蓄電素子、蓄電装置及び回路基板
【課題】複数の蓄電素子を直列接続する場合に、複数の蓄電素子を直列接続した部分に接続しやすい構造を提供すること。
【解決手段】蓄電素子１０は、第１集電体の表面に第１分極性電極が設けられる第１電極１１と、第２集電体の表面に第２分極性電極が設けられて、前記第２分極性電極がセパレータを介して前記第１分極性電極と対向する第２電極１２と、前記第１集電体と電気的に接続されるとともに、第１電極１１から引き出される第１引出部１１Ｌと、前記第２集電体と電気的に接続されるとともに、前記第１分極性電極と前記第２分極性電極とが対向する方向から見た場合において、前記第１引出部が引き出される方向に対して平行以外の方向に第２電極１２から引き出される第２引出部１２Ｌと、を含む。
【解決手段】蓄電素子１０は、第１集電体の表面に第１分極性電極が設けられる第１電極１１と、第２集電体の表面に第２分極性電極が設けられて、前記第２分極性電極がセパレータを介して前記第１分極性電極と対向する第２電極１２と、前記第１集電体と電気的に接続されるとともに、第１電極１１から引き出される第１引出部１１Ｌと、前記第２集電体と電気的に接続されるとともに、前記第１分極性電極と前記第２分極性電極とが対向する方向から見た場合において、前記第１引出部が引き出される方向に対して平行以外の方向に第２電極１２から引き出される第２引出部１２Ｌと、を含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＥＤＬＣ（Electric Double Layer Capacitor：電気二重層キャパシタ）等の蓄電素子、これを用いた蓄電装置及びこの蓄電装置が実装された回路基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
フラット型の蓄電素子は、例えば特許文献１に記載されている。このようなフラット型の蓄電素子は、平面形状が四角形の外装体の内部から外方に向けて、複数のリードが延びている。これらの蓄電素子を２個以上に直列接続することで、定格電圧が上昇する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２００７／０６３８７７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載された電気デバイス（蓄電素子）は、１個の電気デバイスが有する２個の電極タブが、それぞれ正反対の方向に引き出されている。このような電気デバイスを直列接続すると、電極タブ同士を接続した部分が電気デバイスの積層方向から見た場合に重なり合ってしまう。このため、電気デバイス間のバランスを調整する回路と電極タブ同士を接続した部分とを接続しにくいという問題があった。本発明は、複数の蓄電素子を直列接続する場合に、複数の蓄電素子を直列接続した部分に接続しやすい構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、第１集電体の表面に第１分極性電極が設けられる第１電極と、第２集電体の表面に第２分極性電極が設けられて、前記第２分極性電極がセパレータを介して前記第１分極性電極と対向する第２電極と、前記第１集電体と電気的に接続されるとともに、前記第１電極から引き出される第１引出部と、前記第２集電体と電気的に接続されるとともに、前記第１分極性電極と前記第２分極性電極とが対向する方向から見た場合において、前記第１引出部が引き出される方向に対して平行以外の方向に前記第２電極から引き出される第２引出部と、を含むことを特徴とする蓄電素子である。
【０００６】
この蓄電素子は、上述した構造とすることで、回路基板の設計に合わせて、第１引出部及び第２引出部の自由な引き出しができるという作用が得られる。その結果、基板回路の設計の自由度が増すという効果が得られる。
【０００７】
本発明において、前記第１引出部が前記第１電極から引き出される方向と平行な直線と、前記第２引出部が前記第２電極から引き出される方向と平行な直線とのなす角度θは、３６０／ｎ度（ｎは３以上の整数）であることが好ましい。
【０００８】
この蓄電素子は、一定の角度でリード（第１引出部及び第２引出部）を形成する。このため、回路基板の設計において、数学的な設計角度が得られる。その結果、基板回路の設計が容易になるという効果が得られる。
【０００９】
本発明において、ｎは１２以下であることが好ましい。
【００１０】
この蓄電素子は、２個のリード（第１引出部及び第２引出部）がなす角度（リード角度）の最小値が３０度となる。これより前記角度が小さくなると、基板回路のパッド寸法を確保することが困難となる。この蓄電素子は、前記角度が３０度以上になるので、基板搭載時に隣のパッドと接触接続するおそれを回避できるという効果が得られる。
【００１１】
本発明において、前記第１分極性電極と前記第２分極性電極とが対向する方向から見た場合において、前記第１電極及び前記第２電極の形状は、ｎ角形又は円形であることが好ましい。
【００１２】
この蓄電素子は、電極が数学的に算出しやすい形状となる。その結果、電極を準備、回収して、リード（第１引出部及び第２引出部）を取り付ける場合に、リードの取り付け位置の位置出しが容易になるという効果が得られる。
【００１３】
本発明は、前記蓄電素子を複数積層し、隣接する前記蓄電素子の前記第１引出部と前記第２引出部とを電気的に接続したことを特徴とする蓄電装置である。
【００１４】
この蓄電素子は、複数の蓄電素子を直列接続したものである。このような構造により、蓄電素子の定格電圧を直列数の倍数で大きくすることができる。その結果、回路の視点で、蓄電素子としての動作電圧を上げた設計ができるという効果が得られる。
【００１５】
本発明において、複数の前記蓄電素子の数Ｄは、Ｄ≦ｃｅｉｌ（（３６０−θ）／θ）であることが好ましい。ここで、ｃｅｉｌ（ｘ）は天井関数を表し、実数ｘに対して、ｘ以上の最小の整数として定義される。
【００１６】
本蓄電素子の最大数Ｄは、第１引出部と第２第２引出部とのなす角度、すなわちリード角度に基づいて求められる数である。本蓄電素子は、一定のリード角度を備えることで、３直列以上の接続が容易になるという効果が得られる。
【００１７】
本発明において、前記第１分極性電極と前記第２分極性電極とが対向する方向から見た場合において、少なくとも１個の前記蓄電素子の形状は、他の前記蓄電素子の形状とは異なっていても良い。
【００１８】
本蓄電素子は、対向する電極が異なる形状であっても良い。電極の形状により、リード（第１引出部又は第２引出部）を接続する際、接続位置を制御しやすい電極形状を用いることができ、これらを組み合わせることで、任意の方向にリードを引き出すことができるという効果が得られる。
【００１９】
本発明において、前記第２引出部と電気的に接続されていない前記第１引出部と、前記第１引出部と電気的に接続されていない前記第２引出部と、前記第１引出部と前記第２引出部との接続部とに、導体の端子をそれぞれ電気的に接続することが好ましい。
【００２０】
本蓄電素子は、基板搭載時のはんだ接続加工が行いやすいように、電極から引き出しているリード（第１引出部又は第２引出部）とは異なる金属端子が前記リードに接続されていることが好ましい。例えば、Ｎｉ、Ｃｕであり、はんだと濡れ性の良い金属であれば良い。その結果、基板の電極と前記リードとが、はんだで接続することが容易で、確実な接続ができるという効果が得られる。
【００２１】
本発明は、前記蓄電素子を少なくとも１個含む複数の蓄電素子を同一平面に配置して直列接続したことを特徴とする蓄電装置である。
【００２２】
本蓄電素子は、複数の蓄電素子を同一平面上で直列接続したものである。これにより、蓄電素子の定格電圧を直列数の倍数で大きくすることができ、面方向への接続ができる。その結果、回路の視点で、蓄電素子としての動作電圧を上げた設計ができ、高さ方向のサイズを抑制できるという効果が得られる。
【００２３】
本発明において、前記蓄電素子同士の接続部と、直列接続された複数の前記蓄電素子の両側とに、導体の端子をそれぞれ電気的に接続することが好ましい。
【００２４】
本蓄電素子は、基板搭載時のはんだ接続加工が行いやすいように、電極から引き出しているリード（第１引出部又は第２引出部）とは異なる金属端子が前記リードに接続されていることが好ましい。前記金属端子は、例えば、Ｎｉ、Ｃｕであり、はんだとの濡れ性の良い金属であれば良い。その結果、基板の電極とリードとが、はんだで接続することが容易で、確実な接続ができるという効果が得られる。
【００２５】
本発明において、前記端子は、表面がＳｎ−Ｃｕ又はＣｕ−Ｎｉで被覆されることが好ましい。
【００２６】
本蓄電素子は、接続した金属端子の表面に処理を行ったものである。めっき処理で金属端子の表面にＳｎ−Ｃｕ又はＣｕ−Ｎｉを被覆することで、はんだの濡れ性をより良くする効果が得られる。
【００２７】
本発明において、前記蓄電装置は、外装体に収納され、前記端子は前記外装体の外部に取り出されることが好ましい。
【００２８】
本蓄電素子は、外装体に収納され、その中からリード（第１引出部又は第２引出部）が取り出されたものである。外装体は金属箔の両面を樹脂層で覆ったものである。金属箔にはＡｌ又はＳＵＳ（ステンレス鋼）があり、樹脂層にはＰＰ（Ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ）、ＰＥＴ（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎ Ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）、ナイロン等がある。蓄電素子が外装体に収納されることで、使用環境下での耐性を上げることができるという効果が得られる。
【００２９】
本発明は、前記蓄電装置と、前記蓄電装置が搭載されるとともに、表面に電極パッドを有する基板と、前記外装体の表面と、前記基板との間に介在して両者を固定する固定部材と、前記電極パッドと前記端子との間に介在して両者を電気的に接続するはんだ材料と、含むことを特徴とする回路基板である。
【００３０】
本蓄電素子は、基板との固定において、端子とのはんだ接続と本体との固定部材とからなる。これにより、蓄電素子全体が、基板に固定されることになり、振動によるリード（第１引出部又は第２引出部）の断線を抑制できるという効果が得られる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明は、複数の蓄電素子を直列接続する場合に、複数の蓄電素子を直列接続した部分に接続しやすい構造を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】図１は、実施形態１に係る蓄電素子の平面図である。
【図２】図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】図３は、図１のＢ−Ｂ断面図である。
【図４】図４は、第１引出部が第１電極から引き出される方向と第２引出部が第２電極から引き出される方向とを示す平面図である。
【図５】図５は、第１集電体及び第２集電体の他の形状を示す平面図である。
【図６】図６は、実施形態１の変形例に係る蓄電素子を示す平面図である。
【図７】図７は、図６のＡ−Ａ断面図である。
【図８】図８は、本実施形態に係る蓄電素子を複数積層して蓄電装置とした例を示す平面図である。
【図９】図９は、図８の矢印Ｄ方向から蓄電装置を見た状態を示す図である。
【図１０−１】図１０−１は、実施形態１に係る蓄電素子及びこれを複数用いた蓄電装置を製造する方法の説明図である。
【図１０−２】図１０−２は、実施形態１に係る蓄電素子及びこれを複数用いた蓄電装置を製造する方法の説明図である。
【図１０−３】図１０−３は、実施形態１に係る蓄電素子及びこれを複数用いた蓄電装置を製造する方法の説明図である。
【図１０−４】図１０−４は、実施形態１に係る蓄電素子及びこれを複数用いた蓄電装置を製造する方法の説明図である。
【図１０−５】図１０−５は、実施形態１に係る蓄電素子及びこれを複数用いた蓄電装置を製造する方法の説明図である。
【図１０−６】図１０−６は、実施形態１に係る蓄電素子及びこれを複数用いた蓄電装置を製造する方法の説明図である。
【図１０−７】図１０−７は、実施形態１に係る蓄電素子及びこれを複数用いた蓄電装置を製造する方法の説明図である。
【図１０−８】図１０−８は、実施形態１に係る蓄電素子及びこれを複数用いた蓄電装置を製造する方法の説明図である。
【図１０−９】図１０−９は、実施形態１に係る蓄電素子及びこれを複数用いた蓄電装置を製造する方法の説明図である。
【図１０−１０】図１０−１０は、実施形態１に係る蓄電素子及びこれを複数用いた蓄電装置を製造する方法の説明図である。
【図１１】図１１は、端子電極となる第１引出部及び第２引出部に導体の端子を接続した例を示す平面図である。
【図１２】図１２は、本実施形態に係る蓄電素子を積層して得られた蓄電装置を基板に実装した回路基板を示す側面図である。
【図１３】図１３は、実施形態２に係る蓄電素子の平面図である。
【図１４】図１４は、実施形態２に係る蓄電素子の平面図である。
【図１５】図１５は、図１４のＢ−Ｂ断面図である。
【図１６−１】図１６−１は、実施形態２の変形例に係る蓄電素子の平面図である。
【図１６−２】図１６−２は、実施形態２の変形例に係る蓄電素子の側面図である。
【図１７】図１７は、実施形態３に係る蓄電素子の平面図である。
【図１８】図１８は、実施形態３に係る蓄電素子を複数積層した蓄電装置を示す平面図である。
【図１９】図１９は、実施形態４に係る蓄電素子の平面図である。
【図２０】図２０は、実施形態４に係る蓄電素子を複数積層した蓄電装置を示す平面図である。
【図２１】図２１は、実施形態５に係る蓄電素子の平面図である。
【図２２】図２２は、実施形態５に係る蓄電素子を同一平面に複数配列した蓄電装置を示す平面図である。
【図２３】図２３は、実施形態６に係る蓄電素子の平面図である。
【図２４】図２４は、実施形態６に係る蓄電素子を同一平面に複数配列した蓄電装置を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。さらにに、下記実施形態で開示した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成要素の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。
【００３４】
（実施形態１）
図１は、実施形態１に係る蓄電素子の平面図である。図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。図３は、図１のＢ−Ｂ断面図である。図４は、第１引出部が第１電極から引き出される方向と第２引出部が第２電極から引き出される方向とを示す平面図である。本実施形態において、蓄電素子１０は、ＥＤＬＣである。しかし、蓄電素子１０は、ＥＤＬＣに限定されるものではなく、リチウムイオンキャパシタ、電解コンデンサ、電解液を固体電解質に変更した全固体電池、リチウムイオン電池、マグネシウムイオン電池、カルシウムイオン電池その他の二次電池等にも適用することができる。
【００３５】
蓄電素子１０は、第１電極１１と、第２電極１２と、第１引出部１１Ｌと、第２引出部１２Ｌと、を含む。第１電極１１は、図２、図３に示すように、第１集電体１１Ｃの表面に第１分極性電極１１Ｓが設けられる。第２電極１２は、図２、図３に示すように、第２集電体１２Ｃの表面に第２分極性電極１２Ｓが設けられる。第２電極１２は、第２分極性電極１２Ｓがセパレータ１３を介して第１分極性電極１１Ｓと対向する。
【００３６】
第１引出部１１Ｌは、第１集電体１１Ｃと電気的に接続されるとともに、第１電極１１から引き出される。第２引出部１２Ｌは、第２集電体１２Ｃと電気的に接続されるとともに、第１分極性電極１１Ｓと第２分極性電極１２Ｓとが対向する方向（図２、図３の矢印Ｒで示す方向）から見た場合において、第１引出部１１Ｌが引き出される方向に対して平行以外の方向に第２電極１２から引き出される。
【００３７】
第１集電体１１Ｃ及び第２集電体１２Ｃは、いずれも平面視が四角形、より具体的には正方形のシート状又は箔状の導体である。したがって、第１電極１１及び第２電極１２の平面視における形状も、第１集電体１１Ｃ及び第２集電体１２Ｃと同様の形状になる。なお、後述するように、第１集電体１１Ｃ及び第２集電体１２Ｃの平面視における形状は正方形に限定されるものではない。平面視とは、第１集電体１１Ｃ又は第２集電体１２Ｃの表面１１Ｐ又は１２Ｐに直交する方向から見た状態である。第１集電体１１Ｃの表面１１Ｐ及び第２集電体１２Ｃの表面１２Ｐに直交する方向は、第１分極性電極１１Ｓと第２分極性電極１２Ｓとが対向する方向に相当する。なお、第１集電体１１Ｃの表面１１Ｐは第１電極１１の表面であり、第２集電体１２Ｃの表面１２Ｐは第２電極１２の表面である。
【００３８】
第１引出部１１Ｌが第１電極１１から引き出される方向（第１引出方向）は、図１、図４の矢印Ｃ１で示す方向であり、第２引出部１２Ｌが第２電極１２から引き出される方向（第２引出方向）は、図１、図４の矢印Ｃ２で示す方向である。第１引出方向は、平面視が正方形形状である第１電極１１の中心から外側に向かう方向であり、第１引出部１１Ｌが第１電極１１から延出する方向である。第２引出方向は、平面視が正方形形状である第２電極１２の中心から外側に向かう方向であり、第２引出部１２Ｌが第２電極１２から延出する方向である。
【００３９】
第１引出部１１Ｌ及び第２引出部１２Ｌは、いずれも平面視が長方形形状のシート状又は箔状の部材である。第１引出部１１Ｌは、長辺が第１電極１１の一辺と直交して第１電極１１に取り付けられる。同様に、第２引出部１２Ｌは、長辺が第２電極１２の一辺と直交して第１電極１１に取り付けられる。このような構造により、第１引出部１１Ｌは、長辺と平行な方向に向かって第１電極１１から延出し、第２引出部１２Ｌは、長辺と平行な方向に向かって第２電極１２から延出する。このため、蓄電素子１０は、第１引出部１１Ｌの長辺と平行な方向、すなわち、第１引出部１１Ｌの長手方向が第１引出方向に相当し、第２引出部１２Ｌの長辺と平行な方向、すなわち、第２引出部１２Ｌの長手方向が第２引出方向に相当する。
【００４０】
図１、図４に示すように、第１分極性電極１１Ｓと第２分極性電極１２Ｓとが対向する方向から見た場合、すなわち、平面視において、第２引出部１２Ｌは、第１引出部１１Ｌが引き出される方向に対して平行以外の方向に引き出される。すなわち、図４に示すように、蓄電素子１０は、第１引出部１１Ｌが第１電極１１から引き出される方向（第１引出方向）と平行な直線Ｌ１と、第２引出部１２Ｌが第２電極１２から引き出される方向（第２引出方向）と平行な直線Ｌ２とのなす角度（引出角度）θが、０度より大きく１８０度より小さくなる。本実施形態において、引出角度θは９０度になる。なお、直線Ｌ１と、直線Ｌ２’とは、引出角度θが１８０度になる。引出角度θが１８０度であるとき、第１引出部１１Ｌと第２引出部１２Ｌとは、それぞれ正反対の方向に引き出される。
【００４１】
本実施形態において、引出角度θは、３６０／ｎ度（ｎは３以上の整数）である。蓄電素子１０は、ｎ＝４であり、引出角度θは９０度である。これは、蓄電素子１０の平面視における形状が正方形（四角形）であることに対応している。
【００４２】
複数の蓄電素子１０を第１電極１１の表面１１Ｐ及び第２電極１２の表面１２Ｐと直交する方向に積層する。そして、隣接する蓄電素子１０の第１引出部１１Ｌと第２引出部１２Ｌとを電気的に接続することにより、複数の蓄電素子１０を直列接続した蓄電装置を作ることができる。蓄電素子１０は、第１引出方向と第２引出方向とが非平行であるので、蓄電素子１０を積層する数及び引出角度θの大きさを適切に設定することにより、複数の蓄電素子１０を積層して得られた蓄電装置を、その積層方向と平行な方向から見た場合には、第１引出部１１Ｌ１と、複数存在する第１引出部１１Ｌ１と第２引出部１２Ｌとの接続部分と、第２引出部１２Ｌとはいずれも重ならなくなる。すなわち、第１引出部１１Ｌ１と第２引出部と複数の前記接続部分とは、前記蓄電装置の周方向の異なる位置に延出する。複数の蓄電素子１０を直列接続した蓄電装置が有する蓄電素子１０の数Ｄは、本実施形態において、Ｄ≦ｃｅｉｌ（（３６０−θ）／θ）であることが好ましい。ここで、ｃｅｉｌ（ｘ）は天井関数を表し、実数ｘに対して、ｘ以上の最小の整数で定義される。
【００４３】
複数の蓄電素子１０を直列接続した蓄電装置は、蓄電素子１０間のバランス（セルバランス）をとる必要があることから、第１引出部１１Ｌ１と第２引出部１２Ｌとの接合部分に調整回路を接続することが多い。上述したように、蓄電素子１０は、複数存在する第１引出部１１Ｌ１と第２引出部１２Ｌとの接続部分はいずれも重ならないので、前記蓄電装置に前記調整回路を簡単かつ確実に接続することができる。次に、蓄電素子１０の内部構造について説明する。
【００４４】
第１電極１１の第１集電体１１Ｃ及び第２電極１２の第２集電体１２Ｃは、導体である金属の箔で製造される。第１集電体１１Ｃ及び第２集電体１２Ｃは、いずれも平滑面を有するアルミニウム箔又はチタン箔の他、これらの表面をエンボス加工又はエッチング処理によって粗く加工したもの使用することができる。第１集電体１１Ｃ及び第２集電体１２Ｃは、第１電極１１及び第２電極１２と同形状なので、平面視が正方形形状である。このような形状の第１集電体１１Ｃの表面に第１引出部１１Ｌを取り付けて一辺から延出させ、第２集電体１２Ｃの表面に第２引出部１２Ｌを取り付けて一辺から延出させる。なお、第１引出部１１Ｌを取り付ける部分の第１集電体１１Ｃには、第１分極性電極１１Ｓがないことが望ましく、事前に除去しておくことが好ましい。同様に、第２引出部１２Ｌを取り付ける部分の第２集電体１２Ｃには、第２分極性電極１２Ｓがないことが望ましく、事前に除去しておくことが好ましい。
【００４５】
図５は、第１集電体及び第２集電体の他の形状を示す平面図である。この第１電極１１となる第１集電体１１Ｃは、平面視が正方形形状のシート又は箔状の導体であり、正方形の一辺から第１引出部１１Ｌを取り付けるための取付部１１Ｔが突出している。第２電極１２となる第２集電体１２Ｃも、平面視が正方形形状のシート又は箔状の導体であり、正方形の一辺から第２引出部１２Ｌを取り付けるための取付部１２Ｔが突出している。このように、第１集電体１１Ｃ及び第２集電体１２Ｃが、それぞれ取付部１１Ｔ、１２Ｔを有することにより、第１引出部１１Ｌ及び第２引出部１２Ｌを第１集電体１１Ｃ及び第２集電体１２Ｃに取り付けやすくなる。なお、取付部１１Ｔ、１２Ｔには、第１分極性電極１１Ｓ、第２分極性電極１２Ｓがないことが望ましい。このようにすることで、取付部１１Ｔ、１２Ｔは、第１電極１１と第２電極１２とを、セパレータ１３を介して交互に多数積層した場合、第１引出部１１Ｌと多数重なった取付部１１Ｔと、第２引出部１２Ｌと多数重なった取付部１２Ｔとを容易に接続することができる。
【００４６】
本実施形態において、第１引出部１１Ｌ及び第２引出部１２Ｌは、Ａｌを含む材料である。なお、第１引出部１１Ｌ及び第２引出部１２Ｌは、Ａｌが主成分であるが、微量の不純物を含んでいてもよい。第１引出部１１Ｌ及び第２引出部１２Ｌに用いられるＡｌの含有率は、少なくとも５０質量％以上である。電気伝導性と電解液に対する耐性とを考慮すると、前記含有率の範囲は、９５質量％以上であることが好ましい。このようにすれば、電気伝導性及び電解液に対する耐性に優れた第１引出部１１Ｌ及び第２引出部１２Ｌを得ることができる。
【００４７】
第１分極性電極１１Ｓ及び第２分極性電極１２Ｓは、活物質層である。第１分極性電極１１Ｓ及び第２分極性電極１２Ｓは、多孔質材料を用いて製造することができる。第１分極性電極１１Ｓ及び第２分極性電極１２Ｓに用いる多孔質材料は、例えば、活性炭にバインダ樹脂を混ぜて製造することができる。前記バインダ樹脂としては、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン等のフッ素を含む高分子化合物又はスチレンブタジエンゴムのようなゴム系の高分子化合物又はカルボキシメチルセルロース等が挙げられる。第１分極性電極１１Ｓ及び第２分極性電極１２Ｓは、必要に応じてカーボンブラック、カーボンナノチューブ、黒鉛の微粒子又は微細繊維が導電助剤として配合されてもよい。第１分極性電極１１Ｓ及び第２分極性電極１２Ｓを製造する際には、これらの材料を、第１集電体１１Ｃ及び第２集電体１２Ｃの片面又は両面に塗布する。
【００４８】
第１電極１１及び第２電極１２を製造する方法として、活性炭に導電補助剤とバインダとを加えてシート状にした後、第１集電体１１Ｃ及び第２集電体１２Ｃに接着する方法の他、活性炭をスラリー状にして第１集電体１１Ｃ及び第２集電体１２Ｃに塗工する方法等もある。スラリー状の活性炭を第１集電体１１Ｃ及び第２集電体１２Ｃに塗工する方法としては、アプリケータ方式、グラビア方式、リバースロール方式、エクストルージョン（ノズル）方式又はディップ方式等がある。
【００４９】
セパレータ１３は、第１電極１１の第１分極性電極１１Ｓと第２電極１２の第２分極性電極１２Ｓとの間に介在する。図１から図３に示すように、本実施形態において、セパレータ１３は、平面視が正方形形状である。そして、セパレータ１３は、第１電極１１及び第２電極１２の外周部よりも外側に延在している。セパレータ１３として、例えば、質量比１０％以上のポリオレフィン系樹脂を含有した不織布又は多孔質フィルムを用いることができる。ポリオレフィン系樹脂の軟化点温度以上の温度環境下で、１対の分極性電極、すなわち、第１分極性電極１１Ｓと第２分極性電極１２Ｓとに圧力を加えることにより、第１分極性電極１１Ｓと第２分極性電極１２Ｓとセパレータ１３とを接着することもできる。セパレータ１３として、セルロース不織布又はアラミド繊維の不織布を用いることもできる。
【００５０】
蓄電素子１０は、第１分極性電極１１Ｓと第２分極性電極１２Ｓとの間に電解液が介在する。この電解液としては、水溶液系のものと有機系のものとのいずれでも用いることができる。有機系の電解液の溶媒としては、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、ジメチルカーボネート、メチルエチルカーボネート、ジエチルカーボネート、γ−ブチロラクトン、ジメチルホルムアミド、スルホラン、アセトニトリル、プロピオニトリル、メトキシアセトニトリル等がある。また、溶質としては、アンモニウム塩、アミン塩又はアミジン塩などが知られている。
【００５１】
図６は、実施形態１の変形例に係る蓄電素子を示す平面図である。図７は、図６のＡ−Ａ断面図である。蓄電素子１０’は、上述した蓄電素子１０を、外装体１４内に封入したものである。他の構造は、上述した蓄電素子１０と同様である。蓄電素子１０’は、外装体１４内に収容された蓄電素子１０と、蓄電素子１０の外周部から延出した第１引出部１１Ｌ及び第２引出部１２Ｌとを有している。
【００５２】
外装体１４は、蓄電素子１０よりも大きい寸法で、第１引出部１１Ｌと第２引出部１２Ｌとが外装体１４の外周部から外側に延出している。外装体１４は、図７に示すように、第１ラミネートシート１４Ａと、第２ラミネートシート１４Ｂとを重ね合わせ、これらの周囲の辺近傍領域を接着して作られる。第１ラミネートシート１４Ａ及び第２ラミネートシート１４Ｂは、それぞれアルミニウム薄膜の外側表面及び内側表面を樹脂層で被覆したものである。外装体１４と第１引出部１１Ｌとの間及び外装体１４と第２引出部１２Ｌとの間には、シール材１５Ａ、１５Ｂが介在している。シール材１５Ａ、１５Ｂは、外装体１４と第１引出部１１Ｌ等との間を密封する。以下の説明において、シール材１５Ａ、１５Ｂは省略することがある。
【００５３】
図７に示すように、外装体１４の密閉された内部空間１４ＳＡ、１４ＳＢ内には、電解液とともに蓄電素子１０が配置されている。蓄電素子１０は、第１引出部１１Ｌ及び第２引出部１２Ｌを介して電荷を蓄積することができるとともに、蓄積された電荷を放出することもできる。
【００５４】
本変形例において、外装体１４の平面視における形状は、第１引出部１１Ｌ及び第２引出部１２Ｌが引き出される位置に合わせて、多角形（この例では四角形であり、より具体的には正方形）が好ましい。蓄電素子１０’を複数積層して、隣接する蓄電素子１０’の第１引出部１１Ｌと第２引出部１２Ｌとを電気的に接続することにより、蓄電素子１０’を複数有する蓄電装置を作ることができる。この場合、複数の蓄電素子１０’を積層し、積層方向と直交し、かつ平面視における蓄電素子１０’の中心（図心）を通る軸の周りに蓄電素子１０’を回転させる。このようにして、隣接する蓄電素子１０’の第１引出部１１Ｌと第２引出部１２Ｌとの位置を重ねる。重ねた第１引出部１１Ｌと第２引出部１２Ｌとは、外装体１４の外側で接続溶接される。なお、上述した蓄電素子１０を複数積層して蓄電装置とする場合も、蓄電素子１０’を用いた場合と同様の手法を用いることができる。
【００５５】
図８は、本実施形態に係る蓄電素子を複数積層して蓄電装置とした例を示す平面図である。図９は、図８の矢印Ｄ方向から蓄電装置を見た状態を示す図である。図８、図９に示す蓄電装置１００は、図１から図３に示す蓄電素子１０を複数個（この例では３個）積層し、隣接する蓄電素子１０の第１引出部１１Ｌと第２引出部１２Ｌとを電気的に接続することにより製造できる。このような構造により、蓄電素子１０は、３個の蓄電素子１０が直列に接続される。図９に示すように、隣接する蓄電素子１０の間には、絶縁体２０が設けられている。絶縁体２０の材料は、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン又はこれらを変性した樹脂材料が好ましい。蓄電装置１００は、外側に外装体２１を有していてもよい。外装体２１は、例えば、上述した蓄電素子１０’が有する外装体１４と同様に、ラミネートシートを用いることができる。蓄電装置１００が外側に外装体２１を有する場合、それぞれの絶縁体２０は、外装体１４に挟み込まれる。このため、外装体２１と絶縁体２０との平面視における寸法はほぼ同一になる。
【００５６】
蓄電装置１００は、第１引出部１１Ｌ又は第２引出部１２Ｌと接続されない第１引出部１１Ｌと第２引出部１２Ｌとが、外部の端子等に接続される端子電極となる。蓄電装置１００が有するそれぞれの蓄電素子１０は、第１分極性導電体１１Ｓと電解質（液）と第２分極性電極１２Ｓとの間に、電荷が薄い層となって配列しており、これらの間のバイアス印加によって電荷が蓄えられる。電気的に接続された第１引出部１１Ｌと第２引出部１２Ｌとは、直列接続された２個の蓄電素子１０同士の接続点における電位を制御するために用いられる。次に、蓄電素子１０及びこれを複数用いた蓄電装置１００を製造する方法を説明する。
【００５７】
図１０−１から図１０−１０は、実施形態１に係る蓄電素子及びこれを複数用いた蓄電装置を製造する方法の説明図である。
【００５８】
集電体１に分極性電極をアプリケータ方式で塗布し、溶媒を乾燥除去して集電体素体２を得る。集電体素体２を、５０ｍｍ×５０ｍｍの形状に切り出し、引出部３を取り付ける部分の分極性電極を除去する（図示なし）。このようにすることで、引出部３と集電体１とを確実に接続することができる。なお、引出部３を取り付ける部分の分極性電極を除去しなくてもよい。引出部３には、この後の外装体との接着を確実にするために、変性ＰＰのシートで挟んだものを用いる（図示なし）。分極性電極を除去した場所に引出部３を重ね、この部分を超音波溶接により接続する。これらを２個用意して第１電極１１、第２電極１２とする。第１電極１１と第２電極１２を、５４ｍｍ×５４ｍｍの形状に切り出したセパレータ１３を介して、第１引出部１１Ｌと第２引出部１２Ｌとが９０度方向になるように対向させ、蓄電素子１０を得る。蓄電素子１０を３個用意して、６０ｍｍ×６０ｍｍに切り出した絶縁体２０を介して積層する。積層する際、隣接する蓄電素子１０の引出部１２Ｌと、隣接する蓄電素子１０の引出部１１Ｌが重なるように、蓄電素子を９０度回転させる。これを繰り返し、蓄電素子１０を３個重ね、蓄電素子組立体１００ａを得る。
【００５９】
６０ｍｍ×６０ｍｍに切り出した外装体２１を２個用意し、蓄電素子組立体１００ａを挟み込み、外装体２１の３辺を熱プレスして封止し、封止前蓄電装置１００ｂを得る。封止をしていない外装体２１の残りの１辺から、電解液ＥＳをそれぞれの蓄電素子１０に入れ、残りの１辺を熱プレスにより封止する。それぞれ引出部１１Ｌと１２Ｌが重なった部分を超音波溶接によって接続部Ｗを接続し、３個の蓄電素子１０が直列に接続された蓄電装置１００を得る。直列数はこれに限定されるものではなく、任意に決めることができる。
【００６０】
図１１は、端子電極となる第１引出部及び第２引出部に導体の端子を接続した例を示す平面図である。図１２は、本実施形態に係る蓄電素子を積層して得られた蓄電装置を基板に実装した回路基板を示す側面図である。図１２は、図１１に示す蓄電装置１００を、矢印Ｄで示す方向から見た状態を示している。
【００６１】
蓄電装置１００は、重ねた蓄電素子１０において、一方の蓄電素子１０（図１参照）の第１引出部１１Ｌ、一方の蓄電素子１０の第２引出部１２Ｌと他方の蓄電素子１０の第１引出部１１Ｌとが重ねられる部分のそれぞれの先端及び他方の蓄電素子１０の第２引出部１２Ｌの先端に、はんだ付けがしやすいように、導体としての異種金属の端子１６Ｌ、１７Ｌ、１８Ｌを接続しておくことが好ましい。すなわち、重ねられた複数の蓄電素子１０において、第２引出部１２Ｌと接続されていない第１引出部の先端、第１引出部１１Ｌと第２出部１２Ｌとが重ねられる部分のそれぞれの先端及び第１引出部１１Ｌと接続されていない第２出部１２Ｌの先端に、導体としての異種金属の端子１６Ｌ、１７Ｌ、１８Ｌを接続しておくことが好ましい。Ｗは、第１引出部１１Ｌと端子１６Ｌとの接続部、第２引出部１２Ｌと端子１８Ｌとの接続部及び第１引出部１１Ｌと第２引出部１２Ｌと端子１７Ｌとの接続部を示す。この異種金属は、ニッケル又は銅にメッキ層を備えたものが好ましい。前記メッキ層は、９８±１（質量％）のＳｎと２±１（質量％）のＣｕとを含むことが好ましい。±１％は許容される誤差である。また、前記異種金属が銅である場合は、ニッケルをめっきしたものでも良い。一方の蓄電素子１０の第１引出部１１Ｌと他方の蓄電素子１０の第２引出部１２Ｌとが重ねられる部分の先端に、それぞれ異種金属の端子１７Ｌを重ね、第１引出部１１Ｌと第２引出部１２Ｌとが互いに重ねられない部分のそれぞれの先端に、異種金属の端子１６Ｌと１８Ｌとを重ねる。そして、重なったそれぞれの異種金属の端子と引出部とを超音波溶接によって接続して接続部Ｗを形成する。このようにすることで、それぞれの引出部の先端に異種金属の端子を形成できる。端子１６Ｌ、１７Ｌは、基板のパッド１１２と、はんだ１１３によって接続される。第１引出部１１Ｌ及び第２引出部１２Ｌと異種金属の端子１６Ｌ、１７Ｌとの接続は、重ねた面を全面的に使用しても良い。
【００６２】
（実施形態２）
図１３、図１４は、実施形態２に係る蓄電素子の平面図である。図１５は、図１４のＢ−Ｂ断面図である。
【００６３】
第１電極１１ａとなる集電体素体を、１辺が２５ｍｍとなる正六角形の形状に切り出し、引出部３（図１０−３参照）を取り付ける部分の分極性電極を除去する（図示なし）。引出部３には、この後の外装体との接着を確実にするために、変性ＰＰのシートで挟んだものを用いる（図示なし）。分極性電極を除去した場所に第１引出部１１Ｌを重ね、この部分を超音波溶接により接続する。これらを２個用意して第１電極１１ａ、第２電極１２ａとする。第１電極１１ａと第２電極１２ａを、一辺が３０ｍｍの正六角形の形状に切り出したセパレータ１３（図示なし）を介して、第１引出部１１Ｌの引き出される方向の直線Ｌ１と、第２引出部１２Ｌの引き出される方向の直線Ｌ２との交差する角度θが６０度となるように対向させ、蓄電素子１０ａを得る。
【００６４】
蓄電素子１０ａを５個用意して、一辺が３５ｍｍの正六角形の形状に切り出した絶縁体２０（図１５参照）を介して積層する。積層する際、隣接する蓄電素子１０ａの引出部１２Ｌと、隣接する蓄電素子１０ａの引出部１１Ｌとが重なるように、蓄電素子を６０度回転させる。これを繰り返し、蓄電素子１０ａを５個重ね、図１４に示す蓄電素子組立体１００ａを得る。１辺が３５ｍｍの正六角形の形状に切り出した外装体２１を２個用意し、蓄電素子組立体１００ａを挟み込み、外装体２１の５辺を熱プレスして封止し、封止前蓄電装置を得る。封止をしていない外装体２１の残りの１辺から、電解液（図示なし）をそれぞれの蓄電素子１０ａに入れ、残りの１辺を熱プレスにより封止する。それぞれの引出部１１Ｌと第２引出部１２Ｌとが重なった部分を超音波溶接によって接続して接続部Ｗとし、５個の蓄電素子１０ａが直列に接続された蓄電装置１００’を得る。それぞれの絶縁体２０は、外装体２１で挟み込まれる。このため、外装体２１と絶縁体２０との平面視における寸法はほぼ同一になる。絶縁体２０は、一部が外装体２１に挟み込まれている。蓄電装置１００’は、六角形であることで、蓄電素子１０ａと第１引出部１１Ｌ及び第２引出部１２Ｌとの角度が６０度に保たれ、正確な角度を得ることができる。直列数はこれに限定されるものではなく、任意に決めることができる。
【００６５】
（変形例）
図１６−１は、実施形態２の変形例に係る蓄電装置の平面図である。図１６−２は、実施形態２の変形例に係る蓄電素子の側面図である。蓄電装置１００ａ’’は、平面視が六角形の蓄電素子１０ａを外装体２１の内部に密封し、これを複数積層したものである。蓄電素子１０ａ（図１３参照）は、１辺が３５ｍｍの正六角形の形状に切り出した２個の外装体２１で挟み込まれる。蓄電素子１０ａを挟み込んだ２個の外装体２１は、５辺が熱プレスされることにより封止される。２個の外装体２１は、封止をしていない残りの１辺から、電解液が蓄電素子１０ａに注入される。その後、２個の外装体２１は、残りの１辺を熱プレスにより封止する。このようにして、外装体２１に封入された蓄電素子１０ａが得られる。
【００６６】
外装体２１に封入された蓄電素子１０ａは、複数積み重ねられる。そして、それぞれの蓄電素子１０ａの引出部１１Ｌと第２引出部１２Ｌとが重なった部分は、超音波溶接によって接続されて接続部Ｗとなる。外装体２１に封入された蓄電素子１０ａが５個直列に接続されて、蓄電装置１００’’となる。蓄電装置１００’’は、六角形であることで、蓄電素子１０ａと第１引出部１１Ｌ及び第２引出部１２Ｌとの角度が６０度に保たれ、正確な角度を得ることができる。直列数は５個に限定されるものではなく、任意に決めることができる。
【００６７】
（実施形態３）
図１７は、実施形態３に係る蓄電素子の平面図である。図１８は、実施形態３に係る蓄電素子を複数積層した蓄電装置を示す平面図である。
【００６８】
第１電極１１ｂとなる集電体素体を、直径が５０ｍｍとなる円形の形状に切り出し、引出部３を取り付ける部分の分極性電極を除去する（図示なし）。引出部３には、この後の外装体との接着を確実にするために、変性ＰＰのシートで挟んだものを用いる（図示なし）。分極性電極を除去した場所に第１引出部１１Ｌを重ね、この部分を超音波溶接により接続する。これらを２個用意して第１電極１１ｂ、第２電極１２ｂとする。
【００６９】
第１電極１１ｂと第２電極１２ｂとを、直径が５５ｍｍの円形の形状に切り出したセパレータ１３（図示なし）を介して、第１引出部１１Ｌの引き出される方向の直線Ｌ１と、第２引出部１２Ｌの引き出される方向の直線Ｌ２との交差する角度θが３０度となるように対向させ、蓄電素子１０ｂを得る。１１個の蓄電素子１０ｂを用意して、直径が６０ｍｍの円形の形状に切り出した絶縁体２０（図示なし）を介して積層する。積層する際、隣接する蓄電素子１０ｂの第２引出部１２Ｌと、隣接する蓄電素子１０ｂの第１引出部１１Ｌが重なるように、蓄電素子を３０度回転させる。これを繰り返し、蓄電素子１０ａを１１個重ね、蓄電装置としての蓄電素子組立体１００ｂを得る。
【００７０】
直径が６０ｍｍの円形の形状に切り出した外装体２１を２個用意し、蓄電素子組立体１００ｂを挟み込み、外装体２１の円周を一部残して熱プレスして封止し、封止前における蓄電素子組立体１００ｂ（図示なし）を得る。封止をしていない外装体２１の残りの円周から、電解液（図示なし）をそれぞれの蓄電素子１０ｂに入れ、残りの１辺を熱プレスにより封止する。第１引出部１１Ｌと第２引出部１２Ｌとが重なった部分を超音波溶接によって接続して接続部Ｗとし、１１個の蓄電素子１０ｂが直列に接続された蓄電素子組立体１００ｂを得る。蓄電素子組立体１００ｂは、円形であることで、蓄電素子の形状に影響を受けないで第１引出部１１Ｌ及び第２引出部１２Ｌの角度を任意に設計することができる。直列数、角度θはこれに限定されるものではなく、任意に決めることができる。
【００７１】
（実施形態４）
図１９は、実施形態４に係る蓄電素子の平面図である。図２０は、実施形態４に係る蓄電素子を複数積層した蓄電装置を示す平面図である。集電体素体２（図１０−２参照）を、５０ｍｍ×５０ｍｍの四角形の形状に切り出し、それぞれ引出部３を取り付ける部分の分極性電極を除去する（図示なし）。引出部３には、この後の外装体との接着を確実にするために、変性ＰＰのシートで挟んだものを用いる（図示なし）。分極性電極を除去した場所に引出部３を重ね、この部分を超音波溶接により接続する。これらを２個用意して第１電極１１、第２電極１２とする。第１電極１１と第２電極１２とを、５４ｍｍ×５４ｍｍの形状に切り出したセパレータ１３を介して、第１引出部１１Ｌと第２引出部１２Ｌとが９０度方向になるように対向させ、蓄電素子１０を得る。
【００７２】
集電体素体２を、１辺が５０ｍｍの正三角形の形状に切り出し、それぞれ引出部３を取り付ける部分の分極性電極を除去する（図示なし）。引出部３には、この後の外装体との接着を確実にするために、変性ＰＰのシートで挟んだものを用いる（図示なし）。分極性電極を除去した場所に引出部３を重ね、この部分を超音波溶接により接続する。これらを２個用意して第１電極１１、第２電極１２とする。第１電極１１と第２電極１２を、１辺が５５ｍｍの正三角形の形状に切り出したセパレータ１３を介して、第１引出部１１Ｌと第２引出部１２Ｌとが１２０度方向になるように対向させ、蓄電素子１０ｃを得る。
【００７３】
蓄電素子１０と１０ｃとを、６０ｍｍ×６０ｍｍに切り出した絶縁体２０を介して積層する。積層する際、隣接する蓄電素子１０の引出部１２Ｌと、隣接する蓄電素子１０ｃの引出部１１Ｌが重なるように、蓄電素子１０、１０ｃを重ね、蓄電素子組立体１００ｃを得る。６０ｍｍ×６０ｍｍに切り出した外装体２１を２個用意し、蓄電素子組立体１００ｃを挟み込み、外装体２１の３辺を熱プレスして封止し、封止前蓄電装置を得る。封止をしていない外装体２１の残りの１辺から、電解液をそれぞれの蓄電素子１０、１０ｃに入れ、残りの１辺を熱プレスにより封止する。引出部１１Ｌと１２Ｌが重なった部分を超音波溶接によって接続部Ｗを接続し、２個の蓄電素子１０、１０ｃが直列に接続された蓄電装置を得る。異なる電極形状、引出部を有することで、任意の方向に引出部を出す設計ができる。直列数はこれに限定されるものではなく、任意に決めることができる。
【００７４】
（実施形態５）
図２１は、実施形態５に係る蓄電素子の平面図である。図２２は、実施形態５に係る蓄電素子を同一平面に複数配列した蓄電装置を示す平面図である。集電体素体２を、５０ｍｍ×５０ｍｍの形状に切り出し、引出部３を取り付ける部分の分極性電極を除去する（図示なし）。引出部３には、この後の外装体との接着を確実にするために、変性ＰＰのシートで挟んだものを用いる（図示なし）。分極性電極を除去した場所に引出部３を重ね、この部分を超音波溶接により接続する。これらを２個用意して第１電極１１、第２電極１２とする。第１電極１１と第２電極１２とを、５４ｍｍ×５４ｍｍの形状に切り出したセパレータ１３を介して、第１引出部１１Ｌと第２引出部１２Ｌとが９０度方向になるように対向させ、蓄電素子１０を得る。
【００７５】
６０ｍｍ×６０ｍｍに切り出した外装体２１を、２個用意し、蓄電素子１０を挟み込み、外装体２１の３辺を熱プレスして封止し、封止前蓄電装を得る。封止をしていない外装体２１の残りの１辺から、電解液を蓄電素子１０に入れ、残りの１辺を熱プレスにより封止する。
【００７６】
集電体素体２を、５０ｍｍ×５０ｍｍの形状に切り出し、引出部３を取り付ける部分の分極性電極を除去する（図示なし）。引出部３には、この後の外装体との接着を確実にするために、変性ＰＰのシートで挟んだものを用いる（図示なし）。分極性電極を除去した場所に引出部３を重ね、この部分を超音波溶接により接続する。これらを２個用意して第１電極１１、第２電極１２とする。第１電極１１と第２電極１２を、５４ｍｍ×５４ｍｍの形状に切り出したセパレータ１３を介して、第１引出部１１Ｌと第２引出部１２Ｌとが１８０度方向になるように対向させ、蓄電素子１０ｄを得る。
【００７７】
６０ｍｍ×６０ｍｍに切り出した外装体２１を、２個用意し、蓄電素子１０を挟み込み、外装体２１の３辺を熱プレスして封止し、封止前蓄電装を得る。封止をしていない外装体２１の残りの１辺から、電解液ＥＳを蓄電素子１０ｃに入れ、残りの１辺を熱プレスにより封止する。
【００７８】
蓄電素子１０を３個、蓄電素子１０ｄを６個用意し、９個の蓄電素子を並べ、重なる第１引出部１１Ｌと第２引出部１２Ｌとを超音波溶接で接続した蓄電装置１００ｄを得る。これにより、９直列接続の蓄電装置１００ｄは、実装面に対して実装効率が良く、高さの小さい形態を得ることができる。直列の配置及び数は、これに限定されるものではなく、任意に決めることができる。
【００７９】
（実施形態６）
図２３は、実施形態６に係る蓄電素子の平面図である。図２４は、実施形態６に係る蓄電素子を同一平面に複数配列した蓄電装置を示す平面図である。第１電極１１ａ（図１３参照）となる集電体素体を、１辺が２５ｍｍとなる正六角形の形状に切り出し、引出部３を取り付ける部分の分極性電極を除去する（図示なし）。引出部３には、この後の外装体との接着を確実にするために、変性ＰＰのシートで挟んだものを用いる（図示なし）。分極性電極を除去した場所に第１引出部１１Ｌを重ね、この部分を超音波溶接により接続する。これらを２個用意して第１電極１１ａ、第２電極１２ａとする。第１電極１１ａと第２電極１２ａとを、一辺が３０ｍｍの正六角形の形状に切り出したセパレータ１３（図示なし）を介して、第１引出部１１Ｌの引き出される方向の直線Ｌ１と、第２引出部１２Ｌの引き出される方向の直線Ｌ２との交差する角度θが６０度、１２０度又は１８０度となるように対向させ、蓄電素子１０ａ、１０ａ１、１０ｅを得る。
【００８０】
１辺が３５ｍｍの六角形の形状に切り出した外装体２１を２個用意し、蓄電素子１０ａ、１０ａ１又は１０ｅを挟み込み、外装体２１の５辺を熱プレスして封止し、封止前蓄電装を得る。封止をしていない外装体２１の残りの１辺から、電解液ＥＳを蓄電素子１０ａ、又は１０ａ１、１０ｅに入れ、残りの１辺を熱プレスにより封止する。
【００８１】
蓄電素子１０ａを４個、蓄電素子１０ａ１を４個、蓄電素子１０ｅを２個用意し、計１０個の蓄電素子１０ａ、１０ａ１、１０ｅを並べ、重なる第１引出部１１Ｌと第２引出部１２Ｌとを超音波溶接で接続した蓄電装置１００ｅを得る。これにより、１０直列接続の蓄電装置は、実装面に対して実装効率が良く、高さの小さい形態を得ることができる。直列の配置及び数は、これに限定されるものではなく、任意に決めることができる。
【００８２】
本発明は、記述した内容に限定されない。電極の辺の数とリードの数が同じである必要はなく、電極の形状が四角形で、リード位置が６０度回転したセルを組み合わせても良い。電極の形状が六角形で、リード位置が１２０度回転したセルを組み合わせて、３直列としても良い。また、積層することなく、搭載平面に広げて配置しても良い。１個のセルにおいて、セパレータを介して２枚以上の電極を積層しても良い。
【００８３】
以上、ラミネート外装体を用いた薄型ＥＤＬＣは、定格電圧の向上が要求されるが、ＥＤＬＣの定格電圧には限界があり、直列接続することで定格電圧を上げる手法がとられる。本実施形態では、セル形状とリードの角度を調整した設計にすることで、容易に直列接続構造を採用することができる。
【符号の説明】
【００８４】
１ 集電体
２ 集電体素体
３ 引出部
１０、１０ａ、１０ａ１、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ 蓄電素子
１１、１１ａ、１１ｂ 第１電極
１１Ｃ 第１集電体
１１Ｌ 第１引出部
１１Ｔ、１２Ｔ 取付部
１１Ｐ、１２Ｐ 表面
１１Ｓ 第１分極性電極
１２、１２ａ、１２ｂ 第２電極
１２Ｌ 第２引出部
１２Ｔ 取付部
１２Ｃ 第２集電体
１２Ｐ 表面
１２Ｓ 分極性電極
１３ セパレータ
１４Ａ 第１ラミネートシート
１４Ｂ 第２ラミネートシート
１４、２１ 外装体
１４ＳＡ 内部空間
１６Ｌ、１７Ｌ、１８Ｌ 端子
２０ 絶縁体
１００、１００’、１００’’、１００ｄ、１００ｅ 蓄電装置
１００ａ 蓄電素子組立体
１００ｂ、１００ｃ 封止前蓄電装置
１１２ パッド
１１３ はんだ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＥＤＬＣ（Electric Double Layer Capacitor：電気二重層キャパシタ）等の蓄電素子、これを用いた蓄電装置及びこの蓄電装置が実装された回路基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
フラット型の蓄電素子は、例えば特許文献１に記載されている。このようなフラット型の蓄電素子は、平面形状が四角形の外装体の内部から外方に向けて、複数のリードが延びている。これらの蓄電素子を２個以上に直列接続することで、定格電圧が上昇する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２００７／０６３８７７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載された電気デバイス（蓄電素子）は、１個の電気デバイスが有する２個の電極タブが、それぞれ正反対の方向に引き出されている。このような電気デバイスを直列接続すると、電極タブ同士を接続した部分が電気デバイスの積層方向から見た場合に重なり合ってしまう。このため、電気デバイス間のバランスを調整する回路と電極タブ同士を接続した部分とを接続しにくいという問題があった。本発明は、複数の蓄電素子を直列接続する場合に、複数の蓄電素子を直列接続した部分に接続しやすい構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、第１集電体の表面に第１分極性電極が設けられる第１電極と、第２集電体の表面に第２分極性電極が設けられて、前記第２分極性電極がセパレータを介して前記第１分極性電極と対向する第２電極と、前記第１集電体と電気的に接続されるとともに、前記第１電極から引き出される第１引出部と、前記第２集電体と電気的に接続されるとともに、前記第１分極性電極と前記第２分極性電極とが対向する方向から見た場合において、前記第１引出部が引き出される方向に対して平行以外の方向に前記第２電極から引き出される第２引出部と、を含むことを特徴とする蓄電素子である。
【０００６】
この蓄電素子は、上述した構造とすることで、回路基板の設計に合わせて、第１引出部及び第２引出部の自由な引き出しができるという作用が得られる。その結果、基板回路の設計の自由度が増すという効果が得られる。
【０００７】
本発明において、前記第１引出部が前記第１電極から引き出される方向と平行な直線と、前記第２引出部が前記第２電極から引き出される方向と平行な直線とのなす角度θは、３６０／ｎ度（ｎは３以上の整数）であることが好ましい。
【０００８】
この蓄電素子は、一定の角度でリード（第１引出部及び第２引出部）を形成する。このため、回路基板の設計において、数学的な設計角度が得られる。その結果、基板回路の設計が容易になるという効果が得られる。
【０００９】
本発明において、ｎは１２以下であることが好ましい。
【００１０】
この蓄電素子は、２個のリード（第１引出部及び第２引出部）がなす角度（リード角度）の最小値が３０度となる。これより前記角度が小さくなると、基板回路のパッド寸法を確保することが困難となる。この蓄電素子は、前記角度が３０度以上になるので、基板搭載時に隣のパッドと接触接続するおそれを回避できるという効果が得られる。
【００１１】
本発明において、前記第１分極性電極と前記第２分極性電極とが対向する方向から見た場合において、前記第１電極及び前記第２電極の形状は、ｎ角形又は円形であることが好ましい。
【００１２】
この蓄電素子は、電極が数学的に算出しやすい形状となる。その結果、電極を準備、回収して、リード（第１引出部及び第２引出部）を取り付ける場合に、リードの取り付け位置の位置出しが容易になるという効果が得られる。
【００１３】
本発明は、前記蓄電素子を複数積層し、隣接する前記蓄電素子の前記第１引出部と前記第２引出部とを電気的に接続したことを特徴とする蓄電装置である。
【００１４】
この蓄電素子は、複数の蓄電素子を直列接続したものである。このような構造により、蓄電素子の定格電圧を直列数の倍数で大きくすることができる。その結果、回路の視点で、蓄電素子としての動作電圧を上げた設計ができるという効果が得られる。
【００１５】
本発明において、複数の前記蓄電素子の数Ｄは、Ｄ≦ｃｅｉｌ（（３６０−θ）／θ）であることが好ましい。ここで、ｃｅｉｌ（ｘ）は天井関数を表し、実数ｘに対して、ｘ以上の最小の整数として定義される。
【００１６】
本蓄電素子の最大数Ｄは、第１引出部と第２第２引出部とのなす角度、すなわちリード角度に基づいて求められる数である。本蓄電素子は、一定のリード角度を備えることで、３直列以上の接続が容易になるという効果が得られる。
【００１７】
本発明において、前記第１分極性電極と前記第２分極性電極とが対向する方向から見た場合において、少なくとも１個の前記蓄電素子の形状は、他の前記蓄電素子の形状とは異なっていても良い。
【００１８】
本蓄電素子は、対向する電極が異なる形状であっても良い。電極の形状により、リード（第１引出部又は第２引出部）を接続する際、接続位置を制御しやすい電極形状を用いることができ、これらを組み合わせることで、任意の方向にリードを引き出すことができるという効果が得られる。
【００１９】
本発明において、前記第２引出部と電気的に接続されていない前記第１引出部と、前記第１引出部と電気的に接続されていない前記第２引出部と、前記第１引出部と前記第２引出部との接続部とに、導体の端子をそれぞれ電気的に接続することが好ましい。
【００２０】
本蓄電素子は、基板搭載時のはんだ接続加工が行いやすいように、電極から引き出しているリード（第１引出部又は第２引出部）とは異なる金属端子が前記リードに接続されていることが好ましい。例えば、Ｎｉ、Ｃｕであり、はんだと濡れ性の良い金属であれば良い。その結果、基板の電極と前記リードとが、はんだで接続することが容易で、確実な接続ができるという効果が得られる。
【００２１】
本発明は、前記蓄電素子を少なくとも１個含む複数の蓄電素子を同一平面に配置して直列接続したことを特徴とする蓄電装置である。
【００２２】
本蓄電素子は、複数の蓄電素子を同一平面上で直列接続したものである。これにより、蓄電素子の定格電圧を直列数の倍数で大きくすることができ、面方向への接続ができる。その結果、回路の視点で、蓄電素子としての動作電圧を上げた設計ができ、高さ方向のサイズを抑制できるという効果が得られる。
【００２３】
本発明において、前記蓄電素子同士の接続部と、直列接続された複数の前記蓄電素子の両側とに、導体の端子をそれぞれ電気的に接続することが好ましい。
【００２４】
本蓄電素子は、基板搭載時のはんだ接続加工が行いやすいように、電極から引き出しているリード（第１引出部又は第２引出部）とは異なる金属端子が前記リードに接続されていることが好ましい。前記金属端子は、例えば、Ｎｉ、Ｃｕであり、はんだとの濡れ性の良い金属であれば良い。その結果、基板の電極とリードとが、はんだで接続することが容易で、確実な接続ができるという効果が得られる。
【００２５】
本発明において、前記端子は、表面がＳｎ−Ｃｕ又はＣｕ−Ｎｉで被覆されることが好ましい。
【００２６】
本蓄電素子は、接続した金属端子の表面に処理を行ったものである。めっき処理で金属端子の表面にＳｎ−Ｃｕ又はＣｕ−Ｎｉを被覆することで、はんだの濡れ性をより良くする効果が得られる。
【００２７】
本発明において、前記蓄電装置は、外装体に収納され、前記端子は前記外装体の外部に取り出されることが好ましい。
【００２８】
本蓄電素子は、外装体に収納され、その中からリード（第１引出部又は第２引出部）が取り出されたものである。外装体は金属箔の両面を樹脂層で覆ったものである。金属箔にはＡｌ又はＳＵＳ（ステンレス鋼）があり、樹脂層にはＰＰ（Ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ）、ＰＥＴ（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎ Ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）、ナイロン等がある。蓄電素子が外装体に収納されることで、使用環境下での耐性を上げることができるという効果が得られる。
【００２９】
本発明は、前記蓄電装置と、前記蓄電装置が搭載されるとともに、表面に電極パッドを有する基板と、前記外装体の表面と、前記基板との間に介在して両者を固定する固定部材と、前記電極パッドと前記端子との間に介在して両者を電気的に接続するはんだ材料と、含むことを特徴とする回路基板である。
【００３０】
本蓄電素子は、基板との固定において、端子とのはんだ接続と本体との固定部材とからなる。これにより、蓄電素子全体が、基板に固定されることになり、振動によるリード（第１引出部又は第２引出部）の断線を抑制できるという効果が得られる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明は、複数の蓄電素子を直列接続する場合に、複数の蓄電素子を直列接続した部分に接続しやすい構造を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】図１は、実施形態１に係る蓄電素子の平面図である。
【図２】図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】図３は、図１のＢ−Ｂ断面図である。
【図４】図４は、第１引出部が第１電極から引き出される方向と第２引出部が第２電極から引き出される方向とを示す平面図である。
【図５】図５は、第１集電体及び第２集電体の他の形状を示す平面図である。
【図６】図６は、実施形態１の変形例に係る蓄電素子を示す平面図である。
【図７】図７は、図６のＡ−Ａ断面図である。
【図８】図８は、本実施形態に係る蓄電素子を複数積層して蓄電装置とした例を示す平面図である。
【図９】図９は、図８の矢印Ｄ方向から蓄電装置を見た状態を示す図である。
【図１０−１】図１０−１は、実施形態１に係る蓄電素子及びこれを複数用いた蓄電装置を製造する方法の説明図である。
【図１０−２】図１０−２は、実施形態１に係る蓄電素子及びこれを複数用いた蓄電装置を製造する方法の説明図である。
【図１０−３】図１０−３は、実施形態１に係る蓄電素子及びこれを複数用いた蓄電装置を製造する方法の説明図である。
【図１０−４】図１０−４は、実施形態１に係る蓄電素子及びこれを複数用いた蓄電装置を製造する方法の説明図である。
【図１０−５】図１０−５は、実施形態１に係る蓄電素子及びこれを複数用いた蓄電装置を製造する方法の説明図である。
【図１０−６】図１０−６は、実施形態１に係る蓄電素子及びこれを複数用いた蓄電装置を製造する方法の説明図である。
【図１０−７】図１０−７は、実施形態１に係る蓄電素子及びこれを複数用いた蓄電装置を製造する方法の説明図である。
【図１０−８】図１０−８は、実施形態１に係る蓄電素子及びこれを複数用いた蓄電装置を製造する方法の説明図である。
【図１０−９】図１０−９は、実施形態１に係る蓄電素子及びこれを複数用いた蓄電装置を製造する方法の説明図である。
【図１０−１０】図１０−１０は、実施形態１に係る蓄電素子及びこれを複数用いた蓄電装置を製造する方法の説明図である。
【図１１】図１１は、端子電極となる第１引出部及び第２引出部に導体の端子を接続した例を示す平面図である。
【図１２】図１２は、本実施形態に係る蓄電素子を積層して得られた蓄電装置を基板に実装した回路基板を示す側面図である。
【図１３】図１３は、実施形態２に係る蓄電素子の平面図である。
【図１４】図１４は、実施形態２に係る蓄電素子の平面図である。
【図１５】図１５は、図１４のＢ−Ｂ断面図である。
【図１６−１】図１６−１は、実施形態２の変形例に係る蓄電素子の平面図である。
【図１６−２】図１６−２は、実施形態２の変形例に係る蓄電素子の側面図である。
【図１７】図１７は、実施形態３に係る蓄電素子の平面図である。
【図１８】図１８は、実施形態３に係る蓄電素子を複数積層した蓄電装置を示す平面図である。
【図１９】図１９は、実施形態４に係る蓄電素子の平面図である。
【図２０】図２０は、実施形態４に係る蓄電素子を複数積層した蓄電装置を示す平面図である。
【図２１】図２１は、実施形態５に係る蓄電素子の平面図である。
【図２２】図２２は、実施形態５に係る蓄電素子を同一平面に複数配列した蓄電装置を示す平面図である。
【図２３】図２３は、実施形態６に係る蓄電素子の平面図である。
【図２４】図２４は、実施形態６に係る蓄電素子を同一平面に複数配列した蓄電装置を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。さらにに、下記実施形態で開示した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成要素の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。
【００３４】
（実施形態１）
図１は、実施形態１に係る蓄電素子の平面図である。図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。図３は、図１のＢ−Ｂ断面図である。図４は、第１引出部が第１電極から引き出される方向と第２引出部が第２電極から引き出される方向とを示す平面図である。本実施形態において、蓄電素子１０は、ＥＤＬＣである。しかし、蓄電素子１０は、ＥＤＬＣに限定されるものではなく、リチウムイオンキャパシタ、電解コンデンサ、電解液を固体電解質に変更した全固体電池、リチウムイオン電池、マグネシウムイオン電池、カルシウムイオン電池その他の二次電池等にも適用することができる。
【００３５】
蓄電素子１０は、第１電極１１と、第２電極１２と、第１引出部１１Ｌと、第２引出部１２Ｌと、を含む。第１電極１１は、図２、図３に示すように、第１集電体１１Ｃの表面に第１分極性電極１１Ｓが設けられる。第２電極１２は、図２、図３に示すように、第２集電体１２Ｃの表面に第２分極性電極１２Ｓが設けられる。第２電極１２は、第２分極性電極１２Ｓがセパレータ１３を介して第１分極性電極１１Ｓと対向する。
【００３６】
第１引出部１１Ｌは、第１集電体１１Ｃと電気的に接続されるとともに、第１電極１１から引き出される。第２引出部１２Ｌは、第２集電体１２Ｃと電気的に接続されるとともに、第１分極性電極１１Ｓと第２分極性電極１２Ｓとが対向する方向（図２、図３の矢印Ｒで示す方向）から見た場合において、第１引出部１１Ｌが引き出される方向に対して平行以外の方向に第２電極１２から引き出される。
【００３７】
第１集電体１１Ｃ及び第２集電体１２Ｃは、いずれも平面視が四角形、より具体的には正方形のシート状又は箔状の導体である。したがって、第１電極１１及び第２電極１２の平面視における形状も、第１集電体１１Ｃ及び第２集電体１２Ｃと同様の形状になる。なお、後述するように、第１集電体１１Ｃ及び第２集電体１２Ｃの平面視における形状は正方形に限定されるものではない。平面視とは、第１集電体１１Ｃ又は第２集電体１２Ｃの表面１１Ｐ又は１２Ｐに直交する方向から見た状態である。第１集電体１１Ｃの表面１１Ｐ及び第２集電体１２Ｃの表面１２Ｐに直交する方向は、第１分極性電極１１Ｓと第２分極性電極１２Ｓとが対向する方向に相当する。なお、第１集電体１１Ｃの表面１１Ｐは第１電極１１の表面であり、第２集電体１２Ｃの表面１２Ｐは第２電極１２の表面である。
【００３８】
第１引出部１１Ｌが第１電極１１から引き出される方向（第１引出方向）は、図１、図４の矢印Ｃ１で示す方向であり、第２引出部１２Ｌが第２電極１２から引き出される方向（第２引出方向）は、図１、図４の矢印Ｃ２で示す方向である。第１引出方向は、平面視が正方形形状である第１電極１１の中心から外側に向かう方向であり、第１引出部１１Ｌが第１電極１１から延出する方向である。第２引出方向は、平面視が正方形形状である第２電極１２の中心から外側に向かう方向であり、第２引出部１２Ｌが第２電極１２から延出する方向である。
【００３９】
第１引出部１１Ｌ及び第２引出部１２Ｌは、いずれも平面視が長方形形状のシート状又は箔状の部材である。第１引出部１１Ｌは、長辺が第１電極１１の一辺と直交して第１電極１１に取り付けられる。同様に、第２引出部１２Ｌは、長辺が第２電極１２の一辺と直交して第１電極１１に取り付けられる。このような構造により、第１引出部１１Ｌは、長辺と平行な方向に向かって第１電極１１から延出し、第２引出部１２Ｌは、長辺と平行な方向に向かって第２電極１２から延出する。このため、蓄電素子１０は、第１引出部１１Ｌの長辺と平行な方向、すなわち、第１引出部１１Ｌの長手方向が第１引出方向に相当し、第２引出部１２Ｌの長辺と平行な方向、すなわち、第２引出部１２Ｌの長手方向が第２引出方向に相当する。
【００４０】
図１、図４に示すように、第１分極性電極１１Ｓと第２分極性電極１２Ｓとが対向する方向から見た場合、すなわち、平面視において、第２引出部１２Ｌは、第１引出部１１Ｌが引き出される方向に対して平行以外の方向に引き出される。すなわち、図４に示すように、蓄電素子１０は、第１引出部１１Ｌが第１電極１１から引き出される方向（第１引出方向）と平行な直線Ｌ１と、第２引出部１２Ｌが第２電極１２から引き出される方向（第２引出方向）と平行な直線Ｌ２とのなす角度（引出角度）θが、０度より大きく１８０度より小さくなる。本実施形態において、引出角度θは９０度になる。なお、直線Ｌ１と、直線Ｌ２’とは、引出角度θが１８０度になる。引出角度θが１８０度であるとき、第１引出部１１Ｌと第２引出部１２Ｌとは、それぞれ正反対の方向に引き出される。
【００４１】
本実施形態において、引出角度θは、３６０／ｎ度（ｎは３以上の整数）である。蓄電素子１０は、ｎ＝４であり、引出角度θは９０度である。これは、蓄電素子１０の平面視における形状が正方形（四角形）であることに対応している。
【００４２】
複数の蓄電素子１０を第１電極１１の表面１１Ｐ及び第２電極１２の表面１２Ｐと直交する方向に積層する。そして、隣接する蓄電素子１０の第１引出部１１Ｌと第２引出部１２Ｌとを電気的に接続することにより、複数の蓄電素子１０を直列接続した蓄電装置を作ることができる。蓄電素子１０は、第１引出方向と第２引出方向とが非平行であるので、蓄電素子１０を積層する数及び引出角度θの大きさを適切に設定することにより、複数の蓄電素子１０を積層して得られた蓄電装置を、その積層方向と平行な方向から見た場合には、第１引出部１１Ｌ１と、複数存在する第１引出部１１Ｌ１と第２引出部１２Ｌとの接続部分と、第２引出部１２Ｌとはいずれも重ならなくなる。すなわち、第１引出部１１Ｌ１と第２引出部と複数の前記接続部分とは、前記蓄電装置の周方向の異なる位置に延出する。複数の蓄電素子１０を直列接続した蓄電装置が有する蓄電素子１０の数Ｄは、本実施形態において、Ｄ≦ｃｅｉｌ（（３６０−θ）／θ）であることが好ましい。ここで、ｃｅｉｌ（ｘ）は天井関数を表し、実数ｘに対して、ｘ以上の最小の整数で定義される。
【００４３】
複数の蓄電素子１０を直列接続した蓄電装置は、蓄電素子１０間のバランス（セルバランス）をとる必要があることから、第１引出部１１Ｌ１と第２引出部１２Ｌとの接合部分に調整回路を接続することが多い。上述したように、蓄電素子１０は、複数存在する第１引出部１１Ｌ１と第２引出部１２Ｌとの接続部分はいずれも重ならないので、前記蓄電装置に前記調整回路を簡単かつ確実に接続することができる。次に、蓄電素子１０の内部構造について説明する。
【００４４】
第１電極１１の第１集電体１１Ｃ及び第２電極１２の第２集電体１２Ｃは、導体である金属の箔で製造される。第１集電体１１Ｃ及び第２集電体１２Ｃは、いずれも平滑面を有するアルミニウム箔又はチタン箔の他、これらの表面をエンボス加工又はエッチング処理によって粗く加工したもの使用することができる。第１集電体１１Ｃ及び第２集電体１２Ｃは、第１電極１１及び第２電極１２と同形状なので、平面視が正方形形状である。このような形状の第１集電体１１Ｃの表面に第１引出部１１Ｌを取り付けて一辺から延出させ、第２集電体１２Ｃの表面に第２引出部１２Ｌを取り付けて一辺から延出させる。なお、第１引出部１１Ｌを取り付ける部分の第１集電体１１Ｃには、第１分極性電極１１Ｓがないことが望ましく、事前に除去しておくことが好ましい。同様に、第２引出部１２Ｌを取り付ける部分の第２集電体１２Ｃには、第２分極性電極１２Ｓがないことが望ましく、事前に除去しておくことが好ましい。
【００４５】
図５は、第１集電体及び第２集電体の他の形状を示す平面図である。この第１電極１１となる第１集電体１１Ｃは、平面視が正方形形状のシート又は箔状の導体であり、正方形の一辺から第１引出部１１Ｌを取り付けるための取付部１１Ｔが突出している。第２電極１２となる第２集電体１２Ｃも、平面視が正方形形状のシート又は箔状の導体であり、正方形の一辺から第２引出部１２Ｌを取り付けるための取付部１２Ｔが突出している。このように、第１集電体１１Ｃ及び第２集電体１２Ｃが、それぞれ取付部１１Ｔ、１２Ｔを有することにより、第１引出部１１Ｌ及び第２引出部１２Ｌを第１集電体１１Ｃ及び第２集電体１２Ｃに取り付けやすくなる。なお、取付部１１Ｔ、１２Ｔには、第１分極性電極１１Ｓ、第２分極性電極１２Ｓがないことが望ましい。このようにすることで、取付部１１Ｔ、１２Ｔは、第１電極１１と第２電極１２とを、セパレータ１３を介して交互に多数積層した場合、第１引出部１１Ｌと多数重なった取付部１１Ｔと、第２引出部１２Ｌと多数重なった取付部１２Ｔとを容易に接続することができる。
【００４６】
本実施形態において、第１引出部１１Ｌ及び第２引出部１２Ｌは、Ａｌを含む材料である。なお、第１引出部１１Ｌ及び第２引出部１２Ｌは、Ａｌが主成分であるが、微量の不純物を含んでいてもよい。第１引出部１１Ｌ及び第２引出部１２Ｌに用いられるＡｌの含有率は、少なくとも５０質量％以上である。電気伝導性と電解液に対する耐性とを考慮すると、前記含有率の範囲は、９５質量％以上であることが好ましい。このようにすれば、電気伝導性及び電解液に対する耐性に優れた第１引出部１１Ｌ及び第２引出部１２Ｌを得ることができる。
【００４７】
第１分極性電極１１Ｓ及び第２分極性電極１２Ｓは、活物質層である。第１分極性電極１１Ｓ及び第２分極性電極１２Ｓは、多孔質材料を用いて製造することができる。第１分極性電極１１Ｓ及び第２分極性電極１２Ｓに用いる多孔質材料は、例えば、活性炭にバインダ樹脂を混ぜて製造することができる。前記バインダ樹脂としては、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン等のフッ素を含む高分子化合物又はスチレンブタジエンゴムのようなゴム系の高分子化合物又はカルボキシメチルセルロース等が挙げられる。第１分極性電極１１Ｓ及び第２分極性電極１２Ｓは、必要に応じてカーボンブラック、カーボンナノチューブ、黒鉛の微粒子又は微細繊維が導電助剤として配合されてもよい。第１分極性電極１１Ｓ及び第２分極性電極１２Ｓを製造する際には、これらの材料を、第１集電体１１Ｃ及び第２集電体１２Ｃの片面又は両面に塗布する。
【００４８】
第１電極１１及び第２電極１２を製造する方法として、活性炭に導電補助剤とバインダとを加えてシート状にした後、第１集電体１１Ｃ及び第２集電体１２Ｃに接着する方法の他、活性炭をスラリー状にして第１集電体１１Ｃ及び第２集電体１２Ｃに塗工する方法等もある。スラリー状の活性炭を第１集電体１１Ｃ及び第２集電体１２Ｃに塗工する方法としては、アプリケータ方式、グラビア方式、リバースロール方式、エクストルージョン（ノズル）方式又はディップ方式等がある。
【００４９】
セパレータ１３は、第１電極１１の第１分極性電極１１Ｓと第２電極１２の第２分極性電極１２Ｓとの間に介在する。図１から図３に示すように、本実施形態において、セパレータ１３は、平面視が正方形形状である。そして、セパレータ１３は、第１電極１１及び第２電極１２の外周部よりも外側に延在している。セパレータ１３として、例えば、質量比１０％以上のポリオレフィン系樹脂を含有した不織布又は多孔質フィルムを用いることができる。ポリオレフィン系樹脂の軟化点温度以上の温度環境下で、１対の分極性電極、すなわち、第１分極性電極１１Ｓと第２分極性電極１２Ｓとに圧力を加えることにより、第１分極性電極１１Ｓと第２分極性電極１２Ｓとセパレータ１３とを接着することもできる。セパレータ１３として、セルロース不織布又はアラミド繊維の不織布を用いることもできる。
【００５０】
蓄電素子１０は、第１分極性電極１１Ｓと第２分極性電極１２Ｓとの間に電解液が介在する。この電解液としては、水溶液系のものと有機系のものとのいずれでも用いることができる。有機系の電解液の溶媒としては、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、ジメチルカーボネート、メチルエチルカーボネート、ジエチルカーボネート、γ−ブチロラクトン、ジメチルホルムアミド、スルホラン、アセトニトリル、プロピオニトリル、メトキシアセトニトリル等がある。また、溶質としては、アンモニウム塩、アミン塩又はアミジン塩などが知られている。
【００５１】
図６は、実施形態１の変形例に係る蓄電素子を示す平面図である。図７は、図６のＡ−Ａ断面図である。蓄電素子１０’は、上述した蓄電素子１０を、外装体１４内に封入したものである。他の構造は、上述した蓄電素子１０と同様である。蓄電素子１０’は、外装体１４内に収容された蓄電素子１０と、蓄電素子１０の外周部から延出した第１引出部１１Ｌ及び第２引出部１２Ｌとを有している。
【００５２】
外装体１４は、蓄電素子１０よりも大きい寸法で、第１引出部１１Ｌと第２引出部１２Ｌとが外装体１４の外周部から外側に延出している。外装体１４は、図７に示すように、第１ラミネートシート１４Ａと、第２ラミネートシート１４Ｂとを重ね合わせ、これらの周囲の辺近傍領域を接着して作られる。第１ラミネートシート１４Ａ及び第２ラミネートシート１４Ｂは、それぞれアルミニウム薄膜の外側表面及び内側表面を樹脂層で被覆したものである。外装体１４と第１引出部１１Ｌとの間及び外装体１４と第２引出部１２Ｌとの間には、シール材１５Ａ、１５Ｂが介在している。シール材１５Ａ、１５Ｂは、外装体１４と第１引出部１１Ｌ等との間を密封する。以下の説明において、シール材１５Ａ、１５Ｂは省略することがある。
【００５３】
図７に示すように、外装体１４の密閉された内部空間１４ＳＡ、１４ＳＢ内には、電解液とともに蓄電素子１０が配置されている。蓄電素子１０は、第１引出部１１Ｌ及び第２引出部１２Ｌを介して電荷を蓄積することができるとともに、蓄積された電荷を放出することもできる。
【００５４】
本変形例において、外装体１４の平面視における形状は、第１引出部１１Ｌ及び第２引出部１２Ｌが引き出される位置に合わせて、多角形（この例では四角形であり、より具体的には正方形）が好ましい。蓄電素子１０’を複数積層して、隣接する蓄電素子１０’の第１引出部１１Ｌと第２引出部１２Ｌとを電気的に接続することにより、蓄電素子１０’を複数有する蓄電装置を作ることができる。この場合、複数の蓄電素子１０’を積層し、積層方向と直交し、かつ平面視における蓄電素子１０’の中心（図心）を通る軸の周りに蓄電素子１０’を回転させる。このようにして、隣接する蓄電素子１０’の第１引出部１１Ｌと第２引出部１２Ｌとの位置を重ねる。重ねた第１引出部１１Ｌと第２引出部１２Ｌとは、外装体１４の外側で接続溶接される。なお、上述した蓄電素子１０を複数積層して蓄電装置とする場合も、蓄電素子１０’を用いた場合と同様の手法を用いることができる。
【００５５】
図８は、本実施形態に係る蓄電素子を複数積層して蓄電装置とした例を示す平面図である。図９は、図８の矢印Ｄ方向から蓄電装置を見た状態を示す図である。図８、図９に示す蓄電装置１００は、図１から図３に示す蓄電素子１０を複数個（この例では３個）積層し、隣接する蓄電素子１０の第１引出部１１Ｌと第２引出部１２Ｌとを電気的に接続することにより製造できる。このような構造により、蓄電素子１０は、３個の蓄電素子１０が直列に接続される。図９に示すように、隣接する蓄電素子１０の間には、絶縁体２０が設けられている。絶縁体２０の材料は、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン又はこれらを変性した樹脂材料が好ましい。蓄電装置１００は、外側に外装体２１を有していてもよい。外装体２１は、例えば、上述した蓄電素子１０’が有する外装体１４と同様に、ラミネートシートを用いることができる。蓄電装置１００が外側に外装体２１を有する場合、それぞれの絶縁体２０は、外装体１４に挟み込まれる。このため、外装体２１と絶縁体２０との平面視における寸法はほぼ同一になる。
【００５６】
蓄電装置１００は、第１引出部１１Ｌ又は第２引出部１２Ｌと接続されない第１引出部１１Ｌと第２引出部１２Ｌとが、外部の端子等に接続される端子電極となる。蓄電装置１００が有するそれぞれの蓄電素子１０は、第１分極性導電体１１Ｓと電解質（液）と第２分極性電極１２Ｓとの間に、電荷が薄い層となって配列しており、これらの間のバイアス印加によって電荷が蓄えられる。電気的に接続された第１引出部１１Ｌと第２引出部１２Ｌとは、直列接続された２個の蓄電素子１０同士の接続点における電位を制御するために用いられる。次に、蓄電素子１０及びこれを複数用いた蓄電装置１００を製造する方法を説明する。
【００５７】
図１０−１から図１０−１０は、実施形態１に係る蓄電素子及びこれを複数用いた蓄電装置を製造する方法の説明図である。
【００５８】
集電体１に分極性電極をアプリケータ方式で塗布し、溶媒を乾燥除去して集電体素体２を得る。集電体素体２を、５０ｍｍ×５０ｍｍの形状に切り出し、引出部３を取り付ける部分の分極性電極を除去する（図示なし）。このようにすることで、引出部３と集電体１とを確実に接続することができる。なお、引出部３を取り付ける部分の分極性電極を除去しなくてもよい。引出部３には、この後の外装体との接着を確実にするために、変性ＰＰのシートで挟んだものを用いる（図示なし）。分極性電極を除去した場所に引出部３を重ね、この部分を超音波溶接により接続する。これらを２個用意して第１電極１１、第２電極１２とする。第１電極１１と第２電極１２を、５４ｍｍ×５４ｍｍの形状に切り出したセパレータ１３を介して、第１引出部１１Ｌと第２引出部１２Ｌとが９０度方向になるように対向させ、蓄電素子１０を得る。蓄電素子１０を３個用意して、６０ｍｍ×６０ｍｍに切り出した絶縁体２０を介して積層する。積層する際、隣接する蓄電素子１０の引出部１２Ｌと、隣接する蓄電素子１０の引出部１１Ｌが重なるように、蓄電素子を９０度回転させる。これを繰り返し、蓄電素子１０を３個重ね、蓄電素子組立体１００ａを得る。
【００５９】
６０ｍｍ×６０ｍｍに切り出した外装体２１を２個用意し、蓄電素子組立体１００ａを挟み込み、外装体２１の３辺を熱プレスして封止し、封止前蓄電装置１００ｂを得る。封止をしていない外装体２１の残りの１辺から、電解液ＥＳをそれぞれの蓄電素子１０に入れ、残りの１辺を熱プレスにより封止する。それぞれ引出部１１Ｌと１２Ｌが重なった部分を超音波溶接によって接続部Ｗを接続し、３個の蓄電素子１０が直列に接続された蓄電装置１００を得る。直列数はこれに限定されるものではなく、任意に決めることができる。
【００６０】
図１１は、端子電極となる第１引出部及び第２引出部に導体の端子を接続した例を示す平面図である。図１２は、本実施形態に係る蓄電素子を積層して得られた蓄電装置を基板に実装した回路基板を示す側面図である。図１２は、図１１に示す蓄電装置１００を、矢印Ｄで示す方向から見た状態を示している。
【００６１】
蓄電装置１００は、重ねた蓄電素子１０において、一方の蓄電素子１０（図１参照）の第１引出部１１Ｌ、一方の蓄電素子１０の第２引出部１２Ｌと他方の蓄電素子１０の第１引出部１１Ｌとが重ねられる部分のそれぞれの先端及び他方の蓄電素子１０の第２引出部１２Ｌの先端に、はんだ付けがしやすいように、導体としての異種金属の端子１６Ｌ、１７Ｌ、１８Ｌを接続しておくことが好ましい。すなわち、重ねられた複数の蓄電素子１０において、第２引出部１２Ｌと接続されていない第１引出部の先端、第１引出部１１Ｌと第２出部１２Ｌとが重ねられる部分のそれぞれの先端及び第１引出部１１Ｌと接続されていない第２出部１２Ｌの先端に、導体としての異種金属の端子１６Ｌ、１７Ｌ、１８Ｌを接続しておくことが好ましい。Ｗは、第１引出部１１Ｌと端子１６Ｌとの接続部、第２引出部１２Ｌと端子１８Ｌとの接続部及び第１引出部１１Ｌと第２引出部１２Ｌと端子１７Ｌとの接続部を示す。この異種金属は、ニッケル又は銅にメッキ層を備えたものが好ましい。前記メッキ層は、９８±１（質量％）のＳｎと２±１（質量％）のＣｕとを含むことが好ましい。±１％は許容される誤差である。また、前記異種金属が銅である場合は、ニッケルをめっきしたものでも良い。一方の蓄電素子１０の第１引出部１１Ｌと他方の蓄電素子１０の第２引出部１２Ｌとが重ねられる部分の先端に、それぞれ異種金属の端子１７Ｌを重ね、第１引出部１１Ｌと第２引出部１２Ｌとが互いに重ねられない部分のそれぞれの先端に、異種金属の端子１６Ｌと１８Ｌとを重ねる。そして、重なったそれぞれの異種金属の端子と引出部とを超音波溶接によって接続して接続部Ｗを形成する。このようにすることで、それぞれの引出部の先端に異種金属の端子を形成できる。端子１６Ｌ、１７Ｌは、基板のパッド１１２と、はんだ１１３によって接続される。第１引出部１１Ｌ及び第２引出部１２Ｌと異種金属の端子１６Ｌ、１７Ｌとの接続は、重ねた面を全面的に使用しても良い。
【００６２】
（実施形態２）
図１３、図１４は、実施形態２に係る蓄電素子の平面図である。図１５は、図１４のＢ−Ｂ断面図である。
【００６３】
第１電極１１ａとなる集電体素体を、１辺が２５ｍｍとなる正六角形の形状に切り出し、引出部３（図１０−３参照）を取り付ける部分の分極性電極を除去する（図示なし）。引出部３には、この後の外装体との接着を確実にするために、変性ＰＰのシートで挟んだものを用いる（図示なし）。分極性電極を除去した場所に第１引出部１１Ｌを重ね、この部分を超音波溶接により接続する。これらを２個用意して第１電極１１ａ、第２電極１２ａとする。第１電極１１ａと第２電極１２ａを、一辺が３０ｍｍの正六角形の形状に切り出したセパレータ１３（図示なし）を介して、第１引出部１１Ｌの引き出される方向の直線Ｌ１と、第２引出部１２Ｌの引き出される方向の直線Ｌ２との交差する角度θが６０度となるように対向させ、蓄電素子１０ａを得る。
【００６４】
蓄電素子１０ａを５個用意して、一辺が３５ｍｍの正六角形の形状に切り出した絶縁体２０（図１５参照）を介して積層する。積層する際、隣接する蓄電素子１０ａの引出部１２Ｌと、隣接する蓄電素子１０ａの引出部１１Ｌとが重なるように、蓄電素子を６０度回転させる。これを繰り返し、蓄電素子１０ａを５個重ね、図１４に示す蓄電素子組立体１００ａを得る。１辺が３５ｍｍの正六角形の形状に切り出した外装体２１を２個用意し、蓄電素子組立体１００ａを挟み込み、外装体２１の５辺を熱プレスして封止し、封止前蓄電装置を得る。封止をしていない外装体２１の残りの１辺から、電解液（図示なし）をそれぞれの蓄電素子１０ａに入れ、残りの１辺を熱プレスにより封止する。それぞれの引出部１１Ｌと第２引出部１２Ｌとが重なった部分を超音波溶接によって接続して接続部Ｗとし、５個の蓄電素子１０ａが直列に接続された蓄電装置１００’を得る。それぞれの絶縁体２０は、外装体２１で挟み込まれる。このため、外装体２１と絶縁体２０との平面視における寸法はほぼ同一になる。絶縁体２０は、一部が外装体２１に挟み込まれている。蓄電装置１００’は、六角形であることで、蓄電素子１０ａと第１引出部１１Ｌ及び第２引出部１２Ｌとの角度が６０度に保たれ、正確な角度を得ることができる。直列数はこれに限定されるものではなく、任意に決めることができる。
【００６５】
（変形例）
図１６−１は、実施形態２の変形例に係る蓄電装置の平面図である。図１６−２は、実施形態２の変形例に係る蓄電素子の側面図である。蓄電装置１００ａ’’は、平面視が六角形の蓄電素子１０ａを外装体２１の内部に密封し、これを複数積層したものである。蓄電素子１０ａ（図１３参照）は、１辺が３５ｍｍの正六角形の形状に切り出した２個の外装体２１で挟み込まれる。蓄電素子１０ａを挟み込んだ２個の外装体２１は、５辺が熱プレスされることにより封止される。２個の外装体２１は、封止をしていない残りの１辺から、電解液が蓄電素子１０ａに注入される。その後、２個の外装体２１は、残りの１辺を熱プレスにより封止する。このようにして、外装体２１に封入された蓄電素子１０ａが得られる。
【００６６】
外装体２１に封入された蓄電素子１０ａは、複数積み重ねられる。そして、それぞれの蓄電素子１０ａの引出部１１Ｌと第２引出部１２Ｌとが重なった部分は、超音波溶接によって接続されて接続部Ｗとなる。外装体２１に封入された蓄電素子１０ａが５個直列に接続されて、蓄電装置１００’’となる。蓄電装置１００’’は、六角形であることで、蓄電素子１０ａと第１引出部１１Ｌ及び第２引出部１２Ｌとの角度が６０度に保たれ、正確な角度を得ることができる。直列数は５個に限定されるものではなく、任意に決めることができる。
【００６７】
（実施形態３）
図１７は、実施形態３に係る蓄電素子の平面図である。図１８は、実施形態３に係る蓄電素子を複数積層した蓄電装置を示す平面図である。
【００６８】
第１電極１１ｂとなる集電体素体を、直径が５０ｍｍとなる円形の形状に切り出し、引出部３を取り付ける部分の分極性電極を除去する（図示なし）。引出部３には、この後の外装体との接着を確実にするために、変性ＰＰのシートで挟んだものを用いる（図示なし）。分極性電極を除去した場所に第１引出部１１Ｌを重ね、この部分を超音波溶接により接続する。これらを２個用意して第１電極１１ｂ、第２電極１２ｂとする。
【００６９】
第１電極１１ｂと第２電極１２ｂとを、直径が５５ｍｍの円形の形状に切り出したセパレータ１３（図示なし）を介して、第１引出部１１Ｌの引き出される方向の直線Ｌ１と、第２引出部１２Ｌの引き出される方向の直線Ｌ２との交差する角度θが３０度となるように対向させ、蓄電素子１０ｂを得る。１１個の蓄電素子１０ｂを用意して、直径が６０ｍｍの円形の形状に切り出した絶縁体２０（図示なし）を介して積層する。積層する際、隣接する蓄電素子１０ｂの第２引出部１２Ｌと、隣接する蓄電素子１０ｂの第１引出部１１Ｌが重なるように、蓄電素子を３０度回転させる。これを繰り返し、蓄電素子１０ａを１１個重ね、蓄電装置としての蓄電素子組立体１００ｂを得る。
【００７０】
直径が６０ｍｍの円形の形状に切り出した外装体２１を２個用意し、蓄電素子組立体１００ｂを挟み込み、外装体２１の円周を一部残して熱プレスして封止し、封止前における蓄電素子組立体１００ｂ（図示なし）を得る。封止をしていない外装体２１の残りの円周から、電解液（図示なし）をそれぞれの蓄電素子１０ｂに入れ、残りの１辺を熱プレスにより封止する。第１引出部１１Ｌと第２引出部１２Ｌとが重なった部分を超音波溶接によって接続して接続部Ｗとし、１１個の蓄電素子１０ｂが直列に接続された蓄電素子組立体１００ｂを得る。蓄電素子組立体１００ｂは、円形であることで、蓄電素子の形状に影響を受けないで第１引出部１１Ｌ及び第２引出部１２Ｌの角度を任意に設計することができる。直列数、角度θはこれに限定されるものではなく、任意に決めることができる。
【００７１】
（実施形態４）
図１９は、実施形態４に係る蓄電素子の平面図である。図２０は、実施形態４に係る蓄電素子を複数積層した蓄電装置を示す平面図である。集電体素体２（図１０−２参照）を、５０ｍｍ×５０ｍｍの四角形の形状に切り出し、それぞれ引出部３を取り付ける部分の分極性電極を除去する（図示なし）。引出部３には、この後の外装体との接着を確実にするために、変性ＰＰのシートで挟んだものを用いる（図示なし）。分極性電極を除去した場所に引出部３を重ね、この部分を超音波溶接により接続する。これらを２個用意して第１電極１１、第２電極１２とする。第１電極１１と第２電極１２とを、５４ｍｍ×５４ｍｍの形状に切り出したセパレータ１３を介して、第１引出部１１Ｌと第２引出部１２Ｌとが９０度方向になるように対向させ、蓄電素子１０を得る。
【００７２】
集電体素体２を、１辺が５０ｍｍの正三角形の形状に切り出し、それぞれ引出部３を取り付ける部分の分極性電極を除去する（図示なし）。引出部３には、この後の外装体との接着を確実にするために、変性ＰＰのシートで挟んだものを用いる（図示なし）。分極性電極を除去した場所に引出部３を重ね、この部分を超音波溶接により接続する。これらを２個用意して第１電極１１、第２電極１２とする。第１電極１１と第２電極１２を、１辺が５５ｍｍの正三角形の形状に切り出したセパレータ１３を介して、第１引出部１１Ｌと第２引出部１２Ｌとが１２０度方向になるように対向させ、蓄電素子１０ｃを得る。
【００７３】
蓄電素子１０と１０ｃとを、６０ｍｍ×６０ｍｍに切り出した絶縁体２０を介して積層する。積層する際、隣接する蓄電素子１０の引出部１２Ｌと、隣接する蓄電素子１０ｃの引出部１１Ｌが重なるように、蓄電素子１０、１０ｃを重ね、蓄電素子組立体１００ｃを得る。６０ｍｍ×６０ｍｍに切り出した外装体２１を２個用意し、蓄電素子組立体１００ｃを挟み込み、外装体２１の３辺を熱プレスして封止し、封止前蓄電装置を得る。封止をしていない外装体２１の残りの１辺から、電解液をそれぞれの蓄電素子１０、１０ｃに入れ、残りの１辺を熱プレスにより封止する。引出部１１Ｌと１２Ｌが重なった部分を超音波溶接によって接続部Ｗを接続し、２個の蓄電素子１０、１０ｃが直列に接続された蓄電装置を得る。異なる電極形状、引出部を有することで、任意の方向に引出部を出す設計ができる。直列数はこれに限定されるものではなく、任意に決めることができる。
【００７４】
（実施形態５）
図２１は、実施形態５に係る蓄電素子の平面図である。図２２は、実施形態５に係る蓄電素子を同一平面に複数配列した蓄電装置を示す平面図である。集電体素体２を、５０ｍｍ×５０ｍｍの形状に切り出し、引出部３を取り付ける部分の分極性電極を除去する（図示なし）。引出部３には、この後の外装体との接着を確実にするために、変性ＰＰのシートで挟んだものを用いる（図示なし）。分極性電極を除去した場所に引出部３を重ね、この部分を超音波溶接により接続する。これらを２個用意して第１電極１１、第２電極１２とする。第１電極１１と第２電極１２とを、５４ｍｍ×５４ｍｍの形状に切り出したセパレータ１３を介して、第１引出部１１Ｌと第２引出部１２Ｌとが９０度方向になるように対向させ、蓄電素子１０を得る。
【００７５】
６０ｍｍ×６０ｍｍに切り出した外装体２１を、２個用意し、蓄電素子１０を挟み込み、外装体２１の３辺を熱プレスして封止し、封止前蓄電装を得る。封止をしていない外装体２１の残りの１辺から、電解液を蓄電素子１０に入れ、残りの１辺を熱プレスにより封止する。
【００７６】
集電体素体２を、５０ｍｍ×５０ｍｍの形状に切り出し、引出部３を取り付ける部分の分極性電極を除去する（図示なし）。引出部３には、この後の外装体との接着を確実にするために、変性ＰＰのシートで挟んだものを用いる（図示なし）。分極性電極を除去した場所に引出部３を重ね、この部分を超音波溶接により接続する。これらを２個用意して第１電極１１、第２電極１２とする。第１電極１１と第２電極１２を、５４ｍｍ×５４ｍｍの形状に切り出したセパレータ１３を介して、第１引出部１１Ｌと第２引出部１２Ｌとが１８０度方向になるように対向させ、蓄電素子１０ｄを得る。
【００７７】
６０ｍｍ×６０ｍｍに切り出した外装体２１を、２個用意し、蓄電素子１０を挟み込み、外装体２１の３辺を熱プレスして封止し、封止前蓄電装を得る。封止をしていない外装体２１の残りの１辺から、電解液ＥＳを蓄電素子１０ｃに入れ、残りの１辺を熱プレスにより封止する。
【００７８】
蓄電素子１０を３個、蓄電素子１０ｄを６個用意し、９個の蓄電素子を並べ、重なる第１引出部１１Ｌと第２引出部１２Ｌとを超音波溶接で接続した蓄電装置１００ｄを得る。これにより、９直列接続の蓄電装置１００ｄは、実装面に対して実装効率が良く、高さの小さい形態を得ることができる。直列の配置及び数は、これに限定されるものではなく、任意に決めることができる。
【００７９】
（実施形態６）
図２３は、実施形態６に係る蓄電素子の平面図である。図２４は、実施形態６に係る蓄電素子を同一平面に複数配列した蓄電装置を示す平面図である。第１電極１１ａ（図１３参照）となる集電体素体を、１辺が２５ｍｍとなる正六角形の形状に切り出し、引出部３を取り付ける部分の分極性電極を除去する（図示なし）。引出部３には、この後の外装体との接着を確実にするために、変性ＰＰのシートで挟んだものを用いる（図示なし）。分極性電極を除去した場所に第１引出部１１Ｌを重ね、この部分を超音波溶接により接続する。これらを２個用意して第１電極１１ａ、第２電極１２ａとする。第１電極１１ａと第２電極１２ａとを、一辺が３０ｍｍの正六角形の形状に切り出したセパレータ１３（図示なし）を介して、第１引出部１１Ｌの引き出される方向の直線Ｌ１と、第２引出部１２Ｌの引き出される方向の直線Ｌ２との交差する角度θが６０度、１２０度又は１８０度となるように対向させ、蓄電素子１０ａ、１０ａ１、１０ｅを得る。
【００８０】
１辺が３５ｍｍの六角形の形状に切り出した外装体２１を２個用意し、蓄電素子１０ａ、１０ａ１又は１０ｅを挟み込み、外装体２１の５辺を熱プレスして封止し、封止前蓄電装を得る。封止をしていない外装体２１の残りの１辺から、電解液ＥＳを蓄電素子１０ａ、又は１０ａ１、１０ｅに入れ、残りの１辺を熱プレスにより封止する。
【００８１】
蓄電素子１０ａを４個、蓄電素子１０ａ１を４個、蓄電素子１０ｅを２個用意し、計１０個の蓄電素子１０ａ、１０ａ１、１０ｅを並べ、重なる第１引出部１１Ｌと第２引出部１２Ｌとを超音波溶接で接続した蓄電装置１００ｅを得る。これにより、１０直列接続の蓄電装置は、実装面に対して実装効率が良く、高さの小さい形態を得ることができる。直列の配置及び数は、これに限定されるものではなく、任意に決めることができる。
【００８２】
本発明は、記述した内容に限定されない。電極の辺の数とリードの数が同じである必要はなく、電極の形状が四角形で、リード位置が６０度回転したセルを組み合わせても良い。電極の形状が六角形で、リード位置が１２０度回転したセルを組み合わせて、３直列としても良い。また、積層することなく、搭載平面に広げて配置しても良い。１個のセルにおいて、セパレータを介して２枚以上の電極を積層しても良い。
【００８３】
以上、ラミネート外装体を用いた薄型ＥＤＬＣは、定格電圧の向上が要求されるが、ＥＤＬＣの定格電圧には限界があり、直列接続することで定格電圧を上げる手法がとられる。本実施形態では、セル形状とリードの角度を調整した設計にすることで、容易に直列接続構造を採用することができる。
【符号の説明】
【００８４】
１ 集電体
２ 集電体素体
３ 引出部
１０、１０ａ、１０ａ１、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ 蓄電素子
１１、１１ａ、１１ｂ 第１電極
１１Ｃ 第１集電体
１１Ｌ 第１引出部
１１Ｔ、１２Ｔ 取付部
１１Ｐ、１２Ｐ 表面
１１Ｓ 第１分極性電極
１２、１２ａ、１２ｂ 第２電極
１２Ｌ 第２引出部
１２Ｔ 取付部
１２Ｃ 第２集電体
１２Ｐ 表面
１２Ｓ 分極性電極
１３ セパレータ
１４Ａ 第１ラミネートシート
１４Ｂ 第２ラミネートシート
１４、２１ 外装体
１４ＳＡ 内部空間
１６Ｌ、１７Ｌ、１８Ｌ 端子
２０ 絶縁体
１００、１００’、１００’’、１００ｄ、１００ｅ 蓄電装置
１００ａ 蓄電素子組立体
１００ｂ、１００ｃ 封止前蓄電装置
１１２ パッド
１１３ はんだ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１集電体の表面に第１分極性電極が設けられる第１電極と、
第２集電体の表面に第２分極性電極が設けられて、前記第２分極性電極がセパレータを介して前記第１分極性電極と対向する第２電極と、
前記第１集電体と電気的に接続されるとともに、前記第１電極から引き出される第１引出部と、
前記第２集電体と電気的に接続されるとともに、前記第１分極性電極と前記第２分極性電極とが対向する方向から見た場合において、前記第１引出部が引き出される方向に対して平行以外の方向に前記第２電極から引き出される第２引出部と、
を含むことを特徴とする蓄電素子。
【請求項２】
前記第１引出部が前記第１電極から引き出される方向と平行な直線と、前記第２引出部が前記第２電極から引き出される方向と平行な直線とのなす角度θは、３６０／ｎ度（ｎは３以上の整数）である請求項１に記載の蓄電素子。
【請求項３】
ｎは１２以下である請求項２に記載の蓄電素子。
【請求項４】
前記第１分極性電極と前記第２分極性電極とが対向する方向から見た場合において、前記第１電極及び前記第２電極の形状は、ｎ角形又は円形である請求項２又は３に記載の蓄電素子。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載の蓄電素子を複数積層し、隣接する前記蓄電素子の前記第１引出部と前記第２引出部とを電気的に接続したことを特徴とする蓄電装置。
【請求項６】
複数の前記蓄電素子の数Ｄは、Ｄ≦ｃｅｉｌ（（３６０−θ）／θ）である請求項５に記載の蓄電装置。
ｃｅｉｌ（ｘ）は天井関数を表し、実数ｘに対して、ｘ以上の最小の整数。
【請求項７】
前記第１分極性電極と前記第２分極性電極とが対向する方向から見た場合において、少なくとも１個の前記蓄電素子の形状は、他の前記蓄電素子の形状とは異なる請求項５又は６に記載の蓄電装置。
【請求項８】
請求項１から４のいずれか１項に記載の蓄電素子を少なくとも１個含む複数の蓄電素子を同一平面に配置して直列接続したことを特徴とする蓄電装置。
【請求項９】
請求項５から８のいずれか１項に記載の蓄電装置と、
前記蓄電装置が搭載されるとともに、表面に電極パッドを有する基板と、
前記外装体の表面と、前記基板との間に介在して両者を固定する固定部材と、
前記電極パッドと前記端子との間に介在して両者を電気的に接続するはんだ材料と、
を含むことを特徴とする回路基板。
【請求項１】
第１集電体の表面に第１分極性電極が設けられる第１電極と、
第２集電体の表面に第２分極性電極が設けられて、前記第２分極性電極がセパレータを介して前記第１分極性電極と対向する第２電極と、
前記第１集電体と電気的に接続されるとともに、前記第１電極から引き出される第１引出部と、
前記第２集電体と電気的に接続されるとともに、前記第１分極性電極と前記第２分極性電極とが対向する方向から見た場合において、前記第１引出部が引き出される方向に対して平行以外の方向に前記第２電極から引き出される第２引出部と、
を含むことを特徴とする蓄電素子。
【請求項２】
前記第１引出部が前記第１電極から引き出される方向と平行な直線と、前記第２引出部が前記第２電極から引き出される方向と平行な直線とのなす角度θは、３６０／ｎ度（ｎは３以上の整数）である請求項１に記載の蓄電素子。
【請求項３】
ｎは１２以下である請求項２に記載の蓄電素子。
【請求項４】
前記第１分極性電極と前記第２分極性電極とが対向する方向から見た場合において、前記第１電極及び前記第２電極の形状は、ｎ角形又は円形である請求項２又は３に記載の蓄電素子。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載の蓄電素子を複数積層し、隣接する前記蓄電素子の前記第１引出部と前記第２引出部とを電気的に接続したことを特徴とする蓄電装置。
【請求項６】
複数の前記蓄電素子の数Ｄは、Ｄ≦ｃｅｉｌ（（３６０−θ）／θ）である請求項５に記載の蓄電装置。
ｃｅｉｌ（ｘ）は天井関数を表し、実数ｘに対して、ｘ以上の最小の整数。
【請求項７】
前記第１分極性電極と前記第２分極性電極とが対向する方向から見た場合において、少なくとも１個の前記蓄電素子の形状は、他の前記蓄電素子の形状とは異なる請求項５又は６に記載の蓄電装置。
【請求項８】
請求項１から４のいずれか１項に記載の蓄電素子を少なくとも１個含む複数の蓄電素子を同一平面に配置して直列接続したことを特徴とする蓄電装置。
【請求項９】
請求項５から８のいずれか１項に記載の蓄電装置と、
前記蓄電装置が搭載されるとともに、表面に電極パッドを有する基板と、
前記外装体の表面と、前記基板との間に介在して両者を固定する固定部材と、
前記電極パッドと前記端子との間に介在して両者を電気的に接続するはんだ材料と、
を含むことを特徴とする回路基板。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０−１】
【図１０−２】
【図１０−３】
【図１０−４】
【図１０−５】
【図１０−６】
【図１０−７】
【図１０−８】
【図１０−９】
【図１０−１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６−１】
【図１６−２】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０−１】
【図１０−２】
【図１０−３】
【図１０−４】
【図１０−５】
【図１０−６】
【図１０−７】
【図１０−８】
【図１０−９】
【図１０−１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６−１】
【図１６−２】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【公開番号】特開２０１３−７４２０５（Ｐ２０１３−７４２０５Ａ）
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２１３４４６（Ｐ２０１１−２１３４４６）
【出願日】平成２３年９月２８日（２０１１．９．２８）
【出願人】（０００００３０６７）ＴＤＫ株式会社 (7,238)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２８日（２０１１．９．２８）
【出願人】（０００００３０６７）ＴＤＫ株式会社 (7,238)
【Ｆターム（参考）】
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