JPH1169621A - 非水電解液一次電池と電気二重層コンデンサとの組合せ電源素子 - Google Patents
非水電解液一次電池と電気二重層コンデンサとの組合せ電源素子Info
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- JPH1169621A JPH1169621A JP9246108A JP24610897A JPH1169621A JP H1169621 A JPH1169621 A JP H1169621A JP 9246108 A JP9246108 A JP 9246108A JP 24610897 A JP24610897 A JP 24610897A JP H1169621 A JPH1169621 A JP H1169621A
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-
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- H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 非水電解液一次電池の重負荷放電特性を向上
させて、電池と同様に使用できる重負荷放電特性の優れ
た電源素子を提供する。 【解決手段】 非水電解液一次電池と電気二重層コンデ
ンサとを並列に接続して一体化し通常の電池と同様に正
極と負極の２端子を備えさせて電源素子とする。上記非
水電解液一次電池としては塩化チオニル−リチウム電池
などの無機非水電解液電池が適しており、上記非水電解
液一次電池と電気二重層コンデンサとの接続は、それら
の正極と負極の少なくとも一方の端子が、リード線やプ
リント基板を介さずに、固定部材としての作用を兼ねる
金属製導電部材により直接接続されていることが好まし
い。
させて、電池と同様に使用できる重負荷放電特性の優れ
た電源素子を提供する。 【解決手段】 非水電解液一次電池と電気二重層コンデ
ンサとを並列に接続して一体化し通常の電池と同様に正
極と負極の２端子を備えさせて電源素子とする。上記非
水電解液一次電池としては塩化チオニル−リチウム電池
などの無機非水電解液電池が適しており、上記非水電解
液一次電池と電気二重層コンデンサとの接続は、それら
の正極と負極の少なくとも一方の端子が、リード線やプ
リント基板を介さずに、固定部材としての作用を兼ねる
金属製導電部材により直接接続されていることが好まし
い。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、非水電解液一次電
池と電気二重層コンデンサとの組合せ電源素子に関し、
さらに詳しくは、重負荷放電特性が優れた電源素子に関
する。
池と電気二重層コンデンサとの組合せ電源素子に関し、
さらに詳しくは、重負荷放電特性が優れた電源素子に関
する。
【０００２】
【従来の技術】非水電解液一次電池は、水溶液系電解液
に比べて長期保存性や信頼性に優れているものの、電導
度が低く、重負荷放電特性が劣っている。そのため、軽
負荷では高容量であるにもかかわらず、重負荷ではその
特徴を生かせない。
に比べて長期保存性や信頼性に優れているものの、電導
度が低く、重負荷放電特性が劣っている。そのため、軽
負荷では高容量であるにもかかわらず、重負荷ではその
特徴を生かせない。
【０００３】そのため、従来は、二酸化マンガン−リチ
ウム電池などで、巻回構造を採用して電極面積を大きく
することによって重負荷放電特性を向上させることが行
われているが、そのように電極面積を拡大した場合に
は、反応面積が増えるため自己放電が大きくなり長期信
頼性に欠けるという問題があった。
ウム電池などで、巻回構造を採用して電極面積を大きく
することによって重負荷放電特性を向上させることが行
われているが、そのように電極面積を拡大した場合に
は、反応面積が増えるため自己放電が大きくなり長期信
頼性に欠けるという問題があった。
【０００４】また、ユーザー側で非水電解液一次電池を
電気二重層コンデンサと組み合わせて使用することも検
討されているが、この場合は、最適の部品を選択するの
に手間を要したり、部品点数が増加するなどの問題があ
った。
電気二重層コンデンサと組み合わせて使用することも検
討されているが、この場合は、最適の部品を選択するの
に手間を要したり、部品点数が増加するなどの問題があ
った。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
な従来技術における問題点を解決し、非水電解液一次電
池の重負荷放電特性を向上させて、重負荷放電特性の優
れた電源素子を提供することを目的とする。
な従来技術における問題点を解決し、非水電解液一次電
池の重負荷放電特性を向上させて、重負荷放電特性の優
れた電源素子を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、非水電解液一
次電池を電気二重層コンデンサと並列に接続して一体化
することにより通常の電池と同様に正極と負極の２端子
を備えた電源素子とすることによって、あたかも重負荷
放電特性が優れた電池と同様に使用可能にして、上記課
題を解決したものである。
次電池を電気二重層コンデンサと並列に接続して一体化
することにより通常の電池と同様に正極と負極の２端子
を備えた電源素子とすることによって、あたかも重負荷
放電特性が優れた電池と同様に使用可能にして、上記課
題を解決したものである。
【０００７】すなわち、本発明では、上記のように非水
電解液一次電池と電気二重層コンデンサとを並列に接続
することによって、非水電解液一次電池の重負荷放電特
性の悪さを電気二重層コンデンサの優れた急速充放電特
性によって補い、重負荷放電特性を向上させて、重負荷
放電特性の優れた電源素子としたのである。
電解液一次電池と電気二重層コンデンサとを並列に接続
することによって、非水電解液一次電池の重負荷放電特
性の悪さを電気二重層コンデンサの優れた急速充放電特
性によって補い、重負荷放電特性を向上させて、重負荷
放電特性の優れた電源素子としたのである。
【０００８】
【発明の実施の形態】非水電解液一次電池と電気二重層
コンデンサとの一体化の方法としては、プリント基板に
非水電解液一次電池と電気二重層コンデンサを搭載し、
リード線で接続する方法、ケースや樹脂チューブで固定
する方法、固定部材としての作用を兼ねる金属製導電部
材で接続する方法などが挙げられるが、上記固定部材と
しての作用を兼ねる金属製導電部材はそのまま電源素子
の端子としても使用できるので、スペース、コストの点
から、上記固定部材としての作用を兼ねる金属製導電部
材を用いる方法が最も好ましい。
コンデンサとの一体化の方法としては、プリント基板に
非水電解液一次電池と電気二重層コンデンサを搭載し、
リード線で接続する方法、ケースや樹脂チューブで固定
する方法、固定部材としての作用を兼ねる金属製導電部
材で接続する方法などが挙げられるが、上記固定部材と
しての作用を兼ねる金属製導電部材はそのまま電源素子
の端子としても使用できるので、スペース、コストの点
から、上記固定部材としての作用を兼ねる金属製導電部
材を用いる方法が最も好ましい。
【０００９】本発明において、非水電解液一次電池と電
気二重層コンデンサとの一体化は、それぞれ１個ずつを
組み合わせて並列に接続してもよいし、また、いずれか
一方あるいは両方を直列または並列に接続してから、そ
れらの非水電解液一次電池群と電気二重層コンデンサ群
とを並列に接続してもよい。
気二重層コンデンサとの一体化は、それぞれ１個ずつを
組み合わせて並列に接続してもよいし、また、いずれか
一方あるいは両方を直列または並列に接続してから、そ
れらの非水電解液一次電池群と電気二重層コンデンサ群
とを並列に接続してもよい。
【００１０】非水電解液一次電池としては、たとえば、
塩化チオニル−リチウム電池などの無機非水電解液電
池、二酸化マンガン−リチウム電池、フッ化黒鉛−リチ
ウム電池などの有機非水電解液電池が挙げられるが、塩
化チオニル−リチウム電池で代表される無機非水電解液
電池は、特に内部抵抗が高く、重負荷放電特性が劣って
いるので、本発明は、この無機非水電解液電池に適用し
て、その重負荷放電特性を向上させるのに適している。
塩化チオニル−リチウム電池などの無機非水電解液電
池、二酸化マンガン−リチウム電池、フッ化黒鉛−リチ
ウム電池などの有機非水電解液電池が挙げられるが、塩
化チオニル−リチウム電池で代表される無機非水電解液
電池は、特に内部抵抗が高く、重負荷放電特性が劣って
いるので、本発明は、この無機非水電解液電池に適用し
て、その重負荷放電特性を向上させるのに適している。
【００１１】電気二重層コンデンサとしては、特に限定
されることはないが、たとえば、扁平な外装ケースとキ
ャップと環状ガスケットとで形成される空間内に内容物
が収容されたボタン形のものや、あるいは、それぞれ正
負の電極端子を兼ねる２枚の封口板と環状スペーサとで
形成される空間内に内容物が収容されたコイン形のもの
など、扁平形で小型のものが好ましい。
されることはないが、たとえば、扁平な外装ケースとキ
ャップと環状ガスケットとで形成される空間内に内容物
が収容されたボタン形のものや、あるいは、それぞれ正
負の電極端子を兼ねる２枚の封口板と環状スペーサとで
形成される空間内に内容物が収容されたコイン形のもの
など、扁平形で小型のものが好ましい。
【００１２】
【実施例】つぎに、本発明の実施例を図面を参照しつつ
説明する。ただし、本発明はそれら例示の実施例のみに
限定されるものではない。
説明する。ただし、本発明はそれら例示の実施例のみに
限定されるものではない。
【００１３】図１は本発明の電源素子の一実施例を示す
概略斜視図であり、図２はその要部正面図である。図
中、１は非水電解液一次電池であり、この非水電解液一
次電池１は円筒形をしていて、その電池ケース１ａの側
壁部や底部は負極端子としての機能を有しており、正極
端子１ｂは上記電池ケース１ａの開口端部に溶接された
電池蓋にガラスなどからなる絶縁層を介して設けられて
いる。
概略斜視図であり、図２はその要部正面図である。図
中、１は非水電解液一次電池であり、この非水電解液一
次電池１は円筒形をしていて、その電池ケース１ａの側
壁部や底部は負極端子としての機能を有しており、正極
端子１ｂは上記電池ケース１ａの開口端部に溶接された
電池蓋にガラスなどからなる絶縁層を介して設けられて
いる。
【００１４】電気二重層コンデンサ２は、図２にその詳
細を示すように、ボタン形をしたものを２個用い、それ
らの電気二重層コンデンサ２、２間をリード線２ｃで直
列に接続し、その状態で上記非水電解液一次電池１の電
池ケース１ａの底部に取り付けられ、この電気二重層コ
ンデンサ２、２のうち、電池ケース１ａの底部に近い側
の電気二重層コンデンサ２のキャップ２ａ（このキャッ
プ２ａは電気二重層コンデンサ２の負極端子を兼ねてい
る）と非水電解液一次電池１の電池ケース１ａとは金属
製導電部材３により直接接続され、この金属製導電部材
３は非水電解液一次電池１と電気二重層コンデンサ２と
の固定部材としての作用を兼ね、さらにこの非水電解液
一次電池１と電気二重層コンデンサ２との組合せ電源素
子の負極側の端子としての作用も兼ねている。
細を示すように、ボタン形をしたものを２個用い、それ
らの電気二重層コンデンサ２、２間をリード線２ｃで直
列に接続し、その状態で上記非水電解液一次電池１の電
池ケース１ａの底部に取り付けられ、この電気二重層コ
ンデンサ２、２のうち、電池ケース１ａの底部に近い側
の電気二重層コンデンサ２のキャップ２ａ（このキャッ
プ２ａは電気二重層コンデンサ２の負極端子を兼ねてい
る）と非水電解液一次電池１の電池ケース１ａとは金属
製導電部材３により直接接続され、この金属製導電部材
３は非水電解液一次電池１と電気二重層コンデンサ２と
の固定部材としての作用を兼ね、さらにこの非水電解液
一次電池１と電気二重層コンデンサ２との組合せ電源素
子の負極側の端子としての作用も兼ねている。
【００１５】そして、非水電解液一次電池１の正極端子
１ｂと電気二重層コンデンサ２、２のうち電池ケース１
ａの底部に遠い側の電気二重層コンデンサ２の外装ケー
ス２ｂ（この外装ケース２ｂは電気二重層コンデンサ２
の正極端子を兼ねている）とは端部に幅広部を有するリ
ード線４によって接続され、これらの非水電解液一次電
池１と電気二重層コンデンサ２とは上記固定部材として
の作用を兼ねる導電部材３とリード線４とで並列に接続
され、上記のように金属製導電部材３が電源素子の負極
端子として作用し、非水電解液一次電池１の正極端子１
ｂが電源素子の正極端子としても作用し、電源素子とし
て機能するように組み立てられている。
１ｂと電気二重層コンデンサ２、２のうち電池ケース１
ａの底部に遠い側の電気二重層コンデンサ２の外装ケー
ス２ｂ（この外装ケース２ｂは電気二重層コンデンサ２
の正極端子を兼ねている）とは端部に幅広部を有するリ
ード線４によって接続され、これらの非水電解液一次電
池１と電気二重層コンデンサ２とは上記固定部材として
の作用を兼ねる導電部材３とリード線４とで並列に接続
され、上記のように金属製導電部材３が電源素子の負極
端子として作用し、非水電解液一次電池１の正極端子１
ｂが電源素子の正極端子としても作用し、電源素子とし
て機能するように組み立てられている。
【００１６】図３は本発明の電源素子の他の実施例を示
す概略斜視図である。この図３に示す電源素子において
は、非水電解液一次電池１、電気二重層コンデンサ２と
もプリント基板１０に取り付けられ、非水電解液一次電
池１は円筒形をしていて２個使用されており、これらの
非水電解液一次電池１、１間はリード線１１、１２の一
部を使用してプリント基板１０の裏面側で並列に接続さ
れ、電気二重層コンデンサ２はボタン形をしていて２個
使用されており、これらの電気二重層コンデンサ２、２
間はリード線２１、２２の一部を使用してプリント基板
１０の裏面側で直列に接続され、これらの非水電解液一
次電池１群と電気二重層コンデンサ２群とはプリント基
板１０の裏面側で上記リード線１１、１２とリード線２
１、２２の残りの部分を使用して並列に接続され、さら
に、電源素子の負極端子３１と正極端子３２に接続さ
れ、電源素子として機能するように組み立てられてい
る。
す概略斜視図である。この図３に示す電源素子において
は、非水電解液一次電池１、電気二重層コンデンサ２と
もプリント基板１０に取り付けられ、非水電解液一次電
池１は円筒形をしていて２個使用されており、これらの
非水電解液一次電池１、１間はリード線１１、１２の一
部を使用してプリント基板１０の裏面側で並列に接続さ
れ、電気二重層コンデンサ２はボタン形をしていて２個
使用されており、これらの電気二重層コンデンサ２、２
間はリード線２１、２２の一部を使用してプリント基板
１０の裏面側で直列に接続され、これらの非水電解液一
次電池１群と電気二重層コンデンサ２群とはプリント基
板１０の裏面側で上記リード線１１、１２とリード線２
１、２２の残りの部分を使用して並列に接続され、さら
に、電源素子の負極端子３１と正極端子３２に接続さ
れ、電源素子として機能するように組み立てられてい
る。
【００１７】非水電解液一次電池として開路電圧が３．
６Ｖで、外径１７ｍｍ、高さ５０ｍｍの円筒形の塩化チ
オニル−リチウム電池を用い、この塩化チオニル−リチ
ウム電池と静電容量が３Ｆで、外径１６ｍｍ、高さ２．
５ｍｍのボタン形の電気二重層コンデンサを２個直列に
接続したものとを並列に接続した。この塩化チオニル−
リチウム電池と電気二重層コンデンサとの接続は図１に
示すような態様で負極側を固定部材としての作用を兼ね
る金属製導電部材３で接続し、正極側を図１に示すよう
にリード線４で接続したものである。
６Ｖで、外径１７ｍｍ、高さ５０ｍｍの円筒形の塩化チ
オニル−リチウム電池を用い、この塩化チオニル−リチ
ウム電池と静電容量が３Ｆで、外径１６ｍｍ、高さ２．
５ｍｍのボタン形の電気二重層コンデンサを２個直列に
接続したものとを並列に接続した。この塩化チオニル−
リチウム電池と電気二重層コンデンサとの接続は図１に
示すような態様で負極側を固定部材としての作用を兼ね
る金属製導電部材３で接続し、正極側を図１に示すよう
にリード線４で接続したものである。
【００１８】この電源素子を２０℃、５０ｍＡで放電し
たところ、１秒後の電圧は２．６Ｖであり、半導体メモ
リのバックアップ電源として必要な２．０Ｖ以上の電圧
を有していて、５０ｍＡ放電という重負荷放電でも優れ
た特性を有していた。
たところ、１秒後の電圧は２．６Ｖであり、半導体メモ
リのバックアップ電源として必要な２．０Ｖ以上の電圧
を有していて、５０ｍＡ放電という重負荷放電でも優れ
た特性を有していた。
【００１９】これに対し、上記電源素子に使用されてい
る塩化チオニル−リチウム電池を電池のみで使用し２０
℃、５０ｍＡで放電したところ、１秒後の電圧は０．５
Ｖしかなく、半導体メモリのバックアップ電源として必
要な２．０Ｖ以上を保つことができなかった。
る塩化チオニル−リチウム電池を電池のみで使用し２０
℃、５０ｍＡで放電したところ、１秒後の電圧は０．５
Ｖしかなく、半導体メモリのバックアップ電源として必
要な２．０Ｖ以上を保つことができなかった。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明では、非水
電解液一次電池と電気二重層コンデンサとを並列に接続
して一体化することにより、重負荷放電特性の優れた電
源素子を提供することができた。
電解液一次電池と電気二重層コンデンサとを並列に接続
して一体化することにより、重負荷放電特性の優れた電
源素子を提供することができた。
【図１】本発明の非水電解液一次電池と電気二重層コン
デンサとの組合せ電源素子の一実施例を示す概略斜視図
である。
デンサとの組合せ電源素子の一実施例を示す概略斜視図
である。
【図２】図１の要部を拡大して示す概略正面図である。
【図３】本発明の非水電解液一次電池と電気二重層コン
デンサとの組合せ電源素子の他の実施例を示す概略斜視
図である。
デンサとの組合せ電源素子の他の実施例を示す概略斜視
図である。
１ 非水電解液一次電池 １ａ 電池ケース １ｂ 正極端子 ２ 電気二重層コンデンサ ２ａ キャップ ２ｂ 外装ケース ２ｃ リード線 ３ 金属製導電部材 ４ リード線 １０ プリント基板 １１ リード線 １２ リード線 ２１ リード線 ２２ リード線 ３１ 負極端子 ３２ 正極端子
Claims (3)
- 【請求項１】 非水電解液一次電池と電気二重層コンデ
ンサとを並列に接続して一体化し通常の電池と同様に正
極と負極の２端子を備えたことを特徴とする、非水電解
液一次電池と電気二重層コンデンサとの組合せ電源素
子。 - 【請求項２】 非水電解液一次電池が、無機非水電解液
電池である請求項１記載の電源素子。 - 【請求項３】 非水電解液一次電池と電気二重層コンデ
ンサの正極と負極の少なくとも一方の端子が、リード線
やプリント基板を介さずに、上記非水電解液一次電池と
電気二重層コンデンサとの固定部材としての作用を兼ね
る金属製導電部材により直接接続されている請求項１記
載の電源素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24610897A JP3714652B2 (ja) | 1997-08-26 | 1997-08-26 | 非水電解液一次電池と電気二重層コンデンサとの組合せ電源素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24610897A JP3714652B2 (ja) | 1997-08-26 | 1997-08-26 | 非水電解液一次電池と電気二重層コンデンサとの組合せ電源素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1169621A true JPH1169621A (ja) | 1999-03-09 |
| JP3714652B2 JP3714652B2 (ja) | 2005-11-09 |
Family
ID=17143610
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24610897A Expired - Fee Related JP3714652B2 (ja) | 1997-08-26 | 1997-08-26 | 非水電解液一次電池と電気二重層コンデンサとの組合せ電源素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3714652B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001004920A1 (en) * | 1999-07-12 | 2001-01-18 | Energy Storage Systems Pty Ltd | An energy storage device |
| WO2001017054A1 (en) * | 1999-09-02 | 2001-03-08 | Eveready Battery Company, Inc. | An energy system for delivering intermittent pulses |
| US20230197358A1 (en) * | 2021-11-30 | 2023-06-22 | Nissan North America, Inc. | Integrated supercapacitor-battery structure |
-
1997
- 1997-08-26 JP JP24610897A patent/JP3714652B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001004920A1 (en) * | 1999-07-12 | 2001-01-18 | Energy Storage Systems Pty Ltd | An energy storage device |
| EP1204980A4 (en) * | 1999-07-12 | 2006-01-18 | Energy Storage Systems Pty Ltd | ENERGY STORAGE DEVICE |
| WO2001017054A1 (en) * | 1999-09-02 | 2001-03-08 | Eveready Battery Company, Inc. | An energy system for delivering intermittent pulses |
| US20230197358A1 (en) * | 2021-11-30 | 2023-06-22 | Nissan North America, Inc. | Integrated supercapacitor-battery structure |
| US12062488B2 (en) * | 2021-11-30 | 2024-08-13 | Nissan North America, Inc. | Integrated supercapacitor-battery structure |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3714652B2 (ja) | 2005-11-09 |
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