蓄电设备制造技术

本发明专利技术提供既能实现高电压化又能实现紧凑化和制造容易化的蓄电设备；在蓄电设备(1)中，卷绕结构体(20)具备：中间电极体(21)，以中间部位(21a)为中心向中间部位的两侧延伸的第一延伸部分(21b)和第二延伸部分(21c)分别围绕中间部位向相同方向卷绕；第一电极体(22)，与第一外部端子(6)导电连接并从中间部位的附近向外周侧延伸；第二电极体(23)，与第二外部端子(7)导电连接并从中间部位的附近向外周侧延伸；第一隔膜(24)，配置于中间电极体与第一电极体之间；以及第二隔膜(25)，配置于中间电极体与第二电极体之间。极体与第二电极体之间。极体与第二电极体之间。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】蓄电设备


[0001]本专利技术涉及蓄电设备，尤其涉及适合作为双电层电容器、电解电容器以及其他各种电容器等具有蓄电功能的元件(电容器型蓄电设备)的蓄电设备的内部电极结构。

技术介绍

[0002]在双电层电容器或电解电容器方面，近年来对高电压产品的需求不断增加。作为高电压产品，已知有将多个单元(蓄电元件)串联连接而成的模块产品(例如，经由基板将多个元件串联连接而成的、将多个元件集合并使各元件的端子直接突出的四端子型、将多个元件在内部连接而成的内部连接型等)，但这些模块产品如下问题：部件数量多、制造工序也繁琐、加工费等成本也增加、利润率差、尺寸也变大，等等。
[0003]另一方面，作为由单一的单元结构构成的高电压产品，已知有以下的专利文献1和专利文献2公开的产品。专利文献1中记载了一种双电层电容器，将多个筒状的导电体隔着隔膜呈同心圆状地排列于径向内外而成(参照图4)。另外，专利文献2中公开的高电压超级电容器具有具备包含未与外部端子连接的中间电极的三个或四个电极的双极式元件，并将这些电极隔着三个或四个隔膜卷绕而成(参照图1至图3B)。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1：日本专利实开昭59
‑
101433号公报
[0007]专利文献2：日本专利特表2010
‑
524200号公报

技术实现思路

[0008]然而，在上述现有的专利文献1所记载的蓄电设备中，在单一的单元结构内设置串联连接的多个蓄电功能单元的情况下，需要将多个圆筒状的蓄电功能单元呈同心圆状地配置，因而存在结构复杂且制造困难、构成各部的部件数量也增多等问题。
[0009]另一方面，在上述现有的专利文献2所记载的蓄电设备中，由于将包含中间电极的三个或四个以上的电极体隔着相同数量的隔膜卷绕，因此，与专利文献1所记载的设备同样存在内部电极结构缺乏对称性，而且卷绕结构体的层数增多，因而尺寸容易大型化等问题。
[0010]因此，本专利技术将解决上述问题，其课题在于实现既能实现高电压化又能实现紧凑化和制造容易化的蓄电设备。
[0011]为了解决上述问题，本专利技术的蓄电设备具备卷绕结构体和与所述卷绕结构体连接的第一外部端子及第二外部端子，其中，所述卷绕结构体具备：带状的中间电极体，以延伸方向的中间部位为中心向所述中间部位的两侧延伸的第一延伸部分和第二延伸部分分别围绕所述中间部位向相同方向卷绕；第一电极体，与所述第一外部端子导电连接，并配置于位于内周侧的所述第一延伸部分与位于外周侧的所述第二延伸部分之间，且从所述中间部位的附近向外周侧延伸；第二电极体，与所述第二外部端子导电连接，并配置于位于内周侧的所述第二延伸部分与位于外周侧的所述第一延伸部分之间，且从所述中间部位的附近向
外周侧延伸；第一隔膜，配置于所述中间电极体与所述第一电极体之间；以及第二隔膜，配置于所述中间电极体与所述第二电极体之间。
[0012]根据该蓄电设备，带状的中间电极体的中间部位两侧的第一延伸部分和第二延伸部分向相同方向卷绕，在第一延伸部分与第二延伸部分之间的一对径向间隙的一方中隔着第一隔膜配置有第一电极体，在上述径向间隙的另一方中隔着第二隔膜配置有第二电极体。而且，通过设置与第一电极体导电连接的第一外部端子和与第二电极体导电连接的第二外部端子，从而在第一外部端子与第二外部端子之间，隔着中间电极体串联构成两个蓄电功能单元。通过这样，由于由中间电极体和第一电极体构成的第一蓄电功能单元和由中间电极体和第二电极体构成的第二蓄电功能单元分别以回旋的形态配置于相互以中间部位为中心的两侧，因此，可以将至少两个蓄电功能单元串联连接而实现高电压化，并且，第一蓄电功能单元和第二蓄电功能单元在从所述卷绕结构体的径向来看并非呈任一方配置于内侧、另一方配置于外侧这样的关系，而是分别沿着在中间部位两侧向相同方向卷绕的第一延伸部分和第二延伸部分并列构成，因而内部电极结构简单，并且，可以使现有技术发展，通过卷绕电极体和隔膜的层压体而进行制造，因而制造容易且部件数量少，而且，与隔着三个以上的隔膜单纯卷绕三个以上的电极体的现有方法相比，可以实现径向的紧凑化。
[0013]在本专利技术中，优选所述中间电极体的外缘部(侧缘)相比所述卷绕结构体的所述第一电极体和所述第二电极体更向所述卷绕结构体的轴线方向外侧突出。由此，可以通过中间电极体的宽度方向的外缘部(侧缘)抑制超出卷绕结构体的轴线方向外缘(侧缘)的外周部的径向的电泄漏，因而可以提高设备的绝缘性能。特别是，更优选所述中间电极体的所述宽度方向的两侧的外缘部(两侧缘)均相比所述卷绕结构体的所述第一电极体和所述第二电极体更向所述轴线方向外侧突出。在这些情况下，优选所述卷绕结构体配置于收纳空间内，所述中间电极体的外缘部(侧缘)与所述卷绕结构体的收纳空间的位于所述轴线方向外侧的边界抵接。由此，由于进一步减少了该收纳空间内的所述轴线方向的外周部的电泄漏，因而可以进一步提高绝缘性能。在此，优选上述中间电极体的外缘部具有绝缘性。
[0014]另外，优选所述中间电极体的外缘部(端缘)配置于相比所述卷绕结构体中的所述第一电极体和所述第二电极体更靠所述卷绕结构体的径向外侧的位置。由此，可以通过中间电极体的延伸方向的外缘部(端缘)减少超出卷绕结构体的径向外缘(周缘)的外周部的周向的电泄漏，因而可以提高绝缘性能。特别是，更优选所述中间电极体的所述延伸方向的两侧的外缘部(两端缘)均配置于相比所述卷绕结构体的所述第一电极体和所述第二电极体更靠所述径向外侧的位置。在这些情况下，优选所述卷绕结构体配置于收纳空间内，所述中间电极体的外缘部(端缘)与所述卷绕结构体的收纳空间的位于所述径向外侧的边界抵接。由此，由于进一步减少了该收纳空间内的径向外周部的电泄漏，因而可以进一步提高绝缘性能。在此，优选上述中间电极体的外缘部具有绝缘性。
[0015]另外，优选所述卷绕结构体中被导入电解质，所述中间电极体的至少夹在所述第一隔膜与所述第二隔膜之间的部分不使所述电解质及其离子通过。进而，除此之外，在向所述卷绕结构体导入电解质时，优选所述中间电极体的所述外缘部(侧缘或端缘)是相比所述中间电极体的主体部分更难保持所述电解质或其离子的部分、或者更难使所述电解质或其离子通过的部分。由此，可以进一步提高卷绕结构体的轴线方向或径向外侧的电解质的分离性，因而可以进一步提高绝缘性能。在此，更优选所述外缘部(侧缘或端缘)是具有不使所
述电解质或其离子通过的性质的部分。由此，能够更加可靠地减少由电解质引起的漏泄电流，从而可以进一步提高设备的绝缘性能。
[0016]在本专利技术中，优选所述第一延伸部分和所述第二延伸部分、以及所述第一电极体和所述第二电极体被形成为以所述中间部位为中心呈旋转对称。由此，由于可以实质性地保证构成于所述中间电极体与所述第一电极体及所述第二电极体之间的串联连接的一对蓄电功能单元之间的电对称性，因而可以提高耐久性和特性的稳定性。该情况下，优选所述第一隔膜和所述第二隔膜也被形成为以所述中间部位为中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种蓄电设备，具备卷绕结构体和与所述卷绕结构体连接的第一外部端子及第二外部端子，所述蓄电设备的特征在于，所述卷绕结构体具备：带状的中间电极体，以延伸方向的中间部位为中心向所述中间部位的两侧延伸的第一延伸部分和第二延伸部分分别围绕所述中间部位向相同方向卷绕；第一电极体，与所述第一外部端子导电连接，并配置于位于内周侧的所述第一延伸部分与位于外周侧的所述第二延伸部分之间，且从所述中间部位的附近向外周侧延伸；第二电极体，与所述第二外部端子导电连接，并配置于位于内周侧的所述第二延伸部分与位于外周侧的所述第一延伸部分之间，且从所述中间部位的附近向外周侧延伸；第一隔膜，配置于所述中间电极体与所述第一电极体之间；以及第二隔膜，配置于所述中间电极体与所述第二电极体之间。2.如权利要求1所述的蓄电设备，其特征在于，所述中间电极体的外缘部相比所述卷绕结构体的所述第一电极体和所述第二电极体更向所述卷绕结构体的轴线方向外侧突出。3.如权利要求2所述的蓄电设备，其特征在于，所述卷绕结构体配置于收纳空间内；所述中间电极体的外缘部与所述收纳空间的位于所述轴线方向外侧的边界抵接。4.如权利要求1至3中任一项所述的蓄电设备，其特征在于，所述中间电极体的外缘部配置于相比所述卷绕结构体中的所述第一电极体和所述第二电极体更靠所述卷绕结构体的径向外侧的位置。5.如权利要求4所述的蓄电设备，其特征在于，所述卷绕结构体配置于收纳空间内；所述中间电极体的外缘部与所述收纳空间的位于所述径向外侧的边界抵接。6.如权利要求2至5中任一项所述的蓄电设备，其特征在于，所述中间电极体的外缘部具有绝缘性。7.如权利要求2至6中任一项所述的蓄电设备，其特征在于，所述卷绕结构体中被导入电解质；所述中间电极体的外缘部是相比所述中间电极体的主体部分更难保持所述电解质或其离子的部分、或者更难使所述电解质或其离子通过的部分。8.如权利要求1至7中任一项所述的蓄电设备，其特征在于，所述卷绕结构体中被导入电解质；所述中间电极体的至少夹在所述第一隔膜与所述第二隔膜之间的部分不使所述电解质或其离子通过。9.如权利要求1至8中任一项所述的蓄电设备，其特征在于，所述第一延伸部分和所述第二延伸部分、以及所述第一电极体和所述第二电极体被形成为以所述中间部位为中心呈旋转对称。10.如权利要求9所述的蓄电设备，其特征在于，所述第一隔膜和所述第二隔膜也被形成为以所述中间部位为中心呈旋转对称。11.如权利要求1至10中任一项所述的蓄电设备，其特征在于，
所述卷绕结构体具有所述第一电极体和所述第二电极体的外周部被所述中间电极体...

【专利技术属性】
技术研发人员：大原贤司，石原悠太，野泽隆，小口响己，中川光，小松昭彦，
申请(专利权)人：路碧康株式会社，
类型：发明
国别省市：