(57)【要約】【課題】省スペース化の要求に応えることができる単セル型または複数セル型の電池またはコンデンサを提供する。【解決手段】圧力容器２および前記圧力容器２に収容される電池素子またはコンデンサ素子８を有し、圧力容器２の内面４に圧力容器２の開口部６へ向けて成形型の抜き方向の勾配５が設けられている電池またはコンデンサ１において、電池素子またはコンデンサ素子８の側面９にも同じ向きの勾配１０を設けることにした。また、圧力容器における複数セルの開口部を、互いに隣り合うセルにおいて圧力容器の反対側の面に開口することにした。また、圧力容器における複数セルの仕切り壁の壁厚を外壁の壁厚よりも薄く形成することにした。【選択図】  図１
2004335829.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧力容器および前記圧力容器に収容される電池素子またはコンデンサ素子を有し、前記圧力容器の内面には前記圧力容器の開口部へ向けて成形型の抜き方向の勾配が設けられている電池またはコンデンサにおいて、前記電池素子またはコンデンサ素子の側面にも同じ向きの勾配を設けたことを特徴とする電池またはコンデンサ。
【請求項２】
圧力容器および前記圧力容器に収容される電池素子またはコンデンサ素子を有し、前記圧力容器の内面には前記圧力容器の開口部へ向けて成形型の抜き方向の勾配が設けられている電池またはコンデンサにおいて、前記圧力容器における複数セルの開口部を、互いに隣り合うセルにおいて前記圧力容器の反対側の面に開口したことを特徴とする電池またはコンデンサ。
【請求項３】
圧力容器および前記圧力容器に収容される電池素子またはコンデンサ素子を有し、前記圧力容器の内面には前記圧力容器の開口部へ向けて成形型の抜き方向の勾配が設けられている電池またはコンデンサにおいて、前記圧力容器における複数セルの仕切り壁の壁厚を外壁の壁厚よりも薄く形成したことを特徴とする電池またはコンデンサ。
【請求項４】
請求項１ないし３の何れかに記載した電池またはコンデンサにおいて、圧力容器の開口部に取り付ける封口板の内面に、電池素子またはコンデンサ素子を押さえ付けて固定するための素子押さえ部を設けたことを特徴とする電池またはコンデンサ。
【請求項５】
請求項１ないし３の何れかに記載した電池またはコンデンサにおいて、電池素子またはコンデンサ素子の中央部に導熱体を設置するとともに圧力容器の外部に放熱体を設置し、作動時に電池素子またはコンデンサ素子に発生する熱を前記導熱体および放熱体を介して外部へ放出することを特徴とする電池またはコンデンサ。
【請求項６】
請求項５に記載した電池またはコンデンサにおいて、導熱体の形状を圧力容器内面の勾配に合わせた形状とし、前記導熱体により電池素子またはコンデンサ素子を押さえ付けて固定することを特徴とする電池またはコンデンサ。
【請求項７】
請求項５または６の何れかに記載した電池またはコンデンサにおいて、導熱体の内部に冷却機構を設けたことを特徴とする電池またはコンデンサ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電池（一次電池および二次電池を含む）またはコンデンサ（電解コンデンサ、電気二重層コンデンサおよびキャパシタを含む）等において、電池素子や電解液等の収容物を収容する圧力容器または一般機器の圧力容器と、前記圧力容器に収容される電池素子またはコンデンサ素子とを有する電池またはコンデンサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、図１０に示すように、コンデンサ素子５３等の収容物を収容する外装ケース５２と、この外装ケース５２の開口端を閉塞する封口部材５４とを有するコンデンサ５１が知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
しかしながら、この従来技術では、外装ケース５２がアルミニウム製であると、その製作工程が多いために、製作に多くの手間と時間がかかり、コストが高い問題がある。また、外装ケース５２の外周に塩化ビニル樹脂やポリアミド樹脂（ＰＡ）等よりなる絶縁材５５を巻き付けたりコーティングしたりしているため、この点からも製作に多くの手間と時間がかかり、コストが高い問題がある。
【０００４】
そこで、電池やコンデンサ等の外装ケースを生産性のよい樹脂材料により成形した場合には、その内面に成形型抜きのための抜き勾配が開口部へ向けて形成され、その一方で、容器に収容されるコンデンサ素子の側面は垂直面であるので、容器内面および素子側面間にデッドスペースが形成される。
【０００５】
また、図１１に示すように、コンデンサ素子５３等の収容物を収容する外装ケース５２と、この外装ケース５２の開口端を閉塞する封口部材５４とを有するコンデンサ５１が知られている（特許文献２参照）。
【０００６】
しかしながら、この従来技術では、コンデンサ素子５３の挿入と圧縮を同時に実施できるように圧縮部材５６が配置されていることから、この圧縮部材５６の分だけ外装ケース５２内面および素子５３側面間にやはりデッドスペースが形成される。
【０００７】
これらの現状に対して、他の電子部品が小型化されるなか、電池やコンデンサ５の占有スペースにも省スペース化の要求が高まっていることから、上記デッドスペースをなくす必要がある。
【０００８】
ところで、近年、コンデンサは、ハイブリット車、燃料電池車、電気自動車等への搭載等により、インバータまたは二次電池としての使用用途が拡大されている。このような背景からこれらの車載用圧力容器にコンデンサを用いる場合には静電容量が大きく、高リプル対応等の要求から、その結果、複数のコンデンサを並列に配置して対応する場合等が見受けられるようになってきている。したがってこのように複数のコンデンサを並列配置する場合にもやはり省スペース化の要求がある。
【０００９】
しかしながら、現状は、図１２（Ａ）に示すようにコンデンサ５１が円筒型（捲回型素子を内装）である場合には、同図（Ｂ）に示すように互いに隣り合うコンデンサ５１の円筒形外面の間に大きなデッドスペースＤが形成される。また、図１３（Ａ）に示すようにコンデンサ５１が角型（積層型素子を内装）または偏平型である場合であっても容器５２がアルミニウム製であると、その変形防止のために容器５２の外面にリブ５３を形成する、あるいは外付けで変形防止用のバンドを付ける等の補強が必要となるため、たとえ１ｍｍ以下の薄肉のアルミケースを使用したとしても、同図（Ｂ）に示すようにリブ５３やバンド等の影響で実際には未だ多くのデッドスペースＤが存在することになってしまう。
【００１０】
また、コンデンサは、充放電を繰り返すことにより素子が発熱し、その熱によってコンデンサ自体の特性劣化または寿命低下といった不具合を引き起こす虞がある。コンデンサはその容積が大きくなると、その中心部分は放熱面である外層からはより遠距離となってしまい、内部には熱が貯まり易くなってしまう。またセルを複数個並べた場合、中心付近に配置されたセルは放熱場所を失うだけでなく、その近傍から放熱された熱を受けて、外層に配置されたセルに比べて更に高温になってしまう。増してや、樹脂容器の複数セルにした場合は、樹脂容器自体が従来のアルミケースに比べ熱伝導率が低い上に、それぞれのセルの間に放熱空間が存在しないため、より素子の発熱が外部に逃げにくい状態となってしまう。温度上昇は寿命の低下に大きく影響するため、温度上昇を抑える対策が必要である。
【００１１】
【特許文献１】
特開２００２−２４５９７６号公報
【特許文献１】
特開２０００−２８６１７２号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は以上の点に鑑みて、上記省スペース化の要求に応えることができる単セル型または複数セル型の電池またはコンデンサを提供することを目的とし、またこれに加えて、放熱性に優れた単セル型または複数セル型の電池またはコンデンサを提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の請求項１によるコンデンサは、圧力容器および前記圧力容器に収容される電池素子またはコンデンサ素子を有し、前記圧力容器の内面には前記圧力容器の開口部へ向けて成形型の抜き方向の勾配が設けられている電池またはコンデンサにおいて、前記電池素子またはコンデンサ素子の側面にも同じ向きの勾配を設けたことを特徴とするものである。
【００１４】
また、本発明の請求項２によるコンデンサは、圧力容器および前記圧力容器に収容される電池素子またはコンデンサ素子を有し、前記圧力容器の内面には前記圧力容器の開口部へ向けて成形型の抜き方向の勾配が設けられている電池またはコンデンサにおいて、前記圧力容器における複数セルの開口部を、互いに隣り合うセルにおいて前記圧力容器の反対側の面に開口したことを特徴とするものである。
【００１５】
また、本発明の請求項３によるコンデンサは、圧力容器および前記圧力容器に収容される電池素子またはコンデンサ素子を有し、前記圧力容器の内面には前記圧力容器の開口部へ向けて成形型の抜き方向の勾配が設けられている電池またはコンデンサにおいて、前記圧力容器における複数セルの仕切り壁の壁厚を外壁の壁厚よりも薄く形成したことを特徴とするものである。
【００１６】
また、本発明の請求項４によるコンデンサは、上記請求項１ないし３の何れかに記載した電池またはコンデンサにおいて、圧力容器の開口部に取り付ける封口板の内面に、電池素子またはコンデンサ素子を押さえ付けて固定するための素子押さえ部を設けたことを特徴とするものである。
【００１７】
また、本発明の請求項５によるコンデンサは、上記請求項１ないし３の何れかに記載した電池またはコンデンサにおいて、電池素子またはコンデンサ素子の中央部に導熱体を設置するとともに圧力容器の外部に放熱体を設置し、作動時に電池素子またはコンデンサ素子に発生する熱を前記導熱体および放熱体を介して外部へ放出することを特徴とするものである。
【００１８】
また、本発明の請求項６によるコンデンサは、上記請求項５に記載した電池またはコンデンサにおいて、導熱体の形状を圧力容器内面の勾配に合わせた形状とし、前記導熱体により電池素子またはコンデンサ素子を押さえ付けて固定することを特徴とするものである。
【００１９】
更にまた、本発明の請求項７によるコンデンサは、上記請求項５または６の何れかに記載した電池またはコンデンサにおいて、導熱体の内部に冷却機構を設けたことを特徴とするものである。
【００２０】
【作用】
上記構成を備えた本発明の請求項１による電池またはコンデンサにおいては、圧力容器の内面に圧力容器の開口部へ向けて成形型の抜き方向の勾配が設けられているのに対応して電池素子またはコンデンサ素子の側面にも同じ向きの勾配を設けるようにしたために、圧力容器内面と電池素子またはコンデンサ素子側面とが近接または密接することにより両面間のデッドスペースを削減することができ、これによりスペース効率を向上させることが可能となる。電池素子またはコンデンサ素子の側面に勾配を設けるには、電池素子またはコンデンサ素子が積層型素子である場合には、積層する電池素子要素またはコンデンサ素子要素の長さを徐々に変化させるのが好適であり、一層具体的には電極箔および電解紙（セパレータ）等の電池素子要素またはコンデンサ素子要素の長さを徐々に変化させて圧力容器の勾配に沿わせるのが好適である。また、電池素子またはコンデンサ素子が捲回型または偏平型素子である場合には、電池素子またはコンデンサ素子の軸方向長さを巻き方向に沿って徐々に変化させるのが好適であり、一層具体的には電極箔および電解紙（セパレータ）等の素子要素の形状を円柱形や楕円円柱形ではなく軸方向に角度を持たせることにより捲回時に截頭円錐形として圧力容器の勾配に沿わせるのが好適である。当該請求項に係る発明は、単セル型の電池またはコンデンサおよび複数セル型の電池またはコンデンサの双方に適用される。
【００２１】
また、上記構成を備えた本発明の請求項２による電池またはコンデンサにおいては、圧力容器における複数セルの開口部を互いに隣り合うセルにおいて圧力容器の反対側の面に開口するようにしたために、セル間の仕切り壁の壁厚を薄肉化することができ、圧力容器全体の内容積を縮小することができ、これによりスペース効率を向上させることが可能となる。当該請求項に係る発明は、複数セル型の電池またはコンデンサに適用される。
【００２２】
また、上記構成を備えた本発明の請求項３による電池またはコンデンサにおいては、圧力容器における複数セルの仕切り壁の壁厚を外壁の壁厚よりも薄く形成するようにしたために、仕切り壁を薄くした分、圧力容器全体の内容積を縮小することができ、これによりスペース効率を向上させることが可能となる。これは電池またはコンデンサ内部の仕切り壁は外壁と違って差圧を受けず、よって強度をあまり必要としないことに着目したものである。当該請求項に係る発明は、複数セル型の電池またはコンデンサに適用される。
【００２３】
また、上記したように圧力容器の内面に成形型の抜き方向の勾配が設けられると、振動により電池素子またはコンデンサ素子が内面より浮き上がり易くなってしまうため、車載等による振動が負荷される場合には、電池素子またはコンデンサ素子を固定するのが望ましい。そこで、本発明の請求項４による電池またはコンデンサでは上記構成に加えて、圧力容器の開口部に取り付ける封口板の内面に電池素子またはコンデンサ素子を押さえ付けて固定するための素子押さえを設けることにし、封口板によって電池素子またはコンデンサ素子を固定できる構造とした（耐震性（耐振性）の向上）。当該請求項に係る発明は、単セル型の電池またはコンデンサおよび複数セル型の電池またはコンデンサの双方に適用される。
【００２４】
また、上記に加えて、上記構成を備えた本発明の請求項５による電池またはコンデンサにおいては、電池素子またはコンデンサ素子の中央部に導熱体を設置するとともに圧力容器の外部に放熱体を設置し、作動時に電池素子またはコンデンサ素子に発生する熱を導熱体および放熱体を介して外部へ放出するようにしたために、電池またはコンデンサの温度上昇を抑制することができ、電池またはコンデンサの特性劣化を抑制することが可能となる。当該請求項に係る発明は、単セル型の電池またはコンデンサおよび複数セル型の電池またはコンデンサの双方に適用される。
【００２５】
また、更に加えて、上記構成を備えた本発明の請求項６による電池またはコンデンサにおいては、導熱体の形状を圧力容器内面の勾配に合わせた形状とし、この導熱体により電池素子またはコンデンサ素子を押さえ付けて固定するようにしたために、上記本発明の請求項４による電池またはコンデンサと同様に、電池またはコンデンサの耐震性（耐振性）を向上させることが可能となる。また、導熱体で本体素子を押さえることにより電極間距離を均一に保つことが可能となるために、電池またはコンデンサの特性をより向上させることが可能となる。当該請求項に係る発明は、単セル型の電池またはコンデンサおよび複数セル型の電池またはコンデンサの双方に適用される。
【００２６】
更にまた、上記構成を備えた本発明の請求項７による電池またはコンデンサにおいては、導熱体の内部に冷却機構を設けるようにしたために、放熱効果を一層高めることが可能となる。当該請求項に係る発明は、単セル型の電池またはコンデンサおよび複数セル型の電池またはコンデンサの双方に適用される。
【００２７】
尚、本件出願には、以下の技術的事項が含まれる。
【００２８】
（１−１）コンデンサ、キャパシタ用樹脂ケースにおいて、成形型の抜き勾配により生じる空間にも素子を介在させることにより、空間効率の向上を図る。積層型素子の場合は、積層する素子の長さを徐々に変化させることにより、抜き勾配により生じる空間部にも素子を介在させ、空間効率の向上を図る。捲回型、偏平型素子についても同様に、素子の軸（縦）方向長さを変えることにより素子の形状を截頭円錐型として、抜き勾配により生じる空間部にも素子を介在させる。これらは、複数セルケースに限ったことではなく、単セルケースにおいても樹脂ケースで抜き勾配が生じる場合には同様である。
（２−１）また、より空間効率を向上させるには、樹脂ケースの開口部は同一方向に限らず、交互に対向方向とした方がより望ましい。開口部を交互に配置することにより抜き勾配による壁厚の変化をなくすことができ、より空間を効率的に使用することができる。
（３−１）また、アルミケースと同様の強度を持たせる必要のある壁面は最外壁のみであり、内部のセパレート用の壁厚は差圧を受けないため、アルミと同等もしくはそれ以下に薄くすることが可能である。これは、開口方向が上下交互の場合に限らず同一方向でも内部セパレート用の壁厚は薄くすることが可能であるため、アルミケース以上の空間効率を得ることができる。
（４−１）しかしながら、容器形状がテーパ面となっていることから振動により素子が壁面より浮き上がりやすくなってしまうため、車載等による振動が負荷される場合には、素子を固定する必要がある。このような場合は、封口板取付時に素子を固定できる構造とすることにより、素子の移動を防ぐようにすることも有効である。
【００２９】
（５−１）コンデンサ、キャパシタ用樹脂ケースにおいて、素子中央部および封口板に導熱体を設け、更に封口板に設けられた導熱体に放熱板（放熱体）を設けることにより、素子中央部分の熱を外部に放出させる。この素子中央部導熱体は素子を固定することが可能であるため、耐震性（耐振性）が向上するとともに、素子を押さえることにより、電極間距離を均一に保つことが可能となり、コンデンサの特性をより向上させることが可能となる。これら導熱体および放熱板の材質は、熱伝導性に優れる金属が望ましく、一般には耐電解液性等から、電極端子やケース材質と同様のアルミニウムが好ましいが、その限りではない。
（６−１）一般に樹脂ケースの場合には、セル側に成形時の型抜きのために勾配が形成されてしまう。よって従来の素子形状では勾配部にデッドスペースが存在してしまうとともに、素子を押さえ付けることができないため、均一な電極間距離を得ることができず、特性劣化を招くことになってしまうが、導熱体の形状をこの抜き勾配と平行となるようにすることにより、均一な面圧で素子を押さえ付けることが可能となり、特性向上を図ることができる。また、導熱体と素子を隙間なく接触させることができるため、熱伝導面が増加し、より放熱特性を向上させることができる。また更に、封口板より容器外部に露出した部分に放熱板を設けることにより、放熱特性の向上を図ることができる。
（７−１）更に熱を逃すためには導熱体内部に冷却水路を設けることにより、より温度上昇を抑制することができる。
【００３０】
（１−２）積層型素子の場合は、電極箔および電解紙（セパレータ）の長さを徐々に変化させ、ケースの勾配に密着させる構造とする。また、捲回型、偏平型素子の場合は、電極箔および電解紙（セパレータ）の形状を円柱形、楕円円柱形でなく、軸方向に角度を持たせることにより、捲回時に截頭円錐型とし、ケースの勾配に密着させる構造とする。
（２−２）複数セルで構成される樹脂ケースで、セルの開口部を上下交互に配置する。
（３−２）複数セルで構成される樹脂ケースで、内壁の壁厚を薄くする。
（４−２）封口板に素子押さえを形成し、封口時にセルを固定する。また必要に応じ、素子自体も封口板に形成された素子押さえに固定され易い形状とする。
【００３１】
（５−２）素子中央部に導熱体を設置し、放熱板を容器外部に設置する。また、導熱体の容器外部に露出した部分に放熱板を設ける。
（６−２）導熱体の形状を容器の抜き勾配に合わせた形とし、放熱体の挿入時に素子を押さえ付けて固定する。
（７−２）導熱体内部に冷却水路を設ける。
【００３２】
上記構成によれば、以下の作用効果が発揮される。
（１−３）素子自体の側面に勾配を持たせることにより、抜き勾配によって発生する空間を素子で充填することができ、空間効率が向上する。
（２−３）樹脂ケースにて、ケース開口部を上下交互にとることにより、抜き勾配による壁厚大の部分の削減によりデッドスペースを削減することができ、空間効率が向上する。
（３−３）樹脂ケースにおいて、複数セルを並列する場合、内部のセパレート用の壁厚を外壁より小さくすることによりデッドスペースを削減することができ、空間効率が向上する。
（４−３）封口板に素子押さえを設けることにより、耐震性（耐振性）が向上する。
【００３３】
（５−３）導熱体を素子中央部に配置することにより、熱が逃げにくい素子中央部の熱を効率良く放出することができるため、コンデンサ、キャパシタの温度上昇を抑制することができ、特性劣化を抑制することができる。また、導熱体の容器外部に露出した部分に放熱板を設けることにより、導熱体に伝わった熱をより早く外部に逃すことができるため、コンデンサ、キャパシタの温度上昇を抑制することができ、特性劣化を抑制することができる。
（６−３）導熱体の形状を樹脂容器の形状（抜き勾配）に合わせることにより、導熱体挿入時に均一に素子を押さえ付けることができるため、耐震性（耐振性）が向上し、素子から導熱体への熱伝導性が向上し、かつ電極間距離を一定とすることができるため、各特性を向上させることができる。
（７−３）導熱体内部に冷却水路を設けることにより、効率的に熱交換ができるため、コンデンサ、キャパシタの温度上昇を抑制することができ、特性劣化を抑制することができる。
【００３４】
また、本願発明の対象である電池またはコンデンサは、これらを総称して、蓄電器と称することもある。
【００３５】
【発明の実施の形態】
つぎに本発明の実施例を図面にしたがって説明する。
【００３６】
第一実施例（請求項１関連）・・・
図１は、本発明の第一実施例に係る電池またはコンデンサ（以下、単にコンデンサと称する）１を示しており、このコンデンサ１は、封口板７、圧力容器２および電池素子またはコンデンサ素子（以下、単に本体素子と称する）８を有している。すなわち、圧力容器２内に本体素子８が収容されており、圧力容器２の上端開口部は、電気絶縁性を備えた合成樹脂材料で成形された封口板７によって閉塞されている。
【００３７】
（１）封口板７
封口板７は、圧力容器２の開口部６に封着される。
【００３８】
封口板本体は、高分子材料により成形されており、その材料としては、樹脂材料、例えば、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）等の熱可塑性樹脂が挙げられ、ガラス繊維等の補強材等が適宜配合される。
【００３９】
（２）圧力容器２
圧力容器２は、中空有底の長方体形に形成されており、その外面３は垂直面とされているが、その内面４には成形型の抜き方向の勾配５が上方開口部６へ向けて形成されており、この圧力容器２の内面４の勾配５に対応して、本体素子８の側面９にも同じ向きで同じ傾斜角度の勾配１０が形成されている。
【００４０】
圧力容器２は、高分子材料により成形されており、その材料としては、樹脂材料、例えば、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）等の熱可塑性樹脂が挙げられ、ガラス繊維等の補強材等が適宜配合される。
【００４１】
圧力容器２と封口板７とは、圧力容器２の開口部６に溶着にて互いに接合される。
【００４２】
（３）本体素子８
本体素子８は、積層型素子であって、電極箔および電解紙（セパレータ）の組み合わせよりなる平板状の本体素子要素１１が水平方向（図上Ｓ方向）に多数積層されており、図２（Ｂ）に示すように、積層方向Ｓ両端部の側面二面９Ａ，９Ｂにはそれぞれ、本体素子要素１１の上下方向長さを本体素子要素１１ごとに徐々に変化させることにより勾配１０が形成されている。すなわち同図に示すように、全ての本体素子要素１１はその上端部の高さ位置を揃えられており、積層方向Ｓ中央部の所要枚数の本体素子要素１１Ａはその上下方向長さを揃えられて下端部の高さ位置も揃えられているが、積層方向Ｓ両端部の所要枚数の本体素子要素１１Ｂ，１１Ｃはそれぞれ、その上下方向長さが所定ピッチｐで積層方向端部へ近付くほど徐々に段階的に短く形成されて下端部の高さ位置が所定ピッチｐで積層方向端部へ近付くほど徐々に段階的に高くなるように形成されており、これにより所定ピッチｐを備えた階段状を呈する勾配１０が形成されている。勾配１０の傾斜角度は、ピッチｐの大小や勾配形成に参画させる本体素子要素１１の枚数等を変更することにより適宜調整することができる。また、図２（Ａ）に示すように、残る側面二面９Ｃ，９Ｄにはそれぞれ、全ての本体素子要素１１の側面が斜めカット状に形成されることにより勾配１０が形成されている。
【００４３】
したがって、以上により本体端子８は総じて圧力容器２の内面形状に合わせて裁頭四角錐形（但し上下反対向き）に形成されており、圧力容器２の内面４と本体素子８の側面９とが近接または密接することにより両面４，９間のデッドスペースが削減されている。したがって所期の目的どおり、コンデンサ１のスペース効率を向上させることができる。
【００４４】
第二実施例（請求項１関連）・・・
尚、円筒形型のコンデンサの場合には上記角型のコンデンサと同様な構成とすることで、従来の円筒形型のコンデンサよりもスペース効率が向上する。
図３は、本発明の第二実施例に係るコンデンサ１を示しており、このコンデンサ１は、封口板７、圧力容器２および本体素子８を有している。
【００４５】
すなわち、圧力容器２は、中空有底の円柱体形に形成されており、その外面３は垂直面とされているが、その内面４には成形型の抜き方向の勾配５を上方開口部６へ向けて形成し、この圧力容器２の内面４の勾配５に対応して、本体素子８の側面９にも同じ向きで同じ傾斜角度の勾配１０を形成する。
【００４６】
また、本体素子８は、捲回型素子とし、電極箔１１ａおよび電解紙（セパレータ）１１ｂの組み合わせよりなる本体素子要素１１を縦軸の中心軸線０の回りに捲回させ、この本体素子要素１１の軸方向長さ（上下方向長さ）を巻き方向に沿って徐々に変化させることにより勾配１０を形成する。すなわち、本体素子要素１１は同図に示すように、その上辺部１１ｃの高さ位置を巻き方向の全長に亙って一定とし、捲きの当初から巻き方向の途中までは、軸方向長さ（上下方向長さ）も一定として下辺部１１ｄの高さ位置も一定としているが、巻き方向の途中からは、軸方向長さ（上下方向長さ）を巻き方向に沿って徐々に連続的に短く形成して下辺部１１ｄの高さ位置が巻き方向に沿って徐々に連続的に高くなるように形成しており、このような形状の本体素子要素１１がその末端部まで捲回されることにより、所定のピッチｐを備えた螺旋状を呈する勾配１０を形成する。勾配１０の傾斜角度は、ピッチｐの大小や勾配形成に参画させる本体素子要素１１の捲き回数等を変更することにより適宜調整することができる。
【００４７】
尚、当該実施例においては、単セル型のコンデンサに用いられているが、この単セル型のコンデンサを複数配置することで複数セル型のコンデンサとしても使用される。
【００４８】
第三実施例（請求項２関連）・・・
図４は、本発明の第三実施例に係るコンデンサ１における圧力容器２を示しており、図４（Ａ）はその平面図を、図４（Ｂ）はその縦断面図を示している。本実施例のコンデンサ１も先に説明した第一実施例と基本的には同様な構成を備えているが、圧力容器２内に本体素子８を複数収容できる点で、第一実施例と相違するものである。
【００４９】
この圧力容器２は、複数セル型のコンデンサ１に用いられるべく複数のセル１２を有しており（図では六つのセル）、各セル１２は積層型素子を収容すべく平面矩形状に形成されている。
【００５０】
また、図示するように各セル１２の開口部６は、互いに隣り合うセル１２において圧力容器２の反対側の面２ａ，２ｂに開口するように形成されており、すなわち符号１２Ａ，１２Ｃ，１２Ｅで示すセルはその開口部６が圧力容器２の上面２ａに開口しており、符号１２Ｂ，１２Ｄ，１２Ｆで示すセルはその開口部６が圧力容器２の下面２ｂに開口している。
【００５１】
各セル１２において、圧力容器２の内面４には成形型の抜き方向の勾配５が開口部６へ向けて形成されているが、上記したように各セル１２の開口部６が互いに隣り合うセル１２において圧力容器２の反対側の面２ａ，２ｂに開口するように形成されているために、セル１２間の仕切り壁１３については、勾配５による壁厚の変化が実質的になくされており、仕切り壁１３が全面的に薄肉化されており、圧力容器２全体の内容積が縮小されている。したがって所期の目的どおり、コンデンサのスペース効率を向上させることができる。
【００５２】
尚、各セル１２には、上記第一実施例で説明した側面９に勾配１０を設けた本体素子８を収容するのが好ましい。
【００５３】
第四実施例（請求項３関連）・・・
図５は、本発明の第四実施例に係るコンデンサ１における圧力容器２を示しており、図５（Ａ）はその平面図を、図５（Ｂ）はその縦断面図を示している。本実施例のコンデンサ１も先に説明した第一実施例と基本的には同様な構成を備えているが、圧力容器２内に本体素子８を複数収容できる点で第一実施例と、更に圧力容器２内の複数のセル１２を連結させた点で、第二実施例と相違するものである。
【００５４】
この圧力容器２は、複数セル型のコンデンサ１に用いられるべく複数のセル１２を有しており（図では六つのセル）、各セル１２は積層型素子を収容すべく平面矩形状に形成されている。
【００５５】
また、図示するように各セル１２の開口部６は、圧力容器２の一面（図では上面）２ａに開口するように形成されており、また各セル１２間の仕切り壁１３はその壁厚を外壁１４の壁厚よりも薄く形成されている。
【００５６】
各セル１２において、圧力容器２の内面４には成形型の抜き方向の勾配５が開口部６へ向けて形成されているが、上記したように各セル１２間の仕切り壁１３がその壁厚を外壁１４の壁厚よりも薄く形成されているために、圧力容器２全体としては内容積が削減されている。したがって所期の目的どおり、コンデンサのスペース効率を向上させることができる。
【００５７】
尚、図示したように薄肉化された仕切り壁１３は、その高さ寸法が外壁１４の高さ寸法よりも低く形成される場合があり、また同じ高さ寸法に形成される場合もある。また、各セル１２には、上記第一実施例で説明した側面９に勾配１０を設けた本体素子８を収容するのが好ましい。
【００５８】
第五実施例（請求項４関連）・・・
図６は、本発明の第五実施例に係るコンデンサ１を示しており、このコンデンサ１は、同図（Ａ）に示す封口板７、圧力容器２と、同図（Ｂ）に示す本体素子８とを有している。本実施例のコンデンサ１も先に説明した第一実施例と基本的には同様な構成を備えているが、封口板７に素子押さえ部１５を設け、更に、本体素子８に被押さえ部１６を設けた点で第一実施例と相違するものである。
【００５９】
（１）封口板７
封口板７は、圧力容器２の開口部６を封塞すべく開口部６の周縁部に接着または溶着等の手段で固定されるものであって、その下面部に、圧力容器２の内部に差し込まれ、本体素子８を押さえ付けて固定するための素子押さえ部１５が設けられており、これに対応して本体素子８の上面肩部には被押さえ部１６が設けられている。
【００６０】
（２）圧力容器２
圧力容器２は、中空有底の長方体形に形成されており、その外面３は垂直面とされているが、その内面４には成形型の抜き方向の勾配５が上方開口部６へ向けて形成されており、この圧力容器２の内面４の勾配５に対応して、本体素子８の側面９にも同じ向きの勾配１０が形成されている。その詳細は上記第一実施例と同じであるため、ここではその説明を省略する。
【００６１】
（３）本体素子８
図示したように、素子押さえ部１５は、縦断面三角形状を呈したテーパ面状の押さえ面１５ａを有しており、かつ紙面直交方向に多数が積層された本体素子８の全ての本体素子要素１１を押さえ付けることができるように同方向に長く形成されている。また、この素子押さえ部１５は素子要素１１の幅方向に一対が設けられており、この一対は対称形状をなしている。また、被押さえ部１６は、押さえ面１５ａと面接触するよう対応するテーパ面状に形成されており、このテーパ面状の被押さえ部１６が、紙面直交方向に多数が積層された本体素子８の全ての本体素子要素１１の左右肩部に形成されている。
【００６２】
上記素子押さえ部１５が設けられていないと、車載用等の使用環境が厳しい箇所に用いた場合、振動によって本体素子８が圧力容器２の内面４から浮き上がって、本体素子８が圧力容器内面４に衝接したり、本体素子８と圧力容器内面４とが互いに衝接したりして損傷する虞があるが、当該実施例によれば、素子押さえ部１５により本体素子８が押さえ付けられて封口板７や圧力容器２に対して固定されるために、本体素子８が圧力容器内面４から浮き上がることがなく、よってその耐震性（耐振性）を向上させることができる。
【００６３】
尚、当該実施例においては、上記素子押さえ部１５および被押さえ部１６を封口板７および本体素子８の幅方向に一対設けたが、角型の封口板７および本体素子８の四辺全てにそれぞれ設けることにしても良く、この場合には、押さえ部位が増加するために一層有効に本体素子８を押さえ付けることができる。また、当該実施例において、上記構成は単セル型のコンデンサに用いられているが、この単セル型のコンデンサを複数配置することで複数セル型の電池またはコンデンサとしても使用される。
【００６４】
第六実施例（請求項５，６関連）・・・
図７は、本発明の第六実施例に係るコンデンサ１を示しており、このコンデンサ１は、封口板７、圧力容器２、本体素子８、導熱体１７および放熱体１８を有している。本実施例のコンデンサ１も先に説明した第一実施例と基本的には同様な構成を備えているが、放熱構造を設け、更に、圧力容器２内に本体素子８を複数収容できる点で第一実施例と相違するものである。
【００６５】
（１）圧力容器２
圧力容器２は、複数セル型のコンデンサ１に用いられるべく複数のセル１２を有しており（図では十二個のセル）、各セル１２はその開口部６を圧力容器２の一面（図では上面）２ａに開口するように形成されており、また各セル１２において、圧力容器２の内面４には成形型の抜き方向の勾配（図示せず）が開口部６へ向けて形成されている。
【００６６】
（２）本体素子８
本体素子８は、積層型素子であって、水平方向（図上Ｓ方向）に多数積層されており、また積層方向Ｓ中央部に板状を呈する導熱体１７が積層構造の一部として設置されている。
【００６７】
この導熱体１７を含む本体素子８の側面９には、以下の構造よりなる勾配１０が付けられている。
【００６８】
すなわち、本体素子８の積層方向Ｓ両端部の側面二面９Ａ，９Ｂについては、各本体素子要素１１の厚さ寸法は全面に亙って均一な寸法とされているが、図８に示すように、導熱体１７の厚さ寸法はその上端部から下端部へかけて徐々に連続的に薄く圧力容器２の内面４の勾配に合わせた形状とされていることから、組立時にこの導熱体１７の表裏のテーパ面に対して本体素子要素１１が密接することにより、本体素子８全体としては、圧力容器２の内面４の勾配５に対応する勾配１０が付けられている。また、本体素子８の残る側面二面９Ｃ，９Ｄについては、導熱体１７および全ての本体素子要素１１の側面が斜めに形成されることにより、本体素子８全体として、圧力容器２の内面４の勾配５に対応する勾配１０が付けられている。
【００６９】
（３）導熱体１７および放熱体１８
また、導熱体１７は、上記本体素子要素１１間に挟まれる板状部分１７ａの上部に封口板７に埋設される部分１７ｂを有し、更にこの被埋設部分１７ｂの上部に封口板７の上方に突出する部分１７ｃを有している。したがって、導熱体１７は封口板７に吊設されている。また、この導熱体１７の突出部分１７ｃには放熱体１８が取り付けられており、導熱体１７が集めた熱をこの放熱体１８から放出するように構成されている。
【００７０】
導熱体１７の材質としては、熱伝導の面からアルミニウム、銀、ＳＵＳ等の金属であることが挙げられるが、耐電解液性、低重金属含有の面からは電極や端子等に用いられる高純度アルミニウムが好ましい。
【００７１】
上記構成のコンデンサ１においては、本体素子８の積層方向Ｓ中央部に導熱体１７が設置されるとともに封口板７の上方であって圧力容器２の外部に放熱体１８が設置され、作動時に本体素子８に発生する熱を導熱体１７および放熱体１８を介して圧力容器２の外部へ放出するように構成されているために、コンデンサ１の温度上昇を抑制することができ、コンデンサ１の特性劣化を抑制することができる。また、導熱体１７の形状が圧力容器２の内面４の勾配に合わせた形状とされているために、圧力容器２の内部を有効に活用することができる。更に、この導熱体１７により本体素子８を押さえ付けて固定するように構成されているために、上記第五実施例に係るコンデンサと同様に、コンデンサ１の耐震性（耐振性）を向上させることができる。また更に、導熱体１７で本体素子８を押さえることにより電極間距離を一定に保つことができるために、コンデンサ１の特性を一層向上させることができる。
【００７２】
第七実施例（請求項７関連）・・・
本実施例のコンデンサ１も先に説明した第六実施例と基本的には同様な構成を備えているが、導熱体１７に冷却機構を設けた点で、第六実施例と相違するものである。
【００７３】
すなわち、例えば、導熱体１７の内部に冷却水路１９を設けて冷却水を循環させることにより、放熱効果を一層高めることができる。
【００７４】
図９では、導熱体１７が箱体２０および蓋体２１の組み合わせとされ、内部が中空とされ、冷却水の入口２２、出口２３および仕切り壁２４が設けられることにより冷却水路１９が設けられており、矢印方向に冷却水を流すことにより冷却効果が発揮されるように構成されている。尚、当該実施例においては、冷却機構として水冷式を採用しているが、これに限らず、一般的な冷却方式を採用しても構わない。
【００７５】
【発明の効果】
本発明は、以下の効果を奏する。
【００７６】
すなわち、上記構成を備えた本発明の請求項１による電池またはコンデンサにおいては、圧力容器の内面に圧力容器の開口部へ向けて成形型の抜き方向の勾配が設けられているのに対応して電池素子またはコンデンサ素子の側面にも同じ向きの勾配を設けたために、圧力容器内面と電池素子またはコンデンサ素子側面とが近接または密接することにより両面間のデッドスペースを削減することができ、これにより電池またはコンデンサのスペース効率を向上させることができる。
【００７７】
また、上記構成を備えた本発明の請求項２による電池またはコンデンサにおいては、圧力容器における複数セルの開口部を互いに隣り合うセルにおいて圧力容器の反対側の面に開口したために、セル間の仕切り壁の壁厚を薄肉化することができ、圧力容器全体の内容積を縮小することができ、これにより電池またはコンデンサのスペース効率を向上させることができる。
【００７８】
また、上記構成を備えた本発明の請求項３による電池またはコンデンサにおいては、圧力容器における複数セルの仕切り壁の壁厚を外壁の壁厚よりも薄く形成したために、仕切り壁を薄くした分、圧力容器全体の内容積を縮小することができ、これにより電池またはコンデンサのスペース効率を向上させることができる。
【００７９】
またこれらに加えて、上記構成を備えた本発明の請求項４による電池またはコンデンサにおいては、圧力容器の開口部に取り付ける封口板の内面に電池素子またはコンデンサ素子を押さえ付けて固定する素子押さえ部を設けたために、電池素子またはコンデンサ素子が圧力容器内面から浮き上がるのを防止することができ、よって電池またはコンデンサの耐震性（耐振性）を高めることができる。
【００８０】
また上記に加えて、上記構成を備えた本発明の請求項５による電池またはコンデンサにおいては、電池素子またはコンデンサ素子の中央部に導熱体を設置するとともに圧力容器の外部に放熱体を設置し、作動時に電池素子またはコンデンサ素子に発生する熱を導熱体および放熱体を介して外部へ放出するために、電池またはコンデンサの温度上昇を抑制することができ、よって電池またはコンデンサの特性劣化を抑制することができる。
【００８１】
また更に加えて、上記構成を備えた本発明の請求項６による電池またはコンデンサにおいては、導熱体の形状を圧力容器内面の勾配に合わせた形状とし、この導熱体により電池素子またはコンデンサ素子を押さえ付けて固定するために、上記本発明の請求項４による電池またはコンデンサと同様に、電池またはコンデンサの耐震性（耐振性）を高めることができる。
【００８２】
更にまた、上記構成を備えた本発明の請求項７による電池またはコンデンサにおいては、導熱体の内部に冷却機構を設けたために、放熱効果を一層高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一実施例に係るコンデンサの分解斜視図
【図２】（Ａ）は同コンデンサにおける本体素子の正面図、（Ｂ）は同本体素子の側面図
【図３】本発明の第二実施例に係るコンデンサの分解斜視図
【図４】（Ａ）は本発明の第三実施例に係るコンデンサにおける圧力容器の平面図、（Ｂ）は同圧力容器の縦断面図
【図５】（Ａ）は本発明の第四実施例に係るコンデンサにおける圧力容器の平面図、（Ｂ）は同圧力容器の縦断面図
【図６】（Ａ）は本発明の第五実施例に係るコンデンサにおける圧力容器および封口板の縦断面図、（Ｂ）は同コンデンサにおける本体素子の正面図
【図７】本発明の第六実施例に係るコンデンサの斜視図
【図８】同コンデンサにおける封口板、導熱体および放熱体の斜視図
【図９】本発明の第七実施例に係るコンデンサにおける導熱体の分解斜視図
【図１０】従来例に係るコンデンサの縦断面図
【図１１】他の従来例に係るコンデンサの一部切欠した斜視図
【図１２】（Ａ）は他の従来例に係るコンデンサの斜視図、（Ｂ）は同コンデンサを多数並列した状態の平面図
【図１３】（Ａ）は他の従来例に係るコンデンサの斜視図、（Ｂ）は同コンデンサを多数並列した状態の正面図
【符号の説明】
１  コンデンサ
２  圧力容器
２ａ  上面
２ｂ  下面
３  外面
４  内面
５，１０  勾配
６  開口部
７  封口板
８  本体素子
９，９Ａ，９Ｂ，９Ｃ，９Ｄ  側面
１１  素子要素
１１ａ  電極箔
１１ｂ  電解紙
１１ｃ  上辺部
１１ｄ  下辺部
１２  セル
１３，２４  仕切り壁
１４  外壁
１５  素子押さえ部
１５ａ  押さえ面
１６  被押さえ部
１７  導熱体
１７ａ  板状部分
１７ｂ  被埋設部分
１７ｃ  突出部分
１８  放熱体
１９  冷却水路
２０  箱体
２１  蓋体
２２  入口
２３  出口
【図１】
2004335829.tif 000003
【図２】
2004335829.tif 000004
【図３】
2004335829.tif 000005
【図４】
2004335829.tif 000006
【図５】
2004335829.tif 000007
【図６】
2004335829.tif 000008
【図７】
2004335829.tif 000009
【図８】
2004335829.tif 000010
【図９】
2004335829.tif 000011
【図１０】
2004335829.tif 000012
【図１１】
2004335829.tif 000013
【図１２】
2004335829.tif 000014
【図１３】
2004335829.tif 000015