JPH03173112A - 電気二重層コンデンサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本発明は、外装ケースを改良した電気二重層コンデンサ
に関するものである。

【従来の技術】

第６図に、従来の電気二重層コンデンサを示す。 第６図において、２１は外装ケース、２２は絶縁板、２
３は外装ケース２１のカシメ部、２４は電極板、２４−
１は端子口、２４Ａは電極板２４と一体にされている端
子、２５は電極板、２５Ａは電極板２５と一体にされて
いる端子、２６は電気二重層コンデンサの基本セルであ
る。 外装ケース２１の材料としては、カシメが行えるところ
の金属が用いられていいる。 基本セル２６は４偏積層されているが、この積層個数は
、用途が要求する耐電圧の大きさに応して適宜の数にさ
れる。積層したものの上面には電極板２５が接触せしめ
られ、下面には外装ケース２１の底部が接触せしめられ
る。 電極板２５の上には絶縁板２２が被せられ、その上にも
う一方の電極板２４が置かれる。電極板２４は、外装ケ
ース２１のカシメ部２３と接触すると共に、カシメ部２
３にて下方に押圧される。 電極板２５と一体になっている端子２５Ａは、端子口２
４−１を通って外部へ引き出される。なお、絶縁板２２
は、電極板２５と電極板２４とを絶縁するためのもので
ある。 第７図は、分極性電極としてペースト状分極性電極を用
いた電気二重層コンデンサの基本セルである。基本セル
２６おしては、通常、このような基本セルが用いられる
。第７図において、１１は集電体、１２はペースト状分
極性電極、１３はセパレータ、１４はガスケットである
。 ペースト状分極性電極１２は、活性炭粉末を電解液（例
、希硫酸）と混合してペースト状にしたものである。ペ
ースト状分極性電極１２の中の活性炭粉末同士の接触抵
抗、およびペースト状分極性電極１２と集電体１１との
接触抵抗を小にするため、外装ケースに収納した状態で
は、集電体１１の外側から圧力が加えられるようにされ
る。 第６図の電気二重層コンデンサでは、その加圧力を、外
装ケース２１の縁部をカシメることによって発生させて
いる。即ち、カシメ部２３が電極板２４を介して加える
押圧力で、４個の基本セル２６は加圧される。 なお、電気二重層コンデンサの外装ケースに関する従来
の文献としては、例えば、実開昭６３−５０１１９号公
報、実開昭６３−８２９２６号公報がある。

【発明が解決しようとする課題】

しかしながら、前記した従来の電気二重層コンデンサに
は、次のような問題点があった。 第１の問題点は、ケースのカシメにより加圧力を発生さ
せるため、ケースの材料として高剛性の金属を用いる必
要があり、コスト高となるという点である。この問題点
は、基本セルを大型化した場合に、特に著しくなる。 第２の問題点は、ケースをカシメる設備が必要であり、
そのための費用がかかるという点である。 この問題点も、基本セルを大型化した場合、特に顕著に
なる。 第３の問題点は、用途に合わせて積層する基本セルの数
を変えるには、ケースのサイズを変えなければならず、
簡単には出来ないという点である。 本発明は、以上のような問題点を解決することを課題と
するものである。

【課題を解決するための手段】

前記課題を解決するため、本発明の電気二重層コンデン
サでは、分極性電極として固形状分極性電極を用いた基
本セルと、段差先端部を有する溝部側壁を具えている溝
が線溝の開口部を内側に向けてコの字型に延設された形
状の合成樹脂製のケースと、該ケースのコの字の開口辺
を塞ぐよう係合される合成樹脂製のカバーと、端部が前
記段差先端部に係合し且つ該ケース内に収納された前記
基本セルとの接触が確保できる厚さの電極板とを具える
こととした。

【作　　用】

基本セルとして、分極性電極が固形状分極性電極である
ものを用いることにより、ケースが大きな加圧力を発生
する必要がなくなる。必要とされるのは、電極板と集電
体との接触および集電体と固形状分極性電極との接触を
良好にするための、僅かな押圧力だけとなる。 これにより、金属ケースを用いてカシメ部を設ける必要
がなくなり、ケースを安価な合成樹脂製とすることがで
きる。加えて、カシメ作業も不用であるから、コストを
安くすることが可能となる。 ケースとケースとの連結が、それらの中間に使用する電
極板を隣接するケースに係合する共通なものとすること
によって、容易に行える。そのため、所望の数の基本セ
ルを積層した電気二重層コンデンサを、簡単に得ること
が可能となる。

【実　施　例】

以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。 第１図は、本発明の実施例にかかわる電気二重層コンデ
ンサを示し、第２図は、本発明で使用するケース、カバ
ーおよび中間電極板を示し、第３図は、第１図の電気二
重層コンデンサの一部積層断面図を示している。 これらの図において、１はケース、１−１は溝、１−２
は溝部側壁、１−３は段差先端部、１−４は保合突起、
２はカバー、２−１は係合穴、３は中間電極板、３−１
は周溝、３−２はカバ一対向面、３−３は引き出し端子
部、４は樹脂膜、５は電気二重層コンデンサの基本セル
である。 第２図に示すように、ケースｌは、断面コの字型の満１
−１を、その開口部が内側に向くようにしてコの字型に
延設された形状とされる。そして、その材料としては、
合成樹脂を用いることが出来る。 溝１−１は、その両側に溝部側壁１−２を有しているが
、それらの先端までの途中には、溝１−１の内側から外
側に向かって溝部側壁１−２の肉厚を薄くするような段
差が設けられている０段差分だけ薄くされた先端部が、
段差先端部１−３である。 また、ケースｌの外面の内、コの字の開放辺に近い部分
には、係合突起１−４が設けられる。これは、カバー２
をケース１に係合する時に用いるためのものである。 中間電極板３は矩形であり、その３方の側面には周溝３
−１が設けられるが、残りの１個面には設けられない、
設けられない面が、カバ一対向面３−２である。中間電
極板３は、第２図に示すように、ケース１の段差先端部
１−３に周溝３−１を係合させ、ケース１の奥まで押し
込むことが出来るようにされている。押し込んだ状態で
は、カバ一対向面３−２が外方を向くことになるので、
ケース１にカバー２を被せたとき、この面がカバー２の
内面に対向することになる。 カバー２は、両端部が同方向に折り曲げられたコの字型
の形状をし、その材料にはやはり合成樹脂を用いること
が出来る。折り曲げられた部分には、前記の保合突起１
−４と係合する係合穴２１が設けられる。 このようなケースｌとカバー２の中に、電気二重層コン
デンサの基本セルを収納するのであるが、本発明では、
基本セルとして分極性雪掻が固形状分極性電極であるも
のを用いる。そのような電気二重層コンデンサの基本セ
ルを、第８図に示す。 第８図において、符号は第７図のものに対応し、１５は
固形状分極性電極である。固形状分極性電極１５では、
活性炭粉末が焼結または焼成されているので、活性炭粉
末同士の接触は極めて良く、その接触抵抗は小である。 従って、基本セル５の内部抵抗を小にするためには、集
電体１１を固形状分極性電極１５に良好に接触させるだ
けの力で済み、基本セル５に加えるべき圧力は大幅に減
少される。そのため、このような基本セル５を収納する
ケースは、僅かな加圧力を発生するものでよくなる。 次に、このような基本セル５の本発明における収納状況
を、第３図によって説明する。 １個のケース１の中に収納できる基本セル５の数は、溝
１−１の溝幅によって決まるが、第３図では３個収納で
きる溝幅にされている場合を示している。３個の基本セ
ル５をケースｌの中に入れ、次に、その上下に中間電極
板３を差し込む、中間電極板３の差し込みは、前述した
ように、中間電極板３の周溝３−１をケース１の段差先
端部ｌ−３に係合して行う。 同じ周溝３−１には、隣接するケースＩの段差先端部１
−３も同時に係合される。この係合により、積層された
ケースｌが、中間電極板３を介して連結されることにな
る。即ち、中間電極板３は、隣接する双方のケースに収
納される基本セル５に対する電極板としての役割の外、
ケースｌの連結材としての役割も果たしている。 中間電極板３の厚みは、溝部側壁１−２の２倍の厚みよ
り大にしておく。そうすることにより、基本セル５に接
触するのは、溝部側壁１−２の内壁ではなく、中間電極
板３とすることが出来る。 また、基本セル５を挟んでいる上下の中間電極板３の対
向面の間隔は、積層されている基本セル５の厚み合計よ
り、僅かに小となるようにしておく、そうすることによ
り、基本セル５の上下面に、僅かながら圧力を加えるこ
とが出来る。この加圧力は、中間電極Ｆｉ３と基本セル
５との接触を良好にすると同時に、基本セル５の内部の
集電体１１を、固形状分極性電極１５に対して良好に接
触させる役割を果たす。 基本セル５としては、分極性電極に固形状分極性電極を
使用しているものを用いるので、上記の如き僅かな加圧
力で接触抵抗を小に出来る。 なお、第８図の基本セル５をそのまま積み重ねた場合、
基本セル５の境界部においては集電体１１が２重になっ
てしまうが、ここを１重になるようにして積み重ねても
よい。 内部に基本セル５や中間電極板３を収納したケース１を
、任意の数積層連結した場合、その最上部および最下部
の電極板としては、引き出し端子部３−３付きの端面用
電極板３Ａを用いる。端面用電極板３Ａの外面には、絶
縁のため、引き出し端子部３−３の部分を除いて、樹脂
１４がコーティングされる。そのようにして完成した電
気二重層コンデンサの斜視図が、第１図である。 端面用電極板３Ａの構造は、中間電極板３と異なるので
、次にそれを説明する。 第４図、第５図は、端面用電極板３Ａを説明する図であ
る。符号は、第１図〜第３図のものに対応し、３Ａ−１
は端面用電極板３Ａの段差先端部である。 第４図は、引き出し端子部３−３の無い部分の断面を示
している。端面用電極板３Ａのカバー２に対向する側面
は、中間電極板３の場合と同様、平面とされる。しかし
、他の３つの側面には、第４図に示すように、ケース１
の段差先端部１−３と係合するための段差先端部３Ａ−
１が設けられる。 段差先端部３Ａ−，１の厚みは、端面用電極板３Ａと段
差先端部１−３とを係合した時、端面用電極板３Ａの基
本セル５側の面が、少なくとも溝部側壁１−２の内壁よ
り高くなるようなものとする。 その理由は、ケースｌに収納した基本セル５に対して接
触するのは、溝部側壁１−２の内壁ではなく端面用電極
Ｆｉ３Ａとするためである。 端面用電極板３Ａの外面には、合成樹脂をコーティング
して、絶縁用の樹脂膜４を形成する。 第５図は、引き出し端子部３−３がある部分の断面を示
している。り１き出し端子部３−３は、ケース１の外面
に沿って引き出される。従って、引き出し端子部３−３
があるところでは、ケースｌの段差先端部１−３は、内
側にある段差先端部３Ａ−１と外側にある引き出し端子
部３−３とで出来る溝に嵌合されることになる。 第５図では、端面用電極板３Ａの全部の部分の厚みが、
引き出し端子部３−３の厚み分まで含んだ厚みになって
いる場合を描いているが、引き出し端子部３−３を引き
出す部分だけ盛り上げて厚くし、他の部分はそれより薄
くシてもよい。 引き出し端子部３−３の外面上にも、先端に所要の露出
部分を残して、やはり樹脂１１１４を形成する。 なお、第３図の例では、ケースのサイズを、３個の基本
セルを収納できるものとしているが、３個以外の個数（
例、１個あるいは２個等）の基本セルを収納するサイズ
のものも作ることが出来る。 また、第１図、第３図のようにミケース！＠幾つも積層
連結する場合には、ケース間に中間７４極Ｆｉ３を用い
、最上面および最下面に端面用電極板３Ａを用いる。即
ち、２種の電極板を用いる必要がある。しかし、ケース
１を積層連結せずに１個だけ用いる場合には、使用する
電極板は端面用電極板３Ａだけとなる。 ケース１は、収納できる基本セルの個数が同じであろう
が異なっていようが、中間電極板３によって簡単に連結
できるので、＋ｉ層する基本セル５の全体の個数を簡単
に所望の数にすることができる。そのため、用途によっ
て種りの耐電圧の電気二重層コンデンサを要求されても
、その要求に容易に応することが出来る。 また、ケース１およびカバー２は合成樹脂製でよいので
、製造が容易であると共に安価となる。

【発明の効果】

以上述べた如き本発明によれば、次のような効果を奏す
る。 ■　コストを安くすることが出来る。 従来、電気二重層コンデンサのケースには、高剛性の金
属ケースを用い、加圧力発生のためにカシメ部を設ける
工程が必要であった。このことは、基本セルを大型化す
るにともない、コストを引き上げる大きな原因の１つと
なっていた。 しかし、本発明では、固形状分極性電極の基本セルを用
い、ケースは僅かの押圧力を発生するだけでよいように
したので、ケースの材料として安価な合成樹脂を用いる
ことが出来る。加えて、カンメ設備、カシメ作業も不用
となる。 その結果、コストを安くすることが出来る。 ■　ケースが節単に積層連結できるので、所望の耐電圧
の電気二重層コンデンサを容易に得ることが出来る。 本発明によれば、ケース同士の積層連結が、ケースとケ
ースとの中間に使用する電極板を、隣接するケースに係
合する共通なもの（中間電極板）とすることによって容
易に行える。即ち、所望の数の基本セルを、容易に積層
することが出来る。 そのため、用途によって種々の耐電圧の電気二重層コン
デンサを要求されたとしても、その要求に簡単に応する
ことが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図・・・本発明の実施例にかかわる電気二重層コン
デンサ 第２図・・・本発明で使用するケース、カバーおよび中
間電極板を示す図 第３図・・・本発明の電気二重層コンデンサの一部積層
断面図 第４図、第５図・・・端面用電極板を説明する図第６回
・・・従来の電気二重層コンデンサ第７図・・・分権性
電極としてペースト状分極性電極を用いた電気二重層コ
ンデンサの基本セル 第８図・・・分極性電極として固形状分極性電極を用い
た電気二重層コンデンサの基本セル 図において、１はケース、１−１は溝、１−２は溝部側
壁、１−３は段差先端部、１−４は係合突起、２はカバ
ー、２−１は係合穴、３は中間電極板、３−１は周溝、
３−２はカバ一対向面、３３は引き出し端子部、３Ａは
端面用電極板、４は樹脂膜、５は基本セル、１１は集電
体、１２はペースト状分極性電極、１３はセパレータ、
１４はガスケット、１５は固形状分極性電極、２１は外
装ケース、２２は絶縁板、２３はカシメ部、２４は電極
板、２４−１は端子口、２４Ａは端子、２５は電極板、
２５Ａは端子、２６は基本セルである。 第１０

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 分極性電極として固形状分極性電極を用いた基本セルと
   、段差先端部を有する溝部側壁を具えている溝が該溝の
   開口部を内側に向けてコの字型に延設された形状の合成
   樹脂製のケースと、該ケースのコの字の開口辺を塞ぐよ
   う係合される合成樹脂製のカバーと、端部が前記段差先
   端部に係合し且つ該ケース内に収納された前記基本セル
   との接触が確保できる厚さの電極板とを具えたことを特
   徴とする電気二重層コンデンサ。