JP3806469B2 - 電気二重層コンデンサの注液口の封止方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気二重層コンデンサの注液口の封止方法に関し、特に枠状ガスケットに貫通形成された注液口の封止方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電気二重層コンデンサは、図５の断面図に示すように、矩形枠状に形成されたポリエチレン樹脂製のガスケット１０の内部に、セパレータ１２を介してセルを構成する一組の活性炭電極１２ー１２が上下に積層して配設され、これら活性炭電極１２ー１２より若干大きな面積を有する導電性フィルム１６ー１６が活性炭電極の上下に配設されている。ガスケット１０の上下面には枠状の変性ポリエチレン樹脂からなるホットメルト接着剤フィルム１８ー１８を介してアルミニウム、ステンレス、銅、ニッケルなどの金属などからなる集電板２０ー２０が熱融着により固定され、これらの集電坂２０ー２０は導電性フィルム１６ー１６を介してそれぞれの活性炭電極１２に接続されている。
【０００３】
この電気二重層コンデンサにおいて枠状ガスケットの内部の活性炭電極に電解液を注入するために、枠状のガスケット１０の側壁に、その外周側から内周側へ貫通する注液口２２が予め形成され、この注液口２２を通じて希硫酸またはプロピレンカーボネート、γ−ブチロラクトンなどの有機物からなる電解液を内部へ注液し、活性炭電極１２に含浸させることにより分極性電極を構成するようにしている。
【０００４】
その後、この注液口２２を封止するにあたって、従来の方法では、図６（ａ），（ｂ）に示すように、注液口２２の開口端周囲に予め凹部２２ａを形成しておき、樹脂シート２６とアルミシート２８とを積層した封口部材２４をアルミシート２８を外側にした状態で凹部２２ａに嵌合させ、次いでアルミシート２８側に加熱治具３０を押し当てることにより、樹脂シート２６と凹部２２ａの表面とを溶融して封口部材を凹部２２ａに融着している。
【０００５】
そして、加熱治具３０を封口部材２４から離すと、図６（ｂ）に示すように樹脂シート２６とガスケット１０の凹部２２ａとの溶融した部分は冷却して一体的に硬化し、接着作業を完了させるようにしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の封止方法にあっては、加熱治具３０から樹脂シート２６とガスケット１０との熱融着面に熱を伝達するにあたって、加熱治具３０と樹脂シート２６との間に介在するアルミシート２８によって熱損失や熱伝達の遅れが生じる。このために、加熱治具３０の温度設定や封口部材２４への圧接時間等の制御が難しくなるのである。
【０００７】
即ち、熱融着面を所定温度以上に加熱することなり、ガスケット１０や樹脂シート２６が必要以上に溶融してしまい、加熱治具３０に溶融したガスケット１０や樹脂シート２６が付着することがあり、作業性が非常に悪かった。また、ガスケット１０、ホットメルト接着剤１８、集電板２０の溶着部に悪影響を与え、封口性を損なうことがあった。
【０００８】
また、熱融着される部材が封口部材とガスケットといった別部材同士であるから、その接着力には自ずと限界が出てくるし、また小さな封口部材２４を注液口の開口端に位置決めして融着する作業も煩雑である。
【０００９】
本発明はこのような問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、電解液の注液口のより確実な封口性を確保するとともに、注液口封止の作業性を格段に向上できる電気二重層コンデンサの注液口の封止方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明は、注液口が予め貫通形成された枠状のガスケット本体の内部にセパレータを介して上下に電極を積層配設し、前記ガスケットの上下面を一組の集電板で密着するとともに前記注液口を通じて前記セルの内部に電解液を注入してなる電気二重層コンデンサにおいて、前記ガスケット本体の前記注液口の開口端を取り囲んで外方に突出する中空筒部を予め前記ガスケット本体と一体的に形成するとともに前記ガスケット本体の前記中空筒部の周囲には凹部を予め形成してなり、前記中空筒部の開口部から前記注液口を通して前記電解液を注液した後、加熱治具で前記中空筒部を熱変形させて前記注液口を封止するとともに前記中空筒部の熱変形後の溶融部を前記凹部内に収容するものである。
【００１１】
また、前記加熱治具で前記中空筒部を熱変形させた直後に前記中空筒部を急速に冷却することが好ましい。
【００１２】
好ましくは、前記中空筒部の前記開口部に先端加熱部が凹球面状に形成されたチップ状の前記加熱治具を押し当てて前記封止を行う。
【００１４】
以上の本発明の注液口の封止方法によれば、電解液を注液した後、ガスケット本体の注液口の開口端を取り囲んで外方に突出する中空筒部を加熱治具で熱変形させ、冷却固化すれば前記注液口は封止される。このとき、注液口を封止する中空筒部を予め一体的にガスケット本体に形成しており、別の封口部材を用いて封止させるのではないため、熱変形後に冷却固化した中空筒部は注液口に確実に接着してこれを封止することができる。
【００１５】
また、従来のように別の封口部材を用いて注液口を封止させる場合には、これを注液口の開口端に位置決めするなどの煩雑な作業が必要であったが、本発明にあっては、このような従来の煩雑な作業を解消でき、作業性を格段に向上できる。さらに、ガスケット本体の中空筒部の周囲に凹部を予め形成しているので、中空筒部の熱変形後の溶融部をこの凹部内に収容することができ、注液口を封止した後の余分な突出が生じない。
【００１６】
さらに、加熱治具で中空筒部を熱変形させた後に冷却するにあたって、これを急速に行うようにすれば、熱が伝達してガスケットと集電板の接着力が劣化することを防止できる。
【００１７】
さらにまた、中空筒部の開口部に当接する先端加熱部を凹球面状に形成されたチップ状のものとすれば、この先端加熱部によって溶融された部分は略半球面状となる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態につき添付図面を参照して説明する。なお、前述した図５の従来例と共通する部分については同一の符号を付してそれらの詳しい説明は省略し、相違点を中心に詳述する。
【００２０】
先ず、枠状のガスケットについて説明すると、図１の断面図及び図２の斜視図に示すように、内部に電解液を注液する前の状態において、ガスケット本体１の側面には、これを貫通して注液口２２，２２が２箇所並設されており、これら注液口２２，２２の外側にはその開口端を取り囲んで外方へ突出する中空筒部１ａ，１ａが予めガスケット本体１と一体的に形成されている。しかも、この中空筒部１ａ，１ａはガスケット本体１の製造時においてこれと同一の材質で一体的に射出成形されたものであり、同時に中空筒部１ａ，１ａの周囲には矩形の凹部１ｂ，１ｂが予め形成されている。
【００２１】
このような中空筒部１ａ，１ａを備えたガスケット本体１を用いた電気二重層コンデンサの注液口の封止方法について説明すると、図３の製造工程図に示すように、先ず集電体２０を用意し（図中▲１▼）、次に図中▲２▼に示すように、この集電体２０上の外周にセパレータ１４を挟んで上下に積層された１組の活性炭電極１２ー１２を載置する。そして、図中▲３▼に示すように、この活性炭電極１２ー１２を内部に収装した状態でガスケット本体１を集電体２０上に載置し、次いでガスケット本体１の上面側に他の集電体２０を載置して、図中▲４▼に示すように、ガスケット本体１の上下面に一組の集電体２０を固定し、セルの組立を完成する。このとき、図中省略しているが図５の従来例と同様に、ガスケット本体１の上下面にはホットメルト接着剤フィルム１８を介して集電板２０ー２０が接着により固定され、導電性フィルム１６の表面に接触して集電板２０がそれぞれの活性炭電極１２に接続されるようにする。
【００２２】
さらに、組立の完成したセルに対して中空筒部１ａ，１ａの開口部から注液口を通じて図中▲４▼の矢印の通りに電解液を注液するのである。そして、図３中▲５▼及び注液口２２の周辺断面を拡大した図４に示すように、加熱治具３０を中空筒部１ａ，１ａの開口部に押し当て、これを熱溶融させて変形させる。次いで加熱治具３０をガスケット１ａ，１ａから離した後、熱変形した部分を急速に冷却固化することによって溶融部１ｃとし、これによって注液口２２を封止する。
【００２３】
また、用いる加熱治具３０としては、中空筒部１ａの開口部に当接する先端加熱部３０ａが凹球面状に形成されたチップ状のものであって、これにより熱変形した中空筒部１ａが先端加熱部３０ａによって型取りされて溶融部１ｃは略半球面状となる。また、この溶融部１ｃの先端部１ｅを、図４に示すように、凹部１ｂの内周上端縁部１ｄの高さより低くするか、もしくは両者を面一としている。このことにより、溶融部１ｃを凹部１ｂ内に収容するようにしている。
【００２４】
以上、説明した注液口の封止方法によれば、注液口２２を封止する中空筒部１ａは予め一体的に形成されたガスケット本体１と同一の材質のものであって、別の封口部材を用いて封止させるのではないため、熱変形後に冷却固化した溶融部は注液口２２に確実に接着してこれを封止することができる。
【００２５】
また、従来のように別の封口部材を用いて注液口２２を封止する場合には、これを注液口２２の開口端に位置決めするなどの煩雑な作業が必要であったが、本発明にあっては、注液口２２を封止する中空筒部１ａをガスケット本体１に予め一体的に形成しているため、このような従来の煩雑な作業を解消できる。
【００２６】
さらに、中空筒部１ａの熱変形後にこれを冷却固化させるにあたって、例えば低温空気を吹き付けて急速に冷却を行うことにより、熱が伝達してガスケットと集電板の接着力の劣化を防ぐことができる。
【００２７】
さらにまた、ガスケット本体１の中空筒部１ａの周囲に凹部１ｂを予め形成しておき、中空筒部１ａの熱変形後の溶融部１ｃをこの凹部１ｂ内に収容することにより、注液口２２を封止した後の余分な突出が生じない。
【００２８】
なお、ガスケット本体１の側面に形成される注液口２２及び中空筒部１ａは、前述した形態に限らず、１箇所または３箇所以上でもよく、また一つの側面に限らずに複数の側面に亘って形成されてもよい。
【００２９】
また、本形態では、中空筒部１ａの形状として断面を円環状としたが、例えばこれが矩形であってもよく、本発明を適用できればその形状は限定されない。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る電気二重層コンデンサの注液口の封止方法によれば、注液口を封止する中空筒部はガスケット本体に予め一体形成されているため、熱変形後に冷却固化した中空筒部は注液口に確実に接着してこれを封止することができる。したがって、より確実な封口性を確保することができ、製品の信頼性を向上させることができる。
【００３１】
また、注液口を封止するための別部材を用意してこれを注液口に位置決めするといった従来の煩雑な作業を解消することができ、作業性を格段に向上させることができる。また、ガスケット本体の中空筒部の周囲に凹部を予め形成しておき、中空筒部の熱変形後の溶融部をこの凹部内に収容することができるので、注液口を封止した後の余分な突出が生じず、製品の外観向上を図ることができる。
【００３２】
さらに、加熱治具で中空筒部を熱変形させた後に冷却するにあたって、これを急速に行うようにすれば、熱が伝達してガスケットと集電板の接着力が劣化することを防ぐことができ、製品の信頼性を向上させることができる。
【００３３】
さらにまた、中空筒部の開口部に当接する先端加熱部を凹球面状に形成されたチップ状のものとすれば、熱変形した中空筒部がこの先端加熱部によって略半球面状となり、製品の外観向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の注液口の封止方法に係る電気二重層コンデンサの断面図である。
【図２】図１の電気二重層コンデンサの斜視図である。
【図３】本発明に係る電気二重層コンデンサの組立手順を示す工程図である。
【図４】本発明に係る電気二重層コンデンサの注液口の周辺断面を拡大した部分断面図である。
【図５】従来の注液口の封止方法に係る電気二重層コンデンサの断面図である。
【図６】従来の電気二重層コンデンサの注液口の封止方法に係る同ガスケットの注液口の部分を示し、（ａ）は封口部材の融着作業前の状態を示す部分断面図、（ｂ）は融着完了後の状態を示す部分断面図である。
【符号の説明】
１ ガスケット本体 １４ セパレータ
１ａ 中空筒部 １６ 導電性フィルム
１ｂ 凹部 １８ ホットメルト接着剤フィルム
１ｃ 溶融部 ２０ 集電板
１ｄ 内周上端縁部 ２２ 注液口
１ｅ 溶融部１ｃの先端部 ３０ 加熱治具
１０ ガスケット ３０ａ 先端加熱部
１２ 活性炭電極

Claims (3)

1. 注液口（２２）が予め貫通形成された枠状のガスケット本体（１）の内部にセパレータ（１４）を介して上下に電極（１２）を積層配設し、該ガスケットの上下面を一組の集電板（２０）で密着するとともに該注液口（２２）を通じて該枠状ガスケットの内部に電解液を注入してなる電気二重層コンデンサにおいて、該ガスケット本体（１）の該注液口（２２）の開口端を取り囲んで外方に突出する中空筒部（１ａ）を予め該ガスケット本体と一体的に形成するとともに該ガスケット本体（１）の該中空筒部（１ａ）の周囲には凹部（１ｂ）を予め形成してなり、該中空筒部（１ａ）の開口部から該注液口（２２）を通して該電解液を注液した後、加熱治具（３０）で該中空筒部（１ａ）を熱変形させて該注液口（２２）を封止するとともに該中空筒部（１ａ）の熱変形後の溶融部（１ｃ）を該凹部（１ｂ）内に収容するようにしてなることを特徴とする電気二重層コンデンサの注液口の封止方法。
2. 前記加熱治具（３０）で前記中空筒部（１ａ）を熱変形させた直後に該中空筒部（１ａ）を急速に冷却することを特徴とする請求項１に記載の電気二重層コンデンサの注液口の封止方法。
3. 前記中空筒部（１ａ）の該開口部に先端加熱部（３０ａ）が凹球面状に形成されたチップ状の前記加熱治具（３０）を押し当てて前記封止を行うことを特徴とする請求項１または２に記載の電気二重層コンデンサの注液口の封止方法。

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