(57)【要約】【課題】釘等が刺さって孔が開いてしまった場合でも液漏れやガス漏れが起こりにくい蓄電デバイスを提供すること。【解決手段】本発明の蓄電デバイス１１は、正極２１と負極３１とセパレータ４１とを含んで構成され、それらを積層、折畳または捲回してなる電極構造体４５を有する。電極構造体４５は外装容器４６に収納され、外装容器内４６内には電解質が充填される。外装容器４６の外表面４６ａにおいて少なくとも電極構造体４５の主面４５ａに対応した箇所を覆うべく、弾性体層５１を配置する。弾性体層５１は面内方向の収縮力が４ＭＰａ以上である。外装容器４６の外表面４６ａと弾性体層５１との間に粘着剤層５２を配置する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極と負極と前記正極及び前記負極間に介在されたセパレータとを含んで構成され、それらを積層、折畳または捲回してなる電極構造体を外装容器に収納し、前記外装容器内に電解質を充填してなる蓄電デバイスにおいて、前記外装容器の外表面において少なくとも前記電極構造体の主面に対応した箇所を覆うべく、面内方向の収縮力が４ＭＰａ以上の弾性体層を配置するとともに、前記外装容器の外表面と前記弾性体層との間に粘着剤層を配置したことを特徴とする蓄電デバイス。
【請求項２】
前記弾性体層は前記粘着剤層により前記外装容器の外表面に接着されていることを特徴とする請求項１に記載の蓄電デバイス。
【請求項３】
前記弾性体層は前記粘着剤層よりも厚いことを特徴とする請求項２に記載の蓄電デバイス。
【請求項４】
前記弾性体層はゴムからなる層であり、前記粘着剤層はエラストマー系接着剤からなる層であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の蓄電デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、正極と負極とセパレータとを含んで構成され、それらを積層、折畳または捲回してなる電極構造体を外装容器に収納した構造の蓄電デバイス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ている。従来の鉛蓄電池やその他の二次電池では、大電流の充放電に弱くサイクル寿命が短いため、その蓄電システムに対応することは困難であった。そこで、それらの問題を解決しうる新たな蓄電デバイスとして、近年、非水系の蓄電デバイスが注目されている。
【０００３】
現在、急速充放電や長寿命化が可能な蓄電デバイスとして、例えば、リチウムイオンキャパシタなどが提案されている（特許文献１，２参照）。このリチウムイオンキャパシタとしては、電極を巻いて構成するタイプと電極を積層して構成するタイプとが知られているが、急速充放電に優れた蓄電モジュールを構成するためには、特許文献１，２等に開示されている積層タイプのキャパシタが用いられる。
【０００４】
リチウムイオンキャパシタの蓄電デバイスは、平板状の正極と負極とをセパレータを介して交互に積層してなる電極積層体を備えている。その電極積層体は、例えばアルミニウム・ラミネートフィルム等の気密性軟包装材を用いたソフト容器内に電解質液とともに密閉収納される。この蓄電デバイスは単体での出力電圧が低く、それゆえ蓄電デバイスを複数個並列または直列につなぐことで、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モジュールを構成する。なお、外装容器としてアルミニウム・ラミネートフィルムを用いることは、通常、蓄電モジュールの薄型化や軽量化に有利であると考えられている。
【０００５】
ところで、この種の蓄電デバイスは、非水系二次電池に代表されるコバルト酸リチウム等の正極活物質を使用していないため、熱暴走が起こらず安全性が比較的高いという利点を有する。しかしながら、外装容器をラミネートフィルム材のような非常に薄い材料で構成したような場合、使用状況によっては、釘等のような鋭利な異物が外装容器に刺さるような事態が想定される。この場合、フィルム材に孔があいて釘等の先端が容器内部に至り、内部短絡を引き起こすことにより、液漏れやガス漏れなどが発生するおそれがある。そして、このような状況の下では、外気中の酸素と混合した可燃性ガスや電解質と、短絡によるジュール熱を起因とする熱源とが近くに存在することになるため、好ましくない。
【０００６】
そこで、このような問題を解消しうる従来技術としては、例えば、外装容器の外周面を引張り伸び率が１％以上であるイオン不透過性の伸張性高分子シートで被覆形成したリチウム系電池が従来知られている（特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−６０４０７号公報
【特許文献２】特開２００８−９８３６１号公報
【特許文献３】特開２００２−１５１１５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記従来技術のように、外装容器の外周面を引張り伸び率が１％以上であるイオン不透過性の伸張性高分子シートで被覆形成することは、液漏れやガス漏れの防止にある程度有効であると考えられる。しかしながら、伸びの限界点を超えて伸張性高分子シートが破れて孔が生じ、その結果外装容器にも孔が開いて容器内外が連通してしまうことも、十分に予想される。この場合には、生じた孔の拡径によって、やはり液漏れやガス漏れが起こってしまう。
【０００９】
しかも、上記従来技術において外装容器に釘等が刺さった場合、伸張性高分子シートに孔が生じないにしても、外装容器に局所的に大きなテンションが加わることになるため、電極構造体に変形が起こる可能性があり、好ましくない。
【００１０】
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、釘等が刺さって孔が開いてしまった場合でも液漏れやガス漏れが起こりにくい蓄電デバイスを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
以下、上記課題を解決するための手段を列挙する。
［１］正極と負極と前記正極及び前記負極間に介在されたセパレータとを含んで構成され、それらを積層、折畳または捲回してなる電極構造体を外装容器に収納し、前記外装容器内に電解質を充填してなる蓄電デバイスにおいて、前記外装容器の外表面において少なくとも前記電極構造体の主面に対応した箇所を覆うべく、面内方向の収縮力が４ＭＰａ以上の弾性体層を配置するとともに、前記外装容器の外表面と前記弾性体層との間に粘着剤層を配置したことを特徴とする蓄電デバイス。
【００１２】
従って、手段１に係る発明によると、外装容器の外表面における所定箇所に弾性体層及び粘着剤層を配置しているため、外装容器に例えば釘等が刺さって孔が開き容器内外が連通すると、弾性体層の面内方向に収縮作用が働くことで、その孔が縮径して閉塞される。しかも、外装容器の外表面と弾性体層との間に配置された粘着剤層は、粘性を有していることから釘等と孔内面との隙間に入り込むことができ、その隙間を埋めることができる。よって、孔が生じているにもかかわらず、容器内外をつなぐ経路が遮断され、液漏れやガス漏れが起こりにくくなる。また、本発明のものは、伸張性高分子シートの伸長作用に依存して孔開きを未然に防ぐという従来技術とは異なり、外装容器に局所的に大きなテンションが加わりにくいので、電極構造体の変形を未然に回避することができる。
【００１３】
［２］前記弾性体層は前記粘着剤層により前記外装容器の外表面に接着されていることを特徴とする手段１に記載の蓄電デバイス。
【００１４】
従って、手段２に係る発明によると、弾性体層が粘着剤層の粘性により外装容器の外表面に確実に固定される。また、粘着剤層が弾性体層にも外装容器の外表面にも接した状態となることから、弾性体層に生じた孔及び外装容器に生じた孔の両方について、釘等との隙間に入り込んでその隙間を埋めることが可能である。
【００１５】
［３］前記弾性体層は前記粘着剤層よりも厚いことを特徴とする手段２に記載の蓄電デバイス。
【００１６】
従って、手段３に係る発明によると、このような厚さの大小関係を設定しておくことで、液漏れやガス漏れを効率よく確実に防止しうる構造とすることができる。即ち、面内方向に好適な収縮作用を働かせるためには弾性体層にある程度の厚さを付与しておくことが望まれる一方、粘性による隙間埋め作用を担保しつつ弾性体層を接着するためには粘着剤層に必要以上の厚さを付与しておく必要がないからである。
【００１７】
［４］前記弾性体層はゴムからなる層であり、前記粘着剤層はエラストマー系接着剤からなる層であることを特徴とする手段１乃至３のいずれか１項に記載の蓄電デバイス。
【００１８】
従って、手段４に係る発明のような材料の組み合わせによると、弾性体層及び粘着剤層がそれぞれ好ましい物性を有したものとなり、液漏れやガス漏れを効率よく確実に防止しうる構造とすることができる。
【発明の効果】
【００１９】
以上詳述したように、請求項１〜４に記載の発明によると、釘等が刺さって孔が開いてしまった場合でも液漏れやガス漏れが起こりにくい蓄電デバイスを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明を具体化した一実施形態の蓄電デバイスを示す一部破断分解斜視図。
【図２】実施形態の蓄電デバイスを示す断面図。
【図３】実施形態の蓄電デバイスにおける孔閉塞作用を説明するための要部拡大断面図。
【図４】実施形態の蓄電デバイスにおける孔閉塞作用を説明するための要部拡大断面図。
【図５】別の実施形態の蓄電デバイスを示す図。
【図６】（ａ）は実施形態における積層タイプの電極構造体を示す概略斜視図、（ｂ）は別の実施形態における折畳タイプの電極構造体を示す概略斜視図、（ｃ）は別の実施形態における捲回タイプの電極構造体を示す概略斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明を具体化した一実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。
図１，図２に示される本実施形態の蓄電デバイス１１は、いわゆるプレドープタイプのリチウムイオンキャパシタ（ＬＩＣ）であって、正極２１、負極３１及びセパレータ４１を積層してなる積層タイプの電極構造体４５を備えている。この電極構造体４５では、正極２１と負極３１とをセパレータ４１を介して対向配置してなる発電要素を１単位とし、そのような発電要素を複数積み重ねて配置している。電極構造体４５は、リチウム塩を含んだ電解質とともに外装容器４６内に密閉状態で収納される。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
図２に示されるように、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。なお、この蓄電デバイス１１の正極電極２２には、例えば非水系二次電池に代表されるようなコバルト酸リチウム等のような化合物は使用されていない。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
図２に示されるように、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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
図１，図２に示されるように、本実施形態の蓄電デバイス１１における外装容器４６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。
【００３２】
このようにして外装容器４６内に電極構造体４５を収容した場合、外装容器４６における一方の端部（図１では右側の端部）から正極用外部端子２５が引き出され、他方の端部（図１では左側の端部）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、外装容器４６を形成してもよい。
【００３３】
電極構造体４５における所定箇所にはリチウム貼付部（図示略）が設けられており、そのリチウム貼付部にはプレドープ用のリチウム金属箔（図示略）が貼付される。このリチウム金属箔は、プレドープが完了すると溶解して消失する。リチウム貼付部は、例えば負極集電体３３上に設けられることがよい。
【００３４】
本実施形態の蓄電デバイス１１は、単独で使用してもよいが、例えば複数個スタックさせて配置するとともに電気的に直列または並列に接続することで蓄電モジュールを構成して使用することもできる。
【００３５】
次に、本実施形態の蓄電デバイス１１における特徴的構造（容器保護構造）について述べる。
【００３６】
図１，図２に示されるように、この蓄電デバイス１１では、外装容器４６の外表面４６ａにおける所定箇所が弾性体層５１及び粘着剤層５２によって覆われている。より詳しく言うと、外装容器４６の外表面４６ａにおいて電極構造体４５の主面４５ａに対応した平坦な矩形状の箇所には、粘着剤層５２を介して弾性体層５１が配置されるとともに、その粘着剤層５２の粘性により弾性体層５１が外装容器４６の外表面４６ａに対して接着されている。本実施形態においては、外装容器４６の外表面４６ａにおける上記矩形状箇所に粘着剤を塗布して粘着剤層５２を形成し、次いで粘着剤層５２上に矩形シート状の弾性体層５１を貼り付けるという手順を採用している。なお、矩形シート状の弾性体層５１の片側面に粘着剤を塗布して粘着剤層５２を形成し、次いで当該弾性体層５１の塗布面側を上記矩形状箇所に貼り付けるという手順を採用してもよい。この場合、所望とする面内方向の収縮力を確実に得るために、面方向に対してあまりテンションを加えない状態で矩形シート状の弾性体層５１を貼り付けることが好ましい。
【００３７】
ここで、本実施形態で使用される弾性体層５１は、面内方向の収縮力が４ＭＰａ以上であることが好ましく、５ＭＰａ以上であることがより好ましい。面内方向の収縮力が４ＭＰａ未満であると、面内方向に収縮作用が十分に働かず、孔閉塞作用が期待できなくなるおそれがあるからである。このような弾性体層５１は、上記の物性を満たすものであれば特に限定されず任意の有機材料を用いて形成可能であり、例えばゴムからなる層が好適である。例えば、上記物性を満たすニトリルゴム、シリコーンゴム、クロロプレンゴムなどが好適例として挙げられる。
【００３８】
本実施形態で使用される弾性体層５１は、引張り伸び率があまり大きくないほうがよく、具体的には５０％未満が好ましく、１０％未満がより好ましく、１％未満が特に好ましい。即ち、弾性体層５１の引張り伸び率が大きすぎると、釘６１等が刺さったときに弾性体層５１が変形してしまい孔が開きにくくなるため、面内方向への収縮作用による孔閉塞作用が奏されなくなるからである。また、弾性体層５１の面内方向の収縮力は、弾性体層５１の厚さ方向の収縮力と同等またはそれよりも大きいことが好ましい。この関係が逆になると、収縮力に基づく孔閉塞作用が十分に得られなくなるおそれがあるからである。
【００３９】
本実施形態で使用される粘着剤層５２は、少なくとも粘性を有する有機材料であることが要求され、さらには弾性体層５１を外装容器４６に対して接着可能な程度の粘性を有する有機材料であることが好ましい。このような粘着剤層５２としては例えばエラストマー系接着剤（弾性体系接着剤）からなる層が好適である。エラストマー系接着剤の好適例としては、スチレン−ブタジエンゴム溶液系接着剤などを挙げることができる。スチレン−ブタジエンゴム溶液系接着剤は、天然ゴム様の性質を持ち、溶剤溶液は粘着剤として利用されるが、接着強度はあまり強くないという特徴がある。
【００４０】
弾性体層５１の厚さＤ１及び粘着剤層５２の厚さＤ２はそれぞれ限定されず、いずれを厚くしてもよいが、本実施形態においては弾性体層５１の厚さＤ１を粘着剤層５２の厚さＤ２よりも厚くしている。この場合、弾性体層５１の厚さＤ１は例えば０．５ｍｍ以上１０ｍｍ以下に設定されることがよく、特には１ｍｍ以上５ｍｍ以下に設定されることがよりよい。当該厚さＤ１が薄すぎると面内方向への収縮作用が十分に働かなくなるおそれがあり、一方、当該厚さＤ１が厚すぎると蓄電デバイス１１の厚さが増すことで複数個スタックする際に嵩張ってしまうからである。また、粘着剤層５２の厚さＤ２は例えば０．０１ｍｍ以上５ｍｍ以下に設定されることがよく、特には０．１ｍｍ以上２ｍｍ以下に設定されることがよりよい。当該厚さＤ２が薄すぎると粘性による孔埋め作用を担保しつつ弾性体層５１を接着することができなくなるおそれがあり、一方、当該厚さＤ２が厚すぎると蓄電デバイス１１の厚さが増すことで複数個スタックする際に嵩張ってしまうからである。
【００４１】
以下、実施例の蓄電デバイス１１のサンプルをいくつか実際に作製するとともに、同様に比較例の蓄電デバイス１１のサンプルもいくつか実際に作製し、これらについて比較試験を行った。
【００４２】
Ａ．サンプルの作製
ここでは、基本的に図１，図２に示すような構造の蓄電デバイス１１を作製するとともに、その際に外装容器４６の外表面４６ａに配置する弾性体層５１の種類や粘着剤層５２の種類などを変更した。
【００４３】
即ち、弾性体層５１としてデュロ硬度Ａ６０、厚さ２ｍｍのニトリルゴムからなるシートを選択し、エラストマー系接着剤の一種であるスチレン−ブタジエンゴム溶液系接着剤（コニシ株式会社製、商品名「ＧＰクリアー」）を用いて厚さ０．５ｍｍの粘着剤層５２とし、この粘着剤層５２を介して外表面４６ａに弾性体層５１を貼り付けた蓄電デバイス１１を、実施例１のサンプルとした。
【００４４】
弾性体層５１としてデュロ硬度Ａ７０、厚さ２ｍｍであるシリコーンゴムからなるシートを選択し、上記のスチレン−ブタジエンゴム溶液系接着剤を用いて厚さ０．５ｍｍの粘着剤層５２とし、この粘着剤層５２を介して外表面４６ａに弾性体層５１を貼り付けた蓄電デバイス１１を、実施例２のサンプルとした。
【００４５】
弾性体層５１としてデュロ硬度Ａ６５、厚さ２ｍｍであるクロロプレンゴムからなるシートを選択し、上記のスチレン−ブタジエンゴム溶液系接着剤を用いて厚さ０．５ｍｍの粘着剤層５２とし、この粘着剤層５２を介して外表面４６ａに弾性体層５１を貼り付けた蓄電デバイス１１を、実施例３のサンプルとした。
【００４６】
弾性体層５１としてデュロ硬度Ａ５０、厚さ２ｍｍのニトリルゴムからなるシートを選択し、上記のスチレン−ブタジエンゴム溶液系接着剤を用いて厚さ０．５ｍｍの粘着剤層５２とし、この粘着剤層５２を介して外表面４６ａに弾性体層５１を貼り付けた蓄電デバイス１１を、実施例４のサンプルとした。
【００４７】
その一方で、弾性体層５１も粘着剤層５２も配置されていない従来タイプの蓄電デバイスを、比較例１のサンプルとした。
【００４８】
弾性体層５１として超低硬度ウレタン（デュロ硬度Ａ１５、厚さ２ｍｍのポリウレタン系エラストマー）からなるシートを選択し、上記のスチレン−ブタジエンゴム溶液系接着剤を用いて厚さ０．５ｍｍの粘着剤層５２とし、この粘着剤層５２を介して外表面４６ａに弾性体層５１を貼り付けた蓄電デバイスを、比較例２のサンプルとした。
【００４９】
弾性体層５１としてＴＰＥ熱可塑性エラストマー（デュロ硬度Ａ６５、厚さ２ｍｍのポリオレフィン系エラストマー）からなるシートを選択し、上記のスチレン−ブタジエンゴム溶液系接着剤を用いて厚さ０．５ｍｍの粘着剤層５２とし、この粘着剤層５２を介して外表面４６ａに弾性体層５１を貼り付けた蓄電デバイスを、比較例３のサンプルとした。
【００５０】
弾性体層５１としてデュロ硬度Ａ６０、厚さ２ｍｍのニトリルゴムからなるシートを選択する一方、非エラストマー系接着剤であって硬化後の硬度が高いエポキシ系接着剤（セメダイン株式会社製、商品名「ハイスーパー５」、デュロ硬度Ａ８５）を用いて厚さ０．５ｍｍの接着剤層とし、この接着剤層を介して外表面４６ａに弾性体層５１を貼り付けた蓄電デバイスを、実施例４のサンプルとした。
【００５１】
なお、比較例１を除く各サンプルにおいて弾性体層５１としても選択した材料については、従来周知のフォースゲージを用いた引っ張り試験により引張力を測定し、この測定値を「面方向への収縮力」とした。その結果は表１に示してある。
【００５２】
Ｂ．評価試験の方法
上記各サンプルについて釘刺し試験を実施した（図３，図４参照）。釘６１としては鉄丸釘（ＪＩＳ  Ａ  ５５０８  Ｎ４５）を使用し、釘刺しスピードを２ｍｍ／ｓｅｃに設定して、その鉄丸釘を外装容器４６における電極構造体４５の収容部分に対して垂直に突き刺すようにした。その後、蓄電デバイスの表面温度を測定するとともに、外観検査を行って膨らみの有無及び液漏れの有無を調査した。その結果を表1に示す。
【００５３】
Ｃ．評価試験の結果
【表１】
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【００５４】
表１に示すように、上記の釘刺し試験の結果、いずれのサンプルでも蓄電デバイスの表面温度が６０℃となるとともに、蓄電デバイスの外装容器４６には若干の膨らみが生じていた。ただし、実施例１〜４のサンプルでは液漏れが認められなかったのに対し、比較例１〜４のサンプルでは液漏れが認められた。また、比較例３に至っては耐熱性に問題があることもわかった。
【００５５】
即ち、実施例１〜４のサンプルでは、面内方向の収縮率が４ＭＰａ以上のゴムからなる層を弾性体層５１とし、かつ、エラストマー系接着剤からなる層を粘着剤層５２とする組み合わせを採用している。そして、この組み合わせを採用したことで、弾性体層５１及び粘着剤層５２がそれぞれ好ましい物性を有したものとなり、液漏れ等が効率よく確実に防止できるものとなったと結論付けられた。
【００５６】
次に、実施例１〜４における孔閉塞作用について説明する。図４は、釘６１が刺さって弾性体層５１や外装容器４６に孔が開き、容器内外が連通した状態を示している。このとき、図４にて横向きの矢印で示すように、弾性体層５１の面内方向に収縮作用が働くことで、その孔が縮径して閉塞される。しかも、外装容器４６の外表面４６ａと弾性体層５１との間に配置された粘着剤層５２は、粘性を有していることから、釘６１と孔内面との間に僅かな隙間があったとしても、その隙間に入り込んで隙間を埋めることができる。この場合、粘着剤層５２にはひび割れが入らず、剥離が生じることも殆どない。よって、このような２つの作用（即ち、弾性体層５１による面内方向への収縮作用、粘着剤層５２による隙間孔埋め作用）が相乗的に働く結果、孔が生じているにもかかわらず、実質的にその孔が確実に閉塞され、容器内外をつなぐ経路が遮断されるようになっている。
【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。
（１）本実施形態の蓄電デバイス１１は、上記のような弾性体層５１及び粘着剤層５２を備えているため、外装容器４６に釘６１等が刺さって孔が開いてしまった場合でも液漏れやガス漏れを防止することができる。従って、たとえ内部短絡が生じたとしても、外装容器４６内部における可燃性ガスや電解質が外気中の酸素と混合しにくくなり、従来のものに比べてさらなる安全性の向上を達成することができる。
【００５８】
（２）また、本実施形態の蓄電デバイス１１は、伸張性高分子シートの伸長作用に依存して孔開きを未然に防ぐという従来技術とは異なり、外装容器４６に局所的に大きなテンションが加わりにくい。よって、電極構造体４５の変形を未然に回避することができるという利点がある。
【００５９】
（３）本実施形態の蓄電デバイス１１では、弾性体層５１が粘着剤層５２の粘性により外装容器４６の外表面４６ａに確実に固定される。また、粘着剤層５２が弾性体層５１にも外装容器４６の外表面４６ａにも接した状態となることから、弾性体層５１に生じた孔及び外装容器４６に生じた孔の両方について、釘６１との隙間に入り込んでその隙間を埋めることができるという利点がある。
【００６０】
（４）本実施形態の蓄電デバイス１１では、弾性体層５１の外側ではなく内側に粘着剤層５２を配置しているため、粘性のある粘着剤層５２が非露出となり、粘着剤層５２が他の部材に付着して汚すようなことがない。
【００６１】
（５）本実施形態の蓄電デバイス１１では、弾性体層５１及び粘着剤層５２を外装容器４６の内部ではなく外表面側に配置しているため、外装容器４６の内容積を減らすことがなく、よって電極構造体４５の体積減による発電性能の低下を招かないという利点がある。さらに、弾性体層５１及び粘着剤層５２が直接電解質に晒されないことから、電解質に耐性のある材料を選択する必要性が小さくなり、選択の自由度が大きくなるという利点がある。また、電解質との接触に起因する弾性体層５１及び粘着剤層５２の変質や劣化を未然に回避することができるという利点もある。
【００６２】
（６）例えば、本実施形態の蓄電デバイス１１を複数スタックさせて蓄電モジュールを構成したような場合には、デバイス間に弾性体層５１が介在された状態となる。その結果、デバイス表面の摩擦抵抗が増えて、スタック状態でデバイス同士が位置ずれしにくくなる。よって、耐振動性、耐衝撃性が向上する。
【００６３】
なお、本発明の実施の形態は以下のように変更してもよい。
【００６４】
・上記実施形態では、外装容器４６の外表面４６ａにおいて電極構造体４５の主面４５ａに対応した平坦な矩形状の箇所に、弾性体層５１及び粘着剤層５２を配置したが、これら２層を設けるエリアを必要に応じて拡大または縮小しても構わない。従って、例えばこれら２層を外装容器４６の外表面４６ａの一部ではなく全部を覆うように配置することも許容される。
【００６５】
・上記実施形態では、矩形シート状の弾性体層５１を採用したが、これに代えて例えば図５に示す別の実施形態のようなバッグ状（袋状）に形成してもよい。即ち、図５に示す弾性体バッグ７１は、外部端子２５，３５を除いて外装容器４６の一部あるいは全部を収納しうる大きさを有し、その一端に開口７２を有したものとなっている。弾性体バッグ７１は、基本的に面内方向の収縮力が４ＭＰａ以上の弾性体層５１からなり、その内面には粘着剤層５２が形成されている。そして、この弾性体バッグ７１内に外装容器４６を収納することで、外装容器４６の外表面４６ａが弾性体層５１及び粘着剤層５２によって覆われるようになっている。なお、図５においては外部端子２５，３５が同じ方向に突設されているためバッグ状のものを採用しているが、図１のように外部端子２５，３５が反対方向に突設されているものの場合には、弾性体層５１を筒状に形成してもよい。
【００６６】
・上記実施形態では、弾性体層５１が粘着剤層５２により外装容器４６の外表面４６ａに接着されていたが、弾性体層５１が粘着剤層５２により外装容器４６の外表面４６ａに接着されていない構成を採用してもよい。
【００６７】
・上記実施形態では、外装容器４６がアルミニウム・ラミネートフィルム材からなるソフト容器であったが、アルミニウム以外の金属のラミネートフィルム材からなるソフト容器であってもよい。また、このようなソフト容器に代えて金属缶などのハード容器を用いて本発明を具体化してもよい。
【００６８】
・上記実施形態では、外装容器４６の外表面４６ａに粘着剤層５２を介して矩形シート状の弾性体層５１を貼り付けるという手法で蓄電デバイス１１を作製したが、これに代えて例えば外装容器４６の外表面４６ａに対して粘着剤及び弾性体材料を順次塗布し硬化させることで、粘着剤層５２及び弾性体層５１を形成するという手法を採用してもよい。
【００６９】
・プレドープを行わないタイプのリチウムイオンキャパシタや、あるいはリチウムイオンキャパシタ以外の蓄電デバイス（例えばリチウムイオン電池など）に本発明を適用しても勿論よい。
【００７０】
・本実施形態の蓄電デバイス１１における弾性体層５１は特に無機粒子などを含まないものであったが、弾性体層５１の熱伝導性を高めて放熱性を向上させるべく、ゴムよりも高熱伝導率の高い金属やセラミック等の無機粒子を含ませてもよい。
【００７１】
・上記実施形態では、正極、負極間及びセパレータを積層してなる積層タイプの電極構造体４５を使用したが（図６（ａ）参照）、これに代えて例えば折畳タイプの電極構造体４５Ａ（図６（ｂ）参照）や、捲回タイプの電極構造体４５Ｂ（図６（ｃ）参照）を使用して蓄電デバイスを構成してもよい。
次に、前述した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。
【００７２】
（１）上記手段１乃至４のいずれか１項において、前記蓄電デバイスはリチウムイオンキャパシタであることを特徴とする蓄電デバイス。
【００７３】
（２）上記手段１乃至４のいずれか１項において、前記弾性体層の面内方向の収縮力は、前記弾性体層の厚さ方向の収縮力よりも大きいことを特徴とする蓄電デバイス。
【００７４】
（３）上記手段１乃至４のいずれか１項において、前記正極電極はその材料としてコバルト酸リチウム等の酸化物を使用していないものであることを特徴とする蓄電デバイス。
【００７５】
（４）上記手段１乃至４のいずれか１項において、前記弾性体層の引張り伸び率は１％未満であることを特徴とする蓄電デバイス。
【００７６】
（５）上記手段１乃至４のいずれか１項において、前記外装容器は金属ラミネートフィルム材からなる容器であることを特徴とする蓄電デバイス。
【００７７】
（６）正極と負極と前記正極及び前記負極間に介在されたセパレータとを含んで構成され、それらを積層、折畳または捲回してなる電極構造体を外装容器に収納し、前記外装容器内に電解質を充填してなる蓄電デバイスにおいて、前記外装容器の外表面において少なくとも前記電極構造体の主面に対応した箇所を覆うべく弾性体層を配置するとともに、前記外装容器の外表面と前記弾性体層との間に粘着剤層を配置したことを特徴とする蓄電デバイス。
【００７８】
（７）正極と負極と前記正極及び前記負極間に介在されたセパレータとを含んで構成され、それらを積層、折畳または捲回してなる電極構造体を外装容器に収納し、前記外装容器内に電解質を充填してなる蓄電デバイスにおいて、少なくとも前記電極構造体の主面に対応した箇所を覆うべく弾性体層及び粘着剤層を配置したことを特徴とする蓄電デバイス。
【００７９】
（８）上記手段１乃至４、上記思想１乃至７のいずれか１項の蓄電デバイスを複数個スタックさせて構成した蓄電モジュール。
【符号の説明】
【００８０】
１１，１１Ａ…蓄電デバイスとしてのリチウムイオンキャパシタ
２１…正極
３１…負極
４１…セパレータ
４５…電極構造体
４５ａ…電極構造体の主面
４６…外装容器
４６ａ…外装容器の外表面
５１…弾性体層
５２…粘着剤層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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