JP2003272972A - 電気二重層キャパシタ - Google Patents
電気二重層キャパシタInfo
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
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- Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 装置を小型化し、冷却性を確保できる電気二
重層キャパシタを提供する。 【解決手段】 複数の正極体と負極体及びセパレータの
積層体が電解液と共に袋状ソフトケースの中に収められ
るキャパシタセル１と、複数個のキャパシタセル１を放
熱ハードケース２１の中に並べて収装したキャパシタモ
ジュール２０と、各キャパシタセル１の充電または放電
を行う制御基板４２が収まる制御ボックス４１とを備
え、この制御ボックス４１に対して複数のキャパシタモ
ジュール２０を並んで設け、各キャパシタモジュール２
０上に渡って延びるブスバー５１を備え、このブスバー
５１を介して各キャパシタモジュール２０に収まるキャ
パシタセル１を並列に接続するものとした。
重層キャパシタを提供する。 【解決手段】 複数の正極体と負極体及びセパレータの
積層体が電解液と共に袋状ソフトケースの中に収められ
るキャパシタセル１と、複数個のキャパシタセル１を放
熱ハードケース２１の中に並べて収装したキャパシタモ
ジュール２０と、各キャパシタセル１の充電または放電
を行う制御基板４２が収まる制御ボックス４１とを備
え、この制御ボックス４１に対して複数のキャパシタモ
ジュール２０を並んで設け、各キャパシタモジュール２
０上に渡って延びるブスバー５１を備え、このブスバー
５１を介して各キャパシタモジュール２０に収まるキャ
パシタセル１を並列に接続するものとした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電気二重層キャパ
シタの改良に関するものである。
シタの改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、例えばハイブリッド車、風力発電
設備等に用いられる蓄電装置として、急速充電が可能で
充放電サイクル寿命が長い、電気二重層キャパシタが注
目されている。
設備等に用いられる蓄電装置として、急速充電が可能で
充放電サイクル寿命が長い、電気二重層キャパシタが注
目されている。
【０００３】この種の電気二重層キャパシタとして、複
数個のキャパシタセルをハードケースの中に並べて収装
したキャパシタモジュールを設け、このキャパシタモジ
ュールを制御回路の基板とともにユニット化して用いる
ものがあった。
数個のキャパシタセルをハードケースの中に並べて収装
したキャパシタモジュールを設け、このキャパシタモジ
ュールを制御回路の基板とともにユニット化して用いる
ものがあった。
【０００４】従来のキャパシタセルとして、複数の正極
体及び負極体と、両者の間に介装されるセパレータとが
積層される積層体を電解液と共に袋状ソフトケースの中
に収めるものがある（特開平３−２０３３１１号公報、
参照）。
体及び負極体と、両者の間に介装されるセパレータとが
積層される積層体を電解液と共に袋状ソフトケースの中
に収めるものがある（特開平３−２０３３１１号公報、
参照）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、キャパ
シタモジュールはハードケース内に収められたキャパシ
タセルの放熱性を確保することが難しいため、例えばキ
ャパシタモジュールのまわりに冷媒を循環させる冷却装
置が必要になり、装置の複雑化を招くという問題点があ
った。
シタモジュールはハードケース内に収められたキャパシ
タセルの放熱性を確保することが難しいため、例えばキ
ャパシタモジュールのまわりに冷媒を循環させる冷却装
置が必要になり、装置の複雑化を招くという問題点があ
った。
【０００６】また、キャパシタモジュール内でリード線
等を用いて複数のキャパシタセルを並列に接続しようと
した場合、並列に接続できるキャパシタ数に制約があ
り、制御基板の使用数が増える等の問題点があった。
等を用いて複数のキャパシタセルを並列に接続しようと
した場合、並列に接続できるキャパシタ数に制約があ
り、制御基板の使用数が増える等の問題点があった。
【０００７】本発明は上記の問題点に鑑みてなされたも
のであり、装置を小型化し、冷却性を確保できる電気二
重層キャパシタを提供することを目的とする。
のであり、装置を小型化し、冷却性を確保できる電気二
重層キャパシタを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】第１の発明は、複数の正
極体と負極体及びセパレータの積層体が電解液と共に袋
状ソフトケースの中に収められるキャパシタセルと、複
数個のキャパシタセルをハードケースの中に並べて収装
したキャパシタモジュールと、各キャパシタセルの充電
または放電を行う制御基板が収まる制御ボックスとを備
え、この制御ボックスに対して複数のキャパシタモジュ
ールを並んで設け、各キャパシタモジュール上に渡って
延びるブスバーを備え、このブスバーを介して各キャパ
シタモジュールに収まるキャパシタセルを並列に接続す
るものとした。
極体と負極体及びセパレータの積層体が電解液と共に袋
状ソフトケースの中に収められるキャパシタセルと、複
数個のキャパシタセルをハードケースの中に並べて収装
したキャパシタモジュールと、各キャパシタセルの充電
または放電を行う制御基板が収まる制御ボックスとを備
え、この制御ボックスに対して複数のキャパシタモジュ
ールを並んで設け、各キャパシタモジュール上に渡って
延びるブスバーを備え、このブスバーを介して各キャパ
シタモジュールに収まるキャパシタセルを並列に接続す
るものとした。
【０００９】第２の発明は、第１の発明において、正極
体と負極体をブスバーに接続する各端子板を備え、各端
子板を湾曲させてブスバーに対するキャパシタセルの変
位を吸収する構造とした。
体と負極体をブスバーに接続する各端子板を備え、各端
子板を湾曲させてブスバーに対するキャパシタセルの変
位を吸収する構造とした。
【００１０】第３の発明は、第１または第２の発明にお
いて、制御基板とブスバーを締結する締結手段を備え、
この締結手段を介して制御基板とブスバーを導通させる
ものとした。
いて、制御基板とブスバーを締結する締結手段を備え、
この締結手段を介して制御基板とブスバーを導通させる
ものとした。
【００１１】
【発明の作用および効果】第１の発明において、ブスバ
ーを介して異なるキャパシタモジュールに収まるキャパ
シタセルを並列に接続することにより、制御ボックスに
対して複数のキャパシタモジュールを並んで設けること
が可能となり、各キャパシタモジュールの冷却性を確保
することと、装置を小型化することが両立してはかれ
る。
ーを介して異なるキャパシタモジュールに収まるキャパ
シタセルを並列に接続することにより、制御ボックスに
対して複数のキャパシタモジュールを並んで設けること
が可能となり、各キャパシタモジュールの冷却性を確保
することと、装置を小型化することが両立してはかれ
る。
【００１２】第２の発明において、各端子板を湾曲させ
てブスバーに対する各キャパシタセルの変位を吸収する
ことにより、各端子板とブスバーの導通部が破断するこ
とが防止される。
てブスバーに対する各キャパシタセルの変位を吸収する
ことにより、各端子板とブスバーの導通部が破断するこ
とが防止される。
【００１３】第３の発明において、締結手段を介して制
御基板に対してブスバーを支持するとともに、制御基板
とブスバーを導通させ、構造の簡素化がはかれる。
御基板に対してブスバーを支持するとともに、制御基板
とブスバーを導通させ、構造の簡素化がはかれる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。
図面に基づいて説明する。
【００１５】図１、図２の（ａ），（ｂ）に示すよう
に、複数個の電気二重層キャパシタセル１が放熱ハード
ケース２１内に一列に並んで収められ、これらによって
一つのキャパシタモジュール２０が形成される。
に、複数個の電気二重層キャパシタセル１が放熱ハード
ケース２１内に一列に並んで収められ、これらによって
一つのキャパシタモジュール２０が形成される。
【００１６】図３はキャパシタセル１の構造を示してい
る。キャパシタセル１は、複数の正極体及び負極体と、
両者の間に介装されるセパレータとが積層され、この積
層体が電解液と共に袋状ソフトケース５の中に収められ
る。このソフトケース５は、２枚の可撓性積層シート
６，７を袋状に合わせて形成される。ソフトケース５は
フランジ部６ａ，７ａが溶着されることによって四角形
の帯状をした放熱フィン５ａが形成される。この放熱フ
ィン５ａはフランジ部６ａ，７ａを溶着するのに必要な
幅より大きく形成され、キャパシタセル１の積層体に生
じる熱を逃がす働きをする。
る。キャパシタセル１は、複数の正極体及び負極体と、
両者の間に介装されるセパレータとが積層され、この積
層体が電解液と共に袋状ソフトケース５の中に収められ
る。このソフトケース５は、２枚の可撓性積層シート
６，７を袋状に合わせて形成される。ソフトケース５は
フランジ部６ａ，７ａが溶着されることによって四角形
の帯状をした放熱フィン５ａが形成される。この放熱フ
ィン５ａはフランジ部６ａ，７ａを溶着するのに必要な
幅より大きく形成され、キャパシタセル１の積層体に生
じる熱を逃がす働きをする。
【００１７】図４に示すように、ソフトケース５の放熱
フィン５ａを挟持する伝熱枠１５が設けられる。伝熱枠
１５は、放熱フィン５ａの三辺に沿って延びるコの字状
をしている。キャパシタセル１はこの伝熱枠１５を介し
て放熱ハードケース２１内に並んで収められる。
フィン５ａを挟持する伝熱枠１５が設けられる。伝熱枠
１５は、放熱フィン５ａの三辺に沿って延びるコの字状
をしている。キャパシタセル１はこの伝熱枠１５を介し
て放熱ハードケース２１内に並んで収められる。
【００１８】キャパシタモジュール２０の中央部に加圧
機構３０が設けられる。加圧機構３０は放熱ハードケー
ス２１の上部に固定されるストッパ板３１と、このスト
ッパ板３１と放熱ハードケース２１に囲まれキャパシタ
セル１の列方向に摺動可能に設けられる押板３２，３３
と、各押板３２，３３を互いに離す方向に付勢する皿バ
ネ３４と、皿バネ３４を支持するセットボルト３５等を
備える。
機構３０が設けられる。加圧機構３０は放熱ハードケー
ス２１の上部に固定されるストッパ板３１と、このスト
ッパ板３１と放熱ハードケース２１に囲まれキャパシタ
セル１の列方向に摺動可能に設けられる押板３２，３３
と、各押板３２，３３を互いに離す方向に付勢する皿バ
ネ３４と、皿バネ３４を支持するセットボルト３５等を
備える。
【００１９】図５はキャパシタユニット４０の構成図で
ある。このキャパシタユニット４０は制御基板４２が収
まる上下の制御ボックス４１と、各制御ボックス４１に
吊り下げられる６つのキャパシタモジュール２０とを備
え、各キャパシタモジュール２０の放熱ハードケース２
１はこれ外気に当たるように露出して設けられる。
ある。このキャパシタユニット４０は制御基板４２が収
まる上下の制御ボックス４１と、各制御ボックス４１に
吊り下げられる６つのキャパシタモジュール２０とを備
え、各キャパシタモジュール２０の放熱ハードケース２
１はこれ外気に当たるように露出して設けられる。
【００２０】制御ボックス４１はベース板４３とカバー
４４等によって箱状に形成される。制御基板４２は絶縁
支持材４５を介してベース板４３に支持される。
４４等によって箱状に形成される。制御基板４２は絶縁
支持材４５を介してベース板４３に支持される。
【００２１】１つの制御ボックス４１の下に３つのキャ
パシタモジュール２０が並んで設けられる。４本のベー
ス板４３が３つ放熱ハードケース２１の間及び端部に配
置される。各ベース板４３及び放熱ハードケース２１を
貫通してこれらを締結する６本のロッド４７が設けられ
る。各放熱ハードケース２１は各ベース板４３を介して
制御ボックス４１に吊り下げられる。下段に並ぶ各放熱
ハードケース２１のまわりにはこれらを囲むアンダーガ
ード４７が設けられ、これらの保護が図られている。
パシタモジュール２０が並んで設けられる。４本のベー
ス板４３が３つ放熱ハードケース２１の間及び端部に配
置される。各ベース板４３及び放熱ハードケース２１を
貫通してこれらを締結する６本のロッド４７が設けられ
る。各放熱ハードケース２１は各ベース板４３を介して
制御ボックス４１に吊り下げられる。下段に並ぶ各放熱
ハードケース２１のまわりにはこれらを囲むアンダーガ
ード４７が設けられ、これらの保護が図られている。
【００２２】各放熱ハードケース２１は所定の間隔をも
って平行に並ぶように配置される。キャパシタユニット
４０が車両に搭載される場合、各放熱ハードケース２１
が車両の前後方向に延びるように配置され、各放熱ハー
ドケース２１に走行風（外気）が均一に当たる構成とし
ている。
って平行に並ぶように配置される。キャパシタユニット
４０が車両に搭載される場合、各放熱ハードケース２１
が車両の前後方向に延びるように配置され、各放熱ハー
ドケース２１に走行風（外気）が均一に当たる構成とし
ている。
【００２３】３つのキャパシタモジュール２０と制御基
板４２の間には複数のブスバー５１が並んで設けられ
る。３つのキャパシタモジュール２０に収まるキャパシ
タセル１の各端子板９，１０が各ブスバー５１に接続さ
れ、各キャパシタモジュール２０に渡って３個のキャパ
シタセル１が並列に結合されるとともに、各キャパシタ
モジュール２０内に収まる複数個のキャパシタセル１が
直列に結合される。
板４２の間には複数のブスバー５１が並んで設けられ
る。３つのキャパシタモジュール２０に収まるキャパシ
タセル１の各端子板９，１０が各ブスバー５１に接続さ
れ、各キャパシタモジュール２０に渡って３個のキャパ
シタセル１が並列に結合されるとともに、各キャパシタ
モジュール２０内に収まる複数個のキャパシタセル１が
直列に結合される。
【００２４】各ブスバー５１はその両端が絶縁支持材４
５に支持されるとともに、その途中が絶縁支持材を介し
て制御基板４２に支持される。
５に支持されるとともに、その途中が絶縁支持材を介し
て制御基板４２に支持される。
【００２５】制御基板４２とブスバー５１を締結する締
結手段として、ブスバー５１の途中にはボスが溶接によ
り取り付けられ、制御基板４２は各ボスにビスを介して
締結される。これらボス及びビスを介してブスバー５１
に対して制御基板４２が支持されるとともに、制御基板
４２の制御回路に導通される。
結手段として、ブスバー５１の途中にはボスが溶接によ
り取り付けられ、制御基板４２は各ボスにビスを介して
締結される。これらボス及びビスを介してブスバー５１
に対して制御基板４２が支持されるとともに、制御基板
４２の制御回路に導通される。
【００２６】図６、図７に示すように、キャパシタセル
１の各端子板９，１０は断面Ｓ字形に湾曲して形成さ
れ、隣り合うキャパシタセル１どうしの各端子板９，１
０が接合して各ブスバー５１に溶接により結合される。
１の各端子板９，１０は断面Ｓ字形に湾曲して形成さ
れ、隣り合うキャパシタセル１どうしの各端子板９，１
０が接合して各ブスバー５１に溶接により結合される。
【００２７】アルミニウム製の端子板９，１０が湾曲し
てブスバー５１に接続される構造のため、ブスバー５１
に対するキャパシタセル１の変位が各端子板９，１０が
弾性変形することにより吸収される。
てブスバー５１に接続される構造のため、ブスバー５１
に対するキャパシタセル１の変位が各端子板９，１０が
弾性変形することにより吸収される。
【００２８】制御基板４２に設けられる制御回路は、各
キャパシタセル１の電圧が所定値を超えないように充電
を行い、各キャパシタセル１に蓄えられる電圧を均一化
する。
キャパシタセル１の電圧が所定値を超えないように充電
を行い、各キャパシタセル１に蓄えられる電圧を均一化
する。
【００２９】各キャパシタモジュール２０上に渡って延
びるブスバー５１を備え、このブスバー５１を介して異
なるキャパシタモジュール２０に収まるキャパシタセル
１を並列に接続することにより、制御ボックス４１に対
して３つのキャパシタモジュール２０を並んで設けるこ
とが可能となる。
びるブスバー５１を備え、このブスバー５１を介して異
なるキャパシタモジュール２０に収まるキャパシタセル
１を並列に接続することにより、制御ボックス４１に対
して３つのキャパシタモジュール２０を並んで設けるこ
とが可能となる。
【００３０】なお、制御ボックス４１に対して４つ以上
のキャパシタモジュール２０を並んで設けることが可能
である。
のキャパシタモジュール２０を並んで設けることが可能
である。
【００３１】各端子板９，１０を湾曲させてブスバー５
１に対する各キャパシタセル１の変位を吸収することに
より、各端子板９，１０とブスバー５１の導通部が破断
することが防止される。
１に対する各キャパシタセル１の変位を吸収することに
より、各端子板９，１０とブスバー５１の導通部が破断
することが防止される。
【００３２】制御基板４２とブスバー５１をビスを介し
て締結し、制御基板４２に対してブスバー５１を支持す
るとともに、制御基板４２とブスバー５１を導通させ、
構造の簡素化がはかれる。
て締結し、制御基板４２に対してブスバー５１を支持す
るとともに、制御基板４２とブスバー５１を導通させ、
構造の簡素化がはかれる。
【００３３】本発明は上記の実施の形態に限定されず
に、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がな
しうることは明白である。
に、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がな
しうることは明白である。
【図１】本発明の実施の形態を示すキャパシタモジュー
ルの分解斜視図。
ルの分解斜視図。
【図２】同じく（ａ）はキャパシタモジュールの平面
図、（ｂ）はキャパシタモジュールの側面図。
図、（ｂ）はキャパシタモジュールの側面図。
【図３】同じくキャパシタセルの斜視図。
【図４】同じく伝熱枠の斜視図。
【図５】同じくキャパシタユニットの構成図。
１ キャパシタセル
５ ソフトケース
９，１０ 端子板
２０ キャパシタモジュール
２１ 放熱ハードケース
４１ 制御ボックス
４２ 制御基板
５１ ブスバー
フロントページの続き
(72)発明者 佐々木 正和
埼玉県上尾市大字壱丁目一番地 日産ディ
ーゼル工業株式会社内
Claims (3)
- 【請求項１】複数の正極体と負極体及びセパレータの積
層体が電解液と共に袋状ソフトケースの中に収められる
キャパシタセルと、複数個のキャパシタセルをハードケ
ースの中に並べて収装したキャパシタモジュールと、各
キャパシタセルの充電または放電を行う制御基板が収ま
る制御ボックスとを備え、この制御ボックスに対して複
数のキャパシタモジュールを並んで設け、各キャパシタ
モジュール上に渡って延びるブスバーを備え、このブス
バーを介して各キャパシタモジュールに収まるキャパシ
タセルを並列に接続したことを特徴とする電気二重層キ
ャパシタ。 - 【請求項２】前記正極体と負極体をブスバーに接続する
各端子板を備え、 各端子板を湾曲させてブスバーに対するキャパシタセル
の変位を吸収する構造としたことを特徴とする請求項１
に記載の電気二重層キャパシタ。 - 【請求項３】前記制御基板とブスバーを締結する締結手
段を備え、この締結手段を介して制御基板とブスバーを
導通させたことを特徴とする請求項１または２に記載の
電気二重層キャパシタ。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002075963A JP2003272972A (ja) | 2002-03-19 | 2002-03-19 | 電気二重層キャパシタ |
| US10/507,424 US6995969B2 (en) | 2002-03-19 | 2003-03-19 | Electric double-layer capacitor |
| CNB03806278XA CN100435250C (zh) | 2002-03-19 | 2003-03-19 | 双电荷层电容器 |
| EP11000168.2A EP2341514B1 (en) | 2002-03-19 | 2003-03-19 | Electric double-layer capacitor device |
| EP03710420A EP1492135B1 (en) | 2002-03-19 | 2003-03-19 | Electric double-layer capacitor |
| PCT/JP2003/003296 WO2003079382A1 (fr) | 2002-03-19 | 2003-03-19 | Condensateur electrique a couche double |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002075963A JP2003272972A (ja) | 2002-03-19 | 2002-03-19 | 電気二重層キャパシタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003272972A true JP2003272972A (ja) | 2003-09-26 |
Family
ID=29204890
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002075963A Pending JP2003272972A (ja) | 2002-03-19 | 2002-03-19 | 電気二重層キャパシタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003272972A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009170687A (ja) * | 2008-01-17 | 2009-07-30 | Meidensha Corp | 電気化学蓄電素子モジュール |
| JP2010176149A (ja) * | 2003-12-08 | 2010-08-12 | Ricoh Co Ltd | 画像形成装置 |
| US7990679B2 (en) * | 2006-07-14 | 2011-08-02 | Dais Analytic Corporation | Nanoparticle ultracapacitor |
| WO2012002058A1 (ja) | 2010-07-01 | 2012-01-05 | Ｕｄトラックス株式会社 | 蓄電セル及び蓄電モジュール |
-
2002
- 2002-03-19 JP JP2002075963A patent/JP2003272972A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010176149A (ja) * | 2003-12-08 | 2010-08-12 | Ricoh Co Ltd | 画像形成装置 |
| US7990679B2 (en) * | 2006-07-14 | 2011-08-02 | Dais Analytic Corporation | Nanoparticle ultracapacitor |
| JP2009170687A (ja) * | 2008-01-17 | 2009-07-30 | Meidensha Corp | 電気化学蓄電素子モジュール |
| WO2012002058A1 (ja) | 2010-07-01 | 2012-01-05 | Ｕｄトラックス株式会社 | 蓄電セル及び蓄電モジュール |
| US9053867B2 (en) | 2010-07-01 | 2015-06-09 | Ud Trucks Corporation | Energy storage cell and energy storage module |
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Legal Events
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20041007 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060314 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060511 |
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| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20070619 |