蓄電デバイスおよびシート状リード部材
【課題】高エネルギー密度、高出力および低抵抗が得られると共に、長時間にわたって振動が加えられた場合において、集電体と電極端子とを電気的に接続するためのシート状リード部材における断裂の発生を抑制することができ、また内部抵抗の上昇を抑制することのできる蓄電デバイスおよびシート状リード部材の提供。
【解決手段】蓄電デバイスは、それぞれ平均孔径が３００μｍ以下の貫通孔が複数形成された集電体上に電極層が形成されてなる構成の電極シートがセパレータを介して積重されてなる電極ユニットと、電解液とが外装容器内に収容されており、当該電極シートの集電体が、一端が外装容器内に位置し、他端が外装容器の外部に突出するよう設けられている電極端子と金属製のシート状リード部材を介して電気的に接続されており、前記シート状リード部材が当該シート状リード部材の長さ方向に変形可能であって外力に対する緩衝機能を有することを特徴とする。
【解決手段】蓄電デバイスは、それぞれ平均孔径が３００μｍ以下の貫通孔が複数形成された集電体上に電極層が形成されてなる構成の電極シートがセパレータを介して積重されてなる電極ユニットと、電解液とが外装容器内に収容されており、当該電極シートの集電体が、一端が外装容器内に位置し、他端が外装容器の外部に突出するよう設けられている電極端子と金属製のシート状リード部材を介して電気的に接続されており、前記シート状リード部材が当該シート状リード部材の長さ方向に変形可能であって外力に対する緩衝機能を有することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄電デバイスおよびシート状リード部材に関し、更に詳しくは、それぞれ集電体上に電極層が形成されてなる正極電極シートおよび負極電極シートがセパレータを介して積重された構成の電極ユニットが外装容器内に収容されてなる蓄電デバイスおよび当該蓄電デバイスにおけるリード部の形成に用いられるシート状リード部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電気二重層キャパシタ、リチウムイオン二次電池およびリチウムイオンキャパシタなどの蓄電デバイスとしては、外装容器内に、複数の正極電極シートと複数の負極電極シートとがセパレータを介して交互に積層されてなる積層型の電極ユニット、あるいは、正極電極シートと負極電極シートとがセパレータを介して積重された状態で捲回されてなる捲回型の電極ユニットが、電解液と共に収納されてなる構成のものが知られている。
【０００３】
このような蓄電デバイスの或る種のものにおいては、正極電極シートとしては、例えばアルミニウムよりなる集電体に正極活物質を含有する電極層が形成されてなるものが用いられ、負極電極シートとしては、例えば銅よりなる集電体に負極活物質を含有する電極層が形成されてなるものが用いられており、また、外装容器としては、互いに重ね合わせた外装フィルムが、それぞれの外周縁部に沿って形成された接合部によって相互に気密に接合されてなるものが用いられている。
このような構成の蓄電デバイスにおいては、外装容器の接合部に、その一端が外装容器内に位置し、他端が当該外装容器の外部に突出するよう設けられている板状の正極電極端子および負極電極端子が、重ね合わせられた外装フィルムに挟持された状態で設けられており、この正極電極端子および負極電極端子には、それぞれ金属箔よりなるシート状リード部材を介して正極電極シートを構成する集電体および負極電極シートを構成する集電体が電気的に接続されている。
【０００４】
正極電極シートおよび負極電極シートを構成する集電体にシート状リード部材を電気的に接続するための手法としては、スポット溶接、レーザー溶接および超音波溶接などの溶接処理を行う手法または接着剤を用いる手法などが用いられているが、特に正極電極シートを構成するアルミニウム製の集電体にアルミニウム箔よりなるシート状リード部材を超音波溶接する場合においては、超音波溶接時に発生する振動による金属疲労が集電体に生じることに起因して集電体の接合部分付近に破断が生じてしまう、という問題がある。このような問題を解決するための手法として、集電体の幅、リード部材の幅および超音波溶接装置を構成するホーン（共鳴体）の振動方向の幅を、これらの関係から特定の範囲とし、かつ集電体の一端にリード部材を接続するための接続用タブ部材を設け、この接続用タブ部材とシート状リード部材の端部とを重ね合わせた状態に接合する技術が開示されている（特許文献１参照）。
【０００５】
しかしながら、金属箔よりなるリード部材を用いた蓄電デバイスにおいては、特に自動車やブイ（浮標）などの移動体に搭載して用いる場合には、移動体の振動によってリード部材に金属疲労が生じることに起因してリード部材に断裂が生じてしまう、という問題がある。
【０００６】
また、集電体としては、正極電極シートおよび負極電極シートがセパレータを介して巻回または交互に積層されてなる構成の電極ユニットにおいて、正極電極シートおよび負極電極シートの表裏間をイオンが移動することができるように、表裏面を貫通する貫通孔を複数有する構成のものが用いられており、更には、製造工程および製造コストの観点から、集電体とリード部材とが同一部材によって構成されたもの、すなわち一端側に電極層が形成されて集電体として機能する集電体機能領域を有すると共に他端側に集電体と電極端子とを電気的に接続するためのリード部材として機能するリード部材機能領域を有し、いずれの領域においても複数の貫通孔を有する構成のものが広く用いられている。
【０００７】
このような構成の集電体としては、従来においてはエキスパンドメタルが広く用いられてきたが、近年の蓄電デバイスの高機能化の要請に応じるべく、集電体の薄厚化あるいは正極電極シートおよび負極電極シートを構成する電極層の厚みの均一性を図り、また電極層におけるイオン濃度に偏りが生じることを抑制するためには集電体の貫通孔を微細に高密度で設けることが必要とされているにもかかわらず、エキスパンドメタルにおいては、その製造上の制約により微細な加工をすることが困難である。そこで、近年においては、金属箔に対してパンチング、レーザー照射およびエッチングなどによって微細かつ均質な貫通孔を形成したものが用いられるようになってきている。
【０００８】
しかしながら、集電体として、リード部材と同一部材によって構成された、パンチングなどによって貫通孔を形成した構成のものを用いた蓄電デバイスにおいては、電極層に対して均一にイオンを担持させることができて高エネルギー密度、高出力および低抵抗が得られるが、その一方で、シート状リード部材として金属箔を用いた場合と同様に、特に自動車やブイ（浮標）などの長時間にわたって振動する移動体に搭載して用いる場合には、移動体の振動によってシート状リード部材に金属疲労が生じることに起因してシート状リード部材に亀裂あるいは断裂が生じてしまう、という問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００９−１３４９７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、以上の事情に基づいてなされたものであって、その目的は、高エネルギー密度、高出力および低抵抗が得られると共に、長時間にわたって振動が加えられた場合において、正極電極シートおよび負極電極シートを構成する集電体と正極電極端子および負極電極端子とを電気的に接続するためのシート状リード部材における断裂の発生を抑制することのでき、また内部抵抗の上昇を抑制することのできる蓄電デバイスおよびシート状リード部材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の蓄電デバイスは、それぞれ平均孔径が３００μｍ以下の貫通孔よりなる複数の貫通開口部が形成された集電体上に電極層が形成されてなる構成の正極電極シートおよび負極電極シートがセパレータを介して積重されてなる電極ユニットと、電解液とが外装容器内に収容されており、当該正極電極シートおよび負極電極シートを構成する集電体が、一端が外装容器内に位置し、他端が当該外装容器の外部に突出するよう設けられている正極電極端子および負極電極端子と金属製のシート状リード部材を介して電気的に接続されてなる蓄電デバイスであって、
前記シート状リード部材が当該シート状リード部材の長さ方向に変形可能であって外力に対する緩衝機能を有することを特徴とする。
【００１２】
本発明の蓄電デバイスにおいては、前記シート状リード部材は、切り込み開口、矩形状開口または菱形状開口よりなる貫通開口部が形成されることによって当該シート状リード部材の長さ方向に変形可能とされており、当該貫通開口部が、前記集電体に形成されている貫通開口部と異なる形状を有することが好ましい。
このような構成の本発明の蓄電デバイスにおいては、前記シート状リード部材が複数の貫通開口部を有しており、当該複数の貫通開口部の少なくとも一部が、その長軸が当該シート状リード部材の長さ方向に垂直となるように配置されていることが好ましく、更に、前記シート状リード部材における複数の貫通開口部が千鳥状に配列されていることが好ましい。
【００１３】
本発明の蓄電デバイスは、移動体に搭載されることが好ましい。
【００１４】
本発明の蓄電デバイスは、リチウムイオンキャパシタ、電気二重層キャパシタまたはリチウムイオン二次電池であることが好ましい。
【００１５】
本発明のシート状リード部材は、それぞれ集電体上に電極層が形成されてなる構成の正極電極シートおよび負極電極シートがセパレータを介して積重されてなる電極ユニットと、電解液とが外装容器内に収容されており、それぞれ一端が外装容器内に位置し、他端が当該外装容器の外部に突出するよう設けられている正極電極端子および負極電極端子を備えてなる蓄電デバイスにおいて、正極電極シートおよび負極電極シートを構成する集電体と正極電極端子および負極電極端子とを電気的に接続するための金属製のシート状リード部材であって、
少なくとも一方向に変形可能であって外力に対する緩衝機能を有することを特徴とする。
【００１６】
本発明のシート状リード部材は、切り込み開口、矩形状開口または菱形状開口よりなる貫通開口部を複数有することによって当該シート状リード部材の長さ方向に変形可能とされており、当該複数の貫通開口部の少なくとも一部が、その長軸が当該リード部の長さ方向に垂直となるように配置されていることが好ましい。
このような構成の本発明のシート状リード部材においては、前記複数の貫通開口部が千鳥状に配列されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の蓄電デバイスによれば、正極電極シートおよび負極電極シートを構成する集電体と正極電極端子および負極電極端子とを電気的に接続するための金属製のシート状リード部材が、当該シート状リード部材の長さ方向に変形可能であって外力に対する緩衝機能を有することから、長時間にわたって振動が加えられた場合においても、振動によってシート状リード部材に加えられる応力が当該シート状リード部材の振動吸収能の作用によって吸収されるため、シート状リード部材に金属疲労が生じることに起因して亀裂が生じて内部抵抗が上昇することを抑制することができ、またシート状リード部材における断裂の発生を抑制することができる。
また、本発明の蓄電デバイスにおいては、正極電極シートおよび負極電極シートを構成する集電体には特定の平均孔径を有する微細な貫通孔よりなる複数の貫通開口部が形成されていることから、集電体の薄厚化あるいは正極電極シートおよび負極電極シートを構成する電極層の厚み均一性を図り、また電極層におけるイオン濃度に偏りが生じることを抑制することができるため、高エネルギー密度、高出力および低抵抗が得られる。
このように、本発明の蓄電デバイスは、高エネルギー密度、高出力および低抵抗が得られると共に、長時間にわたって振動が加えられた場合において、内部抵抗の上昇およびリード部の破断の発生を抑制することができるものであるため、自動車やブイ（浮標）などの長時間にわたって振動する移動体にも好適に用いることができる。
【００１８】
本発明のシート状リード部材によれば、当該シート状リード部材の長さ方向に変形可能であって外力に対する緩衝機能を有することから、蓄電デバイスにおいて、正極電極シートおよび負極電極シートを構成する集電体と正極電極端子および負極電極端子とを電気的に接続した状態で長時間にわたって振動が加えられた場合においても、振動によってシート状リード部材に加えられる応力が当該シート状リード部材の振動吸収能の作用によって吸収されるため、金属疲労が生じること、および金属疲労が生じることに起因して断裂の発生が生じることを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係るリチウムイオンキャパシタの構成の一例を示す説明用平面図である。
【図２】図１の本発明に係るリチウムイオンキャパシタにおけるＸ−Ｘ断面を示す説明用断面図である。
【図３】本発明の蓄電デバイスに係るシート状リード部材の構成の一例を、集電体と共に示す説明図である。
【図４】本発明の蓄電デバイスに係るシート状リード部材の構成の他の例を、集電体と共に示す説明図である。
【図５】本発明の蓄電デバイスに係るシート状リード部材の構成の更に他の例を、集電体と共に示す説明図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について、複数の正極電極シートと複数の負極電極シートとがセパレータを介して交互に積層された、いわゆる積層型の電極ユニットを備え、この電極ユニットが、互いに重ね合わせられた外装ラミネートフィルムよりなる外装容器に収容されてなる構成のリチウムイオンキャパシタとして適用した場合を例に挙げて詳細に説明する。
本発明において、「正極」とは、放電の際に電流が流出し、充電の際に電流が流入する側の極を意味し、「負極」とは、放電の際に電流が流入し、充電の際に電流が流出する側の極を意味する。
【００２１】
図１は、本発明に係るリチウムイオンキャパシタの構成の一例を示す説明用平面図であり、図２は、図１の本発明に係るリチウムイオンキャパシタにおけるＸ−Ｘ断面を示す説明用断面図である。
このリチウムイオンキャパシタ１０においては、互いに重ね合わせられた外装フィルム１２，１３がそれぞれの外周縁部に形成された接合部１４において相互に気密に接合されることによって形成された外装容器１１内に、シート状のセパレータ２７を介して複数の正極電極シート２１と複数の負極電極シート２４とが積層されてなる電極ユニットと、電解液とが収容されている。この外装容器１１における一端および他端には、正極電極端子１８および負極電極端子１９が、外装フィルム１２，１３の接合部１４において挟持された状態で一端部が外装容器１１内に位置し、他端部が当該外装容器１１の外部に突出するように設けられている。そして、電極ユニットを構成する複数の正極電極シート２１における正極集電体２２および負極電極シート２４における負極集電体２５が、各々、金属製のシート状リード部材３１，３２を介して正極電極端子１８および負極電極端子１９に電気的に接続されている。
図の例において、正極電極端子１８の外装容器１１内に位置する一端部には、当該正極電極端子１８と正極電極シート２１の正極集電体２２の各々とを電気的に接続するためのシート状リード部材（以下、「正極用リード部材」ともいう。）３１における端子接合用端部３１ａが束ねられた状態で溶接などによって固定されている。また、負極電極端子１９の外装容器１１内に位置する一端部には、当該負極電極端子１９と負極電極シート２４の負極集電体２５の各々とを電気的に接続するためのシート状リード部材（以下、「負極用リード部材」ともいう。）３２における端子接合用端部３２ａが束ねられた状態で溶接などによって固定されている。
【００２２】
（電極ユニット）
リチウムイオンキャパシタ１０を構成する電極ユニットにおいては、図２に示すように、それぞれ正極集電体２２の両面に正極電極層２３が形成されてなる複数の正極電極シート２１と、それぞれ負極集電体２５の一面または両面に負極電極層２６が形成されてなる複数の負極電極シート２４とが、それぞれの正極電極層２３および負極電極層２６がセパレータ２７を介して互いに対向するよう交互に積層されている。
この図の例において、電極ユニットの最外層（図２における最上層および最下層）は負極電極シート２４によって構成されており、この最外層を構成する負極電極シート２４においては負極集電体２５の一面に負極電極層２６が形成されており、その他の負極電極シート２４（最外層を構成する負極電極シート２４以外のもの）においては負極集電体２５の両面に負極電極層２６が形成されている。
【００２３】
また、電極ユニットの一方の最外層上（図２における最上層上）には、セパレータ２７を介して膜状のリチウムイオン供給源２８が配置されている。
このリチウムイオン供給源２８は、図２に示すように金属製の集電体（以下、「リチウム極集電体」ともいう。）２９に圧着、蒸着または積重されていることが好ましい。
この図の例において、リチウムイオン供給源２８は、リチウムイオン極集電体２９におけるリチウムイオン供給源２８の設けられていない部分が複数の負極電極シート２４の各々に係る負極用リード部材３２の端子接合用端部３２ａと共に束ねられた状態で負極電極端子１９に固定されることにより、当該負極電極端子１９に電気的に接続されている。
【００２４】
（集電体）
正極電極シート２１および負極電極シート２４における正極集電体２２および負極集電体２５（以下、両者を併せて「電極集電体」ともいう。）は、図３〜図５に示すように、表裏面を貫通する複数の貫通孔２２ａ，２５ａよりなる貫通開口部を有する多孔材よりなるものであり、かかる多孔材の形態としては、パンチングメタル、発泡体、あるいはエッチング、電解エッチングにより貫通孔２２ａ，２５ａが形成された多孔質箔などが挙げられる。
電極集電体の貫通孔２２ａ，２５ａの形状は、円形、矩形等の多角形、その他適宜の形状に設定することができる。
また、電極集電体の厚みは、強度および軽量化の観点から、１〜１００μｍであることが好ましい。
【００２５】
電極集電体においては、複数の貫通孔２２ａ，２５ａの平均孔径が３００μｍ以下であることが必要とされ、好ましくは１０〜１００μｍである。
【００２６】
電極集電体における貫通孔２２ａ，２５ａの平均孔径が過大である場合には、正極電極シート２１および負極電極シート２４を構成する正極電極層２３および負極電極層２６において十分な均一性が得られず、また正極電極層２３および負極電極層２６におけるイオン濃度に偏りが生じることに起因して、高エネルギー密度、高出力および低抵抗が得られなくなる。
【００２７】
また、電極集電体においては、その気孔率（開口率）は３０〜７０％であることが好ましく、更に好ましくは４０〜６０％である。
ここで、気孔率は、下記数式（１）によって算出されるものである。
【００２８】
数式（１）：
気孔率＝［１−（集電体の質量／集電体の真比重）／（集電体の見かけ体積）］×１００
【００２９】
負極集電体２５の材質の具体例としては、ステンレス、銅、ニッケルなどが挙げられる。
また、正極集電体２２の材質の具体例としては、アルミニウム、ステンレスなどが挙げられる。
【００３０】
このような特定の多孔材を電極集電体として用いることにより、リチウム極集電体２９に積層されたリチウムイオン供給源２８から放出されるリチウムイオンが電極集電体の貫通孔２２ａ，２５ａを通って自由に各電極間を移動することができるため、リチウムイオン供給源２８によって負極電極シート２４および／または正極電極シート２１における負極電極層２６および正極電極層２３において均一にリチウムイオンをドーピングすることができる。
【００３１】
（電極層）
負極電極シート２４における負極電極層２６は、リチウムイオンを可逆的に担持、すなわちドープおよび脱ドープすることのできる負極活物質を含有してなるものであり、また、 正極電極シート２１における正極電極層２３は、リチウムイオンおよび／または例えばテトラフルオロボレートのようなアニオンを可逆的に担持することのできる正極活物質を含有してなるものである。
【００３２】
負極電極シート２４における負極電極層２６の厚みは、得られるリチウムイオンキャパシタ１０に十分なエネルギー密度を確保されるよう正極電極シート２１における正極電極層２３の厚みとのバランスで設計されるが、得られるリチウムイオンキャパシタの出力密度、エネルギー密度および工業的生産性等の観点から、負極集電体２５の一面に形成される場合では、通常、１５〜２００μｍ、好ましくは２０〜１００μｍである。
また、正極電極シート２１における正極電極層２３の厚みは、得られるリチウムイオンキャパシタ１０に十分なエネルギー密度を確保されるよう負極電極シート２４における負極電極層２６の厚みとのバランスで設計されるが、得られるリチウムイオンキャパシタ１０の出力密度、エネルギー密度および工業的生産性等の観点から、正極集電体２３の一面に形成される場合では、通常、１５〜３００μｍ、好ましくは２０〜２００μｍである。
【００３３】
（負極活物質）
本発明に係るリチウムイオンキャパシタ１０に係る負極活物質は、リチウムイオンを可逆的に担持、すなわちドープおよび脱ドープすることのできる物質である。
このような負極活物質としては、例えば黒鉛、難黒鉛化炭素、芳香族系縮合ポリマーの熱処理物であって水素原子／炭素原子の原子数比（以下、「Ｈ／Ｃ」と記す。）が０．５０〜０．０５であるポリアセン系骨格構造を有するポリアセン系有機半導体（以下、「ＰＡＳ」という。）等を好適に用いることができる。
【００３４】
（正極活物質）
本発明に係るリチウムイオンキャパシタ１０に係る正極活物質は、リチウムイオンおよび／または例えばテトラフルオロボレートのようなアニオンを可逆的に担持することのできる物質である。
このような正極活物質としては、例えば活性炭、導電性高分子および芳香族系縮合ポリマーの熱処理物であって水素原子／炭素原子の原子比が０．５０〜０．０５であるポリアセン系骨格構造を有するポリアセン系有機半導体（ＰＡＳ）などを用いることができる。
【００３５】
（電極層の形成方法）
本発明に係るリチウムイオンキャパシタ１０において、負極電極シート２４における負極電極層２６は、上記の負極活物質を含有してなる材料を用いて負極集電体２５上に形成されるが、その方法は特定されず公知の方法を利用することができる。
具体的には、負極活物質粉末、バインダおよび必要に応じて用いられる導電性粉末が水系媒体または有機溶媒中に分散されてなるスラリーを調製し、このスラリーを負極集電体２５の表面（一面または両面）に塗布して乾燥することによって、あるいは上記スラリーを予めシート状に成形し、得られる成形体を負極集電体２５の表面（一面または両面）に貼り付けることによって、負極電極層２６を形成することができる。
ここで、スラリーの調製に用いられるバインダとしては、例えばＳＢＲ等のゴム系バンダー、ポリ四フッ化エチレンおよびポリフッ化ビニリデン等のフッ素系樹脂、ポリプロピレンおよびポリエチレン等の熱可塑性樹脂などが挙げられる。
また、必要に応じて用いられる導電性粉末としては、例えばアセチレンブラック、グラファイト、金属粉末などが挙げられる。
【００３６】
負極集電体２５上にスラリーを塗布することによって負極電極層２６形成する場合においては、負極集電体２５にスラリーを塗布する前に、負極集電体２５における少なくとも一部の貫通孔２５ａを脱落しにくい導電性材料を用いて閉塞することが好ましい。
このように、少なくとも一部を閉塞した状態の負極集電体２５に負極電極層２６を形成することにより、電極シートの生産性を向上させることができると共に、負極集電体２５から負極電極層２６が脱落することによって生じるリチウムイオンキャパシタ１０の信頼性の低下を防止または抑制することができる。
【００３７】
また、正極電極シート２１における正極電極層２２は、負極電極シート２４における負極電極層２６と同様の方法によって形成することができる。
【００３８】
（セパレータ）
セパレータ２７としては、電解液、正極活物質あるいは負極活物質に対して耐久性があり、電解液を含浸することが可能な連通気孔を有する電気伝導性の小さい多孔体等を用いることができる。
セパレータ２７の材質としては、セルロース（紙）、ポリエチレン、ポリプロピレン、セルロース／レーヨン、エンジニアプラスチック・スーパーエンジニアプラスチック等の熱可塑性樹脂、ガラス繊維、その他公知のものを用いることができる。これらの中では、セルロース／レーヨンが耐久性および経済性の点で好ましい。
また、セパレータ２７の厚みは特に限定されないが、通常、１０〜５０μｍ程度が好ましい。
【００３９】
（リチウムイオン供給源）
リチウムイオン供給源２８は、例えばリチウム金属箔よりなるものであり、このリチウムイオン供給源２８を構成するリチウム金属の量は、正極電極と負極電極とが短絡した場合における正極電極の電位が２．０Ｖ以下となるように、リチウムイオンがドーピングされる量に設定することが好ましい。
また、リチウムイオン供給源２８がリチウム金属箔よりなる場合において、その厚みは、例えば１００〜３００μｍである。
【００４０】
（リチウム極集電体）
リチウム極集電体２９としては、リチウムイオン供給源２８を構成するリチウム金属が蒸着または圧着しやすく、必要に応じてリチウムイオンが通過するよう、電極集電体と同様な多孔構造のものを用いることが好ましい。
また、リチウム極集電体２９の材質は、アルミニウム、銅、ステンレスなどのリチウムイオン供給源２８と反応しないものを用いることが好ましい。
また、リチウム極集電体２９の厚みは、１０〜２００μｍであることが好ましい。
【００４１】
（シート状リード部材）
シート状リード部材３１，３２は、図３〜図５に示すように、複数の貫通開口部が形成されてなるものであり、正極電極シート２１および負極電極シート２４と、正極電極端子１８および負極電極端子１９との間に位置され、正極電極シート２１および負極電極シート２４と、正極電極端子１８および負極電極端子１９とに電気的に接続されている。
そして、このシート状リード部材３１，３２は、当該シート状リード部材３１，３２の長さ方向の引っ張り（外力）に対して変形して緩衝する緩衝機能を有しており、具体的には、ＪＩＳ Ｚ２２４１に準拠し、シート状リード部材３１，３２が伸びる方向（図３〜図５における右方向）に５ｍｍ毎秒の条件によって外力（引っ張り力）が加えられた場合において、その長さが５％以上延伸するよう、変形するものであることが必要とされる。
【００４２】
ここに、正極用リード部材３１は、図３〜５に示されているように、正極集電体２２の一端に継ぎ目がなく連続して一体に形成されることによって当該正極集電体２２に電気的に接続されていてもよく、また、正極集電体２２の一端にシート状リード部材を接合するための接続用タブ部材を設け、この接続用タブ部材にシート状リード部材の一端部分を重ね合わせて溶接などにより接合することによって当該正極集電体２２に電気的に接続されていてもよい。製造工程および製造コストの観点からは、正極用リード部材３１と正極集電体２２とを共通の金属箔または金属シートなどよりなる基材から形成することができるため、正極用リード部材３１は正極集電体２２の一端に継ぎ目がなく連続して一体に形成されてなるものであることが好ましい。
また、負極用リード部材３２は、図３〜５に示されているように、負極集電体２５の一端に継ぎ目がなく連続して一体に形成されることによって当該負極集電体２５に電気的に接続されていてもよく、また、負極集電体２５の一端にシート状リード部材を接合するための接続用タブ部材を設け、この接続用タブ部材にシート状リード部材の一端部分を重ね合わせて溶接などにより接合することによって当該負極集電体２５に電気的に接続されていてもよい。製造工程および製造コストの観点からは、負極用リード部材３２と負極集電体２５とを共通の金属箔または金属シートなどよりなる基材から形成することができるため、負極用リード部材３２は負極集電体２５の一端に継ぎ目がなく連続して一体に形成されてなるものであることが好ましい。
【００４３】
シート状リード部材３１，３２における複数の貫通開口部は、電極集電体における貫通開口部、具体的には貫通孔２２ａ，２５ａとは異なる形状を有するものであり、具体的には、図３に示すような切込み開口３７、図４に示すような矩形状開口３８または図５に示すような菱形状開口３９よりなることが好ましい。
ここに、シート状リード部材３１，３２における複数の貫通開口部を構成する開口は、そのすべてが同一の形状および寸法を有するものであってもよく、また一部または全部が異なる形状および／または異なる寸法を有するものであってもよい。
【００４４】
また、シート状リード部材３１，３２における切込み開口３７、矩形状開口３８および菱形状開口３９よりなる貫通開口部（以下、これらをまとめて「特定貫通開口部」ともいう。）の複数は、その少なくとも一部が、長軸がシート状リード部材３１，３２の長さ方向に垂直となるように配置されていることが好ましく、具体的には、千鳥状に配置されていることが好ましい。
ここに、図３においては、複数の切込み開口３７の一部が千鳥状に配置されており、図４および図５においては、各々、複数の矩形状開口３８および複数の菱形状開口３９のすべてが千鳥状に配置されている。
【００４５】
複数の特定貫通開口部の一部または全部を千鳥状に配置する場合において、千鳥状に配置される特定貫通開口部における互いに隣接する特定貫通開口部の離間距離は、シート状リード部材３１，３２の材質および厚み、特定貫通開口部の形状および寸法および千鳥状に配置される特定貫通開口部の割合などによって異なるが、シート状リード部材３１，３２の長さ方向の離間距離が７５〜２０００μｍ、シート状リード部材３１，３２の長さ方向に垂直な方向の離間距離が５０〜１０００μｍであることが好ましい。
【００４６】
シート状リード部材３１，３２の貫通開口部を切込み開口３７によって形成する場合には、その切込み幅（長さ）が、５０〜５０００μｍであることが好ましく、更に好ましくは５０〜２０００μｍである。
切込み幅が過小である場合には、シート状リード部材３１，３２が十分な緩衝機能を有するものとならないことから、高い振動吸収能が得られなくなり、それに起因して長時間にわたって振動が加えられた場合において、内部抵抗の上昇およびシート状リード部材３１，３２における破断の発生を抑制することができなくなるおそれがある。一方、切込み幅が過大である場合には、内部抵抗値が大きくなり、また、シート状リー部材３１，３３の機械的強度が小さくなることに起因して破断が発生するおそれがある。
【００４７】
このような構成の切込み開口３７を貫通開口部として有するシート状リード部材３１，３２は、例えば金属箔に、微細な刃を用いたカッティング、エッチングまたはパンチングによって所望の寸法の切込みを形成することによって得ることができる。
また、特にシート状リード部材３１，３２が電極集電体と共通の基材よりなるものである場合には、例えば共通の基材とされる金属箔に、カッティング、エッチングまたはパンチングによって、電極層が形成されて電極集電体として機能する集電体機能領域には貫通孔２２ａ，２５ａを形成すると共にシート状リード部材として機能するリード部材機能成領域には切込みを形成し、このように、金属箔に対して貫通孔２２ａ，２５ａと切込み開口３７とを同一工程において形成することによって電極集電体とシート状リード部材との複合体を得ることができる。
【００４８】
シート状リード部材３１，３２の貫通開口部を矩形状開口３８によって形成する場合には、シート状リード部材３１，３２における振動吸収能および機械的強度の観点から、矩形における長辺の長さが１００μｍ以上であることが好ましく、更に好ましくは１００〜１０００μｍであり、また、矩形における長辺の長さをａ、短辺の長さをｂとするとき、アスペクト比（ａ：ｂ）が５０：１〜５０００：１の範囲内にあることが好ましい。
【００４９】
このような構成の矩形状開口３８を貫通開口部として有するシート状リード部３１，３２は、例えば金属箔に、微細な刃を用いたカッティング、エッチングまたはパンチングによって所望の寸法の矩形状の開口を形成することによって得ることができる。
また、特にシート状リード部材３１，３３が電極集電体と共通の基材よりなるものである場合には、例えば共通の基材とされる金属箔に、カッティング、エッチングまたはパンチングによって、電極層が形成されて電極集電体として機能する集電体機能領域には貫通孔２２ａ，２５ａを形成すると共にシート状リード部材として機能するリード部材機能領域には矩形状の開口を形成し、このように、金属箔に対して貫通孔２２ａ，２５ａと矩形状開口３８とを同一工程において形成することによって電極集電体とシート状リード部材との複合体を得ることができる。
【００５０】
シート状リード部材３１，３２の貫通開口部を菱形状開口３９によって形成する場合には、シート状リード部材３１，３２における振動吸収能および機械的強度の観点から、菱形における長い方の対角線の長さが５０μｍより大きいことが好ましく、更に好ましくは５０〜１０００μｍであり、また、菱形における長い方の対角線の長さをＬＷ、短い方の対角線の長さをＳＷとするとき、下記の条件（１）〜条件（３）を満たすことが好ましい。
【００５１】
条件（１）：５０＜ＬＷ＜１０００
条件（２）：１＜ＳＷ＜５００
条件（３）：ＬＷ＞ＳＷ
【００５２】
このような構成の菱形状開口３９を貫通開口部として有するシート状リード部材３１，３２は、例えば金属箔に、微細な刃を用いたカッティング、エッチングまたはパンチングによって適宜の寸法の切込みまたは矩形状の開口を形成し、この切込みまたは矩形状の開口が形成された金属箔を延伸することによって当該切込みまたは矩形状の開口を菱形状に変形させ、これにより、所望の寸法の菱形状の開口を形成することによって得ることができる。
また、特にシート状リード部材３１，３２が電極集電体と共通の基材よりなるものである場合には、例えば共通の基材とされる金属箔に、カッティング、エッチングまたはパンチングによって、電極層が形成されて電極集電体として機能する集電体機能領域には貫通孔２２ａ，２５ａを形成すると共にシート状リード部材として機能するリード部材機能領域には切込みまたは矩形状の開口を形成して延伸することによって当該切込みまたは矩形状の開口を変形させることによって菱形状の開口を形成し、このように、金属箔に対して貫通孔２２ａ，２５ａと菱形状開口３９を同一工程において形成することによって電極集電体とシート状リード部材との複合体を得ることができる。
【００５３】
正極用リード部材３１の材質としては、前述の正極集電体２２の材質として例示したものが挙げられる。
また、負極用リード部材３２の材質としては、前述の負極集電体２５の材質として例示したものが挙げられる。
【００５４】
また、シート状リード部材３１，３３の厚みは、１〜５００μｍであることが好ましく、また、シート状リード部材３１，３３の幅は、１〜１８０μｍであることが好ましい。
【００５５】
（正極電極端子および負極電極端子）
正極電極端子１８の材質としては、例えばアルミニウム、ステンレスなどが挙げられる。
また、負極電極端子１９の材質としては、例えば銅、ニッケル、スンテレスなどが挙げられる。
【００５６】
（外装容器）
外装容器１１は、それぞれ矩形のラミネートフィルムよりなる一方の外装フィルム１２および他方の外装フィルム１３が、互いに重ね合わせた状態で、それぞれの外周縁部の全周にわたって形成された接合部１４において相互に気密に接合されて構成されており、その外装容器１１の内部には、電極ユニット２０を収容すると共に電解液を充填するための収容空間が形成されている。
図示の例では、一方の外装フィルム１２における中央部分に絞り加工が施されており、これにより、外装容器１１の内部に収容空間が形成されている。
【００５７】
外装フィルム１２，１３を構成するラミネートフィルムとしては、例えば内側からポリプロピレン（以下、「ＰＰ」ともいう。）層、アルミニウム層およびナイロン層などがこの順で積層されてなる三層構造を有するものを用いることができる。
外装フィルム１２，１３の縦横の寸法は、収容される電極ユニット２０の寸法に応じて適宜選択されるが、例えば縦方向の寸法が４０〜２００ｍｍ、横方向の寸法が６０〜３００ｍｍである。
また、外装フィルム１２，１３の接合部１４の接合幅は、例えば２〜１５ｍｍである。
【００５８】
（電解液）
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ことが好ましい。
電解質を構成するリチウム塩としては、リチウムイオンを移送可能で、高電圧下においても電気分解を起こさず、リチウムイオンが安定に存在し得るものであればよく、その具体例としては、ＬｉＣｌＯ4 、ＬｉＡｓＦ6 、ＬｉＢＦ4 、ＬｉＰＦ6 、Ｌｉ（Ｃ2 Ｆ5 ＳＯ2 ）2 Ｎなどが挙げられる。
非プロトン性有機溶媒の具体例としては、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、γーブチロラクトン、アセトニトリル、ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン、ジオキソラン、塩化メチレン、スルホランなどが挙げられる。これらの非プロトン性有機溶媒は、単独でまたは２種以上を混合して用いることができる。
【００５９】
このようなリチウムイオンキャパシタ１０は、例えば以下のようにして製造することができる。
先ず、他方の外装フィルム１３上における中央部分に、リチウム極集電体上に積層されたリチウムイオン供給源を設けた電極ユニットを配置し、当該電極ユニットにおける正極集電体２２および負極集電体２５をシート状リード部３１，３３を介して正極電極端子１８および負極電極端子１９に電気的に接続する。そして、リチウムイオン供給源が設けられ、正極電極端子１８および負極電極端子１９が電気的に接続された電極ユニット上に一方の外装フィルム１２を重ね合わせ、この状態で、一方の外装フィルム１２および他方の外装フィルム１３の外周縁部における３辺を熱融着した後、外装フィルム１２，１３の間に電解液を注入し、更に、外装フィルム１２，１３の外周縁部における未融着の１辺を熱融着することによって外装容器１１が形成され、以って、リチウムイオンキャパシタ１００が得られる。
そして、このようにして得られたリチウムイオンキャパシタ１０においては、適宜の期間放置されることにより、負極電極シート２４および／または正極電極シート２１とリチウムイオン供給源２８との電気化学的接触によって、リチウムイオン供給源２８から放出されたリチウムイオンが負極電極シート２４および／または正極電極シート２１にドーピングされる。
【００６０】
このような構成の本発明に係るリチウムイオンキャパシタ１０においては、正極電極シート２１および負極電極シート２４を構成する電極集電体と、正極電極端子１８および負極電極端子１９とが、特定の構造を有することによって長さ方向に変形可能であって外力に対する緩衝機能を有するシート状リード部材３１，３２によって電気的に接続されていることから、例えば８時間もの長時間にわたって振動が加えられた場合においても、振動によってシート状リード部材３１，３２に加えられる応力が当該シート状リード部材３１，３２の振動吸収能の作用によって吸収されるため、シート状リード部材３１，３２に金属疲労が生じることに起因して亀裂が生じて内部抵抗が上昇することを抑制することができ、またシート状リード部材３１，３２における断裂の発生を抑制することができる。
また、本発明に係るリチウムイオンキャパシタ１０においては、正極電極シート２１および負極電極シート２４を構成する電極集電体には特定の平均孔径を有する微細な貫通孔２２ａ，２５ａよりなる複数の貫通開口部が形成されていることから、電極集電体の薄厚化あるいは正極電極シート２１および負極電極シート２４を構成する正極電極層２３および負極電極層２６の厚みの均一性を図り、また正極電極層２３および負極電極層２６におけるイオン濃度に偏りが生じることを抑制することができるため、高エネルギー密度、高出力および低抵抗が得られる。
このように、本発明に係るリチウムイオンキャパシタ１０は、高エネルギー密度、高出力および低抵抗が得られると共に、長時間にわたって振動が加えられた場合において、内部抵抗の上昇およびシート状リード部材３１，３２の断裂の発生を抑制することができるものであるため、自動車やブイ（浮標）などの長時間にわたって振動する移動体にも好適に用いることができる。
【００６１】
以上、本発明をリチウムイオンキャパシタとして実施した場合の一例について説明したが、本発明は、上記の実施の形態に限定されず、種々の変更を加えることが可能である。
例えば、発明の蓄電デバイスは、リチウムイオンキャパシタに限定されず、電気二重層キャパシタおよびリチウムイオン二次電池にも好適に適用することができる。
また、電極ユニットとしては、得られる効果の観点から積層型のものであることが有効ではあるが、積層型以外の種々の構造のものを用いることもできる。
【００６２】
また、本発明のシート状リード部材は、リチウムイオンキャパシタ、電気二重層キャパシタおよびリチウムイオン二次電池に限定されず、種々の蓄電デバイスに適用することができる。
【実施例】
【００６３】
以下、本発明の具体的な実施例について説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
下記の実施例および比較例の各々において、作製されたリチウムイオンキャパシタのシート状リード部の緩衝機能は、当該リチウムイオンキャパシタにおいてシート状リード部を構成することとなる負極電極シート複合体および正極電極シート複合体における未塗工部について、下記の引張り試験を行うことによって測定した。
【００６４】
〔引張り試験〕
ＪＩＳ Ｚ２２４１に準拠して、インストロン社製の５９６０デュアルコラム卓上型万能試験システムを用い、負極電極シート複合体および正極電極シート複合体における未塗工部を、当該未塗工部の伸びる方向（負極電極シート複合体および正極電極シート複合体の長手方向であって図３〜図５を参照すれば右方向）に５ｍｍ毎秒の条件によって破断するまで引っ張り、その破断が生じるまでに引張り方向において延伸した長さを測定し、原長（引張り試験に供する前の試験片の長さ）に対する割合（延伸率）の最大値を算出した。
【００６５】
〈実施例１〉
図１〜図５の構成に基づいて、以下のようにしてリチウムイオンキャパシタを製造した。
【００６６】
（１）負極電極シート複合体の作製：
幅１４５ｍｍ、厚み２０μｍの帯状の銅箔に、パンチングにより、幅方向の一方の端縁からの離間距離が１３０ｍｍまでの領域には、平均孔径５０μｍの微細な円形状の貫通孔（円形状開口）を開口率３０％で形成すると共に、幅方向の他方の端縁からの離間距離が１５ｍｍまでの領域には、幅方向に垂直な方向（幅方向の端縁と平行な方向）に伸びる、長さ５００μｍの複数の切込みを、互いに隣接する切込みにおける幅方向の離間距離が２００μｍであって幅方向に垂直な方向の離間距離が３００μｍとなるような千鳥状に配列されるように形成することにより、幅方向の一方の端縁に係る１００ｍｍ×１３０ｍｍの範囲に第１貫通開口部形成部分を有し、幅方向の他方の端縁に係る１００ｍｍ×１５ｍｍの範囲に第２貫通開口部形成部分を有する銅製多孔箔を作製した。
この銅製多孔箔の第１貫通開口部形成部分に、スラリーよりなる負極塗料を、縦型ダイ方式の両面塗工機を用い、塗工幅１３０ｍｍの塗工条件により、両面合わせた塗布厚みの目標値を８０μｍに設定して両面塗工した後、減圧乾燥させることにより、銅製多孔箔の表裏面に負極電極層を形成した。
このようにして得られた、銅製多孔箔の第１貫通開口部形成部分に負極電極層が形成されてなる材料を、負極電極層が形成されてなる部分（以下、負極電極シート複合体について「塗工部」という。）が１００ｍｍ×１２８ｍｍ、負極電極層が形成されてない部分（以下、負極電極シート複合体について「未塗工部」という。）が１００ｍｍ×１５ｍｍになるように、１００ｍｍ×１４３ｍｍの大きさに切断することにより、塗工部よりなる負極電極シートの一端に未塗工部よりなるリード部材が連続して一体に形成されてなる構成の負極電極シート複合体を作製した。
この負極電極シート複合体における未塗工部は、引張り試験により、当該未塗工部の長さが最大で１３％延伸する構成を有していることが確認された。
【００６７】
（２）正極電極シート複合体の作製：
幅１４５ｍｍ、厚み３０μｍの帯状のアルミニウム箔に、パンチングにより、幅方向の一方の端縁からの離間距離が１３０ｍｍまでの領域には、平均孔径５０μｍの微細な円形状の貫通孔（円形状開口）を開口率３０％で形成すると共に、幅方向の他方の端縁からの離間距離が１５ｍｍの領域までの領域には、幅方向に垂直な方向（幅方向の端縁と平行な方向）に伸びる、長さ５００μｍの複数の切込みを、互いに隣接する切込みにおける幅方向の離間距離が２００μｍであって幅方向に垂直な方向の離間距離が３００μｍとなるような千鳥状に配列されるように形成することにより、幅方向の一方の端縁に係る１００ｍｍ×１３０ｍｍの範囲に第１貫通開口部形成部分を有し、幅方向の他方の端縁に係る１００ｍｍ×１５ｍｍの範囲に第２貫通開口部形成部分を有するアルミニウム製多孔箔を作製した。
このアルミニウム製多孔箔の第１貫通開口部形成部分に、導電塗料を、縦型ダイ方式の両面塗工機を用い、塗工幅１３０ｍｍの塗工条件により、両面合わせた塗布厚みの目標値を２０μｍに設定して両面塗工した後、２００℃で２４時間の条件で減圧乾燥させることにより、アルミニウム製多孔箔の表裏面に導電層を形成した。
次いで、アルミニウム製多孔箔の表裏面に形成された導電層上に、スラリーよりなる正極塗料を、縦型ダイ方式の両面塗工機を用い、両面合わせた塗布厚みの目標値を１５０μｍに設定して両面塗工した後、減圧乾燥させることにより、導電層上に正極電極層を形成した。
このようにして得られた、アルミニウム製多孔箔の第１貫通開口部形成部分に導電層および正極電極層が形成されてなる材料を、導電層および正極電極層が形成されてなる部分（以下、正極電極シート複合体について「塗工部」という。）が９８ｍｍ×１２６ｍｍ、導電層および正極電極層が形成されてない部分（以下、正極電極シート複合体について「未塗工部」という。）が９８ｍｍ×１５ｍｍになるように、９８ｍｍ×１４１ｍｍの大きさに切断することにより、塗工部よりなる正極電極シートの一端に未塗工部よりなるリード部材が連続して一体に形成されてなる構成の正極電極シート複合体を作製した。
この正極電極シート複合体における未塗工部は、引張り試験により、当該未塗工部の長さが最大で１３％延伸する構成を有していることが確認された。
【００６８】
（３）セパレータの作製：
縦横の寸法が１０２ｃｍ×１３０ｃｍ、厚みが３５μｍのセルロース／レーヨン混合不織布よりなるセパレータを、合計で６６枚作製した。
【００６９】
（４）電極ユニットの作製：
先ず、正極電極シート複合体１０枚、負極電極シート複合体１１枚、セパレータ２２枚を用意し、正極電極複合シートと負極電極シート複合体とを、それぞれの塗工部は重なるが、それぞれの未塗工部は反対側になり重ならないよう、セパレータ、負極電極シート複合体、セパレータ、正極電極シート複合体の順で積重し、積重体の４辺をテープにより固定することにより、電極ユニットを作製した。
次いで、厚み１００μｍのリチウム箔を切断し、厚さ４０μｍの銅網に圧着することにより、リチウム極集電体上にリチウムイオン供給源が圧着されてなる構成のリチウムイオン供給部材を作製し、このリチウムイオン供給部材を電極ユニット上に負極電極層と対向するよう配置した。
そして、作製した電極ユニットの１０枚の正極電極シート複合体の各々の未塗工部の先端部分を束ね、予めシール部分にシーラントフィルムを熱融着した、幅５０ｍｍ、長さ５０ｍｍ、厚さ０．２ｍｍのアルミニウム製の正極電極端子を重ねて超音波溶接した。一方、電極ユニットの１１枚の負極電極シート複合体の各々の未塗工部の先端部分およびリチウムイオン供給部材の先端部分を束ね、予めシール部分にシーラントフィルムを熱融着した幅５０ｍｍ、長さ５０ｍｍ、厚さ０．２ｍｍの銅製の負極電極端子を重ねて抵抗溶接した。
以上のようにして、リチウムイオン供給部材が配置され、正極電極端子および負極電極端子がシート状リード部材を介して正極集電体および負極集電体に電気的に接続された電極ユニットを作製した。
【００７０】
（５）リチウムイオンキャパシタの作製：
先ず、寸法が１２５ｍｍ（縦幅）×１６０ｍｍ（横幅）×０．１５ｍｍ（厚み）で、中央部分に、１０２ｍｍ（縦幅）×１３０ｍｍ（横幅）の絞り加工が施された一方の外装フィルム（接合部となる外周縁部の幅が１０ｍｍ）と、寸法が１２５ｍｍ（縦幅）×１６０ｍｍ（横幅）×０．１５ｍｍ（厚み）の他方の外装フィルムとを作製した。
次いで、他方の外装フィルム上における中央位置に、リチウムイオン供給部材が設けられ、正極電極端子および負極電極端子が接続された電極ユニットを、その正極電極端子および負極電極端子の各々の他端が他方の外装フィルムの端部から外方に突出すると共に、当該正極電極端子および負極電極端子の一端に接続されているシート状リード部材の各々が他方の外装フィルムの端部の内方側に位置するよう配置し、この電極ユニットに一方の外装フィルムを重ね合わせ、他方の外装フィルムおよび一方の外装フィルムの外周縁部における３辺（正極電極端子および負極電極端子が突出する２辺を含む）を熱融着し、幅１０ｍｍの接合部を形成した。
次いで、一方の外装フィルムおよび他方の外装フィルムの間に、電解液を注入した後、一方の外装フィルムおよび他方の外装フィルムの外周縁部における残りの一辺を熱融着し、幅１０ｍｍの接合部を形成した。
以上のようにして、リチウムイオンキャパシタ（以下、「リチウムイオンキャパシタ（１）」ともいう。）を合計３個作製した。
【００７１】
〔交流内部抵抗測定〕
先ず、作製した３個のリチウムイオンキャパシタ（１）の各々について、日置電機社製「ＡＣミリオームハイテスタ３５６０」を用い、温度２５±５℃の環境条件下における１ＫＨｚの交流内部抵抗（初期値）を測定した。３個のリチウムイオンキャパシタ（１）の測定値の平均値を表１に示す。
次いで、３個のリチウムイオンキャパシタ（１）の各々をアルミニウム製の冶具に貼り付けることによって固定し、その長軸方向、短軸方向、上下方向の各軸に対して、加速度７ｇｎ、周波数１０〜２００Ｈｚの対数掃引の振動を、上下方向４時間、短軸方向２時間および長軸方向２時間作用させた後、日置電機社製「ＡＣミリオームハイテスタ３５６０」を用い、２５℃±５℃の環境下における１ＫＨｚの交流内部抵抗値（振動後値）を測定した。３個のリチウムイオンキャパシタ（１）の測定値の平均値を表１に示す。
【００７２】
〔断裂の発生有無の確認〕
前記交流内部抵抗測定で使用した振動を施したリチウムイオンキャパシタの外装容器（外装フィルム）をナイフを用いて開封し、正極電極端子および負極電極端子を溶接した付近のシート状リード部材（正極電極シート複合体および負極電極シート複合体における塗工部）を目視で確認し、当該リチウムイオンキャパシタを構成するいずれかのシート状リード部材に金属疲労による亀裂、破断が起きていた場合を「あり」、いずれのシート状リード部材にも亀裂、破断が全く見られなかった場合を「なし」とした。
【００７３】
〈実施例２〉
実施例１において、負極電極シート複合体および正極電極シート複合体を作製する際に、各々、銅製多孔箔およびアルミニウム製多孔箔の第１貫通孔形成部分における微細な円形状の貫通孔（円形状開口）の平均孔径を１００μｍとしたこと以外は当該実施例１と同様にしてリチウムイオンキャパシタ（以下、「リチウムイオンキャパシタ（２）」ともいう。）を合計で３個作製し、得られたリチウムイオンキャパシタ（２）について、実施例１と同様の手法によって評価試験を行った。
ここに、リチウムイオンキャパシタ（２）の作製に用いた負極電極シート複合体における未塗工部は、引張り試験により、当該未塗工部の長さが最大で１３％延伸する構成を有していることが確認された。また、正極電極シート複合体における未塗工部は、引張り試験により、当該未塗工部の長さが最大で１３％延伸する構成を有していることが確認された。
【００７４】
〈実施例３〉
実施例１において、負極電極シート複合体および正極電極シート複合体を作製する際に、各々、銅製多孔箔およびアルミニウム製多孔箔の第１貫通孔形成部分における微細な円形状の貫通孔（円形状開口）の平均孔径を３０μｍとしたこと以外は当該実施例１と同様にしてリチウムイオンキャパシタ（以下、「リチウムイオンキャパシタ（３）」ともいう。）を合計で３個作製し、得られたリチウムイオンキャパシタ（３）について、実施例１と同様の手法によって評価試験を行った。
ここに、リチウムイオンキャパシタ（３）の作製に用いた負極電極シート複合体における未塗工部は、引張り試験により、当該未塗工部の長さが最大で１３％延伸する構成を有していることが確認された。また、正極電極シート複合体における未塗工部は、引張り試験により、当該未塗工部の長さが最大で１３％延伸する構成を有していることが確認された。
【００７５】
〈実施例４〉
実施例１において、負極電極シート複合体および正極電極シート複合体を作製する際に、各々、銅製多孔箔およびアルミニウム製多孔箔の第２貫通孔形成部分における切込みの長さを３００μｍとしたこと以外は当該実施例１と同様にしてリチウムイオンキャパシタ（以下、「リチウムイオンキャパシタ（４）」ともいう。）を合計で３個作製し、得られたリチウムイオンキャパシタ（４）について、実施例１と同様の手法によって評価試験を行った。
ここに、リチウムイオンキャパシタ（４）の作製に用いた負極シート複合体における未塗工部は、引張り試験により、当該未塗工部の長さが最大で１０％延伸する構成を有していることが確認された。また、正極電極シート複合体における未塗工部は、引張り試験により、当該未塗工部の長さが最大で１０％延伸する構成を有していることが確認された。
【００７６】
〈実施例５〉
実施例１において、負極電極シート複合体および正極電極シート複合体を作製する際に、各々、銅製多孔箔およびアルミニウム製多孔箔の第２貫通孔形成部分における複数の切込みの幅方向に垂直な方向の離間距離が３００μｍとしたこと以外は当該実施例１と同様にしてリチウムイオンキャパシタ（以下、「リチウムイオンキャパシタ（５）」ともいう。）を合計で３個作製し、得られたリチウムイオンキャパシタ（５）について、実施例１と同様の手法によって評価試験を行った。
ここに、リチウムイオンキャパシタ（５）の作製に用いた負極電極シート複合体における未塗工部は、引張り試験により、当該未塗工部の長さが最大で１２％延伸する構成を有していることが確認された。また、正極電極シート複合体における未塗工部は、引張り試験により、当該未塗工部の長さが最大で１２％延伸する構成を有していることが確認された。
【００７７】
〈実施例６〉
実施例１において、負極電極シート複合体および正極電極シート複合体を作製する際に、各々、未塗工部とされる、銅製多孔箔およびアルミニウム製多孔箔における幅方向の他方の端縁からの離間距離が１５ｍｍまでの領域に、幅方向に垂直な方向に伸びる複数の切込みを千鳥状に配列するように形成して延伸することによって、当該複数の切込みの各々を長軸の長さ（長い方の対角線の長さ）が５００μｍ、短軸の長さ（短い方の対角線の長さ）が２００μｍである菱形状開口とし、互いに隣接する菱形状開口における長軸方向の離間距離が３００μｍであって短軸方向の離間距離が２００μｍとなるような千鳥状に配置されてなる構成とすることにより第２の貫通開口部形成部分を形成したこと以外は当該実施例１と同様にしてリチウムイオンキャパシタ（以下、「リチウムイオンキャパシタ（６）」ともいう。）を合計で３個作製し、得られたリチウムイオンキャパシタ（６）について、実施例１と同様の手法によって評価試験を行った。
ここに、リチウムイオンキャパシタ（６）の作製に用いた負極シート複合体における未塗工部は、引張り試験により、当該未塗工部の長さが最大で１５％延伸する構成を有していることが確認された。また、正極電極シート複合体における未塗工部は、引張り試験により、当該未塗工部の長さが最大で１５％延伸する構成を有していることが確認された。
【００７８】
〈実施例７〉
実施例１において、負極電極シート複合体および正極電極シート複合体を作製する際に、各々、未塗工部とされる、銅製多孔箔およびアルミニウム製多孔箔における幅方向の他方の端縁からの離間距離が１５ｍｍまでの領域に、幅方向に垂直な方向に伸びる複数の切込みを千鳥状に配列するように形成して延伸することによって、当該複数の切込みの各々を長軸（長い方の対角線の長さ）の長さが３００μｍ、短軸の長さ（短い方の対角線の長さ）が１００μｍである菱形状開口とし、互いに隣接する菱形状開口における長軸方向の離間距離が２００μｍであって短軸方向の離間距離が１００μｍとなるような千鳥状に配置されてなる構成とすることにより第２の貫通開口部形成部分を形成したこと以外は当該実施例１と同様にしてリチウムイオンキャパシタ（以下、「リチウムイオンキャパシタ（７）」ともいう。）を合計で３個作製し、得られたリチウムイオンキャパシタ（７）について、実施例１と同様の手法によって評価試験を行った。
ここに、リチウムイオンキャパシタ（７）の作製に用いた負極電極シート複合体における未塗工部は、引張り試験により、当該未塗工部の長さが最大で１２％延伸する構成を有していることが確認された。また、正極電極シート複合体における未塗工部は、引張り試験により、当該未塗工部の長さが最大で１２％延伸する構成を有していることが確認された。
【００７９】
〈比較例１〉
実施例１において、負極電極シート複合体および正極電極シート複合体を作製する際に、各々、未塗工部とされる、銅製多孔箔およびアルミニウム製多孔箔における幅方向の他方の端縁からの離間距離が１５ｍｍまでの領域に切込みを形成しなかったこと以外は当該実施例１と同様にして比較用のリチウムイオンキャパシタ（以下、「比較用リチウムイオンキャパシタ（１）」ともいう。）を合計で３個作製し、得られた比較用リチウムイオンキャパシタ（１）について、実施例１と同様の手法によって評価試験を行った。
ここに、比較用リチウムイオンキャパシタ（１）の作製に用いた負極電極シート複合体における未塗工部は、引張り試験により、当該未塗工部の長さが最大で１．７％延伸する構成を有していることが確認された。また、正極電極シート複合体における未塗工部は、引張り試験により、当該未塗工部の長さが最大で２．３％延伸する構成を有していることが確認された。
【００８０】
〈比較例２〉
実施例１において、負極電極シート複合体および正極電極シート複合体を作製する際に、各々、銅箔およびアルミニウム箔の全域に、平均孔径５０μｍの微細な円形状の貫通孔（円形状開口）を開口率３０％で形成したこと以外は当該実施例１と同様にして比較用のリチウムイオンキャパシタ（以下、「比較用リチウムイオンキャパシタ（２）」ともいう。）を合計で３個作製し、得られた比較用リチウムイオンキャパシタ（２）について、実施例１と同様の手法によって評価試験を行った。
ここに、比較用リチウムイオンキャパシタ（２）の作製に用いた負極電極シート複合体における未塗工部は、引張り試験により、当該未塗工部の長さが最大で１．４％延伸する構成を有していることが確認された。また、正極電極シート複合体における未塗工部は、引張り試験により、当該未塗工部の長さが最大で１．６％延伸する構成を有していることが確認された。
【００８１】
〈比較例３〉
実施例１において、負極電極シート複合体および正極電極シート複合体を作製する際に、各々、銅箔およびアルミニウム箔の全域に、平均孔径１００μｍの微細な円形状の貫通孔（円形状開口）を開口率３０％で形成したこと以外は当該実施例１と同様にして比較用のリチウムイオンキャパシタ（以下、「比較用リチウムイオンキャパシタ（３）」ともいう。）を合計で３個作製し、得られた比較用リチウムイオンキャパシタ（３）について、実施例１と同様の手法によって評価試験を行った。
ここに、比較用リチウムイオンキャパシタ（３）の作製に用いた負極電極シート複合体における未塗工部は、引張り試験により、当該未塗工部の長さが最大で１．６％延伸する構成を有していることが確認された。また、正極電極シート複合体における未塗工部は、引張り試験により、当該未塗工部の長さが最大で２．３％延伸する構成を有していることが確認された。
【００８２】
【表１】
【００８３】
表１において、「シート状リード部材」における「寸法」に記載の値は、実施例１〜実施例５においては切込み開口の切込幅（長さ）を示し、実施例６および実施例６においては菱形状開口のＬＷ（菱形の長い方の対角線の長さ）×ＳＷ（菱形の短い方の対角線の長さ）を示し、比較例２および比較例３においては円形状の貫通孔（円形状開口）の平均孔径を示す。また、「シート状リード部材」における「延伸率」とは、引張り試験に係る最大の延伸率である。
【００８４】
表１の結果から明らかなように、実施例１〜実施例７に係るリチウムイオンキャパシタは、リチウムイオンキャパシタ全体に振動が生じても内部抵抗の上昇を抑制でき、また、振動による圧力を吸収することができるため断裂が生じないことが確認された。
一方、比較例１に係るリチウムイオンキャパシタにおいては、電極集電体と電極端子とを電気的に接続しているシート状リード部材が、金属箔よりなり、外力が加えられた場合において、その長さが５％以上延伸しない構成のもの、すなわち外力に対する緩衝機能を有さないものであることから、リチウムイオンキャパシタ全体に振動が生じることによってシート状リード部材の一部に断裂が生じ、それに起因して内部抵抗値が大きく上昇した。
また、比較例２に係るリチウムイオンキャパシタにおいては、電極集電体と電極端子とを電気的に接続しているシート状リード部材が、平均孔径５０μｍの円形状開口が形成された金属箔よりなり、外力が加えられた場合において、その長さが５％以上延伸しない構成のもの、すなわち外力に対する緩衝機能を有さないものであることから、リチウムイオンキャパシタ全体に振動が生じることによってシート状リード部材の一部に断裂が生じ、それに起因して内部抵抗値が大きく上昇した。
また、比較例３に係るリチウムイオンキャパシタにおいては、電極集電体と電極端子とを電気的に接続しているシート状リード部材が、平均孔径１００μｍの円形状開口が形成された金属箔よりなり、外力が加えられた場合において、その長さが５％以上延伸しない構成のもの、すなわち外力に対する緩衝機能を有さないものであることから、リチウムイオンキャパシタ全体に振動が生じることによってシート状リード部材の一部に断裂が生じ、それに起因して内部抵抗値が大きく上昇した。
【符号の説明】
【００８５】
１０ リチウムイオンキャパシタ
１１ 外装容器
１２，１３ 外装フィルム
１４ 接合部
１８ 正極電極端子
１９ 負極電極端子
２１ 正極電極シート
２２ 正極集電体
２２ａ 貫通孔
２３ 正極電極層
２４ 負極電極シート
２５ 負極集電体
２５ａ 貫通孔
２６ 負極電極層
２７ セパレータ
２８ リチウムイオン供給源
２９ リチウム極集電体
３１，３２ シート状リード部材
３１ａ，３２ａ 端子接合用端部
３７ 切込み開口
３８ 矩形状開口
３９ 菱形状開口
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄電デバイスおよびシート状リード部材に関し、更に詳しくは、それぞれ集電体上に電極層が形成されてなる正極電極シートおよび負極電極シートがセパレータを介して積重された構成の電極ユニットが外装容器内に収容されてなる蓄電デバイスおよび当該蓄電デバイスにおけるリード部の形成に用いられるシート状リード部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電気二重層キャパシタ、リチウムイオン二次電池およびリチウムイオンキャパシタなどの蓄電デバイスとしては、外装容器内に、複数の正極電極シートと複数の負極電極シートとがセパレータを介して交互に積層されてなる積層型の電極ユニット、あるいは、正極電極シートと負極電極シートとがセパレータを介して積重された状態で捲回されてなる捲回型の電極ユニットが、電解液と共に収納されてなる構成のものが知られている。
【０００３】
このような蓄電デバイスの或る種のものにおいては、正極電極シートとしては、例えばアルミニウムよりなる集電体に正極活物質を含有する電極層が形成されてなるものが用いられ、負極電極シートとしては、例えば銅よりなる集電体に負極活物質を含有する電極層が形成されてなるものが用いられており、また、外装容器としては、互いに重ね合わせた外装フィルムが、それぞれの外周縁部に沿って形成された接合部によって相互に気密に接合されてなるものが用いられている。
このような構成の蓄電デバイスにおいては、外装容器の接合部に、その一端が外装容器内に位置し、他端が当該外装容器の外部に突出するよう設けられている板状の正極電極端子および負極電極端子が、重ね合わせられた外装フィルムに挟持された状態で設けられており、この正極電極端子および負極電極端子には、それぞれ金属箔よりなるシート状リード部材を介して正極電極シートを構成する集電体および負極電極シートを構成する集電体が電気的に接続されている。
【０００４】
正極電極シートおよび負極電極シートを構成する集電体にシート状リード部材を電気的に接続するための手法としては、スポット溶接、レーザー溶接および超音波溶接などの溶接処理を行う手法または接着剤を用いる手法などが用いられているが、特に正極電極シートを構成するアルミニウム製の集電体にアルミニウム箔よりなるシート状リード部材を超音波溶接する場合においては、超音波溶接時に発生する振動による金属疲労が集電体に生じることに起因して集電体の接合部分付近に破断が生じてしまう、という問題がある。このような問題を解決するための手法として、集電体の幅、リード部材の幅および超音波溶接装置を構成するホーン（共鳴体）の振動方向の幅を、これらの関係から特定の範囲とし、かつ集電体の一端にリード部材を接続するための接続用タブ部材を設け、この接続用タブ部材とシート状リード部材の端部とを重ね合わせた状態に接合する技術が開示されている（特許文献１参照）。
【０００５】
しかしながら、金属箔よりなるリード部材を用いた蓄電デバイスにおいては、特に自動車やブイ（浮標）などの移動体に搭載して用いる場合には、移動体の振動によってリード部材に金属疲労が生じることに起因してリード部材に断裂が生じてしまう、という問題がある。
【０００６】
また、集電体としては、正極電極シートおよび負極電極シートがセパレータを介して巻回または交互に積層されてなる構成の電極ユニットにおいて、正極電極シートおよび負極電極シートの表裏間をイオンが移動することができるように、表裏面を貫通する貫通孔を複数有する構成のものが用いられており、更には、製造工程および製造コストの観点から、集電体とリード部材とが同一部材によって構成されたもの、すなわち一端側に電極層が形成されて集電体として機能する集電体機能領域を有すると共に他端側に集電体と電極端子とを電気的に接続するためのリード部材として機能するリード部材機能領域を有し、いずれの領域においても複数の貫通孔を有する構成のものが広く用いられている。
【０００７】
このような構成の集電体としては、従来においてはエキスパンドメタルが広く用いられてきたが、近年の蓄電デバイスの高機能化の要請に応じるべく、集電体の薄厚化あるいは正極電極シートおよび負極電極シートを構成する電極層の厚みの均一性を図り、また電極層におけるイオン濃度に偏りが生じることを抑制するためには集電体の貫通孔を微細に高密度で設けることが必要とされているにもかかわらず、エキスパンドメタルにおいては、その製造上の制約により微細な加工をすることが困難である。そこで、近年においては、金属箔に対してパンチング、レーザー照射およびエッチングなどによって微細かつ均質な貫通孔を形成したものが用いられるようになってきている。
【０００８】
しかしながら、集電体として、リード部材と同一部材によって構成された、パンチングなどによって貫通孔を形成した構成のものを用いた蓄電デバイスにおいては、電極層に対して均一にイオンを担持させることができて高エネルギー密度、高出力および低抵抗が得られるが、その一方で、シート状リード部材として金属箔を用いた場合と同様に、特に自動車やブイ（浮標）などの長時間にわたって振動する移動体に搭載して用いる場合には、移動体の振動によってシート状リード部材に金属疲労が生じることに起因してシート状リード部材に亀裂あるいは断裂が生じてしまう、という問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００９−１３４９７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、以上の事情に基づいてなされたものであって、その目的は、高エネルギー密度、高出力および低抵抗が得られると共に、長時間にわたって振動が加えられた場合において、正極電極シートおよび負極電極シートを構成する集電体と正極電極端子および負極電極端子とを電気的に接続するためのシート状リード部材における断裂の発生を抑制することのでき、また内部抵抗の上昇を抑制することのできる蓄電デバイスおよびシート状リード部材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の蓄電デバイスは、それぞれ平均孔径が３００μｍ以下の貫通孔よりなる複数の貫通開口部が形成された集電体上に電極層が形成されてなる構成の正極電極シートおよび負極電極シートがセパレータを介して積重されてなる電極ユニットと、電解液とが外装容器内に収容されており、当該正極電極シートおよび負極電極シートを構成する集電体が、一端が外装容器内に位置し、他端が当該外装容器の外部に突出するよう設けられている正極電極端子および負極電極端子と金属製のシート状リード部材を介して電気的に接続されてなる蓄電デバイスであって、
前記シート状リード部材が当該シート状リード部材の長さ方向に変形可能であって外力に対する緩衝機能を有することを特徴とする。
【００１２】
本発明の蓄電デバイスにおいては、前記シート状リード部材は、切り込み開口、矩形状開口または菱形状開口よりなる貫通開口部が形成されることによって当該シート状リード部材の長さ方向に変形可能とされており、当該貫通開口部が、前記集電体に形成されている貫通開口部と異なる形状を有することが好ましい。
このような構成の本発明の蓄電デバイスにおいては、前記シート状リード部材が複数の貫通開口部を有しており、当該複数の貫通開口部の少なくとも一部が、その長軸が当該シート状リード部材の長さ方向に垂直となるように配置されていることが好ましく、更に、前記シート状リード部材における複数の貫通開口部が千鳥状に配列されていることが好ましい。
【００１３】
本発明の蓄電デバイスは、移動体に搭載されることが好ましい。
【００１４】
本発明の蓄電デバイスは、リチウムイオンキャパシタ、電気二重層キャパシタまたはリチウムイオン二次電池であることが好ましい。
【００１５】
本発明のシート状リード部材は、それぞれ集電体上に電極層が形成されてなる構成の正極電極シートおよび負極電極シートがセパレータを介して積重されてなる電極ユニットと、電解液とが外装容器内に収容されており、それぞれ一端が外装容器内に位置し、他端が当該外装容器の外部に突出するよう設けられている正極電極端子および負極電極端子を備えてなる蓄電デバイスにおいて、正極電極シートおよび負極電極シートを構成する集電体と正極電極端子および負極電極端子とを電気的に接続するための金属製のシート状リード部材であって、
少なくとも一方向に変形可能であって外力に対する緩衝機能を有することを特徴とする。
【００１６】
本発明のシート状リード部材は、切り込み開口、矩形状開口または菱形状開口よりなる貫通開口部を複数有することによって当該シート状リード部材の長さ方向に変形可能とされており、当該複数の貫通開口部の少なくとも一部が、その長軸が当該リード部の長さ方向に垂直となるように配置されていることが好ましい。
このような構成の本発明のシート状リード部材においては、前記複数の貫通開口部が千鳥状に配列されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の蓄電デバイスによれば、正極電極シートおよび負極電極シートを構成する集電体と正極電極端子および負極電極端子とを電気的に接続するための金属製のシート状リード部材が、当該シート状リード部材の長さ方向に変形可能であって外力に対する緩衝機能を有することから、長時間にわたって振動が加えられた場合においても、振動によってシート状リード部材に加えられる応力が当該シート状リード部材の振動吸収能の作用によって吸収されるため、シート状リード部材に金属疲労が生じることに起因して亀裂が生じて内部抵抗が上昇することを抑制することができ、またシート状リード部材における断裂の発生を抑制することができる。
また、本発明の蓄電デバイスにおいては、正極電極シートおよび負極電極シートを構成する集電体には特定の平均孔径を有する微細な貫通孔よりなる複数の貫通開口部が形成されていることから、集電体の薄厚化あるいは正極電極シートおよび負極電極シートを構成する電極層の厚み均一性を図り、また電極層におけるイオン濃度に偏りが生じることを抑制することができるため、高エネルギー密度、高出力および低抵抗が得られる。
このように、本発明の蓄電デバイスは、高エネルギー密度、高出力および低抵抗が得られると共に、長時間にわたって振動が加えられた場合において、内部抵抗の上昇およびリード部の破断の発生を抑制することができるものであるため、自動車やブイ（浮標）などの長時間にわたって振動する移動体にも好適に用いることができる。
【００１８】
本発明のシート状リード部材によれば、当該シート状リード部材の長さ方向に変形可能であって外力に対する緩衝機能を有することから、蓄電デバイスにおいて、正極電極シートおよび負極電極シートを構成する集電体と正極電極端子および負極電極端子とを電気的に接続した状態で長時間にわたって振動が加えられた場合においても、振動によってシート状リード部材に加えられる応力が当該シート状リード部材の振動吸収能の作用によって吸収されるため、金属疲労が生じること、および金属疲労が生じることに起因して断裂の発生が生じることを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係るリチウムイオンキャパシタの構成の一例を示す説明用平面図である。
【図２】図１の本発明に係るリチウムイオンキャパシタにおけるＸ−Ｘ断面を示す説明用断面図である。
【図３】本発明の蓄電デバイスに係るシート状リード部材の構成の一例を、集電体と共に示す説明図である。
【図４】本発明の蓄電デバイスに係るシート状リード部材の構成の他の例を、集電体と共に示す説明図である。
【図５】本発明の蓄電デバイスに係るシート状リード部材の構成の更に他の例を、集電体と共に示す説明図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について、複数の正極電極シートと複数の負極電極シートとがセパレータを介して交互に積層された、いわゆる積層型の電極ユニットを備え、この電極ユニットが、互いに重ね合わせられた外装ラミネートフィルムよりなる外装容器に収容されてなる構成のリチウムイオンキャパシタとして適用した場合を例に挙げて詳細に説明する。
本発明において、「正極」とは、放電の際に電流が流出し、充電の際に電流が流入する側の極を意味し、「負極」とは、放電の際に電流が流入し、充電の際に電流が流出する側の極を意味する。
【００２１】
図１は、本発明に係るリチウムイオンキャパシタの構成の一例を示す説明用平面図であり、図２は、図１の本発明に係るリチウムイオンキャパシタにおけるＸ−Ｘ断面を示す説明用断面図である。
このリチウムイオンキャパシタ１０においては、互いに重ね合わせられた外装フィルム１２，１３がそれぞれの外周縁部に形成された接合部１４において相互に気密に接合されることによって形成された外装容器１１内に、シート状のセパレータ２７を介して複数の正極電極シート２１と複数の負極電極シート２４とが積層されてなる電極ユニットと、電解液とが収容されている。この外装容器１１における一端および他端には、正極電極端子１８および負極電極端子１９が、外装フィルム１２，１３の接合部１４において挟持された状態で一端部が外装容器１１内に位置し、他端部が当該外装容器１１の外部に突出するように設けられている。そして、電極ユニットを構成する複数の正極電極シート２１における正極集電体２２および負極電極シート２４における負極集電体２５が、各々、金属製のシート状リード部材３１，３２を介して正極電極端子１８および負極電極端子１９に電気的に接続されている。
図の例において、正極電極端子１８の外装容器１１内に位置する一端部には、当該正極電極端子１８と正極電極シート２１の正極集電体２２の各々とを電気的に接続するためのシート状リード部材（以下、「正極用リード部材」ともいう。）３１における端子接合用端部３１ａが束ねられた状態で溶接などによって固定されている。また、負極電極端子１９の外装容器１１内に位置する一端部には、当該負極電極端子１９と負極電極シート２４の負極集電体２５の各々とを電気的に接続するためのシート状リード部材（以下、「負極用リード部材」ともいう。）３２における端子接合用端部３２ａが束ねられた状態で溶接などによって固定されている。
【００２２】
（電極ユニット）
リチウムイオンキャパシタ１０を構成する電極ユニットにおいては、図２に示すように、それぞれ正極集電体２２の両面に正極電極層２３が形成されてなる複数の正極電極シート２１と、それぞれ負極集電体２５の一面または両面に負極電極層２６が形成されてなる複数の負極電極シート２４とが、それぞれの正極電極層２３および負極電極層２６がセパレータ２７を介して互いに対向するよう交互に積層されている。
この図の例において、電極ユニットの最外層（図２における最上層および最下層）は負極電極シート２４によって構成されており、この最外層を構成する負極電極シート２４においては負極集電体２５の一面に負極電極層２６が形成されており、その他の負極電極シート２４（最外層を構成する負極電極シート２４以外のもの）においては負極集電体２５の両面に負極電極層２６が形成されている。
【００２３】
また、電極ユニットの一方の最外層上（図２における最上層上）には、セパレータ２７を介して膜状のリチウムイオン供給源２８が配置されている。
このリチウムイオン供給源２８は、図２に示すように金属製の集電体（以下、「リチウム極集電体」ともいう。）２９に圧着、蒸着または積重されていることが好ましい。
この図の例において、リチウムイオン供給源２８は、リチウムイオン極集電体２９におけるリチウムイオン供給源２８の設けられていない部分が複数の負極電極シート２４の各々に係る負極用リード部材３２の端子接合用端部３２ａと共に束ねられた状態で負極電極端子１９に固定されることにより、当該負極電極端子１９に電気的に接続されている。
【００２４】
（集電体）
正極電極シート２１および負極電極シート２４における正極集電体２２および負極集電体２５（以下、両者を併せて「電極集電体」ともいう。）は、図３〜図５に示すように、表裏面を貫通する複数の貫通孔２２ａ，２５ａよりなる貫通開口部を有する多孔材よりなるものであり、かかる多孔材の形態としては、パンチングメタル、発泡体、あるいはエッチング、電解エッチングにより貫通孔２２ａ，２５ａが形成された多孔質箔などが挙げられる。
電極集電体の貫通孔２２ａ，２５ａの形状は、円形、矩形等の多角形、その他適宜の形状に設定することができる。
また、電極集電体の厚みは、強度および軽量化の観点から、１〜１００μｍであることが好ましい。
【００２５】
電極集電体においては、複数の貫通孔２２ａ，２５ａの平均孔径が３００μｍ以下であることが必要とされ、好ましくは１０〜１００μｍである。
【００２６】
電極集電体における貫通孔２２ａ，２５ａの平均孔径が過大である場合には、正極電極シート２１および負極電極シート２４を構成する正極電極層２３および負極電極層２６において十分な均一性が得られず、また正極電極層２３および負極電極層２６におけるイオン濃度に偏りが生じることに起因して、高エネルギー密度、高出力および低抵抗が得られなくなる。
【００２７】
また、電極集電体においては、その気孔率（開口率）は３０〜７０％であることが好ましく、更に好ましくは４０〜６０％である。
ここで、気孔率は、下記数式（１）によって算出されるものである。
【００２８】
数式（１）：
気孔率＝［１−（集電体の質量／集電体の真比重）／（集電体の見かけ体積）］×１００
【００２９】
負極集電体２５の材質の具体例としては、ステンレス、銅、ニッケルなどが挙げられる。
また、正極集電体２２の材質の具体例としては、アルミニウム、ステンレスなどが挙げられる。
【００３０】
このような特定の多孔材を電極集電体として用いることにより、リチウム極集電体２９に積層されたリチウムイオン供給源２８から放出されるリチウムイオンが電極集電体の貫通孔２２ａ，２５ａを通って自由に各電極間を移動することができるため、リチウムイオン供給源２８によって負極電極シート２４および／または正極電極シート２１における負極電極層２６および正極電極層２３において均一にリチウムイオンをドーピングすることができる。
【００３１】
（電極層）
負極電極シート２４における負極電極層２６は、リチウムイオンを可逆的に担持、すなわちドープおよび脱ドープすることのできる負極活物質を含有してなるものであり、また、 正極電極シート２１における正極電極層２３は、リチウムイオンおよび／または例えばテトラフルオロボレートのようなアニオンを可逆的に担持することのできる正極活物質を含有してなるものである。
【００３２】
負極電極シート２４における負極電極層２６の厚みは、得られるリチウムイオンキャパシタ１０に十分なエネルギー密度を確保されるよう正極電極シート２１における正極電極層２３の厚みとのバランスで設計されるが、得られるリチウムイオンキャパシタの出力密度、エネルギー密度および工業的生産性等の観点から、負極集電体２５の一面に形成される場合では、通常、１５〜２００μｍ、好ましくは２０〜１００μｍである。
また、正極電極シート２１における正極電極層２３の厚みは、得られるリチウムイオンキャパシタ１０に十分なエネルギー密度を確保されるよう負極電極シート２４における負極電極層２６の厚みとのバランスで設計されるが、得られるリチウムイオンキャパシタ１０の出力密度、エネルギー密度および工業的生産性等の観点から、正極集電体２３の一面に形成される場合では、通常、１５〜３００μｍ、好ましくは２０〜２００μｍである。
【００３３】
（負極活物質）
本発明に係るリチウムイオンキャパシタ１０に係る負極活物質は、リチウムイオンを可逆的に担持、すなわちドープおよび脱ドープすることのできる物質である。
このような負極活物質としては、例えば黒鉛、難黒鉛化炭素、芳香族系縮合ポリマーの熱処理物であって水素原子／炭素原子の原子数比（以下、「Ｈ／Ｃ」と記す。）が０．５０〜０．０５であるポリアセン系骨格構造を有するポリアセン系有機半導体（以下、「ＰＡＳ」という。）等を好適に用いることができる。
【００３４】
（正極活物質）
本発明に係るリチウムイオンキャパシタ１０に係る正極活物質は、リチウムイオンおよび／または例えばテトラフルオロボレートのようなアニオンを可逆的に担持することのできる物質である。
このような正極活物質としては、例えば活性炭、導電性高分子および芳香族系縮合ポリマーの熱処理物であって水素原子／炭素原子の原子比が０．５０〜０．０５であるポリアセン系骨格構造を有するポリアセン系有機半導体（ＰＡＳ）などを用いることができる。
【００３５】
（電極層の形成方法）
本発明に係るリチウムイオンキャパシタ１０において、負極電極シート２４における負極電極層２６は、上記の負極活物質を含有してなる材料を用いて負極集電体２５上に形成されるが、その方法は特定されず公知の方法を利用することができる。
具体的には、負極活物質粉末、バインダおよび必要に応じて用いられる導電性粉末が水系媒体または有機溶媒中に分散されてなるスラリーを調製し、このスラリーを負極集電体２５の表面（一面または両面）に塗布して乾燥することによって、あるいは上記スラリーを予めシート状に成形し、得られる成形体を負極集電体２５の表面（一面または両面）に貼り付けることによって、負極電極層２６を形成することができる。
ここで、スラリーの調製に用いられるバインダとしては、例えばＳＢＲ等のゴム系バンダー、ポリ四フッ化エチレンおよびポリフッ化ビニリデン等のフッ素系樹脂、ポリプロピレンおよびポリエチレン等の熱可塑性樹脂などが挙げられる。
また、必要に応じて用いられる導電性粉末としては、例えばアセチレンブラック、グラファイト、金属粉末などが挙げられる。
【００３６】
負極集電体２５上にスラリーを塗布することによって負極電極層２６形成する場合においては、負極集電体２５にスラリーを塗布する前に、負極集電体２５における少なくとも一部の貫通孔２５ａを脱落しにくい導電性材料を用いて閉塞することが好ましい。
このように、少なくとも一部を閉塞した状態の負極集電体２５に負極電極層２６を形成することにより、電極シートの生産性を向上させることができると共に、負極集電体２５から負極電極層２６が脱落することによって生じるリチウムイオンキャパシタ１０の信頼性の低下を防止または抑制することができる。
【００３７】
また、正極電極シート２１における正極電極層２２は、負極電極シート２４における負極電極層２６と同様の方法によって形成することができる。
【００３８】
（セパレータ）
セパレータ２７としては、電解液、正極活物質あるいは負極活物質に対して耐久性があり、電解液を含浸することが可能な連通気孔を有する電気伝導性の小さい多孔体等を用いることができる。
セパレータ２７の材質としては、セルロース（紙）、ポリエチレン、ポリプロピレン、セルロース／レーヨン、エンジニアプラスチック・スーパーエンジニアプラスチック等の熱可塑性樹脂、ガラス繊維、その他公知のものを用いることができる。これらの中では、セルロース／レーヨンが耐久性および経済性の点で好ましい。
また、セパレータ２７の厚みは特に限定されないが、通常、１０〜５０μｍ程度が好ましい。
【００３９】
（リチウムイオン供給源）
リチウムイオン供給源２８は、例えばリチウム金属箔よりなるものであり、このリチウムイオン供給源２８を構成するリチウム金属の量は、正極電極と負極電極とが短絡した場合における正極電極の電位が２．０Ｖ以下となるように、リチウムイオンがドーピングされる量に設定することが好ましい。
また、リチウムイオン供給源２８がリチウム金属箔よりなる場合において、その厚みは、例えば１００〜３００μｍである。
【００４０】
（リチウム極集電体）
リチウム極集電体２９としては、リチウムイオン供給源２８を構成するリチウム金属が蒸着または圧着しやすく、必要に応じてリチウムイオンが通過するよう、電極集電体と同様な多孔構造のものを用いることが好ましい。
また、リチウム極集電体２９の材質は、アルミニウム、銅、ステンレスなどのリチウムイオン供給源２８と反応しないものを用いることが好ましい。
また、リチウム極集電体２９の厚みは、１０〜２００μｍであることが好ましい。
【００４１】
（シート状リード部材）
シート状リード部材３１，３２は、図３〜図５に示すように、複数の貫通開口部が形成されてなるものであり、正極電極シート２１および負極電極シート２４と、正極電極端子１８および負極電極端子１９との間に位置され、正極電極シート２１および負極電極シート２４と、正極電極端子１８および負極電極端子１９とに電気的に接続されている。
そして、このシート状リード部材３１，３２は、当該シート状リード部材３１，３２の長さ方向の引っ張り（外力）に対して変形して緩衝する緩衝機能を有しており、具体的には、ＪＩＳ Ｚ２２４１に準拠し、シート状リード部材３１，３２が伸びる方向（図３〜図５における右方向）に５ｍｍ毎秒の条件によって外力（引っ張り力）が加えられた場合において、その長さが５％以上延伸するよう、変形するものであることが必要とされる。
【００４２】
ここに、正極用リード部材３１は、図３〜５に示されているように、正極集電体２２の一端に継ぎ目がなく連続して一体に形成されることによって当該正極集電体２２に電気的に接続されていてもよく、また、正極集電体２２の一端にシート状リード部材を接合するための接続用タブ部材を設け、この接続用タブ部材にシート状リード部材の一端部分を重ね合わせて溶接などにより接合することによって当該正極集電体２２に電気的に接続されていてもよい。製造工程および製造コストの観点からは、正極用リード部材３１と正極集電体２２とを共通の金属箔または金属シートなどよりなる基材から形成することができるため、正極用リード部材３１は正極集電体２２の一端に継ぎ目がなく連続して一体に形成されてなるものであることが好ましい。
また、負極用リード部材３２は、図３〜５に示されているように、負極集電体２５の一端に継ぎ目がなく連続して一体に形成されることによって当該負極集電体２５に電気的に接続されていてもよく、また、負極集電体２５の一端にシート状リード部材を接合するための接続用タブ部材を設け、この接続用タブ部材にシート状リード部材の一端部分を重ね合わせて溶接などにより接合することによって当該負極集電体２５に電気的に接続されていてもよい。製造工程および製造コストの観点からは、負極用リード部材３２と負極集電体２５とを共通の金属箔または金属シートなどよりなる基材から形成することができるため、負極用リード部材３２は負極集電体２５の一端に継ぎ目がなく連続して一体に形成されてなるものであることが好ましい。
【００４３】
シート状リード部材３１，３２における複数の貫通開口部は、電極集電体における貫通開口部、具体的には貫通孔２２ａ，２５ａとは異なる形状を有するものであり、具体的には、図３に示すような切込み開口３７、図４に示すような矩形状開口３８または図５に示すような菱形状開口３９よりなることが好ましい。
ここに、シート状リード部材３１，３２における複数の貫通開口部を構成する開口は、そのすべてが同一の形状および寸法を有するものであってもよく、また一部または全部が異なる形状および／または異なる寸法を有するものであってもよい。
【００４４】
また、シート状リード部材３１，３２における切込み開口３７、矩形状開口３８および菱形状開口３９よりなる貫通開口部（以下、これらをまとめて「特定貫通開口部」ともいう。）の複数は、その少なくとも一部が、長軸がシート状リード部材３１，３２の長さ方向に垂直となるように配置されていることが好ましく、具体的には、千鳥状に配置されていることが好ましい。
ここに、図３においては、複数の切込み開口３７の一部が千鳥状に配置されており、図４および図５においては、各々、複数の矩形状開口３８および複数の菱形状開口３９のすべてが千鳥状に配置されている。
【００４５】
複数の特定貫通開口部の一部または全部を千鳥状に配置する場合において、千鳥状に配置される特定貫通開口部における互いに隣接する特定貫通開口部の離間距離は、シート状リード部材３１，３２の材質および厚み、特定貫通開口部の形状および寸法および千鳥状に配置される特定貫通開口部の割合などによって異なるが、シート状リード部材３１，３２の長さ方向の離間距離が７５〜２０００μｍ、シート状リード部材３１，３２の長さ方向に垂直な方向の離間距離が５０〜１０００μｍであることが好ましい。
【００４６】
シート状リード部材３１，３２の貫通開口部を切込み開口３７によって形成する場合には、その切込み幅（長さ）が、５０〜５０００μｍであることが好ましく、更に好ましくは５０〜２０００μｍである。
切込み幅が過小である場合には、シート状リード部材３１，３２が十分な緩衝機能を有するものとならないことから、高い振動吸収能が得られなくなり、それに起因して長時間にわたって振動が加えられた場合において、内部抵抗の上昇およびシート状リード部材３１，３２における破断の発生を抑制することができなくなるおそれがある。一方、切込み幅が過大である場合には、内部抵抗値が大きくなり、また、シート状リー部材３１，３３の機械的強度が小さくなることに起因して破断が発生するおそれがある。
【００４７】
このような構成の切込み開口３７を貫通開口部として有するシート状リード部材３１，３２は、例えば金属箔に、微細な刃を用いたカッティング、エッチングまたはパンチングによって所望の寸法の切込みを形成することによって得ることができる。
また、特にシート状リード部材３１，３２が電極集電体と共通の基材よりなるものである場合には、例えば共通の基材とされる金属箔に、カッティング、エッチングまたはパンチングによって、電極層が形成されて電極集電体として機能する集電体機能領域には貫通孔２２ａ，２５ａを形成すると共にシート状リード部材として機能するリード部材機能成領域には切込みを形成し、このように、金属箔に対して貫通孔２２ａ，２５ａと切込み開口３７とを同一工程において形成することによって電極集電体とシート状リード部材との複合体を得ることができる。
【００４８】
シート状リード部材３１，３２の貫通開口部を矩形状開口３８によって形成する場合には、シート状リード部材３１，３２における振動吸収能および機械的強度の観点から、矩形における長辺の長さが１００μｍ以上であることが好ましく、更に好ましくは１００〜１０００μｍであり、また、矩形における長辺の長さをａ、短辺の長さをｂとするとき、アスペクト比（ａ：ｂ）が５０：１〜５０００：１の範囲内にあることが好ましい。
【００４９】
このような構成の矩形状開口３８を貫通開口部として有するシート状リード部３１，３２は、例えば金属箔に、微細な刃を用いたカッティング、エッチングまたはパンチングによって所望の寸法の矩形状の開口を形成することによって得ることができる。
また、特にシート状リード部材３１，３３が電極集電体と共通の基材よりなるものである場合には、例えば共通の基材とされる金属箔に、カッティング、エッチングまたはパンチングによって、電極層が形成されて電極集電体として機能する集電体機能領域には貫通孔２２ａ，２５ａを形成すると共にシート状リード部材として機能するリード部材機能領域には矩形状の開口を形成し、このように、金属箔に対して貫通孔２２ａ，２５ａと矩形状開口３８とを同一工程において形成することによって電極集電体とシート状リード部材との複合体を得ることができる。
【００５０】
シート状リード部材３１，３２の貫通開口部を菱形状開口３９によって形成する場合には、シート状リード部材３１，３２における振動吸収能および機械的強度の観点から、菱形における長い方の対角線の長さが５０μｍより大きいことが好ましく、更に好ましくは５０〜１０００μｍであり、また、菱形における長い方の対角線の長さをＬＷ、短い方の対角線の長さをＳＷとするとき、下記の条件（１）〜条件（３）を満たすことが好ましい。
【００５１】
条件（１）：５０＜ＬＷ＜１０００
条件（２）：１＜ＳＷ＜５００
条件（３）：ＬＷ＞ＳＷ
【００５２】
このような構成の菱形状開口３９を貫通開口部として有するシート状リード部材３１，３２は、例えば金属箔に、微細な刃を用いたカッティング、エッチングまたはパンチングによって適宜の寸法の切込みまたは矩形状の開口を形成し、この切込みまたは矩形状の開口が形成された金属箔を延伸することによって当該切込みまたは矩形状の開口を菱形状に変形させ、これにより、所望の寸法の菱形状の開口を形成することによって得ることができる。
また、特にシート状リード部材３１，３２が電極集電体と共通の基材よりなるものである場合には、例えば共通の基材とされる金属箔に、カッティング、エッチングまたはパンチングによって、電極層が形成されて電極集電体として機能する集電体機能領域には貫通孔２２ａ，２５ａを形成すると共にシート状リード部材として機能するリード部材機能領域には切込みまたは矩形状の開口を形成して延伸することによって当該切込みまたは矩形状の開口を変形させることによって菱形状の開口を形成し、このように、金属箔に対して貫通孔２２ａ，２５ａと菱形状開口３９を同一工程において形成することによって電極集電体とシート状リード部材との複合体を得ることができる。
【００５３】
正極用リード部材３１の材質としては、前述の正極集電体２２の材質として例示したものが挙げられる。
また、負極用リード部材３２の材質としては、前述の負極集電体２５の材質として例示したものが挙げられる。
【００５４】
また、シート状リード部材３１，３３の厚みは、１〜５００μｍであることが好ましく、また、シート状リード部材３１，３３の幅は、１〜１８０μｍであることが好ましい。
【００５５】
（正極電極端子および負極電極端子）
正極電極端子１８の材質としては、例えばアルミニウム、ステンレスなどが挙げられる。
また、負極電極端子１９の材質としては、例えば銅、ニッケル、スンテレスなどが挙げられる。
【００５６】
（外装容器）
外装容器１１は、それぞれ矩形のラミネートフィルムよりなる一方の外装フィルム１２および他方の外装フィルム１３が、互いに重ね合わせた状態で、それぞれの外周縁部の全周にわたって形成された接合部１４において相互に気密に接合されて構成されており、その外装容器１１の内部には、電極ユニット２０を収容すると共に電解液を充填するための収容空間が形成されている。
図示の例では、一方の外装フィルム１２における中央部分に絞り加工が施されており、これにより、外装容器１１の内部に収容空間が形成されている。
【００５７】
外装フィルム１２，１３を構成するラミネートフィルムとしては、例えば内側からポリプロピレン（以下、「ＰＰ」ともいう。）層、アルミニウム層およびナイロン層などがこの順で積層されてなる三層構造を有するものを用いることができる。
外装フィルム１２，１３の縦横の寸法は、収容される電極ユニット２０の寸法に応じて適宜選択されるが、例えば縦方向の寸法が４０〜２００ｍｍ、横方向の寸法が６０〜３００ｍｍである。
また、外装フィルム１２，１３の接合部１４の接合幅は、例えば２〜１５ｍｍである。
【００５８】
（電解液）
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ことが好ましい。
電解質を構成するリチウム塩としては、リチウムイオンを移送可能で、高電圧下においても電気分解を起こさず、リチウムイオンが安定に存在し得るものであればよく、その具体例としては、ＬｉＣｌＯ4 、ＬｉＡｓＦ6 、ＬｉＢＦ4 、ＬｉＰＦ6 、Ｌｉ（Ｃ2 Ｆ5 ＳＯ2 ）2 Ｎなどが挙げられる。
非プロトン性有機溶媒の具体例としては、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、γーブチロラクトン、アセトニトリル、ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン、ジオキソラン、塩化メチレン、スルホランなどが挙げられる。これらの非プロトン性有機溶媒は、単独でまたは２種以上を混合して用いることができる。
【００５９】
このようなリチウムイオンキャパシタ１０は、例えば以下のようにして製造することができる。
先ず、他方の外装フィルム１３上における中央部分に、リチウム極集電体上に積層されたリチウムイオン供給源を設けた電極ユニットを配置し、当該電極ユニットにおける正極集電体２２および負極集電体２５をシート状リード部３１，３３を介して正極電極端子１８および負極電極端子１９に電気的に接続する。そして、リチウムイオン供給源が設けられ、正極電極端子１８および負極電極端子１９が電気的に接続された電極ユニット上に一方の外装フィルム１２を重ね合わせ、この状態で、一方の外装フィルム１２および他方の外装フィルム１３の外周縁部における３辺を熱融着した後、外装フィルム１２，１３の間に電解液を注入し、更に、外装フィルム１２，１３の外周縁部における未融着の１辺を熱融着することによって外装容器１１が形成され、以って、リチウムイオンキャパシタ１００が得られる。
そして、このようにして得られたリチウムイオンキャパシタ１０においては、適宜の期間放置されることにより、負極電極シート２４および／または正極電極シート２１とリチウムイオン供給源２８との電気化学的接触によって、リチウムイオン供給源２８から放出されたリチウムイオンが負極電極シート２４および／または正極電極シート２１にドーピングされる。
【００６０】
このような構成の本発明に係るリチウムイオンキャパシタ１０においては、正極電極シート２１および負極電極シート２４を構成する電極集電体と、正極電極端子１８および負極電極端子１９とが、特定の構造を有することによって長さ方向に変形可能であって外力に対する緩衝機能を有するシート状リード部材３１，３２によって電気的に接続されていることから、例えば８時間もの長時間にわたって振動が加えられた場合においても、振動によってシート状リード部材３１，３２に加えられる応力が当該シート状リード部材３１，３２の振動吸収能の作用によって吸収されるため、シート状リード部材３１，３２に金属疲労が生じることに起因して亀裂が生じて内部抵抗が上昇することを抑制することができ、またシート状リード部材３１，３２における断裂の発生を抑制することができる。
また、本発明に係るリチウムイオンキャパシタ１０においては、正極電極シート２１および負極電極シート２４を構成する電極集電体には特定の平均孔径を有する微細な貫通孔２２ａ，２５ａよりなる複数の貫通開口部が形成されていることから、電極集電体の薄厚化あるいは正極電極シート２１および負極電極シート２４を構成する正極電極層２３および負極電極層２６の厚みの均一性を図り、また正極電極層２３および負極電極層２６におけるイオン濃度に偏りが生じることを抑制することができるため、高エネルギー密度、高出力および低抵抗が得られる。
このように、本発明に係るリチウムイオンキャパシタ１０は、高エネルギー密度、高出力および低抵抗が得られると共に、長時間にわたって振動が加えられた場合において、内部抵抗の上昇およびシート状リード部材３１，３２の断裂の発生を抑制することができるものであるため、自動車やブイ（浮標）などの長時間にわたって振動する移動体にも好適に用いることができる。
【００６１】
以上、本発明をリチウムイオンキャパシタとして実施した場合の一例について説明したが、本発明は、上記の実施の形態に限定されず、種々の変更を加えることが可能である。
例えば、発明の蓄電デバイスは、リチウムイオンキャパシタに限定されず、電気二重層キャパシタおよびリチウムイオン二次電池にも好適に適用することができる。
また、電極ユニットとしては、得られる効果の観点から積層型のものであることが有効ではあるが、積層型以外の種々の構造のものを用いることもできる。
【００６２】
また、本発明のシート状リード部材は、リチウムイオンキャパシタ、電気二重層キャパシタおよびリチウムイオン二次電池に限定されず、種々の蓄電デバイスに適用することができる。
【実施例】
【００６３】
以下、本発明の具体的な実施例について説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
下記の実施例および比較例の各々において、作製されたリチウムイオンキャパシタのシート状リード部の緩衝機能は、当該リチウムイオンキャパシタにおいてシート状リード部を構成することとなる負極電極シート複合体および正極電極シート複合体における未塗工部について、下記の引張り試験を行うことによって測定した。
【００６４】
〔引張り試験〕
ＪＩＳ Ｚ２２４１に準拠して、インストロン社製の５９６０デュアルコラム卓上型万能試験システムを用い、負極電極シート複合体および正極電極シート複合体における未塗工部を、当該未塗工部の伸びる方向（負極電極シート複合体および正極電極シート複合体の長手方向であって図３〜図５を参照すれば右方向）に５ｍｍ毎秒の条件によって破断するまで引っ張り、その破断が生じるまでに引張り方向において延伸した長さを測定し、原長（引張り試験に供する前の試験片の長さ）に対する割合（延伸率）の最大値を算出した。
【００６５】
〈実施例１〉
図１〜図５の構成に基づいて、以下のようにしてリチウムイオンキャパシタを製造した。
【００６６】
（１）負極電極シート複合体の作製：
幅１４５ｍｍ、厚み２０μｍの帯状の銅箔に、パンチングにより、幅方向の一方の端縁からの離間距離が１３０ｍｍまでの領域には、平均孔径５０μｍの微細な円形状の貫通孔（円形状開口）を開口率３０％で形成すると共に、幅方向の他方の端縁からの離間距離が１５ｍｍまでの領域には、幅方向に垂直な方向（幅方向の端縁と平行な方向）に伸びる、長さ５００μｍの複数の切込みを、互いに隣接する切込みにおける幅方向の離間距離が２００μｍであって幅方向に垂直な方向の離間距離が３００μｍとなるような千鳥状に配列されるように形成することにより、幅方向の一方の端縁に係る１００ｍｍ×１３０ｍｍの範囲に第１貫通開口部形成部分を有し、幅方向の他方の端縁に係る１００ｍｍ×１５ｍｍの範囲に第２貫通開口部形成部分を有する銅製多孔箔を作製した。
この銅製多孔箔の第１貫通開口部形成部分に、スラリーよりなる負極塗料を、縦型ダイ方式の両面塗工機を用い、塗工幅１３０ｍｍの塗工条件により、両面合わせた塗布厚みの目標値を８０μｍに設定して両面塗工した後、減圧乾燥させることにより、銅製多孔箔の表裏面に負極電極層を形成した。
このようにして得られた、銅製多孔箔の第１貫通開口部形成部分に負極電極層が形成されてなる材料を、負極電極層が形成されてなる部分（以下、負極電極シート複合体について「塗工部」という。）が１００ｍｍ×１２８ｍｍ、負極電極層が形成されてない部分（以下、負極電極シート複合体について「未塗工部」という。）が１００ｍｍ×１５ｍｍになるように、１００ｍｍ×１４３ｍｍの大きさに切断することにより、塗工部よりなる負極電極シートの一端に未塗工部よりなるリード部材が連続して一体に形成されてなる構成の負極電極シート複合体を作製した。
この負極電極シート複合体における未塗工部は、引張り試験により、当該未塗工部の長さが最大で１３％延伸する構成を有していることが確認された。
【００６７】
（２）正極電極シート複合体の作製：
幅１４５ｍｍ、厚み３０μｍの帯状のアルミニウム箔に、パンチングにより、幅方向の一方の端縁からの離間距離が１３０ｍｍまでの領域には、平均孔径５０μｍの微細な円形状の貫通孔（円形状開口）を開口率３０％で形成すると共に、幅方向の他方の端縁からの離間距離が１５ｍｍの領域までの領域には、幅方向に垂直な方向（幅方向の端縁と平行な方向）に伸びる、長さ５００μｍの複数の切込みを、互いに隣接する切込みにおける幅方向の離間距離が２００μｍであって幅方向に垂直な方向の離間距離が３００μｍとなるような千鳥状に配列されるように形成することにより、幅方向の一方の端縁に係る１００ｍｍ×１３０ｍｍの範囲に第１貫通開口部形成部分を有し、幅方向の他方の端縁に係る１００ｍｍ×１５ｍｍの範囲に第２貫通開口部形成部分を有するアルミニウム製多孔箔を作製した。
このアルミニウム製多孔箔の第１貫通開口部形成部分に、導電塗料を、縦型ダイ方式の両面塗工機を用い、塗工幅１３０ｍｍの塗工条件により、両面合わせた塗布厚みの目標値を２０μｍに設定して両面塗工した後、２００℃で２４時間の条件で減圧乾燥させることにより、アルミニウム製多孔箔の表裏面に導電層を形成した。
次いで、アルミニウム製多孔箔の表裏面に形成された導電層上に、スラリーよりなる正極塗料を、縦型ダイ方式の両面塗工機を用い、両面合わせた塗布厚みの目標値を１５０μｍに設定して両面塗工した後、減圧乾燥させることにより、導電層上に正極電極層を形成した。
このようにして得られた、アルミニウム製多孔箔の第１貫通開口部形成部分に導電層および正極電極層が形成されてなる材料を、導電層および正極電極層が形成されてなる部分（以下、正極電極シート複合体について「塗工部」という。）が９８ｍｍ×１２６ｍｍ、導電層および正極電極層が形成されてない部分（以下、正極電極シート複合体について「未塗工部」という。）が９８ｍｍ×１５ｍｍになるように、９８ｍｍ×１４１ｍｍの大きさに切断することにより、塗工部よりなる正極電極シートの一端に未塗工部よりなるリード部材が連続して一体に形成されてなる構成の正極電極シート複合体を作製した。
この正極電極シート複合体における未塗工部は、引張り試験により、当該未塗工部の長さが最大で１３％延伸する構成を有していることが確認された。
【００６８】
（３）セパレータの作製：
縦横の寸法が１０２ｃｍ×１３０ｃｍ、厚みが３５μｍのセルロース／レーヨン混合不織布よりなるセパレータを、合計で６６枚作製した。
【００６９】
（４）電極ユニットの作製：
先ず、正極電極シート複合体１０枚、負極電極シート複合体１１枚、セパレータ２２枚を用意し、正極電極複合シートと負極電極シート複合体とを、それぞれの塗工部は重なるが、それぞれの未塗工部は反対側になり重ならないよう、セパレータ、負極電極シート複合体、セパレータ、正極電極シート複合体の順で積重し、積重体の４辺をテープにより固定することにより、電極ユニットを作製した。
次いで、厚み１００μｍのリチウム箔を切断し、厚さ４０μｍの銅網に圧着することにより、リチウム極集電体上にリチウムイオン供給源が圧着されてなる構成のリチウムイオン供給部材を作製し、このリチウムイオン供給部材を電極ユニット上に負極電極層と対向するよう配置した。
そして、作製した電極ユニットの１０枚の正極電極シート複合体の各々の未塗工部の先端部分を束ね、予めシール部分にシーラントフィルムを熱融着した、幅５０ｍｍ、長さ５０ｍｍ、厚さ０．２ｍｍのアルミニウム製の正極電極端子を重ねて超音波溶接した。一方、電極ユニットの１１枚の負極電極シート複合体の各々の未塗工部の先端部分およびリチウムイオン供給部材の先端部分を束ね、予めシール部分にシーラントフィルムを熱融着した幅５０ｍｍ、長さ５０ｍｍ、厚さ０．２ｍｍの銅製の負極電極端子を重ねて抵抗溶接した。
以上のようにして、リチウムイオン供給部材が配置され、正極電極端子および負極電極端子がシート状リード部材を介して正極集電体および負極集電体に電気的に接続された電極ユニットを作製した。
【００７０】
（５）リチウムイオンキャパシタの作製：
先ず、寸法が１２５ｍｍ（縦幅）×１６０ｍｍ（横幅）×０．１５ｍｍ（厚み）で、中央部分に、１０２ｍｍ（縦幅）×１３０ｍｍ（横幅）の絞り加工が施された一方の外装フィルム（接合部となる外周縁部の幅が１０ｍｍ）と、寸法が１２５ｍｍ（縦幅）×１６０ｍｍ（横幅）×０．１５ｍｍ（厚み）の他方の外装フィルムとを作製した。
次いで、他方の外装フィルム上における中央位置に、リチウムイオン供給部材が設けられ、正極電極端子および負極電極端子が接続された電極ユニットを、その正極電極端子および負極電極端子の各々の他端が他方の外装フィルムの端部から外方に突出すると共に、当該正極電極端子および負極電極端子の一端に接続されているシート状リード部材の各々が他方の外装フィルムの端部の内方側に位置するよう配置し、この電極ユニットに一方の外装フィルムを重ね合わせ、他方の外装フィルムおよび一方の外装フィルムの外周縁部における３辺（正極電極端子および負極電極端子が突出する２辺を含む）を熱融着し、幅１０ｍｍの接合部を形成した。
次いで、一方の外装フィルムおよび他方の外装フィルムの間に、電解液を注入した後、一方の外装フィルムおよび他方の外装フィルムの外周縁部における残りの一辺を熱融着し、幅１０ｍｍの接合部を形成した。
以上のようにして、リチウムイオンキャパシタ（以下、「リチウムイオンキャパシタ（１）」ともいう。）を合計３個作製した。
【００７１】
〔交流内部抵抗測定〕
先ず、作製した３個のリチウムイオンキャパシタ（１）の各々について、日置電機社製「ＡＣミリオームハイテスタ３５６０」を用い、温度２５±５℃の環境条件下における１ＫＨｚの交流内部抵抗（初期値）を測定した。３個のリチウムイオンキャパシタ（１）の測定値の平均値を表１に示す。
次いで、３個のリチウムイオンキャパシタ（１）の各々をアルミニウム製の冶具に貼り付けることによって固定し、その長軸方向、短軸方向、上下方向の各軸に対して、加速度７ｇｎ、周波数１０〜２００Ｈｚの対数掃引の振動を、上下方向４時間、短軸方向２時間および長軸方向２時間作用させた後、日置電機社製「ＡＣミリオームハイテスタ３５６０」を用い、２５℃±５℃の環境下における１ＫＨｚの交流内部抵抗値（振動後値）を測定した。３個のリチウムイオンキャパシタ（１）の測定値の平均値を表１に示す。
【００７２】
〔断裂の発生有無の確認〕
前記交流内部抵抗測定で使用した振動を施したリチウムイオンキャパシタの外装容器（外装フィルム）をナイフを用いて開封し、正極電極端子および負極電極端子を溶接した付近のシート状リード部材（正極電極シート複合体および負極電極シート複合体における塗工部）を目視で確認し、当該リチウムイオンキャパシタを構成するいずれかのシート状リード部材に金属疲労による亀裂、破断が起きていた場合を「あり」、いずれのシート状リード部材にも亀裂、破断が全く見られなかった場合を「なし」とした。
【００７３】
〈実施例２〉
実施例１において、負極電極シート複合体および正極電極シート複合体を作製する際に、各々、銅製多孔箔およびアルミニウム製多孔箔の第１貫通孔形成部分における微細な円形状の貫通孔（円形状開口）の平均孔径を１００μｍとしたこと以外は当該実施例１と同様にしてリチウムイオンキャパシタ（以下、「リチウムイオンキャパシタ（２）」ともいう。）を合計で３個作製し、得られたリチウムイオンキャパシタ（２）について、実施例１と同様の手法によって評価試験を行った。
ここに、リチウムイオンキャパシタ（２）の作製に用いた負極電極シート複合体における未塗工部は、引張り試験により、当該未塗工部の長さが最大で１３％延伸する構成を有していることが確認された。また、正極電極シート複合体における未塗工部は、引張り試験により、当該未塗工部の長さが最大で１３％延伸する構成を有していることが確認された。
【００７４】
〈実施例３〉
実施例１において、負極電極シート複合体および正極電極シート複合体を作製する際に、各々、銅製多孔箔およびアルミニウム製多孔箔の第１貫通孔形成部分における微細な円形状の貫通孔（円形状開口）の平均孔径を３０μｍとしたこと以外は当該実施例１と同様にしてリチウムイオンキャパシタ（以下、「リチウムイオンキャパシタ（３）」ともいう。）を合計で３個作製し、得られたリチウムイオンキャパシタ（３）について、実施例１と同様の手法によって評価試験を行った。
ここに、リチウムイオンキャパシタ（３）の作製に用いた負極電極シート複合体における未塗工部は、引張り試験により、当該未塗工部の長さが最大で１３％延伸する構成を有していることが確認された。また、正極電極シート複合体における未塗工部は、引張り試験により、当該未塗工部の長さが最大で１３％延伸する構成を有していることが確認された。
【００７５】
〈実施例４〉
実施例１において、負極電極シート複合体および正極電極シート複合体を作製する際に、各々、銅製多孔箔およびアルミニウム製多孔箔の第２貫通孔形成部分における切込みの長さを３００μｍとしたこと以外は当該実施例１と同様にしてリチウムイオンキャパシタ（以下、「リチウムイオンキャパシタ（４）」ともいう。）を合計で３個作製し、得られたリチウムイオンキャパシタ（４）について、実施例１と同様の手法によって評価試験を行った。
ここに、リチウムイオンキャパシタ（４）の作製に用いた負極シート複合体における未塗工部は、引張り試験により、当該未塗工部の長さが最大で１０％延伸する構成を有していることが確認された。また、正極電極シート複合体における未塗工部は、引張り試験により、当該未塗工部の長さが最大で１０％延伸する構成を有していることが確認された。
【００７６】
〈実施例５〉
実施例１において、負極電極シート複合体および正極電極シート複合体を作製する際に、各々、銅製多孔箔およびアルミニウム製多孔箔の第２貫通孔形成部分における複数の切込みの幅方向に垂直な方向の離間距離が３００μｍとしたこと以外は当該実施例１と同様にしてリチウムイオンキャパシタ（以下、「リチウムイオンキャパシタ（５）」ともいう。）を合計で３個作製し、得られたリチウムイオンキャパシタ（５）について、実施例１と同様の手法によって評価試験を行った。
ここに、リチウムイオンキャパシタ（５）の作製に用いた負極電極シート複合体における未塗工部は、引張り試験により、当該未塗工部の長さが最大で１２％延伸する構成を有していることが確認された。また、正極電極シート複合体における未塗工部は、引張り試験により、当該未塗工部の長さが最大で１２％延伸する構成を有していることが確認された。
【００７７】
〈実施例６〉
実施例１において、負極電極シート複合体および正極電極シート複合体を作製する際に、各々、未塗工部とされる、銅製多孔箔およびアルミニウム製多孔箔における幅方向の他方の端縁からの離間距離が１５ｍｍまでの領域に、幅方向に垂直な方向に伸びる複数の切込みを千鳥状に配列するように形成して延伸することによって、当該複数の切込みの各々を長軸の長さ（長い方の対角線の長さ）が５００μｍ、短軸の長さ（短い方の対角線の長さ）が２００μｍである菱形状開口とし、互いに隣接する菱形状開口における長軸方向の離間距離が３００μｍであって短軸方向の離間距離が２００μｍとなるような千鳥状に配置されてなる構成とすることにより第２の貫通開口部形成部分を形成したこと以外は当該実施例１と同様にしてリチウムイオンキャパシタ（以下、「リチウムイオンキャパシタ（６）」ともいう。）を合計で３個作製し、得られたリチウムイオンキャパシタ（６）について、実施例１と同様の手法によって評価試験を行った。
ここに、リチウムイオンキャパシタ（６）の作製に用いた負極シート複合体における未塗工部は、引張り試験により、当該未塗工部の長さが最大で１５％延伸する構成を有していることが確認された。また、正極電極シート複合体における未塗工部は、引張り試験により、当該未塗工部の長さが最大で１５％延伸する構成を有していることが確認された。
【００７８】
〈実施例７〉
実施例１において、負極電極シート複合体および正極電極シート複合体を作製する際に、各々、未塗工部とされる、銅製多孔箔およびアルミニウム製多孔箔における幅方向の他方の端縁からの離間距離が１５ｍｍまでの領域に、幅方向に垂直な方向に伸びる複数の切込みを千鳥状に配列するように形成して延伸することによって、当該複数の切込みの各々を長軸（長い方の対角線の長さ）の長さが３００μｍ、短軸の長さ（短い方の対角線の長さ）が１００μｍである菱形状開口とし、互いに隣接する菱形状開口における長軸方向の離間距離が２００μｍであって短軸方向の離間距離が１００μｍとなるような千鳥状に配置されてなる構成とすることにより第２の貫通開口部形成部分を形成したこと以外は当該実施例１と同様にしてリチウムイオンキャパシタ（以下、「リチウムイオンキャパシタ（７）」ともいう。）を合計で３個作製し、得られたリチウムイオンキャパシタ（７）について、実施例１と同様の手法によって評価試験を行った。
ここに、リチウムイオンキャパシタ（７）の作製に用いた負極電極シート複合体における未塗工部は、引張り試験により、当該未塗工部の長さが最大で１２％延伸する構成を有していることが確認された。また、正極電極シート複合体における未塗工部は、引張り試験により、当該未塗工部の長さが最大で１２％延伸する構成を有していることが確認された。
【００７９】
〈比較例１〉
実施例１において、負極電極シート複合体および正極電極シート複合体を作製する際に、各々、未塗工部とされる、銅製多孔箔およびアルミニウム製多孔箔における幅方向の他方の端縁からの離間距離が１５ｍｍまでの領域に切込みを形成しなかったこと以外は当該実施例１と同様にして比較用のリチウムイオンキャパシタ（以下、「比較用リチウムイオンキャパシタ（１）」ともいう。）を合計で３個作製し、得られた比較用リチウムイオンキャパシタ（１）について、実施例１と同様の手法によって評価試験を行った。
ここに、比較用リチウムイオンキャパシタ（１）の作製に用いた負極電極シート複合体における未塗工部は、引張り試験により、当該未塗工部の長さが最大で１．７％延伸する構成を有していることが確認された。また、正極電極シート複合体における未塗工部は、引張り試験により、当該未塗工部の長さが最大で２．３％延伸する構成を有していることが確認された。
【００８０】
〈比較例２〉
実施例１において、負極電極シート複合体および正極電極シート複合体を作製する際に、各々、銅箔およびアルミニウム箔の全域に、平均孔径５０μｍの微細な円形状の貫通孔（円形状開口）を開口率３０％で形成したこと以外は当該実施例１と同様にして比較用のリチウムイオンキャパシタ（以下、「比較用リチウムイオンキャパシタ（２）」ともいう。）を合計で３個作製し、得られた比較用リチウムイオンキャパシタ（２）について、実施例１と同様の手法によって評価試験を行った。
ここに、比較用リチウムイオンキャパシタ（２）の作製に用いた負極電極シート複合体における未塗工部は、引張り試験により、当該未塗工部の長さが最大で１．４％延伸する構成を有していることが確認された。また、正極電極シート複合体における未塗工部は、引張り試験により、当該未塗工部の長さが最大で１．６％延伸する構成を有していることが確認された。
【００８１】
〈比較例３〉
実施例１において、負極電極シート複合体および正極電極シート複合体を作製する際に、各々、銅箔およびアルミニウム箔の全域に、平均孔径１００μｍの微細な円形状の貫通孔（円形状開口）を開口率３０％で形成したこと以外は当該実施例１と同様にして比較用のリチウムイオンキャパシタ（以下、「比較用リチウムイオンキャパシタ（３）」ともいう。）を合計で３個作製し、得られた比較用リチウムイオンキャパシタ（３）について、実施例１と同様の手法によって評価試験を行った。
ここに、比較用リチウムイオンキャパシタ（３）の作製に用いた負極電極シート複合体における未塗工部は、引張り試験により、当該未塗工部の長さが最大で１．６％延伸する構成を有していることが確認された。また、正極電極シート複合体における未塗工部は、引張り試験により、当該未塗工部の長さが最大で２．３％延伸する構成を有していることが確認された。
【００８２】
【表１】
【００８３】
表１において、「シート状リード部材」における「寸法」に記載の値は、実施例１〜実施例５においては切込み開口の切込幅（長さ）を示し、実施例６および実施例６においては菱形状開口のＬＷ（菱形の長い方の対角線の長さ）×ＳＷ（菱形の短い方の対角線の長さ）を示し、比較例２および比較例３においては円形状の貫通孔（円形状開口）の平均孔径を示す。また、「シート状リード部材」における「延伸率」とは、引張り試験に係る最大の延伸率である。
【００８４】
表１の結果から明らかなように、実施例１〜実施例７に係るリチウムイオンキャパシタは、リチウムイオンキャパシタ全体に振動が生じても内部抵抗の上昇を抑制でき、また、振動による圧力を吸収することができるため断裂が生じないことが確認された。
一方、比較例１に係るリチウムイオンキャパシタにおいては、電極集電体と電極端子とを電気的に接続しているシート状リード部材が、金属箔よりなり、外力が加えられた場合において、その長さが５％以上延伸しない構成のもの、すなわち外力に対する緩衝機能を有さないものであることから、リチウムイオンキャパシタ全体に振動が生じることによってシート状リード部材の一部に断裂が生じ、それに起因して内部抵抗値が大きく上昇した。
また、比較例２に係るリチウムイオンキャパシタにおいては、電極集電体と電極端子とを電気的に接続しているシート状リード部材が、平均孔径５０μｍの円形状開口が形成された金属箔よりなり、外力が加えられた場合において、その長さが５％以上延伸しない構成のもの、すなわち外力に対する緩衝機能を有さないものであることから、リチウムイオンキャパシタ全体に振動が生じることによってシート状リード部材の一部に断裂が生じ、それに起因して内部抵抗値が大きく上昇した。
また、比較例３に係るリチウムイオンキャパシタにおいては、電極集電体と電極端子とを電気的に接続しているシート状リード部材が、平均孔径１００μｍの円形状開口が形成された金属箔よりなり、外力が加えられた場合において、その長さが５％以上延伸しない構成のもの、すなわち外力に対する緩衝機能を有さないものであることから、リチウムイオンキャパシタ全体に振動が生じることによってシート状リード部材の一部に断裂が生じ、それに起因して内部抵抗値が大きく上昇した。
【符号の説明】
【００８５】
１０ リチウムイオンキャパシタ
１１ 外装容器
１２，１３ 外装フィルム
１４ 接合部
１８ 正極電極端子
１９ 負極電極端子
２１ 正極電極シート
２２ 正極集電体
２２ａ 貫通孔
２３ 正極電極層
２４ 負極電極シート
２５ 負極集電体
２５ａ 貫通孔
２６ 負極電極層
２７ セパレータ
２８ リチウムイオン供給源
２９ リチウム極集電体
３１，３２ シート状リード部材
３１ａ，３２ａ 端子接合用端部
３７ 切込み開口
３８ 矩形状開口
３９ 菱形状開口
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ平均孔径が３００μｍ以下の貫通孔よりなる複数の貫通開口部が形成された集電体上に電極層が形成されてなる構成の正極電極シートおよび負極電極シートがセパレータを介して積重されてなる電極ユニットと、電解液とが外装容器内に収容されており、当該正極電極シートおよび負極電極シートを構成する集電体が、一端が外装容器内に位置し、他端が当該外装容器の外部に突出するよう設けられている正極電極端子および負極電極端子と金属製のシート状リード部材を介して電気的に接続されてなる蓄電デバイスであって、
前記シート状リード部材が当該シート状リード部材の長さ方向に変形可能であって外力に対する緩衝機能を有することを特徴とする蓄電デバイス。
【請求項２】
前記シート状リード部材は、切り込み開口、矩形状開口または菱形状開口よりなる貫通開口部が形成されることによって当該シート状リード部材の長さ方向に変形可能とされており、当該貫通開口部が、前記集電体に形成されている貫通開口部と異なる形状を有することを特徴とする請求項１に記載の蓄電デバイス。
【請求項３】
前記シート状リード部材が複数の貫通開口部を有しており、当該複数の貫通開口部の少なくとも一部が、その長軸が当該シート状リード部材の長さ方向に垂直となるように配置されていることを特徴する請求項２に記載の蓄電デバイス。
【請求項４】
前記シート状リード部材における複数の貫通開口部が千鳥状に配列されていることを特徴とする請求項３に記載の蓄電デバイス。
【請求項５】
移動体に搭載されることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の蓄電デバイス。
【請求項６】
リチウムイオンキャパシタ、電気二重層キャパシタまたはリチウムイオン二次電池であることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の蓄電デバイス。
【請求項７】
それぞれ集電体上に電極層が形成されてなる構成の正極電極シートおよび負極電極シートがセパレータを介して積重されてなる電極ユニットと、電解液とが外装容器内に収容されており、それぞれ一端が外装容器内に位置し、他端が当該外装容器の外部に突出するよう設けられている正極電極端子および負極電極端子を備えてなる蓄電デバイスにおいて、正極電極シートおよび負極電極シートを構成する集電体と正極電極端子および負極電極端子とを電気的に接続するための金属製のシート状リード部材であって、
少なくとも一方向に変形可能であって外力に対する緩衝機能を有することを特徴するシート状リード部材。
【請求項８】
切り込み開口、矩形状開口または菱形状開口よりなる貫通開口部を複数有することによって当該シート状リード部材の長さ方向に変形可能とされており、当該複数の貫通開口部の少なくとも一部が、その長軸が当該リード部の長さ方向に垂直となるように配置されていることを特徴する請求項７に記載のシート状リード部材。
【請求項９】
前記複数の貫通開口部が千鳥状に配列されていることを特徴とする請求項８に記載のシート状リード部材。
【請求項１】
それぞれ平均孔径が３００μｍ以下の貫通孔よりなる複数の貫通開口部が形成された集電体上に電極層が形成されてなる構成の正極電極シートおよび負極電極シートがセパレータを介して積重されてなる電極ユニットと、電解液とが外装容器内に収容されており、当該正極電極シートおよび負極電極シートを構成する集電体が、一端が外装容器内に位置し、他端が当該外装容器の外部に突出するよう設けられている正極電極端子および負極電極端子と金属製のシート状リード部材を介して電気的に接続されてなる蓄電デバイスであって、
前記シート状リード部材が当該シート状リード部材の長さ方向に変形可能であって外力に対する緩衝機能を有することを特徴とする蓄電デバイス。
【請求項２】
前記シート状リード部材は、切り込み開口、矩形状開口または菱形状開口よりなる貫通開口部が形成されることによって当該シート状リード部材の長さ方向に変形可能とされており、当該貫通開口部が、前記集電体に形成されている貫通開口部と異なる形状を有することを特徴とする請求項１に記載の蓄電デバイス。
【請求項３】
前記シート状リード部材が複数の貫通開口部を有しており、当該複数の貫通開口部の少なくとも一部が、その長軸が当該シート状リード部材の長さ方向に垂直となるように配置されていることを特徴する請求項２に記載の蓄電デバイス。
【請求項４】
前記シート状リード部材における複数の貫通開口部が千鳥状に配列されていることを特徴とする請求項３に記載の蓄電デバイス。
【請求項５】
移動体に搭載されることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の蓄電デバイス。
【請求項６】
リチウムイオンキャパシタ、電気二重層キャパシタまたはリチウムイオン二次電池であることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の蓄電デバイス。
【請求項７】
それぞれ集電体上に電極層が形成されてなる構成の正極電極シートおよび負極電極シートがセパレータを介して積重されてなる電極ユニットと、電解液とが外装容器内に収容されており、それぞれ一端が外装容器内に位置し、他端が当該外装容器の外部に突出するよう設けられている正極電極端子および負極電極端子を備えてなる蓄電デバイスにおいて、正極電極シートおよび負極電極シートを構成する集電体と正極電極端子および負極電極端子とを電気的に接続するための金属製のシート状リード部材であって、
少なくとも一方向に変形可能であって外力に対する緩衝機能を有することを特徴するシート状リード部材。
【請求項８】
切り込み開口、矩形状開口または菱形状開口よりなる貫通開口部を複数有することによって当該シート状リード部材の長さ方向に変形可能とされており、当該複数の貫通開口部の少なくとも一部が、その長軸が当該リード部の長さ方向に垂直となるように配置されていることを特徴する請求項７に記載のシート状リード部材。
【請求項９】
前記複数の貫通開口部が千鳥状に配列されていることを特徴とする請求項８に記載のシート状リード部材。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１３−９３４９８（Ｐ２０１３−９３４９８Ａ）
【公開日】平成２５年５月１６日（２０１３．５．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２３５７７６（Ｐ２０１１−２３５７７６）
【出願日】平成２３年１０月２７日（２０１１．１０．２７）
【出願人】（３０７０３７５４３）ＪＭエナジー株式会社 (57)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月１６日（２０１３．５．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月２７日（２０１１．１０．２７）
【出願人】（３０７０３７５４３）ＪＭエナジー株式会社 (57)
【Ｆターム（参考）】
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