CN101611463B - 电容器单元及其制造方法 - Google Patents

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CN101611463B CN200880005101.0A CN200880005101A CN101611463B CN 101611463 B CN101611463 B CN 101611463B CN 200880005101 A CN200880005101 A CN 200880005101A CN 101611463 B CN101611463 B CN 101611463B
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Abstract

本发明提供一种电容器单元,该电容器单元具有:在一方的端面具有端面电极(111)、并且在侧面具有与端面电极(111)不同极性的侧面电极(113)、并列配置的多个电容器(109),连接于该电容器(109)的端面电极(111)、并且一部分与相邻的电容器(109)的侧面电极(113)连接的母线(121),和配置在多个电容器(109)的一方的端面侧或另一方的端面侧的电路基板;通过母线(121)的朝向电路基板设置的导电部(129),母线(121)和电路基板电连接。

Description

电容器单元及其制造方法
技术领域
本发明涉及由电容器储存电力、作为辅助电源等利用的电容器单元及其制造方法。
背景技术
近年来,从环境保护的角度出发开发了搭载混合动力系统、怠速停止系统(idling stop system)的车辆。这些系统为了进行将车辆的制动能作为电能再生、或驱动高输出电机等动作,需要将电能暂时储存于蓄电元件的结构。
图47是表示以往的蓄电池单元的立体图。在图47中,蓄电池单元具有在两端面具有电极的多个电池1、和将该多个电池1电连接的由板状金属形成的母线3。而且,成为如下结构:该母线3交替配置在多个电池1的两端,将由母线3连接的多个电池1连接多层且在水平方向横向(卧式)配置。另外,在各层之间为了防止短路设置有绝缘片5。
采用以上结构,蓄电池单元在平时在电池中储存电能,在停电等电力供给源出现异常时,向信息处理装置供给电力。在专利文献1中已经公开了这样的在电池中储存电能、进行信息处理装置的支援的蓄电池单元。
该以往的蓄电单元可以在停电时等情况下向信息处理装置等支援必要的电力、防止系统停机。
但是,在车辆的再生系统中,需要将急剧变化的制动能作为电能储存于蓄电元件,另外,在电机辅助驱动的情况下,需要提供与使车辆急剧加速相应的电能。对于蓄电元件要求急速充放电特性,但作为上述以往的蓄电池单元的蓄电元件使用的电池1急速充放电特性差。
即使做成使用可急速充放电的电容器作为电池1的替代品的结构,也有可能在电容器的两端电压值变得比规定值高时特性劣化加剧。因此,在使用电容器的情况下,需要设置用于测定并控制各电容器两端的电压值的电压平衡电路(電圧バランス回路)。若将其适用于以往的蓄电池单元,则因为母线3被交替设置于电容器的上下两端部分7,所以具有电压平衡电路的电路基板也需要设置在电容器的上下两端部分7,其结果使得电容器单元大型化、变重。
专利文献1:日本特开2003-309935号公报
发明内容
本发明提供一种小型轻量化的电容器单元。
本发明的电容器单元在一方的端面具有端面电极,并且从另一方的端面到侧面具有与端面电极不同极性的侧面电极。另外,具有:并列设置的多个电容器,与该电容器的端面电极连接且一部分与相邻的电容器的侧面电极连接的母线,和配置在多个电容器的一方的端面侧或另一方的端面侧的电路基板。而且,通过从母线朝向电路基板设置的导电部,母线和电路基板电连接。
采用该结构,可以由一块电路基板来测定并控制各电容器两端的电压值,实现电容器单元的小型轻量化。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式1中的电容器单元的分解立体图。
图2A是表示本发明的实施方式1中的电容器与母线焊接前的立体图。
图2B是表示本发明的实施方式1中的电容器与母线焊接后的立体图。
图3是表示本发明的实施方式1中的电容器的其他形状的母线的立体图。
图4是表示本发明的实施方式1中的电容器单元的局部组装立体图。
图5是表示本发明的实施方式1中的电容器单元的完成立体图。
图6是表示本发明的实施方式1中的电容器单元的局部剖视图。
图7是表示本发明的实施方式2中的电容器单元的分解立体图。
图8是表示本发明的实施方式2中的电容器单元的电容器和母线的位置关系的立体图。
图9是表示本发明的实施方式2中的电容器单元的局部组装立体图。
图10是表示本发明的实施方式3中的电容器单元的分解立体图。
图11是表示本发明的实施方式3中的电容器单元的局部组装立体图。
图12是表示本发明的实施方式3中的电容器单元的完成立体图。
图13是表示本发明的实施方式3中的电容器单元的局部剖视图。
图14A是表示本发明的实施方式3中的电容器单元的向第二母线焊接连接第2导电部之前的立体图。
图14B是表示本发明的实施方式3中的电容器单元的向第二母线焊接连接第2导电部之后的立体图。
图15是表示本发明的实施方式4中的电容器单元的柔性电缆连接前的立体图。
图16是表示本发明的实施方式5中的电容器单元的分解立体图。
图17是表示本发明的实施方式5中的电容器单元的局部组装立体图。
图18是表示本发明的实施方式5中的电容器单元的完成立体图。
图19是表示本发明的实施方式5中的电容器单元的局部剖视图。
图20是表示本发明的实施方式6中的电容器单元的分解立体图。
图21是表示本发明的实施方式6中的电容器单元的局部组装立体图。
图22是表示本发明的实施方式6中的电容器单元的完成立体图。
图23是表示本发明的实施方式6中的电容器单元的局部剖视图。
图24是表示本发明的实施方式7中的电容器单元的分解立体图。
图25是表示本发明的实施方式7中的电容器和母线的焊接的立体图。
图26是表示本发明的实施方式7中的其他形状的母线的立体图。
图27是表示本发明的实施方式7中的电容器单元的局部组装立体图。
图28是表示本发明的实施方式7中的电容器单元的完成立体图。
图29是表示本发明的实施方式7中的电容器单元的局部剖视图。
图30是表示本发明的实施方式8中的电容器单元的局部分解立体图。
图31是表示本发明的实施方式8中的电容器单元的蓄电元件和母线的立体图。
图32是表示本发明的实施方式8中的电容器单元的带弯曲部的母线安装于蓄电元件的状态下的立体图。
图33是表示本发明的实施方式8中的电容器单元的完成立体图。
图34是表示本发明的实施方式8中的电容器单元的剖视图。
图35是表示本发明的实施方式9中的电容器单元的蓄电部的分解立体图。
图36是表示本发明的实施方式9中的电容器单元的局部分解立体图。
图37是表示本发明的实施方式9中的电容器单元的从底部观察上壳体时的平面图。
图38是表示本发明的实施方式9中的电容器单元的安装上壳体时的局部剖视图。
图39是表示本发明的实施方式9中的电容器单元的局部剖视图。
图40是表示本发明的实施方式9中的电容器单元的局部组装立体图。
图41是表示本发明的实施方式10中的电容器单元的电容器组件的局部分解立体图。
图42A是表示本发明的实施方式10中的电容器单元的外部母线的连接的立体图。
图42B是表示本发明的实施方式10中的电容器单元的外部母线的与引出电极接触的接触面侧的立体图。
图43是表示本发明的实施方式10中的电容器单元的完成时的局部立体图。
图44是表示本发明的实施方式10中的电容器单元的螺丝(螺钉、螺栓、螺纹件)安装部分的剖视图。
图45A是表示本发明的实施方式10中的电容器单元的设置了三角锥形突起部的外部母线的立体图。
图45B是表示本发明的实施方式10中的电容器单元的设置了圆弧形突起部的外部母线的立体图。
图46是表示本发明的实施方式10中的电容器单元的螺母收容部的立体图。
图47是表示以往的蓄电池单元的立体图。
符号说明:
109、205、305、409、711:电容器;111、517:端面电极;113、515:侧面电极;115、210、311、415:调节阀(调压阀);115a、210a、311a、415a:放出孔;117、208、310、417、513:端面周围部;119、207、309、419:突出部;121、421、521:母线;121a:圆周部;121b:平坦部;121c、215b、330b、421a、523、659、741:弯曲部;123:端部母线;125、427:螺纹孔;127、216、314:L字形母线;129、423:导电部;131、215a、431:端子部;133、318、433:第1固定壳体;133a、433a:罩部;135、435:母线开口部;135a、435a:端部开口部;137、221、322、437、729:嵌入螺母;139、222、323、439:上部固定螺纹孔;141、223、324、441、537、637:固定杆;143、224、325、443:上部固定螺丝,145、326、445:第二固定壳体;147、226、327、447:保持孔;149、228、328、449:下部固定螺纹孔;151、229、329、451:下部固定螺丝;153、232、332、453:电路基板;153a、453a:连接孔;155、230、330、455:外部母线;157、230a、330a、457:外部母线螺纹孔;159、231、331、459、737:螺丝;161、461:垫片;163、230b、463:外部母线弯曲部;165、465:空隙;171:母线孔;173:贯通孔;206:上部端面;209:下部端面;211、312:第一母线;213:第一导电部;214、313:第二母线;215:第二导电部;216a、314a:L字形母线螺纹孔;217:上部壳体;218、319:第一母线开口部;219、320:L字形母线开口部;220:第二导电部孔;225:下部壳体;227:缺口部;233:第1导电部孔;234:端子孔;235:焊接部分;236:柔性电缆;237:基板连接器;238:母线连接器;239:插座;305a:壳;305b:盖;306、411:第1端面电极;307、413:第2端面电极;308:侧面部;315:母线导电部;316:侧面导电部;317:监控端子部;321:监控端子部孔;333:母线连接孔;334:监控端子部连接孔;335:左右两端部;336:抵接面;425:弯曲状端部母线;429:L字形端部母线;511:蓄电元件;529:底部;531、631、719:下壳体;535、649:弹性部;539、635:固定螺纹孔;541、639:固定螺丝;543、641、717:上壳体;545、643:上部;547:抵接部;611:第1蓄电元件;613:上部电极;615:下部电极;617:第2蓄电元件;619:上端周围部;621:上端部;625:下部母线;627:蓄电部;629:下部;651:肋;655:上部母线;713:电极;715:电容器组件;721:内部母线;723:引出电极;725、735:螺纹孔;727、733:凹凸部;731:外部母线;751:突起部;753:螺母;755:螺母收容部。
具体实施方式
(实施方式1)
以下,利用附图对本发明的实施方式1中的电容器单元的结构进行说明。
图1是表示本发明的实施方式1中的电容器单元的分解立体图。在图1中,以相互平行地纵向设置的状态设置的多个电容器109为直径3cm的圆柱形的双电层电容器,储存电。而且,各电容器109以上部端面形成正极的端面电极111、且从圆柱底面起侧面形成负极的侧面电极113的方式在内部被连接。因此,在电容器109中,为了对端面电极111和侧面电极113进行绝缘,以在端面电极111和侧面电极113之间配置绝缘部件(未图示)的方式被敛缝(かしめ,凿密、铆接)。而且,在端面电极111设置有调节阀15和使端面电极111的一部分比端面周围部117突出的半圆形的突出部119。
调节阀115在电容器109内部的电解液气化、电容器109的内压上升到规定压力以上时,由设置在调节阀115的外表面的放出孔115a释放出气化了的电解液。由此,防止电容器109内部的压力升高到规定压力以上。由于调节阀115配置在电容器109的上部端面,因此,电容器109内的电解液漏到外部的可能性小。另外,在本实施方式1中所使用的电容器109的端面电极111、侧面电极113由铝形成。
母线121由圆周部121a和平坦部121b构成。而且,圆周部121a与电容器109的侧面电极113连接,而且使平坦部121b与使端面电极111的一部分突出了的突出部119连接,由此,电连接电容器109的端面电极111和侧面电极113。
在此,对母线121与电容器109的焊接进行说明。如上述,圆周部121a成为母线121和侧面电极113的电连接部分。另外,将连接部分做成圆周形状是因为本实施方式1的电容器109具有圆柱形状。
图2A是表示本发明的实施方式1的电容器与母线焊接前的立体图。在图2A中,圆周部121a相对于侧面电极113从箭头方向嵌入到规定的位置。在此,规定的位置是指:在如图1所示那样并列设置多个电容器109时,母线121的平坦部121b正好与相邻的电容器109的突出部119抵接的位置。
图2B是表示本发明的实施方式1中的电容器与母线焊接后的立体图。在图2B中,标记×的部分被点状焊接。虽然在本实施方式1中点状焊接多个点,但也可以依次错开焊接位置进行线状焊接。与点状焊接时相比,线状焊接时可以更牢固地焊接。另外,在本实施方式1中,固定激光焊接机,使电容器109主体旋转,由此依次错开焊接点,进行激光焊接。这是因为与以电容器109为中心、使激光焊接机绕其周围旋转的方式进行焊接时相比,激光焦点对准容易,能够准确地进行焊接。
图3是表示本发明的实施方式1中的电容器的其他形状的母线的立体图。也可做成在图3中,在与端面电极111接触的接触部分的附近、在与侧面电极113接触的接触部分之间设置弯曲部121c的结构。该弯曲部121c设置于平坦部121b更容易加工。
另外,表示于图1的跟前侧的端部母线123,与位于最跟前的电容器109的侧面电极113连接,而且,设置有用于与外部配线电连接的螺纹孔125。端部母线123和电容器109的焊接方法与母线121相同。端部母线123嵌入电容器109直到在将电容器109插入后述的第一固定壳体133时、螺纹孔125与嵌入螺母137一致的位置,被焊接。
位于图1的最内侧的L字形母线127与电容器109的突出部119连接。在该L字形母线127,与端部母线123同样地设置有用于与外部配线连接的螺纹孔(未图示)。
另外,在本实施方式1中,为提高与电容器109的端面电极111和侧面电极113的焊接接合性,母线121、端部母线123和L字形母线127做成与端面电极111和侧面电极113同样的铝制。但是,只要是同一金属即可,也可以是铝以外的金属。这些母线121、端部母线123和L字形母线127通过对铝板冲压成型而形成。
导电部129在母线121、端部母线123和L字形母线127的上部突起状地一体形成。而且,在导电部129的上部一体形成有突起状的端子部131。为了通过软钎焊与后述图4的电路基板153连接,端子部131被镀锡。通过连接该端子部131和电路基板153,电路基板153检测在母线121、端部母线123和L字形母线127中的电压值。
第一固定壳体133由树脂形成,电容器109的上部插入其中并固定。导电部129和母线121的一部分从设置在该第一固定壳体133的母线开口部135露出。另外,L字形母线127配置在第一固定壳体133的上部,与如上述从端部开口部135a露出的图1的突出部119连接。第一固定壳体133的左端部埋入有嵌入螺母137,由该嵌入螺母137电连接且机械连接端部母线123与后述的图4中的外部母线155。另外,在第一固定壳体133设置有上部固定螺纹孔139。在上部固定螺纹孔139的位置配置固定杆141,通过从上方紧固(拧入)上部固定螺丝143,固定固定杆141和第一固定壳体133。
第二固定壳体145也与第一固定壳体133同样由树脂形成。在第二固定壳体145设置有保持孔147,将电容器109的下部插入并固定于该保持孔147。此时,由于母线121必须覆盖相邻的电容器109的端面电极111,因此,从跟前侧向内侧依次插入电容器109。由此,端面电极111通过母线121与相邻的电容器109的侧面电极113连接。而且,在第二固定壳体145设置有下部固定螺纹孔149。通过将下部固定螺丝151紧固在配置于该下部固定螺纹孔149的位置的固定杆141,固定固定杆141和第二固定壳体145。
图4是表示本发明的实施方式1中的电容器单元的一部分组装立体图。在图4中,由固定杆141连接第一固定壳体133和第二固定壳体145,电容器109被第一固定壳体133和第二固定壳体145夹持由此被牢固地固定。
通过激光焊接标记×的部分,母线121和L字形母线127与突出部119牢固连接。由于将端子部131插入并连接于设置在电路基板153的连接孔153a,因此配置于母线121、端部母线123和L字形母线127的导电部129从母线开口部135和端部开口部135a突出。
电路基板153具有电压平衡电路(未图示)。而且,通过导电部129和连接孔153a电连接该电路基板153和母线121、端部母线123和L字形母线127,由此电压平衡电路测定并控制各电容器109的电压值。
另外,为了与外部进行配线,设置于端部母线123的螺纹孔125与设置于外部母线155的外部母线螺纹孔157一起,用螺丝159紧固于图1的嵌入螺母137而固定。此时,隔着垫片161紧固螺丝159。另外,在外部母线155设置有外部母线弯曲部163,通过该外部母线弯曲部163吸收通过振动、发热所引起的应力,减小在外部母线155发生破损的可能性。
图5是表示本发明实施方式1中的电容器单元的完成立体图。在图5中,电路基板153设置于第一固定壳体133的上部,如使用图4说明的那样,在连接孔153a插入设置于母线121、端部母线123和L字形母线127的端子部131并通过软钎焊连接。螺丝159插入并固定于外部母线螺纹孔157,电容器单元经由外部母线155与外部配线电连接。
图6是表示本发明实施方式1中的电容器单元的局部剖视图。即,由图5的虚线所表示的四边形部分的剖视图。在图6中,通过将突出部119的高度设置成比端面周围部117高,防止母线121和端面周围部117接触而发生短路。另外,在相邻的电容器109之间设置一定的间隔,也不会出现电容器109之间接触而发生短路的情况。
调节阀115与形成于第一固定壳体133的罩部133a相对、并被覆盖,且借助罩部133a与电路基板153和母线121分隔。而且,调节阀115构成为其高度比端面周围部117低,调节阀115和配置在其上部的罩部133a之间存在间隙。因此,不会堵塞图1的放出孔115a,因此正常进行从放出孔115a放出气化了的电解液。
另外,端子部131为从导电部129突出的形状,另外,图5的连接孔153a的直径做成与端子部131大致相同的大小。因此,电路基板153没有插入到比端子部131更靠下部,在电路基板153和第一固定壳体133之间存在与导电部129从第一固定壳体133突出的量相应的空隙165。因此,上部固定螺丝143的螺丝头的高度比该空隙165的高度低,所以上部固定螺丝143的螺丝头与电路基板153接触的可能性小。
接着,对本发明的实施方式1中的电容器单元的效果进行以下说明。
首先,在本实施方式1中,电容器单元的小型轻量化变为可能。
这是因为:如图1所示,并列设置具有端面电极111和侧面电极113的多个电容器109,而且,在该并列设置的多个电容器109中相邻的电容器109彼此的端面电极111和侧面电极113由母线121连接。
采用该结构,可以在连接各电容器109之间的母线121的平坦部121b设置导电部129,可以通过该导电部129将各母线121连接于一块电路基板153。此时,由设置于电路基板153的电压电路检测的母线121的电压值大致等于与各母线121连接的端面电极111和侧面电极113的电压值。其结果,可由一块电路基板153测定并控制各电容器109的两端电压值;可以实现电容器单元的小型轻量化。
另外,如图3所示,也可以做成在母线121的平坦部121b设置弯曲部121c的结构。由此,弯曲部121c吸收由发热、振动在母线121产生的应力,可以减小在母线121上产生破损的可能性。特别是,在将电容器单元搭载于车辆的情况下,由于可能会传递强烈的振动,因此对于电容器单元来说追求耐振动性。因此,本结构作为车辆用电容器单元是有用的。
另外,如图6所示,调节阀115构成为通过使罩部133a与其相对、而与电路基板153和母线121分隔。由此,即使从放出孔115a放出气化了的电解液,该气化了的电解液也不会附着在电路基板153和母线121上,从而可以减少它们被腐蚀的可能性。因此,得到电容器单元的高可靠性。
另外,也可以做成如下结构:以相互平行横向放置的状态配置电容器109,并且,将调节阀115配置于比电容器109的端面电极111的中心靠上侧。即使这样在水平方向配置电容器单元的情况下,也可以通过使用本实施方式1的结构,由仅在电容器109的端面电极111侧设置的电路基板153测定各电容器109的电压值,可以使电容器单元小型轻量化。而且,在该结构中,即使在第二固定壳体145侧设置电路基板153的情况下,由于在水平方向横向配置电容器单元,因此电路基板153不会受到电容器109的重量的影响,破损的可能性变小。另外,调节阀115配置于比电容器109的端面电极111的中心靠上侧,由此,可以减小电解液从放出孔115a泄漏的可能性。另外,搭载于车辆的电容器单元往往搭载于车底板下,要求低矮化,因此,若如上述那样将电容器单元做成平行横向放置的状态来降低整体高度,则作为车辆用的电容器单元是非常合适的。
另外,在本实施方式1中,如图2A所示,预先将母线121的圆周部121a嵌入电容器109的侧面电极113,如图2B所示那样焊接接合圆周部121a和侧面电极113。其后,如图4所示,将电容器109插入并保持于第一固定壳体133和第二固定壳体145之后,经由母线开口部135焊接接合母线121的平坦部121b和图1的端面电极111的突出部119。
这样制造也可以实现电容器单元的小型轻量化。但是,电容器109、端面电极111的突出部119在高度方向上存在尺寸误差。在这种情况下,在上述制造方法中,在焊接接合平坦部121b和突出部119时,由于上述尺寸误差,两者不一定密接。因此,为了进行可靠的焊接,必需推压平坦部121b。若这样来进行焊接,则会对焊接部分、母线121施加拉伸应力、压缩应力。而且,若在车辆上使用该状态下的电容器单元,则在由车辆振动对上述焊接部分、母线121施加过大应力的情况下,有可能使接合部分剥离或母线121损伤。
为避免这一情况,可采用如下的制造方法。首先,如图2A所示将圆周部121a嵌入侧面电极113,在该状态下不进行圆周部121a和侧面电极113的焊接接合,将电容器109插入第一固定壳体133和第二固定壳体145。接着,焊接接合母线121的平坦部121b与端面电极111的突出部119。在该阶段,即使存在电容器109、端面电极111的突出部119的高度方向的尺寸误差,由于圆周部121a能沿着侧面电极113的长度方向移动,因此可以在使平坦部121b和突出部119密接的状态下进行焊接。由此,在焊接接合母线121和端面电极111的突出部119时,在平坦部121b和突出部119的焊接部分、母线121上施加因尺寸误差而引起的应力的情况就会消除。另外,在母线121上没有施加应力地圆周部121a和侧面电极113密接,因此,在该状态下,焊接接合圆周部121a和侧面电极113。由此,使得最终在全部的焊接部分和母线121上不会施加因尺寸误差而引起的应力。
通过做成这样的电容器单元的制造方法,即使施加车辆振动也不会在焊接部分和母线121上施加过大应力,可以得到高可靠性。
(实施方式2)
以下,使用附图对本发明的实施方式2中的电容器单元的结构进行说明。另外,在本实施方式2中,对与实施方式1中相同的构成要素标注相同的附图标记来进行说明。
图7是表示本发明的实施方式2中的电容器单元的分解立体图。在图7中,本实施方式2中的电容器单元的结构如图7所示相对于实施方式1的结构有以下几点不同。
1)在第一固定壳体133的上面设置有供母线121的与侧面电极113连接的连接部分(在本实施方式2中该连接部分也称为“圆周部121a”。)插入的母线孔171。
2)与此相伴,母线121的圆周部121a从第一固定壳体133的上面插入母线孔171,因此,母线121的平坦部121b配置在第一固定壳体133的上面。
3)采用上述结构,在第一固定壳体133的上面只要仅出现与平坦部121b焊接的突出部119即可,因此,母线开口部135做成可让突出部119出现的形状(具体来说比突出部119的形状稍大的形状)。
4)在将圆周部121a插入了母线孔171时第一固定壳体133的侧面的与圆周部121a相对的位置设置贯通孔173。
上述以外的结构与实施方式1相同。因此,在本实施方式2的结构中也由于与实施方式1同样的理由,可以得到电容器单元的小型轻量化、高可靠性。另外,虽然母线121、端部母线123和L字形母线127的形状与实施方式1在细微部分有所不同,但都具有与实施方式1相同的构成部位。另外,调节阀115的位置与实施方式1不同,但其不特别限定于图7的位置,也可以是与实施方式1相同的位置。
接着,对这样的电容器单元的制造方法进行说明。
首先,将多根(本实施方式2中为4根)固定杆141配置成分别与下部固定螺纹孔149相对,并通过紧固(拧入)下部固定螺丝151来固定该多根固定杆。
接着,将多个(本实施方式2中为5个)电容器109的具有端面电极111的上面插入设置在第一固定壳体133的未图示的保持孔,将底面插入设置在第二固定壳体145的保持孔147。此时,插入成将突出部119嵌入到母线开口部135。由此,确定各电容器109的圆周方向的位置。另外,构成为通过将电容器109的上面插入设置在第一固定壳体133的保持孔,可在保持孔和侧面电极113之间形成与母线121的厚度大致相等的间隙。该间隙与母线孔171连通。
接着,通过上部固定螺纹孔139将上部固定螺丝143分别紧固于固定杆141。在到此为止的工序,由第一固定壳体133和第二固定壳体145保持电容器109。
接着,将母线121和端部母线123的圆周部121a插入母线孔171。由此,圆周部121a穿过母线孔171插入保持孔和侧面电极113的间隙。因此,母线121、和端部母线123在圆周部121a与侧面电极113密接的状态下由母线孔171进行准确定位。同时,平坦部121b和突出部119密接。另外,此时在贯通孔173露出圆周部121a的表面。
图8是表示本发明的实施方式2中的电容器单元的电容器和母线的位置关系的立体图。为了容易理解,仅表示了一组电容器109和母线121,省略了第一固定壳体133的描绘。在图8中,如上述,圆周部121a与侧面电极113密接。另外,可知平坦部121b配置成与相邻的电容器的突出部(未图示)的上面密接。
这样,采用本实施方式2,可以极为容易地得到母线121的定位和密接性,因此可以提高组装作业性。另外,对于L字形母线127,因为其不插入母线孔171,所以,在进行定位时,通过经由螺纹孔125向嵌入螺母137紧固临时固定螺丝(未图示)来进行。由此,L字形母线127的平坦部121b与突出部119密接。
图9是表示本发明的实施方式2中的电容器单元的局部组装立体图。在图9中,由第一固定壳体133和第二固定壳体145保持各电容器109,母线121、端部母线123和L字形母线127被定位。
接着,首先对母线121和L字形母线127的平坦部121b与图7的端面电极111的突出部119进行焊接接合。在图9中,在该焊接部分标注标记×。通过这样焊接接合平坦部121b与突出部119,即使存在电容器109、端面电极111的突出部119的高度方向的尺寸误差,与实施方式1同样地圆周部121a也可沿侧面电极113的长度方向移动。因此,可在使平坦部121b和突出部119密接的状态下进行焊接,在平坦部121b和突出部119的焊接部分、母线121上不会施加因尺寸误差引起的应力。
在该状态下,在母线121上没有施加应力地圆周部121a和侧面电极113密接,因此,其后,通过贯通孔173焊接接合圆周部121a和侧面电极113。该焊接部分也在图9中用标记×表示。
采用这样的制造方法,最终在全部的焊接部分和母线121上不会施加因尺寸误差而引起的应力。因此,即使加上车辆振动也不会在焊接部分和母线121上施加过大应力,可以得到高可靠性。另外,圆周部121a和侧面电极113的焊接通过贯通孔173来进行,因此,不需要如实施方式1那样一边转动电容器109一边焊接的工序。
其后,与实施方式1同样地将端子部131插入并连接于电路基板153的连接孔153a,并且,用螺丝159将用于进行与外部电连接的外部母线155固定于L字形母线127,由此,完成电容器单元。另外,虽然未图示,在端部母线123同样地固定外部母线155。
采用以上的结构、制造方法,可以实现可小型轻量化、高可靠性、且提高组装作业性的电容器单元。
另外,在本实施方式2中,以焊接接合了母线121的平坦部121b和端面电极111的突出部119之后、通过贯通孔173焊接接合圆周部121a和侧面电极113的工序进行制造。但是,在母线121的厚度厚的情况下,也可以以相反工序来进行制造。在母线121的厚度薄的情况下,在焊接接合了平坦部121b和突出部119之时,会在母线121上施加由焊接引起的热应力。此时,若先焊接圆周部121a和侧面电极113,则因为圆周部121a不能移动,上述热应力残留,有可能由车辆振动产生过大应力。从这样的理由出发,希望与母线121的厚度无关地焊接接合平坦部121b和突出部119之后、焊接接合圆周部121a和侧面电极113的工序。
另外,与实施方式1同样地,也可以做成如下结构:在相互平行的横向放置的状态下配置电容器109,并且,将调节阀115配置在比电容器109的端面电极111的中心靠上侧。在这种情况下,在本实施方式2中只要图9中配置成使贯通孔173为上侧,则调节阀115配置在比电容器109的端面电极111的中心靠上侧。
另外,虽然在实施方式2中,如图7所示将圆周部121a做成电容器109圆周的大约1/3的长度,但其也可以更长。在这种情况下,例如如实施方式1那样将圆周部121a做成电容器109圆周的大约2/3的长度,则通过在第一固定壳体133的背侧的侧面也设置贯通孔173,可以从两侧焊接接合圆周部121a,因此,实现进一步地提高可靠性和降低焊接部分接触电阻。
另外,也可在母线121、端部母线123和L字形母线127的一部分例如平坦部121b设置与实施方式1同样的弯曲部。由此,可以降低由热膨胀等对母线121、端部母线123和L字形母线127产生的应力。
另外,虽然在实施方式1、2中采用了圆柱形的电容器109,但是本发明不限于此,也可采用棱柱形或其他形状的电容器。在这种情况下,圆周部121a的形状可根据电容器的形状适当变更。
(实施方式3)
以下,使用附图对本发明的实施方式3中的电容器单元的结构进行说明。另外,在本实施方式3中,对于相对于在两端面具有电极的电容器电连接电路基板的电容器单元的结构进行说明。
图10是表示本发明的实施方式3中的电容器单元的分解立体图。在图10中,多个电容器205为直径3cm的圆柱形的双电层电容器,储存电力。另外,电容器205的圆柱部分和端面部分都是由铝构成。该电容器205以任一端面为正极,而另一端面为负极的方式构成电极。在实施方式3中,由于串联连接电容器205之间,配置成相邻的电容器205的端面极性相互不同。与电容器205的上部端面206一体形成的半圆形的突出部207构成为其高度高于端面周围部208。另外,做成由端面周围部208确保正极和负极的绝缘的结构。另外,在电容器205的下部端面209不设突出部。另一方面,在电容器205的上部端面设置有调节阀210。调节阀210在电容器205内部的电解液气化了时,由设置在调节阀210的外表面的放出孔210a放出气化了的电解液,防止电容器205内部的压力上升。
第一母线211配置于电容器205的上部、电连接相邻的电容器205的突出部207彼此。在第一母线211的上面一体形成有突起状的第一导电部213。为了通过软钎焊与后述的电路基板连接,该第一导电部213被镀锡。于是,可以通过将第一导电部213与电路基板连接来检测在第一母线211的电压值。
第二母线214配置于电容器205的下部、电连接相邻的电容器205的下部端面209彼此。在第二母线214一体形成有板状的第二导电部215。该第二导电部215,与第一导电部213同样地,位于前端部的端子部215a被镀锡。从而,可以通过将端子部215a与后述的电路基板连接来检测第二母线214的电压值。另外,在第二导电部215设置有弯曲部215b,该弯曲部215b吸收由振动、发热所产生的应力,减小第二导电部215自身、端子部215a与后述的电路基板的软钎焊部的破损的可能性。
L字形母线216与位于最端部的位置的电容器205的突出部207连接。并且,为了与外部配线电连接设置有L字形母线螺纹孔216a。关于与外部配线的连接将在后面说明。
为了提高与电容器205的电极的焊接接合性,这些第一母线211、第二母线214和L字形母线216为与电容器205的圆柱部分和端面部分相同的铝制,通过对铝板进行冲压成型而形成。另外,虽然在本实施方式3中,第一母线211、第二母线214和L字形母线216做成铝制品,但是,只要与电容器205的电极相同即可,也可以是铝以外的金属。
上部壳体217由树脂构成,通过电容器205的上部插入而被固定。在该上部壳体217设置有用于连接第一母线211及L字形母线216和突出部207的第一母线开口部218及L字形母线开口部219。另外,在上部壳体217设置有第二导电部孔220。第二导电部215通过插入该第二导电部孔220而被固定。另外,在上部壳体217的左端部埋入有嵌入螺母221。由该嵌入螺母221电连接且机械连接L字形母线216和外部母线(后述)。另外,在L字形母线开口部219附近设置有上部固定螺纹孔222。在上部固定螺纹孔222的位置配置固定杆223,从上方紧固上部固定螺丝224,由此,固定固定杆223和上部壳体217。此时,为使L字形母线216不与上部固定螺丝224接触,将上部固定螺丝224做成埋头螺丝(皿ネジ)。另外,虽然未图示,在上部壳体217的右端部也设置有用于安装固定杆223的上部固定螺纹孔。
下部壳体225也与上部壳体217同样为树脂构成。在下部壳体225的上面设置有圆形的保持孔226。而且,将电容器205的下部插入并固定于保持孔226。另外,在该下部壳体225的侧面设置有缺口部227,与第二母线214一体形成的第二导电部215插入该缺口部227。另外,与上部壳体217同样地在下部壳体225的左端部设置有下部固定螺纹孔228。通过将由埋头螺丝形成的下部固定螺丝229紧固于配置在该下部固定螺纹孔228的位置的固定杆223,固定固定杆223和下部壳体225。另外,虽然未图示,但在下部壳体225的右端部也设置有用于安装固定杆223的下部固定螺纹孔。
图11是表示本发明的实施方式3中的电容器单元的局部组装立体图。在图11中,由固定杆223连接上部壳体217和下部壳体225,电容器205由上部壳体217和下部壳体225夹持而被牢固固定。
第一母线211和L字形母线216覆盖于设置在电容器205上端面的突出部207。在此,通过对图11中用标记×表示的部分进行激光焊接来进行第一母线211及L字形母线216和突出部207的连接。由该焊接,可得到与电容器205之间的可靠的电连接和机械连接。另外,虽然在图11中表示了点状焊接多个点的例子,但是,也可以依次错开焊接位置进行线状焊接连接。这种情况与点状时相比提高连接可靠性。另外,虽然未图示,但是第二母线214也同样与电容器205的下端面焊接。
这样形成的电容器单元,为了与外部进行配线,将外部母线230和外部母线螺纹孔230a用螺丝231紧固在嵌入螺母221并固定。此时,经由L字形母线216固定电容器单元,因此,外部母线230和L字形母线216电连接。另外,在外部母线230形成有外部母线弯曲部230b。由此,由外部母线弯曲部230b吸收由于振动、发热而引起的应力,可以减少在外部母线230产生破损的可能性。
在此,第二导电部215插入第二导电部孔220,因此端子部215a从上部壳体217的上面突出。另外,设置在第二导电部215的弯曲部215b位于上部壳体217和下部壳体225之间。在该状态下将端子部215a和第一导电部213插入设置在电路基板232的第一导电部孔233和端子孔234、并进行软钎焊,由此,使第一母线211、第二母线214和L字形母线216与电路基板232电连接。电路基板232具有用于测定控制各电容器205的电压值的电压平衡电路(未图示)。
图12是表示本发明的实施方式3中的电容器单元的完成立体图。图13是表示本发明的实施方式3中的电容器单元的局部剖视图。在图13中表示了图12中用虚线表示的四边形部分的剖面。在图12、图13中,突出部207设置成其高度比端面周围部208高,因此,第一母线211不会与端面周围部208接触而发生短路。
另外,调节阀210与上部壳体217的一部分的罩部217a相对,被覆盖,因此,构成为与电路基板232和第一母线211分隔。由此,即使从调节阀210放出气化了的电容器205内部的电解液,也不会附着在第一母线211、电路基板232上,从而减小它们被腐蚀的可能性,得到高可靠性。而且,调节阀210其高度比端面周围部208低,与配置在调节阀210的上部的上部壳体217之间存在间隙。因此,不会堵塞放出孔210a,所以可以从放出孔210a正常放出气化了的电解液。
另外,下部壳体225的底面厚度设置为比第二母线214的厚度厚,因此,第二母线214只与电容器205和下部壳体225接触。因此,可以防止从第二母线214的漏电,得到高可靠性。
电容器205若两端电压值变得过高,其特性就有可能产生劣化。为了防止该特性劣化,就必须依次测定第一母线211和第二母线214的电压值,并控制电容器205的两端电压值。通过用一块电路基板232来进行该测定和控制,使本实施方式3中的电容器单元小型轻量化。
接着,对本发的实施方式3的效果进行以下说明。
如上述,在本实施方式3中,可以用一块电路基板232测定各电容器205的两端电压值,使电容器单元的小型轻量化成为可能。
这是由以下结构带来的效果:通过第一导电部213电连接第一母线211和电路基板232的电压平衡电路,并且,同样地通过第二导电部215电连接第二母线214和电路基板232的电压平衡电路,测定各电容器205的两端电压值。采用该结构,可以仅用配置在上部壳体217的上侧的电路基板232测定各电容器205的两端电压值。其结果,可以使电容器单元小型轻量化。
而且,做成使第一导电部213和第二导电部215分别与第一母线211和第二母线214一体形成的结构。由此,可以使第一导电部213和第二导电部215分别与第一母线211和第二母线214可靠地连接,减小在连接部分的破损的可能性。特别是在将电容器单元搭载于车辆的情况下,可预测到车辆的振动传递到电容器单元的情况,因此,该结构是有用的。
图14A是表示本发明的实施方式3中的电容器单元的向第二母线焊接连接第2导电部之前的立体图。图14B是表示本发明的实施方式3中的电容器单元的向第二母线焊接连接第2导电部之后的立体图。在图14A、14B中,也可以将第二母线214和第二导电部215做成彼此独立,并将它们焊接连接。在这该结构中同样,第二母线214和第二导电部215可靠地连接。为了使第二母线214和第二导电部215的焊接接合性优良,优选是第二母线214和第二导电部215采用相同的金属构成。另外,通过增大图14A所示的焊接部分235的面积,可以更加可靠地连接第二母线214和第二导电部215。
另外,在本实施方式3中做成如下结构:电容器205以相互平行的纵向放置的状态配置,并且调节阀210在上侧。由此,可以减小电解液从调节阀210泄漏的可能性,得到高可靠性。
另外,也可做成如下结构:电容器205以相互平行的横向放置的状态配置,并且调节阀210配置在比一方的端面的中心靠上侧。即使在这样在水平方向配置电容器单元的情况下,也可以通过采用本发明的结构,用仅设置在电容器205一方的端面侧的电路基板232测定各电容器205的电压值,可以使电容器单元小型轻量化。而且,通过将调节阀210配置在比电容器205的端面的中心靠上侧,可以减小电解液从调节阀210泄漏的可能性。另外,搭载于车辆的电容器单元往往搭载于车底板下,置于苛刻的振动条件下并且要求低矮化,因此,若如上述使电容器205处于平行的横向放置的状态来降低整体高度,则作为车辆用电容器单元是非常适用的。
另外,虽然在本发明的实施方式3中采用了圆柱形的电容器205,但本发明并不限于此,也可以采用棱柱形或其他形状的电容器。
(实施方式4)
图15是表示本发明的实施方式4中的电容器单元的柔性电缆连接前的立体图。在图15中,本实施方式4与实施方式3的不同点是通过柔性电缆236连接第二导电部215和电路基板232。
在该柔性电缆236的一方的端部设置有基板连接器237,在另一方的端部设置有母线连接器238。而且,基板连接器237插入组装在电路基板232的插座239,并且,母线连接器238与第二导电部215的端部的端子部215a连接。通过这些,电连接第二母线214和电路基板232。
采用这种结构也可以仅由配置在上部壳体217的上侧的电路基板232测定电容器205的两端电压值,可以使电容器单元小型轻量化。
另外,也可以使用基板连接器237和母线连接器238分别安装于两端的电线作为柔性电缆236的代替品,可得到同样的效果。
(实施方式5)
在本实施方式5中,对在电容器的筒形壳上部设置监控端子、并将其与电路基板电连接的结构的电容器单元进行说明。
图16是表示本发明的实施方式5中的电容器单元的分解立体图。在图16中,多个电容器305具有:在上面具有开口部的直径3cm的有底圆筒形的壳305a、和封闭该开口部的盖305b。这些多个电容器305为通过与电容器305的内部电极的连接在盖305b部分形成有第一端面电极306、在筒形壳305a的下部端面形成有与第一端面电极306不同极性的第二端面电极307的双电层电容器,储存电力。电容器305的筒形壳305a和盖305b都是由铝构成。另外,在电容器305中,从形成第二端面电极307的筒形壳305a的下端面到筒形壳305a的侧面部308电导通,因此,整个侧面部308与第二端面电极307电压值大致相等。另外,在本实施方式5中为了串联连接电容器305彼此,相邻的电容器305的第一端面电极306的极性相互不同。
第二端面电极307和侧面部308也与第一端面电极306同样,具有与相邻的电容器305的第二端面电极307和侧面部308相互不同的极性。另外,与第一端面电极306一体形成的半圆形的突出部309构成为其高度比端面周围部310高。另外,在盖305b的周围部10,虽然未图示但配置有绝缘部件,防止具有相互不同极性的第一端面电极306和筒形壳305a的侧面部308的短路。
在电容器305的盖305b部分的表面设置有调节阀311。调节阀311在电容器305内部的电解液气化时,从设置在调节阀311的外表面的放出孔311a放出气化了的电解液,防止电容器305内部的压力上升。该调节阀311设置在位于电容器305的上部的盖305b部分,因此,电解液从放出孔311a泄漏的可能性变小,得到高可靠性。
第一母线312配置于电容器305的上部。通过将该第一母线312连接于电容器305的突出部309,电连接相邻的电容器305彼此。
通过第二母线313连接于第二端面电极307,与第一母线312同样地电连接相邻的电容器305彼此。通过将这些第一母线312和第二母线313交替依次配置在电容器305的两端部分,串联连接多个电容器305。
另外,L字形母线314与位于最端部的电容器305的突出部309连接,而且为了与外部配线电连接,设置有L字形母线螺纹孔314a。关于与外部配线的连接将在后面说明。
为了提高与电容器305的第一端面电极306和第二端面电极307的焊接接合性,这些第一母线312、第二母线313和L字形母线314做成与电容器305的壳305a和盖305b同样的铝制,通过对铝板进行冲压成型而形成。另外,在本实施方式5中,虽然将第一母线312、第二母线313和L字形母线314做成铝制,但只要是与电容器305的壳305a和盖305b相同即可,也可以是铝以外的金属。
母线导电部315以突起状设置于第一母线312的上部。为了通过软钎焊与后述的电路基板332(参照图17)连接,该母线导电部315被施加镀锡。通过将母线导电部315与电路基板332连接,可检测第一母线312和L字形母线314的电压值。
监控端子部317由铝形成,与侧面导电部316一体化,并且,设置成向上方突出。该侧面导电部316通过激光焊接用标记×表示的部分与侧面部308连接。另外,侧面部308与第二端面电极307电导通,因此,通过将该监控端子部317与电路基板332连接,电路基板332可以检测第二端面电极307的电压值。另外,监控端子部317与母线导电部315同样地、为了与电路基板332进行软钎焊而被施加镀锡。
在由树脂形成的第一固定壳体318插入并固定电容器305的上部。在第一固定壳体318设置有用于连接第一母线312及L字形母线314和突出部309的第一母线开口部319和L字形母线开口部320。另外,在第一固定壳体318设置有监控端子部孔321,监控端子部317通过插入该监控端子部孔321被固定。另外,在第一固定壳体318的左端部埋入嵌入螺母322,由该嵌入螺母322电连接且机械连接L字形母线314和外部母线330(参照图17)。另外,在L字形母线开口部320附近设置有上部固定螺纹孔323。在上部固定螺纹孔323的位置配置固定杆324,从上紧固上部固定螺丝325,由此,固定固定杆324和第一固定壳体318。此时,为使L字形母线314与上部固定螺丝325不接触,上部固定螺丝325做成埋头螺丝。另外,虽然未图示,第一固定壳体318的右端部也设置有用于安装固定杆324的上部固定螺纹孔。
第二固定壳体326也与第一固定壳体318同样由树脂形成。在第二固定壳体326的上部设置有圆形的保持孔327,电容器305的下部插入并固定于该保持孔327。而且,在第二固定壳体326的左端部设置有下部固定螺纹孔328,将由埋头螺丝形成的下部固定螺丝329紧固在配置于该下部固定螺纹孔328的位置的固定杆324,由此,固定固定杆324和第二固定壳体326。另外,虽然未图示,第二固定壳体326的右端部也设置有用于安装固定杆324的下部固定螺纹孔。
图17是表示本发明的实施方式5中的电容器单元的局部组装立体图。图18是表示本发明的实施方式5中的电容器单元的完成立体图。在图17、图18中,第一固定壳体318和第二固定壳体326由固定杆324连接。另外,电容器305由第一固定壳体318和第二固定壳体326夹持而被牢固地固定。
第一母线312和L字形母线314覆盖于设置在电容器305的上端面的突出部309。在此,第一母线312和L字形母线314与突出部309的连接通过激光焊接图17中用标记×表示的部分来进行。通过该焊接,可靠地电连接和机械连接相邻的电容器305之间。另外,虽然在图17中表示了点状焊接多个点的例子,但也可以依次错开焊接位置进行线状焊接连接。这种情况与点状焊接的情况相比提高连接可靠性。另外,虽然未图示,但是第二母线313也同样与电容器305的下端面焊接。
这样形成的电容器单元为了与外部进行配线,将设置在外部母线330的外部母线螺纹孔330a用螺丝331紧固于嵌入螺母322而固定。此时,外部母线330介由L字形母线314固定,因此,外部母线330和L字形母线314电连接。另外,在外部母线330形成有弯曲部330b。由此,弯曲部330b吸收由于振动、发热而引起的应力,可以减少在外部母线330产生破损的可能性。
在此,监控端子部317插入监控端子部孔321,因此,监控端子部317从第一固定壳体318上面突出。在该状态下,将监控端子部317和母线导电部315插入设置在电路基板332的母线连接孔333和监控端子部连接孔334进行软钎焊,由此,将第一母线312、L字形母线314和侧面导电部316与电路基板332电连接。另外,电路基板332具有用于测定并控制各电容器305的电压值的电压平衡电路(未图示)。
图19是表示本发明的实施方式5中的电容器单元的局部剖视图。
在图19中表示图18的用虚线表示的四边形部分的剖视图。在图19中,突出部309设置成其高度比端面周围部310高,因此,第一母线312不会与端面周围部310接触而发生短路。
调节阀311与第一固定壳体318的一部分的罩部318a相对,被覆盖,且借助罩部318a与电路基板332和第一母线312分隔。另外,调节阀311构成为其高度比端面周围部310低,在调节阀311和配置在其上部的第一固定壳体318之间存在空隙。因此,不会堵塞放出孔311a,所以正常进行从放出孔311a放出气化了的电解液。
接着,对本发明的实施方式5的电容器单元的动作进行以下说明。
如上述,电容器305若两端电压值变得过高,则有可能使其特性产生劣化。为了防止该特性劣化,必须依次测定各电容器305的第一端面电极306和第二端面电极307的电压值,并控制电容器305的两端电压值。
在此,在本实施方式5中,通过母线导电部315连接第一母线312和电路基板332,通过监控端子部317连接侧面部308和电路基板332。即,侧面部308与第二端面电极307电导通,成为大致相同的电压值。因此,若电连接侧面部308和电路基板332,就能够用电路基板332测定第二端面电极307的电压值。
其结果,使得可以用电路基板332测定第一端面电极306和第二端面电极307的电压值,并可以控制电容器305的两端电压值。
接着,对本发明的实施方式5的效果进行以下说明。
首先,在本实施方式5中,使电容器单元的小型轻量化成为可能。
这是因为:采用上述结构,可以用一块电路基板332测定并控制第一端面电极306和第二端面电极307的电压值。另外,侧面部308和电路基板332的电连接可以仅用与设置在侧面部308的上部的监控端子部317一体化了的侧面导电部316来完成。因此,可以使电容器单元小型轻量化。
而且,在本实施方式5中,侧面导电部316焊接于电容器305的侧面部308。由此,牢固地连接侧面导电部316和侧面部308,可以减小连接部分破损的可能性。特别是在将电容器单元搭载于车辆的情况下,一般认为车辆的振动会对电容器单元产生振动,因此采用该结构的电容器单元是有用的。
另外,通过使调节阀311与罩部318a相对,使得调节阀311与电路基板332和第一母线312分隔。采用这样的结构,即使从放出孔311a放出气化了的电解液,该电解液也不会附着在电路基板332和第一母线312上,可以减少它们被腐蚀的可能性。因此,得到电容器单元的高可靠性。
另外,也可以做成如下结构:以相互平行横向放置的状态配置电容器305,并且,将调节阀311配置在比电容器305的盖305b的中心靠上侧。即使在这样在水平方向上配置电容器单元的情况下,也可以通过采用本发明的结构,用仅设置在电容器305的第一端面电极306侧的电路基板332测定各电容器305的电压值,可以使电容器单元小型轻量化。而且,调节阀311配置在比电容器305的盖305b的中心靠上侧,由此,可以降低电解液从放出孔311a泄漏的可能性。另外,搭载于车辆的电容器单元往往搭载于车底板下,要求低矮化,因此,若如上述那样将电容器单元5做成平行横向放置的状态来降低整体高度,则作为车辆用的电容器单元是非常合适的。
另外,电容器305的侧面部308具有与第二端面电极307相同极性的电极,因此,也可以做成如下结构:电连接相邻的电容器305的第一端面电极306彼此,并且,电连接侧面部308彼此,串联连接电容器305彼此。
另外,虽然在本实施方式5中采用了圆柱形的电容器305,但本发明不限于此,也可以采用棱柱形或其他形状的电容器。
(实施方式6)
以下,使用附图对本发明实施方式6的电容器单元的结构进行说明。
图20是表示本发明的实施方式6中的电容器单元的分解立体图。在图20中,本实施方式6与实施方式5的不同点在于侧面导电部316固定于第一固定壳体318。侧面导电部316通过嵌件成型(インサ一ト成形)与第一固定壳体318一体形成,从而被可靠地固定。另外,虽然未图示,但为了使侧面导电部316与侧面部308连接,在第一固定壳体318的内侧、侧面导电部316的一部分露出。而且,与电容器305的壳305a和盖305b同样地由铝形成。另外,为了与电路基板连接,监控端子部317从第一固定壳体318向上方突出,并被施加镀锡。至于其他的构成部件与实施方式5相同。
图21是表示本发明的实施方式6中的电容器单元的局部组装立体图。图22是表示本发明的实施方式6中的电容器单元的完成立体图。在图21、22中,侧面导电部316通过激光焊接标记×的位置与侧面部308连接。监控端子部317和母线导电部315分别插入监控端子部连接孔334和母线连接孔333,第一端面电极306和侧面部308与电路基板332电连接。然后,将监控端子部317和母线导电部315分别软钎焊于监控端子部连接孔334和母线连接孔333,这样完成图22所示的电容器单元。
图23是表示本发明的实施方式6中的电容器单元的局部剖视图。在图23中表示图22的用虚线表示的四边形部分的剖视图。在图23中,侧面导电部316的左右两端部335成为向与侧面导电部316和侧面部308抵接的抵接面336相反方向折弯的结构。另外,侧面导电部316的抵接面336为圆弧形。另外,在本实施方式6中,通过激光焊接连接侧面导电部316和侧面部308。但是,也可以:不进行焊接,而在抵接面336设置微小的突起状的肋,一边压扁肋一边将电容器305插入第一固定壳体318,由此,电连接侧面导电部316和电容器305的侧面部308。在该结构中也可确保侧面导电部316和侧面部308的连接。
接着,对本发明的实施方式6的效果进行以下说明。
采用本实施方式6,与实施方式5同样地,侧面部308和第一端面电极306与电路基板332电连接,可以仅由配置于第一固定壳体318的上部的电路基板332控制各电容器305的电压值。其结果,可以使电容器单元小型轻量化。
另外,侧面导电部316与第一固定壳体318通过嵌件成型被一体形成,并被牢固固定。其结果,可以减少在电容器单元的车辆搭载时振动传递到电容器单元的情况等下侧面导电部316与第一固定壳体318的连接破损的可能性。
而且,侧面导电部316的在第一固定壳体318中的埋入部的左右两端部335为折弯的结构。由此,与侧面导电部316为平坦的结构的情况相比,侧面导电部316与第一固定壳体318的抵接面积增加。因此,更加可靠地连接侧面导电部316和第一固定壳体318。另外,左右两端部335也可以做成弯曲的结构。在该结构下也可增加与第一固定壳体318的抵接面积,得到相同的效果。
(实施方式7)
以下,使用附图对本发明的实施方式7的电容器单元的结构进行说明。另外,在本实施方式7中,对在并列设置了在两端具有第一端面电极和第二端面电极的电容器的状态下、由沿电容器的长度方向配置的母线连接相邻的电容器的第一端面电极和第二端面电极之间的结构的电容器单元进行说明。
图24是表示本发明的实施方式7中的电容器单元的分解立体图。在图24中,以相互平行的纵向放置的状态设置的多个电容器409是直径3cm的圆柱形的双电层层电容器,储存电力。各电容器409在上部端面具有第一端面电极411,并且,在下部端面具有与第一端面电极411不同极性的第二端面电极413。在本实施方式7中,使各电容器409的第一端面电极411为正极,第二端面电极413为负极。
为了将电容器409内部密封,第一端面电极411与电容器409的侧面部分隔着绝缘部件(未图示)被敛缝。而且,在第一端面电极411设置有调节阀415和使第一端面电极411的一部分比端面周围部417突出的半圆形的突出部419。
调节阀415在电容器409内部的电解液气化了时,从设置在调节阀415外表面的放出孔415a放出气化了的电解液,防止电容器409内部的压力上升。调节阀415配置在电容器409的上部端面,因此,电容器409内的电解液泄漏到外部的可能性小。另外,在本实施方式7中所使用的电容器409的两端面和侧面由铝形成。
母线421具有曲柄形(弯曲)的形状,电连接相邻的电容器409的第一端面电极411和第二端面电极413。在母线421和第一端面电极411的连接中,母线421与使第一端面电极411的一部分突出了的半圆形的突出部419抵接。另外,虽然在本实施方式7中将母线421做成曲柄形的形状,但并不限于此,只要是可连接第一端面电极411和第二端面电极413的形状即可,也可以是其他的形状。另外,在母线421的上部一体形成有后述的突起状的导电部423。
曲柄形端部母线425与位于最跟前的电容器409的第二侧面电极413连接。另外,为了与外部配线电连接设置有螺纹孔427。关于与外部配线的连接将在后面说明。另外,在曲柄形端部母线425的上部与母线421同样地设置有导电部423。
另外,L字形端部母线429,与曲柄形端部母线425同样地,为了外部配线而设置,并在上部设置有导电部423。虽然未图示,L字形端部母线429,与曲柄形端部母线425同样地设置有用于与外部配线的连接的螺纹孔。该L字形端部母线429与位于内侧的电容器409的突出部419连接。
在本实施方式7中,为了提高与电容器409的第一端面电极411和第二端面电极413的焊接接合性,母线421、曲柄形端部母线425和L字形端部母线429做成与电容器409的端面和侧面相同的铝制。但是,只要是与电容器409的端面和侧面相同即可,也可以是铝以外的金属。这些母线421、曲柄形端部母线425和L字形端部母线429通过对铝板进行冲压成型而形成。
在母线421、曲柄形端部母线425和L字形端部母线429的上部突起状地一体形成有导电部423。而且,在导电部423的上部一体形成有突起状的端子部431。该端子部431为与后述的图27的电路基板453通过软钎焊来连接,而被施加镀锡。通过连接该端子部431和电路基板453,能够由电路基板453检测母线421、曲柄形端部母线425和L字形端部母线429的电压值。
第一固定壳体433由树脂形成,电容器409的上部插入并固定。导电部423和母线421的一部分从设置在该第一固定壳体433的母线开口部435露出。L字形端部母线429配置在第一固定壳体433的上部,并与从端部开口部435a露出的突出部419连接。在该第一固定壳体433的左端部埋入有嵌入螺母437,由该嵌入螺母437电连接且机械连接曲柄形端部母线425和外部母线455(参照图27)。另外,在第一固定壳体433设置有上部固定螺纹孔439。在上部固定螺纹孔439的位置配置固定杆441,从上紧固上部固定螺丝443,由此,固定固定杆441和第一固定壳体433。
第二固定壳体445也与第一固定壳体433同样地由树脂形成。在第二固定壳体445设置有保持孔447,电容器409的下部和母线421插入并固定于该保持孔447。此时,母线421必须覆盖电容器409的第一端面电极411,因此,电容器409从跟前向内侧依次插入。由该作业,第一端面电极411经由母线421与相邻的电容器409的第二端面电极413连接。另外,在第二固定壳体445设置有下部固定螺纹孔449。将下部固定螺丝451紧固于配置于该下部固定螺纹孔449的位置的固定杆441,由此,固定固定杆441和第二固定壳体445。
图25是表示本发明的实施方式7中的电容器和母线的焊接的立体图。在图25中,将电容器409的下部和母线421插入第二固定壳体445时,预先连接电容器409的第二端面电极413和母线421。这些第二端面电极413和母线421的连接通过从箭头的方向使母线421与第二端面电极413抵接、进而焊接来进行。将这样焊接了第二端面电极413和母线421的电容器409插入第二固定壳体445。
图26是表示本发明的实施方式7中的其他形状的母线的立体图。在图26中,母线421也可以做成设置有弯曲部421a的结构。设置于母线421的中心部分附近的弯曲部421a吸收由振动、发热在母线421上产生的应力。因此,可以减小在母线421上产生破损的可能性。
图27是表示本发明的实施方式7中的电容器单元的局部组装立体图。在图27中,由固定杆441连接第一固定壳体433和第二固定壳体445,电容器409由第一固定壳体433和第二固定壳体445夹持而被牢固地固定。通过激光焊接标记×的部分使母线421和L字形端部母线429与突出部419牢固地连接。虽然在图27中点状焊接多个点,但是也可以依次错开焊接位置进行线状焊接。这种情况与点状焊接的情况相比连接更牢固。为了将端子部431插入并连接于设置在电路基板453的连接孔453a,配置于母线421、L字形端部母线429和曲柄形端部母线425的导电部423从母线开口部435露出。
电路基板453具有电压平衡电路(未图示)。于是,通过电连接该电路基板453与母线421、L字形端部母线429及曲柄形端部母线425,可测定并控制各电容器409的电压值。
设置于曲柄形端部母线425的螺纹孔427,为了与外部进行配线,与设置于外部母线455的外部母线螺纹孔457一起,用螺丝459紧固于嵌入螺母437而被固定。此时,隔着垫片461紧固螺丝459。另外,在外部母线455设置有外部母线弯曲部463,通过该外部母线弯曲部463吸收由振动、发热而引起的应力,减小在外部母线455产生破损的可能性。
图28是表示本发明的实施方式7中的电容器单元的完成立体图。在图28中,电路基板453设置于第一固定壳体433的上部,在连接孔453a插入设置于母线421、L字形端部母线429和曲柄形端部母线425的端子部431,并通过软钎焊来连接。螺丝459插入并固定于外部母线螺纹孔457,经由外部母线445将电容器单元与外部配线电连接。
图29是表示本发明的实施方式7中的电容器单元的局部剖视图。在图29中表示图28的由虚线表示的四边形部分的剖视图。在图29中,突出部419设置成其高度比端面周围部417高,因此,母线421不会和端面周围部417接触而发生短路。另外,为使母线421也不与电容器409的侧面接触,将母线421配置成与电容器409的侧面隔着间隙,因此,即使是电容器409在侧面具有电极的结构,短路的可能性也变小。
调节阀415与第一固定壳体433的一部分的罩部433a相对,被覆盖,借助罩部433a与电路基板453和母线421分隔。另外,调节阀415构成为其高度比端面周围部417低,在调节阀415和配置在其上部的第一固定壳体433之间存在空隙。因此,不会堵塞图24的放出孔415a,所以,正常进行从放出孔415a放出气化了的电解液。
端子部431为从导电部423突出的形状,另外,图27的连接孔453a的直径做成与端子部431大致相同的大小,因此,不能将电路基板453插入到比端子部431更靠下部。因此,在电路基板453和第一固定壳体433之间存在与导电部423从第一固定壳体433突出的量相应的空隙465。上部固定螺丝443的螺丝头的高度比该空隙465的高度低,因此,上部固定螺丝443的螺丝头与电路基板453接触的可能性小。
接着,对本发明的实施方式7的电容器单元的效果进行以下说明。
首先,在本实施方式7中,电容器单元的小型轻量化成为可能。
这是因为:如图24所示,并列设置成相邻多个电容器409的端面电极具有相同的极性,而且,该并列设置的多个电容器409中的相邻的电容器409彼此的第一端面电极411和第二端面电极413由曲柄形的母线421连接。
采用该结构,使得可在连接各电容器409之间的母线421设置向电路基板453的配置方向突出的导电部423,可通过该导电部423将各母线421连接于一块电路基板453。此时,由设置在电路基板453的电压电路检测出的母线421的电压值和与各母线421连接的端面电极的电压值大致相等。其结果,使得可由一块电路基板453测定并控制各电容器409的两端电压值,可以使电容器单元小型轻量化。
另外,如图26所示,也可以做成在母线421设置弯曲部421a的结构。由此,可由弯曲部421a吸收由发热、振动在母线421产生的应力,减小在母线421产生破损的可能性。特别是在将电容器单元搭载于车辆的情况下,有可能会传递强烈的振动,因此,对电容器单元要求耐振动性。因此,本结构作为车辆用的电容器单元是有用的。
如图29所示,调节阀415构成为通过使罩部433a与其相对,而与电路基板453和母线421分隔。采用该结构,即使从图24的放出孔415a放出气化了的电解液,该电解液也不会附着在电路基板453和母线421上,可以减少它们被腐蚀的可能性。因此,得到电容器单元的高可靠性。
另外,也可以做成如下结构:以相互平行横向放置的状态配置电容器409,并且,将调节阀415配置于比电容器409的第一端面电极411的中心靠上侧。即使在这样在水平方向配置电容器单元的情况下,也可以通过采用本发明的结构,由仅在电容器409的第一端面电极411侧设置的电路基板453测定各电容器409的电压值,可以使电容器单元小型轻量化。而且,在该结构中,即使在第二端面电极413侧设置电路基板453的情况下,由于在水平方向横向配置电容器单元,因此电路基板453不会受到电容器409的重量的影响,电路基板453破损的可能性变小。另外,将调节阀415配置于比电容器409的第一端面电极411的中心靠上侧,由此,可以减小电解液从放出孔415a泄漏的可能性。另外,搭载于车辆的电容器单元往往搭载于车底板下,要求低矮化,因此,若如上述那样将电容器单元做成平行横向放置的状态来降低整体高度,则作为车辆用的电容器单元是非常合适的。
另外,虽然在本实施方式7中采用了圆柱形的电容器409,但是本发明不限于此,也可采用棱柱形或其他形状的电容器。
(实施方式8)
以下,使用附图对本发明的实施方式8中的电容器单元的结构进行说明。在本实施方式8中,对于包含吸收蓄电元件的高度误差而加以保持的结构的电容器单元进行说明。
图30是表示本发明的实施方式8中的电容器单元的局部分解立体图。在图30中,储存电力的蓄电元件511是例如直径3cm的圆柱形的双电层电容器。蓄电元件511的制造方法与一般的圆筒形电池相同。因此,在蓄电元件511的一方的端面(在图30中为上面)通过敛缝工序形成凸起的端面周围部513。另外,蓄电元件511的圆柱侧面为铝制,并以成为负极的方式在内部被连接。因此,蓄电元件511的圆柱侧面整体形成侧面电极515。另外,端面为铝制的盖,通过对其冲压成型,形成高度比端面周围部513高的半圆形的端面电极517。端面电极517以成为正极的方式在内部被连接。因此,以在蓄电元件511的圆柱部分和盖部分之间配置着绝缘材料(未图示)的状态,被敛缝。另外,在盖部分、在端面电极517以外的位置设置有调节阀519。调节阀519是在填充于蓄电元件511的内部的电解液气化了之时、释放该气化了的电解液的装置。由此,可以防止蓄电元件511的内压上升。
接着,对在并列多个这样的蓄电元件511并将它们彼此电连接且机械连接时所使用的母线521进行说明。母线521做成与侧面电极515、端面电极517同样的铝制。另外,虽然它们只要是同一金属即可,也可以是其他金属,但是,由于双电层电容器的内部电极为铝制,所以,由于要将内部电极焊接接合于侧面电极515、端面电极517,它们也做成铝制。因此,由于将母线521接合于侧面电极515、端面电极517时也是焊接,所以母线521也做成铝制。另外,通过设为同一金属,不仅可以提高焊接性,而且,由于不会由于湿气形成局部电池(自给电池),所以也提高防腐蚀性。
图31是表示本发明的实施方式8中的电容器单元的蓄电元件和母线的立体图。在图31中,母线521具有嵌入蓄电元件511的侧面的圆周部、和用于焊接连接于相邻的蓄电元件511的端面电极517的平坦部。它们通过对板厚0.5mm的铝板进行冲压成型而得到。
图32是表示本发明的实施方式8中的电容器单元的带弯曲部的母线安装于蓄电元件的状态下的立体图。在图32中,母线521的形状也可在连接于端面电极517的部分(平坦部)和连接于侧面电极515的部分(圆周部)之间设置弯曲部523。另外,将弯曲部523设置于平坦部侧更容易加工。对于弯曲部523的作用将在后面说明。
将母线521嵌入蓄电元件511的侧面,为了得到与侧面电极515的可靠的电连接和机械连接,通过激光焊接进行连接。由图30中的标记×表示激光焊接部位。虽然在图30中点状焊接多个点,但也可依次错开焊接位置进行线状焊接连接。这种情况下与点状时相比提高连接可靠性。这样一来,形成与母线521成为一体的蓄电元件511。
另外,母线521与多个蓄电元件511中的、除了具有成为最高电压值或最低电压值的任何一方的侧面电极515的蓄电元件511之外的其他的蓄电元件511连接。即,在本实施方式8中如图30所示,是串联连接5个蓄电元件511的结构,侧面电极515为负极,端面电极517为正极。因此,当串联连接这5个蓄电元件511时,图30的最跟前的蓄电元件511的侧面电极515变为最低电压值。在除最跟前的蓄电元件511之外其他的4个蓄电元件511连接有母线521。另外,在使蓄电元件511的内部连接逆转的情况下,最跟前的蓄电元件511的侧面电极515变为最高电压值。在这种情况下也仅是正极负极逆转,电容器单元的结构相同。
在最跟前的蓄电元件511,代替母线521连接有负极端子母线525。负极端子母线525的结构与母线521大致相同,但因为没有相邻的蓄电元件511所以不需要与端面电极517连接的部分。但是,为了与电容器单元的外部进行电连接,负极端子母线525上设置有用于与电力线、外部母线553(参照图33)连接的螺纹孔527。另外,为了与电力线、外部母线553连接容易,被施加弯曲加工使得与上壳体543的端部嵌合。该部分并不仅限于图30的结构,可根据电容器单元的形状、电力线的引绕等适当变更。另外,最跟前的蓄电元件511的侧面电极515和负极端子母线525的连接是用将母线521连接于其他的蓄电元件511时相同的方法来进行焊接。
这样焊接连接了母线521或负极端子母线525的蓄电元件511的底部529插入设置在下壳体531的保持孔533。下壳体531为树脂制,在保持孔533的底面一体形成有弹性部535。另外,为可顺利收容蓄电元件511,将保持孔533的直径做成比蓄电元件511的外径大例如0.1~0.2mm左右。
弹性部535如图30所示为悬臂梁形,形成为其前端位于比保持孔533的底面高的位置。因此,若蓄电元件511的底部529与弹性部535抵接,则向上方推蓄电元件511。另外,弹性部535的前端距保持孔533的底面的高度与弹性部535的位移幅度(变位宽度)相当。该位移幅度比预先求出的多个蓄电元件511的高度误差大。另外,虽然在图30中设置了4处弹性部535,但是,只要具有能够保持蓄电元件511的弹性即可,可以多于4处也可少于4处。但是,至少需要1处。虽然弹性部535的形状做成朝向保持孔533底面中央、悬臂梁的前端变高,但其也可反向(朝向底面周围变高)配置、或沿倾斜方向、圆周方向配置。而且,也可做成弹性部535与下壳体531彼此独立构成,在保持孔533的底面配置弹簧等弹性件。但是,在这种情况下有可能出现弹性件的弹性参差不齐。因此,一体形成由于可降低弹性的参差不齐,所以优选。
为了与上壳体543牢固地固定,在下壳体531,预先安装固定杆537。在本实施方式8中,使用了4根固定杆537。固定杆537在两端形成有阴螺纹(内螺纹)。在下壳体531设置有固定螺纹孔539。因此,在将固定杆537配置在固定螺纹孔539的位置的状态下紧固固定螺丝541,由此,固定下壳体531和固定杆537。此时,为使固定螺丝541的头部不从下壳体531突出,例如将固定螺丝541做成埋头螺丝。
接着,将蓄电元件511插入下壳体531的保持孔533时,母线521的平坦部需要覆盖于相邻的蓄电元件511的端面电极517。因此,如图30所示从最跟前的蓄电元件511依次向内插入蓄电元件511。通过该作业,与相邻的蓄电元件511连接的母线521的平坦部抵接于端面电极517。但是,在图30中最内侧的蓄电元件511的端面电极517没有相邻的蓄电元件511,因此,不被母线521覆盖。在此连接正极端子母线551。
将蓄电元件511插入下壳体531之后,将蓄电元件511的上部545插入上壳体543。上壳体543做成从上面看为长方形状,使母线521、调节阀519露出。另外,在上壳体543设置蓄电元件511的端面周围部513的一部分抵接的抵接部547。抵接部547一体形成于上壳体543,因此,抵接部547成为各蓄电元件511的固定位置的基准。另外,为了与固定杆537机械连接,在上壳体543也设置有与下壳体531同样的固定螺纹孔539。而且,在与负极端子母线525的螺纹孔527相对的位置,埋入有嵌入螺母549。设置在图30的最内侧的蓄电元件511的端面电极517为最高电压值,因此,在此为了进行外部配线安装正极端子母线551。另外,正极端子母线551也具有与负极端子母线525的螺纹孔527相同的螺纹孔(未图示),在与正极端子母线551的螺纹孔相对的位置也埋入有嵌入螺母(未图示)。上壳体543也与下壳体531同样为树脂制,所以通过注射模塑成型一体形成上述的构成要素。
将蓄电元件511的上部545插入上壳体543,则蓄电元件511的端面周围部513的一部分抵接于抵接部547。但是,弹性部535为向图30的上方推蓄电元件511的状态,因此,相应地,成为在上壳体543和固定杆537之间产生了间隙的状态。在此,在为消除间隙而下压上壳体543的状态下紧固固定螺丝541。其结果,连接并固定上壳体543和下壳体531。
图33是表示本发明的实施方式8中的电容器单元的完成立体图。在图33中,母线521覆盖在相邻的蓄电元件511的端面电极517上,因此,激光焊接覆盖部分来电连接和机械连接。此时,端面电极517的高度比端周围部513高,因此,母线521不会与端面周围部513接触而发生短路。另外,虽然激光焊接部分用标记×表示,但与对于侧面电极515的激光焊接同样地,既可以点状地焊接多个点,也可以线状地焊接。
此时,在最内侧的蓄电元件511的端面电极517上覆盖正极端子母线551,该覆盖部分也与其他的母线521同样地进行激光焊接连接。由该作业,可以在正极端子母线551进行外部配线。另一方面,负极端子母线525的折弯部分与上壳体543嵌合,因此,在负极端子母线525也可进行外部配线。另外,在本实施方式8中,借助外部母线553进行外部配线。外部母线553为厚度1mm的铜制,在其一部分一体形成有弯曲部555。弯曲部555在固定了外部母线553时吸收由振动、热膨胀等所引起的应力。另外,还设置有用于进行螺纹固定的螺纹孔557。因此,将外部母线553配置成使螺纹孔557与负极端子母线525的螺纹孔527位置对齐,并将螺丝559与垫片560一起紧固在嵌入螺母549,由此,电连接外部母线553和负极端子母线525。对于正极端子母线551也同样地进行连接。另外,虽然在图33中省略了图示,但外部母线553的另一端与别的电容器单元561连接。由此,可以连接更多的电容器单元561。
相邻的蓄电元件511插入了上壳体543和下壳体531时,具有间隙。由此,母线521的平坦部相应于间隙的量而变长,因此,母线521的位置调整变得容易。其结果,在用抵接部547压入了蓄电元件511时,可以容易地调整母线521的位置,因此,可以降低由其他的蓄电元件511的母线521所产生的压制(压住)等的影响,可以更加独立地固定各个蓄电元件511。另外,如图32所示,若在母线521设置弯曲部523,可进一步吸收由其他的蓄电元件511的母线521所产生的压制等的影响。另外,该弯曲部523与弯曲部555同样具有吸收在固定了母线521时的振动、热膨胀等所引起的应力的作用。
图34是表示本发明的实施方式8中的电容器单元的剖视图。在图34中表示图33的用虚线表示的部分的剖视图。在图34中,当用固定螺丝541将上壳体543紧固于固定杆537时,由抵接部547压下蓄电元件511的端面周围部513的一部分。由此,蓄电元件511的底部529压下弹性部535而被固定。此时的弹性部535的位移幅度比蓄电元件511的高度误差大。由此,以抵接部547为基准,即使在蓄电元件511的高度上存在误差,也可以通过弹性部535的位移量的变化来吸收误差。因此,可以可靠地固定所有的蓄电元件511,降低对焊接连接部分、母线521的车辆振动应力,得到高可靠性。
另外,虽然未图示,但与实施方式1~7同样地通过做成在母线521、负极端子母线525、正极端子母线551设置端子部、并与电路基板电连接的结构,实现电容器单元的小型轻量化。
通过以上的结构、动作,在使电容器单元的小型轻量化成为可能的基础上,由于弹性部535吸收蓄电元件511的高度误差,因此,降低由焊接连接部分的发热、母线521的变动所引起的应力疲劳,可以实现得到高可靠性的电容器单元。
另外,在实施方式8中做成用嵌入螺母549紧固螺丝559的结构。但是,也可以做成如下结构:将具有螺母抵接的内宽的螺母收容部以一体成形的方式设置于上壳体543的与螺纹孔527相对的位置,在螺母收容部收容螺母。这种情况下,螺母的角与螺母收容部的内宽部分的壁面抵接,因此,能够使得螺母不会空转地紧固螺丝559。还可以在正极端子母线551侧也设置与此相同的结构。
另外,虽然在本实施方式8中以蓄电元件511为圆柱形进行说明,但,蓄电元件511也可以是棱柱形。而且,对将双电层电容器用作为蓄电元件511的结构进行了说明,但是,其也可以是电化学电容器等其他的电容器、二次电池等。
另外,在本实施方式8中对将电容器单元适用于车辆的情况进行了说明,但不限于此,也可适用于一般的备用(应急用)辅助电源等。
(实施方式9)
以下,使用附图对本发明的实施方式9中的电容器单元的结构进行说明。另外,在本实施方式9中,对包括下述结构的电容器单元进行说明,即,该结构针对用下部母线连接第1蓄电元件和第2蓄电元件而构成的蓄电部,吸收第1蓄电元件和第2蓄电元件的高度误差而加以保持。
另外,在本实施方式9中,对车辆用的电容器单元的构成例进行说明。
图35是表示本发明的实施方式9中的电容器单元的蓄电部的分解立体图。在图35中,储存电力的圆柱形的蓄电元件由2种构成。第1蓄电元件611在内部被连接使得设置在圆柱形的两端的上部电极613和下部电极615分别为正极和负极。另一方面,第2蓄电元件617在内部被连接使得上部电极613和下部电极615分别为负极和正极。第1蓄电元件611和第2蓄电元件617都为例如直径3cm的双电层电容器。第1蓄电元件611和第2蓄电元件617的制作方法与一般的圆筒形电池相同。因此,在第1蓄电元件611和第2蓄电元件617的一方的端面(在图35中为上面)都通过敛缝工序形成有凸起的上端周围部619。第1蓄电元件611和第2蓄电元件617的有底圆筒部和上端部621为铝制。上端部621通过冲压成型形成有高度比上端周围部619高的半圆形的上部电极613。另外,在有底圆筒部和上端部621之间配置绝缘部件(未图示)而敛缝。
在上端部621在上部电极613以外除中心部分的位置设置有调节阀623。调节阀623是在填充在第1蓄电元件611、第2蓄电元件617的内部的电解液气化了之时放出该气化了的电解液的装置。由此,可以防止第1蓄电元件611和第2蓄电元件617的内压上升。
在第1蓄电元件611和第2蓄电元件617中,形成为调节阀623相对于上部电极613的位置互不相同。具体来说,在观察到上部电极613处于跟前位置时,第1蓄电元件611的调节阀623配置在上部电极613的左上位置,而第2蓄电元件617的调节阀623配置在上部电极613的右上位置。通过这样形成来对正极和负极的内部连接不同的第1蓄电元件611和第2蓄电元件617加以区别。而且,在沿水平方向横向配置完成后的电容器单元的情况下,可以配置成使全部的调节阀623为上侧,因此,可以避免电解液向调节阀623充满。
第1蓄电元件611和第2蓄电元件617的各下部电极615彼此借助平坦的椭圆板状金属的下部母线625电连接和机械连接。此时,为了缩短上部母线655(参照图36)的连接距离、降低内部电阻,将第1蓄电元件611的上部电极613和第2蓄电元件617的上部电极613配置在彼此相距最远的位置,连接下部母线625。另外,下部母线625做成板厚0.5mm的铝制,因此,为与下部电极615相同的金属制。通过这样做成同一金属可以良好地激光焊接两者。其结果,得到可靠的连接,并且,不会出现由于湿气形成局部电池的情况、提高防腐蚀性。另外,虽然只要是同一金属即可,也可以是其他金属,但是,由于双电层电容器的内部电极为铝制,所以,基于要将内部电极焊接接合于上部电极613、下部电极615,它们也做成铝制。因此,下部母线625也做成铝制。
另外,在图35的结构中在上部端621设置有调节阀623,因此,若将第1蓄电元件611、第2蓄电元件617配置成与图35上下颠倒,则电解液充满调节阀623,不能放出气化了的电解液。因此,做成将调节阀623配置于上方的结构。但,若是不需要调节阀623的蓄电元件结构,也可以做成用下部母线625连接第1蓄电元件611和第2蓄电元件617的上部电极613之间的结构。此时,上部电极613朝下。
采用这样的结构,借助下部母线625串联连接第1蓄电元件611和第2蓄电元件617。以下将借助下部母线625连接的一组第1蓄电元件611和第2蓄电元件617称为蓄电部627。
接着,对电容器单元的整体构成进行说明。
图36是表示本发明的实施方式9中的电容器单元的局部分解立体图。在图36中,将多个(在此为3组)的蓄电部627的下部629插入一体形成在树脂制的下壳体631的下部保持孔633。此时,为了顺利地收容蓄电部627,下部保持孔633的大小比蓄电部627的底面尺寸大例如0.1~0.2mm左右。另外,下部母线625为平坦形,以与第1蓄电元件611和第2蓄电元件617密接的方式连接,并且,下部保持孔633的底面如图6所示形成为平坦状。因此,将蓄电部627插入下部保持孔633时,蓄电部627高度方向的基准面为下部保持孔633的底面。
另外,下壳体631设置有多个(在图36中为5处)固定螺纹孔635。在固定螺纹孔635安装固定杆637。具体来说,在固定杆637的两端形成有阴螺纹,因此,通过固定螺纹孔635紧固(拧入)固定螺丝639来进行连接固定。此时,为了使固定螺丝639的头部不从下壳体631突出,例如将固定螺丝639做成埋头螺丝。由此,可牢固地固定下壳体631和上壳体641。
接着,对上壳体641进行说明。上壳体641与下壳体631同样为树脂制,固定蓄电部627。此时,还兼具吸收第1蓄电元件611和第2蓄电元件617的高度误差的功能。首先,为了固定蓄电部627的上部643,设置有上部保持孔645(图36的用虚线表示的圆筒形部分)。上部保持孔645与下部保持孔633形状不同,做成具有比第1蓄电元件611、第2蓄电元件617的直径大0.1~0.2mm的直径的独立的圆筒形。在此第1蓄电元件611、第2蓄电元件617的上部643插入。由此,上部电极613从设置在上壳体641的开口部647突出,因此,上部母线655变得容易连接。
另外,在上壳体641一体形成有悬臂梁状的弹性部649。弹性部649通过与各第1蓄电元件611和各第2蓄电元件617的上端部621的一部分抵接,来吸收第1蓄电元件611和第2蓄电元件617的高度误差。其详细内容将在后面说明。在本实施方式9中,相对于各第1蓄电元件611和各第2蓄电元件617分别设置有一处弹性部649。
图37是表示本发明的实施方式9中的电容器单元的从底部观察上壳体时的平面图。在图37中,在上壳体641形成有6个独立的上部保持孔645。在各上部保持孔645、除了开口部647和弹性部649之外,在各上部保持孔645的对接(对向)的圆周部分一体形成有肋651。肋651为三角锥形,并形成多处(图37中为四处)。因此,当将第1蓄电元件611、第2蓄电元件617的上部643插入上部保持孔645时,上端部621的一部分与弹性部649抵接,并且上端周围部619的一部分与肋651抵接。
使用图38、图39说明此时的详细情况。另外,在这些图中表示了第1蓄电元件611和第2蓄电元件617的高度的误差范围中最高的(图38、图39的左侧的第1蓄电元件611)和最低的(图38、图39的右侧的第2蓄电元件617)。
图38是表示本发明的实施方式9中的电容器单元的安装上壳体时的局部剖视图。即,将第1蓄电元件611、第2蓄电元件617的上部643插入上部保持孔645之前的局部剖视图。另外,剖面表示图36的四边形的虚线部分和图37的虚线部分。
蓄电部627的高度方向的基准面为下部保持孔633的底面,因此,第1蓄电元件611和第2蓄电元件617的高度误差表现在上部643。因此,高度误差必须由上壳体641吸收。具体来说是做成按如下方式来吸收的结构。
将上部643插入上部保持孔645时,如图38的箭头所示,首先,一体形成于弹性部649的弹性部前端653与上端部621抵接。弹性部前端653设置成从弹性部649突出。因此,弹性部649在上端部621的中心部分避开上部电极613,且尽可能地集中于靠近中心的部分并抵接。其结果,第1蓄电元件611、第2蓄电元件617可以在相对于下端的基准面大致垂直的方向受到弹性应力。其后,上端周围部619抵接于4处肋651。
图39是表示本发明的实施方式9中的电容器单元的局部剖视图。即,将上部643插入上部保持孔645之后的局部剖视图。在图39中,弹性部前端653由于与上端部621抵接而发生翘曲。其结果,可以吸收第1蓄电元件611、第2蓄电元件617的高度误差,并对下方施加应力、固定蓄电部627。此时,对于高度最高的第1蓄电元件611和高度最低的第2蓄电元件617,弹性部649的翘曲程度(位移幅度)不同。该不同吸收了高度的误差。另外,如图39所示的最大位移幅度是将具有最大高度误差的蓄电元件(在此为第1蓄电元件611)插入上部保持孔645时弹性部649位移所得的最大的幅度,因此,不再进一步位移。弹性部649的位移幅度构成为可以进行比多个第1蓄电元件611和第2蓄电元件617高度误差大的位移,因此,可以吸收所有的高度误差。
而且,上端周围部619与肋651抵接。肋651形成为三角锥形,因此,随着第1蓄电元件611、第2蓄电元件617推入上部保持孔645,自肋651的抵接部分起被压扁。其结果,不仅弹性部649连肋651也对第1蓄电元件611、第2蓄电元件617向下方施加应力。由这些应力更加牢固地保持蓄电部627。此时设为即使高度最低的右侧第2蓄电元件617插入上部保持孔645,肋651的前端也会稍微走形(压扁)的高度。即,肋651做成在高度误差范围内高度最低的第2蓄电元件617的上端周围部619的一部分能够抵接的高度。由此,即使高度最低的第2蓄电元件617也能可靠地与肋651抵接,因此,可以充分保持全部的蓄电部627,得到对抗车辆振动的高可靠性。
另外,弹性部649、肋651的大小、位置、数量等可根据保持的蓄电元件的大小、重量、进而振动条件等来适当改变。而且,弹性部649也可以以弹性部前端653位于上端部621的中心附近为条件沿斜向形成。另外,为了确保弹性部649、肋651的尺寸精度,与第1蓄电元件611、第2蓄电元件617可靠地抵接,优选是做成弹性部649、肋651与上壳体641一体成型的结构。另外,在图39中,上部母线655连接于上部电极613,其详细内容将在后面说明。
在此,在图36,在上壳体641,与下壳体631同样地设置有固定固定杆637的固定螺纹孔635。通过在此紧固固定螺丝639,最终牢固地固定上壳体641和下壳体631。另外,通过该组装,决定弹性部649的位移幅度、肋651的压扁量,可吸收高度误差且充分保持固定蓄电部627。另外,在图36中,在上壳体641的左端部埋入有嵌入螺母657。同样,虽然未图示,在上壳体641的右端部也埋入有嵌入螺母。
接着,对上部母线655的结构进行说明。上部母线655连接相邻的蓄电部627的上部电极613彼此。在本实施方式9的电容器单元中,使用了2个上部母线655。在此,上部母线655,为了与上部电极613激光焊接接合,做成与上部电极613同样的金属(铝)制。板厚与下部母线625同样地做成0.5mm。另外,在上部母线655的中央部分通过冲压加工一体形成有弯曲部659。由此,能够降低施加在上部母线655的由热膨胀、振动所引起的应力,可得到与上部电极613连接的连接部分、上部母线655自身的高可靠性。而且,即使相邻的蓄电部627的高度在误差范围内不同,也可由弯曲部659吸收高度的误差。因此,使在上部电极613和上部母线655密接的状态下的激光焊接变为可能,提高可靠性。
另外,在由上部母线655和下部母线625连接的多个蓄电部627的最端部的上部电极613,由于没有相邻的蓄电部627,因此,连接用于进行与外部的配线的外部连接上部母线661。其被分别连接于图36中的左端部和右端部的上部电极613。外部连接上部母线661与上部母线655同样地为板厚0.5mm的铝制,也形成有弯曲部659。弯曲部659的作用与上部母线655的相同。另外,外部连接上部母线661为与外部电连接设置有螺纹孔663。螺纹孔663位于在将外部连接上部母线661连接于上部电极613时与嵌入螺母657相对的位置。
图40是表示本发明的实施方式9中的电容器单元的局部组装立体图。另外,图40的用四边形的虚线部分表示的剖视图相当于图39。在图40中,与向下部电极615连接下部母线625同样地用激光焊接上部母线655或外部连接上部母线661与上部电极613之间。用标记×表示激光焊接部位。虽然在图40中点状焊接多个点,但其也可是依次错开焊接位置进行线状焊接连接。这种情况下与点状时相比提高连接可靠性。另外,线状的激光焊接也可适用于下部母线625和下部电极615的连接。
为了与外部进行连接,在外部连接上部母线661安装外部母线671。具体来说,通过设置在外部母线671的外部母线孔673和螺纹孔663将螺丝675紧固于嵌入螺母657来进行电连接。此时,也可隔着垫片677。在这种情况下可减少螺丝675的松动。外部母线671做成板厚1mm的铜制。由此,外部母线671的内部电阻、外部母线671与外部连接上部母线661的接触电阻下降,所以,可以降低由发热所引起的损失。另外,虽然未图示,在图40的右端部的外部连接上部母线661也同样连接有外部母线。另外,也可以使用外部母线671连接多个电容器单元。在这种情况下,为了降低由热膨胀、振动而对外部母线671所施加的应力,优选是设置有外部母线弯曲部679的结构。
而且,虽然未图示,与实施方式1~7同样地做成在上部母线655、外部连接上部母线661等设置端子部、并与电路基板电连接的结构,由此,实现电容器单元的小型轻量化。
通过以上的结构、动作,在电容器单元的小型轻量化成为可能的基础上,弹性部649吸收蓄电部627的高度误差,并且,弹性部649和肋651向下部方向施加应力、牢固地保持固定蓄电部627,因此,降低由焊接连接部分的发热、和上部母线655、下部母线625的变动所引起的应力疲劳。由此,实现得到高可靠性的电容器单元。
另外,在本实施方式9中做成将螺丝675用嵌入螺母657紧固的结构。但是,其也可做成如下结构:将具有螺母抵接的内宽的螺母收容部以一体成形的方式设置于上壳体641的与螺纹孔663相对的位置,在螺母收容部收容螺母。这种情况下,螺母的角与螺母收容部的内宽部分的壁面抵接,因此,能够不会使得螺母空转地将螺丝675紧固。
另外,在本实施方式9中,以第1蓄电元件611和第二蓄电元件617为圆柱形进行了说明,但,第1蓄电元件611和第二蓄电元件617也可以是棱柱形。而且,对将双电层电容器用作为第1蓄电元件611和第二蓄电元件617的结构进行了说明,但是,第1蓄电元件611和第二蓄电元件617也可以是电化学电容器等其他的电容器、二次电池等。
另外,在本实施方式9中对将电容器单元适用于车辆的情况进行了说明,但不限于此,也可适用于一般的备用辅助电源等。
(实施方式10)
以下,使用附图对本发明的实施方式10中的电容器单元的结构进行说明。另外,在本实施方式10中,对含有连接多个由多个电容器和保持它们的上壳体及下壳体构成的电容器组件的结构的电容器单元进行说明。
图41是表示本发明的实施方式10中的电容器单元的电容器组件的局部分解立体图。在图41中,储存电力的电容器711为例如直径3cm的圆柱形的双电层电容器,其两端面设置有铝制的电极713。电极713构成为一方的端面为正极、另一方的端面为负极。电容器711以多个(例如10个)为1组形成电容器组件715。
接着,对电容器组件715的详细结构进行说明。多个(10个)电容器711的上端面插入并保持于上壳体717,下端面插入并保持于下壳体719。另外,上壳体717和下壳体719为树脂制,分别一体成型有可供电容器711插入的直径的保持孔(未图示)。在图41的例子中,为了插入10个电容器711,上述保持孔沿进深方向设置5个并设有两列(共计10个)。
在本实施方式10中,做成如下结构:保持于电容器组件715的电容器711以相邻的电容器711的电极713的极性相互正负不同的方式插入上壳体717和下壳体719的状态下,用内部母线连接电极713。因此,电容器组件715的电容器711全部被串联连接。
为了这样连接,上壳体717和下壳体719的保持孔形成为使电极713的一部分露出。用内部母线721连接相邻的露出了的电极713。此时,内部母线做成厚度0.5mm的铝制,因此可与同为铝制的电极713激光焊接。其结果,10个电容器711在电容器组件715的端部的电容器711(图41的最跟前的2个)的电极713之间被串联地焊接连接。
另外,铝制的引出电极723通过激光焊接分别连接于端部的电容器711的电极713。引出电极723做成L字形,在不与电极713焊接的面设置有用于固定外部母线731的螺纹孔725。而且,在引出电极723的设置螺纹孔725的面、即与外部母线接触的接触部分,设置有作为突起部的凹凸部727。凹凸部727的截面做成锯齿状的三角形,其高度为约0.2mm。这样的螺纹孔725、凹凸部727通过冲压引出电极723而一体成型。
在上壳体717,在与螺纹孔725相对的位置埋入有嵌入螺母729。由此,可以螺纹固定外部母线731与引出电极723。采用以上的结构,形成电容器组件715。
接着,对这样的电容器组件715的连接结构进行说明。
图42A是表示本发明的实施方式10中的电容器单元的外部母线的连接的立体图。图42B是表示本发明的实施方式10中的电容器单元的外部母线的与引出电极接触的接触面侧的立体图。在图42A、42B中,标记×是表示内部母线721、引出电极723相对于电极713的焊接部位,在本实施方式10中,通过将焊接部位线状地做成多点,提高连接部分的可靠性。
相邻的电容器组件715通过在各自的引出电极723安装外部母线731而连接。此时,如图42B所示,在外部母线731的与引出电极723接触的接触部分一体成型有与引出电极723相同形状的凹凸部733。因此,当外部母线731与引出电极723接触时,凹凸部727、733相互嵌合。由此,两者接触面积增加,所以接触电阻下降,从而可减少在接触部分的发热。另外,外部母线731为厚度1mm的铜制,因此,也可以减小外部母线731自身的内部电阻,有助于进一步地减少发热。
凹凸部727、733在水平方向上形成为槽形。在此,在纵向放置电容器711的状态下将电容器组件715搭载于车辆的情况下,车辆使用时电容器711所受到的振动方向为图42的上下方向。因此,为了减少由该上下方向的振动所产生的引出电极723和外部母线731的上下方向的偏移,使槽相对于振动方向呈直角(垂直)。
如图42A所示,在外部母线731、在与引出电极723的螺纹孔725对应的位置(2处)设置螺纹孔735。另外,在外部母线731的一部分设置有弯曲部741。在本实施方式10中,在作为将螺丝737固定时不会干涉的位置的母线731的中央部分设置有弯曲部741。由此,可以由弯曲部741吸收相邻的电容器组件715的位置偏移、由温度变化而产生的热膨胀、车辆振动所引起的位移,可以提高外部母线731的可靠性。另外,设置在外部母线731的凹凸部733、螺纹孔735和弯曲部741全部通过冲压加工形成。
接着,对外部母线731和引出电极723的连接固定方法进行说明。外部母线731与引出电极723配置成螺纹孔725、735位置对齐,且凹凸部727、733嵌合。其后,将螺丝737插入螺纹孔725、735,隔着外部母线731和引出电极723将螺丝737紧固于嵌入螺母729,由此,固定外部母线731和引出电极723。另外,螺丝737也可以隔着垫片743紧固。在这种情况下可减少由车辆振动所引起的螺丝737的松动。
图43是表示本发明的实施方式10中的电容器单元的完成时的局部立体图。在图43中,通过依次连接多个电容器组件715,可串联、并联、或串并联连接电容器组件715彼此,可以构成车辆用的再生系统所需的电力规格的电容器单元。
在此,对螺丝737的固定部分进行说明。
图44是表示本发明的实施方式10中的电容器单元的螺丝安装部分的剖视图。是从箭头方向观察图43的用虚线表示的部分时的剖视图。在图44中,螺丝737经由垫片743、外部母线731、引出电极723紧固于嵌入螺母729,由此,电连接和机械连接外部母线731和引出电极723。此时,凹凸部727、733在嵌合的状态下由于螺丝737的紧固以啮合的方式被压缩。其结果,由于外部母线731为铜制,比铝制的引出电极723硬,因此,外部母线731的凹凸部733将引出电极723的凹凸部727压缩、局部变形。由此,进行更为牢固的连接,并进一步降低接触电阻。
图45A是表示本发明的实施方式10中的电容器单元的设置了三角锥形突起部的外部母线的立体图。图45B是表示本发明的实施方式10中的电容器单元的设置了圆弧形突起部的外部母线的立体图。虽然在本实施方式10中,将突起部作为凹凸部727、733形成,但其也可以如图45A、45B所示那样、做成至少在外部母线731的螺纹孔735的周围部分一体形成的突起部751。在这种情况下,引出电极723可以为平坦状,也可以设置同样的突起部。突起部751的形状在图45A中为三角锥形、在图45B中为圆弧形。均可通过紧固螺丝737,将突起部751压入引出电极723。此时,由于应力集中于突起部751的前端,因此,突起部751一边被压扁,螺丝737一边被紧固。由此也可使引出电极723和外部母线731的接触电阻变小,可以减少发热。另外,虽然在图45A中突起部751做成三角锥形,但其也可以为其他的棱锥形、圆锥形。
在此,虽然未图示,但与实施方式1~7同样地,通过做成在内部母线721、引出电极723设置端子部、与电路基板电连接的结构,实现电容器单元的小型轻量化。此时,若做成相对于多个电容器组件715连接一块电路基板的结构,与在各电容器组件715设置电路基板相比,可使结构简单。
采用以上的结构,与实施方式1~7同样地使电容器单元的小型轻量化成为可能的基础上,通过在电容器组件715内用内部母线721焊接连接所有的电容器711可以降低接触电阻。另外,电容器组件715之间的连接,通过以用螺丝737将设置了凹凸部733的外部母线731嵌合于引出电极723的凹凸部727的方式进行连接,可以降低接触电阻,因此,实现减少了发热的高可靠电容器单元。
另外,虽然在图41、图42A、图42B、图43所示的本实施方式10的电容器711中省略了,但是,也可以使用设置有调节阀的电容器,该调节阀在填充于电容器711内部的电解液气化了之时将该气化了的电解液放出到外部使得内压不会变高。此时,为了不妨碍调节阀的动作,必须在电极713上,在没有被内部母线721、引出电极723覆盖的部分配置调节阀。
另外,在本实施方式10中,将引出电极723焊接连接于电容器组件715的端部的电容器711(图41中跟前的2个电容器711)的电极713。但是,也可以做成不经由引出电极723而将外部母线731直接连接于电极713的结构。在这种情况下,不需要引出电极723、嵌入螺母729,结构上变得简单。但是,由于必须在电极713上形成紧固螺丝737的阴螺纹部分,因此,电极713的厚度变厚。另外,在外部母线731设置凹凸部733的情况下,需要也在电极713的表面设置凹凸部727。
另外,在本实施方式10中,做成将螺丝737用嵌入螺母729紧固的结构。但是,如用图46的虚线所示,也可以做成如下结构:将具有螺母753抵接的内宽的螺母收容部755以一体成形的方式设置在上壳体717的与螺纹孔725相对的位置,在螺母收容部755收容螺母753。在这种情况下,螺母753的角与螺母收容部755的内宽部分的壁面抵接,因此,能够使得螺母753不会空转地将螺丝737紧固。
另外,虽然本实施方式10的电容器组件715中用内部母线721将全部电容器711串联地焊接连接,但其也可是并联、串并联连接。
另外,在实施方式10中,对于将电容器单元适用于用于混合动力车、怠速停止车的车辆的再生系统的情况进行了说明。但是,不限于此,也可适用于电动动力转向、电动增压器等的短时间消耗大电流的各系统的车辆用辅助电源、或一般的备用辅助电源等。
工业应用前景
本发明所涉及的电容器单元,通过在连接各电容器之间的母线的平坦部所具有的导电部,可用一块电路基板测定并控制各电容器的两端电压值。其结果,电容器单元的小型轻量化变为可能,因此,可有效地作为特别是用作车辆用的辅助电源的电容器单元等来使用。

Claims (1)

1.一种电容器单元,具有多个蓄电元件、母线、下壳体和上壳体,
该多个蓄电元件具有柱形状,作为电极具有设置在上述柱形状的一方的端面的端面电极和设置在侧面的侧面电极,
该母线,焊接连接于在排列多个上述蓄电元件将其相互电连接且机械连接时多个上述蓄电元件中的、除了具有成为最高电压值或最低电压值的任一方的上述侧面电极的上述蓄电元件之外其他的上述蓄电元件的上述侧面电极,并且一部分与相邻的上述蓄电元件的上述端面电极焊接连接,
该下壳体供上述蓄电元件的底部插入、并且通过一体形成设置有与上述底部抵接的至少一个弹性部,
该上壳体供上述蓄电元件的上部插入,并且设置有与具有上述端面电极的上述端面的周围的一部分抵接的抵接部;
上述弹性部的位移幅度比多个上述蓄电元件的高度误差大。
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