JP3890675B2 - 角型電気化学素子およびその製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、角型電気化学素子及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来型の電気化学素子は、図１９に示すようなゴムパッキングを介して封口されたアルミケースの円筒型、或いは図２０に示すようなポリプロピレン（ＰＰ）等による樹脂製ガスケットを介して封口されたステンレスケースのコイン型が有る。いずれのタイプも封口はカシメ方式であって、特に円筒型では、正極及び負極端子がゴムパッキンに開けた孔より突出した構造であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記円筒型では、その形状から薄型用途には不向であり、しかも、上述のように、封口構造がゴムパッキングを介したカシメ方式であるため密閉性に欠け、温度サイクルで漏液し易かった。
【０００４】
又、コイン型では、封口用ガスケットがＰＰ等樹脂製であるため、高温下の使用には不向きであり、又円筒型に比べて小型ではあるが内部電極群３２の収納効率が悪く、体積の割には容量減となっていた。
【０００５】
本発明の目的は、薄型用途に最適で、しかも耐振性、密閉性に優れ、高温使用に耐える高品質の角型電気化学素子とその製造方法を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
即ち、請求項１に記載の本発明では、正極物質と負極物質の間にセパレータ（４）を介在させた電極群（１９）と、この電極群（１９）を収納する樹脂製の外装ケース（７）と、正極端子（８）及び負極端子（９）が付設された樹脂製の蓋体（１０）とで構成され、前記正極物質と前記負極物質のリード部が夫々対応する前記蓋体（１０）の正極端子（８）と負極端子（９）に電気的に接続されると共に前記外装ケース（７）が前記蓋体（１０）にて封口されて成り、且つ、前記外装ケース（７）と前記蓋体（１０）に液晶ポリマーが使用されており、前記液晶ポリマーの引っ張り強度が１５００ｋｇｆ／ｃｍ 2 以上であることを特徴とする。
【０００７】
又、請求項２に記載の本発明では、前記電極群（１９）は、角型形状の電極体（１、１）をリード部（２a ）が付設された集電ケース（２、２）に収納して正極用と負極用の電極部（３、３）を形成すると共に、これら電極部（３、３）の間にセパレータ（４）を介在させ、且つ前記電極体（１、１）の面同士を対向させる形で形成されることを特徴とする。
【０００８】
又、請求項３に記載の本発明では、前記集電ケース（２）は、その底面（２c ）の周縁に枠部（２b ）を設けると共に前記リード部（２a ）が該集電ケース（２）と一体化されて成ることを特徴とする。
【０００９】
又、請求項４に記載の本発明では、前記リード部（２a ）が前記集電ケース（２）の枠部（２b ）又は底面（２c ）の一部を延出させる形で形成されて成ることを特徴とする。
【００１０】
又、請求項５に記載の本発明では、対向する集電ケース（２）間に隙間（Ｇ）が形成されて成ることを特徴とする。
【００１１】
又、請求項６に記載の本発明では、前記電極群（１９）のいずれか一方の電極部（３）と外装ケース（７）との間に弾性体（５）が介在されていることを特徴とする。
【００１２】
又、請求項７に記載の本発明では、前記弾性体（５）は長手方向に沿って連続的に高さを変えた複数の突条部（５a ）が形成された板状スプリングであることを特徴とする。
【００１３】
又、請求項８に記載の本発明では、前記弾性体（５）が電極群（１９）と共にテープ（６）によって固定されて成ることを特徴とする。
【００１４】
又、請求項９に記載の本発明では、前記弾性体（５）が負極用の電極部（３）の面上に設置されて成ることを特徴とする。
【００１５】
又、請求項１０に記載の本発明では、前記弾性体（５）がステンレス製であることを特徴とする。
【００１６】
又、請求項１１に記載の本発明では、前記蓋体（１０）の内側に突出する前記正極端子（８）の胴部（８a ）及び前記負極端子（９）の胴部（９a ）の根元を熱硬化性樹脂（１１）により密封して成ることを特徴とする。
【００１７】
又、請求項１２に記載の本発明では、前記胴部（８a 、９a ）の根元周縁のボス部（１０a ）にＶ溝（１０b ）が形成されて成ることを特徴とする。
【００１８】
又、請求項１３に記載の本発明では、前記ボス部分（１０a ）の外周に筒体（１２）が嵌着されて成ることを特徴とする。
【００１９】
又、請求項１４に記載の本発明では、前記ボス部（１０a ）の根元周縁に溝部（２４）を設けて成ることを特徴とする。
【００２０】
又、請求項１５に記載の本発明では、前記溝部（２４）に複数の補強用のリブ（２５）を放射状に設けて成ることを特徴とする。
【００２１】
又、請求項１６に記載の本発明では、前記外装ケース（７）又は蓋体（１０）の適宜箇所に肉薄部（１３）を設けて防爆機構としたことを特徴とする。
【００２２】
又、請求項１７に記載の本発明では、前記肉薄部（１３）の中央に肉厚部（１４）が形成されて成ることを特徴とする。
【００２３】
又、請求項１８に記載の本発明では、前記外装ケース（７）の最も面積の大きい面に肉薄部（１３）を設けて防爆機構としたことを特徴とする。
【００２４】
又、請求項１９に記載の本発明では、前記肉薄部（１３）を外装ケース（７）の中央部分に設けたことを特徴とする。
【００２５】
又、請求項２０に記載の本発明では、前記肉薄部（１３）がＹ字型形状又はＪ字型形状又は−字型形状であることを特徴とする。
【００２６】
又、請求項２１に記載の本発明では、前記外装ケース（７）の内壁面に前記電極部（３）に固着された弾性体（５）が嵌挿されるガイド溝（７a ）が形成され、且つ前記外装ケース（７）の外面の所定箇所に前記外装ケース（７）の向きを判別するための凹部（７b ）が形成されて成ることを特徴とする。
【００２７】
又、請求項２２に記載の本発明では、前記液晶ポリマーがフィラーとしてガラス繊維又はタルクを２０〜５０％含有することを特徴とする。
【００２８】
又、請求項２３に記載の本発明では、前記液晶ポリマーが全芳香族系ポリエステルであることを特徴とする。
【００２９】
又、請求項２４に記載の本発明では、角型形状の電極体（１、１）をプレス成形にて形成し、該電極体（１、１）をリード部（２ a ）が付設された集電ケース（２、２）に収納して電極部（３、３）を形成し、これら電極部（３、３）の間にセパレータ（４）を介在させた後、この電極部（３、３）を電極体（１、１）の面同士を対向させる形で積層して電極群（１９）を構成し、次に、前記電極群（１９）のいずれか一方の電極部（３）の面上に弾性体（５）を載置すると共にこれら電極部（３、３）と弾性体（５）をテープ（６）で固定して樹脂製の有底角型形状の外装ケース（７）に収納し、次いで、前記外装ケース（７）内に電解液を注液し、その後、前記集電ケース（２、２）のリード部（２ a 、２ a ）を夫々対応する前記蓋体（１０）の正極端子（８）と負極端子（９）に電気的に接続し、更に、前記外装ケース（７）を樹脂製の蓋体（１０）で封口するようにした。
【００３０】
又、請求項２５に記載の本発明では、前記集電ケース（２、２）の内面に導電性接着剤（１５）を塗布した後にその上に前記電極体（１、１）を設置した。
【００３１】
又、請求項２６に記載の本発明では、前記導電性接着剤（１５）が黒鉛粉末とゴム系バインダーを含有する導電性接着剤とした。
【００３２】
又、請求項２７に記載の本発明では、前記電極部（３、３）の間に前記集電ケース（２、２）よりサイズの大きいセパレータ（４）を介在させ、且つその一端を前記集電ケース（２、２）のリード部（２ a 、２ a ）の反対側に突出させてベロ部（４ a ）を設け、このベロ部（４ a ）を内側に折り返した後に前記外装ケース（７）に収納するようにした。
【００３３】
又、請求項２８に記載の本発明では、前記集電ケース（２、２）のリード部（２ a 、２ a ）を熱収縮チューブ（１６）で被覆して所定形状にフォーミングし、
その後、前記リード部（２ a 、２ a ）を夫々対応する前記蓋体（１０）の正極端子（８）と負極端子（９）に超音波溶接によって接続するようにした。
【００３４】
又、請求項２９に記載の本発明では、前記リード部（２ a 、２ a ）と前記正極端子（８）及び前記負極端子（９）との接合部分を嵌着可能な形状とし、嵌着後、それぞれを超音波溶接するようにした。
【００３５】
又、請求項３０に記載の本発明では、前記嵌着形状が角型形状又は円型形状とした。
【００３６】
又、請求項３１に記載の本発明では、前記蓋体（１０）を製造する際、先ず、長さが異なるリード棒（８ c ）と（９ c ）を金属製の胴部（８ a ）と（９ a ）に夫々溶接して正極端子（８）及び負極端子（９）を形成し、次に、前記正極端子（８）と負極端子（９）を対として樹脂製の蓋体（１０）にインサートモールドするようにした。
【００３７】
又、請求項３２に記載の本発明では、インサートモールドの際、前記正極端子（８）と前記負極端子（９）から等距離の位置に設けたゲートより樹脂を射出するようにした。
【００３８】
又、請求項３３に記載の本発明では、前記ゲートが蓋体（１０）の正極端子（８）及び負極端子（９）の突出面側に寄せて設けるようにした。
【００３９】
又、請求項３４に記載の本発明では、前記外装ケース（７）が、該外装ケース（７）の底面に設けたゲートより樹脂を射出して成形するようにした。
【００４０】
又、請求項３５に記載の本発明では、前記外装ケース（７）と蓋体（１０）を超音波溶接又は低周波溶接又は熱融着により接合するようにした。
【００４１】
又、請求項３６に記載の本発明では、前記蓋体（１０）の前記外装ケース（７）と接合する面（１８）の外周部が、該接合面（１８）より凸状に突出するようにした。
【００４２】
又、請求項３７に記載の本発明では、請求項２１に記載された角型電気化学素子に於いて、前記角型電気化学素子が固定された組立治具（２０）の適宜箇所に前記蓋体（１０）に付設された正極端子（８）又は負極端子（９）を検出するためのリード長検出センサ（２１）と前記外装ケース（７）の凹部（７ b ）を検出するための凹部検出センサ（２２）を夫々配設し、前記凹部検出センサ（２２）によって外装ケース（７）の向きを検知し、該外装ケース（７）内の電極部（３、３）の極性を判断すると共に前記リード長検出センサ（２１）によって前記蓋体（１０）の装着向きを判断し、前記外装ケース（７）の向きと前記蓋体（１０）装着向との関係から、前記電極部（３、３）極性と前記正極端子（８）及び負極端子（９）の極性の整合性をチェックするようにした。
【００４６】
【発明の実施の形態】
先ず、本発明の角型電気化学素子の構成について図１及至図１３に基づいて説明する。
【００４７】
図１は本発明が適用された電気二重層コンデンサの内部構造を示す断面図で、(a) は平断面図、(b) は側断面図である。
【００４８】
図１によれば、１は活性炭を主成分とする粉末体をプレス成形して形成した角型形状の電極体で、この活性炭電極体１が個々の集電ケース２に収納されて正極物質である正極用の電極部３及び負極物質である負極用の電極部３が構成されている。前記集電ケース２は金属製の箱型構造体であって、後述するように、箱体の一部を延出させてリード部２a が形成されている。
【００４９】
前記電極部３が間にセパレータ４を介在し、ケース内の電極面同士を密着させる形で積層されると共にテープ６で固定されて１体の電極群１９が構成され、更にその片面に弾性体５（板状スプリング５）を介在させて有底角型形状の外装ケース７に収納されている。
【００５０】
前記外装ケース７は樹脂製で、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＰＢＴ（ポリブタレンテレフタレート）、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＥ（ポリエチレン）、ＰＰＥ（ポリフェニレンエーテル）、ポリアミド、ＡＢＳ等が用いられるが、特に、耐熱性、機械的強度、難燃性の点でＰＰＳ、ＰＢＴ、ＰＰＥが優れている。
【００５１】
また、上記以外の素材として、液晶ポリマー（特に、全芳香族系ポリエステル）の使用がより好適である。この液晶ポリマーは、分子が樹脂表面に配向してスキン層と呼ばれる高度に配向した薄い固化層を形成して水の分子の動きを抑制するため、空気中の水分が樹脂を透過してセル内部に混入しづらくなる（水分がセル内に混入すると、水が電気分解したり、有機電解液と化学反応してガスを発生するため、セル内の圧力が上昇し、内部抵抗が高くなる）。 液晶ポリマーは、強度に対して強い異方性を示すが、フィラーとしてガラス繊維やタルク等を２０〜５０％加えることによって異方性が弱められて樹脂の強度を上げることができる。特に、引っ張り強度が１５００ｋｇｆ／ｃｍ2 以上であれば、ケースの強度は十分確保できる。
【００５２】
ところで、この外装ケース７は、射出成形によって成形されたものであって、本実施形態では樹脂を射出するゲートをこの外装ケース７の底面に設け（図２２(a)の矢印部分）、射出時の樹脂の流れを均一にすることでウエルドの発生を極力防止するようにしており、特に前記した液晶ポリマーを使用した外装ケース７においては、その異方性のためウエルド部分の強度が極めて小さくなることから、上記射出方法はケースの強度確保に極めて有効となる。
【００５３】
１０は前記電極群１９が収納された外装ケース７を封口するための蓋体である。この蓋体１０には夫々長さの異なる一対の正極端子８及び負極端子９が付設されており、これらが平担部又は丸部を介して夫々対応する前記集電ケース２のリード部２a に溶接によって接続されている。この蓋体１０が外装ケース７の開口端に嵌着され、超音波溶接又は低周波溶接又は熱融着により溶着されている。又、前記蓋体１０には正・負極端子８、９の他に防爆機構となる肉薄部１３が設けられている。
【００５４】
図２の外観図に示すように、上記構成による電気二重層コンデンサは薄い角型形状であるため、その用途は極めて広いものとなる。
【００５５】
次に前記電気二重層コンデンサの細部の構成について説明する。
【００５６】
前記角型形状の電極体１を収納する集電ケース２は図３に示すように底面２c の四方周縁部に枠部２b が形成された箱型構造であって、図３(a) に示すように、前記枠部２b の一角が外側に延出されて電極部３のリード部２a が形成されている。このリード部２a は既述したように蓋体１０に固着された正極端子８及び負極端子９と正・負極用の電極部３とを導通させるためのリード材であって、図３(a) に示すものの他に図３(b)に示すように集電ケース２の底面２c の一部を延出させて形成したものでも良い。
【００５７】
このように、集電ケース２が箱型構造体であれば、図４に示すように外装ケース７に収納された電極体１が周縁部の枠部２a で保護されるため、外部衝撃等による電極体１の損傷（欠けや割れ等）が防止できる。又、前記リード部２a を集電ケース２の一部を延出させた形とすれば、これら電極部３と端子８、９を接続するための新たなリード材が不要となるため、リード材の溶着作業を少なくできると共に部品点数も削減できる。
【００５８】
又、図４に示すように、枠部２a の高さを収納する電極体１の厚さより幾分低くすることで対向する集電ケース２間に僅かな隙間Ｇが形成されるようにした。このように、対向する正・負の電極間に全周にわたって隙間Ｇを設けることにより、外装ケース７との間に介在させた板状スプリング５（図示せず）のバネ圧が電極部３の全面に渡って均等に分散・荷重されるため、電極部３の一部分に異常な押圧力が掛かって集電ケース２が変形したり、この押圧力によって集電ケース２内部の電極体１が破損されることが無くなり、且つ集電ケース２の枠部２a 同士が接触して正極と負極が短絡するといった事故も防止される。
【００５９】
図５は前記板状スプリング５の一実施形態を示す図である。
【００６０】
この板状スプリング５の長手方向の両端２か所に弾性作用を奏する突条部５a が形成されており、更にこれら突条部５a の高さが夫々違えてある（Ｈ1 ＞Ｈ2 ）。
【００６１】
又、別の実施形態として、図７に示すようにコの字形の切欠きを斜めに起こしたものや、図８に示すように蛇腹状に屈曲させたもの等が適用可能であるが、いずれの場合も形成された突条部５a の高さが長手方向に沿って連続的に変化させられている。いずれも、使用される材質は耐腐食性や弾性に優れた例えばステンレス等である。
【００６２】
ところで、図６に示すように、前記板状スプリング５は電極群１９と共にテープ６で固定されて外装ケース７に収納されるが、この際、突条部５a の低い方が外装ケース７の奥側になるように挿入される。これは、外装ケース７を作製する際金型からの抜き形を容易にするため、外装ケース７の底部より開口端側の方の隙間を大きくしてあるためである。
【００６３】
上記構成であれば、積層された電極部３をテープ６で固定することで、電極間の間隔を一定に抑えることができ、又電極群１９も収納し易くなる。収納後は、これに共締めされた前記板状スプリング５の弾性作用によって外装ケース７と電極群１９とが適切な圧接力で確実に固定される。特に上述のように外装ケース７と電極群１９の隙間にアンバランスが生じても、介在する板状スプリング５の突条部５a の高さを違えることで、発生するバネ荷重を均等にできるため、外部の振動や衝撃がより効果的に吸収できるようになる。
【００６４】
又、前記板状スプリング５は負極側の電極部３に介在させ、電気的腐食作用が起こらないような構成となっている。
【００６５】
次に、蓋体１０に付設されている正極端子８及び負極端子９の固着構造について説明する。図９は、例えば正極端子８が固着されている蓋体部分の断面図である。
【００６６】
図９によれば、例えば鉄製又は鋼製等による金属製のリード棒８c が一端に平板部８b が形成された円筒状のアルミ製の胴部８a に溶接されて正極端子８が形成され、この正極端子８のリード棒８c の付け根付近から胴部８a の平板部８b を除く部分が樹脂モールドされて蓋体１０の円筒状のボス部１０a に固着されている。
【００６７】
ところで、この正極端子８の胴部８a が突出する根元周縁のボス部１０a にＶ字型の溝１０b が形成されており、このＶ溝１０b にエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂１１（図９の点で示した部分で、以下ポッティング材と呼ぶ）が充填されている。
【００６８】
このように、モ−ルドされた胴部１０aの基部にポッティング材１１を充填することによって、金属製の正極端子８と樹脂製の蓋体１０とを確実に密着させることができる。特に根元部分に形成したＶ溝１０b は、ポッティング材１１の流れを良好にして胴部８a の基部に盛り上がって溜ることなくボス部１０a と胴部８a の隙間に入り込ませるため、密着性がより改善されると共にポッティング材１１の充填作業も容易になる。
【００６９】
又、図１０に示す別の実施形態によれば、前記円筒状のボス部１０a の外周に、このボス部１０aより突出する形で金属製の筒体１２が嵌着されており、更にこの突出部内側の空間部分に前記ポッティング材１１が充填されている。
【００７０】
即ち、筒体１２を嵌着することによって、高温下でのボス部１０a の変形や劣化が防止されて樹脂部と金属部の接合面に隙間を生じさせない。更に、前記突出部分の内側に充填されたポッティング材１１の密着作用との相乗効果によって、正極端子８のモールド部分には、より高い密閉性が得られることとなる。勿論この場合も、ボス部１０a にはＶ溝１０b が形成されている。
【００７１】
係る固定構造は正極端子８だけでなく、当然負極端子９にも適用されるものである。
【００７２】
又、図２３は、例えば正極端子８が固着されている蓋体部分の断面図であって、図９或いは図１０とは別の実施形態を示すものである。
【００７３】
本実施形態では、図２３(a)に示すように、蓋体１０のボス部１０aの根元周縁を囲むように溝部２４が形成されており、更に、この溝部２４に複数（本実施形態では４個とする）の補強用のリブ２５がボス部１０aの根元より放射状に設けられている。このように、ボス部１０aの周縁に溝を設けることによって、両端子に樹脂が均一に密着するようになり、前記した正極端子８と負極端子９の樹脂モールド（インサートモールド）の際、成形時に冷えた樹脂が端子部分に絡み付いて先に固化し、端子と樹脂の密着圧力が弱くなるといった不具合が解消される。
【００７４】
又、溝部２４に複数のリブ２５を設けることにより、溝部２４の形成で弱くなったボス部１０aの根元部分が補強され、ボス部１０aの強度は確保できる。
【００７５】
図１１は防爆機構の一実施形態を示す蓋体１０の部分断面図である。
【００７６】
前記防爆機構は、外装ケース７の内部圧力が所定圧を越えた時に破断し、ケース内の気体を外部に排出してケースの破裂を防止するものであって、図１１に示すように肉薄部１３の中央部分に肉厚部１４が形成された構造を有するものである。
【００７７】
上述のように肉薄部１３の中央部分を周囲より厚くすることによって、蓋体１０成形時の肉薄部分の樹脂の流れを良好にして成形厚（肉薄部１３の樹脂厚）のばらつきを抑えることから、防爆機構の作動圧を常に一定にできると共に、この肉厚部１４によって肉薄部１３の強度が補強され、特に蓋体１０と外装ケース７を封口する際の破損事故が防止される。
【００７８】
本実施形態は、前記防爆機構が蓋体１０に設けられた場合であるが、この防爆機構が外装ケース７に設けてあっても良い。
【００７９】
そこで、次に図２１及び図２２に基づき、前記防爆機構を外装ケース７に設けた実施形態について説明する。
【００８０】
セルの内圧が上昇した場合、外装ケース７の内で最も変形しやすい箇所は最も面積の大きい面で、且つ、その中央部分である。従って、図２１(a)に示すように、この部分に肉薄部１３を設けることにより、確実に防爆機構を動作させることができる。外装ケース７に肉薄部１３を設ける場合、射出成形時に肉薄部１３より後に形成されるモールド部分にウエルド２３が発生しやすい。特に、外装ケース７の開口部付近にウエルド２３が発生すると、蓋体１０を溶着する際にその部分の溶着強度が低くなり、セルの密閉性を損なうこととなる。そこで、本実施形態では、前記肉薄部１３を図２２(a)乃至図２２(c)に示すように、Ｙ字型形状、或いは逆Ｊ字型形状、或いは−字型形状とした。肉薄部１３をこのような形状にすることで、射出成形時に肉薄部１３より後に成形されるモールド部分にウエルド２３が発生しなくなる。尚、前記肉薄部１３は図２１(b)に示すようなＶ字溝により形成されている。
【００８１】
図１２は電極群１９を外装ケース７に収納する状態を示す外観図、図１３はこの電極群１９が外装ケース７に収納された状態を示し、図１３(a)は正面図 、図１３(b)は平面図である。
【００８２】
図１２に於て、電極群１９の略中央に板状スプリング５が載置され、これらがテープ６によって固定されている。一方、この板状スプリング５と対向する外装ケース７の上部内壁面には前記電極群１９の挿入方向に沿って、この電極群１９上に固定された板状スプリング５部分が嵌挿でき得る凹型のガイド用溝７a が形成され、且つ外装ケース７の裏面部外面の所定の位置に前記電極群１９の向きを判別するための凹部７b が形成されている。
【００８３】
上記構成であれば、電極群１９収納の際、板状スプリング５を外装ケース７のガイド用溝７aに合わせながら挿入することによって電極群１９の挿入向き、即ち、電極群１９を構成する電極部３の極性を常に同一に設定することができ、又、外装ケース外面に形成した凹部７b の位置関係より内部の電極群１９の収納向きが判別可能であるため、前記凹部７b をセンサー等によって検知すれば、封口の際、蓋体１０の正・負極端子８、９とケース内に収納された正・負極電極部３との極性の整合性が簡単に検査できる。
【００８４】
ところで、上述した極性検査は、例えば図１８に示すような検査治具を用いて実施可能である。
【００８５】
図１８によれば、本発明の電気二重層コンデンサがセットされた組立治具２０の上部にリード長検出センサ２１が取り付けられており、更にこの組立治具２０の基台に凹部検出センサ２２が取り付けられている。本実施形態では凹部検出センサ２２によって外装ケース７の凹部７b の有無が検出されてケースの向きが判断され、同時にリード長検出センサ２１によって負極端子９の先端部分が検出されて蓋体１０の向きがチェックされる（蓋体１０が逆向きにセットされた場合は、端子先端部分が検知できない）。従って、前記凹部検出センサ２２とリード長検出センサ２１の検知出力から電極部３の極性と正・負極端子８、９の極性を判別することで、その整合性の良否が判断でき、その場で誤接合が発見できる。
【００８６】
次に、本発明が適用された電気二重層コンデンサの製造方法について図１４及至図１７に基づいて説明する。
【００８７】
図１４(a) 〜図１４(c) 及び図１５(a) 〜図１５(d) は本発明の電気二重層コンデンサの製造工程を示す図である。
【００８８】
先ず、活性炭粉末をプレスで成形して角型形状の電極体１を形成する。次に、リード部２a を有する箱型の集電ケース２の内面に導電性の接着剤１５を塗布して電極体１を接着し、２個の電極部３、３を形成する（図１４(a) ）。
【００８９】
上記導電性接着剤１５として、例えば黒鉛粉末とゴム系バインダーを含有したものを用いると、ゴム系バインダの接着作用と黒鉛粉末の導電作用とによって電極体１と集電ケース２との電気的接続が確実になり、抵抗の低い電極部３が形成される。
【００９０】
次に、前記電極部３の間にセパレータ４を挟んで電極面同士を密着させる形で組み合わせると共に一方の電極部３の面上に弾性体５（板状スプリング５）を載置し、これらをテープ６で一括して固定し、板状スプリング５付きの電極群１９を構成する（図１４(b) ）。
【００９１】
ところで、前記セパレータ４は集電ケース２よりサイズの大きいものが使用されており、このセパレータ４が集電ケース２のリード部２a の反対側にベロ部４a として突出するように配置され、この突出したベロ部４a が折り返されてその先端部分が板状スプリング５の下側に挟み込まれる。
【００９２】
このように、ベロ部４a を折り返すことによってテンションが与えられ、電極面と接するセパレータ４部分に皺ができにくくなるため、電極体１とセパレータ４の間に隙間が生じなくなる。
【００９３】
又、セパレータ４を介して積層した電極部３の外周をテープ６で固定すると、電極体１同士が確実に密着・固定させられるため、電極体１の成形寸法が少々ばらついたとしても、対向する電極体１間の隙間を常に一定にできると共に後述する外装ケース７への収納も容易になる。
【００９４】
前記セパレータ４の材質はポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、又はポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）等の樹脂やマニラ麻等の天然素材、又はそれらの混合体であり、これが、不織布や微多孔を有するフィルム状に加工され、更にノニオン系界面活性剤等で表面処理される。
【００９５】
次に、電極部３のリード部２aに熱収縮チューブを被せて加熱・収縮させた後、リード部２a を所定の形状にフォーミングする（図１４(b) 、図１４(c) ）。リード部２aを樹脂チューブ１６で被覆することで、リード部２a 同士の短絡が防止されると共に補強されて折り曲げに強くなる。
【００９６】
次に、この電極群１９を有底角型形状の外装ケース７に収納する（図１５(a) ）。
【００９７】
この際、前の工程でリード部２a がフォーミングされているため、収納の際にリード部２a の付け根部分を無理に折り曲げて、これを破損させるといった事故が防止される。
【００９８】
電極群１９を収納した後、注液機１７を用いてケース内部に電解液を注液する（図１５(b) ）。
【００９９】
注液は減圧状態で行うと（減圧注液）電解液の含浸性が向上し、注液時間が短縮される。
【０１００】
注液終了後、正極側の電極部３のリード部２a と蓋体１０の正極端子８の平板部８b を溶着すると共に負極側の電極部３のリード部２a と負極端子９の平板部９b を溶着する。溶着は超音波溶接又は低周波溶接又は抵抗溶接又はレーザー溶接で行う（図１５(c) ）。
【０１０１】
ところで、図１５(c)では、リード部２aと正・負両極端子の溶接部分（平板部８b、９b ）を平板状とし、これを互いに押し当てて溶接する構造とされているが、図２４及び図２５に示す別の実施形態ように、この押し当て部分を嵌着可能な形状（即ち、ファストン構造）としても良い。
【０１０２】
図２４に示すものは、リード部２aの溶接部（先端部分）をコの字型に曲成して、これに正・負両極端子の平板部８b、９b を嵌入する角型形状の嵌着構造であり、又、図２５に示すものは、正・負極両端子の溶接部分８b、９bを前例のように平板状に潰さずに円筒状のままとすると共に、リード部２aの先端部分を筒状に曲成した円型形状の嵌着構造である。このように、各溶着部分を嵌着可能な形状とすることにより、リード部２aと各端子の平板部８b、９b との位置決めが容易になると共に、溶接時の位置ずれが無くなり、確実に溶着されるようになる。特に、上記した円型形状の嵌着構造であれば、正・負極両端子の先端部分をわざわざ平板状に加工する手間が無くなり、且つ、リード部２aを嵌入する際に方向性が無くなることから、溶接作業が容易となる。又、このように、平板部８b、９b が筒状であれば、既述したボス部１０aへのポッティング材１１の充填作業も前記平板状のものに比べて容易となる。
【０１０３】
次に、前記蓋体１０部分の製造方法について図１６に示す蓋体の構造図に基づき説明する。図１６(a) は蓋体１０の正断面図、図１６(b) は側断面図、図１６(c)は平面図である。
【０１０４】
先ず、鉄製或いは鋼製等による金属製の正極リード棒８c を平板部８b を有する円筒状のアルミ製胴部８a に溶接して正極端子８を作製すると共に前記正極リード棒８c より寸法の短い負極リード棒９c を用いて負極端子９を作製する。
【０１０５】
次に、前記正極端子８と負極端子９を対として樹脂製の角型形状の蓋体１０に各リード棒８c 、９c の付け根付近から、それらの胴部８a 、９a の平板部８b 、９b を除いた箇所まで射出成形によってインサートモールドする。
【０１０６】
本実施形態では、正極端子８及び負極端子９をインサートモールドする際、樹脂を射出するゲートを正極端子８と負極端子９から等距離の位置（図１６(c)の矢印位置）に設け、射出された樹脂が両端子に均等に流れ込むようにして、正極端子８と負極端子９の樹脂の密着性がそれぞれ等しくなるようにすると共に、更に上記ゲート位置を外装ケース７と蓋体１０との接合面から極力遠ざけた場所に設定して（即ち、各端子８、９の突出面側に寄せて）、後述する蓋体１０と外装ケース７の溶着の際に、他のモールド部分より硬化しやすい射出ゲート部分の樹脂が溶着の品質に悪影響しないように考慮されている。
【０１０７】
次に、各端子の胴部８a 、９a の根元に熱硬化性樹脂を塗布する。これで、アルミ製の胴部８a 、９a と樹脂製のボス部１０a との接合面は接着剤によって完全に封止される。
【０１０８】
次いで、蓋体１０を外装ケース７の開口端に嵌着し、その接合部分１８を超音波溶接又は低周波溶接又は熱融着で溶着する（図１５(d) ）。
【０１０９】
又、別の例として、図１７(a) 、図１７(b) に示すような封口形態も可能である。
【０１１０】
ところで、図１５は周囲がフラットな面を有する蓋体１０と外装ケース７とを溶着する実施形態を示すものであるが、図２６に示すように、蓋体１０の外周部に凸部２６を形成した構造としても良い。上記構造であれば、蓋体１０の凸部２６に外装ケース１０の縁部や溶着時に発生するバリ２７が引っかかるようになるため、セル内圧上昇によるセルの膨張が外装ケース１０で阻止される形となり、外装ケース１０と蓋体１０の接合部分１８にストレスが係りにくくなる。又、図２６の本実施形態のように、蓋体１０のフラットな面に所定幅の溝を設ける形にして、その外側を凸部２６とする形状であれば、前記した低周波溶接（横振動が発生）の場合に好適であるが、上記のような溝を設けずに、単に蓋体１０の外周部を凸状に突出させた構造としても良い。
【０１１１】
これで本発明の電気二重層コンデンサの製造が完了する。
【０１１２】
以上、本実施形態では本発明が適用された電気二重層コンデンサについて説明したが、これに限定されるものではなく、勿論電池等の電気化学素子にも適用可能である。
【０１１３】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１及び請求項２及び請求項２２及び請求項２３の発明によれば、角型電極体をリード部が付設された集電ケースに収納して電極部（正極物質と負極物質）を形成すると共に、これら電極部を間にセパレータを介在させて積層した電極群と、該電極群に注液される電解液と、該電極群を収納する樹脂製の外装ケースと、正極端子及び負極端子が付設された樹脂製の蓋体とで成り、前記外装ケースが前記蓋体にて封口される構成としたので、ケース内部の電極体同士を確実に密着でき、且つこれら電極体が集電ケースによって振動や衝撃から保護されると共に外装ケースの開口端が蓋体で完全に密封されるため信頼性が高く、且つ高性能な角型電気化学素子が実現できる。しかも、この角型電気化学素子は薄い角型形状であるため、その用途は極めて広いものである。
また、前記外装ケースと蓋体に液晶ポリマー（特に、全芳香族系ポリエステル）を使用したので、空気中の水分がケースよりセル内部に透過して、水が電気分解したり、有機電解液と化学反応を起こすことが無くなり、信頼性が向上する。又、この液晶ポリマーにフィラーとしてガラス繊維やタルクを混入することで、液晶ポリマーの有する異方性を弱めることができるため、樹脂強度が向上する（特に、フィラーの含有率を２０〜５０％とすると強度に対して極めて好適である）と共に、引っ張り強度が１５００ｋｇｆ／ｃｍ 2 以上の液晶ポリマーを使用することでケースの破壊強度を大幅に向上させることができる。
【０１１４】
又、請求項３及び請求項４の発明によれば、前記集電ケースに枠部を設けて箱体とすると共にその一部を延出させてリード部を形成した。
【０１１５】
その結果、電極体は周縁部の枠部で保護されるため、外部衝撃等による損傷が防止される。又、リード部と集電ケースを共有化したことから、リード材の溶着作業を少なくできると共に部品点数が削減されるため、成形体の組み立てが簡略化され、作業性が向上する。
【０１１６】
又、請求項５の発明によれば、対向する集電ケース間に僅かな隙間Ｇが形成されるように構成したので、板状スプリングのバネ圧が電極部全体に均等に荷重されるようになり、抵抗や容量にばらつきの少ない安定した角型電気化学素子が実現できる。更に前記等分布荷重の結果、集電ケースの変形や内部電極体の破損が防止され、且つ電極同士が接触して正極と負極が短絡するといった事故も防止される。
【０１１７】
又、請求項６及至請求項１０の発明によれば、前記電極群のいずれか一方の電極部と外装ケースとの間に弾性体を介在させて構成したので、外装ケースと電極群とが適切な圧接力をもって確実に固定されるようになり、耐振動性、耐衝撃性に優れ、信頼性が向上する。
【０１１８】
特に前記弾性体を長手方向に連続して高さを変えた複数の突条部が形成された板状スプリングで構成すると、バネ圧が電極部全体に均等荷重されるため、耐振動性、耐衝撃性がより向上するようになる。
【０１１９】
又、前記弾性体を電極群と共にテープで固定したので、電極群の収納が容易となると共に電極間の間隔を常に一定に維持できることから、容量や内部抵抗にばらつきの少ない安定した角型電気化学素子が実現できる。
【０１２０】
又、前記弾性体を負極用の電極部に設置すれば、電気化学的腐食作用は発生しないといった利点がある。
【０１２１】
更に、前記弾性体がステンレス製であると、優れた弾性作用と耐腐食性が確保される。
【０１２２】
又、請求項１１及至請求項１３の発明によれば、蓋体の内側に突出する正・負極端子の胴部根元部分を熱硬化性の樹脂で密封したので、金属製の端子と樹脂製の蓋体との密着性は極めて高いものとなる。
【０１２３】
又、ボス部にＶ字型の溝を形成したので、塗布された熱硬化性樹脂の流れが良好となってボス部と胴部の隙間に入り込むため、密着性がより改善されると共に熱硬化性樹脂の充填も容易となり、作業性が向上する。
【０１２４】
更に、前記ボス部に筒体を嵌着すると、この筒体によってボス部の変形や劣化が防止されて樹脂部と金属部の接合面に隙間が生じなくなると共にその内部に充填された熱硬化性の樹脂の密着作用によってモールド部分はより優れた密閉性を得ることができる。
【０１２５】
又、請求項１４及び請求項１５の発明によれば、前記ボス部の根元周縁に溝部を設けると共に、この溝部に複数のリブを放射状に形成したので、蓋体に正極端子及び負極端子を樹脂モールドする際、冷えた樹脂の両端子への絡みつき現象が無くなり、樹脂が各端子に均一に密着するようになる。その結果、樹脂と端子の間の密閉性が更に向上するようになる。しかも、リブの形成によりボス部の根元部分が補強されるので、ボス部の強度は十分に確保される。
【０１２６】
又、請求項１６及び請求項１７の発明によれば、外装ケース或いは蓋体に付設された防爆機構は、肉薄部の中央部分に肉厚部が形成された構造とした。この肉厚部が肉薄部分の樹脂の流れを良好にして成形厚のばらつきを抑えることから、防爆機構の作動圧を常に一定にすることがきると共にこの肉厚部によって肉薄部分の強度が補強され、特に蓋体と外装ケースを封口する際の破損事故が効果的に防止できる。
【０１２７】
又、請求項１８乃至請求項２０の発明によれば、外装ケースに防爆機構を設ける場合、セルの内圧上昇で最も変形しやすい外装ケースの最も面積の大きい面の中央部分に肉薄部を形成したので、防爆機構の動作は確実となる。更に、この肉薄部の形状をＹ字型形状、或いは逆Ｊ字型形状、或いは−字型形状としたから、射出成形時に肉薄部より後に成形されるモールド部分にウエルドが発生しにくくなり、ケースの強度が十分確保できると共に、ウエルドが無ければ蓋体と外装ケースの溶着も確実となり、セルの密閉性および安全性の向上が図れる。
【０１２８】
又、請求項２１及び請求項３７の発明によれば、前記外装ケースの内壁面に弾性体部分が嵌挿されるガイド溝を形成し、且つ外面に電極部の向きを判別するための凹部を形成したので、封口の際、蓋体の正・負極端子とケース内の正・負極用の電極部との極性のマッチングが簡単にチェックできるようになり、検査工数が削減されると共に極性の誤接合が防止される。
【０１２９】
又、請求項３５の発明によれば、前記外装ケースと蓋体を超音波溶接又は低周波溶接又は熱融着により接合するようにしたので、封口後の密封性は極めて良く、液漏れは完全に防止される。
【０１３１】
又、請求項２４の発明によれば、角型電極体をプレス成形にて形成し、前記電極体をリード部が付設された集電ケースに収納して電極部を形成し、これら電極部の間にセパレータを介在させた後、この電極部を電極面同士を対向させる形で積層して電極群を構成し、次に前記電極群の一方の電極部の面上に弾性体を載置すると共にこれら電極部と前記弾性体をテープで固定して有底角型形状の樹脂製外装ケース内に収納し、該外装ケース内に電解液を注液した後、前記集電ケースのリード部を夫々対応する前記蓋体の正極端子と負極端子に電気的に接続すると共に前記外装ケースを蓋体で封口するようにして構成したので、内部抵抗が低く、且つ容量のばらつきの少ないシール性に優れた高品質の電気二重コンデンサを製造することが可能となる。
【０１３２】
又、請求項２５及び請求項２６の発明によれば、前記集電ケースの内面に黒鉛粉末とゴム系バインダーを含有する導電性接着剤を塗布し、前記電極体を載置・接着するようにしたので、電極体と集電ケースとの電気的接続が確実となり、セルの内部抵抗を低くできる。
【０１３３】
又、請求項２７の発明によれば、電極部の間に大型サイズのセパレータを介在させ、そのベロ部を折り返すようにしたので、電極面と接するセパレータにテンションが与えられて皺が発生しにくくなる。その結果、電極とセパレータの間に隙間が生じなくなり、セルの内部抵抗を低くできる。又、外装ケースへの収納が容易となる。
【０１３４】
又、請求項２８の発明によれば、前記集電ケースのリード部を熱収縮チューブで被覆し、これをフォーミングするようにしたので、リード部の短絡が防止されると共にリード部が補強されて折り曲げに強くなる。又、リードフォーミングを行うことによってリード部の付け根部分の折り曲がりが防止されると共に封口作業も容易になる。
【０１３５】
又、請求項２９及び請求項３０の発明によれば、集電ケースのリード部と正極端子及び負極端子との溶着部分を嵌着可能な形状としたので、リード部と各端子の平板部 との位置決めが容易となると共に、溶接時の位置ずれが無くなり、確実に溶着できるようになる。特に、円型形状の嵌着形状であれば、正・負両極端子の先端部分をわざわざ平板状に加工する手間が無くなり、且つ、リード部を嵌入する際の方向性を無視できることから、溶接作業が容易となり工数低減が図れる。又、平板部が筒状のものであれば、平板状のものに比べてボス部へのポッティング材の充填作業も容易となる。
【０１３６】
又、請求項３１の発明によれば、前記蓋体を製造する際、先ず長さが異なるリード棒を平板部を有する金属製の胴部に夫々溶接して正極端子及び負極端子を形成し、次いで、前記正極端子及び負極端子を対として蓋体にインサートモールドした。次に、各端子の胴部の根元に熱硬化性樹脂を塗布した。これで、金属製の胴部と樹脂製のボス部との接合面は接着剤で完全に封止されるため、端子基部からの液漏れが確実に防止される。
【０１３７】
又、請求項３２又は請求項３３の発明によれば、インサートモールドの際、樹脂を射出するゲートを正極端子と負極端子から等距離の位置に設けたので、射出された樹脂が両端子に均等に流れ込むようになり、両極端子への樹脂の密着圧力が等しくなって耐圧のばらつきを小さくできると共に、射出ゲート位置を外装ケースと蓋体の溶着面から極力遠ざけた場所に設定するようにしたので、ゲート部分の樹脂が他の部分より硬化しても、これが溶着品質に悪影響することはなくなるため、溶着部分の密閉性、信頼性が向上する。
【０１３８】
又、請求項３４の発明によれば、外装ケースを射出成形する際、外装ケースの底面より樹脂を射出するようにしたので、樹脂の流れが均一となり、ウエルドの発生が防止されて、ケースの強度が向上する。特に、異方性を有する液晶ポリマーを使用した外装ケースにおいては、強度を極端に低下させるウエルドを防止できる点で極めて好適である。
【０１３９】
更に、請求項３６の発明によれば、蓋体の外周部に凸部を形成した構造としたので、セルの内圧が上昇してもセルが膨張しづらくなるため、外装ケースと蓋体の溶着部分にストレスが係らなくなる。その結果、従来のように、セルの内圧上昇によるストレスで外装ケースと蓋体との密閉性が損なわれ、内部の電解液が漏れ出ることが無くなり、信頼性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電気二重層コンデンサの内部構造を示す断面図で、(a) は平断面図、(b) は側断面図である。
【図２】同、電気二重層コンデンサの外観図である。
【図３】 (a) は集電ケースの外観図、(b) は(a) とは別の集電ケースの外観図である。
【図４】電極群の収納状態を示す外装ケースの断面図である。
【図５】板状スプリングの実施形態を示す図で、(a) は平面図、(b) は正面図である。
【図６】板状スプリングの収納状態を示す外装ケースの断面図である。
【図７】図５とは別の板状スプリングの外観図である。
【図８】図７とは別の板状スプリングの外観図である。
【図９】蓋体の部分断面図である。
【図１０】図９とは別の蓋体の部分断面図である。
【図１１】防爆機構の断面図である。
【図１２】電極群を外装ケースに収納する状態を示す外観図である。
【図１３】電極群が外装ケース収納された状態を示す図で、(a) は正面図 、(b) は平面図である。
【図１４】 (a) 〜(c) は本発明の電気二重層コンデンサの製造工程を示す図である
【図１５】 (a) 〜(d) は本発明の電気二重層コンデンサの図１４とは別の製造工程を示す図である。
【図１６】蓋体の概略構成を示す図で、(a) は正断面図、(b) は側断面図、(c) は平面図である。
【図１７】 (a) は封口の形態を示す図で、(b) は(a) とは別の封口の形態を示す図ある。
【図１８】検査治具を示す図で、(a) は正面図、(b) は側面図である。
【図１９】従来型の円筒型電気化学素子の断面図である。
【図２０】同、コイン型電気化学素子の断面図である。
【図２１】 (a)は防爆機構が設けられた外装ケースを示す図、(b)は防爆機構を示す外装ケースの部分断面図である。
【図２２】外装ケースに設けた防爆機構の形状を示す図で、(a)はＹ字型形状、(b)は逆Ｊ字型形状、(c)は−字型形状の場合を示す。
【図２３】蓋体のボス部の構造を示すで、(a)は正断面図、(b)は底面図である。
【図２４】集電体のリード部と正極端子及び負極端子の嵌着構造を示す図である。
【図２５】集電体のリード部と正極端子及び負極端子の図２４とは別の嵌着構造を示す図である。
【図２６】蓋体と外装ケースの溶着状態を示す角型電気化学素子の部分断面図である。
【符号の説明】
１ 電極体
２ 集電ケース
２a リード部
２b 枠部
２c 底面
３ 電極部
４ セパレータ
４a セパレータのベロ部
５ 弾性体（板状スプリング）
５a 突条部
６ テープ
７ 外装ケース
７a ガイド溝
７b 凹部
８ 正極端子
９ 負極端子
８a 、９a 胴部
８b 、９b 平板部
８c 、９c リード棒
１０ 蓋体
１０a ボス部
１０b Ｖ溝
１１ 熱硬化性の樹脂（ポッティング材）
１２ 筒体
１３ 肉薄部
１４ 肉厚部
１５ 導電性接着剤
１６ 熱収縮チューブ
１８ 接合面
１９ 電極群
２０ 組立治具
２１ リード長検出センサ
２２ 凹部検出センサ
２４ 溝部
２５ リブ
【発明の属する技術分野】
本発明は、角型電気化学素子及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来型の電気化学素子は、図１９に示すようなゴムパッキングを介して封口されたアルミケースの円筒型、或いは図２０に示すようなポリプロピレン（ＰＰ）等による樹脂製ガスケットを介して封口されたステンレスケースのコイン型が有る。いずれのタイプも封口はカシメ方式であって、特に円筒型では、正極及び負極端子がゴムパッキンに開けた孔より突出した構造であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記円筒型では、その形状から薄型用途には不向であり、しかも、上述のように、封口構造がゴムパッキングを介したカシメ方式であるため密閉性に欠け、温度サイクルで漏液し易かった。
【０００４】
又、コイン型では、封口用ガスケットがＰＰ等樹脂製であるため、高温下の使用には不向きであり、又円筒型に比べて小型ではあるが内部電極群３２の収納効率が悪く、体積の割には容量減となっていた。
【０００５】
本発明の目的は、薄型用途に最適で、しかも耐振性、密閉性に優れ、高温使用に耐える高品質の角型電気化学素子とその製造方法を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
即ち、請求項１に記載の本発明では、正極物質と負極物質の間にセパレータ（４）を介在させた電極群（１９）と、この電極群（１９）を収納する樹脂製の外装ケース（７）と、正極端子（８）及び負極端子（９）が付設された樹脂製の蓋体（１０）とで構成され、前記正極物質と前記負極物質のリード部が夫々対応する前記蓋体（１０）の正極端子（８）と負極端子（９）に電気的に接続されると共に前記外装ケース（７）が前記蓋体（１０）にて封口されて成り、且つ、前記外装ケース（７）と前記蓋体（１０）に液晶ポリマーが使用されており、前記液晶ポリマーの引っ張り強度が１５００ｋｇｆ／ｃｍ 2 以上であることを特徴とする。
【０００７】
又、請求項２に記載の本発明では、前記電極群（１９）は、角型形状の電極体（１、１）をリード部（２a ）が付設された集電ケース（２、２）に収納して正極用と負極用の電極部（３、３）を形成すると共に、これら電極部（３、３）の間にセパレータ（４）を介在させ、且つ前記電極体（１、１）の面同士を対向させる形で形成されることを特徴とする。
【０００８】
又、請求項３に記載の本発明では、前記集電ケース（２）は、その底面（２c ）の周縁に枠部（２b ）を設けると共に前記リード部（２a ）が該集電ケース（２）と一体化されて成ることを特徴とする。
【０００９】
又、請求項４に記載の本発明では、前記リード部（２a ）が前記集電ケース（２）の枠部（２b ）又は底面（２c ）の一部を延出させる形で形成されて成ることを特徴とする。
【００１０】
又、請求項５に記載の本発明では、対向する集電ケース（２）間に隙間（Ｇ）が形成されて成ることを特徴とする。
【００１１】
又、請求項６に記載の本発明では、前記電極群（１９）のいずれか一方の電極部（３）と外装ケース（７）との間に弾性体（５）が介在されていることを特徴とする。
【００１２】
又、請求項７に記載の本発明では、前記弾性体（５）は長手方向に沿って連続的に高さを変えた複数の突条部（５a ）が形成された板状スプリングであることを特徴とする。
【００１３】
又、請求項８に記載の本発明では、前記弾性体（５）が電極群（１９）と共にテープ（６）によって固定されて成ることを特徴とする。
【００１４】
又、請求項９に記載の本発明では、前記弾性体（５）が負極用の電極部（３）の面上に設置されて成ることを特徴とする。
【００１５】
又、請求項１０に記載の本発明では、前記弾性体（５）がステンレス製であることを特徴とする。
【００１６】
又、請求項１１に記載の本発明では、前記蓋体（１０）の内側に突出する前記正極端子（８）の胴部（８a ）及び前記負極端子（９）の胴部（９a ）の根元を熱硬化性樹脂（１１）により密封して成ることを特徴とする。
【００１７】
又、請求項１２に記載の本発明では、前記胴部（８a 、９a ）の根元周縁のボス部（１０a ）にＶ溝（１０b ）が形成されて成ることを特徴とする。
【００１８】
又、請求項１３に記載の本発明では、前記ボス部分（１０a ）の外周に筒体（１２）が嵌着されて成ることを特徴とする。
【００１９】
又、請求項１４に記載の本発明では、前記ボス部（１０a ）の根元周縁に溝部（２４）を設けて成ることを特徴とする。
【００２０】
又、請求項１５に記載の本発明では、前記溝部（２４）に複数の補強用のリブ（２５）を放射状に設けて成ることを特徴とする。
【００２１】
又、請求項１６に記載の本発明では、前記外装ケース（７）又は蓋体（１０）の適宜箇所に肉薄部（１３）を設けて防爆機構としたことを特徴とする。
【００２２】
又、請求項１７に記載の本発明では、前記肉薄部（１３）の中央に肉厚部（１４）が形成されて成ることを特徴とする。
【００２３】
又、請求項１８に記載の本発明では、前記外装ケース（７）の最も面積の大きい面に肉薄部（１３）を設けて防爆機構としたことを特徴とする。
【００２４】
又、請求項１９に記載の本発明では、前記肉薄部（１３）を外装ケース（７）の中央部分に設けたことを特徴とする。
【００２５】
又、請求項２０に記載の本発明では、前記肉薄部（１３）がＹ字型形状又はＪ字型形状又は−字型形状であることを特徴とする。
【００２６】
又、請求項２１に記載の本発明では、前記外装ケース（７）の内壁面に前記電極部（３）に固着された弾性体（５）が嵌挿されるガイド溝（７a ）が形成され、且つ前記外装ケース（７）の外面の所定箇所に前記外装ケース（７）の向きを判別するための凹部（７b ）が形成されて成ることを特徴とする。
【００２７】
又、請求項２２に記載の本発明では、前記液晶ポリマーがフィラーとしてガラス繊維又はタルクを２０〜５０％含有することを特徴とする。
【００２８】
又、請求項２３に記載の本発明では、前記液晶ポリマーが全芳香族系ポリエステルであることを特徴とする。
【００２９】
又、請求項２４に記載の本発明では、角型形状の電極体（１、１）をプレス成形にて形成し、該電極体（１、１）をリード部（２ a ）が付設された集電ケース（２、２）に収納して電極部（３、３）を形成し、これら電極部（３、３）の間にセパレータ（４）を介在させた後、この電極部（３、３）を電極体（１、１）の面同士を対向させる形で積層して電極群（１９）を構成し、次に、前記電極群（１９）のいずれか一方の電極部（３）の面上に弾性体（５）を載置すると共にこれら電極部（３、３）と弾性体（５）をテープ（６）で固定して樹脂製の有底角型形状の外装ケース（７）に収納し、次いで、前記外装ケース（７）内に電解液を注液し、その後、前記集電ケース（２、２）のリード部（２ a 、２ a ）を夫々対応する前記蓋体（１０）の正極端子（８）と負極端子（９）に電気的に接続し、更に、前記外装ケース（７）を樹脂製の蓋体（１０）で封口するようにした。
【００３０】
又、請求項２５に記載の本発明では、前記集電ケース（２、２）の内面に導電性接着剤（１５）を塗布した後にその上に前記電極体（１、１）を設置した。
【００３１】
又、請求項２６に記載の本発明では、前記導電性接着剤（１５）が黒鉛粉末とゴム系バインダーを含有する導電性接着剤とした。
【００３２】
又、請求項２７に記載の本発明では、前記電極部（３、３）の間に前記集電ケース（２、２）よりサイズの大きいセパレータ（４）を介在させ、且つその一端を前記集電ケース（２、２）のリード部（２ a 、２ a ）の反対側に突出させてベロ部（４ a ）を設け、このベロ部（４ a ）を内側に折り返した後に前記外装ケース（７）に収納するようにした。
【００３３】
又、請求項２８に記載の本発明では、前記集電ケース（２、２）のリード部（２ a 、２ a ）を熱収縮チューブ（１６）で被覆して所定形状にフォーミングし、
その後、前記リード部（２ a 、２ a ）を夫々対応する前記蓋体（１０）の正極端子（８）と負極端子（９）に超音波溶接によって接続するようにした。
【００３４】
又、請求項２９に記載の本発明では、前記リード部（２ a 、２ a ）と前記正極端子（８）及び前記負極端子（９）との接合部分を嵌着可能な形状とし、嵌着後、それぞれを超音波溶接するようにした。
【００３５】
又、請求項３０に記載の本発明では、前記嵌着形状が角型形状又は円型形状とした。
【００３６】
又、請求項３１に記載の本発明では、前記蓋体（１０）を製造する際、先ず、長さが異なるリード棒（８ c ）と（９ c ）を金属製の胴部（８ a ）と（９ a ）に夫々溶接して正極端子（８）及び負極端子（９）を形成し、次に、前記正極端子（８）と負極端子（９）を対として樹脂製の蓋体（１０）にインサートモールドするようにした。
【００３７】
又、請求項３２に記載の本発明では、インサートモールドの際、前記正極端子（８）と前記負極端子（９）から等距離の位置に設けたゲートより樹脂を射出するようにした。
【００３８】
又、請求項３３に記載の本発明では、前記ゲートが蓋体（１０）の正極端子（８）及び負極端子（９）の突出面側に寄せて設けるようにした。
【００３９】
又、請求項３４に記載の本発明では、前記外装ケース（７）が、該外装ケース（７）の底面に設けたゲートより樹脂を射出して成形するようにした。
【００４０】
又、請求項３５に記載の本発明では、前記外装ケース（７）と蓋体（１０）を超音波溶接又は低周波溶接又は熱融着により接合するようにした。
【００４１】
又、請求項３６に記載の本発明では、前記蓋体（１０）の前記外装ケース（７）と接合する面（１８）の外周部が、該接合面（１８）より凸状に突出するようにした。
【００４２】
又、請求項３７に記載の本発明では、請求項２１に記載された角型電気化学素子に於いて、前記角型電気化学素子が固定された組立治具（２０）の適宜箇所に前記蓋体（１０）に付設された正極端子（８）又は負極端子（９）を検出するためのリード長検出センサ（２１）と前記外装ケース（７）の凹部（７ b ）を検出するための凹部検出センサ（２２）を夫々配設し、前記凹部検出センサ（２２）によって外装ケース（７）の向きを検知し、該外装ケース（７）内の電極部（３、３）の極性を判断すると共に前記リード長検出センサ（２１）によって前記蓋体（１０）の装着向きを判断し、前記外装ケース（７）の向きと前記蓋体（１０）装着向との関係から、前記電極部（３、３）極性と前記正極端子（８）及び負極端子（９）の極性の整合性をチェックするようにした。
【００４６】
【発明の実施の形態】
先ず、本発明の角型電気化学素子の構成について図１及至図１３に基づいて説明する。
【００４７】
図１は本発明が適用された電気二重層コンデンサの内部構造を示す断面図で、(a) は平断面図、(b) は側断面図である。
【００４８】
図１によれば、１は活性炭を主成分とする粉末体をプレス成形して形成した角型形状の電極体で、この活性炭電極体１が個々の集電ケース２に収納されて正極物質である正極用の電極部３及び負極物質である負極用の電極部３が構成されている。前記集電ケース２は金属製の箱型構造体であって、後述するように、箱体の一部を延出させてリード部２a が形成されている。
【００４９】
前記電極部３が間にセパレータ４を介在し、ケース内の電極面同士を密着させる形で積層されると共にテープ６で固定されて１体の電極群１９が構成され、更にその片面に弾性体５（板状スプリング５）を介在させて有底角型形状の外装ケース７に収納されている。
【００５０】
前記外装ケース７は樹脂製で、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＰＢＴ（ポリブタレンテレフタレート）、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＥ（ポリエチレン）、ＰＰＥ（ポリフェニレンエーテル）、ポリアミド、ＡＢＳ等が用いられるが、特に、耐熱性、機械的強度、難燃性の点でＰＰＳ、ＰＢＴ、ＰＰＥが優れている。
【００５１】
また、上記以外の素材として、液晶ポリマー（特に、全芳香族系ポリエステル）の使用がより好適である。この液晶ポリマーは、分子が樹脂表面に配向してスキン層と呼ばれる高度に配向した薄い固化層を形成して水の分子の動きを抑制するため、空気中の水分が樹脂を透過してセル内部に混入しづらくなる（水分がセル内に混入すると、水が電気分解したり、有機電解液と化学反応してガスを発生するため、セル内の圧力が上昇し、内部抵抗が高くなる）。 液晶ポリマーは、強度に対して強い異方性を示すが、フィラーとしてガラス繊維やタルク等を２０〜５０％加えることによって異方性が弱められて樹脂の強度を上げることができる。特に、引っ張り強度が１５００ｋｇｆ／ｃｍ2 以上であれば、ケースの強度は十分確保できる。
【００５２】
ところで、この外装ケース７は、射出成形によって成形されたものであって、本実施形態では樹脂を射出するゲートをこの外装ケース７の底面に設け（図２２(a)の矢印部分）、射出時の樹脂の流れを均一にすることでウエルドの発生を極力防止するようにしており、特に前記した液晶ポリマーを使用した外装ケース７においては、その異方性のためウエルド部分の強度が極めて小さくなることから、上記射出方法はケースの強度確保に極めて有効となる。
【００５３】
１０は前記電極群１９が収納された外装ケース７を封口するための蓋体である。この蓋体１０には夫々長さの異なる一対の正極端子８及び負極端子９が付設されており、これらが平担部又は丸部を介して夫々対応する前記集電ケース２のリード部２a に溶接によって接続されている。この蓋体１０が外装ケース７の開口端に嵌着され、超音波溶接又は低周波溶接又は熱融着により溶着されている。又、前記蓋体１０には正・負極端子８、９の他に防爆機構となる肉薄部１３が設けられている。
【００５４】
図２の外観図に示すように、上記構成による電気二重層コンデンサは薄い角型形状であるため、その用途は極めて広いものとなる。
【００５５】
次に前記電気二重層コンデンサの細部の構成について説明する。
【００５６】
前記角型形状の電極体１を収納する集電ケース２は図３に示すように底面２c の四方周縁部に枠部２b が形成された箱型構造であって、図３(a) に示すように、前記枠部２b の一角が外側に延出されて電極部３のリード部２a が形成されている。このリード部２a は既述したように蓋体１０に固着された正極端子８及び負極端子９と正・負極用の電極部３とを導通させるためのリード材であって、図３(a) に示すものの他に図３(b)に示すように集電ケース２の底面２c の一部を延出させて形成したものでも良い。
【００５７】
このように、集電ケース２が箱型構造体であれば、図４に示すように外装ケース７に収納された電極体１が周縁部の枠部２a で保護されるため、外部衝撃等による電極体１の損傷（欠けや割れ等）が防止できる。又、前記リード部２a を集電ケース２の一部を延出させた形とすれば、これら電極部３と端子８、９を接続するための新たなリード材が不要となるため、リード材の溶着作業を少なくできると共に部品点数も削減できる。
【００５８】
又、図４に示すように、枠部２a の高さを収納する電極体１の厚さより幾分低くすることで対向する集電ケース２間に僅かな隙間Ｇが形成されるようにした。このように、対向する正・負の電極間に全周にわたって隙間Ｇを設けることにより、外装ケース７との間に介在させた板状スプリング５（図示せず）のバネ圧が電極部３の全面に渡って均等に分散・荷重されるため、電極部３の一部分に異常な押圧力が掛かって集電ケース２が変形したり、この押圧力によって集電ケース２内部の電極体１が破損されることが無くなり、且つ集電ケース２の枠部２a 同士が接触して正極と負極が短絡するといった事故も防止される。
【００５９】
図５は前記板状スプリング５の一実施形態を示す図である。
【００６０】
この板状スプリング５の長手方向の両端２か所に弾性作用を奏する突条部５a が形成されており、更にこれら突条部５a の高さが夫々違えてある（Ｈ1 ＞Ｈ2 ）。
【００６１】
又、別の実施形態として、図７に示すようにコの字形の切欠きを斜めに起こしたものや、図８に示すように蛇腹状に屈曲させたもの等が適用可能であるが、いずれの場合も形成された突条部５a の高さが長手方向に沿って連続的に変化させられている。いずれも、使用される材質は耐腐食性や弾性に優れた例えばステンレス等である。
【００６２】
ところで、図６に示すように、前記板状スプリング５は電極群１９と共にテープ６で固定されて外装ケース７に収納されるが、この際、突条部５a の低い方が外装ケース７の奥側になるように挿入される。これは、外装ケース７を作製する際金型からの抜き形を容易にするため、外装ケース７の底部より開口端側の方の隙間を大きくしてあるためである。
【００６３】
上記構成であれば、積層された電極部３をテープ６で固定することで、電極間の間隔を一定に抑えることができ、又電極群１９も収納し易くなる。収納後は、これに共締めされた前記板状スプリング５の弾性作用によって外装ケース７と電極群１９とが適切な圧接力で確実に固定される。特に上述のように外装ケース７と電極群１９の隙間にアンバランスが生じても、介在する板状スプリング５の突条部５a の高さを違えることで、発生するバネ荷重を均等にできるため、外部の振動や衝撃がより効果的に吸収できるようになる。
【００６４】
又、前記板状スプリング５は負極側の電極部３に介在させ、電気的腐食作用が起こらないような構成となっている。
【００６５】
次に、蓋体１０に付設されている正極端子８及び負極端子９の固着構造について説明する。図９は、例えば正極端子８が固着されている蓋体部分の断面図である。
【００６６】
図９によれば、例えば鉄製又は鋼製等による金属製のリード棒８c が一端に平板部８b が形成された円筒状のアルミ製の胴部８a に溶接されて正極端子８が形成され、この正極端子８のリード棒８c の付け根付近から胴部８a の平板部８b を除く部分が樹脂モールドされて蓋体１０の円筒状のボス部１０a に固着されている。
【００６７】
ところで、この正極端子８の胴部８a が突出する根元周縁のボス部１０a にＶ字型の溝１０b が形成されており、このＶ溝１０b にエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂１１（図９の点で示した部分で、以下ポッティング材と呼ぶ）が充填されている。
【００６８】
このように、モ−ルドされた胴部１０aの基部にポッティング材１１を充填することによって、金属製の正極端子８と樹脂製の蓋体１０とを確実に密着させることができる。特に根元部分に形成したＶ溝１０b は、ポッティング材１１の流れを良好にして胴部８a の基部に盛り上がって溜ることなくボス部１０a と胴部８a の隙間に入り込ませるため、密着性がより改善されると共にポッティング材１１の充填作業も容易になる。
【００６９】
又、図１０に示す別の実施形態によれば、前記円筒状のボス部１０a の外周に、このボス部１０aより突出する形で金属製の筒体１２が嵌着されており、更にこの突出部内側の空間部分に前記ポッティング材１１が充填されている。
【００７０】
即ち、筒体１２を嵌着することによって、高温下でのボス部１０a の変形や劣化が防止されて樹脂部と金属部の接合面に隙間を生じさせない。更に、前記突出部分の内側に充填されたポッティング材１１の密着作用との相乗効果によって、正極端子８のモールド部分には、より高い密閉性が得られることとなる。勿論この場合も、ボス部１０a にはＶ溝１０b が形成されている。
【００７１】
係る固定構造は正極端子８だけでなく、当然負極端子９にも適用されるものである。
【００７２】
又、図２３は、例えば正極端子８が固着されている蓋体部分の断面図であって、図９或いは図１０とは別の実施形態を示すものである。
【００７３】
本実施形態では、図２３(a)に示すように、蓋体１０のボス部１０aの根元周縁を囲むように溝部２４が形成されており、更に、この溝部２４に複数（本実施形態では４個とする）の補強用のリブ２５がボス部１０aの根元より放射状に設けられている。このように、ボス部１０aの周縁に溝を設けることによって、両端子に樹脂が均一に密着するようになり、前記した正極端子８と負極端子９の樹脂モールド（インサートモールド）の際、成形時に冷えた樹脂が端子部分に絡み付いて先に固化し、端子と樹脂の密着圧力が弱くなるといった不具合が解消される。
【００７４】
又、溝部２４に複数のリブ２５を設けることにより、溝部２４の形成で弱くなったボス部１０aの根元部分が補強され、ボス部１０aの強度は確保できる。
【００７５】
図１１は防爆機構の一実施形態を示す蓋体１０の部分断面図である。
【００７６】
前記防爆機構は、外装ケース７の内部圧力が所定圧を越えた時に破断し、ケース内の気体を外部に排出してケースの破裂を防止するものであって、図１１に示すように肉薄部１３の中央部分に肉厚部１４が形成された構造を有するものである。
【００７７】
上述のように肉薄部１３の中央部分を周囲より厚くすることによって、蓋体１０成形時の肉薄部分の樹脂の流れを良好にして成形厚（肉薄部１３の樹脂厚）のばらつきを抑えることから、防爆機構の作動圧を常に一定にできると共に、この肉厚部１４によって肉薄部１３の強度が補強され、特に蓋体１０と外装ケース７を封口する際の破損事故が防止される。
【００７８】
本実施形態は、前記防爆機構が蓋体１０に設けられた場合であるが、この防爆機構が外装ケース７に設けてあっても良い。
【００７９】
そこで、次に図２１及び図２２に基づき、前記防爆機構を外装ケース７に設けた実施形態について説明する。
【００８０】
セルの内圧が上昇した場合、外装ケース７の内で最も変形しやすい箇所は最も面積の大きい面で、且つ、その中央部分である。従って、図２１(a)に示すように、この部分に肉薄部１３を設けることにより、確実に防爆機構を動作させることができる。外装ケース７に肉薄部１３を設ける場合、射出成形時に肉薄部１３より後に形成されるモールド部分にウエルド２３が発生しやすい。特に、外装ケース７の開口部付近にウエルド２３が発生すると、蓋体１０を溶着する際にその部分の溶着強度が低くなり、セルの密閉性を損なうこととなる。そこで、本実施形態では、前記肉薄部１３を図２２(a)乃至図２２(c)に示すように、Ｙ字型形状、或いは逆Ｊ字型形状、或いは−字型形状とした。肉薄部１３をこのような形状にすることで、射出成形時に肉薄部１３より後に成形されるモールド部分にウエルド２３が発生しなくなる。尚、前記肉薄部１３は図２１(b)に示すようなＶ字溝により形成されている。
【００８１】
図１２は電極群１９を外装ケース７に収納する状態を示す外観図、図１３はこの電極群１９が外装ケース７に収納された状態を示し、図１３(a)は正面図 、図１３(b)は平面図である。
【００８２】
図１２に於て、電極群１９の略中央に板状スプリング５が載置され、これらがテープ６によって固定されている。一方、この板状スプリング５と対向する外装ケース７の上部内壁面には前記電極群１９の挿入方向に沿って、この電極群１９上に固定された板状スプリング５部分が嵌挿でき得る凹型のガイド用溝７a が形成され、且つ外装ケース７の裏面部外面の所定の位置に前記電極群１９の向きを判別するための凹部７b が形成されている。
【００８３】
上記構成であれば、電極群１９収納の際、板状スプリング５を外装ケース７のガイド用溝７aに合わせながら挿入することによって電極群１９の挿入向き、即ち、電極群１９を構成する電極部３の極性を常に同一に設定することができ、又、外装ケース外面に形成した凹部７b の位置関係より内部の電極群１９の収納向きが判別可能であるため、前記凹部７b をセンサー等によって検知すれば、封口の際、蓋体１０の正・負極端子８、９とケース内に収納された正・負極電極部３との極性の整合性が簡単に検査できる。
【００８４】
ところで、上述した極性検査は、例えば図１８に示すような検査治具を用いて実施可能である。
【００８５】
図１８によれば、本発明の電気二重層コンデンサがセットされた組立治具２０の上部にリード長検出センサ２１が取り付けられており、更にこの組立治具２０の基台に凹部検出センサ２２が取り付けられている。本実施形態では凹部検出センサ２２によって外装ケース７の凹部７b の有無が検出されてケースの向きが判断され、同時にリード長検出センサ２１によって負極端子９の先端部分が検出されて蓋体１０の向きがチェックされる（蓋体１０が逆向きにセットされた場合は、端子先端部分が検知できない）。従って、前記凹部検出センサ２２とリード長検出センサ２１の検知出力から電極部３の極性と正・負極端子８、９の極性を判別することで、その整合性の良否が判断でき、その場で誤接合が発見できる。
【００８６】
次に、本発明が適用された電気二重層コンデンサの製造方法について図１４及至図１７に基づいて説明する。
【００８７】
図１４(a) 〜図１４(c) 及び図１５(a) 〜図１５(d) は本発明の電気二重層コンデンサの製造工程を示す図である。
【００８８】
先ず、活性炭粉末をプレスで成形して角型形状の電極体１を形成する。次に、リード部２a を有する箱型の集電ケース２の内面に導電性の接着剤１５を塗布して電極体１を接着し、２個の電極部３、３を形成する（図１４(a) ）。
【００８９】
上記導電性接着剤１５として、例えば黒鉛粉末とゴム系バインダーを含有したものを用いると、ゴム系バインダの接着作用と黒鉛粉末の導電作用とによって電極体１と集電ケース２との電気的接続が確実になり、抵抗の低い電極部３が形成される。
【００９０】
次に、前記電極部３の間にセパレータ４を挟んで電極面同士を密着させる形で組み合わせると共に一方の電極部３の面上に弾性体５（板状スプリング５）を載置し、これらをテープ６で一括して固定し、板状スプリング５付きの電極群１９を構成する（図１４(b) ）。
【００９１】
ところで、前記セパレータ４は集電ケース２よりサイズの大きいものが使用されており、このセパレータ４が集電ケース２のリード部２a の反対側にベロ部４a として突出するように配置され、この突出したベロ部４a が折り返されてその先端部分が板状スプリング５の下側に挟み込まれる。
【００９２】
このように、ベロ部４a を折り返すことによってテンションが与えられ、電極面と接するセパレータ４部分に皺ができにくくなるため、電極体１とセパレータ４の間に隙間が生じなくなる。
【００９３】
又、セパレータ４を介して積層した電極部３の外周をテープ６で固定すると、電極体１同士が確実に密着・固定させられるため、電極体１の成形寸法が少々ばらついたとしても、対向する電極体１間の隙間を常に一定にできると共に後述する外装ケース７への収納も容易になる。
【００９４】
前記セパレータ４の材質はポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、又はポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）等の樹脂やマニラ麻等の天然素材、又はそれらの混合体であり、これが、不織布や微多孔を有するフィルム状に加工され、更にノニオン系界面活性剤等で表面処理される。
【００９５】
次に、電極部３のリード部２aに熱収縮チューブを被せて加熱・収縮させた後、リード部２a を所定の形状にフォーミングする（図１４(b) 、図１４(c) ）。リード部２aを樹脂チューブ１６で被覆することで、リード部２a 同士の短絡が防止されると共に補強されて折り曲げに強くなる。
【００９６】
次に、この電極群１９を有底角型形状の外装ケース７に収納する（図１５(a) ）。
【００９７】
この際、前の工程でリード部２a がフォーミングされているため、収納の際にリード部２a の付け根部分を無理に折り曲げて、これを破損させるといった事故が防止される。
【００９８】
電極群１９を収納した後、注液機１７を用いてケース内部に電解液を注液する（図１５(b) ）。
【００９９】
注液は減圧状態で行うと（減圧注液）電解液の含浸性が向上し、注液時間が短縮される。
【０１００】
注液終了後、正極側の電極部３のリード部２a と蓋体１０の正極端子８の平板部８b を溶着すると共に負極側の電極部３のリード部２a と負極端子９の平板部９b を溶着する。溶着は超音波溶接又は低周波溶接又は抵抗溶接又はレーザー溶接で行う（図１５(c) ）。
【０１０１】
ところで、図１５(c)では、リード部２aと正・負両極端子の溶接部分（平板部８b、９b ）を平板状とし、これを互いに押し当てて溶接する構造とされているが、図２４及び図２５に示す別の実施形態ように、この押し当て部分を嵌着可能な形状（即ち、ファストン構造）としても良い。
【０１０２】
図２４に示すものは、リード部２aの溶接部（先端部分）をコの字型に曲成して、これに正・負両極端子の平板部８b、９b を嵌入する角型形状の嵌着構造であり、又、図２５に示すものは、正・負極両端子の溶接部分８b、９bを前例のように平板状に潰さずに円筒状のままとすると共に、リード部２aの先端部分を筒状に曲成した円型形状の嵌着構造である。このように、各溶着部分を嵌着可能な形状とすることにより、リード部２aと各端子の平板部８b、９b との位置決めが容易になると共に、溶接時の位置ずれが無くなり、確実に溶着されるようになる。特に、上記した円型形状の嵌着構造であれば、正・負極両端子の先端部分をわざわざ平板状に加工する手間が無くなり、且つ、リード部２aを嵌入する際に方向性が無くなることから、溶接作業が容易となる。又、このように、平板部８b、９b が筒状であれば、既述したボス部１０aへのポッティング材１１の充填作業も前記平板状のものに比べて容易となる。
【０１０３】
次に、前記蓋体１０部分の製造方法について図１６に示す蓋体の構造図に基づき説明する。図１６(a) は蓋体１０の正断面図、図１６(b) は側断面図、図１６(c)は平面図である。
【０１０４】
先ず、鉄製或いは鋼製等による金属製の正極リード棒８c を平板部８b を有する円筒状のアルミ製胴部８a に溶接して正極端子８を作製すると共に前記正極リード棒８c より寸法の短い負極リード棒９c を用いて負極端子９を作製する。
【０１０５】
次に、前記正極端子８と負極端子９を対として樹脂製の角型形状の蓋体１０に各リード棒８c 、９c の付け根付近から、それらの胴部８a 、９a の平板部８b 、９b を除いた箇所まで射出成形によってインサートモールドする。
【０１０６】
本実施形態では、正極端子８及び負極端子９をインサートモールドする際、樹脂を射出するゲートを正極端子８と負極端子９から等距離の位置（図１６(c)の矢印位置）に設け、射出された樹脂が両端子に均等に流れ込むようにして、正極端子８と負極端子９の樹脂の密着性がそれぞれ等しくなるようにすると共に、更に上記ゲート位置を外装ケース７と蓋体１０との接合面から極力遠ざけた場所に設定して（即ち、各端子８、９の突出面側に寄せて）、後述する蓋体１０と外装ケース７の溶着の際に、他のモールド部分より硬化しやすい射出ゲート部分の樹脂が溶着の品質に悪影響しないように考慮されている。
【０１０７】
次に、各端子の胴部８a 、９a の根元に熱硬化性樹脂を塗布する。これで、アルミ製の胴部８a 、９a と樹脂製のボス部１０a との接合面は接着剤によって完全に封止される。
【０１０８】
次いで、蓋体１０を外装ケース７の開口端に嵌着し、その接合部分１８を超音波溶接又は低周波溶接又は熱融着で溶着する（図１５(d) ）。
【０１０９】
又、別の例として、図１７(a) 、図１７(b) に示すような封口形態も可能である。
【０１１０】
ところで、図１５は周囲がフラットな面を有する蓋体１０と外装ケース７とを溶着する実施形態を示すものであるが、図２６に示すように、蓋体１０の外周部に凸部２６を形成した構造としても良い。上記構造であれば、蓋体１０の凸部２６に外装ケース１０の縁部や溶着時に発生するバリ２７が引っかかるようになるため、セル内圧上昇によるセルの膨張が外装ケース１０で阻止される形となり、外装ケース１０と蓋体１０の接合部分１８にストレスが係りにくくなる。又、図２６の本実施形態のように、蓋体１０のフラットな面に所定幅の溝を設ける形にして、その外側を凸部２６とする形状であれば、前記した低周波溶接（横振動が発生）の場合に好適であるが、上記のような溝を設けずに、単に蓋体１０の外周部を凸状に突出させた構造としても良い。
【０１１１】
これで本発明の電気二重層コンデンサの製造が完了する。
【０１１２】
以上、本実施形態では本発明が適用された電気二重層コンデンサについて説明したが、これに限定されるものではなく、勿論電池等の電気化学素子にも適用可能である。
【０１１３】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１及び請求項２及び請求項２２及び請求項２３の発明によれば、角型電極体をリード部が付設された集電ケースに収納して電極部（正極物質と負極物質）を形成すると共に、これら電極部を間にセパレータを介在させて積層した電極群と、該電極群に注液される電解液と、該電極群を収納する樹脂製の外装ケースと、正極端子及び負極端子が付設された樹脂製の蓋体とで成り、前記外装ケースが前記蓋体にて封口される構成としたので、ケース内部の電極体同士を確実に密着でき、且つこれら電極体が集電ケースによって振動や衝撃から保護されると共に外装ケースの開口端が蓋体で完全に密封されるため信頼性が高く、且つ高性能な角型電気化学素子が実現できる。しかも、この角型電気化学素子は薄い角型形状であるため、その用途は極めて広いものである。
また、前記外装ケースと蓋体に液晶ポリマー（特に、全芳香族系ポリエステル）を使用したので、空気中の水分がケースよりセル内部に透過して、水が電気分解したり、有機電解液と化学反応を起こすことが無くなり、信頼性が向上する。又、この液晶ポリマーにフィラーとしてガラス繊維やタルクを混入することで、液晶ポリマーの有する異方性を弱めることができるため、樹脂強度が向上する（特に、フィラーの含有率を２０〜５０％とすると強度に対して極めて好適である）と共に、引っ張り強度が１５００ｋｇｆ／ｃｍ 2 以上の液晶ポリマーを使用することでケースの破壊強度を大幅に向上させることができる。
【０１１４】
又、請求項３及び請求項４の発明によれば、前記集電ケースに枠部を設けて箱体とすると共にその一部を延出させてリード部を形成した。
【０１１５】
その結果、電極体は周縁部の枠部で保護されるため、外部衝撃等による損傷が防止される。又、リード部と集電ケースを共有化したことから、リード材の溶着作業を少なくできると共に部品点数が削減されるため、成形体の組み立てが簡略化され、作業性が向上する。
【０１１６】
又、請求項５の発明によれば、対向する集電ケース間に僅かな隙間Ｇが形成されるように構成したので、板状スプリングのバネ圧が電極部全体に均等に荷重されるようになり、抵抗や容量にばらつきの少ない安定した角型電気化学素子が実現できる。更に前記等分布荷重の結果、集電ケースの変形や内部電極体の破損が防止され、且つ電極同士が接触して正極と負極が短絡するといった事故も防止される。
【０１１７】
又、請求項６及至請求項１０の発明によれば、前記電極群のいずれか一方の電極部と外装ケースとの間に弾性体を介在させて構成したので、外装ケースと電極群とが適切な圧接力をもって確実に固定されるようになり、耐振動性、耐衝撃性に優れ、信頼性が向上する。
【０１１８】
特に前記弾性体を長手方向に連続して高さを変えた複数の突条部が形成された板状スプリングで構成すると、バネ圧が電極部全体に均等荷重されるため、耐振動性、耐衝撃性がより向上するようになる。
【０１１９】
又、前記弾性体を電極群と共にテープで固定したので、電極群の収納が容易となると共に電極間の間隔を常に一定に維持できることから、容量や内部抵抗にばらつきの少ない安定した角型電気化学素子が実現できる。
【０１２０】
又、前記弾性体を負極用の電極部に設置すれば、電気化学的腐食作用は発生しないといった利点がある。
【０１２１】
更に、前記弾性体がステンレス製であると、優れた弾性作用と耐腐食性が確保される。
【０１２２】
又、請求項１１及至請求項１３の発明によれば、蓋体の内側に突出する正・負極端子の胴部根元部分を熱硬化性の樹脂で密封したので、金属製の端子と樹脂製の蓋体との密着性は極めて高いものとなる。
【０１２３】
又、ボス部にＶ字型の溝を形成したので、塗布された熱硬化性樹脂の流れが良好となってボス部と胴部の隙間に入り込むため、密着性がより改善されると共に熱硬化性樹脂の充填も容易となり、作業性が向上する。
【０１２４】
更に、前記ボス部に筒体を嵌着すると、この筒体によってボス部の変形や劣化が防止されて樹脂部と金属部の接合面に隙間が生じなくなると共にその内部に充填された熱硬化性の樹脂の密着作用によってモールド部分はより優れた密閉性を得ることができる。
【０１２５】
又、請求項１４及び請求項１５の発明によれば、前記ボス部の根元周縁に溝部を設けると共に、この溝部に複数のリブを放射状に形成したので、蓋体に正極端子及び負極端子を樹脂モールドする際、冷えた樹脂の両端子への絡みつき現象が無くなり、樹脂が各端子に均一に密着するようになる。その結果、樹脂と端子の間の密閉性が更に向上するようになる。しかも、リブの形成によりボス部の根元部分が補強されるので、ボス部の強度は十分に確保される。
【０１２６】
又、請求項１６及び請求項１７の発明によれば、外装ケース或いは蓋体に付設された防爆機構は、肉薄部の中央部分に肉厚部が形成された構造とした。この肉厚部が肉薄部分の樹脂の流れを良好にして成形厚のばらつきを抑えることから、防爆機構の作動圧を常に一定にすることがきると共にこの肉厚部によって肉薄部分の強度が補強され、特に蓋体と外装ケースを封口する際の破損事故が効果的に防止できる。
【０１２７】
又、請求項１８乃至請求項２０の発明によれば、外装ケースに防爆機構を設ける場合、セルの内圧上昇で最も変形しやすい外装ケースの最も面積の大きい面の中央部分に肉薄部を形成したので、防爆機構の動作は確実となる。更に、この肉薄部の形状をＹ字型形状、或いは逆Ｊ字型形状、或いは−字型形状としたから、射出成形時に肉薄部より後に成形されるモールド部分にウエルドが発生しにくくなり、ケースの強度が十分確保できると共に、ウエルドが無ければ蓋体と外装ケースの溶着も確実となり、セルの密閉性および安全性の向上が図れる。
【０１２８】
又、請求項２１及び請求項３７の発明によれば、前記外装ケースの内壁面に弾性体部分が嵌挿されるガイド溝を形成し、且つ外面に電極部の向きを判別するための凹部を形成したので、封口の際、蓋体の正・負極端子とケース内の正・負極用の電極部との極性のマッチングが簡単にチェックできるようになり、検査工数が削減されると共に極性の誤接合が防止される。
【０１２９】
又、請求項３５の発明によれば、前記外装ケースと蓋体を超音波溶接又は低周波溶接又は熱融着により接合するようにしたので、封口後の密封性は極めて良く、液漏れは完全に防止される。
【０１３１】
又、請求項２４の発明によれば、角型電極体をプレス成形にて形成し、前記電極体をリード部が付設された集電ケースに収納して電極部を形成し、これら電極部の間にセパレータを介在させた後、この電極部を電極面同士を対向させる形で積層して電極群を構成し、次に前記電極群の一方の電極部の面上に弾性体を載置すると共にこれら電極部と前記弾性体をテープで固定して有底角型形状の樹脂製外装ケース内に収納し、該外装ケース内に電解液を注液した後、前記集電ケースのリード部を夫々対応する前記蓋体の正極端子と負極端子に電気的に接続すると共に前記外装ケースを蓋体で封口するようにして構成したので、内部抵抗が低く、且つ容量のばらつきの少ないシール性に優れた高品質の電気二重コンデンサを製造することが可能となる。
【０１３２】
又、請求項２５及び請求項２６の発明によれば、前記集電ケースの内面に黒鉛粉末とゴム系バインダーを含有する導電性接着剤を塗布し、前記電極体を載置・接着するようにしたので、電極体と集電ケースとの電気的接続が確実となり、セルの内部抵抗を低くできる。
【０１３３】
又、請求項２７の発明によれば、電極部の間に大型サイズのセパレータを介在させ、そのベロ部を折り返すようにしたので、電極面と接するセパレータにテンションが与えられて皺が発生しにくくなる。その結果、電極とセパレータの間に隙間が生じなくなり、セルの内部抵抗を低くできる。又、外装ケースへの収納が容易となる。
【０１３４】
又、請求項２８の発明によれば、前記集電ケースのリード部を熱収縮チューブで被覆し、これをフォーミングするようにしたので、リード部の短絡が防止されると共にリード部が補強されて折り曲げに強くなる。又、リードフォーミングを行うことによってリード部の付け根部分の折り曲がりが防止されると共に封口作業も容易になる。
【０１３５】
又、請求項２９及び請求項３０の発明によれば、集電ケースのリード部と正極端子及び負極端子との溶着部分を嵌着可能な形状としたので、リード部と各端子の平板部 との位置決めが容易となると共に、溶接時の位置ずれが無くなり、確実に溶着できるようになる。特に、円型形状の嵌着形状であれば、正・負両極端子の先端部分をわざわざ平板状に加工する手間が無くなり、且つ、リード部を嵌入する際の方向性を無視できることから、溶接作業が容易となり工数低減が図れる。又、平板部が筒状のものであれば、平板状のものに比べてボス部へのポッティング材の充填作業も容易となる。
【０１３６】
又、請求項３１の発明によれば、前記蓋体を製造する際、先ず長さが異なるリード棒を平板部を有する金属製の胴部に夫々溶接して正極端子及び負極端子を形成し、次いで、前記正極端子及び負極端子を対として蓋体にインサートモールドした。次に、各端子の胴部の根元に熱硬化性樹脂を塗布した。これで、金属製の胴部と樹脂製のボス部との接合面は接着剤で完全に封止されるため、端子基部からの液漏れが確実に防止される。
【０１３７】
又、請求項３２又は請求項３３の発明によれば、インサートモールドの際、樹脂を射出するゲートを正極端子と負極端子から等距離の位置に設けたので、射出された樹脂が両端子に均等に流れ込むようになり、両極端子への樹脂の密着圧力が等しくなって耐圧のばらつきを小さくできると共に、射出ゲート位置を外装ケースと蓋体の溶着面から極力遠ざけた場所に設定するようにしたので、ゲート部分の樹脂が他の部分より硬化しても、これが溶着品質に悪影響することはなくなるため、溶着部分の密閉性、信頼性が向上する。
【０１３８】
又、請求項３４の発明によれば、外装ケースを射出成形する際、外装ケースの底面より樹脂を射出するようにしたので、樹脂の流れが均一となり、ウエルドの発生が防止されて、ケースの強度が向上する。特に、異方性を有する液晶ポリマーを使用した外装ケースにおいては、強度を極端に低下させるウエルドを防止できる点で極めて好適である。
【０１３９】
更に、請求項３６の発明によれば、蓋体の外周部に凸部を形成した構造としたので、セルの内圧が上昇してもセルが膨張しづらくなるため、外装ケースと蓋体の溶着部分にストレスが係らなくなる。その結果、従来のように、セルの内圧上昇によるストレスで外装ケースと蓋体との密閉性が損なわれ、内部の電解液が漏れ出ることが無くなり、信頼性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電気二重層コンデンサの内部構造を示す断面図で、(a) は平断面図、(b) は側断面図である。
【図２】同、電気二重層コンデンサの外観図である。
【図３】 (a) は集電ケースの外観図、(b) は(a) とは別の集電ケースの外観図である。
【図４】電極群の収納状態を示す外装ケースの断面図である。
【図５】板状スプリングの実施形態を示す図で、(a) は平面図、(b) は正面図である。
【図６】板状スプリングの収納状態を示す外装ケースの断面図である。
【図７】図５とは別の板状スプリングの外観図である。
【図８】図７とは別の板状スプリングの外観図である。
【図９】蓋体の部分断面図である。
【図１０】図９とは別の蓋体の部分断面図である。
【図１１】防爆機構の断面図である。
【図１２】電極群を外装ケースに収納する状態を示す外観図である。
【図１３】電極群が外装ケース収納された状態を示す図で、(a) は正面図 、(b) は平面図である。
【図１４】 (a) 〜(c) は本発明の電気二重層コンデンサの製造工程を示す図である
【図１５】 (a) 〜(d) は本発明の電気二重層コンデンサの図１４とは別の製造工程を示す図である。
【図１６】蓋体の概略構成を示す図で、(a) は正断面図、(b) は側断面図、(c) は平面図である。
【図１７】 (a) は封口の形態を示す図で、(b) は(a) とは別の封口の形態を示す図ある。
【図１８】検査治具を示す図で、(a) は正面図、(b) は側面図である。
【図１９】従来型の円筒型電気化学素子の断面図である。
【図２０】同、コイン型電気化学素子の断面図である。
【図２１】 (a)は防爆機構が設けられた外装ケースを示す図、(b)は防爆機構を示す外装ケースの部分断面図である。
【図２２】外装ケースに設けた防爆機構の形状を示す図で、(a)はＹ字型形状、(b)は逆Ｊ字型形状、(c)は−字型形状の場合を示す。
【図２３】蓋体のボス部の構造を示すで、(a)は正断面図、(b)は底面図である。
【図２４】集電体のリード部と正極端子及び負極端子の嵌着構造を示す図である。
【図２５】集電体のリード部と正極端子及び負極端子の図２４とは別の嵌着構造を示す図である。
【図２６】蓋体と外装ケースの溶着状態を示す角型電気化学素子の部分断面図である。
【符号の説明】
１ 電極体
２ 集電ケース
２a リード部
２b 枠部
２c 底面
３ 電極部
４ セパレータ
４a セパレータのベロ部
５ 弾性体（板状スプリング）
５a 突条部
６ テープ
７ 外装ケース
７a ガイド溝
７b 凹部
８ 正極端子
９ 負極端子
８a 、９a 胴部
８b 、９b 平板部
８c 、９c リード棒
１０ 蓋体
１０a ボス部
１０b Ｖ溝
１１ 熱硬化性の樹脂（ポッティング材）
１２ 筒体
１３ 肉薄部
１４ 肉厚部
１５ 導電性接着剤
１６ 熱収縮チューブ
１８ 接合面
１９ 電極群
２０ 組立治具
２１ リード長検出センサ
２２ 凹部検出センサ
２４ 溝部
２５ リブ
Claims (37)
- 正極物質と負極物質の間にセパレータ（４）を介在させた電極群（１９）と、
この電極群（１９）を収納する樹脂製の外装ケース（７）と、
正極端子（８）及び負極端子（９）が付設された樹脂製の蓋体（１０）とで構成され、
前記正極物質と前記負極物質のリード部が夫々対応する前記蓋体（１０）の正極端子（８）と負極端子（９）に電気的に接続されると共に前記外装ケース（７）が前記蓋体（１０）にて封口されて成り、
且つ、前記外装ケース（７）と前記蓋体（１０）に液晶ポリマーが使用されており、前記液晶ポリマーの引っ張り強度が１５００ｋｇｆ／ｃｍ 2 以上であることを特徴とする角型電気化学素子。 - 前記電極群（１９）は、角型形状の電極体（１、１）をリード部（２a ）が付設された集電ケース（２、２）に収納して正極用と負極用の電極部（３、３）を形成すると共に、これら電極部（３、３）の間にセパレータ（４）を介在させ、且つ前記電極体（１、１）の面同士を対向させる形で形成されることを特徴とする請求項１に記載の角型電気化学素子。
- 前記集電ケース（２）は、その底面（２c ）の周縁に枠部（２b ）を設けると共に前記リード部（２a ）が該集電ケース（２）と一体化されて成ることを特徴とする請求項２に記載の角型電気化学素子。
- 前記リード部（２a ）が前記集電ケース（２）の枠部（２b ）又は底面（２c ）の一部を延出させる形で形成されて成ることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の角型電気化学素子。
- 対向する集電ケース（２）間に隙間（Ｇ）が形成されて成ることを特徴とする請求項２又は請求項３又は請求項４に記載の角型電気化学素子。
- 前記電極群（１９）のいずれか一方の電極部（３）と外装ケース（７）との間に弾性体（５）が介在されていることを特徴とする請求項２に記載の角型電気化学素子。
- 前記弾性体（５）は長手方向に沿って連続的に高さを変えた複数の突条部（５a ）が形成された板状スプリングであることを特徴とする請求項６に記載の角型電気化学素子。
- 前記弾性体（５）が電極群（１９）と共にテープ（６）によって固定されて成ることを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の角型電気化学素子。
- 前記弾性体（５）が負極用の電極部（３）の面上に設置されて成ることを特徴とする請求項６又は請求項７又は請求項８に記載の角型電気化学素子。
- 前記弾性体（５）がステンレス製であることを特徴とする請求項６又は請求項７又は請求項８又は請求項９に記載の角型電気化学素子。
- 前記蓋体（１０）の内側に突出する前記正極端子（８）の胴部（８a ）及び前記負極端子（９）の胴部（９a ）の根元を熱硬化性樹脂（１１）により密封して成ることを特徴とする請求項１に記載の角型電気化学素子。
- 前記胴部（８a 、９a ）の根元周縁のボス部（１０a ）にＶ溝（１０b ）が形成されて成ることを特徴とする請求項１１に記載の角型電気化学素子。
- 前記ボス部分（１０a ）の外周に筒体（１２）が嵌着されて成ることを特徴とする請求項１２に記載の角型電気化学素子。
- 前記ボス部（１０a ）の根元周縁に溝部（２４）を設けて成ることを特徴とする請求項１２又は請求項１３に記載の角型電気化学素子。
- 前記溝部（２４）に複数の補強用のリブ（２５）を放射状に設けて成ることを特徴とする請求項１４に記載の角型電気化学素子。
- 前記外装ケース（７）又は蓋体（１０）の適宜箇所に肉薄部（１３）を設けて防爆機構としたことを特徴とする請求項１に記載の角型電気化学素子。
- 前記肉薄部（１３）の中央に肉厚部（１４）が形成されて成ることを特徴とする請求項１６に記載の角型電気化学素子。
- 前記外装ケース（７）の最も面積の大きい面に肉薄部（１３）を設けて防爆機構としたことを特徴とする請求項１に記載の角型電気化学素子。
- 前記肉薄部（１３）を外装ケース（７）の中央部分に設けたことを特徴とする請求項１８に記載の角型電気化学素子。
- 前記肉薄部（１３）がＹ字型形状又はＪ字型形状又は−字型形状であることを特徴とする請求項１８又は請求項１９に記載の角型電気化学素子。
- 前記外装ケース（７）の内壁面に前記電極部（３）に固着された弾性体（５）が嵌挿されるガイド溝（７a ）が形成され、且つ前記外装ケース（７）の外面の所定箇所に前記外装ケース（７）の向きを判別するための凹部（７b ）が形成されて成ることを特徴とする請求項６に記載の角型電気化学素子。
- 前記液晶ポリマーがフィラーとしてガラス繊維又はタルクを２０〜５０％含有することを特徴とする請求項１に記載の角型電気化学素子。
- 前記液晶ポリマーが全芳香族系ポリエステルであることを特徴とする請求項１又は請求項２２に記載の角型電気化学素子。
- 角型形状の電極体（１、１）をプレス成形にて形成し、
該電極体（１、１）をリード部（２ a ）が付設された集電ケース（２、２）に収納して電極部（３、３）を形成し、
これら電極部（３、３）の間にセパレータ（４）を介在させた後、この電極部（３、３）を電極体（１、１）の面同士を対向させる形で積層して電極群（１９）を構成し、
次に、前記電極群（１９）のいずれか一方の電極部（３）の面上に弾性体（５）を載置すると共にこれら電極部（３、３）と弾性体（５）をテープ（６）で固定して樹脂製の有底角型形状の外装ケース（７）に収納し、
次いで、前記外装ケース（７）内に電解液を注液し、
その後、前記集電ケース（２、２）のリード部（２ a 、２ a ）を夫々対応する前記蓋体（１０）の正極端子（８）と負極端子（９）に電気的に接続し、
更に、前記外装ケース（７）を樹脂製の蓋体（１０）で封口するようにして構成したことを特徴とする角型電気化学素子の製造方法。 - 前記集電ケース（２、２）の内面に導電性接着剤（１５）を塗布した後にその上に前記電極体（１、１）を設置したことを特徴とする請求項２４に記載の角型電気化学素子の製造方法。
- 前記導電性接着剤（１５）が黒鉛粉末とゴム系バインダーを含有する導電性接着剤であることを特徴とする請求項２５に記載の角型電気化学素子の製造方法。
- 前記電極部（３、３）の間に前記集電ケース（２、２）よりサイズの大きいセパレータ（４）を介在させ、且つその一端を前記集電ケース（２、２）のリード部（２ a 、２ a ）の反対側に突出させてベロ部（４ a ）を設け、このベロ部（４ a ）を内側に折り返した後に前記外装ケース（７）に収納するようにしたことを特徴とする請求項２４に記載の角型電気化学素子の製造方法。
- 前記集電ケース（２、２）のリード部（２ a 、２ a ）を熱収縮チューブ（１６）で被覆して所定形状にフォーミングし、
その後、前記リード部（２ a 、２ a ）を夫々対応する前記蓋体（１０）の正極端子（８）と負極端子（９）に超音波溶接によって接続するようにしたことを特徴とする請求項２４に記載の角型電気化学素子の製造方法。 - 前記リード部（２ a 、２ a ）と前記正極端子（８）及び前記負極端子（９）との接合部分を嵌着可能な形状とし、嵌着後、それぞれを超音波溶接することを特徴とする請求項２４又は請求項２８に記載の角型電気化学素子の製造方法。
- 前記嵌着形状が角型形状又は円型形状であることを特徴とする請求項２９に記載の角型電気化学素子の製造方法。
- 前記蓋体（１０）を製造する際、先ず、長さが異なるリード棒（８ c ）と（９ c ）を金属製の胴部（８ a ）と（９ a ）に夫々溶接して正極端子（８）及び負極端子（９）を形成し、
次に、前記正極端子（８）と負極端子（９）を対として樹脂製の蓋体（１０）にインサートモールドするようにしたことを特徴とする請求項２４に記載の角型電気化学素子の製造方法。 - インサートモールドの際、前記正極端子（８）と前記負極端子（９）から等距離の位置に設けたゲートより樹脂を射出するようにしたことを特徴とする請求項３１に記載の角型電気化学素子の製造方法。
- 前記ゲートが蓋体（１０）の正極端子（８）及び負極端子（９）の突出面側に寄せて設けられていることを特徴とする請求項３２に記載の角型電気化学素子の製造方法。
- 前記外装ケース（７）が、該外装ケース（７）の底面に設けたゲートより樹脂を射出して成形されることを特徴とする請求項２４に記載の角型電気化学素子の製造方法。
- 前記外装ケース（７）と蓋体（１０）を超音波溶接又は低周波溶接又は熱融着により接合するようにしたことを特徴とする請求項２４に記載の角型電気化学素子の製造方法。
- 前記蓋体（１０）の前記外装ケース（７）と接合する面（１８）の外周部が、該接合面（１８）より凸状に突出していることを特徴とする請求項２４又は請求項３５に記載の角型電気化学素子の製造方法。
- 請求項２１に記載された角型電気化学素子に於いて、
前記角型電気化学素子が固定された組立治具（２０）の適宜箇所に前記蓋体（１０）に付設された正極端子（８）又は負極端子（９）を検出するためのリード長検出センサ（２１）と前記外装ケース（７）の凹部（７ b ）を検出するための凹部検出センサ（２２）を夫々配設し、
前記凹部検出センサ（２２）によって外装ケース（７）の向きを検知し、該外装ケース（７）内の電極部（３、３）の極性を判断すると共に前記リード長検出センサ（２１）によって前記蓋体（１０）の装着向きを判断し、
前記外装ケース（７）の向きと前記蓋体（１０）装着向との関係から、前記電極部（３、３）極性と前記正極端子（８）及び負極端子（９）の極性の整合性をチェックするようにしたことを特徴とする角型電気化学素子の製造方法。
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