JP2014236180A - ガス抜き弁を設けた蓄電デバイス及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ガス抜き弁の内部に電解液等の水分を滞留させガス透過機能を阻害してしまうことなく、高寿命化を達成できるとともに優れた蓄電特性を維持できるガス抜き弁を設けた蓄電デバイス及びその製造方法を提供すること。【解決手段】蓄電素子２と、蓄電素子２を収納する外装ケース３と、外装ケース３の開口部３ａを封止する封口板４とを有する蓄電デバイスであって、封口板４を貫通する貫通孔４ｃにガス透過性のガス抜き弁１０が設けられ、ガス抜き弁１０が筒状の側壁部と底部と開口部とから構成される有底筒状であり、ガス抜き弁１０の底部が蓄電素子２側に配置されており、ガス抜き弁１０の側壁部の内側に、該側壁部を貫通孔４ｃの内周面に押圧して固定する内部支持体１５が設けられている。【選択図】図１

Description

本発明は、ガス抜き弁を設けた蓄電デバイス及びその製造方法に関する。

従来、コンデンサ等の蓄電デバイスの内部で例えば水素ガスが発生し、その内部圧力が上昇した場合に備え、コンデンサの封口板に圧力弁を設置したものがあり、コンデンサ内部が一定の圧力となった場合にこの圧力弁を破裂させ、内部のガスをこの圧力弁より外部に放出することで、コンデンサ自体の破裂を防ぐようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。

また、コンデンサの内圧上昇時に弁を破裂させてコンデンサを開放する圧力弁を設置したコンデンサにおいて、この圧力弁の動作を極力遅らせコンデンサを長寿命化させる手段として、圧力弁とは別に、例えばシリコンゴム等のガス透過性の薄膜ゴムからなるガス抜き弁を封口板に設置し、内圧上昇を抑えるものもある（例えば、特許文献２参照）。

実開昭６２−５８０３５号公報（第３頁、第４，５図） 特開２００６−１０８１８５号公報（第４頁、第１図）

しかしながら、特許文献１，２にあっては、従来のコンデンサに設けられたガス抜き弁の一例として、図１０に示されるように、閉塞されたコンデンサ１Ａの内部に収納したコンデンサ素子２００に含浸された電解液が、高温により気化して、外装ケース３００を封口する封口板４００の内表面に水滴Ｙ１として付着する場合がある。また、コンデンサの長寿命化を図るために外装ケース３００内に所定内の電解液を封入することがある。その外装ケース３００に封入した電解液が、コンデンサ１Ａの内部を流動して封口板４００の内表面に水滴Ｙ１として付着する場合があった。また図１０の点線囲い部に示されるように、この電解液の水滴が封口板４００の内表面を伝ってガス抜き弁１００の内部に浸入し周壁部１１０の内周面１１０ａに水滴Ｙとして付着し、更に電解液がガス抜き弁１００のガス透過部である底部１２０まで到達し水滴Ｙ２として滞留した状態でガス抜き弁１００に付着する。また、コンデンサの取り付け状態としてガス抜き弁１００が側方またはガス抜き弁１００が下方になるように斜めに傾斜するようにしてコンデンサを取り付けた場合、前述のように外装ケース３００の内壁に水滴となって付着した電解液や、外装ケース３００内に封入した電解液がガス抜き弁１００が配置する部分に溜まり、ガス抜き弁１００の筒状内部に浸入し、滞留し易くなる。電解液がガス透過部に付着した状態が継続すると、ガス抜き弁１００のガス透過機能を阻害してしまい、コンデンサ１Ａの内部圧力によりガス抜き弁１００が破裂し易くなるため、ガス抜き弁１００の開放によりコンデンサ１Ａの寿命が短くなるという問題がある。

本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、ガス抜き弁の内部に電解液等の水分を滞留させガス透過機能を阻害してしまうことなく、高寿命化を達成できるとともに優れた蓄電特性を維持できるガス抜き弁を設けた蓄電デバイス及びその製造方法を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、本発明の蓄電デバイスは、
蓄電素子と、前記蓄電素子を収納する外装ケースと、前記外装ケースの開口部を封止する封口板とを有する蓄電デバイスであって、
前記封口板を貫通する貫通孔にガス透過性のガス抜き弁が設けられ、前記ガス抜き弁が筒状の側壁部と底部と開口部とから構成される有底筒状であり、前記ガス抜き弁の底部が前記蓄電素子側に配置されており、前記ガス抜き弁の側壁部の内側に、該側壁部を前記貫通孔の内周面に押圧して固定する内部支持体が設けられていることを特徴としている。
この特徴によれば、ガス抜き弁自体の弾性力による貫通孔での固定に加えて、ガス抜き弁の側壁部を貫通孔の内周面に押圧する内部支持体により固定力を高めることができる。またガス抜き弁の底部が蓄電素子側に配置されているため、内部支持体が外装ケース内に落下する虞がないばかりか、外装ケース内の電解液や結露した水分等がガス抜き弁の内部に浸入し滞留する虞がなく、設計上のガス透過性能を維持することができる。

本発明の蓄電デバイスは、
前記ガス抜き弁の底部が、前記封口板の裏面と略面一若しくは前記蓄電素子側に突出して配置されていることを特徴としている。
この特徴によれば、ガス抜き弁の底部の外底面と封口板の裏面とで窪みが形成されることを回避できるため、底部の外底面に水分が滞留し難い構造にすることができ、より安定してガスを透過させることができる。

本発明の蓄電デバイスは、
前記ガス抜き弁の側壁部及び前記内部支持体の側面部に、前記封口板の裏面よりも前記蓄電素子側に突出する突出部が形成されていることを特徴としている。
この特徴によれば、内部支持体に固定されるガス抜き弁の底部が、内部支持体の突出部により封口板の内表面よりも突出した位置に安定して配置されるため、例え封口板を下にして蓄電デバイスを配置し、外装ケース内の電解液等の水分が封口板の内表面に溜まる場合であっても、ガス抜き弁の底部を液面よりも上に位置させることができ、高いガス透過性を維持できる。

本発明の蓄電デバイスは、
前記内部支持体の突出部に、孔部、スリット若しくは網目が形成されていることを特徴としている。
この特徴によれば、孔部若しくはスリットが形成された突出部の外側に位置するガス抜き弁の側壁部を、ガス透過部として機能させることができるため、ガス透過部の領域を拡げガス透過量を増加させることができる。また、孔部若しくはスリットの面積や数を適宜設定することで、ガス透過量の設計自由度が高まる。更に例え蓄電デバイスを横向きや斜め方向に配置し、ガス抜き弁の底部が一部若しくは大半が水没する場合があっても、側壁部からのガス透過が可能であるため、ガス透過性を損なう虞が無い。また、網目が形成されることで前述の通り、ガス透過量を向上させることができるとともに、内部支持体の変形が容易となり、後述の製造時により強固に貫通孔にガス抜き弁を取り付けることができる。

本発明の蓄電デバイスは、
前記ガス抜き弁の側壁部は、前記貫通孔の内周面に対向する部分が肉厚部に形成されるとともに、少なくとも前記封口板の内表面よりも突出する部分が肉薄部に形成されていることを特徴としている。
この特徴によれば、内部支持体により貫通孔の内周面に押圧される側壁部の部分を肉厚部に形成することで、押圧による側壁部の破損を防止できるばかりか、貫通孔に対向せずに突出している部分を肉薄部に形成することで、ガス透過性を向上させることができる。

本発明の蓄電デバイスは、
前記貫通孔の内周面に、前記ガス抜き弁の開口部及び前記内部支持体と嵌合する凸部が形成されていることを特徴としている。
この特徴によれば、ガス抜き弁及び内部支持体を貫通孔の内周面に形成された凸部と嵌合させることで、ガス抜き弁及び内部支持体の封口板への固定力を高めることができる。

本発明の蓄電デバイスの製造方法は、
蓄電素子と、前記蓄電素子を収納する外装ケースと、前記外装ケースの開口部を封止する封口板とを有する蓄電デバイスの製造方法であって、
前記封口板を貫通する貫通孔に、筒状の側壁部と底部と開口部とから構成されガス透過性のガス抜き弁を、前記底部が前記蓄電素子側を向くように配置し、
前記ガス抜き弁の開口部から内部支持体を挿入し、
前記内部支持体を拡径させ、該内部支持体により前記ガス抜き弁の側壁部を前記貫通孔の内周面に押圧することで、該ガス抜き弁を前記貫通孔に固定することを特徴としている。
この特徴によれば、内部支持体がガス抜き弁の側壁部を貫通孔の内周面に押圧して固定することで、ガス抜き弁自体の弾性力による貫通孔への固定に加えて、ガス抜き弁の側壁部を貫通孔の内周面に押圧する内部支持体により固定力を高めることができる。またガス抜き弁の底部が蓄電素子側に配置されているため、内部支持体が外装ケース内に落下する虞がないばかりか、外装ケース内の電解液や結露した水分等がガス抜き弁の内部に浸入し滞留する虞がなく、ガス透過性能を設計通り維持することができる。

実施例１におけるガス抜き弁を設けた電気二重層コンデンサを示す正面断面図である。 実施例１におけるガス抜き弁及び内部支持体を示す拡大断面図である。 （ａ）は、実施例１における電気二重層コンデンサを斜めに傾けた状態を示す拡大断面図であり、（ｂ）は、同じく真横に傾けた状態を示す拡大断面図である。 （ａ）は、実施例２におけるガス抜き弁及び内部支持体を示す拡大断面図であり、（ｂ）は、同じく電気二重層コンデンサを上下逆に配置した状態を示す拡大断面図である。 実施例３におけるガス抜き弁及び内部支持体を示す拡大断面図である。 （ａ）は、実施例３における電気二重層コンデンサを真横に傾けた状態を示す拡大断面図であり、（ｂ）は、同じく斜めに傾けた状態を示す拡大断面図である。 （ａ）は、防湿弁を付加した変形例を示す拡大断面図であり、（ｂ）は、同じく防湿弁がガスを逃がす状況を示す拡大断面図である。 （ａ）〜（ｄ）は、実施例４における電気二重層コンデンサの製造方法を説明する図である。 （ａ）〜（ｄ）は、電気二重層コンデンサの製造方法の変形例を説明する図である。 従来例におけるガス抜き弁に付着した水滴の態様を示す拡大断面図である。

本発明に係るガス抜き弁を設けた蓄電デバイスの一例として電気二重層コンデンサ（以下、コンデンサと称する）及びその製造方法を実施するための形態を実施例に基づいて以下に説明する。

実施例１に係るガス抜き弁を設けたコンデンサ１につき、図１から図３を参照して説明する。図１に示されるように、コンデンサ１は、蓄電素子であるスタック構造（ないしは巻き型構造等）のコンデンサ素子２と、このコンデンサ素子２を収納する有底筒状（図示略）の外装ケース３と、この外装ケース３の開口部３ａを封止する封口板４とから主としてなる。

外装ケース３は、例えばアルミニウムなどの金属板を有底筒状に成形されたものであり、内部に収納するコンデンサ素子２の形状に合わせ、円形、楕円形、長円形、あるいは矩形に成形される。コンデンサ素子２は、陽極側及び陰極側の電極箔がセパレータを介して積層または捲回された構造となっており、円形、楕円形、長円形、あるいは矩形に形成される。コンデンサ素子２の端部からは、引出部６が導出され、封口板４に一体成形された外部端子５と接続されている。

コンデンサ素子２は、詳細は特に図示しないが、分極性電極を有する集電体を、セパレータを介在させて対極させ複数層積層させたものである。分極性電極は、活性炭シートからなる２枚の分極性電極をアルミニウム箔からなる集電体を挟んで対極させた構造のものである。

図１に示されるように、封口板４は、外装ケース３の開口部３ａに合致する形状に樹脂材などの気密性を有する材料によって成形されており、開口部３ａの形状に応じて円形板等の形状を成し、密封部材８を介して開口部３ａを密封状に封止している。封口板４の表面（外面）と裏面（内面）との間に、これ等表裏面の径よりも大径の段部４ａが形成されており、この段部４ａが外装ケース３の開口部３ａに嵌合するように成っている。この封口板４には、外部端子５がインサート成形されるとともに、ガス抜き弁１０及びこのガス抜き弁１０を固定する内部支持体１５が設けられている。

図２に示されるように、本実施例のガス抜き弁１０は、封口板４のコンデンサ素子２側から貫通孔である孔部４ｃに密封状に嵌合される有底筒状のシリコン等の弾性ゴムから一体成型され、筒胴部を成し比較的肉厚である側壁部１１と、筒底部を成し側壁部１１よりも肉薄でありガス透過性を備えた底部１２と、から主として構成されている。またガス抜き弁１０は、底部１２を封口板４の裏面４ｂ側、すなわち外装ケース３の内部３ｂのコンデンサ素子２側に向けて配置されている。このガス抜き弁１０は、コンデンサ１内で各種ガスが発生し内部圧力が高まった場合に、底部１２を介して外部に適宜ガス抜きすることで、コンデンサ１の内部圧力を下げる機能を有している。また、コンデンサ１の内部圧力が急激に上昇した場合においては、底部１２が破裂することで、内部圧力を開放し、コンデンサ１の膨れや破裂を防止する。

尚、ガス抜き弁１０の底部１２（ガス透過部）の形状・寸法は、コンデンサ１の形状仕様やガスの発生量、若しくはガス抜き弁を構成する材料の撥水性や電解液の粘度により、ガス抜き弁１０に浸入すると想定される電解液の量に応じて適宜設計されるものである。例えば、ガス抜き弁１０の底部１２の中心部分に周囲の底部１２より薄い薄肉部を形成してもよい。この薄肉部によって、ガス透過性が高まる。また、コンデンサ１の内部圧力が急激に上昇した場合においては、底部１２の薄肉部が破裂することで内部圧力を開放し、コンデンサの破裂を防止する。

また図２に示されるように、本実施例１の内部支持体１５は、ガス抜き弁１０よりも小径であって、封口板４の表面側からガス抜き弁１０の開口部１３に嵌合される有底筒状のアルミニウム等の金属から成型され、ガス抜き弁１０の側壁部１１に対向する筒胴部１６と、ガス抜き弁１０の底部１２に対向する筒底部１７と、から主として構成されている。また、内部支持体１５の筒底部１７には孔部１７ａが貫通形成されており、ガス抜き弁１０の底部１２を通過したガスを、孔部１７ａ及び開口部１８を介し通過させるようになっている。

この内部支持体１５は、後述する方法により拡径することで、孔部４ｃの内周面との間でガス抜き弁１０の側壁部１１を径方向に押圧してガス抜き弁１０を孔部４ｃに固定し、また孔部４ｃの内周面において内径方向に突出した凸部４ｄに嵌合するようになっている。

このように、ガス抜き弁１０自体の弾性力による孔部４ｃでの固定に加えて、ガス抜き弁１０の側壁部１１を孔部４ｃの内周面に押圧する内部支持体１５により固定力を高めることができる。またガス抜き弁１０の底部１２がコンデンサ素子２側に配置されているため、内部支持体１５が外装ケース３の内部３ｂに落下する虞がないばかりか、外装ケース３内の電解液や結露した水分等がガス抜き弁１０の内部に浸入し滞留する虞がなく、設計上のガス透過性能を維持することができる。

また図２に示されるように、内部支持体１５により孔部４ｃに固定されたガス抜き弁１０は、底部１２の外底面１２ａが封口板４の裏面４ｂよりもコンデンサ素子２側に突出した位置に配置されている。より詳しくは、本実施例１では、底部１２の外底面１２ａが封口板４の裏面４ｂよりも底部１２の肉厚寸法程度、コンデンサ素子２側に突出している。尚、例えばガス抜き弁１０の底部１２の外底面１２ａを封口板４の裏面４ｂと略面一に配置するようにしてもよい。

このようにすることで、ガス抜き弁１０の底部１２の外底面１２ａと封口板４の裏面４ｂとで窪みが形成されることを回避できるため、底部１２の外底面１２ａに水分が滞留し難い構造にすることができ、より安定してガスを透過させることができる。

また本実施例１では、上述したようにガス抜き弁１０の底部１２の外底面１２ａが封口板４の裏面４ｂよりも突出した配置であることにより、底部１２の外底面１２ａの周縁と封口板４の裏面４ｂとに段差が生じているため、図３（ａ）、（ｂ）に示されるように、例え底部１２の外底面１２ａに水滴が一時的に付着した場合があっても、コンデンサ１を斜め方向や横方向に傾けて配置した場合、この段差を利用し、当該水滴が底部１２の外底面１２ａの周縁から容易に重力で鉛直下方に離間して落下することになる。

さらに、孔部４ｃの内周面に、ガス抜き弁１０の開口部１３及び内部支持体１５の開口部１８と嵌合する凸部４ｄが形成されており、ガス抜き弁１０及び内部支持体１５を孔部４ｃの内周面に形成された凸部４ｄと嵌合させることで、ガス抜き弁１０及び内部支持体１５の封口板４への固定力を高めることができる。

次に、実施例２に係るガス抜き弁を設けたコンデンサにつき、図４（ａ）、（ｂ）を参照して説明する。尚、前記実施例と同一構成部分については同一符号を付して重複する説明を省略する。

図４（ａ）に示されるように、本実施例２のガス抜き弁２０の側壁部２１は、孔部４ｃの内周面に対向する比較的肉厚の肉厚部２１ａと、この肉厚部２１ａよりも底部２２側に位置し肉薄の肉薄部２１ｂと、から構成されており、これ等肉厚部２１ａと肉薄部２１ｂとは、外径は同一であるが内径は段差状をなしている。また肉厚部２１ａと肉薄部２１ｂと上下延長方向の長さは略同寸に形成されている。なお、肉厚部２１ａと肉薄部２１ｂの長さは、封口板４の厚さやガス抜き弁２０の長さ、所望のガス透過量に応じて適宜変更すればよい。肉薄部２１ｂの面積を大きくすれば、ガス透過量は向上し、封口板４の裏面４ｂから表出する肉薄部２１ｂを短くすれば、コンデンサ１の低背化が可能となる。

また、本実施例２の内部支持体２５の筒胴部２６は、ガス抜き弁２０の肉厚部２１ａに対向する比較的小径の小径部２６ａと、この小径部２６ａに連続するテーパ部を経て、小径部２６ａよりも大径であってガス抜き弁２０の肉薄部２１ｂに対向する大径部２６ｂと、から構成されている。

すなわち、本実施例２のガス抜き弁２０は、肉薄部２１ｂ及び底部２２が封口板４の裏面４ｂよりも大きく下方に突出した突出部として構成されている。より詳しくは、本実施例２では、ガス抜き弁２０の底部２２が封口板４の裏面４ｂよりも孔部４ｃの孔径寸法程度、下方に突出している。

このようにすることで、図４（ｂ）に示されるように、例え封口板４を下にしてコンデンサ１を配置して、封口板４の裏面４ｂがコンデンサ１内部の電解液等の水分により水没する場合があっても、ガス抜き弁２０の底部２２が液面Ｗ１よりも上方に位置させることができ、高いガス透過性を維持できる。

次に、実施例３に係るガス抜き弁を設けたコンデンサにつき、図５から図６を参照して説明する。尚、前記実施例と同一構成部分については同一符号を付して重複する説明を省略する。

図５に示されるように、本実施例３の内部支持体３５は、大径部３６ｂに円孔状の通気孔３８が周方向及び上下長手方向に複数貫通形成されている点で、前述した実施例２の内部支持体２５と相違し、その他は内部支持体２５と同じ構成である。

すなわち、大径部３６ｂに通気孔３８が貫通形成されていることで、この大径部３６ｂに対向するガス抜き弁３０の肉薄部３１ｂをガス透過部として利用し、肉薄部３１ｂを透過したガスを通気孔３８を介して通過させることができるため、ガス抜き弁３０の底部３２に加え、ガス透過部の領域を拡げガス透過量を増加させることができる。また、孔部３８の面積や数を適宜設定することで、ガス透過量の設計自由度が高まる。

また、このようにすることで、図６（ａ）、（ｂ）に示されるように、例えコンデンサ１を横方向に若しくは斜め方向に傾け、コンデンサ１内部の水分によりガス抜き弁３０の底部３２が一部若しくは大半が水没する場合があっても、ガス抜き弁３０の側壁部３１の肉薄部３１ｂを液面Ｗ２，Ｗ３よりも上方に位置させ、ガス透過部として利用できるため、ガス透過性を損なう虞が無い。

つまり、本実施例では、封口板４から突出したガス抜き弁３０の底部３２に加え、側壁部３１の肉薄部３１ｂからもガスを透過させることができる。このように、ガスの透過面が複数（ガス抜き弁３０の底部３２の面と肉薄部３１ｂの面）あるため、電解液が付着しにくい面を経由してガスを透過させることができる。つまり、コンデンサ素子２の底面が下になるようにコンデンサ１が使用された場合、ガス抜き弁３０の側壁部３１は垂直な状態で配置されるため、ガス抜き弁３０の側壁部３１に付着した電解液は、コンデンサ素子２側に落下する。このため、ガス抜き弁３０に電解液等の水分が付着しても、少なくとも側壁部３１に付着した電解液等の水分は排水されることとなり、側壁部３１の肉薄部３１ｂからのガスの透過を維持できる。また、コンデンサ素子２が横向きや封口板４が下向きになるようにコンデンサ１が使用された場合においては、ガス抜き弁３０の底部３２や側壁部３１が垂直な状態に配置されるため、ガス抜き弁３０に付着した電解液等の水分は重力の働きにより排水される。このように、ガス抜き弁３０の底部３２だけではなく、側壁部３１についてもガスを透過させる部位とすることで、コンデンサ１の配置方向を問わず、ガス抜き弁３０に付着した電解液等の水分はガス透過に寄与するいずれかの面から排水され、電解液等の水分の付着によるガス透過機能の低下を防ぐ。このように、ガス抜き箇所として、ガス抜き弁３０の底部３２に加え、その側壁部３１を活用することで、電解液等の水分がその一方に付着しても、他方が機能するため、ガス抜きの動作を安定させることができ、コンデンサ１の長寿命化を実現できる。

さらに、内部支持体３５により孔部４ｃの内周面に押圧される側壁部３１の部分を肉厚部３１ａに形成することで、内部支持体３５に押圧される側壁部３１の破損を防止できるばかりか、孔部４ｃに対向せずに突出している側壁部３１の部分を肉薄部３１ｂに形成することで、ガス透過性を向上させることができる。

尚、特に図示しないが、本実施例３の内部支持体３５の大径部３６ｂに形成される円孔状の通気孔３８に代えて、若しくは加えて、長孔状等のスリットを形成するようにしてもよいし、或いは、網目状に形成してもよく、網目状に形成することでガス透過量を向上させることができる。

次に、上述した実施例に係るコンデンサの変形例として、図７（ａ）、（ｂ）に示されるように、ガス抜き弁の上部に付加的に防湿弁４０を配置するようにしてもよい。より詳しくは、封口板４の表面側に形成された凹部４ｅ内に、孔部４ｃに連通する環状壁部４ｆが延出されており、この環状壁部４ｆの上端面及び外周面に、ゴム等の弾性体からなり断面視でコ字状に下方に開口する防湿弁４０が密着嵌合されている。

更に防湿弁４０の上面には、当該上面よりも大径であって凹部４ｅの内径と略同径の座金４１が載置されており、防湿弁４０は押圧された状態で固定される。

さらに、図７（ｂ）に示されるように、コンデンサ１内部からガス抜き弁３０のガス透過部を介し環状壁部４ｆ内に排出されたガスは、当該環状壁部４ｆ内のガス圧力が一定圧以上に高まることで、環状壁部４ｆ上端面に一部切り欠かれた切欠き部４ｇを通過し、防湿弁４０の側部を外径方向に押圧して、当該防湿弁４０の側部を一時的に開放させて、コンデンサ１外部に排出される。環状壁部４ｆ内のガス圧力が下がると、防湿弁４０の弾性復元力により再び側部が環状壁部４ｆの外周面に密着することで、密封性を維持できる。

このように、孔部４ｃの外側開口部である環状壁部４ｆに防湿弁４０が配設されていることで、コンデンサ１内外の水分濃度の差などにより、コンデンサ１の外部から水滴や湿気が浸入しガス抜き弁３０の底部３２内底面に滞留する虞を回避できる。また、孔部４ｃを通して外部から浸入する水分を防止することができる。そこで、ガス抜き弁３０の外側に防湿弁４０を配置することで、ガス抜き弁３０と外部の空気雰囲気との接触を防止し、水分の浸入をより防ぐことができる。また、ガスを放出して外装ケース３内の内圧が低下すると、孔部４ｃを通して外圧がガス抜き弁３０の底部３２に加わり、孔部４ｃからガス抜き弁３０が離脱するおそれがある。しかし、防湿弁４０を配置して孔部４ｃの封口板４の外部側を塞ぐことで、孔４ｃを通してガス抜き弁３０の底部３２に加わる外圧を防ぎ、ガス抜き弁３０の固定力を維持できる。

次に、上述した実施例に係るガス抜き弁を設けたコンデンサの製造方法につき、図８（ａ）〜（ｄ）を参照して説明する。尚、前記実施例と同一構成部分については同一符号を付して重複する説明を省略する。

先ず、図８（ａ）に示されるように、封口板４の孔部４ｃに、ガス抜き弁１０を上方または下方から挿入配置するとともに、このガス抜き弁１０の開口部１３に、内部支持体１５を上方から挿入配置する。上方から挿入されたガス抜き弁１０及び内部支持体１５は、孔部４ｃに形成された凸部４ｄに係合されるため、下方に落下する虞が無い。

次に、図８（ｂ）に示されるように、軸体４７の先端に設けた台座５０に周設された筒状のゴム体４９を備えたバルジ成型機４５を上方からアプローチさせ、ゴム体４９を内部支持体１５内に挿入する。尚、封口板４の下方に基台４４を配置しておくと後述の拡径操作を安定して行うことができる。

次に、図８（ｃ）に示されるように、軸体４７に螺合したナット４８を正転操作して軸体４７を上方に移動させ、軸体４７の先端に取り付けた台座５０を上方に移動させる。この台座５０の移動によりゴム体４９を上下に挟圧することで、ゴム体４９を拡径方向に膨出させる。このゴム体４９の膨出に従い、薄板状の金属からなる内部支持体１５は拡径し、孔部４ｃの内周面との間でガス抜き弁１０を挟圧しながら、孔部４ｃの内周面に沿う形状に塑性変形することになる。このようにバルジ成型機４５により、内部支持体１５を拡径方向に塑性変形させることで、ガス抜き弁１０を孔部４ｃに対し強固に支持固定することができる。

最後に、図８（ｄ）に示されるように、ナット４８を逆転操作して軸体４７を下方に移動させて台座５０を下方に移動させ、この移動によりゴム体４９の上下方向の挟圧を解除することで、ゴム体４９を縮径方向に弾性復元させ、バルジ成型機４５を塑性変形した内部支持体１５から抜き出す。

このように、内部支持体１５がガス抜き弁１０の側壁部を孔部４ｃの内周面に押圧して固定することで、ガス抜き弁１０自体の弾性力による孔部４ｃへの固定に加えて、ガス抜き弁１０の側壁部を孔部４ｃの内周面に押圧する内部支持体１５により固定力を高めることができる。またガス抜き弁１０の底部１２がコンデンサ素子側に配置されているため、内部支持体１５が外装ケース内に落下する虞がないばかりか、外装ケース内の電解液や結露した水分等がガス抜き弁１０の内部に浸入し滞留する虞がなく、ガス透過性能を設計通り維持することができる。

また、本製造方法により、凸部４ｄを挟んで孔部４ｃが径大する形状であっても、内部支持体１５を孔部４ｃの内周面方向に変形させ、ガス抜き弁１０を孔部４ｃの内周面に押圧させることができる。さらに、本製造方法により、ガス抜き弁１０と内部支持体１５を凸部４ｄと嵌合させるように成型することができる。

以上、本発明の実施例を図面により説明してきたが、具体的な構成はこれら実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。

前記実施例では、ガス抜き弁１０のみが封口板４に設けられているが、これと別に、圧力弁を備えてもよい。圧力弁を備えることで、コンデンサ１の内部圧量が急激に上昇し、ガス抜き弁１０によってもコンデンサ１の内部圧力を下げられず、内部圧力が限度を超えて高まった場合に作用するように構成されるものである。圧力弁は、特に図示しないが、その外周部が封口板４に対し密封状に嵌合されるようになっており、コンデンサ１内部で例えば水素ガスや一酸化炭素ガスあるいは二酸化炭素ガスが発生し、内部圧力が一定の限度圧を超えて高まった場合に、当該圧力弁の膜状体が弾性変形し破裂することで、コンデンサ１の内部が外部に開放されるため、外装ケース３や封口板４の内部圧力による破損が防止される。

また例えば、前記実施例では、ガス抜き弁の材質として、シリコンを用いたがこれに限らず、気液分離性があって且つガス透過性がある材料であれば適用可能である。また、ガス抜き弁を撥水性を有する材質で形成したり、表面に撥水性を有するように微細な凹凸加工等を施してもよい。このようにすることで、より電解液等の水分が付着し難くなる。

また例えば、封口板４の裏面４ｂの少なくともガス抜き弁の周囲に電解液吸収材を配置してもよい。このようにすることで、封口板４の裏面４ｂに電解液等の水分が付着しにくくなり、ガス抜き弁に電解液等の水分が浸入を防ぐことができ、よりガス透過性を維持することができる。また、封口板４の外縁に沿って、電解液吸収材を配置してもよい。コンデンサ１を横向きや封口板４を下方に傾けて配置して場合、外装ケース３内の電解液等の水分は外装ケース３の内周面と封口板４の内表面で形成される角部に溜まる。このように封口板４の外縁に沿って、電解液吸収材を配置することで、コンデンサ１の配置方向を問わず、電解液等の水分は吸収されるので、ガス抜き弁への電解液等の水分の浸入をより防ぐことができ、ガス透過性を維持することができる。

また例えば、ガス抜き弁のコンデンサ素子２側に別途気液分離膜を配置してもよい。このようにすることで、コンデンサ１内の電解液等の水分がガス抜き弁の底部１２の外底面１２ａに付着しにくくなり、ガス抜き弁に電解液等の水分が浸入を防ぐことができ、よりガス透過性を維持することができる。

また、前記製造方法の実施例では、ナット４８の操作による台座５０の上下動によりゴム体４９の膨張および収縮を操作していたが、これに限らず、ゴム体４９の膨張および収縮させる手段であればよい。例えば、ゴム体４９を外部より内部支持体１５に圧入することで内部支持体１５を外方に広げてもよい。電気二重層コンデンサの製造方法の変形例として図９に示すように、バルジ成型機の中心部には貫通孔が形成され、該貫通孔を上下方向に移動する挿入治具５１が配置されている。図９（ｂ）に示されるように、軸体４７に周設された筒状のゴム体４９と、挿入治具５１を備えたバルジ成型機４５’を上方からアプローチさせ、ゴム体４９を内部支持体１５内に挿入する。このとき、ゴム体４９の一部は、内部支持体１５から突出したように配置されている。次に、図９（ｃ）に示されるように、挿入治具５１を下方に移動させ、この移動により内部支持体１５から突出したゴム体４９を挿入治具により内部支持体１５に圧入する（図示矢印Ｘ）。このようにすることで、内部支持体１５の内周面全体に押圧力が加わって外方に向かって変形し、内部支持体１５の筒胴部は孔部４ｃの内周面に押圧される。内部支持体１５の筒胴部で全体で押圧するのでより強固に孔部４ｃに取り付けられる。

また、内部支持体１５の少なくとも拡径される部分を網目状とすることで、拡径操作をより容易にすることができる。つまり、網目状の場合、内部支持体１の基材が細くつながっている状態であるため、内部支持体１５の基材にスリットや孔部を形成したときに比べ、拡径方向に変形しやすくなる。そのため、内部支持体１５を孔部４ｃの内周面に押圧しやすくなり、ガス抜き弁１０の孔部４ｃへの取り付け方がより強固となる。また、変形しやすいため、内部支持体１５を孔４ｃの内周面と同形状に変形することが可能となる。つまり、内部支持体１５を孔４ｃの内周面全体に押圧でき、取り付け方がより強固となる。

また例えば、前記実施例では、ガス抜き弁１０が設けられた封口板４が電気二重層コンデンサ１に適用されているが、本発明に係る封口板が適用される対象となるコンデンサの種類は、必ずしも電気二重層コンデンサに限られず、例えば電解コンデンサでもよいし、内部で水素や一酸化炭素等の多種・大量のガスを発生する種々のコンデンサや電池に適用可能である。

１ 電気二重層コンデンサ
２ コンデンサ素子（蓄電素子）
３ 外装ケース
４ 封口板
４ａ 段部
４ｂ 裏面
４ｃ 孔部（貫通孔）
４ｄ 凸部
４ｅ 凹部
４ｆ 環状壁部
５ 外部端子
６ 引出部
８ 密封部材
１０，２０，３０ ガス抜き弁
１１，２１，３１ 側壁部
１２，２２，３２ 底部
１３ 開口部
１５，２５，３５ 内部支持体
１６，２６，３６ 筒胴部
１７ 筒底部
１８ 開口部
２１ａ，３１ａ 肉厚部
２１ｂ，３１ｂ 肉薄部
２６ａ，３６ａ 小径部
２６ｂ，３６ｂ 大径部
３８ 通気孔
４０ 防湿弁
４１ 座金
４４ 基台
４５，４５’ バルジ成型機
４７ 軸体
４８ ナット
４９ ゴム体
５０ 台座
５１ 挿入治具

Claims (7)

1. 蓄電素子と、前記蓄電素子を収納する外装ケースと、前記外装ケースの開口部を封止する封口板とを有する蓄電デバイスであって、
   前記封口板を貫通する貫通孔にガス透過性のガス抜き弁が設けられ、前記ガス抜き弁が筒状の側壁部と底部と開口部とから構成される有底筒状であり、前記ガス抜き弁の底部が前記蓄電素子側に配置されており、前記ガス抜き弁の側壁部の内側に、該側壁部を前記貫通孔の内周面に押圧して固定する内部支持体が設けられていることを特徴とする蓄電デバイス。
2. 前記ガス抜き弁の底部が、前記封口板の裏面と略面一若しくは前記蓄電素子側に突出して配置されていることを特徴とする請求項１に記載の蓄電デバイス。
3. 前記ガス抜き弁の側壁部及び前記内部支持体の側面部に、前記封口板の裏面よりも前記蓄電素子側に突出する突出部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の蓄電デバイス。
4. 前記内部支持体の突出部に、孔部、スリット若しくは網目が形成されていることを特徴とする請求項３に記載の蓄電デバイス。
5. 前記ガス抜き弁の側壁部は、前記貫通孔の内周面に対向する部分が肉厚部に形成されるとともに、少なくとも前記封口板の内表面よりも突出する部分が肉薄部に形成されていることを特徴とする請求項４に記載の蓄電デバイス。
6. 前記貫通孔の内周面に、前記ガス抜き弁の開口部及び前記内部支持体と嵌合する凸部が形成されていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の蓄電デバイス。
7. 蓄電素子と、前記蓄電素子を収納する外装ケースと、前記外装ケースの開口部を封止する封口板とを有する蓄電デバイスの製造方法であって、
   前記封口板を貫通する貫通孔に、筒状の側壁部と底部と開口部とから構成されガス透過性のガス抜き弁を、前記底部が前記蓄電素子側を向くように配置し、
   前記ガス抜き弁の開口部から内部支持体を挿入し、
   前記内部支持体を拡径させ、該内部支持体により前記ガス抜き弁の側壁部を前記貫通孔の内周面に押圧することで、該ガス抜き弁を前記貫通孔に固定することを特徴とする蓄電デバイスの製造方法。

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