WO2011043138A1 - 電気化学キャパシタ - Google Patents

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WO2011043138A1
WO2011043138A1 PCT/JP2010/064768 JP2010064768W WO2011043138A1 WO 2011043138 A1 WO2011043138 A1 WO 2011043138A1 JP 2010064768 W JP2010064768 W JP 2010064768W WO 2011043138 A1 WO2011043138 A1 WO 2011043138A1
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case
film package
package
seal
electrochemical capacitor
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PCT/JP2010/064768
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響太郎 後藤
直人 萩原
克英 石田
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Taiyo Yuden Co Ltd
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Taiyo Yuden Co Ltd
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    • H01G9/004—Details
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    • H—ELECTRICITY
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    • H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
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    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/43—Electric condenser making

Definitions

  • the present invention relates to an electrochemical capacitor, and more particularly to an electrochemical capacitor in which a chargeable / dischargeable storage element is enclosed in a film package.
  • a film package is used as the capacitor body instead of a metal package.
  • This film package is generally formed in a rectangular shape from a laminate film having at least a protective layer, a barrier layer, and a seal layer.
  • a conventional film package is formed, for example, by folding a rectangular laminate film of a predetermined size into two so that the seal layers face each other, and applying heat to the outer edge portion to fuse the seal layers together.
  • two rectangular laminate films of a predetermined size may be overlapped so that the seal layers face each other, and heat may be applied to the outer edge portion to fuse the seal layers together.
  • an electrochemical capacitor capable of reflow soldering is desired.
  • An electrochemical capacitor capable of reflow soldering can be mounted on a circuit board by reflow soldering in the same manner as other electronic components (for example, chip capacitors, chip resistors, etc.). As a result, the productivity related to mounting is greatly improved, leading to cost reduction.
  • the film package itself cannot withstand reflow soldering, so the internal pressure of the film package due to an increase in the vapor pressure of the electrolyte during the reflow soldering process, etc. Due to the rise and softening and melting of the sealing material of the seal portion, there may be a problem that the electrolyte, gas, etc. in the film package leak from the seal portion.
  • Patent Document 1 a method for improving the heat resistance by housing the film package in a case (see Patent Document 1) or a method for improving the heat resistance by covering the film package with a rigid material (Patent Document 2) Have been proposed).
  • the former method can delay the heat conduction to the film package depending on the case, when the main heating time in the reflow soldering temperature profile is relatively long, the temperature of the film package in the case becomes a peak temperature (for example, 260 to Since the temperature rises to a temperature close to 280 ° C., the electrolyte, gas, and the like in the film package may leak from the seal portion as in the case where there is no case.
  • a peak temperature for example, 260 to Since the temperature rises to a temperature close to 280 ° C., the electrolyte, gas, and the like in the film package may leak from the seal portion as in the case where there is no case.
  • the latter method can delay the heat conduction to the film package by the rigid material, but if the main heating time in the reflow soldering temperature profile is relatively long, the temperature of the film package inside the rigid material is the peak temperature. Since the temperature rises to a temperature close to (for example, 260 to 280 ° C.), there is a possibility that the rigid material will crack due to an increase in the internal pressure of the film package due to an increase in the vapor pressure of the electrolyte and damage the film package.
  • An object of the present invention is to provide an electrochemical capacitor capable of reflow soldering using a film package as a capacitor body.
  • a chargeable / dischargeable power storage element and an electrolyte are enclosed in a rectangular film package having a seal portion on at least three sides of an outer edge, and the power storage element includes An electrochemical capacitor having a capacitor body having a structure in which a part of electrically connected terminals is led out of the film package through a seal portion, and can store the film package of the capacitor body with a margin.
  • each seal portion of the film package in the case storage space which is provided in the area to be covered and which covers each of the seal portions and adheres closely to the inner surface of the storage space It includes an inner portion which is fixed to the housing space Kkeji, the.
  • Another embodiment of the present invention comprises a set of sheets each provided with a thermoplastic seal member at least at the edge of the surface, the package formed by joining the set of sheets with the seal member, and the package An electronic component to be accommodated, a case for accommodating the package, A thermosetting inner member that is interposed between at least a portion of the inner wall of the case and a joint portion of the package to support the package and covers the joint portion of the package.
  • the film package of the capacitor body is stored in the storage space of the case, the heat conduction to the film package is reduced compared to the case without the case.
  • the case By delaying the case, it is possible to suppress an increase in the internal pressure of the film package and softening of the seal material of each seal portion due to an increase in the vapor pressure of the electrolyte.
  • the electrochemical capacitor according to the embodiment of the present invention has the capacitor main body film package stored in the storage space of the case. Since each seal portion is covered with an inner portion and the seal is reinforced, even if the internal pressure of the film package rises or the seal material of each seal portion softens, It is possible to suppress leakage of electrolyte, gas, and the like from each seal portion by the coating.
  • FIG. 1A is a top view of an electrochemical capacitor showing a first embodiment of the present invention
  • FIG. 1B is a front view of the electrochemical capacitor
  • FIG. 1C is a right side view of the electrochemical capacitor.
  • . 2A is a top view of the capacitor body in the electrochemical capacitor shown in FIG. 1
  • FIG. 2B is a front view of the capacitor body.
  • 3A is a top view of the case component in the electrochemical capacitor shown in FIG. 1, and FIG. 3B is a right side view of the case component.
  • FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view taken along line S1-S1 of FIG.
  • FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view taken along line S2-S2 of FIG.
  • FIG. 7A is a top view of an electrochemical capacitor showing a second embodiment of the present invention
  • FIG. 7B is an enlarged sectional view taken along line S3-S3 in FIG. 7A
  • 8A and 8B show a modification of the case component in the electric capacitor shown in FIGS. 1 and 7, and FIG. 8A is a right side view of one case component.
  • 8 (B) is a right side view of the other case component.
  • the electrochemical capacitor ECC shown in these drawings includes a capacitor main body 10, a case 20, and an inner portion 30.
  • the capacitor body 10 is electrically connected to the film package 11, the chargeable / dischargeable power storage element 12 encapsulated in the film package 11 together with an electrolyte (no symbol), and the rear end portion of the power storage element 12 in the film package 11.
  • a pair of terminals 13 connected to each other and having a front end portion led out of the film package 11 are provided.
  • the film package 11 is made of a laminate film having at least a protective layer, a barrier layer, and a seal layer, and is formed in a rectangular shape.
  • a rectangular laminate film of a predetermined size is folded in two so that the seal layers face each other, and heat is applied to the three outer edges (left side, right side, and front side) of the rectangular laminate film so that the seal layers are mutually attached. It is formed by fusing. That is, heat is applied to the left and right and front edges of the rectangular laminate film in a state where the film is folded in two so that the seal layers face each other.
  • strip-shaped seal portions 11a to 11c are formed on the left side, the right side, and the front side of the outer edge of the film package 11 (that is, the left and right and front edges of the film package 11), respectively.
  • the seal part 11c is formed so as to be continuous with the seal part 11a and the seal part 11b.
  • the front-rear dimension L11 of the film package 11 is slightly smaller than the front-rear dimension L21a of the storage recess 21a of the case component 21, which will be described later, and the left-right dimension W11 is slightly smaller than the left-right dimension W21a of the storage recess 21a.
  • T11 is slightly smaller than the double value of the vertical dimension D21a of the storage recess 21a.
  • the laminate film for the film package 11 is a three-layer laminate film having a protective layer, a barrier layer, and a seal layer in this order.
  • the protective layer is made of a thermoplastic such as nylon or polyethylene phthalate and has a thickness of 10 to 50 ⁇ m.
  • the barrier layer is made of a metal such as aluminum or a metal oxide and has a thickness of 10 to 50 ⁇ m.
  • the seal layer is made of a thermoplastic plastic such as polypropylene or modified polypropylene, and has a thickness of 30 to 50 ⁇ m.
  • the storage element 12 is formed by laminating a collector electrode layer, a polarizable electrode layer, and a separate film in a predetermined order.
  • the storage element 12 includes, in order from top to bottom, a collector electrode layer 12a, a polarizable electrode layer 12b, a separate film 12c, a polarizable electrode layer 12d, a collector electrode layer 12e, and a polarizability.
  • the electrode layer 12f, the separate film 12g, the polarizable electrode layer 12h, and the collector electrode layer 12i are formed by laminating adjacent layers so that they are in close contact with each other.
  • a rectangular terminal connection portion 12e1 is integrally formed on the right side of the front edge of the collector electrode layer 12e in the center in the stacking direction, and a rectangular terminal connection portion ( Are formed integrally.
  • the electricity storage element 12 is enclosed with an electrolyte (not shown) in the film package 11 so that each terminal connection portion faces the front side.
  • the collector electrode layers 12a, 12e, and 12i are made of a conductive material such as aluminum or platinum, and the thickness thereof is 5 to 50 ⁇ m.
  • the polarizable electrode layers 12b, 12d, 12f and 12h are made of an active material such as PAS (polyacenic organic semiconductor) or activated carbon, and have a thickness of 10 to 50 ⁇ m.
  • the seperate films 12c and 12g are made of an ion permeable film such as a cellulose film or a plastic film, and the thickness thereof is 10 to 50 ⁇ m.
  • Each terminal 13 has a strip shape having a front-rear dimension (no symbol) larger than the left-right dimension W13.
  • the rear end portion of one terminal 13 is electrically connected to the terminal connection portion 12e1 of the collector electrode layer 12e of the power storage element 12 by a technique such as spot welding, and the rear end portion of the other terminal 13 is the collector electrode layer.
  • the terminals 12a and 12i are electrically connected by the same method.
  • the front end portions of both terminals 13 are led out of the film package 11 through the front seal portion 11c of the film package 11 in a direction parallel to each other. *
  • the terminal 13 is made of a conductive material such as aluminum or platinum and has a thickness of 50 to 100 ⁇ m. Further, a metal film such as tin or gold is formed on the tip of each terminal 13 by plating.
  • a preferred method for manufacturing the capacitor body 10 shown in FIG. 2 will be described.
  • a rectangular laminate film of a predetermined size is disposed so that the seal layer faces upward, and the storage element 12 with the terminals 13 is placed on the seal layer with both terminals 13 extending in the front-rear direction of the rectangular laminate film. It arrange
  • the rectangular laminate film is folded in half at the center in the front-rear direction so that the seal layer is opposed, and heat is applied to the left and right sides of the outer edge (that is, the left and right edges of the rectangular laminate film) using an appropriate heating device.
  • the left seal portion 11a and the right seal portion 11b are formed by fusing the seal layers together.
  • a bag-shaped film package in which the front seal portion 11c is not formed is created.
  • an electrolyte is injected into the bag-shaped film package through the front opening of the bag-shaped film package, and heat is applied to the front side of the outer edge (that is, the front edge of the rectangular laminated film) using the same heating device. And the seal layers are fused together to form the front seal portion 11c.
  • This electrolyte is, for example, a liquid obtained by adding triethylmethylammonium borofluoride to propylene carbonate as a solvent, or a gel obtained by further adding polyacrylonitrile or the like to this liquid electrolyte.
  • both terminals 13 are disposed between the upper and lower sealing layers constituting the front seal portion 11c, and the front end portions of both terminals 13 are led out of the film package 11.
  • the left seal portion 11a and the right seal portion 11b are formed by bending a flat portion obtained by fusing the seal layers together into a U shape, and applying heat again to the bent portion. It is formed into a form. Thereby, sealing performance improves.
  • the front seal portion 11c is not bent like the left seal portion 11a or the right seal portion 11b.
  • the auxiliary seal layer improves the sealing performance of the front seal portion 11c. be able to. According to such an auxiliary seal layer, it is possible to improve the sealability of the portion where both terminals 13 are present, and therefore it is possible to avoid the problem that both terminals 13 come into contact with the barrier layer due to the melt flow of the seal layer. .
  • the case 20 is formed by combining two case components 21 shown in FIG. 1, FIG. 3, FIG. 4 and FIG.
  • the case 20 is formed by combining two case components 21 shown in FIG.
  • the case component 21 has an integrally formed rectangular bottom wall, front and rear left and right walls, and a housing recess 21a having a rectangular shape when viewed from above.
  • the front-rear dimension L21a of the storage recess 21a is slightly larger than the front-rear dimension L11 of the film package 11 of the capacitor body 10
  • the left-right dimension W21a is slightly larger than the left-right dimension W11 of the film package 11
  • the vertical dimension D21a is slightly larger than a half value of the vertical dimension T11 of the film package 11.
  • one vent hole 21b penetrating through the bottom wall is formed at a substantially central position of the bottom wall of the case component 21 (the bottom wall of the housing recess 21a).
  • a left-right dimension W21c slightly larger than the left-right dimension W13 of each terminal 13 of the capacitor body 10 and a vertical dimension D21c corresponding to 1/2 of the thickness of the terminal 13 are provided on the upper surface of the front wall of the case component 21, a left-right dimension W21c slightly larger than the left-right dimension W13 of each terminal 13 of the capacitor body 10 and a vertical dimension D21c corresponding to 1/2 of the thickness of the terminal 13 are provided.
  • the two rectangular cutouts 21c having a length are formed so as to be separated from each other by a length corresponding to the distance between the terminals 13.
  • the case component 21 is made of thermosetting plastic such as polyimide, epoxy resin, or glass fiber or the like that has been improved in strength (FRP).
  • the thickness of the left and right walls is 100 to 300 ⁇ m.
  • the case 20 shown in FIGS. 4 and 5 has two case components 21 prepared so that the openings are aligned with each other and the rectangular cutouts 21c are matched with each other. It is formed by combining the component parts 21. Since the combined two case components 21 are joined by an inner portion 30 which will be described in detail later, the case 20 has a rectangular parallelepiped shape in which the longitudinal dimension is L21a, the lateral dimension is W21a, and the vertical dimension is twice the value of D21a. Storage space SR is formed. Further, two lead-out holes (no symbol) for the terminal 13 are formed in the front wall of the case 20 by a rectangular cutout 21c that matches the vertical direction.
  • the storage space SR of the case 20 stores the bases of the lead portions of the film body 11 and both terminals 13 of the capacitor body 10, and the leading ends of the lead portions of both terminals 13 are rectangular. It is exposed outside the case 20 through two lead-out holes formed by the notches 21c.
  • the front-rear dimension (L21a) of the storage space SR of the case 20 is slightly larger than the front-rear dimension L12 of the film package 1, and the left-right dimension (W21a) is slightly smaller than the left-right dimension W12 of the film package 11.
  • the vertical dimension (double value of D21a) is slightly larger than the vertical dimension T12 of the film package 11.
  • a gap Ga is formed between the rear edge of the film package 11 and the inner surface of the rear wall of the case 20, and a gap Gb is formed between the rear edge of the film package 11 and the inner surface of the rear wall of the case 20.
  • a gap Gc is formed between the left edge (the left edge of the left seal portion 11a) and the inner surface of the left wall of the case 20, and the right edge of the film package 11 (the left edge of the right seal portion 11b) and the case 20
  • a gap Gd is formed between the inner surface of the right wall.
  • a clearance CLu is formed between the upper surface of the film package 11 and the inner surface of the upper wall of the case 20, and a clearance CLd is formed between the lower surface of the film package 11 and the inner surface of the bottom wall of the case 20.
  • the regions where the inner portions 30 on the upper and lower surfaces of the film package 11 stored in the storage space SR do not exist are not in contact with the inner surface of the case 20.
  • vent 21 b on the upper wall of the case 20 faces a region where the inner portion 30 on the upper surface of the film package 11 does not exist via a clearance CLu
  • the vent 21 b on the lower wall of the case 20 is an inner surface on the lower surface of the film package 11. It faces the region where the portion 30 does not exist via the clearance CLd.
  • the clearances CLu and CLd formed in the storage space SR communicate with the outside air through the vent holes 21b.
  • the inner part 30 joins the upper and lower case component parts 21 combined to fix the film package 11 of the capacitor body 10 in the storage space SR of the case 20.
  • the inner portion 30 is made of a thermosetting plastic such as polyimide, epoxy resin, or glass fiber or the like that has been improved in strength (FRP).
  • FRP in strength
  • the inner portion 30 is provided in a rectangular frame shape in a region corresponding to the rear edge of the film package 11 and the three seal portions 11a to 11c in the storage space SR of the case 20.
  • the portion of the inner portion 30 existing on the front side of the film package 11 is in close contact with the bottom wall inner surface and front wall inner surface of the lower case component 21 and the upper wall inner surface and front wall inner surface of the upper case component 21.
  • the front side seal portion 11c of the film package 11, the inner side of the front side seal portion 11c, and the roots of the lead-out portions of the terminals 13 are covered.
  • the portion of the inner portion 30 existing on the rear side of the film package 11 is in close contact with the bottom wall inner surface and the rear wall inner surface of the lower case component 21 and the upper wall inner surface and the rear wall inner surface of the upper case component 21.
  • the rear portion of the film package 11 is covered.
  • the portion existing on the left side of the film package 11 of the inner portion 30 is in close contact with the bottom wall inner surface and the left wall inner surface of the lower case component 21 and the upper wall inner surface and the left wall inner surface of the upper case component 21, The left seal part 11a of the film package 11 and the inner part of the left seal part 11c are covered. Furthermore, the portion existing on the right side of the film package 11 of the inner portion 30 is in close contact with the bottom wall inner surface and the right wall inner surface of the lower case component 21 and the upper wall inner surface and the right wall inner surface of the upper case component 21, The right seal part 11b of the film package 11 and the inner part of the right seal part 11b are covered. That is, the upper and lower two case components 21 constituting the case 20 are coupled by the inner portion 30, and the film package 11 of the capacitor body 10 accommodated in the accommodation space SR of the case 20 is accommodated by the inner portion 30. Fixed in SR.
  • the preferable manufacturing method of the electrochemical capacitor ECC shown in FIG. 1 will be described.
  • the capacitor main body 10 shown in FIG. 2 and the case component 21 shown in FIG. 3 are prepared in advance.
  • the fluid inner portion M30 is applied around the housing recess 21a of the lower case component 21 using an appropriate applicator.
  • the flowable inner part M30 after application is pressed down by the film package 11 of the capacitor body 10 and expands toward the vent 21b (see the two-dot chain line in FIG. 6A). Adjust in advance.
  • the film package 11 of the capacitor body 10 is inserted from above into the storage recess 21a coated with the fluid inner portion M30, and both the terminals 13 are rectangular cutouts 21c, Each is inserted into 21c.
  • the film package 11 of the capacitor main body 10 is inserted into the storage recess 21a from above, the film package is provided at substantially the center of the storage recess 21a so that the gaps Ga, Gb, Gc and Gd shown in FIGS. 11 is arranged.
  • the fluid inner portion M30 is applied around the storage recess 21a of the upper case component 21, and the storage recess
  • the upper case configuration is such that the opening of 21a is aligned with the opening of the housing recess 21a of the lower case component 21 and the rectangular notch 21c matches the rectangular notch 21c of the lower case component 21.
  • the component 21 is combined with the lower case component 21 in an overlapping manner.
  • the upper and lower case components 21 and 21 combined with each other are allowed to stand for a predetermined time in a temperature atmosphere in which the fluid inner part M30 can be cured to cure the fluid inner part M30.
  • the fluid inner part M30 is an epoxy resin
  • the case components 21 and 21 are allowed to stand in a temperature atmosphere of 100 to 150 degrees.
  • the flowable inner portion M30 protrudes from the boundary between the two case components 21, so that the flowable inner portion M30 is It is desirable to remove the protruding portion before curing or after curing the fluid inner portion M30.
  • both terminals 13 of the electrochemical capacitor ECC bent as necessary are connected to the circuit board via cream solder in the same manner as other electronic components.
  • the circuit board on which the electrochemical capacitor ECC is arranged is placed in a reflow furnace.
  • the film package 11 of the capacitor body 10 is stored in the storage space SR of the case 20, the main heating time in the temperature profile of reflow soldering is used.
  • the heat conduction to the film package 11 is delayed by the case 20 as compared with the case without the case 20, so that the internal pressure of the film package 11 increases due to an increase in the vapor pressure of the electrolyte, etc.
  • Softening of the sealing material 11c can be suppressed.
  • the case 20 is formed of polyimide or thermosetting plastic, the suppression can be more effectively performed by the heat resistance of the case 20 itself.
  • the temperature of the film package 11 rises to a temperature close to the peak temperature (for example, 260 to 280 ° C.), thereby increasing the vapor pressure of the electrolyte.
  • the sealing material of each of the seal portions 11a to 11c may be softened.
  • the seal portions 11a to 11c of the film package 11 of the capacitor body 10 housed in the housing space SR of the case 20 are covered with the inner portion 30.
  • the seal reinforcement is made, even if the internal pressure of the film package 11 rises or the sealing material of each of the seal portions 11a to 11c softens, the electrolyte, gas, etc. in the film package 11 Leakage from each of the seal portions 11a to 11c can be suppressed by the covering.
  • the inner part 30 is formed from polyimide or a thermosetting plastic, it is possible to more effectively suppress leakage of electrolyte, gas, and the like due to the heat resistance and rigidity of the inner part 30 itself. .
  • a gap Ga is formed between the front edge of the film package 11 (front edge of the front seal portion 11c) and the inner surface of the front wall of the case 20, and the left edge of the film package 11 (left side of the left seal portion 11a) is formed.
  • a gap Gc is formed between the right edge of the film package 11 and the inner surface of the right wall of the case 20. Since a sufficient amount of the inner portion 30 is disposed in the gaps Ga, Gc and Gd and each of the seal portions 11a to 11c can be firmly covered, electrolyte, gas, etc. leak out. Can be more effectively suppressed. Furthermore, since not only each seal part 11a-11c but the inner part is coat
  • the film package 11 is stored in the storage space SR of the case 20
  • the outermost layer of the film package 11 is made of a water-holding material such as nylon
  • water vapor generated from the outermost layer is used.
  • the internal pressure of the storage space SR of the case 20 is increased, and a force in the direction of crushing the film package 11 and the storage element 12 can be applied.
  • the vent 21b on the upper wall of the case 20 faces the region where the inner portion 30 on the upper surface of the film package 11 does not exist via the clearance CLu
  • the vent 21b on the lower wall of the case 20 faces a region where the inner portion 30 on the lower surface of the film package 11 does not exist via the clearance CLd
  • the water vapor is generated even if water vapor is generated from the outermost layer of the film package 11.
  • the air can be smoothly released to the outside air, and an increase in the internal pressure of the storage space SR can be suppressed.
  • the electrochemical capacitor ECC according to one embodiment of the present invention, it can be mounted on a circuit board by reflow soldering similar to other electronic components without causing the conventional problems. . Thereby, productivity can be improved and production cost can be greatly reduced with respect to mounting of the electrochemical capacitor ECC.
  • FIG. 7 shows a second embodiment of the present invention.
  • the electrochemical capacitor ECC shown in the figure is different from that of the first embodiment in that the inner portion 30 ′ is a U-shaped region corresponding to the three seal portions 11 a to 11 c of the film package 11 in the storage space SR of the case 20. It is in the point provided in the shape.
  • the portion of the inner portion 30 ′ existing on the front side of the film package 11 is in close contact with the bottom wall inner surface and front wall inner surface of the lower case component 21 and the upper wall inner surface and front wall inner surface of the upper case component 21, and the film
  • the seal part 11c on the front side of the package 11, the inner part of the seal part 11c on the front side, and the root of the lead-out part of both terminals 13 are covered.
  • the portion of the inner portion 30 ′ on the left side of the film package 11 is in close contact with the bottom wall inner surface and the left wall inner surface of the lower case component 21 and the upper wall inner surface and the left wall inner surface of the upper case component 21.
  • the left seal part 11a of the film package 11 and the inner part of the left seal part 11c are covered.
  • the portion of the inner part 30 ′ on the right side of the film package 11 is in close contact with the bottom wall inner surface and the right wall inner surface of the lower case component 21 and the upper wall inner surface and the right wall inner surface of the upper case component 21.
  • the right seal part 11b of the film package 11 and the inner part of the right seal part 11b are covered.
  • clearances CLb communicating with the upper and lower clearances CLu and CLd are formed on the rear side of the film package 11.
  • the two upper and lower case component parts 21 are combined and the film package 11 of the capacitor body 10 is placed in the storage space SR of the case 20, as in the first embodiment. Can be fixed. Further, the behavior of the electrochemical capacitor ECC and the effect based on the behavior when the electrochemical capacitor ECC shown in FIG. 7A is mounted on a circuit board by reflow soldering in the same manner as other electronic components are the first embodiment. The same as described in the form.
  • the gaps Ga, Gb, Gc, and Gd have the same dimensions. However, if the gap dimension is larger than zero, the gaps Ga, Gb, Gc The same effect as described above can be obtained even if the dimensions of Gd and Gd are not necessarily the same.
  • the clearances CLu and CLd having the same dimension are shown.
  • the clearance dimension is larger than zero, the clearances CLu and CLd are not necessarily the same dimension.
  • the same effect as described above can be obtained.
  • the upper surface of the film package 11 is not fixed to the inner surface of the upper wall of the case 20, and the lower surface of the film package 11 is attached to the inner surface of the bottom wall of the case 20. If it is not fixed, it is sufficiently possible to smoothly release water vapor or the like to the outside air through the upper and lower vents 21b.
  • the case component 21 for the case 20 is provided with one vent 21b, but the number of vents 21b may be two or more. The same effect as described above can be obtained. However, if the number of vents 21b is increased, the amount of heat penetration from the outside increases. Therefore, when the number of vents 21b is two or more, it is desirable to make the hole diameter smaller than one.
  • the case 20 is configured by combining the two case components 21 shown in FIG. 3, but FIG. 8 (A) and FIG. 8 (B). ), The case 20 may be configured by combining two case components 22 and 23 having different shapes.
  • one case component 22 is formed in a box shape having a rectangular bottom wall, front wall, rear wall, left wall, and right wall.
  • the case component 22 has a storage recess 22a having a rectangular shape when viewed from above and having an open top surface.
  • the front-rear dimension of the storage recess 22a is the same as the front-rear dimension L21a shown in FIG. 3, the left-right dimension is the same as the left-right dimension W21a shown in FIG. 3, and the vertical dimension D21a is equal to the vertical dimension D21a shown in FIG. 2 times.
  • the left and right dimensions of the two rectangular cutouts 22c are the same as the left and right dimension W13 shown in FIG. 3, and the vertical dimension D22c is equal to the sum of the vertical dimension D21c and the vertical dimension D21a shown in FIG.
  • the other case component 23 corresponds to a case in which the front wall, the rear wall, the left wall, and the right wall are removed from the case component 21 shown in FIG. 3, and is formed in a rectangular shape in a top view.
  • a rectangular insertion piece 23a, 23a having the same vertical dimension as the vertical dimension D21a shown in FIG. 3 is integrally formed on the lower surface of the front edge of the case component 23, which can be inserted into the two rectangular cutouts 22c, 22c.
  • One vent hole 22b is formed at the approximate center position of the bottom wall of the case component 22 (the bottom wall of the storage recess 22a), and one vent hole 23b is formed at the approximate center position of the case component 23. .
  • the number of each vent 22b and 23b may be two or more.
  • a rectangular laminate film of a predetermined size is folded in two so that the seal layer faces each other, and heat is applied to the outer edge on the three sides (left side, right side, and front side).
  • the film package 11 according to another embodiment of the present invention is formed by laminating two rectangular laminate films of a predetermined size so that the seal layers face each other. Further, it may be formed by applying heat to the four sides (left side, right side, front side, and rear side) of the outer edge and fusing the seal layers together.
  • the film package formed in this way has a strip-shaped seal portion formed continuously on the left side and the right side of the outer edge and on the rear side of the front side, the inner portion 30 is disposed as in the first embodiment.
  • an electrochemical capacitor having the same effect as the electrochemical capacitor ECC according to the first embodiment can be obtained.
  • the present invention can be widely applied to various electrochemical capacitors such as electric double layer capacitors, lithium ion capacitors and redox capacitors.
  • ECC electrochemical capacitor, 10 ... capacitor body, 11 ... film package, 11a, 11b, 11c ... sealing part, 12 ... electric storage element, 13 ... terminal, 20 ... case, 21, 22, 23 ... case components, 21b, 22b, 23b ... vent, SR ... storage space, 30, 30 '... inner part, Ga, Gb, Gc, Gd ... gap, Clu, CLd, CLb ... clearance.

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Abstract

フィルムパッケージをキャパシタ本体に採用したリフロー半田付け可能な電気化学キャパシタを提供する。電気化学キャパシタＥＣＣはのケース２０は、キャパシタ本体１０のフィルムパッケージ１１を、各シール部１１ａ～１１ｃが収納空間ＳＲの内面に接しない状態で収納空間ＳＲ内に収納する。ケース２０の収納空間ＳＲにおけるフィルムパッケージ１１の各シール部１１ａ～１１ｃ及び後縁に対応する領域に矩形枠状には、且つ、該各シール部１１ａ～１１ｃ及び後縁を被覆すると共に収納空間ＳＲの内面に密着してフィルムパッケージ１１を収納空間ＳＲ内に固定するインナー部３０が設けられる。

Description

電気化学キャパシタ
　本発明は、電気化学キャパシタに関し、特に、充放電可能な蓄電素子をフィルムパッケージ内に封入した電気化学キャパシタに関する。
　電気二重層キャパシタ、リチウムイオンキャパシタ、及びレドックスキャパシタ等の電気化学キャパシタにあっては、生産性やコスト等を考慮し、そのキャパシタ本体としてメタルパッケージではなくフィルムパッケージが用いられる。このフィルムパッケージは、一般に、保護層とバリア層とシール層とを少なくとも有するラミネートフィルムから矩形状に形成されている。従来のフィルムパッケージは、例えば、所定サイズの矩形状ラミネートフィルムをシール層が向き合うように２つ折りにし、その外縁部に熱を加えてシール層相互を融着することによって形成される。また、所定サイズの２枚の矩形状ラミネートフィルムをシール層が向き合うように重ね合わせて、外縁部に熱を加えてシール層相互を融着することによって形成されることもある。
　回路を小型化するために、リフロー半田付け可能な電気化学キャパシタが望まれている。リフロー半田付け可能な電気化学キャパシタは、他の電子部品（例えば、チップコンデンサやチップレジスタ等）と同様にリフロー半田付けによって回路基板に実装できる。これにより、実装に係る生産性が格段向上しコスト低減にも繋がる。
　しかしながら、フィルムパッケージをキャパシタ本体に採用した電気化学キャパシタにあっては、フィルムパッケージ自体がリフロー半田付けに耐え得るものではないため、リフロー半田付け過程において、電解質の蒸気圧上昇等によるフィルムパッケージの内圧上昇やシール部のシール材料の軟化及び溶融を原因として、該フィルムパッケージ内の電解質やガス等がシール部から漏れ出すといった不具合を生じ得る。
　この不具合を解消するために、フィルムパッケージをケースに収納して耐熱性を向上させる手法（特許文献１を参照）や、フィルムパッケージを剛性材で覆って耐熱性を向上させる手法（特許文献２を参照）が提案されている。
　前者の手法は、ケースによってフィルムパッケージへの熱伝導を遅延できるものの、リフロー半田付けの温度プロファイルにおける本加熱時間が比較的長い場合には、ケース内のフィルムパッケージの温度がピーク温度（例えば２６０～２８０℃）に近い温度まで上昇してしまうので、ケースが無い場合と同様に、フィルムパッケージ内の電解質やガス等がシール部から漏れ出す恐れがある。
　一方、後者の手法は、剛性材によってフィルムパッケージへの熱伝導を遅延できるものの、リフロー半田付けの温度プロファイルにおける本加熱時間が比較的長い場合には、剛性材内側のフィルムパッケージの温度がピーク温度（例えば２６０～２８０℃）に近い温度まで上昇してしまうので、電解質の蒸気圧上昇等によるフィルムパッケージの内圧上昇によって剛性材に亀裂が生じて該フィルムパッケージに損傷を生じる恐れがある。
特開２０００－２２３０８５号公報 特開２００９－１８２３１４号公報
　本発明の目的は、フィルムパッケージをキャパシタ本体に採用したリフロー半田付け可能な電気化学キャパシタを提供することにある。
　前記目的を達成するため、本発明の一実施形態は、外縁の少なくとも３側にシール部を有する矩形状のフィルムパッケージ内に充放電可能な蓄電素子及び電解質が封入され、且つ、該蓄電素子に電気的に接続された端子の一部がシール部を通じてフィルムパッケージ外に導出された構造を備えるキャパシタ本体を具備した電気化学キャパシタであって、キャパシタ本体のフィルムパッケージを余裕を持って収納可能な収納空間を有し、且つ、フィルムパッケージの各シール部が収納空間の内面に接しない状態で該フィルムパッケージを収納空間内に収納したケースと、ケースの収納空間における少なくともフィルムパッケージの各シール部に対応する領域に設けられ、且つ、該各シール部を被覆すると共に収納空間の内面に密着してフィルムパッケージを収納空間内に固定したインナー部と、を具備する。本発明の他の実施形態は、表面の少なくとも縁部に熱可塑性のシール部材をそれぞれ備える一組のシートからなり、当該一組のシートが前記シール部材で接合されてなるパッケージと、前記パッケージに収容される電子部品と、　前記パッケージを収容するケースと、
　前記ケースの内壁の少なくとも一部分と前記パッケージの接合箇所との間に介在して前記パッケージを支持するとともに、前記パッケージの接合箇所を被覆する熱硬化性のインナー部材と、を備える。
　この本発明の一実施形態に係る電気化学キャパシタあっては、キャパシタ本体のフィルムパッケージがケースの収納空間内に収納されているため、ケースが無い場合に比べて、フィルムパッケージへの熱伝導を該ケースによって遅延させて、電解質の蒸気圧上昇等に依るフィルムパッケージの内圧上昇や各シール部のシール材料の軟化を抑制することができる。
　リフロー半田付けの温度プロファイルにおける本加熱時間が比較的長い場合であっても、本発明の一実施形態に係る電気化学キャパシタにあっては、ケースの収納空間内に収納されたキャパシタ本体のフィルムパッケージの各シール部がインナー部によって被覆されていてシール補強が為されているため、フィルムパッケージの内圧が上昇しても、また、各シール部のシール材料が軟化しても、該フィルムパッケージ内の電解質やガス等が各シール部から漏れ出すことを該被覆によって抑制することができる。
　本発明によれば、フィルムパッケージをキャパシタ本体に採用したリフロー半田付け可能な電気化学キャパシタを提供することができる。
　本発明の前記目的及びその他の目的、構成の特徴、及び作用効果は、以下の説明と添付図面によって明らかとなる。
図１（Ａ）は本発明の第１実施形態を示す電気化学キャパシタの上面図、図１（Ｂ）は同電気化学キャパシタの前面図、図１（Ｃ）は同電気キャパシタの右面図である。 図２（Ａ）は図１に示した電気化学キャパシタにおけるキャパシタ本体の上面図、図２（Ｂ）は同キャパシタ本体の前面図である。 図３（Ａ）は図１に示した電気化学キャパシタにおけるケース構成部品の上面図、図３（Ｂ）は同ケース構成部品の右面図である。 図４は図１（Ａ）のＳ１－Ｓ１線に沿う拡大断面図である。 図５は図１（Ａ）のＳ２－Ｓ２線に沿う拡大断面図である。 図６（Ａ）及び図６（Ｂ）は図１に示した電気化学キャパシタの好ましい製造方法の説明図である。 図７（Ａ）は本発明の第２実施形態を示す電気化学キャパシタの上面図、図７（Ｂ）は図７（Ａ）のＳ３－Ｓ３線に沿う拡大断面図である。 図８（Ａ）及び図８（Ｂ）は図１及び図７に示した電気キャパシタにおけるケース構成部品の変形例を示すもので、図８（Ａ）は一方のケース構成部品の右面図、図８（Ｂ）は他方のケース構成部品の右面図である。
　以下、図面を引用して本発明の実施形態を説明する。本明細書においては、説明の便宜上、図１（Ａ）の紙面における「手前」、「奥」、「左」、「右」、「上」及び「下」をそれぞれ「上」、「下」、「前」、「後」、「左」及び「右」と称すると共に、他の図におけるこれらに相当する向きをそれぞれを「上」、「下」、「前」、「後」、「左」及び「右」と称することがある。
　［第１実施形態］
　図１～図６は本発明の第１実施形態を示す。これらの図に示した電気化学キャパシタＥＣＣは、キャパシタ本体１０と、ケース２０と、インナー部３０と、を具備している。
　先ず、図２，図４及び図５を参照して、キャパシタ本体１０について説明する。このキャパシタ本体１０は、フィルムパッケージ１１と、フィルムパッケージ１１内に電解質（符号無し）と共に封入された充放電可能な蓄電素子１２と、フィルムパッケージ１１内の蓄電素子１２にその後端部を電気的に接続され、且つ、その前端部をフィルムパッケージ１１外に導出された一対の端子１３と、を備えている。　
　フィルムパッケージ１１は、保護層とバリア層とシール層とを少なくとも有するラミネートフィルムからなり、矩形状に形成されている。このフィルムパッケージ１１は、所定サイズの矩形状ラミネートフィルムをシール層が向き合うように２つ折りにし、矩形状ラミネートフィルムの外縁の３側（左側と右側と前側）に熱を加えてシール層を相互に融着することによって形成される。つまり、矩形状ラミネートフィルムは、シール層が向き合うように２つ折りされた状態で、その左右及び前方の縁部に熱が加えられる。これにより、フィルムパッケージ１１の外縁の左側と右側と前側（つまり、フィルムパッケージ１１の左右及び前方の縁部）には、それぞれ帯状のシール部１１ａ～１１ｃが形成される。シール部１１ｃは、シール部１１ａ及びシール部１１ｂとそれぞれ連続するように形成される。また、フィルムパッケージ１１の前後寸法Ｌ１１は後述するケース構成部品２１の収納凹部２１ａの前後寸法Ｌ２１ａよりも僅かに小さく、左右寸法Ｗ１１は該収納凹部２１ａの左右寸法Ｗ２１ａよりも僅かに小さく、上下寸法Ｔ１１は該収納凹部２１ａの上下寸法Ｄ２１ａの２倍値よりも僅かに小さい。
　このフィルムパッケージ１１用のラミネートフィルムは、該ラミネートフィルムは保護層とバリア層とシール層を順に有する３層ラミネートフィルムから成る。保護層はナイロンやポリエチレンフタレート等の熱可塑性プラスチックから成り、その厚さは１０～５０μｍである。また、バリア層はアルミニウム等の金属或いは金属酸化物から成り、その厚さは１０～５０μｍである。さらに、シール層はポリプロピレンや変性ポリプロピレン等の熱可塑性プラスチックから成り、その厚さは３０～５０μｍである。
　蓄電素子１２は、集電極層と分極性電極層とセパレートフィルムとを所定の順序で積層して形成
されている。この蓄電素子１２は、詳しくは、上から下に向かって順に、集電極層１２ａと、分極性電極層１２ｂと、セパレートフィルム１２ｃと、分極性電極層１２ｄと、集電極層１２ｅと、分極性電極層１２ｆと、セパレートフィルム１２ｇと、分極性電極層１２ｈと、集電極層１２ｉと、を隣接する層同士を互いに密着するように積層することによって形成される。積層方向中央の集電極層１２ｅの前縁右側には矩形状の端子接続部１２ｅ１が一体に形成され、積層方向上下の集電極層１２ａ及び１２ｉの前縁左側には矩形状の端子接続部（符号無し）が一体に形成されている。この蓄電素子１２は、各端子接続部が前側を向くように、前記フィルムパッケージ１１内に電解質（図示省略）と共に封入されている。
　この蓄電素子１２用の集電極層，分極性電極層及びセパレートフィルムにおいて、集電極層１２ａ，１２ｅ及び１２ｉはアルミニウムや白金等の導電材から成り、その厚さは５～５０μｍである。また、分極性電極層１２ｂ，１２ｄ，１２ｆ及び１２ｈはＰＡＳ（ポリアセン系有機半導体）や活性炭等の活物質から成り、その厚さは１０～５０μｍである。さらに、セパートフィルム１２ｃ及び１２ｇはセルロース系フィルムやプラスチック系フィルム等のイオン透過フィルムから成り、その厚さは１０～５０μｍである。
　各端子１３は、左右寸法Ｗ１３よりも大きな前後寸法（符号無し）を有する短冊状を成している。一方の端子１３の後端部は前記蓄電素子１２の集電極層１２ｅの端子接続部１２ｅ１にスポット溶接等の手法によって電気的に接続され、また、他方の端子１３の後端部は集電極層１２ａ及び１２ｉの端子接続部に同様の手法によって電気的に接続されている。両端子１３の前端部は前記フィルムパッケージ１１の前側のシール部１１ｃを通じて該フィルムパッケージ１１外に互いが平行な向きで導出されている。　
　この端子１３は、該端子１３はアルミニウムや白金等の導電材から成り、その厚さは５０～１００μｍである。また、各端子１３の先端には錫や金等の金属膜がメッキにより形成されている。
　ここで、図２に示したキャパシタ本体１０の好ましい製造方法について説明する。製造に際しては、所定サイズの矩形状ラミネートフィルムをシール層が上を向くように配置し、該シール層の上に端子１３付きの蓄電素子１２をその両端子１３が矩形状ラミネートフィルムの前後方向の一端縁から突出するように配置する。そして、矩形状ラミネートフィルムをその前後方向中央で２つ折りにしてシール層を対向させ、適当な加熱器具を用いて外縁の左側と右側（つまり、矩形状ラミネートフィルムの左右の縁部）に熱を加えてシール層相互を融着させることにより左側のシール部１１ａ及び右側のシール部１１ｂを形成する。この工程により、前側のシール部１１ｃが形成されていない袋状フィルムパッケージが作成される。そして、この袋状フィルムパッケージの前側開放箇所を通じて該袋状フィルムパッケージ内に電解質を注入し、前記同様の加熱器具を用いて外縁の前側（つまり、矩形状ラミネートフィルムの前側の縁部）に熱を加えてシール層相互を融着して前側のシール部１１ｃを形成する。この電解質は、例えば、硼弗化トリエチルメチルアンモニウムを溶媒であるプロピレンカーボネイトに加えた液状のものや、この液状の電解質にさらにポリアクリロニトリル等を加えてゲル状にしたものである。これにより、両端子１３は該前側のシール部１１ｃを構成する上下のシール層に挟まれて配置され、両端子１３の各々の前端部はフィルムパッケージ１１外に導出する。
　図５から分かるように、左側のシール部１１ａと右側のシール部１１ｂは、シール層相互を融着して得られる平坦部位をＵ字形に折り曲げ、該折り曲げ部分に再度熱を加えてＵ字形の形態に形成されている。これにより、密封性が向上する。図４から分かるように、両端子１３が介在するため、前側のシール部１１ｃは、左側のシール部１１ａや右側のシール部１１ｂのように折り曲げられていない。一実施形態において、両端子１３の前側のシール部１１ｃに対応する部分を囲むように補助シール層（不図示）を設けることにより、該補助シール層によって前側のシール部１１ｃの密封性を向上させることができる。このような補助シール層によれば、特に両端子１３が存する部分の密封性を向上することができるので、シール層の溶融流動により両端子１３がバリア層に接触する不具合を回避することができる。
　次に、図１，図３，図４及び図５を引用して、ケース２０について説明する。このケース２０は図３に示したケース構成部品２１を２つ組み合わせることによって形成されている。
　ケース構成部品２１は、一体に形成された矩形状の底壁及び前後左右壁、及び上面視形状が矩形の収納凹部２１ａを有している。先に述べたように、収納凹部２１ａの前後寸法Ｌ２１ａはキャパシタ本体１０のフィルムパッケージ１１の前後寸法Ｌ１１よりも僅かに大きく、左右寸法Ｗ２１ａは該フィルムパッケージ１１の左右寸法Ｗ１１よりも僅かに大きく、上下寸法Ｄ２１ａは該フィルムパッケージ１１の上下寸法Ｔ１１の１／２倍値よりも僅かに大きい。また、ケース構成部品２１の底壁（収納凹部２１ａの底壁）の略中心位置には、該底壁を貫通する１つの通気口２１ｂが形成されている。さらに、ケース構成部品２１の前壁上面には、キャパシタ本体１０の各端子１３の左右寸法Ｗ１３よりも僅かに大きな左右寸法Ｗ２１ｃと該端子１３の厚さの１／２に相当する上下寸法Ｄ２１ｃとを有する２つの矩形切り欠き２１ｃが、両端子１３の間隔に対応する長さだけ互いに離間されて形成されている。　
　このケース構成部品２１において、該ケース構成部品２１は、ポリイミド、またはエポキシ樹脂若しくはこれにガラス繊維等を混入して強度向上させたもの（ＦＲＰ）等の熱硬化性プラスチックから成り、底壁及び前後左右壁の厚さは１００～３００μｍである。ケース構成部品２１をこのようなポリイミドや熱硬化性プラスチックから形成することにより、キャパシタ本体１０のフィルムパッケージ１１よりも高い耐熱性及び剛性が得られる。また、プラスチック成形を用いることにより、ケース構成部品２１を安価に作成できる。通気口２１ｂの孔径は、外部からの熱侵入を抑制するために０．３～１．０ｍｍが好ましい。
　図４及び図５に示したケース２０は、ケース構成部品２１を２つ用意し、互いの開口が整合するように、且つ、互いの矩形切り欠き２１ｃが合致するように、用意した２つのケース構成部品２１を組み合わせることによって形成されている。組み合わされた２つのケース構成部品２１は後に詳述するインナー部３０によって結合されるため、ケース２０内には前後寸法がＬ２１ａで左右寸法がＷ２１ａで上下寸法がＤ２１ａの２倍値となる直方体形状の収納空間ＳＲが形成される。また、ケース２０の前壁には、上下方向に合致した矩形切り欠き２１ｃによって端子１３用の２つの引出孔（符号無し）が形成される。
　図４及び図５から分かるように、ケース２０の収納空間ＳＲ内には、キャパシタ本体１０のフィルムパッケージ１１と両端子１３の導出部分の根元が収納され、両端子１３の導出部分の先端は矩形切り欠き２１ｃによって形成された２つの引出孔を通じてケース２０外に露出している。
　先に述べたように、ケース２０の収納空間ＳＲの前後寸法（Ｌ２１ａ）はフィルムパッケージ１　１の前後寸法Ｌ１２よりも僅かに大きく、左右寸法（Ｗ２１ａ）はフィルムパッケージ１１の左右寸法Ｗ１２よりも僅かに大きく、上下寸法（Ｄ２１ａの２倍値）はフィルムパッケージ１１の上下寸法Ｔ１２よりも僅かに大きい。ケース２０をこのように形成することにより、該収納空間ＳＲはキャパシタ本体１０のフィルムパッケージ１１を余裕を持って収納可能な大きさ及び形状を有する。
　図４及び図５に示すように、後に詳述するインナー部３０を利用してフィルムパッケージ１１を収納空間ＳＲ内のほぼ中央に固定した状態では、フィルムパッケージ１１の前縁（前側のシール部１１ｃの前縁）とケース２０の前壁内面との間にはギャップＧａが形成され、フィルムパッケージ１１の後縁とケース２０の後壁内面との間にはギャップＧｂが形成され、フィルムパッケージ１１の左縁（左側のシール部１１ａの左縁）とケース２０の左壁内面との間にはギャップＧｃが形成され、フィルムパッケージ１１の右縁（右側のシール部１１ｂの左縁）とケース２０の右壁内面との間にはギャップＧｄが形成される。このように、収納空間ＳＲ内に収納されたフィルムパッケージ１１の各シール部１１ａ～１１ｃ及び後縁は、ケース２０の内面に直接には接触しないように配置されている。
　また、フィルムパッケージ１１の上面とケース２０の上壁内面との間にはクリアランスＣＬｕが形成され、フィルムパッケージ１１の下面とケース２０の底壁内面との間にはクリアランスＣＬｄが形成される。つまり、収納空間ＳＲ内に収納されたフィルムパッケージ１１の上下面のインナー部３０が存しない領域はケース２０の内面に接していない。
　さらに、ケース２０の上壁の通気口２１ｂはフィルムパッケージ１１の上面のインナー部３０が存しない領域とクリアランスＣＬｕを介して向き合い、ケース２０の下壁の通気口２１ｂはフィルムパッケージ１１の下面のインナー部３０が存しない領域とクリアランスＣＬｄを介して向き合う。このように、収納空間ＳＲ内に形成されたクリアランスＣＬｕ及びＣＬｄは、それぞれ通気口２１ｂを通じて外気と連通している。
　次に、図１，図４及び図５を参照し、インナー部３０について説明する。このインナー部３０は、組み合わせられた上下２つのケース構成部品２１を結合し、ケース２０の収納空間ＳＲ内においてキャパシタ本体１０のフィルムパッケージ１１を固定する。
　このインナー部３０は、ポリイミド、またはエポキシ樹脂若しくはこれにガラス繊維等を混入して強度向上させたもの（ＦＲＰ）等の熱硬化性プラスチックから成る。インナー部３０をこのようなポリイミドや熱硬化性プラスチックから形成することにより、キャパシタ本体１０のフィルムパッケージ１１よりも高い耐熱性及び剛性が得られ、簡単な熱処理にて２つのケース構成部品２１を結合するとともにフィルムパッケージ１１を固定することができる。
　図４及び図５から分かるように、インナー部３０はケース２０の収納空間ＳＲ内におけるフィルムパッケージ１１の後縁及び３つのシール部１１ａ～１１ｃに対応する領域に矩形の枠状に設けられる。
　詳しくは、インナー部３０のフィルムパッケージ１１の前側に存する部分は、下側のケース構成部品２１の底壁内面及び前壁内面並びに上側ケース構成部品２１の上壁内面及び前壁内面に密着すると共に、フィルムパッケージ１１の前側のシール部１１ｃと該前側のシール部１１ｃよりも内側部分と両端子１３の導出部分の根元とを被覆している。また、インナー部３０のフィルムパッケージ１１の後側に存する部分は、下側のケース構成部品２１の底壁内面及び後壁内面並びに上側ケース構成部品２１の上壁内面及び後壁内面に密着すると共に、フィルムパッケージ１１の後側部分を被覆している。さらに、インナー部３０のフィルムパッケージ１１の左側に存する部分は、下側のケース構成部品２１の底壁内面及び左壁内面並びに上側ケース構成部品２１の上壁内面及び左壁内面に密着すると共に、フィルムパッケージ１１の左側のシール部１１ａと該左側のシール部１１ｃの内側部分とを被覆している。さらに、インナー部３０のフィルムパッケージ１１の右側に存する部分は、下側のケース構成部品２１の底壁内面及び右壁内面並びに上側ケース構成部品２１の上壁内面及び右壁内面に密着すると共に、フィルムパッケージ１１の右側のシール部１１ｂと該右側のシール部１１ｂの内側部分とを被覆している。つまり、ケース２０を構成する上下２つのケース構成部品２１はインナー部３０によって結合され、且つ、ケース２０の収納空間ＳＲ内に収納されたキャパシタ本体１０のフィルムパッケージ１１はインナー部３０によって該収納空間ＳＲ内に固定されている。
　ここで、図６を参照して、図１に示した電気化学キャパシタＥＣＣの好ましい製造方法について説明する。製造に際しては、図２に示したキャパシタ本体１０と、図３に示したケース構成部品２１とを予め用意しておく。
　製造に際しては、図６（Ａ）に示すように、下側のケース構成部品２１の収納凹部２１ａの周囲に流動性インナー部Ｍ３０を適当な塗布器具を用いて塗布する。塗布後の流動性インナー部Ｍ３０はキャパシタ本体１０のフィルムパッケージ１１によって押下されて通気口２１ｂに向かって広がるため（図６（Ａ）の２点鎖線参照）、該広がりを考慮して塗布量を予め調整しておく。
　そして、図６（Ｂ）に示すように、流動性インナー部Ｍ３０が塗布された収納凹部２１ａ内にキャパシタ本体１０のフィルムパッケージ１１を上から挿入すると共に、両端子１３を矩形状切り欠き２１ｃ、２１ｃにそれぞれ挿入する。収納凹部２１ａ内にキャパシタ本体１０のフィルムパッケージ１１を上から挿入するときには、図４及び図５に示した各ギャップＧａ，Ｇｂ，Ｇｃ及びＧｄが得られるように収納凹部２１ａのほぼ中央にフィルムパッケージ１１を配置する。
　そして、図６（Ａ）に表された下側のケース構成部品２１の場合と同じように、上側のケース構成部品２１の収納凹部２１ａの周囲に流動性インナー部Ｍ３０を塗布し、該収納凹部２１ａの開口が下側のケース構成部品２１の収納凹部２１ａの開口と整合し、且つ、矩形切り欠き２１ｃが下側のケース構成部品２１の矩形切り欠き２１ｃに合致するように、上側のケース構成部品２１を下側のケース構成部品２１に重ねて組み合わせる。
　そして、互いに組み合わされた上下のケース構成部品２１、２１を流動性インナー部Ｍ３０が硬化可能な温度雰囲気下に所定時間静置して、流動性インナー部Ｍ３０を硬化させる。流動性インナー部Ｍ３０がエポキシ樹脂の場合には、ケース構成部品２１、２１は、１００～１５０度の温度雰囲気下に静置される。
　下側のケース構成部品２１に上側のケース構成部品２１を重ねて組み合わせるときに、流動性インナー部Ｍ３０が両ケース構成部品２１の境界から外にはみ出した場合には、該流動性インナー部Ｍ３０を硬化させる前、或いは、該流動性インナー部Ｍ３０を硬化した後に、このはみ出した部分を取り除くことが望ましい。
　次に、図１に示した電気化学キャパシタＥＣＣを他の電子部品（例えば、チップコンデンサやチップレジスタ等）と同様にリフロー半田付けによって回路基板に実装するときの該電気化学キャパシタＥＣＣの挙動及び該挙動に基づく効果について説明する。
　電気化学キャパシタＥＣＣをリフロー半田付けによって回路基板に実装する際には、他の電子部品と同様に、必要に応じて折り曲げられた該電気化学キャパシタＥＣＣの両端子１３をクリーム半田を介して回路基板のパッド上に配置し、この電気化学キャパシタＥＣＣが配置された該回路基板をリフロー炉に投入する。
　本発明の一実施形態に係る電気化学キャパシタＥＣＣにあっては、キャパシタ本体１０のフィルムパッケージ１１がケース２０の収納空間ＳＲ内に収納されているため、リフロー半田付けの温度プロファイルにおける本加熱時間が短い場合には、ケース２０が無い場合に比べて、フィルムパッケージ１１への熱伝導を該ケース２０によって遅延させて、電解質の蒸気圧上昇等に依るフィルムパッケージ１１の内圧上昇や各シール部１１ａ～１１ｃのシール材料の軟化を抑制することができる。特に、ケース２０がポリイミドや熱硬化性プラスチックから形成されていることから、該ケース２０自体の耐熱性により前記抑制をさらに効果的に行うことができる。
　リフロー半田付けの温度プロファイルにおける本加熱時間が比較的長い場合には、該フィルムパッケージ１１の温度がピーク温度（例えば２６０～２８０℃）に近い温度まで上昇し、これにより電解質の蒸気圧上昇等によって該フィルムパッケージ１１の内圧が上昇すると共に各シール部１１ａ～１１ｃのシール材料に軟化が生じ得る。しかしながら、本発明の一実施形態に係る電気化学キャパシタＥＣＣにあっては、ケース２０の収納空間ＳＲ内に収納されたキャパシタ本体１０のフィルムパッケージ１１の各シール部１１ａ～１１ｃがインナー部３０によって被覆されていてシール補強が為されているため、フィルムパッケージ１１の内圧が上昇したり、各シール部１１ａ～１１ｃのシール材料が軟化したりしても、該フィルムパッケージ１１内の電解質やガス等が各シール部１１ａ～１１ｃから漏れ出すことを該被覆によって抑制することができる。また、インナー部３０がポリイミドや熱硬化性プラスチックから形成されていることから、該インナー部３０自体の耐熱性及び剛性によって、電解質やガス等が漏れ出すことをより効果的に抑制することができる。さらに、フィルムパッケージ１１の前縁（前側のシール部１１ｃの前縁）とケース２０の前壁内面との間にはギャップＧａが形成され、フィルムパッケージ１１の左縁（左側のシール部１１ａの左縁）とケース２０の左壁内面との間にはギャップＧｃが形成され、フィルムパッケージ１１の右縁（右側のシール部１１ｂの左縁）とケース２０の右壁内面との間にはギャップＧｄが形成されているため、該ギャップＧａ，Ｇｃ及びＧｄに十分な量のインナー部３０を配置し、各シール部１１ａ～１１ｃを強固に被覆することができるので、電解質やガス等が漏れ出すことをさらに効果的に抑制することができる。さらに、各シール部１１ａ～１１ｃのみならずその内側部分もインナー部３０によって被覆されているので、電解質やガス等が漏れ出すことをさらに効果的に抑制することができる。
　フィルムパッケージ１１をケース２０の収納空間ＳＲ内に収納した従来の電気化学キャパシタＥＣＣにおいて、フィルムパッケージ１１の最外層がナイロン等の保水性材料から成る場合には、該最外層から発生するの水蒸気によりケース２０の収納空間ＳＲの内圧が上昇してフィルムパッケージ１１及び蓄電素子１２を押し潰す方向の力が加わり得る。しかしながら、本発明の一実施形態に係る電気化学キャパシタＥＣＣにあっては、ケース２０の上壁の通気口２１ｂがフィルムパッケージ１１の上面のインナー部３０が存しない領域とクリアランスＣＬｕを介して向き合い、ケース２０の下壁の通気口２１ｂがフィルムパッケージ１１の下面のインナー部３０が存しない領域とクリアランスＣＬｄを介して向き合っているため、フィルムパッケージ１１の最外層から水蒸気が発生しても該水蒸気を上下の通気口２１ｂを通じてスムースに外気に逃がすことができ、収納空間ＳＲの内圧の上昇を抑制することができる。したがって、収納空間ＳＲの内圧の上昇によりフィルムパッケージ１１及び蓄電素子１２にこれらを押し潰す方向の力が加わることを抑制することができる。仮にフィルムパッケージ１１の最外層から水蒸気発生が無い、或いは、少ない場合でも、ケース２０の収納空間ＳＲ内の膨張空気を上下の通気口２１ｂを通じてスムースに外気に逃がすことで、収納空間ＳＲの内圧が過度に上昇することをの抑制することができる。
　このように、本発明の一実施形態に係る電気化学キャパシタＥＣＣによれば、従前のような不具合を生じさせることなく、他の電子部品と同様のリフロー半田付けによって回路基板に実装することができる。これにより、電気化学キャパシタＥＣＣの実装に関して生産性を向上させるとともに生産コストを大きく低減させることができる。
　［第２実施形態］
　図７は本発明の第２実施形態を示す。同図に示した電気化学キャパシタＥＣＣが第１実施形態と異なるところは、インナー部３０’がケース２０の収納空間ＳＲ内におけるフィルムパッケージ１１の３つのシール部１１ａ～１１ｃに対応する領域にコ字状に設けられている点にある。
　インナー部３０’のフィルムパッケージ１１の前側に存する部分は、下側のケース構成部品２１の底壁内面及び前壁内面並びに上側ケース構成部品２１の上壁内面及び前壁内面に密着すると共に、フィルムパッケージ１１の前側のシール部１１ｃと該前側のシール部１１ｃよりも内側部分と両端子１３の導出部分の根元とを被覆している。また、インナー部３０’のフィルムパッケージ１１の左側に存する部分は、下側のケース構成部品２１の底壁内面及び左壁内面並びに上側ケース構成部品２１の上壁内面及び左壁内面に密着すると共に、フィルムパッケージ１１の左側のシール部１１ａと該左側のシール部１１ｃの内側部分とを被覆している。さらに、インナー部３０’のフィルムパッケージ１１の右側に存する部分は、下側のケース構成部品２１の底壁内面及び右壁内面並びに上側ケース構成部品２１の上壁内面及び右壁内面に密着すると共に、フィルムパッケージ１１の右側のシール部１１ｂと該右側のシール部１１ｂの内側部分とを被覆している。さらに、フィルムパッケージ１１の後側にはインナー部３０’が存しないため、該フィルムパッケージ１１の後側には上下のクリアランスＣＬｕ及びＣＬｄと連通するクリアランスＣＬｂが形成されている。
　このインナー部３０’の形態にあっても、第１実施形態と同様に、組み合わせられた上下２つのケース構成部品２１を結合させ、ケース２０の収納空間ＳＲ内にキャパシタ本体１０のフィルムパッケージ１１を固定することができる。また、図７（Ａ）に示した電気化学キャパシタＥＣＣを他の電子部品と同様にリフロー半田付けによって回路基板に実装するときの該電気化学キャパシタＥＣＣの挙動及び該挙動に基づく効果は第１実施形態で述べたものと同じである。
　［他の実施形態］
　（１）第１実施形態及び第２実施形態では、各ギャップＧａ，Ｇｂ，Ｇｃ及びＧｄの寸法を全て同じくしたものを示したが、ギャップ寸法が零よりも大きければ各ギャップＧａ，Ｇｂ，Ｇｃ及びＧｄの寸法は必ずしも同じでなくても前記同様の効果を得ることができる。
　（２）第１実施形態及び第２実施形態では、各クリアランスＣＬｕ及びＣＬｄの寸法を同じくしたものを示したが、クリアランス寸法が零よりも大きければ各クリアランスＣＬｕ及びＣＬｄの寸法は必ずしも同じでなくても前記同様の効果を得ることができる。勿論、各クリアランスＣＬｕ及びＣＬｄの寸法が零であっても、フィルムパッケージ１１の上面がケース２０の上壁内面に固着しておらず、且つ、フィルムパッケージ１１の下面がケース２０の底壁内面に固着していなければ、水蒸気等を上下の通気口２１ｂを通じてスムースに外気に逃がすことは十分に可能である。
　（３）第１実施形態及び第２実施形態では、ケース２０用のケース構成部品２１に１つの通気口２１ｂを設けたものを示したが、該通気口２１ｂの数は２以上であっても前記同様の効果を得ることができる。但し、通気口２１ｂの数を多くすると外部からの熱侵入量が増してしまうため、該通気口２１ｂの数を２以上とする場合には１つの場合より孔径を小さくすることが望ましい。
　（４）第１実施形態及び第２実施形態では、図３に示したケース構成部品２１を２つ組み合わせることでケース２０を構成したものを示したが、図８（Ａ）及び図８（Ｂ）に示すように、形状が異なる２つのケース構成部品２２及び２３を組み合わせることでケース２０を構成するようにしても良い。
　図８（Ａ）及び図８（Ｂ）に示される一方のケース構成部品２２は、矩形状の底壁、前壁、後壁、左壁、及び右壁を有する箱型に形成されている。このケース構成部品２２は、上面視形状が矩形で、且つ、上面を開口した収納凹部２２ａを有している。この収納凹部２２ａの前後寸法は図３に示した前後寸法Ｌ２１ａと同じであり、左右寸法は図３に示した左右寸法Ｗ２１ａと同じであり、上下寸法Ｄ２１ａは図３に示した上下寸法Ｄ２１ａの２倍である。また、２つの矩形切り欠き２２ｃの左右寸法は図３に示した左右寸法Ｗ１３と同じであり、上下寸法Ｄ２２ｃは図３に示した上下寸法Ｄ２１ｃと上下寸法Ｄ２１ａの和に等しい。
　他方のケース構成部品２３は、図３に示したケース構成部品２１から前壁、後壁、左壁、及び右壁を除去したものに相当し、上面視矩形状に形成される。ケース構成部品２３の前縁下面には２つの矩形切り欠き２２ｃ、２２ｃにそれぞれ挿入可能で、図３に示した上下寸法Ｄ２１ａと同じ上下寸法を有する矩形状の差し込み片２３ａ、２３ａが一体に形成されている。ケース構成部品２２の底壁（収納凹部２２ａの底壁）の略中心位置には１つの通気口２２ｂが形成され、ケース構成部品２３の略中心位置には１つの通気口２３ｂが形成されている。先に述べたように、各通気口２２ｂ及び２３ｂの数は２以上であっても良い。
　この２つのケース構成部品２２及び２３を組み合わせることにより、第１実施形態及び第２実施形態のケース２０の同一外形のケースを得ることができる。
　（５）第１実施形態及び第２実施形態に係るフィルムパッケージ１１は、所定サイズの矩形状ラミネートフィルムをシール層が向き合うように２つ折りにし、外縁の３側（左側と右側と前側）に熱を加えてシール層相互を融着することによって形成されるが、本発明の他の実施形態に係るフィルムパッケージ１１は、所定サイズの２枚の矩形状ラミネートフィルムをシール層が向き合うように重ね合わせ、その外縁の４側（左側と右側と前側と後側）に熱を加えてシール層相互を融着することによって形成しても良い。このようにして形成されたフィルムパッケージは外縁の左側と右側と前側の後側のそれぞれに帯状のシール部が連続して形成されるため、第１実施形態と同様にインナー部３０を配置することにより、第１実施形態に係る電気化学キャパシタＥＣＣと同様の効果を奏する電気化学キャパシタが得られる。
　本発明は、電気二重層キャパシタやリチウムイオンキャパシタやレドックスキャパシタ等の各種電気化学キャパシタに広く適用できる。
　ＥＣＣ…電気化学キャパシタ、１０…キャパシタ本体、１１…フィルムパッケージ、１１ａ，１１ｂ，１１ｃ…シール部、１２…蓄電素子、１３…端子、２０…ケース、２１，２２，２３…ケース構成部品、２１ｂ，２２ｂ，２３ｂ…通気口、ＳＲ…収納空間、３０，３０’…インナー部、Ｇａ，Ｇｂ，Ｇｃ，Ｇｄ…ギャップ、Ｃｌｕ，ＣＬｄ，ＣＬｂ…クリアランス。

Claims (6)

  1. 　表面の少なくとも縁部に熱可塑性のシール部材を備える一組のシートからなり、当該一組のシートが前記シール部材で接合されてなるパッケージと、
    　前記パッケージに収容される蓄電素子及び電解質と、
    　前記パッケージを収容するケースと、
    　前記パッケージの接合箇所と前記ケースの内壁の少なくとも一部分との間に介在して前記パッケージを支持するとともに、前記パッケージの接合箇所を被覆するインナー部材と、
    　を備える電気化学キャパシタ。
  2. 　前記一組のシートが、折り曲げられた１枚のシートからなる請求項１に記載の電気化学キャパシタ。
  3. 　前記一組のシートが、２枚のシートからなる請求項１に記載の電気化学キャパシタ。
  4. 　前記パッケージが、前記インナー部材によって前記ケースと直接接触しないように支持される請求項１に記載の電気化学キャパシタ。
  5. 　前記ケースの内壁、前記パッケージ、及び前記インナー部材によって規定される前記ケースの内部の空間と、前記ケースの外部とを連絡する連絡孔が前記ケースに少なくとも１つ形成された請求項１に記載の電気化学キャパシタ。
  6. 　前記電子部品が、蓄電素子及び電解質を有するキャパシタである請求項１に記載の電気化学キャパシタ。
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