JP2002280059A

JP2002280059A - 電池及び電気二重層コンデンサ並びにそれらの製造方法

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Publication number: JP2002280059A
Application number: JP2001075975A
Authority: JP
Inventors: Manabu Harada; 学原田; Toshihiko Nishiyama; 利彦西山; Hiroyuki Kamisuke; 浩幸紙透; Masahito Kurosaki; 雅人黒崎; Yuji Nakagawa; 裕二中川; Tomoki Shinoda; 知希信田; Katsuya Mitani; 勝哉三谷
Original assignee: NEC Tokin Corp
Current assignee: Tokin Corp
Priority date: 2001-03-16
Filing date: 2001-03-16
Publication date: 2002-09-27
Anticipated expiration: 2021-03-16
Also published as: JP4044295B2

Abstract

(57)【要約】【課題】電池構成材又は電気二重層コンデンサ構成材を
予めガスケット内に封止した構造の基本セルからなる素
子を、外装パッケージ内に減圧封止した構造の電池又は
電気二重層コンデンサにおいて、内部抵抗を小さくし、
またそのばらつきも小さくなるようにすることを目的と
する。【解決手段】素子３Ａを構成する基本セル２Ａに、基本
セルの内外を通じる電解液注入孔９と、電解液注入孔９
を基本セルの外部から塞ぐ、気体透過性で非液体透過性
のフィルター１０を設ける。素子３Ａをフレキシブルフ
ィルム中に減圧封止するときの減圧過程で、素子３Ａの
内部がフレキシブルフィルムの内部と同じ気圧に減圧さ
れるので、大気圧との差によって素子３Ａに加わる圧力
が、素子内が大気圧である従来の場合より大きくなる。
基本セル２Ａ内の電解液のフレキシブルフィルム中への
漏出は、フィルター１０の非液体透過性により阻止され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電池及び電気二重
層コンデンサ並びにそれらの製造方法に関し、特に、電
池素子又は電気二重層コンデンサ素子を、フレキシブル
フィルムからなるパッケージ内に減圧状態で封止した構
造の電池及び電気二重層コンデンサとそれらの製造方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、各種電子機器における小型化、省
電力化は著しく、これに伴って、電力供給源として機器
に搭載される電池やコンデンサに対しても、小型化、軽
量化、高性能化が強く要求されている。

【０００３】電池やコンデンサの電力供給源としての性
能を示す項目の一つに内部抵抗の値があるが、その内部
抵抗の改善（抵抗値の低減）の一方法に、従来、電池や
コンデンサの素子を、ラミネートフィルムのようなフレ
キシブルフィルムの中に減圧状態で封止、外装する技術
が知られている。例えば、特開平８−０８３５９６号公
報は、電池構成材をフレキシブルなフィルムよりなる密
閉型の外装パッケージ内に収容した構造の薄型カード電
池であって、上記フレキシブルフィルム内を減圧状態に
することで内部抵抗を低く抑えた電池を開示している。

【０００４】図８に、上記公報の図１を再掲して示す。
尚、説明の便宜上、図８中の各部の符号及び名称に、上
記公報で用いられているものとは異なる符号及び名称を
用いて示すことがある。図８を参照して、この図に示さ
れる電池５１は、厚さ２００μｍの薄型電池であって、
次のようにして作製される。先ず、外装材にはポリエチ
レン／アルミニウム／ポリエチレンの積層構造からな
る、厚さ３０μｍのフレキシブルなラミネートフィルム
を用いる。このラミネートフィルムからなる外装パッケ
ージ１５中に、予め形成しておいた正極４Ｔ、セパレー
タ５、負極４Ｂ、電解液（図示なし）、端子板８Ｔ及び
８Ｂを収容した後、パッケージ１５の内部を真空ポンプ
に接続して減圧する。そして、パッケージ内を１０秒間
減圧した後、温度１２０℃のヒーターで外装材であるラ
ミネートフィルムの端を熱封止して、パッケージ１５の
内部を減圧状態にしたまま密封する。

【０００５】このようにして得られた電池５１において
は、外装パッケージ１５をなすラミネートフィルムの内
部が減圧状態にあるので、大気圧により電極集電体間に
均一な圧力が加わる。これにより、電極間の密着性が向
上し接触抵抗が小さくなるので、電池の内部抵抗が低く
抑えられる。

【０００６】上に述べたのは、フレキシブルフィルムを
用いた減圧封止技術を電池に適用した例であるが、電子
機器の電力供給源として、電池のほかに電気二重層コン
デンサが知られている。電気二重層コンデンサは、ファ
ラッド（Ｆ）オーダーというような、他のコンデンサに
見られない非常に大きな静電容量を容易に実現できるコ
ンデンサであり、その大容量性のゆえに、ＩＣメモリや
マイクロプロセッサなどのバックアップ電源など、電池
の代替品としての用途にも用いられている。

【０００７】電気二重層コンデンサは、固体と液体との
間の固・液界面に形成される電気二重層を誘電体層とし
て用いることを静電容量発現の原理とするコンデンサで
あって、誘電体層である電気二重層の厚さが分子の直径
と同程度で、他のコンデンサに比べ非常に小さいことに
より大容量が得られるのであるが、上記の原理を実用の
ものとするための構造の面から見ると、電解液に対して
電気化学的に安定な固体を電極（分極性電極）とし、そ
のような分極性電極を２つ、電気絶縁性でイオン透過性
の多孔質セパレータを挟んで対置させ、分極性電極やセ
パレータに電解液を含ませるという、電池と類似の構造
が基本構造となる。本発明の観点から見たとき、上記電
気二重層コンデンサの基本構造が電池の基本構造と同等
であることは、後の説明で明らかにするであろう。

【０００８】ラミネートフィルムによる減圧封止技術を
適用した電気二重層コンデンサの一例が、本発明と同一
出願人による特願２０００−１７４２６６号に記載され
ている。この種の電気二重層コンデンサの一例の平面図
を図９（ａ）に、Ａ３−Ａ３切断線における断面図を図
９（ｂ）にそれぞれ示す。また、封止されているコンデ
ンサ素子の断面図を、図９（ｃ）に示す。

【０００９】図９を参照して、図示する電気二重層コン
デンサ６１においても、先に述べた電池におけると同様
に、コンデンサ素子６３がフレキシブルなラミネートフ
ィルムからなる外装パッケージ１５内に減圧状態で封止
されている。コンデンサ素子６３の断面を示す図９
（ｃ）を参照すると、コンデンサ素子６３は、２つの基
本セル６２が直列になるように積み重ねられた、積層セ
ル構造の素子である。一つ一つの基本セル６２は、それ
ぞれが単独で電荷蓄積機能を持つ。基本セル６２を２個
積層して素子６３としているのは、コンデンサ全体とし
ての耐電圧が回路側から要求される耐電圧を満足するよ
うにするためである。従って、一般的に、コンデンサ素
子を構成する基本セルの数は２個に限らず、それ以上で
あることもある。また、単独の基本セルがそのままで素
子であることもある。素子６３の一番上と一番下の２つ
の面には、それぞれリード端子付きの端子板８Ｔ、８Ｂ
が設けられている。

【００１０】それぞれの基本セル６２は、電気絶縁性で
イオン透過性をもつ多孔性のセパレータ５と、このセパ
レータ５を挟んでセパレータに接するように配置された
一対の分極性電極１４Ｔ、１４Ｂと、それら２つの分極
性電極に対して、セパレータ５とは反対側の面に接する
ように配置された一対の導電性集電体６６Ｔ、６６Ｂ
と、分極性電極１４Ｔ、１４Ｂを取り囲んで集電体６６
Ｔ、６６Ｂの間に介装された電気絶縁性のガスケット６
７とからなり、内部に図示しない電解液が含有された状
態で、ガスケット６７と上下２つの集電体６６Ｔ、６６
Ｂとにより密封、封止されている。電解液には、例えば
硫酸水溶液が用いられている。

【００１１】集電体６６Ｔ、６６Ｂには、例えばブチル
ゴムにカーボンを分散させて導電性を与えた導電性ゴム
や、オレフィン系樹脂にカーボンを分散させて導電性を
もたせた導電性プラスチックフィルムが用いられてい
る。ガスケット６７には、（カーボンを分散させていな
い）電気絶縁性のブチルゴムやオレフィン系樹脂が用い
られている。

【００１２】基本セル６２は、大略、ガスケット６７内
に分極性電極１４Ｂ、セパレータ５及び分極性電極１４
Ｔを収納し、電解液を注入し、集電体６６Ｔ、６６Ｂで
蓋をした状態で、上下の集電体６６Ｔ、６６Ｂの間に圧
力を加えながら加熱することで、集電体６６Ｔとガスケ
ット６７との間及び、集電体６６Ｂとガスケット６７と
の間を熱圧着することにより密封される。

【００１３】ここで、図８に示す電池５１の断面図と、
図９（ｃ）に示す電気二重層コンデンサの素子６３の断
面図とを比較すると、電池５１の場合は、外装パッケー
ジ１５の中に端子板８Ｂ、負極４Ｂ、セパレータ５、正
極４Ｔ、端子板８Ｔ及び電解液がすべて曝露しているの
に対し、電気二重層コンデンサの場合は、２つの分極性
１４Ｔ、１４Ｂ、セパレータ５及び電解液が、ガスケッ
ト６７とその上下の集電体６６Ｔ、６６Ｂとで密封、封
止されていて、外装パッケージ内には直接曝露していな
い点で、構造が異なっている。

【００１４】上記電池と電気二重層コンデンサとの間の
構造上の相違は、電気二重層コンデンサ６１において
は、電解液に硫酸水溶液を用いていることによる。すな
わち、硫酸水溶液に限らず腐食性の電解液を用いた場
合、電解液が外装パッケージ１５内に曝露していたので
は、主に銅やアルミニウのような良導電性金属を材料と
する電極板８Ｔ、８Ｂが電解液によって腐食されてしま
う。そこで、電解液を一旦ガスケット６７内に封止した
うえで、外装パッケージ１５に収容しなければならない
のである。上述の電気二重層コンデンサ６１において、
基本セル６２を構成するガスケット６７や集電体６６
Ｔ、６６Ｂに、ブチルゴムやオレフィン系樹脂のような
硫酸水溶液に侵されない材料を用いるのも、同じ理由に
よる。腐食性の電解液を用いるのであれば、電池に対し
ても同じことが言える。つまり、電池にしろ電気二重層
コンデンサにしろ、電解液に腐食性のものを用いる場合
は、電池構成材（正極、負極、セパレータ及び電解液）
或いは電気二重層コンデンサ構成材（２つの分極性電
極、セパレータ及び電解液）をなんらかの方法で一度封
止した上で、外装パッケージ内に収納する構造にしなけ
ればならないのである。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、電池
や電気二重層コンデンサにおいて、素子をフレキシブル
フィルム内に減圧状態で封止することで、大気圧によっ
て素子に圧力を加え内部抵抗を小さくして、電力供給源
としての性能を向上させることができる。その場合、電
解液に例えば硫酸水溶液のような腐食性のものを用いた
電池や電気二重層コンデンサでは、素子を構成する基本
セルの構造を、例えば図９（ｃ）に示すような、電池構
成材或いはコンデンサ構成材を予めガスケット６７内に
封止した構造にしなければならず、これが原因で、内部
抵抗低減の効果が十分に得られなくなる。以下に、その
説明をする。尚、以下、この項においては、説明を簡明
にして理解を容易にするため、図９（ｃ）に示す電気二
重層コンデンサの素子６３を主にし、且つコンデンサ素
子６３は１つの基本セル６２からなっているものとして
説明する。

【００１６】図９（ｂ）、（ｃ）を参照して、素子６３
すなわち基本セル６２の上下の集電体６６Ｔ、６６Ｂ間
に加わる圧力は、大気圧と基本セル６２内の気圧との差
によってほぼ決る。従って、基本セル６２にかかる圧力
を大きくするには、基本セル内の真空度を上げる（気圧
を下げる）ことが重要である。前述した従来の電気二重
層コンデンサの場合は、基本セル６２を作製するとき、
ガスケット６７と集電体６６Ｔ、６６Ｂとを大気圧中で
熱圧着するので、基本セル６２内は大気圧にあると考え
てよい。そこで、この基本セル６２内を大気圧より低く
するために、ガスケット６７と集電体６６Ｔ、６６Ｂと
の間の熱圧着を大気圧中ではなく減圧下で行い、フレキ
シブルフィルム内に封止する前に、予め基本セル内を大
気圧以下に減圧しておくことが考えられる。

【００１７】しかしながら、この方法の場合、コンデン
サ構成材を減圧下でガスケット６７内に封止する基本セ
ル形成工程と、得られた基本セルすなわち素子６３を外
装パッケージ１５内に減圧下で封止する外装工程とは別
々の工程であるので、一般的には、基本セル６２内の気
圧と外装パッケージ１５内の気圧とは異なったものにな
る。従って、ガスケット６７と集電体６６Ｔ、６６Ｂと
を熱圧着する際の条件のばらつきなどによって、ガスケ
ット６７と集電体６６Ｔ、６６Ｂとの間の密着性すなわ
ち基本セルの封止性がばらついたり、集電体６６Ｔ、６
６Ｂの材料である導電性ゴムのガス透過性にばらつきが
あったりすることで、長期的には、基本セル６２内の真
空度が基本セルごとにばらつくことになる。換言すれ
ば、基本セル６２に加わる圧力がコンデンサごとにばら
つくことになる。この傾向は、基本セルの内部抵抗を下
げるために、集電体６６Ｔ、６６Ｂの材料である導電性
ゴムや導電性プラスチックフィルム中のカーボン（導電
性フィラー）の量を増やしたり、膜厚を薄くすると更に
顕著になる。このようにすることによって集電体６６
Ｔ、６６Ｂのガス透過性が更に大きくなることから、基
本セル６２内の真空度が短期間のうちに低下しやすくな
り、これに伴って基本セル内の真空度のばらつきも短期
間のうちに拡大してゆくからである。

【００１８】上述のようにして基本セル６２に加わる圧
力にばらつきが生じると、電池や電気二重層コンデンサ
の内部抵抗にもばらつきが生じ、その結果、電池やコン
デンサの容量にばらつきが生じる。また、充放電サイク
ル性能が悪化する。例えば、電池であれば、その容量
（アンペア・アワー）は、或る一定の放電電流で或る初
期電圧から或る電圧まで放電させるときに要する時間に
よって、放電電流（Ａ）×放電時間(ｈ)で表されるので
あるが、基本セルの抵抗が大きいと容量が減少する。一
例として、放電電流を１００ｍＡ、放電電圧範囲を１．
０〜０Ｖとし、基本セルの抵抗が１Ωの場合と１０Ωの
場合とを考える。この場合、抵抗が１Ωの基本セルで
は、1ｓｅｃで電圧が１００ｍＶ（１Ω×１００ｍＡ）
減少するので、放電時間は１０ｓｅｃである。これに対
し、抵抗が１０Ωの基本セルでは１ｓｅｃで電圧が１Ｖ
減少するので、１ｓｅｃで放電してしまう。すなわち、
基本セルの抵抗が大きいと容量が減少する。また、抵抗
のばらつきは、容量のばらつきに反映する。

【００１９】一方、電池や電気二重層コンデンサにおけ
る充放電サイクル性能は、定電流による充放電を繰り返
したとき、容量が初期値の或る一定割合の値に低下する
までの充放電のサイクル回数で定義される。電池や電気
二重層コンデンサでは、充放電サイクルを繰り返すと、
基本セル内でガスが若干発生する。この発生ガスは、基
本セルに加わる圧力を内部から低下させるので、結果と
して基本セルの抵抗を増加させる。そして、抵抗が増加
すると、上述のように容量が減少するので、充放電のサ
イクル性能が低下することになる。初期状態で基本セル
に十分圧力がかかっていないと、少量のガスでも抵抗の
増加を招き、サイクル性能が著しく悪化することにな
る。

【００２０】このように、電池や電気二重層コンデンサ
における内部抵抗の大小やばらつきは、容量やそのばら
つきを左右し、また充放電サイクル性能に大きな影響を
与える重要な特性項目であるにも拘らず、図９(ｃ)に示
すような、電池構成材や電気二重層コンデンサ構成材を
予めガスケット内に封止した上で、フレキシブルフィル
ム内に減圧状態で封止した構造の電池や電気二重層コン
デンサにおいては、内部抵抗を小さくし、またそのばら
つきを小さくすることは困難である。

【００２１】従って、本発明は、素子をフレキシブルフ
ィルムからなる外装パッケージ内に減圧状態で封止した
構造の電池又は電気二重層コンデンサで、特に電解液に
腐食性のものを用いるために、電池構成材又は電気二重
層コンデンサ構成材を予めガスケット内に封止した構造
の基本セルを単独で又は複数個積層して素子となし、そ
の素子を外装パッケージ内に減圧封止してなる電池又は
電気二重層コンデンサにおいて、内部抵抗を小さくし、
またそのばらつきも小さくなるようにすることを目的と
するものである。

【００２２】

【課題を解決するための手段】本発明の電池は、セパレ
ータとこれを挟んで対向する正極及び負極と電解液とを
少くとも含む電池構成材が、筒状のガスケットとその上
下の両面を塞ぐ集電体とで囲まれる空間内に収容されて
なる基本セルを、単独で又は複数個直列に積層して素子
となし、その素子をリード端子付きの電極板と共にフレ
キシブルな外装用フィルムからなる密閉型のパッケージ
内に収納した構造の電池であって、前記パッケージ内が
減圧状態にある電池において、前記素子を構成する各々
の基本セルの内部と前記外装用フィルムからなるパッケ
ージ内の空間とを同一真空度にしたことを特徴とする。

【００２３】上記電池は、セパレータとこれを挟んで対
向する正極及び負極と電解液とを含む電池構成材が、筒
状のガスケットとその上下の両面を塞ぐ集電体とで囲ま
れる空間内に収容されてなる基本セルを形成する基本セ
ル形成過程と、前記基本セルを単独で又は複数個直列に
重ねて素子を形成する素子形成過程と、前記素子の２つ
の最外側の集電体のそれぞれにリード端子付きの電極板
を配設した後、フレキシブルなフィルムからなる密閉型
のパッケージ内に減圧状態で封止する封止過程とを含む
電池の製造方法において、前記封止過程では、前記パッ
ケージ内と前記素子を構成する各々の基本セル内とを、
同時に同一の真空度に減圧した状態で前記パッケージを
封口することを特徴とする電池の製造方法によって製造
される。

【００２４】また、本発明の電気二重層コンデンサは、
セパレータとこれを挟んで対向する２つの分極性電極と
電解液とを少くとも含む電気二重層コンデンサ構成材
が、筒状のガスケットとその上下の両面を塞ぐ集電体と
で囲まれる空間内に収容されてなる基本セルを、単独で
又は複数個直列に積層して素子となし、その素子をリー
ド端子付きの電極板と共にフレキシブルな外装用フィル
ムからなる密閉型のパッケージ内に収納した構造の電気
二重層コンデンサであって、前記パッケージ内が減圧状
態にある電気二重層コンデンサにおいて、前記素子を構
成する各々の基本セルの内部と前記外装用フィルムから
なるパッケージ内の空間とを同一真空度にしたことを特
徴とする。

【００２５】上記の電気二重層コンデンサは、セパレー
タとこれを挟んで対向する正極及び負極と電解液とを含
む電気二重層コンデンサ構成材が、筒状のガスケットと
その上下の両面を塞ぐ集電体とで囲まれる空間内に収容
されてなる基本セルを形成する基本セル形成過程と、前
記基本セルを単独又は複数個直列に重ねて素子を形成す
る素子形成過程と、前記素子の２つの最外側の集電体の
それぞれにリード端子付きの電極板を配設した後、フレ
キシブルなフィルムからなる密閉型のパッケージ内に減
圧状態で封止する封止過程とを含む電気二重層コンデン
サの製造方法において、前記封止過程では、前記パッケ
ージ内と前記素子を構成する各々の基本セル内とを、同
時に同一の真空度に減圧した状態で前記パッケージを封
口することを特徴とすることを特徴とする電気二重層コ
ンデンサの製造方法によって製造される。

【００２６】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て、５例の実施例と３例の比較例とを用い、図面を参照
して説明する。図１に、本発明の実施例１、２、３に係
る電池に用いた基本セルの平面図と、Ａ１−Ａ１切断線
における断面図を示す。図２に、実施例４、５に係る電
池に用いた基本セルの平面図と、Ａ２−Ａ２切断線にお
ける断面図を示す。図４（ｂ）に、比較例１に係る電池
に用いた基本セルの断面図を示す。図５（ｄ）に、比較
例２、３に係る電池に用いた基本セルの断面図を示す。
実施例１〜５及び比較例１〜３においては、上記各図に
示す基本セルを１個で素子とし、その単セル構造の素子
をフレキシブルなラミネートフィルムからなる外装パッ
ケージ１５内に減圧封止した。外装パッケージ１５内に
減圧封止するときの材料や方法は、いずれの実施例、比
較例でも、全て同じである。

【００２７】実施例の基本セルを示す図１、２と比較例
の基本セルを示す図４、５とを比較して、本発明に係る
電池又は電気二重層コンデンサは、基本セルに電解液注
入孔９を設けた点と、その電解液注入孔９を基本セルの
外側から塞ぐ通気非液体透過性のフィルター１０を設け
た点に構造上の特徴がある。以下に、各実施例及び比較
例について、詳細に説明する。

【００２８】（実施例１）図１を参照して、実施例１に
係る電池の基本セル２Ａを、下記のようにして作製し
た。先ず、正極４Ｔを作製する。正極活物質材料にポリ
インドール、導電性補助剤に気相成長カーボンを用い、
重量比で４：１になるように混合し、その混合物にバイ
ンダー樹脂としてポリフッ化ビニリデン（平均分子量：
１１００）を重量比で８ｗｔ％加えて調整した。この混
合粉末をブレンダーで十分に攪拌し、熱プレス機を用い
て所定の大きさの四角形のシートに成形して、正極とし
た。

【００２９】別に、負極４Ｂを作製する。負極活物質材
料にポリフェニルキノキサリンを用い、導電性補助剤に
気相成長カーボンを用い、重量比３：１になるように調
整した。この混合粉末をブレンダーで十分に攪拌し、熱
プレス機を用いて所定の大きさの四角形に成形して、負
極とした。

【００３０】上記の正極４Ｔ及び負極４Ｂとは別に、導
電性のブチルゴムシートを四角形に切り出して、集電体
６６Ｔ、６６Ｂを準備する。これら集電体の材料である
導電性ブチルゴムは、ベースのブチルゴムにカーボンを
分散させて導電性を付与したものであって、ＣＯ₂ ガス
透過係数：５．３×１０^― ¹⁴ ｍ³ ／ｍ² ／ｓ・Ｐａ、
体積固有抵抗値：０．０１２Ω・ｍの特性をもってい
る。

【００３１】また、絶縁性のブチルゴムシートを四角形
の額縁状に切り出して、ガスケット７を準備する。この
ガスケット７は、外寸は上述の集電体６６Ｔ、６６Ｂの
外寸と同一で、内寸は正極４Ｔ及び負極より一回り大き
い形状にする。側面の一部には、額縁の外側と内側とを
通じる貫通孔(電解液注入孔)９を設けておく。

【００３２】更に別に、ポリプロピレン樹脂を基材とす
る多孔質の絶縁性シートを四角形に切り取って、セパレ
ータ５を準備する。セパレータ５の寸法は、ガスケット
７の内寸より小さく、正極４Ｔ及び負極４Ｂより大きい
寸法にする。

【００３３】そして、集電体６６Ｂ上に上記額縁状のガ
スケット７を載せた後、そのガスケット７の中に、負極
４Ｂ、セパレータ５、正極４Ｔを収納し、更に集電体６
６Ｔを被せる。その後、上下から集電体６６Ｔ、６６Ｂ
の間に圧力を加えながら、温度：１２０℃で３時間熱圧
着を行い、集電体６６Ｔとガスケット７との間及び、集
電体６６Ｂとガスケット７との間を加硫接着させた。

【００３４】冷却後、ガスケット７の側面に設けておい
た電解液注入孔９から、基本セルの内部に硫酸水溶液
（電解液）を減圧―加圧注入する。その注液後、電解液
注入孔９にガーレ数（１００ｃｃの空気が抜けるまでの
時間を表す数値）が２０００ｓｅｃの通気撥水性のフィ
ルター１０を、ガスケット７の外側から接着して基本セ
ル２Ａを完成する。この例の場合は、これで素子３Ａが
完成したことにもなる。フィルター１０には、ポリテト
ラフロロエチレンからなる連続多孔質構造のシート（ジ
ャパンゴアテックス(株)製。商品名：ＧＯＲＥ−ＴＥＸ
（Ｒ）ベントフィルター）を用いた。このフィルター１
０は、撥水性と通気性とを備えていて、気体は通すもの
の水は通さない性質をもっている。

【００３５】素子３Ａの完成後、これを以下のようにし
て、フレキシブルなラミネートフィルムからなる外装パ
ッケージ１５の中に減圧、封止する。パッケージ内に封
止する際の素子の断面を作業順に示す図３を参照して、
図３（ａ）に断面図を、図３（ｂ）に平面図を示すよう
に、素子の上下の集電体６６Ｔ、６６Ｂの外側に、それ
ぞれリード端子付きの銅製端子板８Ｔ、８Ｂを載置し、
それらを上下２枚のフレキシブルなラミネートフィルム
１１Ｔ、１１Ｂで挟む。ラミネートフィルム１１Ｔ、１
１Ｂには、アイオノマー/アルミニウム/ナイロンの３層
構造のフィルムを用いた。他にもアイオノマー/ポリエ
チレン/アルミニウム/ナイロンの４層構造のものなどが
使用可能であるが、特にアルミニウム芯材入りのものに
限定されるわけではない。フレキシブルで空気遮断性が
高く、熱融着可能なフィルムであれば、どのようなもの
でも構わない。

【００３６】その後、図３（ｃ）に示すように、排気可
能にされたチャンバー２１の中にラミネートフィルムご
と入れ、チャンバー２１を減圧する。減圧には図示しな
いロータリーポンプを用い、チャンバーを１分間排気し
た。この排気により、基本セル２Ａ内が、フィルター１
０を通して排気、減圧される。所定の排気後、減圧した
チャンバー２１中で、素子及び端子板を挟んでいる上下
２枚のラミネートフィルム１１Ｔ、１１Ｂの端どうしを
熱融着させて封止する。この一連の排気、封止操作によ
り、基本セル２Ａの内部とパッケージ１５の内部とが同
じ真空度で封止される。一方で、フィルター１０の撥水
性のせいで、基本セル２Ａ内の硫酸水溶液（電解液）が
セル２Ａの外部に漏出することはない。

【００３７】最後に、チャンバー２１を大気圧に戻し
て、図３（ｄ）に断面図を示す本実施例の電池１Ａを得
る。

【００３８】この実施例１では、上記方法で素子が単セ
ル構造の電池を１０００個作製し、電池の等価直列抵抗
（ＥＳＲ：ＥｑｕｉｖａｌｅｎｔＳｅｒｉｅｓＲｅ
ｓｉｓｔａｎｃｅ）の初期値及びそのばらつきと充放電
サイクル性能とを評価した。ＥＳＲは、ＡＣ１ｋＨｚで
測定した。充放電サイクル試験では、１０ｍＡ／ｃｍ ²
で１.２Ｖの定電流充放電を繰り返し、初期容量の８０
％になるまでのサイクル回数で、充放電サイクル性能を
評価した。結果を、表１及び図７（ａ）に示す。ＥＳＲ
の初期値の平均値は３０ｍΩであり、ばらつきは３σ=
８ｍΩであった。充放電サイクル性能は、１００００回
であった。

【００３９】(実施例２)この実施例２では、実施例１に
おいて通気撥水性フィルター１０にガーレ数が３０ｓｅ
ｃのものを用いた以外は実施例１と同一材料、同一構造
の電池を、同一方法で１０００個作製し、実施例１にお
けると同じ方法で、ＥＳＲの初期値及びばらつきと充放
電サイクル性能とを評価した。結果を、表１及び図７
（ａ）に示す。ＥＳＲの初期値の平均値は２０ｍΩであ
り、ばらつきは３σ＝４ｍΩであった。充放電サイクル
性能は、５００００回であった。

【００４０】(実施例３)この実施例３では、実施例１に
おいて通気撥水性フィルター１０にガーレ数が１ｓｅｃ
のものを用いた以外は実施例１と同一材料、同一構造の
電池を同一方法で１０００個作製し、実施例１における
と同じ方法で、ＥＳＲの初期値及びばらつきと充放電サ
イクル性能とを評価した。結果を、表１及び図７（ａ）
に示す。ＥＳＲの初期値の平均値は１０ｍΩであり、ば
らつきは３σ＝１ｍΩであった。充放電サイクル性能
は、２０００００回であった。

【００４１】(実施例４)この実施例４は、実施例３に対
して、通気撥水性フィルター１０を集電体に設けた点が
異なる電池である。これまでの実施例１〜３に比べ、厚
さの薄い基本セルに対しても、通気撥水性フィルター１
０を設けることができるという利点を有している。

【００４２】実施例４に係る電池に用いた基本セル２Ｂ
の平面図とＡ２―Ａ２切断線における断面図とを示す図
２を参照して、この実施例４に係る電池を作製するに
は、先ず、実施例１〜３におけると同一材料、同一方法
で、正極４Ｔ及び負極４Ｂを準備する。

【００４３】また、実施例１〜３におけると同一材料、
同一方法で、集電体６Ｔ、６６Ｂを準備する。但し、実
施例１〜３におけるとは違って、２枚の集電体のうちの
一方の集電体６Ｔにだけは、四角形の一辺に沿った領域
の一部分（この例の場合は、紙面左側の辺の中央部）に
電解液注入孔９を設けておく。

【００４４】他に、実施例１〜３におけると同一材料、
同一方法で、額縁状のガスケット６７を準備する。但
し、実施例１〜３に用いたガスケットとは違って、本実
施例のガスケット６７は側面に貫通孔を設けてない、単
なる額縁状のものである。

【００４５】更に別に、実施例１〜３におけると同一材
料、同一方法で、セパレータ５を準備しておく。

【００４６】そして、実施例１〜３におけると同じ方法
で、集電体６６Ｂ上に上記額縁状のガスケット６７を載
せた後、そのガスケット６７の中に、負極４Ｂ、セパレ
ータ５、正極４Ｔを収納し、更に集電体６Ｔを載せる。
そして、上下から集電体６Ｔ、６６Ｂの間に圧力を加え
ながら、温度：１２０℃で３時間熱圧着を行って、集電
体６Ｔとガスケット６７との間及び、集電体６６Ｂとガ
スケット６７との間を加硫接着させる。

【００４７】冷却後、上側の集電体６Ｔに設けておいた
電解液注入孔９から、基本セルの内部に硫酸水溶液を減
圧―加圧注入する。その注液後、電解液注入孔９にガー
レ数が１ｓｅｃの通気撥水性フィルター（これは、実施
例３に用いたフィルターと同じものである）１０を集電
体６Ｔの外側から接着して基本セル２Ｂ、つまり素子３
Ｂを完成する。

【００４８】素子３Ｂの完成後、図３に示す実施例１〜
３における減圧封止と同じ材料を用い、同じ方法（但
し、図３中の素子３Ａは、図２に示す素子３Ｂに置き換
える）で、素子３Ｂの内部と外装パッケージ１５の内部
とを同じ気圧に減圧し、その減圧状態でラミネートフィ
ルムを密封して、本実施例の電池を完成する。完成した
電池は、実施例３に比べ、電解液注入孔９がガスケット
ではなく、上側の集電体６Ｔに設けられている点が違っ
ていることになる。

【００４９】この実施例４では、素子が単セル構造の電
池を１０００個作製し、実施例１におけると同じ方法
で、ＥＳＲの初期値及びばらつきと充放電サイクル性能
とを評価した。結果を、表１及び図７（ａ）に示す。Ｅ
ＳＲの初期値の平均値は１０ｍΩであり、ばらつきは３
σ＝８ｍΩであった。充放電サイクル性能は、２０００
００回であった。

【００５０】(実施例５)この実施例５では、実施例４に
おいて集電体６Ｔ、６６Ｂの材料を、導電性ブチルゴム
から導電率がより高い導電性プラスチックフィルムに替
えた以外は、実施例４と同一材料、同一構造の電池を同
一方法で１０００個作製し、実施例１におけると同一の
方法で、ＥＳＲの初期値及びばらつきと、充放電サイク
ル性能とを評価した。本実施例の集電体６Ｔ、６６Ｂの
材料である導電性プラスチックフィルムは、ベースのエ
チレン―スチレン―ブチレン共重合体樹脂にカーボンを
分散させて導電性を付与したもので、ＣＯ₂ ガス透過係
数：６．８×１０^-12 ｍ³／ｍ² ／ｓ・Ｐａ、体積固有
抵抗値：０．００２Ω・ｍの特性をもっている。この実
施例５では、実施例４に比べ集電体６Ｔ、６６Ｂの導電
率を高めることで、ＥＳＲを更に低下させることができ
る。

【００５１】性能の評価結果を、表１及び図７（ａ）に
示す。ＥＳＲの初期値の平均値は２０ｍΩであり、ばら
つきは３σ＝４ｍΩであった。充放電サイクル性能は、
５００００回であった。

【００５２】(比較例１)本比較例では、実施例１に対
し、ガスケットの側面の電解液注入孔９を通気撥水性の
フィルターで塞ぐかわりに、通気性のない封止栓で塞い
だ点以外は同一材料、同一構造の電池を、同一方法で１
０００個作製し、実施例１におけると同一方法で、ＥＳ
Ｒの初期値及びばらつきと、充放電サイクル性能を評価
した。

【００５３】本比較例における基本セル２Ｃの断面図を
製造工程順に示す図４を参照して、この比較例１に係る
電池を作製するには、先ず、実施例１におけると同一材
料、同一方法で、正極４Ｔ及び負極４Ｂを準備する。

【００５４】また、実施例１におけると同一材料、同一
方法で、集電体６６Ｔ、６６Ｂを準備する。集電体６６
Ｔ、６６Ｂは導電性ブチルゴム製で、材料のＣＯ₂ ガス
透過係数は５．３×１０^― ¹⁴ ｍ³ ／ｍ² ／ｓ・Ｐａで
あり、体積固有抵抗値は０．０１２Ω・ｍである。

【００５５】他に、実施例１におけると同一材料、方法
で、側面に電解液注入孔９が開けられた額縁状のガスケ
ット７を準備する。

【００５６】更に別に、実施例１におけると同一材料、
同一方法で、セパレータ５を準備しておく。

【００５７】そして、実施例１におけると同じ方法で、
集電体６６Ｂ上に上記額縁状のガスケット７を載せた
後、そのガスケット７の中に、負極４Ｂ、セパレータ
５、正極４Ｔを収納し、更に集電体６６Ｔを被せる。そ
して、上下から集電体６６Ｔ、６６Ｂの間に圧力を加え
ながら熱圧着を行い、集電体６６Ｔとガスケット７との
間及び、集電体６６Ｂとガスケット７との間を加硫接着
させる。

【００５８】冷却後、ガスケット７の側面に設けておい
た電解液注入孔９から、基本セルの内部に硫酸水溶液を
減圧―加圧注入する。次いで、電解液注入後、注入孔９
に通気性のない封止栓１２を詰め込み、接着剤で固定し
て基本セル２Ｃつまり、素子３Ｃを完成する。

【００５９】素子３Ｃの完成後、図３に示す実施例１〜
３における減圧封止と同じ材料を用い、同じ方法（但
し、図３中の素子３Ａは、図４（ｂ）に示す素子３Ｃに
置き換える）で、外装パッケージ１５中に減圧封止す
る。このようにして作製した比較例１の電池は、実施例
１の電池に対し、ガスケット７の側面の電解液注入孔９
が通気性のない封止栓１２で塞がれている点が、異なっ
ていることになる。この比較例１においては、ガスケッ
ト側面の電解液注入孔９が通気性のない封止栓１２で塞
がれているので、素子３Ｃをラミネートパッケージ１５
内に減圧封止するとき、基本セル２Ｃの内部が真空に引
かれることはなく、大気圧のままで残っている。

【００６０】本比較例では、素子が単セル構造の電池を
１０００個作製し、実施例１におけると同一の方法で、
ＥＳＲの初期値及びばらつきと充放電サイクル性能とを
評価した。結果を、表１及び図７（ｂ）に示す。ＥＳＲ
の初期値の平均値は１００ｍΩであり、ばらつきは３σ
＝４０ｍΩであった。充放電サイクル性能は、１０００
回であった。

【００６１】(比較例２)この比較例２は、比較例１に対
して、基本セルを作製するときの電解液の注入方法と、
その注入された電解液を基本セル内に封じ込める方法と
が違っている。

【００６２】比較例２の基本セルの断面を製造工程順に
示す図５を参照して、始めに、比較例１と同一材料を用
い、同一方法で正極４Ｔ、負極４Ｂ、セパレータ５、ガ
スケット６７、集電体６６Ｔ、６６Ｂを準備する。但
し、この比較例２においては、ガスケット６７には、側
面に電解液注入孔のない単なる額縁状のガスケットを用
いる。

【００６３】次に、下側の集電体６６Ｂの上に上記電解
液注入孔のないガスケット６７を載せ、その中に負極４
Ｂ、セパレータ５、正極４Ｔを収納後、図５（ａ）に示
すように、電解液として硫酸水溶液を注入する。次い
で、図５（ｂ）に示すように、その状態のまま排気可能
にされたチャンバー２３内に全体を入れ、チャンバー２
３を排気、減圧して、上側の集電体６６Ｔを被せる。

【００６４】そして、図５（ｃ）に示すように、減圧さ
れたチャンバー２３の中で、上下２つの集電体６６Ｔ、
６６Ｂ間に圧力を加えながら、温度１２０℃で３時間熱
圧着を行い、集電体６６Ｔとガスケット６７との間及
び、集電体６６Ｂとガスケット６７との間を加硫接着す
ることによって、基本セル２Ｄつまり素子３Ｄを完成す
る。

【００６５】素子３Ｄの完成後、図３に示す実施例１〜
３における減圧封止と同じ材料を用い、同一の方法で
（但し、図３中の素子３Ａは、図５（ｄ）に示す素子３
Ｄに置き換える）、外装パッケージ１５中に減圧封止す
る。このようにして作製した比較例２の電池と比較例１
の電池とは、比較例１においては、素子３Ｃを構成する
基本セルの内部が大気圧であるのに対して、比較例２に
おいては、基本セル３Ｄの内部が、外装パッケージ１５
内に減圧封止する前に予め減圧されている点が異なって
いることになる。

【００６６】この比較例２においては、上述した製造方
法によって、素子が単セル構造の電池を１０００個作製
し、実施例１におけると同一の方法で、ＥＳＲの初期値
及びばらつきと、充放電サイクル特性を評価した。結果
を、表１及び図７（ｂ）に示す。ＥＳＲの初期値の平均
値は５０ｍΩであり、ばらつきは３σ＝１５ｍΩであっ
た。充放電サイクル性能は、５０００回であった。

【００６７】(比較例３)本比較例においては、比較例２
に対し、集電体６６Ｔ、６６Ｂの材料にエチレン―スチ
レン―ブチレン共重合体樹脂ベースの導電性プラスチッ
クを用い、集電体６６Ｔ、６６Ｂの体積固有抵抗値を低
くした点が異なる以外は、比較例２と同じ材料、同一構
造の電池を同じ方法で１０００個作製した。そして、実
施例１におけると同一の方法で、ＥＳＲの初期値及びば
らつきと充放電サイクル性能とを評価した。この比較例
３に用いた集電体６６Ｔ、６６Ｂは、ＣＯ₂ ガス透過係
数が６．８×１０^-12 ｍ³ ／ｍ² ／ｓ・Ｐａ、体積固有
抵抗値が０．００２Ω・ｍのエチレン―スチレン―ブチ
レン共重合体樹脂ベースの導電性プラスチックからな
り、前述の実施例５に用いた集電体と同じものである。

【００６８】性能の評価結果を、表１及び図７（ｂ）に
示す。ＥＳＲの初期値の平均値は３０ｍΩであり、ばら
つきは３σ＝１１ｍΩであった。充放電サイクル性能
は、１００００回であった。

【００６９】

【表１】

【００７０】表１及び図７を参照して、実施例１と比較
例１とは、ガスケット７側面の電解液注入孔９を通気撥
水性フィルター１０で塞ぐ（実施例１：図１参照）か、
通気性のない封止栓１２で塞ぐ（比較例１：図４参照）
かが違っているだけである。然るに、実施例１の方が比
較例１に比べ、ＥＳＲの初期値では約１／３、ばらつき
では１／５と小さく、充放電サイクル性能は１０倍も良
い値を示している。これは、素子をラミネートフィルム
製の外装パッケージ中に減圧封止する（図３参照）と
き、実施例１においては、基本セル２Ａ内が通気撥水性
フィルター１０を介して、外装パッケージと同時に、同
じ真空度に減圧されるのに対し、比較例１においては、
電解液注入孔９が通気性のない封止栓１２で予め塞がれ
ていることから、基本セル２Ｃの内部は大気圧を保った
ままであるという違いよるものであり、素子に係る圧力
は実施例１の方が比較例１より大きいことを示すもので
あると考えられる。

【００７１】次に、比較例１と比較例２とを比べると、
比較例２の方が、ＥＳＲの初期値では１／２、ばらつき
では約１／２．５と小さく、充放電サイクル試験では５
倍の良い性能を示している。この結果は、素子をラミネ
ート製の外装パッケージ内に減圧封止する（図３参照）
とき、基本セルの内部が大気圧のまま（比較例１：図４
参照）であるか、予め減圧されている（比較例２：図５
参照）かの相違に基づくものであり、素子に加わる圧力
は、基本セル内を予め減圧に封止してからその基本セル
を外装パッケージ内に減圧封止するという方法を採用し
た比較例２の方が、比較例１より大きいことを示してい
るものと考えられる。

【００７２】しかしながら、実施例１と比較例２とを比
較すると、実施例１の方が、ＥＳＲの初期値では約１／
１．６、ばらつきでは約１／２と小さく、充放電サイク
ル性能は２倍の良い性能を示している。以上のことか
ら、素子をラミネート製の外装パッケージ内に減圧封止
するとき、基本セル内を予め減圧しておく比較例２の方
法は、基本セル内が大気圧のままで減圧封止する比較例
１の方法に比べ、基本セルに加わる圧力の点で改善効果
が認められるものの、外装パッケージと基本セルとを同
時に、同じ真空度に減圧する実施例１の方法に比べ、効
果は限定的であるといえる。このことは、実施例５と比
較例３とを比べた結果からも支持される。

【００７３】すなわち、実施例５と比較例３とは、素子
をラミネートフィルム製の外装パッケージ内に減圧封止
する際、実施例５では外装パッケージ内と基本セルの内
部とを、通気撥水性フィルターを介して、同時に、同じ
真空度に減圧するのに対し、比較例３は、基本セル内を
予め減圧にして封止してから、その減圧した基本セルを
外装パッケージ内に減圧封止する点で異なっているので
あるが、実施例５の方が、ＥＳＲの初期値の点でも、ば
らつきの点でも、充放電サイクル性能の点でも優れた性
能を示している。

【００７４】次に、実施例３と実施例４とを比較する
と、両者は、電解液注入孔９をガスケット７の側面に設
ける（実施例３：図１参照）か上側の集電体６Ａに設け
る（実施例４：図２参照）かの点で異なっているが、Ｅ
ＳＲの初期値及びばらつき、充放電サイクル性能とも同
じ性能を示している。このことから、本発明において、
基本セルに設ける電解液注入孔９及び通気撥水性フィル
ター１０は、ガスケットの側面に設けても集電体に設け
ても、基本セルに加わる圧力の点で、どちらでも同じ効
果を示すと言える。

【００７５】次に、実施例１、２、３を比較すると通気
撥水性フィルター１０のガーレ数が小さくなるのに伴っ
て、ＥＳＲの初期値も、ばらつきも小さくなってゆき、
充放電サイクル性能は向上してゆく。これは、素子をラ
ミネートフィルム性の外装パッケージ内に減圧封止する
（図３参照）とき、チャンバー２１内を一定の排気能力
の真空ポンプで一定の時間（実施例の場合は、ロータリ
ーポンプで、１分間）で打ち切っていることから、基本
セル内の真空度はフィルター１０のガーレ数が小さい方
がより良くなり、その結果、ラミネートフィルムへの減
圧封止が完了した後に基本セルに加わる圧力が大きくな
るからであると考えられる。

【００７６】次に、実施例４と実施例５とを比較する
と、実施例５の方が、ＥＳＲの初期値も、ばらつきも約
１／２と小さく、充放電サイクル性能は約２．５倍の良
い値を示している。これは、集電体６Ｔ、６６Ｂ（図２
参照）に用いる材料の体積固有抵抗値が、実施例４にお
いては０．０１２Ω・ｍであるのに対し、実施例５にお
いては０．００２Ω・ｍであって、実施例５の方が集電
体自体の抵抗が小さいことによるものであると考えられ
る。このことは、集電体の導電率だけが異なる比較例２
と比較例３と比べた場合、集電体の導電率が良い比較例
３の方がＥＳＲの初期値、ばらつき、充放電サイクル性
能とも優れた特性を示していることでも支持される。

【００７７】ここで、上に述べた実施例は全て、素子が
単セル構造の電池の例であるが、本発明は、これに限ら
れるものではない。回路が要求する電圧に応じて、図１
に示す実施例１〜３に係る基本セル（電解液注入孔をガ
スケットの側面に設けた構造の基本セル）を、図６
（ａ）に示すように複数個直列に積層した積層セル構造
の素子に対しても、実施例と同様の作用効果が得られ
る。図２に示す実施例４、５に係る基本セル（電解液注
入孔を集電体に設けた構造の基本セル）を複数個直列に
積層した（図６（ｂ））場合は、紙面下側の基本セルの
電解液注入孔の上に、上側の基本セルの集電体６６Ｂが
載ることになるが、ラミネートフィルム内に減圧封止す
る前では、上側の基本セルは単に下側の基本セルに載せ
てあるだけで、空気の流通という観点からすれば、上下
の基本セルどうしの間のわずかな隙間が空気の流通路と
して働くので、本発明の作用原理発現には何ら支障はな
い。

【００７８】尚、これまでの実施例においてはいずれの
場合も、電解液に硫酸水溶液を用いたが、本発明はこれ
に限定されない。金属腐食性の電解質には、例えば硫
酸、塩酸、硝酸、リン酸、ホウ酸等の無機酸、p-トルエ
ンスルホン酸、トリフルオロ酢酸、テトラフルオロホウ
酸、クエン酸、ポリビニルスルホン酸、ポリスチレンス
ルホン酸等の有機酸、硫酸水素アンモニウム、硫酸水素
リチウム、硫酸水素ナトリウム、硫酸水素カリウム、テ
トラフルオロホウ酸ナトリウムなどの無機酸塩、有機酸
塩を含む電解液が挙げられ、また溶媒も水に限らず有機
溶媒であることもあるが、どのような電解液であっても
構わない。更には、本発明が、腐食性の有無に限らず、
電解液全般に適用できることは明らかであろう。

【００７９】尚また、本発明は電池に限らず、電気二重
層コンデンサに対しても適用可能である。これまでの説
明から明らかなように、実施例１〜５は、電池構成材を
予めガスケットに収納した構造の基本セルを用いる電池
に対し、基本セルに通気非液体透過性のフィルターを設
けることによって、電池の内部抵抗とそのばらつきを小
さくし、充放電サイクル性能を向上させた例であり、本
発明の作用効果は上記通気非液体透過性のフィルター
で、基本セル内の気体に対してはセル外部への透過を許
す一方で、電解液に対してはセル外部への漏出を許さな
いという、気体と液体とを分けるフィルター作用によっ
て得られるところ、電池と電気二重層コンデンサとは、
電池にあっては正極と負極とを用い、電気二重層コンデ
ンサにあっては２つの分極性電極を用いるという相違は
あるものの、基本セルの内部の空間に電解液を内包して
いるという点で、上記本発明の作用原理から見た場合、
構造が同一であると言えるからである。

【００８０】また、電気二重層コンデンサの分極性電極
には、よく知られているような、活性炭の粉末と電解液
とを混練したペースト状の分極性電極や、実施例で述べ
たような、粉末活性炭とバインダー樹脂とを含む混合粉
末を熱プレス機で加圧成形したものや、更には、特開平
４―２８８３６１号公報に開示されているような、活性
炭の粉末又は繊維とフェノール樹脂との混合物を不活性
ガス雰囲気注で高温度に熱し、炭化したフェノール樹脂
で活性炭粉末（または繊維）どうしを結合させて得られ
る固体材料を用いるものなどがあるが、本発明はいずれ
の分極性電極を用いた場合でも、電解液を含む限り同じ
作用効果を奏する。

【００８１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
素子をフレキシブルなフィルムからなる外装パッケージ
内に減圧状態で封止した構造の電池又は電気二重層コン
デンサで、特に電池構成材又は電気二重層コンデンサ構
成材を予めガスケット内に封止した構造の基本セルを単
独で又は複数個積層して素子とし、その素子を外装パッ
ケージ内に減圧封止してなる電池又は電気二重層コンデ
ンサにおいて、内部抵抗を小さくし、またそのばらつき
も小さくなるようにすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１〜３に係る電池の基本セルの
平面図及び断面図図である。

【図２】本発明の実施例４、５に係る電池の基本セルの
平面図及び断面図図である。

【図３】実施例及び比較例の電池を外装パッケージ内に
減圧封止する方法を示す図である。

【図４】比較例１に係る電池の基本セルの断面を、製造
工程順に示す図である。

【図５】比較例２、３に係る電池の基本セルを製造する
方法を示す図である。

【図６】実施例１〜３に係る電池の基本セルを積層した
積層セル構造の素子の断面図及び、実施例４、５に係る
電池の基本セルを積層した積層セル構造の素子の断面図
である。

【図７】実施例１〜５に係る電池の充放電サイクル試験
の結果を示す図及び、比較例１〜３に係る電池の充放電
サイクル試験の結果を示す図である。

【図８】ラミネートフィルム内に減圧封止した電池の一
例の断面図である。

【図９】ラミネートフィルム内に減圧封止した電気二重
層コンデンサの一例の平面図及び断面図並びに、コンデ
ンサ素子の断面図である。

【符号の説明】

１Ａ電池２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ基本セル３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ素子４Ｔ正極４Ｂ負極５セパレータ６Ｔ集電体７ガスケット８Ｔ、８Ｂ端子板９電解液注入孔１０フィルター１１Ｔ，１１Ｂラミネートフィルム１２封止栓１４Ｔ，１４Ｂ分極性電極１５外装パッケージ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０１Ｍ 10/36 Ｈ０１Ｇ 9/00 ３０１Ｆ３０１Ｚ (72)発明者黒崎雅人東京都港区芝五丁目７番１号日本電気株式会社内 (72)発明者中川裕二東京都港区芝五丁目７番１号日本電気株式会社内 (72)発明者信田知希東京都港区芝五丁目７番１号日本電気株式会社内 (72)発明者三谷勝哉東京都港区芝五丁目７番１号日本電気株式会社内Ｆターム(参考） 5H011 AA04 AA09 CC02 CC06 CC10 DD13 KK04 5H029 AJ06 AJ14 AK16 AL16 BJ06 CJ05 CJ28 DJ02 EJ01 EJ12 HJ15

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】セパレータとこれを挟んで対向する正極
及び負極と電解液とを少くとも含む電池構成材が、筒状
のガスケットとその上下の両面を塞ぐ集電体とで囲まれ
る空間内に収容されてなる基本セルを、単独で又は複数
個直列に積層して素子となし、その素子をリード端子付
きの電極板と共にフレキシブルな外装用フィルムからな
る密閉型のパッケージ内に収納した構造の電池であっ
て、前記パッケージ内が減圧状態にある電池において、前記素子を構成する各々の基本セルの内部と前記外装用
フィルムからなるパッケージ内の空間とを同一真空度に
したことを特徴とする電池。
【請求項２】セパレータとこれを挟んで対向する正極
及び負極と電解液とを含む電池構成材と、前記電池構成
材を内部に収容する筒状のガスケットと、前記ガスケッ
トの上下の両面を塞ぐ集電体とを含んでなる基本セル
が、単独で又は複数個直列に積層されてなる素子と、素
子を外部と電気的に接続するためのリード端子付き電極
板と、前記素子及び電極板を収納するフレキシブルな外
装用フィルムからなる密閉型のパッケージであって、内
部が減圧状態にあるパッケージとを含んでなる電池にお
いて、各々の前記基本セルは、基本セルの内外を通じる貫通孔
と、前記貫通孔を基本セルの外部から塞ぐ、気体透過性
で非液体透過性のフィルターとを有することを特徴とす
る電池。
【請求項３】セパレータとこれを挟んで対向する２つ
の分極性電極と電解液とを少くとも含む電気二重層コン
デンサ構成材が、筒状のガスケットとその上下の両面を
塞ぐ集電体とで囲まれる空間内に収容されてなる基本セ
ルを、単独で又は複数個直列に積層して素子となし、そ
の素子をリード端子付きの電極板と共にフレキシブルな
外装用フィルムからなる密閉型のパッケージ内に収納し
た構造の電気二重層コンデンサであって、前記パッケー
ジ内が減圧状態にある電気二重層コンデンサにおいて、前記素子を構成する各々の基本セルの内部と前記外装用
フィルムからなるパッケージ内の空間とを同一真空度に
したことを特徴とする電気二重層コンデンサ。
【請求項４】セパレータとこれを挟んで対向する２つ
の分極性電極と電解液とを含む電気二重層コンデンサ構
成材と、前記電気二重層コンデンサ構成材を内部に収容
する筒状のガスケットと、前記ガスケットの上下の両面
を塞ぐ集電体とからなる基本セルが、単独で又は複数個
直列に積層されてなる素子と、前記素子を外部と電気的
に接続するためのリード端子付きの電極板と、前記素子
及び電極板を収納する、フレキシブルな外装用フィルム
からなる密閉型のパッケージであって、内部が減圧状態
にあるパッケージとを含んでなる電気二重層コンデンサ
において、各々の前記基本セルに、基本セルの内外を通じる貫通孔
と、前記貫通孔を基本セルの外部から塞ぐ、気体透過性
で非液体透過性のフィルターとを有することを特徴とす
る電気二重層コンデンサ。
【請求項５】前記貫通孔が、前記基本セルを構成する
ガスケットに設けられていることを特徴とする、請求項
２に記載の電池又は請求項４に記載の電気二重層コンデ
ンサ。
【請求項６】前記貫通孔が、前記基本セルを構成する
集電体に設けられていることを特徴とする、請求項２に
記載の電池又は請求項４に記載の電気二重層コンデン
サ。
【請求項７】セパレータとこれを挟んで対向する正極
及び負極と電解液とを含む電池構成材が、筒状のガスケ
ットとその上下の両面を塞ぐ集電体とで囲まれる空間内
に収容されてなる基本セルを形成する基本セル形成過程
と、前記基本セルを単独で又は複数個直列に重ねて素子
を形成する素子形成過程と、前記素子の２つの最外側の
集電体のそれぞれにリード端子付きの電極板を配設した
後、フレキシブルなフィルムからなる密閉型のパッケー
ジ内に減圧状態で封止する封止過程とを含む電池の製造
方法において、前記封止過程では、前記パッケージ内と前記素子を構成
する各々の基本セル内とを、同時に同一の真空度に減圧
した状態で前記パッケージを封口することを特徴とする
電池の製造方法。
【請求項８】セパレータとこれを挟んで対向する正極
及び負極と電解液とを含む電気二重層コンデンサ構成材
が、筒状のガスケットとその上下の両面を塞ぐ集電体と
で囲まれる空間内に収容されてなる基本セルを形成する
基本セル形成過程と、前記基本セルを単独又は複数個直
列に重ねて素子を形成する素子形成過程と、前記素子の
２つの最外側の集電体のそれぞれにリード端子付きの電
極板を配設した後、フレキシブルなフィルムからなる密
閉型のパッケージ内に減圧状態で封止する封止過程とを
含む電気二重層コンデンサの製造方法において、前記封止過程では、前記パッケージ内と前記素子を構成
する各々の基本セル内とを、同時に同一の真空度に減圧
した状態で前記パッケージを封口することを特徴とする
ことを特徴とする電気二重層コンデンサの製造方法。
【請求項９】請求項７に記載の電池の製造方法又は請
求項８に記載の電気二重層コンデンサの製造方法におい
て、前記基本セル形成過程では、側面に貫通孔が設けられた
ガスケットを用いると共に、基本セル形成後に前記ガス
ケット側面の貫通孔を気体透過性で非液体透過性のフィ
ルターで塞ぐ過程を設け、前記封止過程では、前記素子及び電極板を収納したパッ
ケージを排気可能な容器内に配置した後前記容器内を排
気して減圧することで、パッケージ内と素子を構成する
各々の基本セル内とを同時に同一の真空度に減圧し、そ
の減圧状態で前記パッケージの開口部を封口することを
特徴とする電池の製造方法又は電気二重層コンデンサの
製造方法。
【請求項１０】請求項７に記載の電池の製造方法又は
請求項８に記載の電気二重層コンデンサの製造方法にお
いて、前記基本セル形成過程では、貫通孔が設けられた集電体
を用いると共に、基本セル形成後に前記集電体に設けら
れた貫通孔を気体透過性で非液体透過性のフィルターで
塞ぐ過程を設け、前記封止過程では、前記素子及び電極板を収納したパッ
ケージを排気可能な容器内に配置した後前記容器内を排
気して減圧することで、パッケージ内と素子を構成する
各々の基本セル内とを同時に同一の真空度に減圧し、そ
の減圧状態で前記パッケージの開口部を封口することを
特徴とする電池の製造方法又は電気二重層コンデンサの
製造方法。