JP2020145102A - 蓄電モジュールの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】生産性の悪化を抑制することが可能な蓄電モジュールの製造方法を提供する。【解決手段】蓄電モジュールの製造方法は、バイポーラ電極が積層された電極積層体と、電極積層体の積層方向から見て電極積層体を取り囲み、１次シール及び２次シールを含むシール部材と、を備える蓄電モジュールの製造方法であって、バイポーラ電極の外縁部に枠状の１次シールを形成する工程Ｓ１と、工程Ｓ１後に、１次シール上に連通孔形成部材を配置しながら、バイポーラ電極を積層する工程Ｓ４と、工程Ｓ４後に、１次シール同士を溶着する工程Ｓ５と、工程Ｓ５後に、１次シールの周囲に２次シールを形成する工程Ｓ６と、を含む。工程Ｓ５では、１次シール同士が溶着されることにより、連通孔形成部材の形状に対応する形状を有し、電極積層体の隣り合うバイポーラ電極間に形成される内部空間と連通された連通孔が形成される。【選択図】図５

Description

本発明の一つの形態は、蓄電モジュールの製造方法に関する。

集電体の一方の面に正極が形成され、他方の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（蓄電モジュール）が知られている（特許文献１参照）。この電池では、積層方向で隣り合う集電体とシール部材とで画成された内部空間に、電解液が封入されている。電解液を含浸したセパレータからなる電解質層を介して、バイポーラ電極が積層されている。電池には、シール部材を貫通するチューブが設けられている。チューブの一端は内部空間に臨み、他端は電池の外部空間に臨む。

特開２０１０−２８７４５１号公報

ところで、バイポーラ電池の封止構造として、バイポーラ電極の積層体の側面に形成されたシール部材による封止構造を採用することがある。シール部材は、樹脂の射出成形によって形成される。この場合、金属性の電極に直接樹脂を接着させることは難しい。このため、予め、バイポーラ電極を構成する電極板の縁部に対して樹脂シートで構成される枠状の１次シールを溶着しておき、その電極板を積層配置して１次シール付の積層体を構成する。そして、１次シール付きの積層体を入れ子型とともに射出成型用の金型に配置して射出成型を行うことで、積層体の外周部にシール部材を形成すると同時に、そのシール部材に各バイポーラ電極間の内部空間に連通する連通孔を形成する。当該連通孔は、電解液が注入される注液口として機能する。連通孔を形成するための入れ子型には、積層体に挿入されるプレートが設けられるが、プレートが挿入された積層体では、プレート積層部分が局所的に厚くなってしまう。このため、射出成型用金型内で金型とプレート積層部分とが部分的に干渉し、射出成型により形成されるシール部材の品質を悪化させてしまう虞があった。この問題に対して、バイポーラ電極の外縁部に溶着される枠状の１次シールのプレートが配置される部分のみに、積層方向に凹む凹部を設けることが考えられる。しかしながら、バイポーラ電池では積層位置により連通孔の配置を変える要求があり、そのため、連通孔の配置に合わせて凹部の配置が異なる複数種類の１次シールを準備しなくてはならなかった。複数種類の１次シールを準備することは、製造コストを上昇させるだけでなく生産性をも悪化させる要因となっていた。

本発明の一つの態様は、上記課題の解決のためになされたものであり、生産性の悪化を抑制することができる蓄電モジュールの製造方法を提供する。

本発明の一側面に係る蓄電モジュールの製造方法は、電極板と電極板の一方面に設けられた正極と電極板の他方面に設けられた負極とを含むバイポーラ電極が積層された電極積層体と、電極積層体の積層方向から見て電極積層体を取り囲み、１次シール及び２次シールを含むシール部材と、を備える蓄電モジュールの製造方法であって、バイポーラ電極の外縁部に枠状の１次シールを形成する工程と、１次シールを形成する工程後に、１次シール上に連通孔形成部材を配置しながら、バイポーラ電極を積層する工程と、積層する工程後に、１次シール同士を溶着する工程と、溶着する工程後に、１次シールの周囲に２次シールを形成する工程と、を含み、溶着する工程では、１次シール同士が溶着されることにより、連通孔形成部材の形状に対応する形状を有し、電極積層体の隣り合うバイポーラ電極間に形成される内部空間と連通された連通孔が形成される。

この蓄電モジュールの製造方法では、１次シールが形成されたバイポーラ電極を積層した後、１次シール同士が溶着されることにより連通孔が形成される。このため、連通孔の配置に合わせて異なる複数種類の１次シールを用意する必要がない。したがって、例えば、１次シールが形成されたバイポーラ電極に不良が生じた場合も、１次シールの種類について考慮することなく、１次シールが形成された別のバイポーラ電極を用いることができる。このように、１次シールの種類ごとにバイポーラ電極の在庫管理を行う必要がないので、生産性の悪化を抑制することができる。

１次シールを形成する工程では、積層方向に凹む複数の凹部が予め形成された１次シールが用いられ、積層する工程では、複数の凹部のうちいずれかに連通孔形成部材が配置され、溶着する工程では、複数の凹部のうち連通孔形成部材が配置されていない凹部が溶融樹脂により塞がれてもよい。この場合、連通孔形成部材を凹部に配置するので、バイポーラ電極を積層する際に連通孔形成部材の位置ずれが生じ難い。

積層する工程では、１次シール上に連通孔形成部材を配置する際、連通孔形成部材を１次シールに仮固定してもよい。この場合、バイポーラ電極を積層する際に連通孔形成部材の位置ずれが生じ難い。

積層する工程では、積層方向で隣り合う１次シール上に配置された連通孔形成部材同士が積層方向から見て互いに重ならないように、連通孔形成部材が配置されてもよい。この場合、１次シールに形成される連通孔の配置を積層位置によって変えることができる。

本発明の一側面によれば、生産性の悪化を抑制することができる蓄電モジュールの製造方法を提供することができる。

第１実施形態に係る蓄電装置を示す概略断面図である。 図１の蓄電モジュールの内部構成を示す概略断面図である。 図１の蓄電モジュールの概略斜視図である。 図１の蓄電モジュールの一部を示す分解斜視図（一部断面を含む）である。 図１の蓄電モジュールの製造方法を示すフローチャートである。 １次シールを形成する工程について説明するための斜視図である。 バイポーラ電極を積層する工程について説明するための斜視図である。 変形例に係る１次シールを形成する工程について説明するための斜視図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明する。説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には、同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係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、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、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とを備えて構成されている。

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４，４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４，４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には、空気等の冷却用流体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に冷却用流体を流通させることで、導電板５は、蓄電モジュール４，４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８，８と、エンドプレート８，８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８，８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の蓄電モジュールの内部構成を示す概略断面図である。図３は、図１の蓄電モジュールの概略斜視図である。図４は、図１の蓄電モジュールの一部を示す分解斜視図（一部断面を含む）である。図１〜図４に示すように、第１実施形態に係る蓄電モジュール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Ｄ１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Ｄ１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Ｄ１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Ｄ１の一端には負極終端電極１８が配置され、積層方向Ｄ１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Ｄ１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Ｄ１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、例えば鋼板の表面にニッケルめっきが施されためっき鋼板からなる矩形の金属板である。電極板１５の外縁部１５ｃ（バイポーラ電極１４の外縁部）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、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。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筒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、積層方向Ｄ１から見て電極積層体１１を取り囲み、複数の電極板１５の外縁部１５ｃを保持するように構成されている。

シール部材１２は、電極板１５の外縁部１５ｃに設けられた１次シール２１と、１次シール２１の周囲に設けられた２次シール２２とを有している。１次シール２１は所定の厚さ（積層方向Ｄ１の長さ）を有するフィルムである。１次シール２１は、積層方向Ｄ１から見て、矩形枠状をなし、例えば超音波又は熱により、外縁部１５ｃの全周にわたって連続的に溶着されている。１次シール２１は、電極板１５の一方面１５ａ側の外縁部１５ｃに設けられている。１次シール２１は、外縁部１５ｃを埋設した状態で、外縁部１５ｃに設けられ、電極板１５の端面を覆っていてもよく、覆っていなくてもよい。１次シール２１は、積層方向Ｄ１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Ｄ１で隣り合う１次シール２１，２１同士は、互いに当接していると共に、互いに溶着されている。積層方向Ｄ１で隣り合う１次シール２１，２１同士は、互いに離間していてもよい。

１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Ｄ１から見て電極板１５の外縁より内側に配置されている。第２部分２１ｂは、第１部分２１ａと一体的に形成され、積層方向Ｄ１から見て第１部分２１ａの外側に設けられている。第２部分２１ｂは、積層方向Ｄ１から見て電極板１５の外縁よりも外側に張り出しており、その先端部分は、２次シール２２と接している。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Ｄ１に延在する段差面２１ｃが形成されている。段差面２１ｃは電極板１５上に設けられている。

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Ｄ１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Ｄ１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。

２次シール２２は、電極積層体１１及び１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。２次シール２２は、例えば樹脂の射出成形によって形成され、積層方向Ｄ１において電極積層体１１の全長にわたって延在している。２次シール２２は、積層方向Ｄ１を軸方向として延在する筒状部である。２次シール２２は、積層方向Ｄ１に延在する１次シール２１の外側面を覆っている。２次シール２２は、１次シール２１の外側面に接合され、１次シール２１の外側面をシールしている。２次シール２２は、例えば、射出成形時の熱によって１次シール２１の外側面に溶着されている。

積層方向Ｄ１で隣り合う電極板１５，１５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を構成する一の壁部１２ａには、圧力調整弁２０が取り付けられる複数（ここでは４つ）の取付領域２４が、壁部１２ａの長さ方向Ｄ３に並んで設けられている。図４に示されるように、各取付領域２４には、壁部１２ａの厚さ方向Ｄ２に延び、壁部１２ａを貫通している複数の連通孔２５，２６が設けられている。連通孔２５，２６は、内部空間Ｖ（図２参照）に電解液を注入するための注液孔として機能する。連通孔２５，２６は、電解液が注入された後は、内部空間Ｖで発生したガスが流れる流路となる。以下では、壁部１２ａの長さ方向Ｄ３を単に方向Ｄ３、壁部１２ａの厚さ方向Ｄ２を方向Ｄ２とも言う。

１次シール２１の各取付領域２４には、複数（ここでは６つ）の連通孔２５がそれぞれ設けられている。連通孔２５は、各取付領域２４において、例えば２列３段（方向Ｄ３に２列、方向Ｄ２に３段）に配列されている。連通孔２５は、壁部１２ａにおいて、例えば８列３段（方向Ｄ３に２列、方向Ｄ２に８段）に配列されている。各連通孔２５は、異なるセルの内部空間Ｖとそれぞれ連通されている。連通孔２５は、方向Ｄ２に直交する断面（積層方向Ｄ１及び方向Ｄ３に平行な断面）において矩形状を呈している。

２次シール２２の各取付領域２４には、各連通孔２５と連通された複数（ここでは６つ）の連通孔２６がそれぞれ設けられている。連通孔２６は、各取付領域２４において、例えば２列３段に配列されている。連通孔２６は、壁部１２ａにおいて、例えば８列３段に配列されている。連通孔２６は、方向Ｄ２に直交する断面（積層方向Ｄ１及び方向Ｄ３に平行な断面）において矩形状を呈している。連通孔２６は、１次シール２１側から２次シール２２の外側面に向かって徐々に幅広となるようにテーパ状に形成されている。

２次シール２２の各取付領域２４の外側面には、略枠状の接合用突起２７がそれぞれ設けられている。接合用突起２７は、蓄電モジュール４と圧力調整弁２０とを接合するとともに、各内部空間Ｖからのガスがそれぞれ流れる複数（ここでは６つ）の流路２８を連通孔２５，２６と協働して形成する。したがって、流路２８は、各取付領域２４において、例えば２列３段（方向Ｄ３に２列、方向Ｄ２に３段）に配列されている。流路２８は、壁部１２ａにおいて、例えば８列３段（方向Ｄ３に２列、方向Ｄ２に８段）に配列されている。流路２８は、方向Ｄ２に直交する断面（積層方向Ｄ１及び方向Ｄ３に平行な断面）において矩形状を呈している。

次に、上述した蓄電モジュール４の製造方法について説明する。図５は、図１の蓄電モジュールの製造方法を示すフローチャートである。蓄電モジュール４の製造方法は、図５に示される工程Ｓ１〜Ｓ８を含んでいる。以下、図５〜図７を参照し、各工程Ｓ１〜Ｓ８について説明する。図６は、１次シールを形成する工程について説明するための斜視図である。図７は、バイポーラ電極を積層する工程について説明するための斜視図である。

蓄電モジュール４の製造方法では、まず、バイポーラ電極１４、負極終端電極１８、及び正極終端電極１９の電極板１５の外縁部１５ｃに枠状の１次シール２１を形成する工程Ｓ１が行われる。図６では、バイポーラ電極１４に１次シール２１が形成される例が示されている。この工程Ｓ１では、各電極板１５の一方面１５ａ側の外縁部１５ｃに枠状の１次シール２１が形成される。例えば、予め射出成形により枠状の１次シール２１を形成した後、１次シール２１を溶着により外縁部１５ｃに取り付ける。これにより、１次シール２１を外縁部１５ｃに形成することができる。工程Ｓ１では、バイポーラ電極１４、負極終端電極１８、及び正極終端電極１９の電極板１５のそれぞれに同じ形状の１次シール２１が形成されるので、１次シール２１の射出成形に用いられる金型を複数種類用意する必要がない。

この工程Ｓ１では、図６に示されるように、積層方向Ｄ１に凹む複数（ここでは８つ）の凹部４０ａ〜４０ｈが予め形成された１次シール２１が用いられる。１次シール２１は、矩形枠状を呈している。１次シール２１を構成する一の辺部２１ｄは、壁部１２ａ（図３参照）を構成している。方向Ｄ３は、辺部２１ｄの長さ方向でもある。方向Ｄ２は、辺部２１ｄの幅方向でもある。辺部２１ｄは、電極板１５の外縁部１５ｃに形成されているので、方向Ｄ２は、電極板１５の外縁部１５ｃに直交する方向であり、方向Ｄ３は、電極板１５の外縁部１５ｃに沿う方向である。

辺部２１ｄには、複数（ここでは８つ）の凹部４０ａ〜４０ｈが予め形成されている。凹部４０ａ〜４０ｈは、方向Ｄ２に延び、辺部２１ｄを方向Ｄ２に貫通している。凹部４０ａ〜４０ｈは、辺部２１ｄの上面に設けられ、断面Ｕ字状を呈している。凹部４０ａ〜４０ｈは、例えば互いに同形状を呈し、互いに離間している。凹部４０ａ〜４０ｈは、方向Ｄ３に沿ってこの順に配列されている。凹部４０ａ〜４０ｈは、辺部２１ｄの方向Ｄ２における内縁２１ｇから外縁２１ｈに至っている。１次シール２１は、枠状（環状）をなして延在しているため、凹部４０ａ〜４０ｈは、１次シール２１の延在方向に交差（直交）する方向における一方の縁（内縁２１ｇ）から他方の縁（外縁２１ｈ）に至っている、とも言える。凹部４０ａ〜４０ｈの方向Ｄ３の長さは、後述する連通孔形成部材５０（図７参照）の方向Ｄ３の長さ以上に設定されている。

辺部２１ｄは、外側を向く端面２１ｅを有している。端面２１ｅは、外縁２１ｈよりも外側に位置しているが、端面２１ｅの方向Ｄ２における位置は、外縁２１ｈの方向Ｄ２における位置と同じであってもよい。端面２１ｅには、切欠き状の複数（ここでは５つ）の凹部４２ａ〜４２ｅが設けられている。複数の凹部４２ａ〜４２ｅは、２次シール２２を射出成形により形成する際の金型に係止して位置決めするための凹みである。凹部４２ａは、端面２１ｅの方向Ｄ３の一端部に設けられ、凹部４０ａと隣り合っている。凹部４２ｂは、凹部４０ｂと凹部４０ｃとの間に設けられている。凹部４２ｃは、凹部４０ｄと凹部４０ｅとの間に設けられている。凹部４２ｄは、凹部４０ｆと凹部４０ｇとの間に設けられている。凹部４２ｅは、端面２１ｅの方向Ｄ３の他端部に設けられ、凹部４０ｈと隣り合っている。

工程Ｓ１後に、１次シール２１にセパレータ１３を取り付ける工程Ｓ２が行われる。この工程Ｓ２では、バイポーラ電極１４及び正極終端電極１９に設けられた１次シール２１の第１部分２１ａの上面に、セパレータ１３の外縁部が配置される。その後、セパレータ１３の外縁部に沿って並ぶ複数箇所において、セパレータ１３の外縁部が例えば溶着により第１部分２１ａに固定される。

工程Ｓ２後に、セパレータ１３が設けられたバイポーラ電極１４及び正極終端電極１９を検査する工程Ｓ３が行われる。この工程Ｓ３では、セパレータ１３の取り付け状態が検査される。例えばセパレータ１３が電極板１５に対して予め設定された位置からずれて取り付けられていれば、不合格となる。不合格となったバイポーラ電極１４及び正極終端電極１９は、例えば廃棄処理され、次工程には送られない。この工程Ｓ３において合格したバイポーラ電極１４及び正極終端電極１９は、次工程に送られる。

工程Ｓ３後に、図７に示されるように、１次シール２１上に連通孔形成部材５０を配置しながら、正極終端電極１９（図２参照）、複数のバイポーラ電極１４（図２参照）、及び負極終端電極１８（図２参照）を積層する工程Ｓ４が行われる。この工程Ｓ４では、まず、１次シール２１及びセパレータ１３が形成された正極終端電極１９が積層冶具（不図示）上に載置される。その後、正極終端電極１９に設けられた１次シール２１上に、連通孔形成部材５０を配置し、連通孔形成部材５０を配置した状態で、１次シール２１及びセパレータ１３が設けられたバイポーラ電極１４を積層する工程を複数（ここでは、２３）回繰り返す。最後に、バイポーラ電極１４上に、１次シール２１が設けられた負極終端電極１８が積層される。これにより、電極積層体１１（図２参照）が形成される。なお、図７では、複数のバイポーラ電極１４が積層される途中の状態が示されている。

この工程Ｓ４では、凹部４０ａ〜４０ｈ（図６参照）のうちいずれかに連通孔形成部材５０が配置される。例えば、積層方向Ｄ１で隣り合う１次シール２１，２１の凹部４０ａ〜４０ｈに配置された連通孔形成部材５０，５０同士が、積層方向Ｄ１から見て互いに重ならず、方向Ｄ３にずれて配置されるように、連通孔形成部材５０が配置されてもよい。また、例えば、連通孔形成部材５０が階段状にずれて配置されてもよい。また、例えば、電極積層体１１における積層数を２５とした場合、連通孔形成部材５０が以下のように凹部４０〜４０ｈに配置されてもよい。

すなわち、電極積層体１１の１，９，１７層目に設けられた１次シール２１では、連通孔形成部材５０が凹部４０ａに配置される。２，１０，１８層目に設けられた１次シール２１では、連通孔形成部材５０が凹部４０ｃに配置される。３，１１，１９層目に設けられた１次シール２１では、リブ４１ｅが除去され、連通孔形成部材５０が凹部４０ｅに配置される。４，１２，２０層目に設けられた１次シール２１では、連通孔形成部材５０が凹部４０ｇに配置される。５，１３，２１層目に設けられた１次シール２１では、連通孔形成部材５０が凹部４０ｂに配置される。６，１４，２２層目に設けられた１次シール２１では、連通孔形成部材５０が凹部４０ｄに配置される。７，１５，２３層目に設けられた１次シール２１では、連通孔形成部材５０が凹部４０ｆに配置される。８，１６，２４層目に設けられた１次シール２１では、連通孔形成部材５０が凹部４０ｈに配置される。最上層である２５層目に設けられた１次シール２１には、連通孔形成部材５０が配置されない。

上述のように、凹部４０ａ〜４０ｈの方向Ｄ３の長さは、連通孔形成部材５０の方向Ｄ３の長さ以上に設定されている。この工程Ｓ６では、連通孔形成部材５０は、先端５０ａがセパレータ１３に当接すると共に、側面５０ｂが凹部４０ａ〜４０ｈの内面に当接するように配置される。連通孔形成部材５０は、先端５０ａと反対側の部分が１次シール２１から外側に張り出すように配置される。なお、凹部４０ａ〜４０ｈの方向Ｄ３の長さが、連通孔形成部材５０の方向Ｄ３の長さよりも長く設定されてもよい。この場合、側面５０ｂと凹部４０ａ〜４０ｈの内面との間に隙間（クリアランス）が形成されるので、連通孔形成部材５０を凹部４０ａ〜４０ｈに容易に配置することができる。

工程Ｓ４後に、電極積層体１１に設けられた１次シール２１同士を溶着する工程Ｓ５が行われる。この工程Ｓ５では、例えば、連通孔形成部材５０を避けて、１次シール２１の端面に熱板を押し付けることによって、１次シール２１を溶融させ、１次シール２１同士が溶着される。これにより、積層方向Ｄ１から見て、電極積層体１１に設けられた複数の１次シール２１の端面の位置を、互いに一致するように揃えることができる。

１次シール２１同士が溶着することで、連通孔形成部材５０の形状に対応する形状を有し、内部空間Ｖと連通された連通孔２５（図４参照）が形成される。複数の凹部４０ａ〜４０ｈのうち、連通孔形成部材５０が配置されていない凹部４０ａ〜４０ｈが溶融樹脂によって塞がれる。連通孔形成部材５０の側面５０ｂと凹部４０ａ〜４０ｈの内面との間に隙間が存在する場合も、当該隙間が溶融樹脂によって塞がれる。上述のように、電極積層体１１における積層位置によって、連通孔形成部材５０を配置する凹部４０ａ〜４０ｈを変えることで、電極積層体１１における積層位置によって、連通孔２５の配置（方向Ｄ３における配置）を異ならせることができる。

工程Ｓ５後に、１次シール２１の周囲に２次シール２２を形成する工程Ｓ６が行われる。この工程Ｓ６では、連通孔形成部材５０が連通孔２５（図４参照）に配置された状態で、１次シール２１の周囲に２次シール２２が形成される。２次シール２２は、例えば、射出成形により形成される。２次シール２２には連通孔形成部材５０の形状に対応する形状を有し、連通孔２５と連通した連通孔２６（図４参照）が形成される。これにより、連通孔２５，２６が形成されたシール部材１２が形成される。

工程Ｓ６後に、連通孔形成部材５０を除去する工程Ｓ７が行われる。工程Ｓ７に続いて、連通孔２５，２６を通じて内部空間Ｖに電解液を注入する工程Ｓ８が行われる。以上により、蓄電モジュール４が製造される。

以上説明したように、蓄電モジュール４の製造方法では、１次シール２１が形成されたバイポーラ電極１４を積層した後、１次シール２１同士を溶着することにより、１次シール２１に連通孔２５を形成する。このため、連通孔２５の配置に合わせて異なる複数種類の１次シール２１を用意する必要がない。したがって、例えば、１次シール２１が形成されたバイポーラ電極１４に不良が生じた場合も、１次シール２１の種類について考慮することなく、１次シール２１が形成された別のバイポーラ電極１４を用いることができる。このように、１次シール２１の種類ごとにバイポーラ電極１４の在庫管理を行う必要がないので、生産性の悪化を抑制することができる。

工程Ｓ１では、凹部４０ａ〜４０ｈが予め形成された１次シール２１が用いられ、工程Ｓ４では、凹部４０ａ〜４０ｈのうちいずれかに連通孔形成部材５０が配置される。このように連通孔形成部材５０が凹部４０ａ〜４０ｈに配置されるので、凹部４０ａ〜４０ｈが形成されていない１次シール２１を用いる場合に比べて、バイポーラ電極１４を積層する際に連通孔形成部材５０の位置ずれが生じ難い。

工程Ｓ４では、積層方向Ｄ１で隣り合う１次シール２１上に配置された連通孔形成部材５０同士が、積層方向Ｄ１から見て互いに重ならないように、連通孔形成部材５０が配置される。このため、１次シール２１に形成される連通孔２５の配置を積層位置によって変えることができる。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態について説明する。図８は、第２実施形態に係る１次シールを形成する工程について説明するための斜視図である。第２実施形態では、工程Ｓ１において、図８に示されるように、積層方向Ｄ１に凹む一つの凹部４０ａが設けられた１次シール２１が外縁部１５ｃ（図２参照）に形成される。凹部４０ａは、１次シール２１における辺部２１ｄの方向Ｄ３の全体にわたって形成されている。つまり、凹部４０ａの方向Ｄ３の長さは、辺部２１ｄの方向Ｄ３の長さと同等である。工程Ｓ４では、凹部４０ａ上の所定位置に連通孔形成部材５０（図７参照）が配置される。連通孔形成部材５０は、積層された１次シール２１間に挟み込まれるので、連通孔形成部材５０の位置が仮固定される。

第２実施形態に係る蓄電モジュール４の製造方法においても、１次シール２１同士を溶着することにより、連通孔２５が形成されるので、連通孔２５の配置に合わせて異なる複数種類の１次シール２１を用意する必要がない。したがって、生産性の悪化を抑制することができる。また、この場合、１次シール２１に一つの凹部４０ａが設けられているだけなので、１次シール２１の形状が簡易化されることにより、生産性の悪化を抑制することができる。

本発明は上述した実施形態に限らず、様々な変形が可能である。

例えば、連通孔形成部材５０を１次シール２１上に配置する際、連通孔形成部材５０を１次シール２１に仮固定してもよい。この場合、バイポーラ電極１４を積層する際に連通孔形成部材５０の位置ずれが生じ難い。例えば、連通孔形成部材５０を加熱した状態で１次シール２１上に配置することにより、連通孔形成部材５０を１次シール２１に溶着より仮固定してもよい。

例えば、２次シール２２が厚さ方向に並ぶ複数の樹脂部を有し、各樹脂部が射出成形により形成されてもよい。

４…蓄電モジュール、１４…バイポーラ電極、１５…電極板、１５ａ…一方面、１５ｂ…他方面、１５ｃ…外縁部、１６…正極、１７…負極、２１…１次シール、２１ｇ…内縁、２１ｈ…外縁、２２…２次シール、２５…連通孔、２６…連通孔、４０ａ〜４０ｈ…凹部、５０…連通孔形成部材、Ｖ…内部空間、Ｄ１…積層方向。

Claims (4)

1. 電極板と前記電極板の一方面に設けられた正極と前記電極板の他方面に設けられた負極とを含むバイポーラ電極が積層された電極積層体と、前記電極積層体の積層方向から見て前記電極積層体を取り囲み、１次シール及び２次シールを含むシール部材と、を備える蓄電モジュールの製造方法であって、
   前記バイポーラ電極の外縁部に枠状の前記１次シールを形成する工程と、
   前記１次シールを形成する工程後に、前記１次シール上に連通孔形成部材を配置しながら、前記バイポーラ電極を積層する工程と、
   前記積層する工程後に、前記１次シール同士を溶着する工程と、
   前記溶着する工程後に、前記１次シールの周囲に前記２次シールを形成する工程と、を含み、
   前記溶着する工程では、前記１次シール同士が溶着されることにより、前記連通孔形成部材の形状に対応する形状を有し、前記電極積層体の隣り合う前記バイポーラ電極間に形成される内部空間と連通された連通孔が形成される、蓄電モジュールの製造方法。
2. 前記１次シールを形成する工程では、前記積層方向に凹む複数の凹部が予め形成された前記１次シールが用いられ、
   前記積層する工程では、前記複数の凹部のうちいずれかに前記連通孔形成部材が配置され、
   前記溶着する工程では、前記複数の凹部のうち前記連通孔形成部材が配置されていない凹部が溶融樹脂により塞がれる、請求項１に記載の蓄電モジュールの製造方法。
3. 前記積層する工程では、前記１次シール上に前記連通孔形成部材を配置する際、前記連通孔形成部材を前記１次シールに仮固定する、請求項１又は２に記載の蓄電モジュールの製造方法。
4. 前記積層する工程では、前記積層方向で隣り合う前記１次シール上に配置された前記連通孔形成部材同士が前記積層方向から見て互いに重ならないように、前記連通孔形成部材が配置される、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。

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