(57)【要約】【課題】アルミラミネートフィルムにより包装された電気化学素子をより信頼性が高く、長期的に安定した性能が保持できるような、放圧弁を提供することを目的とする。【解決手段】アルミラミネートフィルム１０で包装された電気化学素子に放圧弁を設けた構造において、前記放圧弁３０として、樹脂で構成された台座３１と、該台座に取り付ける放圧ゴム３２との組み合わせを用いることを特徴とする。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミラミネートフィルムで包装された電気化学素子に放圧弁を設けた構造において、前記放圧弁として、樹脂で構成された台座と、該台座に取り付ける放圧ゴムとの組み合わせを用いることを特徴とする電気化学素子の放圧弁構造。
【請求項２】
前記電気化学素子として電気二重層キャパシタを使用することを特徴とする請求項１記載の電気化学素子の放圧弁構造。
【請求項３】
前記台座乃至放圧ゴムのどちらか又は双方の接触面にリブを付けたことを特徴とする請求項１又は２記載の電気化学素子の放圧弁構造。
【請求項４】
前記台座と前記放圧ゴムの間に、放圧機能とは異なる機能を発現させる物質を挿入することを特徴とする請求項１，２又は３記載の電気化学素子の放圧弁構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気化学素子の放圧弁構造に関する。詳しくは、アルミラミネートフィルムで包装された電気化学素子の放圧弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、アルミラミネートフィルムを用いた包装方法は、リチウム電池、電気二重層キャパシタなどで広く使用されるようになっている。
その理由として、アルミ箔によるガス透過の遮断性と、ラミネートしている高分子フィルムの熱溶着性の両面によって、簡易に包装が可能で、シール性が確実であることと、コストが低いことが挙げられる。
【０００３】
通常、図７に示すように、アルミラミネートフィルム１０は中央にアルミ箔１１を配し、その上部に保護フィルム層１２、下部には溶着フィルム（以下、溶着層と言う）１３からなる３層以上のフィルムをラミネートさせてなるフィルムである。
このフィルム１０を用いて包装・シールする場合は、図７に示すように、２枚のアルミラミネートフィルム１０を向かい合わせ、内容物２０を入れた後に熱によるシールを行い包装を完了させる。
【０００４】
これにより、アルミ箔１１のガス遮断性の効果で長期間内容物が初期状態を保つことができる。
更に、電気化学素子の場合、図８のように、内容物２０として、電極２１、集電金属（端子）２２、セパレータ２３等を含んでいる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述した電気化学素子を充放電させる際、電気化学素子中の構成材料乃至不純物等の電気分解によってガスが発生することが多く認められる。
そこで、従来の電気化学素子は、高圧に耐えられるよう構造材料として金属をふかしぼりした管などを用い、もし耐えられなくなった場合は、金属とゴムで構成した防爆弁により安全を確保していた。
【０００６】
しかし、アルミラミネートフィルムによる構成では、このような防爆弁の使用は難しく取り付けも不可能だった。
本発明は、アルミラミネートフィルムにより包装された電気化学素子をより信頼性が高く、長期的に安定した性能が保持できるような、放圧弁を提供することを目的とする。
【０００７】
即ち、本発明は、樹脂で構成された台座とそれに取り付けるゴム単体で構成されている放圧ゴムを組み合わせた放圧弁を用いることによって、取り外し、取り付けが容易な放圧弁を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する本発明の請求項１に係る電気化学素子の放圧弁構造は、アルミラミネートフィルムで包装された電気化学素子に放圧弁を設けた構造において、前記放圧弁として、樹脂で構成された台座と、該台座に取り付ける放圧ゴムとの組み合わせを用いることを特徴とする。
【０００９】
上記課題を解決する本発明の請求項２に係る電気化学素子の放圧弁構造は、請求項１における前記電気化学素子として電気二重層キャパシタを使用することを特徴とする。
【００１０】
上記課題を解決する本発明の請求項３に係る電気化学素子の放圧弁構造は、請求項１又は２における前記台座乃至放圧ゴムのどちらか又は双方の接触面にリブを付けたことを特徴とする。
【００１１】
上記課題を解決する本発明の請求項４に係る電気化学素子の放圧弁構造は、請求項１，２又は３における前記台座と前記放圧ゴムの間に、放圧機能とは異なる機能を発現させる物質を挿入することを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
〔実施例１〕
本発明の第一の実施例に係る放圧弁構造を図１及び図２に示す。
本実施例は、アルミラミネートフィルム１０により封止された電気化学素子において、以下のような放圧弁３０を取り付けたものである。
即ち、放圧弁３０は、樹脂で構成された台座３１と、この台座３１に取り付けられるゴム材質単体よりなる放圧ゴム３２との組み合わせからなる。
【００１３】
台座３１は、アルミラミネートフィルム１０の溶着層１３の材質と同一の材質を用いて成型したものであり、一般的にポリエチレンかポリプロピレン製である。
台座３１は、ほぼ円筒形状をなすと共に上端の周縁にリブ３１ａを有し、その下端の内周内側には環状部３１ｂを有する。環状部３１ｂの内側は、中空である。
台座３１の内側には、その環状部３１ｂの上に乗るように放圧ゴム３２を嵌合して取り付ける。
【００１４】
放圧ゴム３２は、ゴム材質単体で構成され、断面形状がほぼ台形状をなす殻形状であり、底部が開放されている。
放圧ゴム３２の頂部センターには、スリット３２ａが形成されている。そのため、内部の圧力上昇時にはスリット３２ａが開き放圧する構成である。
放圧ゴム３２は、一般的にダックビルバルブと称している。
台座３１は、ラミネートフィルム１０の内側よりリブ３１ａを溶着層１３に溶着することにより取り付けられる。
尚、予めアルミラミネートフィルム１０に台座３１とほぼ同一径の穴を開けて、そこから放圧ゴム３２が露出する状態とする。
【００１５】
このような構成の放圧弁３０を取り付けた電気化学素子では、電気化学素子内で発生したガスにより内圧が上昇した時に、放圧ゴム３２の頂部センターに形成したスリット３２ａが開き安全に放圧することができる。
また、放圧弁３０は、アルミラミネートフィルム１０と溶着させる台座３１とこの台座３１に取り付けられる放圧ゴム３２との組み合わせであるため、アルミラミネートフィルム１０と溶着させる場合は台座３１だけを加熱接着させるだけで後から放圧ゴム３２を取り付ければよいので、構成がシンプルであり取り付けミスが少ない。
【００１６】
仮に、放圧ゴム３２が何らかの原因で不具合を起こしても、放圧ゴム３２だけを取り替えることで容易に機能を回復させることが可能である。
電気化学素子としては、例えば、リチウム電池、電気二重層キャパシタを用いることができる。
更に、電気化学素子内の物質が放圧弁３０を通じて漏れないように、例えば、図３に示すように、台座３１の環状部３１ｂの内側に多数の小穴３３或いはメッシュ３４を配置することもできる。
【００１７】
〔実施例２〕
本発明の第二の実施例を図４（ａ）に示す。
本実施例は、放圧ゴム３２の外周面に単数又は複数のリブ３５を設けたものである。その他の構成は、前述した実施例と同一であり、同様な作用効果を奏する。
本実施例では、台座３１に対する放圧ゴム３２の接触面に単数乃至複数のリブ３５を設けたため、台座３１から放圧ゴム３２の抜けを防止できるという効果を奏する。
【００１８】
〔実施例３〕
本発明の第二の実施例を図４（ｂ）に示す。
本実施例は、台座３１の内周面に単数又は複数のリブ３６を設けたものである。その他の構成は、前述した実施例と同一であり、同様な作用効果を奏する。
本実施例では、放圧ゴム３２に対する台座３１の接触面に単数乃至複数のリブ３６を設けたため、台座３１から放圧ゴム３２の抜けを防止できるという効果を奏する。
更に、本実施例に実施例２を組み合わせて、放圧ゴム３２の外周面に単数又は複数のリブ３５を設け、且つ、台座３１の内周面に単数又は複数のリブ３６を設けても良い。
【００１９】
〔実施例４〕
本発明の第三の実施例を図５に示す。
本実施例は、台座３１と放圧ゴム３２の間に、隙間である空間Ａを設置させ、この空間Ａに各種機能の材料を挿入し、放圧構造に付加させた機能を付与させるたものである。
例えば、空間Ａに、繊維状物質を挿入し、放圧時に電解液の吹き出しを防止させることができる。その繊維状物質の機能が低下した場合は容易に交換が可能である。
尚、その他の構成は、前述した実施例１と同様であり、同様な作用効果を奏する。
【００２０】
〔実施例５〕
本実施例は、実施例４の空間Ａに、選択性透過膜を配置し物質透過を制御させるものである。その選択性透過膜の機能が低下した場合は容易に交換が可能である。
尚、その他の構成は、前述した実施例１と同様であり、同様な作用効果を奏する。
【００２１】
〔実施例６〕
本実施例は、実施例４の空間Ａに、水分吸収剤、ガス吸収剤、等の薬品を挿入し、ゴム部分、スリット部分からのガス浸入を防止させるものである。その機能が低下した場合は容易に交換が可能である。
尚、その他の構成は、前述した実施例１と同様であり、同様な作用効果を奏する。
【００２２】
〔実施例７〕
本発明の第七の実施例を図６に示す。
本実施例は、放圧弁３０の取り付けられる態様を示すものである。
図６に示すように、放圧弁３０の両側にスペーサ３７を設けることにより、放圧弁３０の機能を阻害することなく、アルミラミネートフィルムの上部溶着面にも接続することが可能となる。
尚、その他の構成は、前述した実施例１と同様であり、同様な作用効果を奏する。
【００２３】
【発明の効果】
以上、実施例に基づいて具体的に説明したように、本発明によれば、以下の効果を奏する。
▲１▼アルミラミネートフィルムで封止された電気化学素子内で発生したガスを安全に放圧する放圧弁を提供できる。
▲２▼放圧弁は、アルミラミネートフィルムと溶着させる台座と放圧ゴムの組合であるため、アルミラミネートフィルムと溶着させる場合は台座だけを加熱接着させるだけで後から放圧ゴムを取り付ければ良く、構成がシンプルであり取り付けミスが少ない。
▲３▼仮に、放圧ゴムが何らかの原因で不具合を起こしてもゴム部分だけを取り替えることで容易に機能を回復させることが可能である。
▲４▼台座乃至放圧ゴムのどちらか又は双方の接触面にリブをつければ、台座との接合がより堅固になり、信頼性が増大する。
▲５▼台座と放圧ゴムの間に、放圧機能とは異なる機能を発現させる物質を挿入すれば、弁構造の弱点である、弁を通しての物質の透過を防止することができるようになった。また、その物質は機能が低下した場合は容易に交換が可能である。
▲６▼上記効果で、アルミラミネートフィルムで包装される電気化学素子が今まで以上に長期にわたって安定な品質を保持できるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１に係る電気化学素子の放圧弁構造を示す断面図である。
【図２】本発明の実施例１に係る台座、放圧ゴム及び放圧弁を示す説明図である。
【図３】台座の他の例を示す説明図である。
【図４】本発明の実施例２に係る放圧ゴム及び本発明の第三の実施例に係る台座を示す説明図である。
【図５】本発明の実施例４に係る放圧弁の説明図である。
【図６】本発明の実施例７に係る電気化学素子の放圧弁構造を示す斜視図である。
【図７】アルミラミネートフィルムによる包装方法を示す説明図である。
【図８】電気化学素子のアルミラミネートフィルムによる包装方法を示す説明図である。
【符号の説明】
１０　アルミラミネートフィルム
１１　アルミ箔
１２　保護フィルム
１３　溶着層（溶着フィルム）
２０　内容物
２１　電極
２２　集電金属及び端子
２３　セパレータ
３０　放圧弁
３１　台座
３２　放圧ゴム
３５，３６　リブ
３７　スペーサ
Ａ　空間
【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】
2004071725.tif 000008
【図７】
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【図８】
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