(57)【要約】【課題】省スペース化可能なラミネート型セル、ラミネート型エネルギーデバイス、支持部材及び実装構造を提供する。【解決手段】ラミネート型エネルギーデバイス４００は、正負極の活物質電極に、電解液とイオンが通過可能なセパレータ３０を介在させながら、正負極の引き出し電極３４が露出するように、かつ正電極と負電極とが交互になるように積層した少なくとも２層以上の積層体をラミネートシートで封止したラミネート型セル１８と、ラミネート型セル１８を支持するとともに、モジュール基板１００への実装位置を調整する支持部材４１０とを備え、支持部材を介して引き出し電極をモジュール基板に差し込んだ場合、ラミネート型セルがモジュール基板に対して縦向きで実装される。【選択図】図１
2013120780.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
正負極の活物質電極に、電解液とイオンが通過可能なセパレータを介在させながら、正負極の引き出し電極が露出するように、かつ正電極と負電極とが交互になるように積層した少なくとも２層以上の積層体をラミネートシートで封止した薄型のラミネート型セルと、
前記ラミネート型セルを支持するとともに、基板への実装位置を調整する支持部材と
を備え、
前記支持部材を介して前記引き出し電極を前記基板に差し込んだ場合、前記ラミネート型セルが前記基板に対して縦向きに実装されることを特徴とするラミネート型エネルギーデバイス。
【請求項２】
前記支持部材上に支持される前記ラミネート型セルは、複数配置されることを特徴とする請求項１に記載のラミネート型エネルギーデバイス。
【請求項３】
前記複数配置される前記ラミネート型セルは、一次元もしくはニ次元状に配置されることを特徴とする請求項２に記載のラミネート型エネルギーデバイス。
【請求項４】
前記基板に実装された場合、前記支持部材が前記基板から前記ラミネート型セルを前記基板の高さ方向に離間させることを特徴とする請求項１に記載のラミネート型エネルギーデバイス。
【請求項５】
前記引き出し電極は、一方端から所定長さの部分が平板状であり、その他の部分が概略棒状であることを特徴とする請求項１に記載のラミネート型エネルギーデバイス。
【請求項６】
前記引き出し電極は、一方端から所定長さの部分を押しつぶして平板状にした角柱状又は円柱状の電極リードであることを特徴とする請求項５に記載のラミネート型エネルギーデバイス。
【請求項７】
前記引き出し電極は、一方端から所定長さの部分を残し、その他の部分をよじって概略棒状にした平板状の電極リードであることを特徴とする請求項５に記載のラミネート型エネルギーデバイス。
【請求項８】
前記支持部材は、前記引き出し電極を差し込むための貫通孔が形成された平板であることを特徴とする請求項１に記載のラミネート型エネルギーデバイス。
【請求項９】
前記支持部材は、コの字の開口部から前記ラミネート型セルの本体を差し込み可能なガイド部材であることを特徴とする請求項１に記載のラミネート型エネルギーデバイス。
【請求項１０】
前記複数のラミネート型セルが相互に粘着剤で接着されていることを特徴とする請求項２に記載のラミネート型エネルギーデバイス。
【請求項１１】
活物質が塗布されたアルミ箔を打ち抜いて打抜き電極を形成する場合、その打抜き電極に引き出し電極を溶接する箇所がテーパ形状に打ち抜かれることを特徴とする請求項１に記載のラミネート型エネルギーデバイス。
【請求項１２】
前記ラミネート型セルは、２端子を備えることを特徴とする請求項１に記載のラミネート型エネルギーデバイス。
【請求項１３】
前記ラミネート型セルは、３端子を備えることを特徴とする請求項１に記載のラミネート型エネルギーデバイス。
【請求項１４】
前記ラミネート型セルは、電気二重層キャパシタであることを特徴とする請求項１に記載のラミネート型エネルギーデバイス。
【請求項１５】
前記ラミネート型セルは、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１に記載のラミネート型エネルギーデバイス。
【請求項１６】
前記ラミネート型セルは、リチウムイオン電池であることを特徴とする請求項１に記載のラミネート型エネルギーデバイス。
【請求項１７】
正負極の活物質電極に、電解液とイオンが通過可能なセパレータを介在させながら、正負極の引き出し電極が露出するように、かつ正電極と負電極とが交互になるように積層した少なくとも２層以上の積層体と、
前記積層体を封止するラミネートシートと
を備え、
前記引き出し電極は、一方端から所定長さの部分が平板状であり、その他の部分が概略棒状であることを特徴とするラミネート型セル。
【請求項１８】
前記引き出し電極は、一方端から所定長さの部分を押しつぶして平板状にした角柱状又は円柱状の電極リードであることを特徴とする請求項１７に記載のラミネート型セル。
【請求項１９】
前記引き出し電極は、一方端から所定長さの部分を残し、その他の部分をよじって概略棒状にした平板状の電極リードであることを特徴とする請求項１７に記載のラミネート型セル。
【請求項２０】
正負極の活物質電極に、電解液とイオンが通過可能なセパレータを介在させながら、正負極の引き出し電極が露出するように、かつ正電極と負電極とが交互になるように積層した少なくとも２層以上の積層体をラミネートシートで封止した薄型のラミネート型セルを差し込み可能な差し込み部と、
前記ラミネート型セルを支持するとともに、基板への実装位置を調整する調整部と
を備えることを特徴とする支持部材。
【請求項２１】
複数の前記ラミネート型セルを支持することを特徴とする請求項２０に記載の支持部材。
【請求項２２】
複数の前記ラミネート型セルは、一次元もしくはニ次元状に配置されることを特徴とする請求項２１に記載の支持部材。
【請求項２３】
前記基板に実装された場合、前記支持部材が前記基板から前記ラミネート型セルを前記基板の高さ方向に離間させることを特徴とする請求項２０に記載の支持部材。
【請求項２４】
前記引き出し電極を差し込み可能な貫通孔が形成された平板であることを特徴とする請求項２０に記載の支持部材。
【請求項２５】
コの字の開口部から前記ラミネート型セルの本体を差し込み可能なガイド部材であることを特徴とする請求項２０に記載の支持部材。
【請求項２６】
基板と、
正負極の活物質電極に、電解液とイオンが通過可能なセパレータを介在させながら、正負極の引き出し電極が露出するように、かつ正電極と負電極とが交互になるように積層した少なくとも２層以上の積層体をラミネートシートで封止した薄型のラミネート型セルと、
前記ラミネート型セルを支持するとともに、前記基板への実装位置を調整する支持部材と
を備え、
前記支持部材を介して前記引き出し電極を前記基板に差し込んだ場合、前記ラミネート型セルが前記基板に対して縦向きに実装されることを特徴とする実装構造。
【請求項２７】
前記支持部材上に支持される前記ラミネート型セルは、複数配置されることを特徴とする請求項２６に記載の実装構造。
【請求項２８】
前記複数配置される前記ラミネート型セルは、一次元もしくはニ次元状に配置されることを特徴とする請求項２７に記載の実装構造。
【請求項２９】
前記基板に実装された場合、前記支持部材が前記基板から前記ラミネート型セルを前記基板の高さ方向に離間させることを特徴とする請求項２６に記載の実装構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に、電源回路部の電流平準化に使用されるラミネート型セル、ラミネート型エネルギーデバイス、支持部材及び実装構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電源回路部に容量の大きいアルミ電解コンデンサを挿入し、電流の平準化を行っていたが、アルミ電解コンデンサでは急峻なピークや大電流への対応が不十分であった。そこで、このような電流平準化用のアルミ電解コンデンサに代えてラミネート型セルを用いることが知られている。ラミネート型セルとしては、電気二重層キャパシタ（ＥＤＬＣ）、リチウムイオンキャパシタ、リチウムイオン電池等がある（特許文献１〜３参照）。例えば、図１９（ａ）に示すように、ラミネート型セル１８からは正負一対の引き出し電極３４ａ，３４ｂが引き出されている。このようなラミネート型セル１８を電源回路部等のモジュール基板１００に実装する場合は、図１９（ｂ）に示すように、所定の実装位置で引き出し電極３４ａ，３４ｂをモジュール基板１００側に押さえ、半田接合部２４ａ，２４ｂの溶接孔２５ａ，２５ｂで半田溶接を行う。このようなラミネート型セル１８によれば、アルミ電解コンデンサでは追従できなかったピーク電流を平滑化することが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１２４０７号公報
【特許文献２】特開２００１−３３８８４８号公報
【特許文献３】特開２００３−２１７６４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
現状のラミネート型セル１８は大容量であるものの、実装占有面積が大きいという問題がある。
【０００５】
本発明の目的は、大容量かつ省スペース化を図ることが可能なラミネート型セル、ラミネート型エネルギーデバイス、支持部材及び実装構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様によれば、正負極の活物質電極に、電解液とイオンが通過可能なセパレータを介在させながら、正負極の引き出し電極が露出するように、かつ正電極と負電極とが交互になるように積層した少なくとも２層以上の積層体をラミネートシートで封止した薄型のラミネート型セルと、前記ラミネート型セルを支持するとともに、基板への実装位置を調整する支持部材とを備え、前記支持部材を介して前記引き出し電極を前記基板に差し込んだ場合、前記ラミネート型セルが前記基板に対して縦向きに実装されるラミネート型エネルギーデバイスが提供される。
【０００７】
また、本発明の他の態様によれば、正負極の活物質電極に、電解液とイオンが通過可能なセパレータを介在させながら、正負極の引き出し電極が露出するように、かつ正電極と負電極とが交互になるように積層した少なくとも２層以上の積層体と、前記積層体を封止するラミネートシートとを備え、前記引き出し電極は、一方端から所定長さの部分が平板状であり、その他の部分が概略棒状であるラミネート型セルが提供される。
【０００８】
また、本発明の他の態様によれば、正負極の活物質電極に、電解液とイオンが通過可能なセパレータを介在させながら、正負極の引き出し電極が露出するように、かつ正電極と負電極とが交互になるように積層した少なくとも２層以上の積層体をラミネートシートで封止した薄型のラミネート型セルを差し込み可能な差し込み部と、前記ラミネート型セルを支持するとともに、基板への実装位置を調整する調整部とを備える支持部材が提供される。
【０００９】
また、本発明の他の態様によれば、基板と、正負極の活物質電極に、電解液とイオンが通過可能なセパレータを介在させながら、正負極の引き出し電極が露出するように、かつ正電極と負電極とが交互になるように積層した少なくとも２層以上の積層体をラミネートシートで封止した薄型のラミネート型セルと、前記ラミネート型セルを支持するとともに、前記基板への実装位置を調整する支持部材とを備え、前記支持部材を介して前記引き出し電極を前記基板に差し込んだ場合、前記ラミネート型セルが前記基板に対して縦向きに実装される実装構造が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、大容量かつ省スペース化を図ることが可能なラミネート型セル、ラミネート型エネルギーデバイス、支持部材及び実装構造を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１の実施の形態に係るラミネート型エネルギーデバイスを実装したモジュール基板の模式的鳥瞰構造図。
【図２】第１の実施の形態に係る打抜き電極を説明するための図であって、（ａ）積層前の模式的平面パターン構成図、（ｂ）積層後の模式的平面パターン構成図。
【図３】第１の実施の形態に係る引き出し電極を説明するための図であって、（ａ）加工前の模式的平面パターン構成図、（ｂ）加工前の模式的底面パターン構成図、（ｃ）加工後の模式的平面パターン構成図、（ｄ）加工後の模式的底面パターン構成図。
【図４】第１の実施の形態に係る引き出し電極と打抜き電極との関係を説明するための図であって、（ａ）２端子の場合の模式的平面パターン構成図、（ｂ）３端子の場合の模式的平面パターン構成図。
【図５】第１の実施の形態に係るラミネート型エネルギーデバイスの模式的鳥瞰構造図。
【図６】第１の実施の形態に係る２端子用の支持部材を説明するための図であって、（ａ）模式的平面パターン構成図、（ｂ）模式的断面構造図。
【図７】第１の実施の形態に係る３端子用の支持部材を説明するための図であって、（ａ）模式的平面パターン構成図、（ｂ）模式的断面構造図。
【図８】第１の実施の形態の効果を説明するための図であって、（ａ）第１の実施の形態に係るラミネート型エネルギーデバイスの模式的断面構造図、（ｂ）従来のアルミ電解コンデンサの模式的断面構造図。
【図９】第１の実施の形態に係る他のラミネート型エネルギーデバイスの模式的断面構造図。
【図１０】第１の実施の形態に係る粉体塗装後のラミネート型エネルギーデバイスの模式的鳥瞰構造図。
【図１１】第１の実施の形態に係るラミネート型エネルギーデバイスにおいて、ＥＤＬＣ内部電極の基本構造を例示する模式的平面パターン構成図。
【図１２】第１の実施の形態に係るラミネート型エネルギーデバイスにおいて、リチウムイオンキャパシタ内部電極の基本構造を例示する模式的平面パターン構成図。
【図１３】第１の実施の形態に係るラミネート型エネルギーデバイスにおいて、リチウムイオン電池内部電極の基本構造を例示する模式的平面パターン構成図。
【図１４】第２の実施の形態に係る引き出し電極を説明するための図であって、（ａ）加工前の模式的平面パターン構成図、（ｂ）加工前の模式的底面パターン構成図、（ｃ）加工後の模式的平面パターン構成図、（ｄ）加工後の模式的底面パターン構成図。
【図１５】第２の実施の形態に係る引き出し電極を打抜き電極に溶接した状態を示す模式的平面パターン構成図。
【図１６】第３の実施の形態に係るラミネート型エネルギーデバイスを実装したモジュール基板の模式的鳥瞰構造図。
【図１７】第３の実施の形態に係る支持部材を説明するための図であって、（ａ）ラミネート型セルを差し込む前の状態を示す模式的鳥瞰構造図、（ｂ）ラミネート型セルを差し込んだ後の状態を示す模式的鳥瞰構造図、（ｃ）モジュール基板に実装した状態を示す模式的正面図。
【図１８】第３の実施の形態に係る他の支持部材を説明するための模式的鳥瞰構造図。
【図１９】従来のラミネート型セルを説明するための図であって、（ａ）模式的鳥瞰構造図、（ｂ）モジュール基板に実装された状態を示す模式的鳥瞰構造図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
次に、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各構成部品の厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。又、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることはもちろんである。
【００１３】
又、以下に示す実施の形態は、この発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、この発明の実施の形態は、各構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。この発明の実施の形態は、特許請求の範囲において、種々の変更を加えることができる。
【００１４】
［第１の実施の形態］
（ラミネート型エネルギーデバイスの基本構造）
図１〜図１０を参照して、第１の実施の形態に係るラミネート型エネルギーデバイス４００の基本構造を説明する。すなわち、第１の実施の形態に係るラミネート型エネルギーデバイス４００は、図１に示すように、電源回路部等のモジュール基板１００に実装されるものを想定している。一般に、モジュール基板１００には、ラミネート型エネルギーデバイス４００以外にも、ＩＣチップ１６０，１７０、トランス１２０、その他デバイス部品１４０などが多数搭載されている。
【００１５】
第１の実施の形態に係るラミネート型エネルギーデバイス４００は、正負極の活物質電極に、電解液とイオンが通過可能なセパレータ３０を介在させながら、正負極の引き出し電極３４が露出するように、かつ正電極と負電極とが交互になるように積層した少なくとも２層以上の積層体をラミネートシートで封止した薄型のラミネート型セル１８と、ラミネート型セル１８を支持するとともに、モジュール基板１００への実装位置を調整する支持部材４１０とを備え、支持部材４１０を介して引き出し電極３４をモジュール基板１００に差し込んだ場合、ラミネート型セル１８がモジュール基板１００に対して縦向きに実装される。支持部材４１０上に支持されるラミネート型セル１８は、複数配置されてもよい。複数配置されるラミネート型セル１８は、一次元もしくはニ次元状に配置されてもよい。モジュール基板１００に実装された場合、支持部材４１０がモジュール基板１００からラミネート型セル１８をモジュール基板１００の高さ方向に離間させる。引き出し電極３４は、一方端から所定長さの部分が平板状であり、その他の部分が概略棒状である。引き出し電極３４は、一方端から所定長さの部分を押しつぶして平板状にした角柱状又は円柱状の電極リードであってもよい。支持部材４１０は、引き出し電極３４を差し込むための貫通孔４１２が形成された平板であってもよい。
【００１６】
以下、図面を用いて更に詳しく説明する。
【００１７】
図２は、第１の実施の形態に係る打抜き電極１８ａを説明するための図であって、図２（ａ）は積層前の模式的平面パターン構成図、図２（ｂ）は積層後の模式的平面パターン構成図である。まず、活物質が塗布されたアルミ箔は、図２（ａ）に示すように、打抜き型によって任意の形状に打ち抜かれる。次いで、セパレータ３０を介在させながら、図２（ｂ）に示すように、正負極の打抜き電極１８ａを積層していく。打抜き電極１８ａに引き出し電極３４を溶接する箇所（溶接部）１８ｂは、引き出し電極３４よりも広い幅でテーパ形状に打ち抜かれるようになっている。このようにすれば、溶接部１８ｂの強度を上げることができる。
【００１８】
図３は、第１の実施の形態に係る引き出し電極３４を説明するための図であって、図３（ａ）は加工前の模式的平面パターン構成図、図３（ｂ）は加工前の模式的底面パターン構成図、図３（ｃ）は加工後の模式的平面パターン構成図、図３（ｄ）は加工後の模式的底面パターン構成図である。まず、図３（ａ）（ｂ）に示すように、角柱状の電極リードを用意する。次いで、図３（ｃ）（ｄ）に示すように、角柱状の電極リードの上端から所定長さの部分を押しつぶして平板状にする。所定長さの部分とは、図中の一点鎖線より上側の領域である。この領域は、溶接部１８ｂよりも大きな領域であればよく、任意の大きさに適宜調整することができる。上端以外の部分は、モジュール基板１００に差し込み可能な角柱状のままにしておく。
【００１９】
次いで、図４（ａ）に示すように、積層後の打抜き電極１８ａの溶接部１８ｂに正負極の引き出し電極３４の上端を溶接する。この引き出し電極３４の上端は押しつぶされて平板状になっている。その後、電解液を含浸させ、所定のラミネートライン１８ｃに沿ってラミネートシートを圧縮封止した後、そのラミネートライン１８ｃより若干外側のラインでプレス処理を施して、不要なラミネートシートを取り除く。これにより、一側面から正負極の引き出し電極３４が引き出された薄型のラミネート型セル１８が得られる。
【００２０】
図４（ａ）では、２つの引き出し電極３４を備えた２端子のラミネート型セル１８を例示しているが、図４（ｂ）に示すように、３つの引き出し電極３４を備えてもよい。このような３端子のラミネート型セル１８は、２端子のラミネート型セル１８を２つ直列に接続することで実現することができる。
【００２１】
図５は、第１の実施の形態に係るラミネート型エネルギーデバイス４００の模式的鳥瞰構造図である。この図に示すように、引き出し電極３４を支持部材４１０に差し込んで、複数のラミネート型セル１８を一定ピッチでアレイ状にする。支持部材４１０を用いれば、ラミネート型セル１８を必要以上に深くモジュール基板１００に差し込むことを回避することができる。
【００２２】
（支持部材）
図６は、第１の実施の形態に係る２端子用の支持部材４１０を説明するための図であって、（ａ）模式的平面パターン構成図、（ｂ）模式的断面構造図である。
【００２３】
第１の実施の形態に係る２端子用の支持部材４１０は、正負極の活物質電極に、電解液とイオンが通過可能なセパレータ３０を介在させながら、正負極の引き出し電極３４が露出するように、かつ正電極と負電極とが交互になるように積層した少なくとも２層以上の積層体をラミネートシートで封止した薄型のラミネート型セル１８を差し込み可能な差し込み部（貫通孔４１２）と、ラミネート型セル１８のモジュール基板１００への実装位置を調整する調整部（貫通孔４１２）とを備える。
【００２４】
図６では、平板タイプの支持部材４１０を例示している。この支持部材４１０の厚みは例えば５ｍｍ程度であるが、引き出し電極３４の長さやモジュール基板１００の厚さ等に応じて適宜変更することが可能である。支持部材４１０を平面視したときの短手方向には一定ピッチで複数の溝４１１が形成されている。各溝４１１の底部には穴加工が施され、支持部材４１０の裏面まで達する貫通孔４１２が形成されている。引き出し電極３４を貫通孔（差し込み部）４１２に差し込むと、薄型のラミネート型セル１８が縦向きで溝４１１に嵌まり込み、支持部材４１０の裏側から引き出し電極３４が露出するようになっている。貫通孔（調整部）４１２の深さを調整することにより、ラミネート型セル１８のモジュール基板１００への実装位置を調整することができる。支持部材４１０の材質は、プラスチックやＰＰＥ（poly phenylene ether）等、熱に強いものであればよい。
【００２５】
ラミネート型エネルギーデバイス４００がモジュール基板１００に実装された場合、モジュール基板１００とラミネート型セル１８との間に支持部材４１０の一部が介在するようになっている。言い換えると、支持部材４１０がモジュール基板１００からラミネート型セル１８をモジュール基板１００の高さ方向に離間させるようになっている。モジュール基板１００の高さ方向とは、モジュール基板１００の実装面に対して垂直な方向である。このように、支持部材４１０を用いると、実装時のモジュール基板１００からラミネート型セル１８までの距離を離し、ラミネート型セル１８への熱伝達を抑制することができる。
【００２６】
図６では、２端子用の支持部材４１０を例示しているので、１本の溝４１１に２つの貫通孔４１２が形成されている。３端子用の支持部材４１０では、図７に示すように、１本の溝４１１に３つの貫通孔４１２が形成されることになる。
【００２７】
（実装構造）
第１の実施の形態に係る実装構造は、モジュール基板１００と、正負極の活物質電極に、電解液とイオンが通過可能なセパレータ３０を介在させながら、正負極の引き出し電極３４が露出するように、かつ正電極と負電極とが交互になるように積層した少なくとも２層以上の積層体をラミネートシートで封止した薄型のラミネート型セル１８と、ラミネート型セル１８を支持するとともに、モジュール基板１００への実装位置を調整する支持部材４１０とを備え、支持部材４１０を介して引き出し電極３４をモジュール基板１００に差し込んだ場合、ラミネート型セル１８がモジュール基板１００に対して縦向きに実装される。
【００２８】
すなわち、図８（ａ）に示すように、支持部材４１０の裏側から露出した引き出し電極３４をモジュール基板１００の実装位置に差し込んで、モジュール基板１００の裏面で半田付けする。これにより、ラミネート型セル１８とモジュール基板１００とが電気的に接続される。モジュール基板１００側の配線パターンにより複数のラミネート型セル１８を直列に接続することも可能である。
【００２９】
このように、ラミネート型エネルギーデバイス４００は、従来のリードタイプのアルミ電解コンデンサと同様、モジュール基板１００に対して縦向きで実装することができる。しかも、ラミネート型セル１８は薄型であり、従来のアルミ電解コンデンサ５００のような円筒形でない（図８（ｂ）参照）。そのため、従来のアルミ電解コンデンサ５００と比べても実装占有面積を小さくすることが可能である（Ｌ１０＜Ｌ１１）。もちろん、従来のアルミ電解コンデンサでは追従できなかったピーク電流を平滑化することも可能である。
【００３０】
なお、図９に示すように、個々のラミネート型セル１８の上端を相互に粘着剤１８ｄで接着してもよい。もちろん、粘着剤１８ｄで接着する箇所はラミネート型セル１８の上端に限定されるものではなく、例えば側面でもかまわない。
【００３１】
また、図１０に示すように、粉体塗装によりラミネート型エネルギーデバイス４００の外面に絶縁膜を形成してもよい。ラミネート型エネルギーデバイス４００が高温になることを避けるため、例えば常温硬化型の樹脂モールドによりラミネート型エネルギーデバイス４００の外面を絶縁膜で覆うようにしてもよい。粉体塗装や樹脂モールドの方法としては公知の様々な方法を採用することができる。
【００３２】
また、ここでは、角柱状の電極リードを用いた場合を例示しているが、電極リードの形状は概略棒状であればよい。例えば、角柱状の電極リードに代えて円柱状の電極リードを用いても同様の効果を得ることができる。
【００３３】
また、ここでは、ラミネート型セル１８が一次元状に配置されたラミネート型エネルギーデバイス４００を例示しているが、配置方法これに限定されるものではない。例えば、ラミネート型セル１８が二次元状に配置されたラミネート型エネルギーデバイス４００を採用することも可能である。
【００３４】
以上の説明では、第１の実施の形態に係るラミネート型エネルギーデバイス４００において、ラミネート型セル１８としてＥＤＬＣを例示したが、ラミネート型セル１８としてリチウムイオンキャパシタやリチウムイオン電池等を採用してもよい。以下、それぞれの内部電極の基本構造について説明する。
【００３５】
（ＥＤＬＣ内部電極）
図１１は、第１の実施の形態に係るラミネート型エネルギーデバイス４００において、ラミネート型セル１８として、ＥＤＬＣ内部電極の基本構造を例示している。ＥＤＬＣ内部電極は、少なくとも１層の活物質電極１０，１２に、電解液とイオンが通過可能なセパレータ３０を介在させ、引き出し電極３４ａ，３４ｂが活物質電極１０，１２から露出するように構成され、引き出し電極３４ａ，３４ｂは電源電圧に接続されている。引き出し電極３４ａ，３４ｂは、例えば、アルミ箔から形成され、活物質電極１０，１２は、例えば、活性炭から形成される。セパレータ３０は、活物質電極１０，１２全体を覆うように、活物質電極１０，１２よりも大きいもの（面積の広いもの）を用いる。セパレータ３０は、エネルギーデバイスの種類には原理的に依存しないが、特にリフロー対応が必要とされる場合には、耐熱性が要求される。耐熱性が必要ない場合にはポリプロピレン等を、耐熱性が必要な場合にはセルロース系のものを用いることができる。ＥＤＬＣ内部電極には、電解液が含侵されており、セパレータ３０を通して、電解液とイオンが充放電時に移動する。
【００３６】
（リチウムイオンキャパシタ内部電極）
図１２は、第１の実施の形態に係るラミネート型エネルギーデバイス４００において、ラミネート型セル１８として、リチウムイオンキャパシタ内部電極の基本構造を例示している。リチウムイオンキャパシタ内部電極は、少なくとも１層の活物質電極１１，１２に、電解液とイオンが通過可能なセパレータ３０を介在させ、引き出し電極３４ａ，３４ｂ１が活物質電極１０，１２から露出するように構成され、引き出し電極３４ａ，３４ｂ１は電源電圧に接続されている。正極側の活物質電極１２は、例えば、活性炭から形成され、負極側の活物質電極１１は、例えば、Ｌｉドープカーボンから形成される。正極側の引き出し電極３４ａは、例えば、アルミ箔から形成され、負極側の引き出し電極３４ｂ１は、例えば、銅箔から形成される。セパレータ３０は、活物質電極１１，１２全体を覆うように、活物質電極１１，１２よりも大きいもの（面積の広いもの）を用いる。リチウムイオンキャパシタ内部電極には、電解液が含侵されており、セパレータ３０を通して、電解液とイオンが充放電時に移動する。
【００３７】
（リチウムイオン電池内部電極）
図１３は、第１の実施の形態に係るラミネート型エネルギーデバイス４００において、ラミネート型セル１８として、リチウムイオン電池内部電極の基本構造を例示している。第１の実施の形態に係るリチウムイオン電池内部電極は、少なくとも１層の活物質電極１１，１２ａに、電解液とイオンが通過可能なセパレータ３０を介在させ、引き出し電極３４ａ，３４ｂ１が活物質電極１１，１２ａから露出するように構成され、引き出し電極３４ａ，３４ｂ１は電源電圧に接続されている。正極側の活物質電極１２ａは、例えば、ＬｉＣｏＯ２から形成され、負極側の活物質電極１１は、例えば、Ｌｉドープカーボンから形成される。正極側の引き出し電極３４ａは、例えば、アルミ箔から形成され、負極側の引き出し電極３４ｂ１は、例えば、銅箔から形成される。セパレータ３０は、活物質電極１１，１２ａ全体を覆うように、活物質電極１１，１２ａよりも大きいもの（面積の広いもの）を用いる。リチウムイオン電池内部電極には、電解液が含侵されており、セパレータ３０を通して、電解液とイオンが充放電時に移動する。
【００３８】
以上、説明したように、第１の実施の形態によれば、支持部材４１０を介して引き出し電極３４をモジュール基板１００に差し込んだ場合、ラミネート型セル１８がモジュール基板１００に対して縦向きでアレイ状に実装されるため、大容量かつ省スペース化を図ることができる。支持部材４１０を用いれば、ラミネート型セル１８を必要以上に深くモジュール基板１００に差し込むことを回避することも可能である。
【００３９】
また、引き出し電極３４として角柱状の電極リードを用いた場合は、上端部を押しつぶして平板状にするようにしている。そのため、打抜き電極１８ａとの溶接及びラミネート封止が容易である。
【００４０】
［第２の実施の形態］
以下、第２の実施の形態を第１の実施の形態と異なる点のみ説明する。
【００４１】
図１４は、第２の実施の形態に係る引き出し電極３４を説明するための図であって、図１４（ａ）は加工前の模式的平面パターン構成図、図１４（ｂ）は加工前の模式的底面パターン構成図、図１４（ｃ）は加工後の模式的平面パターン構成図、図１４（ｄ）は加工後の模式的底面パターン構成図である。まず、図１４（ａ）（ｂ）に示すように、平板状の電極リードを用意する。次いで、図１４（ｃ）（ｄ）に示すように、平板状の電極リードの上端から所定長さの部分を残し、その他の部分をよじってモジュール基板１００に差し込み可能な概略棒状にする。所定長さの部分とは、図中の一点鎖線より上側の領域である。この領域は、溶接部１８ｂよりも大きな領域であればよく、任意の大きさに適宜調整することができる。
【００４２】
図１５は、第２の実施の形態に係る引き出し電極３４を打抜き電極１８ａに溶接した状態を示す模式的平面パターン構成図である。引き出し電極３４の加工方法が異なるものの、その他の点は第１の実施の形態と基本的に同じである。すなわち、積層後の打抜き電極１８ａの溶接部１８ｂに加工後の正負極の引き出し電極３４の上端を溶接する。この引き出し電極３４の上端は平板状であり、上端以外の部分はよじられて概略棒状になっている。その後、電解液を含浸させ、所定のラミネートライン１８ｃに沿ってラミネートシートを圧縮封止した後、そのラミネートライン１８ｃより若干外側のラインでプレス処理を施して、不要なラミネートシートを取り除く。これにより、一側面から正負極の引き出し電極３４が引き出された薄型のラミネート型セル１８が得られる。
【００４３】
以上、説明したように、第２の実施の形態によれば、引き出し電極３４として平板状の電極リードを用いた場合は、上端以外の部分をよじって概略棒状にするようにしている。このようにすれば、平板状である場合に比べて強度をアップすることができ、モジュール基板１００に差し込むことが可能となる。
【００４４】
［第３の実施の形態］
以下、第３の実施の形態を第１又は第２の実施の形態と異なる点のみ説明する。
【００４５】
図１６は、第３の実施の形態に係るラミネート型エネルギーデバイス４００を実装したモジュール基板１００の模式的鳥瞰構造図である。この図に示すように、支持部材４２０は、コの字の開口部（差し込み部）からラミネート型セル１８の本体を差し込み可能なガイド部材であってもよい。このような支持部材４２０にラミネート型セル１８を差し込んだものをモジュール基板１００に対して縦向きで複数並べて実装すると、第１又は第２の実施の形態と同様のラミネート型エネルギーデバイス４００を実現することができる。すなわち、コの字の開口部（調整部）の深さを調整することにより、ラミネート型セル１８のモジュール基板１００への実装位置を調整するようになっている。もちろん、モジュール基板１００に実装する前に、複数の支持部材４２０を粘着剤１８ｄで接着しておくことも可能である。また、粉体塗装や樹脂モールドにより、ラミネート型エネルギーデバイス４００の外面を絶縁膜で覆うようにしてもよい。
【００４６】
図１７は、第３の実施の形態に係る支持部材４２０を説明するための図であって、図１７（ａ）はラミネート型セル１８を差し込む前の状態を示す模式的鳥瞰構造図、図１７（ｂ）はラミネート型セル１８を差し込んだ後の状態を示す模式的鳥瞰構造図、図１７（ｃ）はモジュール基板１００に実装した状態を示す模式的正面図である。まず、図１７（ａ）に示すように、支持部材４２０のコの字の開口部からラミネート型セル１８の本体を差し込む。コの字の開口部にはガイドが設けられており、図１７（ｂ）に示すように、ラミネート型セル１８の本体を支持部材４２０の奥まで容易に差し込むことができる。このように奥まで差し込むと、支持部材４２０のコの字の開口部から適当な長さで引き出し電極３４が露出するようになっている。この露出長さは例えば５ｍｍ程度であるが、引き出し電極３４の長さやモジュール基板１００の厚さ等に応じて適宜変更することが可能である。最後に、図１７（ｃ）に示すように、モジュール基板１００の実装位置に引き出し電極３４を差し込み、モジュール基板１００の裏面で半田付けする。
【００４７】
図１７では、１個の支持部材４２０に１個のラミネート型セル１８を搭載することとしているが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、図１８に示すように、コの字の開口部に複数段のガイドを設ければ、１個の支持部材４２０に複数のラミネート型セル１８を搭載することも可能である。
【００４８】
以上、説明したように、第３の実施の形態に係る支持部材４２０によっても、第１又は第２の実施形態と同様の効果を得ることができる。すなわち、支持部材４２０を介して引き出し電極３４をモジュール基板１００に差し込んだ場合、ラミネート型セル１８がモジュール基板１００に対して縦向きでアレイ状に実装されるため、大容量かつ省スペース化を図ることができる。支持部材４２０を用いれば、ラミネート型セル１８を必要以上に深くモジュール基板１００に差し込むことを回避することも可能である。加えて、第３の実施の形態によれば、コの字型の支持部材４２０がラミネート型セル１８の側面を覆うことになるため、ラミネート型セル１８が破損する可能性を低減することができる。
【００４９】
以上説明したように、本発明によれば、大容量かつ省スペース化を図ることが可能なラミネート型セル、ラミネート型エネルギーデバイス、支持部材及び実装構造を提供することができる。
【００５０】
[その他の実施の形態]
上記のように、本発明は第１〜第３の実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述および図面は例示的なものであり、この発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例および運用技術が明らかとなろう。
【００５１】
このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態などを含む。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明に係るラミネート型エネルギーデバイスは、電源回路部の電流平準化用のアルミ電解コンデンサの代替品として利用することができる。
【００５３】
また、本発明に係るラミネート型セルは、電気二重層キャパシタ、リチウムイオンキャパシタ、リチウムイオン電池等に適用することができる。
【符号の説明】
【００５４】
１０，１１，１２…活物質電極
１８…ラミネート型セル
１８ａ…打抜き電極
１８ｄ…粘着剤
３０…セパレータ
３４…引き出し電極
４００…ラミネート型エネルギーデバイス
４１０，４２０…支持部材
４１２…貫通孔
【図１】
2013120780.tif 000003
【図２】
2013120780.tif 000004
【図３】
2013120780.tif 000005
【図４】
2013120780.tif 000006
【図５】
2013120780.tif 000007
【図６】
2013120780.tif 000008
【図７】
2013120780.tif 000009
【図８】
2013120780.tif 000010
【図９】
2013120780.tif 000011
【図１０】
2013120780.tif 000012
【図１１】
2013120780.tif 000013
【図１２】
2013120780.tif 000014
【図１３】
2013120780.tif 000015
【図１４】
2013120780.tif 000016
【図１５】
2013120780.tif 000017
【図１６】
2013120780.tif 000018
【図１７】
2013120780.tif 000019
【図１８】
2013120780.tif 000020
【図１９】
2013120780.tif 000021