JP2012009803A - 電気化学キャパシタ - Google Patents
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Abstract
【課題】筐体にインサート射出成形された引出し端子ユニットを備え、抵抗の増加を引き起こすような溶着工程を行うことなく、積層された各端子と引出し端子ユニットとを直接接合する電気化学キャパシタを提供する。
【解決手段】交互に積層される陽極１１２及び陰極１１３と、これらの間に介在するセパレータ１１１とを有するセル電極ユニット１１０と、陽極１１２の一側に延在して積層される複数の陽極端子と、複数の陽極端子と分離され、陰極１１３の一側に延在して積層される複数の陰極端子と、セル電極ユニット１１０、複数の陽極端子及び該複数の陰極端子を収容する筐体１３０と、筐体１３０の内部から外部へ貫通するようにインサート射出成形され、積層された複数の陽極端子及び積層された複数の陰極端子のうちの少なくともいずれかと電気的に接続され、セル電極ユニット１１０を筐体１３０の内部に固定する引出し端子ユニット１４０とを含む。
【選択図】図１
【解決手段】交互に積層される陽極１１２及び陰極１１３と、これらの間に介在するセパレータ１１１とを有するセル電極ユニット１１０と、陽極１１２の一側に延在して積層される複数の陽極端子と、複数の陽極端子と分離され、陰極１１３の一側に延在して積層される複数の陰極端子と、セル電極ユニット１１０、複数の陽極端子及び該複数の陰極端子を収容する筐体１３０と、筐体１３０の内部から外部へ貫通するようにインサート射出成形され、積層された複数の陽極端子及び積層された複数の陰極端子のうちの少なくともいずれかと電気的に接続され、セル電極ユニット１１０を筐体１３０の内部に固定する引出し端子ユニット１４０とを含む。
【選択図】図１
Description
本発明は、電気化学キャパシタに関するもので、筐体にインサート射出成形された引出し端子ユニットを備える電気化学キャパシタに関するものである。
電気化学的エネルギー保存装置は、電気化学的な原理を利用してエネルギーを保存するものである。この電気化学的エネルギー保存装置は、全ての携帯用情報通信機器や電子機器において必須な完成品機器の核心部品として用いられている。
電気化学的エネルギー保存装置は、リチウム二次電池と電気化学キャパシタとを組み込んでいる。該電気化学キャパシタは、リチウム二次電池に比べて高容量で且つ高出力密度を有しており、未来型電気自動車や携帯用電子装置等に適用され得る新再生エネルギー分野における高品質なエネルギー源として用いられるはずである。
電気化学キャパシタは、巻取り（ｗｉｎｄｉｎｇ）タイプ及びパウチ（ｐｏｕｃｈ）タイプとして製造される。パウチタイプの電気化学キャパシタは、巻取りタイプに比べて小さい重量で且つ低製造費用で製造されることができる。
パウチタイプの電気化学キャパシタの製造においては、シート状の陽極端子を備える陽極と、分離膜と、陰極端子を備える陰極とを順次に積層してセル電極ユニットを形成する積層工程と、該陽極端子と該陰極端子とを各々接合して端子ユニットを形成する接合工程と、該セル電極ユニットをシールするシール工程とを含む。
ここで、接合工程は、多数で積層された各陽極端子及び各陰極端子を各々接合する工程であって、超音波溶着法やレーザメッキ法のような溶着工程によって行われる。このように形成された端子ユニットは一体に溶着されるため、電圧印加用外部端子と容易に接続可能である。
しかしながら、溶着工程において物理的な力により端子が裂けたり、または端子の溶着不良により電気化学キャパシタの抵抗が増加するという不都合がある。
そこで、本発明は上記の問題点に鑑みて成されたものであって、筐体にインサート射出成形された引出し端子ユニットを備えることによって、抵抗の増加を引き起こすような溶着工程を行うことなく、積層された各端子と引出し端子ユニットとを直接接合する電気化学キャパシタを提供することに、その目的がある。
そこで、本発明は上記の問題点に鑑みて成されたものであって、筐体にインサート射出成形された引出し端子ユニットを備えることによって、抵抗の増加を引き起こすような溶着工程を行うことなく、積層された各端子と引出し端子ユニットとを直接接合する電気化学キャパシタを提供することに、その目的がある。
上記目的を解決するために、本発明の一つの好適な実施形態によれば、交互に積層される陽極及び陰極と、該陽極と該陰極との間に介在するセパレータとを有するセル電極ユニットと、前記陽極の一側に延在して積層される複数の陽極端子と、前記複数の陽極端子と分離され、前記陰極の一側に延在して積層される複数の陰極端子と、前記セル電極ユニット、前記複数の陽極端子及び前記複数の陰極端子を収容する筐体と、前記筐体の内部から外部へ貫通するようにインサート射出成形され、積層された前記複数の陽極端子及び積層された前記複数の陰極端子のうちの少なくともいずれか一つと電気的に接続され、前記セル電極ユニットを前記筐体の内部に固定する引出し端子ユニットと含む電気化学キャパシタが提供される。
ここで、前記引出し端子ユニットは、前記筐体の外側面に配設される外部コンタクト部と、該外部コンタクト部から延在して前記筐体にインサートされた挿入部と、該挿入部から延在して積層された前記端子の各々と接触する内部コンタクト部とを備えることができる。
また、前記内部コンタクト部は、前記陽極の終端部または前記陰極の終端部と対向する積層された前記各端子の終端部間を互いに電気的に接続することができる。
また、前記内部コンタクト部は、前記陽極の終端部または前記陰極の終端部と接続される積層された前記各端子の側端部間を互いに電気的に接続することができる。
また、前記端子の各々は、互いに接続して貫通する挿入孔を備え、前記内部コンタクト部は該挿入孔に挿入されて、積層された前記端子間を互いに接続することができる。
また、前記外部コンタクト部は、前記筐体の底面及び側面のうちの少なくともいずれか一つに配設されることができる。
また、前記引出し端子ユニットは、前記内部コンタクト部から延在し折曲されて前記セル電極ユニットを前記筐体に固定する固定部をさらに備えることができる。
また、前記固定部は、積層された前記陽極端子のうち最上端子、または積層された前記陰極端子のうち最上端子を覆うように折曲されることができる。
また、前記端子は、前記陽極または前記陰極に対して水平に延在することができる。
また、積層された前記各端子間に介在する補強部材を、さらに備えることができる。
本発明の電気化学キャパシタによれば、筐体の内部から外部へ貫通するようにインサート射出成形された引出し端子ユニットを備えることによって、各端子と引出し端子ユニットとを直接接触させ、別途の溶着工程を行わずに済み、工程の不良及び工程数を減らすことができる。
また、本発明によれば、溶着工程を行わずに済むため、別途の位置合わせ工程を経ることなく筐体の内部で直ちに陽極、セパレータ及び陰極の積層工程を行なうことができ、量産性をより一層高めることができる。
また、本発明によれば、引出し端子ユニットを通じて多数で積層されたセル電極ユニットを筐体に固定でき、外部衝撃への耐久性を確保することができる。
以下、本発明の好適な実施の形態は電気化学キャパシタの図面を参考にして詳細に説明する。次に示される各実施の形態は当業者にとって本発明の思想が十分に伝達されることができるようにするために例として挙げられるものである。従って、本発明は以下示している各実施の形態に限定されることなく他の形態で具体化されることができる。そして、図面において、装置の大きさ及び厚さなどは便宜上誇張して表現されることができる。明細書全体に渡って同一の参照符号は同一の構成要素を示している。
図１は、本発明の第１の実施形態による電気化学キャパシタの分解斜視図である。
図２は、図１中の電気化学キャパシタの断面図である。
図１及び図２を参照して、本発明の実施形態による電気化学キャパシタ１００は、セル電極ユニット１１０と、複数の端子１２０と、筐体１３０と、引出し端子ユニット１４０とを備えることができる。
セル電極ユニット１１０は、セパレータ１１１を挟んで交互に積層される陽極１１２及び陰極１１３と、陽極１１２及び陰極１１３とを備えることができる。
ここで、陽極１１２は、陽極集電体１１２ａと該陽極集電体１１２ａの両面に塗布された陽極活物質層１１２ｂとを備えることができる。該陽極集電体１１２ａは、金属、例えばアルミニウムから成ることができる。陽極集電体１１２ａは、イオンの移動のために多数の貫通孔を備えることができる。また、陽極活物質層１１２ｂは活性炭を含むことができる。
また、陰極１１３は、陰極集電体１１３ａと該陰極集電体１１３ａの両面に塗布された陰極活物質層１１３ｂとを備えることができる。該陰極集電体１１３ａは、金属、例えば銅及びニッケルのうちの少なくともいずれか一つから成ることができる。陰極集電体１１３ａは、イオンの移動のために多数の貫通孔を備えることができる。また、陰極活物質層１１３ｂは活性炭及び黒鉛のうちのいずれか一つを含むことができる。
また、セパレータ１１１は、電解液や活物質に対して耐久性を有する絶縁材料から成ることができる。また、該セパレータ１１１はイオンの移動のために多孔性を有することができる。セパレータ１１１を形成する材料の例としては、セルロース、ポリエチレン、ポリプロフイレン等が挙げられる。
本発明の実施形態において、陽極１１２及び陰極１１３を構成する材料及び形態は、電気化学キャパシタの種類によって多様に変更可能で、これに限定するものではない。
また、セル電極ユニット１１０は、説明の便宜上、３層の陽極と３層の陰極とを備えるものとして示したが、これに限定されるものではなく、電気化学キャパシタ１００で要求されるキャパシタの特性によって、陽極１１２及び陰極１１３の積層数は変更可能である。
各端子１２０は、陽極１１２及び陰極１１３の各々の一側に延在して積層される。ここで、各端子１２０は積層された陽極１１２の各陽極集電体１１２ａから延びる陽極端子１２０ａと、積層された陰極１１３の各陰極集電体１１３ａから延びる陰極端子１２０ｂとを備えることができる。
陽極端子１２０ａと陰極端子１２０ｂとは互いに分離され、セル電極ユニット１１０に接続されることができる。例えば、陽極端子１２０ａと陰極端子１２０ｂとはセル電極ユニット１１０の両端に各々配設されることができる。該陽極端子１２０ａは、陽極１１２に対して水平に延在する。これにより、陽極端子１２０ａは垂直に互いに離間して積層される。すなわち、積層された陽極端子１２０ａは互いに分離されることができる。また、陰極端子１２０ｂは陰極１１３に対して水平に延在することができる。これにより、陰極端子１２０ｂは垂直に互いに離間して積層される。すなわち、積層された陰極端子１２０ｂは互いに分離されることができる。
筐体１３０は、セル電極ユニット１１０と各端子１２０とを収容する。また、セル電極ユニット１１０を組み込む筐体１３０の内部に電解液が充填されてもよい。該電解液は、セパレータ１１１、陽極１１２及び陰極１１３の内部に含浸されてもよい。また該電解液は、イオンを移動させる媒質の役割をするもので、高電圧で電気分解を起こさなくてイオンを安定して維持可能な材料から成ることができる。また該電解液は、電解質及び溶媒を含むことができる。該電解質には、塩の状態として、例えばリチウム塩、アンモニウム塩等が挙げられる、溶媒の例としては、プロピレンカーボネート、ジエチルカーボネート、エチレンカーボネート、スルホラン、アセトニトリル、ジメトキシエタン、テトラヒドロフランが挙げられる。ここで、溶媒は１つまたは２つ以上を混合して用いてもよい。しかしながら、本発明の実施形態において、電解液の材料に対して限定するのではない。
筐体１３０は、射出成形可能な樹脂、例えばエポキシ系樹脂、液品ポリマ一、アミド系樹脂、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、フェノール系樹脂等が挙げられる。筐体１３０は単一樹脂または２つ以上の樹脂を混合して使用してもよい。しかしながら、本発明の実施形態においては、筐体１３０の材料に対して限定するのではない。
引出し端子ユニット１４０は、筐体１３０の内部から外部へ貫通するようにインサート射出成形されている。すなわち、引出し端子ユニット１４０と筐体１３０とは一体に成形されることができる。ここで、引出し端子ユニット１４０は、セル電極ユニット１１０の各端子１２０と外部電源とを互いに電気的に接続する役割をすることができる。また、引出し端子ユニット１４０はセル電極ユニット１１０を筐体１３０に固定させる役割をすることができる。また、引出し端子ユニット１４０は筐体１３０にセル電極ユニット１１０を形成するための積層工程でガイドの役割をすることができる。すなわち、陽極１１２、セパレータ１１１及び陰極１１３は別途の位置合わせ工程なしに筐体の内部に備わった引出し端子ユニット１４０に沿って順次積層されてもよい。
引出し端子ユニット１４０は、陽極端子１２０ａに接続された第１の引出し端子ユニット１４０ａと、陰極端子１２０ｂに接続された第２の引出し端子ユニット１４０ｂとを備えることができる。ここで、陽極端子１２０ａと陰極端子１２０ｂとが筐体１３０の左側及び右側に各々互いに対向して配設される場合、第１の引出し端子ユニット１４０ａと第２の引出し端子ユニット１４０ｂとは筐体１３０の左側及び右側に各々配設されることができる。
ここで、第１の引出し端子ユニット１４０ａは、一体に接続された第１の外部コンタクト部１４１ａ、第１の挿入部１４２ａ及び第１の内部コンタクト部１４３ａを備えることができる。
第１の外部コンタクト部１４１ａは、外部電源と接続するための端子の役割をするため、筐体１３０の外側に配設されることができる。該第１の外部コンタクト部１４１ａは、筐体１３０の底面と該底面で折曲されて筐体１３０の側面の一部領域内に配設されてもよい。しかしながら、第１の外部コンタクト部１４１ａの位置をこれに限定するものではなくて、例えば、筐体１３０の底面の一部または筐体１３０の側面の一部領域内に配設されてもよい。
第１の挿入部１４２ａは、第１の外部コンタクト部１４１ａから筐体１３０の底面から上方へ貫通するように延びることによって、筐体１３０をなす本体にインサートされる。これにより、第１の引出し端子ユニット１４０ａは筐体１３０に結合されることができる。
第１の内部コンタクト部１４３ａは、第１の挿入部１４２ａから上方に延在して各陽極端子１２０ａと接触することになる。ここで、各陽極端子の終端部は第１の内部コンタクト部１４３ａに沿って積層されてもよい。この時、陽極端子１２０ａの終端部は、陽極１１２の終端部に対向することができる。これにより、第１の内部コンタクト部１４３ａは、積層された各陽極端子１２０ａと電気的に接触される。すなわち、第１の外部コンタクト部１４１ａと一体に接続された第１の内部コンタクト部１４３ａは、溶着されなく互いに分離されて、積層された各陽極端子１２０ａと接合される。そのため、本発明の実施形態による電気化学キャパシタは、外部電源の端子と接続されるために溶着工程で陽極端子１２０ａ間を互いに接合する必要がない。
また、陽極１１２は、第１の内部コンタクト部１４３ａをガイドとして積層されることができ、別途の位置合わせ工程なしに順次に規則的に積層されることができる。
第１の引出し端子ユニット１４０ａは、セル電極ユニット１１０の少なくとも一側への流動を制限することができる。すなわち、第１の引出し端子ユニット１４０ａは、筐体１３０の内部で、セル電極ユニット１１０を固定することができる。
しかしながら、第１の引出し端子ユニット１４０ａはセル電極ユニット１１Oの上下の流動を制限することはできない。そのため、第１の引出し端子ユニット１４０ａは第１の固定部１４４ａをさらに備えることができる。該第１の固定部１４４ａは、第１の内部コンタクト部１４３ａに対して水平に延在してもよい。この時、筐体１３０に陽極１１２、セパレータ１１１、陰極１１３を順次に積層してセル電極ユニット１１０を形成した後、第１の固定部１４４ａはセル電極ユニット１１０の上面を覆うように折曲されることができる。この時、第１の固定部１４４ａはセル電極ユニット１１０の上面、すなわち最上側に配設された陽極端子１２０ａを覆うように折曲され、第１の固定部１４４ａは筐体１３０の内部にセル電極ユニット１１０を固定することができる。すなわち、第１の固定部１４４ａは筐体１３０でセル電極ユニット１１０の流動をより堅く防止することができる。
これにより、筐体１３０にインサート射出成形された第１の引出し端子ユニット１４０ａは、積層された各陽極端子１２０ａ間を互いに電気的に連結して外部と電気的に接続させることができ、セル電極ユニット１１０を筐体１３０に固定させることができる。
第２の引出し端子ユニット１４０ｂは、積層された各陰極端子１２０ｂ間を互いに電気的に接続させるのを除いて、前述の第１の引出し端子ユニット１４０ａと同様な技術的構成を備えてもよい。すなわち、第２の引出し端子ユニット１４０ｂは、第１の引出し端子ユニット１４０ａの第１の外部コンタクト部１４１ａ、第１の挿入部１４２ａ、第１の内部コンタクト部１４３ａ及び第１の固定部１４４ａと各々対応する、第２の引出し端子ユニット１４０ｂの第２の外部コンタクト部１４１ｂ、第２の挿入部１４２ｂ、第２の内部コンタクト部１４３ｂ及び第２の固定部１４４ｂを備えることができる。これにより、第２の引出し端子ユニット１４０ｂに対する説明において、第１の引出し端子ユニット１４０ａと同様な技術についての説明は省略し、第１の引出し端子ユニット１４０ａと相違する技術について説明するようにする。
第２の引出し端子ユニット１４０ｂは、一体に接続された第２の外部コンタクト部１４１ｂ、第２の挿入部１４２ｂ、第２の内部コンタクト部１４３ｂ及び第２の固定部１４４ｂを備えることができる。ここで、陰極１１３の終端部と対向する各陰極端子１２０ｂの終端部は、第２の内部コンタクト部１４３ｂに沿って積層されることができる。すなわち、第２の内部コンタクト部１４３ｂは、陰極端子１２０ｂの各々と電気的に接続されることができる。第２の外部コンタクト部１４１ｂと一体に接続された第２の内部コンタクト部１４３ｂは溶着されることなく互いに分離されて、積層された各陰極端子１２０ｂと接合されることができ、本発明の実施形態による電気化学キャパシタは、外部電源の端子と接続されるために溶着工程によって各陰極端子１２０ｂ間を互いに接合する必要がない。
第２の固定部１４４ｂは、第２の内部コンタクト部１４３ｂから延在してセル電極ユニット１１０の上面を覆うように折曲されている。この時、第２の固定部１４４ｂはセル電極ユニット１１０の上面、すなわち最上側に配設された陰極端子１２０ｂを覆うように配設され、第２の固定部１４４ｂは第１の固定部１４４ａと共に筐体１３０の内部にセル電極ユニット１１０を固定することができる。
これにより、筐体１３０にインサート射出成形された第２の引出し端子ユニット１４０ｂは、積層された各陰極端子１２０ｂ間を互いに電気的に接続して外部と電気的に接続させ、セル電極ユニット１１０を筐体１３０に固定させることができる。
また、筐体１３０は第２の引出し端子ユニット１４０ｂの下部の段差を補償するために、筐体１３０の右底面の一部領域から突出された突出部１３１をさらに備えることができる。ここで、突出部１３１の位置は、セル電極ユニット１１０の積層順序によって変更され、陰極１１３が筐体１３０の底面にまず配設される場合、突出部１３１は第１の引出し端子ユニット１４０ａの下部の段差を補償するために筐体１３０の左底面の一部領域上に形成されることができる。
本発明の実施形態において、引出し端子ユニットは、第１及び第２の引出し端子ユニット１４０ａ、１４０ｂを備えることと説明したが、これに限定されるのではない。例えば、引出し端子ユニットは、各陽極端子１２０ａ及び各陰極端子１２０ｂのうちのいずれか一つと接続されることができる。詳しくは、引出し端子ユニットは、電気化学キャパシタ１００に１つだけ備わることができる。
また、示されていないが、筐体１３０の開口面を覆うカバー部材がさらに配設されることができる。これにより、筐体１３０の内部に配設されたセル電極ユニット１１０は外部から封止されることができる。
したがって、本発明の実施形態のように、電気化学キャパシタは、筐体にインサート射出成形された引出し端子ユニットを利用して、互いに分離されて積層された端子を互いに電気的に接続させることができ、別途の溶着工程を行わなくてもよく、工程不良及び工程数を減らすことができる。
また、本発明の電気化学キャパシタは、溶着工程を行わなくてもよく、別途の位置合わせ工程を経ることなく筐体の内部で直ちに陽極、セパレータ及び陰極の積層工程を行なうことができ、量産性を高めることができる。
また、本発明の電気化学キャパシタは、引出し端子ユニットを介して多数で積層されたセル電極ユニットを筐体に固定でき、外部衝撃に対する耐久性を確保することができる。
図３は、本発明の第２の実施形態による電気化学キャパシタの断面図である。ここで、補強部材をさらに備えるのを除いて、先に説明した第１の実施形態による電気化学キャパシタと同様な技術的構成を具備しており、第１の実施形態と重複する説明は省略する。
図３を参照して、本発明の第２の実施形態による電気化学キャパシタ１００は、積層された陽極１１２、陰極１１３及びセパレータ１１１を備えるセル電極ユニット１１０と、該セル電極ユニット１１０の両側に各々配設され、陽極１１２と陰極１１３とに各々接続された複数の端子１２０と、セル電極ユニット１１０と各端子１２０とを収容する筐体１３０と、該筐体１３０の内部から外部へ貫通するようにインサート射出成形され、各端子１２０と電気的に接続され、セル電極ユニット１１０を筐体の内部に固定する引出し端子ユニット１４０とを備えることができる。
ここで、端子１２０は、積層された各陽極端子１２０ａと、積層された各陰極端子１２０ｂとを備えることができる。積層された各陽極端子１２０ａは、陽極１１２の陽極集電体１１２ａに対して水平に延在することができる。これにより、積層された各陽極端子１２０ａは少なくとも２つのセパレー夕、陰極及び少なくとも２つの陽極活物質層の厚さの和分互いに離間している。すなわち、積層された各陽極端子１２０ａは互いに離間空間を有することができる。
これにより、筐体１３０にセル電極ユニット１１０を全て収容した後、第１の引出し端子ユニットの第１の固定部１４４ａが最上端の陽極端子１２０ａを覆うように折曲させる場合、該第１の固定部１４４ａを折曲させるために印加された荷重により、積層された各陽極端子１２０ａが下部に折曲されたり切れることもある。この時、積層された各陰極端子１２０ｂ間は互いに離間しており、第２の固定部１４４ｂを折曲する場合、積層された各陰極端子１２０ｂが下部に折曲されたり切れることもある。
これにより、積層された各陽極端子１２０ａ間と積層された各陰極端子１２０ｂ間とに各々補強部材１５０が介在されてもよい。該補強部材１５０は、第１及び第２の固定部１４４ａ、１４４ｂを折曲させる場合、印加された荷重により積層された各陽極端子１２０ａと積層された各陰極端子１２０ｂとが下部に曲がるのを防止することができる。
補強部材１５０は、弾性樹脂またはセパレータと同じ材料によって形成可能であるが、これに限定するものではない。
したがって、本発明の実施形態のように、積層された各端子間に各々補強部材を介在して引出し端子ユニットを折曲するような過程で、端子が下部に曲がったり切れるのを防止することができる。
図４は、本発明の第３の実施形態による電気化学キャパシタの分解斜視図である。
図５は、図４中の電気化学キャパシタの断面図である。
ここで、引出し端子ユニットの形態を除いては、先に説明した第１の実施形態による電気化学キャパシタと同様な構成を備え、第１の実施形態と反復する説明は、省略するようにする。
図４及び図５を参照して、本発明の第３の実施形態による電気化学キャパシタ１００は、互いに積層される、陽極１１２、陰極１１３及びセパレータ１１１を有するセル電極ユニット１１０と、該セル電極ユニット１１０の両側に各々配設され、陽極１１２と陰極１１３とに各々接続される端子１２０と、セル電極ユニット１１０と端子１２０とを収容する筐体１３０と、該筐体１３０の内部から外部へ貫通するようにインサート射出成形され、各端子１２０と電気的に接続され、セル電極ユニット１１０を筐体１３０の内に固定する引出し端子ユニット１４０とを備えることができる。
ここで、引出し端子ユニット１４０は、陽極端子１２０ａと接続される第１の引出し端子ユニット１４０ａと、陰極端子１２０ｂと接続される第２の引出し端子ユニット１４０ｂとを備えることができる。陽極端子１２０ａ及び陰極端子１２０ｂが筐体１３０の左右側に各々互いに対向して配設される場合、第１及び第２の引出し端子ユニット１４０ａ及び１４０ｂは、筐体１３０の上下側に各々配設されることができる。
ここで、第１の引出し端子ユニット１４０ａは、一体に接続される第１の外部コンタクト部１４１ａと、第１の挿入部１４２ａと、第１の内部コンタクト部１４３ａと、第１の固定部１４４ａとを備えることができる。該第１の内部コンタクト部１４３ａは、積層された各陽極端子１２０ａの側端部に沿って形成されることができる。ここで、陽極端子１２０ａの側端部は陽極の終端部から外側へ折曲されて形成されることができる。すなわち、陽極端子１２０ａの側端部は陽極１１２の終端部と接続されている。
また、第２の引出し端子ユニット１４０ｂは、一体に接続される第２の外部コンタクト部１４１ｂと、第２の挿入部１４２ｂと、第２の内部コンタクト部１４３ｂと、第２の固定部１４４ｂを備えることができる。第２の内部コンタクト部１４３ｂは、積層された陰極端子１２０ｂの側端部に沿って形成されることができる。ここで、陰極端子１２０ｂの側端部は陰極１１３の終端部から外側へ折曲されて形成されることができる。すなわち、陰極端子１２０ｂの側端部は陰極１１３の終端部と接続されている。
また、図示されていないが、積層された各陽極端子１２０ａ間及び積層された陰極端子１２０ｂ間に各々補強部材１５０がさらに設けられ、第１及び第２の固定部１４４ａ、１４４ｂの折曲による荷重により陽極端子１２０ａ及び陰極端子１２０ｂが下方に折曲されたり切れたりするのを防止することができる。
したがって、本発明の実施形態のように、電気化学キャパシタは筐体にインサート射出成形された引出し端子ユニットを用いて、互いに分離されて積層された各端子の側端部を互いに電気的に接続させて、別途の溶着工程を行わなくてもよく、工程不良及び工程数を減らすことができる。
図６は、本発明の第４の実施形態による電気化学キャパシタの分解斜視図である。
図７は、図６中の電気化学キャパシタの断面図である。
ここで、端子の形態を除いては、先に説明した第１の実施形態による電気化学キャパシタと同様な技術的構成を備えており、第１の実施形態と反復する説明は省略するようにする。
図６及び図７を参照して、本発明の第４の実施形態による電気化学キャパシタ１００は、互いに積層される陽極１１２、陰極１１３及びセパレータ１１１を有するセル電極ユニット１１０と、該セル電極ユニット１１０の両側に各々配設され、陽極１１２と陰極１１３とに各々接続される端子１２０と、セル電極ユニット１１０及び端子１２０を収容する筐体１３０と、該筐体１３０の内部から外部へ貫通するようにインサート射出成形され、各端子１２０と電気的に接続され、セル電極ユニット１１０を筐体１３０の内に固定する引出し端子ユニット１４０とを備えることができる。
引出し端子ユニット１４０は、各陽極端子１２０ａ及び各陰極端子１２０ｂと各々電気的に接続される第１及び第２の引出し端子ユニット１４０ａ、１４０ｂを備えることができる。
積層端子１２０は、陽極端子１２０ａ及び各陰極端子１２０ｂを備えることができる。該積層された各陽極端子１２０ａは、互いに接続して貫通された陽極挿入孔１２１ａを備えることができる。第１の引出し端子ユニット１４０ａの第１の内部コンタクト部１４３ａが陽極挿入孔１２１ａに接触挿入され、第１の引出し端子ユニット１４０ａと積層された各陽極端子１２０ａとは互いに電気的に接続されることができる。
また、積層された各陰極端子１２０ｂは、互いに接続して貫通された陰極挿入孔１２１ｂを備えることができる。陰極挿入孔１２１ｂに第２の引出し端子ユニット１４０ｂの第２の内部コンタクト部１４３ｂが接触挿入され、第２の引出し端子ユニット１４０ｂと積層された陰極端子１２０ｂとは互いに電気的に接続されることができる。
セル電極ユニット１１０を形成するために、セパレータ１１１を挟んで陽極１１２と陰極１１３とを順次に積層する場合、陽極挿入孔１２１ａ及び陰極挿入孔１２１ｂを各々第１及び第２の内部コンタクト部１４３ａ、１４３ｂに挿入させ、陽極１１２及び陰極１１３が順次に積層され得る。これにより、陽極１１２及び陰極１１３は別途の位置合わせ工程を経なくても容易に積層工程を行うことができる。
また、陽極挿入孔１２１ａ及び陰極挿入孔１２１ｂに第１及び第２の内部コンタクト部１４３ａ、１４３ｂが各々挿入されているので、陽極１１２及び陰極１１３は第１及び第２の引出し端子ユニット１４０ａ、１４０ｂにより筐体１３０により効果的に固定されることができる。
また、図示されていないが、積層された各陽極端子１２０ａ間及び積層された陰極端子１２０ｂ間に各々補強部材１５０をさらに設けて、第１及び第２の固定部１４４ａ、１４４ｂの折曲による荷重により陽極端子１２０ａ及び陰極端子１２０ｂが下方に折曲されたり切れるのを防止することができる。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
１００ 電気化学キャパシタ
１１０ セル電極ユニット
１１１ セパレータ
１１２ 陽極
１１３ 陰極
１２０ 端子
１３０ 筐体
１４０ 引出し端子ユニット
１５０ 補強部材
１１０ セル電極ユニット
１１１ セパレータ
１１２ 陽極
１１３ 陰極
１２０ 端子
１３０ 筐体
１４０ 引出し端子ユニット
１５０ 補強部材
Claims (10)
- 交互に積層される陽極及び陰極と、該陽極と該陰極との間に介在するセパレータとを有するセル電極ユニットと、
前記陽極の一側に延在して積層される複数の陽極端子と、
前記複数の陽極端子と分離され、前記陰極の一側に延在して積層される複数の陰極端子と、
前記セル電極ユニット、前記複数の陽極端子及び前記複数の陰極端子を収容する筐体と、
前記筐体の内部から外部へ貫通するようにインサート射出成形され、積層された前記複数の陽極端子及び積層された前記複数の陰極端子のうちの少なくともいずれか一つと電気的に接続され、前記セル電極ユニットを前記筐体の内部に固定する引出し端子ユニットと、
を含む電気化学キャパシタ。 - 前記引出し端子ユニットは、
前記筐体の外側面に配設される外部コンタクト部と、
前記外部コンタクト部から延在して前記筐体にインサートされた挿入部と、
前記挿入部から延在して積層された前記各端子と接触する内部コンタクト部と、
を備える請求項１に記載の電気化学キャパシタ。 - 前記内部コンタクト部は、前記陽極の終端部または前記陰極の終端部に対向する積層された前記各端子の終端部を互いに電気的に接続する請求項２に記載の電気化学キャパシタ。
- 前記内部コンタクト部は、前記陽極の終端部または前記陰極の終端部と接続される積層された前記各端子の側端部を互いに電気的に接続する請求項２に記載の電気化学キャパシタ。
- 前記端子の各々は、互いに接続されて貫通する挿入孔を備え、
前記内部コンタクト部は、前記挿入孔に挿入され、積層された前記各端子を互いに接続する請求項２に記載の電気化学キャパシタ。 - 前記外部コンタクト部は、前記筐体の底面及び側面のうちの少なくともいずれか一つに配設される請求項２に記載の電気化学キャパシタ。
- 前記引出し端子ユニットは、前記内部コンタクト部から延在して折曲され、前記セル電極ユニットを前記筐体に固定する固定部をさらに含む請求項２に記載の電気化学キャパシタ。
- 前記固定部は、積層された前記複数の陽極端子のうち最上端子または積層された前記複数の陰極端子のうち最上端子を覆うように折曲される請求項７に記載の電気化学キャパシタ。
- 前記各端子は、前記陽極または前記陰極に対して水平に延在する請求項１から８のいずれか１つに記載の電気化学キャパシタ。
- 積層された前記各端子間に介在する補強部材を、さらに含む請求項１から９のいずれか１つに記載の電気化学キャパシタ。
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