DE4227627C2 - Gestapelter, elektrischer Doppelschichtkondensator mit miteinander verschweißten Gehäusehälften - Google Patents

Gestapelter, elektrischer Doppelschichtkondensator mit miteinander verschweißten Gehäusehälften

Info

Publication number
DE4227627C2
DE4227627C2 DE4227627A DE4227627A DE4227627C2 DE 4227627 C2 DE4227627 C2 DE 4227627C2 DE 4227627 A DE4227627 A DE 4227627A DE 4227627 A DE4227627 A DE 4227627A DE 4227627 C2 DE4227627 C2 DE 4227627C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
electrode plate
housing
housing half
stacked
layer capacitor
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.)
Expired - Lifetime
Application number
DE4227627A
Other languages
English (en)
Other versions
DE4227627A1 (de
Inventor
Tatsuo Kunishi
Kouichi Watanabe
Masanori Endo
Masato Higuchi
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
Application filed by Murata Manufacturing Co Ltd filed Critical Murata Manufacturing Co Ltd
Publication of DE4227627A1 publication Critical patent/DE4227627A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE4227627C2 publication Critical patent/DE4227627C2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/10Multiple hybrid or EDL capacitors, e.g. arrays or modules
    • H01G11/12Stacked hybrid or EDL capacitors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/04Hybrid capacitors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/66Current collectors
    • H01G11/72Current collectors specially adapted for integration in multiple or stacked hybrid or EDL capacitors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/74Terminals, e.g. extensions of current collectors
    • H01G11/76Terminals, e.g. extensions of current collectors specially adapted for integration in multiple or stacked hybrid or EDL capacitors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/78Cases; Housings; Encapsulations; Mountings
    • H01G11/82Fixing or assembling a capacitive element in a housing, e.g. mounting electrodes, current collectors or terminals in containers or encapsulations
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/78Cases; Housings; Encapsulations; Mountings
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/13Energy storage using capacitors

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen gestapelten, elek­ trischen Doppelschichtkondensator, wie er beispielsweise aus der US 44 08 259 bekannt ist.
Immer mehr Geräte verfügen heute über CPUs. Derartige Geräte haben ein RAM zum Speichern von Programmen und Daten, so daß es erforderlich ist, eine Spannung von wenigstens ungefähr 2 V dem RAM zuzuführen, um die gespeicherten Daten in dem Speicher zu erhalten.
Eine derartige Spannung für den Speicher kann durch eine Batterie oder durch einen elektrischen Doppelschicht­ kondensator erzeugt werden.
Dabei nimmt die Betriebsspannung bei Halbleitergeräten mit beispielsweise einer CPU oder einem RAM ständig ab, so daß diese elektronischen Geräte in vorteilhafter Weise als trag­ bare Geräte eingesetzt werden können. Diesbezüglich besteht ein starker Bedarf hinsichtlich der Miniaturisierung und der Reduktion der Dicke von elektrischen Doppelschichtkonden­ satoren.
Fig. 6 zeigt den Aufbau eines bekannten elektrischen Doppel­ schichtkondensators 1, welcher einen organischen Elektro­ lyten verwendet. Wie in Fig. 6 gezeigt ist, umfaßt der elek­ trische Doppelschichtkondensator 1 polarisierbare Elektroden 2, 3, die aus kohlenstoffhaltigem Material hergestellt sind, wie beispielsweise aus Aktivkohle, wobei diese Elektroden mit einem Trennteil 4 z. B. ein Element 5 bilden. Ein der­ artiges Element 5 wird mit einem Elektrolyten imprägniert und zwischen einer ersten und einer zweiten Gehäusehälfte 6, 7 gehalten. Die erste und die zweite Gehäusehälfte 6, 7 dienen gleichfalls als äußere Anschlüsse und sind dabei elektrisch voneinander durch eine Dichtung 8 isoliert.
Die Einheitszelle eines derartigen elektrischen Doppel­ schichtkondensators 1, der einen organischen Elektrolyten verwendet, zeigt z. B. eine Spannungsfestigkeit von ungefähr 1,8 bis 2,8 V.
In Abhängigkeit von der geforderten Gesamtspannung wird daher eine erforderliche Anzahl derartiger Einheitszellen in Reihe zueinander geschaltet. Allgemein wird eine Mehrzahl derartiger elektrischer Anordnungen, wie sie in Fig. 6 ge­ zeigt sind, gestapelt, um miteinander integriert zu werden, um eine derartige Serienverbindung der Einheitszellen zu erzielen. Heute liegt die Spannung eines üblichen Halb­ leitergerätes bei 5 V. Es werden daher zwei derartige elek­ trische Anordnungen gestapelt, damit sich eine Sollspannung von 5,5 V ergibt.
Andererseits zeigt die JP-OS 63-187613 (1988) einen elek­ trischen Doppelschichtkondensator mit zwei in derartiger Weise gestapelten Zellen, der ein einziges Metallgehäuse mit zwei Einzelanordnungen umfaßt, die in diesem aufgenommen sind.
Fig. 7 zeigt den Aufbau eines solchen Doppelschichtkonden­ sators 9. Wie in Fig. 7 gezeigt ist, umfaßt der elektrische Doppelschichtkondensator 9 Kondensatorelemente 10, 11, die mit einem Elektrolyten imprägniert sind. Das Kondensatorele­ ment 10 umfaßt polarisierbare Elektroden 13, 14, die ein­ ander (durch das Trennteil 12 getrennt) gegenüberliegen, während das andere Kondensatorelement 11 polarisierbare Elektroden 16, 17 umfaßt, die einander (durch ein weiteres Trennteil 15 beabstandet) gegenüberliegen. Das Kondensator­ element 10 wird zwischen einer ersten Elektrodenplatte 18, die sowohl als äußere Anschlußeinrichtung wie auch als Gehäuse dient, und einer zweiten Elektrodenplatte 19 gehal­ ten, die zwischen den Kondensatorelementen 10, 11 angeordnet ist, während das Kondensatorelement 11 zwischen der zweiten Elektrodenplatte 19 und einer dritten Elektrodenplatte 20 gehalten wird, welche entsprechend sowohl als äußere An­ schlußeinrichtung wie auch als Gehäuse dient. Zugehörige periphere Abschnitte 21, 22 und 23 der ersten, zweiten und dritten Elektrodenplatte 18, 19, 20 sind elektrisch von­ einander isoliert und miteinander durch die isolierenden Dichtungen 24, 25 mechanisch verbunden.
Bei der in Fig. 7 gezeigten Struktur ist es möglich, einen integrierten elektrischen Doppelschichtkondensator 9 mit zwei gestapelten Zellen mit etwa 5,5 V herzustellen.
Bei der in Fig. 6 gezeigten Struktur wäre es möglich, die Dicke des elektrischen Doppelschichtkondensators 1 zu ver­ mindern, indem die isolierende Dichtung 8 in ihrer Dicke vermindert wird. Jedoch kann dadurch die Dicke des elek­ trischen Doppelschichtkondensators 1 nicht ausreichend ver­ mindert werden, da es nicht möglich ist, die Dicke der iso­ lierenden Dichtung 8 in Hinblick auf die Dichtigkeit belie­ big zu vermindern. Die Reduktion der Dicke des Gerätes ist weiterhin dadurch beschränkt, da es nötig ist, zwei oder mehr elektrische Doppelschichtkondensatoren 1 zu stapeln, damit diese der geforderten Sollspannung von 5,5 V genügen.
Bei der in Fig. 7 gezeigten Struktur werden zwar zwei Kon­ densatorelemente 10, 11 vorab gestapelt und miteinander ver­ bunden. Jedoch wäre es schwierig, die Dicke einer derartigen Struktur zu vermindern, da die Dichtungen 24, 25 als Dicht­ einrichtung in ähnlicher Weise wie bei der in Fig. 6 gezeig­ ten Struktur verkleinert würden, wobei diese Dichtstruktur zudem noch komplizierter ist als diejenige, die in Fig. 6 gezeigt ist.
Aus der US 4,408,259 sowie aus der JP 2-94619 A in: Patents Abstr. of Japan, Sect. E, Vol. 14 (1990), Nr. 292 (E-944) sind weiterhin Doppelschichtelektrolytkondensatoren bekannt, die von einer vielschichtigen Gehäusestruktur umschlossen sind, deren Schichtaufbau Kunststoffolien und Metallfolien mit umfaßt.
So zeigt die US 4,408,259 z. B. gemäß Fig. 11 einen Doppel­ schichtelektrolytkondensator mit zwei voneinander durch eine Trennebene getrennten Elektroden, die jeweils durch Metall­ platten verstärkt sind, welche im Bereich einer Ausnehmung der vielschichtigen Gehäusestruktur mit einer in Richtung der Ausnehmung verlaufenden Auskröpfung versehen sind, um an dieser Stelle mit einem Metallfilm, der in dem Schichtaufbau enthalten ist, Kontakt zu nehmen. Die Gehäuseaußenseite bzw. Gehäuseaußenschicht wird ebenso wie die darunterliegende Schicht jeweils durch eine Kunststoffolie gebildet. Die durch die beiden mehrlagigen Schichten gebildeten Gehäuse­ hälften sind im Bereich der Gehäuseperipherie durch eine heißschmelzende Kunststoffplatte miteinander verklebt. Der­ artige Doppelschichtelektrolytkondensatoren sind jedoch empfindlich gegen mechanische Verletzungen und gewährleisten nicht in allen Fällen eine sichere Abdichtung gegen Leckage des Elektrolyts. Ferner haben derartige Doppelschichtelek­ trolytkondensatoren aufgrund ihrer vielschichtigen Gehäusung eine unerwünscht große Bauhöhe.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt daher der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen ge­ stapelten elektrischen Doppelschichtkondensator zu schaffen, welcher eine integrierte, gestapelte Zwei-Zellen-Struktur umfaßt, wobei dessen Dicke vermindert werden kann, ohne daß eine nennenswerte Leckage des Elektrolytes auftreten kann.
Diese Aufgabe wird durch einen gestapelten elektrischen Doppelschichtkondensator gemäß Patentanspruch 1 gelöst.
Soweit dabei das Schweißen der peripheren Abschnitte der ersten und zweiten Gehäusehälfte der Anordnung betroffen ist, können die peripheren Abschnitte der mittleren Elek­ trodenplatte in geschlossener Weise zwischen denjenigen der ersten und zweiten Gehäusehälfte, die zu verschweißen sind, gehalten werden, oder es können die peripheren Abschnitte der ersten und zweiten Gehäusehälfte direkt miteinander verschweißt werden. In dem letztgenannten Fall kann der periphere Abschnitt der mittleren Elektrodenplatte von der ersten und zweiten Gehäusehälfte gehalten werden, die mit­ einander verschweißt sind, wobei der periphere Abschnitt der Zwischenelektrodenplatte an den peripheren Abschnitt der ersten und der zweiten Gehäusehälfte durch Bonden angebracht sein kann. Ebenfalls ist es möglich, daß die peripheren Abschnitte der ersten und zweiten Gehäusehälfte miteinander verschweißt sind, ohne daß die Zwischenelektrodenplatte dazwischen liegt.
Die erste und zweite Gehäusehälfte und die Zwischenelektro­ denplatte sowie die erste und zweite Elektrodenplatte werden vorzugsweise aus Metallfolienteilen aus Edelstahl, Alumi­ nium, einer Aluminium-Legierung hergestellt, während die Isolierschichten vorzugsweise durch Thermobondfilme gebildet sind.
Als Elektrolyt kann auch eine wäßrige Lösung von Kalium­ hydroxid eingesetzt werden.
Dabei dienen die erste und zweite Elektrodenplatte jeweils als äußere Anschlußeinrichtungen. Um dies zu ermöglichen, haben die erste und zweite Gehäusehälfte jeweils Öffnungen zum teilweisen Freilegen der ersten und zweiten Elektroden­ platte.
Es müssen daher die erste und zweite Gehäusehälfte nicht als äußere Anschlußeinrichtungen dienen, wodurch es möglich ist, eine Abdichtung durch Schweißen der peripheren Abschnitte der ersten und zweiten Gehäusehälften zu erreichen.
Daher hängt die Dicke des gestapelten elektrischen Doppel­ schichtkondensators nicht von der Dicke einer separaten Dichtung ab. Außerdem ist die Schweißverbindung zuver­ lässiger als eine Kunststoffdichtung.
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeich­ nungen näher erläutert:
Fig. 1 eine Querschnittsdarstellung eines gestapelten elektrischen Doppelschichtkondensators gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 2 eine Schnittdarstellung eines gestapelten elektri­ schen Doppelschichtkondensators gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 3 eine Schnittdarstellung eines gestapelten elektri­ schen Doppelschichtkondensators gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 4 eine Schnittdarstellung eines gestapelten elektri­ schen Doppelschichtkondensators gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 5 eine Querschnittsdarstellung eines gestapelten elektrischen Doppelschichtkondensators gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 6 eine Querschnittsdarstellung eines bekannten elek­ trischen Doppelschichtkondensators;
Fig. 7 eine Querschnittsdarstellung eines bekannten elek­ trischen Doppelschichtkondensators mit zwei inte­ grierten Zellen.
Fig. 1 ist eine Querschnittsdarstellung eines gestapelten elektrischen Doppelschichtkondensators 26 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Der gestapelte elektri­ sche Doppelschichtkondensator 26 umfaßt ein Gehäuse 27 zum Aufnehmen eines ersten und eines zweiten Kondensatorelemen­ tes 28, 29, die gestapelt sind. Das erste Kondensatorelement 28 umfaßt ein Trennteil 30 und ein Paar von polarisierbaren Elektroden 31, 32, die einander (durch das Trennteil 30 beabstandet) gegenüberliegen und mit einem Elektrolyten imprägniert sind. Das zweite Kondensatorelement 29 umfaßt ein weiteres Trennteil 33 und ein weiteres Paar von polari­ sierbaren Elektroden 34, 35.
Das Gehäuse 27 umfaßt erste und zweite Gehäusehälften 40, 41, welche Hauptebenenabschnitte 36, 37 und periphere Ab­ schnitte 38, 39 haben. Eine erste und zweite Elektroden­ platte 44, 45, welche als äußere Anschlußeinrichtungen dienen, sind in einem geringen Abstand zu der ersten und zweiten Gehäusehälfte 40, 41 durch isolierende Schichten 42, 43 aus Kunststoff oder dergleichen beabstandet angeordnet. Die isolierenden Schichten 42, 43 sind vorzugsweise aus Thermobondfilmen gebildet, welche bezüglich ihrer geringen Dicke, ihrer ebenen Gestalt und ihrer Eigenschaft heraus­ ragend sind, so daß auf einfache Weise Schichten ohne Löcher erhalten werden können. Die erste und die zweite Gehäuse­ hälfte 40, 41 haben Öffnungen 46, 47 zum teilweise Freilegen der ersten bzw. zweiten Elektrodenplatte 44, 45.
Die erste Elektrodenplatte 44 steht in Kontakt mit der obe­ ren Fläche des ersten Kondensatorelementes 28, das in einer oberen Lage angeordnet ist, während die zweite Elektroden­ platte 45 in Kontakt mit der unteren Fläche des zweiten Kondensatorelementes 29 steht, das in einer unteren Lage angeordnet ist, um jeweils eine elektrische Verbindung zu schaffen. Eine mittlere Elektrodenplatte liegt zwischen dem ersten und dem zweiten Kondensatorelement 28, 29 in Kontakt mit der unteren Fläche des ersten Kondensatorelementes 28 und in Kontakt mit der oberen Fläche des zweiten Kondensa­ torelementes 29. Diese Zwischenelektrodenplatte 48 hat einen peripheren Abschnitt 49.
Die erste und die zweite Gehäusehälfte 40, 41, die erste und die zweite Elektrodenplatte 44, 45 und die Zwischenelektro­ denplatte 48 sind vorzugsweise aus Metallfolienteilen her­ gestellt, die aus Edelstahl, Aluminium, oder einer Alumi­ nium-Legierung bestehen, in Hinblick auf herausragende Korrosionsbeständigkeit und geringe Dicke derselben.
Die peripheren Abschnitte 38, 39 der ersten und zweiten Gehäusehälfte 40, 41 liegen zueinander durch den peripheren Abschnitt 49 der mittleren Elektrodenplatte beabstandet. In diesem Zustand werden die peripheren Abschnitte 38, 39 und 49 beispielsweise einem Widerstandsnahtschweißen zur Er­ zeugung einer Schweißzone 50 unterworfen. So wird das Gehäuse 27 abgedichtet, während ein erster geschlossener Hohlraum 51 durch die erste Gehäusehälfte 40 und die mittle­ re Elektrodenplatte und ein zweiter geschlossener Hohlraum 52 durch die zweite Gehäusehälfte 41 und die mittlere Elek­ trodenplatte festgelegt werden. Das erste und zweite Konden­ satorelement 28, 29 sind in dem ersten bzw. zweiten ge­ schlossenen Hohlraum 51, 52 aufgenommen.
Beispielhafte Verfahrensschritte zum Zusammensetzen des gestapelten elektrischen Doppelschichtkondensators, wie er in Fig. 1 gezeigt ist, werden nachfolgend beschrieben.
Ein Thermobondfilm, der die isolierende Schicht 42 bildet, und eine erste Elektrodenplatte 44 werden an der Innenfläche der ersten Gehäusehälfte 40 übereinander gelegt und unter Wärme gepreßt, so daß sie in einen engen Kontakt miteinander kommen und aneinander befestigt werden. Der Thermobondfilm ist vorab mit einer Öffnung in dem Teil versehen worden, welcher der Öffnung 46 entspricht, um die erste Elektroden­ platte 44 durch diese Öffnung 46 freizulegen. In einer ähn­ lichen Weise wird die zweite Elektrodenplatte 45 in engen Kontakt mit der Innenfläche der zweiten Gehäusehälfte 41 durch einen Thermobondfilm zum Bilden der isolierenden Schicht 43 gebracht und hiermit befestigt.
Das erste und zweite Kondensatorelement 28, 29 werden durch einstückiges Bonden der polarisierbaren Elektroden 31, 32, 34 und 35 von Aktivkohleschichten auf die beiden Flächen der Trennteile 30, 33 durch Bonden oder durch ein Klebemittel verbunden, woraufhin diese Teile mit einem Elektrolyt im­ prägniert werden.
Dann werden das zweite Kondensatorelement 29, die Zwischen­ elektrodenplatte 48, das erste Kondensatorelement 28 und die erste Gehäusehälfte 40 der Reihe nach übereinander auf die zweite Gehäusehälfte 41 in der Weise gelegt, daß die peri­ pheren Abschnitte 38, 39 und 49 der ersten und zweiten Ge­ häusehälfte 40, 41 und die Zwischenelektrodenplatte 48 ver­ schweißt werden, um eine Schweißzone 50 zu bilden, wodurch das Gehäuse 27 mit einer Abdichtungsstruktur versehen wird.
Fig. 2 zeigt einen gestapelten elektrischen Doppelschicht­ kondensator 26a gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Dieser gestapelte elektrische Doppelschichtkondensator 26a umfaßt sämtliche Elemente, die bei dem elektrischen Doppelschichtkondensator 26 gemäß Fig. 1 enthalten sind. Daher werden gleiche Elemente mit ent­ sprechenden Bezugszeichen bezeichnet, um eine sich wieder­ holende Beschreibung zu vermeiden.
Ein wesentliches Element des gestapelten elektrischen Doppelschichtkondensators 26a gemäß Fig. 2 besteht in der Form der ersten und zweiten Gehäusehälfte 40, 41 sowie der Zwischenelektrodenplatte 48. Während die peripheren Ab­ schnitte 38, 39 der ersten und zweiten Gehäusehälfte 40, 41 an der oberen und unteren Fläche des peripheren Abschnitts 49 der Zwischenelektrodenplatte 48 gemäß dem ersten Ausfüh­ rungsbeispiel übereinander angeordnet sind, werden die peripheren Abschnitte 49 und 38 der Zwischenelektrodenplatte 48 und der ersten Gehäusehälfte 40 der Reihe nach über­ einander auf einem peripheren Abschnitt 39 einer flachen zweiten Gehäusehälfte 41 bei diesem zweiten Ausführungs­ beispiel angeordnet. Eine Schweißzone 50 wird durch die peripheren Abschnitte 38, 39 und 49 gebildet, die in der beschriebenen Art übereinander angeordnet sind.
Bei dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung können die erste und die zweite Gehäusehälfte 40, 41 mit der gleichen Form bei gleichen Teilen ausgeführt werden, so daß die Anzahl der herzustellenden Teile in vorteilhafter Weise vermindert wird, während der elektrische Doppelschichtkon­ densator 26a gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel in ein­ facher Weise einem elektrischen Widerstandsschweißen oder dergleichen unterworfen werden kann, da die zweite Gehäuse­ hälfte 41 eine flache Gestalt hat.
Die Fig. 3 bis 5 zeigen gestapelte elektrische Doppel­ schichtkondensatoren 26b bis 26d gemäß dritten bis fünften Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung. Diese ge­ stapelten elektrischen Doppelschichtkondensatoren 26b bis 26d umfassen gleichfalls sämtliche Elemente, die bei dem elektrischen Doppelschichtkondensator 26 gemäß Fig. 1 ent­ halten sind. Daher werden gleiche Elemente wiederum mit entsprechenden Bezugszeichen bezeichnet.
Bei dem gestapelten elektrischen Doppelschichtkondensator 26b gemäß Fig. 3 wird eine Schweißzone 50 durch Schweißen von peripheren Abschnitten 38, 39 der ersten Gehäusehälfte 40 und der zweiten Gehäusehälfte 41 aneinander gebildet. Der periphere Abschnitt 49 der Zwischenelektrodenplatte 48 wird unter Druck mit den peripheren Abschnitten 38, 39 der ersten und zweiten Gehäusehälfte 40, 41 gehalten, die in der be­ schriebenen Art miteinander verschweißt werden.
Bei diesem dritten Ausführungsbeispiel wird der periphere Abschnitt 38 auf einer Fläche vorgesehen, der dem peripheren Abschnitt 39 zugewandt ist, wobei ein Abschnitt sich konti­ nuierlich über die gesamte Peripherie erstreckt, so daß die peripheren Abschnitte 38, 39 durch Schweißen des Vorsprunges verschweißt werden können. Um die Dichtigkeit zu verbessern, die dadurch erzielt wird, daß die Zwischenelektrodenplatte 48 zwischen den peripheren Abschnitten 38, 39 unter Druck gehalten wird, ist die Zwischenelektrodenplatte 48 vorzugs­ weise als Metallfolienteil ausgebildet, das aus Aluminium oder einer Aluminium-Legierung mit einer herausragenden Formfähigkeit gebildet ist.
Bei dem in Fig. 4 gezeigten gestapelten elektrischen Doppel­ schichtkondensator 26c werden die peripheren Abschnitte 38, 39 der ersten und zweiten Gehäusehälfte 40, 41 miteinander verschweißt, wobei dies in ähnlicher Weise geschieht wie bei dem gestapelten elektrischen Doppelschichtkondensator 26b gemäß Fig. 3. Insbesondere wird bei dem gestapelten elektri­ schen Doppelschichtkondensator 26c gemäß Fig. 4 ein peri­ pherer Abschnitt 49 der Zwischenelektrodenplatte 48 luft­ dicht mit den peripheren Abschnitten 38, 39 der ersten und zweiten Gehäusehälfte 40, 41 durch jeweilige Bondschichten 53, 54 verbunden. Derartige Bondschichten 53, 54 werden vor­ zugsweise aus Thermobondfilmen in Ausnutzung ihrer Dicken­ verhältnisse und Bearbeitungsfähigkeit hergestellt, wobei der Bondzustand beispielsweise durch Wärmepressen erzielt wird.
Bei dem in Fig. 5 gezeigten gestapelten elektrischen Dop­ pelschichtkondensator 26d werden schließlich periphere Abschnitte 38, 39 der ersten und zweiten Gehäusehälfte 40, 41 durch Schweißen miteinander verbunden, wobei dies auf ähnliche Weise geschieht wie bei dem gestapelten elek­ trischen Doppelschichtkondensator 26c gemäß Fig. 3. Insbe­ sondere werden bei dem gestapelten elektrischen Doppel­ schichtkondensator 26d gemäß Fig. 5 die peripheren Ab­ schnitte 38, 39 der ersten und der zweiten Gehäusehälfte 40, 41 miteinander verschweißt, wobei kein peripherer Abschnitt 49 der Zwischenelektrodenplatte 48 zwischen diesen Teilen angeordnet wird. In diesem Fall wird die Zwischenelektrode 48 vorzugsweise mit der unteren Fläche eines ersten Kon­ densatorelementes 28 und mit der oberen Fläche eines zweiten Kondensatorelementes 29 durch Bonden oder mittels eines Klebemittels verbunden, um eine Fehlausrichtung dieser Teile zu verhindern.

Claims (7)

1. Gestapelter elektrischer Doppelschichtkondensator (26, 26a-26d) der durch Stapeln eines ersten und eines zweiten Kondensatorelementes (28, 29) gebildet ist, von denen jedes ein Trennteil (30, 33) und ein Paar von polarisierbaren Elektroden (31, 32; 34, 35) umfaßt, die einander durch das Trennteil beabstandet gegenüber­ liegen, wobei das Trennteil und die polarisierbaren Elektroden mit einem Elektrolyten imprägniert sind und in Reihe zueinander liegen, mit:
einer ersten Gehäusehälfte (40), die an ihrer Innen­ fläche mittels einer isolierenden Schicht (42) eng beab­ standet mit einer ersten Elektrodenplatte (44) versehen ist, die mit der oberen Fläche des ersten Kondensator­ elementes (28) in Kontakt steht, welches in einer oberen Lage angeordnet ist; und
einer zweiten Gehäusehälfte (41), die an ihrer Innen­ fläche mittels einer weiteren isolierenden Schicht (43) eng beabstandet mit einer zweiten Elektrodenplatte (45) versehen ist, die in Kontakt mit der unteren Fläche des zweiten Kondensatorelementes (29) steht, das in einer unteren Lage angeordnet ist;
wobei die erste und zweite Gehäusehälfte (40, 41) mit Öffnungen (46, 47) versehen sind, um die erste und zweite Elektrodenplatte (44, 45) jeweils teilweise freizulegen,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Zwischenelektrodenplatte (48) zwischen dem ersten und zweiten Kondensatorelement (28, 29) angeord­ net ist und mit der unteren Fläche des ersten Kondensa­ torelementes (28) und mit der oberen Fläche des zweiten Kondensatorelementes (29) in Kontakt steht,
daß periphere Abschnitte (38, 39) der ersten Gehäuse­ hälfte (40) und der zweiten Gehäusehälfte (41) mitein­ ander verschweißt sind, und
daß die erste Gehäusehälfte (40), die zweite Gehäuse­ hälfte (41) und die Zwischenelektrodenplatte (48) ge­ schlossene Hohlräume (50, 51) zum Aufnehmen des ersten und zweiten Kondensatorelementes (28, 29) bilden, und
daß ein peripherer Abschnitt (49) der Zwischenelek­ trodenplatte (48) zwischen peripheren Abschnitten (38, 39) der ersten Gehäusehälfte (40) und der zweiten Ge­ häusehälfte (41) liegt, wobei die peripheren Abschnitte der ersten Gehäusehälfte (40) und der zweiten Gehäuse­ hälfte (41) und der Zwischenelektrodenplatte (48) miteinander verschweißt sind.
2. Gestapelter elektrischer Doppelschichtkondensator gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der periphere Abschnitt (38) der ersten Gehäuse­ hälfte (40) und der periphere Abschnitt (39) der zweiten Gehäusehälfte (41) direkt miteinander verschweißt sind.
3. Gestapelter elektrischer Doppelschichtkondensator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein peripherer Abschnitt (49) der Zwischenelektro­ denplatte (48) zwischen peripheren Abschnitten (38, 39) der ersten und zweiten Gehäusehälfte (40, 41) gehalten ist.
4. Gestapelter elektrischer Doppelschichtkondensator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein peripherer Abschnitt (49) der Zwischenelektro­ denplatte (48) durch Bonden mit den peripheren Ab­ schnitten (38, 39) der ersten und zweiten Gehäusehälfte (40, 41) verbunden ist.
5. Gestapelter elektrischer Doppelschichtkondensator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenelektrodenplatte (48) an die untere Fläche des ersten Kondensatorelementes (28) und die obere Fläche des zweiten Kondensatorelementes (29) angebondet ist.
6. Gestapelter elektrischer Doppelschichtkondensator nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und zweite Gehäusehälfte (40, 41), die Zwischenelektrodenplatte (48) und die erste und zweite Elektrodenplatte (44, 45) aus Metallfolienteilen herge­ stellt sind, die aus einem Element bestehen, das aus der Gruppe Edelstahl, Aluminium und eine Aluminium-Legierung ausgewählt ist.
7. Gestapelter elektrischer Doppelschichtkondensator nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierschichten (42, 43) Thermobondfilme um­ fassen.
DE4227627A 1991-08-20 1992-08-20 Gestapelter, elektrischer Doppelschichtkondensator mit miteinander verschweißten Gehäusehälften Expired - Lifetime DE4227627C2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP03208064A JP3125341B2 (ja) 1991-08-20 1991-08-20 積層型電気二重層コンデンサ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE4227627A1 DE4227627A1 (de) 1993-02-25
DE4227627C2 true DE4227627C2 (de) 1994-10-06

Family

ID=16550047

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE4227627A Expired - Lifetime DE4227627C2 (de) 1991-08-20 1992-08-20 Gestapelter, elektrischer Doppelschichtkondensator mit miteinander verschweißten Gehäusehälften

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5227960A (de)
JP (1) JP3125341B2 (de)
DE (1) DE4227627C2 (de)
TW (1) TW198121B (de)

Families Citing this family (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5388028A (en) * 1993-07-28 1995-02-07 Kaman Electromagnetics Corporation Low impedance interconnection assembly for high frequency switching power semiconductor devices and low inductance modular capacitor
US5428501A (en) * 1993-08-13 1995-06-27 Marine Mechanical Corporation Packaging structure and method for solid electrolyte capacitors
US5862035A (en) * 1994-10-07 1999-01-19 Maxwell Energy Products, Inc. Multi-electrode double layer capacitor having single electrolyte seal and aluminum-impregnated carbon cloth electrodes
JP3070474B2 (ja) * 1996-03-28 2000-07-31 日本電気株式会社 電気二重層コンデンサ及びその製造方法
JP3070486B2 (ja) * 1996-07-30 2000-07-31 日本電気株式会社 電気二重層コンデンサ
US5850331A (en) * 1996-08-30 1998-12-15 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Electric double-layer capacitor and capacitor device
US5907471A (en) * 1997-12-29 1999-05-25 Motorola, Inc. Energy storage device with electromagnetic interference shield
US6212061B1 (en) 1998-09-29 2001-04-03 General Electric Company Sealing an ultracapacitor
JP3470672B2 (ja) * 2000-02-01 2003-11-25 日本電気株式会社 電気二重層コンデンサ及びその製造方法
JP3422745B2 (ja) * 2000-02-28 2003-06-30 エヌイーシートーキン株式会社 電気二重層コンデンサ
US6631074B2 (en) 2000-05-12 2003-10-07 Maxwell Technologies, Inc. Electrochemical double layer capacitor having carbon powder electrodes
JP3877968B2 (ja) * 2001-03-16 2007-02-07 Necトーキン株式会社 電気二重層コンデンサ
US6813139B2 (en) * 2001-11-02 2004-11-02 Maxwell Technologies, Inc. Electrochemical double layer capacitor having carbon powder electrodes
US6643119B2 (en) * 2001-11-02 2003-11-04 Maxwell Technologies, Inc. Electrochemical double layer capacitor having carbon powder electrodes
JP3953327B2 (ja) * 2002-01-21 2007-08-08 Necトーキン株式会社 電池および電気二重層コンデンサ
CN100350526C (zh) * 2002-06-07 2007-11-21 松下电器产业株式会社 固体电解电容器
US7040716B2 (en) * 2002-08-29 2006-05-09 Railway Technical Research Institute Anti-lock brake system for vehicles
US7791860B2 (en) 2003-07-09 2010-09-07 Maxwell Technologies, Inc. Particle based electrodes and methods of making same
US7352558B2 (en) 2003-07-09 2008-04-01 Maxwell Technologies, Inc. Dry particle based capacitor and methods of making same
US7920371B2 (en) 2003-09-12 2011-04-05 Maxwell Technologies, Inc. Electrical energy storage devices with separator between electrodes and methods for fabricating the devices
US7090946B2 (en) 2004-02-19 2006-08-15 Maxwell Technologies, Inc. Composite electrode and method for fabricating same
US7224575B2 (en) 2004-07-16 2007-05-29 Cardiac Pacemakers, Inc. Method and apparatus for high voltage aluminum capacitor design
US7440258B2 (en) 2005-03-14 2008-10-21 Maxwell Technologies, Inc. Thermal interconnects for coupling energy storage devices
WO2007091309A1 (ja) * 2006-02-08 2007-08-16 Kitagawa Seiki Kabushiki Kaisha 電気二重層コンデンサ
US8154853B2 (en) * 2006-08-03 2012-04-10 Cardiac Pacemakers, Inc. Method and apparatus for partitioned capacitor
US8761875B2 (en) * 2006-08-03 2014-06-24 Cardiac Pacemakers, Inc. Method and apparatus for selectable energy storage partitioned capacitor
US8170662B2 (en) * 2006-08-03 2012-05-01 Cardiac Pacemakers, Inc. Method and apparatus for charging partitioned capacitors
US8508916B2 (en) 2010-10-13 2013-08-13 Cooper Technologies Company High voltage electric double layer capacitor device and methods of manufacture
TWI528391B (zh) * 2012-01-24 2016-04-01 Taiwan Green Point Entpr Co Supercapacitor module and its making method
US10020127B1 (en) * 2017-04-05 2018-07-10 Greatbatch Ltd. Capacitor having multiple anodes housed in a compartmented casing

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4408259A (en) * 1979-02-09 1983-10-04 Matsushita Electric Industrial Company, Limited Electrochemical double-layer capacitor
WO1986000750A1 (en) * 1984-07-17 1986-01-30 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Polarizable electrode and production method thereof
JPH0658864B2 (ja) * 1984-12-25 1994-08-03 松下電器産業株式会社 電気二重層コンデンサ
JPH07111936B2 (ja) * 1987-01-30 1995-11-29 旭硝子株式会社 積層型電気二重層コンデンサ

Also Published As

Publication number Publication date
US5227960A (en) 1993-07-13
TW198121B (de) 1993-01-11
JPH0547602A (ja) 1993-02-26
JP3125341B2 (ja) 2001-01-15
DE4227627A1 (de) 1993-02-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE4227627C2 (de) Gestapelter, elektrischer Doppelschichtkondensator mit miteinander verschweißten Gehäusehälften
DE10085269B3 (de) Ultradünne elektrochemische Energiespeichervorrichtungen
DE10085271B3 (de) Elektrochemische Energiespeichervorrichtung mit verbesserter Gehäuseanordnung
DE10031453C2 (de) Elektrodenansatz-Verbundstruktur und Verfahren zum Verbinden eines Elektrodenansatzes
DE4235185C2 (de) Flache Leistungsversorgungseinheit
DE10027001C2 (de) Sekundärbatterie mit einem nichtwässrigen Elektrolyten und Verfahren zur Herstellung dieser
DE112017004735T5 (de) Elektrizitätsspeichervorrichtung und Verfahren zum Herstellen der Elektrizitätsspeichervorrichtung
DE112017006436T5 (de) Leistungsspeichermodul
DE102014205662A1 (de) Elektrische speichervorrichtung und elektrisches speichergerät
DE69815810T2 (de) Prismatische aufladbare oder primäre Zelle mit Wicklung montiert auf Spulenkörper
DE112014001918T5 (de) Kollektorplatte für eine Energiespeichereinrichtung und Herstellungsverfahren
DE102017200823A1 (de) Energiespeichervorrichtung, Energiespeichergerät und Verfahren zum Herstellen der Energiespeichervorrichtung
DE112007003314T5 (de) Metallelektrolytkondensator und Verfahren zu dessen Herstellung
DE112017005247B4 (de) Energiespeichervorrichtung und Herstellungsverfahren einer Energiespeichervorrichtung
DE102015121294A1 (de) Herstellungsverfahren für eine Sekundärbatterie und eine Sekundärbatterie
WO2003079464A2 (de) Becherförmiges gehäuse und kondensator mit dem gehäuse
DE102013219419A1 (de) Elektrisches Speicherelement
EP1359633A1 (de) Galvanisches Element mit dünnen Elektroden
DE112019001791T5 (de) Energiespeichermodul
DE112016004465T5 (de) Energiespeichereinrichtung
DE112019000626T5 (de) Energiespeichervorrichtung
DE102006037540B4 (de) Thermoelektrische Vorrichtung und Verfahren zu deren Herstellung
DE19645836A1 (de) Zelle mit spiralförmig gewickelten Elektroden
DE102016218392A1 (de) Energiespeichergerät und Energiespeichereinrichtung
DE1953359A1 (de) Elektrolytkondensator

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
R071 Expiry of right
R071 Expiry of right