(57)【要約】【課題】本発明は、チップ型電気二重層キャパシタに関する。【解決手段】本発明の一実施形態によるチップ型電気二重層キャパシタは、内部に収納空間を有し、絶縁性樹脂からなる外装ケースと、前記外装ケースに埋め込まれ、前記収納空間に露出する第１面と前記外装ケースの外部領域に露出する第２面とを夫々有する第１及び第２の外部端子と、前記収納空間に配置され、前記第１及び第２の外部端子の前記第１面と電気的に連結された電気二重層キャパシタセルとを含む。  本発明によるチップ型電気二重層キャパシタは、外装ケースと外部端子が一体に形成されるため空間活用度が高く、電気二重層キャパシタの小型化、軽量化及び高容量化が可能である。また、構造物を追加することなく、チップ型電気二重層キャパシタ自体で表面実装が可能である。【選択図】図２ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に収納空間を有し、絶縁性樹脂からなる外装ケースと、
前記外装ケースに埋め込まれ、前記収納空間に露出する第１面と前記外装ケースの外部領域に露出する第２面とを夫々有する第１及び第２の外部端子と、
前記収納空間に配置され、前記第１及び第２の外部端子の前記第１面と電気的に連結された電気二重層キャパシタセルと、
を含むチップ型電気二重層キャパシタ。
【請求項２】
前記第１及び第２の外部端子は、インサート射出成形により前記外装ケースに埋め込まれることを特徴とする請求項１に記載のチップ型電気二重層キャパシタ。
【請求項３】
前記第１及び第２の外部端子は、埋め込み領域拡張部を有することを特徴とする請求項１に記載のチップ型電気二重層キャパシタ。
【請求項４】
前記絶縁性樹脂は、ポリフェニレンサルファイドまたは液晶高分子であることを特徴とする請求項１に記載のチップ型電気二重層キャパシタ。
【請求項５】
前記第１及び第２の外部端子と前記外装ケースの境界面を覆うように形成される接着剤層をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のチップ型電気二重層キャパシタ。
【請求項６】
前記接着剤層は、前記第１及び第２の外部端子の第２面と前記外装ケースの境界面を覆うように形成されたことを特徴とする請求項５に記載のチップ型電気二重層キャパシタ。
【請求項７】
前記接着剤層は、前記第１及び第２の外部端子の第１面と前記外装ケースの境界面を覆うように形成されたことを特徴とする請求項５に記載のチップ型電気二重層キャパシタ。
【請求項８】
前記接着剤層は、エポキシ樹脂を含むことを特徴とする請求項５に記載のチップ型電気二重層キャパシタ。
【請求項９】
前記第１及び第２の外部端子は、前記外装ケースの同一面に形成されたことを特徴とする請求項１に記載のチップ型電気二重層キャパシタ。
【請求項１０】
前記第１及び第２の外部端子は、前記外装ケースの同一面の両端に形成されたことを特徴とする請求項１に記載のチップ型電気二重層キャパシタ。
【請求項１１】
前記第１及び第２の外部端子は、前記外装ケースの同一面の中央部に形成されたことを特徴とする請求項１に記載のチップ型電気二重層キャパシタ。
【請求項１２】
前記外装ケースは、前記収納空間の各角部に形成されたシーリング部をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のチップ型電気二重層キャパシタ。
【請求項１３】
前記外装ケースは、
上面が開放された収納空間を有し、第１及び第２の外部端子が埋め込まれた下部ケースと、
前記収納空間を覆うように前記下部ケースに装着された上部キャップと、
を含むことを特徴とする請求項１に記載のチップ型電気二重層キャパシタ。
【請求項１４】
前記外装ケースは、
上面が開放された収納空間を有し、前記収納空間の各角部にシーリング部が形成され、第１及び第２の外部端子が埋め込まれた下部ケースと、
前記収納空間を覆うように、前記シーリング部を含む前記下部ケースに装着された上部キャップと、
を含むことを特徴とする請求項１に記載のチップ型電気二重層キャパシタ。
【請求項１５】
前記下部ケース及び前記上部キャップは、溶接または超音波融着により結合されたことを特徴とする請求項１３に記載のチップ型電気二重層キャパシタ。
【請求項１６】
前記シーリング部は、前記下部ケースとインサート射出成形方式により一体に形成されたことを特徴とする請求項１４に記載のチップ型電気二重層キャパシタ。
【請求項１７】
前記シーリング部は、前記下部ケースと二重射出成形により別途に形成されたことを特徴とする請求項１４に記載のチップ型電気二重層キャパシタ。
【請求項１８】
前記シーリング部は、前記下部ケースと相互同一または異なる絶縁性樹脂からなることを特徴とする請求項１４に記載のチップ型電気二重層キャパシタ。
【請求項１９】
前記電気二重層キャパシタセルは、第１及び第２の集電体と、前記第１及び第２の集電体と夫々連結される第１及び第２の電極と、前記第１及び第２の電極の間に形成されるイオン透過性分離膜と、を含むことを特徴とする請求項１に記載のチップ型電気二重層キャパシタ。
【請求項２０】
前記第１及び第２の外部端子の第１面と前記電気二重層キャパシタセルは、溶接または超音波融着により連結されたことを特徴とする請求項１に記載のチップ型電気二重層キャパシタ。
【請求項２１】
前記電気二重層キャパシタセルは、１つ以上の第１及び第２の集電体と、第１及び第２の電極と、分離膜とが連続的に積層されたことを特徴とする請求項１に記載のチップ型電気二重層キャパシタ。
【請求項２２】
前記電気二重層キャパシタセルは、第１及び第２の電極が巻取されたことを特徴とする請求項１に記載のチップ型電気二重層キャパシタ。
【請求項２３】
開放された収納空間を有し、前記収納空間に露出する第１面と外部領域に露出する第２面とを有するように第１及び第２の外部端子が埋め込まれた下部ケースを形成する段階と、
前記収納空間に露出した第１及び第２の外部端子の第１面と電気的に連結されるように前記収納空間に電気二重層キャパシタセルを実装する段階と、
前記収納空間を覆うように上部ギャップを前記下部ケース上に装着する段階と、
を含むチップ型電気二重層キャパシタの製造方法。
【請求項２４】
前記第１及び第２の外部端子と前記外装ケースの境界面を覆うように、接着剤層を形成する段階をさらに含むことを特徴とする請求項２３に記載のチップ型電気二重層キャパシタの製造方法。
【請求項２５】
前記下部ケースの形成は、インサート射出成形により行われることを特徴とする請求項２３に記載のチップ型電気二重層キャパシタの製造方法。
【請求項２６】
前記収納空間の各角部にシーリング部を形成する段階をさらに含むことを特徴とする請求項２３に記載のチップ型電気二重層キャパシタの製造方法。
【請求項２７】
前記シーリング部は、前記下部ケースとインサート射出成形方式により一体に形成することを特徴とする請求項２６に記載のチップ型電気二重層キャパシタの製造方法。
【請求項２８】
前記シーリング部は、前記下部ケースと二重射出成形により別途に形成されることを特徴とする請求項２６に記載のチップ型電気二重層キャパシタの製造方法。
【請求項２９】
前記第１及び第２の外部端子と前記電気二重層キャパシタセルの連結は、溶接または超音波融着により行われることを特徴とする請求項２３に記載のチップ型電気二重層キャパシタの製造方法。
【請求項３０】
前記下部ケース及び上部キャップの装着は、溶接または超音波融着により行われることを特徴とする請求項２３に記載のチップ型電気二重層キャパシタの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チップ型電気二重層キャパシタ及びその製造方法に関するもので、より具体的には、小型化及び軽量化が可能なチップ型電気二重層キャパシタ及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
情報通信機器のような各種電子製品においては安定したエネルギーの供給が重要な要素である。一般的にこのような機能はキャパシタ（Ｃａｐａｃｉｔｏｒ）により行われる。即ち、キャパシタは情報通信機器及び各種電子製品の回路で電気を蓄えて放出する機能をし、回路内の電気の流れを安定化させる役割をする。一般的なキャパシタは充放電時間が非常に短く、寿命が長く、かつ出力密度が高いが、エネルギー密度が小さいため、保存装置への使用に制限がある。
【０００３】
このような限界を克服するために、最近は、充放電時間が短く、かつ出力密度が高い電気二重層キャパシタのような新しい範疇のキャパシタが開発されており、二次電池とともに次世代エネルギー装置として注目されつつある。
【０００４】
電気二重層キャパシタ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｄｏｕｂｌｅ  Ｌａｙｅｒ  Ｃａｐａｃｉｔｏｒ）は、極性が互いに異なる一対の電荷層（電極層）を用いるエネルギー保存装置で、継続的な充放電が可能であり、一般的な他のキャパシタに比べてエネルギー効率と出力が高く、耐久性及び安定性に優れた長所がある。これによって、最近、大電流で充放電できる電気二重層キャパシタが携帯電話用補助電源、電気自動車用補助電源、太陽電池用補助電源等のように充放電頻度が高い蓄電装置として有望視されている。
【０００５】
電気二重層キャパシタの基本的な構造は、多孔性電極のように表面積が相対的に大きい電極（ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）、電解質（ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ）、集電体（ｃｕｒｒｅｎｔ  ｃｏｌｌｅｃｔｏｒ）、分離膜（ｓｅｐａｒａｔｏｒ）からなっており、単位セル電極の両端に数ボルトの電圧を加えて、電解液内のイオンが電場に沿って移動し、電極表面に吸着して発生する電気化学的メカニズムを作動原理とする。
【０００６】
このような電気二重層キャパシタを回路基板に表面実装（Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｍｏｕｎｔ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、ＳＭＴ）するための一般的な方案は、電気二重層キャパシタの上下にブラケット（ｂｒａｃｋｅｔ）を溶接し、上記ブラケットを通じて回路基板に実装することである。
【０００７】
しかし、このような構造の電気二重層キャパシタは、その厚さが相対的に大きく、表面実装のために必要な追加構造物（ブラケット等）によってその厚さはさらに厚くなる。このような電気二重層キャパシタを使用する場合、厚さの増加により高容量製品を製造することが困難であり、さらに、追加工程の発生により製品単価が上昇する要因になる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、小型化及び軽量化が可能で、構造物を追加することなく、表面実装が可能なチップ型電気二重層キャパシタ及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一実施形態は、内部に収納空間を有し、絶縁性樹脂からなる外装ケースと、上記外装ケースに埋め込まれ、上記収納空間に露出する第１面と上記外装ケースの外部領域に露出する第２面を夫々有する第１及び第２の外部端子と、上記収納空間に配置され、上記第１及び第２の外部端子の上記第１面と電気的に連結された電気二重層キャパシタセルと、を含むチップ型電気二重層キャパシタを提供する。
【００１０】
上記第１及び第２の外部端子は、インサート射出成形により上記外装ケースに埋め込まれることができる。
【００１１】
上記第１及び第２の外部端子は、埋め込み領域拡張部を有することができる。
【００１２】
上記絶縁性樹脂は、ポリフェニレンサルファイドまたは液晶高分子であることができる。
【００１３】
上記第１及び第２の外部端子と上記外装ケースの境界面を覆うように形成される接着剤層をさらに含むことができる。
【００１４】
上記接着剤層は、上記第１及び第２の外部端子の第２面と上記外装ケースの境界面を覆うように形成されることができる。
【００１５】
上記接着剤層は、上記第１及び第２の外部端子の第１面と上記外装ケースの境界面を覆うように形成されることができる。
【００１６】
上記接着剤層は、エポキシ樹脂を含むことができる。
【００１７】
上記第１及び第２の外部端子は、上記外装ケースの同一面に形成されることができる。
【００１８】
上記第１及び第２の外部端子は、上記外装ケースの同一面の両端に形成されることができる。
【００１９】
上記第１及び第２の外部端子は、上記外装ケースの同一面の中央部に形成されることができる。
【００２０】
上記外装ケースは、上記収納空間の各角部に形成されたシーリング部をさらに含むことができる。
【００２１】
上記外装ケースは、上面が開放された収納空間を有し、第１及び第２の外部端子が埋め込まれた下部ケースと、上記収納空間を覆うように上記下部ケースに装着された上部キャップと、を含むことができる。
【００２２】
上記外装ケースは、上面が開放された収納空間を有し、上記収納空間の各角部にシーリング部が形成され、第１及び第２の外部端子が埋め込まれた下部ケースと、上記収納空間を覆うように、上記シーリング部を含む上記下部ケースに装着された上部キャップと、を含むことができる。
【００２３】
上記下部ケース及び上記上部キャップは、溶接または超音波融着により結合されることができる。
【００２４】
上記シーリング部は、上記下部ケースとインサート射出成形方式により一体に形成されることができる。
【００２５】
上記シーリング部は、上記下部ケースと二重射出成形により別途に形成されることができる。
【００２６】
上記シーリング部は、上記下部ケースと相互同一または異なる絶縁性樹脂からなることができる。
【００２７】
上記電気二重層キャパシタセルは、第１及び第２の集電体と、上記第１及び第２の集電体と夫々連結される第１及び第２の電極と、上記第１及び第２の電極の間に形成されるイオン透過性分離膜と、を含むことができる。
【００２８】
上記第１及び第２の外部端子の第１面と上記電気二重層キャパシタセルは、溶接または超音波融着により連結されることができる。
【００２９】
上記電気二重層キャパシタセルは、１つ以上の第１及び第２の集電体と、第１及び第２の電極と、分離膜とが連続的に積層されたものであることができる。
【００３０】
上記電気二重層キャパシタセルは、第１及び第２の電極が巻取されたものであることができる。
【００３１】
本発明の他の実施形態は、開放された収納空間を有し、上記収納空間に露出する第１面と外部領域に露出する第２面とを有するように第１及び第２の外部端子が埋め込まれた下部ケースを形成する段階と、上記収納空間に露出した第１及び第２の外部端子の第１面と電気的に連結されるように上記収納空間に電気二重層キャパシタセルを実装する段階と、上記収納空間を覆うように上部ギャップを上記下部ケース上に装着する段階と、を含むチップ型電気二重層キャパシタの製造方法を提供する。
【００３２】
上記チップ型電気二重層キャパシタの製造方法は、上記第１及び第２の外部端子と上記外装ケースの境界面を覆うように、接着剤層を形成する段階をさらに含むことができる。
【００３３】
上記下部ケースの形成は、インサート射出成形により行われることができる。
【００３４】
上記チップ型電気二重層キャパシタの製造方法は、上記収納空間の各角部にシーリング部を形成する段階をさらに含むことができる。
【００３５】
上記シーリング部は、上記下部ケースとインサート射出成形方式により一体に形成されることができる。
【００３６】
上記シーリング部は、上記下部ケースと二重射出成形により別途に形成されることができる。
【００３７】
上記第１及び第２の外部端子と上記電気二重層キャパシタセルの連結は、溶接または超音波融着により行われることができる。
【００３８】
上記下部ケース及び上部キャップの装着は、溶接または超音波融着により行われることができる。
【発明の効果】
【００３９】
本発明によるチップ型電気二重層キャパシタは、外装ケースと外部端子が一体に形成されるため空間活用度が高い。これによって、電気二重層キャパシタの小型化、軽量化及び高容量化が可能である。また、構造物を追加することなく、チップ型電気二重層キャパシタ自体で表面実装が可能である。ソルダー方式を用いた一括的な実装技術を適用することができ、表面実装工程が単純化される。
【００４０】
また、本発明において、第１及び第２の外部端子と外装ケースは接触面積を広く形成することができるため、電解液の液出経路が長く形成されることができる。さらに、第１及び第２の外部端子と外装ケースの境界面に接着剤層を形成することができる。これによって電解液の液出を防止することができる。
【００４１】
また、本発明は、下部ケースを成形する時内部収納空間の各角部にシーリング部を形成することによって、上部キャップと融着される下部ケースの融着面が極大化され、外装ケースの内部の電解液が外部に漏出することを防止し、シーリング性を強化させることができる。これによって、製品の耐久性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１ａ】本発明の一実施形態によるチップ型電気二重層キャパシタを示す概略的な斜視図である。
【図１ｂ】本発明の他の実施形態によるチップ型電気二重層キャパシタを示す概略的な斜視図である。
【図２ａ】本発明の一実施形態によるチップ型電気二重層キャパシタを示す概略的な断面図である。
【図２ｂ】本発明の他の実施形態によるチップ型電気二重層キャパシタの下部ケースのみを概略的に示した断面図である。
【図２ｃ】本発明のさらに他の実施形態によるチップ型電気二重層キャパシタの下部ケースのみを概略的に示した断面図である。
【図３ａ】本発明のさらに他の実施形態によるチップ型電気二重層キャパシタを示す概略的な断面図及び下部の平面図である。
【図３ｂ】本発明のさらに他の実施形態によるチップ型電気二重層キャパシタを示す概略的な断面図及び下部の平面図である。
【図４】本発明のさらに他の実施形態によるチップ型電気二重層キャパシタを示す概略的な断面図である。
【図５ａ】本発明の一実施形態による電気二重層キャパシタセルを示す概略的な斜視図である。
【図５ｂ】本発明のさらに他の実施形態によるチップ型電気二重層キャパシタを示す概略的な断面図である。
【図６ａ】本発明の一実施形態によるチップ型電気二重層キャパシタの製造方法を説明するための断面図である。
【図６ｂ】本発明の一実施形態によるチップ型電気二重層キャパシタの製造方法を説明するための断面図である。
【図６ｃ】本発明の一実施形態によるチップ型電気二重層キャパシタの製造方法を説明するための断面図である。
【図７ａ】本発明の他の実施形態によるチップ型電気二重層キャパシタの製造方法を説明するための断面図である。
【図７ｂ】本発明の他の実施形態によるチップ型電気二重層キャパシタの製造方法を説明するための断面図である。
【図７ｃ】本発明の他の実施形態によるチップ型電気二重層キャパシタの製造方法を説明するための断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４３】
以下、添付された図面を参照して本発明の好ましい実施形態を説明する。
【００４４】
しかし、本発明の実施形態は、様々な他の形態に変形されることができ、本発明の範囲が以下で説明する実施形態のみに限定されるわけではない。また、本発明の実施形態は、当該技術分野において通常の知識を有する者に本発明をより完全に説明するために提供されるものである。従って、図面における構成要素の形状及びサイズなどは、より明確な説明のために誇張することもあり、図面上において同一の符号で示される構成要素は同一の構成要素である。
【００４５】
図１ａは、本発明の一実施形態によるチップ型電気二重層キャパシタを示す概略的な斜視図であり、図２ａは、図１のＩ−Ｉ’に沿って示したチップ型電気二重層キャパシタパッケージを示す概略的な断面図である。
【００４６】
図１ａ及び図２ａを参照すると、本実施形態によるチップ型電気二重層キャパシタ１００は、内部に収納空間１８０を有し、絶縁性樹脂からなる外装ケース１１０と上記外装ケース１１０の収納空間に配置される電気二重層キャパシタセル１６０とを含む。
【００４７】
上記第１及び第２の外部端子１２０ａ、１２０ｂは、上記外装ケース１１０に埋め込まれ、上記第１及び第２の外部端子１２０ａ、１２０ｂは、上記収納空間１８０に露出する第１面１２１ａ、１２１ｂと上記外装ケースの外部領域に露出する第２面１２２ａ、１２２ｂとを有する。即ち、上記第１及び第２の外部端子１２０ａ、１２０ｂは、外装ケース１１０の外部領域と上記収納空間１８０の内部領域を連結する構造である。
【００４８】
上記外装ケース１１０は、インサート射出成形により上記第１及び第２の外部端子１２０ａ、１２０ｂと一体に成形されることができる。例えば、所望する外装ケースの形態を有するモールドを用意し、上記モールド内に第１及び第２の外部端子を配置し、上記モールドに絶縁性樹脂を注入することによって製造されることができる。この際、上記第１及び第２の外部端子は、外装ケースの収納空間に露出する第１面と、外装ケースの外部領域に露出する第２面とを有するように配置されることができる。
【００４９】
上記外装ケース１１０の収納空間には電気二重層キャパシタセル１６０が配置され、上記電気二重層キャパシタセル１６０は、上記収納空間１８０に露出した第１及び第２の外部端子１２０ａ、１２０ｂの第１面１２１ａ、１２１ｂと電気的に連結される。上記第１及び第２の外部端子１２０ａ、１２０ｂの第２面１２２ａ、１２２ｂは、電気二重層キャパシタセル１６０を外部電源と電気的に連結するための一手段であることができる。
【００５０】
本実施形態によるチップ型電気二重層キャパシタ１００は、上記第１及び第２の外部端子１２０ａ、１２０ｂと上記外装ケースの境界面を覆うように形成される接着剤層１１５ａ、１１５ｂを含むことができる。より具体的に、図１ａ及び図２ａに図示されたように、接着剤層１１５ａ、１１５ｂは、第１及び第２外部端子の第２面１２２ａ、１２２ｂと外装ケースの境界面を覆うように形成されることができる。
【００５１】
図示されていないが、接着剤層は、第１及び第２の外部端子のうち収納空間として提供された領域と外装ケースの境界面を覆うように形成されることができる。
【００５２】
上記外部端子１２０ａ、１２０ｂと外装ケース１１０は一体化されているが、素材間の異質性のため微細な間隙が発生することがあり、微細な隙間により電解液が液出される可能性がある。即ち、チップ型電気二重層キャパシタセルの製造過程及び使用において、電解液が液出される場合は信頼性が低下し、寿命が短縮する可能性がある。
【００５３】
従って、上記第１及び第２の外部端子と外装ケースの境界面に接着剤層１１５ａ、１１５ｂを形成する場合、電解液の液出を防止することができる。
【００５４】
上記接着剤層は、エポキシ樹脂を用いて形成することができる。エポキシ樹脂は特に制限されず、例えば、分子内に２つ以上のエポキシ基を有する多官能性エポキシ樹脂として、ビスフェノールＡエポキシ樹脂、ビスフェノールノボラックエポキシ樹脂等を使用することができる。上記エポキシ樹脂に架橋剤等を含むことができる。
【００５５】
図１ａ及び図２ａに図示されたように、上記第１及び第２の外部端子１２０ａ、１２０ｂは、外装ケース１１０の同一面１１１に形成されることができる。また、図示されていないが、第１及び第２の外部端子は、夫々外装ケースの他面に形成されることができる。
【００５６】
第１及び第２の外部端子が同一面１１１に形成される場合、上記チップ型電気二重層キャパシタ１００は追加構造物なしにその構造自体で表面実装（ＳＭＴ）が可能である。
【００５７】
このため、第１及び第２の外部端子１２０ａ、１２０ｂと外装ケース１１０は１つの平面を成すことが好ましい。
【００５８】
第１及び第２の外部端子の形成位置は特に制限されず、上記第１及び第２の外部端子１２０ａ、１２０ｂは外装ケースの同一面１１１の両端に形成されることができる。上記第１及び第２の外部端子は、外装ケースの同一面１１１の両端から同一面１１１と連結される側面に拡張して形成されることができる。チップ型電気二重層キャパシタが表面実装される場合、側面に拡張した第１及び第２の外部端子の領域はチップ型電気二重層キャパシタの性能検査に活用されることができる。
【００５９】
図１ｂは、本発明の他の実施例によるチップ型電気二重層キャパシタ２００を示す概略的な斜視図である。図１ｂに図示されたように、第１及び第２の外部端子２２０ａ、２２０ｂは外装ケース２１０の同一面２１１に形成されるが、同一面の中央部に形成されることができる。
【００６０】
また、上記第１及び第２の外部端子２２０ａ、２２０ｂと外装ケース２１０の境界面を覆うように形成された接着剤層２１５ａ、２１５ｂを含むことができる。
【００６１】
図２ａに図示されたように、上記外装ケース１１０の収納空間１８０に配置される電気二重層キャパシタセル１６０は上記収納空間に露出する第１及び第２の外部端子１２０ａ、１２０ｂの第１面１２１ａ、１２１ｂと電気的に連結される。電気二重層キャパシタセル１６０と上記収納空間１８０に露出する第１及び第２の外部端子１２０ａ、１２０ｂの第１面１２１ａ、１２１ｂは、溶接または超音波融着により連結されることができる。
【００６２】
上記電気二重層キャパシタセルは、第１及び第２の集電体１３０ａ、１３０ｂ、上記第１及び第２の集電体と夫々連結される第１及び第２の電極１４０ａ、１４０ｂ、上記第１及び第２の電極の間に形成されるイオン透過性分離膜１５０を含むことができる。
【００６３】
上記第１及び第２の集電体１３０ａ、１３０ｂは、夫々上記第１及び第２の電極１４０ａ、１４０ｂに電気的信号を伝達するための導電性シートであり、導電性ポリマーやゴムシートまたは金属箔（ｍｅｔａｌｌｉｃ  ｆｏｉｌ）からなることができる。本実施形態において、電気二重層キャパシタセルは、上記第１及び第２の集電体１３０ａ、１３０ｂによって第１及び第２の外部端子１２０ａ、１２０ｂと電気的に連結される。上記第１及び第２の集電体１３０ａ、１３０ｂは、上記第１及び第２の外部端子１２０ａ、１２０ｂと電気的に連結されるようにその形状が適切に変更されてもよい。このような形状の変更は電気二重層キャパシタセルの形状やサイズに影響を受けることがある。
【００６４】
図２ａに図示されたように、上記第１集電体１３０ａは、第１外部端子１２０ａと連結されるために一部が折曲された形状を有することができ、上記第１及び第２の集電体１３０ａ、１３０ｂは、第１及び第２の外部端子１２０ａ、１２０ｂと直接連結されることができる。
【００６５】
図示されていないが、第１及び第２の集電体は適切な連結手段を通じて第１及び第２の外部端子と電気的に連結されることができる。
【００６６】
また、図示されていないが、短絡を防止するために第１及び第２の外部端子１２０ａ、１２０ｂが埋め込まれた外装ケースの一面と、これに接する上記第２集電体１３０ｂとの間に絶縁層が形成されることができる。
【００６７】
電気二重層キャパシタセルが第１及び第２の集電体１３０ａ、１３０ｂを含んでいない場合であれば、上記第１及び第２の電極１３０ａ、１３０ｂが上記収納空間に露出する第１及び第２の外部端子１２０ａ、１２０ｂの第１面と電気的に連結されることができる。
【００６８】
上記第１及び第２の電極１４０ａ、１４０ｂには分極性電極材料を使用することができ、非表面積が比較的高い活性炭等を用いることができる。上記第１及び第２の電極１４０ａ、１４０ｂは、粉末活性炭を主材料とした電極物質を固体状態のシートに製造したり、上記第１及び第２の集電体１３０ａ、１３０ｂ上に電極物質スラリーを固着させて製造することができる。
【００６９】
上記分離膜１５０は、イオンの透過ができるように多孔性物質からなることができる。これに制限されるものではないが、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、またはガラス繊維等の多孔性物質を使用することができる。
【００７０】
本実施形態において、上記外装ケース１１０は、上面が開放された収納空間を有し、第１及び第２の外部端子１２０ａ、１２０ｂが埋め込まれた下部ケース１１０ａと、上記収納空間を覆うように上記下部ケース１１０ａ上に装着された上部キャップ１１０ｂとからなることができる。
【００７１】
上記上部キャップ１１０ａ及び下部ケース１１０ｂは、溶接または超音波融着により結合されることができる。図２ａのＰは、下部ケース及び上部キャップの結合領域を図示したものである。
【００７２】
また、上記外装ケース１１０は絶縁性樹脂からなり、上記絶縁性樹脂はポリフェニレンサルファイド（Ｐｏｌｙｐｈｅｎｙｌｅｎｅ  ｓｕｌｆｉｄｅ、ＰＰＳ）または液晶高分子（Ｌｉｑｕｉｄ  ｃｒｙｓｔａｌ  ｐｏｌｙｍｅｒ、ＬＣＰ）であってもよい。これによって、上記チップ型電気二重層キャパシタ１００は、高温（約２４０〜２７０℃程度）で進行する表面実装過程で内部構造を保護することができる。
【００７３】
上述したように、本実施形態によるチップ型電気二重層キャパシタは、第１及び第２の外部端子１２０ａ、１２０ｂが外装ケース１１０に埋め込まれた構造であって、空間活用度が高い。これによって、内部に実装される電気二重層キャパシタセルの積層度を高めることができる。
【００７４】
図２ｂは、本発明の他の実施形態によるチップ型電気二重層キャパシタの下部ケース１１０ｂのみを概略的に示した断面図である。上述した実施例とは異なる構成要素を中心に説明し、同一の構成要素に対する詳しい説明は省略する。
【００７５】
本実施形態において、第１及び第２の外部端子１２０ａ、１２０ｂは上記外装ケース１１０に埋め込まれ、上記第１及び第２の外部端子１２０ａ、１２０ｂの上記収納空間１８０に露出する第１面１２１ａ、１２１ｂと上記外装ケースの外部領域に露出する第２面１２２ａ、１２２ｂとを有する。
【００７６】
第１及び第２の外部端子１２０ａ、１２０ｂと外装ケース１１０ｂは一体に成形されて、上記第１及び第２の外部端子１２０ａ、１２０ｂが上記外装ケース１１０ｂに埋め込まれているが、素材間の異質性のため微細な間隙が発生することがあり、微細な隙間により電解液が液出される可能性がある。
【００７７】
チップ型電気二重層キャパシタの製造過程及び使用において電解液が液出される場合は、信頼性が低下し、寿命が短縮する可能性がある。
【００７８】
従って、第１及び第２の外部端子と外装ケースは接触面積を広げて電解液の液出経路を長く形成することが好ましい。
【００７９】
これによって、第１及び第２の外部端子は埋め込み領域拡張部Ｄを有するように形成されることができる。埋め込み領域拡張部Ｄの形状は特に制限されないが、図２ｂに図示されたように、第１及び第２の外部端子は板状形態に製造され、板状形態の一部は収納空間として提供され、一部は外部領域として提供されるように曲がった形態を有することができる。これによって、第１及び第２の外部端子と外装樹脂の埋め込み領域は拡張されることができる。
【００８０】
また、上記第１及び第２の外部端子１２０ａ、１２０ｂと上記外装ケースの境界面を覆うように形成される接着剤層を含むことができる。図２ｂに図示されたように、第１及び第２外部の第２面１２２ａ、１２２ｂと外装ケースの境界面を覆うように形成される第１接着剤層１１５ａ、１１５ｂを含むことができる。また、第１及び第２の外部端子の第１面１２１ａ、１２１ｂと外装ケースの境界面を覆うように形成される第２接着剤層１１６ａ、１１６ｂを含むことができる。
【００８１】
また、上部キャップ１１０ａと結合される下部ケース１１０ｂの領域に形成される第３接着剤層１１７を含むことができる。
【００８２】
図２ｃは、本発明の他の実施形態によるチップ型電気二重層キャパシタの下部ケース１１０ｂのみを概略的に示した断面図である。上述した実施例とは異なる構成要素を中心に説明し、同一の構成要素に対する詳しい説明は省略する。
【００８３】
図２ｃに図示されたように、第１及び第２の外部端子は、収納空間１８０として提供される第１面１２１ａ、１２１ｂと外部領域として提供される第２面１２２ａ、１２２ｂを有し、埋め込み領域拡張部Ｄを有する。上記埋め込み領域拡張部Ｄは、上記外装樹脂と接触される面積が広くなるように多様な形状を有することができる。
【００８４】
図３ａは、本発明のさらに他の実施例によるチップ型電気二重層キャパシタ１００を示す概略的な断面図であり、図３ｂは、チップ型電気二重層キャパシタの下部ケース１１０ｂを示す平面図である。上述した実施例とは異なる構成要素を中心に説明し、同一の構成要素に対する詳しい説明は省略する。
【００８５】
図３ａ及び図３ｂを参照すると、本実施形態によるチップ型電気二重層キャパシタ１００は内部に収納空間１８０を有し、上記収納空間１８０の各角部にシーリング部１７０が形成され、絶縁性樹脂からなる外装ケース１１０と上記外装ケース１１０の収納空間１８０に配置される電気二重層キャパシタセル１６０を含む。
【００８６】
上記シーリング部１７０は、上記第１及び第２の外部端子１２０ａ、１２０ｂが埋め込まれた下部ケース１１０ｂとインサート射出成形等によって、絶縁性樹脂と第１及び第２の外部端子１２０ａ，１２０ｂを一体に成形して製造されることができる。この場合、上記シーリング部１７０は上記下部ケース１１０ｂと同一の絶縁性樹脂からなってもよい。
【００８７】
また、上記シーリング部１７０は、上記下部ケース１１０ｂと一体に成形される代わりに、上記下部ケース１１０ｂと二重射出成形により、上記下部ケース１１０ｂの内部の収納空間１８０の各角部に上記下部ケース１１０ｂと別途に形成されることもできる。この場合、上記シーリング部１７０は、上記下部ケース１１０ｂと同一の絶縁性樹脂からなってもよいが、上記下部ケース１１０ｂとは異なる絶縁性樹脂からなってもよい。
【００８８】
上記シーリング部１７０を含む上記下部ケース１１０ｂと上記上部キャップ１１０ａは、溶接または超音波融着等によって結合されることができる。図３ａのＰは、シーリング部１７０を含む下部ケース１１０ｂ及び上部キャップ１１０ａの結合領域を図示したものである。
【００８９】
本実施形態によると、上記下部ケース１１０ｂの内部の収納空間１８０の各角部にシーリング部１７０を形成することによって、上部キャップ１１０ａと融着される下部ケース１１０ｂの融着面を極大化させることができる。従って、上記チップ型電気二重層キャパシタ１００の内部の電解液が外部に漏出する可能性を最小化させ、シーリング性を強化させることができる。
【００９０】
また、上記のようにシーリング部１７０を形成することによって、下部ケース１１０ｂと上部キャップ１１０ａ間の結合領域Ｐ、即ち、これらが融着される面積を拡張して、これら間の結合力を極大化させ、製品の耐久性を強化させることができる。
【００９１】
図４は、本発明のさらに他の実施例によるチップ型電気二重層キャパシタ３００を示す概略的な断面図である。上述した実施例とは異なる構成要素を中心に説明し、同一の構成要素に対する詳しい説明は省略する。
【００９２】
図４を参照すると、電気二重層キャパシタセルは、１つ以上の第１及び第２の集電体と、第１及び第２の電極と、分離膜とが連続的に積層された構造である。本実施形態による電気二重層キャパシタは空間活用度が高く、多層構造の電気二重層キャパシタセルを含むことができる。
【００９３】
より具体的に、一番目の第１集電体３３１ａ及び第２集電体３３１ｂが夫々第１及び第２の外部端子３２０ａ、３２０ｂに連結される。上記一番目の第１集電体３３１ａには一番目の第１電極３４１ａが連結され、一番目の第２集電体３３１ｂには一番目の第２電極３４１ｂが連結され、上記一番目の第１電極及び第２電極３４１ａ、３４１ｂの間には一番目のイオン透過性分離膜３５１が形成され、１つの単位セルを形成する。
【００９４】
また、上記一番目の第１集電体３３１ａには二番目の第１電極３４２ａが連結され、二番目の第２集電体３３２ｂには二番目の第２電極３４２ｂが連結され、上記二番目の第１電極及び第２電極３４２ａ、３４２ｂの間には二番目のイオン透過性分離膜３５２が形成され、さらに１つの単位セルを形成する。上記二番目の第２集電体３３２ｂは折曲され、第２外部端子３２０ｂと電気的に連結される。
【００９５】
また、上記二番目の第２集電体３３２ｂには三番目第２電極３４３ｂが連結され、二番目の第１集電体３３２ａには三番目第１電極３４３ａが連結され、上記三番目第１電極及び第２電極３４３ａ、３４３ｂの間には三番目イオン透過性分離膜３５３が形成され、さらに他の１つの単位セルを形成する。上記二番目の第１集電体３３２ａは折曲され、第２外部端子３２０ｂと電気的に連結される。
【００９６】
本実施形態のように、復讐の単位セルを積層することによって、より高い電気容量を得ることができる。また、図示されていないが、上記単位セル積層体の外部に絶縁物質を塗布することで、意図しない短絡を防止することができる。
【００９７】
本実施形態において、第１及び第２の外部端子３２０ａ、３２０ｂは外装ケースの一面３１１に埋め込まれるが、外装ケースより大きい厚さを有することによって上記外装ケースの外部領域に突出されている。
【００９８】
また、第１及び第２の外部端子と外装ケースの境界面を覆うように形成される接着剤層３１５ａ、３１５ｂを含むことができる。
【００９９】
図５ａ及び図５ｂは、本発明のさらに他の実施例による電気二重層キャパシタセル４６０及びチップ型電気二重層キャパシタ４００を示す概略的な断面図である。上述した実施例とは異なる構成要素を中心に説明し、同一の構成要素に対する詳しい説明は省略する。
【０１００】
図５ａ及び図５ｂを参照すると、本実施形態による電気二重層キャパシタセル４６０は、第１及び第２電極が巻取された形態である。より具体的に、第１電極４４０ａ、一番目の分離膜４５０ａ、第２電極４４０ｂ、及び二番目分離膜４５０ｂが順次に積層され、上記集層が巻取されて電気二重層キャパシタセル４６０を構成する。上記第１電極４４０ａ及び第２電極４４０ｂには夫々第１集電体４３０ａ及び第２集電体４３０ｂが連結されている。
【０１０１】
上記電気二重層キャパシタセル４６０は外装ケース４１０の収納空間に配置され、上記第１集電体４３０ａ及び第２集電体４３０ｂは折曲されて夫々第１及び第２の外部端子４２０ａ、４２０ｂと電気的に連結される。
【０１０２】
本実施形態において、第１及び第２の外部端子４２０ａ、４２０ｂは外装ケースの一面４１１に埋め込まれるが、外装ケースより大きい厚さを有することによって上記外装ケースの収納空間に突出されている。
【０１０３】
また、第１及び第２の外部端子と外装ケースの境界面を覆うように形成される接着剤層４１５ａ、４１５ｂを含むことができる。
【０１０４】
図６ａ乃至図６ｃは、本発明の一実施形態によるチップ型電気二重層キャパシタの製造方法を説明するための断面図である。
【０１０５】
図６ａに図示されたように、開放された収納空間１８０を有し、且つ、上記収納空間１８０に露出する第１面１２１ａ、１２１ｂと外部領域に露出する第２面１２２ａ、１２２ｂとを有するように第１及び第２の外部端子が埋め込まれた下部ケース１１０ｂを形成する。
【０１０６】
上記下部ケース１１０ｂを形成する方法としては、絶縁性樹脂と第１及び第２の外部端子を一体に成形して、上記絶縁性樹脂に第１及び第２の外部端子が埋め込まれることができる方法であれば特に制限されない。例えば、インサート射出成形（ｉｎｓｅｒｔ  ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ  ｍｏｌｄｉｎｇ）を用いることができる。
【０１０７】
より具体的に、所望する下部ケースの形状を有する金型内に第１及び第２の外部端子を配置し、上記金型内に絶縁性樹脂を充填する。金型に充填された絶縁性樹脂は金型内で冷却または仮橋により第１及び第２の外部端子とともに固化される。インサート成形によって異なる材質を有する絶縁性樹脂及び第１及び第２の外部端子は一体化される。
【０１０８】
次に、上記第１及び第２の外部端子と上記外装ケースの境界面を覆うように、接着剤層を形成する。図６ａに図示されたように、接着剤層１１５ａ、１１５ｂは、第１及び第２外部端子の第２面１２２ａ、１２２ｂと外装ケースの境界面を覆うように形成されることができる。図示されていないが、接着剤層は第１及び第２の外部端子の第１面１２１ａ、１２１ｂと外装ケースの境界面を覆うように形成されることができる。
【０１０９】
次に、図６ｂに図示されたように、上記下部ケース１１０ｂの収納空間に露出した第１及び第２の外部端子１２０ａ、１２０ｂの第１面１２１ａ、１２１１と電気的に連結されるように、上記収納空間に電気二重層キャパシタセル１６０を実装する。
【０１１０】
上述したように、電気二重層キャパシタセルは、第１及び第２の集電体１３０ａ、１３０ｂと、上記第１及び第２の集電体１３０ａ、１３０ｂと夫々連結される第１及び第２の電極１４０ａ、１４０ｂと、上記第１及び第２の電極１４０ａ、１４０ｂの間に形成されるイオン透過性分離膜１５０とを含むことができる。上記第１及び第２の集電体１３０ａ、１３０ｂは、上記第１及び第２の外部端子１２０ａ、１２０ｂの収納空間に露出した第１面と電気的に連結され、第１集電体１３０ａは折曲された形状を有することができる。
【０１１１】
上記第１及び第２の外部端子１２０ａ、１２０ｂと第１及び第２の集電体１３０ａ、１３０ｂとの連結Ｐは、溶接または超音波融着により行われることができる。これに制限されるものではないが、溶接は抵抗溶接またはアーク溶接を用いることができる。
【０１１２】
次に、図６ｃに図示されたように、上記収納空間を覆うように上部キャップ１１０ａを上記下部ケース１１０ｂ上に装着する。下部ケース１１０ｂに電気二重層キャパシタセルを実装し、電解液を充填する。上記電解液としては水系電解液または非水系電解液を使用することができる。
【０１１３】
上記下部ケース１１０ｂ及び上部キャップ１１０ａの装着は接着剤層（未図示）の形成により行われることができる。即ち、下部ケースのＰ領域に接着剤層を塗布し、上部キャップを装着して結合させることができる。
【０１１４】
または、上記下部ケース１１０ｂ及び上部キャップ１１０ａの装着は、溶接または超音波融着により行われることができる。これに制限されるものではないが、溶接は抵抗溶接またはアーク溶接を用いることができる。
【０１１５】
このような方法によって下部ケース及び上部キャップの気密性が向上し、外装ケース内の内部素子の保護が可能になる。
【０１１６】
図７ａ乃至図７ｃは、本発明の他の実施形態によるチップ型電気二重層キャパシタの製造方法を説明するための断面図である。上述した実施例とは異なる構成要素を中心に説明し、同一の構成要素に対する詳しい説明は省略する。
【０１１７】
先ず、図７ａに図示されたように、第１及び第２の外部端子１２０ａ、１２０ｂが埋め込まれており、上面が開放された収納空間１８０を有し、且つ、上記収納空間１８０の各角部にシーリング部１７０が形成された下部ケース１１０ｂを形成する。
【０１１８】
上記第１及び第２の外部端子１２０ａ、１２０ｂと下部ケース１１０ｂを形成する方法としては、絶縁性樹脂と第１及び第２の外部端子１２０ａ、１２０ｂを一体に成形して、上記絶縁性樹脂に第１及び第２の外部端子１２０ａ、１２０ｂが埋め込まれることができる方法であれば特に制限されない。例えば、インサート射出成形を用いることができる。
【０１１９】
この際、上記下部ケース１１０ｂの収納空間１８０の各角部に形成された上記シーリング部１７０は、上記下部ケース１１０ｂのインサート射出成形時に上記下部ケース１１０ｂと一体に形成されることができる。
【０１２０】
また、上記シーリング部１７０と下部ケース１１０ｂは、上記したように一体に成形される代わりに、二重射出成形により別途に形成されてもよい。この場合、上記シーリング部１７０と下部ケース１１０ｂは相互同一または異なる絶縁性樹脂からなってもよい。
【０１２１】
次に、図７ｂに図示されたように、上記下部ケース１１０ｂの収納空間１８０に露出した第１及び第２の外部端子１２０ａ、１２０ｂの第１面１２１ａ、１２１ｂと電気的に連結されるように上記収納空間１８０に電気二重層キャパシタセル１６０を実装する。
【０１２２】
電気二重層キャパシタセル１６０を下部ケース１１０ｂに実装した後、収納空間１８０に電解液を充填する。上記電解液としては水系電解液または非水系電解液を使用することができる。
【０１２３】
次に、図７ｃに図示されたように、上記収納空間１８０を覆うように上記シーリング部１７０を含む上記下部ケース１１０ｂ上に上部キャップ１１０ａを装着する。
【０１２４】
上記シーリング部１７０を含む上記下部ケース１１０ｂ及び上部キャップ１１０ａの装着は、溶接または超音波融着等により行われることができる。これに制限されるものではないが、溶接は抵抗溶接またはアーク溶接等を用いることができる。このような方法によって下部ケース１１０ｂ及び上部キャップ１１０ａの気密性が向上し、外装ケース１１０内の内部素子の保護が可能になる。
【０１２５】
本実施例によると、上記下部ケース１１０ｂにシーリング部１７０が形成されることによって、上記上部キャップ１１０ａと結合される下部ケース１１０ｂの結合面積を極大化させることができる。従って、上記外装ケース１１０の内部の電解液が外部に漏出することを防止することによってシーリング性を強化させることができ、製品の耐久性を強化させることができる。
【０１２６】
本発明は、上述した実施形態及び添付された図面によって限定されるものではなく、添付された請求範囲によって限定される。従って、請求範囲に記載の本発明の技術的思想を外れない範囲内において様々な形態の置換、変形及び変更が可能であることは当技術分野において通常の知識を有する者には自明であり、これも添付された請求範囲に記載された技術的思想に属する。
【符号の説明】
【０１２７】
１００       チップ型電気二重層キャパシタ  
１１０       外装ケース
１１５       接着剤層
１２０ａ、１２０ｂ    第１及び第２の外部端子  
１３０ａ、１３０ｂ    第１及び第２の集電体  
１４０ａ、１４０ｂ    第１及び第２の電極  
１５０       分離膜  
１６０       電気二重層キャパシタセル  
１７０       シーリング部  
１８０       収納空間
【図１ａ】
2011014864.tif 000003
【図１ｂ】
2011014864.tif 000004
【図２ａ】
2011014864.tif 000005
【図２ｂ】
2011014864.tif 000006
【図２ｃ】
2011014864.tif 000007
【図３ａ】
2011014864.tif 000008
【図３ｂ】
2011014864.tif 000009
【図４】
2011014864.tif 000010
【図５ａ】
2011014864.tif 000011
【図５ｂ】
2011014864.tif 000012
【図６ａ】
2011014864.tif 000013
【図６ｂ】
2011014864.tif 000014
【図６ｃ】
2011014864.tif 000015
【図７ａ】
2011014864.tif 000016
【図７ｂ】
2011014864.tif 000017
【図７ｃ】
2011014864.tif 000018