JPH0669080A

JPH0669080A - 電気化学装置

Info

Publication number: JPH0669080A
Application number: JP4223040A
Authority: JP
Inventors: Masato Higuchi; 真人日口; Masanori Endo; 正則遠藤; Masao Ikeda; 正男池田; Michinobu Maesaka; 通伸前阪; Tatsuo Kunishi; 多通夫国司; Koichi Watanabe; 浩一渡辺
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1992-08-21
Filing date: 1992-08-21
Publication date: 1994-03-11

Abstract

(57)【要約】【目的】電気二重層コンデンサまたは電池のような電
気化学装置において、端子を兼ねるケースとその内部の
機能物質との電気的接触状態の信頼性を高める。【構成】ケース１２に備えるケース半体１４と一方の
機能物質２０との間に、たとえば薄板ばねからなる導電
性を有する弾性体２１を挿入する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、たとえば電気二重層
コンデンサまたは電池のような電気化学装置に関するも
ので、特に、このような電気化学装置における端子を兼
ねるケースとその内部に収納される機能物質との電気的
接続構造の改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この発明にとって興味ある従来の電気化
学装置の一例が、図５に示されている。この図５に示し
た薄型偏平形状の電気化学装置１は、たとえば特開平１
−１４０５５３号公報に記載されている。この電気化学
装置１は、電気二重層コンデンサまたは電池を構成す
る。

【０００３】この電気化学装置１は、端子を兼ねるケー
ス２を備える。ケース２は、たとえばステンレス鋼のよ
うな金属板または箔からなる第１および第２のケース半
体３および４を備える。これらケース半体３および４の
各々の周縁部は、ケース２に気密封止構造を与えるた
め、互いに溶接されることによって接合される。第１の
ケース半体３の内面に沿って、たとえばステンレス鋼ま
たはアルミニウムのような金属板または箔からなる端子
板５が配置される。この端子板５は、第１のケース半体
３に対して絶縁性樹脂層６を介して密着した状態とされ
る。また、第１のケース半体３および絶縁性樹脂層６に
は、端子板５の一部を露出させる開口７が形成される。

【０００４】上述したケース２内には、セパレータ８な
らびにセパレータ８を挟んで位置する第１および第２の
機能物質９および１０が収納される。第１および第２の
機能物質９および１０は、この電気化学装置１が電気二
重層コンデンサである場合には、それぞれ分極性電極で
あり、他方、電池である場合には、一方が正極活物質で
あり、他方が負極活物質である。

【０００５】このような電気化学装置１において、第１
の機能物質９は、端子板５に電気的に接触しており、第
２の機能物質１０は、第２のケース半体４に電気的に接
触している。したがって、端子板５が一方の端子とな
り、第２のケース半体４およびこれに電気的に接続され
る第１のケース半体３が他方の端子となる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述した電気化学装置
１において、第１および第２の機能物質９および１０と
端子板５および第２のケース半体４とのそれぞれの電気
的接触を確実なものとするためには、機能物質９および
１０がケース２によって適当に加圧されなければならな
い。

【０００７】しかしながら、このような電気化学装置１
を薄型化するため、ケース半体３および４ならびに端子
板５に薄い材料を用いた場合、それらの強度が低くなる
ため、ケース２による機能物質９および１０に対する加
圧状態を適正に維持することができないことがある。ま
た、電圧印加時に電解液中の残留水分が分解すること等
により、微量のガスが発生し、このことも、上述した接
触状態を阻害する。このため、電気化学装置１におい
て、ケース半体４と機能物質１０および端子板５と機能
物質９の各接触抵抗が大きくなり、その結果、電気化学
装置１全体の内部抵抗も高くなる。

【０００８】また、異常な外圧や、過電圧の印加などに
よる分解ガスの発生のような内部からの作用により、ケ
ース２が変形した場合、ケース２と機能物質９および１
０との間に隙間が生じ、これによっても、ケース半体４
と機能物質１０および端子板５と機能物質９の各接触が
不安定になりやすい傾向がある。最悪の場合には、ケー
ス半体４と機能物質１０または端子板５と機能物質９が
完全に離れ、電気化学装置１本来の機能が失われること
もある。

【０００９】それゆえに、この発明の目的は、上述した
問題を解決すべく、ケースと機能物質との確実なかつ安
定した電気的接触が可能とされた電気化学装置を提供し
ようとすることである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明は、ケースと、
ケース内に収納される、セパレータならびにセパレータ
を挟んで位置する第１および第２の機能物質とを備え
る、電気化学装置に向けられるものであって、上述した
技術的課題を解決するため、ケースと第１および第２の
機能物質の少なくとも一方との間に、導電性を有する弾
性体が挿入されたことを特徴としている。

【００１１】

【作用】導電性を有する弾性体は、それ自身、ケースと
機能物質との電気的接続を果たす手段として機能すると
ともに、その弾性を、ケースによる機能物質に対する加
圧状態を高めるように作用させる。

【００１２】

【発明の効果】したがって、この発明によれば、導電性
を有する弾性体の存在により、ケースと機能物質との間
での、直接の、または弾性体を介しての電気的接触状態
を確実なものとすることができる。そのため、ケースと
機能物質間の接触抵抗を小さく維持でき、その結果、電
気化学装置全体の内部抵抗も低く維持することができ
る。

【００１３】また、ケースが外圧または内部からの作用
により変形した場合であっても、弾性体の作用により、
ケースと機能物質との適正な電気的接触状態を維持すべ
く、機能物質をこのような変形に追従させることができ
る。そのため、ケースの変形により、電気化学装置の機
能が劣化したり消失したりすることを防止できる。

【００１４】また、弾性体によるケースと機能物質との
確実な電気的接触は、取りも直さず、ケースと機能物質
との間での確実な機械的接触をももたらすものである。
その結果、振動等によって、電気化学装置の内部で機能
物質の位置ずれを生じることが防止され、それゆえに、
ケースと機能物質間または２つの機能物質間の接触によ
る短絡不良を防止することができる。

【００１５】

【実施例】以下に、図１ないし図４をそれぞれ参照し
て、この発明の幾つかの実施例について説明するが、こ
れらの図面にそれぞれ示された電気化学装置は、いずれ
も、たとえば、電気二重層コンデンサまたは電池を構成
している。

【００１６】図１は、この発明の第１の実施例を示して
いる。ここに示した電気化学装置１１は、前述した図５
の電気化学装置１と共通する要素を多く含んでいる。

【００１７】図１を参照して、電気化学装置１１は、ケ
ース１２を備える。ケース１２は、それぞれ、たとえば
ステンレス鋼のような金属板または箔からなる第１およ
び第２のケース半体１３および１４を備える。これらケ
ース半体１３および１４は、ケース１２に気密封止構造
を与えるため、各々の周縁部が互いに溶接されることに
より接合される。第１のケース半体１３の内面に沿っ
て、ケース１２の一部をなす、たとえばステンレス鋼ま
たはアルミニウムのような金属板または箔からなる端子
板１５が配置される。この端子板１５は、第１のケース
半体１３に対して絶縁性樹脂層１６を介して密着した状
態とされる。第１のケース半体１３および絶縁性樹脂層
１６には、端子板１５の一部を露出させる開口１７が形
成される。なお、絶縁性樹脂層１６は、たとえば熱接着
性フィルムまたは接着剤から構成される。

【００１８】上述したケース１２内には、セパレータ１
８ならびにセパレータ１８を挟んで位置する第１および
第２の機能物質１９および２０が収納される。第１およ
び第２の機能物質１９および２０は、この電気化学装置
１１が電気二重層コンデンサである場合には、それぞれ
分極性電極であり、他方、電池である場合には、一方が
正極活物質であり、他方が負極活物質である。

【００１９】この電気化学装置１１においても、前述し
た電気化学装置１と同様、端子板１５が一方の端子とし
て機能し、第１および第２のケース半体１３および１４
が他方の端子として機能する。この実施例は、以下に述
べるような特徴的構成を備えている。

【００２０】第２のケース半体１４と第２の機能物質２
０との間に、導電性を有する弾性体２１が挿入される。
弾性体２１は、たとえば金属製の薄板ばねによって与え
られる。この弾性体２１は、第２のケース半体１４と第
２の機能物質２０との間で弾発力を及ぼし、これらの間
での確実な電気的接続を達成するとともに、その弾性に
基づき、第１の機能物質１９を端子板１５に加圧接触さ
せ、この間での確実な電気的接触をも保証する。

【００２１】図２は、この発明の第２の実施例を示して
いる。ここに示した電気化学装置２２は、端子板が存在
しない点で前述した第１の実施例による電気化学装置１
１と大きく相違している。

【００２２】電気化学装置２２は、ケース２３を備え
る。ケース２３は、それぞれ、たとえばステンレス鋼の
ような金属板または箔からなる第１および第２のケース
半体２４および２５を備える。これらケース半体２４お
よび２５は、ケース２３に気密封止構造を与えるため、
絶縁性樹脂層２６を介して各々の周縁部において互いに
接着される。

【００２３】ケース２３内には、セパレータ２７ならび
にセパレータ２７を挟んで位置する第１および第２の機
能物質２８および２９が収納される。

【００２４】第２のケース半体２５と第２の機能物質２
９との間には、導電性を有する弾性体３０が挿入され
る。この弾性体３０も、前述した弾性体２１と同様、た
とえば金属製の薄板ばねによって与えられる。

【００２５】この電気化学装置２２においては、第１の
機能物質２８が第１のケース半体２４に接触し、この第
１のケース半体２４が一方の端子として機能する。他
方、第２の機能物質２９が弾性体３０を介して第２のケ
ース半体２５に電気的に接続され、この第２のケース半
体２５が他方の端子として機能する。そして、弾性体３
０は、前述した弾性体２１と同様、機能物質２８および
２９とケース２３との間での確実な加圧接触状態を可能
にする。

【００２６】図３は、この発明の第３の実施例を示して
いる。図３に示した電気化学装置４０は、図１に示した
電気化学装置１１と比較して、２つの端子板を備えるこ
とが特徴である。

【００２７】電気化学装置４０は、ケース４１を備え
る。ケース４１は、それぞれ、金属箔４２の両面に絶縁
性樹脂層４３および４４を形成した３層構造を有するラ
ミネートフィルムからなる、第１および第２のケース半
体４５および４６を備える。これらケース半体４５およ
び４６は、ケース４１に気密封止構造を与えるため、各
々の周縁部がたとえば互いに溶着されることにより接合
される。また、第１および第２のケース半体４５および
４６の各々の内面に沿って、ケース４１の各一部をな
す、たとえばステンレス鋼またはアルミニウムのような
金属板または箔からなる第１および第２の端子板４７お
よび４８がそれぞれ配置される。これら端子板４７およ
び４８は、好ましくは、ケース半体４５および４６のそ
れぞれに溶着され、それによって、互いの間での密着状
態が確保される。第１および第２のケース半体４５およ
び４６には、それぞれ、第１および第２の端子板４７お
よび４８の各一部を露出させる開口４９および５０が設
けられる。

【００２８】上述したケース４１内には、セパレータ５
１ならびにセパレータ５１を挟んで位置する第１および
第２の機能物質５２および５３が収納される。また、第
２の機能物質５３と第２の端子板４８との間には、導電
性を有する弾性体５４が配置される。この弾性体５４
も、前述した弾性体２１と同様、たとえば金属製の薄板
ばねによって与えられる。

【００２９】この電気化学装置４０において、第１の機
能物質５２は第１の端子板４７に接触し、この第１の端
子板４７を一方の端子として機能させる。また、第２の
機能物質５３は弾性体５４を介して第２の端子板４８に
電気的に接続され、この第２の端子板４８を他方の端子
として機能させる。このとき、弾性体５４は、第２の機
能物質５３と第２の端子板４８との間で弾発力を及ぼ
し、機能物質５２および５３とケース４１との間での確
実な加圧接触状態を達成する。

【００３０】図４は、この発明の第４の実施例を示して
いる。図４に示した電気化学装置３１は、ケース３２を
備える。ケース３２は、それぞれ、ステンレス鋼のよう
な金属板または箔からなる第１および第２のケース半体
３３および３４を備える。これらケース半体３３および
３４は、それぞれの周縁部において絶縁性のガスケット
３５を介してかしめられることにより、互いに電気的に
絶縁されながら、機械的に一体化され、それによって気
密性を有するケース３２が形成される。ケース３２内に
は、セパレータ３６ならびに第１および第２の機能物質
３７および３８が収納される。セパレータ３６の周縁部
は、ガスケット３５と第２のケース半体３４との間に挟
まれ、それによって位置決めされる。

【００３１】第２のケース半体３４と第２の機能物質３
８との間には、導電性を有する弾性体３９が挿入され
る。弾性体３９は、たとえば導電性ゴムによって与えら
れる。

【００３２】この電気化学装置３１において、第１の機
能物質３７は第１のケース半体３３に電気的に接触し、
この第１のケース半体３３が一方の端子として機能す
る。他方、第２の機能物質３８は、弾性体３９を介して
第２のケース半体３４と電気的に接続され、この第２の
ケース半体３４が他方の端子として機能する。そして、
弾性体３９は、前述した実施例における弾性体２１、３
０および５４と同様、ケース３２と機能物質３７および
３８との確実な加圧接触状態を可能にする。

【００３３】以上、この発明を図示した幾つかの実施例
に関連して説明したが、この発明の範囲内において、さ
らに変形例が可能である。

【００３４】たとえば、弾性体２１，３０，３９，５４
は、第２のケース半体１４，２５，３４または第２の端
子板４８と第２の機能物質２０，２９，３８，５３との
間に単に挿入されるだけでなく、その信頼性を向上させ
るため、第２のケース半体または端子板および第２の機
能物質のいずれかまたは両方に接着等により固定されて
もよい。

【００３５】また、図４に示した導電性ゴムからなる弾
性体３９を、図１、図２または図３に示した実施例にお
いて、弾性体２１、３０または５４の代わりとして用い
てもよく、その逆に、図１、図２または図３に示した薄
板ばねからなる弾性体２１、３０または５４を、図４に
示した弾性体３９の代わりとして用いてもよい。

【００３６】また、弾性体は、前述した各実施例では、
第２の機能物質に接触するように用いられたが、第１の
機能物質に接触するように用いられても、これら両者に
接触するように２個の弾性体が用いられてもよい。２個
の弾性体が用いられる場合、そのような弾性体として、
薄板ばねからなるもの、または導電性ゴムからなるもの
がそれぞれ用いられる他、薄板ばねからなるものと導電
性ゴムからなるものとを混用してもよい。

【００３７】また、弾性体としては、上述した薄板ばね
からなるもの、あるいは、導電性ゴムからなるものに限
らず、他の導電性を有する弾性体となり得る要素を用い
てもよい。

【００３８】最後に、この発明による電気化学装置と従
来の電気化学装置との特性を比較するため行なった実験
結果について記載しておく。表１は、各試料となる電気
二重層コンデンサの内部抵抗を示すもので、それぞれ、
初期の内部抵抗と高温負荷試験後の内部抵抗とが示され
ている。表１において、実施例１、実施例２、実施例３
および実施例４は、それぞれ、図１、図２、図３および
図４に示した実施例に対応しており、比較例は、図５に
示した従来技術に対応している。

【００３９】

【表１】表１から、この発明の実施例によれば、比較例に比べ
て、初期の内部抵抗を、約１／４から１／１０に低減で
き、さらに、高温負荷試験後の内部抵抗にあっては、よ
り顕著な差を与え得ることがわかる。なお、表１に示さ
れた各試料は、電気二重層コンデンサの場合であるが、
電池の場合にも、同等の効果が得られることが確認され
た。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施例による電気化学装置１
１を示す断面図である。

【図２】この発明の第２の実施例による電気化学装置２
２を示す断面図である。

【図３】この発明の第３の実施例による電気化学装置４
０を示す断面図である。

【図４】この発明の第４の実施例による電気化学装置３
１を示す断面図である。

【図５】従来の電気化学装置１を示す断面図である。

【符号の説明】

１１，２２，３１，４０電気化学装置１２，２３，３２，４１ケース１８，２７，３６，５１セパレータ１９，２８，３７，５２第１の機能物質２０，２９，３８，５３第２の機能物質２１，３０，３９，５４弾性体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者前阪通伸京都府長岡京市天神二丁目26番10号株式会社村田製作所内 (72)発明者国司多通夫京都府長岡京市天神二丁目26番10号株式会社村田製作所内 (72)発明者渡辺浩一京都府長岡京市天神二丁目26番10号株式会社村田製作所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ケースと、前記ケース内に収納される、
セパレータならびに前記セパレータを挟んで位置する第
１および第２の機能物質とを備える、電気化学装置にお
いて、前記ケースと前記第１および第２の機能物質の少なくと
も一方との間に、導電性を有する弾性体が挿入されたこ
とを特徴とする、電気化学装置。