JP7315397B2 - power storage device - Google Patents
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Description
本発明の一側面は、蓄電装置に関する。 One aspect of the present invention relates to a power storage device.
積層された複数の蓄電モジュールと、蓄電モジュールの積層方向において両端に位置する蓄電モジュールの外側にそれぞれ配置された導電体と、複数の蓄電モジュールを積層方向に拘束する一対の拘束プレートと、導電体と拘束プレートとの間に配置された絶縁フィルムとを備える蓄電装置が知られている。 A power storage device is known that includes a plurality of stacked power storage modules, conductors arranged outside the power storage modules positioned at both ends in the stacking direction of the power storage modules, a pair of restraint plates that restrain the plurality of power storage modules in the stacking direction, and an insulating film arranged between the conductors and the restraint plates.
上記のような蓄電装置では、蓄電モジュール内の電解液が漏洩する可能性がある。蓄電モジュールから電解液が漏洩した場合、漏洩した電解液が蓄電装置の周囲に拡散する虞がある。 In the power storage device as described above, the electrolyte in the power storage module may leak. When the electrolyte leaks from the power storage module, the leaked electrolyte may spread around the power storage device.
本発明の一側面は、蓄電モジュールから漏洩した電解液が拡散することを抑制できる蓄電装置を提供することを目的とする。 An object of one aspect of the present invention is to provide a power storage device capable of suppressing diffusion of an electrolytic solution leaked from a power storage module.
本発明の一側面に係る蓄電装置は、導電板を介して鉛直方向に積層されて電気的に直列に接続された複数の蓄電モジュールと、複数の蓄電モジュールを鉛直方向において両側から拘束して一体化する一対の拘束部材と、複数の蓄電モジュールのうちの鉛直方向の最下部に配置された蓄電モジュールである端部蓄電モジュールと鉛直方向の下側の拘束部材との間に配置され、端部蓄電モジュールに電気的に接続された集電板と、鉛直方向の下側の拘束部材と集電板との間に配置された板状部を有する絶縁部材と、を備える蓄電装置であって、蓄電モジュールは、複数のバイポーラ電極がセパレータを介して鉛直方向に沿って積層された電極積層体と、電極積層体の側面部を覆い、電極積層体とともに電解液を収容する空間を形成する枠体とを備え、絶縁部材は、板状部から鉛直方向の上側に向かって突出する壁部を有し、壁部は、鉛直方向から見て、集電板及び端部蓄電モジュールから離間して集電板及び端部蓄電モジュールを囲んでいる。 A power storage device according to one aspect of the present invention includes: a plurality of power storage modules vertically stacked and electrically connected in series via conductive plates; a pair of binding members that bind and integrate the plurality of power storage modules from both sides in the vertical direction; an end power storage module that is the lowest power storage module in the vertical direction among the plurality of power storage modules; A power storage device comprising: an insulating member having a plate-like portion arranged between a restraining member and a current collector plate, wherein the power storage module includes an electrode laminate in which a plurality of bipolar electrodes are vertically stacked with separators interposed therebetween; It surrounds the current collector plate and the edge storage module at a distance from the power module.
上記の蓄電装置では、絶縁部材上に集電板及び端部蓄電モジュールが配置されている。絶縁部材の板状部に形成された壁部は、平面視において端部蓄電モジュール及び集電板を囲んでおり、板状部から上向きに突出している。そのため、板状部上において壁部によって囲まれた領域は、液体を貯留し得る。この場合、蓄電モジュールから電解液が漏洩したとしても、漏洩した電解液は下向きに流れ落ちて、板状部上において壁部によって囲まれた領域に貯留され得る。よって、電解液の拡散が抑制される。 In the power storage device described above, the current collector plate and the end power storage module are arranged on the insulating member. The wall portion formed in the plate-like portion of the insulating member surrounds the end power storage module and the current collector plate in a plan view, and protrudes upward from the plate-like portion. Therefore, the area surrounded by the wall on the plate-like portion can retain liquid. In this case, even if the electrolyte leaks from the power storage module, the leaked electrolyte may flow downward and be stored in the region surrounded by the wall on the plate-like portion. Therefore, diffusion of the electrolytic solution is suppressed.
また、壁部における鉛直方向の上側の端部の位置は、端部蓄電モジュールにおける鉛直方向の上側の端部の位置よりも、鉛直方向の下側に位置していてもよい。この構成では、壁部によって囲まれた領域に貯留された電解液の液面が端部蓄電モジュールの鉛直方向の上側の端部よりも高くなることがない。 Further, the position of the vertically upper end of the wall portion may be positioned vertically lower than the position of the vertically upper end of the end power storage module. In this configuration, the liquid level of the electrolyte stored in the region surrounded by the wall does not rise above the vertically upper end of the end energy storage module.
また、枠体と板状部との間には、枠体と板状部との間を液密に封止するシール部材が設けられ、集電板は、鉛直方向から見て、シール部材によって囲まれた領域内に配置されていてもよい。壁部によって囲まれた領域に電解液が貯留された場合、貯留された電解液の液面から端部蓄電モジュールにおける鉛直方向上側の電極までの距離が小さくなるため、トラッキングを起こしやすくなる。上記構成では、シール部材によって囲まれた領域内に集電板が配置されているため、壁部によって囲まれた領域に貯留された電解液が集電板に接触しない。すなわち、電解液が端部蓄電モジュールにおける鉛直方向下側の電極と電気的に接続されないため、トラッキングが抑制される。 Further, a sealing member may be provided between the frame and the plate-shaped portion to liquid-tightly seal the space between the frame and the plate-shaped portion, and the current collector plate may be arranged in a region surrounded by the sealing member when viewed from the vertical direction. When the electrolyte is stored in the area surrounded by the wall, the distance from the liquid surface of the stored electrolyte to the vertically upper electrode in the end energy storage module becomes smaller, which makes tracking more likely to occur. In the above configuration, since the collector plate is arranged within the region surrounded by the sealing member, the electrolyte stored in the region surrounded by the wall portion does not come into contact with the collector plate. That is, since the electrolytic solution is not electrically connected to the vertically lower electrode in the end storage module, tracking is suppressed.
また、枠体は、複数のバイポーラ電極のそれぞれの周縁に接合され、鉛直方向に積層された複数の第1枠体と、積層された複数の第1枠体の周縁を一体的に封止する第2枠体とを含み、シール部材は、第2枠体と板状部との間に設けられてもよい。第1枠体の周縁を封止する第2枠体の位置にシール部材が配置されるので、端部蓄電モジュールにおける積層方向一端側の電極、及び、集電板からシール部材までの距離を確保しやすい。 In addition, the frame body includes a plurality of first frame bodies that are joined to the peripheral edges of the plurality of bipolar electrodes and stacked in the vertical direction, and a second frame body that integrally seals the peripheral edges of the plurality of stacked first frame bodies, and the sealing member may be provided between the second frame body and the plate-like portion. Since the sealing member is arranged at the position of the second frame that seals the peripheral edge of the first frame, it is easy to secure the distance from the electrode and the current collector plate on the one end side in the stacking direction in the end electricity storage module to the sealing member.
本発明の一側面によれば、蓄電モジュールから漏洩した電解液が拡散することを抑制できる蓄電装置が提供され得る。 According to one aspect of the present invention, it is possible to provide a power storage device capable of suppressing diffusion of an electrolytic solution that has leaked from a power storage module.
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。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION 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 overlapping descriptions are omitted.
図1は、本実施形態に係る蓄電装置の一例を示す概略断面図である。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負荷する拘束部材3とを備えている。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of a power storage device according to this embodiment. A power storage device 1 shown in FIG. 1 is used, for example, 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(ここでは3つ)の蓄電モジュール4と、複数(ここでは2つ)の導電板5とを含む。蓄電モジュール4は、バイポーラ電池であり、積層方向から見て矩形状をなしている。蓄電モジュール4は、例えばニッケル水素二次電池、リチウムイオン二次電池等の二次電池、又は電気二重層キャパシタである。以下の説明では、ニッケル水素二次電池を例示する。
The
図2は、図1に示された蓄電モジュールの内部構成を示す概略断面図である。図2に示すように、蓄電モジュール4は、電極積層体11と、電極積層体11を封止する樹脂製の封止体12とを備えている。電極積層体11は、セパレータ13を介して蓄電モジュール4の積層方向D1に沿って積層された複数の電極によって構成されている。これらの電極は、複数のバイポーラ電極14の積層体と、負極終端電極18と、正極終端電極19とを含む。なお、本実施形態では、積層方向D1が上下方向(鉛直方向)に一致している。すなわち、積層方向D1の一端側は上下方向の下側であり、積層方向D1の他端側は上下方向の上側となっている。
2 is a schematic cross-sectional view showing the internal configuration of the power storage module shown in FIG. 1. FIG. As shown in FIG. 2 , the
バイポーラ電極14は、一方面15b及び一方面15bの反対側の他方面15aを含む電極板15と、一方面15bに設けられた負極17と、他方面15aに設けられた正極16と、を有している。負極17は、負極活物質が電極板15に塗工されることにより形成される負極活物質層である。正極16は、正極活物質が電極板15に塗工されることにより形成される正極活物質層である。電極積層体11において、一のバイポーラ電極14の負極17は、セパレータ13を挟んで積層方向D1の一方に隣り合う別のバイポーラ電極14の正極16と対向している。電極積層体11において、一のバイポーラ電極14の正極16は、セパレータ13を挟んで積層方向D1の他方に隣り合う別のバイポーラ電極14の負極17と対向している。
The bipolar electrode 14 has an
負極終端電極18は、電極板15と、電極板15の一方面15bに設けられた負極17とを有している。負極終端電極18は、一方面15bが電極積層体11における積層方向D1の中央側を向くように、積層方向D1の他端に配置されている。図示例では、積層方向D1に沿って積層された複数の電極のうちの上端の電極が負極終端電極18である。負極終端電極18の電極板15の一方面15bに設けられた負極17は、セパレータ13を介して、積層方向D1の他端のバイポーラ電極14の正極16と対向している。負極終端電極18の電極板15の他方面15aは、電極積層体11の積層方向における他方の外側面を構成している。
The negative terminal electrode 18 has an
正極終端電極19は、電極板15と、電極板15の他方面15aに設けられた正極16とを有している。正極終端電極19は、他方面15aが電極積層体11における積層方向D1の中央側を向くように、積層方向D1の一端に配置されている。図示例では、積層方向D1に沿って積層された複数の電極のうちの下端の電極が正極終端電極19である。正極終端電極19の他方面15aに設けられた正極16は、セパレータ13を介して、積層方向D1の一端のバイポーラ電極14の負極17と対向している。正極終端電極19の電極板15の一方面15bは、電極積層体11の積層方向における一方の外側面を構成している。
The
電極板15は、例えば、ニッケル又はニッケルメッキ鋼板といった金属からなる。一例として、電極板15は、ニッケルからなる矩形の金属箔である。電極板15の縁部15cは、矩形枠状をなし、正極活物質及び負極活物質が塗工されない未塗工領域となっている。正極16を構成する正極活物質としては、例えば水酸化ニッケルが挙げられる。負極17を構成する負極活物質としては、例えば水素吸蔵合金が挙げられる。本実施形態では、電極板15の一方面15bにおける負極17の形成領域は、電極板15の他方面15aにおける正極16の形成領域に対して一回り大きくなっている。
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、袋状のものを用いてもよい。
The
封止体12は、電極積層体11の側面11aを覆い、電解液を収容する空間を形成する。封止体12は、例えば絶縁性の樹脂によって、全体として矩形の筒状に形成されている。封止体12は、電極板15の縁部15cを包囲するように電極積層体11の側面11aに設けられている。封止体12は、側面11aにおいて縁部15cを保持している。封止体12は、電極板15の縁部15cに接合された複数の第1封止部21と、積層された第1封止部21の周縁を外側から一体的に封止し、第1封止部21のそれぞれに接合された第2封止部22とを有している。第1封止部21及び第2封止部22は、例えば、耐アルカリ性を有する絶縁性の樹脂である。第1封止部21及び第2封止部22の構成材料としては、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)、変性ポリフェニレンエーテル(変性PPE)などが挙げられる。
The sealing
第1封止部21は、電極板15の他方面15aにおいて縁部15cの全周にわたって連続的に設けられ、積層方向D1から見て矩形枠状をなしている。本実施形態では、バイポーラ電極14の電極板15のみならず、負極終端電極18の電極板15及び正極終端電極19の電極板15に対しても第1封止部21が設けられている。負極終端電極18では、電極板15の他方面15aの縁部15cに第1封止部21が設けられ、正極終端電極19では、電極板15の他方面15a及び一方面15bの双方の縁部15cに第1封止部21が設けられている。
The
第1封止部21は、例えば超音波又は熱によって電極板15の他方面15aに溶着され、気密に接合されている。第1封止部21は、例えば積層方向D1に所定の厚さを有するフィルムである。第1封止部21の内側は、積層方向D1に互いに隣り合う電極板15の縁部15c同士の間に位置している。第1封止部21の外側は、電極板15の縁よりも外側に張り出しており、その先端部分は、第2封止部22に埋設されている。積層方向D1に沿って互いに隣り合う第1封止部21同士は、互いに離間していてもよく、接していてもよい。また、第1封止部21の外縁部分同士は、例えば熱板溶着などによって互いに接合していてもよい。
The
電極板15と第1封止部21とが重なる領域は、電極板15と第1封止部21との接合領域Kとなっている。接合領域Kにおいて、電極板15の表面は、粗面化されている。粗面化された領域は、接合領域Kのみでもよいが、本実施形態では電極板15の全面が粗面化されている。粗面化は、例えば電解メッキによる複数の突起の形成により実現し得る。複数の突起が形成されることにより、電極板15と第1封止部21との接合界面では、溶融状態の樹脂が粗面化により形成された複数の突起間に入り込み、アンカー効果が発揮される。これにより、電極板15と第1封止部21との間に接合強度を向上させることができる。粗面化の際に形成される突起は、例えば基端側から先端側に向かって先太りとなる形状を有している。これにより、隣り合う突起の間の断面形状がアンダーカット形状となり、アンカー効果を高めることが可能となる。
A region where the
第2封止部22は、電極積層体11及び第1封止部21によって構成されるユニット積層体40の外側に設けられている。第2封止部22は、例えば樹脂の射出成形によって形成され、積層方向D1に沿って電極積層体11の全長にわたって延在している。第2封止部22は、積層方向D1を軸方向として延在する矩形の枠状を呈している。第2封止部22は、例えば射出成形時の熱によって第1封止部21の外表面に溶着されている。
The
第1封止部21及び第2封止部22は、隣り合う電極の間に内部空間Vを形成すると共に内部空間Vを封止する。より具体的には、第2封止部22は、第1封止部21と共に、積層方向D1に沿って互いに隣り合うバイポーラ電極14の間、積層方向D1に沿って互いに隣り合う負極終端電極18とバイポーラ電極14との間、及び積層方向D1に沿って互いに隣り合う正極終端電極19とバイポーラ電極14との間をそれぞれ封止している。これにより、隣り合うバイポーラ電極14の間、負極終端電極18とバイポーラ電極14との間、及び正極終端電極19とバイポーラ電極14との間には、それぞれ気密に仕切られた内部空間Vが形成されている。一例として、本実施形態では、積層された電極によって24個の内部空間Vが形成されている。この内部空間Vには、例えば水酸化カリウム水溶液等のアルカリ溶液を含む電解液(不図示)が収容されている。電解液は、セパレータ13、正極16、及び負極17内に含浸されている。
The
再び、図1を参照する。積層方向D1に互いに隣り合う蓄電モジュール4同士は、導電板5を介して電気的に直列に接続されている。導電板5は、積層方向D1に互いに隣り合う蓄電モジュール4間にそれぞれ配置されている。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。すなわち、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っている。流路5aは、例えば積層方向D1に交差(直交)する方向に沿って延在している。なお、図1の例では、積層方向から見た導電板5の面積は、蓄電モジュール4の面積よりも小さくなっているが、放熱性の向上の観点から、導電板5の面積は、蓄電モジュール4の面積と同じであってもよく、蓄電モジュール4の面積よりも大きくなっていてもよい。
Again, refer to FIG.
拘束部材3は、モジュール積層体2を鉛直方向において両側から拘束して一体化する一対のエンドプレート8と、エンドプレート8同士を締結する締結ボルト9及びナット10とによって構成されている。エンドプレート8は、積層方向から見た蓄電モジュール4及び導電板5の面積よりも一回り大きい面積を有する矩形の金属板である。エンドプレート8の縁部には、モジュール積層体2よりも外側となる位置に挿通孔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、他方のエンドプレート8の挿通孔8aから突出した締結ボルト9の先端部分には、ナット10が螺合されている。これにより、蓄電モジュール4及び導電板5がエンドプレート8によって挟持されてモジュール積層体2としてユニット化されると共に、モジュール積層体2に対して積層方向に拘束荷重が付加される。
The restraining
本実施形態では、一方の積層端である鉛直方向の最下部に位置する蓄電モジュール4(下部蓄電モジュール4A)の下側には、下部蓄電モジュール(端部蓄電モジュール)4Aとエンドプレート8との間に正極集電板6及び絶縁部材100が配置されている。また、他方の積層端である最上層に位置する蓄電モジュール4(上部蓄電モジュール4B)の上側には、負極集電板7及び絶縁部材Fが配置されている。すなわち、正極集電板6、絶縁部材100、負極集電板7及び絶縁部材Fはモジュール積層体2と共に拘束部材3によって拘束されている。正極集電板6は下部蓄電モジュール4Aに隣接しており、下部蓄電モジュール4Aに接続されている。また、負極集電板7は上部蓄電モジュール4Bに隣接しており、上部蓄電モジュール4Bに接続されている。
In the present embodiment, a positive
一例として、負極集電板7は、矩形板状をなしており、金属等の導電性を有する材料によって形成されている。図示例では、負極集電板7は、上部蓄電モジュール4Bを構成している負極終端電極18における電極板15の他方面15aに接続されている。負極集電板7は、負極終端電極18の縁部15cに接合された第1封止部21によって囲まれた領域内に配置され得る。
As an example, the negative electrode
正極集電板6は、矩形板状をなしており、金属等の導電性を有する材料によって形成されている。図示例では、正極集電板6は、下部蓄電モジュール4Aを構成している正極終端電極19における電極板15の一方面15bに接続されている。正極集電板6は、正極終端電極19の縁部15cに接合された第1封止部21によって囲まれた領域内に配置され得る。
The positive
正極集電板6及び負極集電板7は、電力の取り出しを行うための正極端子6a及び負極端子7aにそれぞれ電気的に接続されている。正極端子6a及び負極端子7aは、拘束部材3と電気的に接触しないように配置されている。一例として、正極端子6a及び負極端子7aは、絶縁被覆されていてもよい。
The
絶縁部材Fは、例えば絶縁体によって形成されており、エンドプレート8と負極集電板7との間を絶縁している。一例として、絶縁部材Fは、フィルム状をなした絶縁フィルムであってもよい。
The insulating member F is made of, for example, an insulator, and insulates between the
下部の絶縁部材100は、絶縁体によって形成されており、エンドプレート8と正極集電板6との間を絶縁している。図3は、絶縁部材を示す斜視図である。図1及び図3に示すように、絶縁部材100は、下側のエンドプレート8と正極集電板6との間に配置された板状部101と、板状部101から上向きに突出する壁部103とを有する。一例として、絶縁部材100における板状部101は、矩形板状をなしている。積層方向D1から見たとき、板状部101の面積は下部蓄電モジュール4Aの面積よりも大きい。すなわち、積層方向D1から見たとき、下部蓄電モジュール4Aの外周は、板状部101の外周よりも内側に位置している。
The lower insulating
壁部103は、上下方向から見て正極集電板6及び下部蓄電モジュール4Aを囲んでいる。壁部103は、正極集電板6及び下部蓄電モジュール4Aから離間している。そのため、板状部101上において壁部103によって囲まれた領域Sでは、壁部103と正極集電板6及び下部蓄電モジュール4Aとの間に間隙が形成されている。図示例では、壁部103は、板状部101の縁部に全周にわたって形成されている。すなわち、壁部103は平面視において矩形枠状をなしている。本実施形態では、壁部103の上端103aの位置は、全周において同じ高さであってよい。図1に示すように、壁部103の上端103aの位置は、下部蓄電モジュール4Aの上端4A1の位置よりも低い。図示例では、壁部103の上端が、下部蓄電モジュール4Aの上端4A1と下端4A2との中間に位置している。一例として、下部蓄電モジュール4Aの上端4A1と下端4A2とは、下部蓄電モジュール4Aを構成する第2封止部22の上端及び下端であってよい。なお、例えば、壁部103の上端の位置が周方向において変化している場合には、壁部103の上端のうちで最も低い位置が下部蓄電モジュール4Aの上端4A1の位置よりも低くてもよい。
The
絶縁部材100において、板状部101の上面101aには、シール部材110が設けられている。シール部材110は、下部蓄電モジュール4Aを構成する封止体(枠体)12と板状部101との間に位置しており、封止体12と板状部101との間を液密に封止する。例えば、シール部材110は、液密性を有するスポンジ状部材であってもよい。また、シール部材110は、板状部101の上面101aに塗布される樹脂であってもよく、一例としてFIPG(Formed In Place Gasket)であってもよい。
In the insulating
シール部材110は、上下方向から見て、正極集電板6を全周にわたって囲んでいる。換言すると、正極集電板6は、上下方向から見て、シール部材110によって囲まれた領域内に配置されている。一例として、シール部材110は、矩形枠状をなしている。また、本実施形態では、シール部材110は、封止体12を構成している第2封止部(第2枠体)22と板状部101との間に設けられている。なお、シール部材110は、封止体12から露出する正極終端電極19の電極板15よりも平面視において外側に配置されてよい。すなわち、シール部材110は、封止体12を構成している第1封止部(第1枠体)21と板状部101との間に設けられてもよい。
The
以上説明したように、蓄電装置1では、絶縁部材100上に正極集電板6及び下部蓄電モジュール4Aが配置されている。絶縁部材100の板状部101に形成された壁部103は、平面視において下部蓄電モジュール4A及び正極集電板6を囲んでおり、板状部101から上向きに突出している。そのため、板状部101上において壁部103によって囲まれた領域Sは、液体を貯留し得る。この場合、いわゆるアルカリクリープ現象などによって、蓄電モジュール4から電解液が漏洩したとしても、漏洩した電解液は下向きに流れ落ちて、板状部101上において壁部103によって囲まれた領域Sに貯留され得る。そのため、漏洩した電解液の拡散が抑制される。
As described above, in the power storage device 1 , the
また、壁部103の上端の位置は、下部蓄電モジュール4Aの上端の位置よりも低くなっている。この構成では、壁部103によって囲まれた領域Sに貯留された電解液の液面が下部蓄電モジュール4Aの上面よりも高くなることがない。これにより、下部蓄電モジュール4Aと、下部蓄電モジュール4Aよりも上に配置された蓄電モジュール4とのトラッキングが抑制される。
Moreover, the position of the upper end of the
また、本実施形態では、封止体12と板状部101との間を液密に封止するシール部材110が設けられている。そして、正極集電板6は、上下方向から見て、シール部材110によって囲まれた領域内に配置されている。壁部103によって囲まれた領域Sに電解液が貯留された場合、貯留された電解液の液面から下部蓄電モジュール4Aにおける負極終端電極18までの距離が小さくなる。この場合、貯留された電解液が下部蓄電モジュール4Aの正極終端電極19と接触しているとすると、トラッキングを起こしやすくなる。上記構成では、シール部材110によって囲まれた領域内に正極集電板6が配置されているため、壁部103によって囲まれた領域Sに貯留された電解液が正極集電板6に接触しない。すなわち、電解液が下部蓄電モジュール4Aにおける正極終端電極19と電気的に接続されないため、トラッキングが抑制される。
Further, in this embodiment, a sealing
また、本実施形態では、シール部材110は、第2封止部22と板状部101との間に設けられている。第1封止部21の周縁を封止する第2封止部22の位置にシール部材110が配置されるので、下部蓄電モジュール4Aにおける正極終端電極19、及び、正極集電板6からシール部材110までの距離を確保しやすい。
Further, in this embodiment, the sealing
以上、本発明の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定されない。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments.
例えば、正極集電板6とエンドプレート8との間に配置される絶縁部材は、種々の形状を採り得る。図4は、変形例に係る絶縁部材200を説明するための斜視図である。図4は、エンドプレート8上に配置された絶縁部材200を示す。絶縁部材200は、下側のエンドプレート8上に配置された板状部201と、板状部201から上向きに突出する壁部203とを有する。絶縁部材200における板状部201は、略矩形板状をなしている。板状部201の周縁には、締結ボルト9を避けるための切欠状部分201bが形成されている。図示例では、一対のエンドプレート8同士が10本の締結ボルト9によって拘束される例が示されており、板状部201には10カ所の切欠状部分201bが形成されている。エンドプレート8の長手方向の両端において、板状部201は、エンドプレート8の上面よりも高さ位置の低い段部201cを有している。段部201cは、長手方向に交差する幅方向の一端から他端にわたって形成されている。図示例では、一対の段部201c同士の間にエンドプレート8が配置されている。積層方向D1から見たとき、板状部201の面積は下部蓄電モジュール4Aの面積よりも大きい。すなわち、積層方向D1から見たとき、下部蓄電モジュール4Aの外周は、板状部201の外周よりも内側に位置することになる。
For example, the insulating member arranged between the
壁部203は、板状部201の縁部に全周にわたって形成されている。壁部103と同様に、壁部203は、上下方向から見て正極集電板6及び下部蓄電モジュール4Aを囲んでいてよい。上述の通り、板状部201には一対の段部201cが形成されている。そのため、壁部203のうち段部201cに沿って延びる部分、すなわち、幅方向に沿って延びる部分203aでは、上端の高さ位置が長手方向に沿って延びる部分に比べて低くなっている。図示例では、壁部203のうち幅方向に沿って延びる部分203aの上端の位置は、板状部201の上面201aの高さよりも低くなっている。なお、壁部103,203は、必ずしも板状部の全周に設けられていなくてもよい。すなわち、絶縁部材における板状部の縁部には、部分的に壁部が形成されない領域が設けられてもよい。この場合、板状部の縁部のうち壁部が形成されていない領域については、シール部材等によって、電解液が外部に漏出することが防止されてもよい。
The
絶縁部材200において、板状部201の上面201aには、シール部材210が設けられている。シール部材210は、シール部材110と同様に、下部蓄電モジュール4Aを構成する封止体(枠体)12と板状部201との間に位置しており、封止体12と板状部201との間を液密に封止する。すなわち、シール部材210は、上下方向から見て、正極集電板6を全周にわたって囲み得る。
In the insulating
上記の絶縁部材200では、蓄電モジュール4から電解液が漏洩したとしても、漏洩した電解液は、板状部201の上面201aを流れて、段部201cに貯留され得る。そのため、漏洩した電解液の拡散が抑制される。また、壁部203のうち幅方向に沿って延びる部分203aの上端の位置は、板状部201の上面201aの高さよりも低くなっている。この構成では、正極集電板6に接続される正極端子6aを容易に外部に引き出すことができる。
In the insulating
1…蓄電装置、3…拘束部材、4…蓄電モジュール、4A…下部蓄電モジュール(端部蓄電モジュール)、6…正極集電板(集電板)、11…電極積層体、12…封止体(枠体)、21…第1封止部(第1枠体)、22…第2封止部(第2枠体)、100…絶縁部材、101…板状部、103…壁部。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Power storage apparatus, 3... Restraint member, 4... Power storage module, 4A... Lower power storage module (end power storage module), 6... Positive electrode current collector (current collector), 11... Electrode laminate, 12... Sealing body (frame), 21... First sealing part (first frame), 22... Second sealing part (second frame), 100... Insulating member, 101... Plate-like part, 103... Wall part.
Claims (5)
前記複数の蓄電モジュールを前記鉛直方向において両側から拘束して一体化する一対の拘束部材と、
前記複数の蓄電モジュールのうちの前記鉛直方向の最下部に配置された前記蓄電モジュールである端部蓄電モジュールと前記鉛直方向の下側の前記拘束部材との間に配置され、前記端部蓄電モジュールに電気的に接続された集電板と、
前記鉛直方向の下側の前記拘束部材と前記集電板との間に配置された板状部を有する絶縁部材と、を備える蓄電装置であって、
前記蓄電モジュールは、
複数のバイポーラ電極がセパレータを介して前記鉛直方向に沿って積層された電極積層体と、
前記電極積層体の側面部を覆い、前記電極積層体とともに電解液を収容する空間を形成する枠体とを備え、
前記集電板と前記絶縁部材とは、前記導電板を介して積層された前記複数の蓄電モジュールと共に前記一対の拘束部材によって拘束されており、
前記絶縁部材は、前記一対の拘束部材に拘束された状態で、前記拘束部材と前記集電板との間を絶縁しており、
前記絶縁部材は、前記板状部から前記鉛直方向の上側に向かって突出する壁部を有し、
前記壁部は、前記鉛直方向から見て、前記集電板及び前記端部蓄電モジュールから離間して前記板状部の縁部に部分的に、又は、前記板状部の縁部の全周に設けられている、蓄電装置。 a plurality of power storage modules vertically stacked via conductive plates and electrically connected in series;
a pair of restraining members that restrain and integrate the plurality of power storage modules from both sides in the vertical direction;
a current collector plate disposed between an end power storage module, which is the power storage module placed at the lowermost position in the vertical direction among the plurality of power storage modules, and the restraining member on the lower side in the vertical direction, and electrically connected to the end power storage module;
an insulating member having a plate-like portion arranged between the restraining member on the lower side in the vertical direction and the current collecting plate, wherein
The power storage module is
an electrode laminate in which a plurality of bipolar electrodes are laminated along the vertical direction with separators interposed therebetween;
a frame that covers the side surface of the electrode laminate and forms a space for containing an electrolytic solution together with the electrode laminate,
The collector plate and the insulating member are constrained by the pair of constraining members together with the plurality of electricity storage modules stacked via the conductive plate,
The insulating member insulates between the restraining member and the current collector plate while restrained by the pair of restraining members,
The insulating member has a wall portion projecting upward in the vertical direction from the plate-like portion,
A power storage device, wherein the wall portion is provided partially along the edge of the plate-like portion or along the entire edge of the plate-like portion while being spaced apart from the current collector plate and the end power storage module when viewed in the vertical direction.
前記集電板は、前記鉛直方向から見て、前記シール部材によって囲まれた領域内に配置されている、請求項1~3のいずれか一項に記載の蓄電装置。 A sealing member is provided between the frame and the plate-like portion to liquid-tightly seal between the frame and the plate-like portion,
The power storage device according to any one of claims 1 to 3, wherein said current collecting plate is arranged within a region surrounded by said sealing member when viewed in said vertical direction.
前記複数のバイポーラ電極のそれぞれの縁部に接合され、前記鉛直方向に積層された複数の第1枠体と、
積層された複数の前記第1枠体の周縁を一体的に封止する第2枠体とを含み、
前記シール部材は、前記第2枠体と前記板状部との間に設けられている、請求項4に記載の蓄電装置。 The frame is
a plurality of first frames bonded to respective edges of the plurality of bipolar electrodes and stacked in the vertical direction;
and a second frame that integrally seals the peripheral edges of the plurality of stacked first frames,
5. The power storage device according to claim 4, wherein said sealing member is provided between said second frame and said plate-like portion.
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