JP3125341B2 - 積層型電気二重層コンデンサ - Google Patents
積層型電気二重層コンデンサInfo
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/13—Energy storage using capacitors
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、直列状態で積層され
た複数のコンデンサ素子を備える積層型電気二重層コン
デンサに関するもので、特に、このような積層型電気二
重層コンデンサにおけるコンデンサ素子の収納構造に関
するものである。
た複数のコンデンサ素子を備える積層型電気二重層コン
デンサに関するもので、特に、このような積層型電気二
重層コンデンサにおけるコンデンサ素子の収納構造に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、半導体技術の発展により、産業用
機器だけでなく、民生用機器にも、ＣＰＵが搭載される
例が多い。これらの機器では、プログラムやデータのメ
モリー用として、ＲＡＭを使用するが、ＲＡＭには、メ
モリー保持のために、常に、約２Ｖ以上の電圧を掛けて
おく必要がある。
機器だけでなく、民生用機器にも、ＣＰＵが搭載される
例が多い。これらの機器では、プログラムやデータのメ
モリー用として、ＲＡＭを使用するが、ＲＡＭには、メ
モリー保持のために、常に、約２Ｖ以上の電圧を掛けて
おく必要がある。
【０００３】このようなメモリー保護用の電圧を供給す
るバックアップ電源としては、電池と電気二重層コンデ
ンサとの２種類があるが、メインテナンス性、使いやす
さ、設計の自由度などの点から後者が優れているため、
最近では、電気二重層コンデンサがバックアップ電源の
主流となっている。
るバックアップ電源としては、電池と電気二重層コンデ
ンサとの２種類があるが、メインテナンス性、使いやす
さ、設計の自由度などの点から後者が優れているため、
最近では、電気二重層コンデンサがバックアップ電源の
主流となっている。
【０００４】一方、ＣＰＵやＲＡＭなどの半導体素子の
動作電圧は、低電圧化傾向にあるが、これによって、ポ
ータブル機器への搭載が飛躍的に進んでおり、これに伴
なって、電気二重層コンデンサに対しても、小型化およ
び薄型化が強く求められている。
動作電圧は、低電圧化傾向にあるが、これによって、ポ
ータブル機器への搭載が飛躍的に進んでおり、これに伴
なって、電気二重層コンデンサに対しても、小型化およ
び薄型化が強く求められている。
【０００５】電気二重層コンデンサは、電解液を使用す
ることが必須であるが、電解液としては、通常、非水溶
媒系の有機電解液または水系電解液が用いられる。両者
の間には、分解電圧の違いがあり、通常は、有機電解液
の方が、ユニットセル当たり、高い電圧を得やすいた
め、製品の小型化および薄型化を図る上では、有機電解
液が適している。
ることが必須であるが、電解液としては、通常、非水溶
媒系の有機電解液または水系電解液が用いられる。両者
の間には、分解電圧の違いがあり、通常は、有機電解液
の方が、ユニットセル当たり、高い電圧を得やすいた
め、製品の小型化および薄型化を図る上では、有機電解
液が適している。
【０００６】有機電解液を使用した電気二重層コンデン
サのユニットセルの一般的な構造が図６に示されてい
る。図６を参照して、電気二重層コンデンサ１におい
て、活性炭などの炭素系素材からなる分極性電極２およ
び３が、セパレータ４を介して対向配置され、素子５を
形成する。このような素子５は、電解液を含浸させた
後、第１および第２ケース半体６および７により挾持さ
れた状態で、これらケース半体６および７によって与え
られたケース内に収納される。第１および第２ケース半
体６および７は、それぞれ、外部端子手段を兼ねてお
り、絶縁性ガスケット８により互いに電気的に絶縁され
ている。
サのユニットセルの一般的な構造が図６に示されてい
る。図６を参照して、電気二重層コンデンサ１におい
て、活性炭などの炭素系素材からなる分極性電極２およ
び３が、セパレータ４を介して対向配置され、素子５を
形成する。このような素子５は、電解液を含浸させた
後、第１および第２ケース半体６および７により挾持さ
れた状態で、これらケース半体６および７によって与え
られたケース内に収納される。第１および第２ケース半
体６および７は、それぞれ、外部端子手段を兼ねてお
り、絶縁性ガスケット８により互いに電気的に絶縁され
ている。
【０００７】このような有機電解液を使用した電気二重
層コンデンサ１のユニットセルでは、耐電圧が約１．８
Ｖ〜２．８Ｖ程度となる。
層コンデンサ１のユニットセルでは、耐電圧が約１．８
Ｖ〜２．８Ｖ程度となる。
【０００８】そこで、定格電圧に合わせるために、必要
数のユニットセルを直列接続した状態で使用される。通
常、このように必要数のユニットセルを直列接続するた
め、図６に示すような電気二重層コンデンサ１が対応の
数だけ積層され一体化される。現状では、５Ｖの半導体
素子が主流となっているため、２個の電気二重層コンデ
ンサ１を積層して、定格電圧５．５Ｖに設定したものが
主に使用されている。
数のユニットセルを直列接続した状態で使用される。通
常、このように必要数のユニットセルを直列接続するた
め、図６に示すような電気二重層コンデンサ１が対応の
数だけ積層され一体化される。現状では、５Ｖの半導体
素子が主流となっているため、２個の電気二重層コンデ
ンサ１を積層して、定格電圧５．５Ｖに設定したものが
主に使用されている。
【０００９】また、上記の構造とは異なり、１つの金属
製外装ケース内に、２組の容量発生素体が直列接続され
た状態で収容された、一体型２セル積層電気二重層コン
デンサが特開昭６３−１８７６１３号公報において提案
されている。
製外装ケース内に、２組の容量発生素体が直列接続され
た状態で収容された、一体型２セル積層電気二重層コン
デンサが特開昭６３−１８７６１３号公報において提案
されている。
【００１０】図７には、上記公報において提案された電
気二重層コンデンサの一例が示されている。図７を参照
して、電気二重層コンデンサ９は、電解液を含浸させた
コンデンサ素子１０および１１を備える。コンデンサ素
子１０は、セパレータ１２を介して対向配置された分極
性電極１３および１４を含み、他方、コンデンサ素子１
１は、セパレータ１５を介して対向配置された分極性電
極１６および１７を含む。コンデンサ素子１０は、外部
端子手段および外装ケースを兼ねる第１電極板１８と、
コンデンサ素子１０および１１の間に配置される第２電
極板１９とによって挾持され、他方、コンデンサ素子１
１は、上述の第２電極板１９と、外部端子手段および外
装ケースを兼ねる第３電極板２０とによって挾持され
る。また、第１、第２および第３電極板１８，１９，２
０の各周縁部２１，２２，２３は、絶縁性ガスケット２
４および２５により、電気的に絶縁されるとともに、一
体的に接合される。
気二重層コンデンサの一例が示されている。図７を参照
して、電気二重層コンデンサ９は、電解液を含浸させた
コンデンサ素子１０および１１を備える。コンデンサ素
子１０は、セパレータ１２を介して対向配置された分極
性電極１３および１４を含み、他方、コンデンサ素子１
１は、セパレータ１５を介して対向配置された分極性電
極１６および１７を含む。コンデンサ素子１０は、外部
端子手段および外装ケースを兼ねる第１電極板１８と、
コンデンサ素子１０および１１の間に配置される第２電
極板１９とによって挾持され、他方、コンデンサ素子１
１は、上述の第２電極板１９と、外部端子手段および外
装ケースを兼ねる第３電極板２０とによって挾持され
る。また、第１、第２および第３電極板１８，１９，２
０の各周縁部２１，２２，２３は、絶縁性ガスケット２
４および２５により、電気的に絶縁されるとともに、一
体的に接合される。
【００１１】図７に示した構造によれば、図６に示した
ユニットセルを与える電気二重層コンデンサ１を組立て
る場合と大差のない工程数によって、５．５Ｖ対応の一
体型２セル積層電気二重層コンデンサ９を製造すること
ができる。
ユニットセルを与える電気二重層コンデンサ１を組立て
る場合と大差のない工程数によって、５．５Ｖ対応の一
体型２セル積層電気二重層コンデンサ９を製造すること
ができる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】近年、電子機器の小型
化および薄型化に伴ない、そこに搭載されるバックアッ
プ電源の小型化および薄型化の要望も高まっており、特
に厚さについては、一般の半導体素子の外装高さ以下の
ものが強く望まれている。
化および薄型化に伴ない、そこに搭載されるバックアッ
プ電源の小型化および薄型化の要望も高まっており、特
に厚さについては、一般の半導体素子の外装高さ以下の
ものが強く望まれている。
【００１３】図６に示すような構造では、絶縁性ガスケ
ット８の厚みが電気二重層コンデンサ１の全厚みにかか
わっているため、絶縁性ガスケット８の厚みを薄くする
ことが電気二重層コンデンサ１の薄型化に効果的である
が、封止性や強度の点から、絶縁性ガスケット８の厚み
を極度に薄くすることができないため、電気二重層コン
デンサ１の薄型化には制約がある。また、現在主流とな
っている定格電圧５．５Ｖに対応するためには、２個以
上の電気二重層コンデンサ１を積層する必要があるた
め、この点においても、薄型化には限界がある。
ット８の厚みが電気二重層コンデンサ１の全厚みにかか
わっているため、絶縁性ガスケット８の厚みを薄くする
ことが電気二重層コンデンサ１の薄型化に効果的である
が、封止性や強度の点から、絶縁性ガスケット８の厚み
を極度に薄くすることができないため、電気二重層コン
デンサ１の薄型化には制約がある。また、現在主流とな
っている定格電圧５．５Ｖに対応するためには、２個以
上の電気二重層コンデンサ１を積層する必要があるた
め、この点においても、薄型化には限界がある。
【００１４】他方、図７に示した構造では、予め２個の
コンデンサ素子１０および１１が積層一体化されている
が、封止部には、図６の場合と同様に、絶縁性ガスケッ
ト２４および２５を使用しているだけでなく、図６の構
造よりも封止部の構造が複雑になるため、薄型化が困難
である。
コンデンサ素子１０および１１が積層一体化されている
が、封止部には、図６の場合と同様に、絶縁性ガスケッ
ト２４および２５を使用しているだけでなく、図６の構
造よりも封止部の構造が複雑になるため、薄型化が困難
である。
【００１５】さらに、図６および図７に示すような各構
造では、絶縁性ガスケット８，２４，２５として、樹脂
を用いているが、このような樹脂製ガスケットを上下の
ケース周縁部の間で加圧状態で挾持することによって封
止を実現しているため、樹脂の応力緩和などが原因で、
電解液が漏れやすいという本質的な問題もあった。
造では、絶縁性ガスケット８，２４，２５として、樹脂
を用いているが、このような樹脂製ガスケットを上下の
ケース周縁部の間で加圧状態で挾持することによって封
止を実現しているため、樹脂の応力緩和などが原因で、
電解液が漏れやすいという本質的な問題もあった。
【００１６】それゆえに、この発明の目的は、２セル積
層一体型構造であって、厚みを薄くでき、かつ漏液が起
こりにくい、積層型電気二重層コンデンサを提供しよう
とすることである。
層一体型構造であって、厚みを薄くでき、かつ漏液が起
こりにくい、積層型電気二重層コンデンサを提供しよう
とすることである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】この発明は、電解液が含
浸された、セパレータおよび前記セパレータを介して対
向する１対の分極性電極をそれぞれ備える、第１および
第２コンデンサ素子を直列に積層した、積層型電気二重
層コンデンサに向けられるものであって、上述した技術
的課題を解決するため、次のような構成を備えることを
特徴としている。
浸された、セパレータおよび前記セパレータを介して対
向する１対の分極性電極をそれぞれ備える、第１および
第２コンデンサ素子を直列に積層した、積層型電気二重
層コンデンサに向けられるものであって、上述した技術
的課題を解決するため、次のような構成を備えることを
特徴としている。
【００１８】すなわち、この発明に係る積層型電気二重
層コンデンサは、上位の前記第１コンデンサ素子の上面
に接触する第１電極板を、絶縁層を介して内面に密着配
置した、第１ケース半体と、下位の前記第２コンデンサ
素子の下面に接触する第２電極板を、絶縁層を介して内
面に密着配置した、第２ケース半体と、前記第１コンデ
ンサ素子の下面および前記第２コンデンサ素子の上面に
接触するように、前記第１および第２コンデンサ素子の
間に配置される、中間電極板とを備える。これら第１ケ
ース半体および第２ケース半体の各周縁部には、溶接が
施されるとともに、第１ケース半体、第２ケース半体お
よび中間電極板によって、前記第１および第２コンデン
サ素子をそれぞれ収納する密閉空間が形成される。さら
に、前記第１および第２ケース半体には、それぞれ、前
記第１および第２電極板の各一部を露出させる開口が形
成される。
層コンデンサは、上位の前記第１コンデンサ素子の上面
に接触する第１電極板を、絶縁層を介して内面に密着配
置した、第１ケース半体と、下位の前記第２コンデンサ
素子の下面に接触する第２電極板を、絶縁層を介して内
面に密着配置した、第２ケース半体と、前記第１コンデ
ンサ素子の下面および前記第２コンデンサ素子の上面に
接触するように、前記第１および第２コンデンサ素子の
間に配置される、中間電極板とを備える。これら第１ケ
ース半体および第２ケース半体の各周縁部には、溶接が
施されるとともに、第１ケース半体、第２ケース半体お
よび中間電極板によって、前記第１および第２コンデン
サ素子をそれぞれ収納する密閉空間が形成される。さら
に、前記第１および第２ケース半体には、それぞれ、前
記第１および第２電極板の各一部を露出させる開口が形
成される。
【００１９】なお、上述した第１ケース半体および第２
ケース半体の各周縁部における溶接は、中間電極板の周
縁部を第１および第２ケース半体の各周縁部の間に挟ん
で密着させ、この密着部分に溶接を施す場合と、第１お
よび第２ケース半体の各周縁部を相互に溶接する場合と
がある。後者の場合には、さらに、互いに溶接された第
１および第２ケース半体の各周縁部によって、中間電極
板の周縁部を加圧挾持する場合と、中間電極板の周縁部
が接着層を介して第１および第２ケース半体の各周縁部
に固定される場合と、さらには中間電極板を介さずに第
１および第２ケース半体の各周縁部が相互に溶接される
場合とがある。
ケース半体の各周縁部における溶接は、中間電極板の周
縁部を第１および第２ケース半体の各周縁部の間に挟ん
で密着させ、この密着部分に溶接を施す場合と、第１お
よび第２ケース半体の各周縁部を相互に溶接する場合と
がある。後者の場合には、さらに、互いに溶接された第
１および第２ケース半体の各周縁部によって、中間電極
板の周縁部を加圧挾持する場合と、中間電極板の周縁部
が接着層を介して第１および第２ケース半体の各周縁部
に固定される場合と、さらには中間電極板を介さずに第
１および第２ケース半体の各周縁部が相互に溶接される
場合とがある。
【００２０】また、前述した第１および第２ケース半
体、中間電極板、ならびに第１および第２電極板は、好
ましくは、ステンレス鋼、アルミニウム、アルミニウム
合金等からなる金属箔から構成され、絶縁層は、好まし
くは、熱接着性フィルムから構成される。
体、中間電極板、ならびに第１および第２電極板は、好
ましくは、ステンレス鋼、アルミニウム、アルミニウム
合金等からなる金属箔から構成され、絶縁層は、好まし
くは、熱接着性フィルムから構成される。
【００２１】なお、この発明において適用できる電解液
は、有機系に限らず、たとえば水酸化カリウム水溶液な
どを電解液として使用することができる。
は、有機系に限らず、たとえば水酸化カリウム水溶液な
どを電解液として使用することができる。
【００２２】
【作用】この発明において、第１および第２電極板がそ
れぞれ、外部端子手段となる。このことを可能にするた
め、第１および第２ケース半体に、これら第１および第
２電極板の各一部を露出させる開口がそれぞれ形成され
る。
れぞれ、外部端子手段となる。このことを可能にするた
め、第１および第２ケース半体に、これら第１および第
２電極板の各一部を露出させる開口がそれぞれ形成され
る。
【００２３】
【発明の効果】したがって、この発明によれば、第１お
よび第２ケース半体を外部端子手段として機能させる必
要がないため、第１および第２ケース半体の各周縁部に
おいて溶接を施すことにより、封止構造を与えることが
できる。
よび第２ケース半体を外部端子手段として機能させる必
要がないため、第１および第２ケース半体の各周縁部に
おいて溶接を施すことにより、封止構造を与えることが
できる。
【００２４】そのため、積層型電気二重層コンデンサの
厚みが、第１および第２ケース半体ならびに中間電極板
の厚みに依存し、これらが金属材料から構成されること
から、そのような金属材料を薄くすることにより、積層
型電気二重層コンデンサの大幅な薄型化を図ることがで
きる。
厚みが、第１および第２ケース半体ならびに中間電極板
の厚みに依存し、これらが金属材料から構成されること
から、そのような金属材料を薄くすることにより、積層
型電気二重層コンデンサの大幅な薄型化を図ることがで
きる。
【００２５】また、上述したように、封止構造が、溶接
によって与えられるとともに、第１および第２ケース半
体と第１および第２電極板との各間に絶縁層が位置され
るため、樹脂製のガスケットを使用した場合のように、
応力緩和に起因する電解液の漏れを生じにくくすること
ができる。
によって与えられるとともに、第１および第２ケース半
体と第１および第２電極板との各間に絶縁層が位置され
るため、樹脂製のガスケットを使用した場合のように、
応力緩和に起因する電解液の漏れを生じにくくすること
ができる。
【００２６】
【実施例】図１には、この発明の第１の実施例による積
層型電気二重層コンデンサ２６が断面図で示されてい
る。
層型電気二重層コンデンサ２６が断面図で示されてい
る。
【００２７】積層型電気二重層コンデンサ２６は、ケー
ス２７を備え、ケース２７内には、第１および第２コン
デンサ素子２８および２９が直列に積層された状態で収
納されている。第１コンデンサ素子２８は、電解液が含
浸された、セパレータ３０ならびにセパレータ３０を介
して対向する１対の分極性電極３１および３２を備え
る。他方、第２コンデンサ素子２９は、同様に、セパレ
ータ３３ならびに１対の分極性電極３４および３５を備
える。
ス２７を備え、ケース２７内には、第１および第２コン
デンサ素子２８および２９が直列に積層された状態で収
納されている。第１コンデンサ素子２８は、電解液が含
浸された、セパレータ３０ならびにセパレータ３０を介
して対向する１対の分極性電極３１および３２を備え
る。他方、第２コンデンサ素子２９は、同様に、セパレ
ータ３３ならびに１対の分極性電極３４および３５を備
える。
【００２８】ケース２７は、それぞれ、主平面部３６お
よび３７ならびに周縁部３８および３９を有する第１お
よび第２ケース半体４０および４１を備える。第１およ
び第２ケース半体４０および４１の各内面には、それぞ
れ、樹脂等からなる絶縁層４２および４３を介して、外
部端子手段となる第１および第２電極板４４および４５
が密着配置される。絶縁層４２および４３は、好ましく
は、熱接着性フィルムから構成される。熱接着性フィル
ムは、厚みが薄く、平坦で、なおかつ、ピンホールのな
い層を容易に得ることができる点で優れている。第１お
よび第２ケース半体４０および４１には、それぞれ、第
１および第２電極板４４および４５の各一部を露出させ
る開口４６および４７が形成される。
よび３７ならびに周縁部３８および３９を有する第１お
よび第２ケース半体４０および４１を備える。第１およ
び第２ケース半体４０および４１の各内面には、それぞ
れ、樹脂等からなる絶縁層４２および４３を介して、外
部端子手段となる第１および第２電極板４４および４５
が密着配置される。絶縁層４２および４３は、好ましく
は、熱接着性フィルムから構成される。熱接着性フィル
ムは、厚みが薄く、平坦で、なおかつ、ピンホールのな
い層を容易に得ることができる点で優れている。第１お
よび第２ケース半体４０および４１には、それぞれ、第
１および第２電極板４４および４５の各一部を露出させ
る開口４６および４７が形成される。
【００２９】第１電極板４４は、上位の第１コンデンサ
素子２８の上面に接触し、他方、第２電極板４５は、下
位の第２コンデンサ素子２９の下面に接触することによ
り、それぞれ電気的に接続が図られている。また、第１
コンデンサ素子２８の下面および第２コンデンサ素子２
９の上面に接触するように、中間電極板４８が、第１お
よび第２コンデンサ素子２８および２９の間に配置され
る。中間電極板４８は、周縁部４９を有する。
素子２８の上面に接触し、他方、第２電極板４５は、下
位の第２コンデンサ素子２９の下面に接触することによ
り、それぞれ電気的に接続が図られている。また、第１
コンデンサ素子２８の下面および第２コンデンサ素子２
９の上面に接触するように、中間電極板４８が、第１お
よび第２コンデンサ素子２８および２９の間に配置され
る。中間電極板４８は、周縁部４９を有する。
【００３０】上述した第１および第２ケース半体４０お
よび４１、第１および第２電極板４４および４５、なら
びに中間電極板４３には、耐食性が優れかつ厚みを薄く
できる点から、ステンレス鋼、アルミニウムまたはアル
ミニウム合金などからなる金属箔が有利に用いられる。
よび４１、第１および第２電極板４４および４５、なら
びに中間電極板４３には、耐食性が優れかつ厚みを薄く
できる点から、ステンレス鋼、アルミニウムまたはアル
ミニウム合金などからなる金属箔が有利に用いられる。
【００３１】第１ケース半体４０の周縁部３８と第２ケ
ース半体４１の周縁部３９とは、中間電極板４８の周縁
部４９を挾んだ状態で対向配置される。この状態で、こ
れら周縁部３８，３９，４９に対してたとえば抵抗シー
ム溶接を施すことにより溶接部５０を形成することによ
って、ケース２７の封止が実現されるとともに、第１ケ
ース半体４０と中間電極板４８とによって第１密閉空間
５１が規定され、かつ、第２ケース半体４１と中間電極
板４８とによって第２密閉空間５２が規定される。これ
ら第１および第２密閉空間５１および５２には、前述し
た第１および第２コンデンサ素子２８および２９がそれ
ぞれ収納される。
ース半体４１の周縁部３９とは、中間電極板４８の周縁
部４９を挾んだ状態で対向配置される。この状態で、こ
れら周縁部３８，３９，４９に対してたとえば抵抗シー
ム溶接を施すことにより溶接部５０を形成することによ
って、ケース２７の封止が実現されるとともに、第１ケ
ース半体４０と中間電極板４８とによって第１密閉空間
５１が規定され、かつ、第２ケース半体４１と中間電極
板４８とによって第２密閉空間５２が規定される。これ
ら第１および第２密閉空間５１および５２には、前述し
た第１および第２コンデンサ素子２８および２９がそれ
ぞれ収納される。
【００３２】以下に、図１に示した積層型電気二重層コ
ンデンサ２６の組立工程の一例について説明する。
ンデンサ２６の組立工程の一例について説明する。
【００３３】第１ケース半体４０の内面に、絶縁層４２
となる熱接着性フィルムおよび第１電極板４４を重ね、
加圧しながら加熱することにより、これらを密着固定す
る。この際、開口４６から第１電極板４４の一部を露出
させるため、熱接着性フィルムには、開口４６に対応す
る部分に予め開口を設けておく。第２ケース半体４１の
内面にも、同様にして、絶縁層４３となる熱接着性フィ
ルムを用いて第２電極板４５を密着固定する。
となる熱接着性フィルムおよび第１電極板４４を重ね、
加圧しながら加熱することにより、これらを密着固定す
る。この際、開口４６から第１電極板４４の一部を露出
させるため、熱接着性フィルムには、開口４６に対応す
る部分に予め開口を設けておく。第２ケース半体４１の
内面にも、同様にして、絶縁層４３となる熱接着性フィ
ルムを用いて第２電極板４５を密着固定する。
【００３４】他方、第１および第２コンデンサ素子２８
および２９が、それぞれ、セパレータ３０および３３の
両面に活性炭シートからなる分極性電極３１，３２およ
び３４，３５を接着剤または粘着剤で貼合わせ一体化し
た後、電解液を含浸させることにより得られる。
および２９が、それぞれ、セパレータ３０および３３の
両面に活性炭シートからなる分極性電極３１，３２およ
び３４，３５を接着剤または粘着剤で貼合わせ一体化し
た後、電解液を含浸させることにより得られる。
【００３５】次に、第２ケース半体４１上に、順次、第
２コンデンサ素子２９、中間電極板４８、第１コンデン
サ素子２８および第１ケース半体４０を重ね、第１およ
び第２ケース半体４０および４１ならびに中間電極板４
８の各周縁部３８，３９，４９に溶接を施すことによ
り、溶接部５０を形成して、ケース２７に封止構造が与
えられる。
２コンデンサ素子２９、中間電極板４８、第１コンデン
サ素子２８および第１ケース半体４０を重ね、第１およ
び第２ケース半体４０および４１ならびに中間電極板４
８の各周縁部３８，３９，４９に溶接を施すことによ
り、溶接部５０を形成して、ケース２７に封止構造が与
えられる。
【００３６】図２には、この発明の第２の実施例による
積層型電気二重層コンデンサ２６ａが示されている。こ
の積層型電気二重層コンデンサ２６ａは、図１に示した
電気二重層コンデンサ２６に含まれていた要素をすべて
備えている。したがって、共通の要素には同様の参照符
号を付し、重複する説明は省略する。
積層型電気二重層コンデンサ２６ａが示されている。こ
の積層型電気二重層コンデンサ２６ａは、図１に示した
電気二重層コンデンサ２６に含まれていた要素をすべて
備えている。したがって、共通の要素には同様の参照符
号を付し、重複する説明は省略する。
【００３７】図２に示した積層型電気二重層コンデンサ
２６ａは、第１および第２ケース半体４０および４１な
らびに中間電極板４８の形状に特徴がある。すなわち、
前述の第１の実施例では、中間電極板４８の周縁部４９
の上下面に、第１および第２ケース半体４０および４１
の周縁部３８および３９が重ねられたのに対し、この第
２の実施例では、平面状の第２ケース半体４１の周縁部
３９上に、中間電極板４８の周縁部４９および第１ケー
ス半体４０の周縁部３８が順次重ねられている。溶接部
５０は、このように重ねられた周縁部３８，３９，４９
に形成される。
２６ａは、第１および第２ケース半体４０および４１な
らびに中間電極板４８の形状に特徴がある。すなわち、
前述の第１の実施例では、中間電極板４８の周縁部４９
の上下面に、第１および第２ケース半体４０および４１
の周縁部３８および３９が重ねられたのに対し、この第
２の実施例では、平面状の第２ケース半体４１の周縁部
３９上に、中間電極板４８の周縁部４９および第１ケー
ス半体４０の周縁部３８が順次重ねられている。溶接部
５０は、このように重ねられた周縁部３８，３９，４９
に形成される。
【００３８】第１の実施例では、第１および第２ケース
半体４０および４１が互いに同じ形状を有しているた
め、共通の部品を使用することができ、製造時に部品点
数を減らすことができるという利点を有するが、第２実
施例では、第２ケース半体４１の形状が平らであるた
め、電気抵抗溶接などを行ないやすいという利点があ
る。
半体４０および４１が互いに同じ形状を有しているた
め、共通の部品を使用することができ、製造時に部品点
数を減らすことができるという利点を有するが、第２実
施例では、第２ケース半体４１の形状が平らであるた
め、電気抵抗溶接などを行ないやすいという利点があ
る。
【００３９】図３〜図５には、それぞれ、この発明の第
３〜第５の実施例による積層型電気二重層コンデンサ２
６ｂ〜２６ｄが示されている。これらの積層型電気二重
層コンデンサ２６ｂ〜２６ｄも、図１に示した電気二重
層コンデンサ２６に含まれていた要素をすべて備えてい
る。したがって、共通する要素には同様の参照符号を付
し、重複する説明は省略する。
３〜第５の実施例による積層型電気二重層コンデンサ２
６ｂ〜２６ｄが示されている。これらの積層型電気二重
層コンデンサ２６ｂ〜２６ｄも、図１に示した電気二重
層コンデンサ２６に含まれていた要素をすべて備えてい
る。したがって、共通する要素には同様の参照符号を付
し、重複する説明は省略する。
【００４０】図３に示した積層型電気二重層コンデンサ
２６ｂにおいては、溶接部５０が、第１および第２ケー
ス半体４０および４１の周縁部３８および３９を互いに
溶接することによって与えられている。中間電極板４８
の周縁部４９は、このように溶接された第１および第２
ケース半体４０および４１の周縁部３８および３９の間
に加圧挾持されている。
２６ｂにおいては、溶接部５０が、第１および第２ケー
ス半体４０および４１の周縁部３８および３９を互いに
溶接することによって与えられている。中間電極板４８
の周縁部４９は、このように溶接された第１および第２
ケース半体４０および４１の周縁部３８および３９の間
に加圧挾持されている。
【００４１】なお、この実施例において、周縁部３８お
よび３９の互いの溶接をプロジェクション溶接で行なえ
るように、たとえば周縁部３８の、周縁部３９に対向す
る面上に、全周にわたって延びる突起が連続的に設けら
れることが好ましい。また、中間電極板４８が周縁部３
８および３９に加圧挾持されることによって与えられる
封止性を高めるため、中間電極板４８の材料として、展
性に富むアルミニウムまたはアルミニウム合金等からな
る金属箔を用いることが好ましい。
よび３９の互いの溶接をプロジェクション溶接で行なえ
るように、たとえば周縁部３８の、周縁部３９に対向す
る面上に、全周にわたって延びる突起が連続的に設けら
れることが好ましい。また、中間電極板４８が周縁部３
８および３９に加圧挾持されることによって与えられる
封止性を高めるため、中間電極板４８の材料として、展
性に富むアルミニウムまたはアルミニウム合金等からな
る金属箔を用いることが好ましい。
【００４２】図４に示した積層型電気二重層コンデンサ
２６ｃでは、図３に示した積層型電気二重層コンデンサ
２６ｂと同様、第１および第２ケース半体４０および４
１の周縁部３８および３９が互いに溶接されるが、特に
図４に示した積層型電気二重層コンデンサ２６ｃでは、
中間電極板４８の周縁部４９が、接着層５３および５４
によって、それぞれ、第１および第２ケース半体４０お
よび４１の周縁部３８および３９に気密的に固定され
る。このような接着層５３および５４としては、厚みや
作業性の点から熱接着性フィルムを用いることが好まし
く、たとえばホットプレス法により接着状態が達成され
る。
２６ｃでは、図３に示した積層型電気二重層コンデンサ
２６ｂと同様、第１および第２ケース半体４０および４
１の周縁部３８および３９が互いに溶接されるが、特に
図４に示した積層型電気二重層コンデンサ２６ｃでは、
中間電極板４８の周縁部４９が、接着層５３および５４
によって、それぞれ、第１および第２ケース半体４０お
よび４１の周縁部３８および３９に気密的に固定され
る。このような接着層５３および５４としては、厚みや
作業性の点から熱接着性フィルムを用いることが好まし
く、たとえばホットプレス法により接着状態が達成され
る。
【００４３】図５に示した積層型電気二重層コンデンサ
２６ｄでは、図３に示した積層型電気二重層コンデンサ
２６ｃと同様、第１および第２ケース半体４０および４
１の周縁部３８および３９が互いに溶接されるが、特に
図５に示した積層型電気二重層コンデンサ２６ｄでは、
中間電極板４８の周縁部４９の周縁部を介さずに、第１
および第２ケース半体４０および４１の各周縁部が相互
に溶接されて固定されている。この場合、中間電極板４
８は位置ずれを起こさないように、接着剤あるいは粘着
剤により第１コンデンサ素子２８の下面および第２コン
デンサ素子２９の上面に固定することが好ましい。
２６ｄでは、図３に示した積層型電気二重層コンデンサ
２６ｃと同様、第１および第２ケース半体４０および４
１の周縁部３８および３９が互いに溶接されるが、特に
図５に示した積層型電気二重層コンデンサ２６ｄでは、
中間電極板４８の周縁部４９の周縁部を介さずに、第１
および第２ケース半体４０および４１の各周縁部が相互
に溶接されて固定されている。この場合、中間電極板４
８は位置ずれを起こさないように、接着剤あるいは粘着
剤により第１コンデンサ素子２８の下面および第２コン
デンサ素子２９の上面に固定することが好ましい。
【図１】この発明の第１の実施例による積層型電気二重
層コンデンサ２６を示す断面図である。
層コンデンサ２６を示す断面図である。
【図２】この発明の第２の実施例による積層型電気二重
層コンデンサ２６ａを示す断面図である。
層コンデンサ２６ａを示す断面図である。
【図３】この発明の第３の実施例による積層型電気二重
層コンデンサ２６ｂを示す断面図である。
層コンデンサ２６ｂを示す断面図である。
【図４】この発明の第４の実施例による積層型電気二重
層コンデンサ２６ｃを示す断面図である。
層コンデンサ２６ｃを示す断面図である。
【図５】この発明の第５の実施例による積層型電気二重
層コンデンサ２６ｄを示す断面図である。
層コンデンサ２６ｄを示す断面図である。
【図６】従来の最も基本的な構造を有する電気二重層コ
ンデンサ１を示す断面図である。
ンデンサ１を示す断面図である。
【図７】従来の２セル一体型とされた電気二重層コンデ
ンサコンデンサ９を示す断面図である。
ンサコンデンサ９を示す断面図である。
２６，２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄ 積層型電気二
重層コンデンサ ２８ 第１コンデンサ素子 ２９ 第２コンデンサ素子 ３０，３３ セパレータ ３１，３２，３４，３５ 分極性電極 ３８，３９ 周縁部 ４０ 第１ケース半体 ４１ 第２ケース半体 ４２，４３ 絶縁層 ４４ 第１電極板 ４５ 第２電極板 ４６，４７ 開口 ４８ 中間電極板 ５０ 溶接部 ５１，５２ 密閉空間
重層コンデンサ ２８ 第１コンデンサ素子 ２９ 第２コンデンサ素子 ３０，３３ セパレータ ３１，３２，３４，３５ 分極性電極 ３８，３９ 周縁部 ４０ 第１ケース半体 ４１ 第２ケース半体 ４２，４３ 絶縁層 ４４ 第１電極板 ４５ 第２電極板 ４６，４７ 開口 ４８ 中間電極板 ５０ 溶接部 ５１，５２ 密閉空間
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 日口 真人 京都府長岡京市天神二丁目26番10号 株 式会社村田製作所内 (56)参考文献 特開 平１−313918（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−140553（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−187613（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−107225（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01G 9/016 H01G 9/048 H01G 9/155
Claims (1)
- 【請求項１】 電解液が含浸された、セパレータおよび
前記セパレータを介して対向する１対の分極性電極をそ
れぞれ備える、第１および第２コンデンサ素子を直列に
積層した、積層型電気二重層コンデンサにおいて、 上位の前記第１コンデンサ素子の上面に接触する第１電
極板を、絶縁層を介して内面に密着配置した、第１ケー
ス半体と、 下位の前記第２コンデンサ素子の下面に接触する第２電
極板を、絶縁層を介して内面に密着配置した、第２ケー
ス半体と、 前記第１コンデンサ素子の下面および前記第２コンデン
サ素子の上面に接触するように、前記第１および第２コ
ンデンサ素子の間に配置される、中間電極板とを備え、 前記第１ケース半体および前記第２ケース半体の各周縁
部には、溶接が施されるとともに、 前記第１ケース半体、第２ケース半体および中間電極板
によって、前記第１および第２コンデンサ素子をそれぞ
れ収納する密閉空間が形成され、かつ前記第１および第
２ケース半体には、それぞれ、前記第１および第２電極
板の各一部を露出させる開口が形成された、ことを特徴
とする、積層型電気二重層コンデンサ。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03208064A JP3125341B2 (ja) | 1991-08-20 | 1991-08-20 | 積層型電気二重層コンデンサ |
| TW081106502A TW198121B (ja) | 1991-08-20 | 1992-08-18 | |
| US07/931,672 US5227960A (en) | 1991-08-20 | 1992-08-18 | Stacked electric double layer capacitor |
| DE4227627A DE4227627C2 (de) | 1991-08-20 | 1992-08-20 | Gestapelter, elektrischer Doppelschichtkondensator mit miteinander verschweißten Gehäusehälften |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03208064A JP3125341B2 (ja) | 1991-08-20 | 1991-08-20 | 積層型電気二重層コンデンサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0547602A JPH0547602A (ja) | 1993-02-26 |
| JP3125341B2 true JP3125341B2 (ja) | 2001-01-15 |
Family
ID=16550047
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03208064A Expired - Lifetime JP3125341B2 (ja) | 1991-08-20 | 1991-08-20 | 積層型電気二重層コンデンサ |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5227960A (ja) |
| JP (1) | JP3125341B2 (ja) |
| DE (1) | DE4227627C2 (ja) |
| TW (1) | TW198121B (ja) |
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| JP3070474B2 (ja) * | 1996-03-28 | 2000-07-31 | 日本電気株式会社 | 電気二重層コンデンサ及びその製造方法 |
| JP3070486B2 (ja) * | 1996-07-30 | 2000-07-31 | 日本電気株式会社 | 電気二重層コンデンサ |
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| US6212061B1 (en) | 1998-09-29 | 2001-04-03 | General Electric Company | Sealing an ultracapacitor |
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| US7440258B2 (en) | 2005-03-14 | 2008-10-21 | Maxwell Technologies, Inc. | Thermal interconnects for coupling energy storage devices |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| WO1986000750A1 (en) * | 1984-07-17 | 1986-01-30 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Polarizable electrode and production method thereof |
| JPH0658864B2 (ja) * | 1984-12-25 | 1994-08-03 | 松下電器産業株式会社 | 電気二重層コンデンサ |
| JPH07111936B2 (ja) * | 1987-01-30 | 1995-11-29 | 旭硝子株式会社 | 積層型電気二重層コンデンサ |
-
1991
- 1991-08-20 JP JP03208064A patent/JP3125341B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1992
- 1992-08-18 TW TW081106502A patent/TW198121B/zh not_active IP Right Cessation
- 1992-08-18 US US07/931,672 patent/US5227960A/en not_active Expired - Lifetime
- 1992-08-20 DE DE4227627A patent/DE4227627C2/de not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| TW198121B (ja) | 1993-01-11 |
| JPH0547602A (ja) | 1993-02-26 |
| DE4227627C2 (de) | 1994-10-06 |
| DE4227627A1 (de) | 1993-02-25 |
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