JP2004335578A - Electric double layer capacitor device - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電気二重層キャパシタ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、各種の蓄電装置(電動自動車の駆動電源等)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(電気二重層コンデンサ)の適用技術が注目される。
【0003】
電気二重層キャパシタは、キャパシタセルとして、一定数の正極体と負極体をこれらの間にセパレータを介在して交互に積層され、これらの積層体が電解液に浸され、電解液とともに容器に収容されると共に、要求電力によって複数のキャパシタセルが組み合わせて用いられる。
【0004】
このような電気二重層キャパシタは、温度が高くなってくると、劣化の心配があり、そのため所定の高温状態になった場合、放電を行って蓄電量を抑えるようにしたものがある(例えば、特許文献1参照)。
【0005】
【特許文献1】
特開平11−122811号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このように電気二重層キャパシタの温度が高くなった場合、蓄電量を抑えるのは、所期の性能を維持できないことになる。
【0007】
また、冬季のように気温が低く、電気二重層キャパシタの温度が低い場合、内部抵抗が大きくなってしまい、また適正温度まで高まりにくく、その容量を充分に使い切れないのである。
【0008】
この発明は、このような問題点を解決することを目的としている。
【0009】
【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をこれらの間にセパレータを介在して積層して電解液とともにセル容器に収容してなるキャパシタセルを所定数組具を介して組み付けてキャパシタモジュールを構成して、複数のキャパシタモジュールをケースに配設すると共に、それぞれのキャパシタモジュールに沿って伝熱媒体を通す流体通路を形成する。
【0010】
第2の発明は、第1の発明において、車両用の電気二重層キャパシタ装置であって、エンジン回りの空気と外気とを前記ケースに導入可能なダクトを設ける。
【0011】
第3の発明は、第2の発明において、前記ダクトは、エンジン回りの空気と外気とを前記ケースに選択的に導入するシャッターを備える。
【0012】
第4の発明は、第1〜第3の発明において、前記キャパシタモジュールの組具は、枠構造からなる。
【0013】
【発明の効果】
第1の発明では、各キャパシタモジュールを適正温度に維持できる。したがって、電気二重層キャパシタの劣化を防止できると共に、電気二重層キャパシタの所期の性能を充分に発揮することができる。
【0014】
第2、第3の発明では、エンジン回りの空気と外気とにより、各キャパシタモジュールを適正温度に維持できる。したがって、電気二重層キャパシタの劣化を防止できると共に、電気二重層キャパシタの所期の性能を充分に発揮することができ、車両用の電気二重層キャパシタの信頼性が向上する。
【0015】
第4の発明では、キャパシタモジュールの各セルと伝熱媒体との一層良好な熱交換性を確保できる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【0017】
図1はケース10に電気二重層キャパシタ11を配設した状態の正面断面図、図2はその横断面図、図3はキャパシタセル12の斜視図である。
【0018】
キャパシタセル12は、一定数の正極体と負極体をこれらの間にセパレータを介在させて交互に積層したセル本体(図示しない)が、電解液とともに、所定構造のセル容器13に収納される。正極体のリード部は端子14aに、負極体のリード部は端子14bに接合される。
【0019】
このキャパシタセル12は、所定数、箱状のユニット組具15に配列、収容され、キャパシタモジュール16が構成される。
【0020】
そして、複数のキャパシタモジュール16がケース10内に配設される。
【0021】
この場合、それぞれのキャパシタモジュール16の間およびキャパシタモジュール16とケース10との間に、キャパシタモジュール16に沿って間隙を空けるように、ケース10内に格子状の梁や支え(図示しない)が設けられ、各々のキャパシタモジュール16に沿って伝熱媒体を通す流体通路18が形成される。
【0022】
図4〜図6は電気二重層キャパシタ11を車両に搭載した状態の構成を示す斜視図と側面図と平面図である。
【0023】
エンジン20の排気マニフォールド21側には、エンジン20回りの空気(暖気)を集める収集ダクト22が形成される。収集ダクト22の前面側(車両前方側)には空気取り入れ口(図示しない)が形成される。
【0024】
電気二重層キャパシタ11を配設したケース10の前面は開口され、この開口部に導入ダクト23が形成される。導入ダクト23は、エンジン20側に斜行形状に形成され、収集ダクト22に接続される。ケース10の後面は、開口もしくは空気排出口(図示しない)が形成される。
【0025】
そして、収集ダクト22の後流部と、収集ダクト22と導入ダクト23との接続部と、導入ダクト23のケース10前方部とに、それぞれ開閉シャッター24〜26が設けられる。
【0026】
開閉シャッター24〜26は、それぞれルーバ式のシャッターで、開閉シャッター24が開かれると、収集ダクト22の空気は収集ダクト22の後流部より外部へ排出されるようになり、開閉シャッター26が開かれると、外気が導入ダクト23からケース10内に導入されるようになる。また、開閉シャッター25が開かれると、収集ダクト22の空気は導入ダクト23を通り、ケース10内に導入されるようになる。
【0027】
これらのシャッター24〜26の開閉制御は、制御装置30によって行われる。
【0028】
制御装置30は、電気二重層キャパシタ11の温度を適正範囲に保つように、電気二重層キャパシタ11の温度を検出するキャパシタ温度センサ31からの信号に基づいて、シャッター24〜26の開閉を制御する。
【0029】
電気二重層キャパシタ11の温度が高いとき(所定高温値以上)は、図7のように、開閉シャッター24、26を開き、開閉シャッター25を閉じるように制御する。一方、電気二重層キャパシタ11の温度が低いとき(所定低温値以下)は、図8のように、開閉シャッター24、26を閉じ、開閉シャッター25を開くように制御する。
【0030】
このように構成したので、電気二重層キャパシタ11の温度が高いときは、外気が導入ダクト23からケース10内に導入され、それぞれのキャパシタモジュール16に沿う流体通路18を流通される。
【0031】
このため、各キャパシタモジュール16が冷却され、適正温度に維持される。
【0032】
一方、電気二重層キャパシタ11の温度が低いときは、収集ダクト22のエンジン20回りの暖気が導入ダクト23を通りケース10内に導入され、それぞれのキャパシタモジュール16に沿う流体通路18を流通される。
【0033】
このため、各キャパシタモジュール16が加温され、適正温度に維持される。
【0034】
したがって、電気二重層キャパシタ11を所定高温のまま使用して劣化を招くようなことを防止できると共に、冬季のように気温が低く、電気二重層キャパシタ11の温度が低い場合に、電気二重層キャパシタ11を適正温度に加温でき、電気二重層キャパシタ11の所期の性能を充分に確保することができ、車両の駆動電源等としての電気二重層キャパシタ11の信頼性が向上する。
【0035】
キャパシタモジュール16のユニット組具15に箱状のものを用いたが、図9のように枠状のユニット組具40を用いても良い。図中、41は各キャパシタセル12に所要の面圧を加える加圧バネ機構(各セル12の積層体の均一な密着を保って、各セル12の良好かつ安定した性能を維持するためのもの)である。このような枠状のユニット組具40にすれば、キャパシタモジュール16の各セル12と伝熱媒体との一層良好な熱交換性を確保できる。
【0036】
また、キャパシタモジュール16に沿う流体通路18に伝熱媒体として気体を通すようにしたが、水等の液体を通すようにしても良い。この場合、ケース10の前方(入口前方)にて伝熱媒体としての液体の温度調整装置、流量調整装置等を設けて良い。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施の形態の電気二重層キャパシタの正面断面図である。
【図2】電気二重層キャパシタの横断面図である。
【図3】キャパシタセルの斜視図である。
【図4】電気二重層キャパシタを車両に搭載した状態の構成斜視図である。
【図5】その側面図である。
【図6】その平面図である。
【図7】動作説明図である。
【図8】動作説明図である。
【図9】別の実施の形態のキャパシタモジュールの側面図である。
【符号の説明】
10 ケース
11 電気二重層キャパシタ
12 キャパシタセル
13 セル容器
15 ユニット組具
16 キャパシタモジュール
18 流体通路
20 エンジン
21 排気マニフォールド
22 収集ダクト
23 導入ダクト
24〜26 開閉シャッター
30 制御装置
31 キャパシタ温度センサ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an electric double layer capacitor device.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In recent years, attention has been focused on an application technique of an electric double layer capacitor (electric double layer capacitor) that can be rapidly charged and has a long charge / discharge cycle life as various power storage devices (e.g., a driving power supply of an electric vehicle).
[0003]
An electric double layer capacitor is a capacitor cell in which a certain number of positive and negative electrodes are alternately stacked with a separator interposed therebetween, and the stacked body is immersed in an electrolytic solution and housed in a container together with the electrolytic solution. At the same time, a plurality of capacitor cells are used in combination depending on the required power.
[0004]
Such electric double layer capacitors have a fear of deterioration when the temperature rises. Therefore, when the temperature of the electric double layer capacitor reaches a predetermined high temperature, the electric double layer capacitor is discharged to reduce the amount of stored electricity (for example, Patent Document 1).
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-11-122811
[Problems to be solved by the invention]
However, when the temperature of the electric double layer capacitor becomes high in this way, suppressing the amount of stored power means that the expected performance cannot be maintained.
[0007]
In addition, when the temperature is low and the temperature of the electric double layer capacitor is low as in winter, the internal resistance increases, and it is difficult to increase the temperature to an appropriate temperature, so that the capacity cannot be used up sufficiently.
[0008]
An object of the present invention is to solve such a problem.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
A first aspect of the present invention is a capacitor module comprising a plurality of positive electrode bodies and a plurality of negative electrode bodies which are stacked with a separator interposed therebetween and which is housed in a cell container together with an electrolyte through a predetermined number of fittings. To arrange the plurality of capacitor modules in the case and to form a fluid passage through which the heat transfer medium passes along each of the capacitor modules.
[0010]
A second invention is the electric double layer capacitor device for a vehicle according to the first invention, wherein a duct capable of introducing air around the engine and outside air into the case is provided.
[0011]
In a third aspect based on the second aspect, the duct includes a shutter for selectively introducing air around the engine and outside air into the case.
[0012]
In a fourth aspect based on the first to third aspects, the assembly of the capacitor module has a frame structure.
[0013]
【The invention's effect】
According to the first aspect, each capacitor module can be maintained at an appropriate temperature. Therefore, deterioration of the electric double layer capacitor can be prevented, and the desired performance of the electric double layer capacitor can be sufficiently exhibited.
[0014]
In the second and third aspects, each capacitor module can be maintained at an appropriate temperature by the air around the engine and the outside air. Therefore, deterioration of the electric double layer capacitor can be prevented, and the desired performance of the electric double layer capacitor can be sufficiently exhibited, so that the reliability of the electric double layer capacitor for a vehicle is improved.
[0015]
According to the fourth aspect, better heat exchange between each cell of the capacitor module and the heat transfer medium can be secured.
[0016]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0017]
FIG. 1 is a front sectional view showing a state in which an electric double layer capacitor 11 is provided in a
[0018]
In the
[0019]
A predetermined number of the
[0020]
Then, a plurality of
[0021]
In this case, lattice-like beams and supports (not shown) are provided in the
[0022]
4 to 6 are a perspective view, a side view, and a plan view showing a configuration in a state where the electric double layer capacitor 11 is mounted on a vehicle.
[0023]
A
[0024]
The front surface of the
[0025]
Opening /
[0026]
Each of the open /
[0027]
Opening and closing control of these
[0028]
[0029]
When the temperature of the electric double layer capacitor 11 is high (not less than a predetermined high temperature value), the opening and
[0030]
With this configuration, when the temperature of the electric double layer capacitor 11 is high, outside air is introduced into the
[0031]
Thus, each
[0032]
On the other hand, when the temperature of the electric double layer capacitor 11 is low, warm air around the
[0033]
For this reason, each
[0034]
Therefore, it is possible to prevent the electric double layer capacitor 11 from being deteriorated by using the electric double layer capacitor 11 at a predetermined high temperature, and when the temperature of the electric double layer capacitor 11 is low as in winter, the electric double layer capacitor 11 11 can be heated to an appropriate temperature, the desired performance of the electric double-layer capacitor 11 can be sufficiently ensured, and the reliability of the electric double-layer capacitor 11 as a drive power source for a vehicle is improved.
[0035]
Although a box-shaped
[0036]
Further, although a gas is passed as a heat transfer medium through the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front sectional view of an electric double layer capacitor according to a first embodiment.
FIG. 2 is a cross-sectional view of the electric double layer capacitor.
FIG. 3 is a perspective view of a capacitor cell.
FIG. 4 is a perspective view showing a configuration in which the electric double layer capacitor is mounted on a vehicle.
FIG. 5 is a side view thereof.
FIG. 6 is a plan view thereof.
FIG. 7 is an operation explanatory diagram.
FIG. 8 is an operation explanatory diagram.
FIG. 9 is a side view of a capacitor module according to another embodiment.
[Explanation of symbols]
Claims (4)
複数のキャパシタモジュールをケースに配設すると共に、それぞれのキャパシタモジュールに沿って伝熱媒体を通す流体通路を形成したことを特徴とする電気二重層キャパシタ装置。A plurality of positive electrode bodies and negative electrode bodies are stacked with a separator interposed therebetween, and a capacitor module formed by stacking a predetermined number of capacitor cells housed in a cell container together with an electrolytic solution to form a capacitor module,
An electric double layer capacitor device, comprising a plurality of capacitor modules disposed in a case and a fluid passage for passing a heat transfer medium along each capacitor module.
エンジン回りの空気と外気とを前記ケースに導入可能なダクトを設け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装置。An electric double layer capacitor device for a vehicle,
The electric double layer capacitor device according to claim 1, further comprising a duct capable of introducing air around the engine and outside air into the case.
Priority Applications (1)
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JP2003126351A JP4384438B2 (en) | 2003-05-01 | 2003-05-01 | Electric double layer capacitor device |
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