封口板
【課題】圧力容器を施蓋する封口板において、封口板と圧力容器の間の密封性を安定化させる。
【解決手段】圧力容器１の開口部内周に配置される絶縁材料からなる封口板本体３１と、この封口板本体３１の外径部と圧力容器１の間を密封するガスケット３３を備え、封口板本体３１が、圧力容器１に内径側へ向けて屈曲形成した絞り部１１とその外側に形成したカシメ部１２の間に固定され、ガスケット３３が、封口板本体３１の内側面外径部と絞り部１１の間に圧縮状態で介在される。
【解決手段】圧力容器１の開口部内周に配置される絶縁材料からなる封口板本体３１と、この封口板本体３１の外径部と圧力容器１の間を密封するガスケット３３を備え、封口板本体３１が、圧力容器１に内径側へ向けて屈曲形成した絞り部１１とその外側に形成したカシメ部１２の間に固定され、ガスケット３３が、封口板本体３１の内側面外径部と絞り部１１の間に圧縮状態で介在される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気二重層キャパシタや電解コンデンサ、二次電池などの圧力容器を施蓋する封口板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
圧力容器（例えばアルミケース）内に素子及び電解液を封入した電気二重層キャパシタや電解コンデンサなど、大型のコンデンサは、前記圧力容器を施蓋する封口板として、従来、一対の外部電極端子を貫設した合成樹脂プレートと、その外周部に装着されたガスケットからなるものが用いられている。
【０００３】
図４は、従来の技術による封口板を備えたコンデンサの一部を概略的に示すものであって、参照符号１００はコンデンサ素子１２０及び電解液を収容した圧力容器、参照符号１１０はこの圧力容器１００の開口部の内周を閉塞するように配置された封口板である。
【０００４】
封口板１１０は、一対の外部電極端子（正極端子及び負極端子）１１２に絶縁性の硬質合成樹脂により一体成形された封口板本体１１１と、その外側の外周部に装着されたガスケット１１３で構成されている。そしてこの封口板１１０は、封口板本体１１１の外周縁部が有底筒状の圧力容器１００の開口部内周に挿入されると共に、この圧力容器１００に内径側へ向けて屈曲形成された絞り部１０１に支持されており、圧力容器１００の開口端部をカーリング加工によりカシメを行うことにより形成したカシメ部１０２によりガスケット１１３を介して固定されると共に、前記カシメ部１０２をガスケット１１３に食い込ませるようにして気密性の保持を図っている。また、一対の外部電極端子１１２は、その内端部がそれぞれ導体１２１を介してコンデンサ素子１２０の正極及び負極に接続されている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２５８２２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、このような密封構造の封口板１１０は、ガスケット１１３が、未装着状態では断面形状が略長方形をなすゴム状弾性材料からなるものであって、これに圧力容器１００のカシメ部１０２の端縁を食い込ませることにより、図４に示されるように圧縮変形させて密封に必要な密接力を得ているため、ガスケット１１３におけるカシメ部１０２の食い込み部分が、カシメ部１０２のバラつきによって過大な応力集中状態になることがあり、この場合はガスケット１１３に亀裂を生じてつぶし率が低下し、シール性が低下して液漏れを発生してしまうおそれがあった。
【０００７】
本発明は、以上のような点に鑑みてなされたものであって、その技術的課題は、封口板と圧力容器の間の密封性を安定化させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した技術的課題を有効に解決するための手段として、請求項１の発明に係る封口板は、圧力容器の開口部内周に配置される絶縁材料からなる封口板本体と、この封口板本体の外径部と前記圧力容器の間を密封するガスケットを備え、前記封口板本体が、前記圧力容器に内径側へ向けて屈曲形成した絞り部と前記圧力容器の開口端部に形成したカシメ部の間に固定され、前記ガスケットが、前記封口板本体の内側面外径部と前記絞り部の間に圧縮状態で介在されたものである。
【０００９】
また、請求項２の発明に係る封口板は、請求項１に記載の構成において、ガスケットが、封口板本体の内側面外径部に形成した段差状凹部と、圧力容器の絞り部の傾斜面との間に配置されたものである。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１の発明に係る封口板によれば、ガスケットが封口板本体の内側面外径部と圧力容器の絞り部の間に圧縮状態で配置されるため、圧力容器のカシメ部の端縁を食い込ませることによって圧縮した場合のようなガスケットの亀裂の発生が防止され、シールの信頼性が向上する。
【００１１】
請求項２の発明に係る封口板によれば、圧力容器の開口端部をかしめることより形成されるカシメ部の大きさのバラつきがあっても、それによるガスケットの圧縮率のバラつきが緩和されるので、安定したシール性が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の好ましい実施の形態による封口板を備えたコンデンサを概略的に示す断面図である。
【図２】図１の要部を拡大して示す断面図である。
【図３】図１の要部を拡大して示す組立過程の断面図である。
【図４】従来の技術による封口板を備えたコンデンサを概略的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明に係る封口板の好ましい実施の形態について、図面を参照しながら説明する。まず図１は、この実施の形態による封口板を備えたコンデンサを概略的に示す断面図である。
【００１４】
図１に示すコンデンサは、圧力容器１と、この圧力容器１に収容されたコンデンサ素子２と、圧力容器１の上部開口を塞ぐように設けられた封口板３を備える。
【００１５】
圧力容器１はアルミニウムなどの金属からなるものであって、有底円筒状をなしており、その上部開口の近傍部に、内径側へ向けて屈曲された絞り部１１が円周方向へ連続して形成されており、また、その外側（上側）には、開口端部をカーリング加工によって内周側へ折り返すようにかしめることにより、断面形状が外側へ凸の略Ｕ字形に屈曲したカシメ部１２が形成されている。
【００１６】
圧力容器１に収容されたコンデンサ素子２は、薄い陽極板と陰極板を、電解液を含浸させた紙又は不織布などからなるセパレータを介して積層するかあるいはロール状に巻回したものである。
【００１７】
封口板３は、絶縁性の硬質合成樹脂で成形された円盤状の封口板本体３１と、この封口板本体３１を貫通するように設けられた一対の外部電極端子（正極端子及び負極端子）３２と、この封口板本体３１の外径部と圧力容器１の間で気密を保持するガスケット３３を備える。また、一対の外部電極端子３２は、それぞれ導体２１及び不図示の集電体を介してコンデンサ素子２の陽極板及び陰極板に接続されている。
【００１８】
図２に要部を拡大して示すように、封口板３における封口板本体３１は、その内側面（下面）３１ａの外径部に、円周方向へ連続した段差状凹部３１ｂが形成されている。一方、圧力容器１に形成された絞り部１１は断面形状が略Ｖ字形をなしており、その内径φａは、封口板本体３１の外径よりも小さく、好ましくはさらに段差状凹部３１ｂの内径φｂより小さいものとなっている。そしてこの段差状凹部３１ｂは、前記絞り部１１における上側の傾斜面（円錐面）１１ａと対向している。
【００１９】
封口板３におけるガスケット３３は、コンデンサの使用時に圧力容器１内の電解液が気化したガスが外部に漏れたり、外部の水蒸気などが圧力容器１内へ侵入したりするのを防止するもので、好ましくは低硬度（例えばＨｗ５０〜７０程度）のゴム状弾性材料（ゴム材料又はゴム状弾性を有する合成樹脂材料）で成形された断面円形のシールリング、すなわちＯリングからなる。そしてこのガスケット３３は、圧力容器１に形成された絞り部１１の上側の傾斜面１１ａと、これに対向する封口板本体３１の段差状凹部３１ｂとの間に適当な圧縮状態、好ましくは８〜３０％のつぶし率で介在している。
【００２０】
封口板本体３１における段差状凹部３１ｂの外側（上側）の鍔部３１ｃの外周面は、圧力容器１における絞り部１１とカシメ部１２の間の側壁１３と当接又は近接対向している。また、圧力容器１におけるカシメ部１２の、内側（下側）を向いた端縁１２ａは、前記鍔部３１ｃの外面（上面）３１ｄに圧接している。そしてこのカシメ部１２で鍔部３１ｃ（封口板本体３１）が固定されることにより、前記絞り部１１との間でのガスケット３３の圧縮状態が保持されている。
【００２１】
以上のように構成されたコンデンサの組立においては、まずコンデンサ素子２を、有底円筒状の圧力容器１内に収納する。また、コンデンサ素子２への電解液の含浸や、封口板３における外部電極端子３２を、導体２１及び不図示の集電体を介してコンデンサ素子２の陽極板及び陰極板に接続する作業が行われる。なお、この時点では、圧力容器１にはまだカシメ部１２が形成されておらず、すなわち圧力容器１の開口端部１２’（図３参照）は側壁１３と同一円筒状をなしている。
【００２２】
次に図３に示すように、予め封口板本体３１の段差状凹部３１ｂにＯリングからなるガスケット３３を外挿してなる封口板３を、圧力容器１における絞り部１１の上側の側壁１３の内周に配置する。これによって、ガスケット３３が前記絞り部１１における上側の傾斜面１１ａに当接し、すなわち封口板本体３１は、ガスケット３３を介して前記絞り部１１に支持されることになる。
【００２３】
次に、圧力容器１における開口端部１２’をカーリング加工によって内周側へ折り返すようにかしめることにより、図２に示すような、断面形状が外側へ凸の略Ｕ字形に屈曲したカシメ部１２を形成すると共に、このカシメ部１２の端縁１２ａを、封口板本体３１の鍔部３１ｃの外面（上面）３１ｄに圧接させる。このため、前記鍔部３１ｃを介してガスケット３３が圧力容器１における絞り部１１の傾斜面１１ａに押し付けられて適宜圧縮されると共に、その反力によって鍔部３１ｃ（封口板本体３１）が前記カシメ部１２との間で固定される。
【００２４】
そして上述のカーリングによるカシメ工程では、形成されるカシメ部１２の大きさにバラつきが発生しやすいが、本発明では、ガスケット３３が圧力容器１における絞り部１１の傾斜面１１ａと封口板本体３１の段差状凹部３１ｂとの間に介在していることに加え、ガスケット３３が低硬度のゴム状弾性材料からなるため、圧縮に対するゴムの逃げによって、カシメ部１２の大きさのバラつきに起因するガスケット３３の圧縮率の変化が緩和される。このため、安定したシール性が発揮される。
【００２５】
また、ガスケット３３は封口板本体３１の段差状凹部３１ｂと圧力容器１の絞り部１１との間で圧縮されるので、圧力容器１のカシメ部１２の端縁１２ａを食い込ませた場合のような応力集中による亀裂の発生が防止され、シールの信頼性が向上する。しかもガスケット３３としてＯリングを使用することによって安価に提供することができる。
【符号の説明】
【００２６】
１ 圧力容器
１１ 絞り部
１１ａ 傾斜面
１２ カシメ部
２ コンデンサ素子
３ 封口板
３１ 封口板本体
３２ 外部電極端子
３３ ガスケット
３１ｂ 段差状凹部
３１ｃ 鍔部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気二重層キャパシタや電解コンデンサ、二次電池などの圧力容器を施蓋する封口板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
圧力容器（例えばアルミケース）内に素子及び電解液を封入した電気二重層キャパシタや電解コンデンサなど、大型のコンデンサは、前記圧力容器を施蓋する封口板として、従来、一対の外部電極端子を貫設した合成樹脂プレートと、その外周部に装着されたガスケットからなるものが用いられている。
【０００３】
図４は、従来の技術による封口板を備えたコンデンサの一部を概略的に示すものであって、参照符号１００はコンデンサ素子１２０及び電解液を収容した圧力容器、参照符号１１０はこの圧力容器１００の開口部の内周を閉塞するように配置された封口板である。
【０００４】
封口板１１０は、一対の外部電極端子（正極端子及び負極端子）１１２に絶縁性の硬質合成樹脂により一体成形された封口板本体１１１と、その外側の外周部に装着されたガスケット１１３で構成されている。そしてこの封口板１１０は、封口板本体１１１の外周縁部が有底筒状の圧力容器１００の開口部内周に挿入されると共に、この圧力容器１００に内径側へ向けて屈曲形成された絞り部１０１に支持されており、圧力容器１００の開口端部をカーリング加工によりカシメを行うことにより形成したカシメ部１０２によりガスケット１１３を介して固定されると共に、前記カシメ部１０２をガスケット１１３に食い込ませるようにして気密性の保持を図っている。また、一対の外部電極端子１１２は、その内端部がそれぞれ導体１２１を介してコンデンサ素子１２０の正極及び負極に接続されている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２５８２２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、このような密封構造の封口板１１０は、ガスケット１１３が、未装着状態では断面形状が略長方形をなすゴム状弾性材料からなるものであって、これに圧力容器１００のカシメ部１０２の端縁を食い込ませることにより、図４に示されるように圧縮変形させて密封に必要な密接力を得ているため、ガスケット１１３におけるカシメ部１０２の食い込み部分が、カシメ部１０２のバラつきによって過大な応力集中状態になることがあり、この場合はガスケット１１３に亀裂を生じてつぶし率が低下し、シール性が低下して液漏れを発生してしまうおそれがあった。
【０００７】
本発明は、以上のような点に鑑みてなされたものであって、その技術的課題は、封口板と圧力容器の間の密封性を安定化させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した技術的課題を有効に解決するための手段として、請求項１の発明に係る封口板は、圧力容器の開口部内周に配置される絶縁材料からなる封口板本体と、この封口板本体の外径部と前記圧力容器の間を密封するガスケットを備え、前記封口板本体が、前記圧力容器に内径側へ向けて屈曲形成した絞り部と前記圧力容器の開口端部に形成したカシメ部の間に固定され、前記ガスケットが、前記封口板本体の内側面外径部と前記絞り部の間に圧縮状態で介在されたものである。
【０００９】
また、請求項２の発明に係る封口板は、請求項１に記載の構成において、ガスケットが、封口板本体の内側面外径部に形成した段差状凹部と、圧力容器の絞り部の傾斜面との間に配置されたものである。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１の発明に係る封口板によれば、ガスケットが封口板本体の内側面外径部と圧力容器の絞り部の間に圧縮状態で配置されるため、圧力容器のカシメ部の端縁を食い込ませることによって圧縮した場合のようなガスケットの亀裂の発生が防止され、シールの信頼性が向上する。
【００１１】
請求項２の発明に係る封口板によれば、圧力容器の開口端部をかしめることより形成されるカシメ部の大きさのバラつきがあっても、それによるガスケットの圧縮率のバラつきが緩和されるので、安定したシール性が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の好ましい実施の形態による封口板を備えたコンデンサを概略的に示す断面図である。
【図２】図１の要部を拡大して示す断面図である。
【図３】図１の要部を拡大して示す組立過程の断面図である。
【図４】従来の技術による封口板を備えたコンデンサを概略的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明に係る封口板の好ましい実施の形態について、図面を参照しながら説明する。まず図１は、この実施の形態による封口板を備えたコンデンサを概略的に示す断面図である。
【００１４】
図１に示すコンデンサは、圧力容器１と、この圧力容器１に収容されたコンデンサ素子２と、圧力容器１の上部開口を塞ぐように設けられた封口板３を備える。
【００１５】
圧力容器１はアルミニウムなどの金属からなるものであって、有底円筒状をなしており、その上部開口の近傍部に、内径側へ向けて屈曲された絞り部１１が円周方向へ連続して形成されており、また、その外側（上側）には、開口端部をカーリング加工によって内周側へ折り返すようにかしめることにより、断面形状が外側へ凸の略Ｕ字形に屈曲したカシメ部１２が形成されている。
【００１６】
圧力容器１に収容されたコンデンサ素子２は、薄い陽極板と陰極板を、電解液を含浸させた紙又は不織布などからなるセパレータを介して積層するかあるいはロール状に巻回したものである。
【００１７】
封口板３は、絶縁性の硬質合成樹脂で成形された円盤状の封口板本体３１と、この封口板本体３１を貫通するように設けられた一対の外部電極端子（正極端子及び負極端子）３２と、この封口板本体３１の外径部と圧力容器１の間で気密を保持するガスケット３３を備える。また、一対の外部電極端子３２は、それぞれ導体２１及び不図示の集電体を介してコンデンサ素子２の陽極板及び陰極板に接続されている。
【００１８】
図２に要部を拡大して示すように、封口板３における封口板本体３１は、その内側面（下面）３１ａの外径部に、円周方向へ連続した段差状凹部３１ｂが形成されている。一方、圧力容器１に形成された絞り部１１は断面形状が略Ｖ字形をなしており、その内径φａは、封口板本体３１の外径よりも小さく、好ましくはさらに段差状凹部３１ｂの内径φｂより小さいものとなっている。そしてこの段差状凹部３１ｂは、前記絞り部１１における上側の傾斜面（円錐面）１１ａと対向している。
【００１９】
封口板３におけるガスケット３３は、コンデンサの使用時に圧力容器１内の電解液が気化したガスが外部に漏れたり、外部の水蒸気などが圧力容器１内へ侵入したりするのを防止するもので、好ましくは低硬度（例えばＨｗ５０〜７０程度）のゴム状弾性材料（ゴム材料又はゴム状弾性を有する合成樹脂材料）で成形された断面円形のシールリング、すなわちＯリングからなる。そしてこのガスケット３３は、圧力容器１に形成された絞り部１１の上側の傾斜面１１ａと、これに対向する封口板本体３１の段差状凹部３１ｂとの間に適当な圧縮状態、好ましくは８〜３０％のつぶし率で介在している。
【００２０】
封口板本体３１における段差状凹部３１ｂの外側（上側）の鍔部３１ｃの外周面は、圧力容器１における絞り部１１とカシメ部１２の間の側壁１３と当接又は近接対向している。また、圧力容器１におけるカシメ部１２の、内側（下側）を向いた端縁１２ａは、前記鍔部３１ｃの外面（上面）３１ｄに圧接している。そしてこのカシメ部１２で鍔部３１ｃ（封口板本体３１）が固定されることにより、前記絞り部１１との間でのガスケット３３の圧縮状態が保持されている。
【００２１】
以上のように構成されたコンデンサの組立においては、まずコンデンサ素子２を、有底円筒状の圧力容器１内に収納する。また、コンデンサ素子２への電解液の含浸や、封口板３における外部電極端子３２を、導体２１及び不図示の集電体を介してコンデンサ素子２の陽極板及び陰極板に接続する作業が行われる。なお、この時点では、圧力容器１にはまだカシメ部１２が形成されておらず、すなわち圧力容器１の開口端部１２’（図３参照）は側壁１３と同一円筒状をなしている。
【００２２】
次に図３に示すように、予め封口板本体３１の段差状凹部３１ｂにＯリングからなるガスケット３３を外挿してなる封口板３を、圧力容器１における絞り部１１の上側の側壁１３の内周に配置する。これによって、ガスケット３３が前記絞り部１１における上側の傾斜面１１ａに当接し、すなわち封口板本体３１は、ガスケット３３を介して前記絞り部１１に支持されることになる。
【００２３】
次に、圧力容器１における開口端部１２’をカーリング加工によって内周側へ折り返すようにかしめることにより、図２に示すような、断面形状が外側へ凸の略Ｕ字形に屈曲したカシメ部１２を形成すると共に、このカシメ部１２の端縁１２ａを、封口板本体３１の鍔部３１ｃの外面（上面）３１ｄに圧接させる。このため、前記鍔部３１ｃを介してガスケット３３が圧力容器１における絞り部１１の傾斜面１１ａに押し付けられて適宜圧縮されると共に、その反力によって鍔部３１ｃ（封口板本体３１）が前記カシメ部１２との間で固定される。
【００２４】
そして上述のカーリングによるカシメ工程では、形成されるカシメ部１２の大きさにバラつきが発生しやすいが、本発明では、ガスケット３３が圧力容器１における絞り部１１の傾斜面１１ａと封口板本体３１の段差状凹部３１ｂとの間に介在していることに加え、ガスケット３３が低硬度のゴム状弾性材料からなるため、圧縮に対するゴムの逃げによって、カシメ部１２の大きさのバラつきに起因するガスケット３３の圧縮率の変化が緩和される。このため、安定したシール性が発揮される。
【００２５】
また、ガスケット３３は封口板本体３１の段差状凹部３１ｂと圧力容器１の絞り部１１との間で圧縮されるので、圧力容器１のカシメ部１２の端縁１２ａを食い込ませた場合のような応力集中による亀裂の発生が防止され、シールの信頼性が向上する。しかもガスケット３３としてＯリングを使用することによって安価に提供することができる。
【符号の説明】
【００２６】
１ 圧力容器
１１ 絞り部
１１ａ 傾斜面
１２ カシメ部
２ コンデンサ素子
３ 封口板
３１ 封口板本体
３２ 外部電極端子
３３ ガスケット
３１ｂ 段差状凹部
３１ｃ 鍔部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧力容器の開口部内周に配置される絶縁材料からなる封口板本体と、この封口板本体の外径部と前記圧力容器の間を密封するガスケットを備え、前記封口板本体が、前記圧力容器に内径側へ向けて屈曲形成した絞り部と前記圧力容器の開口端部に形成したカシメ部の間に固定され、前記ガスケットが、前記封口板本体の内側面外径部と前記絞り部の間に圧縮状態で介在されたことを特徴とする封口板。
【請求項２】
ガスケットが、封口板本体の内側面外径部に形成した段差状凹部と、圧力容器の絞り部の傾斜面との間に配置されたことを特徴とする請求項１に記載の封口板。
【請求項１】
圧力容器の開口部内周に配置される絶縁材料からなる封口板本体と、この封口板本体の外径部と前記圧力容器の間を密封するガスケットを備え、前記封口板本体が、前記圧力容器に内径側へ向けて屈曲形成した絞り部と前記圧力容器の開口端部に形成したカシメ部の間に固定され、前記ガスケットが、前記封口板本体の内側面外径部と前記絞り部の間に圧縮状態で介在されたことを特徴とする封口板。
【請求項２】
ガスケットが、封口板本体の内側面外径部に形成した段差状凹部と、圧力容器の絞り部の傾斜面との間に配置されたことを特徴とする請求項１に記載の封口板。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１２−１４６７６６（Ｐ２０１２−１４６７６６Ａ）
【公開日】平成２４年８月２日（２０１２．８．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２８０７（Ｐ２０１１−２８０７）
【出願日】平成２３年１月１１日（２０１１．１．１１）
【出願人】（０００００４３８５）ＮＯＫ株式会社 (1,527)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月２日（２０１２．８．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月１１日（２０１１．１．１１）
【出願人】（０００００４３８５）ＮＯＫ株式会社 (1,527)
【Ｆターム（参考）】
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