JP4765604B2

JP4765604B2 - 電気化学デバイス

Info

Publication number: JP4765604B2
Application number: JP2005361322A
Authority: JP
Inventors: 龍一坂本; 實武石; 正博輿水
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 2005-12-15
Filing date: 2005-12-15
Publication date: 2011-09-07
Anticipated expiration: 2025-12-15
Also published as: CN1983480B; US7489497B2; CN1983480A; US20070139865A1; JP2007165669A

Description

本発明は電気化学デバイスに関し、特に、本体となる積層体の積層方向における両側に配置された一対の集積固定板を有する電気化学デバイスに関する。

近年、小型・軽量で比較的大容量が得られるバッテリとして、電気二重層キャパシタなどの電気化学デバイスが注目されている。電気二重層キャパシタは、通常の２次電池のように化学反応を利用するのではなく、電極に電荷を直接蓄積するタイプのバッテリであることから、極めて高速な充放電が可能であるという特徴を有している。このような特徴を活かして、例えば、携帯機器（小型電子機器）等のバックアップ用電源、電気自動車やハイブリッド車向けの補助電源等としての利用が期待されており、その性能向上のための様々な検討がなされている。

電気二重層キャパシタの基本構造としては、分極性電極層が形成された複数の集電体と、隣接する分極性電極層を分離する複数のセパレータとが交互に配置された構造を有しており、この積層体内には電解質溶液が充填されている。しかしながら、分極性電極層の材料として炭素質材料などを用いた電気二重層キャパシタにおいては、充電に伴って分極性電極層が厚さ方向に約１０％程度膨張するという性質を有している。このため、電圧を印加すると電気二重層キャパシタが積層方向に膨張してしまうという問題があった。

このような膨張が発生すると、変形によって筐体にストレスがかかるだけでなく、電気二重層キャパシタの内部抵抗が増大するという問題が生じる。このため通常は、キャパシタ本体となる積層体の積層方向に一対の集積固定板などを設け、これによって膨張を押さえつける方法が採用されている（特許文献１〜３参照）。
特開平３−８０５１９号公報特開平７−２６３０２９号公報特開平１１−７３９３７号公報

しかしながら、集積固定板を積層体の両側に配置すると、電解質溶液の滲入経路がほとんど塞がれるため、電解質溶液が積層体の内部まで行き渡りにくいという問題があった。この問題を解消するためには、集積固定板に電解質溶液滲入用の大きな穴を広範囲に形成したり、集積固定板自体を網目状とする方法が考えられるが、この場合には、集積固定板の強度が大幅に低下するため、分極性電極層の膨張を十分に押さえつけることができなくなってしまう。

このような問題は、電気二重層キャパシタだけでなく、炭素質材料などからなる分極性電極層を有する他の電気化学デバイスにおいても同様に生じる問題である。

本発明はこのような課題を解決すべくなされたものであって、分極性電極層の膨張を集積固定板によって効果的に抑制しつつ、電解質溶液が積層体の内部まで行き渡りやすい構造を有する電気化学デバイスを提供することを目的とする。

本発明による電気化学デバイスは、表面に分極性電極層が形成された複数の集電体及び隣接する分極性電極層を分離する複数のセパレータが交互に配置されてなる積層体と、前記積層体の積層方向における両側に配置された一対の集積固定板とを備え、前記一対の集積固定板の少なくとも一方は、前記積層体を押圧する凹部と、前記積層体との間に隙間を形成する凸部を有しており、前記隙間が開放されていることを特徴とする。

このように、本発明による電気化学デバイスでは、集積固定板に凹凸が設けられていることから、集積固定板自体の機械的強度が高められるとともに、凸部によって形成される積層体と集積固定板との隙間が開放されていることから、この隙間が電解質溶液の滲入口となる。したがって、分極性電極層の膨張が効果的に押さえつけられるとともに、電解質溶液が積層体の内部まで行き渡りやすくなる。

本発明において、前記凸部の一部は集積固定板の周縁部にて終端しており、これにより、隙間の少なくとも一部が集積固定板の周縁部にて開放されていることが好ましい。このように、集積固定板の周縁部にて隙間を開放する構造とすれば、集積固定板に電解質溶液滲入用の穴を開ける必要がなくなることから、集積固定板の強度の低下を防止することができる。

この場合、前記隙間は、２箇所以上で開放されていることが好ましく、集積固定板の各周縁部にてそれぞれ開放されていることが好ましい。このように、一つの隙間を２箇所以上で開放すれば、電解質溶液がより滲入しやすくなる。

さらにこの場合、前記隙間は、集積固定板の周縁部に沿った環状部と、環状部と集積固定板の各周縁部との間に設けられた流入部とを含んでいることが好ましく、複数の流入部間を環状部の内側領域にて繋ぐ接続部をさらに含んでいることがより好ましい。このような環状部や接続部を設ければ、隙間に滲入した電解質溶液が積層体の内部に行き渡りやすくなる。

本発明において、集積固定板の凹部及び集積体には貫通孔が設けられており、貫通孔に挿入された固定ピンによって、一対の集積固定板が固定されていることが好ましい。このように、集積固定板の凹部を貫通する貫通孔を用いて一対の集積固定板を固定すれば、集積体の押圧をより確実に行うことができる。この場合、集積体に設けられた貫通孔は、セパレータを貫通する部分よりも、集電体及び分極性電極層を貫通する部分の方が径が大きいことが好ましい。これによれば、固定ピンの挿入によって生じうる電極間の短絡を防止することが可能となる。

本発明において、一対の集積固定板の形状は、互いに同一であることが好ましい。これによれば、上下方向から電解質溶液が滲入することから、電解質溶液が積層体の内部に行き渡りやすくなるだけでなく、一対の集積固定板の形状が同一であることから、生産性を高めることも可能となる。

このように、本発明によれば、分極性電極層の膨張を集積固定板によって効果的に抑制しつつ、電解質溶液が積層体の内部まで行き渡りやすい構造を得ることが可能となる。

以下、添付図面を参照しながら、本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。

図１は、本発明の好ましい実施形態による電気二重層キャパシタの構造を示す略分解斜視図である。

図１に示すように、本実施形態による電気二重層キャパシタ１００は、キャパシタの本体である積層体１１０と、積層体１１０の積層方向における両側に配置された一対の集積固定板１２１，１２２と、積層体１１０の両側面に接続された一対の集電バー１３１，１３２とを備えて構成されている。

積層体１１０は、模式的な断面図である図２に示すように、両表面に分極性電極層１１２が形成された複数の集電体１１１と、隣接する分極性電極層１１２を分離する複数のセパレータ１１３とが交互に配置された構造を有している。図２に示すように、集電体１１１には分極性電極層１１２が形成されていない引き出し部１１１ａが設けられており、この引き出し部１１１ａの引き出し方向は交互とされている。したがって、引き出し部１１１ａのうち、例えば図２における右側に位置する引き出し部１１１ａを正極とすれば、左側に位置する引き出し部１１１ａは負極となる。

このような引き出し部１１１ａは正極側及び負極側で束ねられ、それぞれ対応する集電バー１３１，１３２に接続される。したがって、実使用状態においては、集電バー１３１，１３２の一方が正極端子、他方が負極端子として用いられる。

集電体１１１は、分極性電極層１１２への電荷の移動を十分に行うことができる良導体であればその材料としては特に制限されず、公知の電気二重層キャパシタ用電極に用いられる集電体材料、例えばアルミニウム（Ａｌ）を用いることができる。特に限定されるものではないが、集電体１１１の表面は粗面化されていることが好ましく、これによれば、集電体１１１と分極性電極層１１２との密着性を高めることが可能となる。集電体１１１の表面を粗面化する方法としては、特に限定されないが、酸などの薬品による化学的なエッチングによって粗面化することができる。

集電体１１１の厚さについても特に限定されないが、製造される電気二重層キャパシタをより小型化するためには、機械的強度が十分に確保される限度においてできる限り薄く設定することが好ましい。具体的には、集電体１１１の材料としてアルミニウム（Ａｌ）を用いた場合、その厚さを１０μｍ以上、１００μｍ以下に設定することが好ましく、１５μｍ以上、５０μｍ以下に設定することがより好ましい。アルミニウム（Ａｌ）からなる集電体１１１の厚さをこの範囲に設定すれば、十分な機械的強度を確保しつつ、最終的に作製される電気二重層キャパシタの小型化を達成することが可能となる。

分極性電極層１１２は、電荷の蓄電と放電に寄与する層であり、集電体１１１の表面に塗布により形成することが好ましい。分極性電極層１１２は、その構成材料として電子伝導性を有する多孔体粒子と、多孔体粒子を結着可能なバインダーとを少なくとも含有している。また、分極性電極層１１２は、多孔体粒子及びバインダーの他に、電子伝導性を有する導電助剤を含むことが好ましい。

分極性電極層１１２に含有される多孔体粒子は、電荷の蓄電と放電に寄与する電子伝導性を有する多孔体粒子であれば特に制限はなく、例えば、粒状又は繊維状の賦活処理済みの活性炭等が挙げられる。これら活性炭としては、フェノール系活性炭や、椰子ガラ活性炭等を用いることができる。この多孔体粒子の平均粒径は、好ましくは３〜２０μｍであり、窒素吸着等温線からＢＥＴ等温吸着式を用いて求められるＢＥＴ比表面積としては好ましくは１５００ｍ^２／ｇ以上、より好ましくは２０００〜２５００ｍ^２／ｇである。このような多孔体粒子を用いれば、高い体積容量を得ることが可能となる。

また、分極性電極層１１２に含有されるバインダーは、上記多孔体粒子を結着可能なバインダーであれば特に制限されず、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、フッ素ゴム等のフッ素系バインダーを用いる必要がある。これは、Ｃ−ＦとＣ−Ｈの結合エネルギーの違いなどにより、セルロース系バインダーやアクリル系バインダーは、電気化学的にフッ素系バインダーよりも劣るからである。フッ素系バインダーの中でも、フッ素ゴムを用いることが好ましい。これは、フッ素ゴムを用いれば少ない含有量であっても多孔体粒子を十分に結着することが可能となり、これにより分極性電極層１１２の塗膜強度が向上するとともに、二重層界面の大きさが向上し、体積容量を向上させることができるからである。また、フッ素ゴムは、電気化学的にも安定だからである。

フッ素ゴムとしては、例えば、フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン−テトラフルオロプロピレン（ＶＤＦ−ＨＦＰ−ＴＦＥ）系共重合体、フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン（ＶＤＦ−ＨＦＰ）系共重合体、フッ化ビニリデン−ペンタフルオロプロピレン（ＶＤＦ−ＰＦＰ）系共重合体、フッ化ビニリデン−ペンタフルオロプロピレン−テトラフルオロエチレン（ＶＤＦ−ＰＦＰ−ＴＦＥ）系共重合体、フッ化ビニリデン−パーフルオロメチルビニルエーテル−テトラフルオロエチレン（ＶＤＦ−ＰＦＭＶＥ−ＴＦＥ）系共重合体、フッ化ビニリデン−クロロトリフルオロエチレン（ＶＤＦ−ＣＴＦＥ）系共重合体、エチレン−テトラフルオロエチレン系共重合体、プロピレン−テトラフルオロエチレン系共重合体等が挙げられる。これらの中でも、ＶＤＦ、ＨＦＰ及びＴＦＥからなる群から選択される少なくとも２種が共重合してなるフッ素ゴムが好ましく、密着性や耐薬品性がより向上する傾向があることから、上記群の３種が共重合してなるＶＤＦ−ＨＦＰ−ＴＦＥ系共重合体が特に好ましい。

更に、分極性電極層１１２に必要に応じて含有される上記導電助剤は、集電体１１１と分極性電極層１１２との間での電荷の移動を十分に進行させることが可能な電子伝導性を有するものであれば特に制限はなく、例えば、カーボンブラックやグラファイトを用いることが好ましい。

カーボンブラックとしては、例えば、アセチレンブラック、ケッチェンブラック、ファーネスブラック等が挙げられ、中でも、アセチレンブラックが好ましく用いられる。カーボンブラックの平均粒径としては、好ましくは２５〜５０ｎｍであり、ＢＥＴ比表面積としては、好ましくは５０ｍ^２／ｇ以上、より好ましくは５０〜１４０ｍ^２／ｇである。

また、グラファイトとしては、例えば、天然グラファイト、人造グラファイト、膨張グラファイト等が挙げられ、特に人造グラファイトが好ましく用いられる。また、グラファイトの平均粒径としては、好ましくは４〜６μｍであり、ＢＥＴ比表面積としては、好ましくは１０ｍ^２／ｇ以上、より好ましくは１５〜３０ｍ^２／ｇである。

セパレータ１１３は、隣り合う分極性電極層１１２間における電解質溶液の移動を可能としつつ、隣り合う分極性電極層１１２を物理的に分離するための膜である。セパレータ１１３は絶縁性の多孔体から形成されていることが好ましく、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン又はポリオレフィンからなるフィルムの積層体や、上記樹脂の混合物の延伸膜、或いは、セルロース、ポリエステル及びポリプロピレンからなる群より選択される少なくとも１種の構成材料からなる繊維不織布等を用いることができる。セパレータ１１３の厚さは、特に限定されるものではないが、１５μｍ以上、２００μｍ以下とすることが好ましく、３０μｍ以上、１００μｍ以下とすることがより好ましい。

集積固定板１２１，１２２は、積層体１１０の積層方向における両側に配置されており、充電に伴う分極性電極層１１２の膨張を押さえつける役割を果たす。図１に示すように、集積固定板１２１，１２２には互い同一の凹凸パターンが設けられている。これにより、集積固定板１２１，１２２によって積層体１１０を挟み込むと、略側面図である図３に示すように、凹部１２１ａ，１２２ａにおいて積層体１１０と接触する一方、凸部１２１ｂ，１２２ｂにおいては積層体１１０と接触せず、隙間１２９が形成される。集積固定板１２１，１２２に設けられた凹凸は、集積固定板１２１，１２２の機械的強度を高める役割を果たし、凸部１２１ｂ，１２２ｂによって形成される隙間１２９は、後述する電解質溶液の流路となる。

図１に示すように、凸部１２１ｂ，１２２ｂの一部は、集積固定板１２１，１２２の各周縁部にて終端している。これにより、集積固定板１２１，１２２によって積層体１１０を挟み込むと、凸部１２１ｂ，１２２ｂによって形成される隙間１２９は、集積固定板１２１，１２２の各周縁部にて合計４箇所で開放されることになる。隙間１２９の開放部分は、後述する電解質溶液の滲入口となる。

集積固定板１２１，１２２の凹凸形状についてさらに詳細に説明すると、凸部１２１ｂ，１２２ｂは、集積固定板１２１，１２２の周縁部に沿った環状部１４１と、環状部１４１と集積固定板１２１，１２２の各周縁部との間に設けられた流入部１４２と、対向する２つの流入部１４２間を環状部１４１の内側領域にて繋ぐ２つの接続部１４３によって構成されている。２つの接続部１４３は、集積固定板１２１，１２２の略中央部分で交差しており、これにより、環状部１４１及び接続部１４３は、略「田」の字状となっている。但し、接続部１４３を設ける位置はこれに限定されず、環状部１４１の内側領域を繋ぐものであれば他の位置に設けても構わない。

隙間１２９の高さについては特に限定されないが、一例として、凸部１２１ｂ，１２２ｂの幅Ｗが約８ｍｍであるとすれば、隙間１２９の高さは０．５ｍｍ程度に設定すればよい。隙間１２９の高さは、高くなるほど電解質溶液が滲入しやすくなるものの、隙間１２９の高さが高すぎると電気二重層キャパシタ１００全体の厚みが大きくなってしまう。したがって、隙間１２９の高さについては、電解質溶液の滲入のしやすさと、電気二重層キャパシタ１００に許容される厚みを考慮して設定する必要がある。

また、集積固定板１２１，１２２の凹部１２１ａ，１２２ａには、４つの貫通孔１５０が設けられており、これら貫通孔には絶縁材料からなる固定ピン１５１が挿入される。図１に示すように、貫通孔１５０が形成されている位置は、凸部１２１ｂ，１２２ｂに囲まれた４つの領域である。これら貫通孔１５０を凹部１２１ａ，１２２ａに設けているのは、凹部１２１ａ，１２２ａが積層体１１０に対する押圧面となるからである。尚、これら貫通孔１５０は、径を十分に小さくすることができ、且つ、数も少ないことから、これによって集積固定板１２１，１２２の強度が低下することはほとんどない。

固定ピン１５１は、集積固定板１２１，１２２に設けられた貫通孔１５０及び積層体１１０に設けられた貫通孔１５２を貫通し、図４に示すように、径が拡大された両頭部１５１ａによって集積固定板１２１，１２２に固定される。これにより、一対の集積固定板１２１，１２２は、固定ピン１５１によって押さえつけられ、その結果、積層体１１０の膨張が抑制される。

積層体１１０に設けられた貫通孔１５２は、分極性電極層１１２が形成された集電体１１１及びセパレータ１１３を貫通して設けられているが、図４に示すとおり、貫通孔１５２のうち、集電体１１１及び分極性電極層１１２を貫通する部分１５２ａよりも、セパレータ１１３を貫通する部分１５２ｂの方が径が小さく設定されている。セパレータ１１３を貫通する部分１５２ｂの径は、固定ピン１５１の径とほぼ等しく、したがって、固定ピン１５１とセパレータ１１３は、ほぼ全周に亘って接触した状態となっている。

これに対し、集電体１１１及び分極性電極層１１２を貫通する部分１５２ａは、固定ピン１５１よりも径が十分に大きく、且つ、セパレータ１１３を貫通する部分１５２ｂとほぼ同心円となる位置に配置されていることから、集電体１１１及び分極性電極層１１２の内壁部分と固定ピン１５１とは、全周に亘ってほぼ等間隔に離間することになる。つまり、固定ピン１５１と集電体１１１及び分極性電極層１１２とは、実質的に接触しない。これは、固定ピン１５１と集電体１１１及び分極性電極層１１２とが接触すると、固定ピン１５１を挿入する際、貫通孔１５２内に分極性電極層１１２を構成する材料などが侵入し、その結果、セパレータ１１３によって分離すべき一対の電極間が短絡するおそれがあるからである。

このような構造を有する電気二重層キャパシタ１００は、図５に示すように、電解質溶液の入った密封袋１６０に収められ、集電バー１３１，１３２の一部が露出するような状態で封止される。密封袋１６０としては、アルミラミネートなどを用いることができる。

電解質溶液としては、公知の電気二重層キャパシタに用いられている電解質溶液（電解質水溶液、有機溶媒を使用する電解質溶液）を使用することができる。ただし、電気二重層キャパシタに用いられる電解質溶液は、電気化学的に分解電圧が低いためキャパシタの耐用電圧が低く制限されるので、有機溶媒を使用する電解質溶液（非水電解質溶液）であることが好ましい。具体的な電解質溶液の種類は特に限定されないが、溶質の溶解度、解離度、液の粘性を考慮して選択することが好ましく、高導電率でかつ高電位窓（分解開始電圧が高い）の電解質溶液であることが特に望ましい。代表的な例としては、テトラエチルアンモニウムテトラフルオロボレイトのような４級アンモニウム塩を、プロピレンカーボネート、ジエチレンカーボネート、アセトニトリル等の有機溶媒に溶解したものが使用される。なお、この場合、混入水分を厳重に管理する必要がある。

電解質溶液の入った密封袋１６０に本実施形態による電気二重層キャパシタ１００が収められると、凸部１２１ｂ，１２２ｂによって形成された隙間１２９の開放部分から、電解質溶液が容易に滲入する。隙間１２９に滲入した電解質溶液は、隙間１２９のうち、流入部１４２から環状部１４１及び接続部１４３へと流入し、積層体１１０の内部へとスムーズに行き渡る。

その後、電気二重層キャパシタ１００を密封袋１６０ごと、図示しない筐体（プラスチックケースなど）に収容すれば、最終製品となる。そして、実使用状態においては、充放電を繰り返すことにより分極性電極層１１２が膨張し、これにより、積層体１１０が積層方向に膨らもうとする。しかしながら、集積固定板１２１，１２２が固定ピン１５１によって押さえつけられているため、積層体１１０の膨張が押さえつけられ、その結果、変形を防止することが可能となる。

以上説明したように、本実施形態による電気二重層キャパシタ１００は、積層体１１０を押さえつける集積固定板１２１，１２２に凹凸パターンが設けられていることから、高い機械的強度を得ることが可能となる。しかも、凸部１２１ｂ，１２２ｂによって形成された隙間１２９が端部で開放されていることから、電解質溶液が容易に滲入し、積層体１１０の内部まで電解質溶液が行き渡りやすくなる。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。

例えば、上記実施形態では、凸部１２１ｂ，１２２ｂによって形成される隙間１２９が、集積固定板１２１，１２２の各周縁部にて合計４箇所で開放されているが、本発明がこれに限定されるものではなく、少なくとも１箇所で開放されていればよい。但し、上記実施形態のように、一つの隙間を２箇所以上で開放すれば、電解質溶液がより滲入しやすくなる。

また、隙間１２９を形成する凸部１２１ｂ，１２２ｂの形状についても、上記実施形態で示した形状に限定されず、図６に示すように接続部１４３を省略した形状であっても構わないし、図７に示すように、環状部１４１を省略した形状であっても構わない。

また、上記実施形態では、凸部１２１ｂ，１２２ｂが集積固定板１２１，１２２の周縁部にて終端しており、これにより、隙間１２９が集積固定板１２１，１２２の周縁部にて開放されているが、隙間１２９の開放位置についてはこれに限定されず、例えば、図８に示すように、凸部に貫通孔１４４を設けることによって隙間１２９を開放しても構わない。但し、この場合は、集積固定板１２１，１２２の加工が複雑となるとともに、貫通孔１４４の径によっては集積固定板１２１，１２２の強度が低下することから、上記実施形態のように、凸部１２１ｂ，１２２ｂを集積固定板１２１，１２２の周縁部にて終端させることによって隙間１２９を開放することが好ましい。

また、上記実施形態では、一対の集積固定板１２１，１２２が互いに同一形状を有しているが、本発明がこれに限定されるものではなく、例えば、集積固定板１２１，１２２の一方については単なる平板形状であっても構わない。但し、本実施形態のように、一対の集積固定板１２１，１２２を互いに同一形状とすれば、上下方向から電解質溶液が滲入するため、電解質溶液が積層体１１０の内部に行き渡りやすくなるだけでなく、部品の種類が減ることから、生産性を高めることも可能となる。

また、本発明は、電気二重層キャパシタに限定されるものではなく、擬似容量キャパシタ、シュードキャパシタ、レドックスキャパシタ等の種々の電気化学キャパシタに応用することが可能である。

本発明の好ましい実施形態による電気二重層キャパシタの構造を示す略分解斜視図である。積層体１１０の構造を説明するための模式的な断面図である。積層体１１０と集積固定板１２１，１２２との関係を説明するための略側面図である。貫通孔１５２の形状を説明するための略断面図である。電気二重層キャパシタ１００及びこれを封入する密封袋１６０を示す図である。一変形例による集積固定板１２１の構造を示す略斜視図である。他の変形例による集積固定板１２１の構造を示す略斜視図である。さらに他の変形例による集積固定板１２１の構造を示す略斜視図である。

符号の説明

１００電気二重層キャパシタ
１１０積層体
１１１集電体
１１１ａ引き出し部
１１２分極性電極層
１１３セパレータ
１２１，１２２集積固定板
１２１ａ，１２２ａ凹部
１２１ｂ，１２２ｂ凸部
１２９隙間
１３１，１３２集電バー
１４１環状部
１４２流入部
１４３接続部
１４４，１５０，１５２貫通孔
１５１固定ピン
１５１ａ両頭部
１５２ａ集電体及び分極性電極層を貫通する部分
１５２ｂセパレータを貫通する部分
１６０密封袋

Claims

表面に分極性電極層が形成された複数の集電体と、隣接する前記分極性電極層を分離する複数のセパレータとが交互に配置されてなる積層体と、
前記積層体の積層方向における両側に配置された一対の集積固定板とを備え、
前記一対の集積固定板の少なくとも一方は、前記積層体を押圧する凹部と、前記積層体との間に隙間を形成する凸部を有しており、前記隙間が開放されており、前記凸部は第１の方向に延在する第１の部分と第２の方向に延在する第２の部分とを含み、前記第１の部分と前記第２の部分は交差していることを特徴とする電気化学デバイス。
前記凸部の一部は前記集積固定板の周縁部にて終端しており、これにより、前記隙間の少なくとも一部が前記集積固定板の周縁部にて開放されていることを特徴とする請求項１に記載の電気化学デバイス。
前記隙間は、２箇所以上で開放されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の電気化学デバイス。
前記隙間は、前記集積固定板の各周縁部にてそれぞれ開放されていることを特徴とする請求項３に記載の電気化学デバイス。
前記集積固定板の前記凹部及び前記集積体には貫通孔が設けられており、前記貫通孔に挿入された固定ピンによって、前記一対の集積固定板が固定されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の電気化学デバイス。
前記集積体に設けられた貫通孔は、前記セパレータを貫通する部分よりも、前記集電体及び前記分極性電極層を貫通する部分の方が径が大きいことを特徴とする請求項５に記載の電気化学デバイス。
前記一対の集積固定板の形状が同一であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の電気化学デバイス。
表面に分極性電極層が形成された複数の集電体と、隣接する前記分極性電極層を分離する複数のセパレータとが交互に配置されてなる積層体と、
前記積層体の積層方向における両側に配置された一対の集積固定板とを備え、
前記一対の集積固定板の少なくとも一方は、前記積層体を押圧する凹部と、前記積層体との間に隙間を形成する凸部を有しており、前記隙間が開放されており、
前記隙間は、２箇所以上で開放されており、
前記隙間は、前記集積固定板の各周縁部にてそれぞれ開放されており、
前記隙間は、前記集積固定板の周縁部に沿った環状部と、前記環状部と前記集積固定板の各周縁部との間に設けられた流入部とを含んでいることを特徴とする電気化学デバイス。
前記隙間は、複数の流入部間を前記環状部の内側領域にて繋ぐ接続部をさらに含んでいることを特徴とする請求項８に記載の電気化学デバイス。