JP2012089689A - Capacitor and capacitor module using the same - Google Patents
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Abstract
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,
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
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
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
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
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,
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
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.
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,
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-
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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。
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
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
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
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。
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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,
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。
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
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
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
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
Claims (9)
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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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