(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミラミネートフィルムで外装された電気化学素子の外周を前記アルミラミネートフィルムごと覆うプロテクタにおいて、前記プロテクタは、前記電気化学素子の前後左右の側面と上面及び下面とのなす辺に沿って存在する角部に形成される前記アルミラミネートフィルムのしわ部分を収容する凹部を有し、前記プロテクタは、前記凹部以外の部分が前記アルミラミネートフィルムに密着していることを特徴とする電気化学素子のプロテクタ。
【請求項２】
請求項１において、前記プロテクタは、弾力性に富んだ熱可塑性エラストマ、加硫ゴム、発泡樹脂、発泡ゴム等を緩衝材として用いることを特徴とする電気化学素子のプロテクタ。
【請求項３】
請求項１又は２において、前記アルミラミネートフィルムは、前記電気化学素子が挿入され、真空状態で密封されることにより外装される際に余丁部が前記しわ部分となることを特徴とする電気化学素子のプロテクタ。
【請求項４】
請求項１，２又は３において、前記電気化学素子は、電気二重層キャパシタ、リチウムイオン電池などの二次電池であることを特徴とする電気化学素子のプロテクタ。
【請求項５】
請求項１，２，３又は４において、前記電気化学素子は、直方体であることを特徴とする電気化学素子のプロテクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気化学素子のプロテクタに関する。詳しくは、電気二重層キャパシタやリチウムイオン電池などの電気化学素子をアルミネートフィルムで外装したものに対して、外部からの衝撃等から電気化学素子を保護するプロテクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
電気二重層キャパシタは、分極性電極に電解質中のアニオン、カチオシを正極、負極表面に物理吸着させて電気を蓄えることを原理としている
バイポーラ型電気二重層キャパシタ（以後、キャパシタと呼称する）は、平板状の活性炭電極、集電極を積層し、これらの間にイオンが通過可能なセパレータを挟んだ積層型である。活性炭電極、集電極の外周部には内部の電解質が漏れ出さないように、シールを行うためのパッキンを挟んでいる。このパッキンは同時に積層間での絶縁も兼ねている。
【０００３】
キャパシタの組立を行う際には、必要な耐電圧分のセル（対向する活性炭電極間に挟まれる電解質の最小単位）をパッキンと交互に積み重ね（単セル耐電圧２，５Ｖ程度）、終端にエンドプレートで締め付けることにより、密閉構造を保っている。
セル間で完全なシールを行うには、エンドプレート間に十分な締め付け力を与える必要があるため、両側のエンドプレートのねじ穴から金属ねじを通し、エンドプレート間には、両雌ねじ加工を行ったスペーサを入れ両側からねじで締め付けることにより大きな加圧力を得ている。
【０００４】
更に、水分進入を防止してキャパシタ内部の電解液に水分を混入させないようにするため、キャパシタの外周をアルミラミネートフィルムで覆い、アルミラミネートフィルの内部およびキャパシタ内部を減圧し、真空状態として溶着し、完全に覆い密封することにより外装している。これは、特性劣化、ガス発生を抑えるためである。
このアルミラミネートフィルムは、金属アルミ箔をポリプロピレンおよびポリエチレン等でラミネートしたフィルムであるため、机等にぶつけるなど、外的に衝撃が加わると簡単に穴が開いてしまい、空気中の水分進入が起こり、特性の低下を起こす。
【０００５】
そこで、このような外的衝撃からキャパシタを保護するものとして、キャパシタの外周（特に角）をアルミラミネートフィルムごと覆うように保護ケースを設けたものがある（特許文献１参照）。
特許文献１の保護ケースは、キャパシタの外装を兼ねた箱型のケースであり、試験、梱包、固定する際にキャパシタを保護することが目的である。
保護ケースは、弾力性に富んだ熱可塑性エラストマ、加硫ゴム、発泡樹脂、発泡ゴム等を緩衝材として用い、成型して容易にキャパシタを覆える構造となっている。
【特許文献１】特開２００４−２９６９５６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
アルミラミネートフィルムはフィルム内部およびキャパシタ内部を減圧し、真空状態として溶着し、完全に密封している。アルミラミネートフィルムは袋状であり、キャパシタをアルミラミネートフィルムに挿入する関係上キャパシタより、若干寸法が大きい。
このため、アルミラミネートフィルム内を真空状態にして密着させ、完全密封すると、キャパシタよりも寸法が大きい分、角部分に寸法の余丁分がしわ部分となって現れる。最終的なキャパシタの外形寸法に制限があり、できるだけキャパシタの外形寸法を小さくしなければならない場合、保護ケースを両面テープあるいはバンド等で固定している。
【０００７】
この際、アルミラミネートされたキャパシタと保護ケースとが密着することが望ましいが、上述のアルミラミネートフィルムのしわ部分が邪魔となり、キャパシタと緩衝材との密着性が悪くなってしまう。こうなると、保護ケースが容易に外れてしまったり、制限された外形寸法にも影響を及ぼしてしまう。
ここでは、電気化学素子として電気二重層キャパシタを例にして説明したが、リチウムイオン電池などの他の二次電池をアルミラミネートフィルムで覆う場合には同様な問題を生じる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
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プロテクタは、アルミラミネートフィルムで外装された電気化学素子の外周を前記アルミラミネートフィルムごと覆うプロテクタにおいて、前記プロテクタは、前記電気化学素子の前後左右の側面と上面及び下面とのなす辺に沿って存在する角部に形成される前記アルミラミネートフィルムのしわ部分を収容する凹部を有し、前記プロテクタは、前記凹部以外の部分が前記アルミラミネートフィルムに密着してい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２に係る電気化学素子のプロテクタは、請求項１において、前記プロテクタは、弾力性に富んだ熱可塑性エラストマ、加硫ゴム、発泡樹脂、発泡ゴム等を緩衝材として用いることを特徴とする。
【００１１】
上記課題を解決する本発明の請求項３に係る電気化学素子のプロテクタは、請求項１又は２において、前記アルミラミネートフィルムは、前記電気化学素子が挿入され、真空状態で密封されることにより外装される際に余丁部が前記しわ部分となることを特徴とする。
【００１２】
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プロテクタは、請求項１，２又は３において、前記電気化学素子は、電気二重層キャパシタ、リチウムイオン電池などの二次電池であることを特徴とする。
【００１３】
上記課題を解決する本発明の請求項５に係る電気化学素子のプロテクタは、請求項１，２，３又は４において、前記電気化学素子は、直方体であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明では、プロテクタに、電気化学素子の角部に形成されるアルミラミネートフィルムのしわ部分を収容する凹部を設けることにより、プロテクタを電気化学素子に取り付ける際、アルミラミネートフィルムのしわ部分が凹部に入り込むため、言い換えると、しわ部分が凹部に逃げるため、プロテクタを電気化学素子に対して密着性良く取り付けることが可能となる。これにより、プロテクタが電気化学素子から浮くことがなく、寸法のばらつきを無くすことや、プロテクタが容易に外れてしまうことを防ぐことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に実施例１として説明する形態が本発明を実施するための最良の形態である。
【実施例１】
【００１６】
本発明の一実施例に係るキャパシタを図１に示す。
本実施例に係るキャパシタ１００は、図１に示すように、平板状の活性炭電極１０、集電極（集電端子）２０を積層し、これらの間にイオンが通過可能なセパレータ３０を挟んだ直方体状のものである。
【００１７】
即ち、活性炭電極１０を両面に接着した集電体４０とセパレータ３０を交互に積層し、その外側に更に内側面に活性炭電極１０を接着した集電極２０を配置する。そして、活性炭電極１０、集電極２０の外周部には内部の電解質が漏れ出さないように、シールを行うためのパッキン５０を挟んでいる。このパッキン５０は同時に積層間での絶縁も兼ねている。
また、集電極２０の両側にはエンドプレート６０をそれぞれ配置し、エンドプレート６０のねじ穴から金属ねじ７０を通し、エンドプレート間には、両雌ねじ加工を行ったスペーサ８０を入れ、両側からねじ７０でスペーサ８０を締め付けることにより大きな加圧力を得ている。
【００１８】
更に、キャパシタ１００の外周をアルミラミネートフィルム９０で覆い、アルミラミネートフィルム９０の内部およびキャパシタ１００内部を減圧し、真空状態として溶着し、完全に覆い密封することにより外装している。
本実施例では、図２〜図４に示すように、外的衝撃からキャパシタ１００を保護するため、キャパシタ１００の外周をアルミラミネートフィルム９０ごと覆うようにプロテクタ２００を設けている。
【００１９】
プロテクタ２００は、キャパシタ１００の角部を特に保護できるように、中央部に窓部を設けた枠状のものであり、例えば、両面テープ（図示省略）でキャパシタ１００に固定されている。
プロテクタ２００の材質としては、例えば、弾力性に富んだ熱可塑性エラストマ、加硫ゴム、発泡樹脂、発泡ゴム等を緩衝材として用いることが可能であるが、必ずしもこれらに限定されるものではない。
プロテクタ２００をキャパシタ１００に固定した状態においては、キャパシタ１００からアルミラミネートフィルム９０の溶着部９１及び端子部３００が露出している。
【００２０】
本発明においては、図５及び図６に示すように、キャパシタ１００の角部に形成されるアルミラミネートフィルム９０のしわ部分９２を収容する凹部２１０，２２０をプロテクタ２００の角部内側に形成したことが特徴である。つまり、しわ部分９２の逃げとなる凹部２１０，２２０を作るのである。
前述した通り、アルミラミネートフィルム９０は袋状であり、キャパシタ１００をアルミラミネートフィルム９０に挿入する関係上、キャパシタ１００より、若干寸法が大きい。このため、アルミラミネートフィルム９０内を真空状態にして密着させ密封すると、キャパシタ１００よりも寸法が大きい分、角部分に寸法の余丁分がしわ部分９２となって現れる。
【００２１】
キャパシタ１００は直方体状のものであるから、寸法の余丁分よりなるしわ部分９２は、前後左右の側面と上面及び底面とのなす辺に沿って存在すると想定される。
そのため、しわ部分９２を収容する凹部２１０，２２０は、キャパシタ１００の各辺に沿って溝状にプロテクタ２００の角部内側に形成さている。
【００２２】
ここで、図５に示すしわ部分９２は、キャパシタ１００の図中下方の側面に下向きに形成されるのに対し、図６に示すしわ部分９２は、キャパシタ９０の図中上面と左側面の間で斜め上向きに形成されている。
そのため、図５に示すプロテクタ２００の角部内側には、図中下向きに形成されたしわ部分９２を収容できるよう、図中下向きに窪んだ凹部２１０が形成され、また、図６に示すプロテクタ２００の角部内側には、図中斜め上向きに形成されたしわ部分９２を収容できるよう、図中斜め上向きに窪んだ凹部２２０が形成されている。
【００２３】
従って、図５に矢印で示すように、キャパシタ１００をプロテクタ２００に対して下向き接近させてゆくと、プロテクタ２００の角部内側に形成した凹部２１０にアルミラミネートフィルム９０のしわ部分９２が収容されると共に、キャパシタ１００の凹部２１０以外の水平又は垂直な平面部分はプロテクタ２００の内面に隙間無く密着することとなる。
同様に、図６に矢印で示すように、キャパシタ１００をプロテクタ２００に斜め上向き接近させてゆくと、プロテクタ２００の角部内側に形成した凹部２２０にアルミラミネートフィルム９０のしわ部分９２が収容されると共に、キャパシタ１００の凹部２２０以外の水平又は垂直な平面部分はプロテクタ２００の内面に隙間無く密着することとなる。
【００２４】
なお、図５及び図６中の矢印は、実際にプロテクタ２００をキャパシタ１００に取り付ける方向ないし手順を示すものでなく、単なる説明のための便宜上のものである。
また、しわ部分９２を収容する凹部としては、図５及び図６に例示されるものに限らず、図７に示すように、内部を大きく湾曲させた凹部２３０としたり、また、図８に示すように、角部からやや内側に寄せた凹部２４０とするなど、しわ部分９２を収容することができれば、形状や位置にはこだわらないものである。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明は、電気化学素子をアルミネートフィルムで外装したものに対して、外部からの衝撃等から電気化学素子を保護するプロテクタとして広く産業上利用可能なものである。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施例に係る電気二重層キャパシタの断面図である。
【図２】本発明の一実施例に係るプロテクタを取り付けた電気二重層キャパシタの斜視図である。
【図３】本発明の一実施例に係るプロテクタを取り付けた電気二重層キャパシタの正面図である。
【図４】本発明の一実施例に係るプロテクタを取り付けた電気二重層キャパシタの側面図である。
【図５】図３中のＡ−Ａ断面図である。
【図６】しわ部分を収容する凹部の他の形態を示す断面図である。
【図７】しわ部分を収容する凹部の他の形態を示す断面図である。
【図８】しわ部分を収容する凹部の他の形態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２７】
１０  活性炭電極
２０  集電極
３０  セパレータ
４０  集電体
５０  パッキン
６０  エンドプレート
７０  ねじ
８０  スペーサ
９０  アルミラミネートフィルム
９１  溶着部
９２  しわ部分
１００  キャパシタ（電気二重層キャパシタ）
２００  プロテクタ
２１０，２２０，２３０，２４０  凹部
３００  端子
【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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