JP2014229860A - 電気キャパシタ、電気キャパシタモジュール、電気キャパシタの製造方法、および電気キャパシタモジュールの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】電極タブを接続することが不要な電気キャパシタ、電気キャパシタモジュール、電気キャパシタの製造方法、および電気キャパシタモジュールの製造方法を提供すること。
【解決手段】電気キャパシタ１は、活物質が塗工されていない未塗工部３ａがタブ形状に打ち抜き加工された正極タブ部Ｔ１を有する帯状の正極用塗工箔３と、活物質が塗工されていない未塗工部２ａがタブ形状に打ち抜き加工された負極タブ部Ｔ２を有する帯状の負極用塗工箔２と、電解液とイオンが通過可能な帯状のセパレータ４・５とを備える。そして、正極用塗工箔３と負極用塗工箔２とがセパレータ４・５を介して捲回され、捲回後に正極タブ部Ｔ１同士および負極タブ部Ｔ２同士がそれぞれ重なり合う。
【選択図】図８

Description

本発明は、電気キャパシタ、電気キャパシタモジュール、電気キャパシタの製造方法、および電気キャパシタモジュールの製造方法に関する。

近年、急速充放電や長寿命化が可能な電気キャパシタとして、電気二重層キャパシタやリチウムイオンキャパシタなどが注目されている。この種の電気キャパシタとしては、正極と負極のそれぞれに平板電極タブをカシメにより接続して捲回し、円筒型のケースに入れて封口材でシールする構造が一般的である（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１１−２３３２７７号公報

ところで、電気キャパシタの内部抵抗を低くするためには、多くの平板電極タブを用いるのが望ましい。しかしながら、平板電極タブをカシメにより接続すると、接触抵抗が大きくなる傾向があった。また、平板電極タブは高価であるという問題もある。

本発明の目的は、電極タブを接続することが不要な電気キャパシタ、電気キャパシタモジュール、電気キャパシタの製造方法、および電気キャパシタモジュールの製造方法を提供することにある。

本発明の一態様によれば、活物質が塗工されていない未塗工部がタブ形状に打ち抜き加工された正極タブ部を有する帯状の正極用塗工箔と、活物質が塗工されていない未塗工部がタブ形状に打ち抜き加工された負極タブ部を有する帯状の負極用塗工箔と、電解液とイオンが通過可能な帯状のセパレータとを備え、前記正極用塗工箔と前記負極用塗工箔とが前記セパレータを介して捲回され、捲回後に前記正極タブ部同士および前記負極タブ部同士がそれぞれ重なり合う電気キャパシタが提供される。

また、本発明の他の態様によれば、前記電気キャパシタが円筒型のケースに収容され、重なり合った前記正極タブ部同士および前記負極タブ部同士がそれぞれまとめられ、先端がプレス加工されているリード端子に接続され、封口材でシールされている電気キャパシタモジュールが提供される。

また、本発明の他の態様によれば、前記電気キャパシタが円筒型のケースに収容され、重なり合った前記正極タブ部同士および前記負極タブ部同士がそれぞれまとめられ、封口材に圧入されているリベットに接続され、前記封口材でシールされている電気キャパシタモジュールが提供される。

また、本発明の他の態様によれば、帯状の正極用塗工箔に活物質を塗工する工程と、帯状の負極用塗工箔に活物質を塗工する工程と、前記正極用塗工箔側の活物質が塗工されていない未塗工部をタブ形状に打ち抜き加工して正極タブ部を形成する工程と、前記負極用塗工箔側の活物質が塗工されていない未塗工部をタブ形状に打ち抜き加工して負極タブ部を形成する工程と、前記正極タブ部同士および前記負極タブ部同士がそれぞれ重なり合うようにして、電解液とイオンが通過可能な帯状のセパレータを介して前記正極用塗工箔と前記負極用塗工箔とを捲回する工程とを有する電気キャパシタの製造方法が提供される。

また、本発明の他の態様によれば、前記電気キャパシタが円筒型のケースに収容され、重なり合った前記正極タブ部同士および前記負極タブ部同士がそれぞれまとめられ、先端がプレス加工されているリード端子に接続され、封口材でシールされている電気キャパシタモジュールの製造方法が提供される。

また、本発明の他の態様によれば、前記電気キャパシタが円筒型のケースに収容され、重なり合った前記正極タブ部同士および前記負極タブ部同士がそれぞれまとめられ、封口材に圧入されているリベットに接続され、前記封口材でシールされている電気キャパシタモジュールの製造方法が提供される。

本発明によれば、電極タブを接続することが不要な電気キャパシタ、電気キャパシタモジュール、電気キャパシタの製造方法、および電気キャパシタモジュールの製造方法を提供することができる。

比較例に係る捲回型の電気キャパシタを説明するための図であって、（ａ）捲回前の状態を示す模式的平面構成図、（ｂ）捲回中の状態を示す模式的鳥瞰構成図。 図１に示される捲回型の電気キャパシタの写真例であって、（ａ）電極タブがカシメにより接合された正極用塗工箔の表面の写真例とその説明図、（ｂ）電極タブがカシメにより接合された正極用塗工箔の裏面の写真例とその説明図、（ｃ）電気キャパシタの写真例とその説明図。 比較例に係る別の捲回型の電気キャパシタにおける接合部の模式的平面構成図。 比較例に係る電気キャパシタモジュールの製造方法であって、塗工箔にリード付き電極タブをカシメにより接合した状態を示す模式的鳥瞰構成図。 比較例に係る電気キャパシタモジュールの製造方法であって、円筒型に捲回する様子を示す模式的鳥瞰構成図。 比較例に係る電気キャパシタモジュールの製造方法であって、（ａ）リード付き電極タブが突き出した円筒型の電気キャパシタを示す模式的鳥瞰構成図、（ｂ）その電気キャパシタが収容された円筒型の電気キャパシタモジュールの模式的断面構成図。 比較例に係る電気キャパシタモジュールの製造方法であって、（ａ）平板電極タブが突き出した円筒型の電気キャパシタを示す模式的鳥瞰構成図、（ｂ）その電気キャパシタが収容された円筒型の電気キャパシタモジュールの模式的断面構成図。 実施の形態に係る電気キャパシタモジュールの製造方法であって、正極タブ部（負極タブ部）を打ち抜く様子を示す模式的鳥瞰構成図。 実施の形態に係る電気キャパシタモジュールの製造方法であって、正極タブ部および負極タブ部を打ち抜いた後の状態を示す模式的平面構成図。 実施の形態に係る電気キャパシタモジュールの製造方法であって、円筒型に捲回する様子を示す模式的鳥瞰構成図。 実施の形態に係る電気キャパシタモジュールの製造方法であって、（ａ）正極タブ部同士および負極タブ部同士をそれぞれまとめる前の状態を示す模式的側面構成図、（ｂ）正極タブ部同士および負極タブ部同士をそれぞれまとめた後の状態を示す模式的側面構成図。 実施の形態に係る電気キャパシタモジュールの製造方法であって、（ａ）リード付き電極タブが突き出した円筒型の電気キャパシタを示す模式的鳥瞰構成図、（ｂ）その電気キャパシタが収容された円筒型の電気キャパシタモジュールの模式的断面構成図。 実施の形態に係る電気キャパシタモジュールの製造方法であって、（ａ）重なり合った正極タブ部と負極タブ部が突き出した円筒型の電気キャパシタを示す模式的鳥瞰構成図、（ｂ）その電気キャパシタが収容された円筒型の電気キャパシタモジュールの模式的断面構成図。 実施の形態に係る電気キャパシタモジュールの製造方法の変形例であって、扁平型に捲回する様子を示す模式的鳥瞰構成図。 実施の形態に係る電気キャパシタにおいて、ＥＤＬＣ内部電極の基本構造を例示する模式的平面パターン構成図。 実施の形態に係る電気キャパシタにおいて、リチウムイオンキャパシタ内部電極の基本構造を例示する模式的平面パターン構成図。 実施の形態に係る電気キャパシタにおいて、リチウムイオン電池内部電極の基本構造を例示する模式的平面パターン構成図。

次に、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各構成部品の厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。又、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることはもちろんである。

又、以下に示す実施の形態は、この発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、この発明の実施の形態は、各構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。この発明の実施の形態は、特許請求の範囲において、種々の変更を加えることができる。

［実施の形態］
本発明の実施の形態に係る電気キャパシタ１について説明する前に、図１〜図７を用いて、比較例に係る捲回型の電気キャパシタ１００について説明する。

（比較例：電気キャパシタ）
比較例に係る捲回型の電気キャパシタ１００は、図１に示すように表される。まず、図１（ａ）に示すように、正極用塗工箔１０１と負極用塗工箔１０２に活物質を塗工する。次に、正極用塗工箔１０１に電極タブ１１１を接合するとともに、負極用塗工箔１０２に電極タブ１１２を接合する。その後、図１（ｂ）に示すように、正極用塗工箔１０１、セパレータ１０３、負極用塗工箔１０２、セパレータ１０４の順に積層して渦巻き状に捲回し、電極タブ１１１・１１２にリードを接続する。

図１に示される捲回型の電気キャパシタ１００の写真例は、図２に示すように表される。図２（ａ）は、電極タブ１１１がカシメにより接合された正極用塗工箔１０１の表面を示し、図２（ｂ）は、その裏面を示している。負極用塗工箔１０２側についても同様である。図２（ｃ）は、正極用塗工箔１０１と負極用塗工箔１０２を捲回して電極タブ１１１・１１２にリードを接続した状態を示している。このように電極タブ１１１・１１２をカシメにより接合すると、接触抵抗が大きくなる傾向があった。

比較例に係る別の捲回型の電気キャパシタ１００における接合部１５３・１５４の模式的平面構成は、図３に示すように表される。図３に示すように、超音波溶接により電極タブ１１１を接合する場合は、正極用塗工箔１０１（負極用塗工箔１０２）において超音波溶接される領域を未塗工にしておく。

具体的には、塗工部１５６は、活物質が塗工されている領域であり、未塗工部１５５は、活物質が塗工されていない領域（例えばアルミ箔）である。アルミ中間タブ１５２の一方端は、接合部１５４において、未塗工部１５５に超音波溶接により接合される。また、アルミ中間タブ１５２の他方端は、接合部１５３において、メッキ（Ｓｎ）加工されたニッケルの外部端子１５１に超音波溶接により接合される。

（比較例：電気キャパシタモジュール）
次に、比較例に係る電気キャパシタモジュールの構成をその製造方法とともに説明する。

まず、図４に示すように、塗工箔ロールＲに活物質を塗工し、その未塗工部にアルミ製のリード付き電極タブ１１１ａ・１１２ａをカシメにより接合する。図４中の符号Ｐは、リード付き電極タブ１１１ａ・１１２ａ１個あたりの巻き取り長さ（ピッチ）を示している。次いで、図５に示すように、リード付き電極タブ１１１ａ・１１２ａが接合された塗工箔を円筒型に捲回する。これにより、図６（ａ）に示すように、一対のリード付き電極タブ１１１ａ・１１２ａが突き出した円筒型の電気キャパシタ１００が得られる。そこで、図６（ｂ）に示すように、この円筒型の電気キャパシタ１００を円筒型のケースに収容する。図６（ｂ）中の符号１２１はリード線、１２２はゴムパッキング（封口材）、１２３はアルミケース、１２４はスリーブ、１２６はカーリング部を示している。ゴムパッキング１２２に電気キャパシタ１００のリード付き電極タブ１１１ａ・１１２ａを挿入してリード線１２１を接続することで電気キャパシタモジュールが得られる。

次に、比較例に係る別の電気キャパシタモジュールについて説明する。

図６では、リード付き電極タブ１１１ａ・１１２ａを用いることとしているが、このリード付き電極タブ１１１ａ・１１２ａに代えて平板電極タブ１１１ｂ・１１２ｂを用いる場合もある。この場合は、図７（ａ）に示すように、一対の平板電極タブ１１１ｂ・１１２ｂが突き出した円筒型の電気キャパシタ１００が得られる。そこで、図７（ｂ）に示すように、この円筒型の電気キャパシタ１００を円筒型のケースに収容する。図７（ｂ）中の符号１３１は端子、１３２はカーリング部、１３３はスリーブ、１３４はアルミケース、１３５はラバーベーク（封口材）、１３６はアルミワッシャ、１３７はアルミリベット、１３９は素子止めテープ、１４０は素子固定材、１４１は底板を示している。アルミリベット１３７に電気キャパシタ１００の平板電極タブ１１１ｂ・１１２ｂをカシメにより接続することで電気キャパシタモジュールが得られる。

（実施の形態：電気キャパシタ）
実施の形態に係る電気キャパシタ１は、図８〜図１７に示すように、活物質が塗工されていない未塗工部３ａがタブ形状に打ち抜き加工された正極タブ部Ｔ１を有する帯状の正極用塗工箔３と、活物質が塗工されていない未塗工部２ａがタブ形状に打ち抜き加工された負極タブ部Ｔ２を有する帯状の負極用塗工箔２と、電解液とイオンが通過可能な帯状のセパレータ４・５とを備える。そして、正極用塗工箔３と負極用塗工箔２とがセパレータ４・５を介して捲回され、捲回後に正極タブ部Ｔ１同士および負極タブ部Ｔ２同士がそれぞれ重なり合う。このようにすれば、もともと塗工箔に備わっている未塗工部２ａ・３ａを電極タブとして用いることができる。

また、正極タブ部Ｔ１および負極タブ部Ｔ２がそれぞれ捲回１周につき１つ形成されるように打ち抜き加工されていても良い。

また、活物質が塗工されている塗工部２ｂ・３ｂとの境界の近傍まで未塗工部２ａ・３ａが打ち抜き加工されていても良い。

また、正極用塗工箔３と負極用塗工箔２とがセパレータ４・５を介して円筒型または扁平型に捲回されていても良い。

また、電気キャパシタ１は、上記した構成要素を備える電気二重層キャパシタ（EDLC：Electric double-layer capacitor）であっても良い。

また、電気キャパシタ１は、上記した構成要素を備えるリチウムイオンキャパシタであっても良い。

また、電気キャパシタ１は、上記した構成要素を備えるリチウムイオン電池であっても良い。

（実施の形態：電気キャパシタモジュール）
実施の形態に係る電気キャパシタモジュールは、図１２（ｂ）に示すように表される。図１２（ｂ）に示すように、電気キャパシタ１が円筒型のケースに収容され、重なり合った正極タブ部Ｔ１同士および負極タブ部Ｔ２同士がそれぞれまとめられ、先端がプレス加工されているリード端子１４に接続され、ゴムパッキン（封口材）１６でシールされている。

実施の形態に係る別の電気キャパシタモジュールは、図１３（ｂ）に示すように表される。図１３（ｂ）に示すように、電気キャパシタ１が円筒型のケースに収容され、重なり合った正極タブ部Ｔ１同士および負極タブ部Ｔ２同士がそれぞれまとめられ、ラバーベーク（封口材）２６に圧入されているアルミリベット２５に接続され、ラバーベーク２６でシールされている。

（製造方法）
実施の形態に係る電気キャパシタ１の製造方法は、帯状の正極用塗工箔３に活物質を塗工する工程と、帯状の負極用塗工箔２に活物質を塗工する工程と、正極用塗工箔３側の未塗工部３ａをタブ形状に打ち抜き加工して正極タブ部Ｔ１を形成する工程と、負極用塗工箔２側の未塗工部２ａをタブ形状に打ち抜き加工して負極タブ部Ｔ２を形成する工程と、正極タブ部Ｔ１同士および負極タブ部Ｔ２同士がそれぞれ重なり合うようにして、セパレータ４・５を介して正極用塗工箔３と負極用塗工箔２とを捲回する工程とを有する。以下、これらの工程を図面に従って更に詳しく説明する。

まず、図８に示すように、正極用塗工箔３の塗工部３ｂに活物質を塗工する。この塗工部３ｂは、未塗工部３ａ（帯状の正極用塗工箔３の長手方向片側の縁）以外の部分である。同様に、負極用塗工箔２の塗工部２ｂに活物質を塗工する。この塗工部２ｂは、未塗工部２ａ（帯状の負極用塗工箔２の長手方向片側の縁）以外の部分である。活物質、正極用塗工箔３、負極用塗工箔２の材料については後述する。

次に、例えばロータリー式の打ち抜き加工機１１を用いて、正極用塗工箔３側の未塗工部３ａをタブ形状に打ち抜き加工して正極タブ部Ｔ１を形成する。同様に、負極用塗工箔２側の未塗工部２ａをタブ形状に打ち抜き加工して負極タブ部Ｔ２を形成する。

その際、図９に示すように、正極タブ部Ｔ１同士および負極タブ部Ｔ２同士がそれぞれ捲回後に重なり合うように規則性を持たせて打ち抜き加工しておく。各ピッチＰ１・Ｐ２・Ｐ３は、捲回軸の径、塗工箔の厚み、捲回数などに応じて決定すればよい。異なるピッチＰ１・Ｐ２・Ｐ３で打ち抜く方法としては、最小のピッチで１回または複数回打ち抜く方法が簡単である。

未塗工部２ａ・３ａを打ち抜く幅Ｗ１・Ｗ２は特に限定されるものではないが、塗工部２ｂ・３ｂとの境界の近傍まで打ち抜くのが望ましい。打ち抜く幅Ｗ１・Ｗ２が小さすぎると、未塗工部２ａ・３ａ間にセパレータ４・５が介在しないことからショートする可能性がある。一方、打ち抜く幅Ｗ１・Ｗ２が大きすぎると、塗工部２ｂ・３ｂまで打ち抜いてしまい、電気キャパシタ１の容量が低下する。すなわち、「境界の近傍」とは、セパレータ４・５が介在する領域であって、且つ塗工されていない領域ということができる。

また、正極タブ部Ｔ１および負極タブ部Ｔ２がそれぞれ捲回１周につき１つ形成されるように打ち抜き加工しておくのが望ましい。このようにすれば、多くの正極タブ部Ｔ１および負極タブ部Ｔ２が形成されるため、内部抵抗を低くすることができる。

なお、タブ形状を矩形にすれば打ち抜き加工が容易であるが、矩形以外のタブ形状を採用することも可能である。また、タブ形状（矩形）の縦横の比率は特に限定されるものではなく、適宜変更することが可能である。

次に、図１０に示すように、例えば、正極用塗工箔３、セパレータ４、負極用塗工箔２、セパレータ５の順に積層する。正極タブ部Ｔ１と負極タブ部Ｔ２とは、セパレータ４・５の同じ側から露出するようにしておく。積層された電極群（正極用塗工箔３、セパレータ４、負極用塗工箔２、セパレータ５）は、捲回装置９ｅにより捲回される。

次に、重なり合った正極タブ部Ｔ１同士および負極タブ部Ｔ２同士をそれぞれまとめる。例えば、図１１（ａ）に示すように、正極タブ部Ｔ１同士および負極タブ部Ｔ２同士を溶接ヘッド１２とアンピル１３で挟み込む。そして、図１１（ｂ）に示すように、溶接ヘッド１２を押し当てて圧力を加えながら、溶接ヘッド１２の超音波溶接面から超音波振動を与え、振動による摩擦熱を利用して溶接する。

次に、図１２（ａ）に示すように、先端がプレス加工されているリード端子１４を正極タブ部Ｔ１と負極タブ部Ｔ２に接続する。これにより、一対のリード付き電極タブ（Ｔ１＋１４，Ｔ２＋１４）が突き出した円筒型の電気キャパシタ１が得られる。

次に、図１２（ｂ）に示すように、この円筒型の電気キャパシタ１を円筒型のケースに収容する。図１２（ｂ）中の符号１５はリード線、１６はゴムパッキング（封口材）、１７はアルミケース、１８はスリーブ、１９はカーリング部を示している。一対のリード付き電極タブ（Ｔ１＋１４，Ｔ２＋１４）をリード線１５に接続し、ゴムパッキン１６でシールすることで電気キャパシタモジュールが得られる。

次に、実施の形態に係る別の電気キャパシタモジュールについて説明する。

図１２では、リード付き電極タブ（Ｔ１＋１４，Ｔ２＋１４）を用いることとしているが、リード端子１４を接続することなく、正極タブ部Ｔ１と負極タブ部Ｔ２をそのまま用いるようにしても良い。この場合は、図１３（ａ）に示すように、重なり合った正極タブ部Ｔ１と負極タブ部Ｔ２が突き出した円筒型の電気キャパシタ１が得られる。そこで、図１３（ｂ）に示すように、この円筒型の電気キャパシタ１を円筒型のケースに収容する。図１３（ｂ）中の符号２１は端子、２２はカーリング部、２３はスリーブ、２４はアルミケース、２５はアルミリベット、２６はラバーベーク（封口材）、２７はアルミワッシャ、２８は素子止めテープ、２９は素子固定材、３０は底板を示している。ベーク材にゴム材を貼り合わせたラバーベーク２６にアルミリベット２５が圧入されている。重なり合った正極タブ部Ｔ１同士および負極タブ部Ｔ２同士をそれぞれまとめ、アルミリベット２５にカシメまたは溶接により接続し、ラバーベーク２６でシールすることで電気キャパシタモジュールが得られる。

（変形例）
図１０では、正極用塗工箔３と負極用塗工箔２とがセパレータ４・５を介して円筒型に捲回される場合を例示しているが、電気キャパシタ１の形状は円筒型に限定されるものではない。例えば、図１１に示すように、正極用塗工箔３と負極用塗工箔２とがセパレータ４・５を介して扁平型に捲回されても良い。このような扁平型の電気キャパシタ１は薄型であるため、複数個直列、並列、または直並列に接続してボックス型のケースに収容しても良い。このようにすれば、小型且つ大容量の電気キャパシタモジュールを得ることが可能である。

以上のように、本実施の形態では、もともと塗工箔に備わっている未塗工部２ａ・３ａを電極タブとして用いるようにしている。これにより、電極タブをカシメなどにより接合する必要がないため、接触抵抗がなく、例えば約１ｍΩ以下まで低抵抗化を図ることができる。また、高価な平板電極タブが不要であるため、低コスト化を図ることも可能である。このような効果は、多くの電極タブが必要な場合に顕著である。更に、電極タブをカシメなどにより接合する工程や、その工程を行うためのカシメ装置などが不要になるという効果もある。

（ＥＤＬＣ内部電極）
図１５は、実施の形態に係る電気キャパシタ１において、ＥＤＬＣ内部電極の基本構造を例示している。ＥＤＬＣ内部電極は、少なくとも１層の活物質電極５１，６１に、電解液とイオンのみが通過するセパレータ４０を介在させ、引き出し電極５０ａ，６０ａが活物質電極５１，６１から露出するように構成され、引き出し電極５０ａ，６０ａは電源電圧に接続されている。引き出し電極５０ａ，６０ａは、例えば、アルミ箔から形成され、活物質電極５１，６１は、例えば、活性炭から形成される。セパレータ４０は、活物質電極５１，６１全体を覆うように、活物質電極５１，６１よりも大きいもの（面積の広いもの）を用いる。セパレータ４０は、エネルギーデバイスの種類には原理的に依存しないが、特にリフロー対応が必要とされる場合には、耐熱性が要求される。耐熱性が必要ない場合にはポリプロピレン等を、耐熱性が必要な場合にはセルロース系のものを用いることができる。ＥＤＬＣ内部電極には、電解液４４が含侵されており、セパレータ４０を通して、電解液とイオンが充放電時に移動する。

（リチウムイオンキャパシタ内部電極）
図１６は、実施の形態に係る電気キャパシタ１において、リチウムイオンキャパシタ内部電極の基本構造を例示している。リチウムイオンキャパシタ内部電極は、少なくとも１層の活物質電極５２，６１に、電解液とイオンのみが通過するセパレータ４０を介在させ、引き出し電極５０ａ，６０ａが活物質電極５２，６１から露出するように構成され、引き出し電極５０ａ，６０ａは電源電圧に接続されている。正極側の活物質電極６１は、例えば、活性炭から形成され、負極側の活物質電極５２は、例えば、Ｌｉドープカーボンから形成される。正極側の引き出し電極６０ａは、例えば、アルミ箔から形成され、負極側の引き出し電極５０ａは、例えば、銅箔から形成される。セパレータ４０は、活物質電極５２，６１全体を覆うように、活物質電極５２，６１よりも大きいもの（面積の広いもの）を用いる。リチウムイオンキャパシタ内部電極には、電解液４４が含侵されており、セパレータ４０を通して、電解液とイオンが充放電時に移動する。

（リチウムイオン電池内部電極）
図１７は、実施の形態に係る電気キャパシタ１において、リチウムイオン電池内部電極の基本構造を例示している。本実施の形態に係るリチウムイオン電池内部電極は、少なくとも１層の活物質電極５２，６２に、電解液とイオンのみが通過するセパレータ４０を介在させ、引き出し電極５０ａ，６０ａが活物質電極５２，６２から露出するように構成され、引き出し電極５０ａ，６０ａは電源電圧に接続されている。正極側の活物質電極６２は、例えば、ＬｉＣｏＯ_２から形成され、負極側の活物質電極５２は、例えば、Ｌｉドープカーボンから形成される。正極側の引き出し電極６０ａは、例えば、アルミ箔から形成され、負極側の引き出し電極５０ａは、例えば、銅箔から形成される。セパレータ４０は、活物質電極５２，６２全体を覆うように、活物質電極５２，６２よりも大きいもの（面積の広いもの）を用いる。リチウムイオン電池内部電極には、電解液４４が含侵されており、セパレータ４０を通して、電解液とイオンが充放電時に移動する。

以上説明したように、本発明によれば、電極タブを接続することが不要な電気キャパシタ、電気キャパシタモジュール、電気キャパシタの製造方法、および電気キャパシタモジュールの製造方法を提供することができる。

[その他の実施の形態]
上記のように、本発明は実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述および図面は例示的なものであり、この発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例および運用技術が明らかとなろう。

このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態などを含む。

本発明に係る電気キャパシタは、電気二重層キャパシタ、リチウムイオンキャパシタ、リチウムイオン電池等に適用することができ、アイドリングストップ始動用キャパシタ、大型瞬低補償装置、バックアップシステム、エネルギー回生システムなどに応用することが可能である。

１…電気キャパシタ
２…負極用塗工箔
２ａ…未塗工部（負極用塗工箔側）
３…正極用塗工箔
３ａ…未塗工部（正極用塗工箔側）
４，５，４０…セパレータ
１４…リード端子
１６…ゴムパッキン（封口材）
２５…アルミリベット（リベット）
２６…ラバーベーク（封口材）
Ｔ１…正極タブ部
Ｔ２…負極タブ部

Claims (18)

1. 活物質が塗工されていない未塗工部がタブ形状に打ち抜き加工された正極タブ部を有する帯状の正極用塗工箔と、
   活物質が塗工されていない未塗工部がタブ形状に打ち抜き加工された負極タブ部を有する帯状の負極用塗工箔と、
   電解液とイオンが通過可能な帯状のセパレータと
   を備え、前記正極用塗工箔と前記負極用塗工箔とが前記セパレータを介して捲回され、捲回後に前記正極タブ部同士および前記負極タブ部同士がそれぞれ重なり合うことを特徴とする電気キャパシタ。
2. 前記正極タブ部および前記負極タブ部がそれぞれ捲回１周につき１つ形成されるように打ち抜き加工されていることを特徴とする請求項１に記載の電気キャパシタ。
3. 前記活物質が塗工されている塗工部との境界の近傍まで前記未塗工部が打ち抜き加工されていることを特徴とする請求項１または２に記載の電気キャパシタ。
4. 前記正極用塗工箔と前記負極用塗工箔とが前記セパレータを介して円筒型または扁平型に捲回されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の電気キャパシタ。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の構成要素を備える電気二重層キャパシタであることを特徴とする電気キャパシタ。
6. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の構成要素を備えるリチウムイオンキャパシタであることを特徴とする電気キャパシタ。
7. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の構成要素を備えるリチウムイオン電池であることを特徴とする電気キャパシタ。
8. 請求項１〜７のいずれか１項に記載の電気キャパシタが円筒型のケースに収容され、重なり合った前記正極タブ部同士および前記負極タブ部同士がそれぞれまとめられ、先端がプレス加工されているリード端子に接続され、封口材でシールされていることを特徴とする電気キャパシタモジュール。
9. 請求項１〜７のいずれか１項に記載の電気キャパシタが円筒型のケースに収容され、重なり合った前記正極タブ部同士および前記負極タブ部同士がそれぞれまとめられ、封口材に圧入されているリベットに接続され、前記封口材でシールされていることを特徴とする電気キャパシタモジュール。
10. 帯状の正極用塗工箔に活物質を塗工する工程と、
    帯状の負極用塗工箔に活物質を塗工する工程と、
    前記正極用塗工箔側の活物質が塗工されていない未塗工部をタブ形状に打ち抜き加工して正極タブ部を形成する工程と、
    前記負極用塗工箔側の活物質が塗工されていない未塗工部をタブ形状に打ち抜き加工して負極タブ部を形成する工程と、
    前記正極タブ部同士および前記負極タブ部同士がそれぞれ重なり合うようにして、電解液とイオンが通過可能な帯状のセパレータを介して前記正極用塗工箔と前記負極用塗工箔とを捲回する工程と
    を有することを特徴とする電気キャパシタの製造方法。
11. 前記正極タブ部および前記負極タブ部がそれぞれ捲回１周につき１つ形成されるように打ち抜き加工されていることを特徴とする請求項１０に記載の電気キャパシタの製造方法。
12. 前記活物質が塗工されている塗工部との境界の近傍まで前記未塗工部が打ち抜き加工されていることを特徴とする請求項１０または１１に記載の電気キャパシタの製造方法。
13. 前記正極用塗工箔と前記負極用塗工箔とが前記セパレータを介して円筒型または扁平型に捲回されていることを特徴とする請求項１０〜１２のいずれか１項に記載の電気キャパシタの製造方法。
14. 請求項１０〜１３のいずれか１項に記載の構成要素を備える電気二重層キャパシタを製造する方法であることを特徴とする電気キャパシタの製造方法。
15. 請求項１０〜１３のいずれか１項に記載の構成要素を備えるリチウムイオンキャパシタを製造する方法であることを特徴とする電気キャパシタの製造方法。
16. 請求項１０〜１３のいずれか１項に記載の構成要素を備えるリチウムイオン電池を製造する方法であることを特徴とする電気キャパシタの製造方法。
17. 請求項１０〜１６のいずれか１項に記載の電気キャパシタが円筒型のケースに収容され、重なり合った前記正極タブ部同士および前記負極タブ部同士がそれぞれまとめられ、先端がプレス加工されているリード端子に接続され、封口材でシールされていることを特徴とする電気キャパシタモジュールの製造方法。
18. 請求項１０〜１６のいずれか１項に記載の電気キャパシタが円筒型のケースに収容され、重なり合った前記正極タブ部同士および前記負極タブ部同士がそれぞれまとめられ、封口材に圧入されているリベットに接続され、前記封口材でシールされていることを特徴とする電気キャパシタモジュールの製造方法。