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車両用電気二重層コンデンサ

国内特許コード P07A011294
整理番号 /NO33346
掲載日 2007年11月6日
出願番号 特願2003-094132
公開番号 特開2004-303905
登録番号 特許第4263518号
出願日 平成15年3月31日(2003.3.31)
公開日 平成16年10月28日(2004.10.28)
登録日 平成21年2月20日(2009.2.20)
発明者
  • 大北 芳彰
  • 山本 裕康
  • 川口 清
出願人
  • 株式会社トーキン
  • 公益財団法人鉄道総合技術研究所
発明の名称 車両用電気二重層コンデンサ
発明の概要 【課題】車両に用いる上で、耐振性、使用温度範囲の拡大、高耐圧化の為の直列接続(積層枚数)の増大と加圧力の強化、ゴミ汚れ等の混入の防止、内部発熱の放熱を解決した車両用電気二重層コンデンサを提供することにある。
【解決手段】車両用電気二重層コンデンサ10において、金属外装部品1、4、7の内外を金属(アルミニュウム)-セラミックスの傾斜機能材料を用いて電極取り出し部3,4は、別個に設けている。
【選択図】 図2
従来技術、競合技術の概要


従来、車両用に使用されてきた電気二重層コンデンサは、図5及び図6に示される構造をしていた。図5は従来技術による電気二重層コンデンサを固定金具とともに示す斜視図、図6は図5の電気二重層コンデンサの単セルを示す断面図である。図7は図5の電気二重層コンデンサの断面図である。



図5に示すように、車両用の電気二重層コンデンサは、丸型コンデンサ50を固定部品51によって取り付けることで、構成されていた。固定部品51は、両端部に外方に突出した締結部53を備えた略リング形状を有している。このリングの下端のリングの周を3等分する位置に、外側に突出した装置取り付け部52を有している。丸形コンデンサ50の外周面にコンデンサ固定部品を装着後、固定螺子で締結し、装置を取り付け部を介して所望する部位に取り付けられる。



図6を参照すると、丸型コンデンサの基本単位セル55は、活性炭からなる一対の電極に硫酸水溶液からなる電解液をそれぞれ染み込ませ、セパレータを介してこの一対の電極を対向させ、両端を導電性焦電体59で挟み込み、周囲を封止用ゴム56で封止してなる。



図7を参照すると、丸形コンデンサの基本セルを厚み方向に重ね合わせて、底部に金属板を配置した絶縁ケース63内に収容して、さらに,その底部に、金属板を配置し、一端が開口した缶ケースをかぶせて、開口側の縁部を内側に折り曲げて、金属板の脱落を防止している。また、それぞれの金属板には、棒状のリードが設けられ、プラス側のリードは絶縁ケースの底部に設けられた貫通孔を貫通するとともに、貫通穴部の外側周囲には、ボス部によって、マイナス側の金属板との接触を防止されて、外方に延在して、プラス側リード端子を構成している。一方、底面に露出したプラスの金属板からも、リードが引き出され、マイナス側リード端子が形成されている。



このような従来技術による電気二重層コンデンサを車両用に使用する場合は高耐圧が必要とされる。この場合、直列接続が有利な水溶液系電気二重層コンデンサが望ましい。ただし、図6に示されるように上下から加圧する構造が必要である。



また、従来技術による電気二重層コンデンサとしては、特許文献1及び2に示されるものがある。



【特許文献1】
特開2000-3838号公報



【特許文献2】
特開2002-050552号公報

産業上の利用分野


本発明は、粉末活性炭電極に希硫酸水溶液を使用した車両用電気二重層コンデンサ(電気二重層キャパシタ)において、コンデンサ基本単セルを複数個直列接続し、その外装部が金属-セラミックス傾斜機能材料を用いた下部外装部品一体構造の装置取り付け部を持ち、装置取り付けを容易にし、耐振動性を保つために取り付け部と別の電極を構成する電極板と外装に蓄電量を表示する機構を持つ車両用電気二重層コンデンサに関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
活性炭素を含む電極と、希硫酸溶液を含む電解質とを基本セル内に備え、前記単セルの一つ又は複数を積層したものを、外装板及び外装箱を備えた外装部内に封入した、車両に搭載される車両用電気二重層コンデンサにおいて、
前記外装部は、アルミニウム-セラミックス系傾斜機能材からなり、
前記外装部は長方体形状を有し、前記外装板底面には、一体構造の取り付け部を複数備え、
前記電極と前記外装部は、電気的に絶縁されていること特徴とする車両用電気二重層コンデンサ。

【請求項2】
請求項1記載の車両用電気二重層コンデンサにおいて、前記取り付け部は、千鳥状または凹凸状に分散して配置され、前記外装部の一面にリード端子を配置したことを特徴とする車両用電気二重層コンデンサ。

【請求項3】
請求項1記載の車両用電気二重層コンデンサにおいて、
前記外装部内に基本単セルを複数個積層して封入し、各単セル間は電気的な直列接続とし、前記外装部1個あたりの出力電圧が直流15Vから直流60Vの範囲内とし、前記外装部1個あたりの静電容量が1Fから100Fの範囲としたことを特徴とする車両用電気二重層コンデンサ。

【請求項4】
請求項1記載の車両用電気二重層コンデンサにおいて、
前記外装部1個あたりの電圧と充電状況を表示する手段として、前記外装部の一端面にLED表示部を配置したことを特徴とする車両用電気二重層コンデンサ。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2003094132thum.jpg
出願権利状態 登録
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