(57)【要約】【課題】気密性の低下を抑制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２の製造方法は、電極積層体１３の外周部に第１樹脂部４０を形成して電池構造体２４を作製する一回目の射出成形工程と、第１樹脂部４０の外周部に第２樹脂部５０を形成する二回目の射出成形工程と、を備える。一回目の射出成形工程において、第１表面１３ｃ端部を支持した状態で、第２表面１３ｂ側から金型６０内に樹脂を導入することにより、第１本体部４１と、第１オーバーハング部４２とを有する第１樹脂部４０を形成し、二回目の射出成形工程において、第１オーバーハング部４２を支持した状態で、第１表面１３ｃ側から金型９０内に樹脂を導入することにより、第２本体部５１と、第２オーバーハング部５２とを有する第２樹脂部５０を形成する。【選択図】図８
2020129523.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１方向に沿って積層された複数のバイポーラ電極を含む電極積層体と、前記電極積層体を封止する第１樹脂部及び第２樹脂部と、を備える蓄電モジュールの製造方法であって、
第１金型を用いた樹脂の射出成形によって、前記電極積層体の外周部に前記第１樹脂部を形成して電池構造体を作製する第１工程と、
第２金型を用いた樹脂の射出成形によって、前記電池構造体の外周部に前記第２樹脂部を形成する第２工程と、
を備え、
前記電極積層体は、前記第１方向に交差する第１表面と、前記第１方向に交差すると共に前記第１表面の反対側の第２表面と、前記第１方向に沿って前記第１表面と前記第２表面とを接続する外側面と、を含み、
前記第１工程において、前記第１表面端部を支持した状態で、前記第２表面側から前記第１金型内に樹脂を導入することにより、前記外側面を覆う第１本体部と、前記第１本体部から前記第２表面上に延びる第１オーバーハング部とを有する前記第１樹脂部を形成し、
前記第２工程において、前記第１オーバーハング部を支持した状態で、前記第１表面側から前記第２金型内に樹脂を導入することにより、前記第１本体部を覆う第２本体部と、前記第２本体部から前記第１表面上に延びる第２オーバーハング部とを有する前記第２樹脂部を形成する、
蓄電モジュールの製造方法。
【請求項２】
前記第１工程においては、前記電極積層体の前記第１表面が前記第１金型の第１底壁面に対向するように前記電極積層体を前記第１金型内に配置し、前記第１底壁面によって前記電極積層体の前記第１表面を支持し、
前記第２工程においては、前記電極積層体の前記第２表面が前記第２金型の第２底壁面に対向するように前記電池構造体を前記第２金型内に配置し、前記第２底壁面によって前記第１オーバーハング部を支持する、
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１工程においては、前記第２表面が前記第１表面よりも鉛直上方となるように前記電極積層体を前記第１金型内に配置すると共に、鉛直上方から前記第１金型内に樹脂を導入し、
前記第２工程においては、前記第１表面が前記第２表面よりも鉛直上方となるように前記電池構造体を前記第２金型内に配置すると共に、鉛直上方から前記第２金型内に樹脂を導入する、
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】
第１方向に沿って積層された複数のバイポーラ電極を含む電極積層体と、
前記電極積層体の外周部に設けられ、前記電極積層体を封止する第１樹脂部と、
前記第１樹脂部の外周部に設けられ、前記第１樹脂部と共に前記電極積層体を封止する第２樹脂部と、
を備え、
前記電極積層体は、前記第１方向に交差する第１表面と、前記第１方向に交差すると共に前記第１表面の反対側の第２表面と、前記第１方向に沿って前記第１表面と前記第２表面とを接続する外側面と、を含み、
前記第１樹脂部は、前記外側面を覆う第１本体部と、前記第１本体部から前記第２表面上に延びる第１オーバーハング部と、を有し、
前記第２樹脂部は、前記第１本体部を覆う第２本体部と、前記第２本体部から前記第１表面上に延びる第２オーバーハング部と、を有し、
前記第１樹脂部における前記第１表面とは反対側に臨む表面には、樹脂導入痕が形成され、
前記第２樹脂部における前記第２表面とは反対側に臨む表面には、樹脂導入痕が形成されている、
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】
特許文献１には、バイポーラ電池が記載されている。このバイポーラ電池は、積層された複数枚のバイポーラ電極を含む電池要素を備える。バイポーラ電池は、電池要素の外部を被覆する樹脂群を備えている。樹脂群は、電池内部の電解液等が外部に漏液しないように電池要素を気密に維持するために設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−００５１６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のバイポーラ電池の製造方法において、電池要素の対象部分に対して樹脂群を設ける場合には、例えば金型を用いた射出成形といった方法が用いられる。また、電池要素を気密に維持するためには、バイポーラ電極の積層方向における電池要素の両面に樹脂群の一部としてオーバーハング部を形成することが考えられる。オーバーハング部を含む樹脂群は、オーバーハング部に対応する部分に空間が形成された金型を用いて形成される場合がある。このような場合、電池要素が配置された金型内に樹脂の射出成形を行うと、電池要素が上記空間に向けてたわんだ結果、オーバーハング部の形状が不均一となり、バイポーラ電池の気密性が低下するおそれがある。
【０００５】
そこで、本発明は、気密性の低下を抑制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】
【０００６】
本発明に係る蓄電モジュールの製造方法は、第１方向に沿って積層された複数のバイポーラ電極を含む電極積層体と、電極積層体を封止する第１樹脂部及び第２樹脂部と、を備える蓄電モジュールの製造方法であって、第１金型を用いた樹脂の射出成形によって、電極積層体の外周部に第１樹脂部を形成して電池構造体を作製する第１工程と、第２金型を用いた樹脂の射出成形によって、電池構造体の外周部に第２樹脂部を形成する第２工程と、を備え、電極積層体は、第１方向に交差する第１表面と、第１方向に交差すると共に第１表面の反対側の第２表面と、第１方向に沿って第１表面と第２表面とを接続する外側面と、を含み、第１工程において、第１表面端部を支持した状態で、第２表面側から第１金型内に樹脂を導入することにより、外側面を覆う第１本体部と、第１本体部から第２表面上に延びる第１オーバーハング部とを有する第１樹脂部を形成し、第２工程において、第１オーバーハング部を支持した状態で、第１表面側から第２金型内に樹脂を導入することにより、第１本体部を覆う第２本体部と、第２本体部から第１表面上に延びる第２オーバーハング部とを有する第２樹脂部を形成する。
【０００７】
この方法においては、第１工程において、第１表面端部を支持した状態で、第２表面側から第１金型内に樹脂を導入することにより、第１樹脂部を形成する。これにより、第１樹脂部を形成する際、電極積層体の外周部が第２表面側から第１表面側に向けてたわむことが抑制される。また、第２工程において、第２表面上に延びる第１オーバーハング部を支持した状態で、第１表面側から第２金型内に樹脂を導入することにより、第２樹脂部を形成する。これにより、第２樹脂部を形成する際、電極積層体の外周部が第１表面側から第２表面側に向けてたわむことが抑制される。以上のように、第１樹脂部及び第２樹脂部を形成する際、電極積層体がたわむことが抑制されるため、第１オーバーハング部及び第２オーバーハング部の形状が不均一となることが抑制される。これにより、蓄電モジュールの気密性の低下が抑制される。
【０００８】
本発明に係る蓄電モジュールの製造方法においては、第１工程においては、電極積層体の第１表面が第１金型の第１底壁面に対向するように電極積層体を第１金型内に配置し、第１底壁面によって電極積層体の第１表面を支持し、第２工程においては、電極積層体の第２表面が第２金型の第２底壁面に対向するように電池構造体を第２金型内に配置し、第２底壁面によって第１オーバーハング部を支持してもよい。この場合、金型によって電極積層体及び電池構造体を支持するため、簡単な構造で電極積層体及び電池構造体を支持することができる。
【０００９】
本発明に係る蓄電モジュールの製造方法においては、第１工程においては、第２表面が第１表面よりも鉛直上方となるように電極積層体を第１金型内に配置すると共に、鉛直上方から第１金型内に樹脂を導入し、第２工程においては、第１表面が第２表面よりも鉛直上方となるように電池構造体を第２金型内に配置すると共に、鉛直上方から第２金型内に樹脂を導入してもよい。このように、第１工程及び第２工程の両方において、鉛直上方から樹脂を導入するため、電極積層体のたわみを抑制しつつ第１樹脂部及び第２樹脂部を容易に形成することができる。
【００１０】
本発明に係る蓄電モジュールは、第１方向に沿って積層された複数のバイポーラ電極を含む電極積層体と、電極積層体の外周部に設けられ、電極積層体を封止する第１樹脂部と、第１樹脂部の外周部に設けられ、第１樹脂部と共に電極積層体を封止する第２樹脂部と、を備え、電極積層体は、第１方向に交差する第１表面と、第１方向に交差すると共に第１表面の反対側の第２表面と、第１方向に沿って第１表面と第２表面とを接続する外側面と、を含み、第１樹脂部は、外側面を覆う第１本体部と、第１本体部から第２表面上に延びる第１オーバーハング部と、を有し、第２樹脂部は、第１本体部を覆う第２本体部と、第２本体部から第１表面上に延びる第２オーバーハング部と、を有し、第１樹脂部における第１表面とは反対側に臨む表面には、樹脂導入痕が形成され、第２樹脂部における第２表面とは反対側に臨む表面には、樹脂導入痕が形成されている。
【００１１】
この蓄電モジュールは、上述した蓄電モジュールの製造方法によって製造され得る。したがって、気密性の低下が抑制され得る。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、気密性の低下を抑制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】
【００１３】
【図１】一実施形態に係る蓄電モジュールの製造方法により製造された蓄電モジュールを備えた蓄電装置を示す概略断面図である。
【図２】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２に示された蓄電モジュールを部分的に示す斜視図である。
【図４】図２に示された蓄電モジュールを製造する工程の手順を示すフローチャートである。
【図５】図４に示された工程の手順を示すフローチャートである。
【図６】図２に示された蓄電モジュールを製造する工程を示す図である。
【図７】図２に示された蓄電モジュールを製造する工程を示す図である。
【図８】図２に示された蓄電モジュールを製造する工程を示す図である。
【図９】変形例に係る蓄電モジュールを製造する工程を示す図である。
【図１０】変形例に係る蓄電モジュールを製造する工程を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、添付図面を参照しながら一実施形態について詳細に説明する。図面の説明において、同一又は同等の要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する場合がある。また、各図には、Ｘ軸、Ｙ軸、及び、Ｚ軸によって規定される直交座標系を示す場合がある。
【００１５】
図１は、一実施形態に係る蓄電モジュールの製造方法により製造された蓄電モジュールを備えた蓄電装置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、複数（ここでは３つ）の蓄電モジュール２と、複数（ここでは４つ）の導電板３と、を含む。蓄電モジュール２は、一例としてバイポーラ電池である。蓄電モジュール２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２同士は、導電板３を介して電気的に接続されている。導電板３は、積層方向に互いに隣り合う蓄電モジュール２間と、積層端に位置する蓄電モジュール２の積層方向の外側と、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２の積層方向の外側に配置された一方の導電板３には、正極端子４が接続されている。積層端に位置する蓄電モジュール２の積層方向の外側に配置された他方の導電板３には、負極端子５が接続されている。正極端子４及び負極端子５は、例えば導電板３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４及び負極端子５により、蓄電装置１の充放電が実施される。なお、積層端に位置する蓄電モジュール２の積層方向の外側には、導電板３が配置されていなくてもよい。この場合、蓄電装置１における蓄電モジュール２と導電板３との積層体の最外層（スタック最外層）が蓄電モジュール２となる。また、正極端子４は、積層端に位置する一方の蓄電モジュール２に接続され、負極端子５は、積層端に位置する他方の蓄電モジュール２に接続されることとなる。
【００１７】
導電板３の内部には、空気等の冷媒を流通させる複数の流路３ａが設けられている。流路３ａは、例えば、積層方向と、正極端子４及び負極端子５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３は、蓄電モジュール２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３ａに冷媒を流通させることにより、蓄電モジュール２で発生した熱を放熱する放熱板としての機能を併せ持つ。なお、図１の例では、積層方向から見た導電板３の面積は、蓄電モジュール２の面積よりも小さいが、放熱性の向上の観点から、導電板３の面積は、蓄電モジュール２の面積と同じであってもよく、蓄電モジュール２の面積よりも大きくてもよい。
【００１８】
また、蓄電装置１は、蓄電モジュール２及び導電板３を積層方向に拘束する拘束部材６を備えている。拘束部材６は、蓄電モジュール２及び導電板３を積層方向に挟む一対のエンドプレート７と、エンドプレート７同士を締結する締結ボルト８及びナット９と、によって構成されている。エンドプレート７は、積層方向から見た蓄電モジュール２及び導電板３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７の積層方向の内側面（蓄電モジュール２及び導電板３に向いた面）には、電気絶縁性を有するフィルム１０が設けられている。フィルム１０により、エンドプレート７と導電板３との間が絶縁されている。なお、スタック最外層が蓄電モジュール２である場合には、フィルム１０により、エンドプレート７と蓄電モジュール２との間が絶縁されることとなる。
【００１９】
エンドプレート７には、蓄電モジュール２及び導電板３と積層方向に重なる部位よりも外周側の縁部に挿通孔７ａが設けられている。締結ボルト８は、一方のエンドプレート７の挿通孔７ａから他方のエンドプレート７の挿通孔７ａに向かって通され、他方のエンドプレート７の挿通孔７ａから突出した締結ボルト８の先端部分には、ナット９が螺合されている。これにより、蓄電モジュール２及び導電板３がエンドプレート７によって挟持されてモジュール積層体としてユニット化されると共に、モジュール積層体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２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２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２は、セパレータ１２を介して、積層方向（第１方向、ここではＺ軸方向）に沿って積層された複数の電極（複数のバイポーラ電極１１、単一の負極終端電極１９、及び、単一の正極終端電極１８）、及び各電極に設けられた複数の一次樹脂シール２０を含む電極積層体１３と、電極積層体１３を封止する二次樹脂シール３０と、を備えている。ここでは、電極積層体１３の積層方向はモジュール積層体の積層方向と一致している。
【００２１】
バイポーラ電極１１は、電極板１５、電極板１５の第１面１５ａに設けられた正極１６、電極板１５の第１面１５ａの反対の第２面１５ｂに設けられた負極１７を含んでいる。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１３において、一のバイポーラ電極１１の正極１６は、セパレータ１２を挟んで積層方向に隣り合う別のバイポーラ電極１１の負極１７と対向している。電極積層体１３において、一のバイポーラ電極１１の負極１７は、セパレータ１２を挟んで積層方向に隣り合うさらに別のバイポーラ電極１１の正極１６と対向している。
【００２２】
負極終端電極１９は、電極板１５、及び電極板１５の第２面１５ｂに設けられた負極１７を含んでいる。負極終端電極１９は、第２面１５ｂが電極積層体１３の内側（積層方向についての中心側）に向くように、積層方向の一端に配置されている。負極終端電極１９の負極１７は、セパレータ１２を介して、積層方向の一端のバイポーラ電極１１の正極１６と対向している。正極終端電極１８は、電極板１５、及び電極板１５の第１面１５ａに設けられた正極１６を含んでいる。正極終端電極１８は、第１面１５ａが電極積層体１３の内側に向くように、積層方向の他端に配置されている。正極終端電極１８の正極１６は、セパレータ１２を介して、積層方向の他端のバイポーラ電極１１の負極１７と対向している。
【００２３】
負極終端電極１９の電極板１５の第１面１５ａには、導電板３が接触している。また、正極終端電極１８の電極板１５の第２面１５ｂには、隣接する蓄電モジュール２の導電板３が接触している。拘束部材６からの拘束荷重は、導電板３を介して負極終端電極１９及び正極終端電極１８から電極積層体１３に付加される。すなわち、導電板３は、積層方向に沿って電極積層体１３に拘束荷重を付加する拘束部材でもある。
【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の周縁部（バイポーラ電極１１、負極終端電極１９、及び、正極終端電極１８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の第２面１５ｂにおける負極１７の形成領域は、電極板１５の第１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１２は、例えばシート状に形成されている。セパレータ１２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１２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。
【００２６】
ここで、上述したように、電極積層体１３は、複数の電極と一次樹脂シール２０とを含む。電極積層体１３は、積層方向に交差する第１表面１３ｃと、積層方向に交差すると共に第１表面１３ｃと反対側の第２表面１３ｂと、積層方向に沿って延びて第１表面１３ｃと第２表面１３ｂとを接続する外側面１３ａと、を含む。外側面１３ａは、主に、一次樹脂シール２０の外側面によって提供される。第１表面１３ｃは、正極終端電極１８に設けられた一次樹脂シール２０の表面と、正極終端電極１８の電極板１５の第２面１５ｂと、によって構成される。第２表面１３ｂは、負極終端電極１９に設けられた一次樹脂シール２０の表面と、負極終端電極１９の電極板１５の第１面１５ａと、によって構成される。
【００２７】
一次樹脂シール２０は、矩形枠状（矩形環状）に形成されている。一次樹脂シール２０は、周縁部１５ｃの全周にわたって連続的に設けられている。一次樹脂シール２０は、電極板１５の第１面１５ａに気密及び液密に溶着されている。一次樹脂シール２０は、例えば超音波又は熱によって溶着されている。一次樹脂シール２０は所定の厚さ（積層方向の長さ）を有するフィルムである。電極板１５の端面は、一次樹脂シール２０によって覆われている。一次樹脂シール２０の内側端部は、積層方向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おり、外側端部は、積層方向からみて電極板１５から外側に張り出している。積層方向に沿って互いに隣り合う一次樹脂シール２０同士は、互いに接している。
【００２８】
バイポーラ電極１１及び当該バイポーラ電極１１の電極板１５に設けられた一次樹脂シール２０は、電極ユニット２５を構成する。負極終端電極１９及び負極終端電極１９の電極板１５に設けられた一次樹脂シール２０は、電極ユニット２７を構成する。正極終端電極１８及び正極終端電極１８の電極板１５に設けられた一次樹脂シール２０は、電極ユニット２６を構成する。
【００２９】
積層方向に隣り合う電極板１５間には、電極板１５、正極１６、負極１７及び一次樹脂シール２０によって画成された内部空間Ｖが設けられている。セパレータ１２内を含む内部空間Ｖには、アルカリ性の電解液が注入されている。アルカリ性の電解液としては、例えば水酸化カリウム水溶液等を含むアルカリ溶液が用いられている。
【００３０】
二次樹脂シール３０は、一次樹脂シール２０を外側（積層方向からみたときの外側）から包囲するように一次樹脂シール２０に接合されている。一次樹脂シール２０及び二次樹脂シール３０は、内部空間Ｖを封止する。一次樹脂シール２０及び二次樹脂シール３０は、例えば、絶縁性の樹脂であって、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、又は変性ポリフェニレンエーテル（変性ＰＰＥ）等から構成され得る。
【００３１】
図３は、図２に示された蓄電モジュールを部分的に示す斜視図である。図２及び図３に示されるように、二次樹脂シール３０は、電極積層体１３を封止する第１樹脂部４０及び第２樹脂部５０を有している。第１樹脂部４０は、電極積層体１３の外周部に設けられている。第１樹脂部４０は、角筒状の第１本体部４１と、積層方向における第１本体部４１の一端から一次樹脂シール２０の内側に張り出した矩形環状の第１オーバーハング部４２と、を有している。第１本体部４１と第１オーバーハング部４２とは、一体的に形成されている。第１本体部４１は、電極積層体１３の外側面１３ａに設けられている。第１本体部４１は、電極積層体１３の外側面１３ａを覆っている。第１オーバーハング部４２は、第１本体部４１から電極積層体１３の第２表面１３ｂ上に延びている。ここでは、第１オーバーハング部４２は、負極終端電極１９に設けられた一次樹脂シール２０の表面に設けられている。第１樹脂部４０における第１表面１３ｃとは反対側に臨む表面（ここでは、第１オーバーハング部４２の積層方向における外面）には、後述する第１樹脂導入口の樹脂導入痕４４が形成されている。樹脂導入痕４４は、例えば円形状を呈している。電極積層体１３及び第１樹脂部４０は、電池構造体２４を構成する。電池構造体２４は、積層方向から見て多角形状（ここでは矩形状）を呈している。
【００３２】
第２樹脂部５０は、第１樹脂部４０の外周部に設けられ、第１樹脂部４０と共に電極積層体１３を封止する。第２樹脂部５０は、角筒状の第２本体部５１と、積層方向における第２本体部５１の一端から一次樹脂シール２０の内側に張り出した矩形環状の第２オーバーハング部５２と、を有している。第２本体部５１と第２オーバーハング部５２とは、一体的に形成されている。第２本体部５１は、第１樹脂部４０の第１本体部４１の外側面４１ａに設けられている。第２本体部５１は、第１本体部４１を覆っている。第２オーバーハング部５２は、第２本体部５１から電池構造体２４の表面（電極積層体１３の第１表面１３ｃに対応する表面）上に延びている。ここでは、第２オーバーハング部５２は、正極終端電極１８に設けられた一次樹脂シール２０の表面、及び電極板１５の第２面１５ｂに設けられている。第２樹脂部５０における第２表面１３ｂとは反対側に臨む表面（ここでは、第２オーバーハング部５２の積層方向における外面（下面））には、後述する第２樹脂導入口の樹脂導入痕５４が形成されている（ただし、樹脂導入痕５４は、第２樹脂部５０の側面下部に形成されていてもよい）。樹脂導入痕５４は、例えば円形状を呈している。
【００３３】
第１オーバーハング部４２及び第２オーバーハング部５２は、電極積層体１３を積層方向に挟んでいる。二次樹脂シール３０に第１オーバーハング部４２及び第２オーバーハング部５２を設けることにより、蓄電モジュール２の充放電の繰り返しによる蓄電モジュール２の膨れ上がりを抑えることができる。電池構造体２４及び第２樹脂部５０は、蓄電モジュール２を構成する。蓄電モジュール２は、積層方向から見て多角形状（ここでは矩形状）を呈している。
【００３４】
続いて、蓄電モジュール２の製造方法について説明する。図４は、図２に示された蓄電モジュールを製造する工程の手順を示すフローチャートである。図４に示されるように、まず、複数のバイポーラ電極１１を作製する（工程Ｓ１０１）。なお、工程Ｓ１０１においては、バイポーラ電極１１の他に、正極終端電極１８及び負極終端電極１９も作製する。
【００３５】
また、複数の長尺矩形状のシール部材を作製する（工程Ｓ１０２）。これらの工程Ｓ１０１及び工程Ｓ１０２の順序は問われない。そして、バイポーラ電極１１の電極板１５の周縁部に複数（ここでは４つ）のシール部材を枠状となるように接合（例えば溶着）することにより、バイポーラ電極１１上において一次樹脂シール２０を形成し、バイポーラ電極１１及び一次樹脂シール２０を有する電極ユニット２５を作製する（工程Ｓ１０３）。工程Ｓ１０３においては、複数の電極ユニット２５を作製する。なお、工程Ｓ１０３においては、電極ユニット２５の他に、電極ユニット２６，２７も作製する。
【００３６】
続いて、複数の電極ユニット２５及び電極ユニット２６，２７をセパレータ１２を介して積層することにより、電極積層体１３を作製する（工程Ｓ１０４）。続いて、金型を用いて二次樹脂シール３０を射出成形する（工程Ｓ１０５）。
【００３７】
次に、図５〜図８を参照しつつ、工程Ｓ１０５について詳細に説明する。図５は、工程Ｓ１０５の手順を示すフローチャートである。図６〜図８は、図２に示された蓄電モジュールを製造する工程を示す図である。
【００３８】
工程Ｓ１０５においては、まず、金型（第１金型）を用いて、１回目の射出成形工程（第１工程）を実施する。まず、図６を参照して、１回目の射出成形工程において用いられる金型について説明する。図６（ａ）に示されるように、金型６０は、下金型６１と上金型６２とを有している。下金型６１には、電極積層体１３が収容される収容用凹部６３が設けられている。収容用凹部６３は、下金型６１と上金型６２とが並ぶ方向に交差する方向に切った断面で矩形状を有している。上金型６２には、第１樹脂部４０の第１オーバーハング部４２に対応する矩形環状の段差部（図示せず）が設けられている。
【００３９】
電極積層体１３が収容用凹部６３に収容された状態において、電極積層体１３の外側面１３ａに臨む空間、及び当該空間とつながり、電極積層体１３の第２表面１３ｂ（図２参照）に臨む空間（上記の段差部によって形成される空間であって、第１オーバーハング部４２を形成するための空間）は、樹脂が充填される第１キャビティ部６４を構成している。このため、第１キャビティ部６４は、下金型６１と上金型６２との並ぶ方向に平行に切った断面でＬ字状を有している。
【００４０】
１回目の射出成形工程においては、金型６０を用いた樹脂の射出成形によって、電極積層体１３の外周部に二次樹脂シール３０の第１樹脂部４０を形成して電池構造体２４（図２参照）を作製する。具体的には、図５及び図６（ａ）に示されるように、まず、電極積層体１３を下金型６１の収容用凹部６３内に配置する（工程Ｓ１１１）。ここでは、第２表面１３ｂが第１表面１３ｃよりも鉛直上方となるように電極積層体１３を収容用凹部６３（金型６０）内に配置する。これにより、電極積層体１３は、第１表面１３ｃが、下金型６１の底壁面（第１底壁面）６１ａに対向するように、収容用凹部６３内に配置される。
【００４１】
続いて、第１樹脂部４０を射出成形する（工程Ｓ１１２）。工程Ｓ１１２においては、まず、電極積層体１３がセットされた下金型６１と上金型６２とを閉じることで、電極積層体１３を積層方向に拘束する。これにより、下金型６１及び上金型６２によって電極積層体１３が押さえられて積層方向に拘束された状態となる。
【００４２】
続いて、図６（ｂ）に示されるように、樹脂の射出成形を行う。射出成形は、ノズル８０を用いて樹脂８１を上金型６２に形成された第１樹脂導入口（ゲート，図示せず）から第１キャビティ部６４に射出することによって行われる。樹脂は、電極積層体１３の第２表面１３ｂ側（ここでは鉛直上方）から金型６０内に導入される。続いて、図６（ｃ）に示されるように、冷却を行うことにより、第１樹脂部４０を形成する。その結果、電極積層体１３の外周部に第１樹脂部４０が設けられた電池構造体２４が形成される。
【００４３】
続いて、図６（ｄ）に示されるように、下金型６１と上金型６２とを開き、電池構造体２４を取り出す。第１樹脂部４０における第１表面１３ｃとは反対側に臨む表面には、樹脂導入痕４４（図３参照）が形成される。樹脂導入痕とは、例えばゲート痕であって、樹脂導入口のキャビティ部側の先端形状に対応する痕である。なお、図６においては、電極積層体１３及び第１樹脂部４０が簡略化して示されている。
【００４４】
１回目の射出成形工程を実施した後、金型（第２金型）を用いて、２回目の射出成形工程（第２工程）を実施する。まず、図７を参照して、２回目の射出成形工程において用いられる金型について説明する。図７（ａ）に示されるように、金型９０は、下金型９１と上金型９２とを有している。下金型９１には、電池構造体２４が収容される収容用凹部９３が設けられている。収容用凹部９３は、下金型９１と上金型９２とが並ぶ方向に交差する方向に切った断面で矩形状を有している。下金型９１には、第１樹脂部４０の第１オーバーハング部４２、及び、第２樹脂部５０の第２本体部５１の一部に対応する矩形環状の段差部９１ｂ（図８（ｂ）参照）が設けられている。
【００４５】
電池構造体２４が収容用凹部９３に収容された状態において、電池構造体２４の外側面２４ａに臨む空間、及び当該空間とつながり、電池構造体２４の一端面２４ｂ（図２参照）に臨む空間（上記の段差部によって形成される空間であって、第２オーバーハング部５２を形成するための空間）は、樹脂が充填される第２キャビティ部９４を構成している。このため、第２キャビティ部９４は、下金型９１と上金型９２との並ぶ方向に平行に切った断面でＬ字状を有している。
【００４６】
２回目の射出成形工程においては、金型９０を用いた樹脂の射出成形によって、電池構造体２４の外周部に第２樹脂部５０を形成する。具体的には、図５及び図７（ａ）に示されるように、まず、電池構造体２４を金型６０の下金型６１から取り出して反転させる（工程Ｓ１２１）。反転とは、電極積層体１３の第１表面１３ｃ及び第２表面１３ｂの向きがそれぞれ逆となるように、電池構造体２４を回転させることをいう。続いて、電池構造体２４を金型９０の下金型９１の収容用凹部９３内に配置する（工程Ｓ１２２）。ここでは、第１表面１３ｃが第２表面１３ｂよりも鉛直上方となるように電池構造体２４を収容用凹部９３（金型９０）内に配置する。これにより、電池構造体２４は、電極積層体１３の第２表面１３ｂが、下金型９１の底壁面（第２底壁面）９１ａに対向するように、収容用凹部９３内に配置される。
【００４７】
続いて、第２樹脂部５０を射出成形する（工程Ｓ１２３）。工程Ｓ１２３においては、まず、電池構造体２４がセットされた下金型９１と上金型９２とを閉じることで、電池構造体２４を積層方向に拘束する。これにより、下金型９１及び上金型９２によって電池構造体２４が押さえられて積層方向に拘束された状態となる。
【００４８】
続いて、図７（ｂ）に示されるように、樹脂の射出成形を行う。射出成形は、ノズル８２を用いて樹脂８３を上金型９２の第２樹脂導入口（図示せず）から第２キャビティ部９４に射出することによって行われる。樹脂は、電極積層体１３の第１表面１３ｃ側（ここでは鉛直上方）から金型９０内に導入される。続いて、図７（ｃ）に示されるように、冷却を行うことにより、第２樹脂部５０を形成する。その結果、電池構造体２４の外周部に第２樹脂部５０が設けられた蓄電モジュール２が形成される。
【００４９】
続いて、図７（ｄ）に示されるように、下金型９１と上金型９２とを開き、蓄電モジュール２を取り出す。第２樹脂部５０における第２表面１３ｂとは反対側に臨む表面には、樹脂導入痕５４（図３参照）が形成される。なお、図７においては、電池構造体２４及び第２樹脂部５０が簡略化して示されている。
【００５０】
次に、図８を参照して、一回目の射出成形工程及び二回目の射出成形工程について、更に詳細に説明する。図８（ａ）に示されるように、下金型６１は、開口部６１ｃを有している。ここでは、開口部６１ｃは、鉛直上方に向けて開口している。一回目の射出成形工程においては、電極積層体１３の第１表面１３ｃが下金型６１の底壁面６１ａに対向するように、電極積層体１３を下金型６１の収容用凹部６３内に配置する。電極積層体１３の第１表面１３ｃは、下金型６１の底壁面６１ａによって支持される。ここでは、少なくとも電極積層体１３の外周部において第１表面１３ｃが、下金型６１の底壁面６１ａによって支持されればよい。換言すれば、ここでは、第１表面１３ｃ端部（周縁部）が下金型６１の底壁面６１ａによって支持されればよい。そして、当該支持した状態で、第１キャビティ部６４（図６（ａ）参照）内に樹脂を導入する。樹脂は、図示の矢印方向に沿って、鉛直上方から電極積層体１３の外側面１３ａ及び第２表面１３ｂ上に流動する。当該樹脂が冷却されると、外側面１３ａを覆う第１本体部４１と、第１本体部４１から第２表面１３ｂ上に延びる第１オーバーハング部４２とを有する第１樹脂部４０が形成される。このとき、金型６０内においては、電極積層体１３が第１表面１３ｃ側（鉛直下方）から支持されているため、樹脂圧による電極積層体１３のたわみが抑制される。
【００５１】
図８（ｂ）に示されるように、下金型９１は、開口部９１ｃを有している。ここでは、開口部９１ｃは、鉛直上方に向けて開口している。下金型９１の底壁面９１ａは、上述したような矩形環状の段差部９１ｂを含んでいる。段差部９１ｂは、下金型９１の底壁に形成された凹部である。Ｚ軸方向から見た段差部９１ｂの内縁は、積層方向から見た電極積層体１３の外縁よりも小さい。
【００５２】
二回目の射出成形工程においては、電池構造体２４を下金型６１の開口部６１ｃから取り出して反転する。続いて、図８（ｂ）に示されるように、電極積層体１３の第２表面１３ｂが下金型９１の底壁面９１ａに対向するように、電池構造体２４を下金型９１の収容用凹部９３内に配置する。電極積層体１３の第２表面１３ｂは、下金型９１の底壁面９１ａによって支持される。第１樹脂部４０の第１オーバーハング部４２は、段差部９１ｂによって支持される。そして、当該支持した状態で、第２キャビティ部９４（図７（ａ）参照）内に樹脂を導入する。樹脂は、図示の矢印方向に沿って、電池構造体２４の外側面２４ａ及び第１表面１３ｃ上に流動する。当該樹脂が冷却されると、第１本体部４１を覆う第２本体部５１と、第２本体部５１から第１表面１３ｃ上に延びる第２オーバーハング部５２とを有する第２樹脂部５０が形成される。このとき、金型９０内においては、電池構造体２４が第２表面１３ｂ側（鉛直下方）から支持されているため、樹脂圧による電池構造体２４のたわみが抑制される。
【００５３】
以上のような工程Ｓ１２２が終了した後、二次樹脂シール３０に設けられた注液口（図示せず）から電極積層体１３の内部空間Ｖに電解液を注入したり、その後に、注液口を封止したりする工程を経て、蓄電モジュール２が製造される。
【００５４】
以上説明したように、蓄電モジュール２の製造方法においては、一回目の射出成形工程において、電極積層体１３の第１表面１３ｃ端部を支持した状態で、第２表面１３ｂ側から金型６０内に樹脂を導入することにより、第１樹脂部４０を形成する。これにより、第１樹脂部４０を形成する際、電極積層体１３の外周部が第２表面１３ｂ側から第１表面１３ｃ側に向けてたわむことが抑制される。また、二回目の射出成形工程において、第１オーバーハング部４２を支持した状態で、第１表面１３ｃ側から金型９０内に樹脂を導入することにより、第２樹脂部５０を形成する。これにより、第２樹脂部５０を形成する際、電極積層体１３の外周部が第１表面１３ｃ側から第２表面１３ｂ側に向けてたわむことが抑制される。以上のように、第１樹脂部４０及び第２樹脂部５０を形成する際、電極積層体１３がたわむことが抑制されるため、第１オーバーハング部４２及び第２オーバーハング部５２の形状が不均一となることが抑制される。これにより、蓄電モジュール２の気密性の低下が抑制される。
【００５５】
図９及び図１０は、変形例に係る蓄電モジュールを製造する工程を示す図である。図９は、本体部３１、及び一対のオーバーハング部３２，３３を有する樹脂シール３０Ａを一回の射出成形によって形成する例を示している。図９に示されるように、下金型７１には、オーバーハング部３２に対応する段差部７１ｂが形成されている。Ｚ軸方向から見た段差部７１ｂの内縁は、積層方向から見た電極積層体１３の外縁よりも小さい。このため、電極積層体１３が下金型７１内に配置されたとき、電極積層体１３の外周部は、段差部７１ｂまで突き出している。このような状態において、電極積層体１３の一方の面（ここでは、第２表面１３ｂ）側から樹脂を導入すると、樹脂の流れ又は樹脂の導入時の圧力の影響によって、電極積層体１３の外周部が段差部７１ｂに向けてたわむおそれがある。その結果、段差部７１ｂで形成されるオーバーハング部３３の形状が不均一となり（ここでは薄くなる）、蓄電モジュールの気密性が低下するおそれがある。
【００５６】
図１０は、一回目の射出成形工程の後、第１オーバーハング部４２を支持せずに、本体部５１Ａ、及びオーバーハング部５２Ａを有する第２樹脂部５０Ａを形成する例を示している。ここでは、図１０（ａ）に示されるように、上記実施形態と同様に電池構造体２４を作製する。続いて、図１０（ｂ）に示されるように、電池構造体２４を反転せずに、つまり、電極積層体１３の第１表面１３ｃが下金型９１の底壁面９１ａに対向するように、電池構造体２４を下金型９１の収容用凹部９３内に配置する。Ｚ軸方向から見た段差部９１ｂの内縁は、積層方向から見た電極積層体１３の外縁よりも小さいため、電極積層体１３の外周部は、段差部９１ｂまで突き出している。このような状態において、電極積層体１３の第２表面１３ｂ側から樹脂を導入すると、樹脂の流れ又は樹脂の導入時の圧力の影響によって、電極積層体１３の外周部が段差部９１ｂに向けてたわむおそれがある。その結果、段差部９１ｂで形成されるオーバーハング部５２Ａの形状が不均一となり（ここでは薄くなる）、蓄電モジュールの気密性が低下するおそれがある。
【００５７】
図９及び図１０に示される例に対して、蓄電モジュール２の製造方法においては、上述したように、第１樹脂部４０及び第２樹脂部５０を形成する際、電極積層体１３がたわむことが抑制されるため、第１オーバーハング部４２及び第２オーバーハング部５２の形状が不均一となることが抑制される。これにより、蓄電モジュール２の気密性の低下が抑制される。
【００５８】
また、蓄電モジュール２の製造方法においては、一回目の射出成形工程においては、電極積層体１３の第１表面１３ｃが下金型６１の底壁面６１ａに対向するように電極積層体１３を下金型６１内に配置し、底壁面６１ａによって電極積層体１３の第１表面１３ｃを支持する。また、二回目の射出成形工程においては、電極積層体１３の第２表面１３ｂが下金型９１の底壁面９１ａに対向するように電池構造体２４を下金型９１内に配置し、底壁面９１ａの段差部９１ｂによって第１オーバーハング部４２を支持する。これにより、下金型６１，９１によって電極積層体１３及び電池構造体２４を支持するため、簡単な構造で電極積層体１３及び電池構造体２４を支持することができる。
【００５９】
蓄電モジュール２の製造方法においては、一回目の射出成形工程においては、第２表面１３ｂが第１表面１３ｃよりも鉛直上方となるように電極積層体１３を下金型６１内に配置すると共に、鉛直上方から金型６０内に樹脂を導入し、二回目の射出成形工程においては、第１表面１３ｃが第２表面１３ｂよりも鉛直上方となるように電池構造体２４を下金型９１内に配置すると共に、鉛直上方から金型９０内に樹脂を導入する。このように、一回目の射出成形工程及び二回目の射出成形工程の両方において、鉛直上方から樹脂を導入するため、電極積層体１３のたわみを抑制しつつ第１樹脂部４０及び第２樹脂部５０を容易に形成することができる。また、鉛直上方から樹脂を導入する場合には、例えば水平方向から樹脂を導入する場合に比べて、ノズル８０、金型６０及び金型９０等を含めた製造装置が占める空間を小さくすることができる。
【００６０】
蓄電モジュール２は、積層方向に沿って積層された複数のバイポーラ電極１１を含む電極積層体１３と、電極積層体１３の外周部に設けられ、電極積層体１３を封止する第１樹脂部４０と、第１樹脂部４０の外周部に設けられ、第１樹脂部４０と共に電極積層体１３を封止する第２樹脂部５０と、を備える。電極積層体１３は、積層方向に交差する第１表面１３ｃと、積層方向に交差すると共に第１表面１３ｃの反対側の第２表面１３ｂと、積層方向に沿って第１表面１３ｃと第２表面１３ｂとを接続する外側面１３ａと、を含む。第１樹脂部４０は、外側面１３ａを覆う第１本体部４１と、第１本体部４１から第２表面１３ｂ上に延びる第１オーバーハング部４２と、を有する。第１樹脂部４０における第１表面１３ｃとは反対側に臨む表面には、樹脂導入痕４４が形成されている。第２樹脂部５０は、第１本体部４１を覆う第２本体部５１と、第２本体部５１から第１表面１３ｃ上に延びる第２オーバーハング部５２と、を有する。第２樹脂部５０における第２表面１３ｂとは反対側に臨む表面には、樹脂導入痕５４が形成されている。
【００６１】
蓄電モジュール２は、上述した蓄電モジュール２の製造方法によって、気密性の低下が抑制されるように製造されることが可能となる。
【００６２】
以上の実施形態は、本発明に係る蓄電モジュール及び蓄電モジュール製造方法の一例を説明したものである。したがって、本発明に係る蓄電モジュール及び蓄電モジュール製造方法は、上述した例に限定されず、任意に変形したものとされ得る。
【００６３】
蓄電モジュール２が第１樹脂部４０及び第２樹脂部５０を有している例を示したが、蓄電モジュール２は、３以上の樹脂部を有していてもよい。この場合、第１樹脂部４０及び第２樹脂部５０は、任意の互いに隣接（接続）している樹脂部である。第１樹脂部４０が他の樹脂部（複数の場合を含む）を介して電極積層体１３の外周部に設けられる場合、１回目の射出成形工程において下金型６１内に配置される（図６（ａ）参照）のは、当該他の樹脂部が設けられた電極積層体１３であって、２回目の射出成形工程において下金型９１内に配置される（図７（ａ）参照）のは、当該他の樹脂部及び第１樹脂部４０が電極積層体１３に設けられた電池構造体２４である。
【００６４】
一回目の射出成形工程において、下金型６１の底壁面６１ａによって電極積層体１３の第１表面１３ｃを支持する例を示したが、第１表面１３ｃ端部は、例えば下金型６１内に配置された支持部によって支持されてもよい。二回目の射出成形工程において、下金型９１の底壁面９１ａの段差部９１ｂによって第１オーバーハング部４２を支持する例を示したが、第１オーバーハング部４２は、例えば下金型９１内に配置された支持部によって支持されてもよい。
【００６５】
二回目の射出成形工程において、電池構造体２４を下金型６１から取り出して反転した後、下金型９１内に配置する例を示したが、電池構造体２４を反転しなくてもよい。電極積層体１３の第２表面１３ｂが下金型９１の底壁面９１ａに対向するように、電池構造体２４を下金型９１内に配置すればよい。
【００６６】
第２樹脂部５０には、複数の露出部が形成されていてもよい。露出部は、例えば電池構造体２４の角部に対応するように、第２本体部５１の各角部に形成されている。露出部は、第２本体部５１を貫通している。したがって、露出部においては、第１樹脂部４０の第１本体部４１の外側面４１ａが第２樹脂部５０の外部に露出している。ここでは、第１本体部４１の一部（角部）が第２樹脂部５０の外部に露出している。
【符号の説明】
【００６７】
２…蓄電モジュール、１１…バイポーラ電極、１３…電極積層体、１３ａ…外側面、１３ｂ…第２表面、１３ｃ…第１表面、２４…電池構造体、４０…第１樹脂部、４１…第１本体部、４２…第１オーバーハング部、４４…樹脂導入痕、５０…第２樹脂部、５１…第２本体部、５２…第２オーバーハング部、５４…樹脂導入痕、６０…金型（第１金型）、６１ａ…底壁面（第１底壁面）、９０…金型（第２金型）、９１ａ…底壁面（第２底壁面）。
【図１】
2020129523.tif 000003
【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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【図１０】
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