(57)【要約】【課題】シールに保持されるセパレータを有する電極積層体の作製を容易に行うことができるバイポーラ電池、バイポーラ電池の製造装置及び方法を提供する。【解決手段】ニッケル箔１５の上面１５ａに形成された正極１６とニッケル箔１５の下面１５ｂに形成された負極１７とを有するバイポーラ電極１１がセパレータ１２を介して複数積層されてなる電極積層体１３と、電極積層体１３を取り囲む枠体１４とを備えたバイポーラ電池２において、枠体１４は、ニッケル箔１５及びセパレータ１２の周縁部をそれぞれ保持するように配置された複数の一次シール２０と、複数の一次シール２０の周囲に配置された二次シール２１とを有し、セパレータ１２の周縁部には、一次シール２０に保持される矩形環状の段差部１２ｂ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】
集電体の一方面に形成された正極と前記集電体の他方面に形成された負極とを有するバイポーラ電極がセパレータを介して複数積層されてなる電極積層体と、前記電極積層体を取り囲む枠体とを備えたバイポーラ電池において、
前記枠体は、前記集電体及び前記セパレータの周縁部をそれぞれ保持するように配置された複数の第１シールと、前記複数の第１シールの周囲に配置された第２シールとを有し、
前記セパレータの周縁部には、前記第１シールに保持される環状の段差部が設けられているバイポーラ電池。
【請求項２】
前記段差部の外縁は、前記第２シールの内壁面に接触している請求項１記載のバイポーラ電池。
【請求項３】
集電体の一方面に形成された正極と前記集電体の他方面に形成された負極とを有するバイポーラ電極がセパレータを介して複数積層されてなる電極積層体と、前記電極積層体を取り囲む枠体とを備えたバイポーラ電池の製造装置において、
前記セパレータの元となるセパレータ素材を搬送する搬送部と、
前記搬送部により搬送される前記セパレータ素材を熱圧縮することで、前記セパレータ素材に環状の段差部を形成する熱圧縮ロールとを備え、
前記枠体は、前記集電体及び前記セパレータの周縁部をそれぞれ保持するように配置された複数の第１シールと、前記複数の第１シールの周囲に配置された第２シールとを有し、
前記熱圧縮ロールは、前記第１シールに保持される前記段差部を前記セパレータ素材に形成し、
前記熱圧縮ロールの周面の両端側部分には、前記熱圧縮ロールの周方向に延在し、前記環状の段差部の一部を形成する第１突起がそれぞれ設けられており、
前記熱圧縮ロールの周面の前記第１突起間には、前記第１突起同士を繋ぐように前記熱圧縮ロールの軸方向に延在し、前記環状の段差部の他の一部を形成する第２突起が設けられているバイポーラ電池の製造装置。
【請求項４】
前記第１突起及び前記第２突起には、前記熱圧縮ロールの一端側から他端側まで前記熱圧縮ロールの軸方向に延在し、前記セパレータ素材を切断する刃部が設けられている請求項３記載のバイポーラ電池の製造装置。
【請求項５】
前記第２突起の幅は、前記第１突起の幅よりも大きくなっており、
前記刃部は、前記第２突起の幅方向の中央部に設けられている請求項４記載のバイポーラ電池の製造装置。
【請求項６】
集電体の一方面に形成された正極と前記集電体の他方面に形成された負極とを有するバイポーラ電極がセパレータを介して複数積層されてなる電極積層体と、前記電極積層体を取り囲む枠体とを備えたバイポーラ電池の製造方法において、
前記バイポーラ電極を作製する電極作製工程と、
請求項３記載の製造装置を使用して前記セパレータを作製するセパレータ作製工程と、
前記電極作製工程により得られた前記バイポーラ電極と前記セパレータ作製工程により得られた前記セパレータとを交互に積層することで、前記電極積層体を作製する積層工程とを含み、
前記枠体は、前記集電体及び前記セパレータの周縁部をそれぞれ保持するように配置された複数の第１シールと、前記複数の第１シールの周囲に配置された第２シールとを有し、
前記セパレータ作製工程は、前記製造装置の搬送部によって前記セパレータの元となるセパレータ素材が搬送される状態で、前記製造装置の熱圧縮ロールにより前記セパレータ素材を熱圧縮することで、前記セパレータ素材に環状の段差部を形成する圧縮工程と、前記セパレータ素材を切断する切断工程とを含み、
前記積層工程においては、前記段差部が前記第１シールに保持されるように前記バイポーラ電極と前記セパレータとを前記第１シールと共に交互に積層するバイポーラ電池の製造方法。
【請求項７】
前記セパレータ作製工程においては、請求項４または５記載の製造装置を使用して前記セパレータを作製し、
前記切断工程は、前記圧縮工程と同時に実施される請求項６記載のバイポーラ電池の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バイポーラ電池、バイポーラ電池の製造装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のバイポーラ電池としては、例えば特許文献１に記載されている技術が知られている。特許文献１に記載のバイポーラ電池は、集電体の一方面に正極層が設けられ、集電体の他方面に負極層が設けられたバイポーラ電極が電解質層を介して複数枚積層されることで、複数の単電池が直列に積層された構造をもつ積層体と、正極層、負極層及び電解質層からなる単電池の周囲を取り囲むように、集電体の間に設けられた複数のシール層とを備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１９０７１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のようなバイポーラ電池では、ショートの発生を防ぐ等の理由から、セパレータをシールで保持した構造とすることがある。このような構造において、シールに段差を設けた場合には、シールが２段構造となるため、シールの製作コストが高くなる。一方、シールの段差を無くした場合には、シールの上にセパレータが載置されることになる。この場合、バイポーラ電極をセパレータを介して積層して電極積層体を作製する際に、セパレータの周縁部を圧縮する必要があるが、反力によりセパレータの周縁部の圧縮荷重が大きくなる。従って、電極積層体の作製が困難になるおそれがある。
【０００５】
本発明の目的は、シールに保持されるセパレータを有する電極積層体の作製を容易に行うことができるバイポーラ電池、バイポーラ電池の製造装置及び方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様は、集電体の一方面に形成された正極と集電体の他方面に形成された負極とを有するバイポーラ電極がセパレータを介して複数積層されてなる電極積層体と、電極積層体を取り囲む枠体とを備えたバイポーラ電池において、枠体は、集電体及びセパレータの周縁部をそれぞれ保持するように配置された複数の第１シールと、複数の第１シールの周囲に配置された第２シールとを有し、セパレータの周縁部には、第１シールに保持される環状の段差部が設けられている。
【０００７】
このようなバイポーラ電池においては、セパレータの周縁部に、第１シールに保持される環状の段差部が設けられている。このため、電極積層体の作製時には、セパレータの周縁部は既に圧縮されていることになるため、セパレータの周縁部を圧縮する必要が無い。これにより、第１シールに保持されるセパレータを有する電極積層体の作製を容易に行うことができる。
【０００８】
段差部の外縁は、第２シールの内壁面に接触していてもよい。このような構成では、積層方向に隣り合う第１シール間の無駄な隙間が無くなるため、枠体のシール性が向上する。
【０００９】
本発明の他の態様は、集電体の一方面に形成された正極と集電体の他方面に形成された負極とを有するバイポーラ電極がセパレータを介して複数積層されてなる電極積層体と、電極積層体を取り囲む枠体とを備えたバイポーラ電池の製造装置において、セパレータの元となるセパレータ素材を搬送する搬送部と、搬送部により搬送されるセパレータ素材を熱圧縮することで、セパレータ素材に環状の段差部を形成する熱圧縮ロールとを備え、枠体は、集電体及びセパレータの周縁部をそれぞれ保持するように配置された複数の第１シールと、複数の第１シールの周囲に配置された第２シールとを有し、熱圧縮ロールは、第１シールに保持される段差部をセパレータ素材に形成し、熱圧縮ロールの周面の両端側部分には、熱圧縮ロールの周方向に延在し、環状の段差部の一部を形成する第１突起がそれぞれ設けられており、熱圧縮ロールの周面の第１突起間には、第１突起同士を繋ぐように熱圧縮ロールの軸方向に延在し、環状の段差部の他の一部を形成する第２突起が設けられている。
【００１０】
このようなバイポーラ電池の製造装置を用いて、バイポーラ電池を製造するときは、まず１対の第１突起と第２突起とを有する熱圧縮ロールによってセパレータ素材を熱圧縮することで、セパレータ素材に環状の段差部を形成すると共に、セパレータ素材を切断することにより、環状の段差部が周縁部に設けられたセパレータを作製する。その後、段差部が第１シールに保持されるようにバイポーラ電極とセパレータとを第１シールと共に交互に積層することで、電極積層体を作製する。従って、電極積層体の作製時には、セパレータの周縁部は既に圧縮されていることになるため、セパレータの周縁部を圧縮する必要が無い。これにより、第１シールに保持されるセパレータを有する電極積層体の作製を容易に行うことができる。また、１対の第１突起と第２突起とを有する熱圧縮ロールを用いることにより、熱圧縮ロールがほぼ１回転するだけで、セパレータ素材に環状の段差部が形成される。
【００１１】
第１突起及び第２突起には、熱圧縮ロールの一端側から他端側まで熱圧縮ロールの軸方向に延在し、セパレータ素材を切断する刃部が設けられていてもよい。このような構成では、第１突起及び第２突起によりセパレータ素材に環状の段差部が形成されると同時に、刃部によりセパレータ素材が切断されるので、環状の段差部が周縁部に設けられたセパレータを連続的に作製することができる。
【００１２】
第２突起の幅は、第１突起の幅よりも大きくなっており、刃部は、第２突起の幅方向の中央部に設けられていてもよい。このような構成では、幅が全体的にほぼ等しい環状の段差部をセパレータ素材に容易に形成することができる。
【００１３】
本発明の更に他の態様は、集電体の一方面に形成された正極と集電体の他方面に形成された負極とを有するバイポーラ電極がセパレータを介して複数積層されてなる電極積層体と、電極積層体を取り囲む枠体とを備えたバイポーラ電池の製造方法において、バイポーラ電極を作製する電極作製工程と、上記の製造装置を使用してセパレータを作製するセパレータ作製工程と、電極作製工程により得られたバイポーラ電極とセパレータ作製工程により得られたセパレータとを交互に積層することで、電極積層体を作製する積層工程とを含み、枠体は、集電体及びセパレータの周縁部をそれぞれ保持するように配置された複数の第１シールと、複数の第１シールの周囲に配置された第２シールとを有し、セパレータ作製工程は、製造装置の搬送部によってセパレータの元となるセパレータ素材が搬送される状態で、製造装置の熱圧縮ロールによりセパレータ素材を熱圧縮することで、セパレータ素材に環状の段差部を形成する圧縮工程と、セパレータ素材を切断する切断工程とを含み、積層工程においては、段差部が第１シールに保持されるようにバイポーラ電極とセパレータとを第１シールと共に交互に積層する。
【００１４】
このようなバイポーラ電池の製造方法においては、まず１対の第１突起と第２突起とを有する熱圧縮ロールによってセパレータ素材を熱圧縮することで、セパレータ素材に環状の段差部を形成すると共に、セパレータ素材を切断することにより、環状の段差部が周縁部に設けられたセパレータを作製する。その後、段差部が第１シールに保持されるようにバイポーラ電極とセパレータとを第１シールと共に交互に積層することで、電極積層体を作製する。従って、電極積層体の作製時には、セパレータの周縁部は既に圧縮されていることになるため、セパレータの周縁部を圧縮する必要が無い。これにより、第１シールに保持されるセパレータを有する電極積層体の作製を容易に行うことができる。また、１対の第１突起と第２突起とを有する熱圧縮ロールを用いることにより、熱圧縮ロールがほぼ１回転するだけで、セパレータ素材に環状の段差部が形成される。
【００１５】
セパレータ作製工程においては、上記の刃部を有する製造装置を使用してセパレータを作製し、切断工程は、圧縮工程と同時に実施されてもよい。このように熱圧縮ロールの第１突起及び第２突起によりセパレータ素材に環状の段差部が形成されると同時に、熱圧縮ロールの刃部によりセパレータ素材が切断されるので、環状の段差部が周縁部に設けられたセパレータを連続的に作製することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、シールに保持されるセパレータを有する電極積層体の作製を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態に係るバイポーラ電池を備えた蓄電装置を示す概略断面図である。
【図２】図１に示されたバイポーラ電池の概略断面図である。
【図３】図２に示されたバイポーラ電池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】図２に示されたバイポーラ電池を製造する製造装置の一つであるセパレータ製造装置の熱圧縮ロールを示す斜視図である。
【図５】図４に示された熱圧縮ロールを備えたセパレータ製造装置を示す概略断面図である。
【図６】図５に示されたセパレータ製造装置により作製されたセパレータを示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１９】
図１は、本発明の一実施形態に係るバイポーラ電池を備えた蓄電装置を示す概略断面図である。図１において、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または電気自動車等の車両のバッテリとして使用される。蓄電装置１は、複数（ここでは３つ）の蓄電モジュールとしてのバイポーラ電池２を備えている。バイポーラ電池２は、例えばニッケル水素二次電池である。
【００２０】
複数のバイポーラ電池２は、金属製の導電板３を介して積層されている。導電板３は、積層方向（Ｚ軸方向）の両端に位置するバイポーラ電池２の外側にも配置されている。バイポーラ電池２及び導電板３は、例えば積層方向から見て矩形状（平面視矩形状）を有している。導電板３は、隣り合うバイポーラ電池２と電気的に接続されている。これにより、複数のバイポーラ電池２が積層方向に直列接続されている。バイポーラ電池２については、後で詳述する。
【００２１】
積層方向の一端（ここでは下端）に位置する導電板３には、正極端子４が接続されている。積層方向の他端（ここでは上端）に位置する導電板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、積層方向に垂直な方向（Ｘ軸方向）に延在している。このような正極端子４及び負極端子５を設けることにより、蓄電装置１の充放電を実施することができる。
【００２２】
導電板３は、バイポーラ電池２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。導電板３には、バイポーラ電池２の積層方向と正極端子４及び負極端子５の延在方向とに垂直な方向（Ｙ軸方向）に延在した複数の空隙３ａが設けられている。これらの空隙３ａを空気等の冷媒が通過することにより、バイポーラ電池２からの熱を効率的に外部に放出することができる。
【００２３】
また、蓄電装置１は、バイポーラ電池２及び導電板３を積層方向に拘束する拘束ユニット６を備えている。拘束ユニット６は、バイポーラ電池２及び導電板３を積層方向に挟む１対の拘束プレート７と、これらの拘束プレート７同士を締結する複数組のボルト８及びナット９とを有している。
【００２４】
拘束プレート７は、鉄等の金属で形成されている。各拘束プレート７と導電板３との間には、樹脂フィルム等の絶縁フィルム１０がそれぞれ配置されている。拘束プレート７及び絶縁フィルム１０は、例えば平面視矩形状を有している。ボルト８の軸部８ａが各拘束プレート７に設けられた挿通孔７ａを挿通した状態で、軸部８ａの先端部にナット９が螺合することで、バイポーラ電池２、導電板３及び絶縁フィルム１０に積層方向の拘束荷重が付与される。
【００２５】
図２は、バイポーラ電池２の概略断面図である。図２において、バイポーラ電池２は、複数のセル（例えば２４セル）が積層された構造（複数セル構造）を有している。バイポーラ電池２は、複数のバイポーラ電極１１がセパレータ１２を介して積層されてなる電極積層体１３と、この電極積層体１３を取り囲む枠体１４とを備えている。
【００２６】
バイポーラ電極１１及びセパレータ１２は、例えば平面視矩形状を有している。セパレータ１２は、積層方向に隣り合うバイポーラ電極１１の間に配置されている。バイポーラ電極１１は、集電体であるニッケル箔１５と、このニッケル箔１５の上面１５ａ（一方面）に形成された正極１６と、ニッケル箔１５の下面１５ｂ（他方面）に形成された負極１７とを有している。
【００２７】
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一方のバイポーラ電極１１の負極１７と対向している。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他方のバイポーラ電極１１の正極１６と対向している。
【００２８】
電極積層体１３の最下層には、正極側終端電極１８が配置されている。正極側終端電極１８は、ニッケル箔１５と、このニッケル箔１５の上面１５ａに形成された正極１６とを有している。電極積層体１３の最上層には、負極側終端電極１９が配置されている。負極側終端電極１９は、ニッケル箔１５と、このニッケル箔１５の下面１５ｂに形成された負極１７とを有している。正極側終端電極１８の正極１６は、セパレータ１２を挟んで最下層のバイポーラ電極１１の負極１７と対向している。負極側終端電極１９の負極１７は、セパレータ１２を挟んで最上層のバイポーラ電極１１の正極１６と対向している。正極側終端電極１８及び負極側終端電極１９のニッケル箔１５は、積層方向に隣り合う導電板３（図１参照）に接続されている。
【００２９】
正極１６は、ニッケル箔１５の一方面に正極活物質を塗工することにより形成されている。正極活物質としては、例えばコバルト（Ｃｏ）酸化物コートが施された水酸化ニッケルが用いられる。負極１７は、ニッケル箔１５の他方面に負極活物質を塗工することにより形成されている。負極活物質としては、例えば水素吸蔵合金が用いられる。ニッケル箔１５の周縁部は、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。
【００３０】
セパレータ１２は、正極１６と負極１７との間に配置され、正極１６と負極１７とを隔離する。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は、積層方向から見てニッケル箔１５と同じ寸法を有している。
【００３１】
セパレータ１２は、平面視矩形状の本体部１２ａと、この本体部１２ａの外側に配置された平面視矩形環状（以下、単に矩形環状という）の段差部１２ｂとを有している。つまり、段差部１２ｂは、セパレータ１２の周縁部に設けられている。段差部１２ｂの幅は、例えば全体的にほぼ等しい。段差部１２ｂの厚さは、本体部１２ａの厚さよりも小さい。段差部１２ｂの厚さは、例えば本体部１２ａの厚さの１／２程度である。
【００３２】
セパレータ１２は、ポリエチレン（ＰＥ）またはポリプロピレン（ＰＰ）等のポリオレフィン系樹脂からなる多孔質フィルム、もしくはＰＥ、ＰＰ、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）またはメチルセルロース等からなる不織布または織布等で形成されている。また、セパレータ１２は、フッ化ビニリデン樹脂化合物等で補強されていてもよい。
【００３３】
枠体１４は、各バイポーラ電極１１のニッケル箔１５の周縁部及びセパレータ１２の周縁部をそれぞれ保持するように配置された複数の一次シール２０（第１シール）と、これらの一次シール２０の周囲に配置された二次シール２１（第２シール）とを有している。つまり、一次シール２０は、セパレータ１２の段差部１２ｂを保持している。
【００３４】
一次シール２０は、積層方向に沿ってニッケル箔１５及びセパレータ１２毎に配置されている。一次シール２０は、枠状を有している。最下層以外のニッケル箔１５の周縁部及びセパレータ１２の段差部１２ｂは、１つの一次シール２０の上に載置された状態で、２つの一次シール２０により挟まれている。一次シール２０は、ニッケル箔１５の周縁部に溶着されている。
【００３５】
積層方向に隣り合うニッケル箔１５間には、ニッケル箔１５、正極１６、負極１７及び一次シール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。一次シール２０は、内部空間Ｖを封止する。バイポーラ電池２における１つのセルは、２つのニッケル箔１５、正極１６、負極１７、セパレータ１２及び２つの一次シール２０により構成され、内部空間Ｖを有している。
【００３６】
二次シール２１は、角筒状を有している。二次シール２１は、例えば射出成形により形成されている。二次シール２１は、各一次シール２０に接合されている。二次シール２１は、内部空間Ｖを更に封止する。ニッケル箔１５の外縁及びセパレータ１２の段差部１２ｂの外縁は、二次シール２１の内壁面２１ａに接触している。
【００３７】
一次シール２０及び二次シール２１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）または変性ポリフェニレンエーテル（変性ＰＰＥ）等の樹脂で形成されている。
【００３８】
図３は、以上のようなバイポーラ電池２を製造する工程の手順を示すフローチャートである。図３において、まず複数のバイポーラ電極１１を作製する（工程Ｓ１０１）。工程Ｓ１０１は、電極作製工程である。なお、工程Ｓ１０１では、バイポーラ電極１１の他に、正極側終端電極１８及び負極側終端電極１９も作製される。また、複数の一次シール２０を作製する（工程Ｓ１０２）。
【００３９】
また、図４及び図５に示されるようなセパレータ製造装置２２を使用して、複数のセパレータ１２を作製する（工程Ｓ１０３）。工程Ｓ１０３は、セパレータ作製工程である。セパレータ製造装置２２は、バイポーラ電池２を製造する製造装置の一つである。図４は、セパレータ製造装置２２の一部を示す斜視図である。図５は、セパレータ製造装置２２を示す概略断面図である。
【００４０】
図４及び図５において、セパレータ製造装置２２は、少なくとも１組の搬送ローラ２３と、熱圧縮ロール２４と、ベース２５とを備えている。搬送ローラ２３は、巻出ロール（図示せず）から巻き出された帯状のセパレータ素材１２Ａを搬送する搬送部である。セパレータ素材１２Ａは、セパレータ１２を形成するためのセパレータ１２の元となる素材である。搬送ローラ２３は、搬送用モータ（図示せず）により回転駆動される。
【００４１】
熱圧縮ロール２４は、ベース２５の上方に配置されている。熱圧縮ロール２４は、搬送ローラ２３により搬送されるセパレータ素材１２Ａをベース２５に対して加熱・加圧して熱圧縮することで、一次シール２０に保持される矩形環状の段差部１２ｂ（前述）をセパレータ素材１２Ａに形成すると共に、セパレータ素材１２Ａを切断する。熱圧縮ロール２４は、圧縮用モータ（図示せず）により回転駆動される。
【００４２】
熱圧縮ロール２４の周面２４ａの両端部には、熱圧縮ロール２４の周方向に延在し、矩形環状の段差部１２ｂの一部（対向する２つ部分）を形成する円環状の突起２６（第１突起）がそれぞれ設けられている。熱圧縮ロール２４の周面２４ａの各突起２６間には、各突起２６同士を繋ぐように熱圧縮ロール２４の軸方向に延在し、矩形環状の段差部１２ｂの他の一部（対向する他の２つの部分）を形成する短冊状の突起２７（第２突起）が設けられている。つまり、熱圧縮ロール２４は、１対の突起２６と、１つの突起２７とを有している。突起２７の幅は、突起２６の幅よりも大きい。
【００４３】
突起２６，２７には、熱圧縮ロール２４の一端から他端まで熱圧縮ロール２４の軸方向に延在し、セパレータ素材１２Ａを切断する刃部２８が連続的に設けられている。刃部２８は、突起２７の幅方向の中央部に設けられている。
【００４４】
このようなセパレータ製造装置２２を用いてセパレータ１２を作製するときは、搬送ローラ２３により帯状のセパレータ素材１２Ａを搬送する（搬送工程）。その状態で、熱圧縮ロール２４によりセパレータ素材１２Ａを熱圧縮することで、セパレータ素材１２Ａに矩形環状の段差部１２ｂを形成する（圧縮工程）と共に、熱圧縮ロール２４によりセパレータ素材１２Ａを切断する（切断工程）。
【００４５】
具体的には、熱圧縮ロール２４がほぼ１回転すると、突起２６，２７によりセパレータ素材１２Ａが熱圧縮されて、セパレータ素材１２Ａに矩形環状の段差部１２ｂが形成されると共に、刃部２８によりセパレータ素材１２Ａが切断され、矩形環状の段差部１２ｂのうち突起２７により形成された部分が２分割される。これにより、図６に示されるように、矩形環状の段差部１２ｂが周縁部に設けられたセパレータ１２が得られる。
【００４６】
なお、セパレータ素材１２Ａの厚さは、例えば１５０μｍである。そして、熱圧縮ロール２４によりセパレータ素材１２Ａが熱圧縮されることで形成される段差部１２ｂの厚さは、例えば５０μｍとなる。
【００４７】
図３に戻り、セパレータ１２の作製が完了した後、バイポーラ電極１１とセパレータ１２とを交互に積層することで、電極積層体１３を作製する（工程Ｓ１０４）。このとき、セパレータ１２の段差部１２ｂが一次シール２０に保持されるようにバイポーラ電極１１とセパレータ１２とを一次シール２０と共に交互に積層する。工程Ｓ１０４は、積層工程である。
【００４８】
このような積層工程では、セパレータ１２における正極１６及び負極１７に対応する領域は、積層方向に拘束される。このため、セパレータ１２の本体部１２ａは圧縮される。このとき、本体部１２ａの厚さは、例えば１００μｍとなる。しかし、セパレータ１２の段差部１２ｂは殆ど圧縮されない。このため、段差部１２ｂの厚さは、例えば略５０μｍのままである。
【００４９】
次いで、金型（図示せず）を用いて二次シール２１を射出成形する（工程Ｓ１０５）。これにより、各一次シール２０に二次シール２１が接合される。
【００５０】
その後、枠体１４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に電解液を注入する。その後、注液口を封止する。以上により、バイポーラ電池２が完成する。
【００５１】
以上のように本実施形態にあっては、バイポーラ電池２を製造するときは、１対の突起２６と突起２７とを有する熱圧縮ロール２４によってセパレータ素材１２Ａを熱圧縮することで、セパレータ素材１２Ａに矩形環状の段差部１２ｂを形成すると共に、セパレータ素材１２Ａを切断することにより、矩形環状の段差部１２ｂが周縁部に設けられたセパレータ１２を作製する。その後、段差部１２ｂが一次シール２０に保持されるようにバイポーラ電極１１とセパレータ１２とを一次シール２０と共に交互に積層することで、電極積層体１３を作製する。従って、電極積層体１３の作製時には、セパレータ１２の周縁部は既に圧縮されていることになるため、セパレータ１２の周縁部を圧縮する必要が無い。これにより、一次シール２０に保持されるセパレータ１２を有する電極積層体１３の作製を容易に行うことができる。
【００５２】
また、１対の突起２６と突起２７とを有する熱圧縮ロール２４を用いることにより、熱圧縮ロール２４がほぼ１回転するだけで、セパレータ素材１２Ａに環状の段差部１２ｂが形成される。従って、セパレータ素材１２Ａに対する矩形環状の段差部１２ｂの形成を短時間で行うことができる。
【００５３】
また、本実施形態では、熱圧縮ロール２４の突起２６，２７には、熱圧縮ロール２４の一端から他端まで熱圧縮ロール２４の軸方向に延在し、セパレータ素材１２Ａを切断する刃部２８が設けられている。従って、突起２６，２７によりセパレータ素材１２Ａに矩形環状の段差部１２ｂが形成されると同時に、刃部２８によりセパレータ素材１２Ａが切断されるので、矩形環状の段差部１２ｂが周縁部に設けられたセパレータ１２を連続的に作製することができる。従って、矩形環状の段差部１２ｂが周縁部に設けられたセパレータ１２の生産性を向上させることができる。
【００５４】
また、本実施形態では、セパレータ１２の段差部１２ｂの外縁は二次シール２１の内壁面２１ａに接触している。従って、積層方向に隣り合う一次シール２０間の無駄な隙間が無くなるため、枠体１４のシール性が向上する。
【００５５】
また、本実施形態では、突起２７の幅は突起２６の幅よりも大きくなっており、刃部２８は突起２７の幅方向の中央部に設けられているので、幅が全体的にほぼ等しい矩形環状の段差部１２ｂをセパレータ素材１２Ａに容易に形成することができる。
【００５６】
なお、本発明は、上記実施形態には限定されない。例えば上記実施形態では、セパレータ１２の段差部１２ｂの外縁は、二次シール２１の内壁面２１ａに接触しているが、特にその形態には限られず、セパレータ１２の段差部１２ｂの外縁は、二次シール２１の内壁面２１ａよりも内側に位置していてもよいし、或いは二次シール２１の内部に位置していてもよい。
【００５７】
また、上記実施形態では、熱圧縮ロール２４の周面２４ａの両端部に円環状の突起２６がそれぞれ設けられているが、特にその形態には限られず、熱圧縮ロール２４の周面２４ａの両端側部分に円環状の突起２６がそれぞれ設けられていればよい。この場合には、突起２６，２７に設けられる刃部２８は、熱圧縮ロール２４の一端側から他端側まで熱圧縮ロール２４の軸方向に延在していればよい。
【００５８】
また、上記実施形態では、熱圧縮ロール２４の突起２６，２７に刃部２８が設けられており、突起２６，２７によりセパレータ素材１２Ａに矩形環状の段差部１２ｂを形成すると同時に、刃部２８によりセパレータ素材１２Ａを切断しているが、特にその形態には限られず、熱圧縮ロール２４の突起２６，２７に刃部２８を設けずに、例えば刃部を有する切断用ロールを別途設置してもよい。この場合には、熱圧縮ロール２４の突起２６，２７によりセパレータ素材１２Ａに矩形環状の段差部１２ｂを形成した後、切断用ロールの刃部によりセパレータ素材１２Ａを切断することにより、矩形環状の段差部１２ｂが周縁部に設けられたセパレータ１２が得られることとなる。
【００５９】
さらに、上記実施形態では、バイポーラ電池２はニッケル水素二次電池であるが、本発明は、ニッケル水素二次電池以外のバイポーラ電池（例えばリチウムイオン二次電池等）にも適用可能である。また、本発明は、電気二重層キャパシタ等の蓄電装置にも適用可能である。
【符号の説明】
【００６０】
２…バイポーラ電池、１１…バイポーラ電極、１２…セパレータ、１２ｂ…段差部、１２Ａ…セパレータ素材、１３…電極積層体、１４…枠体、１５…ニッケル箔（集電体）、１５ａ…上面（一方面）、１５ｂ…下面（他方面）、１６…正極、１７…負極、２０…一次シール（第１シール）、２１…二次シール（第２シール）、２１ａ…内壁面、２２…セパレータ製造装置（製造装置）、２３…搬送ローラ（搬送部）、２４…熱圧縮ロール、２４ａ…周面、２６…突起（第１突起）、２７…突起（第２突起）、２８…刃部。
【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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