(57)【要約】【課題】断面積の大きな正極端子や負極端子を用いても端子に隙間が生じることのない蓄電デバイスを提供すことを課題とする。【解決手段】正極集電体８２に正極材を塗布した正極８１、４１と、負極集電体８５に負極材を塗布した負極８４、４４とが板状のセパレータ８７を介して積層されるとともに、電解液９に浸漬された状態で容器２、２０に収容され、かつ正極のタブ８８、４８に電気的に接続される正極端子１１、４２と負極のタブ８９、４９に電気的に接続される負極端子１２、４３とがそれぞれ容器の外部に引き出される蓄電デバイスにおいて、容器に正極端子が挿通する正極孔２２と負極端子が挿通する負極孔２３とを形成し、正極端子を正極孔から容器の外部に引き出すとともに、負極端子を負極孔から容器の外部に引き出し、かつ正極孔と負極孔とを加圧封止した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器内に、正極集電体に正極材を塗布した正極と負極集電体に負極材を塗布した負極とが板状のセパレータを介して積層されてなる電極要素が、電解液に浸漬された状態で収容され、かつ上記正極および上記負極の未塗布部分がタブとされ、各々の上記タブに電気的に接続された正極端子および負極端子が、それぞれ上記容器の外部に引き出される蓄電デバイスであって、
上記容器は、上記正極端子が挿通する正極孔と上記負極端子が挿通する負極孔とを有し、上記正極孔と上記負極孔を除いて気密的に形成されて、上記正極端子が上記正極孔を挿通して上記容器の外部に引き出されるとともに、上記負極端子が上記負極孔を挿通して上記容器の外部に引き出され、かつ上記正極孔と上記負極孔とが加圧封止されていることを特徴とする蓄電デバイス。
【請求項２】
上記容器は、平面視略矩形状であって、その外周辺に沿って上記正極孔と上記負極孔とが間隔をあけて形成されており、かつ上記正極のタブと上記負極のタブとは、各々上記電極要素の対向辺の外側に配置され、上記正極のタブに電気的に接続された正極端子が上記正極孔を通じて上記容器の外側に引き出されるとともに、上記負極のタブに電気的に接続された負極端子が上記負極孔を通じて上記容器の外側に引き出されていることを特徴とする請求項１に記載の蓄電デバイス。
【請求項３】
上記正極端子および上記負極端子は、各々上記電極要素の厚さに対応する大きさを有して上記電極要素の辺に沿って配設されていることを特徴とする請求項１または２に記載の蓄電デバイス。
【請求項４】
上記容器は、平面視略矩形状であって、その外周辺に沿って上記正極孔と上記負極孔とが間隔をあけて形成されており、かつ上記正極端子は、少なくとも一部が上記電極要素の厚さ方向に延出して、当該延出部が上記正極孔を通じて上記容器の外側に引き出されるとともに、上記負極端子は、少なくとも一部が上記電極要素の厚さ方向に延出して、当該延出部が上記負極孔を通じて上記容器の外側に引き出されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の蓄電デバイス。
【請求項５】
上記容器は、アルミ箔の表裏面に樹脂がコーティングされたラミネートフィルムからなるラミネート容器であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載の蓄電デバイス。
【請求項６】
上記ラミネート容器は、略矩形状の上記ラミネートフィルムの長手方向中央部の屈曲ラインに沿って上記正極孔と上記負極孔とが間隔をあけて形成され、上記屈曲ラインに沿って上記ラミネートフィルムを屈曲させて、当該屈曲部を除いた外周部を熱封止または接着封止することによって、上記正極孔と上記負極孔を除いて気密的に形成されており、かつ上記正極孔と上記負極孔とが加圧封止されて、上記正極端子と上記正極孔との間、および上記負極端子と上記負極孔との間にそれぞれ絶縁層が介在されていることを特徴とする請求項５に記載の蓄電デバイス。
【請求項７】
上記ラミネート容器の上記正極孔に対応する位置に上記正極端子が挿通する正極挿通口を有し、上記負極孔に対応する位置に上記負極端子が挿通する負極挿通口を有する板状またはブロック状の外部端子固定体が配置され、上記ラミネート容器の正極孔および上記外部端子固定体の上記正極挿通口と、上記ラミネート容器の負極孔および上記外部端子固定体の上記負極挿通口とが加圧封止されていることを特徴とする請求項５または６に記載の蓄電デバイス。
【請求項８】
上記ラミネート容器は、上記外部端子固定体を蓋とするハードケースに収容されていることを特徴とする請求項５ないし７のいずれか一項に記載の蓄電デバイス。
【請求項９】
上記ハードケースは、上記電極要素の厚さ方向に配置される側面の一部あるいは全面が開口していることを特徴とする請求項８に記載の蓄電デバイス。
【請求項１０】
上記正極端子および上記負極端子は、金属材からなり、かつ上記延出部の先端面に、当該延出部よりも外法寸法が小さい凸部が一体に形成されてなり、上記容器に形成された上記正極孔または上記負極孔に挿通された上記延出部の先端面が上記容器側に向けて加締められることにより、上記正極孔および上記負極孔が加圧封止されていることを特徴とする請求項４に記載の蓄電デバイス。
【請求項１１】
上記正極孔および上記負極孔の周囲は、上記容器を間に挟んで上記延出部に挿通され、上記加締めによって上記延出部の先端面により押圧されたガスケットによって封止されているとともに、外部端子板が、その端部に形成された孔に上記凸部が挿通されて当該凸部の先端面が加締められることにより固定されていることを特徴とする請求項１０に記載の蓄電デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に、キャパシタや二次電池などのラミネートフィルムからなる外装を有する蓄電デバイスに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
キャパシタやリチウムイオン二次電池などのキャパシタや二次電池は、一般に図１０に示すように、正極集電体８２の両面に正極材８３が塗布された矩形平板状の正極８１と、負極集電体８５の両面に負極材８６が塗布された矩形平板状の負極８４とが、矩形平板状のセパレータ８７を介して積層されて、ラミネートフィルムからなる外装体９０内に収容されている（特許文献１参照）。
【０００３】
このラミネートフィルムには、パーフロロアルコキシ（ＰＦＡ）やポリプロピレン（ＰＰ）、ポリフェルニンサルファイド（ＰＰＳ）等の合成樹脂製のシートとアルミニウム箔等の金属箔等の金属箔を積層したものが用いられ、このラミネートフィルムからなる矩形筒状の外装体９０内に電解液９を注入して、内部を真空にして開口部を熱封止することにより構成されている。
その際、図１１に示すように、正極８１のタブ８８に溶接部９３等を介して電気的に接続された正極端子９１周りに封止テープ９４を巻き、負極８４のタブ８９に溶接部９３等を介して電気的に接続された負極端子９２周りにも封止テープ９４を巻き、上述のように真空封止することによって内部の気密性を担保している。
【０００４】
しかしながら、正極端子９１や負極端子９２が薄板状に形成されている場合には、上述のように封止テープ９４を巻くことによって外装体９０内の気密性が担保されても、端子９２、９３が厚板状に形成され、あるいは円柱状などの他の形状などに形成されている場合には、この封止テープ９４を巻いても、図１２に示すように端子９１、９２周りに隙間９９が生じてしまい外装体９０内の気密性を担保することができない。
【０００５】
その上、正極端子９１や負極端子９２は、薄板状に形成した場合に断面積が小さくなることから電気抵抗が大きくなり、薄板状の端子９１、９２は、キャパシタやリチウムイオン二次電池などの大電力用の蓄電デバイスには適さないという問題がある。
【０００６】
さらには、正極８１のタブ８８と、負極８４のタブ８９とをセパレータ８７の対向辺の一辺の外側と他辺の外側とに交互に配置した場合には、正極端子９１と負極端子９２とがセパレータ８７の対向辺の一辺と他辺とに沿った外装体９０の一辺と他辺とから外装体９０の外部に引き出されて、端子９１、９２の引き出し箇所が外装体９０の特定の一辺に集め難いことから、電気配線の取り回しが複雑化してしまうという欠点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−３０５９２８公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこで、断面積の大きな正極端子９１や負極端子９２を用いても端子９１、９２に隙間が生じることのない蓄電デバイス、さらに好ましくは電気配線の取り回しも簡易になるように端子９１、９２が配置された蓄電デバイスを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
すなわち、請求項１に記載の発明は、容器内に、正極集電体に正極材を塗布した正極と負極集電体に負極材を塗布した負極とが板状のセパレータを介して積層されてなる電極要素が、電解液に浸漬された状態で収容され、かつ上記正極および上記負極の未塗布部分がタブとされ、各々の上記タブに電気的に接続された正極端子および負極端子が、それぞれ上記容器の外部に引き出される蓄電デバイスであって、上記容器は、上記正極端子が挿通する正極孔と上記負極端子が挿通する負極孔とを有し、上記正極孔と上記負極孔を除いて気密的に形成されて、上記正極端子が上記正極孔を挿通して上記容器の外部に引き出されるとともに、上記負極端子が上記負極孔を挿通して上記容器の外部に引き出され、かつ上記正極孔と上記負極孔とが加圧封止されていることを特徴とするものである。
【００１０】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の蓄電デバイスにおいて、上記容器は、平面視略矩形状であって、その外周辺に沿って上記正極孔と上記負極孔とが間隔をあけて形成されており、かつ上記正極のタブと上記負極のタブとは、各々上記電極要素の対向辺の外側に配置され、上記正極のタブに電気的に接続された正極端子が上記正極孔を通じて上記容器の外側に引き出されるとともに、上記負極のタブに電気的に接続された負極端子が上記負極孔を通じて上記容器の外側に引き出されていることを特徴とするものである。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の蓄電デバイスにおいて、上記正極端子および上記負極端子は、各々上記電極要素の厚さに対応する大きさを有して上記電極要素の辺に沿って配設されていることを特徴とするものである。
【００１２】
ここで、積層厚さに対応する大きさを有するとは、正極および負極がセパレータを介して積層された積層部の厚さと同等または積層部の厚さよりも若干厚くもしくは薄くてもよく、積層部と端子部との厚さが異なることにより積層部に応力の作用しない大きさであることを意味する。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の蓄電デバイスにおいて、上記容器は、平面視略矩形状であって、その外周辺に沿って上記正極孔と上記負極孔とが間隔をあけて形成されており、かつ上記正極端子は、少なくとも一部が上記電極要素の厚さ方向に延出して、当該延出部が上記正極孔を通じて上記容器の外側に引き出されるとともに、上記負極端子は、少なくとも一部が上記電極要素の厚さ方向に延出して、当該延出部が上記負極孔を通じて上記容器の外側に引き出されていることを特徴とするものである。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、請求項１ないし４のいずれか一項に記載の蓄電デバイスにおいて、上記容器は、アルミ箔の表裏面に樹脂がコーティングされたラミネートフィルムからなるラミネート容器であることを特徴とするものである。
【００１５】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の蓄電デバイスにおいて、上記ラミネート容器は、略矩形状の上記ラミネートフィルムの長手方向中央部の屈曲ラインに沿って上記正極孔と上記負極孔とが間隔をあけて形成され、上記屈曲ラインに沿って上記ラミネートフィルムを屈曲させて、当該屈曲部を除いた外周部を熱封止または接着封止することによって、上記正極孔と上記負極孔を除いて気密的に形成されており、かつ上記正極孔と上記負極孔とが加圧封止されて、上記正極端子と上記正極孔との間、および上記負極端子と上記負極孔との間にそれぞれ絶縁層が介在されていることを特徴とするものである。
【００１６】
請求項７に記載の発明は、請求項５または６に記載の蓄電デバイスにおいて、上記ラミネート容器の上記正極孔に対応する位置に上記正極端子が挿通する正極挿通口を有し、上記負極孔に対応する位置に上記負極端子が挿通する負極挿通口を有する板状またはブロック状の外部端子固定体が配置され、上記ラミネート容器の正極孔および上記外部端子固定体の上記正極挿通口と、上記ラミネート容器の負極孔および上記外部端子固定体の上記負極挿通口とが加圧封止されていることを特徴とするものである。
【００１７】
請求項８に記載の発明は、請求項５〜７のいずれかに記載の蓄電デバイスにおいて、上記ラミネート容器は、上記外部端子固定体を蓋とするハードケースに収容されていることを特徴とするものである。
【００１８】
請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の蓄電デバイスにおいて、上記ハードケースは、上記電極要素の厚さ方向に配置される側面の一部あるいは全面が開口していることを特徴とするものである。
【００１９】
請求項１０に記載の発明は、請求項４に記載の蓄電デバイスにおいて、上記正極端子および上記負極端子は、金属材からなり、かつ上記延出部の先端面に、当該延出部よりも外法寸法が小さい凸部が一体に形成されてなり、上記容器に形成された上記正極孔または上記負極孔に挿通された上記延出部の先端面が上記容器側に向けて加締められることにより、上記正極孔および上記負極孔が加圧封止されていることを特徴とするものである。
【００２０】
また、請求項１１に記載の発明は、請求項１０に記載の蓄電デバイスにおいて、上記正極孔および上記負極孔の周囲は、上記容器を間に挟んで上記延出部に挿通され、上記加締めによって上記延出部の先端面により押圧されたガスケットによって封止されているとともに、外部端子板が、その端部に形成された孔に上記凸部が挿通されて当該凸部の先端面が加締められることにより固定されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２１】
請求項１〜１１のいずれかに記載の蓄電デバイスによれば、正極端子が挿通する容器の正極孔と、負極端子が挿通する容器の負極孔とを加圧封止することによって、容器の正極端子や負極端子の周りに隙間が生じることなく、気密性を担保することができる。なお、上記加圧封止は、ネジで締め付ける方法や、請求項１０または１１に示すように、正極端子や負極端子の容器からの延出部をリベットとして利用して、当該延出部を加締める方法等を採用することができる。
特に、正極端子や負極端子に断面積の大きなものを用いても隙間が生じないため、電気抵抗を小さくして、大電力用のキャパシタやリチウムイオン二次電池などにも用いることができる。
【００２２】
さらには、このように容器に形成された正極孔と負極孔を加圧封止する構造を採用することによって、正極端子や負極端子の形状の自由度が得られる。
従って、例えば、正極のタブと負極のタブとをセパレータの外周辺の外側に配置することによって、正極のタブと負極のタブに電気的に接続される正極端子と負極端子とを、それぞれ平面視矩形状の容器の外周辺に沿って一定の間隔をあけて形成された正極孔と負極孔とを通じて容器の外側に引き出すことができる。
【００２３】
それだけでなく、請求項２に記載の蓄電デバイスのように、セパレータの対向辺の一辺の外側と他辺の外側に配置された正極のタブと負極のタブとに電気的に接続される正極端子と負極端子とを、それぞれ平面視矩形状の容器の外周辺に沿って一定の間隔をあけて形成された正極孔と負極孔とを通じて容器の外側に引き出すこともできる。
その結果、電気がセパレータの対向辺の一辺側から他辺側へと流れるため、電気効率を高めることができ、容器の外周辺に正極端子と負極端子とが配置されるため、電気配線の取り回しを簡易に行うことができる。
【００２４】
また、上述の正極端子および負極端子を、請求項３に記載の蓄電デバイスのように正極および負極がセパレータを介して積層された積層厚さに対応する大きさにして、セパレータの対向辺の一辺あるいは他辺に沿って配設することによって、例えば、容器内を真空引きした場合にも応力が端子に作用するため、正極および負極の積層部への応力の作用を防止できる。
【００２５】
また、正極端子と負極端子は、請求項４に記載の蓄電デバイスのように、少なくとも一部をセパレータの板厚方向に延出させて、当該延出部を平面視矩形状の容器の外周辺に沿って一定の間隔をあけて形成された正極孔と負極孔とを通じて容器の外側に引き出すこともできる。このため、正極および負極がセパレータを介して積層された積層部の厚さが薄い場合にも、正極孔および負極孔の径を大きくすれば端子の断面積を大きくすることができ、積層部と端子との間に段差が生じる等して外力が積層部に作用してしまうことを防止できる。その結果、上述のように電気配線の取り回しを簡易に行うことができるだけでなく、積層部の厚さに関係なく、端子を蓄電デバイスの種類に応じた所望の断面形状にすることができる。
【００２６】
また、請求項５に記載の蓄電デバイスのように、容器として、アルミ箔に樹脂がコーティングされたラミネートフィルムからなるラミネート容器を用いることによって、上述のように正極孔および負極孔を加圧封止することにより、確実に容器の気密性を担保できる。
【００２７】
そして、このラミネート容器は、請求項６に記載の蓄電デバイスのように、矩形状のラミネートフィルムの長手方向中央部の屈曲ラインに沿って間隔をあけて正極孔と負極孔とを形成することによって、熱封止あるいは接着封止される外周部の内周りに正極孔と負極孔とを形成する場合と異なり、外力が封止部とその内周りとの間に作用することによるラミネートフィルムの破損などを防止することができる。
【００２８】
また、正極端子と正極孔との間および負極端子と負極孔との間に絶縁層を介在させることによって、ラミネート容器と端子との間が短絡してしまうことを防止できる。
【００２９】
さらには、このラミネート容器に、請求項７に記載の蓄電デバイスのように、板状またはブロック状の外部端子固定体を配置することによって、正極端子および負極端子を安定的に固定することができる上に、正極孔および負極孔を通じてラミネート容器の気密性をより確実に確保することができる。
【００３０】
これに加え、請求項８に記載の蓄電デバイスによれば、外部端子固定体を蓋とするハードケースにラミネート容器を収容することによって、複数の蓄電デバイスを積層して使用する場合にも積層上部の蓄電デバイスの荷重が積層下部の蓄電デバイスに作用することによる不具合などを低減することができる。
【００３１】
さらに、このハードケースは、請求項９に記載の蓄電デバイスのように側面の一部あるいは全面を開口させることによって放熱を促進させることができ、蓄熱による蓄電デバイスの不具合を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の第１実施形態のキャパシタの縦断面模式図である。
【図２】第１実施形態のキャパシタの横断面模式図であって、（ａ）が端子形状の第２例、（ｂ）が端子形状の第３例、（ｃ）が端子形状の第４例、（ｄ）が端子形状の第５例を説明する説明図である。
【図３】第１実施形態のキャパシタの一部拡大図であって、端子形態の第６例を説明する説明図である。
【図４】第２実施形態のキャパシタの縦断面模式図である。
【図５】第３実施形態のキャパシタの平面図である。
【図６】第３実施形態のキャパシタの組み立て方を説明するための要部断面模式図である。
【図７】第３実施形態を応用した第４実施形態に用いられる正極端子または負極端子を示すもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。
【図８】第４実施形態のキャパシタの組み立て方を説明するための要部断面模式図である。
【図９】第１〜第３実施形態のキャパシタをハードケースに収容した場合の斜視図であり、（ａ）および（ｂ）が第１実施形態および第２実施形態のキャパシタをハードケースに収容した場合の斜視図であり、（ｃ）が第３実施形態のキャパシタをハードケースに収容した場合の斜視図である。
【図１０】従来の蓄電デバイスの縦断面模式図である。
【図１１】従来の蓄電デバイスの要部拡大図である。
【図１２】図１０のａ方向矢視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、本発明に係るキャパシタの第１実施形態〜第３実施形態について説明する。なお、従来のキャパシタや二次電池と同一の構成については、同一符号を用いることにより説明を簡略する。
【００３４】
第１実施形態のキャパシタは、正極集電体８２の両面に正極材８３が塗布された矩形平板状の複数枚の正極８１と、負極集電体８５の両面に負極材８６が塗布された矩形平板状の複数枚の負極８４とが、互いの間に矩形平板状のセパレータ８７を介して交互に積層されている。そして、図１に示すように、ラミネートフィルムからなる外装体のラミネート容器２に収容されるとともに、このラミネート容器２内に電解液９が注入されて真空封止することにより概略構成されている。
【００３５】
ここで、この正極集電体８２は、２５μｍ〜３５μｍの厚さ寸法のニッケル箔やアルミニウム箔等の耐酸化性を有して化学的に溶出しない金属箔を（５０ｍｍ〜１５０ｍｍ）×（５０ｍｍ〜１５０ｍｍ）の長方形に打ち抜くことによって形成されたものであり、当該打ち抜き加工を行う際に、その長手方向の一端部には接続用舌部（タブ）８８が一体に形成されている。そして、この集電体８２の両面に、それぞれ活性炭等からなる炭素材料からなる正極材８３が塗布形成されている。
【００３６】
他方、負極集電体８５は、１２〜１６μｍの厚さ寸法の銅箔を、正極集電体８２とほぼ同形の（５０ｍｍ〜１５０ｍｍ）×（５０ｍｍ〜１５０ｍｍ）の長方形に打ち抜くことによって形成されたものであり、同様に上記打ち抜き加工を行う際に、正極集電体８２における接続用舌部８８と逆の長手方向の他端部に、接続用舌部８９が一体に形成されている。そして、この集電体８５の少なくとも片面にリチウム金属（図示を略す）が貼り付けられるとともに、この集電体８５の両面におけるリチウム金属貼り付け箇所以外には難黒鉛化性炭素材料を主成分とする負極材８６が塗布形成されている。
このリチウム金属としては、好ましくは細長板状のものが用いられて、負極集電体８５の長手方向の中央部に幅方向に向けて貼り付けられている。
【００３７】
また、セパレータ８７は、ポリエチレン、ポリプロピレン、セルロース等の合成樹脂からなる通液性および非電子伝導性を有するシート材からなるもので、正極集電体８２および負極集電体８５と等しいか、あるいはこれらより大きな外形寸法の方形に形成されている。
さらに、電解液９として、電解質であるＬｉＢＦ4 、ＬｉＰＦ4 、ＬｉＣｌＯ4 、ＬｉＡｓＦ6 等のリチウム塩を溶剤に溶解させて注液されている。
【００３８】
そして、このような複数枚の正極８１は、互いの集電体８２の接続用舌部８８が積層されて、外部接続端子となる正極端子１１に溶接部１９によって電気的に接続されるとともに、複数枚の負極８４は、互いの集電体８５の接続用舌部８９が積層されて、外部接続端子となる負極端子１２に溶接部１９によって電気的に接続されている。
【００３９】
このようにして積層された複数の正極８１、負極８４およびセパレータ８７は平面視矩形状のラミネート容器２に収容されている。
このラミネート容器２は、ポリプロピレン等の合成樹脂製等の絶縁性のシートにアルミニウム箔等の金属箔等の金属箔をラミネートした矩形状のラミネートフィルムからなる。そして、ラミネートフィルムの長手方向中央部の屈曲ライン２１上に、正極端子１１を挿通させる正極孔２２と負極端子１２を挿通させる負極孔２３とが間隔をあけて形成され、屈曲ライン２１に沿って屈曲させて、当該屈曲部を除いた外周部２４を熱封止あるいはエポキシ樹脂等によって接着封止することにより構成されている。
【００４０】
他方、正極端子１１および負極端子１２は、いずれもラミネートフィルムの屈曲ライン２１に当接する鍔部１３を有する金属棒であり、鍔部１３は、正極孔２２や負極孔２３よりも大きな径を有する円板状に形成されている。また、正極端子１１および負極端子１２は、いずれも鍔部１３を境に、容器２内にて接続用舌部８８、８９の溶接される一端側の内部端子部が矩形柱状に形成されるとともに、容器２の外部に引き出される他端側の外部端子部が円柱状に形成されており、外部端子部には螺子が切られている。
【００４１】
さらにラミネート容器２の屈曲ライン２１に合わせて厚板状の外部端子固定体３が配設され、この外部端子固定体３は、正極孔２２に対応する位置に正極端子１１が挿通する正極挿通口３２が形成されるとともに、負極孔２３に対応する位置に負極端子１２が挿通する負極挿通口３３が形成されている。
【００４２】
これにより、正極端子１１は、内部端子部がセパレータ８７の一辺に沿って配設され、鍔部１３が正極孔２２の周囲に当接して外部端子部が正極孔２２および正極挿通口３２を挿通するとともに、この外部端子部周りから鍔部１３に至る正極孔２２や正極挿通口３２との間に樹脂などの絶縁層１６が介装されており、外部端子部を正極孔２２および正極挿通口３２に挿通させた頭頂部にナット１４が締結されている。
【００４３】
同様に、負極端子１２は、内部端子部が正極端子１１に対してセパレータ８７の対向辺の他辺に沿って配設され、鍔部１３が負極孔２３の周囲に当接して外部端子部が負極孔２３および負極挿通口３３を挿通するとともに、この外部端子部周りから鍔部１３に至る負極孔２３や負極挿通口３３との間に樹脂などの絶縁層１６が介装されており、外部端子部を負極孔２３および負極挿通口３３に挿通させた頭頂部にナット１４が締結されている。
【００４４】
このように正極端子１１と負極端子１２とにナット１４を締結することによって、ラミネート容器２が外部端子固定体３とともに加圧封止されてラミネート容器２内の気密性が確実に担保される。
なお、正極端子１１と負極端子１２は、ナット１４と外部端子固定体３との間に必要に応じてワッシャー（図示を略す）を介在させることにより強く締められるようにしてもよい。これにより、ラミネート容器２がより確実に加圧封止されて、一段とラミネート容器２内の気密性が高まる。
【００４５】
次いで、正極端子１１および負極端子１２の他の実施形態について図２を用いて説明する。
これらの端子１１、１２は、上述のように内部端子部を矩形柱状に形成してもよいが、正極８１および負極８４の積層部の厚さが大きい場合には、図２（ａ）に示すように横断面逆コ字状に、図２（ｂ）に示すように横断面略Ｌ字状に形成してもよい。また、端子１１、１２は、図２（ｃ）や図（ｄ）に示すようなあらゆる形状を採用可能であり、これによって、上記積層部の積層厚さに対応する大きさを有してセパレータ８７の対向辺に沿って配設されていることが好ましい。従って、溶接部１９は、接続用舌部８８、８９との電気的接続が担保される場所であれば足りる。
【００４６】
さらに、端子１１、１２は、いずれも上述の内部端子部、鍔部１３および外部端子部が一体形成されたものに限定されるものでなく、図３に示すように、ボルト１７の頭頂部を鍔部１３とするとともに、軸部を外部端子部とし、バスパー１８を内部端子部として用いて接続用舌部８８、８９に溶接接続してもよい。換言すると、このバスパー１８として、上記ボルト１７の軸部に対応する径の孔を有するＬ字状の金属板が用いられており、このバスパー１８をボルト１７の頭頂部とラミネート容器２の屈曲ライン２１との間に回動自在に配設してもよい。
【００４７】
次いで、本実施形態のキャパシタの第２実施形態について説明する。
なお、第１実施形態と同一の構成については、同一符号を用いることにより説明を簡略する。
【００４８】
第２実施形態のキャパシタは、図４に示すように、正極集電体８２の両面に正極材８３が塗布された矩形平板状の複数枚の正極４１と、負極集電体８５の両面に負極材８６が塗布された矩形平板状の複数枚の負極４４とが、互いの間に矩形平板状のセパレータ８７を介して交互に積層されている。そして、ラミネートフィルムからなる外装体のラミネート容器２に収容されるとともに、このラミネート容器２内に電解液９が注入されて真空封止することにより概略構成されている。
【００４９】
ここで、この正極集電体８２は、金属箔を（５０ｍｍ〜１５０ｍｍ）×（５０ｍｍ〜１５０ｍｍ）の長方形に打ち抜くことによって形成されたものであり、当該打ち抜き加工を行う際に、その長手方向中央部より一端側に幅方向に延出する矩形状の接続用舌部（タブ）４８が一体に形成されている。そして、この集電体８２の両面に正極材８３が塗布形成されている。
【００５０】
他方、負極集電体８５は、正極集電体８２とほぼ同形の長方形に打ち抜くことによって形成されたものであり、上記打ち抜き加工を行う際に、その長手方向中央部より他端側に接続用舌部４８と同方向に延出する矩形状の接続用舌部（タブ）４９が一体に形成されている。そして、第１実施形態と同様に、集電体８５の少なくとも片面にリチウム金属（図示を略す）が貼り付けられるとともに、この集電体８５の両面におけるリチウム金属貼り付け箇所以外には負極材８６が塗布形成されている。
【００５１】
これにより、これらの正極４１と複数枚の負極４４とは、接続用舌部４８と接続用舌部４９とが一端側の幅方向外方と他端側の幅方向外方とに位置するように積層される。そして、複数枚の正極４１は、互いの集電体８２の接続用舌部４８が積層されて正極端子４２に溶接部１９によって電気的に接続されるとともに、複数枚の負極４４は、互いの集電体８５の接続用舌部４９が積層されて負極端子４３に溶接部１９によって電気的に接続されている。
【００５２】
このようにして積層された複数の正極４１、負極４４およびセパレータ８７は、正極孔２２および負極孔２３が形成されたラミネート容器２に収容されている。さらに、ラミネート容器２の屈曲ライン２１に合わせて厚板状の外部端子固定体３が配設され、この外部端子固定体３は、正極孔２２に対応する位置に正極挿通口３２が形成されるとともに、負極孔２３に対応する位置に負極挿通口３３が形成されている。
【００５３】
さらに、正極端子４２および負極端子４３は、いずれもラミネートフィルムの屈曲ライン２１に当接する鍔部１３を有する金属棒であり、この鍔部１３は、正極孔２２や負極孔２３よりも大きな径を有する円板状に形成されている。また、正極端子４２および負極端子４３は、いずれも鍔部１３を境に、容器２内にて接続用舌部４８、４９に溶接される一端側の内部端子部が矩形柱状に形成されるとともに、容器２の外部に引き出される他端側の外部端子部が円柱状に形成されおり、外部端子部には螺子が切られている。
【００５４】
これにより、正極端子４２は、鍔部１３が正極孔２２の周囲に当接して外部端子部が正極孔２２および正極挿通口３２を挿通するとともに、この外部端子部周りから鍔部１３に至る正極孔２２や正極挿通口３２との間に絶縁層１６が介装されており、外部端子部を正極孔２２および正極挿通口３２に挿通させた頭頂部にナット１４が締結されている。
同様に、負極端子４３は、鍔部１３が負極孔２３の周囲に当接して外部端子部が負極孔２３および負極挿通口３３に挿通させるとともに、この外部端子部周りから鍔部１３に至る負極孔２３および負極挿通口３３との間に絶縁層１６が介装されており、外部端子部を負極孔２３および負極挿通口３３に挿通させた頭頂部にナット１４が締結されている。
【００５５】
このように正極端子４２と負極端子４３とにナット１４を締結することによって、ラミネート容器２が外部端子固定体３とともに加圧封止されてラミネート容器２内の気密性が担保される。
なお、正極端子４２と負極端子４３は、ナット１４と外部端子固定体３との間に必要に応じてワッシャー（図示を略す）を介在させることにより強く締められるようにしてもよい。
また、端子４２、４３は、第１実施形態と同様、図９に示すように、ボルト１７の頭頂部を鍔部１３とするとともに、軸部を外部端子部とし、バスパー１８を内部端子部として用いて接続用舌部４８、４９に溶接接続してもよい。
【００５６】
次いで、本実施形態のキャパシタの第３実施形態について説明する。
なお、第１実施形態と同一の構成については、同一符号を用いることにより説明を簡略する。
【００５７】
第３実施形態のキャパシタは、図５に示すように、複数枚の正極８１と複数枚の負極８４とがセパレータ８７を介して交互に積層されて第１実施形態と同一素材のラミネートフィルムからなる平面視矩形状のラミネート容器２０に収容されるとともに、このラミネート容器２０内に電解液が注入されて真空封止することにより概略構成されている。
【００５８】
そして、正極８１の接続用舌部８８には、溶接部１９によって正極端子５１が電気的に接続されているとともに、負極８４の接続用舌部８９には、溶接部１９によって負極端子５２が電気的に接続されている。
これらの正極端子５１および負極端子５２は、いずれも角柱状の金属棒５３の一端部にセパレータ８７の板厚方向に延出する円柱状の外部端子部（延出部）５４が一体に形成されて構成されており、この外部端子部５４には螺子が切られている。
【００５９】
他方、ラミネート容器２０は、ラミネートフィルムの長手方向中央部の屈曲ライン２１に沿って、正極端子１１の外部端子部５４を挿通させる正極孔２２と負極端子１２の外部端子部５４を挿通させる負極孔２３とが間隔をあけて形成され、屈曲ライン２１に沿って屈曲させて、当該屈曲部を除いた外周部２４を熱封止あるいはエポキシ樹脂等によって接着封止することにより構成されている。
【００６０】
この第３実施形態のキャパシタを組み立てる際には、まず、このラミネートフィルムを屈曲ライン２１によって屈曲させて、正極端子５１の外部端子部５４をラミネートフィルムの正極孔２２に挿通させるとともに、負極端子５２の外部端子部５４をラミネートフィルムの負極孔２３に挿通させる。次いで、図６に示すように、加締め治具９９を用いてラミネート容器２０の正極孔２２および負極孔２３を加圧封止して、屈曲ライン２１に沿って薄板状の外部端子固定体３０を配置する。
この外部端子固定体３０は、正極孔２２に対応する位置に正極端子１１が挿通する正極挿通口３２が形成されるとともに、負極孔２３に対応する位置に負極端子１２が挿通する負極挿通口３３が形成されている。
【００６１】
次に、絶縁層として樹脂系接着剤を正極端子５１の外部端子部５４と正極孔２２および正極挿通口３２との間、ならびに負極端子５２の外部端子部５４と負極孔２３および負極挿通口３３との間に充填した後に、正極端子５１の外部端子部５４と負極端子５２の外部端子部５４とにナット１４を締結させる。
【００６２】
このように正極端子１１と負極端子１２とにナット１４を締結することによっても、ラミネート容器２０が外部端子固定体３０とともに加圧封止され、より確実にラミネート容器２内の気密性が担保される。
なお、正極端子１１と負極端子１２は、ナット１４と外部端子固定体３０との間に必要に応じてワッシャー（図示を略す）を介在させることにより強く締められるようにしてもよく、また、ナット１４と外部端子固定体３０との間に配線の取り回しに応じて外部端子部５４に対応した径の孔を有する外部端子板１５を介在させてもよい。
【００６３】
その後、上述のようにラミネートフィルムの外周部２４を、屈曲ライン２１の対向外周辺を残して熱封止あるいは接着封止し、真空引きした後に、残りの対向外周辺を熱封止あるいは接着封止する。これにより、第３実施形態のキャパシタが組み立てられる。
【００６４】
次いで、図７および図８に基づいて、上記第３実施形態を応用した第４実施形態について説明する。なお、同様に図５および図６に示したものと同一構成部分については、同一符号を付してその説明を簡略化する。
この蓄電デバイスにおいては、図５および図６に示した正極端子５１および負極端子５２に代えて、正極端子６０および負極端子６１が用いられている。これら正極端子６０および負極端子６１は、それぞれ接続用舌部８８あるいは負極８４の接続用舌部８９に溶接される角柱状の金属棒５３と、この金属棒５３の一端部に一体形成されたセパレータ８７の板厚方向に延出する円柱状の延出部６２と、先端面に同軸的に一体形成されるとともに延出部６２よりも小径の凸部６３とから構成されたものである。
【００６５】
上記構成からなる正極端子６０、６１を用いた第３実施形態のキャパシタを組み立てる際には、まず図８（ａ）に示すように、延出部６２の根元部分にガスケット６４ａを装着して、正極端子６０または負極端子６１の延出部６２をラミネートフィルムの正極孔２２または負極孔２３に挿通させた後に、さらに延出部６２に、ラミネートフィルムを間に挟むようにしてガスケット６４ｂを装着する。次いで、この延出部６２をリベットとして用いて、加締め治具により延出部６２の先端面を金属棒５３側に向けて加締める。
【００６６】
これにより、ラミネート容器２０がガスケット６４ａ、６４ｂとともに加圧封止され、より確実にラミネート容器２０内の気密性が担保される。
次いで、図８（ｂ）に示すように、外部端子板１５に形成された孔内に凸部６３を挿通させ、さらに当該凸部６３をリベットとして用いて、加締め治具により凸部６３の先端面を延出部６２側に向けて加締めることにより、外部端子板１５を固定する。
【００６７】
このように、第４実施形態に示した蓄電デバイスにおいては、特に正極端子６０および負極端子６１のラミネート容器２０から外部への延出部６２において、正極孔２２および負極孔２３の周囲を一層高い気密性によって加圧封止することができる。
加えて、外部端子板１５も、延出部と同様の加締め加工によって、延出部６２に一体形成した凸部６３に固定することができる。この際に、外部端子板１５の孔が多角形に形成されている場合には、凸部６３をリベットとして利用した加締め加工によって、塑性変形した凸部６３を上記孔の角部に食い込ませることにより、強固に固定することが可能になる。
【００６８】
なお、上述の第１および第２実施形態のキャパシタは、いずれも図９（ａ）または図９（ｂ）に示すように外部端子固定体３を蓋とするハードケース５１に収容してもよい。また、上述の第３実施形態のキャパシタは、図９（ｃ）に示すよう、外部端子固定体３０を一部に有するものを蓋３９とするハードケース５５に収容してもよい。この蓋３、３９とハードケース５１、５５とはエポキシ樹脂などの接着剤で接着してもあるいはレーザ接合してもよい。
このハードケース５１、５５として、樹脂あるいは金属製のケースが用いられ、好ましくはプロピレン製あるいはアルミ製のケースが用いられ、正極８１、４１や負極８４、４４の板厚方向に配置される側面の一部あるいは全面が開口している。
【００６９】
なお、上述の実施形態においてはキャパシタであるものの、本発明は、上述の実施形態に何ら限定されるものでなく、例えば、リチウムイオン二次電池等のその他の蓄電デバイスであってもよい。また、第１実施形態および第２実施形態においては、正極端子１１、１４および負極端子１２、４３の頭頂部にナット１４を締結することにより、ラミネート容器２の正極孔２２および負極孔２３が外部端子固定体３の正極挿通口３２および負極挿通口３３とともに加圧封止され、第３実施形態においては、加締め治具９９によってラミネート容器２０の正極孔２２および負極孔２３が加圧封止され、さらに、正極端子１１、１４および負極端子１２、４３の頭頂部にナットを締結することにより、ラミネート容器２の正極孔２２および負極孔２３が外部端子固定体３０の正極挿通口３２および負極挿通口３３とともに加圧封止されている。しかしながら、本発明は、上述の第１〜第３実施形態に何ら限定されるものでなく、例えば、加締め治具９９による加圧封止のみであっても、他の方法による正極孔２２や負極孔２３の加圧封止であってもよい。
【００７０】
本実施形態のキャパシタによれば、正極端子１１、４２が挿通するラミネート容器２、２０の正極孔２２と、負極端子１２、４３が挿通するラミネート容器２、２０の負極孔２３とを加圧封止することによって、ラミネート容器２、２０の正極端子１１、４２や負極端子１２、３２の周りに隙間が生じることなく、気密性を担保することができる。
特に、正極端子１１、４２や負極端子１２、３２に断面積の大きな金属棒などを用いても隙間が生じないため、電気抵抗を小さくして、大電力用のキャパシタやリチウムイオン二次電池などにも用いることができる。
【００７１】
さらには、このようにラミネート容器２、２０に形成した正極孔２２と負極孔２３を加圧封止する構造を採用することによって、正極端子１１、４２や負極端子１２、３２の形状の自由度が得られる。
従って、例えば、第２実施形態のキャパシタのように、正極集電体８２の長手方向中央部より一端側に幅方向に延出する矩形状の接続用舌部４８に正極端子４２を、負極集電体８５の長手方向中央部より他端側に幅方向に延出する矩形状の接続用舌部４９に負極端子４３をそれぞれ接続して、これらの正極端子４２、負極端子４３をラミネート容器２の屈曲ライン２１上に一定の間隔をあけて形成された正極孔２２と負極孔２３とを通じてラミネート容器２の外側に引き出すことができる。
【００７２】
それだけでなく、第１実施形態のキャパシタのように、正極集電体８２の長手方向の一端部に接続用舌部８８を一体的に形成し、負極集電体８５の長手方向の他端部に接続用舌部８９を一体的に形成することによって、セパレータ８７の対向辺の一辺の外側と他辺の外側に接続用舌部８８と接続用舌部８９とを配置できる。そして、このように配置された接続用舌部８８に電気的に接続される正極端子１１と、接続用舌部８９に電気的に接続される負極端子１２とを、セパレータ８７の対向辺の一辺と他辺とに沿って配設して、ラミネート容器２の屈曲ライン２１上に一定の間隔をあけて形成された正極孔２２と負極孔２３とからラミネート容器２の外側に引き出すこともできる。
【００７３】
故に、これらの第１実施形態および第２実施形態のキャパシタによれば、ラミネート容器２の屈曲ライン２１上に正極端子１１、４２と負極端子１２、４３とが配置されるため、電気配線の取り回しを簡易に行うことができる。また、第１実施形態および第２実施形態のキャパシタにおける端子１１、１２を、鍔部１３と外部端子部とをボルト１７によって構成して、ボルト１７の軸部を外部端子部、ボルト１７の頭頂部を鍔部１３とするとともに、内部端子部をボルト１７の軸部に対応する径の孔を有するＬ字状の金属板からなるバスパー１８によって構成することにより、外部端子部に外力が作用した場合にも内部端子部に作用して、キャパシタが破壊されることを防止できる。
【００７４】
特に、第１実施形態のキャパシタによれば、電気がセパレータ８７の対向辺の一辺側から他辺側へと流れるため、電気効率を高めることができるだけでなく、負極集電体８５に貼り付けたリチウム金属のプレドープ時間を短くすることができる。
また、第１実施形態のキャパシタにおいて、正極端子１１および負極端子１２を、正極８１および負極８４の積層部の積層厚さに対応する大きさにして、上述のようにセパレータの対向辺の一辺と他辺とに沿って配設することによって、ラミネート容器２内を真空引きした場合にも応力が端子１１、１２に作用するため、正極８１および負極８４の積層部への応力の作用を防止できる。
【００７５】
また、第３実施形態のキャパシタのように、正極端子５１と負極端子５２として、金属棒５３の一端部にセパレータ８７の板厚方向に延出する円柱状の外部端子部５４を一体に形成したものを用いることができる。そして、この外部端子部５４をラミネート容器２０の孔２２、２３および外部端子固定体３０の挿通口３２、３３を通じて外側に引き出すことができる。このため、正極８１および負極８４がセパレータ８７を介して積層された積層部の厚さが薄い場合にも、孔２２、２３および挿通口３２、３３の径を大きくすれば端子５１、５２の断面積を大きくすることができるだけでなく、積層部と端子５１、５２との間に段差が生じるなどして外力が積層部に作用してしまうことを防止できる。その結果、上述のように電気配線の取り回しを簡易に行うことができるだけでなく、積層部の厚さに関係なく、蓄電デバイスの種類に応じた所望の断面形状の端子５１、５２を有することができる。
【００７６】
また、第１実施形態ないし第３実施形態のキャパシタによれば、正極端子１１、４２と正極孔２２との間および負極端子１２、３２と負極孔２３との間に絶縁層１６を介在させることによって、ラミネート容器２、２０と端子１１、４２、１２、３２との間が短絡してしまうことを防止できる。
【００７７】
さらには、このラミネート容器２、２０に、外部端子固定体３を配置することによって、正極端子１１、４２および負極端子１２、３２を安定的に固定することができる上に、ラミネート容器２、２０の気密性をより確実に確保することができる。また、この外部端子固定体３として金属製のものを用いた場合には、端子１１、４２、１２、３２と挿通口３２、３３との間にも絶縁層１６を介在させることによって、外部端子固定体３と端子１１、４２、１２、３２との間が短絡してしまうことを防止できる。
【００７８】
これに加え、外部端子固定体３やそれを一部に有するものを蓋３、３９とするハードケース５１、５５にラミネート容器２、２０を収容することによって、複数のキャパシタを積層して使用する場合にも積層上部のキャパシタの荷重が積層下部のキャパシタに作用することによる不具合などを低減することができる。
【００７９】
その際、リチウム金属のプレドープが終了した後に、ラミネート容器２、２０をハードケース５１、５５に収容することで、ハードケース５１、５５の大きさが必要以上に大きくなることもなく、複数のキャパシタを積層させた組電池が大型化することも防止できる。また、正極８１、４１、負極８４、４４や電解液９などの電池要素をラミネート容器２、２０に収容した上で、ハードケース５１、５５に入れるため、電解液９による酸によってハードケース５１、５５が腐食する恐れもない上に、側面の一部あるいは全面を開口させることもできる。これによって放熱を促進させることができ、蓄熱によるキャパシタの不具合を低減させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
キャパシタやリチウムイオン二次電池などの二次電池などのラミネートフィルムからなる外装を有する蓄電デバイスに利用することができる。
【符号の説明】
【００８１】
１１、４２、６０  正極端子
１２、４３、６１  負極端子
１３  端子１１、１２、４２、４３の鍔部
２、２０  ラミネート容器
２１  ラミネート容器２、２０の屈曲ライン
２２  ラミネート容器２、２０に形成された正極孔
２３  ラミネート容器２、２０に形成された負極孔
３、３０  外部端子固定体
５１、５５  ハードケース
４１、８１  正極
４４、８４  負極
８７  セパレータ
４８、８８  正極の接続用舌部（正極のタブ）
４９、４９  負極の接続用舌部（負極のタブ）
６２  延出部
６３  凸部
６４ａ、６４ｂ  ガスケット
９  電解液
【図１】
2012119505.tif 000003
【図２】
2012119505.tif 000004
【図３】
2012119505.tif 000005
【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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