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(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】2022-06-13
(45)【発行日】2022-06-21
(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
(51)【国際特許分類】
B29C 45/26 20060101AFI20220614BHJP
B29C 45/14 20060101ALI20220614BHJP
H01M 50/10 20210101ALI20220614BHJP
H01M 10/04 20060101ALI20220614BHJP
H01G 11/84 20130101ALI20220614BHJP
H01G 11/82 20130101ALI20220614BHJP
【ＦＩ】
B29C45/26
B29C45/14
H01M50/10
H01M10/04 Z
H01G11/84
H01G11/82
【請求項の数】
4
(21)【出願番号】P 2018220225
(22)【出願日】2018-11-26
(65)【公開番号】P2020082512
(43)【公開日】2020-06-04
【審査請求日】2021-05-20
(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】100133064
【弁理士】
【氏名又は名称】大野 新
(72)【発明者】
【氏名】真里谷 毅
(72)【発明者】
【氏名】山▲崎▼ 貴文
(72)【発明者】
【氏名】小竹 広和
【審査官】▲高▼村 憲司
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１８－１２５１４２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－１２５１２５（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１８／１５０７００（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２０１３－１０７２２９（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ２９Ｃ ４５／００ － ４５／８４
Ｂ２９Ｃ ３３／００ － ３３／７６
Ｈ０１Ｍ １０／００ － １０／０４
Ｈ０１Ｍ １０／０６ － １０／３４
Ｈ０１Ｇ １１／００ － １１／８６
Ｈ０１Ｍ ５０／００ － ５０／１９８
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数のバイポーラ電極を積層した積層体の外縁部を封止体により封止して構成される蓄電モジュールの製造方法であって、金型の内部に前記積層体の前記外縁部を配置する配置工程と、
前記金型のゲートから前記金型の前記内部に樹脂を射出して前記積層体の前記外縁部に前記封止体を樹脂成形する成形工程と、
を備え、
前記配置工程では、前記積層体の積層方向から視て前記積層体の前記外縁部と前記ゲートとが重なるように前記金型の内部に前記積層体を配置し、
前記成形工程では、前記ゲートから前記金型の前記内部に前記積層体の積層方向に沿って射出された前記樹脂が前記積層体の前記積層方向の最も外側における前記積層体の前記外縁部に最初に接触するように、前記ゲートから前記金型の前記内部に前記樹脂を射出する、蓄電モジュールの製造方法。
【請求項2】
前記配置工程では、前記バイポーラ電極のそれぞれの周縁部に一次シールが設けられた前記積層体の外縁部を前記金型の前記内部に配置し、前記成形工程では、前記積層体の前記積層方向から視て前記バイポーラ電極と前記一次シールとが重複している位置に前記樹脂を射出する、請求項１に記載の蓄電モジュールの製造方法。
【請求項3】
複数のバイポーラ電極を積層した積層体と、前記積層体の外縁部を封止する封止体と、
を備え、
前記封止体は、樹脂成形により形成されており、前記積層体の積層方向から視て前記積層体の前記積層方向の最も外側における前記積層体の前記外縁部と前記封止体とが重複している位置に、前記樹脂成形の金型のゲートによるゲート痕を有する、蓄電モジュール。
【請求項4】
前記積層体の前記バイポーラ電極のそれぞれの周縁部には一次シールが設けられ、前記封止体は、前記積層体の前記積層方向から視て前記バイポーラ電極と前記一次シールとが重複している位置に前記ゲート痕を有する、請求項３に記載の蓄電モジュール。
【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に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、蓄電モジュールとして、例えば、特許文献１に記載されるように、正極層と負極層の間に集電体を配置したバイポーラ電極を複数積層して積層体とし、その積層体の外縁部を封止体により封止した蓄電モジュールが知られている。この蓄電モジュールの製造方法としては、金型の内部に積層体の外縁部を配置し、型のゲートから金型の内部に樹脂を射出して積層体の外縁部に封止体を樹脂成形することによって、蓄電モジュールを製造することが考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特許第４３７０９０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、上記のような蓄電モジュールの製造方法では、樹脂成形において、積層されたバイポーラ電極の間に樹脂が流入して積層体がめくれることがある。また、上記のような蓄電モジュールの製造方法では、ゲートから金型の内部に射出された樹脂が、ジェッティングにより、金型の壁面に濡れ拡がることなく、棒状に飛び出すことがある。ジェッティングによりゲートから棒状に飛び出した樹脂は、空気に触れることで樹脂の表面に急速に固化層が形成される。このような棒状の樹脂が金型の内部で湾曲しつつ互いに重なり合うと、重なり合った棒状の樹脂の間に小さいウェルドが発生することがある。このようなウェルドにより、積層体と封止体との接合強度が低下することがある。
【0005】
そこで、本発明は、積層体がめくれることを低減でき、積層体と封止体との接合強度を向上させることができる蓄電モジュールの製造方法及び蓄電モジュール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】
本発明は、複数のバイポーラ電極を積層した積層体の外縁部を封止体により封止して構成される蓄電モジュールの製造方法であって、金型の内部に積層体の外縁部を配置する配置工程と、金型のゲートから金型の内部に樹脂を射出して積層体の外縁部に封止体を樹脂成形する成形工程とを備え、成形工程では、ゲートから金型の内部に積層体の積層方向に沿って射出された樹脂が積層体の積層方向の最も外側における積層体の外縁部に最初に接触するように、ゲートから金型の内部に樹脂を射出する蓄電モジュールの製造方法である。
【0007】
この構成によれば、複数のバイポーラ電極を積層した積層体の外縁部を封止体により封止して構成される蓄電モジュールの製造方法において、配置工程で金型の内部に積層体の外縁部が配置され、成形工程で金型のゲートから金型の内部に樹脂が射出され積層体の外縁部に封止体が樹脂成形される。成形工程では、ゲートから金型の内部に積層体の積層方向に沿って射出された樹脂が積層体の積層方向の最も外側における積層体の外縁部に最初に接触するように、ゲートから金型の内部に樹脂が射出されるため、ゲートから射出された樹脂によって積層体が積層方向に押さえられ、積層されたバイポーラ電極の間に樹脂が流入して積層体がめくれることが低減される。また、ゲートから積層体の積層方向に沿って射出された直後の樹脂が最初に積層体の外縁部にぶつかることでジェッティングが抑制され、積層体と封止体との接合強度を向上させることができる。
【0008】
この場合、配置工程では、バイポーラ電極のそれぞれの周縁部に一次シールが設けられた積層体の外縁部を金型の内部に配置し、成形工程では、積層体の積層方向から視てバイポーラ電極と一次シールとが重複している位置に樹脂を射出することが好適である。
【0009】
この構成によれば、配置工程では、バイポーラ電極のそれぞれの周縁部に一次シールが設けられた積層体の外縁部が金型の内部に配置され、成形工程では、積層体の積層方向から視てバイポーラ電極と一次シールとが重複している強度が強い位置に樹脂が射出されるため、樹脂の射出による一次シールの破損を低減することができる。
【0010】
一方、本発明は、複数のバイポーラ電極を積層した積層体と、積層体の外縁部を封止する封止体とを備え、封止体は、樹脂成形により形成されており、積層体の積層方向から視て積層体の外縁部と封止体とが重複している位置に、樹脂成形の金型のゲートによるゲート痕を有する蓄電モジュールである。
【0011】
この構成によれば、複数のバイポーラ電極を積層した積層体と、積層体の外縁部を封止する封止体とを備えた蓄電モジュールにおいて、封止体は、樹脂成形により形成されており、積層体の積層方向から視て積層体の外縁部と封止体とが重複している位置に、樹脂成形の金型のゲートによるゲート痕を有し、樹脂成形において、ゲートから金型の内部に積層体の積層方向に沿って射出された樹脂が積層体の外縁部に最初に接触したものであるため、積層されたバイポーラ電極の間に樹脂が流入することによる積層体のめくれが低減され、ジェッティングの抑制により積層体と封止体との接合強度が向上したものとなる。
【0012】
この場合、積層体のバイポーラ電極のそれぞれの周縁部には一次シールが設けられ、封止体は、積層体の積層方向から視てバイポーラ電極と一次シールとが重複している位置にゲート痕を有することが好適である。
【0013】
この構成によれば、積層体のバイポーラ電極のそれぞれの周縁部には一次シールが設けられ、封止体は積層体の積層方向から視てバイポーラ電極と一次シールとが重複している位置にゲート痕を有し、樹脂成形において、積層体の積層方向から視てバイポーラ電極と一次シールとが重複している強度が強い位置に樹脂が射出されたものであるため、樹脂の射出による一次シールの破損が低減され、歩留まりが向上し、より安価なものとなる。
【発明の効果】
【0014】
本発明の蓄電モジュールの製造方法及び蓄電モジュールによれば、積層体がめくれることを低減でき、積層体と封止体との接合強度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】実施形態に係る蓄電モジュールを用いた蓄電装置の概略断面図である。
【図3】実施形態に係る蓄電モジュールの製造方法の配置工程を示す図である。
【図4】実施形態に係る蓄電モジュールの製造方法の成形工程を示す図である。
【図5】従来の蓄電モジュールの製造方法において金型の内部に積層体の外縁部が配置された状態を示す図である。
【図6】（Ａ）は射出成形における理想的な湯流れを示す図であり、（Ｂ）はゲートから金型の内部に射出された樹脂がジェッティングにより金型の壁面に濡れ拡がることなく棒状に飛び出した状態を示し、（Ｃ）は（Ｂ）の棒状の樹脂が金型の内部で湾曲しつつ互いに重なり合うことにより重なり合った棒状の樹脂の間に小さいウェルドが発生した状態を示す図である。
【図7】（Ａ）及び（Ｂ）は従来の蓄電モジュールの製造方法による湯流れを示す図である。
【図8】（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）は実施形態に係る蓄電モジュールの製造方法による湯流れを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
図１は、実施形態に係る蓄電モジュールを備えた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、互いに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とを備えている。
【0017】
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。
【0018】
積層方向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。
【0019】
各導電板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。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交差（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に冷媒を流通させることで、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、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。
【0020】
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（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。
【0021】
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。
【0022】
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に示すように、蓄電モジュール４は、積層方向Ｄ１に積層された複数のバイポーラ電極１４を積層した積層体１１と、積層体１１の外縁部１１ｐを封止する封止体である二次シール（封止体）２２とを備えている。
【0023】
積層体１１は、セパレータ１３を介して積層方向Ｄ１に積層された複数の電極を含む。複数の電極は、複数のバイポーラ電極１４と、負極終端電極１８と、正極終端電極１９とを含む。本実施形態では、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。積層体１１のバイポーラ電極１４のそれぞれの周縁部には一次シール２１ａが設けられている。正極終端電極１９の周縁部には一次シール２１ｂが設けられている。一次シール２１ａ，２１ｂと二次シール２２とが一体化されることにより、積層体１１と二次シール２２との間は封止（シール）される。
【0024】
バイポーラ電極１４は、電極板１５、電極板１５の一方面１５ａに設けられた正極活物質層１６、電極板１５の他方面１５ｂに設けられた負極活物質層１７を含んでいる。正極活物質層１６は、正極活物質を含む正極スラリーを塗工することにより形成されている。負極活物質層１７は、負極活物質を含む負極スラリーを塗工することにより形成されている。積層体１１において、一のバイポーラ電極１４の正極活物質層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の負極活物質層１７と対向している。積層体１１において、一のバイポーラ電極１４の負極活物質層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の正極活物質層１６と対向している。
【0025】
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に設けられた負極活物質層１７を含んでいる。負極終端電極１８の負極活物質層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の正極活物質層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。
【0026】
正極終端電極１９は、電極板１５、及び電極板１５の一方面１５ａに設けられた正極活物質層１６を含んでいる。正極終端電極１９の正極活物質層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の負極活物質層１７と対向している。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。
【0027】
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。積層体１１のバイポーラ電極１４の電極板１５のそれぞれの周縁部１５ｃに一次シール２１ａが設けられている。また、積層体１１の正極終端電極１９の電極板１５の周縁部１５ｃに一次シール２１ｂが設けられている。
【0028】
正極活物質層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。負極活物質層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における負極活物質層１７の形成領域は、電極板１５の一方面１５ａにおける正極活物質層１６の形成領域に対して一回り大きくなっている。
【0029】
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、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。
【0030】
一次シール２１ａ，２１ｂ及び二次シール２２は、例えば絶縁性の樹脂によって矩形の枠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。一次シール２１ａ，２１ｂ及び二次シール２２は、積層体１１を取り囲み、複数の電極板１５の周縁部１５ｃを直接的及び間接的に保持するように構成されている。
【0031】
上述したように一次シール２１ａ，２１ｂは電極板１５の周縁部１５ｃに設けられている。二次シール２２は積層方向Ｄ１から視て一次シール２１を囲繞する。一次シール２１ａ，２１ｂ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。一次シール２１ａ，２１ｂ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、電極板１５の周縁部１５ｃの全周にわたって連続的に溶着されている。一次シール２１ａ，２１ｂは、電極板１５の他方面１５ｂ側の周縁部１５ｃに設けられている。一次シール２１ａ，２１ｂは、周縁部１５ｃに設けられ、電極板１５の端面を覆っている。一次シール２１ａ，２１ｂは、積層方向Ｄ１から視て、正極活物質層１６及び負極活物質層１７から離間して設けられている。積層方向Ｄ１で隣り合う一次シール２１ａ，２１ｂ同士は、互いに当接している。電極板１５の周縁部１５ｃに設けられた一次シール２１ａのそれぞれには、電極板１５の負極活物質層１７に接するセパレータ１３の外縁部が、例えば溶着により固定されている。
【0032】
二次シール２２は、積層体１１及び一次シール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。二次シール２２は、例えば、後述するように樹脂の射出成形等の樹脂成形によって形成され、積層方向Ｄ１において積層体１１の全長にわたって延在している。二次シール２２は、積層方向Ｄ１を軸方向として延在する筒状部材である。二次シール２２は、積層方向Ｄ１に延在する一次シール２１の外側面を覆っている。二次シール２２は、一次シール２１の外側面に接合され、一次シール２１の外側面をシールしている。二次シール２２は、例えば、射出成形時の熱によって一次シール２１の外側面に溶着されている。一次シール２１を構成する樹脂材料と二次シール２２を構成する樹脂材料とは互いに相溶可能である。一次シール２１は例えばＰＰからなり、二次シール２２は例えば変性ＰＰＥからなる。
【0033】
二次シール２２は、射出成形等の樹脂成形により形成されており、積層体１１の積層方向Ｄ１から視て積層体１１の外縁部１１ｐと二次シール２２とが重複している位置に樹脂成形の金型のゲートによるゲート痕２２ｇを有する。積層体１１の積層方向Ｄ１から視て積層体１１の外縁部１１ｐと二次シール２２とが重複している位置にゲート痕２２ｇを有するとは、積層体１１の積層方向Ｄ１から視て、ゲート痕２２ｇの全部のみならずゲート痕２２ｇの一部が、積層体１１の外縁部１１ｐと二次シール２２とが重複している位置に重なっていることを含む。
【0034】
より具体的には、二次シール２２は、積層体１１の積層方向Ｄ１から視て、バイポーラ電極１４と一次シール２１ａとが重複している位置及び正極終端電極１９と一次シール２１ｂとが重複している位置である重複部位１１ｌにゲート痕２２ｇを有する。積層体１１の積層方向Ｄ１から視て、バイポーラ電極１４と一次シール２１ａとが重複している位置及び正極終端電極１９と一次シール２１ｂとが重複している位置である重複部位１１ｌにゲート痕２２ｇを有するとは、積層体１１の積層方向Ｄ１から視て、ゲート痕２２ｇの全部のみならずゲート痕２２ｇの一部が、バイポーラ電極１４と一次シール２１ａとが重複している位置及び正極終端電極１９と一次シール２１ｂとが重複している位置である重複部位１１ｌに重なっていることを含む。
【0035】
ゲート痕２２ｇは、二次シール２２が樹脂成形により形成される際に、樹脂成形の金型のゲートにより生じる。ゲート痕２２ｇは、例えば、重複部位１１ｌにおいて二次シール２２の表面から窪んだ凹部である。
【0036】
積層方向Ｄ１に隣り合う電極板１５の間に、電極板１５、正極活物質層１６、負極活物質層１７及び一次シール２１ａ，２１ｂが協働して内部空間Ｖを形成している。換言すると、積層方向Ｄ１に隣り合う２つの電極板１５、一方の電極板１５の正極活物質層１６、他方の電極板１５の負極活物質層１７及び一次シール２１ａ，２１ｂによって囲われた空間が内部空間Ｖである。そのため、積層方向Ｄ１に隣り合うバイポーラ電極１４の間には、内部空間Ｖが存在する。従って、積層体１１には、複数の内部空間Ｖが設けられている。セパレータ１３内を含む内部空間Ｖには、アルカリ性の電解液が注入されている。アルカリ性の電解液としては、例えば水酸化カリウム水溶液等を含むアルカリ溶液が用いられている。一次シール２１ａは、内部空間Ｖを封止する。
【0037】
以下、本実施形態の蓄電モジュールの製造方法について説明する。図３に示すように、複数のバイポーラ電極１４を積層した積層体１１の外縁部１１ｐを二次シール２２により封止して構成される蓄電モジュール４の製造方法において、金型５０の内部に積層体１１の外縁部１１ｐを配置する配置工程が行われる。配置工程では、バイポーラ電極１４のそれぞれの電極板１５の周縁部１５ｃに一次シール２１ａ設けられた積層体１１の外縁部１１ｐが金型５０の内部に配置される。
【0038】
配置工程では、積層体１１の積層方向Ｄ１から視て、積層体１１の外縁部１１ｐとゲート５１とが重なるように金型５０の内部に積層体１１の外縁部１１ｐが配置される。より具体的には、配置工程では、積層体１１の積層方向Ｄ１から視て、バイポーラ電極１４と一次シール２１ａとが重複している位置である重複部位１１ｌとゲート５１とが重なるように金型５０の内部に積層体１１の外縁部１１ｐが配置される。
【0039】
図４に示すように、金型５０のゲートから金型５０の内部に樹脂５２を射出して積層体１１の外縁部１１ｐに二次シール２２を樹脂成形する成形工程が行われる。成形工程では、ゲート５１から金型５０の内部に積層体１１の積層方向Ｄ１に沿って射出された樹脂５２が積層体１１の積層方向Ｄ１の最も外側における積層体１１の外縁部１１ｐに最初に接触するように、金型５０のゲート５１から金型５０の内部に樹脂５２が射出される。
【0040】
ゲート５１から金型５０の内部に積層体１１の積層方向Ｄ１に沿って射出された樹脂５２が積層体１１の積層方向Ｄ１の最も外側における積層体１１の外縁部１１ｐに最初に接触するとは、樹脂５２の全部のみならず樹脂５２の一部が積層体１１の積層方向Ｄ１の最も外側における積層体１１の外縁部１１ｐに接触することを含む。また、積層体１１の積層方向Ｄ１に沿って射出された樹脂５２とは、積層体１１の積層方向Ｄ１に平行な方向に射出された樹脂５２の他に、例えば、積層体１１の積層方向Ｄ１に平行な方向から４５°以内に傾斜した方向に射出された樹脂５２を含む。樹脂５２は、ゲート５１から下方に射出される他に、ゲート５１から上方に射出されてもよい。また、樹脂５２は、積層体１１の積層方向Ｄ１の両方の最も外側における積層体１１の外縁部１１ｐに最初に接触するように射出されてもよい。
【0041】
成形工程では、積層体１１の積層方向Ｄ１から視てバイポーラ電極１４と一次シール２１ａ，２１ｂとが重複している位置である重複部位１１ｌに樹脂５２が射出される。積層体１１の積層方向Ｄ１から視てバイポーラ電極１４と一次シール２１ａ，２１ｂとが重複している位置である重複部位１１ｌに樹脂５２が射出されるとは、樹脂５２の全部のみならず樹脂５２の一部が、積層体１１の積層方向Ｄ１から視てバイポーラ電極１４と一次シール２１ａ，２１ｂとが重複している位置である重複部位１１ｌに樹脂５２が射出されることを含む。
【0042】
本実施形態では、複数のバイポーラ電極１４を積層した積層体１１の外縁部１１ｐを二次シール２２により封止して構成される蓄電モジュール４の製造方法において、配置工程で金型５０の内部に積層体１１の外縁部１１ｐが配置され、成形工程で金型５０のゲート５１から金型５０の内部に樹脂５２が射出され積層体１１の外縁部１１ｐに二次シール２２が樹脂成形される。成形工程では、ゲート５１から金型５０の内部に積層体１１の積層方向Ｄ１に沿って射出された樹脂５２が積層体１１の積層方向Ｄの最も外側における積層体１１の外縁部１１ｐに最初に接触するように、金型５０のゲート５１から金型５０の内部に樹脂５２が射出されるため、ゲート５１から射出された樹脂５２によって積層体１１が積層方向Ｄ１に押さえられ、積層されたバイポーラ電極１４の間に樹脂５２が流入して積層体１１がめくれることが低減される。また、ゲート５１から積層体１１の積層方向Ｄ１に沿って射出された直後の樹脂５２が最初に積層体１１の外縁部１１ｐにぶつかることでジェッティングが抑制され、積層体１１と二次シール２２との接合強度を向上させることができる。
【0043】
図５に示すように、従来の蓄電モジュールの製造方法では、積層体１１の積層方向Ｄ１から視て、積層体１１の外縁部１１ｐとゲート５１とが重ならないように金型５０の内部に積層体１１の外縁部１１ｐが配置される。ゲート５１から金型５０の内部に射出された樹脂５２は最初に積層体１１には接触せずに、金型５０の壁面に最初に接触する。この場合、図６（Ａ）に示すように、理想的な湯流れでは、金型５０は温められているため、ゲート５１から射出された樹脂５２の表面の固化層形成はゆっくりと進行する。ゲート５１から射出された樹脂５２は金型５０の内部の壁面に濡れながら扇形に拡がっていく。このような理想的な湯流れでは、積層体１１のめくれや、積層体１１と二次シール２２との接合強度の低下は生じ難い。
【0044】
しかし、ジェッティングは、溶融した樹脂５２がノズル、ランナー及びゲート５１等の流動が制限される領域を通り、厚肉の開放領域に金型５０の壁面と接触することなく高速で押し出されるときに発生する。ジェッティングが発生すると、図６（Ｂ）に示すように、ゲート５１から射出された樹脂５２が金型５０の壁面に濡れ拡がることなく、棒状に飛び出す。ジェッティングによりゲート５１から棒状に飛び出した樹脂５２は、空気に触れることで樹脂５２の表面に急速に固化層が形成される。図６（Ｃ）に示すように、このような棒状の樹脂５２が金型５０の内部で湾曲しつつ互いに重なり合うと、重なり合った棒状の樹脂５２の間に小さいウェルドが発生することがある。このようなウェルドは、積層体１１と二次シール２２との接合強度の低下の原因となる。
【0045】
図７（Ａ）に示すように、従来の蓄電モジュールの製造方法では、ゲート５１から射出された直後の樹脂５２は、ジェッティングにより金型５０の壁面に当たるまで拡散せずに金型５０の内部に流入する。図７（Ｂ）に示すように、金型５０の内部に流入した樹脂５２は、金型５０の壁面に当たった後、金型５０の上部で扇形に拡散していく。樹脂５２は、積層方向Ｄ１に一気に流入してから金型５０の上部で拡散していくため、積層体１１を積層方向Ｄ１に押さえる力よりも、積層体１１のバイポーラ電極１４の間に樹脂５２が侵入していく力の方が大きい。その結果、樹脂５２がバイポーラ電極１４の間に入り込み、めくれが生じる。
【0046】
一方、本実施形態では、図８（Ａ）、図８（Ｂ）及び図８（Ｃ）に示すように、ゲート５１から積層体１１の積層方向Ｄ１に沿って射出された樹脂５２は積層方向Ｄの最も外側における積層体１１の外縁部１１ｐに最初に接触するため、ゲート５１から射出された樹脂５２によって積層体１１が積層方向Ｄ１に押さえられ、積層されたバイポーラ電極１４の間に樹脂５２が流入して積層体１１がめくれることが低減される。また、ゲート５１から射出された直後の樹脂５２が最初に積層体１１の外縁部１１ｐにぶつかることでジェッティングが抑制され、積層体１１と二次シール２２との接合強度を向上させることができる。
【0047】
また、本実施形態では、配置工程では、バイポーラ電極１４のそれぞれの電極板１５の周縁部１５ｃ及び正極終端電極１９の電極板１５の周縁部１５ｃに一次シール２１ａ，２１ｂが設けられた積層体１１の外縁部１１ｐが金型５０の内部に配置され、成形工程では、積層体１１の積層方向Ｄ１から視てバイポーラ電極１４及び正極終端電極１９と一次シール２１ａ，２１ｂとが重複している強度が強い位置である重複部位１１ｌに樹脂５２が射出されるため、樹脂５２の射出による一次シール２１ａの破損を低減することができる。
【0048】
また、本実施形態では、複数のバイポーラ電極１４を積層した積層体１１と、積層体１１の外縁部１１ｐを封止する二次シール２２とを備えた蓄電モジュール４において、二次シール２２は、樹脂成形により形成されており、積層体１１の積層方向Ｄ１から視て積層体１１の外縁部１１ｐと二次シール２２とが重複している位置に、樹脂成形の金型５０のゲート５１によるゲート痕２２ｇを有し、樹脂成形において、ゲート５１から金型５０の内部に積層体１１の積層方向Ｄ１に沿って射出された樹脂５２が積層体１１の外縁部１１ｐに最初に接触したものであるため、積層されたバイポーラ電極１４の間に樹脂５２が流入することによる積層体１１のめくれが低減され、ジェッティングの抑制により積層体１１と二次シール２２との接合強度が向上したものとなる。
【0049】
また、本実施形態では、積層体１１のバイポーラ電極１４のそれぞれの電極板１５の周縁部１５ｃには一次シール２１ａが設けられ、二次シール２２は積層体１１の積層方向Ｄ１から視てバイポーラ電極１４と一次シール２１ａとが重複している位置である重複部位１１ｌにゲート痕２２ｇを有し、樹脂成形において、積層体１１の積層方向Ｄ１から視てバイポーラ電極１４と一次シール２１ａとが重複している強度が強い位置である重複部位１１ｌに樹脂５２が射出されたものであるため、樹脂５２の射出による一次シール２１ａの破損が低減され、歩留まりが向上し、より安価なものとなる。
【0050】
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。例えば、上述した実施形態における一次シール２１ａ，２１ｂ及び二次シール２２の形状は任意であり、適宜変更可能である。また、上述した実施形態では、図１のように蓄電モジュール４を積層した蓄電装置１として用いる場合について説明したが、蓄電モジュール４を異なる構造又は形式で用いてもよい。また、上述した実施形態では、蓄電モジュール４をフォークリフト、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る場合について説明したが、その他の用途に用いてもよい。
【符号の説明】
【0051】
１…蓄電装置、２…蓄電モジュール積層体、３…拘束部材、４…蓄電モジュール、５…導電板、５ａ…流路、６…正極端子、７…負極端子、８…エンドプレート、８ａ…挿通孔、９…締結ボルト、１０…ナット、１１…積層体、１１ｐ…外縁部、１１ｌ…重複部位、１３…セパレータ、１４…バイポーラ電極（電極）、１５…電極板、１５ａ…一方面、１５ｂ…他方面、１５ｃ…周縁部、１６…正極活物質層、１７…負極活物質層、１８…負極終端電極、１９…正極終端電極、２１ａ，２１ｂ…一次シール、２２…二次シール（封止体）、２２ｇ…ゲート痕、５０…金型、５１…ゲート、５２…樹脂、Ｆ…フィルム、Ｄ１…積層方向、Ｖ…内部空間。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】