JPH03241725A - 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〕 本発明は電気二重層コンデンサに関し、特に電気二重層
コンデンサの外装構造に関する。

〔従来の技術〕

従来の電気二重層コンデンサの素子（以下基本セルとい
う）は、例えば、第１０図（ａ）に示すような構造であ
った。すなわち、基本セル３５は、非電子伝導の多孔性
セパレータ３１を介して上下に配置された一対のカーボ
ンペースト電極層３２と、カーボンペースト電極層３２
の周端部で電極層３２を保持する非電子伝導性のガスケ
ット３３と、電極層３２の上下面で電極層３２及びガス
ケット３３を介して配置された一対の電子伝導性セハレ
ータ３４から構成される。この基本セル３５からコンデ
ンサを形成する場合、通常、所望の動作電圧を得る為に
この基本セル３５を、第１０図（ｂ）のように、複数個
直列に積層した積層体３６としてる。これら基本セル３
５及び積層体３Ｇの電極層３２内部、電極層３２と電子
伝導性セパレータ３４の間、及び隣りあう基本セルお接
触面には接触抵抗が存在するので、この接触抵抗を低減
する為に、基本セル３５あるいは積層体３６は、加圧、
保持された状態で外装される必要がある。

第１１図はこの積層体３６を用いた従来の電気二重層コ
ンデンサの外装構造の一例を示している。

図において、積層体３６は、上面はリード部を有する電
極板４２と、下面は底部を有する筒状金属ケース４３の
底部内面と電気的に接触され、他方の電極板４１は金属
ケース４３の開口部と電気的に接触され、電極板４１と
４２の間及び積層体３６の外側面と金属ケース４３の間
は、絶縁ケース４４を介して電気的に絶縁され、さらに
電極板４１、絶縁ケース４４及び電極板４２を介して、
積層体３６が上下方向に加圧・保持された状態で、金属
ケース４３２の開口部をかしめ封口され、電極板４１，
４２、絶縁ケース４４、積層体３６が金属ケース４３の
内部に収納されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

この従来の電気二重層コンデンサの外装構造では、まず
、部品形状が複雑であり、小型化・コスト低減の妨げと
なっていた。さらに、基板実装技術の多様化・高度化に
伴ったリード出し構造の多様化や、自動実装で要求され
るチャック部となる製品の外装面の平坦形状を実現する
ことが困難であった。

本発明の目的は、これらの欠点を除き、形状が単純で小
型化・コスト低減を可能とし、多様なリード出し構造に
も対応できる電気二重層コンデンサを提供することにあ
る。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の電気二重層コンデンサの構成は、電気二重層コ
ンデンサ素子の単体あるいはこれら素子の複数個の積層
体と、この素子の単体あるいは積層体の上下端面に配置
されリード端子を有する一対の電極板と、この一対の電
極板を介して前記素子の単体あるいは積層体を上下方向
に加圧・保持した状態で内部に収納し、両端開口した、
断面四角形状の金属製の筒と、この筒の内壁と前記一対
の電極板の接触面の少なくとも一方の全面と、前記素子
の単体あるいは積層体の外表面で前記一対の電極板と接
触している以外の側面との間に形成された絶縁層とを備
えることを特徴とする。

〔実施例〕

次に本発明について図面を参照して説明する。

第１図（ａ）〜（ｃ）は本発明の一実施例の電気二重層
コンデンサの斜視図およびそのＡ−Ａ’　、Ｂ−Ｅ’断
面図、第２図は第１図の分解分解図である。この電気二
重層コンデンサは、基本セルの積層体′３６の上下端面
に、それぞれリード端子２ａ、３ａを有する電極板２，
３を配置し、断面コの字形状の絶縁シート４の底面内面
に電極板３の外端面を合わせて配置し、電極板２，３、
絶縁シート４を介して積層体３６を上下方向に加圧した
状態で、断面四角形状で両端の開口した金属製の筒１の
内部に収納している。その際、電極板２と金属製の筒１
の内壁上面及び絶縁シート４と金属製の筒１の内壁下面
の間は平面状に密着されて５− おり、積層体３６を加圧・保持することで生ずる応力は
、金属製の筒１の上下内壁面に均一にかかっている。従
って、前述の応力は、金属製筒ｌ側壁の引張強度で保持
されたいる。さらに、積層体３６の外側面と金属製の筒
ｌの内壁両側面の間、及び、電極板３と金属製筒の内壁
下面の間は、絶縁シート４によって、完全に絶縁されて
いる。

この実施例の電気二重層コンデンサは、第３図に示す工
程を経て製造される。まず、第３図（ａ）のように、基
本セルの積層体３６の上下端面に金属製の電極板２，３
を配置し、さらに断面コの字形状の絶縁シート４の底部
内面に電極板３が面状に当る様に、絶縁シート４を配置
する。次に、第３図（ｂ）のように、電極板２、積層体
３６、電極板３、絶縁シート４を１体として、上下方向
からスピンドル５によって３０ｋｇの圧力で加圧・保持
する。次に、第３図（ｃ）のように加圧・保持した状態
のまま、ローラ６まで横方向に送り込む。その際、断面
四角形状の金属製筒１をローラ６の反対側に、開口部を
ローラ６側に向けて配置し、さ６− らに筒１の開口部と同一形状の穴の開いたストッパ７を
配置して筒１を固定する。次に、第３図（ｄ）のように
、スピドル８によって横方向に送り出し、電極板２、積
層体３６、電極板３、絶縁シート４を一体として加圧・
保持した状態で、筒１に収納すて）。

なお、電極板２，３、金属製の筒１の材質としては、鉄
、ニッケル、ステンレス等が適しているが、これに限定
される必要はない。また、絶縁シート４の材質としては
、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフ
タレート、ホリカーボネート、ポリブチレンテレフタレ
ート等が適している。

この様にして動作電圧５．５Ｖの電気二重層コンデンサ
ザンプルを２０個製作し、またこれと比較する為に、第
１１図に示す様な、積層体３６のみ本発明の実施例と同
一の構成とし、積層体を加圧する圧力を同一の３０ｋｇ
とした、従来例の電気二重層コンデンササンプルを２０
個製作した。

これら本発明の実施例と従来例との電気特性を測定した
ところ、その平均値は、第１表の様になり、本実施例が
電気特性上問題の無いことが確認された。

第　　１　　表 第４図、第５図はリード端子出し構造が第１の実施例と
異なる本発明の第２．第３の実施例の断面図である。

第４図では、リード端子１２ａ及び１３ａが、電極板１
２及び１３に対し、同一方向に直角に折り曲げて、基板
への実装方向を変更した実施例を示す。本実施例と従来
例の第１１図とを比較すると、第１１図の金属ケース４
３の開口端部４３ａのかしめおり曲げ部が第４図には無
く、実装高さの上で有利になることがわかる。

第５図は、リード端子２２ａと２３ａを逆方向に取り出
したアキシャル構造の実施例である。

このように、本発明では、リード取り出し構造を多種に
選択でき、かつ従来例に比較して、実装高さを低減でき
ることがわかる。

第６図は本発明の第４の実施例の断面図で、電極板と金
属製の筒内壁及び積層体と金属製の筒内壁間の絶縁構造
が第１の実施例と異なっている。

ここでは、第１図の金属製の筒１及び絶縁シート４の代
りに、予め内壁に絶縁材１１ａをラミネートした金属製
の筒１１を使用している。この構造では、第１図よりも
部品点数を１点削減することができる。

第７図は本発明の第５の実施例の断面図で、第１の実施
例にさらに全体を絶縁被覆した実施例を示す。７図にお
いて、絶縁樹脂層９で、金属製の筒１、電極板２，３は
完全に被覆され、さらに積層体３６は、外界より完全に
遮断され絶縁封止された構造を有している。この絶縁樹
脂の材質としては、エポキシ系樹脂、ポリブチレンテレ
フタレート、ポリフェニレンスルフィド等が適している
。この樹脂外装の手段としては、樹脂含浸、ト９− ランスファーモールド、インジェクションモールド等の
公知の手段で可能である。

第８図は本発明の第６の実施例の断面図、第９図は第８
図の絶縁ケース１４の断面図である。これは第１の実施
例において、積層体を外界から完全に絶縁封止した実施
例を示す。ここでは、第１の実施例の絶縁シート４に代
る、片方が開口端で他方に底部を有する絶縁樹脂製のケ
ース１４ｊが示される。ここでは、リード端子２ａ及び
３ａは絶縁ケース１４の開口端から引き出されており、
絶縁ケース１４の内部に電極板２，３及び積層体３６が
加圧・保持された状態で収納され、さらに金属製の筒ｌ
で外装されている。

この絶縁ケース１４の内部は絶縁樹脂１０で開口端まで
充填され、従って積層体３６は外界から完全に遮断され
た絶縁封止構造となる。この絶縁ケース１４の材質とし
ては、第１の実施例の絶縁シート４と同一でかつ、第９
図に示すような成型が可能な公知の樹脂で良い。また、
絶縁樹脂１０の材質としては、エポキシ系が適当である
が、構１０− 造に充填可能なその他の公知の樹脂でも良い。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、積層体の加圧・保持構造
を、金属製の筒の引張応力で保持し、かつリード端子付
電極板および絶縁シートの形状を簡単化したので、製品
の小型化及びコストを低減できる効果がある。

また、金属製筒が断面四角形状で、かつ両端が開口して
いるので、リード引き出し構造を多種に選択でき、また
自動の実装で要求されるチャック部となる製品の外装面
を平坦形状にすることが可能になるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）、　（ｂ）、　（ｃ）は本発明の第１の実
施例例の斜視図および断面図、第２図は第１図の部品毎
の分解斜視図、第３図（ａ）〜（ｄ）は第１の実施例の
製造工程を工程順に示す模式図、第４図、第５図は本発
明の第２．第３の実施例の断面図、第６図、第７図は本
発明の第４．第５の実施例の断面図、第８図は本発明の
第６の実施例の断面図、ンデン→ノ゛基本セル３５の断
面図および積層体３６の側面図、第１１図は従来例の断
面図である。 １．１１・・・・・・金属製筒、２，３，１２，１３゜
２２．２３，４１．４２・・・・・・電極板、２ａ、３
ａ。 １２ａ、１３ａ、２２ａ、２３ａ・・・・・・リード端
子、４・・・・・・絶縁シート、５，８・川・・スピン
ドル、６・・・・・・ローラ、７・・・・・・ストッパ
、１１ａ・・・・・・絶Ｒ材、９．１０・・・・・・絶
縁樹脂、１４．４４・・・・・・絶縁ケース、３１・・
・・・・多孔性セパレータ、３２・・・・・・カーボン
ペースト電極層、３３・・・・・・ガスケット、３４・
・・・・・導電性セパレータ、３５・・・・・・基本セ
ル、３６・・・・・・積層体、４３・・・・・・金属ケ
ース、４３ａ・旧・・金属ケースの開口端部。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）電気二重層コンデンサ素子の単体あるいはこれら
   素子の複数個の積層体と、この素子の単体あるいは積層
   体の上下端面に配置されリード端子を有する一対の電極
   板と、この一対の電極体を介して前記素子の単体あるい
   は積層体を上下方向に加圧・保持した状態で内部収納し
   、両端開口した、断面四角形状の金属製の筒と、この筒
   の内壁と前記一対の電極板の接触面の少なくとも一方の
   全面と、前記素子の単体あるいは積層体の外表面で前記
   一対の電極板と接触している以外の側面との間に形成さ
   れた絶縁層とを備えることを特徴とする電気二重層コン
   デンサ。
2. （２）電気二重層コンデンサのリード端子を除く一部あ
   るいは全部が、絶縁樹脂層で被覆された構造である請求
   項（１）記載の電気二重層コンデンサ。