(57)【要約】【課題】電極ユニットの電解液の漏れ出しを防止し、電極ユニット同士の電解液の混合を防止することができる電池の製造方法及び電池を提供する。【解決手段】第１の導電材１１の側面を第１のシーラント１３で覆い、第１のシーラント１３を第１の電極材１０，１０を囲うように第１の被覆膜１２，１２夫々の表面の周縁部に固着する。第１のシーラント１３の縁部分及び第１の隔膜１４の周縁部において、夫々の三辺を固着する。開口１４ａから電解液を注入し、電解液を第１の電極材１０に含浸させる。減圧状態で第１のシーラント１３の縁部分の一辺及び第１の隔膜１４の周縁部の一辺を固着する。同様の手順により、他方の第１の隔膜１４を第１のシーラント１３に固着する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
活物質、及び電解液を含有する複数の第１の電極材と、平板状をなし、両面が前記第１の電極材に対向する第１の導電材と、前記第１の電極材及び第１の導電材を覆い、封入する封入部とを有する第１の電極ユニット、
活物質を含有する複数の第２の電極材と、平板状をなし、両面が前記第２の電極材に対向する第２の導電材とを有する第２の電極ユニット、及び
前記第１の電極ユニットと第２の電極ユニットとを覆う袋状の外装
を備える電池を製造する電池の製造方法であって、
前記外装の内部に前記第１の電極ユニットと第２の電極ユニットとを搬入する搬入工程と、
該搬入工程の後、前記第２の電極ユニットに含有させるべき電解液を前記外装の内部に注入する第１の注入工程と
を有することを特徴とする電池の製造方法。
【請求項２】
前記第１の電極ユニットは、
導電性かつ電解液非透過性であり、前記第１の電極材及び第１の導電材間に設けられ、前記第１の導電材の前記両面を覆い、表面に前記第１の電極材が配される二つの被覆部を有し、
前記封入部は、
電解液非透過性であり、額縁状をなし、前記第１の電極材を囲み、前記二つの被覆部の周縁部に固着され、前記被覆部とにより前記第１の導電材を封止するシーラントと、
前記第１の電極材及び前記シーラント上に設けられており、前記シーラントに固着されている隔膜と
を有しており、
前記シーラント及び隔膜を、前記電解液を注入する注入口を形成するように固着する工程と、
前記注入口から、電解液を注入する第２の注入工程と、
該第２の注入工程後に、前記注入口を封止する工程と
を有することを特徴とする請求項１に記載の電池の製造方法。
【請求項３】
前記外装は、対向する二枚のフィルムにより構成されており、
前記搬入工程の前に、前記第１の電極ユニット及び第２の電極ユニットを搬入するための搬入口を形成するように、前記二枚のフィルム夫々の周縁部を固着する工程を有する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の電池の製造方法。
【請求項４】
前記第１の注入工程後、前記外装の搬入口を減圧状態で封止する工程を有することを特徴とする請求項１から３までのいずれか一つに記載の電池の製造方法。
【請求項５】
前記搬入工程前に前記第１の電極ユニット及び第２の電極ユニットを固着する固着工程を有することを特徴とする請求項１から４までのいずれか一つに記載の電池の製造方法。
【請求項６】
前記活物質は、バナジウムイオン又はバナジウムを含むイオンを含有しており、
請求項１から５までのいずれか一つに記載の電池の製造方法により製造されたことを特徴とする電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池の製造方法及び電池に関する。
【０００２】
電池は、デジタル家電製品、電気自動車、ハイブリッド自動車及び太陽光発電設備等に広く用いられている。この電池として、バナジウム固体塩電池等が挙げられる（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
バナジウム固体塩電池は、セルをケースに収容することにより構成される。セルは、外装の内部にて、平板状をなす電極材及び導電材を有する複数の電極ユニットを備える。該複数の電極ユニットは積層方向に並設されている。電極材は、平板状の多孔質材と、該多孔質材に含有させたバナジウムイオン又はバナジウムを含むイオンを含有する活物質及び電解液を有する。
【０００４】
バナジウム固体塩電池では、複数の電極ユニットが隔膜を介して各々の電極ユニットが有する電極材を対向させて並設されている。隔膜を介して複数の電極ユニットが並設されているのは、一の電極ユニットが有する正極に係る電極材及び隣り合う他の電極ユニットが有する負極に係る電極材夫々の電解液が混合し、電池の性能が低下することを防止するためである。バナジウム固体塩電池は、正極に係る電極材及び負極に係る電極材間における酸化還元反応を利用して充放電を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−２３５８３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、正極の電極材及び負極の電極材の間に、単純に隔膜を設けてセルを製造するだけでは、電解液の混合の対策として十分でない。
【０００７】
本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、電極ユニットの電解液の漏れ出しを防止し、電極ユニット同士の電解液の混合を防止することができる電池の製造方法及び電池を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る電池の製造方法は、活物質、及び電解液を含有する複数の第１の電極材と、平板状をなし、両面が前記第１の電極材に対向する第１の導電材と、前記第１の電極材及び第１の導電材を覆い、封入する封入部とを有する第１の電極ユニット、活物質を含有する複数の第２の電極材と、平板状をなし、両面が前記第２の電極材に対向する第２の導電材とを有する第２の電極ユニット、及び前記第１の電極ユニットと第２の電極ユニットとを覆う袋状の外装を備える電池を製造する電池の製造方法であって、前記外装の内部に前記第１の電極ユニットと第２の電極ユニットとを搬入する搬入工程と、該搬入工程の後、前記第２の電極ユニットに含有させるべき電解液を前記外装の内部に注入する第１の注入工程とを有することを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、第１の電極ユニット及び第２の電極ユニットの搬入後に電解液を注入するので、第２の電極ユニットに予め電解液を含浸させておく必要がなく、電池を容易に組み立てることができる。更に、第１の電極ユニットの電極材は、封入部に封入されているため、電解液の漏れ出しを防止でき、外装内の電解液との混合を防止できる。
【００１０】
本発明に係る電池の製造方法は、前記第１の電極ユニットは、導電性かつ電解液非透過性であり、前記第１の電極材及び第１の導電材間に設けられ、前記第１の導電材の前記両面を覆い、表面に前記第１の電極材が配される二つの被覆部を有し、前記封入部は、電解液非透過性であり、額縁状をなし、前記第１の電極材を囲み、前記二つの被覆部の周縁部に固着され、前記被覆部とにより前記第１の導電材を封止するシーラントと、前記第１の電極材及び前記シーラント上に設けられており、前記シーラントに固着されている隔膜とを有しており、前記シーラント及び隔膜を、前記電解液を注入する注入口を形成するように固着する工程と、前記注入口から、電解液を注入する第２の注入工程と、該第２の注入工程後に、前記注入口を封止する工程とを有することを特徴とする。
【００１１】
本発明によれば、シーラント及び隔膜が注入口を形成するように固着され、該注入口から電解液が注入される。したがって、予め第１の電極材１０に電解液を含浸させる必要がなく、電解液を注入するだけで簡単に電極材に含浸させることができる。また、電解液の注入後に注入口を閉じることにより、電解液を封入し、第１の電極ユニットからの漏れ出しを防止できる。
【００１２】
本発明に係る電池の製造方法は、前記外装は、対向する二枚のフィルムにより構成されており、前記搬入工程の前に、前記第１の電極ユニット及び第２の電極ユニットを搬入するための搬入口を形成するように、前記二枚のフィルム夫々の周縁部を固着する工程を有することを特徴とする。
【００１３】
本発明によれば、搬入口から、第１の電極ユニット及び第２の電極ユニットを搬入でき、搬入後に搬入口から電解液を注入し、搬入口を閉じるだけで容易に電池を製造することができる。
【００１４】
本発明に係る電池の製造方法は、前記第１の注入工程後、前記外装の搬入口を減圧状態で封止する工程を有することを特徴とする。
【００１５】
本発明によれば、外装の内部を真空状態にし、電池の品質を保ち、また寸法を小さくできる。
【００１６】
本発明に係る電池の製造方法は、前記搬入工程前に前記第１の電極ユニット及び第２の電極ユニットを固着する固着工程を有することを特徴とする。
【００１７】
本発明によれば、搬入工程の前に第１の電極ユニット及び第２の電極ユニットを固着しておくことで、外装内に容易に搬入することができる。
【００１８】
本発明に係る電池は、前記活物質は、バナジウムイオン又はバナジウムを含むイオンを含有しており、上述の電池の製造方法により製造されたことを特徴とする。
【００１９】
本発明によれば、バナジウムイオン又はバナジウムを含むイオンを含有する活物質を用いることにより、正極及び負極の活物質を同一として電池を構成でき、電池の設計が容易となる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、電極ユニットの電解液の漏れ出しを防止でき、電極ユニット同士の電解液の混合を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】実施の形態１に係る電池が備えるセルを示す平面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線による断面図である。
【図３】第１の電極ユニットの斜視図である。
【図４】第１の電極ユニットの製造手順の説明図である。
【図５】第１の電極ユニットの製造手順の説明図である。
【図６】第２の電極ユニットの製造手順の説明図である。
【図７】セルの製造手順の説明図である。
【図８】セルの製造手順の説明図である。
【図９】セルの製造手順の説明図である。
【図１０】セルの製造手順の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
（実施の形態１）
図１において、１００はバナジウム固体塩電池のセルである。バナジウム固体塩電池は、セル１００を一つ又は複数個ケースに収容することにより構成されている。
【００２３】
図２に示すように、セル１００は、外装１０１の内部に収容された二つの第１の電極ユニット１，１、三つの第２の電極ユニット２，２，２、及び二つの第３の電極ユニット３，３を備える。
【００２４】
第１の電極ユニット１，１及び第２の電極ユニット２，２，２は、積層方向に交互に並設されている。第３の電極ユニット３，３は、前記積層方向の両端に位置し、第１の電極ユニット１，１及び第２の電極ユニット２，２，２を挟んである。
【００２５】
また、外装１０１は、二枚のフィルム１０４，１０４を重ね、周縁部を後述の如く固着して構成されており、電極ユニット３，３は、夫々フィルム１０４，１０４に隣接している。
【００２６】
第１の電極ユニット１，１及び第３の電極ユニット３，３は、負極をなし、第２の電極ユニット２，２，２は正極をなすように構成されている。したがって、第１の電極ユニット１，１、第２の電極ユニット２，２，２、及び第３の電極ユニット３，３は並列に接続されることとなる。なお、セル１００は、第１の電極ユニット１，１及び第３の電極ユニット３，３を正極とし、第２の電極ユニット２，２，２を負極とする構成であってもよい。
【００２７】
第１の電極ユニット１は、四角形平板状の第１の電極材１０，１０と、四角形平板状の第１の導電材１１とを有する。第１の電極材１０は、平板状の多孔質材にバナジウムイオン又はバナジウムを含むイオンを含有する活物質及び酸性の電解液を含有させてなる。
【００２８】
第１の導電材１１は、両面に第１の被覆膜１２，１２が設けられている。第１の被覆膜１２は、導電性かつ電解液非透過性であり、例えば黒鉛コーティングにより形成される。なお、導電性かつ電解液非透過性を有していれば、第１の被覆膜１２に代えて導電性フィルム、シート状の導電性ゴム、グラファイトシート等を用いることができる。例えば、グラファイトシートを導電性を有する接着シートを介して、第１の導電材１１の一面に接着する構成としてもよい。
【００２９】
第１の電極ユニット１は、更に電解液非透過性の第１のシーラント１３を有する。第１のシーラント１３は、四角形額縁状をなし、第１の導電材１１の側面に接触する状態で第１の導電材１１の側面側に設けられ、第１の導電材１１及び第１の被覆膜１２，１２を挟んでいる。また、第１のシーラント１３は、第１の被覆膜１２，１２上の周縁部に固着されている。
【００３０】
上記の構成により、第１の導電材１１の両面は、第１の電極材１０，１０に対向し、第１の被覆膜１２，１２は、夫々第１の導電材１１と第１の電極材１０，１０との間に設けられていることとなる。また、第１の電極材１０，１０は、夫々第１の被覆膜１２，１２上にて、第１のシーラント１３の内側に位置しており、第１の電極材１０の側面は、第１のシーラント１３に囲まれている。
【００３１】
なお、第１の電極材１０の側面は、第１のシーラント１３に接触する構成、又は第１のシーラント１３に接触せず隙間が設けられている構成のいずれであってもよい。また、第１のシーラント１３は第１の導電材１１の側面に接触していない構成であってもよい。
【００３２】
更に、第１の電極ユニット１は、四角形状の第１の隔膜１４，１４を有する。第１の隔膜１４は第１の電極材１０上に設けられている。図３は、第１の電極ユニット１の斜視図である。図３に示すように、第１の隔膜１４は、周縁部にて四辺が第１のシーラント１３における第１の電極材１０を囲う部分に固着されている。これにより、第１の電極材１０は第１のシーラント１３及び第１の隔膜１４に全体を覆われることとなる。即ち、第１のシーラント１３及び第１の隔膜１４は、第１の電極材１０を封入する封入部をなす。
【００３３】
また、第１の電極ユニット１は、第１のシーラント１３の周縁の一部から突出するタブ（不図示）を有する。該タブは、第１の導電材１１及び図１に示す負極端子１０３に接続されている。
【００３４】
第２の電極ユニット２は、四角形平板状の第２の電極材２０，２０と、四角形平板状の第２の導電材２１とを有する。第２の電極材２０は、平板状の多孔質材にバナジウムイオン又はバナジウムを含むイオンを含有する活物質及び酸性の電解液を含有させてなる。
【００３５】
第２の導電材２１の両面には、第２の被覆膜２２，２２が設けられている。第２の被覆膜２２は、導電性かつ電解液非透過性であり、第１の被覆膜１２同様、例えば黒鉛コーティングにより形成される。
【００３６】
第２の電極ユニット２は、更に電解液非透過性の第２のシーラント２３を有する。第２のシーラント２３は、四角形額縁状をなし、第２の導電材２２の側面に接触する状態で第２の導電材２２の側面側に設けられ、第２の導電材２１及び第２の被覆膜２２，２２を挟んでいる。また、第２のシーラント２３は、第２の被覆膜２２，２２の表面の周縁部に固着されている。
【００３７】
上記の構成により、導電材２１の両面は、第２の電極材２０，２０に対向し、第２の被覆膜２２，２２は、第２の導電材２１と第２の電極材２０，２０との間に設けられていることとなる。また、第２の電極材２０，２０は、夫々第２の被覆膜２２，２２上にて、第２のシーラント２３の内側に位置しており、第２のシーラント２３に囲まれている。
【００３８】
なお、第２の電極材２０の側面は、第２のシーラント２３に接触する構成、又は第２のシーラント２３に接触せず隙間が設けられている構成のいずれであってもよい。また、第２のシーラント２３は第２の導電材２１の側面に接触していない構成であってもよい。
【００３９】
また、第２の電極ユニット２は、第２のシーラント２３の周縁の一部から突出するタブ（不図示）を有する。該タブは、第２の導電材２１及び図１に示す正極端子１０２に接続されている。なお、第２の電極ユニット２は、第１の電極ユニットにおける隔膜１４に相当するものを有していない。
【００４０】
第３の電極ユニット３は、四角形平板状の第３の電極材３０と、四角形平板状の第３の導電材３１とを有する。第３の電極材３０は、平板状の多孔質材にバナジウムイオン又はバナジウムを含むイオンを含有する活物質及び酸性の電解液を含有させてなる。
【００４１】
第３の導電材３１は、両面に第３の被覆膜３２，３２が設けられている。第３の被覆膜３２は、導電性かつ電解液非透過性であり、第１の被覆膜１２同様、例えば黒鉛コーティングにより形成される。
【００４２】
第３の電極ユニット３は、更に電解液非透過性の第３のシーラント３３を有する。第３のシーラント３３は、四角形額縁状をなし、第３の導電材３１の側面に接触する状態で第３の導電材３１の側面側に設けられ、第３の導電材３１及び第３の被覆膜３２，３２を挟んでいる。また、第３のシーラント３３は、第３の被覆膜３２，３２の表面の周縁部に固着されている。
【００４３】
上記の構成により、導電材３１の一面は、第３の電極材３０に対向し、第３の被覆膜３２は、第３の導電材３１と第３の電極材３０との間に設けられていることとなる。また、第３の電極材３０は、第３の被覆膜３２上にて、第３のシーラント３３の内側に位置しており、第３のシーラント３３に囲まれている。
【００４４】
なお、第３の電極材３０の側面は、第３のシーラント３３に接触する構成、又は第３のシーラント３３に接触せず隙間が設けられている構成のいずれであってもよい。また、第３のシーラント３３は第３の導電材３１の側面に接触していない構成であってもよい。        
【００４５】
第３の電極ユニット３は、四角形状の第３の隔膜３４を有する。第３の隔膜３４は第３の電極材３０上に設けられている。第３の隔膜３４は、周縁部にて四辺が第３のシーラント３３における電極材３０を囲う部分に固着されている。これにより、第３の電極材３０は第３のシーラント３３及び第３の隔膜３４に全体を覆われることとなる。即ち、第３のシーラント３３及び第３の隔膜３４は、第３の電極材３０を封入する封入部をなす。
【００４６】
また、第３の電極ユニット３は、第３のシーラント３３の周縁の一部から突出するタブ（不図示）を有する。該タブは、第３の導電材３１及び負極端子１０３に接続されている。
【００４７】
なお、第３の電極ユニット３は、第１の電極ユニット１と同様の構成を可能とするが、外装１０１内において端部に配されているので、必要のない電極材を配さず、単一の第３の電極材３０及び単一の第３の隔膜３４のみを有する構成としている。したがって、セル１００は、第３の電極ユニット３に代えて、第１の電極ユニット１を配する構成であってもよい。
【００４８】
また、第３の電極ユニット３，３は、夫々の隔膜３４を対向させ、隔膜３４に第２の電極ユニット２，２が面するように、第１の電極ユニット１，１及び第２の電極ユニット２，２，２を挟んでいる。
【００４９】
第１の電極ユニット１，１夫々のタブ及び第３の電極ユニット３，３のタブが接続された負極端子１０３、第２の電極ユニット２，２，２夫々のタブが接続された正極端子１０２によりセル１００は外部と電子のやり取りが行われる。
【００５０】
以下、本発明に係るセル１００を構成する材料について詳述する。第１の電極材１０、第２の電極材２０及び第３の電極材３０の基材としては、多孔質に加工された炭素材、例えば炭素繊維から構成されたフェルト、炭素繊維から構成されたシート、及びシート状のグラッシーカーボン等が挙げられる。
【００５１】
正極として機能する第２の電極ユニット２が有する第２の電極材２０の活物質に含まれるバナジウムイオン又はバナジウムを含むイオンは、酸化還元反応によって、５価及び４価の間で酸化数が変化するバナジウムを含むイオンであるのが好ましい。５価及び４価の間で酸化数が変化するバナジウムを含むイオンとしては、ＶＯ2+（IV）、ＶＯ2+（V ）が例示される。
【００５２】
正極用の活物質であるバナジウム化合物は、酸化硫酸バナジウム（IV）（ＶＯＳＯ4 ・ｎＨ2 Ｏ）、酸化硫酸バナジウム（V ）（（ＶＯ2 ）2 ＳＯ4 ・ｎＨ2 Ｏ）を挙げることができる。また、これらの混合物を用いてもよい。ｎは、０又は１〜６の整数である。
【００５３】
負極として機能する第１の電極ユニット１が有する第１の電極材１０及び第３の電極ユニット３が有する第３の電極材３０の活物質に含まれるバナジウムイオン又はバナジウムを含むイオンは、酸化還元反応によって、２価及び３価の間で酸化数が変化するバナジウムイオンであるのが好ましい。２価及び３価の間で酸化数が変化するバナジウムイオンとしては、Ｖ2+（II）、Ｖ3+（III ）が例示される。
【００５４】
負極用の活物質であるバナジウム化合物としては、硫酸バナジウム（II）（ＶＳＯ4 ・ｎＨ2 Ｏ）、硫酸バナジウム（III ）（Ｖ2 （ＳＯ4 ）３・ｎＨ2 Ｏ）が挙げることができる。また、これらの混合物が用いてもよい。ｎは、０又は１〜６の整数である。
【００５５】
また、第１の電極材１０、第２の電極材２０及び第３の電極材３０に含まれる電解液は、硫酸水溶液であるのが好ましい。硫酸水溶液として、例えば希硫酸等を用いることができる。電解液の量は、例えばバナジウム化合物１００ｇに対して、２Ｍ（ｍｏｌ／Ｌ）の硫酸７０ｍＬである。
【００５６】
第１の隔膜１４を介して対向する第１の電極材１０及び第２の電極材２０間と、第３の隔膜３４を介して対向する第２の電極材２０及び第３の電極材３０間とにおいて、下記式（１）及び（２）の反応が生じる。
正極：ＶＯＸ2 ・ｎＨ2 Ｏ（ｓ）⇔ＶＯ2 Ｘ・ｎＨ2 Ｏ（ｓ）＋ＨＸ＋Ｈ+ ＋ｅ- （１）
負極：ＶＸ3 ・ｎＨ2 Ｏ（ｓ）＋ｅ- ⇔２ＶＸ2 ・ｎＨ2 Ｏ（ｓ）＋Ｘ-   （２）
式中、Ｘは１価の陰イオンを表す。Ｘがｍ価の陰イオンである場合、結合係数（１／ｍ）が考慮される。ｎはバナジウム化合物の種類に応じた種々の値をとり得る。
【００５７】
第１の隔膜１４及び第３の隔膜３４は、水素イオン（プロトン）又は硫酸イオンを通過させることができるイオン交換膜である。第１の導電材１１、第２の導電材２１及び第３の電極材３１は、アルミニウム又は銅等の金属箔からなるのが好ましい。
【００５８】
第１のシーラント１３、第２のシーラント２３及び第３のシーラント３３は、ポリプロピレン又はポリエチレン等を用いることが好ましい。これにより、熱溶着で容易に第１の導電材１１、第２の導電材２１及び第３の導電材３１を封止できる。
【００５９】
式（１）及び（２）の反応を利用してセル１００の充放電が行われる。このとき、正極端子１０２及び負極端子１０３により、外部の負荷又は充電器等との電力のやり取りが行われる。式（１）及び（２）の反応において第１の隔膜１４を介して電極材１０、２０間でプロトンが移動し、第３の隔膜３４を介して電極材２０、３０間でプロトンが移動する。
【００６０】
上記の構成によれば、第１の被覆膜１２，１２により、第１の導電材１１は、第１の電極材１０，１０に直接接触しない。また、第１の導電材１１の側面及び第１の電極材１０の側面は第１のシーラント１３に覆われている。したがって、第１の電極材１０に含まれる電解液がしみ出したとしても、電解液が第１の導電材１１に接触しないので、第１の導電材１１の腐食が防止される。
【００６１】
第１の被覆膜１２，１２は導電性であるので、第１の電極材１０，１０及び第１の導電材１１間の電子の移動が担保されている。第２の導電材２１及び第３の導電材３１も同様に腐食が防止され、電子の移動が担保されている。
【００６２】
また、第１のシーラント１３は、額縁状をなし、第１の被覆膜１２，１２の表面の周縁部に固着されている。第１の隔膜１４は、周縁部が第１のシーラント１３における電極材１０を囲う部分に固着されている。
【００６３】
これにより、電極材１０は、第１のシーラント１３及び第１の隔膜１４に全体を覆われることになる。即ち、電極材１０は、第１のシーラント１３及び第１の隔膜１４がなす封入部に封入されることとなる。したがって、第１の電極ユニット１は、第１の電極材１０に含まれる電解液の外部への漏出を防止できる。また、第３の電極ユニット３も同様に電解液の漏出を防止できる。
【００６４】
セル１００は、第１の電極ユニット１及び第３の電極ユニット３における電解液の漏出が防止されているため、外装１０１内での電解液の混合を防止できる。
【００６５】
なお、セル１００において、電極ユニット１、２、３の個数及び並接順序は限定されるものではなく、隔膜を介して電極ユニット同士の電極材が対向する構成であれば、いかなる個数又は並接順序であってもよい。また、第３の電極ユニット３が第３の隔膜３４を有しておらず、第３の電極ユニット３及び第１の電極ユニット１を隣接させる構成であってもよい。該構成においては、第１の電極材１０及び第３の電極材３０が第１の隔膜１４を介して対向することとなる。
【００６６】
活物質にバナジウムを用いることにより、正極及び負極において同一の活物質を用いることができ、電池の設計が容易となる。また、セル１００は、活物質がバナジウムイオン又はバナジウムを含むイオンでなく、鉄又はクロムに係るイオンを含有する鉄―クロム系電池を構成してもよい。更に、電解液は、酸性でなくアルカリ性とする構成であってもよい。
【００６７】
第１の電極ユニット１の製造方法について説明する。図４及び図５は、第１の電極ユニット１の製造手順の説明図である。なお、図４及び図５においてタブの図示は省略している。まず、図４Ａに示すように、第１の導電材１１の両面夫々に第１の被覆膜１２，１２を形成する。
【００６８】
次に、図４Ｂに示すように、電解液を含浸させていない第１の電極材１０，１０を夫々、第１の被覆膜１２，１２の表面に載置する。そして、図４Ｃ及び図５Ａに示すように、第１の導電材１１の側面を第１のシーラント１３で覆い、該第１のシーラント１３を第１の電極材１０，１０を囲むように第１の被覆膜１２，１２夫々の表面の周縁部に固着する。
【００６９】
その後、一方の第１の隔膜１４を第１のシーラント１３に固着する。このとき、図５Ｂに示すように、シーラント１３の縁部分及び第１の隔膜１４の周縁部において、夫々の三辺を固着する。これにより、シーラント１３の縁部分及び第１の隔膜１４の周縁部において、一辺のみが固着されていないこととなり、開口１４ａが形成される。
【００７０】
図４Ｄに示すように、開口１４ａから電解液を注入し、電解液を第１の電極材１０に含浸させる。その後、減圧状態でシーラント１３の縁部分の一辺及び隔膜１４の周縁部の一辺を固着し、シーラント１３及び隔膜１４を固着する。同様の手順により、他方の隔膜１４をシーラント１３に固着することにより、図４Ｅに示すように第１の電極ユニット１が製造される。なお、第１の電極ユニット１の両方の第１の隔膜１４，１４夫々の三辺を固着した後に、電解液を注入してもよい。
【００７１】
第２の電極ユニット２の製造方法について説明する。図６は、第２の電極ユニット２の製造手順の説明図である。なお、図６においてタブの図示は省略している。まず、図６Ａに示すように、第２の導電材２１の両面夫々に第２の被覆膜２２，２２を形成する。
【００７２】
次に、図６Ｂに示すように、電解液を含浸させていない第２の電極材２０，２０を夫々、第２の被覆膜２２，２２の表面に配する。そして、図６Ｃに示すように、第２の導電材２１の側面を第２のシーラント２３で覆い、該第２のシーラント２３を第２の電極材２０，２０を囲むように第２の被覆膜２２，２２夫々の表面の周縁部に固着する。これにより、第２の電極ユニット２が製造される。
【００７３】
第３の電極ユニット３は、第１の電極ユニット１と同様の手順により製造される。ただし、第３の電極ユニット３は、単一の第３の電極材及び単一の第３の隔膜３４のみが配される。
【００７４】
セル１００の製造方法について説明する。図７、図８、図９及び図１０は、セル１００の製造手順の説明図である。まず、上記の如く製造された第１の電極ユニット１、第２の電極ユニット２及び第３の電極ユニット３を図７に示すように並設し、固着する。なお、図７おいては、タブの図示を省略している。
【００７５】
このとき、第１の電極ユニット１，１及び第２の電極ユニット２，２，２を積層方向に交互に並設し、固着する。第２の電極ユニット２，２を３の電極ユニット３，３を積層方向の両端に配し、固着する。第１の電極ユニット１及び第２の電極ユニット２の固着においては、第１の電極ユニット１が有する第１の隔膜１４は、該第１の隔膜１４の一辺又は一箇所を除いて第２の電極ユニット２が有する第２のシーラント２３に固着する。また、第３の電極ユニット３が有する第３の隔膜３４も同様に第２のシーラント２３に固着される。
【００７６】
次に、図８に示すように、並設された第１の電極ユニット１，１、第２の電極ユニット２，２，２及び第３の電極ユニット３，３を外装１０１内に搬入する。このとき、外装１０１は、図９に示すように、四角形状のフィルム１０４，１０４夫々の三辺が固着された状態である。これにより、外装１０１にて、第１の電極ユニット１，１、第２の電極ユニット２，２，２及び第３の電極ユニット３，３の搬入を行う開口１０５が形成される。なお、並設された第１の電極ユニット１，１、第２の電極ユニット２，２，２及び第３の電極ユニット３，３を二枚のフィルム１０４，１０４で挟んだ状態で、該フィルム１０４，１０４夫々の三辺を固着して開口１０５を形成してもよい。
【００７７】
開口１０５から、固着された第１の電極ユニット１，１、第２の電極ユニット２，２，２及び第３の電極ユニット３，３を搬入した後、減圧状態で、図１０に示すように開口１０５から電解液を注入する。電解液の注入は、例えばピペットを用いて行われる。電解液が第１の隔膜１４の固着されていない一辺又は一箇所と第２のシーラント２３の間を通過するので、第２の電極ユニット２の電極材２０に電解液を含浸させることができる。また、電解液が第３の隔膜３４の固着されていない一辺又は一箇所と第２のシーラント２３の間を通過するので、第２の電極ユニット２の電極材２０に電解液を含浸させることができる。なお、電解液の注入は、第２の電極ユニット２，２，２に対して同時、又は各別に注入する構成その他の構成のいずれであってもよい。
【００７８】
その後、フィルム１０４，１０４夫々の残りの一辺を減圧状態で固着し、開口１０５を封止する。これにより、図１及び図２に示すセル１００が製造される。なお、開口１０５からの電解液の注入を減圧状態で行わず、外装１０１の残りの一辺の固着のみを減圧状態で行ってもよい。
【００７９】
第１の電極ユニット１及び第２の電極ユニット２の搬入後に電解液を開口１０５から外装１０１内に注入するので、第２の電極材２０に予め電解液を含浸させておく必要がなく、セル１及びセル１を用いた電池を容易に組み立てることができる。
【００８０】
更に、第１の電極ユニット１が有する第１の電極材１０は、全体を第１のシーラント１３及び第１の隔膜１４に覆われることとなる。即ち、電極材１０は、第１のシーラント１３及び第１の隔膜１４がなす封入部に封入される。したがって、第１の電極ユニット１は、電解液の漏出を防止できる。したがって、セル１００は電解液の混合を防止できる。また、第３の電極ユニット３も同様に電解液の漏出を防止できる。
【００８１】
第１のシーラント１３及び第１の隔膜１４が開口１４ａを形成するように固着され、該開口１４ａから電解液が注入される。したがって、予め第１の電極材１０に電解液の含浸をさせる必要がなく、電解液の注入により第１の電極材１０への電解液の含浸を容易に行うことができる。更に、電解液の注入後に開口１４ａを閉じることにより、電解液を封入し、第１の電極ユニット１からの漏出を防止できる。また第３の電極ユニット３も同様に容易に第３の電極材３０に電解液を含浸させ、電解液の漏出を防止できる。
【００８２】
開口１０５から、第１の電極ユニット１及び第２の電極ユニット２を搬入でき、搬入後に開口１０５から電解液を注入し、開口１０５を閉じるだけで容易にセル１００を作製することができる。外装１０１の内部を真空状態にし、セル１００の品質を保ち、また寸法を小さくできる。
【００８３】
外装１０１内への搬入前に第１の電極ユニット１、第２の電極ユニット２及び第３の電極ユニット３を固着しておくことで、外装１０１内に容易に搬入でき、セル１００及びセル１００を用いた電池を容易に組み立てることができる。
【００８４】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。即ち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００８５】
１  第１の電極ユニット
２  第２の電極ユニット
３  第３の電極ユニット
１０  第１の電極材
１１  第１の導電材
１２  第１の被覆膜（第１の被覆部）
１３  第１のシーラント（封入部）
１４  第１の隔膜（封入部）
１４ａ  開口（注入口）
２０  第２の電極材
２１  第２の導電材
２２  第２の被覆膜（第２の被覆部）
２３  第２のシーラント
１０１  外装
１０４  フィルム
１０５  開口（搬入口）
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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