WO2011007624A1 - 電気化学デバイス - Google Patents

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polarizable
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俊也 照井
朋史 秋葉
克英 石田
直人 萩原
哲 名倉
心 中川
智洋 田口
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Definitions

  • the present invention relates to an electrochemical device having a structure in which a storage element is enclosed in a package.
  • a typical electric double layer capacitor storage element as an electrochemical device of this type is generally a collecting electrode layer, a polarizable electrode layer, a separate sheet, a polarizable electrode layer, a collecting electrode layer,... It has a layered structure in which an electrode layer, a separate sheet, a polarizable electrode layer, and a collector electrode layer are stacked in order (see Patent Document 1). That is, when it is considered that one charge / discharge cell is constituted by the collector electrode layer, the polarizable electrode layer, the separate sheet, the polarizable electrode layer, and the collector electrode layer, the power storage element has a plurality of charge / discharge cells for one pair of leads. It can be represented by an equivalent circuit in which discharge cells are electrically connected in parallel.
  • Patent Document 2 discloses a storage element for an electric double layer capacitor that uses a collector electrode layer bent in a U-shape, but the two polarizable electrode layers formed on the collector electrode layer are separated. Therefore, it is difficult to avoid the above problem even with the electricity storage element.
  • JP 2002-015954 A Japanese Patent Laid-Open No. 08-064479
  • An object of the present invention is to provide an electrochemical device that can surely suppress the occurrence of problems such as a decrease in withstand voltage characteristics or a decrease in life as a whole power storage element.
  • the present invention provides an electrochemical device having a structure in which a storage element is enclosed in a package, wherein the storage element is formed on at least one surface of a collector electrode layer and the collector electrode layer.
  • Two or more electrode sheets having a polar electrode layer have a configuration in which a product obtained by stacking stacked sheets with a separator sheet interposed therebetween is folded along a reference line and overlapped.
  • the collector electrode layer, the polarizable electrode layer, and the separate sheet of the electrode sheet are continuous through the bent portions.
  • the electricity storage element has a form in which the stacked objects are folded along the reference line and overlapped, and the collecting electrode layer, the polarizable electrode layer and the separate sheet of each electrode sheet are respectively Since it is continuous through the bent portions, the edge region in each polarizable electrode layer can be reduced compared to the conventional power storage element even if the layer structure on the cross section is the same as that of the conventional power storage element.
  • an electrochemical device that can suppress problems such as a decrease in withstand voltage characteristics and a decrease in life as the entire storage element.
  • FIG. 1A is a top view of an electric double layer capacitor to which the present invention is applied
  • FIG. 1B is a left side view thereof
  • FIG. 1C is a front view thereof
  • 2A is a top view of the first electrode sheet
  • FIG. 2B is a left side view thereof
  • 3A is a top view of the second electrode sheet
  • FIG. 2B is a left side view thereof
  • 4A is a top view of the third electrode sheet
  • FIG. 4B is a left side view thereof
  • 5A is a top view of the separate sheet
  • FIG. 4B is a left side view thereof.
  • 6 (A) to 6 (D) are diagrams illustrating a method of creating the first electrode sheet, the second electrode sheet, the third electrode sheet, and the separate sheet.
  • FIG. 7A is a top view showing a state in which the first electrode sheet, the second electrode sheet, the third electrode sheet, and the separate sheet are stacked, and FIG. 7B is a left side view thereof.
  • FIG. 8A is a top view showing a state where the stack shown in FIG. 7A is folded and overlapped, and FIG. 8B is an enlarged left side view thereof.
  • 9A is a top view showing a state in which the lead connecting portions of the folded product shown in FIG. 8A are mutually coupled, FIG. 9B is an enlarged left side view, and FIG. 9C is FIG. It is an expanded sectional view which follows the S1-S1 line of B).
  • FIG. 10A is a top view showing a state in which leads are coupled to the power storage element shown in FIG.
  • FIG. 9A, and FIG. 10B is a left side view thereof.
  • 11A is a top view of the package sheet
  • FIG. 11B is a left side view thereof
  • FIG. 11C is an enlarged cross-sectional view of a portion X1 in FIG. 11B.
  • FIG. 12 is a top view showing a state where the storage element is inserted into the recess of the package sheet.
  • FIG. 13 is a top view showing a state in which the package sheets are folded and overlapped.
  • FIG. 14 is a top view showing a state where the left and right portions of the package intermediate product shown in FIG. 13 are heat-sealed.
  • FIG. 15 is a top view showing a state where the front portion of the package intermediate product shown in FIG. 14 is heat-sealed.
  • FIG. 16A and 16B are enlarged cross-sectional views corresponding to FIG. 9C showing an example in which a misalignment prevention protrusion is provided on the collecting electrode layer of the electrode sheet.
  • 17A is a top view of a lithium ion capacitor to which the present invention is applied
  • FIG. 17B is a left side view thereof
  • FIG. 17C is a front view thereof.
  • 18A is a top view of the first electrode sheet
  • FIG. 18B is a left side view thereof.
  • FIG. 19A is a top view of the second electrode sheet
  • FIG. 19B is a left side view thereof.
  • FIG. 20A is a top view of the separate sheet
  • FIG. 20B is a left side view thereof.
  • FIG. 21A to 21C are diagrams showing a method of creating the first electrode sheet, the second electrode sheet, and the separate sheet.
  • FIG. 22A is a top view showing a state in which the first electrode sheet, the second electrode sheet, and the separate sheet are stacked, and FIG. 22B is a left side view thereof.
  • FIG. 23A is a top view showing a state where the stack shown in FIG. 22A is folded and overlapped, and FIG. 23B is an enlarged left side view thereof.
  • 24A is a top view showing a state in which the lead connecting portions of the bent product shown in FIG. 23A are mutually coupled, FIG. 24B is an enlarged left side view, and FIG. 24C is FIG. It is an expanded sectional view which follows the S2-S2 line of B).
  • FIG. 22A is a top view showing a state in which the first electrode sheet, the second electrode sheet, and the separate sheet are stacked
  • FIG. 22B is a left side view thereof.
  • FIG. 23A is a top view
  • FIG. 25A is a top view showing a state in which leads are coupled to the power storage element shown in FIG. 24A
  • FIG. 25B is a left side view thereof.
  • 26A is a top view of the package sheet
  • FIG. 26B is a left side view thereof
  • FIG. 26C is an enlarged cross-sectional view of a portion X2 in FIG.
  • FIG. 27 is a top view showing a state where the storage element is inserted into the recess of the package sheet.
  • FIG. 28 is a top view showing a state in which the package sheets are folded and overlapped.
  • FIG. 29 is a top view showing a state where the right side portion and the front side portion of the package intermediate product shown in FIG. 28 are heat-sealed.
  • 30 is a top view showing a state in which the left side portion of the package intermediate product shown in FIG. 29 is heat-sealed.
  • the electric double layer capacitor includes a power storage element 10, a pair of leads 20 connected to the power storage element 10, and a package 30 enclosing the power storage element 10 so that a part of the pair of leads 20 is exposed. I have.
  • FIG. 1A the front, back, right, left, bottom, and top of FIG. 1A are referred to as top, bottom, front, back, left, and right, respectively. These corresponding directions are referred to as up, down, front, back, left and right, respectively.
  • the first electrode sheet 11 shown in FIGS. 2A and 2B, the second electrode sheet 12 shown in FIGS. 3A and 3B, and FIG. A third electrode sheet 13 shown in (A) and FIG. 4 (B) and a separate sheet 14 shown in FIGS. 5 (A) and 5 (B) are prepared.
  • the first electrode sheet 11 includes a rectangular collector electrode layer 11a having predetermined front and rear dimensions L11 and left and right dimensions W11, and an upper surface of the collector electrode layer 11a. It has a polarizable electrode layer 11b formed by a method such as coating over the entire area (note that the drawing shows that the front end and the rear end of the polarizable electrode layer 11b are slightly inserted into each lead connecting portion 11a1). .
  • the collector electrode layer 11a is made of a conductive material such as aluminum or platinum and has a thickness of 5 to 50 ⁇ m.
  • the polarizable electrode layer 11b is made of an active material such as PAS (polyacenic organic semiconductor) or activated carbon, and has a thickness of 10 to 50 ⁇ m.
  • rectangular lead connection portions 11a1 are integrally provided on the right side of both ends in the front-rear direction of the collector electrode layer 11a with the same thickness as the collector electrode layer 11a.
  • the second electrode sheet 12 is a rectangular collector electrode having the same front-rear dimension L12 as the front-rear dimension L11 and the left-right dimension W12 same as the left-right dimension W11.
  • a polarizable electrode layer 12b formed by a technique such as coating on the entire upper surface and lower surface of the collector electrode layer 12a (in the drawing, the front end and the rear end of the polarizable electrode layer 12b (A portion slightly inserted into the lead connecting portion 12a1 is shown).
  • the material and thickness of the collector electrode layer 12a are the same as those of the collector electrode layer 11a, and the material and thickness of each polarizable electrode layer 12b are the same as those of the polarizable electrode layer 11b.
  • a lead connector 12a1 having the same shape as the lead connector 11a1 is integrally provided with the same thickness as the collector electrode layer 12a.
  • the third electrode sheet 13 is a rectangular collector electrode having the same front-rear dimension L13 as the front-rear dimension L11 and the left-right dimension W13 as the left-right dimension W11.
  • a polarizable electrode layer 13b formed by a technique such as coating on the entire lower surface of the collector electrode layer 13a.
  • the front end and the rear end of the polarizable electrode layer 13b are the lead connection portions. 13a1 is shown a little in).
  • the material and thickness of the collector electrode layer 13a are the same as those of the collector electrode layer 11a, and the material and thickness of the polarizable electrode layer 13b are the same as those of the polarizable electrode layer 11a.
  • a lead connector 13a1 having the same shape as the lead connector 11a1 is located at the same position as the lead connector 11a1 and has the same thickness as the collector electrode layer 13a. Now, it is provided integrally.
  • the top-view shape of the collector electrode layer 13a (excluding the lead connection portion 13a1) of the third electrode sheet 13 is the same.
  • the top view shape of the polarizable electrode layer 11b of the first electrode sheet 11 and the bottom view shape of the polarizable electrode layer 12b on the bottom surface side of the second electrode sheet 12 are the same.
  • the top view shape of the polarizable electrode layer 12 b on the top surface side of the second electrode sheet 12 is the same as the bottom view shape of the polarizable electrode layer 13 b of the third electrode sheet 13.
  • the polarizable electrode layer 12b on the upper surface side of the second electrode sheet 12 and the polarizable electrode layer 13b of the third electrode sheet 13 are arranged in the left-right direction or front-back direction of the polarizable electrode layer 11b of the first electrode sheet 11. The shape is inverted 180 degrees in the direction.
  • the collector electrode layer 11a (including the lead connection portion 11a1) and the polarizable electrode layer 11b of the first electrode sheet 11 have a line symmetrical shape with respect to the reference line VSL at the center in the front-rear direction shown in FIG. It is made.
  • the collector electrode layer 12a (including the lead connection portion 12a1) of the second electrode sheet 12 and each polarizable electrode layer 12b have a line-symmetric shape with respect to the reference line VSL at the center in the front-rear direction shown in FIG. ing.
  • the collector electrode layer 13a (including the lead connection portion 13a1) of the third electrode sheet 13 and the polarizable electrode layer 13b have a line-symmetric shape with respect to the reference line VSL at the center in the front-rear direction shown in FIG. ing.
  • the separate sheet 14 has a rectangular shape having a front-rear dimension L14 slightly larger than the front-rear dimension L11 and a left-right dimension W14 slightly larger than the left-right dimension W11. Shape.
  • the separate sheet 14 is made of an ion permeable sheet such as a cellulose sheet or a plastic sheet, and has a thickness of about 10 to 50 ⁇ m.
  • Each of the first electrode sheet 11, the second electrode sheet 12, the third electrode sheet 13, and the separate sheet 14 described above is formed of material sheets BS1 to BS4 as shown in FIGS. 6 (A) to 6 (D). Can be easily obtained by cutting along the virtual lines PL1 to PL4 and extracting the inner part.
  • the material sheet BS1 for the first electrode sheet 11 has a band-shaped polarizable electrode layer formed on the upper surface of the band-shaped collector electrode layer
  • the material sheet BS2 for the second electrode sheet 12 has the band-shaped collector electrode.
  • a band-shaped polarizable electrode layer is formed on the upper and lower surfaces of the electrode layer, and a material sheet BS3 for the third electrode sheet 13 is formed by forming a band-shaped polarizable electrode layer on the lower surface of the band-shaped collector electrode layer. .
  • the first electrode sheet 11 prepared in advance, The second electrode sheet 12, the third electrode sheet 13, and the two separate sheets 14 are arranged in the order from the bottom, the first electrode sheet 11, the separate sheet 14, the second electrode sheet 12, the separate sheet 14, and the third electrode sheet. Stack up to 13.
  • the outer edges of the collecting electrode layers 11a, 12a, and 13a of the first electrode sheet 11, the second electrode sheet 12, and the third electrode sheet 13 coincide in the stacking direction, and the first electrode sheet 11 and the third electrode
  • the outer edges of the lead connecting portions 11a1 and 13a1 of the sheet 13 are made to coincide in the stacking direction.
  • the outer edges of the two separate sheets 14 protrude outward from the outer edges of the collector electrode layers 11a, 12a, and 13a, and the outer edges of the separate sheets 14 coincide with each other in the stacking direction. Further, the protruding lengths of the lead connecting portions 11a1, 12a1, and 13a1 of the first electrode sheet 11, the second electrode sheet 12, and the third electrode sheet 13 from the separate sheets 14 are made the same.
  • the polarizable electrode layer 11b of the first electrode sheet 11 and the lower polarizable electrode layer 12b of the second electrode sheet 12 are in close contact with the lower separate sheet 14, and the polarizability of the upper side of the second electrode sheet 12 is increased.
  • a stacked body (no symbol) in which the electrode layer 12b and the polarizable electrode layer 13b of the third electrode sheet 13 are in close contact with the upper separate sheet 14 is obtained.
  • FIGS. 8A and 8B the left portion of the stack shown in FIG. 7A is bent upward along the reference line VSL in the front-rear direction center. , And superimpose the left part on the right part.
  • the outer edges of the lead connection portions 11a1 and 13a1 of the first electrode sheet 11 and the third electrode sheet 13 are matched in the superposition direction, and the lead connection portions 12a1 of the second electrode sheet 12 The outer edges should match in the overlapping direction.
  • the first electrode sheet 11, the second electrode sheet 12, the third electrode sheet 13, and the two separate sheets 14 are folded in two at an angle of about 180 degrees with the reference line VSL as a boundary. 11, each lead connection portion 11 a 1 and each lead connection portion 13 a 1 of the third electrode sheet 13 face each other, and each lead connection portion 12 a 1 of the second electrode sheet 12 faces each other. It is done.
  • each lead connection portion 11a1 and the third electrode of the first electrode sheet 11 facing each other in the folded product shown in FIG. 8A are overlapped, and the two right and left sides are directly joined by a technique such as spot welding, ultrasonic welding or caulking to mutually connect the lead connection parts 11a1 and 13a1. (Refer to the joining point WP1).
  • the lead connection portions 12a1 of the second electrode sheet 12 facing each other in the non-contact position with the lead connection portions 11a1 and 13a1 are overlapped, and a method such as spot welding, ultrasonic welding, caulking or the like is performed at two positions on both sides in the left-right direction.
  • the lead connecting portions 12a1 are joined together directly (see the joining location WP1).
  • the first electrode sheet 11, the second electrode sheet 12, the third electrode sheet 13, and the two separate sheets 14 are folded in two at an angle of about 180 degrees with the reference line VSL as a boundary.
  • 11 is connected to each lead connecting portion 11a1 of the third electrode sheet 13, and each lead connecting portion 12a1 of the second electrode sheet 12 is connected to each other. can get.
  • FIG. 10 the thickness of the collector electrode layer 11a and the polarizable electrode layer 11b of the first electrode sheet 11 and the collector electrode of the second electrode sheet 12 are shown.
  • the thickness of the layer 12a and each polarizable electrode layer 12b, the thickness of the collector electrode layer 13a and polarizable electrode layer 13b of the third electrode sheet 13, and the thickness of the separate sheet 14 are shown thicker than the actual ones. From the relationship, the vertical dimension (overall thickness) of FIGS. 7B, 8B, 9B, and 9C is also thicker than the actual one.
  • the vertical dimension (overall thickness) of (B) is 270 ⁇ m, and the vertical dimension (overall thickness) of FIGS. 8B, 9B, and 9C is 540 ⁇ m.
  • FIG. 9B for convenience of illustration, in order to explain the coupling of the lead connection portions 11a1 and 13a1 and the coupling of the lead connection portions 12a1 in the bent form, some lead connection portions are shown. Although shown in a stretched manner, as can be understood from the above description, in practice, the lead connection portion can be coupled without such a stretch.
  • the lead 20 shown in FIGS. 10A and 10B is prepared.
  • the lead 20 is formed in a strip shape from a conductive material such as aluminum, platinum, or copper, and has a thickness of 50 to 100 ⁇ m.
  • a metal film for facilitating connection of the lead 20 to an electrode pad or the like may be formed on the end surface of the lead 20 by a technique such as electrolytic plating.
  • a seal reinforcing material 21 made of the same material as that of the later-described seal layer LA3 is provided at a position corresponding to the front side portion of the seal region 31c of the later-described package sheet 31 on the surface of the lead 20 so as to surround the position.
  • the seal reinforcing material 21 is formed by a method of sandwiching the lead 20 between two sheets, a method of surrounding the lead 20 with one sheet of material, a method of applying a liquid material to the surface of the lead 20, and the like. ing.
  • one end of one lead 20 is placed on each of the lead connecting portions 11a1 and 13a1 previously coupled, and the one end is spot welded or super welded.
  • the lead 20 is directly joined by a technique such as sonic welding or caulking, and the lead 20 is joined to each of the lead connecting portions 11a1 and 13a1 previously joined (see the joining point WP2).
  • one end of the other lead 20 is placed on each lead connecting portion 12a1 that has been joined first, and the one end is directly joined by a technique such as spot welding, ultrasonic welding, caulking, or the like.
  • the lead 20 is coupled to each lead connecting portion 12a1 (see the joining point WP2).
  • each lead 20 is smaller than the lead connecting portions 11a1, 12a1, and 13a1, and the joint location WP2 is located inside the left and right joint locations WP1, and If these joint locations WP1 and WP2 are aligned, it is possible to accurately perform individual joints by suppressing the failure of joint failure due to overlapping of joint regions, and between the left and right joint locations WP1 and WP2. , That is, the electrical resistance between one lead 20 and the collector electrode layers 11a and 13a, and the electrical resistance between the other lead 20 and the collector electrode layer 12a, respectively.
  • the package sheet 31 shown in FIGS. 11A to 11C is prepared.
  • the package sheet 31 is composed of a three-layer laminate film in which a protective layer LA1, a barrier layer LA2, and a seal layer LA3 are sequentially laminated.
  • the protective layer LA1 is made of a heat-resistant plastic such as nylon or polyethylene phthalate and has a thickness of 10 to 50 ⁇ m.
  • the barrier layer LA2 is made of a metal such as aluminum or a metal oxide, and has a thickness of 10 to 50 ⁇ m.
  • the seal layer LA3 is made of a thermoplastic plastic such as polypropylene or modified polypropylene and has a thickness of 30 to 50 ⁇ m.
  • the package sheet 31 has a rectangular shape having a predetermined front-rear dimension L31 and a left-right dimension W31, and has a rectangular parallelepiped shape on the right side of the center in the front-rear direction. It has the overhang
  • the depth of the recess 31 b is slightly larger than the vertical dimension (overall thickness) of the electricity storage element 10, and its top view outline is slightly larger than the top view outline of the electricity storage element 10.
  • the seal layer LA3 is located on the upper surface side.
  • each seal reinforcing member 21 is placed on the front portion of the seal region 31c. Since the front and rear dimensions of each seal reinforcing member 21 are formed to be slightly larger than the front and rear dimensions of the front portion of the seal region 31c, when the power storage element 10 is inserted into the recess 31b, the front end of each seal reinforcing member 21 is the seal region. It protrudes slightly outward from the front end of the front portion of 31c.
  • the package intermediate product shown in FIG. 13 is turned upside down, and heat is applied to the left and right portions thereof to heat-seal the sealing layer LA3 facing each other, and the package is heat-sealed. After the left and right portions are bent upward, heat is applied again to the bent portion 31d to increase the reliability of heat sealing (see heat sealing portion HS).
  • an electric double layer capacitor (see FIGS. 1A to 1C) having a structure in which the storage element 10 is enclosed in the package 30 together with the electrolytic solution ES is obtained.
  • the sealing layer LA3 of the package sheet 31 is not so large, the lead 20 and the barrier layer LA2 are in contact with each other depending on the molten state when the front portion of the package intermediate product is heat sealed. There is a risk that.
  • the electric storage element 10 of the electric double layer capacitor described above has a form (see FIG. 9B) in which the stack shown in FIG. 7A is folded along the reference line VSL (see FIG. 9B).
  • the electrode layer 13b and the two separate sheets 14 are continuous through the bent portions. Therefore, even if the layer structure on the cross section is the same as that of the conventional power storage element, the edge regions in the polarizable electrode layers 11b, 12b, and 13b can be reduced as compared with the conventional power storage element.
  • the power storage element 10 of the electric double layer capacitor described above is considered that one charge / discharge cell is constituted by the collector electrode layer, the polarizable electrode layer, the separate sheet, the polarizable electrode layer, and the collector electrode layer. From the layer structure shown in FIG. 9C, the power storage element 10 also appears to have four charge / discharge cells. However, the power storage element 10 has the bent form shown in FIG. 9B, and the collector electrode layer 11 a and polarizable electrode layer 11 b of the first electrode sheet 11 and the collector electrode layer 12 a of the second electrode sheet 12.
  • the power storage element 10 is 1 This can be represented by an equivalent circuit in which two charge / discharge cells are electrically connected in parallel to the pair of leads 20.
  • the number of charge / discharge cells can be halved even if the layer structure on the cross section is the same as that of the conventional power storage device, so the range of charge / discharge characteristics is limited by reducing the number of charge / discharge cells. can do. Therefore, adverse effects caused by variations in charge / discharge characteristics, specifically, charge / discharge is biased in charge / discharge cells having good charge / discharge characteristics, and physicochemical damage is accumulated in the charge / discharge cells. It is possible to reliably suppress the occurrence of problems such as deterioration of the charge / discharge characteristics and the reduction of life.
  • the electric storage element 10 of the electric double layer capacitor described above has the bent form shown in FIG. 9B, and each lead connecting portion 11 a 1 of the first electrode sheet 11 and each lead of the third electrode sheet 13.
  • the connecting portions 13a1 are mutually coupled, and the lead connecting portions 12a1 of the second electrode sheet 12 are mutually coupled.
  • the polarizable electrode layer 11 b of the first electrode sheet 11 located on the outermost side of the electricity storage element 10 is in close contact with the inner separate sheet 14, and the separate sheet 14 is one polarizable electrode layer of the second electrode sheet 12.
  • the other polarizable electrode layer 12b of the second electrode sheet 12 is in close contact with the inner separate sheet 14, and the separate sheet 14 is in close contact with the polarizable electrode layer 13b of the third electrode sheet 13.
  • the lead connection portions 11a1 of the first electrode sheet 11 and the lead connection portions 13a1 of the third electrode sheet 13 are mutually coupled, and the lead connection portions 12a1 of the second electrode sheet 12 are coupled to each other.
  • the first electrode sheet 11, the second electrode sheet 12, the third electrode sheet 13, and each separate sheet 14 that constitute the electricity storage element 10 by mutually coupling It can be determined relative position of the longitudinal direction and lateral direction accurately.
  • the first electrode sheet 11, the second electrode sheet 12, the third electrode sheet 13 and the two separate sheets 14 constituting the electricity storage element 10 are less likely to be displaced from each other.
  • the process of manufacturing, the process of using the manufactured electric double layer capacitor, and the like it is possible to reliably suppress the shape of the power storage element 10 from being deformed or the deterioration of its charge / discharge characteristics due to the displacement.
  • FIG. 16A and FIG. 16B show examples in which at least one of the first electrode sheet 11 and the third electrode sheet 13 and the second electrode sheet 12 are provided with misalignment prevention protrusions, respectively.
  • the misalignment prevention protrusion 11a2 having a height higher than the thickness of the polarizable electrode layer 11b is formed on the outer edge of the collector electrode layer 11a of the first electrode sheet 11.
  • a misalignment prevention protrusion 12a2 having a height higher than the thickness of the polarizable electrode layer 12b is provided on the outer edge of the collector electrode layer 12a of the second electrode sheet 12, and
  • a misalignment prevention protrusion 13a2 having a height higher than the thickness of the polarizable electrode layer 13b is provided.
  • misalignment prevention protrusions 11a2, 12a2, and 13a2 may have a shape that is continuous along the outer edge or a shape that is not continuous along the outer edge. However, in order to prevent a two-dimensional misalignment, the protrusions 11a2, 12a2, and 13a2 are provided at at least two locations on the outer edge. It is desirable.
  • the misalignment prevention protrusion 11a2 of the first electrode sheet 11 bites into the adjacent separate sheet 14 in a non-penetrating state
  • the misalignment prevention protrusion 12a2 of the second electrode sheet 12 is adjacent to the separate sheet 14.
  • the position shift prevention protrusion 13a2 of the third electrode sheet 13 bites into the adjacent separate sheet 14 in a non-penetrating state.
  • the misalignment prevention protrusions 12a2 and 13a2 bite into the separate sheets 14 appearing in the second layer and the third layer from the top so as to face in the vertical direction, but the misalignment prevention protrusions are adjusted by adjusting the biting depth. 12a2 and 13a2 are prevented from contacting each other.
  • the misalignment prevention protrusion 11a2 having a height higher than the thickness of the polarizable electrode layer 11b is formed on the outer edge of the collector electrode layer 11a of the first electrode sheet 11.
  • a misalignment prevention protrusion 12a2 having a height larger than the thickness of the polarizable electrode layer 12b is provided on the outer edge of the collector electrode layer 12a of the second electrode sheet 12, and the collector electrode layer 13a of the third electrode sheet 13 is provided. Is not provided with a misalignment prevention protrusion.
  • These misalignment prevention protrusions 11a2 and 12a2 may have a shape that is continuous along the outer edge or a shape that is not continuous along the outer edge. However, in order to prevent two-dimensional misalignment, the protrusions 11a2 and 12a2 must be provided at at least two locations on the outer edge. Is desirable.
  • the misalignment prevention protrusion 11a2 of the first electrode sheet 11 bites into the adjacent separate sheet 14 in a non-penetrating state
  • the misalignment prevention protrusion 12a2 of the second electrode sheet 12 is adjacent to the separate sheet 14.
  • the position shift prevention protrusion 13a2 of the third electrode sheet 13 bites into the adjacent separate sheet 14 in a non-penetrating state.
  • the reason why the misalignment prevention protrusion is not provided on the collector electrode layer 13a of the third electrode sheet 13 is that the collector electrode layer 11a of the first electrode sheet 11 and the collector electrode layer 13a of the third electrode sheet 13 are as described above.
  • the relative positions in the front-rear direction and the left-right direction are determined by coupling the lead connecting portions 11a1 and 13a1 to each other.
  • FIG. 6C In order to form the misalignment prevention protrusions 11a2, 12a2, and 13a2, in addition to a technique of deforming the outer edge by pressing an appropriate processing jig against the outer edges of the collector electrode layers 11a, 12a, and 13a, FIG. In the production method described with reference to FIG. 6C, a method of using a press cutting blade for cutting along the phantom lines PL1 to PL3 and causing sagging due to the press cutting at the outer edges of the collector electrode layers 11a, 12a, and 13a can be adopted.
  • the first electrode sheet 11, the second electrode sheet 12, and the third electrode sheet constituting the power storage elements 10-1 and 10-2 are used.
  • the misalignment between the 13 sheets and the two separate sheets 14 can be prevented more reliably, so that the misalignment occurs in the process of manufacturing the electric double layer capacitor, the process of using the electric double layer capacitor after manufacture, and the like.
  • the direction of the misregistration prevention protrusion is not limited to FIGS. 16A and 16B.
  • one misalignment prevention protrusion 12a2 in the left-right direction of the collector electrode layer 12a of the second electrode sheet 12 is provided.
  • the left and right direction other side may be upward and the other side of the third electrode sheet 13 of the third electrode sheet 13 in the left and right direction misalignment prevention protrusion 13a2 may be downward and the left and right direction other side may be upward and the lower position misalignment prevention protrusion. You may make it make 13a2 bite into the opposing collector layer 13a.
  • FIG. 17 to 30 show an embodiment in which the present invention is applied to a lithium ion capacitor.
  • the lithium ion capacitor includes a power storage element 40, a pair of leads 20 connected to the power storage element 40, and a package 50 enclosing the power storage element 10 so that a part of the pair of leads 20 is exposed. ing.
  • FIG. 17A the front, back, right, left, bottom, and top of FIG. 17A are referred to as top, bottom, front, back, left, and right, respectively. These corresponding directions are referred to as up, down, front, back, left and right, respectively.
  • sticker reinforcement 21 is the same as what was described in 1st Embodiment, it demonstrates using the same code
  • the first electrode sheet 41 shown in FIGS. 18A and 18B, the second electrode sheet 42 shown in FIGS. 19A and 19B, and FIG. (A) and a separate sheet 43 shown in FIG. 20 (B) are prepared.
  • the first electrode sheet 41 includes a rectangular collector electrode layer 41a having a predetermined front-rear dimension L41 and a left-right dimension W41, and an upper surface of the collector electrode layer 41a.
  • a polarizable electrode layer 41b formed by a technique such as coating is provided in a region excluding both end portions in the front-rear direction.
  • the front-rear dimension L41b of the polarizable electrode layer 41b is slightly smaller than the front-rear dimension L41.
  • the collector electrode layer 41a is made of a conductive material such as copper and has a thickness of 5 to 50 ⁇ m.
  • the polarizable electrode layer 41b is made of a material capable of reversibly supporting lithium ions such as graphite and has a thickness of 50 to 100 ⁇ m.
  • a rectangular lead connection portion 41a1 is integrally provided with the same thickness as the collector electrode layer 41a on the right side of both ends in the front-rear direction of the collector electrode layer 41a.
  • the second electrode sheet 42 has a front-rear dimension L42 slightly smaller than the front-rear dimension L41b and a left-right dimension W42 slightly smaller than the left-right dimension W41.
  • a polarizable electrode layer 42b formed on the entire lower surface of the collector electrode layer 42a by a technique such as coating.
  • the difference between the front-rear dimension L42 of the collector electrode layer 42a and the front-rear dimension L41b and the difference between the left-right dimension W42 and the left-right dimension W41 are about 0.3 to 2.0 mm in actual dimensions.
  • the collector electrode layer 42a is made of a conductive material such as aluminum and has a thickness of 5 to 100 ⁇ m.
  • the polarizable electrode layer 42b is made of a material capable of reversibly supporting lithium ions such as activated carbon, and has a thickness of 5 to 200 ⁇ m. Further, on the left side of both ends of the collector electrode layer 42a in the front-rear direction, a rectangular lead connection portion 42a1 having a narrower left-right dimension (width) than the lead connection portion 41a1 and a larger front-rear dimension is provided on the collector electrode layer 42a. Are integrally provided with the same thickness.
  • the distance between the front end of the front lead connection portion 42a1 and the rear end of the rear lead connection portion 42a1 is such that the front end of the front lead connection portion 41a1 and the rear end of the rear lead connection portion 41a1 in the first electrode sheet 41 are as follows. Is the same as the distance.
  • the top view shape of the collector electrode layer 41a (excluding the lead connection portion 41a1) of the first electrode sheet 41 is more than the top view shape of the collector electrode layer 42a (excluding the lead connection portion 42a1) of the second electrode sheet 42. large.
  • the top view shape of the polarizable electrode layer 41 b of the first electrode sheet 41 is larger than the bottom view shape of the polarizable electrode layer 42 b of the second electrode sheet 42.
  • the collector electrode layer 41a (including the lead connection portion 41a1) and the polarizable electrode layer 41b of the first electrode sheet 41 have a line-symmetric shape with respect to the reference line VSL at the center in the front-rear direction shown in FIG. It is made.
  • the collector electrode layer 42a (including the lead connection portion 42a1) and the polarizable electrode layer 42b of the second electrode sheet 42 form a line symmetry with respect to the reference line VSL at the center in the front-rear direction shown in FIG. Yes.
  • the separate sheet 43 is a rectangle having a front-rear dimension L43 slightly larger than the front-rear dimension L41 and a left-right dimension W43 slightly larger than the left-right dimension W41. Shape.
  • the separate sheet 43 is made of an ion permeable sheet such as a cellulose sheet or a plastic sheet, and has a thickness of about 10 to 50 ⁇ m.
  • Each of the first electrode sheet 41, the second electrode sheet 42, and the separate sheet 43 described above is formed by replacing the material sheets BS11 to BS13 with virtual lines PL11 to PL13, as shown in FIGS. 21 (A) to 21 (C). Can be obtained by a method of cutting along and cutting out the inner part.
  • the material sheet BS11 for the first electrode sheet 41 has a band-shaped polarizable electrode layer formed on the upper surface of the band-shaped collector electrode layer
  • the material sheet BS12 for the second electrode sheet 42 has a band-shaped collector electrode.
  • a band-shaped polarizable electrode layer is formed on the upper surface of the electrode layer.
  • the first electrode sheet 41 previously prepared,
  • the second electrode sheet 42 and the separate sheet 43 are stacked so that the order from the bottom becomes the first electrode sheet 41, the separate sheet 43, and the second electrode sheet 42.
  • the outer edge of the polarizable electrode layer 41b of the first electrode sheet 41 protrudes outside the outer edge of the polarizable electrode layer 42b of the second electrode sheet 42, and the outer edge of the separate sheet 43 is the first edge.
  • the electrode sheet 41 protrudes outward from the outer edge of the collector electrode layer 41a. Further, the protruding lengths of the lead connecting portions 41a1 and 42a1 of the first electrode sheet 41 and the second electrode sheet 42 from the separate sheet 43 are made the same.
  • the left side portion of the stacked body shown in FIG. 22A is bent upward along the reference line VSL in the front-rear direction center. , And superimpose the left part on the right part.
  • the outer edges of the lead connection portions 41a1 of the first electrode sheet 41 are matched in the superposition direction, and the outer edges of the lead connection portions 42a1 of the second electrode sheet 42 are matched in the superposition direction.
  • the first electrode sheet 41, the second electrode sheet 42, and the separate sheet 43 are folded in half at an angle of about 180 degrees with the reference line VSL as a boundary, and the lead connection portions 11a1 of the first electrode sheet 11 face each other.
  • a folded product (no symbol) having a form in which the lead connection portions 12a1 of the second electrode sheet 12 face each other is obtained.
  • each lead connection portion 41a1 and each lead connection portion 42a1 of the second electrode sheet 42 facing each other in a non-contact position are overlapped, and spot welding or ultrasonic waves are performed at two locations on both sides in the left-right direction with the separate sheet 43 interposed therebetween.
  • the respective lead connecting portions 42a1 are joined together by a technique such as welding or caulking (see the joining location WP11).
  • a lithium sheet for lithium doping 44 is attached to the upper surface of the collector electrode layer 41a of the first electrode sheet 41 by a technique such as pressure bonding.
  • the first electrode sheet 41, the second electrode sheet 42, and the separate sheet 43 are folded in half at an angle of about 180 degrees with the reference line VSL as a boundary, and the lead connection portions 41a1 of the first electrode sheet 41 are mutually connected.
  • the electric storage element 40 having a configuration in which the lead connecting portions 12a1 of the second electrode sheet 12 are coupled to each other is obtained.
  • FIG. 25 the thickness of the collector electrode layer 41a and the polarizable electrode layer 41b of the first electrode sheet 41 and the collector electrode of the second electrode sheet 42 are shown. From the relationship in which the thickness of the layer 42a and each polarizable electrode layer 42b and the thickness of the separate sheet 43 are shown to be thicker than the actual thickness, FIG. 22 (B), FIG. 23 (B), FIG. And the vertical dimension (overall thickness) of FIG.24 (C) is also thicker than an actual thing.
  • the thickness of the collector electrode layer 41a and the polarizable electrode layer 41b of the first electrode sheet 41, the thickness of the collector electrode layer 42a and the polarizable electrode layer 42b of the second electrode sheet 42, and the thickness of the separate sheet 43 are 5
  • the vertical dimension (overall thickness) of FIG. 22B is 300 ⁇ m in actuality
  • FIG. The vertical dimension (overall thickness) of 24 (B) and FIG. 24 (C) is 600 ⁇ m.
  • FIG. 24B for convenience of illustration, in order to explain the coupling of the lead connection portions 41a1 and the coupling of the lead connection portions 42a1 in the bent form, a part of the lead connection portions is extended. Although shown, as can be understood from the above description, in actuality, the lead connection portion can be coupled without such extension.
  • the lead 20 shown in FIG. 25 (A) and FIG. 25 (B) is prepared.
  • the lead 20 is formed in a strip shape from a conductive material such as aluminum, platinum, or copper, and has a thickness of 50 to 100 ⁇ m.
  • a metal film for facilitating connection of the lead 20 to an electrode pad or the like may be formed on the end surface of the lead 20 by a technique such as electrolytic plating.
  • a seal reinforcing material 21 made of the same material as that of the later-described seal layer LA3 is provided at a position corresponding to the front side portion of the seal region 51c of the later-described package sheet 51 on the surface of the lead 20 so as to surround the position.
  • the seal reinforcing material 21 is formed by a method of sandwiching the lead 20 between two sheets, a method of surrounding the lead 20 with one sheet of material, a method of applying a liquid material to the surface of the lead 20, and the like. ing.
  • one end of one lead 20 is placed on a portion protruding from the separate sheet 43 of each lead connecting portion 41a1 previously coupled, One end is directly joined by a technique such as spot welding, ultrasonic welding, caulking, etc., and the lead 20 is joined to each lead connecting portion 41a1 that has been joined first (see the joint location WP12).
  • one end of the other lead 20 is placed on the portion of the lead connecting portion 42a1 that has been previously coupled and protrudes from the separate sheet 43, and the one end is directly attached by a technique such as spot welding, ultrasonic welding, or caulking.
  • the leads 20 are joined to the lead connecting portions 42a1 that have been joined together (see the joining location WP12).
  • the package sheet 51 is composed of a three-layer laminate film in which a protective layer LA1, a barrier layer LA2, and a seal layer LA3 are sequentially laminated.
  • the protective layer LA1 is made of a heat-resistant plastic such as nylon or polyethylene phthalate and has a thickness of 10 to 50 ⁇ m.
  • the barrier layer LA2 is made of a metal such as aluminum or a metal oxide, and has a thickness of 10 to 50 ⁇ m.
  • the seal layer LA3 is made of a thermoplastic plastic such as polypropylene or modified polypropylene and has a thickness of 30 to 50 ⁇ m.
  • the package sheet 51 has a rectangular shape having a predetermined front-rear dimension L51 and a left-right dimension W51, and has a rectangular parallelepiped shape on the right side of the center in the front-rear direction. It has the overhang
  • the depth of the recess 51 b is slightly larger than the vertical dimension (overall thickness) of the electricity storage element 40, and its top view outline is slightly larger than the top view outline of the electricity storage element 40.
  • the portion of the package sheet 51 on the right side of the center in the front-rear direction where the recess 51b does not exist is a seal region 51c, and the seal layer LA3 is located on the upper surface side of the package sheet 51.
  • each seal reinforcing member 21 is placed on the front portion of the seal region 51c. Since the front and rear dimensions of each seal reinforcing member 21 are formed to be slightly larger than the front and rear dimensions of the front portion of the seal region 51c, when the power storage element 40 is inserted into the recess 51b, the front end of each seal reinforcing member 21 is the seal region. It protrudes slightly outward from the front end of the front portion of 51c.
  • the left side portion of the package sheet 51 shown in FIG. 27 from the center in the front-rear direction is bent upward along the reference line VSL in the figure, and the left side portion is overlaid on the right side portion.
  • the package intermediate product shown in FIG. 28 is turned upside down, and then heat is applied to the right side portion thereof to heat-seal the sealing layer LA3 facing each other, and heat is applied to the front side portion. Then, the seal layers LA3 facing each other are heat-sealed with the seal reinforcing members 21 interposed therebetween (see the heat-seal location HS).
  • hexafluorination into an electrolytic solution ES for example, propylene carbonate (solvent) is performed using a suitable injection device through the left side portion of the package intermediate product shown in FIG. 29 which is not heat-sealed.
  • Lithium phosphate (solute added) is injected into the recess 51b.
  • heat is applied to the left side portion of the seal region 51c to heat-seal the seal layers LA3 facing each other (see the heat seal location HS).
  • FIGS. 17A to 17C a lithium ion capacitor (see FIGS. 17A to 17C) having a structure in which the storage element 40 is enclosed in the package 50 together with the electrolytic solution ES is obtained.
  • the sealing layer LA3 of the package sheet 51 is not so large, the lead 20 and the barrier layer LA2 are in contact with each other depending on the molten state when the front portion of the package intermediate product is heat sealed. There is a risk.
  • the above-described storage element 40 of the lithium ion capacitor has a configuration (see FIG. 24B) in which the stack shown in FIG. 22A is folded along the reference line VSL (see FIG. 24B).
  • the collector electrode layer 41a and polarizable electrode layer 41b of the first electrode sheet 41, the collector electrode layer 42a and polarizable electrode layer 42b of the second electrode sheet 42, and the separate sheet 43 are continuous through the bent portions. Therefore, even if the layer structure on the cross section is the same as that of the conventional power storage element, the edge regions in the polarizable electrode layers 41b and 42b can be reduced as compared with the conventional power storage element.
  • the storage element 40 of the above-described lithium ion capacitor when the storage element 40 of the above-described lithium ion capacitor is considered that one charge / discharge cell is constituted by the collector electrode layer, the polarizable electrode layer, the separate sheet, the polarizable electrode layer, and the collector electrode layer, FIG. According to the layer structure shown in FIG. 24C, the power storage element 40 seems to have two charge / discharge cells. However, the storage element 40 has the bent form shown in FIG. 24B, and the collector electrode layer 41a and polarizable electrode layer 41b of the first electrode sheet 41 and the collector electrode layer 42a of the second electrode sheet 42. Since each polarizable electrode layer 42b and the separate sheet 43 are continuous through the bent portions, the storage element 40 is an equivalent circuit in which one charge / discharge cell is electrically connected to a pair of leads 20. Can be expressed as
  • the number of charge / discharge cells can be halved even if the layer structure on the cross section is the same as that of the conventional power storage device, so the range of charge / discharge characteristics is limited by reducing the number of charge / discharge cells. can do. Therefore, adverse effects caused by variations in charge / discharge characteristics, specifically, charge / discharge is biased in charge / discharge cells having good charge / discharge characteristics, and physicochemical damage is accumulated in the charge / discharge cells. It is possible to reliably suppress the occurrence of problems such as deterioration of the charge / discharge characteristics and the reduction of life.
  • the above-described storage element 40 of the lithium ion capacitor has the bent form shown in FIG. 24B, and the lead connection portions 41a1 of the first electrode sheet 41 are mutually coupled through the separate sheet 43.
  • the lead connection portions 42 a 1 of the second electrode sheet 42 are mutually coupled through a separate sheet 43.
  • the polarizable electrode layer 41b of the first electrode sheet 41 located on the outermost side of the power storage element 40 is in close contact with the inner separate sheet 43, and the separate sheet 43 is attached to the polarizable electrode layer 42b of the second electrode sheet 42.
  • the lead connection portions 41a1 of the first electrode sheet 41 are mutually coupled via the separate sheet 43, and the lead connection portions 42a1 of the second electrode sheet 42 are connected to the separate sheet 43.
  • the relative positions in the front-rear direction and the left-right direction of the first electrode sheet 41, the second electrode sheet 42, and the separate sheet 43 that constitute the power storage element 40 can be accurately determined.
  • the process of manufacturing a lithium ion capacitor In the process of using a capacitor or the like, it is possible to reliably suppress the shape of the power storage element 40 from being deformed or the charge / discharge characteristics from being deteriorated due to the positional deviation.
  • the misalignment prevention protrusions similar to the misalignment prevention protrusions 11a2, 12a2, and 13a2 shown in FIGS. 16 (A) and 16 (B) are formed on the collector electrode layer 31a of the first electrode sheet 31. If provided on both the outer edge and the outer edge of the collector electrode layer 42 a of the second electrode sheet 42, or only on the outer edge of the collector electrode layer 31 a of the first electrode sheet 31, the first electrode sheet 41, the second electrode sheet 42 and the separate electrode are provided. Since the mutual displacement of the sheets 43 can be prevented more reliably, in the process of manufacturing a lithium ion capacitor, the process of using the lithium ion capacitor after manufacture, etc., the shape of the storage element is caused by the displacement. It can prevent more reliably that it collapses or the charge / discharge characteristic deteriorates.
  • the laminated body obtained by overlapping the first electrode sheet 11, the separate sheet 14, the second electrode sheet 12, the separate sheet 14, and the third electrode sheet 13 in this order is folded and overlapped.
  • the power storage element 10 is configured, and the stacked body obtained by stacking the first electrode sheet 41, the separate sheet 43, and the second electrode sheet 42 in this order is folded and overlapped.
  • the number of sheets of the laminated body before folding may be larger than that of the laminated body shown in the first embodiment (see FIG. 7B).
  • the position of the lead connection part 12a1 of the first electrode sheet 11, the separate sheet 14, the second electrode sheet 12, the separate sheet 14, and the second electrode sheet 12 is changed to the position of the lead connection part 11a1 of the first electrode sheet 11. If the electrode sheet, the separate sheet 14, and the electrode sheet in which the position of the lead connection part 13a1 of the third electrode sheet 13 is changed to the position of the lead connection part 12a1 of the second electrode sheet 12 are overlapped in order,
  • the charge / discharge cell can constitute three power storage elements, and the same operation and effect as described above can be obtained.
  • the present invention is applied to an electric double layer capacitor as a first embodiment, and the present invention is applied to a lithium ion capacitor as a second embodiment.
  • the present invention can also be applied to other electrochemical devices such as a redox capacitor and a lithium ion battery, and the same operations and effects as described above can be obtained by the application.

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Abstract

【課題】蓄電素子全体としての耐電圧特性が低下したり寿命が低下したりする等の不具合を生じることを確実に抑制できる電気化学デバイスを提供する。 【解決手段】蓄電素子１０は、下からの順に第１電極シート１１、セパレートシート１４、第２電極シート１２、セパレートシート１４、第３電極シート１３となるように重ね合わせた積層体を基準線ＶＳＬに沿って折り曲げて重ね合わせた形態を有しており、該形態にあって第１電極シート１１の集電極層１１ａ及び分極性電極層１１ｂと、第２電極シート１２の集電極層１２ａ及び分極性電極層１２ｂと、第３電極シート１３の集電極層１３ａ及び分極性電極層１３ｂと、２枚のセパレートシート１４は、それぞれ折り曲げ箇所を通じて連続している。

Description

電気化学デバイス
　本発明は、蓄電素子をパッケージ内に封入した構造を備える電気化学デバイスに関する。
　この種の電気化学デバイスとして代表的な電気二重層キャパシタの蓄電素子は、一般に、集電極層、分極性電極層、セパレートシート、分極性電極層、集電極層………集電極層、分極性電極層、セパレートシート、分極性電極層、集電極層が順に重なった層構造を有している（特許文献１を参照）。即ち、集電極層、分極性電極層、セパレートシート、分極性電極層及び集電極層によって１つの充放電セルが構成されていると考えると、蓄電素子は１対のリードに対して複数の充放電セルが電気的に並列接続された等価回路で表すことができる。
　このような電気二重層キャパシタにあっては、蓄電素子に電圧を印加すると該電圧に応じた電界が生じ、該電界に準じた電気力線が発生する。この電気力線は各分極性電極層のエッジに密集するため、該エッジの電気力線密度はこれ以外の部位に比べて高くなる。また、電気力線は正極側から負極側に向かうものであるため、例えば最も外側に正極側の分極性電極層が位置しその内側に負極側の分極性電極層が位置するときには、これら分極性電極層のエッジに最も高い電気力線密度が現れる。
　要するに、前記層構造を有する蓄電素子にあっては、各分極性電極層のエッジにおける電気力線密度が高くなることを原因として損傷等のダメージが生じ易く、該ダメージを原因として蓄電素子全体としての耐電圧特性が低下したり寿命が低下する等の不具合を生じる恐れがある。
　特許文献２には電気二重層キャパシタ用の蓄電素子としてＵ字形に折り曲げた集電極層を用いたものが開示されているが、該集電極層に形成された２つの分極性電極層は分離していることから、該蓄電素子をもってしても前記不具合を避けることは難しい。
　具体的な説明は省略するが、前述の電気二重層キャパシタの蓄電素子と略同構造の蓄電素子を有するリチウムイオンキャパシタやレドックスキャパシタやリチウムイオン電池等の他の電気化学デバイスにおいても前記同様の不具合を生じる恐れがあることは言うまでもない。
特開２００２－０１５９５４号公報 特開平０８－０６４４７９号公報
　本発明の目的は、蓄電素子全体としての耐電圧特性が低下したり寿命が低下したりする等の不具合を生じることを確実に抑制できる電気化学デバイスを提供することにある。
　前記目的を達成するため、本発明は、蓄電素子をパッケージ内に封入した構造を備える電気化学デバイスであって、該蓄電素子は、集電極層と該集電極層の少なくとも一面に形成された分極性電極層を有する２以上の電極シートが分極性電極層間にセパレートシートを介在して積み重ねられた物を基準線に沿って折り曲げて重ね合わせた形態を有しており、該形態にあって各電極シートの集電極層及び分極性電極層とセパレートシートはそれぞれ折り曲げ箇所を通じて連続している。
　この電気化学デバイスによれば、蓄電素子は積み重ねられた物を基準線に沿って折り曲げて重ね合わせた形態を有していて、各電極シートの集電極層及び分極性電極層とセパレートシートはそれぞれ折り曲げ箇所を通じて連続しているため、従前の蓄電素子と断面上の層構造は同じであっても、各分極性電極層におけるエッジ領域を従前の蓄電素子に比べて減らすことができる。
　要するに、従前の蓄電素子にあっては該蓄電素子に電圧を印加したときに各分極性電極層のエッジにおける電気力線密度が高くなることを原因として損傷等のダメージが生じ易く、該該ダメージを原因として蓄電素子全体としての耐電圧特性が低下したり寿命が低下する等の不具合を生じる恐れがあるが、前記蓄電素子にあっては各分極性電極層におけるエッジ領域を従前の蓄電素子に比べて減らすことができるため、前記ダメージが生じることを効果的に抑制し、該ダメージを原因として蓄電素子全体としての耐電圧特性が低下したり寿命が低下したりする等の不具合を生じることを確実に抑制することができる。
　本発明によれば、蓄電素子全体としての耐電圧特性が低下したり寿命が低下したりする等の不具合を抑制できる電気化学デバイスを提供することができる。
　本発明の前記目的とそれ以外の目的と、構成特徴と、作用効果は、以下の説明と添付図面によって明らかとなる。
図１（Ａ）は本発明を適用した電気二重層キャパシタの上面図、図１（Ｂ）は同左面図、図１（Ｃ）は同前面図である。 図２（Ａ）は第１電極シートの上面図、図２（Ｂ）は同左面図である。 図３（Ａ）は第２電極シートの上面図、図２（Ｂ）は同左面図である。 図４（Ａ）は第３電極シートの上面図、図４（Ｂ）は同左面図である。 図５（Ａ）はセパレートシートの上面図、図４（Ｂ）は同左面図である。 図６（Ａ）～図６（Ｄ）は第１電極シート、第２電極シート、第３電極シート及びセパレートシートの作成方法を示す図である。 図７（Ａ）は第１電極シート、第２電極シート、第３電極シート及びセパレートシートを積み重ねた状態を示す上面図、図７（Ｂ）は同左面図である。 図８（Ａ）は図７（Ａ）に示した積み重ね物を折り曲げて重ね合わせた状態を示す上面図、図８（Ｂ）は同拡大左面図である。 図９（Ａ）は図８（Ａ）に示した折り曲げ物のリード接続部を相互結合した状態を示す上面図、図９（Ｂ）は同拡大左面図、図９（Ｃ）は図９（Ｂ）のＳ１－Ｓ１線に沿う拡大断面図である。 図１０（Ａ）は図９（Ａ）に示した蓄電素子にリードを結合した状態を示す上面図、図１０（Ｂ）は同左面図である。 図１１（Ａ）はパッケージシートの上面図、図１１（Ｂ）は同左面図、図１１（Ｃ）は図１１（Ｂ）のＸ１部分の拡大断面図である。 図１２はパッケージシートの凹部に蓄電素子を挿入した状態を示す上面図である。 図１３はパッケージシートを折り曲げて重ね合わせた状態を示す上面図である。 図１４は図１３に示したパッケージ中間品の左側部分及び右側部分をヒートシールした状態を示す上面図である。 図１５は図１４に示したパッケージ中間品の前側部分をヒートシールした状態を示す上面図である。 図１６（Ａ）及び図１６（Ｂ）は電極シートの集電極層に位置ずれ防止突起を設けた例を示す図９（Ｃ）対応の拡大断面図である。 図１７（Ａ）は本発明を適用したリチウムイオンキャパシタの上面図、図１７（Ｂ）は同左面図、図１７（Ｃ）は同前面図である。 図１８（Ａ）は第１電極シートの上面図、図１８（Ｂ）は同左面図である。 図１９（Ａ）は第２電極シートの上面図、図１９（Ｂ）は同左面図である。 図２０（Ａ）はセパレートシートの上面図、図２０（Ｂ）は同左面図である。 図２１（Ａ）～図２１（Ｃ）は第１電極シート、第２電極シート及びセパレートシートの作成方法を示す図である。 図２２（Ａ）は第１電極シート、第２電極シート及びセパレートシートを積み重ねた状態を示す上面図、図２２（Ｂ）は同左面図である。 図２３（Ａ）は図２２（Ａ）に示した積み重ね物を折り曲げて重ね合わせた状態を示す上面図、図２３（Ｂ）は同拡大左面図である。 図２４（Ａ）は図２３（Ａ）に示した折り曲げ物のリード接続部を相互結合した状態を示す上面図、図２４（Ｂ）は同拡大左面図、図２４（Ｃ）は図２４（Ｂ）のＳ２－Ｓ２線に沿う拡大断面図である。 図２５（Ａ）は図２４（Ａ）に示した蓄電素子にリードを結合した状態を示す上面図、図２５（Ｂ）は同左面図である。 図２６（Ａ）はパッケージシートの上面図、図２６（Ｂ）は同左面図、図２６（Ｃ）は図２６（Ｂ）のＸ２部分の拡大断面図である。 図２７はパッケージシートの凹部に蓄電素子を挿入した状態を示す上面図である。 図２８はパッケージシートを折り曲げて重ね合わせた状態を示す上面図である。 図２９は図２８に示したパッケージ中間品の右側部分及び前側部分をヒートシールした状態を示す上面図である。 図３０は図２９に示したパッケージ中間品の左側部分をヒートシールした状態を示す上面図である。
　［第１実施形態］
　図１～図１５は本発明を電気二重層キャパシタに適用した実施形態を示す。この電気二重層キャパシタは、蓄電素子１０と、該蓄電素子１０に接続された一対のリード２０と、該一対のリード２０の一部が露出するように蓄電素子１０を封入したパッケージ３０と、を備えている。
　尚、以下の説明では、説明の便宜上、図１（Ａ）の手前、奥、右、左、下、及び上をそれぞれ上、下、前、後、左、及び右と称すると共に、他の図のこれらに相当する向きをそれぞれ上、下、前、後、左、及び右と称する。
　先ず、図２～図９を引用して、蓄電素子１０の構成並びに作成方法について説明する。
　蓄電素子１０の作成に際しては、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示す第１電極シート１１と、図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示す第２電極シート１２と、図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に示す第３電極シート１３と、図５（Ａ）及び図５（Ｂ）に示すセパレートシート１４と、を用意する。
　第１電極シート１１は、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示すように、所定の前後寸法Ｌ１１及び左右寸法Ｗ１１を有する長方形状の集電極層１１ａと、該集電極層１１ａの上面全域に塗工等の手法によって形成された分極性電極層１１ｂを有する（尚、図面には分極性電極層１１ｂの前端及び後端が各リード接続部１１ａ１に多少入り込んだものを示してある）。集電極層１１ａはアルミニウムや白金等の導電材から成り、その厚さは５～５０μｍである。分極性電極層１１ｂはＰＡＳ（ポリアセン系有機半導体）や活性炭等の活物質から成り、その厚さは１０～５０μｍである。また、集電極層１１ａの前後方向両端の右側には、長方形状のリード接続部１１ａ１が、該集電極層１１ａと同じ厚さで一体に設けられている。
　第２電極シート１２は、図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示すように、前記前後寸法Ｌ１１と同じ前後寸法Ｌ１２と前記左右寸法Ｗ１１と同じ左右寸法Ｗ１２とを有する長方形状の集電極層１２ａと、該集電極層１２ａの上面全域及び下面全域に塗工等の手法によって形成された分極性電極層１２ｂを有する（尚、図面には分極性電極層１２ｂの前端及び後端が各リード接続部１２ａ１に多少入り込んだものを示してある）。集電極層１２ａの材質及び厚さは前記集電極層１１ａと同じであり、各分極性電極層１２ｂの材質及び厚さは前記分極性電極層１１ｂと同じである。また、集電極層１２ａの前後方向両端の左側には、前記リード接続部１１ａ１と同一形状のリード接続部１２ａ１が、該集電極層１２ａと同じ厚さで一体に設けられている。
　第３電極シート１３は、図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に示すように、前記前後寸法Ｌ１１と同じ前後寸法Ｌ１３と前記左右寸法Ｗ１１と同じ左右寸法Ｗ１３とを有する長方形状の集電極層１３ａと、該集電極層１３ａの下面全域に塗工等の手法によって形成された分極性電極層１３ｂを有する（尚、図面には分極性電極層１３ｂの前端及び後端がリード接続部各１３ａ１に多少入り込んだものを示してある）。集電極層１３ａの材質及び厚さは前記集電極層１１ａと同じであり、分極性電極層１３ｂの材質及び厚さは前記分極性電極層１１ａと同じである。また、集電極層１３ａの前後方向両端の右側には、前記リード接続部１１ａ１と同一形状のリード接続部１３ａ１が、前記リード接続部１１ａ１と同一位置に、且つ、該集電極層１３ａと同じ厚さで一体に設けられている。
　つまり、第１電極シート１１の集電極層１１ａ（リード接続部１１ａ１を除く）の上面視形状と、第２電極シート１２の集電極層１２ａ（リード接続部１２ａ１を除く）の上面視形状と、第３電極シート１３の集電極層１３ａ（リード接続部１３ａ１を除く）の上面視形状は、互いに同じである。
　また、第１電極シート１１の分極性電極層１１ｂの上面視形状と、第２電極シート１２の下面側の分極性電極層１２ｂの下面視形状は、互いに同じである。第２電極シート１２の上面側の分極性電極層１２ｂの上面視形状は、第３電極シート１３の分極性電極層１３ｂの下面視形状は、互いに同じである。図から分かるように、第２電極シート１２の上面側の分極性電極層１２ｂと第３電極シート１３の分極性電極層１３ｂは、第１電極シート１１の分極性電極層１１ｂを左右方向或いは前後方向に１８０度反転させた形状となっている。
　さらに、第１電極シート１１の集電極層１１ａ（リード接続部１１ａ１を含む）と分極性電極層１１ｂは、図２（Ａ）に示した前後方向中央の基準線ＶＳＬを境として線対称形を成している。第２電極シート１２の集電極層１２ａ（リード接続部１２ａ１を含む）と各分極性電極層１２ｂは、図３（Ａ）示した前後方向中央の基準線ＶＳＬを境として線対称形を成している。第３電極シート１３の集電極層１３ａ（リード接続部１３ａ１を含む）と分極性電極層１３ｂは、図４（Ａ）に示した前後方向中央の基準線ＶＳＬを境として線対称形を成している。
　セパレートシート１４は、図５（Ａ）及び図５（Ｂ）に示すように、前記前後寸法Ｌ１１よりも僅かに大きな前後寸法Ｌ１４と前記左右寸法Ｗ１１よりも僅かに大きな左右寸法Ｗ１４とを有する長方形状を成す。セパレートシート１４はセルロース系シートやプラスチック系シート等のイオン透過シートから成り、その厚さは１０～５０μｍ前後である。
　先に述べた第１電極シート１１、第２電極シート１２、第３電極シート１３及びセパレートシート１４のそれぞれは、図６（Ａ）～図６（Ｄ）に示すように、材料シートＢＳ１～ＢＳ４を仮想線ＰＬ１～ＰＬ４に沿って切断してその内側部分を抜き取る方法によって簡単に得ることができる。図から分かるように、第１電極シート１１用の材料シートＢＳ１は帯状集電極層の上面に帯状分極性電極層が形成されたものであり、第２電極シート１２用の材料シートＢＳ２は帯状集電極層の上面及び下面に帯状分極性電極層が形成されたものであり、第３電極シート１３用の材料シートＢＳ３は帯状集電極層の下面に帯状分極性電極層が形成されたものである。
　蓄電素子１０（図９（Ａ）及び図１（Ａ）を参照）を作成するときには、図７（Ａ）及び図７（Ｂ）に示すように、先に用意された第１電極シート１１、第２電極シート１２、第３電極シート１３及び２枚のセパレートシート１４を、下からの順序が、第１電極シート１１、セパレートシート１４、第２電極シート１２、セパレートシート１４、第３電極シート１３となるように積み重ねる。
　この積み重ね時には、第１電極シート１１、第２電極シート１２及び第３電極シート１３の集電極層１１ａ、１２ａ及び１３ａの外縁が積み重ね方向で一致し、且つ、第１電極シート１１及び第３電極シート１３のリード接続部１１ａ１及び１３ａ１の外縁が積み重ね方向で一致するようにする。また、２枚のセパレートシート１４の外縁が各集電極層１１ａ、１２ａ及び１３ａの外縁から外側に突出し、且つ、各セパレートシート１４の外縁が積み重ね方向で一致するようにする。さらに、第１電極シート１１、第２電極シート１２及び第３電極シート１３の各リード接続部１１ａ１、１２ａ１及び１３ａ１の各セパレートシート１４からの突出長さが同じになるようにする。
　これにより、第１電極シート１１の分極性電極層１１ｂと第２電極シート１２の下側の分極性電極層１２ｂが下側のセパレートシート１４に密着し、第２電極シート１２の上側の分極性電極層１２ｂと第３電極シート１３の分極性電極層１３ｂが上側のセパレートシート１４に密着した積み重ね物（符号無し）が得られる。
　続いて、図８（Ａ）及び図８（Ｂ）に示すように、図７（Ａ）に示した積み重ね物の前後方向中央よりも左側部分を同図の基準線ＶＳＬに沿って上側に折り曲げ、該左側部分を右側部分に重ね合わせる。
　この重ね合わせ時には、第１電極シート１１及び第３電極シート１３の各リード接続部１１ａ１及び１３ａ１の外縁が重ね合わせ方向で一致するようにすると共に、第２電極シート１２の各リード接続部１２ａ１の外縁が重ね合わせ方向で一致するようにする。
　これにより、第１電極シート１１、第２電極シート１２、第３電極シート１３及び２枚のセパレートシート１４が基準線ＶＳＬを境として約１８０度の角度で２つ折りされていて、第１電極シート１１の各リード接続部１１ａ１と第３電極シート１３の各リード接続部１３ａ１とが向き合い、且つ、第２電極シート１２の各リード接続部１２ａ１が向き合った形態を有する折り曲げ物（符号無し）が得られる。
　続いて、図９（Ａ）～図９（Ｃ）に示すように、図８（Ａ）に示した折り曲げ物にあって、互いに向き合う第１電極シート１１の各リード接続部１１ａ１と第３電極シート１３の各リード接続部１３ａ１とを重ね合わせ、その左右方向両側の２箇所をスポット溶接や超音波溶接やカシメ等の手法によって直接的に接合して、各リード接続部１１ａ１及び１３ａ１を相互結合する（接合箇所ＷＰ１を参照）。また、各リード接続部１１ａ１及び１３ａ１と非接触位置において互いに向き合う第２電極シート１２の各リード接続部１２ａ１を重ね合わせ、その左右方向両側の２箇所をスポット溶接や超音波溶接やカシメ等の手法によって直接的に接合して、各リード接続部１２ａ１を相互結合する（接合箇所ＷＰ１を参照）。
　これにより、第１電極シート１１、第２電極シート１２、第３電極シート１３及び２枚のセパレートシート１４が基準線ＶＳＬを境として約１８０度の角度で２つ折りされていて、第１電極シート１１の各リード接続部１１ａ１と第３電極シート１３の各リード接続部１３ａ１とが相互結合され、且つ、第２電極シート１２の各リード接続部１２ａ１が相互結合された形態を有する蓄電素子１０が得られる。
　ところで、図２～図９（図１０も同様）にあっては、図示の便宜上、第１電極シート１１の集電極層１１ａ及び分極性電極層１１ｂの厚さと、第２電極シート１２の集電極層１２ａ及び各分極性電極層１２ｂの厚さと、第３電極シート１３の集電極層１３ａ及び分極性電極層１３ｂの厚さと、セパレートシート１４の厚さを、それぞれ実際のものよりも厚く示した関係から、図７（Ｂ）、図８（Ｂ）、図９（Ｂ）及び図９（Ｃ）の上下寸法（全体厚さ）も実際のものよりも厚くなっている。
　しかしながら、第１電極シート１１の集電極層１１ａ及び分極性電極層１１ｂの厚さと、第２電極シート１２の集電極層１２ａ及び各分極性電極層１２ｂの厚さと、第３電極シート１３の集電極層１３ａ及び分極性電極層１３ｂの厚さと、各セパレートシート１４の厚さは５～５０μｍの範囲内にあるため、例えば各層全ての平均値を３０μｍと仮定した場合でも、実際上の図７（Ｂ）の上下寸法（全体厚さ）は２７０μｍとなり、図８（Ｂ）、図９（Ｂ）及び図９（Ｃ）の上下寸法（全体厚さ）は５４０μｍとなる。
　要するに、図９（Ａ）に示した蓄電素子１０の実際上の上下寸法（全体厚さ）は１０００μｍにも満たないため、図９（Ｂ）に示した折り曲げ形態にあっては、折り曲げ箇所の外面曲率半径は図示したものよりもかなり小さく、折り曲げたときに各リード接続部１１ａ１、１２ａ１及び１３ａ１に前後方向の位置ずれも殆ど生じない。また、積み重ね物を折り曲げるときに、各集電極層１１ａ、１２ａ及び１３ａから各分極性電極層１１ｂ、１２ｂ及び１３ｂが剥離することも無いし、各分極性電極層１１ｂ、１２ｂ及び１３ｂと各セパレートシート１４との密着が解かれることも無い。さらに、各集電極層１１ａ、１２ａ及び１３ａと各分極性電極層１１ｂ、１２ｂ及び１３ｂと各セパレートシート１４は折り曲げを許容する可撓性を有するため、これらが折り曲げ箇所で割れることも無い。
　また、図９（Ｂ）にあっては、図示の便宜上、折り曲げ形態における各リード接続部１１ａ１及び１３ａ１の結合と各リード接続部１２ａ１の結合とを説明するために、一部のリード接続部を引き延ばして示してあるが、先の説明から理解できるように、実際上はこのような引き延ばし無しにリード接続部の結合を行える。
　次に、図１０を引用して、リード２０の構成及び蓄電素子１０への接続方法について説明する。
　リード２０を蓄電素子１０に接続するに際しては、図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）に示すリード２０を用意する。このリード２０は、アルミニウムや白金や銅等の導電材から短冊状に形成されており、その厚さは５０～１００μｍである。因みに、リード２０の端部表面には、該リード２０の電極パッド等への接続を容易とするための金属膜を電解メッキ等の手法によって形成しておいても良い。また、リード２０の表面の後記パッケージシート３１のシール領域３１ｃの前側部分に対応する箇所には、後記シール層ＬＡ３と同じ材料から成るシール補強材２１が該箇所を囲むように設けられている。このシール補強材２１は、リード２０を２枚のシート状物で挟み込む方法や、リード２０を１枚のシート状物で囲む方法や、リード２０の表面に液状物を塗布する方法等によって形成されている。
　続いて、図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）に示すように、先に結合された各リード接続部１１ａ１及び１３ａ１の上に一方のリード２０の一端を置き、該一端をスポット溶接や超音波溶接やカシメ等の手法によって直接的に接合して、先に結合された各リード接続部１１ａ１及び１３ａ１にリード２０を結合する（接合箇所ＷＰ２を参照）。また、先に結合された各リード接続部１２ａ１の上に他方のリード２０の一端を置き、該一端をスポット溶接や超音波溶接やカシメ等の手法によって直接的に接合して、先に結合された各リード接続部１２ａ１にリード２０を結合する（接合箇所ＷＰ２を参照）。
　図１０（Ａ）に示したように、各リード２０としてリード接続部１１ａ１、１２ａ１及び１３ａ１よりも左右寸法が小さいものを用い、左右の接合箇所ＷＰ１の内側に接合箇所ＷＰ２が位置し、且つ、これら接合箇所ＷＰ１及びＷＰ２が一直線に並ぶようにすれば、接合領域が重なることによる結合不良の不具合を抑制して個々の結合を的確に行えるし、左右の接合箇所ＷＰ１と接合箇所ＷＰ２との間の電気的抵抗、即ち、一方のリード２０と集電極層１１ａ及び１３ａとの間の電気抵抗と、他方のリード２０と集電極層１２ａとの間の電気抵抗を、それぞれ低減することができる。
　次に、図１１～図１５を引用して、パッケージ３０の構成及び作成方法について説明する。
　パッケージ３０の作成に際しては、図１１（Ａ）～図１１（Ｃ）に示すパッケージシート３１を用意する。このパッケージシート３１は、図１１（Ｃ）に示すように、保護層ＬＡ１、バリア層ＬＡ２及びシール層ＬＡ３が順にラミネートされた３層のラミネートフィルムから成る。保護層ＬＡ１はナイロンやポリエチレンフタレート等の耐熱性プラスチックから成り、その厚さは１０～５０μｍである。バリア層ＬＡ２はアルミニウム等の金属或いは金属酸化物から成り、その厚さは１０～５０μｍである。シール層ＬＡ３はポリプロピレンや変性ポリプロピレン等の熱可塑性プラスチックから成り、その厚さは３０～５０μｍである。
　このパッケージシート３１は、図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）に示すように、所定の前後寸法Ｌ３１及び左右寸法Ｗ３１を有する長方形状を成し、前後方向中央よりも右側部分に直方体形状の張出部３１ａを有し、その内側に相似形状の凹部３１ｂを有する。凹部３１ｂの深さは前記蓄電素子１０の上下寸法（全体厚さ）よりも僅かに大きく、その上面視輪郭は該蓄電素子１０の上面視輪郭よりも僅かに大きい。パッケージシート３１の前後方向中央よりも右側部分において凹部３１ｂが存しない部分はシール領域３１ｃであり、該パッケージシート３１にあってはその上面側にシール層ＬＡ３が位置する。
　パッケージ３０（図１（Ａ）～図１（Ｃ）を参照）を作成するときには、図１２に示すように、図１０（Ａ）に示したリード２０付き蓄電素子１０の蓄電素子１０を凹部３１ｂ内に挿入すると共に、各リード２０のシール補強材２１をシール領域３１ｃの前側部分の上に置く。各シール補強材２１の前後寸法はシール領域３１ｃの前側部分の前後寸法よりも多少大きく形成されているため、蓄電素子１０を凹部３１ｂ内に挿入するときには、各シール補強材２１の前端がシール領域３１ｃの前側部分の前端よりも僅かに外側に突出するようにする。
　続いて、図１３に示すように、図１２に示したパッケージシート３１の前後方向中央よりも左側部分を同図の基準線ＶＳＬに沿って上側に折り曲げ、該左側部分を右側部分に重ね合わせる。
　これにより、パッケージシート３１の左側部分のシール層ＬＡ３が右側部分のシール領域３１ｃのシール層ＬＡ３と向き合った形態を有するパッケージ中間品（符号無し）が得られる。
　続いて、図１４に示すように、図１３に示したパッケージ中間品を上下反転させてからその左側部分及び右側部分に熱を加えて互いに向き合うシール層ＬＡ３をヒートシールし、そして、ヒートシールされた左側部分及び右側部分を上側に折り曲げてから該折り曲げ部分３１ｄに再度熱を加えてヒートシールの確実性を高める（ヒートシール箇所ＨＳを参照）。
　続いて、図１５に示すように、図１４に示したパッケージ中間品のヒートシールされていない前側部分を通じ、適当な注入器具を用いて電解液ＥＳ（例えば、プロピレンカーボネイト（溶媒）に硼弗化トリエチルメチルアンモニウム（溶質）を加えたもの）を凹部３１ｂ内に注入する。そして、注入後にパッケージ中間品の前側部分に熱を加えて互いに向き合うシール層ＬＡ３を各シール補強材２１を挟んでヒートシールする（ヒートシール箇所ＨＳを参照）。
　これにより、蓄電素子１０が電解液ＥＳと共にパッケージ３０内に封入された構造を備える電気二重層キャパシタ（図１（Ａ）～図１（Ｃ）を参照）が得られる。
　ところで、パッケージシート３１のシール層ＬＡ３はそれ自体の厚さがさほど大きいものではないため、パッケージ中間品の前側部分をヒートシールするときの溶融状態如何では、リード２０とバリア層ＬＡ２とが接触してしまう恐れがある。
　しかしながら、パッケージ中間品の前側部分を各シール補強材２１を挟んでヒートシールすれば、各シール補強材２１の厚さ分だけシール層ＬＡ３の実質的厚さを増加できるため、ヒートシールするときに各リード２０とバリア層ＬＡ２とが接触することを確実に回避できる。
　前述の電気二重層キャパシタの蓄電素子１０は、図７（Ａ）に示した積み重ね物を基準線ＶＳＬに沿って折り曲げて重ねあわせた形態（図９（Ｂ）を参照）を有していて、第１電極シート１１の集電極層１１ａ及び分極性電極層１１ｂと、第２電極シート１２の集電極層１２ａ及び各分極性電極層１２ｂと、第３電極シート１３の集電極層１３ａ及び分極性電極層１３ｂと、２枚のセパレートシート１４は、それぞれ折り曲げ箇所を通じて連続している。そのため、従前の蓄電素子と断面上の層構造は同じであっても、各分極性電極層１１ｂ、１２ｂ及び１３ｂにおけるエッジ領域を従前の蓄電素子に比べて減少することができる。
　要するに、従前の蓄電素子にあっては該蓄電素子に電圧を印加したときに各分極性電極層のエッジにおける電気力線密度が高くなることを原因として損傷等のダメージが生じ易く、該該ダメージを原因として蓄電素子全体としての耐電圧特性が低下したり寿命が低下
する等の不具合を生じる恐れがある。しかしながら、前記蓄電素子１０にあっては各分極性電極層１１ｂ、１２ｂ及び１３ｂにおけるエッジ領域を従前の蓄電素子に比べて減らすことができるため、前記ダメージが生じることを効果的に抑制し、該ダメージを原因として蓄電素子１０全体としての耐電圧特性が低下したり寿命が低下したりする等の不具合を生じることを確実に抑制することができる。
　また、前述の電気二重層キャパシタの蓄電素子１０は、集電極層、分極性電極層、セパレートシート、分極性電極層及び集電極層によって１つの充放電セルが構成されていると考えた場合、図９（Ｃ）に示した層構造からすれば該蓄電素子１０は４つの充放電セルを有するようにも見える。しかしながら、蓄電素子１０は図９（Ｂ）に示した折り曲げ形態を有していて、第１電極シート１１の集電極層１１ａ及び分極性電極層１１ｂと、第２電極シート１２の集電極層１２ａ及び各分極性電極層１２ｂと、第３電極シート１３の集電極層１３ａ及び分極性電極層１３ｂと、２枚のセパレートシート１４は、それぞれ折り曲げ箇所を通じて連続しているため、蓄電素子１０は１対のリード２０に対して２つの充放電セルが並列に電気的に接続された等価回路で表すことができる。
　要するに、従前の蓄電素子と断面上の層構造は同じであっても充放電セルの数を１／２に減らすことができるので、充放電セルの数を減らして充放電特性のバラツキ範囲を制限することができる。依って、充放電特性のバラツキによる弊害、具体的には充放電特性が良好な充放電セルに充放電が偏って該充放電セルに物理化学的ダメージが蓄積し、該ダメージによって蓄電素子全体としての充放電特性が低下したり寿命が低下したりする等の不具合を生じることを確実に抑制することができる。
　さらに、前述の電気二重層キャパシタの蓄電素子１０は、図９（Ｂ）に示した折り曲げ形態を有することに加え、第１電極シート１１の各リード接続部１１ａ１と第３電極シート１３の各リード接続部１３ａ１を相互結合され、第２電極シート１２の各リード接続部１２ａ１を相互結合されている。
　つまり、蓄電素子１０の最も外側に位置する第１電極シート１１の分極性電極層１１ｂはその内側のセパレートシート１４に密着し、該セパレートシート１４は第２電極シート１２の一方の分極性電極層１２ｂに密着し、該第２電極シート１２の他方の分極性電極層１２ｂはその内側のセパレートシート１４に密着し、該セパレートシート１４は第３電極シート１３の分極性電極層１３ｂに密着していることも相俟って、第１電極シート１１の各リード接続部１１ａ１と第３電極シート１３の各リード接続部１３ａ１とを相互結合し、且つ、第２電極シート１２の各リード接続部１２ａ１を相互結合することによって、該蓄電素子１０を構成する第１電極シート１１、第２電極シート１２、第３電極シート１３及び各セパレートシート１４の前後方向及び左右方向の相対位置を的確に定めることができる。
　要するに、蓄電素子１０を構成する第１電極シート１１、第２電極シート１２、第３電極シート１３及び２枚のセパレートシート１４は相互に位置ずれが生じ難くなっているため、電気二重層キャパシタを製造する過程や、製造後の電気二重層キャパシタを使用する過程等において、前記位置ずれを原因として蓄電素子１０の形が崩れたりその充放電特性が劣化することを確実に抑制することができる。
　図１６（Ａ）及び図１６（Ｂ）は第１電極シート１１及び第３電極シート１３の少なくとも一方と第２電極シート１２に位置ずれ防止突起を設けた例をそれぞれ示す。
　図１６（Ａ）に示した蓄電素子１０-1にあっては、第１電極シート１１の集電極層１１ａの外縁に分極性電極層１１ｂの厚さよりも高さが大きな位置ずれ防止突起１１ａ２が設
けられ、第２電極シート１２の集電極層１２ａの外縁に分極性電極層１２ｂの厚さよりも高さが大きな位置ずれ防止突起１２ａ２が設けられ、第３電極シート１３の集電極層１３ａの外縁に分極性電極層１３ｂの厚さよりも高さが大きな位置ずれ防止突起１３ａ２が設けられている。これら位置ずれ防止突起１１ａ２、１２ａ２及び１３ａ２は外縁に沿って連続した形状でも外縁に沿って連続しない形状でも良いが、２次元的な位置ずれを防止するには外縁の少なくとも２箇所に設けられていることが望ましい。
　同図から分かるように、第１電極シート１１の位置ずれ防止突起１１ａ２は隣接するセパレートシート１４に非貫通状態で食い込んでおり、第２電極シート１２の位置ずれ防止突起１２ａ２は隣接するセパレートシート１４に非貫通状態で食い込んでおり、第３電極シート１３の位置ずれ防止突起１３ａ２は隣接するセパレートシート１４に非貫通状態で食い込んでいる。図面には、上から２層目と３層目に現れるセパレートシート１４に上下方向で向き合うように位置ずれ防止突起１２ａ２及び１３ａ２が食い込んでいるが、食い込み深さを調整することによって位置ずれ防止突起１２ａ２及び１３ａ２が相互に接触することを回避している。
　図１６（Ｂ）に示した蓄電素子１０-2にあっては、第１電極シート１１の集電極層１１ａの外縁に分極性電極層１１ｂの厚さよりも高さが大きな位置ずれ防止突起１１ａ２が設けられ、第２電極シート１２の集電極層１２ａの外縁に分極性電極層１２ｂの厚さよりも高さが大きな位置ずれ防止突起１２ａ２が設けられており、第３電極シート１３の集電極層１３ａには位置ずれ防止突起は設けられていない。これら位置ずれ防止突起１１ａ２及び１２ａ２は外縁に沿って連続した形状でも外縁に沿って連続しない形状でも良いが、２次元的な位置ずれを防止するには外縁の少なくとも２箇所に設けられていることが望ましい。
　同図から分かるように、第１電極シート１１の位置ずれ防止突起１１ａ２は隣接するセパレートシート１４に非貫通状態で食い込んでおり、第２電極シート１２の位置ずれ防止突起１２ａ２は隣接するセパレートシート１４に非貫通状態で食い込んでおり、第３電極シート１３の位置ずれ防止突起１３ａ２は隣接するセパレートシート１４に非貫通状態で食い込んでいる。第３電極シート１３の集電極層１３ａに位置ずれ防止突起を設けていない理由は、先に述べたように第１電極シート１１の集電極層１１ａと第３電極シート１３の集電極層１３ａの前後方向及び左右方向の相対位置が各々のリード接続部１１ａ１及び１３ａ１を相互に結合することによって定められていることにある。
　前記の位置ずれ防止突起１１ａ２、１２ａ２及び１３ａ２の形成には、集電極層１１ａ、１２ａ及び１３ａの外縁に適当な加工治具を押し当てて該外縁を変形させる手法の他、図６（Ａ）～図６（Ｃ）で説明した作成方法において仮想線ＰＬ１～ＰＬ３に沿う切断に押し切り刃を用い、集電極層１１ａ、１２ａ及び１３ａの外縁に押し切りに伴うダレを生じさせる手法等が採用できる。
　図１６（Ａ）及び図１６（Ｂ）に示した突起食い込み構造を採用すれば、蓄電素子１０-1及び１０-2を構成する第１電極シート１１、第２電極シート１２、第３電極シート１３及び２枚のセパレートシート１４の相互位置ずれをより確実に防止することができるので、電気二重層キャパシタを製造する過程や、製造後の電気二重層キャパシタを使用する過程等において、前記位置ずれを原因として蓄電素子１０-1及び１０-2の形が崩れたりその充放電特性が劣化することをより確実に防止することができる。
　前記位置ずれ防止突起の向きは図１６（Ａ）及び図１６（Ｂ）に限定されるものではなく、例えば、第２電極シート１２の集電極層１２ａの左右方向一方の位置ずれ防止突起１２ａ２を下向きとし左右方向他方を上向きにしても良く、また、第３電極シート１３の集電極層１３ａの左右方向一方の位置ずれ防止突起１３ａ２を下向きとし左右方向他方を上向きにして下向きの位置ずれ防止突起１３ａ２を対向する集電極層１３ａに食い込ませるようにしても良い。
　［第２実施形態］
　図１７～図３０は本発明をリチウムイオンキャパシタに適用した実施形態を示す。このリチウムイオンキャパシタは、蓄電素子４０と、該蓄電素子４０に接続された一対のリード２０と、該一対のリード２０の一部が露出するように蓄電素子１０を封入したパッケージ５０と、を備えている。
　尚、以下の説明では、説明の便宜上、図１７（Ａ）の手前、奥、右、左、下、及び上をそれぞれ上、下、前、後、左、及び右と称すると共に、他の図のこれらに相当する向きをそれぞれ上、下、前、後、左、及び右と称する。また、リード２０及びシール補強材２１の構成は第１実施形態で述べたものを同じであるため、同一符号を用いて説明する。
　先ず、図１８～図２５を引用して、蓄電素子４０の構成並びに作成方法について説明する。
　蓄電素子４０の作成に際しては、図１８（Ａ）及び図１８（Ｂ）に示す第１電極シート４１と、図１９（Ａ）及び図１９（Ｂ）に示す第２電極シート４２と、図２０（Ａ）及び図２０（Ｂ）に示すセパレートシート４３と、を用意する。
　第１電極シート４１は、図１８（Ａ）及び図１８（Ｂ）に示すように、所定の前後寸法Ｌ４１及び左右寸法Ｗ４１を有する長方形状の集電極層４１ａと、該集電極層４１ａの上面の前後方向の両端部分を除く領域に塗工等の手法によって形成された分極性電極層４１ｂを有する。この分極性電極層４１ｂの前後寸法Ｌ４１ｂは前記前後寸法Ｌ４１よりも僅かに小さい。集電極層４１ａは銅等の導電材から成り、その厚さは５～５０μｍである。分極性電極層４１ｂはグラファイト等のリチウムイオンを可逆的に担持可能な物質から成り、その厚さは５０～１００μｍである。また、集電極層４１ａの前後方向両端の右側には、長方形状のリード接続部４１ａ１が、該集電極層４１ａと同じ厚さで一体に設けられている。
　第２電極シート４２は、図１９（Ａ）及び図１９（Ｂ）に示すように、前記前後寸法Ｌ４１ｂよりも僅かに小さい前後寸法Ｌ４２と前記左右寸法Ｗ４１よりも僅かに小さい左右寸法Ｗ４２とを有する長方形状の集電極層４２ａと、該集電極層４２ａの下面全域に塗工等の手法によって形成された分極性電極層４２ｂを有する。因みに、集電極層４２ａの前後寸法Ｌ４２と前記前後寸法Ｌ４１ｂとの差と、左右寸法Ｗ４２と前記左右寸法Ｗ４１との差は、実寸において０．３～２．０ｍｍ程度である。集電極層４２ａはアルミニウム等の導電材から成り、その厚さは５～１００μｍである。分極性電極層４２ｂは活性炭等のリチウムイオンを可逆的に担持可能な物質から成り、その厚さは５～２００μｍである。また、集電極層４２ａの前後方向両端の左側には、前記リード接続部４１ａ１よりも左右寸法（幅）が狭く、且つ、前後寸法が大きい長方形状のリード接続部４２ａ１が、該集電極層４２ａと同じ厚さで一体に設けられている。前側のリード接続部４２ａ１の前端と後側のリード接続部４２ａ１の後端との距離は、前記第１電極シート４１における前側のリード接続部４１ａ１の前端と後側のリード接続部４１ａ１の後端との距離と同じである。
　つまり、第１電極シート４１の集電極層４１ａ（リード接続部４１ａ１を除く）の上面視形状は、第２電極シート４２の集電極層４２ａ（リード接続部４２ａ１を除く）の上面視形状よりも大きい。また、第１電極シート４１の分極性電極層４１ｂの上面視形状は、第２電極シート４２の分極性電極層４２ｂの下面視形状よりも大きい。
　さらに、第１電極シート４１の集電極層４１ａ（リード接続部４１ａ１を含む）と分極性電極層４１ｂは、図１８（Ａ）に示した前後方向中央の基準線ＶＳＬを境として線対称形を成している。第２電極シート４２の集電極層４２ａ（リード接続部４２ａ１を含む）と分極性電極層４２ｂは、図１９（Ａ）示した前後方向中央の基準線ＶＳＬを境として線対称形を成している。
　セパレートシート４３は、図２０（Ａ）及び図２０（Ｂ）に示すように、前記前後寸法Ｌ４１よりも僅かに大きな前後寸法Ｌ４３と前記左右寸法Ｗ４１よりも僅かに大きな左右寸法Ｗ４３とを有する長方形状を成す。セパレートシート４３はセルロース系シートやプラスチック系シート等のイオン透過シートから成り、その厚さは１０～５０μｍ前後である。
　先に述べた第１電極シート４１、第２電極シート４２及びセパレートシート４３のそれぞれは、図２１（Ａ）～図２１（Ｃ）に示すように、材料シートＢＳ１１～ＢＳ１３を仮想線ＰＬ１１～ＰＬ１３に沿って切断してその内側部分を抜き取る方法によって簡単に得ることができる。図から分かるように、第１電極シート４１用の材料シートＢＳ１１は帯状集電極層の上面に帯状分極性電極層が形成されたものであり、第２電極シート４２用の材料シートＢＳ１２は帯状集電極層の上面に帯状分極性電極層が形成されたものである。
　蓄電素子４０（図２４（Ａ）及び図１７（Ａ）を参照）を作成するときには、図２２（Ａ）及び図２２（Ｂ）に示すように、先に用意された第１電極シート４１、第２電極シート４２及びセパレートシート４３を、下からの順序が、第１電極シート４１、セパレートシート４３、第２電極シート４２となるように積み重ねる。
　この積み重ね時には、第１電極シート４１の分極性電極層４１ｂの外縁が第２電極シート４２の分極性電極層４２ｂの外縁よりも外側に突出するようにすると共に、セパレートシート４３の外縁が第１電極シート４１の集電極層４１ａの外縁から外側に突出するようにする。また、第１電極シート４１及び第２電極シート４２の各リード接続部４１ａ１及び４２ａ１のセパレートシート４３からの突出長さが同じになるようにする。
　これにより、第１電極シート４１の分極性電極層４１ｂと第２電極シート４２の分極性電極層４２ｂがセパレートシート４３に密着した積み重ね物（符号無し）が得られる。
　続いて、図２３（Ａ）及び図２３（Ｂ）に示すように、図２２（Ａ）に示した積み重ね物の前後方向中央よりも左側部分を同図の基準線ＶＳＬに沿って上側に折り曲げ、該左側部分を右側部分に重ね合わせる。
　この重ね合わせ時には、第１電極シート４１の各リード接続部４１ａ１の外縁が重ね合わせ方向で一致するようにすると共に、第２電極シート４２の各リード接続部４２ａ１の外縁が重ね合わせ方向で一致するようにする。
　これにより、第１電極シート４１、第２電極シート４２及びセパレートシート４３が基準線ＶＳＬを境として約１８０度の角度で２つ折りされていて、第１電極シート１１の各リード接続部１１ａ１が向き合い、且つ、第２電極シート１２の各リード接続部１２ａ１が向き合った形態を有する折り曲げ物（符号無し）が得られる。
　続いて、図２４（Ａ）～図２４（Ｃ）に示すように、図２３（Ａ）示した折り曲げ物にあって、互いに向き合う第１電極シート４１の各リード接続部４１ａ１を重ね合わせ、その左右方向両側の２箇所をセパレートシート４３を介在させたままスポット溶接や超音波溶接やカシメ等の手法によって直接的に接合して、各リード接続部４１ａ１を相互結合する（接合箇所ＷＰ１１を参照）。また、各リード接続部４１ａ１と非接触位置において互いに向き合う第２電極シート４２の各リード接続部４２ａ１を重ね合わせ、その左右方向両側の２箇所をセパレートシート４３を介在させたままスポット溶接や超音波溶接やカシメ等の手法によって直接的に接合して、各リード接続部４２ａ１を相互結合する（接合箇所ＷＰ１１を参照）。
　続いて、図２４（Ａ）に示すように、第１電極シート４１の集電極層４１ａの上面に、リチウムドープ用のリチウムシート４４を圧着等の手法によって貼り付ける。
　これにより、第１電極シート４１、第２電極シート４２及びセパレートシート４３が基準線ＶＳＬを境として約１８０度の角度で２つ折りされていて、第１電極シート４１の各リード接続部４１ａ１が相互結合され、且つ、第２電極シート１２の各リード接続部１２ａ１が相互結合された形態を有する蓄電素子４０が得られる。
　ところで、図１８～図２４（図２５も同様）にあっては、図示の便宜上、第１電極シート４１の集電極層４１ａ及び分極性電極層４１ｂの厚さと、第２電極シート４２の集電極層４２ａ及び各分極性電極層４２ｂの厚さと、セパレートシート４３の厚さを、それぞれ実際のものよりも厚く示した関係から、図２２（Ｂ）、図２３（Ｂ）、図２４（Ｂ）及び図２４（Ｃ）の上下寸法（全体厚さ）も実際のものよりも厚くなっている。
　しかしながら、第１電極シート４１の集電極層４１ａ及び分極性電極層４１ｂの厚さと、第２電極シート４２の集電極層４２ａ及び分極性電極層４２ｂの厚さと、セパレートシート４３の厚さは５～２００μｍの範囲内にあるため、例えば各層全ての平均値を６０μｍと仮定した場合でも、実際上の図２２（Ｂ）の上下寸法（全体厚さ）は３００μｍとなり、図２３（Ｂ）、図２４（Ｂ）及び図２４（Ｃ）の上下寸法（全体厚さ）は６００μｍとなる。
　要するに、図２４（Ａ）に示した蓄電素子４０の実際上の上下寸法（全体厚さ）は１０００μｍにも満たないため、図２４（Ｂ）に示した折り曲げ形態にあっては、折り曲げ箇所の外面曲率半径は図示したものよりもかなり小さく、折り曲げたときに各リード接続部４１ａ１及び４２ａ１に前後方向の位置ずれも殆ど生じない。また、積み重ね物を折り曲げるときに、各集電極層４１ａ及び４２ａから各分極性電極層４１及び４２ｂが剥離することも無いし、各分極性電極層４１ｂ及び４２ｂとセパレートシート４３との密着が解かれることも無い。さらに、各集電極層４１ａ及び４２ａと各分極性電極層４１ｂ及び４２ｂとセパレートシート４３は折り曲げを許容する可撓性を有するため、これらが折り曲げ箇所で割れることも無い。
　また、図２４（Ｂ）にあっては、図示の便宜上、折り曲げ形態における各リード接続部４１ａ１の結合と各リード接続部４２ａ１の結合とを説明するために、一部のリード接続部を引き延ばして示してあるが、先の説明から理解できるように、実際上はこのような引き延ばし無しにリード接続部の結合を行える。
　次に、図２５を引用して、リード２０の構成及び蓄電素子４０への接続方法について説明する。
　リード２０を蓄電素子４０に接続するに際しては、図２５（Ａ）及び図２５（Ｂ）に示すリード２０を用意する。このリード２０は、アルミニウムや白金や銅等の導電材から短冊状に形成されており、その厚さは５０～１００μｍである。因みに、リード２０の端部表面には、該リード２０の電極パッド等への接続を容易とするための金属膜を電解メッキ等の手法によって形成しておいても良い。また、リード２０の表面の後記パッケージシート５１のシール領域５１ｃの前側部分に対応する箇所には、後記シール層ＬＡ３と同じ材料から成るシール補強材２１が該箇所を囲むように設けられている。このシール補強材２１は、リード２０を２枚のシート状物で挟み込む方法や、リード２０を１枚のシート状物で囲む方法や、リード２０の表面に液状物を塗布する方法等によって形成されている。
　続いて、図２５（Ａ）及び図２５（Ｂ）に示すように、先に結合された各リード接続部４１ａ１のセパレートシート４３から突出する部分の上に一方のリード２０の一端を置き、該一端をスポット溶接や超音波溶接やカシメ等の手法によって直接的に接合して、先に結合された各リード接続部４１ａ１にリード２０を結合する（接合箇所ＷＰ１２を参照）。また、先に結合された各リード接続部４２ａ１のセパレートシート４３から突出した部分の上に他方のリード２０の一端を置き、該一端をスポット溶接や超音波溶接やカシメ等の手法によって直接的に接合して、先に結合された各リード接続部４２ａ１にリード２０を結合する（接合箇所ＷＰ１２を参照）。
　次に、図２６～図３０を引用して、パッケージ５０の構成及び作成方法について説明する。
　パッケージ５０の作成に際しては、図２６（Ａ）～図２６（Ｃ）に示すパッケージシート５１を用意する。このパッケージシート５１は、図２６（Ｃ）に示すように、保護層ＬＡ１、バリア層ＬＡ２及びシール層ＬＡ３が順にラミネートされた３層のラミネートフィルムから成る。保護層ＬＡ１はナイロンやポリエチレンフタレート等の耐熱性プラスチックから成り、その厚さは１０～５０μｍである。バリア層ＬＡ２はアルミニウム等の金属或いは金属酸化物から成り、その厚さは１０～５０μｍである。シール層ＬＡ３はポリプロピレンや変性ポリプロピレン等の熱可塑性プラスチックから成り、その厚さは３０～５０μｍである。
　このパッケージシート５１は、図２６（Ａ）及び図２６（Ｂ）に示すように、所定の前後寸法Ｌ５１及び左右寸法Ｗ５１を有する長方形状を成し、前後方向中央よりも右側部分に直方体形状の張出部５１ａを有し、その内側に相似形状の凹部５１ｂを有する。凹部５１ｂの深さは前記蓄電素子４０の上下寸法（全体厚さ）よりも僅かに大きく、その上面視輪郭は該蓄電素子４０の上面視輪郭よりも僅かに大きい。パッケージシート５１の前後方向中央よりも右側部分において凹部５１ｂが存しない部分はシール領域５１ｃであり、該パッケージシート５１にあってはその上面側にシール層ＬＡ３が位置する。
　パッケージ５０（図１７（Ａ）～図１７（Ｃ）を参照）を作成するときには、図２７に示すように、図２５（Ａ）に示したリード２０付き蓄電素子４０の蓄電素子４０を凹部５１ｂ内に挿入すると共に、各リード２０のシール補強材２１をシール領域５１ｃの前側部分の上に置く。各シール補強材２１の前後寸法はシール領域５１ｃの前側部分の前後寸法よりも多少大きく形成されているため、蓄電素子４０を凹部５１ｂ内に挿入するときには、各シール補強材２１の前端がシール領域５１ｃの前側部分の前端よりも僅かに外側に突出するようにする。
　続いて、図２８に示すように、図２７に示したパッケージシート５１の前後方向中央よりも左側部分を同図の基準線ＶＳＬに沿って上側に折り曲げ、該左側部分を右側部分に重ね合わせる。
　これにより、パッケージシート５１の左側部分のシール層ＬＡ３が右側部分のシール領域５１ｃのシール層ＬＡ３と向き合った形態を有するパッケージ中間品（符号無し）が得られる。
　続いて、図２９に示すように、図２８に示したパッケージ中間品を上下反転させてからその右側部分に熱を加えて互いに向き合うシール層ＬＡ３をヒートシールすると共に、該前側部分に熱を加えて互いに向き合うシール層ＬＡ３を各シール補強材２１を挟んでヒートシールする（ヒートシール箇所ＨＳを参照）。
　続いて、図３０に示すように、図２９に示したパッケージ中間品のヒートシールされていない左側部分を通じ、適当な注入器具を用いて電解液ＥＳ（例えば、プロピレンカーボネイト（溶媒）に六弗化リン酸リチウム（溶質）を加えたもの）を凹部５１ｂ内に注入する。そして、注入後にシール領域５１ｃの左側部分に熱を加えて互いに向き合うシール層ＬＡ３をヒートシールする（ヒートシール箇所ＨＳを参照）。
　これにより、蓄電素子４０が電解液ＥＳと共にパッケージ５０内に封入された構造を備えるリチウムイオンキャパシタ（図１７（Ａ）～図１７（Ｃ）を参照）が得られる。
　ところで、パッケージシート５１のシール層ＬＡ３はそれ自体の厚さがさほど大きいものではないため、パッケージ中間品の前側部分をヒートシールするときの溶融状態如何では、リード２０とバリア層ＬＡ２とが接触してしまう恐れがある。
　しかしながら、パッケージ中間品の前側部分を各シール補強材２１を挟んでヒートシールすれば、各シール補強材２１の厚さ分だけシール層ＬＡ３の実質的厚さを増加できるため、ヒートシールするときに各リード２０とバリア層ＬＡ２とが接触することを確実に回避できる。
　前述のリチウムイオンキャパシタの蓄電素子４０は、図２２（Ａ）に示した積み重ね物を基準線ＶＳＬに沿って折り曲げて重ねあわせた形態（図２４（Ｂ）を参照）を有していて、第１電極シート４１の集電極層４１ａ及び分極性電極層４１ｂと、第２電極シート４２の集電極層４２ａ及び分極性電極層４２ｂと、セパレートシート４３は、それぞれ折り曲げ箇所を通じて連続している。そのため、従前の蓄電素子と断面上の層構造は同じであっても、各分極性電極層４１ｂ及び４２ｂにおけるエッジ領域を従前の蓄電素子に比べて減らすことができる。
　要するに、従前の蓄電素子にあっては該蓄電素子に電圧を印加したときに各分極性電極層のエッジにおける電気力線密度が高くなることを原因として損傷等のダメージが生じ易く、該該ダメージを原因として蓄電素子全体としての耐電圧特性が低下したり寿命が低下する等の不具合を生じる恐れがある。しかしながら、前記蓄電素子４０にあっては各分極性電極層４１ｂ及び４２ｂにおけるエッジ領域を従前の蓄電素子に比べて減らすことができるため、前記ダメージが生じることを効果的に抑制し、該ダメージを原因として蓄電素子４０全体としての耐電圧特性が低下したり寿命が低下したりする等の不具合を生じることを確実に抑制することができる。
　また、前述のリチウムイオンキャパシタの蓄電素子４０は、集電極層、分極性電極層、セパレートシート、分極性電極層及び集電極層によって１つの充放電セルが構成されていると考えた場合、図２４（Ｃ）に示した層構造からすれば該蓄電素子４０は２つの充放電セルを有するようにも見える。しかしながら、蓄電素子４０は図２４（Ｂ）に示した折り曲げ形態を有していて、第１電極シート４１の集電極層４１ａ及び分極性電極層４１ｂと、第２電極シート４２の集電極層４２ａ及び各分極性電極層４２ｂと、セパレートシート４３は、それぞれ折り曲げ箇所を通じて連続しているため、蓄電素子４０は１対のリード２０に対して１つの充放電セルが電気的に接続された等価回路で表すことができる。
　要するに、従前の蓄電素子と断面上の層構造は同じであっても充放電セルの数を１／２に減らすことができるので、充放電セルの数を減らして充放電特性のバラツキ範囲を制限することができる。依って、充放電特性のバラツキによる弊害、具体的には充放電特性が良好な充放電セルに充放電が偏って該充放電セルに物理化学的ダメージが蓄積し、該ダメージによって蓄電素子全体としての充放電特性が低下したり寿命が低下したりする等の不具合を生じることを確実に抑制することができる。
　さらに、前述のリチウムイオンキャパシタの蓄電素子４０は、図２４（Ｂ）に示した折り曲げ形態を有することに加え、第１電極シート４１の各リード接続部４１ａ１をセパレートシート４３を介して相互結合され、第２電極シート４２の各リード接続部４２ａ１がセパレートシート４３を介して相互結合されている。
　つまり、蓄電素子４０の最も外側に位置する第１電極シート４１の分極性電極層４１ｂはその内側のセパレートシート４３に密着し、該セパレートシート４３は第２電極シート４２の分極性電極層４２ｂに密着していることも相俟って、第１電極シート４１の各リード接続部４１ａ１をセパレートシート４３を介して相互結合し、且つ、第２電極シート４２の各リード接続部４２ａ１をセパレートシート４３を介して相互結合することによって、該蓄電素子４０を構成する第１電極シート４１、第２電極シート４２及びセパレートシート４３の前後方向及び左右方向の相対位置を的確に定めることができる。
　要するに、蓄電素子４０を構成する第１電極シート４１、第２電極シート４２及びセパレートシート４３は相互に位置ずれが生じ難くなっているため、リチウムイオンキャパシタを製造する過程や、製造後のリチウムイオンキャパシタを使用する過程等において、前記位置ずれを原因として蓄電素子４０の形が崩れたりその充放電特性が劣化することを確実に抑制することができる。
　尚、図示を省略したが、図１６（Ａ）及び図１６（Ｂ）に示した位置ずれ防止突起１１ａ２、１２ａ２及び１３ａ２と同様の位置ずれ防止突起を第１電極シート３１の集電極層３１ａの外縁と第２電極シート４２の集電極層４２ａの外縁の両方、或いは、第１電極シート３１の集電極層３１ａの外縁のみに設ければ、第１電極シート４１、第２電極シート４２及びセパレートシート４３の相互位置ずれをより確実に防止することができるので、リチウムイオンキャパシタを製造する過程や、製造後のリチウムイオンキャパシタを使用する過程等において、前記位置ずれを原因として蓄電素子の形が崩れたりその充放電特性が劣化することをより確実に防止することができる。
　［他の実施形態］
　（１）第１実施形態では、第１電極シート１１、セパレートシート１４、第２電極シート１２、セパレートシート１４、第３電極シート１３の順に重ね合わせて得た積層体を折り曲げて重ね合わせることで蓄電素子１０を構成したものを示し、第２実施形態では、第１電極シート４１、セパレートシート４３、第２電極シート４２の順に重ね合わせて得た積層体を折り曲げて重ね合わせることで蓄電素子１０を構成したものを示したが、折り曲げる前の積層体のシート数は第１実施形態に示した積層体（図７（Ｂ）を参照）よりも増加しても良い。
　例えば、第１電極シート１１、セパレートシート１４、第２電極シート１２、セパレートシート１４、第２電極シート１２のリード接続部１２ａ１の位置を第１電極シート１１のリード接続部１１ａ１の位置に変更した電極シート、セパレートシート１４、第３電極シート１３のリード接続部１３ａ１の位置を第２電極シート１２のリード接続部１２ａ１の位置に変更した電極シートの順に重ね合わせたものを折り曲げて重ね合わせれば、充放電セルが３つの蓄電素子を構成することができ、且つ、前記同様の作用、効果を得ることができる。
　（２）本発明を電気二重層キャパシタに適用したものを第１実施形態として示し、本発明をリチウムイオンキャパシタに適用したものを第２実施形態として示したが、略同構造の蓄電素子を有する他の電気化学デバイス、例えばレドックスキャパシタやリチウムイオン電池等にも本発明は適用可能で、該適用により前記同様の作用及び効果を得ることができる。
　１０，１０-1，１０-2…蓄電素子、１１…第１電極シート、１１ａ…集電極層、１１ａ１…リード接続部、１１ａ２…位置ずれ防止突起、１１ｂ…分極性電極層、１２…第２電極シート、１２ａ…集電極層、１２ａ１…リード接続部、１２ａ２…位置ずれ防止突起、１２ｂ…分極性電極層、１３…第３電極シート、１３ａ…集電極層、１３ａ１…リード接続部、１３ａ２…位置ずれ防止突起、１３ｂ…分極性電極層、１４…セパレートシート、ＷＰ１…接合箇所、２０…リード、２１…シール補強材、ＷＰ２…接合箇所、３１…パッケージシート、３１ａ…張出部、３１ｂ…凹部、３１ｃ…シール領域、３１ｄ…折り曲げ部分、ＨＳ…ヒートシール箇所、ＥＳ…電解液、４０…蓄電素子、４１…第１電極シート、４１ａ…集電極層、４１ａ１…リード接続部、４１ｂ…分極性電極層、４２…第２電極シート、４２ａ…集電極層、４２ａ１…リード接続部、４２ｂ…分極性電極層、４３…セパレートシート、ＷＰ１１…接合箇所、ＷＰ１２…接合箇所、５１…パッケージシート、５１ａ…張出部、５１ｂ…凹部、５１ｃ…シール領域。

Claims (6)

  1. 　蓄電素子をパッケージ内に封入した構造を備える電気化学デバイスであって、
    　該蓄電素子は、集電極層と該集電極層の少なくとも一面に形成された分極性電極層を有する２以上の電極シートが分極性電極層間にセパレートシートを介在して積み重ねられた物を基準線に沿って折り曲げて重ね合わせた形態を有しており、該形態にあって各電極シートの集電極層及び分極性電極層とセパレートシートはそれぞれ折り曲げ箇所を通じて連続している。
  2. 　請求項１に記載の電気化学デバイスにおいて、
    　前記２以上の電極シートのうち、一方極性として用いられる電極シートの集電極層の両端には前記形態において互いに向き合うリード接続部が設けられていて、且つ、該リード接続部は相互に結合されており、他方極性として用いられる電極シートの集電極層の両端には前記形態において前記電極シートのリード接続部と非接触位置で互いに向き合うリード接続部が設けられていて、且つ、該リード接続部は相互に結合されている。
  3. 　請求項２に記載の電気化学デバイスにおいて、
    　前記一方極性として用いられる電極シートのリード接続部はセパレートシートを介して相互に結合され、前記他方極性として用いられる電極シートのリード接続部はセパレートシートを介して相互に結合されている。
  4. 　請求項１～３の何れか１項に記載の電気化学デバイスにおいて、
    　前記積み重ねられた物は、集電極層と該集電極層の一面に形成された分極性電極層を有する第１電極シートと、集電極層と該集電極層の両面に形成された分極性電極層を有する第２電極シートと、集電極層と該集電極層の他面に形成された分極性電極層を有する第３電極シートと、２枚のセパレートシートとを備えていて、２枚のセパレートシートの一方のセパレートシートは第１電極シートの分極性電極層と第２電極シートの一方の分極性電極層との間に介在し、他方のセパレートシートは第２電極シートの他方の分極性電極層と第３電極シートの分極性電極層との間に介在する。
    いる。
  5. 　請求項１～３の何れか１項に記載の電気化学デバイスにおいて、
    　前記積み重ねられた物は、集電極層と該集電極層の一面に形成された分極性電極層を有する第１電極シートと、集電極層と該集電極層の他面に形成された分極性電極層を有する第２電極シートと、セパレートシートとを備えていて、セパレートシートは第１電極シートの分極性電極層と第２電極シートの分極性電極層との間に介在する。
  6. 　請求項１～３の何れか１項に記載の電気化学デバイスにおいて、
    　前記２以上の電極シートのうち、一方極性として用いられる少なくとも１つの電極シートの集電極層は位置ずれ防止突起を外縁に有していて、且つ、該位置ずれ防止突起は隣接するセパレートシートに非貫通状態で食い込んでおり、他方極性として用いられる少なくとも１つの電極シートの集電極層は位置ずれ防止突起を外縁に有していて、且つ、該位置ずれ防止突起は隣接するセパレートシートに非貫通状態で食い込んでいる。
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