電気化学セルおよびその製造方法
【課題】耐食性の必要な領域にのみ被膜を形成することにより、端子溶接工程などの後工程や、電池ホルダーなどへ搭載する際に、被膜の剥離などの後処理を必要とせず、効率的に電気化学セルの耐食性を向上させること。
【解決手段】正極缶５と、負極缶３と、前記正極缶５と前記負極缶３の間に挟持されたガスケット４とを備え、表面に絶縁性のコーティング剤２が塗布されている電気化学セル１において、負極缶中央部３１および正極缶底部５１に、前記コーティング剤２の未塗布領域を有することを特徴とする電気化学セル１。
【解決手段】正極缶５と、負極缶３と、前記正極缶５と前記負極缶３の間に挟持されたガスケット４とを備え、表面に絶縁性のコーティング剤２が塗布されている電気化学セル１において、負極缶中央部３１および正極缶底部５１に、前記コーティング剤２の未塗布領域を有することを特徴とする電気化学セル１。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非水電解質二次電池、電気二重層キャパシタ、及び酸化銀電池等の電気化学セル、およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電気二重層キャパシタなどコイン形の小型電気化学セルでは、正極缶や負極缶などの外装体にステンレスなどの金属が用いられている。外装体には通常、搭載される電子機器とセルとの接触抵抗の低減のため、ニッケルメッキなどが施されている。
【０００３】
正極缶及び負極缶それぞれの端面では、このステンレスとニッケルメッキが異種金属界面を形成している。特に正極缶の上端部における界面は外部に露出しているため、水や酸素の影響により電蝕を起こし腐食することがある。加えて、セルに印加された電圧による電解液分解や、リフロー実装時に加えられる高熱の影響で、電解液や電解液の蒸気や飛沫を含んだガスが、外部に漏洩する場合がある。この電解液中に存在する塩化物イオンやフッ化物イオンなどのハロゲン化物イオン等が、腐食をより加速させる。
【０００４】
このような腐食プロセスにより電気化学セルの表面に発生する錆は、電気化学セルの外観上の不具合のみならず、錆の拡大、飛散に伴い、搭載機器の基板回路や他のデバイスを汚染させる。加えて回路に飛散した錆による電気的な短絡などの影響も懸念される。そのため、外装体の耐食性を向上させ、錆の発生を予防する対策が求められている。
【０００５】
耐食性を向上させる対策としては、これまでに、外装体に高耐食のステンレス部材を用いる他、部材に被覆を施す方法などがある。例えば、あらかじめ端子を封口板およびケースの少なくとも一方に溶接した電池であって、電気接触ができるように端子の一部を除き電池の全表面が薄い膜状の電気絶縁性の樹脂層で被覆された端子付リチウム電池が開示されている。具体的には、端子付の電池を浸漬法によりシリコーンワニスの樹脂液に浸漬し、その後室温で約２４時間放置することにより樹脂を硬化させ電池表面を膜状のコーティング層で被覆している（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平５−１９０１５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
一方、ホルダー電池等において端子溶接することなく電気化学セルを使用する場合、全面にコーティング剤を被覆すると、セルとホルダーの端子との電気的接続が取れなくなってしまう。そのため、塗布後に接続箇所において、樹脂を一部剥離する必要がある。その場合、剥離によって工数が増加したり、樹脂が機械的に破壊されることにより外観が悪化する可能性もある。
【０００８】
またコスト削減のため、セルの組み立てとは別のサイトで端子溶接工程を行う事がある。その場合には、輸送のため、セルの段階で耐食性を向上する必要がある。しかしながら、全面塗布したセルと端子とを溶接すると、端子溶接工程の熱や衝撃によって樹脂が破壊されてしまう。したがって、耐食性の向上に必要な箇所のみをあらかじめ被覆する必要がある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、前記課題を解決するために以下の手段を提供する。
本発明に係る電気化学セルは、正極缶と、負極缶と、前記正極缶と前記負極缶の間に挟持されたガスケットとを備え、表面に絶縁性のコーティング剤が塗布されている電気化学セルにおいて、負極缶中央部および正極缶底部に、前記コーティング剤の未塗布領域を有することを特徴とする。
本発明においては、電気化学セルにコーティング剤の未塗布領域を有することにより、予めコーティング後のセルの電気的接続箇所を確保することができる。そのため、後工程で被膜を剥離することなく、効率良く耐食性を向上できる。
【００１０】
本発明に係る電気化学セルは、前記正極缶上端部と前記ガスケットとの間に形成される隙間と、前記負極缶と前記ガスケットの間に形成される隙間に前記コーティング剤が塗布されたことを特徴とする。
本発明においては、電解液などの漏洩のため、電解液に含まれる、塩素やフッ素などのハロゲン化物イオンによる隙間腐食を防止することができる。
【００１１】
本発明に係る電気化学セルは、前記正極缶上端部と前記ガスケットとの間に形成される隙間と、正極缶側部に前記コーティング剤が塗布されたことを特徴とする。
本発明においては、電圧印加により酸化されやすい正極側で、コーティング剤を最小限に塗布することができる。
【００１２】
本発明に係る電気化学セルは、前記正極缶及び前記負極缶の表面はニッケルメッキが施され、前記負極缶と前記ガスケットの間に形成される隙間と、前記正極缶上端部と前記ガスケットとの間に形成される隙間から前記正極缶側部までに、前記コーティング剤が塗布されたことを特徴とする。
本発明においては、負極缶とガスケットの間に形成される隙間と、正極缶上端部とガスケットとの間に形成される隙間から正極缶側部までをコーティングすることにより、ニッケルの腐食により生成される錆の発生を防ぐことができる。
【００１３】
本発明に係る電気化学セルは、前記正極缶及び前記負極缶はメッキなしのステンレスが用いられ、前記正極缶上端部と前記ガスケットとの間に形成される隙間と、前記負極缶と前記ガスケットの間に形成される隙間に前記コーティング剤が塗布されたことを特徴とする。
本発明においては、正極缶、負極缶とガスケットとの間に被膜を形成することにより、ステンレスの隙間腐食を防ぐことができる。
【００１４】
本発明に係る電気化学セルは、前記コーティング剤はシリカを含むことを特徴とする。
本発明においては、コーティング剤が電気化学セルに塗布される事により、電気化学セルに緻密かつ高純度なシリカを含む被膜が形成されている。この被膜は撥水性を備えており、外部環境における湿気や結露による水分が浸透する事を防止することができる。これにより、正極缶及び負極缶の腐食を防ぐことができる。
【００１５】
また、シリカを含む被膜は電気的絶縁性を備えている。そのため、結露などによる水分の付着があっても、正極缶と負極缶との短絡を防ぎ、電解による腐食を防止することができる。さらに、被膜は耐熱性を備えており、リフロー実装工程を経て搭載機器の基板に実装される場合においても、熱分解などにより被膜が破壊されない。そのため、シリカを含む被膜の表面撥水性および電気的絶縁性は、リフロー実装工程を経ても保持されている。
【００１６】
本発明にかかる電気化学セルは、前記コーティング剤により形成される被膜の厚みのうち、前記正極缶上端部における厚みが０．１μｍ以上３０μｍ以下であることを特徴とする。
本発明においては、電気的絶縁性を備えたシリカを含む被膜が形成されている。膜厚については、薄ければ結露と電圧印加による電蝕に対し、電気的絶縁性を確保することができない。また厚すぎると、被膜と正極缶及び負極缶の金属との熱膨張率の差から、被膜にヒビが入りやすくなる。適切な厚みとしては、０．１〜３０μｍであればよい。
【００１７】
本発明に係る電気化学セルは、前記正極缶上端部と前記ガスケットとの間に形成される隙間において、前記コーティング剤の被膜の最大厚みが、前記正極缶上端部における被膜の厚みよりも厚いことを特徴とする。
本発明においては、正極缶上端部とガスケットとの間に形成される隙間に、より多量のコーティング剤が塗布され、被膜が厚く形成されているため、セル内部からの電解液の漏洩を留めることができる。
【００１８】
本発明に係る電気化学セルの製造方法は、正極缶と負極缶の間にガスケットを挟持することにより電気化学セルを形成する工程と、前記コーティング剤をスタンプに付着させる工程と、負極缶中央部および正極缶底部に、前記コーティング剤の未塗布領域を有するように前記スタンプを前記電気化学セルへ塗布する箇所に合わせ転写する工程とを有することを特徴とする。
本発明においては、スタンプの形状や、スタンプに塗布するコーティング剤のパターンを適宜調整することにより、電気化学セルに塗布する場所を容易に変更することができる。これにより、シリンジからコーティング剤を塗出し塗布する方法や、刷毛塗り、ワイピングなどの方法に比べて、効率の良い塗布を行うことができる。
【００１９】
本発明に係る電気化学セルの製造方法は、正極缶と負極缶の間にガスケットを挟持することにより電気化学セルを形成する工程と、マスキング材を前記負極缶の上部に載置する工程と、負極缶中央部および正極缶底部に、前記コーティング剤の未塗布領域を有するように前記コーティング剤をスプレー噴霧する工程と、被膜形成後、前記マスキング材を除去する工程とを有することを特徴とする。
本発明においては、コーティング剤の塗布から熱処理まで一箇所で大量に処理ができるため、シリンジからコーティング剤を塗出し塗布する方法や、刷毛塗り、ワイピングなどの方法に比べて、効率の良い塗布を行うことができる。
【００２０】
本発明に係る電気化学セルの製造方法は、前記コーティング剤として、ポリシラザン組成物もしくはシリコーンレジンの少なくとも一方と、有機溶剤との混合物を塗布することを特徴とする。
本発明においては、緻密かつ高純度なシリカ被膜が形成されるため、外部環境における湿気や結露による水分が浸透する事を防止することができる。これにより、正極缶及び負極缶の腐食を防ぐことができる。
【００２１】
本発明に係る電気化学セルの製造方法は、前記ポリシラザン組成物はアルキル基を有することを特徴とする。
本発明においては、被膜が高い撥水性を備えるため、結露などを防止し、正極缶及び負極缶の腐食を防ぐことができる。
【発明の効果】
【００２２】
耐食性の必要な領域にのみ被膜を形成することにより、端子溶接工程などの後工程や、電池ホルダーなどへ搭載する際に、被膜の剥離などの後処理を必要とせず、効率的に電気化学セルの耐食性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明にかかる実施形態を示す電気化学セルの断面図である。
【図２】本発明にかかる実施形態の別の例を示す電気化学セルの断面図である。
【図３】本発明にかかる実施形態のさらに別の例を示す電気化学セルの断面図である。
【図４】本発明にかかる実施形態を示す、スタンプを用いるコーティング方法を示す模式図である。
【図５】本発明にかかる実施形態を示す、スプレー処理によるコーティング方法を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明に係る実施形態を、図１から図３を参照して説明する。
図１に示す電気化学セル１は、負極缶３と、正極缶５と、負極缶３と正極缶５との間に挟入されたガスケット４とを備えている。また発電要素として、負極６、正極７、セパレータ８、また図示しないが電解液が、電気化学セル１の内部に組込まれている。正極缶５が、ガスケット４を介して開口部を負極缶３にかしめられることにより封口されている。
以下、電気化学セルの一形態として、電気二重層キャパシタの構成を用いて説明する。電気二重層キャパシタでは、リフロー実装工程を行うため、次のような耐熱性の材料が用いられる。
【００２５】
負極缶３及び正極缶５は、鉄やステンレスなどの金属材料が用いられ、表面にニッケルメッキが施されている。負極６及び正極７は、活性炭シートで構成されている。
セパレータ８は、ガラス繊維で構成されていて、電解液を含浸する。ガラス繊維の他、ポリフェニレンサルファイド、ポリエチレンテレフタレート、ポリアミド、ポリイミド等の樹脂が用いられる。
【００２６】
ガスケット４は、リフロー実装時の耐熱性を保つため、熱変形温度が２３０℃以上の材料が用いられている。具体的にはポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）樹脂、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ポリエーテルニトリル（ＰＥＮ）樹脂等が用いられている。また、成形精度向上、気密性向上のため、これらの樹脂に対し、チタン酸カリウムなどの高摺動成形材料配合が添加されている。
【００２７】
電解液は、沸点が２００℃以上の溶媒が主溶媒として用いられている。具体的にはγ−ブチロラクトン、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、スルホラン等が用いられている。
コーティング剤２は、正極缶側部５２、正極缶上端部５３、ガスケット４、及び負極缶側部Ｒ３２に渡り塗布されている。すなわち、負極缶中央部３１および正極缶底部５１に塗布されない未塗布領域を有している。
【００２８】
コーティング剤２の材質としては、特に以下のものが好適である。例えばポリシラザンは、常温もしくは高温熱処理の下で、シラザンの珪素−窒素の結合が、大気中の水や酸素と反応する酸化反応により、珪素−酸素に変化する。そして緻密かつ高純度なシリカ被膜を形成することができる。そのため、被膜は撥水性、電気的絶縁性、および耐熱性を備える。また、シロキサン結合を有するシリコーンレジンも同様に、緻密かつ高純度なシリカ被膜を形成し、撥水性、電気的絶縁性、および耐熱性を備える。
【００２９】
また、コーティング剤２は、各種の有機溶剤に任意の割合で溶解もしくは分散することにより、被膜の厚み及び粘度を任意に調節することができる。有機溶剤としては、アルコール、エーテル、エステル、ケトン、またトルエン、キシレン等の芳香族化合物など、種々の化合物を用いることができる。これにより、作業性や耐食性を向上させることができ好適である。また無溶剤の液体シリコーンレジンであっても、粘度や被膜の厚みを調整するために、各種有機溶剤により希釈する事が好ましい。
【００３０】
図１において塗布領域は、正極缶側部５２、正極缶上端部５３、ガスケット４、および負極缶側部Ｒ３２である。すなわち、負極缶中央部３１および正極缶底部５１に塗布されない未塗布領域を有することとなる。
【００３１】
本実施形態における塗布領域の別の例を図２に示す。電気化学セル１０において、コーティング剤２１は、正極缶上端部５３とガスケット４との間に形成される隙間、および、負極缶側部Ｒ３２とガスケット４との間に形成される隙間を埋めるように塗布されている。
【００３２】
本実施形態における塗布領域のさらに別の例を図３に示す。電気化学セル２０において、コーティング剤２２は、正極缶側部５２に塗布される他、正極缶上端部５３とガスケット４との間に形成される隙間を埋めるように塗布されている。
【００３３】
次に、コーティング剤の塗布方法について説明する。
塗布方法はワイピングの他に、刷毛塗り、スタンプ、シリンジからのコーティング剤２の吐出、スプレー噴霧、など種々の方法によって塗布することができる。その後、熱処理により脱水、重合等の反応を経てコーティング剤が硬化される。特に量産工程を考慮し、効率よく塗布するために、以下、スタンプを用いた塗布、及び、スプレーを用いた塗布について説明する。
【００３４】
図４にスタンプを用いるコーティング方法の一例を示す。図４（ａ）に示すとおり、スタンプ１１は、スタンプをコーティング前の電気化学セル１７に塗布する転写部１２と、保持部１３により構成されている。まずコーティング前の電気化学セル１７にコーティングする領域に合わせてあらかじめコーティング剤１４をスタンプ台１５に塗布する。そしてスタンプ転写部１２をスタンプ台１５に押し当てることにより、図４（ｂ）に示すように、パターニングされたコーティング剤１６をスタンプに転写する。さらにスタンプをコーティング前の電気化学セル１７に押し当てる。このようにして、図４（ｃ）に示す領域へコーティング剤１８を塗布する。コーティング剤１８はその後、熱処理により硬化し、緻密かつ高純度なシリカ被膜となる。
【００３５】
このように、スタンプ転写部１２にコーティング剤１８を塗布し、そのまま電気化学セル１７に転写することにより、電気化学セル１７にコーティング剤１８を塗布することができる。ここでスタンプ１１の形状や、スタンプ１１に塗布するコーティング剤１８のパターンを適宜調整することにより、電気化学セル１７に塗布する場所を容易に変更することができる。これにより、シリンジからコーティング剤１８を塗出し塗布する方法や、刷毛塗り、ワイピングなどの方法に比べて、より効率の良い塗布を行うことができる。
【００３６】
さらに図５にスプレーを用いるコーティング方法の一例を示す。まず図５（ａ）に示すとおり、コーティング前の電気化学セル１７の負極缶中央部３１に、ポリイミド製のシートからなるマスキング材１９を載置する。その後、図５（ｂ）に示すように、コーティング前の電気化学セル１７をステージ２５の上に並べ、上部からスプレー２３によりコーティング剤２４を噴霧する。このようにして、コーティング前の電気化学セル１７に霧状のコーティング剤２４を塗布し、熱処理により硬化させ、緻密かつ高純度なシリカ被膜を形成させる。これにより、シリンジからコーティング剤を塗出し塗布する方法や、刷毛塗り、ワイピングなどの方法に比べて、効率の良い塗布を行うことができる。
【００３７】
マスキング材としては、融点が熱処理温度を上回り、熱処理によって電気化学セルに融着することがない材料が好ましい。例えば、四フッ化エチレン樹脂やポリイミド樹脂などでは、融点が２００℃を大きく超える上に、シート状であれば熱処理後の剥離も容易であるため、マスキング材として好適である。これにより、負極缶中央部３１への部分的な被膜の未塗布領域の形成が容易に行われる。
このようにして作製した、コーティング剤の塗布された電気化学セルの耐食性を確認するため、下記の通り保存試験を行った。
【００３８】
（実施例１）
まず、外装体として、表面にニッケルメッキが形成されたステンレスからなる負極缶３と、正極缶５と、負極缶３と正極缶５との間に挟入されたポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）よりなるガスケット４を備えた。また発電要素として、負極６、正極７、セパレータ８および電解液を備えた。正極缶５、ガスケット４および負極缶３より作られる内部空間に、負極６、正極７、セパレータ８および電解液を入れ、ガスケット４を介して正極缶５の開口部を負極缶３にかしめ、封口した。このようにして電気化学セルとしての電気二重層キャパシタを作製した。
【００３９】
次に、作製したコーティング前の電気化学セルにアルキル基を有するポリシラザンと酢酸エチルを主成分とする混合溶液からなるコーティング剤を、図１に示す領域に、ワイピングにより塗布した。さらに１５０℃で１時間熱処理し、シリカ被膜を形成させた。
【００４０】
シリカ被膜形成後、セルのＳＥＭ断面を観察し、シリカ被膜の厚みを求めたところ、塗布箇所によって、０．１〜３．６μｍまで厚みが変化していた。特に正極缶上端部５３での被膜の厚みは２．３μｍ、また正極缶上端部５３とガスケット４との間に形成される隙間における被膜の厚みは２．８μｍであった。
【００４１】
（実施例２）
実施例１に記載の方法でコーティング前の電気化学セルとしての電気二重層キャパシタを作製した。次に、シリコーンレジン５〜１０体積％を、エタノールを主成分とする混合アルコールに希釈したものを、図１に示す領域に、ワイピングによりコーティング前の電気化学セルに塗布した。これを８日間常温にてエージングし、シリカ被膜を形成させた。
【００４２】
（実施例３）
次の方法により、電気化学セルとしての酸化銀電池を作製した。すなわち、外装体として、表面にニッケル層が形成されたステンレスからなる負極缶３と、表面にニッケルめっきが形成された鉄からなる正極缶５と、負極缶３と正極缶５との間に挟入されたナイロンよりなるガスケット４を備えた。また発電要素として、負極６、正極７、セパレータ８および電解液を備えた。正極缶５、ガスケット４および負極缶３より作られる内部空間に、負極６、正極７、セパレータ８および電解液を入れ、ガスケット４を介して正極缶５の開口部を負極缶３にかしめ、封口した。
【００４３】
次に、シリコーンレジン５〜１０体積％を、エタノールを主成分とする混合アルコールに希釈したものを、図１に示す領域に、ワイピングによりコーティング前の電気化学セルに塗布した。これを８日間常温にてエージングし、シリカ被膜を形成させた。
【００４４】
（比較例１）
実施例１に記載の方法でコーティング前の電気化学セルとして電気二重層キャパシタを作製した。これを実施例１および実施例２で示されているようなコーティングを施さずに、そのまま評価に投入した。
【００４５】
（比較例２）
実施例１に記載の方法でコーティング前の電気化学セルとして電気二重層キャパシタを作製した。次に、作製したコーティング前の電気化学セルにアルキル基を有するポリシラザンと酢酸エチルを主成分とする混合溶液からなるコーティング剤を、図１に示す領域に、実施例１よりも厚く塗布した。さらに１５０℃で１時間熱処理し、シリカ被膜を形成させた。
【００４６】
シリカ被膜形成後、セルのＳＥＭ断面を観察し、シリカ被膜の厚みを求めたところ、塗布箇所によって５μｍ〜４５μｍまで厚みが変化していた。特に正極缶上端部５３での被膜の厚みは３２μｍ、また正極缶上端部５３とガスケット４との間に形成される隙間における被膜の厚みは４０μｍであった。
【００４７】
（比較例３）
実施例３に記載の方法でコーティング前の電気化学セルとして酸化銀電池を作製した。これを実施例３で示されているようなコーティングを施さずに、そのまま評価に投入した。
【００４８】
このようにして作製した、実施例１、２及び比較例の耐食性について比較評価した。実施例１、実施例２、比較例１、及び比較例２のそれぞれの電気二重層キャパシタについて、温度６０℃、相対湿度９３％の高温高湿環境にて、３．３Ｖの電圧を連続的に印加した。各実施例及び比較例において、ｎ＝１５ずつ試験に投入し、１０日後における目視錆の発生個数を表１に示す。
【００４９】
【表１】
【００５０】
表１に示すとおり、実施例１では、錆の発生数が１５個中０個、また実施例２では１５個中１個であった。これに対し、比較例１では、錆の発生数は１５個中５個であり、錆の発生割合は３３％に達した。これにより、コーティング剤により耐食性が向上する効果が示された。
また、比較例２においては、正極缶側部において全数（１５個中１５個）ヒビが発生し、発生箇所から緑色の錆が発生した。被膜が厚くなると、耐久性が悪くなることが確認された。
【００５１】
次に、実施例３及び比較例３の酸化銀電池の耐食性について調べた。それぞれｎ＝２４ずつ、６０℃９３％の高温高湿環境にて、６０日保存し、目視での錆の発生数を調べたものを表２に示す。
【００５２】
【表２】
【００５３】
表２に示すとおり、実施例３は、錆の発生数が２４個中０個であった。また、比較例２の錆の発生数は２４個中２個であり、８．３％に錆が見られた。これにより、実施例３においても、コーティング剤により耐食性が向上する効果が示された。
このように、必要な箇所のみコーティング処理を施すことによっても、電気化学セルの耐食性を向上させることができた。
【符号の説明】
【００５４】
１、１０、２０ 電気化学セル
２、１４、１６、１８、２１、２２、２４ コーティング剤
３ 負極缶
４ ガスケット
５ 正極缶
６ 負極
７ 正極
８ セパレータ
３１ 負極缶中央部
３２ 負極缶側部Ｒ
５１ 正極缶底部
５２ 正極缶側部
５３ 正極缶上端部
１１ スタンプ
１２ スタンプ転写部
１３ スタンプ保持部
１５ スタンプ台
１７ コーティング前の電気化学セル
１９ マスキング材
２３ スプレー缶
２５ ステージ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非水電解質二次電池、電気二重層キャパシタ、及び酸化銀電池等の電気化学セル、およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電気二重層キャパシタなどコイン形の小型電気化学セルでは、正極缶や負極缶などの外装体にステンレスなどの金属が用いられている。外装体には通常、搭載される電子機器とセルとの接触抵抗の低減のため、ニッケルメッキなどが施されている。
【０００３】
正極缶及び負極缶それぞれの端面では、このステンレスとニッケルメッキが異種金属界面を形成している。特に正極缶の上端部における界面は外部に露出しているため、水や酸素の影響により電蝕を起こし腐食することがある。加えて、セルに印加された電圧による電解液分解や、リフロー実装時に加えられる高熱の影響で、電解液や電解液の蒸気や飛沫を含んだガスが、外部に漏洩する場合がある。この電解液中に存在する塩化物イオンやフッ化物イオンなどのハロゲン化物イオン等が、腐食をより加速させる。
【０００４】
このような腐食プロセスにより電気化学セルの表面に発生する錆は、電気化学セルの外観上の不具合のみならず、錆の拡大、飛散に伴い、搭載機器の基板回路や他のデバイスを汚染させる。加えて回路に飛散した錆による電気的な短絡などの影響も懸念される。そのため、外装体の耐食性を向上させ、錆の発生を予防する対策が求められている。
【０００５】
耐食性を向上させる対策としては、これまでに、外装体に高耐食のステンレス部材を用いる他、部材に被覆を施す方法などがある。例えば、あらかじめ端子を封口板およびケースの少なくとも一方に溶接した電池であって、電気接触ができるように端子の一部を除き電池の全表面が薄い膜状の電気絶縁性の樹脂層で被覆された端子付リチウム電池が開示されている。具体的には、端子付の電池を浸漬法によりシリコーンワニスの樹脂液に浸漬し、その後室温で約２４時間放置することにより樹脂を硬化させ電池表面を膜状のコーティング層で被覆している（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平５−１９０１５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
一方、ホルダー電池等において端子溶接することなく電気化学セルを使用する場合、全面にコーティング剤を被覆すると、セルとホルダーの端子との電気的接続が取れなくなってしまう。そのため、塗布後に接続箇所において、樹脂を一部剥離する必要がある。その場合、剥離によって工数が増加したり、樹脂が機械的に破壊されることにより外観が悪化する可能性もある。
【０００８】
またコスト削減のため、セルの組み立てとは別のサイトで端子溶接工程を行う事がある。その場合には、輸送のため、セルの段階で耐食性を向上する必要がある。しかしながら、全面塗布したセルと端子とを溶接すると、端子溶接工程の熱や衝撃によって樹脂が破壊されてしまう。したがって、耐食性の向上に必要な箇所のみをあらかじめ被覆する必要がある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、前記課題を解決するために以下の手段を提供する。
本発明に係る電気化学セルは、正極缶と、負極缶と、前記正極缶と前記負極缶の間に挟持されたガスケットとを備え、表面に絶縁性のコーティング剤が塗布されている電気化学セルにおいて、負極缶中央部および正極缶底部に、前記コーティング剤の未塗布領域を有することを特徴とする。
本発明においては、電気化学セルにコーティング剤の未塗布領域を有することにより、予めコーティング後のセルの電気的接続箇所を確保することができる。そのため、後工程で被膜を剥離することなく、効率良く耐食性を向上できる。
【００１０】
本発明に係る電気化学セルは、前記正極缶上端部と前記ガスケットとの間に形成される隙間と、前記負極缶と前記ガスケットの間に形成される隙間に前記コーティング剤が塗布されたことを特徴とする。
本発明においては、電解液などの漏洩のため、電解液に含まれる、塩素やフッ素などのハロゲン化物イオンによる隙間腐食を防止することができる。
【００１１】
本発明に係る電気化学セルは、前記正極缶上端部と前記ガスケットとの間に形成される隙間と、正極缶側部に前記コーティング剤が塗布されたことを特徴とする。
本発明においては、電圧印加により酸化されやすい正極側で、コーティング剤を最小限に塗布することができる。
【００１２】
本発明に係る電気化学セルは、前記正極缶及び前記負極缶の表面はニッケルメッキが施され、前記負極缶と前記ガスケットの間に形成される隙間と、前記正極缶上端部と前記ガスケットとの間に形成される隙間から前記正極缶側部までに、前記コーティング剤が塗布されたことを特徴とする。
本発明においては、負極缶とガスケットの間に形成される隙間と、正極缶上端部とガスケットとの間に形成される隙間から正極缶側部までをコーティングすることにより、ニッケルの腐食により生成される錆の発生を防ぐことができる。
【００１３】
本発明に係る電気化学セルは、前記正極缶及び前記負極缶はメッキなしのステンレスが用いられ、前記正極缶上端部と前記ガスケットとの間に形成される隙間と、前記負極缶と前記ガスケットの間に形成される隙間に前記コーティング剤が塗布されたことを特徴とする。
本発明においては、正極缶、負極缶とガスケットとの間に被膜を形成することにより、ステンレスの隙間腐食を防ぐことができる。
【００１４】
本発明に係る電気化学セルは、前記コーティング剤はシリカを含むことを特徴とする。
本発明においては、コーティング剤が電気化学セルに塗布される事により、電気化学セルに緻密かつ高純度なシリカを含む被膜が形成されている。この被膜は撥水性を備えており、外部環境における湿気や結露による水分が浸透する事を防止することができる。これにより、正極缶及び負極缶の腐食を防ぐことができる。
【００１５】
また、シリカを含む被膜は電気的絶縁性を備えている。そのため、結露などによる水分の付着があっても、正極缶と負極缶との短絡を防ぎ、電解による腐食を防止することができる。さらに、被膜は耐熱性を備えており、リフロー実装工程を経て搭載機器の基板に実装される場合においても、熱分解などにより被膜が破壊されない。そのため、シリカを含む被膜の表面撥水性および電気的絶縁性は、リフロー実装工程を経ても保持されている。
【００１６】
本発明にかかる電気化学セルは、前記コーティング剤により形成される被膜の厚みのうち、前記正極缶上端部における厚みが０．１μｍ以上３０μｍ以下であることを特徴とする。
本発明においては、電気的絶縁性を備えたシリカを含む被膜が形成されている。膜厚については、薄ければ結露と電圧印加による電蝕に対し、電気的絶縁性を確保することができない。また厚すぎると、被膜と正極缶及び負極缶の金属との熱膨張率の差から、被膜にヒビが入りやすくなる。適切な厚みとしては、０．１〜３０μｍであればよい。
【００１７】
本発明に係る電気化学セルは、前記正極缶上端部と前記ガスケットとの間に形成される隙間において、前記コーティング剤の被膜の最大厚みが、前記正極缶上端部における被膜の厚みよりも厚いことを特徴とする。
本発明においては、正極缶上端部とガスケットとの間に形成される隙間に、より多量のコーティング剤が塗布され、被膜が厚く形成されているため、セル内部からの電解液の漏洩を留めることができる。
【００１８】
本発明に係る電気化学セルの製造方法は、正極缶と負極缶の間にガスケットを挟持することにより電気化学セルを形成する工程と、前記コーティング剤をスタンプに付着させる工程と、負極缶中央部および正極缶底部に、前記コーティング剤の未塗布領域を有するように前記スタンプを前記電気化学セルへ塗布する箇所に合わせ転写する工程とを有することを特徴とする。
本発明においては、スタンプの形状や、スタンプに塗布するコーティング剤のパターンを適宜調整することにより、電気化学セルに塗布する場所を容易に変更することができる。これにより、シリンジからコーティング剤を塗出し塗布する方法や、刷毛塗り、ワイピングなどの方法に比べて、効率の良い塗布を行うことができる。
【００１９】
本発明に係る電気化学セルの製造方法は、正極缶と負極缶の間にガスケットを挟持することにより電気化学セルを形成する工程と、マスキング材を前記負極缶の上部に載置する工程と、負極缶中央部および正極缶底部に、前記コーティング剤の未塗布領域を有するように前記コーティング剤をスプレー噴霧する工程と、被膜形成後、前記マスキング材を除去する工程とを有することを特徴とする。
本発明においては、コーティング剤の塗布から熱処理まで一箇所で大量に処理ができるため、シリンジからコーティング剤を塗出し塗布する方法や、刷毛塗り、ワイピングなどの方法に比べて、効率の良い塗布を行うことができる。
【００２０】
本発明に係る電気化学セルの製造方法は、前記コーティング剤として、ポリシラザン組成物もしくはシリコーンレジンの少なくとも一方と、有機溶剤との混合物を塗布することを特徴とする。
本発明においては、緻密かつ高純度なシリカ被膜が形成されるため、外部環境における湿気や結露による水分が浸透する事を防止することができる。これにより、正極缶及び負極缶の腐食を防ぐことができる。
【００２１】
本発明に係る電気化学セルの製造方法は、前記ポリシラザン組成物はアルキル基を有することを特徴とする。
本発明においては、被膜が高い撥水性を備えるため、結露などを防止し、正極缶及び負極缶の腐食を防ぐことができる。
【発明の効果】
【００２２】
耐食性の必要な領域にのみ被膜を形成することにより、端子溶接工程などの後工程や、電池ホルダーなどへ搭載する際に、被膜の剥離などの後処理を必要とせず、効率的に電気化学セルの耐食性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明にかかる実施形態を示す電気化学セルの断面図である。
【図２】本発明にかかる実施形態の別の例を示す電気化学セルの断面図である。
【図３】本発明にかかる実施形態のさらに別の例を示す電気化学セルの断面図である。
【図４】本発明にかかる実施形態を示す、スタンプを用いるコーティング方法を示す模式図である。
【図５】本発明にかかる実施形態を示す、スプレー処理によるコーティング方法を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明に係る実施形態を、図１から図３を参照して説明する。
図１に示す電気化学セル１は、負極缶３と、正極缶５と、負極缶３と正極缶５との間に挟入されたガスケット４とを備えている。また発電要素として、負極６、正極７、セパレータ８、また図示しないが電解液が、電気化学セル１の内部に組込まれている。正極缶５が、ガスケット４を介して開口部を負極缶３にかしめられることにより封口されている。
以下、電気化学セルの一形態として、電気二重層キャパシタの構成を用いて説明する。電気二重層キャパシタでは、リフロー実装工程を行うため、次のような耐熱性の材料が用いられる。
【００２５】
負極缶３及び正極缶５は、鉄やステンレスなどの金属材料が用いられ、表面にニッケルメッキが施されている。負極６及び正極７は、活性炭シートで構成されている。
セパレータ８は、ガラス繊維で構成されていて、電解液を含浸する。ガラス繊維の他、ポリフェニレンサルファイド、ポリエチレンテレフタレート、ポリアミド、ポリイミド等の樹脂が用いられる。
【００２６】
ガスケット４は、リフロー実装時の耐熱性を保つため、熱変形温度が２３０℃以上の材料が用いられている。具体的にはポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）樹脂、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ポリエーテルニトリル（ＰＥＮ）樹脂等が用いられている。また、成形精度向上、気密性向上のため、これらの樹脂に対し、チタン酸カリウムなどの高摺動成形材料配合が添加されている。
【００２７】
電解液は、沸点が２００℃以上の溶媒が主溶媒として用いられている。具体的にはγ−ブチロラクトン、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、スルホラン等が用いられている。
コーティング剤２は、正極缶側部５２、正極缶上端部５３、ガスケット４、及び負極缶側部Ｒ３２に渡り塗布されている。すなわち、負極缶中央部３１および正極缶底部５１に塗布されない未塗布領域を有している。
【００２８】
コーティング剤２の材質としては、特に以下のものが好適である。例えばポリシラザンは、常温もしくは高温熱処理の下で、シラザンの珪素−窒素の結合が、大気中の水や酸素と反応する酸化反応により、珪素−酸素に変化する。そして緻密かつ高純度なシリカ被膜を形成することができる。そのため、被膜は撥水性、電気的絶縁性、および耐熱性を備える。また、シロキサン結合を有するシリコーンレジンも同様に、緻密かつ高純度なシリカ被膜を形成し、撥水性、電気的絶縁性、および耐熱性を備える。
【００２９】
また、コーティング剤２は、各種の有機溶剤に任意の割合で溶解もしくは分散することにより、被膜の厚み及び粘度を任意に調節することができる。有機溶剤としては、アルコール、エーテル、エステル、ケトン、またトルエン、キシレン等の芳香族化合物など、種々の化合物を用いることができる。これにより、作業性や耐食性を向上させることができ好適である。また無溶剤の液体シリコーンレジンであっても、粘度や被膜の厚みを調整するために、各種有機溶剤により希釈する事が好ましい。
【００３０】
図１において塗布領域は、正極缶側部５２、正極缶上端部５３、ガスケット４、および負極缶側部Ｒ３２である。すなわち、負極缶中央部３１および正極缶底部５１に塗布されない未塗布領域を有することとなる。
【００３１】
本実施形態における塗布領域の別の例を図２に示す。電気化学セル１０において、コーティング剤２１は、正極缶上端部５３とガスケット４との間に形成される隙間、および、負極缶側部Ｒ３２とガスケット４との間に形成される隙間を埋めるように塗布されている。
【００３２】
本実施形態における塗布領域のさらに別の例を図３に示す。電気化学セル２０において、コーティング剤２２は、正極缶側部５２に塗布される他、正極缶上端部５３とガスケット４との間に形成される隙間を埋めるように塗布されている。
【００３３】
次に、コーティング剤の塗布方法について説明する。
塗布方法はワイピングの他に、刷毛塗り、スタンプ、シリンジからのコーティング剤２の吐出、スプレー噴霧、など種々の方法によって塗布することができる。その後、熱処理により脱水、重合等の反応を経てコーティング剤が硬化される。特に量産工程を考慮し、効率よく塗布するために、以下、スタンプを用いた塗布、及び、スプレーを用いた塗布について説明する。
【００３４】
図４にスタンプを用いるコーティング方法の一例を示す。図４（ａ）に示すとおり、スタンプ１１は、スタンプをコーティング前の電気化学セル１７に塗布する転写部１２と、保持部１３により構成されている。まずコーティング前の電気化学セル１７にコーティングする領域に合わせてあらかじめコーティング剤１４をスタンプ台１５に塗布する。そしてスタンプ転写部１２をスタンプ台１５に押し当てることにより、図４（ｂ）に示すように、パターニングされたコーティング剤１６をスタンプに転写する。さらにスタンプをコーティング前の電気化学セル１７に押し当てる。このようにして、図４（ｃ）に示す領域へコーティング剤１８を塗布する。コーティング剤１８はその後、熱処理により硬化し、緻密かつ高純度なシリカ被膜となる。
【００３５】
このように、スタンプ転写部１２にコーティング剤１８を塗布し、そのまま電気化学セル１７に転写することにより、電気化学セル１７にコーティング剤１８を塗布することができる。ここでスタンプ１１の形状や、スタンプ１１に塗布するコーティング剤１８のパターンを適宜調整することにより、電気化学セル１７に塗布する場所を容易に変更することができる。これにより、シリンジからコーティング剤１８を塗出し塗布する方法や、刷毛塗り、ワイピングなどの方法に比べて、より効率の良い塗布を行うことができる。
【００３６】
さらに図５にスプレーを用いるコーティング方法の一例を示す。まず図５（ａ）に示すとおり、コーティング前の電気化学セル１７の負極缶中央部３１に、ポリイミド製のシートからなるマスキング材１９を載置する。その後、図５（ｂ）に示すように、コーティング前の電気化学セル１７をステージ２５の上に並べ、上部からスプレー２３によりコーティング剤２４を噴霧する。このようにして、コーティング前の電気化学セル１７に霧状のコーティング剤２４を塗布し、熱処理により硬化させ、緻密かつ高純度なシリカ被膜を形成させる。これにより、シリンジからコーティング剤を塗出し塗布する方法や、刷毛塗り、ワイピングなどの方法に比べて、効率の良い塗布を行うことができる。
【００３７】
マスキング材としては、融点が熱処理温度を上回り、熱処理によって電気化学セルに融着することがない材料が好ましい。例えば、四フッ化エチレン樹脂やポリイミド樹脂などでは、融点が２００℃を大きく超える上に、シート状であれば熱処理後の剥離も容易であるため、マスキング材として好適である。これにより、負極缶中央部３１への部分的な被膜の未塗布領域の形成が容易に行われる。
このようにして作製した、コーティング剤の塗布された電気化学セルの耐食性を確認するため、下記の通り保存試験を行った。
【００３８】
（実施例１）
まず、外装体として、表面にニッケルメッキが形成されたステンレスからなる負極缶３と、正極缶５と、負極缶３と正極缶５との間に挟入されたポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）よりなるガスケット４を備えた。また発電要素として、負極６、正極７、セパレータ８および電解液を備えた。正極缶５、ガスケット４および負極缶３より作られる内部空間に、負極６、正極７、セパレータ８および電解液を入れ、ガスケット４を介して正極缶５の開口部を負極缶３にかしめ、封口した。このようにして電気化学セルとしての電気二重層キャパシタを作製した。
【００３９】
次に、作製したコーティング前の電気化学セルにアルキル基を有するポリシラザンと酢酸エチルを主成分とする混合溶液からなるコーティング剤を、図１に示す領域に、ワイピングにより塗布した。さらに１５０℃で１時間熱処理し、シリカ被膜を形成させた。
【００４０】
シリカ被膜形成後、セルのＳＥＭ断面を観察し、シリカ被膜の厚みを求めたところ、塗布箇所によって、０．１〜３．６μｍまで厚みが変化していた。特に正極缶上端部５３での被膜の厚みは２．３μｍ、また正極缶上端部５３とガスケット４との間に形成される隙間における被膜の厚みは２．８μｍであった。
【００４１】
（実施例２）
実施例１に記載の方法でコーティング前の電気化学セルとしての電気二重層キャパシタを作製した。次に、シリコーンレジン５〜１０体積％を、エタノールを主成分とする混合アルコールに希釈したものを、図１に示す領域に、ワイピングによりコーティング前の電気化学セルに塗布した。これを８日間常温にてエージングし、シリカ被膜を形成させた。
【００４２】
（実施例３）
次の方法により、電気化学セルとしての酸化銀電池を作製した。すなわち、外装体として、表面にニッケル層が形成されたステンレスからなる負極缶３と、表面にニッケルめっきが形成された鉄からなる正極缶５と、負極缶３と正極缶５との間に挟入されたナイロンよりなるガスケット４を備えた。また発電要素として、負極６、正極７、セパレータ８および電解液を備えた。正極缶５、ガスケット４および負極缶３より作られる内部空間に、負極６、正極７、セパレータ８および電解液を入れ、ガスケット４を介して正極缶５の開口部を負極缶３にかしめ、封口した。
【００４３】
次に、シリコーンレジン５〜１０体積％を、エタノールを主成分とする混合アルコールに希釈したものを、図１に示す領域に、ワイピングによりコーティング前の電気化学セルに塗布した。これを８日間常温にてエージングし、シリカ被膜を形成させた。
【００４４】
（比較例１）
実施例１に記載の方法でコーティング前の電気化学セルとして電気二重層キャパシタを作製した。これを実施例１および実施例２で示されているようなコーティングを施さずに、そのまま評価に投入した。
【００４５】
（比較例２）
実施例１に記載の方法でコーティング前の電気化学セルとして電気二重層キャパシタを作製した。次に、作製したコーティング前の電気化学セルにアルキル基を有するポリシラザンと酢酸エチルを主成分とする混合溶液からなるコーティング剤を、図１に示す領域に、実施例１よりも厚く塗布した。さらに１５０℃で１時間熱処理し、シリカ被膜を形成させた。
【００４６】
シリカ被膜形成後、セルのＳＥＭ断面を観察し、シリカ被膜の厚みを求めたところ、塗布箇所によって５μｍ〜４５μｍまで厚みが変化していた。特に正極缶上端部５３での被膜の厚みは３２μｍ、また正極缶上端部５３とガスケット４との間に形成される隙間における被膜の厚みは４０μｍであった。
【００４７】
（比較例３）
実施例３に記載の方法でコーティング前の電気化学セルとして酸化銀電池を作製した。これを実施例３で示されているようなコーティングを施さずに、そのまま評価に投入した。
【００４８】
このようにして作製した、実施例１、２及び比較例の耐食性について比較評価した。実施例１、実施例２、比較例１、及び比較例２のそれぞれの電気二重層キャパシタについて、温度６０℃、相対湿度９３％の高温高湿環境にて、３．３Ｖの電圧を連続的に印加した。各実施例及び比較例において、ｎ＝１５ずつ試験に投入し、１０日後における目視錆の発生個数を表１に示す。
【００４９】
【表１】
【００５０】
表１に示すとおり、実施例１では、錆の発生数が１５個中０個、また実施例２では１５個中１個であった。これに対し、比較例１では、錆の発生数は１５個中５個であり、錆の発生割合は３３％に達した。これにより、コーティング剤により耐食性が向上する効果が示された。
また、比較例２においては、正極缶側部において全数（１５個中１５個）ヒビが発生し、発生箇所から緑色の錆が発生した。被膜が厚くなると、耐久性が悪くなることが確認された。
【００５１】
次に、実施例３及び比較例３の酸化銀電池の耐食性について調べた。それぞれｎ＝２４ずつ、６０℃９３％の高温高湿環境にて、６０日保存し、目視での錆の発生数を調べたものを表２に示す。
【００５２】
【表２】
【００５３】
表２に示すとおり、実施例３は、錆の発生数が２４個中０個であった。また、比較例２の錆の発生数は２４個中２個であり、８．３％に錆が見られた。これにより、実施例３においても、コーティング剤により耐食性が向上する効果が示された。
このように、必要な箇所のみコーティング処理を施すことによっても、電気化学セルの耐食性を向上させることができた。
【符号の説明】
【００５４】
１、１０、２０ 電気化学セル
２、１４、１６、１８、２１、２２、２４ コーティング剤
３ 負極缶
４ ガスケット
５ 正極缶
６ 負極
７ 正極
８ セパレータ
３１ 負極缶中央部
３２ 負極缶側部Ｒ
５１ 正極缶底部
５２ 正極缶側部
５３ 正極缶上端部
１１ スタンプ
１２ スタンプ転写部
１３ スタンプ保持部
１５ スタンプ台
１７ コーティング前の電気化学セル
１９ マスキング材
２３ スプレー缶
２５ ステージ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極缶と、負極缶と、前記正極缶と前記負極缶の間に挟持されたガスケットとを備え、表面に絶縁性のコーティング剤が塗布されている電気化学セルにおいて、
負極缶中央部および正極缶底部に、前記コーティング剤の未塗布領域を有することを特徴とする電気化学セル。
【請求項２】
正極缶上端部と前記ガスケットとの間に形成される隙間と、前記負極缶と前記ガスケットの間に形成される隙間に前記コーティング剤が塗布されたことを特徴とする請求項１に記載の電気化学セル。
【請求項３】
前記正極缶上端部と前記ガスケットとの間に形成される隙間と、正極缶側部に前記コーティング剤が塗布されたことを特徴とする請求項１または２に記載の電気化学セル。
【請求項４】
前記正極缶及び前記負極缶の表面はニッケルメッキが施され、
前記負極缶と前記ガスケットの間に形成される隙間と、
前記正極缶上端部と前記ガスケットとの間に形成される隙間から前記正極缶側部までに、前記コーティング剤が塗布されたことを特徴とする請求項１に記載の電気化学セル。
【請求項５】
前記正極缶及び前記負極缶はメッキなしのステンレスが用いられ、
前記正極缶上端部と前記ガスケットとの間に形成される隙間と、前記負極缶と前記ガスケットの間に形成される隙間に前記コーティング剤が塗布されたことを特徴とする請求項１に記載の電気化学セル。
【請求項６】
前記コーティング剤はシリカを含むことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の電気化学セル。
【請求項７】
前記コーティング剤により形成される被膜の厚みのうち、前記正極缶上端部における厚みが０．１μｍ以上３０μｍ以下であることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の電気化学セル。
【請求項８】
前記正極缶上端部と前記ガスケットとの間に形成される隙間において、前記コーティング剤の被膜の最大厚みが、前記正極缶上端部における被膜の厚みよりも厚いことを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の電気化学セル。
【請求項９】
正極缶と負極缶の間にガスケットを挟持することにより電気化学セルを形成する工程と、
前記コーティング剤をスタンプに付着させる工程と、
負極缶中央部および正極缶底部に、前記コーティング剤の未塗布領域を有するように前記スタンプを前記電気化学セルへ塗布する箇所に合わせ転写する工程とを有することを特徴とする電気化学セルの製造方法。
【請求項１０】
正極缶と負極缶の間にガスケットを挟持することにより電気化学セルを形成する工程と、
マスキング材を前記負極缶の上部に載置する工程と、
負極缶中央部および正極缶底部に、前記コーティング剤の未塗布領域を有するように前記コーティング剤をスプレー噴霧する工程と、
被膜形成後、前記マスキング材を除去する工程とを有することを特徴とする電気化学セルの製造方法。
【請求項１１】
前記コーティング剤として、ポリシラザン組成物もしくはシリコーンレジンの少なくとも一方と、有機溶剤との混合物を塗布することを特徴とする請求項９または１０に記載の電気化学セルの製造方法。
【請求項１２】
前記ポリシラザン組成物はアルキル基を有することを特徴とする請求項１１に記載の電気化学セルの製造方法。
【請求項１】
正極缶と、負極缶と、前記正極缶と前記負極缶の間に挟持されたガスケットとを備え、表面に絶縁性のコーティング剤が塗布されている電気化学セルにおいて、
負極缶中央部および正極缶底部に、前記コーティング剤の未塗布領域を有することを特徴とする電気化学セル。
【請求項２】
正極缶上端部と前記ガスケットとの間に形成される隙間と、前記負極缶と前記ガスケットの間に形成される隙間に前記コーティング剤が塗布されたことを特徴とする請求項１に記載の電気化学セル。
【請求項３】
前記正極缶上端部と前記ガスケットとの間に形成される隙間と、正極缶側部に前記コーティング剤が塗布されたことを特徴とする請求項１または２に記載の電気化学セル。
【請求項４】
前記正極缶及び前記負極缶の表面はニッケルメッキが施され、
前記負極缶と前記ガスケットの間に形成される隙間と、
前記正極缶上端部と前記ガスケットとの間に形成される隙間から前記正極缶側部までに、前記コーティング剤が塗布されたことを特徴とする請求項１に記載の電気化学セル。
【請求項５】
前記正極缶及び前記負極缶はメッキなしのステンレスが用いられ、
前記正極缶上端部と前記ガスケットとの間に形成される隙間と、前記負極缶と前記ガスケットの間に形成される隙間に前記コーティング剤が塗布されたことを特徴とする請求項１に記載の電気化学セル。
【請求項６】
前記コーティング剤はシリカを含むことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の電気化学セル。
【請求項７】
前記コーティング剤により形成される被膜の厚みのうち、前記正極缶上端部における厚みが０．１μｍ以上３０μｍ以下であることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の電気化学セル。
【請求項８】
前記正極缶上端部と前記ガスケットとの間に形成される隙間において、前記コーティング剤の被膜の最大厚みが、前記正極缶上端部における被膜の厚みよりも厚いことを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の電気化学セル。
【請求項９】
正極缶と負極缶の間にガスケットを挟持することにより電気化学セルを形成する工程と、
前記コーティング剤をスタンプに付着させる工程と、
負極缶中央部および正極缶底部に、前記コーティング剤の未塗布領域を有するように前記スタンプを前記電気化学セルへ塗布する箇所に合わせ転写する工程とを有することを特徴とする電気化学セルの製造方法。
【請求項１０】
正極缶と負極缶の間にガスケットを挟持することにより電気化学セルを形成する工程と、
マスキング材を前記負極缶の上部に載置する工程と、
負極缶中央部および正極缶底部に、前記コーティング剤の未塗布領域を有するように前記コーティング剤をスプレー噴霧する工程と、
被膜形成後、前記マスキング材を除去する工程とを有することを特徴とする電気化学セルの製造方法。
【請求項１１】
前記コーティング剤として、ポリシラザン組成物もしくはシリコーンレジンの少なくとも一方と、有機溶剤との混合物を塗布することを特徴とする請求項９または１０に記載の電気化学セルの製造方法。
【請求項１２】
前記ポリシラザン組成物はアルキル基を有することを特徴とする請求項１１に記載の電気化学セルの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１３−３３９３７（Ｐ２０１３−３３９３７Ａ）
【公開日】平成２５年２月１４日（２０１３．２．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１２１４５８（Ｐ２０１２−１２１４５８）
【出願日】平成２４年５月２９日（２０１２．５．２９）
【出願人】（０００００２３２５）セイコーインスツル株式会社 (3,629)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月１４日（２０１３．２．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年５月２９日（２０１２．５．２９）
【出願人】（０００００２３２５）セイコーインスツル株式会社 (3,629)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]