JP2019121458A - 注液装置及び蓄電モジュールの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】蓄電モジュールの生産効率を高めることができる注液装置及び蓄電モジュールの製造方法を提供する。【解決手段】注液装置８０は、複数の内部空間Ｖのそれぞれの圧力を減圧可能な減圧ポンプ９３と、電解液が貯留された貯留部８２と、貯留部に連通しており、複数の内部空間のそれぞれに挿入される複数の供給管８３と、を有し、内部空間のそれぞれに電解液を注入する供給装置８１と、それぞれの内部空間に対する電解液の注入の進捗状況を取得する取得部８６と、進捗状況に基づいて互いに隣接する内部空間同士の進捗を比較し、上記進捗が相対的に早い方の内部空間を減圧するように、減圧ポンプを制御する制御装置９５と、を備える。【選択図】図５

Description

本発明は、注液装置及び蓄電モジュールの製造方法に関する。

従来の蓄電モジュールとして、電極板の一方面に正極が形成され、他方面に負極が形成されたバイポーラ電極を備えたバイポーラ電池が知られている（特許文献１参照）。バイポーラ電池は、セパレータを介して複数のバイポーラ電極を積層してなる積層体を備えている。積層体には、シール用の絶縁性の枠体が設けられ、バイポーラ電極の積層によって形成される側面において電極板の縁部が保持されるようになっている。

特開２０１１−１５１０１６号公報 特表２０１６−５１１９１９号公報

上述のような蓄電モジュールの製造方法は、枠体内におけるバイポーラ電極間に電解液を注液する工程を含んでいる。電解液の注液方法としては、例えば、特許文献２に示されるように、真空状態のセル内に、ニードル等を用いて注液する方法がある。しかしながら、バイポーラ電極は、非常に薄い電極板により形成されているため、バイポーラ電極同士で挟まれる空間（セル）の容積が変化し易い。このために、セルの幅（セルの配列方向における大きさ）が小さくなった空間には、ニードル等からの電解液がセルの空間に充填され難くなり、蓄電モジュールの生産効率が低下する。

本発明は、蓄電モジュールの生産効率を高めることができる注液装置及び蓄電モジュールの製造方法を提供することを目的とする。

本発明に係る注液装置は、一方面側に正極が形成され、他方面側に負極が形成された電極板からなるバイポーラ電極が積層された積層体を有する蓄電モジュールにおいて、互いに隣接する電極板同士の空間である内部空間に電解液を注入する注液装置であって、複数の内部空間のそれぞれを減圧する減圧部と、電解液が貯留された貯留部と、貯留部に連通しており、複数の内部空間のそれぞれに挿入される複数の供給管と、を有し、内部空間のそれぞれに電解液を注入する供給部と、それぞれの内部空間に対する電解液の注入の進捗状況を取得する取得部と、上記進捗状況に基づいて、互いに隣接する内部空間同士の進捗を比較して、相対的に進捗が早い方の内部空間を減圧するように、減圧部を制御する制御部と、を備える。

本発明に係る蓄電モジュールの製造方法は、一方面側に正極が形成され、他方面側に負極が形成された電極板からなるバイポーラ電極がセパレータを介して積層された積層体を有する蓄電モジュールの製造方法であって、互いに隣接する電極板同士の空間である複数の内部空間のそれぞれに、電解液を注入する供給ステップと、供給ステップにおいて、それぞれの内部空間への電解液の注入の進捗状況を取得する取得ステップと、上記進捗状況に基づいて、互いに隣接する内部空間同士の進捗を比較して、進捗が相対的に早い方の内部空間を減圧する減圧ステップと、を含む。

上記注液装置及び蓄電モジュールの製造方法では、互いに隣接する内部空間において進捗が相対的に早い方の内部空間を減圧することによって、内部空間同士を隔てる電極板を変形させて、進捗が相対的に遅い方の内部空間の容積を広げている。これにより、電解液の注入の遅い内部空間へ電解液が注入されやすくなり、注入完了までの時間が短縮される。更に、上記注液装置及び蓄電モジュールの製造方法では、進捗が早い内部空間を単に減圧するのではなく、隣接する内部空間同士に進捗の差がある場合に減圧している。これにより、確実に内部空間同士を隔てる電極板を変形させることができる。この結果、蓄電モジュールの生産効率を高めることができる。

本発明に係る注液装置では、制御部は、規定量の電解液の注液が完了した内部空間から順番に減圧するように、減圧部を制御してもよい。また、本発明に係る蓄電モジュールの製造方法の減圧ステップでは、規定量の電解液の注液が完了した内部空間から順番に減圧してもよい。上記注液装置及び蓄電モジュールの製造方法では、電解液の注入が完了していない内部空間へ電解液が注入されやすくなる。

本発明に係る注液装置では、制御部は、規定量の電解液の注液が完了した内部空間から順番に減圧すると共に、減圧の度合いが徐々に小さくなるように、減圧部を制御してもよい。これにより、時間の経過に合わせて適切に内部空間を減圧できるようになり、無駄な減圧を回避できる。

本発明に係る注液装置は、貯留部を加圧する加圧部を更に備え、制御部は、進捗の遅い内部空間に連通する貯留部を加圧するように加圧部を制御してもよい。これにより、進捗の遅い内部空間の容積を広げることができると共に、電解液の注入速度を速めることができる。

本発明に係る注液装置では、取得部は、貯留部に貯留された電解液の量に基づいて電解液の注入の進捗状況を取得してもよい。これにより、上記進捗状況を簡易な構成で取得することが可能になる。

本発明によれば、蓄電モジュールの生産効率を高めることができる。

一実施形態に係る注液装置によって電解液が注入され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２の蓄電モジュールを示す概略斜視図である。 図３の蓄電モジュールの一部を拡大した断面図である。 一実施形態に係る注液装置の構成を示す概略構成図である。 図５の注液装置の機能構成を示した機能ブロック図である。 一実施形態に係る蓄電モジュールの製造方法を示したフローチャートである。

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。図１〜図５には、ＸＹＺ直交座標系が示される。

まず、一実施形態に係る注液装置によって電解液が注入される蓄電モジュールの構成について説明する。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。蓄電モジュール１２は、例えば、バイポーラ電池である。蓄電モジュール１２の例には、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が含まれるが、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。

複数の蓄電モジュール１２は、金属板等の導電体１４を介して積層されて配列体１１を形成している。導電体１４は、互いに隣接する蓄電モジュール１２，１２の間に配置される一つの金属体であり、互いに隣接する蓄電モジュール１２，１２の両方に接触させた状態で配置される。導電体１４は、例えば、アルミニウム等の金属材料により形成されている。導電体１４は、積層方向（Ｚ方向）から見たとき、蓄電モジュール１２及び導電体１４は、例えば、矩形形状を有する。積層方向から見たとき、導電体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。言い換えれば、導電体１４は、積層方向から見たときに蓄電モジュール１２が配置される領域内に配置されている。導電体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。

導電体１４は、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。すなわち、導電体１４は、積層方向において、配列体１１の両端にも配置されている。積層方向において、一端に位置する導電体１４には取出部２４が接続されており、他端に位置する導電体１４には取出部２６が接続されている。取出部２４は、接続される導電体１４と一体であってもよい。取出部２６は、接続される導電体１４と一体であってもよい。取出部２４及び取出部２６は、積層方向に交差する方向（Ｘ方向）に延在している。これらの取出部２４及び取出部２６により、蓄電装置１０の充放電を実施できる。

導電体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する。具体的には、導電体１４は、蓄電モジュール１２における導電体１４との接触面１２ａよりも高い熱伝導性を有している。また、導電体１４の内部には、積層方向に交差する方向（Ｙ方向）に延在する貫通孔１４ａが設けられている。貫通孔１４ａは、導電体１４において互いに対向する一方の側面から他方の側面まで連通する。貫通孔１４ａは、積層方向及び積層方向に交差する方向（Ｘ方向）に配列されている。このような貫通孔１４ａに空気等の気体の冷媒が通過することにより、蓄電モジュール１２において発生する熱を効率的に外部に放出できる。導電体１４のサイズ、導電体１４の材質、貫通孔１４ａのサイズ、及び貫通孔１４ａの数等は、例えば、蓄電装置１０の温度が５０℃を超えないように適宜調整される。蓄電モジュール１２に、貫通孔１４ａに空気を積極的に流通（循環）させる装置を設けても良い。

蓄電装置１０は、交互に積層された蓄電モジュール１２及び導電体１４を積層方向に拘束する拘束部材１５を備え得る。拘束部材１５は、一対の拘束プレート１６，１７と、拘束プレート１６，１７同士を連結する連結部材（ボルト１８及びナット２０）と、を備える。各拘束プレート１６，１７と導電体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１６，１７は、例えば、鉄等の金属によって構成されている。

積層方向から見たとき、各拘束プレート１６，１７及び絶縁フィルム２２は、例えば、矩形形状を有する。絶縁フィルム２２は、導電体１４よりも大きくなっており、各拘束プレート１６，１７は、蓄電モジュール１２よりも大きくなっている。積層方向から見たとき、拘束プレート１６の縁部には、ボルト１８の軸部を挿通させる挿通孔１６ａ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、積層方向から見たとき、拘束プレート１７の縁部には、ボルト１８の軸部を挿通させる挿通孔１７ａ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。積層方向から見たときに各拘束プレート１６，１７が矩形形状を有している場合、挿通孔１６ａ及び挿通孔１７ａは、拘束プレート１６，１７の角部に位置する。

一方の拘束プレート１６は、取出部２６に接続された導電体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１７は、取出部２４に接続された導電体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１６側から他方の拘束プレート１７側に向かって挿通孔１６ａに通され、他方の拘束プレート１７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、導電体１４及び蓄電モジュール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。

図２に示されるように、蓄電モジュール１２は、複数のバイポーラ電極３２が積層された積層体３０を備える。バイポーラ電極３２の積層方向から見たとき、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が配置され得る。バイポーラ電極３２は、電極板３４と、電極板３４の一方面に設けられた正極層（正極）３６と、電極板３４の他方面に設けられた負極層（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の正極層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の負極層３８と対向し、一のバイポーラ電極３２の負極層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の正極層３６と対向している。

積層方向において、積層体３０の一端には、内側面に負極層３８が配置された電極板３４が配置され、他端には、内側面に正極層３６が配置された電極板３４が配置される。電極板３４の負極層３８は、セパレータ４０を介して最上層のバイポーラ電極３２の正極層３６と対向している。電極板３４の正極層３６は、セパレータ４０を介して最下層のバイポーラ電極３２の負極層３８と対向している。これらの電極板３４はそれぞれ隣り合う導電体１４（図１参照）に接続される。

蓄電モジュール１２は、バイポーラ電極３２の積層方向に延在する積層体３０の側面３０ａにおいて電極板３４の縁部３４ａを保持する枠体５０を備える。枠体５０は、積層体３０の側面３０ａを取り囲むように構成されている。側面５０ｓは、バイポーラ電極３２の積層方向から見たとき、例えば、矩形形状を有している。この場合、側面５０ｓは四つの矩形面から構成される。枠体５０は、電極板３４の縁部３４ａを保持する第１樹脂部５２と、積層方向から見たときに第１樹脂部５２の周囲に設けられる第２樹脂部５４とを備え得る。

枠体５０の内壁を構成する第１樹脂部５２は、各バイポーラ電極３２の電極板３４の一方面（正極層３６が形成される面）から縁部３４ａにおける電極板３４の端面にわたって設けられている。バイポーラ電極３２の積層方向から見たとき、各第１樹脂部５２は、各バイポーラ電極３２の電極板３４の縁部３４ａ全周にわたって設けられている。隣り合う第１樹脂部５２同士は、各バイポーラ電極３２の電極板３４の他方面（負極層３８が形成される面）の外側に延在する面において溶着している。その結果、第１樹脂部５２には、各バイポーラ電極３２の電極板３４の縁部３４ａが埋没して保持されている。各バイポーラ電極３２の電極板３４の縁部３４ａと同様に、積層体３０の両端に配置された電極板３４の縁部３４ａも第１樹脂部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電極板３４，３４間には、当該電極板３４，３４と第１樹脂部５２とによって気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（充填）されている。

枠体５０の外壁を構成する第２樹脂部５４は、バイポーラ電極３２の積層方向において積層体３０の全長にわたって延在する筒状部である。第２樹脂部５４は、バイポーラ電極３２の積層方向に延在する第１樹脂部５２の外側面を覆っている。第２樹脂部５４は、バイポーラ電極３２の積層方向に延在する内側面において第１樹脂部５２の外側面に溶着されている。

電極板３４は、例えば、ニッケルからなる矩形の金属箔である。電極板３４の縁部３４ａは、正極活物質及び負極活物質の塗工されない未塗工領域となっており、当該未塗工領域が枠体５０の内壁を構成する第１樹脂部５２に埋没して保持される領域となっている。正極層３６を構成する正極活物質の例には、水酸化ニッケルが含まれる。負極層３８を構成する負極活物質の例には、水素吸蔵合金が含まれる。電極板３４の他方面における負極層３８の形成領域は、電極板３４の一方面における正極層３６の形成領域に対して一回り大きくなっている。なお、電極板３４は、例えば、導電性ゴム等の導電性樹脂から形成されてもよい。

セパレータ４０は、例えば、シート状に形成されている。セパレータ４０を形成する材料の例には、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及び不織布等が含まれる。また、セパレータ４０は、フッ化ビニリデン樹脂化合物で補強されていてもよい。なお、セパレータ４０は、シート状に限られず、袋状に形成されていてもよい。セパレータ４０は、積層方向に圧縮されている。

枠体５０（第１樹脂部５２及び第２樹脂部５４）は、例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ている。枠体５０を構成する樹脂材料の例には、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、及び変性ポリフェニレンエーテル（変性ＰＰＥ）等が含まれる。

図３及び図４に示されるように、蓄電モジュール１２の枠体５０は、バイポーラ電極３２の積層方向に延在する側面５０ｓを有する。側面５０ｓはバイポーラ電極３２の積層方向から見て外側に位置する面である。よって、第２樹脂部５４が枠体５０の側面５０ｓを有することになる。

枠体５０の側面５０ｓには、枠体５０内に電解液を注入するための注液口５０ａが設けられている。注液口５０ａは、電解液の注入後にシール材（不図示）によって封止される。注液口５０ａの形状は、例えば、矩形であるが、円形等の他の形状であってもよい。注液口５０ａはバイポーラ電極３２の積層方向が長手方向となるように延在している。注液口５０ａは、バイポーラ電極３２の積層方向から見た側面５０ｓの矩形形状の一辺における中央に設けられるが、中央からずれて配置されてもよい。

図４に示されるように、注液口５０ａは、第１樹脂部５２に設けられた第１開口５２ａと、第２樹脂部５４に設けられた第２開口５４ａとを有し得る。第１開口５２ａは、隣り合うバイポーラ電極３２間の内部空間Ｖ（図２参照）及び第２開口５４ａと連通している。第１樹脂部５２には、複数の第１開口５２ａが設けられており、第２樹脂部５４には、複数の第１開口５２ａを覆うように広がる単一の第２開口５４ａが設けられている。この場合、電解液は第２開口５４ａから第１開口５２ａを経由して枠体５０内に注入される。第１開口５２ａは、各第１樹脂部５２に設けられてもよいし、隣り合う第１樹脂部５２間に設けられてもよい。各第１開口５２ａの形状は、例えば、円形であり、第２開口５４ａの形状は、例えば、矩形である。

次に、上述した蓄電モジュール１２に電解液を注入する、一実施形態の注液装置８０について説明する。ここでは、図５に示されるように、互いに隣接する電極板３４同士の空間である内部空間Ｖを２４個有する蓄電モジュール１２のそれぞれの内部空間Ｖ（ＶＡ〜ＶＸ）に電解液を注入する注液装置８０を例に挙げて説明する。注液装置８０は、供給装置（供給部）８１と、圧力調整部（減圧部）９０と、制御装置（制御部）９５と、を備える。

供給装置８１は、２４個の内部空間Ｖのそれぞれに電解液を注入する。供給装置８１は、複数の貯留部８２と、複数の供給管８３と、複数のバルブ８４と、複数の取得部８６と、を有する。貯留部８２（８２Ａ〜８２Ｘ）は、複数の内部空間Ｖのそれぞれに供給する電解液を一時的に貯留する。供給管８３（８３Ａ〜８３Ｘ）は、複数の貯留部８２のそれぞれに連通しており、注液口５０ａ及び第１開口５２ａを介して複数の内部空間Ｖのそれぞれに挿入される。バルブ８４（８４Ａ〜８４Ｘ）は、供給管８３に設けられており、貯留部８２と内部空間Ｖとの間を連通させたり、連通を遮断させたりする。

取得部８６（８６Ａ〜８６Ｘ）は、それぞれの内部空間Ｖに対する電解液の注入の進捗状況を取得する。取得部８６は、貯留部８２に貯留された電解液の量に基づいて電解液の注入の進捗状況を取得する。取得部８６は、例えば、貯留部８２に貯留された電解液の有無を検出するセンサである。取得部８６は、貯留部８２における電解液の有無に関する情報を制御装置９５（図６参照）に送出する。

圧力調整部９０は、連通管９１と、減圧ポンプ９３と、を有している。連通管９１（９１Ａ〜９１Ｘ）は、貯留部８２のそれぞれに連通している。減圧ポンプ９３（９３Ａ〜９３Ｘ）は、それぞれの連通管９１に接続されており、蓄電モジュール１２における内部空間Ｖのそれぞれから気体を排出して減圧する。減圧ポンプ９３は、電解液を注入するときに内部空間Ｖのそれぞれを真空状態としたり、電解液を注入した後に内部空間Ｖを減圧したりするために用いられる。減圧ポンプ９３は、制御装置９５によって制御される。

制御装置９５は、注液装置８０における各部を制御する。制御装置９５は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）及びＲＯＭ（Read Only Memory）等を有している。制御装置９５では、ＣＰＵ、ＲＡＭ及びＲＯＭ等のハードウェアと、プログラム等のソフトウェアとが協働することによって、各種制御を実行する。制御装置９５は、取得部８６が取得する、電解液の注入の進捗状況に基づいて、互いに隣接する内部空間Ｖ同士の進捗を比較して、進捗が相対的に早い方の内部空間Ｖを減圧するように、減圧ポンプ９３を制御する。本実施形態の制御装置９５では、規定量の電解液の注液が完了した内部空間Ｖから順番に減圧するように、減圧ポンプ９３を制御する。なお、制御装置９５は、規定量の電解液の注液が完了した内部空間Ｖから順番に減圧すると共に、減圧の度合いが徐々に小さくなるように減圧ポンプ９３を制御してもよい。

次に、図３に示される蓄電モジュール１２の製造方法の一例を説明する。蓄電モジュール１２の製造方法は、図７に示されるように、積層工程Ｓ１と、枠体形成工程Ｓ２と、電解液注入工程Ｓ３と、組立工程Ｓ４と、を含んでいる。以下、各工程について詳細に説明する。

（積層工程Ｓ１）
まず、セパレータ４０を介してバイポーラ電極３２を積層して積層体３０を得る。本実施形態では、積層工程前に、各バイポーラ電極３２の電極板３４の縁部３４ａに第１樹脂部５２が、例えば、射出成形、又は溶着等により形成されている。

（枠体形成工程Ｓ２）
次に、第２樹脂部５４を、例えば、射出成形により形成する（図２参照）。第２樹脂部５４は、第１樹脂部５２の周縁部にモールドを設置し、当該モールド内に流動性を有する第２樹脂部５４の樹脂材料を流し込むことによって形成される。その結果、図３に示されるように、第１樹脂部５２及び第２樹脂部５４を有する枠体５０が形成される。

（電解液注入工程Ｓ３）
次に、蓄電モジュール１２の内部空間Ｖのそれぞれに電解液を注入する電解液注入工程Ｓ３について説明する。電解液の注入は、図５に示されるような注液装置８０を用いて、例えば以下のように行われる。まず、バルブ８４を開けた状態で減圧ポンプ９３を作動させる。これにより、枠体５０内の内部空間Ｖから空気が排出される。次に、減圧ポンプ９３の動作を停止させ、バルブ８４を閉じた状態で貯留部８２に規定量の電解液が供給される。電解液の供給は、ディスペンサ等の装置を介してもよいし、人手を介してもよい。この状態でバルブ８４を開くと、貯留部８２（大気圧）と内部空間Ｖ（真空）との間の気圧差によって内部空間Ｖに電解液が供給される。これにより、内部空間Ｖへの電解液の供給が開始される（供給ステップＳ３１）。減圧ポンプ９３及びバルブ８４は、制御装置９５によって制御される。

内部空間Ｖへの電解液の供給が開始されると、制御装置９５は、取得部８６によって取得される、それぞれの内部空間Ｖへの電解液の注入の進捗状況を監視する（取得ステップＳ３２）。取得部８６は、貯留部８２に貯留された電解液がなくなると、その旨の情報を制御装置９５に送出する。制御装置９５は、ステップＳ３２において取得される進捗状況に基づいて、互いに隣接する内部空間Ｖにおいて進捗が相対的に早い方の内部空間Ｖを減圧する（減圧ステップＳ３３）。具体的には、制御装置９５は、貯留部８２に貯留された電解液が無くなった旨の情報を取得すると、当該貯留部８２に連通する内部空間Ｖを減圧するように、減圧ポンプ９３を制御する。そして、制御装置９５は、当該貯留部８２に連通する内部空間Ｖから順番に減圧するように、減圧ポンプ９３を制御する。これにより、蓄電モジュール１２の２４個の内部空間Ｖのそれぞれへの電解液の注入が完了する（ステップＳ３４）。

（組立工程Ｓ４）
上記工程を経た後、シール材により注液口５０ａを封止することによって、図３に示される蓄電モジュール１２が製造される。その後、図１に示されるように、導電体１４を介して複数の蓄電モジュール１２を積層する。積層方向の両端に位置する導電体１４にはそれぞれ取出部２４及び取出部２６が予め接続されている。その後、積層方向の両端に、絶縁フィルム２２を介して一対の拘束プレート１６，１７をそれぞれ配置する。その後、ボルト１８の軸部を拘束プレート１６の挿通孔１６ａに挿入し、拘束プレート１７の挿通孔１７ａに挿入する。その後、拘束プレート１７から突出したボルト１８の先端に、ナット２０を螺合する。このようにして図１に示される蓄電装置１０が製造される。

上述した一実施形態の注液装置８０及び蓄電モジュール１２の製造方法では、互いに隣接する内部空間Ｖにおいて進捗が相対的に早い方の内部空間Ｖが減圧される。これにより、内部空間Ｖ同士を隔てる電極板３４を、減圧された内部空間Ｖ側に変形させて、進捗が相対的に遅い方の内部空間Ｖの容積が広げられる。これにより、電解液の注入の遅い内部空間Ｖへ電解液が注入されやすくなり、注入完了までの時間が短縮される。更に、上記注液装置８０及び蓄電モジュール１２の製造方法では、進捗が早い内部空間Ｖを単に減圧するのではなく、隣接する内部空間Ｖ同士に進捗の差がある場合に減圧している。これにより、確実に内部空間Ｖ同士を隔てる電極板３４を変形させることができる。この結果、蓄電モジュール１２の生産効率を高めることができる。

上述した一実施形態の注液装置８０及び蓄電モジュール１２の製造方法では、制御装置９５は、規定量の電解液の注液が完了した内部空間Ｖから順番に減圧するように、減圧ポンプ９３が制御されるので、電解液の注入が完了していない内部空間Ｖへ電解液が注入されやすくなる。

上述した一実施形態の注液装置８０及び蓄電モジュール１２の製造方法では、取得部８６は、貯留部８２に貯留された電解液の量に基づいて電解液の注入の進捗状況が取得されるので、上記進捗状況を簡易な構成で取得することが可能になる。

以上、一実施形態について詳細に説明されたが、本発明は上記実施形態に限定されない。

上記実施形態の注液装置８０は、上記構成に加えて、貯留部８２に連通し、貯留部８２を加圧する加圧ポンプ（加圧部）９４（図６参照）を更に備えてもよい。このとき、制御装置９５は、進捗の遅い内部空間Ｖに連通する貯留部８２を加圧するように加圧ポンプ９４を制御してもよい。進捗状況は、上記実施形態と同様に、取得部８６が取得する。これにより、進捗の遅い内部空間Ｖの容積を広げることができると共に、電解液の注入速度を速めることができる。

上記実施形態では、貯留部８２に貯留された電解液が無くなると、当該貯留部８２に連通する内部空間Ｖが減圧される例を挙げて説明したが、隣接する内部空間Ｖにおける注入の進捗の比較によって内部空間Ｖを減圧してもよい。なお、隣接する内部空間Ｖ同士の進捗が等しい場合には、それらの内部空間Ｖは互いに減圧しないか、又は、他方に隣接する内部空間Ｖとの関係で互いに等しく減圧する。

上記実施形態では、貯留部８２（大気圧）と内部空間Ｖ（真空）との間の気圧差によって内部空間Ｖに電解液が供給される例を挙げて説明したが、加圧ポンプ９４によって貯留部８２を加圧して、貯留部８２の圧力を大気圧以上としてもよい。

上記実施形態の取得部８６は、貯留部８２に貯留された電解液の有無を検出するセンサを例に挙げて説明したが、これに限定されない。例えば、貯留部８２の貯留量を監視するカメラ等を設け、カメラ等によって撮像された画像から分析される貯留量に基づいて、それぞれの内部空間Ｖに対する電解液の注入の進捗状況を取得してもよい。また、供給管８３にマスフローコントローラのような流量調整器を設け、供給管８３に流れる電解液の流量に基づいて、それぞれの内部空間Ｖに対する電解液の注入の進捗状況を取得してもよい。

上記実施形態では、２４個の内部空間Ｖからなる蓄電モジュール１２を例に挙げて説明したが、内部空間Ｖは２個以上２３個以下であってもよいし、２５個以上であってもよい。

上記実施形態では、取得部８６によって取得される注液の進捗状況に基づいて、減圧対象となる内部空間Ｖを決定する例を挙げて説明したが、例えば、事前に電解液が注入し難い内部空間Ｖが予想される場合には、最初から電解液が注入し難い内部空間Ｖに隣接する内部空間Ｖを減圧したり、最初から電解液が注入し難い内部空間Ｖに連通する貯留部８２を加圧ポンプ９４によって加圧したりしてもよい。

また、上記実施形態又は変形例では、蓄電装置１０がニッケル水素二次電池の例を挙げて説明したが、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。電極板は、ステンレススチール箔等を用いることができる。

１０…蓄電装置、１２…蓄電モジュール、３０…積層体、３２…バイポーラ電極、３４…電極板、３６…正極層（正極）、３８…負極層（負極）、４０…セパレータ、５０…枠体、８０…注液装置、８１…供給装置（供給部）、８２…貯留部、８３…供給管、８４…バルブ、８６…取得部、９０…圧力調整部（減圧部）、９１…連通管、９３…減圧ポンプ、９４…加圧ポンプ（加圧部）、９５…制御装置（制御部）、Ｓ３…電解液注入工程、Ｓ３１…供給ステップ、Ｓ３２…取得ステップ、Ｓ３３…減圧ステップ。

Claims (7)

1. 一方面側に正極が形成され、他方面側に負極が形成された電極板からなるバイポーラ電極が積層された積層体を有する蓄電モジュールにおいて、互いに隣接する前記電極板同士の空間である内部空間に電解液を注入する注液装置であって、
   複数の前記内部空間のそれぞれを減圧する減圧部と、
   前記電解液が貯留された貯留部と、前記貯留部に連通しており、前記複数の内部空間のそれぞれに挿入される複数の供給管と、を有し、前記内部空間のそれぞれに前記電解液を注入する供給部と、
   それぞれの前記内部空間に対する前記電解液の注入の進捗状況を取得する取得部と、
   前記進捗状況に基づいて、互いに隣接する前記内部空間同士の前記進捗を比較して、相対的に前記進捗が早い方の前記内部空間を減圧するように、前記減圧部を制御する制御部と、を備える、注液装置。
2. 前記制御部は、規定量の電解液の注液が完了した前記内部空間から順番に減圧するように、前記減圧部を制御する、請求項１記載の注液装置。
3. 前記制御部は、規定量の電解液の注液が完了した前記内部空間から順番に減圧すると共に、前記減圧の度合いが徐々に小さくなるように、前記減圧部を制御する、請求項２記載の注液装置。
4. 前記貯留部を加圧する加圧部を更に備え、
   前記制御部は、前記進捗の遅い前記内部空間に連通する前記貯留部を加圧するように前記加圧部を制御する、請求項３記載の注液装置。
5. 前記取得部は、前記貯留部に貯留された前記電解液の量に基づいて前記電解液の注入の進捗状況を取得する、請求項１〜４の何れか一項記載の注液装置。
6. 一方面側に正極が形成され、他方面側に負極が形成された電極板からなるバイポーラ電極がセパレータを介して積層された積層体を有する蓄電モジュールの製造方法であって、
   互いに隣接する前記電極板同士の空間である複数の内部空間のそれぞれに、電解液を注入する供給ステップと、
   前記供給ステップにおいて、それぞれの前記内部空間への前記電解液の注入の進捗状況を取得する取得ステップと、
   前記進捗状況に基づいて、互いに隣接する前記内部空間同士の前記進捗を比較して、前記進捗が相対的に早い方の前記内部空間を減圧する減圧ステップと、を含む、蓄電モジュールの製造方法。
7. 前記減圧ステップでは、規定量の前記電解液の注液が完了した前記内部空間から順番に減圧する、請求項６記載の蓄電モジュールの製造方法。

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