JP2019200962A - 蓄電モジュールの製造方法、及び、蓄電モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】コストの増大を抑制しつつ製造時間を短縮可能な蓄電モジュールの製造方法、及び、蓄電モジュールを提供する。【解決手段】蓄電モジュール４の製造方法は、電極（バイポーラ電極１４、負極終端電極１８、及び、正極終端電極１９）、シール部材１２、及び、セパレータ１３を含む基体５０を用意する第１工程と、内部にバッファ空間２９が形成されたベース部材２７を、シール部材１２に形成された電解液Ｒの注液口２５を介してバッファ空間２９が内部空間Ｖに連通するように、シール部材１２に設ける第２工程と、バッファ空間２９に電解液Ｒを導入し、内部空間Ｖに電解液Ｒを注入する第３工程と、を備える。【選択図】図６

Description

本発明は、蓄電モジュールの製造方法、及び、蓄電モジュールに関する。

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る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。積層体の側面には、積層方向に隣り合うバイポーラ電極間を封止する封止体が設けられており、バイポーラ電極間に形成された内部空間に電解液が収容されている。

特開２０１１−２０４３８６号公報

上述したような電池の製造工程においては、電解液を内部空間に注液する工程が生じる場合がある。この場合には、例えば、複数のシリンジを含む注液装置を用いて、複数の内部空間に一括して電解液を注入することにより、製造時間の短縮が図られる。一方で、この場合には、セパレータに電解液を含浸させながらの注液になり、当該含浸に要する時間に応じて注液装置を同位置で待機させる必要がある。このため、さらなる製造時間の短縮のためには、複数の注液装置を用意する必要が生じ、コストが増大する。

そこで、本発明は、コストの増大を抑制しつつ製造時間を短縮可能な蓄電モジュールの製造方法、及び、蓄電モジュールを提供することを目的とする。

本発明に係る蓄電モジュールの製造方法は、積層された複数の電極と、電極の間に内部空間を形成しつつ内部空間を封止するシール部材と、内部空間に配置されたセパレータと、内部空間に配置された電解液と、を有する蓄電モジュールの製造方法であって、電極、シール部材、及び、セパレータを含む基体を用意する第１工程と、内部にバッファ空間が形成されたベース部材を、シール部材に形成された電解液の注液口を介してバッファ空間が内部空間に連通するように、シール部材に設ける第２工程と、バッファ空間に電解液を導入し、内部空間に電解液を注入する第３工程と、を備える。

この製造方法においては、第１工程で用意した基体のシール部材に対して、バッファ空間が形成されたベース部材を設ける（第２工程）。バッファ空間は、シール部材の注液口を介して電極間の内部空間に連通される。そして、第３工程において、バッファ空間に電解液を導入することによって、注液口を介して内部空間に電解液を注入する。このため、注液装置から導出された電解液を、バッファ空間に貯留させつつセパレータに含浸させて内部空間に導入できる。その結果、少なくともバッファ空間の容積の分だけ、注液装置の待機時間が短縮される。すなわち、注液装置の台数を増大させることなく、製造時間を短縮可能である。このように、この製造方法によれば、コストの増大を抑制しつつ製造時間を短縮可能である。

ここで、蓄電モジュールにおいては、内部空間を封止するように圧力調整弁を設ける場合がある。圧力調整弁は、通常時には内部空間を封止しつつ、内部空間においてガスが発生して内部空間の内圧が設定圧以上に上昇した際には、当該ガスを外部に排出して内部空間の内圧を下げる機能を有する。しかしながら、内部空間が微小である場合には、少量のガスの発生であっても内部空間の内圧上昇が顕著となる。このため、内部空間の内圧の上昇を緩和する構成が求められる。

そこで、本発明に係る蓄電モジュールの製造方法においては、第３工程の後に、バッファ空間を封止するようにベース部材に圧力調整弁を設ける第４工程をさらに備えてもよい。この場合には、シール部材に設けられたベース部材を残存させつつ、ベース部材のバッファ空間を封止するように圧力調整弁が設けられる。上述したように、バッファ空間は注液口を介して内部空間に連通されている。このため、バッファ空間の容積の分だけ、内部空間で発生したガスによる内圧上昇を緩和できる。

一方、本発明に係る蓄電モジュールの製造方法においては、第３工程の後に、ベース部材を除去すると共に、内部空間を封止するようにシール部材に圧力調整弁を設ける第４工程をさらに備えてもよい。この場合には、ベース部材を除去して圧力調整弁を設けることにより、全体のサイズを小さくできる。

本発明に係る蓄電モジュールの製造方法においては、第１工程は、電極の周縁部にシール部材としての一次シールを形成する第５工程と、一次シールと共に内部空間を封止するように一次シールの外側にシール部材としての二次シールを射出成形により形成する第６工程と、を含み、第６工程においては、二次シールの射出成形に続けて、ベース部材を射出成形によりシール部材に設けることにより、第２工程をさらに実施してもよい。この場合、製造工程を簡略化できる。

このとき、本発明に係る蓄電モジュールの製造方法においては、第６工程においては、二次シールの射出成形とベース部材の射出成形とを同一の金型内にて実施してもよい。この場合、二次シールとベース部材とを別途設ける場合と比較して、互いにの位置精度が向上する。

本発明に係る蓄電モジュールは、積層された複数の電極と、電極の間に内部空間を形成しつつ内部空間を封止するためのシール部材と、内部空間に配置されたセパレータと、内部空間に配置された電解液と、シール部材に設けられたベース部材と、を備え、シール部材には、内部空間のそれぞれに電解液を注入するための注液口が形成されており、ベース部材の内部には、注液口を介して内部空間に連通するバッファ空間が形成されている。

この蓄電モジュールにおいては、シール部材に対して、バッファ空間が形成されたベース部材が設けられている。バッファ空間は、シール部材の注液口を介して電極間の内部空間に連通されている。したがって、この蓄電モジュールの製造工程においては、バッファ空間に電解液を導入することによって、注液口を介して内部空間に電解液を注入できる。このため、注液装置から導出された電解液を、バッファ空間に貯留させつつセパレータに含浸させて、内部空間に導入できる。その結果、少なくともバッファ空間の容積の分だけ、注液装置の待機時間が短縮される。すなわち、注液装置の台数を増大させることなく、製造時間を短縮可能である。このように、この蓄電モジュールによれば、コストの増大を抑制しつつ製造時間を短縮可能である。

本発明によれば、コストの増大を抑制しつつ製造時間を短縮可能な蓄電モジュールの製造方法、及び、蓄電モジュールを提供できる。

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に示された蓄電モジュールの斜視図である。 図３に示された蓄電モジュールの部分的な分解斜視図である。 図３に示された蓄電モジュールの部分的な断面図である。 蓄電モジュールの製造方法の一例を示す部分的な断面図である。

以下、図面を参照して一実施形態について説明する。なお、図面の説明においては、同一の要素同士、或いは、相当する要素同士には、互いに同一の符号を付し、重複する説明を省略する場合がある。

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、互いに複数の蓄電モジュール４を積層してなる蓄電モジュール積層体２と、蓄電モジュール積層体２に対して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。

蓄電モジュール積層体２は、複数（本実施形態では３体）の蓄電モジュール４と、複数（本実施形態では４枚）の導電板５とによって構成されている。蓄電モジュール４は、例えば後述するバイポーラ電極１４を備えた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。

積層方向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。

各導電板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。各流路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）する方向に互いに平行に延在している。これらの流路５ａに冷媒を流通させることで、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、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。

拘束部材３は、蓄電モジュール積層体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（蓄電モジュール積層体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。

エンドプレート８の縁部には、蓄電モジュール積層体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蓄電モジュール積層体２としてユニット化されると共に、蓄電モジュール積層体２に対して積層方向に拘束荷重が付加される。

次に、蓄電モジュール４の構成について更に詳細に説明する。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。同図に示すように、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（シール）する樹脂製のシール部材１２とを備えている。

電極積層体１１は、セパレータ１３を介して複数のバイポーラ電極（電極）１４が積層されてなる。この例では、電極積層体１１の積層方向Ｄは蓄電モジュール積層体２の積層方向と一致している。バイポーラ電極１４は、電極板１５、電極板１５の一方面１５ａに設けられた正極１６、電極板１５の他方面１５ｂに設けられた負極１７を含んでいる。正極１６は、正極活物質が塗工されてなる正極活物質層である。負極１７は、負極活物質が塗工されてな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に隣り合う一方のバイポーラ電極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に隣り合う他方のバイポーラ電極１４の正極１６と対向している。

電極積層体１１において、積層方向Ｄの一端には負極終端電極１８が配置され、積層方向Ｄの他端には正極終端電極１９が配置されている。負極終端電極１８は、電極板１５、及び電極板１５の他方面１５ｂに設けられた負極１７を含んでいる。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。負極終端電極１８の電極板１５の一方面１５ａには、蓄電モジュール４に隣接する一方の導電板５が接触している。正極終端電極１９は、電極板１５、及び電極板１５の一方面１５ａに設けられた正極１６を含んでいる。正極終端電極１９の電極板１５の他方面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。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。

電極板１５は、金属製であり、例えばニッケル又はニッケルメッキ鋼板からなる。電極板１５は、例えば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１５ｃ（バイポーラ電極１４の周縁部）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の他方面１５ｂにおける負極１７の形成領域は、電極板１５の一方面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、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。なお、セパレータ１３は、シート状に限られず、袋状のものを用いてもよい。

シール部材１２は、例えば絶縁性の樹脂によって矩形の枠状に形成されている。シール部材１２を構成する樹脂材料としては、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）、又は変性ポリフェニレンエーテル（変性ＰＰＥ）などが挙げられる。シール部材１２は、電極積層体１１を取り囲み、複数の電極板１５の周縁部１５ｃを保持するように構成されている。

シール部材１２は、周縁部１５ｃに設けられた一次シール２１と、一次シール２１の周囲に設けられた二次シール２２とを有している。一次シール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。一次シール２１は、積層方向Ｄから見て、矩形枠状をなし、例えば超音波又は熱により、周縁部１５ｃの全周にわたって連続的に溶着されている。一次シール２１は、電極板１５の一方面１５ａ側の周縁部１５ｃに設けられている。一次シール２１は、周縁部１５ｃを埋設した状態で、周縁部１５ｃに設けられ、電極板１５の端面を覆っている。一次シール２１は、積層方向Ｄから見て、正極１６及び負極１７から離間して設けられている。積層方向Ｄで隣り合う一次シール２１同士は、互いに当接している。

一次シール２１は、第１部分２１ａと第２部分２１ｂとを有している。第１部分２１ａは、一方面１５ａ上に設けられ、積層方向Ｄから見て電極板１５と重なっている。第２部分２１ｂは、第１部分２１ａと一体的に形成され、積層方向Ｄから見て電極板１５の外側に設けられている。第１部分２１ａの厚さは、第２部分２１ｂの厚さよりも薄く、正極１６の厚さと同等であるが、同等以上であってもよい。第１部分２１ａと第２部分２１ｂとの間には、積層方向Ｄに延在する段差面２１ｃが形成されている。

第１部分２１ａの上面には、セパレータ１３の外縁部が配置されている。積層方向Ｄから見て、第１部分２１ａとセパレータ１３の外縁部とは互いに重なっている。セパレータ１３の外縁部は、セパレータ１３の外縁に沿って並ぶ複数箇所において、例えば溶着により第１部分２１ａの上面に固定されている。セパレータ１３の外縁は、段差面２１ｃに当接していてもよいし、段差面２１ｃから離間していてもよい。本実施形態では、段差面２１ｃの高さ（積層方向Ｄの長さ）は、セパレータ１３の厚さと負極１７の厚さとの和と同等であるが、同等以上であってもよい。

二次シール２２は、電極積層体１１及び一次シール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。二次シール２２は、例えば、後述するように樹脂の射出成形によって形成され、積層方向Ｄにおいて電極積層体１１の全長にわたって延在している。二次シール２２は、積層方向Ｄを軸方向として延在する筒状部である。二次シール２２は、積層方向Ｄに延在する一次シール２１の外側面を覆っている。二次シール２２は、一次シール２１の外側面に接合され、一次シール２１の外側面をシールしている。二次シール２２は、例えば、射出成形時の熱によって一次シール２１の外側面に溶着されている。二次シール２２は、熱板溶着によって一次シール２１の外側面に溶着されていてもよい。

積層方向Ｄで隣り合う電極板１５の間には、当該電極板１５とシール部材１２とにより気密及び水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。電解液は強アルカリ性なので、シール部材１２は、耐強アルカリ性を有する樹脂材料により構成されている。

シール部材１２には、積層方向Ｄに交差（ここでは、直交）する方向に延び、各内部空間Ｖに連通する複数の注液口２５が設けられている。この注液口２５は、内部空間Ｖに電解液を注入するために用いられると共に、電解液が注入された後は、後述する圧力調整弁（圧力調整弁）２８の接続口として機能する。

このように、蓄電モジュール４は、互いに積層された複数の電極（バイポーラ電極１４、負極終端電極１８、及び、正極終端電極１９）と、電極の間に内部空間Ｖを形成しつつ内部空間Ｖを封止するためのシール部材１２と、内部空間Ｖに配置されたセパレータ１３と、内部空間Ｖに配置された電解液と、を備えている。

図３は、図２に示された蓄電モジュールの斜視図である。図４は、図３に示された蓄電モジュールの部分的な分解斜視図である。図５は、図３に示された蓄電モジュールの部分的な断面図である。図３〜５に示されるように、蓄電モジュール４は、複数（ここでは４つ）のベース部材２７と、複数（ここではベース部材２７の数と同数）の圧力調整弁２８とをさらに備えている。

シール部材１２には、複数の凹部２４が形成されている。凹部２４は、二次シール２２に形成されている。ベース部材２７及び圧力調整弁２８は、凹部２４のそれぞれに設けられている。より具体的には、シール部材１２には、内部空間Ｖのそれぞれに連通する注液口２５が形成されており、その注液口２５の開口部が凹部２４内に位置している。注液口２５は、シール部材１２を貫通して設けられている。一方、ベース部材２７のそれぞれの内部には、複数（ここでは６つ）のバッファ空間２９が形成されている。そして、ベース部材２７は、バッファ空間２９のそれぞれが、注液口２５を介して内部空間Ｖに連通するように、凹部２４内に設けられている。さらに、圧力調整弁２８は、バッファ空間２９（及び内部空間Ｖ）を封止するようにベース部材２７のそれぞれに設けられている。

ベース部材２７は、シール部材１２から圧力調整弁２８に向かう方向を長手方向とする直方体状に形成されている。ベース部材２７は、その長手方向における一端面である基端面２７ａと、他端面である先端面２７ｂと、を含む。そして、バッファ空間２９は、基端面２７ａから先端面２７ｂまで貫通して設けられている。したがって、バッファ空間２９は、ベース部材２７の長手方向に沿って延在している。ベース部材２７の先端面２７ｂには、接合用突起部３０が突設されている。

圧力調整弁２８は、ケース３１と、複数（ここでは６つ）の弁体３２と、カバー３３とを有している。ケース３１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）、又は変性ポリフェニレンエーテル（変性ＰＰＥ）等の樹脂で（例えば射出成形により）形成されている。ケース３１は、ベース部材２７に接合される底面３４ａを含む底壁部３４を有している。

ケース３１の底壁部３４には、底面３４ａからケース３１の開口３１ａに向けて貫通した複数（ここでは６つ）の連通孔３５が設けられている。これらの連通孔３５は、ベース部材２７のバッファ空間２９とそれぞれ連通されている。連通孔３５は、断面円形状を呈している。ケース３１の底面３４ａには、各連通孔３５を仕切るように形成された２つの接合用突起部３６が突設されている。接合用突起部３６は、接合用突起部３０に対応する形状及び寸法を有している。

また、ケース３１は、図４及び図５に示されるように、弁体３２を収容する複数（ここでは６つ）の収容凹部３７ａを形成する内壁部３７を有している。内壁部３７は、底壁部３４と一体化されている。収容凹部３７ａは、断面円形状を呈している。収容凹部３７ａは、連通孔３５と連通可能となっている。弁体３２は、連通孔３５を塞ぐように収容凹部３７ａに収容されている。弁体３２は、ゴム等の弾性体で形成された円柱状部材である。弁体３２は、連通孔３５を開閉させる。弁体３２の側面と収容凹部３７ａの内側面との間には、隙間Ｇが設けられている。

カバー３３は、ケース３１の開口３１ａを塞ぐ板状部材である。カバー３３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）、又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。カバー３３は、ケース３１の開口端面に溶着により接合されている。カバー３３は、複数の弁体３２をケース３１の底壁部３４に押し付ける押圧部材としても機能する。ケース３１の内壁部３７とカバー３３との間には、収容凹部３７ａと連通した収容空間Ｓが設けられている。また、カバー３３には、複数（ここでは２つ）の排気口３８が設けられている。排気口３８は、収容空間Ｓと連通されている。圧力調整弁２８は、ベース部材２７に接合されている。具体的には、ベース部材２７の接合用突起部３０とケース３１の接合用突起部３６とが位置合わせされた状態で、接合用突起部３０と接合用突起部３６とが互いに溶着されている。

このような圧力調整弁２８において、ケース３１の連通孔３５は、バッファ空間２９及び注液口２５を通して内部空間Ｖと連通されている。このため、内部空間Ｖの圧力が設定圧よりも低いときは、連通孔３５が弁体３２によって塞がれた閉弁状態に維持される（内部空間Ｖが封止されている）。一方、内部空間Ｖの圧力が上昇して設定圧以上になると、弁体３２がケース３１の底壁部３４から離間するように弾性変形し、連通孔３５の閉塞が解除された開弁状態となる。その結果、内部空間Ｖ内のガスが弁体３２の側面と収容凹部３７ａの内側面との隙間Ｇを通って収容空間Ｓに逃げるようになる。

引き続いて、以上の蓄電モジュール４の製造方法の一例について説明する。この製造方法においては、まず、図６に示されるように、基体５０を用意する（第１工程）。基体５０は、電解液Ｒ、ベース部材２７、及び、圧力調整弁２８を備えていない状態の蓄電モジュール４である。一例として、第１工程においては、電極（バイポーラ電極１４、負極終端電極１８、及び、正極終端電極１９）を用意すると共に、電極の周縁部１５ｃに一次シール２１を形成する（第５工程）。

続いて、一次シール２１が設けられた電極を、セパレータ１３を介在させながら互いに積層し、電極の間に内部空間Ｖを形成しつつ電極積層体１１を形成する。続いて、電極積層体１１を射出成形の金型内に配置する。そして、一次シール２１と共に内部空間Ｖを封止するように、一次シール２１の外側に二次シール２２を射出成形により形成する（第６工程）。これにより、シール部材１２が形成され、基体５０が用意される。

続く工程においては、ベース部材２７を、注液口２５を介してバッファ空間２９が内部空間Ｖに連通するように、シール部材１２に設ける（第２工程）。一例として、ベース部材２７は、射出成形により形成できる。この場合には、上記の第６工程において、二次シール２２の射出成形に続けて、ベース部材２７を射出成形によりシール部材１２にさらに設けることにより、この第２工程を実施できる。

より具体的には、例えば、二次シール２２とベース部材２７とを段階的に形成可能な金型を用意し、第５工程において形成された電極積層体１１を当該金型内に配置する。そして、第６工程として、二次シール２２の射出成形を行った後に、同一の金型内においてさらに射出成形を行うことにより、ベース部材２７を形成する（２色成形を行う）。すなわち、第６工程において、二次シール２２の射出成形とベース部材２７の射出成形とを同一の金型内にて連続して実施する。なお、二次シールの２２の形成とは別にベース部材２７を用意し、例えば熱板溶着等によってシール部材１２にベース部材２７を溶着してもよい。

続いて、バッファ空間２９に電解液Ｒを導入することにより、注液口２５を介して内部空間Ｖに電解液Ｒを注入する（第３工程）。この第３工程についてより具体的に説明する。この第３工程においては、まず、複数のシリンジ６１を備える注液装置６０を、シリンジ６１から延びるノズルがバッファ空間２９のそれぞれに位置するように配置する。シリンジ６１のそれぞれには、電解液Ｒが保持されている。続いて、シリンジ６１から電解液Ｒを導出し、電解液Ｒをバッファ空間２９に導入する。バッファ空間２９に導入された電解液Ｒは、バッファ空間２９から注液口２５を介して内部空間Ｖに導入される。

このとき、電解液Ｒは、内部空間Ｖに配置されたセパレータ１３に徐々に含浸される。したがって、電解液Ｒの全量が内部空間Ｖに配置されるためには、セパレータ１３への含浸の時間が必要となる。このため、仮に、ベース部材２７が設けられていない場合には、シリンジ６１からの電解液Ｒの導出の速度が、電解液Ｒがセパレータ１３に含浸される速度に応じて制限される。その結果、シリンジ６１から電解液Ｒの全量を排出するのに時間を要することになり、注液装置６０を同位置に待機させる時間が長くなる。

これに対して、本実施形態においては、ベース部材２７が設けられることにより、内部空間Ｖに連通するバッファ空間２９が形成されている。したがって、少なくともバッファ空間２９の容積の分だけ、電解液Ｒがセパレータ１３に含浸されることを待たずにシリンジ６１から電解液Ｒを排出可能である。すなわち、バッファ空間２９が、シリンジ６１から排出された電解液Ｒのバッファとして機能する。これにより、シリンジ６１から電解液Ｒの全量を排出するのに要する時間が短縮され、注液装置６０を同位置に待機させる時間が短縮される。

なお、ベース部材２７のバッファ空間２９の容積は任意に設定可能であるが、次のように設定することがより有効である。すなわち、まず、バッファ空間２９の容積を設定するためのパラメータを以下のとおり規定する。

全体積Ｋ：（電極板１５の間の距離）×（シール部材１２の内寸）。
電極体積Ｌ：（活物質の塗工面積）×（活物質の塗工厚み）×充填率。
セパ体積Ｍ：（セパレータ１３の面積）×（セパレータ１３の厚み）×充填率。
内部空間容積Ｎ：全体積Ｋ−（電極体積Ｌ＋セパ体積Ｍ）。

なお、本実施形態においては、電極としてバイポーラ電極を利用することから、活物質層の塗工面積は、（電極板１５の一方面１５ａにおける正極活物質が塗工された面積）×（正極活物質の厚み）＋（電極板１５の他方面１５ｂにおける負極活物質が塗工された面積）×（負極活物質の厚み）として規定される。また、電極板１５の間の距離は、塗工厚みとセパレータ１３の厚みとの合計に等しい。

以上のようにパラメータを規定すると、バッファ空間２９の容積を、内部空間容積Ｎから電解液Ｒの注液量Ｐを差し引いた量以上と設定することにより、バッファ空間２９及び内部空間Ｖによってシリンジ６１内に保持された電解液Ｒの全量を貯留できることとなり、実質的に待機時間をなくすことができる。

以上の工程によって、電解液Ｒが内部空間Ｖに配置される。そして、ベース部材２７を残存させつつ、バッファ空間２９を封止するようにベース部材２７に圧力調整弁２８を設ける（第４工程）ことにより、蓄電モジュール４が製造される。

以上説明したように、本実施形態に係る蓄電モジュール４の製造方法においては、第１工程で用意した基体５０のシール部材１２に対して、バッファ空間２９が形成されたベース部材２７を設ける（第２工程）。バッファ空間２９は、シール部材１２の注液口２５を介して内部空間Ｖに連通される。そして、第３工程において、バッファ空間２９に電解液Ｒを導入することによって、注液口２５を介して内部空間Ｖに電解液Ｒを注入する。このため、注液装置６０から導出された電解液Ｒを、バッファ空間２９に貯留させつつセパレータ１３に含浸させて内部空間Ｖに導入できる。その結果、少なくともバッファ空間２９の容積の分だけ、注液装置６０の待機時間が短縮される。すなわち、注液装置６０の台数を増大させることなく、製造時間を短縮可能である。このように、この製造方法によれば、コストの増大を抑制しつつ製造時間を短縮可能である。

また、本実施形態に係る蓄電モジュール４の製造方法においては、第３工程の後に、バッファ空間２９を封止するようにベース部材２７に圧力調整弁２８を設ける第４工程をさらに備える。これにより、ベース部材２７を残存させつつ、ベース部材２７のバッファ空間２９を封止するように圧力調整弁２８が設けられる。上述したように、バッファ空間２９は注液口２５を介して内部空間Ｖに連通されている。このため、バッファ空間２９の容積の分だけ、内部空間Ｖで発生したガスによる内圧上昇を緩和できる。

また、本実施形態に係る蓄電モジュール４の製造方法においては、第１工程は、電極（バイポーラ電極１４、負極終端電極１８、及び、正極終端電極１９）の周縁部１５ｃにシール部材１２としての一次シール２１を形成する第５工程と、一次シール２１と共に内部空間Ｖを封止するように一次シール２１の外側にシール部材１２としての二次シール２２を射出成形により形成する第６工程と、を含む。そして、第６工程においては、二次シール２２の射出成形に続けて、ベース部材２７を射出成形によりシール部材１２に設けることにより、第２工程をさらに実施する。このため、製造工程を簡略化できる。

さらに、本実施形態に係る蓄電モジュール４の製造方法においては、第６工程において、二次シール２２の射出成形とベース部材２７の射出成形とを同一の金型内にて連続して実施する。このため、二次シール２２とベース部材２７とを別途設ける場合と比較して、位置精度が向上する。

以上の実施形態は、本発明の一実施形態について説明したものである。したがって、本発明は、上記実施形態に限定されず、各請求項の要旨を変更しない範囲において、上記実施形態を任意に変更したものとすることができる。

例えば、上記実施形態においては、第４工程において、ベース部材２７を残存させつつ、ベース部材２７のバッファ空間２９を封止するようにベース部材２７に圧力調整弁２８を設ける場合について説明した。しかしながら、第４工程においては、ベース部材２７を除去すると共に、内部空間Ｖを封止するようにシール部材１２に圧力調整弁２８を設けてもよい。この場合、製造される蓄電モジュール４の全体のサイズを小さくできる。

４…蓄電モジュール、１２…シール部材、１３…セパレータ、１４…バイポーラ電極（電極）、１８…負極終端電極（電極）、１９…正極終端電極（電極）、２１…一次シール、２２…二次シール、２５…注液口、２７…ベース部材、２８…圧力調整弁、２９…バッファ空間、Ｖ…内部空間、Ｒ…電解液。

Claims (6)

1. 積層された複数の電極と、前記電極の間に内部空間を形成しつつ前記内部空間を封止するシール部材と、前記内部空間に配置されたセパレータと、前記内部空間に配置された電解液と、を有する蓄電モジュールの製造方法であって、
   前記電極、前記シール部材、及び、前記セパレータを含む基体を用意する第１工程と、
   内部にバッファ空間が形成されたベース部材を、前記シール部材に形成された電解液の注液口を介して前記バッファ空間が前記内部空間に連通するように、前記シール部材に設ける第２工程と、
   前記バッファ空間に前記電解液を導入し、前記内部空間に前記電解液を注入する第３工程と、
   を備える蓄電モジュールの製造方法。
2. 前記第３工程の後に、前記バッファ空間を封止するように前記ベース部材に圧力調整弁を設ける第４工程をさらに備える、
   請求項１に記載の蓄電モジュールの製造方法。
3. 前記第３工程の後に、前記ベース部材を除去すると共に、前記内部空間を封止するように前記シール部材に圧力調整弁を設ける第４工程をさらに備える、
   請求項１に記載の蓄電モジュールの製造方法。
4. 前記第１工程は、前記電極の周縁部に前記シール部材としての一次シールを形成する第５工程と、前記一次シールと共に前記内部空間を封止するように前記一次シールの外側に前記シール部材としての二次シールを射出成形により形成する第６工程と、を含み、
   前記第６工程においては、前記二次シールの射出成形に続けて、前記ベース部材を射出成形により前記シール部材に設けることにより、前記第２工程をさらに実施する、
   請求項１〜３のいずれか一項に記載の蓄電モジュールの製造方法。
5. 前記第６工程においては、前記二次シールの射出成形と前記ベース部材の射出成形とを同一の金型内にて実施する、
   請求項４に記載の蓄電モジュールの製造方法。
6. 積層された複数の電極と、
   前記電極の間に内部空間を形成しつつ前記内部空間を封止するためのシール部材と、
   前記内部空間に配置されたセパレータと、
   前記内部空間に配置された電解液と、
   前記シール部材に設けられたベース部材と、
   を備え、
   前記シール部材には、前記内部空間のそれぞれに前記電解液を注入するための注液口が形成されており、
   前記ベース部材の内部には、前記注液口を介して前記内部空間に連通するバッファ空間が形成されている、
   蓄電モジュール。

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