JP4658683B2 - Electrochemical element - Google Patents
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Description
本発明は、複数の電極シートおよびセパレータが積層されて構成される電気化学素子に関するものである。 The present invention relates to an electrochemical element configured by laminating a plurality of electrode sheets and separators.
一般に、四角形のシート状の集電箔の両面に電極層が形成された電極シートを、絶縁性のセパレータを介して交互に積層することで、各電極シートに負または正の電荷を交互に貯めることができる電気化学素子が知られている。そして、このような電気化学素子としては、従来、負の電荷を貯める電極シートの一辺を前記電極層やセパレータよりも外側に突き出すとともに、正の電荷を貯める電極シートの前記一辺とは反対側の辺を前記電極層やセパレータよりも外側に突き出すことで、負の電荷の取出口と正の電荷の取出口とを互いに逆方向に向けて、構造の簡易化を図ったものが知られている(特許文献1参照)。具体的に、この構造では、突き出した部分のそれぞれの隙間に導電性のシム(スペーサ)を挟んだ状態で、これらをコ字形状となる導電性の「たが」により挟み込むことで、各電極シートから電流を集電するようになっている。
しかしながら、従来技術における「たが」は、コ字形状であるため、積層した電極シートに対して積層方向において適度な加圧力を与えて保持することができなかった。そのため、集電箔と電極層との密着性が悪くなり、その電気抵抗が高くなるおそれがあった。 However, since “Taga” in the prior art has a U-shape, it cannot be held by applying an appropriate pressure in the stacking direction to the stacked electrode sheets. Therefore, the adhesiveness between the current collector foil and the electrode layer is deteriorated, and the electric resistance may be increased.
そこで、積層した電極シートに対して積層方向両側から一対の板部材等で適度な加圧力を付与することが考えられる。しかしながら、そうすると、端に位置する電極シートと板部材との距離、および端から2番目に位置する電極シートと板部材との距離は、同極の電極シート間の距離に対して短いため、少なくとも厚さの異なる3種類のシムを用意する必要があり、組み立てが煩雑になるという難点が生じる。 Therefore, it is conceivable to apply an appropriate pressing force to the laminated electrode sheets with a pair of plate members or the like from both sides in the lamination direction. However, when doing so, the distance between the electrode sheet located at the end and the plate member and the distance between the electrode sheet located second from the end and the plate member are shorter than the distance between the electrode sheets of the same polarity, so at least It is necessary to prepare three kinds of shims having different thicknesses, which causes a difficulty in assembling.
また、電極シートが絶縁性のセパレータを介して交互に積層される電気化学素子において、絶縁性を高めて歩留まりを向上させたいという要望があった。 In addition, in an electrochemical element in which electrode sheets are alternately stacked via insulating separators, there has been a demand for improving the insulation and improving the yield.
そこで、本発明では、積層した電極シートに対して積層方向において適度な加圧力を付与することができるとともに、シムの種類を減らすことができる電気化学素子を提供することを第1の課題とする。
また、絶縁性が高まり、歩留まりを向上させることができる電気化学素子を提供することを第2の課題とする。
Therefore, in the present invention, it is a first object to provide an electrochemical element capable of applying an appropriate pressure in the stacking direction to the stacked electrode sheets and reducing the types of shims. .
In addition, a second problem is to provide an electrochemical element that can improve insulation and improve yield.
前記第1の課題を解決する本発明のうち請求項1に記載の発明は、集電箔上に電極層が形成された複数の電極シートと、前記電極シート間に配置されたセパレータと、を備え、前記電極層およびセパレータに電解液が含浸された電気化学素子であって、複数の前記電極シートの一部から電流を集電する集電壁と、積層された前記電極シートのうち端の電極シートを保持し、かつ前記集電壁で集電した電流を外部へ取り出すための電流取出部が設けられる保持壁と、を有する2つの略L字形状の集電プレートで、積層された前記電極シートを積層方向において挟み込むとともに、前記電極シートを所定の位置に保持するための複数のシムを備え、前記集電プレートにおける前記保持壁の前記集電壁側の端部に、前記シムの代わりとなる段差部が形成されていることを特徴とする。 The invention according to claim 1 of the present invention that solves the first problem comprises: a plurality of electrode sheets each having an electrode layer formed on a current collector foil; and a separator disposed between the electrode sheets. An electrochemical element in which the electrode layer and the separator are impregnated with an electrolyte, a current collecting wall for collecting current from a part of the plurality of electrode sheets, and an end of the laminated electrode sheets Two substantially L-shaped current collecting plates, each of which has an electrode sheet and a holding wall provided with a current extraction portion for taking out the current collected by the current collecting wall to the outside, A plurality of shims for sandwiching the electrode sheet in the stacking direction and holding the electrode sheet in a predetermined position are provided, and instead of the shim at the end of the holding wall of the current collecting plate on the current collecting wall side The stepped part becomes Made is characterized in that is.
請求項1に記載の発明によれば、積層された電極シートは、2つの略L字形状の集電プレートの保持壁によって積層方向において挟み込まれ、各電極シートが良好な加圧状態で保持されることとなる。そのため、集電箔と電極層とが密着して電気抵抗を下げることが可能となり、静電容量を増やすことができる。 According to the first aspect of the present invention, the laminated electrode sheets are sandwiched in the laminating direction by the holding walls of two substantially L-shaped current collecting plates, and each electrode sheet is held in a good pressure state. The Rukoto. For this reason, the current collector foil and the electrode layer are brought into close contact with each other, so that the electric resistance can be lowered, and the capacitance can be increased.
さらに、集電プレートにおける保持壁の集電壁側の端部に、シムの代わりとなる段差部が形成されているので、シムを無くして部品点数の削減を図ることができる。仮に、このような段差部を形成しない場合には、保持壁とこれに隣接する電極シートとの間に、シムを設ける必要があり、シムの種類が増えて煩雑となるばかりではなく、誤組み付けのおそれもある。
これに対して、段差部を形成するという簡単な構成により、シムを無くすことができるので、その分、シムの種類が減って、組み付けも行い易くなり誤組み付けを防止することが可能となる。
Furthermore, since the step part which becomes a substitute of a shim is formed in the edge part by the side of the current collection wall of the holding wall in a current collection plate, it can eliminate a shim and can aim at reduction of a number of parts. If such a step portion is not formed, it is necessary to provide a shim between the holding wall and the electrode sheet adjacent to the holding wall. There is also a risk.
On the other hand, since the shim can be eliminated by a simple configuration in which the step portion is formed, the number of shims is reduced correspondingly, and the assembly can be easily performed, thereby preventing erroneous assembly.
前記第1,第2の課題を同時に解決する請求項2に記載の発明は、集電箔上に電極層が形成された複数の電極シートと、前記電極シート間に配置されたセパレータと、を備え、前記電極層およびセパレータに電解液が含浸された電気化学素子であって、複数の前記電極シートの一部から電流を集電する集電壁と、積層された前記電極シートのうち端の電極シートを保持し、かつ前記集電壁で集電した電流を外部へ取り出すための電流取出部が設けられる保持壁と、を有する2つの略L字形状の集電プレートで、積層された前記電極シートを積層方向において挟み込むとともに、前記電極シートを所定の位置に保持するための複数のシムを備え、前記集電プレートにおける前記保持壁の前記集電壁側の端部に、前記シムの代わりとなる段差部が形成されているとともに、複数の前記シムのうち、前記集電プレートにおける前記集電壁の先端部に隣接する端部用の前記シムは、絶縁部材で形成されていることを特徴とする。 The first invention according to 請 Motomeko 2 that solve the second problem simultaneously, a plurality of electrode sheets in which the electrode layer is formed on the current collector foil, a separator disposed between the electrode sheet An electrochemical element in which the electrode layer and the separator are impregnated with an electrolyte solution, a current collecting wall for collecting current from a part of the plurality of electrode sheets, and the stacked electrode sheets And two substantially L-shaped current collecting plates, each of which has an electrode sheet at the end and a holding wall provided with a current extraction portion for taking out the current collected by the current collecting wall to the outside. A plurality of shims for sandwiching the electrode sheet in the stacking direction and holding the electrode sheet in a predetermined position, and at the end of the current collecting plate on the current collecting wall side, the shim The stepped part instead of Together have been made, among the plurality of the shim, said shim for end adjacent the distal end portion of the current Denkabe in the collector plate is characterized in that it is formed of an insulating member.
請求項2に記載の発明によれば、前記請求項1のところで説明したものと同様に、積層された電極シートが、2つの略L字形状の集電プレートの保持壁で積層方向において挟み込まれて良好な加圧状態で保持されるので、集電箔と電極層とが密着して電気抵抗を下げることが可能となり、静電容量を増やすことができるようになる。 According to the second aspect of the present invention, similarly to the case described in the first aspect, the stacked electrode sheets are sandwiched between the holding walls of the two substantially L-shaped current collecting plates in the stacking direction. Therefore, the current collector foil and the electrode layer are brought into close contact with each other, so that the electric resistance can be lowered and the capacitance can be increased.
しかも、シムの代わりとなる段差部を形成するという簡単な構成により、シムを無くして部品点数の削減を図ることができ、シムを無くすことができる分、シムの種類が減って、組み付けも行い易くなり誤組み付けを防止することが可能となる電気化学素子が得られる。 In addition, the simple structure of forming a stepped part that replaces the shim eliminates the shim, thereby reducing the number of parts. Since the shim can be eliminated, the number of shims is reduced, and assembly is also performed. An electrochemical device that is easy to prevent erroneous assembly can be obtained.
さらに、請求項2に記載の発明によれば、電極シートを所定の位置に保持するための複数のシムのうち、集電プレートにおける集電壁の先端部に隣接する端部用のシムが、絶縁部材で形成されているので、異極終電プレートが近接する部位において、異極の電荷同士の干渉を効果的に防止することができる。
Further, according to the invention described in
本発明によれば、積層した電極シートに対して積層方向において適度な加圧力を付与することができるとともに、シムの種類を減らすことができる電気化学素子が得られる。
また、絶縁性が高まり、歩留まりを向上させることができる電気化学素子が得られる。
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, while being able to provide a moderate pressurizing force with respect to the laminated | stacked electrode sheet in a lamination direction, the electrochemical element which can reduce the kind of shim is obtained.
In addition, an electrochemical element capable of improving the yield and improving the yield can be obtained.
次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。参照する図面において、図1は本実施形態に係る電気二重層キャパシタ(電気化学素子)の内部構造を示す断面図であり、図2は本実施形態に係る電極シート組立体の構造を示す分解斜視図であり、図3は積層体の構造を示す分解斜視図である。 Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings as appropriate. In the drawings to be referred to, FIG. 1 is a cross-sectional view showing the internal structure of an electric double layer capacitor (electrochemical element) according to this embodiment, and FIG. 2 is an exploded perspective view showing the structure of an electrode sheet assembly according to this embodiment. FIG. 3 is an exploded perspective view showing the structure of the laminate.
図1に示すように、電気二重層キャパシタ10(以下、単に「キャパシタ10」ともいう。)は、ケーシング1と、このケーシング1の中に電解液とともに収容される電極シート組立体EAとを備えて構成されている。 As shown in FIG. 1, an electric double layer capacitor 10 (hereinafter also simply referred to as “capacitor 10”) includes a casing 1 and an electrode sheet assembly EA accommodated in the casing 1 together with an electrolytic solution. Configured.
ケーシング1は、角形筒状の筒体11と、この筒体11の上下開口部に取り付けられる蓋体12とで構成されている。そして、このケーシング1は、筒体11の上下開口部の縁部に蓋体12の縁部を、曲げ加工やカシメ加工、あるいは溶着(融着)などによって取り付けることで、密閉されるようになっている。
The casing 1 is composed of a rectangular
図2に示すように、電極シート組立体EAは、複数の電極シート2が主に積層されて構成される積層体LAと、この積層体LAを積層方向において挟み込む上下2つのL形リードプレート(集電プレート)3,3とを備えて構成されている。
As shown in FIG. 2, the electrode sheet assembly EA includes a laminated body LA formed by laminating a plurality of
積層体LAは、図3に示すように、電荷を貯めるための複数の電極シート2と、各電極シート2の間に設けられるセパレータ4と、所定の電極シート2の間または電極シート2とL形リードプレート3との間(図1参照)に設けられるシム5とを備えて構成されている。
As shown in FIG. 3, the laminate LA includes a plurality of
電極シート2は、略四角形状の集電箔2aと、この集電箔2aの両面に形成される電極層2bとで構成されている。集電箔2aは、アルミニウム箔などの導電性を有する材料で形成されている。電極層2bは、活性炭を主成分としており、集電箔2aの一辺部分を除いた略全面にわたって略四角形状に形成されている。そして、電極層2bが形成されていない集電箔2aの一辺部分は、各電極層2bに貯めた電荷の取出口としてのリード部2cとなっている。
The
また、電極シート2の中央部には、電解液注入用の貫通孔2dが形成されるとともに、そのリード部2cには、軽量化および電解液の浸透に寄与する2つの長孔2eとボルト挿通用の2つの円形の孔2fが貫通するように形成されている。さらに、電極シート2のリード部2cの端縁(詳しくは、4つの孔2e,2fの間)には、主に軽量化に寄与する切欠部2gが形成されている。そして、このように形成される複数の電極シート2は、正の電荷を貯めるものと負の電荷を貯めるものとが交互に積層されるようになっているとともに、正の電荷を貯める電極シート2のリード部2cが所定の向きに揃えられ、この所定の向きとは逆の向き(異なる向き)に負の電荷を貯める電極シート2のリード部2cが揃えられるようになっている。
Further, a
セパレータ4は、略四角形のシート状に形成される絶縁部材であり、隣り合う異極の電極シート2(リード部2cが互いに逆方向を向く一対の電極シート2)を絶縁している。また、このセパレータ4は、電極シート2の電極層2bの周縁から少しはみ出る程度の大きさで、かつ、前記長孔2eおよび孔2fを塞がない程度の大きさに形成されるとともに、その中央部に電解液注入用の貫通孔4dが前記電極シート2の貫通孔2dよりも小さな大きさで形成されている(図1参照)。
The
シム5は、導電性を有する略短冊状の部材であり、その角部が適宜R形状に面取りされるとともに、前記した電極シート2の切欠部2gに対応した切欠部5gを両側縁に有するような形状に形成されている。また、このシム5には、前記した電極シート2の各長孔2eおよび各孔2fに対応した2つの長孔5eおよび2つの孔5fが適宜形成されている。そして、このシム5は、隣り合う同極の電極シート2(リード部2cが互いに同一方向を向く一対の電極シート2)のリード部2cの間や、端から2番目に位置する電極シート2のリード部2cとL形リードプレート3との間(図1参照)に配設されるようになっている。ここで、端から2番目に位置する電極シート2とL形リードプレート3との間の距離は、同極の電極シート2のリード部2c間の距離に対して短いため、実際には、厚さの異なる2種類のシム5(以下、「第1シム5A(端部用のシム)」、「第2シム5B」ともいう。)が設けられている。なお、積層体LAでは、前記した電極シート2の長孔2eと、前記したシム5の長孔5eとが連通することによって空間が形成される。この空間は、電解液の分解などでガスが生じた場合に、体積増加分を受け持つバッファ部として機能させることができる。
The
図2に示すように、L形リードプレート3は、導電性を有する部材であり、同極の電極シート2から電流を集電する集電壁31と、積層された電極シート2のうち端の電極シート2を保持する保持壁32とによって、略L字形状に形成されている。
As shown in FIG. 2, the L-shaped
集電壁31は、電極シート2よりも小さな幅となる四角い板状に形成されおり、その中央部に電極シート2の積層方向に延びる所定のビード部31aが電極シート2側へ向かって凸となるように形成されるとともに、その側縁部に電極シート2側および外側へ向かって略L字状に折り曲げられた屈曲部31bが形成されている。なお、集電壁31に形成されるビード部31aおよび屈曲部31bは、平面状の集電壁31の剛性を向上する役割を果たすとともに、前記した電極シート2およびシム5の各切欠部2g,5gと係合することで、各電極シート2および各シム5をその面方向(詳しくは、シム5の長手方向)において位置決めする役割も果たすようになっている。そして、このように形成される集電壁31は、その屈曲部31bの縁部31cが、同極の各電極シート2および各シム5に溶接により接合されており、これにより各電極シート2から流れてくる電流を集電するようになっている。
The
本実施形態では、レーザ溶接を用いて屈曲部31bの縁部31cを、同極の各電極シート2および各シム5へ溶接している。照射するレーザは、照射範囲の単位面積あたりのレーザのエネルギを示すエネルギ密度が調節可能に発生されて屈曲部31bの縁部31c(図2,図6参照)、具体的には、屈曲部31bと、各電極シート2および各シム5との境界部分K(図6参照)に照射される。レーザの種類は、好ましくはYAGレーザを用いることができる。YAGレーザは、光ファイバによる伝送が可能なため、出力の制御および加工面での照射面積を小さくすることが容易であり、電極シート組立体EAが小型である場合にも良好な溶接を行うことができて好ましい。
In this embodiment, the
保持壁32は、電極シート2よりも大きな面積となる四角い板状に形成されており、その中央部に集電壁31で集電した電流を外部から取り出すための端子接続プラグ(電流取出部)6が設けられるとともに、その四隅にボルト挿通用の孔32fが形成されている。なお、本実施形態では、2つのL形リードプレート3,3の保持壁32,32に跨るようにボルトを挿通させることとしているため、ボルトの材質を絶縁性にするか、または、金属製のボルトのうち一方の保持壁32に接する部分を絶縁処理することによって、L形リードプレート3,3間の短絡を防止する必要がある。また、ボルトに代えてシャフトが使用されてもよく、保持壁32,32に跨るように配置されたシャフトは、保持壁32,32から突出した端部がかしめられることとなる。
のが望ましい。
The holding
Is desirable.
また、端子接続プラグ6は、図1に示すように、雄型プラグ61と雌型プラグ62とをそれらの間に保持壁32を介在させた状態で螺合させることによって、保持壁32に固定される構造となっている。そのため、これに対応すべく、保持壁32には、雄型プラグ61の雄ねじ部61aを挿通させるための取付孔32aと、雄型プラグ61のフランジ部61b側の端面と保持壁32の電極シート2側の端面を面一にするための段差状の取付部32bが形成されている。
Further, as shown in FIG. 1, the
また、保持壁32の電極シート2側の面(端子接続プラグ6が取り付けられた状態となる面)には、絶縁膜32cによる絶縁処理が施されている。なお、本実施形態では、保持壁32とこれに隣接する電極シート2が同極となるので、保持壁32と電極シート2を絶縁させる必要はなく、少なくともこの部分において絶縁膜32cは省略してもよい。しかしながら、また、絶縁膜32cは、絶縁の機能の他に、保持壁32の表面形状(端子接続プラグ6周りの微小な凹凸)によって電極シート2が傷つくのを防止する機能も有するため、本実施形態のように設けておくのが望ましい。また、この絶縁膜32cには、端子接続プラグ6の雄型プラグ61に形成される電解液注入・排出用の孔61cに対応した孔32dが形成されている。
In addition, the surface of the holding
さらに、保持壁32の集電壁31側の端部(電極シート組立体EAの一方の肩部分)には、前記したシム5の代わりとなる段差部32eが形成されている。この段差部32eは、図4に示すように、絶縁膜32cの厚さt1と電極層2bの厚さt2を足した厚さとなっている。ここで、このような段差部32eを形成しない場合には、図5に示すように、保持壁32とこれに隣接する電極シート2のリード部2cとの間に、電極層2bの厚さの導電性のシム(第3シム5C)、あるいは図示はしないが絶縁膜32cの厚さと電極層2bの厚さを足した厚さの導電性のシムを新たに設ける必要があるが、本実施形態では、段差部32eを設けることによって、そのシム(第3シム5C)を無くして、部品点数の削減を図ることが可能となっている。しかも、このような第3シム5Cが配置される箇所は、電極シート組立体EAに2箇所のみであるため、段差部32eを設けることにより部品点数を削減できる意味合いは大きなものとなっている。
Further, a
ちなみに、電極シート2のリード部2c間に配設される第2シム5Bは、その厚さが、図4に示したように、4つの電極層2b(厚さt2×4)と、2つのセパレータ4(厚さt3×2)と、1つの集電箔2a(厚さt4×1)とを足した厚さとなっており、前記段差部32eのスペースよりも大きいため、前記第3シム5Cをこれで共用した場合には、電極シート組立体EA内に不要のスペースが形成されることとなり好ましくない。
Incidentally, the
また、図6に示すように、電極シート組立体EAの他方の肩部分には、前記したように第1シム5Aが設けられており、本実施形態では、この第1シム5Aを絶縁部材で形成してある。つまり、L形リードプレート3の集電壁31の先端部31dに隣接する第1シム5Aが絶縁部材であるので、これに近接配置される異極側のL形リードプレート3の保持壁32との絶縁状態が良好に保持されることとなる。絶縁部材としては、セラミックスや難燃性の樹脂を用いることができる。セラミックスは、前記レーザ溶接により溶融しない点で好ましい。
As shown in FIG. 6, the
ちなみに、第1シム5Aは、その厚さが、図6に示したように、3つの電極層2b(厚さt2×3)と、1つのセパレータ4(厚さt3×1)と、1つの集電箔2a(厚さt4×1)とを足した厚さとなっており、前記した第2シム5Bよりも薄く形成されている。このような第1シム5Aは、電極シート組立体EAに2箇所のみ配設されるものであるが、前記のように異極のL形リードプレート3同士が近接配置される場所において異極電荷同士が干渉しないように絶縁状態を良好に保持する機能を備えているため、電極シート組立体EAの歩留まりの向上に寄与する。また、第1シム5Aに隣接する電極シート2から流れてくる電流が第1シム5A側には行かずに、その反対側(電流が取り出される側)のみに向かって流れるようになるので、集電をより良好に行うことができる。
Incidentally, as shown in FIG. 6, the
次に、本実施形態に係るキャパシタ10の製造方法について説明する。
図3に示すように、まず、隣り合う電極シート2のリード部2cの向きが互い違いに逆方向となるように、電極シート2とセパレータ4とを交互に積層していく。また、このように積層していく際には、各電極シート2のリード部2cに対して適宜シム5を配設していく。
Next, a method for manufacturing the capacitor 10 according to the present embodiment will be described.
As shown in FIG. 3, first, the
そして、図2に示すように、予め端子接続プラグ6および絶縁膜32c(図1参照)を取り付けたL形リードプレート3で、積層体LAを積層方向において挟持する。このとき、L形リードプレート3のビード部31aおよび屈曲部31bを、適宜電極シート2およびシム5の各切欠部2g,5gと係合させるとともに、L形リードプレート3の集電壁31の面で各電極シート2および各シム5を揃えることで、各部品3,2,5のボルト挿通用の孔32f,2f,5fが同軸に揃えられることとなる。その後は、これらの孔32f,2f,5fに図示せぬボルトを挿通し、挿通したボルトの先端を図示しないナットに捩じ込むことで、図1に示すように、L形リードプレート3の保持壁32で積層体LAが保持されることとなる。ここで、この保持壁32は、前記したように電極シート2の面積よりも大きく形成されているので、この大きな保持壁32によって各電極シート2の全面が均一に加圧されることとなる。
Then, as shown in FIG. 2, the laminated body LA is sandwiched in the stacking direction by the L-shaped
ここで、例えば、電極層2bの厚さがAmm、絶縁膜32cの厚さがBmmのときに、前記段差部32eの段差は、(A+B)mmとなる((A+B)=0.1〜0.25mm)ことから、これに対応する導電性のシム(第3シム5C(図5参照))を成形することは難しく、前記のように導電性のシムに代えて段差部32eを形成してこれで対応することが生産上極めて効果的である。
Here, for example, when the thickness of the
前記したように積層体LAを適度な加圧力で保持した後は、L形リードプレート3の集電壁31の側縁部(屈曲部31b)と、各電極シート2および各シム5とを溶接することで、電極シート組立体EAの製造が完了する。具体的には、屈曲部31bと、各電極シート2および各シム5との境界部分K(図6参照)にレーザビームを照射し、照射点を該境界部分Kに沿って移動させることで溶接を行う。照射点の移動は、例えば、集電壁31の保持壁32側から集電壁31の先端部31dに向けて行う。好ましくは、照射点の移動速度を可変させて、後半の速度が上昇するように制御する。
As described above, after the laminated body LA is held with an appropriate pressure, the side edge portion (
レーザ溶接の終端ポイントは、図6に示すように、端(保持壁32)から一番目のリード部2cが集電壁31の先端部31dに溶接される必要があるため、ポイントX1となる。しかしながら、レーザビームの照射を的確に精度よく終了させることは難しく、小型化された電極シート組立体EAにおいては、精度よく終了させることがさらに難しくなる。そのため、前記ポイントX1でレーザ溶接を終了させるつもりが、第1シム5AにかかるポイントX2を超えて終了することがある。この場合に、第1シム5Aが導電性部材からなっていると、第1シム5Aを介して異極の保持壁32と電荷が干渉するおそれがあり、これによって不良品となる可能性がある。これに対して、本実施形態では、第1シム5Aがセラミックス等の絶縁部材からなるので、前記のように、たとえポイントX2を超えた位置でレーザ溶接が終了した場合でも、第1シム5Aを介して異極の保持壁32と電荷が干渉することがないので、製品の歩留まりが向上するという利点が得られる。
As shown in FIG. 6, the end point of laser welding is point X1 because the
その後は、図1に示すように、この電極シート組立体EAをケーシング1内に収容させた後、端子接続プラグ6の孔61cから電解液を注入することで、各電極シート2の電極層2bと各セパレータ4に電解液を含浸させる。そして、最後に、端子接続プラグ6の孔61cを図示せぬ栓で封止することで、キャパシタ10の製造が完了する。
Thereafter, as shown in FIG. 1, the electrode sheet assembly EA is accommodated in the casing 1, and then an electrolytic solution is injected from the
以上によれば、本実施形態において、次のような効果を得ることができる。
積層された電極シート2は、2つの略L字形状の集電プレート3の保持壁32によって積層方向において挟み込まれ、各電極シート2が良好な加圧状態で保持される。そのため、集電箔2aと電極層2bとが密着して電気抵抗を下げることが可能となり、静電容量を増やすことができる。
According to the above, the following effects can be obtained in the present embodiment.
The
さらに、L形リードプレート3における保持壁32の集電壁31側の端部に、シム(第3シム5C)の代わりとなる段差部32eが形成されているので、シム(第3シム5C)を無くして部品点数の削減を図ることができる。仮に、このような段差部32eを形成しない場合には、保持壁32とこれに隣接する電極シート2との間に、シム(第3シム5C)を設ける必要があり、シム5の種類が増えて煩雑となるばかりではなく、誤組み付けのおそれがある。
これに対して、段差部32eを形成するという簡単な構成により、シム(第3シム5C)を無くすことができるので、その分、シム5の種類が減って、組み付けも行い易くなり誤組み付けの防止が可能になる。
Further, since the
On the other hand, since the shim (the third shim 5C) can be eliminated by the simple configuration of forming the stepped
また、電極シート2を所定の位置に保持するための複数のシム5のうち、L形リードプレート3における集電壁31の先端部3dに隣接する端部用の第1シム5Aが、絶縁部材で形成されているので、異極の電荷同士の干渉を効果的に防止することができる。
Of the plurality of
また、L形リードプレート3の保持壁32の電極シート2側の面には、絶縁膜32cによる絶縁処理が施されているので、端部用の第1シム5Aが絶縁部材で形成されていることとの相乗効果により、より一層効果的に異極電荷同士の干渉を防止することができる。なお、前記実施形態では、保持壁32とこれに隣接する電極シート2とが同極となる例を示したが、これが異極となる構成においても絶縁膜32cにより保持壁32とこれに隣接する電極シート2とを良好に絶縁することができる。
Further, the surface of the holding
なお、本発明は、前記実施形態に限定されることなく、様々な形態で実施される。
本実施形態では、第1シム5Aを絶縁部材で形成したが第2シム5Bも絶縁部材で形成してもよい。この場合、第2シム5Bに隣接する電極シート2から流れてくる電流が第2シム5B側には行かずに、その反対側(電流が取り出される側)のみに向かって流れるようになるので、集電をより良好に行うことができる。
In addition, this invention is implemented in various forms, without being limited to the said embodiment.
In the present embodiment, the
本実施形態では、電気化学素子として電気二重層キャパシタ10を採用したが、本発明はこれに限定されず、例えばリチウムイオン二次電池等の電池を採用してもよい。 In the present embodiment, the electric double layer capacitor 10 is employed as the electrochemical element, but the present invention is not limited to this, and a battery such as a lithium ion secondary battery may be employed.
1 ケーシング
2 電極シート
2a 集電箔
2b 電極層
2c リード部
3 L形リードプレート(集電プレート)
31 集電壁
32 保持壁
32c 絶縁膜
32e 段差部
4 セパレータ
5 シム
5A 第1シム
5B 第2シム
6 端子接続プラグ(電流取出部)
10 電気二重層キャパシタ(電気化学素子)
EA 電極シート組立体
LA 積層体
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
31
10 Electric double layer capacitor (electrochemical element)
EA electrode sheet assembly LA laminate
Claims (2)
複数の前記電極シートの一部から電流を集電する集電壁と、積層された前記電極シートのうち端の電極シートを保持し、かつ前記集電壁で集電した電流を外部へ取り出すための電流取出部が設けられる保持壁と、を有する2つの略L字形状の集電プレートで、積層された前記電極シートを積層方向において挟み込むとともに、
前記電極シートを所定の位置に保持するための複数のシムを備え、
前記集電プレートにおける前記保持壁の前記集電壁側の端部に、前記シムの代わりとなる段差部が形成されていることを特徴とする電気化学素子。 A plurality of electrode sheets each having an electrode layer formed on a current collector foil; and a separator disposed between the electrode sheets; and an electrochemical element in which the electrode layer and the separator are impregnated with an electrolyte solution,
A current collecting wall that collects current from a part of the plurality of electrode sheets, and an electrode sheet at an end of the stacked electrode sheets are held, and the current collected by the current collecting walls is taken out to the outside And sandwiching the laminated electrode sheets in the laminating direction with two substantially L-shaped current collecting plates having a holding wall provided with a current extraction portion,
A plurality of shims for holding the electrode sheet in place;
An electrochemical element, wherein a step portion serving as a substitute for the shim is formed at an end of the holding wall of the current collecting plate on the side of the current collecting wall.
複数の前記電極シートの一部から電流を集電する集電壁と、積層された前記電極シートのうち端の電極シートを保持し、かつ前記集電壁で集電した電流を外部へ取り出すための電流取出部が設けられる保持壁と、を有する2つの略L字形状の集電プレートで、積層された前記電極シートを積層方向において挟み込むとともに、
前記電極シートを所定の位置に保持するための複数のシムを備え、
前記集電プレートにおける前記保持壁の前記集電壁側の端部に、前記シムの代わりとなる段差部が形成されているとともに、複数の前記シムのうち、前記集電プレートにおける前記集電壁の先端部に隣接する端部用の前記シムは、絶縁部材で形成されていることを特徴とする電気化学素子。 A plurality of electrode sheets each having an electrode layer formed on a current collector foil; and a separator disposed between the electrode sheets; and an electrochemical element in which the electrode layer and the separator are impregnated with an electrolyte solution,
A current collecting wall that collects current from a part of the plurality of electrode sheets, and an electrode sheet at an end of the stacked electrode sheets are held, and the current collected by the current collecting walls is taken out to the outside And sandwiching the laminated electrode sheets in the laminating direction with two substantially L-shaped current collecting plates having a holding wall provided with a current extraction portion,
A plurality of shims for holding the electrode sheet in place;
A step portion serving as a substitute for the shim is formed at an end portion of the holding wall of the current collecting plate on the current collecting wall side, and the current collecting wall in the current collecting plate among the plurality of shims. The electrochemical element according to claim 1, wherein the shim for the end adjacent to the tip is formed of an insulating member.
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