円筒状リチウムイオンキャパシタ

【課題】容器の内圧が予め定めた圧力以上に上昇すると開く開裂溝を備えることができる円筒状リチウムイオンキャパシタを提供する。
【解決手段】電極群が収納された容器の開口部を密閉状態で塞ぐ容器蓋を、金属製の蓋本体１３と金属製の蓋キャップとから構成する。蓋本体１３は平板部の中央に膨出部１３ｂを一体に備えている。膨出部１３ｂは円筒部と外周部が該円筒部の他端とつながる円板部１３ｄとを備えている。円板部１３ｄを円板部１３ｄの中心を通る仮想中心線Ｌ１と直交し円板部１３ｄに沿って延びる仮想線Ｌ２によって二分割して第１の分割領域Ｒ１及び第２の分割領域Ｒ２と定めたときに、第１の領域Ｒ１に開裂溝１６を形成し、第２の分割領域に一方の極板と電気的に接続される端子部を固定する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、容器の内圧が予め定めた圧力以上に上昇すると開く開裂溝を備えた金属製の蓋本体を有する円筒状リチウムイオンキャパシタに係る。
【背景技術】
【０００２】
大容量キャパシタ（例えば、５００Ｆ以上）として、リチウムイオン電池の利点と電気二重層キャパシタの利点とを組み合わせたリチウムイオンキャパシタが開発されている。最近開発が進められているリチウムイオンキャパシタは、一般に、正極活物質に活性炭、負極活物質にリチウムイオンを吸蔵・放出可能な炭素材が用いられている。リチウムイオンキャパシタは、予め負極板にリチウムイオンが吸蔵ないしドープされていることにより、負極電位が通常の電気二重層キャパシタ（およそ２．２〜３．８Ｖ）より低く保たれるため(およそ０〜２．５Ｖ)、使用電圧範囲を広くとることができ（およそ２．５Ｖ幅）、また、正極充放電機構として、通常の電気二重層キャパシタで利用される陰イオンの吸着に加え、陽イオンの吸着も利用できるため、容量を原理的に倍取り出すことができる。さらにリチウムイオンキャパシタは、リチウムイオン電池に比べて容量は小さいものの、内部抵抗が小さく出力特性の点で優れるとともに、長寿命であるという利点がある。
【０００３】
このようなリチウムイオンキャパシタの構造として、巻回された電極群を用いる円筒状リチウムイオンキャパシタが知られている（特許文献１）。円筒状リチウムイオンキャパシタでは、有底円筒状の金属製の容器の内部に電極群が収納されている。そして容器の開口部は、容器蓋により密閉状態で塞がれている。容器蓋は、金属製の蓋本体と金属製の蓋キャップとが組み合わされて構成されている。このような円筒状リチウムイオンキャパシタでは、電解液の分解により発生するガスにより容器の内圧が極端に上昇するおそれがある。そこで、電解液の分解により発生するガスを放出するために、蓋本体には容器の内圧が予め定めた圧力以上に上昇すると開く開裂溝を設ける必要がある。このような開裂溝としては、密閉型リチウム二次電池の例であるが、容器及び容器蓋に形成したものがある（特許文献２）。この例では、容器蓋は、金属製のダイアフラムと金属製の蓋キャップとが組み合わされて構成されている。ダイアフラムは、通常、電極群の一方の極板と電気的に接続された接続板と接触している。そして、容器の内圧が上昇するとダイアフラムが反転して、ダイアフラムを含む容器蓋と電極群の一方の極板との電気的接続が遮断される。この密閉型リチウム二次電池では、ダイアフラムと容器の底部の２箇所に開裂溝を備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−６７１０５号公報
【特許文献２】特開２００６−９９９７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述したように、密閉型リチウム二次電池では、開裂溝を備えたものがあるが、円筒状リチウムイオンキャパシタでは、容器蓋等の構造が異なるため、開裂溝を設け難い問題があった。
【０００６】
本発明は、容器の内圧が予め定めた圧力以上に上昇すると開く開裂溝を備えた円筒状リチウムイオンキャパシタ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】
【０００７】
本発明が改良の対象とする円筒状リチウムイオンキャパシタは、有底円筒状の金属製の容器と、容器の内部に収納された電極群と、電極群が収納された容器の開口部を密閉状態で塞ぐ容器蓋を備えている。そして、容器蓋が、電極群の一方の極板と電気的に接続され且つ容器の内圧が予め定めた圧力以上に上昇すると開く開裂溝を備えた金属製の蓋本体と、蓋本体との間に外部と連通する空隙部を形成するように蓋本体に組み合わされる金属製の蓋キャップとから構成されている。本発明では、蓋本体が円板状の平板部の中央に蓋キャップから離れる方向に膨出する膨出部を一体に備えている。この膨出部は一端が平板部とつながった円筒部と外周部が該円筒部の他端とつながる円板部とを備えている。そして、円板部を円板部の中心を通る仮想中心線と直交し円板部に沿って延びる仮想線によって二分割して第１の分割領域及び第２の分割領域と定めたときに、第１の領域に開裂溝が形成され、第２の分割領域に一方の極板と電気的に接続される端子部が固定されている。
【０００８】
本発明のように、蓋本体の第１の領域に開裂溝を形成し、第２の分割領域に端子部を固定すれば、端子部が固定された蓋本体に開裂溝を設けることができる。そのため、蓋本体に端子部を固定する円筒状リチウムイオンキャパシタにおいても、蓋本体に開裂溝を簡単に設けることができる。また、膨出部を設けたことにより空間を確保でき、蓋キャップの緩衝効果で、液飛散領域が狭くなる。
【０００９】
円板部には該円板部と同心になるように円環状の溝部を形成できる。この場合、円環状の溝部の径方向内側に開裂溝及び端子部を配置すればよい。このような円環状の溝部の位置を適宜に定めることにより、円板部の撓みを調整し、開裂に必要な内圧の設定を調整することが可能になる。
【００１０】
開裂溝は、円環状の溝部と同心的に形成された円弧状溝部と、該円弧状溝部から径方向外側に延びる１以上の直線状溝部とから構成することができる。開裂溝をこのような形状に形成すれば、円弧状溝部と直線状溝部との境界部は機械的強度が低いため、円弧状溝部と直線状溝部との交点を起点として、開裂を開始させることができる。そして起点から円弧状溝部がスムーズに開くようになる。そのため、容器の内圧が予め定めた圧力以上に上昇すると、開裂溝を確実に開けることができる。
【００１１】
１以上の直線状溝部は、円弧状溝部の両端から径方向外側に延びる第１及び第２の直線状溝部と、円弧状溝部の中央部から径方向外側に延びる第３の直線状溝とから構成できる。このようにすれば、３つの直線状溝部が円弧状溝部に沿って分散して位置することになり、開裂溝をより広い範囲で確実に開けることができる。
【００１２】
第１の直線状溝部が円弧状溝部から延びる位置を、円弧状溝部の一端から円弧状溝部の中央部側に所定の距離離れた位置とし、第２の直線状溝部が円弧状溝部から延びる位置を、円弧状溝部の他端から円弧状溝部の中央部側に所定の距離離れた位置としてもよい。このように構成すると、円弧状溝部と第１の直線状溝部との交点及び円弧状溝部と第２の直線状溝部との交点では、３方向からの溝部が交わることとなる。そのため、第１及び第２の直線状溝部が円弧状溝部の両端からそれぞれ延びる場合よりも、円弧状溝部と直線状溝部との境界部の機械的強度が低くなる。そのため、交点が開裂の起点となりやすくなり、容器の内圧が予め定めた圧力以上に上昇したときに、早期に開裂溝を開けることができる。
【００１３】
円弧状溝部の端部と第１及び第２の直線状溝部との間の距離は任意であるが、第１の直線状溝部が円弧状溝部から延びる位置を、円弧状溝部の一端に隣接する位置とし、第２の直線状溝部が円弧状溝部から延びる位置を、円弧状溝部の他端に隣接する位置とすれば、円弧状溝部全体を確実に開けることができる。
【００１４】
端子部は、仮想線に沿う方向と径方向外側に向かう方向に延びて円板部に溶接される基部と、該基部の仮想線寄りの端部から円板部から離れる方向に延びる起立部とから構成することができる。このようにすれば、蓋本体の第２の分割領域に確実且つ容易に端子部を固定できる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、蓋本体の第１の領域に開裂溝を形成し、第２の分割領域に正極端子部を固定するので、端子部が固定された蓋本体にも確実に開裂溝を設けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明が適用可能な実施形態の円筒状リチウムイオンキャパシタの平面図である。
【図２】図１のII−II線断面図である。
【図３】（Ａ）は実施形態の円筒状リチウムイオンキャパシタの極板の捲回前の平面図であり、（Ｂ）は極板を構成する集電体の平面図である。
【図４】極板のリード片形成部近傍を模式的に示す拡大断面図である。
【図５】電極群を捲回する前の状態を模式的に示す説明図である。
【図６】電極群を模式的に示す外観斜視図である。
【図７】図６のＭ部を模式的に表す部分拡大図である。
【図８】カーリング加工（かしめる）前の蓋本体及び正極端子部の平面図である。
【図９】図８のIX−IX線断面図である。
【図１０】図８のX−X線断面図である。
【図１１】カーリング加工（かしめる）前の蓋本体及び正極端子部の他の例の平面図である。
【図１２】図１に示す円筒状リチウムイオンキャパシタの正極端子部を備えた蓋本体の正面図である。
【図１３】図１に示す円筒状リチウムイオンキャパシタの正極端子部を備えた蓋本体の背面図である。
【図１４】図１に示す円筒状リチウムイオンキャパシタの正極端子部を備えた蓋本体の右側面図である。
【図１５】図１に示す円筒状リチウムイオンキャパシタの正極端子部を備えた蓋本体の左側面図である。
【図１６】図１に示す円筒状リチウムイオンキャパシタの正極端子部を備えた蓋本体の平面図である。
【図１７】図１に示す円筒状リチウムイオンキャパシタの正極端子部を備えた蓋本体の底面図である。
【図１８】図１２のＡ−Ａ線断面図である。
【図１９】図１８のＢ−Ｂ線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照して、本発明を円筒状リチウムイオンキャパシタに適用した実施の形態について説明する。
【００１８】
（構成）
＜全体構成＞
図１及び図２（図１のII−II線断面図）に示すように、本実施の形態のリチウムイオンキャパシタ３０（以下、キャパシタ３０と略称する。）は、ニッケルメッキが施されたスチール製有底円筒状の容器（缶）８を有している。容器８内には、電極群７が収容されている。図５に示すように、電極群７は、中空円筒状で縦方向に複数本（本例では３本）のスリットが形成されたポリプロピレン製軸芯１に帯状の正極板２および負極板３が第１のセパレータ４Ａまたは第２のセパレータ４Ｂを介して捲回されて構成されている。ドーピング前の電極群７内には、１枚の金属リチウム板Ｗ５が配置されている。正極板２は、２枚の分割正極板２Ａ,２Ｂから構成されている。第１及び第２のセパレータ４Ａ，４Ｂとしては、クラフト紙等の多孔質基材を用いることができる。
【００１９】
＜正極板＞
前述のように、正極板２は、捲回方向に並ぶ２枚の分割正極板２Ａ，２Ｂから構成されている。分割正極板２Ａ，２Ｂは、長さ寸法を除いて同じ構造を有している。図３及び図４に示すように、分割正極板２Ａ，２Ｂは、例えば、アルミニウム箔（正極集電体）Ｗ１の両面に、正極活物質合剤Ｗ２が塗着されて構成されている。正極活物質合剤Ｗ２は、例えば、活性炭と、アクリル系バインダからなる結着剤と、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）からなる分散剤との混合物を用いることができる。アルミニウム箔Ｗ１は、長手方向に沿う一側が櫛状に切り欠かれており、この切り欠き残部からなる正極リード片２ａと、正極リード片２ａに隣接して多数の貫通孔が形成された孔明き形成部とで構成されている。また、孔明き形成部は、長手方向に沿ってリード片形成部に隣接する箇所に貫通孔が形成されていない貫通孔未形成部を有している。この孔明き形成部に該孔明き形成部の幅方向の長さに満たない長さで上述した正極活物質合剤Ｗ２が塗着されている。
【００２０】
また、正極活物質合剤Ｗ２が塗着された孔明き形成部の正極リード片２ａ側の端部の断面は、図４に示すように、正極活物質合剤Ｗ２が乾燥する前のスラリ状態で最も外側の（貫通孔未形成部に最も近い）貫通孔まで流動して該貫通孔に入り込むことで、塗工表面に対して鈍角状（σ）に傾斜している。
【００２１】
＜負極板＞
一方、負極板３も図３及び図４に示すように、正極板２とほぼ同じ構造を有している。すなわち、負極板３は、例えば、銅箔（負極集電体）Ｗ３の両面に負極活物質合剤Ｗ４が塗着されている。負極活物質合剤Ｗ４としては、例えば、リチウムイオンを吸蔵・放出可能な非晶質炭素と、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）からなる結着剤と、アセチレンブラック等の導電助材との混合物を用いることができる。銅箔Ｗ３は、長手方向に沿う一側が櫛状に切り欠かれており、この切り欠き残部からなる負極リード片３ａと、負極リード片３ａに隣接して配置され多数の貫通孔が形成された孔明き形成部とで構成されている。また、孔明き形成部は、長手方向に沿ってリード片形成部に隣接する箇所に貫通孔が形成されていない貫通孔未形成部を有している。この孔明き形成部に該孔明き形成部の幅方向の長さに満たない長さで上述した負極活物質合剤Ｗ４が塗着されている。
【００２２】
また、正極板２と同様に、負極活物質合剤Ｗ４が塗着された孔明き形成部の負極リード片３ａ側の端部の断面は、図４に示すように、負極活物質合剤Ｗ４が乾燥する前のスラリ状態で最も外側の（貫通孔未形成部に最も近い）貫通孔まで流動して該貫通孔に入り込むことで、塗工表面に対して鈍角状（σ）に傾斜している。
【００２３】
＜金属リチウム板＞
金属リチウム板Ｗ５の総充填量は、負極板３の負極活物質合剤にリチウムイオンを十分ドーピング可能な量に設定されるが、このような総充填量は負極活物質の材質、量を考慮して論理計算を行うとともに、実際にリチウムイオンのドーピングを行って十分にドーピングされたかを確認することで設定することができる。本実施形態では、金属リチウム板Ｗ５をそのまま電極群７の中央領域において、負極板３上に配置する（図５〜図７参照）。
【００２４】
＜電極群＞
図５〜図７に示すように、電極群７は、正極板２（分割正極板２Ａ，２Ｂ）と負極板３とが、両極板が直接接触しないように、厚さ２枚の第１のセパレータ４Ａまたは第２のセパレータ４Ｂを介して、軸芯１を中心として断面渦巻き状に捲回されて構成されている。そして、電極群７の径方向の中央領域において、金属リチウム板Ｗ５の捲回層が位置するように金属リチウム板Ｗ５が負極板３上に配置されている。なお、金属リチウム板Ｗ５は圧力を加えると粘性を持つため、負極板３に予め圧接により固定することもできる。図５及び図７（図６のＭ部の部分拡大図）に示すように、正極板２を構成する分割正極板２Ａ，２Ｂは、金属リチウム板Ｗ５の上に第１及び第２のセパレータ４Ａ，４Ｂが直接重なるように捲回方向に所定の間隔をあけて配置されており、第１及び第２のセパレータ４Ａ，４Ｂの間に順次挿入されて捲回されている。このようにすることにより、金属リチウム板Ｗ５は、セパレータ４Ａ，４Ｂを介して正極板２（分割正極板２Ａ，２Ｂ）と対向することはない。上述した正極リード片２ａと負極リード片３ａとは、それぞれ電極群７の互いに反対側に配置されており、セパレータ４Ａ，４Ｂの端から所定長さはみ出している。電極群７は、正極板２、負極板３、セパレータ４Ａ，４Ｂ等の長さを調整することで、所定の内直径および所定の外直径に設定されている。なお、電極群７の捲回終端部は、巻き解けを防止するために、粘着テープを貼り付けることで固定されている。
【００２５】
＜電極群の収納構造＞
前述したように、電極群７は、ニッケルメッキが施されたスチール製有底円筒状の容器８の内周部に収容されている。そして、図２に示すように、電極群７の下側には、電極群７の下端側端面に対向するように、負極板３からの電位を集電するための銅製の負極集電リング６が配置されている。負極集電リング６の内周面には軸芯１の下端部外周面が嵌着されている。負極集電リング６の外周縁には、負極板３から導出された負極リード片３ａの先端部が超音波溶接で接合されている。
【００２６】
一方、電極群７の上側には、電極群７の上端面と対向するように、軸芯１のほぼ延長線上に分割正極板２Ａ，２Ｂからの電位を集電するためのアルミニウム製の正極集電リング５が配置されている。正極集電リング５は軸芯１の上端部に嵌着されている。正極集電リング５の周囲から一体に張り出している周縁には、分割正極板２Ａ，２Ｂから導出された正極リード片２ａの先端部が超音波溶接で接合されている。
【００２７】
正極集電リング５の上方には、正極端子を構成する容器蓋１２が配置されている。容器蓋１２は、電極群７の上に配置された蓋本体１３と、この蓋本体１３と組み合わされる蓋キャップ１４とから構成されている。蓋本体１３は、アルミニウムにより形成されており、蓋キャップ１４は、容器８と同様にニッケルメッキが施されたスチールにより形成されている。蓋キャップ１４は、環状の平坦部１４ａと、平坦部１４ａの中央部から突出する凸部１４ｂとを有している。容器蓋１２は、蓋キャップ１４の平坦部１４ａの外周部が蓋本体１３の縁部にカーリング加工されて（かしめられて）構成されている。蓋キャップ１４の凸部１４ｂと蓋本体１３との間には、空隙部１５が形成されている。そして、凸部１４ｂと平坦部１４ａとに跨る部分には、容器蓋１２の空隙部１５と外部とを連通する４つの貫通孔１４ｃが形成されている。４つの貫通孔１４ｃは、凸部１４ｂの周方向に等しい間隔をあけて形成されている。
【００２８】
蓋本体１３には、容器８の内圧が予め定めた圧力以上に上昇すると開く開裂溝１６（図８）が形成されている。蓋キャップ１４に形成された４つの貫通孔１４ｃは、蓋本体１３の開裂溝１６が開いた際に容器内部の気体を外部に放出する役割を果たしている。正極集電リング５の上面には、リボン状のアルミニウム箔を積層した２本の正極端子部のうち１本の正極端子部１０Ａの一端が接合されている。正極端子部のもう１本の正極端子部１０Ｂは、容器蓋１２を構成する蓋本体１３の外底面に溶接されている。また、２本の正極端子部１０Ａ，１０Ｂの他端同士も接合されている。これにより、蓋本体１３は、電極群７の一方の極板（正極板）と電気的に接続される。蓋本体１３、開裂溝１６及び正極端子部１０Ｂについては、後に詳細に説明する。
【００２９】
容器蓋１２は、絞り加工が施されて開口部近傍に円環状の段部８ｂが形成された容器８の開口部内に挿入され、段部８ｂの上に配置されている。そして容器８の開口端部８ａが、透湿性及び耐熱性を有する電気絶縁材料により形成されたゴム系材料のガスケット１７を介して、容器蓋１２に近づくようにカーリング加工（かしめ加工）されている。その結果、カーリング加工された開口端部８ａと段部８ｂとの間に、容器蓋１２がガスケット１７を介して挟まれた状態で固定されている。これにより、キャパシタ３０の内部は密封される。
【００３０】
そして、容器８の開口端部８ａと容器蓋１２との間から露出するガスケット１７の露出部分１７ａ並びにガスケット１７の露出部分１７ａと容器８の開口端部８ａとの間に形成される境界部１８及びガスケット１７の露出部分１７ａと容器蓋１２との間に形成される境界部１９が、防水性シール部２１によって覆われている。防水性シール部２１は、エポキシ樹脂、パーフロロエラストマー等からなる防水シール材料を用いて形成されている。防水性シール部２１は、貫通孔１４ｃを塞ぐことがないように形成されている。
【００３１】
容器８内には、電極群７全体を浸潤可能な量の非水電解液（不図示）が注液されている。非水電解液には、例えば、エチレンカーボネート（ＥＣ）とジメチルカーボネート（ＤＭＣ）とジエチルカーボネート（ＤＥＣ）とを体積比３０：５０：２０の割合で混合した溶媒中にリチウム塩として６フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ_６）を溶解した溶液を用いることができる。
【００３２】
＜蓋本体及び開裂溝の構造＞
図８及び図９に示すように、蓋本体１３は、円板状の平板部１３ａの中央に蓋キャップ１４から離れる方向に膨出する膨出部１３ｂを一体に備えている。なお、図８は、正極端子部１０Ｂが固定されたカーリング加工（かしめる）前の蓋本体１３の平面図であり、図９は、図８のIX−IX線断面図である。平板部１３ａの縁部から立ち上がる筒部１３ｇは、キャパシタの製造工程において、カーリング加工（かしめ加工）される。
【００３３】
膨出部１３ｂは一端が平板部１３ａとつながった円筒部１３ｃと外周部が該円筒部１３ｃの他端とつながる円板部１３ｄとを備えている。円板部１３ｄには、蓋キャップ１４側に突出する突状部１３ｅが円板部１３ｄと同心的に形成されている。この突状部１３ｅが形成された結果、円板部１３ｄにおける突状部１３ｅの反対側には、円板部１３ｄと同心になるように円環状の溝部１３ｆが形成されることになる。また、円板部１３ｄは、該円板部１３ｄを円板部１３ｄの中心を通る仮想中心線Ｌ１と直交し円板部１３ｄに沿って延びる仮想線Ｌ２によって二分割された第１の分割領域Ｒ１及び第２の分割領域Ｒ２とを有している。第１の領域Ｒ１の円環状の突状部１３ｅ（円環状の溝部１３ｆ）の径方向内側には、開裂溝１６が形成され、第２の分割領域Ｒ２の円環状の突状部１３ｅ（円環状の溝部１３ｆ）の径方向内側には、一方の極板（正極板２）と電気的に接続される正極端子部１０Ｂが固定されている。正極端子部１０Ｂは、仮想線Ｌ２に沿う方向と径方向外側に向かう方向に延びて円板部１３ｄに溶接される基部１０ｃと、該基部１０ｃの仮想線Ｌ２寄りの端部から円板部１３ｄから離れる方向に延びる起立部１０ｄとを有している。
【００３４】
第１の分割領域Ｒ１に形成された開裂溝１６は、図８及び図１０（図８のX−X線断面図）に示すように、蓋キャップ１４に向って所定の角度θで広がるように開口しており、平坦な底面１６ｅを有している。この開裂溝１６は、円弧状溝部１６ａと第１〜第３の直線状溝部１６ｂ〜１６ｄとを有している。円弧状溝部１６ａは、円環状の溝部１３ｆと同心的に形成されている。第１及び第２の直線状溝部１６ｂ，１６ｃは、円弧状溝部１６ａの両端から溝部１３ｆの径方向外側に延びている。第３の直線状溝部１６ｄは、円弧状溝部１６ａの中央部から溝部１３ｆの径方向外側に延びている。
【００３５】
本例の円筒状リチウムイオンキャパシタでは、容器８の内圧が予め定めた圧力（本例では１．８ＭＰａ）以上に上昇すると、円弧状溝部１６ａと直線状溝部１６ｂ〜１６ｄの交点１６ｆ〜１６ｈを起点として、開裂が開始し、円弧状溝部１６ａ及び直線状溝部１６ｂ〜１６ｄの全体が開く。これにより、電解液の分解により発生するガスが放出される。
【００３６】
図１１は、正極端子部１０Ｂが固定されたカーリング加工（かしめる）前の蓋本体１３の他の例の平面図である。図１１に示す開裂溝１６では、第１の直線状溝部１６ｂは円弧状溝部１６ａの一端から円弧状溝部１６ａの中央部側に所定の距離離れた位置から延びており、第２の直線状溝部１６ｃは、円弧状溝部１６ａの他端から円弧状溝部１６ａの中央部側に所定の距離離れた位置から延びている。具体的には、第１の直線状溝部１６ｂは円弧状溝部１６ａの一端に隣接する部分から延びており、第２の直線状溝部１６ｃは円弧状溝部１６ａの他端に隣接する部分から延びている。図１１における円弧状溝部と第１直線状溝部との交点１６ｆ及び円弧状溝部と第２の直線状溝部との交点１６ｇでは、３方向からの溝部が交わっている。そのため、第１及び第２の直線状溝部が円弧状溝部の両端からそれぞれ延びている図８の場合よりも、円弧状溝部１６ａと直線状溝部１６ｂまたは１６ｇとの境界部の機械的強度は低くなり、交点が開裂の起点となりやすくなり、容器の内圧が予め定めた圧力以上に上昇したときに、早期に開裂溝１６を開けることができる。図１１では特に、第１の直線状溝部１６ｂが円弧状溝部１６ａから延びる位置は円弧状溝部１６ａの一端に隣接する位置であり、第２の直線状溝部１６ｃが円弧状溝部１６ａから延びる位置は円弧状溝部１６ａの他端に隣接する位置となっている。そのため、円弧状溝部全体を確実に開裂させることができ、電解液の分解により発生するガスを放出することができる。
【００３７】
本実施の形態では、３本の直線状溝部を設けているが、中央の１本の直線状溝部１６ｄだけを設けるようにしてもよく、また両端の２本の直線状溝１６ｂ及び１６ｃだけを設けるようにしても良い。また開裂溝１６の形状は、本実施の形態の形状に限定されるものではなく、他の形状の開裂溝を用いても良い。
【００３８】
なお図１２〜図１９は、正極端子部１０Ｂを備えた蓋本体１３の正面図、背面図、右側面図、左側面図、平面図、底面図、図１２のＡ−Ａ線断面図、図１８のＢ−Ｂ線断面図である。
【００３９】
（作用）
本実施の形態によれば、蓋本体１３の第１の領域Ｒ１に開裂溝１６を形成し、第２の分割領域Ｒ２に正極端子部１０Ｂを固定するので、正極端子部１０Ｂが固定された蓋本体１３に開裂溝１６を備えることができる。そのため、蓋本体１３に正極端子部１０Ｂを固定する円筒状リチウムイオンキャパシタにおいても、蓋本体１３に開裂溝１６を容易に備えることができる。
【符号の説明】
【００４０】
７電極群
８容器（缶）
１０Ａ，１０Ｂ正極端子部
１０ｃ基部
１０ｄ起立部
１２容器蓋
１３蓋本体
１３ｄ円板部
１３ｅ突状部
１３ｆ溝部
１３ｇ筒部
１４蓋キャップ
１６開裂溝
１６ａ円弧状溝部
１６ｂ〜１６ｄ第１〜第３の直線状溝部
Ｌ１仮想中心線
Ｌ２仮想線
Ｒ１第１の分割領域
Ｒ２第２の分割領域

【特許請求の範囲】
【請求項１】
有底円筒状の金属製の容器と、
前記容器の内部に収納された電極群と、
前記電極群が収納された前記容器の開口部を密閉状態で塞ぐ容器蓋を備え、
前記容器蓋が、前記電極群の一方の極板と電気的に接続され且つ前記容器の内圧が予め定めた圧力以上に上昇すると開く開裂溝を備えた金属製の蓋本体と、前記蓋本体との間に外部と連通する空隙部を形成するように前記蓋本体に組み合わされる金属製の蓋キャップとから構成されている円筒状リチウムイオンキャパシタであって、
前記蓋本体は、円板状の平板部の中央に前記蓋キャップから離れる方向に膨出する膨出部を一体に備えており、
前記膨出部は一端が前記平板部とつながった円筒部と外周部が該円筒部の他端とつながる円板部とを備えており、
前記円板部を前記円板部の中心を通る仮想中心線と直交し前記円板部に沿って延びる仮想線によって二分割して第１の分割領域及び第２の分割領域と定めたときに、前記第１の領域に前記開裂溝が形成され、前記第２の分割領域に前記一方の極板と電気的に接続される端子部が固定されていることを特徴とする円筒状リチウムイオンキャパシタ。
【請求項２】
前記円板部には該円板部と同心になるように円環状の溝部が形成されており、
前記円環状の溝部の径方向内側に前記開裂溝及び前記端子部が配置されている請求項１に記載の円筒状リチウムイオンキャパシタ。
【請求項３】
前記開裂溝は、前記円環状の溝部と同心的に形成された円弧状溝部と、該円弧状溝部から径方向外側に延びる１以上の直線状溝部とからなる請求項１または２に記載の円筒状リチウムイオンキャパシタ。
【請求項４】
前記１以上の直線状溝部は、前記円弧状溝部の両端から前記径方向外側に延びる第１及び第２の直線状溝部と、前記円弧状溝部の中央部から前記径方向外側に延びる第３の直線状溝部とからなる請求項３に記載の円筒状リチウムイオンキャパシタ。
【請求項５】
前記１以上の直線状溝部は、前記円弧状溝部の一端から前記円弧状溝部の中央部側に所定の距離離れた位置から前記径方向外側に延びる第１の直線状溝部と、前記円弧状溝部の他端から前記円弧状溝部の中央部側に所定の距離離れた位置から前記径方向外側に延びる第２の直線状溝部と、前記円弧状溝部の中央部から前記径方向外側に延びる第３の直線状溝部とからなる請求項３に記載の円筒状リチウムイオンキャパシタ。
【請求項６】
前記第１の直線状溝部は、前記円弧状溝部の一端に隣接する部分から前記径方向外側に延びており、前記第２の直線状溝部は、前記円弧状溝部の他端に隣接する部分から前記径方向外側に延びている請求項５に記載の円筒状リチウムイオンキャパシタ。
【請求項７】
前記端子部は、前記仮想線に沿う方向と径方向外側に向かう方向に延びて前記円板部に溶接される基部と、該基部の前記仮想線寄りの端部から前記円板部から離れる方向に延びる起立部とからなる請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の円筒状リチウムイオンキャパシタ。

【図１】