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公開番号2025104879
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-10
出願番号2023223035
出願日2023-12-28
発明の名称蓄電モジュール及び蓄電モジュールの製造方法
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人個人
主分類H01M 10/04 20060101AFI20250703BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】短絡を抑制しつつ水分の浸入を好適に抑制可能な蓄電モジュール及び蓄電モジュールの製造方法を提供すること。
【解決手段】蓄電モジュールは、積層された複数の電極を含む積層体と、積層体を包み込むように互いに接合された一対のシート部材により形成され、内部に積層体を封止する外装体と、を有し、複数の電極は、集電体の一方面に設けられた正極活物質層を含む正極終端電極と、集電体の他方面に設けられた負極活物質層を含む負極終端電極と、正極終端電極と負極終端電極との間に配置されたバイポーラ電極と、を有し、一対のシート部材のそれぞれは、一対の絶縁層の間に配置される金属層から一対の絶縁層のそれぞれ一部が剥離された剥離部を有し、一対のシート部材のうち一方の剥離部が負極終端電極と対向するように配置され、一対のシート部材のうち他方の剥離部が正極終端電極と対向するように配置される。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
積層方向に沿って積層された複数の電極を含む積層体と、
前記積層体を包み込むように互いに接合された一対のシート部材により形成され、内部に前記積層体を封止する外装体と、を有し、
前記複数の電極は、
前記積層方向に対向する一方面と他方面とを有するとともに前記積層方向に沿って前記一方面が同じ方向を向いた集電体をそれぞれ含み、
前記集電体の前記一方面に設けられた正極活物質層を含む正極終端電極と、
前記正極活物質層と対向するように前記集電体の前記他方面に設けられた負極活物質層を含む負極終端電極と、
前記正極終端電極と前記負極終端電極との間に配置された少なくとも１つのバイポーラ電極と、を有し、
前記一対のシート部材のそれぞれは、
一対の絶縁層と、
前記一対の絶縁層の間に配置される金属層と、
前記金属層から前記一対の絶縁層のそれぞれ一部が剥離された剥離部と、を有し、
前記一対のシート部材のうち一方の前記剥離部が前記負極終端電極と対向するように配置され、前記一対のシート部材のうち他方の前記剥離部が前記正極終端電極と対向するように配置される蓄電モジュール。
続きを表示（約 890 文字）【請求項２】
前記外装体は、前記一対のシート部材のうち一方が前記一対のシート部材のうち他方よりも外側に突出した突出部を有し、
前記突出部の突出量が１ｍｍ以上である請求項１に記載の蓄電モジュール。
【請求項３】
前記外装体は、内部が減圧されている請求項１に記載の蓄電モジュール。
【請求項４】
前記外装体は、導電性を有する一対の接着層を有し、
前記一対の接着層のうち一方が前記正極終端電極と対向する前記剥離部を前記正極終端電極に含まれる前記集電体に接着し、
前記一対の接着層のうち他方が前記負極終端電極と対向する前記剥離部を前記負極終端電極に含まれる前記集電体に接着する請求項１に記載の蓄電モジュール。
【請求項５】
積層方向に沿って積層された複数の電極を含む積層体を作製する積層体作製工程と、
前記積層体を包み込むように互いに接合された一対のシート部材により形成される外装体の内部に前記積層体を封止する積層体封止工程と、を有し、
前記複数の電極は、
前記積層方向に対向する一方面と他方面とを有するとともに前記積層方向に沿って前記一方面が同じ方向を向いた集電体をそれぞれ含み、
前記集電体の前記一方面に設けられた正極活物質層を含む正極終端電極と、
前記正極活物質層と対向するように前記集電体の前記他方面に設けられた負極活物質層を含む負極終端電極と、
前記正極終端電極と前記負極終端電極との間に配置される少なくとも１つのバイポーラ電極と、を有し、
前記一対のシート部材のそれぞれは、
一対の絶縁層と、
前記一対の絶縁層の間に配置される金属層と、
前記金属層から前記一対の絶縁層のそれぞれ一部が剥離された剥離部と、を有し、
前記一対のシート部材のうち一方の前記剥離部が前記負極終端電極と対向するように配置され、前記一対のシート部材のうち他方の前記剥離部が前記正極終端電極と対向するように配置される蓄電モジュールの製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示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。
続きを表示（約 3,000 文字）【背景技術】
【０００２】
電解質が非水電解質で構成される非水二次電池では、電池内部への水分の浸入により、電池性能が劣化することが知られている。具体的には、電池内部へ水分が浸入すると、電解質が変質して抵抗が増大したり、変質した成分によって活物質や被膜が分解し、電池性能が低下したりするおそれがある。このため、非水二次電池においては、大気中の湿気等の水分の浸入を抑えるために、電池の外装体の気密性を確保することが重要となる。非水二次電池の一例として、特許文献１には、バイポーラ電極と、正負極の終端電極と、を含む積層体を有する蓄電モジュールが開示されている。
【０００３】
特許文献１に記載の蓄電モジュールは、外側面を有する積層体と、積層体の積層方向に沿った断面内において外側面を覆うように、積層体に密着して設けられたシート部材と、を備え、積層体は、積層方向において一方面と他方面とを有する集電体と正極活物質層及び負極活物質層の少なくとも一方とを含み、複数の集電体が、積層方向に沿って一方面が同じ方向を向くように積層された複数の電極と、積層方向に隣り合う集電体と共に電解質を収容する空間を画成する封止部と、を有し、電極は、集電体の一方面に設けられた正極活物質層と、集電体の他方面に設けられた負極活物質層と、を有するバイポーラ電極と、集電体の一方面に設けられた正極活物質層を有し、集電体の他方面に封止部から露出した露出部分を有する正極終端電極と、集電体の他方面に設けられた負極活物質層を有し、集電体の一方面に封止部から露出した露出部分を有する負極終端電極と、を含み、封止部は、複数の集電体のそれぞれの周縁部に設けられた枠状の複数の第１樹脂層と、積層方向に隣り合う第１樹脂層の間に介在するように配置された枠状の複数のスペーサと、積層方向からみて複数の第１樹脂層及び複数のスペーサのそれぞれの空間と反対側の端部同士を溶着されてなる第２樹脂層と、を有し、外側面は、正極終端電極の集電体の他方面に設けられた第１樹脂層の集電体の他方面とは反対側の表面である第１表面と、負極終端電極の集電体の一方面に設けられた第１樹脂層の集電体の一方面とは反対側の表面である第２表面と、第２樹脂層における空間とは反対側の表面であり、第１表面と第２表面とをつなぐように延在する第３表面と、を含み、シート部材は、金属層と、金属層に積層され金属層よりも外側面側に配置された第１絶縁層と、を含み、第１表面から第３表面を経て第２表面に至るように延在しており、シート部材の第１表面上の第１端部、及び、シート部材の第２表面上の第２端部は、積層方向からみて、第１樹脂層及びスペーサの内縁よりも外側であって集電体の外縁よりも内側に位置し、第１絶縁部材が、第１端部を覆うように第１表面からシート部材にわたって設けられ、第１表面及びシート部材に接着されており、第２絶縁部材が、第２端部を覆うように第２表面からシート部材にわたって設けられ、第２表面及びシート部材に接着されている。
【０００４】
この蓄電モジュールでは、積層体の外側面を覆うように、金属層を含むシート部材が設けられているため、樹脂層のみのシートを設ける場合と比較して、積層体への水分浸入が抑制されることが特許文献１に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０２３－１１０２９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、蓄電モジュールを備える蓄電装置では、複数の蓄電モジュールが導電部材を介して積層される場合がある。この場合、互いに隣り合う蓄電モジュール同士は、導電部材を介して電気的に接続される。
【０００７】
そのため、例えば、樹脂層を含むシート部材で積層体の全面が封止されていると、積層体と導電部材との導通を確保することができない。積層体と導電部材との導通を確保するためには、特許文献１に記載される技術のように、シート部材で封止した積層体に含まれる正負極の終端電極の少なくとも一部をシート部材の外部に露出させることが考えられる。しかしながら、このような構成では、正負極の終端電極の露出した部分に位置するシート部材の端部と正負極の終端電極との間から水分が浸入しやすい。そのため、特許文献１に記載の蓄電モジュールでは、金属層を含むシート部材を用いることで短絡を抑制することはできるものの、水分の浸入を十分に抑制することができないという問題があった。
【０００８】
本開示は、このような問題を解決するためになされたものであり、短絡を抑制しつつ水分の浸入を好適に抑制可能な蓄電モジュール及び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ものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
一実施の形態にかかる蓄電モジュールは、積層方向に沿って積層された複数の電極を含む積層体と、積層体を包み込むように互いに接合された一対のシート部材により形成され、内部に積層体を封止する外装体と、を有し、複数の電極は、積層方向に対向する一方面と他方面とを有するとともに積層方向に沿って一方面が同じ方向を向いた集電体をそれぞれ含み、集電体の一方面に設けられた正極活物質層を含む正極終端電極と、正極活物質層と対向するように集電体の他方面に設けられた負極活物質層を含む負極終端電極と、正極終端電極と負極終端電極との間に配置された少なくとも１つのバイポーラ電極と、を有し、一対のシート部材のそれぞれは、一対の絶縁層と、一対の絶縁層の間に配置される金属層と、金属層から一対の絶縁層のそれぞれ一部が剥離された剥離部と、を有し、一対のシート部材のうち一方の剥離部が負極終端電極と対向するように配置され、一対のシート部材のうち他方の剥離部が正極終端電極と対向するように配置される。
【００１０】
また、一実施の形態にかかる蓄電モジュールの製造方法は、積層方向に沿って積層された複数の電極を含む積層体を作製する積層体作製工程と、積層体を包み込むように互いに接合された一対のシート部材により形成される外装体の内部に積層体を封止する積層体封止工程と、を有し、複数の電極は、積層方向に対向する一方面と他方面とを有するとともに積層方向に沿って一方面が同じ方向を向いた集電体をそれぞれ含み、集電体の一方面に設けられた正極活物質層を含む正極終端電極と、正極活物質層と対向するように集電体の他方面に設けられた負極活物質層を含む負極終端電極と、正極終端電極と負極終端電極との間に配置される少なくとも１つのバイポーラ電極と、を有し、一対のシート部材のそれぞれは、一対の絶縁層と、一対の絶縁層の間に配置される金属層と、金属層から一対の絶縁層のそれぞれ一部が剥離された剥離部と、を有し、一対のシート部材のうち一方の剥離部が負極終端電極と対向するように配置され、一対のシート部材のうち他方の剥離部が正極終端電極と対向するように配置される。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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