JP2019129030A - Power storage module, and manufacturing method of power storage module - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、蓄電モジュール、及び、蓄電モジュールの製造方法に関する。 The present invention relates to a storage module and a method of manufacturing the storage module.
特許文献1には、バイポーラプレート方式の積層電池が記載されている。このバイポーラプレート方式の積層電池は、マイナス側集電板とプラス側集電板とセルケーシングとによって画定される空間が複数のバイポーラプレートによって仕切られて画定される複数の単電池によって構成されている。1つのバイポーラプレートの両側には、正極及び負極が配置されている。また、正極と負極との間には、セパレータが介装されている。 Patent Document 1 describes a bipolar plate type laminated battery. In this bipolar plate type laminated battery, a space defined by the negative side current collector plate, the positive side current collector plate and the cell casing is constituted by a plurality of single cells separated by a plurality of bipolar plates. . A positive electrode and a negative electrode are arranged on both sides of one bipolar plate. A separator is interposed between the positive electrode and the negative electrode.
上記の積層電池にあっては、バイポーラプレートは、正極及び負極よりも外側に延びてセルケーシングに挟持されている。一方、セパレータは、バイポーラプレートよりも小さく構成されており、セルケーシングにおけるバイポーラプレートの挟持部分に至っていない。 In the above laminated battery, the bipolar plate extends outside the positive electrode and the negative electrode and is sandwiched by the cell casing. On the other hand, the separator is smaller than the bipolar plate and does not reach the sandwiching portion of the bipolar plate in the cell casing.
したがって、上記の積層電池にあっては、積層方向からみたときにセパレータから露出するバイポーラプレートの一部分において短絡が生じるおそれがある。これに対して、短絡の防止のために、セパレータを拡大して、セルケーシングにより挟持する構成とすることが考えられる。しかしながら、この場合には、セパレータを挟持するための2つの部品によって1つのセルケーシングを構成する必要がある。このため、部品点数の増加によりコストが増大する。 Therefore, in the above laminated battery, there is a possibility that a short circuit may occur in a part of the bipolar plate exposed from the separator when viewed in the laminating direction. On the other hand, in order to prevent a short circuit, it is possible to enlarge a separator and to set it as the structure clamped by a cell casing. However, in this case, it is necessary to constitute one cell casing by two parts for sandwiching the separator. Therefore, the cost increases due to the increase in the number of parts.
そこで、本発明は、コストの増大を避けつつ短絡を防止可能な蓄電モジュール、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。 Then, an object of the present invention is to provide a storage module capable of preventing a short circuit while avoiding an increase in cost, and a method of manufacturing the storage module.
本発明の蓄電モジュールは、第1方向に沿って積層された複数のバイポーラ電極と、第1方向に沿って隣接するバイポーラ電極の間に配置された複数のセパレータと、第1方向に沿って隣接するバイポーラ電極の間に空間を形成すると共に空間を封止するための複数の樹脂部と、を備え、バイポーラ電極は、第1面を有する電極板と、第1面に形成された活物質層と、を有し、第1面は、活物質層が形成された第1領域と、第1領域の外側において活物質層から露出されると共に粗面化された第2領域と、を含み、セパレータは、第1方向からみて、第1領域から第2領域に重複するように延在しており、樹脂部は、第1方向からみて、セパレータ及び第2領域に重複するように配置されており、セパレータ及び樹脂部は、第2領域に溶着されている。 The storage module of the present invention comprises: a plurality of bipolar electrodes stacked along a first direction; and a plurality of separators disposed between adjacent bipolar electrodes along a first direction along a first direction Forming a space between the bipolar electrodes to be formed and a plurality of resin portions for sealing the space, the bipolar electrode comprising an electrode plate having a first surface, and an active material layer formed on the first surface And the first surface includes a first region in which an active material layer is formed, and a second region that is exposed from the active material layer outside the first region and is roughened, The separator extends from the first area to overlap the second area as viewed from the first direction, and the resin portion is arranged to overlap the separator and the second area as viewed from the first direction. And the separator and the resin part are welded to the second region. To have.
この蓄電モジュールにおいては、バイポーラ電極の電極板は、第1領域と、第1領域の外側において活物質層から露出されると共に粗面化された第2領域と、を含む第1面を有している。また、セパレータは、第1方向からみて第2領域に重複するように延在している。しかも、バイポーラ電極の間に空間を形成すると共に当該空間を封止するための樹脂部が、第1方向からみてセパレータ及び第2領域に重複するように配置され、セパレータと共に第2領域に溶着されている。これにより、部品点数の増加によるコストの増大を避けつつ、電極板の間の短絡を防止することができる。 In this storage module, the electrode plate of the bipolar electrode has a first surface including a first region, and a second region exposed and roughened from the active material layer outside the first region. ing. In addition, the separator extends so as to overlap the second region as viewed from the first direction. Moreover, a resin portion for forming a space between the bipolar electrodes and sealing the space is disposed so as to overlap the separator and the second region as viewed from the first direction, and is welded to the second region together with the separator. ing. Thereby, a short circuit between electrode plates can be prevented while avoiding an increase in cost due to an increase in the number of parts.
本発明の蓄電モジュールにおいては、セパレータの材料と樹脂部の材料とは、相溶性を有していてもよい。この場合、樹脂部とセパレータとが相溶する領域を生じさせることにより、樹脂部及びセパレータを確実に電極板に溶着できる。この結果、短絡を確実に防止可能である。 In the storage module of the present invention, the material of the separator and the material of the resin portion may have compatibility. In this case, the resin portion and the separator can be reliably welded to the electrode plate by forming a region in which the resin portion and the separator are compatible with each other. As a result, a short circuit can be reliably prevented.
本発明の蓄電モジュールの製造方法は、第1面を有する電極板と、第1面上に形成された活物質層と、を有するバイポーラ電極を準備する準備工程と、第1面に対向するようにセパレータを配置する第1配置工程と、第1面に対向するように樹脂部を配置する第2配置工程と、第1面にセパレータ及び樹脂部を溶着する溶着工程と、を備え、第1面は、活物質層が形成された第1領域と、第1領域の外側において活物質層から露出されると共に粗面化された第2領域と、を含み、第1配置工程においては、第1面に交差する第1方向からみて、第1領域から延在して第2領域に重複するようにセパレータを配置し、第2配置工程においては、第1方向からみて、セパレータ及び第2領域に重複するように樹脂部を配置し、溶着工程においては、第2領域にセパレータ及び樹脂部を溶着する。 In the method of manufacturing a storage module according to the present invention, a preparation step of preparing a bipolar electrode having an electrode plate having a first surface and an active material layer formed on the first surface, and facing the first surface A first disposing step of disposing the separator on the first surface, a second disposing step of disposing the resin portion so as to face the first surface, and a welding step of welding the separator and the resin portion on the first surface, The surface includes a first region in which the active material layer is formed, and a second region exposed and roughened from the active material layer outside the first region, and in the first arrangement step, The separator is disposed so as to extend from the first area and overlap the second area as viewed from the first direction intersecting the first surface, and in the second arrangement step, the separator and the second area as viewed from the first direction. Place the resin part so that it overlaps Welding the separator and the resin portion in the second region.
この蓄電モジュールの製造方法によれば、上述した蓄電モジュールを製造することができる。 According to this method for manufacturing a power storage module, the above-described power storage module can be manufactured.
本発明によれば、コストの増大を避けつつ短絡を防止可能な蓄電モジュール、及び、蓄電モジュールの製造方法を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the electrical storage module which can prevent a short circuit while avoiding increase in cost, and the manufacturing method of an electrical storage module can be provided.
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。なお、各図において同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals and redundant description will be omitted.
図1は、蓄電装置の一実施形態を示す概略断面図である。図1に示される蓄電装置1は、例えば、フォークリフト、ハイブリッド自動車、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1は、互いに積層された複数の蓄電モジュール4を含むモジュール積層体2と、モジュール積層体2に対してその積層方向に拘束荷重を付加する拘束部材3とを備えている。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an embodiment of a power storage device. The storage device 1 shown in FIG. 1 is used, for example, as a battery of various vehicles such as a forklift, a hybrid car, and an electric car. The power storage device 1 includes a
モジュール積層体2は、複数(ここでは3つ)の蓄電モジュール4と、複数(ここでは4つ)の導電板5と、を含む。蓄電モジュール4は、バイポーラ電池であり、積層方向から見て矩形状をなしている。蓄電モジュール4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、又は電気二重層キャパシタである。以下の説明では、ニッケル水素二次電池を例示する。
The
積層方向に互いに隣り合う蓄電モジュール4同士は、導電板5を介して電気的に接続されている。導電板5は、積層方向に互いに隣り合う蓄電モジュール4間と、積層端に位置する蓄電モジュール4の外側と、にそれぞれ配置されている。積層端に位置する蓄電モジュール4の外側に配置された一方の導電板5には、正極端子6が接続されている。積層端に位置する蓄電モジュール4の外側に配置された他方の導電板5には、負極端子7が接続されている。正極端子6及び負極端子7は、例えば導電板5の縁部から積層方向に交差する方向に引き出されている。正極端子6及び負極端子7により、蓄電装置1の充放電が実施される。
The
導電板5の内部には、空気等の冷媒を流通させる複数の流路5aが設けられている。流路5aは、例えば、積層方向と、正極端子6及び負極端子7の引き出し方向と、にそれぞれ交差(直交)する方向に沿って延在している。導電板5は、蓄電モジュール4同士を電気的に接続する接続部材としての機能のほか、これらの流路5aに冷媒を流通させることにより、蓄電モジュール4で発生した熱を放熱する放熱板としての機能を併せ持つ。なお、図1の例では、積層方向から見た導電板5の面積は、蓄電モジュール4の面積よりも小さいが、放熱性の向上の観点から、導電板5の面積は、蓄電モジュール4の面積と同じであってもよく、蓄電モジュール4の面積よりも大きくてもよい。
Inside the
拘束部材3は、モジュール積層体2を積層方向に挟む一対のエンドプレート8と、エンドプレート8同士を締結する締結ボルト9及びナット10と、によって構成されている。エンドプレート8は、積層方向から見た蓄電モジュール4及び導電板5の面積よりも一回り大きい面積を有する矩形の金属板である。エンドプレート8の内側面(モジュール積層体2側の面)には、電気絶縁性を有するフィルムFが設けられている。フィルムFにより、エンドプレート8と導電板5との間が絶縁されている。
The restraint member 3 is configured by a pair of
エンドプレート8の縁部には、モジュール積層体2よりも外側となる位置に挿通孔8aが設けられている。締結ボルト9は、一方のエンドプレート8の挿通孔8aから他方のエンドプレート8の挿通孔8aに向かって通され、他方のエンドプレート8の挿通孔8aから突出した締結ボルト9の先端部分には、ナット10が螺合されている。これにより、蓄電モジュール4及び導電板5がエンドプレート8によって挟持されてモジュール積層体2としてユニット化されると共に、モジュール積層体2に対して積層方向に拘束荷重が付加される。
At the edge of the
次に、蓄電モジュール4の構成について詳細に説明する。図2は、図1に示された蓄電モジュールの内部構成を示す概略断面図である。図2に示されるように、蓄電モジュール4は、電極積層体(積層体)11と、電極積層体11を封止する樹脂製の封止体12と、を備えている。電極積層体11は、複数のセパレータ13、及び、複数のセパレータ13を介して、積層方向D(第1方向)に沿って互いに積層された複数の電極(複数のバイポーラ電極14、単一の負極終端電極18、及び、単一の正極終端電極19)を含む。ここでは、電極積層体11の積層方向Dはモジュール積層体2の積層方向と一致している。電極積層体11は、積層方向Dに延びる側面11aを有している。積層方向Dは、後述する第1面15aに交差している。
Next, the configuration of the
バイポーラ電極14は、電極板15、電極板15の第1面15aに設けられた正極16、電極板15の第1面15aの反対の第2面15bに設けられた負極17を含んでいる。正極16は、正極活物質が電極板15に塗工されることにより形成される正極活物質層である。負極17は、負極活物質が電極板15に塗工されることにより形成される負極活物質層である。電極積層体11において、一のバイポーラ電極14の正極16は、セパレータ13を挟んで積層方向Dに隣り合う別のバイポーラ電極14の負極17と対向している。電極積層体11において、一のバイポーラ電極14の負極17は、セパレータ13を挟んで積層方向Dに隣り合うさらに別のバイポーラ電極14の正極16と対向している。つまり、バイポーラ電極14は、積層方向Dに沿って正極16と負極17とが交互に配列されて互いに積層されている。
The bipolar electrode 14 includes an
負極終端電極18は、電極板15、及び電極板15の第2面15bに設けられた負極17を含んでいる。負極終端電極18は、その第2面15bが電極積層体11の内側(積層方向Dについての中心側)になるように、積層方向Dの一端に配置されている。負極終端電極18の負極17は、セパレータ13を介して、積層方向Dの一端のバイポーラ電極14の正極16と対向している。正極終端電極19は、電極板15、及び電極板15の第1面15aに設けられた正極16を含んでいる。正極終端電極19は、その第1面15aが電極積層体11の内側になるように、積層方向Dの他端に配置されている。正極終端電極19の正極16は、セパレータ13を介して、積層方向Dの他端のバイポーラ電極14の負極17と対向している。
The negative electrode termination electrode 18 includes an
負極終端電極18の電極板15の第1面15aには、導電板5が接触している。また、正極終端電極19の電極板15の第2面15bには、蓄電モジュール4に隣接する他方の導電板5が接触している。拘束部材3からの拘束荷重は、導電板5を介して負極終端電極18及び正極終端電極19から電極積層体11に付加される。
The
電極板15は、例えば、ニッケル又はニッケルメッキ鋼板といった金属からなる。一例として、電極板15は、ニッケルからなる矩形の金属箔である。電極板15の縁部(バイポーラ電極14、負極終端電極18、及び、正極終端電極19の縁部)15cは、矩形枠状をなし、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。正極16を構成する正極活物質としては、例えば水酸化ニッケルが挙げられる。負極17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。本実施形態では、電極板15の第2面15bにおける負極17の形成領域は、電極板15の第1面15aにおける正極16の形成領域に対して一回り大きくなっている。
The
セパレータ13は、積層方向Dに沿って隣接するバイポーラ電極14の間に配置されている。セパレータ13は、少なくとも、積層方向Dに沿って互いに隣り合うバイポーラ電極14の正極16と負極17との間に介在されている。ここでは、セパレータ13は、負極終端電極18の負極17と、当該負極終端電極18に隣接するバイポーラ電極14の正極16との間、及び、正極終端電極19の正極16と、当該正極終端電極19に隣接するバイポーラ電極14の負極17との間にも介在されている。
The
セパレータ13は、例えばシート状に形成されている。セパレータ13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等が例示される。セパレータ13は、フッ化ビニリデン樹脂化合物で補強されたものであってもよい。
The
封止体12は、例えば絶縁性の樹脂によって、全体として矩形の筒状に形成されている。封止体12は、縁部15cを包囲するように電極積層体11の側面11aに設けられている。封止体12は、側面11aにおいて縁部15cを保持している。封止体12は、縁部15cに溶着された複数の第1樹脂部(複数の樹脂部)21と、側面11aに沿って第1樹脂部21を外側から包囲して第1樹脂部21に接合された単一の第2樹脂部22と、を有している。
The sealing
第1樹脂部21は、積層方向Dに沿って隣接するバイポーラ電極14の間に内部空間(空間)Vを形成すると共に内部空間Vを封止するために設けられている。具体的には、第1樹脂部21は、積層方向Dから見て、矩形環状をなし、縁部15cの全周にわたって連続的に設けられている。第1樹脂部21は、電極板15の第1面15aに溶着されて気密に接合されている。第1樹脂部21は、例えば超音波又は熱によって溶着されている。第1樹脂部21は所定の厚さ(積層方向Dの長さ)を有するフィルムである。電極板15の端面は、第1樹脂部21から露出している。第1樹脂部21の内側の一部は、積層方向Dに互いに隣り合う電極板15の縁部15c同士の間に位置しており、外側の一部は、電極板15から外側に張り出している。第1樹脂部21は、当該外側の一部において第2樹脂部22に埋設されている。積層方向Dに沿って互いに隣り合う第1樹脂部21同士は、互いに離間している。
The
第2樹脂部22は、電極積層体11及び第1樹脂部21の外側に設けられ、蓄電モジュール4の外壁(筐体)を構成している。第2樹脂部22は、例えば樹脂の射出成型によって形成され、積層方向Dに沿って電極積層体11の全長にわたって延在している。第2樹脂部22は、積層方向Dを軸方向として延在する筒状(環状)を呈している。第2樹脂部22は、例えば、射出成型時の熱によって第1樹脂部21の外表面に溶着(接合)されている。
The
第2樹脂部22は、第1樹脂部21と共に、積層方向Dに沿って互いに隣り合うバイポーラ電極14の間、積層方向Dに沿って互いに隣り合う負極終端電極18とバイポーラ電極14との間、及び、積層方向Dに沿って互いに隣り合う正極終端電極19とバイポーラ電極14との間をそれぞれ封止している。これにより、バイポーラ電極14の間、負極終端電極18とバイポーラ電極14との間、及び、正極終端電極19とバイポーラ電極14との間には、それぞれ気密に仕切られた内部空間Vが形成されている。この内部空間Vには、例えば水酸化カリウム水溶液等のアルカリ水溶液からなる電解液(不図示)が収容されている。電解液は、セパレータ13、正極16及び負極17内に含浸されている。
The
第1樹脂部21及び第2樹脂部22は、例えば、絶縁性の樹脂であって、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)等から構成され得る。
The
図3は、図2に示された蓄電モジュールの一部の拡大図である。図3に示されるように、電極板15の第1面15aは、正極(活物質層)16が形成された第1領域15dと、第1領域15dの外側において正極16から露出された第2領域15eと、を含む。第1領域15dの外形は、正極16の外形によって規定される。一例として、正極16は、積層方向Dからみて矩形状に形成されている。したがって、第1領域15dの外形は、例えば矩形状である。第2領域15eは、電極板15の縁部15cの一方の外表面である。したがって、第2領域15eの外形は、電極板15の外形によって規定される。一例として、積層方向Dからみて電極板15の外形は矩形状である。したがって、第2領域15eの外形は、例えば矩形状である。第2領域15eは、縁部15cの全周にわたって設けられている。したがって、第2領域15eは、全体として、例えば矩形環状である。
FIG. 3 is an enlarged view of a portion of the storage module shown in FIG. As shown in FIG. 3, the
電極板15の第2面15bは、負極(活物質層)17が形成された第3領域15fと、第3領域15fの外側において負極17から露出された第4領域15gと、を含む。第3領域15fの外形は、負極17の外形によって規定される。一例として、負極17は、積層方向Dからみて矩形状に形成されている。したがって、第3領域15fの外形は、例えば矩形状である。第4領域15gは、電極板15の縁部15cの他方の外表面である。したがって、第4領域15gの外形は、電極板15の外形によって規定される。したがって、第4領域15gの外形は、例えば矩形状である。第4領域15gは、縁部15cの全周にわたって設けられている。したがって、第4領域15gは、全体として、例えば矩形環状である。
The
上述したように、電極板15においては、負極17の形成領域が正極16の形成領域よりも大きい。換言すれば、第1領域15dの大きさと第3領域15f大きさとは、互いに異なる。また、第2領域15eの大きさと第4領域15gの大きさとは、互いに異なる。ここでは、第1領域15dが第3領域15fよりも小さく、且つ、第2領域15eが第4領域15gよりも大きい。
As described above, in the
セパレータ13は、積層方向Dからみて、第1領域15dから第2領域15eに重複するように延在している。ただし、セパレータ13は、第2領域15eの外縁に至っていない。第1樹脂部21は、積層方向Dからみて、セパレータ13及び第2領域15eに重複するように配置されている。そして、第1樹脂部21は、第2領域15eの外縁に重複している。第1樹脂部21の中心側の一部は、セパレータ13の縁部13cを介して第2領域15eに配置されている。
The
セパレータ13の縁部13c及び第1樹脂部21(負極終端電極18側の最外部の第1樹脂部21を除く)は、積層方向Dからみて、互いに部分的に重複した状態において第2領域15eに溶着されている。ここで、セパレータ13の材料と第1樹脂部21の材料とは、相溶性を有している。なお、図3においては、セパレータ13の縁部13cと第1樹脂部21との境界線が示されているが、実際には、当該縁部13cと第1樹脂部21とは、互いに溶け合っており、明確な境界線を有していない場合もある。
The
第2領域15eは、粗面化されている。ここでは、第1面15a、第2面15b及び端面を含む電極板15の表面全体が粗面化されている。電極板15の表面は、例えば、電解メッキ処理で複数の突起15pが形成されることにより粗面化されている。このように電極板15が粗面化されている場合、電極板15とセパレータ13及び第1樹脂部21との接合界面では、溶融状態のセパレータ13及び第1樹脂部21が粗面化により形成された凹部内に入り込み、アンカー効果が発揮される。これにより、電極板15とセパレータ13及び第1樹脂部21との結合力を向上させることができる。突起15pは、例えば、基端側から先端側に向かって先太りとなる形状を有している。この場合、互いに隣接する突起15pの間の断面形状はアンダーカット形状となり、アンカー効果が生じ易い。なお、図3は模式図であって、突起15pの形状及び密度等は特に限定されない。
The
以上説明したように、蓄電モジュール4においては、バイポーラ電極14の電極板15は、第1領域15dと、第1領域15dの外側において正極16から露出されると共に粗面化された第2領域15eと、を含む第1面15aを有している。また、セパレータ13は、積層方向Dからみて第2領域15eに重複するように延在している。しかも、バイポーラ電極14の間に内部空間Vを形成すると共に当該内部空間Vを封止するための第1樹脂部21が、積層方向Dからみてセパレータ13及び第2領域15eに重複するように配置され、セパレータ13と共に第2領域15eに溶着されている。これにより、部品点数の増加によるコストの増大を避けつつ、電極板15の間の短絡を防止することができる。
As described above, in the
また、蓄電モジュール4においては、セパレータ13の材料と第1樹脂部21の材料とは、相溶性を有している。この場合、第1樹脂部21とセパレータ13とが相溶する領域を生じさせることにより、第1樹脂部21及びセパレータ13を確実に電極板15に溶着できる。この結果、短絡を確実に防止可能である。
Further, in the
引き続いて、蓄電装置1の製造方法の一例について説明する。この方法では、まず、上記の蓄電モジュール4を製造する。蓄電モジュール4の製造方法は、一次成形工程(一次封止工程、封止工程)と、積層工程と、二次成形工程(二次封止工程、封止工程)と、注入工程と、を備える。
Subsequently, an example of a method of manufacturing power storage device 1 will be described. In this method, first, the
一次成形工程では、所定数のバイポーラ電極14と負極終端電極18及び正極終端電極19を用意し、それぞれの電極板15の縁部15cの第1面15aに第1樹脂部21を溶着する。具体的には、一次成形工程は、準備工程と、第1配置工程と、第2配置工程と、溶着工程と、を有する。まず、所定数のバイポーラ電極14、負極終端電極18、及び正極終端電極19を準備する(準備工程)。続いて、バイポーラ電極14及び正極終端電極19の電極板15の第1面15aに対向するようにセパレータ13を配置する(第1配置工程)。具体的には、積層方向Dからみて、第1領域15dから延在して第2領域15eに重複するようにセパレータ13を配置する。
In the primary molding process, a predetermined number of bipolar electrodes 14, a negative electrode terminal electrode 18 and a positive
続いて、第1面15aにセパレータ13を溶着する(溶着工程)。具体的には、セパレータ13の縁部13cを第2領域15eに溶着する。続いて、第1面15aに対向するように第1樹脂部21を配置する(第2配置工程)。具体的には、積層方向Dからみて、セパレータ13及び第2領域15eに重複するように第1樹脂部21を配置する。ここでは、第1樹脂部21は、少なくともセパレータ13の縁部13cに重複するように配置される。続いて、第1面15aに第1樹脂部21を溶着する(溶着工程)。具体的には、第1樹脂部21を第2領域15eに溶着する。この際、第1樹脂部21は、第2領域15eに溶着されたセパレータ13の縁部13cと溶け合って第2領域15eに溶着される。
Subsequently, the
なお、負極終端電極18に溶着される第1樹脂部21は、積層方向Dからみて、バイポーラ電極14又は正極終端電極19に溶着される第1樹脂部21と重複するように、負極終端電極18の第1面15aに溶着される。本実施形態における溶着には、例えば、レーザ溶着、熱溶着、及び、超音波溶着等を用いることができる。
The
積層工程では、第1樹脂部21が電極板15の縁部15c同士の間に配置され、且つ、セパレータ13を介在させながら、積層方向Dに沿って正極16と負極17とが交互に配列されるようにバイポーラ電極14、負極終端電極18、及び正極終端電極19を積層することにより、電極積層体11を形成する。
In the laminating step, the
二次成形工程では、射出成形の金型(不図示)内に電極積層体11を配置した後、金型内に溶融樹脂を射出する。これにより、第1樹脂部21を包囲するように第2樹脂部22を設ける。これにより、電極積層体11の側面11aに封止体12が形成される。注入工程では、二次成形工程の後、内部空間Vに電解液を注入する。これにより、蓄電モジュール4が得られる。
In the secondary molding step, the
その後、得られた蓄電モジュール4と導電板5とを積層してモジュール積層体2を形成すると共に、拘束部材3によってモジュール積層体2を拘束する工程等を経て、蓄電装置1が製造される。
Thereafter, the obtained
以上説明したように、蓄電モジュールの製造法によれば、蓄電モジュール4を製造することができる。
As described above, according to the method of manufacturing a storage module, the
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。 Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment.
上記実施形態においては、一のバイポーラ電極14の正極16と、当該一のバイポーラ電極14に隣接する別のバイポーラ電極14の負極17との間に介在するセパレータ13が、一のバイポーラ電極14における第1面15aの第2領域15eに第1樹脂部21と共に溶着される例について説明した。しかしながら、一のバイポーラ電極14の正極16と、当該一のバイポーラ電極14に隣接する別のバイポーラ電極14の負極17との間に介在するセパレータ13が、別のバイポーラ電極14の第2面15bの第4領域15gに第1樹脂部21と共に溶着されてもよい。すなわち、上記実施形態における第2面15bを第1面と読み替え、第3領域15f及び第4領域15gのそれぞれを、第1領域及び第2領域のそれぞれに読み替えることが可能である。
In the above embodiment, the
また、第1面15a、第2面15b及び端面を含む電極板15の表面全体が粗面化されている例を示したが、少なくとも第2領域15eが粗面化されていればよい。この場合においても、結合力向上の効果が得られる。
Further, although an example is shown in which the entire surface of the
また、セパレータ13の材料と第1樹脂部21との材料は、相溶性を有していなくてもよい。セパレータ13の材料としては、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又は不織布等であってもよい。また、第1樹脂部21は、例えば、エラストマー、変性PPE、酸変性PP等の弾性材料からなってもよい。
Further, the material of the
また、蓄電モジュールの製造方法において、セパレータ13を第2領域15eに溶着した後、第1樹脂部21を配置し、第2領域15eに溶着する例を示したが、セパレータ13及び第1樹脂部21を配置した後、セパレータ13及び第1樹脂部21を同時に第2領域15eに溶着してもよい。この際、セパレータ13と第1樹脂部21との配置の順番は、限定されない。セパレータ13を配置した後、第1樹脂部21を配置してもよいし、第1樹脂部21を配置した後、セパレータ13を配置してもよい。つまり、第1配置工程と第2配置工程とは、入れ替わってもよい。
In the method of manufacturing the storage module, although the
4…蓄電モジュール、13…セパレータ、14…バイポーラ電極、15…電極板、15a…第1面、15d…第1領域、15e…第2領域、16…正極(活物質層)、21…第1樹脂部(樹脂部)、D…積層方向(第1方向)、V…内部空間(空間)。
4
Claims (3)
前記第1方向に沿って隣接する前記バイポーラ電極の間に配置された複数のセパレータと、
前記第1方向に沿って隣接する前記バイポーラ電極の間に空間を形成すると共に前記空間を封止するための複数の樹脂部と、
を備え、
前記バイポーラ電極は、第1面を有する電極板と、前記第1面に形成された活物質層と、を有し、
前記第1面は、前記活物質層が形成された第1領域と、前記第1領域の外側において前記活物質層から露出されると共に粗面化された第2領域と、を含み、
前記セパレータは、前記第1方向からみて、前記第1領域から前記第2領域に重複するように延在しており、
前記樹脂部は、前記第1方向からみて、前記セパレータ及び前記第2領域に重複するように配置されており、
前記セパレータ及び前記樹脂部は、前記第2領域に溶着されている、
蓄電モジュール。 A plurality of bipolar electrodes stacked along the first direction;
A plurality of separators disposed between the adjacent bipolar electrodes along the first direction;
A plurality of resin portions for forming a space between the adjacent bipolar electrodes along the first direction and sealing the space;
With
The bipolar electrode includes an electrode plate having a first surface, and an active material layer formed on the first surface,
The first surface includes a first region in which the active material layer is formed, and a second region that is exposed from the active material layer and roughened outside the first region,
The separator extends from the first area to overlap the second area as viewed in the first direction,
The resin portion is disposed so as to overlap the separator and the second region when viewed from the first direction,
The separator and the resin portion are welded to the second region,
Power storage module.
請求項1に記載の蓄電モジュール。 The material of the separator and the material of the resin portion are compatible with each other,
The power storage module according to claim 1.
前記第1面に対向するようにセパレータを配置する第1配置工程と、
前記第1面に対向するように樹脂部を配置する第2配置工程と、
前記第1面に前記セパレータ及び前記樹脂部を溶着する溶着工程と、
を備え、
前記第1面は、前記活物質層が形成された第1領域と、前記第1領域の外側において前記活物質層から露出されると共に粗面化された第2領域と、を含み、
前記第1配置工程においては、前記第1面に交差する第1方向からみて、前記第1領域から延在して前記第2領域に重複するように前記セパレータを配置し、
前記第2配置工程においては、前記第1方向からみて、前記セパレータ及び前記第2領域に重複するように前記樹脂部を配置し、
前記溶着工程においては、前記第2領域に前記セパレータ及び前記樹脂部を溶着する、
蓄電モジュールの製造方法。 Preparing a bipolar electrode having an electrode plate having a first surface and an active material layer formed on the first surface;
Arranging a separator so as to face the first surface;
A second disposing step of disposing a resin portion so as to face the first surface;
A welding step of welding the separator and the resin portion to the first surface;
With
The first surface includes a first region in which the active material layer is formed, and a second region that is exposed from the active material layer and roughened outside the first region,
In the first arrangement step, the separator is arranged so as to extend from the first region and overlap the second region as seen from the first direction intersecting the first surface,
In the second disposing step, the resin portion is disposed so as to overlap the separator and the second region when viewed from the first direction,
In the welding step, the separator and the resin portion are welded to the second region,
A method for manufacturing a power storage module.
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