JP2014123699A - 蓄電デバイス - Google Patents

Abstract

【課題】蓄電デバイス要素および外装体の内部が高熱となった場合において、局所的に電流が集中して流れることに起因して蓄電デバイス要素が過剰に発熱することを抑制でき、よって高い安全性を有する蓄電デバイスを提供すること。
【解決手段】蓄電デバイスは、正極および負極をセパレータを介して積層した蓄電デバイス要素と、電解液とが外装体の内部に収容されており、当該外装体の内部において、それぞれ、当該蓄電デバイスを構成する正極および負極に電気的に接続され、外装体から外部に突出するよう設けられた正極端子および負極端子を備えており、前記蓄電デバイス要素には、当該蓄電デバイス要素を構成する正極、負極およびセパレータを固定し、９０℃以上１６０℃以下の温度において固定が外れる絶縁性の第１の固定部材が設けられていることを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、蓄電デバイスに関する。

近年、高出力用途の携帯機器や電気自動車などの電源として、蓄電デバイス要素が電解液と共に外装体内に収容されてなる構成の二次電池、リチウムイオンキャパシタおよび電気二重層キャパシタなどの蓄電デバイスが用いられている。

このような蓄電デバイスは、正極および負極をセパレータを介して重畳した蓄電デバイス要素を備えており、このような構成の蓄電デバイス要素は、通常、所期の重畳を保持するために、例えばテープなどの固定部材で固定されている（例えば、特許文献１および特許文献２参照）。
特許文献１には、蓄電デバイス要素として、帯状の正極と負極とをセパレータを介して積層した積層体が巻回された電極捲回体を備えており、当該電極捲回体の外周面をテープで固定した巻回型の蓄電デバイスが開示されている。また、引用文献２には、蓄電デバイス要素として、矩形板状の正極と負極とをセパレータを介して積層した電極積層体を備えており、当該電極積層体の側面をテープで固定した積層型の蓄電デバイスが開示されている。

また、蓄電デバイスは、通常、上限電圧が定められており、適切な保護回路と組み合わせることで上限電圧を超えないよう制御されている。しかしながら、保護回路が誤動作を起こし、上限電圧を超えた場合には、蓄電デバイスは、過充電状態に陥り、電解液や電極材料が反応を起こしてガスが発生し、このガスによって蓄電デバイス内圧が上昇して膨張する。そのため、蓄電デバイスには、安全性を図る観点から、外装体に安全弁が形成されており、蓄電デバイス内においてガスが発生した場合には、安全弁が開口して発生したガスが電解液と共に放出される。

しかしながら、積層型の蓄電デバイスにおいては、電極積層体を固定する固定部材がポリイミドなどの高耐熱性材料で構成されていることから、電極積層体における固定部材で固定された箇所は、蓄電デバイスが過充電状態に陥るなどして電極積層体および外装体の内部が高熱となっても固定が外れることがなく、固定状態が維持される。そのため、安全弁からガスおよび電解液が放出される前後において、固定部材による固定箇所にて電極の変形に基づく短絡が発生して発熱が生じ、その結果、安全弁とは異なる電極積層体の固定箇所近傍にて外装体が開口する、という問題がある。
而して、近年、リチウムイオンキャパシタや電気二重層キャパシタなどの蓄電デバイスにおいては、高出力および高容量化が求められてきており、蓄電デバイス単体や、複数の蓄電デバイスをスタックしたモジュール構成で大電流を使用する機会が増えてきている。例えば複数の蓄電デバイスをスタックしたモジュールにおいて、１つの蓄電デバイスが過充電状態に陥った場合には、安全弁が開口してガスが電解液と共に放出された後も、その他の蓄電デバイスが機能しているため、大電流を流し続けることがある。そのため、電極積層体の固定部材で固定された箇所における短絡により、激しく過熱される場合がある。特に、ラミネートフィルムが互いに重ね合わされて外周縁部に接合部が形成された構成の外装体を有するラミネート型のリチウムイオンキャパシタおよび電気二重層キャパシタにおいては、電極積層体の固定箇所が激しく過熱されることによって外装体の接合部が軟弱になって開口する。

特開２００７−６７０９７号公報 特開２０１２−１０９１２５号公報

本発明は、以上の事情に基づいてなされたものであって、その目的は、蓄電デバイス要素および外装体の内部が高熱となった場合において、局所的に電流が集中して流れることに起因して蓄電デバイス要素が過剰に発熱することを抑制でき、よって高い安全性を有する蓄電デバイスを提供することにある。

本発明の蓄電デバイスは、正極および負極をセパレータを介して積層した蓄電デバイス要素と、電解液とが外装体の内部に収容されており、当該外装体の内部において、それぞれ、当該蓄電デバイスを構成する正極および負極に電気的に接続され、外装体から外部に突出するよう設けられた正極端子および負極端子を備えた蓄電デバイスであって、
前記蓄電デバイス要素には、当該蓄電デバイス要素を構成する正極、負極およびセパレータを固定し、９０℃以上１６０℃以下の温度において固定が外れる絶縁性の第１の固定部材が設けられていることを特徴とする。

本発明の蓄電デバイスにおいては、前記第１の固定部材は、融点が９０℃以上１６０℃以下である溶融性材料で構成されていることが好ましい。

本発明の蓄電デバイスにおいては、前記第１の固定部材がテープ状であり、前記蓄電デバイス要素における正極、負極およびセパレータの積層方向に伸びるように配置されていることが好ましい。

本発明の蓄電デバイスにおいては、前記溶融性材料が、ポリエチレンおよびポリプロピレンから選ばれる少なくとも１種の熱可塑性樹脂よりなることが好ましい。

本発明の蓄電デバイスにおいては、前記第１の固定部材に間欠切り込み部および切欠き部の少なくとも一方が設けられていることが好ましい。

本発明の蓄電デバイスにおいては、前記正極端子および前記負極端子が、前記蓄電デバイス要素における正極、負極およびセパレータの積層方向に垂直な方向に向かって突出しており、
前記蓄電デバイス要素には、前記第１に固定部材による固体が外れた後にも、当該蓄電デバイス要素を構成する正極、負極およびセパレータを固定することのできる絶縁性の第２の固定部材が設けられており、
前記第２の固定部材は、前記蓄電デバイス要素における、前記正極端子または前記負極端子の突出方向に交差する方向の側面に配設されていることが好ましい。

本発明の蓄電デバイスにおいては、前記正極端子および前記負極端子が、前記蓄電デバイス要素における正極、負極およびセパレータの積層方向に垂直な方向に向かって突出しており、
前記第１の固定部材が、前記蓄電デバイス要素における、前記正極端子または前記負極端子の突出方向に沿う方向の側面に配設されていることが好ましい。

本発明の蓄電デバイスは、５０Ａ以上の電流で充放電を行うことが好ましい。

本発明の蓄電デバイスは、リチウムイオンキャパシタであることが好ましい。

本発明の蓄電デバイスは、第１の固定部材が、９０℃以上１６０℃以下の温度範囲の特定の温度において正極、負極およびセパレータに対する固定が外れる機能を有するものである。そのため、例えば過充電されたり、高温にさらされたりすることによって、蓄電デバイス要素および外装体の内部が高熱となり、正極および負極が熱膨張することに起因して、蓄電デバイス要素における固定部材による固定箇所に、電流が集中して流れて蓄電デバイス要素が発熱した場合であっても、固定部材の温度が特定の温度を超えることによって固定が外れ、正極と負極とが離間した状態となる。その結果、各電極同士の抵抗が大きくなって蓄電デバイスにおける通電電流が小さくなり、あるいは通電電流が遮断されることから、蓄電デバイス要素における固定部材による固定箇所に電流が集中して流れることに起因して蓄電デバイス要素が過剰に発熱することを抑制することができるため、高い安全性が得られる。

本発明の蓄電デバイスの構成の一例を示す説明用平面図である。 図１の蓄電デバイスのＡ−Ａ断面図である。 図１の蓄電デバイスのＢ−Ｂ断面図である。 図１の蓄電デバイスにおける蓄電デバイス要素を構成する電極積層体の概要を示す説明用斜視図である。 （ａ１）〜（ａ４）は、第１の固定部材における間欠切り込み部の形態を示す説明図であり、（ｂ１）〜（ｂ３）は、第１の固定部材における切欠き部の形態を示す説明図である。 本発明の蓄電デバイスの構成の他の例における蓄電デバイス要素を構成する電極積層体の概要を示す説明用斜視図である。

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。

図１は、本発明の蓄電デバイスの構成の一例を示す説明用平面図であり、図２は、図１の蓄電デバイスのＡ−Ａ断面図であり、図３は、図１の蓄電デバイスのＢ−Ｂ断面図であり、図４は、図１の蓄電デバイスにおける蓄電デバイス要素を構成する電極積層体の概要を示す説明用斜視図である。
この蓄電デバイス１０においては、外装体２０は、それぞれ熱融着性を有する長方形の上部外装フィルム２１Ａおよび下部外装フィルム２１Ｂが、互いに重ね合わせられた状態で、それぞれの外周縁部の全周にわたって形成された接合部２２において相互に気密に接合されて構成されている。外装体２０の内部には、蓄電デバイス要素１１を収容するための収容部２３が形成され、当該収容部２３には、蓄電デバイス要素１１が電解液と共に収容されている。
図示の例では、上部外装フィルム２１Ａにおける収容部２３を形成する部分には、絞り加工が施されている。

外装体２０の接合部２２における一辺（図１および図３において左辺）２２ａには、長方形の正極端子１４が設けられており、当該正極端子１４は、一端が外装体２０の内部において蓄電デバイス要素１１の正極集電体１２ａに電気的に接続され、他端が接合部２２の一辺２２ａから外部に突出している。一方、外装体２０の接合部２２における一辺２２ａに対向する他辺（図１および図３において右辺）２２ｂには、長方形の負極端子１５が設けられており、当該負極端子１５は、一端が外装体２０の内部において蓄電デバイス要素１１の負極集電体１３ａに電気的に接続され、他端が接合部２２の他辺２２ｂから外部に突出している。

また、外装体２０の接合部２２には、安全弁２５が設けられている。
この安全弁２５は、接合部２２における非接合部位２４において上部外装フィルム２１Ａおよび下部外装フィルム２１Ｂの一部分が相互に接合されてなる円環状のシール部２６と、このシール部２６の中央位置に形成された、上部外装フィルム２１Ａを貫通する孔口部２７とからなる構成のものである。
ここに、安全弁２５は少なくとも一つ形成されていればよいが、複数の安全弁が形成されていてもよい。

外装体２０を構成する上部外装フィルム２１Ａおよび下部外装フィルム２１Ｂとしては、例えば内側からポリプロピレン（以下、「ＰＰ」という。）層、アルミニウム層およびナイロン層などがこの順で積層された積層体を好適に用いることができる。
上部外装フィルム２１Ａおよび下部外装フィルム２１Ｂとして、例えばＰＰ層、アルミニウム層およびナイロン層が積層された積層体を用いる場合には、その厚みは、通常、５０〜３００μｍである。

上部外装フィルム２１Ａおよび下部外装フィルム２１Ｂの縦横の寸法は、収容部２３に収容される蓄電デバイス要素１１の寸法に応じて適宜選択されるが、例えば縦方向の寸法が４０〜２００ｍｍ、横方向の寸法が６０〜３００ｍｍである。
また、外装体２０における接合部２２の接合幅は、例えば２〜１５ｍｍである。
非接合部位２４の寸法としては、接合部２２および収容部２３の寸法にもよるが、収容部２３に連通する一辺の寸法が１〜４０ｍｍ、この一辺に接する他辺の寸法が３〜１２ｍｍである。

蓄電デバイス１０を構成する蓄電デバイス要素１１は、図２〜図４に示すように、長方形のセパレータＳを介して、複数の板状の正極と複数の板状の負極とが交互に積層されて構成された略直方体状の電極積層体を有している。この電極積層体を構成する複数の正極は、それぞれ長方形の正極集電体１２ａ上の一部に、必要に応じて導電層を介して正極層１２が形成されてなるものである。また複数の負極は、それぞれ長方形の負極集電体１３ａ上の一部に、必要に応じて導電層を介して負極層１３が形成されてなるものである。
電極積層体の上面には、リチウムイオン供給源としてのリチウム極１８が配置され、このリチウム極１８上には、リチウム極集電体１８ａおよびセパレータＳがこの順に積層されている。また、１９は、リチウム極取り出し部材である。
複数の正極の各々における正極集電体１２ａには、正極層１２が形成されていない領域において、それぞれ取り出し部１６が形成されており、これらの取り出し部１６は、互いに溶接されて正極端子１４に電気的に接続されている。この取り出し部１６は、電極積層体の４つの側面１１ｃ，１１ｄ，１１ｅ，１１ｆのうちの側面１１ｃに形成されている。一方、複数の負極の各々における負極集電体１３ａには、負極層１３が形成されていない領域において、それぞれ取り出し部１７が形成されており、互いに溶接されて負極端子１５に電気的に接続されている。この取り出し部１７は、電極積層体における側面１１ｃに対向する側面１１ｅに形成されている。また、取り出し部１６，１７の各々に接続された正極端子１４および負極端子１５は、電極積層体の側面１１ｃ，１１ｅに垂直な方向に向かって互いに反対方向に突出して配設されている。

また、正極集電体１２ａの正極層１２が形成されていない領域、および負極集電体１３ａの負極層１３が形成されていない領域には、例えばアクリル樹脂、フッ素樹脂、ポリイミドなどの絶縁性材料よりなる絶縁層が形成されていてもよい。
正極集電体１２ａおよび負極集電体１３ａに絶縁層が形成されていることによれば、蓄電デバイス１０内において、ガスが発生したり、蓄電デバイス要素１１が発熱することによって当該蓄電デバイス１０が膨張した際に、電極積層体が波打つように曲がり、正極の端部と負極の端部とが接触した場合であっても、正極と負極との短絡を防止することができるため、蓄電デバイスの長寿命化を図ることができる。
この絶縁層は、正極集電体１２ａの正極層１２が形成されていない領域および負極集電体１３ａの負極層１３が形成されていない領域において、他の構成部材（例えば、正極端子１４および負極端子１５等）との接合箇所以外の部分に設けられることが好ましい。
絶縁層は、例えば正極集電体１２ａおよび負極集電体１３ａに対して、絶縁性材料よりなるシートを張り付ける手法、絶縁性材料液を塗布する手法、また絶縁性材料液をスプレー等で噴霧する手法などによって形成することができる。

正極層１２としては、電極材料を、必要に応じて導電材（例えば、活性炭、カーボンブラック等）およびバインダー等を加えて成形したものが用いられる。正極層１２を構成する電極材料としては、リチウムを可逆的に担持可能であれば、特に限定されないが、例えば活性炭などが挙げられる。
また、負極層１３としては、電極材料をバインダーで成形したものが用いられる。負極層１３を構成する電極材料としては、リチウムを可逆的に担持できるものであれば特に限定されないが、例えばグラファイト、種々の炭素材料（例えば難黒鉛化性炭素等）、ポリアセン系物質、錫酸化物、珪素酸化合物等の粉末状、粒状の負極活物質などが挙げられる。

セパレータＳとしては、セルロース（紙）、セルロース／レーヨン複合材料、ポリエチレン、ポリプロピレン、その他公知のものを用いることができる。
これらの中では、セルロース／レーヨン複合材料が耐久性および経済性の点で好ましい。
セパレータＳの厚みは特に限定されないが、通常、１０〜５０μｍ程度が好ましい。

正極集電体１２ａおよび負極集電体１３ａ（以下、これらを「電極集電体」ともいう。）は、表裏面を貫通する孔を有する多孔材よりなるものである。
電極集電体を構成する多孔材の形態としては、エキスパンドメタル、パンチングメタル、金属網、発泡体、あるいはエッチングにより貫通孔が形成された多孔質箔などが挙げられる。
電極集電体の孔の形状は、円形、矩形、多角形、その他適宜の形状に設定することができる。
また、電極集電体の厚みは、強度および軽量化の観点から、５〜５０μｍであることが好ましい。

電極集電体の開口率は、通常、１０〜７９％、好ましくは２０〜６０％である。
ここで、開口率は、下記数式（１）によって算出されるものである。

数式（１）：
開口率（％）＝［１−（電極集電体の質量／電極集電体の真比重）／（電極集電体の見かけ体積）］×１００

このような多孔材を電極集電体として用いることにより、リチウムイオンの供給源であるリチウム極１８から放出されるリチウムイオンが電極集電体の孔を通って自由に各電極間を移動するので、負極および／または正極における負極層１３および正極層１２にリチウムイオンをドーピングすることができる。

電極集電体の材質としては、一般に有機電解質電池などの用途で使用されている種々のものを用いることができる。
負極集電体１３ａの材質の具体例としては、ステンレス、銅、ニッケルなどが挙げられる。また、正極集電体１２ａの材質の具体例としては、アルミニウム、ステンレスなどが挙げられる。

また、蓄電デバイス要素１１には、電極積層体の構成部材（具体的には蓄電デバイス要素１１を構成する正極、負極およびセパレータＳ）を固定する絶縁性の第１の固定部材３０が設けられている。
この第１の固定部材３０は、図２〜図４に示すように、テープ状（帯状）であり、電極積層体の構成部材を固定することのできるよう、電極積層体の側面に、当該電極積層体の積層方向に伸びるように配置されている。
この図の例において、蓄電デバイス要素１１には、複数（具体的には６個）の第１の固定部材３０が設けられている。これらの複数の第１の固定部材３０は、各々、一端部３０ａが電極積層体の上面（図４における上面）１１ａの外周縁部に位置されていると共に、他端部３０ｂが電極積層体の下面（図４における下面）１１ｂの外周縁部に位置されており、電極積層体の上面１１ａの外周縁部、側面１１ｄ，１１ｆおよび下面１１ｂの外周縁部にわたって伸び、電極集電体の積層方向の断面が略コ字状となるように３面にわたって配設されている。また、複数の第１の固定部材３０は、各々、電極積層体の上面１１ａの外周縁部および下面１１ｂの外周縁部、並びに側面１１ｄ，１１ｆを構成する、正極の側面、負極の側面およびセパレータＳの側面に密着した状態とされており、これにより、電極積層体を固定している。

また、第１の固定部材３０の配置位置は、電極積層体を固定することができ、かつ蓄電デバイス要素１１における、正極端子１４および負極端子１５との電気的接続、およびリチウムイオンのドーピングなどに支障がない状態であれば、電極積層体を構成する４つの側面１１ｃ，１１ｄ，１１ｅ，１１ｆのうちのいずれの側面であってもよいが、各電極端子の端部のズレによる短絡を防止する観点から、正極端子１４または負極端子１５の突出方向に沿う方向の側面、具体的には取り出し部１６，１７が伸びる方向に直交する側面１１ｄ，１１ｆに設けられていることが好ましい。このような位置に第１の固定部材３０を配置することで、電極集積体における構成部材の積層方向へのばらつきを抑制できる。

そして、第１の固定部材３０は、９０℃以上１６０℃以下の温度において電極積層体に対する固定が外れる固定解除機能を有している。
第１の固定部材３０が固定解除機能を有するものであることにより、蓄電デバイス１０が、例えば過充電されたり、高温にさらされたりすることによって、蓄電デバイス要素１１および外装体２０の内部が高熱となった場合において、第１の固定部材３０による固定が外れることから、電極積層体の構成部材をバラバラな状態として、正極と負極とを当該電極積層体の積層方向に離間させることができる。
また、第１の固定部材３０が設けられていることにより、蓄電デバイス要素を製造する過程において、正極端子１４および負極端子１５を電極積層体に電気的に接続する場合に、電極積層体の構成部材がばらつくことを抑制することができるため、作業効率が上がる。

また、第１の固定部材３０は、図２〜図４に示されているように、電極積層体の上面１１ａの外周縁部、側面および下面１１ｂの外周縁部にわたって伸びるように配置される場合には、上面１１ａと側面との稜および下面１１ｂと側面との稜において、屈曲することのできるような可撓性を有するものであることが必要とされる。

第１の固定部材３０としては、テープ状の基材の一面に接着剤層を有するテープを用いることができる。
また、第１の固定部材３０は、テープ状の基材が接着剤で固定されてなる構成のものであってもよい。具体的には、例えば、テープ状の基材の端部の一面を、各々、接着剤により、電極積層体の上面の外周縁部および電極積層体の下面の外周縁部に固定したもの、またはテープ状の基材を電極積層体を一巡し、当該基材の端部同士を接着剤によって固定したものであってもよい。

第１の固定部材３０を構成する基材は、絶縁性を有し、また電解液に対する耐性と共に、正極層１２、負極層１３および必要に応じて設けられる導電層の構成材料に対する耐性を有しており、融点が９０℃以上１６０℃以下である溶融性材料（以下、「特定溶融性材料」ともいう。）で構成されている。
ここに、第１の固定部材３０を構成する溶融性材料の融点は、示差走査熱量分析（ＤＳＣ）における吸熱ピークから測定することができる。

第１の固定部材３０を構成する基材が特定溶融性材料によって構成されていることにより、第１の固定部材３０が９０℃以上１６０℃以下の温度範囲の特定温度において、溶融することによって切断され、これにより、固定が外れることとなる。

第１の固定部材３０の基材を構成する材料の融点が９０℃未満である場合には、蓄電デバイス１０の動作中に基材が溶融して形状を保持することができなくなることから、電極積層体を固定することが困難となる。そのため、電極積層体の構成部材（具体的には蓄電デバイス要素１１を構成する正極、負極およびセパレータＳ）に位置ずれが生じやすくなり、よって内部短絡を起こすことで蓄電デバイスとしての寿命が短くなるおそれがある。一方、第１の固定部材３０の基材を構成する材料の融点が１６０℃を超える場合には、蓄電デバイス要素１１および外装体２０の内部が極めて高熱となった場合にも固定が外れず、固定箇所に電流が集中して流れて過剰に発熱するおそれがあるため、十分な安全性が得られなくなる。

特定溶融性材料は、ポリエチレンおよびポリプロピレンから選ばれる少なくとも１種の熱可塑性樹脂よりなることが好ましい。
特定溶融性材料を構成するポリエチレンの具体例としては、重量平均分子量（Ｍｗ）が１，０００〜１，０００，０００のものが挙げられる。

特定溶融性材料としてポリエチレンおよび／またはポリプロピレンを用いることにより、基材を絶縁性を有するものとすることができ、また得られる第１の固定部材３０に可撓性および必要とされる耐性（具体的には、電解液に対する耐性、および正極層１２、負極層１３および必要に応じて設けられる導電層の構成材料に対する耐性）が得られる。しかも、第１の固定部材３０の溶融する温度を、例えばＰＰ層、アルミニウム層およびナイロン層が積層された積層体などの従来公知のフィルムが溶融する温度よりも低くすることができる。

第１の固定部材３０の接着剤層を構成する接着剤としては、絶縁性を有し、また電解液に対する耐性と共に、正極層１２、負極層１３および必要に応じて設けられる導電層の構成材料に対する耐性を有しており、かつ第１の固定部材３０を構成する基材および電極積層体に接着し得るものであれば、種々のものを用いることができる。
接着剤の具体例としては、例えばアクリル系粘着剤などが挙げられる。

第１の固定部材３０を構成する接着剤としては、９０℃以上１６０℃以下の温度により、例えば溶融する、あるいは粘着性が低下するなどして、基材および電極積層体の少なくとも一方との接着状態が解除されるものであることが好ましい。
接着剤として９０℃以上１６０℃以下の温度によって基材および電極積層体の少なくとも一方との接着状態が解除されるものを用いることにより、第１の固定部材３０に一層優れた固定解除機能が得られる。

第１の固定部材３０の好ましい具体例としては、ポリエチレンテープ（融点１４０℃）、およびポリプロピレンテープ（融点１６０℃）である。
このようなポリエチレンテープおよびポリプロピレンテープを第１の固定部材３０として用いることにより、外装体２０を構成する上部外装フィルム２１Ａおよび下部外装フィルム２１Ｂとして、例えばＰＰ層、アルミニウム層およびナイロン層が積層された積層体などの従来公知のフィルムを用いた場合には、第１の固定部材３０が溶融する温度が外装体フィルムが溶融する温度よりも低くなる。そのため、蓄電デバイス要素１１における第１の固定部材３０による固定箇所に、電流が集中して流れて蓄電デバイス要素１１が発熱した場合であっても、外装体２０が溶融する温度に至る前に、第１の固定部材３０による電極積層体に対する固定が確実に外されることから、外装体２０が溶融されることがない。また、蓄電デバイス要素１１が発熱源であることから、発熱源に密着した状態の第１の固定部材３０が溶融して固定が外れる前に、外装体２０の接合部が開口することもない。

第１の固定部材３０の厚みは、１０〜２００μｍであることが好ましい。
固第１の定部材３０の厚みが１０μｍ未満である場合には、第１の固定部材３０に十分な機械的強度が得られず、強度不足に起因する破断が生じるおそれがある。一方、第１の固定部材３０の厚みが２００μｍを超える場合には、第１の固定部材３０に十分な可撓性が得られず、屈曲することが困難になることに起因して電極積層体を十分に固定することができなくなるおそれがある。

また、第１の固定部材３０には、例えば図５の（ａ１）〜（ａ４）に示すような間欠切り込み部（ミシン目）、および図５の（ｂ１）〜（ｂ３）に示すような切欠き部の少なくとも一方が設けられていてもよい。
間欠切り込み部および切欠き部の少なくとも一方が設けられていることにより、第１の固定部材３０が熱などによって開裂しやすくなるため固定解除機能が高まり、よって蓄電デバイス１０により高い安全性が得られる。
ここに、図５（ａ１）の第１の固定部材３０には、この第１の固定部材３０の幅方向（短手方向）に直線状の切り込みが並んだ破線状切り込み３３ａよりなる間欠切り込み部が形成されている。図５（ａ２）の第１の固定部材３０には、この第１の固定部材３０の幅方向（短手方向）に円形状の切り込みが並んだ破線状切り込み３３ｂよりなる間欠切り込み部が形成されている。図５（ａ３）の第１の固定部材３０には、この第１の固定部材３０の幅方向（短手方向）に菱形状の切り込みが並んだ破線状切り込み３３ｃよりなる間欠切り込み部が形成されている。図５（ａ４）の第１の固定部材には、この第１の固定部材３０の長さ方向（長手方向）に円形状の切り込みが並んだ破線状切り込み３３ｄよりなる間欠切り込み部が形成されている。
また、図５（ｂ１）の第１の固定部材には、この第１の固定部材の長さ方向（長手方向）の中央部の一方の側に、三角状切り込み３３ｅよりなる切欠き部が形成されている。図５（ｂ２）の第１の固定部材には、この第１の固定部材の長さ方向（長手方向）の中央部の一方の側に、直線状切り込み３３ｆよりなる切欠き部が形成されている。図５（ｂ２）の例においては、直線状切り込み３３ｆが一方の側に設けられているが、一方の側と共に他方の側にも直線状切り込みが設けられていてもよい。図５（ｂ３）の第１の固定部材には、この第１の固定部材の中央部に、菱形状切り込み３３ｇよりなる切欠き部が形成されている。

外装体２０内に充填される電解液としては、適宜の有機溶媒中に電解質が溶解されてなる有機電解液を用いることが好ましい。
有機溶媒の具体例としては、例えばエチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、アセトニトリル、ジメトキシエタン等の非プロトン性有機溶媒が挙げられ、これらは単独でまたは２種類以上を組み合わせて用いることができる。
また、電解質としては、リチウムイオンを生成しうるものが用いられ、その具体例としては、ＬｉＣＩＯ₄ 、ＬｉＢＦ₄ 、ＬｉＰＦ₆ 、ＬｉＮ（Ｃ₂ Ｆ₅ ＳＯ₂ ）₂ 、ＬｉＮ（ＣＦ₃ ＳＯ₂ ）₂ などが挙げられ、これらは単独でまたは２種類以上を組み合わせて用いることができる。

このような蓄電デバイス１０は、例えば以下のようにして製造することができる。
先ず、正極および負極をセパレータＳを介して積層し、その積層体を第１の固定部材３０によって固定することによって電極積層体を得、更に得られた電極積層体にリチウム極１８、リチウム極集電体１８ａおよびセパレータＳをこの順に積層することによって蓄電デバイス要素１１を作製する。その後、蓄電デバイス要素１１に正極端子１４および負極端子１５を接続する。
次いで、下部外装フィルム２１Ｂ上における収容部２３となる位置に、正極端子１４および負極端子１５が接続された蓄電デバイス要素１１を配置すると共に、非接合部位２４となる位置に、当該非接合部位２４の平面形状に適合する形状のヒートブロックを配置し、その後、この蓄電デバイス要素１１上に、孔口部２７を有する上部外装フィルム２１Ａを重ね合わせ、上部外装フィルム２１Ａおよび下部外装フィルム２１Ｂの外周縁部における３辺を熱融着する。
そして、上部外装フィルム２１Ａおよび下部外装フィルム２１Ｂの間に電解液を注入した後、上部外装フィルム２１Ａおよび下部外装フィルム２１Ｂの外周縁部における未融着の１辺を熱融着することによって外装体２０を形成することにより、蓄電デバイス１０が得られる。

以上の蓄電デバイス１０においては、例えば過充電されたり、高温にさらされたりした場合には、蓄電デバイス要素１１および外装体２０の内部が高熱となるため、電解液や電極材料が反応を起こしてガスが発生し、このガスによって蓄電デバイス１０の内圧が上昇して外装体２０が膨張する。また、それと共に、蓄電デバイス要素１１に、電極積層体を固定する第１の固定部材３０が設けられていることから、正極および負極が熱膨張することに起因して、蓄電デバイス要素１１における第１の固定部材３０による固定箇所に、電流が集中して流れて蓄電デバイス要素１１が発熱することとなる。

而して、外装体２０に安全弁２５が設けられていることから、外装体２０が膨張することによって安全弁２５が開口し、その安全弁２５を介して発生したガスが電解液と共に放出される。
更に、第１の固定部材３０が、融点が９０℃以上１６０℃以下の温度範囲に融点を有する特定溶融性材料よりなる基材を備えたものであり、９０℃以上１６０℃以下の温度範囲の特定温度において、正極、負極およびセパレータに対する固定が外れる固定解除機能を有するものであることから、蓄電デバイス要素１１が発熱することによって、第１の固定部材３０が加熱され、当該第１の固定部材３０の温度が特定温度（基材を構成する特定溶融性材料の融点）を超えることによって固定が外される。そして、電極積層体を構成する正極、負極およびセパレータＳがバラバラになって、正極と負極とが当該電極積層体の積層方向に離間した状態となることから、安全弁２５から電解液が放出され、外装体２０内に電解液が存在しなくなることによって通電電流が遮断される。
このように、蓄電デバイス１０によれば、蓄電デバイス要素１１における第１の固定部材３０による固定箇所に電流が集中して流れることに起因して蓄電デバイス要素１１が過剰に発熱することを抑制することができるため、高い安全性が得られる。

更に、蓄電デバイス１０は、複数の蓄電デバイスを備えた蓄電デバイス装置（モジュール）を構成するものとして好適に用いることができる。このような蓄電デバイス装置においては、複数の蓄電デバイスのうちの１つが、例えば過充電状態に陥って蓄電デバイス要素および外装体の内部が高熱となって蓄電デバイス機能を失った場合であっても、その蓄電デバイス機能を失った蓄電デバイス（以下、「機能喪失デバイス」ともいう。）が過剰に発熱することを抑制できる。そのため、蓄電デバイス装置（モジュール）の安全性が向上する。

このような構成を有する本発明の蓄電デバイスは、電気二重層キャパシタやリチウムイオンキャパシタなどの有機電解質キャパシタとして好適に適用することができ、また、リチウムイオン二次電池などの有機電解質電池として好適に適用することができる。これらのうちでは、高出力および高容量化が求められて大電流を使用することが必要とされていることから、５０Ａ以上の大電流で充放電を行うキャパシタ、特にリチウムイオンキャパシタに適用することが好ましい。
そして、動力用途、特に車載用などとして好適である。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変更を加えることができる。
例えば、蓄電デバイス要素には、図６に示すように、蓄電デバイス要素における正極端子または負極端子の突出方向に交差する方向の側面、具体的には、電極積層体を構成する４つの側面１１ｃ，１１ｄ，１１ｅ，１１ｆのうちの側面１１ｃ，１１ｅの少なくとも一方に、第１の固定部材３０と共に電極積層体の構成部材を固定する絶縁性の第２の固定部材３１が設けられていてもよい。この第２の固定部材３１は、第１の固定部材３０による固体が外れた後にも、当該蓄電デバイス要素を構成する正極、負極およびセパレータを固定することのできる機能を有するものである。
第２の固定部材３１が設けられることにより、第１の固定部材３０による固定が外れた場合であっても、端子近傍での電極積層体の変形が抑制され、よって当該端子近傍における短絡の発生が抑制されるため、蓄電デバイスにより高い安全性が得られる。
具体的に説明すると、図６に示したように第２の固定部材３１が電極積層体の側面１１ｃ，１１ｅに設ける場合には、第１の固定部材３０が外れることにより、第２の固定部材３１による固定部分を変形支点として、電極積層体が波打つように曲がった状態となる。そのため、電極集電体の中央部分（正極層１２と負極層とが積層している部分）において、構成部材が互いに離間した状態となるものの、第２の固定部材近傍での変形が抑制される。その結果、蓄電デバイスの内部短絡の発生を抑制することができるため、高い安全性が得られる。
また、図６に示したように第２の固定部材３１が電極積層体の側面１１ｃ，１１ｅに設けられていると共に、第１の固定部材３０が電極積層体における側面１１ｂおよび／または側面１１ｂに設けられている場合には、第１の固定部材３０による固定が外れやすくなる。

また、図６に示したように第２の固定部材３１が電極積層体の側面１１ｃ，１１ｅに設ける場合には、電極積層体において、正極集電体の正極層が形成されていない領域、および負極集電体の負極層が形成されていない領域に、絶縁層が形成されていることが好ましい。
電極集電体に絶縁層が形成されていることにより、蓄電デバイス内において、ガスが発生したり、蓄電デバイス要素１１が発熱することによって当該蓄電デバイスが膨張した際に、電極積層体が波打つように曲がり、正極の端部と負極の端部とが接触した場合であっても、正極と負極との短絡を防止することができるため、蓄電デバイスの長寿命化を図ることができる。また、第１の固定部材３０が外れ、第２の固定部材３１による固定部分を変形支点として電極積層体が波打つように大きく曲がった状態となった際に、正極の端部と負極の端部とが接触した場合であっても、正極と負極との短絡を防止することができるため、蓄電デバイスにより一層高い安全性が得られる。

第２の固定部材３１は、第１の固定部材３０と同様に、テープ状（帯状）であり、電極積層体の構成部材を固定することのできるよう、側面１１ｃ，１１ｅに、当該電極積層体の積層方向に伸びるように配置されている。
この図の例において、蓄電デバイス要素には、２個の第２の固定部材３１が設けられている。これらの２個の第２の固定部材３１は、各々、一端部３１ａが電極積層体の上面１１ａの外周縁部に位置されていると共に、他端部３１ｂが電極積層体の下面１１ｂの外周縁部に位置されており、電極積層体の上面１１ａの外周縁部、側面１１ｃ，１１ｅおよび下面１１ｂの外周縁部にわたって伸び、電極集電体の積層方向の断面が略コ字状となるように３面にわたって配設されている。また、これらの第２の固定部材３１は、各々、電極積層体の上面１１ａの外周縁部および下面１１ｂの外周縁部、並びに側面１１ｃ，１１ｅを構成する、正極の側面、負極の側面およびセパレータの側面に密着した状態とされており、これにより、電極積層体を固定している。

第２の固定部材３１としては、テープ状の基材の一面に接着剤層を有するテープを用いることができる。
この第２の固定部材３１を構成する基材の材料としては、ポリイミド、ポリフェニレンスルフィド、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などの融点が１６０℃を超える耐熱性材料を好適に用いることができる。また、ポリエチレン、ポリプロピレンなどの第１の固定部材として用いられる材料を用いることもできる。
接着剤層を構成する接着剤としては、例えばアクリル系接着剤を用いることができる。

以下、本発明の具体的な実施例について説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

〈実施例１〉
（１）正極板の作製：
幅２００ｍｍ、厚み１５μｍの帯状のアルミニウム箔に、パンチング方式により、開口面積０．７９ｍｍ² の円形の複数の貫通孔を千鳥状に配列されるよう形成することにより、開口率４２％の集電体を作製した。この集電体の一部分に、導電材としてグラファイトを含んだ導電塗料を、縦型ダイ方式の両面塗工機を用い、塗工幅１３０ｍｍ、両面合わせた塗布厚みの目標値を２０μｍに設定して両面塗工した後、２００℃で２４時間の条件で減圧乾燥させることにより、集電体の表裏面に導電層を形成した。
次いで、集電体の表裏面に形成された導電層上に、電極材料として活性炭を含んだ正極塗料を、縦型ダイ方式の両面塗工機を用い、両面合わせた塗布厚みの目標値を１５０μｍに設定して両面塗工した後、２００℃で２４時間の条件で減圧乾燥させることにより、導電層上に正極層を形成した。
このようにして得られた、集電体の一部分に導電層および正極層が積層されてなる材料を、導電層および正極層が積層されてなる部分（以下、正極板について「塗工部」ともいう。）が１０２ｍｍ×１３０ｍｍ、いずれの層も形成されてない部分（以下、正極板について「未塗工部」ともいう。）が１０２ｍｍ×１０ｍｍとなるように、１０２ｍｍ×１４０ｍｍの大きさに切断することにより、正極板を作製した。

（２）負極板の作製：
幅２００ｍｍ、厚み１０μｍの帯状の銅箔に、パンチング方式により、開口面積０．７９ｍｍ² の円形の複数の貫通孔を千鳥状に配列されるよう形成することにより、開口率４２％の集電体を得た。この集電体の一部分に、電極材料として難黒鉛化性炭素を含んだ負極塗料を、縦型ダイ方式の両面塗工機を用い、塗工幅１３３ｍｍ、両面合わせた塗布厚みの目標値を８０μｍに設定して両面塗工した後、２００℃で２４時間の条件で減圧乾燥させることにより、集電体の表裏面に負極層を形成した。
このようにして得られた、集電体の一部分に負極層が形成されてなる材料を、負極層が形成されてなる部分（以下、負極板について「塗工部」という。）が１０５ｍｍ×１３３ｍｍ、負極層が形成されてない部分（以下、負極板について「未塗工部」という。）が１０５ｍｍ×１０ｍｍになるように、１０５ｍｍ×１４３ｍｍの大きさに切断することにより、負極板を作製した。

（３）蓄電デバイス要素（リチウムイオンキャパシタ要素）の作製：
先ず、正極板１０枚、負極板１１枚、厚みが５０μｍのセルロース／レーヨン複合材料のセパレータ２２枚を用意し、正極板と負極板とを、それぞれの塗工部は重なるが、それぞれの未塗工部は反対側になるよう、セパレータ、負極板、セパレータ、正極板の順で積重した。そして、１０ｍｍ（長さ）×８ｍｍ（幅）×５０μｍ（厚み）のポリエチレンテープ（融点１４０℃）を４枚用意し、直方体状の積層体における正極板の塗工部と未塗工部とが並ぶ方向に平行な２つの側面（図４における側面１１ｄ，１１ｆ）に、それぞれ２枚のポリエチレンテープを、当該積層体の積層方向に伸び、その一端部が積層体の上面の外周縁部に位置し、他端部が積層体の下面の外周縁部に位置するようにして貼り付け、このようにして、積層体を固定することにより、電極積層体を作製した。
次いで、厚み２６０μｍのリチウム箔を切断し、この切断したリチウム箔を、厚さ４０μｍのリチウム極集電体（銅ラス）に圧着することにより、リチウムイオン供給源としてのリチウム極を作製し、このリチウム極を電極積層体の上側に負極と対向するよう配置した。
次いで、作製した電極積層体の１０枚の正極板の各々の未塗工部に、予めシール部分にシーラントフィルムを熱融着した、幅５０ｍｍ、長さ５０ｍｍ、厚さ０．２ｍｍのアルミニウム製の正極端子の接続部を重ねて超音波溶接した。一方、電極積層体の１１枚の負極板の各々の未塗工部およびリチウム極の各々に、予めシール部分にシーラントフィルムを熱融着した、幅５０ｍｍ、長さ５０ｍｍ、厚さ０．２ｍｍの銅製の負極端子の接続部を重ねて抵抗溶接した。以上のようにして、リチウムイオンキャパシタ要素（蓄電デバイス要素）を作製した。

（４）リチウムイオンキャパシタの作製：
図１〜図４に示す構成に基づいて、以下のようにしてリチウムイオンキャパシタを作製した。
ＰＰ層、アルミニウム層およびナイロン層が積層され、寸法が１２５ｍｍ（縦幅）×１８０ｍｍ（横幅）×１５０μｍ（厚み）で、収容部となる中央部分に、１０５ｍｍ（縦幅）×１４５ｍｍ（横幅）の絞り加工が施された上部外装フィルム（接合部となる外周縁部の幅が１０ｍｍ）と、ＰＰ層、アルミニウム層およびナイロン層が積層され、寸法が１２５ｍｍ（縦幅）×１８０ｍｍ（横幅）×１５０μｍ（厚み）の下部外装フィルムとを作製し、上部外装フィルムの外周縁部に、直径ｄが３ｍｍの孔口部を形成した。
次いで、下部外装フィルム上における収容部となる位置に、リチウムイオンキャパシタ要素を、その正極端子および負極端子の各々が、下部外装フィルムの端部から外方に突出するよう配置すると共に、下部外装フィルムの外周縁部における一辺の中央位置（非接合部位となる位置）に、当該非接合部位の平面形状に適合する形状のヒートブロックを配置する。その後、このリチウムイオンキャパシタ要素に、上部外装フィルムを重ね合わせ、上部外装フィルムおよび下部外装フィルムの外周縁部における３辺（正極端子および負極端子が突出する２辺およびその他の１辺）を熱融着した。その後、上部外装フィルムおよび下部外装フィルムの間に、有機電解液として、プロピレンカーボネートとジエチルカーボネートとを１：２で混合した溶媒に、濃度１．２モル／ＬでＬｉＰＦ₆ が溶解されてなる混合溶液５０ｇを注入し、真空含浸させた後、残り１辺を減圧下にて熱融着し、真空封止を行うことにより、リチウムイオンキャパシタ（Ｓ１）を作製した。

（５）安全性確認試験（過充電試験）：
作製したリチウムイオンキャパシタ（Ｓ１）について、下記の手法によって安全性試験を行った。結果を表１に示す。
リチウムイオンキャパシタ（Ｓ１）に、上限電圧以上の電圧を印加することによって外装体内にガスを発生させて安全弁が開口された状態とした後、充電電圧２０Ｖでおよび充電電流２００Ａの充電条件によって定電流定電圧充電（ＣＣＣＶ充電）を６０秒間行った。充電終了後、外装体の外観を目視にて観察し、外装体の安全弁以外領域における開口箇所（外装体の接合部の剥離を含む）の有無を確認した。その後、更に外装体を解体し、固定部材の状態を目視にて確認した。

〈実施例２〉
実施例１において、固定部材として、１０ｍｍ（長さ）×８ｍｍ（幅）×５０μｍ（厚み）のポリプロピレンテープ（融点１６０℃）を用いたこと以外は当該実施例１と同様にして、リチウムイオンキャパシタ（Ｓ２）を得た。このリチウムイオンキャパシタ（Ｓ２）に対して実施例１と同様の手法によって安全性確認試験を実施した。結果を表１に示す。

〈実施例３〉
実施例２において作製したリチウムイオンキャパシタと同様の構成のリチウムイオンキャパシタ（Ｓ３）を作製した。このリチウムイオンキャパシタ（Ｓ３）に対して、実施例１の安全性確認試験において、充電条件における充電電流を５０Ａとしたこと以外は当該実施例１と同様の手法によって安全性確認試験を実施した。結果を表１に示す。

〈実施例４〉
実施例２において、固定部材として、４枚のポリプロピレンテープと共に、１０ｍｍ（長さ）×８ｍｍ（幅）×５０μｍ（厚み）のポリイミドテープを４枚用意し、これらのポリイミドテープを、直方体状の積層体における正極板の塗工部と未塗工部とが並ぶ方向に直交する２つの側面（図４における側面１１ｃ，１１ｅ）にそれぞれ２枚ずつ、当該積層体の積層方向に伸び、その一端部が積層体の上面の外周縁部に位置し、他端部が積層体の下面の外周縁部に位置するようにして貼り付けて電極積層体を作製したこと以外は当該実施例２と同様にして、リチウムイオンキャパシタ（Ｓ４）を得た。このリチウムイオンキャパシタ（Ｓ４）に対して、実施例１の安全性確認試験において、充電条件における充電電流を２５０Ａとしたこと以外は当該実施例１と同様の手法によって安全性確認試験を実施した。結果を表１に示す。

〈実施例５〉
実施例４において、正極板の未塗工部における正極端子の接続部分以外の領域、および負極板の未塗工部における正極端子の接続部分以外の領域を覆うようにアクリル樹脂液を塗布し、得られた塗膜を１００℃の温度条件で乾燥させることによってアクリル樹脂よりなる絶縁層を形成したこと以外は当該実施例４と同様にして、リチウムイオンキャパシタ（Ｓ５）を得た。このリチウムイオンキャパシタ（Ｓ５）に対して、実施例１の安全性確認試験において、充電条件における充電電流を３００Ａとしたこと以外は当該実施例１と同様の手法によって安全性確認試験を実施した。結果を表１に示す。

〈実施例６〉
実施例２において、固定部材として、１０ｍｍ（長さ）×８ｍｍ（幅）×５０μｍ（厚み）の寸法を有し、長手方向の中央部に、直線状の切り込みが、０．５ｍｍの等間隔で幅方向（短手方向）に直列に並んだ破線状切り込みよりなる間欠切り込み部が形成されたポリプロピレンテープ（融点１６０℃）を用いたこと以外は当該実施例２と同様にして、リチウムイオンキャパシタ（Ｓ６）を得た。このリチウムイオンキャパシタ（Ｓ６）に対して、実施例１の安全性確認試験において、充電条件における充電電流を２５０Ａとしたこと以外は当該実施例１と同様の手法によって安全性確認試験を実施した。結果を表１に示す。

〈比較例１〉
実施例１において、固定部材として、１０ｍｍ（長さ）×８ｍｍ（幅）×５０μｍ（厚み）のポリイミドテープを用いたこと以外は当該実施例１と同様にして、リチウムイオンキャパシタ（Ｃ１）を得、このリチウムイオンキャパシタ（Ｃ１）に対して実施例１と同様の手法によって安全性確認試験を実施した。結果を表１に示す。

〈比較例２〉
実施例１において、正極板の未塗工部における正極端子の接続部分以外の領域、および負極板の未塗工部における正極端子の接続部分以外の領域を覆うようにカプトン（登録商標）テープを貼り付けて絶縁層を形成したこと、また固定部材として、１０ｍｍ（長さ）×８ｍｍ（幅）×５０μｍ（厚み）の寸法を有し、長手方向の中央部における両側に、短手方向に伸びる長さ１ｍｍの直線状切り込みよりなる切欠き部が形成されたポリイミドテープを用いたこと以外は当該実施例１と同様にして、リチウムイオンキャパシタ（Ｃ２）を得た。このリチウムイオンキャパシタ（Ｃ２）に対して、実施例１の安全性確認試験において、充電条件における充電電流を２５０Ａとしたこと以外は当該実施例１と同様の手法によって安全性確認試験を実施した。結果を表１に示す。

表１の結果から明らかなように、実施例１〜実施例３に係るリチウムイオンキャパシタは、固定部材が、９０℃以上１６０℃以下の温度で溶融することによって切断され、このようにして、９０℃以上１６０℃以下の温度において電極積層体に対する固定が外れる固定解除機能を有するものである。そのため、安全弁が開口した後に充電を行った場合には、固定部材による電極積層体の固定が外れ、各電極がバラバラに離間した状態となった。また、各電極が離間した状態となることから、各電極同士の抵抗が上昇し、よって、蓄電デバイス要素に流れる電流が小さくなるため、当該蓄電デバイス要素の通電による発熱が抑制されることが確認された。
また、実施例４および実施例５に係るリチウムイオンキャパシタにおいては、蓄電デバイス要素における正極端子または負極端子の突出方向に沿う方向の側面に配設された固定部材は、９０℃以上１６０℃以下の温度で溶融することによって切断され、９０℃以上１６０℃以下の温度において電極積層体に対する固定が外れる固定解除機能を有するものである。一方、蓄電デバイス要素における正極端子または負極端子の突出方向に交差する方向の側面に配設された固定部材は、９０℃以上１６０℃以下の温度において電極積層体に対する固定が外れる固定解除機能を有するものではない。そのため、安全弁が開口した後に充電を行った場合には、固定解除機能を有する固定部材による電極積層体の固定が外れ、また、この固定部材は、実施例１〜実施例３のリチウムイオンキャパシタよりも固定が外れやすくなっていた。一方、固定解除機能を有さない固定部材は、２５０℃以上に加熱されても、電極積層体に対する固定が外れることがなく、固定状態が維持された。このように、固定解除機能を有する固定部材の固定が外れやすくなり、しかも電極積層体が電極積層体の中央部分において構成部材は離間するもののバラバラにはならないため、安全弁が開口した後に大電流が流れても、安全にガスを排出することができた。特に、実施例５に係るリチウムイオンキャパシタは、電極集電体に絶縁層が設けられているため、より大きな電流が流れても、安全にガスを排出することができた。
また、実施例６に係るリチウムイオンキャパシタは、固定部材が破線状の切り込みが形成されてなるものであることから、この切り込みにおいて熱による開裂が生じやすくなっており、よって電極積層体の固定が外れやすくなることが確認された。そのため、より安全にガスを排出することができた。
一方、比較例１に係るリチウムイオンキャパシタは、固定部材が、９０℃以上１６０℃以下の温度において電極積層体に対する固定が外れる固定解除機能を有するものではない。そのため、安全弁が開口した後に充電を行った場合において、２５０℃以上に加熱されても、電極積層体に対する固定が外れることがなく、固定状態が維持された。その結果、蓄電デバイス要素における固定部材による固定箇所に電流が集中して過熱され、外装体には、接合部に熱による剥離が生じると共に溶融による開口が形成されることが確認された。
また、比較例２に係るリチウムイオンキャパシタは、固定部材が、破線状の切り込みが形成されているものの、９０℃以上１６０℃以下の温度において電極積層体に対する固定が外れる固定解除機能を有するものではない。そのため、安全弁が開口した後に充電を行った場合において、切り込みが設けられた箇所が破断し、また外装体には、接合部に熱による剥離が生じると共に溶融による開口が形成されることが確認された。その理由は、固定部材の切り込みが設けられた箇所が破断するよりも先に、電極積層体で短絡が発生し、その結果、外装体の接合部に熱による剥離が生じると共に溶融による開口が形成されたものと推測される。
このようなことから、実施例１〜実施例６に係るリチウムイオンキャパシタは、高い安全性を有するものであることが明らかである。

１０ 蓄電デバイス
１１ 蓄電デバイス要素
１１ａ 上面
１１ｂ 下面
１１ｃ，１１ｄ，１１ｅ，１１ｆ 側面
１２ 正極層
１２ａ 正極集電体
１３ 負極層
１３ａ 負極集電体
１４ 正極端子
１５ 負極端子
１６、１７ 取り出し部
１８ リチウム極
１８ａ リチウム極集電体
１９ リチウム極取り出し部材
２０ 外装体
２１Ａ 上部外装フィルム
２１Ｂ 下部外装フィルム
２２ 接合部
２２ａ 接合部の一辺
２２ｂ 接合部の他辺
２３ 収容部
２４ 非接合部位
２５ 安全弁
２６ シール部
２７ 孔口部
３０ 第１の固定部材
３０ａ 一端部
３０ｂ 他端部
３１ 第２の固定部材
３１ａ 一端部
３１ｂ 他端部
３３ａ〜３３ｄ 破線状切り込み
３３ｅ 三角状切り込み
３３ｆ 直線状切り込み
３３ｇ 菱形状切り込み
Ｓ セパレータ

Claims (9)

1. 正極および負極をセパレータを介して積層した蓄電デバイス要素と、電解液とが外装体の内部に収容されており、当該外装体の内部において、それぞれ、当該蓄電デバイスを構成する正極および負極に電気的に接続され、外装体から外部に突出するよう設けられた正極端子および負極端子を備えた蓄電デバイスであって、
   前記蓄電デバイス要素には、当該蓄電デバイス要素を構成する正極、負極およびセパレータを固定し、９０℃以上１６０℃以下の温度において固定が外れる絶縁性の第１の固定部材が設けられていることを特徴とする蓄電デバイス。
2. 前記第１の固定部材は、融点が９０℃以上１６０℃以下である溶融性材料で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の蓄電デバイス。
3. 前記第１の固定部材がテープ状であり、前記蓄電デバイス要素における正極、負極およびセパレータの積層方向に伸びるように配置されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の蓄電デバイス。
4. 前記溶融性材料が、ポリエチレンおよびポリプロピレンから選ばれる少なくとも１種の熱可塑性樹脂よりなることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の蓄電デバイス。
5. 前記第１の固定部材に間欠切り込み部および切欠き部の少なくとも一方が設けられていることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の蓄電デバイス。
6. 前記正極端子および前記負極端子が、前記蓄電デバイス要素における正極、負極およびセパレータの積層方向に垂直な方向に向かって突出しており、
   前記蓄電デバイス要素には、前記第１に固定部材による固体が外れた後にも、当該蓄電デバイス要素を構成する正極、負極およびセパレータを固定することのできる絶縁性の第２の固定部材が設けられており、
   前記第２の固定部材は、前記蓄電デバイス要素における、前記正極端子または前記負極端子の突出方向に交差する方向の側面に配設されていることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の蓄電デバイス。
7. 前記正極端子および前記負極端子が、前記蓄電デバイス要素における正極、負極およびセパレータの積層方向に垂直な方向に向かって突出しており、
   前記第１の固定部材が、前記蓄電デバイス要素における、前記正極端子または前記負極端子の突出方向に沿う方向の側面に配設されていることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかに記載の蓄電デバイス。
8. ５０Ａ以上の電流で充放電を行うことを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれかに記載の蓄電デバイス。
9. リチウムイオンキャパシタであることを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれかに記載の蓄電デバイス。
   

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