キャパシタ型蓄電池、キャパシタ型蓄電池用蓄電層及び車両用蓄電システム
【課題】静電容量が高く、長時間放置後も充放電効率の高いと共に、耐圧性に優れたキャパシタ型蓄電池を提供。小型で軽量な車両用蓄電システムを提供。
【解決手段】導電路と、互いに接触して存在し、平面面積による粒度分布において平面面積の大きい側から累積１５％を除いたもので、且つ最大幅が１００ｎｍ未満である複数個の導電粒子又は半導体粒子からなる粒子層と、の間に介在する絶縁膜を、無アルカリガラス等、ポリエチレン、ポリプロピレン等で構成させ、厚さ１０μｍ以上３０μｍ以下とする。また、導電路と、導電粒子若しくは半導体粒子又はこれら粒子が複数個集合した粒子集合体の最大幅が１０μｍ以下であり、粒子又は粒子集合体の間には隙間又は絶縁物が存在し、粒子間又は粒子集合体間の距離が３０ｎｍ以上３０００ｎｍ以下である粒子層と、の間に介在する絶縁膜も同様とする。
【解決手段】導電路と、互いに接触して存在し、平面面積による粒度分布において平面面積の大きい側から累積１５％を除いたもので、且つ最大幅が１００ｎｍ未満である複数個の導電粒子又は半導体粒子からなる粒子層と、の間に介在する絶縁膜を、無アルカリガラス等、ポリエチレン、ポリプロピレン等で構成させ、厚さ１０μｍ以上３０μｍ以下とする。また、導電路と、導電粒子若しくは半導体粒子又はこれら粒子が複数個集合した粒子集合体の最大幅が１０μｍ以下であり、粒子又は粒子集合体の間には隙間又は絶縁物が存在し、粒子間又は粒子集合体間の距離が３０ｎｍ以上３０００ｎｍ以下である粒子層と、の間に介在する絶縁膜も同様とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、キャパシタ型蓄電池、キャパシタ型蓄電池用蓄電層及び車両用蓄電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、地球温暖化防止に対応するため、車両の燃費向上が求められ、燃費向上の一環として、電力損失が少なく小型・軽量な蓄電システムが求められている。この種の蓄電システムは、基本的には発電機が負荷の消費電力を超えて発電した電力（余剰電力）を蓄電装置に蓄電し、その電力を車両の電装装置に供給するものである。
なお、ハイブリッド車両においては、エンジンが動力源として出力不足の場合には、蓄電装置に蓄電された電力で駆動される電動機によってエンジンの出力不足を補ったり（加速パワーアシスト機能）、さらに、車両の減速時においては、上記発電機の回生エネルギーを回生電力として回収し、回生電力を蓄電装置に蓄電する（回生エネルギー回収機能）ことも行われる。
【０００３】
この蓄電装置には、携帯機器用蓄電池として理論エネルギー密度に達するまでに著しく進歩したニッケル水素電池やリチウムイオン電池等の二次電池、電気二重層キャパシタ、リチウムイオンキャパシタ等の応用が試みられている。
【０００４】
しかしながら、エネルギー密度と出力密度とを高いレベルで併せ持った蓄電池はなく、先述の二次電池とキャパシタとを併用して蓄電装置としている。
また、車両走行に必要な電圧、エネルギー密度を供給するために、数個〜数十個の直列した電池単位をさらに数十個直並列させて総電池数が数百個の電池群にして適合を図れている。
また、有機電解液や電解質などに低分子有機性物質を用いたリチウムイオン電池や電気二重層キャパシタ、リチウムイオンキャパシタは、有機電解液や電解質の耐電圧上限に近い化学ポテンシャルで定格電圧が規定されているが、電極巻回に伴う電極間の圧力や使用温度、負荷電流の条件によっては分解反応が起こり、電池の膨張、発煙、発火を引き起こすため、十分な安全率を加味した限られた充電状態で利用されるよう、個々の電池や電池単位間の電圧、それらの電圧バランス、温度などの監視が必要であり、そのような安全動作を継続的に行わせられるように蓄電装置以外に温調や過充電/過放電防止の附帯装置が、蓄電システムに含まれる。
【０００５】
このため、蓄電システムには、システムの体格や重量を増大しており、その分だけシステムとしてのエネルギー密度（Wh/L、Wh/kg）が低下してしまい、車両の燃費向上の妨げになっている。したがって、蓄電システムを、いかにコンパクトにシステムを小さく、軽くできるかが課題となっている。
【０００６】
一方で、二次電池の耐電圧単位体積当たりのエネルギー容量をはるかに凌ぐキャパシタ型蓄電池が発明されている（特許文献１参照）。
しかしながら、特許文献１におけるキャパシタ型蓄電池の単位体積当たりのエネルギー容量は、電圧印加条件における充電でなされるものであり、電流印加条件での充電・放電において耐電圧と高エネルギー密度を両立できないのが現状である。
また、キャパシタ型蓄電池は、充電時間が短く、寿命が長く、かつ高出力電圧を実現できるものであるが、車両用蓄電システムに搭載するにあたっては、その単位体積あたりのエネルギー容量を大きくする必要があるのが現状である。
【特許文献１】国際出願第０９／１１６６６８パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明の課題は、静電容量が高い共に、耐圧性に優れたキャパシタ型蓄電池を提供することである。
また、他の本発明の課題は、当該キャパシタ型蓄電池を利用し、小型で軽量な車両用蓄電システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題は、以下の手段により解決される。即ち、
請求項１に係る発明は、
複数個の第１導電粒子又は第１半導体粒子が互いに接触して形成してなる第１粒子層と、
前記第１粒子層の一方の面上に第１絶縁膜と、
前記第１粒子層の他方の面上に第２絶縁膜と、
前記第１絶縁膜上で長尺方向に延在する第１導電路と、
前記第２絶縁膜上で長尺方向に延在し、前記第１導電路に平行に設けられた第２導電路 と、を有し、
前記複数個の第１導電粒子又は第１半導体粒子が、平面面積による粒度分布において平面面積の大きい側から累積１５％を除いたものであり、且つ最大幅が１００ｎｍ未満であり、
前記第１絶縁膜及び前記第２絶縁膜のうち少なくとも一方が、無アルカリガラス、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエーテルテレフタレート、ポリアミドイミド、ポリスチレン、ポリエーテルエーテルケトン、及びポリアセタールから選択される少なくとも１種を含んで構成され、厚さ１０μｍ以上３０μｍ以下の膜であるキャパシタ型蓄電池。
【０００９】
請求項２に係る発明は、
前記第１粒子層が２層からなり、該２層の第１粒子層の間に導電膜又は半導体膜からなる第１基材を有する請求項１に記載のキャパシタ型蓄電池。
【００１０】
請求項３に係る発明は、
前記第１絶縁膜と前記第２絶縁膜の比誘電率が異なる請求項１又は請求項２に記載のキャパシタ型蓄電池。
【００１１】
請求項４に係る発明は、
複数個の第１導電粒子又は第１半導体粒子が互いに接触して形成してなる第１粒子層と、第１絶縁膜と、を積層する第１積層膜と、
前記第１積層膜の第１絶縁膜上で該第１積層膜の長尺方向に延在する第１導電路と、
前記第１積層膜の第１絶縁膜上で該第１積層膜の長尺方向に延在し、前記第１導電路に平行に設けられた第２導電路と、を有し、
前記複数個の第１導電粒子又は第１半導体粒子が、平面面積による粒度分布において平面面積の大きい側から累積１５％を除いたものであり、且つ最大幅が１００ｎｍ未満であり、
前記第１絶縁膜が、無アルカリガラス、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエーテルテレフタレート、ポリアミドイミド、ポリスチレン、ポリエーテルエーテルケトン、及びポリアセタールから選択される少なくとも１種を含んで構成され、厚さ１０μｍ以上３０μｍ以下の膜であるキャパシタ型蓄電池。
【００１２】
請求項５に係る発明は、
更に、前記第１導電路及び前記第２導電路の外面上に連続して設けられた第２絶縁膜と、該第２絶縁膜の外面上に複数個の第２導電粒子又は第２半導体粒子が互いに接触して形成してなる第２粒子層と、を有し、
前記複数個の第２導電粒子又は第２半導体粒子が、平面面積による粒度分布において平面面積の大きい側から累積１５％を除いたものであり、且つ最大幅が１００ｎｍ未満であり、
前記第２絶縁膜が、無アルカリガラス、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエーテルテレフタレート、ポリアミドイミド、ポリスチレン、ポリエーテルエーテルケトン、及びポリアセタールから選択される少なくとも１種を含んで構成され、厚さ１０μｍ以上３０μｍ以下の膜である請求項４に記載のキャパシタ型蓄電池。
【００１３】
請求項６に係る発明は、
更に、前記第１粒子層の外面上に、第１導電膜又は第１半導体膜からなる第１基材を備える請求項４又は請求項５に記載のキャパシタ型蓄電池。
【００１４】
請求項７に係る発明は、
更に、前記第２粒子層の外面上に、第２導電膜又は第２半導体膜からなる第２基材を備える請求項５又は請求項６に記載のキャパシタ型蓄電池。
【００１５】
請求項８に係る発明は、
前記第１導電粒子が、Ｆｅ、Ａｌ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ａｇ、Ｍｇ、Ｃｕ、Ｓｎ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｎ、Ｔｉ、Ｔａ及びＣからなる群より選択される少なくとも一つの元素、前記群より選択される少なくとも二種の元素で構成される合金若しくは共析物、又は前記群より選択される少なくとも一つの元素を含み更に周期律表の３族から１４族からなる群より選択される少なくとも一つの元素を含んで構成される合金若しくは共析物を含む請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載のキャパシタ型蓄電池。
【００１６】
請求項９に係る発明は、
前記第２導電粒子が、Ｆｅ、Ａｌ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ａｇ、Ｍｇ、Ｃｕ、Ｓｎ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｎ、Ｔｉ、Ｔａ及びＣからなる群より選択される少なくとも一つの元素、前記群より選択される少なくとも二種の元素で構成される合金若しくは共析物、又は前記群より選択される少なくとも一つの元素を含み更に周期律表の３族から１４族からなる群より選択される少なくとも一つの元素を含んで構成される合金若しくは共析物を含む請求項５〜請求項８のいずれか１項に記載のキャパシタ型蓄電池。
【００１７】
請求項１０に係る発明は、
前記第１半導体粒子が、ニッケルナイトライド、アナターゼ構造のチタン酸化物、酸化錫混入の酸化インジウム、酸化錫、ジルコニウム酸化物、ガリウムナイトライド、アルミニウムナイトライド、シリコン、及びカーボンからなる群より選択される少なくとも一種の化合物を含有する請求項１〜請求項９のいずれか１項に記載のキャパシタ型蓄電池。
【００１８】
請求項１１に係る発明は、
前記第２半導体粒子が、ニッケルナイトライド、アナターゼ構造のチタン酸化物、酸化錫混入の酸化インジウム、酸化錫、ジルコニウム酸化物、ガリウムナイトライド、アルミニウムナイトライド、シリコン、及びカーボンからなる群より選択される少なくとも一種の化合物を含有する請求項５〜請求項１０のいずれか１項に記載のキャパシタ型蓄電池
【００１９】
請求項１２に係る発明は、
常温で不純物準位から５０％以上の励起電子が発生するよう、前記化合物にｎ型またはｐ型の遷移金属、希土類金属又は非磁性金属をドープしてなる請求項１０又は請求項１１に記載のキャパシタ型蓄電池。
【００２０】
請求項１３に係る発明は、
前記複数個の第１導電粒子又は第１半導体粒子の周囲が、誘電体で充填されてなる請求項１〜請求項１２のいずれか１項に記載のキャパシタ型蓄電池。
【００２１】
請求項１４に係る発明は、
前記複数個の第２導電粒子又は第２半導体粒子の周囲が、誘電体で充填されてなる請求項５〜請求項１３のいずれか１項に記載のキャパシタ型蓄電池。
【００２２】
請求項１５に係る発明は、
前記第１絶縁膜の同一面上に、複数列の前記第１導電路及び前記第２導電路を備える請求項４〜請求項１４のいずれか１項に記載のキャパシタ型蓄電池。
【００２３】
請求項１６に係る発明は、
前記複数列の第１導電路に接続する第１端子と、
前記複数列の第２導電路に接続する第２端子と、
を備え、
前記第１端子及び前記第２端子は、前記第１導電路及び前記第２導電路から離れるに従って幅が狭くなる部分を有しており、この部分において、前記第１導電路と同一方向に延伸する２辺は、互いになす角度が３０°以下である請求項１６に記載のキャパシタ型蓄電池。
【００２４】
請求項１７に係る発明は、
前記第１基材の表面粗さＲｚ（μｍ）が、１≦Ｒｚ≦１０である請求項２、６〜１６のいずれか１項に記載のキャパシタ型蓄電池。
【００２５】
請求項１８に係る発明は、
前記第２基材の表面粗さＲｚ（μｍ）が、１≦Ｒｚ≦１０である請求項７〜１７のいずれか１項に記載のキャパシタ型蓄電池。
【００２６】
請求項１９に係る発明は、
複数個の導電粒子又は半導体粒子が互いに接触して形成してなる粒子層を有し、前記複数個の導電粒子又は半導体粒子が、平面面積による粒度分布において平面面積の大きい側から累積１５％を除いたものであり、且つ最大幅が１００ｎｍ未満である、キャパシタ型蓄電池用基板と、
前記キャパシタ型蓄電池用基板の少なくとも一方の面上に設けた絶縁膜と、
を有し、
前記絶縁膜が、無アルカリガラス、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエーテルテレフタレート、ポリアミドイミド、ポリスチレン、ポリエーテルエーテルケトン、及びポリアセタールから選択される少なくとも１種を含んで構成され、厚さ１０μｍ以上３０μｍ以下の膜であるキャパシタ型蓄電池用蓄電層。
【００２７】
請求項２０に係る発明は、
前記粒子層が２層以上からなり、該２層の粒子層の間に導電膜又は半導体膜からなる基材を有する請求項１９に記載のキャパシタ型蓄電池用蓄電層。
【００２８】
請求項２１に係る発明は、
第１導電膜又は第１半導体膜からなる第１基材と、前記第１基材の少なくとも一方の面に複数個の第１導電粒子又は第１半導体粒子を含む第１粒子層と、を有する第１積層型基材と、
前記第１積層型基材の一方の面に第１絶縁膜と、
前記第１積層型基材の他方の面に第２絶縁膜と、
前記第１絶縁膜上で該第１積層型基材の長尺方向に延在する第１導電路と、
前記第２絶縁膜上で該第１積層型基材の長尺方向に延在し、前記第１導電路に平行に設けられた第２導電路と、を備え、
前記第１導電粒子若しくは前記第１半導体粒子又はこれら粒子が複数個集合した粒子集合体の最大幅が１０μｍ以下であり、前記第１導電粒子若しくは前記第１半導体粒子又は前記粒子集合体の間に隙間又は絶縁物が存在し、前記第１導電粒子若しくは前記第１半導体粒子又は前記粒子集合体の間の距離が３０ｎｍ以上３０００ｎｍ以下であり、
前記第１絶縁膜及び前記第２絶縁膜のうち、前記第１粒子層が設けられている側の前記第１積層型基材の面に設けられる絶縁膜が、無アルカリガラス、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエーテルテレフタレート、ポリアミドイミド、ポリスチレン、ポリエーテルエーテルケトン、及びポリアセタールから選択される少なくとも１種を含んで構成され、厚さ１０μｍ以上３０μｍ以下の膜であるキャパシタ型蓄電池。
【００２９】
請求項２２に係る発明は、
第１導電膜又は第１半導体膜からなる第１基材、複数個の第１導電粒子又は第１半導体粒子を含む第１粒子層、及び第１絶縁膜、をこの順に積層した第１積層膜と、
前記第１積層膜の第１絶縁膜上で前記第１積層膜の長尺方向に延在する第１導電路と、
前記第１積層膜の第１絶縁膜上で前記第１積層膜の長尺方向に延在し、前記第１導電路に平行に設けられた第２導電路と、を備え、
前記第１導電粒子若しくは前記第１半導体粒子又はこれら粒子が複数個集合した粒子集合体の最大幅が１０μｍ以下であり、前記第１導電粒子若しくは前記第１半導体粒子又は前記粒子集合体の間に隙間又は絶縁物が存在し、前記第１導電粒子若しくは前記第１半導体粒子又は前記粒子集合体の間の距離が３０ｎｍ以上３０００ｎｍ以下であり、
前記第１絶縁膜が、無アルカリガラス、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエーテルテレフタレート、ポリアミドイミド、ポリスチレン、ポリエーテルエーテルケトン、及びポリアセタールから選択される少なくとも１種を含んで構成され、厚さ１０μｍ以上３０μｍ以下の膜であるキャパシタ型蓄電池。
【００３０】
請求項２３に係る発明は、
更に、前記第１導電路及び前記第２導電路の外面上に連続した第２絶縁膜が設けられ、
前記第２絶縁膜の外面上に、複数個の第２導電粒子又は第２半導体粒子を含む第２粒子層と、第２導電膜又は第２半導体膜からなる第２基材と、をこの順に備え、
前記第２導電粒子若しくは前記第２半導体粒子又はこれら粒子が複数個集合した粒子集合体の最大幅が１０μｍ以下であり、前記第２導電粒子若しくは前記第２半導体粒子又は前記粒子集合体の間に隙間又は絶縁物が存在し、前記第２導電粒子若しくは前記第２半導体粒子又は前記粒子集合体の間の距離が３０ｎｍ以上３０００ｎｍ以下であり、
前記第２絶縁膜が、無アルカリガラス、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエーテルテレフタレート、ポリアミドイミド、ポリスチレン、ポリエーテルエーテルケトン、及びポリアセタールから選択される少なくとも１種を含んで構成され、厚さ１０μｍ以上３０μｍ以下の膜である請求項２２に記載のキャパシタ型蓄電池。
【００３１】
請求項２４に係る発明は、
前記第１導電粒子若しくは前記第１半導体粒子又は前記粒子集合体の最大幅が、１００ｎｍ未満である請求項２１〜請求項２３のいずれか１項に記載のキャパシタ型蓄電池。
【００３２】
請求項２５に係る発明は、
前記第２導電粒子若しくは前記第２半導体粒子又は前記粒子集合体の最大幅が、１００ｎｍ未満である請求項２３に記載のキャパシタ型蓄電池。
【００３３】
請求項２６に係る発明は、
前記第１基材と前記第１粒子層を構成する第１導電粒子又は第１半導体粒子とが、異なる材質である請求項２１〜請求項２５のいずれか１項に記載のキャパシタ型蓄電池。
【００３４】
請求項２７に係る発明は、
前記第２基材と第２粒子層を構成する第２導電粒子又は第２半導体粒子とが、異なる材質である請求項２３〜請求項２６のいずれか１項に記載のキャパシタ型蓄電池。
【００３５】
請求項２８に係る発明は、
前記第１基材の表面粗さＲｚ（μｍ）が、１≦Ｒｚ≦１０である請求項２１〜請求項２７のいずれか１項に記載のキャパシタ型蓄電池。
【００３６】
請求項２９に係る発明は、
前記第２基材の表面粗さＲｚ（μｍ）が、１≦Ｒｚ≦１０である請求項２３〜請求項２８のいずれか１項に記載のキャパシタ型蓄電池。
【００３７】
請求項３０に係る発明は、
前記第１導電膜及び第１導電粒子が、Ｆｅ、Ａｌ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ａｇ、Ｍｇ、Ｃｕ、Ｓｎ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｎ、Ｔｉ、Ｔａ及びＣからなる群より選択される少なくとも一つの元素、前記群より選択される少なくとも二種の元素で構成される合金若しくは共析物、又は前記群より選択される少なくとも一つの元素を含み更に周期律表の３族〜１４族からなる群より選択される少なくとも一つの元素を含んで構成される合金若しくは共析物、を含有する請求項２１〜請求項２９のいずれか１項に記載のキャパシタ型蓄電池。
【００３８】
請求項３１に係る発明は、
前記第２導電膜及び第２導電粒子が、Ｆｅ、Ａｌ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ａｇ、Ｍｇ、Ｃｕ、Ｓｎ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｎ、Ｔｉ、Ｔａ及びＣからなる群より選択される少なくとも一つの元素、前記群より選択される少なくとも二種の元素で構成される合金若しくは共析物、又は前記群より選択される少なくとも一つの元素を含み更に周期律表の３族〜１４族からなる群より選択される少なくとも一つの元素を含んで構成される合金若しくは共析物、を含有する請求項２３〜請求項３０のいずれか１項に記載のキャパシタ型蓄電池。
【００３９】
請求項３２に係る発明は、
前記第１半導体膜及び第１半導体粒子が、ニッケルナイトライド、アナターゼ構造のチタン酸化物、酸化錫混入の酸化インジウム、酸化錫、ジルコニウム酸化物、ガリウムナイトライド、アルミニウムナイトライド、シリコン及びカーボンからなる群より選択される少なくとも一種の化合物を含有する請求項２１〜請求項３１のいずれか１項に記載のキャパシタ型蓄電池。
【００４０】
請求項３３に係る発明は、
前記第２半導体膜及び第２半導体粒子が、ニッケルナイトライド、アナターゼ構造のチタン酸化物、酸化錫混入の酸化インジウム、酸化錫、ジルコニウム酸化物、ガリウムナイトライド、アルミニウムナイトライド、シリコン及びカーボンからなる群より選択される少なくとも一種の化合物を含有する請求項２３〜請求項３２のいずれか１項に記載のキャパシタ型蓄電池。
【００４１】
請求項３４に係る発明は、
常温で不純物準位から５０％以上の励起電子が発生するよう、前記化合物にｎ型又はｐ型の遷移金属、希土類金属又は非磁性金属をドープしてなる請求項３２又は請求項３３に記載のキャパシタ型蓄電池。
【００４２】
請求項３５に係る発明は、
前記第１絶縁膜の同一面上に、複数列の前記第１導電路及び前記第２導電路を備える請求項２２〜３４のいずれか１項に記載のキャパシタ型蓄電池。
【００４３】
請求項３６に係る発明は、
前記複数列の第１導電路に接続する第１端子と、
前記複数列の第２導電路に接続する第２端子と、
を備え、
前記第１端子及び前記第２端子は、前記第１導電路及び前記第２導電路から離れるに従って幅が狭くなる部分を有しており、この部分において、前記第１導電路と同一方向に延伸する２辺は、互いになす角度が３０°以下である請求項３５に記載のキャパシタ型蓄電池。
【００４４】
請求項３７に係る発明は、
第１導電膜又は第１半導体膜からなる第１基材の少なくとも一方の面上に、複数個の導電性又は半導性の第１粒子が存在し、前記第１粒子又は第１粒子が複数個集合した第１粒子集合体の最大幅が１０μｍ以下であり、前記第１粒子又は前記第１粒子集合体の間の距離が３０ｎｍ以上３０００ｎｍ以下であるキャパシタ型蓄電池用基板と、
前記キャパシタ型蓄電池用基板の少なくとも一方の面上に絶縁膜と、
を有し、
前記第１粒子又は前記粒子集合体の間に隙間又は絶縁物が存在し、
前記絶縁膜が、無アルカリガラス、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエーテルテレフタレート、ポリアミドイミド、ポリスチレン、ポリエーテルエーテルケトン、及びポリアセタールから選択される少なくとも１種を含んで構成され、厚さ１０μｍ以上３０μｍ以下の膜であるキャパシタ型蓄電池用蓄電層。
【００４５】
請求項３８に係る発明は、
電力を発生する発電機と、
負荷に供給する電源線に接続され、前記発電機が発電した電力を蓄電し、蓄電した電力を前記負荷に供給する蓄電装置であって、請求項１〜３７のいずれか１項に記載のキャパシタ型蓄電池からなる蓄電装置と、
を備える車両用蓄電システム。
【００４６】
請求項３９に係る発明は、
前記電源線に接続され、前記蓄電装置と共に前記負荷に電力を供給する補助発電装置をさらに備える請求項３８に記載の車両用蓄電システム。
【００４７】
請求項４０に係る発明は、
前記補助発電装置が、燃料電池、空気・亜鉛電池、空気・リチウム電池、空気・鉄電池、空気・アルミニウム電池から選択される少なくとも一つからなる請求項３９に記載の車両用蓄電システム。
【発明の効果】
【００４８】
本発明によれば、静電容量が高い共に、耐圧性に優れたキャパシタ型蓄電池を提供することができる。
また、本発明によれば、当該キャパシタ型蓄電池を利用し、小型で軽量な車両用蓄電システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】第１発明における第１の実施形態に係るキャパシタ型蓄電池の一例を示す短尺方向（幅方向）での断面図である。
【図２】第１発明における第２の実施形態に係るキャパシタ型蓄電池の一例を示す短尺方向（幅方向）での断面図である。
【図３】第１発明における第３の実施形態に係るキャパシタ型蓄電池の一例を示す短尺方向（幅方向）での断面図である。
【図４】第１発明における第４の実施形態に係るキャパシタ型蓄電池の一例を示す短尺方向（幅方向）での断面図である。
【図５】第２発明における第１の実施形態に係るキャパシタ型蓄電池の一例を示す短尺方向（幅方向）での断面図である。
【図６】第２発明における第２の実施形態に係るキャパシタ型蓄電池の一例を示す短尺方向（幅方向）での断面図である。
【図７】第２発明における第３の実施形態に係るキャパシタ型蓄電池の一例を示す短尺方向（幅方向）での断面図である。
【図８】第２発明における第４の実施形態に係るキャパシタ型蓄電池の一例を示す短尺方向（幅方向）での断面図である。
【図９】本発明の車両用蓄電システムが備えられた電動車両の一例を示す概略構成図である。
【図１０】本発明の車両用蓄電システムが備えられた電動車両における蓄電装置の内部構造の一例を示す概略構成図である。
【図１１】本発明の車両用蓄電システムが備えられた電動車両の他の一例を示す概略構成図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５０】
［［キャパシタ型蓄電池］］
以下、本発明のキャパシタ型蓄電池として、第１発明のキャパシタ型蓄電池について説明した後、第２発明のキャパシタ型蓄電池について説明する。
【００５１】
[第１発明のキャパシタ型蓄電池］
まず、第１発明のキャパシタ型蓄電池について説明する。
第１発明の第一の形態のキャパシタ型蓄電池は、
複数個の第１導電粒子又は第１半導体粒子が互いに接触して形成してなる第１粒子層と、前記第１粒子層の一方の面上に第１絶縁膜と、前記第１粒子層の他方の面上に第２絶縁膜と、前記第１絶縁膜上で長尺方向に延在する第１導電路と、前記第２絶縁膜上で長尺方向に延在し、前記第１導電路に平行に設けられた第２導電路と、を有し、
前記複数個の第１導電粒子又は第１半導体粒子が、平面面積による粒度分布において平面面積の大きい側から累積１５％を除いたものであり、且つ最大幅が１００ｎｍ未満であり、
前記第１絶縁膜及び前記第２絶縁膜のうち少なくとも一方が、無アルカリガラス、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエーテルテレフタレート、ポリアミドイミド、ポリスチレン、ポリエーテルエーテルケトン、及びポリアセタールから選択される少なくとも１種を含んで構成され、厚さ１０μｍ以上３０μｍ以下の膜である。
【００５２】
第１発明の第二の形態のキャパシタ型蓄電池は、
複数個の第１導電粒子又は第１半導体粒子が互いに接触して形成してなる第１粒子層と、第１絶縁膜と、を積層する第１積層膜と、前記第１積層膜の第１絶縁膜上で該第１積層膜の長尺方向に延在する第１導電路と、前記第１積層膜の第１絶縁膜上で該第１積層膜の長尺方向に延在し、前記第１導電路に平行に設けられた第２導電路と、を有し、
前記複数個の第１導電粒子又は第１半導体粒子が、平面面積による粒度分布において平面面積の大きい側から累積１５％を除いたものであり、且つ最大幅が１００ｎｍ未満であり、
前記第１絶縁膜が、無アルカリガラス、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエーテルテレフタレート、ポリアミドイミド、ポリスチレン、ポリエーテルエーテルケトン、及びポリアセタールから選択される少なくとも１種を含んで構成され、厚さ１０μｍ以上３０μｍ以下の膜である。
【００５３】
前記第１導電路と第２導電路のペア線を流れる電流によって生じた導電路長さ方向に進行する電磁波は、第１導電路及び第２導電路に隣接する第１絶縁膜及び第２絶縁膜によって速度の低下が生じ、ＴＥ成分やＴＭ成分を持つことになる。これらの成分は、第１導電膜若しくは第１半導体膜内の電子の粗密波、つまり表面プラズモンと干渉しやすくなる。
【００５４】
特に第１絶縁膜及び第２絶縁膜に隣接する導電膜又は半導体膜を構成する要素が粒子の場合に、ＴＭ成分と表面プラズモンとの波面の整合確率が高くなることより、ＴＭ成分は表面プラズモンと干渉しやすくなる。当然、この現象は可逆的である。
【００５５】
この干渉によって粗密波（表面プラズモン）はエネルギーを得るが、電界の影響によって、より強調された電子の粗密な状態を、粒子層内に生じさせる。これにより、電子が密に存在する部分に電子が集まることになる。この電子の集まりは、連続的な導電体や半導体又は接合された導電粒子群や半導体粒子群であれば、電子の移動度の高さと正の電荷との中和の影響、さらに原子格子の熱振動により熱緩和されて、エネルギーを損失させることになる。
【００５６】
そこで、第１発明では、上記熱振動などによるエネルギー損失を防ぐべく、蓄電粒子層を最大幅が１００ｎｍ未満、好ましくは８０ｎｍ未満の導電粒子や半導体粒子で形成する。これにより、固有電子状態を形成し、電子のエネルギーはバルクスケールの連続的なバンド構造ではなく、離散的な複数のエネルギー準位を発生させることができる。つまり量子ドットとなり量子効果が発現する。
【００５７】
しかしながら、一般に粒子群は粒度分布を有するものであって、形成時に全ての粒子を１００ｎｍ未満に揃えることは現実的ではない。また粒子は、形成した後で大きく成長する場合もある。
そこで、更なる鋭意検討を重ねた結果、蓄電粒子層を構成する導電粒子又は半導体粒子は、平面面積による粒度分布において平面面積の小さい側から累積８５％のまでの粒子を用い、このときの粒子の最大幅が１００ｎｍ未満であれば、実質的に量子効果を発現する材料として有効であることが明らかとなった。
【００５８】
電磁波と表面プラズモン干渉によりエネルギーを得た粗密状態は、量子ドットの量子効果で得られた離散的エネルギー準位において、基底のエネルギー準位から高いエネルギーバ準位への移動、つまり準位間励起となることができる。バルクスケールの連続的なバンド構造では、バンド内でエネルギーが緩和されてしまい保持が困難であるのに対し、離散的エネルギー準位間の励起では、エネルギーの保持作用を発現できる。さらに言うならば、金属の連続的なエネルギー順位にあっても量子ドット的構造で離散的エネルギー準位となり、エネルギーの保持作用が発現できる。
【００５９】
離散的励起状態では、電子を伝導体に励起することで電子の抜け殻にホールができ、その電子ホールペア状態でエネルギーが保持される。この状態では、外部から見たとき電気的に中性である。すなわち、電磁エネルギーから電子ホールペア励起エネルギーにエネルギーが変換されたことになり、いわゆる静電気的な電界強度で対向電極の一方に電子、他方にホールが保持された状態とは異なるエネルギー保持状態となる。
【００６０】
また、電子が一方の電極側に集まっていることにより、カップリングの存在する範囲で正の電荷（ホール）は分極的に、他方に位置することになる。熱緩和的な正の電荷の存在確率が少ないことにより、中和が生じにくくなり、電子の強い粗密状態の保持作用に有効である。
【００６１】
上述のように、蓄電粒子層を特定の大きさの粒子で形成することで、熱振動などによるエネルギー損失を抑えることができるようになるものの、一方で、粒子単体では電子の粗密波の増幅に制限があり、粒子を集めても大きな容量を得ることができないことが判明した。そこで、粒子同士を接触して存在させて、容量の増大を図ることとした。
【００６２】
ここで、第１発明における「粒子」とは、均一な固体相で構成され、その固体相は他相と接している境界で区切られた有限な一単位を意味し、境界においては、バルク体と異なり電子移動の多少の制限を受ける。例えば、第１発明における粒子形態は、導電粒子又は半導体粒子（固体相）の周囲が空隙（他相）である場合や、導電粒子又は半導体粒子（固体相）の周囲に絶縁物（他相）が充填されている場合、更には、特定の結晶方位を有する金属相又は半導体相の周囲に他の結晶方位を有する金属相又は半導体相が充填されている場合、極薄酸化膜（他層）が形成されている場合などが挙げられる。つまり、固体相は、単結晶、上記サイズの多結晶、アモルファスでもよい。
【００６３】
つまり、第１発明に係る粒子では、例え粒子どうしが接触していても、電子の粗密波はその接触部も表面と捉えるため粒子の中に閉じ込められるが、電荷は粒子どうしが接触していることでその接触面を通過できるものも存在している。したがって、粒子どうしを接触させることで、電子が密となっている粒子に電荷が更に移動し、電子の粗密差を更に大きくすることができる。つまり、粒子どうしを接触させることで、電磁波と表面プラズモンのエネルギー交換を大きくでき、かつ交換したエネルギーを保持できる。よって、単位体積あたりの容量が大きく、且つ電圧や電流の印加を切っても、電位の降下、つまりは蓄電量の低下を抑制することが可能となる。
【００６４】
上記メカニズムでの蓄電の安定化作用は、第１導電路と第２導電路のペア線の一方の面でだけでなく、他面も活用できることから、第１導電路と第２導電路のペア線の他面上に、連続した第２絶縁膜を設け、この第２絶縁膜の外面上に、更に複数個の第２導電粒子又は第２半導体粒子が互いに接触して形成してなる第２粒子層を備えても構わない。この場合であっても、前記複数個の第２導電粒子又は第２半導体粒子は、平面面積による粒度分布において平面面積の大きい側から累積１５％を除いたものであり、且つ最大幅が１００ｎｍ未満である。そして、第２絶縁膜を上記所定の材料で構成すると共に、厚み１０μｍ以上３０μｍ以下の膜とする。
【００６５】
ここで、導電路と複数個の導電粒子又は半導電性粒子を含む粒子層との間に介在する絶縁膜は（つまり、導電路と複数個の導電粒子又は半導電性粒子を含む粒子層とを隔離している絶縁膜）は、電流印加の下での絶縁破壊強度が問われるため、電圧印加における高い絶縁破壊強度が必要となる。なお、複数個の導電粒子又は半導体粒子により形成される粒子層が「蓄電粒子層」である。
【００６６】
そこで、第１発明では、導電路と、複数個の導電粒子又は半導電性粒子と、の間に介在させる絶縁膜を、上記所定の材料で構成すると共に、その厚みを１０μｍ以上３０μｍ以下とする。
この絶縁膜を構成する上記所定の材料は、電気伝導性を担うようなアルカリ金属や強い分子内極性を与えるような官能基を持つ材料ではなく、絶縁破壊強度が高い材料である。
また、絶縁膜の厚みは、絶縁破壊強度に比例するため、例えば、１００Ｖから５００Ｖの高い電圧まで満充電に至る間、数１０から数１００Ａの電流が印加されることを考慮すると、十分な耐圧性を実現するためには１０μｍ以上が必要である一方で、静電容量に対しては指数関数的に影響するため３０μｍ以下とする必要がある。
このため、高い静電容量（蓄電量）を維持しつつ、高い耐圧性が実現できる。
【００６７】
以上から、第１発明のキャパシタ型蓄電池は、静電容量が高い共に、耐圧性に優れたキャパシタ型蓄電池となる。また、単位体積あたりの容量が大きく、且つ電圧や電流の印加を切っても、電位の降下の少ない、電荷保持性能の高いキャパシタ型蓄電池ともなる。
その結果、耐電圧と高エネルギー密度との両立が図られ、車両駆動に必要な静電容量（蓄電量）と５００Ｖまでの耐電圧（単セル当たり５００Ｖまでの耐圧性）を持たせたキャパシタ型蓄電池が実現できる。
【００６８】
以下、第１発明の好ましい実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００６９】
［第１発明の第１の実施形態］
図１は、第１発明の第１の実施形態に係るキャパシタ型蓄電池の一例を示す短尺方向（幅方向）での断面図である。
第１発明の第１の実施形態のキャパシタ型蓄電池は、複数個の第１導電粒子又は第１半導体粒子が互いに接触して形成してなる第１粒子層４０の一方の面に第１絶縁膜２０を積層し、他方の面に第２絶縁膜２２を積層する。第１絶縁膜２０上には、第１粒子層４０の長尺方向（図１では紙面の手前から奥に向かう方向）に延在する第１導電路３０が設けられ、第２絶縁膜２２上には、第１粒子層４０の長尺方向に延在し、第１導電路３０と平行に第２導電路３２が設けられる。図１では、第１粒子層４０は１層として示しているが、第１粒子層４０が２層で構成され、該２層の第１粒子層４０の間に、第１導電膜又は第１半導体膜からなる第１基材（図示せず）を備えていてもよい。
第１粒子は、平面面積による粒度分布において平面面積の大きい側から累積１５％を除いたものであり、且つ最大幅が１００ｎｍ未満である。
【００７０】
以下、各部材を構成する材料について説明する。
【００７１】
（第１粒子層）
第１粒子層４０は、複数個の第１導電粒子又は第１半導体粒子（「第１粒子」と総称する）が互いに接触して形成している。第１粒子の最大幅は１００ｎｍ未満であり、８０ｎｍ未満であることが更に好ましい。
【００７２】
ここで、第１粒子の最大幅とは、第１粒子層４０の延在方向、つまり表面プラズモンの進行方向に沿った断面を原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）によって画像を観察し、その画像断面に含まれる５０個以上の任意の第１粒子についての最大幅を測定したときの値をいう。
【００７３】
また、複数個の第１粒子は、平面面積による粒度分布において平面面積の大きい側から累積１５％を除いたものである。このような粒度分布を有する粒子群は、スパッタ、蒸着、めっき、イオンプレーティング、ＣＶＤ、溶射などの方法によって形成される。
【００７４】
なお、第１発明において導電性とは、体積抵抗率が１０−３Ω・ｃｍ以下であることを意味する。半導電性とは、体積抵抗率が１０−３Ω・ｃｍを超えて１０６Ω・ｃｍ以下であることを意味する
【００７５】
第１導電粒子又は第１半導体粒子は、キャリア密度が高く、電荷の移動度が高い材料であることが好ましい。具体的には例えば以下の材料を例示することができる。
第１導電粒子は、導電性を示すものであれば特に限定されないが、例えば、Ｆｅ、Ａｌ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ａｇ、Ｍｇ、Ｃｕ、Ｓｎ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｎ、Ｔｉ、Ｔａ及びＣからなる群より選択される少なくとも一種の元素を含むことが好ましく、単一元素で構成されていても、２種以上の元素が含まれていてもよい。２種以上の元素が含まれている場合には、合金若しくは共析物であってもよい。更に前記群より選択される少なくとも一つの元素を含み更に周期律表の３族から１４族からなる群より選択される少なくとも一つの元素を含んで構成される合金若しくは共析物であってもよい。なお、合金には固溶限界以下の固溶体も含まれる。また、単独でも導電性を有するＦｅ、Ａｌ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ａｇ、Ｍｇ、Ｃｕ、Ｓｎ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｎ、Ｔｉ、Ｔａ及びＣの場合は単一の元素により形成されていても何ら問題ない。
また、第１導電膜としてＳｉ含有物を用いる場合、ＳｉにＢ、Ａｌ、Ｐなどに代表される、周期律表の３族から１５族からなる群より選択される少なくとも一つの元素を固溶限界以下にまで固溶させ導電性を付与したものを用いることができる。
【００７６】
第１半導体粒子は、半導電性を示すものであれば特に限定されないが、ニッケルナイトライド、アナターゼ構造のチタン酸化物、酸化錫混入の酸化インジウム、酸化錫、ジルコニウム酸化物、ガリウムナイトライド、アルミニウムナイトライド、シリコン、カーボンからなる群より選択される少なくとも一種の化合物を含有して形成されていることが好ましく、二種以上の化合物を併用してもよい。
【００７７】
特に半導体粒子においては、常温で不純物準位から５０％以上の励起電子が発生するよう、前記群より選択される化合物にｐ型又はｎ型の遷移金属、希土類金属又は非磁性金属をドープすることが有効である。
【００７８】
第１粒子の周囲は、誘電体で充填されていることが好ましい。第１粒子の周囲を誘電体で充填することで、表面プラズモンの発生が安定化する。第１粒子の周囲を充填する誘電体としては、後述の第１絶縁膜２０及び第２絶縁膜２２で説明する絶縁物を適用することができる。なお、第１粒子の周囲を充填する誘電体は、後述の第１絶縁膜２０又は第２絶縁膜２２を構成する絶縁物とは異なるものを適用しても、同じものを適用してもよい。
【００７９】
第１粒子層４０は１層で構成されていても、２層以上で構成されていてもよい。
第１粒子層４０の厚み（２層以上で構成される場合は総厚）は、２０ｎｍ以上１００００ｎｍ以下であることが好ましく、電荷量の確保の観点及び軽量化の観点から０．１μｍ〜５μｍ以下であることが好ましい。
【００８０】
（第１絶縁膜、第２絶縁膜）
第１絶縁膜２０及び第２絶縁膜２２としては、無アルカリガラス、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエーテルテレフタレート、ポリアミドイミド、ポリスチレン、ポリエーテルエーテルケトン、及びポリアセタールから選択される少なくとも１種を含んで構成される。
これらの中も、耐圧性向上の点から、無アルカリガラス、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリアミドイミド、ポリプロピレンが好ましい。
【００８１】
また、第１絶縁膜２０及び第２絶縁膜２２には、実効的に誘電率の高い材料を用いることが、ＴＥ成分やＴＭ成分の発生、及び空間電荷分布による容量成分の追加に有利であるため好ましい。
また、第１絶縁膜２０と記第２絶縁膜２２は、比誘電率が異なることがＴＥ成分やＴＭ成分の発生の観点から好ましい。
【００８２】
第１絶縁膜２０及び第２絶縁膜２２の厚みは、１０μｍ以上３０μｍ以下であるが、耐圧性と静電容量（蓄電量）との両立の点から、１５μｍ以上２５μｍ以下でることが好ましい。
【００８３】
第１絶縁膜２０及び第２絶縁膜２２は、それぞれ単層であっても、２層以上の複層であってもよい。
【００８４】
（第１導電路、第２導電路）
第１導電路３０及び第２導電路３２の組成としては、前記第１導電粒子で説明したものを適用することができ、好適に用いられる材料についても同様である。第１導電路３０と第１導電路３２は同じ材質で形成してもよいし、異なる材質で形成されていてもよい。
【００８５】
第１導電路３０及び第２導電路３２の短尺方向の長さ（幅）ｗは、例えば各々１μｍ以上１００ｍｍ以下であり、第１導電路と第２導電路との間隔ｄ（つまり第１粒子層４０と第１絶縁膜２０と第２絶縁膜２２の総厚み）は、例えば各々１μｍ以上１００ｍｍ以下である。また第１導電路及び第２導電路の厚み（高さ）ｔは、例えば各々０．５μｍ以上１０μｍ以下である。また、幅ｗと間隔ｄの関係は、ｗ／ｄ≧１．５が望ましい。また幅ｗと高さｔの関係は、ｔ／ｗ≦１が好ましく、より好ましくはｔ／ｗ≦０．５である。
【００８６】
（第１基材）
第１基材の設置は任意であるが、設置してもよい。例えば、前記第１粒子層４０が２層から構成されて、その２層の間に第１基材（図示せず）を有していてもよい。
第１基材は、第１導電膜又は第１半導体膜からなり、導電物質、半導体物質のいずれで構成されていてもよい。
【００８７】
第１導電膜の組成としては、前記第１導電粒子で説明したものを適用することができ、好適に用いられる材料についても同様である。
第１半導体膜の組成としては、前記第１半導体粒子で説明したものを適用することができ、好適に用いられる材料についても同様である。
【００８８】
特に、第１半導体膜においては、常温で不純物準位から５０％以上の励起電子が発生するよう、前記群より選択される化合物にｎ型又はｐ型の遷移金属、希土類金属又は非磁性金属をドープすることが有効である。
第１粒子は、キャリア密度が高く、表面プラズモンを発生しやすく、また、粒子を形成しやすい材料で構成されることが好ましい。
【００８９】
第１基材は、第１導電膜又は第１半導体膜、のいずれか１層で構成される単層であっても、異なる材料で構成される第１導電膜を２層以上積層する複層であっても、異なる材料で構成される第１半導体膜を２層以上積層する複層であっても、更には第１導電膜及び第１半導体膜から選択される２層以上を積層してもよい。
【００９０】
第１基材の厚みは、２０ｎｍ以上１００００ｎｍ以下であることが好ましく、電荷量の確保の観点からと軽量化の観点から０．１μｍ〜５μｍ以下であることが好ましい。
【００９１】
前記第１基材の表面粗さＲｚ（μｍ）は、第１粒子層を形成する際に粒子の最大幅を好適な状態にする観点から１μｍ以上１０μｍ以下であることが好ましく、２μｍ以上５μｍ以下であることがより好ましい。
【００９２】
表面粗さＲｚの測定方法は以下の通りである。
第１基材の表面の凹凸状態を原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）を用いて測定する。この粗さ曲線からＪＩＳ Ｂ０６０１−１９９４に従い、その平均線の方向に基準長さだけ抜き取り、この抜き取り部分の山頂線と谷底線との間隔を粗さ曲線の縦倍率の方向に測定して求めた。
【００９３】
（作製方法）
第１発明の第１の実施形態のキャパシタ型蓄電池の製造方法は、上記構成のキャパシタ型蓄電池を形成し得る方法であれば特に限定されるものではない。以下に製造方法の一例について説明する。
【００９４】
基材シートの上に、例えばスパッタ、蒸着、めっき、イオンプレーティング、ＣＶＤ、溶射などの手法で、上記サイズの複数個の第１粒子が互いに接触して第１粒子層４０が形成される。第１粒子の大きさを調整して最大幅１００ｎｍとするのは、膜形成速度の制御により行うことができる。
【００９５】
なお、第１導電膜又は第１半導体膜からなる第１基材を用いる場合には、第１基材の形成と第１粒子の形成は一連の同一プロセスで行われるのが一般的であるが、各々異なる条件、異なる手法を用いて、それぞれ別個に形成されてもよい。また、市販の金属箔や半導体膜を第１基材として用い、その上にスパッタ、蒸着、めっき、イオンプレーティング、ＣＶＤ、溶射などの手法で第１粒子層４０を形成してもよい。
【００９６】
第１粒子層４０を形成した後、塗工、貼合、蒸着、めっき、イオンプレーティング、ＣＶＤ、溶射などの手法で、第１絶縁膜２０が形成され、更にその第１絶縁膜の上に第１導電路３０が形成される。
【００９７】
他方、基材シートが第１粒子層４０又は第１基材１０から剥がされ、その剥がされた面の上に、第１絶縁膜の形成方法と同様の方法により第２絶縁膜２２が形成される。更に第２絶縁膜２２の上に、第１導電路３２が形成される。
【００９８】
＜使用＞
図示しないが、蓄電池の長尺方向の一方の端部では第１導電路３０及び第２導電路３２が露出している。この露出している部分に、第１導電路３０及び第２導電路３２に電圧を与えるための第１端子及び第２端子がそれぞれ接続している。第１端子及び第２端子に所定の電位差を与えると、第１粒子層４０と、第１導電路３０及び第２導電路３２との間に広がった電磁界すなわちフォトンとの間で、フォトン−表面プラズモンのエネルギー交換が行われ、大きな容量で蓄電される。以下の実施形態においても同様である。
【００９９】
〔第１発明の第２の実施形態〕
図２は、第１発明の第２の実施形態に係るキャパシタ型蓄電池の一例を示す短尺方向（幅方向）での断面図である。
第１発明の第２の実施形態のキャパシタ型蓄電池は、複数個の第１導電粒子又は第１半導体粒子（「第１粒子」と称する）が互いに接触して形成してなる第１粒子層４０の上に第１絶縁膜２０を積層する第１積層膜５０を有する。第１積層膜５０の第１絶縁膜２０上には、第１積層膜５０の長尺方向（図２では紙面の手前から奥に向かう方向）に延在する第１導電路３０と、第１導電路３０に平行する第２導電路３２とが設けられる。更に図２では、第１粒子層４０の外側表面には基材シート６０が設けられているが、基材シート６０の設置は任意である。また、第１粒子層４０の外面上、或いは第１粒子層４０と基材シート６０の間には、第１導電膜又は第１半導体膜からなる第１基材（図示せず）を設けてもよい。
更に、図２に示すように、第１導電路３０及び第２導電路３２の外面上に、第２絶縁膜２２が連続して設けられていてもよいが、第２絶縁膜２２の設置は任意である。
【０１００】
複数個の第１粒子は、平面面積による粒度分布において平面面積の大きい側から累積１５％を除いたものであり、且つ最大幅が１００ｎｍ未満である。
【０１０１】
以下、各部材を構成する材料について説明する。
【０１０２】
（第１粒子層）
第１発明の第２の実施形態のキャパシタ型蓄電池における第１粒子層４０は、前記第１発明の第１の実施形態のキャパシタ型蓄電池における第１粒子層で説明したものをそれぞれ適用することができ、好適に用いられる材料についても同様である。
【０１０３】
（第１絶縁膜、第２絶縁膜）
第１発明の第２の実施形態のキャパシタ型蓄電池における第１絶縁膜２０及び第２絶縁膜２２は、前記第１発明の第１の実施形態のキャパシタ型蓄電池における第１絶縁膜２０及び第２絶縁膜２２で説明したものをそれぞれ適用することができ、好適に用いられる材料についても同様である。
また、第１絶縁膜２０と第２絶縁膜２２は、比誘電率が異なることがＴＥ成分やＴＭ成分の発生の観点から好ましい場合もある。
【０１０４】
なお、図２では、第２絶縁膜２２は、第１導電路３０及び第２導電路３２による凹凸に沿って設けられているが、このような形状に限定されず、図３の第２絶縁膜２２のように平板状であってもよい。第１発明の第２の実施形態において第２絶縁膜２２の設置は任意であり、設けなくともよい。
【０１０５】
（第１導電路、第２導電路）
第１発明の第２の実施形態のキャパシタ型蓄電池における第１導電路３０及び第２導電路３２は、前記第１発明の第１の実施形態のキャパシタ型蓄電池における第１導電路及び第２導電路で説明したものをそれぞれ適用することができ、好適に用いられる材料についても同様である。
【０１０６】
（第１基材）
第１基材の設置は任意であり、設けなくともよい。
第１基材（図示せず）は、第１導電膜又は第１半導体膜からなり、導電物質、半導体物質のいずれで構成されていてもよい。
第１発明の第２の実施形態のキャパシタ型蓄電池における第１基材は、前記第１発明の第１の実施形態のキャパシタ型蓄電池における第１基材で説明したものを適用することができ、好適に用いられる材料についても同様である。
【０１０７】
第１発明の第２の実施形態のキャパシタ型蓄電池における第１基材の厚みは、２０ｎｍ以上１００００ｎｍ以下であることが好ましく、電荷量の確保の観点からと軽量化の観点から０．１μｍ〜５μｍ以下であることが好ましい。
【０１０８】
（基材シート）
基材シート６０の設置は任意であり、設けなくともよいが、図２に示すキャパシタ型蓄電池では、基材シート６０の上に前記第１粒子層４０を積層する。基材シート６０の組成としては、前記第１粒子層４０を積層できるものであれば、導電性、半導電性、及び絶縁性のいずれであってもよい。
絶縁性であれば、本キャパシタ型蓄電池を巻いて使用する場合に。基材シートは導電性のある第１基材と第１導電路及び第２導電路の間を絶縁する役割を果たせる。
導電性のシートとしては、前記第１導電膜で説明したものと適用することができ、半導電性のシートとしては、前記第１半導体膜で説明したものと適用することができ、絶縁性のシートとしては、前記第１絶縁膜で説明したものを適用することができる。好適に用いられる材料についても同様である。
基材シート６０の厚みは、１μｍ〜２５μｍが好ましい。
【０１０９】
（作製方法）
第１発明の第２の実施形態のキャパシタ型蓄電池の製造方法は、上記構成のキャパシタ型蓄電池を形成し得る方法であれば特に限定されるものではない。以下に製造方法の一例について説明する。
【０１１０】
基材シート６０の上に、例えばスパッタ、蒸着、めっき、イオンプレーティング、ＣＶＤ、溶射などの手法で、上記サイズの第１粒子（第１粒子層４０）を形成する。第１粒子の大きさを調整して最大幅１００ｎｍとするのは、膜形成速度の制御により行うことができる。
なお、第１導電膜又は第１半導体膜からなる第１基材を用いる場合には、第１基材の形成と、第１粒子層４０の形成は、一連の同一プロセスによって行われるのが一般的であるが、各々異なる条件、異なる手法を用いて、それぞれを別個に形成してもよい。また、市販の金属箔や半導体膜を第１基材として用い、その上にスパッタ、蒸着、めっき、イオンプレーティング、ＣＶＤ、溶射などの手法で第１粒子層４０を形成してもよい。
【０１１１】
第１粒子層４０を形成した後、塗工、貼合、蒸着、めっき、イオンプレーティング、ＣＶＤ、溶射などの手法で、第１絶縁膜２０を形成し、更にその第１絶縁膜２０の上に第１導電路３０と第１導電路３２とを、互いが平行するように形成する。
【０１１２】
更に、第２絶縁膜２２を設ける場合には、第１導電路３０と第１導電路３２を含む第１絶縁膜２０上に、蒸着、めっき、イオンプレーティング、ＣＶＤ、溶射などの手法で、第２絶縁膜２２を形成する。
【０１１３】
〔第１発明の第３の実施形態〕
図３は、第１発明の第３の実施形態に係るキャパシタ型蓄電池の一例を示す短尺方向（幅方向）での断面図である。
第１発明の第３の実施形態のキャパシタ型蓄電池は、第１発明の第２の実施形態のキャパシタ型蓄電池において、更に、第１導電路３０及び第２導電路３２の外面上に、第２絶縁膜２２を連続して設け、そして更に第２絶縁膜２２の外面上に、数個の第２導電粒子又は第２半導体粒子（「第２粒子」と称する）が互いに接触して形成してなる第２粒子層４２を設ける。この複数個の第２粒子は、平面面積による粒度分布において平面面積の大きい側から累積１５％を除いたものであり、且つ最大幅が１００ｎｍ未満である。更に図３では、第２粒子層４２の外側表面には基材シート６０が設けられているが、基材シート６０の設置は任意である。また、第２粒子層４２と基材シート６０の間には、第２導電膜又は第２半導体膜からなる第２基材（図示せず）を設けてもよいが、第２基材の設置は任意である。
【０１１４】
第１発明の第３の実施形態に係るキャパシタ型蓄電池において、第１基材、第１粒子層４０、第１絶縁膜２０、第２絶縁膜２２、第１導電路３０、第１導電路３２、及び基材シート６０は、第１発明の第２の実施形態に係るキャパシタ型蓄電池における第１基材、第１粒子層４０、第１絶縁膜２０、第２絶縁膜２２、第１導電路３０、第２導電路３２及び基材シート６０で説明したものをそれぞれ適用することができ、好適に用いられる材料についても同様であるため、説明を省略する。
なお、図３では、第２絶縁膜２２及び第２基材１２は平板状のものとして示しているが、このような形状に限定されず、図２の第２絶縁膜２２のように導電路３０及び第２導電路３２による凹凸に沿って設けられていてもよい。
【０１１５】
（第２粒子層）
第２粒子層４２は、前記第１粒子層４０で説明したものを適用することができ、好適に用いられる材料についても同様である。
【０１１６】
（第２基材）
第２導電膜又は第２半導体膜からなる第２基材（図示せず）は、前記第１基材で説明したものを適用することができ、好適に用いられる材料についても同様である。
【０１１７】
前記第２基材の表面粗さＲｚ（μｍ）も、１μｍ以上１０μｍ以下であることが好ましく、２μｍ以上５μｍ以下であることがより好ましい。
【０１１８】
（作製方法）
第１発明の第３の実施形態のキャパシタ型蓄電池の製造方法は、上記構成のキャパシタ型蓄電池を形成し得る方法であれば特に限定されるものではない。以下に製造方法の一例について説明する。
【０１１９】
基材シート６０の上に、例えばスパッタ、蒸着、めっき、イオンプレーティング、ＣＶＤ、溶射などの手法で、上記サイズの第１粒子（第１粒子層４０）を形成する。第１粒子の大きさを調整して最大幅１００ｎｍとするのは、膜形成速度の制御により行うことができる。
なお、第１導電膜又は第１半導体膜からなる第１基材を用いる場合には、第１基材の形成と、第１粒子層４０の形成は、一連の同一プロセスによって行われるのが一般的であるが、各々異なる条件、異なる手法を用いて、それぞれを別個に形成してもよい。また、市販の金属箔や半導体膜を第１基材として用い、その上にスパッタ、蒸着、めっき、イオンプレーティング、ＣＶＤ、溶射などの手法で第１粒子層４０を形成してもよい。
【０１２０】
第１粒子層４０を形成した後、塗工、貼合、蒸着、めっき、イオンプレーティング、ＣＶＤ、溶射などの手法で、第１絶縁膜２０を形成して、基材シート６０、（第１基材）、第１粒子層４０、及び第１絶縁膜２０がこの順に積層した積層体１を得る。
【０１２１】
他方、基材シート６０の上に、例えばスパッタ、蒸着、めっき、イオンプレーティング、ＣＶＤ、溶射などの手法で、上記サイズの第２粒子（第２粒子層４２）が形成される。第２粒子の大きさを調整して最大幅１００ｎｍとするのは、膜形成速度の制御により行うことができる。
なお、第２導電膜又は第２半導体膜からなる第２基材を用いる場合には、第２基材の形成と、第２粒子層４２の形成は、一連の同一プロセスによって行われるのが一般的であるが、各々異なる条件、異なる手法を用いて、それぞれを別個に形成してもよい。また、市販の金属箔や半導体膜を第１基材として用い、その上にスパッタ、蒸着、めっき、イオンプレーティング、ＣＶＤ、溶射などの手法で第２粒子層４２を形成してもよい。
【０１２２】
第２粒子層４２を形成した後、塗工、貼合、蒸着、めっき、イオンプレーティング、ＣＶＤ、溶射などの手法で第２絶縁膜２２を形成して、基材シート６０、（第２基材）、第２粒子層４２、及び第２絶縁膜２２がこの順に積層した積層体２を得る。
【０１２３】
前記準備した積層体１及び積層体２を、積層体１の第１絶縁膜２０と積層体２の第２絶縁膜２２が対向するようにして、その第１絶縁膜２０と第２絶縁膜２２の間に、第１導電路３０と第１導電路３２とが平行するように配置して挟持させ、第１発明の第３の実施形態のキャパシタ型蓄電池を得る。
【０１２４】
〔第１発明の第４の実施形態〕
図４は、第１発明の第４の実施形態に係るキャパシタ型蓄電池の一例を示す短尺方向（幅方向）での断面図である。
図４に示すキャパシタ型蓄電池は、第１絶縁膜２０の同一面上に、第１導電路３０及び第２導電路３２を複数交互に設けた点、更に図示しないが複数の第１導電路３０が同一の第１端子に接続しており、複数の第２導電路３２が同一の第２端子に接続している点を除いて、第１発明の第３の実施形態にかかる蓄電池と同様である。
【０１２５】
対を形成している第１導電路３０及び第２導電路３２の幅ｗとその間の距離ｄとは、ｗ／ｄ≧１．５の関係を満たすことが望ましい。対を形成していない第１導電路３０と第２導電路３２との距離をｓとした場合、ｓ／ｄ≧１を満たすことが望ましい。以下、第１発明の第１の実施形態と同一の構成については同一の符号を付して、説明を省略する。
【０１２６】
第１端子及び第２端子は、第１導電路３０及び第２導電路３２から離れるに従って幅が狭くなる部分を有しており、かつこの部分において、第１導電路３０及び第２導電路３２が延伸する２辺が互いになす角度θが３０°以下である。これにより、第１端子及び第２端子における電力の抵抗損失を少なくすることができる。
【０１２７】
また、第１端子は、直接第１導電路３０に接続しているが、第２端子は貫通電極（図示せず）を介して第１導電路３２に接続している。貫通電極は、第１端子上及び第１導電路３０及び第２導電路３２上に設けられた絶縁膜を貫通している。第２端子は、絶縁膜上に位置している。
【０１２８】
第１発明の第４の実施形態によっても、第１発明の第１〜第３の実施形態と同様の効果を得ることができる。更に、第１導電路３０及び第２導電路３２の数を多くしたため、蓄電池の容量がより大きくなる。
なお、図４では、第１発明の第３の実施形態のキャパシタ型蓄電池の構成で、第１導電路３０及び第２導電路３２を複数交互に設けたものを示したが、図１の第１発明の第１の実施形態のキャパシタ型蓄電池の構成や、図２の第１発明の第２の実施形態のキャパシタ型蓄電池の構成で、第１導電路３０及び第２導電路３２を複数交互に設けたものであってもよい。
【０１２９】
〔その他の第１発明の実施形態〕
図１〜図４に示したキャパシタ型蓄電池はシート状であるが、このシートを長尺方向においてロール状に巻いて使用してもよい。
【０１３０】
［第１発明のキャパシタ型蓄電池用基板］
上述の第１粒子層４０、つまり、複数個の導電粒子又は半導体粒子が互いに接触して形成してなる粒子層であり、前記複数個の第１導電粒子又は第１半導体粒子が、平面面積による粒度分布において平面面積の大きい側から累積１５％を除いたものであり、且つ最大幅が１００ｎｍ未満であるものは、キャパシタ型蓄電池用基板として有益である。
【０１３１】
このキャパシタ型蓄電池用基板では、第１粒子層４０が２層からなり、この２層の粒子層の間に導電膜又は半導体膜からなる第１基材を有してもよい。更には、この第１基材の両面に第１粒子層４０を設け、この粒子層が基材の各面において単層或いは２層以上を積層するものであってもよい。第１粒子層４０が２層以上から構成される場合には、各第１粒子層４０を構成する粒子は、異なる材質で形成されるものであってもよい。
【０１３２】
キャパシタ型蓄電池用基板の層構成の例を以下に示すが、これらに限定されない。
（１）第１粒子層の単層
（２）第１粒子層と第２粒子層の複層
（３）第１粒子層、第１基材、第２粒子層をこの順で積層する積層体
（４）第１粒子層、第１基材、第２粒子層、第３粒子層、をこの順で積層する積層体
（５）第１粒子層、第２粒子層、第１基材、第３粒子層、第４粒子層、をこの順で積層する積層体
【０１３３】
［第１発明のキャパシタ型蓄電池用蓄電層］
前記キャパシタ型蓄電池用基板の少なくとも一方の面上に絶縁膜を有する積層体は、キャパシタ型蓄電池用蓄電層として有益である。絶縁膜は単層でも２層を積層して用いてもよい。そして、この絶縁膜を、上記所定の材料で構成すると共に、厚み１０μｍ以上３０μｍ以下の膜とする。
【０１３４】
キャパシタ型蓄電池用蓄電層の層構成の例を以下に示すが、これらに限定されない。
（１）前記キャパシタ型蓄電池用基板と第１絶縁膜の積層体
（２）第１絶縁膜、キャパシタ型蓄電池用基板、第２絶縁膜をこの順で積層する積層体
（３）第１絶縁膜、第２絶縁膜、キャパシタ型蓄電池用基板、第３絶縁膜をこの順で積層する積層体
（４）第１絶縁膜、第２絶縁膜、キャパシタ型蓄電池用基板、第３絶縁膜、第４絶縁膜をこの順で積層する積層体
【０１３５】
[第２発明のキャパシタ型蓄電池］
次に、第２発明のキャパシタ型蓄電池について説明する。
【０１３６】
第２発明の第一の形態のキャパシタ型蓄電池は、
第１導電膜又は第１半導体膜からなる第１基材、及び前記第１基材の少なくとも一方の面に複数個の第１導電粒子又は第１半導体粒子を含む第１粒子層を有する第１積層型基材と、前記第１積層型基材の一方の面に第１絶縁膜と、前記第１積層型基材の他方の面に第２絶縁膜と、前記第１絶縁膜上で前記第１積層型基材の長尺方向に延在する第１導電路と、前記第２絶縁膜上で前記第１積層型基材の長尺方向に延在し、前記第１導電路に平行に設けられた第２導電路と、を備え、
前記第１導電粒子若しくは前記第１半導体粒子又はこれら粒子が複数個集合した粒子集合体の最大幅が１０μｍ以下であり、前記第１導電粒子若しくは前記第１半導体粒子又は前記粒子集合体の間に隙間又は絶縁物が存在し、前記第１導電粒子若しくは前記第１半導体粒子又は前記粒子集合体の間の距離が３０ｎｍ以上３０００ｎｍ以下であり、
前記第１絶縁膜及び前記第２絶縁膜のうち、前記第１粒子層が設けられている側の前記第１積層型基材の面に設けられる絶縁膜が、無アルカリガラス、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエーテルテレフタレート、ポリアミドイミド、ポリスチレン、ポリエーテルエーテルケトン、及びポリアセタールから選択される少なくとも１種を含んで構成され、厚さ１０μｍ以上３０μｍ以下の膜である。
【０１３７】
第２発明の第二の形態のキャパシタ型蓄電池は、
第１導電膜又は第１半導体膜からなる第１基材、複数個の第１導電粒子又は第１半導体粒子を含む第１粒子層、及び第１絶縁膜、をこの順に積層した第１積層膜と、前記第１積層膜の第１絶縁膜上で該第１積層膜の長尺方向に延在する第１導電路と、前記第１積層膜の第１絶縁膜上で該第１積層膜の長尺方向に延在し、前記第１導電路に平行に設けられた第２導電路と、を備え、
前記第１導電粒子若しくは第１半導体粒子又はこれら粒子が複数個集合した粒子集合体の最大幅が１０μｍ以下であり、前記第１導電粒子若しくは前記第１半導体粒子又は前記粒子集合体の間に隙間又は絶縁物が存在し、前記第１導電粒子若しくは前記第１半導体粒子又は前記粒子集合体の間の距離が３０ｎｍ以上３０００ｎｍ以下であり、
前記第１絶縁膜が、無アルカリガラス、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエーテルテレフタレート、ポリアミドイミド、ポリスチレン、ポリエーテルエーテルケトン、及びポリアセタールから選択される少なくとも１種を含んで構成され、厚さ１０μｍ以上３０μｍ以下の膜である。
【０１３８】
第１導電路と第２導電路のペア線を流れる電流によって生じた導電路長さ方向に進行する電磁波は、第１導電路と第２導電路と接する絶縁膜によって速度の低下が生じ、ＴＥ成分やＴＭ成分を持つことになる。これらの成分は、導電膜若しくは半導体膜内、又は導電粒子若しくは半導体粒子内の電子の粗密波、つまり表面プラズモンと干渉しやすくなる。
【０１３９】
特に導電膜又は半導体膜を構成する要素が粒子の場合に、ＴＭ成分と表面プラズモンとの波面の整合確率が高くなることより、ＴＭ成分は表面プラズモンと干渉しやすくなる。この干渉によって粗密波（表面プラズモン）はエネルギーを得るが、電界の影響により電子の粗密な状態を、導電膜又は半導体膜内に生じさせる。これにより、電子が密に存在する部分に電子が集まることになる。この電子の集まりは、連続的な金属・半導体中においては、伝搬の際に原子格子の熱振動によって熱緩和し、エネルギーを損失させることになる。
【０１４０】
しかし、粗密波の発生する箇所に粒子化した金属・半導体（導電粒子・半導体粒子。以下ではこれらを総称して「粒子」という場合がある。）を配置し、この粒子又は該粒子の集合体の最大幅を１０μｍ以下とすることで、熱緩和しない距離でのエネルギー伝搬となる。更に、この最大幅の粒子又は粒子集合体が互いに接触せずに、互いの間に隙間又は絶縁物を存在させることで、粗密波から電磁波に戻すことができる。そして再び、電磁波から粗密波にエネルギーを変換する。これを繰り返すことで、熱緩和を抑制でき、電荷の保持性能を向上させることができる。
【０１４１】
ここで、前記粒子間又は粒子集合体間の距離は３０ｎｍ以上３０００ｎｍ以下である。互いの距離を３０ｎｍ以上とすることで、粗密波から電磁波に、また電磁波から粗密波にエネルギーが変換し、結果として蓄電池の容量が大きくなる。また、大きな容量を得るためには、粒子の数を一定以下に減らさないことが必要であり、この観点から互いの距離は、３０００ｎｍ以下とする。
【０１４２】
よって、キャパシタ型蓄電池の構成を上記のように、第１粒子層は最大幅が１０μｍ以下の粒子又は粒子集合体を含んでなり、この粒子又は粒子集合体の間に隙間又は絶縁物が介在し、粒子間又は粒子集合体間の距離が３０ｎｍ以上３０００ｎｍ以下とすることで、静電容量が高く、長時間放置後も充放電効率の高いキャパシタ型蓄電池となる。
【０１４３】
ここで、第２発明において「粒子」とは、均一な固体相で構成され、その固体相は他相と接している境界で区切られた有限な一単位を意味し、境界においては、バルク体と異なり電子移動の多少の制限を受ける。例えば、第２発明における粒子形態は、導電粒子又は半導体粒子（固体相）の周囲が空隙（他相）である場合や、導電粒子又は半導体粒子（固体相）の周囲に絶縁物（他相）が充填されている場合、更には、特定の結晶方位を有する金属相又は半導体相の周囲に他の結晶方位を有する金属相又は半導体相が充填されている場合、極薄酸化膜（他層）が形成されている場合などが挙げられる。つまり、固体相は、単結晶、上記サイズの多結晶、アモルファスでもよい。
【０１４４】
なお、一般に固体相と他相との境界においては、電子の移動の制限を受ける。しかしながら、粒子が第１導電膜又は第１半導体膜からなる第１基材と接触している場合には、電荷は、粒子と第１基材とが接触していることで接触面を通過できるものも存在する。
一方で、粗密波は、粒子の周囲を形成する境界によって、粒子の外へ伝搬が阻害される。
【０１４５】
したがって、粒子と第１基材とが接触している場合には、第１基材から粒子の電子の密な部分に電荷が移動し、電子の粗密差をより大きくすることができる。つまり、上記構成を有するキャパシタ型蓄電池では、電磁波と表面プラズモンのエネルギー交換を大きくでき、かつ交換したエネルギーを保持できる。よって、更に大きな容量でかつ、電圧や電流の印加を切っても、電位の降下、つまりは蓄電量の低下を著しく抑制することが可能となる。
【０１４６】
更に、第１粒子層を形成する前記粒子又は前記粒子集合体の最大幅が１００ｎｍ未満の場合には、下記に説明するような量子効果が発現する。
【０１４７】
前記第１粒子層を形成する前記粒子又は前記粒子集合体の最大幅が１００ｎｍ未満の場合には、固有電子状態を形成し、電子のエネルギーはバルクスケールの連続的なバンド構造ではなく、離散的な複数のエネルギー準位を発生させることができる。つまり量子ドットとなり量子効果が発現する。
【０１４８】
電磁波と表面プラズモン干渉によりエネルギーを得た粗密状態は、量子ドットの量子効果で得られた離散的エネルギー準位において、基底のエネルギー準位から高いエネルギーバ準位への移動、つまり準位間励起となることができる。バルクスケールの連続的なバンド構造では、バンド内でエネルギーが緩和されてしまい保持が困難であるのに対し、離散的エネルギー準位間の励起では、エネルギーの保持作用を発現できる。さらに言うならば、金属の連続的なエネルギー順位にあっても量子ドット的構造で離散的エネルギー準位となり、エネルギーの保持作用が発現できる。
【０１４９】
離散的励起状態では、電子を伝導体に励起することで電子の抜け殻にホールができ、その電子ホールペア状態でエネルギーが保持される。この状態では、外部から見たとき電気的に中性である。すなわち、電磁エネルギーから電子ホールペア励起エネルギーにエネルギーが変換されたことになり、いわゆる静電気的な電界強度で対抗電極の一方に電子、他方にホールが保持された状態とは異なるエネルギー保持状態となる。
【０１５０】
また、電子が一方の電極側に集まっていることにより、カップリングの存在する範囲で正の電荷（ホール）は分極的に、他方に位置することになる。熱緩和的な正の電荷の存在確率が少ないことにより、中和が生じにくくなり、電子の強い粗密状態の保持作用に有効である。
【０１５１】
上記メカニズムでの蓄電の安定化作用は、第１導電路と第２導電路のペア線の一方の面でだけでなく、他面も活用できることから、第１導電路と第２導電路のペア線の他面に、連続した第２絶縁膜を設け、この第２絶縁膜の外面上に、複数個の第２導電粒子又は第２半導体粒子を含む第２粒子層と、第２導電膜又は第２半導体膜からなる第２基材と、をこの順に備えても構わない。そして、第２絶縁膜を上記所定の材料で構成すると共に、厚み１０μｍ以上３０μｍ以下の膜とする。
【０１５２】
ここで、導電路と複数個の導電粒子又は半導体粒子を含む粒子層との間に介在する絶縁膜は（つまり、導電路と複数個の導電粒子又は半導体粒子を含む粒子層とを隔離している絶縁膜）は、電流印加の下での絶縁破壊強度が問われるため、電圧印加における高い絶縁破壊強度が必要となる。なお、複数個の導電粒子又は半導体粒子を含む粒子層が「蓄電粒子層」である。
【０１５３】
そこで、第２発明では、導電路と複数個の導電粒子又は半導体粒子を含む粒子層との間に介在させる絶縁膜を、上記所定の材料で構成すると共に、その厚みを１０μｍ以上３０μｍ以下とする。
この絶縁膜を構成する上記所定の材料は、電気伝導性を担うようなアルカリ金属や強い分子内極性を与えるような官能基を持つ材料ではなく、絶縁破壊強度が高い材料である。
また、絶縁膜の厚みは、絶縁破壊強度に比例するため、例えば、１００Ｖから５００Ｖの高い電圧まで満充電に至る間、数１０から数１００Ａの電流が印加されることを考慮すると、十分な耐圧性を実現するためには１０μｍ以上が必要である一方で、静電容量に対しては指数関数的に影響するため３０μｍ以下とする必要がある。
このため、高い静電容量（蓄電量）を維持しつつ、高い耐圧性が実現できる。
【０１５４】
以上から、第２発明のキャパシタ型蓄電池は、静電容量が高い共に、耐圧性に優れたキャパシタ型蓄電池となる。また、長時間放置後も充放電効率の高いキャパシタ型蓄電池ともなる。
その結果、耐電圧と高エネルギー密度との両立が図られ、車両駆動に必要な静電容量（蓄電量）と５００Ｖまでの耐電圧（単セル当たり５００Ｖまでの耐圧性）を持たせたキャパシタ型蓄電池が実現できる。
【０１５５】
以下、第２発明の好ましい実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【０１５６】
［第２発明の第１の実施形態］
図５は、第２発明の第１の実施形態に係るキャパシタ型蓄電池の一例を示す短尺方向（幅方向）での断面図である。
第２発明の第１の実施形態のキャパシタ型蓄電池は、第１導電膜又は第１半導体膜からなる第１基材１０の少なくとも一方の面に複数個の第１導電粒子又は第１半導体粒子（「第１粒子」と総称する）を含む第１粒子層４０を有する第１積層型基材を有する。図５では、第１絶縁膜２０及び第２絶縁膜２２が接する第１基材１０の両表面において、第１粒子層４０が存在する図を示している。
【０１５７】
第１積層型基材の一方の面上には第１絶縁膜２０、第１積層型基材の他方の面上には第２絶縁膜２２が設けられる。第１絶縁膜２０上には、第１積層型基材の長尺方向（図５では紙面の手前から奥に向かう方向）に延在する第１導電路３０が設けられ、第２絶縁膜２２上には、第１積層型基材の長尺方向に延在し、第１導電路３０と平行するように第２導電路３２が設けられる。
第１粒子又は第１粒子が複数個集合した粒子集合体の最大幅は１０μｍ以下である。第１粒子又は粒子集合体の間には隙間又は絶縁物が介在し、粒子間又は粒子集合体間の距離は３０ｎｍ以上３０００ｎｍ以下である。
【０１５８】
以下、各部材を構成する材料について説明する。
【０１５９】
（第１基材）
第１基材１０は、第１導電膜又は第１半導体膜からなり、導電物質、半導体物質のいずれで構成されていてもよい。
【０１６０】
なお、第２発明において導電性（導電膜）とは、体積抵抗率が１０−３Ω・ｃｍ以下であることを意味する。半導電性（半導体膜）とは、体積抵抗率が１０−３Ω・ｃｍを超えて１０６Ω・ｃｍ以下であることを意味する
【０１６１】
第１導電膜又は第１半導体膜は、キャリア密度が高く、電荷の移動度が高い材料であることが好ましい。具体的には例えば以下の材料を例示することができる。
【０１６２】
第１導電膜は、導電性を示すものであれば特に限定されないが、例えば、Ｆｅ、Ａｌ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ａｇ、Ｍｇ、Ｃｕ、Ｓｎ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｎ、Ｔｉ、Ｔａ及びＣからなる群より選択される少なくとも一種の元素を含むことが好ましく、単一元素で構成されていても、２種以上の元素が含まれていてもよい。２種以上の元素が含まれている場合には、合金若しくは共析物、若しくは固溶限界以下の固溶体であってもよい。更に前記群より選択される少なくとも一つの元素を含み更に周期律表の３族から１４族からなる群より選択される少なくとも一つの元素を含んで構成される合金若しくは共析物を含有でもよい。なお、合金には固溶限界以下の固溶体も含まれる。
また、第１導電膜としてＳｉ含有物を用いる場合、ＳｉにＢ、Ａｌ、Ｐなどに代表される、周期律表の３族から１５族からなる群より選択される少なくとも一つの元素を固溶限界以下にまで固溶させ導電性を付与したものを用いることができる。
【０１６３】
第１半導体膜は、半導電性を示すものであれば特に限定されないが、例えば、ニッケルナイトライド、アナターゼ構造のチタン酸化物、酸化錫混入の酸化インジウム、酸化錫、ジルコニウム酸化物、ガリウムナイトライド、アルミニウムナイトライド、シリコン、カーボンからなる群より選択される少なくとも一種の化合物を含有することが好ましく、二種以上の化合物を併用してもよい。
【０１６４】
特に半導体においては、常温で不純物準位から５０％以上の励起電子が発生するよう、前記群より選択される化合物にｎ型又はｐ型の遷移金属、希土類金属又は非磁性金属をドープすることが有効である。
【０１６５】
第１基材１０は、第１導電膜又は第１半導体膜のいずれか１層で構成される単層であっても、異なる材料で構成される第１導電膜を２層以上積層する複層であっても、異なる材料で構成される第１半導体膜を２層以上積層する複層であっても、更には第１導電膜及び第１半導体膜から選択される２層以上を積層してもよい。
【０１６６】
第１基材１０の厚みは、特に規定されないが２０ｎｍ以上３００００ｎｍ以下であることが好ましく、電荷量の確保の観点からと軽量化の観点から５μｍ〜２０μｍ以下であることが好ましい。
【０１６７】
前記第１基材１０の表面粗さＲｚ（μｍ）は、第１粒子層４０を形成する際に集合体の最大幅を好適な状態にする観点から１μｍ以上１０μｍ以下であることが好ましく、２μｍ以上５μｍ以下であることがより好ましい。
【０１６８】
表面粗さＲｚの測定方法は以下の通りである。
第１基材１０の表面の凹凸状態を原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）を用いて測定する。この粗さ曲線からＪＩＳ Ｂ０６０１−１９９４に従い、その平均線の方向に基準長さだけ抜き取り、この抜き取り部分の山頂線と谷底線との間隔を粗さ曲線の縦倍率の方向に測定して求めた。
【０１６９】
（第１粒子層）
第１粒子層４０は、複数個の第１導電粒子又は複数個の第１半導体粒子（「第１粒子」と総称する）を含む。
第１粒子層４０に含まれる第１粒子は、複数個が集合した粒子集合体（「第１粒子集合体」と称する）となっていてもよい。前記第１粒子又は第１粒子集合体の最大幅は１０μｍ以下であり、前述の通り、量子効果を発揮させる観点からは、１００ｎｍ以下であることがより好ましく、８０ｎｍ以下であることが更に好ましい。
【０１７０】
ここで、第１粒子又は第１粒子集合体の最大幅とは、後述の第１導電路３０及び第２導電路３２の延在方向、つまり表面プラズモンの進行方法に沿った第１粒子層４０の断面をＨＲＳＥＭを用いて観察する。第２発明において第１粒子又は第１粒子集合体の径を一つ一つの第１粒子又は第１粒子集合体の凸部を取り囲むことのできる最小円の直径と定義した。その第１粒子層４０の断面に含まれる１００個以上の任意の第１粒子又は粒子集合体についての最大幅を測定したときの値をいう。
【０１７１】
前記第１粒子又は第１粒子集合体の間の距離は、３０ｎｍ以上３０００ｎｍ以下であり、より好ましくは、３０ｎｍ以上１５００ｎｍ以下であり、更に好ましくは５０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下である。
【０１７２】
ここで、第１粒子又は第１粒子集合体の間の距離とは、上記粒子又は粒子集合体の最大幅の測定と同様の方法で断面を観察し、このときに隣り合う第１粒子又は第１粒子集合体どうしにおいて、最も短い距離を測定したときの値をいう。
【０１７３】
前記第１粒子又は第１粒子集合体の間には、隙間又は絶縁物を介在させる。第１粒子又は第１粒子集合体の間に充填する絶縁物としては、後述する第１絶縁膜で説明する絶縁物を適用することができる。粒子又は粒子集合体の間が隙間となっている場合には、絶縁体である空気が存在している。
なお、上述の通り、第１粒子又は第１粒子集合体の間の距離が、３０ｎｍ以上３０００ｎｍ以下であるため、第２発明ではこの部分に隙間又は絶縁物が存在していることを意味する。
【０１７４】
なお、第１粒子層４０に含まれる第１粒子は、第１基材１０上に形成した後に、ここに絶縁物を付与して、第１粒子の周囲を絶縁物で充填してもよいし、或いは絶縁物中に第１粒子を分散させた塗剤を予め調製し、この塗剤を第１基材１０上に付与してもよい。更には、第１粒子層４０を第１粒子のみから構成し、粒子の間又は粒子集合体の間には空気などの空隙が形成される態様であってもよい。更に、第１粒子の周囲に充填する絶縁物は、後述の第１絶縁膜又は第２絶縁膜が兼ねてもよい。上記に記載以外の方法としては蒸着法やスパッタ法、ＣＶＤで直接基材に粒子層４０を形成する方法がある
【０１７５】
第１粒子層４０は単層であっても、２層以上の複層であってもよい。また、第１粒子層４０は、第１基材１０の少なくとも一方の面上に設けられていればよく、第１基材１０の両面上に設けられていてもよい。第１基材１０の両面上に第１粒子層４０を設ける場合には、それぞれの面上に第１粒子層４０を単層で設けても、２層以上を積層して設けてもよい。第１粒子層４０を２層以上設ける場合には、それぞれの第１粒子層４０に同じ第１粒子を適用しても、異なる第１粒子を適用してもよい。
【０１７６】
第１導電粒子の組成としては、前記第１導電膜で説明したものを適用することができ、好適に用いられる材料についても同様である。
第１半導体粒子の組成としては、前記第１半導体膜で説明したものを適用することができ、好適に用いられる材料についても同様である。
【０１７７】
特に第１半導体粒子においては、常温で不純物準位から５０％以上の励起電子が発生するよう、前記群より選択される化合物にｎ型又はｐ型の遷移金属、希土類金属又は非磁性金属をドープすることが有効である。
第１粒子は、キャリア密度が高く、表面プラズモンを発生しやすく、また、粒子を形成しやすい材料で構成されることが好ましい。
【０１７８】
なお、第１粒子層４０と第１基材１０は材料が異なることによりフェルミレベルを変えることでショットキー接合を形成することでエネルギーの熱緩和を防ぐという観点から、第１粒子層４０を構成する第１粒子と前記第１基材１０とは異なる材質で構成されていることが好ましい。具体的には、第１粒子層４０を構成する第１粒子と、第１基材１０との組み合わせとしては、第１粒子層４０を構成する粒子をＡｌ、第１基材１０をＣｕとするの組み合わせや、第１粒子層４０を構成する粒子をＳｎ、第１基材１０をＣｕとする組み合わせ、第１粒子層４０を構成する粒子をＡｕ、第１基材１０をＡｌとする組み合わせなどを挙げることができる。この組み合わせには特に制限されない
【０１７９】
第１粒子層４０の厚み（２層以上を重ねて使用する場合には総厚）は、粒子層４０が厚膜化した場合には粒子自体が引き付けあう傾向があることから、１５ｎｍ〜１０００ｎｍ以下であることが好ましく、２０ｎｍ〜５００ｎｍであることが好ましい。
【０１８０】
（第１絶縁膜、第２絶縁膜）
第１絶縁膜２０及び第２絶縁膜２２としては、無アルカリガラス、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエーテルテレフタレート、ポリアミドイミド、ポリスチレン、ポリエーテルエーテルケトン、及びポリアセタールから選択される少なくとも１種を含んで構成される。
これらの中も、耐圧性向上の点から、無アルカリガラス、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリアミドイミド、ポリプロピレンが好ましい。
【０１８１】
また、第１絶縁膜２０及び第２絶縁膜２２には、実効的に誘電率の高い材料を用いることが、ＴＥ成分やＴＭ成分の発生、及び空間電荷分布による容量成分の追加に有利であるため好ましい。
【０１８２】
第１絶縁膜２０及び第２絶縁膜２２の厚みは、１０μｍ以上３０μｍ以下であるが、耐圧性と静電容量（蓄電量）との両立の点から、１５μｍ以上２５μｍ以下でることが好ましい。
【０１８３】
第１絶縁膜２０及び第２絶縁膜２２は、それぞれ単層であっても、２層以上の複層であってもよい。
【０１８４】
（第１導電路、第２導電路）
第１導電路３０及び第２導電路３２の組成としては、前記第１導電膜で説明したものを適用することができ、好適に用いられる材料についても同様である。第１導電路３０と第２導電路３２は同じ材質で形成してもよいし、異なる材質で形成されていてもよい。
【０１８５】
第１導電路３０及び第２導電路３２の短尺方向の長さ（幅）ｗは、例えば各々１μｍ以上１００ｍｍ以下であり、第１導電路と第２導電路との間隔ｄ（つまり第１基材１０と第１粒子層４０と第１絶縁膜２０と第２絶縁膜２２の総厚み）は、例えば各々１μｍ以上１００ｍｍ以下である。また第１導電路及び第２導電路の厚み（高さ）ｔは、例えば各々０．５μｍ以上１０μｍ以下である。また、幅ｗと間隔ｄの関係は、ｗ／ｄ≧１．５が望ましい。また幅ｗと高さｔの関係は、ｔ／ｗ≦１が好ましく、より好ましくはｔ／ｗ≦０．５である。
【０１８６】
（作製方法）
第２発明の第１の実施形態のキャパシタ型蓄電池の製造方法は、上記構成のキャパシタ型蓄電池を形成し得る方法であれば特に限定されるものではない。以下に製造方法の一例について説明する。
【０１８７】
基材シートの上に、例えばスパッタ、蒸着、めっき、イオンプレーティング、ＣＶＤ、溶射などの手法で、第１導電膜又は第１半導体膜（第１基材１０）が形成される。また、市販の金属箔や半導体膜を第１基材１０として用いてもよい。
この第１導電膜又は半導体膜の上に、マグネトロンスパッタ、ＤＣスパッタ、ＲＦスパッタ、イオンビームスパッタ、蒸着、イオンプレーティング、ＣＶＤ、溶射などの手法により、上記サイズの第１粒子（第１粒子層４０）を付与する。なおこのスパッタ法の種類は粒子種によって任意に変更可能である。或いは、電解めっきや無電解メッキなどの手法により、第１導電膜又は半導体膜の上に、上記サイズの第１粒子（第１粒子層４０）を析出させる。
第１粒子又は粒子集合体の最大幅を１０μｍ以下に調整し且つその第１粒子又は粒子集合体の間の距離を３０ｎｍ以上３０００ｎｍ以下とするのは、スパッタ法の場合は製膜条件の最適化を行うこと、電解メッキ法では印加電流条件の最適化により行うことができる。
【０１８８】
第１導電膜又は第１半導体膜の上に複数個の第１粒子（第１粒子層４０）を付与した後、バーコート法などの塗工、貼合、蒸着、めっき、イオンプレーティング、ＣＶＤ、溶射などの手法で、第１絶縁膜２０が形成される。このとき、第１粒子又は粒子集合体の間に隙間又は絶縁物が介在するようにするには、絶縁体の流動性を制御することが有益である。更に、第１絶縁膜の上に第１導電路３０が形成される。
【０１８９】
他方、基材シートが第１導電膜又は第１半導体膜から剥がされ、その剥がされた面の上に、第１絶縁膜の形成方法と同様の方法により第２絶縁膜２２が形成される。更に第２絶縁膜２２の上に、第２導電路３２が形成される。
なお、第１導電膜又は第１半導体膜の上に第２絶縁膜２２を形成する前に、第１粒子（第１粒子層４０）を形成してもよい。
【０１９０】
（使用）
図示しないが、蓄電池の長尺方向の一方の端部では第１導電路３０及び第２導電路３２が露出している。この露出している部分に、第１導電路３０及び第２導電路３２に電圧を与えるための第１端子及び第２端子がそれぞれ接続している。第１端子及び第２端子に所定の電位差を与えると、第１基材１０と、第１導電路３０及び第２導電路３２との間に広がった電磁界すなわちフォトンとの間で、フォトン−表面プラズモンのエネルギー交換が行われ、大きな容量で蓄電される。以下の実施形態においても同様である。
【０１９１】
［第２発明の第２の実施形態］
図６は、第２発明の第２の実施形態に係るキャパシタ型蓄電池の一例を示す短尺方向（幅方向）での断面図である。
第２発明の第２の実施形態のキャパシタ型蓄電池は、第１導電膜又は第１半導体膜からなる基材１０の上に、複数個の第１導電粒子又は第１半導体粒子（「第１粒子」と称する）を含む第１粒子層４０と、第１絶縁膜２０とをこの順に積層した第１積層膜５０を有する。第１積層膜５０上には、第１積層膜５０の長尺方向（図６では紙面の手前から奥に向かう方向）に延在する第１導電路３０と、第１導電路３０に平行する第２導電路３２とが設けられる。
第１粒子又は第１粒子が複数個集合した粒子集合体の最大幅は１０μｍ以下である。第１粒子又は粒子集合体の間には隙間又は絶縁物が介在し、粒子間又は粒子集合体間の距離は３０ｎｍ以上３０００ｎｍ以下である。
更に図６においては、第１基材１０の外側表面には基材シート６０が設けられる。
【０１９２】
以下、各部材を構成する材料について説明する。
【０１９３】
（第１基材）
第１基材１０は、第１導電膜又は第１半導体膜からなり、導電物質、半導体物質のいずれで構成されていてもよい。
第２発明の第２の実施形態のキャパシタ型蓄電池における第１基材１０は、前記第２発明の第１の実施形態のキャパシタ型蓄電池における第１基材１０で説明したものを適用することができ、好適に用いられる材料についても同様である。
【０１９４】
第２発明の第２の実施形態のキャパシタ型蓄電池における第１基材１０の厚みは、２０ｎｍ以上３００００ｎｍ以下であることが好ましく、モジュール化した際の電気容量向上のための電荷量の確保の観点から、１μｍ〜２０μｍであることが好ましい。
【０１９５】
（第１粒子層）
第２発明の第２の実施形態のキャパシタ型蓄電池における第１粒子層４０は、前記第２発明の第１の実施形態のキャパシタ型蓄電池における第１粒子層４０で説明したものをそれぞれ適用することができ、好適に用いられる材料についても同様である。
【０１９６】
（第１絶縁膜）
第２発明の第２の実施形態のキャパシタ型蓄電池における第１絶縁膜２０は、前記第２発明の第１の実施形態のキャパシタ型蓄電池における第１絶縁膜２０で説明したものをそれぞれ適用することができ、好適に用いられる材料についても同様である。
【０１９７】
（第１導電路、第２導電路）
第２発明の第２の実施形態のキャパシタ型蓄電池における第１導電路３０及び第２導電路３２は、前記第２発明の第１の実施形態のキャパシタ型蓄電池における第１導電路及び第２導電路で説明したものをそれぞれ適用することができ、好適に用いられる材料についても同様である。
【０１９８】
（基材シート）
図６に示すキャパシタ型蓄電池では、基材シート６０の上に前記第１導電膜又は第１半導体膜を積層する。基材シート６０の適用は任意であり、基材シート６０を設けなくともよい。
基材シート６０を適用する場合の組成としては、前記第１導電膜又は第１半導体膜を積層できるものであれば、導電性、半導電性、及び絶縁性のいずれであってもよい。絶縁性であれば、本キャパシタ型蓄電池を巻いて使用する場合には、基材シート６０は導電性のある第１基材１０と第１導電路３０及び第２導電路３２の間を絶縁する役割を果たせる。
導電性のシートとしては、前記第１導電膜で説明したものと適用することができ、半導電性のシートとしては、前記第１半導体膜で説明したものと適用することができ、絶縁性のシートとしては、前記第１絶縁膜で説明したものを適用することができる。好適に用いられる材料についても同様である。
基材シート６０の厚みは、１μｍ〜３０μｍが好ましい。
【０１９９】
（作製方法）
第２発明の第２の実施形態のキャパシタ型蓄電池の製造方法は、上記構成のキャパシタ型蓄電池を形成し得る方法であれば特に限定されるものではない。以下に製造方法の一例について説明する。
【０２００】
基材シート６０の上に、例えばスパッタ、蒸着、めっき、イオンプレーティング、ＣＶＤ、溶射などの手法で、第１導電膜又は第１半導体膜（第１基材１０）を形成する。また、市販の金属箔や半導体膜を第１基材として用いてもよい。
この第１導電膜又は第１半導体膜の上に、マグネトロンスパッタＤＣスパッタ、ＲＦスパッタ、イオンビームスパッタ、蒸着、イオンプレーティング、ＣＶＤ、溶射などの手法により、上記サイズの第１粒子（第１粒子層４０）を付与する。或いは、電解めっきや無電解メッキなどの手法などの手法により、第１導電膜又は半導体膜の上に、上記サイズの第１粒子（第１粒子層４０）を析出させる。
【０２０１】
第１導電膜又は第１半導体膜の上に複数個の第１粒子（第１粒子層４０）を付与した後、バーコート法などの塗工、貼合、蒸着、めっき、イオンプレーティング、ＣＶＤ、溶射などの手法で、第１絶縁膜２０を形成し、更にその第１絶縁膜２０の上に第１導電路３０と第２導電路３２とを、互いが平行するように形成する。
【０２０２】
［第２発明の第３の実施形態］
図７は、第２発明の第３の実施形態に係るキャパシタ型蓄電池の一例を示す短尺方向（幅方向）での断面図である。
第２発明の第３の実施形態のキャパシタ型蓄電池は、第２発明の第２の実施形態のキャパシタ型蓄電池において、更に、第１導電路３０及び第２導電路３２の外面上に、第２絶縁膜２２が連続して設けられ、第２絶縁膜２２の外面上に、複数個の第２導電粒子又は第２半導体粒子（「第２粒子」と総称する）を含む第２粒子層４２と、第２導電膜又は第２半導体膜からなる第２基材１２と、をこの順に設けられる。更に図７においては、第２基材１２の外側表面には基材シート６０が設けられる。基材シート６０の設置は任意である。
【０２０３】
第２粒子又は第２粒子が複数個集合した粒子集合体の最大幅は１０μｍ以下である。第２粒子又は粒子集合体の間には隙間又は絶縁物が介在し、粒子間又は粒子集合体間の距離は３０ｎｍ以上３０００ｎｍ以下である。
【０２０４】
第２発明の第３の実施形態に係るキャパシタ型蓄電池において、第１基材１０、第１導電粒子又は第１半導体粒子、第１絶縁膜２０、第１導電路３０、第２導電路３２、及び基材シート６０は、第２発明の第２の実施形態に係るキャパシタ型蓄電池における第１基材１０、第１導電粒子又は第１半導体粒子（第１粒子層４０）、第１絶縁膜２０、第１導電路３０、第２導電路３２及び基材シート６０で説明したものをそれぞれ適用することができ、好適に用いられる材料についても同様であるため、説明を省略する。
【０２０５】
（第２絶縁膜）
第２絶縁膜２２は、前記第１絶縁膜で説明したものを適用することができ、好適に用いられる材料や形状についても同様である。
なお、図７では、第２絶縁膜２２及び第２基材１２は平板状のものとして示しているが、このような形状に限定されず、第１導電路３０及び第２導電路３２による凹凸に沿って設けられていてもよい。
【０２０６】
（第２基材）
第２導電膜又は第２半導体膜からなる第２基材１２は、前記第１基材１０で説明したものを適用することができ、好適に用いられる材料についても同様である。
【０２０７】
前記第２基材１２の表面粗さＲｚ（μｍ）も、１μｍ以上１０μｍ以下であることが好ましく、２μｍ以上５μｍ以下であることがより好ましい。
【０２０８】
（第２粒子層）
第２粒子層４２は、前記第１粒子層４０で説明したものを適用することができ、好適に用いられる材料についても同様である。
なお、第１粒子層４０と第１基材１０は材料が異なることによりフェルミレベルを変えることでショットキー接合を形成することでエネルギーの熱緩和を防ぐという観点から、第２粒子層４２を構成する第２粒子と前記第２基材１２とは異なる材質で構成されていることが好ましい。第２粒子層４２を構成する第２粒子と第２基材１２の具体的な組み合わせは、前述の、第１粒子層４０を構成する第１粒子と第１基材１０の組み合わせと同様である。
【０２０９】
（作製方法）
第２発明の第３の実施形態のキャパシタ型蓄電池の製造方法は、上記構成のキャパシタ型蓄電池を形成し得る方法であれば特に限定されるものではない。以下に製造方法の一例について説明する。
【０２１０】
基材シート６０の上に、例えばスパッタ、蒸着、めっき、イオンプレーティング、ＣＶＤ、溶射などの手法で、第１導電膜又は第１半導体膜（第１基材１０）が形成される。また、市販の金属箔や半導体膜を第１基材１０として用いてもよい。
この第１導電膜又は半導体膜の上に、マグネトロンスパッタ、ＤＣスパッタ、ＲＦスパッタ、イオンビームスパッタ、蒸着、イオンプレーティング、ＣＶＤ、溶射などの手法により、上記サイズの第１粒子（第１粒子層４０）を付与する。或いは、電界めっきや無電解メッキなどの手法により、第１導電膜又は半導体膜の上に、上記サイズの第１粒子（第１粒子層４０）を析出させる。
【０２１１】
第１導電膜又は第１半導体膜の上に複数個の第１粒子（第１粒子層４０）を付与した後、バーコート法などの塗工、貼合、蒸着、めっき、イオンプレーティング、ＣＶＤ、溶射などの手法で、第１絶縁膜２０を形成して、基材シート６０、第１導電膜又は第１半導体膜（第１基材１０）、第１粒子層４０、及び第１絶縁膜２０がこの順に積層した積層体１を得る。
【０２１２】
他方、基材シート６０の上に、例えばスパッタ、蒸着、めっき、イオンプレーティング、ＣＶＤ、溶射などの手法で、第２導電膜又は第２半導体膜１２（第２基材１２）が形成される。また、市販の金属箔や半導体膜を第２基材１２として用いてもよい。
この第２導電膜又は第２半導体膜１２の上に、マグネトロンスパッタ、ＤＣスパッタ、ＲＦスパッタ、イオンビームスパッタ、蒸着、イオンプレーティング、ＣＶＤ、溶射などの手法により、上記サイズの第２粒子（第２粒子層４２）を付与する。或いは、電界めっきや無電解メッキなどの手法により、第２導電膜又は第２半導体膜１２の上に、上記サイズの第２粒子（第２粒子層４２）を析出させる。
【０２１３】
第２導電膜又は第２半導体膜の上に複数個の第２粒子を付与した後、バーコート法などの塗工、貼合、蒸着、めっき、イオンプレーティング、ＣＶＤ、溶射などの手法で第２絶縁膜２２を形成して、基材シート６０、第２導電膜又は第２半導体膜（第２基材１２）、第２粒子層４２、及び第２絶縁膜２２がこの順に積層した積層体２を得る。
【０２１４】
前記準備した積層体１及び積層体２を、積層体１の第１絶縁膜２０と積層体２の第２絶縁膜２２が対向するようにして、その第１絶縁膜２０と第２絶縁膜２２の間に、第１導電路３０と第２導電路３２とが平行するように配置して挟持させ、第２発明の第３の実施形態のキャパシタ型蓄電池を得る。
【０２１５】
［第２発明の第４の実施形態］
図８は、第２発明の第４の実施形態に係るキャパシタ型蓄電池の一例を示す短尺方向（幅方向）での断面図である。
図８に示すキャパシタ型蓄電池は、第１絶縁膜２０の同一面上に、第１導電路３０及び第２導電路３２を複数交互に設けた点、更に図示しないが複数の第１導電路３０が同一の第１端子に接続しており、複数の第２導電路３２が同一の第２端子に接続している点を除いて、第２発明の第３の実施形態にかかる蓄電池と同様である。
【０２１６】
対を形成している第１導電路３０及び第２導電路３２の幅ｗとその間の距離ｄとは、ｗ／ｄ≧１．５の関係を満たすことが望ましい。対を形成していない第１導電路３０と第２導電路３２との距離をｓとした場合、ｓ／ｄ≧１を満たすことが望ましい。以下、第２発明の第１の実施形態と同一の構成については同一の符号を付して、説明を省略する。
【０２１７】
第１端子及び第２端子は、第１導電路３０及び第２導電路３２から離れるに従って幅が狭くなる部分を有しており、かつこの部分において、第１導電路３０及び第２導電路３２が延伸する２辺が互いになす角度θが３０°以下である。これにより、第１端子及び第２端子における電力の抵抗損失を少なくすることができる。
【０２１８】
また、第１端子は、直接第１導電路３０に接続しているが、第２端子は貫通電極（図示せず）を介して第２導電路３２に接続している。貫通電極は、第１端子上及び第１導電路３０及び第２導電路３２上に設けられた絶縁膜を貫通している。第２端子は、絶縁膜上に位置している。
【０２１９】
第２発明の第４の実施形態によっても、第２発明の第１〜第３の実施形態と同様の効果を得ることができる。第１導電路３０及び第２導電路３２の数を多くしたため、蓄電池の容量がさらに大きくなる。
なお、図８では、第２発明の第３の実施形態のキャパシタ型蓄電池の構成で、第１導電路３０及び第２導電路３２を複数交互に設けたものを示したが、図５の第２発明の第１の実施形態のキャパシタ型蓄電池の構成や、図６の第２発明の第２の実施形態のキャパシタ型蓄電池の構成で、第１導電路３０及び第２導電路３２を複数交互に設けたものであってもよい。
【０２２０】
（その他の第２発明の実施形態）
図５〜図８に示したキャパシタ型蓄電池はシート状であるが、このシートを長尺方向においてロール状に巻いて使用してもよい。
【０２２１】
［キャパシタ型蓄電池用基板］
前記第１基材１０の少なくとも一方の面上に、複数個の導電性又は半導性の第１粒子が存在し、前記第１粒子又は第１粒子が複数個集合した第１粒子集合体の最大幅が１０μｍ以下であり、前記第１粒子又は前記第１粒子集合体の間の距離が３０ｎｍ以上３０００ｎｍ以下であるものは、キャパシタ型蓄電池用基板として有益である。
【０２２２】
このキャパシタ型蓄電池用基板では、第１基材１０の両面に複数個の第１粒子又は第１粒子集合体が存在していてもよく、片面のみに複数個の第１粒子又は第１粒子集合体が存在していてもよい。
【０２２３】
［キャパシタ型蓄電池用蓄電層］
前記キャパシタ型蓄電池用基板の少なくとも一方の面上に絶縁膜を有する積層体は、キャパシタ型蓄電池用蓄電層として有益である。このとき、第１基材１０上の複数個の第１粒子又は第１粒子集合体の間には、隙間又は絶縁物が存在する。そして、この絶縁膜を上記所定の材料で構成すると共に、厚み１０μｍ以上３０μｍ以下の膜とする。
【０２２４】
キャパシタ型蓄電池用蓄電層の層構成の例を以下に示すが、これらに限定されない。
（１）前記キャパシタ型蓄電池用基板と第１絶縁膜の積層体。
（２）第１絶縁膜、キャパシタ型蓄電池用基板、第２絶縁膜をこの順で積層する積層体。
（３）第１絶縁膜、第２絶縁膜、キャパシタ型蓄電池用基板、第３絶縁膜をこの順で積層する積層体。
（４）第１絶縁膜、第２絶縁膜、キャパシタ型蓄電池用基板、第３絶縁膜、第４絶縁膜をこの順で積層する積層体。
【０２２５】
［［車両用蓄電システム］］
以下、本発明の車両用蓄電システムについて説明する。
図９は、本発明の車両用蓄電システムが備えられた電動車両を示す概略構成図である。
本発明の車両用蓄電システムが備えられた電動車両は、例えば、図９に示すように、蓄電装置１１１を持つ電源装置１１０と、駆動モータ１２０と、車両駆動装置１３０と、を備えている。
【０２２６】
電源装置１１０は、例えば、インバータ１２１を介して駆動モータ１２０と接続されている。電源装置１１０とインバータ１２１との間は、配線１１０Ａが備えられ、当該配線１１０Ａを介して電力のやり取りがなされる。
電源装置１１０は、蓄電装置１１１とコンバータ１１２を、インバータ１２１と配線１１０Ａでそれぞれ並列接続して備えている。また、電源装置１１０には、蓄電装置１１１及びコンバータ１１２に配線１１０Ａで電圧計１１３が接続されており、電圧計１１３の検知により制御部１１５で電源装置１１０内の総電圧をモニタリングするようにしている。
なお、蓄電装置１１１は、これを構成する蓄電池に配線（不図示）を介して電圧、充電・放電状態を検知するモニタ１１４が接続されおり、モニタ１１４の検知により制御部１１５で蓄電装置１１１の電圧、充電・放電状態をモニタリングするようにしている。
【０２２７】
一方、駆動モータ１２０は、例えば、三相交流モータにより構成され、その回転軸１２０Ａを介して車両駆動装置１３０と連結されている。
車両駆動装置１３０は、例えば、回転軸１２０Ａに連結される駆動伝達部１３１（ギア）と、駆動伝達部１３１に連結される駆動軸１３２と、駆動軸の端部に連結される車輪１３３と、で構成されている。
【０２２８】
図９に示す電動車両では、例えば、電源装置１１０（蓄電装置１１１）から放電を行い、その直流電力がコンバータから一定の電圧でインバータ１２１に送られ、インバータ１２１によって直流電力が所望の交流電力に変換されて供給され、車両が走行するための駆動力が発生する。この駆動力により、車両駆動装置１３０の車輪１３３を回転駆動させ、車両を走行させる。
【０２２９】
一方、電源装置１１０（蓄電装置１１１）からの放電を停止し、車両が制動すると、駆動モータ１２０では回生制動が開始し交流電力を発生する。発生した交流電力は、インバータ１２１によって所望の直流電力に変換され、コンバータ１１２に送られる。そして、コンバータ１１２により出力された直流電圧を蓄電装置１１１で蓄電する。
【０２３０】
このような発電機としての駆動モータ１２０から発生する回生電力を蓄電装置１１１に蓄電すると共に、蓄電装置１１１から蓄電した電力を負荷としての駆動モータ１２０に供給して駆動する電動車両における車両用蓄電システムにおいて、蓄電装置１１１を、上記本発明のキャパシタ型蓄電池で構成する。具体的には、蓄電装置１１１の容量を増やすために、蓄電装置１１１を、例えば、上記本発明のキャパシタ型蓄電池を並列接続して構成する（図１０参照：図１０中、１１１Ａ、１１１Ｂ・・・１１１ｎは蓄電池を示す。）。
【０２３１】
上記本発明のキャパシタ型蓄電池は、上述のように、静電容量が高く、長時間放置後も充放電効率の高いと共に、耐圧性に優れたものである。また、短時間に大電力の蓄電・放電を可能となるものである。
このため、負荷（例えば、エンジンや電子部品：図９示す電動車両では駆動モータ１２０が相当）を動作させるのに必要な電圧供給が、リチウムイオン電池や電気二重層キャパシタなどよりも少ない電池個数で可能となる。
このため、本発明の車両用蓄電システムにおいては、従来の蓄電システムの如く二次電池と蓄電池（キャパシタ）の併用が不要となると共に、個々の電池電圧監視装置は不要若しくは極端に少なくて済み、その分だけシステム体格や重量が簡素化できる。
【０２３２】
また、上記本発明のキャパシタ型蓄電池は、フォノン（例えばプラズモン、マグノン等）とフォトンとのエネルギー交換を活用したプラズモ二クス又はスピントロニクス分野のキャパシタであることから、そもそも励起電子の数だけ蓄電される原理であり、その電子数以上の過充電や過放電は起こらない。
このため、本発明の車両用蓄電システムにおいては、蓄電装置１１１に対する過充電/過放電防止の電圧監視回路が不要となる。
【０２３３】
また、上記本発明のキャパシタ型蓄電池は、上述のように、一個でリチウムイオン電池や電気二重層キャパシタの数百個分の直列電圧を担えることから、特別な必要性がない限り、蓄電装置１１１の容量を増やすめに蓄電電池は並列され、その場合に各蓄電電池の容量をモニタするための回路だけが必要となる。リチウムイオン電池や電気二重層キャパシタでは、容量を増やすめに直列接続しなければならないのに加え、その一つ一つに配線を介して電圧や充電・放電状態をモニタリングする並列モニタがする必要となってしまうのに対して、本発明のキャパシタ型蓄電池では並列接続で済み、しかも並列した各蓄電池は電圧が透過であるため、上記如く並列モニタが不要となる。
このため、本発明の車両用蓄電システムにおいては、蓄電装置１１１を構成する各蓄電池監視のための附帯回路が不要となる。
【０２３４】
以上から、本発明の車両用蓄電システムは、小型で軽量な蓄電システムとなる。
これにより、本発明の車両用蓄電システムを搭載した車両は、例えば、燃費向上、回生電力回収機能向上、加速パワーアシスト機能向上等が実現できる。
【０２３５】
なお、本発明の車両用蓄電システムは、図９に示す構成に限られず、蓄電装置１１１と共に負荷（例えば、エンジンや電子部品：図９示す電動車両では駆動モータ１２０が相当）に電力を供給する補助発電装置をさらに備えた形態であってもよい。
【０２３６】
具体的には、図１１に示すように、蓄電装置１１１に対して配線１１０Ａを介して燃料電池１１６が並列接続した形態であってもよい。この燃料電池１１６は、リレースイッチ１１６Ａを介して接続されている。また、燃料電池システムの起動・運転に必要な高圧補機１１７（コンプレッサ、ファン、冷却ポンプ、水素ポンプ、エアコン等）も接続されている。
そして、この補助発電装置としての燃料電池１１６は、例えば、蓄電装置１１１から供給（放電）される電力が負荷（駆動モータ１２０）の消費電力よりも少ない場合に、蓄電装置１１１と共に負荷（駆動モータ１２０）に電力を供給する。
また、本発明の車両用蓄電システムは、駆動源（負荷）且つ発電機として機能する駆動モータ１２０とは、別途、発電機（駆動源に連結される発電機：例えばオルタネータ）を備えてもよく、この場合には、補助発電装置としての燃料電池１１６は、例えば、当該発電機（例えばオルタネータ）から発電する電力が負荷の消費する電力よりも少ない場合に、蓄電装置１１１と共に負荷（駆動モータ１２０）に電力を供給する。
補助発電装置としては、燃料電池１１６以外に、例えば、空気・亜鉛電池、空気・リチウム電池、空気・鉄電池、空気・アルミニウム電池等を適用してもよい。
【０２３７】
本発明の車両用蓄電システムは、電動車両に限られず、その他、ガソリン車両、ディーゼル車両、燃料電池車両、ハイブリッド車両等にも搭載できる。
【実施例】
【０２３８】
以下、本発明を、実施例を挙げてさらに具体的に説明する。
【０２３９】
（実施例１）
Ｒｚ≒０．６６μｍに粗化された銅箔（第１基材に相当）上に、銀スズ合金微粒子（以下ＡｇＳｎ微粒子と記す：第１基材の表面の全面で互いに接触して存在する複数個の第１導電粒子に相当）を、マグネトロンスパッタリングによって膜形成速度を調整し成膜した。
次に、成膜したＡｇＳｎ微粒子に対して、電子顕微鏡ＡＦＭによる観察から、得られた平面画像を用い、画像上の各粒子の最大径を測り、分布曲線を作成して大きい側から累積１５％を除いた。その結果、粒子の最大幅が９９ｎｍであった。粒子間隔についても電子顕微鏡ＡＦＭから、ＡｇＳｎ微粒子がお互いくっつき合って成膜されていた。これを蓄電粒子層（第１粒子層に相当）とした。
次に、長さ２ｍの銅条２本（第１及び第２導電路に相当）を１ｍｍ間隔で平行に絶縁基板に配置固定して、その上に溶融したポリプロピレンを、冷却後の厚さが１０μｍになるように薄く製膜して、ポリプロピレンからなる絶縁膜（第１絶縁膜に相当）を形成し、これと一体化して銅条の端部に電極（端子）を作製した。
次に、銅箔上に形成した蓄電粒子層と絶縁膜と貼り合せて一体化して、キャパシタ型蓄電池（プラズモニックキャパシタ）を作製した。
【０２４０】
（実施例２）
Ｒｚ≒０．６６μｍに粗化された銅箔上に、銀スズ合金微粒子（以下ＡｇＳｎ微粒子と記す）を、マグネトロンスパッタリングによって成膜した。
次に、成膜したＡｇＳｎ微粒子に対して、電子顕微鏡ＡＦＭによる観察から、得られた平面画像を用い、画像上の各粒子の最大径を測り、分布曲線を作成して大きい側から累積１５％を除いた。その結果、粒子の最大幅が９９ｎｍであった。粒子間隔についても電子顕微鏡ＡＦＭから、ＡｇＳｎ微粒子がお互いくっつき合って成膜されていた。これを蓄電粒子層とした。
次に、長さ２ｍの銅条２本を１ｍｍ間隔で平行に絶縁基板に配置固定して、その上に溶融したポリプロピレンを、冷却後の厚さが３０μｍになるように薄く製膜して、ポリプロピレンからなる絶縁膜を形成し、これと一体化して銅条の端部に電極（端子）を作製した。
次に、銅箔上に形成した蓄電粒子層と絶縁膜と貼り合せて一体化して、キャパシタ型蓄電池（プラズモニックキャパシタ）を作製した。
【０２４１】
（実施例３）
Ｒｚ≒０．６６μｍに粗化された銅箔（第１基材に相当）上に、銀スズ合金微粒子（以下ＡｇＳｎ微粒子と記す）を、マグネトロンスパッタリングによって成膜した。電子顕微鏡ＡＦＭによる観察から、ＡｇＳｎ微粒子は、粒子又は粒子集合体の最大幅が１８０ｎｍ、粒子又は粒子集合体の間に間隔が存在し、その間隔（距離）が平均３００ｎｍで成膜されていた。これを蓄電粒子層（第１粒子層に相当）とした。
次に、長さ２ｍの銅条２本（第１及び第２導電路に相当）を１ｍｍ間隔で平行に絶縁基板に配置固定して、その上に溶融したポリプロピレンを、冷却後の厚さが３０μｍになるように薄く製膜して、ポリプロピレンからなる絶縁膜（第１絶縁膜に相当）を形成し、これと一体化して銅条の端部に電極を作製した。
次に、銅箔上に形成した蓄電粒子層と絶縁膜と貼り合せて一体化して、キャパシタ型蓄電池（プラズモニックキャパシタ）を作製した。
【０２４２】
（実施例４）
Ｒｚ≒０．６６μｍに粗化された銅箔上に、銀スズ合金微粒子（以下ＡｇＳｎ微粒子と記す）を、マグネトロンスパッタリングによって成膜した。電子顕微鏡ＡＦＭによる観察から、ＡｇＳｎ微粒子は、粒子又は粒子集合体の最大幅が１８０ｎｍ、粒子又は粒子集合体の間に間隔が存在し、その間隔（距離）が平均３０００ｎｍで成膜されていた。これを蓄電粒子層とした。
次に、長さ２ｍの銅条２本を１ｍｍ間隔で平行に絶縁基板に配置固定して、その上に溶融したポリプロピレンを、冷却後の厚さが３０μｍになるように薄く製膜して、ポリプロピレンからなる絶縁膜を形成し、これと一体化して銅条の端部に電極を作製した。
次に、銅箔上に形成した蓄電粒子層と絶縁膜と貼り合せて一体化して、キャパシタ型蓄電池（プラズモニックキャパシタ）を作製した。
【０２４３】
（実施例５）
Ｒｚ≒１０μｍに粗化された銅箔上に、銀スズ合金微粒子（以下ＡｇＳｎ微粒子と記す）を、マグネトロンスパッタリングによって成膜した。電子顕微鏡ＡＦＭによる観察から、ＡｇＳｎ微粒子は、粒子又は粒子集合体の最大幅が１８０ｎｍ、粒子又は粒子集合体の間に間隔が存在し、その間隔（距離）が平均３０００ｎｍで成膜されていた。これを蓄電粒子層とした。
次に、長さ２ｍの銅条２本を１ｍｍ間隔で平行に絶縁基板に配置固定して、その上に溶融したポリプロピレンを、冷却後の厚さが３０μｍになるように薄く製膜して、ポリプロピレンからなる絶縁膜を形成し、これと一体化して銅条の端部に電極を作製した。
次に、銅箔上に形成した蓄電粒子層と絶縁膜と貼り合せて一体化して、キャパシタ型蓄電池（プラズモニックキャパシタ）を作製した。
【０２４４】
（実施例６）
Ｒｚ≒０．６６μｍに粗化された銅箔上に、電解メッキ法を用い銅粒子を析出させて成膜した。電子顕微鏡ＡＦＭによる観察から、銅粒子は、粒子又は粒子集合体の最大幅が１０μｍ、粒子又は粒子集合体の間に間隔が存在し、その間隔（距離）が平均３０００ｎｍで成膜されていた。これを蓄電粒子層とした。
次に、長さ２ｍの銅条２本を１ｍｍ間隔で平行に絶縁基板に配置固定して、その上に溶融したポリプロピレンを、冷却後の厚さが３０μｍになるように薄く製膜して、ポリプロピレンからなる絶縁膜を形成し、これと一体化して銅条の端部に電極を作製した。
次に、銅箔上に形成した蓄電粒子層と絶縁膜と貼り合せて一体化して、キャパシタ型蓄電池（プラズモニックキャパシタ）を作製した。
【０２４５】
（実施例７）
Ｒｚ≒１５μｍに粗化された銅箔上に、銀スズ合金微粒子（以下ＡｇＳｎ微粒子と記す）を、マグネトロンスパッタリングによって成膜した。電子顕微鏡ＡＦＭによる観察から、ＡｇＳｎ微粒子は、粒子又は粒子集合体の最大幅が１８０ｎｍ、粒子又は粒子集合体の間に間隔が存在し、その間隔（距離）が平均３００ｎｍで成膜されていた。これを蓄電粒子層とした。
次に、長さ２ｍの銅条２本を１ｍｍ間隔で平行に絶縁基板に配置固定して、その上に溶融したポリプロピレンを、冷却後の厚さが３０μｍになるように薄く製膜して、ポリプロピレンからなる絶縁膜を形成し、これと一体化して銅条の端部に電極を作製した。
次に、銅箔上に形成した蓄電粒子層と絶縁膜と貼り合せて一体化して、キャパシタ型蓄電池（プラズモニックキャパシタ）を作製した。
【０２４６】
（比較例１）
Ｒｚ≒０．６６μｍに粗化された銅箔上に、銀スズ合金微粒子（以下ＡｇＳｎ微粒子と記す）を、マグネトロンスパッタリングによって成膜した。
次に、成膜したＡｇＳｎ微粒子に対して、電子顕微鏡ＡＦＭによる観察から、得られた平面画像を用い、画像上の各粒子の最大径を測り、分布曲線を作成して大きい側から累積１５％を除いた。その結果、粒子の最大幅が９９ｎｍであった。粒子間隔についても電子顕微鏡ＡＦＭから、ＡｇＳｎ微粒子がお互いくっつき合って成膜されていた。これを蓄電粒子層とした。
次に、長さ２ｍの銅条２本を１ｍｍ間隔で平行に絶縁基板に配置固定して、その上に溶融したポリプロピレンを、冷却後の厚さが２．２μｍになるように薄く製膜して、ポリプロピレンからなる絶縁膜を形成し、これと一体化して銅条の端部に電極（端子）を作製した。
次に、銅箔上に形成した蓄電粒子層と絶縁膜と貼り合せて一体化して、キャパシタ型蓄電池（プラズモニックキャパシタ）を作製した。
【０２４７】
（比較例２）
Ｒｚ≒０．６６μｍに粗化された銅箔上に、銀スズ合金微粒子（以下ＡｇＳｎ微粒子と記す）を、マグネトロンスパッタリングによって成膜した。
次に、成膜したＡｇＳｎ微粒子に対して、電子顕微鏡ＡＦＭによる観察から、得られた平面画像を用い、画像上の各粒子の最大径を測り、分布曲線を作成して大きい側から累積１５％を除いた。その結果、粒子の最大幅が９９ｎｍであった。粒粒子間隔についても電子顕微鏡ＡＦＭから ＡｇＳｎ微粒子がお互いくっつき合って成膜されていた。これを蓄電粒子層とした。
次に、長さ２ｍの銅条２本を１ｍｍ間隔で平行に絶縁基板に配置固定して、その上に溶融したポリプロピレンを、冷却後の厚さが３５μｍになるように薄く製膜して、ポリプロピレンからなる絶縁膜を形成し、これと一体化して銅条の端部に電極（端子）を作製した。
次に、銅箔上に形成した蓄電粒子層と絶縁膜と貼り合せて一体化して、キャパシタ型蓄電池（プラズモニックキャパシタ）を作製した。
【０２４８】
（比較例３）
Ｒｚ≒０．６６μｍに粗化された銅箔上に、銀スズ合金微粒子（以下ＡｇＳｎ微粒子と記す）を、マグネトロンスパッタリングによって成膜した。
次に、成膜したＡｇＳｎ微粒子に対して、電子顕微鏡ＡＦＭによる観察から、得られた平面画像を用い、画像上の各粒子の最大径を測り、分布曲線を作成して大きい側から累積１５％を除いた。その結果、粒子の最大幅が１１８ｎｍであった。粒子間隔についても電子顕微鏡ＡＦＭから、ＡｇＳｎ微粒子がお互いくっつき合って成膜されていた。これを蓄電粒子層とした。
次に、長さ２ｍの銅条２本を１ｍｍ間隔で平行に絶縁基板に配置固定して、その上に溶融したポリプロピレンを、冷却後の厚さが３０μｍになるように薄く製膜して、ポリプロピレンからなる絶縁膜を形成し、これと一体化して銅条の端部に電極（端子）を作製した。
次に、銅箔上に形成した蓄電粒子層と絶縁膜と貼り合せて一体化して、キャパシタ型蓄電池（プラズモニックキャパシタ）を作製した。
【０２４９】
（比較例４）
Ｒｚ≒０．６６μｍに粗化された銅箔上に、銀スズ合金微粒子（以下ＡｇＳｎ微粒子と記す）を、マグネトロンスパッタリングによって成膜した。
次に、成膜したＡｇＳｎ微粒子に対して、電子顕微鏡ＡＦＭによる観察から、得られた平面画像を用い、画像上の各粒子の最大径を測り、分布曲線を作成して大きい側から累積１５％を除いた。その結果、子の最大幅が１８０ｎｍであった。粒粒子間隔についても電子顕微鏡ＡＦＭから、ＡｇＳｎ微粒子がお互いくっつき合って成膜されていた。これを蓄電粒子層とした。
次に、長さ２ｍの銅条２本を１ｍｍ間隔で平行に絶縁基板に配置固定して、その上に溶融したポリプロピレンを、冷却後の厚さが３０μｍになるように薄く製膜して、ポリプロピレンからなる絶縁膜を形成し、これと一体化して銅条の端部に電極（端子）を作製した。
次に、銅箔上に形成した蓄電粒子層と絶縁膜と貼り合せて一体化して、キャパシタ型蓄電池（プラズモニックキャパシタ）を作製した。
【０２５０】
（比較例５）
Ｒｚ≒１μｍ、厚み２５μｍのＰＥＴフィルム上に、銀スズ合金微粒子（以下ＡｇＳｎ微粒子と記す）を、マグネトロンスパッタリングによって成膜した。電子顕微鏡ＡＦＭによる観察から、ＡｇＳｎ微粒子は、粒子又は粒子集合体の最大幅が１８０ｎｍ、粒子又は粒子集合体の間に間隔が存在し、その間隔（距離）が平均３００ｎｍで成膜されていた。これを蓄電粒子層とした。
次に、長さ２ｍの銅条２本を１ｍｍ間隔で平行に絶縁基板に配置固定して、その上に溶融したポリプロピレンを、冷却後の厚さが３０μｍになるように薄く製膜して、ポリプロピレンからなる絶縁膜を形成し、これと一体化して銅条の端部に電極を作製した。
次に、銅箔上に形成した蓄電粒子層と絶縁膜と貼り合せて一体化して、キャパシタ型蓄電池（プラズモニックキャパシタ）を作製した。
【０２５１】
（比較例６）
Ｒｚ≒０．６６μｍに粗化された銅箔上に、銀スズ合金微粒子（以下ＡｇＳｎ微粒子と記す）を、マグネトロンスパッタリングによって成膜した。電子顕微鏡ＡＦＭによる観察から、ＡｇＳｎ微粒子は、粒子又は粒子集合体の最大幅が１８０ｎｍ、粒子又は粒子集合体の間に間隔が存在し、その間隔（距離）が平均４０００ｎｍで成膜されていた。これを蓄電粒子層とした。
次に、長さ２ｍの銅条２本を１ｍｍ間隔で平行に絶縁基板に配置固定して、その上に溶融したポリプロピレンを、冷却後の厚さが３０μｍになるように薄く製膜して、ポリプロピレンからなる絶縁膜を形成し、これと一体化して銅条の端部に電極を作製した。
次に、銅箔上に形成した蓄電粒子層と絶縁膜と貼り合せて一体化して、キャパシタ型蓄電池（プラズモニックキャパシタ）を作製した。
【０２５２】
（比較例７）
Ｒｚ≒０．６６μｍに粗化された銅箔上に、銀スズ合金微粒子（以下ＡｇＳｎ微粒子と記す）を、マグネトロンスパッタリングによって成膜した。電子顕微鏡ＡＦＭによる観察から、ＡｇＳｎ微粒子は、粒子又は粒子集合体の最大幅が１８０ｎｍ、粒子又は粒子集合体の間に間隔が存在し、その間隔（距離）が平均３００ｎｍで成膜されていた。これを蓄電粒子層とした。
次に、長さ２ｍの銅条２本を１ｍｍ間隔で平行に絶縁基板に配置固定して、その上に溶融したポリプロピレンを、冷却後の厚さが２．２μｍになるように薄く製膜して、ポリプロピレンからなる絶縁膜を形成し、これと一体化して銅条の端部に電極を作製した。
次に、銅箔上に形成した蓄電粒子層と絶縁膜と貼り合せて一体化して、キャパシタ型蓄電池（プラズモニックキャパシタ）を作製した。
【０２５３】
（比較例８）
Ｒｚ≒０．６６μｍに粗化された銅箔上に、電解メッキ法を用い銅粒子を析出させ成膜した。電子顕微鏡ＡＦＭによる観察から、銅粒子は、粒子又は粒子集合体の最大幅が１３μｍ、粒子又は粒子集合体の間に間隔が存在し、その間隔（距離）が平均３００ｎｍで成膜されていた。これを蓄電粒子層とした。
次に、長さ２ｍの銅条２本を１ｍｍ間隔で平行に絶縁基板に配置固定して、その上に溶融したポリプロピレンを、冷却後の厚さが３０μｍになるように薄く製膜して、ポリプロピレンからなる絶縁膜を形成し、これと一体化して銅条の端部に電極を作製した。
次に、銅箔上に形成した蓄電粒子層と絶縁膜と貼り合せて一体化して、キャパシタ型蓄電池（プラズモニックキャパシタ）を作製した。
【０２５４】
（比較例９）
Ｒｚ≒０．６６μｍに粗化された銅箔上に、銀スズ合金微粒子（以下ＡｇＳｎ微粒子と記す）を、マグネトロンスパッタリングによって成膜した。
次に、成膜したＡｇＳｎ微粒子に対して、電子顕微鏡ＡＦＭによる観察から、得られた平面画像を用い、画像上の各粒子の最大径を測り、分布曲線を作成して大きい側から累積１５％を除いた。その結果、粒子の最大幅が９９ｎｍであった。粒子間隔についても電子顕微鏡ＡＦＭから、ＡｇＳｎ微粒子がお互いくっつき合って成膜されていた。これを蓄電粒子層とした。
次に、長さ２ｍの銅条２本を１ｍｍ間隔で平行に絶縁基板に配置固定して、その上に溶融したポリプロピレンを、冷却後の厚さが５μｍになるように薄く製膜して、ポリプロピレンからなる絶縁膜を形成し、これと一体化して銅条の端部に電極（端子）を作製した。
次に、銅箔上に形成した蓄電粒子層と絶縁膜と貼り合せて一体化して、キャパシタ型蓄電池（プラズモニックキャパシタ）を作製した。
【０２５５】
（評価）
各例で作製したキャパシタ型蓄電池（プラズモニックキャパシタ）を３０個並列に接続してモジュール化し、そのキャパシタモジュールに対して、外部電源から直流１００Ａを５００Ｖになるまで与えて充電した。その充電状態で１０分保持させた後に、１００Ａで１Ｖまで放電させて、各々の電気容量計測値からエネルギー量［Ｗｈ］を算出した。
このモジュール化したキャパシタ型蓄電池（プラズモニックキャパシタ）を、蓄電装置として、図９に示す電気車両（車両用蓄電システム）と同じ構成の評価用蓄電システムに組み入れた時の総重量を計測し、蓄電システムに対するエネルギー密度［Ｗｈ／ｋｇ］を求めた。
なお、車両を搭載に必要な放電エネルギー密度は、本評価システムにおいて最低限２０Ｗｈ／ｋｇ必要である。
【０２５６】
また、充放電効率の評価としては、上記で求めた充電エネルギー量と放電エネルギー量に対し、「放電エネルギー量／充電エネルギー量×１００」を充放電効率とし、蓄電保持の指標とした。
なお、必要な充放電効率は、９５％以上である。
【０２５７】
【表１】
【０２５８】
上記結果から、本実施例では、定電流充放電時の放電エネルギー密度、定電流充放電時の充電エネルギー密度が高く、充放電効率も高いことがわかる。
これにより、本実施例で作製したキャパシタ型蓄電池（プラズモニックキャパシタ）は、静電容量が高く、長時間放置後も充放電効率の高いと共に、耐圧性に優れたキャパシタ型蓄電池であることがわかる。そして、これを利用すれば、小型で軽量な車両用蓄電システムが実現できることがわかる。
【符号の説明】
【０２５９】
１０ 第１基材
１２ 第２基材
２０ 第１絶縁膜
２２ 第２絶縁膜
３０ 第１導電路
３２ 第２導電路
４０ 第１粒子層
４２ 第２粒子層
５０ 第１積層膜
６０ 基材シート
１１０ 電源装置
１１０Ａ 配線
１１１ 蓄電装置
１１１Ａ〜１１１ 蓄電電池
１１２ コンバータ
１１３ 電圧計
１１４ モニタ
１１５ 制御部
１１６Ａ リレースイッチ
１１６ 燃料電池
１１７ 高圧補機
１２０ 駆動モータ
１２０Ａ 回転軸
１２１ インバータ
１３０ 車両駆動装置
１３１ 駆動伝達部
１３２ 駆動軸
１３３ 車輪
【技術分野】
【０００１】
本発明は、キャパシタ型蓄電池、キャパシタ型蓄電池用蓄電層及び車両用蓄電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、地球温暖化防止に対応するため、車両の燃費向上が求められ、燃費向上の一環として、電力損失が少なく小型・軽量な蓄電システムが求められている。この種の蓄電システムは、基本的には発電機が負荷の消費電力を超えて発電した電力（余剰電力）を蓄電装置に蓄電し、その電力を車両の電装装置に供給するものである。
なお、ハイブリッド車両においては、エンジンが動力源として出力不足の場合には、蓄電装置に蓄電された電力で駆動される電動機によってエンジンの出力不足を補ったり（加速パワーアシスト機能）、さらに、車両の減速時においては、上記発電機の回生エネルギーを回生電力として回収し、回生電力を蓄電装置に蓄電する（回生エネルギー回収機能）ことも行われる。
【０００３】
この蓄電装置には、携帯機器用蓄電池として理論エネルギー密度に達するまでに著しく進歩したニッケル水素電池やリチウムイオン電池等の二次電池、電気二重層キャパシタ、リチウムイオンキャパシタ等の応用が試みられている。
【０００４】
しかしながら、エネルギー密度と出力密度とを高いレベルで併せ持った蓄電池はなく、先述の二次電池とキャパシタとを併用して蓄電装置としている。
また、車両走行に必要な電圧、エネルギー密度を供給するために、数個〜数十個の直列した電池単位をさらに数十個直並列させて総電池数が数百個の電池群にして適合を図れている。
また、有機電解液や電解質などに低分子有機性物質を用いたリチウムイオン電池や電気二重層キャパシタ、リチウムイオンキャパシタは、有機電解液や電解質の耐電圧上限に近い化学ポテンシャルで定格電圧が規定されているが、電極巻回に伴う電極間の圧力や使用温度、負荷電流の条件によっては分解反応が起こり、電池の膨張、発煙、発火を引き起こすため、十分な安全率を加味した限られた充電状態で利用されるよう、個々の電池や電池単位間の電圧、それらの電圧バランス、温度などの監視が必要であり、そのような安全動作を継続的に行わせられるように蓄電装置以外に温調や過充電/過放電防止の附帯装置が、蓄電システムに含まれる。
【０００５】
このため、蓄電システムには、システムの体格や重量を増大しており、その分だけシステムとしてのエネルギー密度（Wh/L、Wh/kg）が低下してしまい、車両の燃費向上の妨げになっている。したがって、蓄電システムを、いかにコンパクトにシステムを小さく、軽くできるかが課題となっている。
【０００６】
一方で、二次電池の耐電圧単位体積当たりのエネルギー容量をはるかに凌ぐキャパシタ型蓄電池が発明されている（特許文献１参照）。
しかしながら、特許文献１におけるキャパシタ型蓄電池の単位体積当たりのエネルギー容量は、電圧印加条件における充電でなされるものであり、電流印加条件での充電・放電において耐電圧と高エネルギー密度を両立できないのが現状である。
また、キャパシタ型蓄電池は、充電時間が短く、寿命が長く、かつ高出力電圧を実現できるものであるが、車両用蓄電システムに搭載するにあたっては、その単位体積あたりのエネルギー容量を大きくする必要があるのが現状である。
【特許文献１】国際出願第０９／１１６６６８パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明の課題は、静電容量が高い共に、耐圧性に優れたキャパシタ型蓄電池を提供することである。
また、他の本発明の課題は、当該キャパシタ型蓄電池を利用し、小型で軽量な車両用蓄電システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題は、以下の手段により解決される。即ち、
請求項１に係る発明は、
複数個の第１導電粒子又は第１半導体粒子が互いに接触して形成してなる第１粒子層と、
前記第１粒子層の一方の面上に第１絶縁膜と、
前記第１粒子層の他方の面上に第２絶縁膜と、
前記第１絶縁膜上で長尺方向に延在する第１導電路と、
前記第２絶縁膜上で長尺方向に延在し、前記第１導電路に平行に設けられた第２導電路 と、を有し、
前記複数個の第１導電粒子又は第１半導体粒子が、平面面積による粒度分布において平面面積の大きい側から累積１５％を除いたものであり、且つ最大幅が１００ｎｍ未満であり、
前記第１絶縁膜及び前記第２絶縁膜のうち少なくとも一方が、無アルカリガラス、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエーテルテレフタレート、ポリアミドイミド、ポリスチレン、ポリエーテルエーテルケトン、及びポリアセタールから選択される少なくとも１種を含んで構成され、厚さ１０μｍ以上３０μｍ以下の膜であるキャパシタ型蓄電池。
【０００９】
請求項２に係る発明は、
前記第１粒子層が２層からなり、該２層の第１粒子層の間に導電膜又は半導体膜からなる第１基材を有する請求項１に記載のキャパシタ型蓄電池。
【００１０】
請求項３に係る発明は、
前記第１絶縁膜と前記第２絶縁膜の比誘電率が異なる請求項１又は請求項２に記載のキャパシタ型蓄電池。
【００１１】
請求項４に係る発明は、
複数個の第１導電粒子又は第１半導体粒子が互いに接触して形成してなる第１粒子層と、第１絶縁膜と、を積層する第１積層膜と、
前記第１積層膜の第１絶縁膜上で該第１積層膜の長尺方向に延在する第１導電路と、
前記第１積層膜の第１絶縁膜上で該第１積層膜の長尺方向に延在し、前記第１導電路に平行に設けられた第２導電路と、を有し、
前記複数個の第１導電粒子又は第１半導体粒子が、平面面積による粒度分布において平面面積の大きい側から累積１５％を除いたものであり、且つ最大幅が１００ｎｍ未満であり、
前記第１絶縁膜が、無アルカリガラス、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエーテルテレフタレート、ポリアミドイミド、ポリスチレン、ポリエーテルエーテルケトン、及びポリアセタールから選択される少なくとも１種を含んで構成され、厚さ１０μｍ以上３０μｍ以下の膜であるキャパシタ型蓄電池。
【００１２】
請求項５に係る発明は、
更に、前記第１導電路及び前記第２導電路の外面上に連続して設けられた第２絶縁膜と、該第２絶縁膜の外面上に複数個の第２導電粒子又は第２半導体粒子が互いに接触して形成してなる第２粒子層と、を有し、
前記複数個の第２導電粒子又は第２半導体粒子が、平面面積による粒度分布において平面面積の大きい側から累積１５％を除いたものであり、且つ最大幅が１００ｎｍ未満であり、
前記第２絶縁膜が、無アルカリガラス、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエーテルテレフタレート、ポリアミドイミド、ポリスチレン、ポリエーテルエーテルケトン、及びポリアセタールから選択される少なくとも１種を含んで構成され、厚さ１０μｍ以上３０μｍ以下の膜である請求項４に記載のキャパシタ型蓄電池。
【００１３】
請求項６に係る発明は、
更に、前記第１粒子層の外面上に、第１導電膜又は第１半導体膜からなる第１基材を備える請求項４又は請求項５に記載のキャパシタ型蓄電池。
【００１４】
請求項７に係る発明は、
更に、前記第２粒子層の外面上に、第２導電膜又は第２半導体膜からなる第２基材を備える請求項５又は請求項６に記載のキャパシタ型蓄電池。
【００１５】
請求項８に係る発明は、
前記第１導電粒子が、Ｆｅ、Ａｌ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ａｇ、Ｍｇ、Ｃｕ、Ｓｎ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｎ、Ｔｉ、Ｔａ及びＣからなる群より選択される少なくとも一つの元素、前記群より選択される少なくとも二種の元素で構成される合金若しくは共析物、又は前記群より選択される少なくとも一つの元素を含み更に周期律表の３族から１４族からなる群より選択される少なくとも一つの元素を含んで構成される合金若しくは共析物を含む請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載のキャパシタ型蓄電池。
【００１６】
請求項９に係る発明は、
前記第２導電粒子が、Ｆｅ、Ａｌ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ａｇ、Ｍｇ、Ｃｕ、Ｓｎ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｎ、Ｔｉ、Ｔａ及びＣからなる群より選択される少なくとも一つの元素、前記群より選択される少なくとも二種の元素で構成される合金若しくは共析物、又は前記群より選択される少なくとも一つの元素を含み更に周期律表の３族から１４族からなる群より選択される少なくとも一つの元素を含んで構成される合金若しくは共析物を含む請求項５〜請求項８のいずれか１項に記載のキャパシタ型蓄電池。
【００１７】
請求項１０に係る発明は、
前記第１半導体粒子が、ニッケルナイトライド、アナターゼ構造のチタン酸化物、酸化錫混入の酸化インジウム、酸化錫、ジルコニウム酸化物、ガリウムナイトライド、アルミニウムナイトライド、シリコン、及びカーボンからなる群より選択される少なくとも一種の化合物を含有する請求項１〜請求項９のいずれか１項に記載のキャパシタ型蓄電池。
【００１８】
請求項１１に係る発明は、
前記第２半導体粒子が、ニッケルナイトライド、アナターゼ構造のチタン酸化物、酸化錫混入の酸化インジウム、酸化錫、ジルコニウム酸化物、ガリウムナイトライド、アルミニウムナイトライド、シリコン、及びカーボンからなる群より選択される少なくとも一種の化合物を含有する請求項５〜請求項１０のいずれか１項に記載のキャパシタ型蓄電池
【００１９】
請求項１２に係る発明は、
常温で不純物準位から５０％以上の励起電子が発生するよう、前記化合物にｎ型またはｐ型の遷移金属、希土類金属又は非磁性金属をドープしてなる請求項１０又は請求項１１に記載のキャパシタ型蓄電池。
【００２０】
請求項１３に係る発明は、
前記複数個の第１導電粒子又は第１半導体粒子の周囲が、誘電体で充填されてなる請求項１〜請求項１２のいずれか１項に記載のキャパシタ型蓄電池。
【００２１】
請求項１４に係る発明は、
前記複数個の第２導電粒子又は第２半導体粒子の周囲が、誘電体で充填されてなる請求項５〜請求項１３のいずれか１項に記載のキャパシタ型蓄電池。
【００２２】
請求項１５に係る発明は、
前記第１絶縁膜の同一面上に、複数列の前記第１導電路及び前記第２導電路を備える請求項４〜請求項１４のいずれか１項に記載のキャパシタ型蓄電池。
【００２３】
請求項１６に係る発明は、
前記複数列の第１導電路に接続する第１端子と、
前記複数列の第２導電路に接続する第２端子と、
を備え、
前記第１端子及び前記第２端子は、前記第１導電路及び前記第２導電路から離れるに従って幅が狭くなる部分を有しており、この部分において、前記第１導電路と同一方向に延伸する２辺は、互いになす角度が３０°以下である請求項１６に記載のキャパシタ型蓄電池。
【００２４】
請求項１７に係る発明は、
前記第１基材の表面粗さＲｚ（μｍ）が、１≦Ｒｚ≦１０である請求項２、６〜１６のいずれか１項に記載のキャパシタ型蓄電池。
【００２５】
請求項１８に係る発明は、
前記第２基材の表面粗さＲｚ（μｍ）が、１≦Ｒｚ≦１０である請求項７〜１７のいずれか１項に記載のキャパシタ型蓄電池。
【００２６】
請求項１９に係る発明は、
複数個の導電粒子又は半導体粒子が互いに接触して形成してなる粒子層を有し、前記複数個の導電粒子又は半導体粒子が、平面面積による粒度分布において平面面積の大きい側から累積１５％を除いたものであり、且つ最大幅が１００ｎｍ未満である、キャパシタ型蓄電池用基板と、
前記キャパシタ型蓄電池用基板の少なくとも一方の面上に設けた絶縁膜と、
を有し、
前記絶縁膜が、無アルカリガラス、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエーテルテレフタレート、ポリアミドイミド、ポリスチレン、ポリエーテルエーテルケトン、及びポリアセタールから選択される少なくとも１種を含んで構成され、厚さ１０μｍ以上３０μｍ以下の膜であるキャパシタ型蓄電池用蓄電層。
【００２７】
請求項２０に係る発明は、
前記粒子層が２層以上からなり、該２層の粒子層の間に導電膜又は半導体膜からなる基材を有する請求項１９に記載のキャパシタ型蓄電池用蓄電層。
【００２８】
請求項２１に係る発明は、
第１導電膜又は第１半導体膜からなる第１基材と、前記第１基材の少なくとも一方の面に複数個の第１導電粒子又は第１半導体粒子を含む第１粒子層と、を有する第１積層型基材と、
前記第１積層型基材の一方の面に第１絶縁膜と、
前記第１積層型基材の他方の面に第２絶縁膜と、
前記第１絶縁膜上で該第１積層型基材の長尺方向に延在する第１導電路と、
前記第２絶縁膜上で該第１積層型基材の長尺方向に延在し、前記第１導電路に平行に設けられた第２導電路と、を備え、
前記第１導電粒子若しくは前記第１半導体粒子又はこれら粒子が複数個集合した粒子集合体の最大幅が１０μｍ以下であり、前記第１導電粒子若しくは前記第１半導体粒子又は前記粒子集合体の間に隙間又は絶縁物が存在し、前記第１導電粒子若しくは前記第１半導体粒子又は前記粒子集合体の間の距離が３０ｎｍ以上３０００ｎｍ以下であり、
前記第１絶縁膜及び前記第２絶縁膜のうち、前記第１粒子層が設けられている側の前記第１積層型基材の面に設けられる絶縁膜が、無アルカリガラス、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエーテルテレフタレート、ポリアミドイミド、ポリスチレン、ポリエーテルエーテルケトン、及びポリアセタールから選択される少なくとも１種を含んで構成され、厚さ１０μｍ以上３０μｍ以下の膜であるキャパシタ型蓄電池。
【００２９】
請求項２２に係る発明は、
第１導電膜又は第１半導体膜からなる第１基材、複数個の第１導電粒子又は第１半導体粒子を含む第１粒子層、及び第１絶縁膜、をこの順に積層した第１積層膜と、
前記第１積層膜の第１絶縁膜上で前記第１積層膜の長尺方向に延在する第１導電路と、
前記第１積層膜の第１絶縁膜上で前記第１積層膜の長尺方向に延在し、前記第１導電路に平行に設けられた第２導電路と、を備え、
前記第１導電粒子若しくは前記第１半導体粒子又はこれら粒子が複数個集合した粒子集合体の最大幅が１０μｍ以下であり、前記第１導電粒子若しくは前記第１半導体粒子又は前記粒子集合体の間に隙間又は絶縁物が存在し、前記第１導電粒子若しくは前記第１半導体粒子又は前記粒子集合体の間の距離が３０ｎｍ以上３０００ｎｍ以下であり、
前記第１絶縁膜が、無アルカリガラス、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエーテルテレフタレート、ポリアミドイミド、ポリスチレン、ポリエーテルエーテルケトン、及びポリアセタールから選択される少なくとも１種を含んで構成され、厚さ１０μｍ以上３０μｍ以下の膜であるキャパシタ型蓄電池。
【００３０】
請求項２３に係る発明は、
更に、前記第１導電路及び前記第２導電路の外面上に連続した第２絶縁膜が設けられ、
前記第２絶縁膜の外面上に、複数個の第２導電粒子又は第２半導体粒子を含む第２粒子層と、第２導電膜又は第２半導体膜からなる第２基材と、をこの順に備え、
前記第２導電粒子若しくは前記第２半導体粒子又はこれら粒子が複数個集合した粒子集合体の最大幅が１０μｍ以下であり、前記第２導電粒子若しくは前記第２半導体粒子又は前記粒子集合体の間に隙間又は絶縁物が存在し、前記第２導電粒子若しくは前記第２半導体粒子又は前記粒子集合体の間の距離が３０ｎｍ以上３０００ｎｍ以下であり、
前記第２絶縁膜が、無アルカリガラス、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエーテルテレフタレート、ポリアミドイミド、ポリスチレン、ポリエーテルエーテルケトン、及びポリアセタールから選択される少なくとも１種を含んで構成され、厚さ１０μｍ以上３０μｍ以下の膜である請求項２２に記載のキャパシタ型蓄電池。
【００３１】
請求項２４に係る発明は、
前記第１導電粒子若しくは前記第１半導体粒子又は前記粒子集合体の最大幅が、１００ｎｍ未満である請求項２１〜請求項２３のいずれか１項に記載のキャパシタ型蓄電池。
【００３２】
請求項２５に係る発明は、
前記第２導電粒子若しくは前記第２半導体粒子又は前記粒子集合体の最大幅が、１００ｎｍ未満である請求項２３に記載のキャパシタ型蓄電池。
【００３３】
請求項２６に係る発明は、
前記第１基材と前記第１粒子層を構成する第１導電粒子又は第１半導体粒子とが、異なる材質である請求項２１〜請求項２５のいずれか１項に記載のキャパシタ型蓄電池。
【００３４】
請求項２７に係る発明は、
前記第２基材と第２粒子層を構成する第２導電粒子又は第２半導体粒子とが、異なる材質である請求項２３〜請求項２６のいずれか１項に記載のキャパシタ型蓄電池。
【００３５】
請求項２８に係る発明は、
前記第１基材の表面粗さＲｚ（μｍ）が、１≦Ｒｚ≦１０である請求項２１〜請求項２７のいずれか１項に記載のキャパシタ型蓄電池。
【００３６】
請求項２９に係る発明は、
前記第２基材の表面粗さＲｚ（μｍ）が、１≦Ｒｚ≦１０である請求項２３〜請求項２８のいずれか１項に記載のキャパシタ型蓄電池。
【００３７】
請求項３０に係る発明は、
前記第１導電膜及び第１導電粒子が、Ｆｅ、Ａｌ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ａｇ、Ｍｇ、Ｃｕ、Ｓｎ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｎ、Ｔｉ、Ｔａ及びＣからなる群より選択される少なくとも一つの元素、前記群より選択される少なくとも二種の元素で構成される合金若しくは共析物、又は前記群より選択される少なくとも一つの元素を含み更に周期律表の３族〜１４族からなる群より選択される少なくとも一つの元素を含んで構成される合金若しくは共析物、を含有する請求項２１〜請求項２９のいずれか１項に記載のキャパシタ型蓄電池。
【００３８】
請求項３１に係る発明は、
前記第２導電膜及び第２導電粒子が、Ｆｅ、Ａｌ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ａｇ、Ｍｇ、Ｃｕ、Ｓｎ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｎ、Ｔｉ、Ｔａ及びＣからなる群より選択される少なくとも一つの元素、前記群より選択される少なくとも二種の元素で構成される合金若しくは共析物、又は前記群より選択される少なくとも一つの元素を含み更に周期律表の３族〜１４族からなる群より選択される少なくとも一つの元素を含んで構成される合金若しくは共析物、を含有する請求項２３〜請求項３０のいずれか１項に記載のキャパシタ型蓄電池。
【００３９】
請求項３２に係る発明は、
前記第１半導体膜及び第１半導体粒子が、ニッケルナイトライド、アナターゼ構造のチタン酸化物、酸化錫混入の酸化インジウム、酸化錫、ジルコニウム酸化物、ガリウムナイトライド、アルミニウムナイトライド、シリコン及びカーボンからなる群より選択される少なくとも一種の化合物を含有する請求項２１〜請求項３１のいずれか１項に記載のキャパシタ型蓄電池。
【００４０】
請求項３３に係る発明は、
前記第２半導体膜及び第２半導体粒子が、ニッケルナイトライド、アナターゼ構造のチタン酸化物、酸化錫混入の酸化インジウム、酸化錫、ジルコニウム酸化物、ガリウムナイトライド、アルミニウムナイトライド、シリコン及びカーボンからなる群より選択される少なくとも一種の化合物を含有する請求項２３〜請求項３２のいずれか１項に記載のキャパシタ型蓄電池。
【００４１】
請求項３４に係る発明は、
常温で不純物準位から５０％以上の励起電子が発生するよう、前記化合物にｎ型又はｐ型の遷移金属、希土類金属又は非磁性金属をドープしてなる請求項３２又は請求項３３に記載のキャパシタ型蓄電池。
【００４２】
請求項３５に係る発明は、
前記第１絶縁膜の同一面上に、複数列の前記第１導電路及び前記第２導電路を備える請求項２２〜３４のいずれか１項に記載のキャパシタ型蓄電池。
【００４３】
請求項３６に係る発明は、
前記複数列の第１導電路に接続する第１端子と、
前記複数列の第２導電路に接続する第２端子と、
を備え、
前記第１端子及び前記第２端子は、前記第１導電路及び前記第２導電路から離れるに従って幅が狭くなる部分を有しており、この部分において、前記第１導電路と同一方向に延伸する２辺は、互いになす角度が３０°以下である請求項３５に記載のキャパシタ型蓄電池。
【００４４】
請求項３７に係る発明は、
第１導電膜又は第１半導体膜からなる第１基材の少なくとも一方の面上に、複数個の導電性又は半導性の第１粒子が存在し、前記第１粒子又は第１粒子が複数個集合した第１粒子集合体の最大幅が１０μｍ以下であり、前記第１粒子又は前記第１粒子集合体の間の距離が３０ｎｍ以上３０００ｎｍ以下であるキャパシタ型蓄電池用基板と、
前記キャパシタ型蓄電池用基板の少なくとも一方の面上に絶縁膜と、
を有し、
前記第１粒子又は前記粒子集合体の間に隙間又は絶縁物が存在し、
前記絶縁膜が、無アルカリガラス、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエーテルテレフタレート、ポリアミドイミド、ポリスチレン、ポリエーテルエーテルケトン、及びポリアセタールから選択される少なくとも１種を含んで構成され、厚さ１０μｍ以上３０μｍ以下の膜であるキャパシタ型蓄電池用蓄電層。
【００４５】
請求項３８に係る発明は、
電力を発生する発電機と、
負荷に供給する電源線に接続され、前記発電機が発電した電力を蓄電し、蓄電した電力を前記負荷に供給する蓄電装置であって、請求項１〜３７のいずれか１項に記載のキャパシタ型蓄電池からなる蓄電装置と、
を備える車両用蓄電システム。
【００４６】
請求項３９に係る発明は、
前記電源線に接続され、前記蓄電装置と共に前記負荷に電力を供給する補助発電装置をさらに備える請求項３８に記載の車両用蓄電システム。
【００４７】
請求項４０に係る発明は、
前記補助発電装置が、燃料電池、空気・亜鉛電池、空気・リチウム電池、空気・鉄電池、空気・アルミニウム電池から選択される少なくとも一つからなる請求項３９に記載の車両用蓄電システム。
【発明の効果】
【００４８】
本発明によれば、静電容量が高い共に、耐圧性に優れたキャパシタ型蓄電池を提供することができる。
また、本発明によれば、当該キャパシタ型蓄電池を利用し、小型で軽量な車両用蓄電システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】第１発明における第１の実施形態に係るキャパシタ型蓄電池の一例を示す短尺方向（幅方向）での断面図である。
【図２】第１発明における第２の実施形態に係るキャパシタ型蓄電池の一例を示す短尺方向（幅方向）での断面図である。
【図３】第１発明における第３の実施形態に係るキャパシタ型蓄電池の一例を示す短尺方向（幅方向）での断面図である。
【図４】第１発明における第４の実施形態に係るキャパシタ型蓄電池の一例を示す短尺方向（幅方向）での断面図である。
【図５】第２発明における第１の実施形態に係るキャパシタ型蓄電池の一例を示す短尺方向（幅方向）での断面図である。
【図６】第２発明における第２の実施形態に係るキャパシタ型蓄電池の一例を示す短尺方向（幅方向）での断面図である。
【図７】第２発明における第３の実施形態に係るキャパシタ型蓄電池の一例を示す短尺方向（幅方向）での断面図である。
【図８】第２発明における第４の実施形態に係るキャパシタ型蓄電池の一例を示す短尺方向（幅方向）での断面図である。
【図９】本発明の車両用蓄電システムが備えられた電動車両の一例を示す概略構成図である。
【図１０】本発明の車両用蓄電システムが備えられた電動車両における蓄電装置の内部構造の一例を示す概略構成図である。
【図１１】本発明の車両用蓄電システムが備えられた電動車両の他の一例を示す概略構成図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５０】
［［キャパシタ型蓄電池］］
以下、本発明のキャパシタ型蓄電池として、第１発明のキャパシタ型蓄電池について説明した後、第２発明のキャパシタ型蓄電池について説明する。
【００５１】
[第１発明のキャパシタ型蓄電池］
まず、第１発明のキャパシタ型蓄電池について説明する。
第１発明の第一の形態のキャパシタ型蓄電池は、
複数個の第１導電粒子又は第１半導体粒子が互いに接触して形成してなる第１粒子層と、前記第１粒子層の一方の面上に第１絶縁膜と、前記第１粒子層の他方の面上に第２絶縁膜と、前記第１絶縁膜上で長尺方向に延在する第１導電路と、前記第２絶縁膜上で長尺方向に延在し、前記第１導電路に平行に設けられた第２導電路と、を有し、
前記複数個の第１導電粒子又は第１半導体粒子が、平面面積による粒度分布において平面面積の大きい側から累積１５％を除いたものであり、且つ最大幅が１００ｎｍ未満であり、
前記第１絶縁膜及び前記第２絶縁膜のうち少なくとも一方が、無アルカリガラス、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエーテルテレフタレート、ポリアミドイミド、ポリスチレン、ポリエーテルエーテルケトン、及びポリアセタールから選択される少なくとも１種を含んで構成され、厚さ１０μｍ以上３０μｍ以下の膜である。
【００５２】
第１発明の第二の形態のキャパシタ型蓄電池は、
複数個の第１導電粒子又は第１半導体粒子が互いに接触して形成してなる第１粒子層と、第１絶縁膜と、を積層する第１積層膜と、前記第１積層膜の第１絶縁膜上で該第１積層膜の長尺方向に延在する第１導電路と、前記第１積層膜の第１絶縁膜上で該第１積層膜の長尺方向に延在し、前記第１導電路に平行に設けられた第２導電路と、を有し、
前記複数個の第１導電粒子又は第１半導体粒子が、平面面積による粒度分布において平面面積の大きい側から累積１５％を除いたものであり、且つ最大幅が１００ｎｍ未満であり、
前記第１絶縁膜が、無アルカリガラス、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエーテルテレフタレート、ポリアミドイミド、ポリスチレン、ポリエーテルエーテルケトン、及びポリアセタールから選択される少なくとも１種を含んで構成され、厚さ１０μｍ以上３０μｍ以下の膜である。
【００５３】
前記第１導電路と第２導電路のペア線を流れる電流によって生じた導電路長さ方向に進行する電磁波は、第１導電路及び第２導電路に隣接する第１絶縁膜及び第２絶縁膜によって速度の低下が生じ、ＴＥ成分やＴＭ成分を持つことになる。これらの成分は、第１導電膜若しくは第１半導体膜内の電子の粗密波、つまり表面プラズモンと干渉しやすくなる。
【００５４】
特に第１絶縁膜及び第２絶縁膜に隣接する導電膜又は半導体膜を構成する要素が粒子の場合に、ＴＭ成分と表面プラズモンとの波面の整合確率が高くなることより、ＴＭ成分は表面プラズモンと干渉しやすくなる。当然、この現象は可逆的である。
【００５５】
この干渉によって粗密波（表面プラズモン）はエネルギーを得るが、電界の影響によって、より強調された電子の粗密な状態を、粒子層内に生じさせる。これにより、電子が密に存在する部分に電子が集まることになる。この電子の集まりは、連続的な導電体や半導体又は接合された導電粒子群や半導体粒子群であれば、電子の移動度の高さと正の電荷との中和の影響、さらに原子格子の熱振動により熱緩和されて、エネルギーを損失させることになる。
【００５６】
そこで、第１発明では、上記熱振動などによるエネルギー損失を防ぐべく、蓄電粒子層を最大幅が１００ｎｍ未満、好ましくは８０ｎｍ未満の導電粒子や半導体粒子で形成する。これにより、固有電子状態を形成し、電子のエネルギーはバルクスケールの連続的なバンド構造ではなく、離散的な複数のエネルギー準位を発生させることができる。つまり量子ドットとなり量子効果が発現する。
【００５７】
しかしながら、一般に粒子群は粒度分布を有するものであって、形成時に全ての粒子を１００ｎｍ未満に揃えることは現実的ではない。また粒子は、形成した後で大きく成長する場合もある。
そこで、更なる鋭意検討を重ねた結果、蓄電粒子層を構成する導電粒子又は半導体粒子は、平面面積による粒度分布において平面面積の小さい側から累積８５％のまでの粒子を用い、このときの粒子の最大幅が１００ｎｍ未満であれば、実質的に量子効果を発現する材料として有効であることが明らかとなった。
【００５８】
電磁波と表面プラズモン干渉によりエネルギーを得た粗密状態は、量子ドットの量子効果で得られた離散的エネルギー準位において、基底のエネルギー準位から高いエネルギーバ準位への移動、つまり準位間励起となることができる。バルクスケールの連続的なバンド構造では、バンド内でエネルギーが緩和されてしまい保持が困難であるのに対し、離散的エネルギー準位間の励起では、エネルギーの保持作用を発現できる。さらに言うならば、金属の連続的なエネルギー順位にあっても量子ドット的構造で離散的エネルギー準位となり、エネルギーの保持作用が発現できる。
【００５９】
離散的励起状態では、電子を伝導体に励起することで電子の抜け殻にホールができ、その電子ホールペア状態でエネルギーが保持される。この状態では、外部から見たとき電気的に中性である。すなわち、電磁エネルギーから電子ホールペア励起エネルギーにエネルギーが変換されたことになり、いわゆる静電気的な電界強度で対向電極の一方に電子、他方にホールが保持された状態とは異なるエネルギー保持状態となる。
【００６０】
また、電子が一方の電極側に集まっていることにより、カップリングの存在する範囲で正の電荷（ホール）は分極的に、他方に位置することになる。熱緩和的な正の電荷の存在確率が少ないことにより、中和が生じにくくなり、電子の強い粗密状態の保持作用に有効である。
【００６１】
上述のように、蓄電粒子層を特定の大きさの粒子で形成することで、熱振動などによるエネルギー損失を抑えることができるようになるものの、一方で、粒子単体では電子の粗密波の増幅に制限があり、粒子を集めても大きな容量を得ることができないことが判明した。そこで、粒子同士を接触して存在させて、容量の増大を図ることとした。
【００６２】
ここで、第１発明における「粒子」とは、均一な固体相で構成され、その固体相は他相と接している境界で区切られた有限な一単位を意味し、境界においては、バルク体と異なり電子移動の多少の制限を受ける。例えば、第１発明における粒子形態は、導電粒子又は半導体粒子（固体相）の周囲が空隙（他相）である場合や、導電粒子又は半導体粒子（固体相）の周囲に絶縁物（他相）が充填されている場合、更には、特定の結晶方位を有する金属相又は半導体相の周囲に他の結晶方位を有する金属相又は半導体相が充填されている場合、極薄酸化膜（他層）が形成されている場合などが挙げられる。つまり、固体相は、単結晶、上記サイズの多結晶、アモルファスでもよい。
【００６３】
つまり、第１発明に係る粒子では、例え粒子どうしが接触していても、電子の粗密波はその接触部も表面と捉えるため粒子の中に閉じ込められるが、電荷は粒子どうしが接触していることでその接触面を通過できるものも存在している。したがって、粒子どうしを接触させることで、電子が密となっている粒子に電荷が更に移動し、電子の粗密差を更に大きくすることができる。つまり、粒子どうしを接触させることで、電磁波と表面プラズモンのエネルギー交換を大きくでき、かつ交換したエネルギーを保持できる。よって、単位体積あたりの容量が大きく、且つ電圧や電流の印加を切っても、電位の降下、つまりは蓄電量の低下を抑制することが可能となる。
【００６４】
上記メカニズムでの蓄電の安定化作用は、第１導電路と第２導電路のペア線の一方の面でだけでなく、他面も活用できることから、第１導電路と第２導電路のペア線の他面上に、連続した第２絶縁膜を設け、この第２絶縁膜の外面上に、更に複数個の第２導電粒子又は第２半導体粒子が互いに接触して形成してなる第２粒子層を備えても構わない。この場合であっても、前記複数個の第２導電粒子又は第２半導体粒子は、平面面積による粒度分布において平面面積の大きい側から累積１５％を除いたものであり、且つ最大幅が１００ｎｍ未満である。そして、第２絶縁膜を上記所定の材料で構成すると共に、厚み１０μｍ以上３０μｍ以下の膜とする。
【００６５】
ここで、導電路と複数個の導電粒子又は半導電性粒子を含む粒子層との間に介在する絶縁膜は（つまり、導電路と複数個の導電粒子又は半導電性粒子を含む粒子層とを隔離している絶縁膜）は、電流印加の下での絶縁破壊強度が問われるため、電圧印加における高い絶縁破壊強度が必要となる。なお、複数個の導電粒子又は半導体粒子により形成される粒子層が「蓄電粒子層」である。
【００６６】
そこで、第１発明では、導電路と、複数個の導電粒子又は半導電性粒子と、の間に介在させる絶縁膜を、上記所定の材料で構成すると共に、その厚みを１０μｍ以上３０μｍ以下とする。
この絶縁膜を構成する上記所定の材料は、電気伝導性を担うようなアルカリ金属や強い分子内極性を与えるような官能基を持つ材料ではなく、絶縁破壊強度が高い材料である。
また、絶縁膜の厚みは、絶縁破壊強度に比例するため、例えば、１００Ｖから５００Ｖの高い電圧まで満充電に至る間、数１０から数１００Ａの電流が印加されることを考慮すると、十分な耐圧性を実現するためには１０μｍ以上が必要である一方で、静電容量に対しては指数関数的に影響するため３０μｍ以下とする必要がある。
このため、高い静電容量（蓄電量）を維持しつつ、高い耐圧性が実現できる。
【００６７】
以上から、第１発明のキャパシタ型蓄電池は、静電容量が高い共に、耐圧性に優れたキャパシタ型蓄電池となる。また、単位体積あたりの容量が大きく、且つ電圧や電流の印加を切っても、電位の降下の少ない、電荷保持性能の高いキャパシタ型蓄電池ともなる。
その結果、耐電圧と高エネルギー密度との両立が図られ、車両駆動に必要な静電容量（蓄電量）と５００Ｖまでの耐電圧（単セル当たり５００Ｖまでの耐圧性）を持たせたキャパシタ型蓄電池が実現できる。
【００６８】
以下、第１発明の好ましい実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００６９】
［第１発明の第１の実施形態］
図１は、第１発明の第１の実施形態に係るキャパシタ型蓄電池の一例を示す短尺方向（幅方向）での断面図である。
第１発明の第１の実施形態のキャパシタ型蓄電池は、複数個の第１導電粒子又は第１半導体粒子が互いに接触して形成してなる第１粒子層４０の一方の面に第１絶縁膜２０を積層し、他方の面に第２絶縁膜２２を積層する。第１絶縁膜２０上には、第１粒子層４０の長尺方向（図１では紙面の手前から奥に向かう方向）に延在する第１導電路３０が設けられ、第２絶縁膜２２上には、第１粒子層４０の長尺方向に延在し、第１導電路３０と平行に第２導電路３２が設けられる。図１では、第１粒子層４０は１層として示しているが、第１粒子層４０が２層で構成され、該２層の第１粒子層４０の間に、第１導電膜又は第１半導体膜からなる第１基材（図示せず）を備えていてもよい。
第１粒子は、平面面積による粒度分布において平面面積の大きい側から累積１５％を除いたものであり、且つ最大幅が１００ｎｍ未満である。
【００７０】
以下、各部材を構成する材料について説明する。
【００７１】
（第１粒子層）
第１粒子層４０は、複数個の第１導電粒子又は第１半導体粒子（「第１粒子」と総称する）が互いに接触して形成している。第１粒子の最大幅は１００ｎｍ未満であり、８０ｎｍ未満であることが更に好ましい。
【００７２】
ここで、第１粒子の最大幅とは、第１粒子層４０の延在方向、つまり表面プラズモンの進行方向に沿った断面を原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）によって画像を観察し、その画像断面に含まれる５０個以上の任意の第１粒子についての最大幅を測定したときの値をいう。
【００７３】
また、複数個の第１粒子は、平面面積による粒度分布において平面面積の大きい側から累積１５％を除いたものである。このような粒度分布を有する粒子群は、スパッタ、蒸着、めっき、イオンプレーティング、ＣＶＤ、溶射などの方法によって形成される。
【００７４】
なお、第１発明において導電性とは、体積抵抗率が１０−３Ω・ｃｍ以下であることを意味する。半導電性とは、体積抵抗率が１０−３Ω・ｃｍを超えて１０６Ω・ｃｍ以下であることを意味する
【００７５】
第１導電粒子又は第１半導体粒子は、キャリア密度が高く、電荷の移動度が高い材料であることが好ましい。具体的には例えば以下の材料を例示することができる。
第１導電粒子は、導電性を示すものであれば特に限定されないが、例えば、Ｆｅ、Ａｌ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ａｇ、Ｍｇ、Ｃｕ、Ｓｎ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｎ、Ｔｉ、Ｔａ及びＣからなる群より選択される少なくとも一種の元素を含むことが好ましく、単一元素で構成されていても、２種以上の元素が含まれていてもよい。２種以上の元素が含まれている場合には、合金若しくは共析物であってもよい。更に前記群より選択される少なくとも一つの元素を含み更に周期律表の３族から１４族からなる群より選択される少なくとも一つの元素を含んで構成される合金若しくは共析物であってもよい。なお、合金には固溶限界以下の固溶体も含まれる。また、単独でも導電性を有するＦｅ、Ａｌ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ａｇ、Ｍｇ、Ｃｕ、Ｓｎ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｎ、Ｔｉ、Ｔａ及びＣの場合は単一の元素により形成されていても何ら問題ない。
また、第１導電膜としてＳｉ含有物を用いる場合、ＳｉにＢ、Ａｌ、Ｐなどに代表される、周期律表の３族から１５族からなる群より選択される少なくとも一つの元素を固溶限界以下にまで固溶させ導電性を付与したものを用いることができる。
【００７６】
第１半導体粒子は、半導電性を示すものであれば特に限定されないが、ニッケルナイトライド、アナターゼ構造のチタン酸化物、酸化錫混入の酸化インジウム、酸化錫、ジルコニウム酸化物、ガリウムナイトライド、アルミニウムナイトライド、シリコン、カーボンからなる群より選択される少なくとも一種の化合物を含有して形成されていることが好ましく、二種以上の化合物を併用してもよい。
【００７７】
特に半導体粒子においては、常温で不純物準位から５０％以上の励起電子が発生するよう、前記群より選択される化合物にｐ型又はｎ型の遷移金属、希土類金属又は非磁性金属をドープすることが有効である。
【００７８】
第１粒子の周囲は、誘電体で充填されていることが好ましい。第１粒子の周囲を誘電体で充填することで、表面プラズモンの発生が安定化する。第１粒子の周囲を充填する誘電体としては、後述の第１絶縁膜２０及び第２絶縁膜２２で説明する絶縁物を適用することができる。なお、第１粒子の周囲を充填する誘電体は、後述の第１絶縁膜２０又は第２絶縁膜２２を構成する絶縁物とは異なるものを適用しても、同じものを適用してもよい。
【００７９】
第１粒子層４０は１層で構成されていても、２層以上で構成されていてもよい。
第１粒子層４０の厚み（２層以上で構成される場合は総厚）は、２０ｎｍ以上１００００ｎｍ以下であることが好ましく、電荷量の確保の観点及び軽量化の観点から０．１μｍ〜５μｍ以下であることが好ましい。
【００８０】
（第１絶縁膜、第２絶縁膜）
第１絶縁膜２０及び第２絶縁膜２２としては、無アルカリガラス、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエーテルテレフタレート、ポリアミドイミド、ポリスチレン、ポリエーテルエーテルケトン、及びポリアセタールから選択される少なくとも１種を含んで構成される。
これらの中も、耐圧性向上の点から、無アルカリガラス、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリアミドイミド、ポリプロピレンが好ましい。
【００８１】
また、第１絶縁膜２０及び第２絶縁膜２２には、実効的に誘電率の高い材料を用いることが、ＴＥ成分やＴＭ成分の発生、及び空間電荷分布による容量成分の追加に有利であるため好ましい。
また、第１絶縁膜２０と記第２絶縁膜２２は、比誘電率が異なることがＴＥ成分やＴＭ成分の発生の観点から好ましい。
【００８２】
第１絶縁膜２０及び第２絶縁膜２２の厚みは、１０μｍ以上３０μｍ以下であるが、耐圧性と静電容量（蓄電量）との両立の点から、１５μｍ以上２５μｍ以下でることが好ましい。
【００８３】
第１絶縁膜２０及び第２絶縁膜２２は、それぞれ単層であっても、２層以上の複層であってもよい。
【００８４】
（第１導電路、第２導電路）
第１導電路３０及び第２導電路３２の組成としては、前記第１導電粒子で説明したものを適用することができ、好適に用いられる材料についても同様である。第１導電路３０と第１導電路３２は同じ材質で形成してもよいし、異なる材質で形成されていてもよい。
【００８５】
第１導電路３０及び第２導電路３２の短尺方向の長さ（幅）ｗは、例えば各々１μｍ以上１００ｍｍ以下であり、第１導電路と第２導電路との間隔ｄ（つまり第１粒子層４０と第１絶縁膜２０と第２絶縁膜２２の総厚み）は、例えば各々１μｍ以上１００ｍｍ以下である。また第１導電路及び第２導電路の厚み（高さ）ｔは、例えば各々０．５μｍ以上１０μｍ以下である。また、幅ｗと間隔ｄの関係は、ｗ／ｄ≧１．５が望ましい。また幅ｗと高さｔの関係は、ｔ／ｗ≦１が好ましく、より好ましくはｔ／ｗ≦０．５である。
【００８６】
（第１基材）
第１基材の設置は任意であるが、設置してもよい。例えば、前記第１粒子層４０が２層から構成されて、その２層の間に第１基材（図示せず）を有していてもよい。
第１基材は、第１導電膜又は第１半導体膜からなり、導電物質、半導体物質のいずれで構成されていてもよい。
【００８７】
第１導電膜の組成としては、前記第１導電粒子で説明したものを適用することができ、好適に用いられる材料についても同様である。
第１半導体膜の組成としては、前記第１半導体粒子で説明したものを適用することができ、好適に用いられる材料についても同様である。
【００８８】
特に、第１半導体膜においては、常温で不純物準位から５０％以上の励起電子が発生するよう、前記群より選択される化合物にｎ型又はｐ型の遷移金属、希土類金属又は非磁性金属をドープすることが有効である。
第１粒子は、キャリア密度が高く、表面プラズモンを発生しやすく、また、粒子を形成しやすい材料で構成されることが好ましい。
【００８９】
第１基材は、第１導電膜又は第１半導体膜、のいずれか１層で構成される単層であっても、異なる材料で構成される第１導電膜を２層以上積層する複層であっても、異なる材料で構成される第１半導体膜を２層以上積層する複層であっても、更には第１導電膜及び第１半導体膜から選択される２層以上を積層してもよい。
【００９０】
第１基材の厚みは、２０ｎｍ以上１００００ｎｍ以下であることが好ましく、電荷量の確保の観点からと軽量化の観点から０．１μｍ〜５μｍ以下であることが好ましい。
【００９１】
前記第１基材の表面粗さＲｚ（μｍ）は、第１粒子層を形成する際に粒子の最大幅を好適な状態にする観点から１μｍ以上１０μｍ以下であることが好ましく、２μｍ以上５μｍ以下であることがより好ましい。
【００９２】
表面粗さＲｚの測定方法は以下の通りである。
第１基材の表面の凹凸状態を原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）を用いて測定する。この粗さ曲線からＪＩＳ Ｂ０６０１−１９９４に従い、その平均線の方向に基準長さだけ抜き取り、この抜き取り部分の山頂線と谷底線との間隔を粗さ曲線の縦倍率の方向に測定して求めた。
【００９３】
（作製方法）
第１発明の第１の実施形態のキャパシタ型蓄電池の製造方法は、上記構成のキャパシタ型蓄電池を形成し得る方法であれば特に限定されるものではない。以下に製造方法の一例について説明する。
【００９４】
基材シートの上に、例えばスパッタ、蒸着、めっき、イオンプレーティング、ＣＶＤ、溶射などの手法で、上記サイズの複数個の第１粒子が互いに接触して第１粒子層４０が形成される。第１粒子の大きさを調整して最大幅１００ｎｍとするのは、膜形成速度の制御により行うことができる。
【００９５】
なお、第１導電膜又は第１半導体膜からなる第１基材を用いる場合には、第１基材の形成と第１粒子の形成は一連の同一プロセスで行われるのが一般的であるが、各々異なる条件、異なる手法を用いて、それぞれ別個に形成されてもよい。また、市販の金属箔や半導体膜を第１基材として用い、その上にスパッタ、蒸着、めっき、イオンプレーティング、ＣＶＤ、溶射などの手法で第１粒子層４０を形成してもよい。
【００９６】
第１粒子層４０を形成した後、塗工、貼合、蒸着、めっき、イオンプレーティング、ＣＶＤ、溶射などの手法で、第１絶縁膜２０が形成され、更にその第１絶縁膜の上に第１導電路３０が形成される。
【００９７】
他方、基材シートが第１粒子層４０又は第１基材１０から剥がされ、その剥がされた面の上に、第１絶縁膜の形成方法と同様の方法により第２絶縁膜２２が形成される。更に第２絶縁膜２２の上に、第１導電路３２が形成される。
【００９８】
＜使用＞
図示しないが、蓄電池の長尺方向の一方の端部では第１導電路３０及び第２導電路３２が露出している。この露出している部分に、第１導電路３０及び第２導電路３２に電圧を与えるための第１端子及び第２端子がそれぞれ接続している。第１端子及び第２端子に所定の電位差を与えると、第１粒子層４０と、第１導電路３０及び第２導電路３２との間に広がった電磁界すなわちフォトンとの間で、フォトン−表面プラズモンのエネルギー交換が行われ、大きな容量で蓄電される。以下の実施形態においても同様である。
【００９９】
〔第１発明の第２の実施形態〕
図２は、第１発明の第２の実施形態に係るキャパシタ型蓄電池の一例を示す短尺方向（幅方向）での断面図である。
第１発明の第２の実施形態のキャパシタ型蓄電池は、複数個の第１導電粒子又は第１半導体粒子（「第１粒子」と称する）が互いに接触して形成してなる第１粒子層４０の上に第１絶縁膜２０を積層する第１積層膜５０を有する。第１積層膜５０の第１絶縁膜２０上には、第１積層膜５０の長尺方向（図２では紙面の手前から奥に向かう方向）に延在する第１導電路３０と、第１導電路３０に平行する第２導電路３２とが設けられる。更に図２では、第１粒子層４０の外側表面には基材シート６０が設けられているが、基材シート６０の設置は任意である。また、第１粒子層４０の外面上、或いは第１粒子層４０と基材シート６０の間には、第１導電膜又は第１半導体膜からなる第１基材（図示せず）を設けてもよい。
更に、図２に示すように、第１導電路３０及び第２導電路３２の外面上に、第２絶縁膜２２が連続して設けられていてもよいが、第２絶縁膜２２の設置は任意である。
【０１００】
複数個の第１粒子は、平面面積による粒度分布において平面面積の大きい側から累積１５％を除いたものであり、且つ最大幅が１００ｎｍ未満である。
【０１０１】
以下、各部材を構成する材料について説明する。
【０１０２】
（第１粒子層）
第１発明の第２の実施形態のキャパシタ型蓄電池における第１粒子層４０は、前記第１発明の第１の実施形態のキャパシタ型蓄電池における第１粒子層で説明したものをそれぞれ適用することができ、好適に用いられる材料についても同様である。
【０１０３】
（第１絶縁膜、第２絶縁膜）
第１発明の第２の実施形態のキャパシタ型蓄電池における第１絶縁膜２０及び第２絶縁膜２２は、前記第１発明の第１の実施形態のキャパシタ型蓄電池における第１絶縁膜２０及び第２絶縁膜２２で説明したものをそれぞれ適用することができ、好適に用いられる材料についても同様である。
また、第１絶縁膜２０と第２絶縁膜２２は、比誘電率が異なることがＴＥ成分やＴＭ成分の発生の観点から好ましい場合もある。
【０１０４】
なお、図２では、第２絶縁膜２２は、第１導電路３０及び第２導電路３２による凹凸に沿って設けられているが、このような形状に限定されず、図３の第２絶縁膜２２のように平板状であってもよい。第１発明の第２の実施形態において第２絶縁膜２２の設置は任意であり、設けなくともよい。
【０１０５】
（第１導電路、第２導電路）
第１発明の第２の実施形態のキャパシタ型蓄電池における第１導電路３０及び第２導電路３２は、前記第１発明の第１の実施形態のキャパシタ型蓄電池における第１導電路及び第２導電路で説明したものをそれぞれ適用することができ、好適に用いられる材料についても同様である。
【０１０６】
（第１基材）
第１基材の設置は任意であり、設けなくともよい。
第１基材（図示せず）は、第１導電膜又は第１半導体膜からなり、導電物質、半導体物質のいずれで構成されていてもよい。
第１発明の第２の実施形態のキャパシタ型蓄電池における第１基材は、前記第１発明の第１の実施形態のキャパシタ型蓄電池における第１基材で説明したものを適用することができ、好適に用いられる材料についても同様である。
【０１０７】
第１発明の第２の実施形態のキャパシタ型蓄電池における第１基材の厚みは、２０ｎｍ以上１００００ｎｍ以下であることが好ましく、電荷量の確保の観点からと軽量化の観点から０．１μｍ〜５μｍ以下であることが好ましい。
【０１０８】
（基材シート）
基材シート６０の設置は任意であり、設けなくともよいが、図２に示すキャパシタ型蓄電池では、基材シート６０の上に前記第１粒子層４０を積層する。基材シート６０の組成としては、前記第１粒子層４０を積層できるものであれば、導電性、半導電性、及び絶縁性のいずれであってもよい。
絶縁性であれば、本キャパシタ型蓄電池を巻いて使用する場合に。基材シートは導電性のある第１基材と第１導電路及び第２導電路の間を絶縁する役割を果たせる。
導電性のシートとしては、前記第１導電膜で説明したものと適用することができ、半導電性のシートとしては、前記第１半導体膜で説明したものと適用することができ、絶縁性のシートとしては、前記第１絶縁膜で説明したものを適用することができる。好適に用いられる材料についても同様である。
基材シート６０の厚みは、１μｍ〜２５μｍが好ましい。
【０１０９】
（作製方法）
第１発明の第２の実施形態のキャパシタ型蓄電池の製造方法は、上記構成のキャパシタ型蓄電池を形成し得る方法であれば特に限定されるものではない。以下に製造方法の一例について説明する。
【０１１０】
基材シート６０の上に、例えばスパッタ、蒸着、めっき、イオンプレーティング、ＣＶＤ、溶射などの手法で、上記サイズの第１粒子（第１粒子層４０）を形成する。第１粒子の大きさを調整して最大幅１００ｎｍとするのは、膜形成速度の制御により行うことができる。
なお、第１導電膜又は第１半導体膜からなる第１基材を用いる場合には、第１基材の形成と、第１粒子層４０の形成は、一連の同一プロセスによって行われるのが一般的であるが、各々異なる条件、異なる手法を用いて、それぞれを別個に形成してもよい。また、市販の金属箔や半導体膜を第１基材として用い、その上にスパッタ、蒸着、めっき、イオンプレーティング、ＣＶＤ、溶射などの手法で第１粒子層４０を形成してもよい。
【０１１１】
第１粒子層４０を形成した後、塗工、貼合、蒸着、めっき、イオンプレーティング、ＣＶＤ、溶射などの手法で、第１絶縁膜２０を形成し、更にその第１絶縁膜２０の上に第１導電路３０と第１導電路３２とを、互いが平行するように形成する。
【０１１２】
更に、第２絶縁膜２２を設ける場合には、第１導電路３０と第１導電路３２を含む第１絶縁膜２０上に、蒸着、めっき、イオンプレーティング、ＣＶＤ、溶射などの手法で、第２絶縁膜２２を形成する。
【０１１３】
〔第１発明の第３の実施形態〕
図３は、第１発明の第３の実施形態に係るキャパシタ型蓄電池の一例を示す短尺方向（幅方向）での断面図である。
第１発明の第３の実施形態のキャパシタ型蓄電池は、第１発明の第２の実施形態のキャパシタ型蓄電池において、更に、第１導電路３０及び第２導電路３２の外面上に、第２絶縁膜２２を連続して設け、そして更に第２絶縁膜２２の外面上に、数個の第２導電粒子又は第２半導体粒子（「第２粒子」と称する）が互いに接触して形成してなる第２粒子層４２を設ける。この複数個の第２粒子は、平面面積による粒度分布において平面面積の大きい側から累積１５％を除いたものであり、且つ最大幅が１００ｎｍ未満である。更に図３では、第２粒子層４２の外側表面には基材シート６０が設けられているが、基材シート６０の設置は任意である。また、第２粒子層４２と基材シート６０の間には、第２導電膜又は第２半導体膜からなる第２基材（図示せず）を設けてもよいが、第２基材の設置は任意である。
【０１１４】
第１発明の第３の実施形態に係るキャパシタ型蓄電池において、第１基材、第１粒子層４０、第１絶縁膜２０、第２絶縁膜２２、第１導電路３０、第１導電路３２、及び基材シート６０は、第１発明の第２の実施形態に係るキャパシタ型蓄電池における第１基材、第１粒子層４０、第１絶縁膜２０、第２絶縁膜２２、第１導電路３０、第２導電路３２及び基材シート６０で説明したものをそれぞれ適用することができ、好適に用いられる材料についても同様であるため、説明を省略する。
なお、図３では、第２絶縁膜２２及び第２基材１２は平板状のものとして示しているが、このような形状に限定されず、図２の第２絶縁膜２２のように導電路３０及び第２導電路３２による凹凸に沿って設けられていてもよい。
【０１１５】
（第２粒子層）
第２粒子層４２は、前記第１粒子層４０で説明したものを適用することができ、好適に用いられる材料についても同様である。
【０１１６】
（第２基材）
第２導電膜又は第２半導体膜からなる第２基材（図示せず）は、前記第１基材で説明したものを適用することができ、好適に用いられる材料についても同様である。
【０１１７】
前記第２基材の表面粗さＲｚ（μｍ）も、１μｍ以上１０μｍ以下であることが好ましく、２μｍ以上５μｍ以下であることがより好ましい。
【０１１８】
（作製方法）
第１発明の第３の実施形態のキャパシタ型蓄電池の製造方法は、上記構成のキャパシタ型蓄電池を形成し得る方法であれば特に限定されるものではない。以下に製造方法の一例について説明する。
【０１１９】
基材シート６０の上に、例えばスパッタ、蒸着、めっき、イオンプレーティング、ＣＶＤ、溶射などの手法で、上記サイズの第１粒子（第１粒子層４０）を形成する。第１粒子の大きさを調整して最大幅１００ｎｍとするのは、膜形成速度の制御により行うことができる。
なお、第１導電膜又は第１半導体膜からなる第１基材を用いる場合には、第１基材の形成と、第１粒子層４０の形成は、一連の同一プロセスによって行われるのが一般的であるが、各々異なる条件、異なる手法を用いて、それぞれを別個に形成してもよい。また、市販の金属箔や半導体膜を第１基材として用い、その上にスパッタ、蒸着、めっき、イオンプレーティング、ＣＶＤ、溶射などの手法で第１粒子層４０を形成してもよい。
【０１２０】
第１粒子層４０を形成した後、塗工、貼合、蒸着、めっき、イオンプレーティング、ＣＶＤ、溶射などの手法で、第１絶縁膜２０を形成して、基材シート６０、（第１基材）、第１粒子層４０、及び第１絶縁膜２０がこの順に積層した積層体１を得る。
【０１２１】
他方、基材シート６０の上に、例えばスパッタ、蒸着、めっき、イオンプレーティング、ＣＶＤ、溶射などの手法で、上記サイズの第２粒子（第２粒子層４２）が形成される。第２粒子の大きさを調整して最大幅１００ｎｍとするのは、膜形成速度の制御により行うことができる。
なお、第２導電膜又は第２半導体膜からなる第２基材を用いる場合には、第２基材の形成と、第２粒子層４２の形成は、一連の同一プロセスによって行われるのが一般的であるが、各々異なる条件、異なる手法を用いて、それぞれを別個に形成してもよい。また、市販の金属箔や半導体膜を第１基材として用い、その上にスパッタ、蒸着、めっき、イオンプレーティング、ＣＶＤ、溶射などの手法で第２粒子層４２を形成してもよい。
【０１２２】
第２粒子層４２を形成した後、塗工、貼合、蒸着、めっき、イオンプレーティング、ＣＶＤ、溶射などの手法で第２絶縁膜２２を形成して、基材シート６０、（第２基材）、第２粒子層４２、及び第２絶縁膜２２がこの順に積層した積層体２を得る。
【０１２３】
前記準備した積層体１及び積層体２を、積層体１の第１絶縁膜２０と積層体２の第２絶縁膜２２が対向するようにして、その第１絶縁膜２０と第２絶縁膜２２の間に、第１導電路３０と第１導電路３２とが平行するように配置して挟持させ、第１発明の第３の実施形態のキャパシタ型蓄電池を得る。
【０１２４】
〔第１発明の第４の実施形態〕
図４は、第１発明の第４の実施形態に係るキャパシタ型蓄電池の一例を示す短尺方向（幅方向）での断面図である。
図４に示すキャパシタ型蓄電池は、第１絶縁膜２０の同一面上に、第１導電路３０及び第２導電路３２を複数交互に設けた点、更に図示しないが複数の第１導電路３０が同一の第１端子に接続しており、複数の第２導電路３２が同一の第２端子に接続している点を除いて、第１発明の第３の実施形態にかかる蓄電池と同様である。
【０１２５】
対を形成している第１導電路３０及び第２導電路３２の幅ｗとその間の距離ｄとは、ｗ／ｄ≧１．５の関係を満たすことが望ましい。対を形成していない第１導電路３０と第２導電路３２との距離をｓとした場合、ｓ／ｄ≧１を満たすことが望ましい。以下、第１発明の第１の実施形態と同一の構成については同一の符号を付して、説明を省略する。
【０１２６】
第１端子及び第２端子は、第１導電路３０及び第２導電路３２から離れるに従って幅が狭くなる部分を有しており、かつこの部分において、第１導電路３０及び第２導電路３２が延伸する２辺が互いになす角度θが３０°以下である。これにより、第１端子及び第２端子における電力の抵抗損失を少なくすることができる。
【０１２７】
また、第１端子は、直接第１導電路３０に接続しているが、第２端子は貫通電極（図示せず）を介して第１導電路３２に接続している。貫通電極は、第１端子上及び第１導電路３０及び第２導電路３２上に設けられた絶縁膜を貫通している。第２端子は、絶縁膜上に位置している。
【０１２８】
第１発明の第４の実施形態によっても、第１発明の第１〜第３の実施形態と同様の効果を得ることができる。更に、第１導電路３０及び第２導電路３２の数を多くしたため、蓄電池の容量がより大きくなる。
なお、図４では、第１発明の第３の実施形態のキャパシタ型蓄電池の構成で、第１導電路３０及び第２導電路３２を複数交互に設けたものを示したが、図１の第１発明の第１の実施形態のキャパシタ型蓄電池の構成や、図２の第１発明の第２の実施形態のキャパシタ型蓄電池の構成で、第１導電路３０及び第２導電路３２を複数交互に設けたものであってもよい。
【０１２９】
〔その他の第１発明の実施形態〕
図１〜図４に示したキャパシタ型蓄電池はシート状であるが、このシートを長尺方向においてロール状に巻いて使用してもよい。
【０１３０】
［第１発明のキャパシタ型蓄電池用基板］
上述の第１粒子層４０、つまり、複数個の導電粒子又は半導体粒子が互いに接触して形成してなる粒子層であり、前記複数個の第１導電粒子又は第１半導体粒子が、平面面積による粒度分布において平面面積の大きい側から累積１５％を除いたものであり、且つ最大幅が１００ｎｍ未満であるものは、キャパシタ型蓄電池用基板として有益である。
【０１３１】
このキャパシタ型蓄電池用基板では、第１粒子層４０が２層からなり、この２層の粒子層の間に導電膜又は半導体膜からなる第１基材を有してもよい。更には、この第１基材の両面に第１粒子層４０を設け、この粒子層が基材の各面において単層或いは２層以上を積層するものであってもよい。第１粒子層４０が２層以上から構成される場合には、各第１粒子層４０を構成する粒子は、異なる材質で形成されるものであってもよい。
【０１３２】
キャパシタ型蓄電池用基板の層構成の例を以下に示すが、これらに限定されない。
（１）第１粒子層の単層
（２）第１粒子層と第２粒子層の複層
（３）第１粒子層、第１基材、第２粒子層をこの順で積層する積層体
（４）第１粒子層、第１基材、第２粒子層、第３粒子層、をこの順で積層する積層体
（５）第１粒子層、第２粒子層、第１基材、第３粒子層、第４粒子層、をこの順で積層する積層体
【０１３３】
［第１発明のキャパシタ型蓄電池用蓄電層］
前記キャパシタ型蓄電池用基板の少なくとも一方の面上に絶縁膜を有する積層体は、キャパシタ型蓄電池用蓄電層として有益である。絶縁膜は単層でも２層を積層して用いてもよい。そして、この絶縁膜を、上記所定の材料で構成すると共に、厚み１０μｍ以上３０μｍ以下の膜とする。
【０１３４】
キャパシタ型蓄電池用蓄電層の層構成の例を以下に示すが、これらに限定されない。
（１）前記キャパシタ型蓄電池用基板と第１絶縁膜の積層体
（２）第１絶縁膜、キャパシタ型蓄電池用基板、第２絶縁膜をこの順で積層する積層体
（３）第１絶縁膜、第２絶縁膜、キャパシタ型蓄電池用基板、第３絶縁膜をこの順で積層する積層体
（４）第１絶縁膜、第２絶縁膜、キャパシタ型蓄電池用基板、第３絶縁膜、第４絶縁膜をこの順で積層する積層体
【０１３５】
[第２発明のキャパシタ型蓄電池］
次に、第２発明のキャパシタ型蓄電池について説明する。
【０１３６】
第２発明の第一の形態のキャパシタ型蓄電池は、
第１導電膜又は第１半導体膜からなる第１基材、及び前記第１基材の少なくとも一方の面に複数個の第１導電粒子又は第１半導体粒子を含む第１粒子層を有する第１積層型基材と、前記第１積層型基材の一方の面に第１絶縁膜と、前記第１積層型基材の他方の面に第２絶縁膜と、前記第１絶縁膜上で前記第１積層型基材の長尺方向に延在する第１導電路と、前記第２絶縁膜上で前記第１積層型基材の長尺方向に延在し、前記第１導電路に平行に設けられた第２導電路と、を備え、
前記第１導電粒子若しくは前記第１半導体粒子又はこれら粒子が複数個集合した粒子集合体の最大幅が１０μｍ以下であり、前記第１導電粒子若しくは前記第１半導体粒子又は前記粒子集合体の間に隙間又は絶縁物が存在し、前記第１導電粒子若しくは前記第１半導体粒子又は前記粒子集合体の間の距離が３０ｎｍ以上３０００ｎｍ以下であり、
前記第１絶縁膜及び前記第２絶縁膜のうち、前記第１粒子層が設けられている側の前記第１積層型基材の面に設けられる絶縁膜が、無アルカリガラス、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエーテルテレフタレート、ポリアミドイミド、ポリスチレン、ポリエーテルエーテルケトン、及びポリアセタールから選択される少なくとも１種を含んで構成され、厚さ１０μｍ以上３０μｍ以下の膜である。
【０１３７】
第２発明の第二の形態のキャパシタ型蓄電池は、
第１導電膜又は第１半導体膜からなる第１基材、複数個の第１導電粒子又は第１半導体粒子を含む第１粒子層、及び第１絶縁膜、をこの順に積層した第１積層膜と、前記第１積層膜の第１絶縁膜上で該第１積層膜の長尺方向に延在する第１導電路と、前記第１積層膜の第１絶縁膜上で該第１積層膜の長尺方向に延在し、前記第１導電路に平行に設けられた第２導電路と、を備え、
前記第１導電粒子若しくは第１半導体粒子又はこれら粒子が複数個集合した粒子集合体の最大幅が１０μｍ以下であり、前記第１導電粒子若しくは前記第１半導体粒子又は前記粒子集合体の間に隙間又は絶縁物が存在し、前記第１導電粒子若しくは前記第１半導体粒子又は前記粒子集合体の間の距離が３０ｎｍ以上３０００ｎｍ以下であり、
前記第１絶縁膜が、無アルカリガラス、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエーテルテレフタレート、ポリアミドイミド、ポリスチレン、ポリエーテルエーテルケトン、及びポリアセタールから選択される少なくとも１種を含んで構成され、厚さ１０μｍ以上３０μｍ以下の膜である。
【０１３８】
第１導電路と第２導電路のペア線を流れる電流によって生じた導電路長さ方向に進行する電磁波は、第１導電路と第２導電路と接する絶縁膜によって速度の低下が生じ、ＴＥ成分やＴＭ成分を持つことになる。これらの成分は、導電膜若しくは半導体膜内、又は導電粒子若しくは半導体粒子内の電子の粗密波、つまり表面プラズモンと干渉しやすくなる。
【０１３９】
特に導電膜又は半導体膜を構成する要素が粒子の場合に、ＴＭ成分と表面プラズモンとの波面の整合確率が高くなることより、ＴＭ成分は表面プラズモンと干渉しやすくなる。この干渉によって粗密波（表面プラズモン）はエネルギーを得るが、電界の影響により電子の粗密な状態を、導電膜又は半導体膜内に生じさせる。これにより、電子が密に存在する部分に電子が集まることになる。この電子の集まりは、連続的な金属・半導体中においては、伝搬の際に原子格子の熱振動によって熱緩和し、エネルギーを損失させることになる。
【０１４０】
しかし、粗密波の発生する箇所に粒子化した金属・半導体（導電粒子・半導体粒子。以下ではこれらを総称して「粒子」という場合がある。）を配置し、この粒子又は該粒子の集合体の最大幅を１０μｍ以下とすることで、熱緩和しない距離でのエネルギー伝搬となる。更に、この最大幅の粒子又は粒子集合体が互いに接触せずに、互いの間に隙間又は絶縁物を存在させることで、粗密波から電磁波に戻すことができる。そして再び、電磁波から粗密波にエネルギーを変換する。これを繰り返すことで、熱緩和を抑制でき、電荷の保持性能を向上させることができる。
【０１４１】
ここで、前記粒子間又は粒子集合体間の距離は３０ｎｍ以上３０００ｎｍ以下である。互いの距離を３０ｎｍ以上とすることで、粗密波から電磁波に、また電磁波から粗密波にエネルギーが変換し、結果として蓄電池の容量が大きくなる。また、大きな容量を得るためには、粒子の数を一定以下に減らさないことが必要であり、この観点から互いの距離は、３０００ｎｍ以下とする。
【０１４２】
よって、キャパシタ型蓄電池の構成を上記のように、第１粒子層は最大幅が１０μｍ以下の粒子又は粒子集合体を含んでなり、この粒子又は粒子集合体の間に隙間又は絶縁物が介在し、粒子間又は粒子集合体間の距離が３０ｎｍ以上３０００ｎｍ以下とすることで、静電容量が高く、長時間放置後も充放電効率の高いキャパシタ型蓄電池となる。
【０１４３】
ここで、第２発明において「粒子」とは、均一な固体相で構成され、その固体相は他相と接している境界で区切られた有限な一単位を意味し、境界においては、バルク体と異なり電子移動の多少の制限を受ける。例えば、第２発明における粒子形態は、導電粒子又は半導体粒子（固体相）の周囲が空隙（他相）である場合や、導電粒子又は半導体粒子（固体相）の周囲に絶縁物（他相）が充填されている場合、更には、特定の結晶方位を有する金属相又は半導体相の周囲に他の結晶方位を有する金属相又は半導体相が充填されている場合、極薄酸化膜（他層）が形成されている場合などが挙げられる。つまり、固体相は、単結晶、上記サイズの多結晶、アモルファスでもよい。
【０１４４】
なお、一般に固体相と他相との境界においては、電子の移動の制限を受ける。しかしながら、粒子が第１導電膜又は第１半導体膜からなる第１基材と接触している場合には、電荷は、粒子と第１基材とが接触していることで接触面を通過できるものも存在する。
一方で、粗密波は、粒子の周囲を形成する境界によって、粒子の外へ伝搬が阻害される。
【０１４５】
したがって、粒子と第１基材とが接触している場合には、第１基材から粒子の電子の密な部分に電荷が移動し、電子の粗密差をより大きくすることができる。つまり、上記構成を有するキャパシタ型蓄電池では、電磁波と表面プラズモンのエネルギー交換を大きくでき、かつ交換したエネルギーを保持できる。よって、更に大きな容量でかつ、電圧や電流の印加を切っても、電位の降下、つまりは蓄電量の低下を著しく抑制することが可能となる。
【０１４６】
更に、第１粒子層を形成する前記粒子又は前記粒子集合体の最大幅が１００ｎｍ未満の場合には、下記に説明するような量子効果が発現する。
【０１４７】
前記第１粒子層を形成する前記粒子又は前記粒子集合体の最大幅が１００ｎｍ未満の場合には、固有電子状態を形成し、電子のエネルギーはバルクスケールの連続的なバンド構造ではなく、離散的な複数のエネルギー準位を発生させることができる。つまり量子ドットとなり量子効果が発現する。
【０１４８】
電磁波と表面プラズモン干渉によりエネルギーを得た粗密状態は、量子ドットの量子効果で得られた離散的エネルギー準位において、基底のエネルギー準位から高いエネルギーバ準位への移動、つまり準位間励起となることができる。バルクスケールの連続的なバンド構造では、バンド内でエネルギーが緩和されてしまい保持が困難であるのに対し、離散的エネルギー準位間の励起では、エネルギーの保持作用を発現できる。さらに言うならば、金属の連続的なエネルギー順位にあっても量子ドット的構造で離散的エネルギー準位となり、エネルギーの保持作用が発現できる。
【０１４９】
離散的励起状態では、電子を伝導体に励起することで電子の抜け殻にホールができ、その電子ホールペア状態でエネルギーが保持される。この状態では、外部から見たとき電気的に中性である。すなわち、電磁エネルギーから電子ホールペア励起エネルギーにエネルギーが変換されたことになり、いわゆる静電気的な電界強度で対抗電極の一方に電子、他方にホールが保持された状態とは異なるエネルギー保持状態となる。
【０１５０】
また、電子が一方の電極側に集まっていることにより、カップリングの存在する範囲で正の電荷（ホール）は分極的に、他方に位置することになる。熱緩和的な正の電荷の存在確率が少ないことにより、中和が生じにくくなり、電子の強い粗密状態の保持作用に有効である。
【０１５１】
上記メカニズムでの蓄電の安定化作用は、第１導電路と第２導電路のペア線の一方の面でだけでなく、他面も活用できることから、第１導電路と第２導電路のペア線の他面に、連続した第２絶縁膜を設け、この第２絶縁膜の外面上に、複数個の第２導電粒子又は第２半導体粒子を含む第２粒子層と、第２導電膜又は第２半導体膜からなる第２基材と、をこの順に備えても構わない。そして、第２絶縁膜を上記所定の材料で構成すると共に、厚み１０μｍ以上３０μｍ以下の膜とする。
【０１５２】
ここで、導電路と複数個の導電粒子又は半導体粒子を含む粒子層との間に介在する絶縁膜は（つまり、導電路と複数個の導電粒子又は半導体粒子を含む粒子層とを隔離している絶縁膜）は、電流印加の下での絶縁破壊強度が問われるため、電圧印加における高い絶縁破壊強度が必要となる。なお、複数個の導電粒子又は半導体粒子を含む粒子層が「蓄電粒子層」である。
【０１５３】
そこで、第２発明では、導電路と複数個の導電粒子又は半導体粒子を含む粒子層との間に介在させる絶縁膜を、上記所定の材料で構成すると共に、その厚みを１０μｍ以上３０μｍ以下とする。
この絶縁膜を構成する上記所定の材料は、電気伝導性を担うようなアルカリ金属や強い分子内極性を与えるような官能基を持つ材料ではなく、絶縁破壊強度が高い材料である。
また、絶縁膜の厚みは、絶縁破壊強度に比例するため、例えば、１００Ｖから５００Ｖの高い電圧まで満充電に至る間、数１０から数１００Ａの電流が印加されることを考慮すると、十分な耐圧性を実現するためには１０μｍ以上が必要である一方で、静電容量に対しては指数関数的に影響するため３０μｍ以下とする必要がある。
このため、高い静電容量（蓄電量）を維持しつつ、高い耐圧性が実現できる。
【０１５４】
以上から、第２発明のキャパシタ型蓄電池は、静電容量が高い共に、耐圧性に優れたキャパシタ型蓄電池となる。また、長時間放置後も充放電効率の高いキャパシタ型蓄電池ともなる。
その結果、耐電圧と高エネルギー密度との両立が図られ、車両駆動に必要な静電容量（蓄電量）と５００Ｖまでの耐電圧（単セル当たり５００Ｖまでの耐圧性）を持たせたキャパシタ型蓄電池が実現できる。
【０１５５】
以下、第２発明の好ましい実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【０１５６】
［第２発明の第１の実施形態］
図５は、第２発明の第１の実施形態に係るキャパシタ型蓄電池の一例を示す短尺方向（幅方向）での断面図である。
第２発明の第１の実施形態のキャパシタ型蓄電池は、第１導電膜又は第１半導体膜からなる第１基材１０の少なくとも一方の面に複数個の第１導電粒子又は第１半導体粒子（「第１粒子」と総称する）を含む第１粒子層４０を有する第１積層型基材を有する。図５では、第１絶縁膜２０及び第２絶縁膜２２が接する第１基材１０の両表面において、第１粒子層４０が存在する図を示している。
【０１５７】
第１積層型基材の一方の面上には第１絶縁膜２０、第１積層型基材の他方の面上には第２絶縁膜２２が設けられる。第１絶縁膜２０上には、第１積層型基材の長尺方向（図５では紙面の手前から奥に向かう方向）に延在する第１導電路３０が設けられ、第２絶縁膜２２上には、第１積層型基材の長尺方向に延在し、第１導電路３０と平行するように第２導電路３２が設けられる。
第１粒子又は第１粒子が複数個集合した粒子集合体の最大幅は１０μｍ以下である。第１粒子又は粒子集合体の間には隙間又は絶縁物が介在し、粒子間又は粒子集合体間の距離は３０ｎｍ以上３０００ｎｍ以下である。
【０１５８】
以下、各部材を構成する材料について説明する。
【０１５９】
（第１基材）
第１基材１０は、第１導電膜又は第１半導体膜からなり、導電物質、半導体物質のいずれで構成されていてもよい。
【０１６０】
なお、第２発明において導電性（導電膜）とは、体積抵抗率が１０−３Ω・ｃｍ以下であることを意味する。半導電性（半導体膜）とは、体積抵抗率が１０−３Ω・ｃｍを超えて１０６Ω・ｃｍ以下であることを意味する
【０１６１】
第１導電膜又は第１半導体膜は、キャリア密度が高く、電荷の移動度が高い材料であることが好ましい。具体的には例えば以下の材料を例示することができる。
【０１６２】
第１導電膜は、導電性を示すものであれば特に限定されないが、例えば、Ｆｅ、Ａｌ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ａｇ、Ｍｇ、Ｃｕ、Ｓｎ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｎ、Ｔｉ、Ｔａ及びＣからなる群より選択される少なくとも一種の元素を含むことが好ましく、単一元素で構成されていても、２種以上の元素が含まれていてもよい。２種以上の元素が含まれている場合には、合金若しくは共析物、若しくは固溶限界以下の固溶体であってもよい。更に前記群より選択される少なくとも一つの元素を含み更に周期律表の３族から１４族からなる群より選択される少なくとも一つの元素を含んで構成される合金若しくは共析物を含有でもよい。なお、合金には固溶限界以下の固溶体も含まれる。
また、第１導電膜としてＳｉ含有物を用いる場合、ＳｉにＢ、Ａｌ、Ｐなどに代表される、周期律表の３族から１５族からなる群より選択される少なくとも一つの元素を固溶限界以下にまで固溶させ導電性を付与したものを用いることができる。
【０１６３】
第１半導体膜は、半導電性を示すものであれば特に限定されないが、例えば、ニッケルナイトライド、アナターゼ構造のチタン酸化物、酸化錫混入の酸化インジウム、酸化錫、ジルコニウム酸化物、ガリウムナイトライド、アルミニウムナイトライド、シリコン、カーボンからなる群より選択される少なくとも一種の化合物を含有することが好ましく、二種以上の化合物を併用してもよい。
【０１６４】
特に半導体においては、常温で不純物準位から５０％以上の励起電子が発生するよう、前記群より選択される化合物にｎ型又はｐ型の遷移金属、希土類金属又は非磁性金属をドープすることが有効である。
【０１６５】
第１基材１０は、第１導電膜又は第１半導体膜のいずれか１層で構成される単層であっても、異なる材料で構成される第１導電膜を２層以上積層する複層であっても、異なる材料で構成される第１半導体膜を２層以上積層する複層であっても、更には第１導電膜及び第１半導体膜から選択される２層以上を積層してもよい。
【０１６６】
第１基材１０の厚みは、特に規定されないが２０ｎｍ以上３００００ｎｍ以下であることが好ましく、電荷量の確保の観点からと軽量化の観点から５μｍ〜２０μｍ以下であることが好ましい。
【０１６７】
前記第１基材１０の表面粗さＲｚ（μｍ）は、第１粒子層４０を形成する際に集合体の最大幅を好適な状態にする観点から１μｍ以上１０μｍ以下であることが好ましく、２μｍ以上５μｍ以下であることがより好ましい。
【０１６８】
表面粗さＲｚの測定方法は以下の通りである。
第１基材１０の表面の凹凸状態を原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）を用いて測定する。この粗さ曲線からＪＩＳ Ｂ０６０１−１９９４に従い、その平均線の方向に基準長さだけ抜き取り、この抜き取り部分の山頂線と谷底線との間隔を粗さ曲線の縦倍率の方向に測定して求めた。
【０１６９】
（第１粒子層）
第１粒子層４０は、複数個の第１導電粒子又は複数個の第１半導体粒子（「第１粒子」と総称する）を含む。
第１粒子層４０に含まれる第１粒子は、複数個が集合した粒子集合体（「第１粒子集合体」と称する）となっていてもよい。前記第１粒子又は第１粒子集合体の最大幅は１０μｍ以下であり、前述の通り、量子効果を発揮させる観点からは、１００ｎｍ以下であることがより好ましく、８０ｎｍ以下であることが更に好ましい。
【０１７０】
ここで、第１粒子又は第１粒子集合体の最大幅とは、後述の第１導電路３０及び第２導電路３２の延在方向、つまり表面プラズモンの進行方法に沿った第１粒子層４０の断面をＨＲＳＥＭを用いて観察する。第２発明において第１粒子又は第１粒子集合体の径を一つ一つの第１粒子又は第１粒子集合体の凸部を取り囲むことのできる最小円の直径と定義した。その第１粒子層４０の断面に含まれる１００個以上の任意の第１粒子又は粒子集合体についての最大幅を測定したときの値をいう。
【０１７１】
前記第１粒子又は第１粒子集合体の間の距離は、３０ｎｍ以上３０００ｎｍ以下であり、より好ましくは、３０ｎｍ以上１５００ｎｍ以下であり、更に好ましくは５０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下である。
【０１７２】
ここで、第１粒子又は第１粒子集合体の間の距離とは、上記粒子又は粒子集合体の最大幅の測定と同様の方法で断面を観察し、このときに隣り合う第１粒子又は第１粒子集合体どうしにおいて、最も短い距離を測定したときの値をいう。
【０１７３】
前記第１粒子又は第１粒子集合体の間には、隙間又は絶縁物を介在させる。第１粒子又は第１粒子集合体の間に充填する絶縁物としては、後述する第１絶縁膜で説明する絶縁物を適用することができる。粒子又は粒子集合体の間が隙間となっている場合には、絶縁体である空気が存在している。
なお、上述の通り、第１粒子又は第１粒子集合体の間の距離が、３０ｎｍ以上３０００ｎｍ以下であるため、第２発明ではこの部分に隙間又は絶縁物が存在していることを意味する。
【０１７４】
なお、第１粒子層４０に含まれる第１粒子は、第１基材１０上に形成した後に、ここに絶縁物を付与して、第１粒子の周囲を絶縁物で充填してもよいし、或いは絶縁物中に第１粒子を分散させた塗剤を予め調製し、この塗剤を第１基材１０上に付与してもよい。更には、第１粒子層４０を第１粒子のみから構成し、粒子の間又は粒子集合体の間には空気などの空隙が形成される態様であってもよい。更に、第１粒子の周囲に充填する絶縁物は、後述の第１絶縁膜又は第２絶縁膜が兼ねてもよい。上記に記載以外の方法としては蒸着法やスパッタ法、ＣＶＤで直接基材に粒子層４０を形成する方法がある
【０１７５】
第１粒子層４０は単層であっても、２層以上の複層であってもよい。また、第１粒子層４０は、第１基材１０の少なくとも一方の面上に設けられていればよく、第１基材１０の両面上に設けられていてもよい。第１基材１０の両面上に第１粒子層４０を設ける場合には、それぞれの面上に第１粒子層４０を単層で設けても、２層以上を積層して設けてもよい。第１粒子層４０を２層以上設ける場合には、それぞれの第１粒子層４０に同じ第１粒子を適用しても、異なる第１粒子を適用してもよい。
【０１７６】
第１導電粒子の組成としては、前記第１導電膜で説明したものを適用することができ、好適に用いられる材料についても同様である。
第１半導体粒子の組成としては、前記第１半導体膜で説明したものを適用することができ、好適に用いられる材料についても同様である。
【０１７７】
特に第１半導体粒子においては、常温で不純物準位から５０％以上の励起電子が発生するよう、前記群より選択される化合物にｎ型又はｐ型の遷移金属、希土類金属又は非磁性金属をドープすることが有効である。
第１粒子は、キャリア密度が高く、表面プラズモンを発生しやすく、また、粒子を形成しやすい材料で構成されることが好ましい。
【０１７８】
なお、第１粒子層４０と第１基材１０は材料が異なることによりフェルミレベルを変えることでショットキー接合を形成することでエネルギーの熱緩和を防ぐという観点から、第１粒子層４０を構成する第１粒子と前記第１基材１０とは異なる材質で構成されていることが好ましい。具体的には、第１粒子層４０を構成する第１粒子と、第１基材１０との組み合わせとしては、第１粒子層４０を構成する粒子をＡｌ、第１基材１０をＣｕとするの組み合わせや、第１粒子層４０を構成する粒子をＳｎ、第１基材１０をＣｕとする組み合わせ、第１粒子層４０を構成する粒子をＡｕ、第１基材１０をＡｌとする組み合わせなどを挙げることができる。この組み合わせには特に制限されない
【０１７９】
第１粒子層４０の厚み（２層以上を重ねて使用する場合には総厚）は、粒子層４０が厚膜化した場合には粒子自体が引き付けあう傾向があることから、１５ｎｍ〜１０００ｎｍ以下であることが好ましく、２０ｎｍ〜５００ｎｍであることが好ましい。
【０１８０】
（第１絶縁膜、第２絶縁膜）
第１絶縁膜２０及び第２絶縁膜２２としては、無アルカリガラス、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエーテルテレフタレート、ポリアミドイミド、ポリスチレン、ポリエーテルエーテルケトン、及びポリアセタールから選択される少なくとも１種を含んで構成される。
これらの中も、耐圧性向上の点から、無アルカリガラス、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリアミドイミド、ポリプロピレンが好ましい。
【０１８１】
また、第１絶縁膜２０及び第２絶縁膜２２には、実効的に誘電率の高い材料を用いることが、ＴＥ成分やＴＭ成分の発生、及び空間電荷分布による容量成分の追加に有利であるため好ましい。
【０１８２】
第１絶縁膜２０及び第２絶縁膜２２の厚みは、１０μｍ以上３０μｍ以下であるが、耐圧性と静電容量（蓄電量）との両立の点から、１５μｍ以上２５μｍ以下でることが好ましい。
【０１８３】
第１絶縁膜２０及び第２絶縁膜２２は、それぞれ単層であっても、２層以上の複層であってもよい。
【０１８４】
（第１導電路、第２導電路）
第１導電路３０及び第２導電路３２の組成としては、前記第１導電膜で説明したものを適用することができ、好適に用いられる材料についても同様である。第１導電路３０と第２導電路３２は同じ材質で形成してもよいし、異なる材質で形成されていてもよい。
【０１８５】
第１導電路３０及び第２導電路３２の短尺方向の長さ（幅）ｗは、例えば各々１μｍ以上１００ｍｍ以下であり、第１導電路と第２導電路との間隔ｄ（つまり第１基材１０と第１粒子層４０と第１絶縁膜２０と第２絶縁膜２２の総厚み）は、例えば各々１μｍ以上１００ｍｍ以下である。また第１導電路及び第２導電路の厚み（高さ）ｔは、例えば各々０．５μｍ以上１０μｍ以下である。また、幅ｗと間隔ｄの関係は、ｗ／ｄ≧１．５が望ましい。また幅ｗと高さｔの関係は、ｔ／ｗ≦１が好ましく、より好ましくはｔ／ｗ≦０．５である。
【０１８６】
（作製方法）
第２発明の第１の実施形態のキャパシタ型蓄電池の製造方法は、上記構成のキャパシタ型蓄電池を形成し得る方法であれば特に限定されるものではない。以下に製造方法の一例について説明する。
【０１８７】
基材シートの上に、例えばスパッタ、蒸着、めっき、イオンプレーティング、ＣＶＤ、溶射などの手法で、第１導電膜又は第１半導体膜（第１基材１０）が形成される。また、市販の金属箔や半導体膜を第１基材１０として用いてもよい。
この第１導電膜又は半導体膜の上に、マグネトロンスパッタ、ＤＣスパッタ、ＲＦスパッタ、イオンビームスパッタ、蒸着、イオンプレーティング、ＣＶＤ、溶射などの手法により、上記サイズの第１粒子（第１粒子層４０）を付与する。なおこのスパッタ法の種類は粒子種によって任意に変更可能である。或いは、電解めっきや無電解メッキなどの手法により、第１導電膜又は半導体膜の上に、上記サイズの第１粒子（第１粒子層４０）を析出させる。
第１粒子又は粒子集合体の最大幅を１０μｍ以下に調整し且つその第１粒子又は粒子集合体の間の距離を３０ｎｍ以上３０００ｎｍ以下とするのは、スパッタ法の場合は製膜条件の最適化を行うこと、電解メッキ法では印加電流条件の最適化により行うことができる。
【０１８８】
第１導電膜又は第１半導体膜の上に複数個の第１粒子（第１粒子層４０）を付与した後、バーコート法などの塗工、貼合、蒸着、めっき、イオンプレーティング、ＣＶＤ、溶射などの手法で、第１絶縁膜２０が形成される。このとき、第１粒子又は粒子集合体の間に隙間又は絶縁物が介在するようにするには、絶縁体の流動性を制御することが有益である。更に、第１絶縁膜の上に第１導電路３０が形成される。
【０１８９】
他方、基材シートが第１導電膜又は第１半導体膜から剥がされ、その剥がされた面の上に、第１絶縁膜の形成方法と同様の方法により第２絶縁膜２２が形成される。更に第２絶縁膜２２の上に、第２導電路３２が形成される。
なお、第１導電膜又は第１半導体膜の上に第２絶縁膜２２を形成する前に、第１粒子（第１粒子層４０）を形成してもよい。
【０１９０】
（使用）
図示しないが、蓄電池の長尺方向の一方の端部では第１導電路３０及び第２導電路３２が露出している。この露出している部分に、第１導電路３０及び第２導電路３２に電圧を与えるための第１端子及び第２端子がそれぞれ接続している。第１端子及び第２端子に所定の電位差を与えると、第１基材１０と、第１導電路３０及び第２導電路３２との間に広がった電磁界すなわちフォトンとの間で、フォトン−表面プラズモンのエネルギー交換が行われ、大きな容量で蓄電される。以下の実施形態においても同様である。
【０１９１】
［第２発明の第２の実施形態］
図６は、第２発明の第２の実施形態に係るキャパシタ型蓄電池の一例を示す短尺方向（幅方向）での断面図である。
第２発明の第２の実施形態のキャパシタ型蓄電池は、第１導電膜又は第１半導体膜からなる基材１０の上に、複数個の第１導電粒子又は第１半導体粒子（「第１粒子」と称する）を含む第１粒子層４０と、第１絶縁膜２０とをこの順に積層した第１積層膜５０を有する。第１積層膜５０上には、第１積層膜５０の長尺方向（図６では紙面の手前から奥に向かう方向）に延在する第１導電路３０と、第１導電路３０に平行する第２導電路３２とが設けられる。
第１粒子又は第１粒子が複数個集合した粒子集合体の最大幅は１０μｍ以下である。第１粒子又は粒子集合体の間には隙間又は絶縁物が介在し、粒子間又は粒子集合体間の距離は３０ｎｍ以上３０００ｎｍ以下である。
更に図６においては、第１基材１０の外側表面には基材シート６０が設けられる。
【０１９２】
以下、各部材を構成する材料について説明する。
【０１９３】
（第１基材）
第１基材１０は、第１導電膜又は第１半導体膜からなり、導電物質、半導体物質のいずれで構成されていてもよい。
第２発明の第２の実施形態のキャパシタ型蓄電池における第１基材１０は、前記第２発明の第１の実施形態のキャパシタ型蓄電池における第１基材１０で説明したものを適用することができ、好適に用いられる材料についても同様である。
【０１９４】
第２発明の第２の実施形態のキャパシタ型蓄電池における第１基材１０の厚みは、２０ｎｍ以上３００００ｎｍ以下であることが好ましく、モジュール化した際の電気容量向上のための電荷量の確保の観点から、１μｍ〜２０μｍであることが好ましい。
【０１９５】
（第１粒子層）
第２発明の第２の実施形態のキャパシタ型蓄電池における第１粒子層４０は、前記第２発明の第１の実施形態のキャパシタ型蓄電池における第１粒子層４０で説明したものをそれぞれ適用することができ、好適に用いられる材料についても同様である。
【０１９６】
（第１絶縁膜）
第２発明の第２の実施形態のキャパシタ型蓄電池における第１絶縁膜２０は、前記第２発明の第１の実施形態のキャパシタ型蓄電池における第１絶縁膜２０で説明したものをそれぞれ適用することができ、好適に用いられる材料についても同様である。
【０１９７】
（第１導電路、第２導電路）
第２発明の第２の実施形態のキャパシタ型蓄電池における第１導電路３０及び第２導電路３２は、前記第２発明の第１の実施形態のキャパシタ型蓄電池における第１導電路及び第２導電路で説明したものをそれぞれ適用することができ、好適に用いられる材料についても同様である。
【０１９８】
（基材シート）
図６に示すキャパシタ型蓄電池では、基材シート６０の上に前記第１導電膜又は第１半導体膜を積層する。基材シート６０の適用は任意であり、基材シート６０を設けなくともよい。
基材シート６０を適用する場合の組成としては、前記第１導電膜又は第１半導体膜を積層できるものであれば、導電性、半導電性、及び絶縁性のいずれであってもよい。絶縁性であれば、本キャパシタ型蓄電池を巻いて使用する場合には、基材シート６０は導電性のある第１基材１０と第１導電路３０及び第２導電路３２の間を絶縁する役割を果たせる。
導電性のシートとしては、前記第１導電膜で説明したものと適用することができ、半導電性のシートとしては、前記第１半導体膜で説明したものと適用することができ、絶縁性のシートとしては、前記第１絶縁膜で説明したものを適用することができる。好適に用いられる材料についても同様である。
基材シート６０の厚みは、１μｍ〜３０μｍが好ましい。
【０１９９】
（作製方法）
第２発明の第２の実施形態のキャパシタ型蓄電池の製造方法は、上記構成のキャパシタ型蓄電池を形成し得る方法であれば特に限定されるものではない。以下に製造方法の一例について説明する。
【０２００】
基材シート６０の上に、例えばスパッタ、蒸着、めっき、イオンプレーティング、ＣＶＤ、溶射などの手法で、第１導電膜又は第１半導体膜（第１基材１０）を形成する。また、市販の金属箔や半導体膜を第１基材として用いてもよい。
この第１導電膜又は第１半導体膜の上に、マグネトロンスパッタＤＣスパッタ、ＲＦスパッタ、イオンビームスパッタ、蒸着、イオンプレーティング、ＣＶＤ、溶射などの手法により、上記サイズの第１粒子（第１粒子層４０）を付与する。或いは、電解めっきや無電解メッキなどの手法などの手法により、第１導電膜又は半導体膜の上に、上記サイズの第１粒子（第１粒子層４０）を析出させる。
【０２０１】
第１導電膜又は第１半導体膜の上に複数個の第１粒子（第１粒子層４０）を付与した後、バーコート法などの塗工、貼合、蒸着、めっき、イオンプレーティング、ＣＶＤ、溶射などの手法で、第１絶縁膜２０を形成し、更にその第１絶縁膜２０の上に第１導電路３０と第２導電路３２とを、互いが平行するように形成する。
【０２０２】
［第２発明の第３の実施形態］
図７は、第２発明の第３の実施形態に係るキャパシタ型蓄電池の一例を示す短尺方向（幅方向）での断面図である。
第２発明の第３の実施形態のキャパシタ型蓄電池は、第２発明の第２の実施形態のキャパシタ型蓄電池において、更に、第１導電路３０及び第２導電路３２の外面上に、第２絶縁膜２２が連続して設けられ、第２絶縁膜２２の外面上に、複数個の第２導電粒子又は第２半導体粒子（「第２粒子」と総称する）を含む第２粒子層４２と、第２導電膜又は第２半導体膜からなる第２基材１２と、をこの順に設けられる。更に図７においては、第２基材１２の外側表面には基材シート６０が設けられる。基材シート６０の設置は任意である。
【０２０３】
第２粒子又は第２粒子が複数個集合した粒子集合体の最大幅は１０μｍ以下である。第２粒子又は粒子集合体の間には隙間又は絶縁物が介在し、粒子間又は粒子集合体間の距離は３０ｎｍ以上３０００ｎｍ以下である。
【０２０４】
第２発明の第３の実施形態に係るキャパシタ型蓄電池において、第１基材１０、第１導電粒子又は第１半導体粒子、第１絶縁膜２０、第１導電路３０、第２導電路３２、及び基材シート６０は、第２発明の第２の実施形態に係るキャパシタ型蓄電池における第１基材１０、第１導電粒子又は第１半導体粒子（第１粒子層４０）、第１絶縁膜２０、第１導電路３０、第２導電路３２及び基材シート６０で説明したものをそれぞれ適用することができ、好適に用いられる材料についても同様であるため、説明を省略する。
【０２０５】
（第２絶縁膜）
第２絶縁膜２２は、前記第１絶縁膜で説明したものを適用することができ、好適に用いられる材料や形状についても同様である。
なお、図７では、第２絶縁膜２２及び第２基材１２は平板状のものとして示しているが、このような形状に限定されず、第１導電路３０及び第２導電路３２による凹凸に沿って設けられていてもよい。
【０２０６】
（第２基材）
第２導電膜又は第２半導体膜からなる第２基材１２は、前記第１基材１０で説明したものを適用することができ、好適に用いられる材料についても同様である。
【０２０７】
前記第２基材１２の表面粗さＲｚ（μｍ）も、１μｍ以上１０μｍ以下であることが好ましく、２μｍ以上５μｍ以下であることがより好ましい。
【０２０８】
（第２粒子層）
第２粒子層４２は、前記第１粒子層４０で説明したものを適用することができ、好適に用いられる材料についても同様である。
なお、第１粒子層４０と第１基材１０は材料が異なることによりフェルミレベルを変えることでショットキー接合を形成することでエネルギーの熱緩和を防ぐという観点から、第２粒子層４２を構成する第２粒子と前記第２基材１２とは異なる材質で構成されていることが好ましい。第２粒子層４２を構成する第２粒子と第２基材１２の具体的な組み合わせは、前述の、第１粒子層４０を構成する第１粒子と第１基材１０の組み合わせと同様である。
【０２０９】
（作製方法）
第２発明の第３の実施形態のキャパシタ型蓄電池の製造方法は、上記構成のキャパシタ型蓄電池を形成し得る方法であれば特に限定されるものではない。以下に製造方法の一例について説明する。
【０２１０】
基材シート６０の上に、例えばスパッタ、蒸着、めっき、イオンプレーティング、ＣＶＤ、溶射などの手法で、第１導電膜又は第１半導体膜（第１基材１０）が形成される。また、市販の金属箔や半導体膜を第１基材１０として用いてもよい。
この第１導電膜又は半導体膜の上に、マグネトロンスパッタ、ＤＣスパッタ、ＲＦスパッタ、イオンビームスパッタ、蒸着、イオンプレーティング、ＣＶＤ、溶射などの手法により、上記サイズの第１粒子（第１粒子層４０）を付与する。或いは、電界めっきや無電解メッキなどの手法により、第１導電膜又は半導体膜の上に、上記サイズの第１粒子（第１粒子層４０）を析出させる。
【０２１１】
第１導電膜又は第１半導体膜の上に複数個の第１粒子（第１粒子層４０）を付与した後、バーコート法などの塗工、貼合、蒸着、めっき、イオンプレーティング、ＣＶＤ、溶射などの手法で、第１絶縁膜２０を形成して、基材シート６０、第１導電膜又は第１半導体膜（第１基材１０）、第１粒子層４０、及び第１絶縁膜２０がこの順に積層した積層体１を得る。
【０２１２】
他方、基材シート６０の上に、例えばスパッタ、蒸着、めっき、イオンプレーティング、ＣＶＤ、溶射などの手法で、第２導電膜又は第２半導体膜１２（第２基材１２）が形成される。また、市販の金属箔や半導体膜を第２基材１２として用いてもよい。
この第２導電膜又は第２半導体膜１２の上に、マグネトロンスパッタ、ＤＣスパッタ、ＲＦスパッタ、イオンビームスパッタ、蒸着、イオンプレーティング、ＣＶＤ、溶射などの手法により、上記サイズの第２粒子（第２粒子層４２）を付与する。或いは、電界めっきや無電解メッキなどの手法により、第２導電膜又は第２半導体膜１２の上に、上記サイズの第２粒子（第２粒子層４２）を析出させる。
【０２１３】
第２導電膜又は第２半導体膜の上に複数個の第２粒子を付与した後、バーコート法などの塗工、貼合、蒸着、めっき、イオンプレーティング、ＣＶＤ、溶射などの手法で第２絶縁膜２２を形成して、基材シート６０、第２導電膜又は第２半導体膜（第２基材１２）、第２粒子層４２、及び第２絶縁膜２２がこの順に積層した積層体２を得る。
【０２１４】
前記準備した積層体１及び積層体２を、積層体１の第１絶縁膜２０と積層体２の第２絶縁膜２２が対向するようにして、その第１絶縁膜２０と第２絶縁膜２２の間に、第１導電路３０と第２導電路３２とが平行するように配置して挟持させ、第２発明の第３の実施形態のキャパシタ型蓄電池を得る。
【０２１５】
［第２発明の第４の実施形態］
図８は、第２発明の第４の実施形態に係るキャパシタ型蓄電池の一例を示す短尺方向（幅方向）での断面図である。
図８に示すキャパシタ型蓄電池は、第１絶縁膜２０の同一面上に、第１導電路３０及び第２導電路３２を複数交互に設けた点、更に図示しないが複数の第１導電路３０が同一の第１端子に接続しており、複数の第２導電路３２が同一の第２端子に接続している点を除いて、第２発明の第３の実施形態にかかる蓄電池と同様である。
【０２１６】
対を形成している第１導電路３０及び第２導電路３２の幅ｗとその間の距離ｄとは、ｗ／ｄ≧１．５の関係を満たすことが望ましい。対を形成していない第１導電路３０と第２導電路３２との距離をｓとした場合、ｓ／ｄ≧１を満たすことが望ましい。以下、第２発明の第１の実施形態と同一の構成については同一の符号を付して、説明を省略する。
【０２１７】
第１端子及び第２端子は、第１導電路３０及び第２導電路３２から離れるに従って幅が狭くなる部分を有しており、かつこの部分において、第１導電路３０及び第２導電路３２が延伸する２辺が互いになす角度θが３０°以下である。これにより、第１端子及び第２端子における電力の抵抗損失を少なくすることができる。
【０２１８】
また、第１端子は、直接第１導電路３０に接続しているが、第２端子は貫通電極（図示せず）を介して第２導電路３２に接続している。貫通電極は、第１端子上及び第１導電路３０及び第２導電路３２上に設けられた絶縁膜を貫通している。第２端子は、絶縁膜上に位置している。
【０２１９】
第２発明の第４の実施形態によっても、第２発明の第１〜第３の実施形態と同様の効果を得ることができる。第１導電路３０及び第２導電路３２の数を多くしたため、蓄電池の容量がさらに大きくなる。
なお、図８では、第２発明の第３の実施形態のキャパシタ型蓄電池の構成で、第１導電路３０及び第２導電路３２を複数交互に設けたものを示したが、図５の第２発明の第１の実施形態のキャパシタ型蓄電池の構成や、図６の第２発明の第２の実施形態のキャパシタ型蓄電池の構成で、第１導電路３０及び第２導電路３２を複数交互に設けたものであってもよい。
【０２２０】
（その他の第２発明の実施形態）
図５〜図８に示したキャパシタ型蓄電池はシート状であるが、このシートを長尺方向においてロール状に巻いて使用してもよい。
【０２２１】
［キャパシタ型蓄電池用基板］
前記第１基材１０の少なくとも一方の面上に、複数個の導電性又は半導性の第１粒子が存在し、前記第１粒子又は第１粒子が複数個集合した第１粒子集合体の最大幅が１０μｍ以下であり、前記第１粒子又は前記第１粒子集合体の間の距離が３０ｎｍ以上３０００ｎｍ以下であるものは、キャパシタ型蓄電池用基板として有益である。
【０２２２】
このキャパシタ型蓄電池用基板では、第１基材１０の両面に複数個の第１粒子又は第１粒子集合体が存在していてもよく、片面のみに複数個の第１粒子又は第１粒子集合体が存在していてもよい。
【０２２３】
［キャパシタ型蓄電池用蓄電層］
前記キャパシタ型蓄電池用基板の少なくとも一方の面上に絶縁膜を有する積層体は、キャパシタ型蓄電池用蓄電層として有益である。このとき、第１基材１０上の複数個の第１粒子又は第１粒子集合体の間には、隙間又は絶縁物が存在する。そして、この絶縁膜を上記所定の材料で構成すると共に、厚み１０μｍ以上３０μｍ以下の膜とする。
【０２２４】
キャパシタ型蓄電池用蓄電層の層構成の例を以下に示すが、これらに限定されない。
（１）前記キャパシタ型蓄電池用基板と第１絶縁膜の積層体。
（２）第１絶縁膜、キャパシタ型蓄電池用基板、第２絶縁膜をこの順で積層する積層体。
（３）第１絶縁膜、第２絶縁膜、キャパシタ型蓄電池用基板、第３絶縁膜をこの順で積層する積層体。
（４）第１絶縁膜、第２絶縁膜、キャパシタ型蓄電池用基板、第３絶縁膜、第４絶縁膜をこの順で積層する積層体。
【０２２５】
［［車両用蓄電システム］］
以下、本発明の車両用蓄電システムについて説明する。
図９は、本発明の車両用蓄電システムが備えられた電動車両を示す概略構成図である。
本発明の車両用蓄電システムが備えられた電動車両は、例えば、図９に示すように、蓄電装置１１１を持つ電源装置１１０と、駆動モータ１２０と、車両駆動装置１３０と、を備えている。
【０２２６】
電源装置１１０は、例えば、インバータ１２１を介して駆動モータ１２０と接続されている。電源装置１１０とインバータ１２１との間は、配線１１０Ａが備えられ、当該配線１１０Ａを介して電力のやり取りがなされる。
電源装置１１０は、蓄電装置１１１とコンバータ１１２を、インバータ１２１と配線１１０Ａでそれぞれ並列接続して備えている。また、電源装置１１０には、蓄電装置１１１及びコンバータ１１２に配線１１０Ａで電圧計１１３が接続されており、電圧計１１３の検知により制御部１１５で電源装置１１０内の総電圧をモニタリングするようにしている。
なお、蓄電装置１１１は、これを構成する蓄電池に配線（不図示）を介して電圧、充電・放電状態を検知するモニタ１１４が接続されおり、モニタ１１４の検知により制御部１１５で蓄電装置１１１の電圧、充電・放電状態をモニタリングするようにしている。
【０２２７】
一方、駆動モータ１２０は、例えば、三相交流モータにより構成され、その回転軸１２０Ａを介して車両駆動装置１３０と連結されている。
車両駆動装置１３０は、例えば、回転軸１２０Ａに連結される駆動伝達部１３１（ギア）と、駆動伝達部１３１に連結される駆動軸１３２と、駆動軸の端部に連結される車輪１３３と、で構成されている。
【０２２８】
図９に示す電動車両では、例えば、電源装置１１０（蓄電装置１１１）から放電を行い、その直流電力がコンバータから一定の電圧でインバータ１２１に送られ、インバータ１２１によって直流電力が所望の交流電力に変換されて供給され、車両が走行するための駆動力が発生する。この駆動力により、車両駆動装置１３０の車輪１３３を回転駆動させ、車両を走行させる。
【０２２９】
一方、電源装置１１０（蓄電装置１１１）からの放電を停止し、車両が制動すると、駆動モータ１２０では回生制動が開始し交流電力を発生する。発生した交流電力は、インバータ１２１によって所望の直流電力に変換され、コンバータ１１２に送られる。そして、コンバータ１１２により出力された直流電圧を蓄電装置１１１で蓄電する。
【０２３０】
このような発電機としての駆動モータ１２０から発生する回生電力を蓄電装置１１１に蓄電すると共に、蓄電装置１１１から蓄電した電力を負荷としての駆動モータ１２０に供給して駆動する電動車両における車両用蓄電システムにおいて、蓄電装置１１１を、上記本発明のキャパシタ型蓄電池で構成する。具体的には、蓄電装置１１１の容量を増やすために、蓄電装置１１１を、例えば、上記本発明のキャパシタ型蓄電池を並列接続して構成する（図１０参照：図１０中、１１１Ａ、１１１Ｂ・・・１１１ｎは蓄電池を示す。）。
【０２３１】
上記本発明のキャパシタ型蓄電池は、上述のように、静電容量が高く、長時間放置後も充放電効率の高いと共に、耐圧性に優れたものである。また、短時間に大電力の蓄電・放電を可能となるものである。
このため、負荷（例えば、エンジンや電子部品：図９示す電動車両では駆動モータ１２０が相当）を動作させるのに必要な電圧供給が、リチウムイオン電池や電気二重層キャパシタなどよりも少ない電池個数で可能となる。
このため、本発明の車両用蓄電システムにおいては、従来の蓄電システムの如く二次電池と蓄電池（キャパシタ）の併用が不要となると共に、個々の電池電圧監視装置は不要若しくは極端に少なくて済み、その分だけシステム体格や重量が簡素化できる。
【０２３２】
また、上記本発明のキャパシタ型蓄電池は、フォノン（例えばプラズモン、マグノン等）とフォトンとのエネルギー交換を活用したプラズモ二クス又はスピントロニクス分野のキャパシタであることから、そもそも励起電子の数だけ蓄電される原理であり、その電子数以上の過充電や過放電は起こらない。
このため、本発明の車両用蓄電システムにおいては、蓄電装置１１１に対する過充電/過放電防止の電圧監視回路が不要となる。
【０２３３】
また、上記本発明のキャパシタ型蓄電池は、上述のように、一個でリチウムイオン電池や電気二重層キャパシタの数百個分の直列電圧を担えることから、特別な必要性がない限り、蓄電装置１１１の容量を増やすめに蓄電電池は並列され、その場合に各蓄電電池の容量をモニタするための回路だけが必要となる。リチウムイオン電池や電気二重層キャパシタでは、容量を増やすめに直列接続しなければならないのに加え、その一つ一つに配線を介して電圧や充電・放電状態をモニタリングする並列モニタがする必要となってしまうのに対して、本発明のキャパシタ型蓄電池では並列接続で済み、しかも並列した各蓄電池は電圧が透過であるため、上記如く並列モニタが不要となる。
このため、本発明の車両用蓄電システムにおいては、蓄電装置１１１を構成する各蓄電池監視のための附帯回路が不要となる。
【０２３４】
以上から、本発明の車両用蓄電システムは、小型で軽量な蓄電システムとなる。
これにより、本発明の車両用蓄電システムを搭載した車両は、例えば、燃費向上、回生電力回収機能向上、加速パワーアシスト機能向上等が実現できる。
【０２３５】
なお、本発明の車両用蓄電システムは、図９に示す構成に限られず、蓄電装置１１１と共に負荷（例えば、エンジンや電子部品：図９示す電動車両では駆動モータ１２０が相当）に電力を供給する補助発電装置をさらに備えた形態であってもよい。
【０２３６】
具体的には、図１１に示すように、蓄電装置１１１に対して配線１１０Ａを介して燃料電池１１６が並列接続した形態であってもよい。この燃料電池１１６は、リレースイッチ１１６Ａを介して接続されている。また、燃料電池システムの起動・運転に必要な高圧補機１１７（コンプレッサ、ファン、冷却ポンプ、水素ポンプ、エアコン等）も接続されている。
そして、この補助発電装置としての燃料電池１１６は、例えば、蓄電装置１１１から供給（放電）される電力が負荷（駆動モータ１２０）の消費電力よりも少ない場合に、蓄電装置１１１と共に負荷（駆動モータ１２０）に電力を供給する。
また、本発明の車両用蓄電システムは、駆動源（負荷）且つ発電機として機能する駆動モータ１２０とは、別途、発電機（駆動源に連結される発電機：例えばオルタネータ）を備えてもよく、この場合には、補助発電装置としての燃料電池１１６は、例えば、当該発電機（例えばオルタネータ）から発電する電力が負荷の消費する電力よりも少ない場合に、蓄電装置１１１と共に負荷（駆動モータ１２０）に電力を供給する。
補助発電装置としては、燃料電池１１６以外に、例えば、空気・亜鉛電池、空気・リチウム電池、空気・鉄電池、空気・アルミニウム電池等を適用してもよい。
【０２３７】
本発明の車両用蓄電システムは、電動車両に限られず、その他、ガソリン車両、ディーゼル車両、燃料電池車両、ハイブリッド車両等にも搭載できる。
【実施例】
【０２３８】
以下、本発明を、実施例を挙げてさらに具体的に説明する。
【０２３９】
（実施例１）
Ｒｚ≒０．６６μｍに粗化された銅箔（第１基材に相当）上に、銀スズ合金微粒子（以下ＡｇＳｎ微粒子と記す：第１基材の表面の全面で互いに接触して存在する複数個の第１導電粒子に相当）を、マグネトロンスパッタリングによって膜形成速度を調整し成膜した。
次に、成膜したＡｇＳｎ微粒子に対して、電子顕微鏡ＡＦＭによる観察から、得られた平面画像を用い、画像上の各粒子の最大径を測り、分布曲線を作成して大きい側から累積１５％を除いた。その結果、粒子の最大幅が９９ｎｍであった。粒子間隔についても電子顕微鏡ＡＦＭから、ＡｇＳｎ微粒子がお互いくっつき合って成膜されていた。これを蓄電粒子層（第１粒子層に相当）とした。
次に、長さ２ｍの銅条２本（第１及び第２導電路に相当）を１ｍｍ間隔で平行に絶縁基板に配置固定して、その上に溶融したポリプロピレンを、冷却後の厚さが１０μｍになるように薄く製膜して、ポリプロピレンからなる絶縁膜（第１絶縁膜に相当）を形成し、これと一体化して銅条の端部に電極（端子）を作製した。
次に、銅箔上に形成した蓄電粒子層と絶縁膜と貼り合せて一体化して、キャパシタ型蓄電池（プラズモニックキャパシタ）を作製した。
【０２４０】
（実施例２）
Ｒｚ≒０．６６μｍに粗化された銅箔上に、銀スズ合金微粒子（以下ＡｇＳｎ微粒子と記す）を、マグネトロンスパッタリングによって成膜した。
次に、成膜したＡｇＳｎ微粒子に対して、電子顕微鏡ＡＦＭによる観察から、得られた平面画像を用い、画像上の各粒子の最大径を測り、分布曲線を作成して大きい側から累積１５％を除いた。その結果、粒子の最大幅が９９ｎｍであった。粒子間隔についても電子顕微鏡ＡＦＭから、ＡｇＳｎ微粒子がお互いくっつき合って成膜されていた。これを蓄電粒子層とした。
次に、長さ２ｍの銅条２本を１ｍｍ間隔で平行に絶縁基板に配置固定して、その上に溶融したポリプロピレンを、冷却後の厚さが３０μｍになるように薄く製膜して、ポリプロピレンからなる絶縁膜を形成し、これと一体化して銅条の端部に電極（端子）を作製した。
次に、銅箔上に形成した蓄電粒子層と絶縁膜と貼り合せて一体化して、キャパシタ型蓄電池（プラズモニックキャパシタ）を作製した。
【０２４１】
（実施例３）
Ｒｚ≒０．６６μｍに粗化された銅箔（第１基材に相当）上に、銀スズ合金微粒子（以下ＡｇＳｎ微粒子と記す）を、マグネトロンスパッタリングによって成膜した。電子顕微鏡ＡＦＭによる観察から、ＡｇＳｎ微粒子は、粒子又は粒子集合体の最大幅が１８０ｎｍ、粒子又は粒子集合体の間に間隔が存在し、その間隔（距離）が平均３００ｎｍで成膜されていた。これを蓄電粒子層（第１粒子層に相当）とした。
次に、長さ２ｍの銅条２本（第１及び第２導電路に相当）を１ｍｍ間隔で平行に絶縁基板に配置固定して、その上に溶融したポリプロピレンを、冷却後の厚さが３０μｍになるように薄く製膜して、ポリプロピレンからなる絶縁膜（第１絶縁膜に相当）を形成し、これと一体化して銅条の端部に電極を作製した。
次に、銅箔上に形成した蓄電粒子層と絶縁膜と貼り合せて一体化して、キャパシタ型蓄電池（プラズモニックキャパシタ）を作製した。
【０２４２】
（実施例４）
Ｒｚ≒０．６６μｍに粗化された銅箔上に、銀スズ合金微粒子（以下ＡｇＳｎ微粒子と記す）を、マグネトロンスパッタリングによって成膜した。電子顕微鏡ＡＦＭによる観察から、ＡｇＳｎ微粒子は、粒子又は粒子集合体の最大幅が１８０ｎｍ、粒子又は粒子集合体の間に間隔が存在し、その間隔（距離）が平均３０００ｎｍで成膜されていた。これを蓄電粒子層とした。
次に、長さ２ｍの銅条２本を１ｍｍ間隔で平行に絶縁基板に配置固定して、その上に溶融したポリプロピレンを、冷却後の厚さが３０μｍになるように薄く製膜して、ポリプロピレンからなる絶縁膜を形成し、これと一体化して銅条の端部に電極を作製した。
次に、銅箔上に形成した蓄電粒子層と絶縁膜と貼り合せて一体化して、キャパシタ型蓄電池（プラズモニックキャパシタ）を作製した。
【０２４３】
（実施例５）
Ｒｚ≒１０μｍに粗化された銅箔上に、銀スズ合金微粒子（以下ＡｇＳｎ微粒子と記す）を、マグネトロンスパッタリングによって成膜した。電子顕微鏡ＡＦＭによる観察から、ＡｇＳｎ微粒子は、粒子又は粒子集合体の最大幅が１８０ｎｍ、粒子又は粒子集合体の間に間隔が存在し、その間隔（距離）が平均３０００ｎｍで成膜されていた。これを蓄電粒子層とした。
次に、長さ２ｍの銅条２本を１ｍｍ間隔で平行に絶縁基板に配置固定して、その上に溶融したポリプロピレンを、冷却後の厚さが３０μｍになるように薄く製膜して、ポリプロピレンからなる絶縁膜を形成し、これと一体化して銅条の端部に電極を作製した。
次に、銅箔上に形成した蓄電粒子層と絶縁膜と貼り合せて一体化して、キャパシタ型蓄電池（プラズモニックキャパシタ）を作製した。
【０２４４】
（実施例６）
Ｒｚ≒０．６６μｍに粗化された銅箔上に、電解メッキ法を用い銅粒子を析出させて成膜した。電子顕微鏡ＡＦＭによる観察から、銅粒子は、粒子又は粒子集合体の最大幅が１０μｍ、粒子又は粒子集合体の間に間隔が存在し、その間隔（距離）が平均３０００ｎｍで成膜されていた。これを蓄電粒子層とした。
次に、長さ２ｍの銅条２本を１ｍｍ間隔で平行に絶縁基板に配置固定して、その上に溶融したポリプロピレンを、冷却後の厚さが３０μｍになるように薄く製膜して、ポリプロピレンからなる絶縁膜を形成し、これと一体化して銅条の端部に電極を作製した。
次に、銅箔上に形成した蓄電粒子層と絶縁膜と貼り合せて一体化して、キャパシタ型蓄電池（プラズモニックキャパシタ）を作製した。
【０２４５】
（実施例７）
Ｒｚ≒１５μｍに粗化された銅箔上に、銀スズ合金微粒子（以下ＡｇＳｎ微粒子と記す）を、マグネトロンスパッタリングによって成膜した。電子顕微鏡ＡＦＭによる観察から、ＡｇＳｎ微粒子は、粒子又は粒子集合体の最大幅が１８０ｎｍ、粒子又は粒子集合体の間に間隔が存在し、その間隔（距離）が平均３００ｎｍで成膜されていた。これを蓄電粒子層とした。
次に、長さ２ｍの銅条２本を１ｍｍ間隔で平行に絶縁基板に配置固定して、その上に溶融したポリプロピレンを、冷却後の厚さが３０μｍになるように薄く製膜して、ポリプロピレンからなる絶縁膜を形成し、これと一体化して銅条の端部に電極を作製した。
次に、銅箔上に形成した蓄電粒子層と絶縁膜と貼り合せて一体化して、キャパシタ型蓄電池（プラズモニックキャパシタ）を作製した。
【０２４６】
（比較例１）
Ｒｚ≒０．６６μｍに粗化された銅箔上に、銀スズ合金微粒子（以下ＡｇＳｎ微粒子と記す）を、マグネトロンスパッタリングによって成膜した。
次に、成膜したＡｇＳｎ微粒子に対して、電子顕微鏡ＡＦＭによる観察から、得られた平面画像を用い、画像上の各粒子の最大径を測り、分布曲線を作成して大きい側から累積１５％を除いた。その結果、粒子の最大幅が９９ｎｍであった。粒子間隔についても電子顕微鏡ＡＦＭから、ＡｇＳｎ微粒子がお互いくっつき合って成膜されていた。これを蓄電粒子層とした。
次に、長さ２ｍの銅条２本を１ｍｍ間隔で平行に絶縁基板に配置固定して、その上に溶融したポリプロピレンを、冷却後の厚さが２．２μｍになるように薄く製膜して、ポリプロピレンからなる絶縁膜を形成し、これと一体化して銅条の端部に電極（端子）を作製した。
次に、銅箔上に形成した蓄電粒子層と絶縁膜と貼り合せて一体化して、キャパシタ型蓄電池（プラズモニックキャパシタ）を作製した。
【０２４７】
（比較例２）
Ｒｚ≒０．６６μｍに粗化された銅箔上に、銀スズ合金微粒子（以下ＡｇＳｎ微粒子と記す）を、マグネトロンスパッタリングによって成膜した。
次に、成膜したＡｇＳｎ微粒子に対して、電子顕微鏡ＡＦＭによる観察から、得られた平面画像を用い、画像上の各粒子の最大径を測り、分布曲線を作成して大きい側から累積１５％を除いた。その結果、粒子の最大幅が９９ｎｍであった。粒粒子間隔についても電子顕微鏡ＡＦＭから ＡｇＳｎ微粒子がお互いくっつき合って成膜されていた。これを蓄電粒子層とした。
次に、長さ２ｍの銅条２本を１ｍｍ間隔で平行に絶縁基板に配置固定して、その上に溶融したポリプロピレンを、冷却後の厚さが３５μｍになるように薄く製膜して、ポリプロピレンからなる絶縁膜を形成し、これと一体化して銅条の端部に電極（端子）を作製した。
次に、銅箔上に形成した蓄電粒子層と絶縁膜と貼り合せて一体化して、キャパシタ型蓄電池（プラズモニックキャパシタ）を作製した。
【０２４８】
（比較例３）
Ｒｚ≒０．６６μｍに粗化された銅箔上に、銀スズ合金微粒子（以下ＡｇＳｎ微粒子と記す）を、マグネトロンスパッタリングによって成膜した。
次に、成膜したＡｇＳｎ微粒子に対して、電子顕微鏡ＡＦＭによる観察から、得られた平面画像を用い、画像上の各粒子の最大径を測り、分布曲線を作成して大きい側から累積１５％を除いた。その結果、粒子の最大幅が１１８ｎｍであった。粒子間隔についても電子顕微鏡ＡＦＭから、ＡｇＳｎ微粒子がお互いくっつき合って成膜されていた。これを蓄電粒子層とした。
次に、長さ２ｍの銅条２本を１ｍｍ間隔で平行に絶縁基板に配置固定して、その上に溶融したポリプロピレンを、冷却後の厚さが３０μｍになるように薄く製膜して、ポリプロピレンからなる絶縁膜を形成し、これと一体化して銅条の端部に電極（端子）を作製した。
次に、銅箔上に形成した蓄電粒子層と絶縁膜と貼り合せて一体化して、キャパシタ型蓄電池（プラズモニックキャパシタ）を作製した。
【０２４９】
（比較例４）
Ｒｚ≒０．６６μｍに粗化された銅箔上に、銀スズ合金微粒子（以下ＡｇＳｎ微粒子と記す）を、マグネトロンスパッタリングによって成膜した。
次に、成膜したＡｇＳｎ微粒子に対して、電子顕微鏡ＡＦＭによる観察から、得られた平面画像を用い、画像上の各粒子の最大径を測り、分布曲線を作成して大きい側から累積１５％を除いた。その結果、子の最大幅が１８０ｎｍであった。粒粒子間隔についても電子顕微鏡ＡＦＭから、ＡｇＳｎ微粒子がお互いくっつき合って成膜されていた。これを蓄電粒子層とした。
次に、長さ２ｍの銅条２本を１ｍｍ間隔で平行に絶縁基板に配置固定して、その上に溶融したポリプロピレンを、冷却後の厚さが３０μｍになるように薄く製膜して、ポリプロピレンからなる絶縁膜を形成し、これと一体化して銅条の端部に電極（端子）を作製した。
次に、銅箔上に形成した蓄電粒子層と絶縁膜と貼り合せて一体化して、キャパシタ型蓄電池（プラズモニックキャパシタ）を作製した。
【０２５０】
（比較例５）
Ｒｚ≒１μｍ、厚み２５μｍのＰＥＴフィルム上に、銀スズ合金微粒子（以下ＡｇＳｎ微粒子と記す）を、マグネトロンスパッタリングによって成膜した。電子顕微鏡ＡＦＭによる観察から、ＡｇＳｎ微粒子は、粒子又は粒子集合体の最大幅が１８０ｎｍ、粒子又は粒子集合体の間に間隔が存在し、その間隔（距離）が平均３００ｎｍで成膜されていた。これを蓄電粒子層とした。
次に、長さ２ｍの銅条２本を１ｍｍ間隔で平行に絶縁基板に配置固定して、その上に溶融したポリプロピレンを、冷却後の厚さが３０μｍになるように薄く製膜して、ポリプロピレンからなる絶縁膜を形成し、これと一体化して銅条の端部に電極を作製した。
次に、銅箔上に形成した蓄電粒子層と絶縁膜と貼り合せて一体化して、キャパシタ型蓄電池（プラズモニックキャパシタ）を作製した。
【０２５１】
（比較例６）
Ｒｚ≒０．６６μｍに粗化された銅箔上に、銀スズ合金微粒子（以下ＡｇＳｎ微粒子と記す）を、マグネトロンスパッタリングによって成膜した。電子顕微鏡ＡＦＭによる観察から、ＡｇＳｎ微粒子は、粒子又は粒子集合体の最大幅が１８０ｎｍ、粒子又は粒子集合体の間に間隔が存在し、その間隔（距離）が平均４０００ｎｍで成膜されていた。これを蓄電粒子層とした。
次に、長さ２ｍの銅条２本を１ｍｍ間隔で平行に絶縁基板に配置固定して、その上に溶融したポリプロピレンを、冷却後の厚さが３０μｍになるように薄く製膜して、ポリプロピレンからなる絶縁膜を形成し、これと一体化して銅条の端部に電極を作製した。
次に、銅箔上に形成した蓄電粒子層と絶縁膜と貼り合せて一体化して、キャパシタ型蓄電池（プラズモニックキャパシタ）を作製した。
【０２５２】
（比較例７）
Ｒｚ≒０．６６μｍに粗化された銅箔上に、銀スズ合金微粒子（以下ＡｇＳｎ微粒子と記す）を、マグネトロンスパッタリングによって成膜した。電子顕微鏡ＡＦＭによる観察から、ＡｇＳｎ微粒子は、粒子又は粒子集合体の最大幅が１８０ｎｍ、粒子又は粒子集合体の間に間隔が存在し、その間隔（距離）が平均３００ｎｍで成膜されていた。これを蓄電粒子層とした。
次に、長さ２ｍの銅条２本を１ｍｍ間隔で平行に絶縁基板に配置固定して、その上に溶融したポリプロピレンを、冷却後の厚さが２．２μｍになるように薄く製膜して、ポリプロピレンからなる絶縁膜を形成し、これと一体化して銅条の端部に電極を作製した。
次に、銅箔上に形成した蓄電粒子層と絶縁膜と貼り合せて一体化して、キャパシタ型蓄電池（プラズモニックキャパシタ）を作製した。
【０２５３】
（比較例８）
Ｒｚ≒０．６６μｍに粗化された銅箔上に、電解メッキ法を用い銅粒子を析出させ成膜した。電子顕微鏡ＡＦＭによる観察から、銅粒子は、粒子又は粒子集合体の最大幅が１３μｍ、粒子又は粒子集合体の間に間隔が存在し、その間隔（距離）が平均３００ｎｍで成膜されていた。これを蓄電粒子層とした。
次に、長さ２ｍの銅条２本を１ｍｍ間隔で平行に絶縁基板に配置固定して、その上に溶融したポリプロピレンを、冷却後の厚さが３０μｍになるように薄く製膜して、ポリプロピレンからなる絶縁膜を形成し、これと一体化して銅条の端部に電極を作製した。
次に、銅箔上に形成した蓄電粒子層と絶縁膜と貼り合せて一体化して、キャパシタ型蓄電池（プラズモニックキャパシタ）を作製した。
【０２５４】
（比較例９）
Ｒｚ≒０．６６μｍに粗化された銅箔上に、銀スズ合金微粒子（以下ＡｇＳｎ微粒子と記す）を、マグネトロンスパッタリングによって成膜した。
次に、成膜したＡｇＳｎ微粒子に対して、電子顕微鏡ＡＦＭによる観察から、得られた平面画像を用い、画像上の各粒子の最大径を測り、分布曲線を作成して大きい側から累積１５％を除いた。その結果、粒子の最大幅が９９ｎｍであった。粒子間隔についても電子顕微鏡ＡＦＭから、ＡｇＳｎ微粒子がお互いくっつき合って成膜されていた。これを蓄電粒子層とした。
次に、長さ２ｍの銅条２本を１ｍｍ間隔で平行に絶縁基板に配置固定して、その上に溶融したポリプロピレンを、冷却後の厚さが５μｍになるように薄く製膜して、ポリプロピレンからなる絶縁膜を形成し、これと一体化して銅条の端部に電極（端子）を作製した。
次に、銅箔上に形成した蓄電粒子層と絶縁膜と貼り合せて一体化して、キャパシタ型蓄電池（プラズモニックキャパシタ）を作製した。
【０２５５】
（評価）
各例で作製したキャパシタ型蓄電池（プラズモニックキャパシタ）を３０個並列に接続してモジュール化し、そのキャパシタモジュールに対して、外部電源から直流１００Ａを５００Ｖになるまで与えて充電した。その充電状態で１０分保持させた後に、１００Ａで１Ｖまで放電させて、各々の電気容量計測値からエネルギー量［Ｗｈ］を算出した。
このモジュール化したキャパシタ型蓄電池（プラズモニックキャパシタ）を、蓄電装置として、図９に示す電気車両（車両用蓄電システム）と同じ構成の評価用蓄電システムに組み入れた時の総重量を計測し、蓄電システムに対するエネルギー密度［Ｗｈ／ｋｇ］を求めた。
なお、車両を搭載に必要な放電エネルギー密度は、本評価システムにおいて最低限２０Ｗｈ／ｋｇ必要である。
【０２５６】
また、充放電効率の評価としては、上記で求めた充電エネルギー量と放電エネルギー量に対し、「放電エネルギー量／充電エネルギー量×１００」を充放電効率とし、蓄電保持の指標とした。
なお、必要な充放電効率は、９５％以上である。
【０２５７】
【表１】
【０２５８】
上記結果から、本実施例では、定電流充放電時の放電エネルギー密度、定電流充放電時の充電エネルギー密度が高く、充放電効率も高いことがわかる。
これにより、本実施例で作製したキャパシタ型蓄電池（プラズモニックキャパシタ）は、静電容量が高く、長時間放置後も充放電効率の高いと共に、耐圧性に優れたキャパシタ型蓄電池であることがわかる。そして、これを利用すれば、小型で軽量な車両用蓄電システムが実現できることがわかる。
【符号の説明】
【０２５９】
１０ 第１基材
１２ 第２基材
２０ 第１絶縁膜
２２ 第２絶縁膜
３０ 第１導電路
３２ 第２導電路
４０ 第１粒子層
４２ 第２粒子層
５０ 第１積層膜
６０ 基材シート
１１０ 電源装置
１１０Ａ 配線
１１１ 蓄電装置
１１１Ａ〜１１１ 蓄電電池
１１２ コンバータ
１１３ 電圧計
１１４ モニタ
１１５ 制御部
１１６Ａ リレースイッチ
１１６ 燃料電池
１１７ 高圧補機
１２０ 駆動モータ
１２０Ａ 回転軸
１２１ インバータ
１３０ 車両駆動装置
１３１ 駆動伝達部
１３２ 駆動軸
１３３ 車輪
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数個の第１導電粒子又は第１半導体粒子が互いに接触して形成してなる第１粒子層と、
前記第１粒子層の一方の面上に第１絶縁膜と、
前記第１粒子層の他方の面上に第２絶縁膜と、
前記第１絶縁膜上で長尺方向に延在する第１導電路と、
前記第２絶縁膜上で長尺方向に延在し、前記第１導電路に平行に設けられた第２導電路 と、を有し、
前記複数個の第１導電粒子又は第１半導体粒子が、平面面積による粒度分布において平面面積の大きい側から累積１５％を除いたものであり、且つ最大幅が１００ｎｍ未満であり、
前記第１絶縁膜及び前記第２絶縁膜のうち少なくとも一方が、無アルカリガラス、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエーテルテレフタレート、ポリアミドイミド、ポリスチレン、ポリエーテルエーテルケトン、及びポリアセタールから選択される少なくとも１種を含んで構成され、厚さ１０μｍ以上３０μｍ以下の膜であるキャパシタ型蓄電池。
【請求項２】
前記第１粒子層が２層からなり、該２層の第１粒子層の間に導電膜又は半導体膜からなる第１基材を有する請求項１に記載のキャパシタ型蓄電池。
【請求項３】
前記第１絶縁膜と前記第２絶縁膜の比誘電率が異なる請求項１又は請求項２に記載のキャパシタ型蓄電池。
【請求項４】
複数個の第１導電粒子又は第１半導体粒子が互いに接触して形成してなる第１粒子層と、第１絶縁膜と、を積層する第１積層膜と、
前記第１積層膜の第１絶縁膜上で該第１積層膜の長尺方向に延在する第１導電路と、
前記第１積層膜の第１絶縁膜上で該第１積層膜の長尺方向に延在し、前記第１導電路に平行に設けられた第２導電路と、を有し、
前記複数個の第１導電粒子又は第１半導体粒子が、平面面積による粒度分布において平面面積の大きい側から累積１５％を除いたものであり、且つ最大幅が１００ｎｍ未満であり、
前記第１絶縁膜が、無アルカリガラス、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエーテルテレフタレート、ポリアミドイミド、ポリスチレン、ポリエーテルエーテルケトン、及びポリアセタールから選択される少なくとも１種を含んで構成され、厚さ１０μｍ以上３０μｍ以下の膜であるキャパシタ型蓄電池。
【請求項５】
更に、前記第１導電路及び前記第２導電路の外面上に連続して設けられた第２絶縁膜と、該第２絶縁膜の外面上に複数個の第２導電粒子又は第２半導体粒子が互いに接触して形成してなる第２粒子層と、を有し、
前記複数個の第２導電粒子又は第２半導体粒子が、平面面積による粒度分布において平面面積の大きい側から累積１５％を除いたものであり、且つ最大幅が１００ｎｍ未満であり、
前記第２絶縁膜が、無アルカリガラス、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエーテルテレフタレート、ポリアミドイミド、ポリスチレン、ポリエーテルエーテルケトン、及びポリアセタールから選択される少なくとも１種を含んで構成され、厚さ１０μｍ以上３０μｍ以下の膜である請求項４に記載のキャパシタ型蓄電池。
【請求項６】
更に、前記第１粒子層の外面上に、第１導電膜又は第１半導体膜からなる第１基材を備える請求項４又は請求項５に記載のキャパシタ型蓄電池。
【請求項７】
更に、前記第２粒子層の外面上に、第２導電膜又は第２半導体膜からなる第２基材を備える請求項５又は請求項６に記載のキャパシタ型蓄電池。
【請求項８】
前記第１導電粒子が、Ｆｅ、Ａｌ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ａｇ、Ｍｇ、Ｃｕ、Ｓｎ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｎ、Ｔｉ、Ｔａ及びＣからなる群より選択される少なくとも一つの元素、前記群より選択される少なくとも二種の元素で構成される合金若しくは共析物、又は前記群より選択される少なくとも一つの元素を含み更に周期律表の３族から１４族からなる群より選択される少なくとも一つの元素を含んで構成される合金若しくは共析物を含む請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載のキャパシタ型蓄電池。
【請求項９】
前記第２導電粒子が、Ｆｅ、Ａｌ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ａｇ、Ｍｇ、Ｃｕ、Ｓｎ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｎ、Ｔｉ、Ｔａ及びＣからなる群より選択される少なくとも一つの元素、前記群より選択される少なくとも二種の元素で構成される合金若しくは共析物、又は前記群より選択される少なくとも一つの元素を含み更に周期律表の３族から１４族からなる群より選択される少なくとも一つの元素を含んで構成される合金若しくは共析物を含む請求項５〜請求項８のいずれか１項に記載のキャパシタ型蓄電池。
【請求項１０】
前記第１半導体粒子が、ニッケルナイトライド、アナターゼ構造のチタン酸化物、酸化錫混入の酸化インジウム、酸化錫、ジルコニウム酸化物、ガリウムナイトライド、アルミニウムナイトライド、シリコン、及びカーボンからなる群より選択される少なくとも一種の化合物を含有する請求項１〜請求項９のいずれか１項に記載のキャパシタ型蓄電池。
【請求項１１】
前記第２半導体粒子が、ニッケルナイトライド、アナターゼ構造のチタン酸化物、酸化錫混入の酸化インジウム、酸化錫、ジルコニウム酸化物、ガリウムナイトライド、アルミニウムナイトライド、シリコン、及びカーボンからなる群より選択される少なくとも一種の化合物を含有する請求項５〜請求項１０のいずれか１項に記載のキャパシタ型蓄電池
【請求項１２】
常温で不純物準位から５０％以上の励起電子が発生するよう、前記化合物にｎ型またはｐ型の遷移金属、希土類金属又は非磁性金属をドープしてなる請求項１０又は請求項１１に記載のキャパシタ型蓄電池。
【請求項１３】
前記複数個の第１導電粒子又は第１半導体粒子の周囲が、誘電体で充填されてなる請求項１〜請求項１２のいずれか１項に記載のキャパシタ型蓄電池。
【請求項１４】
前記複数個の第２導電粒子又は第２半導体粒子の周囲が、誘電体で充填されてなる請求項５〜請求項１３のいずれか１項に記載のキャパシタ型蓄電池。
【請求項１５】
前記第１絶縁膜の同一面上に、複数列の前記第１導電路及び前記第２導電路を備える請求項４〜請求項１４のいずれか１項に記載のキャパシタ型蓄電池。
【請求項１６】
前記複数列の第１導電路に接続する第１端子と、
前記複数列の第２導電路に接続する第２端子と、
を備え、
前記第１端子及び前記第２端子は、前記第１導電路及び前記第２導電路から離れるに従って幅が狭くなる部分を有しており、この部分において、前記第１導電路と同一方向に延伸する２辺は、互いになす角度が３０°以下である請求項１６に記載のキャパシタ型蓄電池。
【請求項１７】
前記第１基材の表面粗さＲｚ（μｍ）が、１≦Ｒｚ≦１０である請求項２、６〜１６のいずれか１項に記載のキャパシタ型蓄電池。
【請求項１８】
前記第２基材の表面粗さＲｚ（μｍ）が、１≦Ｒｚ≦１０である請求項７〜１７のいずれか１項に記載のキャパシタ型蓄電池。
【請求項１９】
複数個の導電粒子又は半導体粒子が互いに接触して形成してなる粒子層を有し、前記複数個の導電粒子又は半導体粒子が、平面面積による粒度分布において平面面積の大きい側から累積１５％を除いたものであり、且つ最大幅が１００ｎｍ未満である、キャパシタ型蓄電池用基板と、
前記キャパシタ型蓄電池用基板の少なくとも一方の面上に設けた絶縁膜と、
を有し、
前記絶縁膜が、無アルカリガラス、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエーテルテレフタレート、ポリアミドイミド、ポリスチレン、ポリエーテルエーテルケトン、及びポリアセタールから選択される少なくとも１種を含んで構成され、厚さ１０μｍ以上３０μｍ以下の膜であるキャパシタ型蓄電池用蓄電層。
【請求項２０】
前記粒子層が２層以上からなり、該２層の粒子層の間に導電膜又は半導体膜からなる基材を有する請求項１９に記載のキャパシタ型蓄電池用蓄電層。
【請求項２１】
第１導電膜又は第１半導体膜からなる第１基材と、前記第１基材の少なくとも一方の面に複数個の第１導電粒子又は第１半導体粒子を含む第１粒子層と、を有する第１積層型基材と、
前記第１積層型基材の一方の面に第１絶縁膜と、
前記第１積層型基材の他方の面に第２絶縁膜と、
前記第１絶縁膜上で該第１積層型基材の長尺方向に延在する第１導電路と、
前記第２絶縁膜上で該第１積層型基材の長尺方向に延在し、前記第１導電路に平行に設けられた第２導電路と、を備え、
前記第１導電粒子若しくは前記第１半導体粒子又はこれら粒子が複数個集合した粒子集合体の最大幅が１０μｍ以下であり、前記第１導電粒子若しくは前記第１半導体粒子又は前記粒子集合体の間に隙間又は絶縁物が存在し、前記第１導電粒子若しくは前記第１半導体粒子又は前記粒子集合体の間の距離が３０ｎｍ以上３０００ｎｍ以下であり、
前記第１絶縁膜及び前記第２絶縁膜のうち、前記第１粒子層が設けられている側の前記第１積層型基材の面に設けられる絶縁膜が、無アルカリガラス、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエーテルテレフタレート、ポリアミドイミド、ポリスチレン、ポリエーテルエーテルケトン、及びポリアセタールから選択される少なくとも１種を含んで構成され、厚さ１０μｍ以上３０μｍ以下の膜であるキャパシタ型蓄電池。
【請求項２２】
第１導電膜又は第１半導体膜からなる第１基材、複数個の第１導電粒子又は第１半導体粒子を含む第１粒子層、及び第１絶縁膜、をこの順に積層した第１積層膜と、
前記第１積層膜の第１絶縁膜上で前記第１積層膜の長尺方向に延在する第１導電路と、
前記第１積層膜の第１絶縁膜上で前記第１積層膜の長尺方向に延在し、前記第１導電路に平行に設けられた第２導電路と、を備え、
前記第１導電粒子若しくは前記第１半導体粒子又はこれら粒子が複数個集合した粒子集合体の最大幅が１０μｍ以下であり、前記第１導電粒子若しくは前記第１半導体粒子又は前記粒子集合体の間に隙間又は絶縁物が存在し、前記第１導電粒子若しくは前記第１半導体粒子又は前記粒子集合体の間の距離が３０ｎｍ以上３０００ｎｍ以下であり、
前記第１絶縁膜が、無アルカリガラス、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエーテルテレフタレート、ポリアミドイミド、ポリスチレン、ポリエーテルエーテルケトン、及びポリアセタールから選択される少なくとも１種を含んで構成され、厚さ１０μｍ以上３０μｍ以下の膜であるキャパシタ型蓄電池。
【請求項２３】
更に、前記第１導電路及び前記第２導電路の外面上に連続した第２絶縁膜が設けられ、
前記第２絶縁膜の外面上に、複数個の第２導電粒子又は第２半導体粒子を含む第２粒子層と、第２導電膜又は第２半導体膜からなる第２基材と、をこの順に備え、
前記第２導電粒子若しくは前記第２半導体粒子又はこれら粒子が複数個集合した粒子集合体の最大幅が１０μｍ以下であり、前記第２導電粒子若しくは前記第２半導体粒子又は前記粒子集合体の間に隙間又は絶縁物が存在し、前記第２導電粒子若しくは前記第２半導体粒子又は前記粒子集合体の間の距離が３０ｎｍ以上３０００ｎｍ以下であり、
前記第２絶縁膜が、無アルカリガラス、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエーテルテレフタレート、ポリアミドイミド、ポリスチレン、ポリエーテルエーテルケトン、及びポリアセタールから選択される少なくとも１種を含んで構成され、厚さ１０μｍ以上３０μｍ以下の膜である請求項２２に記載のキャパシタ型蓄電池。
【請求項２４】
前記第１導電粒子若しくは前記第１半導体粒子又は前記粒子集合体の最大幅が、１００ｎｍ未満である請求項２１〜請求項２３のいずれか１項に記載のキャパシタ型蓄電池。
【請求項２５】
前記第２導電粒子若しくは前記第２半導体粒子又は前記粒子集合体の最大幅が、１００ｎｍ未満である請求項２３に記載のキャパシタ型蓄電池。
【請求項２６】
前記第１基材と前記第１粒子層を構成する第１導電粒子又は第１半導体粒子とが、異なる材質である請求項２１〜請求項２５のいずれか１項に記載のキャパシタ型蓄電池。
【請求項２７】
前記第２基材と第２粒子層を構成する第２導電粒子又は第２半導体粒子とが、異なる材質である請求項２３〜請求項２６のいずれか１項に記載のキャパシタ型蓄電池。
【請求項２８】
前記第１基材の表面粗さＲｚ（μｍ）が、１≦Ｒｚ≦１０である請求項２１〜請求項２７のいずれか１項に記載のキャパシタ型蓄電池。
【請求項２９】
前記第２基材の表面粗さＲｚ（μｍ）が、１≦Ｒｚ≦１０である請求項２３〜請求項２８のいずれか１項に記載のキャパシタ型蓄電池。
【請求項３０】
前記第１導電膜及び第１導電粒子が、Ｆｅ、Ａｌ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ａｇ、Ｍｇ、Ｃｕ、Ｓｎ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｎ、Ｔｉ、Ｔａ及びＣからなる群より選択される少なくとも一つの元素、前記群より選択される少なくとも二種の元素で構成される合金若しくは共析物、又は前記群より選択される少なくとも一つの元素を含み更に周期律表の３族〜１４族からなる群より選択される少なくとも一つの元素を含んで構成される合金若しくは共析物、を含有する請求項２１〜請求項２９のいずれか１項に記載のキャパシタ型蓄電池。
【請求項３１】
前記第２導電膜及び第２導電粒子が、Ｆｅ、Ａｌ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ａｇ、Ｍｇ、Ｃｕ、Ｓｎ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｎ、Ｔｉ、Ｔａ及びＣからなる群より選択される少なくとも一つの元素、前記群より選択される少なくとも二種の元素で構成される合金若しくは共析物、又は前記群より選択される少なくとも一つの元素を含み更に周期律表の３族〜１４族からなる群より選択される少なくとも一つの元素を含んで構成される合金若しくは共析物、を含有する請求項２３〜請求項３０のいずれか１項に記載のキャパシタ型蓄電池。
【請求項３２】
前記第１半導体膜及び第１半導体粒子が、ニッケルナイトライド、アナターゼ構造のチタン酸化物、酸化錫混入の酸化インジウム、酸化錫、ジルコニウム酸化物、ガリウムナイトライド、アルミニウムナイトライド、シリコン及びカーボンからなる群より選択される少なくとも一種の化合物を含有する請求項２１〜請求項３１のいずれか１項に記載のキャパシタ型蓄電池。
【請求項３３】
前記第２半導体膜及び第２半導体粒子が、ニッケルナイトライド、アナターゼ構造のチタン酸化物、酸化錫混入の酸化インジウム、酸化錫、ジルコニウム酸化物、ガリウムナイトライド、アルミニウムナイトライド、シリコン及びカーボンからなる群より選択される少なくとも一種の化合物を含有する請求項２３〜請求項３２のいずれか１項に記載のキャパシタ型蓄電池。
【請求項３４】
常温で不純物準位から５０％以上の励起電子が発生するよう、前記化合物にｎ型又はｐ型の遷移金属、希土類金属又は非磁性金属をドープしてなる請求項３２又は請求項３３に記載のキャパシタ型蓄電池。
【請求項３５】
前記第１絶縁膜の同一面上に、複数列の前記第１導電路及び前記第２導電路を備える請求項２２〜３４のいずれか１項に記載のキャパシタ型蓄電池。
【請求項３６】
前記複数列の第１導電路に接続する第１端子と、
前記複数列の第２導電路に接続する第２端子と、
を備え、
前記第１端子及び前記第２端子は、前記第１導電路及び前記第２導電路から離れるに従って幅が狭くなる部分を有しており、この部分において、前記第１導電路と同一方向に延伸する２辺は、互いになす角度が３０°以下である請求項３５に記載のキャパシタ型蓄電池。
【請求項３７】
第１導電膜又は第１半導体膜からなる第１基材の少なくとも一方の面上に、複数個の導電性又は半導性の第１粒子が存在し、前記第１粒子又は第１粒子が複数個集合した第１粒子集合体の最大幅が１０μｍ以下であり、前記第１粒子又は前記第１粒子集合体の間の距離が３０ｎｍ以上３０００ｎｍ以下であるキャパシタ型蓄電池用基板と、
前記キャパシタ型蓄電池用基板の少なくとも一方の面上に絶縁膜と、
を有し、
前記第１粒子又は前記粒子集合体の間に隙間又は絶縁物が存在し、
前記絶縁膜が、無アルカリガラス、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエーテルテレフタレート、ポリアミドイミド、ポリスチレン、ポリエーテルエーテルケトン、及びポリアセタールから選択される少なくとも１種を含んで構成され、厚さ１０μｍ以上３０μｍ以下の膜であるキャパシタ型蓄電池用蓄電層。
【請求項３８】
電力を発生する発電機と、
負荷に供給する電源線に接続され、前記発電機が発電した電力を蓄電し、蓄電した電力を前記負荷に供給する蓄電装置であって、請求項１〜３７のいずれか１項に記載のキャパシタ型蓄電池からなる蓄電装置と、
を備える車両用蓄電システム。
【請求項３９】
前記電源線に接続され、前記蓄電装置と共に前記負荷に電力を供給する補助発電装置をさらに備える請求項３８に記載の車両用蓄電システム。
【請求項４０】
前記補助発電装置が、燃料電池、空気・亜鉛電池、空気・リチウム電池、空気・鉄電池、空気・アルミニウム電池から選択される少なくとも一つからなる請求項３９に記載の車両用蓄電システム。
【請求項１】
複数個の第１導電粒子又は第１半導体粒子が互いに接触して形成してなる第１粒子層と、
前記第１粒子層の一方の面上に第１絶縁膜と、
前記第１粒子層の他方の面上に第２絶縁膜と、
前記第１絶縁膜上で長尺方向に延在する第１導電路と、
前記第２絶縁膜上で長尺方向に延在し、前記第１導電路に平行に設けられた第２導電路 と、を有し、
前記複数個の第１導電粒子又は第１半導体粒子が、平面面積による粒度分布において平面面積の大きい側から累積１５％を除いたものであり、且つ最大幅が１００ｎｍ未満であり、
前記第１絶縁膜及び前記第２絶縁膜のうち少なくとも一方が、無アルカリガラス、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエーテルテレフタレート、ポリアミドイミド、ポリスチレン、ポリエーテルエーテルケトン、及びポリアセタールから選択される少なくとも１種を含んで構成され、厚さ１０μｍ以上３０μｍ以下の膜であるキャパシタ型蓄電池。
【請求項２】
前記第１粒子層が２層からなり、該２層の第１粒子層の間に導電膜又は半導体膜からなる第１基材を有する請求項１に記載のキャパシタ型蓄電池。
【請求項３】
前記第１絶縁膜と前記第２絶縁膜の比誘電率が異なる請求項１又は請求項２に記載のキャパシタ型蓄電池。
【請求項４】
複数個の第１導電粒子又は第１半導体粒子が互いに接触して形成してなる第１粒子層と、第１絶縁膜と、を積層する第１積層膜と、
前記第１積層膜の第１絶縁膜上で該第１積層膜の長尺方向に延在する第１導電路と、
前記第１積層膜の第１絶縁膜上で該第１積層膜の長尺方向に延在し、前記第１導電路に平行に設けられた第２導電路と、を有し、
前記複数個の第１導電粒子又は第１半導体粒子が、平面面積による粒度分布において平面面積の大きい側から累積１５％を除いたものであり、且つ最大幅が１００ｎｍ未満であり、
前記第１絶縁膜が、無アルカリガラス、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエーテルテレフタレート、ポリアミドイミド、ポリスチレン、ポリエーテルエーテルケトン、及びポリアセタールから選択される少なくとも１種を含んで構成され、厚さ１０μｍ以上３０μｍ以下の膜であるキャパシタ型蓄電池。
【請求項５】
更に、前記第１導電路及び前記第２導電路の外面上に連続して設けられた第２絶縁膜と、該第２絶縁膜の外面上に複数個の第２導電粒子又は第２半導体粒子が互いに接触して形成してなる第２粒子層と、を有し、
前記複数個の第２導電粒子又は第２半導体粒子が、平面面積による粒度分布において平面面積の大きい側から累積１５％を除いたものであり、且つ最大幅が１００ｎｍ未満であり、
前記第２絶縁膜が、無アルカリガラス、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエーテルテレフタレート、ポリアミドイミド、ポリスチレン、ポリエーテルエーテルケトン、及びポリアセタールから選択される少なくとも１種を含んで構成され、厚さ１０μｍ以上３０μｍ以下の膜である請求項４に記載のキャパシタ型蓄電池。
【請求項６】
更に、前記第１粒子層の外面上に、第１導電膜又は第１半導体膜からなる第１基材を備える請求項４又は請求項５に記載のキャパシタ型蓄電池。
【請求項７】
更に、前記第２粒子層の外面上に、第２導電膜又は第２半導体膜からなる第２基材を備える請求項５又は請求項６に記載のキャパシタ型蓄電池。
【請求項８】
前記第１導電粒子が、Ｆｅ、Ａｌ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ａｇ、Ｍｇ、Ｃｕ、Ｓｎ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｎ、Ｔｉ、Ｔａ及びＣからなる群より選択される少なくとも一つの元素、前記群より選択される少なくとも二種の元素で構成される合金若しくは共析物、又は前記群より選択される少なくとも一つの元素を含み更に周期律表の３族から１４族からなる群より選択される少なくとも一つの元素を含んで構成される合金若しくは共析物を含む請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載のキャパシタ型蓄電池。
【請求項９】
前記第２導電粒子が、Ｆｅ、Ａｌ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ａｇ、Ｍｇ、Ｃｕ、Ｓｎ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｎ、Ｔｉ、Ｔａ及びＣからなる群より選択される少なくとも一つの元素、前記群より選択される少なくとも二種の元素で構成される合金若しくは共析物、又は前記群より選択される少なくとも一つの元素を含み更に周期律表の３族から１４族からなる群より選択される少なくとも一つの元素を含んで構成される合金若しくは共析物を含む請求項５〜請求項８のいずれか１項に記載のキャパシタ型蓄電池。
【請求項１０】
前記第１半導体粒子が、ニッケルナイトライド、アナターゼ構造のチタン酸化物、酸化錫混入の酸化インジウム、酸化錫、ジルコニウム酸化物、ガリウムナイトライド、アルミニウムナイトライド、シリコン、及びカーボンからなる群より選択される少なくとも一種の化合物を含有する請求項１〜請求項９のいずれか１項に記載のキャパシタ型蓄電池。
【請求項１１】
前記第２半導体粒子が、ニッケルナイトライド、アナターゼ構造のチタン酸化物、酸化錫混入の酸化インジウム、酸化錫、ジルコニウム酸化物、ガリウムナイトライド、アルミニウムナイトライド、シリコン、及びカーボンからなる群より選択される少なくとも一種の化合物を含有する請求項５〜請求項１０のいずれか１項に記載のキャパシタ型蓄電池
【請求項１２】
常温で不純物準位から５０％以上の励起電子が発生するよう、前記化合物にｎ型またはｐ型の遷移金属、希土類金属又は非磁性金属をドープしてなる請求項１０又は請求項１１に記載のキャパシタ型蓄電池。
【請求項１３】
前記複数個の第１導電粒子又は第１半導体粒子の周囲が、誘電体で充填されてなる請求項１〜請求項１２のいずれか１項に記載のキャパシタ型蓄電池。
【請求項１４】
前記複数個の第２導電粒子又は第２半導体粒子の周囲が、誘電体で充填されてなる請求項５〜請求項１３のいずれか１項に記載のキャパシタ型蓄電池。
【請求項１５】
前記第１絶縁膜の同一面上に、複数列の前記第１導電路及び前記第２導電路を備える請求項４〜請求項１４のいずれか１項に記載のキャパシタ型蓄電池。
【請求項１６】
前記複数列の第１導電路に接続する第１端子と、
前記複数列の第２導電路に接続する第２端子と、
を備え、
前記第１端子及び前記第２端子は、前記第１導電路及び前記第２導電路から離れるに従って幅が狭くなる部分を有しており、この部分において、前記第１導電路と同一方向に延伸する２辺は、互いになす角度が３０°以下である請求項１６に記載のキャパシタ型蓄電池。
【請求項１７】
前記第１基材の表面粗さＲｚ（μｍ）が、１≦Ｒｚ≦１０である請求項２、６〜１６のいずれか１項に記載のキャパシタ型蓄電池。
【請求項１８】
前記第２基材の表面粗さＲｚ（μｍ）が、１≦Ｒｚ≦１０である請求項７〜１７のいずれか１項に記載のキャパシタ型蓄電池。
【請求項１９】
複数個の導電粒子又は半導体粒子が互いに接触して形成してなる粒子層を有し、前記複数個の導電粒子又は半導体粒子が、平面面積による粒度分布において平面面積の大きい側から累積１５％を除いたものであり、且つ最大幅が１００ｎｍ未満である、キャパシタ型蓄電池用基板と、
前記キャパシタ型蓄電池用基板の少なくとも一方の面上に設けた絶縁膜と、
を有し、
前記絶縁膜が、無アルカリガラス、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエーテルテレフタレート、ポリアミドイミド、ポリスチレン、ポリエーテルエーテルケトン、及びポリアセタールから選択される少なくとも１種を含んで構成され、厚さ１０μｍ以上３０μｍ以下の膜であるキャパシタ型蓄電池用蓄電層。
【請求項２０】
前記粒子層が２層以上からなり、該２層の粒子層の間に導電膜又は半導体膜からなる基材を有する請求項１９に記載のキャパシタ型蓄電池用蓄電層。
【請求項２１】
第１導電膜又は第１半導体膜からなる第１基材と、前記第１基材の少なくとも一方の面に複数個の第１導電粒子又は第１半導体粒子を含む第１粒子層と、を有する第１積層型基材と、
前記第１積層型基材の一方の面に第１絶縁膜と、
前記第１積層型基材の他方の面に第２絶縁膜と、
前記第１絶縁膜上で該第１積層型基材の長尺方向に延在する第１導電路と、
前記第２絶縁膜上で該第１積層型基材の長尺方向に延在し、前記第１導電路に平行に設けられた第２導電路と、を備え、
前記第１導電粒子若しくは前記第１半導体粒子又はこれら粒子が複数個集合した粒子集合体の最大幅が１０μｍ以下であり、前記第１導電粒子若しくは前記第１半導体粒子又は前記粒子集合体の間に隙間又は絶縁物が存在し、前記第１導電粒子若しくは前記第１半導体粒子又は前記粒子集合体の間の距離が３０ｎｍ以上３０００ｎｍ以下であり、
前記第１絶縁膜及び前記第２絶縁膜のうち、前記第１粒子層が設けられている側の前記第１積層型基材の面に設けられる絶縁膜が、無アルカリガラス、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエーテルテレフタレート、ポリアミドイミド、ポリスチレン、ポリエーテルエーテルケトン、及びポリアセタールから選択される少なくとも１種を含んで構成され、厚さ１０μｍ以上３０μｍ以下の膜であるキャパシタ型蓄電池。
【請求項２２】
第１導電膜又は第１半導体膜からなる第１基材、複数個の第１導電粒子又は第１半導体粒子を含む第１粒子層、及び第１絶縁膜、をこの順に積層した第１積層膜と、
前記第１積層膜の第１絶縁膜上で前記第１積層膜の長尺方向に延在する第１導電路と、
前記第１積層膜の第１絶縁膜上で前記第１積層膜の長尺方向に延在し、前記第１導電路に平行に設けられた第２導電路と、を備え、
前記第１導電粒子若しくは前記第１半導体粒子又はこれら粒子が複数個集合した粒子集合体の最大幅が１０μｍ以下であり、前記第１導電粒子若しくは前記第１半導体粒子又は前記粒子集合体の間に隙間又は絶縁物が存在し、前記第１導電粒子若しくは前記第１半導体粒子又は前記粒子集合体の間の距離が３０ｎｍ以上３０００ｎｍ以下であり、
前記第１絶縁膜が、無アルカリガラス、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエーテルテレフタレート、ポリアミドイミド、ポリスチレン、ポリエーテルエーテルケトン、及びポリアセタールから選択される少なくとも１種を含んで構成され、厚さ１０μｍ以上３０μｍ以下の膜であるキャパシタ型蓄電池。
【請求項２３】
更に、前記第１導電路及び前記第２導電路の外面上に連続した第２絶縁膜が設けられ、
前記第２絶縁膜の外面上に、複数個の第２導電粒子又は第２半導体粒子を含む第２粒子層と、第２導電膜又は第２半導体膜からなる第２基材と、をこの順に備え、
前記第２導電粒子若しくは前記第２半導体粒子又はこれら粒子が複数個集合した粒子集合体の最大幅が１０μｍ以下であり、前記第２導電粒子若しくは前記第２半導体粒子又は前記粒子集合体の間に隙間又は絶縁物が存在し、前記第２導電粒子若しくは前記第２半導体粒子又は前記粒子集合体の間の距離が３０ｎｍ以上３０００ｎｍ以下であり、
前記第２絶縁膜が、無アルカリガラス、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエーテルテレフタレート、ポリアミドイミド、ポリスチレン、ポリエーテルエーテルケトン、及びポリアセタールから選択される少なくとも１種を含んで構成され、厚さ１０μｍ以上３０μｍ以下の膜である請求項２２に記載のキャパシタ型蓄電池。
【請求項２４】
前記第１導電粒子若しくは前記第１半導体粒子又は前記粒子集合体の最大幅が、１００ｎｍ未満である請求項２１〜請求項２３のいずれか１項に記載のキャパシタ型蓄電池。
【請求項２５】
前記第２導電粒子若しくは前記第２半導体粒子又は前記粒子集合体の最大幅が、１００ｎｍ未満である請求項２３に記載のキャパシタ型蓄電池。
【請求項２６】
前記第１基材と前記第１粒子層を構成する第１導電粒子又は第１半導体粒子とが、異なる材質である請求項２１〜請求項２５のいずれか１項に記載のキャパシタ型蓄電池。
【請求項２７】
前記第２基材と第２粒子層を構成する第２導電粒子又は第２半導体粒子とが、異なる材質である請求項２３〜請求項２６のいずれか１項に記載のキャパシタ型蓄電池。
【請求項２８】
前記第１基材の表面粗さＲｚ（μｍ）が、１≦Ｒｚ≦１０である請求項２１〜請求項２７のいずれか１項に記載のキャパシタ型蓄電池。
【請求項２９】
前記第２基材の表面粗さＲｚ（μｍ）が、１≦Ｒｚ≦１０である請求項２３〜請求項２８のいずれか１項に記載のキャパシタ型蓄電池。
【請求項３０】
前記第１導電膜及び第１導電粒子が、Ｆｅ、Ａｌ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ａｇ、Ｍｇ、Ｃｕ、Ｓｎ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｎ、Ｔｉ、Ｔａ及びＣからなる群より選択される少なくとも一つの元素、前記群より選択される少なくとも二種の元素で構成される合金若しくは共析物、又は前記群より選択される少なくとも一つの元素を含み更に周期律表の３族〜１４族からなる群より選択される少なくとも一つの元素を含んで構成される合金若しくは共析物、を含有する請求項２１〜請求項２９のいずれか１項に記載のキャパシタ型蓄電池。
【請求項３１】
前記第２導電膜及び第２導電粒子が、Ｆｅ、Ａｌ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ａｇ、Ｍｇ、Ｃｕ、Ｓｎ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｎ、Ｔｉ、Ｔａ及びＣからなる群より選択される少なくとも一つの元素、前記群より選択される少なくとも二種の元素で構成される合金若しくは共析物、又は前記群より選択される少なくとも一つの元素を含み更に周期律表の３族〜１４族からなる群より選択される少なくとも一つの元素を含んで構成される合金若しくは共析物、を含有する請求項２３〜請求項３０のいずれか１項に記載のキャパシタ型蓄電池。
【請求項３２】
前記第１半導体膜及び第１半導体粒子が、ニッケルナイトライド、アナターゼ構造のチタン酸化物、酸化錫混入の酸化インジウム、酸化錫、ジルコニウム酸化物、ガリウムナイトライド、アルミニウムナイトライド、シリコン及びカーボンからなる群より選択される少なくとも一種の化合物を含有する請求項２１〜請求項３１のいずれか１項に記載のキャパシタ型蓄電池。
【請求項３３】
前記第２半導体膜及び第２半導体粒子が、ニッケルナイトライド、アナターゼ構造のチタン酸化物、酸化錫混入の酸化インジウム、酸化錫、ジルコニウム酸化物、ガリウムナイトライド、アルミニウムナイトライド、シリコン及びカーボンからなる群より選択される少なくとも一種の化合物を含有する請求項２３〜請求項３２のいずれか１項に記載のキャパシタ型蓄電池。
【請求項３４】
常温で不純物準位から５０％以上の励起電子が発生するよう、前記化合物にｎ型又はｐ型の遷移金属、希土類金属又は非磁性金属をドープしてなる請求項３２又は請求項３３に記載のキャパシタ型蓄電池。
【請求項３５】
前記第１絶縁膜の同一面上に、複数列の前記第１導電路及び前記第２導電路を備える請求項２２〜３４のいずれか１項に記載のキャパシタ型蓄電池。
【請求項３６】
前記複数列の第１導電路に接続する第１端子と、
前記複数列の第２導電路に接続する第２端子と、
を備え、
前記第１端子及び前記第２端子は、前記第１導電路及び前記第２導電路から離れるに従って幅が狭くなる部分を有しており、この部分において、前記第１導電路と同一方向に延伸する２辺は、互いになす角度が３０°以下である請求項３５に記載のキャパシタ型蓄電池。
【請求項３７】
第１導電膜又は第１半導体膜からなる第１基材の少なくとも一方の面上に、複数個の導電性又は半導性の第１粒子が存在し、前記第１粒子又は第１粒子が複数個集合した第１粒子集合体の最大幅が１０μｍ以下であり、前記第１粒子又は前記第１粒子集合体の間の距離が３０ｎｍ以上３０００ｎｍ以下であるキャパシタ型蓄電池用基板と、
前記キャパシタ型蓄電池用基板の少なくとも一方の面上に絶縁膜と、
を有し、
前記第１粒子又は前記粒子集合体の間に隙間又は絶縁物が存在し、
前記絶縁膜が、無アルカリガラス、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエーテルテレフタレート、ポリアミドイミド、ポリスチレン、ポリエーテルエーテルケトン、及びポリアセタールから選択される少なくとも１種を含んで構成され、厚さ１０μｍ以上３０μｍ以下の膜であるキャパシタ型蓄電池用蓄電層。
【請求項３８】
電力を発生する発電機と、
負荷に供給する電源線に接続され、前記発電機が発電した電力を蓄電し、蓄電した電力を前記負荷に供給する蓄電装置であって、請求項１〜３７のいずれか１項に記載のキャパシタ型蓄電池からなる蓄電装置と、
を備える車両用蓄電システム。
【請求項３９】
前記電源線に接続され、前記蓄電装置と共に前記負荷に電力を供給する補助発電装置をさらに備える請求項３８に記載の車両用蓄電システム。
【請求項４０】
前記補助発電装置が、燃料電池、空気・亜鉛電池、空気・リチウム電池、空気・鉄電池、空気・アルミニウム電池から選択される少なくとも一つからなる請求項３９に記載の車両用蓄電システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１１−２１６５５６（Ｐ２０１１−２１６５５６Ａ）
【公開日】平成２３年１０月２７日（２０１１．１０．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−８１２７８（Ｐ２０１０−８１２７８）
【出願日】平成２２年３月３１日（２０１０．３．３１）
【出願人】（０００００５２９０）古河電気工業株式会社 (4,457)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月２７日（２０１１．１０．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月３１日（２０１０．３．３１）
【出願人】（０００００５２９０）古河電気工業株式会社 (4,457)
【Ｆターム（参考）】
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