蓄電裝置和用于該蓄電裝置中的絕緣組合物的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種蓄電裝置，其具有蓄電元件、電解液、殼體和密封構(gòu)件。蓄電元件包含正極、與正極相對的負極和在正極和負極之間夾隔的間隔件。電解液浸含于蓄電元件中。殼體中容納有蓄電元件和電解液。密封構(gòu)件將設(shè)置于殼體的開口部密封。密封構(gòu)件的至少一部分由包含能夠使氣體透過的基材和作為添加劑的伯胺化合物的絕緣組合物構(gòu)成。
【專利說明】蓄電裝置和用于該蓄電裝置中的絕緣組合物
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及使用于各種電子設(shè)備、車載用等用途的蓄電裝置和適用于其的密封構(gòu)件中的絕緣組合物。
【背景技術(shù)】
[0002]圖5是作為現(xiàn)有的蓄電裝置的一例的雙電層電容器的截面圖。該雙電層電容器具有電容元件101、電解液(未圖示)、金屬制殼體102、封口橡膠103和一對引線端子104A、104B。電容元件101具有一對正負電極。電解液浸含于電容元件101中。殼體102中容納有電容元件101和電解液。封口橡膠103中設(shè)置有貫通孔，將殼體102的開口部密封。電容元件101的正極電連接于引線端子104A，負極電連接于引線端子104B。引線端子104A、104B通過封口橡膠103的貫通孔被引出到外部。封口橡膠103的材料適用硅橡膠、乙烯丙烯橡膠、丁基橡膠、過氧化物硫化橡膠等(例如，參照專利文獻I)。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0004]專利文獻
[0005]專利文獻1:日本特開2006-324641號公報
【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提供如下的蓄電裝置，S卩，與浸入內(nèi)部的水分相比，優(yōu)先向外部排出在內(nèi)部產(chǎn)生的氣體，內(nèi)壓上升導(dǎo)致的破裂等被抑制。本發(fā)明的蓄電裝置具有蓄電元件、電解液、殼體和密封構(gòu)件。蓄電元件包含正極、與正極相對的負極和夾隔在正極和負極之間的間隔件。電解液浸含于蓄電元件中。殼體中容納有蓄電元件和電解液。密封構(gòu)件將設(shè)置于殼體的開口部密封。密封構(gòu)件的至少一部分由包含能夠使氣體透過的基材和作為添加劑的伯胺化合物的絕緣組合物構(gòu)成。在該蓄電裝置中，通過在橡膠體中包含伯胺化合物，與包含其它元素的氣體相比，對于由電解液的分解而產(chǎn)生的氣體(CO2等)能夠選擇性地使橡膠體中的氣體透過性提高。因此，能夠優(yōu)先排出在蓄電裝置內(nèi)部產(chǎn)生的氣體，對于殼體內(nèi)部的壓力上升，可罪性提聞。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1A是本發(fā)明的實施方式的蓄電裝置的主視圖。
[0008]圖1B是圖1A中表示的蓄電裝置的端子板附近的局部截面圖。
[0009]圖2是圖1A中表示的蓄電裝置的蓄電元件的展開立體圖。
[0010]圖3是表示了在使用于本發(fā)明的實施方式的蓄電裝置中的橡膠體中混合的添加劑的添加量和CO2選擇透過性改善率的關(guān)系的圖。
[0011]圖4A是本發(fā)明的實施方式的另一蓄電裝置的俯視圖。
[0012]圖4B是圖4A中表示的蓄電裝置的主視截面圖。
[0013]圖5是表示現(xiàn)有的蓄電裝置的主視截面圖。【具體實施方式】
[0014]在說明本發(fā)明的實施方式之前，先對現(xiàn)有的雙電層電容器中的問題進行說明。在圖5所示的蓄電裝置中，用封口橡膠103將殼體102的開口部密封。此時，對于封口橡膠103，除要求用于防止電解液的漏液的氣密性以外，還要求用于將由電解液分解等而產(chǎn)生的氣體從殼體102內(nèi)部排出到外部的氣體透過性等特性。若今后需要在高耐電壓、高溫等更加苛刻條件中使蓄電裝置充放電，則可以預(yù)想會產(chǎn)生更多的氣體。因此，對于蓄電裝置需要進一步提高氣體透過性方面的特性。
[0015]下面，對用于解決這樣的問題的實施方式進行說明。圖1A是本實施方式的蓄電裝置31的主視圖，圖1B是蓄電裝置31的端子板附近的部分截面圖。圖2是圖1A中表示的蓄電裝置31的蓄電元件I的展開立體圖。
[0016]蓄電裝置31具有蓄電兀件1、有底筒狀的金屬制殼體2、作為金屬板的中間體6、金屬制端子板3、絕緣構(gòu)件5、橡膠體4和固定構(gòu)件7。
[0017]如圖2所示，蓄電元件I是將正極51、負極52和位于它們之間的間隔件53卷繞而構(gòu)成的。正極51具有集電體51A和正極材料層51B。正極材料層51B以集電體51A的一部分漏出的方式形成于集電體51A的兩面上。同樣地，負極52具有集電體52A和負極材料層52B。負極材料層52B以集電體52A的一部分露出的方式形成于集電體52A的兩面上。集電體51A的露出的部分作為正極端部1A，集電體52A的露出的部分作為負極端部1B。按照這樣沿蓄電元件I的卷繞軸方向從相互相反側(cè)的兩端分別引出正極51和負極52。
[0018]殼體2中容納有未圖示的電解液和蓄電元件I。中間體6與正極端部IA接合。端子板3與接合于正極端部IA的中間體6的外表面接合，由此與蓄電元件I完成電連接。端子板3作為位于殼體2的開口部的電引出部使用。絕緣構(gòu)件5位于端子板3的側(cè)面和殼體2的內(nèi)周面之間。橡膠體4將設(shè)置于端子板3的垂直方向的貫通孔3A堵塞。固定構(gòu)件7將橡膠體4從上面固定。
[0019]殼體2的內(nèi)底面與蓄電元件I的負極端部IB電連接。為了電連接，可以將蓄電元件I和殼體2的內(nèi)底面直接接合，也可以隔著與中間體6同樣的金屬板接合。
[0020]集電體51A、52A由具有導(dǎo)電性的箔構(gòu)成。如前所述，在蓄電元件I中，以僅在一端附近設(shè)置未形成正極材料層51B、負極材料層52B的集電體51A、52A的露出部的方式形成有正極材料層51B、負極材料層52B。并且使集電體51A、52A的露出部以相互朝反方向凸出的方式錯開、相對。在相對的正極51和負極52之間也設(shè)置間隔件53進行配置，卷繞正極
51、負極52和間隔件53。按照這樣形成蓄電元件I。蓄電元件I為卷繞狀，各自電極的集電體露出部相對于卷繞軸朝反方向凸出。
[0021]作為集電體51A、52A 的材料，可以使用 Al、T1、Zr、Hf、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Mn、S1、Fe、Ag、Pd、N1、Cu、Pt、Au或這些的合金。
[0022]作為正極材料和負極材料，可以使用例如活性炭等多孔質(zhì)碳材料。此時，通過在該碳材料的表面使陽離子和陰離子吸附脫附，蓄電元件I進行充放電。此外，除碳材料以外也可以包含粘結(jié)劑、導(dǎo)電劑等來構(gòu)成正極材料層51B、負極材料層52B。
[0023]間隔件53由紙、樹脂等具有絕緣性的片材構(gòu)成。作為間隔件53，只要是片狀的絕緣材料，就沒有特別的限定，優(yōu)選纖維素等紙、聚丙烯、聚乙烯、芳族聚酰胺等樹脂膜等。[0024]中間體6是通過焊接等與正極端部IA接合的金屬板。對于中間體6，為了提高向蓄電元件I的電解液的浸含性，優(yōu)選在蓄電元件I的卷繞軸中心附近形成有貫通孔6A。
[0025]端子板3是與接合于正極端部IA的中間體6的外表面接合的金屬構(gòu)件。端子板3具有將殼體2的開口部的大部分密封的封口板的功能。還具有將蓄電元件I的一側(cè)的電極即正極51電引出的功能。在端子板3的側(cè)面的與蓄電元件I的接合界面附近形成有凸緣部3B。
[0026]殼體2為金屬且形成為有底筒狀。若考慮殼體2與集電體52A的接合則優(yōu)選由與集電體52A相同的金屬構(gòu)成殼體2。同樣地，對于中間體6、端子板3的材料，若考慮與集電體51A的接合，則優(yōu)選由與集電體51A相同的金屬構(gòu)成。但是考慮加工性等，用于殼體2的金屬也可以使用與其它的構(gòu)成構(gòu)件不同的金屬。具體可以列舉鋁、鐵、不銹鋼、鎳、銅等。
[0027]橡膠體4設(shè)置于在端子板3設(shè)置的、連通殼體2的內(nèi)部與外部的貫通孔3A所形成的位置。并且，橡膠體4由包含橡膠材料基材和作為添加劑的伯胺化合物的絕緣組合物構(gòu)成。
[0028]固定構(gòu)件7在貫通孔3A中將橡膠體4從上面按壓并固定。固定構(gòu)件7優(yōu)選鐵、不銹鋼、銅、鎳、鋁等。
[0029]絕緣構(gòu)件5設(shè)置于端子板3的側(cè)面和殼體2的內(nèi)側(cè)面相對的地方，防止殼體2和端子板3短路。對于絕緣構(gòu)件5，由于絕緣性、加工性優(yōu)異而優(yōu)選例如丁基橡膠、乙烯丙烯橡膠等橡膠材料等。絕緣構(gòu)件5由端子板3的凸緣部3B卡定，并且從殼體2的外側(cè)朝向端子板3的外側(cè)面形成縮頸加工部2A，由此將絕緣構(gòu)件5附近牢固地密封。還有，在殼體2的開口部端部設(shè)置有向殼體2的內(nèi)側(cè)彎曲的卷邊加工部2B。通過卷邊加工部2B能夠?qū)⒔^緣構(gòu)件5附近進一步牢固地密封。
[0030]橡膠體4以堵塞貫通孔3A的方式配置，由此將端子板3和殼體2的開口部的一部分密封。橡膠體4在蓄電裝置31中是封口構(gòu)件的一部分，并且還具有使在殼體2內(nèi)部產(chǎn)生的氣體透過的功能。即，在圖1B所示的構(gòu)成中，端子板3、橡膠體4、固定構(gòu)件7和絕緣構(gòu)件5構(gòu)成將殼體2的開口部密封的密封構(gòu)件。并且，密封構(gòu)件的至少一部分由包含能夠氣體透過的基材和作為添加劑的伯胺化合物的絕緣組合物構(gòu)成。
[0031]橡膠體4中包含的添加劑優(yōu)選使用包含伯胺化合物的用下述的化學(xué)式⑴表示的丙烯酸的共聚物。另外橡膠材料由硅橡膠、丁基橡膠、乙烯丙烯橡膠之中的至少一種構(gòu)成。
[0032]
【權(quán)利要求】
1.一種絕緣組合物，其包含能夠使氣體透過的基材和添加劑，所述添加劑為伯胺化合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的絕緣組合物，其中，所述添加劑是用化學(xué)式(I)表示的伯胺化合物，
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的絕緣組合物，其中，所述基材由硅橡膠、丁基橡膠、乙烯丙烯橡膠之中的至少一種構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的絕緣組合物，其中，所述添加劑的固體成分添加量相對于所述基材的重量，大于2wt%且為20wt%以下。
5.一種蓄電裝置，其具備: 蓄電元件，其具有正極、與所述正極相對的負極和在所述正極和所述負極之間夾隔的間隔件， 浸含在所述蓄電元件中的電解液， 設(shè)置有開口部并容納所述蓄電元件和所述電解液的殼體，和 密封所述殼體的所述開口部并其一部分由權(quán)利要求1所述的絕緣組合物構(gòu)成的密封構(gòu)件。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的蓄電裝置，其中，所述添加劑是用化學(xué)式(I)表示的伯胺化合物，
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的蓄電裝置，其中，所述基材由硅橡膠、丁基橡膠、乙烯丙烯橡膠之中的至少一種構(gòu)成。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的蓄電裝置，其中，所述添加劑的固體成分添加量相對于所述基材的重量，大于2wt%且為20wt%以下。
【文檔編號】H01G9/12GK103875049SQ201280049174
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2012年10月4日 優(yōu)先權(quán)日:2011年10月7日
【發(fā)明者】坂田基浩 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社