JP7067300B2

JP7067300B2 - Battery module and battery module manufacturing method

Info

Publication number: JP7067300B2
Application number: JP2018116096A
Authority: JP
Inventors: 賢志濱岡; 拓井上
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 2018-06-19
Filing date: 2018-06-19
Publication date: 2022-05-16
Anticipated expiration: 2038-06-19
Also published as: JP2019220313A

Description

本発明は、電池モジュール及び電池モジュールの製造方法に関する。 The present invention relates to a battery module and a method for manufacturing a battery module.

ニッケル水素二次電池及びリチウムイオン二次電池といった電池モジュールは、通常、電極を含む電池要素を電池ケース内に密閉した密閉構造を有する。このような密閉構造を有する電池モジュールは、電池モジュール内で異常発生したガスを排出して電池モジュール内の圧力を調整する圧力調整弁を備える（特許文献１参照）。 Battery modules such as nickel-metal hydride secondary batteries and lithium-ion secondary batteries usually have a sealed structure in which a battery element including an electrode is sealed in a battery case. A battery module having such a closed structure is provided with a pressure regulating valve that discharges gas generated abnormally in the battery module and adjusts the pressure in the battery module (see Patent Document 1).

特開平７－２３０７９９号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 7-230799

電池モジュールに用いられる圧力調整弁は、電極といった電池要素を収容した電池ケースの内部空間に連通する孔と、上記孔を塞ぐ弾性部材と、上記孔に連通しており上記弾性部材を収容する収容部とを有する。この圧力調整弁では、電池モジュール内にガス圧が設定圧力より高くなると、ガス圧によって弾性部材が押し上げられ、上記孔の弾性部材による閉塞状態（シール状態）が解除される。その結果、電池ケース内からガスが収容部側に流れこみ、圧力調整弁を介して外部空間に排出される。電池ケース内の圧力が設定圧力以下になると、弾性部材が再び孔を塞ぐ。 The pressure regulating valve used in the battery module has a hole communicating with the internal space of the battery case accommodating a battery element such as an electrode, an elastic member closing the hole, and accommodating the elastic member communicating with the hole and accommodating the elastic member. Has a part. In this pressure adjusting valve, when the gas pressure in the battery module becomes higher than the set pressure, the elastic member is pushed up by the gas pressure, and the closed state (sealed state) by the elastic member of the hole is released. As a result, the gas flows from the inside of the battery case to the accommodating portion side and is discharged to the external space through the pressure regulating valve. When the pressure inside the battery case falls below the set pressure, the elastic member closes the hole again.

上記設定圧力は弾性部材によるシール面圧によって設定される。シール面圧は、孔と弾性部材との配置関係に依存する。そのため、弾性部材と孔とは適切に位置決めされる必要がある。一方、収容部内にガスが流れこんできたガスを外部に排出するには、弾性部材の外側面と収容部との間に一定の隙間が必要である。この隙間のため、孔と弾性部材との位置合わせに時間を要し、電池モジュールの生産性が低下する場合があった。 The set pressure is set by the sealing surface pressure of the elastic member. The sealing surface pressure depends on the arrangement relationship between the hole and the elastic member. Therefore, the elastic member and the hole need to be properly positioned. On the other hand, in order to discharge the gas that has flowed into the accommodating portion to the outside, a certain gap is required between the outer surface of the elastic member and the accommodating portion. Due to this gap, it takes time to align the hole with the elastic member, which may reduce the productivity of the battery module.

本発明の一側面は、生産性を向上可能な電池モジュール及び電池モジュールの製造方法を提供することを目的とする。 One aspect of the present invention is to provide a battery module and a method for manufacturing a battery module capable of improving productivity.

本発明の一側面に係る電池モジュールは、（Ａ）複数のバイポーラ電極が積層された電極積層体と、隣接する上記バイポーラ電極間に存在し上記電極積層体に設けられた複数の内部空間と、上記電極積層体を取り囲むように配置されかつ上記内部空間にそれぞれ連通された複数の第１連通孔を有する枠体と、を有するモジュール本体と、（Ｂ）上記モジュール本体に取り付けられ、上記複数の第１連通孔とそれぞれ連通された複数の第２連通孔を有する圧力調整弁と、を備える。上記圧力調整弁は、上記複数の第２連通孔のそれぞれにおける上記モジュール本体と反対側の開口を塞ぎ、それぞれが柱状である複数の弾性部材と、上記複数の弾性部材それぞれを収容する複数の収容部と、を有する。上記複数の弾性部材のそれぞれは、上記開口側の端面に凸部を有し、上記凸部が、上記複数の第２連通孔のうち対応する第２連通孔内に位置する。 The battery module according to one aspect of the present invention includes (A) an electrode laminate in which a plurality of bipolar electrodes are laminated, a plurality of internal spaces existing between adjacent bipolar electrodes and provided in the electrode laminate, and a plurality of internal spaces. A module main body having a frame body having a plurality of first communication holes arranged so as to surround the electrode laminate and each communicated with the internal space, and (B) a plurality of modules attached to the module main body. A pressure regulating valve having a first communication hole and a plurality of second communication holes communicated with each other is provided. The pressure regulating valve closes the openings on the opposite sides of the module main body in each of the plurality of second communication holes, and accommodates a plurality of elastic members each having a columnar shape and a plurality of accommodating the plurality of elastic members. It has a part and. Each of the plurality of elastic members has a convex portion on the end surface on the opening side, and the convex portion is located in the corresponding second communication hole among the plurality of second communication holes.

上記電池モジュールでは、圧力調整弁が有する各弾性部材は凸部を有する。弾性部材は、対応する収容部に、凸部が第２連通孔に位置するように収容されている。よって、電池モジュールを製造するために、圧力調整弁を用意する際に、凸部を位置決め部として使用しながら弾性部材を収容部に収容可能である。そのため、収容部に対する弾性部材の位置決めが容易になり、圧力調整弁の用意に要する時間を短縮できる。その結果、電池モジュールの生産性を向上可能である。 In the battery module, each elastic member of the pressure regulating valve has a convex portion. The elastic member is accommodated in the corresponding accommodating portion so that the convex portion is located in the second communication hole. Therefore, when preparing the pressure adjusting valve for manufacturing the battery module, the elastic member can be accommodated in the accommodating portion while using the convex portion as the positioning portion. Therefore, the positioning of the elastic member with respect to the accommodating portion becomes easy, and the time required for preparing the pressure adjusting valve can be shortened. As a result, the productivity of the battery module can be improved.

上記複数の弾性部材それぞれの軸線方向において、上記複数の弾性部材それぞれが有する上記凸部の長さは、上記複数の第２連通孔のうち上記凸部に対応する第２連通孔の長さより短くてもよい。これにより、圧力調整弁から凸部が露出しないので、圧力調整弁内に収容された弾性部材の位置ズレを防止できる。 In the axial direction of each of the plurality of elastic members, the length of the convex portion of each of the plurality of elastic members is shorter than the length of the second communication hole corresponding to the convex portion among the plurality of second communication holes. You may. As a result, the convex portion is not exposed from the pressure adjusting valve, so that the positional deviation of the elastic member housed in the pressure adjusting valve can be prevented.

上記圧力調整弁は、上記モジュール本体と上記圧力調整弁とを接合するとともに、上記複数の内部空間からのガスがそれぞれ流れる複数の流路を形成する接合用突起が設けられており、上記複数の弾性部材それぞれの軸線方向において、上記複数の弾性部材それぞれが有する上記凸部の長さは、上記複数の第２連通孔のうち上記凸部に対応する第２連通孔の長さと上記接合用突起の長さの和より小さくてもよい。この場合も、接合用突起を備える圧力調整弁から凸部が露出しないので、圧力調整弁内に収容された弾性部材の位置ズレを防止できる。 The pressure regulating valve is provided with a joining projection for joining the module main body and the pressure regulating valve and forming a plurality of flow paths through which gas from the plurality of internal spaces flows. In the axial direction of each elastic member, the length of the convex portion of each of the plurality of elastic members is the length of the second communication hole corresponding to the convex portion among the plurality of second communication holes and the protrusion for joining. It may be smaller than the sum of the lengths of. Also in this case, since the convex portion is not exposed from the pressure adjusting valve provided with the protrusion for joining, the positional deviation of the elastic member housed in the pressure adjusting valve can be prevented.

上記複数の第２連通孔それぞれの上記開口の周縁部は、上記複数の収容部側に***していてもよい。この場合、第２連通孔の上記開口近傍からのガス漏れなどをより確実に防止可能である。 The peripheral edge of the opening of each of the plurality of second communication holes may be raised toward the plurality of accommodating portions. In this case, it is possible to more reliably prevent gas leakage from the vicinity of the opening of the second communication hole.

上記圧力調整弁は、上記モジュール本体に面しており上記複数の第２連通孔が形成されている壁部と、上記壁部によって一端が閉じられている枠状の側壁と、上記側壁の内側の空間を仕切って上記複数の収容部を形成する仕切壁とを有するケースと、上記側壁における上記壁部と反対側を塞ぐカバーと、を有し、上記複数の弾性部材は、上記カバーによって上記壁部側に押し付けられていてもよい。このような電池モジュールでは、カバーが弾性部材の押圧部材として機能する。 The pressure regulating valve faces the module main body, has a wall portion in which the plurality of second communication holes are formed, a frame-shaped side wall having one end closed by the wall portion, and the inside of the side wall. It has a case having a partition wall for partitioning the space of the above and forming the plurality of accommodating portions, and a cover for closing the side of the side wall opposite to the wall portion, and the plurality of elastic members are described by the cover. It may be pressed against the wall side. In such a battery module, the cover functions as a pressing member for the elastic member.

本発明の他の側面に係る電池モジュールの製造方法は、複数のバイポーラ電極が積層された電極積層体と、隣接する上記バイポーラ電極間に存在し上記電極積層体に設けられた複数の内部空間と、上記電極積層体を取り囲むように配置されかつ上記内部空間にそれぞれ連通された複数の第１連通孔を有する枠体と、を有するモジュール本体を用意する工程と、上記複数の第１連通孔とそれぞれ連通する複数の第２連通孔が形成された圧力調整弁を用意する工程と、上記複数の第１連通孔それぞれが上記複数の第２連通孔のうち対応する第２連通孔に連通するように、上記モジュール本体と上記圧力調整弁とを接合する工程と、を備える。上記圧力調整弁は、上記複数の第２連通孔のそれぞれにおける上記モジュール本体と反対側の開口を塞ぎ、それぞれが柱状である複数の弾性部材と、上記複数の弾性部材それぞれを収容する複数の収容部と、を有し、上記複数の弾性部材のそれぞれは、上記開口側の端面に凸部を有する。上記圧力調整弁を用意する工程では、上記複数の弾性部材それぞれの上記凸部が上記複数の第２連通孔のうち対応する第２連通孔内に位置するように、上記複数の弾性部材をそれぞれ上記複数の収容部に収容する工程を有する。 A method for manufacturing a battery module according to another aspect of the present invention includes an electrode laminate in which a plurality of bipolar electrodes are laminated, and a plurality of internal spaces existing between adjacent bipolar electrodes and provided in the electrode laminate. A step of preparing a module body having a plurality of first communication holes arranged so as to surround the electrode laminate and each communicated with the internal space, and the plurality of first communication holes. The step of preparing a pressure control valve in which a plurality of second communication holes communicating with each other are formed, and the plurality of first communication holes each communicating with the corresponding second communication hole among the plurality of second communication holes. In addition, a step of joining the module main body and the pressure regulating valve is provided. The pressure regulating valve closes an opening on the opposite side of the module main body in each of the plurality of second communication holes, and a plurality of elastic members each having a columnar shape and a plurality of accommodating members accommodating each of the plurality of elastic members. Each of the plurality of elastic members has a portion and a convex portion on the end surface on the opening side. In the step of preparing the pressure adjusting valve, the plurality of elastic members are respectively arranged so that the convex portion of each of the plurality of elastic members is located in the corresponding second communication hole among the plurality of second communication holes. It has a step of accommodating in the plurality of accommodating portions.

上記電池モジュールの製造方法では、圧力調整弁を用意する際に、凸部を位置決め部として使用しながら弾性部材を収容部に収容可能である。そのため、収容部に弾性部材を収容する際に、第２連通孔に対する弾性部材の位置決めが容易になり、圧力調整弁の用意に要する時間を短縮できる。その結果、電池モジュールの生産性を向上可能である。 In the above method for manufacturing a battery module, when preparing a pressure regulating valve, an elastic member can be accommodated in the accommodating portion while using the convex portion as a positioning portion. Therefore, when the elastic member is accommodated in the accommodating portion, the elastic member can be easily positioned with respect to the second communication hole, and the time required for preparing the pressure adjusting valve can be shortened. As a result, the productivity of the battery module can be improved.

上記圧力調整弁は、上記モジュール本体と上記圧力調整弁とを接合するとともに、上記複数の内部空間からのガスがそれぞれ流れる複数の流路を形成する接合用突起が設けられており、上記複数の弾性部材それぞれの軸線方向において、上記複数の弾性部材それぞれが有する上記凸部の長さは、上記複数の第２連通孔のうち上記凸部に対応する第２連通孔の長さと上記接合用突起の長さの和より小さく、上記接合する工程では、熱板を上記接合用突起の先端に突き当てて上記先端を溶融させた状態で、上記モジュール本体と上記圧力調整弁とを押し付けて接合してもよい。 The pressure regulating valve is provided with a bonding projection for joining the module main body and the pressure regulating valve and forming a plurality of flow paths through which gas from the plurality of internal spaces flows. In the axial direction of each elastic member, the length of the convex portion of each of the plurality of elastic members is the length of the second communication hole corresponding to the convex portion among the plurality of second communication holes and the protrusion for joining. In the joining step, the hot plate is abutted against the tip of the joining protrusion to melt the tip, and then the module body and the pressure regulating valve are pressed and joined. You may.

上記凸部の長さが、上記条件を満たすことで、凸部が接合用突起から露出しない。そのため、熱板を接合用突起に当接させた際に、熱板と凸部との接触を防止できる。その結果、凸部が熱板で溶融したり、弾性部材の位置ズレが生じることを防止できる。 When the length of the convex portion satisfies the above condition, the convex portion is not exposed from the bonding protrusion. Therefore, when the hot plate is brought into contact with the bonding projection, contact between the hot plate and the convex portion can be prevented. As a result, it is possible to prevent the convex portion from being melted by the hot plate and the position of the elastic member from being displaced.

上記電池モジュール及び電池モジュールの製造方法において、複数の弾性部材それぞれは射出成形品であり、上記複数の弾性部材それぞれの上記凸部はゲート痕であってもよい。弾性部材が射出成形品である場合、弾性部材はゲート痕を有する。例えば上記ゲート痕が、収容部の内壁面、圧力調整弁において第２連通孔の上記開口と対向する内壁面等に当接すると弾性部材が傾くので、弾性部材が第２連通孔を塞いだ状態でシール面圧が設計値からズレやすい。これに対して、ゲート痕を凸部として使用し、第２連通孔内に配置することで適切なシール面圧を実現可能である。 In the battery module and the method for manufacturing the battery module, each of the plurality of elastic members may be an injection molded product, and the convex portion of each of the plurality of elastic members may be a gate mark. When the elastic member is an injection molded product, the elastic member has a gate mark. For example, when the gate mark comes into contact with the inner wall surface of the accommodating portion, the inner wall surface facing the opening of the second communication hole in the pressure adjusting valve, or the like, the elastic member tilts, so that the elastic member closes the second communication hole. The sealing surface pressure is easy to deviate from the design value. On the other hand, an appropriate sealing surface pressure can be realized by using the gate mark as a convex portion and arranging it in the second communication hole.

本発明の一側面によれば、生産性を向上可能な電池モジュール及び電池モジュールの製造方法を提供され得る。 According to one aspect of the present invention, it is possible to provide a battery module and a method for manufacturing a battery module capable of improving productivity.

一実施形態に係る電池モジュールを備えた蓄電装置を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the electric power storage device provided with the battery module which concerns on one Embodiment. 電池モジュールの概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of a battery module. 電池モジュールの概略斜視図である。It is a schematic perspective view of a battery module. 電池モジュールの一部を示す分解斜視図（一部断面を含む）である。It is an exploded perspective view (including a part cross section) which shows a part of a battery module. 圧力調整弁の一部を示す断面図である。It is sectional drawing which shows a part of a pressure control valve. 接合前の圧力調整弁の接合用突起を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the protrusion for joining of the pressure control valve before joining. モジュール本体と圧力調整弁とを接合する方法の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the method of joining a module main body and a pressure control valve.

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態が詳細に説明される。図面の説明において、同一又は同等の要素には同一符号が用いられ、重複する説明は省略される。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the description of the drawings, the same reference numerals are used for the same or equivalent elements, and duplicate description is omitted.

図１は、本発明の一実施形態に係る電池モジュールを備えた蓄電装置を示す概略断面図である。図１において、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、電気自動車等の車両のバッテリとして使用される。蓄電装置１は、複数（ここでは３つ）の電池モジュールとしてのバイポーラ電池２を備えている。バイポーラ電池２は、例えばニッケル水素二次電池である。以下では、断らない限り、バイポーラ電池２がニッケル水素二次電池である場合を説明する。 FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a power storage device including a battery module according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, the power storage device 1 is used as a battery for a vehicle such as a forklift, a hybrid vehicle, or an electric vehicle. The power storage device 1 includes a bipolar battery 2 as a plurality of (three in this case) battery modules. The bipolar battery 2 is, for example, a nickel hydrogen secondary battery. Hereinafter, unless otherwise specified, the case where the bipolar battery 2 is a nickel hydrogen secondary battery will be described.

複数のバイポーラ電池２は、金属製の導電板３を介して積層されている。導電板３は、積層方向（Ｚ軸方向）の両端に位置するバイポーラ電池２の外側にも配置されている。バイポーラ電池２及び導電板３は、例えば積層方向から見て矩形状（平面視矩形状）である。導電板３は、隣り合うバイポーラ電池２と電気的に接続されている。これにより、複数のバイポーラ電池２が積層方向に直列接続されている。 The plurality of bipolar batteries 2 are laminated via a metal conductive plate 3. The conductive plate 3 is also arranged on the outside of the bipolar battery 2 located at both ends in the stacking direction (Z-axis direction). The bipolar battery 2 and the conductive plate 3 have, for example, a rectangular shape (rectangular shape in a plan view) when viewed from the stacking direction. The conductive plate 3 is electrically connected to the adjacent bipolar battery 2. As a result, a plurality of bipolar batteries 2 are connected in series in the stacking direction.

積層方向の一端（ここでは下端）に位置する導電板３には、正極端子４が接続されている。積層方向の他端（ここでは上端）に位置する導電板３には、負極端子５が接続されている。正極端子４及び負極端子５は、積層方向に垂直な方向（Ｘ軸方向）に延在している。このような正極端子４及び負極端子５を設けることにより、蓄電装置１の充放電を実施できる。 The positive electrode terminal 4 is connected to the conductive plate 3 located at one end (here, the lower end) in the stacking direction. The negative electrode terminal 5 is connected to the conductive plate 3 located at the other end (here, the upper end) in the stacking direction. The positive electrode terminal 4 and the negative electrode terminal 5 extend in a direction perpendicular to the stacking direction (X-axis direction). By providing such a positive electrode terminal 4 and a negative electrode terminal 5, charging / discharging of the power storage device 1 can be performed.

導電板３は、バイポーラ電池２において発生した熱を放出するための放熱板としても機能し得る。導電板３には、積層方向と正極端子４及び負極端子５の延在方向とに垂直な方向（Ｙ軸方向）に延在した複数の空隙３ａが設けられている。これらの空隙３ａを空気等の冷媒が通過することにより、バイポーラ電池２からの熱を効率的に外部に放出できる。 The conductive plate 3 can also function as a heat sink for releasing the heat generated in the bipolar battery 2. The conductive plate 3 is provided with a plurality of voids 3a extending in a direction (Y-axis direction) perpendicular to the stacking direction and the extending direction of the positive electrode terminal 4 and the negative electrode terminal 5. By allowing a refrigerant such as air to pass through these voids 3a, the heat from the bipolar battery 2 can be efficiently released to the outside.

蓄電装置１は、バイポーラ電池２及び導電板３を積層方向に拘束する拘束ユニット６を備えている。拘束ユニット６は、バイポーラ電池２及び導電板３を積層方向に挟む１対の拘束プレート７と、これらの拘束プレート７同士を締結する複数組のボルト８及びナット９とを有している。 The power storage device 1 includes a restraint unit 6 that restrains the bipolar battery 2 and the conductive plate 3 in the stacking direction. The restraint unit 6 has a pair of restraint plates 7 that sandwich the bipolar battery 2 and the conductive plate 3 in the stacking direction, and a plurality of sets of bolts 8 and nuts 9 that fasten the restraint plates 7 to each other.

拘束プレート７は、鉄等の金属で形成されている。各拘束プレート７と導電板３との間には、樹脂フィルム等の絶縁フィルム１０がそれぞれ配置されている。拘束プレート７及び絶縁フィルム１０は、例えば平面視矩形状である。ボルト８の軸部８ａが各拘束プレート７に設けられた挿通孔７ａを挿通した状態で、軸部８ａの先端部にナット９が螺合することで、バイポーラ電池２、導電板３及び絶縁フィルム１０に積層方向の拘束荷重が付与される。 The restraint plate 7 is made of a metal such as iron. An insulating film 10 such as a resin film is arranged between each restraint plate 7 and the conductive plate 3. The restraint plate 7 and the insulating film 10 have, for example, a rectangular shape in a plan view. With the shaft portion 8a of the bolt 8 inserted through the insertion hole 7a provided in each restraint plate 7, the nut 9 is screwed into the tip portion of the shaft portion 8a, whereby the bipolar battery 2, the conductive plate 3, and the insulating film are formed. A restraining load in the stacking direction is applied to 10.

図２は、バイポーラ電池２の概略断面図である。図３は、バイポーラ電池２の概略斜視図である。図２及び図３において、バイポーラ電池２は、複数のセル（例えば２４セル）が積層された構造（複数セル構造）を有している。バイポーラ電池２は、モジュール本体１１と、このモジュール本体１１の一側面に取り付けられた複数（ここでは４つ）の圧力調整弁１２とを備えている。 FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the bipolar battery 2. FIG. 3 is a schematic perspective view of the bipolar battery 2. In FIGS. 2 and 3, the bipolar battery 2 has a structure (plural cell structure) in which a plurality of cells (for example, 24 cells) are laminated. The bipolar battery 2 includes a module main body 11 and a plurality of (here, four) pressure regulating valves 12 attached to one side surface of the module main body 11.

モジュール本体１１は、複数のバイポーラ電極１３がセパレータ１４を介して積層されてなる電極積層体１５と、この電極積層体１５を取り囲むように配置された枠体１６とを備えている。 The module main body 11 includes an electrode laminate 15 in which a plurality of bipolar electrodes 13 are laminated via a separator 14, and a frame 16 arranged so as to surround the electrode laminate 15.

バイポーラ電極１３及びセパレータ１４は、例えば平面視矩形状である。セパレータ１４は、積層方向に隣り合うバイポーラ電極１３の間に配置されている。バイポーラ電極１３は、集電体であるニッケル箔１７と、このニッケル箔１７の上面１７ａ（一方面）に形成された正極１８と、ニッケル箔１７の下面１７ｂ（他方面）に形成された負極１９とを有している。 The bipolar electrode 13 and the separator 14 have, for example, a rectangular shape in a plan view. The separator 14 is arranged between the bipolar electrodes 13 adjacent to each other in the stacking direction. The bipolar electrode 13 includes a nickel foil 17 which is a current collector, a positive electrode 18 formed on the upper surface 17a (one surface) of the nickel foil 17, and a negative electrode 19 formed on the lower surface 17b (the other surface) of the nickel foil 17. And have.

バイポーラ電極１３の正極１８は、セパレータ１４を挟んで積層方向に隣り合う一方のバイポーラ電極１３の負極１９と対向している。バイポーラ電極１３の負極１９は、セパレータ１４を挟んで積層方向に隣り合う他方のバイポーラ電極１３の正極１８と対向している。 The positive electrode 18 of the bipolar electrode 13 faces the negative electrode 19 of one of the bipolar electrodes 13 adjacent to each other in the stacking direction with the separator 14 interposed therebetween. The negative electrode 19 of the bipolar electrode 13 faces the positive electrode 18 of the other bipolar electrode 13 adjacent to each other in the stacking direction with the separator 14 interposed therebetween.

電極積層体１５の最下層には、正極側終端電極２０が配置されている。正極側終端電極２０は、ニッケル箔１７と、このニッケル箔１７の上面１７ａに形成された正極１８とを有している。電極積層体１５の最上層には、負極側終端電極２１が配置されている。負極側終端電極２１は、ニッケル箔１７と、このニッケル箔１７の下面１７ｂに形成された負極１９とを有している。正極側終端電極２０の正極１８は、セパレータ１４を挟んで最下層のバイポーラ電極１３の負極１９と対向している。負極側終端電極２１の負極１９は、セパレータ１４を挟んで最上層のバイポーラ電極１３の正極１８と対向している。正極側終端電極２０及び負極側終端電極２１のニッケル箔１７は、積層方向に隣り合う導電板３（図１参照）に接続されている。 A positive electrode side terminal electrode 20 is arranged on the lowermost layer of the electrode laminate 15. The positive electrode side terminal electrode 20 has a nickel foil 17 and a positive electrode 18 formed on the upper surface 17a of the nickel foil 17. A negative electrode side terminal electrode 21 is arranged on the uppermost layer of the electrode laminate 15. The negative electrode side terminal electrode 21 has a nickel foil 17 and a negative electrode 19 formed on the lower surface 17b of the nickel foil 17. The positive electrode 18 of the positive electrode side terminal electrode 20 faces the negative electrode 19 of the lowermost bipolar electrode 13 with the separator 14 interposed therebetween. The negative electrode 19 of the negative electrode side terminal electrode 21 faces the positive electrode 18 of the uppermost bipolar electrode 13 with the separator 14 interposed therebetween. The nickel foil 17 of the positive electrode side terminal electrode 20 and the negative electrode side terminal electrode 21 is connected to the conductive plates 3 (see FIG. 1) adjacent to each other in the stacking direction.

正極１８は、ニッケル箔１７の一方面に正極活物質を塗工することにより形成されている。正極活物質としては、例えばコバルト（Ｃｏ）酸化物コートが施された水酸化ニッケルが用いられる。負極１９は、ニッケル箔１７の他方面に負極活物質を塗工することにより形成されている。負極活物質としては、例えば水素吸蔵合金が用いられる。ニッケル箔１７の縁部１７ｃは、正極活物質及び負極活物質が塗工されない未塗工領域となっている。 The positive electrode 18 is formed by applying a positive electrode active material to one surface of the nickel foil 17. As the positive electrode active material, for example, nickel hydroxide coated with a cobalt (Co) oxide is used. The negative electrode 19 is formed by applying a negative electrode active material to the other surface of the nickel foil 17. As the negative electrode active material, for example, a hydrogen storage alloy is used. The edge portion 17c of the nickel foil 17 is an uncoated area in which the positive electrode active material and the negative electrode active material are not coated.

セパレータ１４は、正極１８と負極１９との間に配置され、正極１８と負極１９とを隔離する。セパレータ１４は、積層方向から見てニッケル箔１７よりも小さく且つ正極１８及び負極１９よりも大きい。セパレータ１４は、例えばシート状に形成されている。セパレータ１４は、ポリエチレン（ＰＥ）またはポリプロピレン（ＰＰ）等のポリオレフィン系樹脂からなる多孔質フィルム、もしくはＰＥ、ＰＰ、またはメチルセルロース等からなる不織布または織布等で形成されている。セパレータ１４は、フッ化ビニリデン樹脂化合物等で補強されていてもよい。セパレータ１４の形状は、シート状に限られず、袋状であってもよい。 The separator 14 is arranged between the positive electrode 18 and the negative electrode 19, and separates the positive electrode 18 and the negative electrode 19. The separator 14 is smaller than the nickel foil 17 and larger than the positive electrode 18 and the negative electrode 19 when viewed from the stacking direction. The separator 14 is formed, for example, in the form of a sheet. The separator 14 is formed of a porous film made of a polyolefin resin such as polyethylene (PE) or polypropylene (PP), or a non-woven fabric or woven fabric made of PE, PP, methyl cellulose or the like. The separator 14 may be reinforced with a vinylidene fluoride resin compound or the like. The shape of the separator 14 is not limited to a sheet shape, but may be a bag shape.

枠体１６は、電極積層体１５の周囲に配置され、各ニッケル箔１７の縁部１７ｃをそれぞれ保持する複数の一次シール部２２と、これらの一次シール部２２の周囲に配置された二次シール部２３とを有している。 The frame body 16 is arranged around the electrode laminated body 15, a plurality of primary seal portions 22 for holding the edge portions 17c of each nickel foil 17, and secondary seals arranged around these primary seal portions 22. It has a unit 23.

各一次シール部２２は、積層方向に沿ってニッケル箔１７毎に配置されている。一次シール部２２は、枠状に形成されている。一次シール部２２は、ニッケル箔１７の縁部１７ｃに熱溶着により接合されている。 Each primary seal portion 22 is arranged for each nickel foil 17 along the stacking direction. The primary seal portion 22 is formed in a frame shape. The primary sealing portion 22 is joined to the edge portion 17c of the nickel foil 17 by heat welding.

積層方向に隣り合うニッケル箔１７間には、ニッケル箔１７、正極１８、負極１９及び一次シール部２２によって画成された内部空間Ｖが設けられている。換言すると、積層方向に隣り合うバイポーラ電極１３間には、内部空間Ｖが存在する。従って、電極積層体１５には、複数の内部空間Ｖが設けられている。セパレータ１４内を含む内部空間Ｖには、アルカリ性の電解液が注入されている。アルカリ性の電解液としては、例えば水酸化カリウム水溶液等を含むアルカリ溶液が用いられている。一次シール部２２は、内部空間Ｖを封止する。バイポーラ電池２の各セルは、２つのニッケル箔１７、正極１８、負極１９、セパレータ１４及び一次シール部２２により構成され、内部空間Ｖを有している。 An internal space V defined by the nickel foil 17, the positive electrode 18, the negative electrode 19, and the primary sealing portion 22 is provided between the nickel foils 17 adjacent to each other in the stacking direction. In other words, there is an internal space V between the bipolar electrodes 13 adjacent to each other in the stacking direction. Therefore, the electrode laminate 15 is provided with a plurality of internal spaces V. An alkaline electrolytic solution is injected into the internal space V including the inside of the separator 14. As the alkaline electrolytic solution, for example, an alkaline solution containing an aqueous solution of potassium hydroxide or the like is used. The primary seal portion 22 seals the internal space V. Each cell of the bipolar battery 2 is composed of two nickel foils 17, a positive electrode 18, a negative electrode 19, a separator 14, and a primary seal portion 22, and has an internal space V.

二次シール部２３は、例えば角筒状を有している。二次シール部２３は、内部空間Ｖを更に封止する。二次シール部２３は、各一次シール部２２に接合されている。二次シール部２３は、例えば射出成形等により形成されている。 The secondary seal portion 23 has, for example, a square cylinder shape. The secondary seal portion 23 further seals the internal space V. The secondary seal portion 23 is joined to each primary seal portion 22. The secondary seal portion 23 is formed by, for example, injection molding or the like.

一次シール部２２及び二次シール部２３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）または変性ポリフェニレンエーテル（変性ＰＰＥ）等の樹脂で形成されている。 The primary seal portion 22 and the secondary seal portion 23 are formed of a resin such as polypropylene (PP), polyphenylene sulfide (PPS), or modified polyphenylene ether (modified PPE).

枠体１６を構成する一の壁部１６ａには、圧力調整弁１２が取り付けられる複数（ここでは４つ）の圧力調整弁取付領域２４が設けられている。一次シール部２２の各圧力調整弁取付領域２４には、図４に示されるように、複数（ここでは６つ）の連通孔２５（第１連通孔）がそれぞれ設けられている。連通孔２５は、各圧力調整弁取付領域２４において２列３段（Ｙ軸方向に２列、Ｚ軸方向に３段）に配列されている。従って、連通孔２５は、壁部１６ａにおいて８列３段に配列されている。各連通孔２５は、異なるセルの内部空間Ｖとそれぞれ連通されている。各圧力調整弁取付領域２４における連通孔２５の配列状態は、２列３段に限定されないが、断らない限り、２列３段に連通孔２５が配列された実施形態を説明する。 A plurality of (here, four) pressure regulating valve mounting regions 24 to which the pressure regulating valves 12 are mounted are provided on one wall portion 16a constituting the frame body 16. As shown in FIG. 4, a plurality of (six in this case) communication holes 25 (first communication holes) are provided in each pressure control valve mounting region 24 of the primary seal portion 22. The communication holes 25 are arranged in two rows and three stages (two rows in the Y-axis direction and three stages in the Z-axis direction) in each pressure regulating valve mounting region 24. Therefore, the communication holes 25 are arranged in 8 rows and 3 stages on the wall portion 16a. Each communication hole 25 communicates with the internal space V of a different cell. The arrangement state of the communication holes 25 in each pressure control valve mounting region 24 is not limited to two rows and three stages, but unless otherwise specified, an embodiment in which the communication holes 25 are arranged in two rows and three stages will be described.

二次シール部２３の各圧力調整弁取付領域２４には、図４に示されるように、各連通孔２５と連通された複数（ここでは６つ）の連通孔２６（第１連通孔）がそれぞれ設けられている。連通孔２６は、一次シール部２２側から二次シール部２３の外側面に向かって徐々に幅広となるようにテーパ状に形成されている。連通孔２６は、各圧力調整弁取付領域２４において２列３段に配列されている。 As shown in FIG. 4, a plurality of (six in this case) communication holes 26 (first communication holes) communicating with each communication hole 25 are provided in each pressure control valve mounting area 24 of the secondary seal portion 23. Each is provided. The communication hole 26 is formed in a tapered shape so as to gradually widen from the primary seal portion 22 side toward the outer surface of the secondary seal portion 23. The communication holes 26 are arranged in two rows and three stages in each pressure regulating valve mounting region 24.

連通孔２５，２６は、内部空間Ｖに電解液を注入するための注液孔として機能する。連通孔２５，２６は、電解液が注入された後は、内部空間Ｖで発生したガスが流れる流路となる。 The communication holes 25 and 26 function as liquid injection holes for injecting the electrolytic solution into the internal space V. The communication holes 25 and 26 serve as a flow path through which the gas generated in the internal space V flows after the electrolytic solution is injected.

二次シール部２３の各圧力調整弁取付領域２４の外側面には、略枠状の接合用突起２７がそれぞれ設けられている。接合用突起２７は、モジュール本体１１と圧力調整弁１２とを接合するとともに、各内部空間Ｖからのガスがそれぞれ流れる複数（ここでは６つ）の流路２８を連通孔２６と協働して形成する。従って、流路２８は、各圧力調整弁取付領域２４において２列３段に配列されている。流路２８は、Ｘ軸方向に垂直な方向に切った断面で矩形状である。一方の列の流路２８は、他方の列の流路２８に対して積層方向（Ｚ軸方向）にずれている。 A substantially frame-shaped joining protrusion 27 is provided on the outer surface of each pressure regulating valve mounting region 24 of the secondary seal portion 23. The joining protrusion 27 joins the module main body 11 and the pressure regulating valve 12, and also cooperates with the communication holes 26 through a plurality of (six in this case) flow paths 28 through which gas from each internal space V flows. Form. Therefore, the flow paths 28 are arranged in two rows and three stages in each pressure regulating valve mounting region 24. The flow path 28 has a rectangular shape with a cross section cut in a direction perpendicular to the X-axis direction. The flow path 28 in one row is displaced in the stacking direction (Z-axis direction) with respect to the flow path 28 in the other row.

接合用突起２７は、一方の列の流路２８を形成する枠部２９と、他方の列の流路２８を形成する枠部３０とを有している。枠部２９，３０は同じ形状を有しており、Ｚ軸方向において互いにずれている。枠部２９，３０間にはＺ軸方向に延在する隙間が形成されている。 The joining protrusion 27 has a frame portion 29 forming the flow path 28 in one row and a frame portion 30 forming the flow path 28 in the other row. The frame portions 29 and 30 have the same shape and are offset from each other in the Z-axis direction. A gap extending in the Z-axis direction is formed between the frame portions 29 and 30.

圧力調整弁１２は、図４～図６に示されるように、ケース３３と、カバー３４と、複数（ここでは６つ）の弁体（弾性部材）３５とを有している。 As shown in FIGS. 4 to 6, the pressure regulating valve 12 has a case 33, a cover 34, and a plurality of (six in this case) valve bodies (elastic members) 35.

ケース３３は、例えばＰＰ、ＰＰＳまたは変性ＰＰＥ等の樹脂で形成されている。ケース３３は、底壁（壁部）３６と、ケース側壁３７と、仕切壁３８とを有し、底壁３６と反対側が開口している。例えば、底壁３６、ケース側壁３７及び仕切壁３８は、一体に形成され得る。 The case 33 is made of a resin such as PP, PPS or modified PPE. The case 33 has a bottom wall (wall portion) 36, a case side wall 37, and a partition wall 38, and the side opposite to the bottom wall 36 is open. For example, the bottom wall 36, the case side wall 37 and the partition wall 38 may be integrally formed.

底壁３６は、モジュール本体１１に面する底面（第１面）３６ａと、底面３６ａと反対側に位置する内壁面（第２面）３６ｂとを有する。底壁３６には、底面３６ａと内壁面３６ｂとの間を貫通した複数（ここでは６つ）の連通孔３９（第２連通孔）が形成されている。換言すれば、複数の連通孔３９は、厚さ方向に底壁３６を貫通している。これらの連通孔３９は、モジュール本体１１の複数の連通孔２６にそれぞれ連通している。連通孔３９は、Ｘ軸方向に垂直な方向に切った断面で例えば円形状である（図６参照）。図５に示したように、内壁面３６ｂにおいて各連通孔３９の開口３９ａの周縁部には***部３６ｃが形成されていてもよい。***部３６ｃの形状は、カバー３４側からみた場合、例えば円形状である。 The bottom wall 36 has a bottom surface (first surface) 36a facing the module main body 11 and an inner wall surface (second surface) 36b located on the opposite side of the bottom surface 36a. The bottom wall 36 is formed with a plurality of (six in this case) communication holes 39 (second communication holes) penetrating between the bottom surface 36a and the inner wall surface 36b. In other words, the plurality of communication holes 39 penetrate the bottom wall 36 in the thickness direction. These communication holes 39 communicate with each of the plurality of communication holes 26 of the module main body 11. The communication hole 39 has a cross section cut in a direction perpendicular to the X-axis direction and has, for example, a circular shape (see FIG. 6). As shown in FIG. 5, a raised portion 36c may be formed on the peripheral surface of the opening 39a of each communication hole 39 on the inner wall surface 36b. The shape of the raised portion 36c is, for example, a circular shape when viewed from the cover 34 side.

底面３６ａには、略枠状の接合用突起４０（図６参照）がそれぞれ設けられている。接合用突起４０は、モジュール本体１１と圧力調整弁１２とを接合するとともに、各内部空間Ｖからのガスがそれぞれ流れる複数（ここでは６つ）の流路４１を形成する。接合用突起４０は、モジュール本体１１の接合用突起２７と接合される。接合用突起４０は、接合用突起２７に対応する形状及び寸法を有している。従って、流路４１は、Ｘ軸方向に垂直な方向に切った断面で例えば矩形状である。一方の列の流路４１は、他方の列の流路４１に対してＺ軸方向にずれている。 A substantially frame-shaped joining protrusion 40 (see FIG. 6) is provided on the bottom surface 36a, respectively. The joining protrusion 40 joins the module main body 11 and the pressure regulating valve 12, and forms a plurality of (six here) flow paths 41 through which gas from each internal space V flows. The joining protrusion 40 is joined to the joining protrusion 27 of the module main body 11. The joining protrusion 40 has a shape and dimensions corresponding to the joining protrusion 27. Therefore, the flow path 41 has a cross section cut in a direction perpendicular to the X-axis direction and has a rectangular shape, for example. The flow path 41 in one row is displaced in the Z-axis direction with respect to the flow path 41 in the other row.

接合用突起４０は、図６に示されるように、一方の列の流路４１を形成する枠部４２と、他方の列の流路４１を形成する枠部４３とを有している。枠部４２，４３は同じ形状を有しており、Ｚ軸方向において互いにずれている。枠部４２，４３間にはＺ軸方向に延在する隙間が形成されている。図６は、圧力調整弁１２の斜視図である。 As shown in FIG. 6, the joining protrusion 40 has a frame portion 42 forming a flow path 41 in one row and a frame portion 43 forming a flow path 41 in the other row. The frame portions 42 and 43 have the same shape and are offset from each other in the Z-axis direction. A gap extending in the Z-axis direction is formed between the frame portions 42 and 43. FIG. 6 is a perspective view of the pressure regulating valve 12.

図４及び図５に示されているように、ケース側壁３７は、底壁３６の内壁面３６ｂ側に設けられている。ケース側壁３７は、例えば、ケース側壁３７は底壁３６の周縁部に立設される。ケース側壁３７は、枠状であり、ケース側壁３７の底壁３６と反対側は開口している。 As shown in FIGS. 4 and 5, the case side wall 37 is provided on the inner wall surface 36b side of the bottom wall 36. The case side wall 37 is, for example, the case side wall 37 is erected on the peripheral edge of the bottom wall 36. The case side wall 37 has a frame shape, and the side opposite to the bottom wall 36 of the case side wall 37 is open.

仕切壁３８は、ケース側壁３７及び底壁３６で形成される空間を、ケース側壁３７及び底壁３６とともに、複数の弁体３５を収容する複数（ここでは６つ）の収容部４４に仕切っている。収容部４４は、Ｘ軸方向に垂直な方向に切った断面で例えば円形状である。複数の収容部４４は、複数の連通孔３９に対応して配置されている。収容部４４は、対応する連通孔３９と連通可能である。 The partition wall 38 divides the space formed by the case side wall 37 and the bottom wall 36 into a plurality of (six in this case) accommodating portions 44 for accommodating a plurality of valve bodies 35 together with the case side wall 37 and the bottom wall 36. There is. The accommodating portion 44 has a cross section cut in a direction perpendicular to the X-axis direction and has a circular shape, for example. The plurality of accommodating portions 44 are arranged corresponding to the plurality of communication holes 39. The accommodating portion 44 can communicate with the corresponding communication hole 39.

カバー３４は、ケース３３の開口（ケース側壁３７の開口端）を塞ぐ板状部材である。カバー３４は、例えばＰＰ、ＰＰＳまたは変性ＰＰＥ等の樹脂で形成されている。カバー３４は、ケース３３の開口を塞ぐようにケース３３に接合されている。カバー３４はケース３３に例えば熱溶着により接合されている。ケース３３の仕切壁３８とカバー３４との間には、収容部４４と連通した空間Ｓ（図５参照）が形成されている。換言すれば、仕切壁３８は、底壁３６、ケース側壁３７及びカバー３４で形成される内部空間に、複数の収容部４４と上記空間Ｓを形成する壁でもある。カバー３４には、少なくとも一つ（ここでは２つ）の排気口（排気部）４５が形成されている。排気口４５は空間Ｓと連通している。 The cover 34 is a plate-shaped member that closes the opening of the case 33 (the open end of the case side wall 37). The cover 34 is made of a resin such as PP, PPS or modified PPE. The cover 34 is joined to the case 33 so as to close the opening of the case 33. The cover 34 is joined to the case 33 by, for example, heat welding. A space S (see FIG. 5) communicating with the accommodating portion 44 is formed between the partition wall 38 of the case 33 and the cover 34. In other words, the partition wall 38 is also a wall that forms the plurality of accommodating portions 44 and the space S in the internal space formed by the bottom wall 36, the case side wall 37, and the cover 34. The cover 34 is formed with at least one (here, two) exhaust ports (exhaust portions) 45. The exhaust port 45 communicates with the space S.

複数の弁体３５は、複数の収容部４４にそれぞれ収容されている。弁体３５は、対応する連通孔３９を開閉する。弁体３５の材料はゴムなどの弾性体である。弁体３５は柱状である。弁体３５は例えば円柱状体である。弁体３５の軸線方向Ｃの長さは、底壁３６の内壁面３６ｂとカバー３４の内壁面との間の距離より長い。これにより、弁体３５は、カバー３４によって底壁３６に押しつけられる。よって、カバー３４は弁体３５の押圧部材としても機能し、弁体３５の端面３５ａ（軸線方向Ｃにおいて連通孔３９側の端面）は、連通孔３９の開口３９ａを閉塞（シール）するシール面として機能する。弁体３５の外側面と収容部４４の内壁面（ケース側壁３７及び仕切壁３８のうち収容部４４を形成する内壁面）との間には隙間Ｇが形成されている。弁体３５の軸線方向Ｃに直交する断面の大きさは、隙間Ｇが形成されるように、収容部４４の軸線方向Ｃに直交する断面の大きさより小さければよい。収容部４４が空間Ｓに連通していることから、隙間Ｇは、空間Ｓに連通しているとともに、空間Ｓを介して排気口４５に連通している。 The plurality of valve bodies 35 are each accommodated in the plurality of accommodating portions 44. The valve body 35 opens and closes the corresponding communication hole 39. The material of the valve body 35 is an elastic body such as rubber. The valve body 35 is columnar. The valve body 35 is, for example, a columnar body. The length of the valve body 35 in the axial direction C is longer than the distance between the inner wall surface 36b of the bottom wall 36 and the inner wall surface of the cover 34. As a result, the valve body 35 is pressed against the bottom wall 36 by the cover 34. Therefore, the cover 34 also functions as a pressing member of the valve body 35, and the end surface 35a of the valve body 35 (the end surface on the communication hole 39 side in the axial direction C) is a sealing surface that closes (seals) the opening 39a of the communication hole 39. Functions as. A gap G is formed between the outer surface of the valve body 35 and the inner wall surface of the accommodating portion 44 (the inner wall surface of the case side wall 37 and the partition wall 38 forming the accommodating portion 44). The size of the cross section orthogonal to the axial direction C of the valve body 35 may be smaller than the size of the cross section orthogonal to the axial direction C of the accommodating portion 44 so that the gap G is formed. Since the accommodating portion 44 communicates with the space S, the gap G communicates with the space S and also communicates with the exhaust port 45 via the space S.

弁体３５は、端面３５ａに凸部３５ｂを有する。凸部３５ｂは、弁体３５の軸線方向Ｃからみた場合に、例えば端面３５ａの中央に配置されている。一実施形態において、弁体３５は射出成形品であり、凸部３５ｂはゲート痕である。凸部３５ｂは連通孔３９内に位置している。一実施形態において、凸部３５ｂの軸線方向Ｃの長さ（端面３５ａを基準にした場合の凸部３５ｂの高さ）は、軸線方向Ｃにおける連通孔３９の長さと接合用突起４０の長さとの和より小さい。凸部３５ｂの軸線方向Ｃの長さは、例えば連通孔３９の長さより短い。凸部３５ｂの側面と連通孔３９との間には隙間が形成されていてもよい。これにより、連通孔３９と凸部３５ｂとの間に摩擦が生じない。凸部３５ｂが円柱状である場合、凸部３５ｂの外径は、連通孔３９の内径より小さい。 The valve body 35 has a convex portion 35b on the end face 35a. The convex portion 35b is arranged, for example, in the center of the end surface 35a when viewed from the axial direction C of the valve body 35. In one embodiment, the valve body 35 is an injection molded product, and the convex portion 35b is a gate mark. The convex portion 35b is located in the communication hole 39. In one embodiment, the length of the convex portion 35b in the axial direction C (height of the convex portion 35b with respect to the end face 35a) is the length of the communication hole 39 and the length of the joining protrusion 40 in the axial direction C. Is smaller than the sum of. The length of the convex portion 35b in the axial direction C is shorter than, for example, the length of the communication hole 39. A gap may be formed between the side surface of the convex portion 35b and the communication hole 39. As a result, friction does not occur between the communication hole 39 and the convex portion 35b. When the convex portion 35b is columnar, the outer diameter of the convex portion 35b is smaller than the inner diameter of the communication hole 39.

このような圧力調整弁１２において、ケース３３の連通孔３９は、二次シール部２３の連通孔２６及び一次シール部２２の連通孔２５を通してモジュール本体１１の内部空間Ｖと連通されている。内部空間Ｖの圧力が設定圧よりも低いときは、連通孔３９が弁体３５によって塞がれた閉弁状態（シール状態）に維持される。内部空間Ｖの圧力が上昇して設定圧以上になると、弁体３５が底壁３６から離間するように弾性変形し、連通孔３９の閉塞が解除された開弁状態となる。その結果、内部空間Ｖからのガスが弁体３５の外側面と収容部４４の内壁面との隙間Ｇ及び空間Ｓを通って排気口４５から圧力調整弁１２の外部に排出される。 In such a pressure adjusting valve 12, the communication hole 39 of the case 33 is communicated with the internal space V of the module main body 11 through the communication hole 26 of the secondary seal portion 23 and the communication hole 25 of the primary seal portion 22. When the pressure of the internal space V is lower than the set pressure, the communication hole 39 is maintained in the valve closed state (sealed state) in which the valve body 35 closes. When the pressure in the internal space V rises to exceed the set pressure, the valve body 35 is elastically deformed so as to be separated from the bottom wall 36, and the communication hole 39 is released from the closed state. As a result, the gas from the internal space V is discharged to the outside of the pressure adjusting valve 12 from the exhaust port 45 through the gap G and the space S between the outer surface of the valve body 35 and the inner wall surface of the accommodating portion 44.

上述のバイポーラ電池２は、例えば図７に示されるように以下のように製造される。まずモジュール本体１１を用意する工程と圧力調整弁１２を用意する工程とを実施する。モジュール本体１１を用意する工程と圧力調整弁１２とを用意する工程では、上述した構成を有するモジュール本体１１及び圧力調整弁１２を用意すればよい。モジュール本体１１を用意する工程と圧力調整弁１２とを用意する工程の順番は限定されない。 The bipolar battery 2 described above is manufactured as follows, for example, as shown in FIG. 7. First, a step of preparing the module main body 11 and a step of preparing the pressure regulating valve 12 are carried out. In the step of preparing the module main body 11 and the step of preparing the pressure regulating valve 12, the module main body 11 and the pressure regulating valve 12 having the above-described configuration may be prepared. The order of the process of preparing the module main body 11 and the process of preparing the pressure regulating valve 12 is not limited.

圧力調整弁１２を用意する工程では、ケース３３が有する複数の収容部４４のそれぞれに、対応する弁体３５を収容する工程を実施する。その際、弁体３５の凸部３５ｂが、対応する連通孔３９内に位置するように弁体３５を位置決めする。その後、カバー３４によってケース３３の開口を塞ぎ、圧力調整弁１２を用意する。 In the step of preparing the pressure adjusting valve 12, a step of accommodating the corresponding valve body 35 in each of the plurality of accommodating portions 44 of the case 33 is carried out. At that time, the valve body 35 is positioned so that the convex portion 35b of the valve body 35 is located in the corresponding communication hole 39. After that, the opening of the case 33 is closed by the cover 34, and the pressure adjusting valve 12 is prepared.

モジュール本体１１及び圧力調整弁１２を用意した後、モジュール本体１１と圧力調整弁１２とを接合する工程を実施する。本実施形態では、熱溶着の一つである熱板溶着によってモジュール本体１１と圧力調整弁１２とを接合する。 After preparing the module main body 11 and the pressure regulating valve 12, a step of joining the module main body 11 and the pressure regulating valve 12 is carried out. In the present embodiment, the module body 11 and the pressure regulating valve 12 are joined by hot plate welding, which is one of heat welding.

具体的には、図７（ａ）に示されるように、接合用突起２７，４０同士が対向するようにモジュール本体１１及び圧力調整弁１２を配置するとともに、モジュール本体１１と圧力調整弁１２との間に熱板４６を配置する。その後、接合用突起２７，４０の先端を熱板４６に当接することで、接合用突起２７，４０の先端を溶融する。次に、図７（ｂ）に示されるように、接合用突起２７，４０が溶融している間に、モジュール本体１１の接合用突起２７と圧力調整弁１２の接合用突起４０とを押し付けることにより、接合用突起２７，４０同士が溶着される。これにより、接合用突起２７，４０同士が接合され、その結果、モジュール本体１１及び圧力調整弁１２が接合される。 Specifically, as shown in FIG. 7A, the module main body 11 and the pressure regulating valve 12 are arranged so that the joining projections 27 and 40 face each other, and the module main body 11 and the pressure regulating valve 12 are arranged. A hot plate 46 is arranged between the two. After that, the tips of the joining protrusions 27 and 40 are brought into contact with the hot plate 46 to melt the tips of the joining protrusions 27 and 40. Next, as shown in FIG. 7B, while the joining protrusions 27 and 40 are melting, the joining protrusion 27 of the module main body 11 and the joining protrusion 40 of the pressure regulating valve 12 are pressed against each other. As a result, the bonding protrusions 27 and 40 are welded together. As a result, the joining protrusions 27 and 40 are joined to each other, and as a result, the module main body 11 and the pressure regulating valve 12 are joined.

バイポーラ電池２では弁体３５が凸部３５ｂを有し、弁体３５は、凸部３５ｂが連通孔３９内に位置した状態で収容部４４内に配置されている。よって、上記バイポーラ電池２の製造方法で説明したように、弁体３５を収容部４４に収容する工程では、凸部３５ｂを位置決め部として使用できる。その結果、連通孔３９に対して弁体３５を、より正確に且つ容易に配置可能であることから、バイポーラ電池２の生産性が向上する。 In the bipolar battery 2, the valve body 35 has a convex portion 35b, and the valve body 35 is arranged in the accommodating portion 44 with the convex portion 35b located in the communication hole 39. Therefore, as described in the method for manufacturing the bipolar battery 2, the convex portion 35b can be used as the positioning portion in the step of accommodating the valve body 35 in the accommodating portion 44. As a result, the valve body 35 can be arranged more accurately and easily with respect to the communication hole 39, so that the productivity of the bipolar battery 2 is improved.

凸部３５ｂが連通孔３９内に配置されているので、弁体３５の連通孔３９に対するシール面圧のバラツキを防止できる。その結果、モジュール本体１１において例えば異常内圧が生じた場合でも、その内圧を適切に（或いは設計どおりに）に圧力調整弁１２を介して外部に排出可能である。凸部３５ｂが端面３５ａの中央部に配置されている実施形態では、上記シール面圧のバラツキを一層抑制可能である。 Since the convex portion 35b is arranged in the communication hole 39, it is possible to prevent variations in the sealing surface pressure of the valve body 35 with respect to the communication hole 39. As a result, even if an abnormal internal pressure occurs in the module main body 11, for example, the internal pressure can be appropriately (or as designed) discharged to the outside through the pressure adjusting valve 12. In the embodiment in which the convex portion 35b is arranged in the central portion of the end surface 35a, the variation in the sealing surface pressure can be further suppressed.

弁体３５が凸部３５ｂを有することによって、連通孔３９から弁体３５に流れてきたガスが弁体３５を透過しにくい。換言すれば、凸部３５ｂによって、弁体３５のガス透過度を低減できる。 Since the valve body 35 has the convex portion 35b, the gas flowing from the communication hole 39 to the valve body 35 is difficult to permeate through the valve body 35. In other words, the convex portion 35b can reduce the gas permeability of the valve body 35.

底壁３６の内壁面３６ｂに***部３６ｃが形成された実施形態では、連通孔３９の開口３９ａ近傍からのガス漏れなどをより確実に防止可能である。***部３６ｃが内壁面３６ｂに形成されている場合、連通孔３９と弁体３５とを一層高い精度で位置合わせする必要がある。弁体３５の位置がずれると、***部３６ｃの影響でシール面圧にバラツキが生じやすくなるからである。そのため、凸部３５ｂを位置決め部材として使用できる圧力調整弁１２の構成は、***部３６ｃが内壁面３６ｂに形成されている場合に、一層有効である。 In the embodiment in which the raised portion 36c is formed on the inner wall surface 36b of the bottom wall 36, it is possible to more reliably prevent gas leakage from the vicinity of the opening 39a of the communication hole 39. When the raised portion 36c is formed on the inner wall surface 36b, it is necessary to align the communication hole 39 and the valve body 35 with higher accuracy. This is because if the position of the valve body 35 is displaced, the sealing surface pressure tends to vary due to the influence of the raised portion 36c. Therefore, the configuration of the pressure adjusting valve 12 in which the convex portion 35b can be used as the positioning member is more effective when the raised portion 36c is formed on the inner wall surface 36b.

弁体３５は、例えば射出成形で形成され得る。このように弁体３５が射出成形品である場合、弁体３５にはゲート痕が存在する。例えば、射出成形品である弁体を、上記ゲート痕が、収容部の内壁面又はカバーの内壁面と接触するように収容部に収容すると、弁体によるシール面圧にバラツキが生じる。これに対して、弁体３５が射出成形品である場合に、上記ゲート痕を凸部３５ｂとして使用し、ゲート痕を連通孔３９内に配置すれば、上述したシール面圧のバラツキを防止できる。このように、ゲート痕を凸部３５ｂとして使用する場合には、ゲート痕が端面３５ａに位置して凸部３５ｂとして機能し得るように弁体３５を射出成形で形成すればよい。この場合、凸部３５ｂを有する弁体３５を射出成形で一度に形成できるので、弁体３５を用意する時間も短縮可能ある。 The valve body 35 can be formed, for example, by injection molding. When the valve body 35 is an injection molded product as described above, a gate mark is present on the valve body 35. For example, when a valve body, which is an injection-molded product, is housed in the housing portion so that the gate mark is in contact with the inner wall surface of the housing portion or the inner wall surface of the cover, the sealing surface pressure by the valve body varies. On the other hand, when the valve body 35 is an injection molded product, if the gate mark is used as the convex portion 35b and the gate mark is arranged in the communication hole 39, the above-mentioned variation in the sealing surface pressure can be prevented. .. As described above, when the gate mark is used as the convex portion 35b, the valve body 35 may be formed by injection molding so that the gate mark is located on the end face 35a and can function as the convex portion 35b. In this case, since the valve body 35 having the convex portion 35b can be formed at once by injection molding, the time for preparing the valve body 35 can be shortened.

凸部３５ｂの軸線方向Ｃの長さが、連通孔３９の長さと接合用突起４０の長さとの和より短い実施形態では、接合用突起４０から凸部３５ｂが露出しない。仮に、凸部３５ｂが接合用突起４０より露出していると、その露出した部分に他の部材が接触すると弁体３５の位置ズレが生じやすい。そのため、圧力調整弁１２をハンドリングしにくい。これに対して、接合用突起４０から凸部３５ｂが露出していなければ、圧力調整弁１２をハンドリングしやすい。更に、接合用突起４０から凸部３５ｂが露出していなければ、例えば、図７（ａ）を利用して説明したように、熱板４６を利用してモジュール本体１１と圧力調整弁１２を接合する際に、熱板４６と凸部３５ｂとが接触しない。これにより、熱板４６と凸部３５ｂの接触によって凸部３５ｂが一部溶融して連通孔３９が塞がれたり、熱板４６と凸部３５ｂが接触することで弁体３５の位置がズレたりすることを防止できる。その結果、モジュール本体１１内で異常内圧が生じた際に、その内圧を適切に開放できる。凸部３５ｂの軸線方向Ｃの長さが、連通孔３９の長さより短い場合には、より確実に、熱板４６と凸部３５ｂとの接触を防止できる。 In the embodiment in which the length of the convex portion 35b in the axial direction C is shorter than the sum of the length of the communication hole 39 and the length of the joining protrusion 40, the convex portion 35b is not exposed from the joining protrusion 40. If the convex portion 35b is exposed from the joining protrusion 40, the valve body 35 is likely to be displaced when another member comes into contact with the exposed portion. Therefore, it is difficult to handle the pressure adjusting valve 12. On the other hand, if the convex portion 35b is not exposed from the joining protrusion 40, the pressure adjusting valve 12 can be easily handled. Further, if the convex portion 35b is not exposed from the bonding projection 40, for example, as described with reference to FIG. 7A, the module main body 11 and the pressure adjusting valve 12 are bonded by using the hot plate 46. At that time, the hot plate 46 and the convex portion 35b do not come into contact with each other. As a result, the convex portion 35b is partially melted by the contact between the hot plate 46 and the convex portion 35b to close the communication hole 39, or the hot plate 46 and the convex portion 35b come into contact with each other and the position of the valve body 35 is displaced. It is possible to prevent it from happening. As a result, when an abnormal internal pressure occurs in the module main body 11, the internal pressure can be appropriately released. When the length of the convex portion 35b in the axial direction C is shorter than the length of the communication hole 39, the contact between the hot plate 46 and the convex portion 35b can be prevented more reliably.

以上、本発明の好適な実施形態について詳細に説明されたが、本発明は上記実施形態に限定されない。 Although the preferred embodiment of the present invention has been described in detail above, the present invention is not limited to the above embodiment.

例えば、上記実施形態では、モジュール本体１１に接合用突起２７が設けられているととともに、圧力調整弁１２に接合用突起４０が設けられているが、その形態には限られず、モジュール本体１１及び圧力調整弁１２の何れか一方のみに接合用突起が設けられていてもよい。或いは、モジュール本体１１と圧力調整弁１２が接合できれば、それらに接合用突起が設けられていなくてもよい。圧力調整弁１２に接合用突起４０が設けられていない実施形態では、例えば、凸部３５ｂの軸線方向Ｃの長さは、連通孔３９の長さより短い。これにより、圧力調整弁１２から凸部３５ｂが露出しないので、圧力調整弁１２をハンドリングしやすいとともに、弁体３５の位置ズレを防止できる。 For example, in the above embodiment, the module main body 11 is provided with the joining protrusion 27, and the pressure regulating valve 12 is provided with the joining protrusion 40. A joining protrusion may be provided on only one of the pressure regulating valves 12. Alternatively, if the module main body 11 and the pressure regulating valve 12 can be joined, the joining protrusions may not be provided on them. In the embodiment in which the pressure adjusting valve 12 is not provided with the joining protrusion 40, for example, the length of the convex portion 35b in the axial direction C is shorter than the length of the communication hole 39. As a result, the convex portion 35b is not exposed from the pressure adjusting valve 12, so that the pressure adjusting valve 12 can be easily handled and the position of the valve body 35 can be prevented from being displaced.

上記実施形態では、電池モジュールとしてのバイポーラ電池２はニッケル水素二次電池である。しかしながら、本発明は、ニッケル水素二次電池には限られず、リチウムイオン二次電池等にも適用可能である。本発明は、バイポーラ電池２以外にも、複数の電極が積層された電極積層体と電極積層体を取り囲むように配置された枠体とを有するモジュール本体を備えた電池モジュールであれば適用可能である。 In the above embodiment, the bipolar battery 2 as the battery module is a nickel hydrogen secondary battery. However, the present invention is not limited to nickel-metal hydride secondary batteries, and is also applicable to lithium-ion secondary batteries and the like. The present invention can be applied to any battery module having a module body having an electrode laminate in which a plurality of electrodes are laminated and a frame body arranged so as to surround the electrode laminate, in addition to the bipolar battery 2. be.

２…バイポーラ電池（電池モジュール）、１１…モジュール本体、１２…圧力調整弁、１３…バイポーラ電極、１５…電極積層体、１６…枠体、２５，２６…連通孔（第１連通孔）、３３…ケース、３４…カバー、３５…弁体（弾性部材）、３５ａ…端面、３５ｂ…凸部、３６…底壁（壁部）、３６ｃ…***部、３７…ケース側壁、３８…仕切壁、３９…連通孔（第２連通孔）、３９ａ…開口（第２連通孔のモジュール本体側の開口）、４０…接合用突起、４１…流路、４４…収容部、Ｃ…軸線方向、Ｇ…隙間、Ｓ…空間、Ｖ…内部空間。 2 ... Bipolar battery (battery module), 11 ... Module body, 12 ... Pressure control valve, 13 ... Bipolar electrode, 15 ... Electrode laminate, 16 ... Frame body, 25, 26 ... Communication hole (first communication hole), 33 ... Case, 34 ... Cover, 35 ... Valve body (elastic member), 35a ... End face, 35b ... Convex part, 36 ... Bottom wall (wall part), 36c ... Raised part, 37 ... Case side wall, 38 ... Partition wall, 39 ... Communication hole (second communication hole), 39a ... Opening (opening on the module body side of the second communication hole), 40 ... Bonding protrusion, 41 ... Flow path, 44 ... Accommodating part, C ... Axial direction, G ... Gap , S ... space, V ... internal space.

Claims

複数のバイポーラ電極が積層された電極積層体と、隣接する前記バイポーラ電極間に存在し前記電極積層体に設けられた複数の内部空間と、前記電極積層体を取り囲むように配置されかつ前記内部空間にそれぞれ連通された複数の第１連通孔を有する枠体と、を有するモジュール本体と、
前記モジュール本体に取り付けられ、前記複数の第１連通孔とそれぞれ連通された複数の第２連通孔を有する圧力調整弁と、
を備え、
前記圧力調整弁は、
前記複数の第２連通孔のそれぞれにおける前記モジュール本体と反対側の開口を塞ぎ、それぞれが柱状である複数の弾性部材と、
前記複数の弾性部材それぞれを収容する複数の収容部と、
を有し、
前記複数の弾性部材のそれぞれは、前記開口側の端面に凸部を有し、
前記凸部が、前記複数の第２連通孔のうち対応する第２連通孔内に位置する、
電池モジュール。 An electrode laminate in which a plurality of bipolar electrodes are laminated, a plurality of internal spaces existing between the adjacent bipolar electrodes and provided in the electrode laminate, and an internal space arranged so as to surround the electrode laminate. A frame body having a plurality of first communication holes, and a module body having a plurality of first communication holes, respectively.
A pressure regulating valve attached to the module body and having a plurality of second communication holes communicated with the plurality of first communication holes, respectively.
Equipped with
The pressure control valve is
A plurality of elastic members, each of which closes an opening on the opposite side of the module body in each of the plurality of second communication holes and is columnar, and a plurality of elastic members.
A plurality of accommodating portions accommodating each of the plurality of elastic members,
Have,
Each of the plurality of elastic members has a convex portion on the end surface on the opening side.
The convex portion is located in the corresponding second communication hole among the plurality of second communication holes.
Battery module.

前記複数の弾性部材それぞれは射出成形品であり、
前記複数の弾性部材それぞれの前記凸部はゲート痕である、
請求項１に記載の電池モジュール。 Each of the plurality of elastic members is an injection molded product.
The convex portion of each of the plurality of elastic members is a gate mark.
The battery module according to claim 1.

前記複数の弾性部材それぞれの軸線方向において、前記複数の弾性部材それぞれが有する前記凸部の長さは、前記複数の第２連通孔のうち前記凸部に対応する第２連通孔の長さより短い、
請求項１又は２に記載の電池モジュール。 In the axial direction of each of the plurality of elastic members, the length of the convex portion of each of the plurality of elastic members is shorter than the length of the second communication hole corresponding to the convex portion among the plurality of second communication holes. ,
The battery module according to claim 1 or 2.

前記圧力調整弁は、前記モジュール本体と前記圧力調整弁とを接合するとともに、前記複数の内部空間からのガスがそれぞれ流れる複数の流路を形成する接合用突起が設けられており、
前記複数の弾性部材それぞれの軸線方向において、前記複数の弾性部材それぞれが有する前記凸部の長さは、前記複数の第２連通孔のうち前記凸部に対応する第２連通孔の長さと前記接合用突起の長さの和より小さい、
請求項１又は２に記載の電池モジュール。 The pressure regulating valve is provided with a bonding projection for joining the module main body and the pressure regulating valve and forming a plurality of flow paths through which gas from the plurality of internal spaces flows.
In the axial direction of each of the plurality of elastic members, the length of the convex portion possessed by each of the plurality of elastic members is the length of the second communication hole corresponding to the convex portion among the plurality of second communication holes and the said. Less than the sum of the lengths of the bonding protrusions,
The battery module according to claim 1 or 2.

前記複数の第２連通孔それぞれの前記開口の周縁部は、前記複数の収容部側に***している、
請求項１～４の何れか一項に記載の電池モジュール。 The peripheral edge of the opening of each of the plurality of second communication holes is raised toward the plurality of accommodating portions.
The battery module according to any one of claims 1 to 4.

前記圧力調整弁は、
前記モジュール本体に面しており前記複数の第２連通孔が形成されている壁部と、前記壁部によって一端が閉じられている枠状の側壁と、前記側壁の内側の空間を仕切って前記複数の収容部を形成する仕切壁とを有するケースと、
前記側壁における前記壁部と反対側を塞ぐカバーと、
を有し、
前記複数の弾性部材は、前記カバーによって前記壁部側に押し付けられている、
請求項１～５の何れか一項に記載の電池モジュール。 The pressure control valve is
The space inside the side wall is partitioned from a wall portion facing the module main body and forming the plurality of second communication holes, a frame-shaped side wall having one end closed by the wall portion, and the space inside the side wall. A case with a partition wall forming a plurality of accommodating portions,
A cover that closes the side wall opposite to the wall,
Have,
The plurality of elastic members are pressed against the wall portion side by the cover.
The battery module according to any one of claims 1 to 5.

複数のバイポーラ電極が積層された電極積層体と、隣接する前記バイポーラ電極間に存在し前記電極積層体に設けられた複数の内部空間と、前記電極積層体を取り囲むように配置されかつ前記内部空間にそれぞれ連通された複数の第１連通孔を有する枠体と、を有するモジュール本体を用意する工程と、
前記複数の第１連通孔とそれぞれ連通する複数の第２連通孔が形成された圧力調整弁を用意する工程と、
前記複数の第１連通孔それぞれが前記複数の第２連通孔のうち対応する第２連通孔に連通するように、前記モジュール本体と前記圧力調整弁とを接合する工程と、
を備え、
前記圧力調整弁は、
前記複数の第２連通孔のそれぞれにおける前記モジュール本体と反対側の開口を塞ぎ、それぞれが柱状である複数の弾性部材と、
前記複数の弾性部材それぞれを収容する複数の収容部と、
を有し、
前記複数の弾性部材のそれぞれは、前記開口側の端面に凸部を有し、
前記圧力調整弁を用意する工程では、前記複数の弾性部材それぞれの前記凸部が前記複数の第２連通孔のうち対応する第２連通孔内に位置するように、前記複数の弾性部材をそれぞれ前記複数の収容部に収容する工程を有する、
電池モジュールの製造方法。 An electrode laminate in which a plurality of bipolar electrodes are laminated, a plurality of internal spaces existing between the adjacent bipolar electrodes and provided in the electrode laminate, and an internal space arranged so as to surround the electrode laminate. A process of preparing a frame body having a plurality of first communication holes communicated with each other, and a module main body having the first communication holes.
A step of preparing a pressure regulating valve in which a plurality of second communication holes communicating with the plurality of first communication holes are formed, and a step of preparing the pressure control valve.
A step of joining the module body and the pressure adjusting valve so that each of the plurality of first communication holes communicates with the corresponding second communication hole among the plurality of second communication holes.
Equipped with
The pressure control valve is
A plurality of elastic members, each of which closes an opening on the opposite side of the module body in each of the plurality of second communication holes and is columnar, and a plurality of elastic members.
A plurality of accommodating portions accommodating each of the plurality of elastic members,
Have,
Each of the plurality of elastic members has a convex portion on the end surface on the opening side.
In the step of preparing the pressure adjusting valve, the plurality of elastic members are respectively arranged so that the convex portion of each of the plurality of elastic members is located in the corresponding second communication hole among the plurality of second communication holes. The step of accommodating in the plurality of accommodating portions.
How to manufacture a battery module.

前記複数の弾性部材それぞれは射出成形品であり、
前記複数の弾性部材それぞれの前記凸部はゲート痕である、
請求項７に記載の電池モジュールの製造方法。 Each of the plurality of elastic members is an injection molded product.
The convex portion of each of the plurality of elastic members is a gate mark.
The method for manufacturing a battery module according to claim 7.

前記圧力調整弁は、前記モジュール本体と前記圧力調整弁とを接合するとともに、前記複数の内部空間からのガスがそれぞれ流れる複数の流路を形成する接合用突起が設けられており、
前記複数の弾性部材それぞれの軸線方向において、前記複数の弾性部材それぞれが有する前記凸部の長さは、前記複数の第２連通孔のうち前記凸部に対応する第２連通孔の長さと前記接合用突起の長さの和より小さく、
前記接合する工程では、熱板を前記接合用突起の先端に突き当てて前記先端を溶融させた状態で、前記モジュール本体と前記圧力調整弁とを押し付けて接合する、
請求項７又は８に記載の電池モジュールの製造方法。 The pressure regulating valve is provided with a bonding projection for joining the module main body and the pressure regulating valve and forming a plurality of flow paths through which gas from the plurality of internal spaces flows.
In the axial direction of each of the plurality of elastic members, the length of the convex portion possessed by each of the plurality of elastic members is the length of the second communication hole corresponding to the convex portion among the plurality of second communication holes and the said. Smaller than the sum of the lengths of the bonding protrusions,
In the joining step, the module body and the pressure adjusting valve are pressed against each other in a state where the hot plate is abutted against the tip of the joining protrusion to melt the tip, and the hot plate is joined.
The method for manufacturing a battery module according to claim 7 or 8.