JP2019204740A - 電池モジュールの製造方法及び電池モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】シール部の第１樹脂部と圧力調整弁の第２樹脂部とを互いに十分に溶着できる電池モジュールの製造方法及び電池モジュールを提供する。【解決手段】複数のバイポーラ電極１３間に設けられた内部空間Ｖと連通された連通孔２９ｈを有するシール部１６と、シール部１６に取り付けられ、連通孔２９ｈと連通された連通孔４０ｈを有する圧力調整弁１２とを備えたバイポーラ電池２の製造方法は、連通孔２９ｈの縁の周囲に位置する第１面２９ｓを有する第１樹脂部２９の第１面２９ｓと連通孔４０ｈの縁の周囲に位置する第２面４０ｓを有する第２樹脂部４０の第２面４０ｓとの間に金属部材３１を配置する工程と、金属部材３１を誘導加熱することによって、連通孔２９ｈと連通孔４０ｈとが互いに連通されるように、第１面２９ｓと第２面４０ｓとを互いに溶着する工程とを含む。【選択図】図９

Description

本発明の一側面は、電池モジュールの製造方法及び電池モジュールに関する。

例えば特許文献１に記載されたバイポーラ電池が知られている。このバイポーラ電池は、複数のバイポーラ電極が積層された電極積層体と、電極積層体を取り囲むように配置された複数のシール層とを備えている。複数のシール層同士は熱溶着される。

特開２００５−１９０７１３号公報

バイポーラ電池では、隣り合う複数のバイポーラ電極間に設けられた内部空間の圧力が上昇することがある。そこで、内部空間内のガスを放出するために、内部空間と連通された第１連通孔をシール部に形成し、第１連通孔と連通された第２連通孔を有する圧力調整弁をシール部に取り付けることが考えられる。内部空間の圧力が予め設定された圧力値を超えると、内部空間内のガスは、第１連通孔及び第２連通孔を通過して圧力調整弁から外部に放出される。

通常、シール部は第１連通孔が形成された第１樹脂部を備え、圧力調整弁は第２連通孔が形成された第２樹脂部を備えている。第２連通孔が第１連通孔に連通するように第２樹脂部を第１樹脂部に溶着することにより、圧力調整弁をシール部に取り付けることができる。第２樹脂部を第１樹脂部に溶着する方法としては、上述の熱溶着が考えられる。

しかしながら、例えば第１樹脂部及び第２樹脂部を外側から加熱する熱溶着では、第１樹脂部及び第２樹脂部の溶着面のうち内側に位置する部分が十分に加熱されないおそれがある。その結果、第１樹脂部と第２樹脂部とが互いに十分に溶着されないおそれがある。

本発明の一側面は、シール部の第１樹脂部と圧力調整弁の第２樹脂部とを互いに十分に溶着できる電池モジュールの製造方法及び電池モジュールを提供することを目的とする。

本発明の一側面に係る電池モジュールの製造方法は、複数のバイポーラ電極が積層された電極積層体と、前記電極積層体を取り囲むように配置され、前記複数のバイポーラ電極間に設けられた内部空間と連通された第１連通孔を有するシール部と、前記シール部に取り付けられ、前記第１連通孔と連通された第２連通孔を有する圧力調整弁とを備えた電池モジュールの製造方法であって、前記第１連通孔の縁の周囲に位置する第１面を有する第１樹脂部の前記第１面と前記第２連通孔の縁の周囲に位置する第２面を有する第２樹脂部の前記第２面との間に金属部材を配置する工程と、前記金属部材を誘導加熱することによって、前記第１連通孔と前記第２連通孔とが互いに連通されるように、前記第１面と前記第２面とを互いに溶着する工程と、を含む。

この電池モジュールの製造方法によれば、第１面と第２面との間に配置された金属部材を誘導加熱することによって、金属部材の周囲から第１面及び第２面を加熱できる。よって、第１樹脂部及び第２樹脂部を外側から加熱する場合に比べて、第１面のうち内側に位置する部分及び第２面のうち内側に位置する部分を十分に加熱できる。したがって、第１面と第２面とが互いに十分溶着されるので、シール部の第１樹脂部と圧力調整弁の第２樹脂部とを互いに十分に溶着できる。

前記金属部材を配置する工程では、前記第１面及び前記第２面の少なくとも一方に設けられた凹部に前記金属部材が嵌合してもよい。この場合、金属部材が凹部に嵌合することによって、第１樹脂部と第２樹脂部との位置合わせ精度を更に向上できる。

本発明の一側面に係る電池モジュールは、複数のバイポーラ電極が積層された電極積層体と、前記電極積層体を取り囲むように配置され、前記複数のバイポーラ電極間に設けられた内部空間と連通された第１連通孔を有するシール部と、前記シール部に取り付けられ、前記第１連通孔と連通された第２連通孔を有する圧力調整弁と、を備え、前記シール部は、前記第１連通孔の縁の周囲に位置する第１面を有する第１樹脂部を備え、前記圧力調整弁は、前記第２連通孔の縁の周囲に位置する第２面を有する第２樹脂部を備え、前記第１面と前記第２面とは互いに溶着されており、前記第１面と前記第２面との間には金属部材が配置されている。

この電池モジュールでは、製造の際に、第１面と第２面との間に配置された金属部材を誘導加熱することによって、金属部材の周囲から第１面及び第２面を加熱できる。よって、第１樹脂部及び第２樹脂部を外側から加熱する場合に比べて、第１面のうち内側に位置する部分及び第２面のうち内側に位置する部分を十分に加熱できる。したがって、第１面と第２面とが互いに十分溶着されるので、シール部の第１樹脂部と圧力調整弁の第２樹脂部とを互いに十分に溶着できる。

本発明の一側面によれば、シール部の第１樹脂部と圧力調整弁の第２樹脂部とを互いに十分に溶着できる電池モジュールの製造方法及び電池モジュールが提供され得る。

一実施形態に係る電池モジュールを備えた蓄電装置を示す概略断面図である。 電池モジュールの概略断面図である。 電池モジュールの概略斜視図である。 電池モジュールの一部を示す分解斜視図（一部断面を含む）である。 シール部の第１樹脂部を示す平面図である。 圧力調整弁を示す斜視図である。 圧力調整弁の第２樹脂部を示す平面図である。 シール部の第１樹脂部と圧力調整弁の第２樹脂部との間に金属部材を配置する工程を示す断面図である。 シール部の第１樹脂部と圧力調整弁の第１樹脂部とを互いに溶着する工程を示す断面図である。

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。図面には必要に応じてＸＹＺ直交座標系が示される。

図１は、本発明の一実施形態に係る電池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において、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、電気自動車等の車両のバッテリとして使用される。蓄電装置１は、複数（ここでは３つ）の電池モジュールとしてのバイポーラ電池２を備えている。バイポーラ電池２は、例えばニッケル水素二次電池である。

複数のバイポーラ電池２は、金属製の導電板３を介して積層されている。導電板３は、積層方向（Ｚ軸方向）の両端に位置するバイポーラ電池２の外側にも配置されている。バイポーラ電池２及び導電板３は、例えば積層方向から見て矩形状（平面視矩形状）を呈している。導電板３は、隣り合うバイポーラ電池２と電気的に接続されている。これにより、複数のバイポーラ電池２が積層方向に直列接続されている。

積層方向の一端（ここでは下端）に位置する導電板３には、正極端子４が接続されている。積層方向の他端（ここでは上端）に位置する導電板３には、負極端子５が接続されている。正極端子４及び負極端子５は、積層方向に垂直な方向（Ｘ軸方向）に延在している。このような正極端子４及び負極端子５を設けることにより、蓄電装置１の充放電を実施することができる。

導電板３は、バイポーラ電池２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３には、積層方向と正極端子４及び負極端子５の延在方向とに垂直な方向（Ｙ軸方向）に延在した複数の空隙３ａが設けられている。これらの空隙３ａを空気等の冷媒が通過することにより、バイポーラ電池２からの熱を効率的に外部に放出することができる。

また、蓄電装置１は、バイポーラ電池２及び導電板３を積層方向に拘束する拘束ユニット６を備えている。拘束ユニット６は、バイポーラ電池２及び導電板３を積層方向に挟む１対の拘束プレート７と、これらの拘束プレート７同士を締結する複数組のボルト８及びナット９とを有している。

拘束プレート７は、鉄等の金属で形成されている。各拘束プレート７と導電板３との間には、樹脂フィルム等の絶縁フィルム１０がそれぞれ配置されている。拘束プレート７及び絶縁フィルム１０は、例えば平面視矩形状を呈している。ボルト８の軸部８ａが各拘束プレート７に設けられた挿通孔７ａを挿通した状態で、軸部８ａの先端部にナット９が螺合することで、バイポーラ電池２、導電板３及び絶縁フィルム１０に積層方向の拘束荷重が付与される。

図２は、バイポーラ電池２の概略断面図である。図３は、バイポーラ電池２の概略斜視図である。図２及び図３において、バイポーラ電池２は、複数のセル（例えば２４セル）が積層された構造（複数セル構造）を有している。バイポーラ電池２は、モジュール本体１１と、このモジュール本体１１の一側面に取り付けられた複数（ここでは４つ）の圧力調整弁１２とを備えている。

モジュール本体１１は、複数のバイポーラ電極１３がセパレータ１４を介して積層されてなる電極積層体１５と、この電極積層体１５を取り囲むように配置されたシール部１６とを備えている。

バイポーラ電極１３及びセパレータ１４は、例えば平面視矩形状を呈している。セパレータ１４は、積層方向に隣り合うバイポーラ電極１３の間に配置されている。バイポーラ電極１３は、集電体であるニッケル箔１７と、このニッケル箔１７の上面１７ａ（一方面）に形成された正極１８と、ニッケル箔１７の下面１７ｂ（他方面）に形成された負極１９とを有している。

バイポーラ電極１３の正極１８は、セパレータ１４を挟んで積層方向に隣り合う一方のバイポーラ電極１３の負極１９と対向している。バイポーラ電極１３の負極１９は、セパレータ１４を挟んで積層方向に隣り合う他方のバイポーラ電極１３の正極１８と対向している。

電極積層体１５の最下層には、正極側終端電極２０が配置されている。正極側終端電極２０は、ニッケル箔１７と、このニッケル箔１７の上面１７ａに形成された正極１８とを有している。電極積層体１５の最上層には、負極側終端電極２１が配置されている。負極側終端電極２１は、ニッケル箔１７と、このニッケル箔１７の下面１７ｂに形成された負極１９とを有している。正極側終端電極２０の正極１８は、セパレータ１４を挟んで最下層のバイポーラ電極１３の負極１９と対向している。負極側終端電極２１の負極１９は、セパレータ１４を挟んで最上層のバイポーラ電極１３の正極１８と対向している。正極側終端電極２０及び負極側終端電極２１のニッケル箔１７は、積層方向に隣り合う導電板３（図１参照）に接続されている。

正極１８は、ニッケル箔１７の一方面に正極活物質を塗工することにより形成されている。正極活物質としては、例えばコバルト（Ｃｏ）酸化物コートが施された水酸化ニッケルが用いられる。負極１９は、ニッケル箔１７の他方面に負極活物質を塗工することにより形成されている。負極活物質としては、例えば水素吸蔵合金が用いられる。ニッケル箔１７の縁部１７ｃ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いる。

セパレータ１４は、正極１８と負極１９との間に配置され、正極１８と負極１９とを隔離する。セパレータ１４は、積層方向から見てニッケル箔１７よりも小さく且つ正極１８及び負極１９よりも大きい。セパレータ１４は、例えばシート状に形成されている。セパレータ１４は、ポリエチレン（ＰＥ）またはポリプロピレン（ＰＰ）等のポリオレフィン系樹脂からなる多孔質フィルム、もしくはＰＥ、ＰＰ、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）またはメチルセルロース等からなる不織布または織布等で形成されている。また、セパレータ１４は、フッ化ビニリデン樹脂化合物等で補強されていてもよい。なお、セパレータ１４の形状としては、特にシート状に限られず、袋状であってもよい。

シール部１６は、電極積層体１５の周囲に配置され、各ニッケル箔１７の縁部１７ｃをそれぞれ保持する複数の一次シール部２２と、これらの一次シール部２２の周囲に配置された二次シール部２３とを有している。

各一次シール部２２は、積層方向に沿ってニッケル箔１７毎に配置されている。一次シール部２２は、枠状に形成されている。一次シール部２２は、ニッケル箔１７の縁部１７ｃに熱溶着により接合されている。

積層方向に隣り合うニッケル箔１７間には、ニッケル箔１７、正極１８、負極１９及び一次シール部２２によって画成された内部空間Ｖが設けられている。従って、電極積層体１５には、複数の内部空間Ｖが設けられている。セパレータ１４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。一次シール部２２は、内部空間Ｖを封止する。バイポーラ電池２の各セルは、２つのニッケル箔１７、正極１８、負極１９、セパレータ１４及び一次シール部２２により構成され、内部空間Ｖを有している。

二次シール部２３は、角筒状を有している。二次シール部２３は、内部空間Ｖを更に封止する。二次シール部２３は、各一次シール部２２に接合されている。二次シール部２３は、例えば射出成形等により形成されている。

一次シール部２２及び二次シール部２３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）または変性ポリフェニレンエーテル（変性ＰＰＥ）等の樹脂で形成されている。

シール部１６を構成する一の壁部１６ａには、圧力調整弁１２が取り付けられる複数（ここでは４つ）の弁取付領域２４が設けられている。一次シール部２２の各弁取付領域２４には、図４に示されるように、複数（ここでは６つ）の連通孔２５（第１連通孔）がそれぞれ設けられている。連通孔２５は、各弁取付領域２４において２列３段（Ｙ軸方向に２列、Ｚ軸方向に３段）に配列されている。従って、連通孔２５は、壁部１６ａにおいて８列３段に配列されている。各連通孔２５は、異なるセルの内部空間Ｖとそれぞれ連通されている。

二次シール部２３の各弁取付領域２４には、図４に示されるように、各連通孔２５と連通された複数（ここでは６つ）の連通孔２６（第１連通孔）がそれぞれ設けられている。連通孔２６は、一次シール部２２側から二次シール部２３の外側面に向かって徐々に幅広となるようにテーパ状に形成されている。連通孔２６は、各弁取付領域２４において２列３段に配列されている。

二次シール部２３の各弁取付領域２４の外側面には、略枠状の接合用突起２７がそれぞれ設けられている。接合用突起２７は、モジュール本体１１と圧力調整弁１２とを接合する。接合用突起２７は、一方の列の流路２８を形成する枠状の第１樹脂部２９と、他方の列の流路２８を形成する枠状の第１樹脂部３０とを有している。第１樹脂部２９，３０は、二次シール部２３の材料と同じ樹脂で形成されている。第１樹脂部２９，３０は同じ形状を有しており、Ｚ軸方向において互いにずれている。第１樹脂部２９，３０間にはＺ軸方向に延在する隙間が形成されている。

図５は、シール部１６の第１樹脂部２９，３０を示す平面図である。図４及び図５に示されるように、第１樹脂部２９は、複数（ここでは３つ）の連通孔２６にそれぞれ連通された複数（ここでは３つ）の連通孔２９ｈ（第１連通孔）の縁の周囲に位置する第１面２９ｓを有している。各連通孔２９ｈは、Ｘ軸方向に垂直な方向に切った断面で矩形状を呈している。第１面２９ｓ上には枠状の金属部材３１が配置される。金属部材３１は板状部材である。金属部材３１は、各連通孔２９ｈを取り囲むように配置される。Ｘ軸方向から見て、金属部材３１は第１面２９ｓと同様の形状を有している。金属部材３１の縁は、第１面２９ｓの縁とは離間しており、第１面２９ｓの縁よりも内側に配置される。金属部材３１は、例えば銅又はステンレス等で形成される。Ｘ軸方向において、金属部材３１は第１面２９ｓから突出している。第１面２９ｓには凹部２９ａが形成されており、凹部２９ａに金属部材３１が嵌合している。

第１樹脂部３０は、複数（ここでは３つ）の連通孔２６にそれぞれ連通された複数（ここでは３つ）の連通孔３０ｈ（第１連通孔）の縁の周囲に位置する第１面３０ｓを有している。第１面３０ｓ上には枠状の金属部材３２が配置される。金属部材３２は板状部材である。金属部材３２は、各連通孔３０ｈを取り囲むように配置される。Ｘ軸方向から見て、金属部材３２は第１面３０ｓと同様の形状を有している。金属部材３２の縁は、第１面３０ｓの縁とは離間しており、第１面３０ｓの縁よりも内側に配置される。金属部材３２は、例えば金属部材３１の材料と同じ金属で形成される。Ｘ軸方向において、金属部材３２は第１面３０ｓから突出している。第１面３０ｓには凹部３０ａが形成されており、凹部３０ａに金属部材３２が嵌合している。

連通孔２５，２６，２９ｈ，３０ｈは、内部空間Ｖに電解液を注入するための注液孔として機能する。また、連通孔２５，２６，２９ｈ，３０ｈは、電解液が注入された後は、内部空間Ｖで発生したガスが流れる流路２８となる。従って、流路２８は、各弁取付領域２４において２列３段に配列されている。流路２８は、Ｘ軸方向に垂直な方向に切った断面で矩形状を呈している。一方の列の流路２８は、他方の列の流路２８に対して積層方向（Ｚ軸方向）にずれている。

圧力調整弁１２は、図４に示されるように、ケース３３と、複数（ここでは６つ）の弁体３４と、カバー３５とを有している。ケース３３は、例えばＰＰ、ＰＰＳまたは変性ＰＰＥ等の樹脂で形成されている。ケース３３は、底面を含む底壁部３６を有している。底壁部３６には、底面からカバー３５側に向けて貫通した複数（ここでは６つ）の連通孔３７（第２連通孔）が設けられている。これらの連通孔３７は、モジュール本体１１の各連通孔２６とそれぞれ連通されている。連通孔３７は、Ｘ軸方向に垂直な方向に切った断面で円形状を呈している（図６参照）。

図６は、圧力調整弁１２の斜視図である。図６に示されるように、ケース３３の底面には、略枠状の接合用突起３８がそれぞれ設けられている。接合用突起３８は、モジュール本体１１と圧力調整弁１２とを接合する。接合用突起３８は、一方の列の流路３９を形成する枠状の第２樹脂部４０と、他方の列の流路３９を形成する枠状の第２樹脂部４１とを有している。第２樹脂部４０，４１は、ケース３３の材料と同じ樹脂で形成されている。第２樹脂部４０，４１は同じ形状を有しており、Ｚ軸方向において互いにずれている。第２樹脂部４０，４１間にはＺ軸方向に延在する隙間が形成されている。

図７は、圧力調整弁１２の第２樹脂部４０，４１を示す平面図である。図６及び図７に示されるように、第２樹脂部４０は、第１樹脂部２９の第１面２９ｓ（図５参照）に溶着される第２面４０ｓを有する。第２面４０ｓは、複数（ここでは３つ）の連通孔３７にそれぞれ連通された複数（ここでは３つ）の連通孔４０ｈ（第２連通孔）の縁の周囲に位置する。各連通孔４０ｈは、各連通孔２９ｈに連通される。各連通孔４０ｈは、Ｘ軸方向に垂直な方向に切った断面で矩形状を呈している。第２面４０ｓには凹部４０ａが設けられる。凹部４０ａは、各連通孔４０ｈを取り囲むように配置される。凹部４０ａには、金属部材３１が嵌合する。金属部材３１は第１面２９ｓと第２面４０ｓとの間に配置される。

第２樹脂部４１は、第１樹脂部３０の第１面３０ｓ（図５参照）に溶着される第２面４１ｓを有する。第２面４１ｓは、複数（ここでは３つ）の連通孔３７にそれぞれ連通された複数（ここでは３つ）の連通孔４１ｈ（第２連通孔）の縁の周囲に位置する。各連通孔４１ｈは、各連通孔３０ｈに連通される。各連通孔４１ｈは、Ｘ軸方向に垂直な方向に切った断面で矩形状を呈している。第２面４１ｓには凹部４１ａが設けられる。凹部４１ａは、各連通孔４１ｈを取り囲むように配置される。凹部４１ａには、金属部材３２が嵌合する。金属部材３２は第１面３０ｓと第２面４１ｓとの間に配置される。

また、ケース３３は、図４に示されるように、弁体３４を収容する複数（ここでは６つ）の収容凹部４４ａを形成する内壁部４４を有している。内壁部４４は、底壁部３６と一体化されている。収容凹部４４ａは、Ｘ軸方向に垂直な方向に切った断面で円形状を呈している。収容凹部４４ａは、連通孔３７と連通可能となっている。

弁体３４は、連通孔３７を塞ぐように収容凹部４４ａに収容されている。弁体３４は、ゴム等の弾性体で形成された円柱状部材である。弁体３４は、連通孔３７を開閉させる。弁体３４の外側面と内壁部４４の内壁面との間には、隙間が設けられている。

カバー３５は、ケース３３の開口を塞ぐ板状部材である。カバー３５は、例えばＰＰ、ＰＰＳまたは変性ＰＰＥ等の樹脂で形成されている。カバー３５は、ケース３３の開口端面に熱溶着により接合されている。カバー３５は、複数の弁体３４をケース３３の底壁部３６に押し付ける押圧部材としても機能する。ケース３３の内壁部４４とカバー３５との間には、収容凹部４４ａと連通した収容空間Ｓが設けられている。また、カバー３５には、複数（ここでは２つ）の排気口４５が設けられている。排気口４５は、収容空間Ｓと連通されている。

このような圧力調整弁１２において、ケース３３の連通孔３７，４０ｈ，４１ｈは、二次シール部２３の連通孔２６，２９ｈ，３０ｈ及び一次シール部２２の連通孔２５を通してモジュール本体１１の内部空間Ｖと連通されている。内部空間Ｖの圧力が設定圧よりも低いときは、連通孔３７が弁体３４によって塞がれた閉弁状態に維持される。内部空間Ｖの圧力が上昇して設定圧以上になると、弁体３４が底壁部３６から離間するように弾性変形し、連通孔３７の閉塞が解除された開弁状態となる。その結果、内部空間Ｖからのガスが弁体３４の外側面と内壁部４４の内壁面との隙間及び収容空間Ｓを通って排気口４５から排出されるようになる。

上述のバイポーラ電池２は、例えば図８及び図９に示されるように以下のように製造される。図８は、シール部の第１樹脂部と圧力調整弁の第２樹脂部との間に金属部材を配置する工程を示す断面図である。図９は、シール部の第１樹脂部と圧力調整弁の第１樹脂部とを互いに溶着する工程を示す断面図である。

まず、モジュール本体１１、圧力調整弁１２及び金属部材３１，３２を準備する。続いて、図８（ａ）に示されるように、第１樹脂部２９の第１面２９ｓと第２樹脂部４０の第２面４０ｓとの間に金属部材３１を配置する。このとき、金属部材３１は、第１面２９ｓに設けられた凹部２９ａ及び第２面４０ｓに設けられた凹部４０ａに嵌合する。第１面２９ｓと第２面４０ｓとは互いに当接している。同時に、図８（ｂ）に示されるように、第１樹脂部３０の第１面３０ｓと第２樹脂部４１の第２面４１ｓとの間に金属部材３２を配置する。このとき、金属部材３２は、第１面３０ｓに設けられた凹部３０ａ及び第２面４１ｓに設けられた凹部４１ａに嵌合する。第１面３０ｓと第２面４１ｓとは互いに当接している。

次に、図９（ａ）に示されるように、例えば誘導加熱装置５０により金属部材３１を誘導加熱することによって、連通孔２９ｈと連通孔４０ｈとが互いに連通されるように、第１面２９ｓと第２面４０ｓとを互いに溶着する。同時に、図９（ｂ）に示されるように、例えば誘導加熱装置５０により金属部材３２を誘導加熱することによって、連通孔３０ｈと連通孔４１ｈとが互いに連通されるように、第１面３０ｓと第２面４１ｓとを互いに溶着する。誘導加熱装置５０は、第１面２９ｓ，３０ｓ及び第２面４０ｓ，４１ｓと平行な平面において、第１面２９ｓ，３０ｓ及び第２面４０ｓ，４１ｓの周囲を取り囲むように配置され得る。金属部材３１，３２は、誘導加熱装置５０の高周波コイルにより形成された磁界によって自己発熱する。第１樹脂部２９，３０及び第２樹脂部４０，４１は、発熱した金属部材３１，３２によって加熱される。その結果、金属部材３１の周囲に位置する第１樹脂部２９と第２樹脂部４０とが溶融して互いに溶着される。同様に、金属部材３２の周囲に位置する第１樹脂部３０と第２樹脂部４１とが溶融して互いに溶着される。したがって、金属部材３１は第１樹脂部２９及び第２樹脂部４０によって覆われることになり、金属部材３２は第１樹脂部３０及び第２樹脂部４１によって覆われることになる。このようにして、バイポーラ電池２が製造される。

上述のバイポーラ電池２の製造方法によれば、第１面２９ｓと第２面４０ｓとの間に配置された金属部材３１を誘導加熱することによって、金属部材３１の周囲から第１面２９ｓ及び第２面４０ｓを加熱できる。よって、第１樹脂部２９及び第２樹脂部４０を外側から加熱する場合に比べて、第１面２９ｓのうち内側に位置する部分及び第２面４０ｓのうち内側に位置する部分を十分に加熱できる。したがって、第１面２９ｓと第２面４０ｓとが互いに十分溶着されるので、第１樹脂部２９と第２樹脂部４０を互いに十分に溶着できる。同様に、第１面３０ｓと第２面４１ｓとの間に配置された金属部材３２を誘導加熱することによって、金属部材３２の周囲から第１面３０ｓ及び第２面４１ｓを加熱できる。よって、第１樹脂部３０及び第２樹脂部４１を外側から加熱する場合に比べて、第１面３０ｓのうち内側に位置する部分及び第２面４１ｓのうち内側に位置する部分を十分に加熱できる。したがって、第１面３０ｓと第２面４１ｓとが互いに十分溶着されるので、第１樹脂部３０と第２樹脂部４１を互いに十分に溶着できる。

さらに、金属部材３１により溶着部を補強することができるので、第１面２９ｓと第２面４０ｓとの接合強度が高くなる。同様に、金属部材３２により溶着部を補強することができるので、第１面３０ｓと第２面４１ｓとの接合強度が高くなる。

また、金属部材３１，３２を配置する工程において、溶着前に第１樹脂部２９と第２樹脂部４０との位置合わせ及び第１樹脂部３０と第２樹脂部４１との位置合わせを行うことにより、位置合わせが行われた状態で第１樹脂部２９，３０と第２樹脂部４０，４１とを互いに溶着できる。よって、第１樹脂部２９，３０及び第２樹脂部４０，４１が加熱されて樹脂が溶融した状態で位置合わせを行う必要がない。その結果、第１樹脂部２９と第２樹脂部４０との位置合わせ及び第１樹脂部３０と第２樹脂部４１との位置合わせを高精度に行うことができる。

また、誘導加熱装置５０の高周波コイルにより形成される磁界の強度を制御することにより、第１樹脂部２９，３０及び第２樹脂部４０，４１の溶融速度又は溶融量を調整することができる。

また、金属部材３１の周囲から第１樹脂部２９と第２樹脂部４０とが溶融するため、第１面２９ｓのうち連通孔２９ｈの縁に位置する部分及び第２面４０ｓのうち連通孔４０ｈの縁に位置する部分が過度に加熱されることを抑制できる。その結果、溶融した樹脂により連通孔２９ｈ，４０ｈが閉塞されることを抑制できる。また、金属部材３２の周囲から第１樹脂部３０と第２樹脂部４１とが溶融するため、第１面３０ｓのうち連通孔３０ｈの縁に位置する部分及び第２面４１ｓのうち連通孔４１ｈの縁に位置する部分が過度に加熱されることを抑制できる。その結果、溶融した樹脂により連通孔３０ｈ，４１ｈが閉塞されることを抑制できる。

また、金属部材３１を配置する工程において金属部材３１が凹部２９ａ及び凹部４０ａに嵌合していると、第１樹脂部２９と第２樹脂部４０との位置合わせ精度を更に向上できる。同様に、金属部材３２を配置する工程において金属部材３２が凹部３０ａ及び凹部４１ａに嵌合していると、第１樹脂部３０と第２樹脂部４１との位置合わせ精度を更に向上できる。

以上、本発明の好適な実施形態について詳細に説明されたが、本発明は上記実施形態に限定されない。

例えば、上記実施形態では、第１樹脂部２９，３０が接合用突起２７を構成しているが、第１樹脂部２９，３０の形状は特に限定されない。第１樹脂部２９，３０は、突起を構成せずに、例えばシール部１６の壁部１６ａと同一平面の第１面２９ｓ，３０ｓを有してもよい。

上記実施形態では、第２樹脂部４０，４１が接合用突起３８を構成しているが、第２樹脂部４０，４１の形状は特に限定されない。第２樹脂部４０，４１は、突起を構成せずに、例えばケース３３の底壁部３６の底面と同一平面の第２面４０ｓ，４１ｓを有してもよい。

上記実施形態では、第１樹脂部２９，３０がシール部１６のうち第１樹脂部２９，３０以外の部分に一体化された状態で、第１面２９ｓ，３０ｓと第２面４０ｓ，４１ｓとの間に金属部材３１，３２を配置し、第１面２９ｓ，３０ｓと第２面４０ｓ，４１ｓとを互いに溶着している。しかしながら、第１樹脂部２９，３０を有するベース部材と圧力調整弁１２との間に金属部材３１，３２を配置し、第１面２９ｓ，３０ｓと第２面４０ｓ，４１ｓとを互いに溶着し、溶着後、シール部１６のうち第１樹脂部２９，３０以外の部分にベース部材を一体化してもよい。この場合、シール部１６に比べて小さいベース部材を用いて溶着を行うことができる。

上記実施形態では、金属部材３１が各連通孔２９ｈを全周にわたって取り囲むように配置されているが、金属部材３１は各連通孔２９ｈの周囲の一部に沿って配置されてもよい。例えば、複数の金属部材３１が、互いに離間して、各連通孔２９ｈを取り囲むように間欠的に配置されてもよい。同様に、金属部材３２は各連通孔３０ｈの周囲の一部に沿って配置されてもよい。

上記実施形態では、第１面２９ｓ及び第２面４０ｓに凹部２９ａ，４０ａがそれぞれ設けられているが、凹部２９ａ，４０ａが設けられていなくてもよいし、第１面２９ｓ及び第２面４０ｓのいずれか一方のみに凹部が設けられてもよい。同様に、第１面３０ｓ及び第２面４１ｓに凹部２９ａ，４０ａが設けられていなくてもよいし、第１面３０ｓ及び第２面４１ｓのいずれか一方のみに凹部が設けられてもよい。

上記実施形態では、電池モジュールとしてのバイポーラ電池２はニッケル水素二次電池であるが、本発明は、特にニッケル水素二次電池には限られず、リチウムイオン二次電池等にも適用可能である。

２…バイポーラ電池（電池モジュール）、１２…圧力調整弁、１３…バイポーラ電極、１５…電極積層体、１６…シール部、２９，３０…第１樹脂部、２９ａ，３０ａ，４０ａ，４１ａ…凹部、２９ｈ，３０ｈ…連通孔（第１連通孔）、２９ｓ，３０ｓ…第１面、３１，３２…金属部材、４０，４１…第２樹脂部、４０ｈ，４１ｈ…連通孔（第２連通孔）、４０ｓ，４１ｓ…第２面、Ｖ…内部空間。

Claims (3)

1. 複数のバイポーラ電極が積層された電極積層体と、前記電極積層体を取り囲むように配置され、前記複数のバイポーラ電極間に設けられた内部空間と連通された第１連通孔を有するシール部と、前記シール部に取り付けられ、前記第１連通孔と連通された第２連通孔を有する圧力調整弁とを備えた電池モジュールの製造方法であって、
   前記第１連通孔の縁の周囲に位置する第１面を有する第１樹脂部の前記第１面と前記第２連通孔の縁の周囲に位置する第２面を有する第２樹脂部の前記第２面との間に金属部材を配置する工程と、
   前記金属部材を誘導加熱することによって、前記第１連通孔と前記第２連通孔とが互いに連通されるように、前記第１面と前記第２面とを互いに溶着する工程と、
   を含む、電池モジュールの製造方法。
2. 前記金属部材を配置する工程では、前記第１面及び前記第２面の少なくとも一方に設けられた凹部に前記金属部材が嵌合する、請求項１に記載の電池モジュールの製造方法。
3. 複数のバイポーラ電極が積層された電極積層体と、
   前記電極積層体を取り囲むように配置され、前記複数のバイポーラ電極間に設けられた内部空間と連通された第１連通孔を有するシール部と、
   前記シール部に取り付けられ、前記第１連通孔と連通された第２連通孔を有する圧力調整弁と、
   を備え、
   前記シール部は、前記第１連通孔の縁の周囲に位置する第１面を有する第１樹脂部を備え、
   前記圧力調整弁は、前記第２連通孔の縁の周囲に位置する第２面を有する第２樹脂部を備え、
   前記第１面と前記第２面とは互いに溶着されており、
   前記第１面と前記第２面との間には金属部材が配置されている、電池モジュール。

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