JPH0718438U - コイン形電気二重層コンデンサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 組立時のセパレータの破断による内部短絡を
原因とする製品歩留まりの低下を予防できる電気二重層
コンデンサを提供する。 【構成】 本考案の電気二重層コンデンサは、金属製ケ
ース１及びカバー２の内面にスポット溶接により固定さ
れた金属製リング３と、そのリング３の内側に配置さ
れ、かつリング３より僅かに突出した状態に成形された
活性炭電極４と、両活性炭電極４間に介在されたセパレ
ータ５と、前記ケース１及びカバー２の周囲を密封する
封口ガスケット６とを備えている。カバー側のリング３
の開口縁には本考案による絶縁性被膜１０が予め一体的
に設けられて、セパレータ５に接している。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、コイン形電気二重層コンデンサに関する。

【０００２】

【従来の技術】

コイン形電気二重層コンデンサは、充電時に金属製のケース及びカバーを通じ て取り入れられた正負の電荷を分極性電極内に蓄え、放電時にはその電荷を前記 ケース及びカバーを通じて徐々に外部に放出するため、充電に時間がかからず、 しかも一種の二次電池と同じ使用形態で使用できる。

【０００３】 先に本願出願人は、分極性電極を構成する活性炭電極のケース及びカバーに対 する固定構造として、図２に示すように、正負極の集電部を構成する偏平容器状 の金属製ケース１及びカバー２の内底面にそれぞれ予め同一径のリング３を溶接 しておき、このリング３内に仮成形によりペレット状に形成された活性炭電極４ を落し込み、再度プレス成形してリング３に密着させる構造を開発し特許出願中 である。この構造にあっては、活性炭電極４の周囲がリング３で取り囲まれるこ とにより電極形状が保持され、充填量を均一にでき、電極固定後の組立作業も簡 単になるなどの利点がある。

【０００４】 このように活性炭電極４を固定した後に電解液を注液し、セパレータ５を挾ん だ状態でケース１とカバー２とを対向させ、周囲に封口ガスケット６を介してカ バー２をケース１にカシメ付けて内部を密封すると、ケース１及びカバー２を正 負極集電部とし、内部に分極性電極を有するコイン形電気二重層コンデンサが完 成する。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、この構造によると、前記活性炭電極４はリング３の高さより僅 かに突出した状態に成形されるものの、セパレータ５を挟んで活性炭電極２同士 を対向させ、ケース１をカバー２にカシメ付けると、そのカシメ圧力によって、 図２の一部に拡大して示すように、リング３の開口縁同士の間にセパレータ５が 挾まれて損傷を受けることがあった。

【０００６】 セパレータ５が多少の損傷を受けた状態であっても、リング３同士の間の電気 的な絶縁状態が保たれていれば問題は起きないが、損傷の状態が悪化してリング ３同士が接触するようになると内部短絡を生じて不良となり、製品歩留まり低下 の原因となっていた。

【０００７】 なお、このセパレータ５は厚さ０．０５〜０．１mmのポリエチレン又はポリプ ロピレンなどのマイクロポーラスフィルムや不織布で形成されている。このマイ クロポーラスフィルムや不織布は、十分な材料強度を備えているとはいえないが 、電気的な絶縁特性に優れているために、他の材料で代替することはなかなか困 難である。また、機械的な強度を増すためにフィルムの厚さを厚くすることも、 内部抵抗の増大や静電容量の減少につながり、容易に採用することはできない。

【０００８】 このような問題点を改善するためには、リング３の高さを低くすることが考え られる。しかし、活性炭電極４の材質は脆いものであるため、組立時にエッジ部 分から崩れ易く、内部抵抗の上昇や剥落した電極のかけらが他方の電極に接触す ることにより内部短絡が生じる。

【０００９】 本考案は、以上の問題を解決するものであって、その目的は、リングによって 挟圧されてセパレータが破断することによる内部短絡を未然に防止するようにし たコイン形電気二重層コンデンサを提供するものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】

前記目的を達成するため、本考案は、正負極の集電部を構成する偏平容器状の 金属製ケース及びカバーの内面にそれぞれ固設された金属製リングと、該リング の内側に配置され、かつ該リングより僅かに突出した状態に成形された活性炭電 極と、該活性炭電極の間に介挿されたセパレータと、前記ケース及びカバーの周 囲を密封する封口ガスケットとを備えたコイン形電気二重層コンデンサにおいて 、前記各リングのうち少なくとも一方のリングの開口縁を覆うように絶縁性被膜 が設けられていることを特徴とする。

【００１１】

【作用】

以上の構成を有する本考案によれば、前記いずれか一方のリングの開口縁に形 成された絶縁性被膜は、電気的な絶縁機能とともに機械的な緩衝機能を有してい る。したがって、セパレータがリング同士に挟まれて加圧力を受けたときにも機 械的な損傷を受けにくい。また、セパレータが破断した場合には、リングの開口 縁同士は絶縁性被膜を介して接触するので、内部短絡は防止される。

【００１２】

【実施例】

以下、本考案の一実施例を図面を用いて詳細に説明する。 図１に本考案によるコイン形電気二重層コンデンサの断面図を示す。なお、基 本構造は図２に示した従来品と同一なので、同一部分には同一符号を付し、新た に付加される部分のみ異なる符号を用いて説明する。

【００１３】 図１のコンデンサは、従来とほぼ同様に正負極の集電部を構成する偏平容器状 の金属製ケース１及びカバー２の内面にスポット溶接により固定された金属製リ ング３と、そのリング３の内側に配置され、かつリング３より僅かに突出した状 態に成形された活性炭電極４と、両活性炭電極４間に介挿されたセパレータ５と 、前記ケース１及びカバー２の周囲を密封する封口ガスケット６とを備えている 。

【００１４】 活性炭電極４は、活性炭粉末，アセチレンブラック，及びバインダとしてのポ リテトラフルオロエチレンを重量比で７７：２０：３となるように配合し、ペレ ット状に予め仮成形したものを前記リング３内に落し込み、再度プレス成形する ことでリング３上に僅かに上面が突出した状態でリング３内に一体成形される。 この電極４に電解液を注液し含浸させた上で、セパレータ５を介してケース１上 にカバー２を嵌合し、ケース１を封口ガスケット６の周囲にカシメ付けることで 内部を密封している。なお、電解液としては、（Ｅｔ）₄ ＮＢＦ₄ を１モル／リ ットル溶解させたＰＣなどが用いられる。また、セパレータ５としては、従来と 同様に、厚さ０．０５〜０．１mmのポリエチレン又はポリプロピレンなどのマイ クロポーラスフィルムや不織布が用いられる。

【００１５】 前記リング３のうち、カバー２側のリング３の開口縁には、図１に拡大して示 すように、本考案による絶縁性被膜１０が予め一体的に設けられ、このリング３ は絶縁性被膜１０を介してセパレータ５に接している。

【００１６】 この絶縁性被膜１０は、ポリエチレン，ポリプロピレンなどの絶縁性プラスチ ックからなるリング状の成形体であって、前記活性炭電極４のリング３に対する 充填及びプレス成形操作の妨げとならないよう、リング３の開口縁頂部及び外周 側にＬ字形の断面形状をもってリング３に予め一体的に成形されたものである。

【００１７】 この絶縁性被膜１０の厚さはリング３の頂部側で０．１〜０．２mm程度に設定 される。すなわち、カバー２側のリング３は、組立てられた状態で０．１〜０． ２mmの厚さの絶縁性被膜１０を介してセパレータ５に接触する。

【００１８】 この絶縁性被膜１０は、電気的な絶縁機能のほかに、セパレータ５に対する機 械的な緩衝機能も有しており、セパレータ５がリング３同士の間に挾まれたとき のセパレータ５の破断を極力防止するとともに、万一セパレータ５が破断した場 合でも、その絶縁作用によってリング３同士が直接接触して内部短絡が起こるの を未然に防止する。

【００１９】 なお、本実施例では絶縁性被膜１０をカバー２側に固設されるリング３の開口 縁に設けたが、もう一方のケース１側のリング３に設けてもよいし、双方のリン グ３に設けることもできる。

【００２０】 また、上記実施例では絶縁性被膜１０を断面Ｌ字状に形成しているが、断面凹 状に形成して、カバー２側のリング３の開口端に嵌合するようにしてもよい。

【００２１】 さらに、絶縁性被膜１０を形成する液状の樹脂を用意して、ケース１あるいは カバー２の開口端をその液状樹脂に接触させて、いずれかの開口端を被覆する絶 縁性被膜１０の層を形成するようにしてもよい。

【００２２】

【考案の効果】

以上実施例によって詳細に説明したように、本考案に係るコイン形電気二重層 コンデンサによれば、互いに対向して押圧されるリングの開口縁に絶縁性被膜が 設けられており、その絶縁性被膜はリング同士の間を電気的に絶縁する機能と機 械的に緩衝する機能とを併せ持っているので、セパレータにリングの加圧力が作 用しても、セパレータは損傷を受け難く、たとえ損傷を受けて破断した場合でも 、リングの開口縁同士は絶縁性被膜を介して接触するので内部短絡は防止される 。また、それによって、組立時のセパレータ破損を原因とする製品歩留まり低下 を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案によるコイン形電気二重層コンデンサの
断面図である。

【図２】従来のリングを有するコイン形電気二重層コン
デンサの断面図である。

【符号の説明】

１ ケース ２ カバー ３ リング ４ 活性炭電極 ５ セパレータ ６ 封口ガスケット １０ 絶縁性被膜

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 山崎 龍也 東京都港区新橋５丁目36番11号 富士電気 化学株式会社内 (72)考案者 高田 和夫 東京都港区新橋５丁目36番11号 富士電気 化学株式会社内

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 正負極の集電部を構成する偏平容器状の
   金属製ケース及びカバーの内面にそれぞれ固設された金
   属製リングと、該リングの内側に配置され、かつ該リン
   グより僅かに突出した状態に成形された活性炭電極と、
   該活性炭電極の間に介挿されたセパレータと、前記ケー
   ス及びカバーの周囲を密封する封口ガスケットとを備え
   たコイン形電気二重層コンデンサにおいて、前記各リン
   グのうち少なくとも一方のリングの開口縁を覆うように
   絶縁性被膜が設けられていることを特徴とするコイン形
   電気二重層コンデンサ。