JP2012099746A - 蓄電装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は製造時の信頼性に優れた蓄電装置を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明における蓄電装置は、電解質を含み対向する素子端部１ａ、１ｂを備え、そこから正極と負極が引き出される素子１と、素子端部１ａ、１ｂにそれぞれ融着した集電端子部材２、集電板３と、素子１、集電端子部材２、集電板３を収容する有底筒状の外装ケース７と、外装ケース７の底面７ａは貫通孔７ｃを有し、この貫通孔７ｃから表出する前記集電端子部材２に設けられた端子部２ｂと、前記集電端子部材２と外装ケース７の底面７ａの間に介在する素子支持体５と、集電板３の外表面に結合された接続端子部材４と、この接続端子部材４と外装ケース７の開口端部の間に介在する封口部材６とを備え、前記素子支持体５が底面７ａおよび集電端子部材２により付勢され、かつ、前記封口部材６は前記外装ケース７の外周面から付勢されていることを特徴としている。
【選択図】図１

Description

本発明は各種電子機器、ハイブリッド自動車や燃料電池車のバックアップ電源用や回生用、あるいは電力貯蔵用等に使用される蓄電装置に関するものである。

従来から、機器の動作中から停止に移るまでに機器から熱エネルギーなどとして不必要に消費される運動エネルギーを、電気エネルギーとして一旦蓄電素子に貯蔵し、必要な際に再利用することにより、消費されるエネルギーを低減し、効率化を図ることが考えられてきた。

その際に、機器の動作に必要なエネルギーを必要な出力で供給することが出来る蓄電装置を用いた蓄電ユニットが必須となった。その蓄電装置の候補には、大別してキャパシタと蓄電池の２種類があった。

図７は従来の蓄電装置の一例として示した電気二重層キャパシタの構造を示した正面断面図である。

図７において、シート状である正極および負極が互いに逆方向に突出するように一部ずれた状態で対向し、これら正極および負極の間にセパレータを介在させながら重ねて巻回された素子１０１はその巻回軸方向両端に正極および負極の一部が突出して形成された陽極１０１ａ、陰極１０１ｂを有している。

これら陽極１０１ａおよび陰極１０１ｂにおける素子１０１の巻回軸方向の端面には、金属板を加工して作製された正極集電板１０２と負極集電板１０３がそれぞれ接合されている。素子１０１に接合された正極集電板１０２の外表面には金属製の端子板１０４が接合され、負極集電板１０３の外表面は素子１０１や電解液を収容する有底筒状の金属ケース１０５の内底面に接合されている。

この構成により素子１０１に接合された端子板１０４が金属ケース１０５の開口端部付近に位置することとなり、この端子板１０４の外周面を覆うように封口部材１０７が配設されている。

これにより、この封口部材１０７が端子板１０４と金属ケース１０５の開口端部の間に介在することとなり、金属ケース１０５の外周面において、上記封口部材１０７が配設されている箇所と対応する箇所に金属ケース１０５内部へ向かって絞り加工などを施すことにより、封口部材１０７を付勢させることができ、端子板１０４および封口部材１０７により金属ケース１０５の開口端部を封止することができる。

そして、端子板１０４には金属ケース１０５内部と連通する貫通孔１０４ａが形成され、この貫通孔１０４ａを外部から塞ぐように調圧弁１０６が配設されている。

図７に示される電気二重層キャパシタにおいて、上記部材を接合させるために溶接を多く用いるが、素子１０１のシート状の正極、負極の束で形成された陽極１０１ａや陰極１０１ｂと他の部材を溶接箇所において一様に溶着させることは、素子１０１との接触面積が増え、蓄電装置として低抵抗化を図ることができることと引き換えに、平面どうしの溶着に比べて信頼性において注意を払う必要があった。

その課題に対して素子１０１に正極集電板１０２、負極集電板１０３が接合されることにより、素子１０１を端子板１０４や金属ケース１０５と直接接合される構成に比べて、素子１０１を金属ケース１０５に収容する前に陽極１０１ａ、陰極１０１ｂの接合信頼性を視認することができ、電気二重層キャパシタを含めた蓄電装置として、製造時の信頼性を高めることができた。

なお、この出願の発明に関する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。

特開２００９−１９４１３１号公報

確かに図７に記載の電気二重層キャパシタのような蓄電装置の構成により、金属ケース１０５に収容して金属ケース１０５と負極集電板１０３を接合する前に、予め、素子１０１と正極集電板１０２および負極集電板１０３との接合信頼性を確認した上で金属ケース１０５との接合を行うことができ、信頼性向上を図ることができる。

しかしながら上記電気二重層キャパシタを作製するために、素子１０１と正極集電板１０２、負極集電板１０３、端子板１０４、金属ケース１０５を溶接することが必要となる。そして、これらの部材を溶接する方法は作業性などの観点からレーザー溶接などが多く用いられる。

そのため、上記の蓄電装置を作製するために、必要な溶接回数が増え、この溶接による孔あきなどの不良発生の可能性が高くなり、生産性の低下を招く恐れがあった。

そこで本発明では、生産性がより優れた蓄電装置を提供することを目的とする。

上記課題に対し、本発明における蓄電装置は、対向する両端部に電極を有し、電解質を含んだ蓄電素子と、これら一対の電極にそれぞれ融着した金属製の集電端子部材および集電板と、これらを収容し、有底筒状である外装体と、前記集電端子部材に備えられ、前記外装体の底面に形成された貫通孔から表出する端子部と、接合手段により前記集電板と接合され、前記外装体の開口部から表出して電極を引き出す接続端子部材と、この接続端子部材と前記外装体の開口部の間に介在し、前記外装体の開口部を封口した封口部材とを少なくとも備え、前記集電端子部材および前記外装体の底面内部と当接した素子支持体を有し、この素子支持体が前記集電端子部材から前記底面に向かって付勢されると共に、前記封口部材は外周面から内部に向かって付勢されたことを特徴としている。

この構成により本発明の蓄電装置は、対向する一対の端部から各電極が引き出される素子の一方の端部に接合された集電端子部材が素子支持体に圧着し、固定されることにより、本発明の集電端子部材および集電板を用いて、素子と他の金属部材との溶接信頼性を確認した上で外装体の内部へ収容することができ、かつ、溶接を行わずに外装体の中で素子の位置を固定できるため、上記従来の蓄電装置の構成に比べて蓄電装置一つを作製するために必要な溶接回数を低減することができる。従って、蓄電装置の製造時の信頼性を向上させることができる。

また、さらに、容易に素子の一端を固定することができるため、端子板のような接続端子部材を介して素子の他端を絞り加工などの外装体の内周面からの押圧により固定する際の軸ずれを抑制することができ、蓄電装置としての信頼性向上や抵抗増大の抑制などが可能となる。

本発明における実施例１の蓄電装置の一例として電気二重層キャパシタを示した分解斜視図 本発明における実施例１の蓄電装置の一例として電気二重層キャパシタを示した正面断面図 本発明における実施例１の蓄電装置の一例として電気二重層キャパシタの接続端子部材近傍を部分的に抜粋して示した部分斜視図 （ａ）本発明における実施例２の蓄電装置の一例として電気二重層キャパシタの一部を抜粋して示した正面断面図、（ｂ）同電気二重層キャパシタの素子支持体近傍を抜粋し、拡大して示した正面断面図 本発明における実施例３の蓄電装置の一例として電気二重層キャパシタを示した正面断面図 本発明における実施例３の蓄電装置の一例として外装ケース底面近傍にアンカー部を備えた電気二重層キャパシタの外装ケースの底面近傍を抜粋して示した部分断面図 従来の蓄電装置の一例として示した電気二重層キャパシタの正面断面図

（実施例１）
以下に図面を用いながら実施例１および請求項１〜２に記載の発明の説明を行うが、本発明は下記の内容に限定されない。

また、本実施例では本発明の構造を、蓄電装置の一例として電気二重層キャパシタを用いて説明するが本発明の蓄電装置はこれに限定されない。

図１は、本実施例における電気二重層キャパシタの分解斜視図である。

図２は、本実施例における電気二重層キャパシタの正面断面図である。

図１において、本実施例における電気二重層キャパシタは、対向する一対の端部から正極および負極をそれぞれ取り出すことができる素子１と、その一対の端部に溶接される集電端子部材２、集電板３と、集電板３と結合される接続端子部材４と、図４における上記集電端子部材２および接続端子部材４をそれぞれ覆うように取り付けられる素子支持体５および封口部材６と、筒部７ｂと底面７ａとから成り、前記素子１や電解液（図示なし）を収容する金属製の外装体である外装ケース７と、上記接続端子部材４の内部に取り付けられた弁体８と、この弁体８を上記接続端子部材４の内部で固定できるように押さえつける弁固定体９とから構成されている。

本実施例における素子１は、金属箔からなる集電体と、この集電体の表裏面に形成される電極層とから構成される正極および負極と、正極および負極の間に介在するセパレータから構成されている。

これら正極および負極はそれぞれ、集電体の一端辺に集電体が露出して電極層が形成されていない集電体露出部（図示なし）を有する。これら正極および負極の集電体露出部を逆方向に突出させるために正極および負極はセパレータを介してずれて対向している。この状態で、正極と負極とセパレータは、対向する正極および負極のどの間にもセパレータが介在するように巻回されて素子１が形成される。このように巻回されることにより、正極および負極の集電体露出部は巻回状の素子１においてそれぞれ巻回軸方向に外に向かって突出した構成になり、箔端部によって構成された対向する端部である素子端部１ａ、１ｂをそれぞれ形成している。

そして、本実施例では、この素子端部１ａ、１ｂに当接するように金属製の集電端子部材２、集電板３が溶接などによって融着している。

図２において、本実施例の集電端子部材２、集電板３は少なくとも、素子端部１ａ、１ｂにそれぞれ当接し融着する平板状の素子接続部２ａ、３ａを備え、集電端子部材２の素子接続部２ａは、素子端部１ａと対向する面の裏面に、外部へ突出した端子部２ｂを備えている。この端子部２ｂは、本実施例の電気二重層キャパシタから電力を取り出す、バスバーや制御回路部品等と接続するために外装ケース７からその一部が表出している。

また、集電板３は上記素子端部１ｂと対向する面の裏面に接続端子部材４と結合するために突出した結合部３ｂを有する。この結合部３ｂには例えば、雄ネジが形成されている。

また、この結合部３ｂには、素子接続部３ａと共に素子１の巻回軸方向に貫通して形成された注液孔３ｃを有する。

そして、金属製の接続端子部材４は、例えば、図１、２において、巻回状の素子１に合わせて円板状である第１フランジ部４ａと、第１フランジ部４ａの下に位置する円柱状の第２フランジ部４ｂと、第２フランジ部４ｂの下に形成された円筒状の弁配設部４ｃとから構成されている。第２フランジ部４ｂは第１フランジ部４ａより断面径が小さく、弁配設部４ｃは第２フランジ部４ｂより断面径が小さい構成を有している。このように多段状の金属部材である上記接続端子部材４の構成の理由は後述する。上記弁配設部４ｃには、弁体８を取り付けるために、その筒体内部において一部、内周径が狭まった座部４ｄが設けられている。そして、第１フランジ部４ａの集電板３と対向した面には、上記集電板３の結合部３ｂと結合するために、例えば雌ネジなどの結合手段を有した凹部である結合部４ｅが設けられている。この結合部３ｂと結合部４ｅにより、集電板３と接続端子部材４は結合している。さらに、この結合部４ｅの底には、第１フランジ部４ａから弁配設部４ｃへ通じた貫通孔である注液孔４ｆを有している。

続いて、弾性部材から成る素子支持体５は、素子１に融着した集電端子部材２の素子接続部２ａの外表面と上記外装ケース７の底面７ａと介在して上記素子接続部２ａまたは上記底面７ａから付勢された平板状の支持部５ａを少なくとも有している。本実施例の素子支持体５はさらに、図１において、上記集電端子部材２の端子部２ｂを嵌合させるための貫通孔５ｂを有している。そしてこの素子支持体５は、この貫通孔５ｂの開口端部と一体であり、端子部２ｂの外周面の一部を覆う密栓部５ｃを有している。

この密栓部５ｃは、貫通孔７ｃの封止の役割と、外装ケース７と集電端子部材２との絶縁の役割も有している。

図３は本発明における実施例１の蓄電装置の一例として電気二重層キャパシタの接続端子部材４近傍を部分的に抜粋して示した部分斜視図である。

図２、３において、封口部材６は、略環状の絶縁部材である。この封口部材６は、図２のように、上記接続端子部材４の第１フランジ部４ａおよび第２フランジ部４ｂの側面を主に覆うように、接続端子部材４の外周に嵌め込まれている。そして、この封口部材６は、接続端子部材４の外周面と外装ケース７の開口部の内周面との間に介在し、この開口部を封止している。

本実施例における外装ケース７は上記のように底面に貫通孔を備えた金属製の有底円筒状ケースであり、加工性などの観点から、アルミニウムや鉄、ステンレスなどが好ましく、本実施例の場合、導電性を有する必要がないため、絶縁体であってもよい。

この外装ケース７は少なくとも筒部７ｂと底面７ａから構成され、上記素子１、集電端子部材２、集電板３、接続端子部材４、素子支持体５、封口部材６を収容している。上記底面７ａには上記貫通孔７ｃが形成されている。そして、この貫通孔７ｃから上記端子部２ｂが突出し、外装ケース７の外部へ表出している。

因みに、本実施例では、外装ケース７の筒部７ｂの一端を封止する壁面を底面７ａと呼称しているが、当然ながら、本実施例の電気二重層キャパシタは底面７ａが下側に位置する構成に限定されるものではない。底面７ａが上側に位置しても同様の効果を奏する。

上記素子支持体５がこの外装ケース７の底面７ａ側に収容されることにより、素子支持体５が底面７ａおよび集電端子部材２により押圧され、外装ケース７の内部において素子１を強固に固定することができる。

そして、外装ケース７の底面７ａ側と反対側に位置する開口端部には、封口部材６および接続端子部材４が位置している。この外装ケース７の開口端部では、筒部７ｂの内周面と封口部材６の外周面をより強固に圧着するように筒部７ｂの外周面から封口部材６へ向かう環状の絞り加工を施す（絞り加工部７ｄ）。

この絞り加工部７ｄは、上記接続端子部材４の外周面と対向する位置に設けることが好ましい。これは、第１フランジ部４ａが封口部材６の座板としての機能を有し、この第１フランジ部４ａを必要最小限の厚みに設計することができ、径が大きい第１フランジ部４ａの外周面において絞り加工を行うよりも、接続端子部材４の軽量化を図ることができる。

従って、本実施例の接続端子部材４は多段状のフランジ部が形成された構成を有している。

なお、この構成に加えて、外装ケース７の開口端部に内側に向かったカーリング加工を施し、さらに強固に封口部材６および接続端子部材４を固定しても良い。

上記構成により、本実施例における電気二重層キャパシタは、セル一つを作製するために、少なくとも素子１と集電端子部材２、集電板３を溶接接合させるだけで素子１を外装ケース７の内部で固定しながら、電気二重層キャパシタを組み立てることができるため、溶接時の不良発生の可能性が低減され、製造時の信頼性が向上する。

加えて、素子１を、素子支持体５を用いて固定することにより、絞り加工部７ｄを形成する際に、外装ケース７に対する素子１の軸ずれを抑制することができる。

これは、素子１の一端をあえて外装ケース７と溶接などによって一度、素子１の軸の位置が決定した後に絞り加工を行う構成に比べて、素子１の一端で素子１の軸の位置を決定できるためである。これにより、絞り加工を行う時の筒部７ｂから封口部材６の外側周面にかかる応力がより均一となる。そのため、封口部材６にかかる応力が偏在したときに生じる、封口部材６近傍における外装ケース７の開口部の封止強度の偏在化を抑制することができ、電解液漏れや外装ケース７内への水分の浸入抑制の信頼性が向上する。さらに、素子端部１ｂと集電板３との接合界面での不必要な引っ張り応力を抑制することができ、素子端部１ｂと集電板３の接合部における破断などの不良を抑制し、信頼性向上や低抵抗化を図ることができる。

本実施例において用いられている素子支持体５として、構成する材料は、弾性を有した材料であれば、特に限定されず、ブチルゴムなどでもよい。

なお、底面７ａの貫通孔７ｃと、素子支持体５の密栓部５ｃと、集電端子部材２の端子部２ｂの構成において、端子部２ｂは柱状体であり、少なくとも前記貫通孔７ｃの内周面と対向する部分の径は、環状である前記密栓部５ｃの内径より大きい構成が好ましい。これにより、上記貫通孔７ｃ周辺の気密性を高めることができる。そのため、本実施例における電気二重層キャパシタの製造時の生産性および信頼性を同時に高めることができる。

なお、この貫通孔５ｂ、７ｃおよび密栓部５ｃの環状の形は、上記端子部２ｂの外周形に沿って構成されるものであり、円状だけに限らず方形状や多角形状などでもよい。

また、本実施例では、接続端子部材４には第１、第２フランジ部４ａ、４ｂなどが設けられているという説明を上記にて行ったが、本発明において必須構成ではなく、集電板３と連結することができ、バスバーなどと電気的に接続ができ、封口部材６を外装ケース７の開口部とともに付勢させるための面を有していればよい。また、接続端子部材４を素子１と溶接などによって直接接合する構成であってもよい。

（実施例２）
以下に、図面を用いながら本発明の実施例２と請求項４の説明を行っていくが、本発明は以下の内容に限定されない。また、上記実施例１と同じ部材については実施例１と同様の符号を付与して説明を行う。

図４（ａ）は、本実施例における電気二重層キャパシタに用いられる外装ケースの底面近傍を抜粋して示した正面断面図であり、図４（ｂ）は、同電気二重層キャパシタに用いられる素子支持体５の近傍を抜粋し、拡大して示した正面断面図である。

図４（ａ）において、本実施例における電気二重層キャパシタでは、素子支持体５を外装ケース７内部で押圧している上記外装ケース７の底面７ａと上記集電端子部材２の素子接続部２ａにそれぞれ素子支持体５に向かった突起であるアンカー部１０、１１を形成した構成を有している。

このアンカー部１０、１１は、それぞれ、底面７ａの内面および素子接続部２ａの外側面に環状に形成されており、これら環の径が、上記底面７ａの貫通孔７ｃの開口径より大きいことが好ましい。

これにより、本実施例の巻回状の素子１および円筒状の筒部７ｂを用いた電気二重層キャパシタにおいて、外装ケース７内部に収容された電解液が、貫通孔５ｂ、７ｃに到達する前にアンカー部１０、１１により強固に封止することができるため、底面７ａ側の封止強度を高めることができる。

そしてさらに、図４（ａ）、（ｂ）のように、本実施例における上記アンカー部１０、１１は互いに非対向であることが好ましい。言い換えれば、アンカー部１０、１１を形成している環のうち一方の環が他方の環より大きい構成が好ましい。因みに図４（ａ）のように本実施例では、集電端子部材２のアンカー部１０の環の方が、外装ケース７のアンカー部１１よりも小さい構成を一例として示している。

これは、非対向の構成をとることにより、図４（ｂ）に示される矢印のように、アンカー部１０、１１は２方向のアンカー機能を果たす。まず、上下の方向に応力が働き、上記のような電解液の漏液防止の機能を果たす。次に、水平方向に応力が働き、水平方向の移動を抑制する機能を果たす。この水平方向の機能は、集電端子部材２の固定を通じて素子１の軸ずれ抑制効果を高めることができる。

また、アンカー部１０、１１が非対向であることにより、アンカー部１０、１１が対向して底面７ａと素子接続部２ａの間の距離が、互いの突起の高さの和より小さく狭められない構成に比べて、上記距離をさらに狭め、より低背化を図ることができる。

なお、アンカー部１０、１１の環の大きさの大小関係は、図４（ａ）、（ｂ）と逆であっても同様の効果を奏する。

（実施例３）
以下に、図面を用いながら本発明の実施例３および請求項３、５〜７の説明を行っていくが、本発明は以下の内容に限定されない。また、上記実施例１と同じ部材については実施例１と同様の符号を付与して説明を行う。

図５は本実施例における電気二重層キャパシタの正面断面図であり、図６は本実施例に用いられる電気二重層キャパシタにおいて底面近傍にアンカー部を備えた外装ケースの底面近傍を抜粋して示した部分断面図である。

図５において、本実施例における電気二重層キャパシタは、素子端部１ａと接合する集電端子部材２０は、素子端部１ａと融着した素子接続部２０ａと後述する端子部２０ｃと結合するために設けられた結合部２０ｂとから構成されている。この結合部２０ｂには例えば雌ねじが設けられている。

本実施例の電気二重層キャパシタにおいて用いられる端子部２０ｃは、軸となる柱状の接続部２０ｄと、この接続部２０ｄ外周に設けられた、外装ケース７の貫通孔７ｃより大きい面を有した鍔部２０ｅと、上記接続部２０ｄの外装ケース７と対向する平面側端部に形成された結合部２０ｆとから成る。この端子部２０ｃの結合部２０ｆに素子接続部２０ａ、結合部２０ｂが結合される。

このように、本実施例では実施例１、２のように、端子部２ｂが集電端子部材２において一体で形成されている構成に変わって、端子部２０ｃとして別体で構成されている。

この端子部２０ｃと上記素子接続部２０ａを強固に結合させることにより、上記鍔部２０ｅが外装ケース７の底面７ａの外表面とより強固に当接することとなる。

この構成により、本実施例における電気二重層キャパシタは、素子１を強固に固定させようとして素子１を素子支持体５および底面７ａの内面に圧着させると、底面７ａが膨れあがる恐れがあり、それにより、外装ケース７の内部の気密性や蓄電装置として寸法精度が悪化してしまうことがあるが、鍔部２０ｅが逆方向から再び力を加えることにより、底面７ａの平滑性を維持させることができる。これにより、本実施例における電気二重層キャパシタの上記気密性や寸法精度の悪化を抑制することができる。

図６は、本実施例の蓄電装置の一例として外装ケース７の底面近傍にアンカー部２１、２２を有した電気二重層キャパシタの外装ケース７の底面近傍を抜粋して示した部分断面図である。

また、図５、６において、本実施例の電気二重層キャパシタにおいて、上記素子支持体５は、支持部５ａおよび密栓部５ｃと一体であり、上記鍔部２０ｅと底面７ａの間に介在するように配設されている外表部５ｄを備え、この外表部５ｄが鍔部２０ｅおよび底面７ａにより押圧された構成であってもよい。その際、鍔部２０ｅの外表部５ｄと対向する部分および底面７ａの外表部５ｄと対向する部分に実施例２のようなアンカー部２１、２２がそれぞれ形成されていることが好ましい。

この構成により、結合部２０ｂ、２０ｆの部分からの電解液の漏液を抑制することができ、実施例３における電気二重層キャパシタにおいて、更に封止強度を高めることができる。因みに、実施例２のように、形成されたアンカー部２１、２２は非対向であることが好ましい。

この構成において、図６のように実施例２において説明を行った支持部５ａの表裏面が当接するようなアンカー部１０、１１を併せて設けた構成であってもよい。

以上により、本発明では機密性、溶接信頼性に優れた蓄電装置を構成することができる。

なお、本発明の実施例に用いられる駆動用電解液（図示せず）は、溶媒として、プロピレンカーボネート（ＰＣ）やエチレンカーボネート（ＥＣ）、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）などのうち少なくとも一つを用いた溶媒に、電解質として例えばテトラエチルアンモニウムテトラフルオロボレート（ＴＥＡＢＦ₄）や、トリエチルメチルアンモニウムテトラフルオロボレート（ＴＥＭＡＢＦ₄）、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムテトラフルオロボレート（ＥＭＩＢＦ₄）、１−エチル−２、３−ジメチルイミダゾリウムテトラフルオロボレート（ＥＤＭＩＢＦ₄）、１、２、３−トリメチルイミダゾリウムテトラフルオロボレート（ＴＭＩＢＦ₄）及び１、３−ジメチルイミダゾリウムテトラフルオロボレート（ＤＭＩＢＦ₄）などのうち少なくとも一つを用いることができるが、特に溶媒、電解質を限定するものではない。

そして、上記素子１を構成する正極および負極の集電体の材料としては弁金属が用いられる。その弁金属としては例えば、アルミニウム、タンタル、チタンなどの金属がある。そして、集電端子部材２、集電板３、接続端子部材４は加工性や内部抵抗などの観点から、アルミニウム、鉄、ステンレス、ニッケル、銅、これらの合金などが好ましい。

また、本発明の蓄電装置は、実施例１〜３のような電気二重層キャパシタに限定されず、電解液のカチオンにリチウムを用い負極の電極材料内へリチウムを吸蔵させて用いる、リチウムイオンキャパシタなどの他のキャパシタや蓄電池など、種々の電極材料とそれを支持する集電体を使って、蓄電素子として対向する両端から正極と負極がそれぞれ一方ずつ引き出される構成の素子を備えた装置であれば、同様に、本発明の蓄電装置として効果を奏することができる。

本発明にかかる蓄電装置は、外装ケースの内部で素子の一端を素子支持体により固定することにより、容易に外装ケースと素子とを固定することができる。そのため、蓄電装置として組立てに必要な部材どうしの溶接回数が低減され、非常に信頼性にすぐれている。加えて、外装ケース内部における素子の軸ずれが抑制され、外装ケース端部における封止応力がより均一になり、封止強度が向上する。そのため電子機器や車載用蓄電装置として利用することが期待される。

１ 素子
１ａ、１ｂ 素子端部
２、２０ 集電端子部材
２ａ、３ａ、２０ａ 素子接続部
２ｂ、２０ｃ 端子部
３ 集電板
３ｂ、４ｅ、２０ｂ、２０ｆ 結合部
３ｃ、４ｆ 注液孔
４ 接続端子部材
４ａ 第１フランジ部
４ｂ 第２フランジ部
４ｃ 弁配設部
４ｄ 座部
５ 素子支持体
５ａ 支持部
５ｂ、７ｃ 貫通孔
５ｃ 密栓部
５ｄ 外表部
６ 封口部材
７ 外装ケース
７ａ 底面
７ｂ 筒部
７ｄ 絞り加工部
８ 弁体
９ 弁固定体
１０、１１、２１、２２ アンカー部
２０ｄ 接続部
２０ｅ 鍔部

Claims (7)

1. 対向する両端部に電極を有し、電解質を含んだ蓄電素子と、
   これら一対の電極にそれぞれ融着した金属製の集電端子部材および集電板と、
   有底筒状であり、底面に貫通孔を有し、この貫通孔から前記集電端子部材が表出するように前記蓄電素子および集電端子部材、集電板を収容した外装体と、
   前記集電板の外表面と当接し、前記外装体の開口部から前記外装体の外部へ表出した接続端子部材と、
   この接続端子部材の側面と前記外装体の開口部の間に介在し、前記開口部を封口した封口部材とを少なくとも備え、
   対向した前記外装体の底面と前記集電端子部材の間に介在して絶縁する素子支持体を有し、前記封口部材は前記外装体の外周面から内部へ付勢されると共に、前記素子支持体が前記集電端子部材から前記外装体の底面へ向かって付勢されたことを特徴とした蓄電装置。
2. 前記集電端子部材は、
   前記蓄電素子の前記蓄電素子の一方の電極と融着して電気的に接続された素子接続部と、前記素子接続部における前記蓄電素子との融着面の裏面に設けられた端子部とを備え、この端子部の一部が前記貫通孔から前記外装体の外部へ突出した構成である請求項１に記載の蓄電装置。
3. 前記集電端子部材は、
   前記蓄電素子の一方の電極と融着して電気的に接続された素子接続部と、
   この素子接続部と結合されて前記外装体の貫通孔から一部が前記外装体の外部へ表出した端子部とを少なくとも有し、
   この端子部は、前記素子接続部と対向する面に、前記素子接続部と結合する結合部を備えた接続部と、この接続部側面に形成された、前記外装体の貫通孔の外周よりも外周が大きい平板状の鍔部とから少なくとも構成され、
   前記鍔部および前記素子支持体が前記外装体の底面を挟持した請求項１に記載の蓄電装置。
4. 前記集電端子部材には、前記素子支持体と対向する部分に形成された円環状の突起である第１のアンカー部が設けられ、前記外装体には、前記素子支持体と対向する部分に形成された円環状の突起である第２のアンカー部が設けられ、
   これら第１、第２のアンカー部を形成する環の大きさは、前記外装体の貫通孔の開口部の外形よりも大きく、第１、第２のアンカー部を形成する環の大きさはそれぞれ異なる請求項１に記載の蓄電装置。
5. 前記素子支持体は、
   前記素子接続部および前記外装体の底面の間に介在した支持部と、
   前記支持部と一体であり、前記外装体の貫通孔の内周面と前記集電端子部材との間に介在した環状の密栓部と、
   前記封止部と一体であり、前記端子部の鍔部と前記底面の外表面との間に介在した外表部とからなる請求項３に記載の蓄電装置。
6. 前記端子部の鍔部には、前記素子支持体の外表部と対向する部分に形成された円環状の突起である第３のアンカー部が設けられ、
   前記外装体の底面の外表面には、前記外表部と対向する部分に形成された円環状の突起である第４のアンカー部が設けられ、
   前記第３、第４のアンカー部を形成する環の大きさは、前記外装体の貫通孔の開口部の外形よりも大きく、第３、第４のアンカー部を形成する環の大きさはそれぞれ異なる請求項３に記載の蓄電装置。
7. 前記集電端子部材の前記素子接続部および前記端子部の結合部を結合する手段がネジ止めである請求項３に記載の蓄電装置。

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