(57)【要約】【課題】気密性に優れた端子付きケース部材を提供する。【解決手段】端子付きケース部材１は、電子部品１００を収容するケース本体１ａ又は該ケース本体１ａに取り付けられるケース蓋１ｂを構成するケース部材１０に、外部機器と電気的に接続される外部端子２０が固定されてなる。端子付きケース部材１は、基材１１、外部端子２０、封止部材３０、端子接着層４０を備える。基材１１は金属製であって、ケース部材１０を構成している。外部端子２０は、基材１１に形成された貫通孔１２に挿通されている。封止部材３０は第１の樹脂材料からなり、貫通孔１２における外部端子２０と基材１１との隙間１３を封止している。外部端子２０と封止部材３０とは、第１の樹脂材料よりも外部端子２０への密着性が高い第２の樹脂材料からなる端子接着層４０を介して、互いに接合されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品を収容するケース本体又は該ケース本体に取り付けられるケース蓋を構成するケース部材に、外部機器と電気的に接続される外部端子が固定されてなる端子付きケース部材であって、
上記ケース部材を構成する金属製の基材と、
上記基材に形成された貫通孔に挿通されている金属製の外部端子と、
上記貫通孔における上記外部端子と上記基材との隙間を封止する第１の樹脂材料からなる封止部材と、
を備え、
上記外部端子と上記封止部材とは、上記第１の樹脂材料よりも上記外部端子への密着性が高い第２の樹脂材料からなる端子接着層を介して互いに接合されている、端子付きケース部材。
【請求項２】
上記第１の樹脂材料は、エンジニアリングプラスチック又はスーパーエンジニアリングプラスチックであり、
上記第２の樹脂材料は、エポキシ樹脂、ポリアミド・イミド樹脂又はポリイミド樹脂である、請求項１に記載の端子付きケース部材。
【請求項３】
上記端子接着層は電着塗装被膜からなる、請求項１又は２に記載の端子付きケース部材。
【請求項４】
上記端子接着層の厚さは、１０〜８０μｍの範囲内である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の端子付きケース部材。
【請求項５】
上記外部端子の外周面には凹部又は貫通孔が形成されており、上記端子接着層の一部が上記凹部又は上記貫通孔に入り込んでいるとともに、上記封止部材の一部が上記凹部又は上記貫通孔に入り込んだ上記端子接着層の上記一部と接合されている、請求項１〜４のいずれか一項に記載の端子付きケース部材。
【請求項６】
上記基材と上記封止部材とは、上記第１の樹脂材料よりも上記外部端子への密着性が高い第３の樹脂材料からなる基材接着層を介して互いに接合されている、請求項１〜５のいずれか一項に記載の端子付きケース部材。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の端子付きケース部材の製造方法であって、
上記貫通孔を有する上記基材を準備する準備工程と、
上記外部端子に上記端子接着層を形成する端子接着層形成工程と、
上記外部端子を上記貫通孔に挿通させた状態で、上記貫通孔における上記外部端子と上記基材との隙間に上記第１の樹脂材料を充填して上記封止部材を形成し、上記端子接着層を介して上記外部端子と上記封止部材とを互いに接合させて上記隙間を封止する封止工程と、
を含む、端子付きケース部材の製造方法。
【請求項８】
上記端子接着層形成工程では、電着塗装により上記外部端子に上記端子接着層を形成する、請求項７に記載の端子付きケース部材の製造方法。
【請求項９】
上記封止工程では、インサート成形により、上記貫通孔における上記外部端子と上記基材との隙間に、エンジニアリングプラスチック又はスーパーエンジニアリングプラスチックからなる上記第１の樹脂材料を充填して上記封止部材を形成する、請求項８に記載の端子付きケース部材の製造方法。
【請求項１０】
上記端子接着層形成工程では、電着塗装によって、熱硬化性のエポキシ樹脂、ポリアミド・イミド樹脂又はポリイミド樹脂からなる上記第２の樹脂材料を上記外部端子に付着させて上記第２の樹脂材料の硬化温度未満の温度環境で乾燥して半硬化状態の上記端子接着層を形成し、
上記封止工程では、上記外部端子を上記貫通孔内に挿通して上記端子接着層を上記貫通孔内に位置させて、エンジニアリングプラスチック又はスーパーエンジニアリングプラスチックからなる上記第１の樹脂材料を加熱溶融して上記隙間に充填して、上記第１の樹脂材料と上記第２の樹脂材料の一部とを相溶させて、上記第２の樹脂材料の硬化温度以上に加熱して上記端子接着層を完全に硬化させる、請求項８又は９に記載の端子付きケース部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、端子付きケース部材及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電解液を内部に有するキャパシタやリチウムイオン電池などにおいて、そのケースとして外部機器と電気的に接続するための外部端子を設けてなる端子付きケース部材が使用されている。そして、かかるケース部材では、ケース内の気密性を維持するために、外部端子とケース部材との隙間を樹脂製の封止部材で封止している。そして、金属製のケース部材を使用する場合には、当該封止部材を樹脂製とすることによりケース部材と外部端子と間の絶縁性も確保している。
【０００３】
ところが、外部端子は通常、金属製であるため、樹脂製の封止部材と金属製の外部端子との間で十分な密着性が得られない場合がある。密着性が低い場合には、両者間の気密性が低下して、ケース内の気密性を維持できなくなる恐れがある。そこで、特許文献１に開示の構成では、リチウムイオン二次電池の角型ケースの蓋において、外部端子の外表面を櫛状に切り欠いて凹凸を設けるとともに封止部材がこの凹凸に入り込むようにして、外部端子と封止部材との密着性を高めている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５４９２６５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示の構成では、封止部材として、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）樹脂、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂、ペルフオロアルコキシフッ素（ＰＦＡ）樹脂などを採用しており、封止部材を構成する樹脂材料自体が金属製の外部端子への密着性が比較的低い。そのため、上述のごとく外部端子に凹凸を設けたとしても、必ずしも十分な気密性が得られるとは限らず、改善の余地がある。また、外部端子の表面に微細な凹凸を設けて粗面化して、密着性を高めることも考えられるが、封止部材を構成する樹脂材料によっては、十分な密着性が得られない場合がある。特に封止部材を構成する樹脂材料として、エンジニアリングプラスチックやスーパーエンジニアリングプラスチックを採用した場合には、かかる傾向が顕著となる。
【０００６】
本発明は、かかる背景に鑑みてなされたものであり、気密性に優れた端子付きケース部材を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一の態様は、電子部品を収容するケース本体又は該ケース本体に取り付けられるケース蓋を構成するケース部材に、外部機器と電気的に接続される外部端子が固定されてなる端子付きケース部材であって、
上記ケース部材を構成する金属製の基材と、
上記基材に形成された貫通孔に挿通されている金属製の外部端子と、
上記貫通孔における上記外部端子と上記基材との隙間を封止する第１の樹脂材料からなる封止部材と、
を備え、
上記外部端子と上記封止部材とは、上記第１の樹脂材料よりも上記外部端子への密着性が高い第２の樹脂材料からなる端子接着層を介して互いに接合されている、端子付きケース部材にある。
【発明の効果】
【０００８】
上記端子付きケース部材によれば、封止部材と外部端子とは端子接着層を介して互いに接合されており、端子接着層を構成する第２の樹脂材料は封止部材を構成する第１の封止部材よりも外部端子への密着性が高い。そのため、端子接着層を備えない場合に比べて、外部端子と封止部材と間の密着性を高めることができるため、外部端子と基材との間の気密性を十分確保することができる。
【０００９】
以上のごとく、本発明によれば、気密性に優れた端子付きケース部材を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施例１における、端子付きケース部材を有する電子部品の斜視図。
【図２】図１における、II-II線位置での端子付きケース部材の断面図。
【図３】図２における、外部端子近傍の拡大断面図。
【図４】図３における、外部端子近傍のさらなる拡大断面図。
【図５】実施例１における、端子付きケース部材の製造方法を示す概念図。
【図６】変形例１における、外部端子近傍の拡大断面図。
【図７】変形例２における、外部端子近傍の拡大断面図。
【図８】変形例３における、端子付きケース部材の斜視図。
【図９】比較試験１、２における、試験例１、２の構成を示す斜視図及び断面図。
【図１０】比較試験１、２における、比較例の構成を示す斜視図及び断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
上記第１の樹脂材料は、エンジニアリングプラスチック又はスーパーエンジニアリングプラスチックであり、上記第２の樹脂材料は、エポキシ樹脂、ポリアミド・イミド樹脂又はポリイミド樹脂であることが好ましい。この場合には、エンジニアリングプラスチック又はスーパーエンジニアリングプラスチックを第１の樹脂材料とすることにより、封止部材の絶縁性、耐熱性、耐薬品性、機械特性を向上できる。第２の樹脂材料として採用したエポキシ樹脂、ポリアミド・イミド樹脂又はポリイミド樹脂は、熱溶融されたエンジニアリングプラスチックやスーパーエンジニアリングプラスチックと濡れ性がよく互いになじみやすく、エンジニアリングプラスチックやスーパーエンジニアリングプラスチックに対して親和性及び相溶性の高い表面特性を有する。また、これらの材料は耐熱性に優れるため、成型時に熱溶融したエンジニアリングプラスチックやスーパーエンジニアリングプラスチックによる熱劣化も生じにくい。従って、第１の樹脂材料及び第２の樹脂材料を上述のごとく採用することにより、端子接着層と金属製の外部端子との間及び封止部材と端子接着層との間に十分な密着性が得られる。また、封止部材と端子接着層とは樹脂同士のため互いに十分な密着性が得られる。その結果、外部端子と基材との間の気密性を一層向上させることができる。
【００１２】
なお、本明細書では、エンジニアリングプラスチックとは、耐熱温度が１００℃以上であって、いわゆる汎用プラスチックよりも引張強度及び弾性率が優れた樹脂材料を指す。また、スーパーエンジニアリングプラスチックとは、エンジニアリングプラスチックのうち耐熱温度が１５０℃以上の樹脂材料を指す。
【００１３】
上記端子接着層は電着塗装被膜からなることが好ましい。電着塗装は、水溶性の電着塗装用塗料を入れた浴中に、導体である被塗物を浸漬し、被塗物と対向電極との間に電圧を印加し、電流を流すことにより被塗物の表面に均一な水不溶性の塗膜を形成し、これを焼付乾燥することにより、被塗物の表面に強固な高分子薄膜を形成する技術である。そして、電着塗装によれば、被塗物が金属などの導電体であれば、複雑な形状であってもその表面に均一な樹脂製の薄膜を形成することができる。従って、上記端子接着層が電着塗装被膜からなることにより、外部端子が複雑な形状であっても端子接着層を均一な膜厚にすることができる。また、端子接着層を強固な樹脂被膜にして耐熱性に優れたものとすることができる。その結果、封止部材を形成する際の溶融熱による端子接着層の熱劣化を防止することができ、一層気密性に優れる。
【００１４】
上記端子接着層の厚さは、１０〜８０μｍの範囲内であることが好ましい。この場合には、端子接着層が外部端子及び封止部材の両方に対して十分な密着性を有することができ、外部端子と基材との間の気密性を一層向上させることができる。なお、
【００１５】
上記外部端子の外周面には凹部又は貫通孔が形成されており、上記端子接着層の一部が上記凹部又は上記貫通孔に入り込んでいるとともに、上記封止部材の一部が上記凹部又は上記貫通孔に入り込んだ上記端子接着層の上記一部と接合されていることが好ましい。この場合は、外部端子に対する端子接着層と密着性が向上するため、外部端子と基材との間の気密性が一層向上する。
【００１６】
上記基材と上記封止部材との間には、上記第１の樹脂材料よりも上記基材への密着性が高い第３の樹脂材料からなる基材接着層が介在している。この場合には、基材接着層を介して封止部材と基材との間の気密性が向上する。
【００１７】
本発明の他の態様は、端子付きケース部材の製造方法であって、
上記貫通孔を有する上記基材を準備する準備工程と、
上記外部端子に上記端子接着層を形成する端子接着層形成工程と、
上記外部端子を上記貫通孔に挿通させた状態で、上記貫通孔における上記外部端子と上記基材との隙間に上記第１の樹脂材料を充填して上記封止部材を形成し、上記端子接着層を介して上記外部端子と上記封止部材とを互いに接合させて上記隙間を封止する封止工程と、
を含む、端子付きケース部材の製造方法にある。
かかる製造方法によれば、上述のごとく、気密性に優れた端子付きケース部材を製造することができる。
【００１８】
上記端子接着層形成工程では、電着塗装により上記外部端子に上記端子接着層を形成することが好ましい。この場合は、電着塗装により端子接着層を強固な薄膜に形成し、熱劣化しにくくすることができ、気密性に優れた端子付きケース部材を製造することができる。さらに、端子接着層の形成材料の付き回り性が良いため、端子接着層を形成しようとする所望の領域における塗り残しの発生が防止されるとともに、形成材料の垂れが生じにくいため均一な樹脂被膜を形成することができる。その結果、端子接着層の形成の管理が容易となる。
【００１９】
上記封止工程では、インサート成形により、上記貫通孔における上記外部端子と上記基材との隙間に、エンジニアリングプラスチック又はスーパーエンジニアリングプラスチックからなる上記第１の樹脂材料を充填して上記封止部材を形成することができる。従来、金属とエンジニアリングプラスチックのインサート成形時に、それらの接合のために予め金属表面に接着層として樹脂層を形成すること、いわゆるプライマーや下塗りを適用することはほとんど行われていない。しかしながら、端子接着層を電着塗装により強固な薄膜に形成して熱劣化しにくくすることにより、上述のごとく、インサート成形により、エンジニアリングプラスチック又はスーパーエンジニアリングプラスチックからなる第１の樹脂材料を上記隙間に充填して封止部材を形成することができる。その結果、封止部材により上記隙間を確実に封止して、一層気密性に優れた端子付きケース部材を製造することができる。
【００２０】
上記端子接着層形成工程では、電着塗装によって、熱硬化性のエポキシ樹脂、ポリアミド・イミド樹脂又はポリイミド樹脂からなる上記第２の樹脂材料を上記外部端子に付着させて上記第２の樹脂材料の硬化温度未満の温度環境で乾燥して半硬化状態の上記端子接着層を形成し、上記封止工程では、上記半硬化させた上記端子接着層が上記貫通孔内に位置するように、上記外部端子を上記貫通孔内に挿通して、加熱溶融したエンジニアリングプラスチックからなる上記第１の樹脂材料を上記隙間に充填して、上記第１の樹脂材料に上記第２の樹脂材料の一部を相溶させて、上記第２の樹脂材料の硬化温度以上に加熱して上記樹脂被膜を完全に硬化させることが好ましい。この場合には、端子接着層と封止部材とを強固に密着した状態にすることができるため、基材と外部端子との間の気密性を一層向上することができる。さらに、端子接着層と封止部材との間に両樹脂材料が相溶してなる端子側相溶層が形成される。当該端子側相溶層により、金属製の外部端子と樹脂製の封止部材との間の熱膨張収縮差に起因する応力を緩和することができるため、温度変化に伴う気密性の低下を抑制できる。
【実施例】
【００２１】
（実施例１）
上記端子付きケース部材の実施例について、図１〜５を用いて以下に説明する。
図１に示すように、実施例１の端子付きケース部材１は、電子部品１００を収容するケース本体１ａ又は該ケース本体１ａに取り付けられるケース蓋１ｂを構成するケース部材１０に、外部機器と電気的に接続される外部端子２０が固定されてなる。
端子付きケース部材１は、図２に示すように、基材１１、外部端子２０及び封止部材３０を備える。
基材１１は金属製であって、ケース部材１０を構成している。
外部端子２０は、基材１１に形成された貫通孔１２に挿通されている。
封止部材３０は第１の樹脂材料からなり、貫通孔１２における外部端子２０と基材１１との隙間１３を封止している。
外部端子２０と封止部材３０とは、第１の樹脂材料よりも外部端子２０への密着性が高い第２の樹脂材料からなる端子接着層４０を介して、互いに接合されている。
【００２２】
以下、実施例１の端子付きケース部材１について詳述する。
図１に示すように、ケース本体１ａは電子部品１００を収容しており、ケース本体１ａの開口部にケース蓋１ｂが取り付けられている。そして、本例では、ケース蓋１ｂをケース部材１０として、当該ケース部材１０に後述の外部端子２０を取り付けている。本例では、電子部品１００は電極体であって、ケース本体１ａの開口部がケース蓋１ｂにより封止された状態でケース内部に電解液が充填されて二次電池が構成されている。
【００２３】
図２に示すように、ケース部材１０を構成する金属製の基材１１には２つの貫通孔１２と、安全弁１５とが設けられている。本例では、基材１１はアルミニウム合金製である。そして、貫通孔１２には外部端子２０が挿通されている。外部端子２０は金属製であって、銅製、アルミニウム合金製などとすることができ、本例では銅製である。また、本例では外部端子２０は円柱形をなしている。外部端子２０において、ケース本体１ａ内に位置することとなる下端には、電子部品１００に接続される集電体２５が溶接されている。
【００２４】
図３に示すように、外部端子２０の外表面には、貫通孔１２内に位置する部位を含む軸方向Ｙの中央領域には、端子接着層４０が設けられている。端子接着層４０は、電着塗装により形成された樹脂被膜である。端子接着層４０を構成する樹脂材料（第２の樹脂材料）は、後述する封止部材３０を構成する第１の樹脂材料よりも、外部端子２０への密着性が高いものが採用される。例えば、端子接着層４０を構成する樹脂材料（第２の樹脂材料）として、カチオン電着塗料である熱硬化性のエポキシ樹脂、ポリアミド・イミド樹脂又はポリイミド樹脂を採用することができ、本例では、熱硬化性のエポキシ樹脂を採用している。端子接着層４０の平均厚さは、１０〜８０μｍの範囲内とすることができ、好ましくは２０〜５０μｍの範囲内であり、本例では平均厚さを３０μｍとしている。端子接着層４０の平均厚さが１０μｍ未満である場合は、端子表面の微細な凹凸等に起因して、端子接着層４０が薄すぎるなどの塗りむらが生じたり、端子接着層４０が形成されない塗り残しが生じたりするため好ましくない。また、端子接着層４０の平均厚さが８０μｍを超える場合は、層形成に過度の時間がかかるおそれがあり現実的でない。
【００２５】
本例では、図３に示すように、基材１１における貫通孔１２の壁面１２ａと、基材１１の表側面１１１における貫通孔１２の周辺領域と、基材１１の裏側面１１２における貫通孔１２の周辺領域とに亘る領域に、基材接着層５０が形成されている。本例では、基材接着層５０は、端子接着層４０と同様に、電着塗装により形成された樹脂被膜であって、端子接着層４０と同様の構成を有している。
【００２６】
図３に示すように、貫通孔１２において、基材１１と外部端子２０との隙間１３は封止部材３０により封止されている。そして、外部端子２０と封止部材３０との間には端子接着層４０が介在しており、端子接着層４０を介して外部端子２０と封止部材３０とが互いに接合されている。また、基材１１と封止部材３０との間には基材接着層５０が介在しており、基材１１と封止部材３０とが互いに接合されている。
【００２７】
封止部材３０を構成する樹脂材料（第１の樹脂材料）としては、後述するインサート成形が可能なように熱可塑性の樹脂材料であることが好ましく、インサート成形時に高温に曝されることに鑑みて、耐熱温度が１５０℃以上であることが好ましい。また、第１の樹脂材料と第２の樹脂材料との相溶性及び接着性を確保する観点から、両者の溶解性パラメータ（ＳＰ値）を近い値とすることが好ましい。例えば、第２の樹脂材料としてＳＰ値１１程度のエポキシ樹脂や、ＳＰ値１３．６程度のポリアミド・イミド樹脂又はポリイミド樹脂などを採用する場合を考慮して、第１の樹脂材料として溶解性パラメータ（ＳＰ値）が９．５〜１５の範囲内のものを採用とすることができる。
【００２８】
例えば、第１の樹脂材料としては、ナイロン樹脂、ポリカーボネート樹脂などのエンジニアリングプラスチックや、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）樹脂、ポリサルホン（ＰＳＦ）樹脂、ポリエーテルサルホン（ＰＥＳ）樹脂、ポリアミド・イミド（ＰＡＩ）樹脂などのスーパーエンジニアリングプラスチックを採用することができ、本例では、ＰＰＳ樹脂を採用している。
【００２９】
本例では、図４に示すように、端子接着層４０と封止部材３０との間には、両者の樹脂材料が互いに相溶してなる端子側相溶層４５が形成されている。また、基材接着層５０と封止部材３０との間には、両者の樹脂材料が互いに相溶してなる基材側相溶層５５が形成されている。なお、端子側相溶層４５と封止部材３０及び端子接着層４０との境界は実際には不明瞭となっている。同様に、基材側相溶層５５と封止部材３０及び基材接着層５０との境界も実際には不明瞭となっている。
【００３０】
以下に、本例の端子付きケース部材１の製造方法について説明する。
まず、図５（ａ）に示す準備工程Ｓ１を行う。準備工程Ｓ１では、貫通孔１２を有する基材１１を用意する貫通孔１２は、外部端子２０が遊嵌可能なように外部端子２０の径よりも大きく形成される。
【００３１】
次に、図５（ｂ）に示す端子接着層形成工程Ｓ２を行う。端子接着層形成工程Ｓ２では、外部端子２０に端子接着層４０を形成する。本例の端子接着層形成工程Ｓ２では、電着塗装により、水溶性化された熱硬化性のポリエポキシ樹脂からなる樹脂被膜を形成して端子接着層４０を形成する。なお、外部端子２０において、貫通孔１２内に位置する領域とその周辺領域とに端子接着層４０が形成されるように、これら以外の両端領域にはマスキングを施して電着塗装を行う。本例では、端子接着層形成工程Ｓ２において、電着塗装によって、熱硬化性のエポキシ樹脂を外部端子２０に付着させて当該エポキシ樹脂の硬化温度未満の温度環境で乾燥して半硬化状態の端子接着層４０を形成する。
【００３２】
本例における端子接着層形成工程Ｓ２での電着塗装は以下のように行う。まず、外部端子２０の表面に対して洗浄及び脱脂を行う。その後、２０％の固形分濃度のカチオン型エポキシ樹脂系電着塗料（株式会社日本ペイント社製、型番インシュリード３０３０）を満たした電着塗装用の浴槽中に上記洗浄及び脱脂後の外部端子２０を浸漬し、印加電圧２００Ｖで３分間通電させる。その後、外部端子２０を浴槽から取り出して水洗いし、１３０℃の乾燥炉で２０分乾燥させる。これにより、平均厚さ５０μｍの半硬化状態のエポキシ樹脂被膜からなる端子接着層４０を形成することができる。
【００３３】
また、本例では、図５（ｃ）に示す基材接着層形成工程Ｓ３を行う。基材接着層形成工程Ｓ３では、基材１１における貫通孔１２の壁面と、基材１１の表側面１１１における貫通孔１２の周辺領域と、基材１１の裏側面１１２における貫通孔１２の周辺領域とに基材接着層５０を形成する。基材接着層形成工程Ｓ３は端子接着層形成工程Ｓ２と同様に電着塗装により行う。
【００３４】
その後、図５（ｄ）及び図５（ｅ）に示す封止工程Ｓ４を行う。封止工程Ｓ４では、図５（ｄ）に示すように外部端子２０を貫通孔１２に挿通させた状態で、図５（ｅ）に示すように貫通孔１２における外部端子２０と基材１１との隙間１３をＰＰＳ樹脂からなる封止部材３０で封止する。封止部材３０の形成はインサート成形により行う。本例では、半硬化状態のエポキシ樹脂被膜からなる端子接着層４０が設けられた外部端子２０を、基材１１の貫通孔１２に挿通した状態で、図示しないインサート成形用金型にセットした後、３３０℃に加熱して溶融させたＰＰＳ樹脂をインサート成形用金型に流し込んで、図５（ｅ）に示すように隙間１３に充填して隙間１３を封止して封止部材３０を形成する。これにより、封止部材３０と外部端子２０との間に端子接着層４０を介在させて端子接着層４０を介して封止部材３０と外部端子２０とを互いに接合させるとともに、封止部材３０と基材１１との間に基材接着層５０を介在させて封止部材３０と基材１１とを互いに接合させる。その後、外部端子２０に集電体２５を溶接して、図２に示す端子付きケース部材１が形成される。
【００３５】
本例では、上述のインサート成形により、図４に示す端子接着層４０と封止部材３０との間に両者の形成材料が互いに相溶してなる端子側相溶層４５と、基材接着層５０と封止部材３０との間に両者の形成材料が互いに相溶してなる基材側相溶層５５とが形成される。
【００３６】
次に、本例の端子付きケース部材１における作用効果について、詳述する。
本例の端子付きケース部材１によれば、外部端子２０と封止部材３０とは端子接着層４０を介して互いに接合されており、端子接着層４０を構成する第２の樹脂材料は封止部材３０を構成する第１の封止部材よりも外部端子２０への密着性が高い。そのため、端子接着層４０を備えない場合に比べて、外部端子２０と封止部材３０と間の密着性を高めることができるため、外部端子２０と基材１１との間の気密性を十分確保することができる。
【００３７】
また、本例では、封止部材３０の形成材料である第１の樹脂材料としてエンジニアリングプラスチックを採用し、端子接着層４０の形成材料である第２の樹脂材料としてエポキシ樹脂としている。これにより、エンジニアリングプラスチック又はスーパーエンジニアリングプラスチックを第１の樹脂材料とすることにより、封止部材３０の絶縁性、耐熱性、耐薬品性、機械特性を向上できる。そして、第２の樹脂材料として採用したエポキシ樹脂、ポリアミド・イミド樹脂又はポリイミド樹脂は、熱溶融されたエンジニアリングプラスチックやスーパーエンジニアリングプラスチックと濡れ性がよく互いになじみやすく、エンジニアリングプラスチックやスーパーエンジニアリングプラスチックに対して親和性及び相溶性の高い表面特性を有する。また、これらの材料は耐熱性に優れるため、成型時に熱溶融したエンジニアリングプラスチックやスーパーエンジニアリングプラスチックによる熱劣化も生じにくい。従って、第１の樹脂材料及び第２の樹脂材料を上述のごとく採用することにより、端子接着層４０と金属製の外部端子２０との間及び封止部材３０と端子接着層４０との間に十分な密着性が得られる。また、封止部材３０と端子接着層４０とは樹脂同士のために互いに十分な密着性が得られる。その結果、外部端子２０と基材１１との間の気密性を一層向上させることができる。
【００３８】
また、本例では、端子接着層４０は電着塗装被膜からなる。これにより、外部端子２０が複雑な形状であっても端子接着層４０は均一な膜厚にすることができる。また、端子接着層４０を強固な樹脂被膜にして耐熱性に優れたものとすることができる。その結果、封止部材３０を形成する際の溶融熱による端子接着層４０の熱劣化を防止することができ、一層気密性に優れる。特に封止部材３０の形成材料である第１の樹脂材料としてスーパーエンジニアリングプラスチックを採用した場合には、スーパーエンジニアリングプラスチックの耐熱性が１５０℃以上と高いため、端子接着層４０を耐熱性に優れた電着塗装被膜とすることにより、スーパーエンジニアリングプラスチックの溶融熱による熱劣化を効果的に防止することができる。
【００３９】
また、本例では、端子接着層４０の厚さは、１０〜８０μｍの範囲内であって、３０μｍとしている。これにより、端子接着層４０が外部端子２０及び封止部材３０の両方に対して十分な密着性を有することができ、外部端子２０と基材１１との間の気密性を一層向上させることができる。
【００４０】
また、本例では、基材１１と封止部材３０とは、第１の樹脂材料よりも外部端子２０への密着性が高い第３の樹脂材料からなる基材接着層５０を介して互いに接合されている、これにより、基材接着層５０を介して封止部材３０と基材１１との間の気密性が向上する。なお、本例では、基材接着層５０を形成する第３の樹脂材料は、端子接着層４０の形成材料（第２の樹脂材料）と同一である。さらに、本例では、基材接着層５０と封止部材３０との間に両樹脂材料が相溶してなる基材側相溶層５５が形成される。基材側相溶層５５により、金属製の基材１１と樹脂製の封止部材３０との間の熱膨張収縮差に起因する応力を緩和することができるため、温度変化に伴う封止部材３０と基材１１との間の気密性の低下を抑制できる。
【００４１】
本例における端子付きケース部材１の製造方法は、貫通孔１２を有する基材１１を準備する準備工程Ｓ１と、外部端子２０に端子接着層４０を形成する端子接着層形成工程Ｓ２と、外部端子２０を貫通孔１２に挿通させた状態で、貫通孔１２における外部端子２０と基材１１との隙間１３に封止部材３０を充填し、端子接着層４０を介して封止部材３０と外部端子２０とを互いに接合させて隙間１３を封止する封止工程Ｓ４とを含む。かかる製造方法によれば、上述のごとく、気密性に優れた端子付きケース部材１を製造することができる。
【００４２】
また、本例では、端子接着層形成工程Ｓ２において、電着塗装により外部端子２０に端子接着層４０を形成する。これにより、電着塗装により端子接着層４０を強固な薄膜に形成し、熱劣化しにくくすることができ、気密性に優れた端子付きケース部材１を製造することができる。さらに、電着塗装は端子接着層４０の形成材料の付き回り性が良いため、端子接着層４０を形成しようとする所望の領域における塗り残しの発生が防止されるとともに、形成材料の垂れが生じにくいため均一な被膜を形成することができる。その結果、端子接着層４０の形成の管理が容易となる。
【００４３】
また、本例では、封止工程Ｓ４では、インサート成形により、貫通孔１２における外部端子２０と基材１１との隙間に、エンジニアリングプラスチック又はスーパーエンジニアリングプラスチックからなる第１の樹脂材料を充填して封止部材３０を形成している。そして、本例では、端子接着層４０を電着塗装により強固な薄膜に形成して熱劣化しにくくしているため、上述のごとく、インサート成形により、エンジニアリングプラスチック又はスーパーエンジニアリングプラスチックからなる第１の樹脂材料を隙間１３に充填して封止部材３０を形成することができる。その結果、封止部材３０により隙間１３を確実に封止して、一層気密性に優れた端子付きケース部材１を製造することができる。
【００４４】
また、本例では、端子接着層形成工程Ｓ２において、電着塗装によって熱硬化性のエポキシ樹脂からなる第２の樹脂材料を外部端子２０に付着させて上記第２の樹脂材料の硬化温度未満の温度環境で乾燥して半硬化状態の端子接着層４０を形成する。そして、封止工程Ｓ４では、外部端子２０を貫通孔１２内に挿通して端子接着層４０を貫通孔１２内に位置させて、エンジニアリングプラスチックからなる第１の樹脂材料を加熱溶融して隙間１３に充填して、第１の樹脂材料と第２の樹脂材料の一部とを相溶させて、第２の樹脂材料の硬化温度以上に加熱して端子接着層４０を完全に硬化させる。これにより、端子接着層４０と封止部材３０とを強固に密着した状態にすることができるため、封止部材３０と外部端子２０との間の気密性を一層向上することができる。さらに、端子接着層４０と封止部材３０との間に両樹脂材料が相溶してなる端子側相溶層４５が形成される。端子側相溶層４５により、金属製の外部端子２０と樹脂製の封止部材３０との間の熱膨張収縮差に起因する応力を緩和することができるため、温度変化に伴う封止部材３０と外部端子２０との間の気密性の低下を抑制できる。
【００４５】
なお、本例の外部端子２０に替えて、図６に示す変形例１のように、外部端子２０の外周面には凹部２１が形成されており、端子接着層４０の一部４６が凹部２１に入り込んでいるとともに、封止部材３０の一部３５が、凹部２１に入り込んだ端子接着層４０の一部４６と接合されている構成としてもよい。当該変形例１によれば、端子接着層４０と外部端子２０との密着性を高めることができ、封止部材３０と外部端子２０との間の気密性が一層向上する。
【００４６】
また、本例の外部端子２０に替えて、図７（ａ）、図７（ｂ）に示す変形例２のように、外部端子２０には端子貫通孔２２が形成されており、端子接着層４０の一部４６が端子貫通孔２２に入り込んでいるとともに、封止部材３０の一部３５が、端子貫通孔２２に入り込んだ端子接着層４０の一部４６と接合されている構成としてもよい。当該変形例２によっても、端子接着層４０と外部端子２０との密着性を高めることができるとともに、端子接着層４０と封止部材３０との密着性を高めることができ、封止部材３０と外部端子２０との間の気密性が一層向上する。
【００４７】
なお、本例では、ケース部材１０としてケース蓋１ｂを採用し、ケース蓋１ｂに外部端子２０を設けたが、これに替えて、図８に示す変形例３のように、ケース部材１０としてケース本体１ａを採用し、ケース本体１ａに外部端子２０を設けてもよい。なお、変形例３において、ケース本体１ａは扁平状の箱型をなしており、長手面側に開口部を有する。そして、外部端子２０は開口部に隣接する側壁に設けられている。なお、当該開口部は図示しないケース蓋により覆われて封止可能に構成されている。当該変形例３においても実施例１の場合と同等の作用効果を奏する。
【００４８】
以上のごとく、本例によれば、気密性に優れた端子付きケース部材１を提供することができる。
【００４９】
（比較試験）
次に、比較試験１として、以下の気密試験を行った。
まず、試験例１として、図９（ａ）及び図９（ａ）におけるIXb-IXb線位置での断面図である図９（ｂ）に示すように、上記実施例１の端子付きケース部材１と同一構成の基材１１、外部端子２０、封止部材３０、端子接着層４０及び基材接着層５０を有する試験体１ｐを用意した。なお、試験体１ｐでは、外部端子２０は一つのみ設けており、安全弁１５は設けていない。
また、試験例２として、図９（ｃ）及び図９（ｃ）におけるIXd-IXd線位置での断面図である図９（ｄ）に示すように、上記変形例１の端子付きケース部材１と同一構成の基材１１、外部端子２０、封止部材３０、端子接着層４０及び基材接着層５０を有する試験体１ｑを用意した。なお、試験体１ｑでも、外部端子２０は一つのみ設けており、安全弁１５は設けていない。
また、比較例として、図１０（ａ）及び図１０（ａ）におけるXb-Xb線位置での断面図である図１０（ｂ）に示すように、上記試験体１ｐにおいて、端子接着層４０及び基材接着層５０を有しない構成の試験体９ｐを用意した。
【００５０】
比較試験１の気密試験はＨｅリーク試験とし、以下のように行った。まず、試験例１、２及び比較例１における各試験体１ｐ、１ｑ、９ｐを所定のＨｅリーク試験治具にセットし、その後、Ｈｅリークディテクタ（アルバック社製、型番
HELIOT 904）を使用し、内部真空法（吹き付け法）により各々のＨｅ漏れ量を測定した。なお、合格基準は１．０×１０−７Ｐａ・ｍ３／ｓｅｃ以下とした。
【００５１】
次に、比較試験２として、以下の引張強度試験を行った。試験例１，２及び比較例は比較試験１の場合と同様とした。比較試験２の引張強度試験では、電子式引張試験機（米倉製作所社製、型番
CATY-1005Z）を用いて、試験例１、２及び比較例１における各試験体１ｐ、１ｑ、９ｐの外部端子２０と基材１１とをそれぞれチャックし、２５．４ｍｍ／ｍｉｎの引張速度で破断するまで外部端子２０の軸方向Ｙに引っ張り、ピーク荷重を測定した。
【００５２】
上記比較試験１、２の試験結果を表１に示す。
【表１】
2020088137.tif 000003
【００５３】
表１に示すように、比較試験１において、試験例１、２では、比較例よりもＨｅリーク量が有意に少ないことが確認できた。そして、比較試験２において、試験例１では、比較例と同等の引張強度を有しており、試験例２では比較例に対して有意に引張強度が大きいことが確認できた。
【００５４】
本発明は上記各実施形態及び各変形形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の実施形態に適用することが可能である。
【符号の説明】
【００５５】
１  端子付きケース部材
１ｂ  ケース蓋
１０  ケース部材
１１  基材
１２  貫通孔
１３  隙間
２０  外部端子
３０  封止部材
４０  端子接着層
４５  端子側相溶層
５０  基材接着層
５５  基材側相溶層
【図１】
2020088137.tif 000004
【図２】
2020088137.tif 000005
【図３】
2020088137.tif 000006
【図４】
2020088137.tif 000007
【図５】
2020088137.tif 000008
【図６】
2020088137.tif 000009
【図７】
2020088137.tif 000010
【図８】
2020088137.tif 000011
【図９】
2020088137.tif 000012
【図１０】
2020088137.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】令和1年11月1日(2019.11.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品を収容するケース本体又は該ケース本体に取り付けられるケース蓋を構成するケース部材に、外部機器と電気的に接続される外部端子が固定されてなる端子付きケース部材であって、
上記ケース部材を構成する金属製の基材と、
上記基材に形成された貫通孔に挿通されている金属製の外部端子と、
上記貫通孔における上記外部端子と上記基材との隙間を封止する第１の樹脂材料からなる封止部材と、
を備え、
上記外部端子と上記封止部材とは、上記第１の樹脂材料よりも上記外部端子への密着性が高い第２の樹脂材料からなる端子接着層を介して互いに接合されており、
上記第１の樹脂材料は、エンジニアリングプラスチック又はスーパーエンジニアリングプラスチックであり、
上記第２の樹脂材料は、エポキシ樹脂、ポリアミド・イミド樹脂又はポリイミド樹脂である、端子付きケース部材。
【請求項２】
上記端子接着層は電着塗装被膜からなる、請求項１に記載の端子付きケース部材。
【請求項３】
上記端子接着層の厚さは、１０〜８０μｍの範囲内である、請求項１又は２に記載の端子付きケース部材。
【請求項４】
上記外部端子の外周面には凹部又は貫通孔が形成されており、上記端子接着層の一部が上記凹部又は上記貫通孔に入り込んでいるとともに、上記封止部材の一部が上記凹部又は上記貫通孔に入り込んだ上記端子接着層の上記一部と接合されている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の端子付きケース部材。
【請求項５】
上記基材と上記封止部材とは、上記第１の樹脂材料よりも上記外部端子への密着性が高い第３の樹脂材料からなる基材接着層を介して互いに接合されている、請求項１〜４のいずれか一項に記載の端子付きケース部材。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の端子付きケース部材の製造方法であって、
上記貫通孔を有する上記基材を準備する準備工程と、
上記外部端子に上記端子接着層を形成する端子接着層形成工程と、
上記外部端子を上記貫通孔に挿通させた状態で、上記貫通孔における上記外部端子と上記基材との隙間に上記第１の樹脂材料を充填して上記封止部材を形成し、上記端子接着層を介して上記外部端子と上記封止部材とを互いに接合させて上記隙間を封止する封止工程と、
を含む、端子付きケース部材の製造方法。
【請求項７】
上記端子接着層形成工程では、電着塗装により上記外部端子に上記端子接着層を形成する、請求項６に記載の端子付きケース部材の製造方法。
【請求項８】
上記封止工程では、インサート成形により、上記貫通孔における上記外部端子と上記基材との隙間に、エンジニアリングプラスチック又はスーパーエンジニアリングプラスチックからなる上記第１の樹脂材料を充填して上記封止部材を形成する、請求項７に記載の端子付きケース部材の製造方法。
【請求項９】
上記端子接着層形成工程では、電着塗装によって、熱硬化性のエポキシ樹脂、ポリアミド・イミド樹脂又はポリイミド樹脂からなる上記第２の樹脂材料を上記外部端子に付着させて上記第２の樹脂材料の硬化温度未満の温度環境で乾燥して半硬化状態の上記端子接着層を形成し、
上記封止工程では、上記外部端子を上記貫通孔内に挿通して上記端子接着層を上記貫通孔内に位置させて、エンジニアリングプラスチック又はスーパーエンジニアリングプラスチックからなる上記第１の樹脂材料を加熱溶融して上記隙間に充填して、上記第１の樹脂材料と上記第２の樹脂材料の一部とを相溶させて、上記第２の樹脂材料の硬化温度以上に加熱して上記端子接着層を完全に硬化させる、請求項７又は８に記載の端子付きケース部材の製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明の一の態様は、電子部品を収容するケース本体又は該ケース本体に取り付けられるケース蓋を構成するケース部材に、外部機器と電気的に接続される外部端子が固定されてなる端子付きケース部材であって、
上記ケース部材を構成する金属製の基材と、
上記基材に形成された貫通孔に挿通されている金属製の外部端子と、
上記貫通孔における上記外部端子と上記基材との隙間を封止する第１の樹脂材料からなる封止部材と、
を備え、
上記外部端子と上記封止部材とは、上記第１の樹脂材料よりも上記外部端子への密着性が高い第２の樹脂材料からなる端子接着層を介して互いに接合されており、
上記第１の樹脂材料は、エンジニアリングプラスチック又はスーパーエンジニアリングプラスチックであり、
上記第２の樹脂材料は、エポキシ樹脂、ポリアミド・イミド樹脂又はポリイミド樹脂である、端子付きケース部材にある。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
上記第１の樹脂材料は、エンジニアリングプラスチック又はスーパーエンジニアリングプラスチックであり、上記第２の樹脂材料は、エポキシ樹脂、ポリアミド・イミド樹脂又はポリイミド樹脂である。このように、エンジニアリングプラスチック又はスーパーエンジニアリングプラスチックを第１の樹脂材料とすることにより、封止部材の絶縁性、耐熱性、耐薬品性、機械特性を向上できる。第２の樹脂材料として採用したエポキシ樹脂、ポリアミド・イミド樹脂又はポリイミド樹脂は、熱溶融されたエンジニアリングプラスチックやスーパーエンジニアリングプラスチックと濡れ性がよく互いになじみやすく、エンジニアリングプラスチックやスーパーエンジニアリングプラスチックに対して親和性及び相溶性の高い表面特性を有する。また、これらの材料は耐熱性に優れるため、成型時に熱溶融したエンジニアリングプラスチックやスーパーエンジニアリングプラスチックによる熱劣化も生じにくい。従って、第１の樹脂材料及び第２の樹脂材料を上述のごとく採用することにより、端子接着層と金属製の外部端子との間及び封止部材と端子接着層との間に十分な密着性が得られる。また、封止部材と端子接着層とは樹脂同士のため互いに十分な密着性が得られる。その結果、外部端子と基材との間の気密性を一層向上させることができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
上記端子接着層の厚さは、１０〜８０μｍの範囲内であることが好ましい。この場合には、端子接着層が外部端子及び封止部材の両方に対して十分な密着性を有することができ、外部端子と基材との間の気密性を一層向上させることができる。