(57)【要約】【課題】複数の電極がセパレータを介して積層された積層体を有する蓄電モジュールの製造作業の効率化を図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の製造装置を提供する。【解決手段】蓄電モジュールの製造方法は、第１電極ユニットを準備する準備工程と、セパレータと連通孔形成部材とを搬送する搬送工程Ｓ２と、セパレータ及び連通孔形成部材を、第１電極ユニット上に位置決めする、位置決め工程Ｓ３と、を含む。工程Ｓ２及び工程Ｓ３は、互いに一体的に構成された吸着装置及び溶着装置を有する搬送機構により行われる。工程Ｓ２において、搬送機構は、吸着装置によりセパレータ及び連通孔形成部材を互いに重ねた状態で吸着し、工程Ｓ３において、搬送機構は、溶着装置により、１次シールとセパレータとの間に連通孔形成部材を挟み込んだ状態で、セパレータを１次シールに溶着する。【選択図】図５
2020145113.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極板と前記電極板の一方面に設けられた正極と前記電極板の他方面に設けられた負極とをそれぞれ含む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、前記電極積層体の積層方向から見て前記電極積層体を取り囲むように射出成形により形成される樹脂筒と、を備える蓄電モジュールの製造方法であって、
前記バイポーラ電極の外縁部に樹脂枠が溶着されてなる電極ユニットを準備する準備工程と、
前記セパレータと、前記樹脂筒に連通孔を形成するための連通孔形成部材とを順次ピックアップして、前記電極ユニット上に搬送する搬送工程と、
前記電極ユニット上に搬送された前記セパレータ及び前記連通孔形成部材を、前記電極ユニット上に位置決めする、位置決め工程と、を含み、
前記搬送工程及び前記位置決め工程は、互いに一体的に構成された吸着装置及び溶着装置を有する搬送機構により行われ、
前記搬送工程において、前記搬送機構は、前記吸着装置により前記セパレータ及び前記連通孔形成部材を互いに重ねた状態で吸着し、
前記位置決め工程において、前記搬送機構は、前記溶着装置により、前記樹脂枠と前記セパレータとの間に前記連通孔形成部材を挟み込んだ状態で、前記セパレータを前記樹脂枠に溶着する、蓄電モジュールの製造方法。
【請求項２】
前記搬送機構の前記吸着装置は、前記セパレータを吸着する第１吸着部と、前記連通孔形成部材を吸着する第２吸着部と、を有し、
前記第２吸着部は、複数の吸着領域を含んで構成され、
前記搬送工程において、前記第２吸着部は、前記複数の吸着領域のうち、前記樹脂筒において前記連通孔が形成される位置に対応する吸着領域により前記連通孔形成部材を吸着する、請求項１に記載の蓄電モジュールの製造方法。
【請求項３】
前記搬送工程において、前記第１吸着部は、前記第１吸着部に吸着保持された前記セパレータを介して前記連通孔形成部材を吸着する、請求項２に記載の蓄電モジュールの製造方法。
【請求項４】
前記位置決め工程において、前記搬送機構の前記溶着装置は、前記吸着装置の吸着面と同一平面を構成する溶着面により、前記セパレータを前記樹脂枠に溶着する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の蓄電モジュールの製造方法。
【請求項５】
電極板と前記電極板の一方面に設けられた正極と前記電極板の他方面に設けられた負極とをそれぞれ含む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、前記電極積層体の積層方向から見て前記電極積層体を取り囲むように射出成形により形成される樹脂筒と、を備える蓄電モジュールの製造装置であって、
前記バイポーラ電極の外縁部に樹脂枠が溶着されてなる電極ユニット上に、前記セパレータと、前記樹脂筒に連通孔を形成するための連通孔形成部材とを順次ピックアップして搬送する搬送機構を備え、
前記搬送機構は、互いに一体的に構成された吸着装置及び溶着装置を有し、
前記吸着装置は、前記セパレータと、前記樹脂筒に連通孔を形成するための連通孔形成部材とを互いに重ねた状態で吸着し、
前記溶着装置は、前記樹脂枠と前記セパレータとの間に前記連通孔形成部材を挟み込んだ状態で、前記セパレータを前記樹脂枠に溶着する、蓄電モジュールの製造装置。
【請求項６】
前記吸着装置は、前記セパレータを吸着する第１吸着部と、前記連通孔形成部材を吸着する第２吸着部と、を有し、
前記第２吸着部は、複数の吸着領域を含んで構成され、
前記第２吸着部は、前記複数の吸着領域のうち、前記樹脂筒において前記連通孔が形成される位置に対応する吸着領域により前記連通孔形成部材を吸着する、請求項５に記載の蓄電モジュールの製造装置。
【請求項７】
前記第１吸着部は、前記第１吸着部に吸着保持された前記セパレータを介して前記連通孔形成部材を吸着する、請求項６に記載の蓄電モジュールの製造装置。
【請求項８】
前記溶着装置は、前記吸着装置の吸着面と同一平面を構成する溶着面を有している、請求項５〜７のいずれか一項に記載の蓄電モジュールの製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の一つの形態は、蓄電モジュールの製造方法及び蓄電モジュールの製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電極板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）。この電池は、例えば電極板の両面に正極および負極を形成し、これにセパレータを積層した電極ユニットを形成したのち、複数の電極ユニットをさらに積層して積層体を形成し、最後に積層体を外装ケースに収容することにより製造される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２８７４５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記のようなバイポーラ電池を構成する積層体に対し、例えば、積層体の周囲に樹脂シール部を射出成形により形成することで、隣り合う電極間に所定の空間を形成しつつその電極間を封止することが行われる。この場合、積層体の周囲に形成される樹脂シール部には、積層体の隣り合う電極間の空間に連通する電解液注入用の連通孔を設ける必要がある。後加工で樹脂シール部に連通孔を形成することは難しい。したがって、金型に積層体及び連通孔形成部材をセットした状態で樹脂の射出成形を行い、その後、形成された樹脂シール部から連通孔形成部材を引き抜くことで、樹脂シール部に連通孔を形成する方法が採用される。ところが、積層体の電極板の間隔は非常に狭いため、積層体を作成した後に連通孔形成部材を所望の位置にセットすることは非常に困難であった。そこで、本願発明者らは、積層体の形成段階で連通孔形成部材を電極板上に予めセットしておき、その連通孔形成部材がセットされた積層体を射出成形用金型に配置して樹脂の射出成形を行うことを考えた。この場合、積層体に積層される部材が増えるので、積層体の作成作業の効率化が望まれる。
【０００５】
本発明の一つの態様は、複数の電極がセパレータを介して積層された積層体を有する蓄電モジュールの製造作業の効率化を図ることが可能な蓄電モジュールの製造方法及び蓄電モジュールの製造装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一つの態様に係る蓄電モジュールの製造方法は、電極板と電極板の一方面に設けられた正極と電極板の他方面に設けられた負極とをそれぞれ含む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、電極積層体の積層方向から見て電極積層体を取り囲むように射出成形により形成される樹脂筒と、を備える蓄電モジュールの製造方法であって、バイポーラ電極の外縁部に樹脂枠が溶着されてなる電極ユニットを準備する準備工程と、セパレータと、樹脂筒に連通孔を形成するための連通孔形成部材とを順次ピックアップして、電極ユニット上に搬送する搬送工程と、電極ユニット上に搬送されたセパレータ及び連通孔形成部材を、電極ユニット上に位置決めする、位置決め工程と、を含み、搬送工程及び位置決め工程は、互いに一体的に構成された吸着装置及び溶着装置を有する搬送機構により行われ、搬送工程において、搬送機構は、吸着装置によりセパレータ及び連通孔形成部材を互いに重ねた状態で吸着し、位置決め工程において、搬送機構は、溶着装置により、樹脂枠とセパレータとの間に連通孔形成部材を挟み込んだ状態で、セパレータを樹脂枠に溶着する。
【０００７】
上記一つの態様では、溶着装置及び吸着装置が互いに一体的に構成されているので、吸着装置が移動するのに伴って溶着装置も移動する。したがって、吸着装置より吸着されたセパレータ及び連通孔形成部材を電極ユニット上に搬送した後、別途、溶着装置を電極ユニット上に移動させる必要がない。これにより、搬送工程と位置決め工程との間の時間差を削減できる。よって、複数の電極がセパレータを介して積層された積層体を有する蓄電モジュールの製造作業の効率化を図ることが可能となる。
【０００８】
上記一つの態様では、搬送機構の吸着装置は、セパレータを吸着する第１吸着部と、連通孔形成部材を吸着する第２吸着部と、を有し、第２吸着部は、複数の吸着領域を含んで構成され、搬送工程において、第２吸着部は、複数の吸着領域のうち、樹脂筒において連通孔が形成される位置に対応する吸着領域により連通孔形成部材を吸着してもよい。この場合、連通孔形成部材の配置される位置を変え、連通孔形成部材により形成される連通孔の位置を変えることができる。
【０００９】
上記一つの態様では、搬送工程において、第１吸着部は、第１吸着部に吸着保持されたセパレータを介して連通孔形成部材を吸着してもよい。この場合、第１吸着部が連通孔形成部材だけでなくセパレータも吸着するので、第２吸着部のみによりセパレータを吸着する場合に比べて、セパレータの吸着を安定して行うことができる。
【００１０】
上記一つの態様では、位置決め工程において、搬送機構の溶着装置は、吸着装置の吸着面と同一平面を構成する溶着面により、セパレータを樹脂枠に溶着してもよい。この場合、第１吸着部の吸着面により吸着された状態のセパレータに溶着部の溶着面を当接させることができる。したがって、位置決め工程において、溶着面をセパレータに当接させるために溶着部を移動させる必要がない。これにより、搬送工程と位置決め工程との間の時間差を更に削減できる。よって、蓄電モジュールの製造作業の効率化を更に図ることが可能となる。
【００１１】
本発明の一つの態様に係る蓄電モジュールの製造装置は、電極板と電極板の一方面に設けられた正極と電極板の他方面に設けられた負極とをそれぞれ含む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、電極積層体の積層方向から見て電極積層体を取り囲むように射出成形により形成される樹脂筒と、を備える蓄電モジュールの製造装置であって、バイポーラ電極の外縁部に樹脂枠が溶着されてなる電極ユニット上に、セパレータと、樹脂筒に連通孔を形成するための連通孔形成部材とを順次ピックアップして搬送する搬送機構を備え、搬送機構は、互いに一体的に構成された吸着装置及び溶着装置を有し、吸着装置は、セパレータと、樹脂筒に連通孔を形成するための連通孔形成部材とを互いに重ねた状態で吸着し、溶着装置は、樹脂枠とセパレータとの間に連通孔形成部材を挟み込んだ状態で、セパレータを樹脂枠に溶着する。
【００１２】
上記一つの態様では、溶着装置及び吸着装置が互いに一体的に構成されているので、吸着装置が移動するのに伴って溶着装置も移動する。したがって、吸着装置より吸着されたセパレータ及び連通孔形成部材を電極ユニット上に搬送した後、別途、溶着装置を電極ユニット上に移動させる必要がない。これにより、セパレータ及び連通孔形成部材を電極ユニット上に搬送する工程と、樹脂枠とセパレータとの間に連通孔形成部材を挟み込んだ状態で、セパレータを樹脂枠に溶着する工程との間の時間差を削減できる。よって、複数の電極がセパレータを介して積層された積層体を有する蓄電モジュールの製造作業の効率化を図ることが可能となる。
【００１３】
上記一つの態様では、吸着装置は、セパレータを吸着する第１吸着部と、連通孔形成部材を吸着する第２吸着部と、を有し、第２吸着部は、複数の吸着領域を含んで構成され、第２吸着部は、複数の吸着領域のうち、樹脂筒において連通孔が形成される位置に対応する吸着領域により連通孔形成部材を吸着してもよい。この場合、連通孔形成部材の配置される位置を変え、連通孔形成部材により形成される連通孔の位置を変えることができる。
【００１４】
上記一つの態様では、第１吸着部は、第１吸着部に吸着保持されたセパレータを介して連通孔形成部材を吸着してもよい。この場合、第１吸着部が連通孔形成部材だけでなくセパレータも吸着するので、第２吸着部のみによりセパレータを吸着する場合に比べて、セパレータの吸着を安定して行うことができる。
【００１５】
上記一つの態様では、溶着装置は、吸着装置の吸着面と同一平面を構成する溶着面を有してもよい。この場合、第１吸着部の吸着面により吸着された状態のセパレータに溶着部の溶着面を当接させることができる。したがって、セパレータ及び連通孔形成部材を搬送した後、溶着面をセパレータに当接させるために溶着部を移動させる必要がない。これにより、搬送工程と位置決め工程との間の時間差を更に削減できる。よって、蓄電モジュールの製造作業の効率化を確実に図ることが可能となる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の一つの態様によれば、複数の電極がセパレータを介して積層された積層体を有する蓄電モジュールの製造作業の効率化を図ることが可能な蓄電モジュールの製造方法及び蓄電モジュールの製造装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施形態に係る蓄電装置を示す概略断面図である。
【図２】図１の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１の蓄電モジュールの概略斜視図である。
【図４】図１の蓄電モジュールの一部を示す分解斜視図（一部断面を含む）である。
【図５】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６】第２電極ユニットを示す上面図である。
【図７】実施形態に係る蓄電モジュールの製造装置を示す上方斜視図である。
【図８】図７に示される製造装置を示す上面図である。
【図９】図７に示される製造装置を示す底面図である。
【図１０】変形例に係る蓄電モジュールの製造装置を示す上方斜視図である。
【図１１】図１０に示される製造装置を示す下方斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、添付図面を参照して、実施形態について詳細に説明する。なお、説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には、同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。
【００１９】
図１は、実施形態に係る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、複数の蓄電モジュール４を積層してなる蓄電モジュール積層体２と、蓄電モジュール積層体２に対して積層方向に拘束荷重を付加する拘束部材３とを備えて構成されている。
【００２０】
蓄電モジュール積層体２は、複数（本実施形態では３体）の蓄電モジュール４と、複数（本実施形態では４枚）の導電板５とによって構成されている。蓄電モジュール４は、例えば後述するバイポーラ電極１４を備えた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２次電池、リチウムイオン２次電池等の２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２次電池を例示する。
【００２１】
積層方向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。
【００２２】
各導電板５の内部には、空気等の冷却用流体を流通させる複数の流路５ａが設けられている。各流路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直交する方向に互いに平行に延在している。これらの流路５ａに冷却用流体を流通させることで、導電板５は、蓄電モジュール４，４同士を電気的に接続する接続部材としての機能のほか、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つ。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の面積よりも小さいが、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てもよい。
【００２３】
拘束部材３は、蓄電モジュール積層体２を積層方向に挟む一対のエンドプレート８，８と、エンドプレート８，８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の内側面（蓄電モジュール積層体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。
【００２４】
エンドプレート８の縁部には、蓄電モジュール積層体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８，８によって挟持されて蓄電モジュール積層体２としてユニット化されると共に、蓄電モジュール積層体２に対して積層方向に拘束荷重が付加される。
【００２５】
次に、蓄電モジュール４の構成について更に詳細に説明する。図２は、図１の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は、図１の蓄電モジュールの概略斜視図である。図４は、図１の蓄電モジュールの一部を示す分解斜視図（一部断面を含む）である。図１〜図４に示すように、第１実施形態に係る蓄電モジュール４は、電極積層体１１と、電極積層体１１を封止（シール）する樹脂製のシール部材１２とを備えている。
【００２６】
電極積層体１１は、セパレータ１３を介して複数のバイポーラ電極１４が積層されてなる。この例では、電極積層体１１の積層方向Ｄ１は蓄電モジュール積層体２の積層方向と一致している。バイポーラ電極１４は、電極板１５、電極板１５の一方面１５ａに設けられた正極１６、電極板１５の他方面１５ｂに設けられた負極１７を含んでいる。正極１６は、正極活物質が塗工されてなる正極活物質層である。負極１７は、負極活物質が塗工されてな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に隣り合う一方のバイポーラ電極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に隣り合う他方のバイポーラ電極１４の正極１６と対向している。
【００２７】
電極積層体１１において、積層方向Ｄ１の一端には負極終端電極１８が配置され、積層方向Ｄ１の他端には正極終端電極１９が配置されている。負極終端電極１８は、電極板１５、及び電極板１５の他方面１５ｂに設けられた負極１７を含んでいる。負極終端電極１８の負極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の一方面１５ａには、蓄電モジュール４に隣接する一方の導電板５が接触している。正極終端電極１９は、電極板１５、及び電極板１５の一方面１５ａに設けられた正極１６を含んでいる。正極終端電極１９の電極板１５の他方面１５ｂには、蓄電モジュール４に隣接する他方の導電板５が接触している。正極終端電極１９の正極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。
【００２８】
電極板１５は、金属製であり、例えばニッケル又はニッケルメッキ鋼板からなる。電極板１５は、例えば鋼板の表面にニッケルめっきが施されためっき鋼板からなる矩形の金属板である。電極板１５の外縁部１５ｃ（バイポーラ電極１４の外縁部）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。
【００２９】
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は、通気性を有している。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、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、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。
【００３０】
シール部材１２は、例えば絶縁性の樹脂によって矩形の筒状に形成されている。シール部材１２を構成する樹脂材料としては、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）、又は変性ポリフェニレンエーテル（変性ＰＰＥ）などが挙げられる。シール部材１２は、積層方向Ｄ１から見て電極積層体１１を取り囲み、複数の電極板１５の外縁部１５ｃを保持するように構成されている。
【００３１】
シール部材１２は、電極板１５の外縁部１５ｃに設けられた１次シール２１（樹脂枠）と、１次シール２１の周囲に設けられた２次シール２２（樹脂筒）とを有している。１次シール２１は所定の厚さ（積層方向Ｄ１の長さ）を有するフィルムである。１次シール２１は、積層方向Ｄ１から見て、矩形枠状をなし、例えば超音波又は熱により、外縁部１５ｃの全周にわたって連続的に溶着されている。１次シール２１は、電極板１５の一方面１５ａ側の外縁部１５ｃに設けられている。１次シール２１は、外縁部１５ｃを埋設した状態で、外縁部１５ｃに設けられ、電極板１５の端面を覆っていてもよく、覆っていなくてもよい。１次シール２１は、積層方向Ｄ１から見て、正極１６及び負極１７から離間して設けられている。積層方向Ｄ１で隣り合う１次シール２１，２１同士は、互いに当接していると共に、互いに溶着されている。積層方向Ｄ１で隣り合う１次シール２１，２１同士は、互いに離間していてもよい。
【００３２】
１次シール２１は、第１部分２１ａと第２部分２１ｂとを有している。第１部分２１ａは、一方面１５ａ上に設けられ、積層方向Ｄ１から見て電極板１５の外縁より内側に配置されている。第２部分２１ｂは、第１部分２１ａと一体的に形成され、積層方向Ｄ１から見て第１部分２１ａの外側に設けられている。第２部分２１ｂは、積層方向Ｄ１から見て電極板１５の外縁よりも外側に張り出しており、その先端部分は、２次シール２２と接している。第１部分２１ａの厚さは、第２部分２１ｂの厚さよりも薄く、正極１６の厚さと同等であるが、同等以上であってもよい。第１部分２１ａと第２部分２１ｂとの間には、積層方向Ｄ１に延在する段差面２１ｃが形成されている。段差面２１ｃは電極板１５上に設けられている。
【００３３】
第１部分２１ａの上面には、セパレータ１３の外縁部が配置されている。積層方向Ｄ１から見て、第１部分２１ａとセパレータ１３の外縁部とは互いに重なっている。セパレータ１３の外縁部は、セパレータ１３の外縁に沿って並ぶ複数箇所において、溶着により第１部分２１ａの上面に固定されている。セパレータ１３の外縁は、段差面２１ｃに当接していてもよいし、段差面２１ｃから離間していてもよい。本実施形態では、段差面２１ｃの高さ（積層方向Ｄ１の長さ）は、セパレータ１３の厚さと負極１７の厚さとの和と同等であるが、同等以上であってもよい。
【００３４】
２次シール２２は、電極積層体１１及び１次シール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。２次シール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において電極積層体１１の全長にわたって延在している。２次シール２２は、積層方向Ｄ１から見て電極積層体１１を取り囲むように射出成形により形成される。２次シール２２は、積層方向Ｄ１を軸方向として延在する筒状部である。２次シール２２は、積層方向Ｄ１に延在する１次シール２１の外側面を覆っている。２次シール２２は、１次シール２１の外側面に接合され、１次シール２１の外側面をシールしている。２次シール２２は、例えば、射出成形時の熱によって１次シール２１の外側面に溶着されている。１次シール２１を構成する樹脂材料と２次シール２２を構成する樹脂材料とは互いに相溶可能である。１次シール２１は例えばＰＰからなり、２次シール２２は例えば変性ＰＰＥからなる。
【００３５】
積層方向Ｄ１で隣り合う電極板１５，１５の間には、当該電極板１５とシール部材１２とにより気密及び水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水溶液からなる電解液（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。電解液は強アルカリ性なので、シール部材１２は、耐強アルカリ性を有する樹脂材料により構成されている。
【００３６】
シール部材１２を構成する一の壁部１２ａには、圧力調整弁２０が取り付けられる複数（ここでは４つ）の取付領域２４が、壁部１２ａの長さ方向Ｄ３に並んで設けられている。図４に示されるように、各取付領域２４には、壁部１２ａの厚さ方向Ｄ２に延び、壁部１２ａを貫通している複数の連通孔２５，２６が設けられている。連通孔２５，２６は、内部空間Ｖ（図２参照）に電解液を注入するための注液孔として機能する。連通孔２５，２６は、電解液が注入された後は、内部空間Ｖで発生したガスが流れる流路となる。以下では、壁部１２ａの長さ方向Ｄ３を単に方向Ｄ３、壁部１２ａの厚さ方向Ｄ２を方向Ｄ２とも言う。
【００３７】
１次シール２１の各取付領域２４には、複数（ここでは６つ）の連通孔２５がそれぞれ設けられている。連通孔２５は、各取付領域２４において、例えば３列２段（方向Ｄ３に３列、方向Ｄ２に２段）に配列されている。連通孔２５は、壁部１２ａにおいて、例えば１２列２段（方向Ｄ３に１２列、方向Ｄ２に２段）に配列されている。各連通孔２５は、異なるセルの内部空間Ｖとそれぞれ連通されている。連通孔２５は、方向Ｄ２に直交する断面（積層方向Ｄ１及び方向Ｄ３に平行な断面）において矩形状を呈している。
【００３８】
２次シール２２の各取付領域２４には、各連通孔２５と連通された複数（ここでは６つ）の連通孔２６がそれぞれ設けられている。連通孔２６は、各取付領域２４において、例えば３列２段に配列されている。連通孔２６は、壁部１２ａにおいて、例えば１２列２段に配列されている。連通孔２６は、方向Ｄ２に直交する断面（積層方向Ｄ１及び方向Ｄ３に平行な断面）において矩形状を呈している。連通孔２６は、１次シール２１側から２次シール２２の外側面に向かって徐々に幅広となるようにテーパ状に形成されている。
【００３９】
２次シール２２の各取付領域２４の外側面には、略枠状の接合用突起２７がそれぞれ設けられている。接合用突起２７は、蓄電モジュール４と圧力調整弁２０とを接合するとともに、各内部空間Ｖからのガスがそれぞれ流れる複数（ここでは６つ）の流路２８を連通孔２５，２６と協働して形成する。
【００４０】
次に、上述した蓄電モジュール４の製造方法及び製造装置１００について説明する。図５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。蓄電モジュール４の製造方法は、図５に示される工程Ｓ１〜Ｓ７を含んでいる。以下、各工程Ｓ１〜Ｓ７について説明する。
【００４１】
蓄電モジュール４の製造方法では、まず、バイポーラ電極１４の電極板１５の外縁部１５ｃに枠状の１次シール２１が溶着されてなる第１電極ユニット３０（図６参照）を準備する準備工程Ｓ１が行われる。第１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の外縁部１５ｃに溶着された１次シール２１と、を有する。工程Ｓ１では、負極終端電極１８及び正極終端電極１９それぞれの外縁部１５ｃに１次シール２１が溶着されてなる第１電極ユニット（不図示）も準備される。
【００４２】
工程Ｓ１後に、セパレータ１３と、連通孔形成部材６０（図６参照）とを順次ピックアップして、第１電極ユニット３０上に搬送する搬送工程Ｓ２が行われる。連通孔形成部材６０は、シール部材１２に連通孔２５，２６（図４参照）を形成するための板状部材である。具体的には、連通孔形成部材６０は、２次シール２２に連通孔２６を形成すると共に、隣り合う１次シール２１間に連通孔２５を形成するための板状部材である。連通孔形成部材６０は、連通孔２５，２６の形状に対応する形状を有している。工程Ｓ２後に、工程Ｓ２で第１電極ユニット３０上に搬送されたセパレータ１３及び連通孔形成部材６０を、第１電極ユニット３０上に位置決めする位置決め工程Ｓ３が行われる。これにより、セパレータ１３及び連通孔形成部材６０が第１電極ユニット３０上に位置決めされてなる第２電極ユニット３１が形成される。この工程Ｓ３では、１次シール２１とセパレータ１３との間に連通孔形成部材６０を挟み込んだ状態で、セパレータ１３を１次シール２１に溶着する。工程Ｓ２及び工程Ｓ３では、正極終端電極１９を含む第１電極ユニット（不図示）上にもセパレータ１３及び連通孔形成部材６０が搬送され、セパレータ１３及び連通孔形成部材６０を、第１電極ユニット３０上に位置決めする位置決め工程が行われる。これにより、正極終端電極１９を含む第２電極ユニット（不図示）が形成される。工程Ｓ２及び工程Ｓ３の詳細については、後述する。
【００４３】
図６は、第２電極ユニット３１を示す上面図である。図６に示されるように、第２電極ユニット３１は、第１電極ユニット３０と、セパレータ１３と、連通孔形成部材６０と、を有している。セパレータ１３の外縁部は、第１電極ユニット３０の１次シール２１と重なっている。セパレータ１３の外縁部は、１次シール２１に溶着された１つの溶着領域１３ａと、一対の溶着領域１３ｂとを有している。１つの溶着領域１３ａは、セパレータ１３の一方の短辺の全体にわたって設けられている。１つの溶着領域１３ａは、連通孔形成部材６０と重なって設けられ、連通孔形成部材６０をセパレータ１３と共に１次シール２１に溶着している。これにより、連通孔形成部材６０の位置が固定されている。一対の溶着領域１３ｂは、セパレータ１３の他方の短辺の両端部に互いに離間して設けられている。
【００４４】
連通孔形成部材６０は、セパレータ１３と重なっている第１部分６０ａと、セパレータ１３から露出している第２部分６０ｂと、を有している。第２部分６０ｂは、１次シール２１の外側まで延在している。上述のように、連通孔２５，２６は、シール部材１２を構成する一の壁部１２ａに、例えば１２列で配列されている。したがって、連通孔形成部材６０の配置される位置は、形成する連通孔２５，２６の位置に応じて、例えば１２通りある。
【００４５】
工程Ｓ３後に、第２電極ユニット３１を積層する積層工程Ｓ４が行われる。工程Ｓ４では、正極終端電極１９を含む第２電極ユニット（不図示）上に複数の第２電極ユニット３１が積層され、最後に負極終端電極１８を含む第１電極ユニット（不図示）が積層される。これにより、電極積層体１１（図２参照）が形成される。
【００４６】
工程Ｓ４後に、１次シール２１の周囲に２次シール２２を形成する形成工程Ｓ５が行われる。２次シール２２は、例えば、射出成形により形成される。射出成形時の熱により、積層方向Ｄ１で隣り合う１次シール２１が溶着し、隣り合う１次シール２１間には、連通孔形成部材６０の形状に対応する連通孔２５が形成される。２次シール２２には、連通孔形成部材６０の形状に対応する形状を有し、連通孔２５と連通した連通孔２６が形成される。これにより、連通孔２５，２６が形成されたシール部材１２が形成される。
【００４７】
工程Ｓ５後に、連通孔形成部材６０を抜き取る抜き取り工程Ｓ６が行われる。工程Ｓ６後に、連通孔２５，２６を通じて内部空間Ｖに電解液を注入する注入工程Ｓ７が行われる。以上により、蓄電モジュール４が製造される。
【００４８】
次に、上述の工程Ｓ２及び工程Ｓ３について、図７〜図９を参照して説明する。図７〜図９は、実施形態に係る蓄電モジュールの製造装置を示す図である。
【００４９】
図７〜図９に示されるように、製造装置１００は、搬送機構１０１を備える。搬送機構１０１は、第１電極ユニット３０上に、セパレータ１３及び連通孔形成部材６０を順次ピックアップして搬送する。搬送機構１０１は、第１吸着部５１及び第２吸着部５２を有する吸着装置１０２と、第１溶着部５３及び一対の第２溶着部５４を有する溶着装置１０３と、アーム１０４と、駆動部（不図示）と、コントローラ（不図示）と、を備えている。コントローラは、各構成要素と通信可能に接続され、各構成要素の動作を制御する。コントローラは、例えば、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）等を含むコンピュータで構成されている。吸着装置１０２、溶着装置１０３及びアーム１０４は、互いに一体的に構成されている。製造装置１００は、工程Ｓ２及び工程Ｓ３で用いられる。
【００５０】
吸着装置１０２は、セパレータ１３及び連通孔形成部材６０を重ねた状態で吸着する。第１吸着部５１は、セパレータ１３を吸着する。上記工程Ｓ２において、第１吸着部５１は、第１吸着部５１に吸着保持されたセパレータ１３を介して連通孔形成部材６０の第１部分６０ａを吸着する。第１吸着部５１は、例えば直方体形状を有する吸着ボックスであり、セパレータ１３及び連通孔形成部材６０の第１部分６０ａを吸着する吸着面５１ａと、アーム１０４が取り付けられた取付面５１ｂと、を有している。吸着面５１ａ及び取付面５１ｂは、互いに逆方向を向いている。吸着面５１ａは、例えば直方体形状を有し、セパレータ１３の少なくとも中央部を吸着可能な面積を有している。
【００５１】
吸着面５１ａには、断面円形状の複数の吸着孔５１ｃが設けられている。複数の吸着孔５１ｃは、吸着面５１ａの全面に配列されている。吸着孔５１ｃの形状及び配置は、上記形態に限られず、セパレータ１３を吸着可能であればよい。第１吸着部５１は、吸着孔５１ｃを介してエアを吸引することによって、セパレータ１３を吸着する。第１吸着部５１は、吸着面５１ａと取付面５１ｂとを接続し、吸着面５１ａの一対の短辺と隣り合う一対の側面５１ｄを更に有している。
【００５２】
第２吸着部５２は、連通孔形成部材６０の第２部分６０ｂを吸着する。第２吸着部５２は、第１吸着部５１の一方の側面５１ｄに取り付けられている。吸着面５１ａの短辺方向における第２吸着部５２の長さは、吸着面５１ａの短辺の長さと同等である。第２吸着部５２は、複数（ここでは、１２）の吸着領域５６を含んで構成されている。複数の吸着領域５６は、一方の側面５１ｄに並んで設けられている。吸着領域５６の数は、シール部材１２における連通孔２５，２６の列の数と等しい。吸着領域５６の配列間隔は、連通孔２５，２５の配列間隔と等しい。
【００５３】
吸着領域５６は、例えば直方体形状を有する吸着ボックスであり、連通孔形成部材６０を吸着する吸着面５６ａを有している。吸着面５６ａは、吸着面５１ａと同一平面を構成している。吸着面５６ａには、断面円形状の複数の吸着孔５６ｃが設けられている。複数の吸着孔５６ｃは、吸着面５６ａの全面に配列されている。吸着孔５６ｃの形状及び配置は、上記形態に限られず、連通孔形成部材６０を吸着可能であればよい。吸着領域５６は、吸着孔５６ｃを介してエアを吸引することによって、連通孔形成部材６０を吸着する。
【００５４】
第２吸着部５２は、工程Ｓ２において、複数の吸着領域５６のうちの一部の吸着領域５６を動作させて、連通孔形成部材６０を吸着する。具体的には、第２吸着部５２は、複数の吸着領域５６のうち、シール部材１２において連通孔２５，２６が形成される位置に対応する１つの吸着領域５６により、１つの連通孔形成部材６０を吸着する。シール部材１２における連通孔２５，２６の形成位置は、電極積層体１１における積層位置に応じて異なる。したがって、第２吸着部５２は、連通孔形成部材６０が取り付けられる第１電極ユニット３０の積層位置に対応する吸着領域５６により、連通孔形成部材６０を吸着するとも言える。
【００５５】
溶着装置１０３は、工程Ｓ３において、第１溶着部５３及び一対の第２溶着部５４により、１次シール２１とセパレータ１３との間に連通孔形成部材６０を挟み込んだ状態で、セパレータ１３を１次シール２１に溶着する。第１溶着部５３は、第１吸着部５１の一方の側面５１ｄに取り付けられている。第１溶着部５３は、例えば直方体形状を有し、吸着面５１ａ，５６ａと同一平面を構成する溶着面５３ａを有している。吸着面５１ａの短辺方向における第１溶着部５３の長さは、吸着面５１ａの短辺の長さと同等である。第１溶着部５３は、セパレータ１３の一方の短辺に沿ってセパレータ１３の外縁部に当接され、セパレータ１３の外縁部を第１電極ユニット３０の１次シール２１に溶着することにより、溶着領域１３ａを形成する。
【００５６】
一対の第２溶着部５４は、他方の側面５１ｄの両端部に互いに離間して取り付けられている。第２溶着部５４は、例えば直方体形状を有し、吸着面５１ａ，５６ａと同一平面を構成する溶着面５４ａを有している。一対の第２溶着部５４は、吸着面５１ａの短辺方向において互いに離間している。第２溶着部５４は、セパレータ１３の他方の短辺に沿ってセパレータ１３の外縁部に当接され、セパレータ１３の外縁部を第１電極ユニット３０の１次シール２１に溶着することにより、一対の溶着領域１３ｂを形成する。
【００５７】
アーム１０４は、第１吸着部５１の取付面５１ｂに取り付けられ、吸着装置１０２を支持している。アーム１０４は、他方の側面５１ｄ側に延在している。アーム１０４は、吸着装置１０２を介して溶着装置１０３を間接的に支持している。アーム１０４は、駆動部（不図示）により駆動され、吸着装置１０２を移動させる。アーム１０４は、吸着装置１０２と共に溶着装置１０３を移動させる。
【００５８】
上述の工程Ｓ２では、搬送機構１０１は、吸着装置１０２により、セパレータ１３及び連通孔形成部材６０を互いに重ねた状態で吸着する。搬送機構１０１は、例えばセパレータ１３を第１吸着部５１によって吸着した後、連通孔形成部材６０を第１吸着部５１及び第２吸着部５２によって吸着する。連通孔形成部材６０は、例えばストッカーに積層された状態で保持されている。例えば、搬送機構１０１は、吸着装置１０２の第１吸着部５１によりセパレータ１３を吸着した状態で、連通孔形成部材６０のストッカー上に移動する。
【００５９】
具体的には、搬送機構１０１は、シール部材１２において連通孔２５，２６が形成される位置に対応する吸着領域５６がストッカーの連通孔形成部材６０を吸着可能な位置に移動する。吸着装置１０２は、この位置において、第１吸着部５１によりセパレータを吸着したまま、シール部材１２において連通孔２５，２６が形成される位置に対応する吸着領域５６を動作させ、連通孔形成部材６０の第２部分６０ｂを吸着する。このように連通孔形成部材６０の吸着に必要な吸着領域５６のみを動作させることにより、搬送機構１０１の消費電力を削減することができるが、複数の吸着領域５６を全て動作させてもよい。
【００６０】
第１吸着部５１は、セパレータ１３を吸着する。セパレータ１３は通気性を有しているので、第１吸着部５１は、セパレータ１３を介して連通孔形成部材６０の第１部分６０ａを吸着する。第２吸着部５２は、セパレータ１３を介さず連通孔形成部材６０の第２部分６０ｂを直接吸着する。吸着装置１０２は、このようにしてセパレータ１３及び連通孔形成部材６０を重ねた状態で吸着する。搬送機構１０１は、吸着装置１０２により、セパレータ１３及び連通孔形成部材６０を重ねた状態で吸着し、第１電極ユニット３０上に搬送する。
【００６１】
工程Ｓ３では、搬送機構１０１は、溶着装置１０３により、第１電極ユニット３０の１次シール２１とセパレータ１３との間に連通孔形成部材６０を挟み込んだ状態で、セパレータ１３を１次シール２１に溶着する。これにより、第１電極ユニット３０と、セパレータ１３と、連通孔形成部材６０と、を有する第２電極ユニット３１が形成される。第１溶着部５３は、セパレータ１３の一方の短辺の全体にわたって１つの溶着領域１３ａを形成する。一対の第２溶着部５４は、セパレータ１３の他方の短辺に沿ってセパレータ１３の外縁部に２つの溶着領域１３ａを形成する。
【００６２】
工程Ｓ３は、工程Ｓ２の終了と同時に行われる。これにより、製造時間を短縮し、生産性を向上することができる。第１吸着部５１及び第２吸着部５２は、第１電極ユニット３０上にセパレータ１３及び連通孔形成部材６０を搬送した後、セパレータ１３を溶着する前に、セパレータ１３及び連通孔形成部材６０の吸着を解除してもよいし、セパレータ１３を溶着した後で、セパレータ１３及び連通孔形成部材６０の吸着を解除してもよい。
【００６３】
以上説明したように、上記実施形態に係る蓄電モジュールの製造装置１００では、吸着装置１０２及び溶着装置１０３が互いに一体的に構成されているので、吸着装置１０２が移動するのに伴って溶着装置１０３も移動する。したがって、吸着装置１０２より吸着されたセパレータ１３及び連通孔形成部材６０を第１電極ユニット３０上に搬送した後、別途、溶着装置１０３を第１電極ユニット３０上に移動させる必要がない。これにより、工程Ｓ２と工程Ｓ３との間の時間差を削減できる。よって、蓄電モジュール４の製造作業の効率化を図ることが可能となる。また、製造ラインにおいて、工程Ｓ３を工程Ｓ２と同じポジションで行うことができる。この結果、製造ラインの省スペース化を図ることができる。吸着装置１０２は、セパレータ１３及び連通孔形成部材６０を重ねた状態で吸着するので、セパレータ１３及び連通孔形成部材６０をまとめて搬送することができる。よって、更に蓄電モジュール４の製造作業の効率化を図ることが可能となる。また、製造ラインにおいて、１つのポジションでセパレータ１３及び連通孔形成部材６０を搬送する搬送工程Ｓ２を行うことができる。この結果、更に製造ラインの省スペース化を図ることができる。上記実施形態に係る蓄電モジュールの製造方法は、このような製造装置１００を用いて行われるので、製造ラインの省スペース化を図ることができる。
【００６４】
吸着装置１０２は、セパレータ１３を吸着する第１吸着部５１と、複数の吸着領域５６を含む第２吸着部５２と、を有している。工程Ｓ２において、第２吸着部５２は、複数の吸着領域５６のうち、シール部材１２において連通孔２５，２６が形成される位置に対応する吸着領域５６により連通孔形成部材６０を吸着する。このため、連通孔形成部材６０の配置される位置を変え、連通孔形成部材６０により形成される連通孔２５，２６の位置を変えることができる。
【００６５】
工程Ｓ２において、第１吸着部５１は、セパレータ１３を通じて連通孔形成部材６０を吸着する。このように、第１吸着部５１が連通孔形成部材６０だけでなくセパレータ１３も吸着するので、第２吸着部５２のみによりセパレータ１３を吸着する場合に比べて、セパレータ１３の吸着を安定して行うことができる。
【００６６】
第１溶着部５３及び第２溶着部５４は、第１吸着部５１の吸着面５１ａと同一平面を構成する溶着面５３ａ及び溶着面５４ａを有している。このため、第１吸着部５１の吸着面５１ａにより吸着された状態のセパレータ１３に溶着面５３ａ及び溶着面５４ａを当接させることができる。したがって、工程Ｓ３において、溶着面５３ａ及び溶着面５４ａをセパレータ１３に当接させるために第１溶着部５３及び第２溶着部５４を移動させる必要がない。これにより、工程Ｓ２と工程Ｓ３との間の時間差を更に削減できる。よって、蓄電モジュール４の製造作業の効率化を確実に図ることが可能となる。また、製造ラインの省スペース化を確実に図ることができる。
【００６７】
本発明は上述した実施形態に限らず、様々な変形が可能である。
【００６８】
図１０及び図１１は、変形例に係る蓄電モジュールの製造装置を示す斜視図である。図１０及び図１１に示されるように、変形例に係る蓄電モジュールの製造装置１００Ａでは、第２吸着部５２が吸着ノズルからなる複数（ここでは１２）の吸着領域５６Ａを有している点で、実施形態に係る製造装置１００（図７参照）と相違している。吸着領域５６Ａでは、吸着孔が開口している吸着ノズルの先端面が吸着面５１ａと同一平面内に位置し、吸着面５６ａを構成している。各吸着領域５６Ａには、不図示のエア配管が接続されている。変形例に係る蓄電モジュールの製造方法では、吸着領域５６Ａにより連通孔形成部材６０を吸着する。
【００６９】
上記実施形態に係る蓄電モジュールの製造装置１００Ａでも、溶着装置１０３が吸着装置１０２と一体的に構成されている。これにより、工程Ｓ２と工程Ｓ３との間の時間差を削減し、蓄電モジュール４の製造作業の効率化を図ることが可能となる。また、製造ラインの省スペース化を図ることができる。変形例に係る蓄電モジュールの製造方法は、製造装置１００Ａを用いて行われるので、蓄電モジュール４の製造作業の効率化を図ることが可能となる。また、製造ラインの省スペース化を図ることができる。
【００７０】
例えば、製造装置１００では、第２吸着部５２が複数の吸着領域５６を有さず、第１吸着部５１の一方の側面５１ｄの全体にわたって設けられた１つの吸着領域を有していてもよい。製造装置１００Ａでは、第２吸着部５２が複数の吸着領域５６Ａを有さず、第１吸着部５１の一方の側面５１ｄの全体にわたって設けられた１つの吸着領域を有していてもよい。
【符号の説明】
【００７１】
４…蓄電モジュール、１１…電極積層体、１２…シール部材、１３…セパレータ、１４…バイポーラ電極、１５ｃ…外縁部、２１…１次シール、２２…２次シール、２５…連通孔、２６…連通孔、３０…第１電極ユニット（電極ユニット）、５１…第１吸着部、５１ａ…吸着面、５２…第２吸着部、５３…第１溶着部（溶着部）、５３ａ…溶着面、５４…第２溶着部、５４ａ…溶着面、５６，５６Ａ…吸着領域、６０…連通孔形成部材、１００，１００Ａ…製造装置、１０１…搬送機構、１０２…吸着装置、１０３…溶着装置。
【図１】
2020145113.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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【図１１】
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