(57)【要約】【課題】信頼性及び生産性を向上することができる蓄電モジュールの製造方法及び蓄電モジュールを提供する。【解決手段】蓄電モジュール４の製造方法は、加圧部材８１，８２により加圧しながらバイポーラ電極１４の電極板１５の第１の面１５ａに樹脂枠２１を溶着してバイポーラ電極ユニット３１を形成する第１溶着工程と、加圧部材８１，８２により加圧しながら負極終端電極１８の電極板１５の第１の面１５ａに樹脂枠２２を溶着して負極終端電極ユニット３２を形成する第２溶着工程と、加圧部材８１，８２により加圧しながら金属板２０の他方の面２０ｂに樹脂枠２３を溶着して金属板ユニット３３を形成する第３溶着工程と、を含む。バイポーラ電極１４の電極板１５の厚み及び樹脂枠２１の厚みの合計と、負極終端電極１８の電極板１５の厚み及び樹脂枠２２の厚みの合計と、金属板２０の厚み及び樹脂枠２３の厚みの合計とは、全て同一である。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の面に正極活物質が塗工され、一方の面とは反対側の他方の面に負極活物質が塗工された金属板からなるバイポーラ電極、及び枠状の第１樹脂部材を準備する第１準備工程と、
一対の加圧部材により加圧しながら前記バイポーラ電極の金属板の一方の面又は他方の面における周縁部に前記第１樹脂部材を溶着してバイポーラ電極ユニットを形成する第１溶着工程と、
一方の面に負極活物質が塗工された金属板からなる負極終端電極、及び枠状の第２樹脂部材を準備する第２準備工程と、
前記一対の加圧部材により加圧しながら前記負極終端電極の金属板の一方の面又は他方の面における周縁部に前記第２樹脂部材を溶着して負極終端電極ユニットを形成する第２溶着工程と、
活物質が塗工されていない未塗工の金属板、及び枠状の第３樹脂部材を準備する第３準備工程と、
前記一対の加圧部材により加圧しながら前記未塗工の金属板の一方の面又は他方の面における周縁部に前記第３樹脂部材を溶着して金属板ユニットを形成する第３溶着工程と、
一方向に沿って前記バイポーラ電極ユニットを積層し、複数の前記バイポーラ電極ユニットからなるバイポーラ電極ユニット群の前記一方向における一端において、前記負極終端電極の負極活物質が前記バイポーラ電極ユニット群と対向するように、前記負極終端電極ユニットを配置し、前記負極終端電極の金属板において前記負極活物質が塗工されていない他方の面に対向するように前記金属板ユニットを配置する積層工程と、を含み、
前記第１準備工程において準備される前記バイポーラ電極の金属板の厚み及び前記第１樹脂部材の厚みの合計と、前記第２準備工程において準備される前記負極終端電極の金属板の厚み及び前記第２樹脂部材の厚みの合計と、前記第３準備工程において準備される前記未塗工の金属板の厚み及び前記第３樹脂部材の厚みの合計とは、全て同一である、蓄電モジュールの製造方法。
【請求項２】
前記第１準備工程において準備される前記バイポーラ電極の金属板は、前記第１溶着工程において前記第１樹脂部材に溶着される領域が粗面化されており、
前記第２準備工程において準備される前記負極終端電極の金属板は、前記第２溶着工程において前記第２樹脂部材に溶着される領域が粗面化されており、
前記第３準備工程において準備される前記未塗工の金属板は、前記第３溶着工程において前記第３樹脂部材に溶着される領域が粗面化されている、請求項１に記載の蓄電モジュールの製造方法。
【請求項３】
前記第２準備工程では、枠状又は矩形状のサブ金属板が更に準備され、
前記第２溶着工程では、前記一対の加圧部材により加圧されながら前記負極終端電極の金属板の一方の面又は他方の面における周縁部に前記第２樹脂部材が溶着されると共に、前記第２樹脂部材に対して前記負極終端電極の金属板の周縁部とは反対側において、前記第２樹脂部材に前記サブ金属板が溶着されて前記負極終端電極ユニットが形成され、
前記第１準備工程において準備される前記バイポーラ電極の金属板の厚み及び前記第１樹脂部材の厚みの合計と、前記第２準備工程において準備される前記負極終端電極の金属板の厚み、前記第２樹脂部材の厚み及び前記サブ金属板の厚みの合計と、前記第３準備工程において準備される前記未塗工の金属板の厚み及び前記第３樹脂部材の厚みの合計とは、全て同一である、請求項１又は２に記載の蓄電モジュールの製造方法。
【請求項４】
前記第２準備工程において準備される前記サブ金属板は、前記第２溶着工程において前記第２樹脂部材に溶着される領域が粗面化されている、請求項３に記載の蓄電モジュールの製造方法。
【請求項５】
前記第１準備工程において準備される前記第１樹脂部材の厚みと、前記第２準備工程において準備される前記第２樹脂部材の厚みと、前記第３準備工程において準備される前記第３樹脂部材の厚みとは、全て同一であり、
前記第１準備工程において準備される前記バイポーラ電極の金属板の厚みと、前記第３準備工程において準備される前記未塗工の金属板の厚みとは、同一であり、
前記第２準備工程において準備される前記負極終端電極の金属板の厚み及び前記サブ金属板の厚みの合計は、前記第１準備工程において準備される前記バイポーラ電極の金属板の厚みと同一であり、かつ前記第３準備工程において準備される前記未塗工の金属板の厚みと同一である、請求項３又は４に記載の蓄電モジュールの製造方法。
【請求項６】
前記第２準備工程において準備される前記負極終端電極の金属板の厚み及び前記サブ金属板の厚みのそれぞれは、前記第１準備工程において準備される前記バイポーラ電極の金属板の厚みの半分であり、かつ前記第３準備工程において準備される前記未塗工の金属板の厚みの半分である、請求項５に記載の蓄電モジュールの製造方法。
【請求項７】
前記第２溶着工程において、前記サブ金属板は、前記サブ金属板の厚み方向から見た外縁の位置が、前記負極終端電極の金属板の外縁の位置と一致、又は前記負極終端電極の金属板の外縁の位置よりも内側となるように溶着される、請求項３〜６の何れか一項に記載の蓄電モジュールの製造方法。
【請求項８】
前記第１準備工程では、ニッケル又はニッケルメッキ鋼板である金属板を有する前記バイポーラ電極が準備され、
前記第２準備工程では、ニッケル又はニッケルメッキ鋼板である金属板を有する前記負極終端電極が準備され、
前記第３準備工程では、ニッケル又はニッケルメッキ鋼板である前記未塗工の金属板が準備される、請求項１〜７の何れか一項に記載の蓄電モジュールの製造方法。
【請求項９】
一方の面に正極活物質が塗工され、一方の面とは反対側の他方の面に負極活物質が塗工された金属板からなるバイポーラ電極、及び前記バイポーラ電極の金属板の一方の面又は他方の面における周縁部に溶着される枠状の第１樹脂部材を有するバイポーラ電極ユニットと、
一方の面に負極活物質が塗工された金属板からなる負極終端電極、前記負極終端電極の金属板の一方の面又は他方の面における周縁部に溶着される枠状の第２樹脂部材、及び前記第２樹脂部材に対して前記負極終端電極の金属板の周縁部とは反対側において、前記第２樹脂部材に溶着される枠状又は矩形状のサブ金属板を有する負極終端電極ユニットと、を備え、
前記負極終端電極ユニットは、一方向に沿って積層された複数の前記バイポーラ電極ユニットからなるバイポーラ電極ユニット群の前記一方向における一端において、前記負極終端電極の負極活物質が前記バイポーラ電極ユニット群と対向するように配置され、
前記バイポーラ電極の金属板、前記負極終端電極の金属板、及び前記第１樹脂部材によって形成された内部空間にはアルカリ溶液を含む電解液が収容され、
前記バイポーラ電極の金属板の厚み及び前記第１樹脂部材の厚みの合計と、前記負極終端電極の金属板の厚み、前記第２樹脂部材の厚み及び前記サブ金属板の厚みの合計とは、同一である、蓄電モジュール。
【請求項１０】
前記バイポーラ電極の金属板における前記第１樹脂部材に溶着される領域、前記負極終端電極の金属板における前記第２樹脂部材に溶着される領域、及び前記サブ金属板における前記第２樹脂部材に溶着される領域は、粗面化されている、請求項９に記載の蓄電モジュール。
【請求項１１】
前記負極終端電極の金属板において前記負極活物質が塗工されていない他方の面に対向して配置され、活物質が塗工されていない未塗工の金属板、及び前記未塗工の金属板の一方の面又は他方の面における周縁部に溶着される枠状の第３樹脂部材を有する金属板ユニットを更に備え、
前記バイポーラ電極の金属板の厚み及び前記第１樹脂部材の厚みの合計と、前記負極終端電極の金属板の厚み、前記第２樹脂部材の厚み及び前記サブ金属板の厚みの合計と、前記未塗工の金属板の厚み及び前記第３樹脂部材の厚みの合計とは、全て同一である、請求項９又は１０に記載の蓄電モジュール。
【請求項１２】
前記未塗工の金属板における前記第３樹脂部材に溶着される領域は、粗面化されている、請求項１１に記載の蓄電モジュール。
【請求項１３】
前記第１樹脂部材の厚みと、前記第２樹脂部材の厚みとは、同一であり、
前記負極終端電極の金属板の厚み及び前記サブ金属板の厚みの合計と、前記バイポーラ電極の金属板の厚みとは、同一である、請求項９〜１２の何れか一項に記載の蓄電モジュール。
【請求項１４】
前記負極終端電極の金属板の厚み及び前記サブ金属板の厚みのそれぞれは、前記バイポーラ電極の金属板の厚みの半分である、請求項１３に記載の蓄電モジュール。
【請求項１５】
前記サブ金属板は、前記一方向から見た外縁の位置が、前記負極終端電極の金属板の外縁の位置と一致、又は前記負極終端電極の金属板の外縁の位置よりも内側となるように設けられている、請求項９〜１４の何れか一項に記載の蓄電モジュール。
【請求項１６】
金属板は、ニッケル又はニッケルメッキ鋼板である、請求項９〜１５の何れか一項に記載の蓄電モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄電モジュールの製造方法及び蓄電モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の蓄電モジュールとして、両面に正極層及び負極層がそれぞれ形成された電極板からなる複数のバイポーラ電極と、負極層が形成された電極板からなる負極終端電極と、を備えるバイポーラ電池が知られている（特許文献１参照）。このような蓄電モジュールは、バイポーラ電極の電極板の一方の面における周縁部に設けられた封止体をバイポーラ電極と一体的に構成したバイポーラ電極ユニットと、負極終端電極の電極板の一方の面における周縁部に設けられた封止体を負極終端電極と一体的に構成した負極終端電極ユニットをそれぞれ製造し、これらを積層することによって組み立てることが考えられる。隣り合う電極間は、封止体により封止されており、電極間に形成された内部空間に電解液が収容されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２０４３８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したような蓄電モジュールでは、電解液がアルカリ溶液からなる場合、いわゆるアルカリクリープ現象により、電解液が負極終端電極の電極板の表面を伝わり、封止体と当該電極板との間を通って当該電極板の外面側に滲み出ることがある。電解液が外面側に漏れ出て拡散すると、例えば負極終端電極の外側に隣接して配置された導電板の腐食、負極終端電極と拘束部材との間の短絡等が生じるおそれがあり、信頼性の観点から好ましくない。
【０００５】
そこで、負極終端電極の外側に例えば未塗工の金属板を設け、負極終端電極と未塗工の金属板との間、及び未塗工の金属板の負極終端電極とは反対側に封止体を溶着することによって負極終端電極と未塗工の金属板との間に余剰空間を形成し、外部空間の湿度の影響によるアルカリクリープの進行を抑制することが考えられる。このような未塗工の金属板を設ける場合も、封止体及び未塗工の金属板を負極終端電極と一体的に構成した負極終端電極ユニットを形成することが考えられる。
【０００６】
このような場合、例えば、負極終端電極の電極板の厚み、未塗工の金属板の厚み及び封止体の厚みの合計が、バイポーラ電極の電極板の厚み及び封止体の厚みの合計よりも大きくなることがある。このため、例えば、所定のクリアランスを有する一対の加圧部材により加圧しながら封止体を溶着して各ユニットを形成するときには、ユニットごとに当該一対の加圧部材間のクリアランスを調整することが求められる場合がある。したがって、蓄電モジュールの生産性が低下するおそれがある。
【０００７】
本発明は、信頼性及び生産性を向上することができる蓄電モジュールの製造方法及び蓄電モジュールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る蓄電モジュールの製造方法は、一方の面に正極活物質が塗工され、一方の面とは反対側の他方の面に負極活物質が塗工された金属板からなるバイポーラ電極、及び枠状の第１樹脂部材を準備する第１準備工程と、一対の加圧部材により加圧しながらバイポーラ電極の金属板の一方の面又は他方の面における周縁部に第１樹脂部材を溶着してバイポーラ電極ユニットを形成する第１溶着工程と、一方の面に負極活物質が塗工された金属板からなる負極終端電極、及び枠状の第２樹脂部材を準備する第２準備工程と、一対の加圧部材により加圧しながら負極終端電極の金属板の一方の面又は他方の面における周縁部に第２樹脂部材を溶着して負極終端電極ユニットを形成する第２溶着工程と、活物質が塗工されていない未塗工の金属板、及び枠状の第３樹脂部材を準備する第３準備工程と、一対の加圧部材により加圧しながら未塗工の金属板の一方の面又は他方の面における周縁部に第３樹脂部材を溶着して金属板ユニットを形成する第３溶着工程と、一方向に沿ってバイポーラ電極ユニットを積層し、複数のバイポーラ電極ユニットからなるバイポーラ電極ユニット群の一方向における一端において、負極終端電極の負極活物質がバイポーラ電極ユニット群と対向するように、負極終端電極ユニットを配置し、負極終端電極の金属板において負極活物質が塗工されていない他方の面に対向するように金属板ユニットを配置する積層工程と、を含み、第１準備工程において準備されるバイポーラ電極の金属板の厚み及び第１樹脂部材の厚みの合計と、第２準備工程において準備される負極終端電極の金属板の厚み及び第２樹脂部材の厚みの合計と、第３準備工程において準備される未塗工の金属板の厚み及び第３樹脂部材の厚みの合計とは、全て同一である。
【０００９】
この蓄電モジュールの製造方法では、積層工程において、負極終端電極の金属板に対向して金属板ユニットを配置することにより、電解液の移動経路となり得る経路上に余剰空間が形成されている。このため、アルカリクリープ現象によって電解液が滲み出す起点となる負極終端電極の金属板との間の隙間に、外部の空気中に含まれる水分が入り込むことを抑制することができる。これにより、アルカリクリープ現象の加速条件となる外部の湿度の影響を抑制することができ、電解液が蓄電モジュールの外部に滲み出ることを抑制することができる。したがって、この蓄電モジュールの製造方法によって形成される蓄電モジュールの信頼性を向上することができる。また、第１準備工程、第２準備工程及び第３準備工程のそれぞれにおいて準備される各部材の厚みの合計は、それぞれ同一である。このため、一度、一対の加圧部材間のクリアランスが調整されれば、第１溶着工程、第２溶着工程及び第３溶着工程のそれぞれにおいて、一対の加圧部材間のクリアランスを調整することが不要となる。これにより、蓄電モジュールの生産性を向上することができる。
【００１０】
本発明に係る蓄電モジュールの製造方法では、第１準備工程において準備されるバイポーラ電極の金属板は、第１溶着工程において第１樹脂部材に溶着される領域が粗面化されており、第２準備工程において準備される負極終端電極の金属板は、第２溶着工程において第２樹脂部材に溶着される領域が粗面化されており、第３準備工程において準備される未塗工の金属板は、第３溶着工程において第３樹脂部材に溶着される領域が粗面化されていてもよい。この場合、各金属板と各樹脂部材との間の接合強度の確保が可能となる。
【００１１】
本発明に係る蓄電モジュールの製造方法では、第２準備工程では、枠状又は矩形状のサブ金属板が更に準備され、第２溶着工程では、一対の加圧部材により加圧されながら負極終端電極の金属板の一方の面又は他方の面における周縁部に第２樹脂部材が溶着されると共に、第２樹脂部材に対して負極終端電極の金属板の周縁部とは反対側において、第２樹脂部材にサブ金属板が溶着されて負極終端電極ユニットが形成され、第１準備工程において準備されるバイポーラ電極の金属板の厚み及び第１樹脂部材の厚みの合計と、第２準備工程において準備される負極終端電極の金属板の厚み、第２樹脂部材の厚み及びサブ金属板の厚みの合計と、第３準備工程において準備される未塗工の金属板の厚み及び第３樹脂部材の厚みの合計とは、全て同一であってもよい。
【００１２】
この場合、第２溶着工程において、第２樹脂部材においてサブ金属板が溶着された部分が補強されるので第２樹脂部材の変形が抑制され、第２樹脂部材の変形による負極終端電極の金属板と第２樹脂部材との溶着部分の剥離を抑制できる。これにより、電解液が負極終端電極の金属板の表面を伝わり、負極終端電極の金属板と第２樹脂部材との間の隙間を通って負極終端電極の金属板の他方の面側に滲み出ることを抑制できる。また、第１準備工程、第２準備工程及び第３準備工程のそれぞれにおいて準備される各部材の厚みの合計は、それぞれ同一である。このため、一度、一対の加圧部材間のクリアランスが調整されれば、第１溶着工程、第２溶着工程及び第３溶着工程のそれぞれにおいて、一対の加圧部材間のクリアランスを調整することが不要となる。これにより、蓄電モジュールの生産性を向上することができる。
【００１３】
本発明に係る蓄電モジュールの製造方法では、第２準備工程において準備されるサブ金属板は、第２溶着工程において第２樹脂部材に溶着される領域が粗面化されていてもよい。この場合、サブ金属板と第２樹脂部材との間の接合強度の確保が可能となる。
【００１４】
本発明に係る蓄電モジュールの製造方法では、第１準備工程において準備される第１樹脂部材の厚みと、第２準備工程において準備される第２樹脂部材の厚みと、第３準備工程において準備される第３樹脂部材の厚みとは、全て同一であり、第１準備工程において準備されるバイポーラ電極の金属板の厚みと、第３準備工程において準備される未塗工の金属板の厚みとは、同一であり、第２準備工程において準備される負極終端電極の金属板の厚み及びサブ金属板の厚みの合計は、第１準備工程において準備されるバイポーラ電極の金属板の厚みと同一であり、かつ第３準備工程において準備される未塗工の金属板の厚みと同一であってもよい。この場合、各樹脂部材の厚みを同一させ、且つ、バイポーラ電極の金属板及び未塗工の金属板の厚みを同一させることにより、部品の共通化を図ることができる。
【００１５】
本発明に係る蓄電モジュールの製造方法では、第２準備工程において準備される負極終端電極の金属板の厚み及びサブ金属板の厚みのそれぞれは、第１準備工程において準備されるバイポーラ電極の金属板の厚みの半分であり、かつ第３準備工程において準備される未塗工の金属板の厚みの半分であってもよい。この場合、負極終端電極の金属板及びサブ金属板を同一の母材から製造することができ、蓄電モジュールの生産性を向上することができる。
【００１６】
本発明に係る蓄電モジュールの製造方法では、第２溶着工程において、サブ金属板は、サブ金属板の厚み方向から見た外縁の位置が、負極終端電極の金属板の外縁の位置と一致、又は負極終端電極の金属板の外縁の位置よりも内側となるように溶着されてもよい。この場合、例えば封止体により、積層工程において積層された各ユニットの側面を封止する場合、サブ金属板と封止体とが干渉することを抑制することができる。
【００１７】
本発明に係る蓄電モジュールの製造方法では、第１準備工程では、ニッケル又はニッケルメッキ鋼板である金属板を有するバイポーラ電極が準備され、第２準備工程では、ニッケル又はニッケルメッキ鋼板である金属板を有する負極終端電極が準備され、第３準備工程では、ニッケル又はニッケルメッキ鋼板である未塗工の金属板が準備されてもよい。この場合、ニッケル水素二次電池の製造方法に適用することができる。
【００１８】
本発明に係る蓄電モジュールは、一方の面に正極活物質が塗工され、一方の面とは反対側の他方の面に負極活物質が塗工された金属板からなるバイポーラ電極、及びバイポーラ電極の金属板の一方の面又は他方の面における周縁部に溶着される枠状の第１樹脂部材を有するバイポーラ電極ユニットと、一方の面に負極活物質が塗工された金属板からなる負極終端電極、負極終端電極の金属板の一方の面又は他方の面における周縁部に溶着される枠状の第２樹脂部材、及び第２樹脂部材に対して負極終端電極の金属板の周縁部とは反対側において、第２樹脂部材に溶着される枠状又は矩形状のサブ金属板を有する負極終端電極ユニットと、を備え、負極終端電極ユニットは、一方向に沿って積層された複数のバイポーラ電極ユニットからなるバイポーラ電極ユニット群の一方向における一端において、負極終端電極の負極活物質がバイポーラ電極ユニット群と対向するように配置され、バイポーラ電極の金属板、負極終端電極の金属板、及び第１樹脂部材によって形成された内部空間にはアルカリ溶液を含む電解液が収容され、バイポーラ電極の金属板の厚み及び第１樹脂部材の厚みの合計と、負極終端電極の金属板の厚み、第２樹脂部材の厚み及びサブ金属板の厚みの合計とは、同一である。
【００１９】
この蓄電モジュールでは、第２樹脂部材においてサブ金属板が溶着された部分が補強されるので第２樹脂部材の変形が抑制され、第２樹脂部材の変形による負極終端電極の金属板と第２樹脂部材との溶着部分の剥離を抑制できる。これにより、電解液が負極終端電極の金属板の表面を伝わり、負極終端電極の金属板と第２樹脂部材との間の隙間を通って負極終端電極の金属板の他方の面側に滲み出ることを抑制できる。したがって、蓄電モジュールの信頼性を向上することができる。また、バイポーラ電極ユニットの各部材の厚みの合計と、負極終端電極ユニットの各部材の厚みの合計とは、同一である。このため、一度、一対の加圧部材間のクリアランスが調整されれば、例えば、一対の加圧部材により加圧しながらバイポーラ電極の金属板に第１樹脂部材を溶着するとき、及び、当該一対の加圧部材により加圧しながら負極終端電極の金属板に第２樹脂部材を溶着すると共に、第２樹脂部材にサブ金属板を溶着するときに、一対の加圧部材間のクリアランスを調整することが不要となる。これにより、蓄電モジュールの生産性を向上することができる。
【００２０】
本発明に係る蓄電モジュールでは、バイポーラ電極の金属板における第１樹脂部材に溶着される領域、負極終端電極の金属板における第２樹脂部材に溶着される領域、及びサブ金属板における第２樹脂部材に溶着される領域は、粗面化されていてもよい。この場合、各金属板と各樹脂部材との間の接合強度の確保が可能となる。
【００２１】
本発明に係る蓄電モジュールは、負極終端電極の金属板において負極活物質が塗工されていない他方の面に対向して配置され、活物質が塗工されていない未塗工の金属板、及び未塗工の金属板の一方の面又は他方の面における周縁部に溶着される枠状の第３樹脂部材を有する金属板ユニットを更に備え、バイポーラ電極の金属板の厚み及び第１樹脂部材の厚みの合計と、負極終端電極の金属板の厚み、第２樹脂部材の厚み及びサブ金属板の厚みの合計と、未塗工の金属板の厚み及び第３樹脂部材の厚みの合計とは、全て同一であってもよい。
【００２２】
この場合、負極終端電極の金属板に対向して金属板ユニットが配置されることにより、電解液の移動経路となり得る経路上に余剰空間が形成されている。このような構成では、アルカリクリープ現象によって電解液が滲み出す起点となる負極終端電極の金属板との間の隙間に、外部の空気中に含まれる水分が入り込むことを抑制することができる。これにより、アルカリクリープ現象の加速条件となる外部の湿度の影響を抑制することができ、電解液が蓄電モジュールの外部に滲み出ることを抑制することができる。したがって、蓄電モジュールの信頼性を向上することができる。また、バイポーラ電極ユニットの各部材の厚みの合計と、負極終端電極ユニットの各部材の厚みの合計と、金属板ユニットの各部材の厚みの合計とは、全て同一である。このため、一度、一対の加圧部材間のクリアランスが調整されれば、例えば、一対の加圧部材により加圧しながらバイポーラ電極の金属板に第１樹脂部材を溶着するとき、当該一対の加圧部材により加圧しながら負極終端電極の金属板に第２樹脂部材を溶着すると共に、第２樹脂部材にサブ金属板を溶着するとき、及び、当該一対の加圧部材により加圧しながら未塗工の金属板に第３樹脂部材を溶着するときに、一対の加圧部材間のクリアランスを調整することが不要となる。これにより、蓄電モジュールの生産性を向上することができる。
【００２３】
本発明に係る蓄電モジュールでは、未塗工の金属板における第３樹脂部材に溶着される領域は、粗面化されていてもよい。この場合、未塗工の金属板と第３樹脂部材との間の接合強度の確保が可能となる。
【００２４】
本発明に係る蓄電モジュールでは、第１樹脂部材の厚みと、第２樹脂部材の厚みとは、同一であり、負極終端電極の金属板の厚み及びサブ金属板の厚みの合計と、バイポーラ電極の金属板の厚みとは、同一であってもよい。この場合、各樹脂部材の厚みを同一させることにより、部品の共通化を図ることができる。
【００２５】
本発明に係る蓄電モジュールでは、負極終端電極の金属板の厚み及びサブ金属板の厚みのそれぞれは、バイポーラ電極の金属板の厚みの半分であってもよい。この場合、負極終端電極の金属板及びサブ金属板を同一の母材から製造することができ、蓄電モジュールの生産性を向上することができる。
【００２６】
本発明に係る蓄電モジュールでは、サブ金属板は、一方向から見た外縁の位置が、負極終端電極の金属板の外縁の位置と一致、又は負極終端電極の金属板の外縁の位置よりも内側となるように設けられていてもよい。この場合、例えば封止体により、一方向に沿って積層された各ユニットの側面を封止する場合、サブ金属板と封止体とが干渉することを抑制することができる。
【００２７】
本発明に係る蓄電モジュールでは、金属板は、ニッケル又はニッケルメッキ鋼板であってもよい。この場合、ニッケル水素二次電池に適用することができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、信頼性及び生産性をすることができる蓄電モジュールの製造方法及び蓄電モジュールを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】図１は、蓄電装置の一実施形態を示す概略断面図である。
【図２】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３】図３は、図２の蓄電モジュールのバイポーラ電極ユニット、負極終端電極ユニット、金属板ユニット及び正極終端電極ユニットを示す断面図である。
【図４】図４は、図２の蓄電モジュールの一部を示す拡大断面図である。
【図５】図５は、図１の蓄電モジュールの製造方法で用いられる溶着機を示す図である。
【図６】図６は、図１の蓄電モジュールの製造方法を示すフローチャートである。
【図７】図７は、比較例に係る蓄電モジュールの一部拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、図面を参照しながら、一実施形態に係る蓄電モジュールを備える蓄電装置について詳細に説明する。なお、各図面において同一又は相当の部分に対しては同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００３１】
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Ｄ１に拘束荷重を付加する拘束部材３とを備えている。
【００３２】
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４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Ｄ１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等である。以下の説明では、ニッケル水素二次電池を例示する。
【００３３】
積層方向Ｄ１に互いに隣り合う蓄電モジュール４，４同士は、導電板５を介して電気的に接続されている。導電板５は、積層方向Ｄ１に互いに隣り合う蓄電モジュール４，４間と、積層端に位置する蓄電モジュール４の外側とにそれぞれ配置されている。積層端に位置する蓄電モジュール４の外側に配置された一方の導電板５には、正極端子６が接続されている。積層端に位置する蓄電モジュール４の外側に配置された他方の導電板５には、負極端子７が接続されている。正極端子６及び負極端子７は、例えば導電板５の縁部から積層方向Ｄ１に交差する方向に引き出されている。正極端子６及び負極端子７により、蓄電モジュール４の充放電が実施される。
【００３４】
導電板５の内部には、空気等の冷媒を流通させる複数の流路５ａが設けられている。流路５ａは、例えば積層方向Ｄ１と、正極端子６及び負極端子７の引出方向と、にそれぞれ交差（直交）する方向に沿って延在している。導電板５は、蓄電モジュール４同士を電気的に接続する接続部材としての機能の他、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。なお、図１の例では、積層方向Ｄ１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。
【００３５】
拘束部材３は、モジュール積層体２を積層方向Ｄ１に挟む一対のエンドプレート８と、エンドプレート８同士を締結する締結ボルト９及びナット１０とによって構成されている。エンドプレート８は、積層方向Ｄ１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におけるモジュール積層体２側の面には、電気絶縁性を有するフィルムＦが設けられている。フィルムＦにより、エンドプレート８と導電板５との間が絶縁されている。
【００３６】
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Ｄ１に拘束荷重が付加される。
【００３７】
次に、蓄電モジュール４の構成について詳細に説明する。図２に示されるように、蓄電モジュール４は、電極積層体１１と、電極積層体１１を封止する樹脂製の封止体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（一方向）Ｄ１に沿って積層された複数のユニットによって構成されている。これらのユニットは、複数のバイポーラ電極ユニット３１と、一つの負極終端電極ユニット３２と、一つの金属板ユニット３３と、一つの正極終端電極ユニット３４と、を含む。
【００３８】
図２〜図４に示されるように、バイポーラ電極ユニット３１は、バイポーラ電極１４と、樹脂枠（第１樹脂部材）２１と、を有している。バイポーラ電極１４は、第１の面（バイポーラ電極１４の電極板１５の一方の面）１５ａ及び第１の面１５ａの反対側の第２の面（バイポーラ電極１４の電極板１５の他方の面）１５ｂを含む電極板（金属板）１５と、第１の面１５ａに設けられた正極１６と、第２の面１５ｂに設けられた負極１７とを有している。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。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。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の一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。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の他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。
【００３９】
樹脂枠２１は、電極板１５の第１の面１５ａにおいて周縁部１５ｃの全周にわたって連続的に設けられ、積層方向Ｄ１から見て矩形環状（枠状）をなしている。樹脂枠２１は、例えば超音波又は熱（エネルギ）によって電極板１５の第１の面１５ａに溶着され、気密に接合されている。樹脂枠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。樹脂枠２１の内側は、積層方向Ｄ１に互いに隣り合う電極板１５の周縁部１５ｃ同士の間に位置している。樹脂枠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、封止体１２に埋設されている。複数のバイポーラ電極ユニット３１は、セパレータ１３を介して積層方向Ｄ１に沿って積層され、バイポーラ電極ユニット群３０を構成する。なお、内側とは、積層方向Ｄ１から見て、蓄電モジュール４の中心の側をいう。外側とは、積層方向Ｄ１から見て、蓄電モジュール４の中心から遠ざかる側をいう。
【００４０】
負極終端電極ユニット３２は、負極終端電極１８と、樹脂枠（第２樹脂部材）２２と、サブ金属板２５と、を有している。負極終端電極１８は、電極板１５と、電極板１５の第２の面（負極終端電極１８の電極板１５の一方の面）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、バイポーラ電極ユニット群３０の積層方向Ｄ１における一端において、負極終端電極１８の負極１７がバイポーラ電極ユニット群３０と対向するように配置されている。負極終端電極１８の電極板１５の第２の面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の一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の第１の面（負極終端電極１８の電極板１５の他方の面）１５ａには、活物質が塗工されていない。
【００４１】
樹脂枠２２は、負極終端電極１８の電極板１５の第１の面１５ａにおいて周縁部１５ｃの全周にわたって連続的に設けられ、積層方向Ｄ１から見て矩形環状（枠状）をなしている。樹脂枠２２は、例えば超音波又は熱によって電極板１５の第１の面１５ａに溶着され、気密に接合されている。樹脂枠２２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。樹脂枠２２の内側は、積層方向Ｄ１に互いに隣り合う電極板１５の周縁部１５ｃ及び金属板２０の周縁部２０ｃの間に位置している。樹脂枠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、封止体１２に埋設されている。
【００４２】
サブ金属板２５は、樹脂枠２２に対して負極終端電極１８の電極板１５の周縁部１５ｃとは反対側において、樹脂枠２２の全周にわたって連続的に設けられ、積層方向Ｄ１から見て矩形環状（枠状）をなしている。サブ金属板２５は、例えば超音波又は熱によって樹脂枠２２に溶着され、気密に接合されている。サブ金属板２５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。サブ金属板２５の内縁の位置は、積層方向Ｄ１から見て、樹脂枠２２の内縁の位置と一致している。サブ金属板２５の外縁の位置は、積層方向Ｄ１から見て、樹脂枠２２の外縁の位置よりも内側に位置している。サブ金属板２５の外縁の位置は、積層方向Ｄ１から見て、負極終端電極１８の電極板１５の外縁の位置と一致している。
【００４３】
金属板ユニット３３は、金属板（未塗工の金属板）２０と、樹脂枠（第３樹脂部材）２３と、を有している。金属板２０は、負極終端電極１８の電極板１５に対して積層方向Ｄ１の外側に配置されている。金属板２０は、負極終端電極１８の電極板１５の第１の面１５ａに対向して配置されている。金属板２０は、負極終端電極１８の電極板１５の第１の面１５ａに対向する一方の面２０ａ及び一方の面２０ａの反対側の他方の面２０ｂを有している。金属板２０の一方の面２０ａ及び他方の面２０ｂには、正極活物質及び負極活物質が塗工されておらず、一方の面２０ａ及び他方の面２０ｂの全面が未塗工領域となっている。すなわち、本実施形態において、金属板２０は正極１６及び負極１７のいずれも設けられていない未塗工の金属板である。金属板２０と負極終端電極１８の電極板１５と樹脂枠２２とサブ金属板２５とによって、後述する電解液が収容されていない余剰空間ＶＡが形成される。なお、図２、図３及び図４では、説明の便宜のため、断面視において直線状の金属板２０を示しているが、導電板５を介して蓄電モジュール４が積層された場合には、金属板２０は隣り合う電極板１５側に接触して電気的に接続された状態となる。
【００４４】
樹脂枠２３は、金属板２０の他方の面２０ｂにおいて周縁部２０ｃの全周にわたって連続的に設けられ、積層方向Ｄ１から見て矩形環状（枠状）をなしている。樹脂枠２３は、例えば超音波又は熱によって金属板２０の他方の面２０ｂに溶着され、気密に接合されている。樹脂枠２３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。樹脂枠２３の外側は、金属板２０の縁よりも外側に張り出しており、その先端部分は、封止体１２に埋設されている。
【００４５】
正極終端電極ユニット３４は、正極終端電極１９と、樹脂枠（第４樹脂部材）２４と、を有している。正極終端電極１９は、電極板１５と、電極板１５の第１の面（正極終端電極１９の電極板１５の一方の面）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、バイポーラ電極ユニット群３０の積層方向Ｄ１における他端において、正極終端電極１９の正極１６がバイポーラ電極ユニット群３０と対向するように配置されている。正極終端電極１９の電極板１５の第１の面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の他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の第２の面（正極終端電極１９の電極板１５の他方の面）１５ｂには、活物質が塗工されていない。
【００４６】
樹脂枠２４は、電極板１５の第１の面１５ａにおいて周縁部１５ｃの全周にわたって連続的に設けられ、積層方向Ｄ１から見て矩形環状をなしている。樹脂枠２４は、例えば超音波又は熱によって電極板１５の第１の面１５ａに溶着され、気密に接合されている。樹脂枠２４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。樹脂枠２４の内側は、積層方向Ｄ１に互いに隣り合う電極板１５の周縁部１５ｃ同士の間に位置している。樹脂枠２４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、封止体１２に埋設されている。積層方向Ｄ１に沿って互いに隣り合う樹脂枠２１，２２，２３，２４同士は、互いに離間していてもよく、接していてもよい。
【００４７】
バイポーラ電極１４、負極終端電極１８及び正極終端電極１９を形成する電極板１５、サブ金属板２５、並びに、金属板２０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、及び金属板２０は、ニッケルからなる矩形の金属箔である。サブ金属板２５は、ニッケルからなる枠状の金属箔である。電極板１５の周縁部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の第２の面１５ｂにおける負極１７の形成領域は、電極板１５の第１の面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。
【００４８】
バイポーラ電極１４、負極終端電極１８及び正極終端電極１９を形成する電極板１５における樹脂枠２１，２２，２４のそれぞれに溶着される各領域（第１の面１５ａにおける周縁部１５ｃと樹脂枠２１，２２，２４のそれぞれとが重なる領域）は、粗面化されている。粗面化された領域は、当該重なる領域でもよいが、本実施形態では電極板１５の第１の面１５ａの全体（周縁部１５ｃから中央部にわたる全面）が粗面化されている。
【００４９】
サブ金属板２５における樹脂枠２２に溶着される領域（サブ金属板２５と樹脂枠２２とが重なる領域）は、粗面化されている。金属板２０の一方の面２０ａにおける樹脂枠２３に溶着される領域（金属板２０の周縁部２０ｃと樹脂枠２３とが重なる領域）は、粗面化されている。粗面化された領域は、当該重なる領域でもよいが、本実施形態では金属板２０の一方の面２０ａの全体（周縁部２０ｃから中央部にわたる全面）が粗面化されている。
【００５０】
上記粗面化は、例えば電解メッキによる複数の突起が形成されたメッキ層により実現し得る。すなわち、電極板１５の第１の面１５ａ、電極板１５の第２の面１５ｂ、サブ金属板２５の両面、金属板２０の一方の面２０ａ、及び金属板２０の他方の面２０ｂにメッキ層が形成されることにより、それぞれの面における各樹脂枠との接合界面では、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、サブ金属板２５及び金属板２０と各樹脂枠との間の結合強度を向上させることができる。
【００５１】
バイポーラ電極１４の電極板１５の厚み及び樹脂枠２１の厚みの合計（以下、「第１厚み」という）Ｔ１（図３参照）と、負極終端電極１８の電極板１５の厚み、樹脂枠２２の厚み及びサブ金属板２５の厚みの合計（以下、「第２厚み」という）Ｔ２（図３参照）と、金属板２０の厚み及び樹脂枠２３の厚みの合計（以下、「第３厚み」という）Ｔ３（図３参照）と、正極終端電極１９の電極板１５の厚み及び樹脂枠２４の厚みの合計（以下、「第４厚み」という）Ｔ４（図３参照）とは、全て同一である。
【００５２】
具体的には、樹脂枠２１，２２，２３，２４の厚みは、全て同一である。バイポーラ電極１４の電極板１５の厚みと、負極終端電極１８の電極板１５の厚み及びサブ金属板２５の厚みの合計と、正極終端電極１９の電極板１５の厚みと、金属板２０の厚みとは、全て同一である。負極終端電極１８の電極板１５の厚みと、サブ金属板２５の厚みとは、同一である。負極終端電極１８の電極板１５の厚み、及びサブ金属板２５の厚みのそれぞれは、バイポーラ電極１４及び正極終端電極１９の電極板１５の厚みの半分であり、かつ金属板２０の厚みの半分である。
【００５３】
樹脂枠２１，２２，２３，２４の厚みは、例えば１５０μｍである。バイポーラ電極１４及び正極終端電極１９の電極板１５、並びに、金属板２０の厚みは、例えば７５μｍである。負極終端電極１８の電極板１５の厚み及びサブ金属板２５の厚みは、例えば３７．５μｍである。第１厚みＴ１、第２厚みＴ２、第３厚みＴ３及び第４厚みＴ４は、例えば２２５μｍである。
【００５４】
セパレータ１３は、電極板１５，１５間の短絡を防止する部材である。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。
【００５５】
封止体１２は、全体として矩形の筒状に形成されている。封止体１２は、電極積層体１１を包囲するように電極積層体１１の側面に設けられている。封止体１２は、当該側面において電極板１５の周縁部１５ｃを保持している。封止体１２は、上記側面に沿って各樹脂枠２１，２２，２３，２４を外側から包囲し、各樹脂枠２１，２２，２３，２４のそれぞれに結合された封止部２６を含んでいる。
【００５６】
封止部２６は、電極積層体１１の外側に設けられ、蓄電モジュール４の外壁（筐体）を構成している。封止部２６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。封止部２６は、積層方向Ｄ１を軸方向として延在する矩形の筒状（環状）を呈している。封止部２６は、例えば射出成形時の熱によって各樹脂枠２１，２２，２３，２４の外表面に溶着されている。各樹脂枠２１，２２，２３，２４及び封止部２６は、例えば、耐アルカリ性を有する絶縁性の樹脂である。各樹脂枠２１，２２，２３，２４及び封止部２６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）等が挙げられる。
【００５７】
樹脂枠２１，２４及び封止部２６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、封止部２６は、積層方向Ｄ１に沿って互いに隣り合うバイポーラ電極１４の電極板１５、及び樹脂枠２１によって形成された内部空間Ｖを封止する。封止部２６は、積層方向Ｄ１に沿って互いに隣り合う負極終端電極１８の電極板１５及びバイポーラ電極１４の電極板１５、並びに樹脂枠２１によって形成された内部空間Ｖを封止する。封止部２６は、積層方向Ｄ１に沿って互いに隣り合う正極終端電極１９の電極板１５及びバイポーラ電極１４の電極板１５、並びに樹脂枠２４によって形成された内部空間Ｖを封止する。各内部空間Ｖは、気密に仕切られている。各内部空間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。
【００５８】
次に、本実施形態に係る蓄電モジュール４の製造方法で用いられる溶着機について説明する。図５に示されるように、溶着機８０は、一対の加圧部材８１，８２を備えている。一対の加圧部材８１，８２は、互いに対向するように配置されている。一対の加圧部材８１，８２は、互いに離間している。加圧部材８１は、一対のローラ８３，８３と、一対のローラ８３，８３に巻回された無端状のベルト８４と、圧着ローラ８５と、ヒータ８６と、冷却板８７と、を有している。ベルト８４は、一対のローラ８３，８３によって駆動される。圧着ローラ８５、ヒータ８６及び冷却板８７は、一対のローラ８３，８３の間であって、ベルト８４の内周側に配置されている。圧着ローラ８５は、加圧部材８２から所定距離離れている。加圧部材８１，８２間のクリアランスは、圧着ローラ８５によって一定に保持される。当該クリアランスは、一対の加圧部材８１，８２間に搬送されるワークＷの厚みに合わせて適宜調整される。これにより、ワークＷに対して適切に加圧力を付与しながら溶着することができる。一対の加圧部材８１，８２は、一対の加圧部材８１，８２間に搬送されたワークＷの溶着を行うことができる。
【００５９】
次に、図６を参照して本実施形態に係る蓄電モジュール４の製造方法について説明する。図６に示されるように、本実施形態の蓄電モジュール４の製造方法は、第１準備工程Ｓ１、第１溶着工程Ｓ２、第２準備工程Ｓ３、第２溶着工程Ｓ４、第３準備工程Ｓ５、第３溶着工程Ｓ６、第４準備工程Ｓ７、第４溶着工程Ｓ８、及び積層工程Ｓ９を含む。
【００６０】
この製造方法では、まず、バイポーラ電極１４及び樹脂枠２１を準備する（第１準備工程Ｓ１）。続いて、一対の加圧部材８１，８２により加圧しながらバイポーラ電極１４の電極板１５の第１の面１５ａにおける周縁部１５ｃに樹脂枠２１を溶着してバイポーラ電極ユニット３１を形成する（第１溶着工程Ｓ２）。具体的には、第１厚みＴ１に合わせて、一対の加圧部材８１，８２のクリアランスを調整する。
【００６１】
バイポーラ電極１４及び樹脂枠２１は、バイポーラ電極１４の電極板１５の第１の面１５ａにおける周縁部１５ｃに樹脂枠２１が仮止めされた状態で、所定のクリアランスに調整された一対の加圧部材８１，８２間に搬送される。バイポーラ電極１４の電極板１５及び樹脂枠２１は、ヒータ８６により加熱されると共に圧着ローラ８５により加圧された後、冷却板８７により冷却される。上記加熱、加圧及び冷却は、電極板１５の周縁部１５ｃ及び樹脂枠２１の全周にわたって行われる。これにより、樹脂枠２１がバイポーラ電極１４の電極板１５に溶着されて、バイポーラ電極ユニット３１が形成される。
【００６２】
続いて、負極終端電極１８、樹脂枠２２及びサブ金属板２５を準備する（第２準備工程Ｓ３）。続いて、一対の加圧部材８１，８２により加圧しながら負極終端電極１８の電極板１５の第１の面１５ａにおける周縁部１５ｃに樹脂枠２２を溶着すると共に、樹脂枠２２に対して負極終端電極１８の電極板１５の周縁部１５ｃとは反対側において、樹脂枠２２にサブ金属板２５を溶着して負極終端電極ユニット３２を形成する（第２溶着工程Ｓ４）。具体的には、負極終端電極１８、樹脂枠２２及びサブ金属板２５は、負極終端電極１８の電極板１５の第１の面１５ａにおける周縁部１５ｃに樹脂枠２２が仮止めされ、かつ樹脂枠２２の負極終端電極１８とは反対側にサブ金属板２５が仮止めされた状態で、所定のクリアランスに調整された一対の加圧部材８１，８２間に搬送される。第２準備工程Ｓ３では、第２厚みＴ２が、第１準備工程Ｓ１の第１厚みＴ１と同じである。したがって、第２溶着工程Ｓ４において、再度、一対の加圧部材８１，８２のクリアランスを調整する必要はない。
【００６３】
サブ金属板２５は、サブ金属板２５の厚み方向から見た外縁の位置が、負極終端電極１８の電極板１５の外縁の位置と一致するように仮止めされる。負極終端電極１８の電極板１５、樹脂枠２２及びサブ金属板２５は、ヒータ８６により加熱されると共に圧着ローラ８５により加圧された後、冷却板８７により冷却される。上記加熱、加圧及び冷却は、電極板１５の周縁部１５ｃ、樹脂枠２２及びサブ金属板２５の全周にわたって行われる。これにより、樹脂枠２２が負極終端電極１８の電極板１５及びサブ金属板２５に溶着されて、負極終端電極ユニット３２が形成される。
【００６４】
続いて、金属板２０及び樹脂枠２３を準備する（第３準備工程Ｓ５）。続いて、一対の加圧部材８１，８２により加圧しながら金属板２０の他方の面２０ｂにおける周縁部２０ｃに樹脂枠２３を溶着して金属板ユニット３３を形成する（第３溶着工程Ｓ６）。具体的には、金属板２０及び樹脂枠２３は、金属板２０の他方の面２０ｂにおける周縁部２０ｃに樹脂枠２３が仮止めされた状態で、所定のクリアランスに調整された一対の加圧部材８１，８２間に搬送される。第３準備工程Ｓ５では、第３厚みＴ３が、第２準備工程Ｓ３の第２厚みＴ２と同じである。したがって、第３溶着工程Ｓ６においても、第２溶着工程Ｓ４と同様に、一対の加圧部材８１，８２のクリアランスを調整する必要はない。
【００６５】
金属板２０及び樹脂枠２３は、ヒータ８６により加熱されると共に圧着ローラ８５により加圧された後、冷却板８７により冷却される。上記加熱、加圧及び冷却は、金属板２０の周縁部２０ｃ及び樹脂枠２３の全周にわたって行われる。これにより、樹脂枠２３が金属板２０に溶着されて、金属板ユニット３３が形成される。
【００６６】
続いて、正極終端電極１９及び樹脂枠２４を準備する（第４準備工程Ｓ７）。続いて、一対の加圧部材８１，８２により加圧しながら正極終端電極１９の電極板１５の第１の面１５ａにおける周縁部１５ｃに樹脂枠２４を溶着して正極終端電極ユニット３４を形成する（第４溶着工程Ｓ８）。具体的には、正極終端電極１９及び樹脂枠２４は、正極終端電極１９の電極板１５の第１の面１５ａにおける周縁部１５ｃに樹脂枠２４が仮止めされた状態で、所定のクリアランスに調整された一対の加圧部材８１，８２間に搬送される。第４準備工程Ｓ７では、第４厚みＴ４が、第３準備工程Ｓ５の第３厚みＴ３と同じである。したがって、第４溶着工程Ｓ８においても、第２溶着工程Ｓ４及び第３溶着工程Ｓ６と同様に、一対の加圧部材８１，８２のクリアランスを調整する必要はない。
【００６７】
正極終端電極１９の電極板１５及び樹脂枠２４は、ヒータ８６により加熱されると共に圧着ローラ８５により加圧された後、冷却板８７により冷却される。上記加熱、加圧及び冷却は、電極板１５の周縁部１５ｃ及び樹脂枠２４の全周にわたって行われる。これにより、樹脂枠２４が正極終端電極１９の電極板１５に溶着されて、正極終端電極ユニット３４が形成される。
【００６８】
続いて、積層方向Ｄ１に沿ってバイポーラ電極ユニット３１を積層することにより、バイポーラ電極ユニット群３０（図３参照）を形成する（積層工程Ｓ９）。積層工程Ｓ９では、バイポーラ電極ユニット群３０の積層方向Ｄ１における一端において、負極終端電極１８の負極１７がバイポーラ電極ユニット群３０と対向するように、負極終端電極ユニット３２を配置する。積層工程Ｓ９では、負極終端電極１８の電極板１５の第１の面１５ａに対向するように金属板ユニット３３を配置する。積層工程では、バイポーラ電極ユニット群３０の積層方向Ｄ１における他端において、正極終端電極１９の正極１６がバイポーラ電極ユニット群３０と対向するように、正極終端電極ユニット３４を配置する。
【００６９】
次に、図７を参照して本実施形態に係る蓄電モジュール４及び蓄電モジュールの製造方法の作用効果について説明する。図７は、比較例に係る蓄電モジュールの要部拡大断面図である。図７に示されるように、比較例に係る蓄電モジュール１００は、金属板２０、樹脂枠２３及びサブ金属板２５を備えていない点において本実施形態に係る蓄電モジュール４と相違している。
【００７０】
蓄電モジュール１００では、いわゆるアルカリクリープ現象により、内部空間Ｖに存在する電解液が負極終端電極１８の電極板１５の表面を伝わり、電極板１５と樹脂枠２２との間の隙間を通って電極板１５の第１の面１５ａ側に滲み出ることがある。図７には、アルカリクリープ現象における電解液Ｌの移動経路を矢印Ａで示す。このアルカリクリープ現象は、電気化学的な要因及び流体現象などにより、蓄電モジュールの充電時及び放電時並びに無負荷時において生じ得る。アルカリクリープ現象は、負極電位、水分、及び電解液Ｌの通り道がそれぞれ存在することにより生じ、時間の経過とともに進行する。
【００７１】
これに対し、本実施形態では、負極終端電極１８の電極板１５に対向して金属板ユニット３３を配置することにより、電解液の移動経路となり得る経路上に余剰空間ＶＡが形成されている。このため、アルカリクリープ現象によって電解液が滲み出す起点となる負極終端電極１８の電極板１５とバイポーラ電極１４の樹脂枠２１との間の隙間に、外部の空気中に含まれる水分が入り込むことを抑制することができる。これにより、アルカリクリープ現象の加速条件となる外部の湿度の影響を抑制することができ、電解液が蓄電モジュール４の外部に滲み出ることを抑制することができる。したがって、蓄電モジュール４の信頼性を向上することができる。
【００７２】
また、樹脂枠２３が金属板２０の他方の面２０ｂに溶着されているため、電解液が金属板２０の表面を伝わり、金属板２０と樹脂枠２３との間の隙間を通って金属板２０の他方の面２０ｂ側に滲み出ることを抑制することができる。
【００７３】
また、第１厚みＴ１、第２厚みＴ２、第３厚みＴ３及び第４厚みＴ４は、全て同一である。このため、一度、一対の加圧部材間のクリアランスが調整されれば、一対の加圧部材８１，８２により加圧しながら、バイポーラ電極ユニット３１、負極終端電極ユニット３２、金属板ユニット３３及び正極終端電極ユニット３４を形成するそれぞれの工程において、一対の加圧部材８１，８２間のクリアランスを調整することが不要となる。これにより、蓄電モジュール４の生産性を向上することができる。
【００７４】
また、バイポーラ電極１４の電極板１５は、樹脂枠２１に溶着される領域が粗面化されており、負極終端電極１８の電極板１５は、樹脂枠２２に溶着される領域が粗面化されており、サブ金属板２５は、樹脂枠２２に溶着されており、金属板２０は、樹脂枠２３に溶着される領域が粗面化されており、正極終端電極１９の電極板１５は、樹脂枠２４に溶着される領域が粗面化されている。これにより、各電極板１５、サブ金属板２５及び金属板２０と各樹脂枠２１，２２，２３，２４との間の接合強度の確保が可能となる。
【００７５】
また、樹脂枠２２の負極終端電極１８とは反対側にはサブ金属板２５が溶着されている。このため、樹脂枠２２においてサブ金属板２５が溶着された部分が補強されるので樹脂枠２２の変形が抑制され、樹脂枠２２の変形による負極終端電極１８の電極板１５と樹脂枠２２との溶着部分の剥離を抑制できる。これにより、電解液が負極終端電極１８の電極板１５の表面を伝わり、負極終端電極１８の電極板１５と樹脂枠２２との間の隙間を通って負極終端電極１８の電極板１５の他方の面側に滲み出ることを抑制できる。
【００７６】
また、樹脂枠２１の厚みと、樹脂枠２２の厚みと、樹脂枠２３の厚みと、樹脂枠２４の厚みとは、全て同一であり、バイポーラ電極１４の電極板１５の厚みと、金属板２０の厚みと、正極終端電極１９の電極板１５の厚みとは、全て同一であり、負極終端電極１８の電極板１５の厚み及びサブ金属板２５の厚みの合計は、バイポーラ電極１４及び正極終端電極１９の電極板１５の厚みと同一であり、かつ金属板２０の厚みと同一である。これにより、各樹脂枠２１，２２，２３，２４の厚みを同一させ、且つ、バイポーラ電極１４の電極板１５、金属板２０の厚み、及び正極終端電極１９の電極板１５の厚みを同一させることにより、部品の共通化を図ることができる。
【００７７】
また、負極終端電極１８の電極板１５の厚み及びサブ金属板２５の厚みのそれぞれは、バイポーラ電極１４及び正極終端電極１９の電極板１５の厚みの半分であり、かつ金属板２０の厚みの半分である。これにより、負極終端電極１８の電極板１５及びサブ金属板２５を同一の母材から製造することができ、蓄電モジュール４の生産性を向上することができる。
【００７８】
また、サブ金属板２５は、サブ金属板２５の厚み方向（積層方向Ｄ１）から見た外縁の位置が、負極終端電極１８の電極板１５の外縁の位置と一致している。これにより、例えば封止体１２により、積層された各ユニットの側面を封止する場合、サブ金属板２５と封止体１２とが干渉することを抑制することができる。
【００７９】
また、各電極板１５、金属板２０及びサブ金属板２５は、ニッケル又はニッケルメッキ鋼板であってもよい。これにより、ニッケル水素二次電池に適用することができる。
【００８０】
また、本実施形態では、積層工程Ｓ９において、負極終端電極１８の電極板１５に対向して金属板ユニット３３を配置することにより、電解液の移動経路となり得る経路上に余剰空間ＶＡが形成されている。このため、アルカリクリープ現象によって電解液が滲み出す起点となる負極終端電極１８の電極板１５と樹脂枠２１との間の隙間に、外部の空気中に含まれる水分が入り込むことを抑制することができる。これにより、アルカリクリープ現象の加速条件となる外部の湿度の影響を抑制することができ、電解液が蓄電モジュール４の外部に滲み出ることを抑制することができる。したがって、蓄電モジュール４の製造方法によって形成される蓄電モジュール４の信頼性を向上することができる。また、第１準備工程Ｓ１、第２準備工程Ｓ３、第３準備工程Ｓ５及び第４準備工程Ｓ７のそれぞれにおいて準備される各部材の厚みの合計Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４は、それぞれ同一である。このため、一度、一対の加圧部材間のクリアランスが適切に調整されれば、第１溶着工程Ｓ２、第２溶着工程Ｓ４、第３溶着工程Ｓ６及び第４溶着工程Ｓ８のそれぞれにおいて、一対の加圧部材８１，８２間のクリアランスを調整することが不要となる。これにより、蓄電モジュール４の生産性を向上することができる。
【００８１】
本発明は上記実施形態に限定されない。
【００８２】
上記実施形態では、樹脂枠２１がバイポーラ電極１４の電極板１５の第１の面１５ａにおける周縁部１５ｃに溶着される例を示したが、樹脂枠２１は、バイポーラ電極１４の電極板１５の第２の面１５ｂにおける周縁部１５ｃに溶着されてもよい。樹脂枠２２が負極終端電極１８の電極板１５の第１の面１５ａにおける周縁部１５ｃに溶着される例を示したが、樹脂枠２２は、負極終端電極１８の電極板１５の第２の面１５ｂにおける周縁部１５ｃに溶着されてもよい。樹脂枠２３が金属板２０の他方の面２０ｂにおける周縁部２０ｃに溶着される例を示したが、樹脂枠２３は、金属板２０の一方の面２０ａにおける周縁部２０ｃに溶着されてもよい。樹脂枠２４が正極終端電極１９の電極板１５の第１の面１５ａにおける周縁部１５ｃに溶着される例を示したが、樹脂枠２４は、正極終端電極１９の電極板１５の第２の面１５ｂにおける周縁部１５ｃに溶着されてもよい。
【００８３】
上記蓄電モジュール４の製造方法では、第２準備工程Ｓ３では、サブ金属板２５が準備され、第２溶着工程Ｓ４では、サブ金属板２５が樹脂枠２２に溶着される例を示したが、第２準備工程Ｓ３では、サブ金属板２５が準備されなくてもよい。第２溶着工程Ｓ４では、サブ金属板２５が樹脂枠２２に溶着されなくてもよい。この場合、第１準備工程Ｓ１において準備されるバイポーラ電極１４の電極板１５の厚み及び樹脂枠２１の厚みの合計と、第２準備工程Ｓ３において準備される負極終端電極１８の電極板１５の厚み及び樹脂枠２２の厚みの合計と、第３準備工程Ｓ５において準備される金属板２０の厚み及び樹脂枠２３の厚みの合計と、第４準備工程Ｓ７において準備される正極終端電極１９の電極板１５の厚み及び樹脂枠２４の厚みの合計とは、全て同一である。
【００８４】
上記実施形態では、負極終端電極１８の電極板１５の厚み及びサブ金属板２５の厚みのそれぞれが、バイポーラ電極１４及び正極終端電極１９の電極板１５の厚みの半分であり、かつ金属板２０の厚みの半分である例を示したが、負極終端電極１８の電極板１５の厚み及びサブ金属板２５の厚みの合計が、バイポーラ電極１４の電極板１５の厚みと同一であり、かつ金属板２０の厚みと同一であれば、負極終端電極１８の電極板１５の厚み及びサブ金属板２５の厚みは限定されない。負極終端電極１８の電極板１５の厚みは、例えば、バイポーラ電極１４の電極板１５の厚みの１／３であり、かつ金属板２０の厚みの１／３であり、サブ金属板２５の厚みは、例えば、バイポーラ電極１４の電極板１５の厚みの２／３であり、かつ金属板２０の厚みの２／３であってもよい。
【００８５】
上記実施形態では、第１準備工程Ｓ１、第１溶着工程Ｓ２、第２準備工程Ｓ３、第２溶着工程Ｓ４、第３準備工程Ｓ５、第３溶着工程Ｓ６、第４準備工程Ｓ７、第４溶着工程Ｓ８、及び積層工程Ｓ９がこの順に実施される例を示したが、本発明はこれに限定されない。各準備工程及び各溶着工程については、第１溶着工程Ｓ２の前に第１準備工程Ｓ１が実施され、第２溶着工程Ｓ４の前に第２準備工程Ｓ３が実施され、第３溶着工程Ｓ６の前に第３準備工程Ｓ５が実施され、第４溶着工程Ｓ８の前に第４準備工程Ｓ７が実施されれば、その他の実施の順番は限定されない。バイポーラ電極ユニット３１、負極終端電極ユニット３２、金属板ユニット３３及び正極終端電極ユニット３４が形成される順番は限定されない。
【００８６】
上記実施形態では、サブ金属板２５が枠状を呈している例を示したが、サブ金属板２５は、矩形状を呈していてもよい。サブ金属板２５は、負極終端電極１８の電極板１５と同じであってもよい。この場合、部品の共通化を図ることができる。
【００８７】
上記実施形態では、サブ金属板２５の厚み方向（積層方向Ｄ１）から見たサブ金属板２５の外縁の位置が、負極終端電極１８の電極板１５の外縁の位置と一致する例を示したが、サブ金属板２５の厚み方向（積層方向Ｄ１）から見たサブ金属板２５の外縁の位置は、負極終端電極１８の電極板１５の外縁の位置よりも内側に位置してもよい。
【００８８】
上記実施形態では、金属板２０は、負極終端電極１８の電極板１５に接触する接触部を有していてもよい。
【符号の説明】
【００８９】
４…蓄電モジュール、１４…バイポーラ電極、１５…電極板（金属板）、１５ａ…第１の面、１５ｂ…第２の面、１５ｃ…周縁部、１６…正極（正極活物質）、１７…負極（負極活物質）、１８…負極終端電極、２０…金属板（未塗工の金属板）、２０ａ…一方の面、２０ｂ…他方の面、２０ｃ…周縁部、２１…樹脂枠（第１樹脂部材）、２２…樹脂枠（第２樹脂部材）、２３…樹脂枠（第３樹脂部材）、２５…サブ金属板、３０…バイポーラ電極ユニット群、３１…バイポーラ電極ユニット、３２…負極終端電極ユニット、Ｄ１…積層方向（一方向）、Ｖ…内部空間。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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