JP2019145756A - 電気化学デバイス - Google Patents
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Abstract
Description
セパレータシートを挟むように一対の内部電極が積層してある素子本体と、
前記素子本体を覆う外装シートと、
前記素子本体が電解質溶液で浸漬されるように、前記外装シートの周縁部を密封するシール部と、
前記外装シートの前記シール部から外側に引き出されるリード端子と、
前記外装シートに具備されて前記リード端子の先端部を保持するサポートタブと、
を有する電気化学デバイスであって、
前記リード端子と前記サポートタブとの間には、絶縁台座シートが装着してあり、
前記絶縁台座シートは、中間層と表面層と裏面層とを含む多層積層構造を有し、
前記リード端子が引き出される位置での前記シール部を構成する樹脂の融点よりも、前記絶縁台座シートの中間層を構成する樹脂の融点が高いことを特徴とする。
前記絶縁テープの中間層が、150°C以上の融点を持つ高融点ポリオレフィンで構成してあり、
前記絶縁台座シートの中間層は、前記高融点ポリオレフィンよりも融点が高い樹脂で構成してある。
図1に示すように、本発明の一実施形態に係る電気化学デバイスとしての電気二重層キャパシタ(EDLC)2は、外装シート4を有する。外装シート4は、一枚のシートを折り返し周縁部4cで折り曲げて形成された表面シート4aおよび裏面シート4bを有している。なお、表面シート4aと裏面シート4bとは折り返さず、独立した上下のシートを貼り合わせても外装シート4を構成してもよい。
図5および図6に示すように、本実施形態のEDLC2aでは、外装シート4の内部に、Y軸方向に並んで2つの素子本体10a,10bが内蔵してある。その他は、第1実施形態と同様なので、図面では共通する部材には共通する符号を付し、以下の説明では、共通する部分の説明は一部省略し、相違する部分について詳細に説明する。
図7および図8に示すように、本実施形態のEDLC2bでは、それぞれのリード端子18,28が引き出される位置で、外装シート4の表面シート4aの先端部4d1,4d2が、リード端子18,28の引出方向であるX軸に沿ってリード端子18,28から離れる方向に外側に開いている。それ以外は、本実施形態のEDLC2bは、第1実施形態のEDLC2と同様である。図面では共通する部材には共通する符号を付し、共通する部分の説明は省略する。
上述した実施形態のEDLCでは、素子本体10の第1リード端子18と第2リード端子28とが、EDLC2,2a,2bの長手(X軸方向)方向に沿って反対側に引き出されているが、図9に示すように、本実施形態のEDLC2cでは、X軸方向の一方のみに全ての第1〜第3リード端子18,28,38が引き出されている。なお、第3リード端子38は、図9では単一の端子として描かれているが、実際には2枚の端子が積層して引き出されている。また、第3リード端子38を構成する2枚の端子は、Y軸方向に位置ずれして配置されていてもよい。
図1に示すEDLC2の試料を製造した。EDLC2における外装シート4における金属シート4Aの材質は、SUS304であった。図2Bに示すリード端子18,28の厚みZ3は、30μmであり、シール部40,42の厚みZ1(Z2も同じ)は、20μmであり、図2Dに示す樹脂最大厚みZ5は、50μmであった。また、図2Cに示すシール部46の厚みZ4は、30μm以下であった。
シール部40,42を構成する密封用テープ40a,42aとして、低融点PP(融点が135°C)から成る単一層構造の絶縁フィルムを用いた以外は、実施例1と同様にしてEDLC2の試料を製造した。また、これらの試料について、実施例1と同様にして、寿命試験、熱圧着試験、折曲試験およびオープン測定を行った。結果を表1と表2に示す。
絶縁台座シート60として、中間層がPA(融点が225°Cのポリアミド)からなり、表面層と裏面層とがそれぞれ低融点PP(融点が145°C)から成る三層構造の絶縁フィルムを用いた以外は、実施例1と同様にしてEDLC2の試料を製造した。また、これらの試料について、実施例1と同様にして、寿命試験、熱圧着試験、折曲試験およびオープン測定を行った。結果を表1と表2に示す。
シール部40,42を構成する密封用テープ40a,42aとして、中間層がPETからなり、表面層と裏面層とがそれぞれ低融点PPから成る、絶縁台座シートと同じ三層構造の絶縁フィルムを用いた以外は、実施例1と同様にしてEDLCの試料を製造した。また、これらの試料について、実施例1と同様にして、寿命試験、熱圧着試験および折曲試験を行った。結果を表1に示す。
絶縁台座シートとして、裏面層が無く低融点PPとPETから成る二層構造の絶縁シートを用いた以外は、実施例1と同様にしてEDLCの試料を製造した。また、これらの試料について、実施例1と同様にして、寿命試験、熱圧着試験および折曲試験を行った。結果を表1に示す。
絶縁台座シートとして、中間層が高融点PPからなり、表面層と裏面層とがそれぞれ低融点PPから成る、密封用テープ40a,42aと同じ三層構造の絶縁シートを用いた以外は、実施例1と同様にしてEDLCの試料を製造した。また、これらの試料について、実施例1と同様にして、寿命試験、熱圧着試験および折曲試験を行った。結果を表1に示す。
表1に示すように、絶縁台座シートが、中間層と表面層と裏面層とを含む三層以上の積層構造を有し、シール部を構成する樹脂の融点よりも、絶縁台座シートの中間層を構成する樹脂の融点が高い実施例1〜3で、比較例1〜3よりも優れた結果が得られることが確認できた。また、表2に示すように、実施例2よりも実施例1および3が優れていることが確認できた。
4… 外装シート
4a,4a1… 表面シート
4b,4b1… 裏面シート
4c… 折り返し周縁部
4d1〜4d4… 先端部
4d11,4d22… 開き部分
4e… サイド周縁部
4f1,4f2… サポートタブ
4A… 金属シート
4Aa… 露出先端
4B… 内側層
4C… 外側層
10… 素子本体
11… セパレータシート
12… 第1活性層
14… 第1集電体層
16… 第1内部電極
18… 第1リード端子
22… 第2活性層
24… 第2集電体層
26… 第2内部電極
28… 第2リード端子
40… 第1シール部
42… 第2シール部
44… 第3シール部
46… 第4シール部
50… 熱融着治具
60… 絶縁台座シート
Claims (8)
- セパレータシートを挟むように一対の内部電極が積層してある素子本体と、
前記素子本体を覆う外装シートと、
前記素子本体が電解質溶液で浸漬されるように、前記外装シートの周縁部を密封するシール部と、
前記外装シートの前記シール部から外側に引き出されるリード端子と、
前記外装シートに具備されて前記リード端子の先端部を保持するサポートタブと、
を有する電気化学デバイスであって、
前記リード端子と前記サポートタブとの間には、絶縁台座シートが装着してあり、
前記絶縁台座シートは、中間層と表面層と裏面層とを含む多層積層構造を有し、
前記リード端子が引き出される位置での前記シール部を構成する樹脂の融点よりも、前記絶縁台座シートの中間層を構成する樹脂の融点が高いことを特徴とする電気化学デバイス。 - 前記リード端子に接触する前記絶縁台座シートの前記表面層は、オレフィン系樹脂で構成してある請求項1に記載の電気化学デバイス。
- 前記リード端子が引き出される位置での前記シール部を構成する樹脂が、オレフィン系樹脂である請求項1または2に記載の電気化学デバイス。
- 前記オレフィン系樹脂が、ポリプロピレンまたはポリエチレンのいずれかを主成分として含む請求項2または3に記載の電気化学デバイス。
- 前記リード端子が引き出される位置での前記シール部が、3層以上の絶縁テープで構成してあり、
前記絶縁テープの中間層が、150°C以上の融点を持つ高融点ポリオレフィンで構成してあり、
前記絶縁台座シートの中間層は、前記高融点ポリオレフィンよりも融点が高い樹脂で構成してある請求項1〜4のいずれかに記載の電気化学デバイス。 - 前記絶縁台座シートの中間層を構成する樹脂は、ポリエチレンテレフタレート、ポリメチルメタクリル、ポリビニルアルコール、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリアミド、ポリブチレンテレフタレート、延伸ナイロン、延伸ポリスチレン、ポリエチレンナフタレートの内から選ばれる少なくとも一つである請求項1〜5のいずれかに記載の電気化学デバイス。
- 前記リード端子が引き出される位置での前記シール部を構成する絶縁テープの厚みよりも前記絶縁台座シートの厚みが大きい請求項1〜6のいずれかに記載の電気化学デバイス。
- 前記外装シートの先端部が、前記リード端子の引出方向に沿って前記シール部よりも外側に延長してあり、前記サポートタブを兼ねている請求項1〜7のいずれかに記載の電気化学デバイス。
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