チップ型電気二重層キャパシタ及びその製造方法
【課題】本発明は、チップ型電気二重層キャパシタに関する。
【解決手段】本発明の一実施形態によるチップ型電気二重層キャパシタは、内部に収納空間を有し、絶縁性樹脂からなる外装ケースと、前記外装ケースに埋め込まれ、前記収納空間に露出する第1面と前記外装ケースの外部領域に露出する第2面とを夫々有する第1及び第2の外部端子と、前記収納空間に配置され、前記第1及び第2の外部端子の前記第1面と電気的に連結された電気二重層キャパシタセルとを含む。
本発明によるチップ型電気二重層キャパシタは、外装ケースと外部端子が一体に形成されるため空間活用度が高く、電気二重層キャパシタの小型化、軽量化及び高容量化が可能である。また、構造物を追加することなく、チップ型電気二重層キャパシタ自体で表面実装が可能である。
【解決手段】本発明の一実施形態によるチップ型電気二重層キャパシタは、内部に収納空間を有し、絶縁性樹脂からなる外装ケースと、前記外装ケースに埋め込まれ、前記収納空間に露出する第1面と前記外装ケースの外部領域に露出する第2面とを夫々有する第1及び第2の外部端子と、前記収納空間に配置され、前記第1及び第2の外部端子の前記第1面と電気的に連結された電気二重層キャパシタセルとを含む。
本発明によるチップ型電気二重層キャパシタは、外装ケースと外部端子が一体に形成されるため空間活用度が高く、電気二重層キャパシタの小型化、軽量化及び高容量化が可能である。また、構造物を追加することなく、チップ型電気二重層キャパシタ自体で表面実装が可能である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、チップ型電気二重層キャパシタ及びその製造方法に関するもので、より具体的には、小型化及び軽量化が可能なチップ型電気二重層キャパシタ及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
情報通信機器のような各種電子製品においては安定したエネルギーの供給が重要な要素である。一般的にこのような機能はキャパシタ(Capacitor)により行われる。即ち、キャパシタは情報通信機器及び各種電子製品の回路で電気を蓄えて放出する機能をし、回路内の電気の流れを安定化させる役割をする。一般的なキャパシタは充放電時間が非常に短く、寿命が長く、かつ出力密度が高いが、エネルギー密度が小さいため、保存装置への使用に制限がある。
【0003】
このような限界を克服するために、最近は、充放電時間が短く、かつ出力密度が高い電気二重層キャパシタのような新しい範疇のキャパシタが開発されており、二次電池とともに次世代エネルギー装置として注目されつつある。
【0004】
電気二重層キャパシタ(Electric Double Layer Capacitor)は、極性が互いに異なる一対の電荷層(電極層)を用いるエネルギー保存装置で、継続的な充放電が可能であり、一般的な他のキャパシタに比べてエネルギー効率と出力が高く、耐久性及び安定性に優れた長所がある。これによって、最近、大電流で充放電できる電気二重層キャパシタが携帯電話用補助電源、電気自動車用補助電源、太陽電池用補助電源等のように充放電頻度が高い蓄電装置として有望視されている。
【0005】
電気二重層キャパシタの基本的な構造は、多孔性電極のように表面積が相対的に大きい電極(electrode)、電解質(electrolyte)、集電体(current collector)、分離膜(separator)からなっており、単位セル電極の両端に数ボルトの電圧を加えて、電解液内のイオンが電場に沿って移動し、電極表面に吸着して発生する電気化学的メカニズムを作動原理とする。
【0006】
このような電気二重層キャパシタを回路基板に表面実装(Surface Mount Technology、SMT)するための一般的な方案は、電気二重層キャパシタの上下にブラケット(bracket)を溶接し、上記ブラケットを通じて回路基板に実装することである。
【0007】
しかし、このような構造の電気二重層キャパシタは、その厚さが相対的に大きく、表面実装のために必要な追加構造物(ブラケット等)によってその厚さはさらに厚くなる。このような電気二重層キャパシタを使用する場合、厚さの増加により高容量製品を製造することが困難であり、さらに、追加工程の発生により製品単価が上昇する要因になる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
本発明の目的は、小型化及び軽量化が可能で、構造物を追加することなく、表面実装が可能なチップ型電気二重層キャパシタ及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明の一実施形態は、内部に収納空間を有し、絶縁性樹脂からなる外装ケースと、上記外装ケースに埋め込まれ、上記収納空間に露出する第1面と上記外装ケースの外部領域に露出する第2面を夫々有する第1及び第2の外部端子と、上記収納空間に配置され、上記第1及び第2の外部端子の上記第1面と電気的に連結された電気二重層キャパシタセルと、を含むチップ型電気二重層キャパシタを提供する。
【0010】
上記第1及び第2の外部端子は、インサート射出成形により上記外装ケースに埋め込まれることができる。
【0011】
上記第1及び第2の外部端子は、埋め込み領域拡張部を有することができる。
【0012】
上記絶縁性樹脂は、ポリフェニレンサルファイドまたは液晶高分子であることができる。
【0013】
上記第1及び第2の外部端子と上記外装ケースの境界面を覆うように形成される接着剤層をさらに含むことができる。
【0014】
上記接着剤層は、上記第1及び第2の外部端子の第2面と上記外装ケースの境界面を覆うように形成されることができる。
【0015】
上記接着剤層は、上記第1及び第2の外部端子の第1面と上記外装ケースの境界面を覆うように形成されることができる。
【0016】
上記接着剤層は、エポキシ樹脂を含むことができる。
【0017】
上記第1及び第2の外部端子は、上記外装ケースの同一面に形成されることができる。
【0018】
上記第1及び第2の外部端子は、上記外装ケースの同一面の両端に形成されることができる。
【0019】
上記第1及び第2の外部端子は、上記外装ケースの同一面の中央部に形成されることができる。
【0020】
上記外装ケースは、上記収納空間の各角部に形成されたシーリング部をさらに含むことができる。
【0021】
上記外装ケースは、上面が開放された収納空間を有し、第1及び第2の外部端子が埋め込まれた下部ケースと、上記収納空間を覆うように上記下部ケースに装着された上部キャップと、を含むことができる。
【0022】
上記外装ケースは、上面が開放された収納空間を有し、上記収納空間の各角部にシーリング部が形成され、第1及び第2の外部端子が埋め込まれた下部ケースと、上記収納空間を覆うように、上記シーリング部を含む上記下部ケースに装着された上部キャップと、を含むことができる。
【0023】
上記下部ケース及び上記上部キャップは、溶接または超音波融着により結合されることができる。
【0024】
上記シーリング部は、上記下部ケースとインサート射出成形方式により一体に形成されることができる。
【0025】
上記シーリング部は、上記下部ケースと二重射出成形により別途に形成されることができる。
【0026】
上記シーリング部は、上記下部ケースと相互同一または異なる絶縁性樹脂からなることができる。
【0027】
上記電気二重層キャパシタセルは、第1及び第2の集電体と、上記第1及び第2の集電体と夫々連結される第1及び第2の電極と、上記第1及び第2の電極の間に形成されるイオン透過性分離膜と、を含むことができる。
【0028】
上記第1及び第2の外部端子の第1面と上記電気二重層キャパシタセルは、溶接または超音波融着により連結されることができる。
【0029】
上記電気二重層キャパシタセルは、1つ以上の第1及び第2の集電体と、第1及び第2の電極と、分離膜とが連続的に積層されたものであることができる。
【0030】
上記電気二重層キャパシタセルは、第1及び第2の電極が巻取されたものであることができる。
【0031】
本発明の他の実施形態は、開放された収納空間を有し、上記収納空間に露出する第1面と外部領域に露出する第2面とを有するように第1及び第2の外部端子が埋め込まれた下部ケースを形成する段階と、上記収納空間に露出した第1及び第2の外部端子の第1面と電気的に連結されるように上記収納空間に電気二重層キャパシタセルを実装する段階と、上記収納空間を覆うように上部ギャップを上記下部ケース上に装着する段階と、を含むチップ型電気二重層キャパシタの製造方法を提供する。
【0032】
上記チップ型電気二重層キャパシタの製造方法は、上記第1及び第2の外部端子と上記外装ケースの境界面を覆うように、接着剤層を形成する段階をさらに含むことができる。
【0033】
上記下部ケースの形成は、インサート射出成形により行われることができる。
【0034】
上記チップ型電気二重層キャパシタの製造方法は、上記収納空間の各角部にシーリング部を形成する段階をさらに含むことができる。
【0035】
上記シーリング部は、上記下部ケースとインサート射出成形方式により一体に形成されることができる。
【0036】
上記シーリング部は、上記下部ケースと二重射出成形により別途に形成されることができる。
【0037】
上記第1及び第2の外部端子と上記電気二重層キャパシタセルの連結は、溶接または超音波融着により行われることができる。
【0038】
上記下部ケース及び上部キャップの装着は、溶接または超音波融着により行われることができる。
【発明の効果】
【0039】
本発明によるチップ型電気二重層キャパシタは、外装ケースと外部端子が一体に形成されるため空間活用度が高い。これによって、電気二重層キャパシタの小型化、軽量化及び高容量化が可能である。また、構造物を追加することなく、チップ型電気二重層キャパシタ自体で表面実装が可能である。ソルダー方式を用いた一括的な実装技術を適用することができ、表面実装工程が単純化される。
【0040】
また、本発明において、第1及び第2の外部端子と外装ケースは接触面積を広く形成することができるため、電解液の液出経路が長く形成されることができる。さらに、第1及び第2の外部端子と外装ケースの境界面に接着剤層を形成することができる。これによって電解液の液出を防止することができる。
【0041】
また、本発明は、下部ケースを成形する時内部収納空間の各角部にシーリング部を形成することによって、上部キャップと融着される下部ケースの融着面が極大化され、外装ケースの内部の電解液が外部に漏出することを防止し、シーリング性を強化させることができる。これによって、製品の耐久性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0042】
【図1a】本発明の一実施形態によるチップ型電気二重層キャパシタを示す概略的な斜視図である。
【図1b】本発明の他の実施形態によるチップ型電気二重層キャパシタを示す概略的な斜視図である。
【図2a】本発明の一実施形態によるチップ型電気二重層キャパシタを示す概略的な断面図である。
【図2b】本発明の他の実施形態によるチップ型電気二重層キャパシタの下部ケースのみを概略的に示した断面図である。
【図2c】本発明のさらに他の実施形態によるチップ型電気二重層キャパシタの下部ケースのみを概略的に示した断面図である。
【図3a】本発明のさらに他の実施形態によるチップ型電気二重層キャパシタを示す概略的な断面図及び下部の平面図である。
【図3b】本発明のさらに他の実施形態によるチップ型電気二重層キャパシタを示す概略的な断面図及び下部の平面図である。
【図4】本発明のさらに他の実施形態によるチップ型電気二重層キャパシタを示す概略的な断面図である。
【図5a】本発明の一実施形態による電気二重層キャパシタセルを示す概略的な斜視図である。
【図5b】本発明のさらに他の実施形態によるチップ型電気二重層キャパシタを示す概略的な断面図である。
【図6a】本発明の一実施形態によるチップ型電気二重層キャパシタの製造方法を説明するための断面図である。
【図6b】本発明の一実施形態によるチップ型電気二重層キャパシタの製造方法を説明するための断面図である。
【図6c】本発明の一実施形態によるチップ型電気二重層キャパシタの製造方法を説明するための断面図である。
【図7a】本発明の他の実施形態によるチップ型電気二重層キャパシタの製造方法を説明するための断面図である。
【図7b】本発明の他の実施形態によるチップ型電気二重層キャパシタの製造方法を説明するための断面図である。
【図7c】本発明の他の実施形態によるチップ型電気二重層キャパシタの製造方法を説明するための断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0043】
以下、添付された図面を参照して本発明の好ましい実施形態を説明する。
【0044】
しかし、本発明の実施形態は、様々な他の形態に変形されることができ、本発明の範囲が以下で説明する実施形態のみに限定されるわけではない。また、本発明の実施形態は、当該技術分野において通常の知識を有する者に本発明をより完全に説明するために提供されるものである。従って、図面における構成要素の形状及びサイズなどは、より明確な説明のために誇張することもあり、図面上において同一の符号で示される構成要素は同一の構成要素である。
【0045】
図1aは、本発明の一実施形態によるチップ型電気二重層キャパシタを示す概略的な斜視図であり、図2aは、図1のI−I’に沿って示したチップ型電気二重層キャパシタパッケージを示す概略的な断面図である。
【0046】
図1a及び図2aを参照すると、本実施形態によるチップ型電気二重層キャパシタ100は、内部に収納空間180を有し、絶縁性樹脂からなる外装ケース110と上記外装ケース110の収納空間に配置される電気二重層キャパシタセル160とを含む。
【0047】
上記第1及び第2の外部端子120a、120bは、上記外装ケース110に埋め込まれ、上記第1及び第2の外部端子120a、120bは、上記収納空間180に露出する第1面121a、121bと上記外装ケースの外部領域に露出する第2面122a、122bとを有する。即ち、上記第1及び第2の外部端子120a、120bは、外装ケース110の外部領域と上記収納空間180の内部領域を連結する構造である。
【0048】
上記外装ケース110は、インサート射出成形により上記第1及び第2の外部端子120a、120bと一体に成形されることができる。例えば、所望する外装ケースの形態を有するモールドを用意し、上記モールド内に第1及び第2の外部端子を配置し、上記モールドに絶縁性樹脂を注入することによって製造されることができる。この際、上記第1及び第2の外部端子は、外装ケースの収納空間に露出する第1面と、外装ケースの外部領域に露出する第2面とを有するように配置されることができる。
【0049】
上記外装ケース110の収納空間には電気二重層キャパシタセル160が配置され、上記電気二重層キャパシタセル160は、上記収納空間180に露出した第1及び第2の外部端子120a、120bの第1面121a、121bと電気的に連結される。上記第1及び第2の外部端子120a、120bの第2面122a、122bは、電気二重層キャパシタセル160を外部電源と電気的に連結するための一手段であることができる。
【0050】
本実施形態によるチップ型電気二重層キャパシタ100は、上記第1及び第2の外部端子120a、120bと上記外装ケースの境界面を覆うように形成される接着剤層115a、115bを含むことができる。より具体的に、図1a及び図2aに図示されたように、接着剤層115a、115bは、第1及び第2外部端子の第2面122a、122bと外装ケースの境界面を覆うように形成されることができる。
【0051】
図示されていないが、接着剤層は、第1及び第2の外部端子のうち収納空間として提供された領域と外装ケースの境界面を覆うように形成されることができる。
【0052】
上記外部端子120a、120bと外装ケース110は一体化されているが、素材間の異質性のため微細な間隙が発生することがあり、微細な隙間により電解液が液出される可能性がある。即ち、チップ型電気二重層キャパシタセルの製造過程及び使用において、電解液が液出される場合は信頼性が低下し、寿命が短縮する可能性がある。
【0053】
従って、上記第1及び第2の外部端子と外装ケースの境界面に接着剤層115a、115bを形成する場合、電解液の液出を防止することができる。
【0054】
上記接着剤層は、エポキシ樹脂を用いて形成することができる。エポキシ樹脂は特に制限されず、例えば、分子内に2つ以上のエポキシ基を有する多官能性エポキシ樹脂として、ビスフェノールAエポキシ樹脂、ビスフェノールノボラックエポキシ樹脂等を使用することができる。上記エポキシ樹脂に架橋剤等を含むことができる。
【0055】
図1a及び図2aに図示されたように、上記第1及び第2の外部端子120a、120bは、外装ケース110の同一面111に形成されることができる。また、図示されていないが、第1及び第2の外部端子は、夫々外装ケースの他面に形成されることができる。
【0056】
第1及び第2の外部端子が同一面111に形成される場合、上記チップ型電気二重層キャパシタ100は追加構造物なしにその構造自体で表面実装(SMT)が可能である。
【0057】
このため、第1及び第2の外部端子120a、120bと外装ケース110は1つの平面を成すことが好ましい。
【0058】
第1及び第2の外部端子の形成位置は特に制限されず、上記第1及び第2の外部端子120a、120bは外装ケースの同一面111の両端に形成されることができる。上記第1及び第2の外部端子は、外装ケースの同一面111の両端から同一面111と連結される側面に拡張して形成されることができる。チップ型電気二重層キャパシタが表面実装される場合、側面に拡張した第1及び第2の外部端子の領域はチップ型電気二重層キャパシタの性能検査に活用されることができる。
【0059】
図1bは、本発明の他の実施例によるチップ型電気二重層キャパシタ200を示す概略的な斜視図である。図1bに図示されたように、第1及び第2の外部端子220a、220bは外装ケース210の同一面211に形成されるが、同一面の中央部に形成されることができる。
【0060】
また、上記第1及び第2の外部端子220a、220bと外装ケース210の境界面を覆うように形成された接着剤層215a、215bを含むことができる。
【0061】
図2aに図示されたように、上記外装ケース110の収納空間180に配置される電気二重層キャパシタセル160は上記収納空間に露出する第1及び第2の外部端子120a、120bの第1面121a、121bと電気的に連結される。電気二重層キャパシタセル160と上記収納空間180に露出する第1及び第2の外部端子120a、120bの第1面121a、121bは、溶接または超音波融着により連結されることができる。
【0062】
上記電気二重層キャパシタセルは、第1及び第2の集電体130a、130b、上記第1及び第2の集電体と夫々連結される第1及び第2の電極140a、140b、上記第1及び第2の電極の間に形成されるイオン透過性分離膜150を含むことができる。
【0063】
上記第1及び第2の集電体130a、130bは、夫々上記第1及び第2の電極140a、140bに電気的信号を伝達するための導電性シートであり、導電性ポリマーやゴムシートまたは金属箔(metallic foil)からなることができる。本実施形態において、電気二重層キャパシタセルは、上記第1及び第2の集電体130a、130bによって第1及び第2の外部端子120a、120bと電気的に連結される。上記第1及び第2の集電体130a、130bは、上記第1及び第2の外部端子120a、120bと電気的に連結されるようにその形状が適切に変更されてもよい。このような形状の変更は電気二重層キャパシタセルの形状やサイズに影響を受けることがある。
【0064】
図2aに図示されたように、上記第1集電体130aは、第1外部端子120aと連結されるために一部が折曲された形状を有することができ、上記第1及び第2の集電体130a、130bは、第1及び第2の外部端子120a、120bと直接連結されることができる。
【0065】
図示されていないが、第1及び第2の集電体は適切な連結手段を通じて第1及び第2の外部端子と電気的に連結されることができる。
【0066】
また、図示されていないが、短絡を防止するために第1及び第2の外部端子120a、120bが埋め込まれた外装ケースの一面と、これに接する上記第2集電体130bとの間に絶縁層が形成されることができる。
【0067】
電気二重層キャパシタセルが第1及び第2の集電体130a、130bを含んでいない場合であれば、上記第1及び第2の電極130a、130bが上記収納空間に露出する第1及び第2の外部端子120a、120bの第1面と電気的に連結されることができる。
【0068】
上記第1及び第2の電極140a、140bには分極性電極材料を使用することができ、非表面積が比較的高い活性炭等を用いることができる。上記第1及び第2の電極140a、140bは、粉末活性炭を主材料とした電極物質を固体状態のシートに製造したり、上記第1及び第2の集電体130a、130b上に電極物質スラリーを固着させて製造することができる。
【0069】
上記分離膜150は、イオンの透過ができるように多孔性物質からなることができる。これに制限されるものではないが、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、またはガラス繊維等の多孔性物質を使用することができる。
【0070】
本実施形態において、上記外装ケース110は、上面が開放された収納空間を有し、第1及び第2の外部端子120a、120bが埋め込まれた下部ケース110aと、上記収納空間を覆うように上記下部ケース110a上に装着された上部キャップ110bとからなることができる。
【0071】
上記上部キャップ110a及び下部ケース110bは、溶接または超音波融着により結合されることができる。図2aのPは、下部ケース及び上部キャップの結合領域を図示したものである。
【0072】
また、上記外装ケース110は絶縁性樹脂からなり、上記絶縁性樹脂はポリフェニレンサルファイド(Polyphenylene sulfide、PPS)または液晶高分子(Liquid crystal polymer、LCP)であってもよい。これによって、上記チップ型電気二重層キャパシタ100は、高温(約240〜270℃程度)で進行する表面実装過程で内部構造を保護することができる。
【0073】
上述したように、本実施形態によるチップ型電気二重層キャパシタは、第1及び第2の外部端子120a、120bが外装ケース110に埋め込まれた構造であって、空間活用度が高い。これによって、内部に実装される電気二重層キャパシタセルの積層度を高めることができる。
【0074】
図2bは、本発明の他の実施形態によるチップ型電気二重層キャパシタの下部ケース110bのみを概略的に示した断面図である。上述した実施例とは異なる構成要素を中心に説明し、同一の構成要素に対する詳しい説明は省略する。
【0075】
本実施形態において、第1及び第2の外部端子120a、120bは上記外装ケース110に埋め込まれ、上記第1及び第2の外部端子120a、120bの上記収納空間180に露出する第1面121a、121bと上記外装ケースの外部領域に露出する第2面122a、122bとを有する。
【0076】
第1及び第2の外部端子120a、120bと外装ケース110bは一体に成形されて、上記第1及び第2の外部端子120a、120bが上記外装ケース110bに埋め込まれているが、素材間の異質性のため微細な間隙が発生することがあり、微細な隙間により電解液が液出される可能性がある。
【0077】
チップ型電気二重層キャパシタの製造過程及び使用において電解液が液出される場合は、信頼性が低下し、寿命が短縮する可能性がある。
【0078】
従って、第1及び第2の外部端子と外装ケースは接触面積を広げて電解液の液出経路を長く形成することが好ましい。
【0079】
これによって、第1及び第2の外部端子は埋め込み領域拡張部Dを有するように形成されることができる。埋め込み領域拡張部Dの形状は特に制限されないが、図2bに図示されたように、第1及び第2の外部端子は板状形態に製造され、板状形態の一部は収納空間として提供され、一部は外部領域として提供されるように曲がった形態を有することができる。これによって、第1及び第2の外部端子と外装樹脂の埋め込み領域は拡張されることができる。
【0080】
また、上記第1及び第2の外部端子120a、120bと上記外装ケースの境界面を覆うように形成される接着剤層を含むことができる。図2bに図示されたように、第1及び第2外部の第2面122a、122bと外装ケースの境界面を覆うように形成される第1接着剤層115a、115bを含むことができる。また、第1及び第2の外部端子の第1面121a、121bと外装ケースの境界面を覆うように形成される第2接着剤層116a、116bを含むことができる。
【0081】
また、上部キャップ110aと結合される下部ケース110bの領域に形成される第3接着剤層117を含むことができる。
【0082】
図2cは、本発明の他の実施形態によるチップ型電気二重層キャパシタの下部ケース110bのみを概略的に示した断面図である。上述した実施例とは異なる構成要素を中心に説明し、同一の構成要素に対する詳しい説明は省略する。
【0083】
図2cに図示されたように、第1及び第2の外部端子は、収納空間180として提供される第1面121a、121bと外部領域として提供される第2面122a、122bを有し、埋め込み領域拡張部Dを有する。上記埋め込み領域拡張部Dは、上記外装樹脂と接触される面積が広くなるように多様な形状を有することができる。
【0084】
図3aは、本発明のさらに他の実施例によるチップ型電気二重層キャパシタ100を示す概略的な断面図であり、図3bは、チップ型電気二重層キャパシタの下部ケース110bを示す平面図である。上述した実施例とは異なる構成要素を中心に説明し、同一の構成要素に対する詳しい説明は省略する。
【0085】
図3a及び図3bを参照すると、本実施形態によるチップ型電気二重層キャパシタ100は内部に収納空間180を有し、上記収納空間180の各角部にシーリング部170が形成され、絶縁性樹脂からなる外装ケース110と上記外装ケース110の収納空間180に配置される電気二重層キャパシタセル160を含む。
【0086】
上記シーリング部170は、上記第1及び第2の外部端子120a、120bが埋め込まれた下部ケース110bとインサート射出成形等によって、絶縁性樹脂と第1及び第2の外部端子120a,120bを一体に成形して製造されることができる。この場合、上記シーリング部170は上記下部ケース110bと同一の絶縁性樹脂からなってもよい。
【0087】
また、上記シーリング部170は、上記下部ケース110bと一体に成形される代わりに、上記下部ケース110bと二重射出成形により、上記下部ケース110bの内部の収納空間180の各角部に上記下部ケース110bと別途に形成されることもできる。この場合、上記シーリング部170は、上記下部ケース110bと同一の絶縁性樹脂からなってもよいが、上記下部ケース110bとは異なる絶縁性樹脂からなってもよい。
【0088】
上記シーリング部170を含む上記下部ケース110bと上記上部キャップ110aは、溶接または超音波融着等によって結合されることができる。図3aのPは、シーリング部170を含む下部ケース110b及び上部キャップ110aの結合領域を図示したものである。
【0089】
本実施形態によると、上記下部ケース110bの内部の収納空間180の各角部にシーリング部170を形成することによって、上部キャップ110aと融着される下部ケース110bの融着面を極大化させることができる。従って、上記チップ型電気二重層キャパシタ100の内部の電解液が外部に漏出する可能性を最小化させ、シーリング性を強化させることができる。
【0090】
また、上記のようにシーリング部170を形成することによって、下部ケース110bと上部キャップ110a間の結合領域P、即ち、これらが融着される面積を拡張して、これら間の結合力を極大化させ、製品の耐久性を強化させることができる。
【0091】
図4は、本発明のさらに他の実施例によるチップ型電気二重層キャパシタ300を示す概略的な断面図である。上述した実施例とは異なる構成要素を中心に説明し、同一の構成要素に対する詳しい説明は省略する。
【0092】
図4を参照すると、電気二重層キャパシタセルは、1つ以上の第1及び第2の集電体と、第1及び第2の電極と、分離膜とが連続的に積層された構造である。本実施形態による電気二重層キャパシタは空間活用度が高く、多層構造の電気二重層キャパシタセルを含むことができる。
【0093】
より具体的に、一番目の第1集電体331a及び第2集電体331bが夫々第1及び第2の外部端子320a、320bに連結される。上記一番目の第1集電体331aには一番目の第1電極341aが連結され、一番目の第2集電体331bには一番目の第2電極341bが連結され、上記一番目の第1電極及び第2電極341a、341bの間には一番目のイオン透過性分離膜351が形成され、1つの単位セルを形成する。
【0094】
また、上記一番目の第1集電体331aには二番目の第1電極342aが連結され、二番目の第2集電体332bには二番目の第2電極342bが連結され、上記二番目の第1電極及び第2電極342a、342bの間には二番目のイオン透過性分離膜352が形成され、さらに1つの単位セルを形成する。上記二番目の第2集電体332bは折曲され、第2外部端子320bと電気的に連結される。
【0095】
また、上記二番目の第2集電体332bには三番目第2電極343bが連結され、二番目の第1集電体332aには三番目第1電極343aが連結され、上記三番目第1電極及び第2電極343a、343bの間には三番目イオン透過性分離膜353が形成され、さらに他の1つの単位セルを形成する。上記二番目の第1集電体332aは折曲され、第2外部端子320bと電気的に連結される。
【0096】
本実施形態のように、復讐の単位セルを積層することによって、より高い電気容量を得ることができる。また、図示されていないが、上記単位セル積層体の外部に絶縁物質を塗布することで、意図しない短絡を防止することができる。
【0097】
本実施形態において、第1及び第2の外部端子320a、320bは外装ケースの一面311に埋め込まれるが、外装ケースより大きい厚さを有することによって上記外装ケースの外部領域に突出されている。
【0098】
また、第1及び第2の外部端子と外装ケースの境界面を覆うように形成される接着剤層315a、315bを含むことができる。
【0099】
図5a及び図5bは、本発明のさらに他の実施例による電気二重層キャパシタセル460及びチップ型電気二重層キャパシタ400を示す概略的な断面図である。上述した実施例とは異なる構成要素を中心に説明し、同一の構成要素に対する詳しい説明は省略する。
【0100】
図5a及び図5bを参照すると、本実施形態による電気二重層キャパシタセル460は、第1及び第2電極が巻取された形態である。より具体的に、第1電極440a、一番目の分離膜450a、第2電極440b、及び二番目分離膜450bが順次に積層され、上記集層が巻取されて電気二重層キャパシタセル460を構成する。上記第1電極440a及び第2電極440bには夫々第1集電体430a及び第2集電体430bが連結されている。
【0101】
上記電気二重層キャパシタセル460は外装ケース410の収納空間に配置され、上記第1集電体430a及び第2集電体430bは折曲されて夫々第1及び第2の外部端子420a、420bと電気的に連結される。
【0102】
本実施形態において、第1及び第2の外部端子420a、420bは外装ケースの一面411に埋め込まれるが、外装ケースより大きい厚さを有することによって上記外装ケースの収納空間に突出されている。
【0103】
また、第1及び第2の外部端子と外装ケースの境界面を覆うように形成される接着剤層415a、415bを含むことができる。
【0104】
図6a乃至図6cは、本発明の一実施形態によるチップ型電気二重層キャパシタの製造方法を説明するための断面図である。
【0105】
図6aに図示されたように、開放された収納空間180を有し、且つ、上記収納空間180に露出する第1面121a、121bと外部領域に露出する第2面122a、122bとを有するように第1及び第2の外部端子が埋め込まれた下部ケース110bを形成する。
【0106】
上記下部ケース110bを形成する方法としては、絶縁性樹脂と第1及び第2の外部端子を一体に成形して、上記絶縁性樹脂に第1及び第2の外部端子が埋め込まれることができる方法であれば特に制限されない。例えば、インサート射出成形(insert injection molding)を用いることができる。
【0107】
より具体的に、所望する下部ケースの形状を有する金型内に第1及び第2の外部端子を配置し、上記金型内に絶縁性樹脂を充填する。金型に充填された絶縁性樹脂は金型内で冷却または仮橋により第1及び第2の外部端子とともに固化される。インサート成形によって異なる材質を有する絶縁性樹脂及び第1及び第2の外部端子は一体化される。
【0108】
次に、上記第1及び第2の外部端子と上記外装ケースの境界面を覆うように、接着剤層を形成する。図6aに図示されたように、接着剤層115a、115bは、第1及び第2外部端子の第2面122a、122bと外装ケースの境界面を覆うように形成されることができる。図示されていないが、接着剤層は第1及び第2の外部端子の第1面121a、121bと外装ケースの境界面を覆うように形成されることができる。
【0109】
次に、図6bに図示されたように、上記下部ケース110bの収納空間に露出した第1及び第2の外部端子120a、120bの第1面121a、1211と電気的に連結されるように、上記収納空間に電気二重層キャパシタセル160を実装する。
【0110】
上述したように、電気二重層キャパシタセルは、第1及び第2の集電体130a、130bと、上記第1及び第2の集電体130a、130bと夫々連結される第1及び第2の電極140a、140bと、上記第1及び第2の電極140a、140bの間に形成されるイオン透過性分離膜150とを含むことができる。上記第1及び第2の集電体130a、130bは、上記第1及び第2の外部端子120a、120bの収納空間に露出した第1面と電気的に連結され、第1集電体130aは折曲された形状を有することができる。
【0111】
上記第1及び第2の外部端子120a、120bと第1及び第2の集電体130a、130bとの連結Pは、溶接または超音波融着により行われることができる。これに制限されるものではないが、溶接は抵抗溶接またはアーク溶接を用いることができる。
【0112】
次に、図6cに図示されたように、上記収納空間を覆うように上部キャップ110aを上記下部ケース110b上に装着する。下部ケース110bに電気二重層キャパシタセルを実装し、電解液を充填する。上記電解液としては水系電解液または非水系電解液を使用することができる。
【0113】
上記下部ケース110b及び上部キャップ110aの装着は接着剤層(未図示)の形成により行われることができる。即ち、下部ケースのP領域に接着剤層を塗布し、上部キャップを装着して結合させることができる。
【0114】
または、上記下部ケース110b及び上部キャップ110aの装着は、溶接または超音波融着により行われることができる。これに制限されるものではないが、溶接は抵抗溶接またはアーク溶接を用いることができる。
【0115】
このような方法によって下部ケース及び上部キャップの気密性が向上し、外装ケース内の内部素子の保護が可能になる。
【0116】
図7a乃至図7cは、本発明の他の実施形態によるチップ型電気二重層キャパシタの製造方法を説明するための断面図である。上述した実施例とは異なる構成要素を中心に説明し、同一の構成要素に対する詳しい説明は省略する。
【0117】
先ず、図7aに図示されたように、第1及び第2の外部端子120a、120bが埋め込まれており、上面が開放された収納空間180を有し、且つ、上記収納空間180の各角部にシーリング部170が形成された下部ケース110bを形成する。
【0118】
上記第1及び第2の外部端子120a、120bと下部ケース110bを形成する方法としては、絶縁性樹脂と第1及び第2の外部端子120a、120bを一体に成形して、上記絶縁性樹脂に第1及び第2の外部端子120a、120bが埋め込まれることができる方法であれば特に制限されない。例えば、インサート射出成形を用いることができる。
【0119】
この際、上記下部ケース110bの収納空間180の各角部に形成された上記シーリング部170は、上記下部ケース110bのインサート射出成形時に上記下部ケース110bと一体に形成されることができる。
【0120】
また、上記シーリング部170と下部ケース110bは、上記したように一体に成形される代わりに、二重射出成形により別途に形成されてもよい。この場合、上記シーリング部170と下部ケース110bは相互同一または異なる絶縁性樹脂からなってもよい。
【0121】
次に、図7bに図示されたように、上記下部ケース110bの収納空間180に露出した第1及び第2の外部端子120a、120bの第1面121a、121bと電気的に連結されるように上記収納空間180に電気二重層キャパシタセル160を実装する。
【0122】
電気二重層キャパシタセル160を下部ケース110bに実装した後、収納空間180に電解液を充填する。上記電解液としては水系電解液または非水系電解液を使用することができる。
【0123】
次に、図7cに図示されたように、上記収納空間180を覆うように上記シーリング部170を含む上記下部ケース110b上に上部キャップ110aを装着する。
【0124】
上記シーリング部170を含む上記下部ケース110b及び上部キャップ110aの装着は、溶接または超音波融着等により行われることができる。これに制限されるものではないが、溶接は抵抗溶接またはアーク溶接等を用いることができる。このような方法によって下部ケース110b及び上部キャップ110aの気密性が向上し、外装ケース110内の内部素子の保護が可能になる。
【0125】
本実施例によると、上記下部ケース110bにシーリング部170が形成されることによって、上記上部キャップ110aと結合される下部ケース110bの結合面積を極大化させることができる。従って、上記外装ケース110の内部の電解液が外部に漏出することを防止することによってシーリング性を強化させることができ、製品の耐久性を強化させることができる。
【0126】
本発明は、上述した実施形態及び添付された図面によって限定されるものではなく、添付された請求範囲によって限定される。従って、請求範囲に記載の本発明の技術的思想を外れない範囲内において様々な形態の置換、変形及び変更が可能であることは当技術分野において通常の知識を有する者には自明であり、これも添付された請求範囲に記載された技術的思想に属する。
【符号の説明】
【0127】
100 チップ型電気二重層キャパシタ
110 外装ケース
115 接着剤層
120a、120b 第1及び第2の外部端子
130a、130b 第1及び第2の集電体
140a、140b 第1及び第2の電極
150 分離膜
160 電気二重層キャパシタセル
170 シーリング部
180 収納空間
【技術分野】
【0001】
本発明は、チップ型電気二重層キャパシタ及びその製造方法に関するもので、より具体的には、小型化及び軽量化が可能なチップ型電気二重層キャパシタ及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
情報通信機器のような各種電子製品においては安定したエネルギーの供給が重要な要素である。一般的にこのような機能はキャパシタ(Capacitor)により行われる。即ち、キャパシタは情報通信機器及び各種電子製品の回路で電気を蓄えて放出する機能をし、回路内の電気の流れを安定化させる役割をする。一般的なキャパシタは充放電時間が非常に短く、寿命が長く、かつ出力密度が高いが、エネルギー密度が小さいため、保存装置への使用に制限がある。
【0003】
このような限界を克服するために、最近は、充放電時間が短く、かつ出力密度が高い電気二重層キャパシタのような新しい範疇のキャパシタが開発されており、二次電池とともに次世代エネルギー装置として注目されつつある。
【0004】
電気二重層キャパシタ(Electric Double Layer Capacitor)は、極性が互いに異なる一対の電荷層(電極層)を用いるエネルギー保存装置で、継続的な充放電が可能であり、一般的な他のキャパシタに比べてエネルギー効率と出力が高く、耐久性及び安定性に優れた長所がある。これによって、最近、大電流で充放電できる電気二重層キャパシタが携帯電話用補助電源、電気自動車用補助電源、太陽電池用補助電源等のように充放電頻度が高い蓄電装置として有望視されている。
【0005】
電気二重層キャパシタの基本的な構造は、多孔性電極のように表面積が相対的に大きい電極(electrode)、電解質(electrolyte)、集電体(current collector)、分離膜(separator)からなっており、単位セル電極の両端に数ボルトの電圧を加えて、電解液内のイオンが電場に沿って移動し、電極表面に吸着して発生する電気化学的メカニズムを作動原理とする。
【0006】
このような電気二重層キャパシタを回路基板に表面実装(Surface Mount Technology、SMT)するための一般的な方案は、電気二重層キャパシタの上下にブラケット(bracket)を溶接し、上記ブラケットを通じて回路基板に実装することである。
【0007】
しかし、このような構造の電気二重層キャパシタは、その厚さが相対的に大きく、表面実装のために必要な追加構造物(ブラケット等)によってその厚さはさらに厚くなる。このような電気二重層キャパシタを使用する場合、厚さの増加により高容量製品を製造することが困難であり、さらに、追加工程の発生により製品単価が上昇する要因になる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
本発明の目的は、小型化及び軽量化が可能で、構造物を追加することなく、表面実装が可能なチップ型電気二重層キャパシタ及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明の一実施形態は、内部に収納空間を有し、絶縁性樹脂からなる外装ケースと、上記外装ケースに埋め込まれ、上記収納空間に露出する第1面と上記外装ケースの外部領域に露出する第2面を夫々有する第1及び第2の外部端子と、上記収納空間に配置され、上記第1及び第2の外部端子の上記第1面と電気的に連結された電気二重層キャパシタセルと、を含むチップ型電気二重層キャパシタを提供する。
【0010】
上記第1及び第2の外部端子は、インサート射出成形により上記外装ケースに埋め込まれることができる。
【0011】
上記第1及び第2の外部端子は、埋め込み領域拡張部を有することができる。
【0012】
上記絶縁性樹脂は、ポリフェニレンサルファイドまたは液晶高分子であることができる。
【0013】
上記第1及び第2の外部端子と上記外装ケースの境界面を覆うように形成される接着剤層をさらに含むことができる。
【0014】
上記接着剤層は、上記第1及び第2の外部端子の第2面と上記外装ケースの境界面を覆うように形成されることができる。
【0015】
上記接着剤層は、上記第1及び第2の外部端子の第1面と上記外装ケースの境界面を覆うように形成されることができる。
【0016】
上記接着剤層は、エポキシ樹脂を含むことができる。
【0017】
上記第1及び第2の外部端子は、上記外装ケースの同一面に形成されることができる。
【0018】
上記第1及び第2の外部端子は、上記外装ケースの同一面の両端に形成されることができる。
【0019】
上記第1及び第2の外部端子は、上記外装ケースの同一面の中央部に形成されることができる。
【0020】
上記外装ケースは、上記収納空間の各角部に形成されたシーリング部をさらに含むことができる。
【0021】
上記外装ケースは、上面が開放された収納空間を有し、第1及び第2の外部端子が埋め込まれた下部ケースと、上記収納空間を覆うように上記下部ケースに装着された上部キャップと、を含むことができる。
【0022】
上記外装ケースは、上面が開放された収納空間を有し、上記収納空間の各角部にシーリング部が形成され、第1及び第2の外部端子が埋め込まれた下部ケースと、上記収納空間を覆うように、上記シーリング部を含む上記下部ケースに装着された上部キャップと、を含むことができる。
【0023】
上記下部ケース及び上記上部キャップは、溶接または超音波融着により結合されることができる。
【0024】
上記シーリング部は、上記下部ケースとインサート射出成形方式により一体に形成されることができる。
【0025】
上記シーリング部は、上記下部ケースと二重射出成形により別途に形成されることができる。
【0026】
上記シーリング部は、上記下部ケースと相互同一または異なる絶縁性樹脂からなることができる。
【0027】
上記電気二重層キャパシタセルは、第1及び第2の集電体と、上記第1及び第2の集電体と夫々連結される第1及び第2の電極と、上記第1及び第2の電極の間に形成されるイオン透過性分離膜と、を含むことができる。
【0028】
上記第1及び第2の外部端子の第1面と上記電気二重層キャパシタセルは、溶接または超音波融着により連結されることができる。
【0029】
上記電気二重層キャパシタセルは、1つ以上の第1及び第2の集電体と、第1及び第2の電極と、分離膜とが連続的に積層されたものであることができる。
【0030】
上記電気二重層キャパシタセルは、第1及び第2の電極が巻取されたものであることができる。
【0031】
本発明の他の実施形態は、開放された収納空間を有し、上記収納空間に露出する第1面と外部領域に露出する第2面とを有するように第1及び第2の外部端子が埋め込まれた下部ケースを形成する段階と、上記収納空間に露出した第1及び第2の外部端子の第1面と電気的に連結されるように上記収納空間に電気二重層キャパシタセルを実装する段階と、上記収納空間を覆うように上部ギャップを上記下部ケース上に装着する段階と、を含むチップ型電気二重層キャパシタの製造方法を提供する。
【0032】
上記チップ型電気二重層キャパシタの製造方法は、上記第1及び第2の外部端子と上記外装ケースの境界面を覆うように、接着剤層を形成する段階をさらに含むことができる。
【0033】
上記下部ケースの形成は、インサート射出成形により行われることができる。
【0034】
上記チップ型電気二重層キャパシタの製造方法は、上記収納空間の各角部にシーリング部を形成する段階をさらに含むことができる。
【0035】
上記シーリング部は、上記下部ケースとインサート射出成形方式により一体に形成されることができる。
【0036】
上記シーリング部は、上記下部ケースと二重射出成形により別途に形成されることができる。
【0037】
上記第1及び第2の外部端子と上記電気二重層キャパシタセルの連結は、溶接または超音波融着により行われることができる。
【0038】
上記下部ケース及び上部キャップの装着は、溶接または超音波融着により行われることができる。
【発明の効果】
【0039】
本発明によるチップ型電気二重層キャパシタは、外装ケースと外部端子が一体に形成されるため空間活用度が高い。これによって、電気二重層キャパシタの小型化、軽量化及び高容量化が可能である。また、構造物を追加することなく、チップ型電気二重層キャパシタ自体で表面実装が可能である。ソルダー方式を用いた一括的な実装技術を適用することができ、表面実装工程が単純化される。
【0040】
また、本発明において、第1及び第2の外部端子と外装ケースは接触面積を広く形成することができるため、電解液の液出経路が長く形成されることができる。さらに、第1及び第2の外部端子と外装ケースの境界面に接着剤層を形成することができる。これによって電解液の液出を防止することができる。
【0041】
また、本発明は、下部ケースを成形する時内部収納空間の各角部にシーリング部を形成することによって、上部キャップと融着される下部ケースの融着面が極大化され、外装ケースの内部の電解液が外部に漏出することを防止し、シーリング性を強化させることができる。これによって、製品の耐久性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0042】
【図1a】本発明の一実施形態によるチップ型電気二重層キャパシタを示す概略的な斜視図である。
【図1b】本発明の他の実施形態によるチップ型電気二重層キャパシタを示す概略的な斜視図である。
【図2a】本発明の一実施形態によるチップ型電気二重層キャパシタを示す概略的な断面図である。
【図2b】本発明の他の実施形態によるチップ型電気二重層キャパシタの下部ケースのみを概略的に示した断面図である。
【図2c】本発明のさらに他の実施形態によるチップ型電気二重層キャパシタの下部ケースのみを概略的に示した断面図である。
【図3a】本発明のさらに他の実施形態によるチップ型電気二重層キャパシタを示す概略的な断面図及び下部の平面図である。
【図3b】本発明のさらに他の実施形態によるチップ型電気二重層キャパシタを示す概略的な断面図及び下部の平面図である。
【図4】本発明のさらに他の実施形態によるチップ型電気二重層キャパシタを示す概略的な断面図である。
【図5a】本発明の一実施形態による電気二重層キャパシタセルを示す概略的な斜視図である。
【図5b】本発明のさらに他の実施形態によるチップ型電気二重層キャパシタを示す概略的な断面図である。
【図6a】本発明の一実施形態によるチップ型電気二重層キャパシタの製造方法を説明するための断面図である。
【図6b】本発明の一実施形態によるチップ型電気二重層キャパシタの製造方法を説明するための断面図である。
【図6c】本発明の一実施形態によるチップ型電気二重層キャパシタの製造方法を説明するための断面図である。
【図7a】本発明の他の実施形態によるチップ型電気二重層キャパシタの製造方法を説明するための断面図である。
【図7b】本発明の他の実施形態によるチップ型電気二重層キャパシタの製造方法を説明するための断面図である。
【図7c】本発明の他の実施形態によるチップ型電気二重層キャパシタの製造方法を説明するための断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0043】
以下、添付された図面を参照して本発明の好ましい実施形態を説明する。
【0044】
しかし、本発明の実施形態は、様々な他の形態に変形されることができ、本発明の範囲が以下で説明する実施形態のみに限定されるわけではない。また、本発明の実施形態は、当該技術分野において通常の知識を有する者に本発明をより完全に説明するために提供されるものである。従って、図面における構成要素の形状及びサイズなどは、より明確な説明のために誇張することもあり、図面上において同一の符号で示される構成要素は同一の構成要素である。
【0045】
図1aは、本発明の一実施形態によるチップ型電気二重層キャパシタを示す概略的な斜視図であり、図2aは、図1のI−I’に沿って示したチップ型電気二重層キャパシタパッケージを示す概略的な断面図である。
【0046】
図1a及び図2aを参照すると、本実施形態によるチップ型電気二重層キャパシタ100は、内部に収納空間180を有し、絶縁性樹脂からなる外装ケース110と上記外装ケース110の収納空間に配置される電気二重層キャパシタセル160とを含む。
【0047】
上記第1及び第2の外部端子120a、120bは、上記外装ケース110に埋め込まれ、上記第1及び第2の外部端子120a、120bは、上記収納空間180に露出する第1面121a、121bと上記外装ケースの外部領域に露出する第2面122a、122bとを有する。即ち、上記第1及び第2の外部端子120a、120bは、外装ケース110の外部領域と上記収納空間180の内部領域を連結する構造である。
【0048】
上記外装ケース110は、インサート射出成形により上記第1及び第2の外部端子120a、120bと一体に成形されることができる。例えば、所望する外装ケースの形態を有するモールドを用意し、上記モールド内に第1及び第2の外部端子を配置し、上記モールドに絶縁性樹脂を注入することによって製造されることができる。この際、上記第1及び第2の外部端子は、外装ケースの収納空間に露出する第1面と、外装ケースの外部領域に露出する第2面とを有するように配置されることができる。
【0049】
上記外装ケース110の収納空間には電気二重層キャパシタセル160が配置され、上記電気二重層キャパシタセル160は、上記収納空間180に露出した第1及び第2の外部端子120a、120bの第1面121a、121bと電気的に連結される。上記第1及び第2の外部端子120a、120bの第2面122a、122bは、電気二重層キャパシタセル160を外部電源と電気的に連結するための一手段であることができる。
【0050】
本実施形態によるチップ型電気二重層キャパシタ100は、上記第1及び第2の外部端子120a、120bと上記外装ケースの境界面を覆うように形成される接着剤層115a、115bを含むことができる。より具体的に、図1a及び図2aに図示されたように、接着剤層115a、115bは、第1及び第2外部端子の第2面122a、122bと外装ケースの境界面を覆うように形成されることができる。
【0051】
図示されていないが、接着剤層は、第1及び第2の外部端子のうち収納空間として提供された領域と外装ケースの境界面を覆うように形成されることができる。
【0052】
上記外部端子120a、120bと外装ケース110は一体化されているが、素材間の異質性のため微細な間隙が発生することがあり、微細な隙間により電解液が液出される可能性がある。即ち、チップ型電気二重層キャパシタセルの製造過程及び使用において、電解液が液出される場合は信頼性が低下し、寿命が短縮する可能性がある。
【0053】
従って、上記第1及び第2の外部端子と外装ケースの境界面に接着剤層115a、115bを形成する場合、電解液の液出を防止することができる。
【0054】
上記接着剤層は、エポキシ樹脂を用いて形成することができる。エポキシ樹脂は特に制限されず、例えば、分子内に2つ以上のエポキシ基を有する多官能性エポキシ樹脂として、ビスフェノールAエポキシ樹脂、ビスフェノールノボラックエポキシ樹脂等を使用することができる。上記エポキシ樹脂に架橋剤等を含むことができる。
【0055】
図1a及び図2aに図示されたように、上記第1及び第2の外部端子120a、120bは、外装ケース110の同一面111に形成されることができる。また、図示されていないが、第1及び第2の外部端子は、夫々外装ケースの他面に形成されることができる。
【0056】
第1及び第2の外部端子が同一面111に形成される場合、上記チップ型電気二重層キャパシタ100は追加構造物なしにその構造自体で表面実装(SMT)が可能である。
【0057】
このため、第1及び第2の外部端子120a、120bと外装ケース110は1つの平面を成すことが好ましい。
【0058】
第1及び第2の外部端子の形成位置は特に制限されず、上記第1及び第2の外部端子120a、120bは外装ケースの同一面111の両端に形成されることができる。上記第1及び第2の外部端子は、外装ケースの同一面111の両端から同一面111と連結される側面に拡張して形成されることができる。チップ型電気二重層キャパシタが表面実装される場合、側面に拡張した第1及び第2の外部端子の領域はチップ型電気二重層キャパシタの性能検査に活用されることができる。
【0059】
図1bは、本発明の他の実施例によるチップ型電気二重層キャパシタ200を示す概略的な斜視図である。図1bに図示されたように、第1及び第2の外部端子220a、220bは外装ケース210の同一面211に形成されるが、同一面の中央部に形成されることができる。
【0060】
また、上記第1及び第2の外部端子220a、220bと外装ケース210の境界面を覆うように形成された接着剤層215a、215bを含むことができる。
【0061】
図2aに図示されたように、上記外装ケース110の収納空間180に配置される電気二重層キャパシタセル160は上記収納空間に露出する第1及び第2の外部端子120a、120bの第1面121a、121bと電気的に連結される。電気二重層キャパシタセル160と上記収納空間180に露出する第1及び第2の外部端子120a、120bの第1面121a、121bは、溶接または超音波融着により連結されることができる。
【0062】
上記電気二重層キャパシタセルは、第1及び第2の集電体130a、130b、上記第1及び第2の集電体と夫々連結される第1及び第2の電極140a、140b、上記第1及び第2の電極の間に形成されるイオン透過性分離膜150を含むことができる。
【0063】
上記第1及び第2の集電体130a、130bは、夫々上記第1及び第2の電極140a、140bに電気的信号を伝達するための導電性シートであり、導電性ポリマーやゴムシートまたは金属箔(metallic foil)からなることができる。本実施形態において、電気二重層キャパシタセルは、上記第1及び第2の集電体130a、130bによって第1及び第2の外部端子120a、120bと電気的に連結される。上記第1及び第2の集電体130a、130bは、上記第1及び第2の外部端子120a、120bと電気的に連結されるようにその形状が適切に変更されてもよい。このような形状の変更は電気二重層キャパシタセルの形状やサイズに影響を受けることがある。
【0064】
図2aに図示されたように、上記第1集電体130aは、第1外部端子120aと連結されるために一部が折曲された形状を有することができ、上記第1及び第2の集電体130a、130bは、第1及び第2の外部端子120a、120bと直接連結されることができる。
【0065】
図示されていないが、第1及び第2の集電体は適切な連結手段を通じて第1及び第2の外部端子と電気的に連結されることができる。
【0066】
また、図示されていないが、短絡を防止するために第1及び第2の外部端子120a、120bが埋め込まれた外装ケースの一面と、これに接する上記第2集電体130bとの間に絶縁層が形成されることができる。
【0067】
電気二重層キャパシタセルが第1及び第2の集電体130a、130bを含んでいない場合であれば、上記第1及び第2の電極130a、130bが上記収納空間に露出する第1及び第2の外部端子120a、120bの第1面と電気的に連結されることができる。
【0068】
上記第1及び第2の電極140a、140bには分極性電極材料を使用することができ、非表面積が比較的高い活性炭等を用いることができる。上記第1及び第2の電極140a、140bは、粉末活性炭を主材料とした電極物質を固体状態のシートに製造したり、上記第1及び第2の集電体130a、130b上に電極物質スラリーを固着させて製造することができる。
【0069】
上記分離膜150は、イオンの透過ができるように多孔性物質からなることができる。これに制限されるものではないが、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、またはガラス繊維等の多孔性物質を使用することができる。
【0070】
本実施形態において、上記外装ケース110は、上面が開放された収納空間を有し、第1及び第2の外部端子120a、120bが埋め込まれた下部ケース110aと、上記収納空間を覆うように上記下部ケース110a上に装着された上部キャップ110bとからなることができる。
【0071】
上記上部キャップ110a及び下部ケース110bは、溶接または超音波融着により結合されることができる。図2aのPは、下部ケース及び上部キャップの結合領域を図示したものである。
【0072】
また、上記外装ケース110は絶縁性樹脂からなり、上記絶縁性樹脂はポリフェニレンサルファイド(Polyphenylene sulfide、PPS)または液晶高分子(Liquid crystal polymer、LCP)であってもよい。これによって、上記チップ型電気二重層キャパシタ100は、高温(約240〜270℃程度)で進行する表面実装過程で内部構造を保護することができる。
【0073】
上述したように、本実施形態によるチップ型電気二重層キャパシタは、第1及び第2の外部端子120a、120bが外装ケース110に埋め込まれた構造であって、空間活用度が高い。これによって、内部に実装される電気二重層キャパシタセルの積層度を高めることができる。
【0074】
図2bは、本発明の他の実施形態によるチップ型電気二重層キャパシタの下部ケース110bのみを概略的に示した断面図である。上述した実施例とは異なる構成要素を中心に説明し、同一の構成要素に対する詳しい説明は省略する。
【0075】
本実施形態において、第1及び第2の外部端子120a、120bは上記外装ケース110に埋め込まれ、上記第1及び第2の外部端子120a、120bの上記収納空間180に露出する第1面121a、121bと上記外装ケースの外部領域に露出する第2面122a、122bとを有する。
【0076】
第1及び第2の外部端子120a、120bと外装ケース110bは一体に成形されて、上記第1及び第2の外部端子120a、120bが上記外装ケース110bに埋め込まれているが、素材間の異質性のため微細な間隙が発生することがあり、微細な隙間により電解液が液出される可能性がある。
【0077】
チップ型電気二重層キャパシタの製造過程及び使用において電解液が液出される場合は、信頼性が低下し、寿命が短縮する可能性がある。
【0078】
従って、第1及び第2の外部端子と外装ケースは接触面積を広げて電解液の液出経路を長く形成することが好ましい。
【0079】
これによって、第1及び第2の外部端子は埋め込み領域拡張部Dを有するように形成されることができる。埋め込み領域拡張部Dの形状は特に制限されないが、図2bに図示されたように、第1及び第2の外部端子は板状形態に製造され、板状形態の一部は収納空間として提供され、一部は外部領域として提供されるように曲がった形態を有することができる。これによって、第1及び第2の外部端子と外装樹脂の埋め込み領域は拡張されることができる。
【0080】
また、上記第1及び第2の外部端子120a、120bと上記外装ケースの境界面を覆うように形成される接着剤層を含むことができる。図2bに図示されたように、第1及び第2外部の第2面122a、122bと外装ケースの境界面を覆うように形成される第1接着剤層115a、115bを含むことができる。また、第1及び第2の外部端子の第1面121a、121bと外装ケースの境界面を覆うように形成される第2接着剤層116a、116bを含むことができる。
【0081】
また、上部キャップ110aと結合される下部ケース110bの領域に形成される第3接着剤層117を含むことができる。
【0082】
図2cは、本発明の他の実施形態によるチップ型電気二重層キャパシタの下部ケース110bのみを概略的に示した断面図である。上述した実施例とは異なる構成要素を中心に説明し、同一の構成要素に対する詳しい説明は省略する。
【0083】
図2cに図示されたように、第1及び第2の外部端子は、収納空間180として提供される第1面121a、121bと外部領域として提供される第2面122a、122bを有し、埋め込み領域拡張部Dを有する。上記埋め込み領域拡張部Dは、上記外装樹脂と接触される面積が広くなるように多様な形状を有することができる。
【0084】
図3aは、本発明のさらに他の実施例によるチップ型電気二重層キャパシタ100を示す概略的な断面図であり、図3bは、チップ型電気二重層キャパシタの下部ケース110bを示す平面図である。上述した実施例とは異なる構成要素を中心に説明し、同一の構成要素に対する詳しい説明は省略する。
【0085】
図3a及び図3bを参照すると、本実施形態によるチップ型電気二重層キャパシタ100は内部に収納空間180を有し、上記収納空間180の各角部にシーリング部170が形成され、絶縁性樹脂からなる外装ケース110と上記外装ケース110の収納空間180に配置される電気二重層キャパシタセル160を含む。
【0086】
上記シーリング部170は、上記第1及び第2の外部端子120a、120bが埋め込まれた下部ケース110bとインサート射出成形等によって、絶縁性樹脂と第1及び第2の外部端子120a,120bを一体に成形して製造されることができる。この場合、上記シーリング部170は上記下部ケース110bと同一の絶縁性樹脂からなってもよい。
【0087】
また、上記シーリング部170は、上記下部ケース110bと一体に成形される代わりに、上記下部ケース110bと二重射出成形により、上記下部ケース110bの内部の収納空間180の各角部に上記下部ケース110bと別途に形成されることもできる。この場合、上記シーリング部170は、上記下部ケース110bと同一の絶縁性樹脂からなってもよいが、上記下部ケース110bとは異なる絶縁性樹脂からなってもよい。
【0088】
上記シーリング部170を含む上記下部ケース110bと上記上部キャップ110aは、溶接または超音波融着等によって結合されることができる。図3aのPは、シーリング部170を含む下部ケース110b及び上部キャップ110aの結合領域を図示したものである。
【0089】
本実施形態によると、上記下部ケース110bの内部の収納空間180の各角部にシーリング部170を形成することによって、上部キャップ110aと融着される下部ケース110bの融着面を極大化させることができる。従って、上記チップ型電気二重層キャパシタ100の内部の電解液が外部に漏出する可能性を最小化させ、シーリング性を強化させることができる。
【0090】
また、上記のようにシーリング部170を形成することによって、下部ケース110bと上部キャップ110a間の結合領域P、即ち、これらが融着される面積を拡張して、これら間の結合力を極大化させ、製品の耐久性を強化させることができる。
【0091】
図4は、本発明のさらに他の実施例によるチップ型電気二重層キャパシタ300を示す概略的な断面図である。上述した実施例とは異なる構成要素を中心に説明し、同一の構成要素に対する詳しい説明は省略する。
【0092】
図4を参照すると、電気二重層キャパシタセルは、1つ以上の第1及び第2の集電体と、第1及び第2の電極と、分離膜とが連続的に積層された構造である。本実施形態による電気二重層キャパシタは空間活用度が高く、多層構造の電気二重層キャパシタセルを含むことができる。
【0093】
より具体的に、一番目の第1集電体331a及び第2集電体331bが夫々第1及び第2の外部端子320a、320bに連結される。上記一番目の第1集電体331aには一番目の第1電極341aが連結され、一番目の第2集電体331bには一番目の第2電極341bが連結され、上記一番目の第1電極及び第2電極341a、341bの間には一番目のイオン透過性分離膜351が形成され、1つの単位セルを形成する。
【0094】
また、上記一番目の第1集電体331aには二番目の第1電極342aが連結され、二番目の第2集電体332bには二番目の第2電極342bが連結され、上記二番目の第1電極及び第2電極342a、342bの間には二番目のイオン透過性分離膜352が形成され、さらに1つの単位セルを形成する。上記二番目の第2集電体332bは折曲され、第2外部端子320bと電気的に連結される。
【0095】
また、上記二番目の第2集電体332bには三番目第2電極343bが連結され、二番目の第1集電体332aには三番目第1電極343aが連結され、上記三番目第1電極及び第2電極343a、343bの間には三番目イオン透過性分離膜353が形成され、さらに他の1つの単位セルを形成する。上記二番目の第1集電体332aは折曲され、第2外部端子320bと電気的に連結される。
【0096】
本実施形態のように、復讐の単位セルを積層することによって、より高い電気容量を得ることができる。また、図示されていないが、上記単位セル積層体の外部に絶縁物質を塗布することで、意図しない短絡を防止することができる。
【0097】
本実施形態において、第1及び第2の外部端子320a、320bは外装ケースの一面311に埋め込まれるが、外装ケースより大きい厚さを有することによって上記外装ケースの外部領域に突出されている。
【0098】
また、第1及び第2の外部端子と外装ケースの境界面を覆うように形成される接着剤層315a、315bを含むことができる。
【0099】
図5a及び図5bは、本発明のさらに他の実施例による電気二重層キャパシタセル460及びチップ型電気二重層キャパシタ400を示す概略的な断面図である。上述した実施例とは異なる構成要素を中心に説明し、同一の構成要素に対する詳しい説明は省略する。
【0100】
図5a及び図5bを参照すると、本実施形態による電気二重層キャパシタセル460は、第1及び第2電極が巻取された形態である。より具体的に、第1電極440a、一番目の分離膜450a、第2電極440b、及び二番目分離膜450bが順次に積層され、上記集層が巻取されて電気二重層キャパシタセル460を構成する。上記第1電極440a及び第2電極440bには夫々第1集電体430a及び第2集電体430bが連結されている。
【0101】
上記電気二重層キャパシタセル460は外装ケース410の収納空間に配置され、上記第1集電体430a及び第2集電体430bは折曲されて夫々第1及び第2の外部端子420a、420bと電気的に連結される。
【0102】
本実施形態において、第1及び第2の外部端子420a、420bは外装ケースの一面411に埋め込まれるが、外装ケースより大きい厚さを有することによって上記外装ケースの収納空間に突出されている。
【0103】
また、第1及び第2の外部端子と外装ケースの境界面を覆うように形成される接着剤層415a、415bを含むことができる。
【0104】
図6a乃至図6cは、本発明の一実施形態によるチップ型電気二重層キャパシタの製造方法を説明するための断面図である。
【0105】
図6aに図示されたように、開放された収納空間180を有し、且つ、上記収納空間180に露出する第1面121a、121bと外部領域に露出する第2面122a、122bとを有するように第1及び第2の外部端子が埋め込まれた下部ケース110bを形成する。
【0106】
上記下部ケース110bを形成する方法としては、絶縁性樹脂と第1及び第2の外部端子を一体に成形して、上記絶縁性樹脂に第1及び第2の外部端子が埋め込まれることができる方法であれば特に制限されない。例えば、インサート射出成形(insert injection molding)を用いることができる。
【0107】
より具体的に、所望する下部ケースの形状を有する金型内に第1及び第2の外部端子を配置し、上記金型内に絶縁性樹脂を充填する。金型に充填された絶縁性樹脂は金型内で冷却または仮橋により第1及び第2の外部端子とともに固化される。インサート成形によって異なる材質を有する絶縁性樹脂及び第1及び第2の外部端子は一体化される。
【0108】
次に、上記第1及び第2の外部端子と上記外装ケースの境界面を覆うように、接着剤層を形成する。図6aに図示されたように、接着剤層115a、115bは、第1及び第2外部端子の第2面122a、122bと外装ケースの境界面を覆うように形成されることができる。図示されていないが、接着剤層は第1及び第2の外部端子の第1面121a、121bと外装ケースの境界面を覆うように形成されることができる。
【0109】
次に、図6bに図示されたように、上記下部ケース110bの収納空間に露出した第1及び第2の外部端子120a、120bの第1面121a、1211と電気的に連結されるように、上記収納空間に電気二重層キャパシタセル160を実装する。
【0110】
上述したように、電気二重層キャパシタセルは、第1及び第2の集電体130a、130bと、上記第1及び第2の集電体130a、130bと夫々連結される第1及び第2の電極140a、140bと、上記第1及び第2の電極140a、140bの間に形成されるイオン透過性分離膜150とを含むことができる。上記第1及び第2の集電体130a、130bは、上記第1及び第2の外部端子120a、120bの収納空間に露出した第1面と電気的に連結され、第1集電体130aは折曲された形状を有することができる。
【0111】
上記第1及び第2の外部端子120a、120bと第1及び第2の集電体130a、130bとの連結Pは、溶接または超音波融着により行われることができる。これに制限されるものではないが、溶接は抵抗溶接またはアーク溶接を用いることができる。
【0112】
次に、図6cに図示されたように、上記収納空間を覆うように上部キャップ110aを上記下部ケース110b上に装着する。下部ケース110bに電気二重層キャパシタセルを実装し、電解液を充填する。上記電解液としては水系電解液または非水系電解液を使用することができる。
【0113】
上記下部ケース110b及び上部キャップ110aの装着は接着剤層(未図示)の形成により行われることができる。即ち、下部ケースのP領域に接着剤層を塗布し、上部キャップを装着して結合させることができる。
【0114】
または、上記下部ケース110b及び上部キャップ110aの装着は、溶接または超音波融着により行われることができる。これに制限されるものではないが、溶接は抵抗溶接またはアーク溶接を用いることができる。
【0115】
このような方法によって下部ケース及び上部キャップの気密性が向上し、外装ケース内の内部素子の保護が可能になる。
【0116】
図7a乃至図7cは、本発明の他の実施形態によるチップ型電気二重層キャパシタの製造方法を説明するための断面図である。上述した実施例とは異なる構成要素を中心に説明し、同一の構成要素に対する詳しい説明は省略する。
【0117】
先ず、図7aに図示されたように、第1及び第2の外部端子120a、120bが埋め込まれており、上面が開放された収納空間180を有し、且つ、上記収納空間180の各角部にシーリング部170が形成された下部ケース110bを形成する。
【0118】
上記第1及び第2の外部端子120a、120bと下部ケース110bを形成する方法としては、絶縁性樹脂と第1及び第2の外部端子120a、120bを一体に成形して、上記絶縁性樹脂に第1及び第2の外部端子120a、120bが埋め込まれることができる方法であれば特に制限されない。例えば、インサート射出成形を用いることができる。
【0119】
この際、上記下部ケース110bの収納空間180の各角部に形成された上記シーリング部170は、上記下部ケース110bのインサート射出成形時に上記下部ケース110bと一体に形成されることができる。
【0120】
また、上記シーリング部170と下部ケース110bは、上記したように一体に成形される代わりに、二重射出成形により別途に形成されてもよい。この場合、上記シーリング部170と下部ケース110bは相互同一または異なる絶縁性樹脂からなってもよい。
【0121】
次に、図7bに図示されたように、上記下部ケース110bの収納空間180に露出した第1及び第2の外部端子120a、120bの第1面121a、121bと電気的に連結されるように上記収納空間180に電気二重層キャパシタセル160を実装する。
【0122】
電気二重層キャパシタセル160を下部ケース110bに実装した後、収納空間180に電解液を充填する。上記電解液としては水系電解液または非水系電解液を使用することができる。
【0123】
次に、図7cに図示されたように、上記収納空間180を覆うように上記シーリング部170を含む上記下部ケース110b上に上部キャップ110aを装着する。
【0124】
上記シーリング部170を含む上記下部ケース110b及び上部キャップ110aの装着は、溶接または超音波融着等により行われることができる。これに制限されるものではないが、溶接は抵抗溶接またはアーク溶接等を用いることができる。このような方法によって下部ケース110b及び上部キャップ110aの気密性が向上し、外装ケース110内の内部素子の保護が可能になる。
【0125】
本実施例によると、上記下部ケース110bにシーリング部170が形成されることによって、上記上部キャップ110aと結合される下部ケース110bの結合面積を極大化させることができる。従って、上記外装ケース110の内部の電解液が外部に漏出することを防止することによってシーリング性を強化させることができ、製品の耐久性を強化させることができる。
【0126】
本発明は、上述した実施形態及び添付された図面によって限定されるものではなく、添付された請求範囲によって限定される。従って、請求範囲に記載の本発明の技術的思想を外れない範囲内において様々な形態の置換、変形及び変更が可能であることは当技術分野において通常の知識を有する者には自明であり、これも添付された請求範囲に記載された技術的思想に属する。
【符号の説明】
【0127】
100 チップ型電気二重層キャパシタ
110 外装ケース
115 接着剤層
120a、120b 第1及び第2の外部端子
130a、130b 第1及び第2の集電体
140a、140b 第1及び第2の電極
150 分離膜
160 電気二重層キャパシタセル
170 シーリング部
180 収納空間
【特許請求の範囲】
【請求項1】
内部に収納空間を有し、絶縁性樹脂からなる外装ケースと、
前記外装ケースに埋め込まれ、前記収納空間に露出する第1面と前記外装ケースの外部領域に露出する第2面とを夫々有する第1及び第2の外部端子と、
前記収納空間に配置され、前記第1及び第2の外部端子の前記第1面と電気的に連結された電気二重層キャパシタセルと、
を含むチップ型電気二重層キャパシタ。
【請求項2】
前記第1及び第2の外部端子は、インサート射出成形により前記外装ケースに埋め込まれることを特徴とする請求項1に記載のチップ型電気二重層キャパシタ。
【請求項3】
前記第1及び第2の外部端子は、埋め込み領域拡張部を有することを特徴とする請求項1に記載のチップ型電気二重層キャパシタ。
【請求項4】
前記絶縁性樹脂は、ポリフェニレンサルファイドまたは液晶高分子であることを特徴とする請求項1に記載のチップ型電気二重層キャパシタ。
【請求項5】
前記第1及び第2の外部端子と前記外装ケースの境界面を覆うように形成される接着剤層をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載のチップ型電気二重層キャパシタ。
【請求項6】
前記接着剤層は、前記第1及び第2の外部端子の第2面と前記外装ケースの境界面を覆うように形成されたことを特徴とする請求項5に記載のチップ型電気二重層キャパシタ。
【請求項7】
前記接着剤層は、前記第1及び第2の外部端子の第1面と前記外装ケースの境界面を覆うように形成されたことを特徴とする請求項5に記載のチップ型電気二重層キャパシタ。
【請求項8】
前記接着剤層は、エポキシ樹脂を含むことを特徴とする請求項5に記載のチップ型電気二重層キャパシタ。
【請求項9】
前記第1及び第2の外部端子は、前記外装ケースの同一面に形成されたことを特徴とする請求項1に記載のチップ型電気二重層キャパシタ。
【請求項10】
前記第1及び第2の外部端子は、前記外装ケースの同一面の両端に形成されたことを特徴とする請求項1に記載のチップ型電気二重層キャパシタ。
【請求項11】
前記第1及び第2の外部端子は、前記外装ケースの同一面の中央部に形成されたことを特徴とする請求項1に記載のチップ型電気二重層キャパシタ。
【請求項12】
前記外装ケースは、前記収納空間の各角部に形成されたシーリング部をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載のチップ型電気二重層キャパシタ。
【請求項13】
前記外装ケースは、
上面が開放された収納空間を有し、第1及び第2の外部端子が埋め込まれた下部ケースと、
前記収納空間を覆うように前記下部ケースに装着された上部キャップと、
を含むことを特徴とする請求項1に記載のチップ型電気二重層キャパシタ。
【請求項14】
前記外装ケースは、
上面が開放された収納空間を有し、前記収納空間の各角部にシーリング部が形成され、第1及び第2の外部端子が埋め込まれた下部ケースと、
前記収納空間を覆うように、前記シーリング部を含む前記下部ケースに装着された上部キャップと、
を含むことを特徴とする請求項1に記載のチップ型電気二重層キャパシタ。
【請求項15】
前記下部ケース及び前記上部キャップは、溶接または超音波融着により結合されたことを特徴とする請求項13に記載のチップ型電気二重層キャパシタ。
【請求項16】
前記シーリング部は、前記下部ケースとインサート射出成形方式により一体に形成されたことを特徴とする請求項14に記載のチップ型電気二重層キャパシタ。
【請求項17】
前記シーリング部は、前記下部ケースと二重射出成形により別途に形成されたことを特徴とする請求項14に記載のチップ型電気二重層キャパシタ。
【請求項18】
前記シーリング部は、前記下部ケースと相互同一または異なる絶縁性樹脂からなることを特徴とする請求項14に記載のチップ型電気二重層キャパシタ。
【請求項19】
前記電気二重層キャパシタセルは、第1及び第2の集電体と、前記第1及び第2の集電体と夫々連結される第1及び第2の電極と、前記第1及び第2の電極の間に形成されるイオン透過性分離膜と、を含むことを特徴とする請求項1に記載のチップ型電気二重層キャパシタ。
【請求項20】
前記第1及び第2の外部端子の第1面と前記電気二重層キャパシタセルは、溶接または超音波融着により連結されたことを特徴とする請求項1に記載のチップ型電気二重層キャパシタ。
【請求項21】
前記電気二重層キャパシタセルは、1つ以上の第1及び第2の集電体と、第1及び第2の電極と、分離膜とが連続的に積層されたことを特徴とする請求項1に記載のチップ型電気二重層キャパシタ。
【請求項22】
前記電気二重層キャパシタセルは、第1及び第2の電極が巻取されたことを特徴とする請求項1に記載のチップ型電気二重層キャパシタ。
【請求項23】
開放された収納空間を有し、前記収納空間に露出する第1面と外部領域に露出する第2面とを有するように第1及び第2の外部端子が埋め込まれた下部ケースを形成する段階と、
前記収納空間に露出した第1及び第2の外部端子の第1面と電気的に連結されるように前記収納空間に電気二重層キャパシタセルを実装する段階と、
前記収納空間を覆うように上部ギャップを前記下部ケース上に装着する段階と、
を含むチップ型電気二重層キャパシタの製造方法。
【請求項24】
前記第1及び第2の外部端子と前記外装ケースの境界面を覆うように、接着剤層を形成する段階をさらに含むことを特徴とする請求項23に記載のチップ型電気二重層キャパシタの製造方法。
【請求項25】
前記下部ケースの形成は、インサート射出成形により行われることを特徴とする請求項23に記載のチップ型電気二重層キャパシタの製造方法。
【請求項26】
前記収納空間の各角部にシーリング部を形成する段階をさらに含むことを特徴とする請求項23に記載のチップ型電気二重層キャパシタの製造方法。
【請求項27】
前記シーリング部は、前記下部ケースとインサート射出成形方式により一体に形成することを特徴とする請求項26に記載のチップ型電気二重層キャパシタの製造方法。
【請求項28】
前記シーリング部は、前記下部ケースと二重射出成形により別途に形成されることを特徴とする請求項26に記載のチップ型電気二重層キャパシタの製造方法。
【請求項29】
前記第1及び第2の外部端子と前記電気二重層キャパシタセルの連結は、溶接または超音波融着により行われることを特徴とする請求項23に記載のチップ型電気二重層キャパシタの製造方法。
【請求項30】
前記下部ケース及び上部キャップの装着は、溶接または超音波融着により行われることを特徴とする請求項23に記載のチップ型電気二重層キャパシタの製造方法。
【請求項1】
内部に収納空間を有し、絶縁性樹脂からなる外装ケースと、
前記外装ケースに埋め込まれ、前記収納空間に露出する第1面と前記外装ケースの外部領域に露出する第2面とを夫々有する第1及び第2の外部端子と、
前記収納空間に配置され、前記第1及び第2の外部端子の前記第1面と電気的に連結された電気二重層キャパシタセルと、
を含むチップ型電気二重層キャパシタ。
【請求項2】
前記第1及び第2の外部端子は、インサート射出成形により前記外装ケースに埋め込まれることを特徴とする請求項1に記載のチップ型電気二重層キャパシタ。
【請求項3】
前記第1及び第2の外部端子は、埋め込み領域拡張部を有することを特徴とする請求項1に記載のチップ型電気二重層キャパシタ。
【請求項4】
前記絶縁性樹脂は、ポリフェニレンサルファイドまたは液晶高分子であることを特徴とする請求項1に記載のチップ型電気二重層キャパシタ。
【請求項5】
前記第1及び第2の外部端子と前記外装ケースの境界面を覆うように形成される接着剤層をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載のチップ型電気二重層キャパシタ。
【請求項6】
前記接着剤層は、前記第1及び第2の外部端子の第2面と前記外装ケースの境界面を覆うように形成されたことを特徴とする請求項5に記載のチップ型電気二重層キャパシタ。
【請求項7】
前記接着剤層は、前記第1及び第2の外部端子の第1面と前記外装ケースの境界面を覆うように形成されたことを特徴とする請求項5に記載のチップ型電気二重層キャパシタ。
【請求項8】
前記接着剤層は、エポキシ樹脂を含むことを特徴とする請求項5に記載のチップ型電気二重層キャパシタ。
【請求項9】
前記第1及び第2の外部端子は、前記外装ケースの同一面に形成されたことを特徴とする請求項1に記載のチップ型電気二重層キャパシタ。
【請求項10】
前記第1及び第2の外部端子は、前記外装ケースの同一面の両端に形成されたことを特徴とする請求項1に記載のチップ型電気二重層キャパシタ。
【請求項11】
前記第1及び第2の外部端子は、前記外装ケースの同一面の中央部に形成されたことを特徴とする請求項1に記載のチップ型電気二重層キャパシタ。
【請求項12】
前記外装ケースは、前記収納空間の各角部に形成されたシーリング部をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載のチップ型電気二重層キャパシタ。
【請求項13】
前記外装ケースは、
上面が開放された収納空間を有し、第1及び第2の外部端子が埋め込まれた下部ケースと、
前記収納空間を覆うように前記下部ケースに装着された上部キャップと、
を含むことを特徴とする請求項1に記載のチップ型電気二重層キャパシタ。
【請求項14】
前記外装ケースは、
上面が開放された収納空間を有し、前記収納空間の各角部にシーリング部が形成され、第1及び第2の外部端子が埋め込まれた下部ケースと、
前記収納空間を覆うように、前記シーリング部を含む前記下部ケースに装着された上部キャップと、
を含むことを特徴とする請求項1に記載のチップ型電気二重層キャパシタ。
【請求項15】
前記下部ケース及び前記上部キャップは、溶接または超音波融着により結合されたことを特徴とする請求項13に記載のチップ型電気二重層キャパシタ。
【請求項16】
前記シーリング部は、前記下部ケースとインサート射出成形方式により一体に形成されたことを特徴とする請求項14に記載のチップ型電気二重層キャパシタ。
【請求項17】
前記シーリング部は、前記下部ケースと二重射出成形により別途に形成されたことを特徴とする請求項14に記載のチップ型電気二重層キャパシタ。
【請求項18】
前記シーリング部は、前記下部ケースと相互同一または異なる絶縁性樹脂からなることを特徴とする請求項14に記載のチップ型電気二重層キャパシタ。
【請求項19】
前記電気二重層キャパシタセルは、第1及び第2の集電体と、前記第1及び第2の集電体と夫々連結される第1及び第2の電極と、前記第1及び第2の電極の間に形成されるイオン透過性分離膜と、を含むことを特徴とする請求項1に記載のチップ型電気二重層キャパシタ。
【請求項20】
前記第1及び第2の外部端子の第1面と前記電気二重層キャパシタセルは、溶接または超音波融着により連結されたことを特徴とする請求項1に記載のチップ型電気二重層キャパシタ。
【請求項21】
前記電気二重層キャパシタセルは、1つ以上の第1及び第2の集電体と、第1及び第2の電極と、分離膜とが連続的に積層されたことを特徴とする請求項1に記載のチップ型電気二重層キャパシタ。
【請求項22】
前記電気二重層キャパシタセルは、第1及び第2の電極が巻取されたことを特徴とする請求項1に記載のチップ型電気二重層キャパシタ。
【請求項23】
開放された収納空間を有し、前記収納空間に露出する第1面と外部領域に露出する第2面とを有するように第1及び第2の外部端子が埋め込まれた下部ケースを形成する段階と、
前記収納空間に露出した第1及び第2の外部端子の第1面と電気的に連結されるように前記収納空間に電気二重層キャパシタセルを実装する段階と、
前記収納空間を覆うように上部ギャップを前記下部ケース上に装着する段階と、
を含むチップ型電気二重層キャパシタの製造方法。
【請求項24】
前記第1及び第2の外部端子と前記外装ケースの境界面を覆うように、接着剤層を形成する段階をさらに含むことを特徴とする請求項23に記載のチップ型電気二重層キャパシタの製造方法。
【請求項25】
前記下部ケースの形成は、インサート射出成形により行われることを特徴とする請求項23に記載のチップ型電気二重層キャパシタの製造方法。
【請求項26】
前記収納空間の各角部にシーリング部を形成する段階をさらに含むことを特徴とする請求項23に記載のチップ型電気二重層キャパシタの製造方法。
【請求項27】
前記シーリング部は、前記下部ケースとインサート射出成形方式により一体に形成することを特徴とする請求項26に記載のチップ型電気二重層キャパシタの製造方法。
【請求項28】
前記シーリング部は、前記下部ケースと二重射出成形により別途に形成されることを特徴とする請求項26に記載のチップ型電気二重層キャパシタの製造方法。
【請求項29】
前記第1及び第2の外部端子と前記電気二重層キャパシタセルの連結は、溶接または超音波融着により行われることを特徴とする請求項23に記載のチップ型電気二重層キャパシタの製造方法。
【請求項30】
前記下部ケース及び上部キャップの装着は、溶接または超音波融着により行われることを特徴とする請求項23に記載のチップ型電気二重層キャパシタの製造方法。
【図1a】
【図1b】
【図2a】
【図2b】
【図2c】
【図3a】
【図3b】
【図4】
【図5a】
【図5b】
【図6a】
【図6b】
【図6c】
【図7a】
【図7b】
【図7c】
【図1b】
【図2a】
【図2b】
【図2c】
【図3a】
【図3b】
【図4】
【図5a】
【図5b】
【図6a】
【図6b】
【図6c】
【図7a】
【図7b】
【図7c】
【公開番号】特開2011−14864(P2011−14864A)
【公開日】平成23年1月20日(2011.1.20)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−2220(P2010−2220)
【出願日】平成22年1月7日(2010.1.7)
【出願人】(594023722)サムソン エレクトロ−メカニックス カンパニーリミテッド. (1,585)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成23年1月20日(2011.1.20)
【国際特許分類】
【出願日】平成22年1月7日(2010.1.7)
【出願人】(594023722)サムソン エレクトロ−メカニックス カンパニーリミテッド. (1,585)
【Fターム(参考)】
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