(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半田付けによって実装して用いる電気化学デバイスであって、パッケージと、該パッケージ内に封入された蓄電素子と、一方の端部が前記蓄電素子に電気的に接続され、他方の端部側が前記パッケージから導出された少なくとも１対の端子と、前記パッケージ全体と前記端子の導出部分の基端部とを被覆し、外部から前記パッケージへの熱伝導を抑制する熱伝導抑制手段と、を備え、前記熱伝導抑制手段は、前記パッケージの熱伝導率よりも低い熱伝導率を有する多孔質材からなる断熱材層を備えることを特徴とする電気化学デバイス。
【請求項２】
前記熱伝導抑制手段は、前記断熱材層と、該断熱材層を被覆するカバーシートと、を備えることを特徴とする請求項１に記載の電気化学デバイス。
【請求項３】
前記カバーシートは、粘着材を介して前記断熱材層の表面に貼り付けられていることを特徴とする請求項２に記載の電気化学デバイス。
【請求項４】
前記カバーシートには、エア抜き孔が形成されていることを特徴とする請求項２に記載の電気化学デバイス。
【請求項５】
前記パッケージと前記断熱材層との間に該断熱材層に被覆されるように介装され、前記パッケージよりも高い剛性を有し、該パッケージ及び前記端子の導出部分の基端部を被覆する変形抑制材を備えることを特徴とする請求項１に記載の電気化学デバイス。
【請求項６】
表面にランドが形成された回路基板と、該回路基板上に搭載され、前記端子の導出部分の先端が前記ランドに半田を介して接続された請求項１〜５のいずれか１項に記載の電気化学デバイスと、を有することを特徴とする電気化学デバイスの実装構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄電素子を封入したパッケージから少なくとも１対の端子を導出した構造を備える電気化学デバイスと、該電気化学デバイスを回路基板に実装して成る電気化学デバイスの実装構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気化学デバイス、例えば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やリチウムイオン電池等には、蓄電素子を封入したパッケージから少なくとも１対の端子を導出した構造を備えたものが存在する。
【０００３】
例えば、前記に該当する電気二重層キャパシタは、正極側電極と負極側電極とをセパレータを介して順次積層して構成された蓄電素子と、蓄電素子の正極側電極に電気的に接続された正極端子の一方の端部側と、蓄電素子の負極側電極に電気的に接続された負極端子の一方の端部側と、電解液とを、パッケージに封入すると共に、正極端子の他方の端部側と負極端子の他方の端部側とをパッケージから導出した構造を備えている。前記パッケージには、例えばプラスチック製の保護層と金属製のバリア層とプラスチック製のヒートシール層を順に有するラミネートフィルムが用いられており、該パッケージは、例えば所定サイズの１枚の矩形フィルムを折り曲げて重ね合わせてからその３辺（ヒートシール層が重なり合った部分）をヒートシールして封止することにより形成されている。
【０００４】
先に例示した電気二重層キャパシタを含む電気化学デバイスの近年における小型化に伴い、該電気化学デバイスを一般の電子部品と同様に鉛フリー半田を使用した高温のリフロー半田付けによって基板等に実装できるようにすることが要望されている。換言すれば、鉛フリー半田を使用した高温のリフロー半田付けに対応可能な電気化学デバイスの要求が高まっている。
【０００５】
しかし、従前の電気化学デバイスは鉛フリー半田を使用した高温のリフロー半田付けに対応するものではないため、該電気化学デバイスを一般の電子部品と同様に鉛フリー半田を使用した高温のリフロー半田付けによって基板等に実装できるようにする要望に答えることができない。
【０００６】
即ち、鉛フリー半田を使用したリフロー半田付けに用いられるリフロー炉の炉内温度は最大で例えば２５０℃前後に達する。このため、従前の電気化学デバイスをリフロー炉に投入してリフロー半田付けを行うと、該リフロー炉の炉内雰囲気に直接晒されるパッケージを通じてその内側に熱が流入する。そして、この熱によってパッケージ内の蓄電素子が熱劣化して電気化学デバイスそれ自体の電気特性が著しく低下する等の不具合を生じ得る。
【０００７】
特許文献１には電気化学デバイスをケース内に収納した構造が開示されているが、該ケースはパッケージへの熱伝導を積極的に抑制するものではないため前記同様の不具合を生じ得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０００−２８６１７１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、鉛フリー半田を使用した高温のリフロー半田付けに対応できる電気化学デバイスと、該電気化学デバイスを回路基板に実装して成る電気化学デバイスの実装構造、を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的を達成するため、本発明は、半田付けによって実装して用いる電気化学デバイスであって、パッケージと、該パッケージ内に封入された蓄電素子と、一方の端部が前記蓄電素子に電気的に接続され、他方の端部側が前記パッケージから導出された少なくとも１対の端子と、前記パッケージ全体と前記端子の導出部分の基端部とを被覆し、外部から前記パッケージへの熱伝導を抑制する熱伝導抑制手段と、を備える。
【００１１】
この電気化学デバイスおよびその実装構造によれば、パッケージ全体を覆う熱伝導抑制手段によってリフロー半田付け時におけるパッケージへの熱伝導を抑制して、パッケージを通じてその内側に流入する熱量を低減できる。このため、パッケージ内に流入した熱によって蓄電素子が熱劣化して電気化学デバイスそれ自体の電気特性が著しく低下する等の不具合を確実に回避することができる。これにより、電気化学デバイスを一般の電子部品と同様に鉛フリー半田を使用したリフロー半田付けによって基板等に実装できるようにする要望に確実に答えることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、鉛フリー半田を使用した高温のリフロー半田付けに対応できる電気化学デバイスと、電気化学デバイスを回路基板に実装して成る電気化学デバイスの実装構造を提供することができる。本発明の前記目的とそれ以外の目的と、構成特徴と、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。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明を電気二重層キャパシタに適用した第１実施形態を示す、電気二重層キャパシタの上面図である。
【図２】図１のａ１−ａ１線に沿う縦断面図である。
【図３】図１のａ２−ａ２線に沿う縦断面図である。
【図４】図２のＡ部の詳細図である。
【図５】図１〜図４に示した電気二重層キャパシタを回路基板に実装して成る実装構造を示す図である。
【図６】本発明を電気二重層キャパシタに適用した第２実施形態を示す、電気二重層キャパシタの上面図である。
【図７】図６のｂ１−ｂ１線に沿う縦断面図である。
【図８】図６のｂ２−ｂ２線に沿う縦断面図である。
【図９】図６〜図８に示した電気二重層キャパシタを回路基板に実装して成る実装構造を示す図である。
【図１０】本発明を電気二重層キャパシタに適用した第３実施形態を示す、電気二重層キャパシタの上面図である。
【図１１】図１０のｃ１−ｃ１線に沿う縦断面図である。
【図１２】図１０のｃ２−ｃ２線に沿う縦断面図である。
【図１３】図１０〜図１２に示した電気二重層キャパシタを回路基板に実装して成る実装構造を示す図である。
【図１４】本発明を電気二重層キャパシタに適用した第４実施形態を示す、電気二重層キャパシタの上面図である。
【図１５】図１４のｄ１−ｄ１線に沿う縦断面図である。
【図１６】図１４のｄ２−ｄ２線に沿う縦断面図である。
【図１７】図１４〜図１６に示した電気二重層キャパシタを回路基板に実装して成る実装構造を示す図である。
【図１８】電気二重層キャパシタに関する参考形態を示す、電気二重層キャパシタの上面図である。
【図１９】図１８のｅ１−ｅ１線に沿う縦断面図である。
【図２０】図１８のｅ２−ｅ２線に沿う縦断面図である。
【図２１】図１８〜図２０に示した電気二重層キャパシタを回路基板に実装して成る実装構造を示す図である。
【符号の説明】
【００１４】
１０−１，１０−２，１０−３，１０−４，１０−５  電気二重層キャパシタ
１１  蓄電素子
１２  正極端子
１３  負極端子
１４  パッケージ
１５  電解液
１６  断熱材層
１７  カバーシート
１７ｂ  エア抜き孔
１８  変形抑制材
１９  カバーシート
２０  エア層
ＳＵ  回路基板
ＬＡ  ランド
ＳＯ  半田
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
［第１実施形態］
図１〜図５は本発明を電気二重層キャパシタに適用した第１実施形態を示す。図１は電気二重層キャパシタの上面図、図２は図１のａ１−ａ１線に沿う縦断面図、図３は図１のａ２−ａ２線に沿う縦断面図、図４は図２のＡ部の詳細図、図５は図１〜図４に示した電気二重層キャパシタを回路基板に実装して成る実装構造を示す図である。
【００１６】
本第１実施形態の電気二重層キャパシタ１０−１は、蓄電素子１１と、１対の端子（正極端子１２及び負極端子１３）と、パッケージ１４と、電解液１５と、断熱材層１６と
を備えている。
【００１７】
蓄電素子１１は、正極側電極（符号無し）と負極側電極（符号無し）とをセパレータ１１ｅを介して交互に積層して構成されている。正極側電極は、正極用分極性電極１１ａと正極用分極性電極１１ａに重ねられた正極用集電体１１ｂとから成る。また、負極側電極（符号無し）は、負極用分極性電極１１ｃと負極用分極性電極１１ｃに重ねられた負極用集電体１１ｄとから成る。また、各正極用集電体１１ｂの端にはそれぞれ接続片１１ｂ１（図示省略）が設けられている。同様に、各負極用集電体１１ｄの端にはそれぞれ接続片１１ｄ１が設けられている。
【００１８】
図２には図示の便宜上、正極側電極と負極側電極とセパレータ１１ｅとから成るユニットを実質的に３つ重ねて構成したものを示してあるが、構成するユニットの数は４つ以上、或いは、１つであっても良い。また、蓄電素子１１の最上層及び最下層にはそれぞれ集電体１１ｂ，１１ｄが配置したものを示してあるが、製造プロセス等の関係から最上層及び最下層の外側に分極性電極やセパレータが付加されても良い。
【００１９】
正極端子１２と負極端子１３は、アルミニウム等の金属から短冊状に形成されている。正極端子１２はその一方の端部が蓄電素子１１の接続片１１ｂ１に電気的に接続されている。また、負極端子１３はその一方の端部が蓄電素子１１の接続片１１ｂ１に電気的に接続されている。
【００２０】
パッケージ１４は、少なくとも片面にヒートシール層をするフィルムから形成されている。図２から分かるように、蓄電素子１１と正極端子１２の一方の端部側と負極端子１３の一方の端部側と電解液１５とがパッケージ１４に封入されており、正極端子１２の他方の端部側と負極端子１３の他方の端部側とがパッケージ１４から導出されている。電解液１５の封入に関しては、パッケージ１４を形成する前に蓄電素子１１に電解液１５を予め含浸させる方法の他、パッケージ１４を形成した後に、パッケージ１４に予め形成した孔を通じてその内側に電解液１５を充填してから該孔を塞ぐ方法等が採用できる。
【００２１】
このパッケージ１４を形成するためのフィルムには、図４に示すラミネートフィルム、例えばナイロン等のプラスチックから成る保護層Ｌ１と、アルミニウム等の金属またはＡｌ２Ｏ３等の金属酸化物から成るバリア層Ｌ２と、ポリエチレンテレフタレート等のプラスチックから成る絶縁層Ｌ３と、ポリプロピレン等のプラスチックから成るヒートシール層Ｌ４を順に有するラミネートフィルム、等が好ましく使用できる。このラミネートフィルムにおけるバリア層Ｌ２は、パッケージ１４からの電解液１５の漏出を防止したり、パッケージ１４への水分の浸入を防止したりする等の役目を果たす。また、絶縁層Ｌ３は、ヒートシールによってヒートシール層Ｌ４が溶融した場合でもバリア層Ｌ２が蓄電素子１１に接触することを防止する役目を果たす。因みに、パッケージ１４を形成するためのフィルムには、図４に示すラミネートフィルムから保護層Ｌ１とバリア層Ｌ２と絶縁層Ｌ３の少なくとも１層を除外したラミネートフィルム及び非ラミネートフィルムを用いることも可能である。
【００２２】
また、パッケージ１４をラミネートフィルム及び非ラミネートフィルムから形成する方法には、例えば（Ｅ１１）所定サイズの１枚の矩形フィルムを折り曲げて重ね合わせてからその３辺（ヒートシール層が重なり合った部分）をヒートシールして封止する方法（図１及び図１のヒートシール部１４ａ参照）、（Ｅ１２）所定サイズの２枚の矩形フィルムを重ね合わせてからその４辺（ヒートシール層が重なり合った部分）をヒートシールして封止する方法、等が好ましく採用できる。
【００２３】
断熱材層１６は、パッケージ１４の熱伝導率よりも低い熱伝導率を有し、且つ、リフロー半田付け時にリフロー炉の炉内雰囲気に直接晒されて所定温度（例えば２５０℃前後）に加熱されても変質等を生じない耐熱性を有する材料から形成されている。図２から分かるように、断熱材層１６はパッケージ１４の全体と正極端子１２及び負極端子１３の導出部分の基端部とを覆っており、正極端子１２及び負極端子１３の先端部は断熱材層１６から外部に突出している。
【００２４】
この断熱材層１６を形成する材料には、例えば（Ｅ２１）シリカエアロジェルやバイコールグラスやフュームドシリカ等のポーラスガラス、（Ｅ２２）陽極酸化型や粉末セメントペースト等のポーラスアルミナ、（Ｅ２３）グラファイトフォーム、（Ｅ２４）ポーラスフッ素系樹脂や発泡ポリイミド等のポーラスプラスチック、等が好ましく使用できる。これら材料は基本的には多数の空孔が連通状態で内在する多孔質材であるが、先に述べた断熱性と耐熱性を有するものであれば多数の空孔が非連通状態で内在する多孔質材を用いることも可能である。
【００２５】
また、断熱材層１６をパッケージ１４の全体と正極端子１２及び負極端子１３の導出部分の基端部とを覆うように形成する方法には、例えば（Ｅ３１）直方体形状のキャビティを有するモールド（図示省略）を用い、キャビティ内に正極端子１２及び負極端子１３の導出部分の先端部が突出するようにパッケージ１４を挿入した後、キャビティ内に流動性材料を投入してこれを硬化させ、硬化後にモールドから取り出す方法を好ましく採用することができる。また、（Ｅ３２）予めシート材状に加工されたものを用いて、シート材状物をパッケージ１４の表面に巻き付けた後、巻き付け端を粘着材等によって接合する方法や、（Ｅ３３）予めシート材状に加工されたものを用いて、シート材状物をパッケージ１４の表面に巻き付けて粘着材を介して貼り付ける方法、等が好ましく採用できる。
【００２６】
ところで、断熱材層１６の厚さは、電気二重層キャパシタ１０のサイズを増加させないためにも、換言すれば一般の電子部品と同じように回路基板等に実装できるようなサイズに止めるためにも極力薄くしたほうが好ましい。以下に、断熱材層１６の厚さｔについて具体例を挙げて説明する。
【００２７】
ここでの電気二重層キャパシタは、蓄電素子が内装されているパッケージ内空間がラミネートフィルムと接する面が、例えば、長さ３０ｍｍ×幅１７ｍｍ×２面であり、ラミネートフィルムの厚さが０．３ｍｍである。また、パッケージ１４から導出される２つの端子は、例えば、それぞれ厚さ０．３ｍｍ×幅５．０ｍｍで、長さが５．０ｍｍである。以下の計算では、パッケージ１４の内外で２６０℃の温度差が生じた状態を仮定している。
【００２８】
まず、断熱材１６を有しない従前の電気二重層キャパシタを、鉛フリー半田を使用したリフロー半田付けによって回路基板等に実装するときに、例えばパッケージを通じて該パッケージ内に流入する熱量が２６６Ｗで、正極端子及び負極端子を通じてパッケージ内に流入する熱量が３８Ｗであると仮定する。これに対して、電気二重層キャパシタ１０−１において断熱材層１６によって前者の流入する熱量を後者の流入する熱量と同程度になるように低減させることを考える。
【００２９】
電気二重層キャパシタ１０−１の断熱材層１６の熱伝導率をκｐ（Ｗ／ｍ・Ｋ）とし体積空孔率をｐとし、また、一般的な非多孔質の断熱材料の熱伝導率をκｂ（Ｗ／ｍ・Ｋ）とすると、κｐ＜κｂ・（１−ｐ）の式が成り立つ。
【００３０】
同式を踏まえて熱量低減を成り立たせるには、κｂ・（１−ｐ）／ｔ＜４．７８×１０−３（Ｗ／ｍ２Ｋ）の関係式が必要条件となる。この関係式におけるｔは断熱材層１６の厚さであり、一般的な非多孔質の断熱材料の熱伝導率を示すκｂは０．１程度である。また、この関係式における４．７８×１０−３の数値は、パッケージを通じて該パッケージ内に流入する熱量（２６６Ｗ）と正極端子及び負極端子を通じてパッケージ内に流入する熱量（３８Ｗ）との関係から算出された数値である。
【００３１】
従って、例えば電気二重層キャパシタ１０−１のサイズを断熱材層１６の存在によって増加させずに前記流入する熱量を低減するために、断熱材層１６の厚さを例えば０．１ｍｍとするには、体積空孔率ｐが０．８５９よりも大きなものを断熱材層１６として用いれば良いことになる。  次に、電気二重層キャパシタ１０−１を、鉛フリー半田を使用した高温のリフロー半田付けによって回路基板ＳＵに実装する方法例について説明する。
【００３２】
電気二重層キャパシタ１０−１を回路基板ＳＵに実装するに際しては、図５に示すように、断熱材層１６から突出する正極端子１２及び負極端子１３の先端部を各々に対応した回路基板ＳＵのランドＬＡそれぞれに半田ペースト（ＳＯ）を介して配置すると共に断熱材層１６を回路基板ＳＵに配置する。
【００３３】
図５には、断熱材層１６を回路基板ＳＵに配置した状態で正極端子１２及び負極端子１３の先端部の下面高さが各ランドＬＡの上面高さにほぼ一致するものを示してあるが、両者の高さが食い違う場合には正極端子１２及び負極端子１３の先端部を配置前に適宜折り曲げて高さ調整を行っておく。
【００３４】
そして、電気二重層キャパシタ１０−１が配置された回路基板ＳＵをリフロー炉に投入する。半田付け箇所（正極端子１２及び負極端子１３の先端部）はリフロー炉を通過する過程でリフロー炉の炉内雰囲気に直接晒されて所定温度（例えば２５０℃前後）に加熱され、正極端子１２及び負極端子１３の先端部が半田ＳＯを介して各ランドＬＡに接続される。
【００３５】
断熱材層１６はリフロー炉を通過する過程でリフロー炉の炉内雰囲気に直接晒されて所定温度（例えば２５０℃前後）に加熱されるが、パッケージ１４の全体を覆う断熱材層１６の断熱作用によってパッケージ１４への熱伝導が抑制され、結果的にパッケージ１４を通じてその内側に流入する熱量が低減される。また、断熱材層１６は正極端子１２及び負極端子１３の導出部分の基端部も覆っているので、正極端子１２及び負極端子１３を通じてパッケージ１４内に流入する熱量も多少なり低減される。従って、リフロー半田付け時にパッケージ１４内に流入した熱によってパッケージ１４内の蓄電素子１１が熱劣化して電気二重層キャパシタそれ自体の電気特性が著しく低下する等の不具合を確実に回避することができる。
【００３６】
また、リフロー半田付け時に、図５に示すように絶縁材１６の下面を回路基板ＳＵに接触させておけば、絶縁材１６の回路基板ＳＵに接触した部分はリフロー炉の炉内雰囲気に直接晒されることがないので、絶縁材１６の下面側からパッケージ１４に伝導される熱量を効果的に抑制することができる。
【００３７】
以上により、鉛フリー半田を使用した高温のリフロー半田付けに対応できる電気二重層キャパシタ１０−１を提供することができ、電気二重層キャパシタ１０−１を一般の電子部品と同様に鉛フリー半田を使用した高温のリフロー半田付けによって基板等に実装できるようにする要望に確実に答えることができる。
【００３８】
［第２実施形態］
図６〜図９は本発明を電気二重層キャパシタに適用した第２実施形態を示す。図６は電気二重層キャパシタの上面図、図７は図６のｂ１−ｂ１線に沿う縦断面図、図８は図６のｂ２−ｂ２線に沿う縦断面図、図９は図６〜図８に示した電気二重層キャパシタを回路基板に実装して成る実装構造を示す図である。
【００３９】
本第２実施形態の電気二重層キャパシタ１０−２が、第１実施形態の電気二重層キャパシタ１０−１と異なるところは、断熱材層１６の全体をカバーシート１７で覆った点にある。他の構成は第１実施形態の電気二重層キャパシタ１０−１と同じであるので同一符号を用いてその説明を省略する。
【００４０】
カバーシート１７は、リフロー半田付け時にリフロー炉の炉内雰囲気に直接晒されて所定温度（例えば２５０℃前後）に加熱されても変質等を生じない耐熱性を有するシート材から形成されている。図７から分かるように、カバーシート１７は断熱材層１６の全体と正極端子１２及び負極端子１３の断熱材層１６からの突出部分の基端部とを覆っており、正極端子１２及び負極端子１３の先端部はカバーシート１７から外部に突出している。
【００４１】
このカバーシート１７を形成するシート材には、例えば（Ｅ４１）フッ素系樹脂等のプラスチックから成るシート材、（Ｅ４２）フッ素系樹脂等のプラスチックから成る層と粘着材から成る粘着層とを順に有するシート材、等が好ましく使用できる。
【００４２】
また、カバーシート１７を前記（Ｅ４１）のシート材から形成する方法には、例えば（Ｅ５１）所定サイズの２枚の矩形シート材を重ね合わせてからその４辺を粘着材を介して接合する方法（図６及び接合部１７ａ参照）、（Ｅ５２）所定サイズの１枚の矩形シート材を折り曲げて重ね合わせてからその３辺を粘着材を介して接合する方法、等が好ましく採用できる。また、カバーシート１７を前記（Ｅ４２）のシート材から形成する方法には、例えば（Ｅ５３）所定サイズの２枚の矩形シート材を重ね合わせて粘着層（粘着材）を介して断熱材層１６の表面に貼り付け、その４辺（粘着層が重なり合った部分）を接合する方法（図６及び接合部１７ａ参照）、（Ｅ５４）所定サイズの１枚の矩形シート材を折り曲げて重ね合わせて粘着層（粘着材）を介して断熱材層１６の表面に貼り付け、その３辺（粘着層が重なり合った部分）を接合する方法、等が好ましく採用できる。
【００４３】
カバーシート１７は、第１実施形態で述べた断熱材層１６の形成方法のうち特に（Ｅ３２）及び（Ｅ３３）の形成方法を採用する場合に有利である。即ち、前記（Ｅ３２）及び（Ｅ３３）の形成方法のようにシート材状物を使用する場合にはシート材状物の押さえ付けをカバーシート１７によって行えるため、前記（Ｅ３２）の形成方法にあってはシート材状物の巻き付け端を粘着材等によって接合する作業を省くことができ、また、前記（Ｅ３３）の形成方法にあってはシート材状物をパッケージ１４の表面に粘着材を介して貼り付ける作業を省くことができる。
【００４４】
また、カバーシート１７を前記（Ｅ５１）及び（Ｅ５２）の形成方法によって形成する場合、即ち、カバーシート１７が粘着材を介して断熱材層１６の表面に貼り付けられていない場合には、カバーシート１７と断熱材層１６との間に存する隙間が断熱作用を発揮し得るエア層となるため、エア層による断熱作用と断熱材層１６による断熱作用を併用してパッケージ１４への熱伝導をより効果的に抑制することが可能となる。
【００４５】
さらに、カバーシート１７は、その表面に製品番号等の印字が簡単に行える利点を奏する。即ち、断熱材層１６として印字に適さない表面凹凸を有するものを使用した場合でも、カバーシート１７を用いればカバーシート１７に所望の印字を行うことができる。
【００４６】
第２実施形態の電気二重層キャパシタ１０−２により得られる他の作用効果は、第１実施形態の電気二重層キャパシタ１０−１により得られる作用効果と同じであるのでここでの説明を省略する。
【００４７】
［第３実施形態］
図１０〜図１３は本発明を電気二重層キャパシタに適用した第３実施形態を示す。図１０は電気二重層キャパシタの上面図、図１１は図１０のｃ１−ｃ１線に沿う縦断面図、図１２は図１０のｃ２−ｃ２線に沿う縦断面図、図１３は図１０〜図１２に示した電気二重層キャパシタを回路基板に実装して成る実装構造を示す図である。
【００４８】
本第３実施形態の電気二重層キャパシタ１０−３が、第２実施形態の電気二重層キャパシタ１０−２と異なるところは、カバーシート１０にエア抜き孔１７ｂを形成した点にある。他の構成は第２実施形態の電気二重層キャパシタ１０−２と同じであるので同一符号を用いてその説明を省略する。
【００４９】
エア抜き孔１７ｂは、カバーシート１７の外側と内側とを連通させるためのものである。図面には、円形を成す２つのエア抜き孔１７ｂをカバーシート１７の上面のほぼ中央に形成したもの示してあるが、エア抜き孔１７ｂの形状は円形以外の形状でも良く、また、エア抜き孔１７ｂの数は１つ或いは３つ以上であっても良く、さらに、エア抜き孔１７ｂの形成位置はカバーシート１７の上面中央から外れた位置や上面以外の位置であっても良い。
【００５０】
エア抜き孔１７ｂは、リフロー半田付け時の熱でカバーシート１７内のエアが熱膨張してカバーシート１７が膨らんでしまうような場合に効果を発揮する。即ち、リフロー半田付け時にカバーシート１７が膨らんでしまうと、膨らみによって電気二重層キャパシタ１０−３に位置ズレを生じたり、正極端子１２及び負極端子１３の先端部がランドＬＡから浮き上がってしまう等の不具合を生じ得るが、エア抜き孔１７ｂが形成されていればエア抜き孔１７ｂからのエア排出によって膨らみを回避して、不具合の発生を防止することができる。また、冷却時にカバーシート１７内のエアが収縮して該カバーシート１７が変形することを防止できる。
【００５１】
第３実施形態の電気二重層キャパシタ１０−３により得られる他の作用効果は、第２実施形態の電気二重層キャパシタ１０−２により得られる作用効果と同じであるのでここでの説明を省略する。
【００５２】
［第４実施形態］
図１４〜図１７は本発明を電気二重層キャパシタに適用した第４実施形態を示す。図１４は電気二重層キャパシタの上面図、図１５は図１４のｄ１−ｄ１線に沿う縦断面図、図１６は図１４のｄ２−ｄ２線に沿う縦断面図、図１７は図１４〜図１６に示した電気二重層キャパシタを回路基板に実装して成る実装構造を示す図である。
【００５３】
本第４実施形態の電気二重層キャパシタ１０−２が、第３実施形態の電気二重層キャパシタ１０−３と異なるところは、断熱材層１６とパッケージ１４との間に断熱材層１６に被覆されるように変形抑制材１８を介装した点にある。他の構成は第３実施形態の電気二重層キャパシタ１０−３と同じであるので同一符号を用いてその説明を省略する。
【００５４】
変形抑制材１８は、パッケージ１４よりも高い剛性の材料から形成されている。図１５から分かるように、変形抑制材１８はパッケージ１４の全体と正極端子１２及び負極端子１３の導出部分の基端部とを覆っており、変形抑制材１８はパッケージ１４の表面と正極端子１２及び負極端子１３の導出部分の基端部の表面に密着している。
【００５５】
この変形抑制材１８を形成する材料には、例えば（Ｅ６１）アルミナ等のセラミックス、（Ｅ６２）表面を絶縁処理した金属、特に合金や焼入れされたアルミニウム等の金属、（Ｅ６３）エポキシ樹脂やアラミド樹脂やポリイミド樹脂等のプラスチック、（Ｅ６４）これらのプラスチックに硬いフィラーを混合したもの、等が好ましく使用できる。勿論、先に述べた剛性を有するものであれば、これら以外の材料を用いることも可能である。  また、変形抑制材１８をパッケージ１４の全体と正極端子１２及び負極端子１３の導出部分の基端部とを覆うように形成する方法には、例えば（Ｅ７１）直方体形状のキャビティを有するモールド（図示省略）を用い、キャビティ内に正極端子１２及び負極端子１３の導出部分の先端部が突出するようにパッケージ１４を挿入した後、キャビティ内に流動性材料を投入してこれを硬化させ、硬化後にモールドから取り出す方法、（Ｅ７２）パッケージ１４の外形に合致した凹部を内面に有するように予め形成された２分割のブロックをパッケージ１４を間に挟んで互いを結合させる方法、等が好ましく採用できる。
【００５６】
変形抑制材１８は、リフロー半田付け時の熱がカバーシート１７，断熱材層１６及び変形抑制材１８を通じてパッケージ１４に伝導した場合に、パッケージ１４の熱膨張及び変形を抑止する効果を発揮する。即ち、リフロー半田付け時の熱がパッケージ１４に伝導したときに、パッケージ１４に生じる熱膨張及び変形を原因として電解液１５が漏出したり、パッケージ１４が破損したりする等の不具合を生じ得る場合でも、熱膨張及び変形を変形抑制材１８によって抑止して不具合を確実に防止することができる。
【００５７】
第４実施形態の電気二重層キャパシタ１０−４により得られる他の作用効果は、第３実施形態の電気二重層キャパシタ１０−３により得られる作用効果と同じであるのでここでの説明を省略する。
【００５８】
［参考形態］
図１８〜図２１は電気二重層キャパシタに関する参考形態を示す。図１８は電気二重層キャパシタの上面図、図１９は図１８のｅ１−ｅ１線に沿う縦断面図、図２０は図１８のｅ２−ｅ２線に沿う縦断面図、図２０は図１８〜図２０に示した電気二重層キャパシタを回路基板に実装して成る実装構造を示す図である。
【００５９】
本参考形態の電気二重層キャパシタ１０−５が、第１実施形態の電気二重層キャパシタ１０−１と異なるところは、断熱材層１６を排除した点と、パッケージ１４の全体をカバーシート１９で覆ってカバーシート１９とパッケージ１４との間にエア層２０を設けた点にある。他の構成は第１実施形態の電気二重層キャパシタ１０−１と同じであるので同一符号を用いてその説明を省略する。
【００６０】
カバーシート１９は、リフロー半田付け時にリフロー炉の炉内雰囲気に直接晒されて所定温度（例えば２５０℃前後）に加熱されても変質等を生じない耐熱性を有するシート材から形成されている。図１９から分かるように、カバーシート１９はパッケージ１４の全体と正極端子１２及び負極端子１３の導出部分の基端部とを覆っており、カバーシート１９とパッケージ１４との間にはエア層２０が介在し、正極端子１２及び負極端子１３の先端部はカバーシート１９から外部に突出している。
【００６１】
このカバーシート１９を形成するシート材には、例えば（Ｅ８１）フッ素系樹脂等のプラスチックから成るシート材、等が好ましく使用できる。
【００６２】
また、カバーシート１９を前記（Ｅ８１）のシート材から形成する方法には、例えば（Ｅ９１）所定サイズの２枚の矩形シート材を重ね合わせてからその４辺を粘着材を介して接合する方法（図１８及び接合部１９ａ参照）、（Ｅ９２）所定サイズの１枚の矩形シート材を折り曲げて重ね合わせてからその３辺を粘着材を介して接合する方法、等が好ましく採用できる。
【００６３】
エア層２０を形成する方法には、例えば（Ｅ１０１）カバーシート１９を形成するときにその内側に積極的にエアを入り込ませる方法、（Ｅ１０２）カバーシート１９を形成する前にパッケージ１４の表面にエア層形成用の棒状スペーサや球状スペーサ等を適当数配置し、棒状スペーサや球状スペーサ等を囲むようにしてカバーシート１９を形成する方法、等が好ましく採用できる。
【００６４】
エア層２０は、断熱材層１６と同様の断熱作用を発揮する。即ち、リフロー半田付け時に、カバーシート１９はリフロー炉を通過する過程でリフロー炉の炉内雰囲気に直接晒されて所定温度（例えば２５０℃前後）に加熱されるが、パッケージ１４の全体を覆うエア層２０の断熱作用によってパッケージ１４への熱伝導が抑制され、結果的にパッケージ１４内に流入する熱量が低減される。また、エア層２０は正極端子１２及び負極端子１３の導出部分の基端部も覆っているので、正極端子１２及び負極端子１３を通じてパッケージ１４内に流入する熱量も多少なり低減される。従って、リフロー半田付け時にパッケージ１４内に流入した熱によって該パッケージ１４内の蓄電素子１１が熱劣化して電気二重層キャパシタそれ自体の電気特性が著しく低下する等の不具合を確実に回避することができる。
【００６５】
参考形態の電気二重層キャパシタ１０−５により得られる他の作用効果は、第１実施形態の電気二重層キャパシタ１０−１により得られる作用効果と同じであるのでここでの説明を省略する。
【００６６】
［他の実施形態］
（１）第１〜第４実施形態、参考形態では、外部からパッケージ１４への熱伝導を抑制する要素（熱伝導抑制手段）として、パッケージ１４の全体を覆う断熱材層１６（第１〜第４実施形態）と、パッケージ１４の全体を覆うエア層２０（参考形態）を示したが、これらと同様の断熱作用が得られる要素であればこの要素を断熱材層１６及びエア層２０に代えて用いることも可能である。
（２）第１〜第４実施形態、参考形態では、電気二重層キャパシタ１０−１〜１０−５として積層型と称されるタイプのものを示したが、ボタン型や巻回型と称されるタイプの電気二重層キャパシタに本発明を適用しても同様の作用効果を得ることができる。
（３）第１〜第４実施形態、参考形態では、電気二重層キャパシタ１０−１〜１０−５に本発明を適用したものを例示したが、同様のパッケージを備えた他の電気化学デバイス、例えばリチウムイオンキャパシタやレドックスキャパシタやリチウムイオン電池等であっても本発明を適用して同様の作用効果を得ることができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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