(57)【要約】【課題】生産性の低下を抑制できる電極ユニット製造方法を提供する。【解決手段】電極ユニット製造方法は、電極板と、電極板の縁部を囲み当該縁部に接合された枠体と、を含む電極ユニットを製造する電極ユニット製造方法であって、枠体の母材である樹脂フィルム１２１に枠体の内縁に沿った矩形のミシン目１２５を形成する工程と、電極板の縁部と樹脂フィルム１２１におけるミシン目１２５の外側とを互いに接合する工程と、電極板に接合された樹脂フィルム１２１におけるミシン目１２５で囲まれた内側部分１２４を、矩形を形成する長辺及び短辺のいずれかに沿った方向の一端側から他端側に向かって樹脂フィルム１２１から除去する工程と、を含み、ミシン目１２５を形成する工程では、一端側におけるミシン目１２５の切り離しに必要な力が他端側におけるミシン目１２５の切り離しに必要な力よりも小さくなるように、ミシン目１２５を形成する。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極板と、前記電極板の縁部を囲み当該縁部に接合された枠体と、を含む電極ユニットを製造する電極ユニット製造方法であって、
前記枠体の母材である樹脂フィルムに前記枠体の内縁に沿った矩形のミシン目を形成する工程と、
前記電極板の縁部と前記樹脂フィルムにおける前記ミシン目の外側とを互いに接合する工程と、
前記電極板に接合された前記樹脂フィルムにおける前記ミシン目で囲まれた内側部分を、前記矩形を形成する長辺及び短辺のいずれかに沿った方向の一端側から他端側に向かって前記樹脂フィルムから除去する工程と、を含み、
前記ミシン目を形成する工程では、前記一端側におけるミシン目の切り離しに必要な力が前記他端側におけるミシン目の切り離しに必要な力よりも小さくなるように、前記ミシン目を形成する、電極ユニット製造方法。
【請求項２】
前記除去する工程では、前記一端側から前記他端側に相対的に移動するサクションローラによって前記ミシン目で囲まれた内側部分を前記樹脂フィルムから除去する、請求項１に記載の電極ユニット製造方法。
【請求項３】
前記ミシン目は、前記樹脂フィルムが切断された切断部分と、隣り合う前記切断部分同士の間に一定の長さで形成される接続部分とを有し、
前記ミシン目を形成する工程では、前記一端側から前記他端側に向かって前記切断部分の長さが徐々に小さくなるように前記ミシン目を形成する、請求項１又は２に記載の電極ユニット製造方法。
【請求項４】
電極板と、前記電極板の縁部を囲み、当該縁部に接合された枠体とを含む電極ユニットを得るための電極ユニット準備体であって、
前記電極板と、
前記電極板の縁部に接合された前記枠体の母材である樹脂フィルムと、を含み、
前記樹脂フィルムは、前記枠体の内縁に沿った矩形のミシン目を有し、
前記ミシン目は、前記矩形を形成する長辺及び短辺のいずれかに沿った方向の一端側におけるミシン目の切り離しに必要な力が他端側におけるミシン目の切り離しに必要な力よりも小さくなるように形成されている、電極ユニット準備体。
【請求項５】
前記ミシン目は、前記樹脂フィルムが切断された切断部分と、隣り合う前記切断部分同士の間に一定の長さで形成される接続部分とを有し、
前記ミシン目は、前記一端側から前記他端側に向かって前記切断部分の長さが徐々に小さくなるように形成されている、請求項４に記載の電極ユニット準備体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の一側面は、電極ユニット製造方法および電極ユニット準備体に関する。
【背景技術】
【０００２】
二次電池として、特許文献１に記載されたバイポーラ電池が知られている。このバイポーラ電池では、集電体の一方の面に正極が形成され、他方の面に負極が形成されたバイポーラ電極が、電解質層を介して積層されている。集電体同士の間には、絶縁性のシール層が設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１９０７１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示されるようなバイポーラ電池を製造する場合、例えば、電極板（集電体）の縁部にシール層となる枠体が取り付けられた電極ユニットを予め製造しておくことが考えられる。電極ユニットを製造する場合において、枠体を電極板の縁部に取り付けるには、枠体を電極板に重ねた状態で、枠体と集電体とを互いに接合する必要がある。しかしながら、枠体は、一般に歪みやすく、取り扱いが容易ではない。そのため、枠体と電極板との接合作業には多大な時間と労力を要する場合があり、生産性の低下を招く虞がある。
【０００５】
本発明の一側面は、生産性の低下を抑制できる電極ユニット製造方法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】
【０００６】
本発明の一側面に係る電極ユニット製造方法は、電極板と、電極板の縁部を囲み当該縁部に接合された枠体と、を含む電極ユニットを製造する電極ユニット製造方法であって、枠体の母材である樹脂フィルムに枠体の内縁に沿った矩形のミシン目を形成する工程と、電極板の縁部と樹脂フィルムにおけるミシン目の外側とを互いに接合する工程と、電極板に接合された樹脂フィルムにおけるミシン目で囲まれた内側部分を、矩形を形成する長辺及び短辺のいずれかに沿った方向の一端側から他端側に向かって樹脂フィルムから除去する工程と、を含み、ミシン目を形成する工程では、一端側におけるミシン目の切り離しに必要な力が他端側におけるミシン目の切り離しに必要な力よりも小さくなるように、ミシン目を形成する。
【０００７】
上記の電極ユニット製造方法では、枠状をなす樹脂フィルム（すなわち枠体）を電極板の縁部に接合した電極ユニットが製造され得る。本方法においては、枠状に加工される前の樹脂フィルムが電極板に接合され、その後、ミシン目の内側部分が除去される。ミシン目が形成された樹脂フィルムでは、除去される前の内側部分によって枠体の剛性が保持されている。そのため、比較的容易に樹脂フィルムを取り扱うことができるので、電極ユニットの生産性の低下が抑制される。このような方法では、ミシン目の切り離しに必要な力が大き過ぎると、ミシン目を適切に切り離すことができない虞がある。一方、ミシン目の切り離しに必要な力が小さ過ぎると、意図しない状況でミシン目が切断されてしまい、枠体の剛性が保持できない虞がある。本方法では、一端側から他端側に向かってミシン目の内側部分を除去することを前提としている。そして、一端側におけるミシン目の切り離しに必要な力が他端側に比べて小さくなるようにミシン目を形成している。これにより、樹脂フィルムから内側部分を容易に切り離すことができる。また、他端側では、ミシン目の切り離しに必要な力が大きくなっているので、意図せずに内側部分が切り離されることが抑制される。
【０００８】
また、除去する工程では、一端側から他端側に相対的に移動するサクションローラによってミシン目で囲まれた内側部分を樹脂フィルムから除去してもよい。この構成では、サクションローラによってミシン目の内側部分を巻き取るようにして、樹脂フィルムから当該内側部分を除去することができる。
【０００９】
また、ミシン目は、樹脂フィルムが切断された切断部分と、隣り合う切断部分同士の間に一定の長さで形成される接続部分とを有し、ミシン目を形成する工程では、一端側から他端側に向かって切断部分の長さが徐々に小さくなるようにミシン目を形成してもよい。ミシン目の切断部分の長さを変更することによって、ミシン目の切り離しに必要な力を容易に制御することができる。
【００１０】
本発明の一側面に係る電極ユニット準備体は、電極板と、電極板の縁部を囲み、当該縁部に接合された枠体とを含む電極ユニットを得るための電極ユニット準備体であって、電極板と、電極板の縁部に接合された枠体の母材である樹脂フィルムと、を含み、樹脂フィルムは、枠体の内縁に沿った矩形のミシン目を有し、ミシン目は、矩形を形成する長辺及び短辺のいずれかに沿った方向の一端側におけるミシン目の切り離しに必要な力が他端側におけるミシン目の切り離しに必要な力よりも小さくなるように形成されている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の一側面によれば、生産性の低下を抑制できる電極ユニット製造方法が提供され得る。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】蓄電モジュールを備える蓄電装置の一例を示す概略断面図である。
【図２】図１の蓄電装置を構成する蓄電モジュールを示す概略断面図である。
【図３】一実施形態に係る蓄電装置の製造方法を説明するためのフロー図である。
【図４】電極ユニットを示す平面図である。
【図５】電極ユニットを示す断面図である。
【図６】電極ユニット製造工程の一例を示すフロー図である。
【図７】電極ユニット製造工程を模式的に示す図である。
【図８】ミシン目が形成された個片の樹脂フィルムを示す平面図である。
【図９】スペーサ形成工程を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
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。図面には必要に応じてＸＹＺ直交座標系が示される。
【００１４】
本実施形態に係る電極ユニット製造方法は、電池モジュールを構成する電極ユニットを製造する方法である。まず、図１を参照して、電極モジュールを備える蓄電装置の一例について説明する。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。
【００１５】
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。
【００１６】
積層方向に互いに隣り合う蓄電モジュール４同士は、導電板５を介して電気的に接続されている。導電板５は、積層方向に互いに隣り合う蓄電モジュール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、蓄電装置１の充放電が実施される。
【００１７】
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、例えば積層方向と、正極端子６及び負極端子７の引き出し方向と、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。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。
【００１８】
拘束部材３は、モジュール積層体２を積層方向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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
バイポーラ電極１４は、一方面１５ａ及び一方面１５ａの反対側の他方面１５ｂを含む電極板１５と、一方面１５ａに設けられた正極１６と、他方面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。
【００２２】
負極終端電極１８は、電極板１５と、電極板１５の他方面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、他方面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の一端に配置されている。負極終端電極１８の電極板１５の一方面１５ａ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、蓄電モジュール４に隣接する一方の導電板５（図１参照）と電気的に接続されている。負極終端電極１８の電極板１５の他方面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の一端のバイポーラ電極１４の正極１６と対向している。
【００２３】
正極終端電極１９は、電極板１５と、電極板１５の一方面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、一方面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の他端に配置されている。正極終端電極１９の一方面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の他方面１５ｂ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、蓄電モジュール４に隣接する他方の導電板５（図１参照）と電気的に接続されている。
【００２４】
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の他方面１５ｂにおける負極１７の形成領域は、電極板１５の一方面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。
【００２５】
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。
【００２６】
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（枠体）と、側面１１ａに沿って第１封止部２１を外側から包囲し、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。
【００２７】
第１封止部２１は、電極板１５の一方面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の一方面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の一方面１５ａ及び他方面１５ｂの双方の縁部１５ｃに第１封止部２１が設けられている。
【００２８】
第１封止部２１は、例えば超音波又は熱によって電極板１５の一方面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。
【００２９】
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。
【００３０】
第２封止部２２は、電極積層体１１及び第１封止部２１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。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。
【００３１】
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。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。封止体１２の側面には、内部空間Ｖに注液口を注入するための注液口が設けられている。
【００３２】
次に、上述した蓄電装置の製造方法について説明する。
【００３３】
図３は、蓄電装置の製造工程の一例を示すフローチャートである。図３に示されるように、蓄電装置の製造工程は、電極ユニット製造工程（Ｓ０１）と、積層工程（Ｓ０２）と、封止体形成工程（Ｓ０３）と、注入工程（Ｓ０４）と、組立工程（Ｓ０５）とを含んでいる。
【００３４】
電極ユニット製造工程Ｓ０１では、後述する電極ユニット製造方法によって電極ユニット３０が製造される。電極ユニット３０は、バイポーラ電極１４と、バイポーラ電極１４の縁部１５ｃに接合された矩形枠状の第１封止部２１とを含む。
【００３５】
積層工程Ｓ０２では、セパレータ１３を介して電極ユニット３０を積層し、積層体を得る。また、電極ユニット３０の積層体の積層端に負極終端電極１８及び正極終端電極１９を更に積層することにより、電極積層体１１を得る。積層にあたり、負極終端電極１８、及び正極終端電極１９のそれぞれの電極板１５の縁部１５ｃには、矩形枠状の第１封止部２１が溶着等によって接合されている。
【００３６】
封止体形成工程Ｓ０３では、例えば射出成形によって電極積層体１１に対して第２封止部２２を形成し、封止体１２を形成する。具体的には、積層工程Ｓ０２で得られた電極積層体１１を金型内に配置し、流動性を有する樹脂材料を金型内に流し込むことによって、電極積層体１１の側面に第２封止部２２を形成する。第２封止部２２によって電極積層体１１の第１封止部２１同士が接合され、封止体１２が得られる。このとき、封止体１２の側面に、内部空間Ｖに電解液を注入するための注液口が形成される。
【００３７】
注入工程Ｓ０４では、電極積層体１１の内部空間Ｖのそれぞれに電解液の注入を行う。ここでは、封止体１２の側面に設けられた注液口を介して内部空間Ｖへの電解液の注入を実施する。電解液の注入後、注液口をシール材等によって封止し、蓄電モジュール４を得る。なお、シール材に変えて、注液口に圧力調整弁等を設けてもよい。
【００３８】
組立工程Ｓ０５では、まず、導電板５を介して複数の蓄電モジュール４を積層する。このとき、積層方向の一方側に配置する導電板５には正極端子６を予め接続し、他方側に配置する導電板５には負極端子７を予め接続しておくことが好適である。次に、電気絶縁性を有するフィルムＦを介して蓄電モジュール４の積層方向の両端に一対のエンドプレート８，８を配置する。そして、エンドプレート８の挿通孔８ａに締結ボルト９を挿通させると共に、エンドプレート８から突出した締結ボルト９の先端にナット１０を螺合する。これにより、複数の蓄電モジュール４をユニット化し、蓄電装置１を得る。
【００３９】
続いて、電極ユニット製造工程Ｓ０１による電極ユニット製造方法について詳細に説明する。まず、電極ユニット製造方法によって製造される電極ユニット３０の詳細について説明する。図４は電極ユニットを示す平面図である。図５は、電極ユニットを示す断面図である。なお、図４では、正極１６及び負極１７の図示を省略している。電極ユニット３０は、平面視において矩形状をなしており、バイポーラ電極１４と第１封止部２１とによって構成されている。第１封止部２１は、矩形枠状をなしている。第１封止部２１は、電極板１５の縁部１５ｃを囲み、当該縁部１５ｃに対して接合されている。第１封止部２１の内縁２５ｓは電極板１５の周縁１５ｄよりも内側に位置している。第１封止部２１は、電極板１５の周縁１５ｄよりも外側の位置で外周が折り返されることによって、部分的に２層になっている。すなわち、第１封止部２１は、バイポーラ電極１４に接合された第１層２５と、第１層２５側に折り返されて積層された第２層２７と、を含んでいる。第２層２７は、第１層２５におけるバイポーラ電極１４との接合面の反対側の面２５ａに設けられる。第１層２５の内周端（すなわち第１封止部２１の内縁２５ｓ）は、第２層２７の内縁２７ｓよりも内側に位置している。第１層２５における内縁２５ｓを含む内周縁部２５ｂには、除去工程Ｓ１５の後にセパレータ１３が接合され得る。すなわち、第２層２７は、積層される電極ユニット３０間にセパレータ１３を配置するためのスペーサ層として機能する。電極ユニット３０では、第１封止部２１の内縁２５ｓから電極板１５の周縁１５ｄまでの領域において、第１封止部２１と電極板１５との接合領域が形成されている。
【００４０】
図６は、電極ユニット製造工程の一例を示すフローチャートである。図７は、電極ユニット製造工程を模式的に示す図である。図６及び図７に示されるように、電極ユニット製造工程Ｓ０１は、フィルム加工工程Ｓ１１と、配置工程Ｓ１２と、接合工程Ｓ１３と、スペーサ形成工程Ｓ１４と、除去工程Ｓ１５とを含んでいる。一例として、第１封止部２１の母材である樹脂フィルムが搬送方向Ｄ２に沿って搬送されながら各工程を移行する例について説明する。図示例では、原反ロール１１９から繰り出される帯状の樹脂フィルム１２０が第１封止部２１の母材として示されている。
【００４１】
フィルム加工工程Ｓ１１では、原反ロール１１９から繰り出される樹脂フィルム１２０を個片に切断するとともに、個片になった樹脂フィルム１２１の内側にミシン目１２５を形成する。一例として、フィルム加工工程Ｓ１１は、樹脂フィルム１２１を個片にする打抜き用の刃とミシン目加工用の刃とが設けられた加工装置によって実施され得る。
【００４２】
図８は、ミシン目が形成された個片の樹脂フィルムを示す平面図である。図８では、バイポーラ電極１４の接合が予定される位置が破線によって示されている。フィルム加工工程Ｓ１１を経て個片化された樹脂フィルム１２１は、四隅に矩形状の切欠き状部が形成されている。この樹脂フィルム１２１は、矩形枠状をなす第１層２５と、第１層２５の各辺に連続した第２層２７と、第１層２５の内側にミシン目１２５によって接続された内側部分１２４とを有する。図面上、第１層２５と第２層２７との境界を二点鎖線で示している。この二点鎖線は、スペーサ形成工程Ｓ１４における折り線１２７である。
【００４３】
ミシン目１２５は、樹脂フィルム１２１を切断し易くするために形成された加工部分である。ミシン目１２５は、第１封止部２１の内縁２７ｓに沿って形成される。図８の例では、平面視において矩形形状をなすミシン目１２５が形成されている。ミシン目１２５は、切断部分１２５ａ及び接続部分１２５ｂを有する。切断部分１２５ａは、厚さ方向に樹脂フィルム１２１が完全に切断されている部分である。接続部分１２５ｂは、ミシン目１２５よりも外側の部分とミシン目１２５によって囲まれた内側部分１２４とが連続している部分である。ミシン目１２５よりも外側の部分は、第１封止部２１になる部分である。本実施形態では、樹脂フィルム１２１の厚さは、例えば１００〜２００μｍ程度であってよい。ミシン目１２５は、バイポーラ電極１４の接合が予定される位置の内側に形成される。樹脂フィルム１２１にミシン目１２５が形成されることによって、以降の工程において刃物等を使用することなく、内側部分１２４を樹脂フィルム１２１から分離することができる。
【００４４】
ミシン目１２５は、矩形を形成する長辺及び短辺のいずれかに沿った方向の一端側におけるミシン目１２５の切り離しに必要な力が他端側におけるミシン目１２５の切り離しに必要な力よりも小さくなるように形成されている。実施形態では、長辺方向に沿った方向を搬送方向Ｄ２として、搬送方向Ｄ２の下流側（一端側）におけるミシン目１２５の切り離しに必要な力が、搬送方向の上流側（他端側）におけるミシン目１２５の切り離しに必要な力よりも小さくなるように、ミシン目１２５が形成されている。図示されるミシン目１２５では、ピッチＰに関わらず接続部分１２５ｂのサイズが一定となっている。すなわち、接続部分１２５ｂは、隣り合う切断部分１２５ａ同士の間に、ミシン目１２５の延在方向に一定の長さで形成されている。この場合、ミシン目１２５の切り離しに必要な力は、ミシン目１２５のピッチＰに依存する。すなわち、ピッチＰが小さければ、接続部分１２５ｂが密に形成されることになり、切り離しに必要な力は大きくなる。一方、ピッチＰが大きければ、接続部分１２５ｂが疎に形成されることになり、切り離しに必要な力は小さくなる。ピッチＰが小さい場合、切断部分１２５ａの長さは小さくなり、ピッチＰが大きい場合、切断部分１２５ａの長さは大きくなる。
【００４５】
フィルム加工工程Ｓ１１では、搬送方向に沿ったミシン目１２５のピッチＰが下流側から上流側に向かって徐々に小さくなるように樹脂フィルム１２１を加工する。すなわち、搬送方向に沿ったミシン目１２５では、下流側から上流側に向かって切断部分１２５ａの長さが徐々に小さくなっている。また、下流側における短辺方向に沿ったミシン目１２５のピッチＰは、長手方向の最下流のミシン目１２５のピッチＰと等しくなっている。上流側における短辺方向に沿ったミシン目１２５のピッチＰは、長手方向の最上流のミシン目１２５のピッチＰと等しくなっている。なお、上流側における短辺方向に沿ったミシン目１２５のピッチＰは、長手方向の最下流のミシン目１２５のピッチＰと等しくなっていてもよい。
【００４６】
続く配置工程Ｓ１２では、搬送方向に搬送される樹脂フィルム１２１をバイポーラ電極１４上に配置する。この配置工程Ｓ１２では、図８に破線で示される位置にバイポーラ電極１４が重なるように、バイポーラ電極１４上に樹脂フィルム１２１が配置される。
【００４７】
接合工程Ｓ１３では、バイポーラ電極１４と樹脂フィルム１２１とが重なり合った状態で、バイポーラ電極１４の縁部１５ｃと樹脂フィルム１２１におけるミシン目１２５よりも外側の領域とが接合される。第１封止部２１とバイポーラ電極１４とを接合する方法としては、例えば超音波又は熱による溶着が挙げられる。なお、負極終端電極１８及び正極終端電極１９にも、同様に第１封止部２１を接合する。
【００４８】
本実施形態では、バイポーラ電極１４と樹脂フィルム１２１とが接合されることによって、電極ユニット準備体１２９が形成される。すなわち、電極ユニット準備体１２９は、バイポーラ電極１４と、バイポーラ電極１４の縁部１５ｃに接合された樹脂フィルム１２１と、を含んでおり、樹脂フィルム１２１には、ミシン目１２５が形成されている。なお、「電極ユニット準備体」とは、電極ユニットに加工される前の状態であることを意味する。
【００４９】
図９は、スペーサ形成工程を説明するための図であり、スペーサ形成工程を経たバイポーラ電極１４及び樹脂フィルム１２１を示す平面図である。スペーサ形成工程Ｓ１４では、樹脂フィルム１２１の第２層２７が折り線１２７の位置で折り返されることによって、第２層２７が第１層２５上に積層される。図９に示すように、折り線１２７に沿って折り返された４つの第２層２７は、矩形枠状を形成している。
【００５０】
除去工程Ｓ１５では、樹脂フィルム１２１におけるミシン目１２５で囲まれた内側部分１２４が電極ユニット準備体１２９から除去される。除去工程Ｓ１５では、矩形状をなすミシン目１２５の長辺及び短辺のいずれかに沿った方向において、ミシン目１２５を切り離す力が小さく設計された一方側から他方側に向かってミシン目１２５の内側部分１２４を除去する。本実施形態では、搬送方向Ｄ２の下流側におけるミシン目１２５が切り離されやすく形成されている。そのため、搬送方向Ｄ２の下流側から上流側に向かってミシン目１２５の内側部分１２４を切り取る。
【００５１】
例えば、除去工程Ｓ１５では、下流側から上流側に相対的に移動するサクションローラ１３０によって、ミシン目１２５で囲まれた内側部分１２４を電極ユニット準備体１２９から除去する。サクションローラ１３０は、そのローラ面に複数の吸気孔を有しており、搬送されるワークを吸引する。本実施形態では、図７に示すように、電極ユニット準備体１２９が搬送方向Ｄ２に搬送されているため、サクションローラ１３０の位置は固定されていてよい。回転するサクションローラ１３０が、ミシン目１２５で囲まれた内側部分１２４を吸引しながら巻き取ることによって、ミシン目１２５が破断する。これにより、ミシン目１２５で囲まれた内側部分１２４が樹脂フィルム１２１から分離される。分離された内側部分１２４は、例えば廃棄される。樹脂フィルム１２１から内側部分１２４が分離されることによって、第１封止部２１とバイポーラ電極１４とが接合された電極ユニット３０（図４参照）が製造される。
【００５２】
以上説明した電極ユニット製造方法では、枠状をなす樹脂フィルム（すなわち第１封止部２１）をバイポーラ電極１４の縁部１５ｃに接合した電極ユニット３０が製造され得る。本方法においては、枠状に加工される前の樹脂フィルム１２１がバイポーラ電極１４に接合され、その後、ミシン目１２５の内側部分１２４が除去される。ミシン目１２５が形成された樹脂フィルム１２１では、除去される前の内側部分１２４によって第１封止部２１の剛性が保持されている。そのため、比較的容易に樹脂フィルム１２１を取り扱うことができる。したがって、電極ユニット３０の生産性の低下が抑制される。
【００５３】
均等なピッチで形成されたミシン目に沿って切り取りを行う場合、切り取りの中盤及び終盤に比べて切り取りの開始時に最も大きな力が必要である。この場合、ミシン目の切り離しに必要な力が大き過ぎると、ミシン目が適切に切断されない虞がある。一方、ミシン目の切り離しに必要な力が小さ過ぎると、意図しない状況でミシン目が切断されてしまい、第１封止部２１の剛性が保持できなくなる虞がある。本方法では、搬送方向の下流側から上流側に向かってミシン目１２５の内側部分１２４を除去する。そして、下流側におけるミシン目１２５の切り離しに必要な力が上流側に比べて小さくなるようにミシン目１２５を形成している。そのため、ミシン目１２５に沿って樹脂フィルム１２１から内側部分１２４を容易に切り離すことができる。さらに、上流側では、ミシン目１２５の切り離しに必要な力が大きくなっているので、意図せずに内側部分１２４が切り離されることが抑制される。
【００５４】
なお、仮にフィルム加工工程Ｓ１１を経ずに接合工程Ｓ１３及び除去工程Ｓ１５を行う場合には、内側部分１２４を刃物等によって切り取る必要がある。この場合、刃物等によってバイポーラ電極１４が損傷することが考えられる。本実施形態では、フィルム加工工程Ｓ１１でミシン目１２５が形成されているため、刃物等を使用することなく内側部分１２４を除去することができる。
【００５５】
また、除去工程Ｓ１５では、下流側から上流側に相対的に移動するサクションローラ１３０によって内側部分１２４を樹脂フィルム１２１から除去している。この構成では、サクションローラ１３０によってミシン目１２５の内側部分１２４を巻き取るようにして、樹脂フィルム１２１から内側部分１２４を除去することができる。
【００５６】
また、フィルム加工工程Ｓ１１では、搬送方向の下流側から上流側に向かってピッチが徐々に小さくなるようにミシン目１２５を形成している。このように、ミシン目１２５のピッチを変更することによって、ミシン目１２５の切り離しに必要な力を容易に制御することができる。
【００５７】
以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されない。
【００５８】
例えば、ミシン目１２５の長辺方向に沿った方向を樹脂フィルムの搬送方向Ｄ２とした例を示したが、樹脂フィルムの搬送方向はこれに限定されない。例えば、ミシン目１２５の短辺方向に沿った方向を樹脂フィルムの搬送方向としてもよい。
【００５９】
また、接続部分１２５ｂの長さが一定に形成されている例を示したが、これに限定されない。ミシン目の切断に必要な力は、接続部分の長さにも依存している。そのため、接続部分の長さを変化させることによって、ミシン目の切断に必要な力を制御してもよい。
【符号の説明】
【００６０】
１４…バイポーラ電極、１５…電極板、１５ｃ…縁部、２１…第１封止部（枠体）、３０…電極ユニット、１２１…樹脂フィルム、１２５…ミシン目、１２５ａ…切断部分、１２５ｂ…接続部分。
【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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【図８】
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【図９】
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