JP2019046537A - 蓄電池セルの製造方法、蓄電池セル、蓄電池モジュールおよび蓄電池ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】電極同士の位置ズレを防止して、複数の電極を高い接続信頼性で接続し得る蓄電池セルの製造方法、および信頼性の高い蓄電池セル、蓄電池モジュールおよび蓄電池ユニットを提供する。【解決手段】蓄電池セルの製造方法は、平板状の電極本体と、電極本体の厚さ方向と直交する方向に電極本体から突出し、幅が電極本体から離れるに従って減少する突出部とをそれぞれ有する複数の電極と、複数のセパレータとを用意する第１の工程と、複数の電極と複数のセパレータとを交互に積層して電極積層体を得る第２の工程であって、複数の電極のうちの少なくとも一部を、それらの突出部をガイド部に沿わせつつ積層する第２の工程と、電極積層体とともに電解質を外装体内に封入する第３の工程とを備える。【選択図】図３

Description

本発明は、蓄電池セルの製造方法、蓄電池セル、蓄電池モジュールおよび蓄電池ユニットに関する。

リチウムイオン二次電池は、鉛蓄電池やニッケル水素電池に比べてエネルギー密度および起電力が高いという特徴を有する。このため、リチウムイオン二次電池は、小型化および軽量化が要求される各種の携帯機器やノートパソコン等の電源として広く使用されている。

このようなリチウムイオン二次電池は、通常、次のようにして製造される。まず、正極活物質が正極集電体に塗布された正極と、負極活物質が負極集電体に塗布された負極との間に、セパレータおよび電解質を介在させた電極積層体を作製する。次に、正極端子用タブ同士および負極端子用タブ同士を接続し、その後、電極積層体を外装体内に密封する（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、電極積層体を作製する際に、正極同士および負極同士が位置ズレすると、正極端子用タブ同士および負極端子用タブ同士を確実に接続することが難しくなることがある。特に、正極および負極の設置数を多くした場合、これらの位置ズレが生じると、最下部の端子用タブと最上部の端子用タブとの位置ズレが極めて大きくなり、それらを完全に接続することができなくなる事態も生じる。

特開２０１７−６９２０７号公報

本発明の目的は、電極同士の位置ズレを防止して、複数の電極を高い接続信頼性で接続し得る蓄電池セルの製造方法、および信頼性の高い蓄電池セル、蓄電池モジュールおよび蓄電池ユニットを提供することにある。

このような目的は、下記の（１）〜（１１）の本発明により達成される。
（１） 平板状の電極本体と、該電極本体の厚さ方向と直交する方向に前記電極本体から突出し、幅が前記電極本体から離れるに従って減少する突出部とをそれぞれ有する複数の電極と、複数のセパレータとを用意する第１の工程と、
前記複数の電極と前記複数のセパレータとを交互に積層して電極積層体を得る第２の工程であって、前記複数の電極のうちの少なくとも一部を、それらの前記突出部をガイド部に沿わせつつ積層する第２の工程と、
前記電極積層体とともに電解質を外装体内に封入する第３の工程とを備えることを特徴とする蓄電池セルの製造方法。

（２） 前記第２の工程において、前記セパレータを介して位置する２つの前記電極を、それらの前記突出部が互いに反対側に向くように配置する上記（１）に記載の蓄電池セルの製造方法。

（３） 前記第２の工程において、前記２つの電極のうちの一方の前記電極を、それらの前記突出部を前記ガイド部に沿わせつつ積層する上記（２）に記載の蓄電池セルの製造方法。

（４） 前記第２の工程において、他方の前記電極も、それらの前記突出部を他のガイド部に沿わせつつ積層する上記（２）または（３）に記載の蓄電池セルの製造方法。

（５） 前記一方の電極の前記突出部の前記電極本体側の幅は、前記他方の電極の前記突出部の前記電極本体側の幅より小さい上記（２）ないし（４）のいずれかに記載の蓄電池セルの製造方法。

（６） 前記第３の工程に先立って、平面視において重なり合う前記電極の前記突出部同士を互いに接合する工程を有する上記（１）ないし（５）のいずれかに記載の蓄電池セルの製造方法。

（７） 各前記電極は、前記突出部を有する電極集電体と、前記電極集電体の少なくとも一方の面に前記突出部が露出するように設けられた活物質層とを備える上記（１）ないし（６）のいずれかに記載の蓄電池セルの製造方法。

（８） 平板状の電極本体と、該電極本体の厚さ方向と直交する方向に前記電極本体から突出し、幅が前記電極本体から離れるに従って減少する突出部とをそれぞれ有する複数の電極と、複数のセパレータとが互いに積層された電極積層体と、
電解質と、
前記突出部を外部に突出させつつ、内部に前記電極積層体および前記電解質を封入する外装体とを有することを特徴とする蓄電池セル。

（９） 積層された複数の上記（８）に記載の蓄電池セルを有することを特徴とする蓄電池モジュール。

（１０） 少なくとも１つの上記（９）に記載の蓄電池モジュールと、
該蓄電池モジュールを収納する筐体とを有することを特徴とする蓄電池ユニット。

（１１） 前記蓄電池モジュールを制御する制御モジュールを有する上記（１０）に記載の蓄電池ユニット。

本発明によれば、複数の電極の位置決めが正確になされるので、蓄電池モジュールの生産性が向上するとともに、接続すべき複数の電極同士を高い接続信頼性で接続することができる。

本発明の蓄電池ユニットを示す分解斜視図である。 本発明の蓄電池モジュールの斜視図である。 図２に示す蓄電池モジュールが備える積層部の分解斜視図である。 本発明の蓄電池セルが有する電極積層体の断面図である。 図４に示す電極積層体の作製工程を示す斜視図である。 他の構成の電極積層体の作製工程を示す斜視図である。

以下、本発明の蓄電池セルの製造方法、蓄電池セル、蓄電池モジュールおよび蓄電池ユニットについて、添付図面に示す好適実施形態に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明の蓄電池ユニットを示す分解斜視図、図２は、本発明の蓄電池モジュールの斜視図、図３は、図２に示す蓄電池モジュールが備える積層部の分解斜視図、図４は、本発明の蓄電池セルが有する電極積層体の断面図である。

なお、各図では、その特徴を判り易くするために、便宜上、特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率等は、実際とは異なる場合がある。また、以下に例示される材料、寸法等は一例であって、本発明は、それらに限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することが可能である。

以下では、説明の都合上、図１〜図５中の右側を「前側」または「前方」と、左側を「後側」または「後方」と言う。また、図１〜図５中の上側を「上側」または「上方」と、上側を「下側」または「下方」と言う。

図１に示す蓄電池ユニット１００は、複数の蓄電池モジュール１と、複数の蓄電池モジュール１を制御する制御モジュール１０と、複数の蓄電池モジュール１および制御モジュール１０を積み重ねた状態で収納可能な筐体２０とを有している。

各蓄電池モジュール１は、図２に示すように、積層部２と電気接続部３とを備える蓄電池本体４と、蓄電池本体４の側部に設けられた一対のブラケット部材５とを有しており、２つのハンドル６が一対のブラケット部材５に着脱自在に取付可能となっている。

図３に示すように、積層部２は、積層された複数のシート状の蓄電池セル２１を備えている。各蓄電池セル２１は、例えば、リチウムイオン二次電池で構成することができる。
また、積層部２は、その最上部に配置された天板２３と、最下部に配置された底板２４とを備えている。
すなわち、本実施形態の積層部２は、底板２４、複数の蓄電池セル２１および天板２３が、この順で積層されて構成されている。なお、積層部２は、所定の数の蓄電池セル２１毎に収納および支持する樹脂製の支持体を有していてもよい。

天板２３および底板２４は、それぞれ比較的硬質の樹脂材料で構成されている。かかる樹脂材料としては、特に限定されないが、例えば、ポリカーボネート、ＡＢＳ等が挙げられる。
また、積層部２を構成する各部の主要部の平面視形状は、図５に示すように、長方形状をなしており、積層部２および蓄電池本体４の外形は、直方体状をなしている。

図２に示すように、天板２３の上面には、その長手方向に沿って並ぶ複数の円環状の凸部（第１の係合部）２３１が形成され、一方、底板２４の下面には、図示しないが、凸部２３１に対応して、その長手方向に沿って並ぶ複数の円環状の凸部（第２の係合部）が形成されている。これらの凸部は、複数の蓄電池モジュール１を積み重ねた際に、一方の凸部が対応する凸部の内側に挿入され、これらが係合する。これにより、上下２つの蓄電池モジュール１が位置決めされる。

また、この状態で、上下２つの蓄電池モジュール１の間には隙間が形成される。このため、蓄電池本体４（蓄電池セル２１）が発熱しても、その熱が蓄電池モジュール１同士の間に滞留することなく、これらの間の隙間を介して効率よく排出される。これにより、蓄電池モジュール１が蓄熱し、誤作動すること等を防止することができる。

なお、前述した天板２３および底板２４に形成されている凸部（第１、第２の係合部）の形状は、円環状に限らず、例えば、楕円環状、三角環状、四角環状、六角環状、星環状等であってもよく、また、これらの凸部の形状は、互いに同じ（相似形）であってもよいが、互いに異なっていてもよい。

また、第１の係合部と第２の係合部とは、それぞれ１つのみ設けるようにしてもよいが、複数個設けることにより、蓄電池モジュール１同士の前後および左右の位置決めをより正確に行うことができる。

なお、これらの凸部（第１、第２の係合部）は、必要に応じて設ければよく、省略することができ、この場合、例えば、ネジ止め等により蓄電池モジュール１同士の位置決め（固定）を行えばよい。また、蓄電池モジュール１同士の間に隙間を形成する目的のみであれば、これらの凸部同士が係合していなくてもよいし、第１、第２の係合部のうちのいずれか一方を省略してもよいし、第１、第２係合部の双方を省略し、蓄電池モジュール１同士の間に天板２３および底板２４とは別体のスペーサーを配置してもよい。

各蓄電池セル２１は、図３および図４に示すように、正極２１１と、負極２１２と、これの間に介挿されたセパレータ２１３とを備える電極積層体２１０と、電解液２１４と、内部に電極積層体２１０および電解液２１４を封入するシート状の外装体２１５とを備えている。

電極積層体２１０は、さらに、正極２１１と一体的に形成された正極端子用タブ（突出部）２１１ａと、負極２１２と一体的に形成された負極端子用タブ（突出部）２１２ａとを備えている。これらの端子用タブ２１１ａ、２１２ａは、図３に示すように、電極積層体２１０を外装体２１５内に封入した状態で、外装体２１５から突出している。

本実施形態では、正極端子用タブ２１１ａと、負極端子用タブ２１２ａとは、電極積層体２１０の反対側の端部、すなわち蓄電池セル２１の反対側の端部から互いに反対側に突出している。

正極２１１は、アルミニウム箔で構成された正極集電体２１１１と、正極集電体２１１１の両面にそれぞれ設けられた正極活物質層２１１２とを有している。蓄電池セル２１の充電時には、正極集電体２１１１が電気を集電して、正極活物質層２１１２に供給する。

正極集電体２１１１の一部は、正極活物質層２１１２から露出しており、この露出部が正極端子用タブ２１１ａを構成している。したがって、本実施形態の正極２１１は、正極集電体２１１１と正極活物質層２１１２とで構成される平板状の正極本体（電極本体）２１１ｂと、この正極本体２１１ｂの厚さ方向と直交する方向に正極本体２１１ｂから突出する正極端子用タブ（突出部）２１１ａとを備えている。なお、正極活物質層２１１２は、正極集電体２１１１の一方の面にのみ設けられてもよい。

また、図５に示すように、正極端子用タブ２１１ａの幅が、正極本体２１１ｂから離れるに従って減少しており、平面視において三角形状をなしている。かかる構成により、正極集電体２１１１において、応力が集中し易い正極端子用タブ２１１ａと正極本体２１１ｂとの境界部の幅が大きくなるため、不要な外力が蓄電池セル２１に付与されても、正極端子用タブ２１１ａが破損することを好適に防止することができる。

なお、正極端子用タブ２１１ａは、その幅が正極本体２１１ｂから離れるに従って減少していればよく、正極本体２１１ｂと反対側の端部が尖っていなくてもよい。すなわち、正極端子用タブ２１１ａは、その正極本体２１１ｂと反対側の端部が若干の幅を有し、平面視において台形状をなしていてもよい。
また、正極端子用タブ２１１ａの幅の変化率が一定でなく、途中で変化してもよい。

正極活物質層２１１２は、例えば、正極活物質と、導電助剤と、結着剤とを含む正極用スラリーを、正極集電体２１１１に塗工することにより形成することができる。
正極活物質としては、例えば、コバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ_２）、ニッケル酸リチウム（ＬｉＮｉＯ_２）、マンガン酸リチウム（ＬｉＭｎ_２Ｏ_４）等が挙げられる。また、正極活物質には、類似の組成であるオリビン型リン酸鉄リチウム（ＬｉＦｅＰＯ_４）を用いることもできる。
導電助剤としては、例えば、アセチレンブラック等が用いられ、結着剤としては、例えば、ポリフッ化ビニリデン等が用いられる。

一方、負極２１２は、図示しないが、銅箔で構成された負極集電体２１２１と、負極集電体２１２１の両面にそれぞれ設けられた負極活物質層２１２２とを有している。蓄電池セル２１の放電時に、負極集電体２１２１は、負極活物質層２１２２で発生した電子を効率よく取り出し外部機器に供給する。

負極集電体２１２１の一部は、負極活物質層２１２２から露出しており、この露出部が負極端子用タブ２１２ａを構成している。したがって、本実施形態の負極２１２は、負極集電体２１２１と負極活物質層２１２２とで構成される平板状の負極本体（電極本体）２１２ｂと、この負極本体２１２ｂの厚さ方向と直交する方向に負極本体２１２ｂから突出する負極端子用タブ（突出部）２１２ａとを備えている。なお、負極活物質層２１２２は、負極集電体２１２１の一方の面にのみ設けられてもよい。

また、負極端子用タブ２１２ａの幅が、負極本体２１２ｂから離れるに従って減少しており、平面視において三角形状をなしている。かかる構成により、負極集電体２１２１において、応力が集中し易い負極端子用タブ２１２ａと負極本体２１２ｂとの境界部の幅が大きくなるため、不要な外力が蓄電池セル２１に付与されても、負極端子用タブ２１１ａが破損することを好適に防止することができる。

なお、負極端子用タブ２１２ａは、その幅が負極本体２１２ｂから離れるに従って減少していればよく、負極本体２１２ｂと反対側の端部が尖っていなくてもよい。すなわち、負極端子用タブ２１２ａは、その負極本体２１２ｂと反対側の端部が若干の幅を有し、平面視において台形状をなしていてもよい。
また、負極端子用タブ２１２ａの幅の変化率が一定でなく、途中で変化してもよい。

さらに、本実施形態では、図５に示すように、正極端子用タブ２１１ａの正極本体２１１ｂ側の幅は、負端子用タブ２１２ａの負極本体２１２ｂ側の幅より小さくなっている。これにより、正極端子用タブ２１１ａと負極端子用タブ２１２ａとを容易に判別（区別）することができる。このため、後述するように、複数の正極２１１、複数の負極２１２およびセパレータ２１３を積層して電極積層体２１０を作製する際に、正極２１１と負極２１２とを取り違えることが防止される。

負極活物質層２１２２は、例えば、負極活物質と、結着剤と、必要に応じて導電助剤とを含む負極用スラリーを、負極集電体２１２１に塗工することにより形成することができる。
負極活物質としては、特に限定されないが、例えば、炭素粉末、黒鉛粉末のような炭素材料、チタン酸リチウムのような金属酸化物等を用いることができる。
また、結着剤としては、例えば、ポリフッ化ビニリデン等を用いることができ、導電助剤としては、例えば、アセチレンブラック、カーボンナノチューブ等を用いることができる。

なお、図４に示す構成では、正極２１１および負極２１２の設置数は、それぞれ３つで同一であるが、異なっていてもよい。
また、正極２１１および負極２１２の設置数も、特に限定されず、２〜１５０程度であることが好ましく、３〜１００程度であることがより好ましい。特に、本発明によれば、電極集電体２１０の作製時に、正極２１１および負極２１２の位置ズレを確実に防止し得る。このため、本発明は、比較的多数の正極２１１および負極２１２を備える電極積層体２１０を作製する際に好適に用いられる。

正極２１１と負極２１２との間には、セパレータ２１３が介挿されている。このセパレータ２１３は、絶縁性を有し、正極２１１と負極２１２との短絡を防止する機能および電解液２１４を保持する機能を有する。
セパレータ２１３は、電解液２１４を保持または通過させることが可能であれば、特に限定されず、多孔質膜（粒子集合物）、不織布等で構成することができる。

セパレータ２１３の構成材料（絶縁材料）としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレンのようなオレフィン系樹脂、セルロース系樹脂等が挙げられる。
このようなセパレータ２１３を介して位置する２つの電極（すなわち、正極２１１および負極２１２）は、正極端子用タブ２１１ａおよび負極端子用タブ２１２ａが互いに反対側に向くように配置されている。

そして、平面視において重なり合う正極端子用タブ２１１ａ同士および負極端子用タブ２１２ａ同士がそれぞれ互いに接合されている。なお、端子用タブ２１１ａ、２１２ａ同士は、例えば、溶接等の方法により接合される。
セパレータ２１３は、図４に示す構成では、電極積層体２１０の双方の最外層に配置されているが、一方の最外層のみに配置されてもよく、双方の最外層に配置されなくてもよい。また、セパレータ２１３の設置数も、特に限定されず、１〜１５０程度であることが好ましく、２〜１００程度であることがより好ましい。

以上のような電極積層体２１０は、電解液２１４とともに外装体２１５内に封入されている。
電解液２１４は、電解質を溶媒に溶解してなる液体である。蓄電池セル２１の充放電時には、この電解液２１４中をイオンが伝導する。

溶媒には、水分を実質的に含まない（例えば、１００ｐｐｍ未満）非水系溶媒が好適に用いられる。非水系溶媒としては、例えば、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、ジエチルカーボネート、ジメチルカーボネート、メチルエチルカーボネート、ジメトキシエタン、γ−ブチロラクトン、酢酸メチル、蟻酸メチル、トルエン、ヘキサン等が挙げられ、これらのうちの１種を単独でまたは２種以上を組み合わせて用いることができる。

電解質としては、例えば、六フッ化リン酸リチウム、過塩素酸リチウム、四フッ化ホウ酸リチウムのようなリチウム塩等を好適に使用することができる。
電解液２１４中の電解質の濃度は、特に限定されないが、０．０１〜１Ｍ程度であることが好ましく、０．０５〜０．７５Ｍ程度であることがより好ましく、０．１〜０．５Ｍ程度であることがさらに好ましい。

なお、電解液２１４は、ゲル化剤の添加によりゲル状をなしていてもよい。ゲル化剤としては、例えば、アセトニトリルのようなニトリル系化合物、テトラヒドロフランのようなエーテル系化合物、ジメチルホルムアミドのようなアミド系化合物等が挙げられ、これらのうちの１種を単独でまたは２種以上を組み合わせて用いることができる。

外装体２１５は、例えば、１枚の可撓性を有するシート材を折り曲げ、その外周部をシールすることで形成されている。このシート材は、例えば、基材層と、基材層の一方の面に設けられた樹脂層と、基材層の他方の面（樹脂層と反対側の面）に設けられた保護層とを備える積層シートで構成されている。
基材層は、シート材に強度を付与する機能および電解液２１４やガスの透過を阻止する機能を有する。基材層の構成材料としては、例えば、アルミニウムまたはアルミニウム合金、ステンレス鋼等が挙げられる。

樹脂層は、融着されることにより外装体２１５を封止する機能を有する。樹脂層の構成材料（融着可能な材料）としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、アイオノマー、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、エチレン−ビニルアルコール共重合体、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル、エチレン−（メタ）アクリル酸共重合体、ポリメチルペンテン等が挙げられ、これらのうちの１種を単独でまたは２種以上を組み合わせて用いることができる。

保護層は、外装体２１５の最外層を構成し、基材層を保護する機能および蓄電池セル２１の機械的構造特性を確保する機能を有する。保護層の構成材料には、比較的硬質な樹脂材料が用いられる。かかる硬質な樹脂材料としては、例えば、ポリアミド（ナイロン）、アクリル系樹脂、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート等が挙げられ、これらのうちの１種を単独でまたは２種以上を組み合わせて用いることができる。

このような蓄電池セル２１を複数積層してなる積層部２の前方端部および後方端部には、複数の端子用タブ２１１ａ、２１２ａに電気的に接続されるように、電気接続部３が設けられている。また、前方の電気接続部３の前面には、ケーブルを接続するための２つのコネクタ３１、３２が設けられている。

このような蓄電池本体４の長手方向に沿って延びている両側部には、一対のブラケット部材５が設けられている。すなわち、一対のブラケット部材５は、蓄電池本体４を介して対向配置されている。この状態で、コネクタ３１、３２は、一対のブラケット部材５同士の間で、前方に突出している。

図２に示すように、各ブラケット部材５は、蓄電池本体４の側面、上面縁部、下面縁部、前面縁部および後面縁部を覆う枠状の本体部５１と、本体部５１の前方側の端部の上下から内側に突出する一対の板片５２と、本体部５１の後方側の端部の上下から内側に突出する一対の板片５３とを備えている。

各板片５２、５３は、蓄電池本体４（本実施形態では、電気接続部３）に対してネジ止めされている。これにより、１対のブラケット部材５および蓄電池本体４が互いに固定され、蓄電池本体４が分解するのを阻止することができる。すなわち、積層部２と電気接続部３とが互いに分離することや、蓄電池セル２１、天板２３および底板２４が互いに分離することを阻止することができる。

なお、蓄電池本体４を構成する各部を、例えば、接着剤による接着、ネジ止め等してもよいが、一対のブラケット部材５により、蓄電池本体４の各部を一括して固定すれば、蓄電池モジュール１の構成の簡素化を図るとともに、製造コストを低減することもできる。また、蓄電池モジュール１のメンテナンスの際に、蓄電池本体４を分解することも容易になる。

このようなブラケット部材５は、所定の形状に加工された一枚の板材を折り曲げることにより作製することができる。ブラケット部材５の構成材料としては、特に限定されないが、例えば、アルミニウムまたはアルミニウム合金、ステンレス鋼、鉄等が挙げられる。かかる材料でブラケット部材５を構成することにより、ブラケット部材５を介した放熱効果も期待できる。

さらに、各ブラケット部材５（本体部５１）の蓄電池本体４の上面縁部を覆う部分には、その長手方向に沿って長孔（第１の貫通孔）５１３と、この長孔５１３の近傍に小孔５１４とが形成されている。各ブラケット部材５では、長孔５１３と小孔５１４との組が前後２組設けられている。なお、前側の組と後側の組とでは、長孔５１３と小孔５１４との位置関係が逆転している。

これらの長孔５１３および小孔５１４が、ブラケット部材５にハンドル６を着脱自在に取り付けるための取付部を構成している。
各ハンドル６は、図２に示すように、手を掛ける帯状の把持部６１と、把持部６１の両端から下方に延びる一対の脚部６２と、下端部（把持部６１と反対側の端部）に設けられたＵ字状をなすフック部６３とを備えている。

このようなハンドル６は、所定の形状に加工された一枚の板材を折り曲げることにより作製することができる。ハンドル６の構成材料としては、特に限定されないが、例えば、アルミニウムまたはアルミニウム合金、ステンレス鋼、鉄等が挙げられる。

ブラケット部材５の長孔５１３は、ハンドル６のフック部６３を通過可能な大きさを有している。また、小孔５１４は、フック部６３の先端を挿入して係止可能な大きさを有している。

このため、ハンドル６の各フック部６３を一対のブラケット部材５の対応する長孔５１３に挿通し、ハンドル６を蓄電池モジュール１に対して前方または後方に若干スライドさせた後、各フック部６３の先端が小孔５１４に挿入されるように、ハンドル６を蓄電池モジュール１から離間させることにより、ハンドル６の一端部が一方のブラケット部材５に、その他端部が他方のブラケット部材５に取り付けられる。これにより、図２の前方に示すように、蓄電池モジュール１は、ハンドル６を取り付けた取付状態となる。

このように、ハンドル６を蓄電池モジュール１に取り付けることにより、蓄電池モジュール１の移動作業や設置作業を、特に狭小スペースであっても、人手により容易に行うことができる。また、ハンドル６は、蓄電池モジュール１から取り外すこともできるため、複数の蓄電池モジュール１を積み重ねて設置する場合でも、蓄電池ユニット１００の大きさが増大することを防止することもできる。また、ハンドル６は、ブラケット部材５に対する姿勢が変更可能であり、筐体２０内のデッドスペースを有効利用して筐体２０内に収めることができる。

以上説明したような蓄電池モジュール１が複数個積み重ねられた状態で、筐体２０に収納される。このため、蓄電池モジュール１の設置数を変更することにより、蓄電池ユニット１００の電池容量を調節することができる。
なお、図１に示す構成では、筐体２０の紙面手前側に２段、紙面奥側に３段で、蓄電池モジュール１を積み重ねて配置するようになっている。

筐体２０は、図１に示すように、上部開口２０１ａを備える本体部２０１と、上部開口２０１ａを塞ぐようにして本体部２０１に着脱自在に固定される蓋部２０２とを備えている。

また、筐体２０の底部内面には、前述した蓄電池モジュール１の下面に形成された図示しない凸部（第２の係合部）が挿入されることにより係合可能な凹部（第３の係合部）２０１２が設けられている。これにより、最も下側に位置する蓄電池モジュール１を、筐体２０（本体部２０１）に対して位置決めすることができる。
なお、凹部２０１２（第３の係合部）の形状および大きさは、蓄電池モジュール１の下面に形成された図示しない凸部（第２の係合部）の形状および大きさに応じて決められるものであり、図示の形状および大きさに限定されず、例えば、第３の係合部は、凹部２０１２に代えて、凸部２３１と同様の構成の円環状の凸部や、下面に形成された凸部の内側に挿入可能（係合可能）な円柱状の凸部で構成することもできる。

積み重ねられた複数の蓄電池モジュール１の上には、図１に示すように、固定プレート３０が配置され、固定プレート３０が、図中矢印で示すネジにより、本体部２０１にネジ止めされる。これにより、複数の蓄電池モジュール１も本体部２０１に固定される。
かかる構成によれば、蓄電池モジュール１同士をネジ止めすることなく、一括して本体部２０１（筐体２０）に固定することができるため、部品点数の削減を図ることができるとともに、蓄電池ユニット１００の設置作業をより簡略化することができる。また、固定プレート３０は、筐体２０を補強する機能も有する。

このような固定プレート３０には、蓄電池モジュール１の凸部２３１が挿入されることにより係合可能な貫通孔（第４の係合部）３０１が設けられている。これにより、積み重ねられた複数の蓄電池モジュール１をより確実に筐体２０に固定することができる。
なお、貫通孔３０１（第４の係合部）の形状および大きさは、凸部２３１の形状および大きさに応じて決められるものであり、図示の形状および大きさに限定されず、例えば、第４の係合部は、貫通孔３０１に代えて、下面に形成された凸部と同様の構成の円環状の凸部や、凸部２３１の内側に挿入可能（係合可能）な円柱状の凸部で構成することもできる。

また、固定プレート３０上には、制御モジュール１０が配置され、図中矢印で示すネジにより、固定プレート３０にネジ止めされる。
制御モジュール１０は、各蓄電池モジュール１に電気的に接続されており、例えば、交流電流と直流電流との電力変換を行う機能、蓄電池モジュールの異常の有無をモニターする機能、蓄電池モジュール１の充電量をモニターする機能、異常時の電力遮断機能、外部機器との通信機能等を有している。

本体部２０１内に、複数の蓄電池モジュール１および制御モジュール１０を収納した状態で、本体部２０１の上部開口２０１ａを塞ぐように、本体部２０１に蓋部２０２が装着される。
蓋部２０２は、長方形状（上部開口２０１ａに対応した形状）の平板で構成され、四つの角部にそれぞれ貫通孔２０２１が形成されている。図中矢印で示すネジを貫通孔２０２１に挿通し、枠体２０１１のネジ穴に螺合する。これにより、蓋部２０２が本体部２０１に固定される。

筐体２０および固定プレート３０の構成材料としては、それぞれ、例えば、アルミニウムまたはアルミニウム合金、ステンレス鋼、鉄等が挙げられる。かかる材料で筐体２０および固定プレート３０を構成することにより、これらを介した放熱効果も期待できる。

次に、本発明の蓄電池セル２１の製造方法について説明する。
図５は、図４に示す電極積層体の作製工程を示す斜視図である。
［１］ まず、前述したような正極２１１、負極２１２およびセパレータ２１３を用意する（第１の工程）。
［２］ 次に、図５に示すように、ガイド部７を作業台（図示せず）上に配置する。ガイド部７は、一対のガイド柱７１を備えている。各ガイド柱７１は、三角柱で構成され、斜面７１１が負極端子用タブ２１２ａをガイドするガイド面を構成する。

まず、図示の構成では、作業台上に、１つ目のセパレータ２１３、１つ目の正極２１１および２つ目のセパレータ２１３を順次積層する。次いで、ガイド部７の斜面７１１に負極端子用タブ２１２ａを沿わせて、１つ目の負極２１２を２つ目のセパレータ２１３上に配置する。
同様にして、２つ目以降の正極２１１および２つ目の負極２１２を、セパレータ２１３が介在するように積層していく（第２の工程）。すなわち、複数の電極（正極２１１および負極２１２）と複数のセパレータ２１３とを交互に積層していく。

このとき、負極端子用タブ２１２ａをガイド部７の斜面７１１に沿わせて、負極２１２を移動させるため、複数の負極２１２が互いにズレるのを防止すること、すなわち互いに位置決めすることができる。
複数の負極２１２の位置ズレを防止することで、複数の正極の位置ズレも防止することができるか、仮に複数の正極２１１に位置ズレが生じても、そのズレ量を低減することができる。

また、図５に点線で示すように、正極端子用タブ２１１ａをガイドするガイド部８を配置するようにしてもよい。ガイド部８も、ガイド部７と同様に構成することができる。このようなガイド部８を設けることにより、複数の正極２１１の位置決めをより正確に行うことができる。
なお、ガイド部７を省略してガイド部８のみを配置してよいことは言うまでもない。

次に、正極端子用タブ２１１ａ同士および負極端子用タブ２１２ａ同士（平面視において重なり合う電極の突出部同士）を互いに接合する。これにより、図４に示す電極積層体２１０が得られる。
［３］ 次に、電極積層体２１０とともに電解質を外装体２１５内に封入する。
以上のようにして、図３に示す蓄電池セル２１を作製することができる。

このように、本発明によれば、複数の正極２１１および複数の負極２１２を正確に位置決めすることができる。このため、電極積層体２１０、ひいては蓄電池セル２１の生産性を向上することができるとともに、複数の正極２１１同士および複数の負極２１２同士を高い接続信頼性で接続することができる。したがって、信頼性に優れる蓄電池セル２１を得ることができる。

なお、セパレータ２１３の一方または双方の端部に、端子用タブ２１１ａ、２１２ａの平面視におけるサイズより小さく、ガイド部７、８に係合可能な突出部を設けるようにしてもよい。これにより、電極積層体２１０を作製する際に、セパレータ２１３の位置決めも正確に行うことができる。
また、平面視において、セパレータ２１３に設けられる突出部が、端子用タブ２１１ａ、２１２ａから露出するため、端子用タブ２１１ａ、２１２ａ同士を接合することを妨げない。

また、正極２１１および負極２１２は、図６に示すように構成することもできる。
図６に示す構成では、正極端子用タブ２１１ａおよび負極端子用タブ２１２ａの双方が同じ側に向くように配置される。また、正極端子用タブ２１１ａと負極端子用タブ２１２ａとは、平面視において、互いにズレた位置で正極本体２１１ｂおよび負極本体２１２ｂから突出している。

したがって、正極端子用タブ２１１ａと負極端子用タブ２１２ａとは、電極積層体２１０の同じ側の端部、すなわち蓄電池セル２１の同じ側の端部から互いに同じ側に突出している。
かかる構成においても、図５に示す構成と同様の作用・効果を得ることができる。

なお、正極端子用タブ２１１ａと負極端子用タブ２１２ａとは、平面視において、互いに９０°をなす位置で正極本体２１１ｂおよび負極本体２１２ｂから突出していてもよい。
また、以上の実施形態では、正極端子用タブ２１１ａおよび負極端子用タブ２１２ａ（端子用タブ）の双方の幅が、正極本体２１１ｂおよび負極本体２１２ｂ（電極本体）から離れるに従って減少しているが、一方の端子用タブ２１１ａ、２１２ａ（突出部）のみの幅が、電極本体２１１ｂ、２１２ｂから離れるに従って減少していてもよい。

以上、蓄電池セルの製造方法、蓄電池セル、蓄電池モジュールおよび蓄電池ユニットについて説明したが、本発明は、前述した実施形態の構成に限定されるものではない。
例えば、本発明の蓄電池セル、蓄電池モジュールおよび蓄電池ユニットは、それぞれ、前述した実施形態に構成において、他の任意の構成を追加して有していてもよいし、同様の機能を発揮する任意の構成と置換されていてよい。また、蓄電池セルの製造方法は、任意の目的の１つ以上の工程を追加することができる。

１ 蓄電池モジュール
２ 積層部
３ 電気接続部
４ 蓄電池本体
５ ブラケット部材
６ ハンドル
７ ガイド部
７１ ガイド柱
７１１ 斜面
８ ガイド部
１０ 制御モジュール
２０ 筐体
２１ 蓄電池セル
２３ 天板
２４ 底板
３０ 固定プレート
３１ コネクタ
３２ コネクタ
５１ 本体部
５２ 板片
５３ 板片
６１ 把持部
６２ 脚部
６３ フック部
１００ 蓄電池ユニット
２０１ 本体部
２０１ａ 上部開口
２０２ 蓋部
２１０ 電極積層体
２１１ 正極
２１１ａ 正極端子用タブ
２１１ｂ 正極本体
２１１１ 正極集電体
２１１２ 正極活物質層
２１２ 負極
２１２ａ 負極端子用タブ
２１２ｂ 負極本体
２１２１ 負極集電体
２１２２ 負極活物質層
２１３ セパレータ
２１４ 電解液
２１５ 外装体
２３１ 凸部
３０１ 貫通孔
５１３ 長孔
５１４ 小孔
２０１１ 枠体
２０１２ 凹部
２０２１ 貫通孔

Claims (11)

1. 平板状の電極本体と、該電極本体の厚さ方向と直交する方向に前記電極本体から突出し、幅が前記電極本体から離れるに従って減少する突出部とをそれぞれ有する複数の電極と、複数のセパレータとを用意する第１の工程と、
   前記複数の電極と前記複数のセパレータとを交互に積層して電極積層体を得る第２の工程であって、前記複数の電極のうちの少なくとも一部を、それらの前記突出部をガイド部に沿わせつつ積層する第２の工程と、
   前記電極積層体とともに電解質を外装体内に封入する第３の工程とを備えることを特徴とする蓄電池セルの製造方法。
2. 前記第２の工程において、前記セパレータを介して位置する２つの前記電極を、それらの前記突出部が互いに反対側に向くように配置する請求項１に記載の蓄電池セルの製造方法。
3. 前記第２の工程において、前記２つの電極のうちの一方の前記電極を、それらの前記突出部を前記ガイド部に沿わせつつ積層する請求項２に記載の蓄電池セルの製造方法。
4. 前記第２の工程において、他方の前記電極も、それらの前記突出部を他のガイド部に沿わせつつ積層する請求項２または３に記載の蓄電池セルの製造方法。
5. 前記一方の電極の前記突出部の前記電極本体側の幅は、前記他方の電極の前記突出部の前記電極本体側の幅より小さい請求項２ないし４のいずれかに記載の蓄電池セルの製造方法。
6. 前記第３の工程に先立って、平面視において重なり合う前記電極の前記突出部同士を互いに接合する工程を有する請求項１ないし５のいずれかに記載の蓄電池セルの製造方法。
7. 各前記電極は、前記突出部を有する電極集電体と、前記電極集電体の少なくとも一方の面に前記突出部が露出するように設けられた活物質層とを備える請求項１ないし６のいずれかに記載の蓄電池セルの製造方法。
8. 平板状の電極本体と、該電極本体の厚さ方向と直交する方向に前記電極本体から突出し、幅が前記電極本体から離れるに従って減少する突出部とをそれぞれ有する複数の電極と、複数のセパレータとが互いに積層された電極積層体と、
   電解質と、
   前記突出部を外部に突出させつつ、内部に前記電極積層体および前記電解質を封入する外装体とを有することを特徴とする蓄電池セル。
9. 積層された複数の請求項８に記載の蓄電池セルを有することを特徴とする蓄電池モジュール。
10. 少なくとも１つの請求項９に記載の蓄電池モジュールと、
    該蓄電池モジュールを収納する筐体とを有することを特徴とする蓄電池ユニット。
11. 前記蓄電池モジュールを制御する制御モジュールを有する請求項１０に記載の蓄電池ユニット。