(57)【要約】【課題】外装体の内部における発電要素の占める割合を極力大きくすることができ、小型化と電気的特性の向上化とを両立することができるうえ、組み立て時に溶接箇所の強度を十分に確保できると共に組立性に優れた電気化学セルを提供すること。【解決手段】収納容器１０と蓋部材１１とを有する外装体２と、外装体内に収納された発電要素３と、発電要素を浸漬させる非水電解液Ｍと、絶縁部材１２を介して外装体に固定された芯線５と、金属製の第１接続部１５と、該第１接続部とは材料特性が異なる金属材料から形成された第２接続部１６と、を有し、第１接続部が正極３ｂ及び負極３ｃの集電体に溶接されると共に、第２接続部が芯線に局所的に溶接されて、集電体と芯線とをそれぞれ間接的に接続する接続部材６と、を備えている電気化学セル１を提供する。【選択図】図１
2011077501.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有底筒状に形成された収納容器と、該収納容器の開口部を封止する蓋部材と、を有する外装体と、
前記外装体内に収納され、セパレータを挟んで配設された正極及び負極を有する発電要素と、
前記外装体内に充填され、前記発電要素を浸漬させる非水電解液と、
絶縁部材を介して前記外装体に固定され、該外装体を貫通する一対の芯線と、
金属製の第１接続部と、該第１接続部とは材料特性の異なる金属材料から形成された第２接続部と、を有し、第１接続部が前記正極及び前記負極の集電体に溶接されると共に、第２接続部が前記芯線に局所的に溶接されて、集電体と芯線とをそれぞれ間接的に接続する一対の接続部材と、を備えていることを特徴とする電気化学セル。
【請求項２】
有底筒状に形成された収納容器と、該収納容器の開口部を封止する蓋部材と、を有する外装体と、
前記外装体内に収納され、セパレータを挟んで配設された正極及び負極を有する発電要素と、
前記外装体内に充填され、前記発電要素を浸漬させる非水電解液と、
絶縁部材を介して前記蓋部材に固定され、該蓋部材を貫通する一対の芯線と、
金属製の第１接続部と、該第１接続部とは材料特性の異なる金属材料から形成された第２接続部と、を有し、第１接続部が前記正極及び前記負極の集電体に溶接されると共に、第２接続部が前記芯線に局所的に溶接されて、集電体と芯線とをそれぞれ間接的に接続する一対の接続部材と、を備えていることを特徴とする電気化学セル。
【請求項３】
有底筒状に形成された収納容器と、該収納容器の開口部を封止する蓋部材と、を有する金属製の外装体と、
前記外装体内に収納され、セパレータを挟んで配設された正極及び負極を有する発電要素と、
前記外装体内に充填され、前記発電要素を浸漬させる非水電解液と、
絶縁部材を介して前記外装体に固定され、該外装体を貫通する芯線と、
金属製の第１接続部と、該第１接続部とは材料特性の異なる金属材料から形成された第２接続部と、を有し、第１接続部が前記正極及び前記負極の集電体にそれぞれ溶接される一対の接続部材と、を備え、
前記一対の接続部材のうち一方の接続部材は、前記第２接続部が前記芯線に局所的に溶接されて、前記集電体と芯線とを間接的に接続し、
前記一対の接続部材のうち他方の接続部材は、前記第２接続部が前記外装体に局所的に溶接されて、前記集電体と外装体とを間接的に接続していることを特徴とする電気化学セル。
【請求項４】
有底筒状に形成された収納容器と、該収納容器の開口部を封止する蓋部材と、を有する金属製の外装体と、
前記外装体内に収納され、セパレータを挟んで配設された正極及び負極を有する発電要素と、
前記外装体内に充填され、前記発電要素を浸漬させる非水電解液と、
絶縁部材を介して前記蓋部材に固定され、該蓋部材を貫通する芯線と、
金属製の第１接続部と、該第１接続部とは材料特性の異なる金属材料から形成された第２接続部と、を有し、第１接続部が前記正極及び前記負極の集電体にそれぞれ溶接される一対の接続部材と、を備え、
前記一対の接続部材のうち一方の接続部材は、前記第２接続部が前記芯線に局所的に溶接されて、前記集電体と芯線とを間接的に接続し、
前記一対の接続部材のうち他方の接続部材は、前記第２接続部が前記蓋部材に局所的に溶接されて、前記集電体と前記外装体とを間接的に接続していることを特徴とする電気化学セル。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載の電気化学セルにおいて、
前記第１接続部と前記第２接続部とは、熱伝導率の異なる材料から形成されていることを特徴とする電気化学セル。
【請求項６】
請求項４に記載の電気化学セルにおいて、
前記蓋部材の内面には、該蓋部材と熱伝導率が略等しい材料から形成され、前記芯線と同じ長さだけ前記発電要素側に突出した突起部が形成され、
前記他方の接続部材は、前記突起部に溶接され、該突起部を介して前記蓋部材に接続されていることを特徴とする電気化学セル。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１項に記載の電気化学セルにおいて、
前記集電体と前記第１接続部とは、集電体と熱伝導率が略等しい材料から形成され、両者に対して溶接されたリードを介して接続されていることを特徴とする電気化学セル。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか１項に記載の電気化学セルにおいて、
前記接続部材は、前記第１接続部を前記第２接続部に対して部分的に圧接することにより作製されたクラッド材であることを特徴とする電気化学セル。
【請求項９】
請求項１又は２に記載の電気化学セルにおいて、
前記集電体は、アルミニウム、銅又はこれらを含む合金で形成され、
前記芯線は、ステンレスで形成されていることを特徴とする電気化学セル。
【請求項１０】
請求項３又は４に記載の電気化学セルにおいて、
前記集電体は、アルミニウム、銅又はこれらを含む合金で形成され、
前記芯線及び前記外装体は、ステンレスで形成されていることを特徴とする電気化学セル。
【請求項１１】
請求項１から１０のいずれか１項に記載の電気化学セルにおいて、
前記第２接続部は、レーザスポット溶接により溶接されていることを特徴とする電気化学セル。
【請求項１２】
請求項１に記載された電気化学セルを製造する方法であって、
前記正極及び前記負極の集電体に前記第１接続部を溶接して、前記発電要素と前記一対の接続部材とを組み合わせる第１の溶接工程と、
前記絶縁部材を介して前記一対の芯線を前記外装体に固定すると共に、前記第２接続部を一対の芯線にそれぞれ局所的に溶接して、外装体と前記一対の接続部材とを組み合わせる第２の溶接工程と、
前記２つの溶接工程が共に終了した後、前記収納容器内に前記発電要素を収納させながら、収納容器の開口部を前記蓋部材で塞ぐ収納工程と、
前記収納容器内への前記非水電解液の注入と、前記収納容器と前記蓋部材との溶接と、を行って、非水電解液に漬浸された状態で前記発電要素が収納された前記外装体を作製する封止工程と、を備えていることを特徴とする電気化学セルの製造方法。
【請求項１３】
請求項２に記載された電気化学セルを製造する方法であって、
前記正極及び前記負極の集電体に前記第１接続部を溶接して、前記発電要素と前記一対の接続部材とを組み合わせる第１の溶接工程と、
前記絶縁部材を介して前記一対の芯線を前記蓋部材に固定した後、前記第２接続部を一対の芯線にそれぞれ局所的に溶接して、蓋部材と前記一対の接続部材とを組み合わせる第２の溶接工程と、
前記２つの溶接工程が共に終了した後、前記収納容器内に前記発電要素を収納させながら、収納容器の開口部を前記蓋部材で塞ぐ収納工程と、
前記収納容器内への前記非水電解液の注入と、前記収納容器と前記蓋部材との溶接と、を行って、非水電解液に漬浸された状態で前記発電要素が収納された前記外装体を作製する封止工程と、を備えていることを特徴とする電気化学セルの製造方法。
【請求項１４】
請求項３に記載された電気化学セルを製造する方法であって、
前記正極及び前記負極の集電体に前記第１接続部を溶接して、前記発電要素と前記一対の接続部材とを組み合わせる第１の溶接工程と、
前記絶縁部材を介して前記芯線を前記外装体に固定した後、前記一対の接続部材のうち一方の接続部材の前記第２接続部を芯線に局所的に溶接すると共に、他方の接続部材の前記第２接続部を外装体に局所的に溶接して、該外装体と一対の接続部材とを組み合わせる第２の溶接工程と、
前記２つの溶接工程が共に終了した後、前記収納容器内に前記発電要素を収納させながら、収納容器の開口部を前記蓋部材で塞ぐ収納工程と、
前記収納容器内への前記非水電解液の注入と、前記収納容器と前記蓋部材との溶接と、を行って、非水電解液に漬浸された状態で前記発電要素が収納された前記外装体を作製する封止工程と、を備えていることを特徴とする電気化学セルの製造方法。
【請求項１５】
請求項４に記載された電気化学セルを製造する方法であって、
前記正極及び前記負極の集電体に前記第１接続部を溶接して、前記発電要素と前記一対の接続部材とを組み合わせる第１の溶接工程と、
前記絶縁部材を介して前記芯線を前記蓋部材に固定した後、前記一対の接続部材のうち一方の接続部材の前記第２接続部を芯線に局所的に溶接すると共に、他方の接続部材の前記第２接続部を蓋部材に局所的に溶接して、蓋部材と一対の接続部材とを組み合わせる第２の溶接工程と、
前記２つの溶接工程が共に終了した後、前記収納容器内に前記発電要素を収納させながら、収納容器の開口部を前記蓋部材で塞ぐ収納工程と、
前記収納容器内への前記非水電解液の注入と、前記収納容器と前記蓋部材との溶接と、を行って、非水電解液に漬浸された状態で前記発電要素が収納された前記外装体を作製する封止工程と、を備えていることを特徴とする電気化学セルの製造方法。
【請求項１６】
請求項１２から１５のいずれか１項に記載の電気化学セルの製造方法において、
前記接続部材として、前記第１接続部と前記第２接続部とが熱伝導率の異なる材料から形成されたものを用いることを特徴とする電気化学セルの製造方法。
【請求項１７】
請求項１５に記載の電気化学セルの製造方法において、
前記第２の溶接工程の際、前記蓋部材の内面に、該蓋部材と熱伝導率が略等しい材料を利用して前記芯線と同じ長さだけ前記発電要素側に突出する突起部を形成する形成工程を備え、
前記形成工程後、前記他方の接続部材の前記第２接続部を、前記突起部に溶接することを特徴とする電気化学セルの製造方法。
【請求項１８】
請求項１２から１７のいずれか１項に記載の電気化学セルの製造方法において、
前記第１の溶接工程の際、前記第１接続部に前記集電体と熱伝導率が略等しい材料から形成されたリードを溶接した後、該リードを前記集電体に溶接し、リードを介して第１接続部と集電体とを接続することを特徴とする電気化学セルの製造方法。
【請求項１９】
請求項１２から１８のいずれか１項に記載の電気化学セルの製造方法において、
前記接続部材として、前記第１接続部を前記第２接続部に対して部分的に圧接することにより作製されたクラッド材を用いることを特徴とする電気化学セルの製造方法。
【請求項２０】
請求項１２又は１３に記載の電気化学セルの製造方法において、
前記発電要素として、前記集電体がアルミニウム、銅又はこれらを含む合金で形成されたものを用い、
前記芯線として、ステンレスで形成されたものを用いることを特徴とする電気化学セルの製造方法。
【請求項２１】
請求項１４又は１５に記載の電気化学セルの製造方法において、
前記発電要素として、前記集電体がアルミニウム、銅又はこれらを含む合金で形成されたものを用い、
前記芯線及び前記外装体として、ステンレスで形成されたものを用いることを特徴とする電気化学セルの製造方法。
【請求項２２】
請求項１２から２１のいずれか１項に記載の電気化学セルの製造方法において、
前記第２の溶接工程の際、前記第２接続部をレーザスポット溶接により溶接することを特徴とする電気化学セルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非水電解質二次電池（リチウム二次電池等）や電気二重層キャパシタ等の電気化学セル、該電気化学セルの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
リチウム二次電池に代表される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、携帯電話、ＰＤＡ、携帯用ゲーム機等の各種小型電子機器において、主電源、主電源の補助用電源、メモリや時計機能のバックアップ用電源等として主に利用されており、今後に向けてさらなる小型化が求められている。
ところで、電気化学セルにおいて、基板実装や組電池の作製の際に外装体を小型化する場合には、内部抵抗や容量等の電気的特性を向上させるために、限られた内部容積に対して発電要素を最大化することが求められている。そのため、発電要素と端子とを接続する部材や、それらの接続箇所の占める空間をできるだけ小さくすることが特に必要とされている。
【０００３】
このようなニーズに応えるものとして、電池パック内に収納する発電要素の容積を増加させることが可能で、且つ、電池パック自体のサイズを小型化することが可能なリチウム二次電池が知られている（特許文献１参照）。
【０００４】
このリチウム二次電池は、発電要素（正極活物質を含む正極層が集電体に担持された構造を有する正極と、負極活物質を含む負極層が集電体に担持された構造を有する負極と、正極と負極との間に配置されたリチウムイオン伝導性電解質層とを含む）と、正極の集電体に接続された正極リードと、正極リードに接続されたリード端子と、発電要素が収納されるラミネートフィルムと、正極端子及び負極端子を有し、ラミネートフィルムを内部に収納する電池パックと、を備えている。
【０００５】
特に、ラミネートフィルムを熱融着によって張り合わせることで発電要素を収納しているが、この際、正極リードとリード端子との接続部がラミネートフィルムの封止部（熱溶着部）に位置するように張り合わされている。これにより、リード端子の腐食を回避することができるので、リード端子をラミネートフィルムの外側に配設する必要をなくすことができる。従って、その分だけ電池パック内のスペースを省くことができ、上述した発電要素の容積の増加や、電池パック自体のサイズの小型化が可能とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−２０８７２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上述したリチウム二次電池では、充放電中における腐食を防止するためにアルミニウムで正極リードが形成され、リード端子に関してはニッケル、ステンレス、銅から選択される少なくとも１種を主成分とする金属材料で形成されている。そして、これら正極リードとリード端子とは、超音波溶接や抵抗溶接によって接続されている。
【０００８】
ところが、リード端子の金属材料であるニッケル、ステンレス、銅は、いずれもアルミニウムに対する溶接性が悪いことが知られている。特にステンレスに関しては、溶接部にステンレスの主成分である鉄（Ｆｅ）とアルミニウム（Ａｌ）とからなるＦｅＡｌ３、Ｆｅ２Ａｌ３等のアルミリッチな金属間化合物が形成されることが知られており、接合強度が大きく低下するので、溶接は困難とされている。
従って、リード端子をいずれの金属材料で形成したとしても、正極リードとの接続部が強度的に脆く、溶接剥がれ等の欠陥が生じる可能性があった。しかも、ステンレスを採用した場合には、上述したように溶接性が特に悪いので、欠陥が生じる可能性が高かった。
【０００９】
また、一般的に溶接を行う場合には、治具等にセットする関係上、接続部の周辺にある程度のスペースが必要とされている。例えば、超音波溶接を行う場合には、溶接箇所の上下を挟んで加圧しながら振動を加えることにより溶接を行う方法であるので、スペースが必要となる。また、抵抗溶接の場合には、電極を重ねて加圧し、その間を通電することにより溶接箇所を加熱する方法であるので、やはりスペースを必要とする。
【００１０】
従って、上述したリチウム二次電池を組み立てる場合であっても、正極リードとリード端子とを溶接する際や、リード端子と正極端子とを溶接する際に、スペースが必要であると考えられる。よって、各接続部の長さを短くすることが難しいものであった。
特に、基板実装を可能とさせるような小型のセルの場合には、セルの内部において発電要素が占めるスペース（体積）をできるだけ確保し、限られたセルの内容積の範囲内で電気的特性の向上化を図ることが求められている。そのためには、無駄なスペースを極力省くことが必要であり、その１つとして、接続部の長さをできるだけ短くすることが望まれている。
しかしながら、上述したように、接続長さを短くすることは困難であるため、小型化と電気的特性の向上化とを両立させることが難しいものであった。
【００１１】
更に、上述したリチウム二次電池では、電池パック内でリード端子を正極端子に半田付け等により接続する必要がある。従って、非常に作業性が悪く、効率の良い組み立てを行うことが難しい。加えて、半田付けであるので、強固な接続を行うことができず、やはり剥がれ等の欠陥が生じる可能性があった。
【００１２】
本発明は、このような事情に考慮してなされたもので、その目的は、外装体の内部における発電要素の占める割合を極力大きくすることができ、小型化と電気的特性の向上化とを両立することができるうえ、組み立て時に溶接箇所の強度を十分に確保できると共に、組立性に優れた電気化学セル、及びその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、前記課題を解決するために以下の手段を提供する。
本発明に係る電気化学セルは、有底筒状に形成された収納容器と、該収納容器の開口部を封止する蓋部材と、を有する外装体と、前記外装体内に収納され、セパレータを挟んで配設された正極及び負極を有する発電要素と、前記外装体内に充填され、前記発電要素を浸漬させる非水電解液と、絶縁部材を介して前記外装体に固定され、該外装体を貫通する一対の芯線と、金属製の第１接続部と、該第１接続部とは材料特性の異なる金属材料から形成された第２接続部と、を有し、第１接続部が前記正極及び前記負極の集電体に溶接されると共に、第２接続部が前記芯線に局所的に溶接されて、集電体と芯線とをそれぞれ間接的に接続する一対の接続部材と、を備えていることを特徴とする。
【００１４】
本発明に係る電気化学セルの製造方法は、上記本発明の電気化学セルを製造する方法であって、前記正極及び前記負極の集電体に前記第１接続部を溶接して、前記発電要素と前記一対の接続部材とを組み合わせる第１の溶接工程と、前記絶縁部材を介して前記一対の芯線を前記外装体に固定すると共に、前記第２接続部を一対の芯線にそれぞれ局所的に溶接して、外装体と前記一対の接続部材とを組み合わせる第２の溶接工程と、前記２つの溶接工程が共に終了した後、前記収納容器内に前記発電要素を収納させながら、収納容器の開口部を前記蓋部材で塞ぐ収納工程と、前記収納容器内への前記非水電解液の注入と、前記収納容器と前記蓋部材との溶接と、を行って、非水電解液に漬浸された状態で前記発電要素が収納された前記外装体を作製する封止工程と、を備えていることを特徴とする。
【００１５】
本発明においては、まず、材料特性の異なる金属材料からそれぞれ形成された第１接続部及び第２接続部を有する一対の接続部材を用意した後、正極及び負極の集電体に第１接続部を溶接する第１の溶接工程を行う。この際、周囲にスペースが確保されている状態で溶接を行えるので、各種の溶接方法により溶接を行える。
特に、第１接続部を集電体に対して溶接性に優れた金属材料とすることが可能であるので、溶接性の悪い金属同士を溶接する場合と異なり、第１接続部と集電体とを強固に接続することができる。この工程により、発電要素と一対の接続部材とを組み合わせることができる。
【００１６】
また、この工程と同時又は前後のタイミングで第２の溶接工程を行う。即ち、絶縁部材を介して一対の芯線を外装体に固定すると共に、第２接続部を一対の芯線にそれぞれ局所的に溶接する。これにより、外装体を貫通するように固定された一対の芯線を介して、外装体と一対の接続部材とを組み合わせることができる。
特に、局所的に溶接するので、外装体にできるだけ近づけながら第２接続部を芯線に溶接することができる。これにより、外装体と接続部材との間に無駄なスペースが開いてしまうことを防止でき、その分、発電要素のサイズを大きくすることができる。
また、第１接続部とは材料特性の異なる金属材料を第２接続部の材料として選択できるので、芯線に対して溶接性に優れた金属材料とすることが可能である。従って、溶接性の悪い金属同士を溶接する場合と異なり、第２接続部と芯線とをやはり強固に接続することができる。
【００１７】
上述した第１の溶接工程及び第２の溶接工程を行うことで、一対の接続部材を介して一対の芯線と発電要素とを間接的に接続することができる。しかも、上述したように、集電体と芯線との材料が異なっていたとしても、接続部材は材料特性の異なる金属材料からそれぞれ形成された第１接続部及び第２接続部を有しているので、溶接箇所の強度を十分に確保しながら接続を行うことができる。
【００１８】
次に、２つの溶接工程が共に終了した後、収納容器内に発電要素を収納させながら、収納容器の開口部を蓋部材で塞ぐ収納工程を行う。そして、最後に、収納容器内への非水電解液の注入と、収納容器と蓋部材との溶接と、を行う封止工程を行う。
その結果、外装体の内部に非水電解液に漬浸された状態で発電要素が収納された電気化学セルを得ることができる。
【００１９】
特に、第２の溶接工程の際に行った局所的な溶接により、外装体と接続部材との間に無駄なスペースが開いてしまうことを防止できるので、その分発電要素のサイズを大きくすることができる。よって、外装体の内部における発電要素の占める割合を極力大きくすることができる。従って、小型化と電気的特性の向上化とを両立した電気化学セルとすることができる。
また、第１接続部及び第２接続部を有する接続部材を利用するので、組み立て時の溶接箇所の強度を十分に確保することができ、溶接剥がれ等が生じ難い信頼性の高い電気化学セルとすることができる。
【００２０】
本発明に係る電気化学セルは、有底筒状に形成された収納容器と、該収納容器の開口部を封止する蓋部材と、を有する外装体と、前記外装体内に収納され、セパレータを挟んで配設された正極及び負極を有する発電要素と、前記外装体内に充填され、前記発電要素を浸漬させる非水電解液と、絶縁部材を介して前記蓋部材に固定され、該蓋部材を貫通する一対の芯線と、金属製の第１接続部と、該第１接続部とは材料特性の異なる金属材料から形成された第２接続部と、を有し、第１接続部が前記正極及び前記負極の集電体に溶接されると共に、第２接続部が前記芯線に局所的に溶接されて、集電体と芯線とをそれぞれ間接的に接続する一対の接続部材と、を備えていることを特徴とする。
【００２１】
本発明に係る電気化学セルの製造方法は、上記本発明の電気化学セルを製造する方法であって、前記正極及び前記負極の集電体に前記第１接続部を溶接して、前記発電要素と前記一対の接続部材とを組み合わせる第１の溶接工程と、前記絶縁部材を介して前記一対の芯線を前記蓋部材に固定した後、前記第２接続部を一対の芯線にそれぞれ局所的に溶接して、蓋部材と前記一対の接続部材とを組み合わせる第２の溶接工程と、前記２つの溶接工程が共に終了した後、前記収納容器内に前記発電要素を収納させながら、収納容器の開口部を前記蓋部材で塞ぐ収納工程と、前記収納容器内への前記非水電解液の注入と、前記収納容器と前記蓋部材との溶接と、を行って、非水電解液に漬浸された状態で前記発電要素が収納された前記外装体を作製する封止工程と、を備えていることを特徴とする。
【００２２】
本発明においては、先に述べた電気化学セル及びその製造方法に対して、外装体を構成する蓋部材に一対の芯線を固定する点が異なるだけで、同様の作用効果を奏することができる。
即ち、第２の溶接工程の際、絶縁部材を介して一対の芯線を蓋部材に固定した後、これら一対の芯線に一対の接続部材の第２接続部をそれぞれ局所的に溶接する。これにより、蓋部材を貫通するように固定された一対の芯線を介して、蓋部材と一対の接続部材とを組み合わせることができる。特に、上記局所的な溶接によって、蓋部材と接続部材との間に無駄なスペースが開いてしまうことを防止できるので、その分発電要素のサイズを大きくすることができる。よって、外装体の内部における発電要素の占める割合を極力大きくすることができ、小型化と電気的特性の向上化とを両立した電気化学セルとすることができる。
また、第１接続部及び第２接続部を有する接続部材を利用するので、組み立て時の溶接箇所の強度を十分に確保することができ、溶接剥がれ等が生じ難い信頼性の高い電気化学セルとすることができる。
加えて、収納容器外で主要な溶接を先に行い、最後に蓋部材の溶接を行う工程順序であるので、効率良く組み立て作業を行うことができ、組立性に非常に優れている。従って、低コストで効率良く大量生産することが可能である。
【００２３】
本発明に係る電気化学セルは、有底筒状に形成された収納容器と、該収納容器の開口部を封止する蓋部材と、を有する金属製の外装体と、前記外装体内に収納され、セパレータを挟んで配設された正極及び負極を有する発電要素と、前記外装体内に充填され、前記発電要素を浸漬させる非水電解液と、絶縁部材を介して前記外装体に固定され、該外装体を貫通する芯線と、金属製の第１接続部と、該第１接続部とは材料特性の異なる金属材料から形成された第２接続部と、を有し、第１接続部が前記正極及び前記負極の集電体にそれぞれ溶接される一対の接続部材と、を備え、前記一対の接続部材のうち一方の接続部材が、前記第２接続部が前記芯線に局所的に溶接されて、前記集電体と芯線とを間接的に接続し、前記一対の接続部材のうち他方の接続部材が、前記第２接続部が前記外装体に局所的に溶接されて、前記集電体と外装体とを間接的に接続していることを特徴とする。
【００２４】
本発明に係る電気化学セルの製造方法は、上記本発明の電気化学セルを製造する方法であって、前記正極及び前記負極の集電体に前記第１接続部を溶接して、前記発電要素と前記一対の接続部材とを組み合わせる第１の溶接工程と、前記絶縁部材を介して前記芯線を前記外装体に固定した後、前記一対の接続部材のうち一方の接続部材の前記第２接続部を芯線に局所的に溶接すると共に、他方の接続部材の前記第２接続部を外装体に局所的に溶接して、該外装体と一対の接続部材とを組み合わせる第２の溶接工程と、前記２つの溶接工程が共に終了した後、前記収納容器内に前記発電要素を収納させながら、収納容器の開口部を前記蓋部材で塞ぐ収納工程と、前記収納容器内への前記非水電解液の注入と、前記収納容器と前記蓋部材との溶接と、を行って、非水電解液に漬浸された状態で前記発電要素が収納された前記外装体を作製する封止工程と、を備えていることを特徴とする。
【００２５】
本発明においては、まず、材料特性が異なる金属材料からそれぞれ形成された第１接続部及び第２接続部を有する一対の接続部材を用意した後、正極及び負極の集電体に第１接続部を溶接する第１の溶接工程を行う。この際、周囲にスペースが確保されている状態で溶接を行えるので、各種の溶接方法により溶接を行える。
特に、第１接続部を集電体に対して溶接性に優れた金属材料とすることが可能であるので、溶接性の悪い金属同士を溶接する場合と異なり、第１接続部と集電体とを強固に接続することができる。この工程により、発電要素と一対の接続部材とを組み合わせることができる。
【００２６】
また、この工程と同時又は前後のタイミングで第２の溶接工程を行う。即ち、まず、絶縁部材を介して芯線を外装体に固定する。これにより、芯線は、外装体を貫通するように固定される。そして、一方の接続部材の第２接続部を外装体に固定された芯線に局所的に溶接すると共に、他方の接続部材の第２接続部を外装体に局所的に溶接する。これにより、外装体と一対の接続部材とを組み合わせることができる。
【００２７】
特に、局所的に溶接するので、外装体にできるだけ近づけながら一方の接続部材の第２接続部を芯線に溶接することができる。また、他方の接続部材の第２接続部に関しても、確実に外装体に直接溶接することができる。これにより、外装体と接続部材との間に無駄なスペースが開いてしまうことを防止でき、その分、発電要素のサイズを大きくすることができる。
また、第１接続部とは材料特性が異なる金属材料を第２接続部の材料として選択できるので、芯線や外装体に対して溶接性に優れた金属材料とすることが可能である。従って、溶接性の悪い金属同士を溶接する場合と異なり、第２接続部と、芯線及び外装体とをやはり強固に接続することができる。
【００２８】
上述した第１の溶接工程及び第２の溶接工程を行うことで、一方の接続部材を介して芯線と発電要素とを間接的に接続することができると共に、他方の接続部材を介して外装体と発電要素とを間接的に接続することができる。しかも、上述したように、集電体と、外装体及び芯線との材料が異なっていたとしても、接続部材は材料特性が異なる金属材料からそれぞれ形成された第１接続部及び第２接続部を有しているので、溶接箇所の強度を十分に確保しながら接続を行うことができる。
【００２９】
次に、２つの溶接工程が共に終了した後、収納容器内に発電要素を収納させながら、収納容器の開口部を蓋部材で塞ぐ収納工程を行う。そして、最後に、収納容器内への非水電解液の注入と、収納容器と蓋部材との溶接と、を行う封止工程を行う。
その結果、外装体の内部に非水電解液に漬浸された状態で発電要素が収納された電気化学セルを得ることができる。
【００３０】
特に、第２の溶接工程の際に行った局所的な溶接により、外装体と接続部材との間に無駄なスペースが開いてしまうことを防止できるので、その分発電要素のサイズを大きくすることができる。よって、外装体の内部における発電要素の占める割合を極力大きくすることができる。従って、小型化と電気的特性の向上化とを両立した電気化学セルとすることができる。
また、第１接続部及び第２接続部を有する接続部材を利用するので、組み立て時の溶接箇所の強度を十分に確保することができ、溶接剥がれ等が生じ難い信頼性の高い電気化学セルとすることができる。
【００３１】
本発明に係る電気化学セルは、有底筒状に形成された収納容器と、該収納容器の開口部を封止する蓋部材と、を有する金属製の外装体と、前記外装体内に収納され、セパレータを挟んで配設された正極及び負極を有する発電要素と、前記外装体内に充填され、前記発電要素を浸漬させる非水電解液と、絶縁部材を介して前記蓋部材に固定され、該蓋部材を貫通する芯線と、金属製の第１接続部と、該第１接続部とは材料特性の異なる金属材料から形成された第２接続部と、を有し、第１接続部が前記正極及び前記負極の集電体にそれぞれ溶接される一対の接続部材と、を備え、前記一対の接続部材のうち一方の接続部材が、前記第２接続部が前記芯線に局所的に溶接されて、前記集電体と芯線とを間接的に接続し、前記一対の接続部材のうち他方の接続部材が、前記第２接続部が前記蓋部材に局所的に溶接されて、前記集電体と前記外装体とを間接的に接続していることを特徴とする。
【００３２】
本発明に係る電気化学セルの製造方法は、上記本発明の電気化学セルを製造する方法であって、前記正極及び前記負極の集電体に前記第１接続部を溶接して、前記発電要素と前記一対の接続部材とを組み合わせる第１の溶接工程と、前記絶縁部材を介して前記芯線を前記蓋部材に固定した後、前記一対の接続部材のうち一方の接続部材の前記第２接続部を芯線に局所的に溶接すると共に、他方の接続部材の前記第２接続部を蓋部材に局所的に溶接して、蓋部材と一対の接続部材とを組み合わせる第２の溶接工程と、前記２つの溶接工程が共に終了した後、前記収納容器内に前記発電要素を収納させながら、収納容器の開口部を前記蓋部材で塞ぐ収納工程と、前記収納容器内への前記非水電解液の注入と、前記収納容器と前記蓋部材との溶接と、を行って、非水電解液に漬浸された状態で前記発電要素が収納された前記外装体を作製する封止工程と、を備えていることを特徴とする。
【００３３】
本発明においては、先に述べた電気化学セル及びその製造方法に対して、外装体を構成する蓋部材に芯線及び接続部材を固定する点が異なるだけで、同様の作用効果を奏することができる。
即ち、第２の溶接工程の際、絶縁部材を介して芯線を蓋部材に固定した後、一方の接続部材の第２接続部を蓋部材に固定された芯線に局所的に溶接すると共に、他方の接続部材の第２接続部を蓋部材に局所的に溶接する。これにより、蓋部材と一対の接続部材とを組み合わせることができる。特に、上記局所的な溶接によって、蓋部材と接続部材との間に無駄なスペースが開いてしまうことを防止できるので、その分発電要素のサイズを大きくすることができる。よって、外装体の内部における発電要素の占める割合を極力大きくすることができ、小型化と電気的特性の向上化とを両立した電気化学セルとすることができる。
また、第１接続部及び第２接続部を有する接続部材を利用するので、組み立て時の溶接箇所の強度を十分に確保することができ、溶接剥がれ等が生じ難い信頼性の高い電気化学セルとすることができる。
加えて、収納容器外で主要な溶接を先に行い、最後に蓋部材の溶接を行う工程順序であるので、効率良く組み立て作業を行うことができ、組立性に非常に優れている。従って、低コストで効率良く大量生産することが可能である。
【００３４】
本発明に係る電気化学セルは、上記本発明の電気化学セルにおいて、前記第１接続部と前記第２接続部とが、熱伝導率の異なる材料から形成されていることを特徴とする。
【００３５】
本発明に係る電気化学セルの製造方法は、上記本発明の電気化学セルの製造方法において、前記接続部材として、前記第１接続部と前記第２接続部とが熱伝導率の異なる材料から形成されたものを用いることを特徴とする。
【００３６】
本発明においては、第１接続部の金属材料を集電体の熱伝導率に略等しい材料とすることができるうえ、第２接続部の金属材料を芯線や蓋部材と熱伝導率の略等しい材料とすることができる。従って、第１接続部及び第２接続部をそれぞれより良好に溶接することができ、さらに強固な接続を期待することができる。
【００３７】
本発明に係る電気化学セルは、上記本発明の電気化学セルにおいて、前記蓋部材の内面には、該蓋部材と熱伝導率が略等しい材料から形成され、前記芯線と同じ長さだけ前記発電要素側に突出した突起部が形成され、前記他方の接続部材が、前記突起部に溶接され、該突起部を介して前記蓋部材に接続されていることを特徴とする。
【００３８】
本発明に係る電気化学セルの製造方法は、上記本発明の電気化学セルの製造方法において、前記第２の溶接工程の際、前記蓋部材の内面に、該蓋部材と熱伝導率が略等しい材料を利用して前記芯線と同じ長さだけ前記発電要素側に突出する突起部を形成する形成工程を備え、前記形成工程後、前記他方の接続部材の前記第２接続部を、前記突起部に溶接することを特徴とする。
【００３９】
本発明においては、第２の溶接工程の際、第２接続部の溶接を行う前に、蓋部材の内面に突起部を形成する形成工程を行う。この際、蓋部材と熱伝導率が略等しい材料を利用すると共に、芯線と同じ長さだけ発電要素側に突出するように突起部を形成する。そして、この突起部の形成と芯線の固定とをそれぞれ行った後、第２接続部の溶接を行う。
特に、突起部が芯線と同じ長さだけ発電要素側に突出しているので、一方の接続部材の第２接続部と他方の接続部材の第２接続部とを同じタイミングで溶接することができ、溶接作業をより効率良く行うことができる。
【００４０】
本発明に係る電気化学セルは、上記本発明の電気化学セルにおいて、前記集電体と前記第１接続部とが、集電体と熱伝導率が略等しい材料から形成され、両者に対して溶接されたリードを介して接続されていることを特徴とする。
【００４１】
本発明に係る電気化学セルの製造方法は、上記本発明の電気化学セルの製造方法において、前記第１の溶接工程の際、前記第１接続部に前記集電体と熱伝導率が略等しい材料から形成されたリードを溶接した後、該リードを前記集電体に溶接し、リードを介して第１接続部と集電体とを接続することを特徴とする。
【００４２】
本発明においては、第１の溶接工程の際、一対の接続部材を用意した後、第１接続部にリードを溶接する。次に、第１接続部に溶接したリードを正極及び負極の集電体に溶接する。この際リードは、集電体と熱伝導率が略等しいので、該リードと集電体とを良好に溶接することができると共に、リードと第１接続部とに関しても良好に溶接することができる。特に、可撓性を有するリードを利用するので、第１接続部を直接集電体に溶接する場合よりも容易に溶接することができ、さらに効率良く組み立て作業を行うことができる。
【００４３】
本発明に係る電気化学セルは、上記本発明の電気化学セルにおいて、前記接続部材が、前記第１接続部を前記第２接続部に対して部分的に圧接することにより作製されたクラッド材であることを特徴とする。
【００４４】
本発明に係る電気化学セルの製造方法は、上記本発明の電気化学セルの製造方法において、前記接続部材として、前記第１接続部を前記第２接続部に対して部分的に圧接することにより作製されたクラッド材を用いることを特徴とする。
【００４５】
本発明においては、接続部材として、第１接続部を第２接続部に対して部分的に圧接することにより作製されたクラッド材を用いる。特に、第２接続部に第１接続部を部分的に圧接しているので、溶接時に発生するような金属間化合物を両者の間に生じさせることなく、両者を機械的及び電気的に強固に組み合わせることができ、両接続部が機械的に離れてしまったり電気的な導通が遮断されたりし難い。従って、接続部材としての機能を確実に果すことができる。しかも、圧接による簡単な方法でコストを費やすことなく接続部材を得ることができるので、電気化学セルの低コスト化に貢献することができる。
【００４６】
本発明に係る電気化学セルは、上記本発明の電気化学セルにおいて、前記集電体が、アルミニウム、銅又はこれらを含む合金で形成され、前記芯線が、ステンレスで形成されていることを特徴とする。
【００４７】
本発明に係る電気化学セルの製造方法は、上記本発明の電気化学セルの製造方法において、前記発電要素として、前記集電体がアルミニウム、銅又はこれらを含む合金で形成されたものを用い、前記芯線として、ステンレスで形成されたものを用いることを特徴とする。
【００４８】
本発明においては、集電体がアルミニウム、銅又はこれらを含む合金で形成されているので、非水電解液に対する耐腐食性を発揮することができる。また、芯線がステンレスにより形成されているので、やはり非水電解液に対する耐腐食性を発揮することができるうえ、酸化し難いので外部端子として良好に機能させることができる。従って、高品質な電気化学セルすることができる。
【００４９】
本発明に係る電気化学セルは、上記本発明の電気化学セルにおいて、前記集電体が、アルミニウム、銅又はこれらを含む合金で形成され、前記芯線及び前記外装体が、ステンレスで形成されていることを特徴とする。
【００５０】
本発明に係る電気化学セルの製造方法は、上記本発明の電気化学セルの製造方法において、前記発電要素として、前記集電体がアルミニウム、銅又はこれらを含む合金で形成されたものを用い、前記芯線及び前記外装体として、ステンレスで形成されたものを用いることを特徴とする。
【００５１】
本発明においては、集電体がアルミニウム、銅又はこれらを含む合金で形成されているので、非水電解液に対する耐腐食性を発揮することができる。また、芯線がステンレスにより形成されているので、やはり非水電解液に対する耐腐食性を発揮することができるうえ、酸化し難いので外部端子として良好に機能させることができる。更に、外装体もステンレスで形成されているので、錆び等が生じ難いうえ、外装体自体を外部端子として良好に機能させることもできる。従って、高品質な電気化学セルすることができる。
【００５２】
本発明に係る電気化学セルは、上記本発明の電気化学セルにおいて、前記第２接続部が、レーザスポット溶接により溶接されていることを特徴とする。
【００５３】
本発明に係る電気化学セルの製造方法は、上記本発明の電気化学セルの製造方法において、前記第２の溶接工程の際、前記第２接続部をレーザスポット溶接により溶接することを特徴とする。
【００５４】
本発明においては、第２接続部をレーザスポット溶接により溶接する。特に、このレーザスポット溶接は、非接触式であり、専用の治具等をセットするスペースが無くても、狭いスペースで局所的な溶接を行うことが可能であるので、蓋部材に邪魔されることなく第２接続部を溶接することができる。従って、無駄なスペースが開いてしまうことをさらに防止することができ、発電要素のサイズをより大型化し易くなる。
【発明の効果】
【００５５】
本発明によれば、外装体の内部における発電要素の占める割合を極力大きくすることができ、小型化と電気的特性の向上化とを両立することができるうえ、組み立て時に溶接箇所の強度を十分に確保できると共に、組立性に優れた電気化学セルを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明に係る第１実施形態を示す電気化学セルの外観斜視図である。
【図２】図１に示す矢印Ａ−Ａ線に沿った電気化学セルの縦断面図である。
【図３】図１に示す電気化学セルを構成する接続部材の外観斜視図である。
【図４】図１に示す電気化学セルを製造する際のフローチャートである。
【図５】図４に示すフローチャートに沿って電気化学セルを製造する際の一工程であって、接続部材の第１接続部とリードとを超音波溶接している状態を示す図である。
【図６】図４に示すフローチャートに沿って電気化学セルを製造する際の一工程であって、接続部材の第２接続部と芯線とをレーザスポット溶接している状態を示す図である。
【図７】図１に示す電気化学セルの変形例を示す外観斜視図である。
【図８】図７に示す矢印Ｂ−Ｂ線に沿った電気化学セルの縦断面図である。
【図９】図１に示す電気化学セルの別の変形例を示す縦断面図である。
【図１０】図９に示す電気化学セルを製造する際のフローチャートである。
【図１１】本発明に係る第２実施形態を示す電気化学セルの外観斜視図である。
【図１２】図１１に示す矢印Ｃ−Ｃ線に沿った電気化学セルの縦断面図である。
【図１３】図１２に示す矢印Ｄ−Ｄ線に沿った断面図である。
【図１４】図１１に示す電気化学セルを製造する際のフローチャートである。
【図１５】図１１に示す電気化学セルの変形例を断面図である。
【図１６】図１５に示す矢印Ｅ−Ｅ線に沿った断面図である。
【図１７】図１１に示す電気化学セルの別の変形例を縦断面図である。
【図１８】図１７に示す矢印Ｆ−Ｆ線に沿った断面図である。
【図１９】図１７に示す矢印Ｇ−Ｇ線に沿った断面図である。
【図２０】図１７に示す電気化学セルを製造する際のフローチャートである。
【図２１】本発明に係る変形例を示す図であって、第２の溶接工程の際に、接続部材の第２接続部と芯線とを電子ビーム溶接している状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００５７】
（第１実施形態）
以下、本発明に係る第１実施形態を、図１から図１０を参照して説明する。なお、本実施形態では、電気化学セルの一例として、電気二重層キャパシタを例に挙げて説明する。
本実施形態の電気二重層キャパシタ１は、図１及び図２に示すように、外観が略直方体の箱型形状とされた小型のキャパシタであり、外装体２と、発電要素３と、非水電解液Ｍと、一対の芯線５と、一対の接続部材６と、で主に構成されている。
【００５８】
なお、図１は、電気二重層キャパシタ１の外観斜視図である。図２は、図１に示す矢印Ａ−Ａ線に沿った電気二重層キャパシタ１の縦断面図である。
【００５９】
外装体２は、有底筒状に形成された収納容器１０と、該収納容器１０の開口部を封止する蓋部材１１と、で構成されている。収納容器１０及び蓋部材１１は、共にステンレス、具体的にはＳＵＳ３１６Ｌにより形成されている。
収納容器１０は、高さＬが約１０ｍｍ〜３０ｍｍ、横幅Ｗが約８ｍｍ〜１５ｍｍ、奥行Ｓが約２ｍｍ〜４ｍｍ、厚みＴが約０．２ｍｍ〜０．４ｍｍという小型な容器とされており、上部に開口部が形成されている。
【００６０】
蓋部材１１は、収納容器１０の横幅Ｗ及び奥行Ｓに相当する平面視長方形状に形成された部材であり、厚みに関しても収納容器１０の厚みＴと略同一とされている。この蓋部材１１は、シーム溶接等によって収納容器１０の開口部を塞ぐように固定されており、収納容器１０の内部を気密状態に封止している。
【００６１】
ところで、この蓋部材１１には、横幅方向に間隔を開けて上記一対の芯線５が固定されている。この芯線５は、蓋部材１１と同様にステンレス（ＳＵＳ３１６Ｌ）により形成された直径０．５ｍｍ〜１．０ｍｍの芯線であり、蓋部材１１を貫通するように配設されている。そして、これら一対の芯線５は、外径１．０ｍｍ〜２．０ｍｍのガラスを熱処理した絶縁部材１２を介して蓋部材１１に固定されているハーメチックシール構造をなしている。そして、絶縁部材１２と蓋部材１１との間、及び、絶縁部材１２と芯線５との間には、隙間がなく気密状態となっている。
このように構成された一対の芯線５は、発電要素３の外部接続端子として機能するものであり、一方の芯線５が正極側の端子、他方の芯線５が負極側の端子として機能する。
【００６２】
発電要素３は、外装体２の収納容器１０内に収納されている。この発電要素３は、セパレータ３ａを挟んで配設された正極３ｂ及び負極３ｃを有しており、これらを交互に重ねた後、倦回、積層等により作製されたものである。
正極３ｂ及び負極３ｃは、非水電解液Ｍに対して耐腐食性を有する材料から形成された集電体３ｄに、図示しない正極活物質及び負極活物質が担持されたものである。なお、本実施形態の集電体３ｄは、アルミニウムより形成されている。また、正極活物質及び負極活物質としては、例えば、活性炭（フェノール樹脂による活性炭とヤシガラによる活性炭とを組み合わせたものを含む）である。
【００６３】
セパレータ３ａは、正極３ｂ及び負極３ｃの直接的な接触を規制するものであり、大きなイオン透過度を有し、所定の機械的強度を有する絶縁膜が用いられる。例えば、耐熱性が求められる環境においては、ガラス繊維の他、ポリフェニレンサルファイド、ポリエチレンテレフタレート、ポリアミド、ポリイミド等の樹脂を用いることができる。また、セパレータ３ａの孔径、厚みに関しては、特に限定されるものではないが、使用機器の電流値や、電気化学セルの内部抵抗に基づいて決定される設計的事項である。また、セラミックスの多孔質体をセパレータ３ａとして用いることも可能である。
【００６４】
非水電解液Ｍは、収納容器１０内に充填されており、発電要素３を漬浸させている。なお、収納容器１０内は、蓋部材１１や絶縁部材１２等によって確実に気密されているので、非水電解液Ｍが外装体２の外部に漏れないように設計されている。
この非水電解液Ｍは、非水溶媒に電解質を溶解することにより調整され、予め水分が除去された有機溶媒である。
【００６５】
非水溶媒としては、例えば、環状エステル類、鎖状エステル類、環状エーテル類、鎖状エーテル類、等が含まれる。特に、γ―ブチロラクトン（γＢＬ）、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、エチレンカーボネート（ＥＣ）等、沸点の高い溶媒から選ばれる単独又は複合物を用いることにより、高温環境下において収納容器１０の内部圧力を抑えることができる。
【００６６】
一方、電解質としては、例えば、（Ｃ２Ｈ５）４ＰＢＦ４、（Ｃ３Ｈ７）４ＰＢＦ４、（ＣＨ３）（Ｃ２Ｈ５）３ＮＢＦ４、（Ｃ２Ｈ５）４ＮＢＦ４、（Ｃ２Ｈ５）４ＰＰＦ６、（Ｃ２Ｈ５）４ＰＣＦ３ＳＯ４、（Ｃ２Ｈ５）４ＮＰＦ６、過塩素酸リチウム（ＬｉＣｌＯ４）、六フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ６）、ホウフッ化リチウム（ＬｉＢＦ４）、六フッ化砒素リチウム（ＬｉＡｓＦ６）、トリフルオロメタスルホン酸リチウム（ＬｉＣＦ３ＳＯ３）、ビストリフルオロメチルスルホニルイミドリチウム［ＬｉＮ（ＣＦ３ＳＯ２）２］、チオシアン塩、アルミニウムフッ化塩等のリチウム塩、等の一種以上の塩を用いることができる。
【００６７】
また、ポリエチレンオキサイド誘導体、又は、ポリエチレンオキサイド誘導体を含むポリマー、ポリプロピレンオキサイド誘導体やポリプロピレンオキサイド誘導体を含むポリマー、リン酸エステルポリマー、ＰＶＤＦ等と非水溶媒、支持塩と併用しゲル状又は固体状で用いることもできる。
また、ＬｉＳ／ＳｉＳ２／Ｌｉ４ＳｉＯ４の無機固体電解質を用いることもできる。更に、ピリジン系や脂環式アミン系、脂肪族アミン系のイオン性液体やアミジン系等の常温溶融塩を用いても構わない。
【００６８】
一対の接続部材６は、正極３ｂ及び負極３ｃの集電体３ｄと、一対の芯線５とをそれぞれ間接的に接続する金属製の部材であって、第１接続部１５と第２接続部１６とを備えている。この接続部材６について、詳細に説明する。
【００６９】
本実施形態の接続部材６は、図３に示すように、第２接続部１６に対して第１接続部１５が部分的に圧接されたクラッド材であり、平面視正方形状に形成されている。なお、図３は、接続部材６の外観斜視図である。本実施形態の接続部材６のサイズとしては、一辺が略２ｍｍ〜４ｍｍ、総厚みが０．１ｍｍ〜０．２ｍｍ、第１接続部１５の厚みが０．０１ｍｍ〜０．０４ｍｍとされている。また、接続部材６の一方側の面に、第１接続部１５と第２接続部１６とがそれぞれ同じ面積だけ露出するように、第１接続部１５が第２接続部１６に対して部分的に圧接されている。
【００７０】
ところで、第１接続部１５と第２接続部１６とは、それぞれ材料特性の異なる材料で形成されている。ここでいう「材料特性」とは、主に熱伝導率、融点やレーザ溶接する場合等におけるレーザ光の波長吸収特性等であり、溶接に関連する熱的性質をさすものである。具体的に本実施形態では、第１接続部１５と第２接続部１６とがそれぞれ熱伝導率が異なる金属材料により形成されている場合を例に挙げて説明する。即ち、第１接続部１５が、正極３ｂ及び負極３ｃの集電体３ｄと同一材料であるアルミニウムにより形成され、第２接続部１６が、外装体２や芯線５と同一材料であるステンレス（ＳＵＳ３１６Ｌ）により形成されている場合を例に挙げて説明する。
【００７１】
このように、本実施形態の接続部材６は、第１接続部１５及び第２接続部１６がアルミニウムとステンレスという熱伝導率がそれぞれ異なる異種金属材料で形成されている。しかしながら、両者は圧接されているので、溶接時に発生するような金属間化合物を両者の間に生じさせることなく、機械的に強固に組み合わさった状態で電気的に導通している。従って、第１接続部１５と第２接続部１６とが、機械的に離れてしまったり、電気的な導通が遮断されたりし難い。
【００７２】
このように構成された一対の接続部材６は、図１及び図２に示すように、外装体２の内部であって、発電要素３と蓋部材１１との間に位置するように配設されている。そして、第２接続部１６が一対の芯線５の下端部にレーザスポット溶接による局所的な溶接により接続されている。
ところで、本実施形態の正極３ｂ及び負極３ｃの集電体３ｄには、可撓性を有するシート状のリード１７が溶接により接続されている。このリード１７は、集電体３ｄと同一材料であるアルミニウムより形成されている。そして、このリード１７に第１接続部１５がやはり溶接により接続されている。つまり、本実施形態では、集電体３ｄと第１接続部１５とがリード１７を介して接続されるように設計されている。
【００７３】
これにより、一対の芯線５は、一対の接続部材６を介して集電体３ｄに接続されるようになっている。即ち、一方の芯線５が一方の接続部材６を介して正極３ｂの集電体３ｄに導通し、他方の芯線５が他方の接続部材６を介して負極３ｃの集電体３ｄに導通するようになっている。よって、一対の芯線５を、発電要素３の外部接続端子として機能させることができるように設計されている。
【００７４】
このように構成された電気二重層キャパシタ１によれば、一対の芯線５を介して発電要素３に電圧が印加されると、非水電解液Ｍ中の陽イオンと陰イオンとが正極活物質及び負極活物質の表面においてそれぞれ電気二重層を構成するので、電荷が蓄積されて電流が流れるようになっている。
この電気二重層キャパシタ１は、携帯電話、ＰＤＡ、携帯用ゲーム機等の各種小型電子機器において、主電源、主電源の補助用電源、メモリや時計機能のバックアップ用電源等として好適に用いられる。
【００７５】
特に、集電体３ｄ、リード１７及び第１接続部１５が、共に同一のアルミニウムで形成されているので、非水電解液Ｍに対する耐腐食性を発揮することができる。また、芯線５及び第２接続部１６が、共にステンレスにより形成されているので、やはり非水電解液Ｍに対する耐腐食性を発揮することができる。しかも、酸化し難く、錆び等が発生し難いので、芯線５を外部接続端子として良好に機能させることができる。これらのことから、高品質な電気二重層キャパシタ１とすることができる。
【００７６】
次に、上述したように構成された電気二重層キャパシタ１を製造する方法について、図４に示すフローチャートを参照しながら以下に説明する。
本実施形態の製造方法は、第１の溶接工程（Ｓ１０）と、第２の溶接工程（Ｓ２０）と、収納工程（Ｓ３０）と、封止工程（Ｓ４０）と、を備えている。これら各工程について、詳細に説明する。
【００７７】
はじめに、発電要素３と一対の接続部材６とを組み合わせる第１の溶接工程（Ｓ１０）を行う。
まず、一対の接続部材６を作製して用意する（Ｓ１１）。具体的には、ステンレスの板材にアルミニウムの板材を部分的に重ね合わせた後、両板材を圧接して組み合わせる。そして、圧接した２つの板材をプレスによる打ち抜き加工する。これにより、図３に示す第１接続部１５及び第２接続部１６を有する接続部材６を得ることができる。
【００７８】
また、一対の接続部材６を作製すると同時に、発電要素３となる正極３ｂ、負極３ｃ及びセパレータ３ａをそれぞれ準備しておく。そして、正極３ｂ及び負極３ｃの集電体３ｄにリード１７を介して第１接続部１５を溶接する工程を行う。
【００７９】
この工程においては、まずリード１７と第１接続部１５とを溶接する工程を行う（Ｓ１２）。具体的には、図５に示すように、超音波溶接機２０のアンビル２１上に接続部材６をセットする。この際、第１接続部１５が上方に向くようにセットする。そして、第１接続部１５上にリード１７の先端が重なるようにセットする。その後、リード１７の上から超音波溶接機２０のホーン２２を押し当てながら超音波溶接する。これにより、リード１７と第１接続部１５とを溶接により接続することができる。
特に、ホーン２２の先端に取り付けられたチップ２２ａの振動をリード１７に対して有効に加えることができるので、確実な接続を行うことができる。また、リード１７は、第１接続部１５と同じアルミニウムであるので熱伝導率が等しい。そのため、リード１７と第１接続部１５とを良好に接続することができる。
【００８０】
続いて、第１接続部１５に接続されたリード１７を、正極３ｂ及び負極３ｃの集電体３ｄにそれぞれ超音波溶接により接続する工程を行う（Ｓ１３）。なお、この時点で、集電体３ｄには予め電極材料である活性炭等の正極活物質及び負極活物質が塗工されており、リード１７を接続する際には塗工されていないアルミニウム露出面に接続する。或いは、一旦塗工した後、電極材料を剥離した箇所に接続する。
特に、リード１７と集電体３ｄとに関しても同じアルミニウムであるので熱伝導率が等しい。そのため、リード１７と集電体３ｄとを良好に接続することができる。
【００８１】
続いて、リード１７が接続された正極３ｂ及び負極３ｃの集電体３ｄを、セパレータ３ａを間に挟んで交互に重ねた後、倦回、積層等して発電要素３を作製する（Ｓ１４）。これにより、リード１７を介して正極３ｂ及び負極３ｃの集電体３ｄに第１接続部１５を溶接することができ、発電要素３と一対の接続部材６とを組み合わせることができる。
この時点で、第１の溶接工程（Ｓ１０）が終了する。
【００８２】
特に、この第１の溶接工程（Ｓ１０）は、周囲にスペースが確保されている状態で溶接を行えるので、各種の溶接法により溶接を行える。従って、リード１７と第１接続部１５を溶接する際、リード１７と集電体３ｄとを溶接する際のいずれの場合であっても、超音波溶接により溶接することが可能である。しかも、第１接続部１５、リード１７及び集電体３ｄが共にアルミニウムであり、熱伝導率が等しいので、溶接性の悪い金属同士を溶接する場合と異なり、それぞれ強固に接続することができる。
【００８３】
次に、蓋部材１１と一対の接続部材６とを組み合わせる第２の溶接工程（Ｓ２０）を行う。
まず、絶縁部材１２を介して一対の芯線５を蓋部材１１にそれぞれ固定する工程を行う（Ｓ２１）。これにより、一対の芯線５は、蓋部材１１を貫通するように固定される。そして、蓋部材１１に固定された一対の芯線５に、一対の接続部材６の第２接続部１６をそれぞれレーザスポット溶接によって局所的に溶接する工程を行う（Ｓ２２）。
【００８４】
詳細には、図６に示すように、蓋部材１１に固定された芯線５に接続部材６の第２接続部１６を重ね合わせる。そして、上方にセットされたレーザ溶接機の出射ユニット２５から、ＹＡＧレーザ光を照射し、第２接続部１６と芯線５とを溶接する。溶接条件としては、例えば、出力１．０〜１．５ｋＷ、照射時間１．５〜２．０ｍｓｅｃにて、ＹＡＧレーザ光を照射する。
なお、この溶接条件は一例であり、第２接続部１６と芯線５とが外れない程度の溶接強度を確保し、且つ、溶接によってハーメチックシールにクラック等の熱影響が発生してしまうことを避けることができる範囲で、波長、出力や照射条件等を選択すれば良い。
【００８５】
特に、このレーザスポット溶接は、非接触式であり、専用の治具等をセットするスペースが無くても、狭いスペースで局所的な溶接を行うことが可能であるので、蓋部材１１に邪魔されることなく、蓋部材１１にできるだけ近づけながら第２接続部１６を芯線５に溶接することができる。これにより、蓋部材１１と接続部材６との間に無駄なスペースが開いてしまうことを防止でき、その分、発電要素３のサイズを大きくすることができる。
また、第２接続部１６は、芯線５と同じステンレスであるので熱伝導率が等しい。従って、溶接性の悪い金属同士を溶接する場合と異なり、第２接続部１６と芯線５とをやはり強固に接続することができる。
【００８６】
以上のことにより、蓋部材１１と一対の接続部材６とを組み合わせることができる。この時点で、第２の溶接工程（Ｓ２０）が終了する。
【００８７】
上述した第１の溶接工程（Ｓ１０）及び第２の溶接工程（Ｓ２０）を行うことで、一対の接続部材６を介して一対の芯線５と発電要素３とを間接的に固定することができる。しかも、上述したように、集電体３ｄと芯線５との材料が異なっていたとしても、接続部材６は材料特性の異なる金属材料、即ち、熱伝導率が異なる金属材料からそれぞれ形成された第１接続部１５及び第２接続部１６を有しているので、溶接箇所の強度を十分に確保しながら接続を行うことができる。
【００８８】
次に、上述した２つの溶接工程が共に終了した後、収納容器１０内に発電要素３を収納させながら、収納容器１０の開口部を蓋部材１１で塞ぐ収納工程（Ｓ３０）を行う。この際、本実施形態では、底面の一部に図示しない電解液注入孔が予め形成された収納容器１０を使用する。
続いて、収納容器１０内への非水電解液Ｍの注入と、収納容器１０と蓋部材１１との溶接と、を行って、内部に非水電解液Ｍに漬浸された発電要素３が収納された外装体２を作製する封止工程（Ｓ４０）を行う。
【００８９】
この封止工程（Ｓ４０）について、具体的に説明する。
まず、本実施形態では、収納容器１０と蓋部材１１との溶接を先に行う。即ち、開口部を塞いだ蓋部材１１と収納容器１０とをシーム溶接して外装体２を作製する（Ｓ４１）。続いて、底面に形成された電解液注入孔から外装体２の内部に所定量の非水電解液Ｍを注入する（Ｓ４２）。これにより、発電要素３は、非水電解液Ｍに漬浸された状態となる。そして、最後に、電解液注入孔を封止用部材で塞いだ後、封止用部材の外周をシーム溶接により封止する（Ｓ４３）。
その結果、外装体２の内部に非水電解液Ｍに漬浸された状態で発電要素３が収納された図１及び図２に示す電気二重層キャパシタ１を得ることができる。
【００９０】
特に、上述した製造方法によれば、第２の溶接工程（Ｓ２０）の際に行ったレーザスポット溶接による局所的な溶接により、蓋部材１１と接続部材６との間に無駄なスペースが開いてしまうことを防止できるので、その分発電要素３のサイズを大きくすることができる。よって、外装体２の内部における発電要素３の占める割合を極力大きくすることができる。従って、小型化と電気的特性の向上化とを両立した電気二重層キャパシタ１とすることができる。
【００９１】
また、第１接続部１５及び第２接続部１６を有する接続部材６を利用するので、組み立て時の溶接箇所の強度を十分に確保することができ、溶接剥がれ等が生じ難い信頼性の高い電気二重層キャパシタ１とすることができる。
更に、収納容器１０外で主要な溶接を先に行い、最後に蓋部材１１の溶接を行う工程順序であるので、効率良く組み立て作業を行うことができ、組立性に非常に優れている。従って、低コストで効率良く大量生産することが可能である。
【００９２】
上述したように本実施形態によれば、外装体２の内部における発電要素３の占める割合を極力大きくすることができ、小型化と電気的特性の向上化とを両立することができるうえ、組み立て時に溶接箇所の強度を十分に確保できると共に、組立性に優れた電気二重層キャパシタ１を得ることができる。
【００９３】
また、本実施形態によれば、以下の作用効果を奏することもできる。
即ち、第１の溶接工程（Ｓ１０）を行う際、可撓性を有するリード１７を先に第１接続部１５に溶接し、その後、正極３ｂ及び負極３ｃの集電体３ｄに溶接している。そのため、第１接続部１５を直接集電体３ｄに溶接する場合よりも容易に溶接することができ、効率良く組み立て作業を行うことができる。
【００９４】
また、接続部材６として、第１接続部１５を第２接続部１６に対して部分的に圧接されたクラッド材を用いている。特に、第２接続部１６に第１接続部１５を圧接しているので、両者を機械的及び電気的に強固に組み合わせることができ、両接続部１５、１６が機械的に離れてしまったり、電気的な導通が遮断されたりし難い。従って、接続部材６としての機能を確実に果すことができる。しかも、圧接による簡単な方法でコストを費やすことなく接続部材６を得ることができるので、電気二重層キャパシタ１の低コスト化に貢献することができる。
【００９５】
なお、上記第１実施形態では、リード１７を介して第１接続部１５と集電体３ｄとを接続したが、リード１７を用いなくても構わない。即ち、図７及び図８に示すように、第１接続部１５が正極３ｂ及び負極３ｃの集電体３ｄに直接接続され、一対の接続部材６を介して集電体３ｄと芯線５とがそれぞれ間接的に接続された電気二重層キャパシタ３０としても構わない。
なお、図７は、電気二重層キャパシタ３０の外観斜視図である。図８は、図７に示す矢印Ｂ−Ｂ線に沿った電気二重層キャパシタ３０の縦断面図である。
【００９６】
この場合の接続部材６は、第１実施形態のリード１７を含んだ長さになるように作製されており、第１接続部１５が、超音波溶接により正極３ｂ及び負極３ｃの集電体３ｄにそれぞれ直接溶接されている。この際、第１接続部１５及び集電体３ｄは、共にアルミニウムであり熱伝導率が同じであるので、強固に接続されている。
【００９７】
このように構成された電気二重層キャパシタ３０の製造方法について、説明する。この場合には、第１の溶接工程（Ｓ１０）を行う際に、まず、一対の接続部材６を作製した後、第１接続部１５を超音波溶接により集電体３ｄに接続する。続いて、第１接続部１５が接続された正極３ｂ及び負極３ｃの集電体３ｄを、セパレータ３ａを間に挟んで交互に重ねた後、倦回、積層等して発電要素３を作製する。これにより、発電要素３と一対の接続部材６とを組み合わせることができる。
【００９８】
その後、第２の溶接工程（Ｓ２０）、収納工程（Ｓ３０）及び封止工程（Ｓ４０）を行うことで、電気二重層キャパシタ３０を得ることができる。なお、これらの工程に関しては、上記実施形態と同様である。
このように構成された場合の電気二重層キャパシタ３０であっても、第１実施形態と同様の作用効果を奏することができる。特に、リード１７が不要となるので部品点数を削減することができる。
【００９９】
また、上記第１実施形態では、外装体２を構成する蓋部材１１に絶縁部材１２を介して２つの芯線５を固定した場合を例に挙げて説明したが、この場合に限定されるものではなく、収納容器１０に２つの芯線５を固定しても構わない。
つまり、２つの芯線５は、外装体２に固定されていれば良く、蓋部材１１であっても収納容器１０であっても構わない。
【０１００】
ここで、図９を参照して、収納容器１０に２つの芯線５が固定された電気二重層キャパシタ３５の一例を説明する。なお、図９は、電気二重層キャパシタ３５の縦断面図である。
図９に示すように、この電気二重層キャパシタ３５の収納容器１０は、厚みが薄く、蓋部材１１の平面方向に長い横長の有底筒状に形成されており、側壁部に一対の芯線５が絶縁部材１２を介して固定されている。そして、この収納容器１０を有する外装体２内に発電要素３が横向き状態で収納され、リード１７及び接続部材６を介して芯線５に接続されている。
【０１０１】
次に、このように構成された電気二重層キャパシタ３５の製造方法について、図１０に示すフローチャートを参照しながら説明する。
【０１０２】
この場合の製造方法は、まず、発電要素３と一対の接続部材６とを組み合わせる第１の溶接工程（Ｓ１０）を行う。この工程については、先に述べた第１実施形態と同様であるので説明を省略する。
続いて、絶縁部材１２を介して一対の芯線５を収納容器１０に固定すると共に、第２接続部１６を一対の芯線５にそれぞれ局所的に溶接して、収納容器１０と一対の接続部材６とを組み合わせる第２の溶接工程（Ｓ６０）を行う。
【０１０３】
まず、絶縁部材１２を介して一対の芯線５を収納容器１０にそれぞれ固定する工程を行う（Ｓ６１）。これにより、一対の芯線５は、収納容器１０の側壁部を貫通するように固定される。そして、収納容器１０に固定された一対の芯線５に、一対の接続部材６の第２接続部１６をそれぞれレーザスポット溶接によって局所的に溶接する工程を行う（Ｓ６２）。特に非接触式のレーザスポット溶接で行うことで、収納容器１０にできるだけ近づけながら第２接続部１６を芯線５に溶接することができる。これにより、収納容器１０と接続部材６との間に無駄なスペースが開いてしまうことを防止でき、その分、発電要素３のサイズを大きくすることができる。
【０１０４】
以上のことにより、収納容器１０と一対の接続部材６とを組み合わせることができる。この時点で、第２の溶接工程（Ｓ６０）が終了する。
【０１０５】
次に、上述した２つの溶接工程が共に終了した後、収納容器１０内に発電要素３を収納させた状態で、該収納容器１０の開口部を蓋部材１１で塞ぐ収納工程（Ｓ３０）を行い、その後、封止工程（Ｓ４０）を行う。これら２つの工程についても、先に述べた第１実施形態と同様であるので説明を省略する。
【０１０６】
以上の工程により、外装体２の内部に非水電解液Ｍに漬浸された状態で発電要素３が収納され、収納容器１０の側壁部に一対の芯線５が固定された図９に示す電気二重層キャパシタ３５を得ることができる。
この製造方法であっても、第２の溶接工程の際、収納容器１０と接続部材６との間に無駄なスペースが開いてしまうことを防止できるので、その分発電要素３のサイズを大きくすることができ、外装体２の内部における発電要素３の占める割合を極力大きくして、小型化と電気的特性の向上化とを両立した電気二重層キャパシタ３５を得ることができる。
【０１０７】
なお、収納容器１０に芯線５を固定する場合、芯線５を固定する位置を蓋部材１１から離間させるほど、収納容器１０と蓋部材１１とを溶接する際の熱による影響を受け難くさせることが可能であり、例えば絶縁部材１２と収納容器１０との間、及び絶縁部材１２と芯線５との間の気密性をより確実に維持し易くなる。
【０１０８】
（第２実施形態）
次に、本発明に係る第２実施形態を、図１１から図２０を参照して説明する。なお、この第２実施形態においては、第１実施形態における構成要素と同一の部分については、同一の符号を付しその説明を省略する。
第２実施形態と第１実施形態との異なる点は、第１実施形態では、芯線５が２つ設けられ、それぞれが正極３ｂ及び負極３ｃの外部接続端子として機能していたが、第２実施形態では、芯線５が１つだけ設けられ、この芯線５と外装体２自身とが正極３ｂ及び負極３ｃの外部接続端子としてそれぞれ機能する点である。
【０１０９】
即ち、本実施形態の電気二重層キャパシタ４０は、図１１から図１３に示すように、蓋部材１１に絶縁部材１２を介して１つの芯線５が固定されている。
なお、図１１は、電気二重層キャパシタ４０の外観斜視図である。図１２は、図１１に示す矢印Ｃ−Ｃ線に沿った電気二重層キャパシタ４０の縦断面図。図１３は、図１２に示す矢印Ｄ−Ｄ線に沿った断面図である。
【０１１０】
一対の接続部材６のうち、一方の接続部材６は、第２接続部１６が芯線５にレーザスポット溶接により局所的に溶接されている。つまり、一方の接続部材６は、リード１７を介して集電体３ｄと芯線５とを間接的に接続している。これにより、芯線５は、外部接続端子として機能するようになっている。
【０１１１】
一方、他方の接続部材６は、第２接続部１６が蓋部材１１の下面に直接レーザスポット溶接により局所的に溶接されている。この際、第１接続部１５は、収納容器１０の内部側に向いた状態となっている。そして、この第１接続部１５にリード１７が溶接されている。つまり、他方の接続部材６は、リード１７を介して集電体３ｄと蓋部材１１とを間接的に接続している。
これにより、蓋部材１１を含む外装体２は、外部接続端子として機能するようになっている。
【０１１２】
このように構成された電気二重層キャパシタ４０によれば、芯線５及び外装体２を介して発電要素３に電圧が印加されると、非水電解液Ｍ中の陽イオンと陰イオンとが正極活物質及び負極活物質の表面においてそれぞれ電気二重層を構成するので、電荷が蓄積されて電流が流れるようになっている。
【０１１３】
次に、このように構成された電気二重層キャパシタ４０の製造方法について、図１４に示すフローチャートを参照しながら以下に説明する。
本実施形態の製造方法は、第１の溶接工程（Ｓ１０）と、第２の溶接工程（Ｓ５０）と、収納工程（Ｓ３０）と、封止工程（Ｓ４０）と、を備えている。これら各工程について、詳細に説明する。
【０１１４】
はじめに、発電要素３と一対の接続部材６とを組み合わせる第１の溶接工程（Ｓ１０）を行う。この工程は、第１実施形態と同じである。従って、説明を省略する。この第１の溶接工程（Ｓ１０）により、リード１７を介して正極３ｂ及び負極３ｃの集電体３ｄに第１接続部１５を溶接することができ、発電要素３と一対の接続部材６とを組み合わせることができる。
【０１１５】
次に、蓋部材１１と一対の接続部材６とを組み合わせる第２の溶接工程（Ｓ５０）を行う。
まず、絶縁部材１２を介して芯線５を蓋部材１１に固定する工程を行う（Ｓ５１）。これにより、芯線５は、蓋部材１１を貫通するように固定される。そして、蓋部材１１に固定された芯線５に、一方の接続部材６の第２接続部１６をレーザスポット溶接によって局所的に溶接する（Ｓ５２）と共に、他方の接続部材６の第２接続部１６を蓋部材１１の下面にレーザスポット溶接によって局所的に溶接する（Ｓ５３）。
【０１１６】
特に、このレーザスポット溶接は、非接触式であり、専用の治具等をセットするスペースが無くても、狭いスペースで局所的な溶接を行うことが可能であるので、蓋部材１１に邪魔されることなく、蓋部材１１にできるだけ近づけながら一方の接続部材６の第２接続部１６を芯線５に溶接することができる。また、他方の接続部材６の第２接続部１６に関しても、確実に蓋部材１１に直接溶接することができる。これにより、蓋部材１１と接続部材６との間に無駄なスペースが開いてしまうことを防止でき、その分、発電要素３のサイズを大きくすることができる。
また、第２接続部１６は、芯線５及び蓋部材１１と同じステンレスであるので熱伝導率が等しい。従って、溶接性の悪い金属同士を溶接する場合と異なり、第２接続部１６と芯線５及び蓋部材１１とをやはり強固に接続することができる。
【０１１７】
以上のことにより、蓋部材１１と一対の接続部材６とを組み合わせることができる。この時点で、第２の溶接工程（Ｓ５０）が終了する。
【０１１８】
上述した第１の溶接工程（Ｓ１０）及び第２の溶接工程（Ｓ５０）を行うことで、一方の接続部材６を介して芯線５と発電要素３とを間接的に固定することができ、他方の接続部材６を介して蓋部材１１と発電要素３とを間接的に接続することができる。
【０１１９】
次に、上述した２つの溶接工程が共に終了した後、第１実施形態と同様に収納工程（Ｓ３０）及び封止工程（Ｓ４０）を行う。従って、これらの工程については、説明を省略する。その結果、外装体２の内部に非水電解液Ｍに漬浸された状態で発電要素３が収納された図１１から図１３に示す電気二重層キャパシタ４０を得ることができる。
【０１２０】
特に、本実施形態によれば、第１実施形態に比べて、ハーメチックシールの形成箇所を２箇所から１箇所に減らすことができるので、蓋部材１１を容易に作製することができる。それ以外の作用効果は、第１実施形態と同様である。
【０１２１】
なお、上記第２実施形態において、図１５及び図１６に示すように、蓋部材１１の下面（内面）に、蓋部材１１と同じ材質であるステンレスで形成された突起部４１を設け、該突起部４１に他方の接続部材６の第２接続部１６をレーザスポット溶接しても構わない。
なお、図１５は、電気二重層キャパシタ４０の断面図である。図１６は、図１５に示す矢印Ｅ−Ｅ線に沿った断面図である。
【０１２２】
本実施形態の突起部４１は、ブロック状に形成されており、芯線５と同じ長さだけ蓋部材１１から発電要素３側に突出するように形成されている。そのため、一方の接続部材６に接続されるリード１７の長さと、他方の接続部材６に接続されるリード１７の長さを揃えることができ、一対の接続部材６と蓋部材１１との接続をより容易に行うことができる。
【０１２３】
この場合の電気二重層キャパシタ４０の製造方法について、簡単に説明する。
この場合には、第２の溶接工程（Ｓ５０）の際、まず、芯線５と同じ長さだけ蓋部材１１から発電要素３側に突出するように突起部４１を形成する形成工程を行う。具体的には、蓋部材１１の作製の際に突起部４１を該蓋部材１１と一体的に形成しても構わないし、蓋部材１１を作製した後に溶接等により突起部４１を接続しても構わない。
【０１２４】
そして、この突起部４１の形成と芯線５の固定とをそれぞれ行った後、第２接続部１６のレーザスポット溶接を行う。特に、突起部４１が芯線５と同じ長さだけ発電要素３側に突出しているので、上述したようにリード１７の長さを揃えることができるうえ、一方の接続部材６の第２接続部１６と、他方の接続部材６の第２接続部１６と、を同じタイミングで溶接することができる。従って、溶接作業をより効率良く行うことができ、組み立て作業のさらなる効率化を図ることができる。
【０１２５】
また、上記第２実施形態では、外装体２を構成する蓋部材１１に絶縁部材１２を介して１つの芯線５が固定されると共に、蓋部材１１の下面に接続部材６が直接溶接されている場合を例に挙げて説明したが、この場合に限定されるものではなく、収納容器１０に芯線５が固定されていても構わないし、収納容器１０に接続部材６が局所的に溶接されていても構わない。
つまり、芯線５及び接続部材６の両方が収納容器１０に固定・溶接されていても良いし、いずれか一方のみが収納容器１０に固定・溶接されていても良い。
【０１２６】
ここで、図１７から図１９を参照して、収納容器１０に芯線５及び接続部材６の両方が固定された電気二重層キャパシタ４５の一例を説明する。なお、図１７は、電気二重層キャパシタ４５の縦断面図である。図１８は、図１７に示す矢印Ｆ−Ｆ線に沿った断面図である。図１９は、図１７に示す矢印Ｇ−Ｇ線に沿った断面図である。
これら図１７から図１９に示すように、この電気二重層キャパシタ４５は、収納容器１０の側壁部に芯線５が絶縁部材１２を介して固定されていると共に、接続部材６が局所的に溶接されている。なお、芯線５及び接続部材６は、収納容器１０の同じ側壁部に固定されている必要はなく、異なる側壁部に固定されていても構わない。
【０１２７】
次に、このように構成された電気二重層キャパシタ４５の製造方法について、図２０に示すフローチャートを参照しながら説明する。
この場合の製造方法は、まず、発電要素３と一対の接続部材６とを組み合わせる第１の溶接工程（Ｓ１０）を行う。この工程については、先に述べた第１実施形態と同様であるので説明を省略する。
【０１２８】
次に、収納容器１０と一対の接続部材６とを組み合わせる第２の溶接工程（Ｓ７０）を行う。まず、絶縁部材１２を介して芯線５を収納容器１０の側壁部に固定する工程を行う（Ｓ７１）。これにより、芯線５は収納容器１０を貫通するように固定される。そして、収納容器１０に固定された芯線５に、一方の接続部材６の第２接続部１６をレーザスポット溶接によって局所的に溶接する（Ｓ７２）と共に、他方の接続部材６の第２接続部１６を収納容器１０の側壁部にレーザスポット溶接によって局所的に溶接する（Ｓ７３）。特に非接触式のレーザスポット溶接で行うことで、収納容器１０と接続部材６との間に無駄なスペースが開いてしまうことを防止でき、その分、発電要素３のサイズを大きくすることができる。
【０１２９】
以上のことにより、収納容器１０と一対の接続部材６とを組み合わせることができる。この時点で、第２の溶接工程（Ｓ７０）が終了する。
【０１３０】
次に、上述した２つの溶接工程が共に終了した後、収納容器１０内に発電要素３を収納させた状態で、該収納容器１０の開口部を蓋部材１１で塞ぐ収納工程（Ｓ３０）を行い、その後、封止工程（Ｓ４０）を行う。これら２つの工程についても、先に述べた第１実施形態と同様であるので説明を省略する。
【０１３１】
以上の工程により、外装体２の内部に非水電解液Ｍに漬浸された状態で発電要素３が収納され、収納容器１０の側壁部に芯線５が固定されていると共に、接続部材６が直接溶接された図１７から図１９に示す電気二重層キャパシタ４５を得ることができる。
なお、上記の場合において、芯線５を固定する位置、及び接続部材６を溶接する位置を、蓋部材１１から離間させるほど、収納容器１０と蓋部材１１とをシーム溶接する際の熱による影響を受け難くさせることが可能であり、好ましい。
【０１３２】
なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
【０１３３】
例えば、上記各実施形態では、電気化学セルの一例として、電気二重層キャパシタを例に挙げて説明したが、この場合に限定されず、リチウム二次電池等の非水電解質二次電池等でも適用可能である。
なお、リチウム二次電池とする場合には、正極活物質として、リチウム含有マンガン酸化物、リチウム含有コバルト酸化物、リチウム含有チタン酸化物等、従来から知られているものを用いることができる。同様に、負極活物質として、炭素、リチウム合金、遷移金属酸化物、シリコン酸化物等、従来から知られているものを用いることができる。
【０１３４】
また、上記各実施形態では、先に第１の溶接工程を行い、その後で第２の溶接工程を行ったが、これとは逆に、先に第２の溶接工程を行い、その後で第１の溶接工程を行っても構わない。また、第１の溶接工程を行う際、第１接続部を超音波溶接によってリードや集電体に対して溶接したが、周囲にスペースが確保された状態で溶接を行えるので、抵抗溶接やレーザ溶接等の溶接方法によって接続しても構わないし、圧着等を採用しても構わない。
【０１３５】
また、封止工程を行う際、収納容器と蓋部材との溶接を先に行った後、電解液注入孔を利用して非水電解液の注入を行い、最後に封止用部材で電解液注入孔を塞ぐ場合を例に挙げて説明したが、この場合に限定されるものではなく、収納容器内への非水電解液の注入と、収納容器と蓋部材の溶接と、を行えれば良い。例えば、電解液注入孔が形成されていない収納容器を利用して収納工程を行った後、先に非水電解液の注入を行い、その後、収納容器と蓋部材との溶接を行っても構わない。
【０１３６】
また、上記各実施形態において、接続部材の厚みや外寸は一例であり、このようなサイズに限定されるものではない。正極及び負極の集電体のサイズ、リード幅、一対の芯線間の距離や芯線幅等に応じて、最適なサイズとなるように適宜設計して構わない。
但し、第１接続部側に露出する第２接続部の露出面は、芯線との溶接のスポット径よりも大きくなるように少なくとも１ｍｍ以上あることが好ましい。
また、上記各実施形態では、接続部材の一例として、第１接続部が第２接続部に部分的に圧接されたクラッド材を例に挙げて説明したが、クラッド材に限定されるものではない。例えば、第２接続部となるステンレス板上に、メッキや蒸着やスパッタ等によってアルミニウムを部分的に成膜して第１接続部としても構わない。この場合であっても、クラッド材と同様の作用効果を奏することができる。
【０１３７】
また、上記各実施形態では、外装体及び芯線の材料を、強度及び耐食性の観点からコイン型の電気化学セルで一般的に用いられているオーステナイト系ステンレスであるＳＵＳ３１６Ｌとしたが、ＳＵＳ３２９Ｊ４Ｌ等としても構わないし、それ以外のステンレス、例えば、マルテンサイト系ステンレスやフェライト系ステンレスとしても構わない。
また、芯線を上述したステンレスとした場合、第２接続部を同じステンレスとすることが溶接性の観点から好ましいが、ステンレスの構成元素であるＦｅ、ＮｉやＣｒで第２接続部を形成したり、これらを主成分とする合金（例えば、Ｎｉ系合金、Ｃｒ系合金、ＣｒＮｉ系合金、ＦｅＮｉ系合金、ＦｅＣｒＮｉ系合金等）で第２接続部を形成したりしても構わない。
【０１３８】
更に、上述した以外の金属材料で第２接続部を形成しても構わないが、以下の点を考慮する必要があると考えられる。
まず、溶接性の観点からステンレスの融点に近い金属材料を選択することが好ましい。特に、ステンレスの融点で蒸発するような低融点金属は使用することが難しい。また、やはり、溶接性の観点からステンレスの熱伝導率に略等しいものが好ましい。熱伝導率に差がつきすぎると、溶接し難いためである。
次に、溶接時の熱や酸素の存在下で酸化し易い金属材料は使用することが難しい。また、ステンレスを構成する元素との間で、金属間化合物を形成するような金属材料は使用することが難しい。更に、非水電解液に対して腐食し易い金属材料は使用することが難しい。このような点を考慮して、第２接続部の金属材料を決定すれば良い。
【０１３９】
また、上記各実施形態では、外装体に関しても金属材料で形成した場合を例に挙げて説明したが、第１実施形態の場合には絶縁性材料で外装体を形成しても構わない。
また、集電体及びリードをアルミニウムとしたが、非水電解液を用いた電気化学セルで一般的に用いられている銅や、銅やアルミニウムの合金を用いても構わない。
また、ハーメチックシールを利用して芯線を蓋部材に固定したが、他の絶縁部材、例えば絶縁性樹脂等を用いても構わない。但し、耐熱性が求められる場合には、ハーメチックシールが好適である。
【０１４０】
また、上記実施形態では、第１接続部を集電体やリードと同じアルミニウムとしたが、必ずしも同材質に限定されるものではない。集電体やリードの金属材料に対して略等しい熱伝導率を有する材料で形成されていれば構わない。このようにすることで、十分な強度を持って良好な溶接を行うことができる。
第２接続部も同様に、芯線や外装体と同じステンレスとしたが、必ずしも同材質に限定されるものではなく、芯線や外装体の金属材料に対して略等しい熱伝導率を有する材料で形成されていれば構わない。
【０１４１】
また、上記各実施形態では、第２の溶接工程の際、レーザスポット溶接により第２接続部を局所的に溶接したが、狭いスペースで局所的な溶接を行えれば良く、レーザスポット溶接に必ずしも限定されるものではない。例えば、同じ非接触式であれば、十分な量のエネルギー照射が可能な電子ビーム溶接を採用しても構わない。更には、抵抗溶接により局所的な溶接を行っても構わない。なお、この抵抗溶接は、組立治具や通電電極のスペースを必要とするが、これら組立治具や通電電極の小型化を図れば十分可能であるので、局所的な溶接方法としての適用可能性を除外する必要はない。
【０１４２】
ここで、上述した電子ビーム溶接について、具体的に説明する。
この方法で局所的な溶接を行う場合には、まず、溶接対象物を真空雰囲気中に配置した後、溶接する箇所に電子ビームを照射しながら走査する。すると、この電子ビームの照射により電子の運動エネルギーが熱エネルギーに変換されるので、照射された部分が加熱されて局所的な溶接が行われる。
【０１４３】
詳細には、図２１に示すように、溶接対象物であるワークを真空チャンバー５０内に配置させる。そして、蓋部材１１に固定された芯線５に接続部材６の第２接続部１６を重ねた後、上方にセットされた電子銃５１から電子ビーム５２を照射して局所的な溶接を行う。特に、この電子ビーム溶接は、１箇所につき数ミリ秒で実施できるので、多数のワークを真空チャンバー５０内に予め収納しておけば、非常に効率良く溶接作業を実施することができる。
【符号の説明】
【０１４４】
Ｍ…非水電解液
１、３０、３５、４０、４５…電気二重層キャパシタ（電気化学セル）
２…外装体
３…発電要素
３ａ…セパレータ
３ｂ…正極
３ｃ…負極
５…芯線
６…接続部材
１０…収納容器
１１…蓋部材
１５…第１接続部
１６…第２接続部
１７…リード
４１…突起部
５０…真空チャンバー
５１…電子銃
Ｓ１０…第１の溶接工程
Ｓ２０、Ｓ５０、Ｓ６０、Ｓ７０…第２の溶接工程
Ｓ３０…収納工程
Ｓ４０…封止工程
【図１】
2011077501.tif 000003
【図２】
2011077501.tif 000004
【図３】
2011077501.tif 000005
【図４】
2011077501.tif 000006
【図５】
2011077501.tif 000007
【図６】
2011077501.tif 000008
【図７】
2011077501.tif 000009
【図８】
2011077501.tif 000010
【図９】
2011077501.tif 000011
【図１０】
2011077501.tif 000012
【図１１】
2011077501.tif 000013
【図１２】
2011077501.tif 000014
【図１３】
2011077501.tif 000015
【図１４】
2011077501.tif 000016
【図１５】
2011077501.tif 000017
【図１６】
2011077501.tif 000018
【図１７】
2011077501.tif 000019
【図１８】
2011077501.tif 000020
【図１９】
2011077501.tif 000021
【図２０】
2011077501.tif 000022
【図２１】
2011077501.tif 000023