特許 7027996 金型

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-02-21

(45)【発行日】2022-03-02

(54)【発明の名称】金型

(51)【国際特許分類】

   B29C 45/26 20060101AFI20220222BHJP

   B29C 33/12 20060101ALI20220222BHJP

   H01M 10/02 20060101ALI20220222BHJP

   H01G 11/78 20130101ALI20220222BHJP

【ＦＩ】

B29C45/26

B29C33/12

H01M10/02

H01G11/78

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2018052228

(22)【出願日】2018-03-20

(65)【公開番号】P2019162806

(43)【公開日】2019-09-26

【審査請求日】2020-12-18

(73)【特許権者】

【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】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100124062

【弁理士】

【氏名又は名称】三上 敬史

(74)【代理人】

【識別番号】100148013

【弁理士】

【氏名又は名称】中山 浩光

(74)【代理人】

【識別番号】100140682

【弁理士】

【氏名又は名称】妙摩 貞茂

(72)【発明者】

【氏名】田丸 耕二郎

(72)【発明者】

【氏名】山▲崎▼ 貴文

(72)【発明者】

【氏名】真里谷 毅

【審査官】北澤 健一

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－０４２９２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１２／１２１０６５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１９／１５１１９３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１１－２０４３８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０７３３７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２００８／１２９８４０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特公昭５０－００９９７１（ＪＰ，Ｂ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２９Ｃ ３３／００－３３／７６

Ｂ２９Ｃ ４５／００－４５／８４

Ｈ０１Ｇ １１／００－１１／８６

Ｈ０１Ｍ ５０／００－５０／２９８

Ｈ０１Ｍ ４／６４－ ４／８４

Ｈ０１Ｍ １０／００－１０／３９

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

周縁に一次封止体を有する複数の電極体が積層された積層体に対して、前記積層体における前記一次封止体の積層方向に沿った側面を覆う二次封止体を形成するための金型であって、
少なくとも前記積層体における前記一次封止体の積層方向に沿った側面を囲み、前記二次封止体を形成するための樹脂が充填される空間を画定する内側面と、
前記内側面の少なくとも一部に形成されたコーティング部と、を備え、
前記コーティング部は、当該金型の母材の熱伝導率よりも小さい熱伝導率を有するコーティング材料によって形成されており、
前記コーティング部の厚みは、３００μｍ以下である、金型。

【請求項2】

前記コーティング部は、前記内側面のうちの前記積層方向に沿って延在する面のみに形成されている、請求項１に記載の金型。

【請求項3】

前記金型は、前記積層体の積層方向の一方側に配置される第１金型と、前記積層体の積層方向の他方側に配置される第２金型と、からなり、
前記第１金型及び前記第２金型によって、前記積層体が積層方向に挟持される、請求項１又は２に記載の金型。

【請求項4】

前記コーティング部の熱伝導率は、１Ｗ／ｍ・ｋ以下である、請求項１～３のいずれか一項に記載の金型。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の一側面は、金型に関する。

【背景技術】

【0002】

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た、いわゆるバイポーラ型の蓄電モジュールが知られている（特許文献１参照）。かかる蓄電モジュールは、複数のバイポーラ電極が積層された積層体を備えている。積層体の周囲には、積層方向で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いる。封止体が設けられることによって、バイポーラ電極間には内部空間が形成されている。内部空間には電解液が収容されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１１－２０４３８６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上述のような封止体を形成する場合、例えば周縁に一次封止体が配置されたバイポーラ電極を積層して積層体を形成し、積層された各バイポーラ電極の一次封止体同士を二次封止体によって結合することにより、封止体を形成することが考えられる。例えば、二次封止体は、例えば樹脂の射出成形によって形成され得る。この場合、射出成形後の二次封止体では、一次封止体との界面側に比べて、射出成形に用いられる金型側における樹脂の冷却速度が大きくなる。そのため、冷却に応じて収縮する樹脂が金型側に偏ることによって、一次封止体と二次封止体との界面にボイド（空洞）が形成される場合がある。

【0005】

本発明の一側面は、蓄電モジュールを構成する一次封止体と二次封止体との界面にボイドが形成されることを抑制できる金型を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一側面に係る金型は、周縁に一次封止体を有する複数の電極体が積層された積層体に対して、積層体における一次封止体の積層方向に沿った側面を覆う二次封止体を形成するための金型であって、少なくとも積層体における一次封止体の積層方向に沿った側面を囲み、二次封止体を形成するための樹脂が充填される空間を画定する内側面と、内側面の少なくとも一部に形成されたコーティング部と、を備え、コーティング部は、当該金型の母材の熱伝導率よりも小さい熱伝導率を有するコーティング材料によって形成されている。

【0007】

この金型では、二次封止体を形成するための樹脂が充填される空間を画定する内側面の少なくとも一部にコーティング部が形成されている。このコーティング部は、金型の母材の熱伝導率よりも小さい熱伝導率を有している。コーティング部が形成されることによって、金型側における樹脂の冷却速度はコーティング部が形成されない場合に比べて小さくなる。すなわち、一次封止体との界面側と金型側とにおいて、樹脂の冷却速度の差が小さくなる。これにより、樹脂が冷却される際に金型側に偏って収縮することが抑制されるので、ボイドの形成が抑制される。

【0008】

コーティング部は、内側面のうちの積層方向に沿って延在する面のみに形成されていてもよい。この構成では、一次封止体と二次封止体との界面に対面する内側面における熱伝導率を小さくすることができるので、当該内側面側に樹脂が収縮されることが抑制される。

【0009】

金型は、積層体の積層方向の一方側に配置される第１金型と、積層体の積層方向の他方側に配置される第２金型と、からなり、第１金型及び第２金型によって、積層体が積層方向に挟持されてもよい。この構成では、積層体における一次封止体の積層方向に沿った側面を囲む空間を容易に構成することができる。

【0010】

コーティング部の厚みは、３００μｍ未満であってよい。また、コーティングの熱伝導率は、１Ｗ／ｍ・ｋ以下であってよい。

【発明の効果】

【0011】

本発明の一側面に係る金型によれば、蓄電モジュールを構成する一次封止体と二次封止体との界面にボイドが形成されることを抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】蓄電モジュールを備える蓄電装置の一例を示す概略断面図である。

【図2】図１の蓄電装置を構成する蓄電モジュールを示す概略断面図である。

【図3】一実施形態に係る金型を説明するための断面図である。

【図4】コーティング部の厚みと界面ヒケ量との関係を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態が詳細に説明される。図面の説明において、同一又は同等の要素には同一符号が用いられ、重複する説明は省略される。図面にはＸＹＺ直交座標系が示される。

【0014】

本実施形態に係る金型は、蓄電装置を構成する蓄電モジュールを形成し得る。そこで、まず、蓄電装置及び蓄電モジュールについて説明する。図１は、蓄電モジュールを備える蓄電装置の一例を示す概略断面図である。同図に示す蓄電装置１０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１０は、複数（本実施形態では３つ）の蓄電モジュール１２を備えるが、単一の蓄電モジュール１２を備えてもよい。蓄電モジュール１２は例えばバイポーラ電池である。蓄電モジュール１２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であるが、電気二重層キャパシタであってもよい。以下の説明では、ニッケル水素二次電池を例示する。

【0015】

複数の蓄電モジュール１２は、例えば金属板等の導電板１４を介して積層され得る。積層方向Ｄ１から見て、蓄電モジュール１２及び導電板１４は例えば矩形形状を有する。各蓄電モジュール１２の詳細については後述する。導電板１４は、蓄電モジュール１２の積層方向Ｄ１（Ｚ方向）において両端に位置する蓄電モジュール１２の外側にもそれぞれ配置される。導電板１４は、隣り合う蓄電モジュール１２と電気的に接続される。これにより、複数の蓄電モジュール１２が積層方向Ｄ１に直列に接続される。積層方向Ｄ１において、一端に位置する導電板１４には正極端子２４が接続されており、他端に位置する導電板１４には負極端子２６が接続されている。正極端子２４は、接続される導電板１４と一体であってもよい。負極端子２６は、接続される導電板１４と一体であってもよい。正極端子２４及び負極端子２６は、積層方向Ｄ１に交差する方向（Ｘ方向）に延在している。これらの正極端子２４及び負極端子２６により、蓄電装置１０の充放電を実施できる。

【0016】

導電板１４は、蓄電モジュール１２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１４の内部に設けられた複数の空隙１４ａを空気等の冷媒が通過することにより、蓄電モジュール１２からの熱を効率的に外部に放出できる。各空隙１４ａは例えば積層方向Ｄ１に交差する方向（Ｙ方向）に延在する。積層方向Ｄ１から見て、導電板１４は、蓄電モジュール１２よりも小さいが、蓄電モジュール１２と同じかそれより大きくてもよい。

【0017】

蓄電装置１０は、交互に積層された蓄電モジュール１２及び導電板１４を積層方向Ｄ１に拘束する拘束部材１６を備え得る。拘束部材１６は、一対の拘束プレート１６Ａ，１６Ｂと、拘束プレート１６Ａ，１６Ｂ同士を連結する連結部材（ボルト１８及びナット２０）とを備える。各拘束プレート１６Ａ，１６Ｂと導電板１４との間には、例えば樹脂フィルム等の絶縁フィルム２２が配置される。各拘束プレート１６Ａ，１６Ｂは、例えば鉄等の金属によって構成されている。積層方向Ｄ１から見て、各拘束プレート１６Ａ，１６Ｂ及び絶縁フィルム２２は例えば矩形形状を有する。絶縁フィルム２２は導電板１４よりも大きくなっており、各拘束プレート１６Ａ，１６Ｂは、蓄電モジュール１２よりも大きくなっている。積層方向Ｄ１から見て、拘束プレート１６Ａの縁部には、ボルト１８の軸部を挿通させる挿通孔Ｈ１が蓄電モジュール１２よりも外側となる位置に設けられている。同様に、積層方向Ｄ１から見て、拘束プレート１６Ｂの縁部には、ボルト１８の軸部を挿通させる挿通孔Ｈ２が蓄電モジュール１２よりも外側となる位置に設けられている。

【0018】

一方の拘束プレート１６Ａは、負極端子２６に接続された導電板１４に絶縁フィルム２２を介して突き当てられ、他方の拘束プレート１６Ｂは、正極端子２４に接続された導電板１４に絶縁フィルム２２を介して突き当てられている。ボルト１８は、例えば一方の拘束プレート１６Ａ側から他方の拘束プレート１６Ｂ側に向かって挿通孔Ｈ１に通され、他方の拘束プレート１６Ｂから突出するボルト１８の先端には、ナット２０が螺合されている。これにより、絶縁フィルム２２、導電板１４及び蓄電モジュール１２が挟持されてユニット化されると共に、積層方向Ｄ１に拘束荷重が付加される。

【0019】

図２は、図１の蓄電装置を構成する蓄電モジュールを示す概略断面図である。蓄電モジュール１２は、複数のバイポーラ電極（電極）３２が積層された電極積層体３０を備える。電極積層体３０は、バイポーラ電極３２の積層方向Ｄ１から見て、例えば矩形形状を有する。隣り合うバイポーラ電極３２間にはセパレータ４０が配置され得る。バイポーラ電極３２は、電極板３４と、電極板３４の一方面に設けられた正極３６と、電極板３４の他方面に設けられた負極３８とを含む。電極積層体３０において、一のバイポーラ電極３２の正極３６は、セパレータ４０を挟んで積層方向Ｄ１に隣り合う一方のバイポーラ電極３２の負極３８と対向し、一のバイポーラ電極３２の負極３８は、セパレータ４０を挟んで積層方向Ｄ１に隣り合う他方のバイポーラ電極３２の正極３６と対向している。

【0020】

積層方向Ｄ１において、電極積層体３０の一端には、内側面に負極３８が配置された電極板３４（負極側終端電極）が配置され、電極積層体３０の他端には、内側面に正極３６が配置された電極板３４（正極側終端電極）が配置される。負極側終端電極の負極３８は、セパレータ４０を介して最上層のバイポーラ電極３２の正極３６と対向している。正極側終端電極の正極３６は、セパレータ４０を介して最下層のバイポーラ電極３２の負極３８と対向している。これら終端電極の電極板３４はそれぞれ隣り合う導電板１４（図１参照）に接続される。

【0021】

蓄電モジュール１２は、積層方向Ｄ１に延在する電極積層体３０の側面３０ａにおいて電極板３４の縁部３４ａを保持する枠体５０を備える。枠体５０は、積層方向Ｄ１から見て電極積層体３０の周囲に設けられている。すなわち、枠体５０は、電極積層体３０の側面３０ａを取り囲むように構成されている。枠体５０は、電極板３４の縁部３４ａを保持する第１樹脂部（一次封止体）５２と、積層方向Ｄ１から見て第１樹脂部５２の周囲に設けられる第２樹脂部（二次封止体）５４とを備え得る。

【0022】

枠体５０の内壁を構成する第１樹脂部５２は、各バイポーラ電極３２の電極板３４の一方面（正極３６が形成される面）から縁部３４ａにおける電極板３４の端面にわたって設けられている。本実施形態では、バイポーラ電極３２の周縁に第１樹脂部５２が形成されることによって電極体６０が構成されている。積層方向Ｄ１から見て、各第１樹脂部５２は、各バイポーラ電極３２の電極板３４の縁部３４ａ全周にわたって設けられている。隣り合う第１樹脂部５２同士は、各バイポーラ電極３２の電極板３４の他方面（負極３８が形成される面）の外側に延在する面において当接している。その結果、第１樹脂部５２には、各バイポーラ電極３２の電極板３４の縁部３４ａが埋没して保持されている。各バイポーラ電極３２の電極板３４の縁部３４ａと同様に、電極積層体３０の両端に配置された電極板３４の縁部３４ａも第１樹脂部５２に埋没した状態で保持されている。これにより、積層方向Ｄ１に隣り合う電極板３４，３４間には、当該電極板３４，３４と第１樹脂部５２とによって気密に仕切られた内部空間Ｖが形成されている。当該内部空間Ｖには、例えば水酸化カリウム水溶液等のアルカリ溶液からなる電解液（不図示）が収容されている。

【0023】

枠体５０の外壁を構成する第２樹脂部５４は、積層方向Ｄ１を軸方向として延在する筒状部である。第２樹脂部５４は、積層方向Ｄ１において電極積層体３０の全長にわたって延在する。第２樹脂部５４は、積層方向Ｄ１に延在する第１樹脂部５２の外側面を覆っている。第２樹脂部５４は、積層方向Ｄ１から見て内側において第１樹脂部５２に溶着されている。

【0024】

電極板３４は、例えばニッケルからなる矩形の金属箔である。電極板３４の縁部３４ａは、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おり、当該未塗工領域が枠体５０の内壁を構成する第１樹脂部５２に埋没して保持される領域となっている。正極３６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３８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。電極板３４の他方面における負極３８の形成領域は、電極板３４の一方面における正極３６の形成領域に対して一回り大きくなっている。

【0025】

セパレータ４０は、例えばシート状に形成されている。セパレータ４０を形成する材料としては、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、ポリプロピレン等からなる織布又は不織布等が例示される。また、セパレータ４０は、フッ化ビニリデン樹脂化合物等で補強されたものであってもよい。枠体５０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）等が挙げられる。

【0026】

本実施形態では、セパレータ４０を介して積層された複数の電極体６０によって積層体６５が構成される。そして、積層体６５の第１樹脂部５２の外周（側面）に対して、射出成形によって第２樹脂部５４が形成されている。

【0027】

以下、第２樹脂部５４を形成するための本実施形態に係る金型について説明する。図３は、金型の一例を説明するための断面模式図である。図３では、内側に積層体６５が配置された状態の金型１００の一部を示す。

【0028】

図３に示されるように、金型１００は、積層方向Ｄ１を上下方向とした場合に、上側（一方側）に配置される上部金型（第１金型）１１０と、下側（他方側）に配置される下部金型（第２金型）１３０とを有する。例えば、金型１００では、下部金型１３０が固定されており、下部金型１３０に対して当接及び離間するように上部金型１１０が上下動可能となっていてもよい。

【0029】

上部金型１１０は、例えば矩形板状をなし、積層方向Ｄ１に交差（直交）する方向に延在する主壁１１１を有する。主壁１１１には、主壁１１１を積層方向Ｄ１に貫通する貫通孔１１２が形成されている。この貫通孔１１２は、金型１００内に樹脂を注入する際の注入口として使用される。積層方向Ｄ１から見て、主壁１１１の外縁には、積層方向Ｄ１に沿って下部金型１３０側に突出する周壁１１３が形成されている。また、主壁１１１の下面（内面）の中央には、周壁１１３から離間した位置において、積層方向Ｄ１に沿って下部金型１３０側に突出する突出部１１５が形成されている。突出部１１５は、例えば矩形柱状をなしている。主壁１１１の下面のうち、突出部１１５を構成しない面は、突出部１１５を囲む矩形環状の平面１１１ａとなっている。上部金型１１０では、突出部１１５の下面１１５ａ、突出部１１５の側面１１５ｂ、主壁１１１の平面１１１ａ、及び、周壁１１３の内面１１３ａによって、金型１００の内部に面する内側面１２０が構成されている。

【0030】

下部金型１３０は、例えば矩形板状をなし、積層方向Ｄ１に交差（直交）する方向に延在する主壁１３１を有する。積層方向Ｄ１から見て、主壁１３１の外縁には、積層方向Ｄ１に沿って上部金型１１０側に突出する周壁１３３が形成されている。本実施形態では、積層方向Ｄ１における周壁１３３の高さは、上部金型１１０の周壁１１３の高さよりも大きくなっている。また、主壁１３１の上面（内面）の中央には、周壁１３３から離間した位置において、積層方向Ｄ１に沿って上部金型１１０側に突出する突出部１３５が形成されている。突出部１３５は、例えば矩形柱状をなしている。主壁１３１の上面のうち、突出部１３５を構成しない面は、突出部１３５を囲む矩形環状の平面１３１ａとなっている。下部金型１３０では、突出部１３５の上面１３５ａ、突出部１３５の側面１３５ｂ、主壁１３１の平面１３１ａ、及び、周壁１３３の内面１３３ａによって、金型１００の内部に面する内側面１４０が構成されている。

【0031】

上部金型１１０に形成された突出部１１５と下部金型１３０に形成された突出部１３５とは、積層方向Ｄ１から見て同形状であり、互いに重複する位置に形成されている。上部金型１１０の突出部１１５の下面１１５ａと下部金型１３０の突出部１３５の上面１３５ａとは、上部金型１１０及び下部金型１３０が互いに当接された状態において、互いに離間している。本実施形態では、下面１１５ａと上面１３５ａとによって積層体６５が積層方向Ｄ１に挟持される。積層体３５が挟持されている状態において、積層体６５の側面６５ａを含む周縁は、積層方向Ｄ１から見て突出部１１５，１３５よりも外方に突出している。

【0032】

金型１００には、積層体６５の周縁が配置され、第２樹脂部５４を形成するための樹脂が充填される空間ＳＰが画定されている。この空間ＳＰは、上部金型１１０における周壁１１３の内面１１３ａ、主壁１１１の平面１１１ａ、及び、突出部１１５の側面１１５ｂと、下部金型１３０における周壁１３３の内面１３３ａ、主壁１３１の平面１３１ａ、及び、突出部１３５の側面１３５ｂと、によって画定されている。例えば、積層体６５の側面６５ａから周壁１１３の内面１３３ａ及び周壁１３３の内面１３３ａまでの距離は、側面１１５ｂ，１３５ｂの高さよりも大きくなっている。

【0033】

金型１００は、内側面１２０，１４０の少なくとも一部に形成されたコーティング部１５０、を備えている。本実施形態では、コーティング部１５０は、内側面１２０，１４０のうちの積層体６５の積層方向Ｄ１に沿って延在する面のみに形成されている。すなわち、コーティング部１５０は、上部金型１１０の周壁１１３の内面１１３ａに形成された第１コーティング部１５１、及び、下部金型１３０の周壁１３３の内面１３３ａに形成された第２コーティング部１５３を有する。コーティング部１５０は、金型１００の母材よりも熱伝導率の小さいコーティング材料によって形成されている。例えば、金型１００が炭素鋼によって形成されている場合、金型１００の熱伝導率は、約４４Ｗ／ｍ・ｋである。この場合、コーティング部１５０の熱伝導率は、例えば約４０Ｗ／ｍ・ｋ以下であり、好ましくは約２０Ｗ／ｍ・ｋ以下であり、より好ましくは約１Ｗ／ｍ・ｋ以下である。

【0034】

一例として、コーティング部１５０は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、窒化ジルコニウム（ＺｒＮ）、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）、ダイアモンドライクカーボン（ＤＬＣ）等によって形成され得る。なお、例えばＰＴＦＥ、ＺｒＮ、Ａｌ_２Ｏ_３、ＤＬＣの熱伝導率は、いずれも４０Ｗ／ｍ・ｋ以下であり、それぞれ約０．２３Ｗ／ｍ・ｋ、約１０Ｗ／ｍ・ｋ、約２０Ｗ／ｍ・ｋ、約４０Ｗ／ｍ・ｋである。また、積層体６５の外周面を構成する第１樹脂部５２の熱伝導率は、例えば約０．１８Ｗ／ｍ・ｋ程度となっている。コーティング部１５０の厚みは、３００μｍ以下であり、好ましくは、５０～２５０μｍであり、より好ましくは、１００～２００μｍである。

【0035】

以下、金型１００を用いた蓄電モジュール１２の製造方法について説明する。蓄電モジュール１２の製造方法では、まず、バイポーラ電極３２の電極板３４の縁部３４ａに第１樹脂部５２が形成される。これにより、電極板３４の周縁に第１樹脂部５２が形成された電極体６０が得られる。第１樹脂部５２は、例えば、予め射出成形により矩形枠状に形成された後、超音波又は熱を用いた溶着により縁部３４ａに取り付けられる。

【0036】

続いて、電極体６０がセパレータ４０を介して積層されることによって積層体６５が形成される。続いて、積層方向Ｄ１に隣り合う第１樹脂部５２同士を接合する第２樹脂部５４を樹脂の射出成形によって形成する。この工程では、まず、積層体６５が金型１００にセットされる。すなわち、上部金型１１０の突出部１１５及び下部金型１３０の突出部１３５によって積層体６５が積層方向Ｄ１に挟持される。この状態では、積層体６５を構成する各電極体６０における第１樹脂部５２の側面６５ａが空間ＳＰに露出している。また、図示例では、積層体６５における積層方向の一端面６５ｂ及び他端面６５ｃの周縁は、主壁１１１の平面１１１ａ及び主壁１３１の平面１３１ａに所定の距離を空けてそれぞれ対面している。そして、上部金型１１０と下部金型１３０との互いの周壁１１３，１３３同士が当接されることによって、空間ＳＰが形成される。この状態で、貫通孔１１２から空間ＳＰに射出成形用の樹脂が射出されることによって、第２樹脂部５４が形成され得る。

【0037】

金型１００を用いて第２樹脂部５４を形成する場合、射出された樹脂の熱が積層体６５及び金型１００に移動することによって、樹脂が冷却される。上記実施形態のようなコーティング部１５０が形成されていない場合、積層体６５の熱伝導率と金型１００の熱伝導率との差が大きいため、積層体６５に移動する熱に比べて、熱伝導率の大きい金型側へ移動する熱が多くなる。これにより、金型側の樹脂ほど冷却されやすくなるので、冷却が進むに従って樹脂が金型側に偏り、第１樹脂部５２と第２樹脂部５４との界面にボイドが発生しやすい。一般に、このようなボイドの発生を回避する場合、保圧の上昇によって樹脂の流動性を向上させることが考えられる。しかし、実施形態のように積層体６５の外周に第２樹脂部５４を形成したい場合には、積層体６５が変形する虞があるため保圧を上昇させることが困難である。また、型温の上昇によって樹脂の流動性を向上させることも考えられる。しかし、積層体６５を構成するセパレータ４０の耐熱温度との関係で型温を上昇させることも困難である。

【0038】

上記実施形態における金型１００では、樹脂が充填される空間ＳＰを画定する内側面１２０，１４０の少なくとも一部にコーティング部１５０が形成されている。このコーティング部１５０は、金型１００の母材の熱伝導率よりも小さい熱伝導率を有している。コーティング部１５０が形成されることによって、金型１００側における樹脂の冷却速度をコーティング部１５０が形成されない場合に比べて小さくすることができる。すなわち、第１樹脂部５２との界面側と金型１００側とにおいて、樹脂の冷却速度の差が小さくなる。これにより、樹脂が冷却される際に金型１００側に偏って収縮することが抑制されるので、第１樹脂部５２と第２樹脂部５４との界面におけるボイドの形成が抑制される。

【0039】

コーティング部１５０は、内側面１２０，１４０のうちの積層方向Ｄ１に沿って延在する面である内面１１３ａ，１３３ａのみに形成されていてもよい。この構成では、第１樹脂部５２と第２樹脂部５４との界面に対面する内面１１３ａ，１３３ａにおける熱伝導率のみを小さくすることができる。これにより、当該内面１１３ａ，１３３ａ側に樹脂が収縮されることが抑制される。また、平面１１１ａ，１３１ａ及び側面１１５ｂ，１３５ｂにおける熱伝導率は低下していないので、樹脂の冷却速度を過剰に抑制することがない。これにより、射出成型のサイクルタイムが長くなることを抑制できる。

【0040】

金型１００は、積層体６５の積層方向Ｄ１の一方側に配置される上部金型１１０と、他方側に配置される下部金型１３０と、からなり、上部金型１１０及び下部金型１３０によって、積層体６５が積層方向Ｄ１に挟持されてもよい。この構成では、積層体６５の側面６５ａを囲む空間ＳＰを金型１００内に容易に構成することができる。

【0041】

［実施例］
以下、実施例を参照し、上記実施形態をについてさらに説明するが、上記実施形態は下記の実施例に限定されるものではない。本実施例では、コーティング部の厚みを変化させた場合の第１樹脂部と第２樹脂部との間の界面におけるヒケ量を計測した。なお、金型の構成は、上記実施形態と同様であり、コーティング部はＰＴＦＥによって形成した。図４は、コーティング部の厚みとヒケ量との関係を示すグラフである。図４では、ヒケ量を任意単位によって示している。なお、ヒケ量の大きさは、第１樹脂部と第２樹脂部との間の界面に形成されたボイドの径の大きさに応じて示されている。

【0042】

本実施例では、コーティング部の厚みを１００μｍ、２００μｍ、３００μｍ、４００μｍと変化させて、それぞれのヒケ量を計測した。なお、射出条件は、金型温度が７５℃、射出速度が２５ｍ／ｓ、保圧が４５Ｍｐａ、ＶＰ切替位置が９３％、保圧時間が６０ｓ、冷却時間が３０ｓである。

【0043】

図４に示されるように、界面のヒケ量は、コーティング部の厚みが１００μｍ前後のときに最も小さくなり、そこからコーティング部の厚みが大きくなるにつれて大きくなっている。そして、コーティング部の厚みが３００μｍよりも大きくなったときに、コーティング部を設けない場合のヒケ量よりも大きなヒケ量を計測した。このように、コーティングの材料としてＰＴＦＥを用いた場合、コーティング部の厚みが３００μｍ以下のときに、ヒケ量を低減させることが確認された。

【0044】

以上、実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではない。

【0045】

例えば、枠体５０が第１樹脂部５２及び第２樹脂部５４によって形成されている積層体６５を例示したが、これに限定されない。例えば、第２樹脂部５４の外周を囲む枠体として、さらに第３樹脂部が形成されてもよい。

【0046】

また、上記のコーティング部を形成する材料は単なる例示であり、これらに限定されない。コーティング部は、金型を形成する母材の熱伝導率よりも小さい熱伝導率を有する材料であって、金型の内側面に断熱層を形成可能な材料であればよく、上記例示した材料以外の樹脂材料、セラミック材料等であってよい。

【符号の説明】

【0047】

５２…第１樹脂部（一次封止体）、５４…第２樹脂部（二次封止体）、６０…電極体、６５…積層体、６５ａ…側面、１００…金型、１２０，１４０…内側面、１５０…コーティング部、Ｄ１…積層方向、ＳＰ…空間。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】