JP6364739B2 - 電気化学デバイス - Google Patents
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Description
セパレータ層を挟むように一対の第1内部電極および第2内部電極が積層してある素子本体と、
前記素子本体を覆う外装シートと、
前記第1内部電極に電気的に接続してあり、前記外装シートの外側に引き出される第1リード端子と、
前記第2内部電極に電気的に接続してあり、前記外装シートの外側に引き出される第2リード端子と、を有する電気化学デバイスであって、
前記素子本体が電解質溶液で浸漬されるように、前記外装シートの周縁部がシール部で密封され、
前記第1リード端子と前記第2リード端子とが、それぞれ前記第1内部電極および第2内部電極の幅とほぼ同じ幅を有し、
前記シール部に対応する位置で、前記第1リード端子および第2リード端子には、リード先端部分よりも厚みが薄い薄肉領域が存在し、
前記薄肉領域の少なくとも一部は、前記外装シートの周縁部よりも外側に飛び出しており、外側に飛び出している前記薄肉領域も、前記シール部で覆われていることを特徴とする。
前記第2内部電極は、前記セパレータ層に接触する第2活性層と、前記第2活性層に接触する第2集電体層とを有し、
前記第1リード端子は、前記第1集電体層を延長した前記第1集電体層の一部であり、
前記第2リード端子は、前記第2集電体層を延長した前記第2集電体層の一部である。
第1実施形態
図1(A)に示すように、本発明の一実施形態に係る電気化学デバイスとしての電気二重層キャパシタ(EDLC)2は、外装シート4を有する。外装シート4には、一枚のシート4を折り返し周縁部4cで折り曲げて表面4aおよび裏面4bが形成してある。
図3,図4Aおよび図4Bに示すように、まず、素子本体10を製造する。素子本体10を製造するために、図3に示すように、セパレータ層11の表面および裏面に、第1内部電極16および第2内部電極26を配置する。セパレータ層11の両側には、それぞれ活性層12,22が接触するように、内部電極16,26を積層する。
リーダーライターのアンテナからRFへ、通信を開始させるための制御信号を含む電磁波を発信し、その電磁波を受信することでRF回路に起電力が発生し、RFカード内の制御部ICを起動して、電子ペーパーなどの表示を行うことを仮定する。また、一般的な制御ICの駆動電圧は1.8V〜3.8V前後、消費電流150μA前後、電子ペーパーの動作電圧は2.0V〜3.6V、消費電流は0.2mAであると考えられる。これらの一般的な情報を考慮すると、ICから情報を取り込みマイコンで処理しE−INKに1回表示する時の一般的な消費電力は2mAs程度と考えられる。たとえば2mAsの消費電力が最大2V、最小0.2Vの電圧差で駆動する場合、C(V1−V2)=ItおよびC=It/(V1−V2)の式から、必要な容量は1mF〜10mFであることが導かれる。
図1(B)に示すように、本実施形態のEDLC2aは、第1シール部40から引き出された第1リード端子18と、第2シール部42から引き出された第2リード端子28とが折れ曲がるのを防止するサポートシート4f1および4f2をさらに有する。その他は、第1実施形態と同様なので、図面では共通する部材には共通する符号を付し、以下の説明では、共通する部分の説明は一部省略し、相違する部分について詳細に説明する。
図7に示すように、本実施形態のEDLC2bでは、外装シート4の内部に、Y軸方向に並んで2つの素子本体10a,10bが内蔵してある。その他は、第1実施形態と同様なので、図面では共通する部材には共通する符号を付し、以下の説明では、共通する部分の説明は一部省略し、相違する部分について詳細に説明する。
図1(A)に示すEDLC2の試料を製造した。図1、図2A、図2Bおよび図4Aに示す寸法関係は、以下の通りであった。すなわち、t0=0.45mm、t1=0.04mm、t2=0.01mm、t3=0.01mm、t4=0.02mm、L0=20mm、L1=3mm、L2=0.5mm、L3=0.1mm、L4=2.5mm、W0=10mm、W1=3mm、W2=5mm、W3=4mm、であった。また、EDLCの容量は、1〜10mFであり、抵抗は1〜10Ωであった。
t1,t2+t3,t5−t4,(t5−t4)/t4を変化させた以外は、実施例1と同様にしてサンプルを作製し、同様な評価を行った。結果を表1に示す。表1に示すように、実施例1と同様な効果が得られることが確認できた。
t2=0mm、t3=0mm、t4=t1=40μm、t5=196μmとし、薄肉領域60を形成しない以外は、実施例1と同様にして試料を作成し、同様な評価を行った。比較例1では、しわ折れの良品率は、66%であり、しわ折れが観察された。
t2=0mm、t3=0mm、t4=t1=60μm、t5=196μmとし、薄肉領域60を形成しない以外は、実施例1と同様にして試料を作成し、同様な評価を行った。比較例1では、しわ折れの良品率は、33%であり、しわ折れが観察された。
4… 外装シート
4a… 表面
4a1… 表面シート
4b… 裏面
4b1… 裏面シート
4c… 折り返し周縁部
4d1… 第1シール部側の周縁部
4d2… 第2シール部側の周縁部
4e,4e1,4e2… サイド周縁部
4f… サポートシート
10… 素子本体
11… セパレータ層
12… 第1活性層
14… 第1集電体層
16… 第1内部電極
18… 第1リード端子
22… 第2活性層
24… 第2集電体層
26… 第2内部電極
28… 第2リード端子
40… 第1シール部
42… 第2シール部
44… 第3シール部
46… 第4シール部
60… 薄肉領域
62… 凹部または溝部
66… 先端側境界部
68… 後端側境界部
Claims (9)
- セパレータ層を挟むように一対の第1内部電極および第2内部電極が積層してある素子本体と、
前記素子本体を覆う外装シートと、
前記第1内部電極に電気的に接続してあり、前記外装シートの外側に引き出される第1リード端子と、
前記第2内部電極に電気的に接続してあり、前記外装シートの外側に引き出される第2リード端子と、を有する電気化学デバイスであって、
前記素子本体が電解質溶液で浸漬されるように、前記外装シートの周縁部がシール部で密封され、
前記第1リード端子と前記第2リード端子とが、それぞれ前記第1内部電極および第2内部電極の幅とほぼ同じ幅を有し、
前記シール部に対応する位置で、前記第1リード端子および第2リード端子には、リード先端部分よりも厚みが薄い薄肉領域が存在し、
前記薄肉領域の少なくとも一部は、前記外装シートの周縁部よりも外側に飛び出しており、外側に飛び出している前記薄肉領域も、前記シール部で覆われており、
前記薄肉領域の最小厚み部分の厚みt4は、前記シール部のトータル厚みt5の2/25〜4/25であり、
前記外装シートの周縁部に対する前記薄肉領域の端部の突出量(L2)は0.2〜1mmであり、前記薄肉領域の端部に対する前記シール部の突出量(L3)は0.1〜0.5mmであることを特徴とする電気化学デバイス。 - 前記第1リード端子と前記第2リード端子とが、前記第1内部電極および第2内部電極の長手方向に沿って相互に反対側の位置で、前記シール部の外部に引き出される請求項1に記載の電気化学デバイス。
- 前記第1内部電極は、前記セパレータ層に接触する第1活性層と、前記第1活性層に接触する第1集電体層とを有し、
前記第2内部電極は、前記セパレータ層に接触する第2活性層と、前記第2活性層に接触する第2集電体層とを有し、
前記第1リード端子は、前記第1集電体層を延長した前記第1集電体層の一部であり、
前記第2リード端子は、前記第2集電体層を延長した前記第2集電体層の一部である請求項1または2に記載の電気化学デバイス。 - 前記薄肉領域は、前記第1リード端子および前記第2リード端子の該当部分をプレス成形することで形成してある請求項1〜3のいずれかに記載の電気化学デバイス。
- 前記薄肉領域は、前記第1リード端子および前記第2リード端子の該当部分の表面に凹部または溝部を形成することで形成される請求項1〜4のいずれかに記載の電気化学デバイス。
- 前記シール部の一部は、前記第1リード端子と前記第2リード端子とをそれぞれ挟み込む密封用テープが、前記外装シートの周縁部の間に挟み込まれて熱シールされることで形成される請求項1〜5のいずれかに記載の電気化学デバイス。
- 前記シール部から引き出された前記第1リード端子および前記第2リード端子の折れ曲がりを防止するサポートシートをさらに有する請求項1〜6のいずれかに記載の電気化学デバイス。
- 前記サポートシートは、前記シール部に位置する前記外装シートの周縁部の一部を外側に延長して形成してなる請求項7に記載の電気化学デバイス。
- 前記サポートシートの突出長さが、前記第1リード端子および前記第2リード端子の突出長さよりも長い請求項7または8に記載の電気化学デバイス。
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