特許 7043987 蓄電モジュールの製造方法及び蓄電モジュールの製造装置

(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】2022-03-22

(45)【発行日】2022-03-30

(54)【発明の名称】蓄電モジュールの製造方法及び蓄電モジュールの製造装置

(51)【国際特許分類】

   H01M 50/186 20210101AFI20220323BHJP

   H01M 50/103 20210101ALI20220323BHJP

   H01M 50/184 20210101ALI20220323BHJP

   H01M 10/04 20060101ALI20220323BHJP

   H01M 10/0585 20100101ALI20220323BHJP

   H01G 13/00 20130101ALI20220323BHJP

   H01G 11/12 20130101ALI20220323BHJP

   H01G 11/84 20130101ALI20220323BHJP

【ＦＩ】

H01M50/186

H01M50/103

H01M50/184 A

H01M10/04 Z

H01M10/0585

H01G13/00 381

H01G11/12

H01G11/84

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2018116102

(22)【出願日】2018-06-19

(65)【公開番号】P2019220315

(43)【公開日】2019-12-26

【審査請求日】2021-03-19

(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】100190470

【弁理士】

【氏名又は名称】谷澤 恵美

(72)【発明者】

【氏名】濱口 陽平

(72)【発明者】

【氏名】織田 恭平

【審査官】村岡 一磨

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－０１８６９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１４６２６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０１６８２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０１６８２６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｍ ５０／００－５０／１９８

Ｈ０１Ｍ １０／０４

Ｈ０１Ｍ １０／０５８５

Ｈ０１Ｇ １３／００

Ｈ０１Ｇ １１／１２

Ｈ０１Ｇ １１／８４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

配置部によって、互いに対向する一対の面を有する電極の縁部と重なるように樹脂枠を配置する工程と、
接合部によって、前記配置する工程により配置された前記樹脂枠を前記電極の縁部に接合する工程と、を含み、
前記配置する工程では、前記配置部は、前記電極の種別に基づいて前記樹脂枠の種別及び前記電極の面をそれぞれ選択し、選択した種別の前記樹脂枠を、選択した面の縁部と重なるように配置する、蓄電モジュールの製造方法。

【請求項2】

判別部によって、前記電極の種別を判別する工程を更に含む、請求項１に記載の蓄電モジュールの製造方法。

【請求項3】

記憶部によって、前記電極の種別を示す情報を予め記憶する工程を更に含む、請求項１に記載の蓄電モジュールの製造方法。

【請求項4】

搬送部によって、前記接合する工程により得られた枠付電極を、前記電極の種別に対応付けられた送り先に送る工程を更に含み、
前記送り先には、前記枠付電極に対し、前記配置する工程が再度行われる送り先が含まれる、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。

【請求項5】

前記配置する工程において、
前記電極が、バイポーラ電極、負極終端電極、正極終端電極、又は、未塗工電極である場合、前記配置部は、単体の前記樹脂枠を、前記電極の一方面側の縁部と重なるように配置し、
前記電極が、正極終端電極の一方面側の縁部に樹脂枠が接合されてなる片面枠付正極終端電極である場合、前記配置部は、単体の前記樹脂枠を、前記電極の他方面側の縁部と重なるように配置し、
前記電極が、負極終端電極の一方面側の縁部に樹脂枠が接合されてなる片面枠付負極終端電極である場合、前記配置部は、未塗工電極に接合された前記樹脂枠を、前記電極の一方面側の縁部と重なるように前記未塗工電極ごと配置する、請求項１～４のいずれか一項に記載の蓄電モジュールの製造方法。

【請求項6】

互いに対向する一対の面を有する電極の縁部と重なるように樹脂枠を配置する配置部と、
前記配置部により配置された前記樹脂枠を前記電極の縁部に接合する接合部と、を備え、
前記配置部は、前記電極の種別に基づいて前記樹脂枠の種別及び前記電極の面をそれぞれ選択し、選択した種別の前記樹脂枠を、選択した面の縁部と重なるように配置する、蓄電モジュールの製造装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

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の製造装置に関する。

【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を積層してなる電極積層体を備えている。電極積層体の積層方向の一端及び他端には、負極終端電極及び正極終端電極がそれぞれ設けられている。これらの各電極の外縁部には、積層方向で隣り合う電極間を封止するシール材が設けられる。

【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】

上述した蓄電モジュールでは、電極の種別ごとにシール材の設けられる態様が異なる場合がある。この場合、例えば、電極の種別ごとに生産ラインを設けると、設備費及び必要スペースが増大し、生産性が低下するおそれがある。

【0005】

そこで、本発明は、生産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の製造装置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】

本発明の蓄電モジュールの製造方法は、配置部によって、互いに対向する一対の面を有する電極の縁部と重なるように樹脂枠を配置する工程と、接合部によって、配置する工程により配置された樹脂枠を電極の縁部に接合する工程と、を含み、配置する工程では、配置部は、電極の種別に基づいて樹脂枠の種別及び電極の面をそれぞれ選択し、選択した種別の樹脂枠を、選択した面の縁部と重なるように配置する。

【0007】

この蓄電モジュールの製造方法では、電極の種別に基づいて、設けられる樹脂枠の種別及び樹脂枠が設けられる電極の面をそれぞれ選択するので、電極の種別ごとに、設けられる樹脂枠の種別及び樹脂枠が設けられる電極の面が異なる場合でも、電極の種別ごとに生産ラインを設ける必要がない。これにより、生産性の低下を抑制することができる。

【0008】

この蓄電モジュールの製造方法は、判別部によって、電極の種別を判別する工程を更に含んでもよい。この場合、処理対象となる電極の種別をその都度判別し、判別した種別に基づき、設けられる樹脂枠の種別及び樹脂枠が設けられる電極の面をそれぞれ選択することができる。

【0009】

この蓄電モジュールの製造方法は、記憶部によって、電極の種別を示す情報を予め記憶する工程を更に含んでもよい。この場合、電極の種別をその都度判別する必要がない。

【0010】

この蓄電モジュールの製造方法は、搬送部によって、接合する工程により得られた枠付電極を、電極の種別に対応付けられた送り先に送る工程を更に含み、送り先には、枠付電極に対し、配置する工程が再度行われる送り先が含まれてもよい。この場合、配置する工程に枠付電極を戻し、更に樹脂枠を接合することができる。

【0011】

この蓄電モジュールの製造方法では、配置する工程において、電極が、バイポーラ電極、負極終端電極、正極終端電極、又は、未塗工電極である場合、配置部は、単体の樹脂枠を、電極の一方面側の縁部と重なるように配置し、電極が、正極終端電極の一方面側の縁部に樹脂枠が接合されてなる片面枠付正極終端電極である場合、配置部は、単体の樹脂枠を、電極の他方面側の縁部と重なるように配置し、電極が、負極終端電極の一方面側の縁部に樹脂枠が接合されてなる片面枠付負極終端電極である場合、配置部は、未塗工電極に接合された樹脂枠を、電極の一方面側の縁部と重なるように未塗工電極ごと配置してもよい。この場合、バイポーラ電極の一方面側の縁部に樹脂枠が接合されてなる片面枠付バイポーラ電極、正極終端電極の両面側の縁部に樹脂枠が接合されてなる両面枠付正極終端電極正極、及び、未塗工電極と負極終端電極と樹脂枠とが一体化されてなる負極アッシー等が得られる。

【0012】

本発明の蓄電モジュールの製造装置は、互いに対向する一対の面を有する電極の縁部と重なるように樹脂枠を配置する配置部と、配置部により配置された樹脂枠を電極の縁部に接合する接合部と、を備え、配置部は、電極の種別に基づいて樹脂枠の種別及び電極の面をそれぞれ選択し、選択した種別の樹脂枠を、選択した面の縁部と重なるように配置する。

【0013】

この蓄電モジュールの製造装置では、電極の種別に基づいて、設けられる樹脂枠の種別及び樹脂枠が設けられる電極の面をそれぞれ選択するので、電極の種別ごとに、設けられる樹脂枠の種別及び樹脂枠が設けられる電極の面が異なる場合でも、電極の種別ごとに生産ラインを設ける必要がない。これにより、生産性の低下を抑制することができる。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、生産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の製造装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】蓄電装置の一実施形態を示す概略断面図である。

【図2】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3】片面枠付バイポーラ電極の形成方法について説明するための図である。

【図4】両面枠付正極終端電極の形成方法について説明するための図である。

【図5】負極アッシーの形成方法について説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図において同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。

【0017】

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。

【0018】

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。

【0019】

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。

【0020】

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。

【0021】

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。

【0022】

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。

【0023】

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、封止体１２と、吸液部材３１と、未塗工電極５０とを備えている。電極積層体１１は、セパレータ１３を介して積層された複数のバイポーラ電極１４、負極終端電極１８、及び、正極終端電極１９を有している。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。

【0024】

バイポーラ電極１４は、互いに対向する一方面１５ａ及び他方面１５ｂを有する電極板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Ｄ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Ｄ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。

【0025】

負極終端電極１８は、電極板１５と、電極板１５の他方面１５ｂに設けられた負極１７とを含んでいる。負極終端電極１８は、その他方面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と、電極板１５の一方面１５ａに設けられた正極１６とを含んでいる。正極終端電極１９は、その一方面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。

【0026】

負極終端電極１８の電極板１５の一方面１５ａは、電極積層体１１の外側に臨む面である。負極終端電極１８の一方面１５ａには、後述する未塗工電極５０を介して、導電板５が電気的に接続されている。また、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に隣接する別の導電板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。

【0027】

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。

【0028】

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。

【0029】

未塗工電極５０は、積層方向Ｄにおける電極積層体１１の一端（負極終端電極１８側の端部）に設けられている。未塗工電極５０は、活物質層が形成されていない金属箔（未塗工箔）である。未塗工電極５０は、任意の金属により構成することができるが、一例として電極板１５と同一のものとすることができる。すなわち、一例として未塗工電極５０は電極板１５である。未塗工電極５０は、互いに対向する一方面５０ａ及び他方面５０ｂを有している。未塗工電極５０の一方面５０ａには、導電板５が接触している。未塗工電極５０の他方面５０ｂには、負極終端電極１８の一方面１５ａが接触している。未塗工電極５０は、積層方向Ｄに沿ってバイポーラ電極１４、負極終端電極１８、及び、正極終端電極１９と共に積層されている。これにより、負極終端電極１８は、積層方向Ｄに沿って未塗工電極５０とバイポーラ電極１４との間に配置されることになる。換言すれば、蓄電モジュール４においては、負極終端電極１８の更に外側に未塗工電極５０が設けられることになる。

【0030】

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、電極板１５の縁部１５ｃ及び未塗工電極５０の縁部５０ｃを包囲するように電極積層体１１の側面１１ａに沿って設けられている。封止体１２は、側面１１ａにおいて縁部１５ｃ及び縁部５０ｃを保持している。封止体１２は、縁部１５ｃ及び縁部５０ｃに接合（溶着）された複数の樹脂枠２１と、側面１１ａに沿って樹脂枠２１を外側から包囲するように樹脂枠２１に接合された樹脂筒２２と、を有している。

【0031】

樹脂枠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。樹脂枠２１は、積層方向Ｄから見て、矩形枠状（矩形環状）をなしている。樹脂枠２１は、縁部１５ｃ及び縁部５０ｃの全周にわたって連続的に設けられている。樹脂枠２１は、例えば熱溶着又は超音波によって接合されている。

【0032】

バイポーラ電極１４及び負極終端電極１８では、樹脂枠２１が、電極板１５の一方面１５ａ側の縁部１５ｃに気密に接合されている。正極終端電極１９では、一対の樹脂枠２１が、電極板１５の一方面１５ａ側及び他方面１５ｂ側のそれぞれの縁部１５ｃに気密に接合されている。バイポーラ電極１４、負極終端電極１８及び正極終端電極１９では、電極板１５の端面が樹脂枠２１から露出している。未塗工電極５０では、一対の樹脂枠２１が、一方面５０ａ側及び他方面５０ｂ側のそれぞれの縁部５０ｃに気密に接合されている。未塗工電極５０の端面は、一方面５０ａ側の縁部５０ｃに設けられた樹脂枠２１により覆われている。

【0033】

樹脂枠２１は、負極終端電極１８の一方面５０ａ側の縁部１５ｃに接合された第１樹脂部２１Ａと、電極板１５の一方面５０ａ側の縁部５０ｃに接合された第２樹脂部２１Ｂと、正極終端電極１９の他方面１５ｂ側の縁部１５ｃに接合された第３樹脂部２１Ｃと、を含んでいる。第１樹脂部２１Ａは、未塗工電極５０の他方面５０ｂ側の縁部５０ｃにも接合されている。

【0034】

樹脂枠２１の内側の一部は、積層方向Ｄに互いに隣り合う電極板１５の縁部１５ｃ同士の間に位置しており、外側の一部は、電極板１５から外側に張り出している。樹脂枠２１は、当該外側の一部において樹脂筒２２に埋設されている。第１樹脂部２１Ａ及び第２樹脂部２１Ｂを除き、積層方向Ｄに沿って互いに隣り合う樹脂枠２１同士は、互いに離間している。第１樹脂部２１Ａ及び第２樹脂部２１Ｂは、互いに面接触し、一体化されている。

【0035】

未塗工電極５０は、第１樹脂部２１Ａに接合されると共に負極終端電極１８の一方面１５ａに接触している。より具体的には、未塗工電極５０は、第１樹脂部２１Ａ及び一方面１５ａ上に配置されて第１樹脂部２１Ａに接合された矩形環状の被接合部５２と、被接合部５２の内側において被接合部５２よりも負極終端電極１８の一方面１５ａ側に位置して（窪んで）一方面１５ａに接触された矩形状の被接触部５３と、を含む。被接合部５２と被接触部５３とは互いに連続している。未塗工電極５０と負極終端電極１８との間（他方面５０ｂと一方面１５ａとの間）には、第１樹脂部２１Ａの厚さ（積層方向Ｄに沿った長さ）に相当する余剰空間ＶＡが形成され得る。未塗工電極５０が被接触部５３において負極終端電極１８側に窪んでいることから、この余剰空間ＶＡが狭く制限されている。

【0036】

樹脂筒２２は、電極積層体１１及び樹脂枠２１の外側に設けられ、蓄電モジュール４の外壁を構成している。樹脂筒２２は、例えば樹脂の射出成型によって形成され、積層方向Ｄに沿って電極積層体１１の全長にわたって延在している。樹脂筒２２は、積層方向Ｄを軸方向として延在する矩形筒状（矩形環状）を呈している。樹脂筒２２は、例えば、射出成型時の熱によって樹脂枠２１の外表面に溶着（接合）されている。

【0037】

樹脂枠２１及び樹脂筒２２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。

【0038】

電極板１５の一方面１５ａ、未塗工電極５０の一方面５０ａ、及び未塗工電極５０の他方面５０ｂには、樹脂枠２１に接合される領域が形成される。これらの各領域は、積層方向Ｄからみて、矩形枠状である。少なくともこれらの各領域は、粗面化されている。ここでは、電極板１５の一方面１５ａ、未塗工電極５０の一方面５０ａ、及び未塗工電極５０の他方面５０ｂの全体が粗面化されている。

【0039】

電極板１５の一方面１５ａ、未塗工電極５０の一方面５０ａ、及び未塗工電極５０の他方面５０ｂは、例えば、電解メッキ処理で複数の突起が形成されることにより粗面化されている。このため、これらの各面における樹脂枠２１との接合界面では、溶融状態の樹脂枠２１が粗面化により形成された凹部内に入り込み、アンカー効果が発揮される。これにより、互いの結合力を向上させることができる。粗面化の際に形成される突起は、例えば、基端側から先端側に向かって先太りとなる形状を有している。これにより、互いに隣接する突起の間の断面形状がアンダーカット形状となり、アンカー効果が生じ易い。

【0040】

吸液部材３１は、未塗工電極５０の一方面５０ａ上に設けられている。吸液部材３１は、例えば不織布によってシート状に形成されている。この不織布を構成する材料としては、ポリオレフィンなどが例示される。不織布には、吸水性を向上するために、プラズマ処理が施されていてもよい。吸液部材３１の厚さ（積層方向Ｄに沿っての長さ）は、例えば数百μｍ程度である。吸液部材３１は、例えば積層方向Ｄから見て矩形環状をなしており、導電板５を包囲している。

【0041】

次に、蓄電モジュール４の製造方法の一例について説明する。蓄電モジュール４の製造方法は、一次成形工程と、積層工程と、二次成形工程と、注入工程と、を含んでいる。

【0042】

図３～図５を参照して、一次成形工程について説明する。一次成形工程では、バイポーラ電極１４、負極終端電極１８、正極終端電極１９、及び未塗工電極５０の縁部にそれぞれ樹脂枠２１が設けられる。一次成形工程では、後述の片面枠付バイポーラ電極７１、両面枠付正極終端電極７３、及び、負極アッシー７６が形成され、積層工程に送られる。一次形成工程は、処理対象となる電極Ａの種別を判別する工程と、電極Ａの縁部と重なるように樹脂枠２１を配置する工程と、樹脂枠２１を電極Ａの縁部に接合する工程と、得られた枠付電極Ｂを所定の送り先に送る工程と、含んでいる。

【0043】

図３～図５に示されるように、一次成形工程を行う蓄電モジュール４の製造装置６０は、電極Ａの種別を判別する判別部６１と、電極Ａの縁部と重なるように樹脂枠２１を配置する配置部６２と、樹脂枠２１を電極Ａの縁部に接合する接合部６３と、電極Ａ及び枠付電極Ｂを搬送する搬送部（不図示）を備えている。電極Ａは、例えば、搬送部によって判別部６１、配置部６２、及び接合部６３にこの順で搬送される。枠付電極Ｂは、搬送部によって所定の行き先に送られる。製造装置６０の処理対象となる電極Ａは、バイポーラ電極１４、負極終端電極１８、正極終端電極１９、未塗工電極５０、後述の片面枠付負極終端電極７５、及び、後述の片面枠付正極終端電極７２のいずれかである。

【0044】

判別部６１は、例えば、カメラによる画像認識又は光電センサによる検知により、電極Ａの一方面における負極１７の有無、電極Ａの他方面における正極１６の有無、及び電極Ａの一方面の縁部における樹脂枠２１の有無を検出する。判別部６１は、その検出結果から電極Ａの種別を判別する。判別部６１は、配置部６２及び接合部６３と通信可能に構成されており、電極Ａの種別を示す情報を判別結果として配置部６２及び接合部６３に送る。

【0045】

配置部６２は、電極Ａの縁部と重なるように樹脂枠２１を配置する。配置部６２は、配置する工程で用いられる樹脂枠２１を保持する保持部（不図示）を含んでいる。保持部は、樹脂枠２１として、単体の樹脂枠２１、及び、未塗工電極５０に接合された樹脂枠２１（第２樹脂部２１Ｂ）を未塗工電極５０ごと保持する。未塗工電極５０に接合された樹脂枠２１は、後述の片面枠付未塗工電極７４の樹脂枠２１であり、片面枠付未塗工電極７４の状態で保持部に保持されている。なお、保持部は、配置部６２とは別に設けられていてもよい。

【0046】

配置部６２は、判別部６１から電極Ａの種別を示す情報を受け取ると、電極Ａの種別に基づき、樹脂枠２１の種別（単体の樹脂枠２１、及び、片面枠付未塗工電極７４の樹脂枠２１のいずれか）及び電極Ａの面（一方面及び他方面のいずれか）を選択する。配置部６２は、例えば、表１に示されるような、電極Ａの種別と樹脂枠２１の種別との対応関係、及び電極Ａの種別と電極Ａの面との対応関係が予め記憶されたメモリ等の記憶部を有し、これらの対応関係から、樹脂枠２１の種別及び電極Ａの面を選択する。配置部６２は、選択した種別の樹脂枠２１を、例えば、ロボットハンドにより保持部から取り出し、電極Ａの選択した面の縁部と重なるように配置する。

【表1】

【0047】

接合部６３は、配置部６２により配置された樹脂枠２１を電極Ａの縁部に接合する。接合部６３は、例えば、シール機を含んで構成されており、樹脂枠２１を熱溶着又は超音波溶着によって電極Ａの縁部に接合する。これにより、枠付電極Ｂが得られる。接合部６３は、判別部６１から電極Ａの種別を示す情報を受け取ると、電極Ａの種別に基づき、枠付電極Ｂの送り先を選択する。接合部６３は、例えば、表１に示されるような電極Ａの種別と枠付電極Ｂの送り先との対応関係が予め記憶されたメモリ等の記憶部を有し、この対応関係から、枠付電極Ｂの送り先を選択する。枠付電極Ｂの送り先には、次工程である積層工程が行われる積層部（不図示）、判別部６１、及び、配置部６２の保持部が含まれる。行き先が判別部６１の場合、枠付電極Ｂに対し、樹脂枠２１を配置する工程が再度行われる。接合部６３は、例えば、搬送部によって枠付電極Ｂを各送り先に送る。

【0048】

続いて、一次成形工程により、片面枠付バイポーラ電極７１、両面枠付正極終端電極７３、及び負極アッシー７６を形成する方法を具体的に説明する。

【0049】

図３は、片面枠付バイポーラ電極の形成方法について説明するための図である。図３に示されるように、まず、電極Ａとしてバイポーラ電極１４が製造装置６０に投入される。判別部６１は、電極Ａがバイポーラ電極１４であると判別し、その情報を配置部６２及び接合部６３に送る。配置部６２は、電極Ａの種別に基づき、単体の樹脂枠２１及び一方面１５ａを選択する。配置部６２は、単体の樹脂枠２１を保持部から取り出し、バイポーラ電極１４の一方面１５ａ側の縁部１５ｃと対向するように配置する。

【0050】

接合部６３は、配置された樹脂枠２１をバイポーラ電極１４の一方面１５ａ側の縁部１５ｃに接合する。これにより、バイポーラ電極１４の一方面１５ａ側の縁部１５ｃに樹脂枠２１が接合されてなる片面枠付バイポーラ電極７１が、枠付電極Ｂとして得られる。接合部６３は、電極Ａの種別に基づき、片面枠付バイポーラ電極７１の送り先として、積層部を選択する。接合部６３は、得られた片面枠付バイポーラ電極７１を積層部に送る。

【0051】

図４は、両面枠付正極終端電極の形成方法について説明するための図である。図４に示されるように、まず、電極Ａとして正極終端電極１９が製造装置６０に投入される。判別部６１は、電極Ａが正極終端電極１９であると判別し、その情報を配置部６２及び接合部６３に送る。配置部６２は、電極Ａの種別に基づき、単体の樹脂枠２１及び一方面１５ａを選択する。配置部６２は、単体の樹脂枠２１を保持部から取り出し、正極終端電極１９の一方面１５ａ側の縁部１５ｃと対向するように配置する。

【0052】

接合部６３は、配置された樹脂枠２１を正極終端電極１９の一方面１５ａ側の縁部１５ｃに接合する。これにより、正極終端電極１９の一方面１５ａ側の縁部１５ｃに樹脂枠２１が接合されてなる片面枠付正極終端電極７２が、枠付電極Ｂとして得られる。接合部６３は、電極Ａの種別に基づき、片面枠付正極終端電極７２の送り先として、判別部６１を選択する。接合部６３は、得られた片面枠付正極終端電極７２を判別部６１に送る（リターン）。

【0053】

判別部６１は、電極Ａがリターンされた片面枠付正極終端電極７２であると判別し、その情報を配置部６２及び接合部６３に送る。配置部６２は、電極Ａの種別に基づき、単体の樹脂枠２１及び他方面１５ｂ（図２参照）を選択する。配置部６２は、保持部から単体の樹脂枠２１を取り出し、片面枠付正極終端電極７２の他方面１５ｂ側の縁部１５ｃと対向するように配置する。

【0054】

接合部６３は、配置された樹脂枠２１を片面枠付正極終端電極７２の他方面１５ｂ側の縁部１５ｃに接合する。これにより、正極終端電極１９の一方面１５ａ側及び他方面１５ｂ側の両方の縁部１５ｃに樹脂枠２１が接合されてなる両面枠付正極終端電極７３が、枠付電極Ｂとして得られる。接合部６３は、電極Ａの種別に基づき、片面枠付正極終端電極７２の送り先として、積層部を選択する。接合部６３は、得られた片面枠付正極終端電極７２を積層部に送る。

【0055】

図５は、負極アッシーの形成方法について説明するための図である。図５に示されるように、まず、電極Ａとして未塗工電極５０が製造装置６０に投入される。判別部６１は、電極Ａが未塗工電極５０であると判別し、その情報を配置部６２及び接合部６３に送る。配置部６２は、電極Ａの種別に基づき、単体の樹脂枠２１及び一方面１５ａを選択する。配置部６２は、保持部から単体の樹脂枠２１を取り出し、未塗工電極５０の一方面５０ａ側の縁部５０ｃと対向するように配置する。

【0056】

接合部６３は、配置された樹脂枠２１を未塗工電極５０の一方面５０ａ側の縁部５０ｃに接合する。これにより、未塗工電極５０の一方面５０ａ側の縁部５０ｃに樹脂枠２１が接合されてなる片面枠付未塗工電極７４が、枠付電極Ｂとして得られる。接合部６３は、電極Ａの種別に基づき、片面枠付未塗工電極７４の送り先として、配置部６２の保持部を選択する。接合部６３は、得られた片面枠付未塗工電極７４を配置部６２の保持部に送る。これにより、配置部６２の保持部に片面枠付未塗工電極７４が保持され、配置部６２が片面枠付未塗工電極７４を配置可能な状態となる。

【0057】

この状態において、新たな電極Ａとして負極終端電極１８が製造装置６０に投入される。判別部６１は、電極Ａが負極終端電極１８であると判別し、その情報を配置部６２及び接合部６３に送る。配置部６２は、電極Ａの種別に基づき、単体の樹脂枠２１及び一方面１５ａを選択する。配置部６２は、保持部から単体の樹脂枠２１を取り出し、負極終端電極１８の一方面１５ａ側の縁部１５ｃと対向するように配置する。

【0058】

接合部６３は、配置された樹脂枠２１を負極終端電極１８の一方面１５ａ側の縁部１５ｃに接合する。これにより、片面枠付負極終端電極７５が、枠付電極Ｂとして得られる。接合部６３は、電極Ａの種別に基づき、片面枠付負極終端電極７５の送り先として、判別部６１を選択する。接合部６３は、得られた片面枠付負極終端電極７５を判別部６１に送る（リターン）。

【0059】

判別部６１は、電極Ａがリターンされた片面枠付負極終端電極７５であると判別し、その情報を配置部６２及び接合部６３に送る。配置部６２は、電極Ａの種別に基づき、未塗工電極５０に接合された樹脂枠２１（すなわち、片面枠付未塗工電極７４の樹脂枠２１）及び一方面１５ａを選択する。配置部６２は、未塗工電極５０に接合された樹脂枠２１を未塗工電極５０ごと保持部から取り出し、樹脂枠２１が片面枠付負極終端電極７５の一方面１５ａ側の縁部１５ｃと対向するように、未塗工電極５０ごと配置する。

【0060】

接合部６３は、配置された片面枠付未塗工電極７４の樹脂枠２１を、片面枠付負極終端電極７５の樹脂枠２１に接合することにより、片面枠付未塗工電極７４の樹脂枠２１を、片面枠付負極終端電極７５の一方面１５ａ側の縁部１５ｃに接合する。これにより、片面枠付未塗工電極７４及び片面枠付負極終端電極７５が一体化されてなる負極アッシー７６が、枠付電極Ｂとして得られる。接合部６３は、電極Ａの種別に基づき、負極アッシー７６の送り先として、積層部を選択する。接合部６３は、得られた負極アッシー７６を積層部に送る。

【0061】

このように、一次形成工程における配置する工程では、電極Ａの種別に基づいて樹脂枠２１の種別及び電極Ａの面がそれぞれ選択される。具体的には、電極Ａがバイポーラ電極１４、負極終端電極１８、正極終端電極１９、又は、未塗工電極５０である場合、単体の樹脂枠２１を、電極Ａの一方面１５ａ，５０ａ側の縁部１５ｃ，５０ｃと対向するように配置する。電極Ａが片面枠付正極終端電極７２である場合、単体の樹脂枠２１を、電極Ａの他方面１５ｂ側の縁部１５ｃと対向するように配置する。電極Ａが片面枠付負極終端電極７５である場合、片面枠付未塗工電極７４の樹脂枠２１を、電極Ａの一方面１５ａ側の縁部１５ｃと対向するように、片面枠付未塗工電極７４ごと配置する。

【0062】

接合する工程では、配置する工程により配置された樹脂枠２１を電極Ａの縁部に接合する。送る工程では、接合する工程により得られた枠付電極Ｂを、電極Ａの種別に対応付けられた送り先に送る。具体的には、電極Ａがバイポーラ電極１４、片面枠付正極終端電極７２、又は、片面枠付負極終端電極７５である場合、得られた片面枠付バイポーラ電極７１、両面枠付正極終端電極７３、又は、負極アッシー７６を積層部に送る。電極Ａが未塗工電極５０の場合、得られた片面枠付未塗工電極７４を配置部６２の保持部に送る。電極Ａが正極終端電極１９、又は、負極終端電極１８である場合、得られた片面枠付正極終端電極７２、又は、片面枠付負極終端電極７５を判別部６１に送る。

【0063】

積層工程では、接合部６３から送られた両面枠付正極終端電極７３、所定数の片面枠付バイポーラ電極７１、及び負極アッシー７６をこの順序でセパレータ１３を介して積層する。これにより、電極積層体１１が形成される。二次成形工程では、射出成形の金型（不図示）内に電極積層体１１及び未塗工電極５０を配置した後、金型内に溶融樹脂を射出することにより、樹脂枠２１を包囲するように樹脂筒２２を形成する。これにより、電極積層体１１の側面１１ａに封止体１２が形成される。注入工程では、二次成形工程の後、バイポーラ電極１４，１４間の内部空間Ｖに電解液を注入する。これにより、蓄電モジュール４が得られる。

【0064】

以上説明したように、蓄電モジュール４の製造方法及び蓄電モジュール４の製造装置６０では、電極Ａの種別に基づいて、設けられる樹脂枠２１の種別、及び、樹脂枠２１が設けられる電極Ａの面をそれぞれ選択する。したがって、電極Ａの種別ごとに、設けられる樹脂枠２１の種別、及び、樹脂枠２１が設けられる電極Ａの面が異なる場合でも、電極Ａの種別ごとに生産ラインを設ける必要がない。したがって、生産ラインの設置スペース及び設備費を削減することができる。これにより、生産性の低下を抑制することができる。

【0065】

蓄電モジュール４の製造方法は、判別部６１によって、電極Ａの種別を判別する工程を含んでいる。このため、処理対象となる電極Ａの種別をその都度判別し、判別した種別に基づき、設けられる樹脂枠２１の種別、及び、樹脂枠２１が設けられる電極Ａの面をそれぞれ選択することができる。積層工程を容易化するため、一次成形工程に投入される電極Ａの順序は、積層工程の積層順に基づいて設定されてもよいが、電極の欠品等のトラブルが発生すると、一次成形工程に投入される電極Ａの順序を変更しなければならない。判別する工程によれば、一次成形工程に投入される電極の順番を予め決める必要がないので、このようなトラブルに柔軟に対応することができる。

【0066】

蓄電モジュール４の製造方法は、搬送部によって、接合する工程により得られた枠付電極Ｂを、電極Ａの種別に対応付けられた送り先に送る工程を含んでいる。送り先には、判別部６１が含まれている。このため、配置する工程に枠付電極Ｂを戻し、更に樹脂枠２１を接合することができる。

【0067】

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。

【0068】

例えば、蓄電モジュール４の製造方法は、判別する工程の代わりに、電極Ａの種別を示す情報を予め記憶する記憶工程を含んでもよい。この場合、蓄電モジュール４の製造装置６０は、判別部６１の代わりに、電極Ａの種別を示す情報を予め記憶するメモリ等の記憶部（不図示）を備える。記憶部は、配置部６２及び接合部６３と通信可能に構成されている。これにより、電極Ａの種別をその都度判別する必要がない。製造装置６０に複数の電極Ａが順次投入される場合、投入される順番と対応づけて電極Ａの種別が記憶部に記憶される。また、この場合、枠付電極Ｂは、判別部６１の代わりに配置部６２に送られる。

【0069】

蓄電モジュール４は、未塗工電極５０及び第２樹脂部２１Ｂを備えていなくてもよい。この場合、配置部６２には、例えば、上述の表１に示されるような電極Ａの種別と樹脂枠２１の種別との対応関係、及び電極Ａの種別と電極Ａの面との対応関係の代わりに、表２に示されるような電極Ａの種別と樹脂枠２１の種別との対応関係、及び電極Ａの種別と電極Ａの面との対応関係が予め記憶されていてもよい。また、接合部６３には、例えば、上述の表１に示されるような電極Ａの種別と枠付電極Ｂの送り先との対応関係の代わりに、表２に示されるような電極Ａの種別と枠付電極Ｂの送り先との対応関係が予め記憶されていてもよい。したがって、配置する工程では、電極Ａがバイポーラ電極１４、負極終端電極１８、又は、正極終端電極１９である場合、単体の樹脂枠２１を、電極Ａの一方面１５ａ側の縁部１５ｃと重なるように配置する。電極Ａが片面枠付正極終端電極７２である場合、単体の樹脂枠２１を、電極Ａの他方面１５ｂ側の縁部１５ｃと重なるように配置する。また、送る工程では、電極Ａがバイポーラ電極１４、又は、片面枠付正極終端電極７２である場合、枠付電極Ｂを積層部に送る。電極Ａが正極終端電極１９である場合、枠付電極Ｂを判別部６１に送る。

【表2】

【0070】

蓄電モジュール４は、第３樹脂部２１Ｃを備えていなくてもよい。この場合、配置部６２には、例えば、上述の表１に示されるような電極Ａの種別と樹脂枠２１の種別との対応関係、及び電極Ａの種別と電極Ａの面との対応関係の代わりに、表３に示されるような電極Ａの種別と樹脂枠２１の種別との対応関係、及び電極Ａの種別と電極Ａの面との対応関係が予め記憶されていてもよい。また、接合部６３には、例えば、上述の表１に示されるような電極Ａの種別と枠付電極Ｂの送り先との対応関係の代わりに、表３に示されるような電極Ａの種別と枠付電極Ｂの送り先との対応関係が予め記憶されていてもよい。したがって、配置する工程では、電極Ａがバイポーラ電極１４、負極終端電極１８、正極終端電極１９、又は、未塗工電極５０である場合、単体の樹脂枠２１を、電極Ａの一方面１５ａ，５０ａ側の縁部１５ｃ，５０ｃと重なるように配置する。電極Ａが片面枠付負極終端電極７５である場合、片面枠付未塗工電極７４の樹脂枠２１を、電極Ａの一方面１５ａ側の縁部１５ｃと対向するように、片面枠付未塗工電極７４ごと配置する。また、送る工程では、電極Ａがバイポーラ電極１４、正極終端電極１９、又は、片面枠付正極終端電極７２である場合、枠付電極Ｂを積層部に送る。電極Ａが未塗工電極５０の場合、得られた片面枠付未塗工電極７４を配置部６２の保持部に送る。電極Ａが正極終端電極１９である場合、枠付電極Ｂを判別部６１に送る。

【表3】

【符号の説明】

【0071】

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…縁部、１８…負極終端電極、１９…正極終端電極、２１…樹脂枠、５０…未塗工電極、５０ａ…一方面、５０ｂ…他方面、５０ｃ…縁部、６０…蓄電モジュールの製造装置、６１…判別部、６２…配置部、６３…接合部、７１…片面枠付バイポーラ電極、７２…片面枠付正極終端電極、７３…両面枠付正極終端電極、７４…片面枠付未塗工電極、７５…片面枠付負極終端電極、７６…負極アッシー、Ａ…電極、Ｂ…枠付電極。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】