(57)【要約】 【課題】  電気二重層コンデンサ素子のショート不良が発生しない絶縁ケースを有する電気二重層コンデンサの提供。【解決手段】  組み立て電極１８は、プラス側板状リード端子１、マイナス側板状リード端子２及び絶縁ケース３で構成する。絶縁ケース３をプラス側板状リード端子１とマイナス側板状リード端子２の間に配置し、プラス側電極とマイナス側電極の間に絶縁を確保させる。絶縁ケース３に、切断面の各切断面の表面が互いに向かい合って重なり合う部位を形成する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラスのリード端子とマイナスのリード端子を備え、前記２つのリード端子の間に配される底を有する円筒型の絶縁ケースを有する電気二重層コンデンサであって、前記絶縁ケースは、側面部にらせん状の切断部を有し、前記らせん状の切断部は、切断面の各切断面の表面が互いに向かい合って重なり合う部位を形成していることを特徴とする電気二重層コンデンサ。
【請求項２】
前記絶縁ケースの側面部に２本以上のらせん状の切断部を有し、前記らせん状の切断部は、切断面の各切断面の表面が互いに向かい合って重なり合う部位を形成していることを特徴とする請求項１記載の電気二重層コンデンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気二重層コンデンサに関し、特にその絶縁ケースに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図４は、電気二重層コンデンサ基本セルの断面図である。基本セル１２は、集電体１４、ガスケット１５、セパレータ１７、活性炭電極１９により構成される。一般に、電気二重層コンデンサの素子の基本単位である基本セル１２には、電極として活性炭が用いられている。活性炭電極１９は、電極間のショートを防止するために、電解液中のイオンを透過するセパレータ１７を介して配置される。また、この両電極の背面に導電性の集電体１４が配置され、電解液の封止および導電性材料の絶縁のために、ゴム等の封止用弾性体（ガスケット１５）を電極の両側面に配置している。
【０００３】
図５は、電気二重層コンデンサ素子の断面図である。電気二重層コンデンサの耐電圧は、電解液の電気分解電圧によって制限されているため、通常、求められる耐電圧に応じて、例えば図５に示すように、基本セル１２が必要な枚数だけ複数枚積層され、直列接続されることにより、電気二重層コンデンサ素子５が構成される。また、電気二重層コンデンサは、基本セル１２の間の電気的な接続の安定を保つために、積層された基本セル１２からなる電気二重層コンデンサ素子５が積層方向に一定の圧力を加えられた状態で外装ケースに封止されている。
【０００４】
図９は、従来の電気二重層コンデンサ用の組み立て電極の外観斜視図であり、図１０は、従来の電気二重層コンデンサ用の組み立て電極の外観斜視図のＢ−Ｂによる断面図である。図９と図１０に示すように、組み立て電極１８は、プラス側板状リード端子１とマイナス側板状リード端子２、および底を有する円筒型の絶縁ケース１３から構成される。図１０に示すように、絶縁ケース１３はプラス側板状リード端子１とマイナス側板状リード端子２の間に配置され、プラス電極とマイナス電極の絶縁を確保する。図１０に示す組み立て電極１８には、図５に示す電気二重層コンデンサ素子５が収容され、外装ケースによって覆われる。
【０００５】
図１１は、従来の電気二重層コンデンサの断面図である。図１１に示すように、電気二重層コンデンサ２００は、図９の組み立て電極１８、電気二重層コンデンサ素子５、底を有する円筒型の外装金属ケース７、絶縁スリーブ９から構成される。
【０００６】
電気二重層コンデンサ素子５は、前記電気二重層コンデンサ素子５の一方の電極面が組み立て電極１８の内側の底面に接するように内蔵される。電気二重層コンデンサ素子５を内蔵した組み立て電極１８の上部開口部は、外装金属ケース７にて封口される。外装金属ケース７の先端はマイナス側板状リード端子２と電気接合するとともに、外装金属ケース７の内側の底面は、組み立て電極１８に接している電気二重層コンデンサ素子５とは逆の面と電気的に接合される。また、外装金属ケース７の側面と電気二重層コンデンサ素子５の側面との間に、絶縁ケース１３を挟むことで、接触やショートが防止される。なお、絶縁ケース１３は電気二重層コンデンサ素子５の電極面に接続された一対のプラス側板状リード端子１とマイナス側板状リード端子２の接触やショートをも防止している。さらに、外装金属ケース７をカシメ封口することにより、電気的な接合部を一定圧力で保持する構造となっている。
【０００７】
外装金属ケース７をカシメ封口する際には、図１１のＣの方向（電気二重層コンデンサ素子５の積層方向）に一定の圧力を加え、外装金属ケース７の開口部の縁を同図のＤの方向の内側に向かって絞める。ここで、このＣ方向の圧力によって、外装金属ケース７の内側の底面は、組み立て電極１８に接している電気二重層コンデンサ素子５とは逆の面と電気的に接合される。また、電気二重層コンデンサ素子５を構成する基本セル１２の間の電気的な接合の安定も保たれる。ただし、電気二重層コンデンサ素子５には、基本セル１２中に弾力性のあるガスケット１５が設置されているが、カシメ封口の際に電気二重層コンデンサ素子５が変形するとともに、絶縁ケース１３にも応力が加わるため、絶縁ケース１３にヒビやクラックが生じると、電気二重層コンデンサ素子５を構成する基本セル１２のショート不良が発生する恐れがあるので、カシメ封口の際には過度の応力が加わらないように制御する必要がある。
【０００８】
例えば、特許文献１では、電気二重層コンデンサの絶縁ケースの外観不良を発生させないために、絶縁ケースの側面に切欠き部を設けて、割れによる外観不良の発生を防ぐ方法が記載されている。
【０００９】
【特許文献１】特開２００２−２３１５９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、絶縁ケースに切欠き部を設けるだけの方法では、電気二重層コンデンサ素子のガスケット部が変形した状態で切欠き部に入り込むと、これによる絶縁性の低下が発生するので、カシメ封口の際には電極間の接触不良とショート不良を発生しないような圧力調整が必要であった。
【００１１】
また、ショート不良防止のために金属ケースの側面のみに樹脂コーティングを行う方法では製造方法が複雑となり、コストアップになるという問題がある。
【００１２】
本発明は、前述した問題点に鑑みてなされたもので、電気二重層コンデンサ素子のショート不良が発生しない製造容易な絶縁ケースを有する電気二重層コンデンサの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前述した目的を達成するために本発明は、プラスのリード端子とマイナスのリード端子を備え、前記２つのリード端子の間に配される底を有する円筒型の電気二重層コンデンサの絶縁ケースを有する電気二重層コンデンサであって、前記絶縁ケースは、側面部にらせん状の切断部を有し、前記らせん状の切断部は、切断面の各切断面の表面が互いに向かい合って重なり合う部位を形成していることを特徴とする電気二重層コンデンサである。
【００１４】
また、本発明は、前記絶縁ケースの側面部に２本以上のらせん状の切断部を有し、前記らせん状の切断部は、切断面の各切断面の表面が互いに向かい合って重なり合う部位を形成していることを特徴とする電気二重層コンデンサである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、カシメ封口時の電気二重層コンデンサ素子の変形による応力等から生ずる絶縁ケースのヒビやクラックを防止することができ、製造容易で、電気二重層コンデンサ素子のショート不良が発生しない品質の高い絶縁ケースを有する電気二重層コンデンサを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の実施の形態に係る絶縁ケースについて、図面を参照しながら以下に説明する。
【００１７】
図１は、本発明の実施の形態に係る電気二重層コンデンサ用の組み立て電極の斜視図であり、図２は、本発明の実施の形態に係る電気二重層コンデンサ用の組み立て電極のＡ−Ａによる断面図である。図１と図２に示すように、組み立て電極８は、プラス側板状リード端子１、マイナス側板状リード端子２及び絶縁ケース３で構成する。プラス側板状リード端子１はプラス電極側の端子、マイナス側板状リード端子２はマイナス電極側の端子である。
【００１８】
絶縁ケース３は、プラス側板状リード端子１とマイナス側板状リード端子２の間に配置することで、プラス側電極とマイナス側電極の間に絶縁部を確保させる。絶縁ケース３の材料には、ポリアセタール、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＬＣＰ（液晶ポリマー）等のエンジニアリングプラスチックが好適に使用可能である。
【００１９】
絶縁ケース３には、前記絶縁ケース３に応力が加わった時にヒビやクラックを生じさせないために、１本のらせん状の切断部１１を設ける。図１に示すように、切断部１１は絶縁ケース３の開口部の縁から見ると、厚みに対して斜めの１本の直線である。
【００２０】
図３は、本発明の実施の形態に係る電気二重層コンデンサの断面図である。電気二重層コンデンサ１００は組み立て電極８、電気二重層コンデンサ素子５、外装金属ケース７、絶縁スリーブ９で構成する。電気二重層コンデンサ素子５及びこれを構成する基本セル１２は、従来と同じものを用いれば良い。
【００２１】
図４は、図３の基本セル１２を拡大したものであるが、セパレータ１７を対になった電解液を含む活性炭電極１９で挟み、その両端をガスケット１５で支持し、上下の両背面に、対になった電気的接合のための集電体１４をサンドイッチ状に配置する。次いで、図５に示すように、図４の基本セル１２を複数枚積層し、直列接続することによって電気二重層コンデンサ素子５を構成する。この電気二重層コンデンサ素子５が、図３に示されるように、絶縁ケース３に封入される。
【００２２】
図６は、本発明の実施の形態に係る絶縁ケースの切断部の拡大した説明図である。図６に示すように、絶縁ケース３の開口部の縁における切断部１１の形状は直線としている。切断部１１によって形成される切断面の各断面の表面同士は、互いに向かい合って重なるようにする。このように、絶縁ケース３に応力が加わった場合でも、お互い重なっている断面がずれるだけで、依然重なり合っている面を持つことで、ショート防止ができる。以下、この重なり合っている断面を重なり部位と称する。図７は、本発明の実施の形態に係る絶縁ケースの切断部をＺ状に切断した切断図である。図７に示す例では、絶縁ケース３の開口部の縁における切断部１１１の形状をＺ状にしており、絶縁ケース３の開口部の縁における切断部１１１の形状は複数の互いに接する直線としている。そのため、Ｚ状の切断面の形状においては、絶縁ケースに応力が加わった場合に、切断部がずれた時に生じる各断面同士が重なり部位を十分に確保することができる。
【００２３】
このように、切断部１１，１１１を設けることによって、絶縁ケース３に対する電気二重層コンデンサ素子５からの応力を吸収し、電気二重層コンデンサ素子５の変形による絶縁ケース３の破壊を防ぐことができる。また、切断面の重なり部位が存在することで切断面にゴム等の弾力性のある物質が入り込むことを防ぐことができるため、物質が入り込むことによる絶縁性の低下が防止できる。また、電気二重層コンデンサ素子５と外装金属ケース７とのショート不良を防ぐこともできる。
【００２４】
以上のように、切断部１１，１１１は絶縁ケース３の側面部にらせん状に１本設ける場合について説明をしたが、切断部１１，１１１は複数あってもよい。図８は、複数の切断部を有する組み立て電極の斜視図である。図８に示すように、絶縁ケース３の側面部の複数個所に切断部２１１を設け、各切断部２１１の切断面同士に重なり部位を形成する。同様に、切断部で応力の吸収がなされ、重なり部位で絶縁性の低下、ショートの防止がなされる。
【００２５】
以上説明したように、本発明の絶縁ケース３によれば、重なり合った切断面が垂直方向や水平方向に働く圧力を吸収する。このことにより、カシメ封口時の電気二重層コンデンサ素子の変形による応力等を緩和することが可能となり、これらの応力による絶縁ケースのヒビやクラックの発生を防止することができる。つまり、絶縁ケースのヒビやクラックによって生ずる素子と金属ケースとの接触によるショート不良を防ぐことができ、電気二重層コンデンサの品質向上を図ることが可能となる。
【００２６】
以上、添付図面を参照しながら、本発明に係る絶縁ケースの好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、本願で開示した技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施の形態に係る電気二重層コンデンサ用の組み立て電極の斜視図。
【図２】本発明の実施の形態に係る電気二重層コンデンサ用の組み立て電極のＡ−Ａによる断面図。
【図３】本発明の実施の形態に係る電気二重層コンデンサの断面図。
【図４】電気二重層コンデンサの基本セルの断面図。
【図５】電気二重層コンデンサ素子の断面図。
【図６】本発明の実施の形態に係る絶縁ケースの切断部の拡大した説明図。
【図７】本発明の実施の形態に係る絶縁ケースの切断部をＺ状に切断した切断図。
【図８】複数の切断部を有する組み立て電極の斜視図。
【図９】従来の電気二重層コンデンサ用の組み立て電極の外観斜視図。
【図１０】従来の電気二重層コンデンサ用の組み立て電極のＢ−Ｂによる断面図。
【図１１】従来の電気二重層コンデンサの断面図。
【符号の説明】
【００２８】
１    プラス側板状リード端子
２    マイナス側板状リード端子
３，１３    絶縁ケース
５    電気二重層コンデンサ素子
７    外装金属ケース
８，１８，２８    組み立て電極
９    絶縁スリーブ
１１，１１１，２１１    切断部
１２    基本セル
１４    集電体
１５    ガスケット
１７    セパレータ
１９    活性炭電極
１００，２００    電気二重層コンデンサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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