JP2020129525A - 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】気密性の低下を抑制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】この製造方法は、金型２８を用いた樹脂の射出成形によって、電極積層体２４の外周部に対して第１樹脂部２１Ａを設けて電池構造体３４を作製する第１工程と、電池構造体３４を金型２９内に配置すると共に、金型２９を用いた樹脂の射出成形によって第１樹脂部２１Ａの外周部に第２樹脂部２１Ｂを形成する第２工程と、を備える。第１工程においては、第１樹脂部２１Ａとして、電極積層体２４の外側面２４ａを覆うように延びる本体部２２Ａと、第１方向に沿って本体部２２Ａから突出する複数の突起部２２ａ，２２ｂと、を形成する。【選択図】図４

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

積層体に封止体を設ける方法としては、例えば射出成形が考えられる。この場合、積層体の側面を露出するように金型内に積層体を配置し、金型内に樹脂を導入する。これにより、積層体の側面を被覆するように封止体が設けられる。ところで、内部空間の気密性を向上させるために、封止体に対して、積層体の側面から表面及び裏面上に延びるオーバーハング部を設けることが考えられる。

しかしながら、そのような封止体を一度の射出成形にて作製しようとすると、金型内において、積層体の側面、表面の側面側の一部、及び、裏面の側面側の一部が支持されていない（露出されている）状態となる。この状態において金型内に樹脂を導入すると、樹脂の流れによって積層体が撓むことがある。積層体が撓むと、撓んだ側のオーバーハング部が薄くなり、気密性が低下するおそれがある。

本発明は、そのような事情に鑑みてなされたものであり、気密性の低下を抑制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、第１方向に沿って積層された複数のバイポーラ電極を含む電極積層体と、電極積層体を封止するための第１樹脂部及び第２樹脂部と、を備える蓄電モジュールの製造方法であって、第１金型を用いた樹脂の射出成形によって、電極積層体の外周部に第１樹脂部を形成して電池構造体を作製する第１工程と、第２金型を用いた樹脂の射出成形によって、電池構造体の外周部に第２樹脂部を形成する第２工程と、を備え、第１工程において、第１方向に沿って延びる電極積層体の外側面を覆う第１本体部と、第１本体部における第１方向に交差する面であって、第２工程において第２金型の内面から離間しつつ当該内面に対向する面から第１方向に沿って第１本体部から突出する複数の突起部と、を含む第１樹脂部を形成し、第２工程において、複数の突起部の第１方向の端部が第２金型の内面に当接するように電池構造体を第２金型内に配置した状態において第２金型内に樹脂を導入することにより、第１方向に沿って延びる第１樹脂部の外側面を覆う第２本体部と、第１方向からみて第２本体部から複数の突起部を越えて電極積層体に重なるように延在するオーバーハング部と、を含む第２樹脂部を形成する。

この製造方法においては、まず、射出成形によって、電極積層体の外周部に第１樹脂部を設けて電池構造体を作製する。第１樹脂部は、電池構造体の外側面を覆う第１本体部と、積層方向（第１方向）に沿って第１本体部から突出する複数の突起部と、を含む。複数の突起部は、第１本体部における第１方向に交差する面であって、第２工程において第２金型の内面から離間しつつ当該内面に対向する面（すなわち、第２金型のキャビティ部に臨む面）に形成される。このため、第２工程において、当該複数の突起部の積層方向の端部が金型の内面に当接するように電池構造体を金型内に配置すれば、電池構造体の外周部が第１方向に沿って金型の内面に支持されることとなる。したがって、樹脂の流れによる電池構造体の撓みを抑制しつつ、オーバーハング部を含む第２樹脂部を形成できる。よって、オーバーハング部の薄化が避けられ、気密性の低下が抑制される。

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工程において、第１方向からみて第１本体部の全周にわたって配列される複数の突起部を形成してもよい。この場合、第２工程において、電池構造体の外周部が、全周にわたって金型の内面に支持される。よって、電池構造体の撓みを抑制しつつ、電池構造体の外周部の全体に対して一括して第２樹脂部を形成できる。このため、工数及び設備の削減によりコストを低減可能である。

本発発明に係る蓄電モジュールの製造方法においては、電池構造体は、電解液を注入するための注液口が形成された注液用外側面を含み、第１工程において、第１方向に交差する面において第１本体部における電極積層体の外側面と注液用外側面となる面との間の部分に複数の突起部を形成してもよい。この場合、電池構造体の注液用外側面を含む部分の撓みが確実に抑制される。この結果、注液口の位置精度が向上される。

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工程において、第１方向に交差する断面形状が円形状となる複数の突起部を形成してもよい。この場合、第２工程の射出成形の際に、隣り合う突起部の間を通じて樹脂を好適に流通させてオーバーハング部を形成することが可能となる。

本発明に係る蓄電モジュールは、第１方向に沿って積層された複数のバイポーラ電極を含む電極積層体と、電極積層体の外側面を囲う第１樹脂部と、第１樹脂部の外側面を囲う第２樹脂部と、を備え、第１樹脂部は、第１方向に沿って電極積層体の外側面を囲う第１本体部と、第１方向に沿って第１本体部から突出する複数の突出部と、を含み、第２樹脂部は、第１樹脂部の外側面を囲う第２本体部と、第１方向からみて第２本体部から複数の突起部を越えて電極積層体に重なるように延在するオーバーハング部と、を含む。

この蓄電モジュールは、次のように製造することができる。すなわち、まず、射出成形によって、電極積層体の外周部に第１樹脂部を設けて電池構造体を作製する。こ第１樹脂部は、電池構造体の外側面を囲う第１本体部と、積層方向（第１方向）に沿って本体部から突出する複数の突起部と、を含む。このため、後の工程において、当該複数の突起部の積層方向の端部が金型の内面に当接するように電池構造体を金型内に配置すれば、電池構造体の外周部が第１方向に沿って金型の内面に支持されることとなる。したがって、樹脂の流れによる電池構造体の撓みを抑制しつつ、オーバーハング部を含む第２樹脂部を形成できる。よって、オーバーハング部の薄化が避けられ、気密性の低下が抑制される。

本発明によれば、気密性の低下を抑制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。

実施形態に係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製造方法の主要な工程を示すフローチャートである。 図３に示された製造方法を説明するための断面図である。 図３に示された製造方法を説明するための斜視図である。 図３に示された製造方法を説明するための断面図である。

引き続いて、図面を参照しつつ、本実施形態に係る蓄電モジュール、及び、蓄電モジュールの製造方法について説明する。なお、各図の説明においては、同一又は相当する要素同士には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、以下の図には、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸によって規定される直交座標系を示す場合がある。

図１は、実施形態に係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または電気自動車等の車両のバッテリとして使用され得る。蓄電装置１は、複数（ここでは３つ）の蓄電モジュール２を備えている。蓄電モジュール２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。

複数の蓄電モジュール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（例えばＺ軸方向）の両端に位置する蓄電モジュール２の外側にも配置されている。蓄電モジュール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）を有している。導電板３は、隣り合う蓄電モジュール２と電気的に接続されている。これにより、複数の蓄電モジュール２が積層方向に直列接続されている。蓄電モジュール２については、後で詳述する。

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、積層方向に交差（直交）する方向（例えば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。

なお、蓄電装置１においては、積層方向の一端及び他端に蓄電モジュール２が配置されていてもよい。すなわち、蓄電装置１における蓄電モジュール２と導電板３との積層体の最外層（スタック最外層）は、蓄電モジュール２であってもよい。この場合、スタック最外層の蓄電モジュール２に対して、正極端子４及び負極端子５が設けられる。

導電板３は、蓄電モジュール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、蓄電モジュール２の積層方向と正極端子４及び負極端子５の延在方向とに交差（直交）する方向（例えば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、蓄電モジュール２からの熱を効率的に外部に放出することができる。

また、蓄電装置１は、蓄電モジュール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、蓄電モジュール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。

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有している。ボルト８の軸部８ａが各拘束プレート７に設けられた挿通孔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、蓄電モジュール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。なお、スタック最外層が蓄電モジュール２である場合には、各拘束プレート７と蓄電モジュール２との間に絶縁フィルム１０が介在されることとなる。

次に、蓄電モジュール２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２は、電極積層体１３と、電極積層体１３を封止するための樹脂製の封止体１４と、を備えている。電極積層体１３は、セパレータ１２を介して、積層方向（第１方向、ここではＺ軸方向）に沿って積層された複数の電極（複数のバイポーラ電極１１、単一の負極終端電極１９、及び、単一の正極終端電極１８）を含む。

バイポーラ電極１１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１３において、一のバイポーラ電極１１の正極１６は、セパレータ１２を挟んで積層方向に隣り合う別のバイポーラ電極１１の負極１７と対向している。電極積層体１３において、一のバイポーラ電極１１の負極１７は、セパレータ１２を挟んで積層方向に隣り合うさらに別のバイポーラ電極１１の正極１６と対向している。

負極終端電極１９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１９は、第２面１５ｂが電極積層体１３の内側（積層方向についての中心側）に向くように、積層方向の一端に配置されている。負極終端電極１９の負極１７は、セパレータ１２を介して、積層方向の一端のバイポーラ電極１１の正極１６と対向している。正極終端電極１８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１８は、第１面１５ａが電極積層体１３の内側に向くように、積層方向の他端に配置されている。正極終端電極１８の正極１６は、セパレータ１２を介して、積層方向の他端のバイポーラ電極１１の負極１７と対向している。

負極終端電極１９の電極板１５の第１面１５ａには、導電板３が接触している。また、正極終端電極１８の電極板１５の第２面１５ｂには、隣接する蓄電モジュール２の導電板３が接触している。拘束荷重は、導電板３を介して負極終端電極１９及び正極終端電極１８から電極積層体１３に付加される。すなわち、導電板３は、積層方向に沿って電極積層体１３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１１、負極終端電極１９、及び、正極終端電極１８の縁部）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１２は、例えばシート状に形成されている。セパレータ１２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１２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１４は、電極積層体１３を取り囲むように配置され、バイポーラ電極１１の電極板１５の周縁部をそれぞれ保持する複数の１次樹脂シール２０と、これらの１次樹脂シール２０を取り囲むように配置された２次樹脂シール２１と、を有している。１次樹脂シール２０は、積層方向に沿って電極板１５毎に配置されている。１次樹脂シール２０は、枠状を有している。１次樹脂シール２０は、電極板１５の周縁部に接合（例えば溶着）されている。１次樹脂シール２０及び２次樹脂シール２１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。

積層方向に隣り合う電極板１５間には、電極板１５、正極１６、負極１７及び１次樹脂シール２０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１２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。１次樹脂シール２０は、内部空間Ｖを封止するためのものである。蓄電モジュール２における１つのセルは、２つの電極板１５、正極１６、負極１７、セパレータ１２及び１次樹脂シール２０により構成され、内部空間Ｖを有している。

すなわち、ここでは、電極積層体１３及び１次樹脂シール２０は、さらに電極積層体２４を構成している。電極積層体２４は、バイポーラ電極１１の周縁部に１次樹脂シール２０を接合（例えば溶着）して構成される電極ユニット２５、正極終端電極１８の周縁部に１次樹脂シール２０を接合（例えば溶着）して構成される電極ユニット２６、及び、負極終端電極１９に１次樹脂シール２０を接合（例えば溶着）して構成される電極ユニット２７を、セパレータ１２を介して積層することによって構成されている。

この電極積層体２４は、積層方向（第１方向）に交差する表面２４ｂと、積層方向に交差すると共に表面２４ｂの反対側の表面２４ｃと、積層方向に沿って表面２４ｂと表面２４ｃとを接続する外側面２４ａと、を含む。表面２４ｂ，２４ｃ及び外側面２４ａは、主に、１次樹脂シール２０により提供される。表面２４ｂ，２４ｃの周縁部と外側面２４ａとによって、電極積層体２４の外周部が構成されている。２次樹脂シール２１は、この電極積層体２４の外周部に対して設けられる。

２次樹脂シール２１は、角筒状の本体部２２と、この本体部２２の両端部（下端部及び上端部）から１次樹脂シール２０の内側に張り出した上下１対の矩形環状のオーバーハング部２３と、を有している。これらのオーバーハング部２３は、複数の１次樹脂シール２０を積層方向に挟んでいる。２次樹脂シール２１にオーバーハング部２３を設けることにより、蓄電モジュール２の充放電の繰り返しによる蓄電モジュール２の膨れ上がりを抑えることができる。２次樹脂シール２１は、射出成形（後述）により形成されている。２次樹脂シール２１は、１次樹脂シール２０に接合されている。２次樹脂シール２１は、１次樹脂シール２０と共に内部空間Ｖを封止するためのものである。

引き続いて、蓄電モジュール２の製造方法について説明する。図３は、図２に示された蓄電モジュールの製造方法の主要な工程を示すフローチャートである。この製造方法においては、まず、複数のバイポーラ電極１１を作製する（工程Ｓ１０１）。なお、工程Ｓ１０１では、バイポーラ電極１１の他に、正極終端電極１８及び負極終端電極１９も作製される。一方で、１次樹脂シール２０のための複数の樹脂部材を作製する（工程Ｓ１０２）。これらの工程の順序は問われない。

そして、バイポーラ電極１１の電極板１５の周縁部に１次樹脂シール２０を溶着することにより、複数の電極ユニット２５を作製する（工程Ｓ１０３）。より具体的には、この工程Ｓ１０３においては、工程Ｓ１０２で作製された複数（例えば４つ）の樹脂部材を、枠状となるようにバイポーラ電極１１の周縁部に配置すると共に溶着する。これにより、樹脂部材同士、及び樹脂部材とバイポーラ電極１１とが溶着され、バイポーラ電極１１の周縁部に設けられた１次樹脂シール２０が作製されると共に、１次樹脂シール２０を含む電極ユニット２５が作製される。

このように、ここでは、１次樹脂シール２０を被溶着部材に溶着するとは、１次樹脂シール２０の元となる部材の溶着によって、結果的に被溶着部材に溶着された１次樹脂シール２０が形成される場合を含む。ただし、１次樹脂シール２０を被溶着部材に溶着するとは、枠状の１次樹脂シール２０を予め形成しておき、それを被溶着部材に直接的に溶着する場合もある。

なお、工程Ｓ１０３では、電極ユニット２５の他に、電極ユニット２６，２７も作製される。次いで、複数の電極ユニット２５及び電極ユニット２６，２７をセパレータ１２を介して積層することにより、電極積層体２４を作製する（工程Ｓ１０４）。工程Ｓ１０１〜Ｓ１０４は、電極積層体１３及び複数の１次樹脂シール２０を有する電極積層体２４を作製する工程である。

続く工程においては、金型を用いた樹脂の射出成形によって、２次樹脂シールを作製する（工程Ｓ１０５：第１工程、第２工程）。この工程Ｓ１０５について、より詳細に説明する。図４の（ａ）は、金型（第１金型）２８の内部に電極積層体２４を配置した状態を示す部分的な断面図である。

図４の（ａ）に示されるように、金型２８は、下金型３０と上金型３１とを有している。下金型３０には、電極積層体２４が収容される収容用凹部３２が設けられている。収容用凹部３２は、金型２８の上下方向Ｈに垂直に切った断面で矩形状を有している。電極積層体２４が収容用凹部３２に収容された状態において、電極積層体２４の外側面２４ａに臨む空間、つまり電極積層体２４の外側面２４ａと収容用凹部３２の側面３２ａとの間の空間は、樹脂が充填されるキャビティ部３３を構成している。

また、下金型３０の収容用凹部３２の底面のキャビティ部３３に臨む部分には、複数の凹部３０ａが形成されている。また、上金型３１のキャビティ部３３に臨む面には、複数の凹部３１ａが形成されている。なお、凹部３０ａと凹部３１ａとは、上下方向Ｈに沿って互いに対向していてもよい。すなわち、上下方向Ｈからみて、凹部３０ａと凹部３１ａとは、少なくとも部分的に（一例として全体的に）重複していてもよい。凹部３０ａ及び凹部３１ａの形状は限定されないが、例えば、互に同一の柱形状（一例として円柱形状）である。凹部３０ａ，３１ａは、キャビティ部３３に開口している。これにより、凹部３０ａ，３１ａは、キャビティ部３３に対して凸状の空間３３ａ，３３ｂを形成する。

この工程Ｓ１０５においては、電極積層体２４がセットされた（収容された）下金型３０と上金型３１とを閉じることで、電極積層体２４を積層方向に拘束する。これにより、下金型３０及び上金型３１によって電極積層体２４の周縁部が全周にわたって押さえられて積層方向に拘束された状態となる。

そして、図４の（ｂ）に示されるように、その状態で、下金型３０もしくは上金型３１に設けられた樹脂通路（図示せず）から樹脂をキャビティ部３３及び空間３３ａ，３３ｂに充填して射出成形を行う。すなわち、ここでは、金型２８を用いた樹脂の射出成形によって、電極積層体２４の外周部に対して第１樹脂部２１Ａを設けて電池構造体３４を作製する（第１工程）。第１樹脂部２１Ａは、２次樹脂シール２１の一部である。

この第１工程においては、電極積層体２４の外側面２４ａを覆う（囲う）本体部（第１本体部）２２Ａと、積層方向（第１方向）に沿って本体部２２Ａから突出する複数の突起部２２ａ，２２ｂと、を含む第１樹脂部２１Ａを形成する。本体部２２Ａは、２次樹脂シール２１の本体部２２の一部である。本体部２２Ａは、キャビティ部３３に充填された樹脂によって構成され、突起部２２ａ，２２ｂは、空間３３ａ，３３ｂに充填された樹脂によって構成される。したがって、本体部２２Ａと突起部２２ａ，２２ｂとは、互に連続して一体に形成される。

図５は、図４に示された電池構造体を金型から取り出した状態を示す斜視図である。図５に示されるように、突起部２２ａは、電極積層体２４の積層方向（第１方向）に本体部２２Ａから突出している。また、突起部２２ｂは、積層方向の反対方向（Ｚ軸負方向）に本体部２２Ａから突出している。また、突起部２２ａ，２２ｂは、積層方向に交差する方向（例えばＸ軸方向及びＹ軸方向）に沿って互いに離間して配列されている。突起部２２ａ，２２ｂの配列間隔は、例えば一定である。

さらに、ここでは、突起部２２ａ，２２ｂは、積層方向からみて電極積層体２４の外周部（本体部２２Ａ）の全周にわたって配列されている（図示は一部のみとしている）。ここでは、電極積層体２４は、積層方向からみて矩形状を呈しており、突起部２２ａ，２２ｂは、電極積層体２４のそれぞれの辺部分（すなわち本体部２２Ａ）に対して、全体にわたって分散して配置されている。また、上述した凹部３０ａ，３０ｂの互いの関係から、突起部２２ａと突起部２２ｂとは、積層方向からみて少なくとも部分的に（一例として全体的に）重複していてもよい。さらに、突起部２２ａ，２２ｂの形状は、例えば、互に同一の柱形状（一例として円柱形状）である。

このように、上述した第１工程においては、第１樹脂部２１Ａとして、積層方向に本体部２２Ａから突出する複数の突起部２２ａと、積層方向の反対方向に本体部２２Ａから突出する複数の突起部２２ｂと、を形成することができる。また、上記第１工程においては、電極積層体２４の外周部（本体部２２Ａ）の全周にわたって配列される複数の突起部２２ａ，２２ｂを形成することができる。さらに、上記第１工程においては、積層方向に交差する断面形状が円形状となる複数の突起部２２ａ，２２ｂを形成することができる。

引き続き工程Ｓ１０５について説明する。図６の（ａ）は、金型（第２金型）２９の内部に電池構造体３４を配置した状態を示す部分的な断面図である。図６の（ａ）に示されるように、金型２９は、下金型３５と上金型３６とを有している。下金型３５には、電池構造体３４が収容される収容用凹部３７が設けられている。収容用凹部３７は、金型２９の上下方向Ｈに垂直に切った断面で矩形状を有している。収容用凹部３７の周縁部には、金型２９の上下方向Ｈに垂直に切った断面で矩形環状の段差部３８が設けられている。上金型３６には、段差部３８に対応して矩形環状の段差部３９が設けられている。

電池構造体３４が収容用凹部３７に収容された状態において、電極積層体２４の表面２４ｂに臨む空間４０ａ、電極積層体２４の表面２４ｃに臨む空間４０ｂ、及び空間４０ａ，４０ｂをつなぐ空間４０ｃは、樹脂が充填されるキャビティ部４１を構成している。このため、キャビティ部４１は、金型２９の上下方向Ｈに平行に切った断面でＵ字状を有している。電極積層体２４の表面２４ｂに臨む空間４０ａは、段差部３８の空間である。電極積層体２４の表面２４ｃに臨む空間４０ｂは、段差部３９の空間である。空間４０ａ，４０ｂをつなぐ空間４０ｃは、積層方向に沿って延びる電池構造体３４の外側面３４ａ（すなわち、第１樹脂部２１Ａの外側面）に臨む空間、つまり電池構造体３４の外側面３４ａと収容用凹部３７の側面３７ａとの間の空間である。

この工程Ｓ１０５においては、引き続いて、電池構造体３４がセットされた下金型３５と上金型３６とを閉じた状態で、下金型３５もしくは上金型３６に設けられた樹脂通路（図示せず）から樹脂をキャビティ部４１に充填して射出成形を行う。すなわち、ここでは、電池構造体３４を金型２９内に配置すると共に、金型２９を用いた樹脂の射出成形によって、電極積層体２４の外周部及び第１樹脂部２１Ａの外周部（すなわち、電池構造体３４の外周部）に対して第２樹脂部２１Ｂを形成する（第２工程）。第２樹脂部２１Ｂは、２次樹脂シール２１の一部である。ここでは、２次樹脂シール２１は、第１樹脂部２１Ａと第２樹脂部２１Ｂとによって形成される。

より具体的には、この第２工程においては、まず、複数の突起部２２ａ，２２ｂの積層方向の端部が金型２９の内面に当接するように、電池構造体３４を金型２９内に配置する。ここでは、突起部２２ａが、段差部３９の表面３９ｓに当接され、突起部２２ｂが段差部３８の表面３８ｓに当接される。つまり、上述した第１工程においては、本体部２２Ａにおける積層方向に交差する面であって、第２工程において金型２９の内面（表面３８ｓ，３９ｓ）から離間しつつ当該内面に対向する面から積層方向に沿って突出する複数の突起部２２ａ，２２ｂを含む第１樹脂部２１Ａを形成することとなる。これにより、電池構造体３４の外周部が、樹脂圧によって、上下方向Ｈに変形（移動）することが規制される。このように、第２工程においては、複数の突起部２２ａ，２２ｂの両方が、積層方向に沿って金型２９の内面に当接するように、電池構造体３４を金型２９内に配置してもよい。

第２工程では、この状態において、キャビティ部４１に樹脂を充填する。これにより、第２工程においては、電池構造体３４（第１樹脂部２１Ａ）の外側面３４ａを覆う（囲う）本体部（第２本体部）２２Ｂと、積層方向からみて本体部２２Ｂから複数の突起部２２ａ，２２ｂを越えて電極積層体２４に重なるように延在するオーバーハング部２３と、を含む第２樹脂部２１Ｂを形成する。ここでは、本体部２２Ｂから表面２４ｂ上に延びるオーバーハング部２３と、本体部２２Ｂから表面２４ｃ上に延びるオーバーハング部２３と、を形成する。なお、キャビティ部４１に導入された樹脂は、互に隣り合う突起部２２ａ，２２ｂの間を通じて、空間４０ａ，４０ｂと空間４０ｃとの間を流通できる。これにより、電池構造体３４に対して封止体１４が構成される。

その後、封止体１４に設けられた注液口を介して電極積層体２４（電極積層体１３）の内部空間Ｖに電解液を注入したり、その後に注液口を封止したりする工程等を経て、蓄電モジュール２が製造される。

以上のように製造される蓄電モジュール２は、互に積層された複数のバイポーラ電極１１を含む電極積層体２４と、電極積層体２４の外周部に設けられ、電極積層体２４を封止するための第１樹脂部２１Ａと、第１樹脂部２１Ａの外周部に設けられ、第１樹脂部２１Ａと共に電極積層体２４を封止するための第２樹脂部２１Ｂと、を備えている。また、第１樹脂部２１Ａは、電極積層体２４の外側面２４ａを覆う（囲う）本体部２２Ａと、積層方向に沿って本体部２２Ａから突出する複数の突起部２２ａ，２２ｂと、を含む。第２樹脂部２１Ｂは、第１樹脂部２１Ａの外側面を囲う本体部２２Ｂと、積層方向からみて本体部２２Ｂから複数の突起部２２ａ，２２ｂを越えて電極積層体２４に重なるように延在するオーバーハング部２３と、を含む。

以上説明したように、本実施形態に係る蓄電モジュール２の製造方法においては、まず、射出成形によって、電極積層体２４の外周部に第１樹脂部２１Ａを設けて電池構造体３４を作製する。このとき、第１樹脂部２１Ａとして、電極積層体２４の外側面２４ａを覆う本体部２２Ａと、積層方向（第１方向）に沿って本体部２２Ａから突出する複数の突起部２２ａ，２２ｂと、を形成する。複数の突起部２２ａ，２２ｂは、本体部２２Ａにおける積層方向に交差する面であって、第２工程において金型２９の内面（表面３８ｓ，３９ｓ）から離間しつつ当該内面に対向する面（すなわち、金型２９のキャビティ部４１に臨む面）に形成される。

このため、第２工程において、当該複数の突起部２２ａ，２２ｂが積層方向に沿って金型２９の内面に当接するように電池構造体３４を金型２９内に配置すれば、電池構造体３４の外周部が積層方向に沿って金型２９の内面に支持されることとなる。したがって、樹脂の流れによる電池構造体３４の撓みを抑制しつつ、オーバーハング部２３を含む第２樹脂部２１Ｂを形成できる。よって、オーバーハング部２３の薄化が避けられ、気密性の低下が抑制される。

また、本実施形態に係る蓄電モジュール２の製造方法においては、第１工程においては、積層方向からみて電極積層体２４の外周部の全周（すなわち、本体部２２Ａの全周）にわたって配列される複数の突起部２２ａ，２２ｂを形成してもよい。この場合、第２工程において、電池構造体３４の外周部が、全周にわたって金型２９の内面に支持される。よって、電池構造体３４の撓みを抑制しつつ、電池構造体３４の外周部の全体に対して一括して第２樹脂部２１Ｂを形成できる。このため、工数及び設備の削減によりコストを低減可能である。

また、本実施形態に係る蓄電モジュール２の製造方法においては、第１工程においては、第１方向に交差する断面形状が円形状となる複数の突起部２２ａ，２２ｂを形成してもよい。この場合、第２工程の射出成形の際に、隣り合う突起部２２ａ，２２ｂの間を通じて樹脂を好適に流通させることが可能となる。

以上の実施形態は、本発明に係る蓄電モジュールの製造方法及び蓄電モジュールの一実施形態を説明したものである。したがって、本発明は、上述した蓄電モジュール２及び蓄電モジュール２の製造方法に限定されず、任意に変更したものとすることができる。

例えば、電池構造体３４は、内部空間Ｖに電解液を注入するための注液口が形成された注液用外側面を含む場合がある。この場合、第１工程においては、積層方向に交差する面において本体部２２Ａにおける電極積層体２４の外側面２４ａと注液用外側面となる面との間の部分に複数の突起部２２ａ，２２ｂを形成してもよい。この場合、電池構造体３４の注液用外側面を含む部分の撓みが確実に抑制される。この結果、注液口の位置精度が向上される。

また、上記実施形態においては、第１工程において、本体部２２Ａから積層方向（第１方向：Ｚ軸正方向）に突出する突起部２２ａと、本体部２２Ａから積層方向の反対方向（Ｚ軸負方向）に突出する突起部２２ｂと、の両方を形成した。しかし、第１工程においては、突起部２２ａと突起部２２ｂとの一方のみを形成してもよい。例えば、第２工程において、積層方向に交差する本体部２２Ａの一対の面のうちの一方の面が金型２９の内面に直接に当接すると共に、他方の面が金型２９の内面から離間しつつ当該内面に対向する場合には、本体部２２Ａの他方の面から突出する複数の突起部のみを設ければよい。

２…蓄電モジュール、１１…バイポーラ電極、２１Ａ…第１樹脂部、２１Ｂ…第２樹脂部、２２Ａ…本体部（第１本体部）、２２Ｂ…本体部（第２本体部）、２２ａ，２２ｂ…突起部、２４…電極積層体、２８…金型（第１金型）、２９…金型（第２金型）、３４…電池構造体。

Claims (5)

1. 第１方向に沿って積層された複数のバイポーラ電極を含む電極積層体と、前記電極積層体を封止するための第１樹脂部及び第２樹脂部と、を備える蓄電モジュールの製造方法であって、
   第１金型を用いた樹脂の射出成形によって、前記電極積層体の外周部に前記第１樹脂部を形成して電池構造体を作製する第１工程と、
   第２金型を用いた樹脂の射出成形によって、前記電池構造体の外周部に前記第２樹脂部を形成する第２工程と、
   を備え、
   前記第１工程において、前記第１方向に沿って延びる前記電極積層体の外側面を覆う第１本体部と、前記第１本体部における前記第１方向に交差する面であって、前記第２工程において前記第２金型の内面から離間しつつ当該内面に対向する面から前記第１方向に沿って突出する複数の突起部と、を含む前記第１樹脂部を形成し、
   前記第２工程において、前記複数の突起部の前記第１方向の端部が前記第２金型の前記内面に当接するように前記電池構造体を前記第２金型内に配置した状態において前記第２金型内に樹脂を導入することにより、前記第１方向に沿って延びる前記第１樹脂部の外側面を覆う第２本体部と、前記第１方向からみて前記第２本体部から前記複数の突起部を越えて前記電極積層体に重なるように延在するオーバーハング部と、を含む前記第２樹脂部を形成する、
   蓄電モジュールの製造方法。
2. 前記第１工程において、前記第１方向からみて前記第１本体部の全周にわたって配列される前記複数の突起部を形成する、
   請求項１に記載の蓄電モジュールの製造方法。
3. 前記電池構造体は、電解液を注入するための注液口が形成された注液用外側面を含み、
   前記第１工程において、前記第１方向に交差する面において前記第１本体部における前記電極積層体の外側面と前記注液用外側面となる面との間の部分に前記複数の突起部を形成する、
   請求項１又は２に記載の蓄電モジュールの製造方法。
4. 前記第１工程において、前記第１方向に交差する断面形状が円形状となる前記複数の突起部を形成する、
   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. 第１方向に沿って積層された複数のバイポーラ電極を含む電極積層体と、
   前記電極積層体の外側面を囲う第１樹脂部と、
   前記第１樹脂部の外側面を囲う第２樹脂部と、
   を備え、
   前記第１樹脂部は、前記第１方向に沿って前記電極積層体の外側面を囲う第１本体部と、前記第１方向に沿って前記第１本体部から突出する複数の突起部と、を含み、
   前記第２樹脂部は、前記第１樹脂部の外側面を囲う第２本体部と、前記第１方向からみて前記第２本体部から前記複数の突起部を越えて前記電極積層体に重なるように延在するオーバーハング部と、を含む、
   蓄電モジュール。

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