專利名稱：蓄電單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種能夠進(jìn)行充放電的蓄電單元。
背景技術(shù)：
采用層壓膜等薄膜材料作為殼體的蓄電單元，由于空間利用率、放熱性較高，不僅用于雙電層電容器，也用于鋰離子電池等充電電池。這種蓄電單元的殼體一般通過沖壓加工成形，因此局部地觀察時，不均勻地存在有拉伸變形、彎曲變形程度較大的部位。在這樣的部位，易于產(chǎn)生成為液體泄漏的原因的皺紋、龜裂。在JP2004-55171A中公開有在薄膜外殼體的凹部的內(nèi)表面的角部設(shè)置加強(qiáng)構(gòu)件。JP2004-55171A所記載的薄膜外殼體，以應(yīng)力緩和為目的而使用加強(qiáng)構(gòu)件來防止龜裂的產(chǎn)生。但是，在使用加強(qiáng)構(gòu)件的方法中，不能完全消除龜裂的產(chǎn)生，另外，如果加強(qiáng)構(gòu)件與薄膜沒有密合，就不能夠防止液體泄漏。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述的問題點而做成的，目的在于防止膜狀殼體的液體泄漏。采用本發(fā)明的 實施方式，提供一種蓄電單元，包括:膜狀殼體，其用于將層疊而成的集電極和電解液一起進(jìn)行容納；電極端子，其連接于上述集電極并露出到上述膜狀殼體的外部；該蓄電單元能夠借 助上述電極端子進(jìn)行充放電，其中，上述膜狀殼體的彎曲部形成為平行的。以下參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的實施方式和優(yōu)點。


圖1A是本發(fā)明的實施方式的雙電層電容器的主視剖視圖。圖1B是圖1A的左側(cè)視圖。圖1C是圖1A的右側(cè)視圖。圖2是膜狀殼體的分解立體圖。圖3是以往的膜狀殼體的分解立體圖。圖4是膜狀殼體的分解立體圖。圖5是電極端子的立體圖。圖6A是本發(fā)明的其它實施方式的雙電層電容器的主視剖視圖。圖6B是圖6A的左側(cè)視圖。圖6C是圖6A的右側(cè)視圖。圖7是膜狀殼體的立體圖。
具體實施方式
以下參照

本發(fā)明的實施方式的蓄電單元。蓄電單元能夠進(jìn)行充放電，除了用于雙電層電容器以外，還可用于鎳氫電池、鋰離子電池等充電電池。在以下的實施方式中，對蓄電單元為雙電層電容器(以下，僅稱作“電容器”)的情況進(jìn)行說明。以下，參照圖1 圖5說明電容器100。如圖1所示，電容器100包括兩端具有開口部10a、10b的膜狀殼體10和用于閉塞膜狀殼體10的開口部10a、10b并暴露出到膜狀殼體10的外部的一對電極端子20。在膜狀殼體10的內(nèi)部容納有層疊體5，該層疊體5是將正極集電極2、負(fù)極集電極3以及隔離膜以規(guī)定數(shù)量進(jìn)行層疊而成的，該隔離膜夾設(shè)在正極集電極2與負(fù)極集電極3之間，用于隔離這兩者(未圖示)。另外，在膜狀殼體10的內(nèi)部密封有電解液。這樣，在膜狀殼體10內(nèi)容納有層疊體5和電解液。

隔離膜用于防止正極集電極2與負(fù)極集電極3相接觸，但并不能阻礙離子的流通，該隔離膜由紙或樹脂制的薄片構(gòu)成。在正極集電極2和負(fù)極集電極3的表面上涂布有用于構(gòu)成雙電層的活性炭。電容器100分別在正極集電極2和負(fù)極集電極3這兩極，利用雙電層所產(chǎn)生的靜電電容來存儲電荷，并且釋放所存儲的電荷。充放電借助電極端子20來進(jìn)行。接著，參照圖2說明膜狀殼體10。膜狀殼體10是通過使兩個框體13相對，并使各自的凸緣部12的表面12a接合來構(gòu)成的，框體13由用于容納層疊體5的截面形狀大致呈字母U字形的主體部11和自主體部11的兩端部大致垂直地朝向外側(cè)延伸的凸緣部12構(gòu)成。因而，在膜狀殼體10的兩端形成有開口部10a、10b。圖2是將兩個框體13接合之前的圖，即膜狀殼體10的分解立體圖。一個框體13是通過彎折層壓膜的薄片來成形的。通過彎折層壓膜的薄片來使主體部11和凸緣部12成形，從而在框體13上形成4個呈直線狀的彎曲部14a 14d。4個彎曲部14a 14d形成為平行的。這樣，形成于框體13的所有的彎曲部14a 14d都形成為平行的。因而，膜狀殼體10的內(nèi)部空間的截面積沿長度方向是一樣的，兩端的開口部10a、IOb的開口面積與容納有層疊體5的空間的截面積相同。層壓膜是涂有樹脂層的金屬箔的金屬層的多層結(jié)構(gòu)的薄膜材料。層壓膜的至少一個表層由熱塑性樹脂形成。兩個框體13的接合是通過使作為凸緣部12的表面層的熱塑性樹脂彼此對接、使熱塑性樹脂熱熔接來進(jìn)行的。薄片并不限于層壓膜，只要是膜狀的薄片也可以使用樹脂制、金屬制的薄片。圖3表示將以往的膜狀殼體30作為比較例。膜狀殼體30通過使兩個框體33相對、并使各自的凸緣部32的表面32a接合來構(gòu)成的，框體33由箱狀的主體部31和自主體部31的開口邊緣大致垂直地朝向外側(cè)延伸的凸緣部32構(gòu)成。圖3是將兩個框體33接合之前的圖，即膜狀殼體30的分解立體圖。I個框體33是通過對層壓膜的薄片沖壓來成形的。這樣在成形的膜狀殼體30中彎曲部未形成為平行的。因而，例如角部35由方向各自不同的3個彎曲部34a、34b、34c制造成型。即、角部35是通過向3個軸向彎曲來制造成型的，并承受有由三維應(yīng)力產(chǎn)生的塑性變形。因此，角部35中的層壓膜的各層變薄，有可能在角部35上產(chǎn)生龜裂。特別是層壓膜的金屬層因塑性變形產(chǎn)生加工固化而易于喪失韌性，且易于產(chǎn)生成為龜裂產(chǎn)生的原因的缺陷。與此相對，在本實施方式的膜狀殼體10中，由于所有的彎曲部14a 14d是通過向相同軸向彎曲來制造成型的，因此不存在角部而只存在單純的彎曲形狀。彎曲部14a 14d的塑性變形量較小，因此難以產(chǎn)生成為龜裂產(chǎn)生的原因的缺陷。而且，如圖4所示，通過將彎曲部14a 14d設(shè)為具有圓度的曲面狀，從而塑性變形量進(jìn)一步減少，能夠?qū)澢?4a 14d壁厚維持為與其它部位同等的厚度，更難以產(chǎn)生成為龜裂產(chǎn)生的原因的缺陷。接著，參照圖5說明設(shè)于膜狀殼體10的開口部10a、10b的電極端子20。電極端子20由正電極端子20A和負(fù)電極端子20B構(gòu)成，該正電極端子20A電連接于正極集電極2，該負(fù)電極端子20B電連接于負(fù)極集電極3。將正電極端子20A設(shè)為用于閉塞膜狀殼體10的一個開口部10a，將負(fù)電極端子20B設(shè)為用于閉塞膜狀殼體10的另一個開口部10b。正電極端子20A與負(fù)電極端子20B為相同形狀，因此以下說明正電極端子20A。正電極端子20A由鋁等具有導(dǎo)電性的金屬構(gòu)成。正電極端子20A具有主體部21、外部端子部22以及集電極連接部23，該主體部21形成為杯體狀，并與開口部IOa的內(nèi)周接合；該外部端子部22延伸設(shè)于主體部21，并向膜狀殼體10的外部拉出；該集電極連接部23突出設(shè)于主體部21的底面，并連接于正極集電極2。負(fù)電極端子20B的集電極連接部23連接于負(fù)極集電極3。主體部21 具有大致長圓形的開口，并形成為具有深度的有底的杯體狀。主體部21具有跨越其整個外周而形成的薄片表面25。在薄片表面25上設(shè)有均等厚度的熱塑性樹脂。主體部21借助熱塑性樹脂與膜狀殼體10的開口部IOa的內(nèi)周接合。這樣，主體部21其整個外周與膜狀殼體10的開口部IOa的整個內(nèi)周接合。期望薄片表面25的熱塑性樹脂與層壓膜的表面層的熱塑性樹脂相同。采用這樣的結(jié)構(gòu)，熱熔接變得容易，主體部21外周與開口部IOa內(nèi)周之間的密封性變高。另外，也可以在薄片表面25上不設(shè)置熱塑性樹脂，利用層壓膜的表面層的熱塑性樹脂使主體部21外周與開口部IOa內(nèi)周直接接合。通常，將電容器的殼體內(nèi)部的熱量通過電極端子進(jìn)行放熱。電容器的放熱量小于利用化學(xué)反應(yīng)的化學(xué)電池的放熱量，但需要將在殼體內(nèi)部產(chǎn)生的熱量排出到外部。電極端子20形成為分別用于閉塞膜狀殼體10的開口部10a、10b的形狀，因此電極端子20形成為與開口部10a、10b的開口面積相同大小。因而，在電容器100中，電極端子20易于與外部進(jìn)行熱交換，能夠?qū)⒛顨んw10內(nèi)部的熱量有效地排出到外部。外部端子部22形成為矩形的平板狀。外部端子部22向膜狀殼體10的外部拉出，與相鄰設(shè)置的其它電容器100的外部端子部22相連接。集電極連接部23隔著主體部21形成在外部端子部22的相反一側(cè)。集電極連接部23突出到膜狀殼體10的內(nèi)部，在平面狀的連接面23a上連接有正極集電極2。在負(fù)電極端子20B的集電極連接部23的連接面23a上連接有負(fù)極集電極3。以下來表示根據(jù)以上的實施方式所起到的效果。膜狀殼體10的彎曲部14a 14d形成為平行的，因此在膜狀殼體10上不存在角部而僅存在單純的彎曲形狀。由于彎曲部14a 14d塑性變形量較小，因此難以產(chǎn)生成為龜裂產(chǎn)生的原因的缺陷。因而，能夠防止從膜狀殼體10的液體泄漏，能夠提高電容器100的可靠性、使其壽命延長。接著，參照圖6說明本發(fā)明的其它實施方式。在上述實施方式中，電極端子20形成為用于閉塞膜狀殼體10的開口部10a、10b的形狀。與此相對，在圖6所示的實施方式中，電極端子20由鋁板等的導(dǎo)電性的板材構(gòu)成。開口部10a、10b被熱塑性樹脂40閉塞，電極端子20由熱塑性樹脂40進(jìn)行固定。接著，參照圖7說明本發(fā)明的其它實施方式。在上述實施方式中，膜狀殼體10是使通過彎折層壓膜的薄片而成形的兩個框體13接合來構(gòu)成的。與此相對，在圖7所示的實施方式中，膜狀殼體10通過彎折I張層壓膜的薄片來成形，并使薄片的兩端接合來構(gòu)成的。膜狀殼體10由主體部51和相對的一對凸緣部52構(gòu)成，并通過使凸緣部52的、相對的表面52a接合來構(gòu)成。該主體部51用于容納層疊體5，其截面形狀呈大致矩形，該相對的一對凸緣部52是通過彎折層壓膜的薄片的兩端來成形的。具體地說，使作為凸緣部52的表面層的熱塑性樹脂彼此對接，通過使熱塑性樹脂熱熔接而接合來進(jìn)行的。由此，膜狀殼體10的兩端形成有開口部10a、10b。圖7是使凸緣部52接合之前的圖。在膜狀殼體10上形成有6個呈直線狀的彎曲部54a 54f。6個彎曲部54a 54f形成為平行的。這樣，形成于膜狀殼體10的所有的彎曲部54a 54f形成為平行的。因而，膜狀殼體10的內(nèi)部空間的截面積沿長度方向是一樣的，兩端的開口部10a、10b的開口面積與容納有層疊體5的空間的截面積相同。膜狀殼體10是通過彎折I張層壓膜的薄片來成形的，熱熔接的部位只有I個，因此能夠效果更佳地防止從膜狀殼體10的液體泄漏。以上，說明了本發(fā)明的實施方式，但是上述實施方式只不過表示了本發(fā)明的應(yīng)用例的一部分，并不將本發(fā)明的技術(shù)范圍限定為上述實施方式的具體構(gòu)成。本申請以2010年12月3日向日本國特許廳提出的特愿2010-270412為基礎(chǔ)要求優(yōu)先權(quán)，參照該申請的 所有內(nèi)容來作成本說明書。
權(quán)利要求
1.一種蓄電單元，包括: 膜狀殼體，其用于將層疊而成的集電極和電解液一起進(jìn)行容納； 電極端子，其連接于上述集電極并暴露在上述膜狀殼體的外部； 該蓄電單元能夠借助上述電極端子進(jìn)行充放電，其中，上述膜狀殼體的彎曲部平行地形成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓄電單元，其中，上述膜狀殼體形成為內(nèi)部空間的截面積沿長度方向是一樣的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的蓄電單元，其中，上述膜狀殼體是使兩個框體接合起來構(gòu)成的，這兩個框體是通過彎折膜狀的薄片來成形的。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的蓄電單元，其中，上述框體包括: 主體部，其截面形狀大致呈字母U字形； 凸緣部，其從上述主體部的兩端部朝向外側(cè)延伸； 上述膜狀殼體是通過使上述兩個框體相對，并使各自的上述凸緣部的表面接合起來構(gòu)成的。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的蓄電單元，其中，上述膜狀殼體是通過彎折I張膜狀的薄片來成形，并使薄片的兩端接合起來構(gòu)成的。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的蓄電單元，其中，上述膜狀殼體包括: 主體部，其截面形狀大致呈矩形； 相對的一對凸緣部，其是通過彎折上述薄片的兩端來成形的，該膜狀殼體是通過使上述凸緣部的相對的表面接合起來構(gòu)成的。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中的任一項所述的蓄電單元，其中，上述彎曲部形成為曲面狀。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中的任一項所述的蓄電單元，其中，上述電極端子，其整個外周接合于上述膜狀殼體的 端部的開口部的整個內(nèi)周。
全文摘要
一種蓄電單元，包括膜狀殼體，其用于將層疊而成的集電極和電解液一起進(jìn)行容納；電極端子，其連接于集電極并露出到膜狀殼體的外部；該蓄電單元能夠借助電極端子進(jìn)行充放電，其中，膜狀殼體的彎曲部形成為平行的。
文檔編號H01M2/10GK103250219SQ20118005831
公開日2013年8月14日 申請日期2011年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月3日
發(fā)明者土屋孝幸, 小林茂己 申請人:優(yōu)迪卡汽車股份有限公司