JP2002025869A - コイン型電気化学素子 - Google Patents
コイン型電気化学素子Info
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高温・高湿の条件下で使用しても電解液の液
漏れが無く、安全性に優れたコイン型電気化学素子を得
る。 【解決手段】 一対の分極性電極の間に介在されたセパ
レータ１５と、前記一対の分極性電極１１ａ，１１ｂと
セパレータ１５に含浸された電解液と、前記一対の分極
性電極１１ａ，１１ｂを収納する金属ケース１３と、前
記金属ケース１３の開口部をガスケット１６を介して密
封する金属蓋１４とで構成されるコイン型電気化学素子
であって、前記金属蓋１４と前記ガスケット１６が密着
する部分、および前記金属ケース１３と前記ガスケット
１６が密着する部分の両方にゴム弾性を有する高分子化
合物層１７を設けたコイン型電気化学素子とする。
漏れが無く、安全性に優れたコイン型電気化学素子を得
る。 【解決手段】 一対の分極性電極の間に介在されたセパ
レータ１５と、前記一対の分極性電極１１ａ，１１ｂと
セパレータ１５に含浸された電解液と、前記一対の分極
性電極１１ａ，１１ｂを収納する金属ケース１３と、前
記金属ケース１３の開口部をガスケット１６を介して密
封する金属蓋１４とで構成されるコイン型電気化学素子
であって、前記金属蓋１４と前記ガスケット１６が密着
する部分、および前記金属ケース１３と前記ガスケット
１６が密着する部分の両方にゴム弾性を有する高分子化
合物層１７を設けたコイン型電気化学素子とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、コイン型電気化学
素子に関するものであって、特に、その構成部であるガ
スケット部の機密構造を改善したコイン型電気化学素子
に関するものである。
素子に関するものであって、特に、その構成部であるガ
スケット部の機密構造を改善したコイン型電気化学素子
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のコイン型電気化学素子について、
その一例であるコイン型電気二重層キャパシタを例にし
て説明を行う。
その一例であるコイン型電気二重層キャパシタを例にし
て説明を行う。
【０００３】図２に、従来のコイン型電気二重層キャパ
シタの説明図を示す。図２に示した従来のコイン型電気
二重層キャパシタは、活性炭粉末を適当なバインダーと
混練してシート状にしたものや活性炭素繊維の織布を分
極性電極１ａ、１ｂとし、この分極性電極１ａ、１ｂを
それぞれステンレススチールまたはアルミニウムからな
る金属ケース２及び金属蓋３に炭素系結着剤４ａ、４ｂ
を介して収納するとともに、二つの分極性電極１ａ、１
ｂ間に電解液を含んだセパレータ５を介して対向させ、
そして金属ケース２および金属蓋３の周縁部をガスケッ
ト６を介して封口し、前記金属蓋３と前記ガスケット６
が密着する部分と前記金属ケース２と前記ガスケット６
が密着する部分にシール剤７を介在させることにより構
成されている。
シタの説明図を示す。図２に示した従来のコイン型電気
二重層キャパシタは、活性炭粉末を適当なバインダーと
混練してシート状にしたものや活性炭素繊維の織布を分
極性電極１ａ、１ｂとし、この分極性電極１ａ、１ｂを
それぞれステンレススチールまたはアルミニウムからな
る金属ケース２及び金属蓋３に炭素系結着剤４ａ、４ｂ
を介して収納するとともに、二つの分極性電極１ａ、１
ｂ間に電解液を含んだセパレータ５を介して対向させ、
そして金属ケース２および金属蓋３の周縁部をガスケッ
ト６を介して封口し、前記金属蓋３と前記ガスケット６
が密着する部分と前記金属ケース２と前記ガスケット６
が密着する部分にシール剤７を介在させることにより構
成されている。
【０００４】ここで、シール剤７の例を挙げると、特開
平１−２４１１０９号公報では真空加熱によって揮発成
分を除去したアスファルトが使用されている。また、電
解液には、例えば有機溶媒としてプロピレンカーボネイ
トに電解質としてテトラエチルアンモニウムテトラフル
オロボレイト（Ｅｔ４ＮＢＦ４）を混合したものが用い
られる。このため、ガスケット６には、前記の有機溶媒
に侵されない耐薬品性が要求され、従来よりポリプロピ
レンやポリエチレンが用いられてきた。
平１−２４１１０９号公報では真空加熱によって揮発成
分を除去したアスファルトが使用されている。また、電
解液には、例えば有機溶媒としてプロピレンカーボネイ
トに電解質としてテトラエチルアンモニウムテトラフル
オロボレイト（Ｅｔ４ＮＢＦ４）を混合したものが用い
られる。このため、ガスケット６には、前記の有機溶媒
に侵されない耐薬品性が要求され、従来よりポリプロピ
レンやポリエチレンが用いられてきた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
たコイン型電気二重層キャパシタの構成を持ってして
も、高温・高湿の条件下で使用した場合、金属蓋とガス
ケットが密着する部分と金属ケースとガスケットが密着
する部分のシール剤特性が低下するため、電解液の漏れ
が生じやすくなり、安全性が低下してしまう。これは、
コイン型電気二重層キャパシタに限定されるものではな
く、コイン型電気化学素子が有する共通の問題である。
たコイン型電気二重層キャパシタの構成を持ってして
も、高温・高湿の条件下で使用した場合、金属蓋とガス
ケットが密着する部分と金属ケースとガスケットが密着
する部分のシール剤特性が低下するため、電解液の漏れ
が生じやすくなり、安全性が低下してしまう。これは、
コイン型電気二重層キャパシタに限定されるものではな
く、コイン型電気化学素子が有する共通の問題である。
【０００６】従って、本発明の目的は、上記記述の問題
点を解決するものであり、高温・高湿の条件下で使用し
ても電解液の液漏れが無く、安全性に優れたコイン型電
気化学素子を提供することである。
点を解決するものであり、高温・高湿の条件下で使用し
ても電解液の液漏れが無く、安全性に優れたコイン型電
気化学素子を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明のコイン型電気化
学素子では、一対の分極性電極の間に介在されたセパレ
ータと、前記一対の分極性電極とセパレータに含浸され
た電解液と、前記一対の分極性電極を収納する金属ケー
スと、前記金属ケースの開口部をガスケットを介して密
封する金属蓋とで構成されたコイン型電気化学素子にお
いて、前記金属蓋と前記ガスケットが密着する部分と前
記金属ケースと前記ガスケットが密着する部分のいずれ
か一方に、あるいは両者の部分にゴム弾性を有する高分
子化合物層を設けたコイン型電気化学素子である。ここ
で、この高分子化合物層は加硫剤を、配合されたブチル
ゴムを熱処理することで形成するものである。
学素子では、一対の分極性電極の間に介在されたセパレ
ータと、前記一対の分極性電極とセパレータに含浸され
た電解液と、前記一対の分極性電極を収納する金属ケー
スと、前記金属ケースの開口部をガスケットを介して密
封する金属蓋とで構成されたコイン型電気化学素子にお
いて、前記金属蓋と前記ガスケットが密着する部分と前
記金属ケースと前記ガスケットが密着する部分のいずれ
か一方に、あるいは両者の部分にゴム弾性を有する高分
子化合物層を設けたコイン型電気化学素子である。ここ
で、この高分子化合物層は加硫剤を、配合されたブチル
ゴムを熱処理することで形成するものである。
【０００８】上記コイン型電気化学素子の構成によれ
ば、前記高分子化合物層の存在により金属蓋とガスケッ
トの密着性と、金属ケースとガスケットの密着性が向上
するため、高温・高湿の条件下で使用しても電解液の液
漏れが無く、安全性に優れたコイン型電気化学素子を得
ることができる。
ば、前記高分子化合物層の存在により金属蓋とガスケッ
トの密着性と、金属ケースとガスケットの密着性が向上
するため、高温・高湿の条件下で使用しても電解液の液
漏れが無く、安全性に優れたコイン型電気化学素子を得
ることができる。
【０００９】即ち、本発明は、一対の分極性電極の間に
介在されたセパレータと、前記一対の分極性電極とセパ
レータに含浸された電解液と、前記一対の分極性電極を
収納する金属ケースと、前記金属ケースの開口部をガス
ケットを介して密封する金属蓋とで構成されるコイン型
電気化学素子であって、前記金属蓋と前記ガスケットが
密着する部分、あるいは前記金属ケースと前記ガスケッ
トが密着する部分のいずれかの部分にゴム弾性を有する
高分子化合物層を設けたコイン型電気化学素子である。
介在されたセパレータと、前記一対の分極性電極とセパ
レータに含浸された電解液と、前記一対の分極性電極を
収納する金属ケースと、前記金属ケースの開口部をガス
ケットを介して密封する金属蓋とで構成されるコイン型
電気化学素子であって、前記金属蓋と前記ガスケットが
密着する部分、あるいは前記金属ケースと前記ガスケッ
トが密着する部分のいずれかの部分にゴム弾性を有する
高分子化合物層を設けたコイン型電気化学素子である。
【００１０】また、本発明は、一対の分極性電極の間に
介在されたセパレータと、前記一対の分極性電極とセパ
レータに含浸された電解液と、前記一対の分極性電極を
収納する金属ケースと、前記金属ケースの開口部をガス
ケットを介して密封する金属蓋とで構成されるコイン型
電気化学素子であって、前記金属蓋と前記ガスケットが
密着する部分、および前記金属ケースと前記ガスケット
が密着する部分の両方にゴム弾性を有する高分子化合物
層を設けたコイン型電気化学素子である。
介在されたセパレータと、前記一対の分極性電極とセパ
レータに含浸された電解液と、前記一対の分極性電極を
収納する金属ケースと、前記金属ケースの開口部をガス
ケットを介して密封する金属蓋とで構成されるコイン型
電気化学素子であって、前記金属蓋と前記ガスケットが
密着する部分、および前記金属ケースと前記ガスケット
が密着する部分の両方にゴム弾性を有する高分子化合物
層を設けたコイン型電気化学素子である。
【００１１】また、本発明は、前記高分子化合物層は、
加硫剤が配合されたブチルゴムを熱処理し硬化させたコ
イン型電気化学素子である。
加硫剤が配合されたブチルゴムを熱処理し硬化させたコ
イン型電気化学素子である。
【００１２】
【実施例】本発明の実施例によるコイン型電気化学素子
について、以下に説明する。
について、以下に説明する。
【００１３】図１は、本発明の実施例によるコイン型電
気化学素子において、電気二重層キャパシタの例につい
て、その構成を示す断面図である。なお、以下で説明す
る電気二重層キャパシタの実施例は、本発明の一実施例
であり、これに限定されるものではなく、これ以外のコ
イン型二次電池などのコイン型電気化学素子にも本発明
は適用できるものである。
気化学素子において、電気二重層キャパシタの例につい
て、その構成を示す断面図である。なお、以下で説明す
る電気二重層キャパシタの実施例は、本発明の一実施例
であり、これに限定されるものではなく、これ以外のコ
イン型二次電池などのコイン型電気化学素子にも本発明
は適用できるものである。
【００１４】図１において、活性炭８０重量％、カーボ
ンブラック１０重量％、バインダー１０重量％から構成
される厚さ４.５ｍｍのシート状の分極性電極１１ａ、
１１ｂを直径１０ｍｍに打ち抜き、この分極性電極１１
ａ、１１ｂを炭素系結着剤１２ａ、１２ｂで金属ケース
１３および金属蓋１４に接着し、減圧加熱処理を行っ
た。
ンブラック１０重量％、バインダー１０重量％から構成
される厚さ４.５ｍｍのシート状の分極性電極１１ａ、
１１ｂを直径１０ｍｍに打ち抜き、この分極性電極１１
ａ、１１ｂを炭素系結着剤１２ａ、１２ｂで金属ケース
１３および金属蓋１４に接着し、減圧加熱処理を行っ
た。
【００１５】続いて、乾燥窒素雰囲気のグローブボック
ス中で電解液を分極性電極１１ａ、１１ｂに含浸せしめ
た。電解液は、テトラエチルアンモニウムテトラフルオ
ロボレートを０.７ｍｏｌ／ｌの濃度でプロピレンカー
ボネートに溶解することによって調製した。
ス中で電解液を分極性電極１１ａ、１１ｂに含浸せしめ
た。電解液は、テトラエチルアンモニウムテトラフルオ
ロボレートを０.７ｍｏｌ／ｌの濃度でプロピレンカー
ボネートに溶解することによって調製した。
【００１６】この電解液を含浸した分極性電極１１ａ、
１１ｂをセパレータ１５を介して対向させ、ガスケット
１６を用いてカシメ封口し、直径９.０ｍｍ・高さ２.０
ｍｍのコイン型電気二重層キャパシタを作製した。
１１ｂをセパレータ１５を介して対向させ、ガスケット
１６を用いてカシメ封口し、直径９.０ｍｍ・高さ２.０
ｍｍのコイン型電気二重層キャパシタを作製した。
【００１７】また、前記金属蓋１４と前記ガスケット１
６が密着する部分と前記金属ケース１３と前記ガスケッ
ト１６が密着する部分には、ゴム弾性を有する高分子化
合物層１７が設けられている。この高分子化合物層１７
は、加硫剤を配合されたブチルゴムを金属蓋１４および
金属ケース１３に刷毛で塗布し、６０℃で３０分熱処理
を行って溶媒を除去し、次いで、１５０℃で３０分熱処
理を行うことで硬化処理を行って成形した。
６が密着する部分と前記金属ケース１３と前記ガスケッ
ト１６が密着する部分には、ゴム弾性を有する高分子化
合物層１７が設けられている。この高分子化合物層１７
は、加硫剤を配合されたブチルゴムを金属蓋１４および
金属ケース１３に刷毛で塗布し、６０℃で３０分熱処理
を行って溶媒を除去し、次いで、１５０℃で３０分熱処
理を行うことで硬化処理を行って成形した。
【００１８】（比較例１）図２に示すコイン型電気二重
層キャパシタにおける金属蓋１４とガスケット１６が密
着する部分と金属ケース１３とガスケット１６が密着す
る部分を真空加熱によって揮発成分を除去したアスファ
ルトからなるシール剤７を介在させてコイン型電気二重
層キャパシタを製作した。
層キャパシタにおける金属蓋１４とガスケット１６が密
着する部分と金属ケース１３とガスケット１６が密着す
る部分を真空加熱によって揮発成分を除去したアスファ
ルトからなるシール剤７を介在させてコイン型電気二重
層キャパシタを製作した。
【００１９】（比較例２）図２に示すコイン型電気二重
層キャパシタにおいて、シール剤７を介在せずにコイン
型電気二重層キャパシタを製作した。
層キャパシタにおいて、シール剤７を介在せずにコイン
型電気二重層キャパシタを製作した。
【００２０】上記の実施例と比較例１、比較例２で得ら
れた電気二重層キャパシタをそれぞれ１０個用意し、こ
れらの電気二重層キャパシタに７０℃の雰囲気下で２.
５Ｖの直流電圧を印加して、電圧印加時間と電気二重層
キャパシタの特性変化および封止部分からの電解液の漏
れを検証した結果を表１に示した。
れた電気二重層キャパシタをそれぞれ１０個用意し、こ
れらの電気二重層キャパシタに７０℃の雰囲気下で２.
５Ｖの直流電圧を印加して、電圧印加時間と電気二重層
キャパシタの特性変化および封止部分からの電解液の漏
れを検証した結果を表１に示した。
【００２１】
【表１】
【００２２】表１より明らかなように、比較例の電気二
重層キャパシタでは、５０００時間後から電解液の漏れ
が確認され、１００００時間後の静電容量および内部抵
抗のキャパシタ特性は、初期特性と比較して著しく劣化
している。一方、本発明の一実施例では、１００００時
間後でも電解液の漏れは確認できず、またキャパシタ特
性の変化も比較例と比べれば小さいものであった。
重層キャパシタでは、５０００時間後から電解液の漏れ
が確認され、１００００時間後の静電容量および内部抵
抗のキャパシタ特性は、初期特性と比較して著しく劣化
している。一方、本発明の一実施例では、１００００時
間後でも電解液の漏れは確認できず、またキャパシタ特
性の変化も比較例と比べれば小さいものであった。
【００２３】ここで、以上説明した本実施例では、コイ
ン型電気二重層キャパシタについて例示したが、このコ
イン型電気二重層キャパシタだけに限定されるものでは
なく、コイン型二次電池などのコイン型電気化学素子全
般に適用できるものである。
ン型電気二重層キャパシタについて例示したが、このコ
イン型電気二重層キャパシタだけに限定されるものでは
なく、コイン型二次電池などのコイン型電気化学素子全
般に適用できるものである。
【００２４】
【発明の効果】以上説明したごとく、本発明のコイン型
電気化学素子によれば、一対の分極性電極の間に介在さ
れたセパレータと、前記一対の分極性電極とセパレータ
に含浸された電解液と、前記一対の分極性電極を収納す
る金属ケースと、前記金属ケースの開口部をガスケット
を介して密封する金属蓋とを有し、前記金属蓋と前記ガ
スケットが密着する部分、または前記金属ケースと前記
ガスケットが密着する部分に、あるいは両者の部分の両
方に、加硫剤を配合されたブチルゴムを熱処理してゴム
弾性を有する高分子化合物層を設けることで、金属蓋と
ガスケットの密着性および金属ケースとガスケットの密
着性が向上するため、高温・高湿の条件下で使用しても
電解液の液漏れが無く、安全性に優れたコイン型電気化
学素子を提供できるものである。
電気化学素子によれば、一対の分極性電極の間に介在さ
れたセパレータと、前記一対の分極性電極とセパレータ
に含浸された電解液と、前記一対の分極性電極を収納す
る金属ケースと、前記金属ケースの開口部をガスケット
を介して密封する金属蓋とを有し、前記金属蓋と前記ガ
スケットが密着する部分、または前記金属ケースと前記
ガスケットが密着する部分に、あるいは両者の部分の両
方に、加硫剤を配合されたブチルゴムを熱処理してゴム
弾性を有する高分子化合物層を設けることで、金属蓋と
ガスケットの密着性および金属ケースとガスケットの密
着性が向上するため、高温・高湿の条件下で使用しても
電解液の液漏れが無く、安全性に優れたコイン型電気化
学素子を提供できるものである。
【図１】本発明の実施例によるコイン型電気二重層キャ
パシタの断面図。
パシタの断面図。
【図２】従来のコイン型電気二重層キャパシタの縦断面
図。
図。
１ａ，１ｂ 分極性電極 ２ 金属ケース ３ 金属蓋 ４ａ，４ｂ 炭素系結着剤 ５ セパレータ ６ ガスケット ７ シール剤 １１ａ、１１ｂ 分極性電極 １２ａ、１２ｂ 炭素系結着剤 １３ 金属ケース １４ 金属蓋 １５ セパレータ １６ ガスケット １７ 高分子化合物層
Claims (3)
- 【請求項１】 一対の分極性電極の間に介在されたセパ
レータと、前記一対の分極性電極とセパレータに含浸さ
れた電解液と、前記一対の分極性電極を収納する金属ケ
ースと、前記金属ケースの開口部をガスケットを介して
密封する金属蓋とで構成されるコイン型電気化学素子で
あって、前記金属蓋と前記ガスケットが密着する部分、
あるいは前記金属ケースと前記ガスケットが密着する部
分のいずれかの部分にゴム弾性を有する高分子化合物層
を設けたことを特徴とするコイン型電気化学素子。 - 【請求項２】 一対の分極性電極の間に介在されたセパ
レータと、前記一対の分極性電極とセパレータに含浸さ
れた電解液と、前記一対の分極性電極を収納する金属ケ
ースと、前記金属ケースの開口部をガスケットを介して
密封する金属蓋とで構成されるコイン型電気化学素子で
あって、前記金属蓋と前記ガスケットが密着する部分、
および前記金属ケースと前記ガスケットが密着する部分
の両方にゴム弾性を有する高分子化合物層を設けたこと
を特徴とするコイン型電気化学素子。 - 【請求項３】 前記高分子化合物層は、加硫剤が配合さ
れたブチルゴムを熱処理し硬化させて形成したことを特
徴とする請求項１および２に記載のコイン型電気化学素
子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000203803A JP2002025869A (ja) | 2000-07-05 | 2000-07-05 | コイン型電気化学素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000203803A JP2002025869A (ja) | 2000-07-05 | 2000-07-05 | コイン型電気化学素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002025869A true JP2002025869A (ja) | 2002-01-25 |
Family
ID=18701167
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000203803A Pending JP2002025869A (ja) | 2000-07-05 | 2000-07-05 | コイン型電気化学素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002025869A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005055259A1 (ja) * | 2003-12-03 | 2005-06-16 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | コイン形蓄電セル |
-
2000
- 2000-07-05 JP JP2000203803A patent/JP2002025869A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005055259A1 (ja) * | 2003-12-03 | 2005-06-16 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | コイン形蓄電セル |
| US7576969B2 (en) | 2003-12-03 | 2009-08-18 | Panasonic Corporation | Coin-shaped storage cell |
| US7742280B2 (en) | 2003-12-03 | 2010-06-22 | Panasonic Corporation | Coin-shaped storage cell |
| TWI425538B (zh) * | 2003-12-03 | 2014-02-01 | Panasonic Corp | Button type power storage unit |
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