JP3255453B2 - Assembly method of electric double layer capacitor - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、集電板の加熱圧着時に
おけるホットメルト接着剤および／またはガスケットの
過度の溶融を防止した電気二重層コンデンサの組立方法
に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for assembling an electric double layer capacitor in which a hot melt adhesive and / or a gasket are prevented from being excessively melted when a current collector is heated and pressed.
【０００２】[0002]
【従来の技術】電気二重層コンデンサは、枠状のガスケ
ットの内部にセパレータを介してその上下に積層された
分極性電極と、この各分極性電極の上下面に配置された
導電性フィルムと、前記ガスケットの上下面にあって導
電性フィルムと接続されたニッケル板，ステンレス板な
どの金属製集電板とからなっている。2. Description of the Related Art An electric double-layer capacitor is composed of polarizable electrodes laminated on the upper and lower sides of a frame-shaped gasket with a separator interposed therebetween, and conductive films disposed on the upper and lower surfaces of each polarizable electrode. The gasket includes a metal current collector plate such as a nickel plate or a stainless plate connected to the conductive film on the upper and lower surfaces of the gasket.
【０００３】分極性電極の電解液としては、希硫酸など
の金属腐蝕性物質が含まれており、これが漏液した場合
には、直ちに集電板が腐蝕し、コンデンサとして機能し
なくなるばかりでなく、漏出した電解液による他の機器
に対する悪影響も大きいので、封止を厳重にすることに
よって漏液を防止している。従来ではボルトナット結合
により機械的に締め付け固定していたが、最近では特に
電気二重層コンデンサがセル単体から出来ている場合に
は、より実用性の高いホットメルト接着による組立方法
が検討され、一部実用化されている。[0003] The electrolytic solution of the polarizable electrode contains a metal corrosive substance such as dilute sulfuric acid. If this leaks, the current collector plate is immediately corroded and not only does not function as a capacitor but also functions as a capacitor. Since the leaked electrolyte has a large adverse effect on other devices, leakage is prevented by strict sealing. In the past, bolts and nuts were mechanically tightened and fixed, but recently, especially when the electric double layer capacitor is made of a single cell, a more practical hot melt bonding method has been studied. Department has been put to practical use.
【０００４】接着に用いられるホットメルト接着剤は、
ガスケットおよび集電板の双方に対する接着性を満足す
るとともに、前記電解液に対する耐久性が要求される。
具体的には、通常ガスケットに耐久性と絶縁性とを確保
するためにポリオレフィン系樹脂が用いられているた
め、ホットメルト接着剤には変性ポリオレフィン系のフ
ィルムが用いられる。[0004] Hot melt adhesives used for bonding are:
In addition to satisfying the adhesiveness to both the gasket and the current collecting plate, durability against the electrolytic solution is required.
Specifically, since a polyolefin-based resin is usually used to ensure durability and insulation properties for the gasket, a modified polyolefin-based film is used for the hot melt adhesive.
【０００５】つまり、このフィルムは、同一樹脂による
相溶性を利用した接着性と、樹脂内部に含まれている極
性基による接着効果とによって集電板に対する接着性を
得ようとするものであり、しかも加熱加圧用の熱板に対
する接触面は金属集電板であり熱伝導性が高いので、熱
溶融作業も容易に行える利点がある。[0005] That is, this film is intended to obtain adhesiveness to the current collector plate by the adhesiveness utilizing the compatibility of the same resin and the adhesive effect by the polar group contained in the resin. Moreover, since the contact surface with the hot plate for heating and pressing is a metal current collector plate and has high thermal conductivity, there is an advantage that the heat melting operation can be easily performed.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、実際に
はガスケットに対する集電板の加熱加圧時に、過剰な熱
圧により、ガスケットが変形したり、溶融部分が外周部
にはみ出て垂れたり、特に集電板の表面側に回り込んで
付着する場合もしばしばあり、このような場合には製品
外観を著しく損ねるとともに、集電板の表面に回り込ん
だ場合には強固に付着してしまうため、はみ出た部分の
除去が困難であった。また、このようにはみだしが生じ
た場合には接着不足となり、漏液や蒸発による減量など
も生じていた。However, in practice, when the current collector plate is heated and pressurized on the gasket, the gasket is deformed due to excessive heat pressure, the molten portion protrudes to the outer peripheral portion and drips, and in particular, the current collector is heated. In many cases, the adhesive wraps around the surface of the current collector plate, and in such a case, the appearance of the product is remarkably impaired. It was difficult to remove the part. In addition, when such protrusions occur, the adhesion is insufficient, and the amount of the liquid is reduced due to leakage or evaporation.
【０００７】なお、この種の不具合が生じたら、加熱用
の熱板の温度を下げたり、加圧力を下げればよいと考え
られたが、このような調節を行った場合でも、ガスケッ
ト−ホットメルト接着剤間の接着性が低下し、その状態
も極めてばらつきが大きいため、充分な加熱加圧管理が
出来ないまま今日に至っていた。It has been considered that if such a problem occurs, the temperature of the heating hot plate or the pressure should be reduced. However, even if such adjustment is performed, the gasket-hot melt Since the adhesiveness between the adhesives has been reduced and the state of the adhesive has a very large variation, it has been reached today without sufficient heating and pressure control.
【０００８】ところで、ガスケット，ホットメルト接着
剤ともに、その樹脂の重合度などに応じて融点が多少異
なる。しかし、従来では同一樹脂のみに着目し、両者の
融点差については極端な場合を除外して考慮されていな
かった。Incidentally, both the gasket and the hot melt adhesive have a slightly different melting point depending on the degree of polymerization of the resin. However, conventionally, attention was paid only to the same resin, and the melting point difference between the two was not considered except for an extreme case.
【０００９】ところが、製品を調査すると、その融点差
が大きいものほど不良品発生率が高いことが判明してい
る。つまり、この種の接着のメカニズムは、双方が溶融
し、その相溶性によって冷却時に一体化されることにあ
るが、一方が溶融しても他方が溶融しなければ接着され
ず、またこのために溶融温度差が大きいと過剰な加熱が
必要となり、前述のような不具合を生ずるものと推定さ
れた。However, a survey of products has revealed that the larger the difference in melting point, the higher the incidence of defective products. In other words, the mechanism of this type of adhesion is that both melt and are integrated during cooling due to their compatibility, but if one melts, it will not bond unless the other melts, and for this reason, It was presumed that if the melting temperature difference was large, excessive heating was required, and the above-mentioned problems would occur.
【００１０】本発明は以上の着眼点に基づきなされたも
ので、その目的は、熱圧着時においてホットメルト接着
剤および／またはガスケットの過度の溶融が防止される
とともに、過不足のない接着が行われ、これにより外観
および密封性に優れた電気二重層コンデンサの組立方法
を提供するものである。[0010] The present invention has been made based on the above viewpoints, and its object is to prevent excessive melting of a hot-melt adhesive and / or gasket during thermocompression bonding, and to perform an adequate and sufficient bonding. Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for assembling an electric double layer capacitor having excellent appearance and sealing performance.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明は、枠状のガスケットの内部にセパレータを
介して上下に積層された分極性電極と、前記ガスケット
の上下開口面に配置された導電性フィルムと、前記ガス
ケットの上下面にホットメルト接着剤を介して加圧加熱
により熱融着され、前記導電性フィルムの表面に接着さ
れた状態で前記ガスケット内部を密封する集電板とを備
えた電気二重層コンデンサにおいて、前記ガスケットの
融点と前記ホットメルト接着剤の融点との差が５℃以内
となるべく設定したことを特徴とするものである。In order to achieve the above object, the present invention provides a polarizable electrode which is vertically stacked inside a frame-like gasket with a separator interposed therebetween, and is disposed on upper and lower opening surfaces of the gasket. Conductive film, and a current collector plate that is heat-fused to the upper and lower surfaces of the gasket via hot melt adhesive by pressure and heat, and seals the inside of the gasket in a state of being bonded to the surface of the conductive film. Wherein the difference between the melting point of the gasket and the melting point of the hot melt adhesive is set to be within 5 ° C.
【００１２】好ましくは、前記ガスケットがポリオレフ
ィン系樹脂成形体からなり、前記ホットメルト接着剤が
変性ポリオレフィン系樹脂からなるとよい。Preferably, the gasket is made of a polyolefin resin molded article, and the hot melt adhesive is made of a modified polyolefin resin.
【００１３】また好ましくは、前記ガスケットと前記集
電板とが前記ホットメルト接着剤を介して枠状のヒータ
ーによって熱融着されるようにする。Preferably, the gasket and the current collector are heat-sealed by a frame-shaped heater via the hot melt adhesive.
【００１４】[0014]
【作用】ガスケット−ホットメルト接着剤間の融点差が
５℃以内の場合には、適正な加熱加圧管理によって、一
方の材質の過度の溶融が防止され、常時一定の接着力で
接着し、溶融樹脂のはみだし，変形を防止できる。When the melting point difference between the gasket and the hot-melt adhesive is within 5 ° C., proper melting and heating control prevents one material from being excessively melted and always adheres with a constant adhesive strength. Extrusion and deformation of the molten resin can be prevented.
【００１５】また、枠状のヒーターを用いることによ
り、ガスケットと集電板との融着面が集中的に加熱され
る。Further, by using the frame-shaped heater, the fusion surface between the gasket and the current collector is heated intensively.
【００１６】[0016]
【実施例】以下、本発明方法の一実施例を図面を用いて
詳細に説明する。図１は本発明に係る電気二重層コンデ
ンサの完成状態の側断面図を示し、１０は矩形枠状に形
成されたガスケット、１２はガスケット１０の内部にあ
って中間に配置されたセパレータ１４を介して上下に積
層配置された活性炭シートからなる分極性電極、１６は
分極性電極１２を覆うべくガスケット１０の上面および
底面開口に積層された導電性フィルムであり、これらに
よって基本セルが構成されている。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the method of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a side sectional view of a completed state of an electric double layer capacitor according to the present invention, in which 10 is a gasket formed in a rectangular frame shape, and 12 is a gasket 10 having a gasket 10 interposed therebetween with a separator 14 interposed therebetween. The polarizable electrodes 16 are made of activated carbon sheets stacked one above the other, and the conductive films 16 are stacked on the upper and lower openings of the gasket 10 so as to cover the polarizable electrodes 12, and these constitute a basic cell. .
【００１７】ガスケット１０の上下面には、枠状のホッ
トメルト接着剤１８を介して金属製の集電板２０が配置
され、前記導電性フィルム１６の表面に圧着された状態
で内部を液密に封止している。A metal current collector 20 is disposed on the upper and lower surfaces of the gasket 10 with a frame-like hot melt adhesive 18 interposed therebetween. Is sealed.
【００１８】以上の構成を有する電気二重層コンデンサ
の組立手順としては、図２に示すごとく、集電板２０の
表面に枠型形状に切り抜かれたホットメルト接着剤１８
を加熱加圧により接着し、次いで集電板２０の中央に矩
形状に切り抜かれた導電性フィルム１６を熱圧着する。
導電性フィルム１６の外形寸法は、前記ホットメルト接
着剤１８の枠形の内側寸法より大きく、ホットメルト接
着剤１８の内のりと一部重複した状態に接着される。As a procedure for assembling the electric double layer capacitor having the above structure, as shown in FIG. 2, the hot melt adhesive 18 cut into a frame shape on the surface of the current collector 20 is used.
Are bonded by heating and pressing, and then the conductive film 16 cut into a rectangular shape is thermocompression-bonded to the center of the current collector 20.
The outer dimensions of the conductive film 16 are larger than the inner dimensions of the frame of the hot-melt adhesive 18 and are adhered in such a manner as to partially overlap the inner periphery of the hot-melt adhesive 18.
【００１９】次に導電性フィルム１６上に分極性電極１
２を構成する活性炭電極を加圧加熱して熱圧着し、組立
体Ａとする。Next, the polarizable electrode 1 is placed on the conductive film 16.
The activated carbon electrode constituting 2 is pressurized, heated and thermocompression-bonded to obtain an assembly A.
【００２０】この組立体Ａを二組用意し、電解液として
活性炭シート上に３０重量％の希硫酸液を注液し、含浸
させればそれぞれ分極性電極１２となる。次いで、一方
の組立体Ａの集電板２０上に集電板接着面１０ａを位置
決め設置し、セパレータ１４を分極性電極１２上に設置
した後、他方側組立体Ａの集電板２０をガスケット１０
の上面に設置し、上下両面から圧接面がほぼガスケット
１０の平面形状に相当する枠状のヒーターである熱板２
２を押し当てて加圧しつつ加熱すれば、ホットメルト接
着剤１８は溶融し、引き続く冷却によって固化してガス
ケット１０と集電板２０とを接着し、図１のごとくガス
ケット１０内の内容物は積層状態に密封される。Two sets of this assembly A are prepared, and a 30% by weight dilute sulfuric acid solution is injected as an electrolytic solution onto an activated carbon sheet and impregnated to form polarizable electrodes 12 respectively. Next, the current collecting plate bonding surface 10a is positioned and installed on the current collecting plate 20 of one assembly A, the separator 14 is installed on the polarizable electrode 12, and then the current collecting plate 20 of the other assembly A is gasket-mounted. 10
A hot plate 2 which is a frame-shaped heater which is installed on the upper surface of the
2, the hot melt adhesive 18 is melted and solidified by subsequent cooling to bond the gasket 10 to the current collector 20. As shown in FIG. It is sealed in a laminated state.
【００２１】ここで、前記ガスケット１０の材質として
は、耐硫酸性および電気的絶縁性に優れたポリエチレン
樹脂が用いられる。これに対応してホットメルト接着剤
１８の材質としては、エチレン−酢酸ビニル共重合体、
エチレン−アクリル酸共重合体などの変性ポリエチレン
樹脂が用いられる。また、両者の融点の差は５℃以内に
設定される。Here, as a material of the gasket 10, a polyethylene resin having excellent sulfuric acid resistance and electrical insulation properties is used. Correspondingly, as the material of the hot melt adhesive 18, ethylene-vinyl acetate copolymer,
A modified polyethylene resin such as an ethylene-acrylic acid copolymer is used. The difference between the two melting points is set within 5 ° C.
【００２２】また、ガスケット１０と集電板２０とを熱
融着する熱板２２が枠状であるので、セル中央部を加熱
することなく融着面のみを加熱することができる。この
ため、セル内部、特に導電性フィルム１６と集電板２０
との接着面に悪影響を及ぼすことがない。Further, since the heat plate 22 for heat-sealing the gasket 10 and the current collecting plate 20 has a frame shape, only the fusion surface can be heated without heating the central portion of the cell. Therefore, the inside of the cell, in particular, the conductive film 16 and the current collector 20
It does not adversely affect the bonding surface with the adhesive.
【００２３】以下の表は、ガスケットおよびホットメル
ト接着剤の融点が設定された温度範囲内と範囲外との組
合せにより熱融着し、その接着性や、外観，変形度合を
比較した結果を示すもので、調査サンプル数はいずれも
１０個であり、熱板２２の加熱温度は融点の高い側に応
じて調節した。The following table shows the results of comparing the adhesiveness, appearance, and degree of deformation of the gaskets and hot melt adhesives by heat-fusing them in combinations of the melting point within and outside the set temperature range. The number of samples to be investigated was 10, and the heating temperature of the hot plate 22 was adjusted according to the side having the higher melting point.
【００２４】[0024]
【表１】 なお、表中の内容量減少量の項目は、電解液である希硫
酸の蒸発量の平均値を示すもので、得られたサンプルを
６０℃，２０日間保存後の重量の差で判定した。この値
は接着性が低下するほど減少量が大となることを示し、
接着性判定の基準となる。[Table 1] The item of the amount of decrease in the content in the table indicates the average value of the amount of evaporation of dilute sulfuric acid as the electrolytic solution, and the obtained sample was determined by the difference in weight after storage at 60 ° C. for 20 days. This value indicates that the lower the adhesiveness, the greater the decrease,
This is a criterion for determining the adhesiveness.
【００２５】また、外観の項目は、樹脂のはみだしの有
無およびその度合いにより目視で○×式に判定した。比
較例においてはみ出した樹脂は、いずれも融点の低い側
である。The appearance items were visually evaluated as XX based on the presence or absence and extent of resin protrusion. In the comparative examples, all of the protruding resin has a lower melting point.
【００２６】さらに、変形度合の項目は、ガスケットの
潰れまたは歪み等の変形により判断した。Further, the item of the degree of deformation was determined by deformation such as crushing or distortion of the gasket.
【００２７】以上の結果からも明らかなように、いずれ
もガスケット，ホットメルト接着剤両者の融点差が５℃
以内に設定されている場合には、熱融着時における接着
性が良好で、溶融樹脂のはみ出しや熱変形などが生ずる
ことなく、製品として充分に実用でき、その歩留まりも
充分に高い。これに対し、融点差が６℃を越えると、外
観不良および接着不良が生じ、製品歩留まりも低下す
る。したがって、融点差を５℃以内に設定し、適正な加
熱加圧管理を行うことによって、常時一定の接着力で接
着し、溶融樹脂のはみ出し，変形を防止できることにな
る。As is clear from the above results, the difference in melting point between the gasket and the hot melt adhesive was 5 ° C.
When it is set within the range, the adhesiveness at the time of heat fusion is good, the molten resin does not protrude, the thermal deformation does not occur, the product can be sufficiently used as a product, and the yield is sufficiently high. On the other hand, if the melting point difference exceeds 6 ° C., poor appearance and poor adhesion occur, and the product yield decreases. Therefore, by setting the melting point difference to within 5 ° C. and performing appropriate heating and pressure control, it is possible to always adhere with a constant adhesive force and to prevent the molten resin from protruding and deforming.
【００２８】なお、ガスケットおよびホットメルト接着
剤の融点はその樹脂の重合度などによって異なるため、
その樹脂の融点を測定し、両者の温度差が５℃以内であ
る組合せを選べばよい。Since the melting points of the gasket and hot melt adhesive vary depending on the degree of polymerization of the resin, etc.,
The melting point of the resin is measured, and a combination having a temperature difference of 5 ° C. or less may be selected.
【００２９】[0029]
【発明の効果】以上、実施例により詳細に説明したよう
に、本発明に係る電気二重層コンデンサの組立方法によ
れば、次の種々優れた効果を奏する。 熱圧着時においてホットメルト接着剤および／または
ガスケットの過度の溶融が防止されるとともに、過不足
のない接着が行われ、これにより外観および密封性に優
れた電気二重層コンデンサを製造することができる。 組立ラインに供給されるガスケットおよびホットメル
ト接着剤の融点を測定して両者の融点差が５℃以内とな
る組合せを選び、接着時に融点の高い側に応じた適正な
加熱加圧管理を行うことで、製品歩留まりが従来より大
幅に向上し、はみ出し樹脂の除去作業などの後処理の手
間も大幅に削減できる。 枠状のヒーターによって熱圧着する部分のみを集中的
に加熱することができ、セルの内容物に過度の熱供給に
よる悪影響を与えることがない。As described above in detail, according to the method for assembling the electric double layer capacitor according to the present invention, the following various excellent effects can be obtained. Excessive melting of the hot-melt adhesive and / or gasket is prevented during thermocompression bonding, and bonding is performed without excess, thereby making it possible to manufacture an electric double-layer capacitor excellent in appearance and sealing performance. . Measure the melting point of the gasket and hot melt adhesive supplied to the assembly line, select a combination that has a melting point difference of 5 ° C or less, and perform appropriate heating and pressure management according to the higher melting point during bonding. As a result, the product yield is significantly improved, and the time and labor required for post-processing such as removal of the protruding resin can be significantly reduced. Only the portion to be thermocompression-bonded can be intensively heated by the frame-shaped heater, and the contents of the cell are not adversely affected by excessive heat supply.
【図１】この発明に係る電気二重層コンデンサの側断面
図である。FIG. 1 is a side sectional view of an electric double layer capacitor according to the present invention.
【図２】同組立手順を示す分解斜視図である。FIG. 2 is an exploded perspective view showing the assembling procedure.
１０ ガスケット １０ａ 集電板接着面 １２ 分極性電極 １４ セパレータ １６ 導電性フィルム １８ ホットメルト接着剤 ２０ 集電板 ２２ 熱板（ヒーター） DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Gasket 10a Adhesive surface of current collector 12 Polarizer 14 Separator 16 Conductive film 18 Hot melt adhesive 20 Current collector 22 Heat plate (heater)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山崎 龍也 東京都港区新橋５丁目36番11号 富士電 気化学株式会社内 (72)発明者 高田 和夫 東京都港区新橋５丁目36番11号 富士電 気化学株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01G 9/10 H01G 9/016 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Tatsuya Yamazaki, 5-36-11 Shimbashi, Minato-ku, Tokyo Inside Fuji Electric Chemical Co., Ltd. (72) Kazuo Takada 5-36-11, Shimbashi, Minato-ku, Tokyo Fuji Electric Chemical Co., Ltd. (58) Fields surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) H01G 9/10 H01G 9/016
Claims (3)
介して上下に積層された分極性電極と、前記ガスケット
の上下開口面に配置された導電性フィルムと、前記ガス
ケットの上下面にホットメルト接着剤を介して加圧加熱
により熱融着され、前記導電性フィルムの表面に接着さ
れた状態で前記ガスケット内部を密封する集電板とを備
えた電気二重層コンデンサにおいて、 前記ガスケットの融点と前記ホットメルト接着剤の融点
との差が５℃以内となるべく設定したことを特徴とする
電気二重層コンデンサの組立方法。1. A polarizable electrode vertically stacked inside a frame-shaped gasket via a separator, a conductive film disposed on upper and lower opening surfaces of the gasket, and hot melt bonding to upper and lower surfaces of the gasket. An electric double-layer capacitor comprising a current collector that seals the inside of the gasket while being heat-sealed by pressure and heating through an agent, and adhered to the surface of the conductive film. A method for assembling an electric double layer capacitor, wherein a difference from a melting point of a hot melt adhesive is set to be within 5 ° C.
成形体からなり、前記ホットメルト接着剤が変性ポリオ
レフィン系樹脂からなることを特徴とする請求項１に記
載の電気二重層コンデンサの組立方法。2. The method for assembling an electric double layer capacitor according to claim 1, wherein the gasket is formed of a polyolefin resin molded article, and the hot melt adhesive is formed of a modified polyolefin resin.
ットメルト接着剤を介して枠状のヒーターによって熱融
着されることを特徴とする請求項１に記載の電気二重層
コンデンサの組立方法。3. The method for assembling an electric double layer capacitor according to claim 1, wherein the gasket and the current collector are thermally fused by a frame-shaped heater via the hot melt adhesive. .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16956092A JP3255453B2 (en) | 1992-06-26 | 1992-06-26 | Assembly method of electric double layer capacitor |
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| Publication Number | Publication Date |
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| JPH0613265A JPH0613265A (en) | 1994-01-21 |
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- 1992-06-26 JP JP16956092A patent/JP3255453B2/en not_active Expired - Fee Related
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