(57)【要約】【課題】蓄電デバイスおよびこれを単位セルとして複数の単位セルから構成される蓄電モジュールの単位体積あたりの蓄電容量を高めるため、蓄電デバイスにおいて、蓄電ケースのシール部がデッドボリュームとならないようにする。【解決手段】蓄電ケース１３は、積層体１１をその積層方向の前後からケース部材１３ａ，１３ｂで被覆すると共にこれら周縁部を積層体１１の積層面に対して垂直または略垂直な接合面をもって互いに重ね合わせて接合することにより蓄電室１２を画成して封止するシール部１７を形成するものとする。【選択図】図２
2010211944.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電荷を蓄える蓄電部として正極体と負極体とこれらの間に介在するセパレータとから構成される積層体と、この積層体を収容する蓄電室を形成する蓄電ケースと、を備える蓄電デバイスにおいて、前記蓄電ケースは、積層体をその積層方向の前後からケース部材で被覆すると共にこれら周縁部を積層体の積層面に対して垂直または略垂直な接合面をもって互いに重ね合わせて接合することにより前記蓄電室を画成して封止するシール部を形成してなることを特徴とする蓄電デバイス。
【請求項２】
電荷を蓄える蓄電部として正極体と負極体とこれらの間に介在するセパレータとから構成される積層体と、この積層体を収容する蓄電室を形成する蓄電ケースと、を備える蓄電デバイスにおいて、前記蓄電ケースは、中央の底部と周囲の側部とから断面コ字形に成形される１対のケース部材からなり、これらケース部材の断面コ字形の開口側を前記積層体の積層方向から嵌め合わせることにより、互いに積層体の積層面に対して垂直または略垂直な接合面をもって重なり合う側部と互いに対向する底部とから前記蓄電室を画成し、互いに重なり合う側部を接合することによって前記蓄電室を封止するシール部を形成してなることを特徴とする蓄電デバイス。
【請求項３】
前記積層体の周囲に積層体の積層方向から嵌合して前記蓄電室の互いに接合する側部と前記積層体との間に介装される内側枠体を備え、この枠体の枠外側面は、前記シール部の互いに重なり合う側部を接合するシール面と平行に設定されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の蓄電デバイス。
【請求項４】
前記シール部の周囲に積層体の積層方向から嵌合して前記シール部の外面を被覆する外側枠体を備え、この枠体の枠内側面は、前記シール部の互いに重なり合う側部を接合するシール面と平行に設定されることを特徴とする請求項１〜請求項３の何れか１つに記載の蓄電デバイス。
【請求項５】
前記蓄電ケースを構成する１対のケース部材は、樹脂の表層に金属の中間層を含む積層フィルムから成形されることを特徴とする請求項１〜請求項４の何れか１に記載の蓄電デバイス。
【請求項６】
複数の単位セルから構成される蓄電モジュールにおいて、請求項１〜請求項５の何れか１つに記載の蓄電デバイスを単位セルとして構成されることを特徴とする蓄電モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、蓄電デバイスおよび蓄電モジュールに関する。詳しくは、電荷を蓄える蓄電部を収容する蓄電ケースの改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
リチウム電池や電気二重層キャパシタなど蓄電デバイスにおいては、樹脂の表層に金属の中間層を含む積層フィルム（ラミネートフィルム）を材料として構成される蓄電ケースがよく用いられる（特許文献１〜特許文献５）。
【０００３】
その一例を図１４，図１５に基づいて説明すると、蓄電デバイス１００は、電荷を蓄える蓄電部１０１と、蓄電部１０１を収容する蓄電室１０２を形成する蓄電ケース１０３と、を備える。
【０００４】
蓄電部１０１は、正極体と負極体とこれらの間に介在するセパレータとから積層体に構成される。正極体および負極体は、電荷を蓄える蓄電要素と、電荷の出し入れを行う集電要素とからなり、集電要素の同極同士が結束され、各結束部に極性の対応する電極端子１０４が接続される。
【０００５】
蓄電ケース１０３は、ラミネートフィルム（樹脂の表層に金属の中間層を含む積層フィルム）から成形される１対のケース部材１０３ａ，１０３ｂからなり、これらを組み合わせると、互いに向き合う凹部により、積層体１０１を収容する蓄電室１０２が画成される。
【０００６】
積層体１０１（蓄電部）は、一方のケース部材１０３ａの内側において、積層体１０１の積層方向の一方の端面が凹部の底面に接するように収められ、その上に他方のケース部材１０３ｂが積層体１０１の積層方向の他方の端面に凹部の底面が接するように被せられる。互いの凹部を囲む周縁部１０６ａ，１０６ｂ（合フランジ）から電極端子１０４の先端側が外部へ突き出され、互いの凹部を囲む四辺の合フランジ１０６ａ，１０６ｂ同士を熱溶着することにより、蓄電室１０２を封止するシール部１０７（熱溶着部）が形成される。
【０００７】
蓄電デバイス１００は、充放電に伴う発熱により、蓄電室１０２の圧力が上昇することがあり、蓄電室１０２の圧力を所定値以下に抑えるため、ガス抜きバルブ１０５が設けられる。ガス抜きバルブ１０５は、一端が蓄電室１０２に開口すると共に他端が１対の電極端子１０４が突き出る一辺のシール部１０７（熱溶着部）を貫通して外部に開口するガス抜き通路と、このガス抜き通路を蓄電室１０２の圧力に応じて開閉する弁機構と、を備える。
【０００８】
蓄電デバイス１００は、１個あたりの定格電圧が低いため、多くの場合、複数の蓄電デバイス１００を直列に接続することにより定格電圧を高めて使用される。そのため、図１６においては、蓄電デバイス１００を単位セルとして複数の単位セルから蓄電モジュール１２０が構成される。蓄電モジュールは、複数の単位セルが互いに厚み方向（積層体の積層方向）へ重なり合う集合体に整列され、隣り合う蓄電デバイス１００間が電極端子１０４を介して直列に接続される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特許第３８４８１８９号
【特許文献２】特許第３９８６５４５号
【特許文献３】特開２００４−１１１２１９号
【特許文献４】特開２００５−２８５５２６号
【特許文献５】特開平１１−２２４６５２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
このような蓄電デバイス１００の蓄電ケース１０３においては、蓄電室１０２とこれを封止するシール部１０７（熱溶着部）との間に段差が生じるため、とくに図１６のような蓄電モジュールを構成すると、デッドボリュームが大きくなってしまう。
【００１１】
このデッドボリュームを小さくするため、蓄電室１０２を封止するシール部１０７の幅（シール幅）を小さくすると、シール性や耐久性に支障を来しかねない。また、特許文献５にあるようにシール部１０７を折り曲げると、折り目に生じる応力に起因する亀裂の発生を防止する手段の追加が必要となってしまう。
【００１２】
この発明は、このような課題に着目してなされたものであり、蓄電ケースのシール部がデッドボリュームとならない、蓄電デバイスおよび蓄電モジュールの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
第１の発明は、電荷を蓄える蓄電部として正極体と負極体とこれらの間に介在するセパレータとから構成される積層体と、この積層体を収容する蓄電室を形成する蓄電ケースと、を備える蓄電デバイスにおいて、前記蓄電ケースは、積層体をその積層方向の前後からケース部材で被覆すると共にこれら周縁部を積層体の積層面に対して垂直または略垂直な接合面をもって互いに重ね合わせて接合することにより前記蓄電室を画成して封止するシール部を形成してなることを特徴とする。
【００１４】
第２の発明は、電荷を蓄える蓄電部として正極体と負極体とこれらの間に介在するセパレータとから構成される積層体と、この積層体を収容する蓄電室を形成する蓄電ケースと、を備える蓄電デバイスにおいて、前記蓄電ケースは、中央の底部と周囲の側部とから断面コ字形に成形される１対のケース部材からなり、これらケース部材の断面コ字形の開口側を前記積層体の積層方向から嵌め合わせることにより、互いに積層体の積層面に対して垂直または略垂直な接合面をもって重なり合う側部と互いに対向する底部とから前記蓄電室を画成し、互いに重なり合う側部を接合することによって前記蓄電室を封止するシール部を形成してなることを特徴とする。
【００１５】
第３の発明は、第１の発明または第２の発明において、前記積層体の周囲に積層体の積層方向から嵌合して前記蓄電室の互いに接合する側部と前記積層体との間に介装される内側枠体を備え、この枠体の枠外側面は、前記シール部の互いに重なり合う側部を接合するシール面と平行に設定されることを特徴とする。
【００１６】
第４の発明は、第１の発明〜第３の発明の何れか１つにおいて、前記シール部の周囲に積層体の積層方向から嵌合して前記シール部の外面を被覆する外側枠体を備え、この枠体の枠内側面は、前記シール部の互いに重なり合う側部を接合するシール面と平行に設定されることを特徴とする。
【００１７】
第５の発明は、第１の発明〜第４の発明の何れか１つにおいて、前記蓄電ケースを構成する１対のケース部材は、樹脂の表層に金属の中間層を含む積層フィルムから成形されることを特徴とする。
【００１８】
第６の発明は、複数の単位セルから構成される蓄電モジュールにおいて、第１の発明〜第５の発明の何れか１つに係る蓄電デバイスを単位セルとして構成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
第１の発明〜第５の発明においては、蓄電室のシール部は、積層体の積層面に対して垂直または略垂直な方向がシール幅となり、蓄電室の周囲から積層体の積層面と平行な方向へ突き出ないので、従来のようにデッドボリュームを生じることがなく、蓄電デバイスの外形が小さくなり、単位体積あたりの蓄電容量が向上する、という効果が得られる。
【００２０】
蓄電室の圧力は、シール部において、ケース部材の周縁部が互いに重なり合う方向（接合面と垂直な方向）へ作用する。つまり、シール部（熱溶着部）の接合面は、せん断方向の力を受けるのみで、接合面を引き剥がす方向の力を受けないので、シール部の剥離を効果的に防止することができる。
【００２１】
第６の発明においては、複数の蓄電デバイスから構成される蓄電モジュールの体積効率を大幅に高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】この発明の実施形態（第１実施形態）に係る蓄電デバイスの正面図である。
【図２】同じく蓄電デバイスの組立構成図である。
【図３】同じく図１のｘ−ｘ断面図である。
【図４】同じく図１のｙ−ｙ断面図である。
【図５】同じくガス抜きバルブを示す説明図である。
【図６】別の実施形態（第２実施形態）に係る蓄電デバイスの組立構成図である。
【図７】別の実施形態（第３実施形態）に係る蓄電デバイスの組立構成図である。
【図８】同じく図７の組立後の断面であって電極端子を含む断面図である。
【図９】同じく図７の組立後の断面であってガス抜きバルブを含む断面図である。
【図１０】別の実施形態（第４実施形態）に係る蓄電デバイスの組立構成図である。
【図１１】同じく製造工程の説明図である。
【図１２】同じく製造工程の説明図である。
【図１３】別の実施形態（第５実施形態）に係る蓄電デバイスの組立構成図である。
【図１４】従来の蓄電デバイスを例示する斜視図である。
【図１５】同じく正面図である。
【図１６】従来の蓄電モジュールを例示する断面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
図に基づいて、この発明に係る蓄電デバイスの実施形態を説明する。図１〜図５は、第１実施形態を表すものであり、図６は第２実施形態を表すものであり、図７〜図９は、第３実施形態を表すものであり、図１０〜図１２は、第４実施形態を表すものであり、図１３は、第５実施形態を表すものである。
【００２４】
図１〜図５の第１実施形態を説明する。図１〜図５において、蓄電デバイス１０は、電荷を蓄える蓄電部１１と、蓄電部１１を収容する蓄電室１２を形成する蓄電ケース１３と、を備える。
【００２５】
蓄電部１１は、正極体および負極体をこれらの間にセパレータを介装しつつ交互に積層して構成される。正極体および負極体は、電荷を蓄える蓄電要素と、電荷の出し入れを行う集電要素とからなり、集電要素の同極同士が結束され、各結束部に極性の対応する電極端子１４が接続される。
【００２６】
蓄電ケース１３は、積層体１１をその積層方向の前後からケース部材１３ａ，１３ｂで被覆すると共にこれら周縁部１６ａ，１６ｂを積層体１１の積層面と垂直な接合面をもって互いに重ね合わせて接合することにより形成される。ケース部材１３ａ，１３ｂの周縁部１６ａ，１６ｂを接合することにより、蓄電室１２が画成され、かつ蓄電室１２を封止するシール部１７が形成される。
【００２７】
具体的に説明すると、蓄電ケース１３は、複数の樹脂層に金属の中間層を含む積層フィルム（ラミネートフィルム）からプレス加工によって成形される１対のケース部材１３ａ，１３ｂから構成される。各ケース部材１３ａ，１３ｂは、中央の底部１８ａ，１８ｂと周囲の側部１６ａ，１６ｂとから断面コ字形に成形され、互いの断面コ字形の開口側を積層体１１の積層方向の前後から嵌め合わせると、前後の底部１８ａ，１８ｂと互いに重なり合う側部１６ａ，１６ｂとからこれらの内側に積層体１１を収容する蓄電室１２が画成される。
【００２８】
電極端子１４は、積層体１１の積層面と平行な方向へ延びる状態から積層体１１の積層面と垂直な方向へ延びる状態に折り曲げられ、蓄電室１２の互いに重なり合う側部１６ａ，１６ｂの接合面に沿って外部へ突出される。また、蓄電室１２の圧力を所定値以下に抑えるガス抜きバルブ１５が蓄電室１２の互いに重なり合う側部１６ａ，１６ｂをこれと垂直方向へ貫通して組み付けられる。
【００２９】
ケース部材１３ａ，１３ｂの互いに重なり合う側部１６ａ，１６ｂ同士は、積層体１１の積層面と垂直な接合面をもって熱溶着により接合される。この熱溶着部１７（シール部）により、蓄電室１２は、積層体１１の収容状態に封止される。また、シール部１７は、蓄電室１２から外部へ突出する電極端子１４およびガス抜きバルブ１５の周囲を隙間なく包み込むように封止する。電極端子１４の外部に突き出る部分は、シール部１７の接合面に沿って延びる状態から積層体１１の積層面と平行な方向へ延びる状態に折り曲げられる。
【００３０】
ガス抜きバルブ１５は、一端が蓄電室１２に開口すると共に他端がシール部１７を貫通して外部に開口するガス抜き通路と、蓄電室１２の圧力に応じてガス抜き通路を開閉する弁機構と、を備える。２０はガス抜き通路を形成する管体であり、電気絶縁性や熱溶着性を持つ樹脂から一体成形される。
【００３１】
このように構成すると、蓄電室１２のシール部１７は、積層体１１の積層面に対して垂直な方向がシール幅となり、蓄電室１２の周囲から積層体１１の積層面と平行な方向へ突き出ないので、従来（例えば、図１４〜図１６の蓄電デバイス１００）のようにデッドボリュームを生じることがなく、蓄電デバイス１０の外形が小さくなり、単位体積あたりの蓄電容量が向上する、という効果が得られる。
【００３２】
図１の蓄電デバイス１０と、図１５の蓄電デバイス１００と、を比較すると、図１５の縦幅寸法Ｄが図１のＤ’に縮小する。また、図１５の横幅寸法Ｅが図１のＥ’に縮小する。奥行（厚み幅）寸法Ｆ（図示せず）が同一の場合、図１５の占有する体積は、Ｄ×Ｅ×Ｆであるのに対し、図１の占有する体積は、Ｄ’×Ｅ’×Ｆに縮小する。両者の積層体１０１，１１が同一の場合、積層体１０１，１１の蓄電容量Ｑ（電気二重層キャパシタの静電容量）は、変わらないが、単位体積あたりの蓄電容量は、図１５の方がＱ／（Ｄ×Ｅ×Ｆ）であるのに対し、図１の方はＱ／（Ｄ’×Ｅ’×Ｆ）となり、図１の方が（Ｄ×Ｅ×Ｆ）／（Ｄ’×Ｅ’×Ｆ）倍、高くなる。
【００３３】
この発明に係る蓄電デバイス１０においては、シール部１７の接合面の幅（シール幅）が積層体１１の積層面と垂直な方向に設定されるので、図１５の縦幅寸法Ｄが図１のＤ’、図１５の横幅寸法Ｅが図１のＥ’、に縮小するため、単位体積あたりの蓄電容量が向上する。なお、図１および図１５において、Ａは積層体１１，１０１の積層面の縦幅寸法であり、Ｂは積層体１１、１０１の積層面の横幅寸法である。
【００３４】
シール部１７については、図１のシール幅を図１５のシール幅と同等に確保することにより、従来例と同程度のシール性（気密性）および耐久性が得られるものとなる。図１５の蓄電デバイス１００において、シール部１０７は、他の三辺のシール部１０７に較べると、端子１０４回りおよびバルブ１０５（管体）回りのシール性および耐久性を確保するため、シール幅が大きく設定される。図１の蓄電デバイス１０においても、シール幅は、図１５における電極端子１０４およびガス抜きバルブ１０５が突出する一辺のシール幅と同等に設定される。
【００３５】
図１において、電極端子１４は、シール部１７をその接合面に沿って外部へ貫通するので、端子１４回りのシール性が良好に確保される。ガス抜きバルブ１５については、シール部１７の接合面をこれと垂直な方向へ貫通するので、バルブ１５回りのシール幅がシール部１７の厚み分となる。このため、管体２０（ガス抜き通路を形成する）の一端（蓄電室１２側の開口端部）に鍔部２０ａが一体成形され、同じく管体２０の所定部位に管体２０を軸方向へ圧縮すると潰れて鍔部２０ｂを形成する屈伸部が備えられる（図５、参照）。
【００３６】
ガス抜きバルブ１５は、鍔部２０ａ，と屈伸部から形成される鍔部２０ｂとの間にケース部材１３ａの側部１６ａを挟む状態に組み付けられ、ケース部材１３ａ，１３ｂ同士の嵌め合わせにより、ケース部材１３ａ，１３ｂの互いに重なり合う側部１６ａ，１６ｂ間に鍔部２０ｂが挟ま込まれ、この状態で側部１６ａ，１６ｂを熱溶着することにより、これら側部１６ａ，１６ｂ間および鍔部２０ａ２０ｂを含むバルブ１５回りが封止される。
【００３７】
これにより、ガス抜きバルブ１５は、シール部１７の接合面を垂直方向へ貫通するが、鍔部２０ａ，２０ｂによって熱溶着の接合面が増大する。つまり、鍔部２０ａ，２０ｂによって、バルブ１５回りの接合面にラビリンス構造が与えられるため、シール性および耐久性が良好に確保されるのである。
【００３８】
無論、ガス抜きバルブ１５を、電極端子１４と同様に、シール部１７の接合面に沿って外部へ貫通させる構造としても良い。
【００３９】
蓄電ケース１３は、ケース部材１３ａ，１３ｂの側部１６ａ，１６ｂ（周縁部）を積層体１１の積層面と垂直な接合面をもって互いに重ね合わせて接合するので、蓄電室の圧力は、シール部１７において、ケース部材１３ａ，１３ｂの側部１６ａ，１６ｂが互いに重なり合う方向（接合面と垂直な方向）へ作用する。つまり、シール部１７（熱溶着部）の接合面は、せん断方向の力を受けるのみで、熱溶着部の構造が耐えやすい方向であり、一方で従来の蓄電デバイス１００（図１４〜図１６、参照）のシール部１０７に働く、接合面を引き剥がす方向つまり剥離方向の力を受けないから、シール部１７の剥離を効果的に防止することができる。
【００４０】
図６の第２実施形態を説明する。図６において、蓄電ケース１３を構成するケース部材１３ａ，１３ｂは、中央の底部１８ａ，１８ｂから周囲の側部１６ａ，１６ｂが積層体１１の積層面と略垂直（若干の傾斜角を持つ）な方向へ立ち上がるように形成される。ケース部材１３ａの側部１６ａは、積層体１１の積層面と垂直な方向に対し、断面コ字形の開口側が内方へ向く傾斜角が与えられ、ケース部材１３ｂの側部１６ｂは、積層体１１の積層面と垂直な方向に対し、断面コ字形の開口側が外方へ向く傾斜角が与えられる。また、互いの傾斜角は、積層体１１の積層面と垂直な方向に対し、傾斜の向きは相反するが、同一の角度に設定される。
【００４１】
１対のケース部材１３ａ，１３ｂは、互いの断面コ字形の開口側を積層体１１の積層方向の前後から嵌め合わせると、ケース部材１３ａの内方へ向く傾斜面（側部１６ａ）にケース部材１３ｂの外方へ向く傾斜面（側部１６ｂ）が重なり、これらの互いに重なり合う側部１６ａ，１６ｂを熱溶着することにより、シール部１７（積層体１１の積層面と略垂直な接合面を封止する）が形成されるのである。ガス抜きバルブは、図示しないが、第１実施形態と同一の構成のものが同様の要領をもって組み付けられる。
【００４２】
このような構成により、ケース部材１３ａ，１３ｂは、周囲の側部１６ａ，１６ｂが所定の傾斜角を持つので、嵌め合わせが容易となり、側部１６ａ，１６ｂ同士が重なり合う密着性も高められる。また、シール部１７の接合面が積層体１１の積層面と垂直な方向に対して傾斜する分、シール幅を稼ぐことができる。ケース部材の側部に与える傾斜角については、若干の傾斜角に限定されるものでなく、体積効率との関係から許容される範囲において、さらに大きな傾斜角を与えることも考えられる。
【００４３】
図７〜図９の第３実施形態を説明する。図７〜図９において、蓄電デバイス１０は、積層体１１と、蓄電ケース１３を構成するケース部材１３ａ，１３ｂと、積層体１１と蓄電室を囲う側部１６ａ，１６ｂ（シール部１７）との間に介装される内側枠体３０と、を備える。
【００４４】
内側枠体３０は、枠の内側が積層体１１の周囲に積層体１１の積層方向から嵌合可能に形成される。枠の外側は、シール部１７の接合面と平行な面に形成され、ケース部材１３ａが断面コ字形の開口側から枠の外側面に嵌め付けられる。内側枠体３０は、ケース部材１３ａと共に積層体１１の周囲に積層方向から嵌め付けられ、内側枠体３０の外側で電極端子１４が積層体１１の積層面と垂直な方向へケース部材１３ａの側部１６ａに沿って延びるように折り曲げられる。そして、ケース部材１３ｂが断面コ字形の開口側からケース部材１３ａに嵌め合わされ、これらの互いに重なり合う側部１６ａ，１６ｂが熱溶着により接合される。
【００４５】
内側枠体３０は、硬質樹脂（電気絶縁性を持つ）または軽金属（電気絶縁処理を加える）から形成される。蓄電部（積層体）が電解液を含む場合（例えば、電気二重層キャパシタ）は、電解液に対する耐薬品性も望まれる。
【００４６】
このような内側枠体３０を設けることにより、電極端子１４を折り曲げる処理およびケース部材１３ａ，１３ｂの互いに嵌まり合う側部１６ａ，１６ｂを熱溶着する処理が、内側枠体３０の外側で行われるので、これらの処理から積層体１１を保護することができる。また、内側枠体３０は、積層体１１の周囲に嵌合するので、積層体１１の構成要素（正極体、負極体、セパレータ）のズレを抑えることができる。
【００４７】
ケース部材１３ａ，１３ｂの側部１６ａ，１６ｂを熱溶着する処理においては、内側部材３０が互いに重なり合う側部１６ａ，１６ｂを積層体１１の積層面と垂直な接合面と平行に支持するので、これら側部１６ａ，１６ｂを十分に熱溶着することができる。つまり、シール部１７の接合強度を高められるのである。
【００４８】
第３実施形態（図７〜図９の蓄電デバイス１０）は、第１実施形態（図１〜図４の蓄電デバイス１０）に内側部材３０を追加したものとなるが、内側部材３０については、第２実施形態（図６の蓄電デバイス１０）への適用も考えられる。第２実施形態においては、ケース部材１３ａ，１３ｂの互いに重なり合う側部１６ａ，１６ｂが積層体１１の積層面と略垂直な接合面をもって熱溶着されるので、内側枠体３０の外側面に接合面と平行な傾斜角が与えられることになる。
【００４９】
図１０の第４実施形態を説明する。図１０において、蓄電デバイス１０は、積層体１１と、蓄電ケース１３を構成するケース部材１３ａ，１３ｂと、積層体１１と蓄電室１２を囲う側部１６ａ，１６ｂ（シール部１７）との間に介装される内側枠体３０と、蓄電室１２の周囲に嵌合する外側枠体４０と、を備える。シール部１７の接合面は、積層体１１の積層面と略垂直（積層体１１の積層方向に対して所定の傾斜角度を持つ）に設定される。
【００５０】
内側枠体３０は、枠の内側が積層体の周囲に積層体の積層方向から嵌合可能に形成される。枠の外側は、シール部１７の接合面と平行な傾斜面に形成される。ケース部材１３ａが断面コ字形の開口側から枠の外側面に嵌め付けられ、側部１６ａを枠の外側面に沿わせることにより、所定の傾斜角が側部１６ａに与えられる。
【００５１】
外側枠体４０は、枠の内側がケース部材１３ｂの周囲（側部１６ｂの外面）に積層体１１の積層方向から嵌合可能に形成される。ケース部材１３ｂが断面コ字形の底部１８ｂ側から枠の内側面に嵌め付けられ、側部１６ｂを枠の内側面に沿わせることにより、所定の傾斜角が側部１６ｂに与えられる。
【００５２】
内側枠体３０は、ケース部材１３ａと共に積層体１１の周囲に積層方向から嵌め付けられ、内側枠体３０の外側で電極端子１４が積層体１１の積層面と垂直な方向へケース部材１３ａの側部１６ａに沿って延びるように折り曲げられる。そして、外側枠体４０と共にケース部材１３ｂが断面コ字形の開口側からケース部材１３ａの側部１６ａに嵌め合わされ、互いに重なり合う側部１６ａ，１６ｂが内側枠体３０と外側枠体４０との間に挟み込まれる。外側枠体４０を内側枠体３０に対し、積層体１１の積層方向（積層面と垂直な方向）へ締め付けると、所定の傾斜面に基づく楔作用により、外側枠体４０と内側部材３０との間で側部１６ａ，１６ｂ同士が積層体１１の積層面と略垂直な接合面をもって圧接され、この状態で熱溶着されるのである。
【００５３】
内側枠体３０および外側枠体４０は、硬質樹脂（電気絶縁性を持つ）または軽金属（電気絶縁処理を加える）から形成される。内側枠体３０の材質は、蓄電部１１（積層体）が電解液を含む場合（例えば、電気二重層キャパシタ）、電解液に対する耐薬品性も望まれる。
【００５４】
このような構成により、ケース部材１３ａ，１３ｂは、周囲の側部１６ａ，１６ｂが所定の傾斜角を持つので、嵌め合わせが容易となり、側部１６ａ，１６ｂ同士が重なり合う密着性も高められる。また、互いに重なり合う側部１６ａ，１６ｂは、外側枠体４０と内側枠体３０との間に働く楔作用により、圧接状態に熱溶着されるため、蓄電室１２の周囲に均一かつ接合強度の高いシール部１７を形成することができる。
【００５５】
外側枠体４０により、外部からシール部１７を保護することができる。また、蓄電ケース１３の外形が一定に保持され、蓄電室１２の圧力に対しても、シール部１７の剥離を効果的に抑えられる。
【００５６】
電極端子１４を折り曲げる処理およびケース部材の互いに重なり合う側部を熱溶着する処理は、内側枠体３０の外側で行われるので、これらの処理から積層体１１を保護することができる。内側枠体３０は、積層体１１の周囲に嵌合するので、積層体１１の構成要素（正極体、負極体、セパレータ）のズレを抑えることができる。
【００５７】
図１１は、図１０の蓄電デバイス１０の組立工程を説明するものである。
【００５８】
(a)においては、蓄電デバイス１０の構成要素（積層体１１，１対のケース部材１３ａ，１３ｂ，内側枠体３０，外側枠体４０）が揃えられる。各ケース部材１３ａ，１３ｂは、中央の底部１８ａ，１８ｂから周囲の側部１６ａ，１６ｂが積層体１１の積層面と垂直な方向へ立ち上がる断面コ字形に成形したものが用いられる。内側部材３０は、その外側面に所定の傾斜角を与えたもの、外側部材４０は、その内側面に所定の傾斜角を与えたもの、が用いられる。
【００５９】
(b)においては、ケース部材１３ａが断面コ字形の開口側から内側枠体３０の外側面に嵌め付けられ、側部１６ａを内側枠体３０の外側面に沿わせることにより、所定の傾斜角が側部１６ａに与えられる一方、ケース部材１３ｂが断面コ字形の底部側から外側部材４０の内側面に嵌め付けられ、側部１６ｂを外側枠体４０の内側面に沿わせることにより、所定の傾斜角が側部１６ｂに与えられる。
【００６０】
(c)においては、ケース部材１３ａと共に内側枠体３０が積層体１１の周囲に積層方向から嵌め付けられ、内側枠体３０の外側で電極端子１４が積層体１１の積層面と垂直な方向へケース部材１３ａの側部１６ａに沿って延びるように折り曲げられ、ついで外側枠体４０と共にケース部材１３ｂが断面コ字形の開口側からケース部材１３ａの側部１６ａに嵌め付けられる。これにより、ケース部材１３ａ，１３ｂの互いに重なり合う側部１６ａ，１６ｂが内側部材３０と外側部材４０との間に挟まれ、外側枠体４０を内側枠体３０に対し、積層体１１の積層方向（積層面と垂直な方向）へ締め付けると、所定の傾斜面に基づく楔作用により、内側枠体３０と外側枠体４０との間で互いに重なり合う側部１６ａ，１６ｂ同士が積層体１１の積層面と略垂直（所定の傾斜角を持つ）な接合面をもって圧接される。
【００６１】
(d)においては、ヒートシーラ５０により、ケース部材１３ａ，１３ｂの互いに重なり合う側部１６ａ，１６ｂが熱溶着により接合される。ヒートシーラ５０は、外側枠体４０を囲む加熱面を枠の外側面に圧接させて加熱することにより、内側枠体３０と外側枠体４０との間に挟圧される側部１６ａ，１６ｂ同士を熱溶着させるようになっている。なお、ヒートシーラ５０の１つにガス抜きバルブ１５（図１２、参照）の突出部を受け入れる穴が設けられる。
【００６２】
(e)においては、熱溶着処理が終わると、ヒートシーラ５０は、初期位置へ退避する。その後、電極端子１４を積層体１１の積層面と平行な方向へ折り曲げることにより、蓄電デバイス１０の組立が完成する。
【００６３】
(d)の熱溶着処理については、ヒートシーラ５０に代えて図１２のような高周波誘導加熱装置６０を用いることも考えられる。高周波誘導加熱装置６０は、加熱コイル部６１と高周波発信器６２を備えるものであり、高周波発信器６２から高周波電流が加熱コイル部６１に内蔵の高周波誘導コイルを流れると、加熱コイル部６１が囲む被加熱体（金属）に誘導加熱を発生させる。ケース部材１３ａ，１３ｂにおいては、積層フイルム（ラミネートフィルム）の中間層（金属層）が誘導加熱を発生するため、外側枠体４０と内側枠体３０との間に挟圧される側部１６ａ，１６ｂ同士が熱溶着されるのである。
【００６４】
高周波誘導加熱装置６０によると、非接触状態で熱溶着（接合）が行えるので、蓄電ケース１３を傷つけることなく、ガス抜きバルブ１５の突出部との干渉も問題なく避けられる。
【００６５】
シール部１７は、積層体１１の積層面と垂直な接合面に設定することも考えられる。その場合、外側枠体４０の内側面および内側枠体３０の外側面は、積層体１１の積層面と垂直な接合面と平行に形成されることになる。
【００６６】
外側枠体４０については、第１実施形態（図１〜図４の蓄電デバイス１０）または第２実施形態（図６の蓄電デバイス１０）へ単独に追加することも考えられる。その場合、外側枠体４０により、外部からシール部１７を保護することができる。また、蓄電ケース１３の外形が一定に保持され、蓄電室１２の圧力に対しても、シール部１７の剥離を効果的に抑えられるのである。
【００６７】
図１３の第５実施形態を説明する。図１３において、蓄電デバイス１０は、積層体１１と、１対のケース部材１３ａ，１３ｂと、を備える。各ケース部材１３ａ，１３ｂは、中央の底部１８ａ，１８ｂと周囲の側部１６ａ，１６ｂから断面コ字形になるものであり、金属（軽金属）または樹脂（熱溶着性や電気絶縁性を持つ）から成形される。ケース部材１３ａの側部１６ａの外面およびケース部材１３ｂの側部１６ｂの内面に所定の傾斜角が与えられる。ケース部材１３ａ，１３ｂは、互いに断面コ字形の開口側を積層体１１の積層方向の前後から嵌め合わせると、側部１６ａの外面に側部１６ｂの内面が重なり、積層体１１の積層面と略垂直な接合面を形成する。そして、互いに積層体１１の積層面と略垂直な接合面をもって重なり合う側部１６ａ，１６ｂを接合することにより、蓄電室１２を封止するシール部１７が形成される。
【００６８】
ケース部材１３ａ，１３ｂの側部１６ａ，１６ｂ同士の接合については、ヒートシール（図１１、参照）による熱溶着または高周波誘導加熱装置（図１２、参照）による熱溶着が用いられる。
【００６９】
ケース部材１３ａ，１３ｂが金属（軽金属）製の場合、側部１６ａの外面と側部１６ｂの内面との間は、熱溶着性の樹脂が介装され、熱溶着により樹脂を介して接合される。また、蓄電室１２の内面や電極端子１４の回りに電気絶縁性の樹脂層が形成される。
【００７０】
ケース部材１３ａ，１３ｂが樹脂製の場合、蓄電ケース１３の外面（ケース部材１３ａ，１３ｂの底部１８ａ，１８ｂおよび側部１６ａ，１６ｂの外面）に金属層を形成すると、蓄電室１２の封止性（蓄電室１２の外部に対する遮断性）を高めることができる。例えば、電気二重層キャパシタの電解液が樹脂を通して外部に滲み出るのを防止しえることになる。
【００７１】
以上の各実施形態（第１実施形態〜第５実施形態）に係る蓄電デバイス１０によると、シール部１７は、積層体の積層面と垂直または略垂直な接合面（シール面）を備えるので、蓄電室１２の周囲から積層体１１の積層面と平行な方向へ突き出ないので、従来（図１４〜図１６、参照）のようにデッドボリュームを生じることがなく、蓄電デバイス１０の外形が小さくなり、体積効率を高められる。
【００７２】
蓄電室１２の圧力は、シール部１７において、ケース部材１３ａ，１３ｂの側部１６ａ，１６ｂが互いに重なり合う方向（接合面と垂直な方向）へ作用する。つまり、シール部１７の接合面は、せん断方向の力を受けるのみで、熱溶着部の構造が耐えやすい方向であり、これを引き剥がす方向の力を受けないので、シール部１７の剥離を効果的に抑えられる、という効果も得られる。
【００７３】
図示しないが、第１実施形態〜第５実施形態の何れか１つに係る蓄電デバイス１０を単位セルとして複数の単位セルから構成される蓄電モジュールについては、体積効率の飛躍的な向上が得られる。なお、蓄電モジュールは、複数の単位セルから所定の集合体に組成され、これら単位セルが直列または直並列に接続される。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
この発明に係る蓄電ケースについては、電気二重層キャパシタやリチウム電池に限らず、各種の充放電可能な蓄電デバイスに対し、広く適用することができる。
【符号の説明】
【００７５】
１０  蓄電デバイス
１１  積層体（蓄電部）
１２  蓄電室
１３  蓄電ケース
１３ａ，１３ｂ  ケース部材
１４  電極端子
１５  ガス抜きバルブ
１６ａ，１６ｂ  ケース部材の側部
１８ａ，１８ｂ  ケース部材の底部
【図１】
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【図５】
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【図６】
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【図１０】
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【図１４】
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【図１６】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１５】
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