(57)【要約】【課題】特性不良の発生を改善した扁平巻回型の電極素子を提供する。【解決手段】電極素子２は、帯状の一対の電極１０、２０をセパレータ７を介して長手方向に折り返して巻回した扁平巻回型である。電極素子２の、電極１０、２０の少なくとも巻回開始の第１の折り返し部１２１、２２１は、電極１０、２０の短手方向の幅内で電極面１０１、１０２、２０１、２０２を部分的に切り離すスリット１１１、２１１を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯状の一対の電極をセパレータを介して長手方向に折り返して巻回した扁平巻回型の電極素子において、前記電極の少なくとも巻回開始の第１の折り返し部は、前記電極の短手方向の幅内で電極面を部分的に切り離すスリットを有することを特徴とする電極素子。
【請求項２】
前記電極は、折り返し部の曲率半径が少なくとも２ｍｍ以下の折り返し部に対して、前記スリットを有する、請求項１に記載の電極素子。
【請求項３】
前記電極は、前記第１の折り返し部と、前記電極の巻回開始の一端部と対向する第２の折り返し部と、前記第１の折り返し部に対向する第３の折り返し部に少なくとも前記スリットを有する、請求項１に記載の電極素子。
【請求項４】
前記電極は前記スリットで仕切られたそれぞれの電極面から前記短手方向に張り出した集電用のタブを有する、請求項１から３のいずれか１項に記載の電極素子。
【請求項５】
前記集電用のタブは、前記一対の電極の一方の電極と他方の電極とで巻回後に異なる位置で前記短手方向にそれぞれ重なって張り出す、請求項４に記載の電極素子。
【請求項６】
前記電極素子は、電気二重層キャパシタ用の電極素子である、請求項１から５のいずれか１項に記載の電極素子。
【請求項７】
前記電極は、集電体の片面又は両面に活性炭を含む電極層を有する、請求項６に記載の電極素子。
【請求項８】
請求項６又は７に記載の電極素子を含む、電気二重層キャパシタ。
【請求項９】
帯状の集電体上に電極層を配置して電極を形成する工程と、
前記電極の少なくとも巻回開始の第１の折り返し部となる位置に、前記電極の短手方向の幅内で電極面を部分的に切り離すスリットを形成する工程と、
前記電極の一対をセパレータを介して長手方向に折り返して巻回する工程と
を含む、扁平巻回型の電極素子の製造方法。
【請求項１０】
前記電極を形成する工程は、前記帯状の集電体上に電極層を長手方向に配置した領域と、前記電極層の配置された領域に短手方向で隣接する電極層の配置されない領域とを形成した後、打ち抜きにより前記電極層の配置された領域からなる電極と、前記電極から短手方向に張り出した集電用タブとを形成する工程であって、前記打ち抜きの際に、前記スリットを同時に形成することを特徴とする、請求項９に記載の電極素子の製造方法。
【請求項１１】
前記スリットを形成する工程において、前記スリットは２つ以上形成され、巻回開始部から見て、隣接する２つの前記スリットの間隔は扁平巻回の折り返し部分に対応するように次第に増加している、請求項９又は１０に記載の電極素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電極素子に関し、特に扁平巻回型の電極素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気二重層キャパシタ（Electric Double-Layer Capacitor、以下「ＥＤＬＣ」とも称する。）は、分極性電極と、この分極性電極に接触する電解液との界面に生じる電気二重層を利用して蓄電するデバイスであり、主に、ＩＣメモリや小型アクチュエータ等のバックアップ用電源に使用されている。
【０００３】
ＥＤＬＣは、積層型ＥＤＬＣと巻回型ＥＤＬＣの２種類あり、構造が異なる。ＥＤＬＣの素子（キャパシタ素子）は集電体上に電極層を形成した正極と負極とをセパレータを介して対向させるが、積層型ＥＤＬＣでは、正極、負極、セパレータを複数枚積層して、正極と負極それぞれの集電タブをまとめて１つのリード端子に接続する。巻回型ＥＤＬＣでは、長尺の電極体、セパレータを巻回して正極と負極のそれぞれ１つの集電タブにリード端子を接続する。
【０００４】
積層型ＥＤＬＣは、素子ごとに設けられた集電タブで電荷を引き出すことができるため巻回型ＥＤＬＣに比べてＥＳＲが低いという特徴を有する。しかし積層型ＥＤＬＣの製造工程は、正極、負極、セパレータを複数枚積層するため、工数がかかる。また、正極、負極、セパレータは位置を合わせて積層する必要があるため、積層工程では位置精度が求められ、製造装置が高価となる。よって、積層型ＥＤＬＣの製造コストが高くなる。
【０００５】
巻回型ＥＤＬＣは、積層型ＥＤＬＣに比べて製造工数が少なく、製造コストが低いが、長尺の素子に１対の集電タブしかないため、積層型ＥＤＬＣに比べてＥＳＲが高い。また、巻回型ＥＤＬＣは外形が円筒形であるため、複数の巻回型ＥＤＬＣをプリント基板等に実装した場合、隣接する巻回型ＥＤＬＣの間に比較的大きな空間が生じ、体積効率（実装密度）が低下する。
【０００６】
そこで積層型ＥＤＬＣと巻回型ＥＤＬＣの長所を併せ持った扁平巻回型ＥＤＬＣが提案されている。扁平巻回型ＥＤＬＣとは、円筒形に巻回された素子を円筒の半径方向に扁平させた形状のＥＤＬＣであり、長尺の電極をある長さごとに順次折り返すように巻回して製造される。扁平巻回型ＥＤＬＣは、製造が容易で、かつ体積効率を増加させることができる。例えば、特許文献１では、扁平巻回型の電気二重層コンデンサが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平９−６３９０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
電気二重層コンデンサ等の電極（正極と負極）は、活性炭に導電助剤やバインダーを混練した電極層をアルミ箔等の集電体上に塗布し乾燥させて形成される。一方、扁平巻回型ＥＤＬＣでは、帯状の電極を折り返す部分、特に巻回初期の折り返し部において曲率が大きくなる。そのため、巻き始めの折り返し部の電極層が割れたり集電体から剥離したりすることがある。集電体はアルミ箔等のため比較的割れ難いが、それでも破断する可能性がある。
【０００９】
電極層が割れたり剥離したりすると、電極層の破片や粉末が正極と負極の間に挟まり、電極間に隙間ができてＥＳＲ等が上昇するおそれがある。あるいは電極の粉末がセパレータを突き抜けてショート不良が発生するなどの問題が発生する可能性がある。また、破断した電極あるいは集電体がセパレータを突き抜けて、ショート不良が発生する可能性がある。
【００１０】
上記のような課題を鑑み、本発明の目的は、電極の巻き始めの折り返し部での電極層の割れや剥離、集電体の破断によるＥＳＲの上昇、ショートなどの不良を発生させることがない、すなわち電極の折り返し部による特性不良の発生を改善した扁平巻回型の電極素子を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するため、本発明に係る電極素子は、
帯状の一対の電極をセパレータを介して長手方向に折り返して巻回した扁平巻回型であり、前記電極の少なくとも巻回開始の第１の折り返し部は、前記電極の短手方向の幅内で電極面を部分的に切り離すスリットを有する。
【００１２】
前記電極は、折り返し部の曲率半径が少なくとも２ｍｍ以下の折り返し部に対して、前記スリットを有することが好ましい。
【００１３】
前記電極は、前記第１の折り返し部と、前記電極の巻回開始の一端部と対向する第２の折り返し部と、前記第１の折り返し部に対向する第３の折り返し部に少なくとも前記スリットを有することが好ましい。
【００１４】
前記電極は前記スリットで仕切られたそれぞれの電極面から前記短手方向に張り出した集電用のタブを有することが好ましい。
【００１５】
前記集電用のタブは、前記一対の電極の一方の電極と他方の電極とで巻回後に異なる位置で前記短手方向にそれぞれ重なって張り出すことが好ましい。
【００１６】
前記電極素子は、電気二重層キャパシタ用の電極素子であることが好ましい。
【００１７】
前記電極は、集電体の片面又は両面に活性炭を含む電極層を有することが好ましい。
【００１８】
本発明に係る電気二重層キャパシタは、上記の電極素子を含む。
【００１９】
本発明に係る扁平巻回型の電極素子の製造方法は、
帯状の集電体上に電極層を配置して電極を形成する工程と、
前記電極の少なくとも巻回開始の第１の折り返し部となる位置に、前記電極の短手方向の幅内で電極面を部分的に切り離すスリットを形成する工程と、
前記電極の一対をセパレータを介して長手方向に折り返して巻回する工程と
を含む。
【００２０】
前記電極を形成する工程は、前記帯状の集電体上に電極層を長手方向に配置した領域と、前記電極層の配置された領域に短手方向で隣接する電極層の配置されない領域とを形成した後、打ち抜きにより前記電極層の配置された領域からなる電極と、前記電極から短手方向に張り出した集電用タブとを形成する工程であって、前記打ち抜きの際に、前記スリットを同時に形成することが好ましい。
【００２１】
前記スリットを形成する工程において、前記スリットは２つ以上形成され、巻回開始部から見て、隣接する２つの前記スリットの間隔は扁平巻回の折り返し部分に対応するように次第に増加していることが好ましい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、電極の折り返し部による特性不良の発生を改善した扁平巻回型の電極素子を提供することができる。 
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】（ａ）は本発明の実施の形態に係る巻回型電気二重層キャパシタの電極素子部の斜視図、（ｂ）は電極素子部の正極と負極の配置図、（ｃ）は正極を展開した（巻回前の）平面図、（ｄ）は負極を展開した平面図である。
【図２】（ａ）は実施例１の電極を打ち抜く前の電極板の構成を示す平面図、（ｂ）は電極板を打ち抜いた後の正極を示す平面図、（ｃ）は電極板を打ち抜いた後の負極を示す平面図である。
【図３】（ａ）は正極と負極にリード端子を設けた電極素子部の斜視図、（ｂ）は電極素子部を封止した単セルの斜視図である。
【図４】（ａ）は単セル５個を直列に接続した斜視図、（ｂ）はそれを封止した扁平巻回型ＥＤＬＣの斜視図である。
【図５】（ａ）は比較例１の正極の平面図、（ｂ）は比較例１の負極の平面図、（ｃ）はこれらを積層した電極素子部の斜視図、（ｄ）はそれに正負極のリード端子を設けたときの斜視図である。
【図６】（ａ）は比較例２の正極の平面図、（ｂ）は比較例２の負極の平面図である。
【図７】（ａ）は比較例３の正極の平面図、（ｂ）は比較例３の負極の平面図である。
【図８】（ａ）は比較例３の電極素子部の斜視図、（ｂ）はそれに正負極のリード端子を設けたときの斜視図、（ｃ）は電極素子部を封止した単セルの斜視図である。
【図９】（ａ）は比較例３の単セル５個を積層、接続した斜視図、（ｂ）はそれを封止した巻回型ＥＤＬＣの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明の実施の形態に係る電気二重層キャパシタについて、図面を参照して説明する。
【００２５】
（実施の形態）
本発明の実施の形態に係る巻回型電気二重層キャパシタ（以下、「巻回型ＥＤＬＣ」という。）の電極素子部（キャパシタ素子、電極素子）２は、図１（ａ）、（ｂ）に示すように、セパレータ７と、正極１０と、セパレータ７と、負極２０と、を順に重ねて配置した電極体３を扁平に巻回した構造を有する。正極１０と負極２０を合わせて「（一対の）電極」ともいう。電極素子部２は、屈曲部Ａ、Ａ’と、ほぼ平面状に構成された平面部Ｂとを有する。なお正極１０と負極２０は、いずれも後述するように、それぞれが集電体であるアルミ箔上の片面又は両面に電極層である活性炭層が形成された構造を有している（図２（ａ）、（ｂ）参照）が、図１（ｂ）では簡略化した構造を示している。
【００２６】
図１（ｃ）に示すように、正極１０は帯状であり、５個所の折り返し部１２を有する。これらは順に第１の折り返し部１２１、第２の折り返し部１２２、第３の折り返し部１２３、第４の折り返し部１２４及び第５の折り返し部１２５と称する。第１の折り返し部１２１は、最初に折り返される部分、第２の折り返し部１２２は２番目に折り返される部分であり、巻回開始の一端部と対向する部分である。第３の折り返し部１２３は、第１の折り返し部１２１に対向する。以下、第４の折り返し部１２４、第５の折り返し部１２５と続く。なお、図１（ｃ）において、図の左端が巻き始め部（巻回開始部）Ｃであり、右端が巻き終了部Ｄである。また図の左方向を巻き方向（長手方向）後方、図の右方向を巻き方向前方という。なお、第４の折り返し部１２４と第５の折り返し部１２５は点線で図示されているが、これは位置を示すためのものであって、何らかの構造を示すものではない。
【００２７】
折り返し部１２は、巻回するときに長手方向に折り返される部分であり、巻回後の屈曲部Ａ、Ａ’に対応する位置にある。隣りあう折り返し部１２の間、巻き始め部Ｃと第１の折り返し部１２１との間及び第５の折り返し部１２５と巻き終了部Ｄとの間は、巻回後の平面部Ｂに対応する部分である。これらを左から順に正極面１０１、正極面１０２、正極面１０３、正極面１０４、正極面１０５、正極面１０６、と称する。
【００２８】
折り返し部１２の位置は、正極１０、負極２０、セパレータ７の厚さから、理論的に計算してもよいし、又はいったん巻回した電極体の屈曲部にマーキングし、再び展開してマーキングの位置を折り返し部としてもよい。
【００２９】
正極１０は、３つのスリット１１を有している。本書でいう「スリット」とは、細い隙間を意味し、電極の短手方向の幅内で設けられ、電極面を部分的に切り離すものである。これらは、第１の折り返し部１２１に設けられたスリット１１１、第２の折り返し部１２２に設けられたスリット１１２、第３の折り返し部１２３に設けられたスリット１１３である。スリット１１は、正極１０の幅方向（巻き方向に直交する方向、短手方向ともいう。）に直線状に設けられている。スリット１１は、集電体と電極層の両方に形成されている。なお、スリット１１は破線状であってもよい。
【００３０】
このような構成により、スリット１１を設けた正極１０の折り返し部１２１、１２２、１２３にかかる応力が緩和され、正極１０のアルミ箔や活性炭層の割れ、あるいは活性炭層の剥離を抑制することができる。なお、折り返し部１２４、１２５については、折り返したときの曲率半径が比較的大きく、かかる応力も比較的小さいため、スリットを設けていない。
【００３１】
スリットの数は３つに限定されず、少なくとも第１の折り返し部に設ければよい。スリットは正極と負極それぞれの巻回初期、即ち折り返し１回目から３回目くらいまでの折り返し部に形成することが好ましい。つまり、第１の折り返し部の１箇所に設けるほか、第１の折り返し部と第２の折り返し部の２箇所、あるいは第１の折り返し部と第２の折り返し部と第３の折り返し部の３箇所に設けても良い。それより多い折り返し回数の折り返し部では、折り返し部の曲率半径が大きくなっていくため、電極の割れや剥離が生じる可能性も小さくなり、スリットを設ける必要性が次第に減少する。即ち、スリット形成の効果が大きいのは、スリットを正極と負極それぞれの折り返し１回目から３回目までの折り返し部に形成することである。
【００３２】
スリットを設ける折り返し部を、曲率半径で選択してもよい。例えば、曲率半径が少なくとも２ｍｍ以下の折り返し部にスリットを設けることとしても良い。
【００３３】
スリット１１の長さの正極１０の縦幅（図１（ｃ）の上下方向の長さ）に対する割合（長さ割合）は特に限定されない。ただし長さ割合があまり大きいと、折り返し部１２の強度が低下し、巻回時等に破断するおそれがある。ただし破断しても、スリットで仕切られた（区画された）電極面に後述の集電タブを設けていれば問題はない。長さ割合があまり小さいと、アルミ箔や活性炭層の割れや活性炭層の剥離を抑制する効果が薄れる。具体的には長さ割合は、０．５〜０．９５の範囲が好ましく、０．７〜０．９の範囲がより好ましい。なおスリットが破線状の場合は、個々の切り込みの長さを合計した長さで長さ割合を計算する。
【００３４】
スリット１１は、正極１０をある幅をもって切除して形成してもよいし、刃型で切り込みを入れることにより形成してもよい。スリット１１に幅を持たせる場合、その幅は例えば０．１〜１．０ｍｍとすることができる。
【００３５】
正極１０は、短手方向に張り出した４つの集電用の正極タブ１５を有する。これらは、正極面１０１に設けられた正極タブ１５１、正極面１０２に設けられた正極タブ１５２、正極面１０３に設けられた正極タブ１５３、正極面１０４に設けられた正極タブ１５４である。４つの正極タブ１５は、巻回後にそれぞれが短手方向に重なるように配置されている。なお正極タブ１５は６つの正極面に対して４つしか配置されていないので、すべての正極面に正極タブが形成される積層型ＥＤＬＣに比べて正極タブ１５の位置合わせが容易である。
【００３６】
４つの正極タブ１５のうち、正極タブ１５１は従来技術の巻回型ＥＤＬＣでも設けられる正極タブである。しかし本実施の形態に係る正極１０は、さらに正極タブ１５２、１５３、１５４を備えている。即ち、スリット１１１の巻き方向前方にある正極面１０２と、スリット１１２の巻き方向前方にある正極面１０３と、スリット１１３の巻き方向前方にある正極面１０４に、それぞれ１つずつ正極タブ１５を追加している。つまり、スリット１１（巻き始め端も含む）で仕切られた正極面のそれぞれに１つずつ正極タブ１５を設けている。
【００３７】
正極１０にスリット１１を設けたことによって正極面１０１、１０２、１０３、１０４どうしの間の電荷の移動が妨害され、ＥＳＲ（等価直列抵抗）が増加するおそれがある。しかし、上記の構成により、従来技術の正極タブ１５１に加え、正極面１０２、１０３、１０４からそれぞれ正極タブ１５２、１５３、１５３を介して直接に電荷を集電することができ、スリット１１を設けたことにより発生する可能性のあるＥＳＲの増加を抑制することができる。
【００３８】
集電用の正極タブ１５は、スリット１１の巻き方向前後の少なくともいずれかの正極面に追加設置することが好ましい。スリット１１を設けたことによって阻害されるおそれのある電荷移動を、追加した正極タブ１５によって促進するためである。そのため、スリット１箇所につき、１つの正極タブを追加することが好ましい。即ち、正極タブ１５の数は、スリットの数に本来の集電用タブ１つを加えた数であることが好ましい。またその追加位置は、従来技術の正極タブが正極面１０１に形成されているので、スリットが形成された位置の巻き方向前方の正極面に設けることが好ましい。
【００３９】
次に、負極２０について説明する。図１（ｄ）に示すように、負極２０は帯状であり、５個所の折り返し部２２を有する。これらは順に第１の折り返し部２２１、第２の折り返し部２２２、第３の折り返し部２２３、第４の折り返し部２２４及び第５の折り返し部２２５と称する。各折り返し部２２やその他の構成は図１（ｃ）に示す正極１０の構成と同様である。なお、負極２０の幅は正極１０の幅と同じである。なお負極２０の長手方向の長さは、正極１０の内側で巻回されるため、正極１０の長さよりもやや短い。
【００４０】
折り返し部２２は、巻回するときに長手方向に折り返される部分であり、屈曲部Ａ、Ａ’に対応する位置にある。隣り合う折り返し部２２の間、巻き始め部Ｃと第１の折り返し部２２１との間及び第５の折り返し部２２５と巻き終了部Ｄとの間は、巻回後の平面部Ｂに対応する部分である。これらを左から順に負極面２０１、負極面２０２、負極面２０３、負極面２０４、負極面２０５、負極面２０６、と称する。
【００４１】
負極２０は、３つのスリット２１を有している。これらは、第１の折り返し部２２１に設けられたスリット２１１、第２の折り返し部２２２に設けられたスリット２１２、第３の折り返し部２２３に設けられたスリット２１３である。スリット２１は、負極２０の幅方向（短手方向）の幅内で直線状に設けられている。
【００４２】
このような構成により、スリット２１を設けた負極２０の折り返し部２２１、２２２、２２３にかかる応力が緩和され、負極２０のアルミ箔や活性炭層の割れ、あるいは活性炭層の剥離を抑制することができる。なお、スリット２１の数や長さ割合等については、正極１０のスリット１１で説明したように構成することができる。
【００４３】
負極２０は、短手方向に張り出した４つの集電用の負極タブ２５を有する。これらは、負極面２０１に設けられた負極タブ２５１、負極面２０２に設けられた負極タブ２５２、負極面２０３に設けられた負極タブ２５３、負極面２０４に設けられた負極タブ２５４である。４つの負極タブ２５は、巻回後にそれぞれが正極タブ１５とは異なる位置で重なるように配置されている。
【００４４】
４つの負極タブ２５のうち、負極タブ２５１は従来技術の巻回型ＥＤＬＣでも設けられる負極タブである。しかし負極２０は、さらに負極タブ２５２、２５３、２５４を備えている。即ち、スリット２１１の巻き方向前方にある負極面２０２と、スリット２１２の巻き方向前方にある負極面２０３と、スリット２１３の巻き方向前方にある負極面２０４に、それぞれ１つずつ負極タブ２５を追加している。
【００４５】
このような構成により、スリット２１を設けたことによって電荷の移動が妨害されるおそれのある負極面２０２、２０３、２０４から直接に電荷を集電することができ、スリット２１を設けたことによるＥＳＲの増加を抑制することができる。なお、負極タブ２５の配置等については、正極タブ１５で説明したように構成することができる。
【００４６】
上記の実施の形態では、５回折り返して完成する構成であるが、巻回数は限定されず、より大きな巻回数のＥＤＬＣでもよい。なお、巻回数が増えても、曲率半径が小さい折り返し部は巻回初期の数個所であるので、必ずしも巻回数に応じてスリットを入れる個所を増やす必要はない。
【００４７】
スリットの数、長さ割合や幅は、電極の厚さや折り返し部の曲率半径の大きさによって増減させることができる。例えば、正極及び負極の厚さが大きくて、折り返し部にかかる応力が大きいキャパシタ素子の場合は、スリットの数、長さ割合、又は幅を増やすようにしてもよい。また、巻回初期の折り返し部の曲率半径の逓増に伴って、スリットの長さ割合や幅を逓減するように構成してもよい。また、上記の実施の形態では、正極１０と負極２０の双方にスリットと追加のタブを設けた。しかし、スリットだけを設けてもよい。また、正極１０と負極２０のどちらかにだけ、スリットや追加タブを設ける等、正極１０と負極２０とで構成を変えてもよい。
【００４８】
上記の実施の形態では、電気二重層キャパシタを例にとって説明した。しかし本発明の電極素子はこれに限らず、他の型式の電池、例えばリチウム電池等にも適用可能である。
【００４９】
（製造方法）
（電極の製作）
図２（ａ）に示すように、活性炭、導電助剤、バインダーを水に分散させて作製した活性炭ペーストを、塗工端が一致するようにアルミ箔等の集電体４の両面に塗工し、活性炭塗工層５を形成した後、活性炭塗工層５を乾燥させ、長尺の電極板６を製作する。活性炭塗工層５は、分極性電極である活性炭層１３となる部分である。電極板６を図２（ａ）に示す破線に沿って刃型等で打ち抜くと、図２（ｂ）に示す正極１０が得られる。正極１０の正極タブ１５は、活性炭層１３が形成されていない集電体４で構成される。
【００５０】
正極１０は、巻回するときに折り返し部（図示せず）となる部分が決まっている。図２（ｂ）に示す正極１０は、５回折り返して巻回する構造のものである。そこで、図１（ｃ）で説明した第１の折り返し部、第２の折り返し部、第３の折り返し部となる部分にスリット１１１、１１２、１１３が形成されるように正極１０を打ち抜く。また、４つの正極タブ１５は、正極１０を扁平巻回したときに互いに重なる位置に形成されるように配置する。
【００５１】
正極１０と同様にして、図２（ｃ）に示す負極２０を作製する。負極２０も、巻回するときに折り返し部となる部分が決まっているので、図１（ｄ）で説明した第１の折り返し部、第２の折り返し部、第３の折り返し部となる部分にスリット２１１、２１２、２１３が形成されるように打ち抜く。また、４つの負極タブ２５は、負極２０を扁平巻回したときに互いに重なる位置に形成されるように配置する。なお、正極１０のスリット１１１と負極２０のスリット２１１、同様にスリット１１２とスリット２１２、スリット１１３とスリット２１３の位置がそれぞれ重なるようにすることが好ましいが、ずれていてもよい。
【００５２】
なお、正極１０及び負極２０を打ち抜く工程において、あらかじめ刃型を作っておけば、スリット１１、２１及び正極タブ１５、負極タブ２５を有する各電極をそれぞれ打ち抜き１回で形成することができる。つまり、従来の構成に比べて追加されるスリット及びタブを形成する工程が新たに増えるわけではない。
【００５３】
（電極素子部の製作）
次に、正極１０の活性炭層１３と負極２０の活性炭層２３がセパレータ７を挟んで対向するように、セパレータ７、正極１０、セパレータ７、負極２０の順に積層する（図１（ｂ）参照）。これを電極体３とする。セパレータ７は、イオンが通過し易い多孔質材料を使用する。例えば、セパレータ７としてポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、フッ化した高分子材料などが用いられる。
【００５４】
次に、電極体３の巻き始め部Ｃから、折り返し部、即ち正極１０のスリット１１、負極２０のスリット２１が設けられた部分で電極体３を折り返して屈曲部を形成しつつ扁平に巻回する。スリット１１、２１が入っていない部分は平面部となるように電極体３を巻き、扁平に巻き終えて電極素子部３３が完成する。なお、扁平巻回後に４つの正極タブ１５と４つの負極タブ２５がそれぞれ重なるように巻回を行う。
【００５５】
（単セルの作製）
次に、図３（ａ）に示すように、扁平巻回を行った電極素子部３３の重なり合った４つの正極タブ１５をまとめて、シール材３４が付いている正極リード端子３１に超音波溶接等で接続する。また、重なり合った４つの負極タブ２５をまとめて、シール材３４が付いている負極リード端子３２に超音波溶接等で接続する。シール材３４は、後述の単セル外装材３７で電極素子部３３を封止する際に、単セル外装材３７と正極リード端子３１及び負極リード端子３２との密着性を確保するための部材である。
【００５６】
正極リード端子３１、負極リード端子３２の材質はアルミニウム等の金属が用いられ、シール材３４にはポリプロピレンフィルム、ポリエチレンフィルム等が用いられる。シール材３４の厚さは５０〜２００μｍである。
【００５７】
次に、図３（ｂ）に示すように、正極リード端子３１と負極リード端子３２を接続した電極素子部３３を、ポリプロピレンフィルム等の樹脂フィルム又はアルミ等のラミネートフィルム等の単セル外装材３７で外装し、電解液を注液後に−０．１ＭＰａの減圧下で封止して、単セル３０とする。封止は、２枚の単セル外装材３７で上下から正極リード端子３１と負極リード端子３２を接続した電極素子部３３を挟み込み、単セル外装材３７の外周縁部をヒートシールして行う。
【００５８】
（電解液）
電解液には水系電解質及び有機系電解質のいずれを使用してもよい。ただし金属である集電体を腐食しないことが望ましい。有機系電解質は、主に第四級アンモニウム塩を有機溶剤（例えばプロピレンカーボネート、アセトニトリルまたはスルホラン）中に溶解させたものを用いることができる。水系電解質は、主に金属塩類を水性溶剤中に溶解させたものを用いる。金属塩類の陽イオンには、Ｌｉ＋、Ｎａ＋、Ｋ＋、陰イオンにはＣｌ−、ＳＯ４２−、ＰＯ４３−、ＮＯ３−などがある。
【００５９】
（単セルの積層及びラミネート外装）
次に、図４（ａ）に示すように、作製した単セル３０を、必要な電気特性（耐電圧、容量、ＥＳＲ）を満たすように、５つ集積して直列に接続する。具体的には、５つの単セル３０を、正極リード端子３１と負極リード端子３２とが交互の位置になるように積層し、上下に隣接した正極リード端子３１と負極リード端子３２とを接続する。直列に接続した最上部の単セル３０の正極リード端子３１には、ＥＤＬＣ正極リード端子３５を接続し、最下部の端部の単セル３０の負極リード端子３２には、ＥＤＬＣ負極リード端子３６を接続する。
【００６０】
最後に、図４（ｂ）に示すように、５つの単セル３０の集積体をラミネートフィルム等のＥＤＬＣ外装材３８で外装して封止を行って、扁平巻回型ＥＤＬＣ４０が完成する。封止は、２枚のＥＤＬＣ外装材３８で積層体を挟み込み、ＥＤＬＣ外装材３８の外周縁部をヒートシールして行う。この実施の形態では、水系電解液を使用しており、単セルの耐電圧は１．２４Ｖである。そこで、扁平巻回型ＥＤＬＣ４０の耐電圧が５．５Ｖになるように、単セル５個を直列に接続している。なお、単セル３０を並列に接続してもよい。その場合、全体の耐電圧は１．２４Ｖであるが、電極面積を大きくする構成になり、蓄電容量を大きくすることができる。
【実施例】
【００６１】
以下に本発明の実施例について、図１〜図４を用いて説明する。
【００６２】
（電極の作製）
活性炭、導電助剤であるカーボンブラック、バインダーであるＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）を８０：１０：１０の割合で希釈溶媒であるＮＭＰ（Ｎ−メチル−２−ピロリドン）に分散して、活性炭ペーストを作製した。図２（ａ）に示すように、作製した活性炭ペーストを、厚みが３０μｍの集電体（アルミ箔）４の両面に、ダイコータで幅３０ｍｍ、厚み５０μｍで塗工した。塗工は、集電体４の両面の塗工端が一致するように行った。集電体４に塗工した活性炭ペーストを、７０℃１０分の予備乾燥後に１２０℃３０分で乾燥し、活性炭塗工層５を形成した。
【００６３】
活性炭塗工層５を形成した集電体４を、図２（ａ）の破線の形状のように刃型で打ち抜いて、図２（ｂ）に示す正極１０を作製した。正極１０の打ち抜きは、活性炭塗工層５が形成されていない集電体４の部分が正極タブ１５に、活性炭塗工層５が正極１０の活性炭層１３となるように、打ち抜いた。このとき、正極タブ１５は横幅（巻き方向長さ）３ｍｍ×高さ６ｍｍ、活性炭層１３は縦幅（巻き方向に直交する方向の長さ）２４ｍｍ×長さ１００ｍｍとなるように、打ち抜いた。
【００６４】
正極１０の打ち抜きで使用する刃型は  扁平巻回の巻回初期部分に、電極の短手方向にスリット１１１、１１２、１１３が形成され、扁平巻回の巻回初期部分のスリット１１１、１１２、１１３の巻き方向前方の電極面の各々に正極タブ１５が形成され、各々の正極タブ１５は扁平巻回を行ったときに重なるような位置に形成される、刃型である。スリット１１１、１１２、１１３の縦方向の長さはいずれも２０ｍｍ（長さ割合が約０．８３）で、スリットの左右の電極面同士がスリットの両端の２箇所で幅が２ｍｍで繋がっている。
【００６５】
また、図１（ｃ）を参照し、巻き始め部Ｃから一つ目の正極面１０１は巻き方向の横幅が１８ｍｍ、二つ目の正極面１０２は横幅が１９ｍｍ、三つ目の正極面１０３は横幅が２０ｍｍとなるようにした。スリット１１１、１１２、１１３は、正極面１０１と正極面１０２との間、正極面１０２と正極面１０３との間、及び正極面１０３と正極面１０４との間の３箇所に入れた。このように、隣接する２つのスリットの間隔（巻回開始部Ｃとスリット１１１との間隔、スリット１１１とスリット１１２との間隔、スリット１１２とスリット１１３との間隔）は扁平巻回の折り返し部分に対応するように次第に増加している。これは巻き回数が増加するにつれ、正極面の幅（隣り合う扁平巻回の折り返し部分に対応するスリットの間隔）が増加するためである。電極面１０１の正極タブ１５１は巻き始め部Ｃから前方向に１ｍｍ、電極面１０２の正極タブ１５２はスリット１１１から前方向に１４ｍｍ、電極面１０３の正極タブ１５３はスリット１１２から前方向に２ｍｍ、電極面１０４の正極タブ１５４はスリット１１３から前方向に１５ｍｍの位置に形成した。正極タブ１５の横幅は３ｍｍとした。
【００６６】
負極２０は正極１０と同様にして作製したが、打ち抜く際の刃型は、図２（ｃ）に示すような負極２０が形成されるようにタブの位置を変えた。
【００６７】
具体的には、図１（ｄ）を参照し、負極２０の打ち抜きのために使用する刃型は、巻き始め部Ｃから一つ目の電極面２０１の負極タブ２５１は巻き始め部Ｃから巻き方向前方に１４ｍｍ、二つ目の電極面２０２の負極タブ２５２はスリット２１１から前方向に１ｍｍ、三つ目の電極面２０３の負極タブ２５３はスリット２１２から前方向に１５ｍｍ、四つ目の電極面２０４の負極タブ２５４はスリット２１３から前方向に２ｍｍの位置に形成した。負極タブ２５の横幅は３ｍｍとした。
【００６８】
（電極素子部の作製）
次に、図１（ｂ）に示すように、正極１０の活性炭層１３と負極２０の活性炭層２３がセパレータ７を挟んで対向するように、セパレータ７、正極１０、セパレータ７、負極２０の順に巻回して電極体３を作製した。セパレータ７は、縦幅２５ｍｍ×長さ１２０ｍｍ×厚み３０μｍのポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を使用した。
【００６９】
次に、電極体３の巻き始め部Ｃから、スリット１１、２１が入っている部分で電極体３を折り返して屈曲部Ａ，Ａ’を形成しつつ、扁平に巻回した。スリット１１、２１が入っていない部分は平面部Ｂとなるように電極体３を巻き、扁平に巻き終えたものを、電極素子部３３とした。また、扁平巻回の際には、４つの正極タブ１５が重なるように正極１５の巻回を行った。負極２０も同様に４つの負極タブ２５が重なるように巻回を行った。
【００７０】
（単セルの作製）
扁平巻回を行った電極素子部３３は、図３（ａ）に示すように、重なり合った４つの正極タブ１５を正極リード端子３１に超音波溶接で接続した。正極リード端子３１はアルミ製で幅１．５ｍｍ×長さ９．０ｍｍ×厚さ１００μｍであり、端部からの長さが０〜２ｍｍの部分で正極タブ１５に接続した。また、正極リード端子３１には、長さ２〜５ｍｍの部分に、シール材３４として幅５ｍｍ×長さ３ｍｍ×厚さ５０μｍのポリプロピレンフィルム２枚を、正極リード端子３１を挟んで取り付けた。負極リード端子３２も同様にして、４つの負極タブ２５と接続した。
【００７１】
正極リード端子３１と負極リード端子３２を接続した電極素子部３３は、図３（ｂ）のように樹脂フィルムであるポリプロピレンフィルムで外装し、電解液を注液して単セル３０とした。
【００７２】
単セル３０の外装材３７であるポリプロピレンフィルムは、幅３０ｍｍ×長さ２６ｍｍ×厚さ３０μｍのものを２枚使用した。電極素子部３３は、外縁が揃うように重ねた２枚のポリプロピレンフィルムで挟み、外縁の三辺を幅２ｍｍでヒートシールし、ポリプロピレンフィルム同士を貼り合わせた。この時、ヒートシールを行うポリプロピレンフィルムの外縁の三辺のうち一辺において、外装材３７であるポリプロピレンフィルムで正極リード端子３１と負極リード端子３２のシール材３４を挟んでから、ヒートシールを行った。
【００７３】
電解液は、ＬｉＮＯ３を電解質とする濃度が２０ｗｔ％の水溶液を使用した。７００μｌの電解液を注液した後、−０．１ＭＰａの減圧の状態にし、ヒートシールをしていない外装材３７の外縁の一辺を幅２ｍｍでヒートシールして封止し、単セル３０とした。このような単セル３０を５個作製した。
【００７４】
（単セルの積層及びラミネート外装）
５個の単セル３０を積層し、図４（ａ）に示すように、直列に接続した。最上部の単セル３０の正極リード端子３１に、ＥＤＬＣ正極リード端子３５を超音波溶接で接続した。ＥＤＬＣ正極リード端子３５はアルミ製で幅１．５ｍｍ×長さ３０ｍｍ×厚さ１００μｍである。ＥＤＬＣ正極リード端子３５の長さ２〜５ｍｍの部分に、シール材３４として幅５ｍｍ×長さ３ｍｍ×厚さ５０μｍのポリプロピレンフィルム２枚を、ＥＤＬＣ正極リード端子３５を挟んで取り付けた。また、ＥＤＬＣ正極リード端子３５の長さ０〜２ｍｍの部分で、単セル３０の正極リード端子３１と接続した。
【００７５】
最下部の単セル３０の負極リード端子３２に、ＥＤＬＣ負極リード端子３６を超音波溶接で接続した。ＥＤＬＣ負極リード端子３６はアルミ製で幅１．５ｍｍ×長さ３０ｍｍ×厚さ１００μｍである。ＥＤＬＣ負極リード端子３６の長さ２〜５ｍｍの部分に、シール材３４として幅５ｍｍ×長さ３ｍｍ×厚さ５０μｍのポリプロピレンフィルム２枚を、ＥＤＬＣ負極リード端子３６を挟んで取り付けた。また、ＥＤＬＣ負極リード端子３６の長さ０〜２ｍｍの部分で、単セル３０の負極リード端子３２を接続した。
【００７６】
次に、最下部の単セル３０の正極リード端子３１は、下から２つめに積層された単セル３０の負極リード端子３２を超音波溶接で接続した。下から２つめに積層された単セル３０の正極リード端子３１は、下から３つめに積層された単セル３０の負極リード端子３２を超音波溶接で接続した。下から３つめに積層された単セル３０の正極リード３１は、下から４つめに積層された単セル３０の負極リード端子３２を超音波溶接で接続した。下から４つめに積層された単セル４０の正極リード端子３１は、最上部に積層された単セル３０の負極リード端子３２を超音波溶接で接続した。以上のように、５個の単セル３０を直列に接続した。
【００７７】
積層され、直列に接続された５個の単セル３０は、厚さ３０μｍのアルミ・ラミネートフィルムで最終外装し、−０．１ＭＰａの減圧下で封止し、図４（ｂ）に示す実施例１のＥＤＬＣ４０とした。
【００７８】
具体的には、ＥＤＬＣ４０の外装材３８としてアルミ・ラミネートフィルムを使用し、外縁の幅が１．５ｍｍとなるように、幅３１ｍｍ×長さ２７ｍｍ×深さ２．５ｍｍの凹部をエンボス加工で形成した。このようにエンボス加工されたアルミ・ラミネートフィルム３８を、２個用意した。
【００７９】
エンボス加工された２個のアルミ・ラミネートフィルム３８は凹部が向かい合うように、外縁を揃えて重ねた。向かい合った２個のアルミ・ラミネートフィルム３８の凹部に、積層され直列に接続された５個の単セル３０を入れ、アルミ・ラミネートフィルム３８の外縁の三辺をヒートシールし、残りの一辺は−０．１ＭＰａの減圧下でヒートシールした。ヒートシールを行うアルミ・ラミネートフィルム３８の外縁の四辺のうち一辺において、ＥＤＬＣ４０の外装材３８であるアルミ・ラミネートフィルムでＥＤＬＣ正極リード端子３５とＥＤＬＣ負極リード端子３６のシール材３４を挟んでから、ヒートシールを行った。以上のようにして、実施例１の扁平巻回型ＥＤＬＣ４０を作製した。
【００８０】
（比較例１−積層型ＥＤＬＣ）
（電極の作製）
実施例１と同様に、活性炭、導電助剤であるカーボンブラック、バインダーであるＰＶＤＦを８０：１０：１０の割合で希釈溶媒であるＮＭＰに分散して、活性炭ペーストを作製した。作製した活性炭ペーストを、厚みが３０μｍのアルミ箔（集電体）の両面に、ダイコータで幅３０ｍｍ、厚み５０μｍで塗工した。塗工は、アルミ箔の両面の塗工端が一致するように行った。アルミ箔に塗工した活性炭ペーストを、７０℃１０分の予備乾燥後に１２０℃３０分で乾燥し、活性炭塗工層を形成した。
【００８１】
活性炭塗工層を形成したアルミ箔は、図５（ａ）に示す形状に刃型で打ち抜いて、正極５１とした。正極５１の打ち抜きは、活性炭塗工層が形成されておらず、集電体が露出している部分を正極タブ５３に、活性炭塗工層を形成した部分が活性炭層５２となるように、打ち抜いた。正極タブ５３は横幅３ｍｍ×高さ６ｍｍ、活性炭層１３の形成部分は縦幅２４ｍｍ×横幅２０ｍｍとなるように、打ち抜いた。負極５５も同様にして、図５（ｂ）に示すように活性炭層５６、負極タブ５７を形成して作製した。なお、負極５５は、正極５１を裏返したものと同じ形状である。
【００８２】
（電極素子部の作製）
次に、図５（ｃ）に示すように、正極５１、セパレータ５８、負極５５を積層して電極素子部５９を作製した。正極５１は５枚、負極５５は５枚、セパレータ５８は９枚を、正極５１の活性炭層５２と負極５５の活性炭層５６がセパレータ５８を挟んで対向するように積層し、比較例１の電極素子部５９とした。また、積層の際には、各々の正極タブ５３が重なるように正極５１を積層した。負極５５も同様に各々の負極タブ５７が重なるように積層した。セパレータ５８は、縦幅２５ｍｍ×横幅２１ｍｍ×厚み３０μｍのポリテトラフルオロエチレンを使用した。
【００８３】
（単セルの作製）
電極素子部５９は、実施例１と同様に、図５（ｄ）に示すように、シール材６３を備えた正極リード端子６１と負極リード端子６２を接続し、ポリプロピレンフィルムで外装し封止して、単セルを作製した。このような単セルを５個作製した。
【００８４】
（単セルの積層及びラミネート外装）
実施例１と同様に、５個の単セルを積層し、直列に接続し、アルミ・ラミネートフィルムで外装し封止して、比較例１の積層型ＥＤＬＣとした。
【００８５】
（比較例２−従来型の扁平巻回型ＥＤＬＣ）
（電極の作製）
活性炭、導電助剤であるカーボンブラック、バインダーであるＰＶＤＦを８０：１０：１０の割合で希釈溶媒であるＮＭＰに分散して、活性炭ペーストを作製した。作製した活性炭ペーストを、厚みが３０μｍのアルミ箔（集電体）の両面に、ダイコータで幅３０ｍｍ、厚み５０μｍで塗工した。塗工は、アルミ箔の両面の塗工端が一致するように行った。アルミ箔に塗工した活性炭ペーストを、７０℃１０分の予備乾燥後に１２０℃３０分で乾燥し、活性炭塗工層を形成した。
【００８６】
活性炭塗工層を形成したアルミ箔を、図６（ａ）に示すように刃型で打ち抜いて、正極７０とした。正極７０の打ち抜きは、活性炭塗工層が形成されておらず、集電体が露出している部分を正極タブ７２に、活性炭塗工層を形成した部分が活性炭層７１となるように打ち抜いた。正極タブ７２は、巻き始め部Ｃの巻き方向前方１ｍｍの位置から、横幅３ｍｍ×高さ６ｍｍの大きさに、活性炭層７１は縦幅２４ｍｍ×長さ１００ｍｍの大きさになるように打ち抜いた。正極タブ７２は、従来技術のように１箇所だけ形成した。また、折り曲げ部７３にスリットは設けなかった。
【００８７】
負極７４も正極７０と同様にして作製したが、打ち抜く際の刃型は、負極タブ７６の位置を変更した。具体的には、負極タブ７６は、図６（ｂ）に示すように、巻き始め部Ｃから巻き方向前方に１４ｍｍの位置から、横幅３ｍｍ×高さ６ｍｍの大きさで形成した。負極タブ７６は、従来技術のように１箇所だけ形成した。また、折り曲げ部７７にスリットは設けなかった。
【００８８】
（電極素子部の作製）
正極７０の活性炭層７１と負極７４の活性炭層７５がセパレータを挟んで対向するように、セパレータ、正極７０、セパレータ、負極７４の順に積層して電極体とした。セパレータは、縦幅２５ｍｍ×長さ１２０ｍｍ×厚み３０μｍのポリテトラフルオロエチレンを使用した。
【００８９】
次に、正極７０及び負極７４の巻き始め部Ｃから、巻き方向に電極体を折り返しながら、電極体を扁平に巻回した。扁平巻回は、巻き始め部Ｃから一つ目の電極面は横幅が１８ｍｍ、二つ目の電極面は横幅が１９ｍｍ、三つ目の電極面は横幅が２０ｍｍとなるように、巻回した。四つ目の電極面、五つ目の電極面は扁平巻回の幅に合わせて電極を巻いた。扁平に巻き終えたものを、比較例２の電極素子部とした。
【００９０】
（単セルの作製）
比較例２の電極素子部は、実施例１と同様にして正極リード端子と負極リード端子を接続し、ポリプロピレンフィルムで封止することにより単セルを作製した。このような単セルを５個作製した。
【００９１】
（単セルの積層及びラミネート外装）
実施例１と同様に５個の単セルを積層し、直列に接続し、アルミ・ラミネートフィルムで外装し、封止して、比較例２の扁平巻回型ＥＤＬＣとした。
【００９２】
（比較例３−複数タブ円筒巻回型ＥＤＬＣ）
（電極の作製）
活性炭、導電助剤であるカーボンブラック、バインダーであるＰＶＤＦを８０：１０：１０の割合で希釈溶媒であるＮＭＰに分散して、活性炭ペーストを作製した。作製した活性炭ペーストを、厚みが３０μｍのアルミ箔（集電体）の両面に、ダイコータで幅３０ｍｍ、厚み５０μｍで塗工した。塗工は、アルミ箔の両面の塗工端が一致するように行った。アルミ箔に塗工した活性炭ペーストを、７０℃１０分の予備乾燥後に１２０℃３０分で乾燥し、活性炭塗工層を形成した。
【００９３】
活性炭塗工層を形成したアルミ箔を、図７（ａ）に示す形状となるように刃型で打ち抜いて、正極８０とした。正極８０の打ち抜きは、活性炭塗工層が形成されておらず、集電体が露出している部分が正極タブ８２に、活性炭塗工層を形成した部分が正極の活性炭層８１となるように打ち抜いた。正極タブ８２は４箇所あり、各々横幅３ｍｍ×高さ６ｍｍとなるように、また活性炭層８１は、縦幅２４ｍｍ×長さ１００ｍｍとなるように、打ち抜いた。
【００９４】
４つの正極タブ８２は、巻回を行ったときに４つの正極タブ８２が重なる配置となるように構成した。具体的には、巻き始め部Ｃから一つ目の正極タブ８２は、巻き始め部Ｃから巻き方向前方に２ｍｍの位置から、二つ目の正極タブ８２は同じく１８ｍｍの位置から、三つ目の正極タブ８２は巻同じく３７ｍｍの位置から、四つ目の正極タブ８２は同じく６０ｍｍの位置から、それぞれ横幅３ｍｍとなるように打ち抜き用の刃型を形成した。
【００９５】
負極８３は正極８０と同様にして作製したが、負極タブ８５の位置を変更した。具体的には、負極８３を形成する打ち抜き用の刃型は、図７（ｂ）に示すように、巻き始め部Ｃから一つ目の負極タブ８５は、巻き始め部Ｃから巻き方向前方に６ｍｍの位置から、二つ目の負極タブ８５は同じく２２ｍｍの位置から、三つ目の負極タブ８５は同じく３９ｍｍの位置から、四つ目の負極タブ８５は同じく６３ｍｍの位置から、それぞれ横幅３ｍｍ×高さ６ｍｍとなるように形成した。
【００９６】
（電極素子部の作製）
次に、正極８０の活性炭層８１と負極８３の活性炭層８４がセパレータを挟んで対向するように、セパレータ、正極８０、セパレータ、負極８３の順に積層して電極体とした。セパレータは、縦幅２５ｍｍ×長さ１２０ｍｍ×厚み３０μｍのポリテトラフルオロエチレンを使用した。
【００９７】
次に、図８（ａ）に示すように、正極８０及び負極８３の巻き始め部Ｃから、巻き方向前方に内径が２ｍｍとなるように、積層した電極体を円筒状に巻回し、比較例３の電極素子部８６とした。また、巻回の際には、４つの正極タブ８２が重なるように正極８０の巻回を行った。負極８３も同様に４つの負極タブ８５が重なるように巻回を行った。
【００９８】
（単セルの作製）
巻回を行った電極素子部８６は、図８（ｂ）に示すように、重なり合った４つの正極タブ８２を正極リード端子８７に超音波溶接で接続した。正極リード端子８７はアルミ製で幅１．５ｍｍ×長さ９．０ｍｍ×厚さ１００μｍであり、端部からの長さが０〜２ｍｍの部分で正極タブ８２に接続した。また、正極リード端子８７の長さが２〜５ｍｍの部分に、シール材８９として幅５ｍｍ×長さ３ｍｍ×厚さ５０μｍのポリプロピレンフィルム２枚を、正極リード端子８７を挟んで取り付けた。同様に、４つの負極タブ８５は、シール材８９を備えた負極リード端子８８に接続した。
【００９９】
正極リード端子８７と負極リード端子８８を接続した電極素子部８６は、図８（ｃ）に示すように、樹脂フィルムであるポリプロピレンフィルムで外装し、電解液を注液して単セル９１とした。
【０１００】
単セル９１の外装材９０であるポリプロピレンフィルムは、幅３４ｍｍ×長さ２３ｍｍ×厚さ３０μｍのものを２枚使用した。電極素子部８６を、外縁が揃うように重ねた２枚のポリプロピレンフィルムで挟み、外縁の三辺を幅２ｍｍでヒートシールし、ポリプロピレンフィルム同士を貼り合わせた。ヒートシールを行うポリプロピレンフィルムの外縁の三辺のうち一辺において、外装材９０であるポリプロピレンフィルムで正極リード端子８７と負極リード端子８８のシール材８９を挟んでから、ヒートシールを行った。
【０１０１】
電解液は、ＬｉＮＯ３を電解質とする濃度が２０ｗｔ％の水溶液を使用し、７００μｌの電解液を注液した後、−０．１ＭＰａの減圧の状態にし、ヒートシールをしていない外装材９０の外縁の一辺を幅２ｍｍでヒートシールして封止し、単セル９１とした。このような単セル９１を５個作製した。
【０１０２】
（単セルの直列接続及びラミネート外装）
５個の単セル９１を図９（ａ）に示すように二段に重ね、最密となるように配置し、直列に接続した。下段は単セル９１ｇ、９１ｈ、９１ｉを配置し、上段は単セル９１ｊと９１ｋを配置した。下段に配置した単セル９１ｇ、９１ｈ、９１ｉでは、単セル９１ｈが下段の中央になるように配置した。上段に配置した単セル９１ｊは単セル９１ｇ、９１ｈ、９１ｋと接する位置に配置し、単セル９１ｋは単セル９１ｉ、９１ｈ、９１ｊと接するように配置した。
【０１０３】
単セル９１ｋの正極リード端子８７に、ＥＤＬＣ正極リード端子９２を超音波溶接で接続した。ＥＤＬＣ正極リード端子９２はアルミ製で幅１．５ｍｍ×長さ３０ｍｍ×厚さ１００μｍである。ＥＤＬＣ正極リード端子９２の長さ２〜５ｍｍの部分に、シール材８９として幅５ｍｍ×長さ３ｍｍ×厚さ５０μｍのポリプロピレンフィルム２枚を、ＥＤＬＣ正極リード端子９２を挟んで取り付けた。また、ＥＤＬＣ正極リード端子９２の長さ０〜２ｍｍの部分で、単セル９１ｋの正極リード端子８７を接続した。
【０１０４】
単セル９１ｇの負極リード端子８８に、ＥＤＬＣ負極リード端子９３を超音波溶接で接続した。ＥＤＬＣ負極リード端子９３はアルミ製で幅１．５ｍｍ×長さ３０ｍｍ×厚さ１００μｍである。ＥＤＬＣ負極リード端子９３の長さ２〜５ｍｍの部分に、シール材８９として幅５ｍｍ×長さ３ｍｍ×厚さ５０μｍのポリプロピレンフィルム２枚を、ＥＤＬＣ負極リード端子９３を挟んで取り付けた。また、ＥＤＬＣ負極リード端子９３の長さ０〜２ｍｍの部分で、単セル９１ｇの負極リード端子８８を接続した。
【０１０５】
次に、単セル９１ｇの正極リード端子８７と、単セル９１ｈの負極リード端子８８とを超音波溶接で接続した。また単セル９１ｈの正極リード端子８７と、単セル９１ｉの負極リード端子８８とを超音波溶接で接続した。また単セル９１ｊの正極リード端子８７と、単セル９１ｋの負極リード端子８８とを超音波溶接で接続した。
【０１０６】
単セル９１ｉの正極リード端子８７と単セル９１ｊの負極リード端子８８には、図９（ａ）のように端子接続用リード９４を超音波溶接で接続し、単セル９１ｊと単セル９１ｉを直列に接続した。端子接続用リード９４には、幅１．５ｍｍ×長さ２０ｍｍ×厚さ１００μｍのアルミ材を用いた。
【０１０７】
二段に最密に配置され、直列に接続された５個の単セル９１は、図９（ｂ）に示すように、厚さ３０μｍのアルミ・ラミネートフィルムで最終外装し、−０．１ＭＰａの減圧下で封止し、比較例３の複数タブ巻回型ＥＤＬＣ９７とした。
【０１０８】
複数タブ巻回型ＥＤＬＣ９７の外装材９５であるアルミ・ラミネートフィルムは、外縁の幅が１．５ｍｍとなるように、幅３２ｍｍ×長さ２７ｍｍ×深さ５．５ｍｍの凹部をエンボス加工で形成した。このようにエンボス加工されたアルミ・ラミネートフィルムを、２個用意した。エンボス加工された２個のアルミ・ラミネートフィルムを凹部が向かい合うように、外縁を揃えて重ねている。向かい合った２個のアルミ・ラミネートフィルムの凹部には、二段に最密に配置され、直列に接続された５個の単セル９１を入れ、アルミ・ラミネートフィルムの外縁の三辺をヒートシールし、残りの一辺は−０．１ＭＰａの減圧下でヒートシールした。この時、ヒートシールを行うアルミ・ラミネートフィルムの外縁の四辺のうち一辺において、サンプルの外装材４３であるアルミ・ラミネートフィルムでＥＤＬＣ正極リード端子９２とＥＤＬＣ負極リード端子９３のシール材８９を挟んでから、ヒートシールを行った。
【０１０９】
（サンプルの比較）
上記のように作製した実施例１と比較例１〜３の各ＥＤＬＣサンプルの、１サンプル当たりの平均作製時間を表１に示す。
【０１１０】
【表１】
2019003990.tif 000003
【０１１１】
１サンプル当たりの作製時間のうち、実施例１、比較例２、３は、電極の打ち抜きと電極の積層時間の合計が１．２５Ｈｒであった。それに対し、比較例１は、電極の打ち抜きと電極の積層時間の合計が４．００Ｈｒであった。
【０１１２】
これは、実施例１、比較例２、３の場合、単セルに必要な正極が１枚、負極が１枚、セパレータが２枚であるが、比較例１の場合、単セルに必要な正極が５枚、負極が５枚、セパレータが９枚であるため、電極の打ち抜きと電極の積層時間の合計が、実施例１、比較例２、３より長くなったものである。なお、比較例３は、実施例１、比較例２に比べて、単セルを直列に接続するのに時間がかかった。
【０１１３】
表２に、実施例１と比較例１〜３の各ＥＤＬＣサンプルの最終外装後（アルミ・ラミネートフィルムで封止後）の外形寸法を示す。
【０１１４】
【表２】
2019003990.tif 000004
【０１１５】
実施例１の扁平巻回型ＥＤＬＣの外形サイズは、比較例１の積層型ＥＤＬＣ及び比較例２の（従来型）扁平巻回型ＥＤＬＣの外形サイズと同等であった。これに対し、比較例３の複数タブ円筒巻回型ＥＤＬＣは、５つの単セルを最密構造に配置した際に、単セル同士に隙間があり、体積効率が低い。また、比較例３の電極素子部８６を作製する際のセパレータ、正極、負極の巻回で巻き始めに隙間が生じ、単セルの体積効率が低くなった。結果として、比較例３のサンプルの外形サイズは他のサンプルに比べて大きくなった。
【０１１６】
実施例１、比較例１，２，３のサンプルを１００個ずつ作製し、ショート、ＥＳＲ（等価直列抵抗）、ＬＣ（漏れ電流）、容量の不良数を調べた。表３に、各ＥＤＬＣサンプルの、検査項目ごとの不良数を示す。なお、ＥＳＲは１ｋＨｚで測定した。ＬＣは５．５Ｖで充電したときの漏れ電流を測定した。容量は５．５Ｖで充電し、１ｍＡで放電して測定した。
【０１１７】
【表３】
2019003990.tif 000005
【０１１８】
比較例２の（従来型）扁平巻回型ＥＤＬＣのサンプルのショートによる不良数は１５個であった。扁平巻回で電極の巻回初期部分が高曲率となったため、電極が剥離、あるいはアルミの集電体が破断し、剥離した電極、破断したアルミの集電体が、セパレータを突き抜け、正極と負極がショートしたためと考えられる。
【０１１９】
比較例２のサンプルのＥＳＲの不良数は４８個であった。比較例２は実施例１、比較例１、３に比べて、単セルあたりのタブの数が少なく、集電の効率が悪かったため、ＥＳＲが高くなり、ＥＳＲの不良が多くなったと考えられる。
【０１２０】
比較例３のサンプルのＥＳＲの不良数は２２個であった。実施例１と比較例１は、単セルを樹脂フィルムで外装する際と、単セルを直列に接続し、積層して、アルミ・ラミネートで外装する際に、減圧封止するため、電極素子部が加圧され、正極と負極の距離が短くなる。比較例３は円筒巻回構造のため、樹脂フィルムで外装する際に、電極素子部の巻きが緩み、正極と負極の間に隙間ができ、ＥＳＲが上昇したと考えられる。
【０１２１】
また、比較例３は単セルを直列に接続する際に、端子接続用リード９４を使用しため、配線抵抗が高くなったこと、及び溶接による接続箇所も実施例１に比べて多いことも、ＥＳＲが大きくなった原因と思われる。
【０１２２】
比較例２のサンプルのＬＣの不良数は２５個であった。扁平巻回で電極の巻回初期部分が高曲率となったため、電極が剥離し、剥離した電極が、正極と負極の間に入りが、セパレータを突き抜け、正極と負極がショートしたため、ＬＣが大きくなったと考えられる。
【０１２３】
各ＥＤＬＣサンプルのショート不良の発生しなかったサンプルの特性（ＥＳＲ、ＬＣ、容量）を測定した。なお、ＥＳＲは１ｋＨｚで測定した。ＬＣは５．５Ｖで充電したときの漏れ電流を測定した。容量は５．５Ｖで充電し、１ｍＡで放電して測定した。表４にその平均値を示す。
【０１２４】
【表４】
2019003990.tif 000006
【０１２５】
比較例２は実施例１、比較例１、３に比べて、単セルあたりのタブの数が少なく、集電の効率が悪かったため、ＥＳＲが高かった。
【０１２６】
実施例１と比較例１は、単セルを樹脂フィルムで外装する際と、単セルを直列に接続し、積層して、アルミ・ラミネートで外装する際に、減圧封止するため、電極素子部が加圧され、正極と負極の距離が短くなる。しかし比較例３は円筒巻回構造のため、樹脂フィルムで外装する際に、電極素子部の巻きが緩み、正極と負極の間に隙間ができ、実施例１と比較例１と比べてＥＳＲが高かったと考えられる。
【０１２７】
比較例３は、単セルを直列に接続する際に、端子接続用リード９４を使用しため、配線抵抗が高くなり、また、溶接による接続箇所も実施例１に比べて多いため、ＥＳＲが大きくなったと考えられる。
【０１２８】
比較例２は、扁平巻回で電極の巻き始めが高曲率となったため、電極が剥離し、剥離した電極が、正極と負極の間に入りが、セパレータを突き抜け、正極と負極がショートしたため、ＬＣが大きくなったと考えられる。
【０１２９】
以上のように、本発明の実施例１の扁平巻回型ＥＤＬＣは、不良率が低く、円筒巻回型ＥＤＬＣや従来技術の扁平巻回型ＥＤＬＣに比べて１／３〜１／４程度のＥＳＲ、２／３〜１／１７程度のＬＣ、１．１倍程度の容量を有することが確認された。また、従来技術の積層型ＥＤＬＣに比べて優れたＥＳＲ、ＬＣ、容量を有することが確認され、さらに製造時間は従来技術の積層型ＥＤＬＣに比べて半分以下であることが確認された。これは製造コストが低減できるということを意味する。
【０１３０】
以上、本発明を実施の形態及び実施例に即して説明したが、上記実施の形態及び実施例の構成にのみ限定されるものではなく、本願特許請求の範囲の請求項の発明の範囲内で当業者であればなし得る各種変形、修正、組み合わせを含むことは勿論である。
【符号の説明】
【０１３１】
２、３３、５９、８６  電極素子部（電極素子）
３  電極体
４  集電体
５  活性炭塗工層
６  電極板
７、５８  セパレータ
１０、５１、７０、８０  正極
１０１〜１０６  正極面
１１（１１１、１１２、１１３）  （正極）スリット
１２（１２１〜１２５）、７３  （正極）折り返し部
１３、２３、５２、５６、７１、７５、８１、８４  活性炭層（電極層）
１５（１５１〜１５４）、５３、７２、８２  正極タブ
２０、５５、７４、８３  負極
２０１〜２０６  負極面
２１（２１１、２１２、２１３）  （負極）スリット
２２（２２１〜２２５）、７７  （負極）折り返し部
２５（２５１〜２５４）、５７、７６、８５  負極タブ
３０、９１  単セル
３１、６１、８７  正極リード端子
３２、６２、８８  負極リード端子
３４、６３、８９  シール材
３５、９２  ＥＤＬＣ正極リード端子
３６、９３  ＥＤＬＣ負極リード端子
３７、９０  （単セル）外装材
３８、９５  ＥＤＬＣ外装材
４０  扁平巻回型ＥＤＬＣ（実施例１）
９４  端子接続用リード
９７  複数タブ巻回型ＥＤＬＣ（比較例３）
【図１】
2019003990.tif 000007
【図２】
2019003990.tif 000008
【図３】
2019003990.tif 000009
【図４】
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【図５】
2019003990.tif 000011
【図６】
2019003990.tif 000012
【図７】
2019003990.tif 000013
【図８】
2019003990.tif 000014
【図９】
2019003990.tif 000015