JPH0715865B2 - 積層型電気二重層コンデンサ - Google Patents
積層型電気二重層コンデンサInfo
- Publication number
- JPH0715865B2 JPH0715865B2 JP63237987A JP23798788A JPH0715865B2 JP H0715865 B2 JPH0715865 B2 JP H0715865B2 JP 63237987 A JP63237987 A JP 63237987A JP 23798788 A JP23798788 A JP 23798788A JP H0715865 B2 JPH0715865 B2 JP H0715865B2
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- Japan
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- capacitor element
- electrode plate
- capacitor
- electric double
- double layer
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/13—Energy storage using capacitors
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- Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は積層型電気二重層コンデンサに関し、さらに
詳しく言えば、１セル２層形電気二重層コンデンサに関
するものである。
詳しく言えば、１セル２層形電気二重層コンデンサに関
するものである。
電気二重層コンデンサは、活性炭などよりなる表面積の
大きい分極性電極と電解液との界面で形成される電気二
重層に電荷を蓄積することを原理とするものであり、そ
の他のコンデンサよりも遥かに大きい静電容量が得られ
る点で注目されている。
大きい分極性電極と電解液との界面で形成される電気二
重層に電荷を蓄積することを原理とするものであり、そ
の他のコンデンサよりも遥かに大きい静電容量が得られ
る点で注目されている。
この電気二重層コンデンサは、通常、コイン形ユニット
セルもしくはボタン形ユニットセルと呼ばれ、次のよう
に構成されている。すなわち、底の浅い皿状をなすケー
ス本体と、これに被せられるキャップとを含み、その各
底部には導電性接着剤を介して分極性電極がそれぞれ取
付けられる。各電極に所定の電解液が含浸されたのち、
それらの間にセパレータが配置される。そして、ケース
本体内にガスケットが入れられ、同ケース本体の開口端
縁をかしめることにより、キャップの周縁が封口され
る。
セルもしくはボタン形ユニットセルと呼ばれ、次のよう
に構成されている。すなわち、底の浅い皿状をなすケー
ス本体と、これに被せられるキャップとを含み、その各
底部には導電性接着剤を介して分極性電極がそれぞれ取
付けられる。各電極に所定の電解液が含浸されたのち、
それらの間にセパレータが配置される。そして、ケース
本体内にガスケットが入れられ、同ケース本体の開口端
縁をかしめることにより、キャップの周縁が封口され
る。
このようにしてユニットセルが得られるのであるが、そ
の主な用途であるRAM−ICメモリのバックアップ電源と
しては、5.5Vの使用電圧が要求されるのに対して、この
ユニットセルの耐電圧は水溶媒系の電解液を用いた場合
は約0.8V、非水溶媒系の電解液を用いた場合は約1.8V〜
2.8Vであるため、通常ユニットセルを直列に２〜７個積
層して使用する必要がある。
の主な用途であるRAM−ICメモリのバックアップ電源と
しては、5.5Vの使用電圧が要求されるのに対して、この
ユニットセルの耐電圧は水溶媒系の電解液を用いた場合
は約0.8V、非水溶媒系の電解液を用いた場合は約1.8V〜
2.8Vであるため、通常ユニットセルを直列に２〜７個積
層して使用する必要がある。
そこで従来では、有低円筒状の金属製外装ケース内に、
複数の上記ユニットセルを例えば電気絶縁性で熱収縮性
のスリーブにて一体的に積層してなるセル積層体を収納
し、その上部に、ともに引出しリードを有する電極板間
に電気絶縁板を介在させてなる電極ユニットを載置し、
上記外装ケースの開口端縁をかしめて同外装ケースを封
口するようにしている（例えば、実開昭62−163922号公
報参照）。これによれば、セル積層体の一方の電極面
は、それに接触するように載置された電極ユニットの下
部電極板より外部に引出されるとともに、セル積層体の
他方の電極面は、底部においてそれと接触する外装ケー
スおよび同外装ケースのかしめられた開口端縁に接触す
る電極ユニットの上記電極板を介して外部に引出され
る。
複数の上記ユニットセルを例えば電気絶縁性で熱収縮性
のスリーブにて一体的に積層してなるセル積層体を収納
し、その上部に、ともに引出しリードを有する電極板間
に電気絶縁板を介在させてなる電極ユニットを載置し、
上記外装ケースの開口端縁をかしめて同外装ケースを封
口するようにしている（例えば、実開昭62−163922号公
報参照）。これによれば、セル積層体の一方の電極面
は、それに接触するように載置された電極ユニットの下
部電極板より外部に引出されるとともに、セル積層体の
他方の電極面は、底部においてそれと接触する外装ケー
スおよび同外装ケースのかしめられた開口端縁に接触す
る電極ユニットの上記電極板を介して外部に引出され
る。
しかしながら、上記の積層型電気二重層コンデンサにお
いては、複数のユニットセルを直列的に積層してなるセ
ル積層体を外装ケース内に収納するとともに、その開口
部内に電極ユニットを配置した上で、同外装ケースをか
しめることによって一体化するものであるため、多くの
部品を必要とし、組立作業が面倒であり、しかも外形が
大きくなってしまうという問題点があった。
いては、複数のユニットセルを直列的に積層してなるセ
ル積層体を外装ケース内に収納するとともに、その開口
部内に電極ユニットを配置した上で、同外装ケースをか
しめることによって一体化するものであるため、多くの
部品を必要とし、組立作業が面倒であり、しかも外形が
大きくなってしまうという問題点があった。
そこで、本出願人らは、上記のような問題点を解決し
て、製造工程を簡略化することにより製造コストを低減
し得るようにした積層型電気二重層コンデンサを例えば
特願昭62−18581号として出願しており、その構成は概
略次のとおりである。
て、製造工程を簡略化することにより製造コストを低減
し得るようにした積層型電気二重層コンデンサを例えば
特願昭62−18581号として出願しており、その構成は概
略次のとおりである。
セパレータを介して対向させた一対の分極性電極と非水
溶媒系電解液との界面で形成される電気二重層を利用す
る電気二重層コンデンサのコンデンサ素子を直列に２個
積層してなる積層型電気二重層コンデンサにおいて、内
面が一方のコンデンサ素子の陽極側に当接し外装ケース
を兼ねる第１電極板と、内面が他方のコンデンサ素子の
陰極側に当接し外装ケースを兼ねる第３電極板と、両面
がそれぞれ上記一方のコンデンサ素子の陰極側および上
記他方のコンデンサ素子の陽極側に当接するように上記
第１電極板と第３電極板との中間に配置された第２電極
板とを備え、上記第1,第２および第３電極板の周端部を
それぞれ電気絶縁材料を介して一体的に接合してなる。
溶媒系電解液との界面で形成される電気二重層を利用す
る電気二重層コンデンサのコンデンサ素子を直列に２個
積層してなる積層型電気二重層コンデンサにおいて、内
面が一方のコンデンサ素子の陽極側に当接し外装ケース
を兼ねる第１電極板と、内面が他方のコンデンサ素子の
陰極側に当接し外装ケースを兼ねる第３電極板と、両面
がそれぞれ上記一方のコンデンサ素子の陰極側および上
記他方のコンデンサ素子の陽極側に当接するように上記
第１電極板と第３電極板との中間に配置された第２電極
板とを備え、上記第1,第２および第３電極板の周端部を
それぞれ電気絶縁材料を介して一体的に接合してなる。
これによれば、１つの外装ケース中に例えば２個のコン
デンサ素子が直列に接続した状態で収納されるため、ユ
ニットセルを２個収納してなる積層型電気二重層コンデ
ンサと同等の機能を有する自立型のコンデンサが得られ
る。
デンサ素子が直列に接続した状態で収納されるため、ユ
ニットセルを２個収納してなる積層型電気二重層コンデ
ンサと同等の機能を有する自立型のコンデンサが得られ
る。
ところで、この先願発明のものにおいては、２対のコン
デンサ素子を第２電極板を介して単純に積み重ねた構造
であるため、少なくともその全体厚みは、４つの分極性
電極の厚みに、３つの電極板の厚みを加えたものとな
り、それ以上の薄形化は困難とされていた。
デンサ素子を第２電極板を介して単純に積み重ねた構造
であるため、少なくともその全体厚みは、４つの分極性
電極の厚みに、３つの電極板の厚みを加えたものとな
り、それ以上の薄形化は困難とされていた。
したがって、この発明の目的は、より薄形に形成するこ
とができるようにした積層型電気二重層コンデンサを提
供することにある。
とができるようにした積層型電気二重層コンデンサを提
供することにある。
上記目的を達成するため、この発明においては、一対の
分極性電極間にセパレータを介在させてなる第１コンデ
ンサ素子と、同じく一対の分極性電極間にセパレータを
介在させてなり、上記第１コンデンサ素子に対して直列
的に積層される第２コンデンサ素子と、内面が上記第１
コンデンサ素子の陽極側に電気的に接合される外装ケー
スを兼ねる第１電極板と、内面が上記第２コンデンサ素
子の陰極側に電気的に接合される外装ケースを兼ねる第
３電極板と、両面がそれぞれ上記第１コンデンサ素子の
陰極側および上記第２コンデンサ素子の陽極側に電気的
に接続するように上記第１電極板と第３電極板との中間
に配置された導電性でかつイオン不浸透性の第２電極板
とを備えてなる積層型電気二重層コンデンサにおいて、 上記第１コンデンサ素子と第２コンデンサ素子を、上記
第１電極板もしくは第３電極板側から見て互いに重なり
合わないように配置したことを特徴としている。
分極性電極間にセパレータを介在させてなる第１コンデ
ンサ素子と、同じく一対の分極性電極間にセパレータを
介在させてなり、上記第１コンデンサ素子に対して直列
的に積層される第２コンデンサ素子と、内面が上記第１
コンデンサ素子の陽極側に電気的に接合される外装ケー
スを兼ねる第１電極板と、内面が上記第２コンデンサ素
子の陰極側に電気的に接合される外装ケースを兼ねる第
３電極板と、両面がそれぞれ上記第１コンデンサ素子の
陰極側および上記第２コンデンサ素子の陽極側に電気的
に接続するように上記第１電極板と第３電極板との中間
に配置された導電性でかつイオン不浸透性の第２電極板
とを備えてなる積層型電気二重層コンデンサにおいて、 上記第１コンデンサ素子と第２コンデンサ素子を、上記
第１電極板もしくは第３電極板側から見て互いに重なり
合わないように配置したことを特徴としている。
上記のように、各コンデンサ素子を配置したことによ
り、全体厚みに関与する分極性電極の厚みが小さくな
り、その分より薄型化することができる。
り、全体厚みに関与する分極性電極の厚みが小さくな
り、その分より薄型化することができる。
以下、この発明の実施例を添付図面を参照しながら詳細
に説明する。
に説明する。
第１図に示されているように、この電気二重層コンデン
サは、外装ケースを兼ねる例えばステンレス鋼製の第１
電極板１と、同じく外装ケースを兼ねる例えばステンレ
ス鋼製の第３電極板12とを備えている。この実施例にお
いて、第１電極板１は、底の浅い逆皿状に形成されてお
り、同第１電極板１の内面には導電性接着層３を介して
分極性電極２が固着されている。
サは、外装ケースを兼ねる例えばステンレス鋼製の第１
電極板１と、同じく外装ケースを兼ねる例えばステンレ
ス鋼製の第３電極板12とを備えている。この実施例にお
いて、第１電極板１は、底の浅い逆皿状に形成されてお
り、同第１電極板１の内面には導電性接着層３を介して
分極性電極２が固着されている。
これに対して、第３電極板12は、上記第１電極板１をキ
ャップとするような大きさの有低筒状体からなり、実質
的にこのコンデンサの本体ケースを構成している。同第
３電極板12の内面には導電性接着層13を介して分極性電
極11が固着されている。
ャップとするような大きさの有低筒状体からなり、実質
的にこのコンデンサの本体ケースを構成している。同第
３電極板12の内面には導電性接着層13を介して分極性電
極11が固着されている。
第１電極板１と第３電極板12との中間には第２電極板６
が配置されている。この第２電極板６は導電性でかつイ
オン不浸透性の材料（例えば、導電性のカーボンや樹脂
もしくは金属）からなり、その両面には、それぞれ分極
性電極5,8が導電性接着層7,9を介して固着されている。
分極性電極２と５および分極性電極８と11は、それぞれ
例えばポリプロピレンもしくはガラス繊維不織布よりな
るセパレータ４および10を介して対向して配置され、第
１コンデンサ素子Ａおよび第２コンデンサ素子Ｂを構成
している。この実施例において、分極性電極2,5,8およ
び11はいずれも例えば活性炭粉末とカーボンとポリテト
ラフルオロエチレンとを混練し、シート化して延伸し円
板状に打抜いたものからなる。
が配置されている。この第２電極板６は導電性でかつイ
オン不浸透性の材料（例えば、導電性のカーボンや樹脂
もしくは金属）からなり、その両面には、それぞれ分極
性電極5,8が導電性接着層7,9を介して固着されている。
分極性電極２と５および分極性電極８と11は、それぞれ
例えばポリプロピレンもしくはガラス繊維不織布よりな
るセパレータ４および10を介して対向して配置され、第
１コンデンサ素子Ａおよび第２コンデンサ素子Ｂを構成
している。この実施例において、分極性電極2,5,8およ
び11はいずれも例えば活性炭粉末とカーボンとポリテト
ラフルオロエチレンとを混練し、シート化して延伸し円
板状に打抜いたものからなる。
各コンデンサ素子A,Bは同容量もしくは同体積である
が、第１電極板１もしくは第３電極板12側から見て、互
いに重ならないように配置されている。この実施例にお
いては、第２図および第３図に例示されているように、
コンデンサ素子ＡとＢは同心的、すなわちコンデンサ素
子Ａが中央に位置し、そのまわりにコンデンサ素子Ｂが
環状に配置されている。これに伴って、第２電極板６
は、コンデンサ素子Ａがコンデンサ素子Ｂの内側に入り
込むように皿状に形成されている。このように、各コン
デンサ素子A,Bを重ならないようにずらして配置するこ
とにより、全体の厚みをより薄くすることができる。
が、第１電極板１もしくは第３電極板12側から見て、互
いに重ならないように配置されている。この実施例にお
いては、第２図および第３図に例示されているように、
コンデンサ素子ＡとＢは同心的、すなわちコンデンサ素
子Ａが中央に位置し、そのまわりにコンデンサ素子Ｂが
環状に配置されている。これに伴って、第２電極板６
は、コンデンサ素子Ａがコンデンサ素子Ｂの内側に入り
込むように皿状に形成されている。このように、各コン
デンサ素子A,Bを重ならないようにずらして配置するこ
とにより、全体の厚みをより薄くすることができる。
第４図ないし第６図には、他の実施例が示されている。
すなわち、コンデンサ素子A,Bを左右対称的に配置する
ことによっても、上記実施例と同様、全体の厚みをより
薄くすることができる。
すなわち、コンデンサ素子A,Bを左右対称的に配置する
ことによっても、上記実施例と同様、全体の厚みをより
薄くすることができる。
なお、第１電極板１、第２電極板６および第３電極板12
の各周縁部1a,6aおよび12aは、それぞれ電気絶縁材料14
にて互いに絶縁されるとともに、第３電極板12の周縁部
12aはガスケット16を介して第１電極板の周縁部1aにか
しめられる。また、この電気二重層コンデンサが例えば
外圧などにより変形した際、第１電極板１と第２電極板
６の間、第２電極板６と第３電極板12との間において短
絡不良を生ずるおそれがある個所については、予め内部
に図示省略の電気絶縁材を介在させておくとよい。
の各周縁部1a,6aおよび12aは、それぞれ電気絶縁材料14
にて互いに絶縁されるとともに、第３電極板12の周縁部
12aはガスケット16を介して第１電極板の周縁部1aにか
しめられる。また、この電気二重層コンデンサが例えば
外圧などにより変形した際、第１電極板１と第２電極板
６の間、第２電極板６と第３電極板12との間において短
絡不良を生ずるおそれがある個所については、予め内部
に図示省略の電気絶縁材を介在させておくとよい。
以上説明したように、この発明によれば、１セル２層形
電気二重層コンデンサにおいて、２つのコンデンサ素子
を外装ケースを兼ねる電極板方向から見て、互いに重な
らないように配置したことにしたことにより、全体厚み
をより薄くすることがすることができる。
電気二重層コンデンサにおいて、２つのコンデンサ素子
を外装ケースを兼ねる電極板方向から見て、互いに重な
らないように配置したことにしたことにより、全体厚み
をより薄くすることがすることができる。
第１図はこの発明による積層型電気二重層コンデンサの
一実施例を示す断面図、第２図および第３図は同実施例
におけるコンデンサ素子の配置例を示した説明図、第４
図は他の実施例に係る断面図、第５図および第６図は他
の実施例におけるコンデンサ素子の配置例を示した説明
図である。 図中、１は第１電極板、2,5,8,11は分極性電極、3,7,9,
13は導電性接着剤、4,10はセパレータ、６は第２電極
板、12は第３電極板、A,Bはコンデンサ素子である。
一実施例を示す断面図、第２図および第３図は同実施例
におけるコンデンサ素子の配置例を示した説明図、第４
図は他の実施例に係る断面図、第５図および第６図は他
の実施例におけるコンデンサ素子の配置例を示した説明
図である。 図中、１は第１電極板、2,5,8,11は分極性電極、3,7,9,
13は導電性接着剤、4,10はセパレータ、６は第２電極
板、12は第３電極板、A,Bはコンデンサ素子である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 一杉 健一 神奈川県藤沢市辻堂新町２丁目２番１号 エルナー株式会社内 (72)発明者 木村 好克 神奈川県藤沢市辻堂新町２丁目２番１号 エルナー株式会社内
Claims (4)
- 【請求項１】一対の分極性電極間にセパレータを介在さ
せてなる第１コンデンサ素子と、同じく一対の分極性電
極間にセパレータを介在させてなり、上記第１コンデン
サ素子に対して直列的に積層される第２コンデンサ素子
と、内面が上記第１コンデンサ素子の陽極側に電気的に
接合される外装ケースを兼ねる第１電極板と、内面が上
記第２コンデンサ素子の陰極側に電気的に接合される外
装ケースを兼ねる第３電極板と、両面がそれぞれ上記第
１コンデンサ素子の陰極側および上記第２コンデンサ素
子の陽極側に電気的に接続するように上記第１電極板と
第３電極板との中間に配置された導電性でかつイオン不
浸透性の第２電極板とを備えてなる積層型電気二重層コ
ンデンサにおいて、 上記第１コンデンサ素子と第２コンデンサ素子は、上記
第１電極板もしくは第３電極板側から見て互いに重なり
合わないように配置されていることを特徴とする積層型
電気二重層コンデンサ。 - 【請求項２】上記第１コンデンサ素子と第２コンデンサ
素子は、同心的に配置されている請求項１記載の積層型
電気二重層コンデンサ。 - 【請求項３】上記第１コンデンサ素子と第２コンデンサ
素子は、左右対称的に配置されている請求項１記載の積
層型電気二重層コンデンサ。 - 【請求項４】上記第１コンデンサ素子と第２コンデンサ
素子は、同容量もしくは同体積である請求項1,2または
３記載の積層型電気二重層コンデンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63237987A JPH0715865B2 (ja) | 1988-09-22 | 1988-09-22 | 積層型電気二重層コンデンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63237987A JPH0715865B2 (ja) | 1988-09-22 | 1988-09-22 | 積層型電気二重層コンデンサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0286112A JPH0286112A (ja) | 1990-03-27 |
| JPH0715865B2 true JPH0715865B2 (ja) | 1995-02-22 |
Family
ID=17023437
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63237987A Expired - Lifetime JPH0715865B2 (ja) | 1988-09-22 | 1988-09-22 | 積層型電気二重層コンデンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0715865B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0555086A (ja) * | 1991-08-29 | 1993-03-05 | Nec Corp | 電気二重層コンデンサおよびその製造方法 |
| US8508916B2 (en) * | 2010-10-13 | 2013-08-13 | Cooper Technologies Company | High voltage electric double layer capacitor device and methods of manufacture |
-
1988
- 1988-09-22 JP JP63237987A patent/JPH0715865B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0286112A (ja) | 1990-03-27 |
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