(57)【要約】  蓄電デバイスの電気的な信頼性を向上する。  第１の端面１０ｅは、第１の部分１０ｅ１と、第２の部分１０ｅ２とを有する。第２の部分１０ｅ２は、第１の部分１０ｅ１に対して傾斜している。第２の端面１０ｆは、第３の部分１０ｆ１と、第４の部分１０ｆ２とを有する。第４の部分１０ｆ２は、第３の部分１０ｆ１に対して傾斜している。第１の電極膜１８ａは、第１の部分１０ｅ１の上から第２の部分１０ｅ２の上にまで至るように設けられている。第２の電極膜１９ａは、第３の部分１０ｆ１の上から第４の部分１０ｆ２の上にまで至るように設けられている。
2016121417.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長さ方向及び幅方向に沿って延びる第１及び第２の主面と、前記長さ方向及び厚み方向に沿って延びる第１及び第２の側面と、一部が前記幅方向及び前記厚み方向に沿って延びる第１及び第２の端面とを有するデバイス本体と、
前記デバイス本体内に設けられた第１及び第２の内部電極と、
前記デバイス本体の上に設けられており、前記第１の内部電極に接続された第１の電極膜と、
前記デバイス本体の上に設けられており、前記第２の内部電極に接続された第２の電極膜と、
を備え、
前記第１の端面は、
前記幅方向及び前記厚み方向に沿って延びる第１の部分と、
前記第１の部分の外側に位置し、前記第１の部分に対して傾斜する第２の部分と、
を有し、
前記第２の端面は、
前記幅方向及び前記厚み方向に沿って延びる第３の部分と、
前記第３の部分の外側に位置し、前記第３の部分に対して傾斜する第４の部分と、
を有し、
前記第１の電極膜は、前記第１の部分の上から前記第２の部分の上にまで至るように設けられており、
前記第２の電極膜は、前記第３の部分の上から前記第４の部分の上にまで至るように設けられている、蓄電デバイス。
【請求項２】
前記第１の電極膜の端部が前記第２の部分の上に位置しており、
前記第２の電極膜の端部が前記第４の部分の上に位置している、請求項１に記載の蓄電デバイス。
【請求項３】
前記デバイス本体は、
前記第１及び第２の内部電極を有する機能部と、
前記機能部の外表面の一部を覆う外装体と、
を有し、
前記第１及び第３の部分の少なくとも一部が前記機能部により構成されており、
前記第２及び第４の部分が前記外装体により構成されている、請求項１又は２に記載の蓄電デバイス。
【請求項４】
前記デバイス本体の前記第１の端面側の部分を覆っており、前記第１の電極膜に電気的に接続された第１の金属キャップと、
前記デバイス本体の前記第２端面側の部分を覆っており、前記第２の電極膜に電気的に接続された第２の金属キャップと、
をさらに備え、
前記第２の部分と前記第１の金属キャップとの間にギャップが設けられており、
前記第４の部分と前記第２の金属キャップとの間にギャップが設けられている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の蓄電デバイス。
【請求項５】
前記第１及び第２の電極膜が、溶射膜により構成されている、請求項１〜４のいずれか一項に記載の蓄電デバイス。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の蓄電デバイスの製造方法であって、
前記デバイス本体を作製する工程と、
前記第１及び第２の端面のそれぞれの上に溶射材を溶射することにより前記第１及び第２の電極膜を形成する溶射工程と、
を備える、蓄電デバイスの製造方法。
【請求項７】
前記溶射工程において、前記第１の端面が同方向を向くように前記複数のデバイス本体を配列し、前記配列した複数のデバイス本体に対して前記溶射材を溶射する、請求項６に記載の蓄電デバイスの製造方法。
【請求項８】
前記溶射工程において、隣接している前記デバイス本体の上に形成された電極膜同士が接合されないような間隔で前記複数のデバイス本体を配列する、請求項７に記載の蓄電デバイスの製造方法。
【請求項９】
前記溶射工程において、隣接している前記デバイス本体間の間隔が１１０μｍ以上となるように前記複数のデバイス本体を配列する、請求項７に記載の蓄電デバイスの製造方法。
【請求項１０】
前記溶射工程において、前記第１及び第２の電極膜の厚みが１００μｍ以上１４０μｍ以下となるように溶射を行う、請求項６〜９のいずれか一項に記載の蓄電デバイスの製造方法。
【請求項１１】
前記溶射工程は、
第１のテープと第２のテープとの間に、前記テープの長手方向に沿って相互に間隔をおいて前記複数のデバイス本体を配した後に、巻回して巻回体を作製する工程と、
前記巻回体に前記溶射材を溶射することにより前記第１及び第２の電極膜を形成する工程と、
を含む、請求項６〜１０のいずれか一項に記載の蓄電デバイスの製造方法。
【請求項１２】
前記第１及び第２の主面の長さ方向における端部が前記第１及び第２のテープから露出するように前記巻回体を作製する、請求項１１に記載の蓄電デバイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄電デバイス及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電気二重層コンデンサや二次電池などの蓄電デバイスが種々知られている。例えば特許文献１には、その一例が記載されている。特許文献１に記載の蓄電デバイスは、第１の端面に引き出された第１の内部電極と、第２の端面に引き出された第２の内部電極と、第１の内部電極と第２の内部電極との間に配されたセパレータとを備えている。第１の端面の上には、第１の内部電極に電気的に接続された第１の外部電極が配されている。第２の端面の上には、第２の内部電極に電気的に接続された第２の外部電極が配されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２０１４／０８３９２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
蓄電デバイスにおいて、内部電極と外部電極との導通性を高め、電気的な信頼性を向上したいという要望がある。【０００５】
本発明の主な目的は、蓄電デバイスの電気的な信頼性を向上することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る蓄電デバイスは、デバイス本体と、第１の電極膜と、第２の電極膜とを備える。デバイス本体は、第１及び第２の主面と、第１及び第２の側面と、第１及び第２の端面とを有する。第１及び第２の主面は、長さ方向及び幅方向に沿って延びる。第１及び第２の側面は、長さ方向及び厚み方向に沿って延びる。第１及び第２の端面は、一部が幅方向及び厚み方向に沿って延びる。デバイス本体内には、第１及び第２の内部電極が設けられている。第１の電極膜は、デバイス本体の上に設けられている。第１の電極膜は、第１の内部電極に接続されている。第２の電極膜は、デバイス本体の上に設けられている。第２の電極膜は、第２の内部電極に接続されている。第１の端面は、第１の部分と、第２の部分とを有する。第１の部分は、幅方向及び厚み方向に沿って延びる。第２の部分は、第１の部分の外側に位置している。第２の部分は、第１の部分に対して傾斜している。第２の端面は、第３の部分と、第４の部分とを有する。第３の部分は、幅方向及び厚み方向に沿って延びる。第４の部分は、第３の部分の外側に位置している。第４の部分は、第３の部分に対して傾斜している。第１の電極膜は、第１の部分の上から第２の部分の上にまで至るように設けられている。第２の電極膜は、第３の部分の上から第４の部分の上にまで至るように設けられている。このため、第１及び第２の電極膜が、第２又は第４の部分に至っているため、デバイス本体から剥離しにくい。従って、第１の電極膜と、第１の内部電極とが離間しにくい。第２の電極膜と、第２の内部電極とが離間しにくい。よって、本発明に係る蓄電デバイスは高い電気的な信頼性を有する。【０００７】
本発明に係る蓄電デバイスでは、第１の電極膜の端部が第２の部分の上に位置しており、第２の電極膜の端部が第４の部分の上に位置していることが好ましい。【０００８】
本発明に係る蓄電デバイスにおいて、デバイス本体は、第１及び第２の内部電極を有する機能部と、機能部の外表面の一部を覆う外装体とを有し、第１及び第３の部分の少なくとも一部が機能部により構成されており、第２及び第４の部分が外装体により構成されていることが好ましい。【０００９】
本発明に係る蓄電デバイスでは、デバイス本体の第１の端面側の部分を覆っており、第１の電極膜に電気的に接続された第１の金属キャップと、デバイス本体の第２端面側の部分を覆っており、第２の電極膜に電気的に接続された第２の金属キャップと、をさらに備え、第２の部分と第１の金属キャップとの間にギャップが設けられており、第４の部分と第２の金属キャップとの間にギャップが設けられていることが好ましい。この場合、第２の部分と第１の金属キャップとが干渉しない。第４の部分と第２の金属キャップとが干渉しない。よって、第１及び第２の金属キャップと、第１または第２の電極膜との密着性を向上することができる。【００１０】
本発明に係る蓄電デバイスでは、第１及び第２の電極膜が、溶射膜により構成されていることが好ましい。【００１１】
本発明に係る蓄電デバイスの製造方法は、デバイス本体を作製する工程と、溶射工程とを備える。溶射工程では、第１及び第２の端面のそれぞれの上に溶射材を溶射することにより第１及び第２の電極膜を形成する。【００１２】
本発明に係る蓄電デバイスの製造方法では、溶射工程において、第１の端面が同方向を向くように複数のデバイス本体を配列し、配列した複数のデバイス本体に対して溶射材を溶射することが好ましい。この場合、複数の蓄電デバイスの製造効率を向上することができる。【００１３】
本発明に係る蓄電デバイスの製造方法では、溶射工程において、隣接しているデバイス本体の上に形成された電極膜同士が接合されないような間隔で複数のデバイス本体を配列することが好ましい。【００１４】
本発明に係る蓄電デバイスの製造方法では、溶射工程において、隣接しているデバイス本体間の間隔が１１０μｍ以上となるように複数のデバイス本体を配列することが好ましい。【００１５】
本発明に係る蓄電デバイスの製造方法では、溶射工程において、第１及び第２の電極膜の厚みが１００μｍ以上１４０μｍ以下となるように溶射を行うことが好ましい。【００１６】
本発明に係る蓄電デバイスの製造方法では、溶射工程は、第１のテープと第２のテープとの間に、テープの長手方向に沿って相互に間隔をおいて複数のデバイス本体を配した後に、巻回して巻回体を作製する工程と、巻回体に溶射材を溶射することにより第１及び第２の電極膜を形成する工程とを含むことが好ましい。【００１７】
本発明に係る蓄電デバイスの製造方法では、第１及び第２の主面の長さ方向における端部が第１及び第２のテープから露出するように巻回体を作製することが好ましい。第１及び第２の電極膜を高い形状精度で形成することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、蓄電デバイスの電気的な信頼性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る蓄電デバイスの模式的斜視図である。
【図２】図２は、図１の線ＩＩ−ＩＩにおける模式的断面図である。
【図３】図３は、本発明の一実施形態におけるデバイス本体の第１の端面の模式的平面図である。
【図４】図４は、本発明の一実施形態における蓄電デバイスの製造工程を表す模式的側面図である。
【図５】図５は、本発明の一実施形態における蓄電デバイスの製造工程を表す模式的平面図である。
【図６】図６は、本発明の一実施形態における蓄電デバイスの製造工程を表す模式的平面図である。
【図７】図７は、図６の線ＶＩＩ−ＶＩＩにおける模式的断面図である。
【図８】図８は、実験例１〜９における、溶射時における隣接するデバイス本体間の間隔と、隣接するデバイス本体の上に形成された溶射膜間の間隔とを表すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明を実施した好ましい形態の一例について説明する。但し、下記の実施形態は、単なる例示である。本発明は、下記の実施形態に何ら限定されない。
【００２１】
また、実施形態等において参照する各図面において、実質的に同一の機能を有する部材は同一の符号で参照することとする。また、実施形態等において参照する図面は、模式的に記載されたものである。図面に描画された物体の寸法の比率などは、現実の物体の寸法の比率などとは異なる場合がある。図面相互間においても、物体の寸法比率等が異なる場合がある。具体的な物体の寸法比率等は、以下の説明を参酌して判断されるべきである。
【００２２】
図１は、本実施形態に係る蓄電デバイスの模式的斜視図である。図２は、図１の線ＩＩ−ＩＩにおける模式的断面図である。図３は、本実施形態におけるデバイス本体の第１の端面の模式的平面図である。
【００２３】
図１〜図３に示す蓄電デバイス１は、例えば、電気二重層コンデンサや、二次電池を構成するデバイスである。
【００２４】
蓄電デバイス１は、デバイス本体１０を備えている。デバイス本体１０は、第１及び第２の主面１０ａ、１０ｂと、第１及び第２の側面１０ｃ、１０ｄと、第１及び第２の端面１０ｅ、１０ｆとを有する。第１及び第２の主面１０ａ、１０ｂは、それぞれ、長さ方向Ｌ及び幅方向Ｗに沿って延びている。第１の主面１０ａと第２の主面１０ｂとは、厚み方向Ｔにおいて対向している。第１及び第２の側面１０ｃ、１０ｄは、それぞれ、長さ方向Ｌ及び厚み方向Ｔに沿って延びている。第１の側面１０ｃと第２の側面１０ｄとは、幅方向Ｗにおいて対向している。第１及び第２の端面１０ｅ、１０ｆのそれぞれの一部は、幅方向Ｗ及び厚み方向Ｔに沿って延びている。第１の端面１０ｅと第２の端面１０ｆとは、長さ方向Ｌにおいて対向している。本実施形態では、デバイス本体１０は、略直方体状に設けられている。
【００２５】
図２及び図３に示すように、第１の端面１０ｅは、第１の部分１０ｅ１と、第２の部分１０ｅ２とを有する。第１の部分１０ｅ１は、幅方向Ｗ及び厚み方向Ｔに沿って延びている。第２の部分１０ｅ２は、第１の部分１０ｅ１の外側に位置している。第２の部分１０ｅ２は、第１の部分１０ｅ１と、第１及び第２の主面１０ａ、１０ｂ並びに第１及び第２の側面１０ｃ、１０ｄとを接続している。第２の部分１０ｅ２は、第１の部分１０ｅ１に対して傾斜している。具体的には、第２の部分１０ｅ２は、第１の部分１０ｅ１側から外側に向かってデバイス本体１０の長さ方向Ｌにおける中央側に向かって延びている。
【００２６】
図２に示すように、第２の端面１０ｆも、第１の端面１０ｅと同様に、第３の部分１０ｆ１と、第４の部分１０ｆ２とを有する。第３の部分１０ｆ１は、幅方向Ｗ及び厚み方向Ｔに沿って延びている。第４の部分１０ｆ２は、第３の部分１０ｆ１の外側に位置している。第４の部分１０ｆ２は、第３の部分１０ｅ１と、第１及び第２の主面１０ａ、１０ｂ並びに第１及び第２の側面１０ｃ、１０ｄとを接続している。第４の部分１０２は、第３の部分１０ｆ１に対して傾斜している。具体的は、第４の部分１０ｆ２は、第３の部分１０ｆ１側から外側に向かってデバイス本体１０の長さ方向Ｌの中央側に向かって延びている。
【００２７】
図２に示すように、デバイス本体１０は、複数の第１の内部電極１１と、複数の第２の内部電極１２とを有する。第１及び第２の内部電極１１，１２は、厚み方向Ｔに沿って交互に設けられている。
【００２８】
第１の内部電極１１は、第１及び第２の主面１０ａ、１０ｂと平行に設けられている。第１の内部電極１１は、第１の端面１０ｅに引き出されている一方、第２の端面１０ｆ並びに第１及び第２の側面１０ｃ、１０ｄには引き出されていない。
【００２９】
第１の内部電極１１は、第１の集電体１１ａと、第１の活物質層１１ｂ、１１ｃとを有する。
【００３０】
第１の集電体１１ａは、例えば、アルミニウム、銅等の少なくとも一種の金属からなる金属箔により構成することができる。
【００３１】
第１の集電体１１ａの一方側の表面の上に第１の活物質層１１ｂが設けられており、他方側の表面の上に第１の活物質層１１ｃが設けられている。第１の活物質層１１ｂ、１１ｃは、蓄電デバイス１が電気二重層コンデンサを構成している場合には、分極性電極を構成する部材である。この場合、第１の活物質層１１ｂ、１１ｃは、活性炭などの炭素材料を含むことが好ましい。
【００３２】
第２の内部電極１２は、第１及び第２の主面１０ａ、１０ｂと平行に設けられている。第２の内部電極１２は、第２の端面１０ｆに引き出されている一方、第１の端面１０ｅ並びに第１及び第２の側面１０ｃ、１０ｄには引き出されていない。
【００３３】
第２の内部電極１２は、第２の集電体１２ａと、第２の活物質層１２ｂ、１２ｃとを有する。
【００３４】
第２の集電体１２ａは、例えば、アルミニウム、銅等の少なくとも一種の金属からなる金属箔により構成することができる。
【００３５】
第２の集電体１２ａの一方側の表面の上に第２の活物質層１２ｂが設けられており、他方側の表面の上に第２の活物質層１２ｃが設けられている。第２の活物質層１２ｂ、１２ｃは、蓄電デバイス１が電気二重層コンデンサを構成している場合には、分極性電極を構成する部材である。この場合、第２の活物質層１２ｂ、１２ｃは、活性炭などの炭素材料を含むことが好ましい。
【００３６】
第２の活物質層１２ｃは、第１の活物質層１１ｂと対向している。第２の活物質層１２ｂは、第１の活物質層１１ｃと対向している。
【００３７】
第１の活物質層１１ｂの上には、第１の電解質含有層１３ａが設けられている。第１の活物質層１１ｃの上には、第１の電解質含有層１３ｂが設けられている。第２の活物質層１２ｂの上には、第２の電解質含有層１３ｃが設けられている。第２の活物質層１２ｃの上には、第２の電解質含有層１３ｄが設けられている。
【００３８】
電解質含有層１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄは、それぞれ、電解質を含有している。電解質含有層１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄは、それぞれ、電解質を含有したゲルにより構成されていることが好ましい。例えば、ゲルは、高分子ポリエチレンオキサイド系樹脂等を用いることができる。
【００３９】
電解質は、例えば、ＥＭＩＴＦＳＩ、ＥＭＩＢＦ４等のイオン性液体、プロピレンカーボネート、アセトニトリル等の溶媒を用いることができる。
【００４０】
第１の活物質層１１ｂと、第２の活物質層１２ｃとは、第１の電解質含有層１３ａと第２の電解質含有層１３ｄとを介して対向している。第１の活物質層１１ｃと、第２の活物質層１２ｂとは、第１の電解質含有層１３ｂと第２の電解質含有層１３ｃとを介して対向している。
【００４１】
デバイス本体１０は、機能部１０Ａと、外装体１０Ｂとを有する。機能部１０Ａは、蓄電デバイスとしての機能を発現する部分である。機能部１０Ａは、上述した第１及び第２の内部電極１１，１２並びに電解質含有層１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄを備えている。
【００４２】
外装体１０Ｂは、機能部１０Ａの外表面の一部を覆っている。具体的には、外装体１０Ｂは、機能部１０Ａの第１及び第２の主面並びに第１及び第２の側面を覆っている。機能部１０Ａの第１及び第２の端面は、外装体１０Ｂから露出している。従って、第１及び第２の主面１０ａ、１０ｂ並びに第１及び第２の側面１０ｃ、１０ｄは、外装体１０Ｂにより構成されている。第１及び第２の端面１０ｅ、１０ｆは、機能部１０Ａと外装体１０Ｂとにより構成されている。
【００４３】
第１の端面１０ｅの上には、第１の外部電極１８が設けられている。第１の外部電極１８は、第１の内部電極１１に電気的に接続されている。第１の外部電極１８は、第１の電極膜１８ａと、第１の金属キャップ１８ｂとを有する。
【００４４】
第１の電極膜１８ａは、第１の内部電極１１に接続されている。第１の電極膜１８ａは、第１の端面１０ｅを覆うように設けられている。詳細には、第１の電極膜１８ａは、第１の端面１０ｅの実質的に全体を覆っている。第１の電極膜１８ａは、第１の部分１０ｅ１から第２の部分１０ｅ２にまで至るように設けられている。第１の電極膜１８ａの端部は、第２の部分１０ｅ２の上に位置している。第１の電極膜１８ａは、第１及び第２の主面１０ａ、１０ｂ並びに第１及び第２の側面１０ｃ、１０ｄの上には位置していない。
【００４５】
第１の金属キャップ１８ｂは、デバイス本体１０の第１の端面１０ｅ側の部分を覆っている。具体的には、第１の金属キャップ１８ｂは、第１の端面１０ｅと、第１及び第２の主面１０ａ、１０ｂ並びに第１及び第２の側面１０ｃ、１０ｄのそれぞれの第１の端面１０ｅ側の部分を覆っている。
【００４６】
第１の金属キャップ１８ｂは、第１の電極膜１８ａに電気的に接続されている。
【００４７】
第１の金属キャップ１８ｂと第２の部分１０ｅ２との間にギャップが設けられている。このため、第１の金属キャップ１８ｂとデバイス本体１０及び第１の電極膜１８ａとの位置的干渉を抑制することとができる。
【００４８】
第２の端面１０ｆの上には、第２の外部電極１９が設けられている。第２の外部電極１９は、第２の内部電極１２に電気的に接続されている。第２の外部電極１９は、第２の電極膜１９ａと、第２の金属キャップ１９ｂとを有する。
【００４９】
第２の電極膜１９ａは、第２の内部電極１２に接続されている。第２の電極膜１９ａは、第２の端面１０ｆを覆うように設けられている。詳細には、第２の電極膜１９ａは、第２の端面１０ｆの実質的に全体を覆うように設けられている。第２の電極膜１９ａは、第３の部分１０ｆ１の上から第４の部分１０ｆ２の上にまで至るように設けられている。第２の電極膜１９ａの端部は、第４の部分１０ｆ２の上に位置している。第２の電極膜１９ａは、第１及び第２の主面１０ａ、１０ｂ並びに第１及び第２の側面１０ｃ、１０ｄの上には位置していない。
【００５０】
第２の金属キャップ１９ｂは、デバイス本体１０の第２の端面１０ｆ側の部分を覆っている。具体的には、第２の金属キャップ１９ｂは、第２の端面１０ｅと、第１及び第２の主面１０ａ、１０ｂ並びに第１及び第２の側面１０ｃ、１０ｄのそれぞれの第２の端面１０ｆ側の部分を覆っている。
【００５１】
第２の金属キャップ１９ｂは、第２の電極膜１９ａに電気的に接続されている。
【００５２】
第２の金属キャップ１９ｂと第４の部分１０ｆ２との間にギャップが設けられている。このため、第２の金属キャップ１９ｂとデバイス本体１０及び第２の電極膜１９ａとの位置的干渉を抑制することとができる。
【００５３】
本実施形態では、第１及び第２の電極膜１８ａ、１９ａは、それぞれ、溶射膜により構成されている。第１及び第２の電極膜１８ａ、１９ａは、例えば、Ａｌ、Ｃｕ、Ａｌ−Ｓｉからなる群から選ばれた少なくとも一種の金属により構成することができる。
【００５４】
第１及び第２の金属キャップ１８ｂ、１９ｂは、例えば、アロイ（Ｆｅ−４２Ｎｉ合金）を含む母材やアルミニウム又はアルミニウム合金からなる母材と、母材の外表面を覆うＮｉ／Ａｇめっきとにより構成することができる。
【００５５】
ところで、電極膜がデバイス本体から剥離すると、電極膜と内部電極との間の導通が解除される。このため、蓄電デバイスの蓄電機能が損なわれる。このため、蓄電デバイスの電気的な信頼性を高める観点からは、電極膜の剥離を抑制することが重要である。本実施形態の蓄電デバイス１では、第１の電極膜１８ａが、第１の部分１０ｅ１の上から、傾斜した第２の部分１０ｅ２の上にまで至るように設けられている。このため、第１の電極膜１８ａが第１の端面１０ｅから剥離しにくい。第２の電極膜１９ａが、第３の部分１０ｆ１の上から、傾斜した第４の部分１０ｆ２の上にまで至るように設けられている。このため、第２の電極膜１９ａが第２の端面１０ｆから剥離しにくい。従って、蓄電デバイス１は、優れた電気的な信頼性を有する。
【００５６】
このように、蓄電デバイス１の優れた電気的な信頼性を実現する観点からは、傾斜した第２及び第４の部分１０ｅ２，１０ｆ２を設けることが好ましい。但し、蓄電デバイス１の蓄電特性を低下させない観点から、第２及び第４の部分１０ｅ２，１０ｆ２を機能部１０Ａには設けず、外装体１０Ｂに設けることが好ましい。すなわち、第１及び第３の部分１０ｅ１，１０ｆ１の少なくとも一部が機能部１０Ａにより構成されており、第２及び第４の部分１０ｅ２，１０ｆ２が外装体１０Ｂにより構成されていることが好ましい。
【００５７】
なお、本実施形態では、第２及び第４の部分１０ｅ２，１０ｆ２のそれぞれが平面状である例について説明した。但し、本発明は、この構成に限定されない。第２及び第４の部分は、曲面により構成されていてもよい。
【００５８】
次に、蓄電デバイス１の製造方法の製造方法の一例について、図４〜図７を参照しながら説明する。
【００５９】
まず、デバイス本体１０を作製する。デバイス本体１０は、例えば、公知の方法で製造することができる。次に、デバイス本体１０の第１及び第２の端面１０ｅ、１０ｆのそれぞれの上に、溶射材を溶射することにより第１及び第２の電極膜１８ａ、１９ａを形成する（溶射工程）。その後、第１及び第２の金属キャップ１８ｂ、１９ｂをデバイス本体１０にかぶせることにより蓄電デバイス１を完成させることができる。
【００６０】
次に、溶射工程について、詳細に説明する。
【００６１】
図４及び図５に示すように、第１のテープ３１と第２のテープ３２との間に、第１の端面１０ｅが同方向を向くように複数のデバイス本体１０を、テープ３１，３２の長手方向に沿って相互に間隔をおいて配する。その後、複数のデバイス本体１０が狭持された第１及び第２のテープ３１，３２からなる積層体を巻回することにより、図６に示す巻回体４０を得る。図７に示すように、巻回体４０においては、デバイス本体１０が隣接して配される。積層体の巻回に際しては、テープ３１とテープ３２との間に、スペーサ５０（図７を参照）を介在させることにより隣り合うデバイス本体１０間の間隔を調整してもよい。
【００６２】
なお、本実施形態では、第１のテープ３１がデバイス本体１０の形状に沿って折り曲げられた形状となっており、第２のテープ３２は、平板状である。隣り合うデバイス本体１０間において、第１のテープ３１と第２のテープ３２とは貼り合わされている。但し、本発明は、これに限定されない。例えば、第１及び第２のテープ３１，３２の両方がデバイス本体１０の形状に沿って折り曲げられていてもよい。その場合、第１及び第２のテープ３１，３２の隣り合うデバイス本体１０間に位置する部分が、デバイス本体１０の厚み方向における中央部に位置していてもよい。
【００６３】
次に、巻回体４０に溶射材を溶射することにより第１及び第２の電極膜１８ａ、１９ａを形成する。このように、複数のデバイス本体１０に対して同一工程で溶射を行うことにより、第１及び第２の電極膜１８ａ、１９ａを効率よく形成することができる。
【００６４】
溶射工程において、第１及び第２の電極膜１８ａ、１９ａの厚みが、１００μｍ以上１４０μｍ以下となるように溶射を行うことが好ましい。ここで、電極膜の厚みは、蓄電デバイスの側面を、幅方向における寸法が１／２となるまで研磨することにより露出した断面において、電極膜の厚み方向における中央部の厚みを測定することにより得ることができる。
【００６５】
なお、図５に示すように、第１及び第２の主面１０ａ、１０ｂの長さ方向Ｌにおける端部が第１及び第２のテープ３１，３２から露出するように巻回体４０を作製することが好ましい。例えば、第１及び第２の主面の長さ方向における端部が第１及び第２のテープから露出していない場合は、溶射により形成された電極膜の端部の厚みが厚くなりすぎる場合がある。第１及び第２の主面１０ａ、１０ｂの長さ方向Ｌにおける端部が第１及び第２のテープ３１，３２から露出するように巻回体４０を作製することにより、電極膜１８ａ、１９ａの端部が厚くなりすぎることを抑制することができる。
【００６６】
溶射工程において、隣り合うデバイス本体１０の間隔が小さすぎると、隣り合うデバイス本体１０の上に形成された溶射膜１８ａ、１９ａが接合される場合がある。その場合は、接合された溶射膜１８ａ、１９ａを分断する必要がある。従って、溶射工程において、隣接しているデバイス本体１０の上に形成された電極膜１８ａ、１９ａ同士が接合されないような間隔で複数のデバイス本体１０を配列した状態で溶射を行うことが好ましい。
【００６７】
図８は、実験例１〜９における、溶射時における隣接するデバイス本体間の間隔と、隣接するデバイス本体の上に形成された溶射膜間の間隔とを表すグラフである。図８に示す結果から、溶射工程において、隣接しているデバイス本体１０間の間隔を１１０μｍ以上とすることにより、隣接して配されたデバイス本体１０の上に形成された溶射膜１８ａ、１９ａが接合することを確実に抑制することができることが分かる。
【符号の説明】
【００６８】
１  蓄電デバイス
１０  デバイス本体
１０Ａ  機能部
１０Ｂ  外装体
１０ａ  第１の主面
１０ｂ  第２の主面
１０ｃ  第１の側面
１０ｄ  第２の側面
１０ｅ  第１の端面
１０ｅ１  第１の部分
１０ｅ２  第２の部分
１０ｆ  第２の端面
１０ｆ１  第３の部分
１０ｆ２  第４の部分
１１  第１の内部電極
１１ａ  第１の集電体
１１ｂ，１１ｃ  第１の活物質層
１２  第２の内部電極
１２ａ  第２の集電体
１２ｂ，１２ｃ  第２の活物質層
１３ａ，１３ｂ  第１の電解質含有層
１３ｃ，１３ｄ  第２の電解質含有層
１８  第１の外部電極
１８ａ  第１の電極膜
１８ｂ  第１の金属キャップ
１９  第２の外部電極
１９ａ  第２の電極膜
１９ｂ  第２の金属キャップ
３１  第１のテープ
３２  第２のテープ
４０  巻回体
５０  スペーサ
【図１】
2016121417.tif 000003
【図２】
2016121417.tif 000004
【図３】
2016121417.tif 000005
【図４】
2016121417.tif 000006
【図５】
2016121417.tif 000007
【図６】
2016121417.tif 000008
【図７】
2016121417.tif 000009
【図８】
2016121417.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成29年6月8日(2017.6.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
本発明に係る蓄電デバイスは、デバイス本体と、第１の電極膜と、第２の電極膜とを備える。デバイス本体は、第１及び第２の主面と、第１及び第２の側面と、第１及び第２の端面とを有する。第１及び第２の主面は、長さ方向及び幅方向に沿って延びる。第１及び第２の側面は、長さ方向及び厚み方向に沿って延びる。第１及び第２の端面は、一部が幅方向及び厚み方向に沿って延びる。デバイス本体内には、第１及び第２の内部電極が設けられている。第１の内部電極と第２の内部電極との間には電解質含有層が設けられている。第１の電極膜は、デバイス本体の上に設けられている。第１の電極膜は、第１の内部電極に接続されている。第２の電極膜は、デバイス本体の上に設けられている。第２の電極膜は、第２の内部電極に接続されている。第１の端面は、第１の部分と、第２の部分とを有する。第１の部分は、幅方向及び厚み方向に沿って延びる。第２の部分は、第１の部分の外側に位置している。第２の部分は、第１の部分に対して傾斜している。第２の端面は、第３の部分と、第４の部分とを有する。第３の部分は、幅方向及び厚み方向に沿って延びる。第４の部分は、第３の部分の外側に位置している。第４の部分は、第３の部分に対して傾斜している。第１の電極膜は、第１の部分の上から第２の部分の上にまで至るように設けられている。第２の電極膜は、第３の部分の上から第４の部分の上にまで至るように設けられている。デバイス本体は、第１及び第２の内部電極を有する機能部と、機能部の外表面の一部を覆う外装体とを有し、第１及び第３の部分の少なくとも一部が機能部により構成されており、第２及び第４の部分が外装体により構成されている。このため、第１及び第２の電極膜が、第２又は第４の部分に至っているため、デバイス本体から剥離しにくい。従って、第１の電極膜と、第１の内部電極とが離間しにくい。第２の電極膜と、第２の内部電極とが離間しにくい。よって、本発明に係る蓄電デバイスは高い電気的な信頼性を有する。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正３】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長さ方向及び幅方向に沿って延びる第１及び第２の主面と、前記長さ方向及び厚み方向に沿って延びる第１及び第２の側面と、一部が前記幅方向及び前記厚み方向に沿って延びる第１及び第２の端面とを有するデバイス本体と、
前記デバイス本体内に設けられた第１及び第２の内部電極と、
前記第１の内部電極と前記第２の内部電極との間に設けられた電解質含有層と、
前記デバイス本体の上に設けられており、前記第１の内部電極に接続された第１の電極膜と、
前記デバイス本体の上に設けられており、前記第２の内部電極に接続された第２の電極膜と、
を備え、
前記第１の端面は、
前記幅方向及び前記厚み方向に沿って延びる第１の部分と、
前記第１の部分の外側に位置し、前記第１の部分に対して傾斜する第２の部分と、
を有し、
前記第２の端面は、
前記幅方向及び前記厚み方向に沿って延びる第３の部分と、
前記第３の部分の外側に位置し、前記第３の部分に対して傾斜する第４の部分と、
を有し、
前記第１の電極膜は、前記第１の部分の上から前記第２の部分の上にまで至るように設けられており、
前記第２の電極膜は、前記第３の部分の上から前記第４の部分の上にまで至るように設けられており、
前記デバイス本体は、
前記第１及び第２の内部電極を有する機能部と、
前記機能部の外表面の一部を覆う外装体と、
を有し、
前記第１及び第３の部分の少なくとも一部が前記機能部により構成されており、
前記第２及び第４の部分が前記外装体により構成されている、蓄電デバイス。
【請求項２】
前記第１の電極膜の端部が前記第２の部分の上に位置しており、
前記第２の電極膜の端部が前記第４の部分の上に位置している、請求項１に記載の蓄電デバイス。
【請求項３】
前記デバイス本体の前記第１の端面側の部分を覆っており、前記第１の電極膜に電気的に接続された第１の金属キャップと、
前記デバイス本体の前記第２端面側の部分を覆っており、前記第２の電極膜に電気的に接続された第２の金属キャップと、
をさらに備え、
前記第２の部分と前記第１の金属キャップとの間にギャップが設けられており、
前記第４の部分と前記第２の金属キャップとの間にギャップが設けられている、請求項１又は２に記載の蓄電デバイス。
【請求項４】
前記第１及び第２の電極膜が、溶射膜により構成されている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の蓄電デバイス。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の蓄電デバイスの製造方法であって、
前記デバイス本体を作製する工程と、
前記第１及び第２の端面のそれぞれの上に溶射材を溶射することにより前記第１及び第２の電極膜を形成する溶射工程と、
を備える、蓄電デバイスの製造方法。
【請求項６】
前記溶射工程において、前記第１の端面が同方向を向くように前記複数のデバイス本体を配列し、前記配列した複数のデバイス本体に対して前記溶射材を溶射する、請求項５に記載の蓄電デバイスの製造方法。
【請求項７】
前記溶射工程において、隣接している前記デバイス本体の上に形成された電極膜同士が接合されないような間隔で前記複数のデバイス本体を配列する、請求項６に記載の蓄電デバイスの製造方法。
【請求項８】
前記溶射工程において、隣接している前記デバイス本体間の間隔が１１０μｍ以上となるように前記複数のデバイス本体を配列する、請求項７に記載の蓄電デバイスの製造方法。
【請求項９】
前記溶射工程において、前記第１及び第２の電極膜の厚みが１００μｍ以上１４０μｍ以下となるように溶射を行う、請求項５〜８のいずれか一項に記載の蓄電デバイスの製造方法。
【請求項１０】
前記溶射工程は、
第１のテープと第２のテープとの間に、前記テープの長手方向に沿って相互に間隔をおいて前記複数のデバイス本体を配した後に、巻回して巻回体を作製する工程と、
前記巻回体に前記溶射材を溶射することにより前記第１及び第２の電極膜を形成する工程と、
を含む、請求項５〜９のいずれか一項に記載の蓄電デバイスの製造方法。
【請求項１１】
前記第１及び第２の主面の長さ方向における端部が前記第１及び第２のテープから露出するように前記巻回体を作製する、請求項１０に記載の蓄電デバイスの製造方法。
【国際調査報告】
2016121417.tif 000011
2016121417.tif 000012
2016121417.tif 000013
2016121417.tif 000014