JP7108532B2 - 蓄電モジュールの製造方法 - Google Patents

Description

本発明の一側面は、蓄電モジュールの製造方法に関する。

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るバイポーラ電池が知られている（特許文献１参照）。バイポーラ電池は、セパレータを介して複数のバイポーラ電極を積層してなる積層体を備えている。積層体の側面には、積層方向に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おり、バイポーラ電極間に形成された内部空間に電解液が収容されている。

特開２０１１－２０４３８６号公報

ところで、本発明者らは、上記のような蓄電モジュールの性能向上を鋭意検討するなかで、次のような知見を得た。すなわち、上記のような蓄電モジュールにおいては、初回充電時に負極上で電解液の水に由来して水素が発生する。負極が水素吸蔵合金を含む場合には、この水素は負極に吸蔵される。しかしながら、通常使用時の内圧では水素を吸蔵している状態が不安定であるため、負極は一定量の水素を吐き出す。このため、内部空間には、水素が存在した状態となる。そして、内部空間から外部に水素が透過してしまうと、自己放電性能が低下するおそれある。

本発明の一側面は、上記の知見に基づいてなされたものであり、自己放電性能の低下を抑制可能な蓄電モジュールの製造方法を提供することを目的とする。

本発明の一側面に係る蓄電モジュールの製造方法は、バイポーラ電極の縁部に１次シールを形成する工程と、１次シールが形成されたバイポーラ電極を第１方向に積層し、積層体を形成する工程と、射出成形により、積層体の外側に１次シールと結合する２次シールを形成する工程と、を含み、２次シールを形成する工程は、積層体の第１方向に延びる側面、及び積層体の第１方向の一端面を覆うように第１樹脂部を形成する工程と、第１樹脂部、及び積層体の第１方向の他端面を覆うように第２樹脂部を形成する工程と、を含み、第１樹脂部を形成する工程は、射出成形の型よりも熱伝導率が低い断熱部材を、第１方向から見て１次シールと重なるように他端面に配置した状態で行われる。

この蓄電モジュールの製造方法では、積層体の側面及び一端面に第１樹脂部が形成される。したがって、積層体の一端面側の１次シールでは、射出成形の型による温度の低下が生じ難い。このため、積層体の一端面側では、第１樹脂部と１次シールとの境界で樹脂が互いに溶け込み、封止性が向上する。一方、積層体の他端面には第１樹脂部が形成されない。しかしながら、第１樹脂部を形成する工程は、１次シールと重なるように積層体の他端面に断熱部材を配置した状態で行われる。このため、積層体の他端面側の１次シールでは、射出成形の型が配置される場合に比べて、温度の低下が生じ難い。したがって、積層体の他端面側においても第１樹脂部と１次シールとの境界で樹脂が互いに溶け込み、封止性が向上する。これにより、積層体の一端面側及び他端面側から外部に水素が透過することを抑制できる。この結果、自己放電性能の低下を抑制できる。

本発明の一側面に係る蓄電モジュールの製造方法は、バイポーラ電極の縁部に１次シールを形成する工程と、１次シールが形成されたバイポーラ電極を第１方向に積層し、積層体を形成する工程と、射出成形により、積層体の外側に１次シールと結合する２次シールを形成する工程と、を含み、２次シールを形成する工程は、積層体の第１方向に延びる側面を覆うように第１樹脂部を形成する工程と、第１樹脂部、及び積層体の第１方向の一端面及び他端面を覆うように第２樹脂部を形成する工程と、を含み、第１樹脂部を形成する工程は、射出成形の型よりも熱伝導率が低い断熱部材を、第１方向から見て１次シールと重なるように一端面及び他端面に配置した状態で行われる。

この蓄電モジュールの製造方法では、第１樹脂部を形成する工程は、１次シールと重なるように積層体の一端面及び他端面に断熱部材を配置した状態で行われる。このため、積層体の一端面側及び他端面側の１次シールでは、射出成形の型が配置された場合に比べて、温度の低下が生じ難い。よって、積層体の一端面側及び他端面側において第１樹脂部と１次シールとの境界で樹脂が互いに溶け込み、封止性が向上する。これにより、積層体の一端面側及び他端面側から外部に水素が透過することを抑制できる。この結果、自己放電性能の低下を抑制できる。

この蓄電モジュールの製造方法では、第１方向から見て、１次シールは、縁部の外側に張り出した部分を含んでおり、第１樹脂部を形成する工程は、断熱部材を、第１方向から見て、部分と重なるように配置した状態で行われてもよい。この場合、樹脂が確実に溶け込むので、封止性が更に向上する。この結果、自己放電性能の低下を更に抑制できる。

この蓄電モジュールの製造方法では、第２樹脂部を形成する工程は、断熱部材を用いずに行われてもよい。この場合、断熱部材を用いる場合に比べて、溶融樹脂の冷却速度が低下しないので、生産性を向上させることができる。

本発明の一側面によれば、自己放電性能の低下を抑制可能な蓄電モジュールの製造方法が提供され得る。

第１実施形態に係る蓄電装置を示す概略断面図である。 図１に示される蓄電モジュールの概略断面図である。 第１実施形態に係る蓄電モジュールの製造方法を示すフローチャートである。 図３に示される第１樹脂部形成工程について説明するための図である。 図３に示される第２樹脂部形成工程について説明するための図である。 第２実施形態に係る蓄電モジュールの概略断面図である。 第２実施形態に係る第１樹脂部形成工程について説明するための図である。 第２実施形態に係る第２樹脂部形成工程について説明するための図である。 （ａ）は、比較例に係る温度分布図であり、（ｂ）は、実施例に係る温度分布図である。

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。

［第１実施形態］
図１は、第１実施形態に係る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。

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。

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。

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。

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。

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。

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に示される蓄電モジュールの概略断面図である。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とを備えている。

電極積層体１１は、セパレータ１３を介して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とが積層されることによって構成されている。本実施形態では、電極積層体１１の積層方向Ｄは蓄電モジュール積層体２（図１参照）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の一方面１５ａに設けられた正極１６、及び電極板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。

電極積層体１１において、積層方向Ｄの一端には負極終端電極１８が配置され、積層方向Ｄ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１７を含んでいる。負極終端電極１８の負極１７は、セパレータ１３を介してバイポーラ電極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。負極終端電極１８の電極板１５の一方面１５ａは、電極積層体１１の一端面を構成している。

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１６を含んでいる。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。正極終端電極１９の電極板１５の他方面１５ｂは、電極積層体１１の他端面を構成している。正極終端電極１９の正極１６は、セパレータ１３を介してバイポーラ電極１４の負極１７と対向している。

電極板１５は、例えばニッケルからなる金属箔、又はニッケルメッキ鋼板からなる。積層方向Ｄから見て、電極板１５は、例えば矩形状である。本実施形態では、積層方向Ｄから見て、電極板１５は長方形状である。縁部１５ｃ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である。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。

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。

封止体１２は、電極積層体１１を取り囲み、電極積層体１１において積層方向Ｄで隣り合うバイポーラ電極１４，１４間を封止している。封止体１２は、例えば絶縁性の樹脂によって矩形の筒状に形成されている。封止体１２は、複数の１次シール２１と、２次シール２２と、を有している。

１次シール２１を構成する樹脂は、２次シール２２を構成する樹脂に対して相溶性を有する樹脂であり、例えば、２次シール２２を構成する樹脂と同じである。１次シール２１及び２次シール２２を構成する樹脂としては、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。特に、１次シール２１は、ＰＰ、ＰＥ等の比較的柔らかい材料により構成されてもよい。この場合、１次シール２１の熱収縮により、電極板１５が反ることが抑制される。特に、２次シール２２は、変性ＰＰＥにＰＰ等を混ぜ合わせた比較的硬い材料により構成されてもよい。この場合、封止体１２の筐体としての強度が向上する。

１次シール２１は、バイポーラ電極１４、負極終端電極１８及び正極終端電極１９を構成する電極板１５の縁部１５ｃにそれぞれ設けられている。１次シール２１は、積層方向Ｄから見て、正極１６及び負極１７から離間して設けられている。１次シール２１は、縁部１５ｃ（未塗工領域）の全周にわたって連続的に設けられ、積層方向Ｄから見て矩形環状をなしている。バイポーラ電極１４及び負極終端電極１８では、１次シール２１は、電極板１５の一方面１５ａ側の縁部１５ｃに設けられている。正極終端電極１９では、１次シール２１は、電極板１５の一方面１５ａ側の縁部１５ｃ及び他方面１５ｂ側の縁部１５ｃの両方に設けられている。１次シール２１は、例えば超音波又は熱によって電極板１５の縁部１５ｃに溶着され、気密に接合されている。１次シール２１は、例えば積層方向Ｄに所定の厚さを有するフィルムである。

１次シール２１は、第１部分２１ａ及び第２部分２１ｂを有している。第１部分２１ａは、積層方向Ｄから見て、電極板１５の縁部１５ｃと重なっている。第１部分２１ａは、積層方向Ｄで隣り合う縁部１５ｃの間に位置している。第１部分２１ａの少なくとも一部は、例えば超音波又は熱を用いた溶着により、縁部１５ｃに対して強固に結合している。

電極板１５と１次シール２１の第１部分２１ａとが重なる領域は、電極板１５と第１部分２１ａとの結合領域Ｋとなっている。結合領域Ｋにおいて、電極板１５は粗面化されている。すなわち、結合領域Ｋにおける電極板１５の表面は、粗面化された粗化面となっている。粗化面は、結合領域Ｋのみでもよいが、本実施形態では、電極板１５の一方面１５ａ及び他方面１５ｂの全体（縁部１５ｃから中央部にわたる全面）が、粗化面となっている。粗化面には、複数の微細突起が設けられている。微細突起は、例えば電極板１５に対する電解メッキによって形成された突起状の析出金属（付与物を含む）である。粗化面では、１次シール２１を構成する樹脂材料が微細突起間の隙間に入り込むことでアンカー効果が生じる。これにより、電極板１５と１次シール２１との間の結合強度及び液密性（封止性）の向上が図られる。

第２部分２１ｂは、積層方向Ｄから見て、電極板１５の縁部１５ｃの外側に張り出している。第２部分２１ｂの先端部は、２次シール２２に埋設されている。第２部分２１ｂの張り出し長さ（第２部分２１ｂの内縁と外縁との間隔）は、例えば２ｍｍである。

２次シール２２は、１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。２次シール２２は、樹脂の射出成形によって形成され、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。２次シール２２は、積層方向Ｄを軸方向として延在する矩形の筒状（環状、枠状）を呈している。２次シール２２は、射出成形時の熱によって１次シール２１の外表面に溶着されている。

２次シール２２は、第１樹脂部２３及び第２樹脂部２４を有している。第１樹脂部２３を構成する樹脂は、第２樹脂部２４を構成する樹脂に対して相溶性を有する樹脂であり、例えば、第２樹脂部２４を構成する樹脂と同じである。

第１樹脂部２３は、側面部分２３ａと、張出部分２３ｂと、を有している。側面部分２３ａは、電極積層体１１の側面１１ａに沿って設けられている。側面部分２３ａは、１次シール２１の積層体の側面を覆い、１次シール２１に溶着されている。張出部分２３ｂは、側面部分２３ａの積層方向Ｄの一方の端部２３ｃから、電極積層体１１の内側に張り出している。張出部分２３ｂは、負極終端電極１８の一方面１５ａに設けられた１次シール２１上に配置されている。張出部分２３ｂは、１次シール２１が延在する方向に沿って連続的に設けられている。

第２樹脂部２４は、側面部分２４ａと、張出部分２４ｂと、を有している。側面部分２４ａは、電極積層体１１の側面１１ａに沿って設けられている。側面部分２４ａは、側面部分２３ａを覆い、側面部分２３ａに溶着されている。張出部分２４ｂは、側面部分２４ａの積層方向Ｄの他方の端部２４ｃから、電極積層体１１の内側に張り出している。張出部分２４ｂは、正極終端電極１９の他方面１５ｂに設けられた１次シール２１上に配置されている。張出部分２４ｂは、１次シール２１が延在する方向に沿って連続的に設けられている。

電極板１５，１５間には、積層方向Ｄにおける１次シール２１，２１の間隔によって規定される内部空間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が収容されている。電解液は、セパレータ１３、正極１６及び負極１７内に含浸されている。封止体１２には、各内部空間Ｖに連通する複数の連通孔（不図示）が設けられている。この連通孔は、各内部空間Ｖに電解液を注入するための注液口として機能すると共に、電解液が注入された後は、圧力調整弁（不図示）の接続口として機能する。

次に、上述した蓄電モジュール４の製造方法について説明する。図３は、第１実施形態に係る蓄電モジュールの製造方法を示すフローチャートである。図３に示されるように、第１実施形態に係る蓄電モジュールの製造方法は、１次シール形成工程Ｓ１と、積層工程Ｓ２と、２次シール形成工程Ｓ３と、を含む。

まず、１次シール形成工程Ｓ１が行われる。１次シール形成工程Ｓ１では、バイポーラ電極１４、負極終端電極１８、及び正極終端電極１９の電極板１５の縁部１５ｃに１次シール２１が形成される。バイポーラ電極１４及び負極終端電極１８では、１次シール２１は、各電極板１５の一方面１５ａ側の縁部１５ｃに形成される。正極終端電極１９では、１次シール２１は、各電極板１５の一方面１５ａ側の縁部１５ｃ及び他方面１５ｂ側の縁部１５ｃの両方に形成される。１次シール２１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１５ｃに取り付けられる。

続いて、積層工程Ｓ２が行われる。積層工程Ｓ２では、１次シール２１が形成された複数のバイポーラ電極１４、１次シール２１が形成された正極終端電極１９、及び１次シール２１が形成された負極終端電極１８が、セパレータ１３を介して積層される。本実施形態では、まず、１次シール２１が形成された正極終端電極１９が積層冶具（不図示）上に載置される。次に、１次シール２１が形成されたバイポーラ電極１４がセパレータ１３を介して複数積層される。最後に、１次シール２１が形成された負極終端電極１８がセパレータ１３を介して積層される。これにより、積層体１１ｓ（図４参照）が形成される。積層体１１ｓは、電極積層体１１と、電極積層体１１の各縁部１５ｃに形成された複数の１次シール２１とを含んでいる。

続いて、２次シール形成工程Ｓ３が行われる。２次シール形成工程Ｓ３では、射出成形により、積層体１１ｓ（図４参照）の外側に１次シール２１と結合する２次シール２２が形成される。２次シール形成工程Ｓ３は、第１樹脂部形成工程Ｓ３１と、第２樹脂部形成工程Ｓ３２と、を含んでいる。

まず、第１樹脂部形成工程Ｓ３１が行われる。図４は、図３に示される第１樹脂部形成工程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、第１樹脂部形成工程Ｓ３１では、一対の射出成形の型５１，５２が用いられる。一対の型５１，５２は、積層方向Ｄにおいて互いに接離可能に構成されている。一対の型５１，５２は、例えば金型である。一対の型５１，５２が互いに接した状態（型閉状態）において、一対の型５１，５２の内部には、積層体１１ｓを配置するための空間と、第１樹脂部２３（図２参照）を形成するための空間と、が設けられている。

積層体１１ｓは、積層方向Ｄに延びる側面１１ｓａと、積層方向Ｄの一端面１１ｓｂと、積層方向Ｄの他端面１１ｓｃと、を有している。側面１１ｓａは、１次シール２１の積層体の側面を含む。一端面１１ｓｂは、負極終端電極１８の一方面１５ａと、負極終端電極１８の一方面１５ａに設けられた１次シール２１の積層方向Ｄに交差する表面と、を含む。他端面１１ｓｃは、正極終端電極１９の他方面１５ｂと、正極終端電極１９の他方面１５ｂに設けられた１次シール２１の積層方向Ｄに交差する表面と、を含む。

第１樹脂部形成工程Ｓ３１は、断熱部材５３を、積層方向Ｄから見て１次シール２１の第２部分２１ｂと重なるように、積層体１１ｓの他端面１１ｓｃの少なくとも縁部に配置した状態で行われる。本実施形態では、断熱部材５３は、型５２の内面に設けられた凹部５２ａに嵌め込まれている。型閉状態において、積層体１１ｓの一端面１１ｓｂの中央部には、型５１が接し、積層体１１ｓの他端面１１ｓｃの中央部には、型５２が接し、積層体１１ｓの他端面１１ｓｃの少なくとも縁部には、断熱部材５３が接する。

断熱部材５３の熱伝導率は、一対の型５１，５２の熱伝導率よりも低い。例えば、一対の型５１，５２が炭素鋼によって形成されている場合、一対の型５１，５２の熱伝導率は、約４４Ｗ／ｍ・ｋである。この場合、断熱部材５３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。

一例として、断熱部材５３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る。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。積層体１１ｓの外周面を構成する第１樹脂部２３の熱伝導率は、例えば約０．１８Ｗ／ｍ・ｋ程度である。

第１樹脂部２３を構成する樹脂は、ゲート（不図示）から溶融状態で一対の型５１，５２の内部に流し込まれる。これにより、積層体１１ｓの側面１１ｓａ、及び、積層体１１ｓの一端面１１ｓｂの縁部を覆うように第１樹脂部２３が形成される。この結果、積層体１１ｓの側面１１ｓａ上に側面部分２３ａ（図２参照）が形成されると共に、積層体１１ｓの一端面１１ｓｂの縁部上に張出部分２３ｂ（図２参照）が形成される。第１樹脂部２３は、射出成形時の熱によって、１次シール２１（図２参照）に溶着される。

次に、第２樹脂部形成工程Ｓ３２が行われる。図５は、図３に示される第２樹脂部形成工程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、第２樹脂部形成工程Ｓ３２では、一対の射出成形の型５４，５５が用いられる。一対の型５４，５５は、積層方向Ｄにおいて互いに接離可能に構成されている。一対の型５４，５５は、例えば金型である。一対の型５４，５５が互いに接した状態（型閉状態）において、一対の型５４，５５の内部には、第１樹脂部２３が形成された積層体１１ｓを配置するための空間と、第２樹脂部２４を形成するための空間と、が設けられている。第２樹脂部形成工程Ｓ３２は、断熱部材５３を用いずに行われる。

型閉状態において、積層体１１ｓの一端面１１ｓｂの中央部には、型５４が接し、積層体１１ｓの他端面１１ｓｃの中央部には、型５５が接する。第２樹脂部２４を構成する樹脂は、ゲート（不図示）から溶融状態で一対の型５４，５５の内部に流し込まれる。これにより、第１樹脂部２３、及び、積層体１１ｓの他端面１１ｓｃの縁部を覆うように第２樹脂部２４が形成される。この結果、第１樹脂部２３の積層方向Ｄに延びる側面上に側面部分２４ａ（図２参照）が形成されると共に、積層体１１ｓの他端面１１ｓｃの縁部上に張出部分２４ｂ（図２参照）が形成される。第２樹脂部２４は、射出成形時の熱によって、第１樹脂部２３及び１次シール２１に溶着される。

以上説明したように、蓄電モジュール４の製造方法では、射出成形により２次シール２２の第１樹脂部２３及び第２樹脂部２４が形成される。第１樹脂部形成工程Ｓ３１において、一対の型５１，５２に注入された溶融樹脂は、熱が主に一対の型５１，５２に伝わることで冷却される（いわゆる熱引き）。本実施形態では、積層体１１ｓの側面１１ｓａ及び一端面１１ｓｂの縁部に第１樹脂部２３が形成される。したがって、溶融樹脂は、積層体１１ｓの側面１１ｓａだけでなく、一端面１１ｓｂの縁部にも配置される。このため、積層体１１ｓの一端面１１ｓｂ側の１次シール２１では、型５１による温度の低下が生じ難い。よって、積層体１１ｓの一端面１１ｓｂ側では、第１樹脂部２３と１次シール２１との境界で樹脂が互いに溶け込み、封止性が向上する。

一方、積層体１１ｓの他端面１１ｓｃには第１樹脂部２３が形成されない。したがって、溶融樹脂は、他端面１１ｓｃには配置されない。しかしながら、第１樹脂部形成工程Ｓ３１は、１次シール２１と重なるように積層体１１ｓの他端面１１ｓｃの少なくとも縁部に断熱部材５３を配置した状態で行われる。このため、積層体１１ｓの他端面１１ｓｃ側の１次シール２１では、型５２が配置された場合に比べて、温度が低下し難い。したがって、積層体１１ｓの他端面１１ｓｃ側においても第１樹脂部２３と１次シール２１との境界で樹脂が互いに溶け込み、封止性が向上する。

水素の透過は、積層体１１ｓの積層方向Ｄの中央部よりも、積層体１１ｓの一端面１１ｓｂ側及び他端面１１ｓｃ側において生じ易い。蓄電モジュール４の製造方法によれば、積層体１１ｓの一端面１１ｓｂ側及び他端面１１ｓｃ側において、封止性が向上するので、水素の透過を抑制することができる。この結果、自己放電性能の低下を抑制できる。

封止性を向上させるために、例えば、一対の型５１，５２の全体を熱伝導率の低い材料で構成することが考えられるが、この場合、溶融樹脂の冷却速度が低下する（熱引きが悪い）。この結果、生産性を向上させることができない。本実施形態では、断熱部材５３を型５２の一部のみに設けるので、生産性を向上させながら、第１樹脂部２３と１次シール２１との境界で樹脂を互いに溶け込ませ、封止性を向上させることができる。

積層方向Ｄから見て、１次シール２１は、縁部１５ｃの外側に張り出した第２部分２１ｂを含んでいる。第１樹脂部形成工程Ｓ３１は、断熱部材５３を、積層方向Ｄから見て、第２部分２１ｂと重なるように配置した状態で行われる。このため、第１樹脂部２３と１次シール２１との境界で樹脂が互いに確実に溶け込み、封止性が更に向上する。この結果、自己放電性能の低下を更に抑制できる。

第２樹脂部形成工程Ｓ３２は、断熱部材５３を用いずに行われる。このため、断熱部材５３を用いる場合に比べて、溶融樹脂の冷却速度が低下しないので、生産性を向上させることができる。

［第２実施形態］
次に、第２実施形態について、第１実施形態との相違点を中心に説明する。図６は、第２実施形態に係る蓄電モジュールの概略断面図である。図６に示されるように、第２実施形態に係る蓄電モジュール４Ａは、第１樹脂部２３が張出部分２３ｂを有さず、第２樹脂部２４が一対の張出部分２４ｂ，２４ｂを有する。一対の張出部分２４ｂ，２４ｂは、側面部分２４ａの積層方向Ｄの両方の端部２４ｃ，２４ｃから、電極積層体１１の内側に張り出している。

図７は、第２実施形態に係る第１樹脂部形成工程について説明するための図である。図７に示されるように、第２実施形態に係る蓄電モジュール４Ａの製造方法において、第１樹脂部形成工程Ｓ３１で用いられる一対の型５１，５２は、積層体１１ｓの形状と、張出部分２３ｂを有さない第１樹脂部２３（図６参照）の形状とに応じた内部形状を有している。工程Ｓ３では、射出成形により、積層体１１ｓの側面１１ｓａを覆うように第１樹脂部２３が形成される。この結果、積層体１１ｓの側面１１ｓａ上に第１樹脂部２３（図６参照）が形成される。

第１樹脂部形成工程Ｓ３１は、一対の断熱部材５３を、積層方向Ｄから見て１次シール２１の第２部分２１ｂと重なるように、積層体１１ｓの一端面１１ｓｂの少なくとも縁部及び他端面１１ｓｃの少なくとも縁部に配置した状態で行われる。本実施形態では、一方の断熱部材５３は、型５１の内面に設けられた凹部５１ａに嵌め込まれ、他方の断熱部材５３は、型５２の内面に設けられた凹部５２ａに嵌め込まれている。型閉状態において、積層体１１ｓの一端面１１ｓｂの中央部には、型５１が接し、積層体１１ｓの一端面１１ｓｂの少なくとも縁部には、断熱部材５３が接し、積層体１１ｓの他端面１１ｓｃの中央部には、型５２が接し、積層体１１ｓの他端面１１ｓｃの少なくとも縁部には、断熱部材５３が接する。

図８は、第２実施形態に係る第２樹脂部形成工程について説明するための図である。第２樹脂部形成工程Ｓ３２で用いられる一対の型５４，５５の内部形状は、第１樹脂部２３が形成された積層体１１ｓの形状と、一対の張出部分２４ｂ，２４ｂを有する第２樹脂部２４（図６参照）の形状とに対応している。型閉状態において、積層体１１ｓの一端面１１ｓｂの中央部には、型５４が接し、積層体１１ｓの他端面１１ｓｃの中央部には、型５５が接する。

第２樹脂部形成工程Ｓ３２では、射出成形により、第１樹脂部２３、及び積層体１１ｓの一端面１１ｓｂの縁部及び他端面１１ｓｃの縁部を覆うように第２樹脂部２４が形成される。この結果、積層体１１ｓの側面１１ｓａ上に側面部分２４ａ（図２参照）が形成される。積層体１１ｓの一端面１１ｓｂの縁部上に張出部分２４ｂ（図２参照）が形成される。積層体１１ｓの他端面１１ｓｃの縁部上に張出部分２４ｂ（図２参照）が形成される。

蓄電モジュール４Ａの製造方法では、第１樹脂部形成工程Ｓ３１は、１次シール２１と重なるように、積層体１１ｓの一端面１１ｓｂの少なくとも縁部及び他端面１１ｓｃの少なくとも縁部に一対の断熱部材５３を配置した状態で行われる。このため、積層体１１ｓの一端面１１ｓｂ側及び他端面１１ｓｃ側の１次シール２１では、型５１，５２が配置された場合に比べて、温度が低下し難い。よって、積層体１１ｓの一端面１１ｓｂ側及び他端面１１ｓｃ側において第１樹脂部２３と１次シール２１との境界で樹脂が互いに溶け込み、封止性が向上する。これにより、積層体１１ｓの一端面１１ｓｂ側及び他端面１１ｓｃ側から外部に水素が透過することを抑制できる。この結果、自己放電性能の低下を抑制できる。

第２実施形態においても、断熱部材５３を一対の型５１，５２の一部のみに設けるので、生産性を向上させながら、封止性を向上させることができる。また、第１樹脂部形成工程Ｓ３１は、断熱部材５３を、積層方向Ｄから見て、第２部分２１ｂと重なるように配置した状態で行われる。このため、封止性が更に向上する結果、自己放電性能の低下を更に抑制できる。更に、第２樹脂部形成工程Ｓ３２は、断熱部材５３を用いずに行われる。このため、断熱部材５３を用いる場合に比べて、溶融樹脂の冷却速度が低下しないので、生産性を向上させることができる。

［実施例］
続いて、第１樹脂部形成工程において断熱部材を配置する効果について、実施例及び比較例を用いて説明する。図９（ａ）は、比較例に係る温度分布図であり、図９（ｂ）は、実施例に係る温度分布図である。図９（ａ）及び図９（ｂ）には、第１樹脂部形成工程における樹脂及び断熱部材の断面の温度分布図が示されている。ここでは、温度が高いほど淡色で示され、温度が低いほど濃色で示されている。破線は、１次シールの位置を示している。

実施例及び比較例に係る蓄電モジュールの第１樹脂部は、第１実施形態に係る蓄電モジュール４と同様に張出部分を有している。図９（ａ）に示されるように、断熱部材を配置しない比較例の場合は、積層体の他端面側において１次シールの温度が十分に上がっていない。このため、積層体の他端面側において第１樹脂部に１次シールが十分に溶け込まないおそれがある。これに対し、図９（ｂ）に示されるように、断熱部材を配置した実施例の場合は、積層体の他端面側においても１次シールの温度が上がっている。このため、積層体の他端面側においても第１樹脂部に１次シールが十分に溶け込むと考えられる。

本発明は上述した実施形態に限らず、様々な変形が可能である。

例えば、２次シール２２は、第２樹脂部２４を覆う一又は複数の樹脂部を更に備えていてもよい。この場合、蓄電モジュール４，４Ａの製造方法は、第２樹脂部形成工程Ｓ３２の後に、これらの樹脂部を形成する工程を更に含む。

蓄電モジュール４，４Ａでは、第２樹脂部２４は、１つの射出成形で形成される１つの樹脂部分により構成されているが、複数の射出成形により形成される複数の樹脂部分により構成されていてもよい。この場合、第２樹脂部形成工程Ｓ３２は、複数の樹脂部分をそれぞれ形成する複数の工程により構成される。

４，４Ａ…蓄電モジュール、１１…電極積層体、１１ｓ…積層体、１１ｓａ…側面、１１ｓｂ…一端面、１１ｓｃ…他端面、１４…バイポーラ電極、１５ｃ…縁部、２１…１次シール、２１ｂ…第２部分、２２…２次シール、２３…第１樹脂部、２４…第２樹脂部、５１，５２…型、５３…断熱部材、Ｄ…積層方向。

Claims (4)

1. バイポーラ電極の縁部に１次シールを形成する工程と、
   前記１次シールが形成されたバイポーラ電極を第１方向に積層し、積層体を形成する工程と、
   射出成形により、前記積層体の外側に前記１次シールと結合する２次シールを形成する工程と、を含み、
   前記２次シールを形成する工程は、
   前記積層体の前記第１方向に延びる側面、及び前記積層体の前記第１方向の一端面を覆うように第１樹脂部を形成する工程と、
   前記第１樹脂部、及び前記積層体の前記第１方向の他端面を覆うように第２樹脂部を形成する工程と、を含み、
   前記第１樹脂部を形成する工程は、射出成形の型よりも熱伝導率が低い断熱部材を、前記第１方向から見て前記１次シールと重なるように前記他端面に配置した状態で行われる、蓄電モジュールの製造方法。
2. バイポーラ電極の縁部に１次シールを形成する工程と、
   前記１次シールが形成されたバイポーラ電極を第１方向に積層し、積層体を形成する工程と、
   射出成形により、前記積層体の外側に前記１次シールと結合する２次シールを形成する工程と、を含み、
   前記２次シールを形成する工程は、
   前記積層体の前記第１方向に延びる側面を覆うように第１樹脂部を形成する工程と、
   前記第１樹脂部、及び前記積層体の前記第１方向の一端面及び他端面を覆うように第２樹脂部を形成する工程と、を含み、
   前記第１樹脂部を形成する工程は、射出成形の型よりも熱伝導率が低い断熱部材を、前記第１方向から見て前記１次シールと重なるように前記一端面及び前記他端面に配置した状態で行われる、蓄電モジュールの製造方法。
3. 前記第１方向から見て、前記１次シールは、前記縁部の外側に張り出した部分を含んでおり、
   前記第１樹脂部を形成する工程は、前記断熱部材を、前記第１方向から見て、前記部分と重なるように配置した状態で行われる、請求項１又は２に記載の蓄電モジュールの製造方法。
4. 前記第２樹脂部を形成する工程は、前記断熱部材を用いずに行われる、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。
   

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