(57)【要約】【課題】小型化が可能な電気化学セルを提供する。【解決手段】キャパシタ１は、正極体および負極体を含む電極体１０と、電極体１０を密封する外装体２０と、外装体２０の内部において電極体１０に接続され、外装体２０の内部から外部へ引き出されたタブ３０と、相手コネクタに接続可能なコネクタ４０と、を備える。コネクタ４０は、相手コネクタに嵌合されるハウジング４１と、ハウジング４１に保持されて相手コネクタが有する相手コンタクトに導通するコンタクト４２と、を備える。コンタクト４２は、タブ３０にかしめられている。【選択図】図１
2018186250.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極体および負極体を含む電極体と、
前記電極体を密封する外装体と、
前記外装体の内部において前記電極体に接続され、前記外装体の内部から外部へ引き出されたタブと、
相手コネクタに接続可能なコネクタと、
を備え、
前記コネクタは、
前記相手コネクタに嵌合されるハウジングと、
前記ハウジングに保持されて前記相手コネクタが有する相手コンタクトに導通するコンタクトと、
を備え、
前記コンタクトは、前記タブにかしめられている、
ことを特徴とする電気化学セル。
【請求項２】
前記タブは、前記電極体とは別体で形成されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の電気化学セル。
【請求項３】
前記電極体は、前記正極体および前記負極体を形成する一対の電極シートを含み、
前記電極シートには、前記電極シートの厚み方向に貫通する連通部が形成され、
前記タブは、前記厚み方向から見た前記連通部の内側で折り返され、前記電極シートを前記厚み方向の両側から挟んだ状態で前記電極シートに接合されている、
ことを特徴とする請求項２に記載の電気化学セル。
【請求項４】
前記タブは、前記電極体と一体形成されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の電気化学セル。
【請求項５】
前記電極体は、前記正極体および前記負極体を形成する一対の電極シートを含み、
前記タブは、前記電極シートに対して折り目を介して連なっている、
ことを特徴とする請求項４に記載の電気化学セル。
【請求項６】
前記外装体は、シートを所定方向に重ね合わせて形成され、
前記外装体は、
前記シートの間に前記電極体を収納した収納部と、
前記収納部の周囲において前記シートを重ね合わせた周縁部と、
を備え、
前記コネクタは、前記所定方向から見て、前記周縁部と重なる位置に設けられている、
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の電気化学セル。
【請求項７】
前記外装体は、シートを重ね合わせて形成され、
前記外装体は、
前記シートの間に前記電極体を収納した収納部と、
前記収納部の周囲において前記シートを重ね合わせた周縁部と、
を備え、
前記タブは、前記周縁部において重ね合わされた前記シート間を通って前記外装体の内部から外部へ引き出され、
前記外装体は、前記周縁部において前記シートと前記タブとの間に介在して前記タブを挟むシーラントフィルムをさらに備え、
前記タブは、前記外装体の外部において折り返されて重なり合う折り返し部を備え、
前記折り返し部は、一部が前記シーラントフィルムに挟まれて前記外装体から突出し、
前記コンタクトは、前記折り返し部にかしめられている、
ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の電気化学セル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気化学セルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
非水電解質二次電池や電気二重層キャパシタ等の電気化学セルは、各種デバイスの電源等に利用されている。電気化学セルを各種デバイスに接続する方法の１つとして、リード線を介して電気化学セルと各種デバイスとを接続する方法がある（例えば特許文献１参照）。特許文献１に記載の電気化学セルは、正極および負極を有する電極体と、金属材料および樹脂材料を含むラミネートフィルムにより形成され、電極体を収容する外装体と、正極および負極にそれぞれ接続し外装体の外部へ導出された一対の電極端子（タブ）と、外装体の外部において、一対の電極端子と接続する一対のリード線と、を有し、リード線が保護回路基板のランドに超音波接合や抵抗溶接等により接続されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−０３９０９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、外部機器に対する電気化学セルの取り付けや交換を容易とするために、リード線の先端にコネクタを取り付ける場合がある。しかしながら、コネクタを備える電気化学セルにあっては、タブとコネクタとの間にリード線が設けられることで大型化する傾向にある。特に、電気化学セルの外装体の大きさが小さくなるに従い、電気化学セル全体におけるリード線が占める割合が大きくなるので、電気化学セルの小型化が困難になる。
【０００５】
そこで本発明は、小型化が可能な電気化学セルを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の電気化学セルは、正極体および負極体を含む電極体と、前記電極体を密封する外装体と、前記外装体の内部において前記電極体に接続され、前記外装体の内部から外部へ引き出されたタブと、相手コネクタに接続可能なコネクタと、を備え、前記コネクタは、前記相手コネクタに嵌合されるハウジングと、前記ハウジングに保持されて前記相手コネクタが有する相手コンタクトに導通するコンタクトと、を備え、前記コンタクトは、前記タブにかしめられている、ことを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、コネクタのコンタクトがタブにかしめられて直接接続されるので、コネクタのコンタクトがリード線を介してタブに接続される構成と比較して、電気化学セルを小型化することができる。
しかも、コネクタのコンタクトがリード線を介してタブに接続される構成において必要となるリード線とタブとの接合を行わないので、製造工程が簡略化され、電気化学セルの製造コストを削減することができる。
【０００８】
上記の電気化学セルにおいて、前記タブは、前記電極体とは別体で形成されている、ことが望ましい。
【０００９】
本発明によれば、タブを任意の厚さとすることができる。例えば、電極体の集電体より厚くしたタブでは、集電体と一体形成されたタブと比較して高強度とすることができる。これにより、タブの破断等を抑制できるので、電気化学セルの信頼性を向上させることができる。
【００１０】
上記の電気化学セルにおいて、前記電極体は、前記正極体および前記負極体を形成する一対の電極シートを含み、前記電極シートには、前記電極シートの厚み方向に貫通する連通部が形成され、前記タブは、前記厚み方向から見た前記連通部の内側で折り返され、前記電極シートを前記厚み方向の両側から挟んだ状態で前記電極シートに接合されている、ことが望ましい。
【００１１】
本発明によれば、タブが電極シートの片側のみに接合される構成と比較して、タブと電極シートとを離間しにくくすることができる。したがって、電極シートとタブとの接合強度を向上させることができる。
【００１２】
上記の電気化学セルにおいて、前記タブは、前記電極体と一体形成されている、ことが望ましい。
【００１３】
本発明によれば、タブを電極体とは別体で形成する構成と比較して、部品点数を削減することができる。
【００１４】
上記の電気化学セルにおいて、前記電極体は、前記正極体および前記負極体を形成する一対の電極シートを含み、前記タブは、前記電極シートに対して折り目を介して連なっている、ことが望ましい。
【００１５】
本発明によれば、電極シートとタブとが一体化した部品を、シート状の部材から切り出した後、電極シートになる部分とタブになる部分との間に切り込みを入れ、電極シートになる部分に対してタブになる部分を折り返すことで、電極シートおよびタブを形成できる。このため、電極シートとタブとが一体化した部品を、シート状の部材から例えば短冊状や矩形状に切り出すことが可能となる。これにより、シート状の部材から、電極シートとタブとが一体化した部品を隙間なく複数切り出すことが可能となる。したがって、電極シートおよびタブの製造時において材料を無駄なく利用でき、電気化学セルの製造コストを削減することができる。
【００１６】
上記の電気化学セルにおいて、前記外装体は、シートを所定方向に重ね合わせて形成され、前記外装体は、前記シートの間に前記電極体を収納した収納部と、前記収納部の周囲において前記シートを重ね合わせた周縁部と、を備え、前記コネクタは、前記所定方向から見て、前記周縁部と重なる位置に設けられている、ことが望ましい。
【００１７】
本発明によれば、所定方向から見た電気化学セルの外形を小さくすることができる。したがって、電気化学セルをより小型化することができる。
【００１８】
上記の電気化学セルにおいて、前記外装体は、シートを重ね合わせて形成され、前記外装体は、前記シートの間に前記電極体を収納した収納部と、前記収納部の周囲において前記シートを重ね合わせた周縁部と、を備え、前記タブは、前記周縁部において重ね合わされた前記シート間を通って前記外装体の内部から外部へ引き出され、前記外装体は、前記周縁部において前記シートと前記タブとの間に介在して前記タブを挟むシーラントフィルムをさらに備え、前記タブは、前記外装体の外部において折り返されて重なり合う折り返し部を備え、前記折り返し部は、一部が前記シーラントフィルムに挟まれて前記外装体から突出し、前記コンタクトは、前記折り返し部にかしめられている、ことが望ましい。
【００１９】
本発明によれば、タブのうち外装体の外部に位置する部分の全体が折り返し部となるので、外装体の外部におけるタブの強度を向上させることができる。これにより、タブの破断等を抑制できるので、電気化学セルの信頼性を向上させることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、小型化が可能な電気化学セルを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】第１実施形態に係るキャパシタの外観斜視図である。
【図２】第１実施形態に係るキャパシタの使用例を示す外観斜視図である。
【図３】第１実施形態に係る電極シートを展開した平面図である。
【図４】タブとコンタクトとの接続を示す説明図であって、タブおよびコンタクトの平面図である。
【図５】コンタクトおよびリードフレームの平面図である。
【図６】第１実施形態の変形例に係るキャパシタの外観斜視図である。
【図７】第２実施形態に係るタブおよび電極シートの斜視図である。
【図８】第３実施形態に係るキャパシタの説明図であって、図１のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に相当する部分における断面図である。
【図９】第４実施形態に係る電極シートを展開した平面図である。
【図１０】第４実施形態の第１変形例に係る電極シートを展開した平面図である。
【図１１】第４実施形態の第２変形例に係る電極シートを展開した平面図である。
【図１２】第５実施形態に係る電極シートを展開した平面図である。
【図１３】第５実施形態に係るキャパシタの説明図であって、図１のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に相当する部分における断面図である。
【図１４】第５実施形態に係るタブの形成方法を示す斜視図である。
【図１５】第５実施形態の変形例に係るタブの形成方法を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明では、電気化学セルとして、電気二重層キャパシタ（以下、単に「キャパシタ」という。）を例に挙げて説明する。また、以下の説明では、同一または類似の機能を有する構成に同一の符号を付す。そして、それら構成の重複する説明は省略する場合がある。
【００２３】
［第１実施形態］
最初に、第１実施形態のキャパシタ１について説明する。
図１は、第１実施形態に係るキャパシタの外観斜視図である。図２は、第１実施形態に係るキャパシタの使用例を示す外観斜視図である。
図１に示すように、キャパシタ１は、電極体１０と、電極体１０を密封する外装体２０と、外装体２０の内部において電極体１０に接続され、外装体２０の内部から外部へ引き出されたタブ３０（正極タブ３１および負極タブ３２）と、外装体２０の外部に配置され、相手コネクタ９１（図２参照）に接続可能なコネクタ４０と、を備えている。図２に示すように、キャパシタ１は、相手コネクタ９１が設けられた例えば回路基板９３等に取り付けられて使用される。
【００２４】
図３は、第１実施形態に係る電極シートを展開した平面図である。
図１および図３に示すように、電極体１０は、セパレータ（不図示）を介して対向配置された一対の電極シート１１（正極体、負極体）を含む。電極体１０は、一対の電極シート１１を捲回させて、例えば直方体状に形成されている。一対の電極シート１１は、正極用の電極シート１１、および負極用の電極シート１１である。
【００２５】
図３に示すように、電極シート１１は、金属箔により形成された集電体１２と、集電体１２の一対の主面のうち少なくとも片面（本実施形態では両面）に塗工された活物質１３と、を備えている。集電体１２を形成する金属箔は、例えばアルミニウムまたはアルミニウム合金により形成されている。集電体１２は、例えば１０μｍ以上の厚みを有していることが望ましい。活物質１３は、例えば活性炭や炭素である。活物質１３は、導電補助剤やバインダ、分散剤等とともに混合されたペーストとして、集電体１２の主面に塗工される。活物質１３の層は、例えば５０μｍ以下の厚みに設定されていることが望ましい。各電極シート１１は、金属箔の表面に活物質１３が塗工されたシート状の部材から、短冊状に切り出される。各電極シート１１は、一端部の少なくとも片面に、活物質１３が塗工されていない、集電体１２が露出した未塗工部１４を備えている。各電極シート１１の未塗工部１４には、タブ３０が接合されている。
【００２６】
図１に示すように、外装体２０は、電極体１０および電解液（電解質）が収納される収納空間を形成し、電極体１０および電解液を密封している。外装体２０は、矩形状のシートを重ね合わせて形成されている。本実施形態では、外装体２０は、１枚の矩形状のシートの第１シート部２０ａと第２シート部２０ｂとの間を二つ折りにして、そのシート折り目２０ｃを除く３辺に沿って第１シート部２０ａと第２シート部２０ｂとを熱融着することで形成されている。なお、以下の説明では、第１シート部２０ａおよび第２シート部２０ｂの重ね合わせ方向を上下方向（所定方向）と定義するとともに、第１シート部２０ａに対する第２シート部２０ｂ側を上側とする。
【００２７】
外装体２０を形成するシートは、金属箔と、重ね合わせ面（内面）に設けられた樹脂層と、外面に設けられた保護層と、を有するラミネートフィルムである。金属箔は、例えばアルミニウムやステンレス等の外気や水蒸気を遮断する金属材料を用いて形成されている。重ね合わせ面の樹脂層は、例えば、ポリオレフィンのポリエチレンやポリプロピレン等の熱可塑性樹脂を用いて形成される。外面の保護層は、例えば、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル樹脂、またはナイロン樹脂を用いて形成される。重ね合わせ面の樹脂層および外面の保護層は、それぞれ金属箔との間に接合層を介して、熱融着または接着剤により接合される。
【００２８】
外装体２０は、第１シート部２０ａと第２シート部２０ｂとの間に電極体１０を収納した収納部２１と、収納部２１の周囲において第１シート部２０ａと第２シート部２０ｂとを重ね合わせた周縁部２２と、周縁部２２において第１シート部２０ａと第２シート部２０ｂとの間に配置されたシーラントフィルム２５と、を有する。外装体２０は、周縁部２２において、上述したシートの樹脂層同士が接触するように重ね合わされている。収納部２１は、周縁部２２に対して上側に膨出するように形成されている。周縁部２２のうち、シート折り目２０ｃの延在方向において収納部２１を挟む両側の部分は、それぞれ収納部２１に沿うように、上側に向かって略直角に折り曲げられている。外装体２０は、周縁部２２において第１シート部２０ａと第２シート部２０ｂとを溶着することにより、収納部２１において電極体１０を密封している。シーラントフィルム２５については後述する。
【００２９】
タブ３０は、電極体１０から電力を取り出すための端子である。タブ３０は、正極タブ３１および負極タブ３２を備えている。正極タブ３１は、正極用の電極シート１１（図２参照）に接続している。負極タブ３２は、負極用の電極シート１１に接続している。なお、正極タブ３１および負極タブ３２は、それぞれ同様に形成されているので、以下では正極タブ３１および負極タブ３２をまとめてタブ３０と称する。
【００３０】
図３に示すように、タブ３０は、例えばアルミニウムまたはアルミニウム合金により、略一定の幅で延在する帯状に形成されている。タブ３０は、電極シート１１の未塗工部１４に、レーザー溶接、抵抗溶接、超音波溶接等により接合され、電極シート１１の集電体１２に導通している。タブ３０は、電極体１０の巻回軸方向における端部から、電極体１０の巻回軸方向に沿って突出している。図１に示すように、タブ３０は、外装体２０の周縁部２２における収納部２１を挟んでシート折り目２０ｃとは反対側において、第１シート部２０ａと第２シート部２０ｂとの間を通って、外装体２０の内部から外部に引き出されている。正極タブ３１と負極タブ３２とは、互いに平行かつ離間した状態で設けられている。
【００３１】
シーラントフィルム２５は、外装体２０を形成する第１シート部２０ａおよび第２シート部２０ｂと、タブ３０と、の間に介在している。シーラントフィルム２５は、一対のフィルム材により形成され、上下方向から見て周縁部２２と重なる位置において、正極タブ３１および負極タブ３２をまとめて挟んでいる。シーラントフィルム２５を形成するフィルム材は、例えばポリオレフィンやポリエチレン、ポリプロピレン等の熱可塑性樹脂により形成されている。シーラントフィルム２５は、周縁部２２において第１シート部２０ａおよび第２シート部２０ｂ、並びに正極タブ３１および負極タブ３２に溶着されて固定されている。これにより、収納部２１の内部の気密性および液密性が高められている。
【００３２】
コネクタ４０は、相手コネクタ９１（図２参照）に接続可能に設けられている。コネクタ４０は、相手コネクタ９１のベースに嵌合されるハウジング４１と、ハウジング４１に保持されて相手コネクタ９１が有する相手コンタクトに導通する一対のコンタクト４２と、を有する。
【００３３】
一方のコンタクト４２は、正極タブ３１における外装体２０の外側に位置する端部にかしめられている。他方のコンタクト４２は、負極タブ３２における外装体２０の外側に位置する端部にかしめられている。
【００３４】
図４は、タブとコンタクトとの接続を示す説明図であって、タブおよびコンタクトの平面図である。
図４に示すように、コンタクト４２は、相手コネクタ９１（図２参照）が有する相手コンタクトに接触する接点部４２ａと、接点部４２ａと一体的に形成され、タブ３０にかしめられるかしめ部４２ｂと、を備えている。かしめ部４２ｂは、タブ３０にかしめられていない状態でＵ字状に形成され、内側にタブ３０の先端を配置した状態で開口を閉じるようにかしめることで、タブ３０に圧着する。
【００３５】
図５は、コンタクトおよびリードフレームの平面図である。
図５に示すように、コンタクト４２は、リードフレーム４３に複数並んで連結された状態で準備される。リードフレーム４３は、各コンタクト４２と一体形成された板状の部材である。コネクタ４０にタブ３０を接続する場合には、タブ３０をコンタクト４２に接続させた後、コンタクト４２をリードフレーム４３から切り離して、コンタクト４２をハウジング４１に固定する。
【００３６】
このように、本実施形態によれば、コネクタ４０のコンタクト４２がタブ３０に直接接続されるので、コンタクト４２がリード線を介してタブ３０に接続される構成と比較して、キャパシタ１を小型化することができる。
しかも、コンタクト４２がリード線を介してタブ３０に接続される構成において必要となるリード線とタブ３０との接合を行わないので、製造工程が簡略化される。また、コンタクト４２とタブ３０とを接続するリード線が不要となるので、部品点数を削減できる。したがって、キャパシタ１の製造コストを削減することができる。
【００３７】
また、タブ３０は、電極体１０の電極シート１１とは別体で形成されているので、任意の厚さとすることができる。例えば、電極体１０の集電体１２より厚くしたタブ３０では、集電体１２と一体形成されているタブと比較して高強度とすることができる。これにより、タブ３０の破断等を抑制できるので、キャパシタ１の信頼性を向上させることができる。
【００３８】
また、電極シート１１は、短冊状に形成されているので、シート状の部材から切り出す際に、隙間なく複数切り出すことが可能となる。したがって、電極シート１１の製造時において材料を無駄なく利用でき、キャパシタ１の製造コストを削減することができる。
【００３９】
なお、図６に示す第１実施形態の変形例のように、タブ３０が折り曲げられ、上下方向から見てコネクタ４０が周縁部２２と重なる位置に設けられていてもよい。コネクタ４０は、周縁部２２に対して上下方向における収納部２１が膨出している側（すなわち上側）に配置されている。この場合、コネクタ４０を周縁部２２と重なる位置に設ける場合、周縁部２２のうち上側に向かって折り曲げられた部分を、上下方向において、コネクタ４０の高さよりも高くなるように形成することが望ましい。また、コネクタ４０を、絶縁性を有する例えばＵＶ硬化性の接着剤５０により、外装体２０に対して固定することが望ましい。さらに、コネクタ４０を固定する接着剤５０により、外装体２０の外部に位置するタブ３０を被覆することが望ましい。
【００４０】
この構成によれば、上下方向から見たキャパシタ１の外形を小さくすることができる。しかも、コネクタ４０は、周縁部２２に対して上下方向における収納部２１が膨出している側（上側）に配置されているので、キャパシタ１の上下方向の寸法が、コネクタ４０を周縁部２２と重なるように配置することで増大することを抑制できる。したがって、キャパシタ１をより小型化することができる。
【００４１】
［第２実施形態］
次に、第２実施形態について説明する。
図７は、第２実施形態に係るタブおよび電極シートの斜視図である。
図７に示す第２実施形態では、タブ１３０が電極シート１１を挟んだ状態で電極シート１１に接合されている点で、第１実施形態と異なっている。
【００４２】
図７に示すように、電極シート１１は、少なくとも片面の全域に活物質１３が塗工されている。電極シート１１の一端部には、電極シート１１の厚み方向に貫通する連通孔１５（連通部）が形成されている。連通孔１５は、タブ３０を挿通可能に形成されている。
【００４３】
タブ３０は、電極シート１１の厚み方向から見た連通孔１５の内側で折り返されている。タブ３０は、電極シート１１をその厚み方向の両側から挟んだ状態で、レーザー溶接、抵抗溶接、超音波溶接等により電極シート１１に接合され、電極シート１１の集電体１２に導通している。タブ３０のうち電極シート１１を挟む両部は、電極シート１１の厚み方向から見た電極シート１１の外側において、互いに接合されていることが望ましい。
【００４４】
本実施形態によれば、タブ３０が電極シート１１の片側のみに接合される構成と比較して、タブ３０と電極シート１１とを離間しにくくすることができる。したがって、電極シート１１とタブ３０との接合強度を向上させることができる。
【００４５】
また、タブ３０のうち電極シート１１を挟む両部は、電極シート１１の厚み方向から見た電極シート１１の外側において互いに接合されているので、タブ３０が連通孔１５から脱落することを防止できる。
【００４６】
また、電極シート１１は、短冊状に形成されているとともに、少なくとも片面の全域に活物質１３が塗工されているので、表面全体に活物質が塗工された金属箔から、電極シート１１を隙間なく複数切り出すことが可能となる。したがって、電極シート１１の製造時において材料を無駄なく利用でき、キャパシタ１の製造コストを削減することができる。
【００４７】
なお、本実施形態では、タブ３０が連通孔１５の内側で折り返されているが、これに限定されない。タブ３０は、例えば電極シート１１の外縁に形成されたスリットの内側で折り返されていてもよい。すなわち、タブ３０は、電極シート１１をその厚み方向に貫通する連通部の内側で折り返されていればよい。
【００４８】
［第３実施形態］
次に、第３実施形態について説明する。
図８は、第３実施形態に係るキャパシタの説明図であって、図１のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に相当する部分における断面図である。
図８に示すように、第３実施形態では、タブ３０は、外装体２０の外部において折り返されて重なり合う折り返し部３４を備えている点で、第１実施形態と異なっている。折り返し部３４は、外装体２０の外部において互いに重なるように折り返されている。折り返し部３４は、一部がシーラントフィルム２５に挟まれて外装体２０から突出している。コンタクト４２は、タブ３０の折り返し部３４にかしめられている。
【００４９】
本実施形態によれば、タブ３０のうち外装体２０の外部に位置する部分の全体が折り返し部３４となるので、外装体２０の外部におけるタブ３０の強度を向上させることができる。これにより、タブ３０の破断等を抑制できるので、キャパシタ１の信頼性を向上させることができる。
【００５０】
［第４実施形態］
次に、第４実施形態について説明する。
図９は、第４実施形態に係る電極シートを展開した平面図である。
図３に示す第１実施形態では、タブ３０が電極体１０の集電体１２とは別体で設けられている。これに対して図９に示す第４実施形態では、タブ１３０が電極体１１０を形成する電極シート１１１の集電体１２と一体形成されている点で、第１実施形態と異なっている。これにより、タブを電極体とは別体で形成する構成と比較して、部品点数を削減することができる。なお、この場合、電極シート１１１は、少なくとも片面の全域に活物質１３が塗工されていることが望ましい。これにより、電極シート１１１の全体を充放電に用いることができるので、キャパシタ１のエネルギー密度を向上させることができる。また、タブ１３０が集電体１２と一体形成されている場合、タブ１３０の強度を確保するために、集電体１２およびタブ１３０の厚さを、例えば３０μｍ以上とすることが望ましい。
【００５１】
なお、図１０に示す第４実施形態の第１変形例のように、タブ１３０には、電極シート１１１と同様に、少なくとも片面の全域に活物質１３が塗工されていてもよい。この場合、タブ１３０および電極シート１１１は、表面全体に活物質が塗工された金属箔から、短冊状の電極シート１１１にタブ１３０が連なった形状に切り出すことにより形成される。これにより、タブ１３０をより容易に形成できる。なお、タブ１３０とコンタクト４２（図４参照）とは、コンタクト４２をかしめることによりかしめ部４２ｂ（図４参照）がタブ１３０の表面に塗工された活物質１３の層を貫いて導通する。
【００５２】
また、図１１に示す第４実施形態の第２変形例のように、タブ１３０は、電極シート１１１に対して折り目１１６を介して連なっていてもよい。具体的に、タブ１３０は、表面全体に活物質が塗工された金属箔から短冊状に切り出された部材に対し、タブ１３０の一方の短辺および一対の長辺に対応する切り込みを入れ、切り込みに囲まれた部分を折り返すことで形成されている。よって、表面全体に活物質が塗工された金属箔から、電極シート１１１およびタブ１３０が一体化した部品を隙間なく複数切り出すことが可能となる。したがって、電極シート１１１およびタブ１３０の製造時において材料を無駄なく利用でき、キャパシタ１の製造コストを削減することができる。
【００５３】
［第５実施形態］
次に、第５実施形態について説明する。
図１２は、第５実施形態に係る電極シートを展開した平面図である。図１３は、第５実施形態に係るキャパシタの説明図であって、図１のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に相当する部分における断面図である。
図３に示す第１実施形態では、タブ３０が１つの部材により形成されている。これに対して図１２に示す第５実施形態では、タブ２３０が複数の部材により形成されている点で、第１実施形態と異なっている。
【００５４】
図１２および図１３に示すように、タブ２３０は、電極体１１０を形成する電極シート１１１から延出する延出部２３６と、延出部２３６とは別体で形成され、延出部２３６に接合された接合タブ２３７と、を備え、全体で帯状を呈している。延出部２３６は、略一定の幅で延在する帯状に形成され、電極シート１１１の集電体１２と一体形成されている。延出部２３６は、電極シート１１１と同様に、少なくとも片面の全体に活物質１３が塗工されている。延出部２３６の先端は、シーラントフィルム２５により挟まれている。
【００５５】
接合タブ２３７は、例えばニッケルやアルミニウム等の金属材料により帯状に形成されている。接合タブ２３７の第１端部２３７ａは、上下方向から見てシーラントフィルム２５と重なる位置に配置され、延出部２３６の先端部に接合されている。すなわち、接合タブ２３７と延出部２３６との接合部は、シーラントフィルム２５により挟まれている。これにより、タブ２３０における外装体２０の外部に位置する部分は、接合タブ２３７により形成されている。接合タブの第２端部２３７ｂには、コンタクト４２がかしめられる。
【００５６】
以下、接合タブ２３７と延出部２３６との接合について詳述する。
図１４は、第５実施形態に係るタブの形成方法を示す斜視図である。
図１３および図１４に示すように、接合タブ２３７は、延出部２３６との接合部において延出部２３６を延出部２３６の厚み方向で挟む第１部分２３７ｃおよび第２部分２３７ｄを備えている。図１４に示すように、接合前の接合タブ２３７は、直線状に延在する本体部２３８と、第１端部２３７ａにおいて本体部２３８から本体部２３８に対して直交するように延びる延出片２３９と、を備えている。接合タブ２３７は、延出片２３９を折り返して延出部２３６の先端部を挟んだ状態で、延出部２３６に接合される。これにより、接合タブ２３７は、第１端部２３７ａにおいて延出部２３６の先端部を第１部分２３７ｃおよび第２部分２３７ｄ（図１３参照）により挟んだ状態となる。この状態で、接合タブ２３７と延出部２３６とを、例えば超音波溶接や抵抗溶接、レーザー溶接、針かしめ等により接合する。
【００５７】
なお、延出部２３６の金属箔と接合タブ２３７との間には活物質１３の層が介在するので、延出部２３６の金属箔と接合タブ２３７とを超音波溶接または抵抗溶接により接合することが困難である。このため、接合タブ２３７と延出部２３６とを超音波溶接または抵抗溶接により接合する場合には、接合タブ２３７の第１端部２３７ａが延出部２３６の先端部よりも幅広となるように延出片２３９を形成し、延出部２３６を挟んだ幅方向の両側で接合タブ２３７同士を接合させることが望ましい。これにより、第１部分２３７ｃおよび第２部分２３７ｄは、延出部２３６を挟んだ幅方向の両側で互いに連結され、接合タブ２３７と延出部２３６とを離間しにくくすることができる。
【００５８】
このように本実施形態では、タブ２３０が電極シート１１１の集電体１２とは別体で形成された接合タブ２３７を備え、接合タブ２３７は、タブ２３０における外装体２０の外部に位置する部分を形成している。このため、接合タブ２３７を任意の部材により形成でき、高強度なタブ２３０を設けることができる。これにより、タブ２３０の破断等を抑制できるので、キャパシタ１の信頼性を向上させることができる。
【００５９】
しかも、接合タブ２３７の第１端部２３７ａは、シーラントフィルム２５に挟まれているので、接合タブ２３７が収納部２１の内部で電解液に接触して腐食することを防止できる。
【００６０】
なお、接合タブ２３７と延出部２３６との接合は、上述した形態に限定されない。例えば、図１５に示す第５実施形態の変形例のように、接合タブ２３７は、直線状に延在する本体部２３８と、例えばリールから供給される長尺帯状のフープ材６０と、により延出部２３６の先端部を挟む構成であってもよい。この場合には、接合タブ２３７と延出部２３６との接合後に、フープ材の不要箇所を例えば図中の２点鎖線で示す位置において切断する。これにより、接合タブ２３７は、第１端部２３７ａにおいて延出部２３６の先端部を第１部分２３７ｃおよび第２部分２３７ｄ（図１３参照）により挟んだ状態となる。
【００６１】
ただし、上述した第５実施形態と同様に、接合タブ２３７と延出部２３６とを超音波溶接または抵抗溶接により接合する場合は、延出部２３６の金属箔と接合タブ２３７とを接合することが困難である。このため、接合タブ２３７の第１端部２３７ａが延出部２３６の先端部よりも幅広となるように、本体部２３８における少なくとも第１端部２３７ａに対応する部分を延出部２３６よりも幅広に形成し、延出部２３６を挟んだ幅方向の両側で本体部２３８とフープ材６０とを接合させることが望ましい。
【００６２】
なお、本発明は、図面を参照して説明した上述の実施形態に限定されるものではなく、その技術的範囲において様々な変形例が考えられる。
例えば、上記実施形態においては、電気化学セルとして電気二重層キャパシタを例に挙げて説明したが、これに限定されず、例えば非水電解質二次電池や一次電池等に上述した構成を適用してもよい。
【００６３】
また、上記実施形態においては、タブ３０が略一定の幅で延在しているが、これに限定されず、コンタクト４２がかしめられる端部において幅狭となるように形成されていてもよい。
【００６４】
また、上記実施形態においては、外装体２０が１枚のシートを二つ折りにすることにより形成されているが、これに限定されず、例えば２枚のシートを重ね合わせることにより形成されていてもよい。
また、上記実施形態においては、電極体１０が直方体状に形成されているが、これに限定されず、例えば円柱状に形成されていてもよい。また、外装体２０の収納部２１の形状は、電極体１０の形状に合わせて適宜変更可能である。
【００６５】
また、上記実施形態においては、外装体２０の周縁部２２が収納部２１に沿うように１回折り曲げられているが、これに限定されない。周縁部２２は、第１シート部２０ａおよび第２シート部２０ｂの端面を巻き込むように複数回折り曲げられていてもよい。これにより、外装体２０を上下方向に大型化することなく、周縁部２２の幅をより多く確保することが可能となり、収納部２１の内部の気密性および液密性をより高めることが可能となる。また、周縁部２２は、折り曲げられていなくてもよい。
【００６６】
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、上述した各実施形態および各変形例を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００６７】
１…キャパシタ（電気化学セル）  １０，１１０…電極体  １１，１１１…電極シート（正極体、負極体）  １５…連通孔（連通部）  ２０…外装体  ２０ａ…第１シート部（シート）  ２０ｂ…第２シート部（シート）  ２１…収納部  ２２…周縁部  ２５…シーラントフィルム  ３０，１３０，２３０…タブ  ３１…正極タブ（タブ）  ３２…負極タブ（タブ）  ３４…折り返し部  ４０…コネクタ  ４１…ハウジング  ４２…コンタクト  ９１…相手コネクタ  １１６…折り目
【図１】
2018186250.tif 000003
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【手続補正書】
【提出日】平成29年10月23日(2017.10.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極体および負極体を含む電極体と、
前記電極体を密封する外装体と、
前記外装体の内部において前記電極体に接続され、前記外装体の内部から外部へ引き出されたタブと、
相手コネクタに接続可能なコネクタと、
を備え、
前記コネクタは、
前記相手コネクタに嵌合されるハウジングと、
前記ハウジングに保持されて前記相手コネクタが有する相手コンタクトに導通し、前記相手コンタクトに接触する接点部と、前記接点部と一体的に形成され前記タブにかしめられるかしめ部と、を備える圧着端子であるコンタクトと、
を備え、
前記コンタクトは、前記タブにかしめられている、
ことを特徴とする電気化学セル。
【請求項２】
正極体および負極体を含む電極体と、
前記電極体を密封する外装体と、
前記外装体の内部において前記電極体に接続され、前記外装体の内部から外部へ引き出されたタブと、
相手コネクタに接続可能なコネクタと、
を備え、
前記コネクタは、
前記相手コネクタに嵌合されるハウジングと、
前記ハウジングに保持されて前記相手コネクタが有する相手コンタクトに導通するコンタクトと、
を備え、
前記タブは、前記外装体の外部において折り返されて重なり合う折り返し部を備え、
前記コンタクトは、前記折り返し部にかしめられている、
ことを特徴とする電気化学セル。
【請求項３】
前記タブは、前記電極体とは別体で形成されている、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の電気化学セル。
【請求項４】
前記電極体は、前記正極体および前記負極体を形成する一対の電極シートを含み、
前記電極シートには、前記電極シートの厚み方向に貫通する連通部が形成され、
前記タブは、前記厚み方向から見た前記連通部の内側で折り返され、前記電極シートを前記厚み方向の両側から挟んだ状態で前記電極シートに接合されている、
ことを特徴とする請求項３に記載の電気化学セル。
【請求項５】
前記タブは、前記電極体と一体形成されている、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の電気化学セル。
【請求項６】
前記電極体は、前記正極体および前記負極体を形成する一対の電極シートを含み、
前記タブは、前記電極シートに対して折り目を介して連なっている、
ことを特徴とする請求項５に記載の電気化学セル。
【請求項７】
前記外装体は、シートを所定方向に重ね合わせて形成され、
前記外装体は、
前記シートの間に前記電極体を収納した収納部と、
前記収納部の周囲において前記シートを重ね合わせた周縁部と、
を備え、
前記コネクタは、前記所定方向から見て、前記周縁部と重なる位置に設けられている、  ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の電気化学セル。
【請求項８】
前記外装体は、シートを重ね合わせて形成され、
前記外装体は、
前記シートの間に前記電極体を収納した収納部と、
前記収納部の周囲において前記シートを重ね合わせた周縁部と、
を備え、
前記タブは、前記周縁部において重ね合わされた前記シート間を通って前記外装体の内部から外部へ引き出され、
前記外装体は、前記周縁部において前記シートと前記タブとの間に介在して前記タブを挟むシーラントフィルムをさらに備え、
前記タブは、前記外装体の外部において折り返されて重なり合う折り返し部を備え、
前記折り返し部は、一部が前記シーラントフィルムに挟まれて前記外装体から突出し、
前記コンタクトは、前記折り返し部にかしめられている、
ことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の電気化学セル。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
本発明の電気化学セルは、正極体および負極体を含む電極体と、前記電極体を密封する外装体と、前記外装体の内部において前記電極体に接続され、前記外装体の内部から外部へ引き出されたタブと、相手コネクタに接続可能なコネクタと、を備え、前記コネクタは、前記相手コネクタに嵌合されるハウジングと、前記ハウジングに保持されて前記相手コネクタが有する相手コンタクトに導通し、前記相手コンタクトに接触する接点部と、前記接点部と一体的に形成され前記タブにかしめられるかしめ部と、を備える圧着端子であるコンタクトと、を備え、前記コンタクトは、前記タブにかしめられている、ことを特徴とする。
また、本発明の電気化学セルは、正極体および負極体を含む電極体と、前記電極体を密封する外装体と、前記外装体の内部において前記電極体に接続され、前記外装体の内部から外部へ引き出されたタブと、相手コネクタに接続可能なコネクタと、を備え、前記コネクタは、前記相手コネクタに嵌合されるハウジングと、前記ハウジングに保持されて前記相手コネクタが有する相手コンタクトに導通するコンタクトと、を備え、前記タブは、前記外装体の外部において折り返されて重なり合う折り返し部を備え、前記コンタクトは、前記折り返し部にかしめられている、ことを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
タブ３０は、電極体１０から電力を取り出すための端子である。タブ３０は、正極タブ３１および負極タブ３２を備えている。正極タブ３１は、正極用の電極シート１１（図３参照）に接続している。負極タブ３２は、負極用の電極シート１１に接続している。なお、正極タブ３１および負極タブ３２は、それぞれ同様に形成されているので、以下では正極タブ３１および負極タブ３２をまとめてタブ３０と称する。