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JP2003272975A - 電気二重層キャパシタモジュール - Google Patents

電気二重層キャパシタモジュール

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Publication number
JP2003272975A
JP2003272975A JP2002072172A JP2002072172A JP2003272975A JP 2003272975 A JP2003272975 A JP 2003272975A JP 2002072172 A JP2002072172 A JP 2002072172A JP 2002072172 A JP2002072172 A JP 2002072172A JP 2003272975 A JP2003272975 A JP 2003272975A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electric double
double layer
layer capacitor
parallel monitor
module
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2002072172A
Other languages
English (en)
Inventor
Shuichi Araki
修一 荒木
Yoshiaki Yamada
良昭 山田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
UD Trucks Corp
Original Assignee
UD Trucks Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by UD Trucks Corp filed Critical UD Trucks Corp
Priority to JP2002072172A priority Critical patent/JP2003272975A/ja
Publication of JP2003272975A publication Critical patent/JP2003272975A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/13Energy storage using capacitors

Landscapes

  • Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】正極体と負極体とセパレータとの積層体を容器
に密封して構成される電気二重キャパシタを単セルに所
要数の単セルから組成される電気二重層キャパシタモジ
ュールにおいて、単セル毎に電圧が設定値を超えないよ
うに充電電流をバイパスさせる並列モニタを含む組電池
(電気二重層キャパシタモジュール)のコンパクト化を
実現する。また、単セルと並列モニタとの位置ズレに対
処可能とする。 【解決手段】所要数の単セル10を電気二重層キャパシ
タの正極体および負極体の厚さ方向へ重なる配列状態に
支持するモジュールケース11と、単セル毎に電圧が設
定値を超えないように充電電流をバイパスさせる並列モ
ニタをモジュールケースに固定する回路基板12と、単
セルと並列モニタとの間毎にこれら接続部の単セル側お
よび並列モニタ側の少なくともいずれか一方と単セルの
配列方向へ変位可能な滑り接点を構成する導電体15
と、を備える。導電体15は、滑り接点を圧接させる弾
性手段としてコイルバネ15bから構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、電気二重キャパ
シタを単セルに所要数の単セルから組成される電気二重
層キャパシタモジュールに関する。
【0002】
【従来の技術】近年、各種の蓄電装置として、急速充電
が可能で充放電サイクル寿命が長い、電気二重層キャパ
シタの適用技術が注目される。車両用の蓄電装置におい
ては、所要容量の組電池を構成するため、電気二重層キ
ャパシタを単セルに所要数の単セルから、これらを直並
列に接続することにより、電気二重層キャパシタモジュ
ールに組成される。
【0003】単セルの個々の充放電能力に若干のバラツ
キがあるので、単セル間の電圧を均等に充電するための
電子回路(並列モニタと称する)が備えられる。並列モ
ニタは、直列に接続される単セル(並列に接続される
組)毎に1個ずつ付けられ、単セルの電圧が設定値に達
すると、その単セルの電圧がそれ以上に上昇しないよ
う、充電電流をバイパスさせる(電圧制限機能を働かせ
る)回路に構成される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】並列モニタは、単セル
(並列に接続される組)毎に1個ずつ接続のため、配線
の合理化が図れるよう、組電池の近くに配置するのが望
ましいが、それにしても数が多くなると、コンパクトに
組み付けるのが難しく、1個ずつの接続も面倒(多くの
手間を要する)という不具合が考えられる。
【0005】この発明は、このような不具合を改善する
ための有効な手段の提供を目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】第1の発明は、正極体と
負極体とセパレータとの積層体を容器に密封して構成さ
れる電気二重キャパシタを単セルに所要数の単セルから
組成される電気二重層キャパシタモジュールにおいて、
所要数の単セルを配列状態に支持するモジュールケース
と、単セル毎に電圧が設定値を超えないように充電電流
をバイパスさせる並列モニタをモジュールケースに固定
する回路基板と、を備えることを特徴とする。
【0007】第2の発明は、正極体と負極体とセパレー
タとの積層体を容器に密封して構成される電気二重キャ
パシタを単セルに所要数の単セルから組成される電気二
重層キャパシタモジュールにおいて、所要数の単セルを
電気二重層キャパシタの正極体および負極体の厚さ方向
へ重なる配列状態に支持するモジュールケースと、単セ
ル毎に電圧が設定値を超えないように充電電流をバイパ
スさせる並列モニタをモジュールケースに固定する回路
基板と、単セルと並列モニタとの間毎にこれら接続部の
単セル側および並列モニタ側の少なくともいずれか一方
と単セルの配列方向へ変位可能な滑り接点を構成する導
電体と、を備えることを特徴とする。
【0008】第3の発明は、第2の発明における導電体
が、並列モニタ側に固定され、単セル側との間に滑り接
点を構成することを特徴とする。
【0009】第4の発明は、第2のおける導電体が滑り
接点を圧接させる弾性手段、を備えることを特徴とす
る。
【0010】第5の発明は、第4の発明における導電体
の弾性手段が、コイルバネまたは皿バネまたは板バネか
ら構成されることを特徴とする。
【0011】
【発明の効果】第1の発明においては、モジュールケー
スに所要数の単セルが配列状態に支持され、単セル毎に
1個ずつの並列モニタもモジュールケースに固定の回路
基板に構成されるので、配線の大幅な合理化も得られ、
電気二重層キャパシタモジュールをコンパクトに組み立
てられる。
【0012】第2の発明においては、導電体の滑り接点
により、単セル毎の寸法誤差(単セルの配列方向への寸
法誤差)に基づく並列モニタとの位置ズレが吸収され、
単セルと並列モニタとの接続状態の確保(接続不良の防
止)が図れる。また、これらの接続自体も容易に処理で
きるようになる。
【0013】電気二重層キャパシタの容器が柔軟な材質
(たとえば、アルミラミネートフィルム)の場合、活性
炭電極(分極性電極)の充放電に伴う膨張・収縮に基づ
く厚さの変化も考えられるが、これらに原因する単セル
と並列回路との位置ズレに対しても、導電体の滑り接点
により、これらの接続状態が確保可能となる。
【0014】第3の発明においては、導電体が並列モニ
タ側(モジュールケースに固定の回路基板側)に固定さ
れ、単セル側との間に滑り接点を構成するので、回路基
板の保護が図れ、滑り接点の設定も容易になる。
【0015】第4の発明においては、弾性部材により、
滑り接点の電気抵抗・接触抵抗を小さく抑えられる。
【0016】第5の発明においては、コイルバネまたは
皿バネまたは板バネにより、滑り接点の電気抵抗・接触
抵抗を安価に低減できる。
【0017】
【発明の実施の形態】図1は、電気二重層キャパシタ1
0を単セルに所要数の単セル10から組成される電気二
重層キャパシタモジュールの全体的な構成図であり、所
要数の単セル10を所定の配列状態に支持するケース1
1と、単セル10毎に電圧が設定値を越えないように充
電電流をバイパスさせる並列モニタ(図示せず)をケー
ス11に固定する回路基板12と、が備えられる。
【0018】所要数の単セル10は、その厚さ方向へ1
列に重なる積層状態に支持され、1個ずつ直列に接続さ
れる。図1において、13は電気二重層キャパシタ10
の外部へ引き出される1対の電極(セル端子)であり、
各電極13は軽量かつ電気抵抗の小さいアルミニウム板
から短尺状に形成される。
【0019】電気二重層キャパシタ10(単セル)は、
正極体と負極体とこれらの間に介在するセパレータとか
ら積層体に構成される。正極体および負極体は、集電極
とその両面に形成の分極性電極(活性炭電極)とから組
成される。これらの集電極は、矩形状のアルミニウム箔
からなり、その矩形平面の一辺に片側へ寄せて帯状のリ
ード部が一体に成形される。各リード部の同極どうしは
束ねられ、この結束部に極性の対応する電極13が接合
される。
【0020】積層体は、容器14に収容して電解液に浸
される。容器14は、金属層を含む積層構造の柔軟な材
質(たとえば、アルミラミネートフィルム)から袋状に
構成され、その一側の開口部から電極13の一部が引き
出される。容器14の内部は、余分な電解液が抜き取ら
れ、真空状態に密封(一側の開口部が密閉)されるので
ある。
【0021】単セル10と並列モニタとの間毎にこれら
接続部の単セル側および並列モニタ側の少なくとも一方
と滑り接点を構成する導電体15が配置される。図2の
場合、導電体15aは、ケース11にガイド16(絶縁
材から作成される)を介して単セル10の配列方向へ変
位(摺動)可能に支持される。
【0022】導電体15aの一側に隣接する単セル10
の異極どうしの電極13が重ね合わされ、適宜の手段
(締着金具など)により結合される。導電体15aの他
側が回路基板12の並列モニタ側(モニタ端子)に固着
の突起17(導電材から作成される接続部)と滑り接点
を構成する。
【0023】図2において、列の中間に位置する単セル
10は、その一側に隣接する単セル10と互いに異極ど
うしのセル端子13が接合され、同じく反対側に隣接す
る単セル10と互いに異極どうしのセル端子13が接合
される。1つの並列モニタとの間において、電極13の
各接続部は、1対のモニタ端子にそれぞれ導電体15a
および突起17を介して接続される。
【0024】列の端末に位置する単セル10について
は、1対のセル端子13の一方が隣接する単セル10と
互いに異極どうしのセル端子が接合され、残る他方のセ
ル端子13にそれぞれ極性の対応する終端電極(図示省
略のモジュール端子)が接続されるのである。
【0025】このような構成により、ケース11に所要
数の単セルが配列状態に支持され、単セル10毎に1個
ずつの並列モニタもケース11に固定の回路基板12に
構成されるので、配線の大幅な合理化が得られ、並列モ
ニタを含む組電池(電気二重層キャパシタモジュール)
をコンパクトに組み立てられる。
【0026】導電体15aは、単セル10の電極13に
結合されるが、並列モニタ側との間で単セル10の配列
方向へ変位可能な滑り接点を構成するので、滑り接点の
機能する範囲において、その位置が調整可能となる。そ
のため、単セル10の厚さ寸法にバラツキ(誤差)を生
じても、導電体15aの位置調整により、これら単セル
10(ケース11に配列状態に支持される)と並列モニ
タ(ケース11に固定の回路基板12に設定される)と
の接続状態が確保可能となる。これらの接続自体につい
ても、単セル10毎に1個ずつ並列モニタを接続するの
でなく、ケース11への回路基板12の組み付けによ
り、1まとめに能率よく処理できる。
【0027】電二重層キャパシタ10は、容器14が柔
軟な材質(たとえば、アルミラミネートフィルム)のた
め、活性炭電極(分極性電極)の充放電に伴う膨張・収
縮により、その厚さが変化することも考えられるが、こ
れらに原因する単セル10と並列モニタとの位置ズレに
対しても、滑り接点の機能する範囲において、導電体1
5aが単セル10と一緒に変位する限り、単セル10と
並列モニタとの接続状態が確保可能となる。
【0028】図3〜図6は、導電体15の別の構成を説
明するものであり、導電体15b〜15eは、滑り接点
を圧接させる弾性手段が備えられる。所要数の単セル1
0は、図1の場合と同じく、ケース11に1列の積層状
態に支持され、1個ずつ直列に接続される。隣接する単
セル10は、互いに異極どうしの電極13が重ね合わさ
れ、適宜の手段(溶接など)により接合される。
【0029】図3の場合、導電体15bは、コイルバネ
から作成され、その一端が回路基板12の並列モニタ側
(モニタ端子)に結合される。コイルバネ15bの他端
が電極13間の接合部と滑り接点を構成する。コイルバ
ネ15bは、回路基板12をケース11に取り付ける
と、電極13間の接合部と回路基板12との間で圧縮さ
れ、電極13間の接合部に滑り接点を押圧させるのであ
る。
【0030】図4の場合、電極13間の接合部に位置決
めピン18が突設され、回路基板12に位置決めピン1
8の係合穴(図示せず)が配置される。導電体15c
は、皿バネから作成され、電極13間の接合部に位置決
めピン18を介して支持され、電極13間の接合部と回
路基板12との間で圧縮される。回路基板12側の係合
穴は、単セル10の配列方向への位置決めピン18の変
位を許容する長穴に形成される。皿バネ15cの一端
は、電極13間の接合部に固定され、その他端が回路基
板12の並列モニタ側(モニタ端子)との滑り接点に構
成される。
【0031】図5の場合、導電体15dは、Z形の板バ
ネから作成され、その一端部が電極13間の接合部に結
合される。板バネ15dは、電極13間の接合部と回路
基板12との間で圧縮され、他端部が回路基板12の並
列モニタ側(モニタ端子)との滑り接点に構成される。
【0032】図6の場合、導電体15eは、ハサミ形の
板バネから作成され、その中央部で回路基板12の並列
モニタ側(モニタ端子)に結合される。板バネ15e
は、両端部を開方向へ撓め、その内側に電極13(セル
端子)間の接合部が挟み込まれる。つまり、板バネ15
eの両端部(閉方向へ弾性力が働く)が電極13間の接
合部との滑り接点に構成されるのである。
【0033】図3〜図6においては、単セル10の厚さ
寸法のバラツキや充放電に伴う活性炭電極の膨張・収縮
に拘わらず、導電体15b〜15eの滑り接点が機能す
る限り、単セル10と並列モニタとの接続状態が確保さ
れるほか、導電体15b〜15eの弾性力に基づいて、
滑り接点の電気抵抗・接触抵抗を小さく抑えられる。ま
た、導電体15b〜15eは、コイルバネまたは皿バネ
または板バネにより構成され、滑り接点の電気抵抗・接
触抵抗を安価に低減できる。
【0034】図1において、所要数の単セル10は、1
個ずつ直列に接続されるが、電気二重層キャパシタモジ
ュールに必要な電圧・静電容量を確保するため、これら
を直並列に接続する(たとえば、1組毎に2個ずつ並列
に接続すると共に、各組間を直列に接続する)ことも考
えられる。その場合、並列モニタは、各組毎に1個ずつ
付けられる。
【0035】導電体15a〜15eについては、並列モ
ニタ側および単セル10側の一方のみでなく、両方と滑
り接点を構成するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】電気二重層キャパシタモジュールの全体的な構
成図である。
【図2】電気二重層キャパシタモジュールの部分的な構
成図である。
【図3】電気二重層キャパシタモジュールの部分的な構
成図である。
【図4】電気二重層キャパシタモジュールの部分的な構
成図である。
【図5】電気二重層キャパシタモジュールの部分的な構
成図である。
【図6】電気二重層キャパシタモジュールの部分的な構
成図である。
【符号の説明】
10 電気二重層キャパシタ(単セル) 11 モジュールケース 12 回路基板 13 電極(セル端子) 15,15a〜15e 導電体

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】正極体と負極体とセパレータとの積層体を
    容器に密封して構成される電気二重キャパシタを単セル
    に所要数の単セルから組成される電気二重層キャパシタ
    モジュールにおいて、所要数の単セルを配列状態に支持
    するモジュールケースと、単セル毎に電圧が設定値を超
    えないように充電電流をバイパスさせる並列モニタをモ
    ジュールケースに固定する回路基板と、を備えることを
    特徴とする電気二重層キャパシタモジュール。
  2. 【請求項2】正極体と負極体とセパレータとの積層体を
    容器に密封して構成される電気二重キャパシタを単セル
    に所要数の単セルから組成される電気二重層キャパシタ
    モジュールにおいて、所要数の単セルを電気二重層キャ
    パシタの正極体および負極体の厚さ方向へ重なる配列状
    態に支持するモジュールケースと、単セル毎に電圧が設
    定値を超えないように充電電流をバイパスさせる並列モ
    ニタをモジュールケースに固定する回路基板と、単セル
    と並列モニタとの間毎にこれら接続部の単セル側および
    並列モニタ側の少なくともいずれか一方と単セルの配列
    方向へ変位可能な滑り接点を構成する導電体と、を備え
    ることを特徴とする電気二重層キャパシタモジュール。
  3. 【請求項3】導電体は、並列モニタ側に固定され、単セ
    ル側との間に滑り接点を構成することを特徴とする請求
    項2に記載の電気二重層キャパシタモジュール。
  4. 【請求項4】導電体は、滑り接点を圧接させる弾性手
    段、を備えることを特徴とする請求項2に記載の電気二
    重層キャパシタモジュール。
  5. 【請求項5】導電体の弾性手段は、コイルバネまたは皿
    バネまたは板バネから構成されることを特徴とする請求
    項4に記載の電気二重層キャパシタモジュール。
JP2002072172A 2002-03-15 2002-03-15 電気二重層キャパシタモジュール Pending JP2003272975A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006324349A (ja) * 2005-05-17 2006-11-30 Honda Motor Co Ltd 蓄電装置
JP2007129072A (ja) * 2005-11-04 2007-05-24 Nissan Diesel Motor Co Ltd 電気二重層キャパシタの自己放電測定システム
JP2017085300A (ja) * 2015-10-27 2017-05-18 北川工業株式会社 コンデンサユニット
JP2019071377A (ja) * 2017-10-11 2019-05-09 太陽誘電株式会社 蓄電モジュール

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