JPH11513842A - 改良されたコンデンサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 改良されたコンデンサ（１０）は電極挿入体及び隔離板挿入体が設けられる複数個のプラスチックフレームを有する。プラスチックフレームに設けられる電極挿入体と隔離板挿入体は、その間にカーボンペーストを挟んで交互に順次設けられる。コンデンサはそれを通して電荷が流れるターミナル電極を有する。コンデンサはまた、頑丈な端部ブロックを一組有する。

Description

【発明の詳細な説明】 改良されたコンデンサ 発明の背景 １．発明の技術分野 本発明はコンデンサに関し、より詳しくは、本発明は、封止されたプラスチッ ク容器に入れられた改良された電極を有する、高い容量の複層コンデンサに関す る。 ２．先行技術の説明 従来の複層コンデンサは、活性化されたカーボン及び硫酸のペーストからなる 二つの分極体を具えている。各カーボンペースト体は離して設けられているが、 多孔性の隔離板によって接近して設けられている。カーボンペースト体に対する 電気的接続は、導電性電極によって達成される。複層コンデンサは、導電性電極 の表面に分極液層を形成することによってエネルギーを蓄積する。 典型的な複層コンデンサは、単一セルを含むものである。そのようなコンデン サは一対の電流コレクタ又は電流電極と、不織布又は多孔性隔離板によって分離 された一対の分極電極と、電流電極間に位置し、分極電極と隔離板を包囲するガ スケットとを具備するものである。そのようなコンデンサの分極電極は、活性化 されたカーボンで形成され、例えば酸のような電解液で浸されている。 上述したような構成の分極コンデンサに固有の欠点の一つは、その内部電気抵 抗についてのことである。多くの従来からあるコンデンサでは、分極電極内の個 々のカーボン粒子は互いに結合していない。この物理的環境が電極の内部抵抗を 高くしていた要因である。分極電極の内部抵抗を低くするためには、全てのカー ボン粒子の互いの電気的接触状態を改善する必要がある。 分極コンデンサの従来構造における更に他の欠点は、従来の複層コンデンサの 内部抵抗が、コレクタ電極と分極電極間の接触抵抗によって大きく影響されると いうことである。コレクタ電極と分極電極間の接触抵抗を低くし、そして分極電 極の内部抵抗を更に下げるためには、従来のコンデンサセルは圧力が掛けられた 状態に維持されなければならない。そのような圧力は、通常、活性化カーボン粒 子の相互間の電気的接触状態を改善するものである。さらに、圧力を加えること はまた、分極電極とコレクタ電極相互間の電気的接触状態を改善することになる 。この点に関し、従来の複層コンデンサは、通常、約１００kg/ｃｍ²の圧力に保 たれている。従来の複層コンデンサは、通常金属で形成される外装ケースを変形 させることによって圧力が掛けられるようになっている。適当な圧力を加える他 の方法としては、コレクタ電極をガスケットに対して強力に接合する方法がある 。 複層コンデンサの容量は、基本セルの断面積を増すことによって増加させるこ とができる。しなしながら、基本セルの断面積を増加するときには、複層コンデ ンサに加えられる圧力もそれに応じて増加しなければならない。圧力を増すこと は、そのような圧力を与えるための新たな手段を見つけること、そして基本セル を包囲する外装ケースの強度を増すための新たな手段を見つけるという実際的な 問題を新たに生むことになる。 上述した問題に加えて、複層コンデンサは更に他の問題に直面することになる 。その内の一つの問題は、漏洩という問題である。複層コンデンサは通常電解液 として酸を使用しており、そしてコンデンサを包囲するケースは通常金属である ため、コンデンサは腐食し、ついには電解液が漏洩することになる。この漏洩の 問題に加えて、従来の複層コンデンサで用いられているガスケットの劣化の問題 がある。この劣化は、亀裂、収縮によるしわの問題であり、また、腐食及び熱に 起因する膨張及び収縮の結果として生ずるものである。したがって、従来のコン デンサでは、電解液の漏洩が、それぞれのガスケットの周囲部分でそこを通して 生ずるものである。 従来の複層コンデンサの設計の改良がこれまでにも試みられてきた。これらの 試みの多くは、基本セルに加えられる外部圧力を増すことなく、複層コンデンサ の蓄積容量を増加させることに向けられていた。例えば、倉林氏に発行された米 国特許第5,086,373号特許(以下、'373特許と言う)は、分極電極内のカーボン粒 子が、電極を焼結することによって結合された構造の複層コンデンサを開示する 。 そのような焼結された電極構造では、個々のカーボン粒子は互いに結合するが、 分極電極はまだ相当に多孔の状態のままである。したがって、それぞれの電極の 表面領域がかなり広いままで、電極の内部抵抗は下げられる。分極電極とコレク タ電極間の電気的接触状態をさらに改善するために、前記'373特許の装置では、 ゴムと導電性粒子の混合物を熱硬化し、それを分極電極に適用する技術によって 製造されたコレクタ電極が用いられている。熱硬化の過程でゴムが多孔性分極電 極内に流れ込み、それによって分極電極とコレクタ電極間の接触面積が増えるこ とになる。 '373特許が開示する処理により、従来の設計による欠点の幾つかが除去された 改良されたコンデンサが得られるものの、まだ、非常に大きな容量を有するコン デンサが望まれるような適用に使用できる程には十分なものではない。そのよう な適用例には、始動、点灯、点火に関する所謂「ＳＬＩ」が含まれる。典型的に は、そのような適用においては、産業用エンジン又はモータを始動するために使 用されるかなり大きな容量のコンデンサが、バッテリ又は他の電圧源に電気的に 接続される。このような状況のもとでは、エンジンを始動させるためには、始動 過程の初期では非常に大きな電流が要求され、始動が進むに伴って少ない電流で 済むようになる。そのような適用例では、コンデンサは初期電流を供給するため に用いられ、それによりこのコンデンサに接続されるバッテリに要求される電流 容量を低減することができる。バッテリはエンジンを始動するために必要な残り の電流を供給することになる。 ＳＬＩ適用での不十分な動作特性に加えて、従来の複層コンデンサは、一般的 に高価で、重量があり、一旦商業上の使用が寿命に達すると廃棄、あるいはリサ イクルが困難なものである。 上記したように、コンデンサの容量は、基本セルの面積を広くすることにより 増加させることができる。上で説明したように、多くの複層コンデンサは、カー ボン粉体と電解液からなるペーストを使用している。複層コンデンサの容量に影 響する他の要因は、ペースト内に使用されるカーボン粉体の活性表面積である。 そのようなペーストに使用される改良された粉体が開発されれば、コンデンサの 性能もまた改善されるであろう。 したがって、従来のコンデンサよりも更に大きな蓄積容量を有する複層コンデ ンサであることが好ましい。また、相対的に軽量であり且つ相対的に安価である コンデンサであることが好ましい。さらに、容量と、重量と、価格の特性が今ま でのものでは達成し得なかった有利な組み合わせからなるコンデンサであり、ま た、実質的に漏れが無く、耐腐食性容器内に封入されたコンデンサであることが 好ましい。最後に、容易にリサイクルが可能な材料で製造されたコンデンサであ ることが好ましい。 発明の目的及び概要 従って、本願発明の目的は、高い蓄積容量を有する改良されたコンデンサを提 供することである。 本願発明の他の目的は、低い内部抵抗を有する複層コンデンサを提供すること である。 本願発明の更に他の目的は、部品に対して外部圧力を加える従来の方法に伴っ て生ずる多くの問題点を回避することができた複層コンデンサを提供することで ある。 本願発明の更に他の目的は、従来品に比べて軽量な複層コンデンサを提供する ことである。 本願発明の更に他の目的は、実質的に漏洩が無く、耐腐食性の容器又はケース を有する複層コンデンサを提供することである。 本願発明の更に他の目的は、商業的使用の寿命に達したとき、比較的容易に廃 棄することができる複層コンデンサを提供することである。 本願発明の更に他の目的は、リサイクル可能な材料で製造された複層コンデン サを提供することである。 本願発明の更に他の目的は、今までにない、ガスケット不要な構造を有する複 層コンデンサを提供することである。 上記した目的及び利点は、本願発明による、複数個の非導電性プラスチックフ レームを有する改良されたコンデンサによって達成される。フレームは、その中 に種々の部品要素を種々の方向に配置又は搭載し得るように構成されている。こ の点に関し、複数個のカーボン含有導電性電極挿入体が、所定数の非導電性プラ スチックフレームに設けられるようになっている。さらに、各カーボン含有導電 性電極挿入体は、第１面及び対向した第２面を有するようになっている。二つの 導電性電極挿入体が通常、一つのプラスチックフレーム内に互いに隣り合うよう に設けられ、これにより、電極を形成するようになっている。 本願発明の改良されたコンデンサは、また、第１及び第２のターミナル電極を 有する。各ターミナル電極は、少なくとも一つのプラスチックフレームに設けら れ、その中に金属スクリーンが張られたカーボン含有導電性電極挿入体と、金属 スクリーンに電気的に接続された金属埋込電極とを有する。 本願発明の改良されたコンデンサはまた、所定数のプラスチックフレーム内に 設けられる微細多孔性隔離板挿入体を複数個有する。この点に関し、プラスチッ クフレームに設けられる隔離板挿入体はそれぞれ、二つの隣り合ったカーボン含 有導電性電極挿入体の間にサンドイッチの関係をもって方向付けられ、且つ設け られる。各カーボン含有導電性電極挿入体と微細多孔性隔離板との間のギャップ は、カーボンペーストで充填される。導電性電極及び微細多孔性隔離板挿入体が 設けられる複数個のプラスチックフレームは、互いに熱溶着又はこれに類似した 技術手法によって接合されることにより、実質的に液体を透過させない外装体又 はケースを形成する。 本願発明の改良されたコンデンサは、強固に設計された第１及び第２の端部ブ ロックを有する。これに関し、端部ブロックは、複数個のプラスチックフレーム に圧力を与えることにより、プラスチックフレームの変形を防ぐと共に、さらに コンデンサの内部構成部品間の内部電気的接触を良好に維持することにより、内 部抵抗を低くする。本願発明の他の実施例では、その中に設けられた金属スクリ ーンとこの金属スクリーンに電気的に接続された金属植込電極とをそれぞれが有 する導電性電極挿入体は、第１及び第２強堅端部ブロック内に設けられる。その ような端部ブロックはターミナル電極として機能し、そしてそのために、そのよ うな端部ブロックを有するコンデンサでは、別途ターミナル電極を設ける必要性 が無いことになる。 本願発明の改良されたコンデンサは、各カーボン含有導電性電極の表面に施さ れるカーボン粉体又はカーボンクロス状のカーボン被覆を具備することもできる 。 上記した本願発明の目的及び利点は、添付図面を参照して行う、以下の本願発 明の好適実施例の説明により、より明確なものとなろう。 図面の簡単な説明 図１は本願発明のコンデンサの斜視外観側面図である。 図２は本願発明のコンデンサの若干縮小された斜視分解図である。 図３は本願発明のコンデンサに用いられるカーボン含有導電性電極の側面図で ある。 図４は本願発明のコンデンサに用いられる隔離板の側面図である。 図５は本願発明のコンデンサに用いられるターミナル電極の側面図である。 図６は図１の線６−６に沿った位置から見た、本願発明のコンデンサの一部拡 大断面図である。 図７は図６に示された本願発明のコンデンサの一部の部分拡大図である。 図８は図６に示された本願発明のコンデンサの一部の部分拡大図である。 図９は図６に示された本願発明のコンデンサの一部を若干拡大した図である。 図１０は本願発明の第二実施例のターミナル電極の側面図である。 図１１は本願発明の第三実施例のターミナル電極の側面図である。 図１２は本願発明の第二実施例のターミナル電極の側面図であり、コンデンサ のセルが電気的に並列になるように、ターミナル電極が互いに接続されることを 示した図である。 図１３は本願発明の第二実施例のターミナル電極の側面図であり、コンデンサ のセルが電気的に直列になるように、ターミナル電極が互いに接続されることを 示した図である。 発明の詳細な説明 第一実施例 以下、添付図面を参照して本願発明のコンデンサを説明する。本願発明による コンデンサは、図１において参照符号１０によって示されている。コンデンサ１ ０は、第１の端部ブロック２０と、第２の又は対向端部ブロック３０を有する。 第１端部ブロック２０は、端部プレート２１とカバー２２とを有する。同様に、 第２端部ブロック３０も端部プレート３１とカバー３２とを有する。端部ブロッ ク２０，３０の構造の特徴は、米国特許第5,308,718号明細書に詳細に説明され ており、その内容は本願明細書に援用されるものとする。 端部ブロック２０，３０はそれぞれ一組の開口を有する。端部ブロック３０内 の開口は図面には表わされていない。端部ブロック２０の開口２３及び開口２４ はそれぞれ、金属植込電極が挿通されこれを受容する。これらの植込電極は、後 に詳しく説明する。 端部ブロック２０，３０間には、複数個の部品要素５０がサンドイッチ状に方 向付けられて設けられる。コンデンサ１０の要素５０は、各非導電性フレーム１ ００を有する。この非導電性フレームは、その中に種々の追加的副構成要素を設 けることができるように構成されている。非導電性フレームは、典型的には、合 成又は重合基礎材料によって製造される。 図２の分解図により明確に表わされている通り、各フレーム１００は、実質的 に同一サイズ及び寸法である、第１の開口１０１とこれに隣接した第２の開口１ ０２とを有する。第１開口１０１は周縁部１０３によって画定され、また第２開 口１０２は周縁部１０４によって画定される。各フレーム１００は、溶着ビーズ (図示せず)を具えた中心リブ１０５を有する。フレーム１００は、後に詳細に説 明する二つの横並び状のコンデンサセルを有するコンデンサ１０を提供できるよ うに設計されている。フレーム１００は、ガラス含有高密度ポリエチレンを用い た射出成型技術によって製造される。ここで述べた合成樹脂部材の残りの部分の 各フレームは、従来からあるプラスチック製造処理技術に従って形成される。本 願発明のコンデンサ１０がプラスチックで製造されることからすれば、従来金属 で製造されていた従来のコンデンサに比較してかなり軽量である。このことに加 えて、コンデンサ１０の構成要素の多くは高密度ポリエチレンを原料にして製造 することができるため、コンデンサを構成する幾つかの部品は、プラスチック板 、プラスチック製プランター、乗り物の緩衝材、その他の有益な物等の製品への リサイクルが容易に可能である。 ここで、図２、図３、図７を参照して説明する。各プラスチックフレーム１０ ０によって画定される開口１０１及び開口１０２内には、参照符号１２０によっ て示されるカーボン含有導電性電極挿入体が設けられる。導電性電極挿入体１２ ０は、カーボン含有高密度ポリエチレン等のカーボン−プラスチック混合体で製 造される。各カーボン含有導電性電極挿入体は、第１面１２１、対向する第２面 １２２及び周囲辺１２３とを有する。各導電性電極挿入体１２０の周囲辺１２３ は、開口１０１，１０２の周縁部１０３，１０４にそれぞれ固着される。導電性 電極挿入体１２０は、各フレーム１００に、例えば赤外線熱溶着又は超音波熱溶 着の手法によって装着又は固着される。電極挿入体は、その内容が本願明細書に 援用される米国特許第4,169,816号明細書の開示技術を用いて、所望の特性を有 するように構成することができる。本願発明において有効な電極挿入体の厚さは 、約０．００１インチから約０．００５インチの範囲の厚さである。 さらに、図７に最も良く表わされている通り、各カーボン含有導電性電極挿入 体１２０は、その外方に向かって対向する面１２１，１２２を活性カーボン粒子 で被覆することもできる。カーボン粒子はカーボン被覆１６０を形成する。カー ボン被覆１６０は、導電性電極挿入体１２０の表面領域を増加させるものである 。活性カーボン粒子は、電極挿入体の表面に対して、接着剤によって被覆されれ ばよい。エマーソン アンド カミング（Emerson and Cuming）社から商品名エコ コート（Eccocoat）２５８Aとして入手可能な接着剤、及び、他のものとしては 、アドバンス ポリマー コンセプト（Advanced Polymer Concepts）社から製品 番号＃W１０１８９４−３として入手可能な接着剤が、適当な接着剤であること が分かった。電極挿入体は次に活性カーボン粒子又はカーボン粉体で満たされた トレイ内に載置されることにより、厚さ約０．００３インチのカーボン粒子の層 が、外方に向かって対向する面１２１，１２２のそれぞれに形成される。これに 加えて、カーボン粉体を、面１２１，１２２の上に散布しても良い。カーボン被 覆された電極挿入体は次に加熱プレス機内に載置され、そして、カーボン粒子が 面１２１，１２２内に加熱プレスされる。本願発明のカーボン被覆を形成するた めに適してしるカーボン粉体は、カルゴン カーボン コーポレイション(Calgon Carbon Corporation)社から名称TOGLF 80x325として入手可能である。 カーボン粒子を施すことに加えて、導電性電極挿入体の表面領域は、その表面 １２１，１２２のそれぞれに、広い面積のカーボンクロスを重合することによっ て増加するようにしても良い。 構造的には、各導電性電極挿入体１２０は、その中に埋め込まれた金属スクリ ーン１４０を有することができる。これに加えて、プラスチックスクリーン１７ ０を、面１２１，１２２の一方又は両方の面上に設けても良い。二つの導電性挿 入体１２０が、個々に開口１０１及び開口１０２のそれぞれに設けられ、全体と して一つの電極１８０（図３参照）を形成する。各コンデンサ１０は、所定間隔 離れると共に、互いにほぼ並列の関係で設けられる複数個の電極１８０を有する 。 上の段落での説明から分かる通り、導電性電極挿入体１２０は、種々の構成要 素及び被覆を有するものである。本願発明の最も簡素な構成を図９に示す。同図 における導電性電極挿入体１２０は、シート状のカーボンプラスチック又はカー ボン含有ポリエチレンのみからなる。導電性電極挿入体１２０は、カーボン被覆 １６０、金属スクリーン１４０、プラスチックスクリーン１７０を有していても 、または有していなくても構わない。被覆１６０及びプラスチックスクリーン１ ７０は、導電性電極挿入体の片方の面上に、または両方の面上に設けられれば良 い。 プラスチックスクリーン１７０は、その領域中約９８％が開放していることが 好ましい。プラスチックスクリーンは、コンデンサの隣り合う部品間を均一な間 隔で分離することを確実にする。スクリーンは、網目の縦と横の部材が交わると ころにノードを有する。ノードは約０．０２５インチの厚さを有する。したがっ て、スクリーンが所定の位置にある場合、隣り合う部材間には約０．０２５イン チの間隔が保たれることになる。 図４を更に参照すれば最も良く表わされている通り、所定数の非導電性フレー ム１００の開口１０１及び開口１０２内には、複数個の微細多孔性隔離板挿入体 ２００が設けられる。多孔性隔離板挿入体２００は、シリカを含有した高密ポリ エチレン等の材料で形成されることが好ましい。 多孔性隔離板挿入体２００のぞれぞれは、第１の面２０１と、対向する第２の 面２０２と、周縁部２０３とを有する。何れか一つの多孔性隔離板挿入体２００ の周縁部２０３は、開口１０１又は開口１０２のうちの何れか一つの周囲辺１０ ３又は周囲辺１０４のうちの何れか一つに溶着される。導電性電極挿入体１２０ と同様に、多孔性隔離板挿入体２００は、フレーム内に熱溶着又はこれに類似し た手法で装着することができる。個々が開口１０１及び開口１０２にそれぞれ装 着される二つの多孔性隔離板挿入体２００を有するプラスチックフレーム１００ は、単一の隔離板２２０を形成する。本発明によるコンデンサ１０は複数個の隔 離板２２０を有し、これらは、隣り合う電極１８０間、または、ある電極１８０ とターミナル電極との間に、以下に詳細に説明するように、サンドイッチ状の関 係をもって配置される。本発明において有効な隔離板の厚さは、約０．００１イ ンチから約０．００５インチの範囲の厚さである。多孔性隔離板はイオン選択性 薄膜であって、従来から知られている種々のイオン選択性薄膜を上に説明したフ レーム内に設けるか、または隣り合う電極１８０間に溶着すればよいことは、理 解されよう。 図２に最も良く表わされている通り、電極１８０と隔離板２２０が交互に直列 に設けられることにより、一つのセル積層体２４０が形成される。従って、本願 発明のコンデンサ１０は、複層構造を有するものである。電極１８０と隔離板２ ２０のフレーム１００は、結合され、または、振動式熱溶着の手法又はこれに類 似した固着技術によって一方が他方に封止される。 参照符号２６０によって示される二つのターミナル電極が、熱溶着手法等によ って積層体２４０に固着される。図５及び図７に最も良く表わされている通り、 ターミナル電極は、電極１８０に若干似た構造を有する。具体的には、ターミナ ル電極２６０は、非導電性フレーム１００と、二つの導電性電極挿入体１２０で あって、それぞれが個々にフレーム１００の開口１０１と開口１０２に装着され る電極挿入体１２０と、二つの金属スクリーン１４０であって、それぞれが個々 の導電性電極挿入体の中に埋め込まれている金属スクリーン１４０とを有する。 各金属スクリーンは電流コレクタとして機能し、例えば、多孔金属シート又は導 電材料からなる他の薄い層体の形態を採ることができる。各金属スクリーン１４ ０に対して電気的に接続されると共に、各金属スクリーンの中央に位置するのは 金属植込電極３００であり、これは、先に説明した通り、端部ブロック内に設け られた各開口を挿通して受容されるようになっている。金属スクリーン１４０と 金属植込電極は銅を用いて形成されることが好ましい。金属植込電極３００は、 コンデンサ１０から電荷を放電するための電流通路を提供する。これに加えて、 金属植込電極３００は、コンデンサ１０を充電するために電位が印加される接点 を提供するものである。 他の実施例においては、図２により明確に表わされている通り、それぞれが埋 め込まれた金属スクリーンと該金属スクリーンに電気的に接続された金属植込タ ーミナルとを有する導電性電極挿入体は、第１及び第２の強堅な端部ブロック内 に設けられる。そのような端部ブロックはターミナル電極として機能する。した がって、そのような端部ブロックを備えたコンデンサでは、ターミナル電極を別 途設ける必要性が無くなる。 端部ブロック２０，３０と電極１８０と隔離板２２０とターミナル電極は、互 いに溶着又は締結されることにより封止ケースが形成される。上記の通り、本願 発明によるコンデンサ１０は、熱溶着技術を用いることで構成することができる 。本願発明のコンデンサを構成するのに採られる方法は、その明細書の内容が本 明細書に援用される、米国特許第4,945,019号に開示されているバッテリを構成 するための方法に類似している。隣り合った各構成要素は、溶着機（図示せず） の中で相互に溶着される。最初の溶着作業は、端部ブロックを溶着機の下部固定 台に載置すると共に、ターミナル電極を溶着機の上部固定台に載置することによ って行われる。下部固定台は、二つの構成要素が互いに物理的に接触するまで、 所定の移動経路に沿って移動する。所定の大きさの振動が対象物に与えられ、こ うすることにより最初の溶着作業が完了する。 最初の溶着作業の間はターミナル電極であった上部固定台上の部品要素が外さ れ、そして下部固定台が新しく溶着された部品要素から離れる方向に動くことに より、作業は更に進む。他の部品要素が次に最上部固定台に固定されて、上記し た作業が繰り返される。所定数の部品要素が、底部固定台上に位置する重合体に 溶着されると、上部固定台に端部ブロックが置かれ、前記の重合体の端部に溶着 され、全ての作業が終了する。このように、コンデンサ１０の各構成要素は互い に溶着されることにより、液体が透過せず且つ実質的に漏洩の生じないケースが 形成される。各部品要素は、図２に示すように交互に溶着される。電極１８０と 隔離板２２０の層を交互に設けることによりセル２４０の重合体が形成される。 本願発明のキーポイントとなる特徴の一つは、各フレーム１００のリブ１０５で ある。各リブ１０５は、フレームが二つ又はそれ以上の数の開口を有するように フレームを分割する。各リブは、各電極及び隔離板の中心部分に構造的強度を与 えるために、互いに溶着される。こうすることは、単一の大きい電極又は隔離板 挿入体を一つの開口を有するフレームに設ける場合に比べて、電極及び隔離板の 反り又は変形を少なくすることに役立つ。このことに加えて、このようなフレー ム設計及び溶着技術を用いることにより、従来のコンデンサでは必要であった、 コンデンサの構成要素に外部圧力を加えることの必要性が無くなった。 この設計によるコンデンサの活性領域は、次の二つの方法によって調整するこ とができる。第１の方法は、電極挿入体のサイズを変更することである。例えば 、幅が約９インチ、長さが約１０インチの電極は容易に作ることができる。これ よりも更に大きい電極を作ることもできる。電極領域が大きくなればなる程、各 セルの蓄積容量は大きくなる。第２の方法は、セル重合体に単により多くの部品 要素を溶着することにより、電極の数を調整することである。数十個のセルを有 するコンデンサは容易に作ることができる。このように、コンデンサの蓄積容量 は容易に調整することができる。各セルは電気的に直列に接続されるので、セル 数が多くなればコンデンサの容量は小さくなる。コンデンサの総合容量Ｃ_Tは、 次の式によって表わすことができる。 図６に最も良く表わされている通り、本願発明のコンデンサ１０は、電極１２ ０と隔離板２００との間に位置するカーボンペースト４００を具えている。この カーボンペースト４００は、溶着過程の間に電極に対して直接施してもよい。こ の作業は、自動及び手動応用技術の双方によって行ってもよい。 カーボンペースト４００は、カーボン粉体と硫酸の混合体からなる。カーボン ペースト４００を作るために適しているものとして、種々のカーボン粉体が分か っている。商品名がカーボン ブラック パールス ２０００(Carbon Black Pearl s 2000)であるカーボン粉体と比重が約１．８５の硫酸とを、重量比で、カーボ ン粉体約１４％硫酸約８６％の割合で混合することにより適当なカーボンペース トが得られる。他の適当なペーストとしては、商品名が大阪Ｍ−１５(Osaka M-1 5)であるカーボン粉体を、重量比で、カーボン粉体約２８％硫酸約７２％の割合 で混合することによっても得られる。 上記した通り、カーボンペースト４００は、溶着過程の間に、電極１８０と隔 離板２２０との間に設けられる。ペーストは、ペーストをほぼ均一な厚さの柔軟 性を有した層にするコイン機を用いて施してもよい。ペーストはその厚さが約０ ．００２インチから約０．０５０インチの厚さであることが好ましい。ペースト ４００と電極挿入体１２０との間の電気的接触を良好にするために、また先にも 述べた通り、電極挿入体１２０の表面にはカーボン被覆１６０が施される。カー ボン被覆が施されることによりコンデンサの容量が、以下の表に示すように増す ことが分かった。以下の表は、電極挿入体の面積が１４５ｃｍ²の３セル構成の コンデンサにおいて、一方のコンデンサではその電極挿入体の表面の両側面上に カーボン被覆１６０が施されたものと、他方のコンデンサではそのようなカーボ ン被覆１６０が施されていないものとを比較したものである。 ペースト含有型コンデンサ１０は、フレーム1００が横並びの二つの開口を有 する構成であるため、二つのコンデンサセル４２０と４２５（図１参照）とを具 備するものである。二つのコンデンサセル４２０と４２５は、互いに横並びの位 置関係にある。各コンデンサセルは互いに電気的に絶縁されており、電荷は各セ ルをその一端から他端へ流れる。換言すれば、放電の間、電荷は、端部ブロック ２０に位置する一方の金属植込電極から負荷に直接流れ、そして端部ブロック３ ０に位置する対応する他方の金属植込電極に流れる。勿論、充電中はこれとは反 対方向に電荷が流れる。したがって、コンデンサ１０は、電流経路４２６及び４ ２８（図２参照）を二つ並列的に有することになる。 本願発明のコンデンサ１０は最初は充電されていない、即ち、製造された直後 の状態では、コンデンサ１０は電気エネルギーを保持していないのである。コン デンサ１０は、その植込電極間に電圧を印加することにより充電することができ る。具体的には、セル４２０及び４２５はそれぞれ、金属植込電極間に電圧を加 えることによって充電される。コンデンサ１０のセル４２０を充電するためには 、端部ブロック３０内に位置する金属植込電極と端部ブロック２０内に位置する 金属植込電極の間に電圧を印加しなければならない。同様に、セル４２５を充電 するためには、セル４２５の金属植込電極間に電圧を印加しなければならない。 一旦充電が行われれば、コンデンサ１０はその電荷を保持することができるし、 または、金属植込電極間に負荷を適当に接続することにより放電することもでき る。 本願発明によるもののような複層コンデンサは、活性材料及び部品要素である カーボンペースト及び電極が、実質的に均一な圧縮状態のもとに維持されること が重要である。例えば、コンデンサの二つの構成要素が熱溶着によって結合され るとき、それら要素は、溶着がなされている間に、平均且つ均一に圧縮される。 溶着工程では、溶着装置自身は圧縮作用をもたらすものではない。ある状況のも とで、部品は治具内で圧縮されればよい。一旦溶着が済めば、部品は圧縮された 状態に置かれ、それにより、カーボンペーストと各電極間に適当な電気的接触状 態がもたらされる。典型的には、各構成要素は、一平方インチ当たり、約５０か ら約２００ポンドの範囲内の圧縮圧力が加えられた状態で溶着される。 したがって、本発明の構成によれば、極めて低い内部抵抗を有するコンデンサ を提供することができる。さらに、構成要素は、互いに十分な密封状態で溶着さ れる。したがって、本願発明のコンデンサ１０は、前にも記した通り、液体がそ こを通って又はその周りを流れるシール部分が無いので、実質的に漏洩保護がな されていることになる。さらに、本願発明のコンデンサは、高密度ポリエチレン 部材が高い耐腐食性を有しているため、実質的に漏洩保護がなされる。 他の実施例 フレーム１００は、種々の幾何学的形状とすることができる。したがって、一 つ、二つ、三つ、四つ、そしてそれ以上の数の開口を有するフレームを作っても よく、そして、その中に電極挿入体、隔離板等の構成部材を装着することができ る。 本願発明の第二実施例では、３セル構成のコンデンサを構成するように、フレ ーム１００は、三つの開口と二つのリブ４４０とを具えている。図１１に、３セ ル構成のコンデンサのターミナル電極４５０が示されている。 図１０、図１２及び図１３は、本願発明の第三実施例を示すものである。第三 実施例では、四つのコンデンサセルを有する四分割型コンデンサの構成とするた めに、フレーム１００は、四つの開口と四つのリブ４６０を有している。四分割 コンデンサのターミナル電極５００の植込電極は、例えば、金属バー等の手段に より、同一電極の他の植込電極に電気的に接続することができる。ターミナル電 極は電気的に接続することができ、その結果、コンデンサセルを、図１２に示す ように並列に、または図１３に示すように直列に接続することができる。電極同 士を並列に接続するか直列に接続するかは、そのコンデンサに要求される電圧と 蓄積容量とによって決めればよい。四分割コンデンサのセルを並列に接続するた めには、図１２に示されている結線方法は、コンデンサの反対側面でのターミナ ル電極でも全く同じ結線がなされることになる。セルを直列に接続するには、図 １３に想像線（点線）で示すように、コンデンサの反対側面のターミナル電極の 二つの植込電極間を接続する母線バーが設けられる。 作用 簡単に言えば、本願発明のコンデンサ１０は、複数個の電極と隔離板とを具備 する。さらに、その電極及び隔離板は、方向付けられるか、さもなければ交互に 順次設けられ、そして更にそれらの間にカーボンペーストが設けられる。多数の コンデンサセルを一つのコンデンサ内に組み込んでも構わない。扱う電圧が高く なれば、それに比例してセル数を５０から６０あるいはそれ以上の個数のセルを 有するコンデンサとすることによってその目的に対応することができる。そのよ うなコンデンサは、従来のコンデンサではその適用が不適であった、ＳＬＩ用途 への適用でも有益である。さらに、電極挿入体のサイズをかなり大きくすること ができる。したがって、高蓄積容量のコンデンサを得ることができる。表１から 分かる通り、本願発明による、比較的小型の３セル構成のコンデンサは、約５３ から５８ファラッドの容量を有する。 以上詳述したように、本願発明は、プラスチック等の耐腐食性材料からなり、 ガスケット不要の設計からなり、そして、従来品では外部圧力を加えることによ り生じていた問題点を回避できた、新規なコンデンサを提供するものである。特 に、本願発明は、かなり低内部抵抗であると共に、高蓄積容量を有するコンデン サを提供するものである。本願発明はまた、従来のコンデンサに比較して軽量な コンデンサを提供するものである。本願発明はまた、実質的に漏洩が無く、耐腐 食性のコンデンサを提供するものである。最後に、本願発明は、それが一旦寿命 に達したら、容易に廃棄することができ、またリサイクル可能な材料で作られた コンデンサを提供するものである。本願発明は、これまでに図示し且つ説明した 特定の実施例のみに限定されるものではなく、さまざまな変更、改変は添付する 請求の範囲内に包含されるものと理解すべきである。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】１９９７年５月１２日 【補正内容】 隔離板２２０の層を交互に設けることによりセル２４０の重合体が形成される。 本願発明のキーポイントとなる特徴の一つは、各フレーム１００のリブ１０５で ある。各リブ１０５は、フレームが二つ又はそれ以上の数の開口を有するように フレームを分割する。各リブは、各電極及び隔離板の中心部分に構造的強度を与 えるために、互いに溶着される。こうすることは、単一の大きい電極又は隔離板 挿入体を一つの開口を有するフレームに設ける場合に比べて、電極及び隔離板の 反り又は変形を少なくすることに役立つ。このことに加えて、このようなフレー ム設計及び溶着技術を用いることにより、従来のコンデンサでは必要であった、 コンデンサの構成要素に外部圧力を加えることの必要性が無くなった。 この設計によるコンデンサの活性領域は、次の二つの方法によって調整するこ とができる。第１の方法は、電極挿入体のサイズを変更することである。例えば 、幅が約９インチ、長さが約１０インチの電極は容易に作ることができる。これ よりも更に大きい電極を作ることもできる。電極領域が大きくなればなる程、各 セルの蓄積容量は大きくなる。第２の方法は、セル重合体に単により多くの部品 要素を溶着することにより、電極の数を調整することである。数十個のセルを有 するコンデンサは容易に作ることができる。このように、コンデンサの蓄積容量 は容易に調整することができる。各セルは電気的に直列に接続されるので、セル 数が多くなればコンデンサの容量は小さくなる。コンデンサの総合容量Ｃ_Tは、 次の式によって表わすことができる。 図６に最も良く表わされている通り、本願発明のコンデンサ１０は、電極１２ ０と隔離板２００との間に位置するカーボンペースト４００を具えている。この カーボンペースト４００は、溶着過程の間に電極に対して直接施してもよい。こ の作業は、自動及び手動応用技術の双方によって行ってもよい。 カーボンペースト４００は、カーボン粉体と硫酸の混合体からなる。カーボン ペースト４００を作るために適しているものとして、種々のカーボン粉体が分か １２．請求項１１記載のコンデンサであって、複数個のカーボン含有導電性電極 挿入体のそれぞれの少なくとも一方の面上にはカーボン被覆が施されていること を特徴とするコンデンサ。 １３．請求項１２記載のコンデンサであって、複数個のカーボン含有導電性電極 挿入体のそれぞれの第１の面上にはプラスチックスクリーンが設けられているこ とを特徴とするコンデンサ。 １４．請求項１３記載のコンデンサであって、複数個のカーボン含有導電性電極 挿入体のそれぞれの第２の面上にはプラスチックスクリーンが設けられているこ とを特徴とするコンデンサ。 １５．請求項１２記載のコンデンサであって、複数個のカーボン含有導電性電極 挿入体のそれぞれの第２の面上にはプラスチックスクリーンが設けられているこ とを特徴とするコンデンサ。 １６．請求項１２記載のコンデンサであって、前記カーボンペーストは、比重が 約１．８から約１．９の硫酸と、重量比で酸約７２％乃至酸約８６％に対してカ ーボン粉体約２８％乃至カーボン粉体約１４％であるカーボン粉体とを含有する ことを特徴とするコンデンサ。 １７．請求項１２記載のコンデンサであって、前記複数個の第１及び第２の非導 電性プラスチックフレームのそれぞれは少なくとも二つの開口を有すると共に、 構成要素の前記重合体は互いに電気的に接続することができる少なくとも二つの 隣り合ったコンデンサセルを画定することを特徴とするコンデンサ。 １８．請求項１７記載のコンデンサであって、前記コンデンサセルは並列に電気 的に接続されることを特徴とするコンデンサ。 １９．請求項１７記載のコンデンサであって、前記コンデンサセルは直列に電気 的に接続されることを特徴とするコンデンサ。 ２０．請求項１７記載のコンデンサであって、各端部ブロックは、端部ブロック への圧力を維持するための中央リブを有することを特徴とするコンデンサ。 ２１．電荷を蓄積するコンデンサであって、該コンデンサは、 複数個の非導電性フレームと、 第１の複数個の非導電性フレームであって、その中に、厚さが約０．００１か ら０．００５インチの、第１面と対向する第２面とを有する少なくとも一つの導 電性電極挿入体が設けられているフレームと、 各カーボン含有導電性電極挿入体のそれぞれの少なくとも一方の面に施された カーボン被覆と、 第２の複数個の非導電性プラスチックフレームであって、該フレームのそれぞ れは少なくとも一つのイオン選択性薄膜挿入体をその中に有し、前記第１の複数 個の非導電性プラスチックフレームのうち隣り合う二つの非導電性プラスチック フレームの間にサンドイッチされた状態で設けられるプラスチックフレームと、 複数個の非導電性網状スペーサであって、各スペーサはそれぞれ少なくとも一 つの導電性電極挿入体と少なくとも一つのイオン選択性薄膜挿入体との間に設け られるスペーサと、 導電性電極挿入体のそれぞれとイオン選択性挿入体のそれぞれとの間に設けら れたカーボンペーストであって、該カーボンペーストは比重が約１．８から約１ ．９の硫酸と、重量比で酸約７２％乃至酸約８６％に対してカーボン粉体約２８ ％乃至カーボン粉体約１４％であるカーボン粉体とを含有し、前記導電性電極、 隔離板、スペーサと共に少なくとも一つのコンデンサセルを形成するカーボンペ ーストと、 少なくとも二つのターミナル電極であって、各ターミナル電極は少なくとも一 つのコンデンサセルに電気的に接続されており、電流コレクタを有する少なくと も一つの導電性電極と、コンデンサを外部回路に電気的に接続するためのターミ ナルを有するターミナル電極と、 を具備することを特徴とするコンデンサ。 ２２．静電エネルギーを蓄積するコンデンサであって、該コンデンサは、 少なくとも一つの導電性電極挿入体がその中に設けられる第１の複数個の非導 電性フレームであって、前記少なくとも一つの導電性電極挿入体は第１面と対向 する第２面とを有する非導電性フレームと、 少なくとも一つの隔離板挿入体がその中に設けられる第２の複数個の非導電性 フレームであって、それぞれは二つの隣り合った非導電性フレームの間にサンド イッチ状に設けられる非導電性フレームと、 フレームに設けられた導電性電極挿入体と隔離板挿入体のそれぞれの間に設け られるカーボンペーストであって、フレームに設けられた導電性電極、隔離板と 共に少なくとも一つのコンデンサセルを形成するカーボンペーストと、 第１及び第２のターミナル電極であって、各ターミナル電極は少なくとも一つ のコンデンサセルに電気的に接続されると共に少なくとも一つの導電性電極挿入 体を含み、前記少なくとも一つの導電性電極挿入体は電流コレクタとコンデンサ を外部回路に電気的に接続するためのターミナルを有するターミナル電極と、 を具備することを特徴とするコンデンサ。 ２３．コンデンサであって、該コンデンサは、 第１の複数個の非導電性フレームであって、それぞれが第１開口及び第２開口 と、それぞれの開口内に設けられた単一の導電性電極挿入体とを有し、各導電性 電極挿入体は第１の面と対向する第２の面とを有する非導電性フレームと、 第２の複数個の非導電性フレームであって、それぞれが第１開口及び第２開口 と、それぞれの開口内に設けられた単一の隔離板挿入体とを有し、前記第１の複 数個の非導電性フレームの内二つの隣り合う非導電性フレームの間にサンドイッ チ状に設けられる非導電性フレームと、 フレームに設けられたそれぞれの導電性電極挿入体と隔離板挿入体の間に配置 されるカーボンペーストであって、前記フレームに設けられた導電性電極、隔離 板と共に少なくとも二つの横並びのコンデンサセルを形成するカーボンペースト と、 第１及び第２ターミナル電極であって、各ターミナル電極は前記少なくとも二 つの横並びのコンデンサセルに電気的に接続され、少なくとも二つの導電性電極 挿入体を含み、該少なくとも二つの導電性電極挿入体は電流コレクタとコンデン サを外部回路に電気的に接続するためのターミナルを有するターミナル電極と、 を具備することを特徴とするコンデンサ。 ２４．静電エネルギーを蓄積するコンデンサであって、該コンデンサは、 複数個の非導電性プラスチックフレームであって、それぞれが第１，第２及び 第３の開口を有するプラスチックフレームと、 第１の数の前記複数個の非導電性プラスチックフレーム内に設けられる複数個 の導電性電極挿入体であって、前記第１，第２，第３の開口にはそれぞれ一つの 導電性電極挿入体が設けられ、各導電性電極挿入体は第１の面及び対向する第２ の面を有する導電性電極挿入体と、 第２の数の前記複数個の非導電性プラスチックフレーム内に設けられる複数個 の隔離板挿入体であって、前記第１，第２，第３の開口にはそれぞれ一つの隔離 板挿入体が設けられ、第２の数の前記非導電性フレームのそれぞれは、前記第１ の数の非導電性フレームの二つの隣り合ったフレームの間にサンドイッチ状に設 けられる隔離板挿入体と、 第１及び第２の数の非導電性プラスチックフレームの対応する第１，第２，第 ３の開口内に設けられた隣り合う導電性電極挿入体と隔離板挿入体との間に配置 されるカーボンペーストであって、フレームに設けられた導電性電極、隔離板と 共に少なくとも三つの横並びのコンデンサセルを形成するカーボンペーストと、 第１及び第２のターミナル電極であって、各ターミナル電極は前記少なくとも 三つの横並びのコンデンサセルに電気的に接続されると共に三つの導電性電極挿 入体を含み、各当該導電性電極挿入体は電流コレクタとコンデンサを外部回路に 電気的に接続するためのターミナルを有するターミナル電極と、 を具備することを特徴とするコンデンサ。 ２５．静電エネルギーを蓄積するコンデンサであって、該コンデンサは、 複数個の非導電性プラスチックフレームであって、それぞれが第１，第２，第 ３及び第４の開口を有するプラスチックフレームと、 第１の数の前記複数個の非導電性プラスチックフレーム内に設けられる複数個 の導電性電極挿入体であって、前記第１，第２，第３及び第４の開口にはそれぞ れ一つの導電性電極挿入体が設けられ、各導電性電極挿入体は第１の面及び対向 する第２の面を有する導電性電極挿入体と、 第２の数の前記複数個の非導電性プラスチックフレーム内に設けられる複数個 の隔離板挿入体であって、前記第１，第２，第３及び第４の開口にはそれぞれ一 つの隔離板挿入体が設けられ、第２の数の前記非導電性フレームのそれぞれは、 前記第１の数の非導電性フレームの二つの隣り合ったフレームの間にサンドイッ チ状に設けられる隔離板挿入体と、 第１及び第２の数の非導電性プラスチックフレームの対応する第１，第２，第 ３及び第４の開口内に設けられた隣り合う導電性電極挿入体と隔離板挿入体との 間に配置されるカーボンペーストであって、フレームに設けられた導電性電極、 隔離板と共に少なくとも四つのコンデンサセルを形成するカーボンペーストと、 第１及び第２のターミナル電極であって、各ターミナル電極は前記少なくとも 四つのコンデンサセルに電気的に接続されると共に四つの導電性電極挿入体を含 み、該各導電性電極挿入体は電流コレクタとコンデンサを外部回路に電気的に接 続するためのターミナルを有するターミナル電極と、 を具備することを特徴とするコンデンサ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，Ｓ Ｚ，ＵＧ)，ＵＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，Ｉ Ｓ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ， ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，Ｓ Ｄ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ (72)発明者 ボルスタッド，ジェイムス，ジェイ. アメリカ合衆国，ウィスコンシン州 53211，ミルウォーキー，イースト ベヴ ァリー ロード 2501 (72)発明者 エイドラー，フィリップ，エイ. アメリカ合衆国，ウィスコンシン州 53150，マスケゴ，コートランド レイン エス74ダブリュー13800 (72)発明者 ジャーンズ，カール，ディー. アメリカ合衆国，ウィスコンシン州 53211，フランクリン，ウェスト エステ ィー．マーティンズ ロード 11765 (72)発明者 マイルス，ロナルド，シー. アメリカ合衆国，ウィスコンシン州 53211，ミルウォーキー，ノース エルク ハート アヴェニュー 4714 (72)発明者 ヴィダス，ロビン，エイ. アメリカ合衆国，ミシガン州 48430，フ ェントン，サード ストリート 830 (72)発明者 レックス，ピーター，ジェイ. アメリカ合衆国，ウィスコンシン州 53226，ワウワトサ，ノース 114ス スト リート 616

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．静電エネルギーを蓄積するコンデンサであって、該コンデンサは、 第１の複数個の非導電性プラスチックフレームであって、該フレームにはその 中に少なくとも一つの、第１面とこれに対向する第２面とを有する導電性電極挿 入体が設けられている第１のフレームと、 第２の複数個の非導電性プラスチックフレームであって、該フレームのそれぞ れは、その中に少なくとも一つの隔離板挿入体を有すると共に、前記第２の複数 個のフレームのそれぞれは前記第１の複数個の非導電性フレームの隣り合う二つ の間にサンドイッチ状の関係をもって設けられる第２のフレームと、 フレームに装着された導電性電極挿入体とフレームに装着された隔離板挿入体 との間に設けられるカーボンペーストであって、該カーボンペーストはフレーム に装着された導電性電極と隔離板と共に少なくとも一つのコンデンサセルを形成 するカーボンペーストと、 第１及び第２ターミナル電極であって、該ターミナル電極のそれぞれは少なく とも一つのコンデンサセルに電気的に接続されると共に、電流コレクタとコンデ ンサを外部回路に電気的に接続するための電極とを有する少なくとも一つの導電 性電極挿入体を有しているターミナル電極と、 を具備することを特徴とするコンデンサ。 ２．請求項１記載のコンデンサであって、複数個の導電性電極挿入体の少なくと も一つの電極挿入体の第１面及び第２面上にカーボン被覆が施されていることを 特徴とするコンデンサ。 ３．請求項１記載のコンデンサであって、該コンデンサは第１端部ブロック及び 第２端部ブロックを有し、前記第１ターミナル電極は第１端部ブロックに設けら れ、前記第２ターミナル電極は第２端部ブロックに設けられることを特徴とする コンデンサ。 ４．請求項１記載のコンデンサであって、前記第１ターミナル電極は第３の複数 個のプラスチックフレームの一つに設けられ、前記第２ターミナル電極は前記第 ３の複数個のプラスチックフレームの内の他の一つに設けられることを特徴とす るコンデンサ。 ５．請求項１記載のコンデンサであって、前記カーボンペーストはカーボン粉体 と硫酸との混合物を含むことを特徴とするコンデンサ。 ６．請求項１記載のコンデンサであって、各フレームは該フレームが二つ又はそ れ以上の数の開口を有するように、該フレームを分割する少なくとも一つのリブ を有することを特徴とするコンデンサ。 ７．静電エネルギーを蓄積するコンデンサであって、該コンデンサは、 複数個の電極であって、それぞれの電極は所定の間隔離して設けられると共に 、他の電極に対してはほぼ平行な関係をもって設けられた電極と、 複数個の隔離板であって、各隔離板は隣り合う前記二つの電極間にサンドイッ チ状態に設けられる隔離板と、 各電極及び隔離板との間に方向付けして設けられるカーボンペーストと、 第１及び第２ターミナル電極であって、該ターミナル電極のそれぞれは少なく とも一つの電極に電気的に接続されると共に、電流コレクタと、金属スクリーン に電気的に接続される埋込金属とを有するターミナル電極と、 を具備することを特徴とするコンデンサ。 ８．請求項７記載のコンデンサであって、前記電極のそれぞれは複数個の開口を 有するプラスチックフレームを有し、各開口内には導電性電極挿入体が設けられ ることを特徴とするコンデンサ。 ９．請求項８記載のコンデンサであって、各隔離板は複数個の開口を有するプラ スチックフレームを有し、各開口内には隔離板が設けられることを特徴とするコ ンデンサ。 １０．請求項９記載のコンデンサであって、カーボンペーストはカーボン粉体と 硫酸の混合物を含むことを特徴とするコンデンサ。 １１．電荷を蓄積するコンデンサであって、該コンデンサは、 非導電性プラスチックフレームと、 第１の複数個の非導電性プラスチックフレームであって、その中に、第１面と 対向する第２面とを有する少なくとも一つのカーボン含有導電性電極挿入体が設 けられているプラスチックフレームと、 第２の複数個の非導電性プラスチックフレームであって、その中に、隣り合う 二つのフレームに設けられたカーボン含有導電性電極挿入体の間にサンドイッチ された状態で設けられた少なくとも一つの微細多孔性隔離板が設けられているプ ラスチックフレームと、 第１及び第２の端部ブロックであって、それぞれはその上に設けられた少なく とも一つの導電性電極挿入体を有すると共に、その中に埋め込まれた金属スクリ ーンと、該金属スクリーンに電気的に接続された植込金属電極とを有する端部ブ ロックと、 フレームに設けられたカーボン含有導電性電極挿入体のそれぞれと、フレーム に設けられた微細多孔性隔離板挿入体のそれぞれとの間に位置するカーボンペー ストと、 を有し、前記非導電性プラスチックフレームは構成要素が交互に設けられた重 合体を形成するように互いに接合されると共に、前記第１及び第２の端部ブロッ ク間に設けられていることを特徴とするコンデンサ。 １２．請求項１１記載のコンデンサであって、複数個のカーボン含有導電性電極 挿入体のそれぞれの少なくとも一方の面上にはカーボン被覆が施されていること を特徴とするコンデンサ。 １３．請求項１２記載のコンデンサであって、複数個のカーボン含有導電性電極 挿入体のそれぞれの第１の面上にはプラスチックスクリーンが設けられているこ とを特徴とするコンデンサ。 １４．請求項１３記載のコンデンサであって、複数個のカーボン含有導電性電極 挿入体のそれぞれの第２の面上にはプラスチックスクリーンが設けられているこ とを特徴とするコンデンサ。 １５．請求項１２記載のコンデンサであって、複数個のカーボン含有導電性電極 挿入体のそれぞれの第２の面上にはプラスチックスクリーンが設けられているこ とを特徴とするコンデンサ。 １６．請求項１２記載のコンデンサであって、前記カーボンペーストは、比重が 約１．８から約１．９の硫酸と、重量比で酸約７２％乃至酸約８６％に対してカ ーボン粉体約２８％乃至カーボン粉体約１４％であるカーボン粉体とを含有する ことを特徴とするコンデンサ。 １７．請求項１２記載のコンデンサであって、前記複数個の第１及び第２の非導 電性プラスチックフレームのそれぞれは少なくとも二つの開口を有すると共に、 構成要素の前記重合体は互いに電気的に接続することができる少なくとも二つの 隣り合ったコンデンサセルを画定することを特徴とするコンデンサ。 １８．請求項１７記載のコンデンサであって、前記コンデンサセルは並列に電気 的に接続されることを特徴とするコンデンサ。 １９．請求項１７記載のコンデンサであって、前記コンデンサセルは直列に電気 的に接続されることを特徴とするコンデンサ。 ２０．請求項１７記載のコンデンサであって、各端部ブロックは、端部ブロック への圧力を維持するための中央リブを有することを特徴とするコンデンサ。 ２１．電荷を蓄積するコンデンサであって、該コンデンサは、 複数個の非導電性フレームと、 第１の複数個の非導電性フレームであって、その中に、厚さが約０．００１か ら０．００５インチの、第１面と対向する第２面とを有する少なくとも一つの導 電性電極挿入体が設けられているフレームと、 各カーボン含有導電性電極挿入体のそれぞれの少なくとも一方の面に施された カーボン被覆と、 第２の複数個の非導電性プラスチックフレームであって、該フレームのそれぞ れは少なくとも一つのイオン選択性薄膜挿入体をその中に有し、前記第１の複数 個の非導電性プラスチックフレームのうち隣り合う二つの非導電性プラスチック フレームの間にサンドイッチされた状態で設けられるプラスチックフレームと、 複数個の非導電性網状スペーサであって、各スペーサはそれぞれ少なくとも一 つの導電性電極挿入体と少なくとも一つのイオン選択性薄膜挿入体との間に設け られるスペーサと、 導電性電極挿入体のそれぞれとイオン選択性挿入体のそれぞれとの間に設けら れたカーボンペーストであって、該カーボンペーストは比重が約１．８から約１ ．９の硫酸と、重量比で酸約７２％乃至酸約８６％に対してカーボン粉体約２８ ％乃至カーボン粉体約１４％であるカーボン粉体とを含有し、前記導電性電極、 隔離板、スペーサと共に少なくとも一つのコンデンサセルを形成するカーボンペ ーストと、 少なくとも二つのターミナル電極であって、各ターミナル電極は少なくとも一 つのコンデンサセルに電気的に接続されており、電流コレクタを有する少なくと も一つの導電性電極と、コンデンサを外部回路に電気的に接続するためのターミ ナルを有するターミナル電極と、 を具備することを特徴とするコンデンサ。 ２２．静電エネルギーを蓄積するコンデンサであって、該コンデンサは、 少なくとも一つの導電性電極挿入体がその中に設けられる第１の複数個の非導 電性フレームであって、前記少なくとも一つの導電性電極挿入体は第１面と対向 する第２面とを有する非導電性フレームと、 少なくとも一つの隔離板挿入体がその中に設けられる第２の複数個の非導電性 フレームであって、それぞれは二つの隣り合った非導電性フレームの間にサンド イッチ状に設けられる非導電性フレームと、 フレームに設けられた導電性電極挿入体と隔離板挿入体のそれぞれの間に設け られるカーボンペーストであって、フレームに設けられた導電性電極、隔離板と 共に少なくとも一つのコンデンサセルを形成するカーボンペーストと、 第１及び第２のターミナル電極であって、各ターミナル電極は少なくとも一つ のコンデンサセルに電気的に接続されると共に少なくとも一つの導電性電極挿入 体を含み、前記少なくとも一つの導電性電極挿入体は電流コレクタとコンデンサ を外部回路に電気的に接続するためのターミナルを有するターミナル電極と、 を具備することを特徴とするコンデンサ。 ２３．コンデンサであって、該コンデンサは、 第１の複数個の非導電性フレームであって、それぞれが第１開口及び第２開口 と、それぞれの開口内に設けられた単一の導電性電極挿入体とを有し、各導電性 電極挿入体は第１の面と対向する第２の面とを有する非導電性フレームと、 第２の複数個の非導電性フレームであって、それぞれが第１開口及び第２開口 と、それぞれの開口内に設けられた単一の隔離板挿入体とを有し、前記第１の複 数個の非導電性フレームの内二つの隣り合う非導電性フレームの間にサンドイッ チ状に設けられる非導電性フレームと、 フレームに設けられたそれぞれの導電性電極挿入体と隔離板挿入体の間に配置 されるカーボンペーストであって、前記フレームに設けられた導電性電極、隔離 板と共に少なくとも二つの横並びのコンデンサセルを形成するカーボンペースト と、 第１及び第２ターミナル電極であって、各ターミナル電極は前記少なくとも二 つの横並びのコンデンサセルに電気的に接続され、少なくとも二つの導電性電極 挿入体を含み、該少なくとも二つの導電性電極挿入体は電流コレクタとコンデン サを外部回路に電気的に接続するためのターミナルを有するターミナル電極と、 を具備することを特徴とするコンデンサ。 ２４．静電エネルギーを蓄積するコンデンサであって、該コンデンサは、 複数個の非導電性プラスチックフレームであって、それぞれが第１，第２及び 第３の開口を有するプラスチックフレームと、 第１の数の前記複数個の非導電性プラスチックフレーム内に設けられる複数個 の導電性電極挿入体であって、前記第１，第２，第３の開口にはそれぞれ一つの 導電性電極挿入体が設けられ、各導電性電極挿入体は第１の面及び対向する第２ の面を有する導電性電極挿入体と、 第２の数の前記複数個の非導電性プラスチックフレーム内に設けられる複数個 の隔離板挿入体であって、前記第１，第２，第３の開口にはそれぞれ一つの隔離 板挿入体が設けられ、第２の数の前記非導電性フレームのそれぞれは、前記第１ の数の非導電性フレームの二つの隣り合ったフレームの間にサンドイッチ状に設 けられる隔離板挿入体と、 第１及び第２の数の非導電性プラスチックフレームの対応する第１，第２，第 ３の開口内に設けられた隣り合う導電性電極挿入体と隔離板挿入体との間に配置 されるカーボンペーストであって、フレームに設けられた導電性電極、隔離板と 共に少なくとも三つの横並びのコンデンサセルを形成するカーボンペーストと、 第１及び第２のターミナル電極であって、各ターミナル電極は前記少なくとも 三つの横並びのコンデンサセルに電気的に接続されると共に三つの導電性電極挿 入体を含み、各当該導電性電極挿入体は電流コレクタとコンデンサを外部回路に 電気的に接続するためのターミナルを有するターミナル電極と、 を具備することを特徴とするコンデンサ。 ２５．静電エネルギーを蓄積するコンデンサであって、該コンデンサは、 複数個の非導電性プラスチックフレームであって、それぞれが第１，第２，第 ３及び第４の開口を有するプラスチックフレームと、 第１の数の前記複数個の非導電性プラスチックフレーム内に設けられる複数個 の導電性電極挿入体であって、前記第１，第２，第３及び第４の開口にはそれぞ れ一つの導電性電極挿入体が設けられ、各導電性電極挿入体は第１の面及び対向 する第２の面を有する導電性電極挿入体と、 第２の数の前記複数個の非導電性プラスチックフレーム内に設けられる複数個 の隔離板挿入体であって、前記第１，第２，第３及び第４の開口にはそれぞれ一 つの隔離板挿入体が設けられ、第２の数の前記非導電性フレームのそれぞれは、 前記第１の数の非導電性フレームの二つの隣り合ったフレームの間にサンドイッ チ状に設けられる隔離板挿入体と、 第１及び第２の数の非導電性プラスチックフレームの対応する第１，第２，第 ３及び第４の開口内に設けられた隣り合う導電性電極挿入体と隔離板挿入体との 間に配置されるカーボンペーストであって、フレームに設けられた導電性電極、 隔離板と共に少なくとも四つのコンデンサセルを形成するカーボンペーストと、 第１及び第２のターミナル電極であって、各ターミナル電極は前記少なくとも 四つのコンデンサセルに電気的に接続されると共に四つの導電性電極挿入体を含 み、該各導電性電極挿入体は電流コレクタとコンデンサを外部回路に電気的に接 続するためのターミナルを有するターミナル電極と、 を具備することを特徴とするコンデンサ。