(57)【要約】【課題】枠体の強度を十分に高めつつ、当該枠体によって保持される積層体の変形を抑制できる蓄電装置及びその製造方法を提供する。【解決手段】バイポーラ電極１０を有する蓄電装置１は、セパレータ１７を介してバイポーラ電極１０を積層してなる積層体２と、積層体２の側面を取り囲んで保持する絶縁性の枠体３と、を備える。枠体３は、積層方向から見た場合に積層体２の角部を覆うように積層体２の側面の一部を被覆する第１部分４１ａ〜４１ｄと、積層体２の側面において第１部分４１ａ〜４１ｄに覆われる領域以外の領域を覆う第２部分４２ａ〜４２ｄとを有する。第１部分４１ｂには、凸部５１が設けられており、第２部分４２ｃには、凸部５１に嵌合する凹部５２が設けられている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方面側に正極が形成され、かつ他方面側に負極が形成された電極板からなるバイポーラ電極を有する蓄電装置であって、
セパレータを介して前記バイポーラ電極を積層してなる積層体と、
前記積層体の側面を取り囲んで保持する絶縁性の枠体と、を備え、
前記枠体は、積層方向から見た場合に前記積層体の角部を覆うように前記積層体の前記側面の一部を被覆する第１部分と、前記積層体の前記側面において前記第１部分に覆われる領域以外の領域を被覆する第２部分とを有し、
前記第１部分には、凸部及び凹部の一方が設けられており、
前記第２部分には、凸部及び凹部の前記一方に嵌合する凸部及び凹部の他方が設けられている、
蓄電装置。
【請求項２】
前記第１部分及び前記第２部分のいずれかに設けられる前記凸部の厚さは、前記枠体において前記積層体の前記側面上に位置する部分の厚さと同一である、請求項１に記載の蓄電装置。
【請求項３】
前記第１部分及び前記第２部分のいずれかに設けられる前記凸部は、前記積層方向における前記枠体の一端から他端まで延在している、請求項１に記載の蓄電装置。
【請求項４】
前記第２部分における中央部の厚さは、前記第１部分の厚さよりも薄い、請求項１〜３のいずれか一項に記載の蓄電装置。
【請求項５】
前記枠体は、前記バイポーラ電極における前記電極板の周縁を覆うスペーサをさらに備え、
前記第１部分及び前記第２部分は、前記スペーサを介して前記積層体の前記側面を取り囲んで保持する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の蓄電装置。
【請求項６】
正極及び負極を有する電極板からなるバイポーラ電極を積層してなる積層体と、前記積層体の側面を取り囲んで保持する絶縁性の枠体と、を備える蓄電装置の製造方法であって、
セパレータを介して前記バイポーラ電極を積層することによって、積層体を準備する第１工程と、
積層方向から見た場合に前記積層体の角部を覆うように、前記積層体の前記側面の一部を被覆する第１部分を射出成形によって設ける第２工程と、
前記積層体の前記側面において前記第１部分によって覆われた領域以外の領域を被覆する第２部分を射出成形によって設け、前記第１部分及び前記第２部分を有する前記枠体を形成する第３工程と、
を備え、
前記第２工程では、前記第１部分に凸部及び凹部の一方を形成し、
前記第３工程では、前記第２部分に凸部及び凹部の前記一方に嵌合する凸部及び凹部の他方を形成する、
蓄電装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄電装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の蓄電装置として、電極板の一方面に正極が形成され、他方面に負極が形成されたバイポーラ電極を備えたバイポーラ電池が知られている（特許文献１参照）。バイポーラ電池は、セパレータを介して複数のバイポーラ電極を積層してなる積層体を備えている。積層体には、シール用の絶縁性の枠体が設けられ、バイポーラ電極の積層によって形成される積層体の側面が保持されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１５１０１６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装置では、積層体の側面に設けられる枠体は、例えば絶縁性の樹脂材料を射出成形することによって形成される。射出成形にて積層体の側面全体を被覆する枠体を形成するためには、樹脂の射出口から遠い箇所にも樹脂材料を十分に注入しなければならない。この場合、樹脂材料の射出圧力を、極めて高く設定する必要がある。これにより、枠体の形成時に積層体が変形し、端子間の短絡等の問題が発生するおそれがある。
【０００５】
一方で、積層体の変形を防ぐために樹脂材料の射出圧力を低く設定すると、積層体の側面全体が枠体によって被覆されないこと等がある。これらの場合、枠体の圧力に対する強度等が不十分となってしまい、積層体を保護できないおそれがある。
【０００６】
本発明は、枠体の強度を十分に高めつつ、当該枠体によって保持される積層体の変形を抑制できる蓄電装置及びその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】
【０００７】
本発明の一側面に係る蓄電装置は、一方面側に正極が形成され、かつ他方面側に負極が形成された電極板からなるバイポーラ電極を有する蓄電装置であって、セパレータを介してバイポーラ電極を積層してなる積層体と、積層体の側面を取り囲んで保持する絶縁性の枠体と、を備え、枠体は、積層方向から見た場合に積層体の角部を覆うように積層体の側面の一部を被覆する第１部分と、積層体の側面において第１部分に覆われる領域以外の領域を被覆する第２部分とを有し、第１部分には、凸部及び凹部の一方が設けられており、第２部分には、凸部及び凹部の一方に嵌合する凸部及び凹部の他方が設けられている。
【０００８】
この蓄電装置では、枠体において、第１部分には凸部及び凹部の一方が設けられており、第２部分には凸部及び凹部の一方に嵌合する凸部及び凹部の他方が設けられている。このため、第１部分及び第２部分は、上記凸部と上記凹部とが互いに機械的に絡み合う構造を有することとなる。これにより、枠体の強度を十分に高めることができる。加えて、第１部分に凸部及び凹部の一方を設け、且つ、第２部分に凸部及び凹部の他方を設けるために、第１部分と第２部分とは、互いに異なるタイミングにて形成される。このため、例えば射出成形にて枠体を形成するとき、一度に枠体を形成する場合と比較して、射出圧力を低く設定できる。これにより、枠体の形成時に、当該枠体によって保持される積層体の変形を抑制できる。
【０００９】
第１部分及び第２部分のいずれかに設けられる凸部の厚さは、枠体において積層体の側面上に位置する部分の厚さと同一であってもよい。
【００１０】
第１部分及び第２部分のいずれかに設けられる凸部は、積層方向における枠体の一端から他端まで延在してもよい。
【００１１】
第２部分における中央部の厚さは、第１部分の厚さよりも薄くてもよい。この場合、第２部分の中央部における放熱性を向上できる。
【００１２】
枠体は、バイポーラ電極における電極板の周縁を覆うスペーサをさらに備え、第１部分及び第２部分は、スペーサを介して積層体の側面を取り囲んで保持してもよい。この場合、第１部分及び第２部分の形成時に発生する積層体への圧力を、スペーサが吸収する。このため、積層体の変形を良好に抑制できる。
【００１３】
本発明の一側面に係る蓄電装置の製造方法は、正極及び負極を有する電極板からなるバイポーラ電極を積層してなる積層体と、積層体の側面を取り囲んで保持する絶縁性の枠体と、を備える蓄電装置の製造方法であって、セパレータを介してバイポーラ電極を積層することによって、積層体を準備する第１工程と、積層方向から見た場合に積層体の角部を覆うように、積層体の側面の一部を被覆する第１部分を射出成形によって設ける第２工程と、積層体の側面において第１部分によって覆われた領域以外の領域を被覆する第２部分を射出成形によって設け、第１部分及び第２部分を有する枠体を形成する第３工程と、を備え、第２工程では、第１部分に凸部及び凹部の一方を形成し、第３工程では、第２部分に凸部及び凹部の一方に嵌合する凸部及び凹部の他方を形成する。
【００１４】
この蓄電装置の製造方法では、第２工程にて第１部分に凸部及び凹部の一方を射出成形によって設けると共に、第３工程にて第２部分に凸部及び凹部の一方に嵌合する凸部及び凹部の他方を射出成形によって設けている。このため、枠体に含まれる第１部分及び第２部分は、上記凸部と上記凹部とが互いに機械的に絡み合う構造を有することとなる。これにより、枠体の強度を十分に高めることができる。加えて、第１部分と第２部分とを異なるタイミングにて射出成形することによって、一度に枠体を形成する場合と比較して、射出圧力を低く設定できる。ここで、上記製造方法では、積層体の側面において比較的強度が高い上記角部を含む領域を覆う第１部分を形成した後、当該側面において比較的強度が低い領域を覆う第２部分を形成している。これにより、第１部分によって積層体の側面を補強した後、第２部分を形成できるので、積層体の側面において比較的強度が低い領域の変形を良好に抑制できる。したがって、枠体の形成時に、当該枠体によって保持される積層体の変形を抑制できる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、枠体の強度を十分に高めつつ、当該枠体によって保持される積層体の変形を抑制できる蓄電装置及びその製造方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、本実施形態に係る蓄電装置の構成を模式的に示す断面図である。
【図２】図２は、枠体にて保持される積層体を模式的に示す平面図である。
【図３】図３は、図２における一点鎖線で示された範囲の要部拡大側面図である。
【図４】図４は、蓄電装置の製造方法を説明するための工程図である。
【図５】図５（ａ）は、第２工程を説明するための模式平面図である。図５（ｂ）は、図５（ａ）における一点鎖線で示された範囲の要部拡大側面図である。
【図６】図６（ａ）は、第２工程を説明するための模式平面図である。図６（ｂ）は、図６（ａ）における一点鎖線で示された範囲の要部拡大側面図である。
【図７】図７は、変形例に係る蓄電装置を模式的に示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照しながら、本発明の一側面に係る蓄電装置の製造方法の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明において、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。
【００１８】
図１は、本実施形態に係る蓄電装置の構成を模式的に示す断面図である。図１に示される蓄電装置１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などの二次電池、或いは電気二重層キャパシタである。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。以下の説明では、ニッケル水素二次電池を例示する。
【００１９】
蓄電装置１は、後述するバイポーラ電極１０の積層体２と、積層体２を収容する枠体３と、積層体２を拘束する拘束部材４とを備えている。
【００２０】
図１に示すように、バイポーラ電極１０は、集電板１１（電極板）と、集電板１１の一方面１１ａに設けられた正極１３と、集電板１１の他方面（集電板１１における一方面１１ａとは反対側の面）１１ｂに設けられた負極１５とを有している。集電板１１は、例えばニッケルからなる金属箔である。集電板１１は、例えば平面視にて略矩形状を呈している。集電板１１の厚さは、例えば０．１μｍ〜１０００μｍである。正極１３を構成する正極活物質としては、例えば水酸化ニッケル等が挙げられる。負極１５を構成する負極活物質としては、例えば水素吸蔵合金等が挙げられる。
【００２１】
集電板１１の周縁１１ｃには、正極活物質及び負極活物質が塗工されていない。すなわち、周縁１１ｃは、未塗工領域の一部である。集電板１１の他方面１１ｂにおける負極１５の形成領域は、集電板１１の一方面１１ａにおける正極１３の形成領域に対して一回り大きくてもよい。
【００２２】
複数のバイポーラ電極１０は、セパレータ１７を介して積層されており、これにより積層体２が構成される。積層体２において、一のバイポーラ電極１０の正極１３は、積層方向に隣り合う一方のバイポーラ電極１０の負極１５とセパレータ１７を介して対向し、一のバイポーラ電極１０の負極１５は、積層方向に隣り合う他方のバイポーラ電極１０の正極１３とセパレータ１７を介して対向している。本実施形態では、各バイポーラ電極１０の他方面１１ｂに設けられた負極１５がシート状のセパレータ１７によって被覆されている。そのため、積層方向に対して同じ向きになるように複数のバイポーラ電極１０を積層することによって、隣り合うバイポーラ電極１０の正極１３と負極１５との間にセパレータ１７が配置される。
【００２３】
セパレータ１７の形成材料としては、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などが例示される。セパレータ１７は、例えばフッ化ビニリデン樹脂化合物で補強されてもよい。
【００２４】
積層体２の一方の積層端（図１における上側の積層端）には、片面に正極１３のみが設けられた集電板１８が積層されている。この集電板１８の正極１３は、最上層のバイポーラ電極１０の負極１５に対してセパレータ１７を介して対向している。また、積層体２の他方の積層端（図１における下側の積層端）には、負極１５のみが設けられた集電板１９が積層されている。この負極１５はセパレータ１７によって被覆されている。この集電板１９の負極１５は、最下層のバイポーラ電極１０の正極１３に対してセパレータ１７を介して対向している。集電板１８，１９は、集電板１１と同様に、例えばニッケルからなる金属箔であり、平面視にて矩形状を呈している。なお、集電板１８，１９の厚さは、集電板１１の厚さよりも大きくてもよい。
【００２５】
枠体３は、バイポーラ電極１０及びセパレータ１７の積層によって形成される積層体２の側面を取り囲んで保持する部材である。このため、枠体３は、積層体２における電解液が収容される空間をシールする部材とも言える。枠体３は、例えば矩形の筒状に形成されており、積層体２における集電板１１を覆うスペーサ２１と、スペーサ２１を覆って封止する封止体４０とを備えている。
【００２６】
スペーサ２１は、積層体２における各集電板１１の周縁１１ｃを埋没するように設けられる部材であり、矩形枠形状を呈している。各集電板１１の未塗工領域には、スペーサ２１に埋没していない領域が設けられ得る。このため、積層方向に隣り合う集電板１１，１１間には、当該集電板１１，１１とスペーサ２１の内壁とによって仕切られた空間が形成されている。当該空間には、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。
【００２７】
各スペーサ２１は、絶縁性の樹脂によって形成されている。絶縁性の樹脂としては、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。スペーサ２１の内周２１ａは、バイポーラ電極１０の集電板１１の外周１１ｄよりも内側に位置し、スペーサ２１の外周２１ｂは集電板１１の外周１１ｄよりも外側に位置している。スペーサ２１は、バイポーラ電極１０の積層方向に所定の厚みを有している。スペーサ２１の厚さは、バイポーラ電極１０とセパレータ１７との合計厚さと略同じであり、例えば０．１〜０．５ｍｍである。スペーサ２１は、バイポーラ電極１０の集電板１１の周縁１１ｃを保持している。すなわち、集電板１１の外周１１ｄはスペーサ２１内に配置されている。本実施形態では、スペーサ２１の厚さ方向の中央に集電板１１の周縁１１ｃが配置されている。例えば、スペーサ２１は、熱圧着等によって集電板１１の周縁１１ｃに溶着している。複数のバイポーラ電極１０が積層された状態では、複数のスペーサ２１も積層された状態となっている。この状態では、積層方向に隣り合うバイポーラ電極１０，１０同士の間に、一方のバイポーラ電極１０を保持するスペーサ２１の一部（他方のバイポーラ電極１０側に面する部分）と、他方のバイポーラ電極１０を保持するスペーサ２１の一部（一方のバイポーラ電極１０側に面する部分）とが配置される。
【００２８】
スペーサ２１は、集電板１８，１９の周縁１８ｃ，１９ｃを埋没する部材でもある。このため、集電板１８，１９の周縁１８ｃ，１９ｃは、バイポーラ電極１０の集電板１１と同様に、スペーサ２１によって保持されている。集電板１８と集電板１８に隣り合う集電板１１との間には、集電板１８を保持するスペーサ２１の一部と、当該集電板１１を保持するスペーサ２１の一部とが配置されている。また、集電板１９と集電板１９に隣り合う集電板１１との間には、集電板１９を保持するスペーサ２１の一部と、当該バイポーラ電極１０を保持するスペーサ２１の一部とが配置されている。
【００２９】
封止体４０は、バイポーラ電極１０の集電板１１の周縁１１ｃと、積層体２の積層端に位置する集電板１８，１９の周縁１８ｃ，１９ｃとを保持するように、各スペーサ２１の外周２１ｂを被覆している。すなわち、封止体４０は、各スペーサ２１を介して積層体２を保持している。封止体４０は、例えば絶縁性の樹脂を用いた射出成形によって形成される。絶縁性の樹脂としては、スペーサ２１を構成する樹脂と同じであってよい。上記樹脂材料として、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。封止体４０と各スペーサ２１とは、例えば溶着等によって一体化してもよい。
【００３０】
封止体４０において積層体２の側面上に位置する部分の厚さＴは、例えば２ｍｍ〜１０ｍｍである。この場合、積層体２の側面等の変形を防止しつつ、封止体４０の強度を十分に確保できる。封止体４０における上記厚さＴは、スペーサ２１の外周２１ｂから枠体３の外周表面までの積層方向に直交する方向に沿った長さに相当する。
【００３１】
拘束部材４は、一対の拘束プレート３０Ａ，３０Ｂと、拘束プレート３０Ａ，３０Ｂ同士を連結する連結部材（ボルト３６及びナット３８）とによって構成されている。一対の拘束プレート３０Ａ，３０Ｂは、複数のバイポーラ電極１０と、集電板１８，１９とを積層方向に拘束する。また、一対の拘束プレート３０Ａ，３０Ｂは、枠体３も拘束する。一方の拘束プレート３０Ａには正極端子３３が接続される。他方の拘束プレート３０Ｂには負極端子３５が接続される。正極端子３３及び負極端子３５により蓄電装置１の充放電を行うことができる。
【００３２】
拘束プレート３０Ａ，３０Ｂには、積層方向に延びるボルト３６を貫通するための貫通孔３７が設けられる。ボルト３６は拘束プレート３０Ａから拘束プレート３０Ｂに向かって挿通される。ボルト３６の先端にはナット３８が螺合される。これにより、積層体２（集電板１８，１９を含む）、及び枠体３が挟持されてユニット化されると共に、拘束荷重が付加される。なお、拘束プレート３０Ａ，３０Ｂの少なくとも一方（図１では拘束プレート３０Ａ，３０Ｂの双方）において、貫通孔３７には、拘束プレート３０Ａ，３０Ｂと連結部材とを電気的に絶縁するカラーＣが挿入されている。
【００３３】
以下では、図２及び図３を用いながら、枠体３の封止体４０の詳細な構造について説明する。図２は、枠体３にて保持される積層体２を模式的に示す平面図である。図３は、図２における一点鎖線で示された範囲の要部拡大側面図である。
【００３４】
図２に示されるように、枠体３の封止体４０は、複数の第１部分４１ａ〜４１ｄと、複数の第２部分４２ａ〜４２ｄとから構成されている。第１部分４１ａ〜４１ｄは、積層方向から見た場合に積層体２の対応する角部を覆うように積層体２の側面の一部を被覆する部分である。図２においては、積層方向から見た場合に、第１部分４１ａは各スペーサ２１の左上側に位置する角部２１ｃを覆っており、第１部分４１ｂは各スペーサ２１の左下側に位置する角部２１ｄを覆っており、第１部分４１ｃは各スペーサ２１の右上側に位置する角部２１ｅを覆っており、第１部分４１ｄは各スペーサ２１の右下側に位置する角部２１ｆを覆っている。したがって本実施形態では、第１部分４１ａ〜４１ｄは、各スペーサ２１の対応する角部２１ｃ〜２１ｆを介して積層体２を保持している。なお、角部２１ｃ〜２１ｆのそれぞれは、積層方向から見た場合の対応する角だけではなく、当該角周辺の部分も含んでいる。
【００３５】
第２部分４２ａ〜４２ｄは、積層体２の側面において第１部分４１ａ〜４１ｄに覆われる領域以外の領域を被覆する部分である。図２においては、第２部分４２ａは第１部分４１ａ，４１ｂの間に位置するスペーサ２１の外周２１ｂを被覆し、第２部分４２ｂは第１部分４１ａ，４１ｃの間に位置するスペーサ２１の外周２１ｂを被覆し、第２部分４２ｃは第１部分４１ｂ，４１ｄの間に位置するスペーサ２１の外周２１ｂを被覆し、第２部分４２ｄは第１部分４１ｃ，４１ｄの間に位置するスペーサ２１の外周２１ｂを被覆している。
【００３６】
図３に示されるように、第１部分４１ａ〜４１ｄは互いに分離しており、第２部分４２ａ〜４２ｄも互いに分離している。一方、第１部分４１ｂと第２部分４２ｃとは、互いに隣接し、隙間なく密着している。加えて、第１部分４１ｂにおいて隣接する第２部分４２ｃに対向する表面Ｓ１（第１表面）には凸部５１が設けられており、第２部分４２ｃにおいて第１部分４１ｂに対向する表面Ｓ２（第２表面）には凸部５１に嵌合する凹部５２が設けられている。
【００３７】
凸部５１は、第１部分４１ｂから第２部分４２ｃに向かうように突出する部分であり、側面視にて略矩形状を呈している。また、凸部５１の厚さは、封止体４０において積層体２の側面上に位置する部分の厚さＴと同一である。したがって、凸部５１は、積層方向と交差する方向（より具体的には、積層方向と直交する方向）において、スペーサ２１の外周２１ｂから枠体３（封止体４０）の外周表面まで延在している。すなわち、凸部５１は、枠体３の外周表面の一部となっている。凸部５１は、例えば積層方向における表面Ｓ１の中央に設けられることが好ましい。
【００３８】
凹部５２は、第２部分４２ｃの表面Ｓ２において略矩形状に窪んでいる部分であり、凸部５１が隙間なく挿入されている。このため、凹部５２の深さは、凸部５１の突出量と略同一になっている。同様に、積層方向に沿った凹部５２の幅も積層方向に沿った凸部５１の幅と略同一であり、凹部５２の厚さも凸部５１の厚さと略同一である。凹部５２内の空隙は、積層方向と交差する方向（より具体的には、積層方向と直交する方向）において、スペーサ２１の外周２１ｂから枠体３の外周表面まで延在している。よって、凹部５２は、３面にて画成されている。
【００３９】
第１部分４１ｂ及び第２部分４２ｃと同様に、隣り合う第１部分と第２部分（例えば第１部分４１ａと第２部分４２ａ）とは、互いに密着している。また、各第１部分には凸部が設けられており、各第２部分には上記凸部に嵌合する凹部が設けられている。例えば、第１部分４１ａにおいては、第２部分４２ａに対向する表面と、第２部分４２ｂに対向する表面とのそれぞれに、凸部（不図示）が設けられている。また、第２部分４２ａにおいて第１部分４１ａに対向する表面と、第２部分４２ｂにおいて第１部分４１ａに対向する表面とのそれぞれに、上記凸部に嵌合する凹部（不図示）が設けられている。
【００４０】
以下では、図４〜図６を用いながら、上述した蓄電装置１の製造方法について説明する。図４は、蓄電装置１の製造方法を説明するための工程図である。図５（ａ）及び図６（ａ）は、第２工程ＳＴ２を説明するための模式平面図である。図５（ｂ）は、図５（ａ）における一点鎖線で示された範囲の要部拡大側面図である。図６（ｂ）は、図６（ａ）における一点鎖線で示された範囲の要部拡大側面図である。
【００４１】
まず、図４に示されるように、複数のバイポーラ電極１０を積層してなる積層体２を準備する（第１工程ＳＴ１）。第１工程ＳＴ１では、各バイポーラ電極１０が有する集電板１１の周縁１１ｃをスペーサ２１に埋没させた後、各バイポーラ電極１０を積層する。このとき、全てのバイポーラ電極１０の正極１３及び負極１５の向きを同じにすると共に、隣り合うバイポーラ電極１０，１０同士の間にセパレータ１７を配置する。また、工程ＳＴ１では、積層体２の準備後、積層されたバイポーラ電極１０の負極１５側の端部に集電板１８を配置すると共に、積層されたバイポーラ電極１０の正極１３側の端部には、集電板１９を配置する。これらの集電板１８，１９の周縁１８ｃ，１９ｃは、対応するスペーサ２１に埋没されている。
【００４２】
次に、積層方向から見た場合に積層体２の角部を覆うように、積層体２の側面の一部の領域を被覆する第１部分４１ａ〜４１ｄを射出成形によって設ける（第２工程ＳＴ２）。第２工程ＳＴ２では、図５（ａ）に示されるように、最初に、ハッチングが付された金型６１ａ〜６１ｄを積層体２の側面上に位置するスペーサ２１の外周２１ｂに密着させる。これにより、積層方向から見て、各スペーサ２１の角部２１ｃ〜２１ｆ以外の積層体２の側面を金型６１ａ〜６１ｄによって覆う。次に、各スペーサ２１の角部２１ｃ〜２１ｆの周囲に空間を設けるように、金型６１ａ〜６１ｄ及び積層体２を覆う金型（不図示）を設置する。そして、当該空間に樹脂を注入することによって、第１部分４１ａ〜４１ｄを形成する。このとき、樹脂の射出圧力は、例えば５０ＭＰａ〜６０ＭＰａ程度に設定される。なお、第１部分４１ａ〜４１ｄは、同時に形成されてもよいし、順次形成されてもよい。
【００４３】
図５（ｂ）に示されるように、金型６１ｃにおいて第１部分４１ｂに対向する表面Ｓ３には、凹部６２が設けられている。この凹部６２は、後に第２部分４２ｃに形成される凹部５２と略同一形状である。このため、第２工程ＳＴ２において第１部分４１ｂを形成すると同時に、第１部分４１ｂの表面Ｓ１に凸部５１を形成する。同様に、各金型において、隣接する第１部分に対向する表面には、凹部６２が設けられている。したがって第２工程ＳＴ２では、第１部分４１ａ〜４１ｄのそれぞれには、凸部５１が２つずつ設けられる（図６（ａ）を参照）。
【００４４】
第２工程ＳＴ２では、図６（ａ）に示されるように、第１部分４１ａ〜４１ｄが形成された後、金型６１ａ〜６１ｄを除去する。このとき、金型６１ａ〜６１ｄのそれぞれは、積層方向及び対応する凸部５１の突出方向に対して直交する方向に沿って移動させることが好ましい。これにより、金型６１ａ〜６１ｄを除去する際に、各凸部５１の破損を防ぐことができる。
【００４５】
次に、積層体２の側面において第１部分４１ａ〜４１ｄによって覆われた領域以外の領域を被覆する第２部分４２ａ〜４２ｄを射出成形によって設ける（第３工程ＳＴ３）。第３工程ＳＴ３では、まず、第２工程ＳＴ２にて用いた金型のうち、金型６１ａ〜６１ｄを除く金型（不図示）を、第１部分４１ａ〜４１ｄが設けられた積層体２の周囲に設置する。これにより、第２工程ＳＴ２にて金型６１ａ〜６１ｄが位置していた箇所に空間を設ける。そして、当該空間に樹脂を注入することによって、第２部分４２ａ〜４２ｄを形成する（図２を参照）。このとき、樹脂の射出圧力は、例えば４０ＭＰａ〜５０ＭＰａ程度に設定される。なお、第２部分４２ａ〜４２ｄは、同時に形成されてもよいし、順次形成されてもよい。
【００４６】
第３工程ＳＴ３では、第２部分４２ａ〜４２ｄのそれぞれは、対応する金型６１ａ〜６１ｄと同様の形状になる。このため第３工程ＳＴ３では、第２部分４２ａ〜４２ｄのそれぞれに、対応する凸部５１に嵌合する凹部５２が設けられる。また、第２部分４２ａ〜４２ｄが形成されることによって、第３工程ＳＴ３にて、スペーサ２１と、第１部分４１ａ〜４１ｄ及び第２部分４２ａ〜４２ｄを有する封止体４０とを備える枠体３が形成される。
【００４７】
次に、枠体３及び集電板１８，１９にて画成される空間内に、電解液を注液する（第４工程ＳＴ４）。第４工程ＳＴ４では、枠体３等に設けられ、電解液を注液するための注液口（不図示）を介して上記空間内に電解液を注液する。このとき、当該空間には電解液が収容されていない領域を設けることが好ましい。第４工程ＳＴ４では、電解液を注液した後、上記注液口に蓋をする。
【００４８】
次に、拘束部材４によって積層体２及び枠体３を拘束する（第５工程ＳＴ５）。これらの第１工程ＳＴ１〜第５工程ＳＴ５を経ることによって、蓄電装置１を製造する。
【００４９】
以上に説明した本実施形態に係る製造方法によって製造された蓄電装置１によれば、第１部分４１ａ〜４１ｄの各表面Ｓ１には、凸部５１が設けられており、第２部分４２ａ〜４２ｄの各表面Ｓ２には、凸部５１に嵌合する凹部５２が設けられている。このため、枠体３に含まれる第１部分４１ａ〜４１ｄ及び第２部分４２ａ〜４２ｄは、凸部５１と凹部５２とが互いに機械的に絡み合う構造を有することとなる。これにより、枠体３の強度を十分に高めることができる。加えて、第１部分４１ａ〜４１ｄと第２部分４２ａ〜４２ｄとは、互いに異なるタイミングにて形成される。このため、射出成形にて枠体３を形成するとき、一度に枠体３を形成する場合と比較して、射出圧力を低く設定できる。具体例としては、一度に枠体３を形成する場合に設定される樹脂の射出圧力を６０ＭＰａ〜７０ＭＰａ程度とした場合、本実施形態では４０ＭＰａ〜５０ＭＰａ程度に設定できる。これにより、枠体３の形成時に、枠体３によって保持される積層体２の変形を抑制できる。
【００５０】
加えて、上記製造方法では、第２工程ＳＴ２にて積層体２の側面において比較的強度が高い角部を含む領域を覆う第１部分４１ａ〜４１ｄを形成した後、第３工程ＳＴ３にて当該側面において比較的強度が低い領域を覆う第２部分４２ａ〜４２ｄを形成している。これにより、第１部分４１ａ〜４１ｄによって積層体２の側面を補強した後、第２部分４２ａ〜４２ｄを形成できるので、積層体２の側面において比較的強度が低い領域の変形を良好に抑制できる。したがって、本実施形態に係る製造方法を適用することによって、枠体３の形成時に、枠体３によって保持される積層体２の変形を良好に抑制できる。
【００５１】
枠体３は、各バイポーラ電極１０における集電板１１の周縁１１ｃを覆うスペーサ２１を備え、第１部分４１ａ〜４１ｄ及び第２部分４２ａ〜４２ｄは、スペーサ２１を介して積層体２の側面を取り囲んで保持している。このため、第１部分４１ａ〜４１ｄ及び第２部分４２ａ〜４２ｄの形成時に発生する積層体２への圧力を、スペーサ２１が吸収する。このため、積層体２の変形をより良好に抑制できる。
【００５２】
なお、本発明に係る蓄電装置及びその製造方法は上記実施形態に限定されない。図７は、変形例に係る蓄電装置を模式的に示す平面図である。図７に示されるように、封止体４０Ａにおいて、第１部分４１ａ〜４１ｄに設けられる凸部５１Ａは、積層方向における枠体３の一端から他端まで延在している。このため、第２部分４２ａ〜４２ｄに設けられる凹部５２Ａは、積層方向における枠体３の一端から他端まで延在している。この場合であっても、凸部５１Ａは、枠体３の外周表面の一部となっており、上記実施形態と同様の作用効果が奏される。なお、凸部５１Ａは、各スペーサ２１の外周２１ｂに接しないように設けられることが好ましい。この場合であっても、凹部５２Ａが３面にて構成され、凸部５１Ａと凹部５２Ａとが良好に機械的に絡み合う構成となる。
【００５３】
上記実施形態及び上記変形例によれば、第１部分には凸部が設けられており、第２部分には凹部が設けられているが、これに限られない。例えば、各第１部分に凹部が設けられ、各第２部分に当該凹部に嵌合する凸部が設けられてもよい。この場合、第２工程ＳＴ２にて、１部分において隣接する第２部分に対向する表面に凹部が形成され、第３工程ＳＴ３では、第２部分において隣接する第１部分に対向する表面に、当該凹部に嵌合する凸部が形成される。なお、金型６１ａ〜６１ｄには、凹部の代わりに凸部が設けられる。
【００５４】
また、上記実施形態及び上記変形例において、一部の第１部分のみに凸部が設けられてもよい。具体例としては、第１部分４１ａ，４１ｂに凹部が設けられ、第１部分４１ｃ，４１ｄに凸部が設けられてもよい。もしくは、第１部分には、凸部及び凹部の両方が設けられてもよい。具体例としては、第１部分４１ａにおいて、第２部分４２ａに対向する表面には凸部が設けられ、第２部分４２ｂに対向する表面には凹部が設けられてもよい。以上より、隣接する第１部分及び第２部分において、一方に凸部が設けられ、他方に当該凸部に嵌合する凹部が設けられればよい。
【００５５】
上記実施形態及び上記変形例において、第１部分において隣接する第２部分に対向する表面には、複数の凸部が設けられてもよい。また、当該表面には、凸部と凹部の両方が設けられてもよい。
【００５６】
上記実施形態及び上記変形例において、凸部は、凹部内に完全に収容され、枠体の外周表面の一部ではなくてもよい。この場合、凹部は５面により画成され、凸部と凹部との機械的な絡み合いがより発揮される。
【００５７】
上記実施形態及び上記変形例において、凸部及び凹部の形状は限定されない。例えば、凸部は、側面視にて略台形状又は略三角形状等を呈してもよい。すなわち、凸部は、単に対応する表面から突出すると共に、対応する凹部に嵌合していればよい。加えて、各凸部の形状は同一でなくてもよい。例えば、上記実施形態の第１部分４１ａにおいて、第２部分４２ａに対向する表面に設けられる凸部（以下、第１凸部とする）の形状と、第２部分４２ｂに対向する表面に設けられる凸部（以下、第２凸部とする）の形状とは、互いに異なってもよい。この場合、第２部分４２ａにおいて第１部分４１ａに対向する表面に設けられる凹部は、上記第１凸部が丁度嵌合する形状であり、第２部分４２ｂにおいて第１部分４１ａに対向する表面に設けられる凹部は、上記第２凸部が丁度嵌合する形状となる。
【００５８】
上記実施形態及び上記変形例において、第１部分の厚さと第２部分の厚さとは、互いに異なってもよい。例えば、第２部分の厚さは、第１部分の厚さよりも薄くてもよい。この場合、第２部分における放熱性が向上する。加えて、第２部分の厚さが第１部分の厚さよりも薄い場合であっても、第２部分において凹部を形成する箇所の厚さは、第１部分の厚さと同一であることが好ましい。例えば、各第２部分における中央部の厚さは第１部分の厚さよりも薄い一方で、各第２部分において凹部が設けられる縁部の厚さは、第１部分の厚さと同一でもよい。この場合、凸部と凹部との機械的な絡み合いが良好に発揮されるので、枠体の強度低下を抑制できると共に、第２部分の中央部における放熱性を向上できる。
【００５９】
上記実施形態及び上記変形例において、スペーサ２１は必ずしも設けられなくてもよい。この場合、枠体は、封止体から構成され、当該封止体は積層体の側面を直接覆う。この場合であっても、第１部分及び第２部分によって枠体３を形成することにより、積層体の変形を抑制できる。
【符号の説明】
【００６０】
１…蓄電装置、２…積層体、３…枠体、４…拘束部材、１０…バイポーラ電極、１１…集電板（電極板）、１１ａ…一方面、１１ｂ…他方面、１１ｃ…周縁、１３…正極、１５…負極、１７…セパレータ、１８，１９…集電板、１８ｃ，１９ｃ…周縁、２１…スペーサ、２１ｂ…外周、２１ｃ〜２１ｆ…角部、３０Ａ，３０Ｂ…拘束プレート、４０，４０Ａ…封止体、４１ａ〜４１ｄ…第１部分、４２ａ〜４２ｄ…第２部分、５１，５１Ａ…凸部、５２，５２Ａ…凹部、６１ａ〜６１ｄ…金型、Ｓ１…表面（第１表面）、Ｓ２…表面（第２表面）。
【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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