专利名称：蓄电单元的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种能够进行充放电的蓄电单元。
背景技术：
采用层压膜等薄膜材料作为壳体的蓄电单元，由于空间利用率、放热性较高，不仅用于双电层电容器，也用于锂离子电池等充电电池。这种蓄电单元的壳体一般通过冲压加工成形，因此局部地观察时，不均匀地存在有拉伸变形、弯曲变形程度较大的部位。在这样的部位，易于产生成为液体泄漏的原因的皱纹、龟裂。在JP2004-55171A中公开有在薄膜外壳体的凹部的内表面的角部设置加强构件。JP2004-55171A所记载的薄膜外壳体，以应力缓和为目的而使用加强构件来防止龟裂的产生。但是，在使用加强构件的方法中，不能完全消除龟裂的产生，另外，如果加强构件与薄膜没有密合，就不能够防止液体泄漏。
发明内容
本发明是鉴于上述的问题点而做成的，目的在于防止膜状壳体的液体泄漏。采用本发明的 实施方式，提供一种蓄电单元，包括:膜状壳体，其用于将层叠而成的集电极和电解液一起进行容纳；电极端子，其连接于上述集电极并露出到上述膜状壳体的外部；该蓄电单元能够借 助上述电极端子进行充放电，其中，上述膜状壳体的弯曲部形成为平行的。以下参照附图详细说明本发明的实施方式和优点。
图1A是本发明的实施方式的双电层电容器的主视剖视图。图1B是图1A的左侧视图。图1C是图1A的右侧视图。图2是膜状壳体的分解立体图。图3是以往的膜状壳体的分解立体图。图4是膜状壳体的分解立体图。图5是电极端子的立体图。图6A是本发明的其它实施方式的双电层电容器的主视剖视图。图6B是图6A的左侧视图。图6C是图6A的右侧视图。图7是膜状壳体的立体图。
具体实施方式
以下参照
本发明的实施方式的蓄电单元。蓄电单元能够进行充放电，除了用于双电层电容器以外，还可用于镍氢电池、锂离子电池等充电电池。在以下的实施方式中，对蓄电单元为双电层电容器(以下，仅称作“电容器”)的情况进行说明。以下，参照图1 图5说明电容器100。如图1所示，电容器100包括两端具有开口部10a、10b的膜状壳体10和用于闭塞膜状壳体10的开口部10a、10b并暴露出到膜状壳体10的外部的一对电极端子20。在膜状壳体10的内部容纳有层叠体5，该层叠体5是将正极集电极2、负极集电极3以及隔离膜以规定数量进行层叠而成的，该隔离膜夹设在正极集电极2与负极集电极3之间，用于隔离这两者(未图示)。另外，在膜状壳体10的内部密封有电解液。这样，在膜状壳体10内容纳有层叠体5和电解液。
隔离膜用于防止正极集电极2与负极集电极3相接触，但并不能阻碍离子的流通，该隔离膜由纸或树脂制的薄片构成。在正极集电极2和负极集电极3的表面上涂布有用于构成双电层的活性炭。电容器100分别在正极集电极2和负极集电极3这两极，利用双电层所产生的静电电容来存储电荷，并且释放所存储的电荷。充放电借助电极端子20来进行。接着，参照图2说明膜状壳体10。膜状壳体10是通过使两个框体13相对，并使各自的凸缘部12的表面12a接合来构成的，框体13由用于容纳层叠体5的截面形状大致呈字母U字形的主体部11和自主体部11的两端部大致垂直地朝向外侧延伸的凸缘部12构成。因而，在膜状壳体10的两端形成有开口部10a、10b。图2是将两个框体13接合之前的图，即膜状壳体10的分解立体图。一个框体13是通过弯折层压膜的薄片来成形的。通过弯折层压膜的薄片来使主体部11和凸缘部12成形，从而在框体13上形成4个呈直线状的弯曲部14a 14d。4个弯曲部14a 14d形成为平行的。这样，形成于框体13的所有的弯曲部14a 14d都形成为平行的。因而，膜状壳体10的内部空间的截面积沿长度方向是一样的，两端的开口部10a、IOb的开口面积与容纳有层叠体5的空间的截面积相同。层压膜是涂有树脂层的金属箔的金属层的多层结构的薄膜材料。层压膜的至少一个表层由热塑性树脂形成。两个框体13的接合是通过使作为凸缘部12的表面层的热塑性树脂彼此对接、使热塑性树脂热熔接来进行的。薄片并不限于层压膜，只要是膜状的薄片也可以使用树脂制、金属制的薄片。图3表示将以往的膜状壳体30作为比较例。膜状壳体30通过使两个框体33相对、并使各自的凸缘部32的表面32a接合来构成的，框体33由箱状的主体部31和自主体部31的开口边缘大致垂直地朝向外侧延伸的凸缘部32构成。图3是将两个框体33接合之前的图，即膜状壳体30的分解立体图。I个框体33是通过对层压膜的薄片冲压来成形的。这样在成形的膜状壳体30中弯曲部未形成为平行的。因而，例如角部35由方向各自不同的3个弯曲部34a、34b、34c制造成型。即、角部35是通过向3个轴向弯曲来制造成型的，并承受有由三维应力产生的塑性变形。因此，角部35中的层压膜的各层变薄，有可能在角部35上产生龟裂。特别是层压膜的金属层因塑性变形产生加工固化而易于丧失韧性，且易于产生成为龟裂产生的原因的缺陷。与此相对，在本实施方式的膜状壳体10中，由于所有的弯曲部14a 14d是通过向相同轴向弯曲来制造成型的，因此不存在角部而只存在单纯的弯曲形状。弯曲部14a 14d的塑性变形量较小，因此难以产生成为龟裂产生的原因的缺陷。而且，如图4所示，通过将弯曲部14a 14d设为具有圆度的曲面状，从而塑性变形量进一步减少，能够将弯曲部14a 14d壁厚维持为与其它部位同等的厚度，更难以产生成为龟裂产生的原因的缺陷。接着，参照图5说明设于膜状壳体10的开口部10a、10b的电极端子20。电极端子20由正电极端子20A和负电极端子20B构成，该正电极端子20A电连接于正极集电极2，该负电极端子20B电连接于负极集电极3。将正电极端子20A设为用于闭塞膜状壳体10的一个开口部10a，将负电极端子20B设为用于闭塞膜状壳体10的另一个开口部10b。正电极端子20A与负电极端子20B为相同形状，因此以下说明正电极端子20A。正电极端子20A由铝等具有导电性的金属构成。正电极端子20A具有主体部21、外部端子部22以及集电极连接部23，该主体部21形成为杯体状，并与开口部IOa的内周接合；该外部端子部22延伸设于主体部21，并向膜状壳体10的外部拉出；该集电极连接部23突出设于主体部21的底面，并连接于正极集电极2。负电极端子20B的集电极连接部23连接于负极集电极3。主体部21 具有大致长圆形的开口，并形成为具有深度的有底的杯体状。主体部21具有跨越其整个外周而形成的薄片表面25。在薄片表面25上设有均等厚度的热塑性树脂。主体部21借助热塑性树脂与膜状壳体10的开口部IOa的内周接合。这样，主体部21其整个外周与膜状壳体10的开口部IOa的整个内周接合。期望薄片表面25的热塑性树脂与层压膜的表面层的热塑性树脂相同。采用这样的结构，热熔接变得容易，主体部21外周与开口部IOa内周之间的密封性变高。另外，也可以在薄片表面25上不设置热塑性树脂，利用层压膜的表面层的热塑性树脂使主体部21外周与开口部IOa内周直接接合。通常，将电容器的壳体内部的热量通过电极端子进行放热。电容器的放热量小于利用化学反应的化学电池的放热量，但需要将在壳体内部产生的热量排出到外部。电极端子20形成为分别用于闭塞膜状壳体10的开口部10a、10b的形状，因此电极端子20形成为与开口部10a、10b的开口面积相同大小。因而，在电容器100中，电极端子20易于与外部进行热交换，能够将膜状壳体10内部的热量有效地排出到外部。外部端子部22形成为矩形的平板状。外部端子部22向膜状壳体10的外部拉出，与相邻设置的其它电容器100的外部端子部22相连接。集电极连接部23隔着主体部21形成在外部端子部22的相反一侧。集电极连接部23突出到膜状壳体10的内部，在平面状的连接面23a上连接有正极集电极2。在负电极端子20B的集电极连接部23的连接面23a上连接有负极集电极3。以下来表示根据以上的实施方式所起到的效果。膜状壳体10的弯曲部14a 14d形成为平行的，因此在膜状壳体10上不存在角部而仅存在单纯的弯曲形状。由于弯曲部14a 14d塑性变形量较小，因此难以产生成为龟裂产生的原因的缺陷。因而，能够防止从膜状壳体10的液体泄漏，能够提高电容器100的可靠性、使其寿命延长。接着，参照图6说明本发明的其它实施方式。在上述实施方式中，电极端子20形成为用于闭塞膜状壳体10的开口部10a、10b的形状。与此相对，在图6所示的实施方式中，电极端子20由铝板等的导电性的板材构成。开口部10a、10b被热塑性树脂40闭塞，电极端子20由热塑性树脂40进行固定。接着，参照图7说明本发明的其它实施方式。在上述实施方式中，膜状壳体10是使通过弯折层压膜的薄片而成形的两个框体13接合来构成的。与此相对，在图7所示的实施方式中，膜状壳体10通过弯折I张层压膜的薄片来成形，并使薄片的两端接合来构成的。膜状壳体10由主体部51和相对的一对凸缘部52构成，并通过使凸缘部52的、相对的表面52a接合来构成。该主体部51用于容纳层叠体5，其截面形状呈大致矩形，该相对的一对凸缘部52是通过弯折层压膜的薄片的两端来成形的。具体地说，使作为凸缘部52的表面层的热塑性树脂彼此对接，通过使热塑性树脂热熔接而接合来进行的。由此，膜状壳体10的两端形成有开口部10a、10b。图7是使凸缘部52接合之前的图。在膜状壳体10上形成有6个呈直线状的弯曲部54a 54f。6个弯曲部54a 54f形成为平行的。这样，形成于膜状壳体10的所有的弯曲部54a 54f形成为平行的。因而，膜状壳体10的内部空间的截面积沿长度方向是一样的，两端的开口部10a、10b的开口面积与容纳有层叠体5的空间的截面积相同。膜状壳体10是通过弯折I张层压膜的薄片来成形的，热熔接的部位只有I个，因此能够效果更佳地防止从膜状壳体10的液体泄漏。以上，说明了本发明的实施方式，但是上述实施方式只不过表示了本发明的应用例的一部分，并不将本发明的技术范围限定为上述实施方式的具体构成。本申请以2010年12月3日向日本国特许厅提出的特愿2010-270412为基础要求优先权，参照该申请的 所有内容来作成本说明书。
权利要求
1.一种蓄电单元，包括: 膜状壳体，其用于将层叠而成的集电极和电解液一起进行容纳； 电极端子，其连接于上述集电极并暴露在上述膜状壳体的外部； 该蓄电单元能够借助上述电极端子进行充放电，其中，上述膜状壳体的弯曲部平行地形成。
2.根据权利要求1所述的蓄电单元，其中，上述膜状壳体形成为内部空间的截面积沿长度方向是一样的。
3.根据权利要求1或2所述的蓄电单元，其中，上述膜状壳体是使两个框体接合起来构成的，这两个框体是通过弯折膜状的薄片来成形的。
4.根据权利要求3所述的蓄电单元，其中，上述框体包括: 主体部，其截面形状大致呈字母U字形； 凸缘部，其从上述主体部的两端部朝向外侧延伸； 上述膜状壳体是通过使上述两个框体相对，并使各自的上述凸缘部的表面接合起来构成的。
5.根据权利要求1或2所述的蓄电单元，其中，上述膜状壳体是通过弯折I张膜状的薄片来成形，并使薄片的两端接合起来构成的。
6.根据权利要求5所述的蓄电单元，其中，上述膜状壳体包括: 主体部，其截面形状大致呈矩形； 相对的一对凸缘部，其是通过弯折上述薄片的两端来成形的，该膜状壳体是通过使上述凸缘部的相对的表面接合起来构成的。
7.根据权利要求1至6中的任一项所述的蓄电单元，其中，上述弯曲部形成为曲面状。
8.根据权利要求1至7中的任一项所述的蓄电单元，其中，上述电极端子，其整个外周接合于上述膜状壳体的 端部的开口部的整个内周。
全文摘要
一种蓄电单元，包括膜状壳体，其用于将层叠而成的集电极和电解液一起进行容纳；电极端子，其连接于集电极并露出到膜状壳体的外部；该蓄电单元能够借助电极端子进行充放电，其中，膜状壳体的弯曲部形成为平行的。
文档编号H01M2/10GK103250219SQ20118005831
公开日2013年8月14日 申请日期2011年11月28日 优先权日2010年12月3日
发明者土屋孝幸, 小林茂己 申请人:优迪卡汽车股份有限公司