JP2019129070A - Manufacturing method of bipolar battery and the bipolar battery - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、バイポーラ電池の製造方法及びバイポーラ電池に関する。 The present invention relates to a method of manufacturing a bipolar battery and a bipolar battery.
バイポーラ電池の製造方法としては、例えば特許文献1に記載されている技術が知られている。特許文献1に記載のバイポーラ電池の製造方法では、電解質層が正極層及び負極層により挟持される単電池を有するように集電体、正極層、電解質層及び負極層を積層する。そして、単電池の周囲を取り囲むように且つ集電体の外部へ突出するように、樹脂製のシール層を隣接する集電体の間に配置する。そして、シール層の両側に位置する集電体とシール層とを熱加圧により互いに接着させると共に、隣接するシール層同士を熱加圧により互いに接着させる。
As a method of manufacturing a bipolar battery, for example, the technology described in
ところで、バイポーラ電池の内部に電解液を注入するためには、樹脂枠(上記従来技術のシール層に相当)に注液用の連通口を設ける必要がある。しかし、樹脂枠を作製した後に、例えば樹脂枠に段差加工等を施して連通口を形成する場合には、かなりの時間を要してしまう。 By the way, in order to inject the electrolyte into the bipolar battery, it is necessary to provide a communication port for injecting the resin in the resin frame (corresponding to the above-described conventional sealing layer). However, after forming the resin frame, for example, when a step is formed on the resin frame to form the communication port, a considerable time is required.
本発明の目的は、連通口を有する樹脂枠の作製時間を短縮することができるバイポーラ電池の製造方法及びバイポーラ電池を提供することである。 An object of the present invention is to provide a bipolar battery manufacturing method and a bipolar battery capable of shortening the manufacturing time of a resin frame having a communication port.
本発明の一態様は、集電体の一方面に形成された正極と集電体の他方面に形成された負極とを有する複数のバイポーラ電極と、複数のバイポーラ電極の集電体の周縁部にそれぞれ接合され、連通口を有する複数の樹脂枠とを備え、複数のバイポーラ電極がセパレータを介して積層されたバイポーラ電池の製造方法において、連通口を有する樹脂枠を作製する樹脂枠作製工程と、集電体の周縁部に樹脂枠を接合して、前記バイポーラ電極及び前記樹脂枠からなる電極ユニットを作製するユニット作製工程と、複数のバイポーラ電極がセパレータを介して積層されるように電極ユニットを複数積層する積層工程と、連通口から樹脂枠の内側の空間に電解液を注入する注液工程と、注液工程を実施した後、連通口を封止する封止工程とを含み、樹脂枠作製工程は、U字状の単層構造の第1樹脂部を形成する第1樹脂部形成工程と、連通口を構成する段差部を有する短冊状の複数層構造の第2樹脂部を第1樹脂部の両端部に接合する第2樹脂部接合工程とを含むことを特徴とする。 According to one embodiment of the present invention, a plurality of bipolar electrodes having a positive electrode formed on one surface of a current collector and a negative electrode formed on the other surface of the current collector, and a peripheral portion of the current collector of the plurality of bipolar electrodes And a resin frame manufacturing step of manufacturing a resin frame having a communication port in a method of manufacturing a bipolar battery including a plurality of resin frames bonded to each other and having a communication port. And a unit manufacturing step of manufacturing an electrode unit comprising the bipolar electrode and the resin frame by bonding a resin frame to the peripheral portion of the current collector, and an electrode unit so that a plurality of bipolar electrodes are stacked via a separator. And a sealing step of sealing the communication port after the liquid injection step of injecting the electrolytic solution into the space inside the resin frame from the communication port, and the liquid injection step. The manufacturing process includes a first resin portion forming step of forming a first resin portion of a U-shaped single layer structure, and a second resin portion of a strip-shaped multi-layer structure having a step portion forming a communication port. And a second resin part bonding step for bonding to both ends of the resin part.
このようなバイポーラ電池の製造方法においては、U字状の単層構造の第1樹脂部を形成した後、連通口を構成する段差部を有する短冊状の複数層構造の第2樹脂部を第1樹脂部の両端部に接合することにより、樹脂枠を作製する。このとき、連通口を構成する段差部を有する第2樹脂部は複数層構造を有しているため、例えば単層構造の樹脂枠に対して段差加工を施す場合に比べて、段差部の形成が容易に行える。これにより、連通口を有する樹脂枠の作製時間が短縮される。 In the manufacturing method of such a bipolar battery, after forming the first resin portion of the U-shaped single layer structure, the second resin portion of the strip-shaped multi-layer structure having the step portion constituting the communication port is (1) A resin frame is manufactured by bonding to both ends of the resin portion. At this time, since the second resin portion having the step portion constituting the communication port has a multi-layer structure, for example, the step portion is formed as compared with the case where the step processing is performed on the resin frame having a single layer structure. Easy to do. Thereby, the preparation time of the resin frame which has a communicating port is shortened.
第2樹脂部接合工程では、短冊状の第1樹脂フィルムと第1樹脂フィルムよりも長さが短い第2樹脂フィルム及び第3樹脂フィルムとを用意し、第1樹脂フィルムの上に第2樹脂フィルム及び第3樹脂フィルムを間隔をあけて重ねることにより、段差部を有する第2樹脂部を形成してもよい。この場合には、第1樹脂フィルムの上に第2樹脂フィルム及び第3樹脂フィルムを重ねることで段差部が得られるため、段差部の形成が一層容易に行える。 In the second resin portion bonding step, a strip-shaped first resin film and a second resin film and a third resin film having a shorter length than the first resin film are prepared, and the second resin is formed on the first resin film. The second resin portion having the stepped portion may be formed by overlapping the film and the third resin film at intervals. In this case, since the step portion is obtained by overlapping the second resin film and the third resin film on the first resin film, the step portion can be formed more easily.
第2樹脂部接合工程では、第1樹脂フィルムを複数枚用意した後、第1樹脂フィルムをカットして、第2樹脂フィルム及び第3樹脂フィルムを形成してもよい。この場合には、第2樹脂フィルム及び第3樹脂フィルムを第1樹脂フィルムから簡単に作ることができる。 In the second resin part bonding step, after preparing a plurality of first resin films, the first resin film may be cut to form the second resin film and the third resin film. In this case, the second resin film and the third resin film can be easily made from the first resin film.
第1樹脂部形成工程では、樹脂フィルムをU字状に打ち抜くことによりU字状の第1樹脂部を形成してもよい。この場合には、U字状の第1樹脂部を容易に且つ短時間で作り上げることができる。 In the first resin portion forming step, the U-shaped first resin portion may be formed by punching out the resin film in a U-shape. In this case, the U-shaped first resin portion can be easily formed in a short time.
第1樹脂部形成工程では、樹脂フィルムの幅方向の一方側と他方側とでU字状の被打ち抜き部が逆向きとなり且つ樹脂フィルムの長手方向にずれるように、樹脂フィルムをU字状に打ち抜いてもよい。この場合には、樹脂フィルムの未使用領域が少なくなるため、樹脂フィルムの無駄を抑えることができる。 In the first resin portion forming step, the resin film is formed into a U shape so that the U-shaped punched-out portions are opposite in one side and the other side in the width direction of the resin film and shifted in the longitudinal direction of the resin film. You may punch it out. In this case, since the unused area of the resin film is reduced, it is possible to suppress the waste of the resin film.
本発明の他の態様は、集電体の一方面に形成された正極と集電体の他方面に形成された負極とを有する複数のバイポーラ電極と、複数のバイポーラ電極の集電体の周縁部にそれぞれ接合され、連通口を有する複数の樹脂枠とを備え、複数のバイポーラ電極がセパレータを介して積層されたバイポーラ電池において、樹脂枠は、U字状の単層構造の第1樹脂部と、第1樹脂部の両端部に接合され、連通口を構成する段差部を有する短冊状の複数層構造の第2樹脂部とを有することを特徴とする。 Another aspect of the present invention includes a plurality of bipolar electrodes having a positive electrode formed on one surface of a current collector and a negative electrode formed on the other surface of the current collector, and a peripheral edge of the current collector of the plurality of bipolar electrodes And a plurality of resin frames each having a communication port, wherein the resin frame is a U-shaped single-layer first resin portion. And a second resin part having a strip-like multi-layer structure which is joined to both ends of the first resin part and has a stepped part constituting a communication port.
このようなバイポーラ電池を製造する際には、上述したバイポーラ電池の製造方法が実施される。これにより、連通口を有する樹脂枠の作製時間が短縮される。 When manufacturing such a bipolar battery, the manufacturing method of the bipolar battery mentioned above is implemented. Thereby, the preparation time of the resin frame which has a communicating port is shortened.
本発明によれば、連通口を有する樹脂枠の作製時間を短縮することができる。 According to the present invention, the production time of a resin frame having a communication port can be shortened.
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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明の一実施形態に係るバイポーラ電池を備えた蓄電装置を示す概略断面図である。図1において、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、電気自動車等の車両のバッテリとして使用される。蓄電装置1は、複数(ここでは3つ)の蓄電モジュールとしてのバイポーラ電池2を備えている。バイポーラ電池2は、例えばニッケル水素二次電池である。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a power storage device provided with a bipolar battery according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1,
複数のバイポーラ電池2は、金属製の導電板3を介して積層されている。導電板3は、積層方向(Z軸方向)の両端に位置するバイポーラ電池2の外側にも配置されている。バイポーラ電池2及び導電板3は、例えば積層方向から見て矩形状(平面視矩形状)を呈している。導電板3は、隣り合うバイポーラ電池2と電気的に接続されている。これにより、複数のバイポーラ電池2が積層方向に直列接続されている。バイポーラ電池2については、後で詳述する。
The plurality of
積層方向の一端(ここでは下端)に位置する導電板3には、正極端子4が接続されている。積層方向の他端(ここでは上端)に位置する導電板3には、負極端子5が接続されている。正極端子4及び負極端子5は、積層方向に垂直な方向(X軸方向)に延在している。このような正極端子4及び負極端子5を設けることにより、蓄電装置1の充放電を実施することができる。
The positive electrode terminal 4 is connected to the
導電板3は、バイポーラ電池2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3には、バイポーラ電池2の積層方向と正極端子4及び負極端子5の延在方向とに垂直な方向(Y軸方向)に延在した複数の空隙3aが設けられている。これらの空隙3aを空気等の冷媒が通過することにより、バイポーラ電池2からの熱を効率的に外部に放出することができる。
The
また、蓄電装置1は、バイポーラ電池2及び導電板3を積層方向に拘束する拘束ユニット6を備えている。拘束ユニット6は、バイポーラ電池2及び導電板3を積層方向に挟む1対の拘束プレート7と、これらの拘束プレート7同士を締結する複数組のボルト8及びナット9とを有している。
The
拘束プレート7は、鉄等の金属で形成されている。各拘束プレート7と導電板3との間には、樹脂フィルム等の絶縁フィルム10がそれぞれ配置されている。拘束プレート7及び絶縁フィルム10は、例えば平面視矩形状を呈している。拘束プレート7は、積層方向から見てバイポーラ電池2、導電板3及び絶縁フィルム10よりも大きく、且つ導電板3及び絶縁フィルム10を覆っている。
The
拘束プレート7の縁部には、ボルト8の軸部8aを挿通させる複数の挿通孔7aが設けられている。ボルト8の軸部8aが各拘束プレート7の挿通孔7aを挿通した状態で、軸部8aの先端部にナット9が螺合することで、バイポーラ電池2、導電板3及び絶縁フィルム10が1対の拘束プレート7に挟持される。これにより、バイポーラ電池2、導電板3及び絶縁フィルム10に積層方向の拘束荷重が付与される。
At the edge portion of the
図2は、バイポーラ電池2の概略断面図である。図3は、バイポーラ電池2の概略斜視図である。図2及び図3において、バイポーラ電池2は、複数のセル(例えば24セル)が積層された構造(複数セル構造)を有している。バイポーラ電池2は、電池本体11と、この電池本体11の一側面に取り付けられた複数(ここでは4つ)の安全弁12とを備えている。
FIG. 2 is a schematic sectional view of the
電池本体11は、複数のバイポーラ電極13がセパレータ14を介して積層されてなる電極積層体15と、この電極積層体15を取り囲む枠体16とを備えている。
The
バイポーラ電極13及びセパレータ14は、例えば平面視矩形状を呈している。セパレータ14は、積層方向に隣り合うバイポーラ電極13の間に配置されている。バイポーラ電極13は、集電体であるニッケル箔17と、このニッケル箔17の上面17a(一方面)に形成された正極18と、ニッケル箔17の下面17b(他方面)に形成された負極19とを有している。
The
バイポーラ電極13の正極18は、セパレータ14を挟んで積層方向に隣り合う一方のバイポーラ電極13の負極19と対向している。バイポーラ電極13の負極19は、セパレータ14を挟んで積層方向に隣り合う他方のバイポーラ電極13の正極18と対向している。
The
電極積層体15の最下層には、正極側終端電極20が配置されている。正極側終端電極20は、ニッケル箔17と、このニッケル箔17の上面17aに形成された正極18とを有している。電極積層体15の最上層には、負極側終端電極21が配置されている。負極側終端電極21は、ニッケル箔17と、このニッケル箔17の下面17bに形成された負極19とを有している。正極側終端電極20の正極18は、セパレータ14を挟んで最下層のバイポーラ電極13の負極19と対向している。負極側終端電極21の負極19は、セパレータ14を挟んで最上層のバイポーラ電極13の正極18と対向している。正極側終端電極20及び負極側終端電極21のニッケル箔17は、積層方向に隣り合う導電板3(図1参照)に接続されている。
In the lowermost layer of the
正極18は、ニッケル箔17の一方面に正極活物質を塗工することにより形成されている。正極活物質としては、例えばコバルト(Co)酸化物コートが施された水酸化ニッケルが用いられる。負極19は、ニッケル箔17の他方面に負極活物質を塗工することにより形成されている。負極活物質としては、例えば水素吸蔵合金が用いられる。ニッケル箔17の周縁部17cは、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。
The
セパレータ14は、正極18と負極19との間に配置され、正極18と負極19とを隔離する。セパレータ14は、積層方向から見てニッケル箔17よりも小さく且つ正極18及び負極19よりも大きい。セパレータ14は、例えばシート状に形成されている。セパレータ14は、ポリエチレン(PE)またはポリプロピレン(PP)等のポリオレフィン系樹脂からなる多孔質フィルム、もしくはPE、PP、ポリエチレンテレフタレート(PET)またはメチルセルロース等からなる不織布または織布等で形成されている。また、セパレータ14は、フッ化ビニリデン樹脂化合物等で補強されていてもよい。
The
枠体16は、電極積層体15を取り囲むように配置され、各ニッケル箔17の周縁部17cをそれぞれ保持する複数の一次シール22と、これらの一次シール22の周囲に配置された二次シール23とを有している。
The
各一次シール22は、積層方向に沿ってニッケル箔17毎に配置されている。一次シール22は、枠状を呈している。一次シール22は、ニッケル箔17の周縁部17cに熱溶着により接合されている。また、積層方向に隣り合う一次シール22同士も、熱溶着により接合されている。
Each
積層方向に隣り合うニッケル箔17間には、ニッケル箔17、正極18、負極19及び一次シール22によって画成された内部空間Vが設けられている。セパレータ14内を含む内部空間Vには、アルカリ性の電解液が注入されている。アルカリ性の電解液としては、例えば水酸化カリウム水溶液等を含むアルカリ溶液が用いられている。一次シール22は、内部空間Vを封止する。
An internal space V defined by the
バイポーラ電池2における1つのセルは、2つのニッケル箔17、正極18、負極19、セパレータ14及び一次シール22により構成されている。セルは、内部空間Vを有している。
One cell in the
二次シール23は、角筒状を有している。二次シール23は、各一次シール22を取り囲んでおり、内部空間Vを更に封止する。
The
一次シール22及び二次シール23は、例えばポリプロピレン(PP)、ポリフェニレンサルファイド(PPS)または変性ポリフェニレンエーテル(変性PPE)等の樹脂で形成されている。一次シール22は、樹脂枠を構成している。
The
図4は、図3のIV−IV線断面図である。図2〜図4において、一次シール22は、U字状の単層構造の第1樹脂部24と、この第1樹脂部24の両端部に熱溶着により接合された短冊状の2層構造の第2樹脂部25とを有している(図6も参照)。第2樹脂部25には、連通口26を構成する段差部27が設けられている。
4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV in FIG. In FIGS. 2 to 4, the
第2樹脂部25には、安全弁12が取り付けられる複数(ここでは4つ)の安全弁取付領域28が設けられている。各安全弁取付領域28には、複数(ここでは6つ)の連通口26がそれぞれ設けられている。これらの連通口26は、異なるセルの内部空間Vとそれぞれ連通されている。連通口26の配置位置は、セル毎に異なっている。なお、二次シール23における各安全弁取付領域28に対応する領域には、開口部が設けられている。連通口26は、内部空間Vに電解液を注入するための注液口として機能すると共に、電解液が注入された後は安全弁12の接続口として機能する。内部空間Vの圧力が所定圧以上になると、安全弁12が開くことで、内部空間Vのガスがバイポーラ電池2の外部に放出される。
The
図5は、以上のようなバイポーラ電池2を製造する工程の手順を示すフローチャートである。図5において、まず上記のバイポーラ電極13を複数作製する(工程S101)。なお、工程S101では、バイポーラ電極13の他に、上記の正極側終端電極20及び負極側終端電極21も作製される。
FIG. 5 is a flowchart showing the procedure of the process of manufacturing the
また、上記の一次シール22を複数作製する(工程S102)。一次シール22は、図6に示されるように、U字状の単層構造の第1樹脂部24と、この第1樹脂部24の両端部に接合され、連通口26を構成する段差部27を有する短冊状の2層構造の第2樹脂部25とを有している。図6では、一次シール22が簡略化して示されている。工程S102は、樹脂枠作製工程である。
Also, a plurality of the above
工程S102では、まずU字状の単層構造の第1樹脂部24を形成する工程(第1樹脂部形成工程)を実施し、その後に連通口26を構成する段差部27を有する短冊状の2層構造の第2樹脂部25を第1樹脂部24の両端部に接合する工程(第2樹脂部接合工程)を実施する。
In step S102, a step (a first resin portion forming step) of forming a
第1樹脂部形成工程では、図7(a)に示されるように、ロール29から巻き出された樹脂フィルム30に対して打ち抜き加工を施して樹脂フィルム30をU字状に打ち抜くことにより、複数枚(ここでは5枚)のU字状の樹脂フィルム31を一括して形成する。樹脂フィルム31は、U字状の単層構造の第1樹脂部24を構成する。樹脂フィルム30の厚みは、例えば0.1mm〜0.2mm程度である。
In the first resin portion forming step, as shown in FIG. 7A, the
このとき、樹脂フィルム30の幅方向(H方向)の一方側と他方側とでU字状の被打ち抜き部32が逆向きとなり且つ樹脂フィルム30の長手方向(N方向)にずれるように、樹脂フィルム30をU字状に打ち抜く。具体的には、被打ち抜き部32の一端側部分32aが逆向きの被打ち抜き部32の一端側部分32a及び他端側部分32bと対向すると共に、被打ち抜き部32の他端側部分32bが隣の逆向きの被打ち抜き部32の一端側部分32a及び他端側部分32bと対向するように、樹脂フィルム30をU字状に打ち抜く。
At this time, the U-shaped punched-out
第2樹脂部接合工程では、まず図7(b)に示されるように、ロール33から巻き出された樹脂フィルム34に対して打ち抜き加工を施して樹脂フィルム34を短冊状に打ち抜くことにより、複数枚(ここでは10枚)の短冊状の樹脂フィルム35(第1樹脂フィルム)を一括して形成する。樹脂フィルム34の厚みは、樹脂フィルム30の厚みの1/2である。複数枚の樹脂フィルム35のうちの半分(ここでは5枚)については、そのまま使用される。
In the second resin part joining step, as shown in FIG. 7B, first, the
複数枚の樹脂フィルム35のうちの残りの半分については、図6に示されるように、樹脂フィルム35よりも長さが短い樹脂フィルム36(第2樹脂フィルム)及び樹脂フィルム37(第3樹脂フィルム)の形成に使用される。具体的には、樹脂フィルム35をカット(切断)して、樹脂フィルム36,37を形成する。このとき、樹脂フィルム35の長さ−樹脂フィルム36の長さ−樹脂フィルム37の長さは、連通口26の幅と一致する。樹脂フィルム36,37の長さは、セルに応じた連通口26の位置によって異なる。
As for the remaining half of the plurality of
そして、図6に示されるように、樹脂フィルム35の上に樹脂フィルム36,37を連通口26の幅分だけ間隔をあけて重ねて、樹脂フィルム35と樹脂フィルム36,37とを熱溶着により接合することにより、段差部27を有する第2樹脂部25を形成する。そして、第2樹脂部25の両端面を第1樹脂部24の両端部の内側面に熱溶着により接合する。これにより、一次シール22が得られる。
Then, as shown in FIG. 6, the
このとき、全ての樹脂フィルム35〜37を第1樹脂部24に接合してもよいが、後述する二次シール23により内部空間Vが気密に保たれるため、樹脂フィルム35のみを第1樹脂部24に接合し、樹脂フィルム36,37については第1樹脂部24に接合しなくてもよい。また、樹脂フィルム35を第1樹脂部24の両端部に接合した後に、樹脂フィルム35の上に樹脂フィルム36,37を間隔をあけて重ねてもよい。
At this time, all the
図5に戻り、工程S102を実施した後、図8に示されるように、バイポーラ電極13のニッケル箔17の周縁部17cに一次シール22を熱溶着により接合することで、バイポーラ電極13及び一次シール22からなる電極ユニット38を作製する(工程S103)。なお、工程S103では、バイポーラ電極13の他に、正極側終端電極20及び負極側終端電極21のニッケル箔17の周縁部17cにも、一次シール22を接合する。ニッケル箔17の周縁部17cには、第1樹脂部24と第2樹脂部25の樹脂フィルム35とが接合される。工程S103は、ユニット作製工程である。
Returning to FIG. 5, after performing step S <b> 102, as shown in FIG. 8, the
次いで、複数の電極ユニット38をセパレータ14を介して積層する(工程S104)。これにより、上記の電極積層体15が得られると共に、各電極ユニット38の一次シール22が積層される。このとき、積層方向に隣り合う一次シール22同士を熱溶着により接合する。工程S104は、積層工程である。
Next, the plurality of
次いで、各一次シール22の周囲に二次シール23を形成する(工程S105)。このとき、例えば射出成形等により二次シール23を形成してもよいし、或いは各一次シール22の外周面に角筒状の樹脂部材を熱溶着して二次シール23を形成してもよい。
Next, a
次いで、一次シール22に設けられた連通口26から一次シール22の内側の空間(内部空間V)に電解液を注入する(工程S106)。工程S106は、注液工程である。
Next, an electrolytic solution is injected from the
その後、一次シール22における第2樹脂部25の安全弁取付領域28に安全弁12を取り付けることにより、連通口26を封止する(工程S107)。工程S107は、封止工程である。以上により、バイポーラ電池2が製造される。
Thereafter, the
以上のように本実施形態にあっては、U字状の単層構造の第1樹脂部24を形成した後、連通口26を構成する段差部27を有する短冊状の2層構造の第2樹脂部25を第1樹脂部24の両端部に接合することにより、一次シール22を作製する。このとき、連通口26を構成する段差部27を有する第2樹脂部25は2層構造を有しているため、例えば単層構造の一次シールに対して段差加工を施す場合に比べて、段差部27の形成が容易に行える。これにより、連通口26を有する一次シール22の作製時間が短縮される。その結果、設備費を低減することができる。
As described above, in the present embodiment, after the
また、一次シールの構造が全体的に単層構造である場合には、熱またはレーザ等により段差部を加工する必要があるため、段差部のエッジの盛り上がり及び段差部の熱変形が発生し、連通口を有する一次シールの品質が低下する。しかし、本実施形態では、第2樹脂部25の構造が2層構造であるため、熱またはレーザ等により段差部を加工しなくて済む。従って、段差部27のエッジの盛り上がり及び段差部27の熱変形の発生が抑制されるため、連通口26を有する一次シール22の品質を向上させることができる。
In addition, when the structure of the primary seal is entirely single-layered, it is necessary to process the stepped portion by heat or laser, etc., and therefore, the rising of the edge of the stepped portion and thermal deformation of the stepped portion occur. The quality of the primary seal having the communication port is deteriorated. However, in the present embodiment, since the structure of the
また、本実施形態では、短冊状の樹脂フィルム35と樹脂フィルム35よりも長さが短い樹脂フィルム36,37とを用意し、樹脂フィルム35の上に樹脂フィルム36,37を間隔をあけて重ねることにより、段差部27を有する第2樹脂部25を形成する。このように樹脂フィルム35の上に樹脂フィルム36,37を重ねることで段差部27が得られるため、段差部27の形成が一層容易に行える。
Further, in the present embodiment, the strip-shaped
また、本実施形態では、樹脂フィルム35を複数枚用意した後、樹脂フィルム35をカットして樹脂フィルム36,37を形成するので、樹脂フィルム36,37を樹脂フィルム35から簡単に作ることができる。
Further, in the present embodiment, after preparing a plurality of
また、本実施形態では、樹脂フィルム30をU字状に打ち抜くことにより第1樹脂部24を形成するので、U字状の第1樹脂部24を容易に且つ短時間で作り上げることができる。
Further, in the present embodiment, since the
また、本実施形態では、樹脂フィルム30の幅方向の一方側と他方側とでU字状の被打ち抜き部32が逆向きとなり且つ樹脂フィルム30の長手方向にずれるように、樹脂フィルム30をU字状に打ち抜く。従って、樹脂フィルム30の未使用領域が少なくなるため、樹脂フィルム30の無駄を抑えることができる。
Further, in the present embodiment, the
なお、本発明は、上記実施形態には限定されない。例えば上記実施形態では、短冊状の樹脂フィルム35と樹脂フィルム35よりも長さが短い樹脂フィルム36,37を用意し、樹脂フィルム35の上に樹脂フィルム36,37を間隔をあけて重ねることにより、段差部27を有する第2樹脂部25を形成したが、特にその形態には限られず、例えば樹脂フィルム35の上に樹脂フィルム35をもう1枚重ねた後、上側の樹脂フィルム35をカットすることで、段差部27を有する第2樹脂部25を形成してもよい。
The present invention is not limited to the above embodiment. For example, in the above embodiment, the
また、上記実施形態では、樹脂フィルム34を短冊状に打ち抜くことにより、複数枚の短冊状の樹脂フィルム35を形成し、その樹脂フィルム35をカットして樹脂フィルム36,37を形成したが、特にその形態には限られず、例えば樹脂フィルム34に対して打ち抜き加工を施して、樹脂フィルム35〜37を同時に形成してもよい。また、ロール33から送り出された樹脂フィルム34を直接カットして、樹脂フィルム35〜37を形成してもよい。
In the above embodiment, the
また、上記実施形態では、連通口26を構成する段差部27を有する短冊状の第2樹脂部25が2層構造を有しているが、第2樹脂部25の層数としては、特に2層には限られず、複数層であれば3層以上であってもよい。
Moreover, in the said embodiment, although the strip-shaped
また、上記実施形態では、樹脂フィルム30の幅方向の一方側と他方側とでU字状の被打ち抜き部32が逆向きとなり且つ樹脂フィルム30の長手方向にずれるように、樹脂フィルム30をU字状に打ち抜いているが、特にその形態には限られず、例えばU字状の被打ち抜き部32が全て同じ向きとなるように、樹脂フィルム30をU字状に打ち抜いてもよい。
Further, in the above embodiment, the
また、上記実施形態では、樹脂フィルム30をU字状に打ち抜くことにより、U字状の第1樹脂部24を形成したが、特にその形態には限られず、例えば樹脂フィルム30を短冊状に打ち抜くことにより、3枚の短冊状の樹脂フィルムを形成した後、これらの樹脂フィルムを熱溶着によりU字状に接合して、U字状の第1樹脂部24を形成してもよい。
In the above embodiment, the U-shaped
また、上記実施形態では、バイポーラ電極13のニッケル箔17の周縁部17cに一次シール22を接合することで、バイポーラ電極13及び一次シール22からなる電極ユニット38を作製しているが、特にその形態には限られず、例えばニッケル箔17の周縁部17cに一次シール22を接合した後に、ニッケル箔17の一方面に正極18を形成すると共にニッケル箔17の他方面に負極19を形成して、バイポーラ電極13及び一次シール22からなる電極ユニット38を作製してもよい。
Moreover, in the said embodiment, although the
また、上記実施形態では、一次シール22の作製時に、樹脂フィルム35と樹脂フィルム36,37とを熱溶着により接合し、第1樹脂部24と第2樹脂部25とを熱溶着により接合しているが、接合法としては、特に溶着には限られず、接着等であってもよい。また、ニッケル箔17と一次シール22との接合、一次シール22同士の接合についても、同様である。
In the above embodiment, the
また、上記実施形態では、バイポーラ電池2は二次シール23を備えているが、本発明は、二次シールがないバイポーラ電池にも適用可能である。
Moreover, in the said embodiment, although the
さらに、上記実施形態では、バイポーラ電池2はニッケル水素二次電池であるが、本発明は、ニッケル水素二次電池以外のバイポーラ電池(例えばリチウムイオン二次電池等)にも適用可能である。
Furthermore, in the above embodiment, the
2…バイポーラ電池、13…バイポーラ電極、14…セパレータ、17…ニッケル箔(集電体)、17a…上面(一方面)、17b…下面(他方面)、17c…周縁部、18…正極、19…負極、22…一次シール(樹脂枠)、24…第1樹脂部、25…第2樹脂部、26…連通口、27…段差部、30…樹脂フィルム、32…被打ち抜き部、35…樹脂フィルム(第1樹脂フィルム)、36…樹脂フィルム(第2樹脂フィルム)、37…樹脂フィルム(第3樹脂フィルム)、38…電極ユニット、V…内部空間(空間)。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記連通口を有する前記樹脂枠を作製する樹脂枠作製工程と、
前記集電体の周縁部に前記樹脂枠を接合して、前記バイポーラ電極及び前記樹脂枠からなる電極ユニットを作製するユニット作製工程と、
前記複数のバイポーラ電極が前記セパレータを介して積層されるように前記電極ユニットを複数積層する積層工程と、
前記連通口から前記樹脂枠の内側の空間に電解液を注入する注液工程と、
前記注液工程を実施した後、前記連通口を封止する封止工程とを含み、
前記樹脂枠作製工程は、U字状の単層構造の第1樹脂部を形成する第1樹脂部形成工程と、前記連通口を構成する段差部を有する短冊状の複数層構造の第2樹脂部を前記第1樹脂部の両端部に接合する第2樹脂部接合工程とを含むことを特徴とするバイポーラ電池の製造方法。 A plurality of bipolar electrodes having a positive electrode formed on one surface of the current collector and a negative electrode formed on the other surface of the current collector, and bonded to the peripheral portions of the current collector of the plurality of bipolar electrodes, respectively; And a plurality of resin frames having communication openings, wherein the plurality of bipolar electrodes are stacked via a separator.
A resin frame manufacturing step of manufacturing the resin frame having the communication port;
A unit manufacturing step of manufacturing an electrode unit comprising the bipolar electrode and the resin frame by bonding the resin frame to the peripheral portion of the current collector;
A lamination step of laminating a plurality of the electrode units such that the plurality of bipolar electrodes are laminated via the separator;
A liquid injection step of injecting an electrolytic solution into the space inside the resin frame from the communication port;
After performing the liquid injection step, including a sealing step of sealing the communication port,
The resin frame manufacturing step includes a first resin portion forming step for forming a first resin portion having a U-shaped single layer structure, and a second resin having a strip-like multi-layer structure having a step portion constituting the communication port. And a second resin portion bonding step of bonding the second resin portion to both end portions of the first resin portion.
前記樹脂枠は、U字状の単層構造の第1樹脂部と、前記第1樹脂部の両端部に接合され、前記連通口を構成する段差部を有する短冊状の複数層構造の第2樹脂部とを有することを特徴とするバイポーラ電池。 A plurality of bipolar electrodes having a positive electrode formed on one surface of the current collector and a negative electrode formed on the other surface of the current collector, and bonded to the peripheral portions of the current collector of the plurality of bipolar electrodes, respectively; A plurality of resin frames having communication openings, wherein the plurality of bipolar electrodes are stacked via a separator,
The resin frame is bonded to both ends of the first resin portion having a U-shaped single-layer structure and a second portion having a strip-like multi-layer structure having step portions constituting the communication port. A bipolar battery comprising a resin portion.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2018009966A JP2019129070A (en) | 2018-01-24 | 2018-01-24 | Manufacturing method of bipolar battery and the bipolar battery |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2023189149A1 (en) * | 2022-03-29 | 2023-10-05 | 株式会社豊田自動織機 | Power storage device |
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2018
- 2018-01-24 JP JP2018009966A patent/JP2019129070A/en active Pending
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