具有:多个第1开口,其设置于第1密封部,与相互不同的内部空间连通;以及第2开口,其设置于第2密封部,与多个第1开口连通,第1基体构件的至少一部分***第2开口,多个第1连通孔通过多个第1开口与相互不同的内部空间连通,第1开口为矩形,第1连通孔的开口侧的开口端在从开口与压力调整阀的连接方向观看时形成为包含第1开口的大小,第2连通孔的弹性构件侧的开口端为圆形。
在本发明的第2方面的蓄电模块的制造方法中,蓄电模块具有多个双极电极,多个双极电极分别包含:电极板,其具有第1面及与第1面相反的一侧的第2面;正极,其设置于第1面;以及负极,其设置于第2面,蓄电模块的制造方法包含如下工序:将多个双极电极层叠而得到层叠体的工序;形成框体的工序,框体保持电极板的缘部,并设置有与在层叠体中相邻的双极电极间的多个内部空间连通的开口;将用于与开口连接的第1基体构件连接到开口的工序,第1基体构件设置有通过开口与多个内部空间分别连通的多个第1连通孔;通过多个第1连通孔向多个内部空间分别注入电解液的工序;准备压力调整阀子模块的工序,压力调整阀子模块具有:第2基体构件,其设置有用于与多个第1连通孔分别连通的多个第2连通孔;弹性构件,其配置为堵塞多个第2连通孔的位于与被连接到第1连通孔的一侧相反的一侧的开口端;以及按压构件,其将弹性构件按压到第2基体构件;从各第2连通孔的被连接到第1连通孔的一侧的开口端将空气送入各第2连通孔内,由此对压力调整阀子模块进行检查的工序;以及将第1基体构件与检查完的压力调整阀子模块的第2基体构件接合,使得第1连通孔与第2连通孔连通的工序。
在该制造方法中,在注入电解液的工序中,能使用设置有与多个内部空间分别连通的多个第1连通孔的第1基体构件,对各内部空间进行电解液的注液。另外,在检查的工序中,对作为包括第2基体构件、弹性构件和按压构件的单元的压力调整阀子模块执行检查,由此能对作为压力调整阀的功能进行检查。因此,根据上述制造方法,能实现电解液的注液的作业性提高,并且能在压力调整阀的组装前容易地进行压力调整阀的检查。
(第3方面)
本发明的第3方面的蓄电模块是多个双极电极隔着隔离物层叠而成的,多个双极电极分别包含:电极板;正极,其设置于电极板的第1面;以及负极,其设置于电极板的第2面,蓄电模块具备在多个双极电极的层叠方向上延伸并收纳多个双极电极的筒状的密封部,在多个双极电极与密封部之间形成有内部空间,密封部具有:筒状的第1密封部,其接合于电极板的周缘部;以及筒状的第2密封部,其在与层叠方向交叉的方向上设置于第1密封部的外侧,第1密封部具有接合于电极板的周缘部的框体在层叠方向上层叠的结构,框体包含:第1端面和第2端面,其分别与在层叠方向上相邻的不同的2个框体抵接;以及槽部,其形成于第1端面和第2端面中的至少一个端面侧,在与层叠方向交叉的方向上延伸,将框体的内外贯通,第2密封部包含设置于与框体的槽部对应的位置的开口,在第2密封部的开口设置有压力调整阀,压力调整阀构成为通过槽部连接到内部空间来调整该内部空间的压力。
根据该蓄电模块,接合于电极板的周缘部的框体在层叠方向上层叠,形成第1密封部。在框体的第1端面和第2端面中的至少一个端面侧形成有槽部。该槽部在与层叠方向交叉的方向上延伸,将框体的内外贯通。框体彼此以层叠方向上的第1端面和第2端面抵接,因此确保了作为连通流路的槽部的截面积。因而,能通过槽部将内部空间的压力即内压容易地释放到框体的外部。此时,通过使压力调整阀工作来调整内压。利用在第1密封部设置有槽部的上述构成,减少了内压上升时的内部空间与压力调整阀之间的压力损失。根据上述蓄电模块,能通过槽部与压力调整阀的配合使内压稳定。
也可以是,隔离物设置为隔离物的外周端位于比第1密封部的内周端靠外侧的位置,框体在层叠方向上具有比隔离物的厚度大的厚度,在框体,在第1端面和第2端面的至少一个端面侧形成有用于配置隔离物的外周端的台阶部,层叠方向上的槽部的深度比层叠方向上的台阶部的深度大。在这种情况下,槽部的深度变大,能使槽部的压力损失进一步减少。
也可以是,在槽部的底部设置有1个或者多个突起。在这种情况下,槽部的变形被防止,作为连通流路的槽部的截面积得到确保。
也可以是,在垂直于与层叠方向交叉的方向的截面中,槽部呈矩形,槽部的宽高比大于等于5。在这种情况下,能合适地对具有有限厚度的双极电极(单体)形成作为连通流路的槽部。
(第4方面)
本发明的第4方面的蓄电模块具备:层叠体,其是多个双极电极层叠而成的,多个双极电极分别包含:电极板,其具有第1面及与第1面相反的一侧的第2面;正极,其设置于第1面;以及负极,其设置于第2面;框体,其保持电极板的缘部,并设置有与在层叠体中相邻的双极电极间的多个内部空间连通的开口;以及压力调整阀,其被连接到开口,压力调整阀具有:基体构件,其与开口连接,设置有通过开口与多个内部空间分别连通的多个连通孔;板状的弹性构件,其配置为堵塞多个连通孔的位于与开口侧的第1开口端相反的一侧的第2开口端;以及按压构件,其从弹性构件的与基体构件相对的一侧的相反侧将弹性构件按压到基体构件,按压构件具有将弹性构件相对于按压构件进行定位的定位部。
在该蓄电模块中,设置于基体构件的多个连通孔的一端(第1开口端)通过框体的开口连通到双极电极的层叠体的各内部空间,该多个连通孔的另一端(第2开口端)由被按压构件按压的弹性构件堵塞。由此,能按每个内部空间进行内部空间的压力调整(排气)。另外,弹性构件的定位由设置于按压构件侧的定位部进行。由此,能实现弹性构件的基体构件侧的部分不会与定位部发生干扰的构成。其结果是,弹性构件按压基体构件的压力不易在弹性构件的每个位置产生差别。即,排出气体时的压力(弹性构件解除封闭的开阀压力)在每个第2开口端的差别得以减小。因此,根据上述蓄电模块,能利用由多个内部空间共用的1个压力调整阀适当地进行各内部空间的压力调整。
也可以是,在基体构件的弹性构件侧的侧面设置有与多个第2开口端分别对应的多个槽部,连通孔的第2开口端与对应于该第2开口端的槽部配置为:响应于与该连通孔连通的内部空间的压力的上升,弹性构件的一部分从侧面分离,由此使连通孔的第2开口端与对应于该第2开口端的槽部相互连通。根据该构成,能响应于内部空间的压力的上升,通过与该内部空间连通的基体构件的连通孔将该内部空间内的气体从该连通孔的第2开口端排出到槽部。由此,能适当地调整内部空间内的压力。
也可以是,第2开口端到对应于该第2开口端的槽部的距离比该第2开口端到与该第2开口端相邻的其它第2开口端的距离短。根据该构成,在响应于内部空间的压力的上升而弹性构件的一部分从第2侧面分离的情况下,不使与该内部空间连通的连通孔的第2开口端和与该第2开口端相邻的其它第2开口端(即,与其它内部空间连通的连通孔的第2开口端)连通就能使该第2开口端与槽部连通。由此,在压力调整阀进行压力调整时,能适当地防止相互不同的内部空间彼此的干扰(气体的流入和流出等)。
也可以是,在基体构件划分有流通空间,流通空间与多个槽部连接,使从内部空间放出的气体流通,在基体构件设置有排气口,排气口使流通空间与基体构件的外部连通。根据该构成,响应于内部空间的压力的上升而排出到一个槽部的气体流入被设置为由多个槽部共用的流通空间,从排气口向外部排出。因此,能利用简易的构成将在内部空间产生的气体适当地向外部排出。
也可以是,定位部是供弹性构件嵌入的凹状的槽部。根据该构成,能利用在按压构件设置槽部这一简易的构成来对弹性构件进行定位。
也可以是,隔着弹性构件相互相对的基体构件的侧面和按压构件的面相互平行。根据该构成,在与基体构件的侧面正交的方向上,无论在阀体的哪个部分,都能用大致均匀的力按压基体构件,因此能有效地减小每个内部空间的开阀压力的差别。
(第5方面)
本发明的第5方面的蓄电模块具备:层叠体,其是多个双极电极层叠而成的,多个双极电极分别包含:电极板,其具有第1面及与第1面相反的一侧的第2面;正极,其设置于第1面;以及负极,其设置于第2面;框体,其包括电极板的缘部,并设置有与在层叠体中相邻的双极电极间的多个内部空间连通的开口;以及压力调整阀,其被连接到开口,压力调整阀具有:基体构件,其与开口连接,设置有通过开口与多个内部空间分别连通的多个连通孔;弹性构件,其配置为堵塞多个连通孔的位于与开口侧的第1开口端相反的一侧的第2开口端;以及按压构件,将弹性构件按压到基体构件,在从与按压构件的按压方向正交的方向观看时基体构件与按压构件相互重叠的区域中,基体构件与按压构件是被相互固定的。
在该蓄电模块中,在上述区域中基体构件与按压构件是被相互固定的。因此,能在按压方向上使按压构件相对于基体构件相对移动到所希望的位置后,进行基体构件与按压构件的固定。当使按压构件在按压方向上相对移动时,能调整按压方向上的弹性构件的压缩率。由于开阀压力由该压缩率决定,因此根据上述蓄电模块,能将压力调整阀的开阀压力调整为所希望的值。
也可以是,在从与按压构件的按压方向正交的方向观看时,在上述区域中按压构件和基体构件中的位于外侧的构件相对于用于将按压构件与基体构件相互熔接的激光的波长具有第1透射率,在从与按压构件的按压方向正交的方向观看时,在上述区域中按压构件和基体构件中的位于内侧的构件相对于上述波长具有比第1透射率小的第2透射率。
在这种情况下,当从与按压构件的按压方向正交的方向对上述区域照射激光时,激光会透射过位于外侧的构件而到达位于内侧的构件。其结果是,在上述区域中,能通过激光熔接将按压构件和基体构件相互牢固地固定。
在本发明的第5方面的蓄电模块的制造方法中,蓄电模块具有多个双极电极,多个双极电极分别包含:电极板,其具有第1面及与第1面相反的一侧的第2面;正极,其设置于第1面;以及负极,其设置于第2面,蓄电模块的制造方法包含如下工序:将多个双极电极层叠而得到层叠体的工序;形成框体的工序,框体保持电极板的缘部,并设置有与在层叠体中相邻的双极电极间的多个内部空间连通的开口;准备压力调整阀的工序,压力调整阀具有:基体构件,其与开口连接,设置有通过开口与多个内部空间分别连通的多个连通孔;弹性构件,其配置为堵塞多个连通孔的位于与开口侧的第1开口端相反的一侧的第2开口端;以及按压构件,其将弹性构件按压到基体构件;以及将压力调整阀连接到开口的工序,准备压力调整阀的工序包含如下工序:利用按压构件将弹性构件按压到基体构件的工序;以及在从与按压构件的按压方向正交的方向观看时按压构件与基体构件相互重叠的区域中,将按压构件与基体构件相互固定的工序。
在该制造方法中,能在使按压构件相对于基体构件在按压方向上相对移动到所希望的位置后,进行基体构件与按压构件的固定。当使按压构件在按压方向上相对移动时,能调整按压方向上的弹性构件的压缩率。由于开阀压力由该压缩率决定,因此根据上述制造方法,能将压力调整阀的开阀压力调整为所希望的值。
也可以是,在进行固定的工序中,在以使得基于用于通过按压构件按压弹性构件的负荷的值成为预定的值的方式对弹性构件进行了按压的状态下,将按压构件与基体构件相互固定。在这种情况下,基于负荷的值虽然会根据按压方向上的弹性构件的压缩率而变化,但不依赖于按压构件、弹性构件和基体构件等的尺寸公差。因而,能与按压构件、弹性构件和基体构件等的尺寸公差无关地将压力调整阀的开阀压力调整为所希望的值。
也可以是,在进行固定的工序中,在以使得按压方向上的压力调整阀的尺寸成为预定的值的方式按压了弹性构件的状态下,将按压构件与基体构件相互固定。在这种情况下,能将在按压前所测定的按压方向上的压力调整阀的尺寸作为基准值,根据该基准值与按压后的压力调整阀的尺寸的差值算出按压方向上的弹性构件的压缩率。因而,按压构件、弹性构件和基体构件等的尺寸公差的影响被抵消。因此,能与按压构件、弹性构件和基体构件等的尺寸公差无关地将压力调整阀的开阀压力调整为所希望的值。
也可以是,在进行固定的工序中,通过对上述区域照射激光来将按压构件与基体构件相互熔接。在这种情况下,在上述区域中,能通过激光熔接将按压构件和基体构件相互牢固地固定。
发明效果
根据本发明的第1~第5方面,能使具备压力调整阀的蓄电模块的功能性提高。根据第1方面,能提供能在压力调整阀的组装前容易地进行压力调整阀的检查的蓄电模块和蓄电模块的制造方法。根据第2方面,能提供能实现电解液的注液的作业性提高,并且能在压力调整阀的组装前容易地进行压力调整阀的检查的蓄电模块和蓄电模块的制造方法。根据第3方面,能通过槽部与压力调整阀的配合使内压稳定。根据第4方面,能提供能利用由多个内部空间共用的1个压力调整阀适当地进行各内部空间的压力调整的蓄电模块。根据第5方面,能提供能将压力调整阀的开阀压力调整为所希望的值的蓄电模块和蓄电模块的制造方法。
附图说明
图1是示出具备第1~第5实施方式的蓄电模块的蓄电装置的一个实施方式的概略截面图。
图2是示出第1、第2、第4和第5实施方式的蓄电模块的概略截面图。
图3是示出第1、第2和第5实施方式的蓄电模块(除了压力调整阀以外)的概略立体图。
图4是将图3的蓄电模块的一部分放大的俯视图。
图5是被连接到框体的开口的压力调整阀的分解立体图。
图6是示出压力调整阀的构成的概略截面图。
图7是示出基体构件的(A)框体开口侧的侧面和(B)阀体侧的侧面的俯视图。
图8是沿着图7的VIII-VIII线的截面图,(A)是示出闭阀状态的图,(B)是示出开阀状态的图。
图9是示出蓄电模块的制造方法中的框体形成工序的概略截面图。
图10是第2实施方式的被连接到蓄电模块的框体的开口的压力调整阀的分解立体图。
图11是示出压力调整阀的构成的概略截面图。
图12是示出第1基体构件的(A)框体开口侧的侧面和(B)第2基体构件侧的侧面的俯视图。
图13是示出第2基体构件的(A)第1基体构件侧的侧面和(B)阀体侧的侧面的俯视图。
图14是沿着图13的XIV-XIV线的截面图,(A)是示出闭阀状态的图,(B)是示出开阀状态的图。
图15的(A)是用于说明第2实施方式的蓄电模块的制造方法中的电解液注入工序的图,(B)是用于说明第2实施方式的蓄电模块的制造方法中的检查工序的图。
图16是示出第3实施方式的蓄电模块的概略截面图。
图17是沿着图16的XVII-XVII线的截面图。
图18是示出在第2密封部的开口设置的压力调整阀的分解立体图。
图19是沿着图17的XIX-XIX线的截面图。
图20的(a)是示出树脂部的周边结构的截面图,(b)是示出双极电池被层叠前的状态的截面图。
图21的(a)是示出槽部的截面图,(b)是示出槽部的变形例的截面图。
图22是示出第4实施方式的蓄电模块的概略立体图。
图23是将图22的蓄电模块的一部分放大的俯视图。
图24是被连接到框体的开口的压力调整阀的分解立体图。
图25是示出压力调整阀的构成的概略截面图。
图26是示出基体构件的(A)框体开口侧的侧面和(B)阀体侧的侧面的俯视图。
图27的(A)是示出盖构件的内面的俯视图,(B)是示出实施例的基体构件与阀体的位置关系的图。
图28是沿着图26的XXVIII-XXVIII线的截面图,(A)是示出闭阀状态的图,(B)是示出开阀状态的图。
图29的(A)是示出比较例的蓄电模块的基体构件的阀体侧的侧面的俯视图,(B)是沿着(A)的b-b线截面图。
图30是示出本实施方式和比较例的每个开口位置的密封面压力(模拟值)/目标密封面压力的图。
图31的(A)是示出定位部的变形例的图,(B)是沿着(A)的b-b线的截面图。
图32是示出第5实施方式的蓄电模块的压力调整阀的构成的概略截面图。
图33的(A)是示出闭阀状态的图,(B)是示出开阀状态的图。
图34是示出第5实施方式的蓄电模块的制造方法的一个例子的流程图。
图35是示出第5实施方式的蓄电模块的制造方法中的准备工序的概略截面图。
图36是通过连接构件连接到框体的开口的压力调整阀的分解立体图。
图37是示出图36的连接构件和压力调整阀的构成的概略截面图。
图38是示出连接构件的(A)框体开口侧的侧面和(B)基体构件侧的侧面的俯视图。
图39是示出基体构件的(A)连接构件侧的侧面和(B)阀体侧的侧面的俯视图。
图40是示出图36的压力调整阀的准备工序的概略截面图。
图41是示出变形例的压力调整阀的一部分的概略截面图。
具体实施方式
以下,参照附图详细说明本发明的实施方式。在附图的说明中,对相同或者同等的要素使用相同附图标记,省略重复的说明。附图中示出XYZ正交坐标系。另外,各附图是为了进行说明而作成的,以特别强调所说明的对象部位的方式进行了描绘。因此,附图中的各构件的尺寸比例不一定与实际一致。
[第1实施方式]
[蓄电装置的构成]
图1是示出具备蓄电模块的蓄电装置的一个实施方式的概略截面图。图1是示出在第1~第5实施方式的蓄电装置10、10A、10B、10C、10D中共同的构成的图。该图所示的蓄电装置10被用作例如叉车、混合动力汽车、电动汽车等各种车辆的电池。蓄电装置10具备多个(在本实施方式中为3个)蓄电模块12,但是也可以具备单个蓄电模块12。蓄电模块12例如为双极电池。蓄电模块12例如是镍氢二次电池、锂离子二次电池等二次电池,但是也可以是双电层电容器。在以下的说明中,例示镍氢二次电池。
多个蓄电模块12例如能隔着金属板等导电板14层叠。在从层叠方向D1看时,蓄电模块12和导电板14例如具有矩形形状。各蓄电模块12在后面进行详细说明。导电板14也分别配置于在蓄电模块12的层叠方向D1(Z方向)上位于两端的蓄电模块12的外侧。导电板14与相邻的蓄电模块12电连接。由此,多个蓄电模块12在层叠方向D1上串联连接。在层叠方向D1上,位于一端的导电板14连接着正极端子24,位于另一端的导电板14连接着负极端子26。正极端子24也可以与所连接的导电板14为一体。负极端子26也可以与所连接的导电板14为一体。正极端子24和负极端子26沿与层叠方向D1交叉的方向(X方向)延伸。能利用这些正极端子24和负极端子26实施蓄电装置10的充放电。
导电板14也能作为用于将在蓄电模块12中产生的热放出的散热板发挥功能。使空气和气体等制冷剂通过设置于导电板14的内部的多个空隙14a,由此能将来自蓄电模块12的热高效地放出到外部。各空隙14a例如沿与层叠方向D1交叉的方向(Y方向)延伸。在从层叠方向D1观看时,导电板14比蓄电模块12小,但是也可以与蓄电模块12相同或者比它大。
蓄电装置10能具备将交替层叠的蓄电模块12和导电板14在层叠方向D1上进行约束的约束构件16。约束构件16具备一对约束板16A、16B和将约束板16A、16B彼此连结的连结构件(螺栓18和螺母20)。在各约束板16A、16B与导电板14之间配置有例如树脂膜等绝缘膜22。各约束板16A、16B包括例如铁等金属。在从层叠方向D1观看时,各约束板16A、16B和绝缘膜22例如具有矩形形状。绝缘膜22比导电板14大,各约束板16A、16B比蓄电模块12大。在从层叠方向D1观看时,在约束板16A的缘部,在比蓄电模块12靠外侧的位置设置有使螺栓18的轴部插通的插通孔H1。同样,在从层叠方向D1观看时,在约束板16B的缘部,在比蓄电模块12靠外侧的位置设置有使螺栓18的轴部插通的插通孔H2。在从层叠方向D1观看时各约束板16A、16B具有矩形形状的情况下,插通孔H1和插通孔H2位于约束板16A、16B的角部。
一方约束板16A隔着绝缘膜22抵接到连接于负极端子26的导电板14,另一方约束板16B隔着绝缘膜22抵接到连接于正极端子24的导电板14。螺栓18例如从一方约束板16A侧向另一方约束板16B侧穿过插通孔H1,螺母20螺合于从另一方约束板16B突出的螺栓18的顶端。由此,绝缘膜22、导电板14和蓄电模块12被夹持而被单元化,并且在层叠方向D1上被施加约束负荷。
图2是示出构成图1的蓄电装置的蓄电模块的概略截面图。图2是示出在第1、第2、第4和第5实施方式的蓄电模块12、12A、12C、12D中共同的构成的图。该图所示的蓄电模块12具备层叠有多个双极电极(电极)32的层叠体30。在从双极电极32的层叠方向D1观看时,层叠体30具有例如矩形形状。能在相邻的双极电极32间配置有隔离物40。双极电极32包含:电极板34;设置于电极板34的一个面(第1面)的正极36;以及设置于电极板34的另一个面(与第1面相反的一侧的第2面)的负极38。在层叠体30中,一个双极电极32的正极36隔着隔离物40与在层叠方向D1上相邻的一方双极电极32的负极38相对,一个双极电极32的负极38隔着隔离物40与在层叠方向D1上相邻的另一方双极电极32的正极36相对。在层叠方向D1上,在层叠体30的一端配置有在内侧面配置了负极38的电极板34(负极侧终端电极),在层叠体30的另一端配置有在内侧面配置了正极36的电极板34(正极侧终端电极)。负极侧终端电极的负极38隔着隔离物40与最上层的双极电极32的正极36相对。正极侧终端电极的正极36隔着隔离物40与最下层的双极电极32的负极38相对。这些终端电极的电极板34分别连接到相邻的导电板14(参照图1)。
蓄电模块12在沿层叠方向D1延伸的层叠体30的侧面30a处具备保持电极板34的缘部34a的框体50(密封部)。框体50构成为包围层叠体30的侧面30a。框体50能具备保持电极板34的缘部34a的第1树脂部52(第1密封部)和在从层叠方向D1观看时设置于第1树脂部52的周围的第2树脂部54(第2密封部)。
构成框体50的内壁的第1树脂部52设置为从各双极电极32的电极板34的一个面(形成正极36的面)起直至缘部34a处的电极板34的端面。在从层叠方向D1观看时,各第1树脂部52设置在各双极电极32的电极板34的缘部34a的整周上。相邻的第1树脂部52彼此在向各双极电极32的电极板34的另一个面(形成负极38的面)的外侧延伸的面中抵接。其结果是,各双极电极32的电极板34的缘部34a埋没于第1树脂部52而被保持。与各双极电极32的电极板34的缘部34a同样,配置于层叠体30的两端配置的电极板34的缘部34a也以埋没于第1树脂部52的状态被保持。由此,在层叠方向D1上相邻的电极板34、34间形成有被该电极板34、34和第1树脂部52气密地分隔开的内部空间V。在该内部空间V收纳有包括例如氢氧化钾水溶液等碱溶液的电解液(未图示)。
构成框体50的外壁的第2树脂部54是以层叠方向D1为轴向而延伸的筒状部。在层叠方向D1上,第2树脂部54在层叠体30的整个长度上延伸。第2树脂部54覆盖沿层叠方向D1延伸的第1树脂部52的外侧面。在从层叠方向D1观看时第2树脂部54在内侧熔接于第1树脂部52。
电极板34例如是包括镍的矩形的金属箔。电极板34的缘部34a为未涂敷有正极活性物质和负极活性物质的未涂敷区域,该未涂敷区域是埋没于构成框体50的内壁的第1树脂部52而被保持的区域。作为构成正极36的正极活性物质,可举出例如氢氧化镍。作为构成负极38的负极活性物质,可举出例如储氢合金。电极板34的另一个面中的负极38的形成区域比电极板34的一个面中的正极36的形成区域大一圈。
隔离物40例如形成为片状。作为形成隔离物40的材料,可例示包括聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)等聚烯烃系树脂的多孔质膜、包括聚丙烯等的纺织布或者无纺布等。另外,隔离物40也可以是由偏氟乙烯树脂化合物等进行了强化的材料。此外,隔离物40不限于片状,也可以使用袋状的隔离物。
框体50(第1树脂部52和第2树脂部54)例如通过使用了绝缘性树脂的注射模塑成型而形成为矩形的筒状(在后面详细说明)。作为构成框体50的树脂材料,可举出例如聚丙烯(PP)、聚苯硫醚(PPS)或者改性聚苯醚(改性PPE)等。
图3是示出图2的蓄电模块的概略立体图。图4是将图3的蓄电模块的一部分(1个开口50a的周边区域)放大的俯视图。如图3和图4所示,蓄电模块12的框体50具有沿层叠方向D1延伸的侧面50s。侧面50s是在从层叠方向D1观看时位于外侧的面。因而,第2树脂部54具有框体50的侧面50s。
框体50的侧面50s具有主体区域50s1和突出区域50s2。主体区域50s1和突出区域50s2的形状例如分别为矩形。在主体区域50s1设置有开口50a。开口50a作为用于向各内部空间V注入电解液的注液口发挥功能,并且在电解液被注入后作为用于调整各内部空间V内的压力的压力调整阀60(在后面详细说明)的连接口发挥功能。在本实施方式中,框体50具有多个(在此为4个)开口50a(开口50a1~50a4)。具体地说,在框体50的在长边方向(X方向)上相对的各侧面50s分别各设置有2个开口50a。
主体区域50s1具有沿与双极电极32的层叠方向D1交叉的方向(Y方向)延伸的缘E。突出区域50s2以在双极电极32的层叠方向上远离开口50a的方式从缘E突出。在本实施方式中,一对突出区域50s2以隔着开口50a的方式配置。突出区域50s2沿着缘E以超过开口50a的全长而伸出到开口50a的两外侧的长度设置。
如图4所示,1个开口50a能具有设置于第1树脂部52的第1开口52a和设置于第2树脂部54的第2开口54a。各第1开口52a是与相邻的双极电极32间的内部空间V和第2开口54a连通的。在第1树脂部52设置有多个第1开口52a,在第2树脂部54设置有以覆盖多个第1开口52a的方式扩展的单个第2开口54a。第1开口52a可以设置于各第1树脂部52,也可以设置于相邻的第1树脂部52间。各第1开口52a和第2开口54a的形状例如为矩形。
在本实施方式中,在蓄电模块12形成有56个内部空间V,1个开口50a是与14个内部空间V连通的。即,各内部空间V是与4个开口50a1~50a4中的任意1个开口连通的。如图4所示,在1个开口50a(在此作为一个例子为开口50a1)中,14个第1开口52a分为框体50的短边方向(Y方向)的2列而配置。在各列中,7个第1开口52a沿着层叠方向D1配置。在从开口50a的开口方向(X方向)观看时,14个第1开口52a相对于第2开口54a的中心P1配置为点对称。
例如,各开口50a中的多个第1开口52a的配置(即,使与各开口50a连通的内部空间V的组不同的配置构成)也可以如以下那样决定。在以下的说明中,为了方便,为了识别56个内部空间V,按从层叠体30的另一端(图2的图示下侧)去往一端(图2的图示上侧)的顺序记为内部空间V1~V56。
例如,在开口50a1中,配置于第1列(图4的图示左侧的列。以下同样。)的7个第1开口52a设置为从层叠体30的另一端侧起以跳过8级的方式与内部空间V1、V9、V17、V25、V33、V41、V49连通,配置于第2列(图4的图示右侧的列。以下同样。)的7个第1开口52a设置为从层叠体30的一端侧起以跳过8级的方式与内部空间V56、V48、V40、V32、V24、V16、V8连通。在此,第1开口52a设置在对应于与该第1开口52a连通的内部空间V的高度位置(层叠方向D1上的位置),因此根据上述配置,上述点对称的配置得以实现。
关于开口50a2~50a4,例如也以开口50a1为基准,将开口50a2~50a4所连通的内部空间V的组逐个错开1级,由此能与开口50a1同样地实现点对称的配置。具体地说,在开口50a2中,配置于第1列的7个第1开口52a设置为与内部空间V2、V10、V18、V26、V34、V42、V50连通,配置于第2列的7个第1开口52a设置为与内部空间V55、V47、V39、V31、V23、V15、V7连通即可。在开口50a3中,配置于第1列的7个第1开口52a设置为与内部空间V3、V11、V19、V27、V35、V43、V51连通,配置于第2列的7个第1开口52a设置为与内部空间V54、V46、V38、V30、V22、V14、V6连通即可。在开口50a4中,配置于第1列的7个第1开口52a设置为与内部空间V4、V12、V20、V28、V36、V44、V52连通,配置于第2列的7个第1开口52a设置为与内部空间V53、V45、V37、V29、V21、V13、V5连通即可。
根据如以上那样的第1开口52a的配置(即,第1开口52a与内部空间V的对应关系),能实现全部的内部空间V连通于相互不同的第1开口52a的构成,并且能对全部的开口50a1~50a4实现如上述那样的点对称的配置。
图5是被连接到框体50的开口50a的压力调整阀60的分解立体图。另外,图6是示出压力调整阀60的构成的概略截面图。具体地说,图6是包含配置于开口50a1的第1列的7个第1开口52a(与内部空间V1、V9、V17、V25、V33、V41、V49连通的第1开口52a)的截面的截面图。如图5和图6所示,压力调整阀60具有基体构件70、阀体80(弹性构件)以及盖构件90(按压构件)。
基体构件70具有大致长方体状的外形,例如由聚丙烯(PP)、聚苯硫醚(PPS)或者改性聚苯醚(改性PPE)等形成。基体构件70被连接到开口50a。具体地说,基体构件70的包含与开口50a相对的侧面71(第1侧面)的部分72具有与第2开口54a对应的形状。基体构件70是通过在该部分72***第2开口54a的状态下将侧面71与第1树脂部52的侧面52s的接触部分的一部分或者全部熔接,从而被固定到开口50a。侧面71与侧面52s的熔接例如通过热板熔接等进行。
图7的(A)是示出侧面71的俯视图,图7的(B)是示出基体构件70的与阀体80相对的侧面73(第2侧面)的俯视图。如图6和图7所示,在基体构件70设置有从侧面71贯通到侧面73的多个(在此为14个)连通孔74。各连通孔74通过对应的1个第1开口52a与1个内部空间V连通。连通孔74包括作为连通孔74的侧面71侧部分的第1连通部75和作为连通孔74的侧面73侧部分的第2连通部76。
第1连通部75形成为其截面是矩形的(截面矩形状)。由第1连通部75形成了大致长方体状的空间S1。第1连通部75的开口50a侧的开口端75a(第1开口端)在从开口50a与压力调整阀60的连接方向D2(X方向)观看时形成为包含矩形的第1开口52a的大小。另一方面,第1连通部75的与第2连通部76连接的一侧的开口端75b形成为其截面是圆形的(截面圆形状)。开口端75b的内径与开口端75a的层叠方向D1的宽度d1相同。
在此,设置于开口50a1~50a4的相同的相对位置(相同的列和相同的行)的各第1开口52a的位置如上所述是逐个错开1级的。例如,与内部空间V1连通的开口50a1的第1开口52a、与内部空间V2连通的开口50a2的第1开口52a、与内部空间V3连通的开口50a3的第1开口52a以及与内部空间V4连通的开口50a4的第1开口52a的配置是逐个错开1级的。因此,为了能对全部的开口50a1~50a4使用相同规格(共同形状)的压力调整阀60,在将压力调整阀60的基体构件70连接到任何一个开口50a1~50a4的情况下,各第1连通部75都需要与对应的第1开口52a连通。具体地说,在基体构件70连接到开口50a1时与对应于内部空间V1的第1开口52a连通的第1连通部75需要在基体构件70连接到开口50a2~50a4时与分别对应于内部空间V2~V4的第1开口52a连通。
因此,在本实施方式中,开口端75a的在层叠方向D1上的宽度d1设定为大于等于在层叠体30中重复的1个结构的宽度(即,上述的1级的错开宽度)与开口50a的数量的乘积。在层叠体30中重复的1个结构的宽度指的是将1个电极板34和1个内部空间V加起来的部分的在层叠方向D1上的宽度d2(参照图2)。即,上述乘积(在本实施方式中为“d2×4”)表示在如上述那样配置各开口50a中的第1开口52a的情况(更具体地说,配置为使得配置于在开口50a间相互对应的相对位置的第1开口52a彼此的台阶的最大值尽可能小的情况)下,为了将能形成配置于相同的相对位置的多个(在此为4个)第1开口52a的范围(层叠方向D1上的范围)包含在内而需要的宽度。并且,在本实施方式中,“d1≥d2×4”的关系成立。由此,能将各第1连通部75配置为,无论压力调整阀60被连接到哪个开口50a,在从连接方向D2观看时,各第1连通部75的开口端75a所对应的第1开口52a都会容纳于该开口端75a的内侧。其结果是,无论对哪个开口50a1~50a4都能使用相同的压力调整阀60。由此,能减少部件个数。另外,不需要按每个开口50a使用不同规格的压力调整阀60,因此也能防止对开口50a连接不适合的规格的压力调整阀60这样的误组装的发生。
而且,如图7的(A)所示,多个开口端75a相对于经过侧面71的中心P2并与侧面71正交的轴A(参照图5)配置为点对称。另外,基体构件70的被连接到开口50a的部分72相对于轴A形成为点对称。另外,上述的中心P1(从开口50a的开口方向观看时的第2开口54a的中心)位于轴A上。根据该构成,在相对于轴A相互处于反转关系的压力调整阀60的2个状态(姿势)中的任何一个状态(姿势)下,多个开口端75a相对于开口50a的相对配置都是相同的。因此,在上述2个状态中的任何一个状态下,都能将压力调整阀60正常地连接到开口50a。即,即使将图5所示的压力调整阀60上下反转(绕轴A旋转180度),也能将压力调整阀60正常地连接到开口50a。其结果是,能容易地进行压力调整阀60向开口50a的连接。另外,也能防止以错误的方向将压力调整阀60连接到开口50a这样的误组装的发生。
第2连通部76形成为其截面是圆形的。第2连通部76从第1连通部75的开口端75b贯通到第2连通部76的侧面73侧的开口端76a(第2开口端)。开口端76a形成为圆形。开口端76a的内径d3比开口端75b的内径(即,开口端75a的层叠方向D1的宽度d1)大(d3>d1)。即,由第2连通部76形成了随着从开口端75b去往开口端76a而内径变大的锥状的空间S2。这种第2连通部76例如能通过注射模塑成型等形成。
另外,在本实施方式中,如图6所示,与第1列的7个第1开口52a连接的第2连通部76以开口端76a的中心位置位于比开口端75b的中心位置靠上方的位置的方式延伸。另一方面,与第2列的7个第1开口52a连接的第2连通部76以开口端76a的中心位置为比开口端75b的中心位置靠下方的位置的方式延伸。其结果是,如图7的(B)所示,多个开口端76a向侧面73的中央位置靠拢。由此,实现了需要堵塞全部开口端76a的阀体80的紧凑化。
阀体80例如由橡胶等弹性构件形成。阀体80例如呈长方体状。阀体80配置为堵塞设置于基体构件70的多个开口端76a。
盖构件90是具有矩形板状的底壁部91和立设于底壁部91的缘部的侧壁部92的箱状构件。盖构件90例如由聚丙烯(PP)、聚苯硫醚(PPS)或者改性聚苯醚(改性PPE)等形成。在底壁部91的内侧,设置有为了将阀体80定位而凹陷成凹状的槽部93。盖构件90将阀体80收纳于槽部93,并且作为用于将阀体80按压到基体构件70的侧面73的按压构件发挥功能。具体地说,如图6所示,在阀体80被定位且收纳于盖构件90的槽部93的状态下,侧壁部92的端部92a被固定到基体构件70的侧面73。将端部92a与侧面73固定的方法没有特别限定,能使用例如激光熔接、热板熔接以及使用了螺栓等紧固构件的紧固等。例如,在使用激光熔接的情况下,通过用激光透射性树脂形成盖构件90并且用激光吸收性树脂形成基体构件70,从盖构件90侧照射激光,能将基体构件70的与盖构件90的边界部分熔融而接合。
在此,阀体80的通常时(非压缩时)的厚度(X方向的宽度)大于从槽部93的底面93a到侧壁部92的端部92a为止的高度d4。即,由高度d4规定了阀体80的压缩率。阀体80的压缩率例如被预先调整为使得在连通孔74内的压力(即,连通于该连通孔74的内部空间V内的压力)变为了预定的设定值以上的情况下,阀体80对该连通孔74的开口端76a的封闭被解除。
如图7的(B)和图8的(A)所示,在基体构件70的侧面73侧设置有与各开口端76a对应的槽部77。各槽部77形成为在与层叠方向D1正交的方向(X方向和Y方向)上延伸的狭缝状。各槽部77在与层叠方向D1和连接方向D2正交的方向(Y方向)上设置于比对应的开口端76a靠外侧的位置。
接着,说明内部空间V的压力调整的原理。如上所述,各连通孔74是分别与对应的内部空间V连通的,因此会对阀体80的堵塞连通孔74的开口端76a的部分施加与对应于该连通孔74的内部空间V同等的压力。在此,阀体80的压缩率等被规定为使得在所对应的内部空间V内的压力变为了预定的设定值以上的情况下,进行阀体80对开口端76a的封闭的解除。因此,在所对应的内部空间V内的压力不到设定值的情况下,如图8的(A)所示,维持开口端76a被阀体80堵塞的闭阀状态。
另一方面,在所对应的内部空间V内的压力上升而变为了设定值以上的情况下,如图8的(B)所示,阀体80的一部分(具体地说是堵塞开口端76a的部分及其周边部分)以从侧面73分离的方式变形,成为开口端76a的封闭被解除的开阀状态。其结果是,封闭被解除的开口端76a与对应于该开口端76a的槽部77连通,对应的内部空间V内的气体从该开口端76a排出到该槽部77。然后,在内部空间V内的压力变为了不到设定值的情况下,阀体80返回原来的状态,由此使该开口端76a再次成为闭阀状态(参照图8的(A))。通过以上的开闭动作,压力调整阀60适当地调整内部空间V内的压力。
在此,如图7的(B)所示,开口端76a到与该开口端76a对应的槽部77的距离d5比该开口端76a到与该开口端76a相邻的其它开口端76a的距离d6短(d5<d6)。由此,在响应于内部空间V的压力上升而阀体80的一部分从侧面73分离的情况下,不使与该内部空间V连通的连通孔74的开口端76a和与该开口端76a相邻的其它开口端76a(即,与其它内部空间V连通的连通孔74的开口端76a)连通就能使该开口端76a与其所对应的槽部77连通。其结果是,在压力调整阀60进行压力调整时,能适当地防止相互不同的内部空间V彼此的干扰(气体的流入和流出等)。
另外,如图7的(B)和图8的(A)所示,在从与侧面73相对的方向(X方向)观看时,在基体构件70划分有流通空间S3,该流通空间S3与多个(在此为7个)槽部77连接,使从内部空间V放出的气体流通。流通空间S3形成为大致长方体状。流通空间S3在从与侧面73相对的方向观看时以连接沿着层叠方向D1排列的7个槽部77的外侧端部的方式在层叠方向D1上延伸。多个槽部77和流通空间S3例如是通过注射模塑成型等形成的。另外,在基体构件70设置有使流通空间S3与外部连通的排气口78。在本实施方式中,排气口78的外侧开口端设置于基体构件70的朝向与连接方向D2正交的方向(在本实施方式中作为一个例子是Y方向)的侧面79。根据该构成,响应于内部空间V的压力的上升而排出到一个槽部77的气体流入被设置为由多个槽部77共用的流通空间S3,从排气口78排出到外部。因此,能利用简易的构成将在内部空间V中产生的气体适当地向外部排出。
此外,在本实施方式中,如图8所示,阀体80配置为不覆盖流通空间S3的一部分,但是也可以配置为覆盖流通空间S3的全部。另外,阀体80配置为覆盖槽部77的全部,但是也可以配置为不覆盖槽部77的至少一部分。
如以上说明的那样,本实施方式的蓄电模块12具备:层叠体30,其是多个双极电极32层叠而成的,上述多个双极电极32分别包含电极板34、设置于电极板34的一个面的正极36以及设置于上述电极板的另一个面的负极38;框体50,其保持电极板34的缘部34a,设置有与在层叠体30中相邻的双极电极32间的多个内部空间V连通的开口50a;以及压力调整阀60,其被连接到开口50a。压力调整阀60具有:基体构件70,其与开口50a连接,设置有通过开口50a与多个内部空间V分别连通的多个连通孔74;阀体80,其配置为堵塞多个连通孔74的位于与开口50a侧的开口端75a相反的一侧的开口端76a;以及盖构件90,其将阀体80按压到基体构件70。
在蓄电模块12中,压力调整阀60具有设置有多个连通孔74的基体构件70、阀体80以及盖构件90,由此能在将压力调整阀60连接到开口50a前执行压力调整阀60的检查。例如,通过从基体构件70的各连通孔74的开口端75a向该连通孔74内送入空气,能确认阀体80对该连通孔74的开口端76a的封闭被解除时的压力值。因此,根据蓄电模块12,能在压力调整阀60的组装前容易地进行压力调整阀60的检查(例如用于保证开阀压力的检查)。
另外,蓄电模块12具备多个(在本实施方式中为4个)压力调整阀60。在框体50设置有分别供压力调整阀60连接的多个(4个)开口50a(50a1~50a4)。多个开口50a分别与按每个开口50a相互不同的内部空间V(在本实施方式中,为相互不同的14个内部空间V的组)连通。这样,通过在框体50设置多个开口50a,与仅设置有1个开口50a的情况相比,能使要与1个开口50a连通的内部空间V的个数(即需要由1个压力调整阀60进行压力调整的内部空间V的个数、需要在1个压力调整阀60设置的连通孔74的数量)减少。由此,能使压力调整阀60的1个连通孔74的截面积变大,能使连通孔74内的空气的流通顺畅。
[蓄电装置的制造方法]
以下,说明图2所示的蓄电模块12的制造方法的一个例子。
(层叠工序)
首先,例如隔着隔离物40将多个双极电极32层叠而得到层叠体30。在本实施方式中,在层叠工序前,在各双极电极32的电极板34的缘部34a例如通过注射模塑成型等形成有第1树脂部52。通过层叠工序,能得到图2所示的构成中的除第2树脂部54以外的构成。
(框体形成工序)
接下来,例如通过注射模塑成型来形成第2树脂部54(参照图2)。如图9所示,使具有流动性的第2树脂部54的树脂材料54P流入模具M内,由此形成第2树脂部54。其结果是,如图3和如图4所示,形成具有第1树脂部52和第2树脂部54的框体50。模具M具有:第1部分M1,其形成框体50的侧面50s的主体区域50s1和突出区域50s2(参照图4)的外缘;以及第2部分M2,其是用于形成开口50a的第2开口54a的嵌套件。第2树脂部54的树脂材料54P在与双极电极32的层叠方向D1交叉的方向上流动。例如,第2树脂部54的树脂材料54P在流过相互相对配置的一对第1部分M1之间后,与第2部分M2碰撞而沿着第2部分M2的周围分为2股。分为2股的第2树脂部54的树脂材料54P分别流过第1部分M1与第2部分M2之间后合流,而流过一对第1部分M1之间。
此外,在本实施方式中,在层叠工序前形成作为框体50的一部分的第1树脂部52,在层叠工序后形成作为框体50的其余部分的第2树脂部54,但是也可以在层叠工序后形成作为框体50的一部分的第1树脂部52。
(电解液注入工序)
接下来,从设置于框体50的开口50a向框体50内注入电解液。电解液的注入使用专用的夹具等。
(准备工序)
接下来,准备压力调整阀60。如上所述,压力调整阀60是通过将基体构件70、阀体80以及盖构件90相互组装而形成。由此,能得到基体构件70、阀体80以及盖构件90被一体化(单元化)的构成的压力调整阀60。
(检查工序)
接下来,检查压力调整阀60。具体地说,从设置于基体构件70的各连通孔74的开口端75a向各连通孔74内送入空气,由此对压力调整阀60的动作进行检查。从各开口端75a向各连通孔74内送入空气的操作也可以进一步使用例如专用的夹具等来进行。在检查工序中,按每个连通孔74确认阀体80对开口端76a的封闭被解除时的压力值。然后,将该压力值与预先设定的压力值进行比较。例如,如果该压力值与预先设定的压力值的误差为允许误差以下,则判断为关于所检查的连通孔74的阀体80的开阀压力是正常的。另一方面,在上述误差大于允许误差的情况下,判断为关于所检查的连通孔74的阀体80的开阀压力是异常的。当通过上述检查,针对全部的连通孔74均判断为阀体80的开阀压力正常时,判断为所检查的压力调整阀60是正常的。另一方面,在针对至少一个连通孔74判断为阀体80的开阀压力异常的情况下,判断为所检查的压力调整阀60是异常的。
(压力调整阀连接工序)
接下来,将在检查工序中判断为正常的检查完的压力调整阀60连接到框体50的开口50a。具体地说,如上所述,将基体构件70的部分72***第2开口54a。然后,将侧面71与第1树脂部52的侧面52s的接触部分的一部分或者全部例如通过热板熔接等进行熔接。由此,成为对开口50a组装有压力调整阀60的状态。然后,如图1所示,隔着导电板14将多个蓄电模块12层叠。对位于层叠方向D1的两端的导电板14分别预先连接有正极端子24和负极端子26。然后,在层叠方向D1的两端隔着绝缘膜22分别配置一对约束板16A、16B。然后,将螺栓18的轴部***约束板16A的插通孔16A1,并***约束板16B的插通孔16B 1。然后,将螺母20螺合于从约束板16B突出的螺栓18的顶端。这样制造图1所示的蓄电装置10。
如以上说明的那样,本实施方式的蓄电模块的制造方法包含层叠工序、框体形成工序、准备工序、检查工序以及压力调整阀连接工序。在该制造方法中,在准备工序中,准备将基体构件70、阀体80以及盖构件90一体化后的压力调整阀60。然后,在检查工序中,从基体构件70的各连通孔74的开口端75a向各连通孔74内送入空气,由此对压力调整阀60的动作进行检查。这样,压力调整阀60具有设置有多个连通孔74的基体构件70、阀体80以及盖构件90,由此能在将压力调整阀60连接到框体50的开口50a前执行压力调整阀60的检查。因此,根据上述制造方法,能在压力调整阀60的组装前容易地进行压力调整阀60的检查(例如用于保证开阀压力的检查)。
以上,关于第1实施方式进行了详细说明,但是蓄电模块的构成不限于上述方式。
例如,在上述实施方式中说明了如下构成:在各开口50a中,多个第1开口52a在从开口50a的开口方向(X方向)观看时相对于第2开口54a的中心P1配置为点对称。但是,各开口50a中的多个第1开口52a只要配置为在从连接方向D2观看时分别包含于对应的基体构件70的开口端75a即可,多个第1开口52a也可以不必一定配置为点对称。例如,在上述实施方式中例示的第1开口52a的配置也可以在多个开口50a间适当地调换。作为具体的例子,也可以是,在开口50a1中,代替与内部空间V1连通的第1开口52a而设置与内部空间V2连通的第1开口52a,在开口50a2中,代替与内部空间V2连通的第1开口52a而设置与内部空间V1连通的第1开口52a。在这种情况下,开口50a1和开口50a2各自的多个第1开口52a的配置不是如上述那样的点对称的配置,但是无论哪个第1开口52a都配置为在从连接方向D2观看时包含于对应的开口端75a。
另外,基体构件70可以是如第1实施方式那样一体成型的1个构件,也可以包括多个构件。例如,基体构件70也可以是多个构件通过熔接等接合而成的构件。
[第2实施方式]
接下来,对具备第2实施方式的蓄电模块12A的蓄电装置10A进行说明。蓄电装置10A具备蓄电模块12A来代替蓄电模块12,这一点与蓄电装置10不同,其它方面与蓄电装置10是同样的。蓄电模块12A具备压力调整阀160来代替压力调整阀60,这一点与蓄电模块12不同,其它方面与蓄电模块12是同样的。
图10是被连接到框体50的开口50a的压力调整阀160的分解立体图。另外,图11是示出压力调整阀160的构成的概略截面图。具体地说,图11是包含配置于开口50a1的第1列的7个第1开口52a(与内部空间V1、V9、V17、V25、V33、V41、V49连通的第1开口52a)的截面的截面图。如图10和图11所示,压力调整阀160具有第1基体构件170、第2基体构件180、阀体190(弹性构件)以及盖构件1100(按压构件)。
第1基体构件170具有大致长方体状的外形,例如由聚丙烯(PP)、聚苯硫醚(PPS)或者改性聚苯醚(改性PPE)等形成。第1基体构件170被连接到开口50a。具体地说,第1基体构件170的包含与开口50a相对的侧面171(第1侧面)的部分172具有与第2开口54a对应的形状。第1基体构件170是通过在该部分172***第2开口54a的状态下将侧面171与第1树脂部52的侧面52s的接触部分的一部分或者全部熔接,从而被固定到开口50a。侧面171与侧面52s的熔接例如通过热板熔接、激光透射熔接以及超声波熔接等进行。
图12的(A)是示出侧面171的俯视图,图12的(B)是示出第1基体构件170的与第2基体构件180相对的侧面173(第2侧面)的俯视图。如图11和图12所示,在第1基体构件170设置有从侧面171贯通到侧面173的多个(在此为14个)第1连通孔174。各第1连通孔174通过对应的1个第1开口52a与1个内部空间V连通。第1连通孔174包括作为第1连通孔174的侧面171侧部分的第1连通部175和作为第1连通孔174的侧面173侧部分的第2连通部176。
第1连通部175形成为其截面是矩形的。由第1连通部175形成了大致长方体状的空间S11。第1连通部175的开口50a侧的开口端175a在从开口50a与第1基体构件170的连接方向D2(X方向)观看时形成为包含矩形的第1开口52a的大小。另一方面,第1连通部175的与第2连通部176连接的一侧的开口端175b形成为其截面是圆形的。开口端175b的内径与开口端175a的层叠方向D1的宽度d11相同。
在此,设置于开口50a1~50a4的相同的相对位置(相同的列和相同的行)的各第1开口52a的位置如上所述是逐个错开1级的。例如,与内部空间V1连通的开口50a1的第1开口52a、与内部空间V2连通的开口50a2的第1开口52a、与内部空间V3连通的开口50a3的第1开口52a以及与内部空间V4连通的开口50a4的第1开口52a的配置是逐个错开1级的。因此,为了能对全部的开口50a1~50a4使用相同规格(共同形状)的压力调整阀160,在将压力调整阀160的第1基体构件170连接到任何一个开口50a1~50a4的情况下,各第1连通部175都需要与对应的第1开口52a连通。具体地说,在第1基体构件170连接到开口50a1时与对应于内部空间V1的第1开口52a连通的第1连通部175需要在第1基体构件170连接到开口50a2~50a4时与分别对应于内部空间V2~V4的第1开口52a连通。
因此,在本实施方式中,开口端175a的在层叠方向D1上的宽度d11设定为大于等于在层叠体30中重复的1个结构的宽度(即,上述的1级的错开宽度)与开口50a的数量的乘积。在层叠体30中重复的1个结构的宽度指的是将1个电极板34和1个内部空间V加起来的部分的在层叠方向D1上的宽度d2(参照图2)。即,上述乘积(在本实施方式中为“d2×4”)表示在如上述那样配置各开口50a中的第1开口52a的情况(更具体地说,配置为使得配置于在开口50a间相互对应的相对位置的第1开口52a彼此的台阶的最大值尽可能小的情况)下,为了将能形成配置于相同的相对位置的多个(在此为4个)第1开口52a的范围(层叠方向D1上的范围)包含在内而需要的宽度。并且,在本实施方式中,“d11≥d2×4”的关系成立。由此,能将各第1连通部175配置为,无论第1基体构件170被连接到哪个开口50a,在从连接方向D2观看时,各第1连通部175的开口端175a所对应的第1开口52a都会容纳于该开口端175a的内侧。其结果是,无论对哪个开口50a1~50a4都能使用相同的第1基体构件170(压力调整阀160)。由此,能减少部件个数。另外,不需要按每个开口50a使用不同规格的压力调整阀160,因此也能防止对开口50a连接不适合的规格的压力调整阀160这样的误组装的发生。
而且,如图12的(A)所示,多个开口端175a相对于经过侧面171的中心P2并与侧面171正交的轴A(参照图10)配置为点对称。另外,第1基体构件170的被连接到开口50a的部分172相对于轴A形成为点对称。另外,上述的中心P1(从开口50a的开口方向观看时的第2开口54a的中心)位于轴A上。根据该构成,在相对于轴A相互处于反转关系的第1基体构件170的2个状态(姿势)中的任何一个状态(姿势)下,多个开口端175a相对于开口50a的相对配置都是相同的。因此,在上述2个状态中的任何一个状态下,都能将第1基体构件170正常地连接到开口50a。即,即使将图10所示的第1基体构件170上下反转(绕轴A180度旋转),也能将第1基体构件170正常地连接到开口50a。其结果是,能容易地进行第1基体构件170向开口50a的连接。另外,也能防止以错误的方向将第1基体构件170连接到开口50a这样的误组装的发生。
第2连通部176形成为其截面是圆形的。第2连通部176从第1连通部175的开口端175b贯通到第2连通部176的侧面173侧的开口端176a。开口端176a形成为圆形。开口端176a的内径d13比开口端175b的内径(即,开口端175a的层叠方向D1的宽度d11)大(d13>d11)。即,由第2连通部176形成了随着从开口端175b去往开口端176a而内径变大的锥状的空间S12。这种第2连通部176例如能通过注射模塑成型等形成。
另外,在本实施方式中,如图11所示,与第1列的7个第1开口52a连接的第2连通部176以开口端176a的中心位置位于比开口端175b的中心位置靠上方的位置的方式延伸。另一方面,与第2列的7个第1开口52a连接的第2连通部176以开口端176a的中心位置位于比开口端175b的中心位置靠下方的位置的方式延伸。其结果是,如图12的(B)所示,多个开口端176a向侧面173的中央位置靠拢。
第2基体构件180具有大致长方体状的外形,在一侧的侧面181中被接合到第1基体构件170的侧面173。侧面181与侧面173例如能通过热板熔接而被熔接。此外,在本实施方式中,在从连接方向D2观看时,第2基体构件180形成对比第1基体构件170稍大,但是第2基体构件180也可以形成为与第1基体构件170相同的大小,还可以形成得比第1基体构件170小。
图13的(A)是示出侧面181的俯视图,图13的(B)是示出第2基体构件180的与阀体190相对的侧面182(第2侧面)的俯视图。如图11和图13所示,在第2基体构件180设置有从侧面181贯通到侧面182的多个(在此为14个)第2连通孔183。第2连通孔183形成为其截面是圆形的。各第2连通孔183通过对应的1个第1连通孔174与1个内部空间V连通。第2连通孔183的第1基体构件170侧的开口端183a的内径与第1连通孔174的开口端176a的内径d13一致。第1基体构件170与第2基体构件180以在从连接方向D2观看时相互对应的开口端176a和开口端183a重叠的方式被接合。第2连通孔183的阀体190侧的开口端183b的内径d14比开口端183a的内径(即,开口端176a的内径d13)小(d14<d13)。即,由第2连通孔183形成了随着从开口端183a去往开口端183b而内径变小的锥状的空间S13。这种第2连通孔183例如能通过注射模塑成型等形成。此外,开口端183a的内径与开口端176a的内径d13也可以不一致。例如,在使开口端183a的内径比内径d13小的情况下,能起到能允许接合时的位置偏离的效果。
如图12的(B)和图13的(A)所示,多个开口端176a和多个开口端183a均相对于轴A配置为点对称。根据该构成,在相对于轴A相互处于反转关系的第1基体构件170(或者第2基体构件180)的2个状态(姿势)中的任何一个状态(姿势)下,多个开口端183a相对于多个开口端176a的配置都是相同的。因此,在上述2个状态中的任何一个状态下,都能将第2基体构件180正常地接合到第1基体构件170。即,即使将第2基体构件180相对于第1基体构件170上下反转(绕轴A旋转180度),也能将第2基体构件180正常地接合到第1基体构件170。其结果是,能容易地进行第2基体构件180向第1基体构件170的接合。另外,也能防止以错误的方向将第2基体构件180接合到第1基体构件170这样的误组装的发生。
阀体190例如由橡胶等弹性构件形成。阀体190例如呈长方体状。阀体190配置为堵塞设置于第2基体构件180的多个开口端183b。
盖构件1100是具有矩形板状的底壁部1101和立设于底壁部1101的缘部的侧壁部1102的箱状构件。盖构件1100例如由聚丙烯(PP)、聚苯硫醚(PPS)或者改性聚苯醚(改性PPE)等形成。在底壁部1101的内侧设置有为了对阀体190进行定位而凹陷成凹状的槽部1103。盖构件1100将阀体190收纳于槽部1103,并且作为用于将阀体190按压到第2基体构件180的侧面182的按压构件发挥功能。具体地说,如图11所示,在阀体190被定位而收纳于盖构件1100的槽部1103的状态下,侧壁部1102的端部1102a被固定到第2基体构件180的侧面182。将端部1102a与侧面182固定的方法没有特别限定,能使用例如激光熔接、热板熔接以及使用了螺栓等紧固构件的紧固等。例如,在使用激光熔接的情况下,通过用激光透射性树脂形成盖构件1100并且用激光吸收性树脂形成第2基体构件180,从盖构件1100侧照射激光,能将第2基体构件180的与盖构件1100的边界部分熔融而接合。
在此,阀体190的通常时(非压缩时)的厚度(X方向的宽度)大于从槽部1103的底面1103a到侧壁部1102的端部1102a为止的高度d15。即,由高度d15规定了阀体190的压缩率。阀体190的压缩率例如被预先调整为使得在第2连通孔183内的压力(即,连通于该第2连通孔183的内部空间V内的压力)变为了预定的设定值以上的情况下,阀体190对该第2连通孔183的开口端183b的封闭被解除。
如图13的(B)和图14的(A)所示,在第2基体构件180的侧面182侧设置有与各开口端183b对应的槽部184。各槽部184形成为在与层叠方向D1正交的方向(X方向和Y方向)上延伸的狭缝状。各槽部184在与层叠方向D1和连接方向D2正交的方向(Y方向)上设置于比对应的开口端183b靠外侧的位置。
接着,对内部空间V的压力调整的原理进行说明。如上所述,各第2连通孔183是分别与对应的内部空间V连通的,因此会对阀体190的堵塞第2连通孔183的开口端183b的部分施加与对应于该第2连通孔183的内部空间V同等的压力。在此,阀体190的压缩率等被规定为使得在所对应的内部空间V内的压力变为了预定的设定值以上的情况下,进行阀体190对开口端183b的封闭的解除。因此,在所对应的内部空间V内的压力不到设定值的情况下,如图14的(A)所示,维持开口端183b被阀体190堵塞的闭阀状态。
另一方面,在所对应的内部空间V内的压力上升而变为了设定值以上的情况下,如图14的(B)所示,阀体190的一部分(具体地说是堵塞开口端183b的部分及其周边部分)以从侧面182分离的方式变形,成为开口端183b的封闭被解除的开阀状态。其结果是,封闭被解除的开口端183b与对应于该开口端183b的槽部184连通,对应的内部空间V内的气体从该开口端183b排出到该槽部184。然后,在内部空间V内的压力变为了不到设定值的情况下,阀体190返回原来的状态,由此使该开口端183b再次成为闭阀状态(参照图14的(A))。通过以上的开闭动作,压力调整阀160对内部空间V内的压力适当地进行调整。
在此,如图13的(B)所示,开口端183b到与该开口端183b对应的槽部184的距离d16比该开口端183b到与该开口端183b相邻的其它开口端183b的距离d17短(d16<d17)。由此,在响应于内部空间V的压力的上升而阀体190的一部分从侧面182分离的情况下,不使与该内部空间V连通的第2连通孔183的开口端183b和与该开口端183b相邻的其它开口端183b(即,与其它内部空间V连通的第2连通孔183的开口端183b)连通,就能使该开口端183b与其所对应的槽部184连通。其结果是,在压力调整阀160进行压力调整时,能适当地防止相互不同的内部空间V彼此的干扰(气体的流入和流出等)。
另外,如图13的(B)和图14的(A)所示,在从与侧面182相对的方向(X方向)观看时,在第2基体构件180划分有流通空间S14,该流通空间S14与多个(在此为7个)槽部184连接,使从内部空间V放出的气体流通。流通空间S14形成为大致长方体状。流通空间S14在从与侧面182相对的方向观看时以连接沿着层叠方向D1排列的7个槽部184的外侧端部的方式在层叠方向D1上延伸。多个槽部184和流通空间S14例如是通过注射模塑成型等形成的。另外,在第2基体构件180设置有用于使流通空间S14与外部连通的排气口185。在本实施方式中,排气口185的外侧开口端设置于第2基体构件180的朝向与连接方向D2正交的方向(在本实施方式中的一个例子为Y方向)的侧面186。根据该构成,响应于内部空间V的压力的上升而排出到一个槽部184的气体流入被设置为由多个槽部184共用的流通空间S14,从排气口185向外部排出。因此,能利用简易的构成将在内部空间V中产生的气体适当地向外部排出。
此外,在本实施方式中,如图14所示,阀体190配置为不覆盖流通空间S14的一部分,但是也可以配置为覆盖流通空间S14的全部。另外,阀体190配置为覆盖槽部184的全部,但是也可以配置为不覆盖槽部184的至少一部分。
如以上说明的那样,本实施方式的蓄电模块12A具备:层叠体30,其是双极电极32层叠而成的,上述双极电极32具备电极板34、设置于电极板34的一个面的正极36以及设置于电极板34的另一个面的负极38;框体50,其保持电极板34的缘部34a,设置有与在层叠体30中相邻的双极电极32间的多个内部空间V连通的开口50a;以及压力调整阀160,其被连接到开口50a。压力调整阀160具有:第1基体构件170,其与开口50a连接,设置有通过开口50a与多个内部空间V分别连通的多个第1连通孔174;第2基体构件180,其被接合到第1基体构件170的侧面173,设置有与多个第1连通孔174分别连通的多个第2连通孔183;阀体190,其配置为堵塞多个第2连通孔183的位于与开口50a侧相反的一侧的开口端183b;以及盖构件1100,其将阀体190按压到第2基体构件180。
在蓄电模块12A中,能使用设置有与多个内部空间V分别连通的多个第1连通孔174的第1基体构件170对各内部空间V进行电解液的注液。具体地说,在蓄电模块12A的制造时,在将第1基体构件170接合到第2基体构件180前,将第1基体构件170连接到开口50a,由此能通过各第1连通孔174对各内部空间V进行电解液的注液。另外,也能使用设置有多个第2连通孔183的第2基体构件180来执行压力调整阀160的检查。具体地说,能对包括第2基体构件180、阀体190以及盖构件1100的单元(压力调整阀子模块)执行检查。例如,通过从第2基体构件180的各第2连通孔183的开口端183a向该第2连通孔183内送入空气,能确认阀体190对该第2连通孔183的开口端183b的封闭被解除时的压力值。因此,根据蓄电模块12A,能实现电解液的注液的作业性提高,并且能在压力调整阀160的组装前容易地进行压力调整阀160的检查(例如用于保证开阀压力的检查)。
另外,蓄电模块12A具备多个(在本实施方式中为4个)压力调整阀160。在框体50设置有分别供压力调整阀160连接的多个(4个)开口50a(50a1~50a4)。多个开口50a分别与按每个开口50a相互不同的内部空间V(在本实施方式中为相互不同的14个内部空间V的组)连通。这样,通过在框体50设置多个开口50a,与仅设置有1个开口50a的情况相比,能使要与1个开口50a连通的内部空间V的个数(即需要由1个压力调整阀160进行压力调整的内部空间V的个数、需要在1个压力调整阀160设置的第1连通孔174和第2连通孔183的数量)减少。由此,能使压力调整阀160的1个第1连通孔174和第2连通孔183的截面积变大,能使这些连通孔内的空气流通顺畅。
另外,如图11所示,第1连通孔174的第2连通部176(第2基体构件180侧的部分)形成为随着从开口50a侧去往第2基体构件180侧而截面积变大的锥状。另一方面,第2连通孔183形成为随着从第1基体构件170侧去往阀体190侧而截面积变小的锥状。通过采用如上所述的锥状的形状,能通过注射模塑成型等进行第2连通部176(第1连通孔174)和第2连通孔183的成型。另外,通过将从内部空间V去往阀体190侧的流路(由第2连通部176和第2连通孔183形成的流路)的截面积设置为在一度变大之后变小,能抑制压力损失,能使连通孔(第1连通孔174和第2连通孔183)内的气体流通顺畅。
另外,第2连通孔183的开口端183b的开口面积(内径为d14的圆的面积)比第1连通孔174的形成为锥状的部分(即,第2连通部176)的开口50a侧的开口端(即,开口端175b)的开口面积(内径为d11的圆的面积)大。即,在本实施方式中,“d14>d11”成立。根据该构成,从内部空间V去往阀体190侧的流路的出口侧的截面积比入口侧的截面积大,由此能更有效地抑制压力损失。
此外,在本实施方式中,为了进行开口端183b的大小调整等,第2连通孔183形成为随着从第1基体构件170侧去往阀体190侧而截面积变小的锥状,使得由于第2连通部176而扩宽的开口宽度变窄。但是,在空间上允许将由于第2连通部176而扩宽的开口宽度进一步扩宽的情况下,第2连通孔183也可以形成为随着从第1基体构件170侧去往阀体190侧而截面积变大的锥状。在这种情况下,也能通过注射模塑成型等进行第2连通孔183的成型。另外,通过将从内部空间V去往阀体190侧的流路的截面积设置为随着从入口侧去往出口侧而变大,能更有效地抑制压力损失。
另外,第1连通孔174的第2基体构件180侧的开口端176a的层叠方向D1的宽度(内径d13)比第1连通孔174的开口50a侧的开口端175a的层叠方向D1的宽度d11大。根据该构成,能适当地确保第1连通孔174与第2连通孔183的接头部分的开口宽度(内径d13)。由此,例如在利用热将第1基体构件170与第2基体构件180进行接合(例如热板熔接)等情况下,能抑制上述接头部分的开口被堵塞。
[蓄电装置的制造方法]
以下,对图2所示的蓄电模块12A的制造方法的一个例子进行说明。
(层叠工序)
首先,例如隔着隔离物40将双极电极32层叠而得到层叠体30。在本实施方式中,在层叠工序前,例如通过注射模塑成型等在各双极电极32的电极板34的缘部34a形成有第1树脂部52。通过层叠工序,能得到图2所示的构成中的除了第2树脂部54以外的构成。
(框体形成工序)
接下来,例如通过注射模塑成型来形成第2树脂部54(参照图2)。如图9所示,使具有流动性的第2树脂部54的树脂材料54P流入模具M内,由此形成第2树脂部54。其结果是,如图3和如图4所示,形成具有第1树脂部52和第2树脂部54的框体50。模具M具有:第1部分M1,其形成框体50的侧面50s的主体区域50s1和突出区域50s2(参照图4)的外缘;以及第2部分M2,其是用于形成开口50a的第2开口54a的嵌套件。第2树脂部54的树脂材料54P在与双极电极32的层叠方向D1交叉的方向上流动。例如,第2树脂部54的树脂材料54P在流过相互相对配置的一对第1部分M1之间后,与第2部分M2碰撞而沿着第2部分M2的周围分为2股。分为2股的第2树脂部54的树脂材料54P分别在第1部分M1与第2部分M2之间流过后合流,而流过一对第1部分M1之间。
此外,在本实施方式中,在层叠工序前形成作为框体50的一部分的第1树脂部52,在层叠工序后形成作为框体50的其余部分的第2树脂部54,但是也可以在层叠工序后形成作为框体50的一部分的第1树脂部52。
(第1基体构件连接工序)
接下来,将第1基体构件170连接到开口50a。具体地说,如上所述,将第1基体构件170的部分172***第2开口54a。然后,将侧面171与第1树脂部52的侧面52s的接触部分的一部分或者全部例如通过热板熔接、激光透射熔接以及超声波熔接等进行熔接。由此,第1基体构件170被固定到开口50a。
(电解液注入工序)
接下来,如图15的(A)所示,通过设置于第1基体构件170的多个第1连通孔174,向多个内部空间V(在本实施方式中,为与该第1基体构件170所连接的开口50a连通的14个内部空间V)分别注入电解液。通过一边按每个第1连通孔174管理液量一边进行注液,能管理每个内部空间V的液量。另外,为了在电解液的注入前检查蓄电模块12A内的各内部空间V已被可靠地密封,也可以通过多个第1连通孔174对各内部空间V实施抽真空(抽出空气的作业)。由此,能在电解液的注液前检查各内部空间V的气密性。此外,通过第1基体构件170的电解液的注入也可以进一步使用专用的夹具等来进行。
(准备工序)
接下来,准备作为包括第2基体构件180、阀体190以及盖构件1100的单元(Unit)的压力调整阀子模块。如上所述,压力调整阀子模块是通过将第2基体构件180、阀体190以及盖构件1100相互组装而形成。
(检查工序)
接下来,如图15的(B)所示,检查在准备工序中准备的压力调整阀子模块SM。由此,能确认组装后是否能正常地发挥作为压力调整阀160的功能。具体地说,从设置于第2基体构件180的各第2连通孔183的开口端183a向各第2连通孔183内送入空气,由此对压力调整阀子模块SM的动作进行检查。从各开口端183a向各第2连通孔183内送入空气的操作也可以进一步使用例如专用的夹具等来进行。在检查工序中,按每个第2连通孔183确认阀体190对开口端183b的封闭被解除时的压力值。然后,将该压力值与预先设定的压力值进行比较。例如,如果该压力值与预先设定的压力值的误差为允许误差以下,则判断为关于所检查的第2连通孔183的阀体190的开阀压力正常。另一方面,在上述误差大于允许误差的情况下,判断为关于所检查的第2连通孔183的阀体190的开阀压力异常。当通过上述检查,针对全部的第2连通孔183均判断为阀体190的开阀压力正常时,判断为所检查的压力调整阀子模块SM正常。另一方面,在针对至少一个第2连通孔183判断为阀体190的开阀压力异常的情况下,判断为所检查的压力调整阀子模块SM异常。
(接合工序)
接下来,以使得多个第1连通孔174与多个第2连通孔183相互连通的方式,将第1基体构件170与在检查工序中判断为正常的检查完的压力调整阀子模块SM的第2基体构件180接合。具体地说,将第2基体构件180的侧面181与第1基体构件170的侧面173例如通过热板熔接进行熔接。由此,成为对开口50a组装有压力调整阀160的状态。然后,如图1所示,隔着导电板14将多个蓄电模块12A层叠。对位于层叠方向D1的两端的导电板14分别预先连接有正极端子24和负极端子26。然后,在层叠方向D1的两端隔着绝缘膜22分别配置一对约束板16A、16B。然后,将螺栓18的轴部***约束板16A的插通孔16A1,并***约束板16B的插通孔16B1。然后,将螺母20螺合于从约束板16B突出的螺栓18的顶端。这样制造图1所示的蓄电装置10A。
如以上说明的那样,本实施方式的蓄电模块的制造方法包含层叠工序、框体形成工序、第1基体构件连接工序、电解液注入工序、压力调整阀子模块准备工序、检查工序以及接合工序。在该制造方法中,能在电解液注入工序中使用第1基体构件170对各内部空间V进行电解液的注液。另外,在检查工序中,通过对压力调整阀子模块SM执行检查,能检查作为压力调整阀160的功能。因此,根据上述制造方法,能实现电解液的注液的作业性提高,并且能容易地在压力调整阀160的组装前进行压力调整阀160的检查(具体地说是压力调整阀子模块SM的检查)。
以上,详细说明了第2实施方式,但是蓄电模块的构成不限于上述实施方式。
例如,在上述实施方式中,说明了在各开口50a中,多个第1开口52a在从开口50a的开口方向(X方向)观看时相对于第2开口54a的中心P1配置为点对称的构成。但是,各开口50a中的多个第1开口52a只要配置为在从连接方向D2观看时分别包含于对应的第1基体构件170的开口端175a即可,多个第1开口52a也可以不必一定要配置为点对称。例如,在上述实施方式中例示的第1开口52a的配置也可以在多个开口50a间适当地调换。作为具体的例子,也可以是,在开口50a1中,代替与内部空间V1连通的第1开口52a而设置与内部空间V2连通的第1开口52a,在开口50a2中,代替与内部空间V2连通的第1开口52a而设置与内部空间V1连通的第1开口52a。在这种情况下,开口50a1和开口50a2各自的多个第1开口52a的配置不是如上述那样的点对称的配置,但是无论哪个第1开口52a都配置为在从连接方向D2观看时包含于对应的开口端175a。
[第3实施方式]
接下来,对第3实施方式的具备蓄电模块12B的蓄电装置10B进行说明。蓄电装置10B具备蓄电模块12B来代替蓄电模块12,这一点与蓄电装置10不同,其它方面与蓄电装置10是同样的。
参照图16对蓄电模块12B进行说明。图16所示的蓄电模块12B具备多个双极电极32层叠而成的层叠体30。在从双极电极32的层叠方向观看时,层叠体30例如具有矩形形状。能在相邻的双极电极32间配置隔离物40。
各双极电极32包含电极板34、设置于电极板34的第1面34c的正极36以及设置于电极板34的第2面34d的负极38。在层叠体30中,一个双极电极32的正极36隔着隔离物40与在层叠方向上相邻的一方双极电极32的负极38相对,一个双极电极32的负极38隔着隔离物40与在层叠方向上相邻的另一方双极电极32的正极36相对。
在层叠方向上,在层叠体30的一端配置有在内侧面(图示下侧的面)配置了负极38的电极板34。该电极板34相当于负极侧终端电极。在层叠方向上,在层叠体30的另一端配置有在内侧面(图示上侧的面)配置了正极36的电极板34。该电极板34相当于正极侧终端电极。负极侧终端电极的负极38隔着隔离物40与最上层的双极电极32的正极36相对。正极侧终端电极的正极36隔着隔离物40与最下层的双极电极32的负极38相对。这些终端电极的电极板34分别连接到相邻的导电板14(参照图1)。
蓄电模块12B具备在双极电极32的层叠方向上延伸并收纳层叠体30的筒状的树脂部250(密封部)。树脂部250保持多个电极板34的周缘部34a。树脂部250构成为包围层叠体30。树脂部250在从双极电极32的层叠方向观看时具有例如矩形形状。即,树脂部250例如为方筒状。
树脂部250具有:第1密封部252,其接合于电极板34的周缘部34a,保持该周缘部34a;以及第2密封部254,其在与层叠方向交叉的方向(X方向和Y方向)上设置于第1密封部252的外侧。第2密封部254以与第1密封部252密封的状态设置。
构成树脂部250的内壁的第1密封部252设置在多个双极电极32(即层叠体30)的电极板34的周缘部34a的整周上。第1密封部252例如熔接于电极板34的周缘部34a,将该周缘部34a密封。即,第1密封部252接合于电极板34的周缘部34a。各双极电极32的电极板34的周缘部34a以埋没于第1密封部252的状态被保持。配置于层叠体30的两端的电极板34的周缘部34a也以埋没于第1密封部252的状态被保持。由此,在层叠方向上相邻的电极板34、34之间形成有被该电极板34、34和第1密封部252气密地分隔开的内部空间V。在该内部空间V收纳有包括例如氢氧化钾水溶液等碱溶液的电解液(未图示)。此外,在提到“内部空间V的体积”的情况下,指的是包含隔离物40的空隙的体积。
构成树脂部250的外壁的第2密封部254覆盖沿双极电极32的层叠方向延伸的第1密封部252的外周面252a。第2密封部254的内周面254a例如熔接于第1密封部252的外周面252a,将该外周面252a密封。即,第2密封部254接合于第1密封部252的外周面252a。第2密封部254相对于第1密封部252的熔接面(接合面)例如为4个矩形平面。
电极板34例如是包括镍的矩形的金属箔。电极板34的周缘部34a为未涂敷有正极活性物质和负极活性物质的未涂敷区域。在未涂敷区域中,电极板34是露出的。该未涂敷区域埋没于构成树脂部250的内壁的第1密封部252而被保持。作为构成正极36的正极活性物质,可举出例如氢氧化镍。作为构成负极38的负极活性物质,可举出例如储氢合金。电极板34的第2面34d中的负极38的形成区域也可以比电极板34的第1面34c中的正极36的形成区域大一圈。
隔离物40例如形成为片状。隔离物40具有例如矩形形状。作为形成隔离物40的材料,可例示包括聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)等聚烯烃系树脂的多孔质膜、包括聚丙烯等的纺织布或者无纺布等。另外,隔离物40也可以是由偏氟乙烯树脂化合物等进行了强化的材料。
树脂部250(第1密封部252和第2密封部254)例如通过使用了绝缘性树脂的注射模塑成型而形成为矩形的筒状。作为构成树脂部250的树脂材料,可举出例如聚丙烯(PP)、聚苯硫醚(PPS)、或者改性聚苯醚(改性PPE)等。
在蓄电装置10B中,由电极板34的第1面34c侧的正极36、相邻的电极板34的第2面34d侧的负极38、正极36和负极38之间的隔离物40以及将第1面34c与第2面34d之间的空间封闭的树脂部250构成了一层的单体。树脂部250限制气体和电解液从某个单体移动到其它单体。由此,确保了相邻的单体间的绝缘性。
参照图17对树脂部250以及双极电极32和隔离物40的结构进行说明。如图17所示,在从层叠方向观看时,隔离物40的周缘部40a是与设置有第1密封部252的区域重叠的。换言之,在隔离物40和第1密封部252在层叠方向上被投影到垂直于层叠方向的平面(XY平面)的情况下,它们的投影像重叠(即,overlap)。隔离物40到达设置有第1密封部252的区域。隔离物40的外周端40d位于第1密封部252的外周端252d与内周端252c之间的位置。此外,在图17中,为了容易理解第1密封部252的构成而将隔离物40的一部分切断进行了表示。
在电极板34的第1密封部252附近的区域中,也在相邻的2个电极板34之间设置有隔离物40,因此相邻的电极板34的未涂敷区域不会直接彼此面对。在相邻的2个电极板34中,在一方电极板的未涂敷区域与另一方电极板的未涂敷区域之间总是存在隔离物40。以与第1密封部252重叠的方式设置的隔离物40防止相邻的2个电极板34(特别是未涂敷区域)接触而发生短路。可以是,在隔离物40的整周上,外周端40d位于第1密封部252的外周端252d与内周端252c之间的位置。也可以是,在隔离物40的周向的一部分中,外周端40d位于第1密封部252的外周端252d与内周端252c之间的位置。在隔离物40的周向上,隔离物40在越大的范围中与第1密封部252重叠,就能越可靠地抑制短路的发生。
参照图20的(a)更详细地说明上述结构,第1密封部252具有在层叠方向上层叠有多个框体260的结构。框体260在层叠方向上具有比隔离物40的厚度大的厚度。更详细地说,框体260在层叠方向上具有比电极板34的厚度与隔离物40的厚度的合计值大的厚度。框体260与电极板34的周缘部34a抵接,并且与在层叠方向上相邻的其它框体260抵接。通过使框体260与其它框体260抵接,框体260规定了在层叠方向上相邻的电极板34、34之间形成的内部空间V(单体)的高度。
框体260包含:内周部261,其配置于电极板34的第1面34c侧,与第1面34c抵接;以及外周部262,其连续地设置于内周部261的外侧。内周部261和外周部262分别与电极板34的形状对应,具有例如矩形形状。内周部261例如熔接于电极板34的第1面34c。即,内周部261接合于电极板34的第1面34c。内周部261的内周端261c(参照图20的(b))相当于第1密封部252的内周端252c。外周部262的厚度比内周部261的厚度大,为框体260的厚度。外周部262的外周面262d相当于第1密封部252的外周端252d(即外周面252a)。
如图20的(b)所示,框体260包含层叠方向上的第1端面260a、以及与第1端面260a相对的第2端面260b。框体260的第1端面260a与在层叠方向上相邻的其它框体260的第2端面260b抵接。框体260的第2端面260b与在层叠方向上相邻的其它框体260的第1端面260a抵接。第1端面260a和第2端面260b在周向的大部分中(在除了后述的槽部270以外的整个区域中)以面状抵接于其它框体260。通过该构成,框体260规定了蓄电模块12B中的1个单体的高度。
在层叠方向的厚度不同的内周部261与外周部262之间,形成有将它们连接起来的矩形环状的台阶部268。层叠方向上的台阶部268的深度大于隔离物40的厚度。在台阶部268配置有包含隔离物40的外周端40d的周缘部40a。即,形成于框体260的台阶部268面朝框体260的内侧,提供了用于将隔离物40的外周端40d配置在第1密封部252内的空间。例如,隔离物40的周缘部40a抵接于内周部261的表面261a(参照图20的(b)。与接合于第1面34c的面相反的面)。隔离物40容纳于框体260的高度的范围内。在周缘部40a和相隔负极38的厚度与隔离物40相邻的其它电极板34之间能形成微小的间隙。
此外,隔离物40的外周端40d也可以与框体260的外周面262d齐平。隔离物40的外周端40d也可以位于与第1密封部252的外周端252d相同的位置或者比该外周端252d靠内侧而比第1密封部252的内周端252c靠外侧的位置。
本实施方式的蓄电模块12B具备用于使单体的内压稳定的结构。参照图17~图19、图20的(a)、图20的(b)和图21的(a)来说明该结构。如图17、图20的(a)以及图21的(a)所示,在框体260的例如周向的一个部位形成有贯通框体260的内外的槽部270。槽部270例如形成于框体260的第1端面260a侧。槽部270在与层叠方向交叉的方向(X方向)上延伸。此外,也可以在各框体260设置有槽部270,但是槽部270的位置在相邻的框体260中是错开的。在周向的某个部位上,在规定个数的槽部270中的1个槽部270设置有槽部270(例如按8个中为1个的比例设置)。
层叠方向上的槽部270的深度d大于上述的台阶部268的深度。换言之,如图20的(b)和图21的(a)所示,从第1端面260a到槽部270的底部270a为止的长度(相当于深度d)大于从第1端面260a到内周部261的表面261a为止的长度(相当于台阶部268的深度)。
如图21的(a)所示,槽部270在与其延伸方向(X方向)正交的方向(Y方向)上具有规定的宽度W。在与槽部270的延伸方向垂直的截面(YZ截面)中,槽部270形成为槽部270的宽度W大于深度d这样的矩形。槽部270的宽高比即宽度W与深度d之比大于等于5。槽部270是与内部空间V连通的连通流路。为了对内压进行调整而使其稳定,需要确保作为连通流路的槽部270的形状。优选槽部270的宽高比大于等于10。
如图17~图19所示,第2密封部254包含设置于与框体260的槽部270对应的位置的开口254b。开口254b例如为矩形。开口254b例如能通过使用了模具的注射模塑成型来成型。在开口254b内,形成于第1密封部252的多个槽部270的各端部270b是露出的(参照图18)。
在第2密封部254的开口254b设置有压力调整阀280。压力调整阀280嵌入开口254b内,覆盖开口254b。压力调整阀280具有:嵌入开口254b内的基体281;固定于基体281的外面侧的壳体282;以及覆盖壳体282的外面侧的盖284。在盖284内收纳有阀体283。
如图19所示,在基体281内形成有与槽部270连通的第1孔部281a和第2孔部281b。在一个部位的开口254b中,以与多个槽部270对应的方式设置有多个第1孔部281a和第2孔部281b。第1孔部281a和第2孔部281b沿着与层叠方向交叉的方向(X方向)延伸。第1孔部281a例如是具有与槽部270的宽度W对应的宽度的方孔。第2孔部281b例如是与第1孔部281a连通的圆孔。第2孔部281b也可以是随着向外面侧(即壳体282侧)接近而内径扩大的锥状的圆孔。
在壳体282内形成有与基体281的第2孔部281b连通的第3孔部282a。第3孔部282a沿着与层叠方向交叉的方向(X方向)延伸。第3孔部282a例如是与第2孔部281b连通的圆孔。第3孔部282a也可以是随着向外面侧(即阀体283侧)接近而内径缩小的锥状的圆孔。
阀体283例如由橡胶等弹性构件形成。阀体283例如呈长方体状,配置为填充于盖284内。阀体283由盖284按压到基体281和壳体282,堵塞第3孔部282a的端部282b。
如图18所示,在壳体282形成有排气流路282c。排气流路282c与多个槽部270对应设置,合流为1条而连通到设置于壳体282的侧面的排气孔282d。阀体283堵塞该排气流路282c。阀体283能通过第1孔部281a、第2孔部281b和第3孔部282a受到压力,由此进行弹性变形或者移动。
在阀体283堵塞了第3孔部282a的端部282b的状态下,内部空间V的压力可能会上升。当内部空间V的压力变为设定值以上时,由于响应于该压力的阀体283的变形和/或移动,第3孔部282a的端部282b的封闭被解除。其结果是,气体从端部282b流出,气体通过排气流路282c和排气孔282d被放出。当内部空间V的压力变为不到设定值时,阀体283堵塞第3孔部282a的端部282b。通过以上的开闭动作,压力调整阀280对内部空间V的压力进行调整。
如上所述,设置于开口254b的压力调整阀280被连接到内部空间V,构成为通过槽部270将内部空间V的压力调整到规定的范围内。压力调整阀280是复位式安全阀。此外,压力调整阀也可以使用与压力调整阀280不同构成的公知的阀机构。
接下来,对蓄电模块12B的制造方法进行说明。首先,在电极板34的第1面34c形成正极36,在电极板34的第2面34d形成负极38,得到双极电极32。接下来,对双极电极32的电极板34的周缘部34a接合框体260。此时,也可以从双极电极32的上下面进行热压,由此将框体260熔接到周缘部34a。然后,隔着隔离物40将接合有框体260的多个双极电极32层叠(参照图20的(b)),得到层叠体30。
在通过热压将框体260熔接到周缘部34a之际,使用热压用的模具对框体260进行成型。如图20的(b)所示,利用热压用的模具形成框体260的第1端面260a、第2端面260b、表面261a、第1端面262a、台阶部268以及槽部270的底部270a。热压用的模具例如可以由树脂制成。热压用的模具也可以使用由包括PTFE(聚四氟乙烯)、PFA(四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物)等氟树脂制成的模具。在这种情况下,能防止导电性异物混入框体260。
接下来,例如通过注射模塑成型来形成第2密封部254(参照图16)。例如,使具有流动性的第2密封部254的树脂材料流入模具内,由此能形成第2密封部254。在第2密封部254,与设置有槽部270的位置对应地形成有开口254b。
接下来,从设置于树脂部250的注液口向树脂部250的内部空间V注入电解液。在此,在本实施方式的蓄电模块12B中,形成于第1密封部252的槽部270兼作注液口。在注入工序中,例如使用具备从内部空间V(参照图16)排出空气的真空泵、供应电解液的分注器(Dispenser)以及收纳电解液的罐的注入装置(未图示)来进行电解液的注入。使用注入装置例如以下那样进行电解液的注入。首先,使真空泵工作。由此,从树脂部250的内部空间V排出空气。然后,从分注器供应并收纳于罐的电解液通过多个槽部270被注入树脂部250的内部空间V。
在注入电解液后,将压力调整阀280装配到开口254b,由此制造蓄电模块12B。然后,如图1所示,隔着导电板14将多个蓄电模块12B层叠。对位于层叠方向的两端的导电板14分别预先连接有正极端子24和负极端子26。然后,在层叠方向的两端隔着绝缘膜22分别配置一对约束板16A、16B,使用螺栓18和螺母20将约束板16A、16B彼此连结。这样,制造图1所示的蓄电装置10B。
根据以上说明的本实施方式的蓄电模块12B,接合于电极板34的周缘部34a的框体260在层叠方向上层叠,而形成第1密封部252。在框体260的第1端面260a形成槽部270。槽部270在与层叠方向交叉的方向上延伸,贯通框体260的内外。框体260彼此在层叠方向上的第1端面260a和第2端面260b处抵接,因此确保了作为连通流路的槽部270的截面积。因而,能通过槽部270容易地将内部空间V的压力即内压向框体260的外部释放。此时,通过使压力调整阀280进行工作,内压得到调整。利用在第1密封部252设置有槽部270的上述构成,内压上升时的内部空间V与压力调整阀280之间的压力损失减少。由于压力损失减少,因此能用规定的工作压力或者与其接近的压力使压力调整阀280工作。根据蓄电模块12B,能通过槽部270与压力调整阀280的配合使内压稳定。而且,只要对构成第1密封部252的框体260的形状进行加工即可,不需要准备用于形成连通流路的(如管道那样的)另外的构件。
另外,槽部270的深度d变大,能进一步减少槽部270的压力损失。由于在框体260的台阶部268配置有隔离物40,因而隔离物40会重叠于第1密封部252。因此,在相邻的电极板34之间总是存在隔离物40。根据该构成,不存在相邻的电极板34直接彼此面对的区域,能防止这些电极板34的短路。另外,减小了隔离物40对框体260的层叠方向上的厚度造成的影响。
槽部270的宽高比大于等于5,因此能对具有有限的厚度的双极电极32(单体)合适地形成作为连通流路的槽部270。
以上,对第3实施方式进行了说明,但是蓄电模块的构成不限于上述实施方式。
例如,也可以如图21的(b)所示,采用在槽部270A的底部270a设置有1个或者多个突起271的框体260A。突起271也可以在与层叠方向交叉的方向(X方向)上延伸。突起271的形状没有特别限定。突起271只要遮住槽部270A即可,怎样设置都可以。在这种情况下,槽部270A的变形被防止,作为连通流路的槽部270A的截面积得到确保。
台阶部268也可以被省略。隔离物40的周缘部40a也可以不重叠于设置有第1密封部252的区域。隔离物40也可以不到达设置有第1密封部252的区域。即,也可以是,在与层叠方向交叉的方向上,在隔离物40的周缘部40a与第1密封部252之间形成间隙。
也可以在框体260的第2端面260b侧形成槽部270。还可以在框体260的第1端面260a侧与第2端面260b侧这两侧形成槽部270。各框体260也可以是如下结构:包括接合于电极板34的第1面34c的第1框体和接合于电极板34的第2面34d的第2框体,它们被接合起来。
[第4实施方式]
接下来,对具备第4实施方式的蓄电模块12C的蓄电装置10C进行说明。蓄电装置10C具备蓄电模块12C来代替蓄电模块12,这一点与蓄电装置10不同,其它方面与蓄电装置10是同样的。
图22是示出图2的蓄电模块12C的概略立体图。图23是将图22的蓄电模块的一部分(1个开口50a的周边区域)放大的俯视图。如图22和图23所示,蓄电模块12C的框体50具有在层叠方向D1上延伸的侧面50s。侧面50s是在从层叠方向D1观看时位于外侧的面。因而,第2树脂部54具有框体50的侧面50s。
框体50的侧面50s具有主体区域50s1和突出区域50s2。主体区域50s1和突出区域50s2的形状例如分别为矩形。在主体区域50s1设置有开口50a。开口50a作为用于向各内部空间V注入电解液的注液口发挥功能,并且在注入电解液后作为用于调整各内部空间V内的压力的压力调整阀360(在后面详细说明)的连接口发挥功能。在本实施方式中,仅设置有1个开口50a,但是也可以在框体50设置多个开口50a,使每个开口50a连通于不同的内部空间V。在这种情况下,能减少为了调整蓄电模块12C的全部内部空间V的压力而需要使每个开口50a连通的内部空间V的数量。
主体区域50s1具有在与双极电极32的层叠方向D1交叉的方向(Y方向)上延伸的缘E。突出区域50s2以在双极电极32的层叠方向D1上远离开口50a的方式从缘E突出。在本实施方式中,一对突出区域50s2以隔着开口50a的方式配置。突出区域50s2沿着缘E以超过开口50a的全长而伸出到开口50a的两外侧的长度设置。
如图23所示,1个开口50a能具有设置于第1树脂部52的第1开口52a和设置于第2树脂部54的第2开口54a。各第1开口52a是与相邻的双极电极32间的内部空间V和第2开口54a连通的。在第1树脂部52设置有多个第1开口52a,在第2树脂部54设置有以覆盖多个第1开口52a的方式扩展的单个第2开口54a。第1开口52a可以设置于各第1树脂部52,也可以设置于相邻的第1树脂部52之间。各第1开口52a和第2开口54a的形状例如为矩形。
图24是被连接到框体50的开口50a的压力调整阀360的分解立体图。另外,图25是示出压力调整阀360的构成的概略截面图。具体地说,图25是包含配置于开口50a的第1列(图23的图示左侧的列)的5个第1开口52a的截面的截面图。如图24和图25所示,压力调整阀360具有基体构件370、阀体380(弹性构件)以及盖构件390(按压构件)。
基体构件370具有大致长方体状的外形,例如由聚丙烯(PP)、聚苯硫醚(PPS)或者改性聚苯醚(改性PPE)等形成。基体构件370被连接到开口50a。具体地说,基体构件370的包含与开口50a相对的侧面371的部分372具有与第2开口54a对应的形状。基体构件370是通过在该部分372***第2开口54a的状态下将侧面371与第1树脂部52的侧面52s接触部分的一部分或者全部熔接,从而被固定到开口50a。侧面371与侧面52s的熔接例如通过热板熔接等进行。
图26的(A)是示出侧面371的俯视图,图26的(B)是示出基体构件370的与阀体380相对的侧面373的俯视图。如图25和图26所示,在基体构件370设置有从侧面371贯通到侧面373的多个(在此为10个)连通孔374。各连通孔374通过对应的1个第1开口52a与1个内部空间V连通。连通孔374包括作为连通孔374的侧面371侧部分的第1连通部375和作为连通孔374的侧面373侧部分的第2连通部376。
第1连通部375形成为其截面是矩形的。由第1连通部375形成了大致长方体状的空间S31。第1连通部375的开口50a侧的开口端375a(第1开口端)在从开口50a与压力调整阀360的连接方向D2(X方向)观看时形成为包含矩形的第1开口52a的大小。另一方面,第1连通部375的与第2连通部376连接的一侧的开口端375b形成为其截面是圆形的。
第2连通部376形成为其截面是圆形的。由第2连通部376形成了空间S32。第2连通部376从第1连通部375的开口端375b贯通到第2连通部376的侧面373侧的开口端376a(第2开口端)。开口端376a形成为圆形。在本实施方式中,如图25所示,与第1列的5个第1开口52a连接的第2连通部376以开口端376a的中心位置位于比开口端375b的中心位置靠上方的位置的方式延伸。另一方面,与第2列(图23的图示上右侧的列)的5个第1开口52a连接的第2连通部376以开口端376a的中心位置位于比开口端375b的中心位置靠下方的位置的方式延伸。其结果是,如图26的(B)所示,多个开口端376a向侧面373的中央位置靠拢。由此,实现了需要堵塞全部的开口端376a的阀体380的紧凑化。
阀体380例如是由橡胶等弹性构件形成的矩形板状构件。阀体380配置为堵塞设置于基体构件370的多个开口端376a。
盖构件390是具有矩形板状的底壁部391和立设于底壁部391的缘部的侧壁部392的箱状构件。盖构件390例如由聚丙烯(PP)、聚苯硫醚(PPS)或者改性聚苯醚(改性PPE)等形成。如图25和图27的(A)所示,在底壁部391的内侧设置有槽部393(定位部),槽部393通过与沿阀体380的连接方向D2延伸的侧面381的盖构件390侧的一部分抵接来将阀体380相对于盖构件390进行定位。槽部393呈凹陷成凹状的形状。槽部393在从连接方向D2观看时与阀体380的形状(在本实施方式中为矩形板状)对应地设置为矩形。盖构件390将阀体380收纳于槽部393,并且作为用于将阀体380按压到基体构件370的侧面373的按压构件发挥功能。具体地说,如图25所示,在阀体380被定位而收纳于盖构件390的槽部393的状态下,侧壁部392的端部392a被固定到基体构件370的侧面373。将端部392a与侧面373固定的方法没有特别限定,能使用例如热板熔接和使用了螺栓等紧固构件的紧固等。
在此,阀体380的通常时(非压缩时)的厚度(X方向的宽度)大于从槽部393的底面393a到侧壁部392的端部392a为止的高度d31。即,在本实施方式中,由高度d31规定了阀体380的压缩率。阀体380的压缩率例如被预先调整为使得在连通孔374内的压力(即,与该连通孔374连通的内部空间V内的压力)变为了预定的设定值以上的情况下,阀体380对该连通孔374的开口端376a的封闭被解除。
另外,槽部393的高度d32比压缩时的阀体380的厚度(即高度d31)低(d32<d31)。由此,槽部393构成为以不会与侧面381的基体构件370侧的部分抵接的方式进行阀体380的定位。
如图26的(B)和图28的(A)所示,在基体构件370的侧面373侧设置有与各开口端376a对应的槽部377。各槽部377形成为在与层叠方向D1正交的方向(X方向和Y方向)上延伸的狭缝状。各槽部377在与层叠方向D1和连接方向D2正交的方向(Y方向)上设置于比对应的开口端376a靠外侧的位置。
接着,说明内部空间V的压力调整的原理。如上所述,各连通孔374是分别与对应的内部空间V连通的,因此会对阀体380中的堵塞连通孔374的开口端376a的部分施加与该连通孔374所对应的内部空间V同等的压力。在此,阀体380的压缩率等被规定为使得在所对应的内部空间V内的压力变为了预定的设定值以上的情况下,进行阀体380对开口端376a的封闭的解除。因此,在所对应的内部空间V内的压力不到设定值的情况下,如图28的(A)所示,维持开口端376a被阀体380堵塞的闭阀状态。
另一方面,在所对应的内部空间V内的压力上升而变为了设定值以上的情况下,如图28的(B)所示,阀体380的一部分(具体地说是堵塞开口端376a的部分及其周边部分)以从侧面373分离的方式变形,成为开口端376a的封闭被解除的开阀状态。其结果是,封闭被解除的开口端376a与对应于该开口端376a的槽部377连通,对应的内部空间V内的气体从该开口端376a排出到该槽部377。然后,在内部空间V内的压力变为了不到设定值的情况下,阀体380返回原来的状态,由此使该开口端376a再次成为闭阀状态(参照图28的(A))。通过以上的开闭动作,压力调整阀360对内部空间V内的压力适当地进行调整。
在此,如图26的(B)所示,开口端376a到与该开口端376a对应的槽部377的距离d33比该开口端376a到与该开口端376a相邻的其它开口端376a的距离d34短(d33<d34)。由此,在响应于内部空间V的压力上升而阀体380的一部分从侧面373分离的情况下,不使与该内部空间V连通的连通孔374的开口端376a和与该开口端376a相邻的其它开口端376a(即,与其它内部空间V连通的连通孔374的开口端376a)连通就能使该开口端376a与其所对应的槽部377连通。其结果是,在压力调整阀360进行压力调整时,能适当地防止相互不同的内部空间V彼此的干扰(气体的流入和流出等)。
另外,如图26的(B)和图28的(A)所示,在从与侧面373相对的方向(X方向)观看时,在基体构件370划分有流通空间S33,该流通空间S33与多个(在此为5个)槽部377连接,使从内部空间V放出的气体流通。流通空间S33形成为大致长方体状。流通空间S33在从与侧面373相对的方向观看时以连接沿着层叠方向D1排列的5个槽部377的外侧端部的方式在层叠方向D1上延伸。多个槽部377和流通空间S33例如是通过注射模塑成型等形成的。另外,在基体构件370设置有使流通空间S33与外部连通的排气口378。在本实施方式中,排气口378的外侧开口端设置于基体构件370的朝向与连接方向D2正交的方向(在本实施方式中的一个例子是Y方向)的侧面79。根据该构成,响应于内部空间V的压力上升而排出到一个槽部377的气体流入被设置为由多个槽部377共用的流通空间S33,从排气口378向外部排出。因此,能利用简易的构成将在内部空间V产生的气体适当地向外部排出。
此外,在本实施方式中,如图28所示,阀体380配置为不覆盖流通空间S33的一部分,但是也可以配置为覆盖流通空间S33的全部。另外,阀体380配置为覆盖槽部377的全部,但是也可以配置为不覆盖槽部377的至少一部分。
接下来,使用图27的(B)所示的实施例和图29所示的比较例来说明通过用设置于盖构件390的槽部393对阀体380进行定位而实现的作用效果。
(实施例)
图27的(B)示出实施例的基体构件370与阀体380的位置关系。该位置关系由上述槽部393对阀体380的定位来决定。如该图所示,在本实施例中,各列各自的5个开口端376a在列方向(Y方向)上按等间隔配置,存在于相同的行位置的2个开口端376a在行方向(Z方向)上的位置相互相等。在该图中,d35表示阀体380的短边方向(Y方向)的宽度。d36表示阀体380的长边方向(Z方向)的宽度。d37表示阀体380的沿着短边方向的缘部到离该缘部最近的开口端376a的中心的距离。d38表示阀体380的沿着长边方向的缘部到离该缘部最近的开口端376a的中心的距离。d39表示存在于相同的列位置的相邻的开口端376a的中心间的距离。d310表示存在于相同的行位置的相邻的开口端376a的中心间的距离。在本实施例中,关于d35~d310,“d35:d36:d37:d38:d39:d310=11:18:3:3:3:5”的关系成立。
(比较例)
参照图29对比较例的蓄电模块进行说明。在该图中,省略了槽部377和流通空间S33所对应的构成要素的图示。在比较例的蓄电模块中,用于对阀体380进行定位的构成(定位部)不是设置于盖构件390而是设置于基体构件1370,这一点与实施例(本实施方式)的蓄电模块12C不同。其它构成及上述d35~d310的关系与实施例是同样的。具体地说,如该图所示,在比较例的蓄电模块中,在基体构件1370的与阀体380相对的侧面1371设置有用于对阀体380进行定位的槽部1372。与槽部393同样,槽部1372呈为了对阀体380进行定位而凹陷成凹状的形状。槽部1372与槽部393相比,为了进行阀体380的定位而与阀体380抵接的位置正好相反。即,槽部393是与阀体380的盖构件390侧的部分抵接,而槽部1372是与阀体380的基体构件1370侧的部分抵接。
(模拟结果)
图30示出对位于离阀体380的中心最远的位置的开口端376a1、位于第2远的位置的开口端376a2以及位于最近的位置的开口端376a3(参照图27的(B))各自的由阀体380所致的密封面压力的比较结果。图30所示的坐标图的纵轴的值示出通过模拟(Simulation)计算出的密封面压力v1与预先设定的目标密封面压力v2之比(v1/v2)。本模拟结果是在将阀体380的压缩率规定为使得开口端376a3的密封面压力成为理想值(目标密封面压力)的情况下,通过模拟对各开口端376a1~376a3的实际的密封面压力进行了计算的结果。在此,在实施例中,由从槽部393的底面393a到侧壁部392的端部392a为止的高度d31来规定压缩率。另一方面,在比较例中,由从槽部1372的底面1372a到盖构件390的底壁部391的内面为止的高度来规定压缩率。
如图30所示,在实施例和比较例中,都观察到越接近阀体380的中心则密封面压力越大的趋势。但是,在实施例中,开口端376a1~376a3间的密封面压力的差别比较小,无论哪个开口端376a1~376a3,与目标密封面压力的误差都比较小。另一方面,在比较例中,开口端376a1~376a3间的密封面压力的差别大,无论哪个开口端376a1~376a3,与目标密封面压力的误差都比较大。特别是,关于作为用于设为目标密封面压力的基准而使用的开口端376a3,在实施例中得到了大致与目标密封面压力一致的密封面压力,而在比较例中得到了目标密封面压力的2倍以上的密封面压力。
在比较例中,开口端376a1~376a3间的密封面压力的差别大,并且通过模拟计算出的密封面压力与目标密封面压力相比非常大,认为这例如是以下原因。即,如图29的(B)所示,在比较例中,在阀体380被压缩的状态下,阀体380的基体构件1370侧的部分与槽部1372发生干扰。具体地说,阀体380的基体构件1370侧的部分被压缩而试图在横方向(沿着YZ平面的方向)上扩展,但是其会碰到槽部1372的侧面。因此,阀体380的侧面381的基体构件1370侧的部分会咬入槽部1372的缘部,并且从槽部1372的侧面受到反作用力。认为这种反作用力施加到阀体380的与连接方向D2正交的4个侧面,因此越接近阀体380的中心则阀体380的压缩率越高。其结果是,认为如图30所示,开口端376a间的密封面压力的差别变大,离阀体380的中心越近的开口端376a则密封面压力越大。
另一方面,在实施例中,对阀体380进行定位的槽部393不是设置于基体构件370侧,而是设置于盖构件390侧。因此,阀体380的盖构件390侧的部分会咬入槽部393的缘部并且从槽部393的侧面受到反作用力。另一方面,阀体380的基体构件370侧的部分不受槽部393干扰,能在横方向上自由扩展,因此不会从槽部393受到如上所述的反作用力。另外,阀体380的盖构件390侧的部分位于与开口端376a侧相反的一侧,因此认为该部分对开口端376a的密封面压力造成的影响比较小。其结果是,认为如图30所示,得到了表示开口端376a间的密封面压力的差别比较小的结果。
如以上说明的那样,本实施方式的蓄电模块12C具备:层叠体30,其是双极电极32层叠而成的,所述双极电极32包含电极板34、设置于电极板34的一个面的正极36以及设置于电极板34的另一个面的负极38;框体50,其保持电极板34的缘部34a,设置有与在层叠体30中相邻的双极电极32间的多个内部空间V连通的开口50a;以及压力调整阀360,其被连接到开口50a。压力调整阀360具有:基体构件370,其与开口50a连接,设置有通过开口50a与多个内部空间V分别连通的多个连通孔374;板状的阀体380,其配置为堵塞多个连通孔374的位于与开口50a侧的开口端375a相反的一侧的开口端376a;以及盖构件390,其从阀体380的与基体构件370相对的一侧的相反侧将阀体380按压到基体构件370。盖构件390具有将阀体380相对于盖构件390进行定位的槽部393。在本实施方式中,槽部393通过与阀体380的侧面381的盖构件390侧的一部分抵接来对阀体380进行定位。
在蓄电模块12C中,设置于基体构件370的多个连通孔374的一端(开口端375a)通过框体50的开口50a连通到双极电极32的层叠体30的各内部空间V,该多个连通孔374的另一端(开口端376a)被由盖构件390进行了按压的阀体380堵塞。由此,能按每个内部空间V进行内部空间V的压力调整(排气)。另外,利用设置于盖构件390侧的槽部393进行阀体380的定位。由此,能实现阀体380的基体构件370侧的部分不会与槽部393发生干扰的构成。其结果是,阀体380按压基体构件370的压力不易按阀体380的每个位置产生差别。即,排出气体时的压力(阀体380解除封闭的开阀压力)在每个开口端376a的差别减小。因此,根据蓄电模块12C,能利用由多个内部空间V共用的1个压力调整阀360适当地进行各内部空间V的压力调整。
另外,在本实施方式中,阀体380的定位构成是由供阀体380嵌入的凹状的槽部393实现的。根据该构成,能利用在盖构件390设置槽部393的简易的构成将阀体380定位。
另外,隔着阀体380相互相对的基体构件370的侧面373和盖构件390的面(在本实施方式中为槽部393的底面393a)相互平行。根据该构成,能在与基体构件370的侧面373正交的方向(即连接方向D2)上在阀体380的各位置以大致均匀的力按压基体构件370,因此能有效地减小每个内部空间V的开阀压力的差别。
以上,对第4实施方式进行了详细说明,但是蓄电模块的构成不限于上述实施方式。
例如,对阀体380进行定位的定位部的构成不限于上述的槽部393。例如,也可以如图31所示的变形例的盖构件390A那样,代替槽部393而设置以与阀体380的4边抵接的方式立设于底壁部391的内面的4个板状的壁部394作为定位部。在这种情况下,壁部394的连接方向D2(X方向)上的厚度t比被基体构件370和盖构件390A夹着而被压缩的状态的阀体380的厚度小。由此,与上述实施方式同样,能实现阀体380的基体构件370侧的部分不会与壁部394发生干扰的构成。此外,也可以对阀体380的1边设置多个壁部394。另外,也可以代替壁部394而设置例如圆柱状的销构件作为定位部。
另外,上述蓄电模块12C的各部的形状也可以适当地变更。例如,盖构件的形状不限于箱状。盖构件例如也可以形成为不具有与侧壁部392对应的部分的矩形板状。在这种情况下,相当于侧壁部392的部分也可以设置于基体构件侧。这样也能与上述实施方式同样地将基体构件与盖构件相互固定。
[第5实施方式]
接下来,对具备第5实施方式的蓄电模块12D的蓄电装置10D进行说明。蓄电装置10D具备蓄电模块12D来代替蓄电模块12,这一点与蓄电装置10不同,其它方面与蓄电装置10是同样的。
如图32和图33所示,蓄电模块12D具备压力调整阀460来代替压力调整阀60,这一点与蓄电模块12D不同,其它方面与蓄电模块12是同样的。另外,压力调整阀460具备盖构件490来代替盖构件90,这一点与压力调整阀60不同,其它方面与压力调整阀60是同样的。
盖构件490是具有矩形板状的底壁部491和立设于底壁部491的缘部的侧壁部492的箱状构件。盖构件490例如由聚丙烯(PP)、聚苯硫醚(PPS)或者改性聚苯醚(改性PPE)等形成。在底壁部491的内侧设置有为了对阀体80进行定位而凹陷成凹状的槽部493。盖构件490将阀体80收纳于槽部493,并且作为用于将阀体80按压到基体构件70的侧面73的按压构件发挥功能。
如图32所示,在从与盖构件490的按压方向(连接方向D2和X方向)正交的方向(例如Z方向)观看时基体构件70与盖构件490相互重叠的区域R(例如仅有区域R)中,基体构件70与盖构件490是被相互固定的。在从连接方向D2观看时,盖构件490的侧壁部492以包围基体构件70的侧面73的周围的方式配置。侧壁部492以覆盖基体构件70的侧面79的侧面73侧端部(区域R)的方式配置。在本实施方式中,区域R是基体构件70的侧面79与盖构件490的侧壁部492相互抵接的抵接面。基体构件70和盖构件490构成为,在基体构件70与盖构件490被相互固定前,盖构件490能在按压方向上相对于基体构件70相对移动(例如基体构件70与盖构件490能以相互接近的方式相对移动)。例如,基体构件70和盖构件490不具有与盖构件490的按压方向交叉(例如正交)的抵接面(YZ平面)。在本实施方式中,将基体构件70与盖构件490固定的方法没有特别限定,例如能使用激光熔接、热板熔接以及使用了螺栓等紧固构件的紧固等。当使用激光熔接时,能使基体构件70与盖构件490之间的接合强度变高。
在本实施方式中,是利用设置于区域R的熔接部W将基体构件70与盖构件490相互固定。熔接部W以在从连接方向D2观看时包围基体构件70一圈或多圈的方式连续或者离散地设置。在熔接部W连续地设置在基体构件70的整周上的情况下,能提高基体构件70与盖构件490的接合强度。在熔接部W离散地设置在基体构件70的整周上的情况下,能以短时间形成熔接部W。例如在从连接方向D2观看时基体构件70具有矩形形状的情况下,也可以在矩形的各角部设置熔接部W。另外,如果使连接方向D2上的熔接部W的尺寸变长,则能进一步提高基体构件70与盖构件490之间的接合强度。在通过激光熔接形成熔接部W的情况下,连接方向D2上的熔接部W的尺寸能通过激光的光斑直径的大小来控制。
在通过激光熔接形成熔接部W的情况下,盖构件490对该激光的波长具有第1透射率,基体构件70对该波长具有比第1透射率小的第2透射率。由此,当从与盖构件490的按压方向正交的方向(例如Z方向)向区域R照射激光时,激光会透射过盖构件490而到达基体构件70。其结果是,在区域R形成熔接部W。通过用激光透射性树脂形成盖构件490,用激光吸收性树脂形成基体构件70,能得到上述第1透射率和第2透射率。在用相同的树脂形成盖构件490和基体构件70的情况下,通过对盖构件490添加吸收激光的色素,不对基体构件70添加该色素,能得到上述第1透射率和第2透射率。
如以上说明的那样,本实施方式的蓄电模块12D具备:层叠体30,其是双极电极32层叠而成的,该双极电极32包含电极板34、设置于电极板34的一个面的正极36以及设置于电极板34的另一个面的负极38;框体50,其保持电极板34的缘部34a,设置有与在层叠体30中相邻的双极电极32间的多个内部空间V连通的开口50a;以及压力调整阀460,其被连接到开口50a。压力调整阀460具有:基体构件70,其与开口50a连接,设置有通过开口50a与多个内部空间V分别连通的多个连通孔74;阀体80,其配置为堵塞多个连通孔74的位于与开口50a侧的开口端75a相反的一侧的开口端76a;以及盖构件490,其将阀体80按压到基体构件70。在从与盖构件490的按压方向正交的方向观看时基体构件70与盖构件490相互重叠的区域中,基体构件70与盖构件490是被相互固定的。
在蓄电模块12D中,在区域R中基体构件70与盖构件490被相互固定。因此,能在使盖构件490相对于基体构件70在按压方向上相对移动到所希望的位置后,进行基体构件70与盖构件490的固定。当使盖构件490在按压方向上相对移动时,能调整按压方向上的阀体80的压缩率。由于开阀压力由该压缩率决定,因此根据蓄电模块12D,能将压力调整阀460的开阀压力调整为所希望的值。
[蓄电装置的制造方法]
以下,参照图34说明图2所示的蓄电模块12D的制造方法的一个例子。
(层叠工序)
首先,例如隔着隔离物40将双极电极32层叠而得到层叠体30(层叠工序S101)。在本实施方式中,在层叠工序S101之前,在各双极电极32的电极板34的缘部34a例如通过注射模塑成型等形成有第1树脂部52。通过层叠工序S101,能得到图2所示的构成中的除了第2树脂部54以外的构成。
(框体形成工序)
接下来,例如通过注射模塑成型来形成第2树脂部54(参照图2,框体形成工序S102)。如图9所示,使具有流动性的第2树脂部54的树脂材料54P流入模具M内,由此形成第2树脂部54。其结果是,如图3和如图4所示,形成具有第1树脂部52和第2树脂部54的框体50。模具M具有:第1部分M1,其形成框体50的侧面50s的主体区域50s1和突出区域50s2(参照图4)的外缘;以及第2部分M2,其是用于形成开口50a的第2开口54a的嵌套件。第2树脂部54的树脂材料54P在与双极电极32的层叠方向D1交叉的方向上流动。例如,第2树脂部54的树脂材料54P在流过相互相对配置的一对第1部分M1之间后,与第2部分M2碰撞而沿着第2部分M2的周围分为2股。分为2股的第2树脂部54的树脂材料54P分别流过第1部分M1和第2部分M2之间后合流,而流过一对第1部分M1之间。
此外,在本实施方式中,在层叠工序S101前形成作为框体50的一部分的第1树脂部52,在层叠工序S101后形成作为框体50的其余部分的第2树脂部54,但是也可以在层叠工序S101后形成作为框体50的一部分的第1树脂部52。
(电解液注入工序)
接下来,从设置于框体50的开口50a向框体50内注入电解液(电解液注入工序S103)。电解液的注入使用专用的夹具等进行。此外,也可以从与压力调整阀460所连接的开口50a不同的开口注入电解液。
(准备工序)
接下来,准备压力调整阀460(准备工序S104)。准备工序S104也可以在层叠工序S101、框体形成工序S102和电解液注入工序S103中的任意一个工序前进行。例如,也可以在进行准备工序S104之后进行层叠工序S101。压力调整阀460如以下那样通过将基体构件70、阀体80以及盖构件490相互组装而形成。
首先,如图35所示,利用盖构件490将阀体80按压到基体构件70(按压工序S141)。将基体构件70、阀体80以及盖构件490夹在一对夹具J1、J2间,使用冲压机F对基体构件70、阀体80以及盖构件490施加负荷。冲压机F按压例如配置在盖构件490侧的夹具J1。
接下来,在从与盖构件490的按压方向正交的方向(Z方向)观看时盖构件490与基体构件70相互重叠的区域R中,将盖构件490与基体构件70相互固定(固定工序S142)。在固定工序S142中,使盖构件490相对于基体构件70在按压方向上相对移动到所希望的位置后,将盖构件490与基体构件70相互固定。在本实施方式中,在固定工序S142中,通过向区域R照射激光L来将盖构件490与基体构件70相互熔接,而形成熔接部W(参照图32)。激光L透射过盖构件490而到达基体构件70。由此,在区域R中,能通过激光熔接来将盖构件490与基体构件70相互牢固地固定。
在固定工序S142中,在以使得基于用于通过盖构件490按压阀体80的负荷的值成为预定的值(根据基于负荷的值与开阀压力的相关性而决定的值)的方式按压阀体80的状态下,将盖构件490与基体构件70相互固定。在这种情况下,基于负荷的值响应于按压方向上的阀体80的压缩率而变化,但是与盖构件490、阀体80和基体构件70等的尺寸公差无关。例如,基于负荷的值越大则阀体80的压缩率越大。因而,能与盖构件490、阀体80和基体构件70等的尺寸公差无关地将压力调整阀460的开阀压力调整为所希望的值。基于负荷的值可以是负荷的值本身,也可以是从负荷算出的值(例如压力值等)。
或者,也可以在固定工序S142中,在以使得盖构件490的按压方向上的压力调整阀460的尺寸d410成为预定的值(基于压力调整阀的尺寸与开阀压力的相关性而决定的值)的方式对阀体80进行了按压的状态下,将盖构件490与基体构件70相互固定。压力调整阀460的尺寸d410能通过测定夹具J1、J2间的距离而得到。在这种情况下,将在按压前所测定的压力调整阀460的尺寸(盖构件490、非压缩时的阀体80和基体构件70的各尺寸的合计值)作为基准值,该基准值与按压后的压力调整阀460的尺寸d410的差值成为按压方向上的阀体80的压缩量。因而,能算出按压方向上的阀体80的压缩率。从而,盖构件490、阀体80和基体构件70等的尺寸公差的影响被抵消,因此能将压力调整阀460的开阀压力调整为所希望的值。
如以上那样,能得到基体构件70、阀体80以及盖构件490被一体化(单元化)的构成的压力调整阀460。
(压力调整阀连接工序)
接下来,将压力调整阀460连接到框体50的开口50a(压力调整阀连接工序S105)。具体地说,如上所述,将基体构件70的部分72***第2开口54a。然后,例如通过热板熔接等将侧面71与第1树脂部52的侧面52s的接触部分的一部分或者全部熔接。由此,成为压力调整阀460被组装到开口50a的状态。然后,如图1所示,隔着导电板14将多个蓄电模块12D层叠。对位于层叠方向D1的两端的导电板14分别预先连接有正极端子24和负极端子26。然后,在层叠方向D1的两端隔着绝缘膜22分别配置一对约束板16A、16B。然后,将螺栓18的轴部***约束板16A的插通孔16A1,并***约束板16B的插通孔16B 1。然后,将螺母20螺合于从约束板16B突出的螺栓18的顶端。这样制造图1所示的蓄电装置10D。
如以上说明的那样,本实施方式的蓄电模块的制造方法包含层叠工序S101、框体形成工序S102、准备工序S104以及压力调整阀连接工序S105。准备工序S104包含按压工序S141和固定工序S142。在该制造方法中,能在使盖构件490相对于基体构件70在按压方向上相对移动到所希望的位置后,进行基体构件70与盖构件490的固定。当使盖构件490在按压方向上相对移动时,能调整按压方向上的阀体80的压缩率。由于开阀压力由该压缩率决定,因此,根据上述制造方法,能将压力调整阀460的开阀压力调整为所希望的值。
[第5实施方式的变形例]
接下来,对其它实施方式(第5实施方式的变形例)进行说明。在本实施方式中,代替上述的压力调整阀460而使用连接构件500和压力调整阀560。其它与上述第5实施方式是相同的。图36是通过连接构件500连接到框体50的开口50a的压力调整阀560的分解立体图。另外,图37是示出图36的连接构件500和压力调整阀560的构成的概略截面图。
压力调整阀560具备基体构件570来代替基体构件70,除此以外与压力调整阀460相同。如果将连接构件500和基体构件570组合,则会成为与上述基体构件70同样的结构。
连接构件500是相当于上述实施方式的基体构件70中的部分72的构件。连接构件500是包含与开口50a相对的侧面501以及与基体构件570相对的侧面503的部分502。图38的(A)是示出侧面501的俯视图,图38的(B)是示出连接构件500的与基体构件570相对的侧面503的俯视图。
如图37和图38所示,在连接构件500设置有从侧面501贯通到侧面503的多个(在此为14个)连通孔504。各连通孔504通过对应的1个第1开口52a与1个内部空间V连通。连通孔504包括作为连通孔504的侧面501侧部分的第1连通部505和作为连通孔504的侧面503侧部分的第2连通部506。
第1连通部505形成为其截面是矩形的。由第1连通部505形成了大致长方体状的空间S54。第1连通部505的开口50a侧的开口端505a具有与基体构件70的开口端75a相同的形状和尺寸。第1连通部505的与第2连通部506连接的一侧的开口端505b具有与基体构件70的开口端75b相同的形状和尺寸。
第2连通部506形成为其截面是圆形的。第2连通部506从第1连通部505的开口端505b贯通到第2连通部506的侧面503侧的开口端506a。开口端506a形成为圆形。开口端506a的内径d57比开口端505b的内径(即,开口端505a的层叠方向D1的宽度d1)大(d57>d1)。即,由第2连通部506形成了随着从开口端505b去往开口端506a而内径变大的锥状的空间S55。这种第2连通部506例如能通过注射模塑成型等形成。
另外,在本实施方式中,如图37所示,与第1列的7个第1开口52a连接的第2连通部506以开口端506a的中心位置位于比开口端505b的中心位置靠上方的位置的方式延伸。另一方面,与第2列的7个第1开口52a连接的第2连通部506以开口端506a的中心位置位于比开口端505b的中心位置靠下方的位置的方式延伸。其结果是,如图38的(B)所示,多个开口端506a向侧面503的中央位置靠拢。
基体构件570具有大致长方体状的外形,在一侧的侧面571中被接合到连接构件500的侧面503。侧面571与侧面503例如能通过热板熔接而被熔接。此外,在本实施方式中,在从连接方向D2观看时,基体构件570形成为比连接构件500稍大,但是基体构件570也可以形成为与连接构件500相同的大小,还可以形成为比连接构件500小。
图39的(A)是示出侧面571的俯视图,图39的(B)是示出基体构件570的与阀体80相对的侧面73的俯视图。如图38和图39所示,在基体构件570设置有从侧面571贯通到侧面73的多个(在此为14个)连通孔576。连通孔576形成为其截面是圆形的。各连通孔576通过对应的1个连通孔504与1个内部空间V连通。连通孔576的连接构件500侧的开口端576a(第1开口端)的内径与连通孔504的开口端506a的内径d57一致。连接构件500与基体构件570以在从连接方向D2观看时相互对应的开口端506a和开口端576a重叠的方式接合。连通孔576的阀体80侧的开口端576b(第2开口端)的内径d3比开口端576a的内径(即,开口端506a的内径d57)小(d3<d57)。即,由连通孔576形成了随着从开口端576a去往开口端576b而内径变小的锥状的空间S56。这种连通孔576例如能通过注射模塑成型等形成。此外,开口端576a的内径与开口端506a的内径d57也可以不一致。例如,在使开口端576a的内径比内径d57小的情况下,能起到能允许接合时的位置偏离的效果。
如图38的(B)和图39的(A)所示,多个开口端506a和多个开口端576a均相对于轴A配置为点对称。根据该构成,在相对于轴A相互处于反转关系的连接构件500(或者基体构件570)的2个状态(姿势)中的任何一个状态(姿势)下,多个开口端576a相对于多个开口端506a的配置均相同。因此,在上述2个状态中的任何一个状态下,都能将基体构件570正常地接合到连接构件500。即,即使将基体构件570相对于连接构件500上下反转(绕轴A旋转180度),也能将基体构件570正常地接合到连接构件500。其结果是,能容易地进行基体构件570向连接构件500的接合。另外,也能防止以错误的方向将基体构件570接合到连接构件500这样的误组装的发生。
在使用了连接构件500和基体构件570的情况下,也能与使用了基体构件70的情况同样地制造蓄电装置。层叠工序S101和框体形成工序S102与使用了基体构件70的情况是相同的。在框体形成工序S102后,在电解液注入工序S103前,例如通过热板熔接等将连接构件500连接到开口50a。由此,在电解液注入工序S103中,能在连接构件500连接于开口50a的状态下从连接构件500的连通孔504向框体50内注入电解液。
在准备工序S104中,准备将基体构件570、阀体80以及盖构件490一体化(单元化)后的构成的压力调整阀560。在按压工序S141中,如图40所示,利用盖构件490将阀体80按压到基体构件570。将基体构件570、阀体80以及盖构件490夹在一对夹具J1、J2之间,使用冲压机F对基体构件570、阀体80以及盖构件490施加负荷。
接下来,在从与盖构件490的按压方向正交的方向(Z方向)观看时盖构件490与基体构件570相互重叠的区域R中,将盖构件490与基体构件570相互固定(固定工序S142)。在本实施方式中,在固定工序S142中,通过向区域R照射激光L来将盖构件490与基体构件570相互熔接,而形成熔接部W(参照图37)。激光L透射过盖构件490而到达基体构件570。由此,在区域R中,能通过激光熔接将盖构件490和基体构件570相互牢固地固定。
在固定工序S142中,在以使得基于用于通过盖构件490按压阀体80的负荷的值成为预定的值的方式对阀体80进行了按压的状态下,将盖构件490与基体构件570相互固定。在这种情况下,能与盖构件490、阀体80和基体构件570等的尺寸公差无关地将压力调整阀560的开阀压力调整为所希望的值。
或者也可以是,在固定工序S142中,在以使得盖构件490的按压方向上的压力调整阀560的尺寸d511成为预定的值的方式对阀体80进行了按压的状态下,将盖构件490与基体构件570相互固定。压力调整阀560的尺寸d511能通过测定夹具J1、J2间的距离而得到。在这种情况下,盖构件490、阀体80和基体构件570等的尺寸公差的影响被抵消,因此能将压力调整阀560的开阀压力调整为所希望的值。
在固定工序S142中,在利用盖构件490将阀体80按压到基体构件570的状态下,在从与盖构件490的按压方向正交的方向(Z方向)观看时盖构件490与基体构件570相互重叠的区域R中,将盖构件490与基体构件570相互固定。在固定工序S142中,通过向区域R照射激光L来将盖构件490与基体构件570相互熔接,而形成熔接部W(参照图37)。激光L透射过盖构件490而到达基体构件570。由此,在区域R中,能通过激光熔接将盖构件490和基体构件570相互牢固地固定。
在压力调整阀连接工序S105中,通过连接构件500将压力调整阀560连接到框体50的开口50a。例如通过热板熔接等将压力调整阀560连接到连接构件500。
以上,对第5实施方式进行了详细说明,但是蓄电模块的构成不限于上述实施方式。
例如,也可以如图41所示,在从与盖构件490的按压方向(X方向)正交的方向(例如Z方向)观看时基体构件70与盖构件490相互重叠的区域R中,基体构件70位于外侧,盖构件490位于内侧。在通过激光熔接形成熔接部W的情况下,基体构件70对该激光的波长具有第1透射率,盖构件490对该波长具有比第1透射率小的第2透射率。由此,当从与盖构件490的按压方向正交的方向(例如Z方向)向区域R照射激光时,激光会透射过基体构件70而到达盖构件490。其结果是,在区域R形成熔接部W。也与使用基体构件570的情况同样,也可以是基体构件570位于外侧,盖构件490位于内侧。
附图标记说明
12、12A、12B、12C、12D:蓄电模块,30:层叠体,30a:侧面,32:双极电极,34:电极板,34a:缘部,34c:第1面,34d:第2面,36:正极,38:负极,40:隔离物,40d:外周端,50:框体,50a、50a1、50a2、50a3、50a4:开口,50s:侧面,52:第1树脂部,52a:第1开口,54:第2树脂部,54a:第2开口,60、160、280、360、460、560:压力调整阀,70、370、570:基体构件,71、171:侧面(第1侧面),72、172:部分,74、374、576:连通孔,75a、375a、576a:开口端(第1开口端),76a、376a、576b:开口端(第2开口端),77、184、377:槽部,78、185、378:排气口,80、190、380:阀体(弹性构件),90、390、390A、490、1100:盖构件(按压构件),170:第1基体构件,173:侧面,174:第1连通孔,175a:开口端,176:第2连通部(第2基体构件侧的部分),176a:开口端,180:第2基体构件,182:侧面(第2侧面),183:第2连通孔,183a、183b:开口端,250:树脂部,252:第1密封部,252a:外周面,252c:内周端,252d:外周端,254:第2密封部,254b:开口,260、260A:框体,260a:第1端面,260b:第2端面,261:内周部,262:外周部,268:台阶部,270、270A:槽部,270a:底部,271:突起,381:侧面,393:槽部(定位部),394:壁部(定位部),A:轴,D1:层叠方向,D2:连接方向,P1、P2:中心,S3、S14、S33:流通空间,R:区域,V:内部空间。
Claims (39)
1.一种蓄电模块,其特征在于,具备:
层叠体,其是多个双极电极层叠而成的,上述多个双极电极分别包含:电极板,其具有第1面及与上述第1面相反的一侧的第2面;正极,其设置于上述第1面;以及负极,其设置于上述第2面;
框体,其保持上述电极板的缘部,并设置有与在上述层叠体中相邻的上述双极电极间的多个内部空间连通的开口;以及
压力调整阀,其被连接到上述开口,
上述压力调整阀具有:
基体构件,其与上述开口连接,设置有通过上述开口与上述多个内部空间分别连通的多个连通孔;
弹性构件,其配置为堵塞上述多个连通孔的位于与上述开口侧的第1开口端相反的一侧的第2开口端;以及
按压构件,其将上述弹性构件按压到上述基体构件。
2.根据权利要求1所述的蓄电模块,
具备多个上述压力调整阀,
在上述框体设置有分别供上述压力调整阀连接的多个上述开口,
多个上述开口分别与按每个上述开口相互不同的上述内部空间连通。
3.根据权利要求2所述的蓄电模块,
上述第1开口端的在上述双极电极的层叠方向上的宽度大于等于1个上述内部空间和1个上述电极板的在上述层叠方向上的宽度与上述开口的数量的乘积。
4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的蓄电模块,
多个上述第1开口端相对于经过上述基体构件的与上述开口相对的第1侧面的中心并且与上述第1侧面正交的轴配置为点对称。
5.根据权利要求1至4中的任意一项所述的蓄电模块,
在上述基体构件的与上述弹性构件相对的第2侧面设置有与多个上述第2开口端分别对应的多个槽部,
上述连通孔的上述第2开口端与对应于该第2开口端的上述槽部配置为:响应于与该连通孔连通的上述内部空间的压力的上升,上述弹性构件的一部分从上述第2侧面分离,由此使该连通孔的上述第2开口端与对应于该第2开口端的上述槽部相互连通。
6.根据权利要求5所述的蓄电模块,
上述第2开口端到对应于该第2开口端的上述槽部的距离比该第2开口端到与该第2开口端相邻的其它第2开口端的距离短。
7.根据权利要求5或6所述的蓄电模块,
在上述基体构件划分有流通空间,上述流通空间与多个上述槽部连接,使从上述内部空间放出的气体流通,
在上述基体构件设置有排气口,上述排气口使上述流通空间与上述基体构件的外部连通。
8.根据权利要求1至7中的任意一项所述的蓄电模块,
上述框体具有:第1密封部,其保持上述电极板的缘部;以及第2密封部,其在从上述双极电极的层叠方向观看时设置于上述第1密封部的周围,
上述开口具有:多个第1开口,其设置于上述第1密封部,与相互不同的上述内部空间连通;以及第2开口,其设置于上述第2密封部,与上述多个第1开口连通,
上述基体构件的一部分***上述第2开口,
上述多个连通孔通过上述多个第1开口与相互不同的上述内部空间连通,
上述第1开口为矩形,
上述第1开口端在从上述开口与上述压力调整阀的连接方向观看时形成为包含上述第1开口的大小,
上述第2开口端为圆形。
9.一种蓄电模块的制造方法,上述蓄电模块具有多个双极电极,上述多个双极电极分别包含:电极板,其具有第1面及与第1面相反的一侧的第2面;正极,其设置于上述第1面;以及负极,其设置于上述第2面,上述蓄电模块的制造方法的特征在于,包含如下工序:
将上述多个双极电极层叠而得到层叠体的工序;
形成框体的工序,上述框体保持上述电极板的缘部,并设置有与在上述层叠体中相邻的上述双极电极间的多个内部空间连通的开口;
准备压力调整阀的工序,上述压力调整阀具有:基体构件,其与上述开口连接,设置有通过上述开口与上述多个内部空间分别连通的多个连通孔;弹性构件,其配置为堵塞上述多个连通孔的位于与上述开口侧的第1开口端相反的一侧的第2开口端;以及按压构件,其将上述弹性构件按压到上述基体构件;
从各上述连通孔的上述第1开口端将空气送入各上述连通孔内,由此对上述压力调整阀进行检查的工序;以及
将检查完的上述压力调整阀连接到上述开口的工序。
10.一种蓄电模块,其特征在于,具备:
层叠体,其是多个双极电极层叠而成的,上述多个双极电极分别包含:电极板,其具有第1面及与第1面相反的一侧的第2面;正极,其设置于上述第1面;以及负极,其设置于上述第2面;以及
框体,其保持上述电极板的缘部,并设置有与在上述层叠体中相邻的上述双极电极间的多个内部空间连通的开口;以及
压力调整阀,其被连接到上述开口,
上述压力调整阀具有:
第1基体构件,其与上述开口连接,设置有通过上述开口与上述多个内部空间分别连通的多个第1连通孔;
第2基体构件,其被连接到上述第1基体构件的与上述开口侧相反的一侧的侧面,设置有与上述多个第1连通孔分别连通的多个第2连通孔;
弹性构件,其配置为堵塞上述多个第2连通孔的位于与上述第1基体构件侧的开口端相反的一侧的开口端;以及
按压构件,其将上述弹性构件按压到上述第2基体构件。
11.根据权利要求10所述的蓄电模块,
具备多个上述压力调整阀,
在上述框体设置有分别供上述压力调整阀连接的多个上述开口,
多个上述开口分别与按每个上述开口相互不同的上述内部空间连通。
12.根据权利要求11所述的蓄电模块,
上述第1连通孔的上述开口侧的开口端的在上述双极电极的层叠方向上的宽度大于等于1个上述内部空间和1个上述电极板的在上述层叠方向上的宽度与上述开口的数量的乘积。
13.根据权利要求10至11中的任意一项所述的蓄电模块,
上述多个第1连通孔的上述开口侧的开口端相对于经过上述第1基体构件的与上述开口相对的第1侧面的中心并且与上述第1侧面正交的轴配置为点对称。
14.根据权利要求13所述的蓄电模块,
上述多个第1连通孔的上述第2基体构件侧的开口端、以及上述多个第2连通孔的上述第1基体构件侧的开口端相对于上述轴配置为点对称。
15.根据权利要求10至14中的任意一项所述的蓄电模块,
在上述第2基体构件的与上述弹性构件相对的第2侧面设置有与多个上述第2连通孔的上述弹性构件侧的开口端分别对应的多个槽部,
该开口端与对应于该开口端的上述槽部配置为:响应于与该第2连通孔连通的上述内部空间的压力的上升,上述弹性构件的一部分从上述第2侧面分离,由此使该开口端与对应于该开口端的上述槽部相互连通。
16.根据权利要求15所述的蓄电模块,
上述第2连通孔的上述弹性构件侧的开口端到对应于该开口端的上述槽部的距离比该开口端到与该开口端相邻的其它开口端的距离短。
17.根据权利要求15或16所述的蓄电模块,
在上述第2基体构件划分有流通空间,上述流通空间与多个上述槽部连接,使从上述内部空间放出的气体流通,
在上述第2基体构件设置有排气口,上述排气口使上述流通空间与上述第2基体构件的外部连通。
18.根据权利要求10至17中的任意一项所述的蓄电模块,
上述第1连通孔的至少上述第2基体构件侧的部分形成为随着从上述开口侧去往上述第2基体构件侧而截面积变大的锥状,
上述第2连通孔形成为随着从上述第1基体构件侧去往上述弹性构件侧而截面积变小的锥状。
19.根据权利要求18所述的蓄电模块,
上述第2连通孔的上述弹性构件侧的开口端的开口面积比上述第1连通孔的形成为锥状的部分的上述开口侧的开口端的开口面积大。
20.根据权利要求10至17中的任意一项所述的蓄电模块,
上述第1连通孔的至少上述第2基体构件侧的部分形成为随着从上述开口侧去往上述第2基体构件侧而截面积变大的锥状,
上述第2连通孔形成为随着从上述第1基体构件侧去往上述弹性构件侧而截面积变大的锥状。
21.根据权利要求10至20中的任意一项所述的蓄电模块,
上述第1连通孔的上述第2基体构件侧的开口端的在上述双极电极的层叠方向上的宽度大于上述第1连通孔的上述开口侧的开口端的在上述层叠方向上的宽度。
22.根据权利要求10至21中的任意一项所述的蓄电模块,
上述框体具有:第1密封部,其保持上述电极板的缘部;以及第2密封部,其在从上述双极电极的层叠方向观看时设置于上述第1密封部的周围,
上述开口具有:多个第1开口,其设置于上述第1密封部,与相互不同的上述内部空间连通;以及第2开口,其设置于上述第2密封部,与上述多个第1开口连通,
上述第1基体构件的至少一部分***上述第2开口,上述多个第1连通孔通过上述多个第1开口与相互不同的上述内部空间连通,
上述第1开口为矩形,
上述第1连通孔的上述开口侧的开口端在从上述开口与上述压力调整阀的连接方向观看时形成为包含上述第1开口的大小,
上述第2连通孔的上述弹性构件侧的开口端为圆形。
23.一种蓄电模块的制造方法,上述蓄电模块具有多个双极电极,上述多个双极电极分别包含:电极板,其具有第1面及与上述第1面相反的一侧的第2面;正极,其设置于上述第1面;以及负极,其设置于上述第2面,上述蓄电模块的制造方法的特征在于,包含如下工序:
将上述多个双极电极层叠而得到层叠体的工序;
形成框体的工序,上述框体保持上述电极板的缘部,并设置有与在上述层叠体中相邻的上述双极电极间的多个内部空间连通的开口;
将用于与上述开口连接的第1基体构件连接到上述开口的工序,上述第1基体构件设置有通过上述开口与上述多个内部空间分别连通的多个第1连通孔;
通过上述多个第1连通孔向上述多个内部空间分别注入电解液的工序;
准备压力调整阀子模块的工序,上述压力调整阀子模块具有:第2基体构件,其设置有用于与上述多个第1连通孔分别连通的多个第2连通孔;弹性构件,其配置为堵塞上述多个第2连通孔的位于与被连接到上述第1连通孔的一侧相反的一侧的开口端;以及按压构件,其将上述弹性构件按压到上述第2基体构件;
从各上述第2连通孔的被连接到上述第1连通孔的一侧的开口端将空气送入各上述第2连通孔内,由此对上述压力调整阀子模块进行检查的工序;以及
将第1基体构件与检查完的上述压力调整阀子模块的上述第2基体构件接合,使得上述第1连通孔与上述第2连通孔连通的工序。
24.一种蓄电模块,是多个双极电极隔着隔离物层叠而成的,上述多个双极电极分别包含电极板、设置于上述电极板的第1面的正极以及设置于上述电极板的第2面的负极,上述蓄电模块的特征在于,
具备在上述多个双极电极的层叠方向上延伸并收纳上述多个双极电极的筒状的密封部,在上述多个双极电极与上述密封部之间形成有内部空间,
上述密封部具有:筒状的第1密封部,其接合于上述电极板的周缘部;以及筒状的第2密封部,其在与上述层叠方向交叉的方向上设置于上述第1密封部的外侧;
上述第1密封部具有接合于上述电极板的上述周缘部的框体在上述层叠方向上层叠的结构,
上述框体包含:第1端面和第2端面,其分别与在上述层叠方向上相邻的不同的2个上述框体抵接;以及槽部,其形成于上述第1端面和上述第2端面中的至少一个端面侧,在与上述层叠方向交叉的方向上延伸,将上述框体的内外贯通,
上述第2密封部包含设置于与上述框体的上述槽部对应的位置的开口,
在上述第2密封部的上述开口设置有压力调整阀,上述压力调整阀构成为通过上述槽部连接到上述内部空间来调整该内部空间的压力。
25.根据权利要求24所述的蓄电模块,
上述隔离物设置为上述隔离物的外周端位于比上述第1密封部的内周端靠外侧的位置,
上述框体在上述层叠方向上具有比上述隔离物的厚度大的厚度,
在上述框体,在上述第1端面和上述第2端面中的至少一个端面侧形成有用于配置上述隔离物的上述外周端的台阶部,
上述层叠方向上的上述槽部的深度比上述层叠方向上的上述台阶部的深度大。
26.根据权利要求24或25所述的蓄电模块,
在上述槽部的底部设置有1个或者多个突起。
27.根据权利要求24至26中的任意一项所述的蓄电模块,
在垂直于与上述层叠方向交叉的方向的截面中,上述槽部呈矩形,上述槽部的宽高比大于等于5。
28.一种蓄电模块,其特征在于,具备:
层叠体,其是多个双极电极层叠而成的,上述多个双极电极层叠分别包含:电极板,其具有第1面及与上述第1面相反的一侧的第2面;正极,其设置于上述第1面;以及负极,其设置于上述第2面;
框体,其保持上述电极板的缘部,并设置有与在上述层叠体中相邻的上述双极电极间的多个内部空间连通的开口;以及
压力调整阀,其被连接到上述开口,
上述压力调整阀具有:
基体构件,其与上述开口连接,设置有通过上述开口与上述多个内部空间分别连通的多个连通孔;
板状的弹性构件,其配置为堵塞上述多个连通孔的位于与上述开口侧的第1开口端相反的一侧的第2开口端;以及
按压构件,其从上述弹性构件的与上述基体构件相对的一侧的相反侧将上述弹性构件按压到上述基体构件,
上述按压构件具有将上述弹性构件相对于上述按压构件进行定位的定位部。
29.根据权利要求28所述的蓄电模块,
在上述基体构件的上述弹性构件侧的侧面设置有与多个上述第2开口端分别对应的多个槽部,
上述连通孔的上述第2开口端与对应于该第2开口端的上述槽部配置为:响应于与该连通孔连通的上述内部空间的压力的上升,上述弹性构件的一部分从上述侧面分离,由此使该连通孔的上述第2开口端与对应于该第2开口端的上述槽部相互连通。
30.根据权利要求29所述的蓄电模块,
上述第2开口端到对应于该第2开口端的上述槽部的距离比该第2开口端到与该第2开口端相邻的其它第2开口端的距离短。
31.根据权利要求29或30所述的蓄电模块,
在上述基体构件划分有流通空间,上述流通空间与多个上述槽部连接,使从上述内部空间放出的气体流通,
在上述基体构件设置有排气口,上述排气口使上述流通空间与上述基体构件的外部连通。
32.根据权利要求28至31中的任意一项所述的蓄电模块,
上述定位部是供上述弹性构件嵌入的凹状的槽部。
33.根据权利要求28至32中的任意一项所述的蓄电模块,
隔着上述弹性构件相互相对的上述基体构件的侧面和上述按压构件的面相互平行。
34.一种蓄电模块,其特征在于,具备:
层叠体,其是多个双极电极层叠而成的,上述多个双极电极分别包含:电极板,其具有第1面及与上述第1面相反的一侧的第2面;正极,其设置于上述第1面;以及负极,其设置于上述第2面;
框体,其保持上述电极板的缘部,并设置有与在上述层叠体中相邻的上述双极电极间的多个内部空间连通的开口;以及
压力调整阀,其被连接到上述开口,
上述压力调整阀具有:
基体构件,其与上述开口连接,设置有通过上述开口与上述多个内部空间分别连通的多个连通孔;
弹性构件,其配置为堵塞上述多个连通孔的位于与上述开口侧的第1开口端相反的一侧的第2开口端;以及
按压构件,其将上述弹性构件按压到上述基体构件,
在从与上述按压构件的按压方向正交的方向观看时上述基体构件与上述按压构件相互重叠的区域中,上述基体构件与上述按压构件是被相互固定的。
35.根据权利要求34所述的蓄电模块,
在从与上述按压构件的按压方向正交的方向观看时,在上述区域中上述按压构件和上述基体构件中的位于外侧的构件相对于用于将上述按压构件与上述基体构件相互熔接的激光的波长具有第1透射率,
在从与上述按压构件的按压方向正交的方向观看时,在上述区域中上述按压构件和上述基体构件中的位于内侧的构件相对于上述波长具有比上述第1透射率小的第2透射率。
36.一种蓄电模块的制造方法,上述蓄电模块具有多个双极电极,上述多个双极电极分别包含:电极板,其具有第1面及与上述第1面相反的一侧的第2面;正极,其设置于上述第1面;以及负极,其设置于上述第2面,上述蓄电模块的制造方法的特征在于,包含如下工序:
将上述多个双极电极层叠而得到层叠体的工序;
形成框体的工序,上述框体保持上述电极板的缘部,并设置有与在上述层叠体中相邻的上述双极电极间的多个内部空间连通的开口;
准备压力调整阀的工序,上述压力调整阀具有:基体构件,其与上述开口连接,设置有通过上述开口与上述多个内部空间分别连通的多个连通孔;弹性构件,其配置为堵塞上述多个连通孔的位于与上述开口侧的第1开口端相反的一侧的第2开口端;以及按压构件,其将上述弹性构件按压到上述基体构件;以及
将上述压力调整阀连接到上述开口的工序,
准备上述压力调整阀的工序包含如下工序:
利用上述按压构件将上述弹性构件按压到上述基体构件的工序;以及
在从与上述按压构件的按压方向正交的方向观看时上述按压构件与上述基体构件相互重叠的区域中,将上述按压构件与上述基体构件相互固定的工序。
37.根据权利要求36所述的蓄电模块的制造方法,
在进行上述固定的工序中,在以使得基于用于通过上述按压构件按压上述弹性构件的负荷的值成为预定的值的方式对上述弹性构件进行了按压的状态下,将上述按压构件与上述基体构件相互固定。
38.根据权利要求36所述的蓄电模块的制造方法,
在进行上述固定的工序中,在以使得上述按压方向上的上述压力调整阀的尺寸成为预定的值的方式对上述弹性构件进行了按压的状态下,将上述按压构件与上述基体构件相互固定。
39.根据权利要求36至38中的任意一项所述的蓄电模块的制造方法,
在进行上述固定的工序中,通过对上述区域照射激光来将上述按压构件与上述基体构件相互熔接。
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