JP2817526B2 - チップ型電気二重層コンデンサ - Google Patents
チップ型電気二重層コンデンサInfo
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- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 20
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- Y—GENERAL 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
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- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/13—Energy storage using capacitors
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- Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電気二重層コンデンサに
関し、特に表面実装に対応するチップ型電気二重層コン
デンサの素子積層体、及び上部電極板、下部電極板の構
造に関する。
関し、特に表面実装に対応するチップ型電気二重層コン
デンサの素子積層体、及び上部電極板、下部電極板の構
造に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、ヘッドホンステレオ、コードレス
電話等携帯用の電気機器の小形化・薄型化には著しいも
のがある。これらの電子機器に実装される電気二重層コ
ンデンサも他の電子部品と同様に小形化、薄型化し、さ
らには表面実装化への要求が頻繁化しつつある。従来、
この種の電気二重層コンデンサとしては、大容量のコン
デンサを得る手段の一つとして、米国特許第３５３６９
６３号明細書にて開示されているように、カーボン粉末
と電解液とを接触させて電気二重層を発生させることを
利用したものがある。図４は円筒型の電気二重層コンデ
ンサ素子（以下、素子と称す）の断面図である。図４に
おいて、５は電子伝導性でかつイオン不浸透性の導電性
セパレータ、７は粉末活性炭と電解質溶液からなるカー
ボンペースト電極、８はカーボンペースト電極間の導通
を防止するために設けたイオン透過性で、かつ非電子伝
導性を有する多孔性セパレータ、６はカーボンペースト
電極を保持し、かつ外界から遮断するために設けた非導
電性ガスケットである。
電話等携帯用の電気機器の小形化・薄型化には著しいも
のがある。これらの電子機器に実装される電気二重層コ
ンデンサも他の電子部品と同様に小形化、薄型化し、さ
らには表面実装化への要求が頻繁化しつつある。従来、
この種の電気二重層コンデンサとしては、大容量のコン
デンサを得る手段の一つとして、米国特許第３５３６９
６３号明細書にて開示されているように、カーボン粉末
と電解液とを接触させて電気二重層を発生させることを
利用したものがある。図４は円筒型の電気二重層コンデ
ンサ素子（以下、素子と称す）の断面図である。図４に
おいて、５は電子伝導性でかつイオン不浸透性の導電性
セパレータ、７は粉末活性炭と電解質溶液からなるカー
ボンペースト電極、８はカーボンペースト電極間の導通
を防止するために設けたイオン透過性で、かつ非電子伝
導性を有する多孔性セパレータ、６はカーボンペースト
電極を保持し、かつ外界から遮断するために設けた非導
電性ガスケットである。
【０００３】図５は従来のチップ型電気二重層コンデン
サの断面図である。図５において、１は絶縁性を有する
外装熱可塑性樹脂、２及び３はそれぞれリード端子部２
ａ及び３ａを有する上部電極板と下部電極板、４ａは素
子４を積層した素子積層体である。従来の電気二重層コ
ンデンサは素子積層体４ａの上下面に、リード端子部２
ａを有する上部電極板２、リード端子部３ａを有する下
部電極板３をリード端子部が相対する方向に突出するよ
うに配置した状態でモールド成形金型にセットし、電極
板の上下方向に所定の圧力を加えた状態で、モールド成
形金型に熱可塑性樹脂等の絶縁樹脂を注入して成形を行
っていた。
サの断面図である。図５において、１は絶縁性を有する
外装熱可塑性樹脂、２及び３はそれぞれリード端子部２
ａ及び３ａを有する上部電極板と下部電極板、４ａは素
子４を積層した素子積層体である。従来の電気二重層コ
ンデンサは素子積層体４ａの上下面に、リード端子部２
ａを有する上部電極板２、リード端子部３ａを有する下
部電極板３をリード端子部が相対する方向に突出するよ
うに配置した状態でモールド成形金型にセットし、電極
板の上下方向に所定の圧力を加えた状態で、モールド成
形金型に熱可塑性樹脂等の絶縁樹脂を注入して成形を行
っていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の表面実
装型電気二重層コンデンサは、円筒型の素子積層体の上
下面に上部電極板、下部電極板をそれぞれ所定の位置に
配置し、上部電極板を介して素子積層体を加圧した状態
で熱可塑性樹脂にてモールド成形を行っていた。そのた
め半田ディップ槽内での２３０℃、１０秒間浸漬等の高
温環境下において素子内残存空気や粉末活性炭が吸着し
ているガスが放出されることにより生じる素子の膨張ス
トレスにより外装絶縁樹脂に亀裂が入るという問題点が
あった。また前述したように電子部品の表面実装化に伴
い、部品自体の小形化、薄型化がはかられるようにな
り、ますますこの問題が大きくなる傾向にある。
装型電気二重層コンデンサは、円筒型の素子積層体の上
下面に上部電極板、下部電極板をそれぞれ所定の位置に
配置し、上部電極板を介して素子積層体を加圧した状態
で熱可塑性樹脂にてモールド成形を行っていた。そのた
め半田ディップ槽内での２３０℃、１０秒間浸漬等の高
温環境下において素子内残存空気や粉末活性炭が吸着し
ているガスが放出されることにより生じる素子の膨張ス
トレスにより外装絶縁樹脂に亀裂が入るという問題点が
あった。また前述したように電子部品の表面実装化に伴
い、部品自体の小形化、薄型化がはかられるようにな
り、ますますこの問題が大きくなる傾向にある。
【０００５】本発明の目的は、半田ディップ槽内の高温
環境下においても素子の膨張ストレスにより外装絶縁樹
脂に亀裂が入ることがなく耐熱性に優れ、かつ小形なチ
ップ型電気二重層コンデンサを提供することにある。
環境下においても素子の膨張ストレスにより外装絶縁樹
脂に亀裂が入ることがなく耐熱性に優れ、かつ小形なチ
ップ型電気二重層コンデンサを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の電気二重層コン
デンサは、電気二重層により静電容量を発現する電気二
重層コンデンサ素子を複数直列に積層して積層体とな
し、積層体の上下に各一つの電極板を配して、電極板の
外部との接続端子となるべき部分を残してモールド成形
により電気絶縁性樹脂で外装してなるチップ型電気二重
層コンデンサにおいて、前記電気二重層コンデンサ素子
を、非電子伝導性を有するドーナッツ状の多孔性セパレ
ータと、前記多孔性セパレータを挟んで上下に配置され
たドーナツ状のカーボンペースト電極と、前記カーボン
ペースト電極の外周部及び内周部にそれぞれ配置された
ドーナツ状の非伝導性ガスケットと、前記カーボンペー
スト電極の多孔性セパレータに対置する側に、前記外周
部の非導電性ガスケットと内周部の非導電性ガスケット
に懸かるように配置されたドーナッツ状の導電性セパレ
ータとで構成すると共に、前記電極板をドーナッツ状に
することにより、前記積層体と前記電極板を合せたもの
を、中心部に積層方向に通じる透孔を有する構造とし、
前記積層体及び電極板の中心部に存在する前記透孔内
に、前記外装の電気絶縁性樹脂と同一の樹脂を充填した
ことを特徴とする。
デンサは、電気二重層により静電容量を発現する電気二
重層コンデンサ素子を複数直列に積層して積層体とな
し、積層体の上下に各一つの電極板を配して、電極板の
外部との接続端子となるべき部分を残してモールド成形
により電気絶縁性樹脂で外装してなるチップ型電気二重
層コンデンサにおいて、前記電気二重層コンデンサ素子
を、非電子伝導性を有するドーナッツ状の多孔性セパレ
ータと、前記多孔性セパレータを挟んで上下に配置され
たドーナツ状のカーボンペースト電極と、前記カーボン
ペースト電極の外周部及び内周部にそれぞれ配置された
ドーナツ状の非伝導性ガスケットと、前記カーボンペー
スト電極の多孔性セパレータに対置する側に、前記外周
部の非導電性ガスケットと内周部の非導電性ガスケット
に懸かるように配置されたドーナッツ状の導電性セパレ
ータとで構成すると共に、前記電極板をドーナッツ状に
することにより、前記積層体と前記電極板を合せたもの
を、中心部に積層方向に通じる透孔を有する構造とし、
前記積層体及び電極板の中心部に存在する前記透孔内
に、前記外装の電気絶縁性樹脂と同一の樹脂を充填した
ことを特徴とする。
【０００７】
【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。図１は本発明の第一の実施例の構成の説明図で
（ａ）は上面図、（ｂ）は上面図（ａ）のＡ−Ａ1 断面
図、（ｃ）は右側面図（ｅ）のＢ−Ｂ1 断面図、（ｄ）
は下面図、（ｅ）は右側面図、また図３は本発明の電気
二重層コンデンサ素子の構成を示す図で、（ａ）は下面
図（ｂ）のＣ−Ｃ1 断面図、（ｂ）は下面図である。
る。図１は本発明の第一の実施例の構成の説明図で
（ａ）は上面図、（ｂ）は上面図（ａ）のＡ−Ａ1 断面
図、（ｃ）は右側面図（ｅ）のＢ−Ｂ1 断面図、（ｄ）
は下面図、（ｅ）は右側面図、また図３は本発明の電気
二重層コンデンサ素子の構成を示す図で、（ａ）は下面
図（ｂ）のＣ−Ｃ1 断面図、（ｂ）は下面図である。
【０００８】図１及び図３において、まず直径８．０ｍ
ｍ、厚さ１．１ｍｍの素子４を２枚積層し、素子積層体
４ａを得る。この素子積層体４ａの中心部には直径２ｍ
ｍの穴があけてある。素子積層体４ａの上下面に中心部
に直径２ｍｍの穴をあけた１辺が９．８ｍｍ厚さ０．２
ｍｍの正方形で厚さ０．２ｍｍ、長さ３．０ｍｍのリー
ド端子２ａ，３ａを突出させ、鉄・ニッケル合金にはさ
んだメッキを施した１対の電極板２，３を配置する。電
極板２，３素子積層体４ａの相対位置関係を維持するよ
うに配置し、固定した後、縦１３ｍｍ，横１２ｍｍ，厚
さ３．０ｍｍの中空部を有するモールド金型にセット
し、電極板２，３を介して、上下各４個のピン（図示省
略）で素子積層体４ａを無負荷時の約８０％の厚さにな
るように圧縮させ、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファル
ド）等の熱可塑性で高耐熱性の絶縁樹脂１を金型内の全
間隙へ、下部電極板３上部中央の絶縁樹脂注入ゲート１
ｃより注入し、成形する。絶縁樹脂注入ゲート１ｃは通
称ピンポイントゲートと呼ばれるもので、モールド成形
完了時点の金型が開く際に自動的に製品側の根本より切
断される。また上部電極板側穴部１ａ及び下部電極板側
穴部１ｂは前記金型ピンの跡である。素子積層体４ａモ
ールド成形完了後も無負荷時の約８０％の厚さに圧縮さ
れているため、等価直列抵抗が低いコンデンサとなる。
以上により、本発明の第１の実施例の電気二重層コンデ
ンサを得た。
ｍ、厚さ１．１ｍｍの素子４を２枚積層し、素子積層体
４ａを得る。この素子積層体４ａの中心部には直径２ｍ
ｍの穴があけてある。素子積層体４ａの上下面に中心部
に直径２ｍｍの穴をあけた１辺が９．８ｍｍ厚さ０．２
ｍｍの正方形で厚さ０．２ｍｍ、長さ３．０ｍｍのリー
ド端子２ａ，３ａを突出させ、鉄・ニッケル合金にはさ
んだメッキを施した１対の電極板２，３を配置する。電
極板２，３素子積層体４ａの相対位置関係を維持するよ
うに配置し、固定した後、縦１３ｍｍ，横１２ｍｍ，厚
さ３．０ｍｍの中空部を有するモールド金型にセット
し、電極板２，３を介して、上下各４個のピン（図示省
略）で素子積層体４ａを無負荷時の約８０％の厚さにな
るように圧縮させ、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファル
ド）等の熱可塑性で高耐熱性の絶縁樹脂１を金型内の全
間隙へ、下部電極板３上部中央の絶縁樹脂注入ゲート１
ｃより注入し、成形する。絶縁樹脂注入ゲート１ｃは通
称ピンポイントゲートと呼ばれるもので、モールド成形
完了時点の金型が開く際に自動的に製品側の根本より切
断される。また上部電極板側穴部１ａ及び下部電極板側
穴部１ｂは前記金型ピンの跡である。素子積層体４ａモ
ールド成形完了後も無負荷時の約８０％の厚さに圧縮さ
れているため、等価直列抵抗が低いコンデンサとなる。
以上により、本発明の第１の実施例の電気二重層コンデ
ンサを得た。
【０００９】図２は本発明の第２の実施例を説明するた
めの図面でそれぞれ第１の実施例の図１（ｂ）及び図１
（ｃ）に相当する断面図である。第１の実施例とは、下
部電極板３にかしめ率を一定にし、耐熱性向上のため設
けた絶縁剤塗布済みストッパー３ｂ、上部終端電極板に
設けた絶縁剤塗布済み対ストッパー摩擦防止壁２ｂが存
在していることのみ異なる。
めの図面でそれぞれ第１の実施例の図１（ｂ）及び図１
（ｃ）に相当する断面図である。第１の実施例とは、下
部電極板３にかしめ率を一定にし、耐熱性向上のため設
けた絶縁剤塗布済みストッパー３ｂ、上部終端電極板に
設けた絶縁剤塗布済み対ストッパー摩擦防止壁２ｂが存
在していることのみ異なる。
【００１０】次に、本発明の第１の実施例、第２の実施
例及び従来例のチップ型電気二重層コンデンサ各１００
０個について、半田槽２４０℃、１０秒浸漬試験を行い
クラックの発生率及び製品厚み増加率を測定し、その結
果を表１に示した。
例及び従来例のチップ型電気二重層コンデンサ各１００
０個について、半田槽２４０℃、１０秒浸漬試験を行い
クラックの発生率及び製品厚み増加率を測定し、その結
果を表１に示した。
【００１１】
【００１２】表１の結果から明らかなように、本発明の
電気二重層コンデンサは耐熱性において従来例にくらべ
顕著な改善が認められる。
電気二重層コンデンサは耐熱性において従来例にくらべ
顕著な改善が認められる。
【００１３】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、素子中央
部に絶縁樹脂注入穴を設けたため、素子中央部に柱状絶
縁樹脂が形成され、リフロー炉内等の高温環境下での素
子の膨張ストレスに対し、膨張ストレスを分散させ、外
装樹脂表面に亀裂の入り難い、強じんな電気二重層コン
デンサが得られるという効果を有する。
部に絶縁樹脂注入穴を設けたため、素子中央部に柱状絶
縁樹脂が形成され、リフロー炉内等の高温環境下での素
子の膨張ストレスに対し、膨張ストレスを分散させ、外
装樹脂表面に亀裂の入り難い、強じんな電気二重層コン
デンサが得られるという効果を有する。
【００１４】本発明の第２の実施例では、図２に示すよ
うに、下部電極板及び上部電極板に絶縁剤を塗布したス
トッパー及び対ストッパ摩擦防止壁を設けた。そのた
め、本発明の第２の実施例の電気二重層コンデンサでは
本発明の第１の実施例の電気二重層コンデンサで得た半
田槽浸漬結果を上廻ることができた。また本発明の第２
の実施例ではストッパーの存在により、加圧治具により
加圧保持せずにモールド成形が行えるという効果を有す
る。
うに、下部電極板及び上部電極板に絶縁剤を塗布したス
トッパー及び対ストッパ摩擦防止壁を設けた。そのた
め、本発明の第２の実施例の電気二重層コンデンサでは
本発明の第１の実施例の電気二重層コンデンサで得た半
田槽浸漬結果を上廻ることができた。また本発明の第２
の実施例ではストッパーの存在により、加圧治具により
加圧保持せずにモールド成形が行えるという効果を有す
る。
【図１】本発明の第１の実施例の図面で（ａ）は上面
図、（ｂ）はＡ−Ａ1 断面図、（ｃ）はＢ−Ｂ1 断面
図、（ｄ）は下面図、（ｅ）は右側面図である。
図、（ｂ）はＡ−Ａ1 断面図、（ｃ）はＢ−Ｂ1 断面
図、（ｄ）は下面図、（ｅ）は右側面図である。
【図２】本発明の第２の実施例の図面で（ａ）はＡ−Ａ
1 断面図、（ｂ）はＢ−Ｂ1 断面図である。
1 断面図、（ｂ）はＢ−Ｂ1 断面図である。
【図３】本発明によるチップ型電気二重層コンデンサの
素子の図面で、（ａ）はＣ−Ｃ1 断面図、（ｂ）は下面
図である。
素子の図面で、（ａ）はＣ−Ｃ1 断面図、（ｂ）は下面
図である。
【図４】従来の電気二重層コンデンサ素子の断面図であ
る。
る。
【図５】従来の電気二重層コンデンサのＡ−Ａ1 断面図
である。
である。
１ 絶縁樹脂 １ａ 上部電極板側穴部 １ｂ 下部電極板側穴部 １ｃ 絶縁樹脂注入ゲート ２ 上部電極板 ２ａ 上部電極板のリード端子 ２ｂ 対ストッパー摩擦防止壁 ３ 下部電極板 ３ａ 下部電極板のリード端子 ３ｂ ストッパー ４ 素子 ４ａ 素子積層体 ５ 導電性セパレータ ６ 非導電性ガスケット ７ カーボンペースト電極 ８ 多孔性セパレータ ９ 絶縁剤塗布膜
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01G 9/155 H01G 9/016 H01G 9/058
Claims (1)
- 【請求項１】 電気二重層により静電容量を発現する電
気二重層コンデンサ素子を複数直列に積層して積層体と
なし、積層体の上下に各一つの電極板を配して、電極板
の外部との接続端子となるべき部分を残してモールド成
形により電気絶縁性樹脂で外装してなるチップ型電気二
重層コンデンサにおいて、前記電気二重層コンデンサ素子を、非電子伝導性を有す
るドーナッツ状の多孔性セパレータと、前記多孔性セパ
レータを挟んで上下に配置されたドーナツ状のカーボン
ペースト電極と、前記カーボンペースト電極の外周部及
び内周部にそれぞれ配置されたドーナツ状の非伝導性ガ
スケットと、前記カーボンペースト電極の多孔性セパレ
ータに対置する側に、前記外周部の非導電性ガスケット
と内周部の非導電性ガスケットに懸かるように配置され
たドーナッツ状の導電性セパレータとで構成すると共
に、前記電極板をドーナッツ状にすることにより、前記
積層体と前記電極板を合せたものを、中心部に積層方向
に通じる透孔を有する構造とし、 前記積層体及び電極板の中心部に存在する前記透孔内
に、前記外装の電気絶縁性樹脂と同一の樹脂を充填した
ことを特徴とするチップ型電気二重層コンデンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20864592A JP2817526B2 (ja) | 1992-08-05 | 1992-08-05 | チップ型電気二重層コンデンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20864592A JP2817526B2 (ja) | 1992-08-05 | 1992-08-05 | チップ型電気二重層コンデンサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0661096A JPH0661096A (ja) | 1994-03-04 |
| JP2817526B2 true JP2817526B2 (ja) | 1998-10-30 |
Family
ID=16559679
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20864592A Expired - Lifetime JP2817526B2 (ja) | 1992-08-05 | 1992-08-05 | チップ型電気二重層コンデンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2817526B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100603052B1 (ko) * | 1999-03-11 | 2006-07-24 | (주)에스와이하이테크 | 칩형 전기 이중층 캐패시터의 제조방법 |
-
1992
- 1992-08-05 JP JP20864592A patent/JP2817526B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0661096A (ja) | 1994-03-04 |
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