溶接用接合部材、溶接用接合部材を用いたキャパシタモジュール、及び溶接用接合部材を用いたキャパシタモジュールの製造方法
【課題】薄型化した電気二重層キャパシタセル１０を直列接続したキャパシタモジュール２００を容易に製造することが可能な溶接用接合部材を提供する。
【解決手段】本発明に係る溶接用接合部材１００は、
第１側壁部１０１と、前記第１側壁部１０１と対向する第２側壁部１０２と、前記第１側壁部１０１と前記第２側壁部１０２とを連結する第１連結部１０５、第２連結部１０６と、前記第１側壁部１０１と前記第２側壁部１０２と前記第１連結部１０５と前記第２連結部１０６とで囲むように形成された挿通開口部１０７と、前記第１側壁部１０１から延在するピン端子部１０８と、を有することを特徴とする。
【解決手段】本発明に係る溶接用接合部材１００は、
第１側壁部１０１と、前記第１側壁部１０１と対向する第２側壁部１０２と、前記第１側壁部１０１と前記第２側壁部１０２とを連結する第１連結部１０５、第２連結部１０６と、前記第１側壁部１０１と前記第２側壁部１０２と前記第１連結部１０５と前記第２連結部１０６とで囲むように形成された挿通開口部１０７と、前記第１側壁部１０１から延在するピン端子部１０８と、を有することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のキャパシタセルを直列接続して構成されるキャパシタモジュールを製造するために用いられる溶接用接合部材と、このような溶接用接合部材を用いたキャパシタモジュール、及び当該溶接用接合部材を用いたキャパシタモジュールの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気二重層キャパシタにおいては、一般に円筒型などその他の形態に比べて積層型はエネルギー密度が高い。積層型の電気二重層キャパシタセルは、分極性電極をセパレータともに積層した積層体に引き出し電極を取り付け、さらに積層体に電解液を含浸させた後、ラミネートフィルムに入れられ、ラミネートの開口部から引き出し電極が引き出された状態で密封されてなる。
【０００３】
非特許文献１に記載されているように、電気二重層キャパシタは耐電圧が低いために、複数のキャパシタセルを直列接続してキャパシタモジュールを構成して利用される。このように積層型のキャパシタセルを直列接続して利用する際には、充放電に伴いキャパシタセルが積層面に垂直な方向に膨張収縮するので適当な加圧機構を設ける（特許文献１）。また、特許文献２には、その図１５に関連して、複数の電気二重層キャパシタセルの引出電極同士が直列接続されて構成されたキャパシタモジュールが開示されている。
【非特許文献１】岡村廸夫著「電気二重層キャパシタと蓄電システム」日刊工業新聞社発行、２００５年９月３０日第３版第１刷、第８頁〜第９頁、第１５０頁〜第１５７頁
【特許文献１】特開２００５−９３４９２号公報
【特許文献２】特開２００８−１５３２８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、従来のキャパシタモジュールにおける電気二重層キャパシタセル同士の接続について図１２及び図１３をより詳しく参照して説明する。図１２に示すように、キャパシタモジュールは、複数の電気二重層キャパシタセル１０を厚さ方向に積層して、隣り合うセルの引出電極同士（１２、１３）を、カシメ部材３０を用い電気的及び機械的接続することによって製造している。図１３は、キャパシタセルの引出電極同士を接続するために用いるカシメ部材３０の展開図である。カシメ部材３０は、不図示の噛み込み突起部が形成された第１挟持片３１、第２挟持片３２とこれらの間を連結する連結部３３とを有しており、この連結部３３で２つの挟持片を折り込むことによって構成されている。第１挟持片３１には端子部３４が延在するように設けられている。この端子部３４は、不図示のファストン端子との電気接続のために設けられている。さらにこのファストン端子はキャパシタセルをモニタするための回路（並列モニタ。この並列モニタについては非特許文献１参照）と電気接続される。このモニタ回路は不図示の基板上に設けられており、物理的にはファストン端子を有するハーネスを基板上のコネクタに接続することに実現している。
【０００５】
上記のようなカシメ部材３０においては、セルの引出電極同士（１２、１３）を、その第１挟持片３１及び第２挟持片３２によって、挟み込むようにして、該突起部を引出電極に噛み込ませて、引出電極同士の電気的、機械的接続を実現すると共に、引出電極の電位を前記のファストン端子から取り出すようにしている。
【０００６】
ところで、薄型化した電気二重層キャパシタセルによってキャパシタモジュールを製造
しようとすると、隣り合うカシメ部材３０同士の間隔が短くなる。上記のようなカシメ部材３０によって、引出電極同士（１２、１３）を締結する際には、所定の工具を用いるが、カシメ部材３０同士の間隔が短くなると、この工具を配するスペースの余裕がなく、従来のカシメ部材３０による引出電極接続方式を用いることで、薄型の電気二重層キャパシタセルからなるキャパシタモジュールを製造することが困難である、という問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するものであって、請求項１に係る発明は、第１側壁部と、前記第１側壁部と対向する第２側壁部と、前記第１側壁部と前記第２側壁部とを連結する２つの連結部と、前記第１側壁部と前記第２側壁部と前記２つの連結部とで囲むように形成された挿通開口部と、前記第１側壁部から延在するピン端子部と、を有することを特徴とする溶接用接合部材である。
【０００８】
また、請求項２に係る発明は、請求項１に記載の溶接用接合部材において、前記第１側壁部と前記ピン端子部との間に段部が形成されることを特徴とする。
【０００９】
また、請求項３に係る発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の溶接用接合部材において、材質がアルミニウムであることを特徴とする。
【００１０】
また、請求項４に係る発明は、引出電極同士を接続した複数個のキャパシタセルからなるキャパシタモジュールであって、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の溶接用接合部材を用いて、前記キャパシタセルの引出電極同士を接続したことを特徴とする。
【００１１】
また、請求項５に係る発明は、請求項４に記載のキャパシタモジュールにおいて、複数個のキャパシタセルの積層方向で隣り合う溶接用接合部材のピン端子部は千鳥状とされることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項６に係る発明は、請求項４又は請求項５に記載のキャパシタモジュールにおいて、複数個のキャパシタセルの端部に位置するキャパシタセルの引出電極は、溶接用接合部材によって、ダミー電極部と接続されることを特徴とする。
【００１３】
また、請求項７に係る発明は、請求項４乃至請求項６のいずれかに記載のキャパシタモジュールにおいて、前記段部上に基板部材を載置したことを特徴とする。
【００１４】
また、請求項８に係る発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の溶接用接合部材の前記挿通開口部に、キャパシタセルの引出電極を挿通し、前記挿通開口部近傍の端面部と前記引出電極とを溶接することによって一体化することで、複数個のキャパシタセルを接続したことを特徴とするキャパシタモジュールの製造方法である。
【００１５】
また、請求項９に係る発明は、請求項８に記載のキャパシタモジュールの製造方法において、ＹＡＧレーザー溶接が用いられることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る溶接用接合部材、溶接用接合部材を用いたキャパシタモジュール、及び溶接用接合部材を用いたキャパシタモジュールの製造方法によれば、薄型化した電気二重層キャパシタセル１０を直列接続したキャパシタモジュール２００を容易に製造することが可能となる。また、薄型化した電気二重層キャパシタセル１０を用いることで、体積効率が向上する。
【００１７】
また、本発明に係る溶接用接合部材、溶接用接合部材を用いたキャパシタモジュール、及び溶接用接合部材を用いたキャパシタモジュールの製造方法では、溶接用接合部材１００の材質は、引出電極１２、１３と同種の金属（アルミニウム）が用いられており、同種金属の溶接で一体化することで、接続部における電気抵抗を低くすることができると共に、電界腐食などによる劣化がなくなり、長期的使用による抵抗上昇率を低減することが可能となる。
【００１８】
また、本発明に係る溶接用接合部材、溶接用接合部材を用いたキャパシタモジュール、及び溶接用接合部材を用いたキャパシタモジュールの製造方法では、溶接用接合部材１００の材質は、引出電極１２、１３と同種の金属（アルミニウム）が用いられており、同種金属の溶接で部材同士が一体化されるので、接続部における機械強度が高まる。
【００１９】
また、本発明に係る溶接用接合部材、溶接用接合部材を用いたキャパシタモジュール、及び溶接用接合部材を用いたキャパシタモジュールの製造方法によれば、カシメ部材３０と異なり、接続部の断面積が大きくなり、許容電流値を向上させることが可能となる。
【００２０】
また、本発明に係る溶接用接合部材を用いたキャパシタモジュール、及び溶接用接合部材を用いたキャパシタモジュールの製造方法によれば、カシメ部材３０締結用工具を用いる必要がなく、手作業による加工工数を削減でき生産性を向上することができると共に、締結用工具を用いることに伴う引出電極１２、１３へのストレスを削減することができ、品質が向上する。また、溶接用接合部材１００と引出電極１２、１３との溶接には、自動溶接装置を利用することができ、これによれば、加工精度を向上することができ、高い品質のキャパシタモジュールを提供することができる。
【００２１】
また、本発明に係る溶接用接合部材１００には基板部材１５０を載置することが可能な段部が設けられており、これにより従来のようなハーネス接続工程を削減でき生産性を向上させることができる。また、キャパシタモジュール２００を製造する際には、溶接用接合部材１００のピン端子部１０８が千鳥状になるように配置することで、基板部材１５０上の回路配置においては、十分な絶縁距離を確保することが可能となる。また、基板部材１５０上の導電パターンとピン端子部１０８とを接続することができるので、従来のようなファストン端子が不要となり、ファストン端子取り付け時における引出電極１２、１３への応力をなくすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施形態に係るキャパシタモジュールを構成する電気二重層キャパシタセル１０の斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係るキャパシタモジュールの製造方法における製造工程を説明する図である。
【図３】本発明の実施形態に係るキャパシタモジュールの製造方法における製造工程を説明する図である。
【図４】本発明の実施形態に係る溶接用接合部材１００を示す図である。
【図５】本発明の実施形態に係る溶接用接合部材１００と併用する終端端子部材１２０を示す図である。
【図６】本発明の実施形態に係るキャパシタモジュールの製造方法における製造工程を説明する図である。
【図７】キャパシタモジュールの端部位置の電気二重層キャパシタセル１０への終端端子部材１２０の適用を説明する図である。
【図８】キャパシタモジュールの端部位置の電気二重層キャパシタセル１０への終端端子部材１２０の適用を説明する図である。
【図９】本発明の実施形態に係るキャパシタモジュールの製造方法における製造工程を説明する図である。
【図１０】本発明の実施形態に係る溶接用接合部材１００と共に用いる基板部材１５０の斜視図である。
【図１１】本発明の実施形態に係る溶接用接合部材１００を用いて製造されたキャパシタモジュール２００を示す図である。
【図１２】従来のキャパシタモジュールの製造工程を説明する図である。
【図１３】従来のキャパシタモジュールの製造に用いたカシメ部材３０を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。図１は本発明の実施形態に係るキャパシタモジュールを構成する電気二重層キャパシタセル１０の斜視図である。この電気二重層キャパシタセル１０は積層型の電気二重層キャパシタセルである。より具体的には、キャパシタ本体については、正の電極体（正極体）と負の電極体（負極体）をこれらの間にセパレータを介在させつつ交互に重ねることにより所定の積層体に組成される。正極体および負極体は、集電極とその両面に形成される分極性電極（活性炭電極）とから平板状に構成される。これら集電極は、矩形状の金属箔（アルミニウム箔）からなり、矩形平面の一辺に片側へ寄せて帯状の導電部（リード）が一体形成される。導電部は同極同士が集束され接合され、正の引出電極１２、負の引出電極１３とされる。これら正の引出電極１２、負の引出電極１３はいずれもアルミニウム製である。
【００２４】
そして、金属層を含む積層構造の樹脂フィルム（たとえば、アルミラミネート）から形成される容器部１１の周縁において、正の引出電極１２、負の引出電極１３の一部が引き出され、一辺を除く三辺が熱溶着（ヒートシール）される。より具体的には、容器部１１は正の引出電極１２、負の引出電極１３が突き出る一辺を開口可能とされており、そして、その開口部から内部に電解液を注入し、電解液の含浸処理などが終わると、真空ポンプにより空気や水分を除去した状態において、残りの一辺が熱溶着（ヒートシール）され、電気二重層キャパシタセル１０が製作される。
【００２５】
概略、以上のようにして構成される電気二重層キャパシタセル１０は、耐電圧が低いために、複数個を直列接続した電気二重層キャパシタモジュールとして利用される。このとき、一の電気二重層キャパシタセル１０の正の引出電極１２と、他の電気二重層キャパシタセル１０の負の引出電極１３とを接続する必要があるが、本発明においては、溶接用接合部材１００を用いることによって、この接続を簡便かつ効率よく行い得る特徴点を有するものであるので、これについて以下詳細に説明する。
【００２６】
キャパシタモジュールを構成するために、電気二重層キャパシタセル１０同士を接続する際には、正の引出電極１２はＸ−Ｘ’線により切断しＡ−Ａ’線で９０°折り曲げ加工を施し、また、負の引出電極１３はＹ−Ｙ’線により切断しＢ−Ｂ’線で９０°折り曲げ加工を施す。このとき、正の引出電極１２と、負の引出電極１３とは互いに逆方向に折り曲げ加工がなされ、図２に示すように引出電極は略Ｌ字状とされる。
【００２７】
ここで、引出電極の折り曲げ工程では、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）の２パターンの電気二重層キャパシタセル１０を用意しておき、セル同士を接続するに際しては、図３に示すように、図２（Ａ）のパターンの電気二重層キャパシタセル１０→図２（Ｂ）のパターンの電気二重層キャパシタセル１０→図２（Ａ）のパターンの電気二重層キャパシタセル１０→図２（Ｂ）のパターンの電気二重層キャパシタセル１０→・・・の順序とする。電気二重層キャパシタモジュールを構成する際に接続する電気二重層キャパシタセル１０の数は任意である。引出電極を接続する前段としては、接続する電気二重層キャパシタセル１０をまとめて仮組する。
【００２８】
図４は本発明の実施形態に係る溶接用接合部材１００を示す図である。図４（Ａ）は溶接用接合部材１００の斜視図であり、図４（Ｂ）は溶接用接合部材１００の上面図である。この溶接用接合部材１００は、隣り合う電気二重層キャパシタセル１０の引出電極同士を接続する機能を有するものであり、さらに、これら引出電極の電位を検出するための端子部としても機能するものであり、また検出された電位を基に電気二重層キャパシタセル１０の状態をモニタする並列モニタ回路が設けられた基板部材を載置・固定するための台部材としても機能するものである。図４において、１００は溶接用接合部材、１０１は第１側壁部、１０２は第２側壁部、１０３は第１端面部、１０４は第２端面部、１０５は第１連結部、１０６は第２連結部、１０７は挿通開口部、１０８はピン端子部、１０９は段部をそれぞれ示している。
【００２９】
溶接用接合部材１００の材質としては、引出電極１２、１３と同種の金属（アルミニウム）が用いられている。この溶接用接合部材１００は、第１側壁部１０１と、第１側壁部１０１と対向する第２側壁部１０２とを基材として有している。そして、第１側壁部１０１の上面部である第１端面部１０３と、第２側壁部１０２の上面部である第２端面部１０４とは、後述するＹＡＧレーザー溶接における照射経路となるようになっている。第１側壁部１０１と第２側壁部１０２とを連結するようにして、２つの第１連結部１０５及び第２連結部１０６が設けられている。第１連結部１０５及び第２連結部１０６は、いずれも第１端面部１０３及び第２端面部１０４とから延在するようにして設けられている。
【００３０】
溶接用接合部材１００においては、第１側壁部１０１と第２側壁部１０２と第１連結部１０５と第２連結部１０６とが四方を囲むようにして挿通開口部１０７が形成されている。この挿通開口部１０７は、隣り合う電気二重層キャパシタセル１０の、接続しようとしている引出電極１２、１３を挿通するための開口である。この挿通開口部１０７は、引出電極１２、１３を挿通したときに、２つの引出電極が挿通開口部１０７に略内嵌する程度の開口広さとされる。
【００３１】
また、溶接用接合部材１００は、第１側壁部１０１から延在すると共に、上方へと立設するピン端子部１０８が設けられており、このピン端子部１０８が、基板部材上の電気配線パターンとの電気接続部として機能するようになっている。また、第１側壁部１０１とピン端子部１０８との間における、ピン端子部１０８の根もとには、段部１０９が形成されており、基板部材を載置・固定することができるようになっている。ピン端子部１０８には所定のメッキを施すなどして、基板部材上で用いられる金属との電気的な親和性を考慮するようにしてもよい。
【００３２】
図５は本発明の実施形態に係る溶接用接合部材１００と併用する終端端子部材１２０を示す図である。図５において、１２０は終端端子部材、１２１はダミー電極部、１２２は連結部、１２３は終端電極部をそれぞれ示している。終端端子部材１２０は、キャパシタセルモジュールを構成する複数の電気二重層キャパシタセル１０の直列接続のうち、１番目のセルと、最後のセルとに用いられるものである。この終端端子部材１２０は、１番目のセルと、最後のセルの引出電極に用いることによって、これら直列接続端部に位置するセルにおいても、溶接用接合部材１００を利用可能とすると共に、キャパシタモジュールとしての引出電極を提供するものである。
【００３３】
終端端子部材１２０は、（１番目又は最後の）電気二重層キャパシタセル１０の引出電極１２、１３との接続部として利用されるダミー電極部１２１と、キャパシタモジュールの引出電極として利用される終端電極部１２３と、ダミー電極部１２１と終端電極部１２３との間を連結する連結部１２２とからなる。終端端子部材１２０の材質としては、溶接用接合部材１００、引出電極１２、１３と同種の金属（アルミニウム）が用いられている
。
【００３４】
次に、以上のように構成される溶接用接合部材１００による電気二重層キャパシタセル１０の引出電極１２、１３の接続方法について説明する。図６は本発明の実施形態に係るキャパシタモジュールの製造方法における製造工程を説明する図であり、溶接用接合部材１００によって引出電極１２、１３を接続する際の、溶接用接合部材１００の取り付け方について図示したものである。
【００３５】
溶接用接合部材１００は、隣り合う電気二重層キャパシタセル１０の引出電極１２、１３を、挿通開口部１０７に挿通させるようにして取り付ける。ここで、図６の図示最前の電気二重層キャパシタセル１０を第１番目として、以後、第２番目の電気二重層キャパシタセル１０、第３番目の電気二重層キャパシタセル１０・・・というように数えるものとし、図６中に示すように、電気二重層キャパシタセル１０の両側におけるＲ側と、Ｌ側とを定義する。
【００３６】
溶接用接合部材１００を引出電極に装着する上では、第１番目と第２番目の電気二重層キャパシタセル１０の接続に用いられる溶接用接合部材１００のピン端子部１０８はＬ側に配されるようにし、これとは逆に、第３番目と第４番目の電気二重層キャパシタセル１０の接続に用いられる溶接用接合部材１００のピン端子部１０８はＲ側に配されるようにする（以後、同様にする）。すなわち、同じ列（Ｌ側又はＲ側のいずれかの列）で隣り合う溶接用接合部材１００のピン端子部１０８は、図６の矢印に示すような千鳥配置とする。溶接用接合部材１００には、段部１０９を用いて基板部材を載置するが、このようにピン端子部１０８の位置が千鳥状となるように、溶接用接合部材１００を取り付けることで、基板部材１５０上の回路配置においては、十分な絶縁距離を確保することが可能となる。
【００３７】
図７はキャパシタモジュールの端部位置の電気二重層キャパシタセル１０への終端端子部材１２０の適用を説明する図である。キャパシタセルモジュールを構成する複数の電気二重層キャパシタセル１０の直列接続のうち、１番目のセルと、最後のセルとについては、終端端子部材１２０のダミー電極部１２１と、引出電極１２（１３）とを密接させて、これらダミー電極部１２１と引出電極１２（１３）とを、溶接用接合部材１００の挿通開口部１０７に挿通させるようにして取り付ける。このような形態で終端端子部材１２０を用いることによって、１番目のセルと、最後のセルの引出電極についても、他の引出電極と同様に扱うことが可能となる。
【００３８】
図８は、キャパシタモジュールを構成する全ての電気二重層キャパシタセル１０に溶接用接合部材１００を取り付けた状態を示している。先に説明したように、Ｌ側の列でセル積層方向において隣り合う溶接用接合部材１００のピン端子部１０８は互い違いになるようにされる。同様に、Ｒ側の列でセル積層方向に隣り合う溶接用接合部材１００のピン端子部１０８は互い違いになるようにされる。また、図８は８０個の電気二重層キャパシタセル１０を直列接続したキャパシタモジュールの例であるが、１番目の電気二重層キャパシタセル１０と、８０番目の電気二重層キャパシタセル１０の２つのセルには終端端子部材１２０が適用され、それぞれの終端端子部材１２０の終端電極部１２３が、キャパシタモジュールとしての引出電極として機能するようになっている。
【００３９】
図８に示すように、本発明においては、溶接用接合部材１００を直上方から引出電極１２、１３に取り付けることによって、引出電極同士を接続させるが、このような溶接用接合部材１００を用いた方法によれば、従来の締結工具を必要としていたカシメ部材３０による方法とは異なり、薄型化した電気二重層キャパシタセル１０を直列接続したキャパシタモジュール２００を容易に製造することが可能となる。また、薄型化した電気二重層キ
ャパシタセル１０を用いることで、モジュールの体積効率が向上する。
【００４０】
また、本発明においては、カシメ部材３０締結用工具を用いる必要がなく、手作業による加工工数を削減でき生産性を向上することができると共に、締結用工具を用いることに伴う引出電極１２、１３へのストレスを削減することができ、品質が向上する。
【００４１】
次に、上記のように全ての電気二重層キャパシタセル１０に溶接用接合部材１００を取り付けた後に、溶接用接合部材１００と、引出電極１２、１３とをＹＡＧレーザー溶接によって、一体化する工程を実施する。図９は、溶接用接合部材１００と、引出電極１２、１３とを上面から見た図であり、点線に示す軌跡が溶接に用いるＹＡＧレーザーの照射経路を示している。このようなジグザグ状の経路によるＹＡＧレーザー溶接によって、溶接用接合部材１００と、引出電極１２、１３とが強固に接合される。ここで、溶接用接合部材１００の材質には、引出電極１２、１３と同種の金属（アルミニウム）が用いられており、このような同種金属の溶接で一体化することで、接続部における電気抵抗を低くすることができると共に、電界腐食などによる劣化がなくなり、長期的使用による抵抗上昇率を低減することが可能となる。
【００４２】
また、溶接用接合部材１００の材質は、引出電極１２、１３と同種の金属（アルミニウム）が用いられているので、同種金属の溶接で部材同士が一体化されるので、接続部における機械強度が高まる。
【００４３】
また、本発明の溶接用接合部材１００による電極接続方法によれば、カシメ部材３０による接続方法とは異なり、接続部の断面積が大きくなり、許容電流値を向上させることが可能となる。
【００４４】
また、溶接用接合部材１００と引出電極１２、１３との溶接には、ＹＡＧレーザー自動溶接装置を利用することができ、これによれば、加工精度を向上することができ、高い品質のキャパシタモジュールを提供することができるようになる。
【００４５】
次に、並列モニタ回路（不図示）を設ける基板部材１５０を取り付けて、キャパシタモジュール２００を完成させる工程について説明する。図１０は本発明の溶接用接合部材１００と共に用いる基板部材１５０を示しており、この基板部材１５０には図示するようなピン挿通開口部１５１が設けられている。
【００４６】
図１１に示すように、４つの基板部材１５０を、溶接用接合部材１００の段部１０９を利用して、電気二重層キャパシタセル１０上に載置する。また、基板部材１５０を段部１０９に載置するにあたっては、それぞれのピン端子部１０８がピン挿通開口部１５１を、貫通するようにして配する。ピン挿通開口部１５１から貫通したピン端子部１０８は、基板部材１５０上に設けられた不図示の導電パターンと電気的な接続が図られる。このような本発明の溶接用接合部材１００を用いたキャパシタモジュール２００では、従来のようなハーネス接続工程を削減でき生産性を向上させることができる。また、本発明の溶接用接合部材１００を用いたキャパシタモジュール２００では、基板部材１５０上の導電パターンと、これを貫通した溶接用接合部材１００のピン端子部１０８とを接続することができるので、従来のようなファストン端子が不要となり、ファストン端子取り付け時における引出電極１２、１３への応力をなくすことができる。
【００４７】
図８に示す電気二重層キャパシタセル１０のピン端子部１０８は、セル積層方向で隣り合う溶接用接合部材１００のピン端子部１０８が千鳥状配置となるようにされていが、これと対応するように、基板部材１５０から貫通するピン端子部１０８も図１１に示すように千鳥状となる。このため、ピン端子部１０８を千鳥状配置としない場合と比べると、基
板部材１５０上の導体パターンなどの回路配置（不図示）においては、十分な絶縁距離を確保することが可能となる。
【００４８】
ところで、図１１においては、略２０個分の電気二重層キャパシタセル１０のピン端子部１０８に対して、１つの基板部材１５０を用い、キャパシタモジュール２００全体で４つの基板部材１５０を用いるようにしているが、仮に、略８０個分（全て）の電気二重層キャパシタセル１０のピン端子部１０８に対応した基板部材を用いるとすると、電気二重層キャパシタセル１０の厚みのバラツキに伴うピン端子部１０８の位置のバラツキに対応することが困難となる。これに対して、図１１に示す実施形態のように、２０個程度の電気二重層キャパシタセル１０を一つの基板部材１５０で分担させるようにして、基板部材を分割構成することで、ピン端子部１０８の位置の誤差を吸収すると共に、基板部材１５０とピン端子部１０８との間で機械的なストレスを軽減することができ、品質を安定させることができる。
【００４９】
以上のような本発明に係る溶接用接合部材、溶接用接合部材を用いたキャパシタモジュール、及び溶接用接合部材を用いたキャパシタモジュールの製造方法によれば、薄型化した電気二重層キャパシタセル１０を直列接続したキャパシタモジュール２００を容易に製造することが可能となる。また、薄型化した電気二重層キャパシタセル１０を用いることで、キャパシタモジュール２００の体積効率が向上する。
【符号の説明】
【００５０】
１０・・・電気二重層キャパシタセル
１１・・・容器部
１２・・・（正の）引出電極
１３・・・（負の）引出電極
３０・・・カシメ部材
３１・・・第１挟持片
３２・・・第２挟持片
３３・・・連結部
３４・・・端子部
１００・・・溶接用接合部材
１０１・・・第１側壁部
１０２・・・第２側壁部
１０３・・・第１端面部
１０４・・・第２端面部
１０５・・・第１連結部
１０６・・・第２連結部
１０７・・・挿通開口部
１０８・・・ピン端子部
１０９・・・段部
１２０・・・終端端子部材
１２１・・・ダミー電極部
１２２・・・連結部
１２３・・・終端電極部
１５０・・・基板部材
１５１・・・ピン挿通開口部
２００・・・キャパシタモジュール
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のキャパシタセルを直列接続して構成されるキャパシタモジュールを製造するために用いられる溶接用接合部材と、このような溶接用接合部材を用いたキャパシタモジュール、及び当該溶接用接合部材を用いたキャパシタモジュールの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気二重層キャパシタにおいては、一般に円筒型などその他の形態に比べて積層型はエネルギー密度が高い。積層型の電気二重層キャパシタセルは、分極性電極をセパレータともに積層した積層体に引き出し電極を取り付け、さらに積層体に電解液を含浸させた後、ラミネートフィルムに入れられ、ラミネートの開口部から引き出し電極が引き出された状態で密封されてなる。
【０００３】
非特許文献１に記載されているように、電気二重層キャパシタは耐電圧が低いために、複数のキャパシタセルを直列接続してキャパシタモジュールを構成して利用される。このように積層型のキャパシタセルを直列接続して利用する際には、充放電に伴いキャパシタセルが積層面に垂直な方向に膨張収縮するので適当な加圧機構を設ける（特許文献１）。また、特許文献２には、その図１５に関連して、複数の電気二重層キャパシタセルの引出電極同士が直列接続されて構成されたキャパシタモジュールが開示されている。
【非特許文献１】岡村廸夫著「電気二重層キャパシタと蓄電システム」日刊工業新聞社発行、２００５年９月３０日第３版第１刷、第８頁〜第９頁、第１５０頁〜第１５７頁
【特許文献１】特開２００５−９３４９２号公報
【特許文献２】特開２００８−１５３２８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、従来のキャパシタモジュールにおける電気二重層キャパシタセル同士の接続について図１２及び図１３をより詳しく参照して説明する。図１２に示すように、キャパシタモジュールは、複数の電気二重層キャパシタセル１０を厚さ方向に積層して、隣り合うセルの引出電極同士（１２、１３）を、カシメ部材３０を用い電気的及び機械的接続することによって製造している。図１３は、キャパシタセルの引出電極同士を接続するために用いるカシメ部材３０の展開図である。カシメ部材３０は、不図示の噛み込み突起部が形成された第１挟持片３１、第２挟持片３２とこれらの間を連結する連結部３３とを有しており、この連結部３３で２つの挟持片を折り込むことによって構成されている。第１挟持片３１には端子部３４が延在するように設けられている。この端子部３４は、不図示のファストン端子との電気接続のために設けられている。さらにこのファストン端子はキャパシタセルをモニタするための回路（並列モニタ。この並列モニタについては非特許文献１参照）と電気接続される。このモニタ回路は不図示の基板上に設けられており、物理的にはファストン端子を有するハーネスを基板上のコネクタに接続することに実現している。
【０００５】
上記のようなカシメ部材３０においては、セルの引出電極同士（１２、１３）を、その第１挟持片３１及び第２挟持片３２によって、挟み込むようにして、該突起部を引出電極に噛み込ませて、引出電極同士の電気的、機械的接続を実現すると共に、引出電極の電位を前記のファストン端子から取り出すようにしている。
【０００６】
ところで、薄型化した電気二重層キャパシタセルによってキャパシタモジュールを製造
しようとすると、隣り合うカシメ部材３０同士の間隔が短くなる。上記のようなカシメ部材３０によって、引出電極同士（１２、１３）を締結する際には、所定の工具を用いるが、カシメ部材３０同士の間隔が短くなると、この工具を配するスペースの余裕がなく、従来のカシメ部材３０による引出電極接続方式を用いることで、薄型の電気二重層キャパシタセルからなるキャパシタモジュールを製造することが困難である、という問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するものであって、請求項１に係る発明は、第１側壁部と、前記第１側壁部と対向する第２側壁部と、前記第１側壁部と前記第２側壁部とを連結する２つの連結部と、前記第１側壁部と前記第２側壁部と前記２つの連結部とで囲むように形成された挿通開口部と、前記第１側壁部から延在するピン端子部と、を有することを特徴とする溶接用接合部材である。
【０００８】
また、請求項２に係る発明は、請求項１に記載の溶接用接合部材において、前記第１側壁部と前記ピン端子部との間に段部が形成されることを特徴とする。
【０００９】
また、請求項３に係る発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の溶接用接合部材において、材質がアルミニウムであることを特徴とする。
【００１０】
また、請求項４に係る発明は、引出電極同士を接続した複数個のキャパシタセルからなるキャパシタモジュールであって、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の溶接用接合部材を用いて、前記キャパシタセルの引出電極同士を接続したことを特徴とする。
【００１１】
また、請求項５に係る発明は、請求項４に記載のキャパシタモジュールにおいて、複数個のキャパシタセルの積層方向で隣り合う溶接用接合部材のピン端子部は千鳥状とされることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項６に係る発明は、請求項４又は請求項５に記載のキャパシタモジュールにおいて、複数個のキャパシタセルの端部に位置するキャパシタセルの引出電極は、溶接用接合部材によって、ダミー電極部と接続されることを特徴とする。
【００１３】
また、請求項７に係る発明は、請求項４乃至請求項６のいずれかに記載のキャパシタモジュールにおいて、前記段部上に基板部材を載置したことを特徴とする。
【００１４】
また、請求項８に係る発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の溶接用接合部材の前記挿通開口部に、キャパシタセルの引出電極を挿通し、前記挿通開口部近傍の端面部と前記引出電極とを溶接することによって一体化することで、複数個のキャパシタセルを接続したことを特徴とするキャパシタモジュールの製造方法である。
【００１５】
また、請求項９に係る発明は、請求項８に記載のキャパシタモジュールの製造方法において、ＹＡＧレーザー溶接が用いられることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る溶接用接合部材、溶接用接合部材を用いたキャパシタモジュール、及び溶接用接合部材を用いたキャパシタモジュールの製造方法によれば、薄型化した電気二重層キャパシタセル１０を直列接続したキャパシタモジュール２００を容易に製造することが可能となる。また、薄型化した電気二重層キャパシタセル１０を用いることで、体積効率が向上する。
【００１７】
また、本発明に係る溶接用接合部材、溶接用接合部材を用いたキャパシタモジュール、及び溶接用接合部材を用いたキャパシタモジュールの製造方法では、溶接用接合部材１００の材質は、引出電極１２、１３と同種の金属（アルミニウム）が用いられており、同種金属の溶接で一体化することで、接続部における電気抵抗を低くすることができると共に、電界腐食などによる劣化がなくなり、長期的使用による抵抗上昇率を低減することが可能となる。
【００１８】
また、本発明に係る溶接用接合部材、溶接用接合部材を用いたキャパシタモジュール、及び溶接用接合部材を用いたキャパシタモジュールの製造方法では、溶接用接合部材１００の材質は、引出電極１２、１３と同種の金属（アルミニウム）が用いられており、同種金属の溶接で部材同士が一体化されるので、接続部における機械強度が高まる。
【００１９】
また、本発明に係る溶接用接合部材、溶接用接合部材を用いたキャパシタモジュール、及び溶接用接合部材を用いたキャパシタモジュールの製造方法によれば、カシメ部材３０と異なり、接続部の断面積が大きくなり、許容電流値を向上させることが可能となる。
【００２０】
また、本発明に係る溶接用接合部材を用いたキャパシタモジュール、及び溶接用接合部材を用いたキャパシタモジュールの製造方法によれば、カシメ部材３０締結用工具を用いる必要がなく、手作業による加工工数を削減でき生産性を向上することができると共に、締結用工具を用いることに伴う引出電極１２、１３へのストレスを削減することができ、品質が向上する。また、溶接用接合部材１００と引出電極１２、１３との溶接には、自動溶接装置を利用することができ、これによれば、加工精度を向上することができ、高い品質のキャパシタモジュールを提供することができる。
【００２１】
また、本発明に係る溶接用接合部材１００には基板部材１５０を載置することが可能な段部が設けられており、これにより従来のようなハーネス接続工程を削減でき生産性を向上させることができる。また、キャパシタモジュール２００を製造する際には、溶接用接合部材１００のピン端子部１０８が千鳥状になるように配置することで、基板部材１５０上の回路配置においては、十分な絶縁距離を確保することが可能となる。また、基板部材１５０上の導電パターンとピン端子部１０８とを接続することができるので、従来のようなファストン端子が不要となり、ファストン端子取り付け時における引出電極１２、１３への応力をなくすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施形態に係るキャパシタモジュールを構成する電気二重層キャパシタセル１０の斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係るキャパシタモジュールの製造方法における製造工程を説明する図である。
【図３】本発明の実施形態に係るキャパシタモジュールの製造方法における製造工程を説明する図である。
【図４】本発明の実施形態に係る溶接用接合部材１００を示す図である。
【図５】本発明の実施形態に係る溶接用接合部材１００と併用する終端端子部材１２０を示す図である。
【図６】本発明の実施形態に係るキャパシタモジュールの製造方法における製造工程を説明する図である。
【図７】キャパシタモジュールの端部位置の電気二重層キャパシタセル１０への終端端子部材１２０の適用を説明する図である。
【図８】キャパシタモジュールの端部位置の電気二重層キャパシタセル１０への終端端子部材１２０の適用を説明する図である。
【図９】本発明の実施形態に係るキャパシタモジュールの製造方法における製造工程を説明する図である。
【図１０】本発明の実施形態に係る溶接用接合部材１００と共に用いる基板部材１５０の斜視図である。
【図１１】本発明の実施形態に係る溶接用接合部材１００を用いて製造されたキャパシタモジュール２００を示す図である。
【図１２】従来のキャパシタモジュールの製造工程を説明する図である。
【図１３】従来のキャパシタモジュールの製造に用いたカシメ部材３０を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。図１は本発明の実施形態に係るキャパシタモジュールを構成する電気二重層キャパシタセル１０の斜視図である。この電気二重層キャパシタセル１０は積層型の電気二重層キャパシタセルである。より具体的には、キャパシタ本体については、正の電極体（正極体）と負の電極体（負極体）をこれらの間にセパレータを介在させつつ交互に重ねることにより所定の積層体に組成される。正極体および負極体は、集電極とその両面に形成される分極性電極（活性炭電極）とから平板状に構成される。これら集電極は、矩形状の金属箔（アルミニウム箔）からなり、矩形平面の一辺に片側へ寄せて帯状の導電部（リード）が一体形成される。導電部は同極同士が集束され接合され、正の引出電極１２、負の引出電極１３とされる。これら正の引出電極１２、負の引出電極１３はいずれもアルミニウム製である。
【００２４】
そして、金属層を含む積層構造の樹脂フィルム（たとえば、アルミラミネート）から形成される容器部１１の周縁において、正の引出電極１２、負の引出電極１３の一部が引き出され、一辺を除く三辺が熱溶着（ヒートシール）される。より具体的には、容器部１１は正の引出電極１２、負の引出電極１３が突き出る一辺を開口可能とされており、そして、その開口部から内部に電解液を注入し、電解液の含浸処理などが終わると、真空ポンプにより空気や水分を除去した状態において、残りの一辺が熱溶着（ヒートシール）され、電気二重層キャパシタセル１０が製作される。
【００２５】
概略、以上のようにして構成される電気二重層キャパシタセル１０は、耐電圧が低いために、複数個を直列接続した電気二重層キャパシタモジュールとして利用される。このとき、一の電気二重層キャパシタセル１０の正の引出電極１２と、他の電気二重層キャパシタセル１０の負の引出電極１３とを接続する必要があるが、本発明においては、溶接用接合部材１００を用いることによって、この接続を簡便かつ効率よく行い得る特徴点を有するものであるので、これについて以下詳細に説明する。
【００２６】
キャパシタモジュールを構成するために、電気二重層キャパシタセル１０同士を接続する際には、正の引出電極１２はＸ−Ｘ’線により切断しＡ−Ａ’線で９０°折り曲げ加工を施し、また、負の引出電極１３はＹ−Ｙ’線により切断しＢ−Ｂ’線で９０°折り曲げ加工を施す。このとき、正の引出電極１２と、負の引出電極１３とは互いに逆方向に折り曲げ加工がなされ、図２に示すように引出電極は略Ｌ字状とされる。
【００２７】
ここで、引出電極の折り曲げ工程では、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）の２パターンの電気二重層キャパシタセル１０を用意しておき、セル同士を接続するに際しては、図３に示すように、図２（Ａ）のパターンの電気二重層キャパシタセル１０→図２（Ｂ）のパターンの電気二重層キャパシタセル１０→図２（Ａ）のパターンの電気二重層キャパシタセル１０→図２（Ｂ）のパターンの電気二重層キャパシタセル１０→・・・の順序とする。電気二重層キャパシタモジュールを構成する際に接続する電気二重層キャパシタセル１０の数は任意である。引出電極を接続する前段としては、接続する電気二重層キャパシタセル１０をまとめて仮組する。
【００２８】
図４は本発明の実施形態に係る溶接用接合部材１００を示す図である。図４（Ａ）は溶接用接合部材１００の斜視図であり、図４（Ｂ）は溶接用接合部材１００の上面図である。この溶接用接合部材１００は、隣り合う電気二重層キャパシタセル１０の引出電極同士を接続する機能を有するものであり、さらに、これら引出電極の電位を検出するための端子部としても機能するものであり、また検出された電位を基に電気二重層キャパシタセル１０の状態をモニタする並列モニタ回路が設けられた基板部材を載置・固定するための台部材としても機能するものである。図４において、１００は溶接用接合部材、１０１は第１側壁部、１０２は第２側壁部、１０３は第１端面部、１０４は第２端面部、１０５は第１連結部、１０６は第２連結部、１０７は挿通開口部、１０８はピン端子部、１０９は段部をそれぞれ示している。
【００２９】
溶接用接合部材１００の材質としては、引出電極１２、１３と同種の金属（アルミニウム）が用いられている。この溶接用接合部材１００は、第１側壁部１０１と、第１側壁部１０１と対向する第２側壁部１０２とを基材として有している。そして、第１側壁部１０１の上面部である第１端面部１０３と、第２側壁部１０２の上面部である第２端面部１０４とは、後述するＹＡＧレーザー溶接における照射経路となるようになっている。第１側壁部１０１と第２側壁部１０２とを連結するようにして、２つの第１連結部１０５及び第２連結部１０６が設けられている。第１連結部１０５及び第２連結部１０６は、いずれも第１端面部１０３及び第２端面部１０４とから延在するようにして設けられている。
【００３０】
溶接用接合部材１００においては、第１側壁部１０１と第２側壁部１０２と第１連結部１０５と第２連結部１０６とが四方を囲むようにして挿通開口部１０７が形成されている。この挿通開口部１０７は、隣り合う電気二重層キャパシタセル１０の、接続しようとしている引出電極１２、１３を挿通するための開口である。この挿通開口部１０７は、引出電極１２、１３を挿通したときに、２つの引出電極が挿通開口部１０７に略内嵌する程度の開口広さとされる。
【００３１】
また、溶接用接合部材１００は、第１側壁部１０１から延在すると共に、上方へと立設するピン端子部１０８が設けられており、このピン端子部１０８が、基板部材上の電気配線パターンとの電気接続部として機能するようになっている。また、第１側壁部１０１とピン端子部１０８との間における、ピン端子部１０８の根もとには、段部１０９が形成されており、基板部材を載置・固定することができるようになっている。ピン端子部１０８には所定のメッキを施すなどして、基板部材上で用いられる金属との電気的な親和性を考慮するようにしてもよい。
【００３２】
図５は本発明の実施形態に係る溶接用接合部材１００と併用する終端端子部材１２０を示す図である。図５において、１２０は終端端子部材、１２１はダミー電極部、１２２は連結部、１２３は終端電極部をそれぞれ示している。終端端子部材１２０は、キャパシタセルモジュールを構成する複数の電気二重層キャパシタセル１０の直列接続のうち、１番目のセルと、最後のセルとに用いられるものである。この終端端子部材１２０は、１番目のセルと、最後のセルの引出電極に用いることによって、これら直列接続端部に位置するセルにおいても、溶接用接合部材１００を利用可能とすると共に、キャパシタモジュールとしての引出電極を提供するものである。
【００３３】
終端端子部材１２０は、（１番目又は最後の）電気二重層キャパシタセル１０の引出電極１２、１３との接続部として利用されるダミー電極部１２１と、キャパシタモジュールの引出電極として利用される終端電極部１２３と、ダミー電極部１２１と終端電極部１２３との間を連結する連結部１２２とからなる。終端端子部材１２０の材質としては、溶接用接合部材１００、引出電極１２、１３と同種の金属（アルミニウム）が用いられている
。
【００３４】
次に、以上のように構成される溶接用接合部材１００による電気二重層キャパシタセル１０の引出電極１２、１３の接続方法について説明する。図６は本発明の実施形態に係るキャパシタモジュールの製造方法における製造工程を説明する図であり、溶接用接合部材１００によって引出電極１２、１３を接続する際の、溶接用接合部材１００の取り付け方について図示したものである。
【００３５】
溶接用接合部材１００は、隣り合う電気二重層キャパシタセル１０の引出電極１２、１３を、挿通開口部１０７に挿通させるようにして取り付ける。ここで、図６の図示最前の電気二重層キャパシタセル１０を第１番目として、以後、第２番目の電気二重層キャパシタセル１０、第３番目の電気二重層キャパシタセル１０・・・というように数えるものとし、図６中に示すように、電気二重層キャパシタセル１０の両側におけるＲ側と、Ｌ側とを定義する。
【００３６】
溶接用接合部材１００を引出電極に装着する上では、第１番目と第２番目の電気二重層キャパシタセル１０の接続に用いられる溶接用接合部材１００のピン端子部１０８はＬ側に配されるようにし、これとは逆に、第３番目と第４番目の電気二重層キャパシタセル１０の接続に用いられる溶接用接合部材１００のピン端子部１０８はＲ側に配されるようにする（以後、同様にする）。すなわち、同じ列（Ｌ側又はＲ側のいずれかの列）で隣り合う溶接用接合部材１００のピン端子部１０８は、図６の矢印に示すような千鳥配置とする。溶接用接合部材１００には、段部１０９を用いて基板部材を載置するが、このようにピン端子部１０８の位置が千鳥状となるように、溶接用接合部材１００を取り付けることで、基板部材１５０上の回路配置においては、十分な絶縁距離を確保することが可能となる。
【００３７】
図７はキャパシタモジュールの端部位置の電気二重層キャパシタセル１０への終端端子部材１２０の適用を説明する図である。キャパシタセルモジュールを構成する複数の電気二重層キャパシタセル１０の直列接続のうち、１番目のセルと、最後のセルとについては、終端端子部材１２０のダミー電極部１２１と、引出電極１２（１３）とを密接させて、これらダミー電極部１２１と引出電極１２（１３）とを、溶接用接合部材１００の挿通開口部１０７に挿通させるようにして取り付ける。このような形態で終端端子部材１２０を用いることによって、１番目のセルと、最後のセルの引出電極についても、他の引出電極と同様に扱うことが可能となる。
【００３８】
図８は、キャパシタモジュールを構成する全ての電気二重層キャパシタセル１０に溶接用接合部材１００を取り付けた状態を示している。先に説明したように、Ｌ側の列でセル積層方向において隣り合う溶接用接合部材１００のピン端子部１０８は互い違いになるようにされる。同様に、Ｒ側の列でセル積層方向に隣り合う溶接用接合部材１００のピン端子部１０８は互い違いになるようにされる。また、図８は８０個の電気二重層キャパシタセル１０を直列接続したキャパシタモジュールの例であるが、１番目の電気二重層キャパシタセル１０と、８０番目の電気二重層キャパシタセル１０の２つのセルには終端端子部材１２０が適用され、それぞれの終端端子部材１２０の終端電極部１２３が、キャパシタモジュールとしての引出電極として機能するようになっている。
【００３９】
図８に示すように、本発明においては、溶接用接合部材１００を直上方から引出電極１２、１３に取り付けることによって、引出電極同士を接続させるが、このような溶接用接合部材１００を用いた方法によれば、従来の締結工具を必要としていたカシメ部材３０による方法とは異なり、薄型化した電気二重層キャパシタセル１０を直列接続したキャパシタモジュール２００を容易に製造することが可能となる。また、薄型化した電気二重層キ
ャパシタセル１０を用いることで、モジュールの体積効率が向上する。
【００４０】
また、本発明においては、カシメ部材３０締結用工具を用いる必要がなく、手作業による加工工数を削減でき生産性を向上することができると共に、締結用工具を用いることに伴う引出電極１２、１３へのストレスを削減することができ、品質が向上する。
【００４１】
次に、上記のように全ての電気二重層キャパシタセル１０に溶接用接合部材１００を取り付けた後に、溶接用接合部材１００と、引出電極１２、１３とをＹＡＧレーザー溶接によって、一体化する工程を実施する。図９は、溶接用接合部材１００と、引出電極１２、１３とを上面から見た図であり、点線に示す軌跡が溶接に用いるＹＡＧレーザーの照射経路を示している。このようなジグザグ状の経路によるＹＡＧレーザー溶接によって、溶接用接合部材１００と、引出電極１２、１３とが強固に接合される。ここで、溶接用接合部材１００の材質には、引出電極１２、１３と同種の金属（アルミニウム）が用いられており、このような同種金属の溶接で一体化することで、接続部における電気抵抗を低くすることができると共に、電界腐食などによる劣化がなくなり、長期的使用による抵抗上昇率を低減することが可能となる。
【００４２】
また、溶接用接合部材１００の材質は、引出電極１２、１３と同種の金属（アルミニウム）が用いられているので、同種金属の溶接で部材同士が一体化されるので、接続部における機械強度が高まる。
【００４３】
また、本発明の溶接用接合部材１００による電極接続方法によれば、カシメ部材３０による接続方法とは異なり、接続部の断面積が大きくなり、許容電流値を向上させることが可能となる。
【００４４】
また、溶接用接合部材１００と引出電極１２、１３との溶接には、ＹＡＧレーザー自動溶接装置を利用することができ、これによれば、加工精度を向上することができ、高い品質のキャパシタモジュールを提供することができるようになる。
【００４５】
次に、並列モニタ回路（不図示）を設ける基板部材１５０を取り付けて、キャパシタモジュール２００を完成させる工程について説明する。図１０は本発明の溶接用接合部材１００と共に用いる基板部材１５０を示しており、この基板部材１５０には図示するようなピン挿通開口部１５１が設けられている。
【００４６】
図１１に示すように、４つの基板部材１５０を、溶接用接合部材１００の段部１０９を利用して、電気二重層キャパシタセル１０上に載置する。また、基板部材１５０を段部１０９に載置するにあたっては、それぞれのピン端子部１０８がピン挿通開口部１５１を、貫通するようにして配する。ピン挿通開口部１５１から貫通したピン端子部１０８は、基板部材１５０上に設けられた不図示の導電パターンと電気的な接続が図られる。このような本発明の溶接用接合部材１００を用いたキャパシタモジュール２００では、従来のようなハーネス接続工程を削減でき生産性を向上させることができる。また、本発明の溶接用接合部材１００を用いたキャパシタモジュール２００では、基板部材１５０上の導電パターンと、これを貫通した溶接用接合部材１００のピン端子部１０８とを接続することができるので、従来のようなファストン端子が不要となり、ファストン端子取り付け時における引出電極１２、１３への応力をなくすことができる。
【００４７】
図８に示す電気二重層キャパシタセル１０のピン端子部１０８は、セル積層方向で隣り合う溶接用接合部材１００のピン端子部１０８が千鳥状配置となるようにされていが、これと対応するように、基板部材１５０から貫通するピン端子部１０８も図１１に示すように千鳥状となる。このため、ピン端子部１０８を千鳥状配置としない場合と比べると、基
板部材１５０上の導体パターンなどの回路配置（不図示）においては、十分な絶縁距離を確保することが可能となる。
【００４８】
ところで、図１１においては、略２０個分の電気二重層キャパシタセル１０のピン端子部１０８に対して、１つの基板部材１５０を用い、キャパシタモジュール２００全体で４つの基板部材１５０を用いるようにしているが、仮に、略８０個分（全て）の電気二重層キャパシタセル１０のピン端子部１０８に対応した基板部材を用いるとすると、電気二重層キャパシタセル１０の厚みのバラツキに伴うピン端子部１０８の位置のバラツキに対応することが困難となる。これに対して、図１１に示す実施形態のように、２０個程度の電気二重層キャパシタセル１０を一つの基板部材１５０で分担させるようにして、基板部材を分割構成することで、ピン端子部１０８の位置の誤差を吸収すると共に、基板部材１５０とピン端子部１０８との間で機械的なストレスを軽減することができ、品質を安定させることができる。
【００４９】
以上のような本発明に係る溶接用接合部材、溶接用接合部材を用いたキャパシタモジュール、及び溶接用接合部材を用いたキャパシタモジュールの製造方法によれば、薄型化した電気二重層キャパシタセル１０を直列接続したキャパシタモジュール２００を容易に製造することが可能となる。また、薄型化した電気二重層キャパシタセル１０を用いることで、キャパシタモジュール２００の体積効率が向上する。
【符号の説明】
【００５０】
１０・・・電気二重層キャパシタセル
１１・・・容器部
１２・・・（正の）引出電極
１３・・・（負の）引出電極
３０・・・カシメ部材
３１・・・第１挟持片
３２・・・第２挟持片
３３・・・連結部
３４・・・端子部
１００・・・溶接用接合部材
１０１・・・第１側壁部
１０２・・・第２側壁部
１０３・・・第１端面部
１０４・・・第２端面部
１０５・・・第１連結部
１０６・・・第２連結部
１０７・・・挿通開口部
１０８・・・ピン端子部
１０９・・・段部
１２０・・・終端端子部材
１２１・・・ダミー電極部
１２２・・・連結部
１２３・・・終端電極部
１５０・・・基板部材
１５１・・・ピン挿通開口部
２００・・・キャパシタモジュール
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１側壁部と、前記第１側壁部と対向する第２側壁部と、
前記第１側壁部と前記第２側壁部とを連結する２つの連結部と、
前記第１側壁部と前記第２側壁部と前記２つの連結部とで囲むように形成された挿通開口部と、
前記第１側壁部から延在するピン端子部と、を有することを特徴とする溶接用接合部材。
【請求項２】
前記第１側壁部と前記ピン端子部との間に段部が形成されることを特徴とする請求項１に記載の溶接用接合部材。
【請求項３】
材質がアルミニウムであることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の溶接用接合部材。
【請求項４】
引出電極同士を接続した複数個のキャパシタセルからなるキャパシタモジュールであって、
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の溶接用接合部材を用いて、前記キャパシタセルの引出電極同士を接続したことを特徴とするキャパシタモジュール。
【請求項５】
複数個のキャパシタセルの積層方向で隣り合う溶接用接合部材のピン端子部は千鳥状とされることを特徴とする請求項４に記載のキャパシタモジュール。
【請求項６】
複数個のキャパシタセルの端部に位置するキャパシタセルの引出電極は、溶接用接合部材によって、ダミー電極部と接続されることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載のキャパシタモジュール。
【請求項７】
前記段部上に基板部材を載置したことを特徴とする請求項４乃至請求項６のいずれかに記載のキャパシタモジュール。
【請求項８】
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の溶接用接合部材の前記挿通開口部に、キャパシタセルの引出電極を挿通し、前記挿通開口部近傍の端面部と前記引出電極とを溶接することによって一体化することで、複数個のキャパシタセルを接続したことを特徴とするキャパシタモジュールの製造方法。
【請求項９】
ＹＡＧレーザー溶接が用いられることを特徴とする請求項８に記載のキャパシタモジュールの製造方法。
【請求項１】
第１側壁部と、前記第１側壁部と対向する第２側壁部と、
前記第１側壁部と前記第２側壁部とを連結する２つの連結部と、
前記第１側壁部と前記第２側壁部と前記２つの連結部とで囲むように形成された挿通開口部と、
前記第１側壁部から延在するピン端子部と、を有することを特徴とする溶接用接合部材。
【請求項２】
前記第１側壁部と前記ピン端子部との間に段部が形成されることを特徴とする請求項１に記載の溶接用接合部材。
【請求項３】
材質がアルミニウムであることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の溶接用接合部材。
【請求項４】
引出電極同士を接続した複数個のキャパシタセルからなるキャパシタモジュールであって、
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の溶接用接合部材を用いて、前記キャパシタセルの引出電極同士を接続したことを特徴とするキャパシタモジュール。
【請求項５】
複数個のキャパシタセルの積層方向で隣り合う溶接用接合部材のピン端子部は千鳥状とされることを特徴とする請求項４に記載のキャパシタモジュール。
【請求項６】
複数個のキャパシタセルの端部に位置するキャパシタセルの引出電極は、溶接用接合部材によって、ダミー電極部と接続されることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載のキャパシタモジュール。
【請求項７】
前記段部上に基板部材を載置したことを特徴とする請求項４乃至請求項６のいずれかに記載のキャパシタモジュール。
【請求項８】
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の溶接用接合部材の前記挿通開口部に、キャパシタセルの引出電極を挿通し、前記挿通開口部近傍の端面部と前記引出電極とを溶接することによって一体化することで、複数個のキャパシタセルを接続したことを特徴とするキャパシタモジュールの製造方法。
【請求項９】
ＹＡＧレーザー溶接が用いられることを特徴とする請求項８に記載のキャパシタモジュールの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１１−１３４７５２（Ｐ２０１１−１３４７５２Ａ）
【公開日】平成２３年７月７日（２０１１．７．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２９０３６７（Ｐ２００９−２９０３６７）
【出願日】平成２１年１２月２２日（２００９．１２．２２）
【出願人】（３９３０１３５６０）株式会社パワーシステム (127)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年７月７日（２０１１．７．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月２２日（２００９．１２．２２）
【出願人】（３９３０１３５６０）株式会社パワーシステム (127)
【Ｆターム（参考）】
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