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公開番号2025070861
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-02
出願番号2023181448
出願日2023-10-20
発明の名称バイポーラ型電池モジュール
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人弁理士法人太陽国際特許事務所
主分類H01M 10/04 20060101AFI20250424BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】セルの内部空間への電解液の注液性が向上するバイポーラ型電池モジュールを提供する。
【解決手段】本開示のバイポーラ型電池モジュールは、バイポーラ電極60の積層方向に複数のセル10が積み重なった構造を有する。複数のセルの各々は、積層方向に隣り合う2つの正負極箔の間に電解液が収容される内部空間40を有する。各セルの外周部の一部において、封止部材30により、内部空間に電解液を注入するための注液用開口部42が形成されている。少なくとも一部のセル10Bにおける注液用開口部42Bは、2つの正負極箔の少なくとも一方の正負極箔20Cの周縁部が隣のセル10C側に片寄って配置されていることにより、隣のセル側に広がった形状を有する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
正負極箔の正極箔側に正極合材層が配置され、負極箔側に負極合材層が配置された複数のバイポーラ電極がセパレータを介して積層された電極積層体と、
前記正負極箔の周縁部を被覆する封止部材と、
を含み、
前記バイポーラ電極の積層方向に複数のセルが積み重なった構造を有し、
前記複数のセルの各々は、前記積層方向に隣り合う２つの前記正負極箔の間に電解液が収容される内部空間を有し、各セルの外周部の一部において、前記封止部材により、前記内部空間に前記電解液を注入するための注液用開口部が形成されており、
前記複数のセルの少なくとも一部のセルにおける前記注液用開口部は、前記２つの正負極箔の少なくとも一方の正負極箔の前記周縁部が隣のセル側に片寄って配置されていることにより、前記隣のセル側に広がった形状を有する、バイポーラ型電池モジュール。
続きを表示（約 450 文字）【請求項２】
前記隣のセル側に広がっている前記注液用開口部は、前記複数のセルにおいて１セル以上間隔をあけて形成されている、請求項１に記載のバイポーラ型電池モジュール。
【請求項３】
前記隣のセル側に広がっている前記注液用開口部は、前記正負極箔の前記周縁部が、段状に折り曲げられており、前記折り曲げられた部分よりも末端に近い部分が、前記封止部材により被覆されている、請求項１に記載のバイポーラ型電池モジュール。
【請求項４】
前記複数のセルが３つ以上のセルであり、前記積層方向において最も外側に位置する２つのセルの少なくも一方のセルの前記内部空間の体積が、前記複数のセルの各々の前記内部空間の体積の中で最も小さい、請求項１に記載のバイポーラ型電池モジュール。
【請求項５】
前記複数のセルの各々の前記内部空間に前記電解液が収容された状態で前記注液用開口部が封止されている、請求項１～請求項４のいずれか１項に記載のバイポーラ型電池モジュール。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、バイポーラ型電池モジュールに関する。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、少なくとも１つの電極ユニットを備える蓄電モジュールを開示している。特許文献１に開示されている蓄電モジュールは、電極ユニットにおいて一対の集電体の間隔を保持するスペーサが、集電体の外周縁に沿って配置された複数のスペーサ部材を繋ぎ合わせることで活物質層を取り囲む枠状に形成されている。枠状のスペーサの外周面における複数のスペーサ部材同士の継ぎ目の露出部には、継ぎ目をシールするシール部材が設けられている。スペーサの外周面は、シール部材により覆われた第１領域と、シール部材に覆われていない第２領域とを有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２２－１６９０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
図６は、従来のバイポーラ型電池モジュールにおけるセルの注液用開口部の一例を概略的に示している。図６に示すバイホーラ構造を有する電池においては、各セルの開口部から内部空間４０Ｐに電解液が注液される。セパレータ１６Ｐと正負極層１２Ｐ，１４Ｐの合計厚みＴが、セルの内部空間の高さになるため、電解液の注液性に大きく影響する。
正極層１４Ｐ及び負極層１２Ｐのエネルギー密度を高くする場合には、正負極層１２Ｐ，１４Ｐの厚みを薄く設定する。正負極層１２Ｐ，１４Ｐの厚みを薄くすると、セパレータ１６Ｐと正負極層１２Ｐ，１４Ｐの合計厚みが小さくなり、セルの内部空間の高さが低くなる。そのため、注液ロの高さ（厚み方向の間隔）Ｈも低くなり、注液性が低下する。
【０００５】
本開示は、セルの内部空間への電解液の注液性が向上するバイポーラ型電池モジュールを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するための手段には、以下の実施態様が含まれる。
【０００７】
＜１＞正負極箔の正極箔側に正極合材層が配置され、負極箔側に負極合材層が配置された複数のバイポーラ電極がセパレータを介して積層された電極積層体と、
前記正負極箔の周縁部を被覆する封止部材と、
を含み、
前記バイポーラ電極の積層方向に複数のセルが積み重なった構造を有し、
前記複数のセルの各々は、前記積層方向に隣り合う２つの前記正負極箔の間に電解液が収容される内部空間を有し、各セルの外周部の一部において、前記封止部材により、前記内部空間に前記電解液を注入するための注液用開口部が形成されており、
前記複数のセルの少なくとも一部のセルにおける前記注液用開口部は、前記２つの正負極箔の少なくとも一方の正負極箔の前記周縁部が隣のセル側に片寄って配置されていることにより、前記隣のセル側に広がった形状を有する、バイポーラ型電池モジュール。
＜２＞前記隣のセル側に広がっている前記注液用開口部は、前記複数のセルにおいて１セル以上間隔をあけて形成されている、＜１＞に記載のバイポーラ型電池モジュール。
＜３＞前記隣のセル側に広がっている前記注液用開口部は、前記正負極箔の前記周縁部が、段状に折り曲げられており、前記折り曲げられた部分よりも末端に近い部分が、前記封止部材により被覆されている、＜１＞又は＜２＞に記載のバイポーラ型電池モジュール。
＜４＞前記複数のセルが３つ以上のセルであり、前記積層方向において最も外側に位置する２つのセルの少なくも一方のセルの前記内部空間の体積が、前記複数のセルの各々の前記内部空間の体積の中で最も小さい、＜１＞～＜３＞のいずれか１つに記載のバイポーラ型電池モジュール。
＜５＞前記複数のセルの各々の前記内部空間に前記電解液が収容された状態で前記注液用開口部が封止されている、＜１＞～＜４＞のいずれか１つに記載のバイポーラ型電池モジュール。
【発明の効果】
【０００８】
本開示によれば、セルの内部空間への電解液の注液性が向上するバイポーラ型電池モジュールが提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本開示に係るバイポーラ型電池モジュールの一例を示す概略図である。
図１におけるＡ－Ａ線断面の一部を示す部分概略断面図である。
注液用開口部からセルの内部空間に電解液が注液された後、注液用開口部が封止された状態の一例を示す部分概略断面図である。
図１におけるＢ－Ｂ線断面の一部を示す部分概略断面図である。
本開示に係るバイポーラ型電池モジュールにおける注液用開口部の他の例を示す部分概略断面図である。
従来のバイポーラ型電池モジュールにおけるセルの注液用開口部の一例を示す部分概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本開示において、「～」を用いて示された数値範囲は、「～」の前後に記載される数値をそれぞれ最小値及び最大値として含む範囲を意味する。本開示に段階的に記載されている数値範囲において、ある数値範囲で記載された上限値は、他の段階的な記載の数値範囲の上限値に置き換えてもよく、ある数値範囲で記載された下限値は、他の段階的な記載の数値範囲の下限値に置き換えてもよい。本開示において、２以上の好ましい態様の組み合わせは、より好ましい態様である。本開示において、「工程」との用語は、独立した工程だけではなく、他の工程と明確に区別できない場合であっても、その工程の所期の目的が達成されれば、本用語に含まれる。
（【００１１】以降は省略されています）

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