JP2012089689A - Capacitor and capacitor module using the same - Google Patents

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Teruhisa Miura
照久 三浦
Hideki Shimamoto
秀樹 島本
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To achieve the heavy current and high capacity of a capacitor used for a hybrid vehicle, etc.SOLUTION: A capacitor has its structure in which a welded electrode processing part 1a is provided in at least part of an anode electrode 2 or a cathode electrode 3 exposed on each end surface of an element 1 from which a pair of lead plates 5 and 6 are pulled out in the same direction and electrodes which are closely adjacent to each other in a laminated state from the center of the element 1 to the outer periphery are electrically connected, thereby preventing the concentration of current only at the part at which the anode lead plate 5 and the cathode lead plate 6 of the anode electrode 2 and the cathode electrode 3 are connected, enabling the current to be dispersed in the whole electrodes and achieving the heavy current and high capacity by substantially reducing the resistance of the electrodes.

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及びこれを用いたキャパシタモジュールに関するものである。   The present invention relates to a capacitor used for regeneration of various electronic devices and hybrid vehicles, or for storing electric power, and a capacitor module using the same.

図10はこの種の従来のキャパシタの構成を示した断面図であり、図10において、25は素子であり、この素子25は陽極箔25aと陰極箔25bをその間にセパレータ25cを介在させた状態で巻回することにより構成されているものである。また、上記陽極箔25aと陰極箔25bには夫々所定の間隔で複数の引き出しリード板26が接続されており、この複数の引き出しリード板26は同極毎に所定の位置に纏められて素子25の一方の端面から一対で引き出されているものである。   FIG. 10 is a cross-sectional view showing the structure of this type of conventional capacitor. In FIG. 10, reference numeral 25 denotes an element, and this element 25 has an anode foil 25a and a cathode foil 25b with a separator 25c interposed therebetween. It is comprised by winding by. A plurality of lead lead plates 26 are connected to the anode foil 25a and the cathode foil 25b at a predetermined interval, respectively, and the plurality of lead lead plates 26 are gathered at a predetermined position for each of the same poles. Are drawn out in pairs from one end face of the.

27は上記素子25を図示しない電解液と共に収容した有底円筒状の外装ケース、28はこの外装ケース27内に装備されたポリプロピレン樹脂製の固定部材、29は上記外装ケース27の開口部を封口するフェノール樹脂製の封口板、30はこの封口板29に取り付けられたターミナルであり、このターミナル30に上記一対の引き出しリード板26を夫々かしめ結合することによって電気的に接続しているものである(特許文献1)。   27 is a cylindrical outer case with a bottom containing the element 25 together with an electrolyte solution (not shown), 28 is a fixing member made of polypropylene resin provided in the outer case 27, and 29 is used to seal the opening of the outer case 27. A phenolic resin sealing plate 30 is a terminal attached to the sealing plate 29, and is electrically connected to the terminal 30 by caulking the pair of lead lead plates 26. (Patent Document 1).

また、図11は従来のキャパシタの他の構成を示した断面図であり、図11において、31はコンデンサ素子、32aと32bはこのコンデンサ素子31から導出された一対の引き出しリード板である。33はゴム33aと樹脂板33bを積層して一体化した封口部材であり、この封口部材33には一対のアルミニウム製の金属リベット34a、34bを貫通し、この一対の金属リベット34a、34bの一端部には一対の外部接続端子35a、35bを接続し、かつ他端部にはアルミニウム製の金属ワッシャ36a、36b、37a、37bを介して上記一対の引き出しリード板32a、32bをかしめ加工することによって電気的に接続しているものである。   FIG. 11 is a cross-sectional view showing another configuration of a conventional capacitor. In FIG. 11, 31 is a capacitor element, and 32a and 32b are a pair of lead-out lead plates led out from the capacitor element 31. FIG. Reference numeral 33 denotes a sealing member in which a rubber 33a and a resin plate 33b are laminated and integrated. The sealing member 33 passes through a pair of aluminum metal rivets 34a and 34b, and one end of the pair of metal rivets 34a and 34b. A pair of external connection terminals 35a and 35b are connected to the part, and the pair of lead lead plates 32a and 32b are caulked to the other end part via aluminum metal washers 36a, 36b, 37a and 37b. Are electrically connected.

そして、このようにして一体化されたコンデンサ素子31および封口部材33は、コンデンサ素子31に図示しない電解液を含浸した後、内部に固定材38を入れ、かつ開口部付近に横絞り加工を施したアルミニウム製の金属ケース39内に収納され、金属ケース39の開口端にカーリング加工を施すことによって封口部材33を固定するようにしているものである(特許文献2)。   The capacitor element 31 and the sealing member 33 thus integrated are impregnated with an electrolytic solution (not shown) in the capacitor element 31, and then a fixing material 38 is put inside and a lateral drawing process is performed in the vicinity of the opening. The sealing member 33 is fixed by being curled in the open end of the metal case 39 (Patent Document 2).

また、上記図10に示した引き出しリード板26(図11に示した引き出しリード板32a、32bも同じ)は、陽極箔25a、陰極箔25bを構成する集電体であるアルミニウム箔との接続を良好にして抵抗成分を低減させるために、接続部分は集電体上に形成された図示しない電極層を部分的に除去し、アルミニウム箔を露出させてから接続しているものである(特許文献3)。   Further, the lead lead plate 26 shown in FIG. 10 (same as the lead lead plates 32a and 32b shown in FIG. 11) is connected to the aluminum foil which is a current collector constituting the anode foil 25a and the cathode foil 25b. In order to improve the resistance component and reduce the resistance component, the connection portion is formed by partially removing an electrode layer (not shown) formed on the current collector and exposing the aluminum foil (patent document). 3).

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、特許文献2、特許文献3が知られている。   As prior art document information related to the invention of this application, for example, Patent Document 1, Patent Document 2, and Patent Document 3 are known.

特開平2−265231号公報JP-A-2-265231 特開2000−357638号公報JP 2000-357638 A 特開平8−83738号公報Japanese Patent Laid-Open No. 8-83738

しかしながら上記従来のキャパシタでは、電極層を部分的に除去し、集電体であるアルミニウム箔を露出させてから陽極箔25a、陰極箔25bに夫々複数の引き出しリード板26を接続することにより、接続を良好にして抵抗成分を低減するようにしている(特許文献3)ものの、巻回された素子25(31)からの電極引き出しが、陽極箔25aと陰極箔25bに夫々接続された複数の引き出しリード板26(32a、32b)を介して行うようにした構成(特許文献1、特許文献2)のものであるために、基本的に抵抗成分が大きいという課題があった。   However, in the above conventional capacitor, the electrode layer is partially removed to expose the aluminum foil as a current collector, and then a plurality of lead lead plates 26 are connected to the anode foil 25a and the cathode foil 25b, respectively. Although the resistance component is reduced by improving the resistance (Patent Document 3), the electrode leads from the wound element 25 (31) are connected to the anode foil 25a and the cathode foil 25b, respectively. Since it is a thing (patent document 1, patent document 2) of the structure made to perform via the lead board 26 (32a, 32b), there existed a subject that a resistance component was large fundamentally.

このために、キャパシタ単体での大電流化、大容量化対応が困難なばかりでなく、複数個のキャパシタを接続してキャパシタモジュールを作製することによって大電流化、大容量化に対応するような用途には多数のキャパシタが必要になるために抵抗成分も大きくなりすぎてしまい、結果として、このような構成のキャパシタでは、複数個を接続してキャパシタモジュールを作製することができないという大きな課題を有したものであった。   For this reason, it is difficult not only to increase the current and capacity of a single capacitor, but also to increase the current and capacity by making a capacitor module by connecting a plurality of capacitors. Since a large number of capacitors are required for the application, the resistance component becomes too large. As a result, with such a capacitor, it is difficult to connect a plurality of capacitors to produce a capacitor module. I had it.

また、別の課題として、大電流化、大容量化に対応しようとすると、キャパシタ内部で電解液の反応によって発生するガスの量も多くなるために、このガスを外部へ逃がす対策が必要になるという新たな課題も有したものであった。   In addition, as another problem, when trying to cope with an increase in current and capacity, the amount of gas generated by the reaction of the electrolyte inside the capacitor also increases, so a measure to escape this gas to the outside is required. There was also a new problem.

本発明はこのような従来の課題を解決し、低抵抗化を図ることによって大電流化、大容量化を可能にし、かつ、キャパシタ内部で発生したガスを外部へ逃がすことができ、これにより、このキャパシタを複数個接続してキャパシタモジュールを作製し、大電流化、大容量化に対応することが可能な、キャパシタ及びこれを用いたキャパシタモジュールを提供することを目的とするものである。   The present invention solves such a conventional problem, enables a large current and a large capacity by reducing resistance, and allows gas generated inside the capacitor to escape to the outside. It is an object of the present invention to provide a capacitor and a capacitor module using the same, which can be connected to a large current and a large capacity by producing a capacitor module by connecting a plurality of capacitors.

上記課題を解決するために本発明は、リード板を接続した陽極電極と陰極電極をその間にセパレータを介在させて巻回し、一方の端面には陽極電極のみが露出し、他方の端面には陰極電極のみが露出すると共に、上記各電極に接続された一対のリード板が同方向に引き出されるように構成された素子と、この素子から引き出された一対のリード板に夫々接続された一対のリード線と、上記素子を電解液と共に収容した金属ケースと、上記一対のリード線が挿通する孔を備えて上記金属ケースの開口部に嵌め込まれて封止を行う封口ゴムからなり、上記素子の各端面に露出した陽極電極または陰極電極の少なくとも一方に、素子の中心から外周に向かって積層状態に密接した電極どうしを電気的に接続した電極加工部を設けた構成としたものである。   In order to solve the above-mentioned problems, the present invention is such that an anode electrode and a cathode electrode connected with a lead plate are wound with a separator interposed therebetween, and only the anode electrode is exposed on one end surface, and the cathode is exposed on the other end surface. An element configured such that only a pair of electrodes are exposed and a pair of lead plates connected to each of the electrodes is drawn out in the same direction, and a pair of leads connected to the pair of lead plates drawn out from the elements. A wire case, a metal case containing the element together with an electrolyte, and a sealing rubber having a hole through which the pair of lead wires are inserted and fitted into an opening of the metal case to seal the element. In this configuration, an electrode processing part is provided in which at least one of the anode electrode and the cathode electrode exposed on the end face is electrically connected to each other in close contact with the laminated state from the center of the element toward the outer periphery. That.

以上のように本発明によるキャパシタは、素子の各端面に露出した陽極電極または陰極電極の少なくとも一方に電極加工部を設けた構成により、電極のリード板が接続された部分のみに電流が集中することがなくなり、電流を電極全体に分散させることができるようになるために、各電極の抵抗を大幅に低減して大電流化、大容量化を図ることができるようになるという効果が得られるものである。   As described above, the capacitor according to the present invention has a configuration in which the electrode processing portion is provided on at least one of the anode electrode or the cathode electrode exposed on each end face of the element, and thus the current concentrates only on the portion where the lead plate of the electrode is connected. Since the current can be distributed over the entire electrode, the resistance of each electrode can be greatly reduced to increase the current and capacity. Is.

更に、上記素子から引き出された一対のリード板に夫々リード線を接続し、かつ、このリード線が挿通する孔を備えた封口ゴムで金属ケースを封止した構成により、キャパシタ内部で発生したガスを封口ゴムを介して外部へ逃がすことができるようになるために、大電流化、大容量化に対応することができるようになるという効果が得られるものである。   Further, the gas generated inside the capacitor is configured by connecting a lead wire to each of the pair of lead plates drawn out from the element and sealing the metal case with a sealing rubber having a hole through which the lead wire is inserted. Can be released to the outside through the sealing rubber, so that it is possible to cope with an increase in current and capacity.

(a)本発明の実施例1による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) The top view which showed the structure of the capacitor by Example 1 of this invention, (b) The front sectional drawing, (c) The bottom view (a)同キャパシタに使用される素子を示した上部側からの斜視図、(b)同下部側からの斜視図、(c)同上部側からの展開斜視図(A) The perspective view from the upper part side which showed the element used for the capacitor, (b) The perspective view from the lower part side, (c) The expansion | deployment perspective view from the upper part side (a)同キャパシタの素子に使用される陽極電極を示した平面図、(b)同素子に使用される陰極電極を示した平面図、(c)同素子の巻回前の状態を示した平面図(A) A plan view showing an anode electrode used in the element of the capacitor, (b) a plan view showing a cathode electrode used in the element, and (c) a state before winding of the element. Plan view (a)同キャパシタの素子を構成する電極に分散して流れる電流分布をシュミレーションした結果を従来品と比較して示した電流分布図、(b)同シュミレーションに用いた実施例の電極の平面図、(c)同従来品の電極の平面図(A) Current distribution diagram showing the result of simulating the current distribution dispersed and flowing in the electrodes constituting the capacitor element in comparison with the conventional product, (b) Plan view of the electrode of the embodiment used for the simulation. (C) Plan view of the conventional electrode 同キャパシタの素子に設ける電極加工部の大きさによる抵抗値の変化をシュミレーションした結果を示した説明図Explanatory drawing which showed the result of having simulated the change of the resistance value by the size of the electrode processing part provided in the element of the capacitor (a)同キャパシタに使用される素子にリード線を接続した状態を示した上部側からの斜視図、(b)同素子に接続されるリード線を示した斜視図(A) The perspective view from the upper side which showed the state which connected the lead wire to the element used for the capacitor, (b) The perspective view which showed the lead wire connected to the element (a)同キャパシタに使用される他の素子を示した上部側からの斜視図、(b)同素子に使用される陽極電極を示した平面図、(c)同素子に使用される陰極電極を示した平面図(A) The perspective view from the upper side which showed the other element used for the capacitor, (b) The top view which showed the anode electrode used for the element, (c) The cathode electrode used for the element Plan view showing 同キャパシタの素子を構成する電極とリード板の接続状態の他の例を示した平面図The top view which showed the other example of the connection state of the electrode and lead board which comprise the element of the capacitor (a)本発明の実施例2によるキャパシタモジュールの構成を示した平面図、(b)同正面図(A) The top view which showed the structure of the capacitor module by Example 2 of this invention, (b) The front view 従来のキャパシタの構成を示した断面図Sectional view showing the structure of a conventional capacitor 従来のキャパシタの他の構成を示した断面図Sectional drawing which showed the other structure of the conventional capacitor

以下、実施例1を用いて、本発明の特に請求項1〜7に記載の発明について説明する。   Hereinafter, the invention described in the first to seventh aspects of the present invention will be described with reference to Example 1.

図1(a)〜(c)は本発明の実施例1による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)〜(c)は同キャパシタに使用される素子を示した上部側からの斜視図と下部側からの斜視図と上部側からの展開斜視図、図3(a)〜(c)は同キャパシタの素子に使用される陽極電極を示した平面図と同素子に使用される陰極電極を示した平面図と同素子の巻回前の状態を示した平面図である。   1A to 1C are a plan view, a front sectional view, and a bottom view showing the configuration of the capacitor according to the first embodiment of the present invention, and FIGS. 2A to 2C are elements used in the capacitor. 3 is a perspective view from the upper side, a perspective view from the lower side, a developed perspective view from the upper side, and FIGS. 3A to 3C are plan views showing an anode electrode used in the capacitor element. FIG. 6 is a plan view showing a cathode electrode used in the element and a plan view showing a state before winding of the element.

図1〜図3において1は素子を示し、この素子1は図2にその詳細を示すように、陽極リード板5が接続された帯状の陽極電極2と、陰極リード板6が接続された帯状の陰極電極3を、その間に帯状のセパレータ4を介在させて巻回することにより構成されたものであり、上記陽極リード板5と陰極リード板6が一対で同方向に引き出されるようにしているものである。なお、1aは素子1の各端面の一部をレーザー溶接することにより、密接する電極どうしを電気的に接続した電極加工部であり、この電極加工部1aについての詳細は後述する。   1 to 3, reference numeral 1 denotes an element. As shown in detail in FIG. 2, the element 1 has a strip-like anode electrode 2 to which an anode lead plate 5 is connected and a strip-like shape to which a cathode lead plate 6 is connected. The anode lead plate 5 and the cathode lead plate 6 are drawn out in the same direction as a pair. Is. Reference numeral 1a denotes an electrode processing portion in which a part of each end face of the element 1 is laser-welded to electrically connect closely contacting electrodes. Details of the electrode processing portion 1a will be described later.

また、図3にその詳細を示すように、上記帯状の陽極電極2は、アルミニウム等の金属箔からなる集電体2aの表面に一端の集電体露出部2bを除いて分極性電極層2cを形成することによって構成されたものであり、また、上記帯状の陰極電極3は、上記陽極電極2と同様に、アルミニウム等の金属箔からなる集電体3aの表面に一端の集電体露出部3bを除いて分極性電極層3cを形成することによって構成されたものである。   Further, as shown in detail in FIG. 3, the band-like anode electrode 2 is formed on the surface of a current collector 2a made of a metal foil such as aluminum, except for a current collector exposed portion 2b at one end, and a polarizable electrode layer 2c. In addition, the strip-like cathode electrode 3 is exposed to the current collector at one end on the surface of a current collector 3a made of a metal foil such as aluminum as in the case of the anode electrode 2. The polarizable electrode layer 3c is formed except for the portion 3b.

そして、図3(c)に示すように、このように構成された帯状の陽極電極2と帯状の陰極電極3を互いに逆向きに配置して各電極の一端に設けた集電体露出部2b、3bを夫々両端に配置し、かつ、位置をずらして重ね合わせ、その間にセパレータ4を介在させて巻回することにより、上記陽極電極2の集電体露出部2bと陰極電極3の集電体露出部3bが夫々対向する端面に露出するようになる。すなわち、素子1の一方の端面には陽極電極2のみが露出し、他方の端面には陰極電極3のみが露出した構成になるものである。   Then, as shown in FIG. 3C, the current collector exposed portion 2b provided at one end of each electrode in which the belt-like anode electrode 2 and the belt-like cathode electrode 3 thus configured are arranged in opposite directions. 3b are arranged at both ends, are superposed with their positions shifted, and are wound with a separator 4 interposed therebetween, whereby the current collector exposed portion 2b of the anode electrode 2 and the current collector of the cathode electrode 3 are wound. The body exposed portions 3b are exposed at the opposing end surfaces. That is, only the anode electrode 2 is exposed at one end face of the element 1, and only the cathode electrode 3 is exposed at the other end face.

また、上記陽極電極2には陽極リード板5が接続されており、この陽極リード板5は、アルミニウム等の金属箔を短冊状に切断することによって形成されたものであり、この陽極リード板5を陽極電極2を構成する集電体2aに冷間圧接または超音波溶接によって接続しているものである(なお、この接続部分は分極性電極層2cを部分的に除去してアルミニウム等の金属箔からなる集電体2aを露出させた状態で行うことにより、接触抵抗の低減や、接続強度の安定化が図れるために好ましいものである)。   An anode lead plate 5 is connected to the anode electrode 2, and the anode lead plate 5 is formed by cutting a metal foil such as aluminum into a strip shape. Is connected to the current collector 2a constituting the anode electrode 2 by cold pressure welding or ultrasonic welding (this connection part is obtained by partially removing the polarizable electrode layer 2c to obtain a metal such as aluminum. It is preferable that the current collector 2a made of foil is exposed in order to reduce the contact resistance and stabilize the connection strength.

また、上記陽極電極2と同様に、上記陰極電極3には陰極リード板6が接続されており、この陰極リード板6は、アルミニウム等の金属箔を短冊状に切断することによって形成されたものであり、この陰極リード板6を陰極電極3を構成する集電体3aに冷間圧接または超音波溶接によって接続しているものである(なお、この接続部分は分極性電極層3cを部分的に除去してアルミニウム等の金属箔からなる集電体3aを露出させた状態で行うことにより、接続抵抗の低減や、接続強度の安定化が図れるために好ましいものである)。   Similarly to the anode electrode 2, a cathode lead plate 6 is connected to the cathode electrode 3. The cathode lead plate 6 is formed by cutting a metal foil such as aluminum into a strip shape. The cathode lead plate 6 is connected to a current collector 3a constituting the cathode electrode 3 by cold pressure welding or ultrasonic welding (in this connection portion, the polarizable electrode layer 3c is partially connected). It is preferable that the current collector 3a made of a metal foil such as aluminum is exposed so that the connection resistance can be reduced and the connection strength can be stabilized.

また、この陰極電極3に接続された陰極リード板6は、図3(c)に示すように、セパレータ4を介して陽極電極2と重ね合わせた際に、陽極電極2の集電体露出部2bと接触して短絡する恐れが発生するため、これを防止するために、陰極電極3に接続された陰極リード板6の陽極電極2の集電体露出部2bと接する部分に絶縁処理を施すことが必要不可欠であり、具体的には、絶縁樹脂を塗布(図示せず)したり、絶縁テープ(図示せず)を貼り付けたりするのが好ましい方法である。   Further, when the cathode lead plate 6 connected to the cathode electrode 3 is overlapped with the anode electrode 2 through the separator 4 as shown in FIG. 3C, the collector exposed portion of the anode electrode 2 is exposed. In order to prevent a short circuit due to contact with 2b, an insulation treatment is applied to the portion of the cathode lead plate 6 connected to the cathode electrode 3 that is in contact with the current collector exposed portion 2b of the cathode lead plate 6. Specifically, it is preferable to apply an insulating resin (not shown) or to apply an insulating tape (not shown).

そして、このように構成された素子1の各端面に露出した陽極電極2(集電体露出部2b)と陰極電極3(集電体露出部3b)には、溶接加工(または押し潰し(スエッジ)加工でも良い)を施すことにより、素子1の中心から外周に向かって積層状態に密接した電極どうしを電気的に接続した電極加工部1aを設けた(図2(a)、(b)参照)構成としているものである。   The anode electrode 2 (current collector exposed portion 2b) and the cathode electrode 3 (current collector exposed portion 3b) exposed at each end face of the element 1 thus configured are welded (or crushed (sedge). ) May be processed) to provide an electrode processing portion 1a in which electrodes closely connected in a laminated state are electrically connected from the center of the element 1 toward the outer periphery (see FIGS. 2A and 2B). ) It is what you are configuring.

このような電極加工部1aを素子1の両端面に設けることにより、陽極電極2の陽極リード板5が接続された部分、陰極電極3の陰極リード板6が接続された部分、のみに電流が集中することがなくなり、電流を陽極電極2、陰極電極3全体に分散させることができるようになるために、各電極(陽極電極2、陰極電極3)の抵抗を大幅に低減して大電流化、大容量化を図ることができるようになるものであり、この効果について図4、図5を用いて更に詳しく説明する。   By providing such an electrode processing portion 1a on both end faces of the element 1, current is supplied only to a portion where the anode lead plate 5 of the anode electrode 2 is connected and a portion where the cathode lead plate 6 of the cathode electrode 3 is connected. Since the current is not concentrated and the current can be dispersed throughout the anode electrode 2 and the cathode electrode 3, the resistance of each electrode (the anode electrode 2 and the cathode electrode 3) is greatly reduced to increase the current. The capacity can be increased, and this effect will be described in more detail with reference to FIGS.

図4(a)〜(c)は本実施例によるキャパシタの素子を構成する電極に分散して流れる電流分布をシュミレーションした結果を従来品と比較して示した電流分布図と、これに用いた実施例の電極の平面図と、同従来品の電極の平面図であり、図4(b)に示す発明品は展開した陽極電極2を一例として示し、陽極電極2に陽極リード板5が接続されると共に、集電体露出部2bの表面側には電極加工部1aを構成する複数の溶接痕2dが形成されている。これに対して、図4(c)に示す従来品は、陽極箔25aに陽極リード板26が接続されたのみの構成のものである。   4 (a) to 4 (c) are current distribution diagrams showing the result of simulating the current distribution dispersed and flowing in the electrodes constituting the capacitor element according to the present embodiment, and a current distribution diagram used for this. FIG. 4B is a plan view of the electrode of the embodiment and a plan view of the electrode of the conventional product, and the invention product shown in FIG. 4B shows the developed anode electrode 2 as an example, and the anode lead plate 5 is connected to the anode electrode 2. In addition, a plurality of welding marks 2d constituting the electrode processing portion 1a are formed on the surface side of the current collector exposed portion 2b. On the other hand, the conventional product shown in FIG. 4C has a configuration in which only the anode lead plate 26 is connected to the anode foil 25a.

図4(a)において、横軸は電極箔の長さを示し、縦軸は電極箔に流れる電流の大きさを示しており、電極箔の長さ方向における複数の位置で流れる電流の大きさを求めたものである。この電流分布図から明らかなように、従来品は陽極リード板26が接続された部分の陽極箔25aに最も大きな電流が集中して流れ、このポイントから遠ざかるに連れて流れる電流はゼロに近づく。これに対して発明品では、素子1の端面の一部を溶接して電極どうしを電気的に接続した電極加工部1a(溶接痕2d)を設けているために、陽極リード板5が接続された部分の陽極電極2に最も大きな電流が集中して流れるようなことはなく、陽極電極2全体に亘って分散された小さな電流が流れるようになるものである。   In FIG. 4A, the horizontal axis represents the length of the electrode foil, the vertical axis represents the magnitude of the current flowing through the electrode foil, and the magnitude of the current flowing at a plurality of positions in the length direction of the electrode foil. Is what we asked for. As is apparent from this current distribution diagram, in the conventional product, the largest current flows concentratedly on the anode foil 25a of the portion to which the anode lead plate 26 is connected, and the current flowing toward this point approaches zero. On the other hand, in the invention, the anode lead plate 5 is connected because the electrode processing portion 1a (welding mark 2d) in which a part of the end face of the element 1 is welded and the electrodes are electrically connected is provided. In other words, the largest current does not concentrate and flow in the anode electrode 2 in this portion, but a small current distributed over the entire anode electrode 2 flows.

図5は電極加工部1aの大きさ(溶接痕2dの数)による抵抗値の変化をシュミレーションした結果を示した説明図であり、分極性電極層2cの幅Wを117mmとしたものである。この結果から明らかなように、電極加工部1aを設けない従来品の抵抗値が3.02mΩであるのに対して、本発明による電極加工部1aを設けたものは0.54〜1.04mΩと極めて低くなることが分かるものであり、電極加工部1aの大きさが大きくなるに伴って抵抗値が低くなるものの、所定の大きさ以上の電極加工部1aを設けることによって低抵抗化を実現することができるものである。   FIG. 5 is an explanatory view showing the result of simulating the change in resistance value due to the size of the electrode processing portion 1a (the number of welding marks 2d), in which the width W of the polarizable electrode layer 2c is 117 mm. As is clear from this result, the resistance value of the conventional product without the electrode processing portion 1a is 3.02 mΩ, whereas the resistance value of the present invention with the electrode processing portion 1a is 0.54 to 1.04 mΩ. It can be seen that the resistance value decreases as the size of the electrode processing portion 1a increases, but low resistance is realized by providing the electrode processing portion 1a having a predetermined size or more. Is something that can be done.

従って、本発明によるキャパシタによれば、素子1の両端面に電極加工部1aを設けることによって低抵抗化を実現することができるようになり、これにより、簡単な構成で大電流化、大容量化を図ることができるという格別の効果を奏するものである。   Therefore, according to the capacitor of the present invention, it is possible to realize a reduction in resistance by providing the electrode processing portions 1a on both end faces of the element 1, thereby increasing current and capacity with a simple configuration. There is an exceptional effect that can be achieved.

図6(a)、(b)は上記素子1にリード線を接続した状態を示した上部側からの斜視図と同素子に接続されるリード線を示した斜視図であり、図6において、1は素子、1aはこの素子1の端面に形成された電極加工部、2bと3bはこの素子1の両端面に夫々形成された集電体露出部、5と6はこの素子1の一方の端面から一対で引き出された陽極リード板と陰極リード板である。   6A and 6B are a perspective view from the upper side showing a state in which a lead wire is connected to the element 1 and a perspective view showing a lead wire connected to the element, in FIG. Reference numeral 1 denotes an element, 1a denotes an electrode processing portion formed on the end face of the element 1, 2b and 3b denote current collector exposed portions formed on both end faces of the element 1, and 5 and 6 denote one of the elements 1 They are an anode lead plate and a cathode lead plate drawn out in pairs from the end face.

7と8は上記陽極リード板5と陰極リード板6に夫々接続された陽極リード線と陰極リード線であり、この陽極リード線7(陰極リード線8も同様)は、銅下地錫引き鉄線(一般にCP線と呼ばれている)または銅線からなるリード部7aと、アルミリベット7bから構成されており、上記リード部7aをアルミリベット7bの一端側に溶接することによって構成されているものである。   Reference numerals 7 and 8 denote an anode lead wire and a cathode lead wire connected to the anode lead plate 5 and the cathode lead plate 6, respectively. The anode lead wire 7 (the cathode lead wire 8 is also the same) is a copper base tinned iron wire ( (It is generally called CP wire) or a lead portion 7a made of a copper wire and an aluminum rivet 7b. The lead portion 7a is welded to one end of the aluminum rivet 7b. is there.

そして、このように構成された陽極リード線7のアルミリベット7bの他端側を素子1から引き出された陽極リード板5に当接し、超音波溶接や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り、これにより素子1から引き出された陽極リード板5、陰極リード板6を介して、陽極リード線7、陰極リード線8から夫々電極を引き出すように構成された素子1が作製されるようにしたものである。   Then, the other end side of the aluminum rivet 7b of the anode lead wire 7 thus configured is brought into contact with the anode lead plate 5 drawn out from the element 1, and mechanically and electrically by ultrasonic welding, laser welding, or the like. In this way, the electrodes are led out from the anode lead wire 7 and the cathode lead wire 8 through the anode lead plate 5 and the cathode lead plate 6 drawn out from the element 1, respectively. The element 1 is manufactured.

9は上記素子1を図示しない電解液(本実施例においては、この電解液として、エチルトリメチルアンモニウムテトラフルオロボレート塩をγ−ブチロラクトンまたはプロピレンカーボネートに溶解したものを用いた)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る。   9 is an aluminum product containing the element 1 together with an electrolytic solution not shown (in this embodiment, an ethyltrimethylammonium tetrafluoroborate salt dissolved in γ-butyrolactone or propylene carbonate was used as the electrolytic solution). It is a bottomed cylindrical metal case.

なお、図1においては、金属ケース9内に素子1を直接挿入する例を用いて説明しているが、この場合には素子1の一方の端面に露出した陰極電極3の集電体露出部3bが金属ケース9の内底面と接触し、金属ケース9に電流が流れてしまう可能性があるため、このような現象を未然に防止するためには、金属ケース9の内底面と素子1との間に絶縁紙等の絶縁部材(図示せず)を配設することが好ましいものである。   1 illustrates an example in which the element 1 is directly inserted into the metal case 9, but in this case, the collector exposed portion of the cathode electrode 3 exposed on one end face of the element 1 is described. 3b may come into contact with the inner bottom surface of the metal case 9 and current may flow through the metal case 9. Therefore, in order to prevent such a phenomenon, the inner bottom surface of the metal case 9, the element 1 and It is preferable to dispose an insulating member (not shown) such as insulating paper between them.

10は封口ゴムであり、この封口ゴム10には上記素子1から引き出された陽極リード板5、陰極リード板6に夫々接続された陽極リード線7、陰極リード線8が挿通する孔が設けられており、この孔に上記一対のリード線(陽極リード線7、陰極リード線8)を挿通し、上記金属ケース9の開口部に嵌め込んだ後、金属ケース9の開口部近傍の外周面を円環状に絞り加工(横絞り加工部9a)すると共に、金属ケース9の開口端を円環状にカーリング加工(カーリング加工部9b)することにより封口ゴム10を圧縮して金属ケース9の封止を行うようにしているものである。   Reference numeral 10 denotes a sealing rubber. The sealing rubber 10 is provided with holes through which the anode lead plate 5 drawn out from the element 1, the anode lead wire 7 connected to the cathode lead plate 6, and the cathode lead wire 8 are inserted. The pair of lead wires (anode lead wire 7 and cathode lead wire 8) are inserted into the holes and fitted into the opening of the metal case 9, and then the outer peripheral surface near the opening of the metal case 9 is formed. The metal case 9 is sealed by compressing the sealing rubber 10 by drawing into an annular shape (horizontal drawing part 9a) and curling the open end of the metal case 9 into an annular shape (curling part 9b). It is what you are trying to do.

なお、本実施例においては、上記封口ゴム10の材料としてイソブチレンイソプレンゴム(IIR)を用いたものであり、このIIRは電解液は透過しないが、キャパシタ内部で発生したガスを外部へ逃がすことができるために好ましいものである。但し、本発明はこれに限定されるものではなく、同様の特性を有したエチレンプロピレンターポリマー(EPT)や、イソブチレンイソプレンゴム(IIR)とエチレンプロピレンターポリマー(EPT)の混合品を用いたものでも構わないものである。   In this embodiment, isobutylene isoprene rubber (IIR) is used as the material of the sealing rubber 10, and this IIR does not permeate the electrolytic solution, but allows the gas generated inside the capacitor to escape to the outside. This is preferable because it is possible. However, the present invention is not limited to this, and an ethylene propylene terpolymer (EPT) having a similar characteristic or a mixture of isobutylene isoprene rubber (IIR) and ethylene propylene terpolymer (EPT) is used. But that's fine.

このように構成された本実施例によるキャパシタは、一対のリード板5、6が同方向に引き出された素子1の各端面に露出した陽極電極2と陰極電極3に溶接加工を施すことにより、素子1の中心から外周に向かって積層状態に密接した陽極電極2、または陰極電極3どうしを電気的に接続した電極加工部1aを設けた構成により、陽極電極2の陽極リード板5が接続された部分、または陰極電極3の陰極リード板6が接続された部分、のみに電流が集中することがなくなり、電流を陽極電極2、陰極電極3全体に分散させることができるようになるために、各電極(陽極電極2、陰極電極3)の抵抗を大幅に低減して大電流化、大容量化を図ることができるという格別の効果を奏するものである。   The capacitor according to this embodiment configured as described above is welded to the anode electrode 2 and the cathode electrode 3 exposed on each end face of the element 1 in which the pair of lead plates 5 and 6 are drawn in the same direction, The anode lead plate 5 of the anode electrode 2 is connected by the configuration in which the anode electrode 2 that is in close contact with the laminated state from the center of the element 1 or the electrode processing portion 1a that electrically connects the cathode electrodes 3 is provided. Current is not concentrated only on the portion where the cathode lead plate 6 of the cathode electrode 3 is connected, and the current can be dispersed throughout the anode electrode 2 and the cathode electrode 3. This brings about a special effect that the resistance of each electrode (the anode electrode 2 and the cathode electrode 3) can be greatly reduced to increase the current and capacity.

また、上記素子1から引き出された一対のリード板5、6に夫々リード線7、8を接続した構成により、このリード線7、8が挿通する孔を有した封口ゴム10を用いて金属ケース9を封止することができるようになり、この結果、この封口ゴム10によってキャパシタ内部で発生したガスを外部へ逃がすことができるようになるため、大電流化、大容量化に対応することができるようになるという格別の効果を奏するものである。   Further, a metal case using a sealing rubber 10 having a hole through which the lead wires 7 and 8 are inserted by connecting the lead wires 7 and 8 to the pair of lead plates 5 and 6 drawn out from the element 1 respectively. 9 can be sealed, and as a result, the gas generated inside the capacitor can be released to the outside by the sealing rubber 10, which can cope with an increase in current and capacity. It has a special effect of being able to do it.

また、本実施例によるキャパシタは、素子1からの電極の引き出しを陽極リード板5と陰極リード板6を用いて行うようにしているために、リード線を用いて電極の引き出しを行うタイプのものに比べて低抵抗化を図り易いものではあるが、図7に示すような構成の素子を用いることによって、更なる低抵抗化を図ることができるものである。   Further, the capacitor according to the present embodiment is of a type in which the electrodes are drawn out from the element 1 by using the anode lead plate 5 and the cathode lead plate 6, so that the electrodes are drawn out using lead wires. Although it is easy to reduce the resistance compared to the above, it is possible to further reduce the resistance by using an element having a structure as shown in FIG.

図7(a)〜(c)は上記低抵抗化を図った素子を示した上部側からの斜視図と、同素子に使用される陽極電極を示した平面図と、同素子に使用される陰極電極を示した平面図であり、図7において、11は素子、11aはこの素子11の各端面に設けた電極加工部、12は陽極電極、13は陰極電極、14は陽極リード板、15は陰極リード板を示す。   FIGS. 7A to 7C are a perspective view from the upper side showing the element with the reduced resistance, a plan view showing the anode electrode used for the element, and the element used for the element. 7 is a plan view showing a cathode electrode. In FIG. 7, 11 is an element, 11a is an electrode processing portion provided on each end face of the element 11, 12 is an anode electrode, 13 is a cathode electrode, 14 is an anode lead plate, 15 Indicates a cathode lead plate.

図7(b)、(c)に示すように、陽極電極12、陰極電極13には複数の陽極リード板14、陰極リード板15が夫々所定の間隔で接続されており、これらをその間に図示しないセパレータを介在させた状態で巻回することによって図7(a)に示すような素子11が構成され、上記複数の陽極リード板14と陰極リード板15は夫々所定の位置から纏めて引き出されるように構成されているものである。   As shown in FIGS. 7B and 7C, a plurality of anode lead plates 14 and cathode lead plates 15 are connected to the anode electrode 12 and the cathode electrode 13 at predetermined intervals, respectively. The element 11 as shown in FIG. 7A is configured by winding with the separator interposed between the plurality of anode lead plates 14 and the cathode lead plates 15 being pulled out together from predetermined positions. It is comprised as follows.

このように構成された素子11は、複数のリード板を用いて各電極の引き出しを行うようにした構成により、電流を分散させて更なる低抵抗化を図ることができるものである。   The element 11 configured as described above can further reduce the resistance by dispersing current by using a configuration in which each electrode is drawn out using a plurality of lead plates.

また、図8は同キャパシタの素子1を構成する陽極電極2と陽極リード板5の接続状態の他の例を示した平面図であり、図8においては、陽極リード板5は陽極電極2の集電体露出部2bのみに接続された構成を示しており、このようにすることにより、上記図3を用いて説明したものと比べて、陽極リード板5が接続される部分の分極性電極層2cの一部を除去する作業が不要になるため、生産性の向上を図ることができるという効果が得られるものである。   8 is a plan view showing another example of the connection state of the anode electrode 2 and the anode lead plate 5 constituting the element 1 of the capacitor. In FIG. The structure connected only to the collector exposed portion 2b is shown. By doing so, the polarizable electrode of the portion to which the anode lead plate 5 is connected as compared with that described with reference to FIG. Since the operation of removing a part of the layer 2c is not necessary, an effect that productivity can be improved is obtained.

なお、図8では陽極電極2の集電体露出部2bと陽極リード板5の接続状態を示したものであるが、陰極電極3の集電体露出部3bと陰極リード板6を接続するようにした場合であっても同様の作用効果を得ることができるものであり、更に、この場合には、上記図3(b)に示すように、陰極電極3の集電体露出部3bから陰極リード板6の間は厚みが薄い集電体3a内を電流が集中して流れるために、この間の抵抗値が製品の抵抗値に加算されて抵抗値が高くなるのに対して、集電体3aよりも厚みが厚い陰極リード板6が集電体露出部3bまで延びているようになるために、製品の抵抗値を更に低減することができるようになるという効果が得られるものである。   Although FIG. 8 shows the connection state of the current collector exposed portion 2b of the anode electrode 2 and the anode lead plate 5, the current collector exposed portion 3b of the cathode electrode 3 and the cathode lead plate 6 are connected. Even in this case, the same effect can be obtained. In this case, as shown in FIG. 3 (b), the current collector exposed portion 3b of the cathode electrode 3 is used as the cathode. Since the current flows between the lead plates 6 in the thin current collector 3a, the resistance value is added to the resistance value of the product to increase the resistance value. Since the cathode lead plate 6 having a thickness larger than 3a extends to the current collector exposed portion 3b, the resistance value of the product can be further reduced.

また、上記封口ゴム10の材料としてイソブチレンイソプレンゴム(IIR)を用い、このIIRからなる封口ゴム10によってキャパシタ内部で発生したガスを外部へ逃がすようにした構成に加え、電解液として、エチルトリメチルアンモニウムテトラフルオロボレート塩をγ−ブチロラクトンまたはプロピレンカーボネートに溶解したものを用いた構成により、この電解液は、ガスの発生量を少なくすることができると共に、劣化を抑制することができるという特長を有するものであるために、上述の効果をより高めて相乗効果を得ることができるようになるものである。従って、本発明によるキャパシタには、このような電解液と封口ゴム10との組み合わせが最適であるということが言えるものである。   Further, isobutylene isoprene rubber (IIR) is used as the material of the sealing rubber 10, and the gas generated inside the capacitor is released to the outside by the sealing rubber 10 made of IIR. The electrolyte solution has a feature that the amount of gas generated can be reduced and the deterioration can be suppressed by using a structure in which tetrafluoroborate salt is dissolved in γ-butyrolactone or propylene carbonate. Therefore, the above-described effect can be further enhanced to obtain a synergistic effect. Therefore, it can be said that the combination of the electrolytic solution and the sealing rubber 10 is optimal for the capacitor according to the present invention.

なお、本実施例においては、上記素子1の各端面に露出した陽極電極2と陰極電極3の夫々に溶接加工を施すことにより、素子1の中心から外周に向かって積層状態に密接した陽極電極2、陰極電極3どうしを電気的に接続した電極加工部1aを設けた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、電極加工部1aを陽極電極2または陰極電極3のいずれか一方のみに設けることによっても低抵抗化の効果を得ることができ、また、電極加工部1aを設ける手段は、溶接以外に、押し潰し(スエッジ)加工によっても可能である。   In this embodiment, the anode electrode 2 exposed on each end face of the element 1 and the cathode electrode 3 are welded, so that the anode electrode is in close contact with the laminated state from the center of the element 1 toward the outer periphery. 2, the example in which the electrode processing part 1a in which the cathode electrodes 3 are electrically connected is provided has been described. However, the present invention is not limited to this, and the electrode processing part 1a may be the anode electrode 2 or the cathode electrode. The effect of reducing resistance can be obtained also by providing only one of the three, and the means for providing the electrode processing portion 1a can be applied by crushing (sedge) processing in addition to welding.

更に、上記電極加工部1aの他の構成として、図2で示した電極加工部1a(図7で示した電極加工部11aも同じ)の部分に金属板(図示せず)を配設し、この状態で上記金属板と素子1(11)の端面を溶接することによって電極加工部を構成することも可能なものであり、この場合には、素子1(11)の端面から集電を行うために必要な導体断面積の確保が容易になるという効果が得られるものである。   Further, as another configuration of the electrode processing portion 1a, a metal plate (not shown) is disposed on the electrode processing portion 1a shown in FIG. 2 (the same applies to the electrode processing portion 11a shown in FIG. 7). In this state, it is also possible to constitute the electrode processing portion by welding the metal plate and the end face of the element 1 (11). In this case, current collection is performed from the end face of the element 1 (11). Therefore, it is possible to obtain an effect that it is easy to secure a necessary conductor cross-sectional area.

また、本実施例においては、本発明によるキャパシタの一例として、電気二重層キャパシタを例にして説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、アルミニウム箔からなる集電体上に活性炭を主体とした分極性電極層を形成した正極と、銅箔からなる集電体上に炭素材料を主体とした分極性電極層を形成した負極を用いて素子を形成すると共に、リチウムイオンを含む有機系電解液を用いた構成の電気化学キャパシタと呼ばれるキャパシタであっても良く、更にはアルミ電解コンデンサであっても良いものであり、この場合でも同様の効果を得ることができるものである。   In the present embodiment, an electric double layer capacitor has been described as an example of the capacitor according to the present invention. However, the present invention is not limited to this, and activated carbon on a current collector made of aluminum foil. An element is formed using a positive electrode in which a polarizable electrode layer mainly composed of carbon is formed, and a negative electrode in which a polarizable electrode layer mainly composed of a carbon material is formed on a current collector made of copper foil, and includes lithium ions. A capacitor called an electrochemical capacitor having a configuration using an organic electrolytic solution may be used, and further an aluminum electrolytic capacitor may be used. Even in this case, the same effect can be obtained.

以下、実施例2を用いて、本発明の特に請求項8、9に記載の発明について説明する。   In the following, the second aspect of the present invention will be described with reference to the second embodiment.

本実施例は、上記実施例1で図1〜図8を用いて説明したキャパシタを複数個並列接続することにより一体化してキャパシタモジュールを構成したものであり、このキャパシタモジュールに用いるキャパシタの構成は実施例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図面を用いて詳細に説明する。   In this embodiment, a capacitor module is formed by integrating a plurality of capacitors described in Embodiment 1 with reference to FIGS. 1 to 8 in parallel, and the configuration of the capacitor used in this capacitor module is as follows. Since they are the same as those of the first embodiment, the same portions are denoted by the same reference numerals and detailed description thereof is omitted, and only different portions will be described in detail with reference to the drawings.

図9(a)、(b)は本発明の実施例2によるキャパシタモジュールの構成を示した平面図と正面図であり、図9において、16はキャパシタを示し、本実施例においては、このキャパシタ16を6個並列接続した例を示しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、2個以上を並列接続するようにすれば、何個であっても構わないものである。   FIGS. 9A and 9B are a plan view and a front view showing the structure of the capacitor module according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 9, reference numeral 16 denotes a capacitor. Although an example in which six 16 are connected in parallel is shown, the present invention is not limited to this, and any number may be used as long as two or more are connected in parallel.

17はプリント配線基板であり、このプリント配線基板17には図示しない配線パターンが設けられており、このプリント配線基板17にキャパシタ16に設けられた陽極リード線7と陰極リード線8を夫々挿通して半田付けすることにより、6個のキャパシタ16を並列接続し、この状態でケース18(図9(b)では省略している)内に収容され、これにより本実施例によるキャパシタモジュール19が構成されているものである。   Reference numeral 17 denotes a printed wiring board. A wiring pattern (not shown) is provided on the printed wiring board 17, and the anode lead wire 7 and the cathode lead wire 8 provided on the capacitor 16 are inserted into the printed wiring board 17, respectively. By soldering, the six capacitors 16 are connected in parallel, and in this state are accommodated in a case 18 (not shown in FIG. 9B), thereby forming a capacitor module 19 according to the present embodiment. It is what has been.

このように構成された本実施例によるキャパシタモジュールは、上記実施例1によるキャパシタ16により得られる効果を最大限に発揮し、このようなキャパシタ16を用いてキャパシタモジュールを構成することにより、大電流化、大容量化を容易に実現することができるという格別の効果を奏するものである。   The capacitor module according to the present embodiment configured as described above exhibits the effects obtained by the capacitor 16 according to the first embodiment as much as possible. By configuring the capacitor module using such a capacitor 16, a large current can be obtained. It is possible to easily achieve a large capacity and a large capacity.

なお、本実施例においては、6個のキャパシタ16を並列接続することによってキャパシタモジュール19を構成す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、2個以上のキャパシタ16を直列接続(プリント配線基板17に設ける図示しない配線パターンを変更することによって対応する)したり、あるいは並列接続と直列接続を組み合わせてキャパシタモジュールを構成することも可能であることは言うまでもない。   In this embodiment, the capacitor module 19 is configured by connecting six capacitors 16 in parallel. However, the present invention is not limited to this, and two or more capacitors are used. Needless to say, the capacitor module 16 can be connected in series (corresponding by changing a wiring pattern (not shown) provided on the printed wiring board 17) or a combination of parallel connection and series connection.

また、このように構成されたキャパシタモジュール19を複数個直列接続(あるいは並列接続)することにより一体化してキャパシタモジュールを作製することもできるものであり、このようにすることにより、キャパシタモジュールの大容量化を容易に図ることができるという格別の効果を奏するものである。   In addition, a plurality of capacitor modules 19 configured in this manner can be integrated by connecting them in series (or connected in parallel), so that a capacitor module can be manufactured. There is a special effect that the capacity can be easily increased.

本発明によるキャパシタ及びこれを用いたキャパシタモジュールは、大電流化、大容量化を図ることができるという効果を有し、特に、ハイブリッド自動車を始めとする自動車用の分野等として有用である。   The capacitor according to the present invention and the capacitor module using the capacitor have an effect that a large current and a large capacity can be achieved, and are particularly useful in the field of automobiles including hybrid vehicles.

1、11 素子
1a、11a 電極加工部
2、12 陽極電極
2a、3a 集電体
2b、3b 集電体露出部
2c、3c 分極性電極層
2d 溶接痕
3、13 陰極電極
4 セパレータ
5、14 陽極リード板
6、15 陰極リード板
7 陽極リード線
7a リード部
7b アルミリベット
8 陰極リード線
9 金属ケース
9a 横絞り加工部
9b カーリング加工部
10 封口ゴム
16 キャパシタ
17 プリント配線基板
18 ケース
19 キャパシタモジュール
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 11 Element 1a, 11a Electrode processing part 2, 12 Anode electrode 2a, 3a Current collector 2b, 3b Current collector exposed part 2c, 3c Polarized electrode layer 2d Weld trace 3, 13 Cathode electrode 4 Separator 5, 14 Anode Lead plate 6, 15 Cathode lead plate 7 Anode lead wire 7a Lead portion 7b Aluminum rivet 8 Cathode lead wire 9 Metal case 9a Horizontal drawing portion 9b Curling portion 10 Sealing rubber 16 Capacitor 17 Printed wiring board 18 Case 19 Capacitor module

Claims (9)

金属箔からなる集電体上に分極性電極層を形成し、かつ、リード板を接続した陽極電極と陰極電極を、その間にセパレータを介在させて巻回することにより、一方の端面には陽極電極のみが露出し、他方の端面には陰極電極のみが露出し、かつ、上記陽極電極と陰極電極に接続された夫々のリード板が同方向に一対で引き出されるように構成された素子と、この素子から引き出された一対のリード板に夫々一端が接続された一対のリード線と、上記素子を電解液と共に収容した有底筒状の金属ケースと、上記一対のリード線が挿通する孔を備えて上記金属ケースの開口部に嵌め込まれ、金属ケースの開口部近傍を加工することにより圧縮されて封止を行う封口ゴムからなり、上記素子の各端面に露出した陽極電極または陰極電極の少なくとも一方の少なくとも一部に、溶接加工、または押し潰し(スエッジ)加工を施すことにより、素子の中心から外周に向かって積層状態に密接した電極どうしを電気的に接続した電極加工部を設けたキャパシタ。 A polarizable electrode layer is formed on a current collector made of a metal foil, and an anode electrode and a cathode electrode connected with a lead plate are wound with a separator interposed therebetween, whereby an anode is formed on one end face. An element configured such that only the electrode is exposed, only the cathode electrode is exposed on the other end face, and each lead plate connected to the anode electrode and the cathode electrode is drawn out in a pair in the same direction; A pair of lead wires each having one end connected to a pair of lead plates drawn out from the element, a bottomed cylindrical metal case containing the element together with an electrolytic solution, and a hole through which the pair of lead wires are inserted. A sealing rubber that is fitted into the opening of the metal case and is compressed by processing the vicinity of the opening of the metal case to seal, and at least an anode electrode or a cathode electrode exposed on each end face of the element Capacitor provided with an electrode processing portion in which electrodes that are in close contact with each other in a laminated state are electrically connected to the outer periphery from the center of the element by performing welding processing or crushing (sedge) processing on at least a part of the side . 素子の構成が、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陽極電極と、同様に構成された陰極電極を、互いに逆向きに配置して各電極の一端の集電体露出部を夫々両端に配置し、かつ、位置をずらして重ね合わせ、その間にセパレータを介在させて巻回することにより、上記陽極電極ならびに陰極電極の各集電体露出部が夫々対向する端面に露出するように構成されたものである請求項1に記載のキャパシタ。 The structure of the element is such that an anode electrode having a polarizable electrode layer formed on a current collector made of aluminum foil except for one end, and a cathode electrode similarly configured are arranged in opposite directions to each other. Current collector exposed portions are arranged at both ends, overlapped with their positions shifted, and wound with a separator interposed therebetween, so that the current collector exposed portions of the anode electrode and the cathode electrode face each other. The capacitor according to claim 1, wherein the capacitor is configured to be exposed at an end face. 上記陽極電極と陰極電極のうち一方の電極に接続されたリード板の、他方の電極の集電体露出部と接する部分に絶縁処理を施した請求項2に記載にキャパシタ。 The capacitor according to claim 2, wherein a portion of the lead plate connected to one of the anode electrode and the cathode electrode that is in contact with the current collector exposed portion of the other electrode is subjected to insulation treatment. 陽極電極ならびに陰極電極に夫々複数のリード板を所定の間隔で接続し、これらの複数のリード板を同極毎に所定の位置から纏めて引き出すようにした素子を用いた請求項1に記載のキャパシタ。 The element according to claim 1, wherein a plurality of lead plates are connected to the anode electrode and the cathode electrode at predetermined intervals, respectively, and the plurality of lead plates are collectively pulled out from a predetermined position for each same pole. Capacitor. 金属ケースの内底面と素子との間に絶縁部材を配設した請求項1に記載のキャパシタ。 The capacitor according to claim 1, wherein an insulating member is disposed between the inner bottom surface of the metal case and the element. 封口ゴムとして、イソブチレンイソプレンゴム(IIR)、エチレンプロピレンターポリマー(EPT)のいずれか、またはイソブチレンイソプレンゴム(IIR)とエチレンプロピレンターポリマー(EPT)を混合したものを用いた請求項1に記載のキャパシタ。 The sealing rubber according to claim 1, wherein any of isobutylene isoprene rubber (IIR), ethylene propylene terpolymer (EPT), or a mixture of isobutylene isoprene rubber (IIR) and ethylene propylene terpolymer (EPT) is used as the sealing rubber. Capacitor. 電解液として、エチルトリメチルアンモニウムテトラフルオロボレート塩をγ−ブチロラクトンまたはプロピレンカーボネートに溶解したものを用いた請求項1に記載のキャパシタ。 The capacitor according to claim 1, wherein an electrolytic solution obtained by dissolving ethyltrimethylammonium tetrafluoroborate salt in γ-butyrolactone or propylene carbonate is used. 請求項1〜7のいずれか一つに記載のキャパシタを複数個並列接続、または直列接続することにより一体化したキャパシタモジュール。 A capacitor module integrated by connecting a plurality of capacitors according to claim 1 in parallel or in series. 請求項8に記載のキャパシタモジュールを複数個直列接続、または並列接続することにより一体化したキャパシタモジュール。 A capacitor module integrated by connecting a plurality of capacitor modules according to claim 8 in series or in parallel.
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CN115206691A (en) * 2022-07-21 2022-10-18 深圳市今朝时代股份有限公司 Super capacitor and lead-out wire welding process thereof

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