(57)【要約】【課題】負極材の塗工を容易に行うことができるため量産に適しており、かつリチウム金属の析出を確実に防止できるため信頼性に優れたリチウムイオンキャパシタを提供すること。【解決手段】リチウムイオンキャパシタの電極積層体１１は、正極２１と負極３１とがセパレータ４１を介して交互に積み重ねられた構造を有する。負極３１は、負極集電体３３の片面のみに負極電極３２を塗布した構造を有する。負極集電体３３における負極電極３２が塗布された塗布面３６の反対側に位置する非塗布面３７において、タブ３４の引出方向と平行に延びる帯状領域の貼付部３８が設定され、その貼付部３８にリチウムイオンをドープするためのリチウム金属３９が貼り付けられている。【選択図】図７
2010232565.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭素材料からなる正極材を正極集電体上に形成した構造の正極と、リチウムイオンの吸蔵及び放出が可能な材料からなる負極材を負極集電体上に形成した構造の負極とがセパレータを介して交互に積み重ねられた構造を有する電極積層体と、
リチウム塩を含んだ電解質と、
前記電極積層体を前記電解質とともに収納する蓄電容器と
を備え、前記負極にあらかじめリチウムイオンがドープされ、前記各正極集電体から引き出された各々の正極接続導体が正極用外部端子に接続され、前記各負極集電体から引き出された各々の負極接続導体が負極用外部端子に接続されたリチウムイオンキャパシタにおいて、
前記負極は、前記負極集電体の片面のみに前記負極材を塗布した構造を有し、
前記負極集電体における前記負極材が塗布された塗布面の反対側に位置する非塗布面において、前記正極接続導体及び前記負極接続導体の引出方向と平行に延びる帯状領域を設定し、その帯状領域が前記負極材にリチウムイオンをドープするためのリチウム金属の貼付部となっている
ことを特徴とするリチウムイオンキャパシタ。
【請求項２】
前記負極は、隣接する２枚の前記負極集電体の非塗布面同士が重なり合うように配置されるとともに、一方の負極集電体の非塗布面に設定された前記貼付部が他方の負極集電体の非塗布面に対して非接触状態で配置され、
前記正極は、前記正極集電体の片面または両面に前記正極材を塗布した構造を有し、前記電極積層体の厚さ方向から見て前記正極材の塗布エリアが、対向する前記負極材の塗布エリアの内側に位置するように配置されていることを特徴とする請求項１に記載のリチウムイオンキャパシタ。
【請求項３】
前記貼付部が前記非塗布面の縁部に沿って設けられ、前記一方の負極集電体の前記貼付部に前記他方の負極集電体の非塗布面が接触しないように前記貼付部の幅分だけずらした状態で、隣接する２枚の負極集電体の非塗布面同士が重なり合うように配置されていることを特徴とする請求項２に記載のリチウムイオンキャパシタ。
【請求項４】
前記負極集電体には貫通孔が設けられ、前記一方の負極集電体の前記貼付部が前記他方の負極集電体の貫通孔内に位置する状態で、隣接する２枚の負極集電体の非塗布面同士が重なり合うように配置されていることを特徴とする請求項２に記載のリチウムイオンキャパシタ。
【請求項５】
前記正極は、前記正極集電体の片面に前記正極材を塗布した構造を有し、前記電極積層体の厚さ方向から見て前記正極材の塗布エリアが、前記負極材の塗布エリアの内側に位置するように配置され、
前記貼付部は、前記電極積層体の厚さ方向から見て前記正極材の塗布エリアの外側に設定されていることを特徴とする請求項１に記載のリチウムイオンキャパシタ。
【請求項６】
炭素材料からなる正極材を正極集電体上に形成した構造の正極と、リチウムイオンの吸蔵及び放出が可能な材料からなる負極材を負極集電体上に形成した構造の負極とがセパレータを介して交互に積み重ねられた構造を有する電極積層体と、
リチウム塩を含んだ電解質と、
前記電極積層体を前記電解質とともに収納する蓄電容器と
を備え、前記負極にあらかじめリチウムイオンがドープされ、前記各正極集電体から引き出された各々の正極接続導体が正極用外部端子に接続され、前記各負極集電体から引き出された各々の負極接続導体が負極用外部端子に接続されたリチウムイオンキャパシタにおいて、
前記負極は、前記負極集電体の片面のみに前記負極材を塗布した構造を有し、
前記負極集電体と同一材料からなる板状物であって、前記負極集電体における前記負極材が塗布された塗布面の反対側に位置する非塗布面と重なり合うように配置された貼付用導体を有し、
前記貼付用導体の片面または両面に前記正極接続導体及び前記負極接続導体の引出方向と平行に延びる帯状領域を設定し、その帯状領域が前記負極材にリチウムイオンをドープするためのリチウム金属の貼付部となっており、
前記貼付部に対して前記負極集電体の非塗布面が非接触状態となっている
ことを特徴とするリチウムイオンキャパシタ。
【請求項７】
前記貼付部が前記貼付用導体の縁部に設けられていることを特徴とする請求項６に記載のリチウムイオンキャパシタ。
【請求項８】
前記負極集電体には貫通孔が設けられ、前記貼付用導体の前記貼付部が前記負極集電体の貫通孔内に位置する状態で、前記負極集電体の非塗布面と前記貼付用導体とが重なり合うように配置されていることを特徴とする請求項６に記載のリチウムイオンキャパシタ。
【請求項９】
炭素材料からなる正極材を正極集電体上に形成した構造の正極と、リチウムイオンの吸蔵及び放出が可能な材料からなる負極材を負極集電体上に形成した構造の負極とがセパレータを介して交互に積み重ねられた構造を有する電極積層体と、
リチウム塩を含んだ電解質と、
前記電極積層体を前記電解質とともに収納する蓄電容器と
を備え、前記負極にあらかじめリチウムイオンがドープされ、前記各正極集電体から引き出された各々の正極接続導体が正極用外部端子に接続され、前記各負極集電体から引き出された各々の負極接続導体が負極用外部端子に接続されたリチウムイオンキャパシタを製造する方法であって、
前記負極集電体の片面において、前記正極接続導体及び前記負極接続導体の引出方向と直交する方向に前記負極材を塗布する負極材塗布工程と、
前記負極集電体において前記負極材が塗布された塗布面の反対側に位置する非塗布面に、前記負極材にリチウムイオンをドープするためのリチウム金属を、前記引出方向に沿って延びるように貼り付けるリチウム金属貼付工程と
を含むことを特徴とするリチウムイオンキャパシタの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、正極、負極及びセパレータを積層してなる電極積層体を備えたリチウムイオンキャパシタ及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
太陽光発電や風力発電等の負荷平準化装置、コンピュータ等に代表される電子機器の瞬時電圧低下対策装置、電気自動車やハイブリッドカーのエネルギー回生装置などのような蓄電システムにおいては、エネルギー容量が大きくてかつ急速充放電が可能な蓄電デバイスが必要とされる。そして、このような用途に有望な蓄電デバイスの一種として、近年、非水系蓄電デバイスが注目されている。
【０００３】
現在、この種の蓄電デバイスの主流は、電気二重層機能を使用したキャパシタ（いわゆる電気二重層キャパシタ）である。しかしながら、電気二重層キャパシタは、容量が小さくて電圧が低いため、大容量・高電圧を実現しようとすると装置全体が大型化するという問題がある。そこで、この問題を解決しうる新たな蓄電デバイスとして、リチウムプレドープ型のリチウムイオンキャパシタが提案されている。このタイプのリチウムイオンキャパシタでは、リチウムの吸蔵及び放出が可能な材料からなる負極電極（負極材）を用い、その負極電極にリチウムイオンをプレドープすることにより、負極電位を下げている。その結果、電池として高い電圧を得ることができ、これによりエネルギー容量も大きくすることができるようになっている。
【０００４】
上記従来のリチウムイオンキャパシタは、正極、負極及びセパレータを積層してなる電極積層体を備えている。かかる電極積層体は例えば柔らかいアルミラミネート箔からなるバッグ内に収容され、そのバッグ内はリチウムイオンを含んだ有機電解質で満たされている。
【０００５】
リチウムイオンキャパシタにおいて、負極電極にリチウムイオンをプレドープする方法としては、負極電極に対して垂直方向からプレドープを行う方式（垂直ドープ方式）と、負極電極に対して水平方向からプレドープを行う方式（水平ドープ方式）とが提案されている。
【０００６】
具体的には、垂直ドープ方式のリチウムイオンキャパシタ（例えば、特許文献１等参照）では、メッシュ状の負極集電体及び正極集電体に負極電極及び正極電極を形成し、各電極間にセパレータを介在させて積層することで電極積層体を構成している。そして、その電極積層体の外側に金属リチウムを貼った集電体を配置して負極と電気的接触を持たせることにより、各集電体のメッシュを通して負極電極にリチウムイオンをドープしている。この垂直ドープ方式を採用する場合、リチウム金属の配置は比較的容易であるが、孔が開いたメッシュ状の集電体を使用する必要があるため、材料コストが嵩んでしまう。
【０００７】
一方、水平ドープ方式のリチウムイオンキャパシタ（例えば、特許文献２等参照）では、孔が形成されていないシート状の負極集電体及び正極集電体に負極電極及び正極電極を形成し、各電極間にセパレータを介在させて積層することで電極積層体を構成している。そして、電極平面の端部や側面に金属リチウムを貼り、負極集電体の表面に沿って負極電極にリチウムイオンをドープしている。この水平ドープ方式を採用する場合、シート状の集電体を用いればよいため、材料コストを低減することができるが、リチウム金属を貼る方法に工夫が必要となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第３４８５９３５号公報
【特許文献２】特開２００８−９８３６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、水平ドープ方式のリチウムイオンキャパシタにおいて、電極面内にリチウム金属を貼る場合、図２４〜図２７に示すような配置態様が考えられる。図２４及び図２５に示す負極７１Ａ，７１Ｂでは、帯状のリチウム金属７２が、負極電極７３を塗布する塗工方向（図中矢印で示す方向）と平行になるように貼り付けられている。一方、図２６及び図２７に示す負極７１Ｃ,７１Ｄでは、帯状のリチウム金属７２が負極電極７３を塗布する塗工方向（図中では矢印で示す方向）と垂直になるように貼り付けられている。なお、シート状の負極集電体７４に対する負極電極７３の塗布は、例えば、ロールコート法、ダイコート法、リバースコート法などの塗工技術を用いて行われる。負極集電体７４は、平面視矩形状に形成され、その四辺のうちの一辺には、外部端子に接続するためのタブ７５が引き出されている。負極集電体７４において、タブ７５の部分を避けて負極電極７３の塗布を行う必要があるため、タブ７５の引出方向に対して垂直の方向が負極電極７３の塗工方向となる。
【００１０】
図２４の負極７１Ａでは、負極集電体７４の左右両端がリチウム金属７２を貼るための未塗工部７６Ａとなっており、図２５の負極７１Ｂでは、負極集電体７４の中央部分がリチウム金属７２を貼るための未塗工部７６Ｂとなっている。図２４及び図２５の各負極７１Ａ,７１Ｂでは、リチウム金属７２を貼る方向が塗工方向と同じであるため、負極電極７３の未塗工部７６Ａ,７６Ｂを形成しやすい。しかしながら、図２５の負極７１Ｂでは、負極集電体７４に塗工された負極電極７３が未塗工部７６Ｂを介して左右に分かれており、電流の流れる方向で分断されることとなる。このため、リチウムイオンキャパシタの使用時には、負極集電体７４において負極電極７３の未塗工部７６Ａにてリチウム金属が析出しやすくなる。一方、図２４の負極７１Ａでは、タブ７５のある辺とその対向する辺の近傍に未塗工部７６Ａが形成されているため、負極電極７３が未塗工部７６Ａで分断されることはないが、負極電極７３のサイズが大きくなると、その中央部までリチウムイオンを均一にドープすることが困難となることがある。
【００１１】
また、図２６の負極７１Ｃでは、負極集電体７４の上下両端がリチウム金属７２を貼るための未塗工部７６Ｃとなっており、図２７の負極７１Ｄでは、負極集電体７４の中央部分がリチウム金属７２を貼るための未塗工部７６Ｄとなっている。図２６及び図２７の各負極７１Ｃ,７１Ｄでは、電流の流れる方向に沿って平行になるようにリチウム金属７２を貼る構成であるため、リチウム金属が析出するといった問題は生じない。しかし、リチウム金属７２を貼る方向が塗工方向と直交する。この場合、負極電極７３の未塗工部７６Ｃ,７６Ｄを形成するためには、負極電極７３の塗布後に電極材を除去する作業や、間欠塗工を行うなどの複雑な作業が必要となる。特に、間欠塗工によると、塗工スピードが３０％以上低下してしまうため、生産性の観点から量産用の製造方法として適用することは難しい。
【００１２】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、負極材の塗工を容易に行うことができるため量産に適しており、かつリチウム金属の析出を確実に防止できるため信頼性に優れたリチウムイオンキャパシタ及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するために、手段１に記載の発明は、炭素材料からなる正極材を正極集電体上に形成した構造の正極と、リチウムイオンの吸蔵及び放出が可能な材料からなる負極材を負極集電体上に形成した構造の負極とがセパレータを介して交互に積み重ねられた構造を有する電極積層体と、リチウム塩を含んだ電解質と、前記電極積層体を前記電解質とともに収納する蓄電容器とを備え、前記負極にあらかじめリチウムイオンがドープされ、前記各正極集電体から引き出された各々の正極接続導体が正極用外部端子に接続され、前記各負極集電体から引き出された各々の負極接続導体が負極用外部端子に接続されたリチウムイオンキャパシタにおいて、前記負極は、前記負極集電体の片面のみに前記負極材を塗布した構造を有し、前記負極集電体における前記負極材が塗布された塗布面の反対側に位置する非塗布面において、前記正極接続導体及び前記負極接続導体の引出方向と平行に延びる帯状領域を設定し、その帯状領域が前記負極材にリチウムイオンをドープするためのリチウム金属の貼付部となっていることを特徴とするリチウムイオンキャパシタをその要旨とする。
【００１４】
従って、手段１に記載の発明によると、負極集電体の片面のみに負極材が塗布され、その塗布面にはリチウム金属の貼付部が設けられていないので、負極材を効率よく迅速に塗布することができる。また、負極集電体における負極材の非塗布面には、正極接続導体及び負極接続導体の引出方向と平行に延びる帯状領域が設定され、その領域にリチウム金属が貼り付けられる。このようにすると、電流の流れる方向と平行に延びるようにリチウム金属を貼り付けることができ、従来技術が抱えるリチウム金属の析出といった問題を回避することができる。
【００１５】
手段２に記載の発明は、手段１において、前記負極は、隣接する２枚の前記負極集電体の非塗布面同士が重なり合うように配置されるとともに、一方の負極集電体の非塗布面に設定された前記貼付部が他方の負極集電体の非塗布面に対して非接触状態で配置され、前記正極は、前記正極集電体の片面または両面に前記正極材を塗布した構造を有し、前記電極積層体の厚さ方向から見て前記正極材の塗布エリアが、対向する前記負極材の塗布エリアの内側に位置するように配置されていることをその要旨とする。
【００１６】
従って、手段２に記載の発明によると、片面のみに負極材を塗布した隣接する２枚の負極集電体を用いてその非塗布面同士が重なり合うように各集電体を配置させることで、両面に負極材が塗布された負極を構成することができる。また、一方の負極集電体の非塗布面に設定された貼付部は、他方の負極集電体と接触しないので、他方の負極集電体における負極材の塗布エリアを避けた位置に貼付部が配置されることとなる。このようにすると、負極材の塗布エリアと重ならないようにリチウム金属を確実に貼り付けることができる。そして、一方の負極集電体の非塗布面に貼り付けたリチウム金属が電解質中に溶解し、リチウムイオンがセパレータ等を通して移動して分散することにより、他方の負極集電体の負極材に効率よくドープされる。さらに、正極は、正極集電体の片面または両面に正極材が塗布されており、正極材の塗布エリアが、対向する前記負極材の塗布エリアの内側に位置するように配置されている。この場合、大電流を流したときでも負極側への電流集中を回避することができ、リチウム金属の析出を確実に防止することができる。
【００１７】
手段３に記載の発明は、手段２において、前記貼付部が前記非塗布面の縁部に沿って設けられ、前記一方の負極集電体の前記貼付部に前記他方の負極集電体の非塗布面が接触しないように前記貼付部の幅分だけずらした状態で、隣接する２枚の負極集電体の非塗布面同士が重なり合うように配置されていることをその要旨とする。
【００１８】
従って、手段３に記載の発明によると、負極集電体の縁部に沿って、電流の流れる方向と同一方向にリチウム金属を貼り付けることができる。またこの場合、正極材の塗布エリアの外側にリチウム金属が配置されることとなるため、リチウム金属と正極とが接触するリスクが小さくなり、信頼性が向上する。
【００１９】
手段４に記載の発明は、手段２において、前記負極集電体には貫通孔が設けられ、前記一方の負極集電体の前記貼付部が前記他方の負極集電体の貫通孔内に位置する状態で、隣接する２枚の負極集電体の非塗布面同士が重なり合うように配置されていることをその要旨とする。
【００２０】
従って、手段４に記載の発明によると、負極集電体において負極接続導体の引出方向と平行となるように貫通孔を設け、一方の負極集電体の貫通孔内に他方の負極集電体の貼付部を配置させることにより、電流の流れる方向と同一方向にリチウム金属を貼り付けることができる。また、負極集電体の貫通孔内にリチウム金属が配置されるため、その貫通孔の周囲に塗布されている負極材にリチウム金属を早く均一にドープすることができる。
【００２１】
手段５に記載の発明は、手段１において、前記正極は、前記正極集電体の片面に前記正極材を塗布した構造を有し、前記電極積層体の厚さ方向から見て前記正極材の塗布エリアが、前記負極材の塗布エリアの内側に位置するように配置され、前記貼付部は、前記電極積層体の厚さ方向から見て前記正極材の塗布エリアの外側に設定されていることをその要旨とする。
【００２２】
従って、手段５に記載の発明によると、正極は、正極集電体の片面に正極材が塗布されており、正極材の塗布エリアが、負極材の塗布エリアの内側に位置するように配置されている。この場合、大電流を流したときでも負極電極側への電流集中を回避することができ、リチウム金属の析出を確実に防止することができる。また、正極材の塗布エリアの外側にリチウム金属が配置されるため、リチウム金属と正極とが接触するリスクが小さくなり、信頼性が向上する。さらに、リチウム金属の貼付部の対向面に正極材が存在しないため、リチウム金属の貼付による盛り上がり部分を抑えることができ、電極平面を平坦化することが可能となる。
【００２３】
手段６に記載の発明は、炭素材料からなる正極材を正極集電体上に形成した構造の正極と、リチウムイオンの吸蔵及び放出が可能な材料からなる負極材を負極集電体上に形成した構造の負極とがセパレータを介して交互に積み重ねられた構造を有する電極積層体と、リチウム塩を含んだ電解質と、前記電極積層体を前記電解質とともに収納する蓄電容器とを備え、前記負極にあらかじめリチウムイオンがドープされ、前記各正極集電体から引き出された各々の正極接続導体が正極用外部端子に接続され、前記各負極集電体から引き出された各々の負極接続導体が負極用外部端子に接続されたリチウムイオンキャパシタにおいて、前記負極は、前記負極集電体の片面のみに前記負極材を塗布した構造を有し、前記負極集電体と同一材料からなる板状物であって、前記負極集電体における前記負極材が塗布された塗布面の反対側に位置する非塗布面と重なり合うように配置された貼付用導体を有し、前記貼付用導体の片面または両面に前記正極接続導体及び前記負極接続導体の引出方向と平行に延びる帯状領域を設定し、その帯状領域が前記負極材にリチウムイオンをドープするためのリチウム金属の貼付部となっており、前記貼付部に対して前記負極集電体の非塗布面が非接触状態となっていることを特徴とするリチウムイオンキャパシタをその要旨とする。
【００２４】
従って、手段６に記載の発明によると、負極集電体の片面のみに負極材が塗布され、その塗布面にはリチウム金属の貼付部が設けられていないので、負極材を効率よく迅速に塗布することができる。また、負極集電体における負極材の非塗布面は、負極集電体と同一材料からなる板状の貼付用導体に重なり合うように配置される。そして、その貼付用導体において、正極接続導体及び負極接続導体の引出方向と平行に延びる帯状領域にリチウム金属が貼り付けられる。このようにしても、電流の流れる方向と平行に延びるようにリチウム金属を貼り付けることができるため、従来技術のようにリチウム金属が析出するといった問題を回避することができる。
【００２５】
手段７に記載の発明は、手段６において、前記貼付部が前記貼付用導体の縁部に設けられていることをその要旨とする。
【００２６】
従って、手段７に記載の発明によると、貼付用導体の縁部において、電流の流れる方向と同一方向に延びるようにリチウム金属を貼り付けることができる。またこの場合、リチウム金属と正極とが接触するリスクが小さくなり、信頼性が向上する。
【００２７】
手段８に記載の発明は、手段６において、前記負極集電体には貫通孔が設けられ、前記貼付用導体の前記貼付部が前記負極集電体の貫通孔内に位置する状態で、前記負極集電体の非塗布面と前記貼付用導体とが重なり合うように配置されていることをその要旨とする。
【００２８】
従って、手段８に記載の発明によると、負極集電体において負極接続導体の引出方向と平行となるように貫通孔を設け、その負極集電体の貫通孔内に貼付用導体の貼付部を配置させることにより、電流の流れる方向と同一方向に延びるようにリチウム金属を貼り付けることができる。また、負極集電体の貫通孔内にリチウム金属が配置されるため、その貫通孔の周囲に塗布されている負極材にリチウム金属を早く均一にドープすることができる。
【００２９】
手段９に記載の発明は、炭素材料からなる正極材を正極集電体上に形成した構造の正極と、リチウムイオンの吸蔵及び放出が可能な材料からなる負極材を負極集電体上に形成した構造の負極とがセパレータを介して交互に積み重ねられた構造を有する電極積層体と、リチウム塩を含んだ電解質と、前記電極積層体を前記電解質とともに収納する蓄電容器とを備え、前記負極にあらかじめリチウムイオンがドープされ、前記各正極集電体から引き出された各々の正極接続導体が正極用外部端子に接続され、前記各負極集電体から引き出された各々の負極接続導体が負極用外部端子に接続されたリチウムイオンキャパシタを製造する方法であって、前記負極集電体の片面において、前記正極接続導体及び前記負極接続導体の引出方向と直交する方向に前記負極材を塗布する負極材塗布工程と、前記負極集電体において前記負極材が塗布された塗布面の反対側に位置する非塗布面に、前記負極材にリチウムイオンをドープするためのリチウム金属を、前記引出方向に沿って延びるように貼り付けるリチウム金属貼付工程とを含むことを特徴とするリチウムイオンキャパシタの製造方法をその要旨とする。
【００３０】
従って、手段９に記載の発明によると、負極材塗布工程では、負極集電体の片面において、正極接続導体及び負極接続導体の引出方向と直交する方向に負極材が塗布される。また、リチウム金属貼付工程では、負極集電体における負極材の非塗布面に、正極接続導体及び負極接続導体の引出方向に沿って延びるようにリチウム金属が貼り付けられる。このようにすると、負極材の塗布面にリチウム金属の貼付部を設ける必要がないので、連続塗工を行えばよく、負極材を効率よく迅速に塗布することができる。また、負極集電体の非塗布面において電流の流れる方向と平行にリチウム金属を貼り付けることができ、従来技術が抱えるリチウム金属の析出といった問題を回避することができる。また、負極材塗布工程前にリチウム金属貼付工程を行うのではなく、負極材塗布工程後にリチウム金属貼付工程を行っているため、リチウム金属が物理的ダメージを受けにくくなり、歩留まりが向上しうる。さらに、基本的に間欠塗工を行わなくてもよいことから高価な塗工用設備が不要になり、その結果として高コスト化を回避しやすくなる。
【発明の効果】
【００３１】
以上詳述したように、請求項１〜８に記載の発明によると、負極材の塗工を容易に行うことができるため量産に適しており、かつリチウム金属の析出を確実に防止できるため信頼性に優れたリチウムイオンキャパシタを提供することができる。請求項９に記載の発明によると、上記の優れたリチウムイオンキャパシタを効率よく高歩留まりでしかも高コスト化を伴うことなく得ることが可能な製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】第１の実施の形態のリチウムイオンキャパシタを示す側面図。
【図２】第１の実施の形態のリチウムイオンキャパシタを示す平面図。
【図３】第１の実施の形態の電極積層体を示す断面図。
【図４】正極を示す平面図。
【図５】負極集電体を示す平面図。
【図６】図５の負極集電体の裏面図。
【図７】（ａ）は負極を示す断面図、（ｂ）は負極を示す平面図。
【図８】正極及び負極を示す平面図。
【図９】第２の実施の形態の負極集電体を示す平面図。
【図１０】図９の負極集電体の裏面図。
【図１１】（ａ）は第２の実施の形態の負極を示す断面図、（ｂ）はその負極を示す平面図。
【図１２】第３の実施の形態の電極積層体を示す断面図。
【図１３】図１２の電極積層体を構成する負極の裏面図。
【図１４】第４の実施の形態の負極集電体を示す平面図。
【図１５】第４の実施の形態の貼付用導体を示す平面図。
【図１６】（ａ）は第４の実施の形態の負極を示す断面図、（ｂ）はその負極を示す平面図。
【図１７】（ａ）は別の実施の形態の負極を示す断面図、（ｂ）はその負極を示す平面図。
【図１８】別の実施の形態のリチウムイオンキャパシタを示す平面図。
【図１９】（ａ）は別の実施の形態の負極を示す断面図、（ｂ）はその負極を示す平面図。
【図２０】別の実施の形態の貼付用導体を示す平面図。
【図２１】別の実施の形態の貼付用導体を示す平面図。
【図２２】別の実施の形態のリチウムイオンキャパシタを示す平面図。
【図２３】別の実施の形態の電極積層体を示す断面図。
【図２４】従来の負極集電体を示す平面図。
【図２５】従来の負極集電体を示す平面図。
【図２６】従来の負極集電体を示す平面図。
【図２７】従来の負極集電体を示す平面図。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
［第１の実施の形態］
以下、本発明をリチウムプレドープ型リチウムイオンキャパシタに具体化した第１の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。図１は本実施の形態におけるリチウムイオンキャパシタ１０を示す側面図であり、図２はそのリチウムイオンキャパシタ１０の平面図である。また、図３は、上記リチウムイオンキャパシタ１０を構成する電極積層体１１を示す断面図である。
【００３４】
図１〜図３に示されるように、リチウムイオンキャパシタ１０は、正極２１と負極３１とがセパレータ４１を介して交互に積み重ねられた構造を有する電極積層体１１を備えている。そして、その電極積層体１１は、リチウム塩を含んだ電解質とともに蓄電容器５１内に密閉収納されている。
【００３５】
セパレータ４１は、有機電解質や電極活物質等に対して耐久性があり、連通気孔を有する非導電性の多孔体等からなる。通常、ガラス繊維、ポリエチレン、ポリプロピレン等、セルロース等からなる不織布あるいは多孔体が用いられる。セパレータ４１の厚さは、キャパシタの内部抵抗を小さくするために薄いほうが好ましいが、有機電解質の保持量、流通性、強度等を勘案して適宜設定することができる。
【００３６】
かかるセパレータ４１には通常液状の有機電解質が含浸されているが、漏液を防止するためにゲル状または固体状にした有機電解質を用いることもできる。ここで前記有機電解質は、ドーピングされうるリチウムイオンを生成しうる化合物を、非プロトン性有機溶媒に溶解させてなるものである。上記化合物としては有機リチウム塩を挙げることができ、その好適例としては、ＬｉＰＦ６と表記されるリチウムヘキサフルオロフォスフェート等がある。また、上記非プロトン性有機溶媒の好適例としては、例えば、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、エチレンカーボネート（ＥＣ）、ブチレンカーボネート（ＢＣ）、γ−ブチロラクトン（ＧＢＬ）、ビニレンカーボネート（ＶＣ）、アセトニトリル（ＡＮ）、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）、メチルプロピルカーボネート（ＭＰＣ）及びこれらの誘導体、あるいはそれらの混合溶媒等がある。
【００３７】
正極２１は、炭素材料からなる正極電極２２（正極材）を正極集電体２３上に形成した構造を有している。正極電極２２を形成する炭素材料としては、活性炭が用いられる。この炭素材料は、必要に応じて導電剤及びバインダとともに混練され、成形される。
【００３８】
上記導電剤としては各種黒鉛材料やカーボンブラックが挙げられるが、なかでも導電性カーボンブラック類を使用することが好ましい。その具体例としては、チャンネルブラック、オイルファーネスブラック、ランプブラック、サーマルブラック、アセチレンブラック、ケッチェンブラック等があるが、液体保持力に優れかつ電気抵抗が低いという点でアセチレンブラックを選択することが特に好ましい。
【００３９】
上記バインダとしては、有機電解質に対して不溶のものであればよく、例えば、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）等のフッ素系樹脂、カルボキシメチルセルロースのアルカリ金属塩またはアンモニウム塩、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアクリル酸及びポリアクリル酸ソーダ等の有機高分子化合物が好適である。
【００４０】
図３及び図４に示されるように、正極集電体２３は、正極電極２２を支持しつつ集電を行うための部材であって、例えばアルミニウムからなる導電性金属板を用いて形成されている。本実施の形態では、正極集電体２３の両面に正極電極２２が塗布されている。また、正極集電体２３は平面視矩形状に形成され、その四辺のうちの一辺からタブ２４（正極接続導体）が突出している。このタブ２４は、アルミニウムからなる正極用外部端子２５に接続されている（図１及び図２参照）。
【００４１】
負極３１は、リチウムイオンの吸蔵及び放出が可能な材料からなる負極電極３２（負極材）を負極集電体３３上に形成した構造を有している。負極電極３２の形成材料としては、黒鉛系炭素、易黒鉛化炭素、難黒鉛化炭素等の炭素材料がある。これらの炭素材料は、可逆性が高い等の性質を有するため、負極材料として好適である。
【００４２】
負極電極３２を形成する炭素材料の例としては、適度な粉砕処理が施された各種の天然黒鉛、合成黒鉛、膨張黒鉛等の黒鉛材料、炭素化処理されたメソカーボンマイクロビーズ、メソフェーズピッチ系炭素繊維、気相成長炭素繊維、熱分解炭素、石油コークス、ピッチコークス及びニードルコークス等の炭素材料、またはこれらの混合物等がある。ここに列挙した負極電極３２用の炭素材料は、必要に応じて導電剤及びバインダとともに混練され、成形される。なお、導電剤及びバインダとしては、正極電極２２の説明の際に例示した材料をそのまま使用することができる。
【００４３】
図３、図５〜図７に示されるように、負極集電体３３は、負極電極３２を支持しつつ集電を行うための部材であって、例えば銅からなる導電性金属板を用いて形成されている。負極集電体３３は平面視矩形状に形成され、その四辺のうちの一辺からタブ３４（負極接続導体）が引き出されている。このタブ３４は、銅からなる負極用外部端子３５に接続されている（図１及び図２参照）。
【００４４】
本実施の形態では、負極集電体３３の片面のみに負極電極３２が塗布されている。この負極集電体３３において、負極電極３２が塗布された塗布面３６の反対側に位置する非塗布面３７には、その縁部に沿ってタブ３４の引出方向と平行に延びる帯状領域が設定されている。そして、その帯状領域には、帯状にカットされたリチウム金属３９が貼り付けられている。つまり、負極集電体３３の非塗布面３７に設定された帯状領域がリチウム金属３９の貼付部３８となっている。このリチウム金属の貼付部３８は、タブ３４のある辺及びそれに対向する辺の近傍まで延びている。なおここで、リチウム金属３９としては、リチウム金属単体のみを指すばかりでなく、リチウム−アルミニウム合金のように、少なくともリチウムを含有し、リチウムイオンを供給することができる物質全てを広く指している。
【００４５】
本実施の形態の負極３１は、隣接する２枚の負極集電体３３の非塗布面３７同士が重なり合うように配置されるとともに、一方の負極集電体３３における非塗布面３７の縁部に設定された貼付部３８が他方の負極集電体３３の非塗布面３７に対して非接触状態で配置されている。つまり、一方の負極集電体３３の貼付部３８が他方の負極集電体３３の非塗布面３７に接触しないようにその貼付部３８の幅分だけずらした状態で、隣接する２枚の負極集電体３３の非塗布面３７同士が重なり合うように配置されている。
【００４６】
また、図３及び図８に示されるように、正極２１は、電極積層体１１の厚さ方向から見て正極電極２２の塗布エリアが、対向する負極電極３２の塗布エリアの内側に位置するように配置されている。また、電極積層体１１において、正極集電体２３のタブ２４と負極集電体３３のタブ３４とが対向する２辺から突出するように、各正極２１及び各負極３１が配置されている。このように正極２１及び負極３１を配置すると、負極電極３２の貼付部３８は、電極積層体１１の厚さ方向から見て正極電極２２の塗布エリアの外側に設定される。この場合、正極電極２２の塗布エリアの外側にリチウム金属３９が配置されることとなるため、リチウム金属３９と正極２１とが接触するリスクが小さくなる。なお、図８は、電極積層体１１の厚さ方向から見た正極２１及び負極３１の平面図であり、説明の便宜上、正極２１及び負極３１間に介在されるセパレータ４１を省略して示している。
【００４７】
図１及び図２に示されるように、リチウムイオンキャパシタ１０の蓄電容器５１は、アルミ箔を樹脂フィルムにラミネートしてなるアルミニウム・ラミネートフィルムを用いて矩形袋状に加工したソフト容器である。その開口部は、熱融着によって封止されている。熱融着による封止は、融着部に正極用外部端子２５及び負極用外部端子３５を挟み込んだ状態で行われる。
【００４８】
このようにして蓄電容器５１内に電極積層体１１を収容した場合、蓄電容器５１における一方の端部（図１では左側の端部）から正極用外部端子２５が引き出され、他方の端部（図１では右側の端部）から負極用外部端子３５が引き出される。なお、アルミ箔以外の他の金属箔からなる金属ラミネートフィルム材を用いて、蓄電容器５１を形成してもよい。
【００４９】
次に、上述したリチウムイオンキャパシタ１０の製造方法について説明する。
【００５０】
先ず、正極２１、負極３１及びセパレータ４１を準備する。
【００５１】
正極２１の作製は下記の手順で行う。まず、炭素材料、導電剤及びバインダを含む混合スラリーを用意し、これを正極集電体２３である厚さ２０μｍのアルミニウム箔に塗布して、正極電極２２を形成する。ここでは、従来周知の塗工機を用い、正極集電体２３において、タブ２４の引出方向と直交する方向に正極電極２２を塗布する。なおこの時点では、正極集電体２３のタブ２４は未形成であるが、そのタブ２４の形成領域を考慮して正極電極２２の塗布を行う。そして、この正極電極２２の塗布を片面ずつ行うことで、正極集電体２３の両面に正極電極２２を形成する。正極電極２２の乾燥及びプレスを行った後、金型で所定サイズに裁断して、タブ２４を有する平板状の正極２１とする。
【００５２】
負極３１の作製は下記の手順で行う。まず、炭素材料及びバインダを含む混合スラリーを用意し、これを負極集電体３３である厚さ１５μｍの銅箔に塗布して、負極電極３２を形成する。ここでは、従来周知の塗工機を用いて、負極集電体３３において、タブ３４の引出方向と直交する方向に負極電極３２を塗布する（負極材塗布工程）。なおこの時点では、負極集電体３３のタブ３４は未形成であるが、そのタブ３４の形成領域を考慮して負極電極３２の塗布を行う。そして、この負極電極３２の塗布を片面のみに行うことで、その片面に負極電極３２を形成する。負極電極３２の乾燥及びプレスを行った後、金型で所定サイズに裁断して、タブ３４を有する平板状の負極集電体３３とする。
【００５３】
そして、負極集電体３３において負極電極３２が塗布された塗布面３６の反対側に位置する非塗布面３７に、負極電極３２にリチウムイオンをドープするためのリチウム金属３９を、タブ３４の引出方向に沿って延びるように貼り付ける（リチウム金属貼付工程）。なお、本実施の形態では、負極集電体３３の非塗布面３７において、タブ３４の引出方向と平行となるようその縁部に沿って設けられた貼付部３８に、帯状にカットされたリチウム金属３９が貼り付けられる。その後、２枚の負極集電体３３の非塗布面３７同士が重なり合うようにして各負極集電体３３を配置して負極３１とする。ここでは、一方の負極集電体３３の貼付部３８に他方の負極集電体３３の非塗布面３７が接触しないように貼付部３８の幅分だけずらした状態で、２枚の負極集電体３３の非塗布面３７同士が重なり合うように各負極集電体３３を配置する。
【００５４】
さらに、セパレータ原紙を切断することで平板状のセパレータ４１とする。なお、セパレータ４１は、正極２１及び負極３１と同じ矩形状であるが、それらよりも若干大きくなるよう切断される。
【００５５】
そして、上記のように作製した正極２１、負極３１及びセパレータ４１を用い、正極２１及び負極３１の間にセパレータ４１を介在させて積層し、電極積層体１１とする。なおここでは、電極積層体１１の対向する２辺のうちの一方から正極集電体２３のタブ２４が突出し、他方から負極集電体３３のタブ３４が突出するよう各正極集電体２３及び負極集電体３３を配置する。その後、各正極集電体２３から引き出された各々のタブ２４を正極用外部端子２５に超音波溶接し、かつ、各負極集電体３３から引き出された各々のタブ３４を負極用外部端子３５に超音波溶接する。
【００５６】
次に、蓄電容器５１の中に端子付きの電極積層体１１を収容して開口部を閉じる。この後、真空引きを行いつつ有機電解質を注入し、蓄電容器５１内の収容空間を有機電解質で確実に満たすようにする。さらに、蓄電容器５１を密閉して所定時間保持し、リチウムイオンのプレドープを進行させる。なお、本実施の形態では、一方の負極集電体３３の非塗布面に貼り付けたリチウム金属３９が電解質中に溶解し、リチウムイオンがセパレータ４１等を通して移動して分散することにより、他方の負極集電体３３の負極電極３２に効率よくドープされる。以上の結果、図１に示すリチウムイオンキャパシタ１０が完成する。
【００５７】
従って、本実施の形態によれば以下の効果を得ることができる。
【００５８】
（１）本実施の形態のリチウムイオンキャパシタ１０では、負極集電体３３の片面３６のみに負極電極３２が塗布され、その塗布面３６にはリチウム金属３９の貼付部３８が設けられていない。この場合、従来技術のように間欠塗工等を行う必要がなく、連続塗工を行えば足りるので、負極電極３２を効率よく迅速に塗布することができる。また、負極集電体３３における負極電極３２の非塗布面３７には、タブ２４，３４の引出方向と平行に延びる帯状領域の貼付部３８が設定され、その貼付部３８にリチウム金属３９が貼り付けられる。このようにすると、電流の流れる方向と平行に延びるようにリチウム金属３９を貼り付けることができ、従来技術が抱えるリチウム金属の析出といった問題を回避することができる。よって、信頼性に優れたリチウムイオンキャパシタ１０が実現可能となる。
【００５９】
（２）本実施の形態のリチウムイオンキャパシタ１０では、片面３６のみに負極電極３２を塗布した隣接する２枚の負極集電体３３を用いてその非塗布面３７同士が重なり合うように各負極集電体３３を配置させることで、両面に負極電極３２が塗布された負極３１を構成することができる。また、一方の負極集電体３３の非塗布面３７に設定された貼付部３８は、他方の負極集電体３３と接触しないので、他方の負極集電体３３における負極電極３２の塗布エリアを避けた位置に貼付部３８が配置されることとなる。このようにすると、負極電極３２の塗布エリアと重ならないようにリチウム金属３９を確実に貼り付けることができる。さらに、正極２１は、正極集電体２３の両面に正極電極２２が塗布されており、正極電極２２の塗布エリアが、対向する負極電極３２の塗布エリアの内側に位置するように配置されている。この場合、大電流を流したときでも負極電極３２への電流集中を回避することができ、リチウム金属の析出を確実に防止することができる。
【００６０】
（３）本実施の形態のリチウムイオンキャパシタ１０では、負極集電体３３の縁部において、電流の流れる方向と同一方向にリチウム金属３９を貼り付けることができる。この場合、正極電極２２の塗布エリアの外側にリチウム金属３９が配置されることとなるため、リチウム金属３９と正極２１とが接触するリスクが小さくなり、信頼性が向上する。
【００６１】
（４）本実施の形態のリチウムイオンキャパシタ１０では、負極集電体３３の片面３６のみに負極電極３２を塗工している。この場合、負極集電体３３の両面に負極電極３２を塗工して構成した従来の負極と比較して、負極電極３２を厚く形成することができる。因みに、両面に負極電極３２を塗工する場合、負極電極３２の割れ等が生じるため、形成可能な厚さに限界があり負極電極３２の厚さは３０μｍ以下となる。これに対し、本実施の形態のように、片面３６のみに負極電極３２を塗工する場合には、その負極電極３２の厚さを５０μｍ以上とすることが可能となる。また、負極集電体３３の片面３６に負極電極３２を形成する構成であるので、負極集電体３３の集電効率を高めることができる。この結果、リチウムイオンキャパシタ１０の充放電性能を向上させることができる。
［第２の実施の形態］
【００６２】
次に、本発明を具体化した第２の実施の形態を図９〜図１１に基づき説明する。本実施の形態では、負極３１Ａの構成が上記第１の実施の形態と異なり、それ以外は、第１の実施の形態のリチウムイオンキャパシタ１０と同じである。
【００６３】
図９〜図１１に示されるように、本実施の形態において、負極３１Ａは、負極集電体３３の片面３６のみに負極電極３２を塗布した構造を有し、２枚の負極集電体３３の非塗布面３７同士が重なり合うように配置されている。より詳しくは、負極集電体３３の略中央部には、タブ３４の引出方向に沿って延びるようにスリット状の貫通孔６１が形成されている。また、負極集電体３３の非塗布面３７における貫通孔６１の近傍には、タブ３４の引出方向と平行となるよう帯状領域の貼付部３８が設定され、その貼付部３８にリチウム金属３９が貼り付けられている。そして、一方の負極集電体３３の貼付部３８が他方の負極集電体３３の貫通孔６１内に位置する状態で、隣接する２枚の負極集電体３３の非塗布面３７同士が重なり合うように配置されている。このように負極３１Ａを構成すると、一方の負極集電体３３の非塗布面３７に貼り付けられたリチウム金属３９が、他方の負極集電体３３の塗布面３６に形成された負極電極３２にドープされる。
【００６４】
本実施の形態においても、負極集電体３３の片面３６のみに負極電極３２が塗布され、その塗布面３６にはリチウム金属３９の貼付部３８が設けられていないので、負極電極３２を効率よく迅速に塗布することができる。また、負極集電体３３においてタブ３４の引出方向と平行となるように貫通孔６１を設けることにより、電流の流れる方向と同一方向にリチウム金属３９を貼り付けることができる。この結果、リチウム金属が析出するといった問題を回避することができる。さらに、一方の負極集電体３３の貫通孔６１内にリチウム金属３９が配置されるため、その貫通孔６１の周囲に塗布されている負極電極３２にリチウム金属３９を早く均一にドープすることができる。
［第３の実施の形態］
【００６５】
次に、本発明を具体化した第３の実施の形態を図１２及び図１３に基づき説明する。本実施の形態では、正極２１Ａ及び負極３１Ｂの構成が上記第１の実施の形態と異なり、それ以外は、第１の実施の形態のリチウムイオンキャパシタ１０と同じである。
【００６６】
図１２に示されるように、本実施の形態の正極２１Ａは、正極集電体２３の片面に正極電極２２を塗布した構造を有する。なお、正極集電体２３の形状は、上記第１実施の形態と同じである。負極３１Ｂは、負極集電体３３の片面３６に負極電極３２を塗布した構造を有する。この負極集電体３３の形状も、上記第１実施の形態と同じである。
【００６７】
図１２及び図１３に示されるように、負極３１Ｂは、上記第１の実施の形態と異なり、片面側に負極電極３２を形成した１枚の負極集電体３３によって構成されている。この負極集電体３３の非塗布面３７において、タブ３４の引出方向と平行な２辺の縁部に沿って帯状領域の貼付部３８が設定され、各貼付部３８にリチウム金属３９がそれぞれ貼り付けられている。
【００６８】
本実施の形態の電極積層体１１Ａにおいて、正極２１Ａは、電極積層体１１Ａの厚さ方向から見て正極電極２２の塗布エリアが負極電極３２の塗布エリアの内側に位置するように配置されている。また、リチウム金属３９の貼付部３８は、電極積層体１１Ａの厚さ方向から見て正極電極２２の塗布エリアの外側に設定されている。この場合、リチウム金属３９の貼付部３８の対向面に正極電極２２が存在しないため、電極積層体１１Ａにおいて、リチウム金属３９の貼付による盛り上がりを抑えることができ、電極平面を平坦化することができる。
【００６９】
このように構成した場合でも、負極集電体３３の片面３６のみに負極電極３２が塗布され、その塗布面３６にはリチウム金属３９の貼付部３８が設けられていないので、負極電極３２を効率よく迅速に塗布することができる。さらに、電流の流れる方向と平行にリチウム金属３９を貼り付けることができ、従来技術のようにリチウム金属３９が析出するといった問題を回避することができる。
【００７０】
また、負極集電体３３の非塗布面３７の２箇所にリチウム金属３９が貼り付けられているため、リチウムイオンが二方向から同時に供給されるとともに、そのリチウムイオンがセパレータ４１や正極電極２２を移動して速やかに拡散し、負極電極３２に効率よくドープされる。つまり、本実施の形態では、セパレータ４１や正極電極２２がリチウムイオンの拡散経路として機能する。
【００７１】
さらに、正極２１Ａは、正極集電体２３の片面に正極電極２２が塗布されており、正極電極２２の塗布エリアが、負極電極３２の塗布エリアの内側に位置するように配置されている。この場合、大電流を流したときでも負極電極３２側への電流集中を回避することができ、リチウム金属の析出を確実に防止することができる。また、正極電極２２の塗布エリアの外側にリチウム金属３９が配置されることとなるため、リチウム金属３９と正極２１Ａとが接触するリスクが小さくなり、信頼性が向上する。
［第４の実施の形態］
【００７２】
次に、本発明を具体化した第４の実施の形態を図１４〜図１６に基づき説明する。本実施の形態では、負極３１Ｃの構成が上記第１の実施の形態と異なり、それ以外は、第１の実施の形態のリチウムイオンキャパシタ１０と同じである。
【００７３】
図１４〜図１６に示されるように、本実施の形態において、負極３１Ｃは、２枚の負極集電体３３と１枚の貼付用導体６２とを備える。負極集電体３３は、片面のみに負極電極３２が塗布されている。この負極集電体３３の非塗布面３７には、第１の実施の形態と異なり、リチウム金属３９の貼付部３８が設定されていない。
【００７４】
貼付用導体６２は、負極集電体３３と同一材料（例えば、銅）からなる板状物であり、負極集電体３３の非塗布面３７と重なり合うように配置されている。本実施の形態では、２枚の負極集電体３３の間に介在するよう貼付用導体６２が配置されている。貼付用導体６２は、平面視矩形状に形成され、その四辺のうちの一辺からタブ６４が引き出されている。この貼付用導体６２のタブ６４は、負極集電体３３のタブ３４と同一形状であり、負極集電体３３のタブ３４と同一の辺から引き出されている。また、貼付用導体６２の両面において、タブ６４のある辺と直交する２辺の縁部に沿って、負極集電体３３のタブ３４の引出方向と平行に延びる帯状領域の貼付部６５が設定されており、その貼付部６５にリチウム金属３９が貼り付けられている。リチウム金属３９の貼付部６５は、タブ６４のある辺及びそれに対向する辺の近傍まで延びている。そして、貼付用導体６２の各貼付部６５に対して負極集電体３３の非塗布面３７が非接触状態となるように貼付用導体６２の両面に負極集電体３３が配置されている。
【００７５】
本実施の形態では、上記各実施の形態のように、負極集電体３３にリチウム金属を貼り付ける構成ではないので、その貼り付け時に負極集電体３３を傷つけることがない。また、本実施の形態においても、負極集電体３３の片面のみに負極電極３２が塗布されているので、負極電極３２を効率よく迅速に塗布することができる。さらに、負極３１を構成する貼付用導体６２において、電流の流れる方向と平行にリチウム金属３９を貼り付けることができるため、従来技術のようにリチウム金属が析出するといった問題を回避することができる。
【００７６】
また、正極電極２２の塗布エリアが、負極電極３２の塗布エリアの内側に位置するように配置されているので、大電流を流したときでも負極電極３２側への電流集中を回避することができ、リチウム金属の析出を確実に防止することができる。さらに、正極電極２２の塗布エリアの外側にリチウム金属３９が配置されているので、リチウム金属３９と正極２１とが接触するリスクが小さくなり、信頼性が向上する。
【００７７】
なお、本発明の各実施の形態は以下のように変更してもよい。
【００７８】
・上記第２の実施の形態では、負極集電体３３の略中央部において、タブ３４の引出方向に沿って延びるスリット状の貫通孔６１が形成され、その貫通孔６１内に貼付部３８が配置されている。これにより、負極３１Ａの略中央部に１本のリチウム金属３９が貼り付けられる構成であったが、これに限定されるものではない。例えば、幅広のリチウムイオンキャパシタを構成する場合、図１７に示す負極３１Ｄのように、複数本のリチウム金属３９を貼り付ける構成としてもよい。なお、図１７に示す負極３１Ｄの場合、負極集電体３３には、２つの貫通孔６１がタブ３４の引出方向に沿って延びるよう形成されている。また、負極集電体３３の非塗布面３７における各貫通孔６１の近傍には、タブ３４の引出方向と平行となるよう帯状領域の貼付部３８が設定され、その貼付部３８にリチウム金属３９が貼り付けられている。このように構成することにより、負極集電体３３における負極電極３２の幅が広くても、その負極電極３２全体に均一にリチウムイオンをドープすることができる。
【００７９】
なお、負極集電体３３の縁部に沿ってリチウム金属３９の貼付部３８を設定する場合には、図１８に示すように、幅が狭く細長い形状のリチウムイオンキャパシタ１０Ａを容易に製造することができる。
【００８０】
・上記第４の実施の形態の負極３１Ｃでは、貼付用導体６２の縁部に沿って帯状領域の貼付部６５が設定される構成であったが、これに限定されるものではない。図１９に示す負極３１Ｅのように、貼付用導体６２の中央部に帯状領域の貼付部６５を設ける構成に変更してもよい。この負極３１Ｅでは、貼付用導体６２の中央部において、負極集電体３３のタブ３４の引出方向と平行に延びるように帯状領域の貼付部６５が設定されており、その貼付部６５にリチウム金属３９が貼り付けられている。負極集電体３３には、片面３６のみに負極電極３２が塗布されており、その中央部において、タブ３４の引出方向に沿って延びるようにスリット状の貫通孔６１が形成されている。そして、リチウム金属３９の貼付部６５が負極集電体３３の貫通孔６１内に位置する状態で、負極集電体３３の非塗布面３７と貼付用導体６２とが重なり合うように配置されている。このように構成しても、負極集電体３３の片面３６のみに負極電極３２が塗布され、その塗布面３６にはリチウム金属３９の貼付部が設けられていないので、負極電極３２を効率よく迅速に塗布することができる。また、貼付用導体６２において電流の流れる方向と同一方向にリチウム金属３９が貼り付けられているので、従来技術のようにリチウム金属が析出するといった問題を回避することができる。
【００８１】
・上記第４の実施の形態では、平板状の貼付用導体６２を用いるものであったが、図２０に示されるように、貫通孔６７を設けた貼付用導体６２Ａや、図２１に示されるように、切欠部６８を設けた貼付用導体６２Ｂに変更してもよい。貼付用導体６２Ａ,６２Ｂにおいて貼付部６５の設定領域外に貫通孔６７や切欠部６８を設けることで、貼付用導体６２Ａ,６２Ｂの軽量化を図ることができる。また、貫通孔６７や切欠部６８を形成する際に排出される加工屑を回収して再利用することにより、材料コストも抑えることができる。
【００８２】
・上記各実施の形態のリチウムイオンキャパシタ１０,１０Ａでは、正極用外部端子２５及び負極用外部端子３５が互いに反対方向に引き出されていたが、これに限定するものではない。図２２に示されるリチウムイオンキャパシタ１０Ｂのように、同一方向から正極用外部端子２５及び負極用外部端子３５を引き出す構成に変更してもよい。
【００８３】
・上記第１の実施の形態の電極積層体１１では、正極２１は、正極集電体２３の両面に正極電極２２を塗布した構造を有するものであったが、これに限定されるものではない。図２３に示す電極積層体１１Ｂのように、正極集電体２３の片面に正極電極２２を塗布した構造を有する正極２１Ｂを用いて構成してもよい。なお、この正極２１Ｂは、負極２１と同様に、隣接する２枚の正極集電体２３の非塗布面同士が重なり合うように配置されている。
【００８４】
次に、特許請求の範囲に記載された技術的思想のほかに、前述した各実施の形態によって把握される技術的思想を以下に列挙する。
【００８５】
（１）手段６において、前記貼付用導体における前記貼付部の設定領域外にて、穴部または切欠部を設けたことを特徴とするリチウムイオンキャパシタ。
【００８６】
（２）手段６において、前記正極は、前記正極集電体の両面または片面に前記正極材が塗布されており、前記電極積層体の厚さ方向から見て前記正極材の塗布エリアが前記負極材の塗布エリアの内側に位置するように配置されていることを特徴とするリチウムイオンキャパシタ。
【００８７】
（３）技術的思想（２）において、前記リチウム金属の貼付部は、前記電極積層体の厚さ方向から見て前記正極材の塗布エリアよりも外側に設定されていることを特徴とするリチウムイオンキャパシタ。
【００８８】
（４）手段９において、前記負極材を片面に塗布した２枚の負極集電体について、一方の負極集電体の非塗布面に貼り付けたリチウム金属が他方の負極集電体の非塗布面に接触しない状態で各負極集電体の非塗布面を重ね合わせる集電体配置工程をさらに含むことを特徴とするリチウムイオンキャパシタの製造方法。
【符号の説明】
【００８９】
１０,１０Ａ,１０Ｂ…リチウムイオンキャパシタ
１１，１１Ａ，１１Ｂ…電極積層体
２１，２１Ａ，２１Ｂ…正極
２２…正極材としての正極電極
２３…正極集電体
２４…正極接続導体としてのタブ
２５…正極用外部端子
３１，３１Ａ〜３１Ｅ…負極
３２…負極材としての負極電極
３３…負極集電体
３４…負極接続導体としてのタブ
３５…負極用外部端子
３６…塗布面
３７…非塗布面
３８，６５…リチウム金属の貼付部
３９…リチウム金属
４１…セパレータ
５１…蓄電容器
６１…貫通孔
６２，６２Ａ,６２Ｂ…貼付用導体
【図１】
2010232565.tif 000003
【図２】
2010232565.tif 000004
【図３】
2010232565.tif 000005
【図４】
2010232565.tif 000006
【図５】
2010232565.tif 000007
【図６】
2010232565.tif 000008
【図７】
2010232565.tif 000009
【図８】
2010232565.tif 000010
【図９】
2010232565.tif 000011
【図１０】
2010232565.tif 000012
【図１１】
2010232565.tif 000013
【図１２】
2010232565.tif 000014
【図１３】
2010232565.tif 000015
【図１４】
2010232565.tif 000016
【図１５】
2010232565.tif 000017
【図１６】
2010232565.tif 000018
【図１７】
2010232565.tif 000019
【図１８】
2010232565.tif 000020
【図１９】
2010232565.tif 000021
【図２０】
2010232565.tif 000022
【図２１】
2010232565.tif 000023
【図２２】
2010232565.tif 000024
【図２３】
2010232565.tif 000025
【図２４】
2010232565.tif 000026
【図２５】
2010232565.tif 000027
【図２６】
2010232565.tif 000028
【図２７】
2010232565.tif 000029