JP2007242991A - Electric double-layer capacitor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は各種電子機器に使用される電気二重層コンデンサに関するものである。 The present invention relates to an electric double layer capacitor used in various electronic devices.
図3はこの種の従来の電気二重層コンデンサの構成を示した一部切り欠き斜視図、図4はこの電気二重層コンデンサに使用される安全弁の断面図であり、図3と図4において、11はエッチングされたアルミニウム箔、12はこのアルミニウム箔11の両面に活性炭電極を形成することにより構成された電極体、13はこの電極体12に接合されたアルミ板からなるリード、14はセパレータであり、上記電極体12を一対とし、その間にセパレータ14を介在させて対向させ、これを巻回することによりコンデンサ素子15が構成されているものである。
FIG. 3 is a partially cutaway perspective view showing the configuration of this type of conventional electric double layer capacitor, and FIG. 4 is a sectional view of a safety valve used in this electric double layer capacitor. 11 is an etched aluminum foil, 12 is an electrode body formed by forming activated carbon electrodes on both sides of the
16は上記コンデンサ素子15を図示しない駆動用電解液と共に収容した有底円筒状の金属ケース、17はこの金属ケース16の開口部を封止する封口体、18はこの封口体17に設けられたターミナル部、19は同じく封口体17に設けられた自己復帰型の安全弁である。
Reference numeral 16 denotes a bottomed cylindrical metal case that houses the
また、この自己復帰型の安全弁19は、上記金属ケース16の内部と連通する連通孔20aを有する弁座20と、この弁座20に連通孔20aを囲むように取り付けられ、かつ外部と連通する孔21aを有するキャップ21と、このキャップ21内に装備され、かつ上記弁座20の連通孔20aを常時閉塞する方向に付勢され、金属ケース16内の圧力が所定の圧力以上になると弁座20の連通孔20aを開放してキャップ21の孔21aとを連通させる閉塞体22により構成され、この閉塞体22はシリコンゴムにより構成されたものである。
The self-returning
このように構成された従来の電気二重層コンデンサは、高温中で長時間過電圧が印加された場合等にコンデンサの内部でガスが発生して金属ケース16の内圧が上昇し、この内圧が所定の圧力以上になると安全弁19が作動して内部で発生したガスを外部へ放出して内圧を減少させることができ、そしてこの金属ケース16の内圧の減少により安全弁19は作動前の状態に復帰して金属ケース16の内部の気密性を保持することになり、これにより金属ケース16の変形や安全弁19の開裂等、電気二重層コンデンサの外観に異常をきたすことなく、その特性を維持することができるというものであった。
The conventional electric double layer capacitor configured as described above generates gas inside the capacitor when an overvoltage is applied for a long time at a high temperature, and the internal pressure of the metal case 16 rises. When the pressure exceeds the pressure, the
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献1が知られている。
しかしながら上記従来の電気二重層コンデンサでは、安全弁19を設けることによりコストがアップするという問題の他に、安全弁19の部分から水分が浸入する恐れがあり、この水分が浸入した場合には特性が劣化するという課題があった。
However, in the above conventional electric double layer capacitor, in addition to the problem that the cost is increased by providing the
本発明はこのような従来の課題を解決し、放熱を効率良く行うことにより安全弁を無くし、低価格で高信頼性の電気二重層コンデンサを提供することを目的とするものである。 An object of the present invention is to solve such a conventional problem and to provide a low-cost and highly reliable electric double layer capacitor by eliminating a safety valve by efficiently radiating heat.
上記課題を解決するために本発明は、金属箔からなる集電体上に分極性電極層を形成した正負一対の電極をその間にセパレータを介在させて巻回することにより構成されたコンデンサ素子と、このコンデンサ素子を駆動用電解液と共に収容した有底筒状の金属ケースと、この金属ケースの開口部を封止した封口部材からなるコンデンサにおいて、ペースト状またはフィルム状の放熱材をコンデンサ素子の中心に形成された中空状の巻き芯部内に埋設した構成にしたものである。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides a capacitor element configured by winding a pair of positive and negative electrodes, each having a polarizable electrode layer formed on a current collector made of metal foil, with a separator interposed therebetween, and In a capacitor comprising a bottomed cylindrical metal case containing the capacitor element together with the driving electrolyte and a sealing member sealing the opening of the metal case, a paste-like or film-like heat dissipation material is used for the capacitor element. The structure is embedded in a hollow core portion formed in the center.
以上のように本発明による電気二重層コンデンサは、高温中で長時間、過電圧が印加される等によりコンデンサの内部が発熱しても、この熱を放熱材が吸収することができるために温度上昇を抑制してガスの発生が極めて少なくなり、これにより金属ケースの内圧が上昇することがなく、電気二重層コンデンサの特性を長期に亘って維持することができるという効果が得られるものである。 As described above, the electric double layer capacitor according to the present invention has a temperature rise because the heat dissipation material can absorb the heat even if the internal voltage of the capacitor is heated due to an overvoltage applied for a long time at a high temperature. As a result, the generation of gas is extremely reduced, thereby preventing the internal pressure of the metal case from increasing and maintaining the characteristics of the electric double layer capacitor over a long period of time.
(実施の形態1)
以下、実施の形態1を用いて、本発明の特に請求項1、4に記載の発明について説明する。
(Embodiment 1)
Hereinafter, the first and fourth aspects of the present invention will be described with reference to the first embodiment.
図1は本発明の実施の形態1による電気二重層コンデンサの構成を示した断面図であり、図1において、1はコンデンサ素子、1aはこのコンデンサ素子1に形成された中空部を示し、このコンデンサ素子1はアルミニウム箔からなる集電体上に分極性電極層を形成した正負一対の電極を互いに逆方向に位置をずらして、その間にセパレータを介在させて巻回する(全て図示せず)ことにより構成され、このコンデンサ素子1の両端面(図1において上下方向)から陽極と陰極を夫々取り出すようにしたものである。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of an electric double layer capacitor according to
2は上記コンデンサ素子1を図示しない駆動用電解液と共に収容したアルミニウム製の有底円筒状の金属ケース、2aはコンデンサ素子1の中空部1a内に嵌まり込むように内底面に一体で設けられた突起であり、この突起2aを金属ケース2内に挿入されたコンデンサ素子1の中空部1aに嵌め込むと共に、コンデンサ素子1の陰極側の端面を金属ケース2の内底面にレーザー溶接等の手段によって機械的、かつ電気的に接合するようにしたものである。2bはこの金属ケース2に施された断面V字形の絞り加工部であり、コンデンサ素子1の図中における上部側の端面周縁を外方から押さえ込むようにしているものである。
2 is an aluminum bottomed cylindrical metal case containing the
3はアルミニウム製の端子板、3aはこの端子板3の表面側に一体で設けられた外部接続用の陽極端子、3bは同内面側に設けられたコンデンサ素子1の陽極側端面との接合部、3cはコンデンサ素子1の中空部1a内に嵌まり込む突起であり、コンデンサ素子1の陽極側端面を上記接合部3bにレーザー溶接等の手段によって接合することにより、機械的、かつ電気的に接続するようにしたものである。
3 is an aluminum terminal plate, 3a is an anode terminal for external connection provided integrally on the surface side of the
4はリング状に形成されて上記金属ケース2に施された絞り加工部2bの上端に配設された絶縁リングであり、この絶縁リング4は上記金属ケース2の内面と端子板3の外周面との間から端子板3の内面周縁の一部に繋がるように形成されることにより、端子板3と金属ケース2間の絶縁を保つようにしたものである。
Reference numeral 4 denotes an insulating ring formed in a ring shape and disposed at the upper end of the drawn portion 2 b provided on the
5は絶縁性のゴムからなるリング状の封止リングであり、上記端子板3の表面周縁に配設された状態で、この封止リング5を介在させて上記金属ケース2の開口部を巻き込むように加工(一般に、カーリング加工と呼ばれている)することによって封止して構成されたものである。
6は上記コンデンサ素子1の中空部1a内に埋設された放熱材であり、この放熱材6はペースト状またはフィルム状のいずれかで使用することが可能なものであり、本実施の形態においてはシリコン系のものをペースト状で用いて構成されたものであり、これにより、コンデンサ素子1の一方の電極(陰極)を金属ケース2から、同他方の電極(陽極)を端子板3に設けた陽極端子3aから取り出すようにし、かつ、コンデンサ素子1の中空部1a内に放熱材6が埋設された電気二重層コンデンサが構成されているものである。
6 is a heat radiating material embedded in the hollow portion 1a of the
また、上記放熱材6は、高温中で長時間、過電圧が印加される等によりコンデンサの内部が発熱しても、この熱を吸収することができるという作用を有するものであり、このためにコンデンサ内の温度上昇を抑制してガス発生を極めて少なくすることができるものであり、放熱材6の効果を確認する目的で、放熱材6を用いた場合と用いない場合とを比較してガス発生量を測定した結果を図2に示す。
In addition, the
図2から明らかなように、放熱材6を用いないものは時間経過と共にガス発生量が増加するのに対し、放熱材6を用いたものはコンデンサ内の温度上昇を抑制してガス発生を防いでいるためにガス発生量は限りなくゼロに近い状態であることが分かるものである。
As is apparent from FIG. 2, the amount of gas generated increases with the passage of time when the
以上のように本実施の形態による電気二重層コンデンサは、放熱材6をコンデンサ素子1の中空部1a内に埋設した構成により、高温中で長時間、過電圧が印加される等によりコンデンサの内部が発熱しても、この熱を放熱材6が吸収することができるために温度上昇を抑制してガスの発生量が極めて少なくなり、これにより金属ケース2の内圧が上昇することがなく、電気二重層コンデンサの特性を長期に亘って維持することができるという格別の効果が得られるものである。
As described above, the electric double layer capacitor according to the present embodiment has a structure in which the
また、従来のように、コンデンサの内部でガスが発生して金属ケース2の内圧が上昇した際に、このガスを外部に放出して金属ケース2の内圧を減少させるための安全弁を設ける必要が無くなるため、部品削減ならびに組み立て工数削減によるコスト低減を図ることが可能になるという効果も得られるものである。
Further, as in the prior art, when a gas is generated inside the capacitor and the internal pressure of the
(実施の形態2)
以下、実施の形態2を用いて、本発明の特に請求項2、4に記載の発明について説明する。
(Embodiment 2)
Hereinafter, the second and fourth embodiments of the present invention will be described with reference to the second embodiment.
本実施の形態は、上記実施の形態1で説明した電気二重層コンデンサに設けた放熱材の配設手段が異なるようにしたものであり、これ以外の構成は実施の形態1と同様であるために同一部分には同一の符号を付与してその詳細な説明は省略し、異なる部分についてのみ以下に説明する。 In the present embodiment, the disposing means of the heat dissipating material provided in the electric double layer capacitor described in the first embodiment is different, and the other configuration is the same as in the first embodiment. The same parts are denoted by the same reference numerals and detailed description thereof is omitted, and only different parts will be described below.
本実施の形態による電気二重層コンデンサは、上記実施の形態1で示した図1の電気二重層コンデンサの金属ケース2の内壁面に放熱材をコーティングした構成のものであり、この放熱材は実施の形態1と同様のものを用い、この放熱材を金属ケース2の内壁面にコーティングして形成したものである。
The electric double layer capacitor according to the present embodiment has a structure in which a heat radiating material is coated on the inner wall surface of the
このように構成された本実施の形態による電気二重層コンデンサは、上記実施の形態1による電気二重層コンデンサと同様に、高温中で長時間、過電圧が印加される等によりコンデンサの内部が発熱しても、この熱を放熱材6が吸収することができるために温度上昇を抑制してガスの発生量が極めて少なくなり、これにより金属ケース2の内圧が上昇することがなく、電気二重層コンデンサの特性を長期に亘って維持することができるという格別の効果が得られるものである。
The electric double layer capacitor according to the present embodiment configured as described above generates heat inside the capacitor due to an overvoltage applied for a long time at a high temperature, like the electric double layer capacitor according to the first embodiment. However, since the
また、従来のように、コンデンサの内部でガスが発生して金属ケース2の内圧が上昇した際に、このガスを外部に放出して金属ケース2の内圧を減少させるための安全弁を設ける必要が無くなるため、部品削減ならびに組み立て工数削減によるコスト低減を図ることが可能になるという効果も得られるものである。
Further, as in the prior art, when a gas is generated inside the capacitor and the internal pressure of the
(実施の形態3)
以下、実施の形態3を用いて、本発明の特に請求項3、4に記載の発明について説明する。
(Embodiment 3)
In the following, the third aspect of the present invention will be described.
本実施の形態は、上記実施の形態1で説明した電気二重層コンデンサに設けた放熱材の配設手段が異なるようにしたものであり、これ以外の構成は実施の形態1と同様であるために同一部分には同一の符号を付与してその詳細な説明は省略し、異なる部分についてのみ以下に説明する。 In the present embodiment, the disposing means of the heat dissipating material provided in the electric double layer capacitor described in the first embodiment is different, and the other configuration is the same as in the first embodiment. The same parts are denoted by the same reference numerals and detailed description thereof is omitted, and only different parts will be described below.
本実施の形態による電気二重層コンデンサは、上記実施の形態1で示した図1の電気二重層コンデンサのコンデンサ素子1の周面に放熱材をコーティングした構成のものであり、この放熱材はシリコン系のものをフィルム状で用い、コンデンサ素子1の周面に巻き付けたものである。
The electric double layer capacitor according to the present embodiment has a structure in which a heat radiating material is coated on the peripheral surface of the
このように構成された本実施の形態による電気二重層コンデンサは、上記実施の形態1による電気二重層コンデンサと同様に、高温中で長時間、過電圧が印加される等によりコンデンサの内部が発熱しても、この熱を放熱材6が吸収することができるために温度上昇を抑制してガスの発生量が極めて少なくなり、これにより金属ケース2の内圧が上昇することがなく、電気二重層コンデンサの特性を長期に亘って維持することができるという格別の効果が得られるものである。
The electric double layer capacitor according to the present embodiment configured as described above generates heat inside the capacitor due to an overvoltage applied for a long time at a high temperature, like the electric double layer capacitor according to the first embodiment. However, since the
また、従来のように、コンデンサの内部でガスが発生して金属ケース2の内圧が上昇した際に、このガスを外部に放出して金属ケース2の内圧を減少させるための安全弁を設ける必要が無くなるため、部品削減ならびに組み立て工数削減によるコスト低減を図ることが可能になるという効果も得られるものである。
Further, as in the prior art, when a gas is generated inside the capacitor and the internal pressure of the
本発明による電気二重層コンデンサは、低価格で高信頼性の電気二重層コンデンサを提供することができるという効果を有し、各種電子機器に使用される電気二重層コンデンサとして有用である。 The electric double layer capacitor according to the present invention has the effect of being able to provide an electric double layer capacitor with low cost and high reliability, and is useful as an electric double layer capacitor used in various electronic devices.
1 コンデンサ素子
1a 中空部
2 金属ケース
2a、3c 突起
2b 絞り加工部
3 端子板
3a 陽極端子
3b 接合部
4 絶縁リング
5 封止リング
6 放熱材
DESCRIPTION OF
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006065371A JP2007242991A (en) | 2006-03-10 | 2006-03-10 | Electric double-layer capacitor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2006065371A JP2007242991A (en) | 2006-03-10 | 2006-03-10 | Electric double-layer capacitor |
Publications (1)
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JP2007242991A true JP2007242991A (en) | 2007-09-20 |
Family
ID=38588222
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006065371A Pending JP2007242991A (en) | 2006-03-10 | 2006-03-10 | Electric double-layer capacitor |
Country Status (1)
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JP (1) | JP2007242991A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20230010528A (en) | 2021-07-12 | 2023-01-19 | 이동우 | Capacitor with large-capacity and high-voltage and method for manufacturing the same |
-
2006
- 2006-03-10 JP JP2006065371A patent/JP2007242991A/en active Pending
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KR20230010528A (en) | 2021-07-12 | 2023-01-19 | 이동우 | Capacitor with large-capacity and high-voltage and method for manufacturing the same |
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