JPH0711463Y2 - 積層型電気二重層コンデンサー - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 《産業上の利用分野》 この考案は、積層型電気二重層コンデンサーに関し、特
にその封口部の構造に関する。

《従来の技術》 積層型電気二重層コンデンサーは、従来第６図に示すよ
うに、セパレータ１によって上下に区画された活性炭電
極２と、電極２の上下に積層される導電シートからなる
集電体３とを基本セルとして、これら電極２と集電体３
を耐圧に応じて交互に複数層積層するとともに、周囲を
封口部４によってシールし、かつ最上部と最下部の集電
体３の表面に銅板等からなるリード板５を一体に積層し
たものであり（図では下部リード板５のみが図示されて
いる）、積層個数に応じた耐圧が得られる。

ところで、このような電気二重層コンデンサーの封口部
４の構造は、集電体３の前記分極性電極２の周縁から突
出する外周縁およびセパレータ１の外周縁をシリコンシ
ーラント６を介してPE,PPブチルゴム等の樹脂材質から
なる封口ガスケット７で多段に挾持し、さらにその周縁
をホットメルト樹脂８により固化した構造であった。

しかしながら、このような封口部４の構造には、以下に
説明する技術的課題が指摘されていた。

《考案が解決しようとする課題》 すなわち、上記封口部４にあっては、周囲を樹脂および
接着剤の組合わせによって封口しているために、使用中
に変形により隙間が生じたり、集電体を構成する導電シ
ートにしわがより、特性が低下することがあった。

また、一般にシール強度が不足し、内圧が少しでもかか
ると電解液が漏液する欠点があった。

さらには、前記封口部４の厚みによって単位セルの厚み
が決定付けられるが、樹脂の接着によって封口部４が作
られるため、寸法精度が低く、湿式作業のため組立作業
も面倒であった。

この考案は以上の欠点を解決するものであって、組立が
簡単で、封口強度が高く、信頼性が向上できる積層型電
気二重層コンデンサーを提供することを目的とする。

《課題を解決するための手段》 前記目的に達成するため、中央にセパレータが配置され
た分極性電極と、この分極性電極の片面に配置されたシ
ート状集電体とからなるセルを備え、このセルを前記分
極性電極と集電体とが交互に位置するように複数個積層
するとともに、各セルの周囲には封口部を設け、かつ上
下面側の前記集電体の表面にリード板を積層接着した積
層型電気二重層コンデンサーにおいて、前記封口部は、
前記各集電体の前記分極性電極周縁からの突出部外周が
挟持される係止溝を積層面に有し、かつ多段に積層され
る複数の合成樹脂製の封口ガスケットと、これらの封口
ガスケットの外周に凹凸状に係合して多段に積層される
金属製外枠とからなることを特徴とする。

また、この考案では、前記外枠の前記封口ガスケットに
対する接触面の全周に亘り、前記封口ガスケットに突出
する突起を形成することができる。

さらに、前記封口ガスケット同士の接合面の全周に亘
り、相互に嵌合する凹凸部を形成することもできる。

《作用》 以上の構成によれば、集電体の周縁に封口ガスケットを
重ねた状態で封口ガスケットの内側に分極電極を充填
し、封口ガスケットの周縁に外枠を係合する作業を繰返
すことで、コンデンサーの組立が完了する。

組立完成状態で封口ガスケットの周縁部は金属製の外枠
との間で凹凸状に圧着され、その全体厚みは外枠の厚み
とその積層枚数に応じた寸法となる。

請求項２の構造とすることで、組立時に突起が封口ガス
ケット側に食い込む。

請求項３の構造とすることで封口ガスケット同士の積層
位置決めが行われる。

《実施例》 以下、この考案の実施例を図面を用いて詳細に説明す
る。

第１図，第２図はこの考案の第一実施例による積層型電
気二重層コンデンサーを示すものである。

図において、10は銅板等からなる円盤状の下部リード
板、12は導電シートからなる集電体、14は集電体12上に
交互に積層される分極性電極、16は電極14内を上下に区
画するセパレータであり、これら集電体12および分極性
電極14の外周は封口部18によって気密に封止されてい
る。

前記分極性電極14は、固形状の活性炭に電解液として希
硫酸を含浸したものであり、この電極14と前記集電体12
とを交互に積層することで、上下一対の集電体12とその
間の電極14を単位セルとしてその積層総数に応じた耐圧
の積層型電気二重層コンデンサーが形成される。

集電体12の外径は、前記分極性電極14の外径よりも大き
く、その周縁は前記分極性電極14の外周側に突出してお
り、またセパレータ16も電極14の外周から突出して形成
され、この突出端12a,16aは、前記封口部18によって挾
持固定される。

前記封口部18は、単位セルの積層段数に応じて多段に積
層される封口ガスケット20と、各封口ガスケット20の外
周部に凹凸状に係合して封口ガスケット20を上下に締め
付ける金属製の外枠22とからなっている。

各封口ガスケット20は、PP,PE,ブチルゴムなどからなる
合成樹脂製のリング状のものであり、その厚みは、前記
単位セルの約半分の厚みに形成されているとともに、前
記各集電体12および前記各セパレータ16の突出端12a,16
aが係止される係止溝20a,20bを上下面に有しており、か
つ外周にはＬ字形の係止段部20cが形成されている。

なお、係止溝20aは、前記集電体12の外径の大きさに応
じて係止段部20cの形成位置まで延在されている。

そして、各封口ガスケット20を各係止溝20a,2bを合致さ
せて多段に積層すると、各突出端12a,16aは、各溝20a−
20a,20b−20bの間で挟着されるとともに、積層体の外周
に前記係止段部20c同士が合致した櫛の歯状の凹凸が形
成される。

前記外枠22は、前記封口ガスケット20と同様かまたはわ
ずかに薄い厚みのリング状に形成され、その内周に前記
係止段部20に互い違いに係合するＵ字形の係止段部22a
が形成され、これを前記封口ガスケット20の係止段部20
cに互い違いに係合しつつ積層することにより、前記櫛
の歯状の凹凸の内部に嵌合された状態に組立てられる。

この結果、前記集電体12を挾んで積層される前記封口ガ
スケット20の係止段部20cは、前記外枠22の内側の係止
段部22aにより挾持固定されることになる。

次に、以上の構成における組立順序を説明する。

まず、最初にリード板10上に集電体12を設置し、外周に
前記封口ガスケット20を積層し、集電体12をリード板10
との間で挾持し、ついで外枠22を封口ガスケット20の外
周に係合する。

なお、リード板10と最下部の外枠22との接触面には絶縁
シート（あるいはシール材）24を介在させ、電気的に絶
縁する。

次に封口ガスケット20の内側に分極性電極14を配置し、
その上部にセパレータ16を重ね、次いで今度は外枠22を
先に設置し、その後封口ガスケット20を重ねることによ
って、セパレータ16の周囲突出端16aは係止溝20b間に挟
着される。

その後、分極性電極14を再度配置し、その上部に集電体
12を設置し、封口ガスケット20を上部に設置し、外枠22
を設置することで、集電体14の外周は係止溝20a間に挾
持され、さらに係止段部20c同士はその上下の外枠22に
よって挾持される。

以後同様の積層作業を所望の耐圧となるまで繰返し、最
上部に位置する集電体12の上面にリード板を配置するこ
とで積層型電気二重層コンデンサーの組立が完了する。

なお、積層された各外枠22の締結手段としては、ネジ止
め、クランプ等の機械的接合手段、あるいは抵抗溶接，
レーザー溶接，超音波溶接などの溶接手段により互いに
固着でき、これらの積層方向の締結圧力によって前記各
封口部を気密にシールできる。

また、封口ガスケット20の積層作業に当たっては、各接
合面にシール用接着剤を介在させることもできる。

次に第３図は、この考案の第二実施例を示すもので、前
記外枠22の段部22aには全周に亘り台形状の突起30が形
成され、組立状態でこの突起30が封口ガスケット20の係
止段部20cとの接合位置に突出することによりさらにシ
ール性を向上させている。

なお、突起の形状としては第４図（ｂ）に示すように三
角状断面の突起30aでも良いし、同図（ａ）に示すよう
に半円形断面の突起30bでも効果は同様である。

次に第５図はこの考案の第三実施例を示すものであり、
セパレータ16の挟着位置において、一方の封口ガスケッ
ト20の接合面にはその全周に亘り凸部40が形成され、他
方の封口ガスケット20の接合面には前記凸部40に嵌合す
る凹部42が形成されている。

これらの凹部40,凸部42は封口ガスケット20同士の組立
時における位置決めと、組立状態におけるシール性向上
を目的とするもので、両者が嵌合することで迷路構造と
なり、漏液経路の延長を図ることができる。

なお、集電体12の挟着位置に前記と同じ目的の凹凸を形
成することもできることは勿論である。

また、以上の各実施例では外枠22の厚みを封口ガスケッ
ト20の厚みと同じ厚みとしたが、二倍の厚みとし、上下
の係止段部20cに係合する係止段部を内周中央に突設す
る構造も採用できる。

さらには、形状としては円筒状だけでなく、矩形状にも
形成できる。

《考案の効果》 以上各実施例によって詳細に説明したように、この考案
による積層型電気二重層コンデンサーにあっては、集電
体の周縁に封口ガスケットを重ねた状態で封口ガスケッ
トの内側に分極性電極を配置し、封口ガスケットの周縁
に外枠を係合する作業を繰返すことで、コンデサーの組
立が完成するため、組立作業が簡単であり、また、各外
枠によって高さ寸法が決定付けられるので寸法精度も向
上する。

組立完成状態における封口ガスケットの外周部は、金属
製の外枠との間で凹凸状に圧着されるためシール性が向
上し、しかも外周全体が金属で覆われているので堅牢と
なり、変形や漏液などを未然に防止でき、信頼性，耐久
性ともに向上する。

また、請求項２の構造とすることで、組立時に突起が封
口ガスケット側に食い込み、さらに強固なシール性を得
られる。

さらに請求項３の構造とすることで封口ガスケット同士
の積層位置決めが行われるため、さらに組立性を簡略化
でき、組立状態における両者の接触面におけるシール性
も確保できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の第一実施例による積層型電気二重層
コンデンサーの一部断面分解斜視図、第２図は同組立状
態を示す部分断面図、第３図はこの考案の第二実施例に
よる組立状態を示す部分断面図、第４図（ａ），（ｂ）
は第二実施例の変形例を示す部分断面図、第５図はこの
考案の第三実施例を示す部分断面図、第６図は従来の積
層型電気二重層コンデンサーの部分断面図である。 10…リード板 12…集電体 14…分極性電極 16…セパレータ 18…封口部 20…封口ガスケット 20a,20b…係止溝 20c…係止段部 22…金属製外枠 30,30a,30b…突起 40…凸部 42…凹部

フロントページの続き (72)考案者 中村 光宏 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 倉林 研 東京都品川区南大井６丁目22番10号 い すゞ自動車株式会社内 (72)考案者 土屋 善信 東京都品川区南大井６丁目22番10号 い すゞ自動車株式会社内 (72)考案者 大沢 信行 東京都品川区南大井６丁目22番10号 い すゞ自動車株式会社内 (72)考案者 木藤 誠一路 東京都品川区南大井６丁目22番10号 い すゞ自動車株式会社内

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】中央にセパレータが配置された分極性電極
   と、この分極性電極の片面に配置されたシート状集電体
   とからなるセルを備え、このセルを前記分極性電極と集
   電体とが交互に位置するように複数個積層するととも
   に、各セルの周囲に封口部を設け、かつ上下面側の前記
   集電体の表面にリード板を積層接着した積層型電気二重
   層コンデンサーにおいて： 前記封口部は、前記各集電体の前記分極性電極周縁から
   の突出部外周が挟持される係止溝を積層面に有し、かつ
   多段に積層される複数の合成樹脂製の封口ガスケット
   と、これらの封口ガスケットの外周に凹凸状に係合して
   多段に積層される金属製外枠とからなることを特徴とす
   る積層型電気二重層コンデンサー。
2. 【請求項２】前記外枠の前記封口ガスケットに対する接
   触面の全周に亘り、前記封口ガスケットに突出する突起
   を形成したことを特徴とする請求項１記載の積層型電気
   二重層コンデンサー。
3. 【請求項３】前記封口ガスケット同士の接触面の全周に
   亘り、相互に嵌合する凹凸部を形成したことを特徴とす
   る請求項１または２に記載の積層型電気二重層コンデン
   サー。