(57)【要約】【課題】蓄電モジュールのシール性を向上可能な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装置３０は、複数のバイポーラ電極が積層されてなる電極積層体と、複数のバイポーラ電極それぞれの電極板の縁部に設けられた第１樹脂部と、を備える蓄電モジュールを製造するための装置である。蓄電モジュールの製造装置３０は、超音波振動を発生させる超音波発生部３２と、縁部に重ねて配置された第１樹脂部に押圧され、超音波発生部３２において発生した超音波振動を第１樹脂部に伝達するホーン３３と、ホーン３３を第１樹脂部に対して接離可能に駆動する駆動部３４と、を備えている。ホーン３３は、本体部３５と、本体部３５の先端部３５ａに設けられ、第１樹脂部に押し付けられる押圧面３６ａを有する押圧部３６と、を含み、押圧部３６の熱伝導率は、本体部３５の熱伝導率よりも低い。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極板、及び前記電極板の少なくとも一方面に設けられた活物質層を含む複数の電極が積層されてなる電極積層体と、前記複数の電極それぞれの前記電極板の縁部に設けられた樹脂部と、を備える蓄電モジュールを製造するための装置であって、
超音波振動を発生させる超音波発生部と、
前記縁部に重ねて配置された前記樹脂部に押圧され、前記超音波発生部において発生した超音波振動を前記樹脂部に伝達するホーンと、
前記ホーンを前記樹脂部に対して接離可能に駆動する駆動部と、を備え、
前記ホーンは、本体部と、前記本体部の先端部に設けられ、前記樹脂部に押し付けられる押圧面を有する押圧部と、を含み、
前記押圧部の熱伝導率は、前記本体部の熱伝導率よりも低い、蓄電モジュールの製造装置。
【請求項２】
前記押圧部は、前記本体部に着脱可能に取り付けられる、請求項１に記載の蓄電モジュールの製造装置。
【請求項３】
前記押圧面は、一方向に沿って延在している、請求項１又は２に記載の蓄電モジュールの製造装置。
【請求項４】
前記押圧面は、平坦面により構成される第１領域を含み、
前記第１領域は、前記一方向に沿って延在している、請求項３に記載の蓄電モジュールの製造装置。
【請求項５】
前記押圧面は、凹凸面により構成される第２領域を更に含んでいる、請求項４に記載の蓄電モジュールの製造装置。
【請求項６】
前記超音波発生部及び前記駆動部を制御する制御部を更に備え、
前記制御部は、前記駆動部により前記ホーンを前記樹脂部に押圧させた状態で前記超音波発生部による超音波振動を停止させ、超音波振動により溶融された前記樹脂部が凝固した後、前記駆動部により前記ホーンを前記樹脂部から離間させる、請求項１〜５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】
本発明は、蓄電モジュールの製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、プラスチックのケーシングフレームに保持された状態でバイポーラ電池プレートが積み重ねられてなるバイポーラ電池アセンブリが記載されている。このバイポーラ電池アセンブリでは、ケーシングフレームとバイポーラ電池プレートとが超音波溶接によって互いに結合されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２０１７−５０８２４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述のバイポーラ電池アセンブリでは、ケーシングフレームとバイポーラ電池プレートとの結合力が不十分で、電解液が漏れることがある。
【０００５】
本発明は、上記課題の解決のためになされたものであり、蓄電モジュールのシール性を向上可能な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】
本発明に係る蓄電モジュールの製造装置は、電極板、及び電極板の少なくとも一方面に設けられた活物質層を含む複数の電極が積層されてなる電極積層体と、複数の電極それぞれの電極板の縁部に設けられた樹脂部と、を備える蓄電モジュールを製造するための装置であって、超音波振動を発生させる超音波発生部と、縁部に重ねて配置された樹脂部に押圧され、超音波発生部において発生した超音波振動を樹脂部に伝達するホーンと、ホーンを樹脂部に対して接離可能に駆動する駆動部と、を備え、ホーンは、本体部と、本体部の先端部に設けられ、樹脂部に押し付けられる押圧面を有する押圧部と、を含み、押圧部の熱伝導率は、本体部の熱伝導率よりも低い。
【０００７】
この蓄電モジュールの製造装置では、超音波発生部において発生した超音波振動を伝達するホーンが、本体部と、樹脂部に押し付けられる押圧部と、を有し、押圧部の熱伝導率は、本体部の熱伝導率よりも低い。このため、押圧部が断熱材として機能し、樹脂部で発生した熱がホーンを伝わって逃げるのを抑制することができる。これにより、例えば、電極板の縁部の表面に凹凸が存在する場合でも、樹脂部を溶融させて電極板の縁部の表面の隅々に行きわらせることができるので、樹脂部と電極板との結合力を向上させることができる。この結果、蓄電モジュールのシール性を向上させることができる。
【０００８】
本発明に係る蓄電モジュールの製造装置では、押圧部は、本体部に着脱可能に取り付けられてもよい。この場合、例えば、押圧部が樹脂部に押し付けられることにより磨耗しても、押圧部は本体部とは別部材であるため、押圧部だけを交換することができる。
【０００９】
本発明に係る蓄電モジュールの製造装置では、押圧面は、一方向に沿って延在していてもよい。この場合、押圧面を電極板の縁部に沿って配置することで、効率よく溶着を行うことができる。
【００１０】
本発明に係る蓄電モジュールの製造装置では、押圧面は、平坦面により構成される第１領域を含み、第１領域は、一方向に沿って延在していてもよい。この場合、樹脂部を第１領域の幅で連続して電極板に溶着することができるので、樹脂部による蓄電モジュールのシール性を高めることができる。
【００１１】
本発明に係る蓄電モジュールの製造装置では、押圧面は、凹凸面により構成される第２領域を更に含んでいてもよい。この場合、押圧面を樹脂部に押し付けた際に、樹脂部が凹凸面の凹部内に入り込むので、押圧面を樹脂部に安定して押し付けることができる。
【００１２】
本発明に係る蓄電モジュールの製造装置は、超音波発生部及び駆動部を制御する制御部を更に備え、制御部は、駆動部によりホーンを樹脂部に押圧させた状態で超音波発生部による超音波振動を停止させ、超音波振動により溶融された樹脂部が凝固した後、駆動部によりホーンを樹脂部から離間させてもよい。この場合、溶融した樹脂部が凝固して収縮する際もホーンが樹脂部を押圧し続けるので、収縮により生じる樹脂部と電極板との隙間に樹脂を流し込むことができる。これにより、樹脂部と電極板との結合力を更に向上させることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、蓄電モジュールのシール性を向上可能な蓄電モジュールの製造装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】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２】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】図３は、蓄電モジュールの製造装置を示す概略正面図である。
【図４】図４（ａ）は、押圧面について説明するための平面図である。図４（ｂ）は、図４（ａ）のIVｂ−IVｂ線断面図である。
【図５】図５は、図３の蓄電モジュールの製造装置による蓄電モジュールの製造方法について説明するための断面図である。
【図６】図６は、変形例に係る蓄電モジュールの内部構成を示す概略断面図である。
【図７】図７は、変形例に係る蓄電モジュールの製造方法について説明するための断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明する。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。
【００１６】
図１は、蓄電装置の一実施形態を示す概略断面図である。同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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
各導電板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。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に冷媒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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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、蓄電モジュール４の内部構成を示す概略断面図である。同図に示すように、蓄電モジュール４は、電極積層体１１と、電極積層体１１を封止する封止体１２とを備えている。
【００２３】
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（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Ｄ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Ｄ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Ｄ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。
【００２４】
電極積層体１１において、積層方向Ｄの一端には負極終端電極１８が配置され、積層方向Ｄ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。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。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Ｄの一端のバイポーラ電極１４の正極１６と対向している。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Ｄの他端のバイポーラ電極１４の負極１７と対向している。
【００２５】
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。
【００２６】
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、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。
【００２７】
封止体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。封止体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。封止体１２は、積層方向Ｄに延びる電極積層体１１の側面１１ａにおいて電極板１５の縁部１５ｃを保持すると共に、側面１１ａを取り囲むように構成されている。
【００２８】
封止体１２は、複数のバイポーラ電極１４それぞれの電極板１５の縁部１５ｃに設けられ縁部１５ｃを保持する第１樹脂部（樹脂部）２１と、それら第１樹脂部２１の全体を外側から包囲するように設けられた第２樹脂部２２とを有している。第１樹脂部２１は、電極板１５の縁部１５ｃにおいて一方面１５ａ側から端面にわたって設けられている。積層方向Ｄから見て、第１樹脂部２１は、矩形枠状をなし、電極板１５の縁部１５ｃの全周にわたって連続的に設けられている。第１樹脂部２１は、超音波溶着によって電極板１５の縁部１５ｃに設けられている。
【００２９】
第１樹脂部２１は、積層方向Ｄから見て、側面１１ａよりも内側に配置された内側部分２１ａと、側面１１ａよりも外側に張り出すように配置された外側部分２１ｂとを有している。内側部分２１ａは、積層方向Ｄで隣り合う縁部１５ｃ，１５ｃの間に配置され、これらの縁部１５ｃ，１５ｃにより挟持されている。外側部分２１ｂの積層方向Ｄの長さは、内側部分２１ａの積層方向Ｄの長さよりも長い。このため、第１樹脂部２１は、内側部分２１ａと外側部分２１ｂとの間に段差面２１ｃを有している。段差面２１ｃは、電極板１５の端面、つまり側面１１ａの一部を覆っている。段差面２１ｃの積層方向Ｄの長さ、すなわち、外側部分２１ｂの積層方向Ｄの長さと、内側部分２１ａの積層方向Ｄの長さとの差は、電極板１５の積層方向Ｄにおける長さ（板厚）と同等である。
【００３０】
同様に、負極終端電極１８及び正極終端電極１９の電極板１５の縁部１５ｃにも第１樹脂部２１が設けられている。その結果、各バイポーラ電極１４と同様に、負極終端電極１８及び正極終端電極１９の電極板１５の縁部１５ｃも、第１樹脂部２１に埋没した状態で保持されている。積層方向Ｄで隣り合う第１樹脂部２１，２１同士は、電極板１５の他方面１５ｂの外側に延在する面において互いに当接している。これにより、積層方向Ｄで隣り合う電極板１５，１５の間には、電極板１５と第１樹脂部２１とによって気密に仕切られた複数の内部空間Ｕが形成されている。この内部空間Ｕ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。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。
【００３１】
第２樹脂部２２は、封止体１２の外壁を構成している。第２樹脂部２２は、積層方向Ｄを軸方向として延在する筒状部である。第２樹脂部２２は、積層方向Ｄにおいて電極積層体１１の全長にわたって延在している。第２樹脂部２２は、積層方向Ｄに延在する第１樹脂部２１の外側面を覆っている。第２樹脂部２２は、例えば、射出成型時の熱によって第１樹脂部２１の外表面に溶着されている。
【００３２】
図３は、蓄電モジュールの製造装置を示す概略正面図である。図３に示される蓄電モジュールの製造装置（以下、単に「製造装置」とも言う）３０は、蓄電モジュール４を製造するための装置である。製造装置３０は、特に、図２に示される封止体１２の第１樹脂部２１を超音波溶着によって電極板１５の縁部１５ｃと結合させるための装置である。
【００３３】
図３に示されるように、製造装置３０は、定盤３１と、超音波発生部３２と、ホーン３３と、駆動部３４と、制御部４０と、を備えている。定盤３１は、ホーン３３の先端と対向して配置されている。以下では、定盤３１とホーン３３との対向方向を上下方向とする。定盤３１は、超音波溶着の対象（溶着対象）となる電極板１５及び第１樹脂部２１（図２参照）が載置される載置面３１ａを有している。定盤３１は、例えばＳＵＳ等の剛性の高い金属により構成されている。超音波発生部３２は、例えば、ピエゾ素子からなる超音波振動子により超音波振動を発生させる。超音波発生部３２は、例えば、上下方向の振動を発生させる。超音波発生部３２は、ブースターにより振幅の調整を行った後、超音波振動をホーン３３に入力する。
【００３４】
ホーン３３は、超音波発生部３２に連結されている。ホーン３３は、溶着対象に押圧され、超音波発生部３２において発生した超音波振動の振動エネルギーを溶着対象に伝達する。ホーン３３は、本体部３５と、本体部３５の先端部３５ａに設けられた押圧部３６と、を含んでいる。本体部３５は、例えば、アルミニウム又はチタンのような金属材料により形成されている。本体部３５は、全体として略矩形板状をなしている。先端部３５ａは、本体部３５の下端部をなし、上下方向に交差（直交）する方向に沿って延在している。先端部３５ａの延在する方向から見て、先端部３５ａは、本体部３５の板厚方向で互いに対向する一対の円弧状の側面を有し、下方に向かうにつれて板厚が薄くなるテーパ形状をなしている（図５参照）。
【００３５】
押圧部３６は、先端部３５ａとは別部材であり、先端部３５ａに着脱可能に取り付けられている。押圧部３６は、例えば、先端部３５ａにネジ止めされている。押圧部３６は、溶着対象に押し付けられる押圧面３６ａを有している。押圧面３６ａは、ホーン３３全体の先端面をなし、押圧面３６ａは定盤３１の載置面３１ａと上下方向において対向している。押圧面３６ａは、一方向Ａに沿って延在している。押圧部３６は、断熱材料により構成され、押圧部３６の熱伝導率は、本体部３５の熱伝導率よりも低い。押圧部３６を形成する断熱材料として、例えば、ガラス繊維と、ホウ酸塩系バインダ、リン酸塩系バインダ、超耐熱エポキシ樹脂、ケイ酸塩系バインダ、イソ系不飽和ポリエステル、又はセメント等の断熱性の高い結合材とからなる材料、あるいは、ケイ酸カルシウム等が挙げられる。
【００３６】
図４（ａ）は、押圧面について説明するための平面図である。図４（ｂ）は、図４（ａ）のIVｂ−IVｂ線断面図である。図４（ａ）及び図４（ｂ）に示されるように、押圧面３６ａは矩形状をなしている。押圧面３６ａの長辺方向は一方向Ａと一致し、押圧面３６ａは一方向Ａに沿って延在している。押圧面３６ａの一方向Ａの長さは、矩形枠状をなす第１樹脂部２１（図２参照）の一辺の長さと同等である。押圧面３６ａは、平坦面により構成される第１領域Ｒ１と、凹凸面により構成される一対の第２領域Ｒ２，Ｒ２とを含んでいる。第１領域Ｒ１は、一方向Ａに沿って延在している。第１領域Ｒ１は、押圧面３６ａの短辺方向（すなわち、一方向Ａに直交する方向）の中央部に配置されている。一方向Ａにおける第１領域Ｒ１の長さは、押圧面３６ａの長辺の長さと等しい。
【００３７】
一対の第２領域Ｒ２，Ｒ２は、一方向Ａに直交する方向において第１領域Ｒ１の両側に配置され、第１領域Ｒ１を挟んでいる。第２領域Ｒ２は、押圧面３６ａの一対の短辺を互いに接続するように、一方向Ａに沿って延在している。一方向Ａにおける第２領域Ｒ２の長さは、押圧面３６ａの長辺の長さと等しい。第２領域Ｒ２には、例えば、断面Ｖ字状をなす複数の溝３６ｂが形成されている。複数の溝３６ｂは、一方向Ａに沿って延在すると共に、一方向Ａに直交する方向において等間隔で並んでいる。複数の溝３６ｂ間の複数の突条部３６ｃも同様に、一方向Ａに沿って延在すると共に、一方向Ａに直交する方向において等間隔で並んでいる。押圧面３６ａの縁部３６ｄは、例えば、押圧部３６の角部及び稜線部が面取りされていることにより、なだらかに傾斜している。
【００３８】
図３に示される駆動部３４は、ホーン３３を溶着対象に対して接離可能に駆動する。駆動部３４は、例えば、エアシリンダであり、ホーン３３はエアシリンダのピストンに上下動自在に取り付けられている。駆動部３４は、ホーン３３を溶着対象に向けて下方に駆動することで、溶着対象に押圧面３６ａを押し付ける。
【００３９】
制御部４０は、超音波発生部３２及び駆動部３４と通信可能に接続され、超音波発生部３２及び駆動部３４を制御する。制御部４０は、例えば、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）、主記憶装置であるＲＡＭ（Random  Access  Memory）及びＲＯＭ（Read  Only  Memory）、並びに通信を行うための通信モジュール等を備えるコンピュータとして構成される。
【００４０】
続いて、製造装置３０により蓄電モジュール４を製造する方法、特に、第１樹脂部２１を縁部１５ｃに超音波溶着する方法について説明する。図５は、図３の蓄電モジュールの製造装置による蓄電モジュールの製造方法について説明するための断面図である。図５では、バイポーラ電極１４の正極１６及び負極１７（図２参照）の図示が省略されている。ここでは、製造装置３０が複数のホーン３３を備え、複数のホーン３３により各縁部１５ｃに第１樹脂部２１を同時に超音波溶着する例について説明する。複数のホーン３３は、例えば、共通の超音波発生部３２（図３参照）に連結されると共に、共通の駆動部３４（図３参照）により互いに同期して駆動される。なお、各縁部１５ｃに対して、１つのホーン３３による超音波溶着を順次行ってもよい。
【００４１】
まず、一対のホーン３３，３３が定盤３１の上方の待機位置に配置された状態で、載置面３１ａ上にバイポーラ電極１４が載置される。このとき、互いに対向する一対の縁部１５ｃ，１５ｃが押圧面３６ａの延在方向である一方向Ａ（図３参照）に沿うようにバイポーラ電極１４が載置される。つまり、バイポーラ電極１４が載置面３１ａに載置された状態において、押圧面３６ａは、縁部１５ｃに沿って延在している。続いて、第１樹脂部２１が縁部１５ｃに重ねて配置される。第１樹脂部２１は、段差面２１ｃが電極板１５の端面を覆うように配置される。なお、予め第１樹脂部２１を縁部１５ｃに重ねた状態で、定盤３１の載置面３１ａ上にバイポーラ電極１４及び第１樹脂部２１が同時に載置されてもよい。
【００４２】
次に、制御部４０は、超音波発生部３２により超音波振動を発生させる。これにより、ホーン３３が上下方向に振動する。続いて、制御部４０は、駆動部３４により第１樹脂部２１に向けてホーン３３を下方に駆動し、縁部１５ｃに重ねて配置された第１樹脂部２１にホーン３３の押圧面３６ａを所定のプレス荷重で押し付ける。ホーン３３は、超音波発生部３２において発生した超音波振動の振動エネルギーを第１樹脂部２１に伝達する。これにより、第１樹脂部２１における押圧面３６ａとの境界面では、摩擦による熱（摩擦熱）が発生し、第１樹脂部２１の温度が上昇する。この結果、第１樹脂部２１が溶融する。なお、制御部４０は、駆動部３４によりホーン３３を駆動して第１樹脂部２１に押圧面３６ａを押し付けた後、超音波発生部３２により超音波振動を発生させてもよいし、駆動部３４による駆動及び超音波発生部３２による超音波振動の発生を同時に開始させてもよい。
【００４３】
続いて、制御部４０は、駆動部３４によりホーン３３を第１樹脂部２１に押圧させた状態で超音波発生部３２による超音波振動を停止させる。超音波振動の停止により、第１樹脂部２１の温度が低下する。この結果、第１樹脂部２１は溶融状態（液体）から凝固状態（固体）に変化し、縁部１５ｃに溶着される。第１樹脂部２１が凝固する際、第１樹脂部２１が収縮することにより、第１樹脂部２１と縁部１５ｃとの間に隙間が形成されることがある。特に、縁部１５ｃの表面に凹凸が存在する場合、凹部内に隙間が形成され易い。隙間が形成されると、第１樹脂部２１と縁部１５ｃとの結合力が低下する。そこで、制御部４０は、例えば超音波振動により溶融された第１樹脂部２１が凝固するまでの所定時間にわたって、駆動部３４によりホーン３３を第１樹脂部２１に向けて駆動し続ける。つまり、超音波発生部３２が超音波振動の発生を停止した後も、所定時間にわたって駆動部３４によるプレス荷重が保持される。第１樹脂部２１が凝固した後、制御部４０は、駆動部３４によりホーン３３を第１樹脂部２１から離間させ、待機位置まで移動させる。
【００４４】
以上説明したように、製造装置３０では、超音波発生部３２において発生した超音波振動を伝達するホーン３３が、本体部３５と、第１樹脂部２１に押し付けられる押圧部３６と、を有し、押圧部３６の熱伝導率は、本体部３５の熱伝導率よりも低い。このため、押圧部３６が断熱材として機能し、超音波振動により第１樹脂部２１で発生した摩擦熱がホーン３３を伝わって逃げるのを抑制することができる。これにより、例えば、電極板１５の縁部１５ｃの表面に凹凸が存在する場合でも、第１樹脂部２１を溶融させて電極板１５の縁部１５ｃの表面の隅々に行きわたらせることができる。押圧部３６の熱伝導率が、本体部３５の熱伝導率と同等以上である場合に比べて、第１樹脂部２１と電極板１５との結合力を向上させることができる。この結果、蓄電モジュール４のシール性を向上させることができる。つまり、製造装置３０によれば、シール性が向上された蓄電モジュール４を製造することができる。また、第１樹脂部２１の溶融に必要な振動エネルギー及び時間を低減させ、効率よく超音波溶着を行うことができる。
【００４５】
製造装置３０では、押圧部３６は、本体部３５とは別部材であり、本体部３５に着脱可能に取り付けられている。このため、例えば、押圧部３６が第１樹脂部２１に押し付けられることにより磨耗しても、摩耗した押圧部３６だけを交換することができる。したがって、ホーン３３全体を交換する場合に比べて、製造装置３０のランニングコストを低減することができる。
【００４６】
製造装置３０では、押圧面３６ａは一方向Ａに沿って延在している。このため、バイポーラ電極１４が載置面３１ａに載置された状態において、押圧面３６ａを縁部１５ｃに沿って配置することで、第１樹脂部２１を縁部１５ｃに効率よく溶着させることができる。その上、押圧面３６ａの長辺の長さ、つまり、押圧面３６ａが縁部１５ｃに沿う長さは、矩形枠状をなす第１樹脂部２１の一辺の長さと同等である。これにより、第１樹脂部２１を縁部１５ｃに更に効率よく溶着させることができる。加えて、製造装置３０は、一対のホーン３３，３３を備えているので、一対の縁部１５ｃに第１樹脂部２１を同時に超音波溶着させることができる。
【００４７】
製造装置３０では、押圧面３６ａは、平坦面により構成される第１領域Ｒ１を含み、第１領域Ｒ１は一方向Ａに沿って延在している。したがって、バイポーラ電極１４が載置面３１ａに載置された状態において、第１領域Ｒ１を縁部１５ｃに沿って配置することができる。このため、第１樹脂部２１を第１領域Ｒ１の幅で連続して電極板１５に溶着することができるので、第１樹脂部２１によるシール性を高めることができる。
【００４８】
製造装置３０では、押圧面３６ａは、凹凸面により構成される第２領域Ｒ２を更に含んでいる。このため、押圧面３６ａを第１樹脂部２１に押し付けた際に、第１樹脂部２１が凹凸面の凹部をなす溝３６ｂ内に入り込むので、押圧面３６ａによる押圧を安定して行うことができる。更に、第２領域Ｒ２では、突条部３６ｃが一方向Ａに沿って延在している。したがって、突条部３６ｃにより、第１樹脂部２１は縁部１５ｃに沿って連続的に縁部１５ｃに溶着される。このため、突条部３６ｃが例えば一方向Ａに直交する方向に沿って延在している場合に比べて、第１樹脂部２１による蓄電モジュール４のシール性を高めることができる。
【００４９】
製造装置３０では、制御部４０は、駆動部３４によりホーン３３を第１樹脂部２１に押圧させた状態で超音波発生部３２による超音波振動を停止させ、超音波振動により溶融された第１樹脂部２１が凝固した後、駆動部３４によりホーン３３を第１樹脂部２１から離間させる。このように、溶融した第１樹脂部２１が凝固して収縮する際もホーン３３が第１樹脂部２１を押圧し続けるので、収縮により生じる第１樹脂部２１と縁部１５ｃとの隙間に第１樹脂部２１を流し込むことができる。これにより、第１樹脂部２１と電極板１５との結合力を更に向上させることができる。この結果、蓄電モジュール４のシール性を更に向上させることができる。
【００５０】
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。
【００５１】
図６は、変形例に係る蓄電モジュールの内部構成を示す概略断面図である。図６に示されるように、変形例に係る蓄電モジュール４Ａは、第１樹脂部２１の形状の点で、実施形態に係る蓄電モジュール４（図２参照）と相違する。蓄電モジュール４Ａでは、第１樹脂部２１は段差面２１ｃ（図２参照）を有さず、平板状であり、外側部分２１ｂの積層方向Ｄの長さは、内側部分２１ａの積層方向Ｄの長さと同等である。これにより、電極板１５の端面は第１樹脂部２１から露出している。蓄電モジュール４Ａにおける第１樹脂部２１の内側部分２１ａの積層方向Ｄの長さは、蓄電モジュール４における第１樹脂部２１の内側部分２１ａの積層方向Ｄの長さよりも短い。したがって、蓄電モジュール４Ａでは、内側部分２１ａは、積層方向Ｄで隣り合う縁部１５ｃ，１５ｃの間に配置されているものの、一方の縁部１５ｃから離間しており、縁部１５ｃ，１５ｃにより挟持されていない。第１樹脂部２１の外側部分２１ｂの一部は、第２樹脂部２２に埋没している。積層方向Ｄで隣り合う第１樹脂部２１，２１同士は、互いに離間している。このため、蓄電モジュール４Ａでは、第１樹脂部２１の外表面に溶着された第２樹脂部２２により、積層方向Ｄで隣り合うバイポーラ電極１４，１４間が封止され、内部空間Ｕが形成されている。
【００５２】
図７は、変形例に係る蓄電モジュールの製造方法について説明するための断面図である。図７に示されるように、蓄電モジュール４Ａ（図６参照）を製造するには、平板状の第１樹脂部２１を縁部１５ｃに重ねて配置した後、超音波溶着を行う。
【００５３】
製造装置３０では、押圧部３６は、本体部３５と一体的に形成され、本体部３５から取り外せない構成であってもよい。押圧部３６は、本体部３５の先端部３５ａの表面を覆うフィルム状又は膜状の部材であってもよい。
【００５４】
押圧面３６ａは、平坦面のみで構成されていてもよい。この場合、第１樹脂部２１が押圧面３６ａ全体の幅で連続して縁部１５ｃに溶着されるので、封止体１２によるシール性を更に高めることができる。
【００５５】
蓄電モジュール４，４Ａでは、第１樹脂部２１と電極板１５との結合力を向上させるために、縁部１５ｃにおける第１樹脂部２１が取り付けられる表面が粗面化されていてもよい。具体的には、例えば、一方面１５ａが縁部１５ｃにおいて電気メッキ処理により粗面化されてもよい。蓄電モジュール４の場合は、一方面１５ａに加えて、電極板１５の端面が粗面化されていてもよい。このように電極板１５が粗面化されている場合、溶融した第１樹脂部２１が粗面化により形成された凹部内に入り込み、アンカー効果が発揮される。製造装置３０によれば、第１樹脂部２１を溶融させて電極板１５の縁部１５ｃの表面の隅々にも行きわたらせることができるので、第１樹脂部２１を凹部内に確実に入り込ませることができる。溶融した第１樹脂部２１が凝固して収縮すると、凹部内に隙間が形成されて、アンカー効果が低下するおそれがあるものの、製造装置３０によれば、第１樹脂部２１が凝固するまで駆動部３４によるプレス荷重が保持されるので、凹部内の隙間に第１樹脂部２１を流し込むことができる。したがって、第１樹脂部２１と電極板１５との結合力を一層向上させることができる。この結果、蓄電モジュール４，４Ａのシール性を一層向上させることができる。
【符号の説明】
【００５６】
４，４Ａ…蓄電モジュール、１１…電極積層体、１４…バイポーラ電極、１５…電極板、１５ａ…一方面、１５ｂ…他方面、１５ｃ…縁部、１６…正極、１７…負極、２１…第１樹脂部（樹脂部）、３０…製造装置、３２…超音波発生部、３３…ホーン、３４…駆動部、３５…本体部、３６…押圧部、３６ａ…押圧面、４０…制御部、Ａ…一方向、Ｒ１…第１領域、Ｒ２…第２領域。
【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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