ラミネート型エネルギーデバイスおよびその製造方法
【課題】小型化と共に、コストの低廉化が可能なラミネート型エネルギーデバイスおよびその製造方法を提供する。
【解決手段】正負極の活物質電極１０，１２に、電解液とイオンが通過するセパレータ３０を介在させながら、正負極の引き出し電極３２ａ，３２ｂ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層以上の積層体を有する複数の単セルＣ１，Ｃ２と、単セルＣ１，Ｃ２同士を重ね合わせると共に、単セルＣ１，Ｃ２間に介在される仕切用ラミネートシート４０ｃと、接続された単セルＣ１，Ｃ２の全体を封止する外装用ラミネートシート４０と、外装用ラミネートシート４０と仕切用ラミネートシート４０ｃとの間に注入された電解液４４とを備え、引き出し電極３２ａ，３２ｂを介して電気的に接続される。
【解決手段】正負極の活物質電極１０，１２に、電解液とイオンが通過するセパレータ３０を介在させながら、正負極の引き出し電極３２ａ，３２ｂ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層以上の積層体を有する複数の単セルＣ１，Ｃ２と、単セルＣ１，Ｃ２同士を重ね合わせると共に、単セルＣ１，Ｃ２間に介在される仕切用ラミネートシート４０ｃと、接続された単セルＣ１，Ｃ２の全体を封止する外装用ラミネートシート４０と、外装用ラミネートシート４０と仕切用ラミネートシート４０ｃとの間に注入された電解液４４とを備え、引き出し電極３２ａ，３２ｂを介して電気的に接続される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ラミネート型エネルギーデバイスおよびその製造方法に関し、特に小型化と共に、コストの低廉化可能なラミネート型エネルギーデバイスおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ラミネート型エネルギーデバイスとしては、ラミネート型の電気二重層キャパシタなどが知られている。例えば、ラミネート型のエネルギーデバイスは、電極とセパレータとを積層し電解液を含浸させてなる積層体と、積層体を内部に封止するラミネートシート（アルミニウムラミネートパッケージ）と、積層体を外部と電気的に接続可能とするために積層体からラミネートシートの外部に引き出されるタブ電極とを有している。
【０００３】
電気二重層キャパシタに関する技術は種々提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−３３８８４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
電気二重層キャパシタは、耐電圧が低く、充電可能な電圧も低い。このため、高電圧が必要な場合には、複数の電気二重層キャパシタを直列接続する。
【０００６】
ここで、従来のラミネートパッケージされた電気二重層キャパシタを重ねて、タブ電極を溶接するなどして直列接続した場合には、ラミネートパッケージの間に隙間が生ずるなどして、全体の体積が増加する。
【０００７】
また、ラミネートパッケージされた各電気二重層キャパシタは、タブ電極が各引き出し電極（金属箔）に接合されている。ラミネートパッケージされた電気二重層キャパシタ等に用いられるタブ電極は、Ｎｉメッキを施したＣｕや、Ａｌ、Ｎｉ等で構成され、構成部材の中では比較的高価であり、電気二重層キャパシタの直列数が増えると、全体のコストに影響する。
【０００８】
本発明の目的は、小型化と共に、コストの低廉化が可能なラミネート型エネルギーデバイスおよびそ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】
上記目的を達成するための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する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層以上の積層体を有する複数の単セルと、前記単セル同士を重ね合わせると共に、前記単セル間に介在される仕切用ラミネートシートと、接続された前記単セルの全体を封止する外装用ラミネートシートと、前記外装用ラミネートシートと前記仕切用ラミネートシートとの間に注入された電解液とを備え、前記引き出し電極を介して電気的に接続されるラミネート型エネルギーデバイスが提供される。
【００１０】
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する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層以上の積層体を備える複数の単セルを重ね合わせる工程と、前記引き出し電極を溶接して、前記複数の単セルを並列接続または直列接続とする工程と、接続された前記引き出し電極および両端側の前記引き出し電極に、タブ電極を溶接する工程と、前記タブ電極の単セル側の端部に、熱可塑性樹脂から成る封止部を設ける工程と、前記各単セルの間に、前記封止部が収まる切込部が形成された仕切用ラミネートシートを挟み込む工程と、外装用ラミネートシートによって、接続された前記単セルを覆う工程と、一部に開口部を形成した状態で、前記外装用ラミネートシートの縁部を融着する工程と、前記開口部を介して、前記外装用ラミネートシートと前記仕切用ラミネートシートとの間に電解液を注入する工程と、前記開口部を融着して封止する工程とを有するラミネート型エネルギーデバイスの製造方法が提供される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、小型化と共に、コストの低廉化が可能なラミネート型エネルギーデバイスおよびその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１の実施形態により作製された、図８に示す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を例示する模式的鳥瞰構造図。
【図２】（ａ）第１の実施形態に係るエネルギーデバイスを示す模式的鳥瞰構造図、（ｂ）第１の実施形態に係るエネルギーデバイスを実装したモジュール基板例を示す模式的鳥瞰構造図。
【図３】第１の実施形態により作製されるラミネート型エネルギーデバイスにおける電極とセパレータとを積層した積層体を例示する上面図。
【図４】第１の実施形態において（ａ）図３に示した積層体で用いる封止部付きタブ電極（加工前）を例示する上面図、（ｂ）図３に示した積層体で用いる封止部付きタブ電極（加工後）を例示する上面図。
【図５】（ａ）第１の実施形態において、図３の積層体のアルミニウム引き出し電極に、図４（ｂ）に示した封止部付きタブ電極を接合したエネルギーデバイスを例示する上面図、（ｂ）コンタクトホール（接合孔）を有しない封止部付きタブ電極を接合したエネルギーデバイスを例示する上面図。
【図６】（ａ）第１の実施形態において、図３の積層体のＩ−Ｉ線に沿った模式的断面構造図、（ｂ）正負極３枚対の積層体のＩ−Ｉ線に沿った模式的断面構造図。
【図７】第１の実施形態において、図３の積層体のＩＩ−ＩＩ線に沿った模式的断面構造図。
【図８】（ａ）第１の実施形態において、１つのラミネート型エネルギーデバイスとして完成させた様子を例示する図（コンタクトホール（接合孔）を有する場合）、（ｂ）第１の実施形態において、１つのラミネート型エネルギーデバイスとして完成させた様子を例示する図（コンタクトホール（接合孔）を有しない場合）。
【図９】第１の実施形態において、ラミネート型エネルギーデバイスに設けたタブ電極取り出し用ホールの位置のバリエーション例であって、（ａ）タブ電極取り出し用ホールを対角線上のコーナー部に設けた例、（ｂ）タブ電極取り出し用ホールをコーナー部に近接して設けた例、（ｃ）タブ電極取り出し用ホールを対向する辺部に設けた例。
【図１０】第１の実施形態において、図９に示したタブ電極取り出し用ホールの位置に合わせて、タブ電極を配置したラミネート型エネルギーデバイスのバリエーション例であって、（ａ）タブ電極取り出し用ホールを対角線上のコーナー部に設けた例、（ｂ）タブ電極取り出し用ホールを対角線上のコーナー部に設けた別の例、（ｃ）タブ電極取り出し用ホールを対向する辺部に設けた例、（ｄ）タブ電極取り出し用ホールを対向する辺部に設けた別の例。
【図１１】比較例としてのラミネート型エネルギーデバイスであって、（ａ）ラミネート型エネルギーデバイスの単体を例示する図、（ｂ）別のラミネート型エネルギーデバイスの単体を例示する図、（ｃ）ラミネート型エネルギーデバイスの単体を重ね合わせて並列接続する状態を示す図。
【図１２】比較例としてのラミネート型エネルギーデバイスであって、（ａ）正負極を左寄りに形成したラミネート型エネルギーデバイスの単体を例示する図、（ｂ）正負極を右寄りに形成したラミネート型エネルギーデバイスの単体を例示する図。
【図１３】比較例としてのラミネート型エネルギーデバイスの単体を重ね合わせて直列接続する状態を示す図。
【図１４】第１の実施形態に係るラミネート型エネルギーデバイスの製造工程の一工程であって、２つの単セルを仕切用ラミネートシートを介して対向させた状態を示す図。
【図１５】仕切用ラミネートシートの構成例であって、（ａ）切込部を有する仕切用ラミネートシートの平面図、（ｂ）図１５（ａ）のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿う模式的断面構造図、（ｃ）図１５（ａ）のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿う模式的断面構造図。
【図１６】第１の実施形態に係るラミネート型エネルギーデバイスの製造工程の一工程であって、（ａ）２つの単セルを仕切用ラミネートシートを介して重ね合わせた状態を示す正面図、（ｂ）２つの単セルを仕切用ラミネートシートを介して重ね合わせた状態を示す上面図。
【図１７】単セルが仕切用ラミネートシートを介して重ね合わされた構成の図１６のＩＶ−ＩＶ線に沿う模式的断面構造図。
【図１８】単セルが仕切用ラミネートシートを介して重ね合わされた構成の図１６のＶ−Ｖ線に沿う模式的断面構造図。
【図１９】単セルが仕切用ラミネートシートを介して重ね合わされた構成の図１６のＶＩ−ＶＩ線に沿う模式的断面構造図。
【図２０】単セルが仕切用ラミネートシートを介して重ね合わされた状態を示す図であって、（ａ）正極と負極が溶接されて接合された状態を示す正面図、（ｂ）その模式的鳥瞰構造図。
【図２１】第１の実施形態に係るラミネート型エネルギーデバイスにおいて、単セルを３個直列接続した構成図。
【図２２】第１の実施形態に係るラミネート型エネルギーデバイスにおいて、単セルを４個直列接続した構成図。
【図２３】第１の実施形態に係るラミネート型エネルギーデバイスの製造工程の一工程であって、外装用ラミネートシートで、２個直列接続された単セルの全体を覆った状態を示す模式的鳥瞰構造図。
【図２４】第１の実施形態に係るラミネート型エネルギーデバイスの製造工程の一工程であって、一部に開口部を形成した状態で、外装用ラミネートシートの縁部を融着した状態を示す概略図。
【図２５】第１の実施形態に係るラミネート型エネルギーデバイスの製造工程の一工程であって、（ａ）開口部を介して、外装用ラミネートシートと仕切用ラミネートシートとの間に電解液を注入する状態を示す模式的鳥瞰構造図、（ｂ）２つ形成された各開口部から電解液４４を注入する状態を示す模式的鳥瞰構造図。
【図２６】第１の実施形態に係るラミネート型エネルギーデバイスの製造工程の一工程であって、開口部が存在する側の縁部を融着した状態を示す概略図。
【図２７】第１の実施形態に係るラミネート型エネルギーデバイスを応用したＬＥＤフラッシュの発光回路の構成例を示す回路図。
【図２８】第２の実施形態に係るラミネート型エネルギーデバイスであって、（ａ）ラミネート型エネルギーデバイスの単体を例示する図、（ｂ）別のラミネート型エネルギーデバイスの単体を例示する図、（ｃ）図２８（ａ）と図２８（ｂ）に示されたラミネート型エネルギーデバイスの単体を重ね合わせて並列接続する状態を示す図、（ｄ）並列接続されたラミネート型エネルギーデバイスにタブ電極を接合した状態を示す図、（ｅ）タブ電極取り出し用孔を設けない構成を示す図。
【図２９】第２の実施形態に係るラミネート型エネルギーデバイスにおいて、並列接続されたラミネート型エネルギーデバイスの単セルの間に仕切用ラミネートシートを挟んだ状態を示す模式的鳥瞰構造図。
【図３０】電気二重層キャパシタ内部電極を例示する正面図。
【図３１】リチウムイオンキャパシタ内部電極を例示する正面図。
【図３２】リチウムイオン電池内部電極を例示する正面図。
【図３３】引き出し電極３２と、タブ電極とを溶接により接合する状態を示す説明図。
【図３４】（ａ）仕切用ラミネートシートに切込部を設ける場合の構成を示す模式的断面図、（ｂ）仕切用ラミネートシートに切込部を設けない場合の構成を示す模式的断面図。
【図３５】封止部の外部で引き出し電極を溶接して接合した状態を示す模式的断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
次に、図面を参照して、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、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。
【００１４】
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、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。
【００１５】
[実施の形態]
［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に適用される基本構造について説明する。
【００１６】
ラミネート型エネルギーデバイス１８は、例えば図６、図７に示すように、正負極の引き出し電極３２ａ，３２ｂ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８０とを備え、積層体８０は、ラミネートシートを積層体８０の前面及び後面から重ねて圧縮封止している。
【００１７】
ラミネート型エネルギーデバイス１８は、図１に例示するように、モジュール基板１００にラミネート型エネルギーデバイス１８をスポット接合するためのコンタクトホール（接合孔）２０ａ，２０ｂを備えている。ラミネート型エネルギーデバイス１８は、例えば、基本モジュールとして用いられプリント基板に実装されるものを想定しており、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１８以外にも、例えば、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。従って、ラミネート型エネルギーデバイス１８内に、コンタクトホール２０ａ，２０ｂを備えることにより、限られたスペースでのラミネート型エネルギーデバイス１８の搭載に寄与する。また、モジュール実装時に、コンタクトホール（接合孔）２０ａ，２０ｂでのスポット接合を実現しているので、ラミネート型エネルギーデバイス１８内部の積層体８０に含浸させた電解液への熱負荷を抑え、コイル成分の寄与も小さくなり、高周波特性が良好になる。
【００１８】
具体的には、図３〜図７に例示するように、アルミニウムで構成される引き出し電極３２ａ，３２ｂに用いるＡｌ、Ｎｉ、ＮｉめっきしたＣｕ等で構成されるタブ電極３４（３４ａ，３４ｂ）の封止部（シーラント）３６の両面の一部をタブ電極３４（３４ａ，３４ｂ）のアルミニウム材等が露出するまで削ってタブ電極取り出し用孔２０ａ，２０ｂを形成し、アルミニウムラミネートについてもタブ電極取り出し用孔２０ａ，２０ｂと同じ位置に合わせて孔を予め空けておく。内部電極の積層体８０を封止する際には、ラミネートシートを積層体８０の前面及び後面からタブ電極取り出し用孔２０ａ，２０ｂと孔との位置を合わせて圧縮し封止する。なお、タブ電極取り出し用孔２０ａ，２０ｂ及び孔は、円形の孔である必要はなく、所望の形状の孔を採用することもできる。
【００１９】
また、図１等に示すタブ電極取り出し用孔２０ａ，２０ｂは必須の構成ではなく、図３〜図７に示す構成において、タブ電極取り出し用孔２０ａ，２０ｂを設けない構成としても良い。即ち、図５（ａ）に示すように、タブ電極取り出し用孔２０ａ，２０ｂを設ける場合と、図５（ｂ）に示すように、タブ電極取り出し用孔を設けない場合とがある。タブ電極取り出し用孔を設けない場合には、タブ電極取り出し用孔２０ａ，２０ｂを介した組み込みに代えて、タブ電極３４（３４ａ，３４ｂ）を介して各種機器への組み込みを行う。
【００２０】
ラミネート型エネルギーデバイス１８における内部電極構造体（例えば蓄電素子）は、図６、図７に例示するように、少なくとも２層以上の活物質電極１０，１２に、電解液とイオンが通過するセパレータ３０を介在させながら、引き出し電極３２（３２ａ，３２ｂ）が露出するように、かつ正電極１０と負電極１２とが交互になるように積層した多層構造の積層体８０で構成される。
【００２１】
図６（ａ）、図７および図３３に示すように、引き出し電極３２（３２ａ，３２ｂ）の上側の端部１００ｂは、タブ電極３４ａ，３４ｂの端部１００ａと溶接されている。なお、符号３７ａは溶接部を示す。
【００２２】
また、図６（ｂ）は、正負極３枚対の場合の構成例を示す。なお、最も外側の活物質電極１０，１２はセパレータ３０を挟んでペアにはなっていないため容量には影響しない。また、最も外側のセパレータ３０は省略することも可能であるが、セパレータ自体を袋状にして覆う場合には必要となる。また、図６（ｂ）において図示は省略されているが、正負極３枚対において、活物質電極１０，１２、引き出し電極３２ａ，３２ｂに対しては、それぞれ共通に電極配線が施されている。
【００２３】
セパレータ３０は、図６、図７に例示するように、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。
【００２４】
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。
【００２５】
また、外装用ラミネートシート４０を前面及び後面から再度圧縮して、タブ電極３４ａ，３４ｂのアルミニウム切断端面が絶縁される。このとき、圧縮され広がった封止部（シーラント）３６ａ，３６ｂにより、切断されたタブ電極３４ａ，３４ｂの先端が覆われて（熱圧縮されて封止部３６ａ，３６ｂの材質が溶けて広がった封止部５２ａ，５２ｂにより、タブ電極３４ａ，３４ｂの切断端面がまとわりつくように覆われて）保護されて、絶縁される（図８（ａ）参照）。
【００２６】
なお、タブ電極取り出し用孔２０ａ，２０ｂを設けない場合には、図８（ｂ）に示すような状態となる。
【００２７】
図９は、ラミネート型エネルギーデバイス１８に設けたタブ電極取り出し用孔２０（２０ａ，２０ｂ）の位置取りのバリエーションを例示しており、図１０は、図９に示したタブ電極取り出し用孔２０（２０ａ，２０ｂ）の位置に合わせて、タブ電極３４ａ，３４ｂを配置したラミネート型エネルギーデバイス１８のバリエーションを例示する図であって、図１０（ａ）及び（ｂ）は、図９（ａ）に対応し、図１０（ｃ）及び（ｄ）は、図９（ｃ）に対応する。
【００２８】
（比較例）
図１１〜図１３を参照して、比較例に係るラミネート型エネルギーデバイスの構成例について説明する。
【００２９】
まず、図１１を参照して、ラミネート型エネルギーデバイスを並列接続する場合の比較例について述べる。
【００３０】
図１１（ａ）、（ｂ）には、比較例に係るラミネート型エネルギーデバイスの単体が例示される。
【００３１】
ラミネート型エネルギーデバイスの単体は、前出の図５に示されるような構成のエネルギーデバイスを外装用ラミネートシート４０によって封止した構成となっている。
【００３２】
そして、２つのラミネート型エネルギーデバイスを並列接続する場合には、図１１（ｃ）に示すように、ラミネート型エネルギーデバイスを重ね合わせ、正極側のタブ電極３４ａ同士、負極側のタブ電極３４ｂ同士が、タブ電極取り出し用孔２０（２０ａ，２０ｂ）で溶接されて接合される。
【００３３】
また、タブ電極取り出し用孔２０ａ，２０ｂは必須の構成ではなく、タブ電極取り出し用孔２０ａ，２０ｂを設けない構成としても良い。その場合には、タブ電極取り出し用孔２０ａ，２０ｂを介した溶接に代えて、タブ電極３４（３４ａ，３４ｂ）を溶接して接合を行う。
【００３４】
２つのラミネート型エネルギーデバイスを並列接続した場合には、それぞれのラミネート型エネルギーデバイスの単体がラミネートパッケージされているために、ラミネートパッケージの間に隙間が生ずるなどして、全体の体積が増加してしまう。
【００３５】
また、ラミネートパッケージされた各ラミネート型エネルギーデバイスのそれぞれが、タブ電極３４ａ，３４ｂを備えている。タブ電極は、Ｎｉメッキを施したＣｕや、Ａｌ、Ｎｉ等で構成され、ラミネート型エネルギーデバイスの接続数が増えると、全体のコストに影響する。
【００３６】
次に、図１２および図１３を参照して、ラミネート型エネルギーデバイスを直列接続する場合の比較例について述べる。
【００３７】
図１２（ａ）は正極側のタブ電極３４ａを負極側のタブ電極３４ｂよりも左寄りに形成したラミネート型エネルギーデバイスの単体を例示し、図１２（ｂ）は負極側のタブ電極３４ｂを正極側のタブ電極３４ａよりも右寄りに形成したラミネート型エネルギーデバイスの単体を例示する。
【００３８】
ラミネート型エネルギーデバイスの単体は、図５に示されるような構成のエネルギーデバイスを外装用ラミネートシート４０によって封止した構成となっている。
【００３９】
そして、２つのラミネート型エネルギーデバイスを直列接続する場合には、図１３に示すように、ラミネート型エネルギーデバイスを重ね合わせ、略中央で対向する正極側のタブ電極３４ａと負極側のタブ電極３４ｂとが、タブ電極取り出し用孔２０（２０ａ，２０ｂ）の位置で溶接されて接合される。
【００４０】
なお、タブ電極取り出し用孔２０を設けない場合には、外装用ラミネートシート４０の外部でタブ電極３４ａと３４ｂを溶接する。
【００４１】
このようにして２つのラミネート型エネルギーデバイスを直列接続した場合には、それぞれのラミネート型エネルギーデバイスの単体がそれぞれラミネートパッケージされているために、ラミネートパッケージの間に隙間が生ずるなどして、全体の体積が増加する。
【００４２】
また、ラミネートパッケージされた各ラミネート型エネルギーデバイスのそれぞれが、タブ電極３４ａ，３４ｂを備えているため高コストである。
【００４３】
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は、図１４〜図２６に示すように、正負極の活物質電極１０，１２に、電解液とイオンが通過するセパレータ３０を介在させながら、正負極の引き出し電極３２ａ・３２ｂ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８０を有する複数の単セルＣ１、Ｃ２と、単セルＣ１、Ｃ２同士を重ね合わせると共に、単セルＣ１、Ｃ２間に介在される仕切用ラミネートシート４０ｃと、接続された単セルＣ１、Ｃ２の全体を封止する外装用ラミネートシート４０と、外装用ラミネートシート４０と仕切用ラミネートシート４０ｃとの間に注入された電解液４４とを備え、引き出し電極３２ａ・３２ｂを介して電気的に接続される。
【００４４】
各単セルＣ１、Ｃ２の引き出し電極３２ａ・３２ｂは、互いの正極と負極が接続されて複数の単セルＣ１、Ｃ２の全体が直列接続されている。
【００４５】
接続は、引き出し電極３２ａ・３２ｂの露出部の溶接によって行われる。
【００４６】
２つの単セルＣ１、Ｃ２同士を重ね合わせる際に、一方の正極と、他方の負極とが対向するように配置する。
【００４７】
接続された引き出し電極３２ａ・３２ｂおよび両端側の前記引き出し電極３２ａ・３２ｂには、タブ電極およびタブ電極３４ａ・３４ｂが接合される。
【００４８】
タブ電極の数は、直列接続される単セルの数に１を加えた総数となる。
【００４９】
仕切用ラミネートシート４０ｃは、金属箔４２を２枚の熱可塑性樹脂のフィルム４３で挟んだ構成を有する。
【００５０】
タブ電極３４ｃおよびタブ電極３４ａ・３４ｂの単セルＣ１、Ｃ２側の端部には、熱可塑性樹脂から成る封止部３６ｂおよび封止部３６ａ・３６ｂが設けられ、仕切用ラミネートシート４０ｃの縁部には、封止部３６ａ・３６ｂが収まる切込部４０ｄが形成されている。
【００５１】
切込部４０ｄは、熱可塑性樹脂のフィルム４３の溶融によって、端部から金属箔４２が露出しないように封止される。
【００５２】
仕切用ラミネートシート４０ｃの数は、接続される単セルＣ１、Ｃ２の数から１減算した総数となる。
【００５３】
引き出し電極３２ａ・３２ｂとタブ電極３４ａ・３４ｂとは、封止部３６ａ・３６ｂ内で接合され、外装用ラミネートシート４０を圧縮封止する際に、同時に圧縮され広がった封止部５２ａ・５２ｂにより、タブ電極３４ａ・３４ｂの端部が覆われて絶縁される。
【００５４】
外装用ラミネートシート４０は、熱可塑性樹脂のフィルムと高融点樹脂のフィルムとによって、金属箔を挟んだ構成を有し、高融点樹脂のフィルム側が外側となるようにして、接続された単セルＣ１、Ｃ２を覆う。
【００５５】
（製造方法）
図１４〜図２６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の製造方法について説明する。
【００５６】
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製造方法は、図１４〜図２６に示すように、正負極の活物質電極１０，１２に、電解液とイオンが通過するセパレータ３０を介在させながら、正負極の引き出し電極３２ａ，３２ｂ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８０を備える複数の単セルＣ１，Ｃ２を重ね合わせる工程と、引き出し電極３２ａ，３２ｂを溶接して、複数の単セルＣ１，Ｃ２を直列接続とする工程と、接続された引き出し電極３２ａ，３２ｂおよび両端側の引き出し電極３２ａ，３２ｂに、タブ電極３４ｃおよびタブ電極３４ａ，３４ｂを溶接する工程と、タブ電極３４ｃおよびタブ電極３４ａ，３４ｂの単セルＣ１，Ｃ２側の端部に、熱可塑性樹脂から成る封止部３６ａ，３６ｂを設ける工程と、各単セルＣ１，Ｃ２の間に、封止部３６ａ，３６ｂが収まる切込部４０ｄが形成された仕切用ラミネートシート４０ｃを挟み込む工程と、外装用ラミネートシート４０によって、接続された単セルＣ１，Ｃ２を覆う工程と、一部に開口部４０ｅを形成した状態で、外装用ラミネートシート４０の縁部を融着する工程と、開口部４０ｅを介して、外装用ラミネートシート４０と仕切用ラミネートシート４０ｃとの間に電解液４４を注入する工程と、開口部４０ｅを融着して封止する工程とを有する。
【００５７】
ここで、開口部４０ｅを融着して封止する工程は、真空中で行われても良い。
【００５８】
（ａ）まず、図５に示すような構成を有する２つのエネルギーデバイス（以下、単セルと呼ぶ）Ｃ１、Ｃ２を用意する。この際に、一方の単セルＣ１は、正極側のタブ電極３４ａを負極側のタブ電極３４ｂよりも左寄りに形成し、他方の単セルＣ２は、負極側のタブ電極３４ｂを正極側のタブ電極３４ａよりも右寄りに形成する。
【００５９】
（ｂ）次に、図１４に示すように、単セルＣ１、Ｃ２を仕切用ラミネートシート４０ｃを介して対向させる。この際に、単セルＣ１の負極側のタブ電極３４ｂと、単セルＣ２の正極側のタブ電極３４ａとが後述する仕切用ラミネートシート４０ｃに形成される切込部４０ｄを介して対向するように位置合わせされる。
【００６０】
ここで、図１５に仕切用ラミネートシート４０ｃの構成例を示す。
【００６１】
仕切用ラミネートシート４０ｃは、図１５（ｂ）に示すように、アルミ箔や銅箔等の金属箔４２を２枚の熱可塑性樹脂（ポリプロピレン等）のフィルム４３で挟んだ構成を有している。
【００６２】
また、図１５（ａ）に示すように、仕切用ラミネートシート４０ｃの上側の縁部には、単セルＣ１、Ｃ２のタブ電極が対向する位置に合わせて切込部４０ｄが形成されている。
【００６３】
なお、切込部４０ｄは、専用カッター等で仕切用ラミネートシート４０ｃの端部を切断して形成される。但し、切断したままの状態では、切断面から金属箔４２が露出し、単セルＣ１、Ｃ２側のタブ電極３４ａ，３４ｂと短絡する虞があるので、切込部４０ｄの縁部を例えば１６０℃程度に加熱して溶融させ、切断面の金属箔４２を熱可塑性樹脂で覆って絶縁している（図１５（ｃ）参照）。
【００６４】
（ｃ）次に、図１６（ａ）に示すように、２つの単セルＣ１、Ｃ２を仕切用ラミネートシート４０ｃを介して重ね合わせ、単セルＣ１の負極３４ｂと、単セルＣ２の正極３４ａとがタブ電極取り出し用孔２０（２０ａ，２０ｂ）の位置で溶接されて接合される。
【００６５】
なお、タブ電極取り出し用孔２０（２０ａ，２０ｂ）を設けない構成とすることもできる。
【００６６】
この場合には、単セルＣ１、Ｃ２が仕切用ラミネートシートを介して重ね合わされた構成の図１６（ａ）のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面は図１７に示すような構造となっており、図１６のＶ−Ｖ線に沿う断面は図１８に示すような構造となっており、図１６のＶＩ−ＶＩ線に沿う断面は図１９に示すような構造となっている。
【００６７】
また、図１６（ｂ）、図３４（ｂ）に示すように、タブ電極が対向する位置に合わせた切込部を設けない構成とすることもできる。この場合には、封止部３６ａと３６ｂを熱融着し、タブ電極３４ａと３４ｂは封止部３６ａおよび３６ｂの外で溶接して接合する。
【００６８】
即ち、図３４（ａ）に示すように、仕切用ラミネートシート４０ｃに切込部を設ける場合には、タブ電極３４ａ、３４ｂと引き出し電極３２ａ、３２ｂの溶接部３７ａ、３７ｂをまとめて溶接する。また、封止部３６ａと３６ｂを熱融着する。
【００６９】
一方、図３４（ｂ）に示すように、仕切用ラミネートシート４０ｃに切込部を設けない場合には、封止部３６ａと、仕切用ラミネートシート４０ｃと、３６ｂとを対向する位置で熱融着する。また、タブ電極３４ａと３４ｂは、封止部３６ａおよび３６ｂの上方の何れかの位置において溶接して接合される。
【００７０】
以上の工程により、単セルＣ１、Ｃ２が仕切用ラミネートシートを介して重ね合わされ、単セルＣ１の負極側のタブ電極３４ｂと、単セルＣ２の正極側のタブ電極３４ａとが溶接によって接合された状態となる。タブ電極３４ａ、３４ｂの溶接法としては、例えば、超音波溶接や抵抗溶接等が適用される。
【００７１】
また、溶接によって接合されたタブ電極３４ｃについて、図１６では、対向する位置に、単セルＣ１側のタブ電極３４ｂと単セルＣ２のタブ電極３４ａの両方が設けられている場合について示したが、これに限らず、単セルＣ１側のタブ電極３４ｂと単セルＣ２のタブ電極３４ａの一方を省略することができる。即ち、図２０に示すタブ電極３４ｃは、単セルＣ１側のタブ電極３４ｂまたは単セルＣ２のタブ電極３４ａの何れか一方で構成することができる。
【００７２】
ここで、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、タブ電極の数は、直列接続される単セルの数に１を加えた総数となる。即ち、図２０に示す例では、直列接続される単セルの数は「２」であるから、タブ電極の数は「２＋１＝３」となる。同様に、例えば直列接続される単セルの数が「３」の場合にはタブ電極の数は「４」（図２１参照）、単セルの数が「４」の場合にはタブ電極の数は「５」（図２２参照）というようになる。
【００７３】
なお、図２０（ａ）および図２０（ｂ）に示すタブ電極取り出し用孔２０ａ，２０ｂは必須の構成ではなく、タブ電極取り出し用孔２０ａ，２０ｂを設けない構成としても良い。この場合には、図３５に示すように、引き出し電極３２ａ、３２ｂは、封止部３６ｃの外部で溶接される。なお、図２０（ａ）において符号３７ａ、３７ｂ、３７ｃは溶接部を示す。
【００７４】
一方、比較例（図１３参照）では、タブ電極の数は、直列接続される単セルの数の２倍となる。即ち、直列接続される単セルの数が「２」の場合にはタブ電極の数は「４」、単セルの数が「３」の場合にはタブ電極の数は「６」、単セルの数が「４」の場合にはタブ電極の数は「８」になる。
【００７５】
このように、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よれば、比較例に比べ、タブ電極の使用数を減らすことができ、コストの低廉化を図ることができる。
【００７６】
また、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では、直列数に応じた電圧を取り出すことができる。例えば、図２０に示すように直列接続される単セルの数が２の場合には、３４ａと３４ｃとの間で、例えば、約２．５Ｖ、３４ａと３４ｂとの間で例えば、約５Ｖの電圧を得ることができる。また、図２１に示すように直列接続される単セルの数が３の場合には、左側から順に例えば、約２．５Ｖ、例えば、約５Ｖ、例えば、約７．５Ｖの電圧を得ることができる。また、図２２に示すように直列接続される単セルの数が４の場合には、左側から順に例えば、約２．５Ｖ、例えば、約５Ｖ、例えば、約７．５Ｖ、例えば、約１０Ｖの電圧を得ることができる。
【００７７】
なお、仕切用ラミネートシート４０ｃの数は、接続される単セルの数から１減算した総数となる。即ち、接続される単セルの数が２の場合には仕切用ラミネートシート４０ｃの数は１枚（図２０参照）、単セルの数が３の場合には仕切用ラミネートシート４０ｃの数は２枚（図２１参照）、単セルの数が４の場合には仕切用ラミネートシート４０ｃの数は３枚（図２２参照）というようになる。
【００７８】
（ｄ）次に、図２３に示すように、単セルＣ１、Ｃ２が仕切用ラミネートシート４０ｃを介して重ね合わされ、単セルＣ１の負極側のタブ電極３４ｂと、単セルＣ２の正極側のタブ電極３４ａとが溶接によって接合された状態で、外装用ラミネートシート４０で全体を覆う。
【００７９】
外装用ラミネートシート４０は、熱可塑性樹脂（ポリプロピレン等）のフィルムと高融点樹脂（ナイロンやＰＥＴ等）のフィルムとによって、金属箔（アルミ箔）を挟んだ構成を有している。
【００８０】
外装用ラミネートシート４０は、高融点樹脂のフィルム側が外側となるようにして、タブ電極３４ａ、３４ｃ，３４ｂが露出するように接続された単セルの全体を覆う。
【００８１】
（ｅ）次に、図２４に示すように、一部に開口部４０ｅを形成した状態で、外装用ラミネートシート４０の縁部を例えば１６０℃程度に加熱して融着する。図２４に示す例では、右側の縁部を開口部４０ｅとし、他の縁部を融着している。
【００８２】
この際に、封止部（シーラント）３６も溶融されて広がり、タブ電極３４ｃが封止され、且つ絶縁される。
【００８３】
また、タブ電極３４ａ、３４ｂについても、仕切用ラミネートシート４０ｃおよび外装用ラミネートシート４０の縁部が溶融された際に封止、絶縁される。
【００８４】
（ｆ）次に、図２５（ａ）に示すように、開口部４０ｅを介して、外装用ラミネートシート４０と仕切用ラミネートシート４０ｃとの間に矢印Ｐのように電解液４４を注入して、単セルを電解液に浸漬させる。なお、図２５（ｂ）に示すように、セルを２直列とした場合には、開口部４０ｅは仕切用ラミネートシート４０ｃによって２つ形成されるので、各開口部４０ｅから電解液４４を注入する。
【００８５】
（ｇ）次に、図２６に示すように、開口部４０ｅが存在する側の縁部を例えば１６０℃程度に加熱して融着して、ラミネート型エネルギーデバイスが完成される。
【００８６】
なお、開口部４０ｅを融着して封止する工程は、真空中で行われるようにするとよい。この場合には、封止後、大気圧に押されてセル内の密着性が向上される。
【００８７】
以上のようにして製造される第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は、体積を減らして小型化と共に、タブ電極の使用数を低減してコストの低廉化を図ることができる。
【００８８】
（応用例）
図２７は、第１の実施形態に係るラミネート型エネルギーデバイスを応用したＬＥＤフラッシュの発光回路の構成例を示す。
【００８９】
この発光回路において、キャパシタＣ１１、Ｃ１２、Ｃ１３として、図２１に示すような３つの単セルを直列接続したラミネート型エネルギーデバイスが適用され、Ｖ３として例えば、約２．５Ｖ、Ｖ２として例えば、約５Ｖ、Ｖ１として例えば、約７．５Ｖの電圧が得られるようになっている。
【００９０】
また、チャージャーＩＣ２００を介して、充電用のバッテリがスイッチングトランジスタ（ＭＯＳトランジスタ）Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３に接続されている。
【００９１】
また、スイッチＳを介して、キャパシタＣ１１、Ｃ１２、Ｃ１３の単セルを直列接続したラミネート型エネルギーデバイスと発光ダイオード（ＬＥＤ）および抵抗器Ｒｓが接続されている。
【００９２】
スイッチングトランジスタＱ３がオンのときには、キャパシタＣ１３がチャージャーＩＣ２００によって充電される。
【００９３】
また、スイッチングトランジスタＱ２がオンのときには、キャパシタＣ１３およびＣ１２がチャージャーＩＣ２００によって充電される。
【００９４】
また、スイッチングトランジスタＱ１がオンのときには、キャパシタＣ１１、Ｃ１２、Ｃ１３がチャージャーＩＣ２００によって充電される。
【００９５】
スイッチングトランジスタＱ１・Ｑ２・Ｑ３がオフになり、スイッチＳがオンになると、キャパシタＣ１１・Ｃ１２・Ｃ１３が放電し、発光ダイオード（ＬＥＤ）が駆動される。
【００９６】
このように、小型化と共に、コストの低廉化が可能な第１の実施形態に係るラミネート型エネルギーデバイスの特性を活かして、ＬＥＤフラッシュの発光装置の小型化、低廉化を図ることができる。
【００９７】
［第２の実施の形態］
第２の実施形態に係るラミネート型エネルギーデバイスは、図２８および図２９に示すように、正負極の活物質電極１０，１２に、電解液とイオンが通過するセパレータ３０を介在させながら、正負極の引き出し電極３２ａ・３２ｂ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層以上の積層体を有する複数の単セルＣ３，Ｃ４と、単セルＣ３，Ｃ４同士を重ね合わせると共に、単セルＣ３，Ｃ４間に介在される仕切用ラミネートシート４０ｃと、接続された単セルＣ３，Ｃ４の全体を封止する外装用ラミネートシート４０と、外装用ラミネートシート４０と仕切用ラミネートシート４０ｃとの間に注入された電解液４４とを備え、引き出し電極３２ａ・３２ｂを介して電気的に接続される。
【００９８】
各単セルＣ３，Ｃ４の引き出し電極３２ａ・３２ｂは、正極同士および負極同士が接続されて複数の単セルＣ３，Ｃ４の全体が並列接続されている。
【００９９】
接続は、引き出し電極３２ａ・３２ｂの露出部の溶接によって行われる。
【０１００】
接続された引き出し電極３２ａ・３２ｂには、タブ電極３４ａ・３４ｂが接合される。
【０１０１】
仕切用ラミネートシート４０ｃは、金属箔４２を２枚の熱可塑性樹脂のフィルム４３で挟んだ構成を有する。
【０１０２】
タブ電極３４ａ・３４ｂの単セルＣ３，Ｃ４側の端部には、熱可塑性樹脂から成る封止部３６ａ・３６ｂが設けられ、仕切用ラミネートシート４０ｃの縁部には、封止部３６ａ・３６ｂが収まる切込部４０ｄが形成されている。
【０１０３】
切込部４０ｄは、熱可塑性樹脂のフィルム４３の溶融によって、端部から金属箔４２が露出しないように封止される。
【０１０４】
仕切用ラミネートシート４０ｃの数は、接続される単セルＣ３，Ｃ４側の数から１減算した総数となる。
【０１０５】
引き出し電極３２ａ・３２ｂとタブ電極３４ａ・３４ｂとは、封止部３６ａ・３６ｂ内で接合され、外装用ラミネートシート４０を圧縮封止する際に、同時に圧縮され広がった封止部５２ａ・５２ｂにより、タブ電極３４ａ・３４ｂの端部が覆われて絶縁される。
【０１０６】
外装用ラミネートシート４０は、熱可塑性樹脂のフィルムと高融点樹脂のフィルムとによって、金属箔を挟んだ構成を有し、高融点樹脂のフィルム側が外側となるようにして、接続された単セルＣ３，Ｃ４を覆う。
【０１０７】
図２８および図２９を参照して、第２の実施形態に係るラミネート型エネルギーデバイスの製造方法について説明する。
【０１０８】
なお、第１の実施形態に係るラミネート型エネルギーデバイスと同一の構成については同一符号を付して重複した説明は省略する。
【０１０９】
ここで、第１の実施形態に係るラミネート型エネルギーデバイスと第２の実施形態に係るラミネート型エネルギーデバイスの違いは、前者が単セルを直列接続していたのに対して、後者は単セルを並列接続する点である。
【０１１０】
第２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製造方法は、図２８〜図２９に示すように、正負極の活物質電極１０，１２，１３に、電解液とイオンが通過するセパレータ３０を介在させながら、正負極の引き出し電極３２ａ，３２ｂ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層以上の積層体を備える複数の単セルＣ３，Ｃ４を重ね合わせる工程と、引き出し電極３２ａ，３２ｂを溶接して、複数の単セルＣ３，Ｃ４を並列接続とする工程と、接続された引き出し電極３２ａ，３２ｂおよび両端側の引き出し電極３２ａ，３２ｂに、タブ電極３４ａ，３４ｂを溶接する工程と、タブ電極３４ａ，３４ｂの単セルＣ３，Ｃ４側の端部に、熱可塑性樹脂から成る封止部３６ａ，３６ｂを設ける工程と、各単セルＣ３，Ｃ４の間に、封止部３６ａ，３６ｂが収まる切込部４０ｄが形成された仕切用ラミネートシート４０ｃを挟み込む工程と、外装用ラミネートシート４０によって、接続された単セルＣ３，Ｃ４を覆う工程と、一部に開口部４０ｅを形成した状態で、外装用ラミネートシート４０の縁部を融着する工程と、開口部４０ｅを介して、外装用ラミネートシート４０と仕切用ラミネートシート４０ｃとの間に電解液４４を注入する工程と、開口部４０ｅを融着して封止する工程とを有する。
【０１１１】
ここで、開口部４０ｅを融着して封止する工程は、真空中で行われても良い。
【０１１２】
（ａ）まず、図２８（ａ）、（ｂ）に示すように、第１の実施形態の説明で述べた図３に示すような構成の２つのエネルギーデバイス（以下、単セルと呼ぶ）Ｃ３、Ｃ４を用意する。
【０１１３】
（ｂ）次に、図２８（ｃ）に示すように、単セルＣ３、Ｃ４について、それぞれの引き出し電極３２ａ同士、３２ｂ同士が対向するように重ね合わせる。
【０１１４】
（ｃ）次に、引き出し電極３２ａ同士、３２ｂ同士を溶接して接合する。溶接法としては、例えば、超音波溶接や抵抗溶接等が適用される。
【０１１５】
（ｄ）次に、図２８（ｄ）に示すように、接合された引き出し電極３２ａおよび３２ｂに、タブ電極３４ａ、３４ｂを溶接して接合する。
【０１１６】
これにより、タブ電極の使用数を低減することができる。第２の実施形態に係るラミネート型エネルギーデバイスでは、接合された引き出し電極に対して一つずつのタブ電極を設けるだけで足りるため、タブ電極に掛かる費用を低減することができる。
【０１１７】
（ｅ）次に、図２８（ｄ）の状態のデバイスをラミネートパッケージする。その手順は、第１の実施形態に係るラミネート型エネルギーデバイスにおける製造方法と同様である。
【０１１８】
即ち、まず図１５に示すような仕切用ラミネートシートを用意する。この際に、仕切用ラミネートシートにおいて、図２８（ｄ）に示すエネルギーデバイスの封止部（シーラント）３６ａ，３６ｂに対応する位置に切込部を設ける。
【０１１９】
なお、各切込部について、縁部の熱可塑性樹脂を加熱溶融して切断面を予め絶縁しておく点も第１の実施形態に係るラミネート型エネルギーデバイスの製造方法と同様である。
【０１２０】
（ｆ）次に、図２９に示すように、単セルＣ３とＣ４との間に、仕切用ラミネートシート４０ｃを挟み込む。この際に、仕切用ラミネートシート４０ｃの各切込部４０ｄがタブ電極３４ａ、３４ｂの封止部（シーラント）３６ａ、３６ｂに到来するように位置合わせする。
【０１２１】
（ｇ）次に、タブ電極３４ａ、３４ｂを露出させた状態で、外装用ラミネートシート（アルミニウムラミネート）で全体を覆う（図２３参照）。
【０１２２】
（ｈ）次に、開口部４０ｅを形成した状態で、外装用ラミネートシート４０および仕切用ラミネートシート４０ｃの縁部を融着し、電解液４４を注入した後に、開口部４０ｅを融着して封止することによりラミネート型エネルギーデバイスが完成される。
【０１２３】
このようにして製造されたラミネート型エネルギーデバイスは、タブ電極の数を減らしてコストを低廉化可能であるのに加えて、小型化を図ることができる。
【０１２４】
なお、図２８（ｄ）におけるタブ電極取り出し用孔２０ａ，２０ｂは必須の構成ではなく、図２８（ｅ）に示すように、タブ電極取り出し用孔を設けない構成としても良い。
【０１２５】
また、図２９において、符号３７ｃａ、３７ｃｂは溶接部を示す。具体的には、例えば図３５に示すように、引き出し電極３２ａおよび３２ｂの端部とタブ電極３４ｃの端部とが溶接される。図３５において符号３７ｃは溶接部を示す。
【０１２６】
第２の実施の形態に係るラミネート型エネルギーデバイスでは、単セルを接合した後に一枚の外装用ラミネートシートでパッケージしているため、体積を減らすことができ、デバイスの小型化を図ることができる。
【０１２７】
なお、開口部を融着して封止する工程を真空中で行った場合には、封止後、大気圧に押されてセル内の密着性が向上される。
【０１２８】
また、並列接続する単セルの数は２個の場合に限られず、３個以上の単セルを並列接続する場合にも適用することができる。
【０１２９】
（電気二重層キャパシタ）
例えば、電気二重層キャパシタにおいて、第１の実施の形態または第２の実施の形態に係る構成や製造方法を適用して、タブ電極の使用数を低減してコストの低廉化やキャパシタの小型化を図ることができる。
【０１３０】
図３０は、電気二重層キャパシタ内部電極の基本構造を例示している。電気二重層キャパシタ内部電極は、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するセパレータ３０を介在させ、引き出し電極３２ａ，３２ｂ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３２ａ，３２ｂは電源電圧に接続されている。引き出し電極３２ａ，３２ｂ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。電気二重層キャパシタ内部電極には、電解液が含浸されており、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。
【０１３１】
（リチウムイオンキャパシタ）
また、例えば、リチウムイオンキャパシタにおいて、本発明における第１の実施の形態または第２の実施の形態に係る構成や製造方法を適用して、タブ電極の使用数を低減してコストの低廉化やキャパシタの小型化を図ることができる。
【０１３２】
図３１は、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するセパレータ３０を介在させ、引き出し電極３３ａ，３２ｂ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３３ａ，３２ｂ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３２ｂは、例えば、アルミ箔から形成され、負極側の引き出し電極３３ａ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、電解液が含浸されており、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。
【０１３３】
（リチウムイオン電池）
また、例えば、リチウムイオン電池において、本発明における第１の実施の形態または第２の実施の形態に係る構成や製造方法を適用して、タブ電極の使用数を低減してコストの低廉化や電池の小型化を図ることができる。
【０１３４】
図３２は、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。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１１，１３に、電解液とイオンが通過するセパレータ３０を介在させ、引き出し電極３３ａ，３２ｂが活物質電極１１，１３から露出するように構成され、引き出し電極３３ａ，３２ｂは電源電圧に接続されている。正極側の活物質電極１３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３２ｂは、例えば、アルミ箔から形成され、負極側の引き出し電極３３ａ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１１，１３全体を覆うように、活物質電極１１，１３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、電解液が含浸されており、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。
【０１３５】
以上説明したように、本発明によれば、小型化と共に、タブ電極の使用数を低減してコストの低廉化が可能なラミネート型エネルギーデバイスおよびその製造方法を提供することができる。
【０１３６】
[その他の実施の形態]
上記のように、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。
【０１３７】
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】
【０１３８】
本発明のラミネート型エネルギーデバイスは、ＬＥＤ−Ｆｌａｓｈモジュール、通信（高出力）モジュール、太陽電池モジュール、電源モジュール、玩具等のバックアップ用電源、エネルギーハーベスティング用蓄電素子、センサーネットワーク用蓄電素子などとして適用可能である。また、ラミネート型エネルギーデバイスとしては、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などに適用できる。
【０１３９】
また、電気二重層キャパシタ内部電極としては、ＬＥＤ−Ｆｌａｓｈ、モータ駆動用パワー電源（例えば、玩具向け）、電気自動車用蓄電素子（例えば、回生、スタータ用として）、太陽電池や振動発電からのエネルギー蓄電素子、高出力通信向けパワー蓄電素子、耐環境性蓄電素子（例えば、道路鋲、自転車用ライトの蓄電素子）などに適用できる。リチウムイオンキャパシタ内部電極としては、太陽電池や風力発電からのエネルギー蓄電素子、モータ駆動用パワー電源などに適用できる。リチウムイオン電池キャパシタ内部電極としては、携帯機器用のバッテリ、電気自動車用蓄電素子（定常運転時）、大規模蓄電素子（一般家庭向け）などに適用できる。
【符号の説明】
【０１４０】
１０，１２，１３…活物質電極
１８…ラミネート型エネルギーデバイス
２０ａ，２０ｂ…コンタクトホール
２４ａ、２４ｂ…電極パッド
２５ａ、２５ｂ…はんだ付け部
３０…セパレータ
３２ａ、３２ｂ…引出し電極
３４（３４ａ，３４ｂ）…タブ電極
３６ａ，３６ｂ、５２ａ、５２ｂ…封止部（シーラント）
３７ａ、３７ｂ、３７ｃ、３７ｃａ、３７ｃｂ…溶接部
４０…外装用ラミネートシート
４０ｃ…仕切用ラミネートシート
４０ｄ…切込部
４０ｅ…開口部
４２…金属箔
４３…熱可塑性樹脂のフィルム
５２ａ，５２ｂ…封止部
８０…積層体
１００…モジュール基板
１２０…トランス
１４０…他デバイス部品
１６０，１７０…ＩＣチップ
２００…チャージャーＩＣ
Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３…単セル
Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３…スイッチングトランジスタ
Ｒｓ…抵抗器
Ｓ…スイッチ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ラミネート型エネルギーデバイスおよびその製造方法に関し、特に小型化と共に、コストの低廉化可能なラミネート型エネルギーデバイスおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ラミネート型エネルギーデバイスとしては、ラミネート型の電気二重層キャパシタなどが知られている。例えば、ラミネート型のエネルギーデバイスは、電極とセパレータとを積層し電解液を含浸させてなる積層体と、積層体を内部に封止するラミネートシート（アルミニウムラミネートパッケージ）と、積層体を外部と電気的に接続可能とするために積層体からラミネートシートの外部に引き出されるタブ電極とを有している。
【０００３】
電気二重層キャパシタに関する技術は種々提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−３３８８４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
電気二重層キャパシタは、耐電圧が低く、充電可能な電圧も低い。このため、高電圧が必要な場合には、複数の電気二重層キャパシタを直列接続する。
【０００６】
ここで、従来のラミネートパッケージされた電気二重層キャパシタを重ねて、タブ電極を溶接するなどして直列接続した場合には、ラミネートパッケージの間に隙間が生ずるなどして、全体の体積が増加する。
【０００７】
また、ラミネートパッケージされた各電気二重層キャパシタは、タブ電極が各引き出し電極（金属箔）に接合されている。ラミネートパッケージされた電気二重層キャパシタ等に用いられるタブ電極は、Ｎｉメッキを施したＣｕや、Ａｌ、Ｎｉ等で構成され、構成部材の中では比較的高価であり、電気二重層キャパシタの直列数が増えると、全体のコストに影響する。
【０００８】
本発明の目的は、小型化と共に、コストの低廉化が可能なラミネート型エネルギーデバイスおよびそ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】
上記目的を達成するための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する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層以上の積層体を有する複数の単セルと、前記単セル同士を重ね合わせると共に、前記単セル間に介在される仕切用ラミネートシートと、接続された前記単セルの全体を封止する外装用ラミネートシートと、前記外装用ラミネートシートと前記仕切用ラミネートシートとの間に注入された電解液とを備え、前記引き出し電極を介して電気的に接続されるラミネート型エネルギーデバイスが提供される。
【００１０】
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する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層以上の積層体を備える複数の単セルを重ね合わせる工程と、前記引き出し電極を溶接して、前記複数の単セルを並列接続または直列接続とする工程と、接続された前記引き出し電極および両端側の前記引き出し電極に、タブ電極を溶接する工程と、前記タブ電極の単セル側の端部に、熱可塑性樹脂から成る封止部を設ける工程と、前記各単セルの間に、前記封止部が収まる切込部が形成された仕切用ラミネートシートを挟み込む工程と、外装用ラミネートシートによって、接続された前記単セルを覆う工程と、一部に開口部を形成した状態で、前記外装用ラミネートシートの縁部を融着する工程と、前記開口部を介して、前記外装用ラミネートシートと前記仕切用ラミネートシートとの間に電解液を注入する工程と、前記開口部を融着して封止する工程とを有するラミネート型エネルギーデバイスの製造方法が提供される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、小型化と共に、コストの低廉化が可能なラミネート型エネルギーデバイスおよびその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１の実施形態により作製された、図８に示す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を例示する模式的鳥瞰構造図。
【図２】（ａ）第１の実施形態に係るエネルギーデバイスを示す模式的鳥瞰構造図、（ｂ）第１の実施形態に係るエネルギーデバイスを実装したモジュール基板例を示す模式的鳥瞰構造図。
【図３】第１の実施形態により作製されるラミネート型エネルギーデバイスにおける電極とセパレータとを積層した積層体を例示する上面図。
【図４】第１の実施形態において（ａ）図３に示した積層体で用いる封止部付きタブ電極（加工前）を例示する上面図、（ｂ）図３に示した積層体で用いる封止部付きタブ電極（加工後）を例示する上面図。
【図５】（ａ）第１の実施形態において、図３の積層体のアルミニウム引き出し電極に、図４（ｂ）に示した封止部付きタブ電極を接合したエネルギーデバイスを例示する上面図、（ｂ）コンタクトホール（接合孔）を有しない封止部付きタブ電極を接合したエネルギーデバイスを例示する上面図。
【図６】（ａ）第１の実施形態において、図３の積層体のＩ−Ｉ線に沿った模式的断面構造図、（ｂ）正負極３枚対の積層体のＩ−Ｉ線に沿った模式的断面構造図。
【図７】第１の実施形態において、図３の積層体のＩＩ−ＩＩ線に沿った模式的断面構造図。
【図８】（ａ）第１の実施形態において、１つのラミネート型エネルギーデバイスとして完成させた様子を例示する図（コンタクトホール（接合孔）を有する場合）、（ｂ）第１の実施形態において、１つのラミネート型エネルギーデバイスとして完成させた様子を例示する図（コンタクトホール（接合孔）を有しない場合）。
【図９】第１の実施形態において、ラミネート型エネルギーデバイスに設けたタブ電極取り出し用ホールの位置のバリエーション例であって、（ａ）タブ電極取り出し用ホールを対角線上のコーナー部に設けた例、（ｂ）タブ電極取り出し用ホールをコーナー部に近接して設けた例、（ｃ）タブ電極取り出し用ホールを対向する辺部に設けた例。
【図１０】第１の実施形態において、図９に示したタブ電極取り出し用ホールの位置に合わせて、タブ電極を配置したラミネート型エネルギーデバイスのバリエーション例であって、（ａ）タブ電極取り出し用ホールを対角線上のコーナー部に設けた例、（ｂ）タブ電極取り出し用ホールを対角線上のコーナー部に設けた別の例、（ｃ）タブ電極取り出し用ホールを対向する辺部に設けた例、（ｄ）タブ電極取り出し用ホールを対向する辺部に設けた別の例。
【図１１】比較例としてのラミネート型エネルギーデバイスであって、（ａ）ラミネート型エネルギーデバイスの単体を例示する図、（ｂ）別のラミネート型エネルギーデバイスの単体を例示する図、（ｃ）ラミネート型エネルギーデバイスの単体を重ね合わせて並列接続する状態を示す図。
【図１２】比較例としてのラミネート型エネルギーデバイスであって、（ａ）正負極を左寄りに形成したラミネート型エネルギーデバイスの単体を例示する図、（ｂ）正負極を右寄りに形成したラミネート型エネルギーデバイスの単体を例示する図。
【図１３】比較例としてのラミネート型エネルギーデバイスの単体を重ね合わせて直列接続する状態を示す図。
【図１４】第１の実施形態に係るラミネート型エネルギーデバイスの製造工程の一工程であって、２つの単セルを仕切用ラミネートシートを介して対向させた状態を示す図。
【図１５】仕切用ラミネートシートの構成例であって、（ａ）切込部を有する仕切用ラミネートシートの平面図、（ｂ）図１５（ａ）のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿う模式的断面構造図、（ｃ）図１５（ａ）のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿う模式的断面構造図。
【図１６】第１の実施形態に係るラミネート型エネルギーデバイスの製造工程の一工程であって、（ａ）２つの単セルを仕切用ラミネートシートを介して重ね合わせた状態を示す正面図、（ｂ）２つの単セルを仕切用ラミネートシートを介して重ね合わせた状態を示す上面図。
【図１７】単セルが仕切用ラミネートシートを介して重ね合わされた構成の図１６のＩＶ−ＩＶ線に沿う模式的断面構造図。
【図１８】単セルが仕切用ラミネートシートを介して重ね合わされた構成の図１６のＶ−Ｖ線に沿う模式的断面構造図。
【図１９】単セルが仕切用ラミネートシートを介して重ね合わされた構成の図１６のＶＩ−ＶＩ線に沿う模式的断面構造図。
【図２０】単セルが仕切用ラミネートシートを介して重ね合わされた状態を示す図であって、（ａ）正極と負極が溶接されて接合された状態を示す正面図、（ｂ）その模式的鳥瞰構造図。
【図２１】第１の実施形態に係るラミネート型エネルギーデバイスにおいて、単セルを３個直列接続した構成図。
【図２２】第１の実施形態に係るラミネート型エネルギーデバイスにおいて、単セルを４個直列接続した構成図。
【図２３】第１の実施形態に係るラミネート型エネルギーデバイスの製造工程の一工程であって、外装用ラミネートシートで、２個直列接続された単セルの全体を覆った状態を示す模式的鳥瞰構造図。
【図２４】第１の実施形態に係るラミネート型エネルギーデバイスの製造工程の一工程であって、一部に開口部を形成した状態で、外装用ラミネートシートの縁部を融着した状態を示す概略図。
【図２５】第１の実施形態に係るラミネート型エネルギーデバイスの製造工程の一工程であって、（ａ）開口部を介して、外装用ラミネートシートと仕切用ラミネートシートとの間に電解液を注入する状態を示す模式的鳥瞰構造図、（ｂ）２つ形成された各開口部から電解液４４を注入する状態を示す模式的鳥瞰構造図。
【図２６】第１の実施形態に係るラミネート型エネルギーデバイスの製造工程の一工程であって、開口部が存在する側の縁部を融着した状態を示す概略図。
【図２７】第１の実施形態に係るラミネート型エネルギーデバイスを応用したＬＥＤフラッシュの発光回路の構成例を示す回路図。
【図２８】第２の実施形態に係るラミネート型エネルギーデバイスであって、（ａ）ラミネート型エネルギーデバイスの単体を例示する図、（ｂ）別のラミネート型エネルギーデバイスの単体を例示する図、（ｃ）図２８（ａ）と図２８（ｂ）に示されたラミネート型エネルギーデバイスの単体を重ね合わせて並列接続する状態を示す図、（ｄ）並列接続されたラミネート型エネルギーデバイスにタブ電極を接合した状態を示す図、（ｅ）タブ電極取り出し用孔を設けない構成を示す図。
【図２９】第２の実施形態に係るラミネート型エネルギーデバイスにおいて、並列接続されたラミネート型エネルギーデバイスの単セルの間に仕切用ラミネートシートを挟んだ状態を示す模式的鳥瞰構造図。
【図３０】電気二重層キャパシタ内部電極を例示する正面図。
【図３１】リチウムイオンキャパシタ内部電極を例示する正面図。
【図３２】リチウムイオン電池内部電極を例示する正面図。
【図３３】引き出し電極３２と、タブ電極とを溶接により接合する状態を示す説明図。
【図３４】（ａ）仕切用ラミネートシートに切込部を設ける場合の構成を示す模式的断面図、（ｂ）仕切用ラミネートシートに切込部を設けない場合の構成を示す模式的断面図。
【図３５】封止部の外部で引き出し電極を溶接して接合した状態を示す模式的断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
次に、図面を参照して、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、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。
【００１４】
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、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。
【００１５】
[実施の形態]
［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に適用される基本構造について説明する。
【００１６】
ラミネート型エネルギーデバイス１８は、例えば図６、図７に示すように、正負極の引き出し電極３２ａ，３２ｂ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８０とを備え、積層体８０は、ラミネートシートを積層体８０の前面及び後面から重ねて圧縮封止している。
【００１７】
ラミネート型エネルギーデバイス１８は、図１に例示するように、モジュール基板１００にラミネート型エネルギーデバイス１８をスポット接合するためのコンタクトホール（接合孔）２０ａ，２０ｂを備えている。ラミネート型エネルギーデバイス１８は、例えば、基本モジュールとして用いられプリント基板に実装されるものを想定しており、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１８以外にも、例えば、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。従って、ラミネート型エネルギーデバイス１８内に、コンタクトホール２０ａ，２０ｂを備えることにより、限られたスペースでのラミネート型エネルギーデバイス１８の搭載に寄与する。また、モジュール実装時に、コンタクトホール（接合孔）２０ａ，２０ｂでのスポット接合を実現しているので、ラミネート型エネルギーデバイス１８内部の積層体８０に含浸させた電解液への熱負荷を抑え、コイル成分の寄与も小さくなり、高周波特性が良好になる。
【００１８】
具体的には、図３〜図７に例示するように、アルミニウムで構成される引き出し電極３２ａ，３２ｂに用いるＡｌ、Ｎｉ、ＮｉめっきしたＣｕ等で構成されるタブ電極３４（３４ａ，３４ｂ）の封止部（シーラント）３６の両面の一部をタブ電極３４（３４ａ，３４ｂ）のアルミニウム材等が露出するまで削ってタブ電極取り出し用孔２０ａ，２０ｂを形成し、アルミニウムラミネートについてもタブ電極取り出し用孔２０ａ，２０ｂと同じ位置に合わせて孔を予め空けておく。内部電極の積層体８０を封止する際には、ラミネートシートを積層体８０の前面及び後面からタブ電極取り出し用孔２０ａ，２０ｂと孔との位置を合わせて圧縮し封止する。なお、タブ電極取り出し用孔２０ａ，２０ｂ及び孔は、円形の孔である必要はなく、所望の形状の孔を採用することもできる。
【００１９】
また、図１等に示すタブ電極取り出し用孔２０ａ，２０ｂは必須の構成ではなく、図３〜図７に示す構成において、タブ電極取り出し用孔２０ａ，２０ｂを設けない構成としても良い。即ち、図５（ａ）に示すように、タブ電極取り出し用孔２０ａ，２０ｂを設ける場合と、図５（ｂ）に示すように、タブ電極取り出し用孔を設けない場合とがある。タブ電極取り出し用孔を設けない場合には、タブ電極取り出し用孔２０ａ，２０ｂを介した組み込みに代えて、タブ電極３４（３４ａ，３４ｂ）を介して各種機器への組み込みを行う。
【００２０】
ラミネート型エネルギーデバイス１８における内部電極構造体（例えば蓄電素子）は、図６、図７に例示するように、少なくとも２層以上の活物質電極１０，１２に、電解液とイオンが通過するセパレータ３０を介在させながら、引き出し電極３２（３２ａ，３２ｂ）が露出するように、かつ正電極１０と負電極１２とが交互になるように積層した多層構造の積層体８０で構成される。
【００２１】
図６（ａ）、図７および図３３に示すように、引き出し電極３２（３２ａ，３２ｂ）の上側の端部１００ｂは、タブ電極３４ａ，３４ｂの端部１００ａと溶接されている。なお、符号３７ａは溶接部を示す。
【００２２】
また、図６（ｂ）は、正負極３枚対の場合の構成例を示す。なお、最も外側の活物質電極１０，１２はセパレータ３０を挟んでペアにはなっていないため容量には影響しない。また、最も外側のセパレータ３０は省略することも可能であるが、セパレータ自体を袋状にして覆う場合には必要となる。また、図６（ｂ）において図示は省略されているが、正負極３枚対において、活物質電極１０，１２、引き出し電極３２ａ，３２ｂに対しては、それぞれ共通に電極配線が施されている。
【００２３】
セパレータ３０は、図６、図７に例示するように、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。
【００２４】
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。
【００２５】
また、外装用ラミネートシート４０を前面及び後面から再度圧縮して、タブ電極３４ａ，３４ｂのアルミニウム切断端面が絶縁される。このとき、圧縮され広がった封止部（シーラント）３６ａ，３６ｂにより、切断されたタブ電極３４ａ，３４ｂの先端が覆われて（熱圧縮されて封止部３６ａ，３６ｂの材質が溶けて広がった封止部５２ａ，５２ｂにより、タブ電極３４ａ，３４ｂの切断端面がまとわりつくように覆われて）保護されて、絶縁される（図８（ａ）参照）。
【００２６】
なお、タブ電極取り出し用孔２０ａ，２０ｂを設けない場合には、図８（ｂ）に示すような状態となる。
【００２７】
図９は、ラミネート型エネルギーデバイス１８に設けたタブ電極取り出し用孔２０（２０ａ，２０ｂ）の位置取りのバリエーションを例示しており、図１０は、図９に示したタブ電極取り出し用孔２０（２０ａ，２０ｂ）の位置に合わせて、タブ電極３４ａ，３４ｂを配置したラミネート型エネルギーデバイス１８のバリエーションを例示する図であって、図１０（ａ）及び（ｂ）は、図９（ａ）に対応し、図１０（ｃ）及び（ｄ）は、図９（ｃ）に対応する。
【００２８】
（比較例）
図１１〜図１３を参照して、比較例に係るラミネート型エネルギーデバイスの構成例について説明する。
【００２９】
まず、図１１を参照して、ラミネート型エネルギーデバイスを並列接続する場合の比較例について述べる。
【００３０】
図１１（ａ）、（ｂ）には、比較例に係るラミネート型エネルギーデバイスの単体が例示される。
【００３１】
ラミネート型エネルギーデバイスの単体は、前出の図５に示されるような構成のエネルギーデバイスを外装用ラミネートシート４０によって封止した構成となっている。
【００３２】
そして、２つのラミネート型エネルギーデバイスを並列接続する場合には、図１１（ｃ）に示すように、ラミネート型エネルギーデバイスを重ね合わせ、正極側のタブ電極３４ａ同士、負極側のタブ電極３４ｂ同士が、タブ電極取り出し用孔２０（２０ａ，２０ｂ）で溶接されて接合される。
【００３３】
また、タブ電極取り出し用孔２０ａ，２０ｂは必須の構成ではなく、タブ電極取り出し用孔２０ａ，２０ｂを設けない構成としても良い。その場合には、タブ電極取り出し用孔２０ａ，２０ｂを介した溶接に代えて、タブ電極３４（３４ａ，３４ｂ）を溶接して接合を行う。
【００３４】
２つのラミネート型エネルギーデバイスを並列接続した場合には、それぞれのラミネート型エネルギーデバイスの単体がラミネートパッケージされているために、ラミネートパッケージの間に隙間が生ずるなどして、全体の体積が増加してしまう。
【００３５】
また、ラミネートパッケージされた各ラミネート型エネルギーデバイスのそれぞれが、タブ電極３４ａ，３４ｂを備えている。タブ電極は、Ｎｉメッキを施したＣｕや、Ａｌ、Ｎｉ等で構成され、ラミネート型エネルギーデバイスの接続数が増えると、全体のコストに影響する。
【００３６】
次に、図１２および図１３を参照して、ラミネート型エネルギーデバイスを直列接続する場合の比較例について述べる。
【００３７】
図１２（ａ）は正極側のタブ電極３４ａを負極側のタブ電極３４ｂよりも左寄りに形成したラミネート型エネルギーデバイスの単体を例示し、図１２（ｂ）は負極側のタブ電極３４ｂを正極側のタブ電極３４ａよりも右寄りに形成したラミネート型エネルギーデバイスの単体を例示する。
【００３８】
ラミネート型エネルギーデバイスの単体は、図５に示されるような構成のエネルギーデバイスを外装用ラミネートシート４０によって封止した構成となっている。
【００３９】
そして、２つのラミネート型エネルギーデバイスを直列接続する場合には、図１３に示すように、ラミネート型エネルギーデバイスを重ね合わせ、略中央で対向する正極側のタブ電極３４ａと負極側のタブ電極３４ｂとが、タブ電極取り出し用孔２０（２０ａ，２０ｂ）の位置で溶接されて接合される。
【００４０】
なお、タブ電極取り出し用孔２０を設けない場合には、外装用ラミネートシート４０の外部でタブ電極３４ａと３４ｂを溶接する。
【００４１】
このようにして２つのラミネート型エネルギーデバイスを直列接続した場合には、それぞれのラミネート型エネルギーデバイスの単体がそれぞれラミネートパッケージされているために、ラミネートパッケージの間に隙間が生ずるなどして、全体の体積が増加する。
【００４２】
また、ラミネートパッケージされた各ラミネート型エネルギーデバイスのそれぞれが、タブ電極３４ａ，３４ｂを備えているため高コストである。
【００４３】
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は、図１４〜図２６に示すように、正負極の活物質電極１０，１２に、電解液とイオンが通過するセパレータ３０を介在させながら、正負極の引き出し電極３２ａ・３２ｂ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８０を有する複数の単セルＣ１、Ｃ２と、単セルＣ１、Ｃ２同士を重ね合わせると共に、単セルＣ１、Ｃ２間に介在される仕切用ラミネートシート４０ｃと、接続された単セルＣ１、Ｃ２の全体を封止する外装用ラミネートシート４０と、外装用ラミネートシート４０と仕切用ラミネートシート４０ｃとの間に注入された電解液４４とを備え、引き出し電極３２ａ・３２ｂを介して電気的に接続される。
【００４４】
各単セルＣ１、Ｃ２の引き出し電極３２ａ・３２ｂは、互いの正極と負極が接続されて複数の単セルＣ１、Ｃ２の全体が直列接続されている。
【００４５】
接続は、引き出し電極３２ａ・３２ｂの露出部の溶接によって行われる。
【００４６】
２つの単セルＣ１、Ｃ２同士を重ね合わせる際に、一方の正極と、他方の負極とが対向するように配置する。
【００４７】
接続された引き出し電極３２ａ・３２ｂおよび両端側の前記引き出し電極３２ａ・３２ｂには、タブ電極およびタブ電極３４ａ・３４ｂが接合される。
【００４８】
タブ電極の数は、直列接続される単セルの数に１を加えた総数となる。
【００４９】
仕切用ラミネートシート４０ｃは、金属箔４２を２枚の熱可塑性樹脂のフィルム４３で挟んだ構成を有する。
【００５０】
タブ電極３４ｃおよびタブ電極３４ａ・３４ｂの単セルＣ１、Ｃ２側の端部には、熱可塑性樹脂から成る封止部３６ｂおよび封止部３６ａ・３６ｂが設けられ、仕切用ラミネートシート４０ｃの縁部には、封止部３６ａ・３６ｂが収まる切込部４０ｄが形成されている。
【００５１】
切込部４０ｄは、熱可塑性樹脂のフィルム４３の溶融によって、端部から金属箔４２が露出しないように封止される。
【００５２】
仕切用ラミネートシート４０ｃの数は、接続される単セルＣ１、Ｃ２の数から１減算した総数となる。
【００５３】
引き出し電極３２ａ・３２ｂとタブ電極３４ａ・３４ｂとは、封止部３６ａ・３６ｂ内で接合され、外装用ラミネートシート４０を圧縮封止する際に、同時に圧縮され広がった封止部５２ａ・５２ｂにより、タブ電極３４ａ・３４ｂの端部が覆われて絶縁される。
【００５４】
外装用ラミネートシート４０は、熱可塑性樹脂のフィルムと高融点樹脂のフィルムとによって、金属箔を挟んだ構成を有し、高融点樹脂のフィルム側が外側となるようにして、接続された単セルＣ１、Ｃ２を覆う。
【００５５】
（製造方法）
図１４〜図２６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の製造方法について説明する。
【００５６】
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製造方法は、図１４〜図２６に示すように、正負極の活物質電極１０，１２に、電解液とイオンが通過するセパレータ３０を介在させながら、正負極の引き出し電極３２ａ，３２ｂ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８０を備える複数の単セルＣ１，Ｃ２を重ね合わせる工程と、引き出し電極３２ａ，３２ｂを溶接して、複数の単セルＣ１，Ｃ２を直列接続とする工程と、接続された引き出し電極３２ａ，３２ｂおよび両端側の引き出し電極３２ａ，３２ｂに、タブ電極３４ｃおよびタブ電極３４ａ，３４ｂを溶接する工程と、タブ電極３４ｃおよびタブ電極３４ａ，３４ｂの単セルＣ１，Ｃ２側の端部に、熱可塑性樹脂から成る封止部３６ａ，３６ｂを設ける工程と、各単セルＣ１，Ｃ２の間に、封止部３６ａ，３６ｂが収まる切込部４０ｄが形成された仕切用ラミネートシート４０ｃを挟み込む工程と、外装用ラミネートシート４０によって、接続された単セルＣ１，Ｃ２を覆う工程と、一部に開口部４０ｅを形成した状態で、外装用ラミネートシート４０の縁部を融着する工程と、開口部４０ｅを介して、外装用ラミネートシート４０と仕切用ラミネートシート４０ｃとの間に電解液４４を注入する工程と、開口部４０ｅを融着して封止する工程とを有する。
【００５７】
ここで、開口部４０ｅを融着して封止する工程は、真空中で行われても良い。
【００５８】
（ａ）まず、図５に示すような構成を有する２つのエネルギーデバイス（以下、単セルと呼ぶ）Ｃ１、Ｃ２を用意する。この際に、一方の単セルＣ１は、正極側のタブ電極３４ａを負極側のタブ電極３４ｂよりも左寄りに形成し、他方の単セルＣ２は、負極側のタブ電極３４ｂを正極側のタブ電極３４ａよりも右寄りに形成する。
【００５９】
（ｂ）次に、図１４に示すように、単セルＣ１、Ｃ２を仕切用ラミネートシート４０ｃを介して対向させる。この際に、単セルＣ１の負極側のタブ電極３４ｂと、単セルＣ２の正極側のタブ電極３４ａとが後述する仕切用ラミネートシート４０ｃに形成される切込部４０ｄを介して対向するように位置合わせされる。
【００６０】
ここで、図１５に仕切用ラミネートシート４０ｃの構成例を示す。
【００６１】
仕切用ラミネートシート４０ｃは、図１５（ｂ）に示すように、アルミ箔や銅箔等の金属箔４２を２枚の熱可塑性樹脂（ポリプロピレン等）のフィルム４３で挟んだ構成を有している。
【００６２】
また、図１５（ａ）に示すように、仕切用ラミネートシート４０ｃの上側の縁部には、単セルＣ１、Ｃ２のタブ電極が対向する位置に合わせて切込部４０ｄが形成されている。
【００６３】
なお、切込部４０ｄは、専用カッター等で仕切用ラミネートシート４０ｃの端部を切断して形成される。但し、切断したままの状態では、切断面から金属箔４２が露出し、単セルＣ１、Ｃ２側のタブ電極３４ａ，３４ｂと短絡する虞があるので、切込部４０ｄの縁部を例えば１６０℃程度に加熱して溶融させ、切断面の金属箔４２を熱可塑性樹脂で覆って絶縁している（図１５（ｃ）参照）。
【００６４】
（ｃ）次に、図１６（ａ）に示すように、２つの単セルＣ１、Ｃ２を仕切用ラミネートシート４０ｃを介して重ね合わせ、単セルＣ１の負極３４ｂと、単セルＣ２の正極３４ａとがタブ電極取り出し用孔２０（２０ａ，２０ｂ）の位置で溶接されて接合される。
【００６５】
なお、タブ電極取り出し用孔２０（２０ａ，２０ｂ）を設けない構成とすることもできる。
【００６６】
この場合には、単セルＣ１、Ｃ２が仕切用ラミネートシートを介して重ね合わされた構成の図１６（ａ）のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面は図１７に示すような構造となっており、図１６のＶ−Ｖ線に沿う断面は図１８に示すような構造となっており、図１６のＶＩ−ＶＩ線に沿う断面は図１９に示すような構造となっている。
【００６７】
また、図１６（ｂ）、図３４（ｂ）に示すように、タブ電極が対向する位置に合わせた切込部を設けない構成とすることもできる。この場合には、封止部３６ａと３６ｂを熱融着し、タブ電極３４ａと３４ｂは封止部３６ａおよび３６ｂの外で溶接して接合する。
【００６８】
即ち、図３４（ａ）に示すように、仕切用ラミネートシート４０ｃに切込部を設ける場合には、タブ電極３４ａ、３４ｂと引き出し電極３２ａ、３２ｂの溶接部３７ａ、３７ｂをまとめて溶接する。また、封止部３６ａと３６ｂを熱融着する。
【００６９】
一方、図３４（ｂ）に示すように、仕切用ラミネートシート４０ｃに切込部を設けない場合には、封止部３６ａと、仕切用ラミネートシート４０ｃと、３６ｂとを対向する位置で熱融着する。また、タブ電極３４ａと３４ｂは、封止部３６ａおよび３６ｂの上方の何れかの位置において溶接して接合される。
【００７０】
以上の工程により、単セルＣ１、Ｃ２が仕切用ラミネートシートを介して重ね合わされ、単セルＣ１の負極側のタブ電極３４ｂと、単セルＣ２の正極側のタブ電極３４ａとが溶接によって接合された状態となる。タブ電極３４ａ、３４ｂの溶接法としては、例えば、超音波溶接や抵抗溶接等が適用される。
【００７１】
また、溶接によって接合されたタブ電極３４ｃについて、図１６では、対向する位置に、単セルＣ１側のタブ電極３４ｂと単セルＣ２のタブ電極３４ａの両方が設けられている場合について示したが、これに限らず、単セルＣ１側のタブ電極３４ｂと単セルＣ２のタブ電極３４ａの一方を省略することができる。即ち、図２０に示すタブ電極３４ｃは、単セルＣ１側のタブ電極３４ｂまたは単セルＣ２のタブ電極３４ａの何れか一方で構成することができる。
【００７２】
ここで、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、タブ電極の数は、直列接続される単セルの数に１を加えた総数となる。即ち、図２０に示す例では、直列接続される単セルの数は「２」であるから、タブ電極の数は「２＋１＝３」となる。同様に、例えば直列接続される単セルの数が「３」の場合にはタブ電極の数は「４」（図２１参照）、単セルの数が「４」の場合にはタブ電極の数は「５」（図２２参照）というようになる。
【００７３】
なお、図２０（ａ）および図２０（ｂ）に示すタブ電極取り出し用孔２０ａ，２０ｂは必須の構成ではなく、タブ電極取り出し用孔２０ａ，２０ｂを設けない構成としても良い。この場合には、図３５に示すように、引き出し電極３２ａ、３２ｂは、封止部３６ｃの外部で溶接される。なお、図２０（ａ）において符号３７ａ、３７ｂ、３７ｃは溶接部を示す。
【００７４】
一方、比較例（図１３参照）では、タブ電極の数は、直列接続される単セルの数の２倍となる。即ち、直列接続される単セルの数が「２」の場合にはタブ電極の数は「４」、単セルの数が「３」の場合にはタブ電極の数は「６」、単セルの数が「４」の場合にはタブ電極の数は「８」になる。
【００７５】
このように、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よれば、比較例に比べ、タブ電極の使用数を減らすことができ、コストの低廉化を図ることができる。
【００７６】
また、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では、直列数に応じた電圧を取り出すことができる。例えば、図２０に示すように直列接続される単セルの数が２の場合には、３４ａと３４ｃとの間で、例えば、約２．５Ｖ、３４ａと３４ｂとの間で例えば、約５Ｖの電圧を得ることができる。また、図２１に示すように直列接続される単セルの数が３の場合には、左側から順に例えば、約２．５Ｖ、例えば、約５Ｖ、例えば、約７．５Ｖの電圧を得ることができる。また、図２２に示すように直列接続される単セルの数が４の場合には、左側から順に例えば、約２．５Ｖ、例えば、約５Ｖ、例えば、約７．５Ｖ、例えば、約１０Ｖの電圧を得ることができる。
【００７７】
なお、仕切用ラミネートシート４０ｃの数は、接続される単セルの数から１減算した総数となる。即ち、接続される単セルの数が２の場合には仕切用ラミネートシート４０ｃの数は１枚（図２０参照）、単セルの数が３の場合には仕切用ラミネートシート４０ｃの数は２枚（図２１参照）、単セルの数が４の場合には仕切用ラミネートシート４０ｃの数は３枚（図２２参照）というようになる。
【００７８】
（ｄ）次に、図２３に示すように、単セルＣ１、Ｃ２が仕切用ラミネートシート４０ｃを介して重ね合わされ、単セルＣ１の負極側のタブ電極３４ｂと、単セルＣ２の正極側のタブ電極３４ａとが溶接によって接合された状態で、外装用ラミネートシート４０で全体を覆う。
【００７９】
外装用ラミネートシート４０は、熱可塑性樹脂（ポリプロピレン等）のフィルムと高融点樹脂（ナイロンやＰＥＴ等）のフィルムとによって、金属箔（アルミ箔）を挟んだ構成を有している。
【００８０】
外装用ラミネートシート４０は、高融点樹脂のフィルム側が外側となるようにして、タブ電極３４ａ、３４ｃ，３４ｂが露出するように接続された単セルの全体を覆う。
【００８１】
（ｅ）次に、図２４に示すように、一部に開口部４０ｅを形成した状態で、外装用ラミネートシート４０の縁部を例えば１６０℃程度に加熱して融着する。図２４に示す例では、右側の縁部を開口部４０ｅとし、他の縁部を融着している。
【００８２】
この際に、封止部（シーラント）３６も溶融されて広がり、タブ電極３４ｃが封止され、且つ絶縁される。
【００８３】
また、タブ電極３４ａ、３４ｂについても、仕切用ラミネートシート４０ｃおよび外装用ラミネートシート４０の縁部が溶融された際に封止、絶縁される。
【００８４】
（ｆ）次に、図２５（ａ）に示すように、開口部４０ｅを介して、外装用ラミネートシート４０と仕切用ラミネートシート４０ｃとの間に矢印Ｐのように電解液４４を注入して、単セルを電解液に浸漬させる。なお、図２５（ｂ）に示すように、セルを２直列とした場合には、開口部４０ｅは仕切用ラミネートシート４０ｃによって２つ形成されるので、各開口部４０ｅから電解液４４を注入する。
【００８５】
（ｇ）次に、図２６に示すように、開口部４０ｅが存在する側の縁部を例えば１６０℃程度に加熱して融着して、ラミネート型エネルギーデバイスが完成される。
【００８６】
なお、開口部４０ｅを融着して封止する工程は、真空中で行われるようにするとよい。この場合には、封止後、大気圧に押されてセル内の密着性が向上される。
【００８７】
以上のようにして製造される第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は、体積を減らして小型化と共に、タブ電極の使用数を低減してコストの低廉化を図ることができる。
【００８８】
（応用例）
図２７は、第１の実施形態に係るラミネート型エネルギーデバイスを応用したＬＥＤフラッシュの発光回路の構成例を示す。
【００８９】
この発光回路において、キャパシタＣ１１、Ｃ１２、Ｃ１３として、図２１に示すような３つの単セルを直列接続したラミネート型エネルギーデバイスが適用され、Ｖ３として例えば、約２．５Ｖ、Ｖ２として例えば、約５Ｖ、Ｖ１として例えば、約７．５Ｖの電圧が得られるようになっている。
【００９０】
また、チャージャーＩＣ２００を介して、充電用のバッテリがスイッチングトランジスタ（ＭＯＳトランジスタ）Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３に接続されている。
【００９１】
また、スイッチＳを介して、キャパシタＣ１１、Ｃ１２、Ｃ１３の単セルを直列接続したラミネート型エネルギーデバイスと発光ダイオード（ＬＥＤ）および抵抗器Ｒｓが接続されている。
【００９２】
スイッチングトランジスタＱ３がオンのときには、キャパシタＣ１３がチャージャーＩＣ２００によって充電される。
【００９３】
また、スイッチングトランジスタＱ２がオンのときには、キャパシタＣ１３およびＣ１２がチャージャーＩＣ２００によって充電される。
【００９４】
また、スイッチングトランジスタＱ１がオンのときには、キャパシタＣ１１、Ｃ１２、Ｃ１３がチャージャーＩＣ２００によって充電される。
【００９５】
スイッチングトランジスタＱ１・Ｑ２・Ｑ３がオフになり、スイッチＳがオンになると、キャパシタＣ１１・Ｃ１２・Ｃ１３が放電し、発光ダイオード（ＬＥＤ）が駆動される。
【００９６】
このように、小型化と共に、コストの低廉化が可能な第１の実施形態に係るラミネート型エネルギーデバイスの特性を活かして、ＬＥＤフラッシュの発光装置の小型化、低廉化を図ることができる。
【００９７】
［第２の実施の形態］
第２の実施形態に係るラミネート型エネルギーデバイスは、図２８および図２９に示すように、正負極の活物質電極１０，１２に、電解液とイオンが通過するセパレータ３０を介在させながら、正負極の引き出し電極３２ａ・３２ｂ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層以上の積層体を有する複数の単セルＣ３，Ｃ４と、単セルＣ３，Ｃ４同士を重ね合わせると共に、単セルＣ３，Ｃ４間に介在される仕切用ラミネートシート４０ｃと、接続された単セルＣ３，Ｃ４の全体を封止する外装用ラミネートシート４０と、外装用ラミネートシート４０と仕切用ラミネートシート４０ｃとの間に注入された電解液４４とを備え、引き出し電極３２ａ・３２ｂを介して電気的に接続される。
【００９８】
各単セルＣ３，Ｃ４の引き出し電極３２ａ・３２ｂは、正極同士および負極同士が接続されて複数の単セルＣ３，Ｃ４の全体が並列接続されている。
【００９９】
接続は、引き出し電極３２ａ・３２ｂの露出部の溶接によって行われる。
【０１００】
接続された引き出し電極３２ａ・３２ｂには、タブ電極３４ａ・３４ｂが接合される。
【０１０１】
仕切用ラミネートシート４０ｃは、金属箔４２を２枚の熱可塑性樹脂のフィルム４３で挟んだ構成を有する。
【０１０２】
タブ電極３４ａ・３４ｂの単セルＣ３，Ｃ４側の端部には、熱可塑性樹脂から成る封止部３６ａ・３６ｂが設けられ、仕切用ラミネートシート４０ｃの縁部には、封止部３６ａ・３６ｂが収まる切込部４０ｄが形成されている。
【０１０３】
切込部４０ｄは、熱可塑性樹脂のフィルム４３の溶融によって、端部から金属箔４２が露出しないように封止される。
【０１０４】
仕切用ラミネートシート４０ｃの数は、接続される単セルＣ３，Ｃ４側の数から１減算した総数となる。
【０１０５】
引き出し電極３２ａ・３２ｂとタブ電極３４ａ・３４ｂとは、封止部３６ａ・３６ｂ内で接合され、外装用ラミネートシート４０を圧縮封止する際に、同時に圧縮され広がった封止部５２ａ・５２ｂにより、タブ電極３４ａ・３４ｂの端部が覆われて絶縁される。
【０１０６】
外装用ラミネートシート４０は、熱可塑性樹脂のフィルムと高融点樹脂のフィルムとによって、金属箔を挟んだ構成を有し、高融点樹脂のフィルム側が外側となるようにして、接続された単セルＣ３，Ｃ４を覆う。
【０１０７】
図２８および図２９を参照して、第２の実施形態に係るラミネート型エネルギーデバイスの製造方法について説明する。
【０１０８】
なお、第１の実施形態に係るラミネート型エネルギーデバイスと同一の構成については同一符号を付して重複した説明は省略する。
【０１０９】
ここで、第１の実施形態に係るラミネート型エネルギーデバイスと第２の実施形態に係るラミネート型エネルギーデバイスの違いは、前者が単セルを直列接続していたのに対して、後者は単セルを並列接続する点である。
【０１１０】
第２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製造方法は、図２８〜図２９に示すように、正負極の活物質電極１０，１２，１３に、電解液とイオンが通過するセパレータ３０を介在させながら、正負極の引き出し電極３２ａ，３２ｂ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層以上の積層体を備える複数の単セルＣ３，Ｃ４を重ね合わせる工程と、引き出し電極３２ａ，３２ｂを溶接して、複数の単セルＣ３，Ｃ４を並列接続とする工程と、接続された引き出し電極３２ａ，３２ｂおよび両端側の引き出し電極３２ａ，３２ｂに、タブ電極３４ａ，３４ｂを溶接する工程と、タブ電極３４ａ，３４ｂの単セルＣ３，Ｃ４側の端部に、熱可塑性樹脂から成る封止部３６ａ，３６ｂを設ける工程と、各単セルＣ３，Ｃ４の間に、封止部３６ａ，３６ｂが収まる切込部４０ｄが形成された仕切用ラミネートシート４０ｃを挟み込む工程と、外装用ラミネートシート４０によって、接続された単セルＣ３，Ｃ４を覆う工程と、一部に開口部４０ｅを形成した状態で、外装用ラミネートシート４０の縁部を融着する工程と、開口部４０ｅを介して、外装用ラミネートシート４０と仕切用ラミネートシート４０ｃとの間に電解液４４を注入する工程と、開口部４０ｅを融着して封止する工程とを有する。
【０１１１】
ここで、開口部４０ｅを融着して封止する工程は、真空中で行われても良い。
【０１１２】
（ａ）まず、図２８（ａ）、（ｂ）に示すように、第１の実施形態の説明で述べた図３に示すような構成の２つのエネルギーデバイス（以下、単セルと呼ぶ）Ｃ３、Ｃ４を用意する。
【０１１３】
（ｂ）次に、図２８（ｃ）に示すように、単セルＣ３、Ｃ４について、それぞれの引き出し電極３２ａ同士、３２ｂ同士が対向するように重ね合わせる。
【０１１４】
（ｃ）次に、引き出し電極３２ａ同士、３２ｂ同士を溶接して接合する。溶接法としては、例えば、超音波溶接や抵抗溶接等が適用される。
【０１１５】
（ｄ）次に、図２８（ｄ）に示すように、接合された引き出し電極３２ａおよび３２ｂに、タブ電極３４ａ、３４ｂを溶接して接合する。
【０１１６】
これにより、タブ電極の使用数を低減することができる。第２の実施形態に係るラミネート型エネルギーデバイスでは、接合された引き出し電極に対して一つずつのタブ電極を設けるだけで足りるため、タブ電極に掛かる費用を低減することができる。
【０１１７】
（ｅ）次に、図２８（ｄ）の状態のデバイスをラミネートパッケージする。その手順は、第１の実施形態に係るラミネート型エネルギーデバイスにおける製造方法と同様である。
【０１１８】
即ち、まず図１５に示すような仕切用ラミネートシートを用意する。この際に、仕切用ラミネートシートにおいて、図２８（ｄ）に示すエネルギーデバイスの封止部（シーラント）３６ａ，３６ｂに対応する位置に切込部を設ける。
【０１１９】
なお、各切込部について、縁部の熱可塑性樹脂を加熱溶融して切断面を予め絶縁しておく点も第１の実施形態に係るラミネート型エネルギーデバイスの製造方法と同様である。
【０１２０】
（ｆ）次に、図２９に示すように、単セルＣ３とＣ４との間に、仕切用ラミネートシート４０ｃを挟み込む。この際に、仕切用ラミネートシート４０ｃの各切込部４０ｄがタブ電極３４ａ、３４ｂの封止部（シーラント）３６ａ、３６ｂに到来するように位置合わせする。
【０１２１】
（ｇ）次に、タブ電極３４ａ、３４ｂを露出させた状態で、外装用ラミネートシート（アルミニウムラミネート）で全体を覆う（図２３参照）。
【０１２２】
（ｈ）次に、開口部４０ｅを形成した状態で、外装用ラミネートシート４０および仕切用ラミネートシート４０ｃの縁部を融着し、電解液４４を注入した後に、開口部４０ｅを融着して封止することによりラミネート型エネルギーデバイスが完成される。
【０１２３】
このようにして製造されたラミネート型エネルギーデバイスは、タブ電極の数を減らしてコストを低廉化可能であるのに加えて、小型化を図ることができる。
【０１２４】
なお、図２８（ｄ）におけるタブ電極取り出し用孔２０ａ，２０ｂは必須の構成ではなく、図２８（ｅ）に示すように、タブ電極取り出し用孔を設けない構成としても良い。
【０１２５】
また、図２９において、符号３７ｃａ、３７ｃｂは溶接部を示す。具体的には、例えば図３５に示すように、引き出し電極３２ａおよび３２ｂの端部とタブ電極３４ｃの端部とが溶接される。図３５において符号３７ｃは溶接部を示す。
【０１２６】
第２の実施の形態に係るラミネート型エネルギーデバイスでは、単セルを接合した後に一枚の外装用ラミネートシートでパッケージしているため、体積を減らすことができ、デバイスの小型化を図ることができる。
【０１２７】
なお、開口部を融着して封止する工程を真空中で行った場合には、封止後、大気圧に押されてセル内の密着性が向上される。
【０１２８】
また、並列接続する単セルの数は２個の場合に限られず、３個以上の単セルを並列接続する場合にも適用することができる。
【０１２９】
（電気二重層キャパシタ）
例えば、電気二重層キャパシタにおいて、第１の実施の形態または第２の実施の形態に係る構成や製造方法を適用して、タブ電極の使用数を低減してコストの低廉化やキャパシタの小型化を図ることができる。
【０１３０】
図３０は、電気二重層キャパシタ内部電極の基本構造を例示している。電気二重層キャパシタ内部電極は、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するセパレータ３０を介在させ、引き出し電極３２ａ，３２ｂ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３２ａ，３２ｂは電源電圧に接続されている。引き出し電極３２ａ，３２ｂ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。電気二重層キャパシタ内部電極には、電解液が含浸されており、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。
【０１３１】
（リチウムイオンキャパシタ）
また、例えば、リチウムイオンキャパシタにおいて、本発明における第１の実施の形態または第２の実施の形態に係る構成や製造方法を適用して、タブ電極の使用数を低減してコストの低廉化やキャパシタの小型化を図ることができる。
【０１３２】
図３１は、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するセパレータ３０を介在させ、引き出し電極３３ａ，３２ｂ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３３ａ，３２ｂ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３２ｂは、例えば、アルミ箔から形成され、負極側の引き出し電極３３ａ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、電解液が含浸されており、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。
【０１３３】
（リチウムイオン電池）
また、例えば、リチウムイオン電池において、本発明における第１の実施の形態または第２の実施の形態に係る構成や製造方法を適用して、タブ電極の使用数を低減してコストの低廉化や電池の小型化を図ることができる。
【０１３４】
図３２は、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。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１１，１３に、電解液とイオンが通過するセパレータ３０を介在させ、引き出し電極３３ａ，３２ｂが活物質電極１１，１３から露出するように構成され、引き出し電極３３ａ，３２ｂは電源電圧に接続されている。正極側の活物質電極１３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３２ｂは、例えば、アルミ箔から形成され、負極側の引き出し電極３３ａ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１１，１３全体を覆うように、活物質電極１１，１３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、電解液が含浸されており、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。
【０１３５】
以上説明したように、本発明によれば、小型化と共に、タブ電極の使用数を低減してコストの低廉化が可能なラミネート型エネルギーデバイスおよびその製造方法を提供することができる。
【０１３６】
[その他の実施の形態]
上記のように、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。
【０１３７】
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】
【０１３８】
本発明のラミネート型エネルギーデバイスは、ＬＥＤ−Ｆｌａｓｈモジュール、通信（高出力）モジュール、太陽電池モジュール、電源モジュール、玩具等のバックアップ用電源、エネルギーハーベスティング用蓄電素子、センサーネットワーク用蓄電素子などとして適用可能である。また、ラミネート型エネルギーデバイスとしては、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などに適用できる。
【０１３９】
また、電気二重層キャパシタ内部電極としては、ＬＥＤ−Ｆｌａｓｈ、モータ駆動用パワー電源（例えば、玩具向け）、電気自動車用蓄電素子（例えば、回生、スタータ用として）、太陽電池や振動発電からのエネルギー蓄電素子、高出力通信向けパワー蓄電素子、耐環境性蓄電素子（例えば、道路鋲、自転車用ライトの蓄電素子）などに適用できる。リチウムイオンキャパシタ内部電極としては、太陽電池や風力発電からのエネルギー蓄電素子、モータ駆動用パワー電源などに適用できる。リチウムイオン電池キャパシタ内部電極としては、携帯機器用のバッテリ、電気自動車用蓄電素子（定常運転時）、大規模蓄電素子（一般家庭向け）などに適用できる。
【符号の説明】
【０１４０】
１０，１２，１３…活物質電極
１８…ラミネート型エネルギーデバイス
２０ａ，２０ｂ…コンタクトホール
２４ａ、２４ｂ…電極パッド
２５ａ、２５ｂ…はんだ付け部
３０…セパレータ
３２ａ、３２ｂ…引出し電極
３４（３４ａ，３４ｂ）…タブ電極
３６ａ，３６ｂ、５２ａ、５２ｂ…封止部（シーラント）
３７ａ、３７ｂ、３７ｃ、３７ｃａ、３７ｃｂ…溶接部
４０…外装用ラミネートシート
４０ｃ…仕切用ラミネートシート
４０ｄ…切込部
４０ｅ…開口部
４２…金属箔
４３…熱可塑性樹脂のフィルム
５２ａ，５２ｂ…封止部
８０…積層体
１００…モジュール基板
１２０…トランス
１４０…他デバイス部品
１６０，１７０…ＩＣチップ
２００…チャージャーＩＣ
Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３…単セル
Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３…スイッチングトランジスタ
Ｒｓ…抵抗器
Ｓ…スイッチ
【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する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層以上の積層体を有する複数の単セルと、
前記単セル同士を重ね合わせると共に、前記単セル間に介在される仕切用ラミネートシートと、
接続された前記単セルの全体を封止する外装用ラミネートシートと、
前記外装用ラミネートシートと前記仕切用ラミネートシートとの間に注入された電解液と
を備え、前記引き出し電極を介して電気的に接続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】
各単セルの前記引き出し電極は、互いの正極と負極が接続されて複数の前記単セルの全体が直列接続されてい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】
各単セルの前記引き出し電極は、正極同士および負極同士が接続されて複数の前記単セルの全体が並列接続されてい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４】
前記接続は、前記引き出し電極の露出部の溶接によって行われることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のラミネート型エネルギーデバイス。
【請求項５】
２つの単セル同士を重ね合わせる際に、一方の正極と、他方の負極とが対向するように配置することを特徴とする請求項２または４に記載のラミネート型エネルギーデバイス。
【請求項６】
接続された前記引き出し電極および両端側の前記引き出し電極には、タブ電極が接合されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のラミネート型エネルギーデバイス。
【請求項７】
前記タブ電極の数は、直列接続される単セルの数に１を加えた総数となることを特徴とする請求項３〜６のいずれか１項に記載のラミネート型エネルギーデバイス。
【請求項８】
前記仕切用ラミネートシートは、金属箔を２枚の熱可塑性樹脂のフィルムで挟んだ構成を有することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のラミネート型エネルギーデバイス。
【請求項９】
前記タブ電極の単セル側の端部には、熱可塑性樹脂から成る封止部が設けられ、
前記仕切用ラミネートシートの縁部には、前記封止部が収まる切込部が形成されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載のラミネート型エネルギーデバイス。
【請求項１０】
前記切込部は、熱可塑性樹脂のフィルムの溶融によって、端部から前記金属箔が露出しないように封止されることを特徴とする請求項９に記載のラミネート型エネルギーデバイス。
【請求項１１】
前記仕切用ラミネートシートの数は、接続される単セルの数から１減算した総数となることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のラミネート型エネルギーデバイス。
【請求項１２】
前記引き出し電極と前記タブ電極とは、前記封止部の外部で接合され、
前記外装用ラミネートシートを圧縮封止する際に、同時に圧縮され広がった前記封止部により、前記タブ電極の端部が覆われて絶縁されることを特徴とする請求項６〜８のいずれか１項に記載のラミネート型エネルギーデバイス。
【請求項１３】
前記外装用ラミネートシートは、熱可塑性樹脂のフィルムと高融点樹脂のフィルムとによって、金属箔を挟んだ構成を有し、
前記高融点樹脂のフィルム側が外側となるようにして、接続された前記単セルを覆うことを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載のラミネート型エネルギーデバイス。
【請求項１４】
正負極の活物質電極に、電解液とイオンが通過する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層以上の積層体を備える複数の単セルを重ね合わせる工程と、
前記引き出し電極を溶接して、前記複数の単セルを並列接続または直列接続とする工程と、
接続された前記引き出し電極および両端側の前記引き出し電極に、タブ電極を溶接する工程と、
前記タブ電極の単セル側の端部に、熱可塑性樹脂から成る封止部を設ける工程と、
前記各単セルの間に、前記封止部が収まる切込部が形成された仕切用ラミネートシートを挟み込む工程と、
外装用ラミネートシートによって、接続された前記単セルを覆う工程と、
一部に開口部を形成した状態で、前記外装用ラミネートシートの縁部を融着する工程と、
前記開口部を介して、前記外装用ラミネートシートと前記仕切用ラミネートシートとの間に電解液を注入する工程と、
前記開口部を融着して封止する工程と
を有することを特徴とするラミネート型エネルギーデバイスの製造方法。
【請求項１５】
前記開口部を融着して封止する工程は、真空中で行われることを特徴とする請求項１４に記載のラミネート型エネルギーデバイスの製造方法。
【請求項１】
正負極の活物質電極に、電解液とイオンが通過する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層以上の積層体を有する複数の単セルと、
前記単セル同士を重ね合わせると共に、前記単セル間に介在される仕切用ラミネートシートと、
接続された前記単セルの全体を封止する外装用ラミネートシートと、
前記外装用ラミネートシートと前記仕切用ラミネートシートとの間に注入された電解液と
を備え、前記引き出し電極を介して電気的に接続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】
各単セルの前記引き出し電極は、互いの正極と負極が接続されて複数の前記単セルの全体が直列接続されてい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】
各単セルの前記引き出し電極は、正極同士および負極同士が接続されて複数の前記単セルの全体が並列接続されてい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４】
前記接続は、前記引き出し電極の露出部の溶接によって行われることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のラミネート型エネルギーデバイス。
【請求項５】
２つの単セル同士を重ね合わせる際に、一方の正極と、他方の負極とが対向するように配置することを特徴とする請求項２または４に記載のラミネート型エネルギーデバイス。
【請求項６】
接続された前記引き出し電極および両端側の前記引き出し電極には、タブ電極が接合されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のラミネート型エネルギーデバイス。
【請求項７】
前記タブ電極の数は、直列接続される単セルの数に１を加えた総数となることを特徴とする請求項３〜６のいずれか１項に記載のラミネート型エネルギーデバイス。
【請求項８】
前記仕切用ラミネートシートは、金属箔を２枚の熱可塑性樹脂のフィルムで挟んだ構成を有することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のラミネート型エネルギーデバイス。
【請求項９】
前記タブ電極の単セル側の端部には、熱可塑性樹脂から成る封止部が設けられ、
前記仕切用ラミネートシートの縁部には、前記封止部が収まる切込部が形成されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載のラミネート型エネルギーデバイス。
【請求項１０】
前記切込部は、熱可塑性樹脂のフィルムの溶融によって、端部から前記金属箔が露出しないように封止されることを特徴とする請求項９に記載のラミネート型エネルギーデバイス。
【請求項１１】
前記仕切用ラミネートシートの数は、接続される単セルの数から１減算した総数となることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のラミネート型エネルギーデバイス。
【請求項１２】
前記引き出し電極と前記タブ電極とは、前記封止部の外部で接合され、
前記外装用ラミネートシートを圧縮封止する際に、同時に圧縮され広がった前記封止部により、前記タブ電極の端部が覆われて絶縁されることを特徴とする請求項６〜８のいずれか１項に記載のラミネート型エネルギーデバイス。
【請求項１３】
前記外装用ラミネートシートは、熱可塑性樹脂のフィルムと高融点樹脂のフィルムとによって、金属箔を挟んだ構成を有し、
前記高融点樹脂のフィルム側が外側となるようにして、接続された前記単セルを覆うことを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載のラミネート型エネルギーデバイス。
【請求項１４】
正負極の活物質電極に、電解液とイオンが通過する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層以上の積層体を備える複数の単セルを重ね合わせる工程と、
前記引き出し電極を溶接して、前記複数の単セルを並列接続または直列接続とする工程と、
接続された前記引き出し電極および両端側の前記引き出し電極に、タブ電極を溶接する工程と、
前記タブ電極の単セル側の端部に、熱可塑性樹脂から成る封止部を設ける工程と、
前記各単セルの間に、前記封止部が収まる切込部が形成された仕切用ラミネートシートを挟み込む工程と、
外装用ラミネートシートによって、接続された前記単セルを覆う工程と、
一部に開口部を形成した状態で、前記外装用ラミネートシートの縁部を融着する工程と、
前記開口部を介して、前記外装用ラミネートシートと前記仕切用ラミネートシートとの間に電解液を注入する工程と、
前記開口部を融着して封止する工程と
を有することを特徴とするラミネート型エネルギーデバイスの製造方法。
【請求項１５】
前記開口部を融着して封止する工程は、真空中で行われることを特徴とする請求項１４に記載のラミネート型エネルギーデバイスの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【公開番号】特開２０１３−１１５４１１（Ｐ２０１３−１１５４１１Ａ）
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２６３４９８（Ｐ２０１１−２６３４９８）
【出願日】平成２３年１２月１日（２０１１．１２．１）
【出願人】（０００１１６０２４）ローム株式会社 (3,539)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１２月１日（２０１１．１２．１）
【出願人】（０００１１６０２４）ローム株式会社 (3,539)
【Ｆターム（参考）】
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