JP2001068378A - 電気二重層コンデンサ - Google Patents

電気二重層コンデンサ

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JP2001068378A
JP2001068378A JP23754099A JP23754099A JP2001068378A JP 2001068378 A JP2001068378 A JP 2001068378A JP 23754099 A JP23754099 A JP 23754099A JP 23754099 A JP23754099 A JP 23754099A JP 2001068378 A JP2001068378 A JP 2001068378A
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JP
Japan
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electric double
layer capacitor
electrode foil
negative electrode
double layer
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JP23754099A
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English (en)
Inventor
Toshiyuki Matsuoka
俊之 松岡
Kenji Matsumoto
謙治 松本
Yuichi Shohochi
友一 正法地
Kentaro Shibuya
健太郎 澁谷
Yoshio Yamamoto
善夫 山本
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.)
Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
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    • 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

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電気二重層コンデンサから効率よく放熱する
ことができる技術を提供する。 【解決手段】 正電極箔14の両面に活物質15,15
を設けた正電極13と、負電極箔17の両面に活物質1
5,15を設けた負電極16とからなる正・負の電極1
3,16間にセパレータ18を挟んで巻回し、得られた
電極巻回体12を外装缶30に収納する電気二重層コン
デンサ10において、電気二重層コンデンサ10は、外
装缶30の底部31に電気的に接続する負電極箔17
を、外装缶30に電気的に接続しない正電極箔14より
厚くしたものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電極と電解液との
界面に電気二重層を形成し、この電気二重層に電気を蓄
える電気二重層コンデンサに関する。
【0002】
【従来の技術】電気二重層コンデンサ(電気二重層キャ
パシタ)は電気を充電・放電する蓄電素子であり、電気
二重層コンデンサとしては、例えば特開平10−294
102号公報「蓄電素子」が知られている。
【0003】この電気二重層コンデンサは、同公報の図
3に示すとおり、正・負電極及びセパレータを重ね合わ
せて電極巻回体をロール状に巻回し、負電極の下端に負
集電板を電気的に接続し、正電極の上端に正集電板を電
気的に接続し、この状態の電極巻回体を有底筒形の外装
缶に収納し、外装缶に電解液を注入した後外装缶を蓋体
で塞ぎ、蓋体に正集電板を電気的に接続し且つ外装缶に
負集電板を電気的に接続したものである。
【0004】ところで、電気二重層コンデンサは、例え
ば充電の際に電極巻回体などから発生する電気抵抗に起
因する発熱により電解液が加熱される。従って、電気二
重層コンデンサの寿命などを長く保つためには、発生し
た熱を大気中に放出する必要がある。次図で、電気二重
層コンデンサの熱を放出する例を説明する。
【0005】図3は従来の電気二重層コンデンサの断面
図である。電気二重層コンデンサ100は、電極巻回体
101の負電極102と外装缶103の底部104との
間に負集電板105を介在させ、負電極102と負集電
板105とを電気的に接続し、負集電板105と外装缶
103の底部104とを電気的に接続したものである。
【0006】詳しくは、電気二重層コンデンサ100
は、負電極102と負集電板105とを電気的に接続し
た第1接続部106や、負集電板105と外装缶103
の底部104とを電気的に接続した第2接続部107を
備える。
【0007】このため、電気二重層コンデンサ100の
内部に発生した熱は、第1接続部106及び第2接続部
107を通った後に大気中に放熱される。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかし、第1接続部1
06及び第2接続部107は比較的面積が小さいので、
第1接続部106及び第2接続部107の伝熱量は比較
的小さくなる。このため、電気二重層コンデンサ100
の内部に発生した熱の伝熱量は、第1接続部106及び
第2接続部107で抑えられ、電気二重層コンデンサ1
00の温度上昇の要因となり、寿命などに影響がでる。
【0009】そこで、本発明の目的は、電気二重層コン
デンサの内部に発生した熱を効率よく放熱することがで
きる技術を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項1は、正電極箔の両面に活物質を設けた正電極
及び負電極箔の両面に活物質を設けた負電極からなる一
対の電極間にセパレータを挟んで巻回し、得られた電極
巻回体を外装缶に収納する電気二重層コンデンサにおい
て、この電気二重層コンデンサは、前記外装缶の底部に
電気的に接続する方の電極箔を、外装缶に電気的に接続
しない方の電極箔より、厚くしたものであることを特徴
とする。
【0011】外装缶の底部に電極箔を電気的に接続し
た。このため、熱の伝導路中において電気的な接続箇所
を減らすことができるので、伝導路中の伝熱量を大きく
することができる。従って、電気二重層コンデンサの内
部に発生した熱を、電極箔から外装缶の底部まで効率よ
く伝えることができる。また、外装缶の底部に接続する
電極箔を厚くした。このため、電極箔の断面積を大きく
して伝熱量を大きくすることができる。従って、電気二
重層コンデンサの熱を外装缶の底部まで効率よく伝える
ことができる。
【0012】さらに、外装缶の底部に接続する電極箔を
厚くすることで、電極箔の剛性を高めることができる。
このため、電気二重層コンデンサの耐震性を向上させる
ことができる。また、外装缶の底部に接続する方の電極
箔のみを厚くして、その他の電極箔を比較的薄くした。
このため、電極巻回体が比較的大きくなることを抑え
て、電気二重層コンデンサを比較的小型にすることがで
きる。
【0013】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を添付図に基
づいて以下に説明する。図1は本発明に係る電気二重層
コンデンサの断面図である。電気二重層コンデンサ10
は、電気を蓄える電極巻回体12と、電極巻回体12の
正電極13に電気的に接続した集電板20と、この状態
の電極巻回体12を収納して負電極16を電気的に接続
した有底筒形の外装缶30と、外装缶30に充填した電
解液37と、外装缶30を塞ぐ蓋体40とからなる。電
極巻回体12は、正電極13と負電極16との間にセパ
レータ18を挟むように重ね合わせて、巻芯19にロー
ル状に巻回したものである。
【0014】正電極13は、帯状の正電極箔14と、正
電極箔14の正電極箔上端14aを除いた両面に塗布し
た活物質15,15とからなる。この正電極13は、電
極巻回体12の上端側に正電極箔上端14aを突出さ
せ、正電極箔上端14aを内側に折曲げて集電板20に
電気的に接続させたものである。正電極箔14は、例え
ばアルミ箔であり、活物質15は例えば活性炭である。
【0015】負電極16は、帯状の負電極箔17と、負
電極箔17の負電極箔下端17aを除いた両面に塗布し
た活性炭15,15とからなる。この負電極16は、電
極巻回体12の下端側に負電極箔下端17aを突出さ
せ、負電極箔上端17aを内側に折曲げて外装缶30の
底部31に電気的に接続させたものである。
【0016】負電極箔17は、外装缶30び底部31に
電気的に接続しない方の電極箔(すなわち、正電極箔)
14より厚いアルミ箔である。負電極箔17の厚さは、
電気二重層コンデンサ10の内部に発生した熱を効率よ
く大気中に放熱することや電気二重層コンデンサ10の
耐震性を向上させることが可能で、且つ電極巻回体12
をコンパクトに保つことが可能なように設定する。
【0017】セパレータ18は、負電極13と正電極1
6とを絶縁するために負電極13と正電極16との間に
挟んだ絶縁紙であって、イオンの流通を妨げないように
細孔を開けたものである。
【0018】集電板20は、円板21の中央に突起部2
2を形成し、この突起部22から円板21の外周に向っ
て放射状に凸条部25・・・(・・・は複数個を示す)を延ば
したものである。突起部22は、開口22aを備え、開
口22aに安全弁27を取付けたものである。
【0019】凸条部25・・・は、円板21の中央から外
周に向って凸条部25・・・の高さが徐々に高くなるよう
にテーパ状に形成したものである。このため、正電極1
3の正電極箔上端14aに集電板20を押し付けること
により、凸条部25・・・で正電極13の正電極箔上端1
4aを内側に折り曲げることができる。従って、内側に
折曲げた正電極箔上端14aの折曲部14b・・・を集電
板20の凸条部25・・・に電気的に接続することができ
る。
【0020】外装缶30は、導電性材料で有底筒形に形
成したもので、底部31の中央に突起32を形成し、こ
の突起32から底部31の外周に向って放射状に凸条部
35・・・を延ばしたものである。
【0021】凸条部35・・・は、底部31の中央から外
周に向って凸条部35・・・の高さが徐々に高くなるよう
にテーパ状に形成したものである。このため、負電極1
6の負電極箔下端17aに外装缶30の底部31を押し
付けることにより、凸条部35・・・で負電極16の負電
極箔下端17aを内側に折り曲げることができる。従っ
て、内側に折曲げた負電極箔下端17aの折曲部17b
・・・を底部31の凸条部35・・・に電気的に接続すること
ができる。
【0022】蓋体40は、外側のリング41及び中央の
筒部42を各々導電性部材で形成し、リング41と筒部
42とを絶縁性のリング44で一体につないだものであ
って、リング41を外装缶30の開口36に溶接するこ
とにより外装缶30を塞ぐものである。
【0023】リング41を外装缶30の開口36に溶接
することにより、加締めによる取り付けと比較して蓋体
40を外装缶30により強固に取り付けることができ
る。筒部42は、開口43に集電板20の突起部22を
挿入させて、筒部42の内周において筒部42の内周と
突起部22とを溶接したものである。
【0024】図2は本発明に係る電気二重層コンデンサ
の作用説明図である。外装缶30の底部31に負電極箔
17の負電極箔下端17aを直接接続したので、熱の伝
導路中の接続箇所を、負電極箔17と外装缶30の底部
31との接続部48・・・だけに減らすことができる。
【0025】一般に接続部は比較的面積が小さいので伝
熱量が小さくなる。このため、熱の伝導路中の接続箇所
を減らすことにより伝熱量を比較的大きく保ち、電気二
重層コンデンサ10の内部に発生した熱を、負電極箔1
7の負電極箔下端17aから外装缶30の底部31まで
矢印の如く効率よく伝えることができる。従って、電
気二重層コンデンサ10の内部に発生した熱を矢印の
如く大気中に効率よく放出することができる。
【0026】また、外装缶30の底部31に接続する負
電極箔17を厚くした。伝熱量は断面積に正比例するの
で、負電極箔17の断面積が大きくなった分だけ、伝熱
量を増加させることができる。従って、電気二重層コン
デンサ10の熱を、負電極箔17で外装缶30の底部3
1まで効率よく伝えて大気中に放出することができる。
このように、熱の伝導路中の接続箇所を減らすことや負
電極箔17を厚くすることにより、電気二重層コンデン
サ10の内部に熱が溜まることを防いで、電気二重層コ
ンデンサ10の寿命を長くすることができる。
【0027】ところで、電気二重層コンデンサ10を車
両に搭載する場合、車両の振動が電気二重層コンデンサ
10に伝わるので、車両の振動に充分に耐えられる耐震
性が要求される。そこで、本発明に係る電気二重層コン
デンサ10は、外装缶30の底部31に接続する負電極
箔17を厚くした。このため、負電極箔17の剛性を高
めることができるので、電気二重層コンデンサ10の耐
震性を向上させることができる。
【0028】また、電気二重層コンデンサ10を車両に
搭載する場合、比較的限られた空間に電気二重層コンデ
ンサ10を配置する必要がある。このため、電気二重層
コンデンサ10は小型であることが要求される。そこ
で、外装缶30の底部31に接続する負電極箔17のみ
を厚くして、その他の正電極箔14を比較的薄くした。
このため、電極巻回体12が大型になることを抑えて電
気二重層コンデンサ10を比較的小型にすることができ
る。従って、使い勝手のよい電気二重層コンデンサ10
を得ることができる。
【0029】なお、前記実施の形態では、負電極16の
負電極箔17を外装缶30の底部31に電気的に接続し
た例を説明したが、これに限らないで、正電極13の正
電極箔14を外装缶30の底部31に電気的に接続して
もよい。また、正電極箔14及び負電極箔17をアルミ
箔として説明したが、その他にステンレス箔などを使用
してもよい。
【0030】さらに、負電極箔17の負電極箔下端17
aを内側に折曲げて外装缶30の底部31に電気的に接
続させた例を説明したが、負電極箔下端17aを外側に
折曲げて外装缶30の底部31に電気的に接続させても
よい。また、負電極箔17の負電極箔下端17aを折曲
げないで外装缶30の底部31に電気的に接続させても
よい。
【0031】
【発明の効果】本発明は上記構成により次の効果を発揮
する。請求項1は、外装缶の底部に電極箔を電気的に接
続したので、熱の伝導路中の電気的な接続箇所を減らす
ことができる。このように、電気的な接続箇所を減らす
ことにより、伝熱量を大きくすることができる。このた
め、電気二重層コンデンサの内部に発生した熱を電極箔
から外装缶の底部まで効率よく伝えることができる。こ
の結果、電気二重層コンデンサの熱を大気中に効率よく
放出して、電気二重層コンデンサの寿命を長くすること
ができる。
【0032】また、外装缶の底部に接続する電極箔を厚
くしたので、電極箔の断面積を大きくすることができ
る。このため、伝熱量を大きくすることができるので、
電気二重層コンデンサの熱を電極箔で外装缶の底部まで
効率よく伝えることができる。この結果、電気二重層コ
ンデンサの熱を大気中に効率よく放出して、電気二重層
コンデンサの寿命を長くすることができる。
【0033】さらに、外装缶の底部に接続する電極箔を
厚くすることで、電極箔の剛性を高めることができる。
このため、電気二重層コンデンサの耐震性を向上させる
ことができる。この結果、電気二重層コンデンサの寿命
を長くすることができる。
【0034】また、外装缶の底部に接続する方の電極箔
のみを厚くして、その他の電極箔を比較的薄くした。こ
のため、電極巻回体が比較的大型になることを抑えて、
電気二重層コンデンサを比較的小型にすることができ
る。この結果、使い勝手のよい電気二重層コンデンサを
得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る電気二重層コンデンサの断面図
【図2】本発明に係る電気二重層コンデンサの作用説明
【図3】従来の電気二重層コンデンサの断面図
【符号の説明】
10…電気二重層コンデンサ、12…電極巻回体、13
…正電極(一対の電極のうちの一方の電極)、14…正
電極箔(外装缶に電気的に接続しない方の電極箔)、1
5…活物質、16…負電極(一対の電極のうちの他方の
電極)、17…負電極箔(外装缶の底部に電気的に接続
する方の電極箔)、18…セパレータ、30…外装缶、
31…底部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 正法地 友一 埼玉県和光市中央1丁目4番1号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 澁谷 健太郎 埼玉県和光市中央1丁目4番1号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 山本 善夫 埼玉県和光市中央1丁目4番1号 株式会 社本田技術研究所内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 正電極箔の両面に活物質を設けた正電極
    及び負電極箔の両面に活物質を設けた負電極からなる一
    対の電極間にセパレータを挟んで巻回し、得られた電極
    巻回体を外装缶に収納する電気二重層コンデンサにおい
    て、 この電気二重層コンデンサは、前記外装缶の底部に電気
    的に接続する方の電極箔を、外装缶に電気的に接続しな
    い方の電極箔より、厚くしたものであることを特徴とす
    る電気二重層コンデンサ。
JP23754099A 1999-08-23 1999-08-24 電気二重層コンデンサ Pending JP2001068378A (ja)

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US09/643,975 US6456484B1 (en) 1999-08-23 2000-08-22 Electric double layer capacitor
DE10041369A DE10041369B4 (de) 1999-08-23 2000-08-23 Elektrischer Doppelschichtkondensator
US10/214,254 US6552894B2 (en) 1999-08-23 2002-08-06 Electric double layer capacitor
US10/214,214 US6603653B2 (en) 1999-08-23 2002-08-06 Electric double layer capacitor

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003133188A (ja) * 2001-10-29 2003-05-09 Nissan Diesel Motor Co Ltd 電気二重層キャパシタ
WO2003079382A1 (fr) * 2002-03-19 2003-09-25 Nissan Diesel Motor Co., Ltd. Condensateur electrique a couche double

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WO2003079382A1 (fr) * 2002-03-19 2003-09-25 Nissan Diesel Motor Co., Ltd. Condensateur electrique a couche double
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