(57)【要約】【課題】蓄電モジュールの製造時における積層体の変形を抑制すること。【解決手段】蓄電モジュール１２の製造方法Ｆは、バイポーラ電極３１及び一対の終端電極３２，３３を含む複数の電極Ｅの電極板３４の縁部３４ａに第１樹脂部５２を形成する１次成形工程Ｓ０２と、第１樹脂部５２を第１方向に重ね合わせるように複数の電極Ｅを積層することによって積層体３０を得る積層工程Ｓ０３と、金型Ｍを用いて、第１樹脂部５２を外側から取り囲むように第２樹脂部５４を形成する２次成形工程Ｓ０４と、を備え、終端電極３２に形成された第１樹脂部５２Ｂは、第１方向において積層体３０から離れる方向に延びる延在部６５を有し、２次成形工程Ｓ０４では、延在部６５と対向するとともに延在部６５よりも内側に位置する金型Ｍの押さえ部７２ａを延在部６５に当接させた状態で、第２樹脂部５４を形成する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれが集電体を含む複数の電極が第１方向に積層された積層体と、前記第１方向に延在する前記積層体の側面に設けられた枠体と、を有する蓄電モジュールの製造方法であって、
前記複数の電極を準備する工程と、
前記複数の電極の前記集電体の縁部に、前記枠体の第１樹脂部を形成する工程と、
前記複数の電極に形成された前記第１樹脂部を第１方向に重ね合わせるように前記複数の電極を積層することによって前記積層体を得る工程と、
金型を用いて、前記積層体の前記側面に沿って、前記第１樹脂部を外側から取り囲むように前記枠体の第２樹脂部を形成する工程と、
を備え、
前記複数の電極は、前記集電体の一方面に設けられた正極と前記集電体の他方面に設けられた負極とを含むバイポーラ電極と、前記第１方向における前記積層体の一端及び他端に位置する一対の終端電極と、を備え、
前記一対の終端電極のうちの前記一端に位置する第１終端電極に形成された前記第１樹脂部は、前記第１方向において前記積層体から離れる方向に延びる第１延在部を有し、
前記金型は、前記第１方向と交差する第２方向において、前記第１延在部と対向するとともに前記第１延在部よりも内側に位置する第１壁部を有し、
前記第２樹脂部を形成する工程では、前記第１壁部を前記第１延在部に当接させた状態で、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】
前記バイポーラ電極に形成された前記第１樹脂部は、前記一端側において、前記第１方向に延びる第１突出部を有し、
前記第１終端電極に形成された前記第１樹脂部は、前記第２方向において、前記第１終端電極と前記第１方向において隣り合う前記バイポーラ電極に形成された前記第１樹脂部の前記第１突出部と対向するとともに、前記第１突出部よりも内側に位置する第１係止部を有する、請求項１に記載の蓄電モジュールの製造方法。
【請求項３】
前記バイポーラ電極に形成された前記第１樹脂部は、前記他端側において、第２係止部を有し、
前記一対の終端電極のうちの前記他端に位置する第２終端電極に形成された前記第１樹脂部は、前記一端側において、前記第１方向に延びる第２突出部を有し、
前記第２終端電極と前記第１方向において隣り合う前記バイポーラ電極に形成された前記第１樹脂部の前記第２係止部は、前記第２方向において、前記第２突出部と対向するとともに前記第２突出部よりも内側に位置する、請求項２に記載の蓄電モジュールの製造方法。
【請求項４】
前記積層体に含まれる前記バイポーラ電極の数は複数であり、
前記第１方向において互いに隣り合う前記バイポーラ電極のうち、前記一端側の前記バイポーラ電極に形成された前記第１樹脂部の前記第２係止部は、前記第２方向において、前記他端側の前記バイポーラ電極に形成された前記第１樹脂部の前記第１突出部と対向するとともに、当該第１突出部よりも内側に位置する、請求項３に記載の蓄電モジュールの製造方法。
【請求項５】
前記一対の終端電極のうちの前記他端に位置する第２終端電極に形成された前記第１樹脂部は、前記第１方向において前記積層体から離れる方向に延びる第２延在部を有し、
前記金型は、前記第２方向において、前記第２延在部と対向するとともに前記第２延在部よりも内側に位置する第２壁部をさらに有し、
前記第２樹脂部を形成する工程では、前記第２壁部を前記第２延在部に当接させた状態で、前記第２樹脂部を形成する、請求項１〜請求項４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６】
前記第２樹脂部を形成する工程では、射出成形によって前記第２樹脂部を形成する、請求項１〜請求項５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７】
それぞれが集電体を含む複数の電極が第１方向に積層された積層体と、前記第１方向に延在する前記積層体の側面に設けられた枠体と、
を備え、
前記枠体は、前記集電体の縁部を保持する第１樹脂部と、前記第１方向から見て前記第１樹脂部の周囲に設けられる第２樹脂部と、を備え、
前記第１樹脂部は、前記第１方向に重ね合わせられており、
前記複数の電極は、前記集電体の一方面に設けられた正極と前記集電体の他方面に設けられた負極とを含むバイポーラ電極と、前記第１方向における前記積層体の一端及び他端に位置する一対の終端電極と、を備え、
前記一対の終端電極のうちの前記一端に位置する第１終端電極に設けられた前記第１樹脂部は、前記第１方向において前記積層体から離れる方向に延びる第１延在部を有する、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】
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を備えるバイポーラ電池（蓄電モジュール）が知られている。蓄電モジュールでは、電解質層を挟んで複数のバイポーラ電極が直列に積層されている。
【０００３】
例えば特許文献１に開示されたバイポーラ電池では、ポリプロピレン層（第１樹脂部材）が、ニッケル等の金属を使用したバイポーラプレート（集電体）の周辺を覆っている。そして、ポリプロピレン層と、複数の集電体を支持するためのポリプロピレン製のセルケーシング（第２樹脂部材）とが一体成形により固着されている。これにより、集電体とセルケーシングとの密着性が高められる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１３５７６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
各バイポーラ電極の集電体の周辺に第１樹脂部材を形成し、その後、射出成形等によって、第１樹脂部材の周囲に第２樹脂部材を形成することによって、バイポーラ電極間の封止を行うことが考えられる。この方法では、第２樹脂部材を形成する際に、樹脂材料の射出圧又は保圧が第１樹脂部材に加わるので、積層体が変形するおそれがある。例えば、第１樹脂部材が変形したり、バイポーラ電極の位置がずれることがある。その結果、短絡、蓄電モジュールの寸法不良、及び隣り合うバイポーラ電極間に形成される内部空間容量の変動が生じるおそれがある。
【０００６】
本発明は、蓄電モジュールの製造時における積層体の変形を抑制可能な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。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一側面に係る蓄電モジュールの製造方法は、それぞれが集電体を含む複数の電極が第１方向に積層された積層体と、第１方向に延在する積層体の側面に設けられた枠体と、を有する蓄電モジュールの製造方法である。この製造方法は、複数の電極を準備する工程と、複数の電極の集電体の縁部に、枠体の第１樹脂部を形成する工程と、複数の電極に形成された第１樹脂部を第１方向に重ね合わせるように複数の電極を積層することによって積層体を得る工程と、金型を用いて、積層体の側面に沿って、第１樹脂部を外側から取り囲むように枠体の第２樹脂部を形成する工程と、を備える。複数の電極は、集電体の一方面に設けられた正極と集電体の他方面に設けられた負極とを含むバイポーラ電極と、第１方向における積層体の一端及び他端に位置する一対の終端電極と、を備える。一対の終端電極のうちの一端に位置する第１終端電極に形成された第１樹脂部は、第１方向において積層体から離れる方向に延びる第１延在部を有する。金型は、第１方向と交差する第２方向において、第１延在部と対向するとともに第１延在部よりも内側に位置する第１壁部を有する。第２樹脂部を形成する工程では、第１壁部を第１延在部に当接させた状態で、第２樹脂部を形成する。
【０００８】
この蓄電モジュールの製造方法では、積層体の一端に位置する第１終端電極の集電体の縁部に、第１方向において積層体から離れる方向に延びる第１延在部を有する枠体の第１樹脂部が形成される。そして、第２方向において第１延在部よりも内側に位置する金型の第１壁部を、第１延在部に当接させた状態で第２樹脂部が形成される。このとき、射出成形等によって、第２樹脂部を形成する場合には、積層体に対して内側に向かって圧力が加わる。しかしながら、第１延在部が金型の第１壁部に当接しているので、第１壁部がストッパとして機能し、第１終端電極に形成された第１樹脂部が内側に移動することが規制される。また、積層体では、複数の電極のそれぞれに形成された第１樹脂部を第１方向に重ね合わせるように、複数の電極が積層されている。これにより、第１方向において隣り合う第１樹脂部同士の摩擦力等によって、各第１樹脂部が第２方向に移動することが規制される。その結果、蓄電モジュールの製造時において、積層体の変形を抑制することが可能となる。
【０００９】
バイポーラ電極に形成された第１樹脂部は、一端側において、第１方向に延びる第１突出部を有してもよい。第１終端電極に形成された第１樹脂部は、第２方向において、第１終端電極と第１方向において隣り合うバイポーラ電極に形成された第１樹脂部の第１突出部と対向するとともに、第１突出部よりも内側に位置する第１係止部を有してもよい。この場合、第２樹脂部を形成する際に積層体に対して内側に向かって圧力が加わると、第１係止部に第１突出部が当接する。第１終端電極に形成された第１樹脂部は、金型の第１壁部によって内側に移動することが規制されているので、第１係止部がストッパとして機能し、バイポーラ電極に形成された第１樹脂部が内側に移動することが規制される。その結果、蓄電モジュールの製造時において、積層体の変形をさらに抑制することが可能となる。
【００１０】
バイポーラ電極に形成された第１樹脂部は、他端側において、第２係止部を有してもよい。一対の終端電極のうちの他端に位置する第２終端電極に形成された第１樹脂部は、一端側において、第１方向に延びる第２突出部を有してもよい。第２終端電極と第１方向において隣り合うバイポーラ電極に形成された第１樹脂部の第２係止部は、第２方向において、第２突出部と対向するとともに第２突出部よりも内側に位置してもよい。この場合、第２樹脂部を形成する際に積層体に対して内側に向かって圧力が加わると、第２係止部に第２突出部が当接する。第１終端電極に形成された第１樹脂部は、金型の第１壁部によって内側に移動することが規制され、さらにバイポーラ電極に形成された第１樹脂部も内側に移動することが規制されている。このため、第２係止部がストッパとして機能し、第２終端電極に形成された第１樹脂部が内側に移動することが規制される。その結果、蓄電モジュールの製造時において、積層体の変形をさらに抑制することが可能となる。
【００１１】
積層体に含まれるバイポーラ電極の数は複数であってもよい。第１方向において互いに隣り合うバイポーラ電極のうち、一端側のバイポーラ電極に形成された第１樹脂部の第２係止部は、第２方向において、他端側のバイポーラ電極に形成された第１樹脂部の第１突出部と対向するとともに、当該第１突出部よりも内側に位置してもよい。この場合、第２樹脂部を形成する際に積層体に対して内側に向かって圧力が加わると、一端側のバイポーラ電極に形成された第１樹脂部の第２係止部に、他端側のバイポーラ電極に形成された第１樹脂部の第１突出部が当接する。第１終端電極に形成された第１樹脂部は、金型の第１壁部によって内側に移動することが規制され、さらに第１終端電極と第１方向において隣り合うバイポーラ電極に形成された第１樹脂部も内側に移動することが規制されている。このため、第２係止部がストッパとして機能し、他端側のバイポーラ電極に形成された第１樹脂部が内側に移動することが規制される。その結果、蓄電モジュールの製造時において、積層体の変形をさらに抑制することが可能となる。
【００１２】
一対の終端電極のうちの他端に位置する第２終端電極に形成された第１樹脂部は、第１方向において積層体から離れる方向に延びる第２延在部を有してもよい。金型は、第２方向において、第２延在部と対向するとともに第２延在部よりも内側に位置する第２壁部をさらに有してもよい。第２樹脂部を形成する工程では、第２壁部を第２延在部に当接させた状態で、第２樹脂部を形成してもよい。この場合、積層体の他端に位置する第２終端電極の集電体の縁部に、第１方向において積層体から離れる方向に延びる第２延在部を有する枠体の第１樹脂部が形成される。そして、第１壁部を第１延在部に当接させるとともに、第２壁部を第２延在部に当接させた状態で第２樹脂部が形成される。これにより、第２終端電極の第１樹脂部が内側に移動することが規制される。その結果、積層体の変形をさらに抑制することが可能となる。
【００１３】
第２樹脂部を形成する工程では、射出成形によって第２樹脂部を形成してもよい。射出成形によって第２樹脂部を形成する場合でも、積層体の変形を抑制することが可能となる。
【００１４】
本発明の別の側面に係る蓄電モジュールは、それぞれが集電体を含む複数の電極が第１方向に積層された積層体と、第１方向に延在する積層体の側面に設けられた枠体と、を備える。枠体は、集電体の縁部を保持する第１樹脂部と、第１方向から見て第１樹脂部の周囲に設けられる第２樹脂部と、を備える。第１樹脂部は、第１方向に重ね合わせられている。複数の電極は、集電体の一方面に設けられた正極と集電体の他方面に設けられた負極とを含むバイポーラ電極と、第１方向における積層体の一端及び他端に位置する一対の終端電極と、を備える。一対の終端電極のうちの一端に位置する第１終端電極に設けられた第１樹脂部は、第１方向において積層体から離れる方向に延びる第１延在部を有する。
【００１５】
この蓄電モジュールでは、積層体の一端に位置する第１終端電極の集電体の縁部に、第１方向において積層体から離れる方向に延びる第１延在部を有する枠体の第１樹脂部が設けられている。射出成形等によって、第２樹脂部を形成する場合には、積層体に対して内側に向かって圧力が加わる。しかしながら、上記蓄電モジュールを製造する際には、第２方向において第１延在部よりも内側に位置する金型を、第１延在部に当接させた状態で第２樹脂部を形成することが可能である。この場合、第１延在部が金型に当接しているので、金型がストッパとして機能し、第１終端電極の第１樹脂部が内側に移動することが規制される。また、積層体では、複数の電極の集電体の縁部を保持する第１樹脂部が第１方向に重ね合わせられている。これにより、第１方向において隣り合う第１樹脂部同士の摩擦力等によって、各第１樹脂部が第２方向に移動することが規制される。その結果、蓄電モジュールの製造時において、積層体の変形を抑制することが可能となる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、蓄電モジュールの製造時における積層体の変形を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】蓄電モジュールを備える蓄電装置の一実施形態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】図２の蓄電モジュールの製造方法の一例を示す工程図である。
【図４】図３の蓄電モジュールの製造方法における準備工程及び１次成型工程の一例を示す概略断面図である。
【図５】図３の蓄電モジュールの製造方法における積層工程の一例を示す概略断面図である。
【図６】図３の蓄電モジュールの製造方法における２次成型工程の一例を示す概略断面図である。
【図７】変形例に係る蓄電モジュールの一部を拡大した断面図である。
【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ＸＹＺ直交座標系が示される。
【００１９】
［蓄電装置の構成］
図１は、蓄電モジュールを備える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１０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１０は、複数（本実施形態では３つ）の蓄電モジュール１２と、複数（本実施形態では４つ）の導電板１４と、を備える。蓄電モジュール１２の数、及び導電板１４の数は、１つであってもよい。
【００２０】
蓄電モジュール１２は例えばバイポーラ電池である。蓄電モジュール１２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である。蓄電モジュール１２は、電気二重層キャパシタであってもよい。以下の説明では、ニッケル水素二次電池を例示する。複数の蓄電モジュール１２は、導電板１４を介して第１方向（Ｚ軸方向）に積層され得る。第１方向から見て、蓄電モジュール１２は例えば矩形形状を有する。各蓄電モジュール１２の詳細については後述する。
【００２１】
導電板１４は、第１方向において互いに隣り合う蓄電モジュール１２の間に配置される金属体であり、互いに隣り合う蓄電モジュール１２の両方に接触させた状態で配置される。導電板１４は、例えば、アルミニウム及び銅等の金属材料により形成されている。第１方向から見て、導電板１４は例えば矩形形状を有する。第１方向から見て、導電板１４は、蓄電モジュール１２よりも小さいが、蓄電モジュール１２と同じかそれより大きくてもよい。言い換えれば、導電板１４は、第１方向から見たときに蓄電モジュール１２が配置される領域内に配置されている。導電板１４は、隣り合う蓄電モジュール１２と電気的に接続される。これにより、複数の蓄電モジュール１２が第１方向に直列に接続される。
【００２２】
導電板１４は、第１方向において両端に位置する蓄電モジュール１２の外側にもそれぞれ配置される。第１方向において、一端に位置する導電板１４には正極端子２４が接続されており、他端に位置する導電板１４には負極端子２６が接続されている。正極端子２４は、正極端子２４が接続される導電板１４と一体であってもよい。負極端子２６は、負極端子２６が接続される導電板１４と一体であってもよい。正極端子２４及び負極端子２６は、第１方向と交差する第２方向（Ｘ軸方向）に延在している。これらの正極端子２４及び負極端子２６により、蓄電装置１０の充放電が実施される。
【００２３】
導電板１４は、蓄電モジュール１２において発生した熱を放出するための放熱板としても機能し得る。具体的には、導電板１４は、蓄電モジュール１２における導電板１４との接触面１２ａよりも高い熱伝導性を有している。また、導電板１４の内部には、第１方向及び第２方向と交差する第３方向（Ｙ軸方向）に延在する貫通孔１４ａが設けられている。貫通孔１４ａは、第３方向において互いに対向する導電板１４の一方の側面から他方の側面まで連通する。貫通孔１４ａは、第１方向及び第２方向に配列されている。このような貫通孔１４ａに空気等の冷媒が通過することにより、蓄電モジュール１２において発生する熱を効率的に外部に放出できる。導電板１４のサイズ、導電板１４の材質、貫通孔１４ａのサイズ、及び貫通孔１４ａの数等は、例えば、蓄電装置１０の温度が５０℃を超えないように適宜調整される。貫通孔１４ａに空気を積極的に流通（循環）させる装置が蓄電モジュール１２に設けられてもよい。
【００２４】
蓄電装置１０は、交互に積層された蓄電モジュール１２及び導電板１４を第１方向に拘束する拘束部材１５を備え得る。拘束部材１５は、一対の拘束プレート１６，１７と、拘束プレート１６，１７同士を連結する連結部材（ボルト１８及びナット２０）とを備える。各拘束プレート１６，１７と導電板１４との間には、例えば樹脂フィルム等の絶縁フィルム２２が配置される。各拘束プレート１６，１７は、例えば鉄等の金属によって構成されている。
【００２５】
第１方向から見て、各拘束プレート１６，１７及び絶縁フィルム２２は、例えば矩形形状を有する。絶縁フィルム２２は、導電板１４よりも大きく、各拘束プレート１６，１７は、蓄電モジュール１２よりも大きい。第１方向から見て、拘束プレート１６の縁部には、ボルト１８の軸部を挿通させる挿通孔１６ａが蓄電モジュール１２よりも外側となる位置に設けられている。同様に、第１方向から見て、拘束プレート１７の縁部には、ボルト１８の軸部を挿通させる挿通孔１７ａが蓄電モジュール１２よりも外側となる位置に設けられている。第１方向から見て各拘束プレート１６，１７が矩形形状を有している場合、挿通孔１６ａ及び挿通孔１７ａは、拘束プレート１６，１７の角部に位置する。
【００２６】
一方の拘束プレート１６は、負極端子２６に接続された導電板１４に絶縁フィルム２２を介して突き当てられている。他方の拘束プレート１７は、正極端子２４に接続された導電板１４に絶縁フィルム２２を介して突き当てられている。ボルト１８は、例えば一方の拘束プレート１６側から他方の拘束プレート１７側に向かって挿通孔１６ａ及び挿通孔１７ａに通され、他方の拘束プレート１７から突出するボルト１８の先端には、ナット２０が螺合されている。これにより、絶縁フィルム２２、導電板１４及び蓄電モジュール１２が挟持されてユニット化されると共に、第１方向に拘束荷重が付加される。
【００２７】
［蓄電モジュールの構成］
図２は、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。同図に示されるように、蓄電モジュール１２は、それぞれが電極板３４（集電体）を含む複数の電極Ｅが第１方向に積層された積層体３０と、第１方向に延在する積層体３０の側面３０ａに設けられた枠体５０と、を備える。第１方向から見て、積層体３０は、例えば矩形形状を有する。隣り合う電極Ｅ間にはセパレータ４０が配置され得る。複数の電極Ｅは、複数のバイポーラ電極３１と、一対の終端電極３２，３３（第１終端電極、第２終端電極）と、を備える。
【００２８】
バイポーラ電極３１は、電極板３４と、電極板３４の一方面に設けられた正極３６と、電極板３４の他方面に設けられた負極３８とを含む。積層体３０において、一のバイポーラ電極３１の正極３６は、セパレータ４０を挟んで第１方向に隣り合う一方のバイポーラ電極３１の負極３８と対向し、一のバイポーラ電極３１の負極３８は、セパレータ４０を挟んで第１方向に隣り合う他方のバイポーラ電極３１の正極３６と対向している。積層体３０に含まれるバイポーラ電極３１の数は、複数であるが、１つであってもよい。
【００２９】
一対の終端電極３２，３３は、第１方向における積層体３０の一端３０ｂ及び他端３０ｃに配置される。終端電極３２（負極側終端電極）は、一端３０ｂに配置される。終端電極３２は、電極板３４と、電極板３４の内側面に設けられた負極３８とを含む。終端電極３２の負極３８は、セパレータ４０を介して最上層のバイポーラ電極３１の正極３６と対向している。終端電極３３（正極側終端電極）は、他端３０ｃに配置される。終端電極３３は、電極板３４と、電極板３４の内側面に設けられた正極３６とを含む。終端電極３３の正極３６は、セパレータ４０を介して最下層のバイポーラ電極３１の負極３８と対向している。これら終端電極３２，３３の電極板３４はそれぞれ隣り合う導電板１４（図１参照）に接続される。
【００３０】
枠体５０は、積層体３０の側面３０ａを取り囲むように構成されている。枠体５０には、内部空間Ｖに電解液を注入するための注液口（不図示）が設けられている。枠体５０は、電極板３４の縁部３４ａを保持する第１樹脂部５２と、第１方向から見て第１樹脂部５２の周囲に設けられる第２樹脂部５４とを備え得る。
【００３１】
第１樹脂部５２は、枠体５０の内壁を構成する。第１方向から見て、各第１樹脂部５２は、各複数の電極Ｅの電極板３４の縁部３４ａ全周にわたって設けられている。第１樹脂部５２は、第１方向に重ね合わせられている。第１方向において隣り合う第１樹脂部５２同士は、互いに嵌め合わされて、溶着されている。その結果、第１樹脂部５２には、各電極Ｅの電極板３４の縁部３４ａが埋没した状態で保持されている。これにより、第１方向に隣り合う電極板３４，３４間には、当該電極板３４，３４と第１樹脂部５２とによって気密に仕切られた内部空間Ｖが形成されている。当該内部空間Ｖには、例えば水酸化カリウム水溶液等のアルカリ溶液からなる電解液（不図示）が収容されている。
【００３２】
後述する図４に示されるように、バイポーラ電極３１に設けられる第１樹脂部５２（「第１樹脂部５２Ａ」という。）は、バイポーラ電極３１の電極板３４の一方面（正極３６が形成される面）から縁部３４ａにおける電極板３４の端面にわたって設けられている。第１樹脂部５２Ａは、基部６１と、突出部６２（第１突出部）と、係止部６３（第２係止部）と、を有する。基部６１は、縁部３４ａにおいて電極板３４の一方面に設けられている。基部６１は、縁部３４ａ全周にわたって設けられ、環状を成している。突出部６２は、基部６１の一端３０ｂ側に設けられ、一端３０ｂに向かって第１方向に延びている。突出部６２は、縁部３４ａ全周にわたって設けられ、環状を成している。基部６１の外周面と突出部６２の外周面とは同一面となっている。係止部６３は、基部６１の他端３０ｃ側に設けられ、他端３０ｃに向かって第１方向に延びている。係止部６３は、電極板３４の端面に沿って縁部３４ａ全周にわたって設けられ、環状を成している。基部６１の外周面よりも、係止部６３の外周面は内側に位置し、基部６１と係止部６３とによって凹部が形成される。
【００３３】
第１方向において互いに隣り合うバイポーラ電極３１のうち、一端３０ｂ側のバイポーラ電極３１に設けられる第１樹脂部５２Ａの係止部６３は、他端３０ｃ側のバイポーラ電極３１に設けられる第１樹脂部５２Ａの突出部６２よりも第１方向と交差する方向（第２方向又は第３方向）において内側に位置し、当該方向において当該突出部６２と対向する。具体的には、突出部６２と係止部６３とは、互いに嵌り合う形状を呈している。言い換えると、他端３０ｃ側のバイポーラ電極３１に設けられる第１樹脂部５２Ａの突出部６２は、一端３０ｂ側のバイポーラ電極３１に設けられる第１樹脂部５２Ａの基部６１と係止部６３とによって形成される凹部に嵌り込んでおり、突出部６２と係止部６３とは接触を成している。
【００３４】
終端電極３２に設けられる第１樹脂部５２（「第１樹脂部５２Ｂ」という。）は、終端電極３２の電極板３４の一方面（外側面）から縁部３４ａにおける電極板３４の端面にわたって設けられている。第１樹脂部５２Ｂは、基部６４と、延在部６５（第１延在部）と、係止部６６（第１係止部）と、を有する。基部６４は、縁部３４ａにおいて電極板３４の一方面に設けられている。基部６４は、縁部３４ａ全周にわたって設けられ、環状を成している。延在部６５は、基部６４の一端３０ｂ側に設けられ、第１方向において積層体３０から離れる方向に延びている。延在部６５は、縁部３４ａ全周にわたって設けられ、環状を成している。基部６４の内周面と延在部６５の内周面とは同一面となっている。係止部６６は、基部６４の他端３０ｃ側に設けられ、他端３０ｃに向かって第１方向に延びている。係止部６６は、電極板３４の端面に沿って縁部３４ａ全周にわたって設けられ、環状を成している。基部６４の外周面よりも、係止部６６の外周面は内側に位置し、基部６４と係止部６６とによって凹部が形成される。
【００３５】
係止部６６は、終端電極３２と第１方向において隣り合うバイポーラ電極３１（最上層のバイポーラ電極３１）に設けられた第１樹脂部５２Ａの突出部６２よりも、第１方向と交差する方向（第２方向又は第３方向）において内側に位置し、当該方向において突出部６２と対向する。具体的には、突出部６２と係止部６６とは、互いに嵌り合う形状を呈している。言い換えると、突出部６２は、基部６４と係止部６６とによって形成される凹部に嵌り込んでおり、突出部６２と係止部６６とは接触を成している。
【００３６】
終端電極３３の電極板３４に設けられる第１樹脂部５２（「第１樹脂部５２Ｃ」という。）は、終端電極３３の電極板３４の一方面（正極３６が形成される面）から縁部３４ａにおける電極板３４の端面、及び電極板３４の他方面（外側面）にわたって設けられている。第１樹脂部５２Ｃは、基部６７と、突出部６８（第２突出部）と、延在部６９（第２延在部）と、を有する。基部６７は、縁部３４ａにおいて電極板３４の一方面から縁部３４ａにおける電極板３４の端面、及び電極板３４の他方面に設けられている。基部６７は、縁部３４ａ全周にわたって設けられ、環状を成している。突出部６８は、基部６７の一端３０ｂ側に設けられ、一端３０ｂに向かって第１方向に延びている。突出部６８は、縁部３４ａ全周にわたって設けられ、環状を成している。基部６７の外周面と突出部６８の外周面とは同一面となっている。延在部６９は、基部６７の他端３０ｃ側に設けられ、第１方向において積層体３０から離れる方向に延びている。延在部６９は、縁部３４ａ全周にわたって設けられ、環状を成している。基部６７の内周面と突出部６８の内周面とは同一面となっている。
【００３７】
終端電極３３と第１方向において隣り合うバイポーラ電極３１（最下層のバイポーラ電極３１）に設けられた第１樹脂部５２Ａの係止部６３は、突出部６８よりも、第１方向と交差する方向（第２方向又は第３方向）において内側に位置し、当該方向において突出部６８と対向する。具体的には、突出部６８と係止部６３とは、互いに嵌り合う形状を呈している。言い換えると、突出部６８は、基部６１と係止部６３とによって形成される凹部に嵌り込んでおり、突出部６８と係止部６３とは接触を成している。
【００３８】
枠体５０の外壁を構成する第２樹脂部５４は、第１方向において積層体３０の全長にわたって延在する筒状部である。第２樹脂部５４は、第１方向に延在する第１樹脂部５２の外側面を覆っている。第２樹脂部５４は、第１方向に延在する内側面において第１樹脂部５２の外側面に溶着されている。
【００３９】
電極板３４は、例えばニッケルからなる矩形の金属箔であってもよいし、例えば導電性樹脂フィルム等の導電性樹脂部材であってもよい。電極板３４の縁部３４ａは、正極活物質及び負極活物質の塗工されない未塗工領域となっており、当該未塗工領域が枠体５０の内壁を構成する第１樹脂部５２に埋没して保持される領域となっている。正極３６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３８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。電極板３４の他方面における負極３８の形成領域は、電極板３４の一方面における正極３６の形成領域に対して一回り大きくなっている。
【００４０】
セパレータ４０は、例えばシート状に形成されている。セパレータ４０を形成する材料としては、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。また、セパレータ４０は、フッ化ビニリデン樹脂化合物で補強されていてもよい。なお、セパレータ４０は、シート状に限られず、袋状であってもよい。
【００４１】
枠体５０（第１樹脂部５２及び第２樹脂部５４）は、例えば絶縁性の樹脂を用いた射出成形によって矩形の筒状に形成されている。枠体５０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）等が挙げられる。
【００４２】
［蓄電装置（蓄電モジュール）の製造方法］
図３〜６を用いて、図２に示される蓄電モジュール１２の製造方法の一例について説明する。図３は、図２の蓄電モジュールの製造方法の一例を示す工程図である。図４〜６は、図３の蓄電モジュールの製造方法における各工程の一例を示す概略断面図である。図３に示されるように、蓄電モジュールの製造方法Ｆは、準備工程Ｓ０１と、１次成形工程Ｓ０２と、積層工程Ｓ０３と、２次成形工程Ｓ０４と、注液工程Ｓ０５と、封止工程Ｓ０６と、を備える。
【００４３】
（準備工程Ｓ０１）
まず、準備工程Ｓ０１では、図４に示されるように、複数の電極Ｅ（複数のバイポーラ電極３１、及び一対の終端電極３２，３３）を準備する。また、準備工程Ｓ０１では、複数のセパレータ４０を準備する。
【００４４】
（１次成形工程Ｓ０２）
次に、１次成形工程Ｓ０２では、図４に示されるように、複数の電極Ｅに含まれる電極板３４の縁部３４ａに、第１樹脂部５２（第１樹脂部５２Ａ、第１樹脂部５２Ｂ、及び第１樹脂部５２Ｃ）を形成する。各電極Ｅの電極板３４の縁部３４ａを覆うように、第１樹脂部５２が例えば射出成形により形成される。これにより、各電極板３４と第１樹脂部５２とが溶着される。この例では、第１樹脂部５２Ａの突出部６２及び係止部６３、第１樹脂部５２Ｂの延在部６５及び係止部６６、並びに、第１樹脂部５２Ｃの突出部６８及び延在部６９は、１次成形工程Ｓ０２において形成されるが、これに限られない。例えば、１次成形工程Ｓ０２では、複数の電極Ｅの電極板３４の縁部３４ａに、樹脂体を形成し、その後、樹脂体に切削等の加工を施すことによって、第１樹脂部５２（突出部６２、係止部６３、延在部６５、係止部６６、突出部６８、及び延在部６９）を形成してもよい。
【００４５】
（積層工程Ｓ０３）
次に、積層工程Ｓ０３では、図５に示されるように、セパレータ４０を介して複数の電極Ｅを直列に積層することによって、積層体３０を得る。具体的には、複数の電極Ｅに形成された第１樹脂部５２を第１方向に重ね合わせるように複数の電極Ｅを積層することによって積層体３０を得る。セパレータ４０は、第１方向から見て、第１樹脂部５２の内側に位置するように設けられる。
【００４６】
より詳細には、第１方向に隣り合うバイポーラ電極３１のうち、一端３０ｂ側のバイポーラ電極３１に形成された第１樹脂部５２Ａの基部６１及び係止部６３によって形成される凹部に、他端３０ｃ側のバイポーラ電極３１に形成された第１樹脂部５２Ａの突出部６２を嵌め合わせる。そして、終端電極３２に形成された第１樹脂部５２Ｂの基部６４及び係止部６６によって形成される凹部に、最上層のバイポーラ電極３１に形成された第１樹脂部５２Ａの突出部６２を嵌め合わせる。さらに、最下層のバイポーラ電極３１に形成された第１樹脂部５２Ａの基部６１及び係止部６３によって形成される凹部に、終端電極３３に形成された第１樹脂部５２Ｃの突出部６８を嵌め合わせる。このような第１樹脂部５２間の嵌合構造によって、第１方向において隣り合う電極Ｅの第１樹脂部５２同士は、互いに接触を成すとともに、複数の電極Ｅは位置決めされる。
【００４７】
（２次成形工程Ｓ０４）
次に、２次成形工程Ｓ０４では、図６に示されるように、金型Ｍを用いて、積層体３０の側面３０ａに沿って、第１樹脂部５２を外側から取り囲むように第２樹脂部５４を形成する（図２参照）。例えば、射出成形によって第２樹脂部５４が形成される。
【００４８】
金型Ｍは、本体部７１と、蓋部７２と、を備える。本体部７１は、各電極板３４に第１樹脂部５２が形成された積層体３０を収容する。本体部７１は、一端が開口した中空の略直方体形状を呈している。本体部７１は、本体部７１の底部から本体部７１の内側に突出する載置台７１ａ（第２壁部）を有する。載置台７１ａは、積層体３０を載置するための台である。載置台７１ａは、終端電極３３の電極板３４の外側面と、終端電極３３の電極板３４に設けられた第１樹脂部５２Ｃ（延在部６９）とによって形成される凹部３０ｅに嵌り合う形状を呈している。つまり、金型Ｍに積層体３０を収容している状態において、載置台７１ａは、第１方向と交差する方向（第２方向又は第３方向）において、延在部６９よりも内側に位置し、延在部６９と対向している。より具体的には、載置台７１ａの外周面は延在部６９の内周面と接触を成している。
【００４９】
蓋部７２は、本体部７１の開口を閉塞する。蓋部７２は、矩形平板状を呈している。蓋部７２は、本体部７１に向かって突出する押さえ部７２ａ（第１壁部）を有する。押さえ部７２ａは、終端電極３２の電極板３４の外側面と、終端電極３２の電極板３４に設けられた第１樹脂部５２Ｂ（延在部６５）とによって形成される凹部３０ｄに嵌り合う形状を呈している。つまり、金型Ｍに積層体３０を収容している状態において、押さえ部７２ａは、第１方向と交差する方向（第２方向又は第３方向）において、延在部６５よりも内側に位置し、延在部６５と対向している。より具体的には、押さえ部７２ａの外周面は延在部６５の内周面と接触を成している。
【００５０】
金型Ｍに積層体３０を収容している状態において、金型Ｍの内面と第１樹脂部５２の外面との間には、第２樹脂部５４を形成するための空間が形成される。この空間に、流動性を有する第２樹脂部５４の樹脂材料５４Ｐを流し込む。このとき、延在部６５が押さえ部７２ａに当接し、延在部６９が載置台７１ａに当接している状態で、第２樹脂部５４を形成する（樹脂材料５４Ｐを流し込む）。これにより、第１樹脂部５２と第２樹脂部５４とが溶着される。その結果、図２に示されるように、第１樹脂部５２及び第２樹脂部５４を有する枠体５０が形成される。
【００５１】
（注液工程Ｓ０５）
次に、注液工程Ｓ０５では、枠体５０に設けられた注液口（不図示）から枠体５０内の内部空間Ｖに電解液を注入する。電解液の注入は、例えば、電解液を供給するための供給管を備える注入装置を用いて行われる。電解液は、供給管を枠体５０の側面における注液口の周囲領域に押し付けながら注入される。
【００５２】
（封止工程Ｓ０６）
次に、封止工程Ｓ０６では、シール材により枠体５０に設けられた注液口を封止する。
【００５３】
以上の工程により、図２に示される蓄電モジュール１２が製造される。その後、図１に示されるように、導電板１４を介して複数の蓄電モジュール１２を積層する。第１方向の両端に位置する導電板１４にはそれぞれ正極端子２４及び負極端子２６が予め接続されている。その後、第１方向の両端に、絶縁フィルム２２を介して一対の拘束プレート１６，１７をそれぞれ配置する。その後、ボルト１８の軸部を拘束プレート１６の挿通孔１６ａに挿入し、拘束プレート１７の挿通孔１７ａに挿入する。その後、拘束プレート１７から突出したボルト１８の先端に、ナット２０を螺合する。このようにして図１に示される蓄電装置１０が製造される。
【００５４】
以上説明したように、蓄電モジュール１２の製造方法Ｆ及び蓄電モジュール１２では、終端電極３２の電極板３４の縁部３４ａに、第１方向において積層体３０から離れる方向に延びる延在部６５を有する第１樹脂部５２Ｂが形成される。同様に、終端電極３３の電極板３４の縁部３４ａに、第１方向において積層体３０から離れる方向に延びる延在部６９を有する第１樹脂部５２Ｃが形成される。そして、第１方向と交差する方向（第２方向又は第３方向）において延在部６５よりも内側に位置する押さえ部７２ａを、延在部６５に当接させるとともに、第１方向と交差する方向（第２方向又は第３方向）において延在部６９よりも内側に位置する載置台７１ａを、延在部６９に当接させた状態で、射出成形により第２樹脂部５４が形成される。射出成形で第２樹脂部５４を形成する場合には、積層体３０に対して内側に向かって圧力が加わる。具体的には、樹脂材料５４Ｐの射出圧又は保圧が第１樹脂部５２に加わる。しかしながら、延在部６５が押さえ部７２ａに当接し、延在部６９が載置台７１ａに当接している状態で、第２樹脂部５４を形成する（樹脂材料５４Ｐを流し込む）ので、載置台７１ａ及び押さえ部７２ａがストッパとして機能し、第１樹脂部５２Ｂ及び第１樹脂部５２Ｃが内側に移動することが規制される。
【００５５】
また、各バイポーラ電極３１に形成された第１樹脂部５２Ａは、一端３０ｂ側において、第１方向に延びる突出部６２を有し、他端３０ｃ側において、第１方向に延びる係止部６３を有している。第１樹脂部５２Ｂは、最上層のバイポーラ電極３１に形成された第１樹脂部５２Ａの突出部６２よりも内側に位置し、突出部６２と接触を成す係止部６６を有している。そして、第１樹脂部５２Ｂは、金型Ｍの押さえ部７２ａによって内側に移動することが規制されている。このため、第２樹脂部５４を形成する際に積層体３０に対して内側に向かって圧力が加わったとしても、係止部６６がストッパとして機能し、当該第１樹脂部５２Ａが内側に移動することが規制される。
【００５６】
また、第１方向において互いに隣り合うバイポーラ電極３１のうち、一端３０ｂ側のバイポーラ電極３１に形成された第１樹脂部５２Ａの係止部６３は、他端３０ｃ側のバイポーラ電極３１に形成された第１樹脂部５２Ａの突出部６２よりも内側に位置し、係止部６３と接触を成している。そして、第１樹脂部５２Ｂは、金型Ｍの押さえ部７２ａによって内側に移動することが規制され、さらに最上層のバイポーラ電極３１に形成された第１樹脂部５２Ａも内側に移動することが規制されている。このため、第２樹脂部５４を形成する際に積層体３０に対して内側に向かって圧力が加わったとしても、一端３０ｂ側のバイポーラ電極３１に形成された第１樹脂部５２Ａの係止部６３がストッパとして機能し、他端３０ｃ側のバイポーラ電極３１に形成された第１樹脂部５２Ａが内側に移動することが規制される。
【００５７】
さらに、終端電極３３に形成された第１樹脂部５２Ｃは、一端３０ｂ側において、第１方向に延びる突出部６８を有している。そして、最下層のバイポーラ電極３１に形成された第１樹脂部５２Ａの係止部６３は、突出部６８よりも内側に位置し、突出部６８と接触を成している。第１樹脂部５２Ｂは、金型Ｍの押さえ部７２ａによって内側に移動することが規制され、さらに各バイポーラ電極３１に形成された第１樹脂部５２Ａも内側に移動することが規制されている。このため、第２樹脂部５４を形成する際に積層体３０に対して内側に向かって圧力が加わったとしても、最下層のバイポーラ電極３１に形成された第１樹脂部５２Ａの係止部６３がストッパとして機能し、第１樹脂部５２Ｃが内側に移動することが規制される。
【００５８】
その結果、蓄電モジュール１２の製造時において、積層体３０の変形を抑制することが可能となる。
【００５９】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限られない。
【００６０】
例えば、電解液を注入する前の蓄電モジュール１２を製造するのであれば、注液工程Ｓ０５及び封止工程Ｓ０６は、省略され得る。
【００６１】
２次成形工程Ｓ０４において、第２樹脂部５４は、射出成形以外の成形方法によって形成されてもよい。例えば、第２樹脂部５４が第１樹脂部５２に加圧された状態で、熱板溶着、レーザ溶着、又は摩擦攪拌接合等によって、第１樹脂部５２と第２樹脂部５４との双方が接合されてもよい。
【００６２】
また、延在部６５及び延在部６９のいずれかが設けられていればよく、延在部６５及び延在部６９のいずれかは設けられなくてもよい。また、第１方向に隣り合う第１樹脂部５２間の嵌合構造、つまり突出部６２、係止部６３、係止部６６、及び突出部６８は設けられなくてもよい。これらの場合、第１樹脂部５２の形成を簡単化することができる。また、嵌合構造が設けられていない場合でも、積層体３０では、複数の電極Ｅのそれぞれに形成された第１樹脂部５２を第１方向に重ね合わせるように、複数の電極Ｅが積層されている。これにより、第１方向において隣り合う第１樹脂部５２同士の摩擦力等によって、各第１樹脂部５２が内側（第２方向及び第３方向）に移動することが規制される。その結果、蓄電モジュール１２の製造時において、積層体３０の変形を抑制することが可能となる。
【００６３】
また、第１方向に隣り合う第１樹脂部５２の突出部と係止部（突出部６２及び係止部６６、突出部６２及び係止部６３、並びに、突出部６８及び係止部６３）とは互いに接触を成していなくてもよい。第１方向と交差する方向（第２方向又は第３方向）において、一端３０ｂ側の第１樹脂部５２の係止部が、他端３０ｃ側の第１樹脂部５２の突出部と対向するとともに、当該突出部よりも内側に位置していればよい。このような場合でも、第２樹脂部５４を形成する際に積層体３０に対して内側に向かって圧力が加わると、一端３０ｂ側の第１樹脂部５２の係止部に他端３０ｃ側の第１樹脂部５２の突出部が当接する。そして、少なくとも終端電極３２に形成された第１樹脂部５２Ｂは、金型Ｍの押さえ部７２ａによって内側に移動することが規制されているので、一端３０ｂ側の第１樹脂部５２の係止部がストッパとして機能し、他端３０ｃ側の第１樹脂部５２が内側に移動することが規制される。その結果、蓄電モジュール１２の製造時において、積層体３０の変形を抑制することが可能となる。突出部と係止部との第２方向における離間距離は、積層体３０において許容される電極Ｅのずれ量に応じて定められてもよい。
【００６４】
各第１樹脂部５２の形状は、上記実施形態で説明した形状に限られない。例えば、図７の（ａ）〜（ｃ）に示されるように、突出部６２及び係止部６３は、互いに嵌合可能な形状を有してもよく、基部６１を有しなくてもよい。例えば、図７の（ａ）に示されるように、第１方向に沿った断面において、突出部６２は一端３０ｂ側に角部を有する三角形状を呈してもよく、係止部６３は突出部６２と同形状の凹部を含む形状を呈してもよい。また、図７の（ｂ）に示されるように、第１方向に沿った断面において、突出部６２は一端３０ｂ側に角部を有する２つの三角形を電極板３４の一方面に配列した形状を呈してもよい。また、図７の（ｃ）に示されるように、突出部６２は一端３０ｂ側に凸部を有してもよく、係止部６３は突出部６２の凸部と同形状の凹部を有してもよい。係止部６６は、上述の係止部６３と同様の形状であってもよい。突出部６８は、上述の突出部６２と同様の形状であってもよい。
【符号の説明】
【００６５】
１０…蓄電装置、１２…蓄電モジュール、３０…積層体、３０ａ…側面、３０ｂ…一端、３０ｃ…他端、３１…バイポーラ電極、３２…終端電極（第１終端電極）、３３…終端電極（第２終端電極）、３４…電極板（集電体）、３４ａ…縁部、３６…正極、３８…負極、５０…枠体、５２，５２Ａ，５２Ｂ，５２Ｃ…第１樹脂部、５４…第２樹脂部、５４Ｐ…樹脂材料、６２…突出部（第１突出部）、６３…係止部（第２係止部）、６５…延在部（第１延在部）、６６…係止部（第１係止部）、６８…突出部（第２突出部）、６９…延在部（第２延在部）、７１ａ…載置台（第２壁部）、７２ａ…押さえ部（第１壁部）、Ｅ…電極、Ｆ…製造方法、Ｍ…金型。
【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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