(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に活物質のパターンを有する電極体の前記活物質にリチウムをドープし、ドープ電極体を得る電解処理工程と、前記ドープ電極体と対向電極とセパレータとを積層する組立工程と、からなる電極積層体の製造方法であって、
前記電解処理工程では、
前記電極体と、
前記パターンに対向し前記パターンよりも広い面積を有するリチウム極と、
前記電極体と前記リチウム極とに挟まれると共に、前記活物質のパターンの周縁部を覆い隠す電気絶縁性の枠部からなる整流板と、
を電解液に浸漬し、
前記電極体と前記リチウム極とを外部回路を通じて接続することにより、前記電極体の活物質にリチウムをドープする、
ことを特徴とする電極積層体の製造方法。
【請求項２】
前記整流板の枠部は、前記枠部によって囲まれた内側領域と前記枠部の周囲の外側領域とを連通させる流体連通路を少なくとも１つ有する、ことを特徴とする請求項１に記載の電極積層体の製造方法。
【請求項３】
前記整流板は、ポリオレフィン系樹脂、フッ素樹脂、またはポリイミド系樹脂からなることを特徴とする請求項１または２に記載の電極積層体の製造方法。
【請求項４】
請求項１に記載の方法で製造された電極積層体と、電解液とを容器に封入する、ことを特徴とする蓄電デバイスの製造方法。
【請求項５】
前記蓄電デバイスは、リチウムイオンキャパシタであることを特徴とする請求項４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、蓄電デバイス用の電極積層体の製造方法、及び、その電極積層体を用いた蓄電デバイスの製造方法に関する。特にリチウムイオン系蓄電デバイス（例えばリチウムイオンキャパシタ）の電極体活物質へのリチウムイオンのプレドープに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
炭素系材料からなる電極におけるリチウムイオン等の吸脱着、及び、正負両極間でのリチウムイオン等の移動を通じて充放電を行うリチウムイオン系蓄電デバイスとして、リチウムイオンバッテリー（ＬｉＢ）、電気二重層キャパシタ（ＥＤＬＣ）及びリチウムイオンキャパシタ（ＬｉＣ）が知られている。中でも、電気自動車やハイブリッド電気自動車の車載電源に適した出力特性を期待できるものとして、リチウムイオンキャパシタが注目されている。
【０００３】
従来型のリチウムイオンキャパシタは、細孔を有する箔状集電体の両面に活物質を塗布してなる電極体（負極用電極体および正極用電極体）と、リチウムイオン供給源としてのリチウム金属薄板とを同一デバイス内に配置して構成されている。そして、デバイスの組立て完了後に、各負極の集電体とリチウム金属薄板とを外部回路を介して例えば短絡通電させることにより、リチウム金属薄板から放出されたリチウムイオンを各負極に到達させ且つ各負極の活物質に担持させるという操作（一般に「プレドープ」と呼ばれる）を経て製造されている。
【０００４】
上記のような従来型のリチウムイオンキャパシタの構造を前提として、そのプレドープ方法を改良した技術に特許文献１（特開２００６−２８６９１９号公報）がある。特許文献１によると、従来型のリチウムイオンキャパシタにおいては、セルは正極と負極とをセパレータを介して交互に積層した電極積層体として構成され、負極には、その電極積層体の外部に正極および／または負極に対向して配置したリチウム金属（薄板）からリチウムイオンが電極集電板の貫通孔を通して順次ドーピングされる（同文献の段落００１０）。そして、組立て完了後のセル内に配置されているリチウム金属（薄板）の面積がそれと対向する負極の面積よりも大きいと、ドーピングされずに余ったリチウム金属がプレドープ後もセル内に残存し続けることになり、そのことが種々の不都合を生むと説明されている（同文献の段落００１１）。そして特許文献１では、リチウムイオン供給源と負極との対向面積を負極面積の７５％以上１００％未満に設定することで、セル内にリチウムイオン供給源を残さずに負極にリチウムイオンをドーピングすることを可能にして、従来型のリチウムイオンキャパシタの安全性向上、高品質化、生産性向上等を図っている（同文献の段落００１６）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２８６９１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、セル組立完了後にデバイス内のリチウムイオン供給源を用いてプレドープを行う従来の製造方法にはいくつかの欠点がある。代表的な欠点を３つあげると、
イ）  負極がリチウムイオン供給源から遠くなるにつれてリチウムイオンの輸送抵抗が大きくなるだけでなく、リチウムイオンが集電体の細孔（貫通孔）を通過するためにオーム損が大きくなる。このため、リチウムイオンの輸送速度は、電極体の積層数の増加に対して指数関数的に低下する傾向にあり、プレドープに要する時間が過大なものとなってしまう。
ロ）  リチウムイオン供給源から負極までの距離によってリチウムイオンのドープ速度に差が生じ、各負極でのリチウムイオンの担持量や、負極活物質表面での還元反応によって生成されるＳＥＩ(Solid Electrolyte Interface)被膜の品質（厚みや密度等）にもばらつきが生じてしまう。
ハ）  セル組立完了後のプレドープ時にリチウムイオンを通過させるべく集電体を細孔構造とする必要があるが、この集電体の細孔加工がコスト高の大きな要因となる。
【０００７】
本発明は、電極積層体（セル）の組立後にプレドープを行うという従来の製造方法を根本から見直し、セル組立前の個々の電極体に対してリチウムイオンプレドープを予め行った後に電極積層体を組み立てるという新しい製造手順の確立を目指すものであり、その新しい製造手順に付随する固有の課題の解決を図るものである。
【０００８】
具体的には本発明の目的は、従来のセル組立後プレドープに比べて大幅にプレドープ時間を短縮して製造コスト低減を図ることができると共に、セル組立前の個々の電極体上の活物質を過不足なく電解処理して活物質塗工面（即ち活物質のパターン）の全体にリチウムイオンを均一に担持することができる蓄電デバイス用の電極積層体の製造方法を提供することにある。また、その電極積層体を用いた蓄電デバイスの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、表面に活物質のパターンを有する電極体の前記活物質にリチウムをドープし、ドープ電極体を得る電解処理工程と、前記ドープ電極体と対向電極とセパレータとを積層する組立工程と、からなる電極積層体の製造方法であって、
前記電解処理工程では、
前記電極体と、
前記パターンに対向し前記パターンよりも広い面積を有するリチウム極と、
前記電極体と前記リチウム極とに挟まれると共に、前記活物質のパターンの周縁部を覆い隠す電気絶縁性の枠部からなる整流板と、
を電解液に浸漬し、
前記電極体と前記リチウム極とを外部回路を通じて接続することにより、前記電極体の活物質にリチウムをドープする、ことを特徴とする電極積層体の製造方法である。
【００１０】
本発明はまた、上記の方法で製造された電極積層体と、電解液とを容器に封入することを特徴とする蓄電デバイスの製造方法である。
【００１１】
本発明の更に好ましい態様や追加的構成要件については、「発明を実施するための形態」欄で詳細に説明する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の電極積層体または蓄電デバイスの製造方法によれば、電極体の活物質に対するリチウムイオンプレドープを電極積層体の組立後ではなく、電極積層体組立前の独立した電解処理工程で行うため、従来法について指摘した上記イ）、ロ）及びハ）のような欠点が無く、従来のセル組立後プレドープに比べて大幅にプレドープ時間を短縮して製造コストを低減することができる。また、電極体の活物質パターンに対向するリチウム極（リチウムイオン供給源）の面積を活物質パターンの面積よりも広く設定すると共に、活物質パターンの周縁部を覆い隠す電気絶縁性の枠部からなる整流板を併用して電解処理を行うことにより、電極積層体組立前の個々の電極体上の活物質を過不足なく電解処理して活物質パターンの必要エリアにリチウムイオンをほぼ均一にプレドープ（担持）することが可能になり、品質の安定した電極積層体を、ひいては蓄電デバイスを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】電解処理装置（電解処理槽）の概略断面図である。
【図２】電解処理に使用する各資材の一例を示し、（Ａ）は電極体の正面図及び断面図、（Ｂ）は整流板の正面図及び断面図、（Ｃ）はリチウム極の正面図及び断面図である。
【図３】図２に示した各資材の配置関係を示す斜視図である。
【図４】電極体と整流板との相対配置（重なり具合）を示す部分正面図及びそれに対応する部分断面図である。
【図５】電解処理装置（電解処理槽）を上から見下ろしたときの概略平面図である。
【図６】電解処理に使用する各資材の別例を示し、（Ａ）は電極体の正面図及び断面図、（Ｂ）は整流板の正面図及び断面図である。
【図７】図６に示した各資材の配置関係を示す斜視図である。
【図８】整流板の更なる別例の正面図及び断面図である。
【図９】比較例となる電解処理装置（電解処理槽）の概略断面図である。
【図１０】整流板の有無に応じた実験例を示し、（Ａ）は整流板有り（実施例）の場合の活物質塗工領域における表面電位図、（Ｂ）は整流板無し（比較例）の場合の活物質塗工領域における表面電位図。
【図１１】給電端子の実験例（比較例）を示し、（Ａ）は電極体の正面図、（Ｂ）は集電体での電流密度を示す図、（Ｃ）は活物質塗工領域での電流密度を示す図。
【図１２】給電端子の実験例（実施例）を示し、（Ａ）は電極体の正面図、（Ｂ）は集電体での電流密度を示す図、（Ｃ）は活物質塗工領域での電流密度を示す図。
【図１３】給電端子の実験例（実施例）を示し、（Ａ）は電極体の正面図、（Ｂ）は集電体での電流密度を示す図、（Ｃ）は活物質塗工領域での電流密度を示す図。
【図１４】電極積層数と必要なドープ時間との関係を示すグラフ。
【図１５】リチウムイオンキャパシタの断面構造を模式的に示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００１５】
本発明に係る電極積層体は、電極体の表面の活物質にリチウムをドープしてドープ電極体（Ｌｉドープ済み電極体）を得る電解処理工程と、それに続く、前記ドープ電極体と対向電極とセパレータとを積層する組立工程とを経て製造される。また、本発明に係る蓄電デバイスは、前記電解処理工程及び組立工程を経て製造された電極積層体を、電解液と共に所定の容器に封入することにより製造される。とりわけ、本発明の電極積層体及び蓄電デバイスの製造方法は、電極積層体組立前の電解処理工程に特徴がある。
【００１６】
本発明の電解処理工程では、例えば図１に示すような電解処理装置１が用いられると共に、電解処理用の資材として、電極体３、リチウムイオン供給源としてのリチウム極４および整流板５が用いられる。
【００１７】
電極体３は、電極積層体又は蓄電デバイスの負極（又は正極）を構成する部材であり、箔状又は板状の集電体３１と、その集電体３１の表面に塗工又はパターン形成された活物質３２とを備えている。集電体３１は、例えば銅（Ｃｕ）又はアルミニウム（Ａｌ）のような導電性金属でできており、好ましくは矩形状の箔又は板として提供される。本発明において、集電体３１は細孔を備える必要は無いが、集電体３１の表裏を貫く細孔を備えることを妨げるものではない。
【００１８】
集電体３１の表面に塗工される活物質３２としては、リチウムイオンを可逆的に吸蔵・担持できるものであれば特に限定はされないが、具体例として、黒鉛、アモルファスカーボン等の炭素素材、ポリアセン系有機化合物、等の公知の活物質をあげることができる。活物質３２は、適切な分散媒（例えば水）によってスラリー状に調製され、そのスラリーを集電体３１の表面（好ましくは両面）に塗布した後に温風乾燥及び／又は減圧乾燥することで集電体上に定着される。塗工の形態（活物質塗工面の形状や配列など）は特に限定されるものではないが、例えば図２（Ａ）に示すように、横長な長方形状の集電体３１の表面に、略正方形状の活物質塗工面３２が複数コマ（複数区画）直列に並ぶように塗工すること、あるいは図６（Ａ）に示すように、横長な長方形状の集電体３１の表面に、その長手方向の全体にわたって活物質塗工面３２を帯状に塗工することは好ましい。なお、本明細書では、一つの活物質塗工面３２又は複数コマからなる活物質塗工面３２の集合体を指して「活物質のパターン」と呼ぶものとする。
【００１９】
リチウムイオン供給源としてのリチウム極４は、金属リチウムを含む板状の部材として準備される。例えば図１及び図２（Ｃ）に示すように、リチウム極４は、横長な長方形状の金属端子板４１（例えば銅板）の片側全面に金属リチウム４２を支持してなる金属板として提供され得る。金属端子板４１上に支持される金属リチウム４２は、箔状、板状もしくはブロック状のいずれでもよく、場合によっては、リチウムの金属塊や切れ端を金属製の網に詰め込んで板状もしくはブロック状にプレス成形したものでもよい。
【００２０】
但し、本発明の電解処理工程で使用するリチウム極４は、これを電解処理装置１にセットしたときに、前記電極体の活物質塗工面３２に対向する当該リチウム極４（より具体的には金属リチウム４２）の面積が前記活物質塗工面３２の面積よりも広く、リチウム極４の面積が活物質塗工面３２の面積より大きいと、活物質塗工面全体へリチウムイオンを均一にプレドープすることができる。リチウム極４の面積が活物質塗工面３２の面積以下であると、活物質塗工面全体へのリチウムイオンの均一なプレドープに支障を来すおそれがある。
【００２１】
本発明の電解処理工程においては、電極体３とリチウム極４との間に整流板５が配置される（図１参照）。この整流板は、電極体の活物質塗工面（活物質パターン）の周縁部を覆い隠す一方で当該活物質塗工面の周縁部以外の部位を露出させるような枠形状をした電気絶縁性の枠部を有する部材である。例えば図２（Ｂ）は図２（Ａ）の電極体３用の整流板５を示し、図６（Ｂ）は図６（Ａ）の電極体３用の整流板５を示す。図２（Ｂ）の整流板５は、図２（Ａ）の電極体３にほぼ対応する横長な長方形状の本体を有する共に、その本体には、電極体の活物質塗工面３２の各コマに対応した略正方形状の開口部（覗き孔）５１が複数個形成され、その結果、整流板５は、複数の開口部５１を持った枠形状の枠部５２を有している。同様に、図６（Ｂ）の整流板５は、図６（Ａ）の電極体３にほぼ対応する横長な長方形状の本体を有する共に、その本体には、電極体の活物質塗工面３２に対応した唯一つの長方形状の開口部（覗き孔）５１が形成され、その結果、整流板５は、１つの開口部５１を持った枠形状の枠部５２を有している。
【００２２】
図２（Ｂ）及び図６（Ｂ）のいずれの整流板５においても、例えば図４に示すように、活物質塗工面３２の幅（ｍ１，ｍ２）よりも整流板開口部５１の幅（ｎ１，ｎ２）の方が若干狭くなっている。例えば、ｍ１＝５２ｍｍの場合には、ｎ１＝５０ｍｍに設定されるという具合である。このため、電極体３に整流板５を対向させたとき、整流板の枠部５２は、電極体の活物質塗工面３２の周縁部を（例えば約１ｍｍの重なり幅で）覆い隠す一方、当該活物質塗工面３２の周縁部以外の部位（つまり中央部位）を露出させることができる。なお、活物質塗工面３２の大部分を金属リチウム４２に対面させつつも、活物質塗工面３２と整流板の枠部５２との間で十分な重なり幅を確保するためには、１ｍｍ＜（ｍ２−ｎ２）＜３ｍｍ、または、１ｍｍ＜（ｍ１−ｎ１）＜３ｍｍとすることが好ましい。
【００２３】
なお、整流板５の構成素材としては、ポリオレフィン系樹脂（例えばポリプロピレン（ＰＰ）等）、又は、フッ素樹脂（例えばポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等）、又は、ポリイミド系樹脂が好ましい。これらの合成樹脂は、電気絶縁性と、後述する電解液に対する耐溶剤性とを兼ね備えており、かかる理由から整流板５の構成素材として適している。また、整流板の枠部５２の厚みは、１０μｍ以上、より好ましくは１００μｍ〜１ｍｍである。
【００２４】
更に、整流板の枠部５２には、当該枠部５２によって囲まれた内側領域と、当該枠部５２の周囲の外側領域とを連通させる流体連通路５３が、少なくとも１つ形成されている。例えば図２（Ｂ）及び図６（Ｂ）にそれぞれ示す整流板５には、枠部５２の上下左右の各位置において枠部５２をその幅方向に横断するように延びる流体連通路５３が形成されている。図面には、流体連通路５３は枠部５２に刻設された溝として描かれているが、流体連通路５３はトンネル状又は細管状の通路であってもよい。これらの流体連通路５３を介して、電極体３とリチウム極４との間に配置される整流板５の内側領域と、整流板５の外側領域とが連通される。その結果、内外領域間での電解液の流通ないし移動、並びに、電極体及びリチウム極間に残存する又はそこで発生するガスの外部への放出ないし誘導が円滑化し、安定した電解処理が可能になる。
【００２５】
なお、本発明において整流板５が流体連通路５３を有することは好ましいが、電解処理槽２内において整流板５と電極体３又はリチウム極４との間隔を比較的大きく確保する場合には、整流板５が流体連通路５３を持つことが必須となるわけではない。そのような場合には、例えば図８に示すように、枠部５２に流体連通路を持たない整流板５を用いてもよい。
【００２６】
本発明の電解処理工程においては、電極体３とリチウム極４との間に整流板５を配置しつつ、電極体３とリチウム極４とが対向配置される。例えば図２（Ａ），（Ｂ）及び（Ｃ）の電極体３、整流板５およびリチウム極４を用いる場合には、図１，図３及び図５に示すように、電解処理槽２の中で、電極体３を中心としてその両側に整流板５が配置され、各整流板５の更に外側にリチウム極４が配置される。その際、各整流板の流体連通路５３が電極体３と向き合うように各整流板５が電極体３と対向配置される。また、金属リチウム４２が整流板の開口部５１を介して電極体の活物質塗工面３２と向き合うように各リチウム極４が電極体３と対向配置される。
【００２７】
上記のような各資材（３，４，５）の対向配置状況の下で、図１に示すように電解処理槽２には電解液７が満たされ、その結果、電極体３、整流板５及びリチウム極４が電解液７中に浸漬される。ここで、電極体３と整流板５との対向間隔、及び、整流板５とリチウム極４との対向間隔が共に非常に狭くほとんど隙間が無いと言えるような場合でも、整流板の枠部５２に設けられた流体連通路５３を介して、電解液７が整流板枠部５２の内側領域に円滑に進入することができる。また、整流板枠部５２の内側領域に残る気体や気泡が、流体連通路５３を介して整流板枠部５２の内側領域から外に逃げることができる。従って、整流板枠部５２の内側領域を完全に電解液７で満たすことができる。
【００２８】
なお、この電解処理工程で使用する電解液（電解処理用電解液）は、電解処理時に活物質表面へのＳＥＩ皮膜の生成を促進し得る有機系溶媒（加温によって液状態を維持できる非低融点有機物を含む）に、支持電解質としてのリチウム塩を溶かし込んだものである。
【００２９】
電解処理用電解液として使用可能な有機系溶媒としては、エチレンカーボネート（ＥＣ、炭酸エチレン、融点：３４〜３７℃）、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、ビニレンカーボネート（ＶＣ）、フルオロエチレンカーボネート（ＦＥＣ）があげられる。
【００３０】
また、電解処理用電解液における支持電解質としては、ＬｉＴＦＳＩ，ＬｉＦＳＩ，ＬｉＰＦ６，ＬｉＣｌＯ４，ＬｉＢＦ４などがあげられる。ここで、
ＴＦＳＩとは、Trifluoromethanesulfonyl Imideをいい、
ＦＳＩとは、Fluoromethanesulfonyl Imideをいう。
【００３１】
本発明の電解処理工程においては、電極体とリチウム極との間に電解液を介在させた状態で、電極体の集電体とリチウム極とを外部回路を通じて電気的に接続することにより、電極体の活物質に対する電解処理が行われる。例えば図１に示すように、電極体３の集電体３１と、左右のリチウム極４の金属端子板４１とを外部回路としての直流電源６を間に挟んで電気的に接続する。すると、電極体の活物質塗工面３２に対する電解処理が進行し、活物質３２の表層には、電解液の還元分解等に基づく非常に複雑な反応メカニズムを経てＳＥＩ被膜が形成されると共に、リチウム極４から放出されたリチウムイオン（Ｌｉ＋）が活物質３２にプレドープ（担持）される。
【００３２】
本発明では、電極体３の活物質塗工面３２に対向するリチウム極４（より具体的には金属リチウム４２）の面積を活物質塗工面３２の面積よりも広くすることで、活物質塗工面３２の全面に対してリチウム極４を均等に対面させることができる。その結果、活物質の全面に対し同時にリチウムイオンを輸送することが可能になり、均一にリチウムイオンをプレドープすることができる。但し、電極体３の活物質塗工面３２とリチウム極４とを単に対面させるだけでは、活物質塗工面３２のエッジ部（塗工端）に電流密度が集中し、当該エッジ部又はそれに連なる集電体３１の表面にＬｉ析出が生じ易くなる。この点、本発明では、電場に影響されない電気絶縁性の整流板５を併用することで活物質塗工面３２のエッジ部への電流密度の集中を抑制して、活物質塗工面３２の全領域に対しほぼ均一にリチウムイオンをプレドープすることができる。
【００３３】
なお、電極体３を構成する集電体３１が矩形状（とりわけ長方形状）の箔又は板として形成されている場合には、この矩形状の集電体３１の四辺のうちの、長辺側の少なくとも一辺に対して、当該一辺の長さに対応する長さを持った長尺な給電端子（図１２（Ａ）及び図１３（Ａ）の給電端子９２，９３参照）を取り付け、この長尺な給電端子を介して外部給電回路（６）と集電体３１との間の電気的接続を確保してもよい。かかる長尺な給電端子は、一列に連続した給電点の集合体とみなすことができる。このような長尺な給電端子を介して電極体の集電体が外部給電回路とつながることで、集電体内、ひいては集電体上の活物質塗工面内において、電流密度の偏りが極力回避され、活物質塗工面の全体に均一な電解処理を施すことが可能になる（後述する図１１〜１３の実験例参照）。
【００３４】
また、本発明において、電解処理の際に、電極体３とリチウム極４との間に配置された整流板５の枠部５２の内側領域に、電解液７を保液可能で且つ電気絶縁性を有する保液隔膜（図示略）を配置してもよい。この保液隔膜（図示略）は、例えば、図２，３，６，７に示した整流板５の各開口部５１の大きさに対応した寸法を有する比較的薄手の吸液性の絶縁材（例えば、紙、フェルト、樹脂繊維製シートなど）であってもよい。仮に整流板５の厚みが非常に薄い場合でも、整流板枠部５２の内側領域に上記のような保液隔膜を配置することで、電極体３とリチウム極４との直接接触（電気的短絡）を防止して、安全且つ安定した電解処理を実現できる。
【００３５】
上記電解処理工程に引き続く本発明の組立工程では、電解処理工程で得られたドープ電極体と、そのドープ電極体の反対極となる対向電極と、セパレータとを積層配置することで電極積層体が得られる。ここで、セパレータとは、ドープ電極体と対向電極との間に介在して両者の短絡を防止する電気絶縁部材をいう。
【００３６】
そして、上記電解処理工程及び組立工程を経て製造された電極積層体を、セル用の電解液と共に所定の容器に封入することにより、リチウムイオンがほぼ均一にドープされた蓄電デバイス（好ましくはリチウムイオンキャパシタ）が完成する。
【００３７】
図１５は、本発明に従う蓄電デバイスとしてのリチウムイオンキャパシタの一構成例を模式的に示す。図１５に示すリチウムイオンキャパシタ８０は、負極集電体８１ａに塗工された負極活物質８１ｂにリチウムイオンをプレドープした負極電極体８１と、正極集電体８２ａに塗工された活性炭等の正極活物質８２ｂを有する正極電極体８２と、隣り合う負極及び正極電極体８１，８２間に介装される絶縁樹脂製のセパレータ８３とを備えている。交互に積層された負極電極体８１、正極電極体８２およびセパレータ８３によって「電極積層体」が構成される。この電極積層体（８１，８２，８３）は、容器としてのパッケージ８７内に収納される。この収納状態において、各負極電極体８１の負極集電体８１ａは、リード８４ａを介して負極用の外部端子８４ｂに電気的に接続されている。同様に、各正極電極体８２の正極集電体８２ａは、リード８５ａを介して正極用の外部端子８５ｂに電気的に接続されている。二つの外部端子８４ｂ，８５ｂは、パッケージ８７の外に突出している。そして、この外部端子付きの電極積層体（８１，８２，８３）が、セル用電解液８６と共にパッケージ８７内に封入されている。この封入には、例えばラミネートパッキングの手法が用いられる。
【００３８】
なお、セル用電解液８６としては、例えばエチレンカーボネート（ＥＣ、炭酸エチレン、融点：３４〜３７℃）等の有機溶媒に、電解処理用電解液で使用したのと同様の電解質を添加したものを使用することができる。
【００３９】
その後、組立て完了した蓄電デバイスに対し、必要に応じて常法通りのエージング処理を施すことで、最終製品として出荷可能な蓄電デバイスが得られる。なお、本発明の方法で製造された蓄電デバイス（例えばリチウムイオンキャパシタ）は、その内部にプレドープ用のリチウムイオン供給源を有していないことは言うまでもない。
【実施例】
【００４０】
以下、本発明に関する各種の実証実験や測定データについて説明する。
【００４１】
［整流板の有無による比較実験］
長方形状の銅製集電体３１（７０ｍｍ×３７２ｍｍ×０．０２ｍｍ）の各面に対して、黒鉛からなる６コマの活物質塗工面３２（５２ｍｍ×５２ｍｍ×０．０４ｍｍ）を設けてなる両面間欠塗工タイプの電極体３を用意した（図２（Ａ）参照）。そして、この電極体３を、図２（Ｂ）に示すような整流板５を用いつつ図１に示すような電解処理装置１で電解処理を行った場合と、整流板を用いることなく図９に示すような電解処理装置１で電解処理を行った場合とを比較する電解処理実験を行った。なお、いずれの場合も、電解液として、エチレンカーボネート（ＥＣ）とジメチルカーボネート（ＤＭＣ）との混合物（ＥＣとＤＭＣは重量比で３：７）に１．２モルのＬｉＰＦ６を添加したものを使用すると共に、この電解液を室温に保持した。また、給電条件は、定電流：５Ｃ（Ｃレート）で１０分間とし、理論容量の８５％狙いでＬｉプレドープを実施した。
【００４２】
図１０（Ａ）は整流板を使用した場合の結果を示し、図１０（Ｂ）は整流板を使用しなかった場合の結果を示す。両図では、特定の１コマの活物質塗工面を縦３×横３の都合９区画に区分すると共に、各区画での表面電位（［ｍＶ］vs Ｌｉ／Ｌｉ＋）を数値で表している。なお、表面電位が低いほど、その区画でのＬｉ担持量が多いことを意味する。
【００４３】
整流板を使用しなかった場合（図１０（Ｂ））には、表面電位の範囲が８１〜１２５ｍＶと高く且つ９区画間での表面電位のバラつきも大きかったのに対し、整流板を使用した場合（図１０（Ａ））には、表面電位の範囲が７５〜８２ｍＶと比較的低く且つ９区画間での表面電位のバラつきも比較的小さかった。両者の比較から、電解処理時に整流板を併用することで、より均一でより効率的なリチウムイオンのプレドープが実現可能なことがわかる。
なお、整流板を使用しなかった場合（図１０（Ｂ））、給電の電流値を大きくすると、活物質が塗工されていない集電体（銅箔）の表面にＬｉが析出する現象が観察されたが、整流板を使用した場合（図１０（Ａ））には、このようなＬｉ析出は観察されなかった。
【００４４】
［給電端子の違いによる比較実験］
電極体の集電体３１を直流電源６に接続するために集電体に取り付けられる給電端子の形態の違いが、集電体３１や活物質塗工面３２における電流密度分布にどのように影響するかについて、コンピュータシミュレーションによる解析を行った。具体的には、図１１，１２及び１３に示す３種類の給電端子モデルについて検討した。
【００４５】
図１１（Ａ）は、２接点給電モデルである。即ち、横長な長方形状の集電体（集電箔）３１の上辺付近の２箇所に丸端子状の給電端子９１（黒丸で示す）が設定されている。左側の丸端子９１は、左から１コマ目の活物質塗工面３２と２コマ目の活物質塗工面３２との境界に位置し、右側の丸端子９１は、右から１コマ目の活物質塗工面３２と２コマ目の活物質塗工面３２との境界に位置している。
図１１（Ｂ）は、２接点給電モデルにおける集電体３１での電流密度の分布状況を模式的に示す。実際のコンピュータシミュレーションでは、約２０段階の天然色グラデーションで色分けしてディスプレイ画面上に電流密度分布を表示するが、図１１（Ｂ）及び（Ｃ）、図１２（Ｂ）及び（Ｃ）、並びに図１３（Ｂ）及び（Ｃ）では、特許図面用に３段階のグラデーションに簡略化して表示している（即ち、Ｈ＝高密度、Ｍ＝中密度、Ｌ＝低密度）。図１１（Ｂ）から見て取れるように、それぞれの丸端子９１に近い領域では電流密度が高くなっているが、各丸端子９１から遠く離れた左下隅、右下隅、及び集電体３１の中央域では電流密度が低くなっている。
図１１（Ｃ）は、２接点給電モデルにおける活物質塗工面３２の各コマでの電流密度の分布状況を模式的に示す。図１１（Ｃ）から見て取れるように、それぞれの丸端子９１に近い領域で電流密度の集中が認められる。
【００４６】
図１２（Ａ）は、上辺給電モデルである。即ち、横長な長方形状の集電体（集電箔）３１の上辺の全体に沿って、当該上辺と同じ長さを有する長尺帯状の給電端子９２（黒塗の帯で示す）が設けられている。
図１２（Ｂ）は、上辺給電モデルにおける集電体３１での電流密度の分布状況を模式的に示す。図１２（Ｂ）から見て取れるように、集電体３１の上辺から下辺に向かって電流密度が次第に低下する傾向にあるが、集電体３１の長手方向に沿った各位置間において電流密度の格差は生じていない。
図１２（Ｃ）は、上辺給電モデルにおける活物質塗工面３２の各コマでの電流密度の分布状況を模式的に示す。図１２（Ｃ）から見て取れるように、活物質塗工面３２のどのコマも、ほぼ均等な電流密度となっている。
【００４７】
図１３（Ａ）は、上下辺給電モデルである。即ち、横長な長方形状の集電体（集電箔）３１の上辺全体および下辺全体に沿って、これら上下辺と同じ長さを有する長尺帯状の給電端子９２，９３（黒塗の帯で示す）が対をなして設けられている。
図１３（Ｂ）は、上下辺給電モデルにおける集電体３１での電流密度の分布状況を模式的に示す。図１３（Ｂ）から見て取れるように、集電体３１の上辺および下辺付近で電流密度が最も高く、集電体３１の高さ方向中程に向かうにつれて電流密度が次第に低下する傾向にあるが、集電体３１の長手方向に沿った各位置間において電流密度の格差は生じていない。
図１３（Ｃ）は、上下辺給電モデルにおける活物質塗工面３２の各コマでの電流密度の分布状況を模式的に示す。図１３（Ｃ）から見て取れるように、活物質塗工面３２のどのコマも、ほぼ均等な電流密度となっている。
【００４８】
図１１，１２及び１３の比較からわかるように、長方形状の集電体３１の長辺側の一辺又は二辺に対して、その長辺とほぼ同じ長さを持った長尺な給電端子９２，９３を取り付けることで、集電体上の活物質塗工面３２における電流密度の均等化を図ることが可能になる。
【００４９】
［プレドープ時間の比較］
図１４中の破線は、従来の方法（即ち、蓄電デバイス内にリチウムイオン供給源を予め組み込んでおき、組立完了後にデバイス内で自己完結的に負極活物質に対するリチウムイオンのプレドープを行うという方法）におけるプレドープ所要時間の統計値をプロットしたものである。図１４のグラフの横軸は、セル組立時の電極積層数（つまり、負極の数／正極の数）を示し、同グラフの縦軸は、対数目盛によるプレドープ完了までの所要時間（ｈｒ）を示す。図１４からわかるように、従来の方法によれば、プレドープの所要時間は、電極積層数の増加と共に指数関数的に増加する傾向にあり、例えば電極積層数が負極／正極＝９／８の場合には約１００時間にも及ぶ。
【００５０】
これに対し本発明の方法では、セル組立前の電解処理工程において、活物質塗工面を有する電極体に対して個別に電解処理（ひいてはプレドープ）を行っている。このため、電極積層数によってプレドープ所要時間が変化するということは基本的にあり得ず、常にほぼ一定の時間でプレドープを完了することができる。電解処理の条件にもよるが、本発明の組立前電解処理工程におけるプレドープの所要時間は、室温で１５分前後、６０℃に加熱して５分以下である。図１４中に描かれた水平な実線は、本発明の場合を示す。
【００５１】
このように、本発明の方法によれば、従来の方法に比べてＬｉイオンのプレドープ時間を大幅に短縮して、電極積層体及び蓄電デバイスの生産効率を大幅に向上させることができる。
【符号の説明】
【００５２】
１  電解処理装置
２  電解処理槽
３  電極体
３１  集電体
３２  活物質，活物質塗工面（活物質のパターン）
４  リチウム極
４１  金属端子板
４２  金属リチウム
５  整流板
５１  開口部（覗き孔、枠部の内側領域）
５２  枠部
５３  流体連通路
６  直流電源（外部回路）
７  電解液
８０  リチウムイオンキャパシタ（蓄電デバイス）
８１  負極電極体（ドープ電極体）
８２  正極電極体（対向電極）
８３  セパレータ（８１，８２，８３は電極積層体を構成する）
８６  セル用電解液
８７  パッケージ（容器）
【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】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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