(57)【要約】【課題】外装体にラミネートフィルムを用いた電気化学セルにおいて、大容量の電気化学セルを提供する。【解決手段】一対の電極５、６と、一対の電極５、６を隔離するセパレータ７と、電解質と、金属箔の表面に熱融着性樹脂層が形成されたラミネートフィルム１０、２０からなり、一対の電極５、６とセパレータ７と電解質とを収容し、溶着部４において熱融着性樹脂層１３、２３同士が封止されている外装体と、を含み、セパレータ７の融点が熱融着性樹脂層１３、２３の融点よりも高いことを特徴とする電気化学セル１とする。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の電極と、
前記一対の電極を隔離するセパレータと、
電解質と、
金属箔の表面に熱融着性樹脂層が形成されたラミネートフィルムからなり、前記一対の電極と前記セパレータと前記電解質とを収容し、溶着部において前記熱融着性樹脂層同士が封止されている外装体と、を含み、
前記セパレータの融点が前記熱融着性樹脂層の融点よりも高いことを特徴とする電気化学セル。
【請求項２】
前記セパレータが前記熱融着性樹脂層に固定されていることを特徴とする請求項１に記載の電気化学セル。
【請求項３】
前記セパレータが前記溶着部の位置で前記熱融着性樹脂層に挟まれていることを特徴とする請求項２に記載の電気化学セル。
【請求項４】
前記セパレータは、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一つ又は複数の材料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。
【請求項５】
前記一対の電極の少なくとも一方が、前記金属箔の露出部と電気的に接続していることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の電気化学セル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気化学セルに関する。
【背景技術】
【０００２】
外装体にラミネートフィルムを用いた電気化学セルは、軽量かつ柔軟性を有している。この外装体の内部には、セパレータを介して対向する一対の電極を積層や巻回等により作製した電極体が収容されている。特に、セパレータを介して対向する一対の電極をラミネートフィルムからなる外装体に収納し、この外装体の外周が熱溶着により封止することで、薄型の電気化学セルを得ることができる。
【０００３】
一方で、このような電気化学セルの場合、製造時の風や静電気、また使用時の振動や衝撃などでセパレータの位置がずれると、電極同士が短絡するおそれがある。このため、セパレータをラミネートフィルムに固定する方法が種々提案されている（例えば特許文献１及び特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２７７９２５号公報
【特許文献２】特開２００５−７１６５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような電気化学セルでは、例えば、ラミネートフィルムとして、ナイロン−アルミニウム箔−ポリプロピレン（融点１３０〜１７０℃）の３層フィルムを用いる場合がある。このラミネートフィルムを２枚重ね合わせ、中にポリプロピレンやポリエチレン（融点１１０〜１４０℃）からなるセパレータを含む電極体を収容した後、ラミネートフィルム外周のポリプロピレン同士を熱溶着すると、熱がセパレータにまで伝わり、セパレータが収縮してセルが短絡してしまうおそれがある。
【０００６】
このため、セパレータに熱が伝わらないよう、ラミネートフィルムの溶着部とセパレータまでの距離を長くする必要がある。しかしながら、この距離を長くすればするほど電極を小さくしなければならず、容量が小さくなる問題があった。この問題は、特に小型の電気セルほど影響が大きい。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、外装体にラミネートフィルムを用いた電気化学セルにおいて、大容量にすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は鋭意検討の結果、熱溶着に対する耐熱性を備えたセパレータを用いることにより、封止時のセパレータの熱収縮の影響を極力抑制し、外装体に収容できる電極を最大化できることに着目し、本発明に到ったものである。
【０００９】
すなわち、本発明に係る電気化学セルは、一対の電極と、前記一対の電極を隔離するセパレータと、電解質と、金属箔の表面に熱融着性樹脂層が形成されたラミネートフィルムからなり、前記一対の電極と前記セパレータと前記電解質とを収容し、溶着部において前記熱融着性樹脂層同士が封止されている外装体と、を含み、前記セパレータの融点が前記熱融着性樹脂層の融点よりも高いことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る電気化学セルにおいては、前記セパレータが前記熱融着性樹脂層に固定されていることがより好ましく、前記セパレータが前記溶着部の位置で前記熱融着性樹脂層に挟まれていることが特に好ましい。
【００１１】
本発明によれば、ラミネートフィルムのセル内面側の熱融着性樹脂層より融点が高いセパレータを用いるため、封止の際ラミネートフィルムの外周を熱で溶着してもセパレータの収縮は極わずかか、もしくは収縮することがない。セパレータの面積は短絡防止のため電極より大きくする必要があるが、この構成により、電極の対向面積をセパレータの面積に極力近くすることができ、容量を大きくすることができる。
【００１２】
また、セパレータがセル内面側の熱融着性樹脂層に固定されているため、セル製造時の風や静電気の影響に加えて、組み立て後のセルに振動や衝撃を与えてもセパレータがずれることはない。そして、この熱融着性樹脂層が加熱により融解して、セパレータの表面や孔と接合することによりセパレータが固定されることから、別途接合材を用いる必要がない。
【００１３】
また特に、セパレータがラミネートフィルムの溶着部に挟まれている場合、固定される面積が増え、強固に固定することができる。加えて、電極をセパレータの大きさに対しさらに大きくすることができ、容量が大きくなるためより好ましい。
【００１４】
本発明における電気化学セルにおいて、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一つ又は複数の材料からなることを特徴とする。
【００１５】
本発明によれば、これらの材料をセパレータに用いるので、熱融着性樹脂層よりもセパレータの融点の方が十分に高いため、セパレータの収縮は極わずかか、もしくは収縮することがない。これにより、電極を広くすることができ、容量を大きくすることができる。
【００１６】
本発明における電気化学セルにおいて、前記一対の電極の少なくとも一方が、前記金属箔の露出部と電気的に接続していることを特徴とする。
【００１７】
本発明によれば、金属薄板からなる集電体を用いることなく電極を集電することができる。加えて、ラミネートフィルムの熱融着性樹脂層が形成されていない箇所に電極が配置されている。これにより、集電体と熱融着性樹脂層の厚みの分だけ電極を大きくすることができ、セルの容量を大きくすることができる。さらに、外部機器に接続するための端子にラミネートフィルムの金属箔を用いることができるため、部品点数が少なく安価な電気化学セルとすることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、ラミネートフィルムを封止する際の熱によってもセパレータの熱収縮を極力抑制することができる。これにより、電極を広くすることができ、大容量の電気化学セルを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の電気化学セルの平面図である。
【図２】本発明の電気化学セルのＡ−Ａ断面における拡大断面図である。
【図３】本発明の電気化学セルの平面図である。
【図４】本発明の電気化学セルのＢ−Ｂ断面における拡大断面図である。
【図５】本発明の電気化学セルの平面図である。
【図６】本発明の電気化学セルのＣ−Ｃ断面における拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の電気化学セ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説明するが、これに限られるものではない。電気化学セルとしては、例えば、リチウムイオン二次電池や、リチウムイオンキャパシタ等を挙げることができる。これらの各電気化学セルにおいても、電気二重層キャパシタ同様に、本願に関する同様の作用効果を奏することができる。
【００２１】
（第一実施形態）
以下、本発明の電気化学セルの実施形態の例を図１〜図２に示す。図１は本発明の実施形態を用いた電気化学セルの平面図である。また、図２は、図１に示されている鎖線Ａ−Ａの位置における断面図である。
【００２２】
図１に示すように、本実施形態における電気化学セル１は、長辺側のセル長さがＬである平面視長方形で薄型の外装体の内部に、電極、電解質、セパレータ等から構成される蓄電素子が収納された構造を有している。そして、正極と負極とからなる一対の電極と電気的に接続している２本の端子２が、電気化学セル１の内部から外部にかけて引き出されている。
【００２３】
本実施形態では、外装体の材料として、２枚のラミネートフィルムが溶着部４の位置で熱圧着により封止されている構造となっている。これにより、電気化学セル１の内部への外部のガスや水分の侵入を防止することができる。また端子２は、シーラント３により保護された状態で、２枚のラミネートフィルムの間に挟まれ、この上から熱圧着により一体的に封止されている。
【００２４】
本実施形態において、電気化学セル１の形状は平面視長方形となっているが、外装体として用いる２枚のラミネートフィルムを任意の形状とすることにより、平面視で正方形、その他の多角形、円形、楕円形、星形等、種々のセル形状とすることができる。また、外装体を２枚のラミネートフィルムの重ね合わせから形成する他に、１枚のラミネートフィルムを半分に折り曲げた外装体の内部に蓄電素子を収納することもできる。この場合、外装体の長方形の一辺については熱圧着をしなくてもよいため、熱の影響を抑制することができ好ましい。
【００２５】
次に、図２をもとに、本実施形態をさらに詳述する。
図２は、図１のＡ−Ａの位置における断面のうち、端子２が位置する溶着部４近傍を拡大した拡大断面図である。上述した２枚のラミネートフィルム１０、２０は、それぞれ、電気化学セル１の外部に面する耐熱性樹脂層１１、２１、心材である金属箔１２、２２、電気化学セル１の内部空間に面する熱融着性樹脂層１３、２３の３層で構成されている。本発明においては、このラミネートフィルム１０、２０の熱融着性樹脂層１３、２３同士が対向し、図１の溶着部４の位置で熱圧着されている。
【００２６】
本発明においては、この溶着部４の平面視内側の位置で、ラミネートフィルム１０、２０から形成される内部空間に、一対の電極５、６が収納されている。この一対の電極５、６は、セパレータ７を介して互いに対向している。また、一対の電極５、６は集電のため、それぞれ金属箔からなる集電体８、９上に形成されている。このうち一方の集電体８には、２本の端子２の一方が超音波溶接等により接合され、電気化学セル１の外部に引き出されている。また、図示しないが、他方の集電体９についても、図１の別の断面の位置で、２本の端子２の他方が超音波溶接等により接合され、電気化学セル１の外部に引き出されている。
【００２７】
これらの２本の端子２は、図１に示す溶着部４の位置において、ラミネートフィルム１０、２０に挟まれている。このとき、金属である端子２と、これに接するラミネートフィルム１０、２０の熱融着性樹脂層１３、２３とは接合性が悪いため、熱圧着で外装体を充分に封止することができない。このため、端子２の周囲にシーラント３を形成することで、熱圧着時にシーラント３が溶解し、溶着部４から外部にはみ出させることにより、気密性が高い溶着部４を得ることができる。
【００２８】
ここで、電気化学セル１の外装体を構成するラミネートフィルム１０、２０、一対の電極５、６、集電体８、９、セパレータ７、端子２、シーラント３、それぞれの位置関係について、図１及び図２を基に詳述する。
【００２９】
図１に示すように、電気化学セル１の端子２が形成された一辺の方向において、端子２を含めたセルの全長をＬとする。また、図２に示すように、シーラント３が周囲に形成されていない端子２の長さをＬ１、シーラント３が周囲に形成されている端子２の長さをＬ２、溶着部４の長さをＬ３、溶着部４から集電体８、９までの長さをＬ４、集電体８、９のうち電極５、６の形成されていない箇所をＬ５、電極長さをＬ６、とそれぞれ規定する。
【００３０】
セパレータ７は、一対の電極５、６や、集電体８、９同士が接触して短絡することを防止するために、集電体８、９よりも大きく形成されている。一方で、溶着部４に近接する大きさの場合、ラミネートフィルムを熱圧着する際の熱の影響を受けやすくなる。
【００３１】
熱圧着を行う場合、ヒーター温度は、熱融着性樹脂層の融点から熱融着性樹脂層の融点＋５０℃程度の間の温度範囲として、数秒加熱することが一般的である。この溶着時の熱はセパレータ７まで伝わることになる。従来技術のように、セパレータ７の材質として、ポリオレフィン等の低融点の材料を用いると、セパレータの外周から収縮してしまう。そして、セパレータ７が、集電体８、９や一対の電極５、６の位置まで収縮すると、正極と負極とが短絡してしまう。このため、従来技術のように低融点セパレータを用いる場合には、溶着部４から集電体８、９までの長さＬ４を長くしなければならなかった。
【００３２】
これに対し、本発明の電気化学セル１では、ラミネートフィルム１０、２０の熱融着性樹脂層１３、２３よりも融点が高いセパレータ７が用いられている。このため、セパレータ７が溶着部４に近接しても熱圧着の際に受ける熱の影響はごくわずかであり、これに伴うセパレータの収縮はしないか、したとしてもごくわずかである。したがって、溶着部４から集電体８、９までの長さＬ４を充分短くすることができる。そして、セル長さＬを変えることなく、一対の電極５、６の電極長さＬ６を長くすることができるため、電気化学セル１の容量を増加させることができる。
【００３３】
本実施形態において、セパレータ７は、ラミネートフィルム１０、２０のいずれかの熱融着性樹脂層１３、２３に固定されている。具体的に、図２に示す例では、セパレータ７がラミネートフィルム２０の熱融着性樹脂層２３に固定部３０の位置で固定されている。これにより、電気化学セル１の製造時における風や静電気のほか、セルに及ぼされる振動や衝撃等によってセパレータ７がずれることはない。
【００３４】
固定部３０は、ラミネートフィルム２０の熱融着性樹脂層２３が熱により融解し、セパレータ７に接触して接合することにより形成されている。この固定部３０の形成方法の一例としては、例えば、ラミネートフィルム２０の熱融着性樹脂層２３の上にセパレータ７を載置し、その上からヒーターを当てて熱融着性樹脂層２３を融解させることが挙げられる。このとき、熱融着性樹脂層２３がセパレータの表面や孔と接合することにより、固定部３０となる。したがって、ラミネートフィルム２０の熱融着性樹脂層２３が接合材として利用でき、追加の接合材を用いる必要がないため好ましい。
【００３５】
本実施形態におけるラミネートフィルム１０、２０は、上述したように、心材である金属箔１２、２２の一方の面に耐熱性樹脂層１１、２１が、他方の面に熱融着性樹脂層１３、２３が形成された３層構造のフィルムで構成されている。
【００３６】
金属箔１２、２２は、電気化学セル１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。特に、金属箔１２、２２としては、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、プラチナ、スズ、チタン、ステンレスから選択される１種または複数から構成することができる。
【００３７】
熱融着性樹脂層１３、２３は、例えば、ポリプロピレン（融点１３０〜１７０℃）、ポリエチレン（融点１１０〜１４０℃）、ポリスチレン（融点２４０℃）、スチレン・アクリロニトリル共重合体（融点１１５℃）などの熱可塑性樹脂を挙げることができる。
耐熱性樹脂層１１、２１は、熱融着性樹脂層を構成する樹脂よりも融点が高い樹脂が用いられる。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１１、２１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。
【００３８】
ラミネートフィルムの総厚みは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好ましく、５０〜１２０μｍであることがより好ましい。また、熱融着性樹脂層、金属箔、耐熱性樹脂層の厚みはそれぞれ１０〜５０μｍ程度が好ましい。
【００３９】
本実施形態において、セパレータ７は、ラミネートフィルム１０、２０の熱融着性樹脂層１３、２３よりも高い耐熱性を有している。具体的には、ラミネートフィルム１０、２０の熱融着性樹脂層１３、２３よりも高い融点を有していることが好ましい。
【００４０】
セパレータ７を構成する材料としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（融点３２７℃）、ポリアクリロニトリル（融点３１７℃）、ポリフェニレンサルファイド（融点２８０℃）、ポリエーテルエーテルケトン（融点３５０℃）、ガラス繊維（融点６８０℃）、ポリアミド、セルロースなどの材料からなる微多孔膜や不織布が挙げられる。
【００４１】
例えば、熱融着性樹脂層に融点が１６０℃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。
【００４２】
端子２には、導電性に加えて、内部空間における充分な耐食性が求められる。また、端子２は、集電体８、９と超音波溶接等により接合されることから、接合の容易な材料であることが求められる。本実施形態において、電気化学セル１として電気二重層キャパシタの構成とする場合、例えば、端子２、集電体８、９ともアルミニウムやアルミニウム合金を用いることができる。
【００４３】
また、電気化学セル１として電気二重層キャパシタの構成とする場合、電極５、６としては、活物質に活性炭を用いることができる。この活性炭と、黒鉛等からなる導電助剤と、樹脂製のバインダーとを混合しシート状にした後、集電体８、９上に導電性接着剤を用いて接着することができる。一方、この混合物に有機溶剤をさらに加えたスラリー状のペーストを集電体８、９上に塗布し乾燥させることにより、集電体８、９上に電極５、６を形成してもよい。活物質としては、活性炭の他、種々の炭素系材料や導電性ポリマー等を用いることができる。
【００４４】
電気二重層キャパシタに用いる電解質としては、イオン導電性を有する支持塩を非水溶媒に溶解させた電解液を用いることができる。また、イオン液体や固体電解質等を電解質として用いてもよく、セルに要求される電気的特性や長期信頼性に適合するよう適宜選択される。
【００４５】
（第二実施形態）
本発明の電気化学セル１の他の実施形態の例を図３〜図４に示す。図３はこの実施形態の電気化学セル１の平面図である。また、図４は、図３に示されている鎖線Ｂ−Ｂの位置における断面図である。
【００４６】
この実施形態においては、外装体の内部空間において、ラミネートフィルムが、構成する熱融着性樹脂層の一部を欠くことにより金属箔が内部表面に露出した状態となっている。本実施形態では、このように内部空間に露出した金属箔を集電体として用いている。さらに、外装体の外側に露出したラミネートフィルムの金属箔を端子として用いている。この構成により、電気化学セルの部品点数を少なくし、かつ、容量を大きくすることができる。
【００４７】
図３に、この電気化学セル１の平面図を示す。この電気化学セル１は、説明のため、一例として、長辺のセル長さを図１に示す電気化学セル１と同じＬとする平面視長方形の形状とする。また、図１に示す電気化学セル１と同様に、外装体の材料として、２枚のラミネートフィルムが溶着部４の位置で熱圧着により封止されている構造となっている。図１に示す電気化学セル１では、セル内部から端子２が引き出された構造となっているのに対し、本実施形態では、正極及び負極一対の電極とそれぞれ電気的に接続している金属箔１２、２２が端子として用いられている。
【００４８】
次に、図４をもとに、本実施形態をさらに詳述する。ここで、第一実施形態との比較のため、用いる部材に同じ符号を用いて以下説明する。図３に示されている平面視の鎖線Ｂ−Ｂの位置において、ラミネートフィルム１０の金属箔１２がセル外部に露出し端子として機能している。また、図示しないが、平面視の他の位置において、ラミネートフィルム２０の金属箔２２もまた、セル外部に露出し端子として機能している。
【００４９】
そして、本実施形態においては、第一実施形態における集電体８、９がなく、外装体内部に露出したラミネートフィルム１０、２０の金属箔１２、２２に一対の電極５、６がそれぞれ接続している。さらに、この金属箔１２、２２が端子としても機能している。これにより、第一実施形態のような別部材の端子２を用いることなく、電極と外部とを電気的に接続することができる。また、第一実施形態のように集電体と端子とを接合する箇所がないため、この箇所にまで電極を配置することができる。
【００５０】
本実施形態において、セパレータ７は、ラミネートフィルム１０、２０の熱融着性樹脂層１３、２３の間に挟まれるように配置されている。このように配置することで、より確実にセパレータ７を固定することができる。また、本発明では熱融着樹脂１３と２３の融点よりセパレータ７の融点が高いことから、セパレータ７が溶着部４に挟まれても、熱圧着の際に受ける熱の影響はごくわずかであり、これに伴うセパレータの収縮はしないか、したとしてもごくわずかである。
【００５１】
セパレータ７を熱融着性樹脂層１３、２３間に挟み込む場合、電極５を固定したラミネートフィルム１０と、電極６を固定したラミネートフィルム２０との間にセパレータ７を配置した後、ラミネートフィルム１０、２０同士を熱溶着することができる。その際、ラミネートフィルム１０、２０の熱融着性樹脂層１３、２３のいずれかにセパレータ７を仮止めしてからラミネートフィルム１０、２０同士を熱溶着すると、セパレータ７の位置ずれを防止することができるので好ましい。仮止めはヒーターやハンダコテを用いてラミネートフィルムの熱融着性樹脂層を融解させセパレータと接着することができる。また、図示しないが、第一実施形態と同様に、セパレータ７を熱融着性樹脂層１３、２３のいずれかに固定し、ヒーターを当てるなどして接合させることもできる。
【００５２】
本実施形態では、上述のような構成とすることにより、第一実施形態と同様に、セパレータ７への熱の影響がないことから、Ｌ４を充分短く形成することができる。これに加えて、第一実施形態と比べて、気密性を良くするためのシーラント３が不要となることから、図２に示されるようなＬ２の距離が０となる。また、集電体と端子との接合箇所が不要となることから、図２に示されるようなＬ５の距離が０となる。したがって、本実施形態は、第一実施形態に比べてさらに、これらの距離の分だけＬ６を大きく取ることができ、電極を大きく形成できるために容量を大きくすることができる。
【００５３】
さらに、本実施形態では、別部材の端子２や、この周囲に形成されるシーラント３がないことから、溶着部４の厚みが全周にわたり均一となる。このため、熱溶着の際に熱溶着性樹脂を均一に溶解させることができ、電解液の漏液を防止することができる。
【００５４】
（第三実施形態）
本発明の電気化学セル１の他の実施形態の例を図５〜図６に示す。図５はこの実施形態の電気化学セル１の平面図である。また、図６は、図５に示されている鎖線Ｃ−Ｃの位置における断面図である。
【００５５】
上述した第一実施形態及び第二実施形態では、一対の電極を２枚のラミネートフィルム１０、２０のそれぞれの側に配置し、その間にセパレータを配置している構成について説明した。これに対し、本実施形態では、金属箔上に塗布などにより形成した一対の電極を、セパレータを介して積層し、さらに折畳、巻回等により形成した電極体を外装体に収容するような場合について説明する。
【００５６】
図５に示すように、本実施形態では、第二実施形態同様、長辺のセル長さがＬである平面視長方形の電気化学セル１であり、外装体の材料として、２枚のラミネートフィルムが溶着部４の位置で熱圧着により封止されている構造となっている。
【００５７】
また、後述するように、ラミネートフィルムを構成する金属箔１２、２２が正極及び負極一対の電極とそれぞれ電気的に接続し、さらに、端子としても用いられている。一方、図示しないが、第一実施形態のように、一対の電極と電気的に接続する２本の端子を用いる構成とすることもできる。
【００５８】
次に、図５の鎖線Ｃ−Ｃの位置における拡大断面図である図６を用いて、本実施形態をさらに詳述する。
図６に示す構造においては、集電体８上に形成された電極５と、集電体９上に形成された電極６とが、セパレータ７を介して積層され、さらに、図示しないが、中間の位置で折り曲げられることにより電極体が形成されている。そして、電極５と電気的に接続している集電体８がラミネートフィルム１０の金属箔１２と接続している。また、電極６と電気的に接続している集電体９がラミネートフィルム２０の金属箔２２と接続している一方で、ラミネートフィルム１０とは熱融着性樹脂層１３により絶縁されている。
【００５９】
本実施形態では、第二実施形態同様に、図５に示されている平面視の鎖線Ｃ−Ｃの位置において、金属箔１２がセル外部露出し端子として機能している。また、図示しないが、平面視の他の位置において、金属箔２２も、セル外部に露出し端子として機能している。
本実施形態において、セパレータ７の２つの端部は、第一実施形態で説明したような態様で、熱融着性樹脂層１３、２３にそれぞれ溶着されることにより、溶着部３０の位置で固定されている。また、図示しないが、集電体８と位置が干渉しないセパレータ７の一方の端部については、第二実施形態と同様に、２つの熱融着性樹脂層１３、２３の間に挟み込むような配置とすることもできる。
【００６０】
このような構成によってもまた、セパレータ７への熱の影響がないことから、Ｌ４を充分短く形成することができる。これにより、電極長さＬ６を大きくすることができる。本実施形態については、外装体の封止の際のセパレータ７の熱収縮を防止すること、容量を大きくすることに加えて、電極面積を大きくすることができるため、さらに低抵抗化や大電流化とすることができる。加えて、第二実施形態のようにラミネートフィルムの金属箔を端子として用いる構成と組み合わせる場合、さらに容量を大きくできるほか、封止性を向上させることができる。
【００６１】
以下、本発明の電気化学セルをより詳細に説明するために、第二実施形態で説明したような、図３および図４に示す電気化学セル１を例に挙げ、その製造過程及び実施例を具体的に説明する。言うまでもなく、本発明はこの実施例に限定されず、この実施例及び技術常識を踏まえて、他の実施形態の構成を備えた電気化学セルを作製することができる。
【００６２】
まず、本発明の外装体を構成する２枚のラミネートフィルム１０、２０を次のようにして作製した。以下、ラミネートフィルム１０を例に挙げて説明するが、ラミネートフィルム２０についても同様である。
【００６３】
具体的には、最初に、厚み４０μｍのアルミニウム箔からなる金属箔１２の表面に、外装体内部の露出箇所や端子として機能する箇所にあらかじめ粘着テープを貼ることによりマスキングを行った。次いで、金属箔の一方の面に厚み２５μｍのナイロンフィルムからなる耐熱性樹脂層１１を、他方の面に厚み３０μｍのポリプロピレンフィルムからなる熱融着性樹脂層１３をそれぞれ接着し乾燥させた。その後、粘着テープを貼った部分を刃物で切断し、粘着テープごとナイロンフィルム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１２の一部を表面に露出させた。そして、所定の寸法に切断し、２枚のラミネートフィルム１０を作製した。
【００６４】
次に、電極５、６を次のようにして作製した。まず、活性炭粉末と炭素材料からなる導電助剤と樹脂製のバインダーとを混合し、加圧成形することにより、厚み０．１５ｍｍのシート状にした。そして、このシート状の電極を２１ｍｍ×８ｍｍの長方形に切断することにより電極５、６を得た。この電極５、６を、それぞれ、ラミネートフィルム１０、２０の金属箔１２、２２の露出部に配置し、導電性接着剤で接着した後、乾燥した。
【００６５】
次に、電極６の上にポリテトラフルオロエチレンの微多孔膜からなるセパレータ７を２５．５ｍｍ×１２．５ｍｍに切断し、ハンダコテを用いて熱融着性樹脂層２３と仮止めした。そして、ラミネートフィルム１０、２０を重ね合わせ、溶着部４の４辺のうち、まず３辺をヒートシールした。このときのＬ４を１．５ｍｍとした。またヒートシール条件は１８０℃、３秒とした。
【００６６】
次に、この組立体を乾燥してから、低露点環境下で、イオン導電性の支持塩を非水溶媒に溶解させた電解液を注入した。そして、溶着部４の残り１辺を同様に上述のヒートシールと同じ条件でヒートシールし、外形３０ｍｍ×１５ｍｍ、厚み０．５ｍｍの、電気二重層キャパシタを作製した。
【符号の説明】
【００６７】
１・・・  電気化学セル
２・・・  端子
３・・・  シーラント
４・・・  溶着部
５、６・・・  電極
７・・・  セパレータ
８、９・・・  集電体
１０、２０・・・  ラミネートフィルム
１１、２１・・・  耐熱性樹脂層
１２、２２・・・  金属箔
１３、２３・・・  熱融着性樹脂層
３０・・・  固定部
【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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