(57)【要約】【課題】電解液が漏れたり、水分が浸入するおそれを低減された電気二重層コンデンサ及び電解質電池を、さらには、これらの製造方法を提供する。【解決手段】  本発明の電気二重層コンデンサは、箱状の第１容器半体2及び第２容器半体3で構成される樹脂製の容器1を具えている。第２容器半体3の一端には、第１容器半体2の外側面に沿って延びて、第１容器半体2の底部外面に至る延出部31が設けられている。第１容器半体2の窪み20の底面上には、第１リード部材7が配置されており、第２容器半体3の窪み30の底面上には、第２リード部材8が配置されている。第１リード部材7の一端側は、屈曲されると共に外部に引き出されており、第２リード部材8の一端側は、屈曲されると共に延出部31内を通って容器1の外部に引き出されている。第１及び第２リード部材7,8の先端部は、第１容器半体2の底部外面及び延出部31の端面と略同一面上に配置されている。【選択図】図１
2005166975.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
箱状の第１容器半体(2)及び第２容器半体(3)を結合して作製される略直方体状の樹脂製の容器(1)を具えており、前記容器(1)内には、電解液を含浸させた一対の分極性電極(4)(5)が収納されている電気二重層コンデンサにおいて、
前記第２容器半体(3)の一端には、前記第１容器半体(2)の外側面に沿って延びて、前記第１容器半体(2)の底部外面に至る延出部(31)が設けられており、
前記第１容器半体(2)の窪み(20)の底面上には、前記一対の分極性電極(4)(5)の何れか一方と電気的に接続される板状の第１リード部材(7)が配置されており、
前記第２容器半体(3)の窪み(30)の底面上には、前記一対の分極性電極(4)(5)の何れか他方と電気的に接続される板状の第２リード部材(8)が配置されており、
前記第１リード部材(7)の一端側は、前記第１容器半体(2)を構成する部材内で屈曲されると共に前記容器(1)の外部に引き出されており、
前記第２リード部材(8)の一端側は、前記第２容器半体(3)を構成する部材内で屈曲されると共に前記延出部(31)内を通って前記容器(1)の外部に引き出されており、
前記第１リード部材(7)の一端側の先端部と、前記第２リード部材(8)の一端側の先端部とは、前記容器(1)から突出すると共に、前記第１容器半体(2)の底部外面及び前記延出部(31)の端面と略同一面上に配置されていることを特徴とする電気二重層コンデンサ。
【請求項２】
段状に形成された板状の第１リード部材(7)は、箱状の第１容器半体(2)の第１窪み(20)の底面上に配置され、前記第１リード部材(7)の一端側は、前記第１容器半体(2)を構成する部材内で屈曲すると共に前記第１容器半体(2)の外側面から突出し、前記第１リード部材(7)の一端側の先端部は、前記第１容器半体(2)の底部外面と略同一平面上に配置されるように、前記第１容器半体(2)をインサート成形する第１工程と、
段状に形成された板状の第２リード部材(8)は、箱状の第２容器半体(3)の第２窪み(30)の底面上に配置され、前記第２リード部材(8)の一端側は、前記第２容器半体(3)を構成する部材内で屈曲すると共に、前記第２容器半体(3)の一端側に設けられた、前記窪み(30)の開口側へ延びる延出部(31)に沿って延び、前記第２リード部材(8)の一端側の先端部は、前記延出部(31)の外側面から突出すると共に、前記延出部(31)の端面と略同一平面上に配置されるように、前記第１容器半体(2)と組み合わされて略直方体状の容器(1)を構成する前記第２容器半体(3)をインサート成形する第２工程と、
直接に又は第１集電体(9)を介して、第１分極性電極(4)を前記第１リード部材(7)に接合すると共に、前記第１分極性電極(4)に電解液を含浸させる第３工程と、
直接に又は第２集電体(10)を介して、第２分極性電極(5)を前記第２リード部材(8)に接合すると共に、前記第２分極性電極(5)に電解液を含浸させる第４工程と、
前記第１容器半体(2)の底部外面と、前記第２容器半体(3)の前記延出部(31)の端面とが略同一平面上に配置されるように、前記第１容器半体(2)と前記第２容器半体(3)を組み合わせ、これらを接合して前記容器(1)を作製する第５工程と、
を含む電気二重層コンデンサの製造方法。
【請求項３】
箱状の第１容器半体(2)及び第２容器半体(3)を結合して作製される略直方体状の樹脂製の容器(1)を具えており、前記容器(1)内には、電解液を含浸させた正極(4)及び負極(5)が収納されている電解質電池において、
前記第２容器半体(3)の一端には、前記第１容器半体(2)の外側面に沿って延びて、前記第１容器半体(2)の底部外面に至る延出部(31)が設けられており、
前記第１容器半体(2)の窪み(20)の底面上には、前記正極(4)及び前記負極(5)の何れか一方と電気的に接続される板状の第１リード部材(7)が配置されており、
前記第２容器半体(3)の窪み(30)の底面上には、前記正極(4)及び前記負極(5)の何れか他方と電気的に接続される板状の第２リード部材(8)が配置されており、
前記第１リード部材(7)の一端側は、前記第１容器半体(2)を構成する部材内で屈曲されると共に前記容器(1)の外部に引き出されており、
前記第２リード部材(8)の一端側は、前記第２容器半体(3)を構成する部材内で屈曲されると共に前記延出部(31)内を通って前記容器(1)の外部に引き出されており、
前記第１リード部材(7)の一端側の先端部と、前記第２リード部材(8)の一端側の先端部とは、前記容器(1)から突出すると共に、前記第１容器半体(2)の底部外面及び前記延出部(31)の端面と略同一面上に配置されていることを特徴とする電解質電池。
【請求項４】
段状に形成された板状の第１リード部材(7)は、箱状の第１容器半体(2)の第１窪み(20)の底面上に配置され、前記第１リード部材(7)の一端側は、前記第１容器半体(2)を構成する部材内で屈曲すると共に前記第１容器半体(2)の外側面から突出し、前記第１リード部材(7)の一端側の先端部は、前記第１容器半体(2)の底部外面と略同一平面上に配置されるように、前記第１容器半体(2)をインサート成形する第１工程と、
段状に形成された板状の第２リード部材(8)は、箱状の第２容器半体(3)の第２窪み(30)の底面上に配置され、前記第２リード部材(8)の一端側は、前記第２容器半体(3)を構成する部材内で屈曲すると共に、前記第２容器半体(3)の一端側に設けられた、前記窪み(30)の開口側へ延びる延出部(31)に沿って延び、前記第２リード部材(8)の一端側の先端部は、前記延出部(31)の外側面から突出すると共に、前記延出部(31)の端面と略同一平面上に配置されるように、前記第１容器半体(2)と組み合わされて略直方体状の容器(1)を構成する前記第２容器半体(3)をインサート成形する第２工程と、
直接に又は第１集電体(9)を介して、正極(4)及び負極(5)の何れか一方を前記第１リード部材(7)に接合すると共に、前記第１リード部材(7)に接合した電極(4)(5)に電解液を含浸させる第３工程と、
直接に又は第２集電体(10)を介して、前記正極(4)及び前記負極(5)の何れか他方を前記第２リード部材(8)に接合すると共に、前記第２リード部材(8)に接合した電極(4)(5)に電解液を含浸させる第４工程と、
前記第１容器半体(2)の底部外面と、前記第２容器半体(3)の前記延出部(31)の端面とが略同一平面上に配置されるように、前記第１容器半体(2)と前記第２容器半体(3)を組み合わせ、これらを接合して前記容器(1)を作製する第５工程と、
を含む電解質電池の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂製の容器を具える電気二重層コンデンサ及び電解質電池に関し、さらには、これらの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
小型のコイン型電気二重層コンデンサは、携帯電話やデジタルカメラ等の電子機器において、主にバックアップ用電源として広く用いられている。周知のように、コイン型電気二重層コンデンサは、セパレータを介在させた一対の分極性電極を、互いに絶縁され対向配置された一対の金属缶の間の内部空間に収納したものである。分極性電極及びセパレータには、水系又は非水系の電解液が含浸している。
【０００３】
回路基板に装着される各種電子部品はチップ化が進んでいるので、回路基板上では、電気二重層コンデンサに対して長方形状の実装領域が設けられる場合が多い。しかし、長方形状の実装領域にコイン型電気二重層コンデンサを配置すると、コイン型電気二重層コンデンサが円盤状の形状を有することから、実装領域の各角部周辺に大きな空き部分が生じる。このため、コイン型電気二重層コンデンサが装着される回路基板では、該コンデンサを含む各種電子部品を効率的に配置することが困難であった。また、回路基板の実装工程の効率化を図るためには、電気二重層コンデンサも他の電子部品と同様にチップ化することが好ましい。
【０００４】
電気二重層コンデンサの外形を角状にすれば、空き部分を小さくして実装領域を有効に活用できる。特に、より大きいコンデンサを装着できるので、回路基板に使用する電気二重層コンデンサの容量が一層大きくなる利点がある。しかしながら、従来の電気二重層コンデンサにおいて、金属缶を角状に形成する構成を採用すると、金属缶間の隙間をガスケットで封口することが困難となる。そこで、電気二重層コンデンサの容器を絶縁性の樹脂で形成することが検討されている(特許文献１参照)。これにより、電気二重層コンデンサのチップ化も図られる。
【特許文献１】特開２００１−２１６９５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図１１(a)乃至(c)は、樹脂製の容器を具える電気二重層コンデンサ及びその製造工程の一例を示す断面図である。まず、図１１(a)に示すように、箱状の第１容器半体(2)及び第２容器半体(3)が作製される。平板状のリード部材(7)(8)が、窪み(20)(30)の底面上に夫々配置されると共に、これら容器半体(2)(3)を貫通するように、これら容器半体(2)(3)がインサート成形される。次に、図１１(b)に示すように、これら容器半体(2)(3)が組み合わせられる。その際に、これら容器半体(2)(3)の窪み(20)(30)が合わせられて生じる閉空間内に、電解液が含浸された一対の分極性電極(4)(5)及びセパレータ(6)が積み重なるように配置される。分極性電極(4)(5)は、集電体(9)(10)を介してリード部材(7)(8)に接合され、セパレータ(6)は、分極性電極(4)(5)間に介在するように配置される。次に、超音波溶着によって容器半体(2)(3)が接合されて容器(1)が作製される。その後、平板状のリード部材(7)(8)は、容器(1)の外面に沿って屈曲され、これらリード部材(7)(8)の先端部は、容器(1)の下面上に配置される。以上により、図１１(c)に示すように、一般的なチップ型電子部品の外形を具える電気二重層コンデンサが完成する。リード部材(7)(8)の先端部は、電気二重層コンデンサを回路基板に装着する際に半田付けされる電極となる。
【０００６】
樹脂製の容器を具える他の電子部品と異なり、樹脂製の容器を具える電気二重層コンデンサの内部には、電解液が含浸した分極性電極及びセパレータが配置されている。しかるに、図１１(c)に示すように、金属製のリード部材(7)(8)が容器(1)を構成する部材を貫通していると、容器(1)を構成する部材内部に配置された(埋められた)リード部材(7)(8)の部分と、容器(1)との間を通って、電解液が外部に漏れ出るおそれがある。また、リード部材(7)(8)と容器(1)の間を通って、水分が、容器(1)の外部から内部へ入り込んで、電解液と混ざり合うことにより、電気二重層コンデンサの性能が低下するおそれがある。
【０００７】
しかも、図１１(a)乃至(c)に示す工程で、電気二重層コンデンサを製造する場合、リード部材(7)(8)を屈曲する工程において、リード部材(7)(8)に力が加わるので、リード部材(7)(8)と容器(1)の間に隙間が生じる危険性は非常に高くなる。また、一般的に、樹脂と金属の密着性は悪い。ゆえに、樹脂製の容器を具える電気二重層コンデンサの製造工程において、電解液の漏れ及び水分の浸入を防ぐためには、容器半体(2)(3)をインサート成形した後、リード部材(7)(8)を屈曲しないことが好ましい。
【０００８】
また、電解液の漏れ及び水分の浸入を防ぐ又は低減するためには、電解液及び水分の流路は、長く且つ複雑であることが効果的である。つまり、電解液又は水分は、リード部材(7)(8)と容器(1)の間を通ることから、リード部材(7)(8)において、容器(1)を構成する部材内部に配置される部分は、極力長く、また直線状でないことが好ましい。
【０００９】
水系及び非水系電解質電池は、電気二重層コンデンサと同様な構造であるために、上記の問題は、樹脂製の容器を具える水系又は非水系電解質電池を製造する場合にも生じる。
【００１０】
本発明は、上記の問題を解決するものであり、リード部材と容器の間を通って電解液が漏れたり、水分が浸入するおそれを低減された構造を有する電気二重層コンデンサ及び電解質電池を提供し、さらには、これらの製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の電気二重層コンデンサは、箱状の第１容器半体及び第２容器半体を結合して作製される略直方体状の樹脂製の容器を具えており、前記容器内には、電解液を含浸させた一対の分極性電極が収納されている電気二重層コンデンサにおいて、前記第２容器半体の一端には、前記第１容器半体の外側面に沿って延びて、前記第１容器半体の底部外面に至る延出部が設けられており、前記第１容器半体の窪みの底面上には、前記一対の分極性電極の何れか一方と電気的に接続される板状の第１リード部材が配置されており、前記第２容器半体の窪みの底面上には、前記一対の分極性電極の何れか他方と電気的に接続される板状の第２リード部材が配置されており、前記第１リード部材の一端側は、前記第１容器半体を構成する部材内で屈曲されると共に前記容器の外部に引き出されており、前記第２リード部材の一端側は、前記第２容器半体を構成する部材内で屈曲されると共に前記延出部内を通って前記容器の外部に引き出されており、前記第１リード部材の一端側の先端部と、前記第２リード部材の一端側の先端部とは、前記容器から突出すると共に、前記第１容器半体の底部外面及び前記延出部の端面と略同一面上に配置されていることを特徴とする。
【００１２】
本発明の電気二重層コンデンサの製造工程は、段状に形成された板状の第１リード部材は、箱状の第１容器半体の第１窪みの底面上に配置され、前記第１リード部材の一端側は、前記第１容器半体を構成する部材内で屈曲すると共に前記第１容器半体の外側面から突出し、前記第１リード部材の一端側の先端部は、前記第１容器半体の底部外面と略同一平面上に配置されるように、前記第１容器半体をインサート成形する第１工程と、段状に形成された板状の第２リード部材は、箱状の第２容器半体の第２窪みの底面上に配置され、前記第２リード部材の一端側は、前記第２容器半体を構成する部材内で屈曲すると共に、前記第２容器半体の一端側に設けられた、前記窪みの開口側へ延びる延出部に沿って延び、前記第２リード部材の一端側の先端部は、前記延出部の外側面から突出すると共に、前記延出部の端面と略同一平面上に配置されるように、前記第１容器半体と組み合わされて略直方体状の容器を構成する前記第２容器半体をインサート成形する第２工程と、直接に又は第１集電体を介して、第１分極性電極を前記第１リード部材に接合すると共に、前記第１分極性電極に電解液を含浸させる第３工程と、直接に又は第２集電体を介して、第２分極性電極を前記第２リード部材に接合すると共に、前記第２分極性電極に電解液を含浸させる第４工程と、前記第１容器半体の底部外面と、前記第２容器半体の前記延出部の端面とが略同一平面上に配置されるように、前記第１容器半体と前記第２容器半体を組み合わせ、これらを接合して前記容器を作製する第５工程と、を含む。
【００１３】
本発明の電解質電池、及び電解質電池の製造工程は、上記の構成において、一部の分極性電極の何れか一方を正極に、他方を負極に置換して得られる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の電気二重層コンデンサ及び電解質電池は、上記のような容器半体及びリード部材を具えているので、容器半体の作製後にリード部材を屈曲させることなく製造できる。リード部材に強い力が加わらないので、製造工程において、リード部材と容器の密着の度合いが悪化することはない。さらには、リード部材は、容器を構成する部材内で(即ち、容器半体の側壁部や底部内で)屈曲されているので、リード部材と容器の接触面が、長く且つ複雑化する。特に、第２リード部材と容器の接触面は、第２リード部材が延出部内を通ることから長くなる。従って、本発明の電気二重層コンデンサ及び電解質電池では、容器内部の電解液や外部の水分が、リード部材と容器間を流れ難くなっている。
【００１５】
また、本発明の電気二重層コンデンサ及び電解質電池は、電極端子部分となる第１及び第２リード部材の先端部が容器の側面から突出しているので、それら長さを自在に調整することが可能である。さらに、本発明の電気二重層コンデンサ及び電解質電池では、第１及び第２リード部材の先端部の位置関係が限定されず、例えば、これら先端部を、相反する向きに、垂直に又は平行に突出させる構成を採用可能である。
【００１６】
本発明の電気二重層コンデンサ及び電解質電池の製造方法は、本発明の電気二重層コンデンサ及び電解質電池の製造をする方法、又はこれらの製造に適した方法である。本発明の製造方法では、予め屈曲させたリード部材を挿入部材として容器半体をインサート成型しており、容器半体の作製後にリード部材を屈曲する必要がない。また、本発明の製造方法によれば、リード部材と容器の接触面が、長く且つ複雑化した電気二重層コンデンサ及び電解質電池が製造でき、さらに、リード部材の先端部の長さを自在に調節できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明について図を用いて説明する。以下に参照する図において、図１１(c)に示した電気二重層コンデンサと同じ又は類似の構成要素には、同じ符号が付されている。図１(a)は、本発明の第１実施例である電気二重層コンデンサを示す斜視図であり、図１(b)は、図１(a)におけるＡ−Ａ線を含む垂直平面で電気二重層コンデンサを破断して、矢視方向に見た断面図である。
【００１８】
図１(a)に示すように、本実施例の電気二重層コンデンサは、略直方体状の外形を有する絶縁性樹脂製の容器(1)を具えている。容器(1)の材料には、例えば、エポキシ樹脂、液晶ポリマー(ＬＣＰ)、変形ポリアミド、ナイロン樹脂、又はポリプロピレン(ＰＰ)等の熱可塑性のプラスチックが用いられる。容器(1)は、箱状の第１容器半体(2)及び第２容器半体(3)からなる２つの構成部材を結合して作製されている(図４参照)。第１容器半体(2)上に配置された第２容器半体(3)の一端は、第１容器半体(2)の側壁部外面に沿って下方に延出しており、この延出部(31)の端面は、第１容器半体(2)の底部外面と略同一平面上に配置される。容器(1)の対向する２つの側面では、第１及び第２リード部材(7)(8)の先端部が、容器(1)の長手方向に沿って夫々突出している。
【００１９】
図１(b)に示すように、容器(1)の内部空間は、第１容器半体(2)及び第２容器半体(3)に夫々形成された窪み(20)(30)が合わせられて生じている。該内部空間には、夫々電解液を含浸させた第１分極性電極(4)、第２分極性電極(5)、及びセパレータ(6)が配置されている。第１及び第２分極性電極(4)(5)には、例えば、シート状又はブロック状に形成した活性炭粉末又は活性炭繊維が用いられる。セパレータ(6)には、ガラス繊維不織布、パルプの抄紙、又はポリ四フッ化エチレン(ＰＴＦＥ)等の絶縁性樹脂で形成されたフィルム等が用いられる。
【００２０】
電気二重層コンデンサが非水系電気二重層コンデンサである場合、電解液には、例えば、トリ−エチル−メチル−アンモニウム−テトラ−フルオロ−ボレイド（Ｅｔ3ＭｅＮＢＦ4）又はテトラ−エチル−アンモニウム−テトラ−フルオロ−ボレイド（Ｅｔ4ＮＢＦ4）等の電解質を、カーボネート、ラクトン又はニトリル等の有機溶媒に溶かしたものが使用される。電気二重層コンデンサが水系電気二重層コンデンサである場合、電解液には、Ｈ2ＳＯ4又はＫＯＨ等の水溶液が使用される。
【００２１】
容器(1)の内側下面には、即ち、第１容器半体(2)に形成された窪み(20)の底面上には、板状の第１リード部材(7)が配置されている。第１リード部材(7)の一端側は、容器(1)を貫通して、より具体的には、第１容器半体(2)の(容器(1)の短手方向に沿って配置されている)側壁部及び底部を通って、容器(1)の外部に引き出されている。また、第１リード部材(7)は、第１容器半体(2)の側壁部内にて下方へ屈曲され、さらに、第１容器半体(2)の底部内にて側方へ屈曲されている。
【００２２】
容器(1)の内側上面には、即ち、第２容器半体(3)に形成された窪み(30)の底面上には、板状の第２リード部材(8)が配置されている。第２リード部材(8)の一端側は、容器(1)を貫通して、より具体的には、第２容器半体(3)の(容器(1)の短手方向に沿って配置されている)側壁部及び延出部(31)を通って、容器(1)の外部に引き出されている。第２リード部材(8)は、第２容器半体(3)の側壁部内にて下方へ屈曲され、該側壁部内及び延出部(31)内を通って下方に向かうと共に、該延出部(31)内にて側方へ屈曲されている。
【００２３】
容器(1)の内部空間にて、第１リード部材(7)には、板状の第１集電体(9)が接合されており、該第１集電体(9)の上面には第１分極性電極(4)の下面が接合されている。また、第２リード部材(8)には、板状の第２集電体(10)が接合されており、該第２集電体(10)の下面には、第２分極性電極(5)の上面が接合されている。セパレータ(6)は、第１分極性電極(4)の上面と第２分極性電極(5)の下面との間に配置される。
【００２４】
容器(1)の側面から突出するリード部材(7)(8)の先端部は、電気二重層コンデンサを回路基板に装着する際に半田付けされる電極端子部分となる。これら先端部は、容器(1)の外側下面と略同一面上に配置されており、より厳密に述べると、これら先端部の下面は、容器(1)の外側下面と略同一面状に配置されている。容器(1)の外側下面は、第１容器半体(2)の底部外面と、第２容器半体(3)の延出部(31)の端面とで構成される。
【００２５】
第１リード部材(7)及び第２リード部材(8)は導電性部材で形成されており、例えば、銅、ニッケル又はアルミニウム等の金属や、ステンレス等の合金で形成される。電気二重層コンデンサが非水系電気二重層コンデンサである場合、第１集電体(9)及び第２集電体(10)は、アルミニウム、チタン、又はステンレス等で形成される。従って、この場合、第１リード部材(7)及び第２リード部材(8)を、集電体として好適な材料であるアルミニウムやステンレス等で形成し、第１分極性電極(4)を第１リード部材(7)に、第２分極性電極(5)を第２リード部材(8)に直接接合してもよい。
【００２６】
電気二重層コンデンサが水系電気二重層コンデンサである場合、第１集電体(9)及び第２集電体(10)は、導電性ブチルゴム等で形成される。なお、この場合、リード部材(7)(8)と電解液が接触することを防ぐために、図１に示す第１集電体(9)及び第２集電体(10)の形状は、リード部材(7)(8)の表面が容器(1)の内部空間に露出しないように変更される。
【００２７】
第１実施例の電気二重層コンデンサでは、第１及び第２リード部材(7)(8)が屈曲しながら容器(1)を貫通しているので、第１及び第２リード部材(7)(8)の貫通部分が容器(1)と接する接触面は、長く且つ複雑になっている。これにより、第１及び第２リード部材(7)(8)と容器(1)との間を通って、容器(1)内の電解液が漏れ難くなり、さらに、外部の水分等が容器(1)内に浸入し難くなっている。また、第１及び第２リード部材(7)(8)は、容器(1)の側面から外方に突出しているので、この突出部分の長さを、即ち、回路基板に半田付けされる電極端子部分の長さを、上限なく自在に調節できる。
【００２８】
次に、第１実施例の電気二重層コンデンサの製造方法について説明する。まず、帯状の金属板を階段状に屈曲させることにより、図２に示す第１リード部材(7)及び第２リード部材(8)を作製する。第１リード部材(7)は、第１平板部(71)、第２平板部(72)、及びこれらを繋ぐ垂直部(73)とで構成される。第１平板部(71)と第２平板部(72)は平行にされる。図１(b)に示すように、第１平板部(71)は、第１容器半体(2)の窪みの底面上に配置され、第１平板部(71)の一端部及び垂直部(73)は、第１容器半体(2)の側壁部及び底部内に配置される。第２平板部(72)は、第１リード部材(7)の電極端子部分となるが、第２平板部(72)の長さは、図１(b)に示す完成時における電極端子部分の長さよりも十分に長くされる。
【００２９】
図２に示すように、第２リード部材(8)も、第１平板部(81)、第２平板部(82)、及びこれらを繋ぐ垂直部(83)とで構成される。第１平板部(81)と第２平板部(82)は平行にされる。図１(b)に示すように、第１平板部(81)は、第２容器半体(3)の窪みの底面上に配置される(第１平板部(81)の一端部は、第２容器半体(3)の側壁部内に配置される)。垂直部(83)は、第２容器半体(3)の側壁部及び延出部(31)内に配置される。第２平板部(82)は、第２リード部材(8)の電極端子部分となるが、第２平板部(82)の長さは、第１リード部材(7)の第２平板部(72)と同様に、図１(b)に示す完成時における電極端子部分の長さよりも十分に長くされる。
【００３０】
次に、インサート(モールド)成形によって、図３に示す箱状の第１容器半体(2)及び第２容器半体(3)を作製する。第１リード部材(7)の第１平板部(81)、垂直部(83)、及び第２平板部(82)の一部が金型内のキャビティに挿入された後、該キャビティに溶融した樹脂が注入されて第１容器半体(2)が、第１リード部材(7)に形成される。同様にして、第２容器半体(3)が、第２リード部材(8)に形成される。第２容器半体(3)の延出部(31)は、第２容器半体(3)の窪み(30)の開口側に延びるように形成される。第１容器半体(2)の側壁部端面(22)、及び第２容器半体(3)の側壁部端面(32)は、環状に形成されており、後の工程で、これら端面(22)(32)が接合されて容器(1)が作製される。図示は省略したが、これら端面(22)(32)の何れか一方には、超音波溶着用の凸部が環状に設けられる。この凸部が、超音波振動による摩擦熱で溶融した後に固化して、第１及び第２容器半体(2)(3)が結合される。
【００３１】
図３に示す第１及び第２容器半体(2)(3)が準備されると、これら容器半体(2)(3)を組み合わせる工程が行われる。この工程では、第１及び第２容器半体(2)(3)が合わせられて生じる閉空間内に、第１集電体(9)、第１分極性電極(4)、セパレータ(6)、第２分極性電極(5)及び第２集電体(10)が、この順序で積み重なるように配置される。図４は、この工程を示す説明図である。ます、第１集電体(9)が第１リード部材(7)に接合される。さらに、第１分極性電極(4)が第１集電体(9)に接合される。また、第２集電体(10)が第２リード部材(8)に接合され、さらに、第２分極性電極(5)が第２集電体(10)に接合される。集電体(9)(10)とリード部材(7)(8)の接合、及び集電体(9)(10)と分極性電極(4)(5)の接合には、導電性接着剤が用いられる。
【００３２】
次に、これら分極性電極(4)(5)に電解液を含浸させる工程が行われる。また、電解液をセパレータ(6)に含浸させる工程も行われる。そして、第１容器半体(2)は窪み(20)を上方に向けた状態にされ、第１分極性電極(4)の上にセパレータ(6)が載置される。その後、第１容器半体(2)の窪み(20)に電解液を注入する工程が必要に応じて行われて、第２容器半体(3)が、その窪み(20)を下方に向けた状態で、第１容器半体(2)と組み合わされる。
【００３３】
次に、第１容器半体(2)と第２容器半体(3)を超音波溶着する工程が行われる。振動子(図示省略)が、第２容器半体(3)の底部外面に押しつけられる。その後、振動子が縦及び横方向に所定の周期で振動することにより、先述した凸部が溶融する。凸部が全て溶融すると、振動子の振動は停止され、溶融した樹脂が固化することにより、第１容器半体(2)と第２容器半体(3)が結合される。最後に、容器(1)の側面部から突出する第１及び第２リード部材(7)(8)の電極端子部分が、適切又は所望の長さになるように、第１リード部材(7)の第２平板部(72)と、第２リード部材(8)の第２平板部(82)とが切断される。これにて、図１(a)及び(b)に示す電気二重層コンデンサが完成する。
【００３４】
以上に説明した電気二重層コンデンサの製造方法では、第１及び第２リード部材(7)(8)を予め屈曲させた状態で、第１及び第２容器半体(2)(3)をインサート成形しており、第１及び第２容器半体(2)(3)の作製後に、第１及び第２リード部材(7)(8)を屈曲することは不要である。このように、本発明の製造方法によれば、第１及び第２リード部材(7)(8)に強い力が加えられて、容器(1)と、第１及び第２リード部材(7)(8)との密着の度合いが悪化することはない。
【００３５】
次に、本発明の第２実施例の電気二重層コンデンサについて説明する。図５(a)は、該電気二重層コンデンサの斜視図、図５(b)は、図５(a)におけるＢ−Ｂ線を含む垂直平面で電気二重層コンデンサを破断して、矢視方向に見た断面図、図５(c)は、図５(a)におけるＣ−Ｃ線を含む垂直平面で電気二重層コンデンサを破断して、矢視方向に見た断面図である。第１実施例では、第１及び第２リード部材(7)(8)は、容器(1)の長手方向に沿って、容器(1)の対向する両側面から突出している。第１リード部材(7)が、長手方向に沿って配置された容器(1)の一側面から突出しており、第１リード部材(7)の突出方向が、第２リード部材(8)の突出方向に対して垂直になっている点で、第２実施例は、第１実施例と異なっている。図５(c)に示すように、第１リード部材(7)の一端側は、第１容器半体(2)の(容器(1)の長手方向に沿って配置されている)側壁部及び底部を通って、容器(1)の外部に引き出されている。また、第１リード部材(7)は、第１容器半体(2)の側壁部内にて下方へ屈曲され、さらに、第１容器半体(2)の底部内にて側方へ屈曲されている。図５(b)及び(c)に示すように、リード部材(7)(8)の先端部(電極端子部分)は、容器(1)の外側下面と略同一面上に配置されている。より厳密に述べると、これら先端部の下面は、容器(1)の外側下面と略同一面状に配置されている。
【００３６】
第２実施例の電気二重層コンデンサは、先に説明した製造方法により製造される。図６は、インサート成形された時点における、第２実施例で用いられる第１容器半体(2)及び第２容器半体(3)を示す斜視図である。第２実施例の第２容器半体(3)及び第２リード部材(8)は、第１実施例と全く同じものである。第２実施例の第１容器半体(2)は、基本的に第１実施例と同じものであるが、第１リード部材(7)の突出する向きが異なっている。第１容器半体(2)の窪み(20)の底面は、長方形であり、第１実施例及び第２実施例では、該底面は、第１リード部材(7)で覆われている。第１リード部材(7)の幅は、第１実施例では、該底面の短手方向の幅と略同一にされているが、第２実施例では、該底面の長手方向の幅と略同一にされている。第２実施例の電気二重層コンデンサの製造工程では、第１実施例にて用いた金属版よりも幅広の金属板を階段状に屈曲させることにより、図７に示す第１リード部材(7)が作製される。そして、この第１リード部材(7)に、図６に示すように第１容器半体(2)がインサート成形される。
【００３７】
次に、本発明の第３実施例の電気二重層コンデンサについて説明する。図８(a)は、該電気二重層コンデンサの斜視図、図８(b)は、図８(a)におけるＤ−Ｄ線を含む垂直平面で電気二重層コンデンサを破断して、矢視方向に見た断面図、図８(c)は、図８(a)におけるＥ−Ｅ線を含む垂直平面で電気二重層コンデンサを破断して、矢視方向に見た断面図である。第３実施例では、容器(1)の一側面から、第１リード部材(7)と第２リード部材(8)の双方が平行に突出している。
【００３８】
図９は、第１及び第２容器半体(2)(3)のインサート成形前における第１リード部材(7)と第２リード部材(8)を示す斜視図である。これらリード部材(7)(8)は、幅が段状に変化する帯状の金属板を屈曲することにより作製される。図２に示す第１実施例と比較して、第３実施例の第１リード部材(7)では、第２平板部(72)及び垂直部(73)の幅が短くなっており、これらの幅は、第１平板部(71)の(短手方向の)幅の半分より若干短くされている。第３実施例の第２リード部材(8)も同様に形成されている。なお、第３実施例では、第２平板部(72)(82)及び垂直部(73)(83)は、第１平板部(71)(81)の側方へ寄せられているが、第１又は第２リード部材(7)(8)をこのように形成する必要はない。
【００３９】
図１０は、第１及び第２容器半体(2)(3)の斜視図である。先の実施例と同様な工程によって、第１及び第２容器半体(2)(3)はインサート成形される。第１リード部材(7)の第２平板部(72)は、短手方向に沿った第１容器半体(2)の一方の外側面から突出しており、第１容器半体(2)の長手方向に沿った一方の側壁部側に寄って配置されている。また、第２リード部材(8)の第２平板部(82)は、第２容器半体(2)の延出部(31)の外側面から突出しており、第２容器半体(3)の長手方向に沿った一方の側壁部側に寄って配置されている。第２容器半体(2)の延出部(31)の端部には、凹溝(33)が形成されており、第１及び第２容器半体(2)(3)が組み合わされると、該凹溝(33)には、第１リード部材(7)の第２平板部(72)が嵌められる。
【００４０】
図１０に示す第１及び第２容器半体(2)(3)が作製されると、第１実施例と同様な手順で、図８(a)乃至(c)に示す電気二重層コンデンサが作製される。図８(c)に示すように、第１リード部材(7)の一端側は、容器(1)を貫通して、より具体的には、第１容器半体(2)の側壁部及び底部を通って、さらに、第２容器半体(3)の延出部(31)に形成された凹溝(33)を通って容器(1)の外部に引き出されている。また、図８(b)に示すように、第２リード部材(8)の一端側は、容器(1)を貫通して、より具体的には、第２容器半体(2)の側壁部及び延出部(31)を通って、容器(1)の外部に引き出されている。図８(b)及び(c)に示すように、リード部材(7)(8)の先端部(電極端子部分)は、容器(1)の外側下面と略同一面上に配置されている。より厳密に述べると、これら先端部の下面は、容器(1)の外側下面と略同一面状に配置されている。
【００４１】
本発明は、水系又は非水系電解質電池に適用できる。この場合、上記の実施例において、例えば、第１分極性電極(4)は正極(正活物質)に、第２分極性電極(5)は負極(負活物質)に置き換わる(その逆でもよい)。リチウムイオン電池に本発明を適用する場合、正極(4)には、コバルト酸リチウム、マンガン酸リチウム又はニッケル酸リチウムの粉末を加圧成形又は焼結したものが使用され、負極(5)には、グラファイト系炭素材料又はコークス系炭素材料の粉末を加圧成形又は焼結したものが使用される。電解液には、ＬｉＢＦ4又はＬｉＣｌＯ4等のリチウム塩を溶解させた有機溶媒が使用される。有機溶媒には、プロピレンカーボネート又はガンマブチロラクトン等が使用される。セパレータ(6)には、ポリオフィレン、ポリエチレン又はポリプロピレン等の高分子多孔性フィルムが使用される。第１集電体(9)は、アルミニウム等で形成され、第２集電体(10)は銅等で形成される。ゆえに、第１集電体(9)を第１リード部材(7)と、第２集電体(10)を第２リード部材(8)と一体化してもよい。
【００４２】
ニッケル水素電池に本発明を適用する場合、例えば、正極(4)は、ニッケル酸化物の粉末又はペレット、及び発泡ニッケルで構成され、負極(5)は、Ｍｍ−Ｎｉ−Ｃｏ−Ｍｎ−Ａｌ(Ｍｍは希土類元素の混合物)系の水素吸蔵合金の粉末又はペレット、及び発泡ニッケルで構成される。なお、この場合、各図に示されたような、第１及び第２集電体(9)(10)は用いられない。電解液には、ＫＯＨ又は高分子ヒドロゲル電解質が使用され、セパレータ(6)には、スルホン化ポリプロピレン等の高分子多孔性フィルムが使用される。
【００４３】
上記実施例の説明は、本発明を説明するためのものであって、特許請求の範囲に記載の発明を限定し、或は範囲を減縮する様に解すべきではない。本発明の各部構成は上記実施例に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】図１(a)は、本発明の第１実施例である電気二重層コンデンサ又は電解質電池の斜視図であり、図１(b)は同断面図である。
【図２】本発明の第１実施例である電気二重層コンデンサ又は電解質電池に係る第１及び第２リード部材の斜視図である。
【図３】本発明の第１実施例である電気二重層コンデンサ又は電解質電池に係る第１及び第２容器半体の斜視図である。
【図４】本発明の第１実施例である電気二重層コンデンサ又は電解質電池の製造工程を示す説明図である。
【図５】図５(a)は、本発明の第２実施例である電気二重層コンデンサ又は電解質電池の斜視図であり、図５(b)及び(c)は、同断面図である。
【図６】本発明の第２実施例である電気二重層コンデンサ又は電解質電池に係る第１及び第２容器半体の斜視図である。
【図７】本発明の第２実施例である電気二重層コンデンサ又は電解質電池に係る第１リード部材を示す斜視図である。
【図８】図８(a)は、本発明の第３実施例である電気二重層コンデンサ又は電解質電池の斜視図であり、図８(b)及び(c)は、同断面図である。
【図９】本発明の第３実施例である電気二重層コンデンサ又は電解質電池に係る第１及び第２リード部材の斜視図である。
【図１０】本発明の第３実施例である電気二重層コンデンサ又は電解質電池に係る第１及び第２容器半体の斜視図である。
【図１１】図１１(a)乃至(c)は、樹脂製の容器を具える電気二重層コンデンサ及びその製造工程を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４５】
(1)     容器
(2)     第１容器半体
(3)     第２容器半体
(4)     第１分極性電極又は正極
(5)     第２分極性電極又は負極
(7)     第１リード部材
(8)     第２リード部材
(9)     第１集電体
(10)    第２集電体
(20)    窪み
(30)    窪み
(31)    延出部
【図１】
2005166975.tif 000003
【図２】
2005166975.tif 000004
【図３】
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【図４】
2005166975.tif 000006
【図５】
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【図６】
2005166975.tif 000008
【図７】
2005166975.tif 000009
【図８】
2005166975.tif 000010
【図９】
2005166975.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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