CN1842882B - 电容器和制造电容器的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电容器,其克服以下问题:当多个电容器相连时,因为阳极和阴极通过相反端引出,需要较大连接空间,因此难以使电容器小型化。该电容器也允许简便的电性和机械连接,从而减少连接空间和不必要的电阻。该电容器的结构如下:电容器元件(2)封闭于机械外壳(3)中,该机械外壳(3)的开口由端板(4)加以密封。端片(5)插入成型到端板(4)中,该端片(5)包括待连接到电容器元件(2)的第一电极的肋条(5b)和端子(5a)。第二电极连接到金属外壳(3)的内底面。阳极或阴极中的一个通过端子(5a)引出,且剩余的一个通过金属外壳(3)引出,因此预计电阻较低。当多个电容器(1)连接在一起时,使连接空间减少一半,因此达到小型化。

Description

电容器和制造电容器的方法
技术领域
本发明涉及用于混合车和燃料电池车(fuel-cell powered vehicle)的电池再生的电容器,或用于存储能量目的的电容器,且本发明也涉及制造该电容器的方法。
背景技术
图23显示出对用于类似于前述应用的常规电容器的结构进行说明的截面图。通过卷绕以下部件(member)形成电容器元件20:形成于由铝箔制成的集电层上的极化电极层中的一对电极,配置于该对电极之间的隔离层,且该对电极的每一电极在相反方向上突出。具体而言,在图23中,在相反方向突出的该对电极的第一电极的一端接触金属外壳21的内底面,且该对电极的第二电极的一端接触由铝制成的盖体22的一个表面。
从前面观察图23,阳极和阴极从顶部和底部引出,也就是电容器元件20的各个端面。电容器元件20和驱动电解液(未图示)封闭于由铝制成的金属外壳21中,金属外壳21的底面具有用于外部连接的阴极端21a。靠近电容器元件20的阴极的端面通过激光焊接而电性地且机械地连接到金属外壳21的内底面。
常规电容器包括由铝制成的盖体22,且盖体22具有用于外部连接的阳极端22a。靠近电容器元件20的阳极的端面通过激光焊接而电性地且机械地连接到盖体22的内表面。绝缘部件配置于盖体22的边缘与金属外壳21的开口23之间,且此三个元件卷曲在一起用于密封。
如上文所讨论,常规电容器具有沿金属外壳21的中心轴方向(当从前面观察图23时沿垂直方向)的阳极端22a和阴极端21a,且该两端都用于连接到外部装置。使用连接阳极端22a到阴极端21a的称为汇流条的连接部件24(如图24中所示)可以将多个电容器连接在一起,从而形成车载后备电源中所使用的电容器组。
在,例如,未经审查的日本专利公开第2000-315632号中揭示了与本发明有关的现有技术。
使用常规电容器作为如图24中所示的由多个连接在一起的电容器形成的电容器组,使阳极电极端22a连接到阴极电极端21a,且此时,各个端子在彼此相反的方向上引出。如前文所述,称为汇流条的绝缘部件24将阳极端22a和阴极端21a连接在一起。这是繁重的工作,且必须在两端都预备连接空间h1和h2,因此需要意想不到的大安装空间。结果,不可能使电容器组小型化。
阳极端和阴极端可在相同方向上引出以便克服前述问题。举例来说,在由铝箔制成的集电层上形成极化电极层。在这种构造中,引线部件连接一对电极以便将其分别引导到外部,且卷绕该对电极,使得阳极电极和阴极电极可在相同方向上引出。然而,电极从带状长电极的一点(或多个点)引出,因此阻抗成分(resisting component)变得大于称为端面集电的结构的阻抗成分,意即,电极从电容器元件20的整个端面引出。这个方法因此不总是对通过将多个电容器连接在一起而形成的电容器组有益。
图25显示出说明常规电容器的另一结构的截面图。图26A、图26B、图26C和图26D分别显示这个电容器中使用的端板的结构,意即,它们是该板的表面的透视图、其内表面的透视图、沿线A-A得到的截面图,和沿图26B中的线B-B得到的截面图。在图25和图26A-26D中,中空部分40a配置于电容器元件40的中心周围。尽管在附图中没有显示,电容器元件40包括形成于由铝箔制成的集电层上的极化电极层中的一对电极,意即阳极和阴极。该阳极和该阴极在相反方向上彼此偏移,且隔离层配置于其间,且此三个元件卷绕在一起(未图示)。阳极和阴极分别通过电容器元件40的任一个端面(从前面观察图25,从顶部和底部)引出。
电容器元件40和驱动电解液(未图示)封闭于由铝制成的封闭的圆柱形金属外壳41中。突起41a与外壳41的内底面形成为一体,使得其装配于电容器元件40的中空部分40a中。将突起41a装配于中空部分40a中,随后通过激光焊接将阴极侧上的电容器元件40的端面电性地且机械地连接到外壳41的内底面。
用于外部连接的阳极电极42a与由铝制成的板42的表面上的端板42形成为整体。在阳极侧上的电容器40的端面上,形成连接部件42b,还提供有装配于电容器元件40的中空部分40a中的突起42c和安全阀安装孔42d,所述安全阀安装孔42d也充当电解液注入口。电容器元件40的阳极侧上的端面通过激光焊接而机械地且电性地连接到连接部分42b。在端板42的边缘上,金属外壳41的开口与密封橡胶43卷曲在一起以密封开口。
前述常规电容器允许引出通过端板42引出用于外部连接的阳极端42a,且通过金属外壳41引出阴极端子。多个电容器的连接形成用作车载后备电源的电容器组。
图27显示出说明这种常规电容器的另一结构的截面图。这种电容器具有带状阴极端44a,其将用于外部连接且与金属外壳44的底板形成为整体。将用于外部连接的阳极端45a延伸到配置于顶部上的端板45的外边缘。板45的边缘和金属外壳44的开口与介于其间的绝缘部件(未图示)卷曲在一起以用于密封。这通常称为双卷曲过程。除前述结构外,其它结构与图25中所示的电容器相比保持不变。
然而,由于端板42(或端板45)的结构,常规电容器难以实现小型化。换句话说,如图26D所示,在常规端板42中,金属外壳41的开口端与位于开口端和端板42的外边缘之间的密封橡胶43卷曲在一起,使得外边缘暴露在外部。待密封的顶侧称为参考面,多个连接部分42b从所述参考面下陷,且下陷的连接部分在径向上提供。前述连接部被连接到阳极侧的电容器元件40的端面。阳极侧上的电容器元件40的端面与卷曲处理后的金属外壳41的顶端之间的高度,变为电容器的总高度中不可忽略的量。更明确地说,该高度为从参考面到连接部分42b的距离(等于下陷深度)以及密封橡胶和金属外壳41两者经处理部分的高度的和。
近年来,已要求使电容器小型化且又具有更大的电容,因此在电容器的高度有限的环境中不可能允许电容器元件40的更大高度。结果,增加电容器的电容且降低其电阻就极其困难。
本发明解决前述问题,且旨在提供可被小型化、又增加电容且降低电阻的电容器。本发明也提供制造该电容器的方法。
发明内容
本发明提供一种电容器,在该电容器中,电容器元件和驱动电解液一起容纳于金属外壳中,且金属外壳的开口用端板加以封闭。该端板包含以下元件:
肋条,其连接到电容器元件的相反方向上设置的电极中的一个;和
端片,其具有用于连接到外部装置的端部,
其中肋条和端片是利用绝缘树脂插入成型而得到。
配置于电容器元件的相反方向上的电极的第一电极连接到形成于端板上的端片的肋条,且第二电极连接到金属外壳的内底面。这个结构允许阳极或阴极的任一个通过端板上用于连接到外部装置的端部引出,且通过金属外壳引出剩余的一个,意即阴极或阳极。
前述构造允许不使用引线部件而直接经由元件的端面从电容器元件引出阳极和阴极,因此可期望得到更低的电阻。阳极和阴极可从提供到端板的端部和金属外壳引出到外部,因此当多个电容器连接在一起以形成电容器组时,可使各个电容器之间的连接空间减少一半。结果,可轻而易举地使电容器组小型化。
存在本发明的另一种电容器来解决前述的问题。这种电容器包含以下元件:
电容器元件,其包括定位于相反方向上的阳极和阴极;
金属外壳,在其内底面处连接到电容器元件的电极的第一电极;和
端板,其内表面连接到电容器元件的第二电极。
金属外壳的开口用此端板加以封闭。端板在其称为参考面的内表面处连接到第二电极。参考面朝着表面侧升高,使边缘和从边缘到中心展开的多个带状连接部分保持不变,且将用于连接到外部装置的端部提供到表面侧的中心。
前述结构允许端板构造如下:参考面,其为端板的内表面且连接到电容器元件的一个电极,朝着表面侧升高,使边缘和从边缘朝着中心展开的多个带状连接部分保持不变。由于参考面为连接到电容器元件的连接部分,从电容器元件在阳极侧的端面到经卷曲处理后的金属外壳的顶端的高度可显著降低。因此相同高度的电容器可容纳比常规电容器元件更高的本发明的电容器元件。结果,本发明同时产生如更大电容和更低电阻的优点。
本发明的另一电容器容纳电容器元件和驱动电解液,且放置在电容器元件的相反方向上的电极的任何一个连接到内底面。此电容器也包括以下元件:
封闭端圆柱形金属外壳,其环形边缘受挤压加工而具有V形截面,且此挤压加工从外部压下电容器元件的电极端面的边缘;和
端板,其内表面连接到位于相反方向上的两电极的另一个电极,从而封闭金属外壳的开口。此电容器还包括第一绝缘环和由橡胶制成的密封环。此第一绝缘环装配于金属外壳的冲压成形部的顶端处,且放置于端板的外壁与金属外壳内表面之间。第一绝缘环延伸到端板的内壁的部分。密封环装配到端板的表面的外边缘,且通过卷曲金属外壳的开口的一端而密封金属外壳。在此电容器中,配置环形绝缘片以使其从位于电容器元件的端板侧端面的边缘延伸到电容器元件的外壁的部分,该外壁从该边缘延伸。存在另一种绝缘方法:使金属外壳的内壁的一部分绝缘,其中此部分紧密地面对至少电容器元件的端板处端面的边缘和从边缘延伸的外壁的部分。
如上文所讨论,由于绝缘部件配置于电容器元件阳极侧上的端面的边缘与金属外壳的内壁之间,本发明的电容器可防止电短路。结果,可有利地获得电性能极好的电容器(未图示)。
本发明的另一电容器包括电容器元件,该电容器元件具有以下结构:形成在金属箔制成的集电层上的极化电极内的一对电极,即阳极和阴极,与放置于阳极和阴极之间的隔离层卷绕在一起,且阳极与阴极定位相反。该电容器元件和驱动电解液容纳于封闭的金属外壳中,该金属外壳内底面连接到在电容器元件中彼此定位相反的电极中的第一电极。该电容器也包括端板,其内表面连接到彼此定位相反的电极中的第二电极,且端板封闭金属外壳的开口。因此电容器元件的第一电极通过金属外壳引出,且第二电极通过端板上的用于外部连接的端部引出。将两个这种电容器作为一个单元,使得不同极性彼此相邻,且用连接板将这一个单元电性地且机械地连接到类似单元。
如上文所讨论,本发明的电容器不使用引线部件而直接从电容器元件的端面引出其阳极和阴极,从而降低电阻。阳极和阴极可从置于端板上的端部和金属外壳引出到外部,因此当电容器连接在一起以形成电容器组时,可使各个电容器之间的连接空间减少一半。结果,可轻而易举地使电容器组小型化。
附图说明
图1显示出对根据本发明的第一实施例的电容器的结构进行说明的截面图。
图2显示出图1中所示电容器中将使用的端板的俯视图。
图3显示出相同电容器中将使用的端板的截面图。
图4显示出插入成型于相同端板中的端片的俯视图。
图5显示出对根据本发明的第二实施例的电容器组的结构进行说明的正视图。
图6A显示出在根据本发明的第三实施例的电容器的阳极连接到连接部件前,对其重要部分的结构进行说明的截面图。
图6B显示出在根据本发明的第三实施例的电容器的阳极连接到连接部件后,其重要部分的截面图。
图7显示出对根据本发明的第三实施例的端片的重要部分的结构进行说明的截面图。
图8显示出对根据本发明的第六实施例的电容器的结构进行说明的截面图。
图9A显示出图8中所示电容器中将使用的端板的表面的透视图。
图9B显示出端板的内表面的透视图。
图9C显示出沿图9B的线A-A得到的截面图。
图9D显示出沿图9B的线B-B得到的截面图。
图10显示出图9A中所示的电容器和用于比较目的的常规电容器的截面图。
图11显示出对根据本发明的第七实施例的电容器进行说明的截面图。
图12显示出对图11中所示电容器中将使用的端板的结构进行说明的截面图。
图13显示出图11中所示的电容器和用于比较目的的常规电容器的截面图。
图14A显示出对根据本发明的第八实施例的多个彼此连接的电容器进行说明的截面图。
图14B显示出图14A的经放大的重要部分的截面图。
图15显示出对根据本发明的第九实施例的电容器进行说明的截面图。
图16显示出图15的重要部分的截面图。
图17显示出对根据本发明的第十实施例的电容器的重要部分的结构进行说明的截面图。
图18显示出对根据本发明的第十一实施例的电容器的重要部分的结构进行说明的截面图。
图19显示出对根据本发明的第十二实施例的电容器的重要部分的结构进行说明的截面图。
图20A显示出对根据本发明的第十三实施例的电容器的结构进行说明的正视截面图。
图20B显示出根据第十三实施例的电容器的底视图。
图21显示出对根据本发明的第十四实施例的电容器中将使用的连接板的结构进行说明的俯视图。
图22显示出对根据本发明的第十五实施例的电容器的结构进行说明的正视截面图。
图23显示出说明常规电容器的结构的截面图。
图24显示出由多个彼此连接的常规电容器形成的电容器组的正视图。
图25显示出说明常规电容器的另一结构的截面图。
图26A显示出常规电容器中将使用的端板的表面的透视图。
图26B显示出常规电容器的端板的内表面的透视图。
图26C显示出沿图26B的线A-A得到的截面图。
图26D显示出沿图26B的线B-B得到的截面图。
图27显示出说明常规电容器的另一结构的截面图。
附图标记说明
1,8,81A,81B电容器
2,12,31,51,82电容器元件
3,32,36,52,58,83金属外壳
3a,4a,32a,33c,33f,37c,38c,52a,53b,83a,84b突起
3b,5b肋条
4,33,37,38,53,84端板
4b,33h安全阀安装孔
5端片
5a,9a,84a端子
6,35,86密封橡胶
7绝缘层
10,11连接部件
13a,13b集电层
14a,14b极化电极层
15阳极
16阴极
17隔离层
18铜焊
19铝焊料
21a,36a,44a阴极端子
22a,42a,45a,53a,33d,37d,38d阳极端子
31a,51a,82a,中空部分
33a,37a边缘
33b,37b,38b连接部分
33e台阶
33g旋转止动器
34,85绝缘部件
37e上升部分
52b,58a冲压成形部
54第一绝缘环
55绝缘片
56,60密封环
57,59第二绝缘环
83b凹槽
87,88连接板
87a焊接迹线
88a凹口
88b线性部分
89热缩树脂膜
具体实施方式
实施例1
图1显示出对根据本发明的第一实施例的电容器的结构进行说明的截面图。图2显示出电容器中将使用的端板的俯视图。图3显示出所述端板的截面图。图4显示出插入成型于端板中的端片的俯视图。在图1到图4中,电容器1包括电容器元件2,其具有一对形成极化电极层的电极(未图示),该极化电极层的主要成分为活性碳和粘合剂。极化电极层形成于由铝箔制成的集电层上,使得集电层自身暴露其一个端部。通过卷绕集电层的暴露部分以使得该暴露部分面向相反方向设置且将隔离层(未图示)配置于面向相反方向的暴露部分之间,形成该电极对。从前面看,该电极对的阳极和阴极放置于图1中所示的电容器的顶部和底部。
电容器1包括由铝制成的封闭圆柱形金属外壳3,且外壳3容纳电容器元件2和驱动电解液(driving electrolyte)(未图示)。金属外壳3在其内底面的中心上具有突起3a,且突起3a插入中空部分,即,电容器元件2的辊的空心部分,使得电容器元件2定位。金属外壳3也具有从内底面部分地突出的肋条3b,且肋条3b通过如激光焊接、金属喷镀(metalspraying)或铜焊(brazing)的接合方法机械且电性地连接到电容器元件2在阴极一侧的端面。
图2显示出端板4的俯视图,该端板4是使用绝缘树脂(苯酚或PPS)制成的铝制插入成型端片5而形成。端片5包括用于外部连接的端部5a。端板4包括安全阀安装孔4b,其也用作驱动电解液(未图示)的注入口。在灌注电解液后,才安装安全阀。如图3所示,端板4在其下侧的中心处具有突起4a,且突起4a插入中空部分,该中空部分是电容器元件2的辊的空心。
端片5也具有部分地向下突出的肋条5b,即槽形肋条,沿径向设置。肋条5b的顶部与电容器元件2在阳极侧的端面相接触,且通过激光焊接接触部分以达到机械及电性接合。结果,阳极可通过端部5a引出。
环形密封橡胶6(参看图1)提供到端板4的上表面的边缘,且橡胶6与端板4一起装配于金属外壳3的开口中。随后开口的附近经历冲压成形加工,且开口的端部被卷曲用于密封。在卷曲过程中,外壳3的开口的端部夹住橡胶6,可以更可靠地密封开口。
在对开口附近进行冲压成形加工并卷曲开口以便密封外壳3的时候,外壳3的外壁在其上部被推向中心,使得端板4和外壳3在此过程中彼此牢固地接触。结果,可防止驱动电解液泄漏到外部,且使外壳3保持高度密封。
在外壳3的开口端内部设置的绝缘层7可防止电解液由于毛细现象而慢慢上升并对密封橡胶6起反作用,因此绝缘层7防止了橡胶6变劣。
如上文所述,根据第一实施例的电容器1允许电容器元件2在阳极侧的端面连接到端板4的端片5的肋条5b(通常,称为“端面集电”)。这种结构允许在阳极侧的端面连接到端板4上的用于外部连接日端部5a,且在阴极侧的另一端面连接到金属外壳3的内底面(通常,称为“端面集电”)。可通过“端面集电”的方法将电容器元件2的阳极和阴极引出。由于阳极经由端片5以最小距离连接到端部5a,减少了不必要的电阻,且因此可获得具有更低电阻的电容器1。
可通过端板4上的端部5a和金属外壳3引出阳极和阴极。当多个电容器彼此连接以形成电容器组时,这种结构同时解决了以下两个常规的不便:繁重的联合工作,因为各个端部在相对的方向上引出;由于两端都需要各自的接合空间所以需要大的安装空间,这导致不能使电容器组小型化。
在本第一实施例中,电容器元件2的阳极经由配置于端板4上的端片5连接到端部5a,且阴极连接到金属外壳3。然而,本发明并不限于这种结构,举例来说,阳极和阴极可放置成与上文所述相反的方式。
在本第一实施例中,以圆柱形电容器1为示例;然而,本发明并不限于这种结构,举例来说,电容器1可为椭圆形电容器或角形电容器。
配置多个肋条5b以将端板4上的端片5激光焊接到电容器元件2在阳极侧的端面;然而,本发明并不限于这种结构,举例来说,一个肋条5b可行,或没有肋条5b也可行。
实施例2
第二实施例提出将多个依照第一实施例的电容器彼此连接而形成的电容器组。与在第一实施例中使用的那些元件类似的元件具有相同附图标记,且省略对其的说明,而参考图5在下文中仅仅说明不同的部分。
图5显示出对根据本发明的第二实施例的电容器组的结构进行说明的正视图。电容器1与根据第一实施例的电容器具有相同结构,且包括连接到电容器元件(未图示)的阳极的端部5a。电容器1与具有连接到电容器元件的阴极的端部9a的电容器8相邻。
电容器1从端部5a引出阳极且从其金属外壳引出阴极。电容器8从其金属外壳引出其阳极且从端部9a引出其阴极。两种电容器1和8的金属外壳通过连接部件10串联连接。电容器1和8的端部5a和9a通过连接部件11串联连接。最好通过焊接或导电粘合剂来连接连接部件10,且最好通过螺接(screwing)来连接连接部件11。
如上文所讨论,第二实施例证明,配备了其阳极和阴极以不同方式引出的两种电容器1和8,且很容易地通过连接部件10和11将两电容器串联连接,使电容加倍。串联连接的两种电容器从端部5a和9a引出阳极和阴极,使得它们可在相同方向上引出。结果,当连接多个电容器1和8以形成电容器组时,可使各个电容器之间的接合空间减少一半。
实施例3
第三实施例提出与第一实施例的电容器元件阳极和阴极连接方法部分不同。除这点以外,其它结构与实施例1保持不变,因此与实施例1中的那些元件类似的元件具有相同附图标记且此处省略其说明。下文参看图6和图7说明与实施例1不同的元件。
图6A和图6B显示出对根据本发明的第三实施例的电容器的重要部分的结构进行说明的截面图。电容器元件12由以下元件组成:
阳极15,其具有由铝箔制成的集电层13a表面上形成的极化电极层14a;
阴极16,其具有由铝箔制成的集电层13b表面上形成的极化电极层14b;和
隔离层17,其放置于阳极15与阴极16之间,
其中每个阳极15与每个阴极16在相对方向上彼此偏移,且此三个元件卷绕在一起。
图6A和图6B是阳极的端面放大图。
插入成型于端板4中的端片5具有槽形肋条5b,其外面被铜焊部件(brazing member)18所覆盖。在本第三实施例中,使用铝焊料作为铜焊部件18。第三实施例中所使用的铝焊料主要由铝和硅构成,且其熔点为586±6℃。然而,本发明并不限于这种材料。如图6A中所示,电容器元件12在阳极侧的端面与设置在肋条5b上的铜焊部件18相接触,随后通过激光焊接该端面和该铜焊部件,使得电容器元件12的阳极可连接到肋条5b。
因此,当形成具有肋条5b的端片5的铝与形成集电层13a的铝通过激光焊接到一起时,铜焊件部18介于其间。这种方法允许铜焊部件18早期熔化,其熔点低于铝的熔点,所以如图6B中所示,集电层13a由已融化的铜焊部件18所包裹。阳极侧的端面紧密地粘合到铜焊部件18,因此增强了接合强度,其有利地增加了对振动的抵抗效果。
将这个铜焊部件18应用到肋条5b与电容器元件12之间的方法是:例如将电容器元件12的阳极侧的端面浸入铜焊部件18中,或将铜焊件18粘到形成于端片5上的肋条5b的外表面上。存在另一方法,如图7中所示,即,包层法(cladding method),其在端片5上形成的肋条5b的外表面上形成铝焊料19。这种包层结构允许铝焊料19仅位于需要进行激光焊接的位置处,因此可大大改进接合准确度、接合可靠性和工作效率。
第三实施例使用介于电容器元件12在阳极侧的端面与形成于端片5上的肋条5b之间的铜焊部件18(或铝焊料19)来进行激光焊接。然而,本发明并不限于这种结构,这种结构也可用于将元件12在阴极侧的端面连接到金属外壳3的内底面。
实施例4
第四实施例提出根据第一实施例的电容器元件中的不同结构。其它方面与第一实施例保持不变,因此省略其详细说明且下文仅说明不同点。
用于该第四实施例中的电容器元件在集电层上具有其中形成电极的极化电极层,而不会暴露集电层的任何部分。该极化电极层中的一对电极被制成使得各个电极的每一端面在相反方向上突出。将隔离层放置于该电极对的电极之间,且将它们卷绕在一起。由于这样构造的电容器元件不具有集电层的暴露部分,集电层完全被极化电极层覆盖,这种结构可达到使电容器的小型化并增加电容的目的。虽然在第一实施例中所示的电容器元件的一端留有暴露部分,因为该暴露部分根本不会影响电容值。
在前文所讨论的第一实施例中,假设多个电极在量产中是一起制造的,必须按以下方式形成极化电极层以便将集电层的暴露部分留在一端上:暴露部分(意即,没有被极化电极层覆盖的部分)必须形成于长条集电层上的条带状图案中。这种配备需要对齐集电层的两面位置,因此使工作效率降低且又需要尺寸准确度。如在此第四实施例中所示,形成于集电层的整个面上的极化电极层可解决前述问题,意即,工作效率和尺寸准确度。
实施例5
第五实施例提出根据第一实施例的电容器元件中的不同结构。其它方面与第一实施例的电容器元件保持不变,因此省略其详细说明且下文仅说明不同点。
用于此第五实施例中的电容器元件被移除其形成于两个端面上的极化电极层。更明确地说,将电容器元件的两端面加热到180℃以上,随后机械地移除形成于两端面上的极化电极层。在此方法中,构成极化电极层的活性碳和粘合剂中,由于由CMC(carboxymethyl cellulose,羧甲基纤维素)形成的粘合剂热分解,因此活性碳的固持力弱化。结果,可轻而易举地移除活性碳。举例来说,使用刷子或砂轮机械地移除活性碳,使得铝箔制成的集电层暴露出来。这种方法避免了激光焊接时在端板和金属外壳的接合部分形成小孔等不便,因此增强了焊接强度且改进了可靠性。同时,粘合剂的气化增加了内部压力,其导致冲孔。这通常称为“气孔”,其也可通过本发明避免。
这里有移除形成于电容器元件的两端面上的极化电极层的另一种方法:用旋转砂轮机械地移除极化电极层与端板或金属外壳中至少一个相连接的连接部分。这种方法产生与前述方法类似的优点。
在实施例1到5中讨论的电容器不使用引线部件而直接通过元件的端面从电容器元件引出阳极和阴极,以期望低电阻。可分别通过端板的端部和金属外壳而引出阳极和阴极,因此当多个电容器彼此连接以形成电容器组时,可使各个电容器之间的接合空间减少一半。结果,可轻而易举地实现电容器组小型化的效果。
实施例6
图8显示出对根据本发明的第六实施例的电容器的结构进行说明的截面图。图9A、图9B、图9C和图9D分别显示出图8中所示的电容器中使用的端板表面的透视图、端板的内表面的透视图、沿图9B中的线A-A得到的截面图和沿图9B中的线B-B得到的截面图。
在图8和图9A-9D中,电容器元件31包括中空部分31a。在由铝箔制成的集电层上形成极化电极层,其中有一对电极,即阳极和阴极,使得阳极和阴极在相反的方向上彼此偏移,且隔离层位于阳极和阴极之间,随后将它们卷绕在一起,从而形成电容器元件31(未图示)。阳极和阴极分别通过电容器元件31的顶端面和底端面引出,意即,从前面观察,电极沿图8的垂直方向引出。
电容器元件31和驱动电解液容纳于由铝制成的封闭圆柱形金属外壳32中。突起32a与外壳32的内底面成一体,其嵌入中空部分31a中。电容器元件31在阴极侧的端面通过激光焊接而机械且电性地连接到外壳32的内底面。
由铝制成的端板33连接到电容器元件31在阳极侧的端面,并且也放置于金属外壳32的开口处用于密封。端板33内表面连接到电容器元件31的端面,该内表面称为参考面。此参考面的结构是:除外边缘33a和位于从边缘33a朝着中心的复数个带状连接部33b之外,其他部分朝着外面侧突出。边缘33a和连接部分33b保持不变。连接部分33b通过激光焊接而机械地且电性地连接到电容器元件31阳极侧的端面。
端板33内表面的中心处具有突起33c,使得突起33c可装配于电容器元件31的中空部分31a中。端板33在其外表面有带内螺纹的阳极端33d。阳极端33d用于连接到外部装置。端板33的表面的外边缘具有环形台阶33e和在环形台阶33e的中心处附近的环形突起33f。台阶33e和突起33f稳固地收纳稍后说明的密封橡胶。旋转止动器33g和安全阀安装孔33h,其也充当电解液的注入口,放置于端板33的表面上。在电容器元件31在阳极侧的端面上提供凹槽,装配于孔33h中的安全阀(未图示)以非接触方式位于该凹槽中。前述结构可避免意外的电短路,且也使电容器元件31小型化。
在图8中,提供到端板33的内部面的突起33c被装配于电容器元件31的中空部分31a中,且连接部分33b被激光焊接到元件31在阳极侧上的端面,完成机械性和电性的接合。端板33放置于金属外壳32的开口处,绝缘部件34介于其间,且密封橡胶35放置于端板33的边缘上。卷曲该开口的边缘,使得密封橡胶35可压接外壳32,从而密封金属外壳32。
根据第六实施例的这种构造的电容器允许其端板33的参考面连接到电容器元件31在阳极侧的端面。因此,可大大降低端面与加工后的金属外壳32的顶端之间的高度。因此,相同高度的电容器可容纳更高的电容器元件且同时获得如更大电容和更低电阻的优点。
图10清楚地显示通过本发明的第六实施例所获得的优点。图10将本发明的电容器与常规电容器进行比较。由于端板33的优点,本发明的电容器(从前面观察,在图10的右侧)在电容器元件31阳极侧的端面与加工后的金属外壳32的顶端之间具有较小高度H1。另一方面,常规电容器(从前面观察,在图10的左侧)具有较大高度H2,且如图10中所示,高度差为H2-H1=H3。
假设配备有相同高度的电容器,那么电容器元件31可高出H3=高度差,因此该电容器可增加电容且同时也降低电阻。以下的表1显示这种特性改进,且表1也显示根据第七实施例的电容器的特性。
表1
    实施例6     实施例7
    本发明     常规     本发明     常规
电容(%)     125     114     110     100
DCR(%)     80     88     91     100
如表1所述,根据第六实施例的电容器与有关于根据稍后说明的第七实施例的电容器的常规电容器相比,显示出电容增加25%而DCR(DC电阻)减少20%。第六实施例因此证明了很大改进。
在第六实施例中,配置于端板33的表面上的旋转止动器33g用于在将外螺纹(未图示)拧入配置于将被用于外部连接的阳极端33d上的内螺纹中时,阻止端板33旋转。在这个实施例中,使用凸出的止动器33g;然而,本发明并不限于此实例,且可使用凹陷的止动器。
在这个第六实施例中,配置于端板33的表面上且用于外部连接的阳极端33d形状类似具有内螺纹的突起;然而,本发明并不限于此实例,且在设计阶段中可考虑任何形状。
根据第六实施例的电容器元件31以如下方式形成:在形成于由铝箔制成的集电层上的极化电极层中配备有一对电极,即阳极和阴极,使得阳极和阴极在相反方向上彼此偏移,且隔离层位于阳极与阴极之间,随后将它们卷绕在一起,从而形成电容器元件31。然而,本发明并不限于此实例。形成电极的极化电极层,可形成在集电层上,使得集电层一端暴露,且放置一对阳极和阴极使得所述暴露部分彼此面向相反的方向,随后将隔离层插于其间再将其卷绕在一起。
这里有电容器元件的另一种结构:形成电极的极化电极层形成于整个集电层上而不暴露集电层任何部分,且放置一对阳极和阴极使得阳极和阴极在相反方向上彼此偏移,且阳极和阴极的各个端在相反方向上突出,随后将隔离层配置于它们之间,再将其卷绕在一起。
在此第六实施例中,电容器元件31的阳极通过端板33引出,且其阴极通过金属外壳32引出。然而,本发明并不限于此实例,且它们可以与上文所讨论方式相反的方式引出。
实施例7
第七实施例说明一种电容器,其端板和金属外壳与那些用于第六实施例中的端板和金属外壳相比在构造上发生了变化,且阳极和阴极的引出结构与第六实施例中实施的相应方法相比也发生了变化。其它结构与第六实施例的那些结构相比保持不变。因此,与用于第六实施例中的那些元件类似的元件具有相同附图标记,且这里省略其详细说明,下文参看图11到图13仅说明不同点。
图11显示出对根据本发明的第七实施例的电容器进行说明的截面图。图12显示出对该电容器中将使用的端板的结构进行说明的截面图。在图11和图12中,电容器元件31和驱动电解液(未图示)容纳于由铝制成且具有封闭端的圆柱形金属外壳36中。外壳36包括在外底面处的带状阴极端36a用于外部连接。阴极端36a与外壳36的外底面形成为一体。放置由铝制成的端板37,使得其连接到电容器元件31在阳极侧的端面且位于金属外壳36的开口处用于封闭。端板37在其内表面处连接到前述阳极侧的端面,该内表面称为参考面。除外边缘37a和位于从边缘37a到中心展开的多个带状连接部分37b之外,其他部分朝着外表面侧突出。连接部分37b通过激光焊接而机械地且电性地连接到电容器元件31在阳极侧的端面。端板37在其内表面的中心处具有突起37c,使得突起37c可装配于电容器元件31的中空部分31a中。那些结构与第六实施例中的相同。
端板37在其表面上具有带状阳极端37d用于外部连接,且其在边缘上具有环形上升部分37e和从上升部37e的顶端沿外径像边缘(brim)一样延伸的卷绕加工部分37f。上升部分37e和加工部分37f一体地形成。提供到端板37的内表面的突起37c装配于电容器元件31的中空部分31a中,且连接部分37b激光焊接到元件31在阳极侧的端面,以完成机械和电性的接合。端板37放置于金属外壳36的开口处,且卷绕加工部分37f的边缘和外壳36的开口与介于其间的绝缘部件(未图示),且紧紧地缠绕在一起,以实现双缠绕用于密封。
如此构造且根据第七实施例的电容器可缩短从电容器元件31在阳极侧的端面到已加工的金属外壳36的顶端的高度。这是与第六实施例相同的优点。因此相同高度的电容器可容纳更高的电容器元件且同时获得如更大电容和更低电阻的优点。
图13比较根据第七实施例的电容器与常规电容器(参看图27)以便清楚地说明第七实施例的优点。在图13中,由于端板37的优点,本发明的电容器(从前面观察,在图13的右侧)具有在电容器元件31的阳极侧的端面与金属外壳36的顶端之间的高度H11。另一方面,常规电容器(从前面观察,在图13的左侧)具有高度H12,且如图13所示,高度差为H12-H11=H13。
假设配备有相同高度的电容器,那么电容器元件31的高度可高出H13=高度差,因此该电容器可增加电容且同时也可降低电阻。那些优点与根据第六实施例的电容器的那些优点一起列在表1中。
如表1所述,根据第七实施例的电容器比常规电容器的那些电容(100%)和电阻(100%)增加10%的电容且降低9%的电阻,因此可获得很大优势。
实施例8
第八实施例改变了提供到根据前文所讨论的第六实施例的电容器的端板的阳极端的部分结构。其它结构与第六实施例的其它结构相比保持不变,因此与第六实施例的元件类似的元件具有相同附图标记,且这里省略其详细说明。下文参看图14仅详细说明不同点。
图14A显示出对多个根据本发明的第八实施例的彼此连接后电容器进行说明的截面图。图14B显示出对图14A的经放大的重要部分进行说明的截面图。图14A显示出端板38、连接部分38b、突起38c、用于外部连接的阳极端38d、通过使阳极端38d的尖端逐渐变细(taper)而形成的填塞部分38e,和连接杆39。
这样构造的电容器用于第八实施例中,其中多个电容器彼此连接。由于图14B放大了重要部分,连接杆39装配于提供到端板38的阳极端38d的填塞部分38e,使得填塞部分38e固定到连接杆39。多个电容器因此彼此连接。为更可靠的接合,激光焊接填塞部分38e的附近区域。与第六实施例所述的具有内螺纹的阳极端33d的结构相比,前述构造可降低电容器的高度。
实施例6-8中说明的电容器可大大缩短从电容器元件在阳极侧的端面到加工后的金属外壳的顶端的高度。假设配备有相同高度的电容器,那么根据这些实施例的电容器可容纳具有更大高度的电容器元件,因此可有利地增加电容且同时也降低电阻。因此根据那些实施例的电容器适用于需要具有大电容值的小型化电容器的应用。
实施例9
图15显示出对根据本发明的第九实施例的电容器进行说明的截面图。图16显示出图15的重要部分的截面图。在图15和图16中,电容器元件51包括中空部分51a和端面51b。在由铝箔制成的集电层上形成的极化电极层中配备有一对电极,即阳极和阴极,使得阳极和阴极在相反方向上彼此偏移,且隔离层(未图示)位于阳极与阴极之间,随后将它们卷绕在一起,从而形成电容器元件31。阳极和阴极分别从电容器元件51的两端,意即,从前面观察图15,从元件51的顶部和底部引出。
电容器元件51和驱动电解液(未图示)容纳于由铝制成且具有封闭端的圆柱形金属外壳52中。突起52a与外壳52的内底面一体地形成,以使其装配于元件51的中空部分51a中。突起52a嵌入元件51的中空部分51a,而插入金属外壳52里的电容器元件51在阴极侧上的端面通过激光焊接而机械地且电性地连接到外壳52的内底面。金属外壳52包括V形剖面的挤压加工部52b,该冲压成型从外部压下电容器元件51的顶端面的边缘。
由铝制成的端板53表面具有用于外部连接的阳极端53a。突起53b装配于电容器元件51的中空部分51a中。电容器元件51在阳极侧的端面通过激光焊接而电性地且机械地连接到端板53的内表面。
在环形的冲压成型部52b的顶端上,放置第一绝缘环54,其位于金属外壳52的内壁与端板53的外壁之间,且通向端子板53的内边缘一部分。这种结构使端板53与金属外壳52绝缘。
绝缘片55位于靠近端板53的电容器元件51的端面的边缘上且部分地通向其外壁。这种结构防止电容器元件51在阳极侧的端面的边缘接触金属外壳52的内壁,因此可避免它们之间的短路。
由绝缘橡胶制成的密封环56放置于端板53的表面边缘上,且金属外壳52的开口与环56卷曲在一起(通常称为“卷曲过程”),从而密封金属外壳52。
如上文所讨论,根据第九实施例的电容器使用位于电容器元件51的端面的边缘上且部分地通向元件51的外壁的绝缘片55。换句话说,绝缘片55放置于金属外壳52的内壁与电容器元件51在阳极侧上的端面的边缘之间,因此可避免意外的电短路。结果,可获得在电特性上优良的可靠电容器。
第一绝缘环54可由橡胶或树脂(PP、PPS)制成。当使用树脂时,其抗弯模数优选不小于500Mpa,以便保持环56的弹性正常。
在此第九实施例中,绝缘片55位于电容器元件51的端面的边缘上,且部分地通向其外壁。然而,本发明并不限于此实例。例如,至少可以对金属外壳52内壁进行绝缘处理,以获得与前述相同的效果,其中该内壁接近电容器元件51的端板53所在端面的边缘以及通向此边缘的外壁的一部分。
根据第九实施例的电容器元件51以如下方式形成:在铝箔制成的集电层上形成的极化电极层内配备一对电极,即,阳极和阴极,使得阳极和阴极彼此在相反的方向上偏移,且将隔离层插入该阳极和阴极之间,再将其卷绕,由此形成电容器元件51。这里有此构造的电容器元件的另一实例:形成电极的极化电极层在集电层上形成,使得集电层一端暴露,且放置一对阳极和阴极使得暴露部分彼此面向相反的方向,随后将隔离层介于其间再卷绕。这里还有电容器元件的另一种结构:形成电极的极化电极层形成于整个集电层上,而不暴露任何集电层,且放置一对阳极和阴极使得阳极和阴极在相反方向上彼此偏移,且阳极和阴极的各个端部在相反方向上突出,随后将隔离层放置于阳极和阴极之间再将其卷绕。
实施例10
第十实施例提出一种具有在电容器元件在阳极侧上的端面边缘与金属外壳的内表面之间的绝缘结构的电容器,且这种结构不同于第九实施例中说明的电容器的结构。其它结构与第九实施例的那些结构相比保持不变,因此与第九实施例的元件类似的元件具有相同的附图标记,且省略其详细说明。下文参看图17仅描述不同点。
图17显示出对根据本发明的第十实施例的电容器的重要部分的结构进行说明的截面图。在图17中,第二绝缘环57位于第一绝缘环54的底面与电容器元件51在阳极侧上的端面的边缘之间,且其外边缘接近金属外壳52的冲压成型部52b。
这种构造的电容器具有第二绝缘环57,其介于电容器元件51在阳极侧上的端面的边缘与金属外壳52的内表面之间,因此可避免意外的电短路。本第十实施例不需要在前文所讨论的第九实施例说明的绝缘片55或金属外壳52上的绝缘处理,就可提供可靠的电容器。
实施例11
第十一实施例提出一种具有绝缘结构的电容器,该绝缘结构在电容器元件在阳极侧上的端面边缘与金属外壳的内表面之间,且这种绝缘结构不同于第九实施例中说明的电容器的结构。其它结构与第九实施例的结构相比保持不变,因此与第九实施例的元件类似的元件具有相同附图标记且省略其详细说明。下文参看图18仅描述不同点。
图18显示出对根据本发明的第十一实施例的电容器的重要部分的结构进行说明的截面图。在图18中,金属外壳58包括环形的冲压成型部58a。冲压成型部58a上形成U形或V形截面。第二绝缘环59形成为突出状,使得其顶面接触第一绝缘环54的底面且其下端接触电容器元件51在阳极侧上的端面边缘。冲压成型部58a的U形底面或侧面中的至少一个接触或接近第二绝缘环59。
这种构造的电容器具有介于电容器元件51在阳极侧上的端面的边缘与金属外壳52的内表面之间的第二绝缘环59,因此可避免意外的电短路。结果,可获得在绝缘方面比根据第九实施例的电容器更可靠的电容器。
实施例12
第十二实施例提出一种具有绝缘结构的电容器,该绝缘结构介于电容器元件在阳极侧上的端面边缘与金属外壳的内表面之间,且这种绝缘结构不同于第九实施例中说明的电容器的结构。其它结构与第九实施例的那些结构相比保持不变,因此与第九实施例的元件类似的元件具有相同附图标记且省略其详细描述。下文参看图19仅描述不同点。
图19显示出对根据本发明的第十二实施例的电容器的重要部分的结构进行说明的截面图。在图19中,形成由橡胶制成的密封环60,使得其截面显示U形或V形,因此密封环60可接触端板53的外壁以及其表面和下侧上的部分边缘。密封环60放置于金属外壳52的冲压成型部58a的上端。
根据第十二实施例这种构造的电容器不需要实施例9-11中所述的第一绝缘环54,因此仅密封环60和第二绝缘环59便可达到高度可靠的绝缘。
如上文所讨论,根据实施例9-12的电容器允许阳极和阴极直接从电容器元件的端面引出而不使用任何引线部件,因此可期望得到低电阻。阳极和阴极可从提供到端板的端部和从金属外壳引出到外部,因此当多个电容器彼此连接以形成电容器组时,可使各个电容器之间的连接空间减少一半。前述结构及优点允许根据实施例9-12的电容器方便地适用于混合车和燃料电池车的电池再生,或用于存储能量的目的。
实施例13
图20A和图20B分别显示出对根据本发明的第十三实施例的电容器的结构进行说明的正视截面图和底视图。在这些图中,电容器81A和电容器81B彼此具有不同的极性方向。
首先,下文说明电容器81A。81A中有包括中空部分82a的电容器元件82。在形成于由铝箔制成的集电层上的极化电极层中配备有一对电极,即阳极和阴极,使得阳极和阴极在相反方向上彼此偏移,且隔离层(未图示)介于阳极和阴极之间,随后将它们卷绕在一起,从而形成电容器元件82。阳极和阴极分别从电容器元件82的两端面(图20中的顶部和底部)引出。
电容器元件82和驱动电解液(未图示)容纳于由铝制成且具有封闭端的圆柱形金属外壳83中。突起83a与外壳83的内底面形成为一体,使得其嵌入电容器元件82的中空部分82a中。电容器元件82在阴极侧的端面通过激光焊接而机械地且电性地连接到外壳83的内底面。
由铝制成的端板84连接到电容器元件82在阳极侧上的端面且也放置于外壳83的开口处用于封闭。在端板84的表面上(图20A中的顶侧),用于外部连接的端子84a与该表面形成为一体,且在其底侧上(图20A中的下侧),将嵌入中空部分82a中的突起84b与该底侧形成为一体。端板84放置于金属外壳83的开口处,绝缘部件85介于其间,且密封橡胶86放置于端板84的表面边缘上。随后卷曲外壳83的开口端,使得其使橡胶86抵住外壳83,从而密封金属外壳83。
这种构造的电容器81A允许阳极通过设于端板84的端部84a引出,目允许阴极通过金属外壳83引出。
另一方面,以与电容器81A相反的极性放置电容器81B,意即,电容器元件82的阳极通过金属外壳83引出,且阴极通过端部84a引出。
铝制的连接板87横跨电容器81A和电容器81B的各金属外壳83的外底面,且这样定位的连接板87激光焊接到电容器81A和81B,以便机械地且电性地串联连接两个电容器。
连接板87的形状大致呈六边形,且连接板87与外壳83外底面之间的接触面积小于外壳83的外底面面积的50%。这种结构保证了接合的足够强度,且如果金属外壳83的内部压力由于环境或条件的任何改变而增加,其使金属外壳83的底部鼓胀,那么这种结构可防止由于鼓胀现象引起的不利影响。六边形的连接板87允许在棋盘格花纹图案(hound’s-toothcheck pattern)中取出其材料,使得可有效地使用该材料。
图20B示出通过激光焊接而结合连接板87与金属外壳83时所形成的许多焊接迹线87a。进行激光焊接使得这些大量焊接迹线87a通常排列成直线。这种结构获得以下优点:由于激光焊接的热能使金属外壳83鼓胀,且其随后适时降低到常温而收缩。该收缩产生一些形变;然而,前述结构可使形变最小化。图20B中所示的类似三叶形形状的(wild-chervil)凹槽83b是用于通过激光焊接将电容器元件82的端面连接到金属外壳83的内底面的肋条。
连接板87的厚度优选在0.1-0.8mm的范围内,或更优选在0.2-0.5mm的范围内,因为此厚度足够薄以保证电容器81A、81B的容许电流值具有一定容差,且也保证连接板的强度和焊接部分的强度。
这种构造的电容器允许阳极和阴极直接从电容器元件的端面引出而不使用任何引线部件,因此可期望得到较低电阻。阳极和阴极可从提供到端板84的端部84a和从金属外壳83引出到外部,因此当多个电容器彼此连接以形成电容器组时,可使各个电容器之间的连接空间减少一半。因此可使电容器组小型化。
实施例14
第十四实施例提出具有与第十三实施例的电容器的连接板不同的连接板的电容器。其它结构与第十三实施例的其它结构相比保持不变,因此类似元件具有相同附图标记且省略其详细说明。下文参看图21仅说明不同点。
图21显示出对用于根据本发明的第十四实施例的电容器中的连接板的结构进行说明的俯视图。在图21中,在对应于两电容器之间的边界的中心部分88c周围切割出六边形连接板88,因此形成凹口88a。凹口88a在其接近板88的中心部分88c的边缘处具有线性部分88b。
除由实施例13所获得的优点外,使用这种构造的连接板88还可获得以下优点:如果电容器81A的外底面与电容器81B的外底面之间产生的平行度或高度中的微细的差量(dispersion),那么凹口88a可减小该差量,从而获得更准确的接合。
凹口88a吸收这些差量时,凹口88a在其接近连接板88的中心部88c的尖端处的线性部88b,因此,可缓和应力集中,因此可获得更可靠的电容器
实施例15
第十五实施例提出将实施例13中说明的电容器进行外装处理的电容器结构。其它结构与实施例13的那些结构相比保持不变,因此类似元件具有相同附图标记且省略其详细说明。下文参看图22仅说明不同点。
图22显示出说明根据本发明的第十五实施例的电容器的结构的正视截面图。在图22中,热缩树脂膜89套住两个电容器81A和81B,因此两电容器的接合变得更稳定。
如前文所讨论,当多个电容器彼此连接以形成电容器组时,根据实施例13-15的电容器,可使各个电容器之间的连接空间减少一半,因此可使电容器组小型化。此电容器适用于混合车和燃料电池车的电池再生,或用于存储能量的目的。
在实施例1-15中说明了本发明的结构、操作和优势。各实施例提出了可实现电容器的小型化、大电容值和低电阻的电容器,且也提出了制造同种电容器的方法。
工业适用性
本发明的电容器允许其电容器元件直接从元件的端面引出阳极和阴极而不使用任何引线部件,因此可期望得到较低电阻。阳极和阴极可通过提供到端板的端部且通过金属外壳引出,因此当多个电容器彼此连接以形成电容器组时,该结构可使各个电容器之间的连接空间减少一半。因此可使电容器组小型化。那些电容器适用于混合车和燃料电池车的电池再生或用于存储能量的目的,因此可期望得到高的工业适用性。

Claims (38)

1.一种电容器,其包含:
电容器元件,其包括由金属箔制成的集电层上形成的极化电极层中的电极对,所述电极对在相反方向上彼此偏移,在所述电极对之间插入有隔离层,且所述电极对与所述隔离层卷绕在一起以形成所述电容器元件;
具有底面的圆柱形金属外壳,其用于容纳所述电容器元件和驱动电解液;和
端板,其用于密封所述金属外壳的开口,
所述电极对由第一电极和第二电极构成,
其中所述端板具有电解液注入口和由绝缘树脂插入成形的端片,所述端片包括用于外部连接的端子和连接到所述第一电极的肋条,
其中所述第一电极连接到所述端片的肋条,且所述第二电极连接到所述金属外壳的内底面,因此所述第一电极和所述第二电极中的一个电极通过所述端片的端子引出用于外部连接,而所述第一电极和所述第二电极中的另一个电极通过所述金属外壳引出。
2.根据权利要求1所述的电容器,其特征在于部分突出的肋条设于所述金属外壳的内底面与所述电容器元件之间的接合面。
3.根据权利要求1所述的电容器,其特征在于提供铜焊到所述端片的肋条与所述电容器元件之间的接合部、或所述金属外壳的内底面与所述电容器元件之间的接合部中的至少一个。
4.根据权利要求1所述的电容器,其特征在于所述端片的肋条与所述电容器元件之间的接合部、或所述金属外壳的内底面与所述电容器元件之间的接合部中的至少一个具有形成于基材上的铝焊料构成的包层结构形式。
5.根据权利要求1所述的电容器,其特征在于所述端板的所述电解液注入口也用作安全阀安装孔。
6.根据权利要求1所述的电容器,其包括具有极化电极层的电容器元件,所述极化电极层构成电极,形成于集电层上,使所述集电层部分地暴露所述集电层的一端,其中所述极化电极层中的所述电极对被配置成使得所述集电层的暴露部分彼此面向相反的方向,且将隔离层插入所述电极对之间,且所述电极对与所述隔离层被卷绕在一起以形成所述电容器元件。
7.根据权利要求1所述的电容器,其包括具有极化电极层的电容器元件,所述极化电极层构成电极,形成于整个集电层上,其中所述极化电极层中的所述电极对分别在相反方向上突出其端部,且将隔离层插入所述电极对之间,且所述电极对与所述隔离层被卷绕在一起以形成所述电容器元件。
8.根据权利要求1所述的电容器,其特征在于在所述金属外壳与配置于所述端板的顶面边缘上的密封橡胶相接触的部分处,进行绝缘处理。
9.根据权利要求1所述的电容器,其特征在于第一电容器通过设于所述端板的用于外部连接的端子引出所述第一电极和所述第二电极中的所述一个电极,且通过所述金属外壳引出所述第一电极和所述第二电极中的所述另一个电极,且第二电容器通过设于所述端板的用于外部连接的端子引出所述第一电极和所述第二电极中的所述另一个电极,且通过所述金属外壳引出所述第一电极和所述第二电极中的所述一个电极,其中所述第一电容器和所述第二电容器的金属外壳连接在一起以便串联连接所述第一电容器和所述第二电容器。
10.根据权利要求9所述的电容器,其特征在于所述第一电容器和所述第二电容器串联连接在一起以形成一个单元,且多个所述单元串联连接在一起。
11.一种制造根据权利要求1到8中任何一项所述的电容器的方法,其特征在于在不低于180℃下加热所述电容器元件的两个端面,随后机械地移除形成于所述电容器元件的两个端面上的极化电极层。
12.一种制造根据权利要求1到8中任何一项所述的电容器的方法,其特征在于机械地移除在所述电容器元件的两端面形成的极化电极层中的与所述端板和所述金属外壳中至少一个相接触的部分中的至少一个。
13.一种电容器,其包含:
电容器元件,其包括由金属箔制成的集电层上形成的极化电极层中的由第一电极和第二电极构成的电极对、插入所述第一电极和所述第二电极之间的隔离层,其中所述第一电极和所述第二电极与所述隔离层卷绕在一起,因此而形成所述电容器元件,其包括中空部分且所述第一电极和所述第二电极相互面向相反方向;
具有底面的圆柱形金属外壳,其装入所述电容器元件和驱动电解液,其中所述第一电极连接到所述底面的内部面;和
端板,其内部面连接到所述第二电极,用于封闭所述金属外壳的开口,
其中连接所述第二电极的端板的内部面称为参考面,除外边缘和位于从边缘朝着中心的复数个带状连接部之外,其他部分朝着外面侧突出,且所述端板具有装配到所述电容器元件的位于同一中心的中空部的突出物,且所述端板也在其表面中心处具有端子用于外部连接,因此所述第一电极通过所述金属外壳引出,而所述第二电极通过所述端板的端子引出。
14.根据权利要求13所述的电容器,其特征在于提供于所述端板的表面中心处用于外部连接的端子包含内螺纹。
15.根据权利要求13所述的电容器,其特征在于所述端板在所述表面的边缘处具有台阶以便稳固地收纳密封橡胶。
16.根据权利要求15所述的电容器,其特征在于所述端板在所述表面的边缘具有环形台阶,且所述台阶在其中心处包括环形突起。
17.根据权利要求13所述的电容器,其特征在于所述端板具有在所述表面上的凹痕和突起中的至少一个所形成的旋转止动器。
18.根据权利要求13所述的电容器,其特征在于所述端板包括安全阀安装孔,其也充当所述驱动电解液的注入口,且所述电容器元件的电极上设有凹槽,其以非接触方式收纳安全阀,所述安全阀将被装配到所述安全阀安装孔中。
19.根据权利要求13所述的电容器,其特征在于所述端板一体地包括在所述表面的边缘上的环形上升部分和从所述上升部分的顶端沿直径方向像边沿一样延伸的卷绕加工部分,且所述卷绕加工部分和所述金属外壳的开口卷绕在一起以便密封,且所述金属外壳在其外底面上包括用于外部连接的端子。
20.根据权利要求13所述的电容器,其特征在于提供于所述端板的表面中心处用于外部连接的所述端子的尖端逐渐变细以形成待填塞连接部分。
21.根据权利要求13或权利要求19所述的电容器,其包括具有极化电极层的电容器元件,所述极化电极层构成电极,形成于集电层上,使所述集电层部分地暴露所述集电层的一端,其中所述极化电极层中的所述电极对被配置成使得所述集电层的暴露部分彼此面向相反的方向,且将隔离层插入所述电极对之间,且所述电极对与所述隔离层卷绕在一起以形成所述电容器元件。
22.根据权利要求13或权利要求19所述的电容器,其包括具有极化电极层的电容器元件,所述极化电极层构成电极,形成于整个集电层上而没有曝露部分,其中所述极化电极层中的所述电极对在相反方向上彼此偏移且它们的端部各自在相反方向上突出,且将隔离层插入所述电极对之间,且所述电极对与所述隔离层卷绕在一起以形成所述电容器元件。
23.一种电容器,其包含:
电容器元件,其包括由金属箔制成的集电层上形成的极化电极层中的由第一电极和第二电极构成的电极对、插入所述第一电极和所述第二电极之间的隔离层,其中所述第一电极和所述第二电极与所述隔离层卷绕在一起以形成所述电容器元件,且所述第一电极和所述第二电极相互面向相反的方向;
具有底面的圆柱形金属外壳,其装入所述电容器元件和驱动电解液,其中所述第一电极连接到所述底面的内部面,且,从外侧挤压所述第二电极的端面的边缘而得到环形的V形截面的挤压加工部;
端板,其封闭所述金属外壳的开口,所述端板的内部面连接到所述第二电极;
第一绝缘环,其形成于所述金属外壳的所述挤压加工部的顶端上,使得所述环位于所述端板的外壁与所述金属外壳的内壁之间且延伸到所述端板的部分内部面;和
由橡胶制成的密封环,其配置于所述端板的表面的边缘上,且所述金属外壳的开口的一端被卷曲,使得所述密封环可密封所述开口,
其中环形绝缘片放置于从所述电容器元件在所述端板侧处的端面的边缘到部分地从所述电容器元件的端面延伸的外壁,或者所述金属外壳的壁,至少在接近所述电容器元件的端板所在端面的边缘以及通向外壁的一部分进行绝缘处理。
24.根据权利要求23所述的电容器,其特征在于所述第二绝缘环配置于所述第一绝缘环与所述电容器元件的端面之间以代替所述环形绝缘片或者所述绝缘处理,所述环形绝缘片放置于从所述电容器元件在所述端板侧处的端面的边缘到部分地从所述电容器元件的端面延伸的外壁,所述绝缘处理是指在所述金属外壳的内壁的至少接近电容器元件的端板所在端面的边缘以及通向外壁的一部分进行的绝缘处理。
25.根据权利要求24所述的电容器,其特征在于所述金属外壳具有挤压加工部,形成V形或U形截面的环形部分,且所述挤压加工部的侧面和底面中的至少一个接触所述第二绝缘环。
26.根据权利要求25所述的电容器,其特征在于所述第一绝缘环和所述密封环由与端板的外壁以及表面和下侧的各边缘的一部分相接触的密封环所代替。
27.根据权利要求23-26中任何一项所述的电容器,其特征在于所述第一绝缘环和所述第二绝缘环中的至少一个由橡胶制成。
28.根据权利要求23-26中任何一项所述的电容器,其特征在于所述第一绝缘环和所述第二绝缘环中的至少一个由树脂制成,且所述树脂具有不小于500Mpa的抗弯模数。
29.根据权利要求23-26中任何一项所述的电容器,其包括具有极化电极层的电容器元件,所述极化电极层构成电极,形成于集电层上,使所述集电层部分地暴露所述集电层的一端,其中所述极化电极层中的所述电极对被配置成使得所述集电层的暴露部分彼此面向相反的方向,且将隔离层插入所述电极对之间,且所述电极对与所述隔离层卷绕在一起以形成所述电容器元件。
30.根据权利要求23-26中任何一项所述的电容器,其包括具有极化电极层的电容器元件,所述极化电极层构成电极,形成于整个集电层上而集电层没有曝露部分,其中所述极化电极层中的所述电极对在各自相反的方向上突出其端部,且将隔离层插入所述电极对之间,且所述电极对与所述隔离层卷绕在一起以形成所述电容器元件。
31.一种电容器,其包含:
电容器元件,其包括由金属箔制成的集电层上形成的极化电极层中的由第一电极和第二电极构成的电极对、插入所述第一电极和所述第二电极之间的隔离层,其中所述第一电极和所述第二电极与所述隔离层卷绕在一起以形成所述电容器元件,且所述第一电极和所述第二电极相互面向相反的方向;
具有底面的圆柱形金属外壳,其装入所述电容器元件和驱动电解液,其中所述第一电极连接到所述底面的内部面;和
端板,其封闭所述金属外壳的开口,所述端板的内部面连接到所述第二电极,
其中所述第一电极通过所述金属外壳引出,且所述第二电极通过提供到所述端板的所述端子引出,
其中两个具有不同极性的所述电容器通过连接板而电性地且机械地连接在一起成为一个单元。
32.根据权利要求31所述的电容器,其特征在于所述连接板的形状为六边形且其配置于所述两个电容器的金属外壳的底面,以便通过激光焊接来连接所述两个电容器。
33.根据权利要求32所述的电容器,其特征在于所述连接板与所述金属外壳的底面之间的接触面积小于所述金属外壳总底面面积的50%。
34.根据权利要求32所述的电容器,其特征在于在所述连接板与所述金属外壳之间通过焊接形成的焊接痕呈直线。
35.根据权利要求32所述的电容器,其特征在于所述连接板具有凹口,所述凹口避开将通过所述连接板而连接的所述两个电容器之间的边界。
36.根据权利要求31所述的电容器,其特征在于所述两个电容器由树脂制成的热缩膜一体覆套。
37.根据权利要求31所述的电容器,其包括具有极化电极层的电容器元件,所述极化电极层构成电极,形成于集电层上,使所述集电层部分地暴露所述集电层的一端,其中所述极化电极层中的所述电极对被配置成使得所述集电层的暴露部分彼此面向相反的方向,且将隔离层插入所述电极对之间,且所述电极对与所述隔离层卷绕在一起以形成所述电容器元件。
38.根据权利要求31所述的电容器,其包括具有极化电极层的电容器元件,所述极化电极层构成电极,形成于整个集电层上而集电层没有曝露部分,其中所述极化电极层中的所述电极对在相反方向上彼此偏移,所述电极对的各个端在相反方向上突出,且将隔离层插入所述电极对之间,且所述电极对与所述隔离层卷绕在一起以形成所述电容器元件。
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