DE112013007016T5

DE112013007016T5 - Energiespeichervorrichtung, Verfahren zu deren Herstellung und Vorrichtung zu deren Herstellung

Info

Publication number: DE112013007016T5
Application number: DE112013007016.2T
Authority: DE
Inventors: Yoichiro KOJIMA; Kensuke Suenami
Original assignee: Kojima Industries Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2013-05-01
Filing date: 2013-05-01
Publication date: 2016-01-14
Also published as: JPWO2014178133A1; CN105164773A; WO2014178133A1; JP6192716B2; US20160049258A1

Abstract

Eine Elektrizitätsspeichervorrichtung ist so verbessert, dass sie eine effiziente Herstellung einer Mehrzahl von Arten von Elektrizitätsspeichervorrichtungen ermöglicht, die jeweils unterschiedliche Kapazitätswerte aufweisen, und in vorteilhafter Weise das Fortschreiten eines Isolationsdurchschlags in deren Dickenrichtung verhindern. Die Elektrizitätsspeichervorrichtung ist aus einem Stapel einer Mehrzahl von Elektrizitätsspeicherelementen, die übereinander angeordnet sind, und zwei externen Elektroden, die auf jeweiligen gegenüber liegenden Seitenflächen des Stapels ausgebildet sind, aufgebaut, wobei jedes der Mehrzahl von Elektrizitätsspeicherelementen eine Grundeinheit, die durch abwechselndes übereinander Anordnen von mindestens einem Elektrizitätsspeicherfilm und einer Mehrzahl von inneren Elektrodenfilmen erhalten wird, und zwei Schutzfilme aufweist, die elektrische Isoliereigenschaften aufweisen und die auf jeweiligen gegenüber liegenden Flächen der Grundeinheit in der Richtung des übereinander Anordnens des mindestens einen Elektrizitätsspeicherfilms und der Mehrzahl von inneren Elektrodenfilmen angeordnet sind, und wobei die zwei externen Elektroden so ausgebildet sind, dass sie entsprechende Seitenflächen von benachbarten Elektrizitätsspeicherelementen der Mehrzahl von Elektrizitätsspeicherelementen überbrücken.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Elektrizitätsspeichervorrichtung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung der Elektrizitätsspeichervorrichtung, einen Schichtkondensator und ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung des Schichtkondensators. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere Verbesserungen bei einer gestapelten Elektrizitätsspeichervorrichtung und einem Stapelschichtkondensator, die unter Verwendung von Grundeinheiten gebildet werden, die jeweils eine Struktur aufweisen, bei der mindestens ein Elektrizitätsspeicherfilm und eine Mehrzahl von inneren Elektrodenfilmen abwechselnd übereinander angeordnet bzw. einander überlagert sind, sowie Verfahren und Vorrichtungen, die eine vorteilhafte Herstellung der gestapelten Elektrizitätsspeichervorrichtung und des Stapelschichtkondensators ermöglichen.
STAND DER TECHNIK
Eine Elektrizitätsspeichervorrichtung, wie z. B. ein Kondensator und ein Akkumulator, wurde für verschiedene elektronische Vorrichtungen und elektrische Vorrichtungen verwendet. In den letzten Jahren gab es einen Bedarf für einen kompakten Aufbau der Elektrizitätsspeichervorrichtung, der mit einem erhöhten Bedarf für eine Verkleinerung der elektronischen und elektrischen Vorrichtungen Schritt hält. Daher wurde in den modernen elektronischen und elektrischen Vorrichtungen eine Elektrizitätsspeichervorrichtung verwendet, die unter Verwendung eines Stapels gebildet wird, der eine Struktur aufweist, in der mindestens ein Elektrizitätsspeicherfilm und eine Mehrzahl von inneren Elektrodenfilmen abwechselnd übereinander angeordnet sind. Diese Elektrizitätsspeichervorrichtung kann dem Bedarf für eine Verkleinerung der elektronischen und elektrischen Vorrichtungen genügen.
Insbesondere wird in den elektronischen und elektrischen Vorrichtungen, die verkleinert werden müssen, ein Stapelschichtkondensator, wie er z. B. in JP 9-153434 A (Patentdokument 1) offenbart ist, als Kondensator verwendet, bei dem es sich um eine Art der Elektrizitätsspeichervorrichtung handelt. Dieser Schichtkondensator wird unter Verwendung einer Grundeinheit gebildet, die durch übereinander Anordnen von metallisierten Filmen erhalten wird. Jeder der metallisierten Filme ist aus einem dielektrischen Film in der Form eines Harzfilms und einem aufgedampften Metallfilm, der auf einer von gegenüber liegenden Hauptflächen des Harzfilms bereitgestellt ist, aufgebaut. Die metallisierten Filme sind derart übereinander angeordnet, dass die Harzfilme und die aufgedampften Metallfilme abwechselnd angeordnet sind. Alternativ wird der Schichtkondensator unter Verwendung einer Grundeinheit ausgebildet, die durch übereinander Anordnen von metallisierten Filmen und Harzfilmen erhalten wird. Jeder der metallisierten Filme ist aus einem Harzfilm und aufgedampften Metallfilmen, die auf den jeweiligen gegenüber liegenden Hauptflächen des Harzfilms angeordnet sind, aufgebaut. Die metallisierten Filme und die Harzfilme, die nicht mit den aufgedampften Metallfilmen versehen sind, sind derart übereinander angeordnet, dass die Harzfilme und die aufgedampften Metallfilme abwechselnd angeordnet sind. Ein Schichtkondensatorelement wird durch Anordnen von Schutzfilmen auf Flächen der Grundeinheit gebildet, wobei diese Flächen in der Richtung des übereinander Anordnens der metallisierten Filme einander gegenüber liegen. Der Schichtkondensator wird durch Bilden von externen Elektroden auf zwei Seitenflächen des Schichtkondensatorelements erhalten, wobei diese Seitenflächen in der Richtung senkrecht zu der Richtung des übereinander Anordnens der metallisierten Filme einander gegenüber liegen.
Andererseits schlägt JP 2011-181885 A (Patentdokument 2) einen Schichtkondensator vor, der durch Verwenden einer Grundeinheit, die aufgedampfte Metallfilme und dielektrische Filme in der Form von aufgedampften Polymerfilmen umfasst, wobei jeder davon mit einer Dicke in der Größenordnung von Nanometern gebildet werden kann, übereinander Anordnen von Schutzfilmen auf jeweiligen gegenüber liegenden Flächen der Grundeinheit in der Richtung des übereinander Anordnens der aufgedampften Metallfilme und der dielektrischen Filme, wodurch ein Schichtkondensatorelement gebildet wird, und Bilden von externen Elektroden auf zwei gegenüber liegenden Seitenflächen des Schichtkondensatorelements gebildet wird. Dieser Schichtkondensator kann eine geringere Größe aufweisen als der vorstehend beschriebene Schichtkondensator.
Insbesondere wird der herkömmliche Stapelschichtkondensator als eine Art der Elektrizitätsspeichervorrichtung im Allgemeinen durch Verwenden einer Grundeinheit, die eine Struktur aufweist, in der mindestens ein dielektrischer Film als ein Elektrizitätsspeicherfilm und eine Mehrzahl von aufgedampften Metallfilmen als innere Elektrodenfilme abwechselnd übereinander angeordnet sind, Anordnen von Schutzfilmen, die elektrische Isoliereigenschaften aufweisen, auf Flächen der Grundeinheit, wobei die Flächen in der Richtung des übereinander Anordnens des mindestens einen dielektrischen Films und der aufgedampften Metallfilme einander gegenüber liegen, wodurch ein Schichtkondensatorelement (Elektrizitätsspeichereinheit) erhalten wird, und Bilden der externen Elektroden auf zwei gegenüber liegenden Seitenflächen des Schichtkondensatorelements gebildet.
Ferner wird die Kapazität eines herkömmlichen Stapelschichtkondensators im Allgemeinen von der Anzahl der dielektrischen Filme und der aufgedampften Metallfilme bestimmt, die übereinander angeordnet sind und so die Grundeinheit bilden. Insbesondere wird bei dem Schichtkondensator, der unter Verwendung der Grundeinheit gebildet wird, die aus den metallisierten Filmen aufgebaut ist, die übereinander angeordnet sind, die Kapazität des Schichtkondensators durch die Anzahl der metallisierten Filme bestimmt, die zwischen den zwei Schutzfilmen des Schichtkondensatorelements übereinander angeordnet sind. Demgemäß wurden in dem Fall, bei dem ein Bedarf zur Erzeugung mehrerer Arten von Stapelschichtkondensatoren mit jeweils unterschiedlichen Kapazitätswerten unter Verwendung der metallisierten Filme besteht, die mehreren Arten des Schichtkondensators unter Verwendung einer jeweils unterschiedlichen Anzahl der metallisierten Filme abhängig von den Kapazitäten erzeugt, die für die jeweiligen Schichtkondensatoren erforderlich sind.
Wenn der Schichtkondensator jedoch ein einzelnes Schichtkondensatorelement aufweist und die Kapazität des Schichtkondensators abhängig von der Anzahl der metallisierten Filme (der Anzahl der dielektrischen Filme und der aufgedampften Metallfilme der Grundeinheit) bestimmt wird, die übereinander angeordnet sind und so das Schichtkondensatorelement bilden, entstehen aufgrund der Struktur des Schichtkondensators die nachstehend beschriebenen inhärenten Probleme.
Insbesondere nimmt die Größe des einzelnen Schichtkondensatorelements mit steigender Kapazität, die für den Schichtkondensator erforderlich ist, zu, da die erforderliche Anzahl der metallisierten Filme mit der steigenden Kapazität, die für den Schichtkondensator erforderlich ist, zunimmt. Daher werden die Schichtkondensatoren, wenn ein Bedarf zur Erzeugung der mehreren Arten von Schichtkondensatoren mit jeweils unterschiedlichen Kapazitätswerten besteht, im Allgemeinen unter Verwendung einer Vorrichtung zur Bildung des Schichtkondensatorelements und einer Vorrichtung zur Bildung der externen Elektroden hergestellt, wobei diese Vorrichtungen so aufgebaut sind, dass sie den Schichtkondensator mit der größten Anzahl der metallisierten Filme erzeugen. Die Vorrichtung zur Bildung des Schichtkondensatorelements ist so aufgebaut, dass sie ein einzelnes Schichtkondensatorelement durch übereinander Anordnen der metallisierten Filme zur Bildung der Grundeinheit und Anordnen der Schutzfilme auf den jeweiligen gegenüber liegenden Flächen der Grundeinheit in der Richtung des übereinander Anordnens der metallisierten Filme bildet, während die Vorrichtung zur Bildung der externen Elektroden so aufgebaut ist, dass sie die externen Elektroden auf den zwei gegenüber liegenden Seitenflächen des einzelnen Kondensatorelements bildet, das in der vorstehend beschriebenen Weise hergestellt worden ist. Die vorstehend beschriebenen Vorrichtungen, die so aufgebaut sind, dass sie den Schichtkondensator mit der größten Anzahl der metallisierten Filme erzeugen, werden zur Herstellung sowohl eines Schichtkondensators mit der größten Anzahl der metallisierten Filme als auch anderer Schichtkondensatoren mit einer kleineren Anzahl der metallisierten Filme verwendet. Daher muss die Einstellung der Vorrichtung zur Bildung des Schichtkondensatorelements im Hinblick auf die Anzahl des übereinander Anordnens der metallisierten Filme abhängig von der Art (Kapazität) des Schichtkondensators, der erhalten werden soll, verändert werden, und auch die Anlage und die Betriebsbedingungen müssen abhängig von der Art des Schichtkondensators verändert werden, wodurch ein Risiko der Verschlechterung der Effizienz der Herstellung des Schichtkondensators besteht. Darüber hinaus besteht ein weiterer Nachteil dahingehend, dass eine neue Anlage zur Erzeugung eines Schichtkondensators erforderlich ist, der eine höhere Kapazität aufweist, und der unter Verwendung der vorhandenen Anlage schwierig herzustellen ist.
Darüber hinaus ist ein herkömmlicher Schichtkondensator so aufgebaut, dass dann, wenn innerhalb des Schichtkondensatorelements ein Isolationsdurchschlag stattfindet, durch den einzelnen dielektrischen Film, in dem der Isolationsdurchschlag stattgefunden hat, eine Selbstwiederherstellungsfunktion ausgeübt wird. Ein herkömmlicher Schichtkondensator ist jedoch nicht so aufgebaut, dass ein Fortschreiten des Isolationsdurchschlags in der Richtung der Dicke des Schichtkondensatorelements (in der Richtung des übereinander Anordnens der dielektrischen Filme und der aufgedampften Metallfilme) verhindert wird.
Probleme, die denjenigen ähnlich sind, die vorstehend in Bezug auf den Schichtkondensator beschrieben worden sind, sind auch in anderen Elektrizitätsspeichervorrichtungen inhärent, die unter Verwendung der Grundeinheit gebildet werden, in der mindestens ein dielektrischer Film und eine Mehrzahl von inneren Elektrodenfilmen übereinander angeordnet sind. Beispiele für diese anderen Elektrizitätsspeichervorrichtungen umfassen einen Festkörperakkumulator und einen Luftakkumulator, die unter Verwendung von Lithium, Magnesium, Calcium, Eisen, Zink und dergleichen als aktive Substanzen für die positive Elektrode, aktive Substanzen für die negative Elektrode und Elektroden erzeugt werden.
DOKUMENTE DES STANDES DER TECHNIK
PATENTDOKUMENTE

Patentdokument 1: JP 9-153434 A
Patentdokument 2: JP 2011-181885 A

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
TECHNISCHES PROBLEM
Die Erfindung wurde im Hinblick auf den vorstehend beschriebenen Stand der Technik gemacht. Eine Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung einer verbesserten Struktur einer gestapelten Elektrizitätsspeichervorrichtung, die derart aufgebaut ist, dass sie eine effizientere Herstellung mehrerer Arten von Elektrizitätsspeichervorrichtungen ermöglicht, die jeweils unterschiedliche Kapazitätswerte aufweisen, ohne die Herstellungsanlage modifizieren zu müssen und ohne eine neue Herstellungsanlage verwenden zu müssen, und derart, dass in vorteilhafter Weise das Fortschreiten eines Isolationsdurchschlags in der Richtung von deren Dicke verhindert wird. Weitere Aufgaben der Erfindung sind die Bereitstellung eines Verfahrens und einer Vorrichtung, welche die vorteilhafte Herstellung der vorstehend beschriebenen gestapelten Elektrizitätsspeichervorrichtung ermöglichen. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung einer verbesserten Struktur eines Stapelschichtkondensators, der derart aufgebaut ist, dass er eine effizientere Herstellung mehrerer Arten von Schichtkondensatoren ermöglicht, die jeweils unterschiedliche Kapazitätswerte aufweisen, ohne die Herstellungsanlage modifizieren zu müssen und ohne eine neue Herstellungsanlage verwenden zu müssen, und derart, dass in vorteilhafter Weise das Fortschreiten eines Isolationsdurchschlags in der Richtung von dessen Dicke verhindert wird. Weitere Aufgaben der Erfindung sind die Bereitstellung eines Verfahrens und einer Vorrichtung, welche die vorteilhafte Herstellung des vorstehend beschriebenen Stapelschichtkondensators ermöglichen.
LÖSUNG DES PROBLEMS
Die vorstehend beschriebene Aufgabe kann gemäß der Erfindung gelöst werden, die eine Elektrizitätsspeichervorrichtung bereitstellt, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrizitätsspeichervorrichtung aus einem Stapel einer Mehrzahl von Elektrizitätsspeicherelementen, die übereinander angeordnet bzw. einander überlagert sind, und zwei externen Elektroden, die auf jeweiligen gegenüber liegenden Seitenflächen des Stapels ausgebildet sind, aufgebaut ist, wobei jedes der Mehrzahl von Elektrizitätsspeicherelementen eine Grundeinheit, die durch abwechselndes übereinander Anordnen bzw. einander Überlagern von mindestens einem Elektrizitätsspeicherfilm und einer Mehrzahl von inneren Elektrodenfilmen erhalten wird, und zwei Schutzfilme aufweist, die elektrische Isoliereigenschaften aufweisen und die auf jeweiligen gegenüber liegenden Flächen der Grundeinheit in der Richtung des übereinander Anordnens bzw. Überlagerns des mindestens einen Elektrizitätsspeicherfilms und der Mehrzahl von inneren Elektrodenfilmen angeordnet bzw. überlagert sind, und wobei die zwei externen Elektroden so ausgebildet sind, dass sie entsprechende Seitenflächen von benachbarten Elektrizitätsspeicherelementen der Mehrzahl von Elektrizitätsspeicherelementen überbrücken. Diesbezüglich sollte beachtet werden, dass der Begriff „Elektrizitätsspeicherfilm”, der hier verwendet wird, für einen dünnen Film steht, der zwischen zwei inneren Elektrodenfilmen angeordnet ist und eine Struktur aufweist, die Elektrizität speichern kann. Beispiele für den Elektrizitätsspeicherfilm umfassen einen dielektrischen Film, einen organischen Festelektrolytfilm und einen anorganischen Festelektrolytfilm. Ferner steht der Ausdruck „innerer Elektrodenfilm”, der hier verwendet wird, für einen dünnen Film, der aus einem metallischen Material ausgebildet ist.
Gemäß einer bevorzugten Form der Erfindung ist die Elektrizitätsspeichervorrichtung ein Schichtkondensator, ein Festkörperakkumulator oder ein Luftakkumulator.
Gemäß einer bevorzugten Form der Erfindung ist mindestens einer der Mehrzahl von inneren Elektrodenfilmen aus einem aufgedampften Metallfilm, einem metallischen Sputterfilm oder einem metallischen CVD-Film aufgebaut.
Zum Lösen der vorstehend beschriebenen Aufgabe stellt die Erfindung auch ein Verfahren zur Herstellung einer Elektrizitätsspeichervorrichtung bereit, dadurch gekennzeichnet, dass es die Schritte umfasst: (a) Bereitstellen einer Mehrzahl von Elektrizitätsspeicherelementen, die jeweils unter Verwendung einer Grundeinheit, die eine Struktur aufweist, in der mindestens ein Elektrizitätsspeicherfilm und eine Mehrzahl von inneren Elektrodenfilmen abwechselnd übereinander angeordnet bzw. einander überlagert sind, und Anordnen bzw. Überlagern von zwei Schutzfilmen, die elektrische Isoliereigenschaften aufweisen, auf jeweiligen gegenüber liegenden Flächen der Grundeinheit in der Richtung des übereinander Anordnens bzw. Überlagerns des mindestens einen Elektrizitätsspeicherfilms und der Mehrzahl von inneren Elektrodenfilmen erhalten werden, (b) Auswählen von mindestens zwei Elektrizitätsspeicherelementen aus der so bereitgestellten Mehrzahl von Elektrizitätsspeicherelementen, (c) übereinander Anordnen bzw. einander Überlagern der ausgewählten mindestens zwei Elektrizitätsspeicherelemente, so dass ein Stapel aus diesen Elektrizitätsspeicherelementen gebildet wird, und (d) Bilden von zwei externen Elektroden auf jeweiligen gegenüber liegenden Seitenflächen des Stapels, so dass die externen Elektroden entsprechende Seitenflächen von benachbarten Elektrizitätsspeicherelementen der mindestens zwei Elektrizitätsspeicherelemente überbrücken.
Gemäß einer bevorzugten Form der Erfindung umfasst der Schritt des Bereitstellens der Mehrzahl von Elektrizitätsspeicherelementen: kontinuierliches Bewegen eines ersten Streifenelements, das einen der zwei Schutzfilme ergibt, die auf den jeweiligen gegenüber liegenden Flächen der Grundeinheit angeordnet bzw. überlagert sind, in der Längsrichtung des ersten Streifenelements, Anordnen einer Mehrzahl von Grundeinheiten auf dem ersten Streifenelement, das kontinuierlich bewegt wird, so dass eine der jeweiligen gegenüber liegenden Flächen jeder Grundeinheit in der Richtung des übereinander Anordnens bzw. Überlagerns des mindestens einen Elektrizitätsspeicherfilms und der Mehrzahl von inneren Elektrodenfilmen mit dem ersten Streifenelement in Kontakt ist und derart, dass die Mehrzahl von Grundeinheiten mit einem vorgegebenen Abstand in der Richtung der Bewegung des ersten Streifenelements voneinander beabstandet ist, kontinuierliches Bewegen eines zweiten Streifenelements, das den anderen der vorstehend beschriebenen zwei Schutzfilme ergibt, in der Längsrichtung des zweiten Streifenelements, so dass das zweite Streifenelement die Mehrzahl von Grundeinheiten bedeckt, die auf dem ersten Streifenelement angeordnet sind, wodurch die Mehrzahl von Grundeinheiten, die zwischen dem ersten und dem zweiten Streifenelement gehalten sind, durch das erste und das zweite Streifenelement kontinuierlich transportiert wird, und Schneiden des ersten und des zweiten Streifenelements an Positionen auf jeweiligen stromaufwärtigen und stromabwärtigen Seiten von jeder der Mehrzahl von Grundeinheiten in der Richtung der Bewegungen des ersten und des zweiten Streifenelements, wodurch die Mehrzahl von Elektrizitätsspeicherelementen nacheinander hergestellt wird.
Gemäß einer bevorzugten Form der Erfindung wird auf ein laminares Element, das aus dem ersten und dem zweiten Streifenelement und der Mehrzahl von Grundeinheiten besteht, die zwischen dem ersten und dem zweiten Streifenelement gehalten sind, Druck ausgeübt, während das laminare Element kontinuierlich transportiert wird, bevor das erste und das zweite Streifenelement geschnitten werden.
Zum Lösen der vorstehend beschriebenen Aufgabe stellt die Erfindung auch eine Vorrichtung zur Herstellung einer Elektrizitätsspeichervorrichtung bereit, die dadurch gekennzeichnet ist, dass sie umfasst: (a) Elektrizitätsspeicherelement-bildende Mittel zum Bilden jedes einer Mehrzahl von Elektrizitätsspeicherelementen unter Verwendung einer Grundeinheit, die durch abwechselndes übereinander Anordnen bzw. einander Überlagern mindestens eines Elektrizitätsspeicherfilms und einer Mehrzahl von inneren Elektrodenfilmen erhalten wird, und Anordnen bzw. Überlagern von zwei Schutzfilmen, die elektrische Isoliereigenschaften aufweisen, auf jeweiligen gegenüber liegenden Flächen der Grundeinheit in der Richtung des übereinander Anordnens bzw. Überlagerns des mindestens einen Elektrizitätsspeicherfilms und der Mehrzahl von inneren Elektrodenfilmen, (b) Stapel-bildende Mittel zum übereinander Anordnen bzw. einander Überlagern von mindestens zwei der so gebildeten Mehrzahl von Elektrizitätsspeicherelementen, wodurch ein Stapel der mindestens zwei Elektrizitätsspeicherelemente gebildet wird, und (c) Mittel zum Bilden einer externen Elektrode zum Bilden von zwei externen Elektroden auf jeweiligen gegenüber liegenden Seitenflächen des Stapels, so dass die externen Elektroden entsprechende Seitenflächen von benachbarten Elektrizitätsspeicherelementen der mindestens zwei Elektrizitätsspeicherelemente überbrücken.
Gemäß einer bevorzugten Form der Erfindung umfasst das Elektrizitätsspeicherelement-bildende Mittel: (a) erste Bewegungsmittel zum kontinuierlichen Bewegen eines ersten Streifenelements, das einen der zwei Schutzfilme ergibt, die auf den jeweiligen gegenüber liegenden Flächen der Grundeinheit angeordnet bzw. überlagert sind, in der Längsrichtung des ersten Streifenelements, (b) Anordnungsmittel zum Anordnen der Mehrzahl von Grundeinheiten auf dem ersten Streifenelement, das kontinuierlich bewegt wird, so dass eine der jeweiligen gegenüber liegenden Flächen jeder Grundeinheit in der Richtung des übereinander Anordnens bzw. Überlagerns des mindestens einen Elektrizitätsspeicherfilms und der Mehrzahl von inneren Elektrodenfilmen mit dem ersten Streifenelement in Kontakt ist und derart, dass die Mehrzahl von Grundeinheiten mit einem vorgegebenen Abstand in der Richtung der Bewegung des ersten Streifenelements voneinander beabstandet ist, (c) zweite Bewegungsmittel zum kontinuierlichen Bewegen eines zweiten Streifenelements, das den anderen der vorstehend beschriebenen zwei Schutzfilme ergibt, in der Längsrichtung des zweiten Streifenelements, so dass das zweite Streifenelement die Mehrzahl von Grundeinheiten bedeckt, die auf dem ersten Streifenelement angeordnet sind, wodurch ein laminares Element, das aus dem ersten und dem zweiten Streifenelement und der Mehrzahl von Grundeinheiten, die zwischen dem ersten und dem zweiten Streifenelement angeordnet sind, besteht, durch das erste und das zweite Streifenelement in der Richtung der Bewegungen des ersten und des zweiten Streifenelements transportiert wird, und (d) Schneidmittel zum Schneiden des ersten und des zweiten Streifenelements an Positionen zwischen benachbarten Grundeinheiten des laminaren Elements, so dass jedes der so geschnittenen Teile des laminaren Elements als jedes der Mehrzahl von Elektrizitätsspeicherelementen erhalten wird.
Gemäß einer bevorzugten Form der Erfindung umfasst das Elektrizitätsspeicherelement-bildende Mittel ferner Pressmittel zum Ausüben eines Drucks auf das laminare Element, wobei das Pressmittel auf einer stromaufwärtigen Seite des Schneidmittels in der Richtung der Bewegungen des ersten und des zweiten Streifenelements angeordnet ist.
Zum Lösen der vorstehend beschriebenen Aufgabe stellt die Erfindung auch einen Schichtkondensator bereit, dadurch gekennzeichnet, dass der Schichtkondensator aus einem Stapel von einer Mehrzahl von Schichtkondensatorelementen, die übereinander angeordnet bzw. einander überlagert sind, und zwei externen Elektroden, die auf jeweiligen gegenüber liegenden Seitenflächen des Stapels ausgebildet sind, aufgebaut ist, wobei jedes der Mehrzahl von Schichtkondensatorelementen eine Grundeinheit, die durch abwechselndes übereinander Anordnen bzw. einander Überlagern von mindestens einem dielektrischen Film und einer Mehrzahl von aufgedampften Metallfilmen erhalten wird, und zwei Schutzfilme aufweist, die elektrische Isoliereigenschaften aufweisen und auf jeweiligen gegenüber liegenden Flächen der Grundeinheit in der Richtung des übereinander Anordnens bzw. Überlaterns des mindestens einen dielektrischen Films und der Mehrzahl von aufgedampften Metallfilmen angeordnet bzw. überlagert sind, und die zwei externen Elektroden so ausgebildet sind, dass sie entsprechende Seitenflächen von benachbarten Schichtkondensatorelementen der Mehrzahl von Schichtkondensatorelementen überbrücken.
Gemäß einer bevorzugten Form der Erfindung sind Lücken derart in den jeweiligen gegenüber liegenden Seitenflächen des Stapels der Mehrzahl von Schichtkondensatorelementen ausgebildet, dass die Lücken auswärts offen sind und Teile der aufgedampften Metallfilme zum Äußeren des Stapels durch die Lücken freiliegen, und Abschnitte der zwei externen Elektroden, die auf den jeweiligen gegenüber liegenden Seitenflächen des Stapels ausgebildet sind, die Lücken füllen, und die Abschnitte von einer der zwei externen Elektroden, welche die Lücken füllen, die in einer der vorstehend beschriebenen jeweiligen gegenüber liegenden Seitenflächen des Stapels ausgebildet sind, als erste Verbindungsabschnitte festgelegt sind, welche die vorstehend beschriebene eine externe Elektrode, die auf der vorstehend beschriebenen einen Seitenfläche des Stapels ausgebildet ist, mit den Teilen der aufgedampften Metallfilme, die zu den Lücken hin freiliegen, verbinden, während die Abschnitte der anderen externen Elektrode, welche die Lücken füllen, die in der anderen der vorstehend beschriebenen jeweiligen gegenüber liegenden Seitenflächen des Stapels ausgebildet sind, als zweite Verbindungsabschnitte festgelegt sind, welche die vorstehend beschriebene andere externe Elektrode, die auf der vorstehend beschriebenen anderen Seitenfläche des Stapels ausgebildet ist, mit den Teilen der aufgedampften Metallfilme, die zu den Lücken hin freiliegen, verbinden, wobei die vorstehend beschriebenen ersten Verbindungsabschnitte und die vorstehend beschriebenen zweiten Verbindungsabschnitte in der Richtung des übereinander Anordnens bzw. Überlagerns der Mehrzahl von Schichtkondensatorelementen, die den Stapel bilden, abwechselnd angeordnet sind.
Zum Lösen der vorstehend beschriebenen Aufgabe stellt die Erfindung auch ein Verfahren zur Herstellung eines Schichtkondensators bereit, dadurch gekennzeichnet, dass es die Schritte umfasst: (a) Bereitstellen einer Mehrzahl von Schichtkondensatorelementen, die jeweils unter Verwendung einer Grundeinheit, die eine Struktur aufweist, in der mindestens ein dielektrischer Film und eine Mehrzahl von aufgedampften Metallfilmen abwechselnd übereinander angeordnet bzw. einander überlagert sind, und Anordnen bzw. Überlagern von zwei Schutzfilmen, die elektrische Isoliereigenschaften aufweisen, auf jeweiligen gegenüber liegenden Flächen der Grundeinheit in der Richtung des übereinander Anordnens bzw. Überlagerns des mindestens einen dielektrischen Films und der Mehrzahl von aufgedampften Metallfilmen erhalten werden, (b) Auswählen von mindestens zwei Schichtkondensatorelementen aus der so bereitgestellten Mehrzahl von Schichtkondensatorelementen, (c) übereinander Anordnen bzw. einander Überlagern der ausgewählten mindestens zwei Schichtkondensatorelemente zum Bilden eines Stapels dieser Schichtkondensatorelemente und (d) Bilden von zwei externen Elektroden auf jeweiligen gegenüber liegenden Seitenflächen des Stapels, so dass die externen Elektroden entsprechende Seitenflächen von benachbarten Schichtkondensatorelementen der mindestens zwei Schichtkondensatorelemente überbrücken.
Gemäß einer bevorzugten Form der Erfindung umfasst der Schritt des Bereitstellens der Mehrzahl von Schichtkondensatorelementen: kontinuierliches Bewegen eines ersten Streifenelements, das einen der zwei Schutzfilme ergibt, die auf den jeweiligen gegenüber liegenden Flächen der Grundeinheit angeordnet bzw. überlagert sind, in der Längsrichtung des ersten Streifenelements, Anordnen einer Mehrzahl von Grundeinheiten auf dem ersten Streifenelement, das kontinuierlich bewegt wird, so dass eine der jeweiligen gegenüber liegenden Flächen jeder Grundeinheit in der Richtung des übereinander Anordnens bzw. Überlagerns des mindestens einen dielektrischen Films und der Mehrzahl von aufgedampften Metallfilmen mit dem ersten Streifenelement in Kontakt ist, und derart, dass die Mehrzahl von Grundeinheiten mit einem vorgegebenen Abstand in der Richtung der Bewegung des ersten Streifenelements beabstandet ist, kontinuierliches Bewegen eines zweiten Streifenelements, das den anderen der vorstehend beschriebenen zwei Schutzfilme ergibt, in der Längsrichtung des zweiten Streifenelements, so dass das zweite Streifenelement die Mehrzahl von Grundeinheiten, die auf dem ersten Streifenelement angeordnet sind, bedeckt, wodurch die Mehrzahl von Grundeinheiten, die zwischen dem ersten und dem zweiten Streifenelement gehalten ist, durch das erste und das zweite Streifenelement kontinuierlich transportiert wird, und Schneiden des ersten und des zweiten Streifenelements an Positionen auf jeweiligen stromaufwärtigen und stromabwärtigen Seiten von jeder der Mehrzahl von Grundeinheiten in der Richtung der Bewegungen des ersten und des zweiten Streifenelements, wodurch die Mehrzahl von Schichtkondensatorelementen nacheinander hergestellt wird.
Gemäß einer bevorzugten Form der Erfindung wird auf ein laminares Element, das aus dem ersten und dem zweiten Streifenelement und der Mehrzahl von Grundeinheiten besteht, die zwischen dem ersten und dem zweiten Streifenelement gehalten sind, Druck ausgeübt, während das laminare Element kontinuierlich transportiert wird, bevor das erste und das zweite Streifenelement geschnitten werden.
Zum Lösen der vorstehend beschriebenen Aufgabe stellt die Erfindung auch eine Vorrichtung zur Herstellung eines Schichtkondensators bereit, die dadurch gekennzeichnet ist, dass sie umfasst: (a) Schichtkondensatorelement-bildende Mittel zum Bilden jedes einer Mehrzahl von Schichtkondensatorelementen unter Verwendung einer Grundeinheit, die durch abwechselndes übereinander Anordnen bzw. einander Überlagern mindestens eines dielektrischen Films und einer Mehrzahl von aufgedampften Metallfilmen erhalten wird, und Anordnen bzw. Überlagern von zwei Schutzfilmen, die elektrische Isoliereigenschaften aufweisen, auf jeweiligen gegenüber liegenden Flächen der Grundeinheit in der Richtung des übereinander Anordnens bzw. Überlagerns des mindestens einen dielektrischen Films und der Mehrzahl von aufgedampften Metallfilmen, (b) Stapel-bildende Mittel zum übereinander Anordnen bzw. einander Überlagern von mindestens zwei der so gebildeten Mehrzahl von Schichtkondensatorelementen, wodurch ein Stapel der mindestens zwei Schichtkondensatorelemente gebildet wird, und (c) Mittel zum Bilden einer externen Elektrode zum Bilden von zwei externen Elektroden auf jeweiligen gegenüber liegenden Seitenflächen des Stapels, so dass die externen Elektroden entsprechende Seitenflächen von benachbarten Schichtkondensatorelementen der mindestens zwei Schichtkondensatorelemente überbrücken.
Gemäß einer bevorzugten Form der Erfindung umfasst das Schichtkondensatorelement-bildende Mittel: (a) erste Bewegungsmittel zum kontinuierlichen Bewegen eines ersten Streifenelements, das einen der zwei Schutzfilme ergibt, die auf den jeweiligen gegenüber liegenden Flächen der Grundeinheit angeordnet bzw. überlagert sind, in der Längsrichtung des ersten Streifenelements, (b) Anordnungsmittel zum Anordnen der Mehrzahl von Grundeinheiten auf dem ersten Streifenelement, das kontinuierlich bewegt wird, so dass eine der jeweiligen gegenüber liegenden Flächen jeder Grundeinheit in der Richtung des übereinander Anordnens bzw. Überlagerns des mindestens einen dielektrischen Films und der Mehrzahl von aufgedampften Metallfilmen mit dem ersten Streifenelement in Kontakt ist und derart, dass die Mehrzahl von Grundeinheiten mit einem vorgegebenen Abstand in der Richtung der Bewegung des ersten Streifenelements voneinander beabstandet ist, (c) zweite Bewegungsmittel zum kontinuierlichen Bewegen eines zweiten Streifenelements, das den anderen der vorstehend beschriebenen zwei Schutzfilme ergibt, so dass das zweite Streifenelement die Mehrzahl von Grundeinheiten bedeckt, die auf dem ersten Streifenelement angeordnet sind, wodurch ein laminares Element, das aus dem ersten und dem zweiten Streifenelement und der Mehrzahl von Grundeinheiten, die zwischen dem ersten und dem zweiten Streifenelement angeordnet sind, besteht, durch das erste und das zweite Streifenelement in der Richtung der Bewegungen des ersten und des zweiten Streifenelements transportiert wird, und (d) Schneidmittel zum Schneiden des ersten und des zweiten Streifenelements an Positionen zwischen benachbarten Grundeinheiten des laminaren Elements, so dass jedes der so geschnittenen Teile des laminaren Elements als jedes der Mehrzahl von Schichtkondensatorelementen erhalten wird.
Gemäß einer bevorzugten Form der Erfindung umfasst das Schichtkondensatorelement-bildende Mittel ferner Pressmittel zum Ausüben eines Drucks auf das laminare Element, wobei das Pressmittel auf einer stromaufwärtigen Seite des Schneidmittels in der Richtung der Bewegungen des ersten und des zweiten Streifenelements angeordnet ist.
VORTEILHAFTE WIRKUNGEN DER ERFINDUNG
Insbesondere kann die Kapazität der Elektrizitätsspeichervorrichtung gemäß der Erfindung durch Erhöhen der Anzahl der Elektrizitätsspeicherelemente, die übereinander angeordnet bzw. einander überlagert sind, erhöht werden, ohne die Anzahl des mindestens einen Elektrizitätsspeicherfilms und der inneren Elektrodenfilme von jeder der Mehrzahl von Elektrizitätsspeicherelementen zu erhöhen. Daher kann die Kapazität der Elektrizitätsspeichervorrichtung durch Verwenden der Elektrizitätsspeicherelemente, welche die gleiche Anzahl des mindestens einen Elektrizitätsspeicherfilms und der inneren Elektrodenfilme aufweisen, und Einstellen der Anzahl der Elektrizitätsspeicherelemente, die übereinander angeordnet bzw. einander überlagert sind, erhöht oder vermindert werden.
Wenn die Mehrzahl von Elektrizitätsspeicherelementen die gleiche Anzahl des mindestens einen Elektrizitätsspeicherfilms und der inneren Elektrodenfilme aufweist, kann die Mehrzahl von Elektrizitätsspeicherelementen unter Verwendung einer einzelnen Vorrichtung zum Bilden des Elektrizitätsspeicherelements erzeugt werden, die eine Struktur aufweist, die derjenigen der vorstehend beschriebenen Vorrichtung zur Herstellung des Schichtkondensatorelements ähnlich ist, ohne dass die Einstellung der Vorrichtung in Bezug auf die Anzahl des übereinander Anordnens bzw. Überlagerns des mindestens einen Elektrizitätsspeicherfilms und der inneren Elektrodenfilme verändert werden muss, und ohne dass die Struktur der Vorrichtung verändert werden muss, und ohne dass die Betriebsbedingungen der Vorrichtung verändert werden müssen, und zwar ungeachtet der erforderlichen Kapazität der Elektrizitätsspeichervorrichtung, die erhalten werden soll. Demgemäß kann die Effizienz der Herstellung der Mehrzahl von Elektrizitätsspeicherelementen und der Elektrizitätsspeichervorrichtung effektiv verbessert werden.
Die Elektrizitätsspeichervorrichtung gemäß der Erfindung ist so aufgebaut, dass sie sofort dem Bedarf für eine Erhöhung von deren Kapazität genügen kann, und zwar lediglich dadurch, dass die Anzahl der Elektrizitätsspeicherelemente, die den Stapel bilden, erhöht wird. Daher kann, selbst wenn sich ein Bedarf für eine neue Elektrizitätsspeichervorrichtung mit einem hohen Kapazitätswert ergibt, eine solche Elektrizitätsspeichervorrichtung unter Verwendung der vorhandenen Anlage ohne den Einsatz einer neuen Herstellungsanlage erzeugt werden.
Anders als die herkömmliche Elektrizitätsspeichervorrichtung, die ein einzelnes Elektrizitätsspeicherelement aufweist, weist die Elektrizitätsspeichervorrichtung gemäß der Erfindung die Mehrzahl von Elektrizitätsspeicherelementen auf, die übereinander angeordnet bzw. einander überlagert sind. Demgemäß sind in der Elektrizitätsspeichervorrichtung der Erfindung die zwei Schutzfilme, die übereinander angeordnet bzw. einander überlagert sind, zwischen den benachbarten (übereinander angeordneten bzw. einander überlagert) Elektrizitätsspeicherelementen an Zwischenpositionen der Elektrizitätsspeichervorrichtung in der Richtung von deren Dicke angeordnet, und zwar zusätzlich zu den Schutzfilmen, welche die jeweiligen gegenüber liegenden Flächen der Elektrizitätsspeichervorrichtung in der Richtung des übereinander Anordnens bzw. Überlagerns der Elektrizitätsspeicherelemente bereitstellen. Daher wird, wenn ein Isolationsdurchschlag innerhalb eines der Mehrzahl von Elektrizitätsspeicherelementen der Elektrizitätsspeichervorrichtung stattfindet und in der Richtung von deren Dicke fortschreitet, das Fortschreiten des Isolationsdurchschlags durch die zwei Schutzfilme gestoppt, die übereinander und zwischen dem vorstehend beschriebenen einen Elektrizitätsspeicherelement und einem anderen Elektrizitätsspeicherelement angeordnet sind, das benachbart zu dem vorstehend beschriebenen einen Elektrizitätsspeicherelement angeordnet ist.
Folglich ermöglicht die Elektrizitätsspeichervorrichtung gemäß der Erfindung nicht nur in sehr vorteilhafter Weise eine effizientere Herstellung von einer Mehrzahl von Arten einer Elektrizitätsspeichervorrichtung mit jeweiligen unterschiedlichen Kapazitätswerten, ohne eine Herstellungsanlage verändern zu müssen und ohne eine neue Herstellungsanlage einzusetzen, sondern verhindert in vorteilhafter Weise auch das Fortschreiten eines Isolationsdurchschlags in der Richtung von deren Dicke.
Das Verfahren zur Herstellung der Elektrizitätsspeichervorrichtung gemäß der Erfindung ermöglicht nicht nur die Herstellung der Elektrizitätsspeichervorrichtung, bei der das Fortschreiten des Isolationsdurchschlags in der Richtung von deren Dicke effektiv verhindert werden kann, sondern ermöglicht auch eine effizientere und einfachere Herstellung der Mehrzahl von Arten der Elektrizitätsspeichervorrichtung mit jeweils unterschiedlichen Kapazitätswerten, und zwar ohne das Erfordernis, die Herstellungsanlage zu verändern, und ohne das Erfordernis, eine neue Herstellungsanlage einzusetzen.
Durch die Verwendung der Vorrichtung zur Herstellung der Elektrizitätsspeichervorrichtung gemäß der Erfindung können im Wesentlichen die gleichen betriebsmäßigen und physikalischen Vorteile wie diejenigen erreicht werden, die durch das Verfahren zur Herstellung der Elektrizitätsspeichervorrichtung gemäß der Erfindung erreicht werden.
Der Schichtkondensator gemäß der Erfindung ermöglicht nicht nur in einer sehr vorteilhaften Weise eine effizientere Herstellung einer Mehrzahl von Arten eines Schichtkondensators mit jeweiligen unterschiedlichen Kapazitätswerten, und zwar ohne das Erfordernis, die Herstellungsanlage zu verändern, und ohne das Erfordernis, eine neue Herstellungsanlage einzusetzen, sondern verhindert auch das Fortschreiten des Isolationsdurchschlags in der Richtung von dessen Dicke effektiv.
Das Verfahren zur Herstellung des Schichtkondensators gemäß der Erfindung ermöglicht nicht nur die Herstellung des Schichtkondensators, bei dem das Fortschreiten des Isolationsdurchschlags in der Richtung von dessen Dicke effektiv verhindert werden kann, sondern auch eine effizientere und einfachere Herstellung der Mehrzahl von Arten des Schichtkondensators mit jeweils unterschiedlichen Kapazitätswerten, und zwar ohne das Erfordernis, die Herstellungsanlage zu verändern, und ohne das Erfordernis, eine neue Herstellungsanlage einzusetzen.
Durch die Verwendung der Vorrichtung zur Herstellung des Schichtkondensators gemäß der Erfindung können im Wesentlichen die gleichen betriebsmäßigen und physikalischen Vorteile wie diejenigen erreicht werden, die durch das Verfahren zur Herstellung des Schichtkondensators gemäß der Erfindung erreicht werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine schematische Querschnittsansicht, die einen Schichtkondensator als Elektrizitätsspeichervorrichtung mit einer Struktur gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigt,
2 ist eine schematische Ansicht, die ein Beispiel eines Schritts zeigt, der bei der Herstellung des Schichtkondensators von 1 durchgeführt wird, wobei eine Kondensatorelement-Vorform gebildet wird,
3 ist eine schematische Ansicht, die ein Beispiel eines Schritts zeigt, der nach dem Schritt von 2 durchgeführt wird, wobei das Schichtkondensatorelement aus der Kondensatorelement-Vorform herausgeschnitten wird,
4 ist eine schematische Ansicht, die ein Beispiel eines Schritts zeigt, der nach dem Schritt von 3 durchgeführt wird, wobei eine Mehrzahl von Schichtkondensatorelementen übereinander angeordnet bzw. einander überlagert wird, so dass ein Stapel gebildet wird,
5 ist eine schematische Ansicht, die ein Beispiel eines Schritts zeigt, der nach dem Schritt von 4 durchgeführt wird, wobei eine externe Elektrode auf einer Seitenfläche des Stapels der Schichtkondensatorelemente gebildet wird,
6 ist eine schematische Ansicht, die derjenigen von 4 entspricht und ein Beispiel eines Schritts zeigt, der bei der Herstellung eines Schichtkondensators mit einer Struktur gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung durchgeführt wird,
7 ist eine schematische Ansicht, die derjenigen von 5 entspricht und ein Beispiel eines Schritts zeigt, der nach dem Schritt von 6 durchgeführt wird,
8 ist eine schematische Ansicht, die ein Beispiel einer Vorrichtung zeigt, die zur Herstellung des Schichtkondensators von 1 verwendet wird,
9 ist eine schematische Querschnittsansicht, die einen Festkörper-Lithiumionenakkumulator als eine Elektrizitätsspeichervorrichtung mit einer Struktur gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung zeigt,
10 ist eine schematische Querschnittsansicht, die ein Zellenelement des Festkörper-Lithiumionenakkumulators von 9 zeigt,
11 ist eine schematische Querschnittsansicht, die einen laminaren Film zeigt, der aus einer Metallfolie und Harzfilmen besteht und der zur Herstellung des Zellenelements von 10 verwendet wird,
12 ist eine schematische Querschnittsansicht, die einen weiteren laminaren Film zeigt, der zur Herstellung des Zellenelements von 10 verwendet wird und der aus einer Metallfolie und Harzfilmen besteht und eine Struktur aufweist, die von derjenigen des laminaren Films von 11 verschieden ist, und
13 ist eine schematische Querschnittsansicht, die einen weiteren laminaren Film zeigt, der zur Herstellung des Zellenelements von 10 verwendet wird und der aus einer Metallfolie und Harzfilmen besteht und eine Struktur aufweist, die von derjenigen des laminaren Films der 11 und 12 verschieden ist.
MODI ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
Zur spezielleren Erläuterung der Erfindung werden Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Unter Bezugnahme auf die Längsquerschnittsansicht von 1 ist ein Schichtkondensator 10 als eine Elektrizitätsspeichervorrichtung mit einer Struktur gemäß einer Ausführungsform der Erfindung gezeigt. Wie es aus der 1 ersichtlich ist, weist der Schichtkondensator 10 dieser Ausführungsform drei Schichtkondensatorelemente 12 als Elektrizitätsspeicherelemente auf und ist aus einem Stapel 14 der drei Schichtkondensatorelemente 12, die übereinander angeordnet sind, und externen Elektroden 18 aufgebaut, die auf jeweiligen zwei Seitenflächen 16a und 16b des Stapels 14 ausgebildet sind, wobei die Seitenflächen 16a und 16b in der Richtung senkrecht zur Richtung des übereinander Anordnens der Schichtkondensatorelemente 12 einander gegenüber liegen.
Insbesondere weisen die Schichtkondensatorelemente 12 des Schichtkondensators 10 dieser Ausführungsform die gleiche Struktur auf, bei der eine Mehrzahl von metallisierten Filmen 20 übereinander angeordnet ist, so dass eine Grundeinheit 22 gebildet wird, und ein erster Schutzfilm 24a auf einer von gegenüber liegenden Flächen der Grundeinheit 22 in der Richtung von deren Dicke (der Richtung des übereinander Anordnens der metallisierten Filme 20) angeordnet ist, während ein zweiter Schutzfilm 24b auf der anderen der gegenüber liegenden Flächen der Grundeinheit 22 angeordnet ist. In dieser Ausführungsform weist jedes Schichtkondensatorelement 12 (Grundeinheit 22) 8 metallisierte Filme 20 auf. Diesbezüglich sollte beachtet werden, dass die Anzahl der metallisierten Filme 20 jedes Schichtkondensatorelements 12 (Grundeinheit 22) nicht auf die vorstehend beschriebene Anzahl beschränkt ist.
Jeder der metallisierten Filme 20 des Schichtkondensatorelements 12 ist aus einem Harzfilm 26 als Elektrizitätsspeicherfilm und einem aufgedampften Metallfilm 28, der auf einer von gegenüber liegenden Hauptflächen des Harzfilms 26 ausgebildet ist und der als innerer Elektrodenfilm dient, aufgebaut. In einem Endabschnitt des metallisierten Films 20 in der Richtung von dessen Breite (in der Richtung von rechts nach links in der 1) liegt ein Randabschnitt 30 vor, in dem der aufgedampfte Metallfilm 28 nicht auf dem Harzfilm 26 ausgebildet ist. Es sollte beachtet werden, dass in der 1 die Harzfilme 26 und die aufgedampften Metallfilme 28 der metallisierten Filme 20, die ersten und die zweiten Schutzfilme 24a und 24b und die externen Elektroden 18 mit übertrieben großen Dicken gezeigt sind und die Anzahl der metallisierten Filme 20 von jedem Schichtkondensatorelement 12, das in der 1 gezeigt ist, für ein einfaches Verständnis der Strukturen des Schichtkondensators 10 und der Schichtkondensatorelemente 12 sehr viel kleiner ist als die tatsächliche Anzahl.
Der Harzfilm 26 jedes metallisierten Films 20 ist ein biaxial gestreckter Film, der z. B. aus Polypropylen oder Polyethylenterephthalat ausgebildet ist. Der aufgedampfte Metallfilm 28 wird z. B. aus Aluminium oder Zink auf dem Harzfilm 26 mit einem herkömmlichen Aufdampfverfahren bzw. Gasphasenabscheidungsverfahren ausgebildet. Als innerer Elektrodenfilm kann ein dünner Metallfilm auf dem Harzfilm 26 durch ein PVD-Verfahren, das von dem Aufdampfverfahren verschieden ist, wie z. B. Sputtern, oder durch ein herkömmliches CVD-Verfahren anstelle des aufgedampften Metallfilms 28 gebildet werden. Obwohl das Material der ersten und der zweiten Schutzfilme 24a und 24b nicht speziell beschränkt ist, werden im Allgemeinen Harzfilme, die aus dem gleichen Harzmaterial wie der Harzfilm 26 des metallisierten Films 20 ausgebildet sind, als die ersten und die zweiten Schutzfilme 24a und 24b verwendet, solange das Material sehr gute elektrische Isoliereigenschaften aufweist.
Die Mehrzahl von metallisierten Filmen 20 wird auf dem ersten Schutzfilm 24a derart übereinander angeordnet, dass die Harzfilme 26 und die aufgedampften Metallfilme 28 abwechselnd angeordnet sind, und derart, dass die Randabschnitte 30 von benachbarten zwei metallisierten Filmen 20 auf den jeweiligen gegenüber liegenden Seiten in der Richtung ihrer Breite angeordnet sind. Der zweite Schutzfilm 24b wird auf dem aufgedampften Metallfilm 28 des obersten der Mehrzahl von metallisierten Filmen 20 angeordnet, die übereinander angeordnet sind. Folglich weist das Schichtkondensatorelement 12 eine laminare Struktur auf, in der die ersten und die zweiten Schutzfilme 24a und 24b auf der jeweiligen oberen und unteren Fläche der Grundeinheit 22 angeordnet sind, die aus der Mehrzahl von metallisierten Filmen 20 besteht.
In dem Schichtkondensatorelement 12 sind benachbarte zwei metallisierte Filme 20 derart übereinander angeordnet, dass ein Endabschnitt eines der benachbarten zwei metallisierten Filme 20 seitlich von der Endfläche des anderen metallisierten Films 20 auf der Seite von dessen Randabschnitt 30 vorragt. Demgemäß weisen Seitenflächen des Schichtkondensatorelements 12 (Grundeinheit 22, die aus der Mehrzahl von metallisierten Filmen 20 besteht), die in der Richtung der Breite des Schichtkondensatorelements 12 (in der Richtung von rechts nach links in der 1) einander gegenüber liegen, Lücken 32 auf, die in diesen Seitenflächen seitlich offen sind. Jede Lücke 32 ist zwischen Endabschnitten in der Breitenrichtung der zwei metallisierten Filme 20 ausgebildet, die auf den jeweiligen gegenüber liegenden Seiten eines anderen metallisierten Films 20 angeordnet sind. Der obere der benachbarten zwei metallisierten Filme 20, der jede Lücke 32 festlegt, ist nicht auf einem Endabschnitt des aufgedampften Metallfilms 28 des unteren der benachbarten zwei metallisierten Filme 20 angeordnet, so dass der vorstehend beschriebene Endabschnitt des aufgedampften Metallfilms 28 des unteren metallisierten Films 20 durch die Lücke 32 zum Äußeren des Schichtkondensatorelements 12 freiliegt.
Der vorstehend beschriebene Stapel 14 wird durch übereinander Anordnen der drei Schichtkondensatorelemente 12 in der Richtung des übereinander Anordnens der metallisierten Filme 20 ausgebildet. In dem Stapel 14 ist der erste Schutzfilm 24a, der auf der unteren Fläche der Grundeinheit 22 von einem der Schichtkondensatorelemente 12 angeordnet ist, auf dem zweiten Schutzfilm 24b angeordnet, der auf der oberen Fläche der Grundeinheit 22 eines weiteren Schichtkondensatorelements 12 angeordnet ist.
Folglich sind in dem Stapel 14 dieser Ausführungsform insgesamt 24 metallisierte Filme 20 zwischen den ersten und den zweiten Schutzfilmen 24a und 24b, welche die jeweilige unterste und oberste Schicht des Stapels 14 bilden, übereinander angeordnet, und die zwei Schutzfilme 24a und 24b, die übereinander angeordnet sind, sind zwischen dem 8. und dem 9. metallisierten Film 20 und zwischen dem 16. und 17. metallisierten Film 20, gezählt von der Unterseite des Stapels 14, angeordnet. Insbesondere sind die ersten und die zweiten Schutzfilme 24a und 24b, die übereinander angeordnet sind, derart an Zwischenpositionen des Stapels 14 in der Richtung von dessen Dicke angeordnet, dass die zwei Schutzfilme 24a und 24b zwischen jeweils 8 metallisierten Filmen 20 von den 24 metallisierten Filmen 20 angeordnet sind, die übereinander angeordnet sind.
Die externen Elektroden 18 werden durch thermisches Spritzen auf den Seitenflächen 16a und 16b des Stapels 14 der drei Schichtkondensatorelemente 12 ausgebildet, wobei die Seitenflächen 16a und 16b in der Richtung der Breite des Stapels 14 (in der Richtung von rechts nach links in der 1) einander gegenüber liegen, und wobei die Seitenflächen 16a und 16b die darin ausgebildeten, vorstehend beschriebenen Lücken 32 aufweisen.
In dieser Ausführungsform überbrückt eine der zwei externen Elektroden 18, die auf einer der jeweiligen in der Breitenrichtung gegenüber liegenden Seitenflächen des Stapels 14 (auf der Seitenfläche 16a) ausgebildet ist, Seitenflächen 34a der benachbarten Schichtkondensatorelemente 12, während die andere externe Elektrode 14, die auf der anderen der in der Breitenrichtung gegenüber liegenden Seitenflächen des Stapels 14 ausgebildet ist (auf der Seitenfläche 16b), Seitenflächen 34b der benachbarten Schichtkondensatorelemente 12 überbrückt, wobei die Seitenflächen 34a und 34b in der Richtung der Breite der Schichtkondensatorelemente 12 einander gegenüber liegen. Insbesondere ist die vorstehend beschriebene eine externe Elektrode 18 als ein einstückiger Körper ausgebildet, der die Gesamtheit der Seitenfläche 16a des Stapels 14 bedeckt, während die vorstehend beschriebene andere externe Elektrode 18 als ein einstückiger Körper ausgebildet ist, der die Gesamtheit der anderen Seitenfläche 16b des Stapels 14 bedeckt
Ferner füllt das Paar von externen Elektroden 18 die Lücken 32, die in den in der Breitenrichtung gegenüber liegenden Seitenflächen 34a und 34b der Schichtkondensatorelemente 12 seitlich offen sind, und sie sind an die vorstehend beschriebenen Endabschnitte der aufgedampften Metallfilme 28 gebunden, die zu diesen Lücken 32 hin freiliegen. Abschnitte der externen Elektrode 18, welche die Lücken 32 in den Seitenflächen 34a füllen, sind als erste Verbindungsabschnitte 33a festgelegt, während Abschnitte der anderen externen Elektrode 18, welche die Lücken 32 in den Seitenflächen 34b füllen, als zweite Verbindungsabschnitte 33b festgelegt sind. Die Mehrzahl von ersten Verbindungsabschnitten 33a (12 erste Verbindungsabschnitte 33a in dieser Ausführungsform) und die Mehrzahl von zweiten Verbindungsabschnitten 33b (12 zweite Verbindungsabschnitte 33b in dieser Ausführungsform) sind jeweils derart in den Seitenflächen 34a und 34b ausgebildet, dass die ersten und die zweiten Verbindungsabschnitte 33a und 33b in der Richtung des übereinander Anordnens der Harzfilme 26 und der aufgedampften Metallfilme 28 abwechselnd angeordnet sind. Das Material des Paars von externen Elektroden 18 ist nicht speziell beschränkt und herkömmlich verwendete Materialien, wie z. B. Zink und Aluminium, werden zweckmäßig zur Bildung der externen Elektroden 18 verwendet.
Folglich ist der Schichtkondensator 10 derart ausgebildet, dass das Paar von externen Elektroden 18 die Gesamtheit der jeweiligen in der Breitenrichtung gegenüber liegenden Seitenflächen 16a und 16b des Stapels 14 der metallisierten Filme 20 bedeckt und derart, dass die externen Elektroden 18 sicher mit den Endabschnitten der aufgedampften Metallfilme 28 der metallisierten Filme 20 an den ersten und zweiten Verbindungsabschnitten 33a und 33b verbunden sind.
Insbesondere weist der Schichtkondensator 10 dieser Ausführungsform anders als die herkömmliche Schichtkondensatoranordnung, die durch übereinander Anordnen einer Mehrzahl von Schichtkondensatoren gebildet wird, die jeweils ein einzelnes Schichtkondensatorelement aufweisen, und externe Elektroden aufweist, die auf zwei gegenüber liegenden Seitenflächen des Schichtkondensatorelements ausgebildet sind, eine unabhängig Struktur auf, in der die externen Elektroden 18 als einstückige Körper auf den jeweiligen gegenüber liegenden Seitenflächen 16a und 16b des Stapels 14 der Mehrzahl von Schichtkondensatorelementen 12 ausgebildet sind, die übereinander angeordnet sind. Gegebenenfalls sind Anschlüsse oder dergleichen, die nicht gezeigt sind, mit den zwei externen Elektroden 18 des Schichtkondensators 10 verbunden.
Der in der vorstehend beschriebenen Weise aufgebaute Schichtkondensator 10 wird in vorteilhafter Weise durch die nachstehend beschriebenen Schritte hergestellt.
Zunächst wird, wie es in der 2 gezeigt ist, der erste Schutzfilm 24a mit einer Windung um den gesamten Umfang einer Rotationstrommel 36 einer Vorrichtung zur Herstellung eines Schichtkondensatorelements gewickelt. Dann werden in dieser Ausführungsform die metallisierten Filme 20 mit 8 Windungen derart auf den ersten Schutzfilm 24a gewickelt, dass benachbarte zwei metallisierte Filme 20 um ein vorgegebenes Ausmaß in der Richtung ihrer Breite zueinander versetzt sind, und derart, dass die Randabschnitte 30 der benachbarten zwei metallisierten Filme 20 auf den jeweiligen gegenüber liegenden Seiten in der Richtung ihrer Breite angeordnet sind. Dann wird der zweite Schutzfilm 24b mit einer Windung auf den gesamten Umfang des obersten (äußersten) der 8 metallisierten Filme 20 gewickelt, die auf den ersten Schutzfilm 24a gewickelt sind. Diesbezüglich sollte beachtet werden, dass die metallisierten Filme 20 in der 2 und den 3 bis 7, auf die später Bezug genommen wird, nicht gezeigt sind.
Folglich wird eine Kondensatorelement-Vorform 38 auf der Umfangsfläche der Rotationstrommel 36 gebildet. Die Kondensatorelement-Vorform 38 ist aus der Grundeinheit 22, die aus den 8 metallisierten Filmen 20 besteht, die übereinander angeordnet sind, dem ersten Schutzfilm 24a, der auf einer der zwei Flächen der Grundeinheit 22 angeordnet ist, wobei die Flächen in der Richtung der Dicke der Grundeinheit 22 einander gegenüber liegen, und dem zweiten Schutzfilm 24b aufgebaut, der auf der anderen der vorstehend beschriebenen zwei Flächen der Grundeinheit 22 angeordnet ist. Die Kondensatorelement-Vorform 38 weist die Form eines Rings auf, der mit der Umfangsfläche der Rotationstrommel 36 in Kontakt gehalten ist. Obwohl dies nicht in der 2 gezeigt ist, sind die Randabschnitte 30 der metallisierten Filme 20 auf den Seiten der jeweiligen in der Breitenrichtung gegenüber liegenden Seitenflächen 34a und 34b der Kondensatorelement-Vorform 38 angeordnet und die Mehrzahl von Lücken 32 ist in jeder dieser Seitenflächen 34a und 34b ausgebildet.
Dann wird, obwohl dies nicht in den Zeichnungen gezeigt ist, die Kondensatorelement-Vorform 38 von der Rotationstrommel 36 entfernt und in die Form einer flachen Lage gestreckt. Mit der Kondensatorelement-Vorform 38 wird gegebenenfalls eine Wärmealterungsbehandlung durchgeführt, um das Haftvermögen zwischen den ersten und zweiten Schutzfilmen 24a, 24b und der Grundeinheit 22 der Kondensatorelement-Vorform 38 und das Haftvermögen zwischen den metallisierten Filmen 20 der Grundeinheit 22 zu erhöhen.
Dann wird die Kondensatorelement-Vorform 38, die in die Form der flachen Lage gestreckt worden ist, unter Verwendung eines Schneidblatts 40, wie es in der 3 gezeigt ist, in ihrer Breitenrichtung in eine Mehrzahl von Stücken geschnitten, welche die gleiche Länge aufweisen, wodurch die Mehrzahl von Schichtkondensatorelementen 12, welche die gleiche Breite und die gleiche Länge aufweisen, erhalten wird. Obwohl dies nicht in der 3 gezeigt ist, ist in der so erhaltenen Mehrzahl von Schichtkondensatorelementen 12 die Mehrzahl von Lücken 32 in den zwei Seitenflächen 34a und 34b (in der 4 ist nur die Seitenfläche 34a gezeigt) benachbart zu den Flächen ausgebildet, entlang derer die Schichtkondensatorelemente 12 aus der Kondensatorelement-Vorform 38 unter Verwendung des Schneidblatts 40 herausgeschnitten werden.
Aus der so erhaltenen Mehrzahl von Schichtkondensatorelementen 12, welche die gleiche Größe aufweisen, werden mindestens zwei Schichtkondensatorelemente 12 ausgewählt. In diesem spezifischen Beispiel werden drei Schichtkondensatorelemente 12 ausgewählt.
Die drei Schichtkondensatorelemente 12 werden übereinander angeordnet, wie es in der 4 gezeigt ist. Dabei wird der erste Schutzfilm 24a, der auf der unteren Fläche der Grundeinheit 22 von einem der Schichtkondensatorelemente 12 angeordnet ist, derart auf dem zweiten Schutzfilm 24b angeordnet, der auf der oberen Fläche der Grundeinheit 22 eines weiteren Schichtkondensatorelements 12 angeordnet ist, dass die Gesamtheit einer Fläche des vorstehend beschriebenen ersten Schutzfilms 24a, der von der Grundeinheit 22 entfernt ist, in engem Kontakt mit der Gesamtheit einer Fläche des vorstehend beschriebenen zweiten Schutzfilms 24b gehalten wird, der von der Grundeinheit 22 entfernt ist. Ferner sind die drei Schichtkondensatorelemente 12 derart übereinander angeordnet, dass deren zwei Seitenflächen 34a und 34b (nur die Seitenflächen 34a sind in der 4 gezeigt), welche die Lücken 32 aufweisen, auf den jeweiligen zwei Seiten angeordnet sind.
Auf diese Weise wird der Stapel 14 aus den drei Schichtkondensatorelementen 12 erhalten. In dem so erhaltenen Stapel 14 sind insgesamt 24 metallisierte Filme 20 zwischen den ersten und zweiten Schutzfilmen 24a und 24b, welche die jeweilige unterste und oberste Schicht des Stapels 14 bilden, übereinander angeordnet, und die zwei Schutzfilme 24a und 24b, die übereinander angeordnet sind, sind zwischen jeweils 8 metallisierten Filmen 20 angeordnet (vgl. die 1). Obwohl dies nicht in der 4 gezeigt ist, ist die Mehrzahl von Lücken 32 in jeder der zwei Seitenflächen 16a und 16b (nur die Seitenfläche 16a ist in der 4 gezeigt) des Stapels 14 ausgebildet.
Anschließend wird, wie es in der 5 gezeigt ist, ein Material zum thermischen Spritzen, wie z. B. Zink oder Aluminium, in einem geschmolzenen Zustand von einer Düse zum thermischen Spritzen 42 einer Vorrichtung zur Bildung einer externen Elektrode, die nicht gezeigt ist, auf die zwei Seitenflächen 16a und 16b (nur die Seitenfläche 16a ist in der 5 gezeigt) des Stapels 14 gespritzt, wobei in den Seitenflächen 16a und 16b die vorstehend beschriebene Mehrzahl von Lücken 32 ausgebildet ist, wodurch die externen Elektroden 18 auf den zwei Seitenflächen 16a und 16b des Stapels 14 der drei Schichtkondensatorelemente 12 gebildet werden.
Dabei wird das Material zum thermischen Spritzen in dem geschmolzenen Zustand auf die Gesamtheit der zwei Seitenflächen 16a und 16b des Stapels 14 gespritzt, so dass die Gesamtheit der zwei Seitenflächen 16a und 16b durch die externen Elektroden 18 bedeckt ist. Folglich wird eine der externen Elektroden 18 als einstückiger Körper ausgebildet, der die Seitenflächen 34a der benachbarten Schichtkondensatorelemente 12 überbrückt und die Gesamtheit der Seitenfläche 16a des Stapels 14 bedeckt, während die andere externe Elektrode 18 als einstückiger Körper ausgebildet wird, der die Seitenflächen 34b der benachbarten Schichtkondensatorelemente 12 überbrückt und die Gesamtheit der Seitenfläche 16b des Stapels 14 bedeckt. Ferner füllen Abschnitte der externen Elektroden 18 die Mehrzahl von Lücken 32, die in den zwei Seitenflächen 16a und 16b des Stapels 14 ausgebildet sind, wodurch die ersten und die zweiten Verbindungabschnitte 33a und 33b, die vorstehend beschrieben worden sind, gebildet werden.
Auf diese Weise wird der Schichtkondensator 10 gebildet, der die in der 1 gezeigte unabhängige Struktur aufweist. In dem Schichtkondensator 10 sind die 24 metallisierten Filme 20 übereinander angeordnet und die externen Elektroden 18 sind als einstückige Körper auf den jeweiligen zwei Seitenflächen 16a und 16b des Schichtkondensators 10 ausgebildet. Der Schichtkondensator 10 kann eine stabile elektrische Leitfähigkeit sicherstellen.
Gemäß dieser Ausführungsform ist es möglich, einen Schichtkondensator 10 mit einer größeren Anzahl der metallisierten Filme 20, die übereinander angeordnet sind, und mit einer höheren Kapazität als der in der 1 gezeigte Schichtkondensator 10, der die 24 metallisierten Filme 20 aufweist, die übereinander angeordnet sind, oder mit einer kleineren Anzahl der metallisierten Filme 20, die übereinander angeordnet sind, und mit einer geringeren Kapazität als der Schichtkondensator 10 von 1, einfach herzustellen.
Beispielsweise werden zur Herstellung des Schichtkondensators 10, der 40 metallisierte Filme 20, die übereinander angeordnet sind, und eine höhere Kapazität aufweist, fünf Schichtkondensatorelemente 12 aus der Mehrzahl von Schichtkondensatorelementen 12 ausgewählt, die durch den Schritt des Bildens der Kondensatorelement-Vorform 38, der in der 2 gezeigt ist, und den Schritt des Schneidens der Kondensatorelement-Vorform 38, der in der 3 gezeigt ist, gebildet worden sind.
Dann werden die fünf Schichtkondensatorelemente 12 übereinander angeordnet, so dass der Stapel 14 aus den fünf Schichtkondensatorelementen 12 gebildet wird, wie es in der 6 gezeigt ist. Dabei werden die fünf Schichtkondensatorelemente 12 derart übereinander angeordnet, dass die ersten und die zweiten Schutzfilme 24a und 24b von benachbarten Schichtkondensatorelementen 12 übereinander angeordnet sind, und derart, dass die zwei Seitenflächen 34a und 34b der Schichtkondensatorelemente 12, welche die Lücken 32 aufweisen, auf den jeweiligen zwei Seiten angeordnet sind, und zwar wie in dem Fall, bei dem die drei Schichtkondensatorelemente 12 bei der Herstellung des Schichtkondensators 10, der in der 1 gezeigt ist, zur Bildung des Stapels 14 übereinander angeordnet werden.
Dann wird, wie es in der 7 gezeigt ist, das Material zum thermischen Spritzen, wie z. B. Zink oder Aluminium, im geschmolzenen Zustand von der Düse zum thermischen Spritzen 42 auf die Gesamtheit der zwei Seitenflächen 16a und 16b (nur die Seitenfläche 16a ist in der 7 gezeigt) des Stapels 14 gespritzt, in denen die Mehrzahl von Lücken 32 ausgebildet ist, wodurch die externen Elektroden 18 auf den zwei Seitenflächen 16a und 16b des Stapels 14 aus den fünf Schichtkondensatorelementen 12 derart ausgebildet werden, dass die externen Elektroden 18 die Seitenflächen 34a und die Seitenflächen 34b von benachbarten Schichtkondensatoren 12 überbrücken und die Gesamtheit der zwei Seitenflächen 16a und 16b des Stapels 14 bedecken. Ferner werden die ersten und die zweiten Verbindungsabschnitte 33a und 33b durch die externen Elektroden 18 gebildet, welche die Lücken 32 füllen, die in den in der Breitenrichtung gegenüber liegenden Seitenflächen 34a und 34b der Schichtkondensatorelemente 12 seitlich offen sind. Auf diese Weise wird der Schichtkondensator 10, der die 40 metallisierten Filme 20 aufweist, die übereinander angeordnet sind, und eine höhere Kapazität aufweist, erhalten. Der so erhaltene Schichtkondensator 10 weist eine stabile elektrische Leitfähigkeit auf.
Andererseits werden zur Herstellung eines Schichtkondensators 10, der 16 metallisierte Filme 20 aufweist, die übereinander angeordnet sind, und eine niedrigere Kapazität aufweist, zwei Schichtkondensatorelemente 12 aus der Mehrzahl von Schichtkondensatorelementen 12 ausgewählt, die durch den Schritt des Bildens der Kondensatorelement-Vorform 38, der in der 2 gezeigt ist, und den Schritt des Schneidens der Kondensatorelement-Vorform 38, der in der 3 gezeigt ist, gebildet worden sind.
Dann werden die zwei Schichtkondensatorelemente 12 übereinander angeordnet, so dass der Stapel 14 aus den zwei Schichtkondensatorelementen 12 gebildet wird. Dabei werden die zwei Schichtkondensatorelemente 12 wie in dem Fall übereinander angeordnet, bei dem die drei Schichtkondensatorelemente 12 bei der Herstellung des Schichtkondensators 10, der in der 1 gezeigt ist, zur Bildung des Stapels 14 übereinander angeordnet werden.
Dann wird wie bei der Herstellung des Schichtkondensators 10, der in der 1 gezeigt ist, das Material zum thermischen Spritzen, wie z. B. Zink oder Aluminium, im geschmolzenen Zustand von der Düse zum thermischen Spritzen 42 auf die Gesamtheit der zwei Seitenflächen 16a und 16b des Stapels 14 gespritzt, in denen die Mehrzahl von Lücken 32 ausgebildet ist, wodurch die externen Elektroden 18 auf den zwei Seitenflächen 16a und 16b des Stapels 14 aus den zwei Schichtkondensatorelementen 12 derart ausgebildet werden, dass die externen Elektroden 18 die Seitenflächen 34a und die Seitenflächen 34b der zwei Schichtkondensatoren 12 überbrücken und die Gesamtheit der zwei Seitenflächen 16a und 16b des Stapels 14 bedecken. Ferner werden die ersten und die zweiten Verbindungsabschnitte 33a und 33b gebildet, wodurch der Schichtkondensator 10, der die 16 metallisierten Filme 20 aufweist, die übereinander angeordnet sind, und eine niedrigere Kapazität aufweist, erhalten wird.
Aus der vorstehenden Beschreibung ist ersichtlich, dass die Kapazität des Schichtkondensators 10 dieser Ausführungsform lediglich durch Erhöhen oder Vermindern der Anzahl der Schichtkondensatorelemente 12 eingestellt werden kann, die zur Bildung der Stapels 14 aus der Mehrzahl von Schichtkondensatorelementen 12, die im Vorhinein hergestellt worden sind, ausgewählt werden, und zwar mit der gleichen Anzahl der metallisierten Filme 20, nämlich ohne Veränderung der Anzahl der metallisierten Filme 20, die jedes der Schichtkondensatorelemente 12 bilden.
Aufgrund der Struktur des Schichtkondensators 10 dieser Ausführungsform können bei der Herstellung der Mehrzahl von Arten eines Schichtkondensators 10, die jeweils unterschiedliche Kapazitätswerte aufweisen, die Schichtkondensatorelemente 12, die zur Herstellung der Mehrzahl von Arten eines Schichtkondensators 10 verwendet werden, einfach durch Wickeln des ersten und des zweiten Schutzfilms 24a und 24b und der Mehrzahl von metallisierten Filmen 20 auf die Rotationstrommel 36 der Vorrichtung zur Herstellung des Schichtkondensatorelements hergestellt werden, ohne eine Einstellung in Bezug auf die Windungsanzahl (des übereinander Anordnens) der metallisierten Filme 20 auf der Rotationstrommel 36 und die Betriebsbedingungen der Vorrichtung zur Herstellung des Schichtkondensatorelements, ganz zu schweigen von der Struktur der Vorrichtung zur Herstellung des Schichtkondensatorelements, zu verändern, so dass die Effizienz der Herstellung der Schichtkondensatorelemente 12 und der Schichtkondensatoren 10 sehr effektiv verbessert werden kann.
Wenn die vorstehend beschriebene Struktur des Schichtkondensators 10 verwendet wird, kann ein Schichtkondensator 10 mit einer höheren Kapazität einfach dadurch bei niedrigen Kosten hergestellt werden, dass die Anzahl der Schichtkondensatorelemente 12, die den Stapel 14 des Schichtkondensators 10 bilden, erhöht wird, ohne dass eine neue Herstellungsanlage eingesetzt wird, die zur Herstellung des Schichtkondensators 10 ausgebildet ist.
Ferner beseitigt die Struktur des Schichtkondensators 10 dieser Ausführungsform in vorteilhafter Weise einen Bedarf zur Lagerung einer Anzahl von Schichtkondensatoren 10 mit jeweils unterschiedlichen Kapazitätswerten als Vorrat, da ein Schichtkondensator 10 mit einer gewünschten Kapazität unter Verwendung der erforderlichen Anzahl der Schichtkondensatorelemente 12, die aus einer Anzahl von Schichtkondensatorelementen 12 ausgewählt werden, die im Vorhinein mit der gleichen Anzahl der metallisierten Filme 20 hergestellt worden sind, hergestellt werden kann.
Zusätzlich sind in dem Schichtkondensator 10 dieser Ausführungsform die zwei Schutzfilme 24a und 24b, die übereinander angeordnet sind, an Zwischenpositionen des Schichtkondensators 10 in der Richtung von dessen Dicke angeordnet, so dass die zwei Schutzfilme 24a und 24b zwischen jeweils 8 metallisierten Filmen 20 der 24 metallisierten Filme 20 angeordnet sind, die übereinander angeordnet sind. Demgemäß wird, wenn ein Isolationsdurchschlag in einem der 24 metallisierten Filme 20 stattfindet und nacheinander durch die übereinander angeordneten metallisierten Filme 20 in der Richtung der Dicke des Schichtkondensators 10 fortschreitet, der Isolationsdurchschlag der metallisierten Filme 20 durch die zwei Schutzfilme 24a und 24b, die übereinander angeordnet sind und als Ganzes eine ausreichend große Dicke aufweisen, gestoppt, wodurch eine hervorragende Dauerbeständigkeit des Schichtkondensators 10 effektiv sichergestellt werden kann.
Das Verfahren zum Erhalten der Mehrzahl von Schichtkondensatorelementen 12 ist nicht auf das vorstehend beschriebene Verfahren beschränkt. Zum Erhalten der Mehrzahl von Schichtkondensatorelementen 12 können verschiedene Verfahren eingesetzt werden.
Die 8 zeigt ein Beispiel einer Herstellungsvorrichtung (Elektrizitätsspeicherelement-bildendes Mittel), die zur Herstellung der Mehrzahl von Schichtkondensatorelementen 12 durch ein Verfahren geeignet ist, das von dem vorstehend beschriebenen Verfahren verschieden ist. Wie es aus der 8 ersichtlich ist, weist die Herstellungsvorrichtung 44 eine erste Zuführungsrolle 46 (erstes Bewegungsmittel), eine zweite Zuführungsrolle 48 (zweites Bewegungsmittel), eine Grundeinheit-Überführungsvorrichtung 50 (Anordnungsmittel), eine Pressvorrichtung 52 (Pressmittel) und zwei Schneidblätter 54 (Schneidmittel) auf.
Insbesondere ist die erste Zuführungsrolle 46 so ausgebildet, dass sie durch einen Elektromotor oder eine andere Rotationsvorrichtung, die nicht gezeigt ist, gedreht wird. Eine erste Rolle 58a eines ersten Streifenelements in der Form eines länglichen Streifens des ersten Schutzfilms 24a ist auf der ersten Zuführungsrolle 46 angebracht. Durch Drehen der ersten Zuführungsrolle 46 wird der erste Schutzfilm 24a kontinuierlich von der ersten Rolle 58a, die auf der ersten Zuführungsrolle 46 angebracht ist, abgewickelt und kontinuierlich in dessen Längsrichtung bewegt.
Die Grundeinheit-Überführungsvorrichtung 50 weist einen bewegbaren Arm 60 auf. Ein Saugkissen 62, das eine Saugkraft durch die Betätigung einer Saugvorrichtung, die nicht gezeigt ist, ausübt, ist an dem distalen Ende des bewegbaren Arms 60 angebracht. Die Grundeinheit-Überführungsvorrichtung 50 ist so aufgebaut, dass sie eine Mehrzahl von Grundeinheiten 22, die im Vorhinein ausgebildet worden sind, nacheinander auf den ersten Schutzfilm 24a überführt, der sich in einer Richtung bewegt, und zwar durch Betätigen des Saugkissens 62 und des bewegbaren Arms 60 derart, dass die Mehrzahl von Grundeinheiten 22 auf dem ersten Schutzfilm 24a an dessen stromaufwärtigen Ende in dessen Bewegungsrichtung angeordnet werden. Diesbezüglich sollte beachtet werden, dass die spezifische Struktur der Grundeinheit-Überführungsvorrichtung 50 nicht speziell beschränkt ist, solange die Grundeinheit-Überführungsvorrichtung 50 die Grundeinheiten 22 nacheinander auf den ersten Schutzfilm 24a überführen kann, der sich in der einen Richtung bewegt. Beispielsweise kann das Saugkissen 62 durch strukturelle Mittel zum Halten der Grundeinheiten 22 zum Anordnen der Grundeinheiten 22 auf dem ersten Schutzfilm 24a ersetzt werden.
Andererseits ist die zweite Zuführungsrolle 48 diagonal aufwärts von der ersten Zuführungsrolle 46 auf der vorderen Seite in der Richtung der Bewegung des ersten Schutzfilms 24a angeordnet. Die zweite Zuführungsrolle 48 ist so ausgebildet, dass sie durch den Betrieb eines Elektromotors oder einer anderen Rotationsvorrichtung, die nicht gezeigt ist, in einer Richtung entgegengesetzt zu der Drehrichtung der ersten Zuführungsrolle 46 mit der gleichen Drehzahl wie die erste Zuführungsrolle 46 gedreht wird. Eine zweite Rolle 58b eines zweiten Streifenelements in der Form eines länglichen Streifens des zweiten Schutzfilms 24b ist an der zweiten Zuführungsrolle 48 angebracht.
Durch die Drehung der zweiten Zuführungsrolle 48 wird der zweite Schutzfilm 24b kontinuierlich von der zweiten Rolle 58b abgewickelt, die an der zweiten Zuführungsrolle 48 angebracht ist, und wird kontinuierlich in dessen Längsrichtung bewegt, so dass der zweite Schutzfilm 24b oberhalb des ersten Schutzfilms 24a mit einem vorgegebenen Abstand dazwischen in der gleichen Richtung wie der erste Schutzfilm 24a bewegt wird. Der zweite Schutzfilm 24b, der sich in der gleichen Richtung wie der erste Schutzfilm 24a bewegt, wird auf den Grundeinheiten 22 angeordnet, die durch die Grundeinheit-Überführungsvorrichtung 50 nacheinander auf dem ersten Schutzfilm 24a angeordnet worden sind, so dass die Grundeinheiten 22 zwischen dem ersten und dem zweiten Schutzfilm 24a und 24b gehalten werden. Folglich wird die Mehrzahl von Grundeinheiten 22 zwischen dem ersten und dem zweiten Schutzfilm 24a und 24b, die länglich sind, angeordnet und dort gehalten, so dass ein laminares Element 11 gebildet wird, das aus dem ersten und dem zweiten Schutzfilm 24a und 24b und den Grundeinheiten 22 besteht, und die Grundeinheiten 22 werden nacheinander in der Richtung der Bewegung des ersten und des zweiten Schutzfilms 24a und 24b zusammen mit deren Bewegungen transportiert.
Die Pressvorrichtung 52 weist eine untere Pressplatte 64, die eine feststehende Position aufweist, und eine obere Pressplatte 66 auf, die oberhalb und gegenüber der unteren Pressplatte 64 mit einem vorgegebenen Abstand dazwischen angeordnet ist. Einander gegenüber liegende Flächen der unteren Pressplatte 64 und der oberen Pressplatte 66 dienen als flache Pressflächen 67. Die obere Pressplatte 66 ist so ausgebildet, dass sie durch Betreiben eines Hydraulikzylinders oder einer anderen Bewegungsvorrichtung, die nicht gezeigt ist, in der vertikalen Richtung bewegbar ist. Die Pressvorrichtung 52 befindet sich derart in dem Bewegungsweg des laminaren Elements 11, das vorstehend beschrieben worden ist, dass die obere und die untere Pressplatte 66 und 64 jeweils oberhalb und unterhalb des laminaren Elements 11 angeordnet sind. Während das laminare Element 11 durch die Rotation der ersten und der zweiten Zuführungsrolle 46 und 48 bewegt wird, wird dann, wenn Abschnitte des laminaren Elements 11, in denen die Grundeinheiten 22 zwischen dem ersten und dem zweiten Schutzfilm 24a und 24b angeordnet sind, nämlich die Abschnitte des laminaren Elements 11, welche die Grundeinheiten 22 umfassen, eine Position zwischen der oberen und der unteren Pressplatte 66 und 64 erreichen, die obere Pressplatte 66 nach unten bewegt. Folglich ist die Pressvorrichtung 52 so ausgebildet, dass auf die Abschnitte des laminaren Elements 11, das die Grundeinheiten 22 umfasst, in dem Bewegungsweg des laminaren Elements 11 Druck ausgeübt wird.
Die zwei Schneidblätter 54 sind unterhalb des ersten Schutzfilms 24a auf der stromabwärtigen Seite der Pressvorrichtung 52 in der Richtung der Bewegung des laminaren Elements 11 angeordnet. Die zwei Schneidblätter 54 sind mit einer Distanz voneinander beabstandet, die im Wesentlichen mit der Länge der Grundeinheit 22 (der Abmessung der Grundeinheit 22 in der Richtung der Bewegung des laminaren Elements 11) identisch ist oder geringfügig größer als diese ist. Die zwei Schneidblätter 54 sind so ausgebildet, dass sie durch den Betrieb eines bekannten Aktuators in der vertikalen Richtung bewegbar sind. Durch Aufwärtsbewegen der zwei Schneidblätter 54 von Positionen unterhalb des ersten Schutzfilms 24a werden der erste und der zweite Schutzfilm 24a und 24b des laminaren Elements 11, das sich in der vorstehend angegebenen Richtung bewegt, zwischen benachbarten Grundeinheiten 22 geschnitten. Insbesondere werden der erste und der zweite Schutzfilm 24a und 24b gleichzeitig an zwei Positionen der jeweiligen stromaufwärtigen und stromabwärtigen Seiten jeder Grundeinheit 22 in der Richtung der Bewegungen des ersten und des zweiten Schutzfilms 24a und 24b geschnitten, so dass die geschnittenen Teile des ersten und des zweiten Schutzfilms 24a und 24b die gleiche Länge wie die Grundeinheit 22 aufweisen. Diesbezüglich sollte beachtet werden, dass die Schneidblätter 54 rotierende Schneidblätter sein können.
Eine Laminiervorrichtung 56 (Stapelbildungsmittel) ist seitlich angrenzend an die Herstellungsvorrichtung 44 für das Schichtkondensatorelement 12 bereitgestellt. Wie die Grundeinheit-Überführungsvorrichtung 50 weist die Laminiervorrichtung 56 einen bewegbaren Arm 68 und ein Saugkissen 70 auf, das an dem distalen Ende des bewegbaren Arms 68 angebracht ist. Der bewegbare Arm 68 ist so ausgebildet, dass er das Saugkissen 70 durch Betreiben eines bekannten Aktuators, der nicht gezeigt ist, in der vertikalen Richtung und in der Richtung der Bewegung des laminaren Elements 11 (in der Richtung der Bewegungen des ersten und des zweiten Schutzfilms 24a und 24b) bewegt. Das Saugkissen 70 ist so ausgebildet, dass es durch Betreiben einer Saugvorrichtung, die nicht gezeigt ist, eine Saugkraft ausübt. Ferner ist die Laminiervorrichtung 56 feststehend an einem geeigneten Tisch 72 montiert. Es sollte beachtet werden, dass die Struktur der Laminiervorrichtung 56 ebenfalls nicht speziell beschränkt ist. Beispielsweise kann das Saugkissen 70 durch strukturelle Mittel zum Halten von jedem der Mehrzahl von Schichtkondensatorelementen 12, die später beschrieben werden, zum übereinander Anordnen der Schichtkondensatorelemente 12 ersetzt werden.
Die Schichtkondensatorelemente 12 werden unter Verwendung der so aufgebauten Herstellungsvorrichtung 44 hergestellt und der Schichtkondensator 10 wird unter Verwendung der hergestellten Schichtkondensatorelemente 12 in der nachstehend beschriebenen Weise erhalten.
Zunächst wird die erste Zuführungsrolle 46 kontinuierlich gedreht, so dass der erste Schutzfilm 24a von der ersten Rolle 58a abwickelt und kontinuierlich in dessen Längsrichtung bewegt wird.
Dann wird die Mehrzahl von Grundeinheiten 22, die im Vorhinein ausgebildet worden sind, eine nach der anderen von einem Ort, an dem sie gelagert werden, durch die Grundeinheit-Überführungseinheit 50 überführt und derart auf dem ersten Schutzfilm 24a, der sich kontinuierlich in der vorstehend angegebenen einen Richtung bewegt, angeordnet, dass die unteren Flächen der Grundeinheiten 22 mit dem ersten Schutzfilm 24a in Kontakt sind, und derart, dass die Grundeinheiten 22 mit einer konstanten Distanz dazwischen in der Richtung der Bewegung des ersten Schutzfilms 24a beabstandet sind, und derart, dass die Seitenflächen 34a und 34b der Grundeinheiten 22, auf denen die externen Elektroden 18 ausgebildet werden sollen, in der Richtung senkrecht zu der Richtung der Bewegung des ersten Schutzfilms 24a einander gegenüber liegen.
Während die Grundeinheiten 22 auf dem ersten Schutzfilm 24a angeordnet sind, wird die zweite Zuführungsrolle 48 kontinuierlich gedreht, so dass der zweite Schutzfilm 24b von der zweiten Rolle 58b abgewickelt wird, auf den Grundeinheiten 22 angeordnet wird, die auf dem ersten Schutzfilm 24a angeordnet sind, und kontinuierlich in der gleichen Richtung wie der erste Schutzfilm 24a bewegt wird. Folglich wird die Mehrzahl von Grundeinheiten 22 zwischen dem ersten und dem zweiten Schutzfilm 24a und 24b gehalten, die auf der jeweiligen unteren und oberen Fläche der Mehrzahl von Grundeinheiten 22 angeordnet sind, wodurch das laminare Element 11 gebildet und kontinuierlich in die Richtung der Pressvorrichtung 52 bewegt wird.
Dann wird im Verlauf der Bewegung des laminaren Elements 11 durch die Pressvorrichtung 52 Druck auf die Abschnitte des laminaren Elements 11 ausgeübt, das die Grundeinheiten 22 umfasst. Folglich wird jeder der vorstehend beschriebenen Abschnitte des laminaren Elements 11 nacheinander zwischen den flachen Pressflächen 67 der oberen und der unteren Pressplatte 66 und 64 der Pressvorrichtung 52 in die Form einer flachen Lage gepresst.
Wenn jeder Abschnitt des laminaren Elements 11, der die Grundeinheit 22 umfasst, in der Form der flachen Lage zu der Position zwischen den zwei Schneidblättern 54 bewegt wird, werden die zwei Schneidblätter 54 aufwärts bewegt, so dass der erste und der zweite Schutzfilm 24a und 24b auf den jeweiligen gegenüber liegenden Seiten des Abschnitts des laminaren Elements 11, das die Grundeinheit 22 umfasst, insbesondere an jeweiligen zwei Positionen, die den zwei Seitenflächen der Grundeinheit 22 entsprechen (den Seitenflächen, die in der Richtung der Bewegung des laminaren Elements 11 einander gegenüber liegen), geschnitten werden, wodurch nacheinander die Mehrzahl von Schichtkondensatorelementen 12 erhalten wird. Jedes der so erhaltenen Schichtkondensatorelemente 12 ist aus der Grundeinheit 22 und dem ersten und dem zweiten Schutzfilm 24a und 24b ausgebildet, welche die gleiche Länge wie die Grundeinheit 22 aufweisen und die auf der jeweiligen unteren und oberen Fläche der Grundeinheit 22 angeordnet sind.
Zur Herstellung des Schichtkondensators 10 unter Verwendung der so erhaltenen Mehrzahl von Schichtkondensatorelementen 12 wird jedes Schichtkondensatorelement 12, das in der vorstehend beschriebenen Weise erhalten worden ist, durch das Saugkissen 70 der Laminiervorrichtung 56 angesaugt und gehalten, und durch Bewegen des Saugkissens 70 mit dem bewegbaren Arm 68 auf den Tisch 72 bewegt. Eine vorgegebene Anzahl der Schichtkondensatorelemente 12 (drei Schichtkondensatorelemente 12 in diesem spezifischen Beispiel) werden auf den Tisch 72 bewegt und übereinander angeordnet, wodurch der Stapel 14 mit der vorgegebenen Anzahl der Schichtkondensatorelemente 12, die übereinander angeordnet sind, erhalten wird.
Nachdem der so erhaltene Stapel 14 gegebenenfalls einer Wärmealterungsbehandlung unterzogen worden ist, werden die externen Elektroden 18 auf den zwei Seitenflächen 16a und 16b des Stapels 14, wie es in der 5 gezeigt ist, unter Verwendung der Vorrichtung zur Bildung der externen Elektrode (Mittel zum Bilden der externen Elektrode), die nicht gezeigt ist und die Düse zum thermischen Spitzen 42 zum Durchführen eines thermischen Spritzens bezüglich der Seitenflächen 16a und 16b des Stapels 14 umfasst, gebildet. Die Vorrichtung zur Bildung der externen Elektrode ist so ausgebildet, dass sie die externen Elektroden 18 auf den zwei Seitenflächen 16a und 16b des Stapels 14 derart bildet, dass eine der externen Elektroden 18 die Seitenflächen 34a der benachbarten Schichtkondensatorelemente 12 überbrückt und die andere externe Elektrode 18 die Seitenflächen 34b der benachbarten Schichtkondensatorelemente 12 überbrückt, und derart, dass die Gesamtheit der Seitenflächen 16a und 16b des Stapels 14 durch die externen Elektroden 18 bedeckt ist. Auf diese Weise wird der vorgesehene Schichtkondensator 10 erhalten.
Gemäß dem Verfahren dieser Ausführungsform kann unter Verwendung der Herstellungsvorrichtung für den Schichtkondensator 10, welche die vorstehend beschriebene Herstellungsvorrichtung 44 für das Schichtkondensatorelement 12 und die vorstehend beschriebene Vorrichtung zur Bildung der externen Elektrode umfasst, eine Mehrzahl von Arten des Schichtkondensators 10 mit jeweils unterschiedlichen Kapazitätswerden lediglich durch Verändern der Anzahl der Schichtkondensatorelemente 12, die durch die Laminiervorrichtung 56 übereinander angeordnet werden, effizienter hergestellt werden, ohne die Herstellungsanlage zu verändern oder eine neue Herstellungsanlage zu verwenden. Ferner kann in dem hergestellten Schichtkondensator 10 ein Fortschreiten eines Isolationsdurchschlags in der Richtung von dessen Dicke effektiv verhindert werden.
Ferner ermöglicht das Verfahren dieser Ausführungsform das automatisierte Herstellen der Mehrzahl von Schichtkondensatorelementen 12, wodurch die Effizienz der Herstellung der Schichtkondensatorelemente 12 und des Schichtkondensators 10 in vorteilhafter Weise verbessert wird.
In dem Verfahren dieser Ausführungsform werden der erste und der zweite Schutzfilm 24a und 24b als Elemente zum Transportieren der Grundeinheiten 22 zu der Position verwendet, an der die Schichtkondensatorelemente 12 aus dem laminaren Element gebildet werden, das aus dem ersten und dem zweiten Schutzfilm 24a und 24b und den Grundeinheiten 22 besteht. Demgemäß kann die automatisierte Herstellung der Schichtkondensatorelemente 12 und des Schichtkondensators 10 bei niedrigen Kosten effizienter durchgeführt werden.
Während der automatisierten Herstellung der Mehrzahl von Schichtkondensatorelementen 12 durch das Verfahren dieser Ausführungsform wird Druck auf das laminare Element ausgeübt, das aus dem ersten und dem zweiten Schutzfilm 24a und 24b und den Grundeinheiten 22 besteht, so dass das laminare Element in die Form einer flachen Lage gepresst wird, wodurch das Haftvermögen zwischen den übereinander angeordneten Schichtkondensatorelementen 12 und das Haftvermögen zwischen den ersten und den zweiten Schutzfilmen 24a, 24b und den Grundeinheiten 22 verbessert werden kann.
Es sollte beachtet werden, dass eine Herstellungsvorrichtung zur Herstellung der Mehrzahl von Schichtkondensatorelementen 12 unter Verwendung des ersten und des zweiten Schutzfilms 24a und 24b als Elemente zum Transportieren der Grundelemente 22, wie es vorstehend beschrieben worden ist, nicht auf die Herstellungsvorrichtung 44 dieser Ausführungsform beschränkt ist, welche die erste und die zweite Zuführungsrolle 46 und 48, die Grundeinheit-Überführungsvorrichtung 50, die Pressvorrichtung 52 und die zwei Schneidblätter 54 umfasst.
Als nächstes wird auf die Querschnittsansicht von 9 Bezug genommen, worin ein Festkörper-Lithiumionenakkumulator 74 als eine Elektrizitätsspeichervorrichtung mit einer Struktur gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung gezeigt ist. Wie es aus der 9 ersichtlich ist, weist der Festkörper-Lithiumionenakkumulator 74 (nachstehend einfach als Lithiumionenakkumulator 74 bezeichnet) drei Elektrizitätsspeichervorrichtungen in der Form von Zellenelementen 76 auf. Der Lithiumionenakkumulator 74 ist aus einem Stapel 78 der drei Zellenelemente 76, die übereinander angeordnet sind, und Sammelschienen 82a und 82b aufgebaut, die als externe Elektroden dienen und die auf jeweiligen gegenüber liegenden zwei Seitenflächen 80a und 80b des Stapels 78 in der Richtung der Breite des Stapels 78 (in der Richtung von rechts nach links in der 9) bereitgestellt sind.
Insbesondere weist jedes der Zellenelemente 76 des Lithiumionenakkumulators 74 dieser Ausführungsform eine Mehrzahl von Kollektorschichten für die positive Elektrode 84 (zwei Kollektorschichten für die positive Elektrode 84), eine Mehrzahl von Kollektorschichten für die negative Elektrode 86 (zwei Kollektorschichten für die negative Elektrode 86), eine Mehrzahl von Schichten für die positive Elektrode 88 (drei Schichten für die positive Elektrode 88), eine Mehrzahl von Schichten für die negative Elektrode 90 (drei Schichten für die negative Elektrode 90), eine Mehrzahl von Festelektrolytschichten 92 (drei Festelektrolytschichten 92) und erste und zweite Schutzfilme 94a und 94b auf.
In dieser Ausführungsform sind die Kollektorschichten für die positive Elektrode 84 Aluminiumfolien, während die Kollektorschichten für die negative Elektrode 86 Kupferfolien sind. Die Materialien der Kollektorschichten für die positive Elektrode 84 und der Kollektorschichten für die negative Elektrode 86 sind nicht speziell beschränkt und herkömmlich verwendete Materialien werden als die Materialien dieser Schichten 84 und 86 verwendet. Insbesondere werden die Kollektorschichten für die positive Elektrode 84 und die Kollektorschichten für die negative Elektrode 86 unter Verwendung von Metallen wie z. B. Aluminium, Kupfer, Titan, Nickel und Eisen und Legierungen dieser Metalle gebildet.
Die Schichten für die positive Elektrode 88 sind z. B. aus einer aktiven Substanz für die positive Elektrode (nicht gezeigt), wie z. B. LiCoO₂ in der Form eines Pulvers oder von Teilchen, einem Hilfsleitmittel, wie z. B. Acetylenruß in der Form eines Pulvers oder eines Fluids, und einem Bindemittel, wie z. B. PVdF, aufgebaut.
Die Schichten für die negative Elektrode 90 sind z. B. aus einer aktiven Substanz für die negative Elektrode (nicht gezeigt), wie z. B. natürlichem Graphit in der Form eines Pulvers oder von Teilchen, einem Hilfsleitmittel, wie z. B. Acetylenruß in der Form eines Pulvers oder eines Fluids, und einem Bindemittel, wie z. B. PVdF, aufgebaut.
In dieser Ausführungsform weist jede der Festelektrolytschichten 92 eine Mehrschichtstruktur auf, die aus einem ersten Festelektrolytabschnitt 96 und einem zweiten Festelektrolytabschnitt 98 besteht, bei denen es sich um dünne Harzfilme aus Polyethylenoxid handelt. Diesbezüglich sollte beachtet werden, dass der erste und der zweite Festelektrolytabschnitt 96 und 98 nicht auf die dünnen Harzfilme aus Polyethylenoxid beschränkt sind und dass es sich um dünne Filme aus organischen oder anorganischen Materialien handeln kann, die herkömmlich als Material der Festelektrolytschicht 92 des Lithiumionenakkumulators 74 verwendet werden. Der erste und der zweite Festelektrolytabschnitt 96 und 98 können jeweils aus unterschiedlichen Materialien ausgebildet sein. Ferner kann die Festelektrolytschicht 92 eine Einschichtstruktur aufweisen.
In dieser Ausführungsform sind der erste und der zweite Schutzfilm 94a und 94b dünne Harzfilme aus Polyethylenoxid. Obwohl das Material des ersten und des zweiten Schutzfilms 94a und 94b nicht speziell beschränkt ist, solange das Material sehr gute elektrische Isoliereigenschaften aufweist, werden die Schutzfilme 94a und 94b im Allgemeinen aus dem gleichen Harzmaterial wie die Bindemittel in den Schichten für die positive Elektrode 88 und den Schichten für die negative Elektrode 90 oder aus dem gleichen Harzmaterial wie die Festelektrolytschichten 92 ausgebildet.
In jedem Zellenelement 76, das die zwei Kollektorschichten für die positive Elektrode 84 und die zwei Kollektorschichten für die negative Elektrode 86 umfasst, sind die Kollektorschichten für die positive Elektrode und die negative Elektrode 84 und 86 zwischen dem ersten und dem zweiten Schutzfilm 94a und 94b abwechselnd übereinander angeordnet. Zwischen der Kollektorschicht für die positive Elektrode 84 und der Kollektorschicht für die negative Elektrode 86, die benachbart sind, sind die Schicht für die positive Elektrode 88 und die Schicht für die negative Elektrode 90 auf den jeweiligen gegenüber liegenden Seiten der Festelektrolytschicht 92 angeordnet, die aus dem ersten und dem zweiten Festelektrolytabschnitt 96 und 98 besteht. Folglich weist jedes Zellenelement 76 eine laminare Struktur auf, in welcher der erste und der zweite Schutzfilm 94a und 94b auf jeweiligen gegenüber liegenden Flächen einer Grundeinheit 77 übereinander angeordnet sind, die durch die Mehrzahl von Kollektorschichten für die positive Elektrode und die negative Elektrode 84 und 86, die Mehrzahl von Schichten für die positive Elektrode und die negative Elektrode 88 und 90 und die Mehrzahl von Festelektrolytschichten 92, die übereinander angeordnet sind, aufgebaut ist. Aus der vorstehenden Beschreibung ergibt sich, dass die Kollektorschichten für die positive Elektrode 84 und die Schichten für die positive Elektrode 88 innere Filme für die positive Elektrode bilden, während die Kollektorschichten für die negative Elektrode 86 und die Schichten für die negative Elektrode 90 innere Filme für die negative Elektrode bilden. Diesbezüglich sollte beachtet werden, dass die Anzahl der Kollektorschichten für die positive Elektrode und die negative Elektrode 84 und 86, die Anzahl der Schichten für die positive Elektrode und die negative Elektrode 88 und 90 und die Anzahl der Festelektrolytschichten 92, wobei die Schichten 84, 86, 88, 90 und 92 zwischen dem ersten und dem zweiten Schutzfilm 94a und 94b übereinander angeordnet sind, nicht speziell beschränkt sind.
In jedem Zellenelement 76 weisen der erste und der zweite Schutzfilm 94a und 94b, die Kollektorschicht für die positive Elektrode 84, die direkt auf dem ersten Schutzfilm 94a angeordnet ist, und die Kollektorschicht für die negative Elektrode 86, die direkt auf dem zweiten Schutzfilm 94b angeordnet ist, eine Breite auf, die um ein vorgegebenes Ausmaß größer ist als diejenige der anderen Kollektorschichten für die positive Elektrode 84, der anderen Kollektorschichten für die negative Elektrode 86 und der Festelektrolytschichten 92. Endabschnitte in der Breitenrichtung (auf der rechten Seite in der 10) des ersten Schutzfilms 94a und der Kollektorschicht für die positive Elektrode 84, welche die relativ große Breite aufweisen, ragen von einer Seitenfläche 100a des Zellenelements 76 seitlich vor, während Endabschnitte in der Breitenrichtung (auf der linken Seite in der 10) des zweiten Schutzfilms 94b und der Kollektorschicht für die negative Elektrode 86, welche die relativ große Breite aufweisen, von der anderen Seitenfläche 100b des Zellenelements 76 seitlich vorragen, wobei die Seitenflächen 100a und 100b in der Richtung der Breite des Zellenelements 76 einander gegenüber liegen.
Ferner sind isolierende Filme 102a und 102b, die elektrische Isoliereigenschaften aufweisen, an die jeweiligen in der Breitenrichtung gegenüber liegenden Seitenflächen 100a und 100b des Zellenelements 76 gebunden. Der isolierende Film 102a, der an die Seitenfläche 100a des Zellenelements 76 gebunden ist, bedeckt die Gesamtheit der Seitenfläche 100a mit Ausnahme der Endflächen der vorstehend beschriebenen Endabschnitte in der Breitenrichtung des ersten Schutzfilms 94a und der Kollektorschicht für die positive Elektrode 84, die von der Seitenfläche 100a seitlich vorragen. Andererseits bedeckt der isolierende Film 102b, der an die Seitenfläche 100b des Zellenelements 76 gebunden ist, die Gesamtheit der Seitenfläche 100b mit Ausnahme der Endflächen der vorstehend beschriebenen Endabschnitte in der Breitenrichtung des zweiten Schutzfilms 94b und der Kollektorschicht für die negative Elektrode 86, die von der Seitenfläche 100b seitlich vorragen. Folglich stellen die isolierenden Filme 102a und 102b eine elektrische Isolierung der Kollektorschichten für die positive Elektrode 84, die von der Schicht 84 verschieden sind, die direkt auf dem ersten Schutzfilm 94a angeordnet ist, der Kollektorschichten für die negative Elektrode 86, die von der Schicht 86 verschieden sind, die direkt auf dem zweiten Schutzfilm 94b angeordnet ist, und aller Schichten für die positive Elektrode und die negative Elektrode 88 und 90 sicher.
Wie es in der 9 gezeigt ist, sind die drei Zellenelemente 76, die jeweils in der vorstehend beschriebenen Weise aufgebaut sind, in der Richtung des übereinander Anordnens der Kollektorschichten für die positive und die negative Elektrode 84 und 86, der Schichten für die positive und die negative Elektrode 88 und 90, der Festelektrolytschichten 92 und der ersten und zweiten Schutzfilme 94a und 94b übereinander angeordnet, so dass der Stapel 78 gebildet wird.
Eine der in der Breitenrichtung gegenüber liegenden Seitenflächen des Stapels 78 (Seitenfläche 80a) ist durch Flächen der isolierenden Filme 102a, die an die Seitenflächen 100a der drei Zellenelemente 76 gebunden sind, wobei die Flächen von den Zellenelementen 76 entfernt sind, und die Endflächen der ersten Schutzfilme 94a und der Kollektorschichten für die positive Elektrode 84 ausgebildet, die von den Seitenflächen 100a der Zellenelemente 76 seitlich vorragen. Die andere der in der Breitenrichtung gegenüber liegenden Seitenflächen des Stapels 78 (Seitenfläche 80b) ist durch Flächen der isolierenden Filme 102b, die an die Seitenflächen 100b der drei Zellenelemente 76 gebunden sind, wobei die Flächen von den Zellenelementen 76 entfernt sind, und die Endflächen der zweiten Schutzfilme 94b und der Kollektorschichten für die negative Elektrode 86 ausgebildet, die von den Seitenflächen 100b der Zellenelemente 76 seitlich vorragen.
Die Sammelschiene 82a ist derart an die Seitenfläche 80a des Stapels 78 gebunden, dass die Sammelschiene 82a mit den Endflächen der Kollektorschichten für die positive Elektrode 84 der drei Zellenelemente 76 in Kontakt gehalten wird und elektrisch mit den Kollektorschichten für die positive Elektrode 84 verbunden ist, die seitlich von der vorstehend beschriebenen Seitenfläche 80a vorragen. Andererseits ist die Sammelschiene 82b derart an die andere Seitenfläche 80b des Stapels 78 gebunden, dass die Sammelschiene 82b mit den Endflächen der Kollektorschichten für die negative Elektrode 86 der drei Zellenelemente 76 in Kontakt gehalten wird und elektrisch mit den Kollektorschichten für die negative Elektrode 86 verbunden ist, die seitlich von der vorstehend beschriebenen Seitenfläche 80b vorragen. Mit anderen Worten, die Sammelschiene 82a ist so ausgebildet, dass sie die Seitenflächen 100a der drei Zellenelemente 76, die übereinander angeordnet sind, überbrückt, während die Sammelschiene 82b so ausgebildet ist, dass sie die anderen Seitenflächen 100b der drei Zellenelemente 76 überbrückt.
Folglich ist der Lithiumionenakkumulator 74 dieser Ausführungsform derart ausgebildet, dass die drei Zellenelemente 76 übereinander angeordnet und elektrisch in Reihe miteinander verbunden sind.
Der Lithiumionenakkumulator 74 wird z. B. durch ein Verfahren hergestellt, das nachstehend beschrieben ist.
Zunächst wird eine Mehrzahl von Zellenelementen 76 hergestellt. Dabei werden der erste Schutzfilm 94a und der zweite Schutzfilm 94b, welche die gleiche Breite aufweisen, bereitgestellt. Andererseits werden eine Mehrzahl von ersten laminaren Filmen 104, die in der 11 gezeigt ist, eine Mehrzahl von zweiten laminaren Filmen 106, die in der 12 gezeigt ist, eine Mehrzahl von dritten laminaren Filmen 108 und eine Mehrzahl von vierten laminaren Filmen 110, wobei die laminaren Filme 108 und 110 in der 13 gezeigt sind, hergestellt.
Der erste laminare Film 104, der in der 11 gezeigt ist, weist eine Struktur auf, in der die Schicht für die positive Elektrode 88 und der erste Festelektrolytabschnitt 96, die eine geringere Breite aufweisen als die Kollektorschicht für die positive Elektrode 84, welche die gleiche Breite wie der erste Schutzfilm 94a aufweist, in der beschriebenen Reihenfolge auf einer der gegenüber liegenden Hauptflächen der Kollektorschicht für die positive Elektrode 84 übereinander angeordnet sind.
Zur Herstellung des ersten laminaren Films 104 wird eine Metallfolie, wie z. B. eine Aluminiumfolie, mit der gleichen Breite wie der erste Schutzfilm 94a als die Kollektorschicht für die positive Elektrode 84 bereitgestellt. Dann wird die Schicht für die positive Elektrode 88 auf der vorstehend angegebenen einen der gegenüber liegenden Hauptflächen der Kollektorschicht für die positive Elektrode 84 mit einem bekannten Verfahren ausgebildet. Dann wird der erste Festelektrolytabschnitt 96 auf der Schicht für die positive Elektrode 88 mit einem bekannten Verfahren ausgebildet. Diesbezüglich sollte beachtet werden, dass die Kollektorschicht für die positive Elektrode 84 ein aufgedampfter Metallfilm, der durch ein bekanntes Aufdampfverfahren bzw. Gasphasenabscheidungsverfahren gebildet wird, ein metallischer Sputterfilm, der durch Sputtern gebildet wird, oder ein metallischer CVD-Film, der durch ein CVD-Verfahren gebildet wird, sowie eine Metallfolie sein kann.
Der zweite laminare Film 106, der in der 12 gezeigt ist, weist eine Struktur auf, in der die Schicht für die negative Elektrode 88 und der zweite Festelektrolytabschnitt 98, die eine geringere Breite aufweisen als die Kollektorschicht für die negative Elektrode 86, welche die gleiche Breite wie der zweite Schutzfilm 94b aufweist, in der beschriebenen Reihenfolge auf einer der gegenüber liegenden Hauptflächen der Kollektorschicht für die negative Elektrode 86 übereinander angeordnet sind.
Zur Herstellung des zweiten laminaren Films 106 wird eine Metallfolie, wie z. B. eine Kupferfolie, mit der gleichen Breite wie der zweite Schutzfilm 94b als die Kollektorschicht für die negative Elektrode 86 bereitgestellt. Dann wird die Schicht für die negative Elektrode 90 auf der Kollektorschicht für die negative Elektrode 84 mit einem bekannten Verfahren ausgebildet. Dann wird der zweite Festelektrolytabschnitt 98 auf der Schicht für die negative Elektrode 90 mit einem bekannten Verfahren ausgebildet. Diesbezüglich sollte beachtet werden, dass die Kollektorschicht für die negative Elektrode 86 wie die Kollektorschicht für die positive Elektrode 84 ein aufgedampfter Metallfilm, der durch ein bekanntes Aufdampfverfahren bzw. Gasphasenabscheidungsverfahren gebildet wird, ein metallischer Sputterfilm, der durch Sputtern gebildet wird, oder ein metallischer CVD-Film, der durch ein CVD-Verfahren gebildet wird, sowie eine Metallfolie sein kann.
Der dritte laminare Film 108, der in der 13 gezeigt ist, weist eine Struktur auf, in der die zwei Schichten für die positive Elektrode 88, welche die gleiche Breite aufweisen wie die Kollektorschicht für die positive Elektrode 84, auf den jeweiligen gegenüber liegenden Hauptflächen der Kollektorschicht für die positive Elektrode 84 ausgebildet sind, die eine Breite aufweist, die um ein vorgegebenes Ausmaß kleiner ist als diejenige der ersten und zweiten Schutzfilme 94a und 94b, und der erste Festelektrolytabschnitt 96 auf einer der zwei Schichten für die positive Elektrode 88 ausgebildet ist, während der zweite Festelektrolytabschnitt 98 auf der anderen der zwei Schichten für die positive Elektrode 88 ausgebildet ist. Andererseits weist der vierte laminare Film 110 eine Struktur auf, in der die zwei Schichten für die negative Elektrode 90, welche die gleiche Breite aufweisen wie die Kollektorschicht für die negative Elektrode 86, auf den jeweiligen gegenüber liegenden Hauptflächen der Kollektorschicht für die negative Elektrode 86 ausgebildet sind, die eine Breite aufweist, die um ein vorgegebenes Ausmaß kleiner ist als diejenige der ersten und zweiten Schutzfilme 94a und 94b, und der erste Festelektrolytabschnitt 96 auf einer der zwei Schichten für die negative Elektrode 90 ausgebildet ist, während der zweite Festelektrolytabschnitt 98 auf der anderen der zwei Schichten für die negative Elektrode 90 ausgebildet ist. Der dritte und der vierte laminare Film 108 und 110 werden durch ein Verfahren hergestellt, das demjenigen zur Herstellung des ersten und des zweiten laminaren Films 104 und 106 ähnlich ist.
Nachdem die Mehrzahl von ersten und zweiten Schutzfilmen 94a und 94b hergestellt worden ist und die Mehrzahl der ersten bis vierten laminaren Filme 104, 106, 108 und 110 bereitgestellt worden ist, werden der erste laminare Film 104, der dritte laminare Film 108, der vierte laminare Film 110 und der zweite laminare Film 106 in der beschriebenen Reihenfolge übereinander angeordnet, wodurch die Grundeinheit 77 erhalten wird. Dann wird der erste Schutzfilm 94a auf einer Fläche des ersten laminaren Films 104, die von dem dritten laminaren Film 108 entfernt ist, angeordnet, während der zweite Schutzfilm 94b auf einer Fläche des zweiten laminaren Films 106 angeordnet wird, die von dem vierten laminaren Film 110 entfernt ist. Dabei werden der erste und der zweite Schutzfilm 94a und 94b und der erste und der zweite laminare Film 104 und 106 derart angeordnet, dass Endabschnitte des ersten Schutzfilms 94a und der Kollektorschicht für die positive Elektrode 84 des ersten laminaren Films 104 seitlich von der Seitenfläche 100a der Grundeinheit 77 vorragen, während Endabschnitte des zweiten Schutzfilms 94b und der Kollektorschicht für die negative Elektrode 86 des zweiten laminaren Films 106 seitlich von der Seitenfläche 100b der Grundeinheit 77 vorragen. Auf diese Weise wird ein Stapel aus dem ersten und dem zweiten Schutzfilm 94a und 94b und der Grundeinheit 77 erhalten.
Dann werden isolierende Filme 102a und 102b auf den jeweiligen gegenüber liegenden Seitenflächen 100a und 100b des so erhaltenen Stapels aus dem ersten und dem zweiten Schutzfilm 94a und 94b und der Grundeinheit 77 so ausgebildet, dass die Endflächen des ersten und des zweiten Schutzfilms 94a und 94b und des ersten und des zweiten laminaren Films 104 und 106 seitlich freiliegen. Die isolierenden Filme 102a und 102b werden z. B. durch Beschichten der Seitenflächen 100a und 100b mit einer Lösung eines Harzmaterials der isolierenden Filme 102a und 102b und Erstarren lassen der so gebildeten Beschichtungsschichten gebildet. Auf diese Weise wird das Zellenelement 76 erhalten, das die in der 10 gezeigte Struktur aufweist. Die Mehrzahl von Zellenelementen 76 wird in der vorstehend beschriebenen Weise hergestellt.
Dann wird der Stapel 78 durch übereinander Anordnen von drei der Mehrzahl von Zellenelementen 76 durch ein Verfahren erhalten, das demjenigen ähnlich ist, das in der 4 gezeigt ist. In dem so erhaltenen Stapel 78 sind die ersten und zweiten Schutzfilme 94a und 94b, die übereinander angeordnet sind, zwischen den benachbarten Zellenelementen 76 angeordnet, und die Kollektorschicht für die positive Elektrode 84 und die Kollektorschicht für die negative Elektrode 86 sind auf jeweiligen gegenüber liegenden Seiten des vorstehend beschriebenen ersten und zweiten Schutzfilms 94a und 94b angeordnet.
Dann werden die Sammelschienen 80a und 80b in der Form von flachen Metallblechen, wie z. B. Zinkblechen, an die jeweiligen zwei Seitenflächen 80a und 80b des Stapels 78 gebunden, wie es in der 9 gezeigt ist. Eine der Sammelschienen (Sammelschiene 82a) wird derart mit einem Haftmittel oder dergleichen an die drei isolierenden Filme 102a gebunden, dass die Sammelschiene 82a mit den Endflächen der drei Kollektorschichten für die positive Elektrode 84, die an einer der zwei Seitenflächen (Seitenfläche 80a) des Stapels 78 freiliegen, in Kontakt gehalten wird. Die andere Sammelschiene 82b wird derart mit einem Haftmittel oder dergleichen an die drei isolierenden Filme 102b gebunden, dass die Sammelschiene 82b mit den Endflächen der drei Kollektorschichten für die negative Elektrode 86, die an der anderen Seitenfläche 80b des Stapels 78 freiliegen, in Kontakt gehalten wird. Folglich ist eine der Sammelschienen (Sammelschiene 80a) so ausgebildet, dass sie die Seitenflächen 100a der Zellenelemente 76 überbrückt, während die andere der Sammelschienen 80b so ausgebildet ist, dass sie die anderen Seitenflächen 100b der drei Zellenelemente 76 überbrückt.
Auf diese Weise wird der vorgesehene Lithiumionenakkumulator 74 erhalten, der die in der 9 gezeigte Struktur aufweist. Diesbezüglich sollte beachtet werden, dass ein Lithiumionenakkumulator 74, der eine Kapazität aufweist, die von derjenigen des in der 9 gezeigten Lithiumionenakkumulators 74 verschieden ist, durch angemessenes Verändern der Anzahl der Zellenelemente 76, die übereinander angeordnet sind, und Durchführen eines Verfahrens, das dem Verfahren ähnlich ist, das vorstehend beschrieben worden ist, erhalten werden kann.
Aus der vorstehenden Beschreibung ist ersichtlich, dass die Kapazität des Lithiumionenakkumulators 74 dieser Ausführungsform lediglich durch Erhöhen oder Vermindern der Anzahl der Zellenelemente 76 eingestellt werden kann, die zur Bildung des Stapels 78 aus der Mehrzahl von Zellenelementen 76 ausgewählt werden, die im Vorhinein hergestellt worden sind und die gleiche Anzahl der dritten und vierten laminaren Filme 108 und 110 aufweisen, und zwar ohne Verändern der Anzahl der dritten und vierten laminaren Filme 108 und 110, die jedes der Zellenelemente 76 bilden.
Die Struktur des Lithiumionenakkumulators 74 dieser Ausführungsform ermöglicht eine sehr einfache und effiziente Herstellung einer Mehrzahl von Arten von Lithiumionenakkumulatoren 74 mit jeweiligen verschiedenen Kapazitätswerten, ohne dass die Herstellungsanlage verändert werden muss oder eine neue Herstellungsanlage eingesetzt werden muss.
Zusätzlich sind in dem Lithiumionenakkumulator 74 dieser Ausführungsform die zwei Schutzfilme 24a und 24b, die übereinander angeordnet sind, zwischen den benachbarten Zellenelementen 76 angeordnet. Daher wird, wenn ein Isolationsdurchschlag in einem der Mehrzahl von Zellenelementen 76, die übereinander angeordnet sind, stattfindet, der Isolationsdurchschlag durch die zwei Schutzfilme 24a und 24b, die übereinander angeordnet sind und als Ganzes eine ausreichend große Dicke aufweisen, gestoppt, so dass das Fortschreiten des Isolationsdurchschlags in ein anderes Zellenelement 76 verhindert wird. Demgemäß kann ein höherer Grad an Dauerbeständigkeit des Lithiumionenakkumulators 74 effektiv sichergestellt werden.
Der Lithiumionenakkumulator 74 kann z. B. unter Verwendung der Herstellungsvorrichtung 44 hergestellt werden, die bei der Herstellung des Schichtkondensators 10 verwendet wird und welche die Struktur aufweist, die in der 8 gezeigt ist. Insbesondere kann die Herstellungsvorrichtung 44 auch als Vorrichtung zur Herstellung des Lithiumionenakkumulators 74 verwendet werden.
Zur Herstellung des Lithiumionenakkumulators 74 unter Verwendung der Herstellungsvorrichtung 44 werden der erste bis vierte laminare Film 104, 106, 108 und 110, die in den 11 bis 13 gezeigt sind, in der Reihenfolge, wie sie in der 10 gezeigt ist, übereinander angeordnet, so dass die Grundeinheit 77 erhalten wird, in der die Mehrzahl von Kollektorschichten für die positive Elektrode und die negative Elektrode 84 und 86, die Mehrzahl von Schichten für die positive Elektrode und die negative Elektrode 88 und 90 und die Mehrzahl von Festelektrolytschichten 92 in der Reihenfolge, wie sie in der 10 gezeigt ist, übereinander angeordnet sind. Die Mehrzahl von Grundeinheiten 77 wird hergestellt.
Unter Verwendung der so erhaltenen Mehrzahl von Grundeinheiten 77, von länglichen Streifen aus dem ersten und dem zweiten Schutzfilm 94a und 94b und der Herstellungsvorrichtung 44, die in der 8 gezeigt ist, wird die Mehrzahl von Zellenelementen 76 nacheinander durch ein Verfahren hergestellt, das demjenigen ähnlich ist, das vorstehend in Bezug auf die Herstellung der Mehrzahl von Schichtkondensatorelementen 12 beschrieben worden ist. In dem Verfahren zur Herstellung der Zellenelemente 76 wird durch die Pressvorrichtung 52 Druck auf Abschnitte des laminaren Elements 11 ausgeübt, das durch die Grundeinheiten 77 (22) und den ersten und den zweiten Schutzfilm 94a und 94b (24a, 24b) ausgebildet ist, wobei in diesen Abschnitten die Grundeinheiten 77 (22) vorliegen, wodurch das Haftvermögen zwischen den Schichten jeder Grundeinheit 77 (22) und das Haftvermögen zwischen den Grundeinheiten 77 (22) und dem ersten und dem zweiten Schutzfilm 94a und 94b (24a, 24b) in vorteilhafter Weise erhöht werden.
Nachdem drei der nacheinander hergestellten Mehrzahl von Zellenelementen 76 durch die Laminiervorrichtung 56 übereinander angeordnet worden sind, werden die isolierenden Filme 102a und 102b auf den Seitenflächen 80a und 80b der jeweiligen Zellenelemente 76 ausgebildet, wodurch der Stapel 78 erhalten wird. Anschließend werden die Sammelschienen 82a und 82b auf den zwei Seitenflächen 100a und 100b des Stapels 78 gebildet, wodurch der vorgesehene Lithiumionenakkumulator 74 erhalten wird.
Gemäß dem vorstehend beschriebenen Verfahren zur Herstellung des Lithiumionenakkumulators 74 durch die Verwendung der Herstellungsvorrichtung 44 kann der vorgesehene Lithiumionenakkumulator 74 schneller und effizienter hergestellt werden.
Obwohl die spezifischen Ausführungsformen der Erfindung lediglich zum Zweck der Veranschaulichung beschrieben worden sind, ist die Erfindung keinesfalls auf die Details der veranschaulichten Ausführungsformen beschränkt.
Beispielsweise ist es nicht erforderlich, dass alle der Mehrzahl von Schichtkondensatorelementen 12 des Schichtkondensators 10 die gleiche Anzahl der metallisierten Filme 20 aufweisen. Die Anzahl der metallisierten Filme 20 von mindestens einem der Mehrzahl von Schichtkondensatorelementen 12 kann sich von derjenigen der anderen Schichtkondensatorelemente 12 unterscheiden. Ferner ist es auch nicht erforderlich, dass alle der Mehrzahl von Zellenelementen 76 des Lithiumionenakkumulators 74 die gleiche Anzahl der dritten und vierten laminaren Filme 108 und 110 aufweisen. Die Anzahl der dritten und vierten laminaren Filme 108 und 110 von mindestens einem der Mehrzahl von Zellenelementen 76 kann sich von derjenigen der anderen Zellenelemente 76 unterscheiden.
Demgemäß ist es bei der Herstellung des Schichtkondensators 10 und bei der Herstellung des Lithiumionenakkumulators 74 möglich, eine Mehrzahl von Arten des Schichtkondensatorelements 12 mit einer jeweils unterschiedlichen Anzahl der metallisierten Flme 20 auszuwählen, und eine Mehrzahl von Arten des Zellenelements 76 mit einer jeweils unterschiedlichen Anzahl der dritten und vierten laminaren Filme 108 und 110 auszuwählen.
Ferner kann die Mehrzahl von Schichtkondensatorelementen 12 des Schichtkondensators 10 eine Struktur aufweisen, in welcher der erste und der zweite Schutzfilm 24a und 24b auf jeweiligen gegenüber liegenden Flächen einer Grundeinheit übereinander angeordnet sind, die durch abwechselndes übereinander Anordnen von dielektrischen Filmen in der Form von aufgedampften Polymerfilmen und aufgedampften Metallfilmen erhalten wird, und zwar anstatt der Struktur, in welcher der erste und der zweite Schutzfilm 24a und 24b auf den jeweiligen gegenüber liegenden Flächen der Grundeinheit 22 übereinander angeordnet sind, die durch übereinander Anordnen der metallisierten Filme 20 erhalten wird.
In dem Fall, bei dem die Schichtkondensatorelemente 12 die Struktur aufweisen, welche die Grundeinheit 22 aufweist, die durch übereinander Anordnen der metallisierten Filme 20 erhalten wird, kann jeder der metallisierten Filme 20 aus dem Harzfilm 26 und den aufgedampften Metallfilmen 28 bestehen, die auf den jeweiligen gegenüber liegenden Hauptflächen des Harzfilms 26 ausgebildet sind.
Es ist möglich, den Schichtkondensator 10 durch Bedecken des Stapels 14 der Mehrzahl von Schichtkondensatorelementen 12 mit Schutzfilmen, die von dem ersten und dem zweiten Schutzfilm 24a und 24b verschieden sind, und Ausbilden der externen Elektroden auf zwei Seitenflächen des Stapels 14, die mit den vorstehend beschriebenen anderen Schutzfilmen bedeckt sind, herzustellen.
Bei der Herstellung der Zellenelemente 76 des Lithiumionenakkumulators 74 ist es möglich, jedes Zellenelement 76 durch übereinander Anordnen der erforderlichen Anzahl der Kollektorschichten für die positive Elektrode und die negative Elektrode 84 und 86, der Schichten für die positive Elektrode und die negative Elektrode 88 und 90 und der Festelektrolytschichten 92 (erster und zweiter Festelektrolytabschnitt 96 und 98), die getrennt voneinander sind, auf dem ersten Schutzfilm 94a, und Anordnen des zweiten Schutzfilms 94b auf dem so erhaltenen Stapel herzustellen, ohne den ersten bis vierten laminaren Film 104, 106, 108 und 110 zu verwenden. Ferner können die Festelektrolytschichten 92 jedes Zellenelements 76 aufgedampfte Polymerfilme sein.
In den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen wurden spezifische Beispiele der Erfindung beschrieben, die auf den Schichtkondensator, den Lithiumionenakkumulator und Verfahren zur Herstellung des Schichtkondensators und des Lithiumionenakkumulators angewandt werden. Es ist jedoch selbstverständlich, dass die Erfindung in vorteilhafter Weise auch auf Elektrizitätsspeichervorrichtungen angewandt werden kann, die von dem Schichtkondensator und dem Lithiumionenakkumulator verschieden sind, wie z. B. einen Festkörperakkumulator und einen Luftakkumulator, die unter Verwendung von Lithium, Magnesium, Calcium, Eisen, Zink und dergleichen als aktive Substanzen für die positive Elektrode, aktive Substanzen für die negative Elektrode und Elektroden erzeugt werden. Die Erfindung kann auch in vorteilhafter Weise auf Verfahren zur Herstellung solcher Elektrizitätsspeichervorrichtungen angewandt werden.
Es ist selbstverständlich, dass die Erfindung mit verschiedenen anderen Veränderungen, Modifizierungen und Verbesserungen ausgeführt werden kann, die hier nicht veranschaulicht sind und die dem Fachmann geläufig sind, ohne von dem Wesen der Erfindung abzuweichen, und dass solche Veränderungen, Modifizierungen und Verbesserungen ebenfalls innerhalb des Umfangs der Erfindung liegen.
Bezugszeichenliste

10: Schichtkondensator
11: Laminares Element
12: Schichtkondensatorelement
14, 78: Stapel
16a, 16b, 34a, 34b, 80a, 80b, 100a, 100b: Seitenfläche
18: Externe Elektrode
20: Metallisierter Film
22, 77: Grundeinheit
24a, 94a: Erster Schutzfilm
24b, 94b: Zweiter Schutzfilm
26: Harzfilm
28: Aufgedampfter Metallfilm
42: Düse zum thermischen Spritzen
44: Herstellungsvorrichtung
46: Erste Zuführungsrolle
48: Zweite Zuführungsrolle
50: Grundeinheit-Überführungsvorrichtung
52: Pressvorrichtung
54: Schneidblatt
56: Laminiervorrichtung
74: Lithiumionenakkumulator
76: Zellenelement
82: Sammelschiene
84: Kollektorschicht für die positive Elektrode
86: Kollektorschicht für die negative Elektrode
88: Schicht für die positive Elektrode
90: Festelektrolytschicht
90: Schicht für die negative Elektrode

Claims

Elektrizitätsspeichervorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrizitätsspeichervorrichtung aus einem Stapel einer Mehrzahl von Elektrizitätsspeicherelementen, die übereinander angeordnet sind, und zwei externen Elektroden, die auf jeweiligen gegenüber liegenden Seitenflächen des Stapels ausgebildet sind, aufgebaut ist, wobei jedes der Mehrzahl von Elektrizitätsspeicherelementen eine Grundeinheit, die durch abwechselndes übereinander Anordnen von mindestens einem Elektrizitätsspeicherfilm und einer Mehrzahl von inneren Elektrodenfilmen erhalten wird, und zwei Schutzfilme aufweist, die elektrische Isoliereigenschaften aufweisen und die auf jeweiligen gegenüber liegenden Flächen der Grundeinheit in der Richtung des übereinander Anordnens des mindestens einen Elektrizitätsspeicherfilms und der Mehrzahl von inneren Elektrodenfilmen angeordnet sind, und wobei die zwei externen Elektroden so ausgebildet sind, dass sie entsprechende Seitenflächen von benachbarten Elektrizitätsspeicherelementen der Mehrzahl von Elektrizitätsspeicherelementen überbrücken.
Elektrizitätsspeichervorrichtung nach Anspruch 1, die ein Schichtkondensator, ein Festkörperakkumulator oder ein Luftakkumulator ist.
Elektrizitätsspeichervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der mindestens einer der Mehrzahl von inneren Elektrodenfilmen aus einem aufgedampften Metallfilm, einem metallischen Sputterfilm oder einem metallischen CVD-Film aufgebaut ist.
Verfahren zur Herstellung einer Elektrizitätsspeichervorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass es die Schritte umfasst: Bereitstellen einer Mehrzahl von Elektrizitätsspeicherelementen, die jeweils unter Verwendung einer Grundeinheit, die eine Struktur aufweist, in der mindestens ein Elektrizitätsspeicherfilm und eine Mehrzahl von inneren Elektrodenfilmen abwechselnd übereinander angeordnet sind, und Anordnen von zwei Schutzfilmen, die elektrische Isoliereigenschaften aufweisen, auf jeweiligen gegenüber liegenden Flächen der Grundeinheit in der Richtung des übereinander Anordnens des mindestens einen Elektrizitätsspeicherfilms und der Mehrzahl von inneren Elektrodenfilmen erhalten werden, Auswählen von mindestens zwei Elektrizitätsspeicherelementen aus der so bereitgestellten Mehrzahl von Elektrizitätsspeicherelementen, übereinander Anordnen der ausgewählten mindestens zwei Elektrizitätsspeicherelemente, so dass ein Stapel aus diesen Elektrizitätsspeicherelementen gebildet wird, und Bilden von zwei externen Elektroden auf jeweiligen gegenüber liegenden Seitenflächen des Stapels, so dass die externen Elektroden entsprechende Seitenflächen von benachbarten Elektrizitätsspeicherelementen der mindestens zwei Elektrizitätsspeicherelemente überbrücken.
Verfahren zur Herstellung einer Elektrizitätsspeichervorrichtung nach Anspruch 4, bei dem der Schritt des Bereitstellens der Mehrzahl von Elektrizitätsspeicherelementen umfasst: kontinuierliches Bewegen eines ersten Streifenelements, das einen der zwei Schutzfilme ergibt, die auf den jeweiligen gegenüber liegenden Flächen der Grundeinheit angeordnet sind, in der Längsrichtung des ersten Streifenelements, Anordnen einer Mehrzahl von Grundeinheiten auf dem ersten Streifenelement, das kontinuierlich bewegt wird, so dass eine der jeweiligen gegenüber liegenden Flächen jeder Grundeinheit in der Richtung des übereinander Anordnens des mindestens einen Elektrizitätsspeicherfilms und der Mehrzahl von inneren Elektrodenfilmen mit dem ersten Streifenelement in Kontakt ist und derart, dass die Mehrzahl von Grundeinheiten mit einem vorgegebenen Abstand in der Richtung der Bewegung des ersten Streifenelements voneinander beabstandet ist, kontinuierliches Bewegen eines zweiten Streifenelements, das den anderen der zwei Schutzfilme ergibt, in der Längsrichtung des zweiten Streifenelements, so dass das zweite Streifenelement die Mehrzahl von Grundeinheiten bedeckt, die auf dem ersten Streifenelement angeordnet sind, wodurch die Mehrzahl von Grundeinheiten, die zwischen dem ersten und dem zweiten Streifenelement gehalten sind, durch das erste und das zweite Streifenelement kontinuierlich transportiert wird, und Schneiden des ersten und des zweiten Streifenelements an Positionen auf jeweiligen stromaufwärtigen und stromabwärtigen Seiten von jeder der Mehrzahl von Grundeinheiten in der Richtung der Bewegungen des ersten und des zweiten Streifenelements, wodurch die Mehrzahl von Elektrizitätsspeicherelementen nacheinander hergestellt wird.
Verfahren zur Herstellung einer Elektrizitätsspeichervorrichtung nach Anspruch 5, bei dem auf ein laminares Element, das aus dem ersten und dem zweiten Streifenelement und der Mehrzahl von Grundeinheiten besteht, die zwischen dem ersten und dem zweiten Streifenelement gehalten sind, Druck ausgeübt wird, während das laminare Element kontinuierlich transportiert wird, bevor das erste und das zweite Streifenelement geschnitten werden.
Vorrichtung zur Herstellung einer Elektrizitätsspeichervorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass sie umfasst: Elektrizitätsspeicherelement-bildende Mittel zum Bilden jedes einer Mehrzahl von Elektrizitätsspeicherelementen unter Verwendung einer Grundeinheit, die durch abwechselndes übereinander Anordnen mindestens eines Elektrizitätsspeicherfilms und einer Mehrzahl von inneren Elektrodenfilmen erhalten wird, und Anordnen von zwei Schutzfilmen, die elektrische Isoliereigenschaften aufweisen, auf jeweiligen gegenüber liegenden Flächen der Grundeinheit in der Richtung des übereinander Anordnens des mindestens einen Elektrizitätsspeicherfilms und der Mehrzahl von inneren Elektrodenfilmen, Stapel-bildende Mittel zum übereinander Anordnen von mindestens zwei der so gebildeten Mehrzahl von Elektrizitätsspeicherelementen, wodurch ein Stapel der mindestens zwei Elektrizitätsspeicherelemente gebildet wird, und Mittel zum Bilden einer externen Elektrode zum Bilden von zwei externen Elektroden auf jeweiligen gegenüber liegenden Seitenflächen des Stapels, so dass die externen Elektroden entsprechende Seitenflächen von benachbarten Elektrizitätsspeicherelementen der mindestens zwei Elektrizitätsspeicherelemente überbrücken.
Vorrichtung zur Herstellung einer Elektrizitätsspeichervorrichtung nach Anspruch 7, bei der das Elektrizitätsspeicherelement-bildende Mittel umfasst: (a) erste Bewegungsmittel zum kontinuierlichen Bewegen eines ersten Streifenelements, das einen der zwei Schutzfilme ergibt, die auf den jeweiligen gegenüber liegenden Flächen der Grundeinheit angeordnet sind, in der Längsrichtung des ersten Streifenelements, (b) Anordnungsmittel zum Anordnen der Mehrzahl von Grundeinheiten auf dem ersten Streifenelement, das kontinuierlich bewegt wird, so dass eine der jeweiligen gegenüber liegenden Flächen jeder Grundeinheit in der Richtung des übereinander Anordnens des mindestens einen Elektrizitätsspeicherfilms und der Mehrzahl von inneren Elektrodenfilmen mit dem ersten Streifenelement in Kontakt ist und derart, dass die Mehrzahl von Grundeinheiten mit einem vorgegebenen Abstand in der Richtung der Bewegung des ersten Streifenelements voneinander beabstandet ist, (c) zweite Bewegungsmittel zum kontinuierlichen Bewegen eines zweiten Streifenelements, das den anderen der zwei Schutzfilme ergibt, in der Längsrichtung des zweiten Streifenelements, so dass das zweite Streifenelement die Mehrzahl von Grundeinheiten bedeckt, die auf dem ersten Streifenelement angeordnet sind, wodurch ein laminares Element, das aus dem ersten und dem zweiten Streifenelement und der Mehrzahl von Grundeinheiten, die zwischen dem ersten und dem zweiten Streifenelement angeordnet sind, besteht, durch das erste und das zweite Streifenelement in der Richtung der Bewegungen des ersten und des zweiten Streifenelements transportiert wird, und (d) Schneidmittel zum Schneiden des ersten und des zweiten Streifenelements an Positionen zwischen benachbarten Grundeinheiten des laminaren Elements, so dass jedes der so geschnittenen Teile des laminaren Elements als jedes der Mehrzahl von Elektrizitätsspeicherelementen erhalten wird.
Vorrichtung zur Herstellung einer Elektrizitätsspeichervorrichtung nach Anspruch 8, bei der das Elektrizitätsspeicherelement-bildende Mittel ferner Pressmittel zum Ausüben eines Drucks auf das laminare Element umfasst, wobei das Pressmittel auf einer stromaufwärtigen Seite des Schneidmittels in der Richtung der Bewegungen des ersten und des zweiten Streifenelements angeordnet ist.
Schichtkondensator, dadurch gekennzeichnet, dass der Schichtkondensator aus einem Stapel von einer Mehrzahl von Schichtkondensatorelementen, die übereinander angeordnet sind, und zwei externen Elektroden, die auf jeweiligen gegenüber liegenden Seitenflächen des Stapels ausgebildet sind, aufgebaut ist, wobei jedes der Mehrzahl von Schichtkondensatorelementen eine Grundeinheit, die durch abwechselndes übereinander Anordnen von mindestens einem dielektrischen Film und einer Mehrzahl von aufgedampften Metallfilmen erhalten wird, und zwei Schutzfilme aufweist, die elektrische Isoliereigenschaften aufweisen und auf jeweiligen gegenüber liegenden Flächen der Grundeinheit in der Richtung des übereinander Anordnens des mindestens einen dielektrischen Films und der Mehrzahl von aufgedampften Metallfilmen angeordnet sind, und die zwei externen Elektroden so ausgebildet sind, dass sie entsprechende Seitenflächen von benachbarten Schichtkondensatorelementen der Mehrzahl von Schichtkondensatorelementen überbrücken.
Schichtkondensator nach Anspruch 10, bei dem Lücken derart in den jeweiligen gegenüber liegenden Seitenflächen des Stapels der Mehrzahl von Schichtkondensatorelementen ausgebildet sind, dass die Lücken auswärts offen sind und Teile der aufgedampften Metallfilme zum Äußeren des Stapels durch die Lücken freiliegen, und Abschnitte der zwei externen Elektroden, die auf den jeweiligen gegenüber liegenden Seitenflächen des Stapels ausgebildet sind, die Lücken füllen, und die Abschnitte von einer der zwei externen Elektroden, welche die Lücken füllen, die in einer der jeweiligen gegenüber liegenden Seitenflächen des Stapels ausgebildet sind, als erste Verbindungsabschnitte festgelegt sind, welche die eine externe Elektrode, die auf der einen Seitenfläche des Stapels ausgebildet ist, mit den Teilen der aufgedampften Metallfilme, die zu den Lücken hin freiliegen, verbinden, während die Abschnitte der anderen externen Elektrode, welche die Lücken füllen, die in der anderen der jeweiligen gegenüber liegenden Seitenflächen des Stapels ausgebildet sind, als zweite Verbindungsabschnitte festgelegt sind, welche die andere externe Elektrode, die auf der anderen Seitenfläche des Stapels ausgebildet ist, mit den Teilen der aufgedampften Metallfilme, die zu den Lücken hin freiliegen, verbinden, wobei die ersten Verbindungsabschnitte und die zweiten Verbindungsabschnitte in der Richtung des übereinander Anordnens der Mehrzahl von Schichtkondensatorelementen, die den Stapel bilden, abwechselnd angeordnet sind.
Verfahren zur Herstellung eines Schichtkondensators, dadurch gekennzeichnet, dass es die Schritte umfasst: Bereitstellen einer Mehrzahl von Schichtkondensatorelementen, die jeweils unter Verwendung einer Grundeinheit, die eine Struktur aufweist, in der mindestens ein dielektrischer Film und eine Mehrzahl von aufgedampften Metallfilmen abwechselnd übereinander angeordnet sind, und Anordnen von zwei Schutzfilmen, die elektrische Isoliereigenschaften aufweisen, auf jeweiligen gegenüber liegenden Flächen der Grundeinheit in der Richtung des übereinander Anordnens des mindestens einen dielektrischen Films und der Mehrzahl von aufgedampften Metallfilmen erhalten werden, Auswählen von mindestens zwei Schichtkondensatorelementen aus der so bereitgestellten Mehrzahl von Schichtkondensatorelementen, übereinander Anordnen der ausgewählten mindestens zwei Schichtkondensatorelemente zum Bilden eines Stapels dieser Schichtkondensatorelemente und Bilden von zwei externen Elektroden auf jeweiligen gegenüber liegenden Seitenflächen des Stapels, so dass die externen Elektroden entsprechende Seitenflächen von benachbarten Schichtkondensatorelementen der mindestens zwei Schichtkondensatorelemente überbrücken.
Verfahren zur Herstellung eines Schichtkondensators nach Anspruch 12, bei dem der Schritt des Bereitstellens der Mehrzahl von Schichtkondensatorelementen umfasst: kontinuierliches Bewegen eines ersten Streifenelements, das einen der zwei Schutzfilme ergibt, die auf den jeweiligen gegenüber liegenden Flächen der Grundeinheit angeordnet sind, in der Längsrichtung des ersten Streifenelements, Anordnen einer Mehrzahl von Grundeinheiten auf dem ersten Streifenelement, das kontinuierlich bewegt wird, so dass eine der jeweiligen gegenüber liegenden Flächen jeder Grundeinheit in der Richtung des übereinander Anordnens des mindestens einen dielektrischen Films und der Mehrzahl von aufgedampften Metallfilmen mit dem ersten Streifenelement in Kontakt ist, und derart, dass die Mehrzahl von Grundeinheiten mit einem vorgegebenen Abstand in der Richtung der Bewegung des ersten Streifenelements beabstandet ist, kontinuierliches Bewegen eines zweiten Streifenelements, das den anderen der zwei Schutzfilme ergibt, in der Längsrichtung des zweiten Streifenelements, so dass das zweite Streifenelement die Mehrzahl von Grundeinheiten, die auf dem ersten Streifenelement angeordnet sind, bedeckt, wodurch die Mehrzahl von Grundeinheiten, die zwischen dem ersten und dem zweiten Streifenelement gehalten ist, durch das erste und das zweite Streifenelement kontinuierlich transportiert wird, und Schneiden des ersten und des zweiten Streifenelements an Positionen auf jeweiligen stromaufwärtigen und stromabwärtigen Seiten von jeder der Mehrzahl von Grundeinheiten in der Richtung der Bewegungen des ersten und des zweiten Streifenelements, wodurch die Mehrzahl von Schichtkondensatorelementen nacheinander hergestellt wird.
Verfahren zur Herstellung eines Schichtkondensators nach Anspruch 13, bei dem auf ein laminares Element, das aus dem ersten und dem zweiten Streifenelement und der Mehrzahl von Grundeinheiten besteht, die zwischen dem ersten und dem zweiten Streifenelement gehalten sind, Druck ausgeübt wird, während das laminare Element kontinuierlich transportiert wird, bevor das erste und das zweite Streifenelement geschnitten werden.
Vorrichtung zur Herstellung eines Schichtkondensators, dadurch gekennzeichnet, dass sie umfasst: Schichtkondensatorelement-bildende Mittel zum Bilden jedes einer Mehrzahl von Schichtkondensatorelementen unter Verwendung einer Grundeinheit, die durch abwechselndes übereinander Anordnen mindestens eines dielektrischen Films und einer Mehrzahl von aufgedampften Metallfilmen erhalten wird, und Anordnen von zwei Schutzfilmen, die elektrische Isoliereigenschaften aufweisen, auf jeweiligen gegenüber liegenden Flächen der Grundeinheit in der Richtung des übereinander Anordnens des mindestens einen dielektrischen Films und der Mehrzahl von aufgedampften Metallfilmen, Stapel-bildende Mittel zum übereinander Anordnen von mindestens zwei der so gebildeten Mehrzahl von Schichtkondensatorelementen, wodurch ein Stapel der mindestens zwei Schichtkondensatorelemente gebildet wird, und Mittel zum Bilden einer externen Elektrode zum Bilden von zwei externen Elektroden auf jeweiligen gegenüber liegenden Seitenflächen des Stapels, so dass die externen Elektroden entsprechende Seitenflächen von benachbarten Schichtkondensatorelementen der mindestens zwei Schichtkondensatorelemente überbrücken.
Vorrichtung zur Herstellung eines Schichtkondensators nach Anspruch 15, bei der das Schichtkondensatorelement-bildende Mittel umfasst: (a) erste Bewegungsmittel zum kontinuierlichen Bewegen eines ersten Streifenelements, das einen der zwei Schutzfilme ergibt, die auf den jeweiligen gegenüber liegenden Flächen der Grundeinheit angeordnet sind, in der Längsrichtung des ersten Streifenelements, (b) Anordnungsmittel zum Anordnen der Mehrzahl von Grundeinheiten auf dem ersten Streifenelement, das kontinuierlich bewegt wird, so dass eine der jeweiligen gegenüber liegenden Flächen jeder Grundeinheit in der Richtung des übereinander Anordnens des mindestens einen dielektrischen Films und der Mehrzahl von aufgedampften Metallfilmen mit dem ersten Streifenelement in Kontakt ist und derart, dass die Mehrzahl von Grundeinheiten mit einem vorgegebenen Abstand in der Richtung der Bewegung des ersten Streifenelements voneinander beabstandet ist, (c) zweite Bewegungsmittel zum kontinuierlichen Bewegen eines zweiten Streifenelements, das den anderen der zwei Schutzfilme ergibt, so dass das zweite Streifenelement die Mehrzahl von Grundeinheiten bedeckt, die auf dem ersten Streifenelement angeordnet sind, wodurch ein laminares Element, das aus dem ersten und dem zweiten Streifenelement und der Mehrzahl von Grundeinheiten, die zwischen dem ersten und dem zweiten Streifenelement angeordnet sind, besteht, durch das erste und das zweite Streifenelement in der Richtung der Bewegungen des ersten und des zweiten Streifenelements transportiert wird, und (d) Schneidmittel zum Schneiden des ersten und des zweiten Streifenelements an Positionen zwischen benachbarten Grundeinheiten des laminaren Elements, so dass jedes der so geschnittenen Teile des laminaren Elements als jedes der Mehrzahl von Schichtkondensatorelementen erhalten wird.
Vorrichtung zur Herstellung eines Schichtkondensators nach Anspruch 16, bei der das Schichtkondensatorelement-bildende Mittel ferner Pressmittel zum Ausüben eines Drucks auf das laminare Element umfasst, wobei das Pressmittel auf einer stromaufwärtigen Seite des Schneidmittels in der Richtung der Bewegungen des ersten und des zweiten Streifenelements angeordnet ist.