JP2009064992A - 積層型電気二重層キャパシタ - Google Patents

Abstract

【課題】集電端子の形状を工夫することにより、空間占有率を小さくし、かつ取り扱い上の安全性を向上させた積層型電気二重層キャパシタを提供することを目的とする。
【解決手段】キャパシタユニット１をアルミラミネートフィルム２で包装する共に加圧板５の内側で集電板に接触する集電端子３を前記アルミラミネートフィルム２から一部露出させた積層型電気二重層キャパシタにおいて、前記集電端子３は、前記集電板に接触する接触部分３ａと、該接触部分３ａに対して垂直であって前記キャパシタユニットの側面で外部回路と接続される端子部分３ｂと、からなるＬ字型とし、前記アルミラミネートフィルム２は、前記端子部分の少なくとも一部を露出する穴部を有し、該穴部の外周部において前記アルミラミネートフィルム２と前記端子部分３ｂとが熱溶着されるので、キャパシタユニット１から集電端子３が突出しない集電端子埋め込み型となる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、積層型電気二重層キャパシタに関する。詳しくは、空間占有率を小さくし、かつ取り扱い上の安全性を向上させるように、集電端子の形状を工夫したものである。

積層型電気二重層キャパシタは、直列接続された複数のセルにより構成されるユニット構造であるキャパシタユニットを有し、キャパシタユニットヘの電気エネルギーの出し入れには集電端子を経由して行なう。

その具体的な構造を図７〜図９に示す。
図７は積層型電気二重層キャパシタの斜視図であり、図８は図７におけるキャパシタユニットを集電端子が露出しない矢印Ｂ方向から見た側面図であり、図９は図８中における二点鎖線で囲む領域Ｃの拡大内部構造図である。

図７に示すように、キャパシタユニット１０はアルミラミネートフィルム２０にて包装してその内部を真空引きし、２つの集電端子３０を一部引き出した端子部分３０ｃを熱溶着部２１にて熱溶着している。これらの集電端子３０は加圧板５０の内側に配置された集電板に接触させている。

ここで、図８及び図９に示す通り、集電端子３０は、加圧板５０の内側に配置された集電板に接触する接触部分３０ａと、この接触部分３０ａに対して垂直であってキャパシタユニット１０の側面に垂直に折れ曲がる部分３０ｂと、この部分３０ｂに対して垂直に折れ曲がる、つまり、接触部分３０ａと平行となる端子部分３０ｃとからなる。端子部分３０ｃは、図示しない外部回路と接続する。
特開２００６−２４６６０

従来の集電端子３０は、図８及び図９に示す通り、キャパシタユニット１０から突出する端子部分３０ｃを有しており、その分だけ空間占有率が大きくなるため、キャパシタを機器に組み込む場合に機器が大きくなってしまうという欠点があった。

また、従来の集電端子３０は、端子部分３０ｃが突起しているがゆえに、充電したままキャパシタを取り扱う場合には、集電端子３０が何かに触れて短絡しないように細心の注意を払う必要がある。
本発明は、上記従来技術に鑑みてなれさたものであり、集電端子の形状を工夫することにより、空間占有率を小さくし、かつ取り扱い上の安全性を向上させた積層型電気二重層キャパシタを提供することを目的とする。

上記課題を解決する本発明の請求項１に係る積層型電気二重層キャパシタは、キャパシタユニットをアルミラミネートフィルムで包装する共に加圧板の内側で集電板に接触する集電端子を前記アルミラミネートフィルムから一部露出させた積層型電気二重層キャパシタにおいて、前記集電端子は、前記集電板に接触する接触部分と、該接触部分に対して垂直であって前記キャパシタユニットの側面で外部回路と接続される端子部分と、からなるＬ字型とし、前記アルミラミネートフィルムは、前記端子部分の少なくとも一部を露出する穴部を有し、該穴部の外周部において前記アルミラミネートフィルムと前記端子部分とが熱溶着されることを特徴とする。

上記課題を解決する本発明の請求項２に係る積層型電気二重層キャパシタは、請求項１において、前記外部回路は、前記端子部分との接続には圧接型端子を使用することを特徴とする。

上記課題を解決する本発明の請求項３に係る積層型電気二重層キャパシタは、請求項１において、前記端子部分には、前記外部回路との接続のためのネジ穴が設けられることを特徴とする。

上記課題を解決する本発明の請求項４に係る積層型電気二重層キャパシタは、請求項１において、前記端子部分には、前記外部回路との接続のためのソケット穴が設けられることを特徴とする。

上記課題を解決する本発明の請求項５に係る積層型電気二重層キャパシタは、請求項１，２，３又は４において、前記キャパシタユニットの側面が面一となるように、前記端子部分と同じ厚さの柔軟部材を前記アルミラミネートフィルムの内側において前記端子部分の周囲に配設したことを特徴とする。

本発明の積層型電気二重層キャパシタによれば、集電端子の形状をＬ字型とした工夫により、空間占有率を小さくし、かつ取り扱い上の安全性を向上させることができる。

また、キャパシタユニット側面が面一になるよう柔軟部材を集電端子部にかぶせることにより、真空引きした後にアルミラミネートフィルムに傷がついて真空度が減少することを防ぐ効果もある。

本発明は、以下の実施例で最良の実施形態として詳細に説明する通り、積層型電気二重層キャパシタの集電端子形状について、従来の突起型ではなく、以下の実施例に示す埋め込み型にすることにより、空間占有率を小さくし、かつ取り扱い上の安全性を向上させることができる。

本発明の第１の実施例に係る積層型電気二重層キャパシタを図１（ａ）（ｂ）に示す。本実施例は、集電端子３をＬ字型としたものである。図１（ａ）は、図７中において集電端子が露出する部分が見える矢印Ａ方向からキャパシタユニットを見た側面図であり、図１（ｂ）は図７中において集電端子が露出しない矢印Ｂ方向からキャパシタユニットを見た側面図（図９相当）である。

即ち、直列接続された複数のセルにより構成されるユニット構造であるキャパシタユニット１はアルミラミネートフィルム２にて包装され、その内部が真空引きされている。キャパシタユニット１内においては、加圧板５の内側に配置された集電板に集電端子３が接触しており、その一部がアルミラミネートフィルム２から露出する。

ここで、図１（ｂ）に示す通り、集電端子３は、加圧板５の内側に配置された集電板に接触する接触部分３ａと、この接触部分３ａに対して垂直であってキャパシタユニット１の側面で外部回路と接続する端子部分３ｂとからなるＬ字型である。

アルミラミネートフィルム２には、端子部分３ｂを露出するための穴部が設けられており、集電端子３の端子部分３ｂと接触する穴部の外周部が端子部分３ｂの外周と熱溶着された熱溶着部（図中、斜線を入れて示す）２ａとなっている。つまり、熱溶着部２ａの内側で、集電端子３の端子部分３ｂが露出することとなる。そして、この露出した端子部分３ｂと外部回路との接続には、圧接型端子（図示省略）を使用する。

外部回路との接続に圧接型端子を使用する場合には、端子部分３ｂの板厚としては特に厚くする必要がなく、接触部分３ａの板厚と同程度でよいから、後で述べる実施例に比較しても空間占有率を最も小さくすることができる利点がある。

このように説明した通り、本実施例の積層型電気二重層キャパシタは、集電端子３をＬ字型としたので、キャパシタユニット１から集電端子３が突出しない集電端子埋め込み型となり、その分だけ空間占有率が小さくなる他、キャパシタを機器に組み込む場合に機器が小さくなるという利点がある。

また、集電端子埋め込み型であるため、充電したままキャパシタを取り扱う場合に、集電端子３が何かに触れて短絡しないように注意を払う必要ががない。
しかも、外部回路との接続に圧接型端子を使用する場合には、以下の実施例に比較しても空間占有率を最も小さくすることができる利点がある。

本発明の第２の実施例に係る積層型電気二重層キャパシタを図２（ａ）（ｂ）に示す。本実施例は、集電端子３をＬ字型とし、外部回路との接続のためのネジ穴６を設けたたものである。図２（ａ）は図７中において集電端子が露出する部分が見える矢印Ａ方向からキャパシタユニットを見た側面図であり、図２（ｂ）は図７中において集電端子が露出しない矢印Ｂ方向からキャパシタユニットを見た側面図（図９相当）である。

即ち、図２（ｂ）に示す通り、集電端子３は、加圧板５の内側に配置された集電板に接触する接触部分３ａと、この接触部分３ａに対して垂直であってキャパシタユニット１の側面で外部回路と接続する端子部分３ｃとからなるＬ字型であり、端子部分３ｃには外部回路との接続のためのネジ穴６が設けられている。
その他の構成は、前述した実施例１と同様であり、アルミラミネートフィルム２と端子部分３ｃとの熱溶着についても実施例１と同じである。

従って、本実施例の積層型電気二重層キャパシタは、集電端子３をＬ字型としたので、キャパシタユニット１から集電端子３が突出しない集電端子埋め込み型となり、その分だけ空間占有率が小さくなる他、キャパシタを機器に組み込む場合に機器が小さくなるという利点があり、また、集電端子埋め込み型であるため、充電したままキャパシタを取り扱う場合に、集電端子３が何かに触れて短絡しないように注意を払う必要ががない。

更に、本実施例においては、ネジ穴６が設けられた端子部分３ｃと外部回路との接続には、ネジ型端子を使用するため、端子間の接触面積が大きく、最大電流を増加させることができる利点がある。
なお、端子部分３ｃの板厚は、ネジ穴６と外部回路のネジ型端子との接続が確保されるように、接触部分３ａに比較して、板厚が大きくなっている。

本発明の第３の実施例に係る積層型電気二重層キャパシタを図３（ａ）（ｂ）に示す。本実施例は、集電端子３をＬ字型とし、外部回路との接続のためのソケット穴７を設けたたものである。図３（ａ）は図７中において集電端子が露出する部分が見える矢印Ａ方向からキャパシタユニットを見た側面図であり、図３（ｂ）は図７中において集電端子が露出しない矢印Ｂ方向からキャパシタユニットを見た側面図（図９相当）である。

即ち、図３（ｂ）に示す通り、集電端子３は、加圧板５の内側に配置された集電板に接触する接触部分３ａと、この接触部分３ａに対して垂直であってキャパシタユニット１の側面で外部回路と接続する端子部分３ｄとからなるＬ字型であり、端子部分３ｄには外部回路との接続のためのソケット穴７が設けられている。
その他の構成は、前述した実施例１と同様であり、アルミラミネートフィルム２と端子部分３ｄとの熱溶着についても実施例１と同じである。

従って、本実施例の積層型電気二重層は、集電端子３をＬ字型としたので、キャパシタユニット１から集電端子３が突出しない集電端子埋め込み型となり、その分だけ空間占有率が小さくなる他、キャパシタを機器に組み込む場合に機器が小さくなるという利点があり、また、集電端子埋め込み型であるため、充電したままキャパシタを取り扱う場合に、集電端子３が何かに触れて短絡しないように注意を払う必要ががない。

更に、本実施例においては、ソケット穴７が設けられた端子部分３ｄと外部回路との接続には、ソケット型端子を使用するため、端子間の接触面積が大きく、最大電流を増加させることができる利点がある他、ネジ型端子に比較して外部回路との接続を簡略化できる利点がある。
なお、端子部分３ｃの板厚は、ソケット穴７と外部回路のソケット型端子との接続が確保されるように、接触部分３ａに比較して、板厚が大きくなっている。

本発明の第４の実施例に係る積層型電気二重層キャパシタを図４（ａ）（ｂ）に示す。本実施例は、実施例１において、本体側面が面一になるよう、柔軟部材として保護用ゴム８を集電端子部に被せたものである。図４（ａ）は図７中において集電端子が露出する部分が見える矢印Ａ方向からキャパシタユニットを見た側面図であり、図４（ｂ）は図７中において集電端子が露出しない矢印Ｂ方向からキャパシタユニットを見た側面図（図９相当）である。

即ち、キャパシタユニット１の側面が面一になるように、アルミラミネートフィルム２の内側において、端子部分３ｂの周囲に、端子部分３ｂと同じ厚さの柔軟部材として保護用ゴム８を配設したものである。その他の構成は、前述した実施例１と同様である。

従って、本実施例によれば実施例１と同様な効果を奏するほか、キャパシタユニット１の側面が面一になるよう保護用ゴム８を集電端子部に被せることにより、真空引きした後にアルミラミネートフィルム１に傷がついて真空度が減少することを防ぐ効果がある。

本発明の第５の実施例に係る積層型電気二重層キャパシタを図５（ａ）（ｂ）に示す。本実施例は、実施例２において、本体側面が面一になるよう、柔軟部材として保護用ゴム９を集電端子部に被せたものである。図５（ａ）は図７中において集電端子が露出する部分が見える矢印Ａ方向からキャパシタユニットを見た側面図であり、図５（ｂ）は図７中において集電端子が露出しない矢印Ｂ方向からキャパシタユニットを見た側面図（図９相当）である。

即ち、キャパシタユニット１の側面が面一になるように、アルミラミネートフィルム２の内側において、端子部分３ｃの周囲に、端子部分３ｃと同じ厚さの柔軟部材として保護用ゴム９を配設したものである。その他の構成は、前述した実施例１と同様である。

従って、本実施例によれば実施例１と同様な効果を奏するほか、キャパシタユニット１の側面が面一になるよう保護用ゴム９を集電端子部に被せることにより、真空引きした後にアルミラミネートフィルム１に傷がついて真空度が減少することを防ぐ効果がある。

本発明の第６の実施例に係る積層型電気二重層キャパシタを図６（ａ）（ｂ）に示す。本実施例は、実施例１において、本体側面が面一になるよう、柔軟部材として保護用ゴム１０を集電端子部に被せたものである。図６（ａ）は図７中において集電端子が露出する部分が見える矢印Ａ方向からキャパシタユニットを見た側面図であり、図６（ｂ）は図７中において集電端子が露出しない矢印Ｂ方向からキャパシタユニットを見た側面図（図９相当）である。

即ち、キャパシタユニット１の側面が面一になるように、アルミラミネートフィルム２の内側において、端子部分３ｄの周囲に、端子部分３ｄと同じ厚さの柔軟部材として保護用ゴム１０を配設したものである。その他の構成は、前述した実施例１と同様である。

従って、本実施例によれば実施例１と同様な効果を奏するほか、キャパシタユニット１の側面が面一になるよう保護用ゴム１０を集電端子部に被せることにより、真空引きした後にアルミラミネートフィルム１に傷がついて真空度が減少することを防ぐ効果がある。

本発明は、空間占有率の縮小と取り扱い上の安全性を向上させた積層型電気二重層キャパシタとして産業上広く利用できるものである。また、アルミラミネートフィルムの保護を図れる積層型電気二重層キャパシタとしても産業上広く利用できるものである。

図１は本発明の第１の実施例に係り、図１（ａ）は図７中において矢印Ａ方向からキャパシタユニットを見た側面図であり、図１（ｂ）は図７中において矢印Ｂ方向からキャパシタユニットを見た側面図（図９相当）である。 図２は本発明の第２の実施例に係り、図２（ａ）は図７中において矢印Ａ方向からキャパシタユニットを見た側面図であり、図２（ｂ）は図７中において矢印Ｂ方向からキャパシタユニットを見た側面図（図９相当）である。 図３は本発明の第３の実施例に係り、図３（ａ）は図７中において矢印Ａ方向からキャパシタユニットを見た側面図であり、図３（ｂ）は図７中において矢印Ｂ方向からキャパシタユニットを見た側面図（図９相当）である。 図４は本発明の第４の実施例に係り、図４（ａ）は図７中において矢印Ａ方向からキャパシタユニットを見た側面図であり、図４（ｂ）は図７中において矢印Ｂ方向からキャパシタユニットを見た側面図（図９相当）である。 図５は本発明の第５の実施例に係り、図５（ａ）は図７中において矢印Ａ方向からキャパシタユニットを見た側面図であり、図５（ｂ）は図７中において矢印Ｂ方向からキャパシタユニットを見た側面図（図９相当）である。 図６は本発明の第１の実施例に係り、図６（ａ）は図７中において矢印Ａ方向からキャパシタユニットを見た側面図であり、図６（ｂ）は図７中において矢印Ｂ方向からキャパシタユニットを見た側面図（図９相当）である。 従来の積層型電気二重層キャパシタの斜視図である。 図７中、矢印Ｂ方向から見たキャパシタユニットの側面図である。 図８中、二点差線で囲む領域Ｃの拡大内部構造図である。

１，１０ キャパシタユニット
２，２０ アルミラミネートフィルム
３，３０ 集電端子
３ａ 接触部分
３ｂ，３ｃ，３ｄ 端子部分
５，５０ 加圧板
６ ネジ穴
７ ソケット穴
８，９，１０ 保護用ゴム（柔軟部材）

Claims (5)

1. キャパシタユニットをアルミラミネートフィルムで包装する共に加圧板の内側で集電板に接触する集電端子を前記アルミラミネートフィルムから一部露出させた積層型電気二重層キャパシタにおいて、
   前記集電端子は、前記集電板に接触する接触部分と、該接触部分に対して垂直であって前記キャパシタユニットの側面で外部回路と接続される端子部分と、からなるＬ字型とし、
   前記アルミラミネートフィルムは、前記端子部分の少なくとも一部を露出する穴部を有し、
   該穴部の外周部において前記アルミラミネートフィルムと前記端子部分とが熱溶着される
   ことを特徴とする積層型電気二重層キャパシタ。
2. 前記外部回路は、前記端子部分との接続には圧接型端子を使用することを特徴とする請求項１記載の積層型電気二重層キャパシタ。
3. 前記端子部分には、前記外部回路との接続のためのネジ穴が設けられることを特徴とする請求項１記載の積層型電気二重層キャパシタ。
4. 前記端子部分には、前記外部回路との接続のためのソケット穴が設けられることを特徴とする請求項１記載の積層型電気二重層キャパシタ。
5. 前記キャパシタユニットの側面が面一となるように、前記端子部分と同じ厚さの柔軟部材を前記アルミラミネートフィルムの内側において前記端子部分の周囲に配設したことを特徴とする請求項１，２，３又は４記載の積層型電気二重層キャパシタ。

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