JP7035811B2 - 樹脂枠製造方法、蓄電モジュールの製造方法、樹脂枠、及び、蓄電モジュール - Google Patents

Description

本発明は、樹脂枠製造方法、蓄電モジュールの製造方法、樹脂枠、及び、蓄電モジュールに関する。

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、各電池要素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、シート状の母材からの切り出しが考えられる。この場合、母材から切り出された枠状の部分は樹脂枠として使用される一方で、枠状の部分に囲われる中心部分は廃棄される。特に、樹脂枠の厚さが厚くなるにつれて、廃棄部分も厚くなり、廃棄量が増大する。このような状況にあっては、母材の廃棄率を低減することが望ましい。

本発明は、廃棄率を低減可能な樹脂枠製造方法、蓄電モジュールの製造方法、樹脂枠、及び、蓄電モジュールを提供することを目的とする。

本発明に係る樹脂枠製造方法は、電極の周縁部に設けられる樹脂枠を製造するための樹脂枠製造方法であって、シート状の母材から、樹脂枠のための枠状の樹脂シートを切り出す第１工程と、樹脂シートを折り返すことにより樹脂枠を形成する第２工程と、を備え、樹脂シートは、枠状の第１部分と、第１部分に連続する第２部分と、を含み、第２工程においては、第２部分が第１部分に重複するように樹脂シートを折り返して重複部を形成することにより、母材の厚さよりも厚い部分を有する樹脂枠を形成する。

この製造方法においては、シート状の母材から枠状の樹脂シートを切り出した後に、樹脂シートを折り返して樹脂枠を形成する第２工程を実施する。第２工程においては、樹脂シートの第２部分が第１部分に重複するように樹脂シートを折り返して重複部を形成する。これにより、母材の厚さよりも厚い部分（重複部）を有する樹脂枠が製造される。このとき、樹脂シートに囲われる中心部分は廃棄されるものの、廃棄部分の厚さは、全体にわたって母材の厚さと同等である。したがって、製造される樹脂枠の平均的な厚さに対して、廃棄部分の厚さが相対的に小さくなり、廃棄率が低減される。

本発明に係る樹脂枠製造方法においては、樹脂枠は、内縁を含む枠状の内側部分と、外縁を含み、内側部分よりも厚い枠状の外側部分と、を含み、第２部分は、樹脂シートの外縁を含み、第２工程においては、第２部分を、樹脂シートの内縁に至らないように内側に向けて折り返して第１部分に部分的に重複させることにより、外側部分として枠状の重複部を形成すると共に内側部分として枠状の非重複部を形成し、樹脂枠を形成してもよい。この場合、廃棄率を低減しつつ、相対的に薄い内側部分と相対的に厚い外側部分とを含む樹脂枠を製造できる。

本発明に係る樹脂枠製造方法においては、第２工程において、重複部を形成した後に、重複部を加熱及び加圧することにより、重複部の厚さを調整してもよい。この場合、廃棄率を低減しつつ、樹脂枠の厚さを調整できる。

本発明に係る樹脂枠製造方法においては、第１工程において、第１部分と第２部分との境界に沿って、樹脂シートに切込みを形成してもよい。この場合、樹脂シートの折り返しを容易且つ高精度に行うことができる。

本発明に係る樹脂枠製造方法においては、第１工程において、第２工程において第２部分を折り返したときに第２部分が互いに重複しないように、第２部分に切欠きを形成してもよい。この場合、樹脂シートの第２部分同士が重複することが避けられる結果、樹脂枠の厚さにバラツキが生じることが避けられる。

本発明に係る樹脂枠製造方法においては、第２工程では、矩形形状の樹脂シートの外縁を形成する４辺のそれぞれに沿って第２部分を折り返すことによって、枠状に配置される４つの帯状の重複部を形成すると共に、互いに隣り合う重複部における第２部分同士を一体的に接続する接続部を形成してもよい。この場合、互いに隣り合う第２部分同士が接続部によって一体化されるので、第２部分同士の間に隙間が生じることがない。したがって、当該隙間から電解液が漏れ出すことが防止されるので、樹脂枠におけるシール性を向上させることができる。

本発明に係る樹脂枠製造方法においては、接続部は、互いに隣り合う重複部における第２部分のうち切欠きによって形成される外縁同士が面方向に沿って互いに対向している境界部分を溶着することによって形成してもよい。この場合、第２部分同士を接続する接続部を容易に形成することができる。

本発明に係る樹脂枠製造方法においては、第１工程において、第２部分に対して、樹脂シートの外縁から内縁に向かう方向に延びる一対の切断箇所を形成してもよい。この場合、樹脂シートの第２部分を折り返したときに、一対の切断箇所の間の領域を折り返さずに維持できる。これにより、樹脂枠の外縁から内縁に連通する連通溝を形成可能である。この連通溝は、例えば、電解液の注液口として利用できる。

本発明に係る蓄電モジュールの製造方法においては、少なくとも一方の面に活物質層が塗工されている電極板を準備する工程と、電極板の周縁部に、上記の樹脂枠製造方法によって製造された樹脂枠を接合する工程と、を含んでいてもよい。この場合、樹脂枠によって形成される内部空間の液密性を向上させることができる。

本発明に係る樹脂枠は、電極の周縁部に設けられる樹脂枠であって、枠状の第１層と、第１層に積層された枠状の第２層と、を備え、第１層と第２層とは、それぞれの外縁において互いに連続している。この樹脂枠においては、第１層と第１層に積層された第２層とが、互いに連続している。このため、この樹脂枠は、第１層に対応する部分と第２層に対応する部分とが連続するように形成された樹脂シートの折り返しにより製造され得る。よって、上述した理由から、廃棄率が低減される。

本発明に係る樹脂枠は、矩形形状に形成された第１層と、第１層の外縁に沿った４つの帯状部と互いに隣り合う帯状部を一体的に接続する接続部とを有する第２層と、を備えてもよい。この場合、互いに隣り合う第２部分同士が接続部によって一体化されるので、第２部分同士の間に隙間が生じることがない。したがって、樹脂枠におけるシール性を向上させることができる。

本発明に係る樹脂枠では、接続部は、樹脂材料によって形成されており、互いに隣り合う帯状部の外縁同士が面方向に沿って対向している境界部分の隙間を埋めていてもよい。この場合も、互いに隣り合う第２部分同士が接続部によって一体化されるので、第２部分同士の間に隙間が生じることがない。したがって、樹脂枠におけるシール性を向上させることができる。

本発明に係る蓄電モジュールは、少なくとも一方の面に活物質層が塗工されている電極板と、電極板の周縁部に配置される上記の樹脂枠と、を備えてもよい。この場合、樹脂枠によって形成される内部空間の液密性を向上させることができる。

本発明によれば、廃棄率を低減可能な樹脂枠製造方法、蓄電モジュールの製造方法、樹脂枠、及び、蓄電モジュール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。 図２に示された第１樹脂部及び負極終端電極を示す図である。 母材から切り出された樹脂シートを示す平面図である。 母材から樹脂シートを切り出す様子を示す図である。 図５に示された樹脂シートの折り返しにより形成された第１樹脂部を示す平面図である。 （ａ）は、互いに隣り合う第２層の外縁同士が対向している境界部分の隙間を拡大して示した平面図である。（ｂ）は、第２層の接続部を示した平面図である。 変形例に係る樹脂シート及び樹脂枠を示す平面図である。 （ａ）は、変形例に係る、互いに隣り合う第２層の外縁同士が対向している境界部分の隙間を拡大して示した平面図である。（ｂ）は、変形例に係る、第２層の接続部を示した平面図である。

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。

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（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、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。

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、その第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）になるように、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、その第１面１５ａが電極積層体１１の内側になるように、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、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。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に設けられている。封止体１２は、側面１１ａにおいて周縁部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、側面１１ａに沿って第１樹脂部２１を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は、例えば、ＰＰ（ポリプロピレン）等の樹脂材料から形成されている。第２樹脂部２２は、例えば、変性ＰＰＥ（ポリフェニレンエーテル）等の樹脂材料から形成されている。

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（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から露出している。第１樹脂部２１の積層方向Ｄからみた内側の一部は、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、積層方向Ｄからみた外側の一部は、電極板１５から外側に張り出している。第１樹脂部２１は、当該外側の一部において第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（樹脂枠）２３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。第１樹脂部２５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）２５は、全体として、断面矩形状の単一の枠状部分から形成されている。

図３は、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。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２３は、断面矩形状の枠状部分である第１層２７と、断面矩形状の枠状部分であり、第１層２７に積層された第２層２９と、を含む。第１樹脂部２３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よりも第１面１５ａの積層方向Ｄからみた内側に位置している。これにより、第１層２７には、第２層２９に覆われる部分と、第２層２９から露出する部分と、が形成される。すなわち、第１樹脂部２３の全体としては、第２層２９から露出されて第１層２７のみからなる内側部分２３ｐと、第１層２７及び第２層２９からなる外側部分２３ｒと、を含むことになる。内側部分２３ｐは、第１樹脂部２３の内縁を含み、外側部分２３ｒよりも薄い。外側部分２３ｒは、第１樹脂部２３の外縁を含み、内側部分２３ｐよりも厚い。これにより、第１樹脂部２３に対して、セパレータ１３が配置される段差部２３ｔが形成される。

第１層２７と第２層２９とは、互いに連続している。ここでは、第１層２７と第２層２９とは、それぞれの外縁２７ａ，２９ａにおいて互いに連続している。これは、後述するように、第１層２７に対応する部分と第２層２９に対応する部分とが連続するように形成された樹脂シート５０（図５参照）を折り返すことにより第１樹脂部２３を形成するためである。すなわち、外側部分２３ｒは、当該樹脂シート５０の折り返しにより形成される第１層２７と第２層２９との重複部分であり、内側部分２３ｐは非重複部分である。

第２層２９は、４つの帯状部２９１，２９２，２９３，２９４と、互いに隣り合う帯状部２９１，２９２，２９３，２９４を一体的に接続する接続部Ｃと、を有している。接続部Ｃは、第２層２９を形成する材料と同じ樹脂材料によって形成されている。図８（ｂ）に示されるように、接続部Ｃは、互いに隣り合う第２層２９の外縁２９ｃ，２９ｃ同士が面方向に沿って対向している境界部分の隙間を埋めている。接続部Ｃは、少なくとも、互いに隣り合う第２層２９同士が接続されておればよく、第１層２７とは接続されていても、接続されていなくてもよい。

図４は、図２に示された第１樹脂部及び負極終端電極を示す図である。図４の（ａ）は断面図であり、図４の（ｂ）は平面図である。図４に示されるように、第１樹脂部２５についても、第１樹脂部２３と同様の方法により形成され得る。すなわち、第１樹脂部２５も、枠状の第１層２７と第１層２７に積層された枠状の第２層２９とを含む。また、第１樹脂部２５においても、第１層２７と第２層２９とが、その外縁２７ａ，２９ａにおいて互いに連続している。ただし、第１樹脂部２５においては、第１層２７の内縁２７ｂと第２層２９の内縁２９ｂとが一致している。すなわち、第１樹脂部２５においては、その全体が、第１層２７と第２層２９との重複部分となっている。これにより、第１樹脂部２３は、上述したように全体として断面矩形状となる。

図４に示される第１樹脂部２５についても、図４に示される第１樹脂部２３と同様に、第２層２９は、４つの帯状部２９１，２９２，２９３，２９４と、互いに隣り合う帯状部２９１，２９２，２９３，２９４を一体的に接続する接続部Ｃと、を有している。接続部Ｃは、第２層２９を形成する材料と同じ樹脂材料によって形成されている。図８（ｂ）に示されるように、接続部Ｃは、互いに隣り合う第２層２９の外縁２９ｃ，２９ｃ同士が面方向に沿って対向している境界部分の隙間を埋めている。接続部Ｃは、少なくとも、互いに隣り合う第２層２９同士が接続されておればよく、第１層２７とは接続されていても、接続されていなくてもよい。
［樹脂枠製造方法の一実施形態］

引き続いて、樹脂枠の製造方法の一実施形態について説明する。以下では、主に、樹脂枠として第１樹脂部２３の製造方法について説明する。この製造方法においては、まず、シート状の母材から、第１樹脂部２３のための枠状の樹脂シート５０を切り出す（第１工程）。樹脂シート５０は、第１樹脂部２３を形成する材料から形成されている。図５は、母材から切り出された樹脂シートを示す平面図である。図５に示されるように、樹脂シート５０は、単一の矩形枠状の第１部分５１と、第１部分５１に連続する複数（ここでは４つ）の第２部分５２と、を含む。第１部分５１は、樹脂シート５０の環状の内縁５３を含む。第２部分５２は、第１部分５１の外側に設けられている。第２部分５２は、樹脂シート５０の直線状の外縁５４を含む。ここでは、４つの第２部分５２が、第１部分５１を囲むように設けられている。第２部分５２は、後の第２工程において第１部分５１に重複するように折り返される部分である。

すなわち、第１部分５１は、第１樹脂部２３の第１層２７に対応する部分であり、第２部分５２は、第１樹脂部２３の第２層２９に対応する部分である。第２部分５２の幅Ｗ５２は、第１部分５１の幅Ｗ５１よりも小さい。幅Ｗ５１，Ｗ５２は、外縁５４から内縁５３に向かう方向についての寸法である。樹脂シート５０には、第１部分５１と第２部分５２との境界Ｂに沿って切込み５５が形成されている。切込み５５の深さは、樹脂シート５０の厚さよりも小さく、例えば樹脂シート５０の厚さの半分程度である。

樹脂シート５０の角部は、それぞれの第２部分５２の形状が台形状となるように面取りされている。すなわち、樹脂シート５０には、切欠き５６（Ｃ面取）が形成されている。ここでは、切欠き５６は、樹脂シート５０の一の第２部分５２の境界Ｂと別の第２部分５２の境界Ｂとの交点を通り、且つ、それらの境界Ｂに対して４５°の角度で傾斜した直線に沿って形成される。これにより、第２部分５２同士が互いに離間される。また、複数の第２部分５２のうちの１つの第２部分５２には、樹脂シート５０の外縁５４から内縁５３に向かう方向に延びる一対の直線状の切断箇所５７が形成されている。

第１工程においては、以上の樹脂シート５０を、シート状の母材から切り出す。図６は、母材から樹脂シートを切り出す様子を示す図である。図６の（ａ）は側面図であり、図６の（ｂ）は平面図である。図６に示されるように、原反ロールＲ１から母材６０を巻き出しつつ、母材６０をガイドローラＲ２によりガイドしてローラＲ３，Ｒ４の間に導入する。ローラＲ３，Ｒ４の一方には、母材６０の切断部分に応じた回転刃（不図示）が設けられている。これにより、母材６０から樹脂シート５０を切り出す。

特に、この第１工程においては、帯状の母材６０を樹脂シート５０に個片化するための切断に加えて、第２工程において第２部分５２を折り返したときに互いに（第２部分５２同士が）重複しないように、第２部分５２に切欠き５６を形成する。また、第１工程においては、樹脂シート５０の第１部分５１と第２部分５２との境界Ｂに沿って、樹脂シート５０に切込み５５を形成する。さらに、第１工程においては、第２部分５２に対して、樹脂シート５０の外縁５４から内縁５３に向かう方向に延びる一対の切断箇所５７を形成する。これらの切断及び切込みの形成は、ローラＲ３，Ｒ４の回転刃の形状の設定により実現される。以上により、図５に示される樹脂シート５０が形成される。

引き続いて、第２工程が実施される。図７は、図５に示された樹脂シートの折り返しにより形成された第１樹脂部を示す平面図である。図５，７に示されるように、この第２工程においては、第２部分５２が第１部分５１に重複するように樹脂シート５０を折り返して重複部を形成することにより、母材６０の厚さよりも厚い部分（重複部）を有する第１樹脂部２３を形成する。

特に、ここでは、第２部分５２を、境界Ｂ（切込み５５）に沿って樹脂シート５０の内縁５３に至らないように内側に向けて折り返し、第１部分５１に部分的に重複させる。すなわち、矩形形状の樹脂シート５０の外縁５４を形成する４辺のそれぞれに沿って第２部分５２を折り返すことによって、枠状に配置される４つの帯状の重複部を形成すると共に、互いに隣り合う重複部における第２部分５２，５２同士を一体的に接続する接続部Ｃを形成する。これにより、外側部分２３ｒとして枠状の重複部を形成すると共に、内側部分２３ｐとして枠状の非重複部を形成し、第１樹脂部２３を形成する。なお、第１部分５１から第１層２７が形成され、第２部分５２から第２層２９が形成される。

このとき、樹脂シート５０の角部には、切欠き５６が形成されているため、第２部分５２同士が重複しない。特に、切欠き５６は、上述したように、樹脂シート５０の一の第２部分５２の境界Ｂと別の（隣り合う）第２部分５２の境界Ｂとの交点を通り、且つ、それらの境界Ｂに対して４５°の角度で傾斜した直線に沿って形成される。したがって、図８（ａ）に示されるように、第２部分５２を折り返したときに、一の第２部分５２と別の（隣り合う）第２部分５２とが切欠き５６に沿って突き合わされ、図８（ｂ）に示されるような接続部Ｃを形成する。接続部Ｃは、互いに隣り合う重複部における第２部分５２のうち切欠き５６によって形成される外縁２９ｃ，２９ｃ同士が面方向に沿って互いに対向している境界部分が溶着されることによって形成されている。すなわち、接続部Ｃは、互いに隣り合う第２層２９の外縁２９ｃ，２９ｃ同士が面方向に沿って対向している境界部分の隙間を埋める樹脂部分である。これにより、４つの第２部分５２が接続部Ｃを介して互いに接続され、全体として、枠状の第２層２９が形成される。一方、この第２工程においては、第２部分５２における一対の切断箇所５７の間の領域を折り返さずに維持することにより、第１樹脂部２３の外縁から内縁に連通する連通溝５８を形成する。

その後、必要に応じて、例えば第１樹脂部２３の樹脂の融点以下の温度において、重複部を加熱及び加圧することにより、第２部分５２が折り返された状態が維持されるように癖付けを行うことができる。また、例えば第１樹脂部２３の樹脂の融点以上の温度において、重複部を加熱及び加圧することにより、重複部をつぶして重複部の厚さを調整してもよい。このようにして、図７に示されるような、一実施形態の第１樹脂部２３となる樹脂枠を形成する。

次に、ニッケルからなる矩形の金属箔である電極板１５の両面に正極１６及び負極１７を有するバイポーラ電極１４と、電極板１５の一方の面に負極１７が形成された負極終端電極１８、及び電極板１５の一方の面に正極１６が形成された正極終端電極１９を準備する。次に、バイポーラ電極１４、負極終端電極１８、及び、正極終端電極１９を形成する電極板１５の周縁部１５ｃに、上記のとおり製造した樹脂枠としての第１樹脂部２１を溶着する。

次に、複数の第１樹脂部２１が溶着されたバイポーラ電極１４の積層体と、積層体の一端に第１樹脂部２１が溶着された負極終端電極１８と、積層体の他端に第１樹脂部２１が溶着された正極終端電極１９と、からなる電極積層体１１を形成する。次に、第２樹脂部２２によって、電極積層体１１における複数の第１樹脂部２１の周縁を一体的に取り囲む。第２樹脂部２２は、例えば、射出成形等により形成される。第２樹脂部２２は、第１樹脂部２１の周縁にモールドを設置し、当該モールド内に流動性を有する第２樹脂部２２の樹脂材料を流し込むことによって形成される。これにより、図２に示されるような蓄電モジュール４が形成される。
［樹脂枠製造方法の作用・効果］

以上説明したように、本実施形態に係る樹脂枠製造方法においては、シート状の母材６０から枠状の樹脂シート５０を切り出した後に、樹脂シート５０を折り返して第１樹脂部２３を形成する第２工程を実施する。第２工程においては、樹脂シート５０の第２部分５２が第１部分５１に重複するように樹脂シート５０を折り返して重複部（外側部分２３ｒ）を形成する。これにより、母材６０の厚さよりも厚い部分（外側部分２３ｒ）を有する第１樹脂部２３が製造される。このとき、樹脂シート５０に囲われる中心部分は廃棄されるものの、廃棄部分の厚さは、全体にわたって母材６０の厚さと同等である。したがって、製造される第１樹脂部２３の平均的な厚さに対して、廃棄部分の厚さが相対的に小さくなり、廃棄率が低減される。

また、本実施形態に係る樹脂枠製造方法においては、第１樹脂部２３は、内縁を含む枠状の内側部分２３ｐと、外縁を含み、内側部分２３ｐよりも厚い枠状の外側部分２３ｒと、を含む。また、樹脂シート５０の第２部分５２は、樹脂シート５０の外縁５４を含む。そして、第２工程においては、第２部分５２を、樹脂シート５０の内縁５３に至らないように内側に向けて折り返して第１部分５１に部分的に重複させることにより、外側部分２３ｒとして枠状の重複部を形成すると共に、内側部分２３ｐとして枠状の非重複部を形成し、第１樹脂部２３を形成する。このように、廃棄率を低減しつつ、相対的に薄い内側部分２３ｐと相対的に厚い外側部分２３ｒとを含む第１樹脂部２３を製造できる。

特に、厚さの異なる２つの部分を有する樹脂枠を製造する別の方法としては、内寸の異なる２種類の樹脂枠を母材から切り出し、それらを貼り合わせて一体化することにより当該樹脂枠を製造する方法が考えられる。この場合には、１つの樹脂枠を製造するために、２種類の樹脂枠の中心部分を廃棄することになる。これに対して、本実施形態に係る樹脂枠製造方法によれば、上記のとおり、１つの樹脂シート５０を折り返すことによって、厚さの異なる部分を有する第１樹脂部２３を製造する。このため、廃棄率の低減効果がより顕著となる。

また、本実施形態に係る樹脂枠製造方法においては、第２工程において、第１部分５１と第２部分５２との重複部を形成した後に、重複部を加熱及び加圧することにより、重複部の厚さを調整することができる。この場合、廃棄率を低減しつつ、第１樹脂部２３の厚さを調整できる。

また、本実施形態に係る樹脂枠製造方法においては、第１工程において、第１部分５１と第２部分５２との境界Ｂに沿って、樹脂シート５０に切込み５５を形成する。このため、樹脂シート５０の折り返しを容易且つ高精度に行うことができる。

また、本実施形態に係る樹脂枠製造方法においては、第１工程において、第２工程において第２部分５２を折り返したときに第２部分５２同士が重複しないように、第２部分５２に切欠き５６を形成する。このため、樹脂シート５０の第２部分５２同士が重複することが避けられる結果、第１樹脂部２３の厚さにバラツキが生じることが避けられる。

さらに、本実施形態に係る樹脂枠製造方法においては、第１工程において、第２部分５２に対して、樹脂シート５０の外縁５４から内縁５３に向かう方向に延びる一対の切断箇所５７を形成する。このため、第２工程において、樹脂シート５０の第２部分５２を折り返したときに、一対の切断箇所５７の間の領域を折り返さずに維持できる。これにより、樹脂シート５０の外縁５４から内縁５３に連通する連通溝５８を形成可能である。この連通溝５８は、例えば、電解液の注液口として利用できる。

以上の実施形態は、本発明に係る樹脂枠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、本発明に係る樹脂枠製造方法は、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、樹脂枠製造方法の変形例について説明する。
［樹脂枠製造方法の変形例］

図９は、変形例に係る樹脂シート及び樹脂枠を示す平面図である。図９の（ａ）に示されるように、第２部分５２の形状を、一例として長方形状とすることができる。この場合にも、第１工程において、第２工程において第２部分５２を折り返したときに第２部分５２同士が重複しないように、第２部分５２に切欠き５６を形成する。ここでは、切欠き４６は、長方形状に形成される。また、第１工程においては、樹脂シート５０の第１部分５１と第２部分５２との境界に沿って、樹脂シート５０に切込み５５を形成する。さらに、第１工程においては、第２部分５２に対して、樹脂シート５０の外縁５４から内縁５３に向かう方向に延びる一対の切断箇所５７を形成する。

そして、図９の（ｂ）に示されるように、第２工程において、第２部分５２を、切込み５５に沿って樹脂シート５０の内縁５３に至らないように内側に向けて折り返し、第１部分５１に部分的に重複させる。すなわち、矩形形状の樹脂シート５０の外縁５４を形成する４辺のそれぞれに沿って第２部分５２を折り返すことによって、枠状に配置される４つの帯状の重複部を形成すると共に、互いに隣り合う重複部における第２部分５２，５２同士を一体的に接続する接続部Ｃを形成する。これにより、外側部分２３ｒとして枠状の重複部を形成すると共に、内側部分２３ｐとして枠状の非重複部を形成し、第１樹脂部２３を形成する。この場合にも、製造される第１樹脂部２３は、図７に示される第１樹脂部２３と同様となる。このように、第２部分５２の形状は任意に設定され得る。

このとき、樹脂シート５０の角部には、切欠き５６（矩形部）が形成されているため、第２部分５２同士が重複しない。特に、切欠き５６は、矩形形状に形成される。したがって、図１０（ａ）に示されるように、第２部分５２を折り返したときに、一の第２部分５２と別の（隣り合う）第２部分５２との一部が突き合わされ、図１０（ｂ）に示されるような接続部Ｃを形成する。接続部Ｃは、互いに隣り合う第２層２９の外縁２９ｃ，２９ｃ同士が面方向に沿って対向している境界部分の隙間を埋める樹脂部分である。これにより、４つの第２部分５２が接続部Ｃを介して互いに接続され、全体として、枠状の第２層２９が形成される。一方、この第２工程においては、第２部分５２における一対の切断箇所５７の間の領域を折り返さずに維持することにより、第１樹脂部２３の外縁から内縁に連通する連通溝５８を形成する。

また、上記実施形態においては、樹脂枠として第１樹脂部２３を製造する方法について説明した。このため、第２工程においては、第２部分５２を、樹脂シート５０の内縁５３に至らないように内側に向けて折り返し、第１部分５１に部分的に重複させた。しかしながら、例えば、樹脂枠として第１樹脂部２５を製造する場合には、第２部分５２を、樹脂シート５０の内縁５３に至るように内側に向けて折り返し、第１部分５１の全体に重複させることができる。これにより、図４に示されるように、その全体が第１層２７と第２層２９との重複部分である第１樹脂部２５を製造できる。

また、上記実施形態においては、樹脂シート５０を１回だけ折り返すことにより、第１樹脂部２３等の樹脂枠を製造した。しかしながら、樹脂シート５０の折り返しの回数は、１回に限定されない。所望する厚さや形状に応じて、任意の回数だけ樹脂シート５０を折り返して樹脂枠を製造することができる。また、樹脂シート５０の折り返しに加えて、重複部をつぶして厚さの調整をすることにより、製造される樹脂枠の各部の厚さを、母材６０の厚さの整数倍以外の厚さとすることもできる。

さらに、上記実施形態においては、連通溝５８の形成に際して、第１工程において、樹脂シート５０の外縁５４から内縁５３に向かう方向に延びる一対の切断箇所５７を第２部分５２に形成した。この場合、第２部分５２における一対の切断箇所５７の間の領域は残存する。しかしながら、第１工程においては、第２部分５２の一部を打ち抜いて切り欠きを形成することにより、当該切り欠きを規定するように切断箇所５７を設けてもよい。この場合には、第２部分５２における一対の切断箇所５７の間の領域は切除される。

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）、２３，２５…第１樹脂部（樹脂枠）、２３ｐ…内側部分（非重複部）、２３ｒ…外側部分（重複部分）、２７…第１層、２９…第２層、２９ａ…外縁、５０…樹脂シート、５１…第１部分、５２…第２部分、５３…内縁、５４…外縁、５５…切込み、５７…切断箇所、２９１，２９２，２９３，２９４…帯状部、６０…母材、Ｂ…境界、Ｃ…接続部。

Claims (13)

1. 電極の周縁部に設けられる樹脂枠を製造するための樹脂枠製造方法であって、
   シート状の母材から、前記樹脂枠のための枠状の樹脂シートを切り出す第１工程と、
   前記樹脂シートを折り返すことにより前記樹脂枠を形成する第２工程と、
   を備え、
   前記樹脂シートは、枠状の第１部分と、前記第１部分に連続する第２部分と、を含み、
   前記第２工程においては、前記第２部分が前記第１部分に重複するように前記樹脂シートを折り返して重複部を形成することにより、前記母材の厚さよりも厚い部分を有する前記樹脂枠を形成する、
   樹脂枠製造方法。
2. 前記樹脂枠は、内縁を含む枠状の内側部分と、外縁を含み、前記内側部分よりも厚い枠状の外側部分と、を含み、
   前記第２部分は、前記樹脂シートの外縁を含み、
   前記第２工程においては、前記第２部分を、前記樹脂シートの内縁に至らないように内側に向けて折り返して前記第１部分に部分的に重複させることにより、前記外側部分として枠状の前記重複部を形成すると共に前記内側部分として枠状の非重複部を形成し、前記樹脂枠を形成する、
   請求項１に記載の樹脂枠製造方法。
3. 前記第２工程においては、前記重複部を形成した後に、前記重複部を加熱及び加圧することにより、前記重複部の厚さを調整する、
   請求項１又は２に記載の樹脂枠製造方法。
4. 前記第１工程においては、前記第１部分と前記第２部分との境界に沿って、前記樹脂シートに切込みを形成する、
   請求項１～３のいずれか一項に記載の樹脂枠製造方法。
5. 前記第１工程においては、前記第２工程において前記第２部分を折り返したときに前記第２部分が互いに重複しないように、前記第２部分に切欠きを形成する、
   請求項１～４のいずれか一項に記載の樹脂枠製造方法。
6. 前記第２工程では、矩形形状の前記樹脂シートの外縁を形成する４辺のそれぞれに沿って前記第２部分を折り返すことによって、枠状に配置される４つの帯状の前記重複部を形成すると共に、互いに隣り合う前記重複部における前記第２部分同士を一体的に接続する接続部を形成する、請求項５記載の樹脂枠製造方法。
7. 前記接続部は、互いに隣り合う前記重複部における前記第２部分のうち前記切欠きによって形成される外縁同士が面方向に沿って互いに対向している境界部分を溶着することによって形成する、請求項６記載の樹脂枠製造方法。
8. 前記第１工程においては、前記第２部分に対して、前記樹脂シートの外縁から内縁に向かう方向に延びる一対の切断箇所を形成する、
   請求項１～７のいずれか一項に記載の樹脂枠製造方法。
9. 少なくとも一方の面に活物質層が塗工されている電極板を準備する工程と、
   前記電極板の周縁部に、請求項１～８の何れか一項記載の樹脂枠製造方法によって製造された樹脂枠を接合する工程と、を含む、蓄電モジュールの製造方法。
10. 電極の周縁部に設けられる樹脂枠であって、
    枠状の第１層と、
    前記第１層に積層された枠状の第２層と、
    を備え、
    前記第１層と前記第２層とは、それぞれの外縁において互いに連続している、
    樹脂枠。
11. 前記第１層は、矩形形状に形成されており、
    前記第２層は、前記第１層の外縁に沿って４つの帯状部と、互いに隣り合う前記帯状部を一体的に接続する接続部と、を有している、請求項１０記載の樹脂枠。
12. 前記接続部は、樹脂材料によって形成されており、互いに隣り合う前記帯状部の外縁同士が面方向に沿って対向している境界部分の隙間を埋めている、請求項１１記載の樹脂枠。
13. 少なくとも一方の面に活物質層が塗工されている電極板と、
    前記電極板の周縁部に配置される、請求項１０～１２の何れか一項記載の樹脂枠と、
    を備える、蓄電モジュール。

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