DE69834706T2

DE69834706T2 - Elektrischer Doppelschichtkondensator

Info

Publication number: DE69834706T2
Application number: DE69834706T
Authority: DE
Inventors: Asahi Glass Company Ltd. Tomonori Yokohama-shi Aoki; Asahi Glass Company Ltd. Makoto Yokohama-shi Inoue; Asahi Glass Company Ltd. Katsuji Yokohama-shi Ikeda; Asahi Glass Company Ltd. Yoshihiro Yokohama-shi Hozumi; Asahi Glass Company Ltd. Kazuya Yokohama-shi Hiratsuka; Asahi Glass Company Ltd. Manabu Yokohama-shi Suhara; Asahi Glass Company Ltd. Takeshi Yokohama-shi Kawasato
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 1997-12-22
Filing date: 1998-12-21
Publication date: 2007-06-06
Anticipated expiration: 2018-12-22
Also published as: EP0924723B1; DE69834706D1; US6222720B1; EP0924723A2; EP0924723A3

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Doppelschichtkondensator. Im besonderen bezieht sie sich auf einen elektrischen Doppelschichtkondensator, welcher gewickelte oder gerollte Elektroden aufweist.
Kürzlich wurde ein elektrischer Doppelschichtkondensator mit großer Kapazität und hoher Ausgabe- bzw. Ausgangsleistung bekannt und entwickelt, welcher darauf abzielt, an einem Fahrzeug montiert zu werden, und für eine Antriebskraftquelle zum Antreiben des Fahrzeugs verwendbar bzw. anwendbar ist.
Als eine Struktur für einen großen, elektrischen Doppelschichtkondensator, welcher zur Entladung eines starken Stroms geeignet ist, wurde ein solcher, der eine zylindrische Konstruktion bzw. Struktur aufweist, wie dies in 11 gezeigt ist, verwendet. Und zwar wird ein Paar von gurtbzw. bandartigen Elektroden, spezifisch eine bandartige, positive Elektrode 2 und eine bandartige, negative Elektrode 3, welche jeweils ein metallisches, Strom sammelndes Material an beiden Seiten umfassen, aus welchem Elektrodenschichten bzw. -lagen, welche hauptsächlich aus einem aktivierten Kohlenstoff zusammengesetzt sind, ausgebildet sind, durch ein Einfügen bzw. Zwischenlagern von bandartigen Separatoren bzw. Trenneinrichtungen 4, 4' dazwischen gewickelt, um dadurch ein zylindrisch gewickeltes Element auszubilden. Das gewickelte Element ist in einem mit einem Boden versehenen, zylindrischen Metallgehäuse 5 aufgenommen bzw. untergebracht. Nachdem ein Elektrolyt in das Gehäuse 5 gefüllt ist, werden die Strom sammelnden Leiter 6, 6' jeweils an die positive Elektrode 2 und die negative Elektro de 3 angeschlossen bzw. mit dieser verbunden, und die Strom sammelnden Leiter bzw. Zuleitungen, welche von den Elektroden 2, 3 gezogen sind, werden jeweils mit den Elektrodenanschlüssen 9, 9' verbunden, welche an einem elektrisch isolierenden, sich öffnenden abdichtenden Deckel 8 zur Verfügung gestellt sind bzw. werden, welcher in das metallische Gehäuse 5 eingepaßt ist.
Der konventionelle, elektrische Doppelschichtkondensator hatte Nachteile wie folgt. Verarbeitungen der Strom sammelnden Leiter waren schwierig bzw. mühsam und eine Herstellungszeit verlängert. Weiterhin war ein zusätzlicher Raum notwendig, um die Strom sammelnden Leiter in dem Gehäuse aufzunehmen, was unabwendbar ein gewickeltes Element kleiner Größe bedingte, und daher war die Kapazitätsdichte des Kondensators pro Volumen des Gehäuses verringert.
US-A 4,345,298 offenbart ein gerolltes kapazitives Element mit oberen und unteren Flächen mit einer eng bzw. fest gewickelten Serie von metallisierten Papierelektroden und eingefügten bzw. zwischengelagerten Streifen aus synthetischem Harz, wobei die gewickelten Elektroden in versetzter Beziehung zueinander stehen, d.h. versetzt relativ zueinander entlang der gewickelten Axialrichtung, wobei die metallisierten Kanten bzw. Ränder von einer Elektrode an einer Fläche des Rollabschnitts bzw. -querschnitts und die Kanten der anderen metallisierten Elektrode an der anderen Fläche des Rollabschnitts bloßgelegt sind, wobei beide sammelnde Platten kontaktieren, welche in diesen oberen und unteren Flächen angebracht sind.
Es ist ein Gegenstand bzw. Ziel der vorliegenden Erfindung, einen elektrischen Doppelschichtkondensator gemäß Anspruch 1 zur Verfügung zu stellen, welcher eine vermehrte bzw. erhöhte Kapazitätsdichte pro Volumen aufweist.
Um den obengenannten Gegenstand zu erreichen, stellt die vorliegende Erfindung einen elektrischen Doppelschichtkondensator gemäß Anspruch 1 zur Verfügung, wie dies hauptsächlich in 1 und 8 gezeigt ist. Und zwar umfaßt der elektrische Doppelschichtkondensator eine erste Elektrode 31, umfassend ein gurt- bzw. bandartiges Elektrizität sammelndes Material 31a, das wenigstens eine Oberfläche aufweist, auf welcher eine Elektrodenschicht 31b (31c) ausgebildet ist, die einen bandartigen Abschnitt 31ax in einer Seite des bandartigen, Elektrizität sammelnden Materials 31a entlang seiner Längsrichtung beläßt bzw. freiläßt; eine zweite Elektrode 32, umfassend ein bandartiges, Elektrizität sammelndes Material 32a, das wenigstens eine Oberfläche aufweist, auf welcher eine Elektrodenschicht 32b (32c) ausgebildet ist, die einen bandartigen Abschnitt 32ax in einer Seite des bandartigen, Elektrizität sammelnden Materials 32a entlang seiner Längsrichtung freiläßt; bandartige Trenneinrichtungen bzw. Separatoren 33a, 33b, die zwischen der ersten Elektrode 31 und der zweiten Elektrode 32 zwischengelagert sind, um sie elektrisch zu isolieren; einen stab- bzw. pfostenartigen Wicklungskern 40, der beide Enden aufweist, auf welchem die erste Elektrode 31, die zweite Elektrode 32 und die Separatoren 33a, 33b gewickelt sind, um dadurch ein zylindrisch gewickeltes Element 50 auszubilden; eine erste, Elektrizität sammelnde bzw. Elektrizitätssammelplatte 72 in Kontakt mit dem bandartigen Abschnitt 31ax der ersten Elektrode 31, um Elektrizität zu sammeln, und eine zweite Elektrizitätssammelplatte 62 (73 in 5) in Kontakt mit dem bandartigen Abschnitt 32ax der zweiten Elektrode 32, um Elektrizität zu sammeln, wobei sich der bandartige Abschnitt 31ax der ersten Elektrode 31 und der bandartige Abschnitt 32ax der zweiten Elektrode 32 jeweils an gegenüberliegenden Positionen an entsprechenden Enden in dem zylindrisch gewickelten Element 50 befinden; sich die beiden Enden des Wicklungskern 40 jeweils in direktem oder indirektem Kontakt mit der ersten Elektrizitätssammelplatte 72 und der zweiten Elektrizitätssammelplatte 62 (73 in 5) befinden, um die relativen Positionen in axialen Richtungen der ersten Elektrizitätssammelplatte 72 und der zweiten Elektrizitätssammelplatte 62 (73 in 5) zu bestimmen, und die erste Elektrizitätssammelplatte 72 und die zweite Elektrizitätssammelplatte 62 (73 in 5) elektrisch isoliert sind.
Die zweite, Elektrizität sammelnde Platte kann durch eine Bodenplatte 62 in dem Gehäuse (1) aufgebaut sein oder kann die Elektrizität sammelnde Platte 73 sein, welche unabhängig zur Verfügung gestellt ist (5). Unter Bezugnahme auf den Kontakt zwischen der Elektrizität sammelnden Platte und dem bandartigen Abschnitt ist es nicht immer notwendig, den bandartigen Abschnitt zu quetschen, sondern ein elastischer Kontakt kann eingesetzt bzw. verwendet werden. Weiterhin kann, wenn die Elektrizität sammelnde Platte mit nadelartigen Vorsprüngen versehen ist, der bandartige Abschnitt in Kontakt mit den Vorsprüngen sein. Die Ausdrücke "direkt" oder "indirekt" meinen, daß ein Abstandsstück bzw. -halter zwischen der Elektrizität sammelnden Platte und dem bandartigen Abschnitt zwischengeschaltet ist, um einen indirekten Kontakt zu bewirken. Zur Isolation kann der wickelnde Kern mit einem elektrisch isolierenden Element in seiner axialen Richtung versehen sein oder ein Abstandsstück mit einer isolierenden Eigenschaft kann dazwischen eingefügt bzw. angeordnet werden.
Mit einer derartigen Anordnung können die bandartigen Abschnitte der ersten und zweiten Elektroden in einer gewickelten Form an gegenüberliegenden Enden in dem zylindrisch gewickelten Element positioniert sein bzw. werden. Da die erste und zweite, Elektrizität sammelnde Platte jeweils in Kontakt mit den bandartigen Abschnitten der ersten und zweiten Elektrode stehen, um Elektrizität zu sammeln, sind streifenartige, Elektrizität sammelnde Leiter nicht benötigt, und die bandartigen Abschnitte selbst agieren als Elektrizität sammelnde Leiter. Diese Struktur macht es einfach, sie herzustellen, und weiter kann die Herstellungszeit gekürzt werden. Weiterhin kann, da ein Raum für ein Aufnehmen solcher streifenartiger, Elektrizität sammelnder Leiter nicht benötigt wird, ein elektrischer Doppelschichtkondensator mit einer hohen Kapazitätsdichte pro Volumen zur Verfügung gestellt werden.
Die Verwendung des Wicklungskerns bestimmt die relativen Positionen der ersten und zweiten, Elektrizität sammelnden Platte in ihren axialen Richtungen und stellt den Abstand der zwei Platten auf einen gewünschten Wert ein. Weiterhin eliminiert der Wicklungskern eine Gefahr, daß die beiden Elektrizität sammelnden Platten zu nahe zueinander kommen oder sich voneinander aufgrund von Vibrationen während des Gebrauchs des Kondensators oder der Entwicklung von Gas innerhalb des Kondensators entfernen. Weiterhin erhält er einen guten Kontakt zwischen dem bandartigen Abschnitt und der Elektrizität sammelnden Platte aufrecht.
Die erste, Elektrizität sammelnde Platte 72 und die zweite, Elektrizität sammelnde Platte 62 können jeweils in erzwungenen Kontakt mit dem bandartigen Abschnitt 31ax der ersten Elektrode und dem bandartigen Abschnitt 32ax der zweiten Elektrode stehen. Alternativ können der bandartige Abschnitt 31ax der ersten Elektrode und der bandartige Abschnitt 32ax der zweiten Elektrode zu einer axialen Richtung des stabartigen Wicklungskerns 40 gequetscht sein bzw. werden, so daß diese einwärts gebogen werden.
Der Ausdruck "erzwungener Kontakt" bedeutet, daß der Kontakt zwischen den bandartigen Abschnitten und den Elektrizität sammelnden Platten durch ein Pressen bzw. Drücken dieser mit einem beispielsweise vorbestimmten Druck erfolgt. Es gibt mehrere Arten eines Quetschens bzw. Klemmens der bandartigen Abschnitte 31ax, 32ax. Diese können vorher zu der Axialrichtung gequetscht werden, oder die Elektrizität sammelnden Platten können an die bandartigen Abschnitte gepreßt werden, woraus resultiert, daß die bandartigen Abschnitte gequetscht werden, oder Schlitze können vorher in den bandartigen Abschnitten ausgebildet werden, um leichter gequetscht bzw. geklemmt zu werden. Die Ausbildung von Schlitzen ist vorteilhaft, wenn die Elektrizität sammelnden Platten eine gewisse Dicke aufweisen, so daß nicht erwartet werden kann, daß diese die bandartigen Abschnitte lediglich durch ein Pressen der Elektrizität sammelnden Platten ausreichend klemmen. Mit einer derartigen Konstruktion wird, wenn die erste und zweite, Elektrizität sammelnde Platte jeweils in erzwungenen Kontakt mit den bandartigen Abschnitten der ersten und zweiten Elektrode gebracht werden, eine Variation eines Drucks durch den Wicklungskern unterdrückt, um dadurch eine Variation eines elektrischen Widerstands an den Abschnitten mit erzwungenem Kontakt zu minimieren.
In einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der elektrische Doppelschichtkondensator mit einem zylindrischen Gehäuse 60 versehen, um das gewickelte Element 50 aufzunehmen, wobei das Gehäuse 60 eine Bodenabdeckung 62 an ihrem einen Ende und eine eine Öffnung abdichtende Abdeckung 63 an ihrem anderen Ende aufweist, wobei sich das gewickelte Element 50 zwischen der Bodenabdeckung 62 und der die Öffnung abdichtenden Abdeckung 63 befindet, und das gewickelte Element 50 in dem Gehäuse mittels des Wicklungskerns 40 festgelegt ist.
Die Bodenabdeckung 62 kann integral mit dem zylindrisch geformten Gehäuse ausgebildet werden, wobei der Abschnitt, der der Bodenabdeckung 62 entspricht, beispielsweise durch ein Tiefziehen ausgebildet wird. Weiterhin kann der Wicklungskern 40 direkt an der Bodenabdeckung 62 festgelegt werden, um dadurch das gewickelte Element 50 (2 und 4) festzulegen. Weiterhin ist bzw. wird der Wicklungskern 40 zuerst an der Elektrizität sammelnden Platte 73 festgelegt und dann ist bzw. wird die Platte 73 an dem Gehäuse 60 festgelegt, um dadurch das gewickelte Element 50 (5) festzulegen.
In den Zeichnungen:
ist 1 eine schematisch gezeigte Längsquerschnittsansicht einer Ausführungsform des elektrischen Doppelschichtkondensators gemäß der vorliegenden Erfindung;
ist 2 eine schematisch gezeigte Längsquerschnittsansicht einer zweiten Ausführungsform des elektrischen Doppelschichtkondensators gemäß der vorliegenden Erfindung;
ist 3 eine schematisch gezeigte Längsquerschnittsansicht einer dritten Ausführungsform des elektrischen Doppelschichtkondensators gemäß der vorliegenden Erfindung;
ist 4 eine schematisch gezeigte Längsquerschnittsansicht einer vierten Ausführungsform des elektrischen Doppelschichtkondensators gemäß der vorliegenden Erfindung;
ist 5 eine schematisch gezeigte Längsquerschnittsansicht einer fünften Ausführungsform des elektrischen Doppelschichtkondensators gemäß der vorliegenden Erfindung;
ist 6 eine schematisch gezeigte Längsquerschnittsansicht einer sechsten Ausführungsform des elektrischen Doppelschichtkondensators gemäß der vorliegenden Erfindung;
ist 7 eine schematisch gezeigte Längsquerschnittsansicht einer siebenten Ausführungsform des elektrischen Doppelschichtkondensators gemäß der vorliegenden Erfindung;
ist 8 eine perspektivische Ansicht, teilweise im Querschnitt, welche im Detail die Struktur eines elektrischen Doppelschichtkondensators zeigt, der in 1 gezeigt ist;
ist 9 eine perspektivische Ansicht, welche eine Ausführungsform eines Wicklungskerns zeigt, welcher vorzugsweise in der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
sind 10a und 10b perspektivische Ansichten, welche ein Beispiel eines Wickelns eines Separators um den Wicklungskern zeigen, wobei eine zentrale Bohrung und ein Schlitz in dem Wicklungskern ausgebildet sind bzw. werden; und
ist 11 eine perspektivischer Ansicht, teilweise im Querschnitt, welche einen konventionellen Doppelschichtkondensator zeigt.
Bevorzugte Ausführungsformen des elektrischen Doppelschichtkondensators der vorliegenden Erfindung werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, worin die gleichen Bezugszeichen die gleichen oder entsprechende Teile bezeichnen und eine Beschreibung von diesen Teilen weggelassen wird. In der folgenden Beschreibung werden Ausdrücke, welche eine vertikale Beziehung beschreiben bzw. ausdrücken, wie beispielsweise ein oberer Abschnitt, ein unterer Abschnitt, eine obere Kante, eine untere Kante oder dgl., in geeigneter Weise basierend auf einer Lagebeziehung verwendet, wie sie in den Figuren gezeigt ist, und diese Ausdrücke implizieren nicht, daß der elektrische Doppelschichtkondensator der vorliegenden Erfindung für aktuelle bzw. tatsächliche Zusammenbauarbeiten oder eine aktuelle bzw. tatsächliche Verwendung nicht seitlich oder auf dem Kopf angeordnet werden muß.
1 ist eine Längsquerschnittsansicht des elektrischen Doppelschichtkondensators gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und 8 ist eine perspektivische Ansicht, welche die Details der ersten Ausführungsform zeigt. Die Einzelheiten der ersten Ausführungsform werden unter Bezugnahme auf 1 und 8 beschrieben.
Ein gewickeltes Element 50 wird durch ein Wickeln oder Rollen einer positiven Elektrode 31 als einer ersten Elektrode und einer negativen Elektrode 32 als einer zweiten Elektrode durch ein Einfügen bzw. Zwischenlagern von bandartigen Separatoren bzw. Trenneinrichtungen 33a, 33b in einem überlappenden Zustand (8) ausgebildet. Die positive Elektrode 31 hat eine derartige Konstruktion, daß eine Elektrodenschicht bzw. -lage 31b auf einer Oberfläche eines bandartigen, Elektrizität sammelnden Materials 31a ausgebildet ist bzw. wird, und sich eine Elektrodenschicht 31c an der anderen Oberfläche befindet, wobei ein bandartiger Abschnitt 31ax in jeder Oberfläche an Abschnitten entlang einer oberen Seite verbleibt, welche eine Seite entlang einer Längsrichtung des bandartigen Materials ist. Gleichermaßen hat die negative Elektrode 32 eine derartige Konstruktion, daß eine Elektrodenschicht 31b und eine Elektro denschicht 31c jeweils an gegenüberliegenden Oberflächen eines bandartigen, Elektrizität sammelnden Materials 32a ausgebildet sind, wobei ein bandartiger Abschnitt 32ax in jeder Oberfläche an einer Position entlang einer unteren Seite verbleibt, welche eine Seite in dem bandartigen Material 32a entlang seiner Längsachse ist. Im Hinblick auf die positive Elektrode 31 haben die Elektrodenschichten 31b, 31c jeweils im wesentlichen die gleiche Weite bzw. Breite und sind an entsprechenden Positionen in den gegenüberliegenden Seiten des bandartigen, Elektrizität sammelnden Materials 31a ausgebildet. Die oben erwähnte Anordnung ist ebenso auf die negative Elektrode 32 anwendbar.
Die Breite von jeder der Elektrodenschichten 31b, 31c der positiven Elektrode 31 ist im wesentlichen die gleiche wie die Breite von jeder der Elektrodenschichten 32b, 32c der negativen Elektrode 32. Die Separatoren 33a, 33b weisen eine geringfügig größere Breite als die Elektrodenschichten 31b, 31c, 32b, 32c auf, beispielsweise haben sie im wesentlichen die gleiche Breite wie die Elektroden 31a, 32a. Wenn die positive und negative Elektrode 31, 32 und die Separatoren 33a, 33b übereinander gelegt sind, um sie zu wickeln, sind die Elektrodenschicht der positiven Elektrode und die Elektrodenschicht der negativen Elektrode im wesentlichen in einer überlappenden Beziehung unter Bezugnahme auf ihre Breitenrichtungen; die zentrale bzw. Mittellinie in einer Längsrichtung der Separatoren 33a, 33b ist im wesentlichen in einer überlappenden Beziehung zu der Mittellinie in einer Längsrichtung der Elektrodenschichten 31b, 31c, 32b, 32c; und der bandartige Abschnitt 31ax der positiven Elektrode 31 und der bandartige Abschnitt 32ax der negativen Elektrode 32 sind an gegenüberliegenden Seiten in bezug auf die Mittellinie in einer Breitenrichtung des positiven und negativen Elektrodenmaterials positioniert bzw. angeordnet. In der derart ausgebildeten, gewickelten Anordnung bedecken die Separatoren 33a, 33b vollständig die positiven Elektrodenschicht bzw. Schicht der positiven Elektrode und die negativen Elektrodenschicht bzw. Schicht der negativen Elektrode, wodurch diese Elektrodenschichten in einem zylindrisch gewickelten Element elektrisch isoliert werden können.
Somit wird das gewickelte Element durch ein Wickeln von laminierten Blättern ausgebildet, welche den Separator 33a, die positive Elektrode 31, den Separator 33b und die negative Elektrode 33 umfassen, welche in dieser Reihenfolge übereinandergelegt sind. Ein Wicklungskern 40 befindet sich im Zentrum des gewickelten Elements 50. Praktisch wird das gewickelte Element durch ein Wickeln der laminierten Blätter ausgebildet, so daß sich der Separator 33a am innersten Umfang um den Wicklungskern 40 befindet. Weiterhin kann das gewickelte Element 50 den Wicklungskern 40, den Separator 33a, die negative Elektrode 32, den Separator 33b und die positive Elektrode 31 umfassen, welche in dieser Reihenfolge übereinander angeordnet sind.
8 zeigt eine Struktur, daß ein Separator und die positive Elektrode in dieser Reihenfolge im innersten Abschnitt gewickelt sind, und die positive Elektrode und ein Separator in dieser Reihenfolge in dem äußersten Abschnitt gewickelt sind. Jedoch kann eine derartige Struktur, daß die negative Elektrode und der Separator in dem äußersten Abschnitt angeordnet sind, verwendet werden.
Mit anderen Worten, ist die Basis- bzw. Grundstruktur des gewickelten Elements 50 derart, daß zwei bandartige Elek troden, d.h. das positive, Elektrizität sammelnde Material 31a und das negative, Elektrizität sammelnde Material 32a, übereinander gelegt werden, wobei ihre Rand- bzw. Kantenabschnitte in einer vertikalen Richtung verschoben sind, während die Elektrodenschichten der positiven und negativen Elektroden korrekt übereinander gelegt sind bzw. werden; die Separatoren 33a, 33b werden abwechselnd in die Elektroden gegeben und die übereinander gelegte Anordnung wird in eine zylindrische Form gewickelt. In diesem Fall hat die positive Elektrode in ihrem oberen Abschnitt den bandartigen Abschnitt 31ax als einen zu quetschenden bzw. zu klemmenden Abschnitt, und die negative Elektrode hat in ihrem unteren Abschnitt den bandartigen Abschnitt 32ax als einen zu quetschenden bzw. pressenden Abschnitt.
Das gewickelte Element 50 befindet sich allgemein in einer zylindrischen Form, und eine Baueinheit bzw. Anordnung, welche den Wicklungskern und das gewickelte Element 50 umfaßt, ist in einem zylindrischen, mit einem Boden versehenen Gehäuse 60 untergebracht bzw. aufgenommen.
Eine positive, Elektrizität sammelnde Platte 72, welche eine kreisförmige Plattenform aufweist, als eine erste, Elektrizität sammelnde Platte, welche in Kontakt mit dem bandartigen Abschnitt 31ax der positiven Elektrode 31 ist bzw. steht, um Elektrizität zu sammeln, ist im wesentlichen senkrecht zu dem Wicklungskern 40 festgelegt, wobei eine Seitenoberfläche der Platte 72 in Kontakt mit einem oberen Ende 40a des Wicklungskerns 40 steht bzw. ist.
Der bandartige Abschnitt 32ax der negativen Elektrode 32 ist in Kontakt mit einer inneren Seite eines Bodenabschnitts 62 eines mit einem Boden versehenen, zylindrischen Metallgehäuses 60 in einem zusammengebauten Zustand. Der Bodenabschnitt 62 stellt eine negative, Elektrizität sammelnde Platte als eine zweite, Elektrizität sammelnde Platte in der ersten Ausführungsform dar. Ein unteres Ende 47a, welches dem oberen Ende 40a des Wicklungskerns 40 gegenüberliegt, ist in Kontakt mit einer inneren Seite des Bodenabschnitts 62.
Die bandartigen Abschnitte 31ax, 32ax als zu klemmende Abschnitte, welche sich in einem oberen Abschnitt oder einem unteren Abschnitt befinden, werden an die Elektrizität sammelnde Platte 72 und das Gehäuse 60 gepreßt, um in einem vorgegebenen Ausmaß gequetscht bzw. geklemmt zu werden, um ein elektrisches Kontaktieren zur Verfügung zu stellen. In dieser Konstruktion kann ein positiver Anschluß ein oberer Abschnitt der eine Öffnung abdichtenden Abdeckung 63 sein und der negative Anschluß kann das Gehäuse 60 sein, wodurch eine serielle Verbindung der elektrischen Doppelschichtkondensatoren möglich wird.
Der Wicklungskern 40 ist ein im allgemeinen pfosten- bzw. stabförmiges, zylindrisches Element mit dem oberen Ende 40a und einem elektrisch isolierenden Element 47 an seinem unteren Abschnitt. Der Wicklungskern weist einen Hauptabschnitt auf, der mit Ausnahme des isolierenden Elements 47 an seinem unteren Abschnitt aus Metall hergestellt ist. In 8 ist ein unterer Endabschnitt des stab- bzw. stangenartigen Elements ein unteres Ende 47a und ein oberer Endabschnitt ist das obere Ende 40a.
Wie oben beschrieben, sind der bandartige Abschnitt 31ax der positiven Elektrode 31 und der bandartige Abschnitt 32ax der negativen Elektrode 32 so gewickelt, um sich an gegenüberliegenden Positionen an jeweiligen Enden des zylindrisch gewickelten Elements 50 zu befinden (obere und untere Enden in 8).
Weiterhin sind im Zusammenbau die beiden Endabschnitte 40a, 47a des Wicklungskerns 40 jeweils in Kontakt mit der positiven, Elektrizität sammelnden Platte 72 und dem Bodenabschnitt 62, welcher als eine negative Sammelplatte fungiert. Dementsprechend fungiert der Wicklungskern 40, um relative Positionen in axialen Richtungen der positiven, Elektrizität sammelnden Platte 72 und der negativen, Elektrizität sammelnden Platte 62 zu bestimmen. Weiterhin besteht, da der Wicklungskern 40 mit dem isolierenden bzw. Isolationselement 47 an seinem unteren Abschnitt versehen ist, keine Gefahr, daß die positive und negative, Elektrizität sammelnde Platte 72, 62 elektrisch leitend in dem Wicklungskern 40 sind.
Ein stab- bzw. stangenartiges, positives Anschlußelement 74 ist bzw. wird auf einem oberen Ende des Wicklungskerns 40 und auf einer gegenüberliegenden Seite der positiven, Elektrizität sammelnden Platte 72 zur Verfügung gestellt, so daß seine axiale bzw. zentrale Mittellinie in Übereinstimmung mit der axialen zentralen bzw. Mittellinie des Wicklungskerns 40 ist. Die positive, Elektrizität sammelnde Platte 72 ist mit einer Öffnung versehen, in welche der Wicklungskern 40 eingesetzt bzw. eingeführt wird. Die Öffnung hat einen abgestuften bzw. stufenartigen Abschnitt an einem Zwischen- bzw. Übergangsbereich der Öffnung, so daß das obere Ende 40a des Wicklungskerns 40 auf dem abgestuften Abschnitt zu ruhen kommt. Eine aufzunehmende Schraube wird bzw. ist in einem unteren Abschnitt des positiven Anschlußelements 74 ausgebildet und eine aufnehmende Schraube komplementär zu der aufzunehmende Schraube wird bzw. ist in einem oberen Abschnitt des Wicklungskerns 40 ausgebildet. Wenn die aufzunehmende Schraube in die Öffnung der positiven, Elektrizität sammelnden Platte 72 eingesetzt wird, um in die aufnehmende Schraube einzugreifen, kann der Wicklungskern 40 zu einem Stück mit der positiven, Elektrizität sammelnden Platte 72 zusammengebaut werden.
Eine eine Öffnung abdichtende Abdeckung 63, welche eine kreisförmige Plattenform aufweist, ist bzw. wird in einem oberen Abschnitt des positiven Anschlußelements 74 angeordnet, und ein positiver, äußerer Anschluß 71 ist an dem positiven Anschlußelement 74 durch ein Einfügen bzw. Zwischenschalten der eine Öffnung abdichtenden Abdeckung 63 zur Verfügung gestellt. Eine aufzunehmende Schraube und eine aufnehmende Schraube, welche in einer zueinander komplementären bzw. ergänzenden Beziehung stehen, sind bzw. werden jeweils in dem positiven Anschlußelement 74 und dem positiven, äußeren Anschluß 71 ausgebildet. Durch ein Eingreifen beider Schrauben werden das positive Anschlußelement 74 und der positive, äußere Anschluß 71 durch ein Zwischenschalten der eine Öffnung abdichtenden Abdeckung 63 dazwischen gesichert.
Eine Baugruppe bzw. Anordnung, welche den Wicklungskern 40, das gewickelte Element 50, die positive, Elektrizität sammelnde Platte 72, das positive Anschlußelement 74, die eine Öffnung abdichtende Abdeckung 63 und den positiven, äußeren Anschluß 71 enthält, wird in dem metallischen Gehäuse 60 aufgenommen. In diesem Fall ist der äußere Durchmesser der positiven, Elektrizität sammelnden Platte 72 geringfügig kleiner als der innere Durchmesser des Gehäuses 60 ausgebildet, so daß eine mit einem Ring versehene Dichtung bzw.
Abdichtung 83, welche eine L-Form im Querschnitt aufweist und aus einem isolierenden Material hergestellt ist, dessen Dicke einer Hälfte eines Raums entspricht, welcher zwischen der positiven, Elektrizität sammelnden Platte 72 und dem Gehäuse 60 ausgebildet ist, eingefügt ist bzw. wird, um die beiden Elemente elektrisch zu isolieren.
Weiterhin ist der äußere Durchmesser der eine Öffnung abdichtenden Abdeckung 63, die eine kreisförmige Plattenform aufweist, geringfügig kleiner als der innere Durchmesser des Gehäuses 60 ausgebildet, so daß eine mit einem Ring versehene Dichtung bzw. Abdichtung 82, welche einen L-förmigen Querschnitt aufweist und aus einem isolierenden Material hergestellt ist, dessen Dicke halb so groß wie ein Raum ist, der zwischen der eine Öffnung abdichtenden Abdeckung 63 und dem Gehäuse 60 ausgebildet ist, eingefügt bzw. zwischengeschaltet wird, um die beiden Elemente elektrisch zu isolieren. Ein O-Ring 81, welcher eine rechteckige Form im Querschnitt aufweist, wird als versiegelndes bzw. abdichtendes Element in einen oberen Abschnitt der Dichtung 82 und einen inneren Abschnitt des Gehäuses 60 eingesetzt. Eine obere Kante 61 des Gehäuses, welche dem Bodenabschnitt 62 des zylindrischen Gehäuses 60 gegenüberliegt, wird einwärts zu der eine Öffnung abdichtenden Abdeckung 63 gebogen, um den O-Ring 81 als ein versiegelndes Element zu bedecken, wodurch eine Versiegelung bzw. Abdichtung zwischen einem Kanten- bzw. Randabschnitt des Gehäuses 60 und dem O-Ring 81 bewirkt wird. Weiterhin funktioniert bzw. fungiert die gebogene, obere Kante 61 des Gehäuses 60 zum Herunterpressen der die Öffnung abdichtenden Abdeckung 63 durch den O-Ring 81, und das gewickelte Element 50 ist zwischen der eine Öffnung abdichtenden Abdeckung 63 und dem Bodenabschnitt 62 mit Hilfe des positiven Anschlußelements 74 und der positiven, Elektrizität sammelnden Platte 72 eingespannt bzw. geklemmt wodurch das gewickelte Element 50 in dem Gehäuse fixiert ist bzw. wird.
Ein Halsabschnitt wird in dem Gehäuse 60 an einer Position geringfügig über der Elektrizität sammelnden Platte 72 durch ein Ziehen eines äußeren Umfangs des Gehäuses 60 nach innen ausgebildet, so daß die Elektrizität sammelnde Platte 72 zu dem Bodenabschnitt 62 durch die Dichtung 83 gedrückt wird. Die Ausbildung des Halsabschnitts 76 drängt die Elektrizität sammelnde Platte 72 zu dem Bodenabschnitt 62 mit dem Resultat, daß das gewickelte Element 50 zwischen der Elektrizität sammelnden Platte 72 und dem Bodenabschnitt 62 geklemmt ist und zur gleichen Zeit die bandartigen Abschnitte 31ax, 32ax komprimiert bzw. verdichtet werden. Dementsprechend steht die Elektrizität sammelnde Platte oder die Bodenplatte als eine Elektrizität sammelnde Platte in erzwungenem bzw. zwangsweisem Kontakt mit einer Endebene des gewickelten Elements 50. In diesem Fall fungiert der Wicklungskern 40 als ein Anschlag für die Elektrizität sammelnde Platte 72 und die Bodenplatte 62 in ihren axialer Richtungen, und ein Ausmaß des erzwungenen Kontakts des gewickelten Elements 50 kann konstant gehalten werden. Dementsprechend kann ein Betrag eines Quetschens bzw. Klemmens in den bandartigen Abschnitten 31ax, 32ax bestimmt werden, ein gewünschter Wert zu sein, und ein Kontaktdruck zwischen dem gewickelten Element 50 und der Elektrizität sammelnden Platte 72 oder der Bodenplatte 62 kann konstant gehalten werden, wodurch eine Änderung des elektrischen Widerstands verhindert werden kann, wenn der elektrische Doppelschichtkondensators verwendet wird.
Die bandartigen Abschnitte 31ax und 32ax können in einer axialen Richtung des gewickelten Elements 50 komprimiert bzw. zusammengedrückt werden, bevor das gewickelte Element 50 in einen Kontakt mit der Elektrizität sammelnden Platte 72 oder der Bodenplatte 62 gebracht wird, um dadurch geklemmte Abschnitte zum Sammeln von Elektrizität an beiden Endabschnitten des gewickelten Elements 50 auszubilden. Durch ein erzwungenes Kontaktieren des geklemmten Abschnitts an der Elektrizität sammelnden Platten kann ein elektrischer Strom genommen bzw. abgenommen werden. Alternativ können die geklemmten Abschnitte während eines Zusammenbauens der Elektrizität sammelnden Platte 72 oder der Bodenplatte 62 ausgebildet werden, mit dem Resultat, daß die bandartigen Abschnitte gequetscht bzw. geklemmt werden.
Die obengenannte Technik stellt eine sogenannte leiterlose (streifenlose) Konstruktion im Vergleich mit der konventionellen Technik zur Verfügung, welche Leiterkabel bzw. -drähte aufweist. Dementsprechend kann ein Raum, der durch die Leiterdrähte bzw. -kabel eingenommen wird, gespart werden, und die Belegungsrate innerhalb des Kondensators kann verbessert werden. Weiterhin kann, da die Elektrizität sammelnde Platte, die eine relativ große Oberfläche aufweist, verwendet wird, ein elektrischer, interner Widerstand beim Sammeln von Elektrizität gering gehalten werden. Dementsprechend ist eine höhere Ausgabe von Leistung erzielbar.
Die Ausbildung des Halsabschnitts 76 drückt die Elektrizität sammelnde Platte 72 hinunter, wodurch das gewickelte Element 50 zwischen der Platte 72 und dem Bodenabschnitt 62 eingespannt ist bzw. wird, um das gewickelte Element 50 in dem Gehäuse zu fixieren. Ein Ziehvorgang an dem Halsabschnitt 76 wird im allgemeinen ausgeführt, bevor der obere Abschnitt des Gehäuses gebogen wird, um die eine Öffnung abdichtende Abdeckung 63 zu bedecken.
Dann wird ein Elektrolyt in die derart gebildete Anordnung eingebracht. In dem Kondensator, der zylindrisch ausgebildete Elektroden aufweist, wird der Elektrolyt normalerweise durch ein Injektionsloch eingebracht, welches in der eine Öffnung abdichtenden Abdeckung ausgebildet ist. Um einen Injektionsvorgang leicht zu gestalten (um die Einbringung einer ausreichenden Menge an Elektrolyt sicherzustellen und eine Injektionszeit zu verkürzen), kann (können) eine Öffnung (Öffnungen) oder ein geschnittener Abschnitt (Abschnitte) in der Elektrizität sammelnden Platte 72 ausgebildet werden, so daß der Elektrolyt zugeführt wird, ohne den geklemmten Abschnitt zu passieren. Beispielsweise wird die Elektrizität sammelnde Platte 72 so ausgebildet, daß sie eine Kreuz-Form aufweist, indem 4 geschnittene Abschnitte an Positionen senkrecht bzw. normal aufeinander ausgebildet werden.
Der Wicklungskern 40 ist mit einer zentralen Bohrung 44 und seitlichen Bohrungen 44a, 44b versehen, welche entsprechend in oberen und unteren Abschnitten des Wicklungskerns ausgebildet sind bzw. werden, wobei die oberen und unteren Abschnitte von dem Hauptabschnitt des gewickelten Elements 50 überragt werden, und welche mit der zentralen Bohrung 44 in Verbindung stehen. Der Elektrolyt, welcher in das Gehäuse durch das Injektionsloch eingebracht bzw. eingespritzt wird, wird durch die Öffnung oder den geschnittenen Abschnitt in der Elektrizität sammelnden Platte 72 hindurchgeführt, um das gewickelte Element 50 zu füllen. Der Elektrolyt fließt durch die untere, seitliche Bohrung 44b, die zentrale Bohrung 44 und die obere, seitliche Bohrung 44a aufwärts oder er fließt durch die obere, seitliche Bohrung 44a, die zentrale 44 und die untere, seitliche Bohrung 44 nach unten, um dadurch das gewickelte Element 50 zu füllen. Eine überflüssige Menge des Elektrolyten entweicht durch die Öffnung oder den geschnittenen Abschnitt, welche (r) in die Elektrizität sammelnde Platte 72 ausgebildet ist, und infolgedessen ist das gewickelte Element 50 ausreichend mit dem Elektrolyt getränkt bzw. imprägniert.
In dieser Ausführungsform ist bzw. wird der Elektrolyt eingebracht, nachdem die Wicklung 50 in dem Gehäuse aufgenommen ist. Das gewickelte Element 50, in welches der Elektrolyt vorher getränkt wurde, kann jedoch auch in dem Gehäuse aufgenommen sein bzw. werden.
Der elektrische Doppelschichtkondensator gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf 2 beschrieben. Der elektrische Doppelschichtkondensator der zweiten Ausführungsform ist unterschiedlich von demjenigen der ersten Ausführungsform in dem Punkt, wie die Elektrodenanordnung in Kontakt mit der Elektrizität sammelnden Platte gebracht wird.
Es bestehen zwei hauptsächliche unterschiedliche Punkte zu der ersten Ausführungsform. Der erste Punkt ist, daß der Halsabschnitt 76 nicht in dem Gehäuse 60 ausgebildet wird und ein dünnes, positives Anschlußelement 91 zwischen der Elektrizität sammelnden Platte 72 und der eine Öffnung abdichtenden Abdeckung 63 rund um die axiale Mittellinie des Wicklungskerns 40 eingefügt ist bzw. wird. Der zweite Punkt ist, daß ein Empfänger 48 für den Wicklungskern am Zentrum des Bodenabschnitts 62 des Gehäuses 60 durch beispielsweise Schweißen, Haften bzw. Bonden oder dgl. fixiert bzw. befe stigt wird. Eine aufnehmende Schraube wird in dem Empfänger 48 für den Wicklungskern ausgebildet und eine aufzunehmende Schrauben, welche in einer komplementären Beziehung zu der aufnehmenden Schraube steht, wird bzw. ist am unteren Ende des Wicklungskerns 40 ausgebildet.
Die Struktur gemäß der zweiten Ausführungsform kann einen Raum in einem oberen Abschnitt weglassen, der notwendig ist, um den Halsabschnitt auszubilden. Unter Berücksichtigung der Weglassung des Raums wie auch einer streifenfreien Struktur ist es möglich, die Kapazitätsdichte pro Volumen des elektrischen Doppelschichtkondensators zu erhöhen. Der abdichtende bzw. versiegelnde Effekt des Gehäuses 60 wird mittels des gebogenen Abschnitts, der an einer oberen Kante des Gehäuses ausgebildet ist, und der Dichtung bzw. Abdichtung 81 sichergestellt, welche eine rechteckige Form im Querschnitt aufweist.
Die eine Öffnung abdichtende Abdeckung 63, der Wicklungskern 40 und das gewickelte Element 50 werden als eine Baugruppe bzw. Anordnung zusammengebaut, die eine ausreichende Steifigkeit aufweist, wobei der Wicklungskern 40 an dem Empfänger 48 für den Wicklungskern befestigt ist. Entsprechend kann die Anordnung fest mit dem Gehäuse verbunden werden, ohne daß der Halsabschnitt als Befestigungsmittel ausgebildet werden muß. Die Weg- bzw. Auslassung des Halsabschnitts macht die Herstellung leicht und vereinfacht eine Herstellungsanlage bzw. -ausrüstung.
Weiterhin kann, da der Wicklungskern mit einer Schraube an dem Empfänger 48 für den Wicklungskern an einem Glied festgelegt ist, welches an dem Bodenabschnitt des Gehäuses befestigt ist, ein Kontaktdruck zwischen der Elektrizität sammelnden Platte 72 und dem gewickelten Element 50 und zwischen dem gewickelten Element 50 und dem Bodenabschnitt 62 gehalten und stabilisiert werden. Auch verbessert es eine Anti-Vibrationseigenschaft.
Eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf 3 beschrieben.
In der dritten Ausführungsform bestehen zwei hauptsächliche unterschiedliche Punkte von der zweiten Ausführungsform. Der erste Punkt ist, daß der Bodenabschnitt 62 des Gehäuses 60 nicht als die Elektrizität sammelnde Platte einer negativen Elektrode verwendet wird und eine Elektrizität sammelnde Platte 73 entlang des Bodenabschnitts 62 zur Verfügung gestellt ist. Der zweite Punkt ist, daß eine Anzahl von nadelartigen Vorsprüngen bzw. Erhebungen 72x in den Elektrizität sammelnden Platten 72, 73 an Seiten in Kontakt mit dem gewickelten Element 50 zur Verfügung gestellt wird. Die Länge der nadelartigen Vorsprünge 72x in der Elektrizität sammelnden Platte 72 ist kürzer als die Weite bzw. Breite des bandartigen Abschnitts 31ax, beispielsweise ist sie die Hälfte der Breite davon. Weiterhin ist die Elektrizität sammelnde Platte 73 mit einer Mehrzahl von Öffnungen versehen.
Wenn die nadelartigen Vorsprünge auf den bandartigen Abschnitt 31ax des gewickelten Elements 50 gepreßt bzw. gedrückt werden, kann der Kontakt der nadelartigen Vorsprünge in ihrer Längsrichtung erwartet werden, wodurch eine ausreichende Kontaktfläche aufrecht erhalten werden kann. Weiterhin können die nadelartigen Vorsprünge in den geklemmten Abschnitt geschnitten werden, wodurch eine Verringerung einer Kontaktfläche vermieden werden kann, selbst wenn der Kontaktdruck geschwächt wird. Diese nadelartigen Vorsprünge sollten jedoch eine Länge aufweisen, um sie nicht in Kontakt mit der gegenüberliegenden Elektrode aufgrund eines übermäßigen Schneidens zu bringen. Die gleiche Sorgfalt sollte in einem Fall angewandt werden, daß die nadelartigen Vorsprünge in der Elektrizität sammelnden Platte 73 auf der Seite der negativen Elektrode ausgebildet sind bzw. werden. Ein isolierender Abschnitt wird in einem zwischenliegenden bzw. Zwischenabschnitt des Wicklungskerns 40 in der gleichen Weise wie in der zweiten Ausführungsform zur Verfügung gestellt. Wenn der Empfänger 48 für den Wicklungskern, welcher aus einem isolierenden Material hergestellt ist, an dem Bodenabschnitt 62 anzubringen bzw. festzulegen ist, ist es jedoch nicht notwendig, einen isolierenden Abschnitt in dem Zwischenabschnitt des Wicklungskerns 40 zur Verfügung zu stellen.
Die nadelartigen Vorsprünge 72x können unter einem Druck zu dem gewickelten Element 50 geschoben werden oder sie können einfach ohne ein Anwenden eines wesentlichen Drucks geschoben werden.
Ein Beispiel der Struktur des Wicklungskerns wird unter Bezugnahme auf 9 beschrieben. Der Wicklungskern 40 ist ein allgemein zylindrisches, pfosten- bzw. stabartiges Glied, welches aus einem unteren Abschnitt 41 des Wicklungskerns, einem oberen Abschnitt 42 des Wicklungskerns und einem Zwischenabschnitt 43 des Wicklungskerns zwischen dem oberen und unteren Abschnitt 41, 42 besteht. In 9 ist ein unterer Endabschnitt des stangenartigen Glieds (ein unteres Endes des unteren Abschnitts 41 des Wicklungskerns) eine untere Kante 41b bzw. ein unterer Rand, und ein oberer Endabschnitt (das obere Ende des oberen Abschnitts 42 des Wicklungskerns) ist eine obere Kante bzw. ein oberer Rand 42a.
Der untere Abschnitt 41 des Wicklungskerns und der obere Abschnitt 42 des Wicklungskerns sind beide aus Metall, wie beispielsweise Aluminium, hergestellt und der Zwischenabschnitt 43 des Wicklungskerns ist aus einem isolierenden Material, wie beispielsweise Kunststoff, hergestellt. Diese Glieder sind bzw. werden fest mittels einer Schraube, Schweißen oder dgl. verbunden. 9 zeigt einen Fall, daß eine aufzunehmende Schraube in dem Zwischenabschnitt 43 ausgebildet wird und aufnehmende Schrauben in dem unteren und oberen Abschnitt 41, 42 ausgebildet sind bzw. werden. Der zwischenliegende bzw. Zwischenabschnitt aus isolierenden Material verhindert die elektrische Leitung zwischen der Elektrizität sammelnden Platte für die negative Elektrode, welche in Kontakt mit dem unteren Abschnitt 41 steht, und der Elektrizität sammelnden Platte für die positive Elektrode, welche in Kontakt mit dem oberen Abschnitt 42 steht. Weiterhin kann, da der Wicklungskern 41, der eine einstückige Struktur des oberen Abschnitts, des Zwischenabschnitts und des unteren Abschnitts aufweist, mit der zentralen Bohrung 44 und den seitlichen Bohrungen 44a, 44b, wie vorher beschrieben, versehen ist, der Elektrolyt in einer kürzeren Zeit gefüllt werden.
Die Elektrizität sammelnde Platte 73 wird zu dem Bodenabschnitt 62 mit einer Schiebekraft geschoben, die durch ein Verbiegen einer oberen Kante des Gehäuses 60 zum Zeitpunkt eines Versiegelns bzw. Abdichtens zur Verfügung gestellt wird, wodurch ein ausreichender elektrisch leitender bzw. leitfähiger Zustand der negativen Elektrode aufrecht erhalten werden kann.
Eine vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf 4 beschrieben. Der hauptsächliche Unterschied zu der zweiten Ausführungsform ist wie folgt. Eine Öffnung wird um das Zentrum des Bodenabschnitts 62 ausgebildet, anstatt eines Verschweißens des Empfängers für den Wicklungskern an den Bodenabschnitt 62 des Gehäuses 60. Ein mit einem Kopf versehenes, aufzunehmendes Schraubenglied 49 wird in die Öffnung eingesetzt. Eine aufnehmende Schraube, welche in einer komplementären Beziehung zu dem aufzunehmenden Schraubenglied 49 steht, wird in einem unteren Abschnitt des Wicklungskerns 40 ausgebildet. Das aufzunehmende Schraubenglied 49 wird mit der aufnehmenden Schraube des Wicklungskerns 40 in Eingriff gebracht, um dadurch den Wicklungskern 40 an dem Gehäuse 60 zu fixieren. In dieser Ausführungsform kann das aufzunehmende Schraubenglied 49 als eine Klemme bzw. ein Anschluß verwendet werden, um einen Strom von einer Kraftquelle zu entnehmen. Durch ein Verwenden der Schraubenmittel zum Festlegen kann der Wicklungskern 40 und demzufolge das gewickelte Element 50 fest in dem Gehäuse 60 befestigt werden. Eine ausreichende Dichtfunktion sollte zwischen dem aufzunehmenden Schraubenglied 49 und dem Gehäuse 60 zur Verfügung gestellt werden.
Eine fünfte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf 5 beschrieben. Ein hauptsächlicher Unterschied zu der zweiten Ausführungsform ist, daß die Elektrizität sammelnde Platte 72 weg- bzw. ausgelassen wird und die eine Öffnung abdichtende Abdeckung 63 als die Elektrizität sammelnde Platte verwendet wird. Eine untere Seite der eine Öffnung abdichtenden Abdeckung 63, d.h. die Fläche bzw. Seite, welche zur Innenseite des Gehäuses 60 zeigt bzw. gerichtet ist, wird aus einem elektrisch leitfähigen Material ausgebildet, und eine obere Fläche, d.h. die Fläche, welche zur Außenseite des Gehäuses 60 zeigt, ist bzw. wird aus einem elektrisch isolierenden Material ausgebildet. Der äußere Anschluß der positiven Elektrode und der Wicklungskern 40 klemmen die eine Öffnung abdichtende Abdeckung 63 ein, welche als eine Elektrizität sammelnde Platte dient.
Weiterhin besteht noch ein weiterer unterschiedlicher Punkt. Nämlich wird der Bodenabschnitt 62 des Gehäuses 60 nicht als die Elektrizität sammelnde Platte für die negative Elektrode verwendet, und stattdessen wird eine Elektrizität sammelnde Platte 73 entlang des Bodenabschnitts 62 zur Verfügung gestellt. Die Elektrizität sammelnde Platte 73 ist eine kreisförmige Platte, welche eine ausreichende Steifigkeit bzw. Starrheit aufweist, und hat ihren äußeren Durchmesser, welcher im wesentlichen der gleiche ist wie der innere Durchmesser einer inneren Wand des Gehäuses an einer Position nahe dem Bodenabschnitt. Der Abschnitt des äußeren Durchmessers der Platte kann eine glatte Oberfläche aufweisen oder kann gerändelte Linien in einer Richtung parallel zu der axialen Mittellinie der kreisförmigen Platte aufweisen. Es ist bevorzugt, daß der äußere Durchmesser geringfügig kleiner ausgebildet ist als der innere Durchmesser der inneren Wand des Gehäuses an einer Position nahe dem Bodenabschnitt. Wenn die Elektrizität sammelnde Platte 73, welche die obengenannte Konstruktion aufweist, in das Gehäuse 60 gegeben wird, beißt der Abschnitt, der die gerändelten Linien aufweist, in den Abschnitt der inneren Wand des Gehäuses, wodurch die Elektrizität sammelnde Platte 73 ausreichend an dem Gehäuse 60 befestigt werden kann. Wenn die Elektrizität sammelnde Platte 73 ausgebildet ist, um eher eine Kreuz-Form als eine einfach kreisförmige Platte aufzuweisen, können bevorzugte Resultate unter dem Gesichtspunkt einer Leichtigkeit eines Einbringens des Elektrolyten und der Sicherheit bzw. Sicherung der Platte an dem Gehäuse 60 erhalten werden.
Wenn der innere Durchmesser einer Seitenfläche des Gehäuses 60 an einer Position nahe dem Bodenabschnitt geringfügig kleiner als der äußere Durchmesser der Elektrizität sammelnden Platte 73 ausgebildet ist bzw. wird, und der innere Durchmesser der Seitenfläche an einer Position entfernt von dem Bodenabschnitt geringfügig größer als der äußere Durchmesser der Elektrizität sammelnden Platte 73 ausgebildet ist bzw. wird, ist die Zusammenbauarbeit der Elektrizität leitenden Platte 73 in das Gehäuse 60 einfach und eine starke Verbindung der beiden Glieder kann erzielt werden. Alternativ kann der innere Durchmesser des Gehäuses 60 konstant gemacht werden und die Elektrizität sammelnde Platte 73 wird in das Gehäuse 60 gegeben bzw. gesteckt, und dann kann ein äußerer Umfangsabschnitt des Gehäuses 60 verstemmt werden, um die Elektrizität sammelnde Platte 73 zu befestigen.
Der Wicklungskern 40 dient als ein Anschlag, welcher die Entfernung zwischen der oberen und unteren, Elektrizität sammelnden Platte konstant hält, wobei das obere Ende des Wicklungskerns 40 in Kontakt mit der eine Öffnung abdichtenden Abdeckung 63 als der oberen, Elektrizität sammelnden Platte ist bzw. steht, und das untere Ende sich in Kontakt mit der Elektrizität sammelnden Platte 73 befindet.
In der oben erwähnten Struktur verbessert die Auslassung eines Raums, wo die obere, Elektrizität sammelnde Platte 72 zu positionieren ist, die Belegungsrate der Elektrode. In derselben Weise wie in den vorhergehenden Ausführungsformen ist bzw. wird das Injektionsloch für ein Einspritzen des Elektrolyten in der eine Öffnung abdichtenden Abdeckung 63 ausgebildet. Das Einspritz- bzw. Injektionsloch ist bzw. wird mit einem Kunststoffmaterial oder ein Klebemittel bzw. -agens nach der Injektion des Elektrolyten versiegelt. Weiterhin ist der Wicklungskern 40 mit der zentralen Bohrung und den seitlichen Bohrungen versehen, um in der gleichen Weise wie in den anderen Ausführungsformen Durchtritte bzw. Passagen den Elektrolyten zur Verfügung zu stellen.
Die Elektrizität sammelnde Platte 73, welche eine ausreichende Steifigkeit aufweist, die in dem Bodenabschnitt angeordnet ist, kann eine drückende bzw. schiebende Kraft erleiden, die durch das gewickelte Element 50 gegeben bzw. ausgeübt wird. Da die drückende Kraft durch die Elektrizität sammelnde Platte 73 auf die Seitenfläche des Gehäuses 60 übertragen wird, kann das Anschwellen des Bodenabschnitts des Gehäuses 60 verhindert werden, selbst wenn beispielsweise ein interner Druck aufgrund der Generation bzw. Erzeugung von Gas erhöht wird, anders als in einem Fall, daß der Bodenabschnitt 62 des Gehäuses direkt die schiebende bzw. Schiebekraft empfängt. Als ein Resultat kann ein Wechsel in der Schiebekraft auf das gewickelte Element 50 durch die Elektrizität sammelnde Platte reduziert werden.
Eine sechste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf 6 beschrieben. Diese Ausführungsform ist eine Modifikation der fünften Ausführungsform und der hauptsächliche Unterschied zu der fünften Ausführungsform ist wie folgt. Die Elektrizität sammelnde Platte 73 wird in das Gehäuse gelegt bzw. gesteckt, um sie am Bodenabschnitt des Gehäuses einzustellen bzw. festzulegen. Dann wird ein äußerer Umfang einer Seitenwand des Gehäuses an einer Position geringfügig über der Elektrizität sammelnden Platte 73 gequetscht, um einen Halsabschnitt auszubilden, wodurch die Elektrizität sammelnde Platte 73 fest an das Gehäuse 60 fixiert ist. Der Druck der Elektrizität sammelnden Platte 73, welche in dem Bodenabschnitt in der gleichen Weise wie in der fünften Ausführungsform angeordnet ist, kann den Bodenabschnitt des Gehäuses daran hindern anzuschwellen. Weiterhin kann, da die Elektrizität sammelnde Platte 73 fest an dem Gehäuse 60 durch ein Ausbilden des Halsabschnitts festgelegt ist, eine Anti-Vibrationseigenschaft bemerkenswert verbessert werden.
Eine siebente Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf 7 beschrieben. Der hauptsächliche Unterschied zu den oben erwähnten Ausführungsformen ist derart, daß das Gehäuse 60 einen zylindrischen Seitenwandabschnitt und einen Bodenabschnitt 64 umfaßt, welche separat bzw. getrennt hergestellt sind, und der Bodenabschnitt 64 hermetisch bzw. luftdicht mit dem Seitenwandabschnitt mittels eines Schweißens oder dgl. verbunden ist. Der Bodenabschnitt 64 ist ein kreisförmiges Plattenglied, welches eine hohe Steifigkeit aufweist, welches auch als eine Elektrizität sammelnde Platte dient. In ähnlicher Weise ist die eine Öffnung abdichtende Abdeckung 64 aus einem kreisförmigen Plattenglied hergestellt, welches eine hohe Steifigkeit in gleicher Weise wie der Bodenabschnitt 64 aufweist, welche auch als eine Elektrizität sammelnde Platte dient. Die eine Öffnung abdichtende Abdeckung 64 ist hermetisch bzw. luftdicht mit einem zylindrischen Seiten- wandabschnitt des Gehäuses mittels eines Schweißens oder dgl. verbunden.
Mit der oben erwähnten Struktur können die Elektrizität sammelnde Platte für die positive Elektrode und die Elektrizität sammelnde Platte für die negative Elektrode kreisförmige Platten sein, die eine hohe Steifigkeit aufweisen, und die Belegungsrate einer Elektrode kann verbessert werden, wodurch ein elektrischer Doppelschichtkondensator, der eine hohe Kapazitätsdichte pro Volumen aufweist, zur Verfügung gestellt werden kann. Weiterhin kann, da die eine Öffnung abdichtende Abdeckung 65 hermetisch bzw. luftdicht mit dem Gehäuse durch ein Schweißen verbunden ist, eine abdichtende bzw. Versiegelungseigenschaft verbessert werden.
Der Wicklungskern 40, welcher für eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird, welcher eine hohle Form oder eine solide bzw. durchgehende Form sein kann, sollte aus einem Material hergestellt sein, welches eine antikorrosive Eigenschaft gegenüber dem Elektrolyten und eine hohe mechanische Festigkeit aufweist. Bevorzugte Materialien, welche verwendet werden, können beispielsweise Polyethylen, Polypropylen, Harnstoffharz, Polyacetal, Poly(meth)acrylat, Nylonharz, Polyimidharz, Polyurethan, Fluorharz, wie beispielsweise Polytetrafluorethylen oder Polyvinylfluorid, sein. Metall, wie beispielsweise Aluminium, Aluminiumlegierung, Gußeisen, rostfreier Stahl, Kupfer, Nickel, Titan, Tantal, Monel^TM, Hastelloy^TM oder dgl., ist jedoch bevorzugt, insbesondere Aluminium von leichtem Gewicht ist bevorzugter.
Wie in 9 gezeigt, umfaßt der Wicklungskern 40, der aus Metall hergestellt ist, den oberen Abschnitt 42, welcher elektrisch mit dem positiven, Elektrizität sammelnden Material 31a des gewickelten Elements 50 zu verbinden ist, den unteren Abschnitt 41, welcher elektrisch mit dem negativen, Elektrizität sammelnden Material 32a zu verbinden ist, und den Bodenabschnitt 62 des metallischen Gehäuses 60. Um ein Kurzschluß-Phänomen in diesem Fall zu verhindern, werden der obere Abschnitt 42 und der untere Abschnitt 41 getrennt vorbereitet, und der zwischenliegende bzw. Zwischenabschnitt 43, welcher aus einem isolierenden Material hergestellt ist, ist bzw. wird als isolierendes bzw. Isolierungsmittel zwischen dem oberen und unteren Abschnitt 41, 42 verbunden bzw. angeschlossen. Der obere Abschnitt 42 und die isolierenden, verbindenden bzw. Verbindungsmittel 43 und der untere Abschnitt 41 und die isolierenden Verbindungsmittel 43 sind bzw. werden jeweils mittels Schrauben und/oder einem Paßstück bzw. Fitting miteinander verbunden. Das isolierende Verbindungsglied 43 besteht vorzugsweise aus Harz, welches eine hohe Hitzeresistenz bzw. -beständigkeit und Stärke aufweist, wie beispielsweise Polyimidharz, Polyparaphenylensulfid oder dgl. Der obere Abschnitt 42 und der untere Abschnitt 41, welche beide aus Metall hergestellt sind, können unter einer großen, rotierenden Antriebskraft auf den Wicklungskern 40 leiden, wenn die Wickelvorgänge durchgeführt werden.
Als eine bevorzugte Ausführungsform des Wicklungskerns 40, auf welchem ein Separator angebracht bzw. festgelegt ist, wird ein Schlitz 45 in dem äußeren Umfang des Wicklungskerns 40 in seiner axialen Richtung ausgebildet, und ein Ende eines bandartigen Separators 33a (33b) ist fixiert in den Schlitz 45 eingefügt bzw. eingesetzt oder ein Ende des Separators bzw. der Trenneinrichtung 33a (33b) ist direkt an den äußeren Umfang des Wicklungskerns 40 gebunden bzw. gebondet. Durch ein Verwenden einer derartigen Technik sind bzw. werden der Wicklungskern 40 und das gewickelte Element 50 in einem Stück ausgebildet, wodurch keine Gefahr besteht, daß ein Schlupf bzw. Rutschen von gewickelten Elementen um den Wicklungskern 40 auftritt, wenn die gewickelten Elemente gewickelt werden. Weiterhin stellen, da die gewickelten Elemente straff bzw. fest gewickelt werden, die positive Elektrode 31, die Separatoren 33a, 33b und die negative Elektrode 32 aufgrund einer Reibungskraft eine solide, zylindrische Baugruppe bzw. Anordnung dar. Dementsprechend besteht, selbst wenn das gewickelte Element 50 in seiner axialen Richtung zwischen der positiven, Elektrizität sammelnden Platte und der negativen, Elektrizität sammelnden Platte komprimiert wird, keine Gefahr, daß ein Schlupf zwischen den positiven und negativen Elektroden 31, 32 bewirkt wird, und die bandartigen Abschnitte 31ax, 32ax werden gequetscht bzw. geklemmt, um in erzwungenem Kontakt mit den Elektrizität sammelnden Platten zu sein.
In einem Fall eines Verwendens eines metallischen Wicklungskerns sollte der Separator 33a oder 33b in dem innersten Abschnitt in dem gewickelten Element 50 angeordnet sein. Weiterhin sollte der Separator 33a oder 33b auch in dem äußersten Abschnitt des gewickelten Elements 50 angeordnet werden. Somit wird das gewickelte Element 50, in welchem die bandartigen Elektroden 31, 32 durch ein Zwischenlagern der Separatoren 33a, 33b gewickelt werden, vorzugsweise ausgebildet.
Nachdem das gewickelte Element 50 in das Gehäuse 60 gelegt wurde, wird Elektrolyt eingebracht. Die eine Öffnung abdichtende Abdeckung 63 wird an dem Gehäuse 60 angebracht, gefolgt von einem Verstemmen einer oberen Kante des Gehäu ses 60, um die eine Öffnung abdichtende Abdeckung 63 zu befestigen und das Gehäuse 60 hermetisch bzw. luftdicht abzuschließen, wodurch ein elektrischer Doppelschichtkondensator ausgebildet wird. Für den Zweck einer Freigabe von Gas, welches beim Einfüllen des Elektrolyten erzeugt wird, wird die zentrale Bohrung 44 in dem Wicklungskern 40 ausgebildet, wie dies in 10a gezeigt ist, oder es kann ein geschnittener Abschnitt in dem äußeren Umfang des Wicklungskern 40 entlang seiner Axiallinie ausgebildet werden.
Ein Material für die Elektrizität sammelnden Platten 72, 73 kann das gleiche wie dieses für die Elektroden 31, 32 sein. Beispielsweise Aluminium, eine Aluminiumlegierung, Gußeisen, rostfreier Stahl, Kupfer, Nickel, Titan, Tantal, Monel^TM, Hastelloy^TM oder dgl. wird vorzugsweise verwendet. Die Form bzw. Gestalt der Elektrizität sammelnden Platten 72, 73 ist nicht speziell eingeschränkt. Sie können beispielsweise kreisförmige Platten sein, die eine ausreichende Steifigkeit aufweisen, auf welchen eine scheibenartige Folie festgelegt bzw. angebracht ist, oder sie können kreisförmige Platten sein, die eine Steifigkeit aufweisen, welche aus irgendeinem des obengenannten Materials hergestellt sind. Neben einem Verwenden der kreisförmigen Platten können sie von einer vieleckigen bzw. polygonalen Form mit oder ohne einer Mehrzahl von Öffnungen oder mit oder ohne einer Mehrzahl von ausgeschnittenen Abschnitten an ihren äußeren Umfängen sein. Typischerweise ist eine Verwendung einer Kreuz-Form bevorzugt. Wenn die Elektrizität sammelnde Platte 72, 73 die Öffnungen oder die ausgeschnittenen Abschnitte aufweist, kann eine Imprägnierung des gewickelten Elements 50 mit dem Elektrolyten einfach sein, und die Gegenwart der Öffnungen oder der geschnittenen Abschnitte kann Gas reduzieren, welches im Inneren des Gehäuses er zeugt wird, wenn der Elektrolyt eingebracht wird. Wenn das Gas in dem Gehäuse mit einer Vakuumpumpe vor der Einbringung des Elektrolyten abgesaugt wird, ist eine ausreichende Imprägnierung erzielbar.
Die Elektrizität sammelnden Materialien 31a, 32a, welche in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, können aus einem elektrisch leitfähigen Material bestehen, welches Anti-Korrosionseigenschaften im Hinblick auf Elektrochemie und Chemie aufweist, und Graphit, ein antikorrosives Metall oder dgl. kann bzw. können verwendet werden. Insbesondere kann, wenn ein nicht-wäßriger Elektrolyt verwendet wird, eine metallische Folie, wie beispielsweise Aluminium, rostfreier Stahl, Nickel, Tantal oder dgl., verwendet werden. Eine Benutzung einer Aluminiumfolie ist besonders bevorzugt. In der vorliegenden Erfindung bestehen die Elektrizität sammelnden Materialien bevorzugt aus einer metallischen Folie, die eine Dicke aufweist, die von etwa 10 μm-0,5 mm reicht. Wenn die metallische Folie eine aufgerauhte Oberfläche aufweist, wird guter Kontakt zwischen den Elektrodenschichten und den Elektrizität sammelnden Materialien erzielt.
Wie vorher beschrieben, sind bzw. werden die Elektrodenschichten 31b, 31c, 32b, 32c an beiden Oberflächen der metallischen, Elektrizität sammelnden Materialien 31a, 32a ausgebildet. Jede der Elektrodenschichten wird wie folgt ausgebildet. In Kohlenstoffpulver, welches eine große, spezifische Oberfläche aufweist, wie aktivierter Kohlenstoff, Polyacen (spezifische Oberfläche von etwa 800-3.500 m²/g) als der Hauptkomponente werden Ruß oder Kohlenstoff-Whisker als ein elektrisch leitendes bzw. leitfähiges Material und Polytetrafluorethylen, Polyvinylidenfluorid, Carboxymethyl zellulose oder dgl. als ein Binde- bzw. Haftmittel zur Herstellung einer Mischung hinzugefügt. Die Mischung wird in der Anwesenheit eines flüssigen Schmierstoffs, wie beispielsweise Alkohol, geknetet, gefolgt durch ein Pressen mit einer Rolle bzw. Laufwalze, um dadurch ein blattähnliches, geformtes Produkt auszubilden, das blattähnliche geformte Produkt wird getrocknet, und es wird an jede Seite des metallischen, Elektrizität sammelnden Materials durch Heißpressen oder mit einem elektrisch leitfähigen Haftmittel bzw. Klebeagens gebunden. Die Dicke der Elektrodenschicht ist nicht besonders beschränkt, wobei jedoch eine Dicke von etwa 100-500 μm im allgemeinen verwendet wird.
Anstelle eines Verwendens der obengenannten Knettechnik kann ein Lösungsmittel (Wasser, N-Metylpyrrolidon oder dgl.) als ein Bindemittel gemischt werden, um eine Aufschlämmung bereitzustellen bzw. vorzubereiten, und die Aufschlämmung wird auf beide Oberflächen des metallischen, Elektrizität sammelnden Materials beschichtet, gefolgt durch ein Trocknen, wodurch die Elektrodenschichten ausgebildet werden.
Die Separatoren 33a, 33b können poröse Separatoren sein, welche es Ionen erlauben, durch sie hindurchzutreten. Als Beispiel eines Materials für die Separatoren wird ein dünner, poröser Polyethylenfilm, ein dünner, poröser Polypropylenfilm, ein Polyethylenvliesstoff bzw. nicht bewebtes Gewebe aus Polyethylen, ein Polypropylenvliesstoff, ein Vliesstoff bzw. nicht gewebtes Gewebe mit Glasfasern vermischt, ein Glasmattenfilter, ein zelluloseartiger Vliesstoff, ein rayonartiger Vliesstoff oder dgl. bevorzugt verwendet.
In das Gehäuse 60, in welchem das gewickelte Element 50 untergebracht bzw. aufgenommen ist, wird der Elektrolyt zum Imprägnieren der Elektroden 31, 32 mit dem Elektrolyten eingebracht, und eine obere Kante des metallischen Gehäuses 60 wird auf die eine Öffnung abdichtende Abdeckung 63 verstemmt, um das Gehäuse 60 hermetisch zu versiegeln bzw. abzudichten, wodurch ein elektrischer Doppelschichtkondensator ausgebildet wird. In Verstemmungsvorgängen ist es bevorzugt, eine Dichtung aus isolierendem Material, wie beispielsweise Silikongummi, Butylgummi, Ethylen-Propylen-Gummi, Polypropylen oder dgl., zu verwenden. Der Elektrolyt kann durch ein Injektionsloch eingebracht werden, welches in der eine Öffnung abdichtenden Abdeckung nach deren Versiegelung ausgebildet ist bzw. wird.
Der verwendete Elektrolyt kann von einem gut bekannten Typ sein. Als Typ einer wäßrigen Lösung kann eine wäßrige Lösung der Schwefelsäure, eine wäßrige Lösung von Natriumsulfat, eine wäßrige Lösung von Natriumhyrdoxid, eine wäßrige Lösung von Kaliumhydroxid, eine wäßrige Lösung von Ammoniumhydroxid, eine wäßrige Lösung von Kaliumchlorid, eine wäßrige Lösung von Kaliumcarbonat oder dgl. erwähnt werden.
Für einen Typ eines organischen Lösungsmittels ist es bevorzugt, eine Lösung von einem BF₄-Salz, ClO₄-Salz oder PF₆-Salz von beispielsweise einem quarternären Ammoniumion oder einem quarternären Phosphorion der Formel R¹R²R³R⁴N⁺ oder R¹R²R³R⁴P⁺ (wo jedes von R¹, R², R³ und R⁴ eine C_1-6-Alkylguppe darstellt, welche gleich oder verschieden sein können) oder ein Salz von beispielsweise LiBF₄, LiClO₄, NaPF₆ oder LiBF₆ in wenigstens einem organischen Lösungsmittel, wie beispielsweise Propylencarbonat, Ethylencarbonat, γ-Butyrolacton, Acetonitril, Dimethylformamid, Sulfolan, 1,2-Di emethoxyethan, Nitromethan, Dimethylcarbonat, Diethylcarbonat, Diethylmethylcarbonat, Dimethylethylcarbonat oder dgl. zu verwenden.
Ein Material für das Gehäuse 60 kann das gleiche wie das für die positive und negative Elektrode 31, 32 oder die Elektrizität sammelnden Platten 72, 73 sein. Aluminium, eine Aluminiumlegierung oder rostfreier Stahl sind jedoch bevorzugt verwendet. Insbesondere wird für den elektrischen Doppelschichtkondensator gemäß der ersten und sechsten Ausführungsform Material bevorzugt, welches bei der Ausbildung des Halsabschnitts schwierig zu brechen ist und eine ausreichend eine Kraft gewährleistet, um das gewickelte Element 50 mittels des Halsabschnitts zu pressen. Von diesem Gesichtspunkt ist eine Verwendung von rostfreiem Stahl wünschenswert.
Wie oben beschrieben, sind in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung, da die bandartigen Abschnitte der ersten und zweiten Elektrode des zylindrisch gewickelten Elements derart gewickelt sind, daß sie an jeweils gegenüberliegenden Enden des gewickelten Elements angeordnet sind, und die erste und zweite, Elektrizität sammelnde Platte jeweils in Kontakt mit den bandartigen Abschnitten der ersten und zweiten Elektrode stehen bzw. sind, um Elektrizität zu sammeln, streifenförmige, Elektrizität sammelnde Leiter nicht notwendigerweise erforderlich, wodurch ein Verarbeiten einfacher ist und eine Zeit zum Herstellen verkürzt werden kann.
Weiterhin kann, da ein Raum zum Aufnehmen der streifenartigen, Elektrizität sammelnden Leiter nicht benötigt ist, ein elektrischer Doppelschichtkondensator mit höherer Kapazitätsdichte pro Volumen zur Verfügung gestellt werden.
Weiterhin stellt eine Verwendung des Wicklungskerns relative Positionen in axialer Richtung der ersten und zweiten, Elektrizität sammelnden Platte sicher und gewährleistet einen guten Kontakt zwischen dem gewickelten Element und den Elektrizität sammelnden Platten.
Weiterhin kann durch ein Bringen der ersten und zweiten, Elektrizität sammelnden Platte in die bandartigen Abschnitte der jeweils ersten und zweiten Elektrode eine Änderung bzw. Variation in dem durch den Wicklungskern ausgeübten bzw. angewandten Druck minimiert werden, um dadurch eine Änderung im elektrischen Widerstand an den Kontaktflächen bzw. -bereichen zu minimieren.
In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung kann, da die Belegungsrate in dem zylindrischen Gehäuse zum Aufnehmen des gewickelten Elements darin erhöht werden kann, um die Kapazitätsdichte zu verbessern, ein elektrischer Doppelschichtkondensator, welcher geeignet zum Antreiben einer Kraftquelle ist, welche an einem elektrischen bzw. Elektro-Fahrzeug oder dgl. montiert ist, und eine große Kapazität und hohe Ausgabe aufweist, zur Verfügung gestellt werden.

Claims

Elektrischer Doppelschichtkondensator, welcher umfaßt: eine erste Elektrode (31), umfassend ein streifen- bzw. bandartiges Elektrizität sammelndes Material (31a), das wenigstens eine Fläche bzw. Oberfläche aufweist, auf bzw. an welcher eine Elektrodenschicht (31b, 31c) ausgebildet ist, die einen streifen- bzw. bandartiger Abschnitt (31ax) in einer Seite des bandartigen Elektrizität sammelnden Materials (31a) entlang seiner Längsrichtung beläßt bzw. freiläßt, eine zweite Elektrode (32), umfassend ein streifen- bzw. bandartiges Elektrizität sammelndes Material (32a), das wenigstens eine Fläche bzw. Oberfläche aufweist, auf bzw. an welcher eine Elektrodenschicht (32b, 32c) ausgebildet ist, die einen streifen- bzw. bandartigen Abschnitt (32ax) in einer Seite des bandartigen Elektrizität sammelnden Materials (32a) entlang seiner Längsrichtung freiläßt, streifen- bzw. bandartige Separatoren (33a), die zwischen der ersten Elektrode (31) und der zweiten Elektrode (32) zwischengelagert sind, um sie elektrisch zu isolieren, einen stab- bzw. pfostenartigen Wicklungskern (40), der beide Enden aufweist, auf bzw. an welchen die erste Elektrode (31), die zweite Elektrode (32) und die Separatoren (33a, 33b) gewickelt sind, um dadurch ein zylindrisch gewickeltes Element (50) auszubilden, eine erste Elektrizität sammelnde bzw. Elektrizitätssammelplatte (72) in Kontakt mit dem bandartigen Abschnitt (31ax) der ersten Elektrode (31), um Elektrizität zu sammeln, und eine zweite Elektrizitätssammelplatte (62) in Kontakt mit dem bandartigen Abschnitt (32ax) der zweiten Elektrode (32), um Elektrizität zu sammeln, wobei sich der bandartige Abschnitt (31ax) der ersten Elektrode (31) und der bandartige Abschnitt (32ax) der zweiten Elektrode (32) jeweils an gegenüberliegenden bzw. entgegengesetzten Positionen an entsprechenden Enden des zylindrisch gewickelten Elements (50) befinden, sich die beiden Enden des Wicklungskerns jeweils in direktem oder indirektem Kontakt mit der ersten Elektrizitätssammelplatte (72) und der zweiten Elektrizitätssammelplatte (62) befinden, um die relativen Positionen in axialen Richtungen der ersten Elektrizitätssammelplatte (72) und der zweiten Elektrizitätssammelplatte (62) zu bestimmen; und die erste Elektrizitätssammelplatte (72) und die zweite Elektrizitätssammelplatte (62) elektrisch isoliert sind, um eine elektrische Leitung zwischen der ersten und der zweiten Elektrizitätssammelplatte zu verhindern.
Elektrischer Doppelschichtkondensator nach Anspruch 1, wobei die erste Elektrizitätssammelplatte (72) und die zweite Elektrizitätssammelplatte (62) jeweils in Kraft- bzw. Zwangskontakt mit dem bandartigen Abschnitt (31ax) der ersten Elektrode (31) und dem bandartigen Abschnitt (32ax) der zweiten Elektrode (32) in dem gewickelten Element sind.
Elektrischer Doppelschichtkondensator nach Anspruch 1 oder 2, wobei der bandartige Abschnitt (31ax) der ersten Elektrode (31) und der bandartige Abschnitt (32ax) der zweiten Elektrode (32) in dem gewickelten Element (50) zu einer axialen Richtung des pfostenartigen Wicklungskerns (40) gepreßt bzw. geklemmt bzw. zerdrückt sind.
Elektrischer Doppelschichtkondensator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei ein zylindrisches Gehäuse (60) vorgesehen ist, um das gewickelte Element (50) aufzunehmen, wobei das Gehäuse (60) eine Bodenabdeckung (62) an ihrem einen Ende und eine eine Öffnung abdichtende Abdeckung (63) an ihrem anderen Ende aufweist, wobei sich das gewickelte Element (50) zwischen der Bodenabdeckung (62) und der Öffnung abdichtenden Abdeckung (63) befindet, und das gewickelte Element (50) in dem Gehäuse (60) mittels des pfostenartigen Wicklungskerns (40) festgelegt ist.
Elektrischer Doppelschichtkondensator nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die erste Elektrode (31) und die zweite Elektrode (32) jeweils Elektrodenschichten (31b, 31c; 32b, 32c) mit im wesentlichen derselben Breite in entsprechenden Bereichen auf beiden Flächen bzw. Oberflächen des bandartigen Elektrizität sammelnden Materials (31a, 32a) in einer vorderseitigen und rückseitigen Beziehung aufweisen.
Elektrischer Doppelschichtkondensator nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der pfostenartige Wicklungskern (40) ein Glied von zylindrischer Form ist, welches durch einen oberen Abschnitt (42), einen zwischenliegenden Abschnitt (43) und einen unteren Abschnitt (41) gebildet ist, der obere Abschnitt (42) und der untere Abschnitt (41) aus Metall gefertigt bzw. hergestellt sind, der zwischenliegende Abschnitt (43) aus einem isolierenden Material gefertigt ist, und der obere Abschnitt (42) des Wicklungskerns (40) elektrisch von dem unteren Abschnitt (41) isoliert ist.
Elektrischer Doppelschichtkondensator nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der pfostenartige Wicklungskern (40) ein Glied von zylindrischer Form ist und einen unteren Abschnitt (41) aufweist, der mit einem isolierenden Material versehen ist, wobei der restliche Hauptabschnitt (43, 42) aus Metall gefertigt ist, und sich beide Endabschnitte (41, 42) des Wicklungskerns (40) jeweils in Kontakt mit der ersten Elektrizitätssammelplatte (72) und der zweiten Elektrizitätssammelplatte (62) befinden, um die relativen Positionen in axialen Richtungen der ersten Elektrizitätssammelplatte (72) und der zweiten Elektrizitätssammelplatte (62) zu bestimmen.
Elektrischer Doppelschichtkondensator nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der pfostenartige Wicklungskern (40) eine zentrale Bohrung (44) aufweist, wobei seitliche Bohrungen (44a, 44b), welche sich an einem oberen Abschnitt (42) und einem unteren Abschnitt (41) befinden, von dem Hauptabschnitt des pfostenartigen Wicklungskerns (40) vorragen, wobei die seitlichen Bohrungen (44a, 44b) mit der zentralen Bohrung (44) kommunizieren bzw. in Verbindung stehen.
Elektrischer Doppelschichtkondensator nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei wenigstens eine der ersten Elektrizitätssammelplatten (72) und der zweiten Elektrizitätssammelplatte (62) einen abgeschnittenen bzw. ausgeschnittenen Abschnitt oder eine Öffnung aufweist.
Elektrischer Doppelschichtkondensator nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei ein Gehäuse einer zylindrischen, mit einem Boden versehenen Form (60) vorgesehen ist, um das gewickelte Element aufzunehmen, eine Wicklungskernaufnahmeeinrichtung (48) an einem Bodenabschnitt des Gehäuses festgelegt ist, und der pfostenartige Wicklungskern (40) an dem Gehäuse mittels der Wicklungskernaufnahmeeinrichtung (48) fixiert ist.