(57)【要約】【課題】薄くて曲げやすい構造で、表面実装が容易な端子構成を有し、かつ、高電圧で使用可能な電気化学セルモジュール及びその製造方法を提供する。【解決手段】金属箔に樹脂層が積層されたラミネートフィルムからなる外装体の内部に一対の電極とセパレータとが収容されてなる単セルの複数１、２が一つの面に沿って一体的に配置され、さらに複数の端子部１０１、１０２、１０３を備えた電気化学セルモジュールであって、外装体は、１つの単セルのみに含まれる２枚のラミネートフィルム（ラミネートフィルムＡ）５０、７０と、隣接する２つの単セルに共通の外装体となる少なくとも１枚のラミネートフィルム（ラミネートフィルムＢ）６０とからなり、金属箔は、外装体の内部で電極と電気的に接続する露出部と、外装体の外部に延出された端子部とを備え、ラミネートフィルムＢの金属箔の露出部を介して、隣接する２つの単セル１、２が電気的に接続している電気化学セルモジュール１００とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属箔に樹脂層が積層されたラミネートフィルムからなる外装体の内部に一対の電極とセパレータとが収容されてなる単セルの複数が一つの面に沿って一体的に配置され、さらに複数の端子部を備えた電気化学セルモジュールであって、
前記外装体は、１つの単セルのみに含まれる２枚の前記ラミネートフィルム（ラミネートフィルムＡ）と、隣接する２つの単セルに共通の外装体となる少なくとも１枚の前記ラミネートフィルム（ラミネートフィルムＢ）とからなり、
前記金属箔は、前記外装体の内部で前記電極と電気的に接続する露出部と、前記外装体の外部に延出された端子部とを備え、
前記ラミネートフィルムＢの前記金属箔の前記露出部を介して、前記隣接する２つの単セルが電気的に接続している
ことを特徴とする電気化学セルモジュール。
【請求項２】
前記金属箔は、銀、銅、金、アルミニウム、マグネシウム、亜鉛、ニッケル、鉄、白金、錫、チタン、ステンレスから選ばれる少なくとも１種を含むことを特徴とする請求項１に記載の電気化学セルモジュール。
【請求項３】
さらに、前記端子部の表面の少なくとも一部に、金、銀、銅、錫、パラジウムの単体又は合金から選ばれる少なくとも１種の金属からなる半田付け部が形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の電気化学セルモジュール。
【請求項４】
前記単セルが電気二重層キャパシタであり、前記外装体の内部における前記金属箔の露出部はアルミニウムからなることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の電気化学セルモジュール。
【請求項５】
前記ラミネートフィルムＢの前記金属箔は、前記２つの単セルのそれぞれに電気的に接続した２枚の異種の金属箔が接合部において電気的に接続した複合材からなり、
前記接合部は前記外装体の内部に面していないことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の電気化学セルモジュール。
【請求項６】
前記２枚の異種の金属箔の端面同士が接合され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モジュール。
【請求項７】
前記２枚の異種の金属箔の少なくとも一部の平面同士が接合され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モジュール。
【請求項８】
前記２枚の異種の金属箔が接続部材を介して電気的に接続し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モジュール。
【請求項９】
前記一対の電極の少なくとも一方がリチウムイオンを吸蔵又は放出可能な材料を含み、前記一対の電極のうち正極と電気的に接続する金属箔の露出部がアルミニウムからなり、負極と電気的に接続する金属箔の露出部が銅からなることを特徴とする請求項５から８のいずれか一項に記載の電気化学セルモジュール。
【請求項１０】
前記負極と電気的に接続する金属箔からなる端子部が銅からなり、
前記端子部の表面の少なくとも一部に半田抑制部が形成されていることを特徴とする請求項９に記載の電気化学セルモジュール。
【請求項１１】
前記外装体は、前記ラミネートフィルムの前記樹脂層同士の熱融着により封止されてなる溶着部を有し、前記セパレータが、前記単セルを収納する前記ラミネートフィルムの前記樹脂層に固定されていることを特徴とする請求項１から１０のいずれか一項に記載の電気化学セルモジュール。
【請求項１２】
前記セパレータは、前記樹脂層よりも融点が高い材料からなることを特徴とする請求項１１に記載の電気化学セルモジュール。
【請求項１３】
前記セパレータは、ポリテトラフルオロエチレン、ポリアクリロニトリル、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、ガラス繊維、ポリアミド、セルロースから選ばれる少なくとも１種の材料を含むことを特徴とする請求項１１又は請求項１２に記載の電気化学セルモジュール。
【請求項１４】
ラミネートフィルムからなる外装体を備え、複数の単セルが一つの面に沿って配置され電気的に接続してなる電気化学セルモジュールの製造方法であって、
金属箔の表面の少なくとも一部に樹脂シートを接着させることにより、樹脂層と前記金属箔の露出部を形成するラミネートフィルム加工工程と、
前記単セルの内部空間に面する位置に配置されることになる前記金属箔の露出部に電極を形成することにより電極ユニットを作製する電極形成工程と、
前記電極ユニットとセパレータとを重ね合わせ、前記電極ユニットを構成する前記ラミネートフィルムの樹脂層同士を溶着することにより組立体を作製する組立工程と、
前記組立体の内部に電解液を注入した後、前記複数の単セルを封止する封止工程と、
からなることを特徴とする電気化学セルモジュールの製造方法。
【請求項１５】
前記組立工程において、前記ラミネートフィルムの前記金属箔の露出部に形成された電極の上部に前記電極の全面を覆うようにセパレータを載置した後、前記セパレータと前記樹脂層とを溶着させることを特徴とする請求項１４に記載の電気化学セルモジュールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気化学セルモジュール及び電気化学セルモジュールの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ウェアラブル端末の電源などの用途として、軽くて薄くて曲げやすい構造の電気化学セルが注目されている。この電気化学セルは、ラミネートフィルムからなる外装体の内部に、一対の電極や電解液等からなる単セルが封入され、電極に接合されたタブリードが外装体の外部に引き出された構造である。
ラミネートフィルムは、アルミニウム等の金属箔の両面に樹脂層が形成された多層構造のフィルムである。金属箔はガスバリア性が高いことから、外部の湿気から電気化学セル内部の電極や電解液を保護することができる。
【０００３】
ところで、電気化学セルの使用電圧は、用いる電極や電解液の種類に応じて、１セル当たり０．５〜４．２Ｖ程度である。搭載機器の動作電圧がこれよりも高い場合には、複数の電気化学セルを直列接続した電気化学セルモジュールが用いられる。上述のラミネートフィルム外装体の電気化学セルは、外部に引き出されたタブリード同士を接触や溶接などにより接続する方法や、あらかじめプリント基板に直列接続になるよう複数のランドをパターン形成しておき、ランドにタブリードを接続することが一般的である。これに対し、電気二重層キャパシタを薄型化した場合における特長をより発揮させることを課題として、ラミネートフィルムの内側の樹脂フィルム部分に設けた孔によって露出したアルミニウムフィルムの面にキャパシタセルの金属導電板を電気的に接続させ、ラミネートフィルムの外側の樹脂フィルム部分に設けた孔によって露出したアルミニウムフィルムの面を外部接続部として用いる構成が提案されている。そして、この構成を用いた直列接続の例が開示されている。（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭５５−１０７２２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述の直列接続の例の場合には、セルモジュールの厚みが厚くなる欠点を有している。この例においては、平面に２つ並列接続したセルの中央を折り曲げて重ね合わせた後、端部を切断して直列接続としている。このようなセルモジュールでは、セルの重ね合わせのため厚みが２倍になってしまう。
また、この例の場合、端部の切断は、溶着された２枚のラミネートフィルムを折り曲げた部分の、１枚分のラミネートフィルムを切断しなければならず、切断箇所の位置合わせが非常に困難である。さらに、外部接続部がセルモジュールの上面と下面に配置されているため、表面実装をすることができない。加えて、外部接続部は薄いアルミニウムフィルムからなり、電解液が含浸されている電極収納部の上に形成されているため、アルミニウムフィルムに鋭利な物が触れると容易に穴が開き、電極収納部内の電解液が漏れるおそれがあった。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、薄くて曲げやすい構造で、表面実装が容易な端子構成を有し、かつ、高電圧で使用可能な電気化学セルモジュール及びその製造方法の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明における電気化学セルモジュールは、金属箔に樹脂層が積層されたラミネートフィルムからなる外装体の内部に一対の電極とセパレータとが収容されてなる単セルの複数が一つの面に沿って一体的に配置され、さらに複数の端子部を備えた電気化学セルモジュールであって、前記外装体は、１つの単セルのみに含まれる２枚の前記ラミネートフィルム（ラミネートフィルムＡ）と、隣接する２つの単セルに共通の外装体となる少なくとも１枚の前記ラミネートフィルム（ラミネートフィルムＢ）とからなり、前記金属箔は、前記外装体の内部で前記電極と電気的に接続する露出部と、前記外装体の外部に延出された端子部とを備え、前記ラミネートフィルムＢの前記金属箔の前記露出部を介して、前記隣接する２つの単セルが電気的に接続していることを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、電気化学セルモジュールの外装体として薄く軟質な材料であるラミネートフィルムを用いている。そして、このラミネートフィルムを構成する金属箔を、電極の集電体と電気化学セルモジュールの外部端子としても用いている。この集電体はラミネートフィルムに形成された金属箔の露出部であり、少なくとも１枚のラミネートフィルムに形成された複数の露出部のそれぞれに複数の単セルの電極が電気的に接続することで、
複数の単セルが電気的に直列接続している。これにより、従来技術とは異なる薄いセル構造とし、かつ、セルを曲げた場合にも外装体が塑性変形することができることに加えて、高電圧動作が可能な電気化学セルモジュールとすることができる。したがって、薄くて曲げやすい構造で、表面実装が容易な端子構成を有し、かつ、高電圧で使用可能な電気化学セルモジュールとすることができる。
【０００８】
本発明における電気化学セルモジュールにおいて、前記金属箔は、銀、銅、金、アルミニウム、マグネシウム、亜鉛、ニッケル、鉄、白金、錫、チタン、ステンレスから選ばれる少なくとも１種を含むことを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、上述の材料で構成されるラミネートフィルムの金属箔とすることで、電気化学セルモジュールの電気的特性や耐食性等を向上させることができる。
【００１０】
本発明における電気化学セルモジュールは、さらに、前記端子部の表面の少なくとも一部に、金、銀、銅、錫、パラジウムの単体又は合金から選ばれる少なくとも１種の金属が形成されていることを特徴とする。
【００１１】
本発明によれば、端子部の表面に半田濡れ性に優れた金属が形成されている。これにより、半田付け容易な端子とすることができる。
【００１２】
本発明における電気化学セルモジュールは、前記単セルが電気二重層キャパシタであり、前記外装体の内部における前記金属箔の露出部はアルミニウムからなることを特徴とする。
【００１３】
本発明によれば、ラミネートフィルムＡとラミネートフィルムＢの両方の金属箔の露出部をアルミニウムとすることで、高電圧に耐えられる非水溶媒からなる電解液を用いた場合、耐食性に優れるとともに、薄くて曲げやすく、高電圧で使用可能な電気化学セルモジュールとすることができる。
【００１４】
本発明における電気化学セルモジュールにおいて、前記ラミネートフィルムＢの前記金属箔は、前記２つの単セルのそれぞれに電気的に接続した２枚の異種の金属箔が接合部において電気的に接続した複合材からなり、前記接合部は前記外装体の内部に面していないことを特徴とする。
【００１５】
本発明によれば、正極と負極とで活物質が異なる単セルが直列接続される電気化学セルモジュールのように、正極側と負極側とで用いる集電体が異なる場合に、それぞれの集電体を構成する金属箔の複合材をラミネートフィルムＢの金属箔として用いている。そして、それぞれの金属箔同士の接合部を外装体の内部に面することのないように配置することで、内部の電解液との接触を防止し、異種金属同士の接合部の腐食を防止している。これにより、それぞれの単セルにおいて耐食性を備えた集電体を使用することができ、かつ、１枚のラミネートフィルムを介して複数の単セルを電気的に直列接続することができる。したがって、例えば単セルとしてリチウムイオン二次電池等を採用する場合に、耐食性に優れた電気化学セルモジュールとすることができる。
【００１６】
本発明における電気化学セルモジュールは、前記２枚の異種の金属箔の端面同士が接合されていることを特徴とする。
【００１７】
本発明によれば、２枚の異種の金属箔を端面同士で接合させることで、２枚の異種の金属箔と、ラミネートフィルムの樹脂層との間に空間が生じることがない。これにより、上述のような正極側と負極側とで用いる集電体が異なる構成であっても、金属箔と樹脂層とが剥離しにくいラミネートフィルムＢとすることができる。
【００１８】
本発明における電気化学セルモジュールは、前記２枚の異種の金属箔の少なくとも一部の平面同士が接合されていることを特徴とする。
【００１９】
本発明によれば、例えば２枚の異種の金属箔を、一方の金属箔の平面の一部に他方の金属箔を積層し圧延した金属箔とする。これにより、２枚の異種の金属箔と、ラミネートフィルムの樹脂層との間に空間がなく、金属箔と樹脂層とが剥離しにくいラミネートフィルムＢとすることができる。また、それぞれの金属箔の平面の一部同士を重ねて接合した金属箔とすることもできる。
これらの構成により、極薄い金属箔同士を確実に接合することができ、電気化学セルモジュールを曲げた場合でも、単セル同士の電気的接続を確実にすることができる。
【００２０】
本発明における電気化学セルモジュールは、前記２枚の異種の金属箔が接続部材を介して電気的に接続していることを特徴とする。
【００２１】
本発明によれば、２枚の異種の金属箔が直接接合せず、接合強度が強い材料からなる接続部材を介して接合されている。これにより、例えば２枚の金属箔を直接圧接するなどして一体化させた金属箔を用いることなく接続することができる。したがって、用いる金属箔の組合せを多様にすることができる等、一体化した金属箔を容易に形成することができる。加えて、金属箔とラミネートフィルムの樹脂層との間に空間が生じることがないため、金属箔と樹脂層とが剥離しにくいラミネートフィルムＢとすることができる。
【００２２】
本発明における電気化学セルモジュールは、前記一対の電極の少なくとも一方がリチウムイオンを吸蔵又は放出可能な材料を含み、前記一対の電極のうち正極と電気的に接続する金属箔の露出部がアルミニウムからなり、負極と電気的に接続する金属箔の露出部が銅からなることを特徴とする。
【００２３】
本発明によれば、上述した２枚の金属箔をアルミニウムと銅とで構成し、リチウムイオンを吸蔵又は放出可能な材料を含む電極、及び、高電圧に耐えられる非水溶媒からなる電解液を用いると、耐食性に優れるとともに、薄くて曲げやすく、高電圧で使用可能な電気化学セルモジュールとすることができる。
【００２４】
本発明における電気化学セルモジュールは、前記負極と電気的に接続する金属箔からなる端子部が銅からなり、前記端子部の表面の少なくとも一部に半田抑制部が形成されていることを特徴とする。
【００２５】
本発明によれば、半田濡れ性の良好な銅を端子部に用いる場合に、アルミニウムやニッケル、樹脂等の、半田濡れ性の悪い金属を半田抑制部として形成しておくことで、半田付けの際に、濡れ過ぎた半田が端子部を伝ってセルの外装体にまで到達することを防止している。これにより、セルの短絡を防ぐことができる。
【００２６】
本発明における電気化学セルモジュールにおいて、前記外装体は、前記ラミネートフィルムの前記樹脂層同士の熱融着により封止されてなる溶着部を有し、前記セパレータが、前記単セルを収納する前記ラミネートフィルムの前記樹脂層に固定されていることを特徴とする。
特に、前記セパレータは、前記ラミネートフィルムの前記樹脂層よりも融点が高いことが好ましい。また特に、前記セパレータは、ポリテトラフルオロエチレン、ポリアクリロニトリル、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、ガラス繊維、ポリアミド、セルロースから選ばれる少なくとも１種の材料を含むことが好ましい。
【００２７】
本発明によれば、単セルを構成するセパレータが外装を構成するラミネートフィルムに固定されている。これにより、電気化学セルモジュールに曲げや振動等の機械的な負荷が加えられた場合でも、セパレータの位置ズレを防止し短絡を防ぐことができる。特に、セパレータに上記材料を用いると、ラミネートフィルムの樹脂層とセパレータの熱溶着の際に起こるセパレータの溶けや収縮を抑制でき、短絡を防ぐことができる。
【００２８】
本発明における電気化学セルモジュールの製造方法は、ラミネートフィルムからなる外装体を備え、複数の単セルが一つの面に沿って配置され電気的に接続してなる電気化学セルモジュールの製造方法であって、金属箔の表面の少なくとも一部に樹脂シートを接着させることにより、樹脂層と前記金属箔の露出部を形成するラミネートフィルム加工工程と、前記単セルの内部空間に面する位置に配置されることになる前記金属箔の露出部に電極を形成することにより電極ユニットを作製する電極形成工程と、前記電極ユニットとセパレータとを重ね合わせ、前記電極ユニットを構成する前記ラミネートフィルムの樹脂層同士を溶着することにより組立体を作製する組立工程と、前記組立体の内部に電解液を注入した後、前記複数の単セルを封止する封止工程と、からなることを特徴とする。
【００２９】
本発明によれば、電気化学セルモジュールの外装体として用いるラミネートフィルムに金属箔の露出部を形成し、この露出部に電極を形成することにより、複数の単セルを電気的に直列接続させることができる。これにより、薄くて曲げやすい構造で、表面実装が容易な端子構成を有し、かつ、高電圧で使用可能な電気化学セルモジュールを作製することができる。
【００３０】
本発明における電気化学セルモジュールの製造方法は、前記組立工程において、前記ラミネートフィルムの前記金属箔の露出部に形成された電極の上部に前記電極の全面を覆うようにセパレータを載置した後、前記セパレータと前記樹脂層とを溶着させることを特徴とする。
【００３１】
本発明によれば、セパレータをラミネートフィルムで固定することにより、電気化学セルモジュールに曲げや振動等の機械的な負荷が加えられた場合でも、セパレータの位置ズレを防止し短絡を防ぐことができるため好ましい。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によれば、複数のセルの電極がラミネートフィルムの金属箔で接続され、各セルが同一面に配置され、さらに、従来のタブリードを使用せず金属箔の延出部が端子として用いられているため、薄くて曲げやすい構造で、表面実装が容易な端子構成を有し、かつ、高電圧で使用可能な信頼性の高い電気化学セルモジュールを安価に提供することができる。
また、このような構成に加えて、半田濡れ性に優れた金属を端子部に形成することにより、端子部と搭載基板とを容易にかつ強固に接続することができ、特に表面実装に優れた電気化学セルモジュールとすることができる。
さらに、ラミネートフィルムの金属箔に電極を形成することにより、薄くて曲げやすい構造で、表面実装が容易な端子構成を有し、かつ、高電圧で使用可能な信頼性の高い電気化学セルモジュールを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の第一実施形態の電気化学セルモジュールとしての２直列電気二重層キャパシタセルモジュールを説明する平面図である。
【図２】本発明の第一実施形態の電気化学セルモジュールとしての２直列電気二重層キャパシタセルモジュールを説明する断面図であり、図１のＡＡ断面図である。
【図３】本発明の第一実施形態の別の例を示す等角投影図及び平面図である。
【図４】本発明の第一実施形態の別の例を示す断面図であり、図３のＣ面及びＤ面に沿った断面図である。
【図５】本発明の第一実施形態の別の例を示す拡大断面図であり、図４の領域Ｅ及び領域Ｆにおける拡大断面図である。
【図６】本発明の第二実施形態の電気化学セルモジュールとしての３直列電気二重層キャパシタセルモジュールを説明する平面図である。
【図７】本発明の第二実施形態の電気化学セルモジュールとしての３直列電気二重層キャパシタセルモジュールを説明する断面図であり、図６のＢＢ断面図である。
【図８】本発明の第三実施形態の電気化学セルモジュールとしての２直列リチウムイオン二次電池セルモジュールを説明する断面図である。
【図９】本発明の第三実施形態の電気化学セルモジュールとしての２直列リチウムイオン二次電池セルモジュールの別の構成を説明する断面図である。
【図１０】本発明の第三実施形態の電気化学セルモジュールとしての２直列リチウムイオン二次電池セルモジュールのさらに別の構成を説明する断面図である。
【図１１】本発明の電気化学セルモジュールを構成する外装体として用いるラミネートフィルムの作製工程を説明する斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、本発明の電気化学セルモジュールの実施形態を挙げ、その各構成について図面を参照しながら詳細に説明する。以下の各実施形態においては、電気化学セルモジュールを構成する電気化学セルとして、電気二重層キャパシタとリチウムイオン二次電池を例に挙げ説明するが、これらに限られるものではない。例えば、各種の一次電池や二次電池に加えて、リチウムイオンキャパシタ、擬似容量を用いたキャパシタ等、種々の電気化学デバイスに適用することができる。
【００３５】
（第一実施形態：２直列電気二重層キャパシタセルモジュール）
本発明の電気化学セルモジュールの第一実施形態として、電気二重層キャパシタセルを２個直列接続したモジュールの例を図１及び図２に示す。図１は平面図で、図２は図１の鎖線ＡＡの位置における断面図である。
【００３６】
本実施形態における電気化学セルモジュール１００は、図１に示すように、電気二重層キャパシタを構成する２個の単セル１、２が一つの面に沿って配置され、直列接続された構成となっている。そして、電気化学セルモジュール１００は、外部の搭載機器の回路基板に接続可能な端子部を備えている。この端子部は、単セル１、２とそれぞれ電気的に接続する外部端子１０１、１０２、及び、単セル１と単セル２と電気的に共通接続されたバランス端子１０３から構成されている。
本発明において、電気化学セルモジュール１００を一つの面に沿って配置することは、例えば、図１に示すように同一平面上に複数の単セルを配置するほか、ウェアラブル機器等への搭載の場合には、可撓性のある基板の湾曲形状に沿って配置することを含むものである。
【００３７】
本実施形態のように、電気化学セルとして電気二重層キャパシタを採用する場合には、２個の単セル１、２を構成するセル内部の蓄電要素は同一の電気的特性を有することが好ましい。２個の単セルを直列接続し高電圧に充電する場合、単セルの内部抵抗が異なると、一方の単セルの電圧が高く、他方の電圧が低くなることにより、電圧バランスが崩れ、セルの寿命が短くなってしまうからである。
【００３８】
また、本実施形態のように２個の単セルを一体的に作製することで、回路基板等を介して独立した単セルを直列接続する場合と比べて、製造条件や使用時の劣化による内部抵抗のバラツキを抑えることができる。これにより、長寿命な電気化学セルモジュールとすることができる。
【００３９】
本実施形態において、電気化学セルモジュール１００の外装は、後述するように、金属箔を２種類の樹脂層で積層した３層構造のラミネートフィルムにより形成されている。単セル１及び単セル２はそれぞれ、ラミネートフィルム同士が溶着された溶着部１１０により画成されている。そして、この単セル１、２の内部には、電極や電解液等が収納されている。
【００４０】
外部端子１０１、１０２は、搭載機器の回路に接続される端子であり、バランス端子１０３は、単セル１と単セル２の電圧バランスを外部から制御するための端子である。電気化学セルモジュール１００は、外部端子１０１と１０２の間に電圧を加えることにより充電されるが、構成する単セル１、２が直列接続されているので、単セルの２倍の充電電圧まで耐えることができる。ここで、外部端子１０１と１０２の間に一定の電圧を加えた場合、単セル１の電圧と単セル２の電圧とが異なり、いずれか一方の単セルに過電圧が加えられることがある。このとき、過電圧が加えられた単セルは劣化が早くなってしまう。
本実施形態においては、単セル１と単セル２の中間に電気的に接続するバランス端子１０３を設け、外部から制御することにより、セルの劣化を抑制することができる。
【００４１】
一方で、バランス端子１０３は、セルの最大電圧に対し充分にマージンを取った充電電圧では必ずしも必須ではない。上述したように、２個の単セルを一体的に作製する本実施形態では、単セル毎の電極寸法の差、電極乾燥後に残ってしまう水分量や不純物量の差、ラミネート溶着時の熱による電解液揮発量の差などが小さい。このため、バランス端子１０３は、搭載機器の充電電圧等の条件により、必要に応じて設けられる。
【００４２】
外部端子１０１、１０２、及びバランス端子１０３は、単セル１、２の外装体の外側、具体的には溶着部１１０の外側に形成されていることで、セル内部の電極や電解液から離間して配置されている。これにより、各端子を搭載機器の回路に接続する場合、各単セルの内部に機械的負荷が及ぶことがないため、電解液の漏液を抑制することができる。
【００４３】
なお、電気化学セルモジュール１００を構成する単セル１、２を、それぞれ単独の電気化学セルとして使用することもできる。具体的には、外部端子１０１とバランス端子１０３を回路に接続して充電や放電をすることにより、単セル１を単独で使用することができる。また、外部端子１０２とバランス端子１０３を回路に接続して充電や放電をすることにより、単セル２を単独で使用することができる。このように、本発明の電気化学セルモジュールは、単セルの２倍の耐電圧をもった１つの電気化学セルモジュールとしての利用に加えて、単セルの耐電圧をもった２つの独立した電気化学セルとしても利用できる。
【００４４】
次に、図１のＡ−Ａの位置の断面を示す図２を用いて、電気化学セルモジュール１００を詳細に説明する。
電気化学セルモジュール１００の外装体は、３枚のラミネートフィルム５０、６０、７０で構成されている。本発明のラミネートフィルムは、一つの単セルに電気的に接続するラミネートフィルムＡと、複数の単セルに電気的に接続するラミネートフィルムＢとからなる。そして、ラミネートフィルムＢにより複数の単セル同士が電気的に接続し、ラミネートフィルムＡの延長部である外部端子を介して搭載機器の回路と電気化学セルモジュールが電気的に接続している。
本実施形態では、ラミネートフィルム５０、７０がラミネートフィルムＡとして機能し、ラミネートフィルム６０がラミネートフィルムＢとして機能している。
【００４５】
図２に示すように、２直列接続された電気化学セルモジュールを構成する場合、１つの電極のみに電気的に接続するラミネートフィルムＡを２枚、２つの電極と電気的に共通接続するラミネートフィルムＢを１枚用意し、ラミネートフィルムＢの上に２枚のラミネートフィルムＡを置いて、周囲を溶着することで構成できる。異なる単セルの電極同士がラミネートフィルムＢの金属箔で電気的に接続されているため、従来のように単セル同士を別部材のタブリードで接続する必要がない。
【００４６】
これらラミネートフィルム５０、６０、７０は、それぞれ、金属箔５２、６２、７２の一方の面に耐熱性樹脂層５１、６１、７１、他方の面に熱融着性樹脂層５３、６３、７３が形成された３層構造で構成されている。
【００４７】
本実施形態においては、複数のラミネートフィルムの熱融着性樹脂層同士を接触させるように配置され、溶着部１１０の位置で熱溶着されることにより内部空間が画成され、その空間内部に素子が収納されることにより一つの単セルが形成されている。具体的に、単セル１は、ラミネートフィルム５０と６０とで画成される空間に、電極１１、１２と、セパレータ４１とが収容された構造となっている。単セル２も同様に、ラミネートフィルム６０と７０とで画成される空間に、電極１３、１４と、セパレータ４１とが収容された構造となっている。そして、図示しないが、電解液が各単セルの電極及びセパレータに含浸している。このような構成により、各単セルが電気二重層キャパシタ（電気化学セル）として機能している。
【００４８】
本実施形態においては、各単セルの内部空間において、ラミネートフィルムの熱融着性樹脂層の一部を欠くことにより金属箔が露出している。そして、この金属箔の露出部と、セルを構成する電極とが電気的に接続している。
【００４９】
具体的には、まず、単セル１の電極１１と金属箔５２の露出部、及び、電極１２と金属箔６２の露出部が、それぞれ、導電性接着剤２１、２２を介して接着されている。また、単セル２の電極１３と金属箔６２の露出部、及び、電極１４と金属箔７２の露出部が、それぞれ、導電性接着剤２３、２４を介して接着されている。これにより、単セル１とラミネートフィルム５０、及び、単セル２とラミネートフィルム７０が、それぞれ電気的に接続している。また、単セル１、２がラミネートフィルム６０を介して電気的に共通接続している。このようにして、単セル１、２が電気的に直列接続した構成となる。
【００５０】
また、本実施形態において、ラミネートフィルム５０、７０は単セル１、２から外側に延出した延出部を有している。そして、この延出部において、それぞれ熱融着性樹脂層５３、７３の一部を欠くことにより、金属箔５２、７２が露出している。この金属箔５２、７２の露出部が外部端子１０１、１０２として機能している。
【００５１】
以上説明したように、ラミネートフィルム５０、７０は、それぞれ、単セル１、２のみに電気的に接続し、かつ、外部端子を備えた部材である。また、ラミネートフィルム６０は、単セル１と単セル２に電気的に共通接続する共通接続部材である。このようにして、外装体であるラミネートフィルムを介して、単セル１、２が電気的に直列接続した電気化学セルモジュール１００となる。
【００５２】
なお、本実施形態においては、ラミネートフィルム６０が単セル１の外側に延出し、金属箔６２が露出することにより、この金属箔６２の露出部がバランス端子１０３として機能している。
【００５３】
外部端子１０１、１０２、及び、バランス端子１０３と、搭載機器の回路との接続は、例えば、各端子に外部へ電気を取り出すためのクリップやピンで接触させて行うことができる。また、各端子に穴を開けて、搭載機器の回路にネジで接続することにより取り付けることができる。また各端子に薄い金属を溶接し、薄い金属とプリント基板のランドを半田付けや導電性接着剤などで接続することもできる。
【００５４】
上述したように、外部端子１０１、１０２、バランス端子１０３は、ラミネートフィルムの熱融着性樹脂層の一部を欠くことにより露出した金属箔の露出部である。本実施形態においては、さらに、逆側の樹脂層である耐熱性樹脂層の一部を欠くことにより、金属箔が両面で露出する構成の各端子としてもよい。このような構成とすることで、複数の電気化学セルモジュール同士を接続したり、搭載機器の回路に溶接により接合したりできるなど、設計上の自由度を増やすことができる。
【００５５】
また、熱融着性樹脂層の一部を欠いたラミネートフィルムで構成される各端子は厚みが薄くなることから、機械的強度は元のラミネートフィルムよりも低くなる。しかしながら、各端子はセルの周縁に配置されており、搭載機器の回路との接続の際に各端子が破れることがあったとしても、各セルにまで破れが及ぶことがないことから、電解液は漏れることがない。
【００５６】
（ラミネートフィルム）
次に、本実施形態における外装体を構成するラミネートフィルムについて詳述する。上述したように、ラミネートフィルムは金属箔の一方の面に耐熱性樹脂層が、他方の面に熱融着性樹脂層が形成された３層構造で構成されている。
【００５７】
金属箔は、電気化学セルを構成する電極や電解液の種類に応じて適宜選択することができるが、導電性が良く、強度があり、耐久性、耐食性に優れた材料を用いることが好ましい。具体的には、銀、銅、金、アルミニウム、マグネシウム、亜鉛、ニッケル、鉄、白金、錫、チタン、ステンレスからから選ばれる少なくとも１種を含むことができる。
【００５８】
本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いる。電気二重層キャパシタの場合、例えば、電極に活性炭、電解液に非水溶媒が用いられることから、構成するラミネートフィルムには全て同じ材質の金属箔を用いることができる。上述した金属箔の材料のうち、アルミニウムは耐電圧が高く安価であることから好適に用いられる。また、ステンレスはアルミニウムよりも強度があるため、外装体に強度が求められる場合に特に好適である。
【００５９】
熱融着性樹脂層は、複数のラミネートフィルムを溶着するための樹脂から構成されている。具体的には、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン、スチレン・アクリロニトリル共重合体、スチレン・ブタジエン・アクリロニトリル共重合体、エチレン・酢酸ビニル共重合体、ポリメチルメタクリレート、ポリアセタール等の熱可塑性樹脂を挙げることができる。
【００６０】
耐熱性樹脂層は、熱融着性樹脂より融点が高い樹脂が好適に用いられる。これにより耐熱性樹脂層の上からヒーターを当てヒートシールしても溶けることはない。耐熱性樹脂層を構成する材料としては、例えば、ポリアミド、ポリエステル、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ナイロンなどが挙げられる。
【００６１】
ラミネートフィルムの総厚は３０〜１５０μｍ程度であればガスバリア性を保ちつつ薄いセルモジュールを構成でき、５０〜１２０μｍであることがより好ましい。また、金属箔、熱融着性樹脂層、耐熱性樹脂層の厚みはそれぞれ１０〜５０μｍ程度が好ましい。
【００６２】
（電気二重層キャパシタ）
次に、本実施形態のセルである電気二重層キャパシタについて説明する。
電気二重層キャパシタは、活性炭等の表面積の大きな炭素を用いた電極同士がセパレータを介して対向配置され、さらに電解液がこれら電極やセパレータに含浸されてなる構造である。
【００６３】
本実施形態における電極は、電気二重層キャパシタで通常用いられる電極材料を使用することができる。例えば、電極として、活性炭と導電助剤とバインダーを混合し、加圧成形したシート電極や、上記の混合物が溶媒に分散したスラリーをアルミニウムなどの金属箔に塗布し乾燥することにより形成した金属箔電極などが用いられる。また、これらのシート電極や金属箔電極等をさらに積層や巻回した電極としてもよい。
【００６４】
本実施形態においては、セル内部でラミネートフィルムの金属箔の露出部とシート電極とが電気的に接続している。金属箔とシート電極との接続は、金属箔の露出部とシート電極とを導電性接着剤を用いて接着することができる。また、電極として上述した金属箔電極を用いて、ラミネートフィルムの金属箔の露出部と電極とを電気的に接続する場合、ラミネートフィルムの金属箔の露出部と金属箔電極の金属箔とを導電性接着剤で接着することができる。また、ラミネートフィルムと金属箔電極の金属箔同士を溶接することもできる。
【００６５】
本実施形態における電解液は、電気二重層キャパシタに用いられる公知の材料を使用することができる。例えば、非水溶媒や水に支持塩が溶解した電解液を用いることができる。
非水溶媒としては、例えば、γ−ブチロラクトン（ＧＢＬ）、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、エチレンカーボネート（ＥＣ）、ブチレンカーボネート（ＢＣ）、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）、メチルフォーメイト、１，２−ジメトキシエタン（ＤＭＥ）、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、ジオキソラン、ジメチルフォルムアミド（ＤＭＦ）、グライム、スルホラン、アセトニトリル等の有機溶媒の単独又は混合溶媒とすることができる。
また、支持塩としては、例えば、種々の４級アンモニウム塩や４級ホスホニウム塩等を用いることができる。さらに、これらの溶媒及び支持塩に加えて、種々の添加剤を加えることができる。また、電解液に替わり、室温で液体の特性を持つ塩であるイオン液体を用いてもよいし、イオン液体を支持塩として溶媒に溶解させた電解液を用いてもよい。
【００６６】
（セパレータ）
本実施形態においては、図２に示すように、単セル１を構成するセパレータ４１が、ラミネートフィルム６０の熱融着性樹脂層６３に溶着部４５の位置で溶着により固定されている。同様に、単セル２を構成するセパレータ４１が、ラミネートフィルム６０の熱融着性樹脂層６３に溶着部４５の位置に固定されている。また、単セル１、２において、これらの溶着部４５はそれぞれ、電極１２及び電極１３の外側に位置している。
【００６７】
本実施形態における溶着部４５の平面視における形成箇所は図示しないが、１点〜数点のスポット状であってもよいし、破線状または線状であってもよい。例えば溶着部４５は電極の外側の２点で溶着してもよいし、電極の外側全周で線状に溶着してもよい。また２枚のラミネートフィルムの熱融着性樹脂層５３と６３の間にセパレータ４１を挟み、溶着部１１０で２枚のラミネートフィルムの溶着と一緒に固定されてもよい。
【００６８】
セパレータを固定する場合には、まず、ラミネートフィルム６０の金属箔６２の露出部に取り付けられた電極１２、１３の上にセパレータ４１を置き、溶着部４５の位置で熱融着性樹脂層６３と溶着する。そして、電極１１、１４がそれぞれ取り付けられたラミネートフィルム５０、７０を重ね合わせ、ラミネートフィルムの熱融着性樹脂層同士を溶着部１１０の位置でヒートシールする。これにより、セパレータ４１は、溶着部１１０の内側で、熱融着性樹脂層６３に固定された構造となる。
【００６９】
またラミネートフィルム６０の金属箔６２の露出部に取り付けられた電極１２、１３の上にセパレータ４１を置き、溶着部４５の位置で熱融着性樹脂６３に溶着した後、ラミネートフィルム５０と６０の溶着部１１０でさらに溶着してもよい。この場合、溶着部１１０の面積を広くすることができ、より確実な封止をすることができる。
【００７０】
本実施形態で用いるセパレータ４１は、ラミネートフィルムの熱溶着性樹脂層同士の溶着による熱で変形や溶融しないよう、熱溶着性樹脂層の融点以上の材料が用いられる。
具体的には、ポリテトラフルオロエチレン、ポリアミド、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトンなどの熱溶着性樹脂層の融点以上の樹脂の微多孔膜、セルロースの不織布、ガラス繊維の不織布から選ばれる１つ又は２つ以上の材料を含んでなるものである。例えば、熱融着樹脂層に融点が１６０℃程度のポリプロピレンを用いる場合、セパレータは融点が３２７℃のポリテトラフルオロエチレンを用いることが好ましい。
特に、セパレータが不織布の場合には、溶着の際、熱溶着性樹脂層が溶融し不織布の繊維に絡むように固定されるので好ましい。
【００７１】
ラミネートフィルム同士を溶着部１１０で熱溶着する際、セパレータにも熱が伝わるが、セパレータは熱溶着樹脂層の融点以上の樹脂であるため、電極上のセパレータの溶けや収縮を防ぐことができる。
【００７２】
以上説明したように、セパレータがラミネートフィルムの熱融着樹脂層と固定されていることにより、製造時における静電気や風、また電気化学セルモジュールの曲げや振動等でセパレータの位置ずれを防止し、電極同士の短絡を防ぐことができる。
【００７３】
（小括）
上述した構成による本実施形態の電気化学セルモジュール１００は、２つの単セル１、２が同一平面に配置され薄くできるとともに、各端子も同一平面に配置されるため表面実装が可能となる。また、別部材のタブリードを必要としないため部品点数が少なく安価である。
さらに、ラミネートフィルムの溶着部１１０に段差がないため、安定した溶着が可能となる。通常、別部材のタブリードを用いたセルは、溶着部に段差があり、タブリードと電極の接合は超音波溶接が用いられている。超音波溶接の接合部はホーンによる金属の突起が必ず生じてしまうため、この突起でセルが短絡してしまう恐れがある。これに対し、本実施形態の電気化学セルモジュールは、別部材のタブリードを用いないため、信頼性が高い電気化学セルモジュールとすることができる。
【００７４】
（第一実施形態の変形例）
次に、上述した第一実施形態の電気化学セルモジュールの変形例を、図３〜図５を用いて説明する。図３はこの変形例の外観を示す等角投影図及び平面図であり、図４は図３におけるＣ面及びＤ面の断面図である。また、図５は図４の領域Ｅ及び領域Ｆの拡大断面図である。
この変形例は、図１及び図２に示す実施形態と端子部を除いて構成が共通している。この共通する構成については同様の付番を付し、説明は省略する。
【００７５】
図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示すように、電気化学セルモジュール１００は、２個の単セル１、２が同一平面上に配置され、直列接続された構成となっている。この電気化学セルモジュールの端子部は、図１に示す構成と同様に、単セル１、２とそれぞれ電気的に接続する外部端子１０１、１０２、及び、単セル１と単セル２と電気的に共通接続されたバランス端子１０３からなる。それぞれの端子は、図１及び図２に示す実施形態と同様に、ラミネートフィルム５０、６０、７０の金属箔５２、６２、７２が各単セルの外側に延出されてなるものである。
【００７６】
この変形例について、図４（Ａ）及び図４（Ｂ）を用いて詳細に説明する。図４（Ａ）は図３におけるＣ面の位置の断面図であり、図４（Ｂ）は図３におけるＤ面の位置の断面図である。なお、図３（Ａ）におけるＣ面及びＤ面は、図３（Ｂ）における鎖線ＣＣ及び鎖線ＤＤの位置に相当する。
【００７７】
この変形例では、端子部においてそれぞれの金属箔５２、６２、７２の端部５２Ａ、６２Ａ、７２Ａの表面に半田付け部５２Ｂ、６２Ｂ、７２Ｂが形成されている。これにより、搭載する回路基板とそれぞれの外部端子とを容易に半田付けすることができ、表面実装を容易にすることができる。半田付け部５２Ｂ、６２Ｂ、７２Ｂは、金属箔の端部５２Ａ、６２Ａ、７２Ａの表面の少なくとも一部に形成されていればよい。
【００７８】
この変形例は、特に、金属箔を構成する金属材料の半田濡れ性が乏しい場合に好適に用いられる。具体的には例えば、上述したような、電気化学セルとして電気二重層キャパシタを用いて、金属箔としてアルミニウムを用いるような場合に適用することができる。アルミニウムは優れた導電性を有していることに加えて、表面に自然酸化被膜が形成される弁金属であり、正極におけるアノード酸化に対する優れた耐食性を備えている。一方で、アルミニウムはこの酸化被膜により半田濡れ性が悪く、外部の回路基板との半田付けを容易にするために、上述の半田付け部を設けることにより半田濡れ性を向上させることができる。
【００７９】
半田付け部５２Ｂ、６２Ｂ、７２Ｂを構成する、半田濡れ性の良好な金属としては、例えば、金、銀、銅、錫、パラジウムの単体又は合金から選ばれる少なくとも１種の金属を挙げることができる。このうち、半田付け部を構成する金属が単体の場合には、純度９８％以上、もしくは、純度９９．５％以上等、種々のグレードのものを用いることができる。半田付け部を構成する金属が合金の場合には、例えば、金錫合金、金ニッケル合金、銀パラジウム合金、銅錫合金、錫アンチモン合金、錫ニッケル合金、銀銅錫合金、錫亜鉛ビスマス合金、などを用いることができる。また、金、銀、パラジウムは貴金属であるため、コスト面から、銅や錫から選ばれる１つ又は２つ以上含む金属が好適に用いることができる。半田付け部５２Ｂ、６２Ｂ、７２Ｂは、このような半田濡れ性の良好な金属を溶接、メッキ、クラッド等の方法で母材に形成することができる。
【００８０】
図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に示す例では、金属箔５２、６２、７２が外装体から延出して、端子部において上下両面が露出した構造となっている。そして、回路基板への表面実装のために、半田付け部５２Ｂ、６２Ｂ、７２Ｂを含む金属箔５２、６２、７２の下面が、外装体の底面と同じ高さに位置している。これに対し、端子部において金属箔５２、６２、７２の下面のみを露出させてもよい。例えば、上述の図２に示す構造のように、端子部の位置で金属箔５２の上面に耐熱性樹脂層５１が外装体から延出することにより、金属箔５２は下面のみを露出させるようにしてもよい。このような構成とすることにより、端子部としての金属箔の強度を高めることができる。また、製造時に、ラミネートフィルムから樹脂層を切断して露出部を形成する場合、切断工程は片面のみ行えばよいことから、製造工程を減らすことができる。
【００８１】
また、図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に示す例では、金属箔５２、６２、７２が外装体から延出し、先端に半田付け部５２Ｂ、６２Ｂ、７２Ｂが形成された構造となっているが、金属箔５２、６２、７２に半田濡れ性が良い別部材を溶接等により接続させてもよい。別部材としては、例えば、銅のリボン材や、アルミニウムと銅とのクラッド材、アルミニウムの表面の一部に上述の半田濡れ性の良好な金属がメッキされた板材等を用いることができる。一例として、金属箔５２、６２、７２がアルミニウムであり、別部材がアルミニウムと銅とのクラッド材である場合、アルミニウム同士を溶接により容易に接合することができる。このような別部材を用いることにより、サイズの小さなセル等において、金属箔の表面に半田付け部を形成する場合よりも、容易に半田付け部の形成された端子部を作製することができる。
【００８２】
ここで、本実施形態のように、端子部の表面に半田濡れ性の良い金属からなる半田付け部が形成される構成について、図５を用いて詳述する。図５（Ａ）、図５（Ｂ）、及び図５（Ｃ）は、図４（Ａ）における領域Ｅの拡大断面図である。また、図５（Ｄ）及び図５（Ｅ）は、図４（Ｂ）における領域Ｆの拡大断面図である。図５に示す構成は一例であり、本発明の技術的範囲において種々の構成を取り得る。特に、後述する２直列リチウムイオン二次電池セルモジュール端子部の構成について、図５（Ｄ）及び図５（Ｅ）を用いて説明しているが、図３（Ａ）〜図３（Ｃ）の構成とすることもできる。
【００８３】
まず、図５（Ａ）の構成について、電気化学セルが電気二重層キャパシタの場合を例に挙げ説明する。この構成は図４（Ａ）に示す構成と同様に、ラミネートフィルム７０の金属箔７２の端部７２Ａと、半田付け部７２Ｂとからなる。具体的には、金属箔の端部７２Ａはアルミニウムからなり、この表面に、銅からなる半田付け部７２Ｂが形成されている。半田付け部７２Ｂが半田濡れ性の良好な銅からなることにより、外部端子と搭載機器とを良好に接続することができる。
【００８４】
このような構成は例えば、アルミニウム箔と銅箔を圧接してクラッド材とし、これを切断して形成することができる。また、金属箔の端部７２Ａ上に、半田付け部７２Ｂを溶接することができるほか、金属箔の端部７２Ａ上にメッキで半田付け部７２Ｂを形成することもできる。このときメッキしにくい場合や、メッキがはがれやすい場合には、基材となる金属に下地となる金属層を形成して、この金属層の上に上述した半田濡れ性の良好な金属を形成することができる。また、金属箔の端部７２Ａがアルミニウム製であり、その先端にアルミニウム箔と銅箔とを圧接してなるクラッド材を溶接し一体化することにより、図５（Ａ）に示す構成としてもよい。また半田付け部７２Ｂの表面に極わずかな酸化膜が存在し、半田濡れ性に影響を与える場合は、プリフラックスなどの表面処理を施してもよい。
【００８５】
次に、金属箔７２の端部７２Ａと半田付け部７２Ｂとの構成を示す他の例について、図５（Ｂ）と図５（Ｃ）を例に説明する。図５（Ｂ）は、金属箔７２の端部７２Ａの両面に半田付け部７２Ｂが形成されている構成を示す拡大断面図である。また、図５（Ｃ）は、金属箔７２の端部７２Ａの先端を覆うように半田付け部７２Ｂが形成されている構成を示す拡大断面図である。これらの構成の場合、半田付け部７２Ｂが両面に形成されているため、半田が濡れる面積が広くなり、基板との接合強度が強くなる。また、半田は銅からなる半田付部７２Ｂだけに濡れ、アルミニウムからなる７２Ａに濡れないため、半田が金属箔７２を伝って別の金属箔と短絡することはない。
【００８６】
なお、半田付け部７２Ｂの形成位置は、図５（Ａ）、図５（Ｂ）、及び図５（Ｃ）に示すような、金属箔７２の先端に形成することができるほか、端子部の任意の位置に形成することができる。形成位置を決定するにあたっては、半田付けの際の熱の影響による、外装体２を構成するラミネートフィルムの溶解や、電気化学セルの劣化や破裂、発火等を防止できるような対策が必要となる。例えば、半田付け部７２Ｂの位置を適切に設計したり、端子部の表面を荒くしたり、端子部上に放熱部材を設けて半田付けするなどの対策を行うことができる。
【００８７】
（第二実施形態：３直列電気二重層キャパシタセルモジュール）
以上、電気二重層キャパシタを例に挙げ、２個の単セルが直列接続した電気化学セルモジュールについて説明してきた。本発明はさらに、セルの直列数を増やした電気化学セルモジュールとすることができる。具体的には、３直列の電気化学セルモジュール２００を例に挙げ、特に上述した２直列の場合と異なる点について詳細に説明する。
【００８８】
図６は本発明の電気化学セルとして電気二重層キャパシタを用いた３直列電気化学セルモジュールの平面図である。また、図６のＢ−Ｂ断面を図７に示す。
【００８９】
図６に示すように、この電気化学セルモジュール２００は、３個の単セル１、２、３が電気的に直列接続した構成である。電気化学セルモジュール２００は、単セル１と電気的に接続する外部端子２０１と、単セル３と電気的に接続する外部端子２０２とを備えている。また、単セル１、２の共通接続部、及び、単セル２、３の共通接続部とそれぞれ電気的に接続するバランス端子２０３、２０４を備えている。
【００９０】
また、図７に示すように、電気化学セルモジュール２００の外装体は、４枚のラミネートフィルム５０、６０、７０、８０で構成されている。これらのラミネートフィルムは、上述したような、一つの単セルに電気的に接続するラミネートフィルムＡであるラミネートフィルム５０、７０と、複数の単セルに電気的に接続するラミネートフィルムＢであるラミネートフィルム６０、８０とからなる。
【００９１】
さらに、４直列以上の電気化学セルモジュールについてもまた、同様の構成とすることができる。具体的には、ｎ個の単セルからなるｎ直列電気化学セルモジュールの場合、２枚のラミネートフィルムＡと、ｎ−１枚のラミネートフィルムＢからなるラミネートフィルムを外装体として用いることができる。
【００９２】
（第三実施形態：２直列リチウムイオン二次電池セルモジュール）
次に、リチウムイオン二次電池を例に挙げ、本発明の電気化学セルモジュールのさらに別の実施形態について説明する。
上述したように、電気化学セルとして電気二重層キャパシタを用いた電気化学セルモジュールの実施形態では、対向する２つの電極として通常同じ材料が用いられる。そして、この電極と電気的に接続する集電体として機能するラミネートフィルムの金属箔について、いずれの電極側にも同じ材料を用いることができる。
これに対し、以下説明するように、電気化学セルとしてリチウムイオン二次電池等の電池を用いた電気化学セルモジュールの場合、正極側と負極側とで異なる電極材料が用いられる。そして、本発明において、それぞれの電極と電気的に接続する集電体として機能するラミネートフィルムの金属箔としては、電解液に接触しても腐食しないよう、電極の種類に応じて異なる材料が用いられる。例えば、リチウムイオン二次電池の場合、正極集電体としてアルミニウムが、負極集電体として銅が、それぞれ用いられることが一般的である。
【００９３】
ここで、本発明の電気化学セルモジュールは、ラミネートフィルムＢの金属箔が複数の単セルと電気的に接続することにより、複数の単セル同士が直列接続したものである。複数の単セルを直列接続する場合、ラミネートフィルムＢの金属箔の一端が一つの単セルの正極（負極）と電気的に接続し、他端が別の単セルの負極（正極）と電気的に接続することとなる。
【００９４】
本発明では、電気化学セルの集電体としてラミネートフィルムの金属箔が用いられるので、リチウムイオン二次電池のような、正極集電体と負極集電体とで異なる金属材料を用いる場合には、正極と負極それぞれに適合した材料を複合化した金属箔が用いられる。
【００９５】
ここで、電気化学セルとしてリチウムイオン二次電池を用いた電気化学セルモジュールの実施形態について、図面を基に詳述する。
図８は、本発明の実施形態として、リチウムイオン二次電池の単セルを２個直列接続した電気化学セルモジュール３００を示す断面図である。この電気化学セルモジュール３００の平面視の構成は、電気化学セルとして電気二重層キャパシタを採用した図１の構成と同様であるため説明を省略する。また、図８に示す断面図について、図２と共通の部材を同じ符番で説明する。
【００９６】
図８に示すように、単セル１には内部に正極３１１、負極３１２、セパレータ４１、電解液（図示しない）が収納されている。同様に、単セル２には内部に正極３１３、負極３１４、セパレータ４１、電解液（図示しない）が収納されている。
そして、本実施形態においても、上述した２直列電気二重層キャパシタセルモジュールの実施形態と同様に、外装体を構成するラミネートフィルムのうち、ラミネートフィルム５０、７０がラミネートフィルムＡとして機能し、ラミネートフィルム６０がラミネートフィルムＢとして機能している。ラミネートフィルムＡのうち、ラミネートフィルム５０は金属箔５２がアルミニウム箔で構成され、単セル１の正極３１１と導電性接着剤３２１を介して電気的に接続する正極側ラミネートフィルムとして機能している。また、ラミネートフィルム７０は金属箔７２が銅箔で構成され、単セル２の負極３１４と導電性接着剤３２４を介して電気的に接続する負極側ラミネートフィルムとして機能している。
【００９７】
単セル１において、正極３１１は、ラミネートフィルム５０の金属箔５２に接続され、負極３１２は、ラミネートフィルム６０の金属箔６２に接続されている。また、単セル２において、正極３１３は、ラミネートフィルム６０の金属箔６２に接続され、負極３１４は、ラミネートフィルム７０の金属箔７２に接続されている。
【００９８】
ここで、ラミネートフィルム６０の金属箔６２は、負極３１２との接続部である金属箔６２ａと正極３１３との接続部である金属箔６２ｂとで異なる材料が用いられる。具体的には、例えば、負極３１２との接続部である金属箔６２ａに銅箔を用い、正極３１３との接続部である金属箔６２ｂにアルミニウム箔を用いることができる。
【００９９】
金属箔６２ａ、６２ｂは、予め接合されることにより一体的な金属箔６２となり、その後２種類の樹脂層を両面に形成することによりラミネートフィルム６０が形成される。また、図８に示すように、金属箔６２ａ、６２ｂの接合箇所は、単セル１、２のいずれの内部空間にも面していない。すなわち、それぞれの金属箔同士は、電解液と接触しない箇所で接合されている。これにより、単セル内部の正極、負極、電解液等から金属箔の腐食を防止することができる。
【０１００】
以上説明した構成により、２個の単セル１、２が直列接続し、端子を介して搭載機器に電気的に接続することができる電気化学セルモジュール３００とすることができる。この電気化学セルモジュール３００は、リチウムイオン二次電池とした場合でも、セルの腐食を防止しながら、薄くて曲げやすいセルモジュールとすることができる。
【０１０１】
本実施形態において、ラミネートフィルム６０の金属箔６２を構成する金属箔６２ａと金属箔６２ｂとの組合せの方法としては、例えば、図８に示すように、これらの金属箔同士が端面で接合される他、図９に示すように、金属箔６２ｂの平面の一部の面に金属箔６２ａが貼り合わされたクラッド材とすることができる。また、図１０に示すように、金属箔６２ａと金属箔６２ｂとに跨るように、さらに別の接続部材４４を介して接合することができる。このようにすることで、２つの金属箔を導通させることができる。
【０１０２】
一例として、上述した、リチウムイオン二次電池の単セルを２個直列接続した電気化学セルモジュール３００では、ラミネートフィルムＢであるラミネートフィルム６０の金属箔６２として、アルミニウム箔６２ａと銅箔６２ｂとの複合材が用いられる。この複合材は、アルミニウム箔と銅箔との圧接材とすることができる。
【０１０３】
次に、本実施形態の電気化学セルモジュール３００の端子部について説明する。図８〜図１０に示した２直列リチウムイオン二次電池セルモジュールのラミネートフィルムの金属箔を延出した端子は、アルミニウム、または銅、またはアルミニウムと銅の複合材とからなる。
【０１０４】
ここで、上述した第一実施形態の電気化学セルモジュールの変形例のような、端子部に半田付け部を形成する場合について説明する。第一実施形態の変形例のように、端子部にアルミニウムが用いられる場合、上述したようにアルミニウムは半田が濡れないため、半田濡れ性の良好な金属で半田付け部を形成することができる。これに加えて、負極側において、端子部が銅またはアルミニウムと銅の複合材とからなる場合について、図５（Ｄ）および図５（Ｅ）を用いて説明する。
【０１０５】
金属箔６２が、半田濡れ性の良好な銅からなる場合、半田付けの際に半田が金属箔６２の露出部６５を伝って熱融着樹脂層６３まで到達すると、金属箔６２と金属箔７２との間で短絡が発生し、電気化学セルが短絡するおそれがある。これに対し、本実施形態では、金属箔６２の表面に、半田濡れ性が悪い材料からなる半田抑制部６２Ｃを設けることにより、半田の濡れ過ぎを防止することができる。これにより、半田付けを行っても、電気化学セル１の短絡を防止することができる。
【０１０６】
半田濡れ性が悪い材料としては、例えば、アルミニウム、ニッケル、樹脂等を挙げることができる。半田濡れ性が悪い材料として樹脂を用いる場合には、半田付けの際の熱に対する耐熱性を有することが好ましい。一例として、例えば、ポリアミド、ポリイミド等の耐熱性樹脂を用いることができる。
【０１０７】
本実施形態における半田抑制部６２Ｃの形成位置は、例えば、図５（Ｄ）及び図５（Ｅ）のようにすることができる。具体的には、例えば、図５（Ｄ）に示すように、端子部の伸びる向きで、金属箔６２で半田抑制部６２Ｃを挟むような配置とすることができる。これにより、端子部の上面及び下面に加えて、側面においても半田抑制部６２Ｃを形成することができる。したがって、半田付け部６２Ｂに半田を形成しても、半田抑制部６２Ｃを超えて半田が過剰に濡れることがない。
また、図示しないが、半田抑制部６２Ｃは、金属箔６２の表面のみに設けてもよい。この場合でも、半田が半田抑制部６２Ｃを超えて過剰に濡れることがない。
【０１０８】
半田抑制部６２Ｃの形成方法は、例えば、半田抑制部６２Ｃを構成する金属箔の両側に、半田付け部６２Ｂを構成する金属箔と、金属箔６２の延出部とを配置して、圧接や溶接等で行うことができる。これにより、これらの金属箔が一体化した金属箔６２となる。具体的には、例えば、半田抑制部６２Ｃを構成するアルミニウム箔の両側に銅箔を配置して、それぞれの端部同士を圧接させて金属箔６２を一体形成することができる。また、金属箔の端部の厚みが薄いことから、端部同士をわずかに重ね合わせて、圧接や溶接を行うことにより金属箔６２を一体形成させてもよい。
【０１０９】
また、半田濡れ性の悪いアルミニウムやニッケル等の金属を、半田抑制部６２Ｃの位置で、金属箔６２の全周にわたってメッキすることによっても、半田抑制部６２Ｃを形成することができる。また、上述の耐熱性樹脂を全周にわたって塗布し硬化することにより半田抑制部６２Ｃを形成してもよい。
【０１１０】
また、半田抑制部６２Ｃを金属箔６２の全周にわたって形成することが困難な場合には、図５（Ｅ）に示すように、金属箔６２の上下面にのみ半田抑制部６２Ｃを形成してもよい。このような場合、金属箔６２の側面の一部にも半田抑制部６２Ｃが形成されている。これにより、半田付けの際に、半田付け部６２Ｂに付けた半田が両側面の一部を伝わり、金属箔６２の位置まで濡れるおそれがあるが、端子部の厚みは１０〜１００μｍと薄いため、金属箔６２の位置まで濡れる半田は微量となる。したがって、このような場合でも電気化学セルの短絡を防止することができる。
【０１１１】
金属箔６２の上下面に半田抑制部６２Ｃを形成する方法としては、例えば、半田濡れ性の悪い金属箔を図５（Ｅ）に示す半田抑制部６２Ｃの位置に配置して、圧延等により圧接することができる。このような方法の一例としては、インレイクラッド等のクラッドを挙げることができる。また、金属箔６２の上下面にメッキや樹脂の塗布により半田抑制部６２Ｃを形成してもよい。
【０１１２】
リチウムイオン二次電池を構成する正極及び負極には、種々の公知の材料を用いることができる。正極は、正極活物質と、導電助剤と、バインダーとを混合して加圧成形してなるペレットや、これらの混合物が溶媒に分散したスラリーをアルミニウムなどの金属箔に塗布し乾燥することにより形成した金属箔電極、等から構成される。正極活物質としては、例えば、リチウムマンガン酸化物（Ｌｉ4Ｍｎ5Ｏ12）、チタン酸リチウム（Ｌｉ4Ｔｉ5Ｏ12）、コバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ2）、ＭｏＯ3、ＬｉＦｅＰＯ4、Ｌｉ4ＣｏＯ2Ｍｎ5Ｏ12、Ｎｂ2Ｏ3等を採用することができる。導電助剤としては、例えば、ファーネスブラック、ケッチェンブラック、アセチレンブラック、グラファイト等の炭素材料を採用することができる。バインダーとしては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ポリアクリル酸（ＰＡ）、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）等を採用することができる。
【０１１３】
また、負極も正極と同様に、負極活物質と、導電助剤と、バインダーとを混合して加圧成形してなるペレットや、これらの混合物が溶媒に分散したスラリーをアルミニウムなどの金属箔に塗布し乾燥することにより形成した金属箔電極、等から構成される。負極活物質としては、例えば、チタン酸リチウム（Ｌｉ4Ｔｉ5Ｏ12）、ＳｉＯ、ＳｉＯ2、Ｓｉ、ＷＯ2、ＷＯ3、Ｌｉ−Ａｌ合金等を採用することができる。導電助剤、及び、バインダーについては、正極において述べた種々の材料を採用することができる。
【０１１４】
リチウムイオン二次電池を構成する電解液は、少なくとも有機溶媒及び支持塩を含んできる。有機溶媒としては、環状カーボネート、鎖状カーボネート、鎖状エーテル等、種々の化合物を用いることができる。これらは例えば、γ−ブチロラクトン（ＧＢＬ）、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、エチレンカーボネート（ＥＣ）、ブチレンカーボネート（ＢＣ）、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）、メチルフォーメイト、１，２−ジメトキシエタン（ＤＭＥ）、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、ジオキソラン、ジメチルフォルムアミド（ＤＭＦ）、グライム、スルホラン、アセトニトリル等の有機溶媒の単独又は混合溶媒とすることができる。また、支持塩としては、例えば、ＬｉＣｌＯ4、ＬｉＰＦ6、ＬｉＢＦ4、ＬｉＣＦ3ＳＯ3、ＬｉＮ（ＣＦ3ＳＯ2）2、ＬｉＮ（ＳＯ2Ｆ）2等を採用することができる。さらに、これらの溶媒及び支持塩に加えて、種々の添加剤を加えることができる。
【０１１５】
また、電解液に替えて、これらの非水電解液を高吸液性多孔質高分子に含浸吸蔵させたゲル電解質、ポリエチレンオキシドやポリフォスファゼン架橋体等の高分子に前記リチウム塩を固溶させた高分子固体電解質、あるいはＬｉ3Ｎ、ＬｉＩ等の無機固体電解質を用いることもできる。
【０１１６】
本実施形態においては、単セル１及び単セル２を構成する電池の種類を同じ種類とすることができるほか、異なる種類の電池からなる単セル同士を組合せることができる。異なる種類の電池の組合せとしては、例えば、正極活物質にＬｉ4Ｔｉ5Ｏ12を、負極活物質にＳｉＯをそれぞれ用いた電池を単セル１とし、正極活物質にＬｉ4Ｍｎ5Ｏ12を、負極活物質にＳｉＯをそれぞれ用いた電池を単セル２とすることができる。
【０１１７】
（その他の電気化学セルモジュール）
上述のように、本発明における各実施形態として、いずれも、２個以上の単セルを直列接続してなる電気化学セルモジュールを例に挙げ説明してきた。本発明により構成される電気化学セルモジュールは、複数の単セルが同一平面上に配置され電気的に接続してなるものであれば、直列接続以外の構成を取ることもできる。
【０１１８】
例えば、図１及び図２で示すような構造の電気化学セルモジュール１００の場合、外部端子１０１を正の電圧と接続させ、外部端子１０２をＧＮＤ（グランド）と接続させることにより、単セル１と単セル２とを直列接続するように使用することができる。これに対し、外部端子１０１と外部端子１０２とを共通して正の電圧と接続させ、バランス端子１０３をＧＮＤと接続させることにより、単セル１と単セル２とを並列接続するように使用することもできる。
【０１１９】
さらに、例えば、バランス端子１０３をＧＮＤと接続し、外部端子１０１と外部端子１０２とをそれぞれ搭載機器の回路の異なる電圧に接続させることにより、単セル１と単セル２とを独立して用いることができる。この場合、２つの単セルをそれぞれ回路基板に搭載する場合に比べて省スペースとすることができる。
【０１２０】
また、上述の各実施形態では、電気二重層キャパシタの単セル同士を組合せてなる電気化学セルモジュールや、リチウムイオン二次電池の単セル同士を組合せてなる電気化学セルモジュールを例に挙げ説明してきた。これに加えて、例えば、電気二重層キャパシタの単セルとリチウムイオン二次電池の単セルとを組合せた電気化学セルモジュールや、電気二重層キャパシタの単セルとリチウムイオンキャパシタの単セルとを組合せた電気化学セルモジュールのように、異なるデバイスの単セルを組合せた電気化学セルモジュールとすることができる。このような組合せは、上述したように単セル同士を独立して用いる場合に特に好適に採用される。具体的には、例えば、搭載機器が使用状況に合わせて必要とする容量や応答時間が異なる場合に、電流を取り出す単セルをリチウムイオン二次電池から電気二重層キャパシタに切り替える、等の使い方とすることができる。また、電気二重層キャパシタの単セルとリチウムイオン二次電池の単セルとを組合せた電気化学セルモジュールでは、リチウムイオン二次電池の単セルへの入出力電力を平準化することができる。
【０１２１】
（電気化学セルモジュールの製造方法）
次に、本発明における電気化学セルモジュールの製造方法について説明する。本発明における電気化学セルモジュールの製造方法は、外装体を構成するラミネートフィルムを加工する工程と、ラミネートフィルムの金属箔の表面に電極を形成する工程と、電極が接続されたラミネートフィルム同士を組合せる組立工程と、電解液を注入し封止する封止工程とから構成される。
以下、それぞれの工程について詳述する。
【０１２２】
（ラミネートフィルム加工工程）
上述したように、ラミネートフィルムは金属箔の両面に耐熱性樹脂層と熱融着性樹脂層とが形成された３層構造である。そして、本発明においては熱融着性樹脂層の一部が金属箔の表面に形成されないことにより露出した金属箔が、端子や集電体として機能している。
【０１２３】
このようなラミネートフィルムの加工方法は、まず、金属箔の一方の面の全面に耐熱性樹脂層を形成する。形成方法としては、金属箔と、耐熱性樹脂のシートとを、接着剤で接着することができる。金属箔と耐熱性樹脂のシートとの接着剤としては、例えば、ポリエステルウレタン系接着剤や、ポリエーテルウレタン系接着剤等を用いることができる。
【０１２４】
次いで、耐熱性樹脂層が形成された金属箔の他方の面に熱融着性樹脂層を形成する。熱融着性樹脂層は、端子及び集電体を構成する箇所に形成しないよう、マスキング等の手法を用いて、一部に金属箔が露出するように形成する。具体的には、マスキング材を金属箔の他方の面に形成した後、熱融着性樹脂のシートを金属箔に貼り合わせ、マスキング材ごと剥離することにより、一部に金属箔が露出したラミネートフィルムとすることができる。ここで、マスキング材としては粘着テープを使用することができる。そして、接着剤を用いて、金属箔と熱融着性樹脂のシートとを貼り合わせた後、熱融着性樹脂シートのマスキング材の箇所を刃物で切断し、マスキング材ごと剥離する。これにより、一部に金属箔が露出した３層構造のラミネートフィルムが作製できる。
【０１２５】
さらに必要に応じて、このラミネートフィルムを、金型を用いた絞り加工により、凹部を形成してもよい。この凹部に電極や電解液を収容することができる。また、このラミネートフィルムを、電気化学セルモジュールの外装体を構成する部材の大きさに切断することができる。
【０１２６】
（電極形成工程）
次に、上述の加工を施したラミネートフィルムにおける金属箔の露出部に、電極（正極及び負極）を形成する。
電極としてペレットやシート状に形成されたものを用いる場合、ラミネートフィルムの金属箔の露出部と、これらのペレットやシート等とを、導電性接着剤を介して接着する。導電性接着剤は、炭素を導電材として含み、フェノール樹脂等の樹脂と混合してなるものである。
【０１２７】
また、金属箔の露出部に、スラリー状の電極を塗布することによっても形成することができる。塗布方法としては、例えば、スクリーン印刷による塗工が好適に用いられる。
このようにして金属箔の露出部に形成された電極に対し、その後、オーブン等による加熱や減圧等により乾燥し、接着剤やスラリーに含まれる溶媒や、電極に付着した水分を除去する。
【０１２８】
ラミネートフィルムは、上述したように加工工程において必要な大きさに切断することができるほか、この電極形成工程における乾燥後に切断することもできる。この場合、例えば、大面積のラミネートフィルム上にスクリーン印刷によりスラリーを形成してからフィルムを切断すれば製造効率を上げることができる。
【０１２９】
（組立工程）
次に、電極を形成したラミネートフィルムと、セパレータとを組合せて配置し、熱溶着によりそれぞれの部材を固定する。
図２の電気化学セルモジュールを例に挙げて説明すると、まず、電極１２及び電極１３が金属箔６２の露出部に形成されたラミネートフィルム６０を用意した後、電極１２及び電極１３の平面視全体を覆うようにセパレータを載置する。その後、電極１１が形成されたラミネートフィルム５０と、電極１４が形成されたラミネートフィルム７０とを、それぞれ、セパレータ４１に覆われた電極１２と電極１３の上方から載置する。そして、単セルを取り囲む４辺の溶着部のうち電解液の注入口となる１辺を除いて、ヒートシールによりラミネートフィルムの熱融着性樹脂を溶着させることにより組立体を作製する。
【０１３０】
ここで、セパレータを載置する際に、位置ずれを防止するため、セパレータをラミネートフィルムに溶着させ固定することができる。具体的には、上述したように、ラミネートフィルム６０の金属箔６２の露出部に取り付けられた電極１２、１３の上にセパレータ４１を載置し、溶着部４５の位置で熱融着性樹脂層６３と溶着する。溶着する場合は、例えば、ヒートシールを用いて、局所的な治具により熱溶着をすることができるほか、半田ごて等を用いた手作業による溶着も可能である。
【０１３１】
（封止工程）
上述の工程により作製した組立体を、オーブン等を用いて乾燥させ水分を除去した後、溶着部のうち未溶着の箇所から、組立体の内部にディスペンサ等を用いて電解液を注入し、その後、未溶着の溶着部をヒートシールで溶着することにより、電気化学モジュールを封止する。このようにして、所望の電気化学セルモジュールを作製することができる。
ここで、電解液の注液は、グローブボックス等、低露点雰囲気が可能な環境で行うことが好適である。また、真空中で注液することも含浸性を向上でき好適である。
【０１３２】
（製造方法の例）
上述した製造方法についての一例について、図１、図２、及び図１１を用いてさらに説明する。本発明はこの例に限定されず、種々の構成が可能である。この例では、電気化学セルモジュール１００の単セルとして電気二重層キャパシタを用いて、この単セル同士を直列接続した構成としている。以下、電気化学セルモジュールの構成及び作製については、図１及び図２の符号を用い、さらに、ラミネートフィルムの加工について図１１を用いて説明する。
【０１３３】
まず、図１１に示したように、厚み４０μｍのアルミニウム箔からなる金属箔９２の片面に、厚み２５μｍのナイロンフィルムからなる耐熱性樹脂層９１を接着剤で接着した。そして、金属箔９２の他方の面に、マスキング材として、単セル１、２の内部空間及び外部端子１０１、１０２及びバランス端子１０３に対応した大きさの粘着テープを金属箔９２の上に貼り、接着剤を塗布してから、その上に厚み３０μｍのポリプロピレンフィルムからなる熱融着性樹脂層９３を接着し乾燥した。
【０１３４】
次に、熱融着性樹脂層９３の、粘着テープを貼った部分を刃物で切断し、粘着テープごとポリプロピレンフィルムの一部を剥がすことで、金属箔９２の一部を表面に露出させた。そして、所定の寸法に切断することで、３枚のラミネートフィルム５０、６０、７０を作製した。
【０１３５】
次いで、この各ラミネートフィルム５０、６０、７０を用いた外装体の内部空間に、電極、電解液、セパレータをそれぞれ収納することにより、電気二重層キャパシタセルからなる電気化学セルモジュールとした。以下、その作製工程について、図１と図２を用いて説明する。
【０１３６】
まず、活性炭粉末と導電助剤とバインダーとを混合し、加圧成形して厚み０．１ｍｍのシート状にした後、１０ｍｍ×１０ｍｍに切断することにより、単セル１、２を構成する電極１１、１２、１３、１４を作製した。このようにして作製した各電極を、ラミネートフィルム５０、６０、７０の金属箔５２、６２、７２の露出部に、導電性接着剤２１、２２、２３、２４で接着し、これらを乾燥した。
【０１３７】
次に、ラミネートフィルム６０の金属箔６２の上に形成された電極１２、１３の上に、ポリテトラフルオロエチレンの多孔膜からなるセパレータ４１を重ね、接合部４５で熱融着性樹脂層６３と溶着した。そして、ラミネートフィルム６０の上に、ラミネートフィルム５０とラミネートフィルム７０を重ね合わせ、溶着部１１０の４辺のうち、まず３辺をヒートシールした。その後、この組立体を乾燥してから、低露点環境下で非水溶媒からなる電解液を注入し、溶着部１１０の残り１辺をヒートシールした。これにより、外形３０ｍｍ×１５ｍｍ、厚み０．５ｍｍの、電気二重層キャパシタの単セルが２直列接続した電気化学セルモジュール１００を作製した。
【符号の説明】
【０１３８】
１００、２００、３００・・・  電気化学セルモジュール
１、２、３・・・  単セル
１０１、１０２、２０１、２０２・・・  外部端子
１０３、２０３、２０４・・・  バランス端子
１１０、２１０、３１０・・・  溶着部
１１、１２、１３、１４、２１１、２１２、２１３、２１４、２１５、２１６、３１１、３１２、３１３、３１４・・・  電極
２１、２２、２３、２４、２２１、２２２、２２３、２２４、２２５、２２６、３２１、３２２、３２３、３２４・・・  導電性接着剤
４１・・・  セパレータ
４４・・・  接続部材
４５・・・  溶着部
５０、６０、７０、８０、９０・・・  ラミネートフィルム
（５０、７０・・・  ラミネートフィルムＡ）
（６０、８０・・・  ラミネートフィルムＢ）
５１、６１、７１、８１、９１・・・  耐熱性樹脂層
５２、６２、７２、８２、９２・・・  金属箔
５２Ａ、６２Ａ、７２Ａ・・・  金属箔の端部
５２Ｂ、６２Ｂ、７２Ｂ・・・  半田付け部
６２Ｃ・・・  半田抑制部
５３、６３、７３、８３、９３・・・  熱融着性樹脂層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2019029642.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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