JP6911668B2 - 蓄電モジュールの製造方法及び製造装置 - Google Patents

Description

本発明は、蓄電モジュールの製造方法及び製造装置に関する。

単位積層体を積層してなる蓄電モジュールの製造方法として、例えば、特許文献１には、正極をセパレータで包んだ袋ユニットと負極とを単位積層体とし、これらをハンド装置が交互に把持して積層することにより電極積層体を製造する方法が開示されている。この製造方法では、一対のセパレータロールから連続的に繰り出されるセパレータシート同士が張り合わされ、貼り合わされた部分を底部とするセパレータシートの谷間に正極が落下される。その後、正極の外縁に沿ってセパレータシート同士が溶着されることにより、袋ユニットが連続的に形成される。

特開２０１２−１９９２１０号公報

上述の蓄電モジュールの製造方法では、例えば、基準面又は画像認識技術を用いて各単位積層体の端面の位置を揃える手法により、単位積層体同士が互いにずれて積層される積層ずれを抑制している。しかしながら、例えば溶着時の熱の影響により、単位積層体に反りが生じる場合がある。この場合、上述の手法では、積層ずれを抑制することができない。

本発明は、上記課題の解決のためになされたものであり、単位積層体の積層ずれを抑制可能な蓄電モジュールの製造方法及び製造装置を提供する。

本発明に係る蓄電モジュールの製造方法は、電極板、電極板の一方面に設けられた正極、及び電極板の他方面に設けられた負極を含むバイポーラ電極と、バイポーラ電極の外縁部に設けられた樹脂部と、を有するシート状の単位積層体を積層してなる蓄電モジュールの製造方法であって、単位積層体が載置された第１平面と、第１平面と単位積層体を介して対向するハンドの第２平面とにより単位積層体を挟持する工程と、挟持された状態の単位積層体の外縁の位置を検出する工程と、検出された位置に基づき、ハンドにより単位積層体を積層領域に搬送して積層する工程と、積層された単位積層体を積層領域に固定する工程と、を含む。

この蓄電モジュールの製造方法は、単位積層体を第１平面とハンドの第２平面とにより挟持する工程を有している。このため、単位積層体に反りが生じていても、反りを矯正し、単位積層体の外縁の位置を適切に検出することができる。したがって、ハンドにより単位積層体を積層領域に適切に搬送して積層することができるので、積層ずれを抑制することができる。そして、積層された単位積層体は積層領域に固定されるので、単位積層体の積層後における積層ずれも抑制することができる。

挟持する工程では、第１平面と第２平面との対向方向から見て矩形状を呈する単位積層体の隣り合う一対の辺それぞれの少なくとも一部を含む領域を挟持し、検出する工程では、位置として、一対の辺の位置を検出してもよい。この場合、単位積層体が矩形状を呈しているので、単位積層体における隣り合う一対の辺を含む領域を挟持し、一対の辺の位置を適切に検出することにより、単位積層体を積層領域に適切に搬送して積層することができる。

検出する工程では、一対の辺のうち一方における二点の位置と、一対の辺のうち他方における一点の位置と、を検出することにより、一対の辺の位置を検出してもよい。この場合、一対の辺のうち一方における二点の位置を検出するので、当該二点を接続する直線として、一方の辺の位置を検出することができる。また、他方における一点の位置を検出するので、当該一点を通ると共に、一方の辺に直交する直線として他方の辺の位置を検出することができる。

積層する工程では、第２平面に単位積層体を吸着させて搬送してもよい。この場合、第２平面に対する単位積層体の位置をずらさずに、単位積層体を搬送することができる。

本発明に係る蓄電モジュールの製造装置は、電極板、電極板の一方面に設けられた正極、及び電極板の他方面に設けられた負極を含むバイポーラ電極と、バイポーラ電極の外縁部に設けられた樹脂部と、を有するシート状の単位積層体を積層してなる蓄電モジュールの製造装置であって、単位積層体が載置された第１平面と単位積層体を介して対向し、第１平面とにより単位積層体を挟持する第２平面を有するハンドと、挟持された状態の単位積層体の外縁の位置を検出する検出部と、単位積層体が積層される積層領域が設定されると共に、単位積層体を積層領域に固定する固定部を有する積層冶具と、位置に基づき、ハンドを制御し、単位積層体を積層領域に搬送して積層する制御部と、を備える。

この蓄電モジュールの製造装置では、ハンドが第１平面とにより単位積層体を挟持する第２平面を有している。このため、単位積層体に反りが生じていても、反りを矯正し、単位積層体の外縁の位置を検出部により適切に検出することができる。したがって、制御部は、ハンドを制御して、単位積層体を積層領域に適切に搬送して積層させることができるので、積層ずれを抑制することができる。そして、積層冶具は、積層された単位積層体を積層位置に固定する固定部を有しているので、単位積層体の積層後における積層ずれも抑制することができる。

単位積層体は、第１平面と第２平面との対向方向から見て矩形状を呈し、第２平面は、単位積層体の隣り合う一対の辺それぞれの少なくとも一部を含む領域を第１平面とにより挟持し、検出部は、位置として、一対の辺の位置を検出してもよい。この場合、単位積層体が矩形状を呈しているので、単位積層体における隣り合う一対の辺を含む領域を挟持し、一対の辺の位置を適切に検出することにより、単位積層体を積層領域に適切に搬送して積層することができる。

ハンドには、一対の辺の一方における二点と、一対の辺の他方における一点とを露出させる第１露出部が設けられ、検出部は、第１露出部を通じて二点の位置及び一点の位置を検出することにより、一対の辺の位置を検出してもよい。この場合、一対の辺のうち一方における二点の位置を検出することができるので、当該二点を接続する線として一方の辺の位置を検出することができる。また、他方における一点の位置を検出することができるので、当該一点を通ると共に、一方の辺に直交する線として他方の辺の位置を検出することができる。

ハンドは、単位積層体を第２平面に吸着させる吸着部を有していてもよい。この場合、第２平面に対する単位積層体の位置をずらさずに、単位積層体を搬送することができる。

固定部は、単位積層体を押さえつける爪部を有し、ハンドには、爪部を露出させる第２露出部が設けられていてもよい。この場合、固定部は、爪部をハンドと干渉させることなく、爪部により単位積層体を固定することができる。

本発明によれば、積層ずれを抑制可能な蓄電モジュールの製造方法及び製造装置を提供することができる。

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２は、図１の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（ａ）は、単位積層体をセパレータ側から見た平面図であり、図３（ｂ）は、単位積層体を負極側から見た平面図である。 図４は、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５は、単位積層体を挟持する工程を示す側面図である。 図６は、図５に示される平面部及び単位積層体を平面部側から見た平面図である。 図７は、固定部により単位積層体が固定される前の状態を示す側面図である。 図８は、固定部により単位積層体が固定された状態を示す側面図である。 図９は、単位積層体の保持が解除された状態を示す側面図である。 図１０は、変形例に係る平面部及び単位積層体を平面部側から見た平面図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明する。説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には、同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。

図１は、蓄電装置の一実施形態を示す概略断面図である。同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、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とを備えて構成されている。

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４，４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４，４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４，４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８，８と、エンドプレート８，８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８，８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、蓄電モジュール４の内部構成を示す概略断面図である。同図に示すように、蓄電モジュール４は、電極積層体１１と、電極積層体１１を封止する樹脂製の封止体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が積層されてなる。この例では、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、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。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。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。

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の外縁部１５ｃ（バイポーラ電極１４の外縁部）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。

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、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。封止体１２は、積層方向Ｄに延びる電極積層体１１の側面１１ａにおいて電極板１５の外縁部１５ｃを保持すると共に、側面１１ａを取り囲むように構成されている。

封止体１２は、外縁部１５ｃに設けられた第１樹脂部２１（樹脂部）と、側面１１ａに沿って第１樹脂部２１を外側から包囲する第２樹脂部２２とを有している。第１樹脂部２１は、積層方向Ｄから見て、矩形枠状をなし、例えば超音波又は熱により、外縁部１５ｃの全周にわたって連続的に溶着されている。第１樹脂部２１は、電極板１５の一方面１５ａ側の外縁部１５ｃに設けられている。第１樹脂部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。電極板１５の端面は、第１樹脂部２１から露出している。第１樹脂部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。

第１樹脂部２１は、積層方向Ｄに隣り合う電極板１５の外縁部１５ｃ同士の間に位置している第１部分２１ａと、電極板１５から外側に張り出している第２部分２１ｂと、を有している。第１部分２１ａは、第１樹脂部２１の内周側の部分である。バイポーラ電極１４及び正極終端電極１９における外縁部１５ｃに設けられた第１樹脂部２１では、第１部分２１ａの内側に第１樹脂部２１の他の部分よりも薄い（積層方向Ｄの長さが短い）段差部２１ｃが設けられている。段差部２１ｃにはセパレータ１３が配置され、積層方向Ｄから見て、段差部２１ｃとセパレータ１３とは重なっている。セパレータ１３は、セパレータ１３の外縁に沿って並ぶ数箇所において、例えば溶着により段差部２１ｃに固定されている。負極終端電極１８の外縁部１５ｃに設けられた第１樹脂部２１には、セパレータ１３が配置されないので、段差部２１ｃが設けられていない。本実施形態では、段差部２１ｃの高さ（積層方向Ｄの長さ）は、セパレータ１３の厚さと同等であるが、同等でなくてもよい。第２部分２１ｂの一部は、第２樹脂部２２に埋没している。積層方向Ｄで隣り合う第１樹脂部２１，２１同士は、互いに離間している。

第２樹脂部２２は、電極積層体１１及び第１樹脂部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。第２樹脂部２２は、例えば樹脂の射出成形によって形成され、積層方向Ｄにおいて電極積層体１１の全長にわたって延在している。第２樹脂部２２は、積層方向Ｄを軸方向として延在する筒状部である。第２樹脂部２２は、積層方向Ｄに延在する第１樹脂部２１の外側面を覆っている。第２樹脂部２２は、例えば、射出成形時の熱によって第１樹脂部２１の外表面に溶着されている。

第２樹脂部２２は、積層方向Ｄに隣り合うバイポーラ電極１４，１４の間、積層方向Ｄに隣り合う負極終端電極１８とバイポーラ電極１４との間、及び積層方向Ｄに隣り合う正極終端電極１９とバイポーラ電極１４との間をそれぞれ封止している。これにより、積層方向Ｄで隣り合うバイポーラ電極１４，１４の間、積層方向Ｄに隣り合う負極終端電極１８とバイポーラ電極１４との間、及び積層方向Ｄに隣り合う正極終端電極１９とバイポーラ電極１４との間には、それぞれ気密に仕切られた内部空間Ｖが形成されている。この内部空間Ｖには、例えば水酸化カリウム水溶液等のアルカリ水溶液からなる電解液（不図示）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。電解液は強アルカリ性なので、封止体１２は、耐強アルカリ性を有する樹脂材料により構成されている。

蓄電モジュール４は、シート状の単位積層体３１，３２，３３を積層してなる。単位積層体３１は、バイポーラ電極１４と、第１樹脂部２１と、セパレータ１３と、を有している。単位積層体３２は、負極終端電極１８と、第１樹脂部２１と、を有している。単位積層体３３は、正極終端電極１９と、第１樹脂部２１と、セパレータ１３と、を有している。蓄電モジュール４は、具体的には、単位積層体３３と、複数の単位積層体３１と、単位積層体３２と、をこの順に積層してなる。蓄電モジュール４では、各単位積層体３１〜３３の厚さ方向は積層方向Ｄと一致している。

図３（ａ）は、単位積層体３１をセパレータ側から見た平面図であり、図３（ｂ）は、単位積層体３１を負極側から見た平面図である。図３（ａ）及び図３（ｂ）に示されるように、単位積層体３１の外縁３１ａは、単位積層体３１の厚さ方向から見て、矩形状を呈している。なお、矩形状は、完全な矩形状に限らず、略矩形状であってもよく、例えば、角部が丸められた形状、角部が面取りされた形状、辺に凹凸が設けられた形状であってもよい。単位積層体３１は、外縁３１ａとして４つの辺３１ｂを有している。図示を省略するが、単位積層体３２，３３（図２参照）の外縁は、単位積層体３１の厚さ方向から見て、単位積層体３１の外縁３１ａと同形状を呈している。

続いて、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４は、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４に示されるように、蓄電モジュール４の製造方法は、単位積層体３１〜３３を準備する工程（ステップＳ１）と、単位積層体３１〜３３を積層する工程（ステップＳ２〜Ｓ６）と、第２樹脂部２２を形成する工程（ステップＳ７）と、電解液を注入する工程（ステップＳ８）と、を含んでいる。

単位積層体３１〜３３を準備する工程（ステップＳ１）では、まず、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、を準備する。続いて、各電極板１５の一方面１５ａ側の外縁部１５ｃに第１樹脂部２１を、例えば溶着により設ける。これにより、単位積層体３２が形成される。続いて、バイポーラ電極１４及び正極終端電極１９に設けられた第１樹脂部２１の段差部２１ｃに、セパレータ１３を配置し、セパレータ１３の外縁に沿って並ぶ複数箇所において、セパレータ１３を例えば溶着により段差部２１ｃに固定する。これにより、単位積層体３１，３３が形成される。

次に、蓄電モジュール４の製造装置１００を用いて単位積層体３１〜３３を積層する工程（ステップＳ２〜Ｓ６）について、図５〜図９を参照して説明する。ここでは、例として単位積層体３１を積層する場合について説明するが、単位積層体３２，３３も単位積層体３１と同様に積層することができる。この工程は、単位積層体３１を定盤４０の平面４０ａ（第１平面）上に載置する工程（ステップＳ２）と、単位積層体３１を挟持する工程（ステップＳ３）と、単位積層体３１の外縁３１ａの位置を検出する工程（ステップＳ４）と、単位積層体３１を搬送して積層する工程（ステップＳ５）と、積層された単位積層体３１を固定する工程（ステップＳ６）と、を含んでいる。

図５は、単位積層体を挟持する工程を示す側面図である。定盤４０は、例えばＳＵＳ等の剛性の高い金属により構成されている。単位積層体３１の厚さ方向から見て、定盤４０は、単位積層体３１よりも大きい。平面４０ａは、例えば矩形状を呈している。単位積層体３１の厚さ方向から見て、単位積層体３１は平面４０ａの外縁の内側に位置している。製造装置１００は、単位積層体３１を搬送するハンド４１を備えている。ハンド４１は、例えばロボットハンドであり、平面部４２と、支持部４３と、吸着部４４と、を有している。

平面部４２は、例えば平板部材であり、平面４０ａと単位積層体３１を介して対向する平面４２ａ（第２平面）を有している。平面４２ａは、平面４０ａとにより単位積層体３１を挟持する。これにより、単位積層体３１の反りが矯正される。平面４２ａは、単位積層体３１の中央部から外縁３１ａの少なくとも一部までの領域を、平面４０ａとにより挟持する。平面４０ａと平面４２ａとの対向方向Ａは、単位積層体３１の厚さ方向と一致している。

支持部４３は、平面部４２を支持している。吸着部４４は、例えば平面部４２に設けられた複数の吸着パッド４５と、各吸着パッド４５に吸着力を発生させる減圧ポンプ（不図示）と、を有している。減圧ポンプを動作させることにより、吸着パッド４５が単位積層体３１を吸着する。これにより、吸着部４４は、単位積層体３１を平面４２ａに吸着させる。

図６は、図５に示される平面部及び単位積層体を平面部側から見た平面図である。図６に示されるように、平面４２ａは、単位積層体３１よりも一回り大きな平面の外縁部が、複数箇所において切り欠かれたような形状を呈している。平面４２ａは、単位積層体３１の外縁３１ａの少なくとも一部と重なり、平面４０ａ（図５参照）とにより外縁３１ａの少なくとも一部を挟持する領域４２ｂを有している。本実施形態では、平面４２ａは、矩形状の単位積層体３１の各辺３１ｂに対して領域４２ｂを有しているが、矩形状の単位積層体３１の隣り合う一対の辺３１ｂ，３１ｂのそれぞれに対して領域４２ｂを有してもよい。これにより、単位積層体３１における隣り合う一対の辺３１ｂ，３１ｂそれぞれの少なくとも一部を含む領域が挟持される。以下、「単位積層体３１における隣り合う一対の辺３１ｂ，３１ｂ」を単に「一対の辺３１ｂ，３１ｂ」とも言う。

平面部４２には、露出部４２ｃ（第１露出部）と、露出部４２ｄ（第２露出部）と、が設けられている。露出部４２ｃは、単位積層体３１の隣り合う一対の辺３１ｂ，３１ｂのうち一方における二点Ｐ１，Ｐ２と、他方における一点Ｐ３と、を露出させる。露出部４２ｄは、単位積層体３１の４つの角部を露出させる。

図５に示されるように、製造装置１００は、カメラ４６と、制御部４７と、を備えている。製造装置１００は、複数（本実施形態では、点Ｐ１〜Ｐ３に対応して３つ）のカメラ４６を備えているが、１つのカメラ４６を備えてもよい。制御部４７は、ハンド４１及びカメラ４６と通信可能に接続されている。制御部４７は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、主記憶装置であるＲＡＭ（Random Access Memory）及びＲＯＭ（Read Only Memory）、並びに通信を行うための通信モジュール等を備えるコンピュータとして構成される。

カメラ４６は、平面４０ａと平面４２ａとにより挟持された状態の単位積層体３１の外縁３１ａを撮像し、撮像した画像を制御部４７に送信する。制御部４７は、カメラ４６から受信した画像に基づき、外縁３１ａの位置を検出する。このようにカメラ４６及び制御部４７は、外縁３１ａの位置を検出する検出部として機能している。カメラ４６は、例えばハンド４１に固定されている。この場合、カメラ４６がハンド４１と共に移動するので、カメラ４６とハンド４１との相対的な位置関係を一定に保つことができる。したがって、この検出部によれば、外縁３１ａの位置をハンド４１に対する相対的な位置として容易に検出することができる。なお、カメラ４６はハンド４１とは別に固定されていてもよい。ハンド４１は撮像時は毎回同じ位置に移動するため、この場合でも撮像時のカメラ４６とハンド４１との相対的な位置関係を一定に保つことができる。

本実施形態では、カメラ４６は、外縁３１ａの位置として、図６に示される露出部４２ｃにより露出された点Ｐ１〜Ｐ３を撮像する。制御部４７は、点Ｐ１〜Ｐ３の位置を検出し、検出された点Ｐ１〜Ｐ３の位置に基づきハンド４１を制御する。具体的には、例えば、制御部４７は、点Ｐ１及び点Ｐ２を接続する直線として、単位積層体３１の隣り合う一対の辺３１ｂ，３１ｂのうち一方の辺３１ｂの位置を検出する。更に、点Ｐ３を通ると共に、一方の辺３１ｂに直交する直線として他方の辺３１ｂの位置を検出する。これにより、制御部４７は、点Ｐ１〜Ｐ３の位置に基づき、一対の辺３１ｂ，３１ｂの位置を検出することができる。

図７〜図９は、単位積層体を搬送して積層する工程を示す側面図である。図７は、固定部により単位積層体が固定される前の状態を示す側面図である。図８は、固定部により単位積層体が固定された状態を示す側面図である。図９は、ハンドによる単位積層体の保持が解除された状態を示す側面図である。図７〜図９では、カメラ４６（図５参照）の図示が省略されている。図７〜図９に示されるように、製造装置１００は、積層冶具５０を備えている。積層冶具５０は、底部５１を有している。底部５１は、例えば矩形状を呈する平板部材である。底部５１の上面５１ａには、単位積層体３１が積層される積層領域５１ｂが設定されている。積層領域５１ｂの外縁は、単位積層体３１の外縁３１ａと同形状を呈している。

図７に示されるように、制御部４７は、上述のようにして検出した一対の辺３１ｂ，３１ｂの位置に基づき、単位積層体３１の厚さ方向から見て、一対の辺３１ｂ，３１ｂが、積層領域５１ｂにおける対応する一対の辺と一致するように、ハンド４１により単位積層体３１を積層領域５１ｂに搬送する。制御部４７は、例えば、一対の辺３１ｂ，３１ｂが、積層領域５１ｂにおける対応する一対の辺と一致するような外縁３１ａの位置を、ハンド４１に対する相対的な位置として予め記憶している。そして、この位置と、検出された外縁３１ａの位置とのずれを補正するように、ハンド４１を制御する。

ハンド４１は、吸着部４４により単位積層体３１を平面４２ａに吸着して搬送する。ハンド４１は、吸着により平面４２ａに保持された単位積層体３１を、平面４２ａと上面５１ａとにより挟持する。積層領域５１ｂ上に既に単位積層体３１が積層されていた場合、ハンド４１は、平面４２ａに保持された単位積層体３１を、既に積層されていた単位積層体３１と共に、平面４２ａと上面５１ａとにより挟持する。

積層冶具５０は、単位積層体３１を積層領域５１ｂに固定する固定部５２を有している。固定部５２は、単位積層体３１の上面を押さえつける爪部５３を有している。固定部５２は、例えば単位積層体３１の各角部に対応する４つの爪部５３を有している。上述の露出部４２ｄは、各角部に配置された爪部５３を露出させる。

図８に示されるように、ハンド４１が上述のように単位積層体３１を、平面４２ａと上面５１ａとにより挟持すると、爪部５３が、平面４２ａに吸着された単位積層体３１の上面を押さえつける。積層領域５１ｂ上に既に単位積層体３１が積層されていた場合、爪部５３は、積層領域５１ｂ上に既に積層されていた単位積層体３１の押さえつけを一旦解除した後、平面４２ａに吸着された単位積層体３１の上面を押さえつける。これにより、積層領域５１ｂにおける単位積層体３１の全ては、平面４２ａと上面５１ａとにより挟持され、かつ、爪部５３により押さえつけられた状態となる。

続いて、図９に示されるように、ハンド４１は、吸着部４４による単位積層体３１の吸着を解除することにより、単位積層体３１の保持を解除し、上方に移動する。これにより、平面４２ａと上面５１ａとによる単位積層体３１の挟持が解除される。積層領域５１ｂにおける単位積層体３１は、爪部５３の押さえつけにより、積層領域５１ｂに固定された状態に保たれる。

以上の工程（ステップＳ２〜Ｓ６）を繰り返すことにより、単位積層体３１〜３３が所定の順序で積層される。これにより、電極積層体１１が形成される。続いて、第２樹脂部２２を形成する工程（ステップＳ７）では、射出成形の金型（不図示）内に電極積層体１１を配置した後、金型内に溶融樹脂を射出することにより、第１樹脂部２１を包囲するように第２樹脂部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が形成されると共に、バイポーラ電極１４，１４間には内部空間Ｖが形成される。電解液を注入する工程（ステップＳ８）では、内部空間Ｖに電解液を注入する。以上により、蓄電モジュール４が得られる。

図１に示される蓄電装置１は、得られた蓄電モジュール４と導電板５とを積層して蓄電モジュール積層体２を形成する工程、及び拘束部材３によって蓄電モジュール積層体２を拘束する工程等を経て得られる。

以上説明したように、蓄電モジュール４の製造方法は、単位積層体３１〜３３を平面４０ａと平面４２ａとにより挟持する工程を有している。このため、例えば、単位積層体３１を準備する工程で行われる溶着時の熱の影響により、単位積層体３１に反りが生じていても、反りを矯正し、単位積層体３１の外縁３１ａの位置を適切に検出することができる。したがって、ハンド４１により単位積層体３１を積層領域５１ｂに適切に搬送して積層することができるので、積層ずれを抑制することができる。そして、積層された単位積層体３１は積層領域５１ｂに固定されるので、単位積層体３１の積層後における積層ずれも抑制することができる。

挟持する工程では、単位積層体３１における隣り合う一対の辺３１ｂ，３１ｂそれぞれの少なくとも一部を含む領域が挟持され、検出する工程では、一対の辺３１ｂ，３１ｂの位置が検出される。単位積層体３１は、対向方向Ａから見て矩形状を呈しているので、一対の辺３１ｂ，３１ｂの位置を適切に検出することにより、単位積層体３１を積層領域５１ｂに適切に搬送して積層することができる。

検出する工程では、点Ｐ１〜Ｐ３の位置が検出されるので、効率的に一対の辺３１ｂ，３１ｂの位置を検出することができる。具体的には、一方の辺３１ｂにおける点Ｐ１，Ｐ２の位置を検出するので、これらの点Ｐ１，Ｐ２を接続する直線として、一方の辺３１ｂの位置を検出することができる。また、他方の辺３１ｂにおける点Ｐ３の位置を検出するので、この点Ｐ３を通ると共に、一方の辺３１ｂに直交する直線として他方の辺３１ｂの位置を検出することができる。

積層する工程では、平面４２ａに単位積層体３１を吸着させて搬送するので、平面４２ａに対する単位積層体３１の位置をずらさずに、単位積層体３１を搬送することができる。また、例えばクランパにより単位積層体３１を保持する場合に比べて、単位積層体３１の損傷を抑制することができる。

製造装置１００では、ハンド４１が平面４０ａとにより単位積層体３１を挟持する平面４２ａを有している。このため、単位積層体３１に反りが生じていても、反りを矯正し、単位積層体３１の外縁３１ａの位置を適切に検出することができる。そして、この位置に基づき、制御部４７がハンド４１を制御して、単位積層体３１を積層領域５１ｂに適切に搬送して積層させることができるので、積層ずれを抑制することができる。また、積層冶具５０は、積層された単位積層体３１を積層領域５１ｂに固定する固定部５２を有しているので、単位積層体３１の積層後における積層ずれも抑制することができる。

平面４２ａは、単位積層体３１における隣り合う一対の辺３１ｂ，３１ｂそれぞれの少なくとも一部を含む領域を平面４０ａとにより挟持する。カメラ４６は、一対の辺３１ｂ，３１ｂを撮像し、制御部４７が撮像された画像に基づき、一対の辺３１ｂ，３１ｂの位置を検出する。単位積層体３１は、対向方向Ａから見て矩形状を呈しているので、一対の辺３１ｂ，３１ｂの位置を適切に検出することにより、単位積層体３１を積層領域５１ｂに適切に搬送して積層することができる。

ハンド４１には、点Ｐ１〜Ｐ３を露出させる露出部４２ｃが設けられ、カメラ４６は、露出部４２ｃを通じて点Ｐ１〜Ｐ３を撮像する。制御部４７は、点Ｐ１，Ｐ２を接続する直線として、一方の辺３１ｂの位置を検出することができる。また、制御部４７は、点Ｐ３を通ると共に、一方の辺３１ｂに直交する直線として他方の辺３１ｂを検出することができる。

ハンド４１は、単位積層体３１を平面４２ａに吸着させる吸着部４４を有している。このため、平面４２ａに対する単位積層体３１の位置をずらさずに、単位積層体３１を搬送することができる。また、例えばハンド４１がクランパを有し、クランパにより単位積層体３１を保持する場合に比べて、単位積層体３１の損傷を抑制することができる。

固定部５２は、単位積層体３１を押さえつける爪部５３を有し、ハンド４１には、爪部５３を露出させる露出部４２ｄが設けられている。このため、固定部５２は、爪部５３とハンド４１とを干渉させることなく、単位積層体３１を固定することができる。したがって、ハンド４１が単位積層体３１を積層冶具５０に受け渡す際、平面４２ａと上面５１ａとにより単位積層体３１の挟持した状態で、爪部５３により単位積層体３１を押さえつけることができる。これにより、単位積層体３１の位置をずらすことなく、単位積層体３１がハンド４１から積層冶具５０に受け渡される。

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。

図１０は、変形例に係る平面部及び単位積層体を平面部側から見た平面図である。図１０に示されるように、変形例に係る平面部４２Ａは、平面４２ａが隣り合う一対の辺３１ｂ，３１ｂの一部のみに対して領域４２ｂを有している点と、露出部４２ｄ（図６参照）の代わりに露出部４２ｅが設けられている点とで、上述の平面部４２（図６参照）と異なっている。

平面部４２Ａでは、平面４２ａは、単位積層体３１の中央部から一対の辺３１ｂ，３１ｂそれぞれの少なくとも一部までの領域を平面４０ａとにより挟持する。他の一対の辺３１ｂ，３１ｂは挟持されない。この場合でも、挟持された一対の辺３１ｂ，３１ｂについては、反りを矯正した状態で位置を検出することができる。平面部４２には、点Ｐ１〜Ｐ３に対応して３つの露出部４２ｅが設けられている。露出部４２ｅは、断面略円形の貫通孔であり、平面部４２を単位積層体３１の厚さ方向に貫通している。

吸着部４４は、吸着パッド４５を有する代わりに、平面部４２を対向方向Ａに貫通する複数の貫通孔を通じて減圧ポンプにより単位積層体３１を平面４２ａに吸着させる構成であってもよい。また、ハンド４１は、吸着部４４の代わりに平面部４２に設けられたクランパを有し、クランパにより単位積層体３１を機械的に保持する構成であってもよい。更に、ハンド４１は、吸着部４４の代わりに平面部４２に設けられた電磁石を有し、電磁石により単位積層体３１を磁気的に保持する構成であってもよい。電磁石により単位積層体３１が保持され易いように、単位積層体３１は、セパレータ１３ではなく、負極１７が平面部４２側を向くように配置されてもよい。

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…外縁部、１６…正極、１７…負極、２１…第１樹脂部（樹脂部）、３１…単位積層体、３１ａ…外縁、３１ｂ…辺、４０ａ…平面、４１…ハンド、４２ａ…平面、４２ｃ…露出部（第１露出部）、４２ｄ…露出部（第２露出部）、４４…吸着部、４６…カメラ、４７…制御部、５０…積層冶具、５１ｂ…積層領域、５２…固定部、５３…爪部、１００…製造装置、Ａ…対向方向、Ｐ１〜Ｐ３…位置。

Claims (9)

1. 電極板、前記電極板の一方面に設けられた正極、及び前記電極板の他方面に設けられた負極を含むバイポーラ電極と、前記バイポーラ電極の外縁部に設けられた樹脂部と、を有するシート状の単位積層体を積層してなる蓄電モジュールの製造方法であって、
   前記単位積層体が載置された第１平面と、前記第１平面と前記単位積層体を介して対向するハンドの第２平面とにより前記単位積層体を挟持する工程と、
   挟持された状態の前記単位積層体の外縁の位置を検出する工程と、
   検出された前記位置に基づき、前記ハンドにより前記単位積層体を積層領域に搬送して積層する工程と、
   積層された前記単位積層体を前記積層領域に固定する工程と、を含む蓄電モジュールの製造方法。
2. 前記挟持する工程では、前記第１平面と前記第２平面との対向方向から見て矩形状を呈する前記単位積層体の隣り合う一対の辺それぞれの少なくとも一部を含む領域を挟持し、
   前記検出する工程では、前記位置として、前記一対の辺の位置を検出する、請求項１に記載の蓄電モジュールの製造方法。
3. 前記検出する工程では、前記一対の辺のうち一方における二点の位置と、前記一対の辺のうち他方における一点の位置と、を検出することにより、前記一対の辺の位置を検出する、請求項２に記載の蓄電モジュールの製造方法。
4. 前記積層する工程では、前記第２平面に前記単位積層体を吸着させて搬送する、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。
5. 電極板、前記電極板の一方面に設けられた正極、及び前記電極板の他方面に設けられた負極を含むバイポーラ電極と、前記バイポーラ電極の外縁部に設けられた樹脂部と、を有するシート状の単位積層体を積層してなる蓄電モジュールの製造装置であって、
   前記単位積層体が載置された第１平面と前記単位積層体を介して対向し、前記第１平面とにより前記単位積層体を挟持する第２平面を有するハンドと、
   挟持された状態の前記単位積層体の外縁の位置を検出する検出部と、
   前記単位積層体が積層される積層領域が設定されると共に、前記単位積層体を前記積層領域に固定する固定部を有する積層冶具と、
   前記位置に基づき、前記ハンドを制御し、前記単位積層体を前記積層領域に搬送して積層する制御部と、を備える、蓄電モジュールの製造装置。
6. 前記単位積層体は、前記第１平面と前記第２平面との対向方向から見て矩形状を呈し、
   前記第２平面は、前記単位積層体の隣り合う一対の辺それぞれの少なくとも一部を含む領域を前記第１平面とにより挟持し、
   前記検出部は、前記位置として、前記一対の辺の位置を検出する、請求項５に記載の蓄電モジュールの製造装置。
7. 前記ハンドには、前記一対の辺の一方における二点と、前記一対の辺の他方における一点とを露出させる第１露出部が設けられ、
   前記検出部は、前記第１露出部を通じて前記二点の位置及び前記一点の位置を検出することにより、前記一対の辺の位置を検出する、請求項６に記載の蓄電モジュールの製造装置。
8. 前記ハンドは、前記単位積層体を前記第２平面に吸着させる吸着部を有している、請求項５〜７のいずれか一項に記載の蓄電モジュールの製造装置。
9. 前記固定部は、前記単位積層体を押さえつける爪部を有し、
   前記ハンドには、前記爪部を露出させる第２露出部が設けられている、請求項５〜８のいずれか一項に記載の蓄電モジュールの製造装置。

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