(57)【要約】【課題】  良好な電気的特性を確保しつつ、より一層の薄型化を実現することができる電気化学デバイスを提供すること。【解決手段】  電気二重層キャパシタ１は、素体３と、当該素体３を収容するケース５０とを備えている。素体３は、アノード集電体１２、アノード１０、セパレータ３０、カソード２０及びカソード集電体１４を有している。アノード１０及びカソード２０は、電子伝導性の多孔体粒子を構成材料として含有する多孔体層からなる。アノード集電体１２は、アノード１０に電気的に接触した状態で配置されている。カソード集電体１４は、カソード２０に電気的に接触した状態で配置されている。素体３の厚みは、６００μｍ以下に設定されている。アノード１０の厚みとカソード２０の厚みとの合計は、素体３の厚みの８０％以下に設定されている。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１及び第２の電極と、前記第１及び第２の電極を互いに離間させるセパレータとを有する素体を備えており、
前記第１及び第２の電極は、電極活物質を構成材料として含有する導電性の活物質含有層と、前記活物質含有層に電気的に接触した状態で配置される導電性の集電体とを含み、
前記素体の厚みは、６００μｍ以下に設定され、
前記第１及び第２の電極に含まれる前記活物質含有層の合計の厚みは、前記素体の厚みの８０％以下に設定されていることを特徴とする電気化学デバイス。
【請求項２】
前記第１及び第２の電極に含まれる前記活物質含有層の合計の厚みは、前記素体の厚みの１０％以上に設定されていることを特徴とする電気化学デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気化学デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
電気二重層キャパシタをはじめとする電気化学キャパシタ、及び、リチウムイオン２次電池をはじめとする２次電池等の電気化学デバイスは、小型化、軽量化が容易に可能であるため、例えば、小型電子機器等の電源或いはバックアップ用電源、電気自動車やハイブリッド車向けの補助電源等として期待されている。
【０００３】
この種の電気化学デバイスとして、第１及び第２の電極と、第１及び第２の電極を互いに離間させるセパレータとを有する素体を備ええたものが知られている（例えば、特許文献１を参照）。特許文献１に記載された電気化学キャパシタでは、第１及び第２の電極は、電極活物質を構成材料として含有する導電性の活物質含有層と、活物質含有層に電気的に接触した状態で配置される導電性の集電体とを含んでいる。
【特許文献１】特開平５−２８３２８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、良好な電気的特性を確保しつつ、より一層の薄型化を実現することができる電気化学デバイスを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
近年、携帯電子機器の普及に伴い、電子機器には小型化及び軽量化が強く望まれている。電子機器の小型化及び軽量化の観点から、電子機器に搭載される電気化学デバイスがより一層薄型化されることも望まれている。そこで、本発明者等は、より一層の薄型化を実現し得る電気化学デバイスについて鋭意研究を進め、以下の事実を新たに見出した。
【０００６】
電気化学デバイスは、薄型化するに伴い、曲がり易くなる。薄型化された電気化学デバイスでは、当該電気化学デバイスが曲げられた際に、活物質含有層に欠けやクラック等が発生する懼れがある。活物質含有層に欠けやクラックが発生した場合、電気化学デバイスの電気的特性が低下することとなる。特に、活物質含有層に欠けが発生すると、活物質含有層の破片がセパレータを突き抜けて第１の電極と第２の電極とを短絡させてしまい、電気化学デバイスが機能しなくなる懼れもある。
【０００７】
そこで、本発明者等は、良好な電気的特性を確保し得る電気化学デバイスについても鋭意研究を進めた。その結果、本発明者等は、活物質含有層の厚みが大きくなると、活物質含有層に欠けやクラック等が発生し易くなるという新たな事実も見出すに至った。
【０００８】
かかる研究結果を踏まえ、本発明に係る電気化学デバイスは、第１及び第２の電極と、第１及び第２の電極を互いに離間させるセパレータとを有する素体を備えており、第１及び第２の電極は、電極活物質を構成材料として含有する導電性の活物質含有層と、活物質含有層に電気的に接触した状態で配置される導電性の集電体とを含み、素体の厚みは、６００μｍ以下に設定され、第１及び第２の電極に含まれる活物質含有層の合計の厚みは、素体の厚みの８０％以下に設定されていることを特徴とする。
【０００９】
本発明に係る電気化学デバイスでは、素体の厚みが６００μｍ以下に設定されるので、電気化学デバイスのより一層の薄型化が可能となる。ところで、素体の厚みが６００μｍ以下に設定されることにより、素体が曲がり易くなってしまう。しかしながら、第１及び第２の電極に含まれる活物質含有層の合計の厚みが素体の厚みの８０％以下に設定されているので、活物質含有層における欠けやクラック等の発生が抑制されることとなる。その結果、良好な電気的特性を確保することができる。
【００１０】
また、第１及び第２の電極に含まれる活物質含有層の合計の厚みは、素体の厚みの１０％以上に設定されていることが好ましい。第１及び第２の電極に含まれる活物質含有層の合計の厚みが素体の厚みの１０％未満であると、活物質含有層の厚みが薄過ぎることから、活物質含有層を均一に作成することが困難になり、電気的特性が低下してしまう懼れがある。第１及び第２の電極に含まれる活物質含有層の合計の厚みを素体の厚みの１０％以上に設定することにより、良好な電気的特性をより一層適切に確保することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、良好な電気的特性を確保しつつ、より一層の薄型化を実現することができる電気化学デバイスを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、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。
【００１３】
まず、図１〜図３を参照して、本実施形態に係る電気二重層キャパシタ１の構成を説明する。図１は、本実施形態に係る電気二重層キャパシタを示す概略平面図である。図２は、図１におけるII−II線に沿った断面構成を示す模式図である。図３は、本実施形態に係る電気二重層キャパシタに含まれる素体の断面構成を示す模式図である。本実施形態は、本発明を電気二重層キャパシタに適用したものである。
【００１４】
電気二重層キャパシタ１は、図１及び図２に示されるように、素体３と、当該素体３を収容するケース５０とを備えている。素体３は、図３に示されるように、アノード集電体１２、アノード１０、セパレータ３０、カソード２０及びカソード集電体１４を有している。素体３は、アノード集電体１２、アノード１０、セパレータ３０、カソード２０及びカソード集電体１４が積層されることにより構成される。アノード１０、カソード２０及びセパレータ３０には、液状の電解質（図示せず）が含有されている。これにより、電解質は、アノード１０、カソード２０及びセパレータ３０に接触することとなる。
【００１５】
本明細書にて使用する「アノード」及び「カソード」は、説明の便宜上、電気二重層キャパシタ１の放電時の極性を基準に決定したものである。
【００１６】
アノード１０及びカソード２０は、電子伝導性の多孔体粒子（電極活物質）を構成材料として含有する多孔体層（活物質含有層）からなる。多孔体層の構成材料としては特に限定されず、公知の電気二重層キャパシタに用いられている炭素電極等の分極性電極を構成する多孔体層に使用されているものと同様の材料を使用することができる。例えば、原料炭（例えは、石油系重質油の流動接触分解装置のボトム油や減圧蒸留装置の残さ油を原料油とするディレードコーカーより製造された石油コークス等）を賦活処理することにより得られる炭素材料（例えば、活性炭）を構成材料の主成分としているものを使用することができる。その他の条件（バインダー等の炭素材料以外の構成材料の種類とその含有量）は、特に限定されるものではない。例えば、炭素粉末に導電性を付与するための導電助剤（カーボンブラック等）と、バインダーとなる熱可塑性樹脂（ポリビニリデンフルオロエチレン（ＰＶＤＦ）等）とが添加されていてもよい。
【００１７】
上記導電助剤としては、カーボンブラックの他、粉末グラファイト等を用いることができる。上記バインダーとしては、ＰＶＤＦの他、ＰＴＦＥ、ＰＥ、ＰＰ、フッ素ゴム等を使用することができる。
【００１８】
アノード集電体１２は、アノード１０に電気的に接触した状態で配置されている。カソード集電体１４は、カソード２０に電気的に接触した状態で配置されている。アノード集電体１２及びカソード集電体１４は、アノード１０及びカソード２０への電荷の移動を十分に行うことができる良導体であれば特に限定されず、公知の電気二重層キャパシタに用いられている集電体を使用することができる。例えば、アルミニウム等の金属箔等が挙げられ、金属箔としては、エッチング加工されたものや圧延加工されたもの等が特に制限なく使用可能である。
【００１９】
アノード１０とカソード２０との間に配置されるセパレータ３０は、絶縁性の多孔体から形成されていれば特に限定されず、公知の電気二重層キャパシタに用いられているセパレータを使用することができる。この絶縁性の多孔体としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン又はポリオレフィン等の樹脂からなるフィルムの積層体や上記樹脂の混合物の延伸膜、或いは、セルロース、ポリエステル及びポリプロピレンからなる群より選択される少なくとも１種の構成材料からなる繊維不織布等が挙げられる。
【００２０】
アノード集電体１２、アノード１０、カソード２０及びカソード集電体１４のそれぞれの側端面は、同一の垂直面上に揃うように形成されていることが好ましい。また、この側端面に対してセパレータ３０の側端面が外側に突出するように形成されていることが好ましい。
【００２１】
電解質溶液（図示せず）は、アノード１０、カソード２０及びセパレータ３０の内部に含有されており、更にケース５０の内部空間に充填されていてもよい。この電解質溶液は特に限定されず、公知の電気二重層キャパシタに用いられている電解質溶液（電解質水溶液、有機溶媒を使用する電解質溶液）を使用することができる。ただし、電解質水溶液は電気化学的に分解電圧が低いことにより、キャパシタの耐用電圧が低く制限されるので、有機溶媒を使用する電解質溶液（非水電解質溶液）であることが好ましい。
【００２２】
更に、電解質溶液の種類は特に限定されないが、一般的には溶質の溶解度、解離度、液の粘性を考慮して選択され、高導電率でかつ高電位窓（分解開始電圧が高い）の電解質溶液であることが望ましい。例えば、代表的な例としては、テトラエチルアンモニウムテトラフルオロボレイトのような４級アンモニウム塩を、プロピレンカーボネート、ジエチレンカーボネイト、アセトニトリルなどの有機溶媒に溶解したものが使用される。なお、この場合、混入水分を厳重に管理する必要がある。
【００２３】
電解質溶液は、液状の状態以外にゲル化剤を添加することにより得られるゲル状電解質であってもよい。また、液状の電解質に代えて、固体高分子電解質等の固体電解質を使用してもよい。
【００２４】
本実施形態では、図３に示されるように、素体３の厚みＴ１は、６００μｍ以下に設定されている。アノード１０の厚みＴ２とカソード２０の厚みＴ３との合計は、素体３の厚みＴ１の８０％以下、好ましくは６５％以下に設定されている。素体３の厚みが６００μｍ以下に設定されるので、電気二重層キャパシタ１のより一層の薄型化が可能となる。ところで、素体３の厚みが６００μｍ以下に設定されることにより、素体３が曲がり易くなってしまう。しかしながら、アノード１０の厚みＴ２とカソード２０の厚みＴ３との合計みが素体３の厚みの８０％以下に設定されているので、アノード１０及びカソード２０における欠けやクラック等の発生が抑制されることとなる。その結果、電気二重層キャパシタ１は、良好な電気的特性を確保することができる。
【００２５】
特に、アノード１０の厚みＴ２とカソード２０の厚みＴ３との合計が素体３の厚みＴ１の６５％以下に設定されることにより、アノード及びカソードの厚み方向への抵抗値を下げることができ、デバイス全体の内部抵抗を下げることが可能となる。
【００２６】
ところで、アノード１０の厚みＴ２とカソード２０の厚みＴ３との合計は、素体３の厚みの１０％以上に設定されていることが好ましい。アノード１０の厚みＴ２とカソード２０の厚みＴ３との合計が素体３の厚みの１０％未満であると、アノード１０及びカソード２０の厚みが薄過ぎることから、活物質層を均一に作成することが非常に困難となり、電気二重層キャパシタ１の電気的特性が低下してしまう懼れがある。アノード１０の厚みＴ２とカソード２０の厚みＴ３との合計を素体３の厚みの１０％以上に設定することにより、電気二重層キャパシタ１は良好な電気的特性をより一層適切に確保することができる。
【００２７】
ケース５０は、可撓性を有するフィルム５２（例えば、複合包装フィルム）であって、厚さが１５０μｍ以下のフィルムを用いて形成したケースである。ケース５０は、フィルム５２を約１／２に折りたたみ、重ね合わせた内面のうちの縁部同士をヒートシール（熱融着）して作成されている。ケース５０の内部（フィルム５２のヒートシールされていない部分領域により形成される空間）には、素体３と電解質溶液５（一部がアノード１０、カソード２０及びセパレータ３０中に含有されている）とが収容されている。
【００２８】
アノード１０には一方の端部が該アノード１０に電気的に接続されると共に他方の端部がケース５０の外部に突出される金属製のリード６０が接続される。また、カソード２０には一方の端部が該カソード２０に電気的に接続されると共に他方の端部がケース５０の外部に突出される金属製のリード６２が接続される。金属製のリード６０，６２の他に、アノード集電体及びカソード集電体の一部をケース５０の外部に突出させてもよい。
【００２９】
次に、上述した電気二重層キャパシタ１の製造方法の一例について説明する。
【００３０】
素体３の製造方法は特に限定されず、公知の電気二重層キャパシタ１の製造に採用されている公知の薄膜製造技術を用いることができる。
【００３１】
具体的には、まず賦活処理済みの活性炭等の炭素材料、導電性を付与するための導電助剤（カーボンブラック等）、バインダー（ＰＴＦＥ等）等のアノード１０及びカソード２０となる多孔体層を形成するための構成材料を、上記バインダーを溶解又は分散可能な溶媒中に投入して混合することにより、多孔体層形成用塗布液を調製する。上記溶媒には、ＮＭＰ（Ｎ−メチルピロリドン）やＭＩＢＫ（メチルイソブチルケトン）等を用いることができる。
【００３２】
次に、アノード集電体１２上に多孔体層形成用塗布液を塗布し、乾燥させてアノード１０を形成する。このとき、圧延ロールを用いてアノード集電体１２と乾燥後のアノード１０をプレスしてもよい。また、同様の手順でカソード集電体１４上にカソード２０を形成する。
【００３３】
次に、アノード集電体１２上に形成されたアノード１０と、カソード集電体１４上に形成されたカソード２０との間にセパレータ３０を接触した状態（非接着状態）で配置し、積層体を形成する。積層体は、アノード集電体１２、アノード１０、セパレータ３０、カソード２０及びカソード集電体１４をこの順に配置されてなる。
【００３４】
ここで、上記積層体は、アノード１０及びカソード２０となる電極（多孔体層）が炭素電極（分極性電極）の場合、例えば、公知の方法により賦活処理済みの活性炭等の炭素材料を用いてシート状の電極（アノード１０及びカソード２０）を作製することもできる。この場合、例えば、炭素材料を５〜１００μｍ程度に粉砕し粒度を整えた後、例えば炭素粉末に導電性を付与するための導電助剤（カーボンブラック等）と、例えば結着剤（ＰＴＦＥ等）とを添加して混練し、混練物を圧延伸してシート状に成形して製造することができる。
【００３５】
次に、上記のようにして形成した積層体に対して、以下の熱処理及び加圧処理を施すことにより、素体３を完成する。この熱処理及び加圧処理には、熱処理及び加圧処理を行う手段（ホットプレス）を用いることができる。
【００３６】
まず、加熱部材である一対の板状の金型間に上記積層体を配置する。各金型の積層体に接する面（加熱する面）は、積層体の大きさ以上に設定されている。
【００３７】
次に、一対の金型で積層体を挟持するようにして、積層体を押圧しつつ加熱して熱処理及び加圧処理を行う。ここで、熱処理の温度は、セパレータが軟化しない温度とし、例えば、１５０〜２５０℃とすることが好ましい。また、圧力は２０〜１００ｋｇ／ｃｍ２とすることが好ましい。これにより、アノード集電体１２、アノード１０、セパレータ３０、カソード２０及びカソード集電体１４が一体化された状態の積層体である素体３が得られることとなる。
【００３８】
次に、素体３を以下の手順でケース５０内に密閉した状態で収容する。
【００３９】
まず、フィルム５２を用意する。フィルム５２を先に述べた複合包装フィルムから構成する場合には、ドライラミネ−ション法、ウエットラミネ−ション法、ホットメルトラミネ−ション法、エクストル−ジョンラミネ−ション法等の既知の製造法を用いて作製する。例えば、複合包装フィルムを構成する合成樹脂製の層となるフィルム、アルミニウム等からなる金属箔を用意する。金属箔は、例えば金属材料を圧延加工することにより用意することができる。次に、好ましくは先に述べた複数の層の構成となるように、合成樹脂製の層となるフィルムの上に接着剤を介して金属箔を貼り合わせる等して複合包装フィルム（多層フィルム）を作製する。そして、複合包装フィルムを所定の大きさに切断し、矩形状のフィルム５２を１枚用意する。
【００４０】
次に、１枚のフィルム５２を折り曲げて、素体３を配置する。
【００４１】
次に、フィルム５２の熱融着させるべき接触部分のうち、フィルム５２の熱融着すべき縁部の間にリード６０，６２が配置される部分に対して熱融着処理を行う。ここで、アノード用のリード６０の表面にはケース５０の充分な密封性をより確実に得る観点から、先に述べた接着剤を塗布しておくことが好ましい。これにより、熱融着処理の後において、アノード用のリード６０と、フィルム５２との間には、これらの密着性に寄与する接着剤からなる接着剤層が形成される。次に、以上説明した手順と同様の手順で、カソード用のリード６２の周囲の部分についても熱融着処理を上記の熱融着処理と同時或いは別途行うことにより、充分な密封性を有するケース５０を形成することができる。
【００４２】
次に、フィルム５２の縁部（シール部）のうち、アノード用のリード６０の周囲の部分及びカソード用のリード６２の周囲の部分以外の部分を、例えば、シール機を用いて所定の加熱条件で所望のシール幅だけヒートシール（熱溶着）する。このとき、電解質溶液５を注入するための開口部を確保するために、一部のヒートシールを行わない部分を設けておく。これにより開口部を有した状態のケース５０が得られる。
【００４３】
そして、上述した開口部から電解質溶液５を注入する。続いて、減圧シール機を用いて、ケース５０の開口部をシールする。このようにしてケース５０及び電気二重層キャパシタ１の作製が完了する。
【００４４】
以上、本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態においては、素体３がアノード集電体１２及びカソード集電体１４を含んで構成されている場合について説明したが、素体３が集電体を含まず、アノード１０、カソード２０及びセパレータ３０から構成されていてもよい。
【００４５】
素体３は、図４に示されるように、セパレータ３０をアノード１０とカソード２０とで挟んだ単位構造体を、集電体４０，４１，４２を間に介在させて複数積層した構成としてもよい。
【００４６】
更に、上記実施形態の説明においては、電気化学デバイスが電気二重層キャパシタである場合について説明したが、本発明の電気化学デバイスは電気二重層キャパシタに限定されるものではなく、例えば、アルミ電解コンデンサ、擬似容量キャパシタ、レドックスキャパシタ等の電気化学キャパシタ、及び、リチウムイオン２次電池等の２次電池や１次電池であってもよい。また、本発明の電気化学デバイスモジュールは、これらを並列あるいは直列に接続してなるものであってもよい。
【実施例】
【００４７】
以下、実施例及び比較例に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００４８】
（実施例１）
（１）素体の作製
アノード及びカソードは以下の手順により作製した。まず、賦活処理を施した活性炭素材料（活性炭）と、バインダーとなる熱可塑性樹脂（ＰＶＤＦ）と、導電助剤（カーボンブラック）とを、これらの質量比が炭素材料：導電助剤：バインダー＝８：１：１となるように配合し、これを溶媒であるＮＭＰ中に投入して混合することにより、電極形成用の塗布液（以下、「塗布液ＥＭ」という）を調製した。使用した活性炭の平均粒径は、５μｍ程度である。使用したカーボンブラックの平均粒径は、４０ｎｍ程度である。
【００４９】
次に、この塗布液ＥＭをアルミニウム箔からなる集電体の一方の面上に均一に塗布した。集電体の厚みは、２０μｍである。その後、乾燥処理により塗膜からＮＭＰを除去し、更に圧延ロールを用いて集電体と乾燥後の塗膜とからなる積層体をプレスし、アルミニウム箔からなる集電体の一方の面上に電子伝導性の多孔体層（厚み：２５μｍ）が形成された積層体を作製した。多孔体層の厚みは、２５μｍである。この多孔体層は、アノード又はカソードとなる層である。なお、塗布液ＥＭをアルミニウム箔に塗布する際に、アルミニウム箔の縁部には塗布液ＥＭが塗布されない部分を設けた。
【００５０】
次に、この積層体を打ち抜き金型によって矩形状（７．６ｍｍ×７．６ｍｍ）に打ち抜いたものを２つ作製し、この２つの積層体で再生セルロース不織布からなる矩形状（７．８ｍｍ×７．８ｍｍ）のセパレータを挟み、上述した熱処理及び加圧処理を行う手段（ホットプレス）を使用して、２つの積層体とセパレータとを熱圧着した。セパレータの厚みは、１７μｍである。なお、熱処理温度は２３０℃、圧力は９０ｋｇ／ｃｍ２、処理時間は４０秒とした。これにより、アノード集電体、アノード、セパレータ、カソード及びカソード集電体がこの順で順次積層された素体を作製した。ここでアノード及びカソードには塗布液ＥＭが塗布されていないリード部（幅３ｍｍ、長さ８ｍｍ、厚み２０μｍ）が一体化さている。
【００５１】
得られた素体の厚みは、１４７μｍである。アノードの厚みとカソードの厚みとの合計は、５０μｍである。したがって、素体の厚みに対するアノードの厚みとカソードの厚みとの合計の割合（％）は、４６．７（＝５０／１０７×１００）である。
【００５２】
（２）電気二重層キャパシタの作製
可とう性を有する複合包装フィルムとして、電解質溶液に接触する合成樹脂製の再内部の層（変性ポリプロピレンからなる層、厚さ４０μｍ）、アルミニウム箔からなる金属層（厚さ：４０μｍ）、ポリアミドからなる層（厚さ：２０μｍ）がこの順で順次積層された積層体（厚さ：１００μｍ、大きさ２４．０ｍｍ×１５．０ｍｍ）を準備した。
【００５３】
次に、複合包装フィルムの長辺の約１／２の位置で折り曲げて、素体３を配置する。このとき、複合包装フィルムとアノード用のリード及びカソード用のリードが接する部分に接着剤層として、酸変性ポリプロピレンフィルム（厚さ：３０μｍ）を被覆した。
【００５４】
次にアノード用のリード及びカソード用のリードの周囲に熱融着処理を施した。なお、熱融着処理の条件は、複合包装フィルムの縁部にかける圧力を０．０５Ｐａとし、１８５℃で１０秒間行った。
【００５５】
次に、複合包装フィルムのシール部のうち、アノード用のリードの周囲の部分及びカソード用のリードの周囲の部分以外の部分を、熱融着処理を行った。このとき、非水電解質溶液を注入するための開口部を確保するために、一部のヒートシールを行わない部分を設けた。
【００５６】
次に上記開口部から、ケース内へ非水電解質溶液（１．２ｍｏｌ／Ｌのトリエチルメチルアンモニウム四フッ化ホウ素塩のプロピレンカーボネート溶液）を注入した。続いて減圧ヒートシール機を用いて、上記開口部をシールした。このようにして電気二重層キャパシタを作成した。なお電気二重層キャパシタの外形は１２．０ｍｍ×１５．０ｍｍである。
【００５７】
（実施例２）
アノードの厚み及びカソードの厚みを１００μｍとした以外は、実施例１と同様にして、電気二重層キャパシタを作製した。電気二重層キャパシタの厚みは、６５７μｍである。素体の厚みは、２５７μｍである。アノードの厚みとカソードの厚みとの合計は、２００μｍである。したがって、素体の厚みに対するアノードの厚みとカソードの厚みとの合計の割合（％）は、７７．８（＝２００／２５７×１００）である。
【００５８】
（実施例３）
アノードの厚み及びカソードの厚みを５μｍとした以外は、実施例１と同様にして、電気二重層キャパシタを作製した。電気二重層キャパシタの厚みは、１４５μｍである。素体の厚みは、７５μｍである。アノードの厚みとカソードの厚みとの合計は、１０μｍである。したがって、素体の厚みに対するアノードの厚みとカソードの厚みとの合計の割合（％）は、１４．９（＝１０／６７×１００）である。
【００５９】
（実施例４）
アノード集電体の厚み及びカソード集電体の厚みを１５μｍとし、アノードの厚み及びカソードの厚みを２５μｍとした以外は、実施例１と同様にして、電気二重層キャパシタを作製した。電気二重層キャパシタの厚みは、２９７μｍである。素体の厚みは、９７μｍである。アノードの厚みとカソードの厚みとの合計は、５０μｍである。したがって、素体の厚みに対するアノードの厚みとカソードの厚みとの合計の割合（％）は、５１．５（＝５０／９７×１００）である。
【００６０】
（実施例５）
アノード集電体の厚み及びカソード集電体の厚みを１５μｍとし、アノードの厚み及びカソードの厚みを８０μｍとした以外は、実施例１と同様にして、電気二重層キャパシタを作製した。電気二重層キャパシタの厚みは、４０７μｍである。素体の厚みは、２０７μｍである。アノードの厚みとカソードの厚みとの合計は、１６０μｍである。したがって、素体の厚みに対するアノードの厚みとカソードの厚みとの合計の割合（％）は、７７．３（＝１６０／２０７×１００）である。
【００６１】
（比較例１）
アノードの厚み及びカソードの厚みを１５０μｍとした以外は、実施例１と同様にして、電気二重層キャパシタを作製した。電気二重層キャパシタの厚みは、５５７μｍである。素体の厚みは、３５７μｍである。アノードの厚みとカソードの厚みとの合計は、３００μｍである。したがって、素体の厚みに対するアノードの厚みとカソードの厚みとの合計の割合（％）は、８４．０（＝３００／３５７×１００）である。
【００６２】
（比較例２）
アノードの厚み及びカソードの厚みを２００μｍとした以外は、実施例１と同様にして、電気二重層キャパシタを作製した。電気二重層キャパシタの厚みは、６５７μｍである。素体の厚みは、４５７μｍである。アノードの厚みとカソードの厚みとの合計は、４００μｍである。したがって、素体の厚みに対するアノードの厚みとカソードの厚みとの合計の割合（％）は、８７．６（＝４００／４５７×１００）である。
【００６３】
（比較例３）
アノードの厚み及びカソードの厚みを３μｍとした以外は、実施例１と同様にして、電気二重層キャパシタを作製した。電気二重層キャパシタの厚みは、２６３μｍである。素体の厚みは、６３μｍである。アノードの厚みとカソードの厚みとの合計は、６μｍである。したがって、素体の厚みに対するアノードの厚みとカソードの厚みとの合計の割合（％）は、９．５（＝６／６３×１００）である。
【００６４】
［電気化学デバイスの特性評価試験］
実施例１〜５及び比較例１〜３の電気二重層キャパシタをそれぞれ５つ作製し、各５つの電気二重層キャパシタ（Ｎｏ．１〜５）について、曲げ試験前後での電気二重層キャパシタの容量を測定した。
【００６５】
電気二重層キャパシタの容量は、以下のようにして測定する。
【００６６】
充放電試験装置を使用し、定格電圧（２．７Ｖ）で２５℃で１時間の定電圧充電を行った。そして、終止電圧を０Ｖとして０．５ｍＡの定電流放電を行った。このときの放電曲線（放電電圧−放電時間）から放電エネルギー（放電電圧×電流の時間積分として合計放電エネルギー［Ｗ・ｓ］を求め、容量［Ｆ］＝２×合計放電エネルギー［Ｗ・ｓ］／（放電開始電圧［Ｖ］）２の関係式を用いて電気二重層キャパシタモジュールの容量［Ｆ］を求める。
【００６７】
曲げ試験は、以下のように実施する。
【００６８】
まず、実施例１〜５及び比較例１〜３のＮｏ．１〜５の電気二重層キャパシタについて、試験体ＴＳをそれぞれ作製する（図５参照）。試験体ＴＳは、以下の手順にて作製する。
【００６９】
片面全体に両面テープを貼った２枚のＰＥＴフィルムＦＬを用意する。そして、２枚のＰＥＴフィルムＦＬの間に電気二重層キャパシタＥＣを挟み、ローラーを使用して２枚のＰＥＴフィルムＦＬを貼り合わせる。これにより、図５に示される試験体ＴＳが作製されることとなる。電気二重層キャパシタＥＣは、ＰＥＴフィルムＦＬの中央に位置する。２枚のＰＥＴフィルムＦＬは、長方形状（８５ｍｍ×５４ｍｍ）であり、厚みが２００μｍである。電気二重層キャパシタＥＣには、一端がＰＥＴフィルムＦＬの外部に伸びる一対の端子ＥＴが接続されている。一方の端子ＥＴの他端は電気二重層キャパシタＥＣのリード６０に電気的に接続され、他方の端子ＥＴの他端は電気二重層キャパシタＥＣのリード６２に電気的に接続されている。
【００７０】
次に、図６の（ａ）に示されるように、試験体ＴＳの長辺方向の一方の端部をクランプＣＬで挟み、固定する。試験体ＴＳのクランプＣＬで挟まれる部分の長辺方向での長さＤ１は、３６．５ｍｍに設定されている。そして、試験体ＴＳを、一端がクランプＣＬに固定された試験体ＴＳの他端が所定の長さＤ２（＝２０ｍｍ）移動するように、所定回数（２５０回）撓ませる。
【００７１】
次に、図６の（ｂ）に示されるように、試験体ＴＳの短辺方向の一方の端部をクランプＣＬで挟み、固定する。試験体ＴＳのクランプＣＬで挟まれる部分の短辺方向での長さＤ３は、１６．５ｍｍに設定されている。そして、試験体ＴＳを、一端がクランプＣＬに固定された試験体の他端が所定の長さＤ４（＝１０ｍｍ）移動するように、所定回数（２５０回）撓ませる。
【００７２】
実施例１〜５及び比較例１〜３のＮｏ．１〜５の電気二重層キャパシタにおける、曲げ試験前後での容量の測定結果を図７に示す。
【００７３】
実施例１〜５のＮｏ．１〜５の電気二重層キャパシタについては、曲げ試験前後において容量が殆ど変化していない。これに対し、比較例１のＮｏ．２、Ｎｏ．５、比較例２のＮｏ．１〜４電気二重層キャパシタについては、充電を行うことができなかった。比較例１のＮｏ．３、比較例２のＮｏ．５の電気二重層キャパシタについては、曲げ試験後の容量が曲げ試験前の容量より著しく減少した。比較３ではアノード及びカソード作成時に塗布液を均一に塗布することができず、塗膜厚みに対して大幅に容量が少なくなり実用に適さない。
【００７４】
更に、曲げ試験後の各試験体の電気二重層キャパシタを分解して、素体の状態を目視にて確認した。その結果、実施例１〜５のＮｏ．１〜５の電気二重層キャパシタ及び比較例３のＮｏ．１〜５の電気二重層キャパシタについては、素体に全く変化が見られなかった。これに対して、充電を行うことができなかったＮｏ．１〜４及び、曲げ試験前後で容量が著しく減少した比較例１のＮｏ．３、比較例２のＮｏ．５については、アノードやカソードに欠けやクラックが発生して、アノードとカソードとが短絡しているのが確認された。また、アノードやカソードの破片が、電解質溶液中に分散しているのが確認された。
【００７５】
次に、以下の実施例６〜８及び比較例４について、電気二重層キャパシタの素体の厚みと当該電気二重層キャパシタの曲がり易さとの関係を確認した。
【００７６】
（実施例６）
アノードの厚み及びカソードの厚みを２６０μｍとした以外は、実施例１と同様にして、電気二重層キャパシタを作製した。電気二重層キャパシタの厚みは、７７７μｍである。素体の厚みは、５７７μｍである。
【００７７】
（実施例７）
アノードの厚み及びカソードの厚みを１００μｍとした以外は、実施例１と同様にして、電気二重層キャパシタを作製した。電気二重層キャパシタの厚みは、４５７μｍである。素体の厚みは、２５７μｍである。
【００７８】
（実施例８）
アノードの厚み及びカソードの厚みを１０μｍとした以外は、実施例１と同様にして、電気二重層キャパシタを作製した。電気二重層キャパシタの厚みは、２７７μｍである。素体の厚みは、７７μｍである。
【００７９】
（比較例４）
アノードの厚み及びカソードの厚みを３５０μｍとした以外は、実施例１と同様にして、電気二重層キャパシタを作製した。電気二重層キャパシタの厚みは、９５７μｍである。素体の厚みは、７５７μｍである。
【００８０】
ここでは、以下の曲げ試験を実施した。図８に示されるように、実施例６〜８及び比較例４の各電気二重層キャパシタＥＣのリードが配置されている側の端部をクランプＣＬで挟んで固定し、電気二重層キャパシタＥＣの固定位置から所定の長さＤ５（＝７ｍｍ）離れた位置に所定の負荷Ｌ（＝５００ｇ）を加えたときの電気二重層キャパシタＥＣの変形量ＤＭを測定する。各電気二重層キャパシタＥＣのクランプＣＬで挟まれる部分の長さＤ６は、５ｍｍに設定されている。
【００８１】
電気二重層キャパシタの変形量を測定した結果を、図９に示す。図９から分かるように、実施例６〜８の電気二重層キャパシタの変形量は、１．０ｍｍ以上であり、素体の厚みが６００μｍ以下の電気二重層キャパシタは曲がり易いことが確認された。これに対して、比較例４の電気二重層キャパシタの変形量は、０．５ｍｍ未満であり、素体の厚みが６００μｍより大きい電気二重層キャパシタは曲がり難いことが確認された。
【００８２】
以上により、本発明の電気化学デバイスによれば、良好な電気的特性を確保しつつ、より一層の薄型化を実現することが可能であることが確認された。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本実施形態に係る電気二重層キャパシタを示す概略平面図である。
【図２】図１におけるII−II線に沿った断面構成を示す模式図である。
【図３】本実施形態に係る電気二重層キャパシタに含まれる素体の断面構成を示す模式図である。
【図４】本実施形態に係る電気二重層キャパシタに含まれる素体の断面構成を示す模式図である。
【図５】試験体の構成を示す模式図である。
【図６】曲げ試験を説明するための模式図である。
【図７】曲げ試験前後における実施例１〜５及び比較例１〜３の容量の測定結果を示す図表である。
【図８】曲げ試験を説明するための模式図である。
【図９】電気二重層キャパシタの変形量の測定結果を示す図表である。
【符号の説明】
【００８４】
１…電気二重層キャパシタ、３…素体、１０…アノード、１２…アノード集電体、１４…カソード集電体、２０…カソード、３０…セパレータ、４０，４１…集電体、５０…ケース、５２…フィルム、６０，６２…リード。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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