JP2019149239A - 電極ユニット製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】コストの増大を抑制可能な電極ユニット製造方法を提供する。【解決手段】電極ユニット製造方法は、射出成形により第１層２７を形成する第１工程と、バイポーラ電極１４の周縁部１５ｃに第１層２７を設ける第２工程と、を備える。射出成形の金型６０の内面６１ｓ，６２ｓには、スリット６５が配列されて複数形成されている。金型６０の中子６３は、複数の部分６３ｐから構成されている。第１工程は、複数のスリット６５に樹脂を充填して硬化させることにより、複数の第１層２７を一括して形成する形成工程と、中子６３を複数の部分６３ｐに解体して中子６３から第１層２７を分離する分離工程と、を含む。【選択図】図７

Description

本発明は、電極ユニット製造方法に関する。

特許文献１には、バイポーラ電池が記載されている。このバイポーラ電池は、積層された複数枚のバイポーラ電極を含む電池要素を備える。バイポーラ電極は、集電体と、集電体の片方の面上に設けられた正極層と、集電体の他方の面上に設けられた負極層と、を有する。また、このバイポーラ電池は、電池要素の外部を被覆する樹脂群を備えている。樹脂群は、電池内部の電解液等が外部に漏液しないように電池要素を気密に維持するために設けられている。

特開２００５−００５１６３号公報

上述したようなバイポーラ電池の製造方法において、各バイポーラ電極に設けられる樹脂枠（樹脂群のうちの１つ）を形成する際に、例えば射出成形といった方法を用いることが考えられる。一方で、バイポーラ電極が平面状に広がる形状であるため、そのバイポーラ電極の外部を被覆するための樹脂枠も、平面状に広がる形状となる。したがって、射出成形の金型の分割面に沿って延びるように樹脂枠のためのキャビティを形成すると、多数個取りが困難となり、製造に係る時間も含めコストが増大する。

そこで、本発明は、コストの増大を抑制可能な電極ユニット製造方法を提供することを目的とする。

本発明に係る電極ユニット製造方法は、シート状の電極と電極の周縁部に設けられる樹脂枠とを含む電極ユニットを製造する電極ユニット製造方法であって、射出成形により樹脂枠を形成する第１工程と、電極の周縁部に樹脂枠を設ける第２工程と、を備え、射出成形の金型は、内部空間を形成する内面を含む上型及び下型と、内面に接して内部空間に配置される中子と、を含み、内面には、上型と下型とが組み合わされて形成される内部空間に中子が配置されたときに環状となるスリットが、内面に沿う方向に配列されて複数形成されており、中子は、複数の部分から構成されており、第１工程は、複数のスリットに樹脂を充填して硬化させることにより、複数の樹脂枠を一括して形成する形成工程と、形成工程の後に、中子を複数の部分に解体して中子から樹脂枠を分離する分離工程と、を含む。

この製造方法においては、射出成形の金型の上型及び下型の内面に対して、一方向に配列された複数のスリットが形成されている。スリットのそれぞれは、上型と下型とが組み合わされて中子が内部空間に配置されたときに（型締め時に）環状となる。そして、複数のスリットに樹脂を充填して硬化させることにより複数の樹脂枠を一括して形成する。このように、シート状の電極の周縁部に設けられる樹脂枠の多数個取りが可能となる。ここで、以上のように、金型において一方向に配列された複数のスリットと中子とを利用した場合には、中子の周囲に形成される樹脂枠を中子から引き抜こうとすると、樹脂枠に変形や破損が生じるおそれがある。これに対して、この製造方法にあっては、中子を複数の部分に解体することにより、中子の周囲に形成された樹脂枠を中子から分離する。このため、樹脂枠を中子から分離する際に、樹脂枠に変形や破損が生じることを抑制して歩留まりを向上できる。よって、この製造方法によれば、コストの増大が抑制される。

本発明に係る電極ユニット製造方法においては、中子は、互いに積層されて一体化される３つ以上の部分から構成されており、分離工程においては、中子の積層方向の外側に位置する一対の部分から中子の積層方向の内側に位置する部分を抜き出すことにより中子を解体してもよい。中子を構成する複数の部分のうち、中子の内側に位置する部分は、中子の外側に位置する部分と比較して、樹脂枠との接触部分が相対的に少ない。このため、中子の内側の部分を抜き出して中子を解体することにより、樹脂枠を中子から分離する際の樹脂枠の変形や破損を確実に抑制できる。よって、コストの増大をより抑制できる。

本発明に係る電極ユニット製造方法においては、金型には、スリットを互いに連通する連通部が形成されており、形成工程においては、連通部を介して複数のスリットに一括して樹脂を充填してもよい。この場合、複数のスリットに樹脂を容易に充填可能となる。

本発明に係る電極ユニット製造方法においては、第２工程においては、第１工程の後に、周縁部に対して樹脂枠を溶着することにより、周縁部に樹脂枠を設けてもよい。この場合、第１工程と第２工程とを別々に行うことにより、第１工程を簡素化できる。

本発明に係る電極ユニット製造方法においては、第１工程においては、スリット内に周縁部が挿入されるように内部空間に複数の電極を配置した状態において形成工程を実施し、樹脂枠を周縁部上に形成することによって、第２工程を同時に実施してもよい。この場合、第１工程と第２工程とを同時に行うことにより、製造に係る時間を短縮してコストの増大をより抑制できる。

本発明に係る電極ユニット製造方法においては、第１工程においては、周縁部を露出するように電極と中子の部分とを交互に積層して積層体を形成した後に、スリット内に周縁部が挿入されるように内部空間に積層体を配置してもよい。この場合、電極と中子との積層体を準備して内部空間に配置するため、製造に係る時間をより短縮可能である。

本発明に係る電極ユニット製造方法においては、樹脂枠は、内縁を含む枠状の内側部と、外縁を含み内側部よりも厚い枠状の外側部と、を含み、第１工程においては、スリットの開口を介して中子の部分がスリット内にさらに挿入されるように内部空間に積層体を配置した状態において形成工程を実施することにより、スリットにおいて内側部を形成すると共に外側部を形成してもよい。この場合、互いに厚さの異なる部分を有する樹脂枠を、中子を利用して形成可能である。

本発明によれば、コストの増大を抑制可能な電極ユニット製造方法を提供することができる。

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に示された第１樹脂部及びバイポーラ電極を示す図である。 第１工程の射出成形に用いられる金型の分解斜視図である。 図４に示された金型の断面図である。 図５のVI−VI線に沿っての断面図である。 第１工程を説明するための断面図である。 第１工程を説明するための斜視図である。 変形例に係る電極ユニット製造方法を説明するための図である。 別の変形例に係る電極ユニット製造方法を説明するための図である。

以下、添付図面を参照しながら一実施形態について詳細に説明する。図面の説明において、同一又は同等の要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する場合がある。
［蓄電装置の一実施形態］

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、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（ここでは、後述する電極積層体１１における電極の積層方向Ｄ）に拘束荷重を付加する拘束部材３とを備えている。

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Ｄ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。

積層方向Ｄ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Ｄ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の積層方向Ｄ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の積層方向Ｄ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の積層方向Ｄ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Ｄ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。

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Ｄ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Ｄ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。

拘束部材３は、モジュール積層体２を積層方向Ｄ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Ｄ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の積層方向Ｄの内側面（モジュール積層体２に向いた面）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。

エンドプレート８には、モジュール積層体２と積層方向Ｄに重なる部位よりも外周側の縁部に挿通孔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Ｄに拘束荷重が付加される。
［蓄電モジュールの一実施形態］

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４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、セパレータ１３を介して、積層方向Ｄ（第１方向）に沿って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。側面１１ａは、一例として、後述する電極板１５の端面（第１面１５ａと第２面１５ｂとを接続する面）の集合として構成される。

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。

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、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）に向くように、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、第１面１５ａが電極積層体１１の内側に向くように、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。

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、隣接する蓄電モジュール４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。すなわち、導電板５は、積層方向Ｄに沿って電極積層体１１に拘束荷重を付加する拘束部材でもある。

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の周縁部（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。

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、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。

封止体１２は、例えば絶縁性の樹脂によって、全体として断面が略矩形の筒状に形成されている。封止体１２は、周縁部１５ｃを包囲するように電極積層体１１の側面１１ａに沿って設けられている。封止体１２は、周縁部１５ｃを保持している。封止体１２は、周縁部１５ｃに溶着された複数の第１樹脂部（樹脂枠）２１と、電極積層体１１の側面１１ａに沿って第１樹脂部２１を外側（積層方向Ｄからみたときの外側）から包囲するように第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。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。

第１樹脂部２１は、矩形枠状に形成されている。第１樹脂部２１は、周縁部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に気密及び液密に接合（例えば溶着）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によって覆われておらず露出している。第１樹脂部２１の内側端部は、積層方向Ｄに互いに隣り合う電極板１５の周縁部１５ｃ同士の間に位置しており、外側端部は、積層方向Ｄからみて電極板１５から外側に張り出している。第１樹脂部２１は、外側端部において第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。

ここでは、複数種類の第１樹脂部２１（第１樹脂部２３，２５）が用いられている。第１樹脂部２３は、負極終端電極１８の周縁部１５ｃにおいて、負極終端電極１８の第１面１５ａに設けられている。ここでは、第１樹脂部（樹脂枠）２３は、断面矩形状の単一の枠状部から形成されている。第１樹脂部（樹脂枠）２５は、バイポーラ電極１４及び正極終端電極１９の周縁部１５ｃにおいて、バイポーラ電極１４の第１面１５ａ及び正極終端電極１９の第１面１５ａに設けられている。

図３は、図２に示された第１樹脂部２５及びバイポーラ電極１４を示す図である。図３の（ａ）は断面図であり、図３の（ｂ）は平面図である。図２，３に示されるように、第１樹脂部２５は、断面矩形状の枠状部である第１層２７と、断面矩形状の枠状部であり、第１層２７に積層された第２層２９と、を含む。第１層２７及び第２層２９は、それぞれ、樹脂枠である。第１樹脂部２５は、第１層２７において第１面１５ａに接合されている。第１層２７の外縁２７ａと第２層２９の外縁２９ａとは、積層方向Ｄからみて一致している。一方、第１層２７の内縁２７ｂと第２層２９の内縁２９ｂとは、積層方向Ｄからみて離間している。

より具体的には、第１層２７の内縁２７ｂは、第２層２９の内縁２９ｂよりもバイポーラ電極１４の積層方向からみて第１面１５ａの内側に位置している。ここでは、バイポーラ電極１４の積層方向は、負極１７、電極板１５、及び、正極１６の積層方向であって、電極積層体１１における電極の積層方向Ｄ、及び、モジュール積層体２における蓄電モジュール４の積層方向と一致している。これにより、第１層２７には、積層方向Ｄからみて第２層２９に覆われる部位と、第２層２９から露出する部位と、が形成される。すなわち、第１樹脂部２５の全体としては、積層方向Ｄからみて第２層２９から露出されて第１層２７のみからなる内側部２５ｐと、第１層２７及び第２層２９からなる外側部２５ｒと、を含むことになる。内側部２５ｐは、第１樹脂部２５の内縁（すなわち、第１層２７の内縁２７ｂ）を含み、外側部２５ｒよりも積層方向Ｄに薄い。外側部２５ｒは、第１樹脂部２５の外縁（すなわち、第１層２７の外縁２７ａ及び第２層２９の外縁２９ａ）を含み、内側部２５ｐよりも積層方向Ｄに厚い。これにより、第１樹脂部２５に対して、セパレータ１３が配置される段差部２５ｔが形成される。
［電極ユニット製造方法の一実施形態］

引き続いて、電極と樹脂枠とを含む電極ユニットの製造方法の一実施形態について説明する。図３に示されるように、電極ユニット５０は、ここでは、バイポーラ電極１４と、第１樹脂部２５の第１層２７と、を含む。換言すれば、電極ユニット５０は、シート状の電極（ここではバイポーラ電極１４）と、電極の周縁部１５ｃに設けられる樹脂枠（ここでは第１層２７）と、を含む。なお、以下の製造方法は、正極終端電極１９と第１層２７とを含む電極ユニットの製造方法、及び、負極終端電極１８と第１樹脂部２３とを含む電極ユニットの製造方法と共通化可能であり、バイポーラ電極１４を正極終端電極１９に読み替え可能であるし、或いは、バイポーラ電極１４を負極終端電極１８に読み替えると共に第１層２７を第１樹脂部２３に読み替え可能である。

この製造方法においては、まず、射出成形により第１層２７を形成する第１工程を実施する。続いて、バイポーラ電極１４の周縁部１５ｃに第１層２７を設ける第２工程を実施する。なお、第１工程と第２工程との間に、射出成形により形成された第２層２９を第１層２７に接合（例えば溶着）することにより、樹脂枠としての第１樹脂部２５を形成し、第２工程において第１樹脂部２５をバイポーラ電極１４の周縁部１５ｃに設けてもよい。以下、各工程について具体的に説明する。

図４は、第１工程の射出成形に用いられる金型の分解斜視図である。図５は、図４に示された金型の断面図である。図６は、図５のVI−VI線に沿っての断面図である。図４〜６に示されるように、金型６０は、上型６１、下型６２、及び、中子６３を含む。上型６１及び下型６２は、互いに略同一の矩形箱状を呈している。上型６１の内面６１ｓと下型６２の内面６２ｓとは、上型６１と下型６２とが組み合わされたとき（型締め時）に、直方体状の内部空間Ｓを形成する。

内面６１ｓには、複数のＵ字状のスリット６１ａが形成されている。スリット６１ａは、内面６１ｓのうち、上型６１の開口に臨む底面と、該底面を挟んで連続する２面と、にわたって形成されている。スリット６１ａは、内面６１ｓに沿って一方向に等間隔に配列されている。内面６２ｓには、複数のＵ字状のスリット６２ａが形成されている。スリット６２ａは、内面６２ｓのうち、下型６２の開口に臨む底面と、該底面を挟んで連続する２面と、にわたって形成されている。スリット６２ａは、内面６２ｓに沿って一方向に等間隔に配列されている。

スリット６１ａのそれぞれと、スリット６２ａのそれぞれとは、上型６１と下型６２とが組み合わされたときに、互いに接続されて一続きの環状であって図５のVI−VI線に沿った断面において矩形状のスリット６５を形成する。すなわち、内面６１ｓ，６２ｓには、上型６１と下型６２とが組み合わされたときに環状となるスリット６５が、一方向に配列されて複数形成されている。スリット６５の幅（スリット６５の配列方向における寸法）は、第１層２７の厚さと同等である。スリット６５の深さ（スリット６５の内面６１ｓ，６２ｓからの切り込み深さ）は、第１層２７の幅（外縁２７ａと内縁２７ｂとの間の距離）と同等である。なお、上型６１には、スリット６５（スリット６１ａ）を互いに連通する連通部６６が形成されている。また、上型６１には、連通部６６に対して外部から樹脂を導入するための導入部６７が形成されている。

中子６３は、内部空間Ｓに配置される。中子６３は、上型６１と下型６２とが組み合わされたときに、内面６１ｓ，６２ｓに接触する。すなわち、中子６３は、内面６１ｓ，６２ｓに接して内部空間Ｓに配置される。これにより、中子６３は、上型６１と下型６２とが組み合わされたときに、スリット６５の開口を閉塞する。すなわち、スリット６５は、上型６１と下型６２とが組み合わされて形成される内部空間Ｓに中子６３が配置されたときに、内部空間Ｓに臨む開口が中子６３によって閉塞され、閉じた環状となる。中子６３は、複数の部分６３ｐから構成されている。ここでは、中子６３は、互いに積層されて一体化された３つ以上（ここでは３つ）の部分６３ｐから構成されている。一例として、全ての部分６３ｐは、互いに同一の形状（ここでは直方体状）を呈している。

第１工程においては、以上の金型６０を用いた射出成形を行う。図７は、第１工程を説明するための断面図である。図８は、第１工程を説明するための斜視図である。図７の（ｂ）は、図７の（ａ）のVII−VII線に沿っての断面図である。図７に示されるように、第１工程においては、上型６１、下型６２、及び中子６３が組み合わされた状態の金型６０に対して溶融状態の樹脂を導入する。より具体的には、導入部６７及び連通部６６を介して、複数のスリット６５に一括して樹脂を充填する（形成工程）。その後、スリット６５に充填された樹脂を硬化させる（形成工程）。これにより、中子６３を囲むように複数の第１層２７を一括して形成する（形成工程）。

続いて、図８の（ａ）に示されるように、上型６１と下型６２とを分離（型開き）すると共に、中子６３及び中子６３の周囲に形成された複数の第１層２７を取り出す（分離工程）。続いて、図８の（ｂ）に示されるように、中子６３を複数の部分６３ｐに解体し、中子６３から第１層２７を分離する（分離工程）。ここでは、中子６３を構成する３つの部分６３ｐのうち、複数の部分６３ｐの積層方向の外側に位置する一対の部分６３ｐから、複数の部分６３ｐの積層方向の内側に位置する１つの部分６３ｐを抜き出すことにより、中子６３を解体する。

続いて、第２工程においては、以上の第１工程により形成された第１層２７を、図３に示されるように、バイポーラ電極１４（電極板１５）の周縁部１５ｃに設ける。ここでは、バイポーラ電極１４の周縁部１５ｃに対して第１層２７を溶着することにより第１層２７を設ける。一例として、バイポーラ電極１４の少なくとも周縁部１５ｃにおいて、電極板１５の第１面１５ａが粗面化されており、第１面１５ａの粗面化されたエリアに対して第１層２７を溶着して、第１層２７とバイポーラ電極１４とを接合する。これにより、バイポーラ電極１４と第１層２７とを含む電極ユニット５０が製造される。
［電極ユニット製造方法の作用・効果］

以上説明したように、本実施形態に係る製造方法においては、射出成形の金型６０の上型６１及び下型６２の内面６１ｓ，６２ｓに対して、一方向に配列された複数のスリット６５が形成されている。スリット６５のそれぞれは、上型６１と下型６２とが組み合わされて中子６３が内部空間Ｓに配置されたときに（型締め時に）環状となる。そして、複数のスリット６５に樹脂を充填して硬化させることにより、複数の第１層２７を一括して形成する。このように、シート状のバイポーラ電極１４の周縁部１５ｃに設けられる第１層２７の多数個取りが可能となる。

ここで、以上のように、金型６０において一方向に配列された複数のスリット６５と中子６３とを利用した場合には、中子６３の周囲に形成される第１層２７を中子６３から引き抜こうとすると、引き抜く力によって第１層２７に変形や破損が生じるおそれがある。これに対して、この製造方法にあっては、中子６３を複数の部分６３ｐに解体することにより、中子６３の周囲に形成された第１層２７を中子６３から分離する。このため、第１層２７を中子６３から分離する際に、第１層２７に変形や破損が生じることを抑制して歩留まりを向上できる。よって、この製造方法によれば、コストの増大が抑制される。

また、本実施形態に係る電極ユニット製造方法においては、中子６３は、互いに積層されて一体化される３つの部分６３ｐから構成されている。そして、分離工程においては、中子６３の積層方向の外側に位置する一対の部分６３ｐから、中子６３の積層方向の内側に位置する部分６３ｐを抜き出すことにより、中子６３を解体する。中子６３を構成する複数の部分６３ｐのうち、中子６３の積層方向の内側に位置する部分６３ｐは、中子６３の積層方向の外側に位置する部分６３ｐと比較して、第１層２７との接触部分が相対的に少ない。このため、中子６３の積層方向の内側の部分６３ｐを抜き出して中子６３を解体することにより、第１層２７を中子６３から分離する際の第１層２７の変形や破損を確実に抑制できる。よって、コストの増大をより抑制できる。

また、本実施形態に係る電極ユニット製造方法においては、上型６１には、スリット６５（スリット６１ａ）を互いに連通する連通部６６が形成されている。そして、形成工程においては、連通部６６を介して複数のスリット６５に一括して樹脂を充填する。このため、複数のスリット６５に樹脂を容易に充填可能である。

さらに、本実施形態に係る電極ユニット製造方法においては、第２工程において、第１工程の後に、バイポーラ電極１４の周縁部１５ｃに対して第１層２７を溶着することにより、バイポーラ電極１４の周縁部１５ｃに第１層２７を設ける。このように、第１工程と第２工程とを別々に行うことにより、第１工程を簡素化できる。

以上の実施形態は、本発明に係る電極ユニット製造方法の一実施形態を説明したものである。したがって、本発明に係る電極ユニット製造方法は、上述した一例に限定されるものでなく、任意の変更が可能である。引き続いて、電極ユニット製造方法の変形例について説明する。
［電極ユニット製造方法の変形例］

図９は、変形例に係る電極ユニット製造方法を説明するための図である。この例では、インサート成形により電極ユニットを製造する。そのために、この例では、中子６３に代えて中子７０を用いる。図９に示されるように、中子７０は、複数の直方体板状の部分７０ｐから構成されている。部分７０ｐの数は、製造する樹脂枠（ここでは第１層２７）の数（すなわち、スリット６５の数）に対応しており、ここでは製造する樹脂枠の数＋１個である。図９の（ａ）に示されるように、第１工程においては、バイポーラ電極１４と中子７０の部分７０ｐとを交互に積層して積層体８０を形成する。ここでは、バイポーラ電極１４の周縁部１５ｃが中子７０から露出するように、且つ、バイポーラ電極１４の周縁部１５ｃ以外において第１面１５ａ及び第２面１５ｂが中子７０に覆われるように、バイポーラ電極１４と部分７０ｐとを交互に積層する。

その後、積層体８０を内部空間Ｓに配置する。このとき、スリット６５内にバイポーラ電極１４の周縁部１５ｃが挿入されるようする。ここでは、周縁部１５ｃにおいて、第２面１５ｂがスリット６５の内面に接触し、且つ、第１面１５ａがスリット６５の内面から離間した状態とする。この状態において、スリット６５に樹脂を充填して形成工程を実施することにより、積層体８０の積層方向からみて中子７０（部分７０ｐのそれぞれ）を囲むように、且つ、第１面１５ａに接合されるように、第１層（樹脂枠）２７が形成される。この結果、第１層２７がバイポーラ電極１４の周縁部１５ｃに設けられる。すなわち、この例では、第１工程と第２工程とが同時に実施される。なお、ここでは、スリット６５の幅（積層体８０の積層方向の寸法）が、バイポーラ電極１４の周縁部１５ｃの厚さ（積層体８０の積層方向についての電極板１５の厚さ）と第１層２７の厚さ（積層体８０の積層方向についての第１層２７の厚さ）との合計となるように設定されている。

その後、積層体８０及び第１層２７を金型６０から取り出し、中子７０を複数の部分７０ｐに解体して中子７０から第１層２７を分離する。これにより、バイポーラ電極１４とバイポーラ電極１４の周縁部１５ｃに設けられた第１層２７とを含む電極ユニット５０が一括して製造される。この例によれば、第１工程と第２工程とを同時に行うことにより、製造に係る時間を短縮可能である。また、バイポーラ電極１４と中子７０の部分７０ｐとの積層体８０を準備して内部空間Ｓに配置するため、製造に係る時間をより短縮可能である。

図１０は、別の変形例に係る電極ユニット製造方法を説明するための図である。この例では、積層体８０を形成して内部空間Ｓに配置して第１工程と共に第２工程を実施する点について、上記の例と同様である。ただし、この例においては、内側部２５ｐと外側部２５ｒとを含む第１樹脂部２５を一括して形成する。そのために、スリット６５の幅（積層体８０の積層方向の寸法）が、バイポーラ電極１４の周縁部１５ｃの厚さ（積層体８０の積層方向についての電極板１５の厚さ）と、第１樹脂部２５の相対的に厚い部分である外側部２５ｒの厚さ（積層体８０の積層方向について厚さ）との合計となるように設定されている。

また、この例で用いられる中子７０においては、それぞれの部分７０ｐの外周部に、矩形枠状のリブ７１が形成されている。このリブ７１の厚さ（積層体８０の積層方向についての厚さ）は、内側部２５ｐの厚さと外側部２５ｒの厚さとの差（段差部２５ｔの高さ（段差部２５ｔの積層体８０の積層方向の寸法））に相当する。そして、第１工程においては、スリット６５の開口を介して中子７０の部分７０ｐのリブ７１がスリット６５に挿入されるように内部空間Ｓに積層体８０を配置する。このとき、リブ７１は、スリット６５の深さ方向について、スリット６５の開口側の一部のみに配置される。換言すれば、スリット６５の深さ方向について、スリット６５の開口と反対側の一部（残りの部分）には、リブ７１が配置されていない部分が生じる。また、リブ７１を、スリット６５の内面に接触させると共に、第１面１５ａから離間させる。これにより、スリット６５内には、リブ７１により段差が形成された空間が形成される。

この状態において、形成工程を実施する（スリット６５に樹脂を充填して硬化させる）ことにより、リブ７１が配置されたスリット６５において、内側部２５ｐと外側部２５ｒとを形成する（すなわち、第１樹脂部２５を形成する）。その後、積層体８０及び第１樹脂部２５を金型６０から取り出し、中子７０を複数の部分７０ｐに解体して中子７０から第１樹脂部２５を分離する。これにより、バイポーラ電極１４とバイポーラ電極１４の周縁部１５ｃに設けられた第１樹脂部２５とを含む電極ユニット５０が一括して製造される。この例によれば、互いに厚さの異なる部分を有する第１樹脂部２５を、中子７０を利用して形成可能である。

なお、以上の製造方法においては、バイポーラ電極１４と第１樹脂部２３とを含む電極ユニットを製造する場合、負極終端電極１８と第１樹脂部２５（第１層２７）とを含む電極ユニットを製造する場合、及び、正極終端電極１９と第１樹脂部２３とを含む電極ユニットを製造する場合にも適用可能である。

１４…バイポーラ電極（電極）、１５ｃ…周縁部、１８…負極終端電極（電極）、１９…正極終端電極（電極）、２１，２３，２５…第１樹脂部（樹脂枠）、２５ｐ…内側部、２５ｒ…外側部、２７…第１層（樹脂枠）、５０…電極ユニット、６０…金型、６１…上型、６１ｓ，６２ｓ…内面、６２…下型、６３，７０…中子、６３ｐ，７０ｐ…部分、６１ａ，６２ａ，６５…スリット、６６…連通部、８０…積層体、Ｓ…内部空間。

Claims (7)

1. シート状の電極と前記電極の周縁部に設けられる樹脂枠とを含む電極ユニットを製造する電極ユニット製造方法であって、
   射出成形により前記樹脂枠を形成する第１工程と、
   前記電極の前記周縁部に前記樹脂枠を設ける第２工程と、を備え、
   前記射出成形の金型は、内部空間を形成する内面を含む上型及び下型と、前記内面と接して前記内部空間に配置される中子と、を含み、
   前記内面には、前記上型と前記下型とが組み合わされて形成される前記内部空間に前記中子が配置されたときに環状となるスリットが一方向に配列されて複数形成されており、
   前記中子は、複数の部分から構成されており、
   前記第１工程は、
   複数の前記スリットに樹脂を充填して硬化させることにより複数の前記樹脂枠を一括して形成する形成工程と、
   前記形成工程の後に、前記中子を前記複数の部分に解体して前記中子から樹脂枠を分離する分離工程と、
   を含む、
   電極ユニット製造方法。
2. 前記中子は、互いに積層されて一体化される３つ以上の前記部分から構成されており、
   前記分離工程においては、前記中子の積層方向の外側に位置する一対の前記部分から前記中子の積層方向の内側に位置する前記部分を抜き出すことにより前記中子を解体する、
   請求項１に記載の電極ユニット製造方法。
3. 前記金型には、前記スリットを互いに連通する連通部が形成されており、
   前記形成工程においては、前記連通部を介して複数の前記スリットに一括して前記樹脂を充填する、
   請求項１又は２に記載の電極ユニット製造方法。
4. 前記第２工程においては、前記第１工程の後に、前記周縁部に対して前記樹脂枠を溶着することにより、前記周縁部に前記樹脂枠を設ける、
   請求項１〜３のいずれか一項に記載の電極ユニット製造方法。
5. 前記第１工程においては、前記スリット内に前記周縁部が挿入されるように前記内部空間に複数の前記電極を配置した状態において前記形成工程を実施し、前記樹脂枠を前記周縁部上に形成することによって、前記第２工程を同時に実施する、
   請求項１〜３のいずれか一項に記載の電極ユニット製造方法。
6. 前記第１工程においては、前記周縁部を露出するように前記電極と前記中子の前記部分とを交互に積層して積層体を形成した後に、前記スリット内に前記周縁部が挿入されるように前記内部空間に前記積層体を配置する、
   請求項５に記載の電極ユニット製造方法。
7. 前記樹脂枠は、内縁を含む枠状の内側部と、外縁を含み前記内側部よりも厚い枠状の外側部と、を含み、
   前記第１工程においては、前記スリットの開口を介して前記中子の一部が前記スリット内にさらに挿入されるように前記内部空間に前記積層体を配置した状態において前記形成工程を実施することにより、前記スリットにおいて前記内側部を形成すると共に前記外側部を形成する、
   請求項６に記載の電極ユニット製造方法。

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