[发明专利]双层电容器

说明书

技术领域

本发明涉及一种双层电容器。具体地说，本发明涉及这样一种双层电容器，该双层电容器即使在容器和相应的盖体为柔性的情况下，由于该容器的内压增大而引起的变形也较小。

背景技术

图6是示意性表示传统双层电容器的示例性构造的剖面图，图7是电极板的斜视立体图。通过将层叠体15容纳在容器19内而制造双层电容器10；其中层叠体15通过沿水平方向层叠多个单元U而制造，每个单元U被不同的绝缘件13绝缘。每个单元U通过沿水平方向层叠正极板11、负极板12和在它们之间绝缘的绝缘件13而制造。容器19填充有作为电解质的电解质溶液14，并且容器19的顶部的开口端被盖体16覆盖。盖体16呈角形地跨越容器19的两个面对侧；其中容器19具有长方形截面形状。在容器19的上部内侧，即在容器沿着层叠长度的端部处备有空间17。

正极板11和负极板12具有相同的结构，该结构通过在除电极11a和12a以外的部件的一侧或两侧上涂覆膏剂并使其干燥而制造，其中该膏剂是通过在由20μm到60μm厚的铝箔制成的集电器中一起混合活性炭、导电剂、粘合剂、溶剂等而制造的。正极板11和负极板12几乎垂直布置并且沿水平方向层叠有多个。绝缘件13是无纺织物或者由诸如纸、聚丙烯、聚乙烯或玻璃纤维之类的绝缘件制成的多孔膜，并且绝缘以使得相应的电极板11和12以及单元U彼此不会直接接触。在图6中，为了简化，正极板11用实线表示，负极板12用虚线表示，绝缘件13用双点划线表示。单元U分别由单个正极板11、单个负极板12以及它们之间的绝缘件13构成，在其中填充有电解质溶液14，从而构成单个电容器。容器19由诸如层压铝膜之类的柔性片材形成。

设有两个引线端子18：将相应单元U的相应正极11a共同连接的阳端子和将相应负极12a共同连接的阴端子。盖体16的角形边缘或者顶边缘具有两个用于供引线端子18穿过的缝状插入通孔16a。盖体16和层叠体15被容器19覆盖并封装。

虽然电解质溶液14可以是水溶剂，但也可使用非水溶剂来实现较高电压。然而，对于非水溶剂，必须尽力防止结合水分。虽然双层电容器并不象二次电池(secondary battery)那样依赖于物质的化学反应，但也可能由于结合的杂质而产生气体，从而增大容器19的内压。当内压增大时，容器19容易变形，因为其由合成树脂制成；更具体地说，供引线端子穿过的插入通孔16a较薄弱从而是变形集中的地方。

图8是盖体16的斜视立体图；图9表示盖体16的俯视图，其中(a)表示变形之前的状态，(b)表示由于压力而变形之后的状态。如果插入通孔16a这样变形，那么引线端子18之间的间隙扩大，密封破裂从而使容器的内部暴露于外，电解质溶液和电极开始劣化，从而降低电容器的性能。

此外，水分可从容器19周围的空气进入。因此，如果使用通过在柔性合成树脂层之间夹持铝箔或片材件而制成的层压铝膜作为容器19的材料，铝箔就会隔绝空气中的水分，从而是有利的。然而，可以使用除层压铝膜以外的膜，只要该膜能够隔绝空气中的水分即可。

要指出的是，虽然铝箔完全隔绝水分，但夹持铝箔的合成树脂制成的膜允许微量水分通过。因此，当层压铝膜的合成树脂层位于空气与容器内部之间时，空气中的微量水分可能透入其中。更具体地说，通过将合成树脂的层压铝片热封在一起而将容器19形成为任意形状的袋；然而，合成树脂的热封区域中的袋的内部仅通过该区域与外部分开，这使得穿过了合成树脂并至少运动了热封区域的长度的水分可进入容器。另外，结构上不能完全除去合成树脂的区域。因此，容器19的密封设计成增大热封区域的宽度，从而使水分在层压铝膜中的合成树脂的区域内运动最长的可能距离。

同时，在内压增大时使用适当的方法降低压力允许连续使用电容器，即使在电解质溶液的量略微下降时也是如此，只要还留有足够的量即可。从该观点来看，在容器19的顶部(即，容器沿层叠长度的端部处)、盖体16的内侧设置空间17，从而可以填充更多的电解质溶液。

专利文献1中公开的电容器是公知的，其中设置有用于在容器19的内压增大时降低压力的压力调节阀。这是一种双层电容器，其使用诸如合成树脂膜的柔性外包装，该外包装包括可容易地附接至外包装的小的可逆压力调节阀。