JP5828503B2 - Electronic component and electronic device - Google Patents

Electronic component and electronic device Download PDF

Info

Publication number
JP5828503B2
JP5828503B2 JP2011130147A JP2011130147A JP5828503B2 JP 5828503 B2 JP5828503 B2 JP 5828503B2 JP 2011130147 A JP2011130147 A JP 2011130147A JP 2011130147 A JP2011130147 A JP 2011130147A JP 5828503 B2 JP5828503 B2 JP 5828503B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electrode
separator
metal layer
electronic component
container
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2011130147A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2012069910A (en
Inventor
恒昭 玉地
恒昭 玉地
涼 佐藤
涼 佐藤
篠田 勇
勇 篠田
渡邊 俊二
俊二 渡邊
則彰 内野
則彰 内野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Instruments Inc
Original Assignee
Seiko Instruments Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Instruments Inc filed Critical Seiko Instruments Inc
Priority to JP2011130147A priority Critical patent/JP5828503B2/en
Publication of JP2012069910A publication Critical patent/JP2012069910A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5828503B2 publication Critical patent/JP5828503B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/13Energy storage using capacitors
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
  • Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
  • Cell Separators (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Description

本発明は、電子部品、及び電子装置に関し、例えば、電気二重層キャパシタなどの電気化学セルに関するものである。   The present invention relates to an electronic component and an electronic device, for example, an electrochemical cell such as an electric double layer capacitor.

電気二重層キャパシタは、電解質中のイオンを分極することにより蓄電し、これを放電することにより電力を供給するデバイスである。
この蓄放電機能により、電気二重層キャパシタは、例えば、電子機器の時計機能や半導体メモリなどのバックアップ電源、マイクロコンピュータやICメモリなどの電子装置の予備電源などに用いられている。
An electric double layer capacitor is a device that stores electricity by polarizing ions in an electrolyte and supplies electric power by discharging the ions.
With this storage / discharge function, the electric double layer capacitor is used, for example, for a clock function of an electronic device, a backup power source such as a semiconductor memory, and a standby power source of an electronic device such as a microcomputer or an IC memory.

特に表面実装が可能な電気二重層キャパシタは、小型化・薄型化が可能であるため、薄型の携帯端末に適している。
このような小型化・薄型化の要望に応えるため、下記の特許文献1では、次に説明するように、凹部を有する容器に分極用の電極と電解質を収納し、開口部を封口板で封止した電気二重層キャパシタが提案されている。
In particular, a surface-mountable electric double layer capacitor can be reduced in size and thickness, and is suitable for a thin portable terminal.
In order to meet such a demand for downsizing and thinning, in Patent Document 1 below, as described below, a polarizing electrode and an electrolyte are housed in a container having a recess, and the opening is sealed with a sealing plate. Stopped electric double layer capacitors have been proposed.

図10は、従来の電気二重層キャパシタ100の断面図である。
内壁が垂直な凹部113が形成されたセラミックス製の凹状容器102の底面には、金属層111が設けてあり、金属層111の上面には正極電極106が接合している。金属層111は、凹状容器102を貫通して凹状容器102の底面の正極端子112に電気的に接続しており、このため、正極電極106は、金属層111を介して正極端子112に電気的に接続している。
FIG. 10 is a cross-sectional view of a conventional electric double layer capacitor 100.
A metal layer 111 is provided on the bottom surface of the ceramic concave container 102 in which the recess 113 having a vertical inner wall is formed, and the positive electrode 106 is bonded to the upper surface of the metal layer 111. The metal layer 111 penetrates the concave container 102 and is electrically connected to the positive electrode terminal 112 on the bottom surface of the concave container 102, so that the positive electrode 106 is electrically connected to the positive electrode terminal 112 through the metal layer 111. Connected to.

また、金属製の封口板103は、金属製の接合金属層108により凹部113の開口部に接合し、凹部113を封口している。なお、封口板103の下側の面には金属層115が形成されており、金属層115が接合金属層108と接合する。
凹状容器102の側面には、接合金属層108と凹状容器102の底面の負極端子110を接続する金属層109が形成されている。負極電極105は、封口板103の下面に接合しており、封口板103、接合金属層108、金属層109を介して負極端子110に電気的に接続している。
Further, the metal sealing plate 103 is joined to the opening of the recess 113 by the metal joining metal layer 108 to seal the recess 113. Note that a metal layer 115 is formed on the lower surface of the sealing plate 103, and the metal layer 115 is bonded to the bonding metal layer 108.
A metal layer 109 is formed on a side surface of the concave container 102 to connect the bonding metal layer 108 and the negative electrode terminal 110 on the bottom surface of the concave container 102. The negative electrode 105 is bonded to the lower surface of the sealing plate 103, and is electrically connected to the negative electrode terminal 110 through the sealing plate 103, the bonding metal layer 108, and the metal layer 109.

負極電極105と正極電極106の間には、これらの短絡を防ぐセパレータ107が設けられており、また、凹部113には電解質が封入されている。
そして、電気二重層キャパシタ100は、負極端子110、正極端子112に電圧を加えると蓄電し、当該蓄電した電荷を放電して時計機能の維持やメモリなどに電力を供給する。
A separator 107 that prevents these short circuits is provided between the negative electrode 105 and the positive electrode 106, and an electrolyte is sealed in the recess 113.
The electric double layer capacitor 100 stores electricity when a voltage is applied to the negative electrode terminal 110 and the positive electrode terminal 112, and discharges the stored electric charge to supply power to the maintenance of a clock function, a memory, or the like.

しかし、凹部113に、正極電極106、セパレータ107、負極電極105を配置する際に、ずれが生じると負極電極105と正極電極106が短絡する可能性があった。
また、セパレータ107を熱可塑性を有する材質で構成した場合、封口板103で凹部113を封口する際の加熱によってセパレータ107が収縮し、負極電極105と正極電極106が短絡する可能性もあった。
However, when the positive electrode 106, the separator 107, and the negative electrode 105 are disposed in the recess 113, there is a possibility that the negative electrode 105 and the positive electrode 106 are short-circuited if a deviation occurs.
When the separator 107 is made of a thermoplastic material, the separator 107 may contract due to heating when the recess 113 is sealed with the sealing plate 103, and the negative electrode 105 and the positive electrode 106 may be short-circuited.

特開2001−216952号公報JP 2001-216852 A

本発明は、電気二重層キャパシタなどの歩留まりを向上させることを目的とする。   An object of the present invention is to improve the yield of an electric double layer capacitor or the like.

(1)請求項1に記載の発明では、シート材を積層して形成され、内壁に段部が形成され、直方体形状に形成された空洞部を有する容器と、前記段部の段面に接して設置され、前記空洞部を2つの領域に隔てる矩形形状に形成されたセパレータと、前記セパレータの一方の側の領域に設置された第1の電極と、前記セパレータの他方の側の領域に設置された第2の電極と、前記第1の電極に接続し、前記容器の外部に導通する第1の導電体と、前記第2の電極に接続し、前記容器の外部に導通する第2の導電体と、前記第1の電極、及び前記第2の電極に接する電解質と、を具備し、前記セパレータは、4つの隅に、前記空洞部内において、前記第1の電極側と前記第2の電極側とを連通する連通部が形成されていることを特徴とする電子部品を提供する。
(2)請求項2に記載の発明では、前記連通部は、切欠き形状であることを特徴とする請求項1に記載の電子部品を提供する。
(3)請求項3に記載の発明では、前記セパレータの端部の少なくとも一部は、前記段面と前記第1の電極に挟まれて固定されていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の電子部品を提供する。
(4)請求項4に記載の発明では、前記セパレータの端部は、全周に渡って前記段面と前記第1の電極に挟まれて固定されていることを特徴とする請求項1から請求項3のうちの何れか1つの請求項に記載の電子部品を提供する。
(5)請求項5に記載の発明では、前記段面の上に置かれたセパレータの前記段面での移動可能な距離の最大値よりも、前記移動可能な方向に係る前記段面の長さが大きく設定されていることを特徴とする請求項1から請求項4のうちの何れか1つの請求項に記載の電子部品を提供する。
(6)請求項6に記載の発明では、請求項1から請求項5のうちの何れか1つの請求項に記載の電子部品と、前記電子部品に蓄電する蓄電手段と、所定の機能を発揮する他の電子部品と、前記蓄電した電荷を用いて前記他の電子部品に電力を供給する電力供給手段と、を具備したことを特徴とする電子装置を提供する。
(1) In the invention described in claim 1, the container is formed by laminating sheet materials, the step is formed on the inner wall, and the hollow portion is formed in a rectangular parallelepiped shape, and is in contact with the step surface of the step. Installed in a rectangular shape separating the cavity into two regions, a first electrode installed in a region on one side of the separator, and a region on the other side of the separator A second electrode connected to the first electrode and connected to the outside of the container, and a second conductor connected to the second electrode and connected to the outside of the container And an electrolyte in contact with the first electrode and the second electrode. The separator has four corners in the cavity and the first electrode side and the second electrode. An electronic part characterized in that a communication part communicating with the electrode side is formed To provide.
(2) The invention according to claim 2 provides the electronic component according to claim 1 , wherein the communication portion has a notch shape.
(3) In the invention described in claim 3, at least a portion of the end portion of the separator, according to claim 1 or claim, characterized in that it is fixed by being sandwiched between the said stepped surface first electrode Item 2. An electronic component according to Item 2 is provided.
(4) In the invention according to claim 4, the end of the separator is fixed by being sandwiched between the step surface and the first electrode over the entire circumference. to provide an electronic component according to any one of claims of claims 3.
(5) In the invention according to claim 5, the length of the step surface in the movable direction is longer than the maximum value of the movable distance on the step surface of the separator placed on the step surface. The electronic component according to any one of claims 1 to 4 , wherein the electronic component is set large.
(6) In the invention described in claim 6, the electronic component according to any one of claims 1 to 5 , power storage means for storing electricity in the electronic component, and a predetermined function are exhibited. There is provided an electronic apparatus comprising: another electronic component that performs power supply, and a power supply unit that supplies power to the other electronic component using the stored charge.

本発明によれば、凹部内に段部を形成し、当該段部の上にセパレータを設置することにより、電気二重層キャパシタなどの歩留まりを向上させることができる。   According to the present invention, the yield of an electric double layer capacitor or the like can be improved by forming a step in the recess and installing a separator on the step.

第1の実施の形態、及び第1の実施の形態の変形例1を説明するための図である。It is a figure for demonstrating 1st Embodiment and the modification 1 of 1st Embodiment. 第1の実施の形態の変形例2を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the modification 2 of 1st Embodiment. セパレータの大きさを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the magnitude | size of a separator. 段部の形成パターンを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the formation pattern of a step part. 段部の形成パターンを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the formation pattern of a step part. 第2の実施の形態、及び第2の実施の形態の変形例1を説明するための図である。It is a figure for demonstrating 2nd Embodiment and the modification 1 of 2nd Embodiment. 第2の実施の形態の変形例2を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the modification 2 of 2nd Embodiment. 第1の実施形態、第2の実施形態の変形例3を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the modification 3 of 1st Embodiment and 2nd Embodiment. 第1の実施形態、第2の実施形態の変形例4を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the modification 4 of 1st Embodiment and 2nd Embodiment. 従来例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating a prior art example.

(1)実施形態の概要
凹部13(図1(a))は、段部51を有する2段構造となっている。そして、段部51の上に置かれたセパレータ7によって、上下の電極5、6が隔てられている。
セパレータ7の大きさは、セパレータ7が最大限ずれたとしても、段部51による開口部がセパレータ7によって覆われる大きさに設定されている。
そのため、セパレータ7がずれたとしても、電極5と電極6が短絡する不具合を効果的に抑制することができる。
また、凹状容器2は、シート材41〜44を積層して焼成することにより形成する。シート材43、44に凹部13の形状に対応する開口部を形成しておくことにより、容易に凹部13、及び段部51を形成することができる。
(1) Outline of Embodiment The concave portion 13 (FIG. 1A) has a two-stage structure having a step portion 51. The upper and lower electrodes 5 and 6 are separated by the separator 7 placed on the stepped portion 51.
The size of the separator 7 is set such that the opening by the step portion 51 is covered by the separator 7 even if the separator 7 is displaced to the maximum.
Therefore, even if the separator 7 is displaced, it is possible to effectively suppress a problem that the electrode 5 and the electrode 6 are short-circuited.
Moreover, the concave container 2 is formed by laminating and firing the sheet materials 41 to 44. By forming openings corresponding to the shape of the recesses 13 in the sheet materials 43 and 44, the recesses 13 and the step portions 51 can be easily formed.

(2)実施形態の詳細
(第1の実施の形態)
本実施の形態の電子部品を構成する電気化学セルについて図面を参照して説明する。なお、以下では、実施の形態として電気二重層キャパシタを例として説明するが、電子部品を非水電解質電池など、他の種類の電気化学セルとすることも可能である。
(2) Details of the embodiment (first embodiment)
An electrochemical cell constituting the electronic component of the present embodiment will be described with reference to the drawings. In the following, an electric double layer capacitor will be described as an example as an embodiment, but the electronic component may be another type of electrochemical cell such as a nonaqueous electrolyte battery.

図1(a)は、第1の実施の形態に係る電気二重層キャパシタ1の側面断面図である。電気二重層キャパシタ1は直方体形状を有しており、大きさは、例えば、高さが1[mm]以下、縦が2.5[mm]程度、横が3.0[mm]程度の直方体形状を有している。   FIG. 1A is a side sectional view of the electric double layer capacitor 1 according to the first embodiment. The electric double layer capacitor 1 has a rectangular parallelepiped shape, and the size is, for example, a rectangular parallelepiped having a height of 1 [mm] or less, a length of about 2.5 [mm], and a width of about 3.0 [mm]. It has a shape.

電気二重層キャパシタ1、中段に段部51が形成された凹部13を有する凹状容器2、下側の面に金属層15が形成された封口板3、負極として使用される電極5、正極として使用される電極6、セパレータ7、接合金属層8、金属層9、金属層11、端子10、端子12、及び、凹部13に封入された電解質(図示せず)などを用いて構成されている。
端子10、12は、表面実装のための端子であり、以下では、端子10、12の側を下方向、封口板3の側を上方向とする。
なお、図1では、部材の接合関係が分かりやすいように、電極5、セパレータ7、電極6の間に間隙を図示しているが、凹部13にこれらの部材を隙間なく詰め込んでもよい。
Electric double layer capacitor 1, concave container 2 having a recess 13 with a step 51 formed in the middle, sealing plate 3 with a metal layer 15 formed on the lower surface, electrode 5 used as a negative electrode, used as a positive electrode The electrode 6, the separator 7, the bonding metal layer 8, the metal layer 9, the metal layer 11, the terminal 10, the terminal 12, and an electrolyte (not shown) sealed in the recess 13 are used.
The terminals 10 and 12 are terminals for surface mounting. In the following description, the terminals 10 and 12 are referred to as the downward direction, and the sealing plate 3 side is referred to as the upward direction.
In FIG. 1, a gap is illustrated between the electrode 5, the separator 7, and the electrode 6 so that the joining relationship of the members can be easily understood. However, these members may be packed in the recess 13 without any gap.

凹状容器2は、例えば、アルミナ成分を90wt%以上含有するセラミックスで構成されており、グリーンシートと呼ばれる柔軟性を有するセラミックスのシート材41〜44を複数枚重ねて焼成して一体化することにより形成される。焼成後の各シートの厚さは、100〜300μmとすることができ、側面の壁の厚さは、100〜500μmとすることができる。図1(a)では、シート材41〜44の接合部を破線で示してある。
シート材43とシート材44には、開口部が形成されており、シート材43の開口部は、シート材44の開口部よりも、段部51の大きさだけ小さく形成されている。
このため、シート材41〜44を積層して焼成すると、段部51が形成された凹部13を有する凹状容器2が形成される。
このように、凹状容器2は、シート材を積層して形成するため、段形状を容易に形成することができる。
The concave container 2 is made of ceramics containing, for example, 90 wt% or more of an alumina component, and is formed by stacking and integrating a plurality of flexible ceramic sheet materials 41 to 44 called green sheets. It is formed. The thickness of each sheet after baking can be set to 100 to 300 μm, and the thickness of the side wall can be set to 100 to 500 μm. In Fig.1 (a), the junction part of the sheet | seat materials 41-44 is shown with the broken line.
An opening is formed in the sheet material 43 and the sheet material 44, and the opening of the sheet material 43 is formed smaller than the opening of the sheet material 44 by the size of the stepped portion 51.
For this reason, if the sheet | seat materials 41-44 are laminated | stacked and baked, the concave container 2 which has the recessed part 13 in which the step part 51 was formed will be formed.
Thus, since the concave container 2 is formed by laminating the sheet materials, the step shape can be easily formed.

金属層11は、シート材42の表面にタングステン(W)等の金属粉末を含有するペーストをあらかじめ導体印刷し、凹状容器2を焼成することにより形成される。金属層11のうち、電極6と接する部分は集電体として機能する。
更に、金属層11は、シート材42の表面に沿って凹状容器2を貫通し、凹状容器2の側面を経て端子12に接続している。当該凹状容器2の外側の側面に形成された部分は、凹状容器2を積層した後、追加形成されたものである。金属層11は、電極6と端子12を電気的に接続している。
金属層9も同様に凹状容器2の側面に形成され、接合金属層8と端子10を電気的に接続しており、電極5と端子10は、金属層15、接合金属層8、金属層9を介して電気的に接続している。
凹状容器2の金属層9が形成された側面では、シート材41〜46の上面に補助電極が設けてあり、側面での電気的接続がより確実となるようにしている。
The metal layer 11 is formed by conducting conductor printing in advance on the surface of the sheet material 42 with a paste containing a metal powder such as tungsten (W) and firing the concave container 2. A portion of the metal layer 11 that is in contact with the electrode 6 functions as a current collector.
Furthermore, the metal layer 11 penetrates the concave container 2 along the surface of the sheet material 42, and is connected to the terminal 12 through the side surface of the concave container 2. The portion formed on the outer side surface of the concave container 2 is formed after the concave container 2 is laminated. The metal layer 11 electrically connects the electrode 6 and the terminal 12.
Similarly, the metal layer 9 is also formed on the side surface of the concave container 2 to electrically connect the bonding metal layer 8 and the terminal 10, and the electrode 5 and the terminal 10 include the metal layer 15, the bonding metal layer 8, and the metal layer 9. Is electrically connected.
On the side surface of the concave container 2 where the metal layer 9 is formed, auxiliary electrodes are provided on the upper surfaces of the sheet materials 41 to 46 so that the electrical connection at the side surface is more reliable.

金属層11の導体印刷は、例えば、タングステンなどの耐食性があり、凹状容器2の焼成に耐えうる高融点の金属材料を含むインキでスクリーン印刷することにより行われる。
タングステンは、融点が高く、酸化しにくく、セラミックス面との適度な密着強度を有し、焼成後も実用的な電気抵抗を有するため、凹部13に形成する電極として適している。しかし、タングステンを正極の集電体として使用する場合、電解質に接した状態で電圧を印加すると電解質中に電気化学的に溶け出すため、金属層11の表面のうち、少なくとも電解質に接する部分には、保護膜(導電性保護層)が必要である。
タングステンを使用した金属層11に導電性保護層を形成する場合、アルミニウム、チタン、ニオブなどの耐食性のよい金属を、真空蒸着法やRFスパッタリング法などの厚膜法などで形成する。また、導電性保護層として、導電性の樹脂を用いることも可能である。
なお、導電性保護層としては、Au、Cuによる湿式メッキを用いることで形成してもよい。さらにCu合金系メッキやAu合金系メッキにより形成してもよい。
本実施形態及び変形例では、金属層9、11に対する導電性保護層(保護膜)についての図示を省略するが、上記の通り形成されている。
The conductor printing of the metal layer 11 is performed by screen printing with an ink containing a high melting point metal material that has corrosion resistance such as tungsten and can withstand firing of the concave container 2.
Tungsten is suitable as an electrode to be formed in the recess 13 because it has a high melting point, hardly oxidizes, has an appropriate adhesion strength with the ceramic surface, and has a practical electrical resistance after firing. However, when tungsten is used as the positive electrode current collector, when a voltage is applied in contact with the electrolyte, it dissolves electrochemically into the electrolyte. Therefore, at least a portion of the surface of the metal layer 11 that is in contact with the electrolyte is used. A protective film (conductive protective layer) is required.
When a conductive protective layer is formed on the metal layer 11 using tungsten, a metal having good corrosion resistance such as aluminum, titanium, or niobium is formed by a thick film method such as a vacuum evaporation method or an RF sputtering method. In addition, a conductive resin can be used as the conductive protective layer.
Note that the conductive protective layer may be formed by using wet plating with Au or Cu. Further, it may be formed by Cu alloy plating or Au alloy plating.
In the present embodiment and the modification, although illustration of the conductive protective layer (protective film) for the metal layers 9 and 11 is omitted, the conductive layers are formed as described above.

電極6は、金属層11の上面に炭素を含有する導電性接着剤によって接合している。
電極6は、活性炭を主成分とする電極活物質をシート状に形成して矩形に切断することにより形成されており、例えば、天然素材ではヤシガラ、人造材料では、石炭ピッチ、石油ピッチやフェノール系樹脂の炭化物をそれぞれ水蒸気や化学薬品または電気学的に賦活したものが用いられる。
The electrode 6 is joined to the upper surface of the metal layer 11 with a conductive adhesive containing carbon.
The electrode 6 is formed by forming an electrode active material mainly composed of activated carbon into a sheet and cutting it into a rectangle. For example, a natural material is coconut husk, and an artificial material is a coal pitch, petroleum pitch or phenolic material. Resin carbides that are activated with water vapor, chemicals, or electrochemistry are used.

凹部13の開口部の端部には、封口板3と凹状容器2を接合する金属層である接合金属層8が形成されている。
接合金属層8は、開口部の端部の全周に形成されたメタライズ層と、メタライズ層の上に形成されたロウ材(銀ロウ、金ロウ、銀−銅ロウなど)の層から構成されている。接合金属層8は、封口板3と凹状容器2の間の気密性を確保するためシールリングと呼ばれることもある。
A joining metal layer 8, which is a metal layer for joining the sealing plate 3 and the concave container 2, is formed at the end of the opening of the recess 13.
The joining metal layer 8 is composed of a metallized layer formed on the entire periphery of the end of the opening and a layer of brazing material (silver brazing, gold brazing, silver-copper brazing, etc.) formed on the metallizing layer. ing. The bonding metal layer 8 is sometimes called a seal ring in order to ensure airtightness between the sealing plate 3 and the concave container 2.

接合金属層8は、例えば、コバール(Co:17、Ni:29、Fe:54の比率の合金)で構成されており、コバールの表面はニッケルや金、スズ等の金属を単体または複数種を重ねてメッキが施されており、コバール製の金属リングを凹状容器2の端部に設置して、前出の銀ロウ等のロウ材を溶着することにより固着される。
後述するように、封口板3を凹部13の開口部に設置して加熱すると、金属リング表面のニッケルがロウ材として溶けて、封口板3の金属層15と融着し、凹部13が封口板3により封口される。
The bonding metal layer 8 is made of, for example, Kovar (alloy having a ratio of Co: 17, Ni: 29, Fe: 54), and the surface of the Kovar is made of a single metal or a plurality of kinds of metals such as nickel, gold and tin. It is repeatedly plated and is fixed by installing a metal ring made of Kovar at the end of the concave container 2 and welding the brazing material such as the above-mentioned silver brazing.
As will be described later, when the sealing plate 3 is placed in the opening of the recess 13 and heated, nickel on the surface of the metal ring melts as a brazing material and fuses with the metal layer 15 of the sealing plate 3, and the recess 13 becomes the sealing plate. 3 is sealed.

凹状容器2の側面から上面にかけて、接合金属層8と端子10に接続する金属層9が形成されており、これによって、接合金属層8と端子10が導通する。金属層9は、金属層11と同様の材質で構成されており、接合金属層8はシート材41〜44を積層した後に形成される。   A metal layer 9 connected to the bonding metal layer 8 and the terminal 10 is formed from the side surface to the upper surface of the concave container 2, whereby the bonding metal layer 8 and the terminal 10 are electrically connected. The metal layer 9 is made of the same material as that of the metal layer 11, and the bonding metal layer 8 is formed after the sheet materials 41 to 44 are laminated.

端子10、12は、タングステンを含むインキなどで導体印刷して焼成した後、その表面に金やニッケル、スズなどをメッキして形成されている。メッキには、電解メッキ、無電解メッキなどがあり、また、真空蒸着などの気相法によって形成してもよい。
これにより、端子10、12の高いハンダ濡れ性が確保され、電気二重層キャパシタ1を基板に良好に表面実装することができる。
なお、本実施の形態では、端子10、12を凹状容器2の外側底面部に設けたが、外側側面部に形成したり、あるいは、外側底面から側面に連続して形成してもよい。
The terminals 10 and 12 are formed by conducting conductor printing with an ink containing tungsten or the like and baking it, and then plating gold, nickel, tin or the like on the surface thereof. The plating includes electrolytic plating and electroless plating, and may be formed by a vapor phase method such as vacuum deposition.
Thereby, the high solder wettability of the terminals 10 and 12 is ensured, and the electric double layer capacitor 1 can be satisfactorily surface-mounted on the substrate.
In addition, in this Embodiment, although the terminals 10 and 12 were provided in the outer bottom face part of the concave container 2, you may form in an outer side face part, or may form continuously from an outer bottom face to a side face.

封口板3は、コバールなどで構成された金属部材である。コバールは、セラミックスと熱膨張率がおおよそ等しいため、リフロー時に電気二重層キャパシタ1を加熱した場合に封口板3と凹状容器2の間に発生する応力を抑制することができる。
封口板3の下側の面には、封口板3を接合金属層8に良好に接合するために、ニッケルメッキによる金属層15が形成されている。
金属層15が接合金属層8にロウ付けされると封口板3が凹部13の開口部に物理的、及び電気的に接合する。
The sealing plate 3 is a metal member made of Kovar or the like. Since Kovar has a thermal expansion coefficient approximately equal to that of ceramics, it is possible to suppress the stress generated between the sealing plate 3 and the concave container 2 when the electric double layer capacitor 1 is heated during reflow.
On the lower surface of the sealing plate 3, a metal layer 15 is formed by nickel plating in order to bond the sealing plate 3 to the bonding metal layer 8 satisfactorily.
When the metal layer 15 is brazed to the bonding metal layer 8, the sealing plate 3 is physically and electrically bonded to the opening of the recess 13.

ロウ付けは、封口板3を加圧しながら加熱することにより溶解し、封口板3と凹状容器2を接合する。
より具体的には、ローラ電極を封口板3の縁部に適当な圧力で接触させ、通電しながら回転走行させるパラレルシーム溶接を用いることができる。接触抵抗により接合金属層8が加熱され、加圧と加熱が行われる。パラレルシーム溶接以外にも、レーザーを透過することができるガラス等で封口板3を加圧しながらパルスレーザによる加熱溶接も可能である。
In brazing, the sealing plate 3 is melted by being heated while being pressurized, and the sealing plate 3 and the concave container 2 are joined.
More specifically, it is possible to use parallel seam welding in which the roller electrode is brought into contact with the edge of the sealing plate 3 with an appropriate pressure and is rotated while being energized. The bonding metal layer 8 is heated by the contact resistance, and pressurization and heating are performed. In addition to parallel seam welding, heat welding with a pulsed laser is also possible while pressurizing the sealing plate 3 with glass or the like that can transmit laser.

パラレルシーム溶接を行う場合、接合金属層8と封口板3の相性がよい材料を選択するのが望ましく、例えば、接合金属層8に電解ニッケル、無電解ニッケルを用いた場合は、封口板3は、コバールに電解ニッケル、または無電解ニッケルを施したものを用いる。これにより、必要以上に溶接パワーを上げなくて済む。
また、金属層9と接合金属層8を接合するロウ材として、金ロウ、銀ロウ、銀−銅ロウなどのロウ材やハンダ材を用いることも可能である。
When performing parallel seam welding, it is desirable to select a material with good compatibility between the bonding metal layer 8 and the sealing plate 3. For example, when electrolytic nickel or electroless nickel is used for the bonding metal layer 8, the sealing plate 3 is , Kovar with electrolytic nickel or electroless nickel is used. Thereby, it is not necessary to raise the welding power more than necessary.
Further, as a brazing material for joining the metal layer 9 and the joining metal layer 8, a brazing material such as gold brazing, silver brazing, or silver-copper brazing, or a solder material can be used.

金属層15の下側の表面には、電極活物質で構成された電極5が炭素を含有する導電性接着剤により接合している。
電極5の材質と形状、大きさは電極6と同様である。金属層15の電極5と接している部分は、集電体として機能する。そして、金属層15の電極5と接していない部分は、集電体と接合する導電体として機能している。
このようにして、電極5は、金属層15、接合金属層8、金属層9を介して端子10に電気的に接続している。
An electrode 5 made of an electrode active material is joined to the lower surface of the metal layer 15 by a conductive adhesive containing carbon.
The material, shape and size of the electrode 5 are the same as those of the electrode 6. The portion of the metal layer 15 that is in contact with the electrode 5 functions as a current collector. And the part which is not in contact with the electrode 5 of the metal layer 15 functions as a conductor bonded to the current collector.
In this way, the electrode 5 is electrically connected to the terminal 10 via the metal layer 15, the bonding metal layer 8, and the metal layer 9.

電極5、6は、凹部13と封口板3により構成される空洞部内で対面しており、電極5、6の間には、電極5、6の接触による短絡を防止するためのセパレータ7が設置されている。
セパレータ7の材質としては、例えば、PPS(ポリフェニレンサルファイド)、PEEK(ポリエーテルエーテルケトン)、変性PEEKなどの耐熱性樹脂などの表面に親水性を付与した材料からなる不織布、やPTFE(ポリテトラフルオロエチレン)製や前出の樹脂の多孔製フィルム、またはガラス繊維を用いることができる。またセルロース系のセパレータを用いてもよい。
セパレータ7は、電極5と電極6との短絡防止機能を備える他、より多くの電解質を含ませておく機能、すなわち、電解質の高い保液機能を備えるいことが好ましい。本実施形のセパレータ7としては、PTFEを使用するが、保液機能の観点からガラス繊維が最も望ましい。
The electrodes 5 and 6 face each other in a cavity formed by the recess 13 and the sealing plate 3, and a separator 7 is installed between the electrodes 5 and 6 to prevent a short circuit due to contact of the electrodes 5 and 6. Has been.
Examples of the material of the separator 7 include non-woven fabric made of a material imparting hydrophilicity to the surface, such as heat-resistant resin such as PPS (polyphenylene sulfide), PEEK (polyether ether ketone), and modified PEEK, and PTFE (polytetrafluoro). Ethylene), porous films made of the above-mentioned resins, or glass fibers can be used. Cellulosic separators may also be used.
The separator 7 preferably has not only a function of preventing a short circuit between the electrode 5 and the electrode 6 but also a function of containing more electrolyte, that is, a function of retaining a high electrolyte. As the separator 7 of the present embodiment, PTFE is used, and glass fiber is most desirable from the viewpoint of the liquid retention function.

段部51の高さは、電極6の上面付近より上側に形成されている。そして、セパレータ7の大きさは、段部51による開口部よりも大きく設定されており、セパレータ7の端部は、段部51の上に設置されている。
また、後述するように、セパレータ7の大きさは、セパレータ7が段部51の上でスライドしても段部51から脱落しない大きさに設定されている。
このようにセパレータ7の大きさを設定すると、セパレータ7が最大限移動したとしても、段部51による開口部が常にセパレータ7によって覆われており、電極5と電極6が短絡しない。
図1(b)のように、壁面がテーパ形状であると、接合金属層8と封口板3を溶着する際の荷重によっても割れにくく、電極も挿入しやすくなる。テーパの角度は、1度〜5度がよい。なお、図示しないが他の壁面もテーパ形状に形成してある。
The height of the step portion 51 is formed above the vicinity of the upper surface of the electrode 6. And the magnitude | size of the separator 7 is set larger than the opening part by the step part 51, and the edge part of the separator 7 is installed on the step part 51. FIG.
Further, as will be described later, the size of the separator 7 is set to a size that does not fall off the step portion 51 even if the separator 7 slides on the step portion 51.
When the size of the separator 7 is set in this way, even if the separator 7 moves to the maximum extent, the opening by the stepped portion 51 is always covered by the separator 7 and the electrodes 5 and 6 are not short-circuited.
When the wall surface is tapered as shown in FIG. 1B, it is difficult to break even by a load when welding the joining metal layer 8 and the sealing plate 3, and the electrodes can be easily inserted. The taper angle is preferably 1 to 5 degrees. Although not shown, other wall surfaces are also tapered.

更に、凹部13と封口板3より構成される空洞部内には電解質が封入されている。
電解質は、例えば、PC(プロピレンカーボネート)やSL(スルホラン)などの非水溶媒に(CH3)・(CH4)3N・BF4などの支持塩を溶かした溶液で構成されている。このように本実施の形態では支持塩として液体を用いるが、ゲル状や固体状の電解質を併用または単体で用いることも可能である。封止方法にも依存するが、電解質として、液体の溶媒を用いる場合は、沸点が200℃以上あることが望ましい。
Further, an electrolyte is enclosed in a hollow portion constituted by the recess 13 and the sealing plate 3.
The electrolyte is composed of a solution in which a supporting salt such as (CH3). (CH4) 3N.BF4 is dissolved in a nonaqueous solvent such as PC (propylene carbonate) or SL (sulfolane). As described above, in the present embodiment, a liquid is used as the supporting salt. However, it is also possible to use a gel or solid electrolyte in combination or as a single substance. Although depending on the sealing method, when a liquid solvent is used as the electrolyte, the boiling point is desirably 200 ° C. or higher.

更に、封口時に印加された熱によって蒸気圧が上がらないことが望ましい。電解液中に沸点が100℃未満の低沸点の溶媒を添加することはできるが、少なくとも樹脂の融点における蒸気圧が0.2MPa−G以下が望ましい。電解液を注入する場合、電解液を凹部13に注液後、減圧や加熱や加圧を単独又は組み合わせることによって、電解質を電極の細部にまで含浸させることができる。   Furthermore, it is desirable that the vapor pressure does not increase due to the heat applied during sealing. A low boiling point solvent having a boiling point of less than 100 ° C. can be added to the electrolytic solution, but at least the vapor pressure at the melting point of the resin is preferably 0.2 MPa-G or less. When injecting an electrolytic solution, the electrolyte can be impregnated into the details of the electrode by injecting the electrolytic solution into the concave portion 13 and then singly or in combination with reduced pressure, heating, or increased pressure.

以上のように構成された電気二重層キャパシタ1を、端子10を負極、端子12を正極として基板に表面実装し、例えば、携帯電話のメモリやクロックのバックアップ電源として使用することができる。
また、Li4Ti5O12、Li4Mn5O12,LiCoO2などの正極活物質を有する電極や、Li−Si−O、Li−AL等を含有する負極、更に、PCにLiBF4を1M溶解した電解液などを用いることで、リチウムイオン電池を構成することができる。この時、各活物資に、導電助剤や結着剤を併用できる。
この場合、携帯電話は、主電源の電池を装着すると同時に電気二重層キャパシタ1を充電しておき、電池交換時や主電源の電圧が低下した場合に、電気二重層キャパシタ1に蓄積された電荷を放電してメモリに電力を供給したり、クロック等の機能を保持する。
The electric double layer capacitor 1 configured as described above is surface-mounted on a substrate with the terminal 10 as a negative electrode and the terminal 12 as a positive electrode, and can be used as, for example, a mobile phone memory or a clock backup power source.
Further, by using an electrode having a positive electrode active material such as Li4Ti5O12, Li4Mn5O12, LiCoO2, a negative electrode containing Li-Si-O, Li-AL, or the like, and an electrolytic solution in which 1M LiBF4 is dissolved in PC, lithium is used. An ion battery can be constructed. At this time, a conductive additive or a binder can be used in combination with each active material.
In this case, the mobile phone charges the electric double layer capacitor 1 at the same time that the battery of the main power source is mounted, and the electric charge accumulated in the electric double layer capacitor 1 is changed when the battery is replaced or when the voltage of the main power source decreases. Is discharged to supply power to the memory or to maintain a function such as a clock.

以上では、凹状容器2をアルミナを主成分とするセラミックス(HTCC)で構成したが、例えば、耐熱性樹脂、ガラス、セラミックスガラス、低温同時焼成セラミックス(LTCC)などの耐熱材料で構成することも可能である。
凹状容器2をガラスやガラスセラミックスで形成する場合は、低融点のガラスやガラスセラミックスに銀を主成分とする低融点な金属材料を導体印刷により配線を施し、積層した後、低温で焼成する。
In the above, the concave container 2 is made of ceramics (HTCC) whose main component is alumina, but it can also be made of heat-resistant materials such as heat-resistant resin, glass, ceramic glass, and low-temperature co-fired ceramics (LTCC). It is.
When the concave container 2 is formed of glass or glass ceramic, a low melting point metal material mainly composed of silver is provided on a low melting point glass or glass ceramic by conductor printing, laminated, and then fired at a low temperature.

(変形例1)
図1(c)は、第1の実施の形態に係る変形例1を説明するための図である。
先に説明した第1の実施の形態では、電極5、6の互いに面する面が同じ大きさに設定されていたが、変形例1では、電極5が大きく設定されている。
電極5の電極6と面する面(下側の面)は、段部51で形成される開口部よりも大きく設定されている。
そして、電極5の下側の面と段部51の間の距離は、セパレータ7の厚さよりも小さくなるように設定されている。
(Modification 1)
FIG.1 (c) is the figure for demonstrating the modification 1 which concerns on 1st Embodiment.
In the first embodiment described above, the mutually facing surfaces of the electrodes 5 and 6 are set to the same size, but in the first modification, the electrode 5 is set to be large.
The surface (lower surface) of the electrode 5 facing the electrode 6 is set larger than the opening formed by the step portion 51.
The distance between the lower surface of the electrode 5 and the step portion 51 is set to be smaller than the thickness of the separator 7.

このため、凹部13を封口板3で封口すると、セパレータ7の端部61が段部51と電極5の下側の面で挟まれて固定される。
このように、セパレータ7の端部61を段部51の上面と電極5の下面で挟んで固定するため、セパレータ7のずれを防止することができる。
更に、加熱によってセパレータ7が縮む場合であっても、端部61を固定することにより縮みを抑制することができる。
For this reason, when the concave portion 13 is sealed with the sealing plate 3, the end portion 61 of the separator 7 is sandwiched and fixed between the step portion 51 and the lower surface of the electrode 5.
As described above, since the end portion 61 of the separator 7 is sandwiched and fixed between the upper surface of the step portion 51 and the lower surface of the electrode 5, it is possible to prevent the separator 7 from being displaced.
Furthermore, even when the separator 7 is contracted by heating, the contraction can be suppressed by fixing the end portion 61.

(変形例2)
図2は、第1の実施の形態に係る変形例2を説明するための図である。
この例では、電極5の下側の面は、電極6の上側の面よりも小さく形成されている。
この場合、正極電極(電極6)の方が負極電極(電極5)よりも大きいため、以下のように蓄電に有利となる。
(Modification 2)
FIG. 2 is a diagram for explaining a second modification according to the first embodiment.
In this example, the lower surface of the electrode 5 is formed smaller than the upper surface of the electrode 6.
In this case, since the positive electrode (electrode 6) is larger than the negative electrode (electrode 5), it is advantageous for power storage as follows.

電気二重層キャパシタは、例えば、電極5に0V、電極6に2.6Vを越える電圧を印加する。この時、電極5は、マイナス側に電圧が印加されるので、カチオンが吸着し、電極6は、プラス側に電圧が印加されるので、アニオンが吸着する。
この電圧を印加し続けることで、電解液中に溶媒や電解液の支持塩を構成するカチオンやアニオンが分解する。各電極に印加される電圧をポテンシャルウインドー内に収めることで、この電解液の構成成分の分解を抑制・回避できる。
ポテンシャルウインドーに納める方法として、両極に印加される電圧を保ったまま、電位をシフトする方法があり、電極に吸着するイオンの密度をさげることによって、電位をシフトさせることができる。
The electric double layer capacitor applies, for example, a voltage exceeding 0 V to the electrode 5 and a voltage exceeding 2.6 V to the electrode 6. At this time, since a voltage is applied to the negative side of the electrode 5, cations are adsorbed, and since a voltage is applied to the electrode 6 on the positive side, anions are adsorbed.
By continuing to apply this voltage, the cation and anion constituting the solvent and the supporting salt of the electrolytic solution are decomposed in the electrolytic solution. By storing the voltage applied to each electrode in the potential window, decomposition of the constituent components of the electrolytic solution can be suppressed and avoided.
As a method of storing in the potential window, there is a method of shifting the potential while maintaining the voltage applied to both electrodes, and the potential can be shifted by reducing the density of ions adsorbed on the electrode.

電極に吸着するイオンの密度を下げるのは、一方の電極の比表面積を他方と比較して、変化させることで実現が可能である。つまり、上述の変形例2の様に、単位体積当たりの比表面積の電極を用いた場合、電極5の下側の面は、電極6の上側の面よりも小さく形成ことで実現可能である。
この電位をシフトさせることによって、両電極に印加される電圧をポテンシャルウインドー内に収めることができ、電解液の劣化を抑え、安定した品質のキャパシタを得ることができる。
Reducing the density of ions adsorbed on the electrode can be realized by changing the specific surface area of one electrode compared to the other. That is, as in Modification 2 described above, when an electrode having a specific surface area per unit volume is used, this can be realized by forming the lower surface of the electrode 5 smaller than the upper surface of the electrode 6.
By shifting this potential, the voltage applied to both electrodes can be stored in the potential window, the deterioration of the electrolyte can be suppressed, and a capacitor with stable quality can be obtained.

図3は、セパレータ7の大きさを説明するための図である。
ここで、セパレータ7が、段部51a、51bの上に設置されているとし、セパレータ7の移動方向が段部51a、51bが形成された方向であるとする。図に示したように、セパレータ7は、段部51a、51bによる開口部よりも大きく設定されている。
また、セパレータ7と凹部13の壁面の間の距離をL1、L2とし、段部51a、51bの長さ(凹部13の壁面から突出している距離)をM1、M2とする。
この場合、セパレータ7が段部51a、51bの上をスライドしても、セパレータ7が常に段部51a、51bによる開口部を覆っている長さ、あるいは、段部51a、51bから脱落しない長さは、L1+L2>(M1とM2のうち小さい方)・・・式(1)、である。
図3の例では、M1<M2であるため、式(1)は、L1+L2>M1となる。
なお、セパレータが収縮する場合などを考慮し、理論上必要な最低値よりもセパレータ7を大きめにつくって余裕を持たせている。
FIG. 3 is a diagram for explaining the size of the separator 7.
Here, it is assumed that the separator 7 is installed on the step portions 51a and 51b, and the moving direction of the separator 7 is the direction in which the step portions 51a and 51b are formed. As shown in the figure, the separator 7 is set to be larger than the opening formed by the step portions 51a and 51b.
The distances between the separator 7 and the wall surface of the recess 13 are L1 and L2, and the lengths of the step portions 51a and 51b (distance protruding from the wall surface of the recess 13) are M1 and M2.
In this case, even if the separator 7 slides on the step portions 51a and 51b, the length that the separator 7 always covers the opening by the step portions 51a and 51b, or the length that does not fall off from the step portions 51a and 51b. Is L1 + L2> (the smaller of M1 and M2) (1).
In the example of FIG. 3, since M1 <M2, Expression (1) is L1 + L2> M1.
In consideration of the case where the separator contracts, the separator 7 is made larger than the theoretically required minimum value to provide a margin.

図4の各図は、段部51の形成パターンを説明するための図である。
図に示したように、上方から見ると、凹状容器2、及び凹部13は、矩形形状を有している。
なお、円形に形成することもできるが、基板上に設置した場合にデッドスペースが生じるため、電気二重層キャパシタ1では、矩形形状を採用した。
上方から見ると、接合金属層8(シールリング)は、Rを持つロの字の形状。厚みは約0.15mm。金属層9は上面にニッケルメッキの上に、防錆のため金メッキが施されている。
Each figure of FIG. 4 is a figure for demonstrating the formation pattern of the step part 51. FIG.
As shown in the figure, when viewed from above, the concave container 2 and the concave portion 13 have a rectangular shape.
Although it can be formed in a circular shape, a dead space is generated when it is installed on a substrate. Therefore, the electric double layer capacitor 1 has a rectangular shape.
When viewed from above, the bonding metal layer 8 (seal ring) has a square shape with R. Thickness is about 0.15mm. The metal layer 9 is gold-plated for rust prevention on the upper surface of nickel plating.

図4(a)は、凹部13の全周に段部51を形成した例である。全周に段部51を形成することにより、セパレータ7がどの方向に移動しても段部51による開口部がセパレータ7に覆われ、電極5と電極6の短絡を効果的に防止することができる。
図4(b)は、矩形形状の長い方の辺に段部51を設定した例であり、図4(c)は、矩形形状の短い方の辺に段部51を設定した例である。
このように、矩形形状の2対の辺のうち、1対に段部51を形成すると、電極6の設置面積を広くすることができ、電極6を大きくすることができる。
図5(d)は、凹部13の四隅に段部51を形成した例であり、図5(e)は、凹部13の4辺に四隅を除いて段部51を形成した例である。
FIG. 4A shows an example in which a step portion 51 is formed on the entire circumference of the recess 13. By forming the step portion 51 on the entire circumference, the opening by the step portion 51 is covered with the separator 7 regardless of the direction in which the separator 7 moves, and the short circuit between the electrode 5 and the electrode 6 can be effectively prevented. it can.
FIG. 4B is an example in which a step 51 is set on the longer side of the rectangular shape, and FIG. 4C is an example in which the step 51 is set on the shorter side of the rectangular shape.
In this way, when the step portions 51 are formed in one pair of the two pairs of rectangular shapes, the installation area of the electrode 6 can be increased, and the electrode 6 can be enlarged.
FIG. 5D is an example in which stepped portions 51 are formed at the four corners of the recess 13, and FIG. 5E is an example in which the stepped portions 51 are formed on the four sides of the recessed portion 13 except for the four corners.

(第2の実施の形態)
図6(a)は、第2の実施の形態に係る電気二重層キャパシタ1の側面断面図である。
本実施の形態では、電極5と端子10、及び、電極6と端子12を凹状容器2の本体内部を貫通する貫通電極21、22によって接続する。
以下、貫通電極21、22について説明する。なお、貫通電極は、タングステン(W)製で、VIAとも呼ばれる。
(Second Embodiment)
FIG. 6A is a side sectional view of the electric double layer capacitor 1 according to the second embodiment.
In the present embodiment, the electrode 5 and the terminal 10, and the electrode 6 and the terminal 12 are connected by the through electrodes 21 and 22 that penetrate the inside of the main body of the concave container 2.
Hereinafter, the through electrodes 21 and 22 will be described. The through electrode is made of tungsten (W) and is also called VIA.

凹状容器2の凹部13の下には、貫通電極22用の孔のあいたシート材41、42を積層することにより、凹部13の底面と凹状容器2の底面に開口部を有する直径が約0.1mmの貫通孔が形成されている。
そして、当該貫通孔には、金属層11と端子12を電気的に接続する円柱形状の貫通電極22が形成されている。
貫通電極22の外径と貫通孔の内径は同じに設定されており、貫通電極22と貫通孔の内壁の間には間隙が生じないように、貫通孔の断面積よりも大きな中間電極を形成している。
Under the concave portion 13 of the concave container 2, sheet materials 41 and 42 having holes for the through electrodes 22 are laminated, so that the diameter of the opening having openings on the bottom surface of the concave portion 13 and the bottom surface of the concave container 2 is about 0. A 1 mm through hole is formed.
A cylindrical through electrode 22 that electrically connects the metal layer 11 and the terminal 12 is formed in the through hole.
The outer diameter of the through electrode 22 and the inner diameter of the through hole are set to be the same, and an intermediate electrode larger than the cross-sectional area of the through hole is formed so that no gap is generated between the through electrode 22 and the inner wall of the through hole. doing.

貫通電極22は、この貫通孔に予め金属タングステンの粒子を含有するペーストを流しいれ、容器の焼成と同時に形成することもできる。さらに、導電ペーストを注入して固化させたり、あるいは、金属製の棒材を挿入することにより形成される。金属の材料としては、例えば、アルミニウム、ステンレススチール、タングステン、ニッケル、銀、金、あるいは、炭素を含む導電性樹脂などを用いることができる。電極6は、保護層を介した金属層11、貫通電極22を介して端子12に電気的に接続している。   The through electrode 22 can be formed simultaneously with the firing of the container by pouring a paste containing metal tungsten particles into the through hole in advance. Further, it is formed by injecting and solidifying a conductive paste or inserting a metal bar. As the metal material, for example, aluminum, stainless steel, tungsten, nickel, silver, gold, or a conductive resin containing carbon can be used. The electrode 6 is electrically connected to the terminal 12 via the metal layer 11 and the through electrode 22 via the protective layer.

また、シート材41〜44には、それぞれ直径が約0.1mmの貫通電極21用の孔があいており、シート材41〜44を積層することにより、凹部13を囲む側壁内に、凹部13の開口部の端部と凹状容器2の底面に開口部を有する貫通孔が形成されている。
そして、当該貫通孔には、接合金属層8と端子10を電気的に接続する円柱形状の貫通電極21が形成されておりこれによって、接合金属層8と端子10が電気的に接続している。このため、電極5は、金属層15、接合金属層8、貫通電極21を介して端子10に電気的に接続する。
貫通電極21の外径と貫通孔の内径は同じに設定されており、貫通電極21と貫通孔の内壁の間には間隙が生じないようになっている。
貫通電極21の材質や形成方法は貫通電極22と同様である。
Further, each of the sheet materials 41 to 44 has a hole for the through electrode 21 having a diameter of about 0.1 mm. By laminating the sheet materials 41 to 44, the recesses 13 are formed in the side walls surrounding the recess 13. A through-hole having an opening is formed at the end of the opening and the bottom surface of the concave container 2.
A cylindrical through electrode 21 that electrically connects the bonding metal layer 8 and the terminal 10 is formed in the through hole, whereby the bonding metal layer 8 and the terminal 10 are electrically connected. . For this reason, the electrode 5 is electrically connected to the terminal 10 through the metal layer 15, the bonding metal layer 8, and the through electrode 21.
The outer diameter of the through electrode 21 and the inner diameter of the through hole are set to be the same, and no gap is generated between the through electrode 21 and the inner wall of the through hole.
The material and forming method of the through electrode 21 are the same as those of the through electrode 22.

第1の実施の形態の金属層9、11のように、凹状容器2の側面に配線が形成されている場合、電気二重層キャパシタ1を基板に表面実装する際に、ハンダが金属層9、11を這い上がり、短絡の原因となる可能性が考えられるが、本実施の形態では、電極5と端子10、及び電極6と端子12を接続する配線が、凹状容器2の本体内部に形成されているため、ハンダの這い上がりを防止することができる。
また、貫通電極22の貫通孔の両端が金属層11、端子12により封口されているため、リフロー時に加熱して凹部13内の電解質の蒸気圧が上がった場合でも、電解質の漏れを防ぐことができる。
When the wiring is formed on the side surface of the concave container 2 like the metal layers 9 and 11 of the first embodiment, when the electric double layer capacitor 1 is surface-mounted on the substrate, the solder is the metal layer 9, In this embodiment, wirings connecting the electrode 5 and the terminal 10 and the electrode 6 and the terminal 12 are formed inside the main body of the concave container 2. Therefore, it is possible to prevent the solder from creeping up.
In addition, since both ends of the through hole of the through electrode 22 are sealed by the metal layer 11 and the terminal 12, even when the vapor pressure of the electrolyte in the recess 13 is increased by heating during reflow, leakage of the electrolyte can be prevented. it can.

なお、端子10、12の端部は、凹状容器2の底面の端部まで形成せず、端子10、12の端部と凹状容器2の底部の端部が揃っていない。
このように構成すると、大判のシート材に多数の電気二重層キャパシタ1を一度に作成し、分割して個々の電気二重層キャパシタ1を取り出す場合に(チョコレートブレークと呼ばれることがある)、分割に伴って端子10、12が剥がれたり、割れたりするのを防止することができる。なお、これは一例であって、端子10、11を凹状容器2の底面の端部まで形成してもよい。
あるいは、端子10、11を底面から側面に連続して形成してもよい。この場合、端子10、12の端部が凹状容器2の側面にかかって、基板に対して垂直となっている。
このため、電気二重層キャパシタ1をリフローすると、ハンダが端子10、12の垂直部分を這い上がって固化し、電気二重層キャパシタ1と基板との接合強度が向上する。
The end portions of the terminals 10 and 12 are not formed to the end portion of the bottom surface of the concave container 2, and the end portions of the terminals 10 and 12 and the bottom end portion of the concave container 2 are not aligned.
With this configuration, when a large number of electric double layer capacitors 1 are formed on a large sheet material at one time and divided to take out individual electric double layer capacitors 1 (sometimes called chocolate breaks), the division is performed. Accordingly, it is possible to prevent the terminals 10 and 12 from being peeled off or cracked. This is an example, and the terminals 10 and 11 may be formed up to the end of the bottom surface of the concave container 2.
Alternatively, the terminals 10 and 11 may be formed continuously from the bottom surface to the side surface. In this case, the end portions of the terminals 10 and 12 are on the side surface of the concave container 2 and are perpendicular to the substrate.
For this reason, when the electric double layer capacitor 1 is reflowed, the solder crawls up and solidifies the vertical portions of the terminals 10 and 12 to improve the bonding strength between the electric double layer capacitor 1 and the substrate.

(変形例1)
図6(b)は、第2の実施の形態の変形例1に係る電気二重層キャパシタ1の側面断面図である。
本変形例では、貫通電極22について、シート材42での直径をシート材41での直径よりも大きく設定してあり、リフロー時に加熱して凹部13の圧力が上昇した場合であっても、当該圧力が貫通電極22に作用し、貫通電極22が凹状容器2から抜け落ちることを防止することができる。
同様に、貫通電極21について、シート材44での直径をシート材41〜43での直径よりも大きく設定してある。
(Modification 1)
FIG. 6B is a side cross-sectional view of the electric double layer capacitor 1 according to the first modification of the second embodiment.
In the present modification, the through electrode 22 is set such that the diameter at the sheet material 42 is larger than the diameter at the sheet material 41, and even when the pressure in the concave portion 13 is increased by heating during reflow, It is possible to prevent the pressure from acting on the through electrode 22 and the through electrode 22 from falling out of the concave container 2.
Similarly, the through electrode 21 is set such that the diameter of the sheet material 44 is larger than the diameter of the sheet materials 41 to 43.

(変形例2)
図7は、第2の実施の形態の変形例2に係る電気二重層キャパシタ1の側面断面図である。
凹状容器2は、シート材41〜45を積層して形成されている。
本変形例では、シート材43の開口部よりもシート材44の開口部を大きく設定し、更に、シート材44の開口部よりもシート材45の開口部を大きく設定してある。
これによって、シート材43によって、段部51が形成され、更に、シート材44によって段部52が形成されている。
このように、本変形例では、凹部13に2つの段部51、52を設けているが、凹状容器2は、シート材を積層して形成するため、このように更に複雑な段部も容易に形成することができる。
(Modification 2)
FIG. 7 is a side cross-sectional view of an electric double layer capacitor 1 according to Modification 2 of the second embodiment.
The concave container 2 is formed by laminating sheet materials 41 to 45.
In this modification, the opening of the sheet material 44 is set larger than the opening of the sheet material 43, and the opening of the sheet material 45 is set larger than the opening of the sheet material 44.
As a result, a step 51 is formed by the sheet material 43, and a step 52 is formed by the sheet material 44.
As described above, in the present modification, the two step portions 51 and 52 are provided in the concave portion 13. However, since the concave container 2 is formed by stacking the sheet materials, such a complicated step portion can be easily formed. Can be formed.

段部51には、第1の実施の形態と同様にセパレータ7が設置されている。
段部52の上側の面には、貫通電極21側の段部52の辺に金属層16が形成されている。金属層16は、金属層11と同様の材質、製法により形成されている。
そして、金属層16の上には、電極5の一方の端部が接合している。
なお、電極5の他方の端部と段部52の間には間隙が設けてあり、当該間隙を介して電極5と電極6の間に電解質が注入される。
In the step portion 51, the separator 7 is installed as in the first embodiment.
On the upper surface of the stepped portion 52, the metal layer 16 is formed on the side of the stepped portion 52 on the through electrode 21 side. The metal layer 16 is formed by the same material and manufacturing method as the metal layer 11.
Then, one end of the electrode 5 is joined on the metal layer 16.
Note that a gap is provided between the other end of the electrode 5 and the stepped portion 52, and an electrolyte is injected between the electrode 5 and the electrode 6 through the gap.

金属層16は、シート材44の表面に沿って凹状容器2の本体内部に侵入しており、凹状容器2の本体内部で貫通電極21に接合している。
このため、電極5は、金属層16、貫通電極21を介して端子10に電気的に接続している。
変形例2では、封口板3を集電体として使用しないため、封口板3を樹脂製のシート材などの絶縁部材で形成することができる。
The metal layer 16 penetrates into the main body of the concave container 2 along the surface of the sheet material 44, and is joined to the through electrode 21 inside the main body of the concave container 2.
For this reason, the electrode 5 is electrically connected to the terminal 10 via the metal layer 16 and the through electrode 21.
In the modified example 2, since the sealing plate 3 is not used as a current collector, the sealing plate 3 can be formed of an insulating member such as a resin sheet material.

そのため、シート材41〜45を樹脂製のシート材を積層して形成し、同じく樹脂製のシート材である封口板3で封口する構成とすることも可能である。
樹脂としては、例えば、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)やPFA(テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体)を用いることができる。
For this reason, the sheet materials 41 to 45 may be formed by laminating resin sheet materials and sealed with a sealing plate 3 that is also a resin sheet material.
As the resin, for example, PTFE (polytetrafluoroethylene) or PFA (tetrafluoroethylene / perfluoroalkyl vinyl ether copolymer) can be used.

また、電極5の上側の面にアルミ箔を設置すると共に、当該アルミ箔の端部を金属層16に接合することにより、電極5の上側の面にアルミ箔の集電体を設けて電気二重層キャパシタ1の蓄電・放電機能を高めることもできる。   In addition, an aluminum foil is installed on the upper surface of the electrode 5, and an end of the aluminum foil is joined to the metal layer 16, thereby providing an aluminum foil current collector on the upper surface of the electrode 5. The power storage / discharge function of the multilayer capacitor 1 can also be enhanced.

次に、セパレータ7に関する変形例について説明する。
なお、以下に説明するセパレータ7の変形例については、段部51上に配置する場合を例に説明するが、段部51が形成されていない電気二重層キャパシタ(例えば、図10参照)に対しても適用することが可能である。
Next, a modified example related to the separator 7 will be described.
In addition, about the modified example of the separator 7 demonstrated below, although the case where it arrange | positions on the step part 51 is demonstrated to an example, with respect to the electrical double layer capacitor (for example, refer FIG. 10) in which the step part 51 is not formed. It is possible to apply.

図8は、第1の実施形態とその変形例1、2、及び第2の実施形態とその変形例1に対する、他の変形例3を説明するための図であり、セパレータ7と電極5について表したものである。
図8(a)は、図1(a)で説明した各実施形態や変形例に適用した基本形状のセパレータ7と電極5を表したものである。この図8(a)に示すように、基本形状のセパレータ7は平板形状をしている。なお、図1(a)では、電極5がセパレータ7から離れた状態で表示されているが、図8(a)に示すように電極5はセパレータと当接した状態であったり、電極5がセパレータを加圧している状態であってもよい。
FIG. 8 is a view for explaining another modification 3 with respect to the first embodiment and its modifications 1 and 2 and the second embodiment and its modification 1, with respect to the separator 7 and the electrode 5. It is a representation.
FIG. 8A shows the separator 7 and the electrode 5 having a basic shape applied to each of the embodiments and modifications described in FIG. As shown in FIG. 8A, the basic separator 7 has a flat plate shape. In FIG. 1A, the electrode 5 is displayed in a state of being separated from the separator 7. However, as shown in FIG. 8A, the electrode 5 is in contact with the separator, or the electrode 5 is The separator may be in a pressurized state.

これに対して変形例3のセパレータ7では、図8(b)、(c)に示すように、平板部7aとその外縁に形成された壁部7bとから形成されている。そしてセパレータ7の平板部7aで電極7と当接する(図1(a)のように離れていても良い)一方、壁部7bが電極5の外周側面と対向するようになっている。
なお、壁部7bについては、平面部7aの外周全面にわたって形成されていても良く、一部について形成されていてもよい。一部で形成される場合としては、平面部7aの対向する2つの辺全体に形成する場合のほか、全ての辺に形成するが辺の全長ではなく一部に形成する場合、何れか1つの辺全体に形成する場合、何れかの辺の一部に形成する場合などがある。
この変形例3によれば、電極5と電極6との接触を、より確実に回避することができる。
On the other hand, in the separator 7 of the modified example 3, as shown in FIGS. 8B and 8C, the separator 7 is formed of a flat plate portion 7a and a wall portion 7b formed on the outer edge thereof. The flat plate portion 7a of the separator 7 is in contact with the electrode 7 (may be separated as shown in FIG. 1A), while the wall portion 7b is opposed to the outer peripheral side surface of the electrode 5.
In addition, about the wall part 7b, it may be formed over the outer periphery whole surface of the plane part 7a, and may be formed about a part. In the case of being formed as a part, in addition to the case where it is formed on the entire two opposite sides of the flat surface portion 7a, it is formed on all sides, but not on the entire length of the side, There is a case where it is formed on the entire side, or a case where it is formed on a part of any side.
According to the third modification, the contact between the electrode 5 and the electrode 6 can be avoided more reliably.

図8(b)は、変形例3のうち、セパレータ7の外縁部を湾曲したものである。この図8(b)のように外縁部を湾曲させる場合のセパレータ7の材質としては、湾曲させた形状を維持する材質が好ましく、例えば、PTFEが適している。
図8(c)は、変形例3のうち、セパレータ7に凹部が形成されたものである。この場合、セパレータ7の凹部の内側底面外周部に湾曲部が形成されていても、いなくてもよい。この図8(c)の凹部については、電極5の圧縮力によってセパレータ7との当接部とその周辺部が窪むことで形成されたものである。このように電極5の圧力で窪むセパレータ7の材質としては、例えば、不織布、セルロース系材料、ガラス繊維等が使用可能である。但し、セパレータ7の窪みは電極5の圧力により形成されるのではなく、予めセパレータ7に窪み部を形成しておき、その底部7aに電極5を当接させるようにしてもよい。
FIG. 8B shows the third modification in which the outer edge portion of the separator 7 is curved. As a material of the separator 7 when the outer edge portion is curved as shown in FIG. 8B, a material that maintains the curved shape is preferable, and for example, PTFE is suitable.
FIG. 8C shows a modification 3 in which a recess is formed in the separator 7. In this case, the curved portion may or may not be formed on the outer peripheral portion of the inner bottom surface of the concave portion of the separator 7. The concave portion of FIG. 8C is formed by the depression of the contact portion with the separator 7 and its peripheral portion by the compressive force of the electrode 5. As the material of the separator 7 that is depressed by the pressure of the electrode 5 in this manner, for example, a nonwoven fabric, a cellulosic material, glass fiber, or the like can be used. However, the depression of the separator 7 is not formed by the pressure of the electrode 5, but a depression is formed in the separator 7 in advance, and the electrode 5 may be brought into contact with the bottom 7a.

なお、図8(b)、(c)に示したセパレータ7の壁部7bは、電極5の厚さと略同一の高さに形成した場合について表しているが、壁部7bの高さとしては、電極5の厚さよりも低くする事も可能である。
すなわち、電極5の厚さをm1とした場合、壁部7bの高さm2は、m2≦m1であり、例えば、m2=(1/2)m、(2/3)m、(1/4)m、(1/5)mとしてもよい。
8B and 8C show the case where the wall portion 7b of the separator 7 is formed at the same height as the thickness of the electrode 5, the height of the wall portion 7b is as follows. It is also possible to make it lower than the thickness of the electrode 5.
That is, when the thickness of the electrode 5 is m1, the height m2 of the wall 7b is m2 ≦ m1, for example, m2 = (1/2) m, (2/3) m, (1/4). ) M or (1/5) m.

図9は、第1の実施形態とその変形例1、2、及び第2の実施形態とその変形例1、2に対する、他の変形例4を説明するための図である。
図9(a)は、図4や図5で説明した各段部51上に配設される基本形状のセパレータ7を上からみた状態を表したもの(上面図)である。この図9(a)に示すように、基本形状のセパレータ7は、凹部13の形状に合わせた形状、すなわち、長方形状をしている。
これに対して変形例4のセパレータ7では、凹部13内において電極5側と電極6側とを連通する連通部(連通手段)を設けたものである。この連通部は、電気二重層キャパシタを形成する際にセパレータ7の下側に入り込んだ気体を抜くためのものである。
連通部としては、図9(b)、(c)に示すようにセパレータ7の隅に切欠き7dを形成する場合と、図9(d)に示すように隅にガス抜き用の貫通孔7eを形成する場合がある。
なお、変形例4のセパレータ7を段部51上に配置する場合、連通部(切欠き7d、貫通孔7e)は、段部51からずれた位置(段部51と重ならない位置)に形成する。
FIG. 9 is a diagram for explaining another modification 4 with respect to the first embodiment and modifications 1 and 2 thereof, and the second embodiment and modifications 1 and 2 thereof.
FIG. 9A is a diagram (top view) showing a state in which the basic shape separator 7 disposed on each step portion 51 described in FIGS. 4 and 5 is viewed from above. As shown in FIG. 9A, the basic separator 7 has a shape corresponding to the shape of the recess 13, that is, a rectangular shape.
On the other hand, in the separator 7 according to the modified example 4, a communication portion (communication means) that connects the electrode 5 side and the electrode 6 side in the recess 13 is provided. This communication part is for venting the gas that has entered the lower side of the separator 7 when the electric double layer capacitor is formed.
As the communicating portion, a notch 7d is formed in the corner of the separator 7 as shown in FIGS. 9B and 9C, and a through hole 7e for venting gas is formed in the corner as shown in FIG. 9D. May form.
When the separator 7 according to the fourth modification is disposed on the step portion 51, the communication portion (the notch 7 d and the through hole 7 e) is formed at a position shifted from the step portion 51 (a position not overlapping the step portion 51). .

図9(b)は1箇所に、図9(c)は4隅に、それぞれC面取りにより切欠き7dを形成したものであるが、R面取りにより形成してもよい。また、2箇所(平行する2隅、対角上の2隅)に、C面取りやR面取りによる切欠き7dを形成してもよい。
図9(d)は、1箇所にガス抜き用の貫通孔7eを形成したものである。この図9(d)では断面形状円形の貫通孔としたが、断面形状は楕円、四角、三角など他の形でもよい。また、切欠き7dと同様に、2箇所、3箇所、4箇所の何れでもよい。2箇所の場合平行する2隅や、対向する2隅でもよい。
なお、図9に示した各連通部はセパレータ7の隅に形成したが、何れかの片部に切欠きを設けたり、貫通孔を設けるようにしてもよい。
Although FIG. 9B shows the notch 7d formed by C chamfering at one place and FIG. 9C at the four corners, they may be formed by R chamfering. Moreover, you may form the notch 7d by C chamfering or R chamfering in two places (two parallel corners and two diagonal corners).
FIG. 9D shows a case where a through hole 7e for venting gas is formed at one place. In FIG. 9D, the through hole has a circular cross section, but the cross section may have another shape such as an ellipse, a square, or a triangle. Further, similarly to the notch 7d, any of two places, three places, and four places may be used. In the case of two places, two parallel corners or two opposite corners may be used.
In addition, although each communication part shown in FIG. 9 was formed in the corner of the separator 7, you may make it provide a notch in any one part, or a through-hole.

なお、変形例3と変形例4を組み合わせたセパレータ7とすることも可能である。すなわち、セパレータ7に壁部7bと連通部の両方を形成することも可能である。この場合、変形例3について説明した各例のいずれと、図4について説明した各例のいずれとを組み合わせてもよい。   In addition, it is also possible to set it as the separator 7 which combined the modification 3 and the modification 4. That is, it is possible to form both the wall portion 7 b and the communication portion in the separator 7. In this case, any of the examples described in the modification 3 and any of the examples described in FIG. 4 may be combined.

以上に説明した実施の形態、及び変形例によって、次のような効果を得ることができる。
(1)シート材を積層して凹状容器2を形成することにより、電極5、6を収納する凹部13に段部51を容易に形成することができる。
(2)凹部13に段部51を設けることにより凹状容器2の内部構造を2段にし、セパレータ7の端部が常に段部51の上面に接することで、セパレータ7に対して上下にある電極5、6を完全に分離することができ、セパレータ7がずれても短絡しないようにすることができる。
(3)第1の実施の形態の変形例1では、セパレータ7が熱などにより収縮しても電極5と段部51によってセパレータ7の端部が挟まれているため、電極5と電極6の短絡を低減することができる。
(4)電極5と電極6の短絡を効果的に抑制することができるため、電気二重層キャパシタ1の歩留まりを向上させることができる。
(5)凹状容器2は、凹部13が開放している上段の面から下段の面に至る間に、更に、階段状の面が下段の面と平行な中段の面を有するため、中段の面をセパレータ7の設置に用いることができる。
The following effects can be obtained by the embodiment and the modification described above.
(1) By forming the concave container 2 by laminating sheet materials, the stepped portion 51 can be easily formed in the concave portion 13 that houses the electrodes 5 and 6.
(2) By providing the step portion 51 in the recess 13, the internal structure of the concave container 2 is made two steps, and the end of the separator 7 is always in contact with the upper surface of the step portion 51, so 5 and 6 can be completely separated, and even if the separator 7 is displaced, it can be prevented from being short-circuited.
(3) In the first modification of the first embodiment, the end of the separator 7 is sandwiched between the electrode 5 and the step portion 51 even if the separator 7 contracts due to heat or the like. Short circuit can be reduced.
(4) Since the short circuit between the electrode 5 and the electrode 6 can be effectively suppressed, the yield of the electric double layer capacitor 1 can be improved.
(5) Since the concave container 2 has an intermediate surface parallel to the lower surface between the upper surface where the recess 13 is open and the lower surface, the intermediate surface Can be used for installing the separator 7.

以上に説明した実施の形態、及び変形例によって、次のような構成を得ることができる。
凹状容器2は、シート材41〜44を積層して形成され、凹部13によって形成される空洞部は内壁に段部51を有するため、シート材を積層して形成され、内壁に段部が形成された空洞部を有する容器として機能している。
段部51の上面にセパレータ7が置かれ、凹状容器2が上下に二分されているため、セパレータ7は、前記段部の段面に接して設置され、前記空洞部を2つの領域に隔てるセパレータとして機能している。
電極5は、前記セパレータの一方の側の領域に設置された第1の電極として機能し、電極6は、前記セパレータの他方の側の領域に設置された第2の電極として機能している。
金属層15、接合金属層8、金属層9、及び端子10は、前記第1の電極に接続し、前記容器の外部に導通する第1の導電体として機能し、金属層11、端子12は、前記第2の電極に接続し、前記容器の外部に導通する第2の導電体として機能する。
また、凹部13に封入された電解質は、前記第1の電極、及び前記第2の電極に接する電解質として機能している。
The following configurations can be obtained by the embodiment and the modification described above.
The concave container 2 is formed by laminating the sheet materials 41 to 44, and the hollow portion formed by the concave portion 13 has the step portion 51 on the inner wall, so the sheet material is laminated and the step portion is formed on the inner wall. It functions as a container having a hollow portion.
Since the separator 7 is placed on the upper surface of the stepped portion 51 and the concave container 2 is divided into two parts, the separator 7 is placed in contact with the stepped surface of the stepped portion and separates the hollow portion into two regions. Is functioning as
The electrode 5 functions as a first electrode installed in a region on one side of the separator, and the electrode 6 functions as a second electrode installed in a region on the other side of the separator.
The metal layer 15, the bonding metal layer 8, the metal layer 9, and the terminal 10 are connected to the first electrode and function as a first conductor that conducts to the outside of the container. The metal layer 11 and the terminal 12 are , Function as a second conductor connected to the second electrode and conducting to the outside of the container.
In addition, the electrolyte sealed in the recess 13 functions as an electrolyte in contact with the first electrode and the second electrode.

第1の実施の形態の変形例1では、セパレータ7が段部51と電極5に挟まれて固定されているため、前記セパレータの端部の少なくとも一部は、前記段面と前記第1の電極に挟まれて固定されている。   In Modification 1 of the first embodiment, since the separator 7 is sandwiched and fixed between the step portion 51 and the electrode 5, at least a part of the end portion of the separator includes the step surface and the first portion. It is sandwiched and fixed between electrodes.

段部51を凹部13の内壁全周に形成し、電極5と段部51でセパレータ7の端部を全周に渡って固定することができ、この場合、前記セパレータの端部は、全周に渡って前記段面と前記第1の電極に挟まれて固定されている。   The step 51 can be formed on the entire inner wall of the recess 13 and the end of the separator 7 can be fixed over the entire circumference with the electrode 5 and the step 51. In this case, the end of the separator And is fixed by being sandwiched between the step surface and the first electrode.

また、セパレータ7の大きさは、式(1)を満たしており、これによって、前記段面の上に置かれたセパレータの前記段面での移動可能な距離の最大値よりも、前記移動可能な方向に係る前記段面の長さが大きく設定されている。
更に、電極5が、金属リチウムによって活性化された酸化ケイ素(50wt%)と導電助剤(40wt%)とポリアクリル酸系の結着剤(20wt%)で構成された電極シート、電極6が、リチウムーマンガンー酸素の元素がスピネル型の結晶構造を有する活物質(85wt%)と導電助剤(10wt%)とPTFE系の結着剤(5wt%)で構成された電極シート、ガラス繊維で出来たセパレーター7と、1MのLiN(SO2CF3)2をPCに溶解して電解液で、構成される電池を提供することもできる。ここで、正極と負極の大きさは、長さ1mm×幅1.5mm×厚み0.2mmとすることができる。
In addition, the size of the separator 7 satisfies the formula (1), so that the separator 7 is movable more than the maximum value of the movable distance on the step surface of the separator placed on the step surface. The length of the step surface in any direction is set large.
Furthermore, the electrode 5 is an electrode sheet composed of silicon oxide activated by metallic lithium (50 wt%), a conductive additive (40 wt%), and a polyacrylic acid binder (20 wt%). , An electrode sheet composed of an active material (85 wt%) having a spinel type crystal structure of lithium-manganese-oxygen element, a conductive assistant (10 wt%), and a PTFE binder (5 wt%), glass fiber It is also possible to provide a battery composed of the separator 7 made of 1 and 1M LiN (SO2CF3) 2 in PC and an electrolyte. Here, the size of the positive electrode and the negative electrode can be 1 mm long × 1.5 mm wide × 0.2 mm thick.

また、電気二重層キャパシタ1は、例えば、携帯電話のメモリやクロックのバックアップ電源として使用することができる。
この場合、当該携帯電話は、電気二重層キャパシタ1で構成された電子部品と、主電源の電池を装着すると同時に前記電子部品に蓄電する蓄電手段と、メモリやクロックなどの所定の機能を発揮するほかの電子部品と、蓄電した電荷を放電してメモリやクロックに電力を供給するなど、前記蓄電した電荷を用いて前記他の電子部品に電力を供給する電力供給手段を備えた電子装置として機能している。
The electric double layer capacitor 1 can be used as, for example, a mobile phone memory or a clock backup power source.
In this case, the cellular phone exhibits predetermined functions such as an electronic component composed of the electric double layer capacitor 1, a power storage means for storing the battery of the main power supply and storing the electronic component at the same time, and a memory and a clock. Functions as an electronic device including other electronic components and power supply means for supplying power to the other electronic components using the stored charges, such as discharging the stored charges and supplying power to the memory or clock. doing.

1 電気二重層キャパシタ
2 凹状容器
3 封口板
5 電極
6 電極
7 セパレータ
8 接合金属層
9 金属層
10 端子
11 金属層
12 端子
13 凹部
15 金属層
16 金属層
21、22 貫通電極
41〜45 シート材
51、52 段部
61 端部
100 電気二重層キャパシタ
102 凹状容器
103 封口板
105 負極電極
106 正極電極
107 セパレータ
108 接合金属層
109 金属層
110 負極端子
111 金属層
112 正極端子
113 凹部
115 金属層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electric double layer capacitor 2 Concave container 3 Sealing plate 5 Electrode 6 Electrode 7 Separator 8 Bonding metal layer 9 Metal layer 10 Terminal 11 Metal layer 12 Terminal 13 Recess 15 Metal layer 16 Metal layer 21, 22 Through electrode 41-45 Sheet material 51 , 52 Step part 61 End part 100 Electric double layer capacitor 102 Concave container 103 Sealing plate 105 Negative electrode 106 Positive electrode 107 Separator 108 Bonding metal layer 109 Metal layer 110 Negative electrode terminal 111 Metal layer 112 Positive electrode terminal 113 Recessed part 115 Metal layer

Claims (6)

シート材を積層して形成され、内壁に段部が形成され、直方体形状に形成された空洞部を有する容器と、
前記段部の段面に接して設置され、前記空洞部を2つの領域に隔てる矩形形状に形成されたセパレータと、
前記セパレータの一方の側の領域に設置された第1の電極と、
前記セパレータの他方の側の領域に設置された第2の電極と、
前記第1の電極に接続し、前記容器の外部に導通する第1の導電体と、
前記第2の電極に接続し、前記容器の外部に導通する第2の導電体と、
前記第1の電極、及び前記第2の電極に接する電解質と、
を具備し、
前記セパレータは、4つの隅に、前記空洞部内において、前記第1の電極側と前記第2の電極側とを連通する連通部が形成されていることを特徴とする電子部品。
A container formed by laminating sheet materials, a stepped portion is formed on the inner wall, and a hollow portion formed in a rectangular parallelepiped shape;
A separator that is installed in contact with the stepped surface of the stepped portion and is formed in a rectangular shape that separates the hollow portion into two regions;
A first electrode installed in a region on one side of the separator;
A second electrode installed in a region on the other side of the separator;
A first conductor connected to the first electrode and conducting to the outside of the container;
A second conductor connected to the second electrode and conducting to the outside of the container;
An electrolyte in contact with the first electrode and the second electrode;
Comprising
The electronic component according to claim 1, wherein the separator is formed with a communication portion at four corners for communicating the first electrode side and the second electrode side in the hollow portion.
前記連通部は、切欠き形状であることを特徴とする請求項1に記載の電子部品。 The electronic component according to claim 1 , wherein the communication portion has a notch shape. 前記セパレータの端部の少なくとも一部は、前記段面と前記第1の電極に挟まれて固定されていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の電子部品。 3. The electronic component according to claim 1, wherein at least a part of an end of the separator is fixed by being sandwiched between the step surface and the first electrode. 前記セパレータの端部は、全周に渡って前記段面と前記第1の電極に挟まれて固定されていることを特徴とする請求項1から請求項3のうちの何れか1つの請求項に記載の電子部品。 End of the separator, either one of claims of claims 3 that claim 1, characterized in that is fixed by being sandwiched between the first electrode and the stepped surface over the entire circumference Electronic components described in 前記段面の上に置かれたセパレータの前記段面での移動可能な距離の最大値よりも、前記移動可能な方向に係る前記段面の長さが大きく設定されていることを特徴とする請求項1から請求項4のうちの何れか1つの請求項に記載の電子部品。 The length of the step surface in the movable direction is set larger than the maximum value of the movable distance on the step surface of the separator placed on the step surface. The electronic component according to any one of claims 1 to 4 . 請求項1から請求項5のうちの何れか1つの請求項に記載の電子部品と、
前記電子部品に蓄電する蓄電手段と、
所定の機能を発揮する他の電子部品と、
前記蓄電した電荷を用いて前記他の電子部品に電力を供給する電力供給手段と、
を具備したことを特徴とする電子装置。
The electronic component according to any one of claims 1 to 5 , and
Power storage means for storing power in the electronic component;
With other electronic components that perform the specified function,
Power supply means for supplying power to the other electronic component using the stored charge;
An electronic device comprising:
JP2011130147A 2010-08-23 2011-06-10 Electronic component and electronic device Expired - Fee Related JP5828503B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011130147A JP5828503B2 (en) 2010-08-23 2011-06-10 Electronic component and electronic device

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010185740 2010-08-23
JP2010185740 2010-08-23
JP2011130147A JP5828503B2 (en) 2010-08-23 2011-06-10 Electronic component and electronic device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2012069910A JP2012069910A (en) 2012-04-05
JP5828503B2 true JP5828503B2 (en) 2015-12-09

Family

ID=46166756

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011130147A Expired - Fee Related JP5828503B2 (en) 2010-08-23 2011-06-10 Electronic component and electronic device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5828503B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11830672B2 (en) 2016-11-23 2023-11-28 KYOCERA AVX Components Corporation Ultracapacitor for use in a solder reflow process

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5668235B2 (en) * 2010-08-18 2015-02-12 セイコーインスツル株式会社 Electronic component and electronic device
JP2013232569A (en) * 2012-05-01 2013-11-14 Taiyo Yuden Co Ltd Electrochemical device
JP2014029898A (en) * 2012-07-31 2014-02-13 Taiyo Yuden Co Ltd Electrochemical capacitor
JP6362063B2 (en) * 2013-11-27 2018-07-25 セイコーインスツル株式会社 Electrochemical cell
WO2015133340A1 (en) * 2014-03-03 2015-09-11 太陽誘電株式会社 Electrochemical device
CN116888698A (en) * 2021-02-26 2023-10-13 松下知识产权经营株式会社 Electrochemical capacitor

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62232114A (en) * 1986-03-31 1987-10-12 株式会社村田製作所 Processing of separator for electric double-layer capacitor
JPH0227723U (en) * 1988-08-12 1990-02-22
JP2004227959A (en) * 2003-01-23 2004-08-12 Sii Micro Parts Ltd Nonaqueous electrolyte battery and electric double layer capacitor
JP2005209640A (en) * 2003-12-25 2005-08-04 Kyocera Corp Battery housing and battery, and housing for battery and electric double-layer capacitor and electric double-layer capacitor
JP2006236937A (en) * 2005-02-28 2006-09-07 Nec Tokin Corp Energy storage device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11830672B2 (en) 2016-11-23 2023-11-28 KYOCERA AVX Components Corporation Ultracapacitor for use in a solder reflow process

Also Published As

Publication number Publication date
JP2012069910A (en) 2012-04-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8797716B2 (en) Electrochemical cell
JP5828503B2 (en) Electronic component and electronic device
JP5553322B2 (en) Electrochemical cell
JP4817778B2 (en) Battery case and battery, and electric double layer capacitor case and electric double layer capacitor
JP2006049289A (en) Case for battery, battery, case for electric double layer capacitor, and electric double layer capacitor
JP4868797B2 (en) Battery case and battery, and electric double layer capacitor case and electric double layer capacitor
JP5668235B2 (en) Electronic component and electronic device
JP5733823B2 (en) Electronic component, electronic device, and method of manufacturing electronic component
JP4671651B2 (en) Battery case and battery, and electric double layer capacitor case and electric double layer capacitor
JP6008389B2 (en) Electronic component and electronic device
JP2007214391A (en) Capacitor
JP4762074B2 (en) Container, battery or electric double layer capacitor using the same, and electronic device
JP6362063B2 (en) Electrochemical cell
JP6202526B2 (en) Electrochemical cell
JP2005209640A (en) Battery housing and battery, and housing for battery and electric double-layer capacitor and electric double-layer capacitor
JP6705702B2 (en) Electrochemical cell
JP6705689B2 (en) Electrochemical cell
JP6736396B2 (en) Electrochemical cell
JP6749804B2 (en) Electrochemical cell
JP2013021162A (en) Electrochemical device
JP2014195051A (en) Electrochemical cell and method of manufacturing the same
JP2007208222A (en) Capacitor
TW201312617A (en) Energy storage device with surface mount type and the method for manufacturing the same

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20140404

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20141208

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20141219

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150210

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150821

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150910

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20151002

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20151015

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20151015

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5828503

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees