(57)【要約】【課題】各集電体を電気的に接続するにおいて、電極外部へ突設された集電体の疲労度を最小化することができる、キャパシタ及びその製造方法を提供する。【解決手段】陽極電極材料１２０または陰極電極材料１３０が集電体１１０の一面または両面に設けられ、該電極材料の外面には、分離膜１４０が設けられるキャパシタ単位体１Ｕ、２Ｕ、３Ｕ、４Ｕが複数積層されてなるキャパシタ１００であって、集電体１１０が電極材料の外部へ突設されてなる集電リード部１１０’と、陽極電極材料１２０を含む第１のキャパシタ単位体１Ｕと、陰極電極材料１３０を含む第２のキャパシタ単位体２Ｕとを含む。第１のキャパシタ単位体１Ｕと第２のキャパシタ単位体２Ｕとが３層以上交互に積層されて積層体を成し、第１のキャパシタ単位体１Ｕの集電リード部１１０’が互いに接続され、第２のキャパシタ単位体２Ｕの集電リード部１１０’が互いに接続される。積層体は、集電リード部１１０’が突設された側面が階段形状を成すように積層されてなる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
陽極電極または陰極電極の材料が集電体の一面または両面に設けられ、該電極材料の外面には分離膜が設けられるキャパシタ単位体が複数積層されてなるキャパシタであって、
前記集電体が前記電極材料の外部へ突設されてなる集電リード部と、
陽極電極材料を含む第１のキャパシタ単位体と、
陰極電極材料を含む第２のキャパシタ単位体とを含み、
前記第１のキャパシタ単位体と前記第２のキャパシタ単位体とが、３層以上交互に積層されて積層体を成し、
前記第１のキャパシタ単位体の集電リード部が互いに接続され、
前記第２のキャパシタ単位体の集電リード部が互いに接続され、
前記積層体において、前記集電リード部が突設された側面が階段形状を成すように積層されてなるキャパシタ。
【請求項２】
前記第１のキャパシタ単位体で前記集電リード部が突設された方向の幅と前記第２のキャパシタ単位体で前記集電リード部が突設された方向の幅とが互いに同じである、請求項１に記載のキャパシタ。
【請求項３】
前記積層体は、
前記積層体の最上層に位する前記第１のキャパシタ単位体または前記第２のキャパシタ単位体の幅が最も広く、
前記積層体の最上層から下方に行くほど前記第２のキャパシタ単位体または前記第１のキャパシタ単位体の幅が順次に細くなる、請求項１に記載のキャパシタ。
【請求項４】
前記第１のキャパシタ単位体と前記第２のキャパシタ単位体との前記分離膜が、前記陽極電極材料または前記陰極電極材料の外部へ突設される、請求項１に記載のキャパシタ。
【請求項５】
陽極電極または陰極電極の材料が集電体の一面または両面に設けられ、該電極材料の外面には分離膜が設けられるキャパシタ単位体が複数積層されてなるキャパシタであって、
前記集電体が前記電極材料の外部へ突設されてなる集電リード部と、
陽極電極材料を含む第１のキャパシタ単位体と、
陰極電極材料を含む第２のキャパシタ単位体とを含み、
前記第１のキャパシタ単位体または前記第２のキャパシタ単位体のうちのいずれか一つである第１段のキャパシタ単位体と、該第１段のキャパシタ単位体の両面に各々積層され、前記第１段のキャパシタ単位体より幅の狭い第２段のキャパシタ単位体と、該第２段のキャパシタ単位体各々の外面に積層され、前記第２段のキャパシタ単位体より幅の狭い第３段のキャパシタ単位体とからなる積層体を含むキャパシタ。
【請求項６】
前記第１段のキャパシタ単位体と前記第３段のキャパシタ単位体とは、同じ極性の電極材料を含み、
前記第２段のキャパシタ単位体は、前記第１段のキャパシタ単位体と異なる極性の電極材料を含む、請求項５に記載のキャパシタ。
【請求項７】
前記第３段のキャパシタ単位体の各集電リード部が前記第１段のキャパシタ単位体の集電リード部の方へ各々折り曲げられ、集電リード部間が電気的に接続される、請求項６に記載のキャパシタ。
【請求項８】
前記第２段のキャパシタ単位体の各集電リード部が前記第１段のキャパシタ単位体の方へ各々折り曲げられて、前記第２段のキャパシタ単位体の各集電リード部が互いに電気的に接続される、請求項６に記載のキャパシタ。
【請求項９】
前記積層体は、
前記第３段のキャパシタ単位体の外面から遠くなる方向へ順次に幅が細くなるキャパシタ単位体をさらに含む、請求項５に記載のキャパシタ。
【請求項１０】
前記キャパシタ単位体の前記分離膜が、前記電極材料の外部へ突設される、請求項５に記載のキャパシタ。
【請求項１１】
陽極電極または陰極電極の材料が集電体の一面または両面に設けられ、該電極材料の外面には、分離膜が設けられるキャパシタ単位体が複数積層されてなるキャパシタであって、
前記集電体が前記電極材料の外部へ突設されてなる集電リード部と、
陽極電極材料を含む第１のキャパシタ単位体と、
陰極電極材料を含む第２のキャパシタ単位体とを含み、
前記第１のキャパシタ単位体または前記第２のキャパシタ単位体のうちのいずれか一つである第１段のキャパシタ単位体と、該第１段のキャパシタ単位体の両面に各々積層され、前記第１段のキャパシタ単位体より幅の狭い第２段のキャパシタ単位体と、該第２段のキャパシタ単位体各々の外面に積層され、前記第２段のキャパシタ単位体より幅の狭い第３段のキャパシタ単位体とから成る第１の積層体単位セルと、
前記第１の積層体単位セルと同じく形成され、前記第１の積層体単位セルの外面に結合される第２の積層体単位セル
とを含むキャパシタ。
【請求項１２】
前記第１段のキャパシタ単位体と前記第３段のキャパシタ単位体とは、同じ極性の電極材料を含み、
前記第２段のキャパシタ単位体は、前記第１段のキャパシタ単位体と異なる極性の電極材料を含む、請求項１１に記載のキャパシタ。
【請求項１３】
前記第３段のキャパシタ単位体の各集電リード部が前記第１段のキャパシタ単位体の集電リード部の方へ各々折り曲げられて集電リード部間が電気的に接続される、請求項１２に記載のキャパシタ。
【請求項１４】
前記第２段のキャパシタ単位体の各集電リード部が前記第１段のキャパシタ単位体の方へ各々折り曲げられて、前記第２段のキャパシタ単位体の各集電リード部が互いに電気的に接続される、請求項１２に記載のキャパシタ。
【請求項１５】
前記第１の積層体単位セルは、
前記第３段のキャパシタ単位体の外面から遠くなる方向へ順次に幅が細くなるキャパシタ単位体をさらに含む、請求項１１に記載のキャパシタ。
【請求項１６】
陽極または陰極電極材料と、該電極材料の外面に設けられる分離膜と、前記陽極電極材料が集電体の一面または両面に設けられた第１のキャパシタ単位体と、前記陰極電極材料が集電体の一面または両面に設けられた第２のキャパシタ単位体と、前記集電体が前記電極材料の外部へ突設されてなる集電リード部とを含むキャパシタを製造する方法であって、
前記第１のキャパシタ単位体及び前記第２のキャパシタ単位体を形成するステップと、
前記第１のキャパシタ単位体及び前記第２のキャパシタ単位体を、前記集電リード部が突設された方向へ階段形状を成すように３層以上交互に積層するステップと、
前記第１のキャパシタ単位体の集電リード部が互いに接触されるように折り曲げて接合し、前記第２のキャパシタ単位体の集電リード部が互いに接触されるように折り曲げて接合するステップ
とを含むキャパシタ製造方法。
【請求項１７】
前記第１のキャパシタ単位体及び前記第２のキャパシタ単位体を形成するステップは、
前記第１のキャパシタ単位体で前記集電リード部が突設された方向の幅と前記第２のキャパシタ単位体で前記集電リード部が突設された方向の幅とを互いに同じにする、請求項１６に記載のキャパシタ製造方法。
【請求項１８】
前記第１のキャパシタ単位体及び前記第２のキャパシタ単位体を形成するステップは、
前記第１のキャパシタ単位体で前記集電リード部が突設された方向の幅と、前記第２のキャパシタ単位体で前記集電リード部が突設された方向の幅とが異なるようにする、請求項１６に記載のキャパシタ製造方法。
【請求項１９】
陽極または陰極電極材料と、該電極材料の外面に設けられる分離膜と、前記陽極電極材料が集電体の一面または両面に設けられた第１のキャパシタ単位体と、前記陰極電極材料が集電体の一面または両面に設けられた第２のキャパシタ単位体と、前記集電体が前記電極材料の外部へ突設されてなる集電リード部とを含むキャパシタを製造する方法であって、
各々が、前記第１のキャパシタ単位体及び前記第２のキャパシタ単位体を含み、各々の幅が異なるように、キャパシタ単位体を形成するステップと、
幅が最も広いキャパシタ単位体の一面または両面に、幅が漸進的に細くなる順にキャパシタ単位体を、第１のキャパシタ単位体と第２のキャパシタ単位体とが交互に積層されるように積層するステップと、
前記第１のキャパシタ単位体の集電リード部が互いに接触されるように折り曲げて接合し、前記第２のキャパシタ単位体の集電リード部が互いに接触されるように折り曲げて接合するステップ
とを含むキャパシタ製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、キャパシタ及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、電気電子通信分野の技術の発展に伴って、各種モバイル電子製品が市販されており、二次電池などのエネルギ貯蔵装置の活用範囲が広くなっている。
【０００３】
また、環境問題及び資源問題への関心が高くなるにつれ、親環境的なエネルギを活用する自動車や太陽熱発電など親環境エネルギ生産関連技術の開発のための競争が増加している状況である。
【０００４】
現在まで最も広く使われている代表的な電気エネルギ貯蔵装置には、充放電によって長期使用が可能な二次電池がある。この二次電池は、比較的長期間、一定の電圧で出力が維持され、小型化及び軽量化が可能で且つ小型モバイル機器の電源貯蔵装置として広く使われている。
【０００５】
一方、二次電池の場合、充放電に要する時間が比較的長く、出力電圧が３Ｖ内外と低く、寿命が短く、爆発危険性があるという短所があり、活用分野に限界があった。
【０００６】
このような二次電池の短所を補うエネルギ貯蔵装置として、電気化学的メカニズムによって充放電動作が行われるスーパーキャパシタに対する関心が高くなっている。
【０００７】
このスーパーキャパシタには、電気二重層キャパシタ（ＥＤＬＣ）、ハイブリッドキャパシタ、擬似キャパシタなど多様な種類があり、瞬間的な充電が可能で、出力特性が二次電池に比べて遥かに高く、寿命も二次電池に比べて相当に長いという長所がある。
【０００８】
このような長所に着眼し、自動車の回生制動などの用途に使うための研究が進められている。
【０００９】
図１は、従来の一般的なキャパシタを概略的に示す模式図である。
【００１０】
図１に示すように、電極２０、３０と、集電体１０と、分離膜４０とからなるキャパシタ単位体が連続して積層されている。詳しくは、陰極電極のキャパシタ単位体と陽極電極のキャパシタ単位体とが交互に積層されている。
【００１１】
また、別途のリード線５０が集電体１０に接続され、外部端子（図示せず）に接続される。
【００１２】
図１に示すように、別途のリード線５０を集電体１０に接続する方式は、リード線５０の接続のための別途の工程を要するため、製造効率の低いという問題があった。
【００１３】
このような問題点を解決するため、それ自体が外部へ突設された集電体をリード部として活用する方式が特許文献１に示されている。
【００１４】
図２ａ及び図２ｂは各々、特許文献１の方式を概略的に示す断面図である。これらの図２ａ及び図２ｂに示すように、一電極から突設された突出集電体１０’が他の電極から突設された突出集電体１０’に接続されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】韓国公開特許第１０-２００６-０００２９０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
これらの突出集電体１０’間が接続されるとき、接続の中心にある突出集電体１０’はほとんど曲がらず、接続の中心から遠く離れている電極と接続された突出集電体１０’は激しく曲がるようになり、該箇所の負荷が増加し、突出集電体１０’の断線をもたらし、容量が低下するかキャパシタ全体の信頼性が減少するという問題があった。
【００１７】
このような問題は、電極の積層数が多くなるほどもっと大きくなり、高容量・高出力のキャパシタを具現するに困難さがある。
【００１８】
本発明は上記の問題に鑑みて成されたものであって、各集電体の電気的な接続において、電極外部へ突設された集電体の疲労度を最小化することができる、キャパシタ及びその製造方法を提供することに、その目的がある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
上記目的を解決するために、本発明の一実施形態によるキャパシタは、陽極電極または陰極電極の材料が集電体の一面または両面に設けられ、該電極材料の外面には分離膜が設けられるキャパシタ単位体が複数積層されてなされるキャパシタであって、前記集電体が前記電極材料の外部へ突設されてなされる集電リード部と、陽極電極材料を含む第１のキャパシタ単位体と、陰極電極材料を含む第２のキャパシタ単位体とを含み、前記第１のキャパシタ単位体と前記第２のキャパシタ単位体とが３層以上交互に積層され、前記第１のキャパシタ単位体の集電リード部が互いに接続され、前記第２のキャパシタ単位体の集電リード部が互いに接続され、前記積層体において前記集電リード部が突設された側面が階段形状を成すように積層される。
【００２０】
前記第１のキャパシタ単位体において、前記集電リード部が突設された方向の幅と前記第２のキャパシタ単位体において前記集電リード部が突設された方向の幅とが互いに同じである。
【００２１】
また、前記積層体において、前記積層体の最上層に位する前記第１のキャパシタ単位体または前記第２のキャパシタ単位体の幅が最も広く、前記積層体の最上層から下方に行くほど前記第２のキャパシタ単位体または前記第１のキャパシタ単位体の幅が順次に細くなる。
【００２２】
また、前記第１のキャパシタ単位体と前記第２のキャパシタ単位体との前記分離膜が、前記陽極電極材料または前記陰極電極材料の外部へ突設される。
【００２３】
また、上記目的を解決するために、本発明の他の実施形態によるキャパシタは、陽極電極または陰極電極の材料が集電体の一面または両面に設けられ、該電極材料の外面には分離膜が設けられるキャパシタ単位体が複数積層されてなされるキャパシタであって、前記集電体が前記電極材料の外部へ突設されてなされる集電リード部と、陽極電極材料を含む第１のキャパシタ単位体と、陰極電極材料を含む第２のキャパシタ単位体とを含み、前記第１のキャパシタ単位体または前記第２のキャパシタ単位体のうちのいずれか一つである第１段のキャパシタ単位体と、前記第１段のキャパシタ単位体の両面に各々積層され、前記第１段のキャパシタ単位体より幅の狭い第２段のキャパシタ単位体と、前記第２段のキャパシタ単位体各々の外面に積層され、前記第２段のキャパシタ単位体より幅の狭い第３段のキャパシタ単位体とから成る積層体を含む。
【００２４】
前記第１段のキャパシタ単位体及び前記第３段のキャパシタ単位体は同じ極性の電極材料からなり、前記第２段のキャパシタ単位体は、前記第１段のキャパシタ単位体と異なる極性の電極材料からなる。
【００２５】
また、前記第３段のキャパシタ単位体の各集電リード部が前記第１段のキャパシタ単位体の集電リード部の方へ各々折り曲げられて集電リード部間が電気的に接続される。
【００２６】
また、前記第２段のキャパシタ単位体の各集電リード部が前記第１段のキャパシタ単位体の方へ各々折り曲げられて、前記第２段のキャパシタ単位体の各集電リード部が互いに電気的に接続される。
【００２７】
また、前記積層体は、前記第３段のキャパシタ単位体の外面から遠くなる方向へ順次に幅が細くなるキャパシタ単位体をさらに備える。
【００２８】
また、前記キャパシタ単位体の前記分離膜が、前記電極材料の外部へ突設される。
【００２９】
本発明のさらに他の実施形態によるキャパシタは、陽極電極または陰極電極の材料が集電体の一面または両面に設けられ、該電極材料の外面には、分離膜が設けられるキャパシタ単位体が複数積層されてなされるキャパシタであって、前記集電体が前記電極材料の外部へ突設されてなされる集電リード部と、陽極電極材料を含む第１のキャパシタ単位体と、陰極電極材料を含む第２のキャパシタ単位体とを含み、前記第１のキャパシタ単位体または前記第２のキャパシタ単位体のうちのいずれか一つである第１段のキャパシタ単位体と、該第１段のキャパシタ単位体の両面に各々積層され、前記第１段のキャパシタ単位体より幅の狭い第２段のキャパシタ単位体と、該第２段のキャパシタ単位体各々の外面に積層され、前記第２段のキャパシタ単位体より幅の狭い第３段のキャパシタ単位体とから成る第１の積層体単位セルと、該第１の積層体単位セルと同じく形成され、前記第１の積層体単位セルの外面に結合される第２の積層体単位セルとを含む。
【００３０】
前記第１段のキャパシタ単位体と前記第３段のキャパシタ単位体とは、同じ極性の電極材料からなり、前記第２段のキャパシタ単位体は、前記第１段のキャパシタ単位体と異なる極性の電極材料からなる。
【００３１】
また、前記第３段のキャパシタ単位体の各集電リード部が前記第１段のキャパシタ単位体の集電リード部の方へ各々折り曲げられて集電リード部間が電気的に接続される。
【００３２】
また、前記第２段のキャパシタ単位体の各集電リード部が前記第１段のキャパシタ単位体の方へ各々折り曲げられて、前記第２段のキャパシタ単位体の各集電リード部が互いに電気的に接続される。
【００３３】
また、前記第１の積層体単位セルは、前記第３段のキャパシタ単位体の外面から遠くなる方向へ順次に幅が細くなるキャパシタ単位体をさらに備える。
【００３４】
本発明のさらに他の実施形態によるキャパシタ製造方法は、陽極または陰極電極材料と、該電極材料の外面に設けられる分離膜と、前記陽極電極材料が集電体の一面または両面に設けられた第１のキャパシタ単位体と、前記陰極電極材料が集電体の一面または両面に設けられた第２のキャパシタ単位体と、前記集電体が前記電極材料の外部へ突設されてなされる集電リード部とを含むキャパシタを製造する方法であって、前記第１のキャパシタ単位体及び前記第２のキャパシタ単位体を形成するステップと、前記第１のキャパシタ単位体及び前記第２のキャパシタ単位体を、前記集電リード部が突設された方向へ階段形状を成すように３層以上交互に積層するステップと、前記第１のキャパシタ単位体の集電リード部が互いに接触されるように折り曲げて接合し、前記第２のキャパシタ単位体の集電リード部が互いに接触されるように折り曲げて接合するステップと、を含む。
【００３５】
前記第１のキャパシタ単位体及び前記第２のキャパシタ単位体を形成するステップでは、前記第１のキャパシタ単位体で前記集電リード部が突設された方向の幅と前記第２のキャパシタ単位体で前記集電リード部が突設された方向の幅とが同じである。
【００３６】
また、前記第１のキャパシタ単位体及び前記第２のキャパシタ単位体を形成するステップでは、前記第１のキャパシタ単位体で前記集電リード部が突設された方向の幅と前記第２のキャパシタ単位体で前記集電リード部が突設された方向の幅とが異なる。
【００３７】
本発明のさらに他の実施形態によるキャパシタ製造方法は、陽極または陰極電極材料と、前記電極材料の外面に設けられる分離膜と、前記陽極電極材料が集電体の一面または両面に設けられた第１のキャパシタ単位体と、前記陰極電極材料が集電体の一面または両面に設けられた第２のキャパシタ単位体と、前記集電体が前記電極材料の外部へ突設されてなされる集電リード部とを含むキャパシタを製造する方法であって、各々が前記第１のキャパシタ単位体及び前記第２のキャパシタ単位体を含み、各々の幅が異なるようにキャパシタ単位体を形成するステップと、幅の最も広いキャパシタ単位体の一面または両面に幅が漸進的に細くなる順にキャパシタ単位体を、第１のキャパシタ単位体と第２のキャパシタ単位体とが交互に積層されるように積層するステップと、前記第１のキャパシタ単位体の集電リード部が互いに接触されるように折り曲げて接合し、前記第２のキャパシタ単位体の集電リード部が互いに接触されるように折り曲げて接合するステップと、を含む。
【発明の効果】
【００３８】
前述のように構成された本発明の実施形態によるキャパシタ及びその製造方法によれば、集電体間を接続するためのリード部を別に設けて、集電体間を結合させる必要がなく、製造効率が向上すると共に、集電リード部が受ける疲労度が従来より減少するため、信頼性が向上し、高容量特性を相対的に長期間維持することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】従来の一般的なキャパシタを概略的に示す断面図である。
【図２ａ】従来の一般的なキャパシタの問題点を概略的に示す断面図である。
【図２ｂ】従来の一般的なキャパシタの問題点を概略的に示す断面図である。
【図３】本発明の一実施形態によるキャパシタを概略的に示す断面図である。
【図４】本発明の他の実施形態によるキャパシタを概略的に示す断面図である。
【図５】本発明のさらに他の実施形態によるキャパシタを概略的に示す断面図である。
【図６】本発明のさらに他の実施形態によるキャパシタ製造方法を概略的に示す順序図である。
【図７】本発明のさらに他の実施形態によるキャパシタ製造方法を概略的に示す順序図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
以下、本発明の好適な実施の形態は図面を参考にして詳細に説明する。次に示される各実施の形態は当業者にとって本発明の思想が十分に伝達されることができるようにするために例として挙げられるものである。従って、本発明は以下示している各実施の形態に限定されることなく他の形態で具体化されることができる。そして、図面において、装置の大きさ及び厚さなどは便宜上誇張して表現されることができる。明細書全体に渡って同一の参照符号は同一の構成要素を示している。
【００４１】
本明細書で使われた用語は、実摘形態を説明するためのものであって、本発明を制限しようとするものではない。本明細書において、単数形は特別に言及しない限り複数形も含む。明細書で使われる「含む」とは、言及された構成要素、ステップ、動作及び/又は素子は、一つ以上の他の構成要素、ステップ、動作及び／又は素子の存在または追加を排除しないことに理解されたい。
【００４２】
以下では、添付の図面を参照して、本発明の構成及び作用効果について詳記する。
【００４３】
図３は、本発明の一実施形態によるキャパシタ１００を概略的に示す断面図である。
【００４４】
説明の便宜上、陽極電極材料１２０が集電体１１０の一面または両面に設けられ、陽極電極材料１２０の外面に分離膜１４０が設けられたものを第１のキャパシタ単位体１Ｕとして定義し、陰極電極材料１３０が集電体１１０の一面または両面に設けられ、電極材料の外面に分離膜１４０が設けられたものを第２のキャパシタ単位体２Ｕとして定義し、集電体１１０が電極材料の外部へ突設されるものを集電リード部１１０’として定義する。
【００４５】
図３に示すように、本発明の一実施形態によるキャパシタ１００は、第１のキャパシタ単位体１Ｕ,３Ｕと第２のキャパシタ単位体２Ｕ,４Ｕとが３層以上交互に積層されて積層体を成す。
【００４６】
第１のキャパシタ単位体１Ｕ、３Ｕの各々の集電リード部１１０’が互いに接触されるように接続され、第２のキャパシタ単位体２Ｕ、４Ｕの各々の集電リード部１１０’が互いに接触されるように接続される。
【００４７】
図３では、第１のキャパシタ単位体１Ｕ、３Ｕの集電リード部１１０’と第２のキャパシタ単位体２Ｕ、４Ｕの集電リード部１１０’とが互いに対向することと示したが、同じ方向に位置してもよい。
【００４８】
また、最下層に位する第１のキャパシタ単位体１Ｕの集電リード部１１０’は折り曲げられず、次の上位層に位する第１のキャパシタ単位体３Ｕの集電リード部１１０’が折り曲げられ、二つの集電リード部１１０’間が接触されるように結合される形態を示したが、これに限定するものではない。
【００４９】
また、図３では、４個のキャパシタ単位体１Ｕ、２Ｕ、３Ｕ、４Ｕが積層された場合を例示したが、より多数のキャパシタ単位体が積層されてもよい。
【００５０】
図３に示すように、４個のキャパシタ単位体１Ｕ、２Ｕ、３Ｕ、４Ｕの幅が全て同じである。この場合、一側が階段型を成し、他側は逆方向の階段型を成すようになる。
【００５１】
また、各々のキャパシタ単位体の幅は異なる。詳しくは、最上層に位するキャパシタ単位体の幅が最も広く、その下方へ行くほど順次に幅が細くなるようなキャパシタ単位体が積層される。
【００５２】
一方、示されていないが、分離膜１４０が電極材料の外部へ突設されてもよい。この場合、分離膜１４０が集電リード部１１０’を支持する役割をすることによって、信頼性がより一層向上する。
【００５３】
図４は、本発明の他の実施形態によるキャパシタ２００を概略的に示す断面図である。
【００５４】
図４を参照して、本発明の他の実施形態によるキャパシタ２００は、中心に位する第１段のキャパシタ単位体１Ｕと、該第１段のキャパシタ単位体１Ｕの両面に各々積層される第２段のキャパシタ単位体２Ｕ、２’Ｕと、これらの第２段のキャパシタ単位体２Ｕ、２’Ｕの外面に各々積層される第３段のキャパシタ単位体３Ｕ、３’Ｕとから成る積層体を含む。
【００５５】
互いに接しているキャパシタ単位体Ｕは、極性が異ならなければならない。
【００５６】
詳しくは、第１段のキャパシタ単位体Ｕと第３段のキャパシタ単位体３Ｕ、３’Ｕが陽極電極材料２２０を含み、第２段のキャパシタ単位体２Ｕ、２’Ｕは、陰極電極材料２３０を含む。
【００５７】
一方、第３段のキャパシタ単位体３Ｕ、３’Ｕの集電リード部２１０’が第１段のキャパシタ単位体１Ｕの集電リード部２１０’の方向へ折り曲げられて互いに接続される。
【００５８】
また、第２段のキャパシタ単位体２Ｕ、２’Ｕの集電リード部２１０’は、中心方向である第１段のキャパシタ単位体１Ｕの方向へ各々折り曲げされることによって、第２段のキャパシタ単位体２Ｕ、２’Ｕの集電リード部２１０’が互いに電気的に接続される。
【００５９】
前述のように、キャパシタ単位体１Ｕ、２Ｕ、３Ｕ、４Ｕが階段型で積層されて、集電リード部１１０’間が互いに電気的に接続されるための折曲げ角度が緩和されることによって、集電リード部１１０’に与えられる疲労度が従来より減少することになる。
【００６０】
図５は、本発明のさらに他の実施形態によるキャパシタ３００を概略的に示す断面図である。
【００６１】
図５を参照して、本発明のさらに他の実施形態によるキャパシタ３００は、図４のキャパシタ２００を成す積層体を２個以上積層することによって具現される形態である。
【００６２】
図４に示す形態のキャパシタ２００の場合、５個のキャパシタ単位体１Ｕ、２Ｕ、２’Ｕ、３Ｕ、３’Ｕが積層されたことと例示したが、これに限定するものではない。例えば、キャパシタ単位体を積層し続けてもよい。しかしながら、この場合、最外郭に位するキャパシタ単位体は、幅が過度に細くなることもあるため、キャパシタ３００の容量増大に大きく供しなくなると共に、階段型の積層方式によって集電リード部３１０’の疲労度が減少するが、中心から遠くなるほど集電リード部３１０’が折り曲げられなければならない程度は、漸進的に増加することになる。
【００６３】
したがって、図５に示すように、適切な数のキャパシタ単位体を積層して積層体単位セル１Ｃ、２Ｃを多数形成した後、該積層体単位セル１Ｃ、２Ｃを結合させることによってキャパシタ３００の容量を増大することができる。
【００６４】
図６は、本発明のさらに他の実施形態によるキャパシタ製造方法を概略的に示す順序図で、図７は、本発明のさらに他の実施形態によるキャパシタ製造方法を概略的に示す順序図である。
【００６５】
図６及び図７を参照して、本発明の実施形態によるキャパシタ製造方法は、キャパシタ単位体Ｕを形成するステップＳ１１０と、これらの単位体を積層するステップＳ１２０と、集電リード部１１０’間を接合するステップＳ１３０とを含む。また、キャパシタ単位体の幅が異なるように形成するステップＳ２１０と、幅の最も広いキャパシタ単位体の一面または両面に、幅が漸進的に細くなる順にキャパシタ単位体を積層するステップＳ２２０とをさらに含んでもよい。
【００６６】
キャパシタ単位体は、同じ幅で形成されてもよく、異なる幅で形成されてもよい。
【００６７】
キャパシタ単位体が同じ幅で形成された場合、図３に示すような形態でキャパシタ１００が製造され、キャパシタ単位体が異なる幅で形成された場合は、図４に示すような形態でキャパシタ２００が製造される。
【００６８】
キャパシタ単位体Ｕを積層するステップは、前述の実施形態によるキャパシタ１００、２００、３００の種類によって異なることがあるが、隣接するキャパシタ単位体の極性が異に設けられなければならない点と、各キャパシタ単位体を上方または下方へ階段形状を成すように積層する点とは共通に適用される。
【００６９】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、前記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００７０】
１００、２００、３００  キャパシタ
１１０、２１０、３１０  集電体
１１０’、２１０’、３１０’  集電リード部
１２０、２２０、３２０  陽極電極材料
１３０、２３０、３３０  陰極電極材料
１４０、２４０、３４０  分離膜
１Ｕ、２Ｕ、３Ｕ、４Ｕ  キャパシタ単位体
１Ｃ、２Ｃ  積層体単位セル
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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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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