特開 2024-112435 蓄電モジュールの製造方法および蓄電モジュール

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024112435

(43)【公開日】2024-08-21

(54)【発明の名称】蓄電モジュールの製造方法および蓄電モジュール

(51)【国際特許分類】

   H01M 50/627 20210101AFI20240814BHJP

【ＦＩ】

H01M50/627

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023017427

(22)【出願日】2023-02-08

(71)【出願人】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】000003218

【氏名又は名称】株式会社豊田自動織機

(74)【代理人】

【識別番号】100101203

【弁理士】

【氏名又は名称】山下 昭彦

(74)【代理人】

【識別番号】100104499

【弁理士】

【氏名又は名称】岸本 達人

(74)【代理人】

【識別番号】100129838

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 典輝

(72)【発明者】

【氏名】原 尊

(72)【発明者】

【氏名】浅井 真也

【テーマコード（参考）】

5H023

【Ｆターム（参考）】

5H023AS07

5H023BB01

5H023BB10

(57)【要約】      （修正有）

【課題】電極積層体内部に電解液を良好に注液できる蓄電モジュールの製造方法の提供。
【解決手段】電極積層体と、厚さ方向から見て電極積層体の外縁に沿って配置された樹脂部材と、厚さ方向に直交する第１方向において、一端部が電極積層体の内部に位置し、かつ他端部が樹脂部材の外部に突出した入れ子とを有する積層部材を準備する工程と、積層部材において厚さ方向に延在する側面に注液枠を形成する工程と、注液枠形成工程後に、積層部材から入れ子を上記第１方向に引き抜き、第１方向に延在する貫通孔を形成する工程と、を有する蓄電モジュールの製造方法であって、入れ子は、一端部から他端部側に向かって延在し、かつ、厚さ方向において貫通した切れ目部を有し、切れ目部に樹脂を充填することで、厚さ方向において貫通孔の形状を保持する支柱を形成する工程を有する、蓄電モジュールの製造方法である。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

厚さ方向に積層された複数の電極を含む電極積層体と、前記厚さ方向から見て前記電極積層体の外縁に沿って配置された樹脂部材と、前記厚さ方向に直交する第１方向において、一端部が前記電極積層体の内部に位置し、かつ、他端部が前記樹脂部材の外部に突出した入れ子と、を有する積層部材を準備する準備工程と、
前記積層部材において前記厚さ方向に延在する側面に、注液枠を形成する注液枠形成工程と、
前記注液枠形成工程後に、前記積層部材から前記入れ子を前記第１方向に引き抜き、前記第１方向に延在する貫通孔を形成する貫通孔形成工程と、
を有する蓄電モジュールの製造方法であって、
前記入れ子は、前記一端部から前記他端部側に向かって延在し、かつ、前記厚さ方向において貫通した切れ目部を有し、
前記蓄電モジュールの製造方法は、前記切れ目部に樹脂を充填することで、前記厚さ方向において前記貫通孔の形状を保持する支柱を形成する支柱形成工程を有する、蓄電モジュールの製造方法。

【請求項2】

前記支柱形成工程は、前記注液枠形成工程の前に、前記樹脂部材を加熱し、加熱された前記樹脂部材の一部を前記切れ目部に充填することで、前記支柱を形成する工程である、請求項１に記載の蓄電モジュールの製造方法。

【請求項3】

前記注液枠形成工程は、前記積層部材における前記入れ子の前記他端部を金型に挿入し、前記樹脂部材および前記金型の間に樹脂を注入する樹脂成形法により前記注液枠を形成する工程であり、
前記切れ目部は、前記厚さ方向から見て、前記樹脂部材より外側に延在し、
前記支柱形成工程は、前記樹脂成形法の際に注入する前記樹脂の一部を前記切れ目部に充填することで、前記支柱を形成する工程である、請求項１に記載の蓄電モジュールの製造方法。

【請求項4】

前記電極積層体の形状は、前記厚さ方向から見て、四角形であり、
前記四角形における各辺の長さは、それぞれ３０ｃｍ以上である、請求項１に記載の蓄電モジュールの製造方法。

【請求項5】

電解液および厚さ方向に積層された複数の電極を含む電極積層体と、前記厚さ方向から見て前記電極積層体の外縁に沿って配置された樹脂部材と、有する積層部材と、
前記積層部材において前記厚さ方向に延在する側面に配置された注液枠と、
を有する蓄電モジュールであって、
前記積層部材は、前記厚さ方向に直交する第１方向に延在する貫通孔を有し、
前記蓄電モジュールは、前記貫通孔において、前記貫通孔の形状を保持する支柱を有する、蓄電モジュール。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、蓄電モジュールの製造方法および蓄電モジュールに関する。

【背景技術】

【0002】

電池の分野において、例えば特許文献１に開示されたような蓄電モジュールの製造方法および蓄電モジュールが知られている。特許文献１は、複数のバイポーラ電極をセパレータを介して積層し、得られた積層体に対して注液口から電解液を注液することで蓄電モジュールを製造する方法を開示している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１９－０３６５１４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

蓄電モジュールの製造方法においては、電極積層体の外縁に沿って配置された樹脂部材を貫通するように形成された貫通孔を介して電解液を電極積層体内部に注液することが想定される。この際、電極積層体の外縁における集電体および樹脂部材にうねり等の凹凸が存在していた場合、形成した貫通孔が閉塞する恐れがあり、電解液の注液を良好に行えない恐れがある。

【0005】

本開示は、上記実情に鑑みてなされたものであり、電極積層体内部に電解液を良好に注液できる蓄電モジュールの製造方法を提供することを主目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

［１］
厚さ方向に積層された複数の電極を含む電極積層体と、上記厚さ方向から見て上記電極積層体の外縁に沿って配置された樹脂部材と、上記厚さ方向に直交する第１方向において、一端部が上記電極積層体の内部に位置し、かつ、他端部が上記樹脂部材の外部に突出した入れ子と、を有する積層部材を準備する準備工程と、上記積層部材において上記厚さ方向に延在する側面に、注液枠を形成する注液枠形成工程と、上記注液枠形成工程後に、上記積層部材から上記入れ子を上記第１方向に引き抜き、上記第１方向に延在する貫通孔を形成する貫通孔形成工程と、を有する蓄電モジュールの製造方法であって、上記入れ子は、上記一端部から上記他端部側に向かって延在し、かつ、上記厚さ方向において貫通した切れ目部を有し、上記蓄電モジュールの製造方法は、上記切れ目部に樹脂を充填することで、上記厚さ方向において上記貫通孔の形状を保持する支柱を形成する支柱形成工程を有する、蓄電モジュールの製造方法。

【0007】

［２］
上記支柱形成工程は、上記注液枠形成工程の前に、上記樹脂部材を加熱し、加熱された上記樹脂部材の一部を上記切れ目部に充填することで、上記支柱を形成する工程である、［１］に記載の蓄電モジュールの製造方法。

【0008】

［３］
上記注液枠形成工程は、上記積層部材における上記入れ子の上記他端部を金型に挿入し、上記樹脂部材および上記金型の間に樹脂を注入する樹脂成形法により上記注液枠を形成する工程であり、上記切れ目部は、上記厚さ方向から見て、上記樹脂部材より外側に延在し、
上記支柱形成工程は、上記樹脂成形法の際に注入する上記樹脂の一部を上記切れ目部に充填することで、上記支柱を形成する工程である、［１］または［２］に記載の蓄電モジュールの製造方法。

【0009】

［４］
上記電極積層体の形状は、上記厚さ方向から見て、四角形であり、上記四角形における各辺の長さは、それぞれ３０ｃｍ以上である、［１］から［３］までのいずれかに記載の蓄電モジュールの製造方法。

【0010】

［５］
電解液および厚さ方向に積層された複数の電極を含む電極積層体と、上記厚さ方向から見て上記電極積層体の外縁に沿って配置された樹脂部材と、有する積層部材と、上記積層部材において上記厚さ方向に延在する側面に配置された注液枠と、を有する蓄電モジュールであって、上記積層部材は、上記厚さ方向に直交する第１方向に延在する貫通孔を有し、上記蓄電モジュールは、上記貫通孔において、上記貫通孔の形状を保持する支柱を有する、蓄電モジュール。

【発明の効果】

【0011】

本開示においては、効率的に電解液を注液できる蓄電モジュールを提供できるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本開示における蓄電モジュールの製造方法を例示するフロー図である。

【図2】本開示における課題が解決できるメカニズムを説明する概略断面図である。

【図3】本開示における積層部材を例示する概略断面図である。

【図4】本開示における入れ子を例示する概略平面図である。

【図5】本開示における電極積層体の形成方法を例示する概略断面図（分解図）である。

【図6】本開示における注液枠形成工程を例示する概略断面図（分解図）である。

【図7】本開示における注液枠を例示する概略斜視図である。

【図8】本開示における貫通孔形成工程を例示する概略断面図である。

【図9】本開示における蓄電モジュールを例示する概略断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本開示における実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。以下に示す各図は、模式的に示したものであり、各部の大きさ、形状は、理解を容易にするために、適宜誇張している。また、本明細書において、ある部材に対して他の部材を配置する態様を表現するにあたり、単に「上に」または「下に」と表記する場合、特に断りの無い限りは、ある部材に接するように、直上または直下に他の部材を配置する場合と、ある部材の上方または下方に、別の部材を介して他の部材を配置する場合との両方を含む。

【0014】

Ａ．蓄電モジュールの製造方法
図１は、本開示における蓄電モジュールの製造方法を例示するフロー図である。まず、本開示における蓄電モジュールの製造方法においては、積層部材を準備する（準備工程）。図３に示すように、積層部材Ｌは、厚さ方向Ｚに積層された複数の電極Ｅを含む電極積層体１０と、厚さ方向Ｚから見て電極積層体１０の外縁に沿って配置された樹脂部材２０と、厚さ方向Ｚに直交する第１方向Ｘにおいて、一端部ｔ１が電極積層体１０の内部に位置し、かつ、他端部ｔ２が樹脂部材２０の外部に突出した入れ子３０と、を有する。図４に示すように、入れ子３０は、一端部ｔ１から他端部ｔ２側に向かって延在し、かつ、厚さ方向Ｚにおいて貫通した切れ目部３１を有している。

【0015】

次いで、図６（ｃ）に示すように、積層部材Ｌにおいて厚さ方向Ｚに延在する側面に、注液枠４０を形成する（注液枠形成工程）。そして、図８（ａ）に示すように、注液枠形成工程後に、積層部材Ｌから入れ子３０を第１方向Ｘに引き抜き、第１方向Ｘに延在する貫通孔Ｈ（Ｈ１～Ｈ３）を形成する（貫通孔形成工程）。

【0016】

また、本開示における蓄電モジュールの製造方法においては、上記切れ目部に樹脂を充填することで、上記厚さ方向において上記貫通孔の形状を保持する支柱を形成する支柱形成工程を有する。支柱形成工程の詳細については後述する。

【0017】

本開示によれば、厚さ方向において上記貫通孔の形状を保持する支柱を形成するため、貫通孔が閉塞することを抑制することができる。その結果、効率的に電解液を注液できる。

【0018】

図２を用いて本開示における課題が解決できるメカニズムを説明する。図２（ａ）および（ｂ）は、電極積層体の一部分を厚さ方向に見た概略断面図である。図２（ｃ）は、図２（ｂ）を第１方向Ｘから見た概略断面図である。上述のように、電極積層体の外縁に沿って配置された樹脂部材を貫通するように形成された貫通孔を介して、電解液を電極積層体内部に注液することが想定される。その場合、図２（ａ）に示すように、電極積層体の集電体１および樹脂部材２０にうねり等の凹凸が存在していた場合、貫通孔Ｈが閉塞し、電解液を電極積層体内部（紙面左側）に注入することが困難、または、注液効率が低下する恐れがある。特に、電極積層体のサイズが大きくなるほどうねりが生じやすくなり、貫通孔が閉塞しやすくなると推測される。これに対して、本開示においては、図２（ｂ）および（ｃ）に示すように、貫通孔Ｈにおいて、貫通孔Ｈの形状を保持する支柱Ｐを形成するため、貫通孔Ｈの閉塞を抑制することができる。その結果、電極積層体の内部に、効率的に電解液を注液できる。

【0019】

１．準備工程
本開示における準備工程は、積層部材を準備する工程である。積層部材は、電極積層体と、樹脂部材と、入れ子と、を有する。

【0020】

（１）電極積層体
図３に示すように、積層部材Ｌにおける電極積層体１０は、厚さ方向Ｚに積層された複数の電極Ｅを含む。電極は、集電体と、上記集電体の少なくとも一方の面上に配置された電極層（正極活物質層または負極活物質層）とを有する。図３に示すように、電極Ｅは、集電体１と、集電体１の一方の面上に配置された正極活物質層２と、集電体１の他方の面上に配置された負極活物質層３と、を有するバイポーラ電極（ＢＰ）であってもよい。図３に示す電極積層体１０は、電極Ｅとして、バイポーラ電極ＢＰ１、バイポーラ電極ＢＰ２、正極側端部電極ＣＡ、および、負極側端部電極ＡＮを有する。正極側端部電極ＣＡは、集電体１と、集電体１の一方の面上に配置された正極活物質層２と、を有する。負極側端部電極ＡＮは、集電体１と、集電体１の一方の面上に配置された負極活物質層３と、を有する。また、本開示における電極積層体は、厚さ方向Ｚに積層された複数の電極Ｅを含むものであれば特に限定されず、バイポーラ電極を有しなくてもよい。

【0021】

また、図３に示すように、電極積層体１０は、発電単位Ｕ（Ｕ１～Ｕ３）を備える。発電単位Ｕは、正極活物質層２と、負極活物質層３と、正極活物質層２および負極活物質層３の間に配置されたセパレータ４と、を有する。正極活物質層２、負極活物質層３およびセパレータ４には、また、本開示における電極積層体は、発電単位を１つ有していてもよく、２つ以上有していてもよい。

【0022】

１つの発電単位は、２つのバイポーラ電極を用いて構成されていてもよい。図３において、電極積層体１０は、厚さ方向Ｚにおいて、バイポーラ電極ＢＰ１およびバイポーラ電極ＢＰ２を有する。隣り合うバイポーラ電極ＢＰ１およびバイポーラ電極ＢＰ２の間に、セパレータ４が配置されている。発電単位Ｕ２は、バイポーラ電極ＢＰ２における正極活物質層２ｂと、バイポーラ電極ＢＰ１における負極活物質層３ａと、それらの間に配置されたセパレータ４と、から構成されている。一方、発電単位Ｕ１は、バイポーラ電極ＢＰ１における正極活物質層２ａと、負極側端部電極ＡＮにおける負極活物質層３と、それらの間に配置されたセパレータ４と、から構成されている。また、発電単位Ｕ３は、バイポーラ電極ＢＰ２における負極活物質層３ｂと、正極側端部電極ＣＡにおける正極活物質層２と、それらの間に配置されたセパレータ４と、から構成されている。

【0023】

なお、特に図示しないが、電極積層体の内部であり、かつ、電極層が形成されていない集電箔の部分（未塗工部）において、厚さ方向に電極積層体を支持する支柱（第２支柱）が配置されていてもよい。

【0024】

本開示における電極積層体の平面視形状（厚さ方向から見た形状）は、特に限定されないが、例えば、正方形、長方形等の四角形が挙げられる。電極積層体の平面視形状における１辺の長さは、例えば３０ｃｍ以上であり、５０ｃｍ以上であってもよく、１００ｃｍ以上であってもよい。一方、上記１辺の長さは、例えば２００ｃｍ以下である。

【0025】

電極積層体における各部材の材料については、「Ｂ．蓄電モジュール」において説明する。

【0026】

（２）樹脂部材
図３に示すように、本開示における樹脂部材２０は、厚さ方向Ｚから見て電極積層体１０の外縁に沿って配置されている。図３に示すように、樹脂部材２０は、通常、電極積層体１０の側面に配置される。電極積層体の側面とは、電極積層体において厚さ方向に延在する面をいう。また、電極積層体の側面は、通常、厚さ方向に対向する、電極積層体の頂面（一方の主面）、および、電極積層体の底面（他方の主面）を結ぶ面である。

【0027】

厚さ方向から見て、樹脂部材は電極積層体における集電体およびセパレータの外縁に沿って、枠状に配置されていることが好ましい。樹脂部材は、樹脂を含有する部材である。上記樹脂としては、例えば、熱可塑性樹脂が挙げられる。熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等のオレフィン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル系樹脂が挙げられる。中でも、オレフィン系樹脂が好ましい。

【0028】

（３）入れ子
図３に示すように、本開示における入れ子３０は、厚さ方向Ｚに直交する第１方向Ｘにおいて、一端部ｔ１が電極積層体１０の内部に位置し、かつ、他端部ｔ２が樹脂部材２０の外部に突出している。

【0029】

ここで、電極積層体の内部とは、厚さ方向から見た場合に、樹脂部材の側面のうち、電極積層体１０側の側面（図４における内側面ＳＳ１）を基準として、電極積層体１０の中央側の領域をいう。樹脂部材２０の外部とは、厚さ方向Ｚから見た場合に、樹脂部材２０の側面のうち、電極積層体１０とは反対側の側面（外側面ＳＳ２）を基準として、電極積層体１０の中央とは反対側の領域をいう。また、入れ子３０の延在方向（一端部ｔ１および他端部ｔ２を結ぶ方向）は、第１方向Ｘと平行であることが好ましい。平行とは、２つの方向のなす角度が３０°以下であることをいう。

【0030】

図４は、電極積層体における入れ子を、厚さ方向から見た概略平面図である。図４に示すように、本開示における入れ子３０は、一端部ｔ１から他端部ｔ２側に向かって延在し、かつ、厚さ方向Ｚにおいて貫通した切れ目部３１を有する。入れ子における切れ目部の数は、１であってもよく、２以上であってもよい。後者の場合、切れ目の数は、例えば２以上、５以下である。なお、切れ目部の数は、通常、後述する支柱の数と一致する。

【0031】

また、図４に示すように、第１方向において切れ目部の端（切れ目部の底）をｔ３とした場合、積層部材において切れ目部の端ｔ３は、樹脂部材２０の外側面ＳＳ２の位置よりも入れ子３０の他端部ｔ２側に位置していてもよい。一方、積層部材において切れ目部の端ｔ３は、樹脂部材２０の外側面ＳＳ２の位置と一致していてもよく、外側面ＳＳ２の位置よりも入れ子の一端部ｔ１側に位置していてもよい。

【0032】

入れ子における切れ目部の平面視形状（厚さ方向から見た形状）は特に限定されないが、例えば、長方形等の四角形が挙げられる。切れ目部の幅（厚さ方向から見て第１方向と直交する第２方向の長さ）は特に限定されない。例えば入れ子の幅に対する切れ目部の幅は、例えば、０．３以上、０．５以下である。また、切れ目部の奥行（厚さ方向から見て第１方向の長さ）は特に限定されない。入れ子の奥行に対する切れ目部の奥行の割合は、例えば、０．５以上、０．９以下である。

【0033】

入れ子の厚さ（厚さ方向における長さ）、入れ子の幅（第２方向における長さ）および入れ子の奥行（第１方向における長さ）は特に限定されず、蓄電モジュールのサイズに応じて適宜調整することができる。入れ子の厚さは、例えば０．１ｍｍ以上、０．３ｍｍ以下である。入れ子の幅は、例えば、２０ｍｍ以上、４０ｍｍ以下である。入れ子の奥行は、例えば、３０ｍｍ以上、５０ｍｍ以下である。

【0034】

（４）積層部材
図５は、準備工程を例示する概略断面図（分解図）である。まず、図５に示すように、上述したバイポーラ電極ＢＰ１およびバイポーラ電極ＢＰ２を準備する。バイポーラ電極ＢＰ１およびバイポーラ電極ＢＰ２は、それぞれ、集電体１の外縁に沿って配置された、樹脂部材形成用の枠部材５ａおよび５ｂを有する。次に、バイポーラ電極ＢＰ１における負極活物質層３ａと、バイポーラ電極ＢＰ２における正極活物質層２ｂとを、セパレータ４を介して、対向させる。この際、セパレータ４の外縁の少なくとも一部が、枠部材５ａおよび枠部材５ｂの間に配置される。また、図５に示すように、バイポーラ電極ＢＰ１における枠部材５ａと、バイポーラ電極ＢＰ２における枠部材５ｂとの間に、入れ子３０および枠部材（スペーサ）５ｃを配置する。次に、特に図示しないが、正極側端部電極ＣＡおよび負極側端部電極ＡＮも積層する。その後、積層された複数の枠部材を溶着することで、上述した樹脂部材２０が形成される。このようにして、図３に示すような積層部材を準備することができる。

【0035】

２．注液枠形成工程
本開示における注液枠形成工程は、上記積層部材において上記厚さ方向に延在する側面に、注液枠を形成する工程である。なお、積層部材において厚さ方向に延在する側面とは、上述した樹脂部材の外側面と同義である。

【0036】

注液枠形成工程は、例えば、予め準備した枠状部材を積層部材の側面に溶着させて注液枠を形成する工程であってもよい。

【0037】

一方、注液枠形成工程は、上記積層部材における上記入れ子の上記他端部を金型に挿入し、上記樹脂部材および上記金型の間に樹脂を注入する樹脂成形法により上記注液枠を形成する工程であってもよい。樹脂としては、上述した熱可塑性樹脂を挙げることができる

【0038】

図６を用いて、樹脂成形法により注液枠を形成する工程について説明する。例えば、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、積層部材Ｌの側面（樹脂部材２０の外側面ＳＳ２）と金型Ｍの凹部が形成された面とが対向するように、金型Ｍの中にインサート品である積層部材Ｌを配置する。これにより、積層部材Ｌにおける入れ子３０の他端部ｔ２が金型Ｍに挿入される。なお、金型Ｍの凹部は、入れ子２０が挿入される部位である。次に、積層部材Ｌおよび金型Ｍの間に樹脂を供給する。そして、図６（ｃ）に示すように、金型Ｍを除去することで、積層部材Ｌの側面に注液枠４０を形成することができる。

【0039】

図７は、注液枠を例示する概略斜視図である。図７に示すように、注液枠４０は、複数複数の注液口４１を有する。注液口は、後述する貫通孔形成工程において入れ子を引き抜くことで、貫通孔と連通する。

【0040】

３．貫通孔形成工程
図８は本開示における貫通孔形成工程を例示する概略断面図である。図８（ａ）は、支柱を有さない面における断面図であり、図８（ｂ）は、図８（ａ）における貫通孔Ｈ１部分を拡大した図であり、図８（ｃ）は、支柱を有さない面における断面図である。図８（ａ）に示すように、貫通孔形成工程は、注液枠形成工程後に、積層部材Ｌから入れ子３０を第１方向Ｘに引き抜き、第１方向Ｘに延在する貫通孔Ｈ（Ｈ１～Ｈ３）を形成する工程である。また、図８（ｂ）に示すように、貫通孔Ｈは、通常、頂部Ｈａおよび底部Ｈｂを有する。また、図８（ｃ）に示すように、入れ子３０を引き抜くことで、貫通孔Ｈに支柱Ｐを配置することができる。支柱の形成方法については後述する。

【0041】

４．支柱形成工程
本開示における支柱形成工程は、上記切れ目部に樹脂を充填することで、上記厚さ方向において上記貫通孔の形状を保持する支柱を形成する工程である。

【0042】

貫通孔については上述のとおりである。支柱は貫通孔の形状を保持するため、図２（ｃ）、図８（ｂ）および（ｃ）に示すように、貫通孔の頂部Ｈａおよび底部Ｈｂに連結されるように形成することが好ましい。

【0043】

支柱形成工程は、上記注液枠形成工程の前に、上記樹脂部材を加熱し、加熱された上記樹脂部材の一部を上記切れ目部に充填することで、上記支柱を形成する工程であってもよい。例えば、図５に示したように、準備工程において、積層された複数の枠部材を溶着することで樹脂部材を形成する場合、溶着の際に溶けた枠部材の樹脂の一部を切れ目部に流入させて充填する。その結果、入れ子の切れ込み部に樹脂部材と連結した支柱を形成できる。上記貫通孔形成工程において、入れ子を引き抜いた際、支柱が貫通孔に残存する。これにより、貫通孔において貫通孔の頂部および底部に連結された支柱が得られる。

【0044】

一方、上記注液枠形成工程が、上述した樹脂成形法により上記注液枠を形成する工程である場合、支柱形成工程は、上記樹脂成形法の際に注入する上記樹脂の一部を上記切れ目部に充填することで、上記支柱を形成する工程であってもよい。つまり、支柱形成工程は注液枠形成工程と並行して行われる工程であってもよい。また、この場合、図４に示すように、入れ子の切れ目部は、厚さ方向から見て、樹脂部材より外側に延在している、つまり、切れ目部の端ｔ３は、樹脂部材２０の外側面ＳＳ２の位置よりも入れ子３０の他端部ｔ２側に位置していることが好ましい。樹脂部材と切れ目部の隙間から、切れ目部に樹脂を充填することができるからである。

【0045】

なお、本開示とは異なる実施態様であるが、支柱は、積層部材から引き抜いた際に一部が貫通孔に残存するように設計された入れ子を用いることでも形成することができる。また、支柱は、貫通孔を形成した後に、貫通孔に支柱となる部材を挿入して形成することもできる。

【0046】

貫通孔における支柱の数は１であってもよく、２以上であってもよい。後者の場合、支柱の数は、例えば２以上、５以下である。また、上記第１方向において支柱の一端をＰ１とし、他端をＰ２とした場合、一端Ｐ１は、上記樹脂部材の内側面ＳＳ１よりも積層部材内部に位置していてもよい。また、他端をＰ２は、上記樹脂部材の内側面ＳＳ１よりも積層部材の外側に位置していてもよい。

【0047】

５．その他の工程
（１）注液工程
本開示における蓄電モジュールの製造方法は、上記貫通孔を介して、上記電極積層体の内部に電解液を注液する、注液工程を有していてもよい。その結果、電極層（正極活物質層および負極活物質層層）、およびセパレータには、それぞれ、電解液が含浸される。電解液の注液方法は、特に限定されず、例えば、注液装置を用いた公知の方法が用いられる。

【0048】

（２）封止工程
また、本開示における蓄電モジュールの製造方法は、上記注液工程の後に、上記注液口を封止する、封止工程を有していてもよい。封止工程は、減圧雰囲気で行うことが好ましい。注液口の封止方法は、特に限定されない。

【0049】

６．蓄電モジュール
上述した工程で製造される蓄電モジュールについては、「Ｂ．蓄電モジュール」で説明する。

【0050】

Ｂ．蓄電モジュール
図９は、本開示における蓄電モジュールを例示する概略断面図である。図９に示す蓄電モジュール１００は、電解液（不図示）および厚さ方向Ｚに積層された複数の電極Ｅを含む電極積層体１０と、厚さ方向Ｚから見て電極積層体１０の外縁に沿って配置された樹脂部材２０と、有する積層部材Ｌと、積層部材Ｌにおいて厚さ方向Ｚに延在する側面に配置された注液枠４０と、を有する。また、蓄電モジュール１００において積層部材Ｌは、厚さ方向Ｚに直交する第１方向Ｘに延在する貫通孔（不図示）を有している。また、蓄電モジュール１００は、厚さ方向Ｚにおいて貫通孔（不図示）の形状を保持する支柱Ｐを有する。

【0051】

上述のように電極は、集電体と、上記集電体の少なくとも一方の面上に配置された電極層（正極活物質層または負極活物質層）とを有する。集電体は、正極集電体であってもよく、負極集電体であってもよい。集電体の材料としては、例えば、Ａｌ、ＳＵＳ、Ｎｉ、Ｃｕ等の金属が挙げられる。

【0052】

正極活物質層は少なくとも正極活物質を含有する。正極活物質としては、典型的には、酸化物活物質が挙げられる。酸化物活物質としては、例えば、ＬｉＣｏＯ_２、ＬｉＭｎＯ_２、ＬｉＮｉＯ_２、ＬｉＶＯ_２、ＬｉＮｉ_１／３Ｃｏ_１／３Ｍｎ_１／３Ｏ_２等の岩塩層状型活物質、ＬｉＭｎ_２Ｏ_４、Ｌｉ（Ｎｉ_０．５Ｍｎ_１．５）Ｏ_４等のスピネル型活物質、ＬｉＦｅＰＯ_４、ＬｉＭｎＰＯ_４、ＬｉＮｉＰＯ_４、ＬｉＣｕＰＯ_４等のオリビン型活物質が挙げられる。

【0053】

負極活物質層は少なくとも負極活物質を含有する。負極活物質としては、例えば、カーボン活物質、酸化物活物質および金属活物質を挙げることができる。カーボン活物質としては、例えば、メソカーボンマイクロビーズ（ＭＣＭＢ）、高配向性グラファイト（ＨＯＰＧ）、ハードカーボンおよびソフトカーボン等を挙げることができる。酸化物活物質としては、例えば、ＮＢ_２Ｏ_５、Ｌｉ_４Ｔｉ_５Ｏ_１２およびＳｉＯを挙げることができる。金属活物質としては、例えば、Ｉｎ、Ａｌ、ＳｉおよびＳｎを挙げることができる。

【0054】

また、電極積層体は電解液を含有するため、電極層は通常電解質（電解液）を含有する。電解液は、非水溶媒と支持塩とを含有する。非水溶媒としては、カーボネート類、エーテル類、エステル類、ニトリル類、スルホン類、ラクトン類等の有機溶媒を挙げることができる。支持塩としては、例えば、ＬｉＰＦ_６等のリチウム塩を挙げることができる。導電材としては、例えば、炭素材料、金属粒子、導電性ポリマーが挙げられる。炭素材料としては、例えば、アセチレンブラック（ＡＢ）およびケッチェンブラック（ＫＢ）等の粒子状炭素材料；炭素繊維、カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）およびカーボンナノファイバー（ＣＮＦ）等の繊維状炭素材料が挙げられる。

【0055】

また、電極層は、必要に応じて、導電材およびバインダーの少なくとも一つを含有していてもよい。バインダーとしては、例えば、ポリビニリデンフロライド（ＰＶＤＦ）およびポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等のフッ素含有バインダー、ブタジエンゴム等のゴム系バインダーおよびアクリル系バインダーが挙げられる。

【0056】

樹脂部材、注液枠、貫通孔および支柱については、「Ａ．蓄電モジュールの製造方法」に記載したとおりである。また、図９に示すように、蓄電モジュールは、注液口を封止する封止材５０を有していてもよい。

【0057】

本開示における蓄電モジュールの種類としては、例えばＬｉイオン電池が挙げられる。また、本開示における蓄電モジュールの用途は、特に限定されないが、例えば、ハイブリッド自動車（ＨＥＶ）、プラグインハイブリッド自動車（ＰＨＥＶ）、電気自動車（ＢＥＶ）、ガソリン自動車、ディーゼル自動車等の車両の電源が挙げられる。特に、ハイブリッド自動車、プラグインハイブリッド自動車または電気自動車の駆動用電源に用いられることが好ましい。また、本開示における蓄電モジュールは、車両以外の移動体（例えば、鉄道、船舶、航空機）の電源として用いられてもよく、情報処理装置等の電気製品の電源として用いられてもよい。

【0058】

なお、本開示は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本開示における特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本開示における技術的範囲に包含される。

【符号の説明】

【0059】

１ …集電体
２ …正極活物質層
３ …負極活物質層
４ …セパレータ
Ｅ …電極
Ｕ …発電単位
１０ …電極積層体
２０ …樹脂部材
３０ …入れ子
Ｌ …積層部材
４０ …注液枠
４１ …注液口
Ｈ… 貫通孔
Ｐ… 支柱
１００ …蓄電モジュール

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】