JP6108302B2 - 密閉型電気化学デバイスおよびその製造方法 - Google Patents
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Description
図1および図2において、1は、金属端子および容器部材を有する密閉型電気化学デバイスであり、その容器部材は2分割されており、開口端を有する有底の円筒状または直方体状の箱体3と円板(楕円を含む)状や矩形状の金属蓋体2とからなる。金属蓋体2は、アルミニウム(その合金を含む)やステンレスなどの金属材でできており、樹脂ガスケット9を介して金属端子4が設けられている。箱体3はアルミニウム(その合金を含む)やステンレスなどの金属材またはアルミニウム(その合金を含む)材が被覆された合成樹脂材でできており、この箱体3の開口端は金属蓋体2で閉蓋されるように箱体3と金属蓋体2とを組み合わせて接合部5をレーザ接合や超音波溶着などで固着して密閉容器を構成している。この密閉容器の箱体3の内部3Aにはリード8A、8B、電極素子部6および電解液7が気密状態に設けられている。リード8Aは金属端子4と接続されており、リード8Bは金属蓋体2と接続されている。
そこで、金属蓋体2および金属端子4の表面に合成樹脂材と水素結合もしくはフェノール結合もしくはエステル結合させる反応基100が生成される表面改質処理について、図3(a)および(b)と図4(a)および(b)を参照して、以下説明する。
図5および図6において、21は、金属端子および容器部材を有する密閉型電気化学デバイスであり、その容器部材は2分割されており、開口端を有する有底の円筒状または直方体状の箱体23と円板(楕円を含む)状や矩形状の樹脂蓋体22とを組み合わせて構成する。箱体23は、実施形態1に示す箱体3と同様に、アルミニウム(その合金を含む)やステンレスなどの金属材またはアルミニウム(その合金を含む)材が被覆された合成樹脂材でできている。また、樹脂蓋体22は、合成樹脂材で、その材質としては、実施形態1の樹脂ガスケット9と同様な材質で、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリエチレンテレフタレート系樹脂、ポリブチレンテレフタレート系樹脂、ポリエチレンナフタレート系樹脂、ポリブチレンナフタレート系樹脂、フッ素系樹脂、ポリエーテルエーテルケトン系樹脂などの熱可塑性樹脂さらにはフェノール系樹脂などの熱硬化性樹脂が例示できる。24A、24Bは、一対の金属端子であり、棒状または板状で、銅(その合金を含む)、ニッケルめっきした銅(その合金を含む)、アルミニウム(その合金を含む)などの金属材でできている。先ず、これら一対の金属端子24Aおよび24Bを、図4(a)に示す浸漬タイプの表面改質処理装置で酸化剤からなる1nmから100μmの微細気泡を含有した液状流体Aを収容した酸化剤水槽C内に所定時間浸漬させて、それぞれの表面に液状流体Aを接触させて、酸化剤からなる微細気泡が破裂する際のエネルギーで金属端子24Aおよび24Bの表面は樹脂蓋体22の合成樹脂材と水素結合もしくはフェノール結合もしくはエステル結合させる反応基100が生成されるように金属端子24Aおよび24Bに対して表面改質処理がされる。この場合も金属端子24Aおよび24Bの表面に液状流体Aを接触させる際、金属端子24A、24Bの表面に不純物が付着している場合には、予め、この不純物を除去する前処理をしておくことが好ましい。次に、表面改質処理を行った一対の金属端子24A、24Bを樹脂蓋体22となる合成樹脂材で一体に成形することにより、一対の金属端子24A、24Bが互いに離間して電気的に絶縁されるとともに密着接合された樹脂蓋体22が形成される。
図7および図8において、31は、金属端子および容器部材を有する密閉型電気化学デバイスであり、その容器部材は2分割されており、合成樹脂材でできた開口端を有する有底の円筒状または直方体状の一対の樹脂箱体32、33とからなりその開口端を組み合わせて構成する。これら樹脂箱体32、33の合成樹脂材は、実施形態1の樹脂ガスケット9と同様な材質で、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリエチレンテレフタレート系樹脂、ポリブチレンテレフタレート系樹脂、ポリエチレンナフタレート系樹脂、ポリブチレンナフタレート系樹脂、フッ素系樹脂、ポリエーテルエーテルケトン系樹脂などの熱可塑性樹脂さらにはフェノール系樹脂などの熱硬化性樹脂が例示できる。34A、34Bは、棒状または板状で、銅(その合金を含む)、ニッケルめっきした銅(その合金を含む)、アルミニウム(その合金を含む)などの金属材でできた金属端子である。先ず、金属端子34Aおよび金属端子34Bを、図4(a)に示す浸漬タイプの表面改質処理装置で酸化剤からなる1nmから100μmの微細気泡を含有した液状流体Aを収容した酸化剤水槽C内に所定時間浸漬させてそれぞれの表面に液状流体Aを接触させ酸化剤からなる微細気泡が破裂する際のエネルギーで樹脂箱体32、33の合成樹脂材と水素結合もしくはフェノール結合もしくはエステル結合させる反応基100が生成されるように金属端子34Aおよび金属端子34Bに対して表面改質処理がされる。この場合も金属端子34A、34Bの表面に液状流体Aを接触させる際、金属端子34Aおよび金属端子34Bの表面に不純物が付着している場合には、予め、この不純物を除去する前処理をしておくことが好ましい。次に、表面改質処理を行った金属端子34Aおよび金属端子34Bをそれぞれ樹脂箱体32および樹脂箱体33となる合成樹脂材で一体に成形することにより、金属端子34Aおよび金属端子34Bがそれぞれ電気的に絶縁されるとともに密着接合された樹脂箱体32および樹脂箱体33が形成される。このとき、金属端子34Aおよび金属端子34Bはそれぞれ樹脂箱体32および樹脂箱体33の周壁に埋設させ、樹脂箱体32および樹脂箱体33のそれぞれの内部32Aおよび33Aには金属端子34Aおよび金属端子34Bの一部が露出されてリード38Aおよびリード38Bが形成されている。
2 容器部材(金属蓋体)
22 容器部材(樹脂蓋体)
3、23 容器部材(箱体)
32、33 容器部材(樹脂箱体)
4、24A、24B、34A、34B 金属端子
9 樹脂ガスケット
Claims (6)
- 分割された容器部材の少なくとも一方に合成樹脂材を介して金属端子を有し、前記容器部材が組み合わされてできた密閉容器の内部に電解液を含む電極素子部が気密状態に設けられた密閉型電気化学デバイスにおいて、前記金属端子はその表面に前記合成樹脂材と水素結合もしくはフェノール結合もしくはエステル結合する反応基が生成されており、この金属端子を前記合成樹脂材と一体に成形することにより、前記合成樹脂材の全てまたは一部で構成する容器部材に金属端子を密着接合したことを特徴とする密閉型電気化学デバイス。
- 前記容器部材のひとつは開口端を有する有底の箱体であり、他の容器部材は樹脂ガスケットを介して形成された金属端子を有し前記開口端を閉塞する金属材でできた金属蓋体であって、前記箱体と金属蓋体とを組み合わせて密閉容器とし、前記金属端子には前記反応基が生成されており、前記金属蓋体は貫通孔を有し少なくともその貫通孔の内周面およびその周縁の表面に水素結合もしくはフェノール結合もしくはエステル結合させる反応基が生成されており、前記金属端子を前記金属蓋体の貫通孔に配置させて前記金属蓋体と金属端子とを樹脂ガスケットとなる合成樹脂材と一体に成形して金属端子が前記樹脂ガスケットを介して金属蓋体に密着接合され電気的に絶縁させることにより、前記貫通孔が前記樹脂ガスケットを介して金属端子にて閉塞されたことを特徴とする請求項1に記載の密閉型電気化学デバイス。
- 前記容器部材のひとつは開口端を有する有底の箱体であり、他の容器部材は前記開口端を閉塞する合成樹脂材でできた樹脂蓋体であって、前記箱体と樹脂蓋体とを組み合わせて密閉容器とし、その表面に水素結合もしくはフェノール結合もしくはエステル結合させる反応基が生成された一対の金属端子を樹脂蓋体となる合成樹脂材と一体に成形することにより、金属端子を密着接合させた樹脂蓋体と他の容器部材と組み合わせて密閉容器としたことを特徴とする請求項1に記載の密閉型電気化学デバイス。
- 前記容器部材は一対の合成樹脂材でできた樹脂箱体からなり、その表面に水素結合もしくはフェノール結合もしくはエステル結合させる反応基が生成された金属端子をそれぞれの樹脂箱体となる前記合成樹脂材と一体に成形することにより、金属端子を密着接合させてなる一対の樹脂箱体を組み合わせて密閉容器としたことを特徴とする請求項1に記載の密閉型電気化学デバイス。
- 請求項1に記載の密閉型電気化学デバイスを製造する密閉型電気化学デバイスの製造方法において、前記金属端子はその表面に酸化剤からなる1nmから100μmの微細気泡を含有した液状流体と接触させることにより合成樹脂材と水素結合もしくはフェノール結合もしくはエステル結合させる反応基を生成するように表面改質処理を行っており、前記金属端子の前記表面改質処理は金属端子の表面の不純物を除去する前処理を行って後に行うことを特徴とする密閉型電気化学デバイスの製造方法。
- 請求項2に記載の密閉型電気化学デバイスを製造する密閉型電気化学デバイスの製造方法において、前記金属端子はその表面に酸化剤からなる1nmから100μmの微細気泡を含有した液状流体と接触させることにより合成樹脂材と水素結合もしくはフェノール結合もしくはエステル結合させる反応基を生成するように表面改質処理を行っており、前記金属蓋体は貫通孔を有し少なくともその貫通孔の内周面およびその周縁の表面に前記表面改質処理を行って水素結合もしくはフェノール結合もしくはエステル結合させる反応基が生成されており、前記金属端子および金属蓋体の前記表面改質処理は金属端子の表面および金属蓋体の表面の不純物を除去する前処理を行って後に行うことを特徴とする密閉型電気化学デバイスの製造方法。
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