JP5550415B2 - Electrochemical cell with terminal and manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、端子を有する電池及びキャパシタ等の端子付電気化学セルに関するものである。 The present invention relates to a terminal-equipped electrochemical cell such as a battery having a terminal and a capacitor.
従来の電気化学セルにおいては、回路基板にはんだ付けされることを目的に端子が取り付けられている。溶接は、抵抗溶接法やレーザー溶接法によるスポット溶接が行われている(例えば、特許文献1)。 In conventional electrochemical cells, terminals are attached for the purpose of being soldered to a circuit board. As for welding, spot welding is performed by resistance welding or laser welding (for example, Patent Document 1).
回路基板にはんだ付けされることを目的に取り付けられた端子を有し、正極と負極と非水溶媒、支持塩を含む電解液とセパレーター、ガスケット等の部材からなる電気化学セルの信頼性は封止性に依存する部分が大きい。近年、これらの電気化学セルは、使用される機器の小型化要求により、小型、薄型化の傾向にある。電気化学セルが小型になると電気化学セルを構成する部材も小型になる。小型になった部材はサイズに対する寸法公差が大きくなり、組み立てにおける管理をかなりの高精度にしなければ封止性が十分でなくなるという課題がある。 The reliability of an electrochemical cell that has terminals attached for the purpose of being soldered to a circuit board and consists of a positive electrode, a negative electrode, a nonaqueous solvent, an electrolyte containing a supporting salt, a separator, a gasket, etc. is sealed. The part which depends on stop is large. In recent years, these electrochemical cells tend to be smaller and thinner due to the demand for smaller equipment. When the electrochemical cell is reduced in size, members constituting the electrochemical cell are also reduced in size. The miniaturized member has a large dimensional tolerance with respect to the size, and there is a problem that the sealing performance is not sufficient unless the management in assembly is made highly accurate.
また、薄型の電気化学セルにおいては、端子とセルを構成する金属ケースが著しく近接し、ショートしやすいという課題があった。特に使用環境において、湿度を多く含む場合は、端子とセルを構成する金属ケースとの間に結露が生じるため、錆が発生し、さらにショートしやすいといった課題もあった。さらに、回路基板にはんだ付けされる工程を、リフロー炉を用いて行う場合は、ガスケット材質としても耐熱性の高い高価な材料を用いなければならなかった。 In addition, the thin electrochemical cell has a problem that the terminal and the metal case constituting the cell are extremely close to each other and are easily short-circuited. In particular, when the environment contains a lot of humidity, dew condensation occurs between the terminals and the metal case that constitutes the cell, so that there is a problem that rust is generated and a short circuit easily occurs. Further, when the process of soldering to the circuit board is performed using a reflow furnace, an expensive material having high heat resistance must be used as the gasket material.
本発明は、このような従来の実情に鑑みてなされたものであり、組立管理を高精度にしなくても、封止性が良好で、錆やショートを防止できる端子付電気化学セルとその製造方法の提供を目的とする。 The present invention has been made in view of such conventional circumstances, and has an electrochemical cell with a terminal capable of preventing rust and short-circuiting with good sealing performance without making assembly management highly accurate and its manufacture. The purpose is to provide a method.
上記課題を解決するため、本発明は以下の構成とした。
請求項1の発明は、回路基板にはんだ付け可能な端子を表面に有し、正極と負極と非水溶媒と支持塩を含む電解液とセパレーターとを収納してなる端子付電気化学セルであって、前記端子付電気化学セルの全表面のうち、端子の回路基板に接する部分以外にCVDにより形成したポリパラキシリレン膜が形成され、電気化学セルの前記回路基板とは反対の面で、前記ポリパラキシリレン膜により正極缶とガスケットと負極缶の表面が連続して被覆されていることを特徴とする端子付電気化学セルに関するものである。
請求項1の発明によれば、回路基板にはんだ付け可能な端子を表面に有し、正極と負極と非水溶媒と支持塩を含む電解液とセパレーターとを収納してなる端子付電気化学セルにおいて、回路基板へのはんだ付け時に、端子の回路基板に接する部分以外にCVDにより形成した被膜が形成することにより、電気化学セルの封止性が向上する。
また、前記CVDにより形成した被膜をポリパラキシリレン膜とすることにより、密着性がよく、欠陥の少ないCVD被膜の形成ができる。さらに、ポリパラキシリレン膜を用いることにより、リフローによる加熱においても安定したCVD被膜が維持できる。
In order to solve the above problems, the present invention has the following configuration.
The invention of
According to the first aspect of the present invention, there is provided an electrochemical cell with a terminal having a terminal solderable to a circuit board on the surface, and containing a positive electrode, a negative electrode, a nonaqueous solvent, a supporting salt containing an electrolyte, and a separator. In this case, when soldering to the circuit board, a film formed by CVD is formed in a portion other than the portion in contact with the circuit board of the terminal, thereby improving the sealing performance of the electrochemical cell.
Further, by using a polyparaxylylene film as the film formed by the CVD, a CVD film with good adhesion and few defects can be formed. Further, by using a polyparaxylylene film, a stable CVD film can be maintained even by heating by reflow.
請求項2の発明は、回路基板にはんだ付け可能な端子を表面に有し、正極と負極と非水
溶媒と支持塩を含む電解液とセパレーターとを収納してなる端子付電気化学セルであって、前記端子付扁平形電気化学セルの全表面のうち、端子のはんだめっきされている部分以外にCVDにより形成したポリパラキシリレン膜が形成され、電気化学セルの前記回路基板とは反対の面で、前記ポリパラキシリレン膜により正極缶とガスケットと負極缶の表面が連続して被覆されていることを特徴とする端子付電気化学セルに関するものである。
請求項2の発明によれば、端子の形状によりCVD被膜を形成しない場所を有することにより、効率よくCVD被膜の形成ができる。
また、前記CVDにより形成した被膜をポリパラキシリレン膜とすることにより、密着性がよく、欠陥の少ないCVD被膜の形成ができる。さらに、ポリパラキシリレン膜を用いることにより、リフローによる加熱においても安定したCVD被膜が維持できる。
The invention of
According to the second aspect of the invention, the CVD film can be efficiently formed by having a place where the CVD film is not formed depending on the shape of the terminal.
Further, by using a polyparaxylylene film as the film formed by the CVD, a CVD film with good adhesion and few defects can be formed. Further, by using a polyparaxylylene film, a stable CVD film can be maintained even by heating by reflow.
請求項3の発明は、請求項1または2に記載の端子付電気化学セルにおいて、前記ポリパラキシリレン膜がポリテトラフロロパラキシリレンであることを特徴とする。
請求項3の発明によれば、前記CVDにより形成した被膜をポリパラキシリレン膜とすることにより、密着性がよく、欠陥の少ないCVD被膜の形成ができる。また、ポリパラキシリレン膜を用いることにより、リフローによる加熱においても安定したCVD被膜が維持できる。さらに、ポリパラキシリレンは耐蝕性、耐熱性、非ガス透過性に優れるため、より好ましい。
The invention of
According to the invention of
請求項4の発明は、請求項1から3のいずれか一項に記載の端子付電気化学セルにおいて、前記ポリパラキシリレン膜の厚さが2μm〜15μmであることを特徴とする。
請求項4の発明によれば、前記ポリパラキシリレン膜の厚さを2μm〜15μmとすることにより、耐久性の高いCVD被膜を効率よく形成できる。
A fourth aspect of the present invention is the electrochemical cell with a terminal according to any one of the first to third aspects, wherein the polyparaxylylene film has a thickness of 2 μm to 15 μm.
According to invention of
請求項5の発明は、請求項1に記載の端子付電気化学セルにおいて、前記端子が段差を有することを特徴とする。
請求項5の発明によれば、端子に段差を設けることにより、安定したCVD被膜を形成できる。
The invention according to claim 5 is the electrochemical cell with a terminal according to
According to the invention of claim 5, a stable CVD film can be formed by providing a step in the terminal.
請求項6の発明は、請求項1または請求項2に記載の端子付電気化学セルの製造方法であって、粘着性を有するシート状の基体の上に、端子付電気化学セルの基板と接続する面を基板に接して並べる工程と、前記基体の上に並べた前記端子付電気化学セルにCVDによりポリパラキシリレン膜を形成する工程と、を有することを特徴とする端子付電気化学セルの製造方法に関するものである。
請求項6の発明によれば、前記端子付電気化学セルを、粘着性を有するシート状の基体の上に、端子付電気化学セルの基板と接続する面を基板に接して並べた状態で、CVD装置内に導入することより、回路基板へのはんだ付け時に、端子の回路基板に接する部分以外にポリパラキシリレン膜を形成することができる。これにより、端子の回路基板に接する部分にCVDによりポリパラキシリレン膜が形成されていないため、端子付電気化学セルの回路基板へのはんだ付けが容易に行える。
Invention of Claim 6 is a manufacturing method of the electrochemical cell with a terminal of
According to the invention of claim 6, in the state where the electrochemical cell with a terminal is arranged on an adhesive sheet-like substrate in contact with the surface of the electrochemical cell with terminal in contact with the substrate, By introducing it into the CVD apparatus, a polyparaxylylene film can be formed at a portion other than the portion of the terminal that contacts the circuit board when soldering to the circuit board. Thereby, since the polyparaxylylene film is not formed by CVD in the part which contacts the circuit board of a terminal, the soldering to the circuit board of the electrochemical cell with a terminal can be performed easily.
請求項7の発明は、請求項1または請求項2に記載の端子付電気化学セルの製造方法であって、端子付電気化学セルの端子のはんだめっきされた部分を基体に挿入し立てる工程と、前記基体に立てられた前記端子付電気化学セルにCVDによりポリパラキシリレン膜を形成する工程と、を有することを特徴とする端子付電気化学セルの製造方法に関するものである。
請求項7の発明によれば、端子付電気化学セルの端子のはんだめっきされた部分を基体に挿入し立てて並べた状態で、CVD装置内に導入することより、回路基板へのはんだ付け時に、端子の回路基板に接する部分以外にポリパラキシリレン膜を形成することができる。これにより、端子の回路基板に接する部分にCVDによりポリパラキシリレン膜が形成されていないため、端子付電気化学セルの回路基板へのはんだ付けが容易に行える。
Invention of Claim 7 is a manufacturing method of the electrochemical cell with a terminal of
According to the seventh aspect of the present invention, the solder-plated portions of the terminals of the electrochemical cell with terminals are inserted into the substrate and arranged in an upright state, and are introduced into the CVD apparatus. A polyparaxylylene film can be formed in a portion other than the portion in contact with the circuit board of the terminal. Thereby, since the polyparaxylylene film is not formed by CVD in the part which contacts the circuit board of a terminal, the soldering to the circuit board of the electrochemical cell with a terminal can be performed easily.
請求項8の発明は、請求項7に記載の端子付電気化学セルの製造方法であって、前記端子付電気化学セルを立てた前記基体がゴム弾性を有し、かつ前記基体は前記端子付電気化学セルを立てるための、溝または切り込みを有することを特徴とする。
請求項8の発明によれば、請求項7の発明に示された端子付電気化学セルを立てた基体が、ゴム弾性を有し、端子付電気化学セルを立てるための、溝または切り込みを有するものであることにより、端子付電気化学セルを基体に容易に立てて並べることができる。
Invention of Claim 8 is a manufacturing method of the electrochemical cell with a terminal of Claim 7, Comprising: The said base | substrate which stood the said electrochemical cell with a terminal has rubber elasticity, and the said base | substrate has the said terminal It is characterized by having a groove or notch for standing the electrochemical cell.
According to invention of Claim 8, the base | substrate which stood the electrochemical cell with a terminal shown by invention of Claim 7 has rubber elasticity, and has a groove | channel or a notch for standing up the electrochemical cell with a terminal. By being a thing, the electrochemical cell with a terminal can be easily stood and arranged in the base | substrate.
本発明によれば、回路基板にはんだ付けされることを目的に取り付けられた端子を有する端子付電気化学セルにおいて、回路基板へのはんだ付け時に、端子の回路基板に接する部分以外にCVDにより被膜が形成され、電気化学セルの封止性が向上する。これにより、外部からの湿度が電気化学セル内に入ることによる、電気化学セルの電気特性の劣化がなくなり、かつ、電気化学セルから電解液等が漏れ出す漏液がなくなった。さらに、使用環境の湿度による電気化学セルの正極缶、負極缶等の外装ケースの錆の発生を抑制できる。 According to the present invention, in a terminal-attached electrochemical cell having a terminal attached for the purpose of being soldered to a circuit board, when soldering to the circuit board, a coating is formed by CVD in addition to the portion of the terminal that contacts the circuit board. Is formed, and the sealing performance of the electrochemical cell is improved. As a result, the deterioration of the electrical characteristics of the electrochemical cell due to the external humidity entering the electrochemical cell is eliminated, and the leakage of the electrolyte solution from the electrochemical cell is eliminated. Furthermore, generation | occurrence | production of the rust of exterior cases, such as a positive electrode can of a electrochemical cell and a negative electrode can, by the humidity of use environment can be suppressed.
本発明によれば、薄型の端子付電気化学セルにおいて、端子とセルを構成する金属ケースが著しく近接し、ショートしやすいという課題があったが、CVD被膜の形成によりショート防止ができる。 According to the present invention, in a thin electrochemical cell with a terminal, there is a problem that a terminal and a metal case constituting the cell are extremely close to each other and are easily short-circuited. However, a short circuit can be prevented by forming a CVD film.
本発明の端子付電気化学セルは、はんだ付けされる部分以外のほぼ全てをCVD被膜で覆うことにより、電気化学セルの信頼性を著しく向上することができる。また、信頼性をあげることにより、実装面積が増大したり、製造コストが大きく上昇することもない。また、本発明の端子付電気化学セルをリフローはんだ付けで用いる場合においても、信頼性、コスト共に従来に比べ優れたものとなる。 In the electrochemical cell with terminals of the present invention, the reliability of the electrochemical cell can be remarkably improved by covering almost all except the soldered portion with the CVD film. Further, by increasing the reliability, the mounting area does not increase and the manufacturing cost does not increase significantly. Further, even when the electrochemical cell with a terminal of the present invention is used for reflow soldering, both reliability and cost are superior to those of the prior art.
図1に本発明の端子付電気化学セルをCVD被膜の形成のための基体に載せた場合、または、回路基板に実装した場合の側面図を示した。図2に上面から見た図を示した。また、図7にCVD被膜の状態を示した。図1に示したように、電気化学セルの負極缶105には負極端子110が、正極缶103には正極端子104がレーザー溶接により固着されている。さらに、端子には錫等のはんだのめっき層107、109が配設されている。これにより本発明の端子付電気化学セルは、はんだのめっき層107、109を介し、接触面106で接触している回路基板にはんだ付けされ固定される。
FIG. 1 shows a side view when the electrochemical cell with a terminal of the present invention is mounted on a substrate for forming a CVD film or mounted on a circuit board. FIG. 2 shows a view from above. FIG. 7 shows the state of the CVD film. As shown in FIG. 1, a
電気化学セルの信頼性は、セル内に侵入する水分をいかに食い止めるかにより、向上する。一般に、コインボタン型電気化学セルにおいては、ガスケット108と負極缶105や正極缶103の間から水分が浸入する。そのため、電気化学セル組み立て時にかしめ封口を精密に制御したり、ガスケット108と負極缶105や正極缶103の間に液体シール剤を配設し、水分の浸入を防いでいる。しかし、これらの対策だけでは必ずしも十分とはいえなかった。
The reliability of an electrochemical cell is improved by how to stop moisture entering the cell. In general, in the coin button type electrochemical cell, moisture enters from between the
また、端子付電気化学セルをリフローはんだ付けにより回路基板に付ける場合は、端子付電気化学セルに230〜260℃の熱が加わることになる。そのため、電気化学セル組み立て時にかしめ封口を精密に制御しても、プラスチック製のガスケット108と金属製の負極缶105や正極缶103との熱膨張係数の違いよりわずかな隙間が生じてしまう。また、液体シール剤の効果も熱により下がってしまうことがあった。
Moreover, when attaching an electrochemical cell with a terminal to a circuit board by reflow soldering, the heat of 230-260 degreeC will be added to the electrochemical cell with a terminal. Therefore, even if the caulking seal is precisely controlled when assembling the electrochemical cell, a slight gap is generated due to the difference in thermal expansion coefficient between the
本発明においては、端子付電気化学セルの封止性を向上させるために、CVD被膜を形成し、端子付電気化学セルをコーティングした。 In the present invention, in order to improve the sealing performance of the electrochemical cell with terminals, a CVD film was formed and the electrochemical cell with terminals was coated.
CVD被膜を形成するために、図1に示すような平らな基体に端子付電気化学セルを載せる。効率よく、CVD装置でCVD被膜を形成するためには、基体上の接触面106に複数個を並べて、CVD装置のチャンバー内に導入することが好ましい。基体としては、平らのものであれば特に限定するものではないが、粘着性フィルムを太鼓の皮のように張って、粘着面に並べることとが好ましい。端子のはんだ付けする箇所に確実にCVD皮膜を形成しない様にでき、CVD被膜の形成後、基体から取り外すことも容易となる。
In order to form a CVD film, an electrochemical cell with terminals is mounted on a flat substrate as shown in FIG. In order to efficiently form a CVD film with a CVD apparatus, it is preferable to arrange a plurality of films on the
図3に示したように、基板側の正極端子1041に段差201を設けた。これにより、CVD被膜の形成領域が増え、さらに基体から取り外すことも容易となる。
図4に本発明の別の形状の端子付電気化学セルを回路基板に実装した場合の側面図を示した。図5に上面から見た図を示した。
As shown in FIG. 3, a
FIG. 4 shows a side view when the electrochemical cell with terminal of another shape of the present invention is mounted on a circuit board. FIG. 5 shows a view from the top.
CVD被膜を形成するために、図6に示すよう基体113に端子付電気化学セル112を挿入し、立てて並べた。その後、CVD装置のチャンバー内に導入し、CVD被膜を形成した。基体113はゴム弾性を有するものが好ましい。図6に示すよう基体113に背極端子1042、負極端子1102を挿入するための切込み114を設けておけば、容易に端子付電気化学セル112を保持することができ、基体113に挿入された端子のはんだ付けする箇所に相当するめっき層1092に確実にCVD被膜を形成しない様にできる。また、CVD被膜の形成後、基体から取り外すことも容易となる。
In order to form a CVD film, the electrochemical cell 112 with a terminal 112 was inserted into the substrate 113 as shown in FIG. Then, it introduce | transduced in the chamber of CVD apparatus, and formed the CVD film. The substrate 113 preferably has rubber elasticity. If the notch 114 for inserting the
電気化学セルのコーティングとしては、熱硬化型の樹脂モールドが知られているが、電気化学セルの封止性を高め、信頼性を確保するためには、かなりの厚さが必要である。そのため、小型、薄型化が進む電気化学セルのコーティングとしては不向きである。薄膜のコーティングが可能となるCVDによる被膜形成が有利である。
CVD被膜は、ポリパラキシリレン膜が有効である。
As a coating for the electrochemical cell, a thermosetting resin mold is known. However, in order to improve the sealing property of the electrochemical cell and ensure the reliability, a considerable thickness is required. Therefore, it is not suitable as a coating for electrochemical cells that are becoming smaller and thinner. It is advantageous to form a film by CVD that enables coating of a thin film.
A polyparaxylylene film is effective as the CVD film.
このポリパラキシリレン膜1は、フッ素を含むパラキシリレンもしくはパラキシリレン誘導体を重合してなる膜であり、耐蝕性、耐熱性、非ガス透過性に優れる。
The
本発明において、ポリパラキシリレン膜は、フッ素を含むパラキシリレンにより構成されるものであれば、特に限定されるものでなく、以下に代表的なものを示す。 In the present invention, the polyparaxylylene film is not particularly limited as long as it is composed of paraxylylene containing fluorine, and typical ones are shown below.
上記化学式1〜化学式5で示すもののうち、特に、耐熱性が高い、化学式1に示すポリテトラフロロパラキシリレンが、好適に利用される。ポリパラキシリレン膜の形成方法は、CVD(Chemical Vapor Deposition)範疇になる気相蒸着重合法によって形成される。
Of those represented by
一例として、原料としてジパラキシリレンなどの個体二量体を用い、このジパラキシリレンの気化が起こる第1工程、二量体の熱分解によるジラジカルパラキシリレンの発生が起こる第2工程、および、被成膜物へのジラジカルパラキシリレンの吸着と重合とが同時に成され、高分子量のポリパラキシリレンの皮膜が形成される第3工程の、3つの工程により形成される。 As an example, a solid dimer such as diparaxylylene is used as a raw material, the first step in which vaporization of this diparaxylylene occurs, the second step in which diradical paraxylylene is generated by thermal decomposition of the dimer, and the film formation Adsorption and polymerization of the diradical paraxylylene on the surface are simultaneously performed, and it is formed by three steps, the third step in which a high molecular weight polyparaxylylene film is formed.
本実施形態において、ポリパラキシリレン膜の厚さは、特に限定されるものではないが、その厚さは、1μm〜30μmであることが好ましく、より好ましくは、ポリパラキシリレン膜の膜厚は、2μm〜15μmである。 2μm以下の場合は、被成膜物である端子付電気化学セルの例えば、正極缶エッジ部の先端の鋭角な部分で切れやすくなってしまう。
また、15μm以上となると成膜時間が延びてしまい、コスト的に不利となってしまう。
In the present embodiment, the thickness of the polyparaxylylene film is not particularly limited, but the thickness is preferably 1 μm to 30 μm, more preferably the film thickness of the polyparaxylylene film. Is 2 μm to 15 μm. In the case of 2 μm or less, for example, the terminal-attached electrochemical cell that is a film to be deposited tends to be cut at an acute angle portion at the tip of the positive electrode can edge.
On the other hand, when the thickness is 15 μm or more, the film formation time is extended, which is disadvantageous in terms of cost.
ガスケットの材質は、通常ポリプロピレンやアミド樹脂が用いられる。リフローはんだ付けを行なう場合には、耐熱樹脂を使う必要がある。ガスケットの強度を上げるために、ガラス繊維等のフィラーを入れることも効果的である。 As the material of the gasket, polypropylene or amide resin is usually used. When performing reflow soldering, it is necessary to use a heat resistant resin. In order to increase the strength of the gasket, it is also effective to add a filler such as glass fiber.
回路基板へのリフローはんだ付け温度は、はんだの鉛レスの要求により高い温度の方へ向かっている。リフロー温度が高くなればなるほど、ガスケットの材質も高温に耐えるものにしなければならない。ガスケットの材質は耐熱性が高いものほど高価である。例えば、260℃リフロー温度に耐えるポリエーテルエーテルケトン(P.E.E.K.)は非常に高価である。しかし、本発明の方法により封止性を向上させることにより、通常は240℃程度のリフローにしかもたないポリフェニレンサルファイド(P.P.S.)等の樹脂を用いることができる。また、水分透過性から非水溶媒を用いた電気化学セルに使用することのできなかったナイロン等のポリアミドも使用することができるようになった。 The reflow soldering temperature to the circuit board is going higher due to the requirement of lead-free solder. The higher the reflow temperature, the higher the gasket material must withstand high temperatures. The higher the heat resistance of the gasket material, the more expensive it is. For example, polyetheretherketone (PEEK) that can withstand a 260 ° C. reflow temperature is very expensive. However, by improving the sealing property by the method of the present invention, it is possible to use a resin such as polyphenylene sulfide (PPS) which usually has only a reflow of about 240 ° C. In addition, polyamides such as nylon that could not be used for electrochemical cells using a non-aqueous solvent due to moisture permeability can be used.
近年、電気化学セルは、機器の薄型化により、ますます薄さが要求されるようになった。そのため図1に示した負極端子と正極缶との距離Bがますます小さくなっている。この部分が小さいと、工程でのパーツのバラツキや取り扱いによりショートが非常に起こり易かった。また、端子付電気化学セルを組み込んだ機器が多湿の環境下で使用される場合は、負極端子と正極缶との間に結露が生じやすくショートが起こり易かった。ショートが起こると電気化学セルとして機能しなくなってしまう。 In recent years, electrochemical cells have been required to be thinner as equipment becomes thinner. Therefore, the distance B between the negative electrode terminal and the positive electrode can shown in FIG. 1 is becoming increasingly smaller. If this part was small, shorts were very likely to occur due to variations and handling of parts in the process. In addition, when a device incorporating the electrochemical cell with a terminal is used in a humid environment, condensation is likely to occur between the negative electrode terminal and the positive electrode can and a short circuit is likely to occur. If a short circuit occurs, it will not function as an electrochemical cell.
(実施例1)
本実施例1は、電気化学セルの一例となる二次電池を用いた実施例を示す。二次電池は直径6.8mm、高さ2.1mmのものを作製した。要素部品は、正極缶、正極活物質、負極缶、負極活物質、電解液、セパレーター、ガスケットを主な構成要素としている。
さらに、図4、5に示した形状の端子をレーザー溶接により、取り付けた。
Example 1
The present Example 1 shows the Example using the secondary battery used as an example of an electrochemical cell. A secondary battery having a diameter of 6.8 mm and a height of 2.1 mm was produced. The component parts mainly include a positive electrode can, a positive electrode active material, a negative electrode can, a negative electrode active material, an electrolytic solution, a separator, and a gasket.
Furthermore, the terminal of the shape shown in FIGS. 4 and 5 was attached by laser welding.
このようにして作製した端子付電気化学セルを図6に示したように、シリコンゴムの基体113の切込み114にさし、並べた後、CVD装置により、化学式1に示すポリテトラフロロパラキシリレンを所定の厚さに形成した。
As shown in FIG. 6, the terminal-attached electrochemical cell thus produced was placed in the notch 114 of the silicon rubber substrate 113 and arranged, and then the polytetrafluoroparaxylylene represented by
評価として、60℃、湿度90%、2.3V印加、保存後の容量維持率(%)を調べた。保存後の容量維持率が50%以下となる日数を調べた。評価個数は10個とし、平均値を計算した。 As an evaluation, the capacity retention rate (%) after storage at 60 ° C., humidity 90%, 2.3 V, and storage was examined. The number of days when the capacity retention rate after storage was 50% or less was examined. The evaluation number was 10 and the average value was calculated.
この様にして作製された電池の容量は、50μA定電流、2.3V到達後5時間の充電を行ない、50μA定電流、終止電圧0.7Vの放電を行なうことにより測定した。
結果を表1に示した。
The capacity of the battery thus produced was measured by charging at a constant current of 50 μA, charging for 5 hours after reaching 2.3 V, and discharging at a constant current of 50 μA and a final voltage of 0.7 V.
The results are shown in Table 1.
実施例1から4に示したようにポリテトラフロロパラキシリレン厚さが2μm以上で、良好な容量維持率をしめし、湿度に対し強いことがわかる。比較例1に示したように、膜厚が薄いと容量の劣化が早い。また、維持率のばらつきも大きかった。これは、ポリテトラフロロパラキシリレン厚さが1μmと薄いため、取り扱い等で欠陥ができてしまい、電池内に湿度が浸入しやすかったためと考えられる。 As shown in Examples 1 to 4, it can be seen that the polytetrafluoroparaxylylene thickness is 2 μm or more, a good capacity retention rate is exhibited, and it is strong against humidity. As shown in Comparative Example 1, when the film thickness is thin, the capacity is rapidly deteriorated. Moreover, the variation of the maintenance rate was large. This is presumably because the polytetrafluoroparaxylylene thickness was as thin as 1 μm, which caused defects due to handling and the like, and it was easy for moisture to enter the battery.
(実施例2)
次に電気化学セルの一例となるコイン型電気二重層キャパシタを用いた実施例を示す。 電気二重層キャパシタは直径4.8mm、高さ1.4mmのものを作製した。要素部品は、正極缶、導電性接着材、分極性電極の正極成形体、負極缶、導電性接着材、分極性電極の負極成形体、電解液、セパレーター、ガスケットを主な構成要素としている。
これに、図1、2に示した形状の端子をレーザー溶接により取り付けた。正極端子104、負極端子110はステンレス製のものを用いた。端子の回路基板との接続部にははんだからなるめっき層107、109を設けた。
(Example 2)
Next, an example using a coin-type electric double layer capacitor as an example of an electrochemical cell will be described. An electric double layer capacitor having a diameter of 4.8 mm and a height of 1.4 mm was produced. The component parts mainly include a positive electrode can, a conductive adhesive, a positive electrode molded body of a polarizable electrode, a negative electrode can, a conductive adhesive, a negative electrode molded body of a polarizable electrode, an electrolyte, a separator, and a gasket.
A terminal having the shape shown in FIGS. 1 and 2 was attached thereto by laser welding. The
このようにして作製した端子付電気二重層キャパシタを図1に示したように、粘着性を有する基体の上に、並べた後、CVD装置により、化学式1に示すポリテトラフロロパラキシリレンを所定の厚さに形成した。
As shown in FIG. 1, the terminal-attached electric double layer capacitor thus prepared was arranged on an adhesive substrate, and then a polytetrafluoroparaxylylene represented by
ポリテトラフロロパラキシリレンをコーティングした端子付電気二重層キャパシタに、リフローはんだ付けと同様の加熱を行なった。リフローはんだ付けの条件としては、最高温度を260℃とした。 The terminal double-layered electric double layer capacitor coated with polytetrafluoroparaxylylene was heated in the same manner as reflow soldering. As a reflow soldering condition, the maximum temperature was 260 ° C.
評価として、60℃、湿度90%、2.5V印加、保存後の容量維持率(%)を調べた。保存後の容量維持率が50%以下となる日数を調べた。評価個数は10個とし、平均値を計算した。 As an evaluation, the capacity retention rate (%) after storage at 60 ° C., humidity 90%, 2.5 V application, and storage was examined. The number of days when the capacity retention rate after storage was 50% or less was examined. The evaluation number was 10 and the average value was calculated.
この様にして作製された電気二重層キャパシタの容量は、2.5V5時間の充電を行ない、5μA定電流、終止電圧1.5Vの放電を行なうことにより測定した。
結果を表2に示した。
The capacity of the electric double layer capacitor thus produced was measured by charging for 2.5 V for 5 hours and discharging with a constant current of 5 μA and a final voltage of 1.5 V.
The results are shown in Table 2.
一般的に、リフローを行なった電気化学セルの容量維持率は、リフローを行なわないものに比べて、劣化するのが早い。実施例1から4を比べると明確である。 In general, the capacity maintenance rate of an electrochemical cell that has undergone reflow deteriorates more quickly than that without reflow. It is clear when Examples 1 to 4 are compared.
実施例5から8に示したようにポリテトラフロロパラキシリレン厚さが2μm以上で、良好な容量維持率をしめし、湿度に対し強いことがわかる。比較例2に示したように、膜厚が薄いと容量の劣化が早い。また、維持率のばらつきも大きかった。これは、ポリテトラフロロパラキシリレン厚さが1μmと薄いため、取り扱い等で欠陥ができてしまい、電池内に湿度が浸入しやすかったためと考えられる。傾向としては、実施例1から4と同様であった。 As shown in Examples 5 to 8, it can be seen that the thickness of the polytetrafluoroparaxylylene is 2 μm or more, a good capacity retention rate is exhibited, and it is strong against humidity. As shown in Comparative Example 2, when the film thickness is thin, the capacity is rapidly deteriorated. Moreover, the variation of the maintenance rate was large. This is presumably because the polytetrafluoroparaxylylene thickness was as thin as 1 μm, which caused defects due to handling and the like, and it was easy for moisture to enter the battery. The tendency was the same as in Examples 1 to 4.
1 皮膜
101 レーザー溶接点
102 レーザー溶接点
103 正極缶
104 正極端子
1041 正極端子
1042 正極端子
105 負極缶
106 接触面
107 めっき層
1071 めっき層
1072 めっき層
108 ガスケット
109 めっき層
1091 めっき層
1092 めっき層
110 負極端子
1101 負極端子
1102 負極端子
112 端子付電気化学セル
113 基体
114 切込み
201 段差
B 負極端子と正極缶との距離
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記端子付電気化学セルの全表面のうち、端子の回路基板に接する部分以外にCVDにより形成したポリパラキシリレン膜が形成され、電気化学セルの前記回路基板とは反対の面で、前記ポリパラキシリレン膜により正極缶とガスケットと負極缶の表面が連続して被覆されていることを特徴とする端子付電気化学セル。 A terminal-attached electrochemical cell having terminals that can be soldered to a circuit board on the surface, and containing a positive electrode, a negative electrode, a nonaqueous solvent, an electrolyte containing a supporting salt, and a separator,
Of the total surface of the electrochemical cell with terminals, polyparaxylylene film formed by CVD other than the portion in contact with the circuit board of the terminal is formed, at the surface opposite to the circuit board of the electrochemical cell, wherein the poly An electrochemical cell with a terminal, characterized in that the surface of a positive electrode can, a gasket, and a negative electrode can are continuously covered with a paraxylylene film .
前記端子付扁平形電気化学セルの全表面のうち、端子のはんだめっきされている部分以外にCVDにより形成したポリパラキシリレン膜が形成され、電気化学セルの前記回路基板とは反対の面で、前記ポリパラキシリレン膜により正極缶とガスケットと負極缶の表面が連続して被覆されていることを特徴とする端子付電気化学セル。 A terminal-attached electrochemical cell having terminals that can be soldered to a circuit board on the surface, and containing a positive electrode, a negative electrode, a nonaqueous solvent, an electrolyte containing a supporting salt, and a separator,
Of the entire surface of the flat electrochemical cell with terminal, a polyparaxylylene film formed by CVD is formed on the surface other than the solder-plated portion of the terminal, on the surface opposite to the circuit board of the electrochemical cell. The electrochemical cell with a terminal is characterized in that the surface of the positive electrode can, the gasket and the negative electrode can are continuously covered with the polyparaxylylene film .
粘着性を有するシート状の基体の上に、端子付電気化学セルの基板と接続する面を基板に接して並べる工程と、
前記基体の上に並べた前記端子付電気化学セルにCVDによりポリパラキシリレン膜を形成する工程と、
を有することを特徴とする端子付電気化学セルの製造方法 It is a manufacturing method of the electrochemical cell with a terminal according to claim 1 or 2,
On the sheet-like substrate having adhesiveness, the step of arranging the surface to be connected to the substrate of the electrochemical cell with terminals in contact with the substrate,
Forming a polyparaxylylene film by CVD on the electrochemical cells with terminals arranged on the substrate;
A method for producing an electrochemical cell with a terminal, comprising:
端子付電気化学セルの端子のはんだめっきされた部分を基体に挿入し立てる工程と、
前記基体に立てられた前記端子付電気化学セルにCVDによりポリパラキシリレン膜を形成する工程と、
を有することを特徴とする端子付電気化学セルの製造方法。 It is a manufacturing method of the electrochemical cell with a terminal according to claim 1 or 2,
Inserting the solder-plated portion of the terminal of the electrochemical cell with terminal into the substrate,
Forming a polyparaxylylene film by CVD on the electrochemical cell with terminals standing on the substrate;
The manufacturing method of the electrochemical cell with a terminal characterized by having.
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