JP5113034B2 - 蓄電デバイス及びモジュール蓄電体 - Google Patents
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Description
本発明は、電気二重層キャパシタセルまたは各種蓄電池からなる蓄電デバイス及びモジュール蓄電体において、蓄電部を収容する蓄電ケースに関するものである。
従来、蓄電ケースをラミネートフィルムによって形成したものがある（特許文献１〜４参照）。
特許文献２には、ラミネートフィルム（フィルム材）と樹脂製支持体からなる蓄電ケース（容器）と、樹脂製支持体から引き出された２つの電極端子（引出電極）とを備える蓄電デバイス（積層型電気二重層キャパシタセル）が開示されている。
また、特許文献３には、ラミネートフィルムからなる蓄電ケースを備える蓄電デバイス（平面ラミネート型電池）が、複数の枠体が積層された外装ケースに収容される構成が開示されている。
また、特許文献４には、ラミネートフィルムからなる蓄電ケースを備える蓄電デバイス（電池セル）が、支持部材を介してユニットケースに収容される構成が開示されている。
また、特許文献５には、複数個の蓄電デバイス（キャパシタセル）に対してその配列方向に所定の高面圧を加える加圧機構が開示されている。
また、図１３、図１４は、特許文献１に開示された電気二重層キャパシタセル（蓄電デバイス）を示している。これについて説明すると、電気二重層キャパシタセル１００の蓄電ケース１０１は、２枚のラミネートフィルム１０２、１０３を互いに溶着して袋状に形成される。
ラミネートフィルム１０２、１０３は、プレス加工によって立体的に成形され、互いの会わせ面を溶着によって接合している。
蓄電ケース１０１内に図示しない積層体と電解液が収容され、電気二重層キャパシタセル１００が構成される。
モジュール蓄電体として、互いに並ぶ複数個の電気二重層キャパシタセル１００と、電気二重層キャパシタセル１００を配列方向に所定の面圧を加える加圧機構（図示せず）とによってキャパシタモジュール１０５が構成される。
ラミネートフィルム１０２、１０３には、電気二重層キャパシタセル１００内に発生するガス圧力Ｐｇが図１４に矢印で示すように作用する。
特開２００３−２７２９６７号公報（特許３８４８１８９号）
特開２００８−１５３２８２号公報（特許３９８６５４５号）
特開２００５−２６８００４号公報
特開２００３−６８２５７号公報
特開２００２−２８９４８５号公報
しかしながら、図１３、図１４に示す従来の電気二重層キャパシタセル１００において、ラミネートフィルム１０２、１０３は、プレス加工によって蓄電室の外形に沿った立体的な袋形状に成形されているため、立体成形するときに生じるその厚さや密度のバラツキ、残留応力によって、その強度が低下する部位を持つ。このため、電気二重層キャパシタセル１００が自動車等に搭載されて車両から振動を受ける場合に、ラミネートフィルム１０２、１０３の耐久性を十分に確保することが難しいという問題点があった。
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、例えば車両から受ける振動等に対する耐久性を高められる蓄電デバイス及びモジュール蓄電体を提供することを目的とする。
本発明では、電荷を蓄える蓄電部と、この蓄電部を収容する蓄電ケースとを備える蓄電デバイスであって、蓄電ケースは、蓄電部を囲むブロック状のケース外殻体と、このケース外殻体の前端面と後端面にそれぞれ張り付けられるシート状のラミネートフィルムと、ケース外殻体及びラミネートフィルムによって画成され蓄電部を収容する蓄電室とを備え、ラミネートフィルムは、ケース外殻体に張り付けられるラミネートフィルム張り付け部と、蓄電室に面するラミネートフィルム膜部とを有し、外側ラミネートフィルム張り付け部は、ラミネートフィルム膜部に対して平行方向に延びる内側ラミネートフィルム張り付け部から曲折し、ケース外殻体の外面を囲むリング状に成形される。
本発明によると、ラミネートフィルムは、ケース外殻体に張り付けられることによって蓄電室を画成する構成のため、平面状に延びる形状とすることが可能である。そのため、ラミネートフィルムは、蓄電室の外形に沿った立体的な袋形状を持たせる必要がなく、その厚さや密度のバラツキ、残留応力によって、その強度が低下する部位を減らすことができる。これにより、蓄電デバイスが自動車等に搭載されて長期間にわたって使用される場合にも、ラミネートフィルムの耐久性が十分に確保される。
本発明の参考例を添付図面に基づいて説明する。
図１の（ａ）は、蓄電デバイス（蓄電要素）として設けられる電気二重層キャパシタセル（以下、キャパシタセルという）１の概略正面図である。図１の（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ線に沿う概略断面図である。図１の（ｃ）は、同じく概略平面図である。
キャパシタセル１は、電荷を蓄える蓄電部と、この蓄電部を収容する蓄電ケース９とを備える。
蓄電部として、複数の正極体２及び負極体３と、両者の間に介装されるセパレータ４とが積層される積層体５が設けられ、この積層体５が電解液と共に蓄電ケース９の中に収められる。
蓄電部は、正極体２と負極体３の両極それぞれで電気二重層による静電容量によって電荷（電気エネルギ）を蓄えるとともに、蓄えた電荷を放出する電気二重層キャパシタを構成する。
セパレータ４は、紙または樹脂製シート等によって形成され、隣り合う正極体２及び負極体３の間に介装される。
正極体２及び負極体３は、その表面に電気二重層を構成する分極性電極６と、この分極性電極６に接続される集電極７とをそれぞれ備える。
分極性電極６は、矩形の板状に形成した活性炭によって構成される。分極性電極６に比表面積が極めて大きい活性炭を用いることにより、電気二重層キャパシタの静電容量を高められる。
集電極７は、短冊状の金属箔（例えば、アルミニウム箔）によって構成される。
同極の集電極７どうしを束ね、この集電極７の結束部に極性の対応する電極端子８が例えば溶接等によって結合される結合部２８が設けられる。この電極端子８は、短冊状の金属板（例えば、アルミニウム板）によって形成される。
電極端子８は、蓄電ケース９の内外に渡って延び、それぞれの端部が図示しない入出力回路に接続され、蓄電部の充電、放電が行われる。
キャパシタセル１は、蓄電ケース９内の圧力を外部に逃がす圧力逃がし弁７０を備える。この圧力逃がし弁７０は、蓄電ケース９内の圧力が所定値以上に高まると開弁し、蓄電ケース９内のガスを外部に放出する。
蓄電ケース９は、蓄電部（積層体５）を囲む樹脂製ブロック状のケース外殻体１０と、このケース外殻体１０の両端面（前後端面）１５、１６に張り付けられる対のシート状のラミネートフィルム５０、６０とを備え、ケース外殻体１０及びラミネートフィルム５０、６０によって蓄電部（積層体５）を収容する蓄電室４９を画成する。
図２の（ａ）は、ケース外殻体１０の概略正面図である。図２の（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ線に沿う概略断面図である。
ケース外殻体１０は、蓄電部の積層体５を囲む四角形の枠状に形成され、略水平方向に延びる上辺部１１及び下辺部１２と、略垂直方向に延びる右辺部１３及び左辺部１４とを有し、これらが樹脂を成形して一体形成される。
ブロック状のケース外殻体１０は、蓄電ケース９の外殻を構成する剛性を有し、蓄電ケース９の形状を維持する機能を果たす。
ケース外殻体１０は、分極性電極６の外形に沿った略四角形の枠状に形成される。なお、分極性電極６が例えば円形をしている場合には、ケース外殻体１０は、分極性電極６の外形に沿った円形の枠状に形成される。
ケース外殻体１０は、略矩形の断面を有し、その表面として前端面１５、後端面１６、内面１７、外面１８を有する。
前端面１５、後端面１６は、キャパシタセル１が並ぶ列方向（積層体５の積層方向）に対して略直交する平面状に形成され、積層体５の積層面（正極体２及び負極体３等の前後端面）と略平行に延びる。
内面１７、外面１８は、キャパシタセル１が並ぶ列方向（積層体５の積層方向）に延びる平面状に形成され、積層体５の積層面と略直交する方向に延びる。
電極端子８及び圧力逃がし弁７０は、上辺部１１を貫通して取り付けられる。ケース外殻体１０は、電極端子８を貫通させる対のスリット状の穴３８と、圧力逃がし弁７０を貫通させる円形の穴３９がそれぞれ成形される。
ケース外殻体１０は、樹脂の成形部に電極端子８及び圧力逃がし弁７０が介在するようにインサート成型される。電極端子８及び圧力逃がし弁７０は、ケース外殻体１０の上辺部１１に貫通するように配置される。
ケース外殻体１０の成形工程として、金型に電極端子８及び圧力逃がし弁７０を装填した後、溶融した樹脂を注入する。これにより、溶融樹脂が電極端子８及び圧力逃がし弁７０を包むようにして固化し、ケース外殻体１０が電極端子８及び圧力逃がし弁７０と隙間なく接合し、電極端子８及び圧力逃がし弁７０まわりの密封性が確保される。
こうしてケース外殻体１０の成形工程を行った後、電極端子８と集電極７の溶接工程が行われる。
この溶接工程として、ケース外殻体１０の内側に積層体５を配置し、ケース外殻体１０の内側に突出する電極端子８の端部と集電極７とを互いに重ね合わせた状態で、両者をスポット溶接またはレーザ溶接等によって結合する結合部２８を形成する。
こうして電極端子８と集電極７の溶接工程を行った後、ラミネートフィルム５０、６０をケース外殻体１０に張り付けて蓄電ケース９を形成するラミネートフィルム張り付け工程が行われる。
ラミネートフィルム５０、６０は、例えばアルミニウム箔等の金属箔からなる中間層と、この中間層を挟む樹脂からなる表層とを持つ、可撓性を有する積層シート（ラミネート材）によって形成される。
ラミネートフィルム５０、６０は、平面状に延びるシート状に形成され、立体的なプレス加工は施されない。ラミネートフィルム５０、６０は、ケース外殻体１０の外形と略同じ大きさであり、かつ同じ形状となる略四角形に形成される。ラミネートフィルム５０、６０は、ケース外殻体１０の内側の蓄電室４９に面するラミネートフィルム膜部５１、６１と、ケース外殻体１０に張り付けられるラミネートフィルム張り付け部５２、６２とを有する。
キャパシタセル１の組立時に、以下のラミネートフィルム張り付け工程と電解液充填工程が順に行われる。
〔１〕．ラミネートフィルム張り付け工程として、ラミネートフィルム張り付け部５２、６２をケース外殻体１０の前端面１５、後端面１６に溶着によって接合する。
このラミネートフィルム張り付け工程は、図示しない対の加熱器（加熱プレート）を用い、この加熱器の間に、ラミネートフィルム５０、ケース外殻体１０、ラミネートフィルム６０を互いに重ね合わせて押圧した状態で、加熱器からの伝熱によって加熱する。これにより、ラミネートフィルム５０、６０の樹脂の表層とケース外殻体１０の樹脂材が溶融し、その後に冷却されることによって溶融した樹脂が固化する。これにより、ラミネートフィルム張り付け部５２、６２がケース外殻体１０の前端面１５、後端面１６に溶着によって隙間無く接合し、蓄電ケース９の密封性が確保される。
加熱器は、例えば電熱ヒータが発生する熱によってラミネートフィルム５０、６０を加熱するものである。なお、これに限らず、電磁誘導によってラミネートフィルム６０のアルミニウム中間層を加熱する高周波誘導加熱器具（ＩＨ器具）を用いてもよい。
こうしてラミネートフィルム張り付け工程が行われることによって蓄電ケース９内の蓄電室４９に積層体５が収容される。
〔２〕．電解液充填工程として、蓄電ケース９内に電解液を充填するが行われる。
この電解液充填工程は、例えば蓄電ケース９に開口した充填穴（図示せず）から電解液を蓄電ケース９内に注入し、蓄電ケース９内の空気を圧力逃がし弁７０から外部に流出させることによって行われる。蓄電ケース９の充填穴は電解液の充填後に栓体（図示せず）によって封止される。
こうして電解液充填工程が行われることによって、蓄電ケース９内に電解液が満たされ、キャパシタセル１の組立が完成する。
図４は、蓄電デバイスとして設けられるキャパシタモジュール２０の概略側面図である。図５は、キャパシタモジュール２０を分解した概略側面図である。図６は、キャパシタモジュール２０の一部を拡大した概略側面図である。
キャパシタモジュール２０は、複数個のキャパシタセル１を積層体５の積層方向に並べたものであり、各キャパシタセル１を積層体５の積層方向（列方向）に圧縮する加圧保持具２５を備える。この加圧保持具２５によって各キャパシタセル１が保持されることにより、振動や衝撃によって各キャパシタセル１がズレないようになっている。
加圧保持具２５として、キャパシタモジュール２０を挟む前後の加圧プレート２１が設けられ、この前後の加圧プレート２１が複数本のボルト２２によって締結される。
前後の加圧プレート２１が各ボルト２２を介して締結されることによって、図５に矢印で示すように、前後の加圧プレート２１に所定の荷重Ｆが付与され、この荷重Ｆによって前後の加圧プレート２１の間に介在する各キャパシタセル１が積層体５の積層方向（列方向）に圧縮される。
本参考例では、４本のボルト２２が各キャパシタセル１のまわりに配置されるが、ボルト２２の本数は、これに限らず、加圧保持具２５に要求される締結力に応じて増減される。また、加圧保持具２５は、これに限らず、例えばバネを用いて各キャパシタセル１を圧縮する構成としてもよい。
加圧プレート２１のまわりには緩衝材２６が取り付けられる。緩衝材２６は、加圧プレート２１の端部に嵌合するコの字形断面を持ち、図示しない筐体とキャパシタモジュール２０の間に介在する。緩衝材２６は、弾性体によって形成され、筐体からキャパシタモジュール２０に伝わる振動や衝撃を緩和する。
加圧保持具２５が付与する圧縮荷重Ｆによって隣り合うキャパシタセル１のラミネートフィルム５０、６０どうしが全面に渡って隙間無く当接する。図６に矢印で示すように、圧縮荷重Ｆに基づく所定の面圧Ｐｆが、ケース外殻体１０からラミネートフィルム５０、６０のラミネートフィルム張り付け部５２、６２に付与され、この面圧Ｐｆによってラミネートフィルム張り付け部５２、６２がケース外殻体１０の前端面１５、後端面１６にそれぞれ押し付けられ、これらの接合部が剥離することを防止する。これにより、ラミネートフィルム張り付け部５２、６２とケース外殻体１０の溶着部の接着力が低下した場合にも、蓄電ケース９の密封性が維持される。
キャパシタセル１のラミネートフィルム５０、６０は、加圧プレート２１、ケース外殻体１０の間に挟持される構造のため、外部に露出する部位がほとんど無く、その経時劣化が抑えられる。
図６に矢印で示すように、キャパシタセル１内のガス圧Ｐｇがラミネートフィルム膜部５１、６１及びケース外殻体１０の内面１７に働くが、隣り合うラミネートフィルム膜部５１、６１どうしが互いに当接しているため、ガス圧Ｐｇに対するラミネートフィルム膜部５１、６１の反力が相殺され、ラミネートフィルム膜部５１、６１に過大な応力が働くことが回避される。
なお、圧力逃がし弁７０が開弁してキャパシタセル１内に発生するガスを外部に逃がすことにより、キャパシタセル１内のガス圧Ｐｇは、所定値以下に抑えられる。
図３は、キャパシタセル１の組立を行う前の状態（ラミネートフィルム張り付け工程にはいる前の状態）を示すキャパシタセル１の概略断面図である。
自由状態における積層体５の積層方向の幅Ｂは、同じく自由状態におけるケース外殻体１０の積層方向の幅Ａに対して、所定の比率で大きく設定される。
キャパシタセル１がキャパシタモジュール２０に組み付けられた状態にて、加圧保持具２５によって積層体５がその積層方向に所定の圧縮幅（Ｂ−Ａ）だけ圧縮される。こうして積層体５を構成する正極体２及び負極体３が適度に加圧されることにより、キャパシタセル１の内部抵抗が低減される。
上記の圧縮幅（Ｂ−Ａ）は例えば０．１〜０．３ｍｍ程度に設定される。平面状に形成されたラミネートフィルム５０、６０は、キャパシタセル１の自由状態にて、積層体５に押圧されて膨らむが、この膨らみ幅が０．１〜０．３ｍｍ程度と小さいため、積層体５から過大な応力がかからない。
なお、これに限らず、上記の圧縮幅（Ｂ−Ａ）が大きい場合、ラミネートフィルム５０、６０に積層体５を包むように膨らむ部位をプレス加工によって形成してもよい。
ケース外殻体１０の外面１８とラミネートフィルム５０、６０の外縁部とは、外部に露出しており、キャパシタセル１内にて発生する熱は、ケース外殻体１０の外面１８とラミネートフィルム５０、６０を介して外気に放熱される。
キャパシタセル１は、熱を発生する蓄電部（積層体５）が樹脂製のケース外殻体１０によって囲まれる構造であっても、化学反応を用いた蓄電池より発熱量が大幅に少ないため、蓄電デバイスの冷却性を十分に確保できる。
以上にように本参考例では、電荷を蓄える蓄電部（積層体５）と、この蓄電部（積層体５）を収容する蓄電ケース９とを備える蓄電デバイス（キャパシタセル１）であって、蓄電ケース９は、蓄電部（積層体５）を囲むブロック状のケース外殻体１０と、このケース外殻体１０の前端面１５と後端面１６にそれぞれ張り付けられるシート状のラミネートフィルム５０、６０と、ケース外殻体１０及びラミネートフィルム５０、６０によって画成され蓄電部（積層体５）を収容する蓄電室４９とを備え、ラミネートフィルム５０、６０は、ケース外殻体１０に張り付けられるラミネートフィルム張り付け部５２、６２と、蓄電室４９に面するラミネートフィルム膜部５１、６１と、を有する構成とした。
上記構成に基づき、ラミネートフィルム５０、６０は、ケース外殻体１０に張り付けられることによって蓄電室４９を画成する構成のため、平面状に延びる形状とすることが可能である。そのため、ラミネートフィルム５０、６０は、蓄電室４９の外形に沿った立体的な袋形状を持たせる必要がなく、その厚さや密度のバラツキ、残留応力によって、その強度が低下する部位を減らすことができる。これにより、蓄電デバイス（キャパシタセル１）が自動車等に搭載されて長期間にわたって使用される場合にも、ラミネートフィルム５０、６０の耐久性が確保され、電解液が蓄電ケース９の外側に漏洩することを防止できる。
また、複数のキャパシタセル１が加圧保持具２５を介して並ぶキャパシタモジュール２０を設ける場合、各キャパシタセル１が自立するブロック状のケース外殻体１０によって整列させられる。これにより、従来装置のようにラミネートフィルムからなる袋状ラミネートパックを支持する枠体（伝熱枠）等を設ける必要がなく、キャパシタモジュール２０の部品点数を削減してコンパクト化がはかれるとともに、製品のコストダウンがはかれる。
本参考例では、互いに並ぶ複数の蓄電デバイス（キャパシタセル１）を備えるモジュール蓄電体（キャパシタモジュール２０）であって、隣り合う蓄電デバイス（キャパシタセル１）のラミネートフィルム膜部５１、６１が互いに当接する構成とした。
上記構成に基づき、隣り合うラミネートフィルム膜部５１、６１どうしが互いに当接しているため、蓄電デバイス（キャパシタセル１）内のガス圧Ｐｇに対するラミネートフィルム膜部５１、６１の反力が相殺され、ラミネートフィルム膜部５１、６１に過大な応力が働くことが回避され、キャパシタセル１の耐久性を高められる。
本参考例では、ラミネートフィルム膜部５１、６１は隣り合うラミネートフィルム張り付け部５２、６２の当接部によって囲まれて外部に露出する部位を持たないため、ラミネートフィルム膜部５１、６１に蓄電室４９の内外の圧力差によって応力が働くことが回避され、キャパシタセル１の耐久性を高められる。
本参考例では、互いに並ぶ複数の蓄電デバイス（キャパシタセル１）を備えるモジュール蓄電体（キャパシタモジュール２０）であって、複数の蓄電デバイス（キャパシタセル１）と、互いに並ぶ蓄電デバイス（キャパシタセル１）を列方向に圧縮して保持する加圧保持具２５とを備え、蓄電デバイス（キャパシタセル１）は隣り合うケース外殻体１０の間でラミネートフィルム張り付け部５２、６２が挟持される構成とした。
上記構成に基づき、加圧保持具２５が付与する圧縮荷重Ｆによってラミネートフィルム張り付け部５２、６２がケース外殻体１０にそれぞれ押し付けられる。これにより、ラミネートフィルム張り付け部５２、６２とケース外殻体１０との接着力が低下した場合にも、ケース外殻体１０に対するラミネートフィルム張り付け部５２、６２の接合部が剥離することを防止して蓄電ケース９の密封性が維持され、蓄電ケース９から電解液やガスが外部に漏洩することを防止し、キャパシタセル１の耐久性を高められる。
本参考例では、蓄電デバイスは、蓄電部として複数の正極体２及び負極体３がセパレータ４を介して積層される積層体５を備え、この積層体５が電解液と共に蓄電室４９に収容され、正極体２及び負極体３に電気二重層によって電荷を蓄えるキャパシタセル１であり、複数のキャパシタセル１が並ぶモジュール蓄電体（キャパシタモジュール２０）であって、自由状態において積層体５の積層方向の幅Ｂをケース外殻体１０の積層方向の幅Ａより大きく形成し、加圧保持具２５によって蓄電デバイス（キャパシタセル１）の積層体５がその積層方向に圧縮される構成とした。
上記構成に基づき、キャパシタセル１がモジュール蓄電体（キャパシタモジュール２０）に組み付けられた状態にて、加圧保持具２５によって積層体５がその積層方向に所定の圧縮幅（Ｂ−Ａ）だけ圧縮される。こうしてキャパシタセル１が適度に加圧されることにより、キャパシタセル１の内部抵抗を低減して高出力化がはかれるとともに、蓄電性能（蓄電容量と内部抵抗）の劣化を抑えてキャパシタセル１の長寿命化がはかれる。
なお、本発明の蓄電デバイスは、電気二重層キャパシタセルに限らず、化学反応を用いた各種蓄電池であってもよい。
次に図７〜９に示す本発明の実施の形態を説明する。これは基本的には図１〜６の参考例と同じ構成を有し、相違する部分のみ説明する。なお、前記参考例と同一構成部には同一符号を付す。
図７は、キャパシタセル１の概略断面図である。図８は、蓄電ケース９の組立を行う前の状態（ラミネートフィルム張り付け工程にはいる前の状態）を示すキャパシタセル１の概略断面図である。図９は、キャパシタモジュール２０の概略断面図である。
ラミネートフィルム５０、６０は、平面状に延びるラミネートフィルムの母材に立体的なプレス加工を施し、皿状に成形する。
ラミネートフィルム張り付け部５２、６２は、ラミネートフィルム膜部５１、６１に対して略平行方向に延びる内側ラミネートフィルム張り付け部５３、６３と、ラミネートフィルム膜部５１、６１に対して略直交方向に延びる外側ラミネートフィルム張り付け部５４、６４とを有する。
外側ラミネートフィルム張り付け部５４、６４は、この内側ラミネートフィルム張り付け部５３、６３から曲折し、ケース外殻体１０の外面１８を囲むリング状に成形される。外側ラミネートフィルム張り付け部５４、６４は、互いに重合するように組み付けられる。
内側ラミネートフィルム張り付け部５３、６３は、ケース外殻体１０の前端面１５、後端面１６にそれぞれ溶着によって接合される。
一方の外側ラミネートフィルム張り付け部６４がケース外殻体１０の外面１８に溶着によって接合される。他方の外側ラミネートフィルム張り付け部５４は、外側ラミネートフィルム張り付け部６４に溶着によって接合される。
ラミネートフィルム張り付け部５２、６２は、ケース外殻体１０に対する内側ラミネートフィルム張り付け部５３、６３の接合部と、ケース外殻体１０に対する外側ラミネートフィルム張り付け部５４、６４の接合部とによって二重に密封される。
ケース外殻体１０に対する外側ラミネートフィルム張り付け部５３、６３の接合部は、積層体５の積層面方向（略垂直方向）に延びるが、ケース外殻体１０に対する外側ラミネートフィルム張り付け部５４、６４の接合部は、キャパシタセル１の前後方向（略水平方向）に延びるため、ケース外殻体１０の寸法を積層体５の積層面方向（略垂直方向）について小さくしても、ラミネートフィルム張り付け部５２、６２のケース外殻体１０に対する接合面積を十分に確保できる。
なお、外側ラミネートフィルム張り付け部５３、６３は、互いに重合する構成に限らず、互いに離れてケース外殻体１０に接合する構成としてもよい。
以上のように本実施の形態では、ラミネートフィルム張り付け部５２、６２はケース外殻体１０の外面１８を囲む外側ラミネートフィルム張り付け部５４、６４を有する構成とした。
上記構成に基づき、ケース外殻体１０に対する接合面積を確保することと、ケース外殻体１０の断面を小さくすることとを両立し、蓄電デバイス（キャパシタセル１）の小型化がはかれる。
次に図１０〜１２に示す他の実施の形態を説明する。これは基本的には図７〜９の実施形態と同じ構成を有し、相違する部分のみ説明する。なお、前記実施の形態と同一構成部には同一符号を付す。
図１０は、キャパシタセル１の概略断面図である。図１１は、蓄電ケース９の組立を行う前の状態（ラミネートフィルム張り付け工程にはいる前の状態）を示す概略断面図である。図１２は、キャパシタモジュール２０の概略断面図である。
キャパシタセル１は、ケース外殻体１０を囲むリング状のケース枠体３０を備える。ケース枠体３０は、ケース外殻体１０との間で外側ラミネートフィルム張り付け部５４、６４を挟持する。
ケース外殻体１０の外面１８は、キャパシタセル１が並ぶ列方向（積層体５の積層方向）に対して傾斜して延びるクサビ面状に形成される。
ケース枠体３０の内面３７は、同じくキャパシタセル１が並ぶ列方向（積層体５の積層方向）に対して傾斜して延びるクサビ面状に形成される。ケース枠体３０の内面３７は、ケース外殻体１０の外面１８に略平行に対峙する。
外側ラミネートフィルム張り付け部５４、６４は互いに重合し、ケース外殻体１０の外面１８とケース枠体３０の内面３７との間で圧縮される。
ケース外殻体１０から突出する電極端子８は、外側ラミネートフィルム張り付け部５４、６４の間にから引き出される。
ラミネートフィルム張り付け工程は、以下の手順で行われる。
１．ケース外殻体１０の外面１８に外側ラミネートフィルム張り付け部６４を嵌合させる。
２．外側ラミネートフィルム張り付け部６４に外側ラミネートフィルム張り付け部５４を嵌合させる。
３．外側ラミネートフィルム張り付け部５４にケース枠体３０を嵌合させる。これにより、外側ラミネートフィルム張り付け部５４、６４は互いに重合した状態で圧縮される。ケース外殻体１０から突出する電極端子８は、外側ラミネートフィルム張り付け部５４、６４の間に介在し、ケース枠体３０に沿って曲折して延びる。
４．高周波誘導加熱器具（ＩＨ器具）を用いて外側ラミネートフィルム張り付け部５４、６４のアルミニウム中間層を加熱する。これにより、外側ラミネートフィルム張り付け部５４、６４を互いに溶着するとともに、外側ラミネートフィルム張り付け部５４をケース枠体３０に溶着し、外側ラミネートフィルム張り付け部６４をケース外殻体１０に溶着する。
ラミネートフィルム張り付け部５２、６２は、ケース外殻体１０に対する内側ラミネートフィルム張り付け部５３、６３の接合部と、ケース外殻体１０に対する外側ラミネートフィルム張り付け部５４、６４の接合部とによって二重に密封される。そして、外側ラミネートフィルム張り付け部５４、６４の接合部はケース枠体３０に挟持され、ケース外殻体１０に対する外側ラミネートフィルム張り付け部５４、６４の溶着部の接着力が低下した場合にも、蓄電ケース９の密封性が維持される。
なお、外側ラミネートフィルム張り付け部５３、６３は、互いに重合する構成に限らず、互いに離れてケース外殻体１０とケース枠体３０のそれぞれに接合する構成としてもよい。
以上のように本実施の形態では、ケース外殻体１０の外面１８に外側ラミネートフィルム張り付け部５４、６４を介して嵌合するリング状のケース枠体３０を備え、ケース外殻体１０の外面１８とケース枠体３０との間で外側ラミネートフィルム張り付け部５４、６４を挟持する構成とした。
上記構成に基づき、ケース枠体３０が付与する締め付け力によって外側ラミネートフィルム張り付け部５４、６４がケース外殻体１０に押し付けられる。これにより、外側ラミネートフィルム張り付け部５４、６４とケース外殻体１０との接着力が低下した場合にも、ケース外殻体１０に対する外側ラミネートフィルム張り付け部５４、６４の接合部が剥離することを防止して蓄電ケース９の密封性が維持され、蓄電ケース９から電解液やガスが外部に漏洩することを防止し、キャパシタセル１の耐久性を高められる。
また、キャパシタモジュール２０は、隣り合うケース枠体３０が互いに当接することによってケース枠体３０に対してズレることが係止されため、ケース枠体３０が外側ラミネートフィルム張り付け部５４、６４付与する締め付け力が維持される。
本発明は上記の実施形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。
本発明の蓄電デバイスは、静電容量を用いた電気二重相キャパシタセルまたは化学反応を用いた各種蓄電池として用いられる。
１ 電気二重層キャパシタセル
２ 正極体
３ 負極体
４ セパレータ
５ 積層体
６ 分極性電極
７ 集電極
８ 電極端子
９ 蓄電ケース
１０ ケース外殻体
１１ 上辺部
１２ 下辺部
１３ 右辺部
１４ 左辺部
１５ 前端面
１６ 後端面
１７ 内面
１８ 外面
２０ キャパシタモジュール
２１ 加圧プレート
２２ ボルト
２５ 加圧保持具
２８ 結合部
３０ ケース枠体
３７ 内面
４９ 蓄電室
５０ ラミネートフィルム
５１ ラミネートフィルム膜部
５２ ラミネートフィルム張り付け部
５３ 内側ラミネートフィルム張り付け部
５４ 外側ラミネートフィルム張り付け部
６０ ラミネートフィルム
６１ ラミネートフィルム膜部
６２ ラミネートフィルム張り付け部
６４ 外側ラミネートフィルム張り付け部
７０ 圧力逃がし弁
２ 正極体
３ 負極体
４ セパレータ
５ 積層体
６ 分極性電極
７ 集電極
８ 電極端子
９ 蓄電ケース
１０ ケース外殻体
１１ 上辺部
１２ 下辺部
１３ 右辺部
１４ 左辺部
１５ 前端面
１６ 後端面
１７ 内面
１８ 外面
２０ キャパシタモジュール
２１ 加圧プレート
２２ ボルト
２５ 加圧保持具
２８ 結合部
３０ ケース枠体
３７ 内面
４９ 蓄電室
５０ ラミネートフィルム
５１ ラミネートフィルム膜部
５２ ラミネートフィルム張り付け部
５３ 内側ラミネートフィルム張り付け部
５４ 外側ラミネートフィルム張り付け部
６０ ラミネートフィルム
６１ ラミネートフィルム膜部
６２ ラミネートフィルム張り付け部
６４ 外側ラミネートフィルム張り付け部
７０ 圧力逃がし弁
Claims (5)
- 電荷を蓄える蓄電部と、
この蓄電部を収容する蓄電ケースとを備える蓄電デバイスであって、
前記蓄電ケースは、
前記蓄電部を囲むブロック状のケース外殻体と、
このケース外殻体の前端面と後端面にそれぞれ張り付けられるシート状のラミネートフィルムと、
前記ケース外殻体及び前記ラミネートフィルムによって画成され前記蓄電部を収容する蓄電室とを備え、
前記ラミネートフィルムは、
前記ケース外殻体に張り付けられるラミネートフィルム張り付け部と、
前記蓄電室に面するラミネートフィルム膜部とを有し、
前記ラミネートフィルム張り付け部は前記ケース外殻体の外面を囲む外側ラミネートフィルム張り付け部を有し、
前記外側ラミネートフィルム張り付け部は、前記ラミネートフィルム膜部に対して平行方向に延びる内側ラミネートフィルム張り付け部から曲折し、前記ケース外殻体の外面を囲むリング状に成形されることを特徴とする蓄電デバイス。 - 前記ケース外殻体の前記外面に前記外側ラミネートフィルム張り付け部を介して嵌合するリング状のケース枠体を備え、
前記ケース外殻体の前記外面と前記ケース枠体との間で外側ラミネートフィルム張り付け部を挟持することを特徴とする請求項１に記載の蓄電デバイス。 - 請求項１または２に記載の前記蓄電デバイスを備え、
複数の前記蓄電デバイスが互いに並ぶモジュール蓄電体であって、
隣り合う前記蓄電デバイスのラミネートフィルム膜部が互いに当接することを特徴とするモジュール蓄電体。 - 互いに並ぶ前記蓄電デバイスを列方向に圧縮して保持する加圧保持具を備え、
前記蓄電デバイスは隣り合う前記ケース外殻体の間で前記ラミネートフィルム張り付け部が挟持されることを特徴とする請求項３に記載のモジュール蓄電体。 - 前記蓄電デバイスは、前記蓄電部として複数の正極体及び負極体がセパレータを介して積層される積層体を備え、
この積層体が電解液と共に前記蓄電室に収容され、
前記正極体及び前記負極体に電気二重層によって電荷を蓄えるキャパシタセルを構成し、
複数の前記キャパシタセルが並ぶモジュール蓄電体であって、
前記加圧保持具によって圧縮されない自由状態において前記積層体の積層方向の幅を前記ケース外殻体の積層方向の幅より大きく形成し、
前記加圧保持具によって前記蓄電デバイスの積層体がその積層方向に圧縮される構成としたことを特徴とする請求項４に記載のモジュール蓄電体。
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