JP3998428B2 - Electric double layer capacitor - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電気二重層キャパシタ(電気二重層コンデンサ)に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、各種の蓄電装置(電動自動車の駆動電源等)として、急速充電が可能で充放電サイクル寿命が長い、電気二重層キャパシタの適用技術が注目される。
【0003】
電気二重層キャパシタとして、セパレータ、分極性電極、集電極、分極性電極、セパレータからなる一組の構造部品を、一定数積み重ねてセルを構成するものがある。
【0004】
また、長尺のセパレータを所定長毎に異なる方向に交互に折り返して、それぞれの間に電極板を挟み込み、セルを構成するものがある(特開平10−125559号、特開平7−94374号参照)。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の電気二重層キャパシタにあっては、それぞれの集電極あるいは電極板をキャパシタの端子に接続するため、それぞれの集電極にリード部を設け、これらのリード部を束ねて端子板に溶着する、あるいはそれぞれの電極板より集電部材を引き出し、これらの集電部材を結束して端子に接続する構成となっていたため、製作性が悪く、コストアップを招いていた。また、セルの組付作業性も悪かった。
【0006】
この発明は、このような問題点を解決した電気二重層キャパシタを提供することを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】
第1の発明は、セパレータの両側に分極性電極、両分極性電極の外側に集電極を積層して形成した長尺のセルシート基材を、所定長毎に異なる方向に交互に折り返して積層セルを構成すると共に、積層セルの一側の各折り返し部における外層部位の集電極に一方の集電体を接触させることで導通させ、他側の各折り返し部における外層部位の集電極に他方の集電体を接触させることで導通させてなり、前記積層セルならびに各集電体を収容するケースと、前記ケースの開口部内縁に嵌められる嵌合部に、内側に屈曲させた加圧固定部を形成させた蓋を設け、前記ケースの前記開口部内縁に前記蓋が嵌められ、前記ケースの開口端と前記蓋の嵌合上端部とが溶接され、前記蓋を介して前記積層セルに積層方向に所定の面圧を加える。
【0008】
第2の発明は、第1の発明において、前記積層セルならびに各集電体を収容するケースを設け、前記積層セルはケース内において前記セルシート基材を所定長毎に異なる方向に交互に折り返して構成される。
【0009】
第3の発明は、第1の発明において、前記積層セルならびに各集電体を収容するケースを設け、各集電体はそれぞれケース内の対向する側面部分に配設される。
【0010】
第4の発明は、第1の発明において、前記加圧固定部を塑性伸張して、前記積層セルに積層方向に面圧を加える加圧機構を設ける。
【0011】
【発明の効果】
第1、第2の発明によれば、積層セルの構成を容易に行え、良好な組付性、製作性を確保することができ、コスト低減を十分に図れる。
【0012】
第3の発明によれば、各折り返し部における外層部位の集電極に集電体を簡単に接触、導通させることができ、一層良好な組付性、製作性を確保することができる。
【0013】
第1、4の発明によれば、セルの各層内部を均一に密着でき、電気二重層キャパシタの良好な性能を維持できると共に、安定した品質を確保することができる。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【0015】
図1、図2において、10はセルシート基材を、11は筺型のキャパシタケースを示す。
【0016】
セルシート基材10は、セパレータ12の両側に分極性電極(活性炭電極)13,14を、両分極性電極13,14の外側に集電極15、16を積層して形成されると共に、所定の長さのものが用いられる。
【0017】
ケース11は、アルミ材等から所定の大きさに形成され、内面が絶縁シート30で覆われる。
【0018】
そして、このケース11内に、セルシート基材10が、セパレータ12、分極性電極13,14に電解液を含浸させて、所定長さ毎に異なる方向に交互に折り返して収容され、積層セル17が構成される。
【0019】
この場合、セルシート基材10は、折り返し部18、19がケース11内のそれぞれ対向する側面(絶縁シート30面)に当接する所定長さにて、折り返される。また、折り返し部18、19を含めず、最下層および最上層の長さは各層と同一の長さとなるように形成される。
【0020】
そして、積層セル17の一側の各折り返し部18と、各折り返し部18が当接するケース11内の一側面(絶縁シート30面)との間に集電体20が差し込まれ、配置される。
【0021】
また、積層セル17の他側の各折り返し部19と、各折り返し部19が当接するケース11内の他側面(絶縁シート30面)との間に集電体21が差し込まれ、配置される。
【0022】
この場合、予め集電体20,21をケース11内のそれぞれ該当する側面に配設しておき、その後、ケース11内にセルシート基材10を前述のように折り返して収容して、積層セル17を構成するようにしても良い。
【0023】
これにより、積層セル17の一側の各折り返し部18における外層部位の集電極15が集電体20と接触、導通され、他側の各折り返し部19における外層部位の集電極16が集電体21と接触、導通される。
【0024】
集電体20,21の上端部には、キャパシタの端子22,23が形成され、これらの端子22,23はケース11の上蓋24に設けられた端子孔25,26に挿通される。
【0025】
ケース11の上蓋24は、ケース11の開口部内縁に嵌められる嵌合部に、内側に屈曲させた加圧固定部27(加圧機構)が形成される。
【0026】
そして、ケース11の開口部内縁に上蓋24が嵌められ、ケース11の開口端部と上蓋24の嵌合上端部とが溶接されると共に、この後、図示しない油圧機等によって上蓋24に所定の押圧力が加えられる。
【0027】
これにより、上蓋24の加圧固定部27が塑性伸張され、上蓋24を介して、積層セル17に積層方向に所定の面圧が加えられた状態で保持される。
【0028】
なお、予め積層セル17の最上層、集電体20,21の上端部、上蓋24の内面の各間には絶縁が施される。
【0029】
このように、セパレータ12の両側に分極性電極13,14、両分極性電極13,14の外側に集電極15,16を積層して形成した長尺のセルシート基材10を、所定長毎に異なる方向に交互に折り返して積層セル17を構成すると共に、積層セル17の一側の各折り返し部18における外層部位の集電極15に集電体20を接触させることで導通させ、他側の各折り返し部19における外層部位の集電極16に集電体21を接触させることで導通させる構成としたので、積層セル17の構成を容易に行え、従来のように各集電極にリード部を設けたり、集電部材を引き出す必要がなく、良好な組付性、製作性を確保することができ、コスト低減を十分に図れる。
【0030】
また、集電体20,21をそれぞれケース11内の対向する側面部分に配設するので、各折り返し部18,19における外層部位の集電極15,16に集電体20,21を簡単に接触、導通させることができ、一層良好な組付性、製作性を確保することができる。
【0031】
また、ケース11(上蓋24)に、積層セル17に積層方向に所定の面圧を加えると共に、その面圧を保持する加圧固定部27を設けたので、セル17の各層内部を均一に密着でき、キャパシタの良好な性能を維持できると共に、安定した品質を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施の形態を示す断面図である。
【図2】部分断面図である。
【符号の説明】
10 はセルシート基材
11 ケース
12 セパレータ
13,14 分極性電極
15,16 集電極
17 積層セル
18,19 折り返し部
20,21 集電体
22,23 端子
24 上蓋
27 加圧固定部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electric double layer capacitor (electric double layer capacitor).
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In recent years, as various power storage devices (such as a drive power source for an electric vehicle), attention has been focused on an application technology of an electric double layer capacitor that can be rapidly charged and has a long charge / discharge cycle life.
[0003]
Some electric double layer capacitors constitute a cell by stacking a certain number of a set of structural parts including a separator, a polarizable electrode, a collector electrode, a polarizable electrode, and a separator.
[0004]
Also, there are some which constitute a cell by alternately folding long separators in different directions for each predetermined length and sandwiching an electrode plate between them (see Japanese Patent Laid-Open Nos. 10-125559 and 7-94374). ).
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in such a conventional electric double layer capacitor, in order to connect each collector electrode or electrode plate to the terminal of the capacitor, each collector electrode is provided with a lead portion, and these lead portions are bundled to form a terminal. Since the current collecting members are welded to the plates or the current collecting members are pulled out from the respective electrode plates, and these current collecting members are bound and connected to the terminals, the manufacturability is poor and the cost is increased. The cell assembly workability was also poor.
[0006]
An object of the present invention is to provide an electric double layer capacitor that solves such problems.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In the first invention, a long cell sheet substrate formed by laminating a polarizable electrode on both sides of a separator and a collector electrode on the outer side of both polarizable electrodes is alternately folded and laminated in different directions for each predetermined length. In addition to constituting the cell, one collector is brought into contact with the collector electrode of the outer layer portion in each folded portion on one side of the stacked cell, and the other collector electrode in the outer layer portion in each folded portion on the other side A current-carrying current collector is brought into contact with each other, a case accommodating each of the stacked cells and each current collector, and a pressure fixing portion bent inward into a fitting portion fitted to an inner edge of the opening of the case The lid is fitted to the inner edge of the opening of the case, the opening end of the case and the fitting upper end of the lid are welded, and stacked on the stacked cell via the lid Apply a predetermined surface pressure in the direction .
[0008]
According to a second invention, in the first invention, a case is provided in which the stacked cell and each current collector are accommodated, and the stacked cell alternately folds the cell sheet substrate in a different direction for each predetermined length in the case. Configured.
[0009]
According to a third invention, in the first invention, a case is provided in which the stacked cell and each current collector are accommodated, and each current collector is disposed on an opposing side surface portion in the case.
[0010]
According to a fourth invention, in the first invention , there is provided a pressurizing mechanism that plastically stretches the pressurizing and fixing portion and applies a surface pressure to the stacked cell in the stacking direction.
[0011]
【The invention's effect】
According to the first and second inventions, the configuration of the stacked cell can be easily performed, good assemblability and manufacturability can be ensured, and the cost can be sufficiently reduced.
[0012]
According to the third aspect of the present invention, the current collector can be easily brought into contact with and connected to the collector electrode at the outer layer portion in each folded portion, and better assembly and manufacturability can be ensured.
[0013]
According to the first and fourth inventions , the inside of each layer of the cell can be uniformly adhered, the good performance of the electric double layer capacitor can be maintained, and stable quality can be ensured.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0015]
1 and 2,
[0016]
The
[0017]
The
[0018]
And in this
[0019]
In this case, the
[0020]
Then, the
[0021]
In addition, the
[0022]
In this case, the
[0023]
As a result, the
[0024]
[0025]
The
[0026]
Then, the
[0027]
As a result, the
[0028]
Insulation is previously provided between the uppermost layer of the
[0029]
In this way, the long
[0030]
Further, since the
[0031]
In addition, the case 11 (upper lid 24) is provided with a
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment.
FIG. 2 is a partial cross-sectional view.
[Explanation of symbols]
10 is a cell
Claims (4)
積層セルの一側の各折り返し部における外層部位の集電極に一方の集電体を接触させることで導通させ、他側の各折り返し部における外層部位の集電極に他方の集電体を接触させることで導通させてなり、
前記積層セルならびに各集電体を収容するケースと、前記ケースの開口部内縁に嵌められる嵌合部に、内側に屈曲させた加圧固定部を形成させた蓋を設け、前記ケースの前記開口部内縁に前記蓋が嵌められ、前記ケースの開口端と前記蓋の嵌合上端部とが溶接され、前記蓋を介して前記積層セルに積層方向に所定の面圧を加えることを特徴とする電気二重層キャパシタ。A long cell sheet substrate formed by laminating a polarizable electrode on both sides of a separator and a collector electrode on the outside of both polarizable electrodes is configured to fold back alternately in different directions for each predetermined length, thereby forming a laminated cell.
One collector is brought into contact with the collector electrode at the outer layer portion at each folded portion on one side of the stacked cell, and the other collector is brought into contact with the collector electrode at the outer layer portion at each folded portion on the other side. I made it conductive ,
A case in which the stacked cell and each current collector are accommodated, and a fitting portion that is fitted to an inner edge of the opening of the case is provided with a lid formed with a pressure fixing portion bent inward, and the opening of the case The lid is fitted to the inner edge of the part, the opening end of the case and the fitting upper end of the lid are welded, and a predetermined surface pressure is applied to the stacked cell via the lid in the stacking direction. Electric double layer capacitor.
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