JP2013123006A - リチウムイオンキャパシタ - Google Patents

Abstract

【課題】エネルギー容量が低下しにくく、かつ、充放電容量の大きいリチウムイオンキャパシタを提供する。
【解決手段】正極と、負極と、上記正極及び上記負極の間に介在されたセパレータとを備え、上記正極、上記負極及び上記セパレータを積層してなる電極積層体がケース内に収容され、上記ケース内にリチウムイオンを含んだ有機電解質が注入されているリチウムイオンキャパシタであって、上記ケースの上面及び底面の少なくとも一方の面は、外縁を含む平板状の第１面６１Ａ_１と、上記第１面の内側に位置し、弾性を有する第２面６１Ａ_２と、上記第２面の内側に位置する平板状の第３面６１Ａ_３とを有する板状体からなる。
【選択図】図４

Description

本発明は、リチウムイオンキャパシタに関する。

近年、省資源及び環境問題の意識の高まりとともに、蓄電デバイスの開発が進められている。
特に、太陽光発電又は風力発電等によるクリーンエネルギーの貯蔵システム、及び、電気自動車用又はハイブリッド電気自動車用の電源等の蓄電システムにおいては、エネルギー容量が大きくかつ急速充放電が可能な蓄電デバイスが必要とされる。

このような蓄電デバイスの１つとして、グラファイト等の炭素材料を負極に用い、ＬｉＣｏＯ_２等のリチウム含有金属酸化物を正極に用いたリチウムイオン二次電池が実用化されている。
リチウムイオン二次電池は、負極に金属リチウムを使用せずリチウムイオンのみが充放電に関与することから、リチウム金属を用いるリチウム電池とは区別されており、高電圧及び高容量を特長としている。

また、非水系蓄電デバイスが注目されており、その１つとして、リチウムイオン二次電池及び電気二重層キャパシタの蓄電原理を組み合わせたリチウムイオンキャパシタが提案されている。
リチウムイオンキャパシタ（以下、セルともいう）では、リチウムイオンの吸蔵及び放出が可能な材料を負極材料として用い、負極にリチウムイオンを吸蔵、担持（以下、「吸蔵、担持させること」を「ドープ」ともいう）させることにより、負極電位を下げている。その結果、セルの電圧を高くすることができ、エネルギー容量も大きくすることができる。

特許文献１には、炭素材料からなる正極と、リチウムイオンの吸蔵及び放出が可能な材料からなる負極と、上記負極及び上記正極の間に介在されたセパレータとを備え、上記正極、上記負極及び上記セパレータを積層してなる電極積層体がケース内に収容され、上記ケース内にリチウムイオンを含んだ有機電解質が注入されている非水系蓄電デバイスが開示されている。
特許文献１に記載の非水系蓄電デバイスでは、上記ケースは、上側開口及び下側開口を有する箱状であってかつ上記電極積層体の側面を包囲する硬質のケース本体と、上記ケース本体とは別に作製され上記下側開口を塞ぐように上記ケース本体に接合された下蓋と、上記ケース本体とは別に作製され上記上側開口を塞ぐように上記ケース本体に接合された上蓋とを含んで構成されていることを特徴としている。

特開２００８−３００５９３号公報

特許文献１に記載の非水系蓄電デバイス（リチウムイオンキャパシタ）では、負極に予めリチウムイオンをドープ（以下、「予めドープさせること」を「プレドープ」ともいう）させている。具体的には、セル内にリチウム金属箔を配置しておき、リチウム金属との電気化学的接触によりリチウムイオンを負極にドープさせている。

負極にリチウムイオンがドープされると、リチウム金属箔は消失するため、その分、セル内の内容物の体積が減少する。
しかしながら、特許文献１に記載の非水系蓄電デバイスは、ケース本体に上蓋及び下蓋が接合された構造であるため、リチウム金属箔が占めていた部分に空隙が形成される。そのため、ケースの上蓋又は下蓋で電極積層体をしっかり押さえ付けることができず、電極間の間隔が広がってしまう結果、エネルギー容量が低下する上、リチウムイオンの伝導に要する電解液の距離が長くなるために充放電容量が小さくなると考えられる。

本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、エネルギー容量が低下しにくく、かつ、充放電容量の大きいリチウムイオンキャパシタを提供することを目的とする。

本発明のリチウムイオンキャパシタは、
正極と、負極と、上記正極及び上記負極の間に介在されたセパレータとを備え、上記正極、上記負極及び上記セパレータを積層してなる電極積層体がケース内に収容され、上記ケース内にリチウムイオンを含んだ有機電解質が注入されているリチウムイオンキャパシタであって、
上記ケースの上面及び底面の少なくとも一方の面は、外縁を含む平板状の第１面と、上記第１面の内側に位置し、弾性を有する第２面と、上記第２面の内側に位置する平板状の第３面とを有する板状体からなることを特徴とする。

本発明のリチウムイオンキャパシタでは、ケースの上面及び底面の少なくとも一方の面は、外縁を含む平板状の第１面と、上記第１面の内側に位置し、弾性を有する第２面と、上記第２面の内側に位置する平板状の第３面とを有する板状体からなる。
このように、板状体に弾性を有する第２面が設けられていると、板状体の第２面の弾性作用により、板状体の第３面を電極に押さえ付けることができる。

従って、リチウムイオンのドープによりセル内の内容物の体積が減少した場合であっても、板状体の第３面を電極に押さえ付けることにより、板状体の第３面がセル内の体積変化に追従する。その結果、電極間の間隔を狭く保つことができるため、電池容積を小さくでき、エネルギー容量の低下を防止することができる。また、リチウムイオンの電解液内での移動距離を小さくできるので、充放電容量を大きくすることができる。

本発明のリチウムイオンキャパシタでは、上記第２面には、蛇腹状の弾性部が設けられていることが好ましい。
蛇腹状の弾性部は、例えば、板状体をプレス成形することにより形成することができる。このような蛇腹状の弾性部は、プレス成形によって元の厚みより薄く引き延ばされて成形することができる。このようなプレス成形により、第２面が加工硬化し、適度な弾力性を備えるようになる。このため、板状体に弾性を有する第２面を形成することができる。従って、上述した電極を押さえ付ける本発明の効果を充分に発揮することができる。

本発明のリチウムイオンキャパシタでは、上記蛇腹状の弾性部は、上記第１面の輪郭に沿って設けられていることが好ましい。
蛇腹状の弾性部が第１面の輪郭に沿って設けられていると、板状体の第３面を、第１面の輪郭に沿って変動させることができる。そのため、第３面と第１面とが平行を維持したまま容積変化することができるので、電極が平行を維持し、電極の面内で電池性能の均一化を図ることができる。

本発明のリチウムイオンキャパシタでは、上記第１面のさらに外側に延設部が設けられていることが好ましい。
第１面のさらに外側に延設部が設けられていると、第１面と延設部の間にできる曲折部により板状体の剛性が高くなる。そのため、リチウムイオンキャパシタに力が加わっても、板状体と他の板状体又は後述する枠状体との間で局部的な力が加わりにくく、接合部で剥離しにくくすることができる。

本発明のリチウムイオンキャパシタでは、上記ケースは、上側開口及び下側開口を有する箱状であってかつ上記電極積層体の側面を包囲する枠状体をさらに備え、上記板状体の上記第１面の端部が、上記枠状体の上記上側開口又は上記下側開口を塞ぐように、上記枠状体と接合されていることが好ましい。
ケースが枠状体を備えていると、板状体の第１面を枠状体に固定しつつ、板状体の第３面で電極積層体をしっかりと押さえ付けることができる。また、枠状体には厚みがあるので、電解液注入口を容易に形成することができる。そのため、電解液の注入が行いやすい。
さらに、ケースが枠状体を備えることによって、リチウムイオンキャパシタ全体の強度を向上させることもできる。

本発明のリチウムイオンキャパシタでは、上記枠状体は、少なくとも絶縁部を有することがより好ましい。
枠状体が絶縁部を有していると、板状体が帯電する構造であっても、ショートすることを防止することができる。

本発明のリチウムイオンキャパシタでは、上記板状体は、金属製であることが好ましい。
板状体が金属製であると、セル内部の発熱を速やかに外部に拡散することができる。

本発明のリチウムイオンキャパシタでは、上記ケースの上面に垂直な断面において、上記板状体の上記第３面は、上記板状体の上記第１面よりも上記電極積層体に近い位置にあることが好ましい。
この場合、板状体の第３面で電極積層体をより確実に押さえ付けることができる。

本発明のケースは、本発明のリチウムイオンキャパシタに用いられることを特徴とする。

図１は、本発明の第一実施形態に係るリチウムイオンキャパシタの一例を模式的に示す断面図である。 図２は、本発明の第一実施形態に係るリチウムイオンキャパシタの一例を模式的に示す斜視図である。 図３は、図１及び図２に示すリチウムイオンキャパシタを構成するケースの枠状体を模式的に示す斜視図である。 図４（ａ）は、図１及び図２に示すリチウムイオンキャパシタを構成するケースの第１の板状体を模式的に示す平面図である。図４（ｂ）は、図４（ａ）に示す第１の板状体のＢ−Ｂ線断面図である。 図５は、本発明の第一実施形態に係るリチウムイオンキャパシタを構成するケースの第１の板状体の別の一例を模式的に示す断面図である。 図６は、本発明の第一実施形態に係るリチウムイオンキャパシタを構成するケースの第１の板状体のさらに別の一例を模式的に示す断面図である。 図７は、本発明の第一実施形態に係るリチウムイオンキャパシタを構成するケースの第１の板状体のさらに別の一例を模式的に示す断面図である。 図８は、本発明の第一実施形態に係るリチウムイオンキャパシタを構成するケースの別の一例を模式的に示す断面図である。 図９（ａ）は、リチウムイオンのプレドープを行う前のリチウムイオンキャパシタの一例を模式的に示す断面図であり、図９（ｂ）は、リチウムイオンのプレドープが完了した後のリチウムイオンキャパシタの一例を模式的に示す断面図である。 図１０は、本発明の第二実施形態に係るリチウムイオンキャパシタの一例を模式的に示す斜視図である。 図１１は、図１０に示すリチウムイオンキャパシタを構成するケースを模式的に示す断面図である。 図１２は、本発明の第二実施形態に係るリチウムイオンキャパシタの別の一例を模式的に示す斜視図である。 図１３は、図１２に示すリチウムイオンキャパシタを構成するケースを模式的に示す断面図である。 図１４は、本発明の第二実施形態に係るリチウムイオンキャパシタのさらに別の一例を模式的に示す斜視図である。 図１５は、図１４に示すリチウムイオンキャパシタを構成するケースを模式的に示す断面図である。

以下、本発明の実施形態について具体的に説明する。しかしながら、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲において適宜変更して適用することができる。

（第一実施形態）
以下、本発明のリチウムイオンキャパシタの一実施形態である第一実施形態について、図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明の第一実施形態に係るリチウムイオンキャパシタの一例を模式的に示す断面図である。
図２は、本発明の第一実施形態に係るリチウムイオンキャパシタの一例を模式的に示す斜視図である。
なお、図１は、図２に示すリチウムイオンキャパシタのＡ−Ａ線断面図である。

図１に示すリチウムイオンキャパシタ１００では、正極１０、負極２０及びセパレータ４０を積層してなる電極積層体５０がケース６０Ａ内に収容されている。また、ケース６０Ａ内には、リチウム極３０も収容されている。

本明細書において、「正極」とは、放電の際に電流が流出し、充電の際に電流が流入する側の極を意味する。また、「負極」とは、放電の際に電流が流入し、充電の際に電流が流出する側の極を意味する。

図１及び図２に示すように、ケース６０Ａは、ケース６０Ａの上面に設けられた第１の板状体６１Ａと、ケース６０Ａの底面に設けられた第２の板状体６２Ａと、枠状体６３Ａとを備えている。
そして、ケース６０Ａ内には、リチウムイオンを含んだ有機電解質（以下、電解液ともいう）が注入されている。
以下、本明細書において、第１の板状体と第２の板状体とを特に区別する必要がない場合、単に板状体と表記する。

正極端子１６は、例えば、第１の板状体６１Ａと枠状体６３Ａとの間に設けられている。正極端子１６は、図１及び図２に示すように、ケース６０Ａの外周より外側に延出している。
正極端子１６には、正極リード１８が電気的に接続されている。正極リード１８は、正極端子１６と、正極１０の正極集電体１２とを電気的に接続することができる。正極端子１６及び正極リード１８の材質としては、例えば、アルミニウム、ステンレス等が挙げられる。

負極端子２６は、例えば、正極端子１６と離間して、第１の板状体６１Ａと枠状体６３Ａとの間に設けられている。負極端子２６は、図１及び図２に示すように、ケース６０Ａの外周より外側に延出している。
負極端子２６には、負極リード２８が電気的に接続されている。負極リード２８は、負極端子１６と、負極２０の負極集電体２２とを電気的に接続することができる。負極端子２６及び負極リード２８の材質としては、例えば、銅、ステンレス、ニッケル等が挙げられる。

なお、図１及び図２では、正極端子１６は、ケース６０Ａの左側端部（一方側の端部）に設けられ、負極端子２６は、ケース６０Ａの右側端部（他方側の端部）に設けられているが、正極端子１６及び負極端子２６の位置は、特に限定されない。

負極リード２８は、さらに、リチウム極３０のリチウム集電体３２と、負極２０の負極集電体２２とを電気的に接続（短絡）することができる。
このような構成により、ケース６０Ａ内に、電解液を注入して封止し、所定時間（例えば、１０日間）放置しておくと、リチウム極３０のリチウム箔３４は、電解液に溶解してリチウムイオンとなることができる。その結果、リチウムイオンを、電気化学的に電解液を介して負極２０にドープ（プレドープともいえる）させることができる。その結果、負極２０の電位を下げることができる。

なお、リチウム箔３４は、プレドープによって、例えば完全に電解液に溶解するが、図１では、便宜上、電解液の図示を省略し、電解液に溶解する前のリチウム箔３４を図示している。

電極積層体５０は、ケース６０Ａ内に収容され、電解液に浸漬されている。
図１に示す例では、電極積層体５０は、第２の板状体６２Ａの内側の底面から、セパレータ４０、負極２０、正極１０、負極２０、正極１０、負極２０、リチウム極３０、セパレータ４０の順で積層され、極と極との間にセパレータ４０を介することによって構成されている。すなわち、図１に示す例では、電極積層体５０は、２層の正極１０と、３層の負極２０とを有しているが、その数は特に限定されず、例えば、電極積層体５０は、正極１０及び負極２０を、それぞれ１０層程度有していてもよい。同様に、リチウム極３０の数及び設置場所も特に限定されない。正極１０、負極２０、リチウム極３０及びセパレータ４０は、シート状の形状を有している。

なお、電極積層体５０の形態は、図１に示す例に限定されず、例えば、正極、負極、リチウム極及びセパレータを重ねて積層シートを形成し、該積層シートを捲回させてなる捲回構造体でもよい。

以下、電極積層体５０を収容するためのケース６０Ａについて説明する。
図３は、図１及び図２に示すリチウムイオンキャパシタを構成するケースの枠状体を模式的に示す斜視図である。
枠状体６３Ａは、上側開口及び下側開口を有する平面視矩形の箱状を呈している。電極積層体５０の収容時には、枠状体６３Ａによって電極積層体５０の側面が全体的に包囲される。

また、図３に示す枠状体６３Ａのように、正極端子１６及び負極端子２６を固定するための凹部７３が設けられていてもよい。
上述したように、正極端子１６及び負極端子２６の位置は、特に限定されない。そのため、例えば、凹部の代わりに開口を枠状体に設け、その開口から正極端子１６及び負極端子２６を外側に突出させてもよい。
また、複数の部材によって枠状体を構成し、当該部材の間から正極端子１６及び負極端子２６を外側に突出させてもよい。

本発明の第一実施形態に係るリチウムイオンキャパシタにおいて、枠状体の構成材料としては、ある程度硬質なものであれば、従来公知の任意の材料を使用することができる。例えば、樹脂材料、金属材料、セラミック材料等の中から任意に選択することができる。
樹脂材料の例としては、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリイミド（ＰＩ）、フッ素系樹脂等を使用することができる。金属材料の例としては、アルミニウム、ステンレス等を好適に使用することができる。

本発明の第一実施形態において、枠状体は、少なくとも絶縁部を有することが好ましい。
従って、枠状体の構成材料としては、樹脂材料又はセラミック材料を用いることが好ましい。また、枠状体の構成材料として、絶縁膜をコーティングした金属材料を用いてもよい。
枠状体が絶縁部を有していると、板状体が帯電する構造であっても、ショートすることを防止することができる。

このような枠状体は、例えば、金属材料を成形素材とし、これを金型でプレス成形（例えば、インパクト成形等）することにより作製することができる。また、樹脂材料を成形素材とし、これを射出成形することにより枠状体を作製してもよい。

図１及び図２に示すように、矩形状に形成された第１の板状体６１Ａの端部は、枠状体６３Ａの上面側に接着剤、溶着又は溶接等で接合されることにより、枠状体６３Ａの上側開口を塞いでいる。また、矩形状に形成された第２の板状体６２Ａの端部は、枠状体６３Ａの下面側に接着剤、溶着又は溶接等で接合されることにより、枠状体６３Ａの下側開口を塞いでいる。
なお、板状体の端部を枠状体と接着剤で接合する場合、上記接着剤は、有機電解質の溶媒に不溶性であることが好ましい。

本発明の第一実施形態に係るリチウムイオンキャパシタでは、上記ケースの上面及び底面の少なくとも一方の面が、外縁を含む平板状の第１面と、上記第１面の内側に位置し、弾性を有する第２面と、上記第２面の内側に位置する平板状の第３面とを有する板状体からなることを特徴としている。

図４（ａ）は、図１及び図２に示すリチウムイオンキャパシタを構成するケースの第１の板状体を模式的に示す平面図である。図４（ｂ）は、図４（ａ）に示す第１の板状体のＢ−Ｂ線断面図である。

図４（ａ）及び図４（ｂ）に示す第１の板状体６１Ａは、外縁を含む平板状の第１面６１Ａ_１と、上記第１面６１Ａ_１の内側に位置し、弾性を有する第２面６１Ａ_２と、上記第２面６１Ａ_２の内側に位置する平板状の第３面６１Ａ_３とを有する。
また、第１の板状体６１Ａの第２面６１Ａ_２には、蛇腹状の弾性部７１Ａが設けられている。

本明細書において、「蛇腹状の弾性部」とは、折り返し構造を有する部分をいう。
図４（ａ）及び図４（ｂ）に示す第１の板状体６１Ａにおいて、蛇腹状の弾性部７１Ａは、３つの山折りと３つの谷折りとの折り返し構造を有している。
蛇腹状の弾性部７１Ａは弾力性を有するため、蛇腹状の弾性部７１Ａが設けられている面が、弾性を有する第２面６１Ａ_２となる。
なお、蛇腹状の弾性部の山折り及び谷折りの数及び形状は特に限定されない。

本発明の第一実施形態に係るリチウムイオンキャパシタにおいて、蛇腹状の弾性部は、板状体の第１面の輪郭に沿って設けられていることが好ましい。
蛇腹状の弾性部が第１面の輪郭に沿って設けられていると、第３面と第１面とが平行を維持したまま容積変化することができるので、電極が平行を維持し、電極の面内で電池性能の均一化を図ることができる。

図４（ａ）に示す例では、第１面の輪郭は平面視で矩形状であるが、角部が曲率又は面取りを有する形状であってもよい。
また、図４（ａ）に示す例のように、蛇腹状の弾性部の角部は曲率を有していることが好ましいが、蛇腹状の弾性部の角部は曲率を有していなくてもよい。

本発明の第一実施形態に係るリチウムイオンキャパシタにおいて、板状体の第１面のさらに外側には、延設部が設けられていてもよい。
第１面のさらに外側に延設部が設けられていると、第１面と延設部の間にできる曲折部により板状体の剛性が高くなる。そのため、リチウムイオンキャパシタに力が加わっても、板状体と枠状体との間で局部的な力が加わりにくく、接合部で剥離しにくくすることができる。

図５は、本発明の第一実施形態に係るリチウムイオンキャパシタを構成するケースの第１の板状体の別の一例を模式的に示す断面図である。
図５に示す第１の板状体６１Ｂの第１面のさらに外側には、枠状体６３Ｂに沿った延設部７２Ｂが設けられている。
第１の板状体６１Ｂの他の構成は、蛇腹状の弾性部７１Ｂの形状が少し異なるものの、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示す第１の板状体６１Ａの構成と同様である。

本発明の第一実施形態に係るリチウムイオンキャパシタにおいて、延設部の形状は、板状体の第１面のさらに外側に設けられている限り、特に限定されない。
例えば、図５に示す延設部７２Ｂのさらに外側に、第１の板状体６１Ｂの第１面及び第３面と平行な延設部が設けられた形状であってもよい。

本発明の第一実施形態に係るリチウムイオンキャパシタにおいて、蛇腹状の弾性部の形状は、特に限定されない。
図６及び図７は、本発明の第一実施形態に係るリチウムイオンキャパシタを構成するケースの第１の板状体のさらに別の一例を模式的に示す断面図である。
図６に示す第１の板状体６１Ｃの第２面に設けられた蛇腹状の弾性部７１Ｃは、２つの山折りと２つの谷折りとの折り返し構造を有している。そして、蛇腹状の弾性部７１Ｃは、板状体６１Ｃの第１面及び第３面と平行な面を有している。
図７に示す第１の板状体６１Ｄの第２面に設けられた蛇腹状の弾性部７１Ｄは、丸みを帯びた２つの山折りと２つの谷折りとの折り返し構造を有している。
なお、図６に示す第１の板状体６１Ｃ、及び、図７に示す第１の板状体６１Ｄには、延設部が設けられているが、延設部は設けられていなくてもよい。

図４（ａ）、図４（ｂ）、図５、図６及び図７に示したように、本発明の第一実施形態に係るリチウムイオンキャパシタでは、ケースの上面に垂直な断面において、板状体の第３面は、板状体の第１面よりも電極積層体に近い位置にあることが好ましい。
この場合、板状体の第３面で電極積層体をより確実に押さえ付けることができる。
例えば、電極積層体の厚さが７ｍｍであるとき、板状体の第３面は、板状体の第１面より０．５〜１．０ｍｍ（電極積層体の厚さ７〜１４％に相当）電極積層体に近い位置にあることが好ましい。

これまで第１の板状体の構成について説明してきたが、第２の板状体も、図４（ａ）、図４（ｂ）、図５、図６及び図７に示した第１の板状体と同様の構成を有することができる。
本発明の第一実施形態に係るリチウムイオンキャパシタにおいて、第１の板状体の蛇腹状の弾性部の構成と、第２の板状体の蛇腹状の弾性部の構成とは、同じ構成であることが好ましいが、互いに異なる構成であってもよい。

本発明の第一実施形態に係るリチウムイオンキャパシタにおいて、ケースの上面及び底面の少なくとも一方の面が弾性を有する第２面を有する場合、第１面と第２面と第３面との面積の合計に対する第２面の面積の割合は、５〜３０％であることが好ましい。
上記第２面の面積の割合が５％未満であると、弾性を有する部分が少なすぎるため、セル内の体積変化に対して板状体を追従させることが困難となる。一方、上記第２面の面積の割合が３０％を超えると、電極を押さえる第３面の面積を大きくすることができなくなる。このため、電極全体を押さえにくくなり、電極面内で電池性能が均一化しにくくなる。

本発明の第一実施形態に係るリチウムイオンキャパシタにおいて、第３面の面積は、電極積層体の面積と同等であるか、又は、電極積層体の面積よりも大きいことが好ましい。

なお、図１及び図２では、第１の板状体６１Ａ及び第２の板状体６２Ａの両方に蛇腹状の弾性部が設けられている、すなわち、両方が弾性を有する第２面を有している例を示している。
しかしながら、本発明の第一実施形態に係るリチウムイオンキャパシタでは、第１の板状体及び第２の板状体の一方が弾性を有する第２面を有していなくてもよい。
図８は、本発明の第一実施形態に係るリチウムイオンキャパシタを構成するケースの別の一例を模式的に示す断面図である。
図８に示すケース６０Ｅでは、第１の板状体６１Ｅ及び枠状体６３Ｅは、図１及び図２に示すケース６０Ａにおける第１の板状体６１Ａ及び枠状体６３Ａと同様の構成を有している。一方、第２の板状体６２Ｅには、伸縮自在が第２面が設けられていない。

本発明の第一実施形態に係るリチウムイオンキャパシタにおいて、板状体の構成材料としては、従来公知の任意の材料を使用することができる。例えば、樹脂材料、金属材料、セラミック材料等の中から任意に選択することができる。
但し、弾性を有する第２面の板状体の構成材料としては、弾性の得やすい金属材料又は樹脂材料を使用することが好ましい。

特に、板状体の構成材料として、金属材料を使用することが好ましい。
板状体が金属製であると、セル内部の発熱を速やかに外部に拡散することができる。
金属材料の例としては、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス、銅等を好適に使用することができる。

弾性を有する第２面を形成する前の板状体は、金属材料等からなる板材を所定形状に切断することにより作製することができる。
また、弾性を有する第２面を有する板状体は、上記板材を所定形状に切断した後、金型でプレス成形することにより作製することができる。また、弾性を有する第２面を有する板状体は、樹脂材料を射出成形することによっても作製することができる。また、第１面又は第３面に金属材料を使用し、第２面に樹脂材料を使用した板材料は、インサート成形で作製することができる。

以下、本発明の第一実施形態に係るリチウムイオンキャパシタを構成する各部材について説明する。

図１に示すように、正極１０は、正極集電体１２と、正極活物質層１４とを含むことができる。

正極集電体１２としては、多孔性の金属箔を用いることができる。より具体的には、正極集電体１２としては、表裏面を貫通する孔を備えたエキスパンドメタルを用いることができる。これにより、リチウムイオンは、正極集電体１２を透過して移動することができる。そのため、リチウムイオンを、正極集電体１２を透過して負極２０にプレドープさせることができる。
正極集電体１２の材質としては、例えば、アルミニウム、ステンレス等が挙げられる。正極集電体６２の厚みは、特に限定されないが、例えば、２０〜５０μｍである。

正極活物質層１４は、正極集電体１２に形成されている。図１に示す例では、正極活物質層１４は、正極集電体１２の両面に形成されているが、片面にのみ形成されていてもよい。正極活物質層１４の厚みは、特に限定されないが、例えば、６０〜９０μｍであり、好ましくは７０〜８０μｍである。

正極活物質層１４は、例えば、粉末状の正極活物質、結着剤（バインダー）及び増粘剤を水系溶媒又は有機溶媒中に分散してスラリーを調整し、該スラリーを正極集電体１２の表面に塗布して乾燥させることにより形成することができる。必要に応じて、導電剤を混入してもよい。
より具体的な正極活物質層１４の形成方法としては、まず正極活物質と導電剤とイオン交換水とを混合させ、次に増粘剤を混合させ、次に結着剤を混合させることにより、スラリーを調整する方法等が挙げられる。

正極活物質は、ヘキサフルオロホスフェート（ＰＦ_６ ⁻）や、テトラフルオロボレート（ＢＦ_４ ⁻）のようなアニオンを可逆的に担持できる物質である。正極活物質は、例えば、リチウムイオンを担持できてもよい。より具体的には、正極活物質としては、例えば、活性炭、芳香族系縮合ポリマーの熱処理物であるポリアセン系物質（ＰＡＳ）等が挙げられる。

結着剤（バインダー）としては、フッ素アクリル樹脂を用いることができる。より具体的には、フッ化ビニリデン（ＶＤＦ）及び六フッ化プロピレン（ＨＦＰ）を含有する単量体成分から得られる含フッ素重合体と、（メタ）アクリル酸アルキルエステル類及び官能基含有不飽和単量体を含有する単量体成分から得られる官能基含有重合体との複合化重合体等が挙げられる。

増粘剤としては、例えば、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、ヒドロキシエチルセルロース（ＨＥＣ）、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）等が挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、混合して用いてもよい。

導電剤としては、例えば、アセチレンブラック、グラファイト、金属粉末等を用いることができる。

図１に示すように、負極２０は、負極集電体２２と、負極活物質層２４とを含むことができる。

負極集電体２２としては、多孔性の金属箔を用いることができる。より具体的には、負極集電体２２としては、表裏面を貫通する孔を備えたエキスパンドメタルを用いることができる。
負極集電体２２の材質としては、例えば、銅、ステンレス、ニッケル等が挙げられる。負極集電体２２の厚みは、特に限定されないが、例えば、２０〜５０μｍである。

負極活物質層２４は、負極集電体２２に形成されている。負極活物質層２４は、負極集電体２２の両面に形成されていてもよいし、片面にのみ形成されていてもよい。負極活物質層２４の厚みは、特に限定されないが、例えば、２０〜３０μｍである。

負極活物質層２４は、例えば、粉末状の負極活物質、結着剤（バインダー）及び増粘剤を水系媒体又は有機溶媒中に分散してスラリーを調整し、該スラリーを負極集電体２２の表面に塗布して乾燥させることにより、形成される。必要に応じて、導電剤を混入してもよい。

負極活物質は、リチウムイオンを吸蔵及び放出可能な物質である。より具体的には、負極活物質としては、例えば、黒鉛（グラファイト）、難黒鉛化炭素、ＰＡＳ等が挙げられる。
負極活物質層２４を形成するための結着剤、増粘剤及び導電剤は、例えば、正極活物質層１４を形成するために例示した結着剤、増粘剤及び導電剤を用いることができる。

負極活物質の単位質量当たりの静電容量は、正極活物質の単位質量当たりの静電容量の３倍以上を有し、かつ、正極活物質の質量は、負極活物質の質量よりも大きいことが好ましい。これにより、リチウムイオンキャパシタの容量をより大きくすることができる。
本明細書において、正極又は負極の静電容量とは、正極又は負極の単位電圧当たりキャパシタセルに流れる電気量を示し、単位はＦである。

図１に示すように、リチウム極３０は、リチウム極集電体３２と、リチウム箔３４とを含むことができる。

リチウム極集電体３２としては、多孔性の金属箔を用いることができる。リチウム極集電体３２の材質としては、リチウムイオンと反応しない材料が好ましく、具体的には、銅、ステンレス等が挙げられる。リチウム極集電体３２の厚みは、特に限定されないが、例えば、１０〜２００μｍである。

リチウム箔３４は、例えば、リチウム極集電体３２の一方の面に圧着されている。リチウム箔３４の材質は、リチウムである。リチウム箔３４は、リチウムイオンの供給源として機能することができる。すなわち、リチウム極集電体３２と負極集電体２２とを電気的に接続させて短絡させた状態で電解液に浸漬させることにより、リチウム箔３４は、電解液に溶解してリチウムイオンとなることができる。そして、リチウムイオンを、電気化学的に電解液を介して負極活物質層２４にプレドープさせることができる。リチウム箔３４の厚みは、特に限定されないが、例えば、５０〜３００μｍである。

なお、プレドープは、正極活物質層１４及び負極活物質層２４の少なくとも一方に対して行われてもよいが、工程の煩雑性及びリチウムイオンキャパシタの容量等を考慮すると、リチウムイオンのプレドープは、負極活物質層２４に対してのみ行うことが好ましい。

セパレータ４０としては、電解液、正極活物質及び負極活物質に対して耐久性がある多孔性材料を用いることができる。より具体的には、セパレータ４０としては、例えば、セルロース、レーヨン、ポリエチレン、ポリプロピレン、アラミド樹脂、アミドイミド、ポリフェニレンサルファイド、ポリイミド等からなる不織布、又は、多孔質のフィルム等を用いることができる。セパレータ４０の厚みは、特に限定されないが、例えば、２０〜５０μｍである。セパレータ４０は、正極１０、負極２０及びリチウム極３０を互いに隔離することができる。また、セパレータ４０は、電解液を浸潤することができる。

電解液としては、リチウム塩を電解質とする非プロトン性有機溶媒電解質溶液を用いる。
非プロトン性有機溶媒としては、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、γ−ブチロラクトン、アセトニトリル、ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン、ジオキソラン、塩化メチレン、スルホラン等が挙げられる。これらの溶媒は、単独で用いてもよいし、２種類以上を混合して用いてもよい。

リチウム塩としては、例えば、ＬｉＰＦ_６、ＬｉＢＦ_４、ＬｉＣｌＯ_４、ＬｉＡｓＦ_６、Ｌｉ（Ｃ_２Ｆ_５ＳＯ_２）_２Ｎ等が挙げられる。電解液中のリチウム塩の濃度は、例えば、０．５〜１．５モル／ｌである。

以下、本発明の第一実施形態に係るリチウムイオンキャパシタの製造方法の一例を示す。

まず、第１の板状体６１Ａ、第２の板状体６２Ａ及び枠状体６３Ａを準備する。この際、枠状体６３Ａに、電解液注入口を設けておく。
電解液注入口を設ける方法としては、例えば、金型で成形する際に電解液注入口を形成する方法、又は、成形後に穴開け加工を行って電解液注入口を形成する方法等が挙げられる。

次に、枠状体６３Ａの下面側に第２の板状体６２Ａを接着し、枠状体６３Ａの下側開口を塞ぐことにより、有底の箱状にしておく。有底の箱状であると、電極積層体５０を収容する際に底部（すなわち第２の板状体６２Ａ）に電極積層体５０を載せることができる。

また、正極１０、負極２０及びセパレータ４０を積層してなる電極積層体５０を準備する。
正極１０は、まず、炭素材料、導電剤及びバインダを含む混合スラリーを用意し、これを正極集電体１２であるアルミニウム箔に塗布して乾燥させることにより作製することができる。
負極２０は、まず、炭素材料及びバインダを含む混合スラリーを用意し、これを負極集電体２２である銅箔に塗布して乾燥させることにより作製することができる。

リチウム極３０は、リチウム箔３４をリチウム極集電体３２であるステンレス鋼に圧着することにより作製することができる。

そして、正極１０及び負極２０間にセパレータ４０を介在させて積層した後、各正極集電体１２の各正極リード１８を正極端子１６に超音波溶接し、かつ、各負極集電体２２の各負極リード２８を負極端子２６に超音波溶接する。

次に、第２の板状体６２Ａを接着済みの枠状体６３Ａの中に、端子付きの電極積層体５０を収容する。この際、正極端子１６及び負極端子２６を枠状体６３Ａの凹部７３に配置し、接着剤で固定する。

そして、枠状体６３Ａの上面側に第１の板状体６１Ａを接着し、枠状体６３Ａの上側開口も塞ぐようにする。その結果、電極積層体５０がケース６０Ａ内に完全に収容された状態となる。

枠状体６３Ａの電解液注入口から電解液を注入し、ケース６０Ａ内に電解液で充填する。その後、電解液注入口を熱融着等により閉じ、ケース６０Ａを完全に封止する。この状態で所定時間保持することにより、本発明の第一実施形態に係るリチウムイオンキャパシタを製造することができる。

電解液を注入すると、すべての負極とリチウム箔とが電気化学的に接触し、リチウム箔から電解液中に溶出したリチウムイオンは時間の経過とともに負極に移動し、所定量のリチウムイオンが負極に担持される。すなわち、リチウムイオンのプレドープが進行する。
負極へのリチウムイオンの担持に当たっては、板状体の弾性を有する第２面で電極を押さえているので、負極へのリチウムイオンの浸入によるひずみで、負極が変形しないようにすることができる。

図９（ａ）は、リチウムイオンのプレドープを行う前のリチウムイオンキャパシタの一例を模式的に示す断面図であり、図９（ｂ）は、リチウムイオンのプレドープが完了した後のリチウムイオンキャパシタの一例を模式的に示す断面図である。
なお、図９（ａ）及び図９（ｂ）では、説明の便宜上、正極端子１６、負極端子２６及びリチウム集電体３２の図示を省略し、また、電極積層体５０も簡略化している。

図９（ａ）に示すように、リチウムイオンのプレドープを行う前は、リチウム箔３４がケース内に収容されている。一方、図９（ｂ）に示すように、リチウムイオンのプレドープが完了すると、リチウム箔３４は、完全に電解液に溶解するため消失する。
本発明の第一実施形態に係るリチウムイオンキャパシタにおいては、第１の板状体６１Ａの第２面に設けられた蛇腹状の弾性部７１Ａによって、第１の板状体６１Ａの第３面が電極に圧力を加えることができる。リチウムイオンのドープによりセル内の内容物の体積が減少した場合であっても、板状体の弾性を有する第２面により第３面を押さえ付けることにより、板状体の第３面がセル内の体積変化に追従することができる。その結果、電極間の間隔を狭く保つことができるため、電池容積を小さくでき、エネルギー容量の低下を防止することができる。また、リチウムイオンの電解液内での移動距離を小さくできるので、充放電容量を大きくすることができる。

以下に、本発明の第一実施形態に係るリチウムイオンキャパシタの作用効果について列挙する。
（１）本実施形態のリチウムイオンキャパシタは、ケースの上面及び底面の少なくとも一方の面は、外縁を含む平板状の第１面と、上記第１面の内側に位置し、弾性を有する第２面と、上記第２面の内側に位置する平板状の第３面とを有する板状体からなる。具体的には、上記第２面には、蛇腹状の弾性部が設けられている。
蛇腹状の弾性部は弾力性を有するため、板状体に弾性を有する第２面を形成することができる。このように、板状体に弾性を有する第２面が設けられていると、板状体の第２面の弾性作用により、板状体の第３面を電極に押さえ付けることができる。
従って、リチウムイオンのドープによりセル内の内容物の体積が減少した場合であっても、板状体の第３面を電極に押さえ付けることにより、板状体の第３面がセル内の体積変化に追従する。その結果、電極間の間隔を狭く保つことができるため、電池容積を小さくでき、エネルギー容量の低下を防止することができる。また、リチウムイオンの電解液内での移動距離を小さくできるので、充放電容量を大きくすることができる。

（２）本実施形態のリチウムイオンキャパシタでは、上記ケースは、上側開口及び下側開口を有する箱状であってかつ上記電極積層体の側面を包囲する枠状体をさらに備え、上記板状体の上記第１面の端部が、上記枠状体の上記上側開口又は上記下側開口を塞ぐように、上記枠状体と接合されている。
ケースが枠状体を備えていると、板状体の第１面を枠状体に固定しつつ、板状体の第３面で電極積層体をしっかりと押さえ付けることができる。また、枠状体には厚みがあるので、電解液注入口を容易に形成することができる。そのため、電解液の注入が行いやすい。
さらに、ケースが枠状体を備えることによって、リチウムイオンキャパシタ全体の強度を向上させることもできる。

（第二実施形態）
以下、本発明のリチウムイオンキャパシタの一実施形態である第二実施形態について説明する。
本発明の第二実施形態に係るリチウムイオンキャパシタでは、ケースが枠状体を有していない。ケースの構成を除いて、本発明の第二実施形態に係るリチウムイオンキャパシタは、本発明の第一実施形態に係るリチウムイオンキャパシタと同様の構成を有している。
以下、本発明の第一実施形態と共通する構成についてはその詳細な説明を省き、相違するケースの構成を中心に説明する。

図１０は、本発明の第二実施形態に係るリチウムイオンキャパシタの一例を模式的に示す斜視図である。
図１０に示すリチウムイオンキャパシタ２００では、図１に示すリチウムイオンキャパシタ１００と同様、正極、負極及びセパレータを積層してなる電極積層体がケース１６０Ａ内に収容されている。

図１０に示すように、ケース１６０Ａは、ケース１６０Ａの上面及び側面に設けられた第１の板状体１６１Ａと、ケース１６０Ａの底面及び側面に設けられた第２の板状体１６２Ａとを備えている。
第１の板状体１６１Ａには、ケース１６０Ａの上面（第１の板状体１６１Ａの第１面）のさらに外側に延設部１７２Ａが設けられている。また、第２の板状体１６２Ａには、ケース１６０Ａの底面（第２の板状体１６２Ａの第１面）のさらに外側に延設部１７４Ａが設けられている。
そして、ケース１６０Ａ内には、リチウムイオンを含んだ有機電解質（電解液）が注入されている。

正極端子１６は、例えば、第１の板状体１６１Ａと第２の板状体１６２Ａとの間に設けられている。正極端子１６は、図１０に示すように、ケース１６０Ａの外周より外側に延出している。

負極端子２６は、例えば、正極端子１６と離間して、第１の板状体１６１Ａと第２の板状体１６２Ａとの間に設けられている。負極端子２６は、図１０に示すように、ケース１６０Ａの外周より外側に延出している。

なお、図１０では、正極端子１６は、ケース１６０Ａの左側端部（一方側の端部）に設けられ、負極端子２６は、ケース１６０Ａの右側端部（他方側の端部）に設けられているが、正極端子１６及び負極端子２６の位置は、特に限定されない。

図１０に示すように、第１の板状体１６１Ａの延設部１７２Ａは、第２の板状体１６２Ａの延設部１７４Ａと接着剤、溶着又は溶接等により接合されている。

本発明の第二実施形態に係るリチウムイオンキャパシタにおいても、上記ケースの上面及び底面の少なくとも一方の面が、外縁を含む平板状の第１面と、上記第１面の内側に位置し、弾性を有する第２面と、上記第２面の内側に位置する平板状の第３面とを有する板状体からなることを特徴としている。

図１１は、図１０に示すリチウムイオンキャパシタを構成するケースを模式的に示す断面図である。
図１１では、ケースのみの断面図が示されており、リチウムイオンキャパシタを構成する他の部材の図示を省略している。

図１１に示すケース１６０Ａを構成する第１の板状体１６１Ａは、外縁を含む平板状の第１面と、上記第１面の内側に位置し、弾性を有する第２面と、上記第２面の内側に位置する平板状の第３面とを有する。
また、第１の板状体１６１Ａの第２面には、蛇腹状の弾性部１７１Ａが設けられている。

同様に、ケース１６０Ａを構成する第２の板状体１６２Ａは、外縁を含む平板状の第１面と、上記第１面の内側に位置し、弾性を有する第２面と、上記第２面の内側に位置する平板状の第３面とを有する。
また、第２の板状体１６２Ａの第２面には、蛇腹状の弾性部１７３Ａが設けられている。

図１１に示すケース１６０Ａでは、第１の板状体１６１Ａ及び第２の板状体１６２Ａの一方に蛇腹状の弾性部が設けられていなくてもよい。すなわち、第１の板状体１６１Ａ及び第２の板状体１６２Ａの一方は、弾性を有する第２面を有していなくてもよい。

図１２は、本発明の第二実施形態に係るリチウムイオンキャパシタの別の一例を模式的に示す斜視図である。
図１２に示すリチウムイオンキャパシタ３００では、図１に示すリチウムイオンキャパシタ１００と同様、正極、負極及びセパレータを積層してなる電極積層体がケース２６０Ａ内に収容されている。

図１２に示すように、ケース２６０Ａは、ケース２６０Ａの上面及び側面に設けられた第１の板状体２６１Ａと、ケース２６０Ａの底面に設けられた第２の板状体２６２Ａとを備えている。
第１の板状体２６１Ａには、ケース２６０Ａの上面（第１の板状体２６１Ａの第１面）のさらに外側に延設部２７２Ａが設けられている。第２の板状体１６２Ａは、平板状である。
そして、ケース２６０Ａ内には、リチウムイオンを含んだ有機電解質（電解液）が注入されている。

正極端子（図示せず）は、例えば、第１の板状体２６１Ａと第２の板状体２６２Ａとの間に設けられている。正極端子は、ケース２６０Ａの外周より外側に延出している。

負極端子２６は、例えば、正極端子１６と離間して、第１の板状体２６１Ａと第２の板状体２６２Ａとの間に設けられている。負極端子２６は、図１２に示すように、ケース２６０Ａの外周より外側に延出している。

なお、図１２では、正極端子は、ケース２６０Ａの左側端部（一方側の端部）に設けられ、負極端子２６は、ケース２６０Ａの右側端部（他方側の端部）に設けられているが、正極端子及び負極端子２６の位置は、特に限定されない。

図１２に示すように、第１の板状体２６１Ａの延設部２７２Ａは、第２の板状体２６２Ａの端部と接着剤、溶着又は溶接等により接合されている。

図１３は、図１２に示すリチウムイオンキャパシタを構成するケースを模式的に示す断面図である。

図１３に示すケース２６０Ａを構成する第１の板状体２６１Ａは、外縁を含む平板状の第１面と、上記第１面の内側に位置し、弾性を有する第２面と、上記第２面の内側に位置する平板状の第３面とを有する。
また、第１の板状体２６１Ａの第２面には、蛇腹状の弾性部２７１Ａが設けられている。

図１３に示すケース２６０Ａでは、第１の板状体２６１Ａ及び第２の板状体２６２Ａの両方に蛇腹状の弾性部が設けられていてもよい。すなわち、第１の板状体２６１Ａ及び第２の板状体２６２Ａの両方が、弾性を有する第２面を有していてもよい。
また、図１３に示すケース２６０Ａでは、第１の板状体２６１Ａに蛇腹状の弾性部が設けられておらず、第２の板状体２６２Ａに蛇腹状の弾性部が設けられていてもよい。すなわち、第１の板状体２６１Ａが弾性を有する第２面を有しておらず、第２の板状体２６２Ａが弾性を有する第２面を有していてもよい。

図１４は、本発明の第二実施形態に係るリチウムイオンキャパシタのさらに別の一例を模式的に示す斜視図である。
図１４に示すリチウムイオンキャパシタ４００では、図１に示すリチウムイオンキャパシタ１００と同様、正極、負極及びセパレータを積層してなる電極積層体がケース３６０Ａ内に収容されている。

図１４に示すように、ケース３６０Ａは、ケース３６０Ａの上面に設けられた第１の板状体３６１Ａと、ケース３６０Ａの底面及び側面に設けられた第２の板状体３６２Ａとを備えている。
第１の板状体３６１Ａは、平板状である。また、第２の板状体３６２Ａには、ケース３６０Ａの底面（第２の板状体３６２Ａの第１面）のさらに外側に延設部３７４Ａが設けられている。
そして、ケース３６０Ａ内には、リチウムイオンを含んだ有機電解質（電解液）が注入されている。

正極端子１６は、例えば、第１の板状体３６１Ａと第２の板状体３６２Ａとの間に設けられている。正極端子１６は、図１４に示すように、ケース３６０Ａの外周より外側に延出している。

負極端子２６は、例えば、正極端子１６と離間して、第１の板状体３６１Ａと第２の板状体３６２Ａとの間に設けられている。負極端子２６は、図１４に示すように、ケース３６０Ａの外周より外側に延出している。

なお、図１４では、正極端子１６は、ケース３６０Ａの左側端部（一方側の端部）に設けられ、負極端子２６は、ケース３６０Ａの右側端部（他方側の端部）に設けられているが、正極端子１６及び負極端子２６の位置は、特に限定されない。

図１４に示すように、第１の板状体３６１Ａの端部は、第２の板状体３６２Ａの延設部３７４Ａと接着剤、溶着又は溶接等により接合されている。

図１５は、図１４に示すリチウムイオンキャパシタを構成するケースを模式的に示す断面図である。

図１５に示すケース３６０Ａを構成する第１の板状体３６１Ａは、外縁を含む平板状の第１面と、上記第１面の内側に位置し、弾性を有する第２面と、上記第２面の内側に位置する平板状の第３面とを有する。
また、第１の板状体３６１Ａの第２面には、蛇腹状の弾性部３７１Ａが設けられている。

図１５に示すケース３６０Ａでは、第１の板状体３６１Ａ及び第２の板状体３６２Ａの両方に蛇腹状の弾性部が設けられていてもよい。すなわち、第１の板状体３６１Ａ及び第２の板状体３６２Ａの両方が、弾性を有する第２面を有していてもよい。
また、図１５に示すケース３６０Ａでは、第１の板状体３６１Ａに蛇腹状の弾性部が設けられておらず、第２の板状体３６２Ａに蛇腹状の弾性部が設けられていてもよい。すなわち、第１の板状体３６１Ａが弾性を有する第２面を有しておらず、第２の板状体３６２Ａが弾性を有する第２面を有していてもよい。

本発明の第二実施形態に係るリチウムイオンキャパシタにおいて、板状体に設けられる蛇腹状の弾性部の構成は、本発明の第一実施形態で説明した蛇腹状の弾性部の構成と同様である。
本発明の第二実施形態に係るリチウムイオンキャパシタにおいて、第１の板状体及び第２の板状体の両方に蛇腹状の弾性部が設けられている場合、第１の板状体の蛇腹状の弾性部の構成と、第２の板状体の蛇腹状の弾性部の構成とは、同じ構成であることが好ましいが、互いに異なる構成であってもよい。

本発明の第二実施形態に係るリチウムイオンキャパシタにおいて、板状体の構成材料としては、本発明の第一実施形態で説明した板状体の構成材料を使用することができる。
特に、板状体の構成材料として、金属材料を使用することが好ましい。

板状体の作製方法も、本発明の第一実施形態と同様である。例えば、金型でプレス成形することにより、所定の形状を有する板状体を作製することができる。

本発明の第二実施形態に係るリチウムイオンキャパシタは、第１の板状体及び第２の板状体を用いてケースを作製する点を除いて、本発明の第一実施形態に係るリチウムイオンキャパシタと同様の方法により製造することができる。

本発明の第二実施形態では、本発明の第一実施形態において説明した効果（１）を発揮することができるとともに、以下の効果を発揮することができる。
（３）本実施形態のリチウムイオンキャパシタでは、板状体の第１面のさらに外側に延設部が設けられている。そのため、枠状体を使用することなくケースを作製することができる。

（４）本実施形態のリチウムイオンキャパシタでは、第１面のさらに外側に延設部が設けられているので、第１面と延設部の間にできる曲折部により板状体の剛性が高くなる。そのため、リチウムイオンキャパシタに力が加わっても、板状体と他の板状体との間で局部的な力が加わりにくく、接合部で剥離しにくくすることができる。

（その他の実施形態）
本発明の実施形態に係るリチウムイオンキャパシタにおいて、ケースの形状は、四角柱状（直方体状）に限定されるものではなく、円柱状、楕円柱状、長円柱状、多角柱状等の任意の柱の形状であればよい。

本発明の実施形態に係るリチウムイオンキャパシタにおいて、ケースを構成する板状体の第１面の輪郭は、平面視で矩形状に限定されるものではなく、円形状、楕円形状、長円形状、多角形状等の任意の形状であってよい。

本発明の実施形態に係るリチウムイオンキャパシタにおいて、板状体の第２面に蛇腹状の弾性部が設けられている場合、蛇腹状の弾性部の形状は、平面視で矩形状に限定されるものではなく、円形状、楕円形状、長円形状、多角形状等の任意の形状であってよい。
いずれの場合であっても、蛇腹状の弾性部は、板状体の第１面の輪郭に沿って設けられていることが好ましい。

また、蛇腹状の弾性部を平面視した際、蛇腹状の弾性部は必ずしも連続している必要はなく、一部が途切れていてもよい。また、独立した複数の蛇腹状の弾性部が設けられていてもよい。
上記の場合にも、蛇腹状の弾性部が設けられている面を第２面と考えることができる。

本発明の実施形態に係るリチウムイオンキャパシタにおいては、板状体の第２面が伸縮自在であればよく、第２面に蛇腹状の弾性部が設けられている以外の構成であってもよい。
さらに、例えば、第１の板状体は蛇腹状の弾性部が設けられている構成であり、第２の板状体は蛇腹状の弾性部が設けられている以外の構成であってもよい。

本発明の実施形態に係るリチウムイオンキャパシタにおいて、板状体の第１面及び第３面は、平板状である限り、強度向上のための凹凸等の加工等が施されていてもよい。

本発明の実施形態に係るリチウムイオンキャパシタにおいては、ケースの上面に垂直な断面において、板状体の第３面は、板状体の第１面よりも電極積層体に近い位置にあることが好ましいが、板状体の第１面と同じ位置にあってもよく、また、板状体の第１面よりも電極積層体に遠い位置にあってもよい。

本発明の実施形態に係るリチウムイオンキャパシタにおいては、ケースの上面及び底面の少なくとも一方の面が、外縁を含む平板状の第１面と、上記第１面の内側に位置し、弾性を有する第２面と、上記第２面の内側に位置する平板状の第３面とを有する板状体からなることを必須の構成要素としている。
係る必須の構成要素に、本発明の第一実施形態、第二実施形態、及び、その他の実施形態で詳述した種々の構成（例えば、ケースの形状、板状体の第２面の構成、蛇腹状の弾性部の構成、延設部の有無及び構成、枠状体の構成、電極積層体の構成、正極及び負極の位置、リチウム極の位置等）を適宜組み合わせることにより所望の効果を得ることができる。

１０ 正極
２０ 負極
３０ リチウム極
３４ リチウム箔
４０ セパレータ
５０ 電極積層体
６０Ａ、６０Ｅ、１６０Ａ、２６０Ａ、３６０Ａ ケース
６１Ａ、６１Ｂ、６１Ｃ、６１Ｄ、６１Ｅ、１６１Ａ、２６１Ａ、３６１Ａ 板状体（第１の板状体）
６２Ａ、６２Ｅ、１６２Ａ、２６２Ａ、３６２Ａ 板状体（第２の板状体）
６１Ａ_１ 板状体の第１面
６１Ａ_２ 板状体の第２面
６１Ａ_３ 板状体の第３面
６３Ａ、６３Ｂ、６３Ｅ 枠状体
７１Ａ、７１Ｂ、７１Ｃ、７１Ｄ、１７１Ａ、１７３Ａ、２７１Ａ、３７１Ａ 蛇腹状の弾性部
７２Ｂ、１７２Ａ、１７４Ａ、２７２Ａ、３７４Ａ 延設部
１００、２００、３００、４００ リチウムイオンキャパシタ

Claims (9)

1. 正極と、負極と、前記正極及び前記負極の間に介在されたセパレータとを備え、前記正極、前記負極及び前記セパレータを積層してなる電極積層体がケース内に収容され、前記ケース内にリチウムイオンを含んだ有機電解質が注入されているリチウムイオンキャパシタであって、
   前記ケースの上面及び底面の少なくとも一方の面は、外縁を含む平板状の第１面と、前記第１面の内側に位置し、弾性を有する第２面と、前記第２面の内側に位置する平板状の第３面とを有する板状体からなることを特徴とするリチウムイオンキャパシタ。
2. 前記第２面には、蛇腹状の弾性部が設けられている請求項１に記載のリチウムイオンキャパシタ。
3. 前記蛇腹状の弾性部は、前記第１面の輪郭に沿って設けられている請求項２に記載のリチウムイオンキャパシタ。
4. 前記第１面のさらに外側に延設部が設けられている請求項１〜３のいずれかに記載のリチウムイオンキャパシタ。
5. 前記ケースは、上側開口及び下側開口を有する箱状であってかつ前記電極積層体の側面を包囲する枠状体をさらに備え、
   前記板状体の前記第１面の端部が、前記枠状体の前記上側開口又は前記下側開口を塞ぐように、前記枠状体と接合されている請求項１〜４のいずれかに記載のリチウムイオンキャパシタ。
6. 前記枠状体は、少なくとも絶縁部を有する請求項５に記載のリチウムイオンキャパシタ。
7. 前記板状体は、金属製である請求項１〜６のいずれかに記載のリチウムイオンキャパシタ。
8. 前記ケースの上面に垂直な断面において、前記板状体の前記第３面は、前記板状体の前記第１面よりも前記電極積層体に近い位置にある請求項１〜７のいずれかに記載のリチウムイオンキャパシタ。
9. 請求項１〜８のいずれかに記載のリチウムイオンキャパシタに用いられることを特徴とするケース。

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