DE3422863A1

DE3422863A1 - Verfahren zur herstellung eines elektrischen doppelschicht-kondensators

Info

Publication number: DE3422863A1
Application number: DE19843422863
Authority: DE
Inventors: Michihiro Nagaokakyo Kyoto Murata; Kohichi Watanabe
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1983-06-21
Filing date: 1984-06-20
Publication date: 1985-01-03
Also published as: US4594758A; JPS603120A

Description

PATENTANWÄLTE O 4 Z 2 O D O

dr. V. SCHMIED-KOWARZIK · dr. P. WEINHOLD « dr. P. BARZ · München DiPL.-iNG. G. DANNENBERG · dr. D. GUDEL · dipl.-ing. S. SCHUBERT · Frankfurt

ZUGELASSENE VERTRETER BEIM EUROPAISCHEN PATENTAMT

SIEGFRIEDSTRASSE β βΟΟΟ MÜNCHEN 4O

TELEFONi (0891 335O24 + 33SO25 TELEGRAMME: WIRPATENTE TELEXi 5215679

M-36-3536OM

Murata Manufacturing Co. Ltd.

No. 26-10, Tenj in 2-chome

Nagaokakyo-shi

Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Doppelschicht-Kondensators

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Doppelschicht-Kondensators, das einen Schritt umfaßt, bei dem der Kondensator z.B. mit einem Schneid- oder Stanzwerkzeug zu der gewünschten Form zugeschnitten wird.

In Fig. 1 ist im Querschnitt ein elektrischer Doppelschicht-Kondensator dargestellt, der ein Paar Polarisationselektroden 2 aufweist, die durch einen Separator 1 aus einem elektrisch nicht-leitenden porösen Polyolefinmaterial getrennt sind. Die Polarisationselektroden bestehen hauptsächlich aus Aktivkohle und einem verdünnten Schwefelsäure-Elektrolyten. In Kontakt mit den jeweiligen Polarisationselektroden 2 ist ein Paar Sammelelektroden 3, die als Anschlüsse für den Doppelschicht-Kondensator dienen, Die Sammelelektroden 3 bestehen z.B. aus leitfähigem Gummi. Ein Paar von Isolierkörpern 4 hält den Separator 1, die Polarisationselektroden 2 und die Sammelelektroden 3 in der gewünschten Konfiguration zusammen. Jeder Isolierkörper 4 bildet eine öffnung 5 zur Aufnahme der Polarisationselektrode 2 und der Separator 1 ist sandwich-artig zwischen den Isolierkörpern 4 gehalten. Die Sammelelektroden 3 werden an der Außenfläche der erhaltenen Struktur angebracht.

Zur Herstellung von elektrischen Doppelschicht-Kondensatoren der in Fig. 1 gezeigten Art werden z.B. Schneidoder Stanzwerkzeuge angewandt, um den Umfang des Halbfabrikats in einer Zwischenstufe zuzuschneiden. Hierbei kann es vorkommen, daß das leitfähige Harzmaterial, aus dem die Sammelelektroden 3 bestehen, auf der Umfangsflache der Isolierkörper 4 verschmiert werden, wie dies in Fig. als verschmierter Bereich 6 dargestellt ist. Diese verschmierten Bereiche 6 aus leitfähigem Harzmaterial können Kurzschlüsse zwischen der oberen und der unteren Sammel-

elektrode 3 hervorrufen (siehe Fig. 2), wodurch es zu Stromverlusten kommt und die Durchschlagsspannung und Isolierfähigkeit des Kondensators abnehmen.

Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Doppelschicht-Kondensators bereitzustellen, bei dem selbst ein derartiges Verschmieren der stromführenden Elektroden keinen Einfluß auf die Brauchbarkeit des Kondensators hat.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Doppelschicht-Kondensators, bei dem ein Separator zwischen ein gegenüberliegendes Paar von elastisch deformierbaren Isolierkörpern eingebracht wird.

Der Separator wird derart mit den Isolierkörpern verbunden, daß öffnungen entstehen, die eine Polarisationselektrode aufnehmen können. Die öffnungen werden mit einem Material gefüllt, das die Polarisationselektroden auf den gegenüberliegenden Seiten des Separators ergibt. Stromführende Elektroden aus einem elektrisch leitenden Harz im halbgehärteten Zustand werden mit einem Kleber an die Isolierkörper angeklebt. Der Umfang der erhaltenen verklebten Struktur wird dann zu der gewünschten Form zugeschnitten. Die verklebte Struktur wird gepreßt, um die Isolierkörper zu deformieren, und das elektrisch leitende Harz sowie der Kleber werden in diesem Zustand vollständig gehärtet.

Anschließend wird der Preßdruck wieder aufgehoben, wodurch das leitende Material, aus dem die stromführenden Elektroden bestehen und das während des Schneidens entlang der Isolierkörper verschmiert worden sein kann, unterbrochen wird, so daß keine Kurzschlüsse auftreten können.

In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch den Aufbau eines elektrischen Doppelschicht-Kondensators; Fig. 2 eine Seitenansicht eines elektrischen Doppelschicht-

Kondensators;

Pig. 3 das Pressen der Anordnung mit Platten 9 im Querschnitt;

Pig. 4 einen vergrößerten Teilquerschnitt, in dem die Scherspannung in den Klebbereichen 8 dargestellt ist;

Fig. 5 einen Querschnitt, in dem die durch das Pressen entstehenden Stufenberei'che 12 dargestellt sind.

Im folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens näher erläutert.

Wie in Fig. 1 gezeigt, wird ein Separator 1 zwischen ein Paar von elastisch deformierbaren Isolierkörpern 4 aus einem Isoliermaterial, z.B. Isolatorgummi, eingebracht.

Der Separator 1 und die Isolierkörper 4 werden in den Klebbereichen 7 miteinander verklebt, worauf die Klebbereiche vollständig gehärtet werden. In den Klebbereichen 7 kann z.B. ein Gummierungsmittel oder Kleber verwendet werden.

Hierauf wird eine Polarisationselektrode 2 in die Öffnungen 5 gefüllt, die durch die oberen und unteren Isolierkörper 4 sowie den Separator 1 gebildet werden. Stromführende Sammelelektroden 3 aus einem leitenden Harzmaterial, z.B. leitfähigem Gummi in halbgehärtetem oder gehärtetem Zustand, werden in den Klebbereichen 8 an die oberen bzw. unteren Seiten der Isolierkörper 4 angeklebt. Zu diesem Zeitpunkt verbleiben die Klebbereiche 8 in halbgehärtetem oder ungehärtetem Zustand. In den Klebbereichen 8 kann ein Gummierungsmittel oder Klebstoff verwendet werden.

Anschließend wird mit Schneidwerkzeugen oder dergleichen der Umfang der verklebten Struktur zu der gewünschten Form zugeschnitten, wie in Fig. 1 gezeigt. Nach diesem Verfahrensschritt können sich verschmierte Bereiche 6 ausgebildet haben, wie sie in Fig. 2 gezeigt sind.

Ein Paar Preßplatten 9, z.B. aus Metall, werden dann auf

die obere und untere Oberfläche der verklebten Struktur aufgebracht und wie in Fig. 3 zueinander bewegt, um die verklebte Struktur senkrecht zu ihrer planaren Oberfläche zu pressen. Hierbei werden die Isolierkörper 4 seitlich deformiert, wie dies durch den Pfeil 11 in Fig. 4 dargestellt ist. Obwohl auch die Sammelelektroden 3 seitlich deformiert werden können, ist das Ausmaß der Deformation der Sammelelektroden 3 kleiner als das der Isolierkörper 4, da erstere wesentlich dünner sind. Dies hat zur Folge, daß in den Klebbereichen 8 eine Scherspannung auftritt, wie dies durch die Pfeile 10 und 11 in Fig. 4 angezeigt ist.

Aufgrund dieser Scherspannung entstehen zwischen den Sammelelektroden 3 und den Isolierkörpern 4 Stufenbereiche 12; siehe Fig. 5. Dies hat zur Folge, daß zumindest ein Spalt zwischen dem verschmierten Bereich 6 (Fig. 2) und der Sammelelektroden 3 ausgebildet wird. In dem in Fig. 5 dargestellten Zustand werden die Klebbereiche 8 vollständig gehärtet. Anschließend bewegt man die Preßplatten 9 auseinander und erhält den gewünschten Doppelschicht-Kondensator.

Bei diesem sind die Klebbereiche 8 vollständig gehärtet, so daß die Stufenbereiche 12 zwischen jeder Sammelelektrode 3 und dem entsprechenden Isolierkörper 5 beibehalten wird. Hierdurch lassen sich Kurzschlüsse zwischen den Sammelelektroden 3 und den verschmierten Bereichen 6 wirksam vermeiden.

Die erfindungsgemäß hergestellten Doppelschicht-Kondensatoren haben somit keine Isoliermängel aufgrund von leitfähigem Elektrodenmaterial, das während dem Schneiden oder Stanzen verschmiert worden ist. Der Produktionsausschuß ist somit sehr gering. Außerdem ist das Pressen der verklebten Struktur ein sehr einfacher Verfahrensschritt, der die Produktionsgeschwindigkeit selbst bei der Massenproduktion von Kondensatoren nicht beeinträchtigt.

Claims

Patentansprüche

Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Doppelschicht-Kondensators, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Separator derart zwischen einem Paar gegenüberliegender, elastisch deformierbarer Isolierkörper anordnet und damit verklebt, daß Öffnungen ausgebildet werden, die eine Polarisationselektrode aufnehmen können, die Öffnungen auf den gegenüberliegenden Seiten des Separators mit einem Material füllt, das die Polarisationselektroden ergibt, stromführende Elektroden aus einem elektrisch leitenden Harz im halbgehärteten Zustand mit einem Kleber an die Isolierkörper anklebt, den Umfang der verklebten Struktur zuschneidet und die verklebte Struktur preßt, so daß die Isolierkörper deformiert werden und das elektrisch leitende Harz sowie der Kleber in diesem Zustand vollständig härten.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierkörper die Außenkante des Kondensators bilden.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensator planar ist und die Isolierkörper die Außenkante des planaren Kondensators bilden.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Pressen der verklebten Struktur im wesentliehen senkrecht zu den planaren Bereichen des planaren Kondensators erfolgt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß beim Schneiden des Umfangs der verklebten Struktur Material, aus dem die stromführenden Elektroden bestehen, auf der Außenfläche der Isolierkörper verschmiert wird.