JP2011155214A - 電気二重層コンデンサおよびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】端子溶接エッジ部を鋭角に加工することにより、端子溶接部分と集電体アルミニウム箔との熱容量の差を小さくし、集電体アルミニウム箔の損傷を軽減することができ、その結果、良好な溶接状態が得られる。
【選択図】 図4
Description
しかし、シリーズ化することでコンデンサの内部抵抗が累積され、全体の損失が大きくなる。そのため、電気二重層コンデンサ単体の内部抵抗をできるだけ小さくしなければならないが、従来のタブやリードで電流を引き出していた構造では内部抵抗の低減に限界があった。
さらに、コンデンサ素子を収納したケースの開口部を巻締め、封口板に固定した端子金具をコンデンサ素子端部の電極導出部に刺着接続して密封してなるコンデンサにおいて、封口板にリード端子を貫通させ、リード端子、端子金具および金属板をはんだなどの導電材で溶着して密封してなるコンデンサがある(例えば、特許文献2参照)。
また、他の溶接方法としては端子のエッジ部分と素子を溶接する方法がある。この方法では、端子のエッジ部分が垂直であるため、集電体であるアルミニウム箔の方が端子の溶接部に比べ熱容量が小さく、アルミニウム箔側の損傷が大きくなり、接合状態が良くないという問題点がある。
さらに、特許文献1、2に記載の端子においては、接合強度が十分なものではないという問題がある。
(1) 電気二重層コンデンサ素子と、上記電気二重層コンデンサ素子に接続される端子とを備えた電気二重層コンデンサであって、
上記電気二重層コンデンサ素子は、シート状の集電体表面に分極性電極が形成された電極箔と、上記分極性電極間に配置されたセパレータとが巻回されることにより構成され、巻回された上記電極箔から露出した上記集電体が上記端子との接続部を構成し、
上記端子の平面視外縁の少なくとも一部において、上記端子の上記接続部との接触面と、上記端子の立ち上がり面とのなすエッジ角が、鋭角であることを特徴とする。
(2) 上記(1)の電気二重層コンデンサであって、
上記端子は、中心側から放射状に延びる複数の溶接エッジ部を有し、
隣り合う上記溶接エッジ部によって構成される切欠き部の周縁において、上記エッジ角が鋭角であることを特徴とする。
(3) 上記(1)の電気二重層コンデンサであって、
上記端子の平面視外縁は、切欠き部を有しておらず、
上記端子の平面視外縁の全周にわたって、上記エッジ角が鋭角であることを特徴とする。
(4) 電気二重層コンデンサ素子と、上記電気二重層コンデンサ素子に接続される端子とを備えた電気二重層コンデンサの製造方法であって、
上記電気二重層コンデンサ素子は、シート状の集電体表面に分極性電極が形成された電極箔と、上記分極性電極間に配置されたセパレータとが巻回されることにより構成され、巻回された上記電極箔から露出した上記集電体が上記端子との接続部を構成し、
上記端子の平面視外縁の少なくとも一部において、上記端子の上記接続部との接触面と、上記端子の立ち上がり面とのなすエッジ角が鋭角であり、
上記電気二重層コンデンサ素子の上記接続部に、上記端子の上記接触面を接触させ、上記エッジ角が鋭角である上記端子の平面視外縁に沿って、上記立ち上がり面に対してレーザを照射することにより、上記電気二重層コンデンサ素子と上記端子とを接続することを特徴とする。
図1に示すように、巻回素子(電気二重層コンデンサ素子)10は、分極性電極の陽極箔11と陰極箔12との間にセパレータS1を挿入して円筒形の素子に巻回する。陽極箔11と陰極箔12はそれぞれ活物質材料が塗布されていないアルミニウム集電体のみの部分11aおよび12a(陽極活物質未塗装部分11aおよび陰極活物質未塗装部分12a)が存在し、これらが素子10の両端に、はみ出るように巻きずらして巻回される。
上記の巻回後、巻き取り終端部が素子止め材で固定される。以下、陽極箔11および陰極箔12を総称するときは「電極箔11、12」と称する。また、図中、13は、後述する端子20が接続される接続部であり、13aは、接続部13の外周縁である。接続部13は、巻回された陽極箔11の陽極活物質未塗装部分11aの端面または陰極箔12の陰極活物質未塗装部分12aの端面によって構成されている。
図2(a)および(b)に示すように、アルミニウムからなる本発明の端子20には、溶接エッジ部21が中心から放射状に配置されている。
突出部20aは、図2(b)に示すように、端子20の中心側から外周側にかけて徐々に薄くなっている。端子20の中心側の厚みが大きくなっている理由は、外周側から中心側に向かって複数方向(四方向)から電流が流れ、中心側の電流容量が大きくなるため、厚みを十分に確保しなければならないからである。
溶接エッジ部21は、突出部20aの円弧部分には配置されておらず、突出部20aの円弧部分は、非溶接部23となっている。非溶接部23は、巻回素子10との溶接が行われない部分であり、非溶接部23のエッジ角は直角である。非溶接部23は、端子20が巻回素子10の接続部13と接続されたときに、接続部13の外周縁13aと重なる(図1、4参照)。
本発明の端子20の溶接エッジ部21の角度(溶接エッジ角度)21aは鋭角に加工し、溶接エッジ部21の幅21bは角度との兼ね合いもあるが集電体アルミニウム箔との熱容量の差を考慮し極力小さくする。
また、接触面20bのエッジ角側の外縁が、溶接エッジ線21cであり、本実施形態においては、溶接エッジ線21cは、接触面20bと立ち上がり面20cとの交線である。溶接エッジ線21cに沿ってレーザの照射が行われる。
図4に示すように巻回素子10の活物質材料が塗布されていないアルミニウム集電体のみの部分11a、12aと端子20の溶接エッジ部21を溶接する。
ここで、レーザの照射角度は、上述したように、溶接エッジ角21aの角度に対して垂直であること、すなわち、立ち上がり面20cに対して垂直であることが望ましいが、本発明におけるレーザの照射角度は、レーザの反射経路上に巻回素子10または端子20が存在しない角度であれば、特に限定されるものではない。
図5(a)は、本発明に係る端子の他の実施形態を示す平面図であり、(b)は、その側面図であり、(c)は、本発明に係る端子のさらに他の実施形態を示す平面図であり、(d)は、その側面図である。
溶接エッジ部121は、図5(a)に示すように、接続部13の外周縁13aと同心の平面視円環形状となっており、外周縁13aと接していない。すなわち、端子120の平面視外縁は、切欠き部を有しておらず、端子120の平面視外縁の全周にわたって、溶接エッジ部121が設けられている(エッジ角が鋭角である)。
また、溶接エッジ部121と接続部13の外周縁13aとの間で露出した接続部13が熱の逃げ場になるため、放熱性に優れる。
端子220は、図2(a)に示す端子20と比べると、突出部220aが接続部13の外周縁13aまで延設されておらず、突出部220aの円弧部分にも溶接エッジ部221が形成されているという相違点があるが、これらの相違点を除くと、端子220は、図2(a)に示す端子20と同形状を有している。
また、突出部220aの円弧部分に配置された溶接エッジ部221と接続部13の外周縁13aとの間、および切欠き部222において露出した接続部13が熱の逃げ場となるため、放熱性に優れる。
しかし、図2(a)に示す端子20では、溶接エッジ部21が接続部13の外周縁13aまで延びており、その外周縁13aまで延びた部分では、最外周の電極箔にも溶接が施される。従って、接続強度の観点からみて、図2(a)に示す端子20と図5(c)に示す端子220とには大差はない。ただし、図2(a)の形状は、溶接点数が少なく、工数面において優れる。
図6(a)は、本発明の端子溶接エッジ部の他の実施形態を示す断面図である。
図6(a)に示す突出部320aは、溶接エッジ部321の立ち上がり面320cと突出部320aの上面320fとが直接連なっており、溶接エッジ部321の幅321bが広くなっている点で、図3に示す突出部20aと異なっているが、接触面320bと立ち上がり面320cとのなす角(エッジ角)は、図3と同じである。
また、相対的に厚みの大きい端子の中心側については、図3に示すように、突出部20aの上面20fと立ち上がり面20cとが、直接連なっておらず、端子20の上面20fの端辺20eから垂直下方に延びる側面20dを介して連なっていることが望ましい。このように、段差を有する形状とすることにより、突出部20aの厚みを確保しつつ、溶接エッジ部21を小さく、かつ薄くすることができるので、巻回素子10と接合する上で望ましいからである。
図6(b)は、端子溶接エッジ部のさらに他の実施形態を示す断面図である。
図6(b)に示す突出部420aでは、溶接エッジ部421の角度(接触面420bと立ち上がり面420cとのなすエッジ角)が直角になっており、鋭角ではないが、溶接エッジ部421の厚みは比較的小さくなっている。この突出部420aは、溶接エッジ部421に対する上方からのレーザ照射によって、電気二重層コンデンサ素子(図示せず)に溶接される。
図7(a)、(b)は、それぞれ、本発明のエッジ角の他の実施形態を示す拡大断面図である。
立ち上がり面520c´の幅521dが1mm以下であれば、電極箔との点(線)での溶接が可能であり、良好な溶接状態および電気特性を得ることができ、またレーザの反射で電極箔が損傷するおそれがない。また、溶接エッジ角度521aは、上述したように、鋭角であればよく、30°〜60°であることが望ましい。溶接エッジ幅521bについても、上述した実施形態と同様である。
図7(b)に示す溶接エッジ部521であっても、電極箔との点(線)での溶接が可能であり、良好な溶接状態および電気特性を得ることができ、またレーザの反射で電極箔が損傷するおそれがない。
11 陽極箔
11a 陽極活物質未塗装部分
12 陰極箔
12a 陰極活物質未塗装部分
13 接続部
13a 外周縁
S1 セパレータ
20、120、220 端子
20a、220a、320a、420a 突出部
20b、320b、420b、520b (接続部との)接触面
20c、320c、420c、520c、520c´ 立ち上がり面
20d、420d 側面
20e、420e 端辺
20f、320f、420f 上面
21、121、221、321、421、521 溶接エッジ部
21a、521a 溶接エッジ角度
21b、321b、521b 溶接エッジ幅
21c 溶接エッジ線
22、222 切欠き部
23 非溶接部
420g レーザ照射面
521d 立ち上がり面の幅
Claims (4)
- 電気二重層コンデンサ素子と、上記電気二重層コンデンサ素子に接続される端子とを備えた電気二重層コンデンサであって、
上記電気二重層コンデンサ素子は、シート状の集電体表面に分極性電極が形成された電極箔と、上記分極性電極間に配置されたセパレータとが巻回されることにより構成され、巻回された上記電極箔から露出した上記集電体が上記端子との接続部を構成し、
上記端子の平面視外縁の少なくとも一部において、上記端子の上記接続部との接触面と、上記端子の立ち上がり面とのなすエッジ角が、鋭角であることを特徴とする電気二重層コンデンサ。 - 請求項1に記載の電気二重層コンデンサであって、
上記端子は、中心側から放射状に延びる複数の溶接エッジ部を有し、
隣り合う上記溶接エッジ部によって構成される切欠き部の周縁において、上記エッジ角が鋭角であることを特徴とする電気二重層コンデンサ。 - 請求項1に記載の電気二重層コンデンサであって、
上記端子の平面視外縁は、切欠き部を有しておらず、
上記端子の平面視外縁の全周にわたって、上記エッジ角が鋭角であることを特徴とする電気二重層コンデンサ。 - 電気二重層コンデンサ素子と、上記電気二重層コンデンサ素子に接続される端子とを備えた電気二重層コンデンサの製造方法であって、
上記電気二重層コンデンサ素子は、シート状の集電体表面に分極性電極が形成された電極箔と、上記分極性電極間に配置されたセパレータとが巻回されることにより構成され、巻回された上記電極箔から露出した上記集電体が上記端子との接続部を構成し、
上記端子の平面視外縁の少なくとも一部において、上記端子の上記接続部との接触面と、上記端子の立ち上がり面とのなすエッジ角が、鋭角であり、
上記電気二重層コンデンサ素子の上記接続部に、上記端子の上記接触面を接触させ、上記エッジ角が鋭角である上記端子の平面視外縁に沿って、上記立ち上がり面に対してレーザを照射することにより、上記電気二重層コンデンサ素子と上記端子とを接続することを特徴とする電気二重層コンデンサの製造方法。
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Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10188997A (ja) * | 1996-12-26 | 1998-07-21 | Sanou Kogyo Kk | 電池の集電体 |
JPH11176413A (ja) * | 1997-12-09 | 1999-07-02 | Sanoh Industrial Co Ltd | 電池の集電体 |
JP2001068379A (ja) * | 1999-08-24 | 2001-03-16 | Honda Motor Co Ltd | 電気二重層コンデンサ |
JP2002050343A (ja) * | 2000-08-04 | 2002-02-15 | Nissan Motor Co Ltd | 二次電池の製造方法および二次電池 |
JP2003019579A (ja) * | 2001-05-02 | 2003-01-21 | Ngk Insulators Ltd | 金属箔体と金属部材との接合体及びその製造方法 |
JP2008066075A (ja) * | 2006-09-06 | 2008-03-21 | Hitachi Ltd | 非水電解質二次電池 |
-
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Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10188997A (ja) * | 1996-12-26 | 1998-07-21 | Sanou Kogyo Kk | 電池の集電体 |
JPH11176413A (ja) * | 1997-12-09 | 1999-07-02 | Sanoh Industrial Co Ltd | 電池の集電体 |
JP2001068379A (ja) * | 1999-08-24 | 2001-03-16 | Honda Motor Co Ltd | 電気二重層コンデンサ |
JP2002050343A (ja) * | 2000-08-04 | 2002-02-15 | Nissan Motor Co Ltd | 二次電池の製造方法および二次電池 |
JP2003019579A (ja) * | 2001-05-02 | 2003-01-21 | Ngk Insulators Ltd | 金属箔体と金属部材との接合体及びその製造方法 |
JP2008066075A (ja) * | 2006-09-06 | 2008-03-21 | Hitachi Ltd | 非水電解質二次電池 |
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