(57)【要約】【課題】封止の信頼性が高い蓄電デバイスを提供する。【解決手段】蓄電デバイス１０は、折り返し部３５で二つ折りにされ、折返し部を除く他の周縁部３４で接合された外装フィルム３１を有する外装体３０と、外装体に収容された電極積層体２０と、を備える蓄電デバイス１０であって、外装体に収容された介在部材６０をさらに備え、介在部材は、外装体の折り返し部に配置されている。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
折り返し部で二つ折りにされ、前記折り返し部を除く他の周縁部で接合された外装フィルムを有する外装体と、前記外装体に収容された電極積層体と、を備える蓄電デバイスであって、
前記外装体に収容された介在部材をさらに備え、
前記介在部材は、前記外装体の前記折り返し部に配置されている蓄電デバイス。
【請求項２】
請求項１に記載の蓄電デバイスであって、
前記介在部材は、断面視において、前記介在部材の外側に向かって湾曲する円弧部を含み、
前記介在部材は、前記円弧部において前記外装体と接触している蓄電デバイス。
【請求項３】
請求項２に記載の蓄電デバイスであって、
前記介在部材は、円柱形状を有する蓄電デバイス。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか１項に記載の少なくとも２つの前記蓄電デバイスを備える蓄電モジュールであって、
一方の前記蓄電デバイス及び他方の前記蓄電デバイスは、互いに直列又は並列に接続されている蓄電モジュール。
【請求項５】
外装フィルム、電極積層体、及び介在部材を準備する第１の工程と、
前記外装フィルム上に前記電極積層体及び前記介在部材を配置する第２の工程と、
前記電極積層体及び前記介在部材を挟んだ状態で、前記外装フィルムを二つ折りにする第３の工程と、
前記外装フィルムの二つ折りにされた部分を除く他の周縁を接合する第４の工程と、を備え、
前記第２の工程は、前記外装フィルムが二つ折りにされた部分に接して前記介在部材を配置することを含む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、複数の蓄電デバイスを備えた蓄電モジュール、及び蓄電デバイスの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ラミネートフィルムを用いたラミネート型の蓄電デバイスとして、一枚のシートを二つ折りにして３辺を熱溶着したフィルムケースを用いたものが知られている（たとえば、特許文献１（段落番号００２２）参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１９８９８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の蓄電デバイスを真空封止する場合、フィルムケースの内部が減圧されることにより、ラミネートフィルムを二つ折りにした部分に鋭角な屈曲が生じて強い応力がかかり、フィルムケースの耐久性が低下するなどして、封止の信頼性が損なわれるおそれがある、という問題がある。
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、封止の信頼性が高い蓄電デバイス、それを備えた蓄電モジュール、及び蓄電デバイスの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
［１］本発明に係る蓄電デバイスは、折り返し部で二つ折りにされ、前記折り返し部を除く他の周縁部で接合された外装フィルムを有する外装体と、前記外装体に収容された電極積層体と、を備える蓄電デバイスであって、前記外装体に収容された介在部材をさらに備え、前記介在部材は、前記外装体の前記折り返し部に配置されている蓄電デバイスである。
【０００７】
［２］上記発明において、前記介在部材は、断面視において、前記介在部材の外側に向かって湾曲する円弧部を含み、前記介在部材は、前記円弧部において前記外装体と接触していてもよい。
【０００８】
［３］上記発明において、前記介在部材は、円柱形状を有してもよい。
【０００９】
［４］本発明に係る蓄電モジュールは、少なくとも２つの上記蓄電デバイスを備え、一方の前記蓄電デバイス及び他方の前記蓄電デバイスは、互いに直列又は並列に接続されている蓄電モジュールである。
【００１０】
［５］本発明に係る蓄電デバイスの製造方法は、外装フィルム、電極積層体、及び介在部材を準備する第１の工程と、前記外装フィルム上に前記電極積層体及び前記介在部材を配置する第２の工程と、前記電極積層体及び前記介在部材を挟んだ状態で、前記外装フィルムを二つ折りにする第３の工程と、前記外装フィルムの二つ折りにされた部分を除く他の周縁を接合する第４の工程と、を備え、前記第２の工程は、前記外装フィルムが二つ折りにされた部分に接して前記介在部材を配置することを含む蓄電デバイスの製造方法である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、折り返し部において外装フィルムの屈曲が緩やかとなり、外装フィルムにかかる応力が緩和される。これにより、外装体の耐久性が低下するのを抑え、高い封止の信頼性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本発明の一実施の形態に係る蓄電デバイスを示す斜視図である。
【図２】図２は、本発明の一実施の形態に係る電極積層体を示す斜視図である。
【図３】図３は、本発明の一実施の形態に係る外装フィルムが展開された外装体を上方から視た図である。
【図４】図４は、図１のIV-IV線に沿った断面図である。
【図５】図５は、本発明の一実施の形態に係る蓄電デバイスの内部を上方から視た図である。
【図６】図６は、本発明の一実施の形態に係る蓄電デバイスの製造方法を示す工程図である。
【図７】図７（Ａ）〜図７（Ｃ）は、本発明の一実施の形態に係る蓄電デバイスの製造方法を説明するための断面図である。
【図８】図８は、本発明の一実施の形態に係る蓄電デバイスの製造方法のうち封止工程を説明するための斜視図である。
【図９】図９は、比較例に係る蓄電デバイスを示す断面図である。
【図１０】図１０は、本発明の一実施の形態に係る蓄電モジュールの等価回路図である。
【図１１】図１１は、本発明の他の実施の形態に係る蓄電デバイスを示す断面図である。
【図１２】図１２は、本発明の他の実施の形態に係る蓄電デバイスを示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１４】
図１は本発明の一実施の形態に係る蓄電デバイスを示す斜視図、図２は本発明の一実施の形態に係る電極積層体を示す斜視図、図３は本発明の一実施の形態に係る外装フィルムが展開された外装体を上方から視た図、図４は図１のIV-IV線に沿った断面図、図５は本発明の一実施の形態に係る蓄電デバイスの内部を上方から視た図である。
【００１５】
図１に示す蓄電デバイス１０は、ラミネート型のリチウムイオンキャパシタであり、特に限定されないが、寸法が長さ８０ｍｍ、幅６０ｍｍ程度の小型セルに分類される蓄電デバイスである。この蓄電デバイス１０は、図１及び図４に示すように、電極積層体２０と、外装体３０と、正極端子４０と、負極端子５０と、介在部材６０と、を備えている。
【００１６】
図２に示す電極積層体２０は、矩形状の外形を有する、厚さ２〜３ｍｍ程度の扁平状とされた発電要素である。この電極積層体２０は、複数の矩形状の正極板２１と、複数の矩形状の負極板２２と、正極板２１及び負極板２２の間に介在する複数の矩形状のセパレータ２３と、矩形状のリチウム極２４と、を備えている。正極板２１と負極板２２は、セパレータ２３を介して交互に積層されている。
【００１７】
正極板２１の短辺からは、正極端子４０に向けて延びる延長部２１１が延出している。延長部２１１は、複数の正極板２１のそれぞれから延出している。複数の延長部２１１は、相互に重ねられた状態で溶接等により接合されている。なお、図４の延長部２１１においては、複数の延長部２１１を省略して一の延長部のみ図示している。
【００１８】
負極板２２からは、負極端子５０に向けて延びる延長部２２１が延出している。延長部２２１は、延長部２１１が延出する正極端２１の短辺と同じ側に位置する負極板２２の短辺から延出している。延長部２２１は、複数の負極板２２のそれぞれから延出している。複数の延長部２２１は、相互に重ねられた状態で溶接等により接合されている。
【００１９】
セパレータ２３には電解液が含浸されている。電解液は、通常液体であってセパレータ２３に含浸されるが、漏液を防止するためにゲル状又は固体状にして用いてもよく、この場合には、セパレータ２３を省略してもよい。
【００２０】
電解液は、外装体３０の内部に充填されている。この電解液としては、リチウム塩の非プロトン性有機溶媒電解質溶液を用いる。リチウム塩としては、特に限定されないが例えば、ＬｉＰＦ６、ＬｉＢＦ４、ＬｉＦＳＩ、ＬｉＴＦＳＩを用いることができるが、低抵抗であることを考慮して、ＬｉＰＦ６を用いることが好ましい。非プロトン性有機溶媒としては、例えば、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、エチルメチルカーボネートなどのカーボネートを用いることができる。また、これら非プロトン性有機溶媒の二種以上を混合した混合液を用いてもよい。
【００２１】
リチウム極２４は、セパレータ２３を介して最下段の負極板２２に積層されている。リチウム極２４からは、負極端子５０に向けて延びる延長部２４１が延出している。延長部２４１は、延長部２１１が延出する正極板２１の短辺と同じ側に位置するリチウム極２４の短辺から延出している。延長部２４１は、延長部２２１に重ねられた状態で溶接等により接合されている。リチウム極２４は、負極板２２と電気的に接続されており、負極活物質にリチウムを担持させることが可能となっている。なお、リチウム極２４の配置は、特に上述に限定されない。
【００２２】
正極板２１としては、アルミニウム、銅、ステンレス等の金属箔に複数の貫通孔を設けた導電性多孔体の表面に、マンガン酸リチウム等のリチウム遷移金属化合物や、黒鉛や活性炭等の炭素材料からなる正極活物質層が形成されたものを用いる。また、負極板２２としては、銅、ステンレス、ニッケル等の金属箔に複数の貫通孔を設けた導電性多孔体の表面に、マンガン酸リチウム等のリチウム遷移金属化合物や、黒鉛や活性炭等の炭素材料からなる負極活物質層が形成されたものを用いる。また、セパレータ２３としては、セルロース、ポリエチレンなどから構成された、電解液、正極活物質、負極活物質等に対して耐久性があり、連通孔を有するが電子伝導性のない多孔体（不織布や微多孔膜）を用いる。リチウム極２４としては、アルミニウム、銅等の金属箔に複数の貫通孔を設けた導電性多孔体の表面に、少なくともリチウムを含有し、リチウムイオンを供給することのできるリチウム供給源が形成されたものを用いる。
【００２３】
外装体３０は、屈曲可能な程度の可撓性を有する矩形状の外装フィルム３１を有している。外装フィルム３１は、図４の拡大図に示すように、外装体３０の内側から外側に向かって第１の樹脂フィルム３１Ｂ、金属箔３１Ａ、及び第２の樹脂フィルム３１Ｃがこの順で積層されている。金属箔３１Ａは、アルミニウム等から構成されている。金属箔３１Ａの内面に積層された第１の樹脂フィルム３１Ｂは、耐電解液性及び熱融着性に優れたポリプロピレン等の樹脂材料から構成されている。一方、金属箔３１Ａの外面に積層された第２の樹脂フィルム３１Ｃは、電気絶縁性、耐応力性または耐候性等の少なくともいずれかの性能に優れた樹脂材料から構成されている。
【００２４】
外装体３０は、図１、図３及び図４に示すように、矩形状の外装フィルム３１を折り返し部３５（後述）で二つ折りにして、折り返し部３５を除く他の周縁部３４を封止することで構成される矩形状の外装体である。外装体３０は、電極積層体２０の一方の主面を覆う上側部分３２と、電極積層体２０の他方の主面を覆う下側部分３３と、を有している。
【００２５】
上側部分３２は、平面視において、シボリ加工等により形成された矩形状の凹部３２１を上側部分３２の中央に有している。凹部３２１の周囲には、平面視において、凹部３２１の４辺のうち折り返し部３５に対応する１辺を除く他の３辺から、当該凹部３２１の３辺に対して外装体３０の外側に向けて直交する方向に向かって拡がるフランジ部３２２が形成されている。
【００２６】
下側部分３３は、平面視において、シボリ加工等により形成された矩形状の凹部３３１を下側部分３３の中央に有している。凹部３３１の周囲には、平面視において、凹部３３１の４辺のうち折り返し部３５に対応する１辺を除く他の３辺から、当該凹部３３１の３辺に対して外装体３０の外側に向けて直交する方向に向かって拡がるフランジ部３３２が形成されている。
【００２７】
図４に示すように、凹部３２１と凹部３３１とは、電極積層体２０の積層方向に対して上下に重なり合っており、これにより、電極積層体２０及び介在部材６０を収容可能な空間が形成されている。本実施形態では、二つ折りにされた外装フィルム３１の間に電極積層体２０及び介在部材６０が配されて、凹部３２１及び凹部３３１により形成された空間に電極積層体２０及び介在部材６０が収容されている。
【００２８】
外装体３０の周縁部３４は、図１及び図３に示すように、上側部分３２と下側部分３３とが、電極積層体２０の積層方向に対して互いに上下に重なり合う様に、外装フィルム３１が二つ折りにされることで形成された折り返し部３５と、折り返し部３５を除く他の周縁部で二つ折りにされた外装フィルム３１同士、すなわち、上側部分３２のフランジ部３２２と下側部分３３のフランジ部３３２とを相互に接合することで形成された封止部３６とを含んでいる。
【００２９】
折り返し部３５は、図３に示すように、展開した状態の外装フィルム３１の長辺の中心部分に対応している。折り返し部３５では、図４に示すように、外装フィルム３１における上側部分３２および下側部分３３のうち、いずれか一方が他方の対しておおよそ１８０°屈曲している。
【００３０】
封止部３６は、図１、図３、及び図４に示すように、フランジ部３２２とフランジ部３３２とが上下に重なり合った状態で、熱溶着等により接合されることで形成されている。封止部３６は、二つ折りにされた外装フィルム３１同士の間の開口を封止している。これにより、外装体３０の内部が密閉されている。
【００３１】
封止部３６は、折り返し部３５と対向する短辺封止部３６１と、一対の長辺封止部３６２，３６３とを含んでいる。折り返し部３５と短辺封止部３６１とが、外装体３０の一対の短辺に対応している。一対の長辺封止部３６２，３６３が、外装体３０の一対の長辺に対応している。短辺封止部３６１には、正極端子４０と負極端子５０が配置されている。
【００３２】
正極端子４０は、外装体３０の内側から外側に延びる板状の部材である。正極端子４０の一端は、短辺封止部３６１から外装体３０の外部に露出している。正極端子４０の他端は、外装体３０の内部に位置しており、正極板２１の延長部２１１が溶接等により接合されている。正極端子４０と短辺封止部３６１との間には、封止樹脂４１が介在している。
【００３３】
負極端子５０は、外装体３０の内側から外側に延びる板状の部材である。負極端子５０は、正極端子４０と離間して配されている。負極端子５０の一端は、短辺封止部３６１から外装体３０の外部に露出している。負極端子５０の他端は、外装体３０の外部に位置しており、負極板２２の延長部２２１及びリチウム極２４の延長部２４１が溶接等により接合されている。負極端子５０と短辺封止部３６１との間には、封止樹脂５１が介在している。
【００３４】
正極端子４０は、アルミニウムを主成分とする金属、すなわちアルミニウム又はアルミニウム合金からなる基材から構成されている。なお、基材の表面にニッケル又は錫等のめっき処理層や、クラッド処理されたニッケル層等が形成されていてもよい。負極端子５０は、銅を主成分とする金属、すなわち銅又は銅合金からなる基材から構成されている。なお、基材の酸化を防止するために、負極端子５０の表面にニッケル又は錫等のめっき処理層や、クラッド処理されたニッケル層等が形成されていてもよい。正極端子４０及び負極端子５０の外形形状や厚さは、蓄電デバイス１０の仕様に応じて適宜選択することができる。
【００３５】
なお、正極端子４０及び負極端子５０は、封止部３６から外装体３０の内部から外部に向けて延出するのであれば、短辺封止部３６１に限らず、長辺封止部３６２，３６３から延出していてもよい。
【００３６】
介在部材６０は、折り返し部３５における屈曲の程度を緩やかにするために設けられている。介在部材６０は、外装体３０の短手方向に延在する半円柱形状を有する単一の棒状部材である。介在部材６０は、図４及び図５に示すように、二つ折りにされた外装フィルム３１の間に介在しており、二つ折りにされた外装フィルム３１の間に挟まれた状態で、折り返し部３５に配置されている。介在部材６０は、上側部分３２と下側部分３３の両方と接している。
【００３７】
介在部材６０は、外装体３０に固定されることなく外装体３０に収容されているが、本実施形態では、蓄電デバイス１０が真空封止されることで、外装フィルム３１と介在部材６０とが密接して、介在部材６０が外装体３０に固定された状態となる。この場合、介在部材６０と電極積層体２０とは相互に接触しており、介在部材６０が電極積層体２０に押されることで、介在部材６０が外装体３０に固定される。なお、介在部材６０は、外装体３０に接着手段等を用いて固定されていてもよい。また、介在部材６０は、外装体３０に収容された状態で、電極積層体２０と離間して配されていてもよい。
【００３８】
図４に示すように、介在部材６０の延在方向に対する断面視（以下、単に断面視と称する。）において、介在部材６０は半円形状を有している。すなわち、介在部材６０の延在方向に対して直交する方向に沿って示す断面形状が半円形状を有している。介在部材６０は、断面視において、介在部材６０の外側に向かって湾曲する円弧部６１を含んでいる。円弧部６１は、折り返し部３５に対向している。介在部材６０は、円弧部６１において、外装体３０と接触している。折り返し部３５では、円弧部６１に沿って外装フィルム３１が屈曲することで、外装フィルム３１の鋭角な屈曲が抑えられ、屈曲による応力が緩和される。介在部材６０は、断面視において、電極積層体２０の厚さ方向に延在する直状部６２を含んでいる。直状部６２は、電極積層体２０の側部に対向している。
【００３９】
介在部材６０による外装フィルム３１の鋭角な屈曲を抑制する観点から、介在部材６０の高さ（電極積層体２０の厚さ方向の長さ）は、電極積層体２０の厚さの０．５倍以上であることが好ましい。また、蓄電デバイス１０の小型化を図る観点から、介在部材６０の高さは、電極積層体２０の厚さ以下であることが好ましい。外装フィルムの鋭角な屈曲を抑制すると共に、蓄電デバイス１０の小型化を図る観点から、介在部材６０の高さは、電極積層体２０の厚さと実質的に一致していることが好ましい。
【００４０】
介在部材６０の両端６３，６４は、図５に示すように、半円形状の略平坦な面とされている。ここで、長辺封止部３６２，３６３は、介在部材６０の側方まで形成されている。介在部材６０の一端６３は、長辺封止部３６２に干渉することなく、長辺封止部３６２の近傍に配されている。介在部材６０の他端６４は、長辺封止部３６３に干渉することなく、長辺封止部３６３の近傍に配されている。
【００４１】
介在部材６０の一端６３は、図５に示すように、外装フィルム３１を展開して、蓄電デバイス１０の内部を上方から視た場合に、電極積層体２０の一方の側部よりも長辺封止部３６２の側に食み出している。介在部材６０の他端６４は、外装フィルム３１を展開して、蓄電デバイス１０の内部を上方から視た場合に、電極積層体２０の他方の側部よりも長辺封止部３６３の側に食み出している。結果として、介在部材６０の延在方向の長さ（電極積層体２０の短手方向の長さ）は、一対の長辺封止部３６２，３６２の間の長さよりも小さく、電極積層体２０の幅よりも大きくなっている。
【００４２】
介在部材６０を構成する材料としては、電解液等に対して耐久性がある材料を用いる。具体的には、ポロプロピレン、ポリエチレン、ポリイミド等の樹脂材料や、アルミニウム、銅等の金属材料を用いることができる。電極積層体２０における短絡の発生を予防する観点から、介在部材６０を構成する材料は、電気絶縁性を有していることが好ましい。この場合、上記の樹脂材料を用いることができ、特に、ポリプロピレンを用いることが好ましい。
【００４３】
なお、上述では、介在部材６０は、長辺封止部３６２，３６３の間に亘って延びる単一の棒状部材として構成されているが、特にこれに限定されず、介在部材６０は、折り返し部３５に配置されていれば、複数の部材により構成されていてもよい。この場合、介在部材は、複数の部材を折り返し部３５に沿って並べて配置することで構成される。この場合、隣り合う部材同士の間隔は、極力小さくすることが好ましい。また、介在部材６０の形状については棒状部材に限らず、例えば、球状等種々の形状の部材を採用することができる。 
【００４４】
次に、本実施形態の蓄電デバイス１０の製造方法について、図６、図７（Ａ）〜図７（Ｃ）、図８を参照しながら、詳細に説明する。
【００４５】
図６は本発明の一実施の形態に係る蓄電デバイスの製造方法を示す工程図、図７（Ａ）〜図７（Ｃ）は本発明の一実施の形態に係る蓄電デバイスの製造方法を説明するための断面図、図８は本発明の一実施の形態に係る蓄電デバイスの製造方法のうち封止工程を説明するための斜視図である。
【００４６】
本実施形態の蓄電デバイス１０の製造方法は、図６に示すように、準備工程Ｓ１と、配置工程Ｓ２と、折り返し工程Ｓ３と、封止工程Ｓ４と、を備えている。
【００４７】
準備工程Ｓ１では、外装フィルム３１と、電極積層体２０と、介在部材６０とを準備する。ここで、電極積層体２０は、以下のように製造される。まず、正極板２１、負極板２２、及びセパレータ２３を所定の形状に切断する。そして、セパレータ２３、負極板２２、セパレータ２３、正極板２１、セパレータ２３の順にこれらを積層する。そして、複数の正極板２１の延長部２１１同士を集合させ、延長部２１１を正極端子４０に溶接等により接合する。また、複数の負極板２２の延長部２２１同士を集合させ、延長部２２１を負極端子５０に溶接等により接合する。
【００４８】
次に、配置工程Ｓ２では、図７（Ａ）に示すように、外装フィルム３１上に電極積層体２０と介在部材６０とを配置する。この配置工程Ｓ２では、介在部材６０を外装フィルム３１が二つ折りにされる部分に接して配置する。本実施形態では、外装フィルム３１の長辺の中央部分を二つ折りにする。この場合、介在部材６０は、外装フィルム３１の長辺の中央部分と円弧部６１の頂点部分とが一致するように、外装フィルム３１の長辺の略中央に沿わされて配置される。電極積層体２０は、介在部材６０に並べて配置する。電極積層体２０と介在部材６０とは、接触していてもよいし、離間していてもよい。なお、電極積層体２０を外装フィルム３１上に配置する際、正極端子４０及び負極端子５０は、外装フィルム３１の短辺から導出させる。
【００４９】
次に、折り返し工程Ｓ３では、図７（Ｂ）に示すように、外装フィルム３１を、外装フィルム３１の長辺の中央部分で二つ折りにする。電極積層体２０と介在部材６０とは、二つ折りにされた外装フィルム３１の間（具体的には、外装フィルム３１における上側部分３２と下側部分３３との間）に挟まれた状態となる。外装フィルム３１を二つ折りにする際、外装フィルム３１は、介在部材６０の円弧部６１に沿って屈曲した状態となる。
【００５０】
次に、封止工程Ｓ４では、図７（Ｃ）に示すように、二つ折りにされた外装フィルム３１同士の間の開口を封止する。この封止工程Ｓ４では、まず、図８に示すように、外装フィルム３１を二つ折りにした部分と、正極端子４０及び負極端子５０が導出される外装フィルム３１の短辺を除く外装フィルム３１の２辺の長辺を熱融着等により接合して、外装フィルム３１を袋状にする。なお、図８においては、２辺の長辺の接合された部分を実線のハッチングにより表示した。
【００５１】
そして、二つ折りにされて袋状に形成された外装フィルム３１のうち、外装フィルム３１の短辺同士が離間して形成された開口から電解液を注入する。電解液の注入は、真空中で行ってもよいし、大気中で行ってもよい。電解液の充填が完了したら、正極端子４０及び負極端子５０が導出される外装フィルム３１の短辺を熱融着等により接合する。この場合、外装フィルム３１の短辺は、真空環境下で接合して開口を封止する、いわゆる真空封止を行う。以上により、蓄電デバイス１０を得ることができる。なお、電解液充填時における上記の外装フィルム３１の構成については、特に上述に限定されず、外装フィルム３１の上側部分３２と下側部分３３において互いに対向した短辺同士および互いに対向した２つの長辺のうち１つの長辺同士を接合して、残りの１つの長辺同士を離間して開口させた構成としてもよい。
【００５２】
本実施形態の蓄電デバイス１０は、以下の効果を奏する。
【００５３】
図９は、比較例に係る蓄電デバイス１００の断面図である。この比較例に係る蓄電デバイス１００は、二つ折りにされ、二つ折りにされた１辺を除く他の３辺が接合された外装フィルム３１０を有する矩形状の外装体３００に電極積層体２００が収容されている。
【００５４】
蓄電デバイス１００は、外装体３００の２辺の長辺を封止して外装フィルム３１０を袋状にし、封止していない１辺から外装体３００の内部に電解液を注入した後、残余の１辺を封止することで製造される。この場合、外装体３００の残余の１辺の封止としては、真空封止を行う。
【００５５】
蓄電デバイス１００を真空封止すると、外装体３００の内圧が外装体３００の外部の圧力（すなわち、大気圧）に比べて低圧となる。このため、外装体３００に大気圧が作用すると、外装フィルム３１０を折り返した部分が電極積層体２００の外形に沿うように変形して撓みが生じる。そして、大気圧が作用して、外装フィルム３１０の撓んだ部分が潰れて、鋭角な屈曲が生じてしまう。このため、外装フィルム３１０を折り返した部分に強い応力がかかり、外装フィルム３１０に亀裂が生じて外装体３００の耐久性が低下するなどして、電解液の漏れや外装体３００内部への外気の流入が生じるおそれがある。このように、従来の蓄電デバイス１００では、外装体３００の耐久性の低下により蓄電デバイス１０の耐久性が低下して、封止の信頼性が損なわれるおそれがある。
【００５６】
これに対し、本実施形態では、介在部材６０を外装体３０の折り返し部３５に配置している。この場合、介在部材６０が折り返し部３５と電極積層体２０との間の隙間を埋めているので、蓄電デバイス１０に大気圧が作用しても外装フィルム３１が変形し難く撓みが生じ難い。また、外装フィルム３１は、外装体３０の内側から介在部材６０により支持されている。このため、折り返し部３５において外装フィルム３１に鋭角な屈曲が生じ難い。これにより、折り返し部３５において外装フィルム３１の屈曲が緩やかとなり、外装フィルム３１にかかる応力が緩和される。この結果、外装体３０の耐久性が低下するのを抑えられ、蓄電デバイス１０の耐久性が低下するのを抑制することができる。延いては、蓄電デバイス１０において、高い封止の信頼性を得ることができる。
【００５７】
また、本実施形態では、介在部材６０は、断面視において、介在部材６０の外側に向かって湾曲する円弧部６１を含んでいる。そして、介在部材６０は、円弧部６１において外装体３０と接触している。このため、折り返し部３５では、円弧部６１に沿って外装フィルム３１が屈曲するので、外装フィルム３１の鋭角な屈曲が抑えられ、屈曲による応力が緩和される。これにより、外装体３０の耐久性が低下するのを抑えられ、蓄電デバイス１０の耐久性が低下するのを抑制することができる。延いては、蓄電デバイス１０において、高い封止の信頼性を得ることができる。
【００５８】
また、本実施形態では、介在部材６０は、半円柱形状を有している。このため、円弧部６１では、折り返し部３５での屈曲による応力の緩和を他の形状と比べ、より一層図る一方、折り返し部３５での屈曲による応力の緩和に寄与しない部分を電極積層体２０の側部に沿う直状に形成することで、外装体３０の内部の介在部材６０と電極積層体２０との間に余分な空間が生じるのを抑えることができる。これにより、蓄電デバイス１０の小型化を図ることができる。
【００５９】
本実施形態における「蓄電デバイス１０」が本発明における「蓄電デバイス」の一例に相当し、本実施形態における「電極積層体２０」が本発明における「電極積層体」の一例に相当し、本実施形態における「外装体３０」が本発明における「外装体」の一例に相当し、本実施形態における「外装フィルム３１」が本発明における「外装フィルム」の一例に相当し、本実施形態における「折り返し部３５」が本発明における「折り返し部」の一例に相当し、本実施形態における「封止部３６」が本発明における「折り返し部を除く他の周縁部」の一例に相当し、本実施形態における「介在部材６０」が本発明における「介在部材」の一例に相当し、本実施形態における「円弧部６１」が本発明における「円弧部」の一例に相当する。
【００６０】
また、本実施形態における「準備工程Ｓ１」が本発明における「第１の工程」の一例に相当し、本実施形態における「配置工程Ｓ２」が本発明における「第２の工程」の一例に相当し、本実施形態における「折り返し工程Ｓ３」が本発明における「第３の工程」の一例に相当し、本実施形態における「封止工程Ｓ４」が本発明における「第４の工程」の一例に相当する。
【００６１】
以上に説明した蓄電デバイス１０の外形形状（大きさや厚さ）、容量、出力電圧等の仕様は、用途に応じて適宜設定される。また、複数の蓄電デバイス１０を電気的に直列接続することで出力電圧を調整することができ、複数の蓄電デバイス１０を電気的に並列接続することで、蓄電容量を調整することができる。
【００６２】
複数の蓄電デバイス１０から構成される蓄電モジュール１の一例について、図１０を参照しながら説明する。図１０は本発明の一実施の形態に係る蓄電モジュールの等価回路図である。          
【００６３】
本実施形態における蓄電モジュール１は、図１０に示すように、相互に積層された複数の蓄電デバイス１０を備えている。これらの蓄電デバイス１０は、下段の蓄電デバイス１０の正極端子４０が上段の蓄電デバイス１０の負極端子５０に対向するように積層されている。複数の蓄電デバイス１０は、蓄電モジュール１の四隅に形成された貫通孔にボルト（不図示）を挿通して締結することで、固定されている。
【００６４】
また、下段の蓄電デバイス１０の正極端子４０と、上段の蓄電デバイス１０の負極端子５０とが直接接続されている。そして、複数の蓄電デバイス１０のうち最上段の蓄電デバイス１０の正極端子４０が、蓄電モジュール１の正極入出力端子５を構成している。一方、複数の蓄電デバイス１０のうち最下段の蓄電デバイス１０の負極端子５０が、蓄電モジュール１の負極入出力端子６を構成している。
【００６５】
この蓄電モジュール１においても、外装体３０の折り返し部３５に介在部材６０が配置されていることで、折り返し部３５において外装フィルム３１の屈曲が緩やかとなり、外装フィルム３１にかかる応力が緩和される。これにより、外装体３０の耐久性が低下するのを抑え、高い封止の信頼性を得ることができる。
【００６６】
特に図示しないが、複数の蓄電デバイス１０を電気的に並列接続する場合、相互に積層された複数の蓄電デバイス１０の正極端子４０同士が直接接続されている。また、相互に積層された複数の蓄電デバイス１０の負極端子５０同士が直接接続されている。相互に直接接続された複数の正極端子４０が、蓄電モジュール１の正極入出力端子５を構成している。一方、相互に直接接続された複数の負極端子５０が、蓄電モジュール１の負極入出力端子６を構成している。
【００６７】
本実施形態における「蓄電モジュール１」が本発明における「蓄電モジュール」の一例に相当する。
【００６８】
なお、上述の実施形態では、介在部材６０は、半円柱形状を有しているが、介在部材６０の形状は、特にこれに限定されない。
【００６９】
図１１は本発明の他の実施の形態に係る蓄電デバイスを示す断面図である。なお、上述の実施形態と同様の構成には同一の符号を付し、繰り返しの説明を省略して、上述の実施形態においてした説明を援用する。
【００７０】
この実施形態では、介在部材６０Ｂは、断面視において、真円の断面の円柱形状を有している。換言すると、介在部材６０Ｂは、断面視において、当該介在部材６０Ｂの全周に亘り円弧部６１Ｂを含んでいる。この実施形態では、図４の構造等と比べて、介在部材６０Ｂの加工が容易となるので、蓄電デバイス１０Ｂの製造コストを低減することができる。また、介在部材６０Ｂを外装体３０に収容する際に、介在部材６０Ｂの向きを考慮する必要がないため、蓄電デバイス１０Ｂの製造が容易となる。
【００７１】
また、この実施形態では、外装体３０と円弧部６１Ｂとの当接位置を精度よく保ちながら蓄電デバイス１０Ｂを作製しやすい。このため、外装体３０と円弧部６１Ｂとの当接位置精度がより一層向上した蓄電デバイス１０Ｂが得られる。したがって、折り返し部３５での屈曲による応力をより一層緩和可能な蓄電デバイス１０Ｂが得られる。
【００７２】
図１２は本発明の他の実施の形態に係る蓄電デバイスを示す断面図である。なお、上述の実施形態と同様の構成には同一の符号を付し、繰り返しの説明を省略して、上述の実施形態においてした説明を援用する。
【００７３】
この実施形態では、介在部材６０Ｃは二等辺三角形の断面の角柱形状を有している。介在部材６０Ｃは、断面視において、折り返し部３５に対向する鈍角の角部６５を含んでいる。角部６５は、図１２中右側を向いている。ここで、角部６５の角度は、例えば、角部６５が外装フィルム３１を突き破ることを抑制する効果および外装フィルム３１にかかる応力を緩和する効果をバランスよく得る観点から、１０°以上１８０°未満であれば好ましく、９０°以上１８０°未満であることがより好ましく、１２０°以上１８０°未満であることがさらに好ましい。また、角部６５は、Ｒ形状を有することが好ましい。
【００７４】
この実施形態では、外装フィルム３１が介在部材６０Ｃに沿って鈍角に屈曲するので、外装フィルム３１にかかる応力が緩和される。これにより、外装体３０の耐久性が低下するのを抑え、高い封止の信頼性を得ることができる。
【００７５】
なお、図９に示す介在部材６０Ｃに限定されず例えば、六角形、八角形、十二角形、二十角形等のｎ角形の断面の角柱形状であってもよい。
【００７６】
なお、以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。例えば、上述の実施形態では、リチウムイオンキャパシタを例に挙げて本発明を説明したが、本発明は、リチウムイオン電池や電気二重層コンデンサ等の他の蓄電デバイス及び蓄電モジュールにも適用できる。
【符号の説明】
【００７７】
１…蓄電モジュール
１０，１０Ｂ，１０Ｃ…蓄電デバイス
２０…電極積層体
２１…正極板
２１１…延長部
２２…負極板
２２１…延長部
２３…セパレータ
２４…リチウム極
２４１…延長部
３０…外装体
３１…外装フィルム
３１Ａ…金属箔
３１Ｂ…第１の樹脂フィルム
３１Ｃ…第２の樹脂フィルム
３２…上側部分
３２１…凹部
３２２…フランジ部
３３…下側部分
３３１…凹部
３３２…フランジ部
３４…周縁部
３５…折り返し部
３６…封止部
３６１…短辺封止部
３６２，３６３…長辺封止部
４０…正極端子
４１…封止樹脂
５０…負極端子
５１…封止樹脂
６０，６０Ｂ，６０Ｃ…介在部材
６１，６１Ｂ…円弧部
６２…直状部
６３，６４…端部
６５…角部
【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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【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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