(57)【要約】【課題】ラミネートシート外でのセル間における端子の接続および各セルに対するガス排出管の接続を不要にできる、蓄電モジュールを提供する。【解決手段】ラミネートシート１２内には、１列に並べられた複数の電極積層体１３を含むセル結合体１１が収容されている。各電極積層体１３は、少なくとも１対の正極および負極を積層した構成を有している。互いに隣り合う電極積層体１３は、端子１４，１５を介して、電気的に接続されている。ラミネートシート１２には、一方片１６と他方片１７との溶着により、周辺部１８および仕切部１９が形成されている。周辺部１８は、セル結合体１１の周囲を取り囲んでいる。仕切部１９は、互いに隣り合う電極積層体１３の各間を上下に延びている。各仕切部１９の下端は、周辺部１８に接続され、その上端は、周辺部１８に対して間隔を空けて位置している。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１対の正極および負極を積層してなる電極積層体が各セルに対応して設けられ、
複数の前記電極積層体が１列に並べられて、互いに隣り合う前記電極積層体が端子を介して電気的に接続されることにより、セル結合体が構成され、
前記セル結合体は、ラミネートシートの一方片および他方片に挟み込まれており、
前記ラミネートシートには、前記一方片と前記他方片との溶着により、前記セル結合体の周囲を取り囲む周辺部と、互いに隣り合う前記電極積層体の各間を上下に延び、下端が前記周辺部に接続され、上端が前記周辺部に対して間隔を空けて位置する仕切部とが形成されている、蓄電モジュール。
【請求項２】
前記端子は、前記仕切部を貫通している、請求項１に記載の蓄電モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、キャパシタなどの蓄電デバイスに備えられる蓄電モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
最近の自動車などの車両には、メインバッテリとして搭載されている鉛電池に加えて、大電力を充放電可能なキャパシタなどがサブバッテリ（補助電源）として搭載されることがある。
【０００３】
図５は、従来のキャパシタ１０１の斜視図である。
【０００４】
キャパシタ１０１は、ケース１０２を備えている。ケース１０２内には、複数のシート状のキャパシタセル１０３が互いに平行をなして間隔を空けて収容されている。
【０００５】
図６は、キャパシタセル１０３の平面図である。
【０００６】
各キャパシタセル１０３は、セパレータを挟んで積層される正極および負極をラミネートシート１０４で被覆した構成を有している。すなわち、１対のラミネートシート１０４の間に、セパレータを挟んで積層される正極および負極が収容され、ラミネートシート１０４同士がその周縁部の全周にわたって溶着されることにより、各キャパシタセル１０３が形成されている。図６では、溶着されている部分がハッチングを付して示されている。ラミネートシート１０４内には、電解液が封入されている。また、ラミネートシート１０４の一端縁からは、正極と電気的に接続された正端子１０５が外部に引き出され、反対側の他端縁からは、負極と電気的に接続された負端子１０６が外部に引き出されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−１４１２５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
複数のキャパシタセル１０３のモジュール化のために、たとえば、ケース１０２内の複数のキャパシタセル１０３が直列に接続される場合、図５に示されるように、互いに隣り合う２つのキャパシタセル１０３において、溶着またはボルト１０７およびナット１０８を用いた締結により、一方のキャパシタセル１０３の正端子１０５と他方のキャパシタセル１０３の負端子１０６とを接続する必要がある。
【０００９】
また、キャパシタセル１０３の温度上昇や過充電が起こると、ラミネートシート１０４内に封入されている電解液の一部がガスとなり、ラミネートシート１０４内の圧力が上昇する。そのため、ラミネートシート１０４内からガスを排出するためのガス排出管１０９を各キャパシタセル１０３に接続して、各ガス排出管１０９に排気弁（圧力調整弁）を設ける必要がある。
【００１０】
本発明の目的は、ラミネートシート外でのセル間における端子の接続および各セルに対するガス排出管の接続を不要にできる、蓄電モジュールを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記の目的を達成するため、本発明に係る蓄電モジュールは、少なくとも１対の正極および負極を積層してなる電極積層体が各セルに対応して設けられ、複数の電極積層体が１列に並べられて、互いに隣り合う電極積層体が端子を介して電気的に接続されることにより、セル結合体が構成され、セル結合体は、ラミネートシートの一方片および他方片に挟み込まれており、ラミネートシートには、一方片と他方片との溶着により、セル結合体の周囲を取り囲む周辺部と、互いに隣り合う電極積層体の各間を上下に延び、下端が周辺部に接続され、上端が周辺部に対して間隔を空けて位置する仕切部とが形成されている。
【００１２】
この構成によれば、ラミネートシート内には、１列に並べられた複数の電極積層体を含むセル結合体が収容されている。各電極積層体は、セルに対応し、少なくとも１対の正極および負極を積層した構成を有している。そして、互いに隣り合う電極積層体は、端子を介して、電気的に接続されている。そのため、セル間の電気接続のために、ラミネートシート外で端子を接続する必要がない。また、セル間の電気接続のための端子が外気に触れないので、端子の酸化による腐食を抑制することができる。
【００１３】
ラミネートシートは、セル結合体の一方面側および他方面側に、それぞれ一方片および他方片を備えている。ラミネートシートには、一方片と他方片との溶着により、周辺部および仕切部が形成されている。周辺部は、セル結合体の周囲を取り囲んでいる。仕切部は、互いに隣り合う電極積層体の各間を上下に延びている。各仕切部の下端は、周辺部に接続され、その上端は、周辺部に対して間隔を空けて位置している。これにより、ラミネートシート内には、仕切部により仕切られる複数の収容部が形成され、各収容部に電極積層体が収容されている。そして、各収容部は、仕切部の上端と周辺部との間に形成される隙間を介して連通している。そのため、１本のガス排出管をラミネートシートの上部に接続すれば、各収容部で発生したガスをガス排出管を通して外部に排出することができる。よって、各セルに対してガス排出管を個別に接続する必要がない。
【００１４】
端子は、仕切部を迂回していてもよいが、仕切部を貫通していることが好ましい。
【００１５】
端子が仕切部を貫通している構成では、端子が仕切部により保持され、端子の位置が固定されるので、端子を保持する保持部材を別途設ける必要がない。その結果、蓄電モジュールの構成が簡素ですみ、蓄電モジュールのコストを低減することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、ラミネートシート外でのセル間における端子の接続および各セルに対するガス排出管の接続を不要にすることができる。その結果、蓄電モジュールが備えられる蓄電デバイスの製造に要する手間およびコストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態に係るキャパシタモジュールが備えられたキャパシタの斜視図である。
【図２】キャパシタモジュールの平面図である。
【図３】キャパシタモジュールの変形例を示す平面図である。
【図４】キャパシタモジュールの他の変形例を示す平面図である。
【図５】従来のキャパシタを示す斜視図である。
【図６】図５に示されるキャパシタセルの平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下では、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１９】
図１は、本発明の一実施形態に係るキャパシタ１の斜視図である。
【００２０】
キャパシタ１は、たとえば、リチウムイオンキャパシタである。キャパシタ１は、ケース２と、ケース２内に収容されたキャパシタモジュール３とを備えている。
【００２１】
図２は、キャパシタモジュール３の平面図である。
【００２２】
キャパシタモジュール３は、長尺シート状をなしている。キャパシタモジュール３は、セル結合体１１と、セル結合体１１を収容するラミネートシート１２とを備えている。
【００２３】
セル結合体１１は、複数の電極積層体１３を含む。図１および図２には、セル結合体１１の構成の一例として、４個の電極積層体１３を含む構成が示されている。
【００２４】
各電極積層体１３は、キャパシタセルに対応するものであり、矩形板状の正極および負極をセパレータを挟んで積層した構成を有している。セル結合体１１には、それぞれ複数の正極および負極が備えられていてもよく、この場合、正極および負極は、セパレータを挟んで交互に積層される。
【００２５】
複数の電極積層体１３は、キャパシタモジュール３の長手方向（以下、単に「長手方向」という。）に一列に並べて、互いに間隔を空けて配置されている。各電極積層体１３は、正極に接続され、長手方向の一方側に延出する正端子１４と、負極に接続され、当該一方側と反対側、つまり長手方向の他方側に延出する負端子１５とを有している。長手方向の一方端に配置される電極積層体１３の正端子１４は、ラミネートシート１２の長手方向の一方端から外部に引き出されている。また、長手方向の他方端に配置される電極積層体１３の負端子１５は、ラミネートシート１２の長手方向の他方端から外部に引き出されている。そして、互いに隣り合う電極積層体１３間において、一方の電極積層体１３の正端子１４と他方の電極積層体１３の負端子１５とは、たとえば、超音波溶接により接合されて、一体をなしている。これにより、互いに隣り合う電極積層体１３は、電気的に接続されている。
【００２６】
そのため、キャパシタセル間（電極積層体１３間）の電気接続のために、ラミネートシート１２外で正端子１４と負端子１５とを接続する必要がない。また、セル間の電気接続を担う正端子１４および負端子１５（以下、これらの正端子１４および負端子１５を単に「端子１４，１５」という。）が外気に触れないので、それらの端子１４，１５の酸化による腐食を抑制することができる。
【００２７】
ラミネートシート１２は、アルミニウム基材の表面を絶縁性の樹脂で被覆してなるシートであり、可撓性を有している。ラミネートシート１２は、セル結合体１１の一方面側および他方面側に、図１に示されるように、それぞれ一方片１６および他方片１７を備えている。ラミネートシート１２には、一方片１６と他方片１７との溶着により、図２に示されるように、周辺部１８および仕切部１９が形成されている。図２では、溶着されている部分がハッチングを付して示されている。周辺部１８は、セル結合体１１の周囲を取り囲んでいる。仕切部１９は、互いに隣り合う電極積層体１３の各間を上下に延びている。各仕切部１９の下端は、周辺部１８に接続され、その上端は、周辺部１８に対して間隔を空けて位置している。これにより、ラミネートシート１２内には、仕切部１９により仕切られる複数の収容部２０が形成され、各収容部２０に電極積層体１３が収容されている。ラミネートシート１２内には、少なくとも各収容部２０が満たされる量の電解液が封入されている。
【００２８】
各仕切部１９の上端が周辺部１８に対して間隔を空けて位置することにより、周辺部１８と各仕切部１９の上端との間には、隙間２１が形成されている。各収容部２０は、隙間２１を介して連通している。周辺部１８の長手方向の一端側上部には、ラミネートシート１２の一方片１６と他方片１７とが部分的に溶着されないことにより、開口２２が隙間２１を介して連通している各収容部２０の上方部分に臨んで形成されている。開口２２が各収容部２０と連通しているので、たとえば、開口２２を利用して、電解液をラミネートシート１２内に注入することができる。
【００２９】
キャパシタモジュール３は、たとえば、図１に示されるように、各収容部２０が重なるように折り畳まれた状態で、ケース２内に収容されている。そして、キャパシタモジュール３の開口２２には、ガス排出管２３の一端が接続されている。ガス排出管２３の他端は、ケース２の外部に引き出されている。ガス排出管２３の途中部には、キャパシタモジュール３の内圧が一定以上に上昇すると開放される圧力調整弁（図示せず）が介裝されている。
【００３０】
キャパシタモジュール３の温度が上昇すると、各収容部２０内に収容されている電解液の一部がガスとなり、キャパシタモジュール３の内圧、つまりラミネートシート１２内の圧力が上昇する。ガス排出管２３が開口２２に接続されているので、各収容部２０内（ラミネートシート１２内）で発生したガスを開口２２およびガス排出管２３を通して外部に排出することができる。そのため、各収容部２０に対してガス排出管２３を個別に接続する必要がない。
【００３１】
また、キャパシタモジュール３では、端子１４，１５が仕切部１９を貫通している。これにより、端子１４，１５が仕切部１９により保持され、端子１４，１５の位置が固定されるので、端子１４，１５を保持する保持部材を別途設ける必要がない。その結果、キャパシタモジュール３の構成が簡素ですみ、キャパシタモジュール３のコストを低減することができる。
【００３２】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、他の形態で実施することもできる。
【００３３】
たとえば、前述の実施形態では、互いに隣り合う電極積層体１３の各間に、仕切部１９が形成された構成を取り上げた。この構成に限らず、たとえば、図３に示されるように、互いに隣り合う複数の電極積層体１３とそれらに対して長手方向の一方側で互いに隣り合う複数の電極積層体１３との間に、仕切部１９が形成されて、１つの収容部２０に、複数の電極積層体１３が収容されていてもよい。
【００３４】
また、図４に示されるように、端子１４，１５は、仕切部１９を貫通せずに、仕切部１９を迂回していてもよい。
【００３５】
本発明は、リチウムイオンキャパシタに限らず、電気二重層キャパシタ（ＥＤＬＣ：Electric Double-Layer Capacitor）など他の種類のキャパシタに適用することも可能であり、また、ニッケル水素（Ｎｉ−ＭＨ：Nickel Ｍetal Hydride）電池、リチウムイオン電池などの電池に適用することも可能である。
【００３６】
その他、前述の構成には、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【符号の説明】
【００３７】
３    キャパシタモジュール（蓄電モジュール）
１１  セル結合体
１２  ラミネートシート
１３  電極積層体
１４  正端子
１５  負端子
１６  一方片
１７  他方片
１８  周辺部
１９  仕切部
【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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