DE3414944A1 - Elektrischer doppelschicht-kondensator - Google Patents

Elektrischer doppelschicht-kondensator

Info

Publication number
DE3414944A1
DE3414944A1 DE19843414944 DE3414944A DE3414944A1 DE 3414944 A1 DE3414944 A1 DE 3414944A1 DE 19843414944 DE19843414944 DE 19843414944 DE 3414944 A DE3414944 A DE 3414944A DE 3414944 A1 DE3414944 A1 DE 3414944A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
electrode
elements
electrically conductive
group
layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19843414944
Other languages
English (en)
Inventor
Michihiro Kyoto Murata
Koichi Toyonaka Osaka Watanabe
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP58069621A external-priority patent/JPS59194417A/ja
Priority claimed from JP58075604A external-priority patent/JPS59200410A/ja
Application filed by Murata Manufacturing Co Ltd filed Critical Murata Manufacturing Co Ltd
Publication of DE3414944A1 publication Critical patent/DE3414944A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/10—Multiple hybrid or EDL capacitors, e.g. arrays or modules
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/66—Current collectors
    • H01G11/72—Current collectors specially adapted for integration in multiple or stacked hybrid or EDL capacitors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/74—Terminals, e.g. extensions of current collectors
    • H01G11/76—Terminals, e.g. extensions of current collectors specially adapted for integration in multiple or stacked hybrid or EDL capacitors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/78—Cases; Housings; Encapsulations; Mountings
    • H01G11/80—Gaskets; Sealings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
    • H01G9/004—Details
    • H01G9/08—Housing; Encapsulation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/52—Separators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/54—Electrolytes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/78—Cases; Housings; Encapsulations; Mountings
    • H01G11/82—Fixing or assembling a capacitive element in a housing, e.g. mounting electrodes, current collectors or terminals in containers or encapsulations
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/13—Energy storage using capacitors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)

Description

: ::Γ ; :: τ V-:- 34Η9Α4
PATENTANWÄLTE
dr. V. SCHMIED-KOWARZIK · dr. P. WEINHOLD · dr. P. BARZ · München dipping. G. DANNENBERG · dr. D. GUDEL· dipl-ing. S. SCHUBERT · Frankfurt
ZUGELASSENE VERTRETER BEIM EUROPÄISCHEN PATENTAMT
SIEGFRIEDSTRASSE 8 βΟΟΟ MÜNCHEN 4O
TELEFON« (089) 335024 + 335025 TELEGRAMME: WIRPATENTE TELEX: 5215679
M36-34680M
Murata Manufacturing Co., Ltd.
No. 26-10, Tenjin, 2-chome
Nagaokakyo-shi
ELEKTRISCHER DOPPELSCHICHT-KONDENSATOR
34U9A4
Elektrischer Doppelschicht-Kondensator
Die Erfindung betrifft einen elektrischen Monoblock-Doppelschicht-Kondensator, der mehrere elektrische Doppelschicht-Kondensatorelemente umfaßt.
Ein Standardbeispiel für einen elektrischen Doppelschicht-Kondensator ist in Fig. 1 gezeigt. Dieser Kondensator besteht aus einem integrierten Körper, der zwei isolierende Dichtungen 1 und 2 umfaßt, die in ihren jeweiligen öffnungen 3 und 4 polarisierbare Elektroden 5 und 6 aufnehmen, die aus Aktivkohle und einem Elektrolyten bestehen. Dazwischen ist ein ionendurchlässiger Separator 7 angeordnet. An der Außenseite der Elektroden 5 und 6 sind jeweils Sammelelektroden 8 und 9 vorgesehen.
Diese Art von Kondensator hat den Vorteil, daß er gegenüber herkömmlichen Kondensatoren eine höhere Kapazität ermöglicht. Ein Nachteil bestellt jedoch darin, daß seine Durchschlagsfestigkeit nur wenige Volt beträgt.
Um die Durchschlagsfestigkeit zu erhöhen, können mehrere derartige Kondensatoren in Reihe geschaltet werden; siehe z.B. JP-A-97770/79. Der mehrschichtige Stapelaufbau dieses Kondensators hat jedoch den Nachteil, daß er sehr raumfüllend ist und sich nicht zur Miniaturisierung eignet.
Ein in dieser Hinsicht verbesserter Aufbau ist in der JP-A-162218/80 beschrieben und in Fig. 2 gezeigt. Er umfaßt erste Elektroden 13a und 13b sowie zweite Elektroden 16a, 16b und 16c. Die ersten Elektroden 13a und 13b umfassen polarisierbare Elektrodenkörper 11, die mit einer elektrisch leitenden Platte 12 verbunden sind. Die zweiten Elektroden 16a, 16b und 16c weisen ein Paar polarisierbarer Elektroden 14a und 14b auf, die mit einer elek-
trisch leitenden Platte 15 verbunden sind. Zwischen der ersten Elektrode 13a und der zweiten Elektrode 16a befindet sich ein Separator 17a, zwischen den zweiten Elektroden 16a und 16b ein Separator 17b, zwischen den zweiten Elektroden 16b und I6c ein Separator 17c und zwischen der zweiten Elektrode 16c und der ersten Elektrode 13b ein Separator 17d. Beide Platten 12 und 15 bestehen aus einem elektrisch leitenden Material, wodurch dieser Aufbau den Nachteil hat, das er mehr elektrisch leitende Platten benötigt, da mehr Doppelschicht-Kondensatorzellen in Reihe miteinander verbunden sind, um die Durchschlagsfestigkeit zu erhöhen. Je mehr elektrisch leitende Platten vorhanden sind, desto schwieriger sind jedoch die Verbindungen zwischen den Zellen und die Herstellung der Endanschlüsse. Außerdem bestehen Beschränkungen hinsichtlich der Miniaturisierung und auch der Aufbau ist für die Aufnahme in eine Zelle kompliziert.
Ziel der Erfindung ist es daher, einen elektrischen Monoblock-Doppelschicht-Kondensator bereitzustellen, der mehrere elektrische Doppelschicht-Kondensatorelemente umfaßt, die zur Erhöhung der Durchschlagsfestigkeit in Reihe geschaltet werden können, jedoch auch parallel geschaltet werden können.
Gegenstand der Erfindung ist ein Doppelschicht-Kondensator, der eine Kombination aus elektrischen Doppelschichtkondensatorelementen umfaßt, welche von polarisierbaren Elektroden gebildet werden, die in mehrere Durchtrittsöffnungen durch obere und untere Dichtungen aufgenommen sind, zwischen denen sich ein Separator befindet, wobei an den Außenflächen der polarisierbaren Elektroden eine Sammelelektrode vorgesehen ist, die die Kondensatorelemente ganz oder teilweise in Reihe miteinander verbindet.
Gegenstand der Erfindung ist ferner ein elektrischer Doppelschicht-Kondensator, der gekennzeichnet ist durch polarisierbare Elektroden mit einem dazwischen angeordneten Separator, Sammelelektroden auf der Oberfläche der polarisierbaren Elektroden und isolierende Materialien am Außenumfang der polarisierbaren Elektroden sowie zwischen den Sammelelektroden, wobei die Sammelelektroden ein isolierendes Material mit einer elektrisch leitenden Schicht auf einer Seite, die mit der polarisierbaren Elektrode in Kontakt gebracht wird, und einer elektrisch leitenden Verbindungsschxcht auf der anderen Seite aufweisen, die mit der elektrisch leitenden Schicht für die polarisierbare Elektrode in Kontakt gebracht wird.
In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 den Grundaufbau eines elektrischen Doppelschicht-Kondensators;
Fig. 2 eine schematische Ansicht eines herkömmlichen Doppelschicht-Kondensators;
Fig. 3 eine erfindungsgemäße Ausführungsform in ausein- *
andergezogener perspektivischer Ansicht; Fig. 4 einen vergrößerten Querschnitt durch einen Teil einer kompletten Einheit aus den Komponenten von
Fig. 3;
Fig. 5 einen Querschnitt entlang der Linie 5-5 von Fig.
3, wenn die Komponenten zu der kompletten Einheit
zusammengebaut sind;
Fig. 6 eine andere erfindungsgemäße Ausführungsform in
auseinandergezogener perspektivischer Darstellung; Fig. 7 einen schematischen Querschnitt durch eine Aus-
führungsform eines erfindungsgemäßen Doppelschicht-Kondensators;
Fig. 8 eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform in auseinandergezogener perspektivischer Darstellung;
34U9U
Fig. 9 einen Querschnitt entlang der Linie 9-9 von Fig. 8, wenn die Komponenten zu der kompletten Einheit zusammengebaut sind.
Im folgenden wird die Erfindung anhand der Fig. 3 bis 5 näher erläutert, die eine erfindungsgemäße Ausführungsform zeigen. Dargestellt sind eine obere Dichtung 21 und eine untere Dichtung 22 aus einem Material, wie Gummi oder Kunstharz, die mehrere Durchtrittsöffnungen 23 und 24 aufweisen. In die öffnungen 23, 24 sind polarisierbare Elektroden 25, 26 aufgenommen, die aus einem Gemisch aus Aktivkohle und einem Elektrolyten hergestellt sind. Die Herstellung kann vor dem Einsetzen in die öffnungen 23, 24 erfolgen oder aber durch Einspritzen in Form einer Paste. Die polarisierbaren Elektroden 25, 26 sollten in die öffnungen 23, 24 eingepaßt sein, wenn die Komponenten zu der vollständigen Einheit zusammengebaut werden.
Zwischen der oberen Dichtung 21 und der unteren Dichtung 22 befindet sich ein Separator 27, der z.B. aus einem PoIyolefin hergestellt werden kann, welches die Ionenleitung fördert, die Elektronenleitung jedoch verhindert. Obwohl in der gezeigten Ausführungsform nur ein Separatorblatt 27 verwendet wird, können auch einzelne Separatoren zum Abdecken des Bereiches der öffnungen 23, 24 und ihres Umkreises eingesetzt werden.
An der oberen Fläche der oberen Dichtung 21 ist eine Sammelelektrode 28 vorgesehen, die mit der Außenoberfläche der polarisierbaren Elektroden 25 in Kontakt gebracht werden kann. An der unteren Oberfläche der unteren Dichtung 22 ist eine Sammelelektrode 29 vorgesehen, die mit der äußeren Oberfläche der polarisierbaren Elektroden 26 in Kontakt gebracht werden kann.
34U944
Die polarisierbaren Elektroden 25, 26, der Separator 27, die oberen und unteren Dichtungen 21, 22 und die Sammelelektroden 28, 29 werden in Richtung der Pfeile A und B zusammengebaut, um einen integrierten Körper mit elektrischen Doppelschicht-Kondensatorelementen a bis d zu erhalten. Dieser Zusammenbau kann z.B. durch Verkleben der Komponenten erfolgen. Im einzelnen werden die oberen und unteren Dichtungen 21, 22 mit dem Separator 27 und den jeweiligen Sammelelektroden 28, 29 verklebt. Alternativ können die oberen und unteren Dichtungen 21, 22 aus unvulkanisiertem Kautschuk gefertigt werden, so daß sie durch Erhitzen mit dem Separator 27 und den Sammelelektroden 28, 29 verbunden werden können.
An den entgegengesetzten Seiten der Dichtungen 21, 22 sind Endplatten 30, 31 vorgesehen, die aus einem isolierenden Material, z.B. einem Phenolharz oder papier-kaschiertem Phenolharz, bestehen. Auf der unteren Oberfläche der Endplatte 30 sind elektrisch leitende Schichten 32a bis 32d ausgebildet, während die Endplatte 31 auf ihrer oberen Oberfläche elektrisch leitende Schichten 33a bis 33d aufweist. Diese elektrisch leitenden Schichten 32a bis 32d bzw. 33a bis 33d befinden sich an Stellen, die den jeweiligen elektrischen Doppelschicht-Kondensatorelementen a bis d entsprechen.
Die elektrisch leitenden Schichten 32b und 32c auf der unteren Oberfläche der Endplatte 30 sind mit einer Verbindung 34, die elektrisch leitenden Schichten 33a und 33b auf der oberen Oberfläche der Endplatte 31 mit einer Verbindung 35 und die elektrisch leitenden Schichten 33c und 33d mit einer Verbindung 36 elektrisch verbunden. Die derart aufgebauten Endplatten 30, 31 sind mit der oberen Oberfläche der Dichtung 21, welche die Doppelschicht-Kondensatorelemente a bis d enthält, und der unteren Oberfläche
34U944
s der Dichtung 22 verbunden, die zusammen mit der Dichtung 21 die Doppelschicht-Kondensatorelemente a bis d enthält; siehe Fig. 3. Nach dem Zusammenbau sind die Doppelschicht-Kondensatorelemente a bis d in dieser Reihenfolge in Reihe geschaltet. Bei dieser Reihenschaltung der Doppelschicht-Kondensatorelemente a bis d in einem integrierten Körper entsprechen die elektrisch leitenden Schichten 32a und 32d den jeweiligen Endanschlüssen. Diese elektrisch leitenden Schichten 32a und 32d sind über Durchtrittsöffnungen 37, 38 mit Anschlußelektroden 39, 40 verbunden, die auf der Endplatte 30 ausgebildet sind.
Obwohl bei der oben beschriebenen Ausführungsform die Doppelschicht-Kondensatorelemente a bis d in Reihe geschaltet sind, ist es erfindungsgemäß auch möglich, einen Teil der Doppelschicht-Kondensatorelemente in Reihe und den anderen Teil parallel zu schalten. Fig. 6 zeigt eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht einer Ausführungsform mit einem derartigen Aufbau. Ähnliche Komponenten sind hierbei mit gleichen Bezugszeichen wie in den Fig. 3 bis 5 bezeichnet. Diese Komponenten werden deshalb auch im folgenden nicht mehr beschrieben. In der rechten Hälfte der in Fig. 6 dargestellten Einheit sind die Doppelschicht-Kondensatorelemente in Reihe geschaltet, während die Doppelschicht-Kondensatorelemente in der linken Hälfte parallel
ao geschaltet sind.
Bei den in Reihe geschalteten Doppelschicht-Kondensatorelementen in der rechten Hälfte der Einheit sind die auf der Endplatte 31 ausgebildeten, elektrisch leitenden Schichten 33a und 33b über eine Verbindung 35 miteinander verbunden. Nach dem Zusammenbau sind somit die Doppelschicht-Kondensatorelemente a und b in Reihe miteinander verbunden.
-ie—
•Μ.
Die elektrisch leitenden Elemente 32a und 32b, die den entgegengesetzten Enden des integrierten Körpers entsprechen, der aus den in Reihe geschalteten Doppelschicht-Kondensatorelementen a und b besteht, sind über Durchgangslöcher 37, 41 mit Anschlußelektroden 39, 42 verbunden, die auf der Endplatte 30 ausgebildet sind.
Bei der Parallelschaltung der Doppelschicht-Kondensatorelemente in der linken Hälfte der Einheit sind die elektrisch leitenden Schichten 32c und 32d, die auf der unteren Oberfläche der Endplatte 30 ausgebildet sind, über eine Verbindung 43 miteinander elektrisch verbunden, während die elektrisch leitenden Schichten 33c und 33d auf der oberen Oberfläche der Endplatte 31 über eine Verbindung 36 elektrisch miteinander verbunden sind. Nach dem Zusammenbau sind die Doppelschicht-Kondensatorelemente c und d somit parallel geschaltet. Die elektrisch leitenden Schichten 32c und 32d sowie die elektrisch leitenden Schichten 33c und 33d, die den entgegengesetzten Enden des integrierten Körpers entsprechen, der aus der Parallelkombination der Doppelschicht-Kondensatoreleraente c und d besteht, sind über Durchtrittsöffnungen in den Endplatten 30, 31 mit einer Anschlußelektrode 40 auf der oberen Oberfläche der Endplatte 30 bzw. einer Anschlußelektrode auf der unteren Oberfläche der Endplatte 31 verbunden.
Aus dem Vorstehenden ist ersichtlich, daß die Doppelschicht-Kondensatorelemente des erfindungsgemäßen Kondensators in eine Mehrzahl von Öffnungen eingesetzt sind, so daß die Dicke des Kondensators verringert werden kann. Außerdem erfordert der Aufbau nur ein einziges Paar von Dichtungen, so daß gegenüber dem Stand der Technik, der getrennte Dichtungen für jede Zelle erfordert, eine Verringerung der Herstellungskosten und Vereinfachung des Herstellungsverfahrens erzielt werden. Ferner können die
34U9A4
■Μ
Doppelschicht-Kondensatorelemente ganz oder teilweise in Reihe geschaltet werden, um die Durchschlagsfestigkeit des Kondensators zu erhöhen. Der erfindungsgemäße Kondensator hat aufgrund seines integrierten Aufbaus, bei dem polarisierbare Elektroden, Separator und andere Kondensatorkomponenten zwischen Dichtungen eingeschlossen sind, eine verbesserte Luftdichtigkeit. Im Gegensatz zu dem herkömmlichen Doppelschicht-Kondensator von Fig. 1, der für eine ausreichende Luftdichtigkeit eine größere Breite d der Dichtungen 1, 2 aufweisen muß, wird erfindungsgemäß ein integrierter Aufbau angewandt, bei dem sich isolierende Teile zwischen benachbarten Doppelschicht-Kondensatorelementen befinden, so daß eine Miniaturisierung möglich ist.
Fig. 7 stellt einen schematischen Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kondensators dar. Gezeigt sind eine obere Dichtung 51 und eine untere Dichtung 52 aus isolierendem Material, wie Gummi oder Gummi in Kombination mit Harz, öffnungen 53, 54 sind zur Aufnahme von polarisierbaren Elektroden 55, 56 vorgesehen. Auch hier bestehen die polarisierbaren Elektroden hauptsächlich aus einem Gemisch aus Aktivkohle und einem Elektrolyten und können entweder vor dem Einsetzen in die öffnungen 53, 51* hergestellt werden oder in Form einer Paste eingespritzt werden. Beim Zusammenbau der Komponenten zu der vollständigen Einheit sind die polarisierbaren Elektroden 55, 56 vorzugsweise in die öffnungen 53, 54 eingepaßt.
Zwischen der oberen Dichtung 5I und der unteren Dichtung 52 ist ein Separator 57 vorgesehen, der z.B. aus einem Polyolefin besteht, das die Ionenleitung fördert, die Elektronenleitung jedoch verhindert. Auf der oberen Oberfläche der oberen Dichtung 51 befindet sich eine Sammelelektrode 58, die eine isolierende Platte 60 mit elektrisch leiten-
den Schichten 61, 62 umfaßt, die auf den gegenüberliegenden Seiten ausgebildet und über eine öffnung 63 miteinander verbunden sind.
Die elektrisch leitende Schicht 61 ist mit der Oberfläche der polarisierbaren Elektrode 55 verbunden und dient als elektrisch leitende Schicht. Die elektrisch leitende Schicht 62 dient als elektrisch leitende Verbindungsschicht.
Auf der unteren Oberfläche der unteren Dichtung 52 ist eine Sammelelektrode 59 vorgesehen, die eine isolierende Platte 64 mit elektrisch leitenden Schichten 65, 66 umfaßt, die auf den gegenüberliegenden Seiten ausgebildet und über eine Durchtrittsöffnung 67 miteinander verbunden sind. Die elektrisch leitende Schicht 65 ist mit der Oberfläche der polarisierbaren Elektrode 56 verbunden und dient als elektrisch leitende Schicht. Die elektrisch leitende Schicht 66 dient als elektrisch leitende Verbindungsschicht, Als Materialien für die isolierenden Platten 60, 64 eignen sich gasdichte Materialien, wie z.B. Keramik, Glas, Gummi und Harze. Als Materialien für die elektrisch leitenden Schichten 61, 62, 65, 66 eignen sich z.B. Kohlenstofffilme, elektrisch leitende Filme oder Metallfilme, die durch Vakuumaufdampfen, Sputtern, außenstromlose Galvanisierung oder Laminieren hergestellt worden sind.
Beim Zusammenbau des integrierten Körpers können diese Komponenten mit einem Klebstoff verklebt werden. Hierbei kann man die oberen und unteren Dichtungen 51, 52 mit dem Separator 57 und mit den Sammelelektroden 58, 59 verkleben. Alternativ können die oberen und unteren Dichtungen 51, 52 aus unvulkanisiertem Kautschuk gefertigt und durch Erhitzen mit dem Separator und den Sammelelektroden verbunden werden.
34H9A4
-43-
β Bei der beschriebenen Ausführungsform besteht die Sammelelektrode aus einer isolierenden Platte mit einer elektrisch leitenden Schicht, die auf einer Seite mit einer polarisierbaren Elektrode in Kontakt ist und auf der anderen Seite eine elektrisch leitende Verbindungsschicht aufweist. Es kann daher eine Sammelelektrode mit ausreichend niedrigem Volumenwiderstand hergestellt werden. Da außerdem keine Möglichkeit für einen Gasdurchtritt besteht, läßt sich die Luftdichtigkeit des Kondensatorelements verbessern. Selbst wenn diese Kondensatorelemente für die Reihenschaltung aufeinandergepackt werden, ist die elektrische Verbindung problemlos. Die Sammelelektrode hat den weiteren Vorteil, daß die endständige Anordnung für den Außenanschluß vereinfacht werden kann.
In den Fig. 8 und 9 ist eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Monoblock-Doppelschicht-Kondensators dargestellt, der mehrere Doppelschicht-Kondensatorelemente umfaßt. Diese Ausführungsform hat eine ähnliche Anordnung wie die von Fig. 7. Fig. 8 zeigt obere und untere Dichtungen 71, 72 mit mehreren Durchtrxttsöffnungen 73, 74, die polarisierbare Elektroden 75, 76 aufnehmen. Zwischen der oberen Dichtung 71 und der unteren Dichtung 72 befindet sich ein Separator 77. In der gezeigten Ausführungsform wird nur ein Separatorblatt 77 verwendet, jedoch kann auch ein Separator, der die Fläche der jeweiligen öffnungen 73 oder 74 und ihres Umkreises abdeckt, einzeln zwischen den Dichtungen angeordnet werden.
Auf der oberen Oberfläche der oberen Dichtung 71 befindet sich eine Sammelelektrode 78. Wie in Fig. 9 im Detail gezeigt ist, umfaßt die Sammelelektrode 78 eine isolierende Platte 80 mit elektrisch leitenden Schichten 82a bis 82d auf ihrer unteren Oberfläche. Die Sammelelektrode
·■ ■'■■)■ 34U9U
fiS-
79 umfaßt eine isolierende Platte 81 mit elektrisch leitenden Schichten 83a bis 83d auf ihrer oberen Oberfläche. Die polarisierbaren Elektroden 75, 76 sind in die oberen und unteren Dichtungen 71, 72 eingesetzt. Der zwischen den Dichtungen 71, 72 angeordnete Separator 77 und die Sammelelektroden 78, 79 werden wie durch die Pfeile A und B angedeutet zu einem integrierten Körper zusammengebaut, der die Doppelschicht-Kondensatorelemente a, b, c und d aufweist.
Die elektrisch leitenden Schichten 82a bis 82d und die elektrisch leitenden Schichten 83a bis 83d befinden sich an Stellen, die den Doppelschicht-Kondensatorelementen a bis d entsprechen, und dienen als elektrisch leitende Schichten für die polarisierbaren Elektroden. Die auf der unteren Oberfläche der isolierenden Platte 80 ausgebildeten elektrisch leitenden Schichten 82b und 82c sind über eine Verbindungsleitung 84, die auf der isolierenden Platte 81 ausgebildeten elektrisch leitenden Schichten 83a und 83b über eine Verbindungsleitung 85 und die auf derselben Oberfläche der Platte 81 ausgebildeten elektrisch leitenden Schichten 83c und 83d über eine Verbindungsleitung 86 miteinander verbunden. Nach dem Zusammenbau sind somit die Doppelschicht-Kondensatorelemente a bis d in dieser Reihenfolge in Reihe miteinander verbunden.
Hinsichtlich der Reihenschaltung der Doppelschicht-Kondensatorelemente a bis d als integriertem Körper entsprechen die elektrisch leitenden Schichten 82a und 82d dessen entgegengesetzten Enden. Diese Schichten 82a und 82d werden über öffnungen 87, 88 mit Verbindungsschichten 89, 90 auf der isolierenden Platte 80 elektrisch verbunden.
Die beschriebene Ausführungsform ist ein Beispiel für einen Monoblock-Doppelschicht-Kondensator, der mehrere Doppel-
schicht-Kondensatorelemente umfaßt. Als Sammelelektrode wird bei dieser Ausführungsform eine isolierende Platte verwendet, die auf einer Seite eine elektrisch leitende Schicht mit einer polarisierbaren Elektrode und auf der anderen Seite eine elektrisch leitende Verbindungsschicht aufweist., die mit der elektrisch leitenden Schicht für die polarisierbare Elektrode in Kontakt gebracht wird. Es besteht somit keine Möglichkeit für einen Gasdurchtritt, so daß die Luftdichtigkeit des Kondensatorelements verbessert wird. Ferner hat diese Ausführungsform den Vorteil, daß der Monoblock-Doppelschicht-Kondensator in Reihe geschaltete Doppelschicht-Kondensatorelemente enthält, wodurch die Durchschlagsfestigkeit verbessert werden kann. Der Aufbau erfordert ferner nur ein einziges Paar von Dichtungen zum Einbetten der Doppelschicht-Kondensatorelemente, so daß eine Verringerung der Herstellungskosten und Vereinfachung des Herstellungsverfahrens im Vergleich zu Ausführungsformen möglich ist, die eine Dichtung für jede Zelle erfordern. Bei geeigneter Verbindung der elektrisch leitenden Schichten für die polarisierbaren Elektroden ist außerdem auch eine Parallelschaltung möglich.
Obwohl bei der Sammelelektrode der oben beschriebenen Ausführungsformen die elektrisch leitende Schicht für die polarisierbare Elektrode und die elektrisch leitende Verbindungsschicht miteinander über eine öffnung in der isolierenden Platte verbunden sind, kann die Verbindung auch über eine Verbindungsleitung auf der Seite der isolierenden Platte erfolgen.
Aus dem Vorstehenden ist ersichtlich, daß der erfindungsgemäße Doppelschicht-Kondensator eine Sammelelektrode umfaßt , die aus einer isolierenden Platte mit einer elektrisch leitenden Schicht in Kontakt mit einer polarisierbaren Elektrode auf einer Seite und einer elektrisch lei-
34U9U
tenden Verbindungsschicht, die mit der elektrisch leitenden Schicht für die polarisierbare Elektrode verbunden ist, auf der anderen Seite besteht. Da ein gasdichtes Material, wie Keramik, Glas, Gummi oder Harz, als isolierende Platte verwendet werden kann, besteht keine Möglichkeit für einen Gasdurchtritt, so daß die Luftdichtigkeit verbessert wird. Aufgrund des Aufbaus mit einer elektrisch leitenden Verbindungsschicht auf der isolierenden Platte ist ferner der Volumenwiderstand der elektrisch leitenden Verbindungsschicht ausreichend niedrig und auch die Endanschlüsse lassen sich leicht herstellen. Der Aufbau hat den weiteren Vorteil, daß ein Aneinandersetzen für die Reihenschaltung möglich ist.
■ At
- Leerseite -

Claims (9)

  1. Patentansprüche
    Kondensator, gekennzeichnet durch eine Dichtung zur Aufnahme einer ersten Gruppe von mehreren polarisierbaren Elektrodenelementen und einer zweiten Gruppe von mehreren polarisierbaren Elektrodenelementen unter Bildung eines doppelschichtigen kapazitiven Körpers, eine Einrichtung zum elektrischen Isolieren der ersten Gruppe von Elektrodenelementen von der zweiten Gruppe von Elektrodenelementen in dem kapazitiven Körper, eine erste Sammelelektrode zum Verbinden der ersten Gruppe von mehreren Elektrodenelementen und eine zweite Sammelelektrode zum Verbinden der zweiten Gruppe von mehreren Elektrodenelementen.
  2. 2. Kondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung eine obere Dichtung mit einer ersten Gruppe von mehreren öffnungen, die jeweils einzeln die erste Gruppe von mehreren Elektrodenelementen elektrisch isoliert voneinander aufnehmen, und eine untere Dichtung mit einer zweiten Gruppe von mehreren Öffnungen, die jeweils einzeln die zweite Gruppe von mehreren Elektrodenelementen elektrisch isoliert voneinander aufnehmen, umfaßt.
  3. 3. Kondensator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die polarisierbaren Elektrodenelemente aus einem Gemisch von Aktivkohle und einem Elektrolyten und die obere und untere Dichtung aus Gummi hergestellt sind.
  4. 4. Kondensator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Isoliereinrichtung einen isolierenden Separator zwischen der ersten und zweiten
    Dichtung umfaßt.
  5. 5. Kondensator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der ersten Elektrodenelemente paarweise einem unterschiedlichen der zweiten Elektrodenelemente zugeordnet ist, wobei der isolierende Separator zwischen den zugeordneten Elektrodenelementen angeordnet ist.
  6. 6. Kondensator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und zweite Sammelelektrode so ausgebildet sind, daß sie ausgewählte Paare von Elektrodenelementen in Reihe miteinander verbinden.
  7. 7. Kondensator nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und zweite Sammelelektrode ferner so ausgebildet sind, daß sie andere Paare von Elektrodenelementen parallel miteinander verbinden.
  8. 8. Kondensator, gekennzeichnet durch mehrere doppelschichtige kapazitive Elemente, die jeweils eine erste polarisierbare Elektrode, eine zweite polarisierbare Elektrode und einen dazwischen angeordneten isolierenden Separator umfassen, ein isolierendes Material zum elektrischen Isolieren der kapazitiven Elemente voneinander und eine erste Sammelelektrode auf einer Seite der kapazitiven Elemente sowie eine zweite Sammelelektrode auf der anderen Seite der kapazitiven Elemente, wobei zumindest die erste Sammelelektrode eine Isolierschicht, eine elektrisch leitende Schicht auf einer Seite der Isolierschicht und in elektrischem Kontakt mit den kapazitiven Elementen sowie eine elektrisch leitende Verbindungsschicht auf der anderen Seite der Isolierschicht aufweist und selektive Verbindungen durch die Isolierschicht vorhanden
    5 sind, welche die elektrisch leitende Schicht mit der elektrisch leitenden Verbindungsschicht elektrisch verbinden.
  9. 9. Kondensator nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, io daß das isolierende Material eine elektrisch isolierende Dichtung mit mehreren Durchgangsöffnungen umfaßt, wobei jede der öffnungen ein unterschiedliches kapazitives Element aufnimmt.
DE19843414944 1983-04-19 1984-04-19 Elektrischer doppelschicht-kondensator Withdrawn DE3414944A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58069621A JPS59194417A (ja) 1983-04-19 1983-04-19 電気二重層コンデンサ
JP58075604A JPS59200410A (ja) 1983-04-27 1983-04-27 電気二重層コンデンサ

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE3414944A1 true DE3414944A1 (de) 1984-10-25

Family

ID=26410799

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19843414944 Withdrawn DE3414944A1 (de) 1983-04-19 1984-04-19 Elektrischer doppelschicht-kondensator

Country Status (3)

Country Link
US (1) US4616290A (de)
DE (1) DE3414944A1 (de)
GB (1) GB2139813B (de)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH065658B2 (ja) * 1989-07-29 1994-01-19 いすゞ自動車株式会社 電気二重層コンデンサセルの配設構造
JPH0666235B2 (ja) * 1989-09-02 1994-08-24 いすゞ自動車株式会社 電気二重層コンデンサ
JPH03234016A (ja) * 1990-02-09 1991-10-18 Isuzu Motors Ltd 電気二重層コンデンサ
WO1992012521A1 (en) * 1990-12-29 1992-07-23 Nauchno-Proizvodstvennoe Obiedinenie 'kvant' Capacitor with double electric layer and method of manufacture
JP3045419B2 (ja) * 1991-11-08 2000-05-29 ローム株式会社 誘電体膜コンデンサ
JP2998401B2 (ja) * 1992-02-26 2000-01-11 日本電気株式会社 電気二重層コンデンサおよびその製造方法
US5530618A (en) * 1994-09-02 1996-06-25 At&T Corp. Capacitor mounting assembly
JP3696341B2 (ja) * 1996-08-30 2005-09-14 ローム株式会社 アレイ型固体電解コンデンサの構造及びその製造方法
US5973913A (en) * 1997-08-12 1999-10-26 Covalent Associates, Inc. Nonaqueous electrical storage device
US5923077A (en) * 1998-02-11 1999-07-13 Bourns, Inc. Passive component integrated circuit chip
US6166459A (en) * 1998-10-29 2000-12-26 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Capacitor mounting arrangement for marx generators
US6198623B1 (en) * 1999-01-29 2001-03-06 Telcordia Technologies, Inc. Carbon fabric supercapacitor structure
TW523767B (en) * 2000-09-11 2003-03-11 Nec Tokin Corp Electrical double layer capacitor
JP3794569B2 (ja) * 2002-06-14 2006-07-05 Ｎｅｃトーキン株式会社 蓄電素子およびその製造方法
US7365959B1 (en) 2004-08-12 2008-04-29 Charles Barry Ward Multi value capacitor
KR100922855B1 (ko) * 2007-10-25 2009-10-27 킴스테크날리지 주식회사 쿼지바이폴라 구조를 갖는 적층형 전기화학셀
CN102969170A (zh) * 2012-12-03 2013-03-13 中国科学院大连化学物理研究所 一种高工作电压的内串联型超级电容器

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3518500A (en) * 1968-03-06 1970-06-30 James C Jimerson Flat plate feed-through capacitor
JPS496446A (de) * 1972-05-09 1974-01-21
JPS5497770A (en) * 1978-01-19 1979-08-02 Nippon Electric Co Doubleelayer condenser and method of producing same
JPS55162218A (en) * 1979-06-05 1980-12-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd Electric double layer capacitor
GB2044000B (en) * 1980-02-08 1983-08-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd Electrochemical double-layer capacitor
US4349862A (en) * 1980-08-11 1982-09-14 International Business Machines Corporation Capacitive chip carrier and multilayer ceramic capacitors
JPS57210688A (en) * 1981-06-19 1982-12-24 Hitachi Ltd Multilayer circuit board
US4531281A (en) * 1983-04-18 1985-07-30 Industrial Electronic Rubber Company Method useful in the manufacture of electrolytic capacitors

Also Published As

Publication number Publication date
GB8410040D0 (en) 1984-05-31
GB2139813A (en) 1984-11-14
US4616290A (en) 1986-10-07
GB2139813B (en) 1987-09-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3414944A1 (de) Elektrischer doppelschicht-kondensator
EP1691432B1 (de) Galvanische Zelle
DE69006798T2 (de) Elektrischer Doppelschichtkondensator.
DE2745027A1 (de) Elektrischer verbinder
DE69012701T2 (de) Struktur zur Anordnung von elektrischen Doppelschichtkondensatorzellen.
DE2912091A1 (de) Doppelschicht-kondensator
DE3046252A1 (de) Doppelschichtkondensator
DE3707892A1 (de) Keramikkondensator und schaltkreis
DE10218295A1 (de) Kondensatormodul und Kondensatorbatterie mit dem Kondensatormodul
DE102008034696A1 (de) Batteriezelle mit einem Zellgehäuse und einem Folienwickel
EP0182070B1 (de) Elektrische Steckverbinderleiste
DE3441668A1 (de) Entkopplungskondensator und verfahren zu dessen herstellung
DE69325847T2 (de) Implantierbarer Herz-Defibrillator mit energetisch dissipativem Widerstand
EP0887870A2 (de) Verfahren zur Herstellung eines wenigstens bereichsweise elektrisch leitenden Akkumulatorendeckels
EP1955729B1 (de) Elektrodenleitung und Anschlussstück für einen implantierbaren Herzstimulator
EP3678735B1 (de) Implantierbare elektrische verbinderanordnung und implantierbare elektrodenanordnung
DE2412620C3 (de) Imprägnierter Wickelkondensator
DE3246968A1 (de) Elektrische batterie mit mehreren nebeneinanderliegenden zueinander parallel angeordneten zylinderischen zellen
EP1467597B1 (de) Heizvorrichtung
DE3528554A1 (de) Elektrischer verbinder
EP0938753A1 (de) Piezoelektrischer aktor mit einem elektrischen anschluss
DE10219456B4 (de) Brennstoffzelle und Verfahren zur Herstellung einer solchen
EP1693865A1 (de) Hochspannungskondensator
EP2956976A1 (de) Zellverbinder zum elektrisch leitfähigen kontaktieren einer mehrzahl von batteriezellterminals, verfahren zum herstellen eines solchen zellverbinders und batteriemodul mit wenigstens einem solchen zellverbinder
DE3045479C3 (de) Elektrischer Akkumulator und Verfahren zu seiner Herstellung

Legal Events

Date Code Title Description
8139 Disposal/non-payment of the annual fee