JP2017045789A - リチウムイオンキャパシタ - Google Patents

Abstract

【課題】効率的に金属リチウムをプレドープすることができ、且つ高い出力電圧を発生させることができるリチウムイオンキャパシタを提供すること。【解決手段】巻回電極体３に備えられる負極６は、複数の負極ユニット６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄにより構成され、各負極ユニットは巻回電極体３の巻回方向に沿って離間配置される。また、巻回電極体３に備えられる正極７は、複数の正極ユニット７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄにより構成され、各正極ユニットは巻回電極体３の巻回方向に沿って離間配置される。巻回電極体３内にて、各正極ユニットが、セパレータ５を挟んで各負極ユニットに対面配置する。対面配置した負極ユニットと正極ユニットとによって正負極ユニット８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄが構成される。第一負極ユニット６ａの第一負極集電体６１ａの表面に金属リチウム箔が貼付される金属リチウム貼付領域が形成される。【選択図】図３

Description

本発明は、リチウムイオンキャパシタに関する。

従来から、様々な構造のリチウムイオンキャパシタが提案されている。例えば、特許文献１は、一方面に正極活物質が塗工され他方面に負極活物質が塗工された集電体を備える双極型電極ユニットを複数直列接続することにより高電圧を出力することができるように構成されたリチウムイオンキャパシタを開示する。また、特許文献２は、渦巻状に巻回された巻回電極体を備えるリチウムイオンキャパシタを開示する。特許文献２に開示の巻回電極体は、一枚の負極集電体と一枚の正極集電体を備え、負極集電体と正極集電体がセパレータを挟んで対面配置される。

特開２０１０−６２０８１号公報 特開２０１５−４６２４３号公報

（発明が解決しようとする課題）
特許文献１に記載のリチウムイオンキャパシタによれば、一枚の集電体に正極活物質と負極活物質が共に塗工されているので、組み立て後に負極活物質のみに金属リチウムをプレドープすることができない。そのため、組み立て前に、それぞれの集電体に塗工される負極活物質に金属リチウムをプレドープしなければならず、製造工程が非常に煩雑化する。また、特許文献２に記載のリチウムイオンキャパシタによれば、電極ユニットを直列接続していないので、高い電圧を発生させることができない。

本発明は、巻回電極体を備えたリチウムイオンキャパシタであって、効率的に金属リチウムをプレドープすることができ、且つ高い出力電圧を発生させることができるリチウムイオンキャパシタを提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段）
本発明は、負極（６）、正極（７）、及び、負極と正極との間に介在する絶縁性のセパレータ（５）を有し、負極、正極及びセパレータを積層した状態で、これらを渦巻状に巻回することにより構成される巻回電極体（３）と、巻回電極体を収容する容器（２）と、容器内に充填された電解液（４）とを備え、負極は、巻回電極体の巻回方向に沿って離間して配設され、それぞれが、導電性材料により構成される負極集電体（６１）及び負極集電体の表面に塗工された負極活物質（６２）を有する複数の負極ユニット（６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ）により構成され、正極は、巻回電極体の巻回方向に沿って離間して配設され、それぞれが、導電性材料により構成される正極集電体（７１）及び正極集電体の表面に塗工された正極活物質（７２）を有し、それぞれの負極ユニットにセパレータを挟んで対面配置する複数の正極ユニット（７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ）により構成され、セパレータを挟んで互いに対面配置する負極ユニットと正極ユニットとによって、正負極ユニット（８）が構成され、複数の負極ユニットの少なくとも一つに備えられる負極集電体の表面には、金属リチウム箔（６６）が貼付される金属リチウム貼付領域（６４）が形成される、リチウムイオンキャパシタ（１）を提供する。

本発明に係るリチウムイオンキャパシタによれば、巻回電極体内に、複数の負極ユニットが巻回方向に沿って離間して配置され、複数の正極ユニットが巻回方向に沿って離間して配置される。また、各負極ユニットと各正極ユニットは、セパレータを挟んで対面配置している。セパレータを挟んで互いに対面配置した負極ユニットと正極ユニットとにより正負極ユニット（電極ユニット）が構成される。従って、巻回電極体内には、複数の正負極ユニットが存在することになる。従って、複数の正負極ユニットを直列接続することによって、高い電圧を発生させることができる。また、複数の負極ユニットの少なくとも一つに備えられる負極集電体に金属リチウム箔が貼付される。このため、容器内に巻回電極体を収容し、容器内に電解液を充填した後に、巻回電極体の負極ユニットを全て電気接続することにより、金属リチウム箔から電解液内に溶出したリチウムイオンが全ての負極ユニットに備えられる負極活物質にプレドープされる。つまり、リチウムイオンキャパシタの組み立て後に、リチウムイオンを負極活物質にプレドープすることができる。

このように、本発明に係るリチウムイオンキャパシタによれば、複数の正負極ユニットを直列接続することで、高い電圧を発生させることができる。また、リチウムイオンキャパシタの組み立て後にリチウムイオンを全ての負極ユニットの負極活物質にプレドープすることができるため、効率的にリチウムイオンのプレドープを実施することができる。

本発明において、「巻回電極体の巻回方向」とは、負極、正極、及び、負極と正極との間に介在する絶縁性のセパレータとを含む積層体が巻回される際における、巻軸周りの方向である。例えば、長尺状の上記積層体がその長手方向を周方向として巻回される場合、「巻回電極体の巻回方向」は、積層体の長手方向である。

本発明において、負極活物質は、全ての負極ユニットに備えられる負極集電体の両面に塗工されているとよい。これによれば、負極集電体の片面のみに負極活物質が塗工されている場合と比較して、エネルギー密度を高めることができる。

また、本発明において、金属リチウム貼付領域は、巻回電極体に備えられる複数の負極ユニットのうち最も外周側に配設されている負極ユニットである最外周負極ユニット（６ａ）に備えられる負極集電体（６１ａ）に形成されているとよい。この場合、金属リチウム貼付領域は、巻回電極体の最外周の一周分に亘って最外周負極ユニットに備えられる負極集電体に形成されるとよい。これによれば、巻回電極体の最外周の一周分に亘り、プレドープ用の金属リチウム箔が設けられるので、電解液に溶出したリチウムイオンが巻回電極体の径内方に進むことによって、リチウムイオンを効率良く且つ均一に、全ての負極集電体に塗工された負極活物質にプレドープすることができる。

また、本発明に係るリチウムイオンキャパシタにおいて、全ての正負極ユニットが、導電性の接続部材（９）を介して、容器の外部にて直列接続されているとよい。これによれば、巻回電極体が収められている容器の外部で各正負極ユニットが直列接続されるため、容器の内部で各正負極ユニットを直列接続する場合と比較して、容器の内部構成を簡素化することができる。また、容器内に各正負極ユニットを直列接続するための空間を設けなくてもよいため、リチウムイオンキャパシタをコンパクトに構成することができる。

本実施形態に係るリチウムイオンキャパシタの外観を示す概略斜視図である。 図１に示すリチウムイオンキャパシタを図１の横方向及び上下方向に平行な平面で切断した部分断面概略図である。 図２の上方（平面方向）から見た巻回電極体の平面図である。 巻回電極体を展開して積層体を構成する各構成部品を別々に示した図である。 負極が積層された第一セパレータと、正極が積層された第二セパレータとを、僅かにずらして重ね合わせた状態を示す図である。 負極タブ端子と、第二貫通孔を挿通した導電性接続部材と、第四貫通孔を挿通した導電性接続部材と、第六貫通孔を挿通した導電性部材とを、接続した状態が示された、蓋部の平面図である。 各正負極ユニットが蓋部上で直列接続されている状態を示す、蓋部の平面図である。 各正負極ユニットが蓋部上で並列接続されている状態を示す、蓋部の平面図である。 蓋部上に接続バスバーが装着された状態を示す斜視図である。 接続バスバーの斜視図である。 蓋部に電圧監視プレートが装着された状態を示す、リチウムイオンキャパシタの外観図である。 電圧監視プレートの斜視図である。 電圧監視プレートの下面図である。

以下、本発明の第１実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本実施形態に係るリチウムイオンキャパシタ１の外観を示す概略斜視図である。図１に示すように、リチウムイオンキャパシタ１は、横方向に長い直方体形状に形成される。図２は、リチウムイオンキャパシタ１の内部構造を示すために、図１に示すリチウムイオンキャパシタ１を図１の横方向及び上下方向に平行な平面で切断した部分断面概略図である。図２に示すように、リチウムイオンキャパシタ１は、容器２と、容器２内に配設された巻回電極体３と、容器２内に充填された非水電解液４とを備える。

容器２は、巻回電極体３及び非水電解液４を密閉して収容できるように構成される。容器２の材質は本実施形態ではアルミニウムである。容器２は、本体部２ａ及び蓋部２ｂを備える。本体部２ａは、一面（図２において上面）が開口された直方体形状に形成される。この本体部２ａの開口面（上面）を覆うように、蓋部２ｂが本体部２ａに組合わせられる。本体部２ａ内には直方体状の空間が形成されていて、この空間内に、巻回電極体３が配設されるとともに、非水電解液４が充填される。

非水電解液４は、電気伝導性を有する非水溶液であり、例えばリチウム塩電解質を有機溶媒に溶解することにより生成される。リチウム塩電解質として例えばＬｉＰＦ_６が用いられるがこの限りでない。有機溶媒として例えばエチレンカーボネート（ＥＣ）やジエチルカーボネート（ＤＥＣ）が用いられるがこの限りでない。

図３は、図２の上方（平面方向）から見た巻回電極体３の平面図である。図３に示すように、この巻回電極体３は、平面方向から見て長円形状となるように、構成される。巻回電極体３は、２枚のセパレータ５（第一セパレータ５ａ、第二セパレータ５ｂ）と、負極６と、正極７とを備え、これらを積層した状態で渦巻状に巻回することによって構成される。なお、図３において、セパレータ５（第一セパレータ５ａ、第二セパレータ５ｂ）が細い実線により示され、負極６が太い実線により示され、正極７が破線（点線）により示される。図３に示すように、巻回電極体３の径方向に沿って、セパレータ５、負極６、正極７が、積層される。換言すれば、セパレータ５、負極６、正極７を含む積層体が、渦状に巻回されることによって、巻回電極体３が構成される。

図４は、巻回電極体３を展開して積層体を構成する各構成部品を別々に示した図である。図４に示すように、２枚のセパレータ５（第一セパレータ５ａ、第二セパレータ５ｂ）は、長尺シート状に形成される。第一セパレータ５ａの長手方向における長さと第二セパレータ５ｂの長手方向における長さは等しい。セパレータ５は、イオン透過性及び電気絶縁性を有する材料により形成される。セパレータ５を構成する材料として、例えばポリプロピレンの多孔質膜等を例示することができるが、この限りでない。

負極６は、本実施形態では４枚のシート状の負極ユニット（第一負極ユニット６ａ、第二負極ユニット６ｂ、第三負極ユニット６ｃ、第四負極ユニット６ｄ）により構成される。正極７も、本実施形態では４枚のシート状の正極ユニット（第一正極ユニット７ａ、第二正極ユニット７ｂ、第三正極ユニット７ｃ、第四正極ユニット７ｄ）により構成される。負極ユニット及び正極ユニットの枚数は、複数であれば４枚以外の枚数であってもよい。また、負極ユニットと正極ユニットの枚数は同じであるとよい。

各負極ユニットは、長尺シート状の負極集電体６１と、負極集電体６１の表面に塗工された負極活物質６２とを有する。負極集電体６１は導電性の良好な材質により形成される。例えば本実施形態では銅箔が負極集電体６１として用いられるが、この限りでない。また、本実施形態において、負極集電体６１は、非水電解液４内でリチウムイオンが透過できるように、多数の孔を有する多孔体（金属メッシュ等）であるとよい。負極活物質６２は負極集電体６１の両面に塗工される。負極活物質６２は、リチウムイオンを吸蔵及び放出することができる材料により構成される。負極活物質６２は、例えば、黒鉛、ハードカーボン、ソフトカーボン、ＣＮＴ（カーボンナノチューブ）等により構成されてもよいが、上述した機能を果たすことができる材料であれば、この限りでない。また、各負極ユニットの長手方向における長さの総和は、セパレータ５の長手方向における長さよりも短い。以下において、第一負極ユニット６ａに備えられる負極集電体６１を第一負極集電体６１ａと呼び、第二負極ユニット６ｂに備えられる負極集電体６１を第二負極集電体６１ｂと呼び、第三負極ユニット６ｃに備えられる負極集電体６１を第三負極集電体６１ｃと呼び、第四負極ユニット６ｄに備えられる負極集電体６１を第四負極集電体６１ｄと呼ぶこともある。

各負極ユニットに備えられる負極集電体６１には、それぞれ、電子を外部に放出するための負極リード部６３が設けられている。負極リード部６３は、負極集電体６１の長手方向に沿った一側辺から突出するように形成される。負極リード部６３には負極活物質は塗工されていない。本実施形態においては、各負極ユニットに備えられる負極集電体６１に、それぞれ３本の負極リード部６３が形成されている。３本の負極リード部６３は、負極集電体６１の長手方向に間隔を開けて、それぞれ設けられている。

４枚の負極ユニット６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄのうちのいずれか１枚の負極ユニットに備えられる負極集電体６１の表面、本実施形態では、第一負極ユニット６ａに備えられる第一負極集電体６１ａの表面に、金属リチウム貼付領域６４が形成される。金属リチウム貼付領域６４は、第一負極集電体６１ａのうち、長手方向における一方の端部から長手方向に向かって所定の長さの領域に亘り形成される。この金属リチウム貼付領域６４には、プレドープ用の金属リチウム箔６６が貼付される。なお、金属リチウム貼付領域６４に負極活物質６２は塗工されていない。従って、第一負極集電体６１ａには、その長手方向に沿って、金属リチウム貼付領域６４と、負極活物質が塗工された負極活物質塗工領域６５が、形成される。金属リチウム貼付領域６４は、負極集電体６１の両面に形成されていてもよいが、片面のみに形成されていてもよい。

各正極ユニットは、長尺シート状の正極集電体７１と、正極集電体７１の表面に塗工された正極活物質７２とを有する。正極集電体７１は導電性の良好な材質で形成される。例えば本実施形態ではアルミニウム箔が正極集電体７１として用いられるが、この限りでない。また、本実施形態において、正極集電体７１は、非水電解液４内でリチウムイオンが透過できるように、多数の孔を有する多孔体（金属メッシュ等）であるとよい。正極活物質７２は正極集電体７１の両面に塗工される。正極活物質７２は、リチウムイオンもしくは電解質アニオンを可逆的に担持可能な材料により構成される。正極活物質７２は、例えば活性炭により構成されてもよいが、上述した機能を果たすことができる材料であれば、この限りでない。また、各正極ユニットの長手方向における長さの総和は、セパレータ５の長手方向における長さよりも短い。以下において、第一正極ユニット７ａに備えられる正極集電体７１を第一正極集電体７１ａと呼び、第二正極ユニット７ｂに備えられる正極集電体７１を第二正極集電体７１ｂと呼び、第三正極ユニット７ｃに備えられる正極集電体７１を第三正極集電体７１ｃと呼び、第四正極ユニット７ｄに備えられる正極集電体７１を第四正極集電体７１ｄと呼ぶこともある。

また、各正極ユニットに備えられる正極集電体７１には、それぞれ、外部から電子を取り込むための正極リード部７３が設けられている。正極リード部７３は、正極集電体７１の長手方向に沿った一側辺から突出するように形成される。また、正極リード部７３には正極活物質は塗工されていない。本実施形態においては、各正極集電体７１に、それぞれ３本の正極リード部７３が形成される。３本の正極リード部７３は、正極集電体７１の長手方向に間隔を開けて、それぞれ設けられている。

本実施形態において、第二負極集電体６１ｂの長手方向における長さと第二正極集電体７１ｂの長手方向における長さは同じであり、第三負極集電体６１ｃの長手方向における長さと第三正極集電体７１ｃの長手方向における長さは同じであり、第四負極集電体６１ｄの長手方向における長さと第四正極集電体７１ｄの長手方向における長さは同じである。また、第一負極集電体６１ａのうち負極活物質塗工領域６５の長手方向における長さと、第一正極集電体７１ａの長手方向における長さは同じである。

巻回電極体３を作製するにあたっては、上記の構成部品（第一セパレータ５ａ、第二セパレータ５ｂ、負極６、正極７）を積層させる。このとき、第一セパレータ５ａの長手方向と第二セパレータ５ｂの長手方向が一致するように、両セパレータが重ね合わされる。また、第一セパレータ５ａ、負極６、第二セパレータ５ｂ、正極７、の順に、これらが積層される。ここで、第一負極集電体６１ａの片面のみに金属リチウム箔６６が貼付されている場合、金属リチウム箔６６が第二セパレータ５ｂに面するように、第一負極ユニット６ａが配設される。

また、負極６を構成する各負極ユニットは、それぞれの長手方向が両セパレータ５ａ，５ｂの長手方向に一致し、且つ、両セパレータ５ａ，５ｂの長手方向に沿って離間するように配置される。本実施形態では、重ね合わされた両セパレータ５ａ，５ｂの一方の端部（図４において上端部）から他方の端部（図４において下端部）に向かって、第一負極ユニット６ａ、第二負極ユニット６ｂ、第三負極ユニット６ｃ、第四負極ユニット６ｄ、の順に、これらの負極ユニットが、それぞれ両セパレータ５ａ，５ｂの長手方向に離間するように配置される。なお、図４に示すように、第一負極ユニット６ａは、第一負極集電体６１ａに形成されている金属リチウム貼付領域６４が、重ね合わされた両セパレータ５ａ，５ｂの一方の端部（図４において上端部）に近い位置になるように、配設される。

同様に、正極７を構成する各正極ユニットは、それぞれの長手方向が両セパレータ５ａ，５ｂの長手方向に一致し、且つ、両セパレータ５ａ，５ｂの長手方向に沿って離間するように配置される。本実施形態では、重ね合わされた両セパレータ５ａ，５ｂの一方の端部（図４において上端部）から他方の端部（図４において下端部）に向かって、第一正極ユニット７ａ、第二正極ユニット７ｂ、第三正極ユニット７ｃ、第四正極ユニット７ｄ、の順に、これらの正極ユニットが、それぞれ両セパレータ５ａ，５ｂの長手方向に離間するように、配置される。

また、図４に示すように、各負極ユニットにそれぞれ備えられる負極集電体６１に形成されている３本の負極リード部６３、及び、各正極ユニットにそれぞれ備えられる正極集電体７１に形成されている３本の正極リード部７３が、それぞれ同一の方向に突出するように、各負極ユニット及び正極ユニットが、それぞれ配設される。

図５は、負極６（第一負極ユニット６ａ、第二負極ユニット６ｂ、第三負極ユニット６ｃ、第四負極ユニット６ｄ）が積層された第一セパレータ５ａと、正極７（第一正極ユニット７ａ、第二正極ユニット７ｂ、第三正極ユニット７ｃ、第四正極ユニット７ｄ）が積層された第二セパレータ５ｂとを、僅かにずらして重ね合わせた状態を示す図である。図５に示すように、第一セパレータ５ａと第二セパレータ５ｂとを重ね合わせたとき、第二負極ユニット６ｂと第二正極ユニット７ｂがセパレータ５を挟んで対面配置し、第三負極ユニット６ｃと第三正極ユニット７ｃがセパレータ５を挟んで対面配置し、第四負極ユニット６ｄと第四正極ユニット７ｄがセパレータ５を挟んで対面配置する。また、第一負極ユニット６ａのうち負極集電体６１の負極活物質塗工領域６５が形成されている部分と第一正極ユニット７ａがセパレータ５を挟んで対面配置する。

このように各構成部品を積層した後に、積層体が渦巻状に巻回される。このとき、第一セパレータ５ａが第二セパレータ５ｂの外側に配置され、且つ、負極ユニットのうち第一負極ユニット６ａが最も外周側に配置されるように、積層体が巻回される。なお、巻回時には、巻軸に積層体を巻きつけることによって、積層体を巻回することができる。また、互いに離間して配置された２つの巻軸に積層体を巻回することにより、図３に示したような、巻軸方向から見て長円形状、あるいは楕円形状の巻回電極体３を作製することができる。

上記のようにして巻回電極体３を作製した場合、図３に示すように、巻回電極体３内の負極６と正極７が、セパレータ５を挟んで対向して配置する。また、各負極ユニットは、巻回電極体３の外周から内周にかけて、第一負極ユニット６ａ、第二負極ユニット６ｂ、第三負極ユニット６ｃ、第四負極ユニット６ｄ、の順で、セパレータ５の長手方向（すなわち積層体が巻回される方向：巻回方向）に所定の間隔を開けて離間するように、第一セパレータ５ａと第二セパレータ５ｂとの間に配設される。また、各負極ユニットは、巻回電極体３内にて、外周側に第一セパレータ５ａを望み、内周側に第二セパレータ５ｂを望むように、両セパレータ５間に配置される。

同様に、各正極ユニットは、巻回電極体３の外周から内周にかけて、第一正極ユニット７ａ、第二正極ユニット７ｂ、第三正極ユニット７ｃ、第四正極ユニット７ｄ、の順で、セパレータ５の長手方向（すなわち積層体が巻回される方向：巻回方向）に所定の間隔を開けて離間するように、第一セパレータ５ａと第二セパレータ５ｂとの間に配設される。また、各正極ユニットは、巻回電極体３内にて、外周側に第二セパレータ５ｂを望み、内周側に第一セパレータ５ａを望むように、両セパレータ５間に配設される。

また、本実施形態においては、各負極ユニット及び各正極ユニットは、それぞれ、巻回電極体３内にて、３周分の長さに亘って巻回される。このとき、巻回電極体３内にて、第二負極ユニット６ｂと第二正極ユニット７ｂがセパレータ５を挟んで対面配置し、第三負極ユニット６ｃと第三正極ユニット７ｃがセパレータ５を挟んで対面配置し、第四負極ユニット６ｄと第四正極ユニット７ｄがセパレータ５を挟んで対面配置する。また、巻回電極体３内にて、第一負極ユニット６ａのうち第一負極集電体６１ａに負極活物質塗工領域６５が形成されている部分と第一正極ユニット７ａが、セパレータ５を挟んで対面配置する。なお、図３において、第一負極ユニット６ａのうち第一負極集電体６１ａの負極活物質塗工領域６５が形成されている部分が太い実線で示され、第一負極ユニット６ａのうち第一負極集電体６１ａの金属リチウム貼付領域６４が形成されている領域が一点鎖線によって示される。図３からわかるように、金属リチウム貼付領域６４は、巻回電極体３の最外周に一周分に亘って設けられている。従って、各負極ユニットの負極集電体６１の両表面に塗工されている負極活物質６２は、金属リチウム貼付領域６４に貼付されている金属リチウム箔６６に囲まれることになる。

セパレータ５を挟んで互いに対面している負極ユニットと正極ユニットによって、一組の正負極ユニットが構成される。本実施形態においては、セパレータ５を挟んで互いに対面する第一負極ユニット６ａと第一正極ユニット７ａとによって、第一正負極ユニット８ａが構成され、セパレータ５を挟んで互いに対面する第二負極ユニット６ｂと第二正極ユニット７ｂとによって，第二正負極ユニット８ｂが構成され、セパレータ５を挟んで互いに対面する第三負極ユニット６ｃと第三正極ユニット７ｃとによって，第三正負極ユニット８ｃが構成され、セパレータ５を挟んで互いに対面する第四負極ユニット６ｄと第四正極ユニット７ｄとによって、第四正負極ユニット８ｄが構成される。各正負極ユニット単位で、リチウムイオンの移動が行われる。

また、上述したように、各負極ユニットが、巻回電極体３内にてセパレータの長手方向（巻回方向）に沿って離間配置しており、各正極ユニットも、巻回電極体３内にてセパレータの長手方向（巻回方向）に沿って離間配置している。第一負極ユニット６ａと第二負極ユニット６ｂとの間の離間領域（第一負極離間領域）と、第一正極ユニット７ａと第二正極ユニット７ｂとの間の離間領域（第一正極極離間領域）は、互いにセパレータ５を挟んで対面する。第二負極ユニット６ｂと第三負極ユニット６ｃとの間の離間領域（第二負極離間領域）と、第二正極ユニット７ｂと第三正極ユニット７ｃとの間の離間領域（第二正極離間領域）も、互いにセパレータ５を挟んで対面する。第三負極ユニット６ｃと第四負極ユニット６ｄとの間の離間領域（第三負極離間領域）と、第三正極ユニット７ｃと第四正極ユニット７ｄとの間の離間領域（第三正極離間領域）も、セパレータ５を挟んで対面する。図３において、互いに対面した第一負極離間領域と第一正極離間領域が領域Ａにより示され、互いに対面した第二負極離間領域と第二正極離間領域が領域Ｂにより示され、互いに対面した第三負極離間領域と第三正極離間領域が領域Ｃにより示される。

また、図３には、各負極ユニットの負極集電体６１に形成されている負極リード部６３及び各正極ユニットの正極集電体７１に形成されている正極リード部７３が黒い四角により表示されている。図３からわかるように、同一の負極ユニットの負極集電体６１に形成された３本の負極リード部６３は互いに近傍に位置し、同一の正極集電体７１に形成された３本の正極リード部７３は互いに近傍に位置する。本実施形態では、同一の負極集電体６１の３本の負極リード部６３は、巻回電極体３の周方向における位置が一致するように、巻回電極体３の一方の端面に配置される。同様に、同一の正極集電体７１の３本の正極リード部７３も、巻回電極体３の周方向における位置が一致するように、巻回電極体３の一方の端面に配置される。互いに近傍配置した３本の負極リード部６３は、例えば超音波溶接によって一つにまとめられる。同様に、互いに近傍配置した３本の正極リード部７３は、例えば超音波溶接によって一つにまとめられる。一つにまとめられた負極リード部６３及び正極リード部７３は、図示しない導電性接続部材に接続される。なお、図３において、第一負極ユニット６ａの第一負極集電体６１ａに形成された３本の負極リード部６３の配設領域が領域Ｄにより示され、第一正極ユニット７ａの第一正極集電体７１ａに形成された３本の正極リード部７３の配設領域が領域Ｅにより示され、第二負極ユニット６ｂの第二負極集電体６１ｂに形成された３本の負極リード部６３の配設領域が領域Ｆにより示され、第二正極ユニット７ｂの第二正極集電体７１ｂに形成された３本の正極リード部７３の配設領域が領域Ｇにより示され、第三負極ユニット６ｃの第三負極集電体６１ｃに形成された３本の負極リード部６３の配設領域が領域Ｈにより示され、第三正極ユニット７ｃの第三正極集電体７１ｃに形成された３本のリード部の配設領域が領域Ｉにより示され、第四負極ユニット６ｄの第四負極集電体６１ｄに形成された３本の負極リード部６３の配設領域が領域Ｊにより示され、第四正極ユニット７ｄの第四正極集電体７１ｄに形成された３本の正極リード部７３の配設領域が領域Ｋにより示される。

このような構造の巻回電極体３が、図１に示すような直方体状の容器２の本体部２ａの内部に収容される。このとき、巻回電極体３の一方の端面であって各負極ユニットに形成されている負極リード部６３及び各正極集電体に形成されている正極リード部７３が上向きになるように、巻回電極体３が本体部２ａ内に配設される。そして、巻回電極体３を本体部２ａ内に配設した後に、本体部２ａ内に非水電解液４が充填される。

また、図１に示すように、蓋部２ｂには、負極タブ端子２１及び正極タブ端子２２が設けられている。負極タブ端子２１は、第一負極集電体６１ａの負極リード部６３に電気的に接続される。正極タブ端子２２は、第四正極集電体７１ｄの正極リード部７３に電気的に接続される。さらに、蓋部２ｂには、６個の貫通孔（第一貫通孔２３、第二貫通孔２４、第三貫通孔２５、第四貫通孔２６、第五貫通孔２７、第六貫通孔２８）が形成される。第一貫通孔２３には、第一正極集電体７１ａの正極リード部７３に接続された導電性接続部材が挿通し、第二貫通孔２４には、第二負極集電体６１ｂの負極リード部６３に接続された導電性接続部材が挿通し、第三貫通孔２５には、第二正極集電体７１ｂの正極リード部７３に接続された導電性接続部材が挿通し、第四貫通孔２６には、第三負極集電体６１ｃの負極リード部６３に接続された導電性接続部材が挿通し、第五貫通孔２７には、第三正極集電体７１ｃの正極リード部７３に接続された導電性接続部材が挿通し、第六貫通孔２８には、第四負極集電体６１ｄの負極リード部６３に接続された導電性接続部材が挿通する。なお、各導電性接続部材は、容器２内で電気的に接触しないように、それぞれ配設される。

上記構成のリチウムイオンキャパシタ１において、リチウムイオンを負極活物質にプレドープするには、全ての負極ユニットに備えられる負極集電体が電気的に接続される。この場合、蓋部２ｂに形成され第一負極集電体６１ａの負極リード部６３に接続された負極タブ端子２１と、第二負極集電体６１ｂの負極リード部６３に接続されるとともに蓋部２ｂの第二貫通孔２４を挿通した導電性接続部材と、第三負極集電体６１ｃの負極リード部６３に接続されるとともに蓋部２ｂの第四貫通孔２６を挿通した導電性接続部材と、第四負極集電体６１ｄの負極リード部６３に接続されるとともに蓋部２ｂの第六貫通孔２８を挿通した導電性接続部材とを、電気的に接続させる。図６は、負極タブ端子２１と、第二貫通孔２４を挿通した導電性接続部材と、第四貫通孔２６を挿通した導電性接続部材と、第六貫通孔２８を挿通した導電性部材とを、接続した状態が示された、蓋部２ｂの平面図である。図６において、接続線が、太い実線で示される。

上記のようにして全ての負極ユニットに備えられる負極集電体が電気的に接続された場合、金属リチウム箔６６が各負極ユニット６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄに電子を放出するとともに、非水電解液４中にリチウムイオンが溶出される。非水電解液４中に溶出されたリチウムイオンは、巻回電極体３内の各負極ユニットの負極活物質に吸蔵（プレドープ）される。ここで、本実施形態によれば、金属リチウム箔６６が、巻回電極体３の最外周に一周分に亘って設けられている。従って、非水電解液４内に溶出したリチウムイオンが巻回電極体３の径方向（周方向及び軸方向に垂直な方向）、すなわち積層体の積層方向に進むことによって、全ての負極ユニットに設けられている負極活物質６２に、均一にリチウムイオンをプレドープすることができる。また、巻回電極体３の径内方（積層体の積層方向）にリチウムイオンを進行させることにより、リチウムイオンが巻回電極体３の周方向に進行する場合と比べて、リチウムイオンが負極活物質６２にたどり着くまでの距離が短い。よって、効率的に、リチウムイオンを全ての負極ユニットの負極活物質にプレドープすることができる。なお、本実施形態において、セパレータ５、負極集電体６１及び正極集電体７１が多孔質膜により形成されているため、非水電解液４内のリチウムイオンは、積層体の積層方向に進行することができる。

また、リチウムイオンのプレドープ後に本実施形態に係るリチウムイオンキャパシタ１を電源として使用する場合、各正負極ユニットを、容器２の外部で直列接続する。具体的には、第一正負極ユニット８ａの正極側（第一正極集電体７１ａ）を第二正負極ユニット８ｂの負極側（第二負極集電体６１ｂ）に接続し、第二正負極ユニット８ｂの正極側（第二正極集電体７１ｂ）を第三正負極ユニット８ｃの負極側（第三負極集電体６１ｃ）に接続し、第三正負極ユニット８ｃの正極側（第三正極集電体７１ｃ）を第四正負極ユニット８ｄの負極側（第四負極集電体６１ｄ）に接続する。この場合、第一正極集電体７１ａに接続されるとともに蓋部２ｂの第一貫通孔２３を挿通している導電性接続部材と、第二負極集電体６１ｂに接続されるとともに蓋部２ｂの第二貫通孔２４を挿通している導電性接続部材とを接続し、第二正極集電体７１ｂに接続されるとともに蓋部２ｂの第三貫通孔２５を挿通している導電性接続部材と、第三負極集電体６１ｃに接続されるとともに蓋部２ｂの第四貫通孔２６を挿通している導電性接続部材とを接続し、第三正極集電体７１ｃに接続されるとともに蓋部２ｂの第五貫通孔２７を挿通している導電性接続部材と、第四負極集電体６１ｄに接続されるとともに蓋部２ｂの第六貫通孔２８を挿通している導電性接続部材とを接続する。つまり、第一貫通孔２３と第二貫通孔２４を接続し、第三貫通孔２５と第四貫通孔２６とを接続し、第五貫通孔２７と第六貫通孔２８とを接続する。図７は、蓋部２ｂに形成されている各貫通孔を挿通した導電性接続部材を上記のように接続した状態を示す、蓋部２ｂの平面図である。図７において、各貫通孔どうしの接続線が、太い実線で示される。また、各正負極ユニット内におけるリチウムイオンの移動が、点線により示される。

こうして各正負極ユニットを直列接続し、図７に示すように負極タブ端子２１と正極タブ端子２２との間に外部電力負荷Ｅを接続する。すると、セパレータ５を挟んで対面している第一負極ユニット６ａと第一正極ユニット７ａとの間でイオンの移動が起こるとともに、負極タブ端子２１（第一負極集電体６１ａの負極リード部６３）と第一正極集電体７１ａの正極リード部７３との間に所定の電位が生じる。また、セパレータ５を挟んで対面している第二負極ユニット６ｂと第二正極ユニット７ｂとの間でイオンの移動が起こるとともに、第二負極集電体６１ｂの負極リード部６３と第二正極集電体７１ｂの正極リード部７３との間に所定の電位が生じる。また、セパレータ５を挟んで対面している第三負極ユニット６ｃと第三正極ユニット７ｃとの間でリチウムイオンの移動が起こるとともに、第三負極集電体６１ｃの負極リード部６３と第三正極集電体７１ｃの正極リード部７３との間に所定の電位が生じる。また、セパレータ５を挟んで対面している第四負極ユニット６ｄと第四正極ユニット７ｄとの間でリチウムイオンの移動が起こるとともに、第四負極集電体６１ｄの負極リード部６３と正極タブ端子２２（第四正極集電体７１ｄの正極リード部７３）との間に所定の電位が生じる。

従って、所定の電位が生じた各正負極ユニットが直列接続されることによって、高い電圧を発生させることができる。例えば、一つの正負極ユニットにて３Ｖの電圧が発生するとした場合、本実施形態においては、４つの正負極ユニットを直列接続することによって１２Ｖの電圧を生じさせることができる。よって、本実施形態に係るリチウムイオンキャパシタ１を、車載用のバッテリとして利用することができる。

本実施形態において、各正負極ユニットを直列接続する場合、蓋部２ｂの各貫通孔を挿通した導電性接続部材どうしが、蓋部２ｂ上にて接続バスバーと呼ばれる導電性の接続部材を介して接続される。図９は、蓋部２ｂ上に接続バスバー９が装着された状態を示す斜視図である。図９に示すように、蓋部２ｂ上に、第一接続バスバー９１、第二接続バスバー９２、及び第三接続バスバー９３が装着される。これらの接続バスバーの形状は、同一である。

図１０は、接続バスバー９の斜視図である。図９及び図１０に示すように、接続バスバー９は、第一接続片部９ａ及び第二接続片部９ｂと、第一接続片部９ａと第二接続片部９ｂとの間に形成される連結部９ｃと、突起部９ｄと、絶縁部材９ｅとを有する。第一接続片部９ａ、第二接続片部９ｂ及び連結部９ｃは、長尺状の金属板の中央部分を矩形状に折り曲げることにより、一体的に形成される。矩形状に折り曲げられた部分が連結部９ｃであり、連結部９ｃの一方側に連結した部分が第一接続片部９ａであり、連結部９ｃの他方側に連結した部分が第二接続片部９ｂである。矩形状に折り曲げられて形成されている連結部９ｃの上面に、円柱状の突起部９ｄが立設される。また、連結部９ｃに囲まれた空間内に、絶縁部材９ｅが配設される。絶縁部材９ｅは、第一接続片部９ａと第二接続片部９ｂとの電気的な接触を防止するために設けられる。

第一接続バスバー９１の第一接続片部９ａの先端部分は、第一貫通孔２３内にて第一正極集電体７１ａの正極リード部７３に接続された導電性接続部材に接続され、第一接続バスバー９１の第二接続片部９ｂの先端部分は、第二貫通孔２４内にて第二負極集電体６１ｂの負極リード部６３に接続された導電性接続部材に接続される。第二接続バスバー９２の第一接続片部９ａは、第三貫通孔２５内にて第二正極集電体７１ｂの正極リード部７３に接続された導電性接続部材に接続され、第二接続バスバー９２の第二接続片部９ｂは、、第四貫通孔２６内にて第三負極集電体６１ｃの負極リード部６３に接続された導電性接続部材に接続される。第三接続バスバー９３の第一接続片部９ａは、第五貫通孔２７内にて第三正極集電体７１ｃの正極リード部７３に接続された導電性接続部材に接続され、第三接続バスバー９３の第二接続片部９ｂは、第六貫通孔２８内にて第四負極集電体６１ｄの負極リード部６３に接続された導電性接続部材に接続される。

この場合において、第一貫通孔２３と第二貫通孔２４との間の距離、第三貫通孔２５と第四貫通孔２６との間の距離、及び、第五貫通孔２７と第六貫通孔２８との間の距離は、全て等しいとよい。これによれば、同一形状の接続バスバーを用いて、各貫通孔どうしを接続することができる。

また、蓋部２ｂの上部には、電圧監視プレート１０が取り付けられる。図１１は、蓋部２ｂに電圧監視プレート１０が装着された状態を示す、リチウムイオンキャパシタ１の外観図である。また、図１２は、電圧監視プレート１０の斜視図である。図１１及び図１２に示すように、電圧監視プレート１０は板状に形成されている。また、電圧監視プレート１０には、５個の貫通孔（負極貫通孔１０ａ、第一電圧監視孔１０ｂ、第二電圧監視孔１０ｃ、第三電圧監視孔１０ｄ、正極貫通孔１０ｅ）が形成される。

電圧監視プレート１０は、蓋部２ｂに形成された負極タブ端子２１が負極貫通孔１０ａから突出し、蓋部２ｂに形成された正極タブ端子２２が正極貫通孔１０ｅから突出するように、蓋部２ｂの上側に取り付けられる。このように電圧監視プレート１０が取り付けられたとき、蓋部２ｂ上に設けられた第一接続バスバー９１の突起部９ｄが第一電圧監視孔１０ｂの直下に位置し、蓋部２ｂ上に設けられた第二接続バスバー９２の突起部９ｄが第二電圧監視孔１０ｃの直下に位置し、蓋部２ｂに設けられた第三接続バスバー９３の突起部９ｄが第三電圧監視孔１０ｄの直下に位置する。

図１３は、電圧監視プレート１０が蓋部２ｂに装着されたときに蓋部２ｂ上の接続バスバー９に対面する面、すなわち電圧監視プレート１０の下面を示す図である。図に示すように、電圧監視プレート１０の下面のうち、負極貫通孔１０ａ、第一電圧監視孔１０ｂ、第二電圧監視孔１０ｃ、及び、第三電圧監視孔１０ｄの周囲の領域に、絶縁性の材料からなる絶縁シート１１が取り付けられている。この絶縁シート１１によって、蓋部２ｂ上の各接続バスバーどうしの短絡が防止される。

電圧監視プレート１０を装着した状態で本実施形態に係るリチウムイオンキャパシタ１を使用する場合、電圧監視プレート１０の負極貫通孔１０ａから突出した負極タブ端子２１と、電圧監視プレート１０の正極貫通孔１０ｅから突出した正極タブ端子２２とを、外部電力負荷に接続する。これにより、電気エネルギーが外部電力負荷に供給される。また、負極タブ端子２１と、第一電圧監視孔１０ｂの直下に位置する第一接続バスバー９１の突起部９ｄとの間に電圧計を取り付けることによって、第一正負極ユニット８ａの出力電圧を監視することができる。また、第一電圧監視孔１０ｂの直下に位置する第一接続バスバー９１の突起部９ｄと第二電圧監視孔１０ｃの直下に位置する第二接続バスバー９２の突起部９ｄとの間に電圧計を取り付けることによって、第二正負極ユニット８ｂの出力電圧を監視することができる。また、第二電圧監視孔１０ｃの直下に位置する第二接続バスバー９２の突起部９ｄと第三電圧監視孔１０ｄの直下に位置する第三接続バスバー９３の突起部９ｄとの間に電圧計を取り付けることによって、第三正負極ユニット８ｃの出力電圧を監視することができる。また、第三電圧監視孔１０ｄの直下に位置する第三接続バスバー９３の突起部９ｄと正極貫通孔１０ｅから突出した正極タブ端子２２との間に電圧計を取り付けることによって、第四正負極ユニット８ｄの出力電圧を監視することができる。

以上のように、本実施形態に係るリチウムイオンキャパシタ１は、負極６、正極７、及び、負極６と正極７との間に介在する絶縁性のセパレータ５とを有し、負極６、正極７及びセパレータ５を積層した状態で、これらを渦巻状に巻回することにより構成される巻回電極体３と、巻回電極体３を収容する容器２と、容器２内に充填された非水電解液４とを備える。負極６は、複数の負極ユニット（６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ）により構成される。各負極ユニット（６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ）は、巻回電極体３の巻回方向（セパレータ５の長手方向）に沿って離間するように配設され、それぞれが、導電性材料により構成される負極集電体６１及び負極集電体６１の両面に塗工された負極活物質６２を有する。また、正極７は、複数の正極ユニット（７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ）により構成される。各正極ユニット（７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ）は、巻回電極体３の巻回方向（セパレータ５の長手方向）に沿って離間するように配設され、それぞれが、導電性材料により構成される正極集電体７１及び正極集電体７１の両面に塗工された正極活物質７２を有する。また、巻回電極体３内にて、それぞれの正極ユニット（７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ）が、セパレータ５を挟んでそれぞれの負極ユニット（６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ）に対面配置している。セパレータ５を挟んで対面配置している負極ユニットと正極ユニットとによって、正負極ユニット（８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ）が構成される。そして、第一負極ユニット６ａの第一負極集電体６１ａの表面には、金属リチウム箔６６が貼付される金属リチウム貼付領域６４が形成される。

本実施形態に係るリチウムイオンキャパシタ１によれば、巻回電極体３内に、複数の正負極ユニット（８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ）が存在する。従って、複数の正負極ユニット（８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ）を直列接続することによって、高い電圧を発生させることができる。また、容器２内に巻回電極体３を収容するとともに、容器２内に非水電解液４を充填して、リチウムイオンキャパシタ１を組み立てた後に、負極ユニット（６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ）を全て電気接続することにより、第一負極集電体６１ａの金属リチウム貼付領域６４に貼付された金属リチウムからリチウムイオンが非水電解液４内に溶出される。溶出されたリチウムイオンが全ての負極ユニットに備えられる負極活物質にプレドープされる。

このように、本実施形態に係るリチウムイオンキャパシタ１によれば、各正負極ユニットを直列接続して高い電圧を発生させることができるとともに、組み立て後に、簡単に、リチウムイオンを全ての負極ユニット（６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ）の負極活物質６２にプレドープすることができる。

また、負極活物質６２は、全ての負極ユニット（６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ）に備えられる負極集電体６１の両面に塗工されているので、負極集電体の片面のみに負極活物質が塗工されている場合と比較して、エネルギー密度を高めることができる。

また、金属リチウム貼付領域６４は、巻回電極体３に備えられる複数の負極ユニットのうち最も外周側に配設されている第一負極ユニット６ａに備えられる第一負極集電体６１ａに形成されている。さらに、金属リチウム貼付領域６４は、巻回電極体３の最外周の一周分に亘って形成されている。このため、プレドープ時に非水電解液４に溶出したリチウムイオンが巻回電極体３の径内方に進むことによって、リチウムイオンを効率良く且つ均一に、全ての負極集電体６１に塗工された負極活物質６２にプレドープすることができる。

また、本実施形態に係るリチウムイオンキャパシタ１によれば、全ての正負極ユニット（８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ）が、接続バスバー９を介して容器２の外部にて直列接続されている。このため、容器２の内部にて各正負極ユニットを直列接続する場合と比較して、容器２の内部構成を簡素化することができるとともに、容器２内に各正負極ユニットを直列接続するための空間を設けなくてもよいため、リチウムイオンキャパシタ１をコンパクトに構成することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるべきものではない。例えば、上記実施形態においては、巻回電極体３内に４つの正負極ユニットが設けられている例を示したが、２つ以上であれば、正負極ユニットの数は限定されない。また、上記実施形態においては、一つの負極集電体６１に３本の負極リード部６３を設け、一つの正極集電体７１に３本の正極リード部７３を設けた例を示したが、一つの集電体に設けられるリード部の数は限定されない。また、上記実施形態においては、平面視にて長円形状の巻回電極体３、すなわち断面形状が長円形状の巻回電極体３を例示したが、巻回電極体３の断面形状は、円形であってもよく、楕円形であってもよく、多角形（四角形、五角形、六角形等）であってもよい。

また、上記実施形態では、複数の正負極ユニットを直列接続した例について説明したが、本発明に係るリチウムイオンキャパシタは、複数の正負極ユニットを並列接続することもできるように構成される。この場合、第一負極集電体６１ａの負極リード部６３に接続されているとともに蓋部２ｂに設けられた負極タブ端子２１と、第二負極集電体６１ｂの負極リード部６３に接続されているとともに蓋部２ｂの第二貫通孔２４内を挿通する導電性接続部材と、第三負極集電体６１ｃの負極リード部６３に接続されているとともに蓋部２ｂの第四貫通孔２６内を挿通する導電性接続部材と、第四負極集電体６１ｄの負極リード部６３に接続されているとともに蓋部２ｂの第六貫通孔２８を挿通する導電性接続部材とを、接続する。また、第一正極集電体７１ａの正極リード部７３に接続されているとともに蓋部２ｂの第一貫通孔２３内を挿通する導電性接続部材と、第二正極集電体７１ｂの正極リード部７３に接続されているとともに蓋部２ｂの第三貫通孔２５を挿通する導電性接続部材と、第三正極集電体７１ｃの正極リード部７３に接続されているとともに蓋部２ｂの第五貫通孔２７を挿通する導電性接続部材と、第四正極集電体７１ｄの正極リード部７３に接続されているとともに蓋部２ｂに形成された正極タブ端子２２とを、接続する。つまり、４つの負極ユニットを接続するとともに、４つの正極ユニットを接続する。図８は、各正負極ユニットが蓋部２ｂ上で並列接続されている状態を示す、蓋部２ｂの平面図である。図８において、各負極ユニットどうしの接続及び各正極ユニットどうしの接続が、太線で示される。また、各正負極ユニット内におけるリチウムイオンの移動が、点線で示される。図８に示すように、並列接続する場合、負極タブ端子２１と、第二貫通孔２４と、第四貫通孔２６と、第六貫通孔２８とが、接続され、第一貫通孔２３と、第三貫通孔２５と、第五貫通孔２７と、正極タブ端子２２が接続される。そして、負極タブ端子２１と正極タブ端子２２との間に外部電力負荷Ｅを接続する。これにより、各正負極ユニットが並列接続される。このように負極と正極とを分けて接続し、負極と正極との間に外部電力負荷Ｅを接続することにより、大容量のリチウムイオンキャパシタを構成することができる。つまり、本発明に係るリチウムイオンキャパシタ１は、各正負極ユニットを直列接続することによって、出力電圧を高めることができ、一方で、各正負極ユニットを並列接続することによって、容量を増加させることができる。

また、上記実施形態では、負極集電体６１において、金属リチウム貼付領域６４に負極活物質６２が塗工されていない例を示したが、負極活物質６２が塗工された部分と重なるように金属リチウム箔６６が貼付される構成としてもよい。

このように、本発明は、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、変形可能である。

１…リチウムイオンキャパシタ、２…容器、２ａ…本体部、２ｂ…蓋部、２１…負極タブ端子、２２…正極タブ端子、２３…第一貫通孔、２４…第二貫通孔、２５…第三貫通孔、２６…第四貫通孔、２７…第五貫通孔、２８…第六貫通孔、３…巻回電極体、４…非水電解液、５…セパレータ、５ａ…第一セパレータ、５ｂ…第二セパレータ、６…負極、６ａ…第一負極ユニット（最外周負極ユニット）、６ｂ…第二負極ユニット、６ｃ…第三負極ユニット、６ｄ…第四負極ユニット、６１…負極集電体、６１ａ…第一負極集電体、６１ｂ…第二負極集電体、６１ｃ…第三負極集電体、６１ｄ…第四負極集電体、６２…負極活物質、６３…負極リード部、６４…金属リチウム貼付領域、６５…負極活物質塗工領域、６６…金属リチウム箔、７…正極、７ａ…第一正極ユニット、７ｂ…第二正極ユニット、７ｃ…第三正極ユニット、７ｄ…第四正極ユニット、７１…正極集電体、７１ａ…第一正極集電体、７１ｂ…第二正極集電体、７１ｃ…第三正極集電体、７１ｄ…第四正極集電体、７２…正極活物質、７３…正極リード部、８…正負極ユニット、８ａ…第一正負極ユニット、８ｂ…第二正負極ユニット、８ｃ…第三正負極ユニット、８ｄ…第四正負極ユニット、９…接続バスバー（導電性の接続部材）、９ａ…第一接続片部、９ｂ…第二接続片部、９ｃ…連結部、９ｄ…突起部、９ｅ…絶縁部材、９１…第一接続バスバー、９２…第二接続バスバー、９３…第三接続バスバー、１０…電圧監視プレート

Claims (4)

1. 負極、正極、及び、前記負極と前記正極との間に介在する絶縁性のセパレータを有し、前記負極、前記正極及び前記セパレータを積層した状態で、これらを渦巻状に巻回することにより構成される巻回電極体と、
   前記巻回電極体を収容する容器と、
   前記容器内に充填された電解液とを備え、
   前記負極は、前記巻回電極体の巻回方向に沿って離間して配設され、それぞれが、導電性材料により構成される負極集電体及び前記負極集電体の表面に塗工された負極活物質を有する複数の負極ユニットにより構成され、
   前記正極は、前記巻回電極体の巻回方向に沿って離間して配設され、それぞれが、導電性材料により構成される正極集電体及び前記正極集電体の表面に塗工された正極活物質を有し、それぞれの前記負極ユニットに前記セパレータを挟んで対面配置する複数の正極ユニットにより構成され、
   前記セパレータを挟んで互いに対面配置する前記負極ユニットと前記正極ユニットとによって、正負極ユニットが構成され、
   複数の前記負極ユニットの少なくとも一つに備えられる前記負極集電体の表面には、金属リチウム箔が貼付される金属リチウム貼付領域が形成される、リチウムイオンキャパシタ。
2. 請求項１に記載のリチウムイオンキャパシタにおいて、
   前記金属リチウム貼付領域は、前記巻回電極体に備えられる複数の前記負極ユニットのうち最も外周側に配設されている前記負極ユニットである最外周負極ユニットに備えられる前記負極集電体に形成されている、リチウムイオンキャパシタ。
3. 請求項２に記載のリチウムイオンキャパシタにおいて、
   前記金属リチウム貼付領域は、前記巻回電極体の最外周の一周分に亘って前記最外周負極ユニットに備えられる前記負極集電体に形成される、リチウムイオンキャパシタ。
4. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載のリチウムイオンキャパシタにおいて、
   全ての正負極ユニットが、導電性の接続部材を介して、前記容器の外部にて直列接続されている、リチウムイオンキャパシタ。

Images