(57)【要約】【課題】製造時間の短縮を図ることができるセパレータ付き電極ユニットの製造方法を提供する。【解決手段】セパレータ付き電極ユニット７０の製造方法は、樹脂フィルム８２の形態で搬送されている状態で、樹脂枠６０にバイポーラ電極３２を重ねる第１積層工程Ｓ２と、互いに重なる樹脂枠６０とバイポーラ電極３２の集電板３４とを接合する接合工程Ｓ３とを含み、これらの工程Ｓ２、Ｓ３が、樹脂フィルム８２を切断して樹脂枠６０の個片にする個片化工程Ｓ４の前におこなわれる。そのため、第１積層工程Ｓ２と接合工程Ｓ３とを連続しておこなうことができ、第１積層工程Ｓ２の直ぐ後に接合工程Ｓ３をおこなうこともできる。また、複数の樹脂枠６０に対して、次々にバイポーラ電極３２を重ねて接合することもできる。したがって、セパレータ付き電極ユニット７０の製造時間を短縮することができる。【選択図】図６
2019145340.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
矩形状の集電板と、前記集電板の一方面に設けられた正極と、前記集電板の他方面に設けられた負極とを含むバイポーラ電極と、前記集電板の縁部に接合された矩形環状の樹脂枠とを有するバイポーラ電極ユニットと、
前記バイポーラ電極ユニットに積層されるとともに前記集電板を覆うセパレータと
を備えるセパレータ付き電極ユニットの製造方法であって、
前記樹脂枠が複数連なる帯状の樹脂フィルムの形態で搬送されている状態で、該樹脂フィルムの各樹脂枠に前記バイポーラ電極を重ねる第１積層工程と、
互いに重なる前記樹脂枠と前記バイポーラ電極の前記集電板とを、前記集電板の縁部において接合する接合工程と、
前記樹脂フィルムの延在方向に直交する方向に前記樹脂フィルムを切断して、前記樹脂枠の個片にする個片化工程と、
前記バイポーラ電極の前記集電板が接合された前記樹脂枠に、前記セパレータを重ねる第２積層工程と
を含む、セパレータ付き電極ユニットの製造方法。
【請求項２】
前記第１積層工程では、前記バイポーラ電極を、前記バイポーラ電極を構成する正極および負極が間欠塗工された帯状の集電板シートの形態で搬送している状態で、前記樹脂フィルムの前記樹脂枠に重ね、
前記個片化工程では、前記樹脂フィルムとともに前記集電板シートを切断する、請求項１に記載のセパレータ付き電極ユニットの製造方法。
【請求項３】
前記第２積層工程の後に前記個片化工程がおこなわれ、
前記第２積層工程では、前記セパレータを、帯状のセパレータシートの形態で搬送している状態で、前記バイポーラ電極の前記集電板が接合された前記樹脂枠に重ね、
前記個片化工程では、前記樹脂フィルムとともに前記セパレータシートを切断する、請求項１または２に記載のセパレータ付き電極ユニットの製造方法。
【請求項４】
前記バイポーラ電極の前記集電板が接合された前記樹脂枠に、前記集電板の厚さ方向に直交する方向に前記樹脂枠を貫通する連通口を形成する連通口形成工程をさらに含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載のセパレータ付き電極ユニットの製造方法。
【請求項５】
前記第２積層工程の後に前記連通口形成工程がおこなわれ、
前記連通口形成工程において、前記樹脂枠に前記連通口を形成するとともに、該連通口と重なる領域に該連通口と同一寸法の連通口を前記セパレータに形成する、請求項４に記載のセパレータ付き電極ユニットの製造方法。
【請求項６】
前記第１積層工程では前記バイポーラ電極の個片を前記樹脂枠に重ね、前記第２積層工程では前記セパレータの個片を前記樹脂枠に重ねる、請求項１に記載のセパレータ付き電極ユニットの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セパレータ付き電極ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、バイポーラ型の電極を備えた蓄電装置が知られている。下記特許文献１には、集電板の一方面に正極が設けられ、集電板の他方面に負極が設けられた電極を複数有する電池が開示されている。各電極の縁部には、積層方向において隣り合う電極の間をシールするための樹脂枠が取り付けられる。複数の電極はセパレータを介して互いに重ね合わされ、それによりセパレータ付き電極ユニットの積層体が形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２１２０９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記樹脂枠を電極の外周に取り付けるには、樹脂枠に電極を重ね、その状態で、電極の縁部において互いに接合する必要がある。しかしながら、このような接合を樹脂枠一つ一つにおこなう作業は、多大な時間と労力を要する。
【０００５】
そこで、発明者らは、鋭意研究の末、接合作業を効率化することにより製造時間の短縮を図ることができる技術を見出した。
【０００６】
本発明は、製造時間の短縮を図ることができるセパレータ付き電極ユニット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セパレータ付き電極ユニットの製造方法においては、矩形状の集電板と、集電板の一方面に設けられた正極と、集電板の他方面に設けられた負極とを含むバイポーラ電極と、集電板の縁部に接合された矩形環状の樹脂枠とを有するバイポーラ電極ユニットと、バイポーラ電極ユニットに積層されるとともに集電板を覆うセパレータとを備えるセパレータ付き電極ユニットの製造方法であって、樹脂枠が複数連なる帯状の樹脂フィルムの形態で搬送されている状態で、該樹脂フィルムの各樹脂枠にバイポーラ電極を重ねる第１積層工程と、互いに重なる樹脂枠とバイポーラ電極の集電板とを、集電板の縁部において接合する接合工程と、樹脂フィルムの延在方向に直交する方向に樹脂フィルムを切断して、樹脂枠の個片にする個片化工程と、バイポーラ電極の集電板が接合された樹脂枠に、セパレータを重ねる第２積層工程とを含む。
【０００８】
上記セパレータ付き電極ユニットの製造方法は、帯状の樹脂フィルムの形態で搬送されている状態で、樹脂枠にバイポーラ電極を重ねる第１積層工程と、互いに重なる樹脂枠とバイポーラ電極の集電板とを接合する接合工程とを含み、これらの工程が、樹脂フィルムを切断して樹脂枠の個片にする個片化工程の前におこなわれる。すなわち、樹脂フィルムを搬送しつつ、樹脂フィルムの各樹脂枠にバイポーラ電極が重ねられて接合される。そのため、上記セパレータ付き電極ユニットの製造方法によれば、樹脂枠一つ一つにバイポーラ電極を重ねて接合するよりも、セパレータ付き電極ユニットの製造時間を短縮することができる。
【０００９】
本発明の他の側面に係るセパレータ付き電極ユニットの製造方法においては、第１積層工程では、バイポーラ電極を、バイポーラ電極を構成する正極および負極が間欠塗工された帯状の集電板シートの形態で搬送している状態で、樹脂フィルムの樹脂枠に重ね、個片化工程では、樹脂フィルムとともに集電板シートを切断する。この場合、バイポーラ電極も、帯状の集電板シートの形態で搬送され、その状態で樹脂フィルムの樹脂枠にバイポーラ電極が重ねられる。そして、集電板シートは樹脂フィルムとともに個片化工程において切断される。そのため、セパレータ付き電極ユニットの製造時間をさらに短縮することができる。
【００１０】
本発明の他の側面に係るセパレータ付き電極ユニットの製造方法においては、第２積層工程の後に個片化工程がおこなわれ、第２積層工程では、セパレータを、帯状のセパレレータシートの形態で搬送している状態で、バイポーラ電極の集電板が接合された樹脂枠に重ね、個片化工程では、樹脂フィルムとともにセパレータシートを切断する。この場合、セパレータも、帯状のセパレータシートの形態で搬送され、その状態でバイポーラ電極の集電板が接合された樹脂枠にセパレータが重ねられる。そして、セパレータシートは樹脂フィルムとともに個片化工程において切断される。そのため、セパレータ付き電極ユニットの製造時間をさらに短縮することができる。
【００１１】
本発明の他の側面に係るセパレータ付き電極ユニットの製造方法においては、バイポーラ電極の集電板が接合された樹脂枠に、集電板の厚さ方向に直交する方向に樹脂枠を貫通する連通口を形成する連通口形成工程をさらに含む。
【００１２】
本発明の他の側面に係るセパレータ付き電極ユニットの製造方法においては、第２積層工程の後に連通口形成工程がおこなわれ、連通口形成工程において、樹脂枠に連通口を形成するとともに、該連通口と重なる領域に該連通口と同一寸法の連通口をセパレータに形成する。
【００１３】
本発明の他の側面に係るセパレータ付き電極ユニットの製造方法においては、第１積層工程ではバイポーラ電極の個片を樹脂枠に重ね、第２積層工程ではセパレータの個片を樹脂枠に重ねる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、製造時間の短縮を図ることができるセパレータ付き電極ユニットの製造方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施形態に係る蓄電モジュールを備える蓄電装置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の電極積層体の積層構造を示した分解斜視図である。
【図４】実施形態に係るセパレータ付き電極ユニットを製造する手順を示したフローチャートである。
【図５】図４のフローチャートにおける打ち抜き工程を示した図である。
【図６】図４のフローチャートにおける第１積層工程および接合工程を示した図である。
【図７】バイポーラ電極ユニットを準備する手順を示した図である。
【図８】図４のフローチャートにおける連通口形成工程および第２積層工程を示した図である。
【図９】セパレータを準備する手順を示した図である。
【図１０】個片化工程の前に連通口形成工程をおこなう態様を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
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。
【００１７】
図１を参照して、蓄電装置の実施形態について説明する。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を備えるが、単一の蓄電モジュール１２を備えてもよい。蓄電モジュール１２は、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が、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。
【００１８】
複数の蓄電モジュール１２は、例えば金属板等の導電板１４を介して積層され得る。複数の蓄電モジュール１２の積層方向（Ｚ方向）から見て、蓄電モジュール１２および導電板１４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。導電板１４は、複数の蓄電モジュール１２の積層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。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が積層方向に直列に接続される。積層方向において、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、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、接続される導電板１４と一体であってもよい。正極端子２４および負極端子２６は、複数の蓄電モジュール１２の積層方向に交差する方向（本実施形態では図１に示すＸ方向）に延在している。これらの正極端子２４および負極端子２６により、蓄電装置１０の充放電を実施できる。
【００１９】
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。導電板１４の内部に設けられた複数の空隙１４ａを空気や気体等の冷媒が通過することにより、蓄電モジュール１２からの熱を効率的に外部に放出できる。各空隙１４ａは例えば積層方向に交差する方向（本実施形態では図１に示すＹ方向）に延在する。複数の蓄電モジュール１２の積層方向から見て、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。
【００２０】
蓄電装置１０は、交互に積層された蓄電モジュール１２および導電板１４を積層方向に拘束する拘束部材１６を備え得る。拘束部材１６は、一対の拘束プレート１６Ａ，１６Ｂと、拘束プレート１６Ａ，１６Ｂ同士を連結する連結部材（ボルト１８およびナット２０）とを備える。各拘束プレート１６Ａ，１６Ｂ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１６Ａ，１６Ｂは、例えば鉄等の金属によって構成されている。複数の蓄電モジュール１２の積層方向から見て、各拘束プレート１６Ａ，１６Ｂおよび絶縁フィルム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よりも大きくなっており、各拘束プレート１６Ａ，１６Ｂは、蓄電モジュール１２よりも大きくなっている。複数の蓄電モジュール１２の積層方向から見て、拘束プレート１６Ａの縁部には、ボルト１８の軸部を挿通させる挿通孔１６Ａ１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、複数の蓄電モジュール１２の積層方向から見て、拘束プレート１６Ｂの縁部には、ボルト１８の軸部を挿通させる挿通孔１６Ｂ１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。複数の蓄電モジュール１２の積層方向から見て各拘束プレート１６Ａ，１６Ｂが矩形形状を有している場合、挿通孔１６Ａ１および挿通孔１６Ｂ１は、拘束プレート１６Ａ，１６Ｂの角部に位置する。
【００２１】
一方の拘束プレート１６Ａ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、他方の拘束プレート１６Ｂ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１６Ａ側から他方の拘束プレート１６Ｂ側に向かって挿通孔１６Ａ１および挿通孔１６Ｂ１に通される。他方の拘束プレート１６Ｂ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および蓄電モジュール１２が挟持されてユニット化されると共に、積層方向に拘束荷重が付加される。
【００２２】
図２および図３を参照して、蓄電装置を構成する蓄電モジュール１２について説明する。図２に示される蓄電モジュール１２は、複数のバイポーラ電極３２を含む積層体３０を備える。複数のバイポーラ電極３２の積層方向から見て、積層体３０は、例えば矩形形状を有する。隣り合うバイポーラ電極３２間にはセパレータ４０が配置されている。
【００２３】
各バイポーラ電極３２は、矩形状の集電板３４と、集電板３４の一方面３４ｃ（図２では上面）に設けられた正極３６と、集電板３４の他方面３４ｄ（図２では下面）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３２の正極３６は、セパレータ４０を挟んで積層方向に隣り合う一方のバイポーラ電極３２の負極３８と対向し、一のバイポーラ電極３２の負極３８は、セパレータ４０を挟んで積層方向に隣り合う他方のバイポーラ電極３２の正極３６と対向している。
【００２４】
複数のバイポーラ電極３２の積層方向において、一端（図２では上端）のバイポーラ電極３２の外側には、内側面（図２では下側の面）に負極３８が配置された集電板３４が配置される。この集電板３４は負極側終端電極に相当する。複数のバイポーラ電極３２の積層方向において、他端（図２では下端）のバイポーラ電極３２の外側には、内側面（図２では上側の面）に正極３６が配置された集電板３４が配置される。この集電板３４は正極側終端電極に相当する。負極側終端電極の負極３８は、セパレータ４０を介して最上層のバイポーラ電極３２の正極３６と対向している。正極側終端電極の正極３６は、セパレータ４０を介して最下層のバイポーラ電極３２の負極３８と対向している。これら終端電極の集電板３４はそれぞれ隣り合う導電板１４（図１参照）に接続される。本実施形態に係る積層体３０は、積層された複数のバイポーラ電極３２と、積層方向両端の正極側終端電極と負極側終端電極により構成されている。
【００２５】
蓄電モジュール１２は、バイポーラ電極３２の積層方向に延在し、積層体３０を収容する筒状の樹脂部（シール部）５０を備える。樹脂部５０は、複数の集電板３４の縁部３４ａを保持する。樹脂部５０は、積層体３０を取り囲むように構成されている。樹脂部５０は、バイポーラ電極３２の積層方向から見て例えば矩形形状を有している。すなわち、樹脂部５０は例えば角筒状である。
【００２６】
樹脂部５０は、集電板３４の縁部３４ａに接合されて、その縁部３４ａを保持する第１シール部５２と、積層方向に交差する方向（Ｘ方向およびＹ方向）において第１シール部５２の外側に設けられた第２シール部（第２樹脂部）５４とを有する。第２シール部５４は、第１シール部５２とシールされた状態で設けられている。すなわち、積層体３０の積層方向から見て、第１シール部５２は積層体３０の周囲に設けられて複数のバイポーラ電極３２の各集電板３４の縁部３４ａを保持しており、筒状の第２シール部５４は第１シール部５２の周囲に設けられている。
【００２７】
樹脂部５０の内壁を構成する第１シール部５２は、矩形環状を有し、複数のバイポーラ電極３２（すなわち積層体３０）におけるそれぞれの集電板３４の縁部３４ａの全周にわたって設けられている。第１シール部５２は、集電板３４の縁部３４ａに接合されている。各バイポーラ電極３２の集電板３４の縁部３４ａは、第１シール部５２に埋没した状態で保持されている。積層体３０の両端に配置された正極側終端電極および負極側終端電極の集電板３４の縁部３４ａも、第１シール部５２に埋没した状態で保持されている。これにより、積層方向に隣り合う集電板３４間には、集電板３４と第１シール部５２とによって気密および水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。なお、「内部空間Ｖの体積」と言う場合は、セパレータ４０の空隙を含む体積を意味する。
【００２８】
第１シール部５２は、図３に示すように、複数の樹脂枠６０が積層方向に積層された構造を有している。各樹脂枠６０は、矩形環状を有し、対応するバイポーラ電極３２の集電板３４の縁部３４ａに接合されている。各樹脂枠６０は、集電板３４の縁部３４ａの大部分に（後述する連通口６４を除く全周にわたって）形成されている。本実施形態では、バイポーラ電極３２の集電板３４と樹脂枠６０との接合は熱溶着でおこなわれている。また、積層方向において隣り合う樹脂枠６０同士も接合される。樹脂枠６０を構成する樹脂材料としては、たと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。
【００２９】
そして、バイポーラ電極３２と、バイポーラ電極３２の集電板３４の縁部３４ａに接合された樹脂枠６０とで、バイポーラ電極ユニット６５が構成されている。また、バイポーラ電極ユニット６５と、バイポーラ電極ユニット６５に積層されて集電板３４を覆うセパレータ４０とで、セパレータ付き電極ユニット７０が構成されている。積層方向において隣り合うバイポーラ電極ユニット６５、正極側終端電極、および負極側終端電極の間には、それぞれセパレータ４０が介在している。セパレータ４０を介して積層された複数のバイポーラ電極ユニット６５、正極側終端電極、および負極側終端電極により、電極積層体５８が構成されている。
【００３０】
図２に戻って、樹脂部５０の外壁を構成する第２シール部５４は、バイポーラ電極３２の積層方向に延在する第１シール部５２の外周面５２ａを覆っている。第２シール部５４の内周面は、第１シール部５２の外周面５２ａにたとえば溶着されており、その外周面５２ａをシールする。すなわち、第２シール部５４は、第１シール部５２の外周面５２ａに接合されている。第２シール部５４は、たと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得る。第２シール部５４を構成する樹脂材料としては、たと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。
【００３１】
集電板３４は、たとえばニッケルからなる矩形の金属箔である。集電板３４の縁部３４ａは、正極活物質および負極活物質の塗工されない未塗工領域となっている。未塗工領域では、集電板３４が露出している。その未塗工領域が、樹脂部５０の内壁を構成する第１シール部５２に埋没して保持されている。正極３６を構成する正極活物質としては、たと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。集電板３４の下面３４ｄにおける負極３８の形成領域は、集電板３４の上面３４ｃにおける正極３６の形成領域に対して一回り大きくてもよい。
【００３２】
セパレータ４０は、たとえばシート状に形成されている。セパレータ４０は、矩形形状を有する。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等で補強されたものであってもよい。
【００３３】
蓄電装置１０では、集電板３４の上面３４ｃ側の正極３６と、隣接する集電板３４の下面３４ｄ側の負極３８と、正極３６および負極３８の間のセパレータ４０と、集電板３４の上面３４ｃおよび下面３４ｄの間の空間を密閉する樹脂部５０とによって、一層のセルが構成されている。樹脂部５０は、あるセルから他のセルへとガスおよび電解液が移動することを規制している。これにより、隣接するセル間における絶縁性が確保されている。
【００３４】
次に、上述したセパレータ付き電極ユニット７０を形成する手順について、図４〜９を参照しつつ説明する。
【００３５】
セパレータ付き電極ユニット７０を形成する際には、まず、図５に示すように、樹脂枠６０となるべき帯状の樹脂フィルム８２のロール８０（樹脂フィルムロール）を準備する。そして、ロール８０から樹脂フィルム８２を繰り出して、樹脂フィルム８２をその延在方向に所定の搬送ローラＲを用いて搬送する。搬送ローラＲは、樹脂フィルム８２の下面側にのみ配置される態様に限らず、樹脂フィルム８２を上下から挟み込むローラ対の態様であってもよい。
【００３６】
次に、樹脂フィルムを搬送ローラＲで搬送しつつ、図４に示す打ち抜き工程Ｓ１として、個片の樹脂枠６０に対応する領域８４それぞれにおいて打ち抜き加工により矩形の貫通孔６２を形成する。打ち抜き加工には、公知の型抜カッターを用いることができ、たとえばトムソンカッターやロータリーカッターを用いることができる。打ち抜き工程Ｓ１において、連続する領域８４にそれぞれ貫通孔６２を形成することで、樹脂枠６０が複数連なる樹脂フィルム８２が形成される。
【００３７】
さらに、図４に示す第１積層工程Ｓ２として、図６（ａ）に示すように、樹脂フィルム８２が搬送ローラＲにより搬送されている状態で、樹脂枠６０それぞれにバイポーラ電極３２を重ねる。図６（ａ）では、樹脂フィルム８２の下面側からバイポーラ電極３２を重ねた態様を示しているが、樹脂フィルム８２の上面側からバイポーラ電極３２を重ねる態様であってもよい。バイポーラ電極３２の集電板３４の寸法は、樹脂枠６０の外形より小さくかつ貫通孔の６２の寸法より大きく設計されており、集電板３４の縁部３４ａにおいて集電板３４と樹脂枠６０とが重なり合う。バイポーラ電極３２の正極３６は、貫通孔の６２の寸法より小さく設計されており、集電板３４と樹脂枠６０とが重なった状態で貫通孔の６２から正極３６が露出する位置に設けられている。
【００３８】
樹脂枠６０に重ねられる一つ一つのバイポーラ電極３２は、たとえば、図７に示すように、帯状の集電板シート９２のロール９０（集電板シートロール）から得ることができる。集電板シート９２には、個片のバイポーラ電極３２に対応する領域９４それぞれに正極３６および負極３８が間欠塗工されている。図７では、集電板シート９２の上面（すなわち、集電板３４の上面３４ｃとなるべき面）に正極３６が間欠塗工された様子を示しているが、集電板シート９２の下面（すなわち、集電板３４の下面３４ｄとなるべき面）には負極３８が間欠塗工されている。集電板シート９２は、領域９４毎に切り分けられた後、個片のバイポーラ電極３２として第１積層工程Ｓ２で用いられる。
【００３９】
続いて、図４に示す接合工程Ｓ３として、図６（ｂ）〜（ｄ）に示すように、樹脂フィルム８２が搬送ローラＲにより搬送されている状態で、樹脂枠６０とバイポーラ電極３２の集電板３４とを接合する。より詳しくは、第１積層工程Ｓ２において互いに重ねられた樹脂枠６０とバイポーラ電極３２の集電板３４とを、集電板３４の縁部３４ａにおいて接合する。本実施形態では、樹脂枠６０とバイポーラ電極３２の集電板３４との接合は、熱ローラＲ１、Ｒ２を用いた熱溶着によりおこなう。図６（ｂ）において、熱ローラＲ１は、下面側から樹脂フィルム８２の両縁領域（図６の横方向に延びる２つの領域）を加熱可能な構成を有し、樹脂フィルム８２の両縁における集電板３４の縁部３４ａと樹脂枠６０との熱溶着をおこなう。図６（ｃ）、（ｄ）において、熱ローラＲ２は、下面側から樹脂フィルム８２を横断する領域（図６の縦方向に延びる領域）を加熱可能な構成を有し、樹脂フィルム８２を横断する領域における集電板３４の縁部３４ａと樹脂枠６０との熱溶着をおこなう。その結果、集電板３４の縁部３４ａはその全周にわたって樹脂枠６０と熱溶着される。なお、樹脂枠６０とバイポーラ電極３２の集電板３４との接合には、熱ローラＲ１、Ｒ２を用いた熱溶着以外に、公知のヒートシーラやレーザを用いた熱溶着を採用することができ、超音波溶着を採用することもできる。
【００４０】
次に、図４に示す個片化工程Ｓ４として、図８（ａ）に示すように、樹脂フィルム８２を切断して、樹脂枠６０の個片にする。より詳しくは、樹脂フィルム８２を、その延在方向に直交する方向に切断して、樹脂フィルム８２を領域８４毎に切り分ける。それにより、個片の樹脂枠６０に個片のバイポーラ電極３２が接合されたバイポーラ電極ユニット６５が得られる。樹脂フィルム８２の切断には、シャーカッターやロータリーカッター等の公知のカッターを用いることができる。
【００４１】
さらに、図４に示す連通口形成工程Ｓ５として、図８（ｂ）に示すように、樹脂枠６０に連通口６４を形成する。本実施形態では、連通口６４は、集電板３４の厚さ方向に直交する方向に樹脂枠６０を貫通している。このような連通口６４は、レーザ加工により形成することができる。連通口６４は、積層方向に隣り合う樹脂枠６０同士が部分的に接合されない箇所である。連通口６４は、第１シール部５２内の内圧に応じて開閉する圧力調整弁（たとえば内圧が所定値を超えたときに開くガス抜き安全弁）として用いられ得る。蓄電モジュール１２には、連通口６４と連通するように圧力調整ユニットが設けられ、圧力調整ユニットが連通口６４の圧力調整弁としての機能を補助または補完する。連通口６４を、第１シール部５２の内部空間Ｖへ電解液を注入するための注液口（電解液注入口）として用いることもできる。
【００４２】
最後に、図４に示す第２積層工程Ｓ６として、図８（ｃ）に示すように、バイポーラ電極３２の集電板３４が接合された樹脂枠６０に、セパレータ４０を重ねる。本実施形態では、セパレータ４０の寸法は、樹脂枠６０の外形より小さくかつ貫通孔の６２の寸法より大きく設計されている。セパレータ４０は、樹脂枠６０と重なる領域において溶着等をおこない、樹脂枠６０と固定することができる。
【００４３】
樹脂枠６０に重ねられる一つ一つのセパレータ４０は、たとえば、図９に示すように、帯状のセパレータシート１０２のロール１００（セパレータシートロール）から得ることができる。セパレータシート１０２は、個片のセパレータ４０に対応する領域１０４毎に切り分けられた後、個片のセパレータ４０として第２積層工程Ｓ２で用いられる。
【００４４】
以上において説明したとおり、実施形態に係るセパレータ付き電極ユニット７０の製造方法は、樹脂フィルム８２の形態で搬送されている状態で、樹脂枠６０にバイポーラ電極３２を重ねる第１積層工程Ｓ２と、互いに重なる樹脂枠６０とバイポーラ電極３２の集電板３４とを接合する接合工程Ｓ３とを含み、これらの工程Ｓ２、Ｓ３が、樹脂フィルム８２を切断して樹脂枠６０の個片にする個片化工程Ｓ４の前におこなわれる。すなわち、樹脂フィルム８２を搬送しつつ、樹脂フィルム８２の各樹脂枠６０にバイポーラ電極３２が重ねられて接合される。そのため、第１積層工程Ｓ２と接合工程Ｓ３とを連続しておこなうことができ、第１積層工程Ｓ２の直ぐ後に接合工程Ｓ３をおこなうこともできる。また、複数の樹脂枠６０に対して、次々にバイポーラ電極３２を重ねて接合することもできる。
【００４５】
したがって、上記セパレータ付き電極ユニット７０の製造方法によれば、予め切り分けられた樹脂枠６０にバイポーラ電極３２を重ねて接合するやり方よりも、セパレータ付き電極ユニット７０の製造時間を短縮することができる。
【００４６】
また、上記セパレータ付き電極ユニット７０の製造方法では、電極供給手段を用いて第１積層工程Ｓ２を自動化することで、少なくとも第１積層工程Ｓ２から接合工程Ｓ３までを自動化することができる。それにより、セパレータ付き電極ユニット７０を製造する際の時間短縮や効率化を図ることができる。特に、上記実施形態においては、搬送されている状態の樹脂フィルム８２は搬送ローラＲによって一定の張力で張られて形状保持されているため（すなわち、撓み等が抑制されているため）、第１積層工程Ｓ２においてバイポーラ電極３２を樹脂枠６０に配置する際の位置合わせが容易であり、また、高い精度で位置合わせすることができる。さらに、接合工程Ｓ３おいても、搬送されている状態の樹脂フィルム８２が搬送ローラＲによって一定の張力で張られて形状保持されているため、熱ローラＲ２、Ｒ３で熱溶着する際の位置合わせが容易であり、かつ、高い位置精度および高い寸法精度で熱溶着をおこなうことができる。このように、高い位置精度でバイポーラ電極３２を樹脂枠６０に接合することで、バイポーラ電極ユニット６５の電池容量の増大が図られる。
【００４７】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されず、様々な態様を取り得る。
【００４８】
たとえば、第１積層工程Ｓ２において、個片のバイポーラ電極３２の形態ではなく、正極３６および負極３８が間欠塗工された集電板シート９２の形態で、樹脂枠６０にバイポーラ電極３２を重ねることもできる。このとき、集電板シート９２の搬送タイミングは、樹脂フィルム８２の搬送タイミングと同期される。この場合、第１積層工程Ｓ２では、バイポーラ電極３２を、バイポーラ電極３２を構成する正極３６および負極３８が間欠塗工された帯状の集電板シート９２の形態で搬送している状態で、樹脂フィルム８２の樹脂枠６０に重ね、個片化工程Ｓ４では、樹脂フィルム８２とともに集電板シート９２を切断する。それにより、第１積層工程Ｓ２に用いるバイポーラ電極３２を連続して供給することができ、かつ、樹脂フィルム８２と集電板シート９２とを一度に切断することができるため、セパレータ付き電極ユニット７０の製造時間をさらに短縮することができる。
【００４９】
また、第２積層工程Ｓ６として、個片のセパレータ４０の形態ではなく、セパレータシート１０２の形態で樹脂枠６０にセパレータ４０を重ね、その後に、個片化工程Ｓ４をおこなうようにすることもできる。このとき、セパレータシート１０２の搬送タイミングは、樹脂フィルム８２の搬送タイミングと同期される。この場合、第２積層工程Ｓ６では、セパレータ４０を、帯状のセパレータシート１０２の形態で搬送している状態で、バイポーラ電極３２の集電板３４が接合された樹脂枠６０に重ね、個片化工程Ｓ４では、樹脂フィルム８２とともにセパレータシート１０２を切断する。それにより、第２積層工程Ｓ６に用いるセパレータ４０を連続して供給することができ、かつ、樹脂フィルム８２とセパレータシート１０２とを一度に切断することができるため、セパレータ付き電極ユニット７０の製造時間をさらに短縮することができる。なお、第２積層工程Ｓ６においてセパレータシート１０２の形態でセパレータ４０を樹脂枠６０に重ねる場合、第１積層工程Ｓ２において集電板シート９２の形態でバイポーラ電極３２を樹脂枠６０に重ねることもでき、この場合、個片化工程Ｓ４において樹脂フィルム８２、集電板シート９２およびセパレータシート１０２を一度に切断することで、セパレータ付き電極ユニット７０の製造時間のさらなる短縮を図ることができる。
【００５０】
さらに、連通口形成工程Ｓ５は、個片化工程Ｓ４の前ではなく、個片化工程Ｓ４の後におこなうことができる。この場合、図１０に示すように、連通口形成工程Ｓ５において、連続する一対の樹脂枠６０の間に、樹脂フィルム８２の延在方向に沿って貫く連通口６４を設け、その連通口６４を個片化工程Ｓ４において分断することにより、一対の樹脂枠６０のそれぞれに連通口６４を設けてもよい。この場合、連通口形成工程Ｓ５において連通口６４を効率良く形成することができる。なお、このような連通口６４は、図１０に示すように、連続する一対の樹脂枠６０の間に一つおきに設けられる。
【００５１】
また、連通口形成工程Ｓ５は、第２積層工程Ｓ６の前ではなく、第２積層工程Ｓ６の後におこなうことができる。この場合、連通口形成工程Ｓ５では、樹脂枠６０に連通口６４が形成され、それと同時に、連通口６４と重なるセパレータ４０の領域に連通口６４と同一寸法の連通口が形成される。
【００５２】
さらに、上記実施形態では、蓄電装置がニッケル水素二次電池の例を挙げて説明したが、蓄電装置はリチウムイオン二次電池であってもよい。この場合、正極活物質は、例えば複合酸化物、金属リチウム、硫黄等である。負極活物質は、例えば黒鉛、高配向性グラファイト、メソカーボンマイクロビーズ、ハードカーボン、ソフトカーボン等のカーボン、リチウム、ナトリウム等のアルカリ金属、金属化合物、ＳｉＯｘ（０．５≦ｘ≦１．５）等の金属酸化物、ホウ素添加炭素等である。
【符号の説明】
【００５３】
１０…蓄電装置、１２…蓄電モジュール、３２…バイポーラ電極、３４…集電板、３６…正極、３８…負極、４０…セパレータ、５０…樹脂部、５２…第１シール部、５４…第２シール部、６０…樹脂枠、６４…連通口、６５…バイポーラ電極ユニット、７０…セパレータ付き電極ユニット、８２…樹脂フィルム、９２…集電板シート、１０２…セパレータシート、Ｒ…搬送ローラ、Ｒ１、Ｒ２…熱ローラ、Ｖ…内部空間。
【図１】
2019145340.tif 000003
【図２】
2019145340.tif 000004
【図３】
2019145340.tif 000005
【図４】
2019145340.tif 000006
【図５】
2019145340.tif 000007
【図６】
2019145340.tif 000008
【図７】
2019145340.tif 000009
【図８】
2019145340.tif 000010
【図９】
2019145340.tif 000011
【図１０】
2019145340.tif 000012