JP2008300499A

JP2008300499A - キャパシタ

Info

Publication number: JP2008300499A
Application number: JP2007143252A
Authority: JP
Inventors: Teruhisa Miura; 照久三浦
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2007-05-30
Filing date: 2007-05-30
Publication date: 2008-12-11

Abstract

【課題】ハイブリッド自動車等に使用されるキャパシタに関し、小型化を図ることを目的とする。
【解決手段】正負の電極を両端面から夫々取り出した素子１と、この素子１を駆動用電解液と共に収容し、かつ、素子１の一方の電極を内底面に接合した金属ケース２と、素子１の他方の電極を内面に接合して金属ケース２の開口部を封止した端子板３からなり、上記端子板３に素子１の一部を収容する円環状の壁部３ａを設け、この壁部３ａの外周面先端に絶縁性の封止用ゴム４を介して金属ケース２の開口端を被せ、この金属ケース２の開口端近傍の外周面を絞り加工することにより封止した構成により、端子板３の周縁に絞り加工ならびにカーリング加工を行う部分を設けなくても良くなるために端子板３の低背化が図れ、これにより小型化が図れる。
【選択図】図１

Description

本発明は各種電子機器やハイブリッド自動車の回生用、あるいは電力貯蔵用等に使用されるキャパシタに関するものである。

図３（ａ）〜（ｃ）はこの種の従来のキャパシタの一例としての電気二重層キャパシタの構成を示した平面図と正面断面図と底面図であり、図３において、１１は素子、１１ａはこの素子１１に形成された中空部を示し、この素子１１はアルミニウム箔からなる集電体上に一端を除いて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配置して、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、正負の電極の各分極性電極層未形成部が夫々対向する端面に突出するように構成され、この素子１１の両端面（図３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。

１２は上記素子１１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であり、この金属ケース１２内に挿入された素子１１の陰極電極部１１ｃを金属ケース１２の内底面に設けられた溶接部１２ａを介してレーザー溶接等によって機械的、かつ電気的に接続するようにしたものである。

１３は上記素子１１の陽極電極部１１ｂに溶接部１３ａを介してレーザー溶接等によって内面が接合されると共に、上記金属ケース１２の開口部に配設されて封止を行うアルミニウム製の端子板、１３ｂは外部接続用の端子部である。

１４は上記端子板１３の上面周縁に配設された絶縁性の封止用ゴムであり、この封止用ゴム１４を圧接するように上記金属ケース１２の開口端近傍を絞り加工し、かつ、金属ケース１２の開口端をカーリング加工することにより封止を行って構成されたものである。

なお、１５は上記端子板１３に設けられた圧力調整弁、１６は同じく端子板１３に設けられた電解液注入孔（図示せず）を塞いだゴム栓である。

このように構成された従来の電気二重層キャパシタは、素子１１の両端面に形成された陽極電極部１１ｂと陰極電極部１１ｃを夫々端子板１３と金属ケース１２の内底面に接合した構成により、素子収納効率を向上させて容量アップを図ると共に、低抵抗化を図ることができるというものであった。

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。
特開２００６−１７３４４０号公報

しかしながら上記従来の電気二重層キャパシタでは、金属ケース１２の開口部の封止を、端子板１３の周縁で封止用ゴム１４を介して絞り加工ならびにカーリング加工することによって行う構成としているために、上記絞り加工ならびにカーリング加工を行う部分を端子板１３の周縁に設ける必要があることから端子板１３の高さ（厚さ）寸法が大きくなり、これにより、結果的に電気二重層キャパシタの高さ寸法が大きくなって小型化できないという課題があった。

また、別の課題として、金属ケース１２は絞り加工によって成形を行っているため、素子１１の高さ寸法を高くしようとしても、金属ケース１２の絞り加工に限界があるために素子１１の高さを高くすることが困難であるという課題もあった。

本発明はこのような従来の課題を解決し、低背化により小型化を実現し、しかも素子の高さ寸法を高くすることが可能なキャパシタを提供することを目的とするものである。

上記課題を解決するために本発明は、正負の電極を両端面から夫々取り出した素子と、この素子を駆動用電解液と共に収容し、かつ、素子の一方の電極を内底面に接合した金属ケースと、素子の他方の電極を内面に接合して金属ケースの開口部を封止した端子板からなり、上記端子板に素子の一部を収容する円環状の壁部を設け、この壁部の外周面先端に絶縁性の封止部材を介して金属ケースの開口端を被せ、この金属ケースの開口端近傍の外周面を絞り加工することにより封止した構成にしたものである。

以上のように本発明によるキャパシタは、金属ケースの開口部の封止を端子板に設けた円環状の壁部の先端で金属ケースを絞り加工して行うようにした構成により、端子板の周縁に絞り加工ならびにカーリング加工を行う部分を設けなくても良くなるために端子板の低背化が図れ、これによりキャパシタの小型化が図れるようになるという効果が得られるものである。

また、端子板に設けた円環状の壁部が金属ケースの一部を兼ねる構成になるため、素子の高さ寸法を高くすることも容易に行えるようになるという効果も得られるものである。

（実施の形態）
以下、実施の形態を用いて、本発明の特に全請求項に記載の発明について説明する。

図１（ａ）〜（ｃ）は本発明の一実施の形態によるキャパシタの一例としての電気二重層キャパシタの構成を示した平面図と正面断面図と底面図、図２（ａ）、（ｂ）は同電気二重層キャパシタに使用される端子板の構成を示した平面図と正面断面図である。

図１と図２において、１は素子、１ａはこの素子１に形成された中空部を示し、この素子１はアルミニウム箔からなる集電体上に一端を除いて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配置し、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、正負の電極の各分極性電極層未形成部が夫々対向する端面に突出するように構成され、この素子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。

２は上記素子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であり、この金属ケース２内に挿入された素子１の陰極電極部１ｃを金属ケース２の内底面に設けられた溶接部２ａを介してレーザー溶接等の手段によって機械的、かつ電気的に接続するようにしたものである。

３はアルミニウム製の端子板、３ａはこの端子板３の周縁に一体で設けられた円環状の壁部、３ｂはこの壁部３ａの先端に外周に向かうように設けられた円環状の鍔部、３ｃは溶接部であり、この溶接部３ｃを介して上記素子１の陽極電極部１ｂをレーザー溶接等の手段によって機械的、かつ電気的に接続しているものである。３ｄは外部接続用の端子部、３ｅは圧力調整弁取り付け孔、３ｆは電解液注入孔である。

４は上記端子板３に設けられた円環状の壁部３ａの外周に装着され、かつ、この壁部３ａの先端に設けた鍔部３ｂによって位置決めされた絶縁性の封止用ゴムであり、この封止用ゴム４を介して上記金属ケース２の開口端を端子板３の壁部３ａに被せるように配設した後、金属ケース２の開口端近傍の外周面を絞り加工して封止用ゴム４を圧接することによって封止を行うようにしているものである。

５は上記端子板３に設けた圧力調整弁取り付け孔３ｅを用いて装着された圧力調整弁、６は同じく端子板３に設けた電解液注入孔３ｆを塞いだゴム栓である。

このように構成された本実施の形態による電気二重層キャパシタは、金属ケース２の封止を、端子板３に設けた円環状の壁部３ａの先端で封止用ゴム４を介して金属ケース２の開口部近傍の外周面を絞り加工することによって行うようにした構成により、従来のように端子板３の周縁に絞り加工ならびにカーリング加工を行う部分を設けなくても良くなるために端子板３の低背化が図れ、これによりキャパシタの小型化が図れるようになるという格別の効果を奏するものである。

さらに、端子板３に設けた円環状の壁部３ａが金属ケース２の一部を兼ねるようになるために金属ケース２の絞り代（高さ）を少なくすることが可能になり、これにより素子１の高さ寸法を高くしても十分に対応することが可能になるという格別の効果も奏するものである。

なお、本実施の形態においては、端子板３に設けた円環状の壁部３ａの先端に封止部材を介して金属ケース２の開口端を被せる例を用いて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、金属ケース２の開口端近傍の外周に封止部材を介して端子板３に設けた円環状の壁部３ａを被せる構成とすることも可能なものであり、これによっても同様の作用効果を得ることができるものである。

本発明によるキャパシタは、低背化による小型化を実現することができるという効果を有し、特に小型大容量化が要求される自動車用分野等として有用である。

（ａ）本発明の一実施の形態による電気二重層キャパシタの構成を示した平面図、（ｂ）同正面断面図、（ｃ）同底面図（ａ）同電気二重層キャパシタに使用される端子板の構成を示した平面図、（ｂ）同正面断面図（ａ）従来の電気二重層キャパシタの構成を示した平面図、（ｂ）同正面断面図、（ｃ）同底面図

符号の説明

１素子
１ａ中空部
２金属ケース
２ａ、３ｃ溶接部
３端子板
３ａ壁部
３ｂ鍔部
３ｄ端子部
３ｅ圧力調整弁取り付け孔
３ｆ電解液注入孔
４封止用ゴム
５圧力調整弁
６ゴム栓

Claims

正負の電極を対向する端面から夫々取り出すようにした素子と、この素子を駆動用電解液と共に収容し、かつ、素子の一方の電極を内底面に接合した有底筒状の金属ケースと、上記素子の他方の電極を内面に接合して上記金属ケースの開口部を封止した端子板からなるキャパシタにおいて、上記端子板に素子の一部を収容する円環状の壁部を設け、この壁部の外周面の先端に絶縁性の封止部材を介して上記金属ケースの開口端を被せ、この金属ケースの開口端近傍の外周面を絞り加工することにより封止したキャパシタ。
端子板に設けた円環状の壁部の先端に円環状の鍔部を設けた請求項１に記載のキャパシタ。