JPH10163070A - 電気化学装置及び電極並びに電気化学装置の製造方法 - Google Patents
電気化学装置及び電極並びに電気化学装置の製造方法Info
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- JPH10163070A JPH10163070A JP8324260A JP32426096A JPH10163070A JP H10163070 A JPH10163070 A JP H10163070A JP 8324260 A JP8324260 A JP 8324260A JP 32426096 A JP32426096 A JP 32426096A JP H10163070 A JPH10163070 A JP H10163070A
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- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 内部短絡が生じた場合でも爆発する虞がな
く、また圧壊しても爆発音が発生せず、更に製造の際に
短時間で捲回し得る電気化学装置、及びそれに使用する
電極を提供する。また、所要形状のものを短時間で製造
できる電気化学装置の製造方法を提供する。 【解決手段】 グリッド20，30は、ポリエチレンテレフ
タレート等の熱可塑性を有する合成樹脂、又はそれらに
可塑剤を添加した合成樹脂層21，31の両面に、アルミニ
ウム等の金属を１〜４μｍの厚さになるように、メッキ
法，蒸着法，ラミネート法等によって形成した電子伝導
層22，22，32，32を設けてなり、電子伝導層22，22，3
2，32にはリード５，６がそれぞれ接続してある。両グ
リッド20，30の両面には、カーボンとＰＶｄＦとの混合
物を３０〜２００μｍの厚さになるように塗布・乾燥し
てなるイオン吸放層23，23，33，33がそれぞれ形成して
ある。
く、また圧壊しても爆発音が発生せず、更に製造の際に
短時間で捲回し得る電気化学装置、及びそれに使用する
電極を提供する。また、所要形状のものを短時間で製造
できる電気化学装置の製造方法を提供する。 【解決手段】 グリッド20，30は、ポリエチレンテレフ
タレート等の熱可塑性を有する合成樹脂、又はそれらに
可塑剤を添加した合成樹脂層21，31の両面に、アルミニ
ウム等の金属を１〜４μｍの厚さになるように、メッキ
法，蒸着法，ラミネート法等によって形成した電子伝導
層22，22，32，32を設けてなり、電子伝導層22，22，3
2，32にはリード５，６がそれぞれ接続してある。両グ
リッド20，30の両面には、カーボンとＰＶｄＦとの混合
物を３０〜２００μｍの厚さになるように塗布・乾燥し
てなるイオン吸放層23，23，33，33がそれぞれ形成して
ある。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、コンデンサと電池
との中間的な装置であって、イオンの吸蔵によって電荷
を保持する電気化学装置，及び該電気化学装置に用いる
電極、並びに前述した装置，コンデンサ及び電池等の電
気化学装置を製造する方法に関する。
との中間的な装置であって、イオンの吸蔵によって電荷
を保持する電気化学装置，及び該電気化学装置に用いる
電極、並びに前述した装置，コンデンサ及び電池等の電
気化学装置を製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】図４は、微弱電流を長時間放出する（又
は、所定の電圧を長時間印加する）コンデンサとそれよ
り大きい電流をそれより短い時間放出する電池との中間
的な装置である従来の電気化学装置の要部構成を示す模
式図であり、厚さ方向を拡大してある。電極52，53は、
厚さが略２０μｍのアルミニウム箔又は銅箔のグリッド
61，71を備えている。両グリッド61，71は対向するよう
に配してあり、グリッド61，71にはリード55，56がそれ
ぞれ接続してある。両グリッド61，71の両面には、カー
ボン及びバインダであるポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄ
Ｆ）の混合物を３０〜２００μｍの厚さに塗布してな
り、イオンを吸蔵・放出するイオン吸放層63，63，73，
73が形成してある。また、両電極52，53の一方（図４で
は電極53）の両面には、２５〜５０μｍの厚さであり紙
又は不織布等，電気絶縁性のセパレータ54，54が配して
ある。
は、所定の電圧を長時間印加する）コンデンサとそれよ
り大きい電流をそれより短い時間放出する電池との中間
的な装置である従来の電気化学装置の要部構成を示す模
式図であり、厚さ方向を拡大してある。電極52，53は、
厚さが略２０μｍのアルミニウム箔又は銅箔のグリッド
61，71を備えている。両グリッド61，71は対向するよう
に配してあり、グリッド61，71にはリード55，56がそれ
ぞれ接続してある。両グリッド61，71の両面には、カー
ボン及びバインダであるポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄ
Ｆ）の混合物を３０〜２００μｍの厚さに塗布してな
り、イオンを吸蔵・放出するイオン吸放層63，63，73，
73が形成してある。また、両電極52，53の一方（図４で
は電極53）の両面には、２５〜５０μｍの厚さであり紙
又は不織布等，電気絶縁性のセパレータ54，54が配して
ある。
【０００３】電機化学装置は、このような構成の電極5
2，53及びセパレータ54，54を、例えば直方体殻状のケ
ース内に次のように封入してある。前述した如く配置し
た帯状の電極52，53及びセパレータ54，54をケースの口
径寸法に応じて長円渦巻き状に捲回し、それをケースに
収納し、該ケース内に、例えばトリメチルアルキルアン
モニウム四フッ化ホウ素，プロピレンカーボネート（Ｐ
Ｃ）又はエチレンカーボネート（ＥＣ）等の電解液を注
入して電解液をセパレータ54，54に含浸させ、ケースを
蓋で封止する。
2，53及びセパレータ54，54を、例えば直方体殻状のケ
ース内に次のように封入してある。前述した如く配置し
た帯状の電極52，53及びセパレータ54，54をケースの口
径寸法に応じて長円渦巻き状に捲回し、それをケースに
収納し、該ケース内に、例えばトリメチルアルキルアン
モニウム四フッ化ホウ素，プロピレンカーボネート（Ｐ
Ｃ）又はエチレンカーボネート（ＥＣ）等の電解液を注
入して電解液をセパレータ54，54に含浸させ、ケースを
蓋で封止する。
【０００４】このような電気化学装置にあっては、リー
ド55，56から電極52，53に適宜の電圧を印加した場合、
電極52，53の間に生じた電場に従ってセパレータ54，54
に含浸させた電解質中のアニオン及びカチオンが対応す
る電極52，53へ移動し、電極52，53のイオン吸放層63，
63，73，73に吸蔵される。これによって、電気化学装置
に電荷が蓄積されると共に、両電極52，53間に電位差が
形成される。そして、電気化学装置は、イオン吸放層6
3，63，73，73に吸蔵したアニオン及びカチオンを放出
することによって、蓄積した電荷をグリッド61，71を介
してリード55，56から外部へ放出する。
ド55，56から電極52，53に適宜の電圧を印加した場合、
電極52，53の間に生じた電場に従ってセパレータ54，54
に含浸させた電解質中のアニオン及びカチオンが対応す
る電極52，53へ移動し、電極52，53のイオン吸放層63，
63，73，73に吸蔵される。これによって、電気化学装置
に電荷が蓄積されると共に、両電極52，53間に電位差が
形成される。そして、電気化学装置は、イオン吸放層6
3，63，73，73に吸蔵したアニオン及びカチオンを放出
することによって、蓄積した電荷をグリッド61，71を介
してリード55，56から外部へ放出する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
電気化学装置にあっては、鉄製の釘を電気化学装置に貫
通させる釘さし試験を行った場合、グリッドが金属箔で
形成されているため、蓄積した電荷が零になるまで大電
流が流れ、電気化学装置の内部温度及び内部圧力が急激
に上昇して爆発する虞があった。また、外部圧力を加え
て電気化学装置を圧壊する圧壊試験を行った場合、爆発
的な音響を発生してグリッドが破断していた。一方、直
方体状のケースに収納すべく電極を長円形状に捲回する
場合、捲回に長時間を要していた。
電気化学装置にあっては、鉄製の釘を電気化学装置に貫
通させる釘さし試験を行った場合、グリッドが金属箔で
形成されているため、蓄積した電荷が零になるまで大電
流が流れ、電気化学装置の内部温度及び内部圧力が急激
に上昇して爆発する虞があった。また、外部圧力を加え
て電気化学装置を圧壊する圧壊試験を行った場合、爆発
的な音響を発生してグリッドが破断していた。一方、直
方体状のケースに収納すべく電極を長円形状に捲回する
場合、捲回に長時間を要していた。
【０００６】本発明はかかる事情に鑑みてなされたもの
であって、その目的とするところはグリッドが合成樹脂
層と、該合成樹脂層とイオン吸放層との間に形成した電
子伝導層とを備える構成にすることによって、内部短絡
が生じた場合でも爆発する虞がなく、また圧壊しても爆
発音が発生せず、更に製造の際に短時間で捲回し得る電
気化学装置、及び該電気化学装置に使用する電極を提供
することにある。また、所要形状のものを短時間で製造
できる電気化学装置の製造方法を提供することにある。
であって、その目的とするところはグリッドが合成樹脂
層と、該合成樹脂層とイオン吸放層との間に形成した電
子伝導層とを備える構成にすることによって、内部短絡
が生じた場合でも爆発する虞がなく、また圧壊しても爆
発音が発生せず、更に製造の際に短時間で捲回し得る電
気化学装置、及び該電気化学装置に使用する電極を提供
することにある。また、所要形状のものを短時間で製造
できる電気化学装置の製造方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】第１発明に係る電気化学
装置は、板状のグリッドの一面又は両面にイオンを吸蔵
・放出するイオン吸放層を設けてなる複数の電極を、イ
オン吸放層が対向するように配置し、各電極の間に電解
質を介在させ、電解質への電圧の印加によってイオンを
対応する電極のイオン吸放層に吸蔵させることによって
電荷を保持する電気化学装置において、前記グリッド
は、合成樹脂層と、該合成樹脂層と前記イオン吸放層と
の間に形成した電子伝導層とを備えることを特徴とす
る。
装置は、板状のグリッドの一面又は両面にイオンを吸蔵
・放出するイオン吸放層を設けてなる複数の電極を、イ
オン吸放層が対向するように配置し、各電極の間に電解
質を介在させ、電解質への電圧の印加によってイオンを
対応する電極のイオン吸放層に吸蔵させることによって
電荷を保持する電気化学装置において、前記グリッド
は、合成樹脂層と、該合成樹脂層と前記イオン吸放層と
の間に形成した電子伝導層とを備えることを特徴とす
る。
【０００８】第２発明に係る電気化学装置は、第１発明
において、前記合成樹脂層は、前記電解質の熱分解温度
より低い温度領域で熱可塑性を有する合成樹脂で形成し
てあることを特徴とする。
において、前記合成樹脂層は、前記電解質の熱分解温度
より低い温度領域で熱可塑性を有する合成樹脂で形成し
てあることを特徴とする。
【０００９】第３発明に係る電気化学装置は、第１又は
第２発明において、前記合成樹脂層は捲回可能になして
あることを特徴とする。
第２発明において、前記合成樹脂層は捲回可能になして
あることを特徴とする。
【００１０】第４発明に係る電気化学装置は、第１，第
２又は第３発明において、前記電子伝導層は金属で形成
してあることを特徴とする。
２又は第３発明において、前記電子伝導層は金属で形成
してあることを特徴とする。
【００１１】第５発明に係る電極は、第１乃至第４発明
の何れかに記載の電気化学装置に備えられることを特徴
とする。
の何れかに記載の電気化学装置に備えられることを特徴
とする。
【００１２】第６発明に係る電気化学装置の製造方法
は、板状のグリッドを備える電極を対向させてなる電気
化学装置を製造する方法において、合成樹脂層の表面に
電子伝導層を形成して前記グリッドを作成する工程と、
互いに対向させて配置した両電極を渦巻き状に捲回する
工程と、渦巻き状に捲回した両電極を所要の形状に成形
する工程とを含むことを特徴とする。
は、板状のグリッドを備える電極を対向させてなる電気
化学装置を製造する方法において、合成樹脂層の表面に
電子伝導層を形成して前記グリッドを作成する工程と、
互いに対向させて配置した両電極を渦巻き状に捲回する
工程と、渦巻き状に捲回した両電極を所要の形状に成形
する工程とを含むことを特徴とする。
【００１３】第１及び第５発明にあっては、電極のグリ
ッドを、合成樹脂層及びイオン吸放層との間に形成した
電子伝導層で構成しており、合成樹脂層によって例えば
カーボン及びバインダからなるイオン吸放層を支持し、
電子伝導層によってイオン吸放層と外部との間の電子の
授受を行う。このような電極を備える電気化学装置にあ
っては、対向する電極を介して、両電極間に介在させた
電解質に電圧を印加したときに、内部短絡が生じて温度
が上昇した場合、合成樹脂層が変形して電子伝導層が破
断するため短絡電流が遮断され、更なる温度上昇及び内
部圧力の上昇が防止され、安全性が高い。
ッドを、合成樹脂層及びイオン吸放層との間に形成した
電子伝導層で構成しており、合成樹脂層によって例えば
カーボン及びバインダからなるイオン吸放層を支持し、
電子伝導層によってイオン吸放層と外部との間の電子の
授受を行う。このような電極を備える電気化学装置にあ
っては、対向する電極を介して、両電極間に介在させた
電解質に電圧を印加したときに、内部短絡が生じて温度
が上昇した場合、合成樹脂層が変形して電子伝導層が破
断するため短絡電流が遮断され、更なる温度上昇及び内
部圧力の上昇が防止され、安全性が高い。
【００１４】第２及び第５発明にあっては、合成樹脂層
は電解質の熱分解温度より低い温度で熱可塑性を有する
合成樹脂で形成してあるため、電解質の熱分解が発生す
る前に合成樹脂層が変形又は溶融して電子伝導層が断線
し、安全性が更に向上する。
は電解質の熱分解温度より低い温度で熱可塑性を有する
合成樹脂で形成してあるため、電解質の熱分解が発生す
る前に合成樹脂層が変形又は溶融して電子伝導層が断線
し、安全性が更に向上する。
【００１５】第３及び第５発明にあっては、常温で柔軟
な合成樹脂又は適宜の可塑剤を添加した合成樹脂を用い
て合成樹脂層を形成し、合成樹脂層を捲回可能にする。
このように合成樹脂層が柔軟であるため、電気化学装置
を製造する場合、渦巻状に捲回することによって高速に
捲回した後、所要の形状に成形することができる。一
方、合成樹脂層が柔軟であるため、圧壊試験を行った場
合、合成樹脂層が変形・延展した後に破断し、爆発的な
音響が生じない。
な合成樹脂又は適宜の可塑剤を添加した合成樹脂を用い
て合成樹脂層を形成し、合成樹脂層を捲回可能にする。
このように合成樹脂層が柔軟であるため、電気化学装置
を製造する場合、渦巻状に捲回することによって高速に
捲回した後、所要の形状に成形することができる。一
方、合成樹脂層が柔軟であるため、圧壊試験を行った場
合、合成樹脂層が変形・延展した後に破断し、爆発的な
音響が生じない。
【００１６】第４及び第５発明にあっては、蒸着法，メ
ッキ法，ラミネート法又はそれらを組み合わせた方法に
よって、導電性の金属を合成樹脂層上に固着して電子伝
導層を形成する。これによって、電子伝導層の厚さを薄
くして機械的強度を低下させ、合成樹脂層の変形又は溶
融によって電子伝導層を確実に破断する一方、所要の導
電量を確保する。
ッキ法，ラミネート法又はそれらを組み合わせた方法に
よって、導電性の金属を合成樹脂層上に固着して電子伝
導層を形成する。これによって、電子伝導層の厚さを薄
くして機械的強度を低下させ、合成樹脂層の変形又は溶
融によって電子伝導層を確実に破断する一方、所要の導
電量を確保する。
【００１７】第６発明にあっては、合成樹脂層の表面に
電子伝導層を形成して電極を構成する板状のグリッドを
作成し、電解液を含浸させた紙又は不織布等のセパレー
タを介装させて、２つの電極を互いに対向させて配置
し、それらを渦巻き状に捲回する。このとき、張力を均
一に加えることができるため、長手方向への捲回時に張
力を加えることができない長円渦巻き状に捲回する場合
より、捲回速度が速い。そして、渦巻き状に捲回した両
グリッドを所要の形状に成形する。このとき、電極のグ
リッドが合成樹脂であるため、電極は破断することなく
所要の形状に容易に成形される。
電子伝導層を形成して電極を構成する板状のグリッドを
作成し、電解液を含浸させた紙又は不織布等のセパレー
タを介装させて、２つの電極を互いに対向させて配置
し、それらを渦巻き状に捲回する。このとき、張力を均
一に加えることができるため、長手方向への捲回時に張
力を加えることができない長円渦巻き状に捲回する場合
より、捲回速度が速い。そして、渦巻き状に捲回した両
グリッドを所要の形状に成形する。このとき、電極のグ
リッドが合成樹脂であるため、電極は破断することなく
所要の形状に容易に成形される。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて具体的に説明する。図１は本発明に係る電気
化学装置の構成を示す分解斜視図である。また、図２は
図１に示した電気化学装置の要部構成を示す模式図であ
り、厚さ方向を拡大してある。更に、図３は図１に示し
た電気化学装置の製造手順の一部を示す模式図である。
電気化学装置１の電極２，３は厚さが１２〜２０μｍで
あり帯状であるグリッド20，30を備えており、両グリッ
ド20，30は対向するように配置されている。
に基づいて具体的に説明する。図１は本発明に係る電気
化学装置の構成を示す分解斜視図である。また、図２は
図１に示した電気化学装置の要部構成を示す模式図であ
り、厚さ方向を拡大してある。更に、図３は図１に示し
た電気化学装置の製造手順の一部を示す模式図である。
電気化学装置１の電極２，３は厚さが１２〜２０μｍで
あり帯状であるグリッド20，30を備えており、両グリッ
ド20，30は対向するように配置されている。
【００１９】グリッド20，30は、ポリエチレンテレフタ
レート（ＰＥＴ），ポリプロピレン（ＰＰ）又はポリエ
チレン（ＰＥ）等，略１００℃〜２８０℃で熱可塑性を
有する合成樹脂、又はそれらに適宜の可塑剤を添加した
合成樹脂層21，31の両面に、アルミニウム，ニッケル，
又は銅等の金属を１〜４μｍの厚さになるように、メッ
キ法，蒸着法，ラミネート法又はこれらを組み合わせた
方法によって形成した電子伝導層22，22，32，32を設け
てなり、電子伝導層22，22，32，32にはリード５，６が
それぞれ接続してある。両グリッド20，30の両面には、
例えばカーボンとバインダであるＰＶｄＦとの混合物を
３０〜２００μｍの厚さになるようにコーターで塗布・
乾燥してなり、イオンを吸蔵・放出するイオン吸放層2
3，23，33，33がそれぞれ形成してある。
レート（ＰＥＴ），ポリプロピレン（ＰＰ）又はポリエ
チレン（ＰＥ）等，略１００℃〜２８０℃で熱可塑性を
有する合成樹脂、又はそれらに適宜の可塑剤を添加した
合成樹脂層21，31の両面に、アルミニウム，ニッケル，
又は銅等の金属を１〜４μｍの厚さになるように、メッ
キ法，蒸着法，ラミネート法又はこれらを組み合わせた
方法によって形成した電子伝導層22，22，32，32を設け
てなり、電子伝導層22，22，32，32にはリード５，６が
それぞれ接続してある。両グリッド20，30の両面には、
例えばカーボンとバインダであるＰＶｄＦとの混合物を
３０〜２００μｍの厚さになるようにコーターで塗布・
乾燥してなり、イオンを吸蔵・放出するイオン吸放層2
3，23，33，33がそれぞれ形成してある。
【００２０】なお、電極２，３は、熱可塑性の合成樹脂
層の一方の面に前述同様に電子伝導層及びイオン吸放層
を設けたものを２つ用意しておき、それらを合成樹脂層
が互いに対向するように張り合せたものでもよい。
層の一方の面に前述同様に電子伝導層及びイオン吸放層
を設けたものを２つ用意しておき、それらを合成樹脂層
が互いに対向するように張り合せたものでもよい。
【００２１】両電極２，３の一方（図１では電極３）の
両面には、２５〜５０μｍの厚さの紙又は不織布等，電
気絶縁性のセパレータ４，４が配してあり、該セパレー
タ４，４によって両電極２，３を捲回した場合の短絡を
防止している。そして、図３（ａ）に示した如く、電極
２，セパレータ４，電極３，セパレータ４をこの順に積
層したものを、電極３を内側にして円形渦巻き状に捲回
した後、図３（ｂ）に示した如く、外圧を加えて長円形
に成形し、電極部を得る。このように、電極２，３及び
セパレータ４，４を円形渦巻き状に捲回するため、長円
渦巻き状に捲回する場合より捲回速度が速く、短時間で
捲回することができる。一方、電極２，３のグリッド2
0，30がＰＥＴ，ＰＰ又はＰＥ等、常温で柔軟な合成樹
脂層21，31によって形成してあるため、所要の形状に成
形しても電極２，３が破断することなく、容易に成形す
ることができる。
両面には、２５〜５０μｍの厚さの紙又は不織布等，電
気絶縁性のセパレータ４，４が配してあり、該セパレー
タ４，４によって両電極２，３を捲回した場合の短絡を
防止している。そして、図３（ａ）に示した如く、電極
２，セパレータ４，電極３，セパレータ４をこの順に積
層したものを、電極３を内側にして円形渦巻き状に捲回
した後、図３（ｂ）に示した如く、外圧を加えて長円形
に成形し、電極部を得る。このように、電極２，３及び
セパレータ４，４を円形渦巻き状に捲回するため、長円
渦巻き状に捲回する場合より捲回速度が速く、短時間で
捲回することができる。一方、電極２，３のグリッド2
0，30がＰＥＴ，ＰＰ又はＰＥ等、常温で柔軟な合成樹
脂層21，31によって形成してあるため、所要の形状に成
形しても電極２，３が破断することなく、容易に成形す
ることができる。
【００２２】この電極部を、一端が開口した直方体殻形
のケース８内に挿入し、蓋10に設けてある端子11とリー
ド６とを接続し、またケース８の他端に設けてある端子
とリード５とを接続した後、蓋10によって開口を封止
し、ケース８の側面に開設してある孔９から例えばテト
ラエチルアンモニウム四フッ化ホウ素塩を含むＰＣ，Ｅ
Ｃ，ジエチルカーボネート，ジメチルカーボネート又は
ジメチルエーテル等の電解液又はそれらを組み合わせた
電解液を注入して、セパレータ４，４に電解液を含浸さ
せる。
のケース８内に挿入し、蓋10に設けてある端子11とリー
ド６とを接続し、またケース８の他端に設けてある端子
とリード５とを接続した後、蓋10によって開口を封止
し、ケース８の側面に開設してある孔９から例えばテト
ラエチルアンモニウム四フッ化ホウ素塩を含むＰＣ，Ｅ
Ｃ，ジエチルカーボネート，ジメチルカーボネート又は
ジメチルエーテル等の電解液又はそれらを組み合わせた
電解液を注入して、セパレータ４，４に電解液を含浸さ
せる。
【００２３】このような電気化学装置１にあっては、リ
ード５，６から電極２，３に適宜の電圧を印加した場
合、セパレータ４，４に含浸させた電解質中のアニオン
及びカチオンが、対応する電極２，３のイオン吸放層2
3，23，33，33に吸蔵される。これによって、電気化学
装置に電荷が蓄積されると共に、両電極２，３間に電位
差が形成される。そして、電気化学装置は、イオン吸放
層23，23，33，33に吸蔵したアニオン及びカチオンを放
出することによって、蓄積した電荷をグリッド20，30の
電子伝導層22，22，32，32からリード５，６へ流出す
る。
ード５，６から電極２，３に適宜の電圧を印加した場
合、セパレータ４，４に含浸させた電解質中のアニオン
及びカチオンが、対応する電極２，３のイオン吸放層2
3，23，33，33に吸蔵される。これによって、電気化学
装置に電荷が蓄積されると共に、両電極２，３間に電位
差が形成される。そして、電気化学装置は、イオン吸放
層23，23，33，33に吸蔵したアニオン及びカチオンを放
出することによって、蓄積した電荷をグリッド20，30の
電子伝導層22，22，32，32からリード５，６へ流出す
る。
【００２４】さて、上述した電気化学装置１に内部短絡
が生じた場合、電極２，３の短絡部に短絡電流が通流し
て発熱し、短絡部の周囲の合成樹脂層21，31が変形又は
溶融する。これによって電子伝導層22，22，32，32が破
断し、短絡電流が遮断されて発熱が止まり、内部温度及
び内部圧力の上昇が制される。一方、電気化学装置１に
それが圧壊するまで外部圧力を加えても、合成樹脂層2
1，31が外部圧力に応じて変形・延展した後に破断する
ため、破断直前の合成樹脂層21，31が薄く、従って爆発
的な音響が発生しない。
が生じた場合、電極２，３の短絡部に短絡電流が通流し
て発熱し、短絡部の周囲の合成樹脂層21，31が変形又は
溶融する。これによって電子伝導層22，22，32，32が破
断し、短絡電流が遮断されて発熱が止まり、内部温度及
び内部圧力の上昇が制される。一方、電気化学装置１に
それが圧壊するまで外部圧力を加えても、合成樹脂層2
1，31が外部圧力に応じて変形・延展した後に破断する
ため、破断直前の合成樹脂層21，31が薄く、従って爆発
的な音響が発生しない。
【００２５】なお、図１に示した電気化学装置にあって
は、帯状の２枚の電極を捲回してあるが、本発明はこれ
に限らず、複数の板状の電極を積層するようにしてもよ
いことはいうまでもない。また、図３では、対向する２
電極間に介在させた電解質中のイオンを電極に備えられ
たイオン吸放層に吸蔵することによって電荷を蓄積する
電気化学装置の製造方法について示してあるが、本発明
に係る電気化学装置の製造方法はこれに限らず、対向す
る２電極間に介在させた誘電体によって静電的に電荷を
蓄積するコンデンサ、及び対向する２電極間に介在させ
た電解質と電極との電気化学反応を利用する一次電池又
は二次電池の製造にも適用できる。
は、帯状の２枚の電極を捲回してあるが、本発明はこれ
に限らず、複数の板状の電極を積層するようにしてもよ
いことはいうまでもない。また、図３では、対向する２
電極間に介在させた電解質中のイオンを電極に備えられ
たイオン吸放層に吸蔵することによって電荷を蓄積する
電気化学装置の製造方法について示してあるが、本発明
に係る電気化学装置の製造方法はこれに限らず、対向す
る２電極間に介在させた誘電体によって静電的に電荷を
蓄積するコンデンサ、及び対向する２電極間に介在させ
た電解質と電極との電気化学反応を利用する一次電池又
は二次電池の製造にも適用できる。
【００２６】
【実施例】次に、本発明に係る電気化学装置及び従来の
電気化学装置について比較試験を行った結果について説
明する。比較試験は、電気化学装置に直径が２．５ｍｍ
の鉄製の釘を貫通させる釘刺し試験、及び直径が１５ｍ
ｍの丸棒で電気化学装置を圧壊する圧壊試験に付いて行
った。それらの結果を次の表１及び表２に示す。
電気化学装置について比較試験を行った結果について説
明する。比較試験は、電気化学装置に直径が２．５ｍｍ
の鉄製の釘を貫通させる釘刺し試験、及び直径が１５ｍ
ｍの丸棒で電気化学装置を圧壊する圧壊試験に付いて行
った。それらの結果を次の表１及び表２に示す。
【００２７】
【表１】
【００２８】
【表２】
【００２９】表１及び表２から明らかな如く、本発明に
係る電気化学装置は、釘刺し試験及び圧壊試験において
従来の電気化学装置より安全性が高い。
係る電気化学装置は、釘刺し試験及び圧壊試験において
従来の電気化学装置より安全性が高い。
【００３０】
【発明の効果】以上詳述した如く、第１及び第５発明に
あっては、内部短絡が生じて温度が上昇した場合、合成
樹脂層が変形して電子伝導層が断線するため、更なる温
度上昇及び内部圧力の上昇が防止され、安全性が高い。
あっては、内部短絡が生じて温度が上昇した場合、合成
樹脂層が変形して電子伝導層が断線するため、更なる温
度上昇及び内部圧力の上昇が防止され、安全性が高い。
【００３１】第２及び第５発明にあっては、合成樹脂層
は電解質の熱分解温度より低い温度領域で熱可塑性を有
する合成樹脂で形成してあるため、電解質の熱分解が発
生する前に合成樹脂層が変形又は溶融して電子伝導層が
断線し、安全性が更に向上する。
は電解質の熱分解温度より低い温度領域で熱可塑性を有
する合成樹脂で形成してあるため、電解質の熱分解が発
生する前に合成樹脂層が変形又は溶融して電子伝導層が
断線し、安全性が更に向上する。
【００３２】第３及び第５発明にあっては、合成樹脂層
が柔軟であるため、電気化学装置を製造する場合、渦巻
状に捲回することによって高速に捲回した後、所要の形
状に成形することができる。一方、合成樹脂層が柔軟で
あるため、圧壊試験を行った場合、合成樹脂層が変形・
延展した後に破断し、爆発的な音響が生じない。
が柔軟であるため、電気化学装置を製造する場合、渦巻
状に捲回することによって高速に捲回した後、所要の形
状に成形することができる。一方、合成樹脂層が柔軟で
あるため、圧壊試験を行った場合、合成樹脂層が変形・
延展した後に破断し、爆発的な音響が生じない。
【００３３】第４及び第５発明にあっては、電子伝導層
の厚さを薄くして機械的強度を低下させ、合成樹脂層の
変形・溶融によって電子伝導層を確実に破断することが
できる一方、所要の導電量を確保することができる。
の厚さを薄くして機械的強度を低下させ、合成樹脂層の
変形・溶融によって電子伝導層を確実に破断することが
できる一方、所要の導電量を確保することができる。
【００３４】第６発明にあっては、捲回速度を速くする
ことができると共に、破断することなく所要の形状に容
易に成形することができる等、本発明は優れた効果を奏
する。
ことができると共に、破断することなく所要の形状に容
易に成形することができる等、本発明は優れた効果を奏
する。
【図１】本発明に係る電気化学装置の構成を示す分解斜
視図である。
視図である。
【図２】図１に示した電気化学装置の要部構成を示す模
式図である。
式図である。
【図３】図１に示した電気化学装置の製造手順の一部を
示す模式図である。
示す模式図である。
【図４】従来の電気化学装置の要部構成を示す模式図で
ある。
ある。
１ 電気化学装置 ２ 電極 ３ 電極 ４ セパレータ ５ リード ６ リード ２０ グリッド ２１ 合成樹脂層 ２２ 電子伝導層 ２３ イオン吸放層 ３０ グリッド ３１ 合成樹脂層 ３２ 電子伝導層 ３３ イオン吸放層
Claims (6)
- 【請求項１】 板状のグリッドの一面又は両面にイオン
を吸蔵・放出するイオン吸放層を設けてなる複数の電極
を、イオン吸放層が対向するように配置し、各電極の間
に電解質を介在させ、電解質への電圧の印加によってイ
オンを対応する電極のイオン吸放層に吸蔵させることに
よって電荷を保持する電気化学装置において、 前記グリッドは、合成樹脂層と、該合成樹脂層と前記イ
オン吸放層との間に形成した電子伝導層とを備えること
を特徴とする電気化学装置。 - 【請求項２】 前記合成樹脂層は、前記電解質の熱分解
温度より低い温度領域で熱可塑性を有する合成樹脂で形
成してある請求項１記載の電気化学装置。 - 【請求項３】 前記合成樹脂層は捲回可能になしてある
請求項１又は２記載の電気化学装置。 - 【請求項４】 前記電子伝導層は金属で形成してある請
求項１，２又は３記載の電気化学装置。 - 【請求項５】 請求項１乃至４の何れかに記載の電気化
学装置に備えられる電極。 - 【請求項６】 板状のグリッドを備える電極を対向させ
てなる電気化学装置を製造する方法において、 合成樹脂層の表面に電子伝導層を形成して前記グリッド
を作成する工程と、 互いに対向させて配置した両電極を渦巻き状に捲回する
工程と、 渦巻き状に捲回した両電極を所要の形状に成形する工程
とを含むことを特徴とする電気化学装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8324260A JPH10163070A (ja) | 1996-12-04 | 1996-12-04 | 電気化学装置及び電極並びに電気化学装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8324260A JPH10163070A (ja) | 1996-12-04 | 1996-12-04 | 電気化学装置及び電極並びに電気化学装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10163070A true JPH10163070A (ja) | 1998-06-19 |
Family
ID=18163826
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8324260A Pending JPH10163070A (ja) | 1996-12-04 | 1996-12-04 | 電気化学装置及び電極並びに電気化学装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10163070A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013002119A1 (ja) * | 2011-06-28 | 2013-01-03 | 株式会社 村田製作所 | 蓄電デバイスとその製造方法 |
| WO2013099541A1 (ja) * | 2011-12-27 | 2013-07-04 | 株式会社村田製作所 | 蓄電デバイス及びその製造方法 |
| JP2015516650A (ja) * | 2012-03-26 | 2015-06-11 | シャンハイ・ズリ・ニュー・エナジー・テクノロジー・カンパニー・リミテッド | 電極板及び電極アセンブリ、蓄電池、並びに電極板を備えるキャパシタ |
-
1996
- 1996-12-04 JP JP8324260A patent/JPH10163070A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013002119A1 (ja) * | 2011-06-28 | 2013-01-03 | 株式会社 村田製作所 | 蓄電デバイスとその製造方法 |
| JP5477609B2 (ja) * | 2011-06-28 | 2014-04-23 | 株式会社村田製作所 | 蓄電デバイスとその製造方法 |
| WO2013099541A1 (ja) * | 2011-12-27 | 2013-07-04 | 株式会社村田製作所 | 蓄電デバイス及びその製造方法 |
| JPWO2013099541A1 (ja) * | 2011-12-27 | 2015-04-30 | 株式会社村田製作所 | 蓄電デバイス及びその製造方法 |
| US9911547B2 (en) | 2011-12-27 | 2018-03-06 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Electric storage device and method for manufacturing the same |
| JP2015516650A (ja) * | 2012-03-26 | 2015-06-11 | シャンハイ・ズリ・ニュー・エナジー・テクノロジー・カンパニー・リミテッド | 電極板及び電極アセンブリ、蓄電池、並びに電極板を備えるキャパシタ |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050517 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050524 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050927 |