JP2019204671A - Power storage module and manufacturing method of power storage module - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、蓄電モジュール及び蓄電モジュールの製造方法に関する。 The present invention relates to a power storage module and a method for manufacturing a power storage module.
従来、電極板の一方面上に負極が設けられ、他方面上に正極が設けられたバイポーラ電極を備えた、いわゆるバイポーラ型の蓄電モジュールが知られている(特許文献1参照)。このような蓄電モジュールは、積層された複数のバイポーラ電極を含む電極積層体を備えている。電極積層体の側面には、隣り合うバイポーラ電極間を封止する封止体が設けられている。 2. Description of the Related Art Conventionally, a so-called bipolar power storage module is known that includes a bipolar electrode in which a negative electrode is provided on one surface of an electrode plate and a positive electrode is provided on the other surface (see Patent Document 1). Such a power storage module includes an electrode stack including a plurality of stacked bipolar electrodes. A sealing body that seals between adjacent bipolar electrodes is provided on a side surface of the electrode stack.
上述したような蓄電モジュールの製造方法として、次の方法が考えられる。すなわち、バイポーラ電極の縁部上に枠状の一次封止体を予め形成しておき、当該バイポーラ電極を積層して電極積層体を形成する。続いて、一対の成形型により電極積層体を積層方向に挟み込んで電極積層体に拘束荷重を付加した状態で、一次封止体を外側から包囲する二次封止体を射出成形により形成する。得られた蓄電モジュールにおいては、一次封止体及び二次封止体により封止体が構成される。 The following method can be considered as a manufacturing method of an electrical storage module as described above. That is, a frame-shaped primary sealing body is formed in advance on the edge of the bipolar electrode, and the bipolar electrode is stacked to form an electrode stack. Subsequently, a secondary sealing body that surrounds the primary sealing body from the outside is formed by injection molding in a state where the electrode stack is sandwiched in the stacking direction by a pair of molds and a restraining load is applied to the electrode stack. In the obtained electrical storage module, a sealing body is comprised by a primary sealing body and a secondary sealing body.
このような製造方法では、射出成形時に一次封止体に拘束荷重が作用する場合がある。この場合、拘束荷重を受ける部分の面積を確保する観点からは、一次封止体の幅は広いことが好ましく、そのため、一次封止体の内寸は小さいことが好ましい。面積が十分に確保されていないと、一次封止体に破損等が生じるおそれがあるためである。一方、上述したような蓄電モジュールでは、使用時に内部にガスが生じる場合がある。かかるガスに対する信頼性の確保の観点からは、隣り合うバイポーラ電極間に形成される内部空間は大きいことが好ましく、そのため、一次封止体の内寸は大きいことが好ましい。したがって、一次封止体の内寸がどのような大きさに設定されたとしても、信頼性が低下するおそれがある。 In such a manufacturing method, a restraint load may act on a primary sealing body at the time of injection molding. In this case, from the viewpoint of securing the area of the portion that receives the restraining load, the width of the primary sealing body is preferably wide, and therefore the internal dimension of the primary sealing body is preferably small. This is because if the area is not sufficiently secured, the primary sealing body may be damaged. On the other hand, in the power storage module as described above, gas may be generated inside during use. From the viewpoint of ensuring the reliability with respect to such a gas, it is preferable that the internal space formed between adjacent bipolar electrodes is large, and therefore, the internal dimension of the primary sealing body is preferably large. Therefore, no matter what the inner dimension of the primary sealing body is set, the reliability may be lowered.
本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであり、信頼性の高い蓄電モジュール及びそのような蓄電モジュールの製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a highly reliable power storage module and a method for manufacturing such a power storage module.
本発明の蓄電モジュールは、積層された複数のバイポーラ電極を含む電極積層体と、電極積層体の側面に設けられて枠状を呈し、積層方向に隣り合うバイポーラ電極間を封止する封止体と、を備え、封止体は、複数のバイポーラ電極の縁部にそれぞれ設けられた複数の一次封止体と、複数の一次封止体を外側から包囲する二次封止体と、を有し、電極積層体においては、複数のバイポーラ電極の縁部と複数の一次封止体とが積層方向に積み重ねられており、複数の一次封止体のそれぞれにおいて、電極積層体における積層方向の隣接要素との接触面の内縁は、積層方向から見た場合に凹部を有している。 An electricity storage module of the present invention includes an electrode stack including a plurality of stacked bipolar electrodes, and a sealing body that is provided on a side surface of the electrode stack and has a frame shape and seals between adjacent bipolar electrodes in the stacking direction The sealing body has a plurality of primary sealing bodies provided respectively at the edges of the plurality of bipolar electrodes, and a secondary sealing body surrounding the plurality of primary sealing bodies from the outside. In the electrode stack, the edges of the plurality of bipolar electrodes and the plurality of primary sealing bodies are stacked in the stacking direction, and each of the plurality of primary sealing bodies is adjacent in the stacking direction in the electrode stack. The inner edge of the contact surface with the element has a recess when viewed from the stacking direction.
この蓄電モジュールでは、複数の一次封止体のそれぞれにおいて、電極積層体における積層方向の隣接要素との接触面の内縁が、積層方向から見た場合に凹部を有している。当該内縁が凹部を有していることにより、隣り合うバイポーラ電極間に形成される内部空間の大きさを確保することができ、その結果、使用時に生じ得るガスに対する信頼性を向上することができる。一方、当該内縁のうち凹部以外の部分においては接触面の幅が確保されているため、例えば射出成形時等に積層方向の荷重が一次封止体に作用したとしても、当該荷重を好適に受けることができる。その結果、一次封止体に破損等が生じるのを抑制することができ、信頼性を向上することができる。このように、この蓄電モジュールによれば、内部空間の大きさを確保しつつ、一次封止体に作用する積層方向の荷重を好適に受けることができ、信頼性を高めることが可能となる。 In this power storage module, in each of the plurality of primary sealing bodies, the inner edge of the contact surface with the adjacent element in the stacking direction in the electrode stack has a recess when viewed from the stacking direction. Since the inner edge has a recess, it is possible to secure the size of the internal space formed between adjacent bipolar electrodes, and as a result, it is possible to improve the reliability with respect to gas that can be generated during use. . On the other hand, since the width of the contact surface is secured in the inner edge other than the recess, for example, even when a load in the stacking direction acts on the primary sealing body at the time of injection molding or the like, the load is preferably received. be able to. As a result, the primary sealing body can be prevented from being damaged, and the reliability can be improved. Thus, according to this power storage module, it is possible to suitably receive the load in the stacking direction that acts on the primary sealing body while ensuring the size of the internal space, and it is possible to improve the reliability.
接触面の内縁は、凹部を複数有しており、複数の凹部は、接触面の内縁に沿って並んでいてもよい。この場合、内部空間の大きさを確実に確保しつつ、一次封止体に作用する積層方向の荷重を一層好適に受けることができる。 The inner edge of the contact surface has a plurality of recesses, and the plurality of recesses may be arranged along the inner edge of the contact surface. In this case, the load in the stacking direction acting on the primary sealing body can be more suitably received while ensuring the size of the internal space.
複数の一次封止体の凹部は、積層方向から見た場合に、互いに重なっていてもよい。この場合、一次封止体に作用する積層方向の荷重を一層確実に受けることができる。 The concave portions of the plurality of primary sealing bodies may overlap each other when viewed from the stacking direction. In this case, the load in the stacking direction that acts on the primary sealing body can be more reliably received.
複数の一次封止体のそれぞれは、第1層と、第1層上に配置された第2層と、を有していてもよい。このような構成においても、内部空間の大きさを確保しつつ、一次封止体に作用する積層方向の荷重を好適に受けることができる。 Each of the plurality of primary sealing bodies may have a first layer and a second layer disposed on the first layer. Even in such a configuration, the load in the stacking direction acting on the primary sealing body can be suitably received while ensuring the size of the internal space.
第1層と第2層とは、それぞれの外縁部において互いに連続していてもよい。この場合、一次封止体の形成の際の廃棄率を低減することができる。 The first layer and the second layer may be continuous with each other at each outer edge portion. In this case, it is possible to reduce the discard rate when forming the primary sealing body.
電極積層体は、隣り合うバイポーラ電極の間にそれぞれ配置された複数のセパレータを更に含み、複数のセパレータのそれぞれの外縁部は、第1層と第2層との間に形成された段差部に配置されていてもよい。この場合、セパレータを好適に配置することができる。 The electrode laminate further includes a plurality of separators respectively disposed between adjacent bipolar electrodes, and each outer edge portion of the plurality of separators is a stepped portion formed between the first layer and the second layer. It may be arranged. In this case, a separator can be suitably arranged.
第1層の内縁は、真っ直ぐに延在する辺部のみを有していてもよい。この場合、一次封止体による絶縁性を確実に確保することができる。 The inner edge of the first layer may have only a side portion extending straight. In this case, insulation by the primary sealing body can be reliably ensured.
第1層の内縁は、積層方向から見た場合に凹部を有していてもよい。この場合、内部空間の大きさを一層確実に確保することができる。 The inner edge of the first layer may have a recess when viewed from the stacking direction. In this case, the size of the internal space can be ensured more reliably.
接触面の内縁のうち凹部以外の部分は、積層方向から見た場合に、複数のバイポーラ電極のそれぞれの外縁よりも内側に位置していてもよい。この場合、一次封止体に作用する積層方向の荷重をより一層好適に受けることができる。 Of the inner edge of the contact surface, the part other than the recess may be located inside the outer edges of each of the plurality of bipolar electrodes when viewed from the stacking direction. In this case, the load in the stacking direction acting on the primary sealing body can be more suitably received.
凹部の全体は、積層方向から見た場合に、複数のバイポーラ電極のそれぞれの外縁よりも内側に位置していてもよい。この場合、一次封止体に作用する積層方向の荷重をより一層好適に受けることができる。 The entirety of the recess may be located inside the outer edges of each of the plurality of bipolar electrodes when viewed from the stacking direction. In this case, the load in the stacking direction acting on the primary sealing body can be more suitably received.
電極積層体は、積層方向の端に配置された終端電極を更に含み、封止体は、終端電極の縁部に設けられた一次封止体を更に有し、終端電極の縁部に設けられた一次封止体における積層方向の最外面の内縁は、真っ直ぐに延在する辺部のみを有してもよい。この場合、一次封止体に作用する積層方向の荷重をより一層好適に受けることができる。 The electrode stack further includes a termination electrode disposed at an end in the stacking direction, and the sealing body further includes a primary sealing body provided at an edge of the termination electrode, and is provided at an edge of the termination electrode. Further, the inner edge of the outermost surface in the stacking direction in the primary sealing body may have only a side portion extending straight. In this case, the load in the stacking direction acting on the primary sealing body can be more suitably received.
本発明の蓄電モジュールの製造方法は、積層された複数のバイポーラ電極を含む電極積層体と、電極積層体の側面に設けられて枠状を呈し、積層方向に隣り合うバイポーラ電極間を封止する封止体と、を備える蓄電モジュールの製造方法であって、封止体を構成する複数の一次封止体が縁部にそれぞれ設けられた複数のバイポーラ電極を用意する第1ステップと、複数のバイポーラ電極の縁部と複数の一次封止体とが積み重ねられるように複数のバイポーラ電極を積層することにより、電極積層体を形成する第2ステップと、一対の成形型により電極積層体を積層方向に挟み込んで電極積層体に拘束加重を付加した状態で、一対の成形型内に樹脂材料を流し込むことにより、封止体のうち、複数の一次封止体を外側から包囲する二次封止体を形成する第3ステップと、を備え、第1ステップで用意される複数のバイポーラ電極の縁部にそれぞれ設けられた複数の一次封止体のそれぞれにおいて、電極積層体における積層方向の隣接要素との接触面の内縁は、積層方向から見た場合に凹部を有する。 The method for manufacturing a power storage module according to the present invention includes an electrode laminate including a plurality of stacked bipolar electrodes, and a frame shape provided on a side surface of the electrode laminate, and sealing between adjacent bipolar electrodes in the stacking direction. A first step of preparing a plurality of bipolar electrodes each having a plurality of primary sealing bodies constituting the sealing body provided on the edge, and A second step of forming an electrode laminate by laminating a plurality of bipolar electrodes so that an edge of the bipolar electrode and a plurality of primary sealing bodies are stacked, and a stacking direction of the electrode laminate by a pair of molds A secondary sealing body that surrounds a plurality of primary sealing bodies from the outside of the sealing body by pouring a resin material into a pair of molds in a state where a constraint load is applied to the electrode laminate while sandwiched between The Each of a plurality of primary sealing bodies provided at the edges of the plurality of bipolar electrodes prepared in the first step, and adjacent elements in the stacking direction in the electrode stack. The inner edge of the contact surface has a recess when viewed from the stacking direction.
この蓄電モジュールの製造方法では、第1ステップで用意される複数のバイポーラ電極の縁部にそれぞれ設けられた複数の一次封止体のそれぞれにおいて、電極積層体における積層方向の隣接要素との接触面の内縁が、積層方向から見た場合に凹部を有している。当該内縁が凹部を有していることにより、隣り合うバイポーラ電極間に形成される内部空間の大きさを確保することができ、その結果、使用時に生じ得るガスに対する信頼性を向上することができる。一方、当該内縁のうち凹部以外の部分においては接触面の幅が確保されているため、第3ステップにおいて一次封止体に作用する拘束加重を好適に受けることができる。その結果、一次封止体に破損等が生じるのを抑制することができ、信頼性を向上することができる。このように、この蓄電モジュールの製造方法によれば、内部空間の大きさを確保しつつ、一次封止体に作用する積層方向の荷重を好適に受けることができ、信頼性の高い蓄電モジュールを得ることが可能となる。 In this method of manufacturing an electricity storage module, in each of the plurality of primary sealing bodies provided at the edges of the plurality of bipolar electrodes prepared in the first step, contact surfaces with adjacent elements in the stacking direction in the electrode stack The inner edge has a recess when viewed from the stacking direction. Since the inner edge has a recess, it is possible to secure the size of the internal space formed between adjacent bipolar electrodes, and as a result, it is possible to improve the reliability with respect to gas that can be generated during use. . On the other hand, since the width of the contact surface is ensured in the portion other than the recess in the inner edge, it is possible to suitably receive the restraining load acting on the primary sealing body in the third step. As a result, the primary sealing body can be prevented from being damaged, and the reliability can be improved. As described above, according to this method for manufacturing a power storage module, it is possible to suitably receive the load in the stacking direction acting on the primary sealing body while ensuring the size of the internal space, and to provide a highly reliable power storage module. Can be obtained.
本発明によれば、信頼性の高い蓄電モジュール及びそのような蓄電モジュールの製造方法を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, a reliable electrical storage module and the manufacturing method of such an electrical storage module can be provided.
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の説明において、同一又は相当要素には同一符号を用い、重複する説明を省略する。
[蓄電装置の構成]
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following description, the same reference numerals are used for the same or corresponding elements, and duplicate descriptions are omitted.
[Configuration of power storage device]
図1に示される蓄電装置1は、例えば、フォークリフト、ハイブリッド自動車、電気自動車等の各種車両のバッテリとして用いられる。蓄電装置1は、積層された複数の蓄電モジュール4を含むモジュール積層体2と、モジュール積層体2に対してモジュール積層体2の積層方向に拘束荷重を付加する拘束部材3と、を備えている。
The power storage device 1 shown in FIG. 1 is used as a battery for various vehicles such as forklifts, hybrid vehicles, and electric vehicles. The power storage device 1 includes a
モジュール積層体2は、複数(本実施形態では3つ)の蓄電モジュール4と、複数(本実施形態では4つ)の導電板5と、を含んでいる。蓄電モジュール4は、バイポーラ電池であり、例えば積層方向から見た場合に矩形状を呈している。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。
The module stacked
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、隣り合う蓄電モジュール4の間、及び、積層端に位置する蓄電モジュール4の外側に配置されている。積層端に位置する蓄電モジュール4の外側に配置された一方の導電板5には、正極端子6が接続されている。積層端に位置する蓄電モジュール4の外側に配置された他方の導電板5には、負極端子7が接続されている。正極端子6及び負極端子7は、例えば、導電板5の縁部から積層方向に交差する方向に引き出されている。正極端子6及び負極端子7により、蓄電装置1の充放電が実施される。
Adjacent
導電板5の内部には、空気等の冷媒を流通させる複数の流路5aが設けられている。流路5aは、例えば、積層方向と、正極端子6及び負極端子7の引き出し方向とに直交する方向に沿って延在している。導電板5は、蓄電モジュール4同士を電気的に接続する接続部材としての機能のほか、これらの流路5aに冷媒を流通させることにより、蓄電モジュール4で発生した熱を放熱する放熱板としての機能を併せ持つ。なお、図1の例では、積層方向から見た場合に、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の面積と同一であってもよいし、蓄電モジュール4の面積よりも大きくてもよい。
Inside the
拘束部材3は、モジュール積層体2を積層方向に挟む一対のエンドプレート8と、エンドプレート8同士を締結する締結ボルト9及びナット10と、を含んでいる。エンドプレート8は、積層方向から見た場合における蓄電モジュール4及び導電板5の面積よりも一回り大きい面積を有する矩形の金属板である。エンドプレート8の内側面には、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。
The restraining member 3 includes a pair of
エンドプレート8の縁部には、モジュール積層体2よりも外側の位置に挿通孔8aが設けられている。締結ボルト9は、一方のエンドプレート8の挿通孔8aから他方のエンドプレート8の挿通孔8aに向かって通されている。他方のエンドプレート8の挿通孔8aから突出した締結ボルト9の先端部分には、ナット10が螺合されている。これにより、蓄電モジュール4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に積層方向に拘束荷重が付加されている。
[蓄電モジュールの構成]
An
[Configuration of power storage module]
図2に示されるように、蓄電モジュール4は、電極積層体11と、電極積層体11を封止する封止体12と、を備えている。電極積層体11は、複数のバイポーラ電極14と、負極終端電極18と、正極終端電極19と、複数のセパレータ13と、を含んでいる。電極積層体11は、互いの間にセパレータ13が介在されつつバイポーラ電極14、負極終端電極18及び正極終端電極19が積層されることにより構成されている。本実施形態では、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、バイポーラ電極14の積層により形成された側面11aを有している。
As shown in FIG. 2, the
バイポーラ電極14は、電極板15と、電極板15の第1面15aに設けられた正極16と、電極板15における第1面15aとは反対側の第2面15bに設けられた負極17と、を含んでいる。正極16は、正極活物質の塗工により形成された正極活物質層である。負極17は、負極活物質の塗工により形成された負極活物質層である。電極積層体11において、一のバイポーラ電極14の正極16は、隣り合う一方のバイポーラ電極14の負極17とセパレータ13を介して向かい合っている。当該一のバイポーラ電極14の負極17は、隣り合う他方のバイポーラ電極14の正極16とセパレータ13を介して向かい合っている。
The
負極終端電極18は、電極積層体11における積層方向Dの一端に配置されている。負極終端電極18は、電極板15と、電極板15の第2面15bに設けられた負極17と、を含んでいる。負極終端電極18の負極17は、積層方向Dの一端に配置されたバイポーラ電極14の正極16とセパレータ13を介して向かい合っている。負極終端電極18の電極板15の第1面15aには、蓄電モジュール4に隣接する一方の導電板5が接触している。
The negative
正極終端電極19は、電極積層体11における積層方向Dの他端に配置されている。正極終端電極19は、電極板15と、電極板15の第1面15aに設けられた正極16と、を含んでいる。正極終端電極19の正極16は、積層方向Dにおける他端に配置されたバイポーラ電極14の負極17とセパレータ13を介して向かい合っている。正極終端電極19の電極板15の第2面15bには、蓄電モジュール4に隣接する他方の導電板5が接触している。
The positive
電極板15は、例えば、ニッケルからなる金属箔、又はニッケルメッキ鋼板からなり、矩形状に形成されている。電極板15における縁部15c上の領域は、負極活物質及び正極活物質が塗工されない未塗工領域である。正極16を構成する正極活物質としては、例えば水素吸蔵合金が挙げられる。負極17を構成する負極活物質としては、例えば水酸化ニッケルが挙げられる。
The
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、袋状に形成されてもよい。
[封止体の構成]
The
[Configuration of sealed body]
封止体12は、電極積層体11の側面11aに設けられ、矩形枠状を呈している。封止体12は、絶縁性を有する樹脂材料により形成されている。封止体12を構成する樹脂材料としては、例えばポリプロピレン(PP)、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、又は変性ポリフェニレンエーテル(変性PPE)等が挙げられる。封止体12は、電極板15の縁部15c(換言すれば、バイポーラ電極14、負極終端電極18及び正極終端電極19のそれぞれの縁部)にそれぞれ設けられた複数の一次封止体21と、それらの一次封止体21の全体を外側から包囲する二次封止体22と、を有している。
The sealing
一次封止体21は、矩形枠状に形成され、縁部15cの全周にわたって連続的に設けられている。一次封止体21は、例えば、超音波又は熱を用いた溶着により縁部15cに接合されている。一次封止体21は、例えば樹脂フィルム(シート)により構成されている。電極板15の端面は、一次封止体21から露出している。積層方向Dから見た場合に、一次封止体21における内側の一部は、縁部15cと重なっており、一次封止体21における外側の一部は、縁部15cから外側に張り出している。一次封止体21は、当該外側の一部において二次封止体22に埋設されている。電極積層体11においては、縁部15cと一次封止体21とが交互に積み重ねられるように、バイポーラ電極14、負極終端電極18及び正極終端電極19が積層されている。
The
二次封止体22は、例えば、射出成形により矩形枠状に形成され、射出成型時の熱により一次封止体21の外表面に溶着されている。二次封止体22は、隣り合うバイポーラ電極14,14間を封止している。これにより、隣り合うバイポーラ電極14,14間には、内部空間Vが形成されている。内部空間Vには、例えば水酸化カリウム水溶液等のアルカリ溶液からなる電解液が収容されている。
The
本実施形態では、封止体12は、一次封止体21として、複数の一次封止体21Aと、一次封止体21Bと、一次封止体21Cと、を含んでいる。各一次封止体21Aは、バイポーラ電極14又は正極終端電極19の縁部15cにおいて、電極板15の第1面15aに設けられている。一次封止体21Bは、負極終端電極18の縁部15cにおいて、電極板15の第1面15aに設けられている。一次封止体21Cは、正極終端電極19の縁部15cにおいて、電極板15の第2面15bに設けられている。
In the present embodiment, the sealing
図3に示されるように、一次封止体21Aは、電極板15の縁部15c上に配置された矩形枠状の第1層23と、第1層23上に配置された矩形枠状の第2層24と、を有している。一次封止体21Aは、第1層23において第1面15aに接合されている。本実施形態では、一次封止体21Aは、一枚の樹脂フィルム(シート)が折り返されることにより形成されており、第1層23と第2層24とは、それぞれの外縁部において互いに連続している。第1層23及び第2層24の向かい合う表面は、熱により互いに接合されている。
As shown in FIG. 3, the
積層方向Dから見た場合に、第1層23の外縁23aと第2層24の外縁24aとは、互いに一致している。積層方向から見た場合に、第1層23の内縁23bは、第2層24の内縁24bよりも内側に位置している。これにより、第1層23と第2層24との間には段差部25が形成されている。段差部25には、セパレータ13の外縁部13aが配置されている。第1層23の内縁23bは、複数(本実施形態では4つ)の辺部を有しており、各辺部は、真っ直ぐに延在している。
When viewed from the stacking direction D, the
一次封止体21Aは、電極積層体11における積層方向Dの隣接要素に接触する接触面26を有している。本実施形態では、隣接要素は、バイポーラ電極14又は負極終端電極18である。本実施形態では、接触面26は、第2層24における第1層23とは反対側の表面であり、矩形環状の平坦面である。
21 A of primary sealing bodies have the
接触面26の内縁26a(換言すれば、第2層24の内縁24b)は、積層方向Dから見た場合に、複数の凹部27を有している。凹部27は、第2層24における厚さ方向の全体にわたって形成されており、第2層24は、接触面26と同一の平面形状を有している。複数の凹部27は、積層方向Dから見た場合に、内縁26aに沿って規則的に設けられている。より詳細には、複数の凹部27は、互いに同一の形状を有しており、一定の間隔を空けて並んでいる。各凹部27は、例えば、積層方向Dから見た場合に矩形状を呈している。内縁26aは、複数(本実施形態では4つ)の辺部を有しており、各辺部が凹部27を有している。内縁26aのうち凹部27が形成されていない部分は、真っ直ぐに延在している。換言すれば、内縁26aは、矩形状の内縁に複数の凹部27が形成された構成に相当する。
The
接触面26の内縁26aのうち凹部27以外の部分は、積層方向Dから見た場合に、バイポーラ電極14の外縁よりも内側に位置している。凹部27の全体は、積層方向Dから見た場合に、バイポーラ電極14の外縁よりも内側に位置している。複数の一次封止体21Aの凹部27は、積層方向Dから見た場合に、互いに重なっている。
When viewed from the stacking direction D, the portion of the
一次封止体21Bは、次の点を除いて一次封止体21Aと同一の構成を有している。一次封止体21Bでは、積層方向Dから見た場合に、第1層23の内縁23bと第2層24の内縁24bとが互いに一致している。一次封止体21Bにおける積層方向Dの最外面28の内縁28aは、複数(本実施形態では4つ)の辺部を有しており、各辺部は、真っ直ぐに延在している。つまり、内縁28aは、凹部を有しておらず、真っ直ぐに延在する辺部のみを有している。
The
一次封止体21Cは、単層に形成されており、電極板15の第2面15b側から電極板15の端面側へ回り込んだ部分を有している。一次封止体21Cにおける積層方向Dの最外面29の内縁29aは、複数(本実施形態では4つ)の辺部を有しており、各辺部は、真っ直ぐに延在している。つまり、内縁29aは、凹部を有しておらず、真っ直ぐに延在する辺部のみを有している。
[蓄電モジュールの製造方法]
The
[Method for manufacturing power storage module]
蓄電モジュール4の製造の際には、まず、一次封止体21が縁部15cに設けられたバイポーラ電極14、負極終端電極18及び正極終端電極19を用意する(第1ステップ)。ここで、上述したとおり、バイポーラ電極14及び正極終端電極19の縁部15cに設けられた一次封止体21Aの接触面26の内縁26aは、積層方向Dから見た場合に凹部27を有している。一方、負極終端電極18の縁部15cに設けられた一次封止体21Bの最外面28の内縁28a、及び、正極終端電極19の縁部15cに設けられた一次封止体21Cの最外面29の内縁29aは、凹部を有していない。
When manufacturing the
続いて、バイポーラ電極14の縁部15cと一次封止体21とが積み重ねられるようにバイポーラ電極14を積層することにより、電極積層体11を形成する(第2ステップ)。続いて、図4に示されるように、一対の成形型41,42により電極積層体11を積層方向Dに挟み込んで電極積層体11に拘束荷重を付加した状態で、成形型41,42内のキャビティCに樹脂材料を流し込むことにより、二次封止体22を形成する(第3ステップ)。第3ステップでは、一次封止体21Bの最外面28及び一次封止体21Cの最外面29が成形型41,42により押圧され、各一次封止体27Aの接触面26に拘束荷重が作用する。以上の第1〜第3ステップにより、蓄電モジュール4が得られる。
[作用効果]
Subsequently, the
[Function and effect]
以上説明したとおり、蓄電モジュール4では、各一次封止体21Aにおいて、電極積層体11における積層方向Dの隣接要素との接触面26の内縁26aが、積層方向Dから見た場合に凹部27を有している。内縁26aが凹部27を有していることにより、隣り合うバイポーラ電極14間に形成される内部空間Vの大きさを確保することができ、その結果、使用時に生じ得るガスに対する信頼性を向上することができる。一方、内縁26aのうち凹部27以外の部分においては接触面26の幅が確保されているため、例えば射出成形時等に積層方向Dの荷重が一次封止体21Aに作用したとしても、当該荷重を好適に受けることができる。その結果、一次封止体21Aに破損等が生じるのを抑制することができ、信頼性を向上することができる。このように、蓄電モジュール4によれば、内部空間Vの大きさを確保しつつ、一次封止体21Aに作用する積層方向Dの荷重を好適に受けることができ、信頼性を高めることが可能となる。
As described above, in the
蓄電モジュール4では、複数の凹部27が、接触面26の内縁26aに沿って並んでいる。これにより、内部空間Vの大きさを確実に確保しつつ、一次封止体21Aに作用する積層方向Dの荷重を一層好適に受けることができる。
In the
蓄電モジュール4では、各一次封止体21Aの凹部27が、積層方向Dから見た場合に、互いに重なっている。これにより、一次封止体21Aに作用する積層方向Dの荷重を一層確実に受けることができる。
In the
蓄電モジュール4では、各一次封止体21Aが、第1層23と、第1層23上に配置された第2層24と、を有している。このような構成においても、内部空間Vの大きさを確保しつつ、一次封止体21Aに作用する積層方向Dの荷重を好適に受けることができる。
In the
蓄電モジュール4では、第1層23と第2層24とが、それぞれの外縁部において互いに連続している。これにより、一次封止体21Aの形成における廃棄率を低減することができる。すなわち、蓄電モジュール4では、第1層23に対応する部分と第2層24に対応する部分とを有する樹脂フィルムの折り返しにより一次封止体21Aが製造され得る。そのため、例えば、第1層23及び第2層24を合わせた厚さを有するシート状の母材からの切り出しにより一次封止体21Aを形成する場合と比べて、廃棄率を低減することができる。
In the
蓄電モジュール4では、セパレータ13の外縁部13aが、第1層23と第2層24との間に形成された段差部25に配置されている。これにより、セパレータ13を好適に配置することができる。
In the
蓄電モジュール4では、第1層23の内縁23bが、真っ直ぐに延在する辺部のみを有している。この場合、第1層23の全周にわたって第1層23の幅を確保することができ、一次封止体21Aによる絶縁性を確実に確保することができる。
In the
蓄電モジュール4では、接触面26の内縁26aのうち凹部27以外の部分が、積層方向Dから見た場合に、各バイポーラ電極14の外縁よりも内側に位置している。これにより、一次封止体21Aに作用する積層方向Dの荷重をより一層好適に受けることができる。
In the
蓄電モジュール4では、凹部27の全体が、積層方向Dから見た場合に、各バイポーラ電極14の外縁よりも内側に位置している。これにより、一次封止体21Aに作用する積層方向Dの荷重をより一層好適に受けることができる。
In the
蓄電モジュール4では、負極終端電極18の縁部15cに設けられた一次封止体21Bにおける積層方向Dの最外面28の内縁28aが、真っ直ぐに延在する辺部のみを有している。また、正極終端電極19の縁部15cに設けられた一次封止体21Cにおける積層方向Dの最外面29の内縁29aが、真っ直ぐに延在する辺部のみを有している。これにより、一次封止体21B,21Cに作用する積層方向Dの荷重をより一層好適に受けることができる。
In the
以上、本発明の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。各構成の材料及び形状には、上述した材料及び形状に限らず、様々な材料及び形状を採用することができる。例えば、凹部27は、積層方向Dから見た場合に任意の形状を呈していてよい。凹部27は、積層方向Dから見た場合に、図5(a)に示されるように三角形状を呈していてもよいし、図5(b)に示されるように楕円形状を呈していてもよい。凹部27が矩形状を呈する場合、製造を容易化することができる。一方、凹部27が三角形状又は楕円形状を呈する場合、積層方向Dから見た場合における各一次封止体21Aの凹部27の位置が互いにずれたとしても一次封止体21A同士が重なり易いため、一次封止体21Aに作用する積層方向Dの荷重を確実に受けることができる。
Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above embodiment. The material and shape of each component are not limited to the materials and shapes described above, and various materials and shapes can be employed. For example, the
上記実施形態において、一次封止体21Aは、単層に形成されてもよい。また、一次封止体21Aは、電極板15の第1面15a及び第2面15bにわたって設けられ、電極板15の第1面15a、第2面15b及び端面のそれぞれに接合されていてもよい。このような場合、積層方向Dに隣り合うバイポーラ電極14間において、一次封止体21A同士が接触する。すなわち、一次封止体21A同士が積層方向Dに隣接し、一次封止体21Aは接触面26において他の一次封止体21Aに接触してもよい。また、バイポーラ電極14の縁部15cと一次封止体21Aとの間にセパレータ13が介在していてもよい。この場合、一次封止体21Aとセパレータ13とが積層方向Dに隣接し、一次封止体21Aは接触面26においてセパレータ13に接触する。
In the above embodiment, the
第2層24の内縁24bに加えて、第1層23の内縁23bが、積層方向Dから見た場合に凹部を有していてもよい。この場合、内部空間Vの大きさを一層確実に確保することができる。内縁23bが有する凹部は、例えば凹部27と同様に設けられていてもよいし、凹部27とは異なる形状又は配置を有していてもよい。
In addition to the
4…蓄電モジュール、11…電極積層体、11a…側面、12…封止体、13…セパレータ、13a…外縁部、14…バイポーラ電極、15c…縁部、18…負極終端電極、19…正極終端電極、21,21A,21B,21C…一次封止体、22…二次封止体、23…第1層、23b…内縁、24…第2層、25…段差部、26…接触面、26a…内縁、27…凹部、28…最外面、28a…内縁、29…最外面、29a…内縁、41,42…成形型、D…積層方向。
DESCRIPTION OF
Claims (12)
前記電極積層体の側面に設けられて枠状を呈し、積層方向に隣り合う前記バイポーラ電極間を封止する封止体と、を備え、
前記封止体は、前記複数のバイポーラ電極の縁部にそれぞれ設けられた複数の一次封止体と、前記複数の一次封止体を外側から包囲する二次封止体と、を有し、
前記電極積層体においては、前記複数のバイポーラ電極の縁部と前記複数の一次封止体とが前記積層方向に積み重ねられており、
前記複数の一次封止体のそれぞれにおいて、前記電極積層体における前記積層方向の隣接要素との接触面の内縁は、前記積層方向から見た場合に凹部を有している、蓄電モジュール。 An electrode stack including a plurality of stacked bipolar electrodes;
A sealing body provided on the side surface of the electrode stack, presenting a frame shape, and sealing between the bipolar electrodes adjacent in the stacking direction;
The sealing body has a plurality of primary sealing bodies provided respectively at edges of the plurality of bipolar electrodes, and a secondary sealing body surrounding the plurality of primary sealing bodies from the outside,
In the electrode laminate, the edges of the plurality of bipolar electrodes and the plurality of primary sealing bodies are stacked in the lamination direction,
In each of the plurality of primary sealing bodies, the inner edge of the contact surface with the adjacent element in the stacking direction in the electrode stack has a recess when viewed from the stacking direction.
前記複数の凹部は、前記接触面の内縁に沿って並んでいる、請求項1に記載の蓄電モジュール。 The inner edge of the contact surface has a plurality of the recesses,
The power storage module according to claim 1, wherein the plurality of recesses are arranged along an inner edge of the contact surface.
前記複数のセパレータのそれぞれの外縁部は、前記第1層と前記第2層との間に形成された段差部に配置されている、請求項4又は5に記載の蓄電モジュール。 The electrode laminate further includes a plurality of separators respectively disposed between the adjacent bipolar electrodes,
6. The power storage module according to claim 4, wherein an outer edge portion of each of the plurality of separators is disposed in a stepped portion formed between the first layer and the second layer.
前記封止体は、前記終端電極の縁部に設けられた一次封止体を更に有し、
前記終端電極の縁部に設けられた前記一次封止体における前記積層方向の最外面の内縁は、真っ直ぐに延在する辺部のみを有している、請求項1〜10のいずれか一項に記載の蓄電モジュール。 The electrode stack further includes a termination electrode disposed at an end in the stacking direction,
The sealing body further includes a primary sealing body provided at an edge of the termination electrode,
11. The inner edge of the outermost surface in the stacking direction of the primary sealing body provided at the edge of the termination electrode has only a side portion extending straight. The electrical storage module as described in.
前記電極積層体の側面に設けられて枠状を呈し、積層方向に隣り合う前記バイポーラ電極間を封止する封止体と、を備える蓄電モジュールの製造方法であって、
前記封止体を構成する複数の一次封止体が縁部にそれぞれ設けられた前記複数のバイポーラ電極を用意する第1ステップと、
前記複数のバイポーラ電極の縁部と前記複数の一次封止体とが積み重ねられるように前記複数のバイポーラ電極を積層することにより、前記電極積層体を形成する第2ステップと、
一対の成形型により前記電極積層体を前記積層方向に挟み込んで前記電極積層体に拘束加重を付加した状態で、前記一対の成形型内に樹脂材料を流し込むことにより、前記封止体のうち、前記複数の一次封止体を外側から包囲する二次封止体を形成する第3ステップと、を備え、
前記第1ステップで用意される前記複数のバイポーラ電極の縁部にそれぞれ設けられた前記複数の一次封止体のそれぞれにおいて、前記電極積層体における前記積層方向の隣接要素との接触面の内縁は、前記積層方向から見た場合に凹部を有する、蓄電モジュールの製造方法。 An electrode stack including a plurality of stacked bipolar electrodes;
A method of manufacturing a power storage module comprising: a sealing body that is provided on a side surface of the electrode stack and has a frame shape and seals between the bipolar electrodes adjacent in the stacking direction;
A first step of preparing the plurality of bipolar electrodes each provided with a plurality of primary sealing bodies constituting the sealing body at an edge;
A second step of forming the electrode stack by stacking the plurality of bipolar electrodes such that edges of the plurality of bipolar electrodes and the plurality of primary sealing bodies are stacked;
By pouring a resin material into the pair of molds in a state in which the electrode stack is sandwiched in the stacking direction by a pair of molds and a restraining load is applied to the electrode stack, A third step of forming a secondary sealing body surrounding the plurality of primary sealing bodies from the outside, and
In each of the plurality of primary sealing bodies provided at the edges of the plurality of bipolar electrodes prepared in the first step, an inner edge of a contact surface with an adjacent element in the stacking direction in the electrode stack is The manufacturing method of the electrical storage module which has a recessed part when it sees from the said lamination direction.
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