蓄電セル及び蓄電装置
【課題】蓄電セルの信頼性及び安全性を向上させること。
【解決手段】蓄電要素５を電解液と共に収容する容器１０と、蓄電要素５に接続され給電装置２０から送電される電力を非接触で受電する充電用の受電アンテナ６と、蓄電要素５に接続され蓄電要素５に蓄えられた電力を非接触で送電する放電用の送電アンテナ７とを備え、受電アンテナ６及び送電アンテナ７は容器１０内に配置される。
【解決手段】蓄電要素５を電解液と共に収容する容器１０と、蓄電要素５に接続され給電装置２０から送電される電力を非接触で受電する充電用の受電アンテナ６と、蓄電要素５に接続され蓄電要素５に蓄えられた電力を非接触で送電する放電用の送電アンテナ７とを備え、受電アンテナ６及び送電アンテナ７は容器１０内に配置される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、充放電可能な蓄電セル、及び蓄電セルを備える蓄電装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の蓄電セルは、蓄電機能を担う蓄電要素が容器に内包され電解液と共に液密・気密にシールされた構造を有している。蓄電要素の充放電は容器を貫通する電極端子を通じて行われるため、電極端子は液密・気密を損なわないように容器を貫通させる必要がある。この点が蓄電セルの設計及び製造において細心の注意が払われる事項となっている。特に、厳しい環境で使用される自動車用の蓄電セルでは、液密・気密を確保するために、過剰な部品や組立工数を必要とする事例が多く見られる。
【０００３】
こうした蓄電セルの液密・気密の確保の観点から、蓄電セルに非接触で充電する技術が注目されている。特許文献１には、車両の蓄電装置に対して電力を非接触で給電する移動車両給電システムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１９３６５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しなしながら、特許文献１のような従来の非接触充電セルにおいても、蓄電要素の充放電は容器を貫通する電極端子を通じて行われるため、蓄電セルの液密・気密の確保という面では不十分であった。蓄電セルにおいて液密・気密が損なわれると、電解液漏れによる性能低下や、外気侵入による性能低下を引き起こすおそれがあり、蓄電セルの信頼性、安全性が損なわれる。
【０００６】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、蓄電セルの信頼性及び安全性を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る蓄電セルは、蓄電要素を電解液と共に収容する容器と、前記蓄電要素に接続され、給電装置から送電される電力を非接触で受電する充電用の受電アンテナと、前記蓄電要素に接続され、当該蓄電要素に蓄えられた電力を非接触で送電する放電用の送電アンテナと、を備え、前記受電アンテナ及び前記送電アンテナは前記容器内に配置されることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、蓄電要素の充放電は容器内に配置された受電アンテナ及び放電アンテナにより非接触にて行われ、電極端子が容器を貫通する構造ではないため、電解液漏れや外部からのガス侵入が防止される。したがって、蓄電セルの信頼性及び安全性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る電気二重層キャパシタを示す図であり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は断面図、（Ｃ）は平面図である。
【図２】図１（Ｂ）の部分ａの拡大図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る蓄電装置を示す図であり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は断面図、（Ｃ）は平面図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る電気二重層キャパシタの充放電制御回路のブロック図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係る蓄電装置を車両に適用した場合の構成図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係る電気二重層キャパシタの変形例を示す斜視図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態に係る電気二重層キャパシタの変形例を示す斜視図であり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は断面図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態に係る電気二重層キャパシタを示す図であり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は断面図、（Ｃ）は平面図である。
【図９】図８（Ｂ）の部分ｂの拡大図である。
【００１０】
（第１の実施の形態）
以下、図１〜図５を参照して、本発明の第１の実施の形態に係る蓄電セルとしての電気二重層キャパシタ（以下、単に「キャパシタ」と称する。）１００、及びキャパシタ１００を備える蓄電装置１０１について説明する。
【００１１】
図１に示すように、キャパシタ１００は、電荷を蓄える蓄電要素５と、蓄電要素５を電解液と共に収容する容器１０と、蓄電要素５に接続され給電装置２０（図４参照）から送電される電力を非接触で受電する充電用の受電アンテナ６（充電用受電アンテナ６）と、蓄電要素５に接続され蓄電要素５に蓄えられた電力を非接触で送電する放電用の送電アンテナ７（放電用送電アンテナ７）とを備える。
【００１２】
図３に示すように、蓄電装置１０１は、キャパシタ１００と、キャパシタ１００を収容するボビン枠１３と、ボビン枠１３に支持され放電用送電アンテナ７から送電される電力を非接触で受電する放電用の受電アンテナ８（放電用受電アンテナ８）とを備える。受電アンテナ８はキャパシタ１００に充電された電力を消費する負荷４０（図４参照）に接続される。負荷４０は、例えばモータや二次電池である。
【００１３】
蓄電要素５は、正極集電極と、負極集電極と、正極集電極と負極集電極の間に介在され両者を隔離するセパレータとを所定数積層した積層体で構成される。正極集電極及び負極集電極の表面には電気二重層を構成する活性炭が塗布される。正極集電極及び負極集電極のそれぞれにはリード２が接続される。同極の集電極のリード２は結束され、対応する極性の電極端子３に接続される。
【００１４】
容器１０は、蓄電要素５を囲む矩形の枠状部材である枠体としての矩形枠１１と、矩形枠１１の両面に貼り付けられた一対の膜体１２とを備える。矩形枠１１は樹脂製であり、膜体１２はラミネートフィルムである。ラミネートフィルムは、金属箔の金属層を樹脂層にて被服した多層構造のフィルム材である。矩形枠１１と膜体１２は、互いの熱可塑性樹脂を熱溶着させることによって隙間なく接合される。これにより、容器１０の内部に電解液が密封される。
【００１５】
矩形枠１１は内周全体に溝部１１ａを有する。溝部１１ａ内には、充電用受電アンテナ６、放電用送電アンテナ７、及び充放電制御回路基板１５がモールド材１６にて固定される。放電用送電アンテナ７が外側、充放電制御回路基板１５が内側に配置されるように固定される。モールド材１６には、電気絶縁性及び防水性に優れた材料が用いられる。
【００１６】
充電用受電アンテナ６は、二次自己共振コイル６ａと二次コイル６ｂとから構成される。二次自己共振コイル６ａは、両端がオープンのＬＣ共振コイルである。二次自己共振コイル６ａは、給電装置２０（図４参照）における一次自己共振コイル２３ｂと磁場の共鳴によって結合可能に構成される。二次コイル６ｂは、二次自己共振コイル６ａと電磁誘導によって結合可能に構成される。
【００１７】
放電用送電アンテナ７は一次誘導コイル７ａとして構成され、放電用受電アンテナ８は二次誘導コイル８ａとして構成される。一次誘導コイル７ａは、二次誘導コイル８ａと電磁誘導によって結合可能に構成される。
【００１８】
充放電制御回路基板１５は、電気絶縁性の基板に蓄電要素５の充放電を制御する充放電制御回路を構成したものである。図２に示すように、充放電制御回路基板１５には、充電用受電アンテナ６の二次コイル６ｂの両端が配線１７を介して接続されると共に、一次誘導コイル７ａの両端が配線１８を介して接続される。また、充放電制御回路基板１５には、正極及び負極の電極端子３も接続される。
【００１９】
電極端子３は、アルミニウムなど導電性を有する金属にて構成され、Ｌ字形状に形成される。電極端子３は、一方の辺の外面が膜体１２の内面に沿うと共に他方の辺の外面が容器１０の内面、つまりモールド材１６に沿うように配置され、他方の辺を貫通してモールド材１６に挿入された締結部材としてのボルト１９を介して容器１０に固定される。ボルト１９は、アルミニウムなど導電性を有する金属にて構成され、先端部が充放電制御回路基板１５に接続される。このように、電極端子３と充放電制御回路基板１５は、ボルト１９を介して電気的に接続される。なお、電極端子３と充放電制御回路基板１５の電気的接続は、ボルト１９ではなく配線を用いて行ってもよい。
【００２０】
図３に示すように、二次誘導コイル８ａは、矩形の枠状部材であるボビン枠１３に支持される。ボビン枠１３は、容器１０を収容する矩形の内周面１３ａを有すると共に、外周面には溝部１３ｂを有する。二次誘導コイル８ａは、溝部１３ｂ内に巻き付けられる。二次誘導コイル８ａの両端は、キャパシタ１００に充電された電力を消費する負荷４０（図４参照）に接続される。ボビン枠１３は、フェライトや薄板鋼板を積層したものである。なお、ボビン枠１３は、一次誘導コイル７ａと二次誘導コイル８ａの電力伝送効率が許容範囲内であれば、樹脂にて構成するようにしてもよい。その場合、キャパシタ１００を軽量化することが可能となる。
【００２１】
このように、二次誘導コイル８ａは、容器１０とは別体のボビン枠１３に配置される。つまり、一次誘導コイル７ａは容器１０内に配置されるのに対して、二次誘導コイル８ａは容器１０外に配置される。
【００２２】
キャパシタ１００は、蓄電要素５の正極集電極と負極集電極の両極それぞれで電気二重層による静電容量によって電荷を蓄えると共に、蓄えた電荷を放出するものである。充放電は充電用受電アンテナ６及び放電用送電アンテナ７を通じて非接触にて行われる。このため、キャパシタ１００は、容器１０を貫通する電極端子を有さず、容器１０におけるシール部は矩形枠１１と膜体１２の接合部のみである。
【００２３】
蓄電装置１０１は、二次誘導コイル８ａが巻き付けられたボビン枠１３内にキャパシタ１００を配置するだけで構成することができる。
【００２４】
次に、図４を参照して、蓄電要素５の充放電を制御する充放電制御回路について説明する。
【００２５】
充放電制御回路は、充電用受電アンテナ６の二次コイル６ｂからの高周波電力を直流に整流する整流器３０と、蓄電要素５への電力の充電を行う充電回路３１と、蓄電要素５から一次誘導コイル７ａへの電力の放電を行う放電回路３２と、蓄電要素５の充電量（ＳＯＣ）を検出するＳＯＣセンサ３３と、充電回路３１及び放電回路３２の制御を行うコントローラ３４とを備える。
【００２６】
コントローラ３４は、中央演算装置（ＣＰＵ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、及び入出力インタフェース（Ｉ／Ｏインタフェース）を備えたマイクロコンピュータ及び電力制御素子で構成される。コントローラ３４を複数のアナログ素子で構成することも可能である。
【００２７】
給電装置２０は、交流電源２１と、交流電源２１の電力を送電可能な電力に変換する電力変換部２２と、電力変換部２２から供給される電力を非接触でキャパシタ１００の充電用受電アンテナ６に送電する充電用の送電アンテナ２３（充電用送電アンテナ２３）とを備える。
【００２８】
交流電源２１は例えば系統電源により構成される。電力変換部２２は所定の高周波を発生する発振回路２２ａと、交流電源２１の出力電力を発振回路２２ａの高周波の電力に変換して充電用送電アンテナ２３へ出力する駆動回路２２ｂとからなる。
【００２９】
充電用送電アンテナ２３は、一次コイル２３ａと、一次コイル２３ａと電磁誘導によって結合可能な一次自己共振コイル２３ｂとを備える。一次コイル２３ａは、駆動回路２２ｂから受け取った電力を電磁誘導によって一次自己共振コイル２３ｂへ伝送する。一次自己共振コイル２３ｂは、両端がオープンのＬＣ共振コイルである。
【００３０】
給電装置２０を稼働させると、充電用送電アンテナ２３の一次自己共振コイル２３ｂとキャパシタ１００の充電用受電アンテナ６の二次自己共振コイル６ａとが磁場の共鳴によって結合し、充電用送電アンテナ２３から充電用受電アンテナ６への送電が行われる。キャパシタ１００では、充電用受電アンテナ６が受け取った高周波電力が整流器３０にて直流に変換され、充電回路３１を介して蓄電要素５に蓄電される。この際、コントローラ３４は、蓄電要素５の充電量を検出するＳＯＣセンサ３３からの充電量信号に基づいて、蓄電要素５が過充電とならないように充電回路３１の制御を行う。
【００３１】
蓄電要素５に蓄電された電力が負荷４０に供給される際には、キャパシタ１００の一次誘導コイル７ａと蓄電装置１０１の二次誘導コイル８ａとが電磁誘導によって結合し、放電回路３２を介して蓄電要素５に蓄電された電力が一次誘導コイル７ａから二次誘導コイル８ａへ送電される。二次誘導コイル８ａが受け取った高周波電力は整流器４１にて直流に変換され、負荷４０へ供給される。
【００３２】
ここで、負荷４０がキャパシタ１００に接続されていない場合には、放電回路３２を停止させないと蓄電要素５に充電された電力が無駄に消費されるおそれがある。そこで、負荷４０には、負荷４０の負荷状態を検出する負荷検出器４２が接続される。負荷検出器４２の検出結果は、絶縁インターフェース４３を介してコントローラ３４に出力される。コントローラ３４は、負荷検出器４２の検出結果に基づいて負荷４０の負荷状態を判定して、放電回路３２の動作を制御する。したがって、負荷４０がキャパシタ１００に接続されていない場合には、負荷検出器４２が負荷４０の無負荷を検出し、コントローラ３４は放電回路３２を停止するように制御するため、電力の無駄な消費を防止することができる。
【００３３】
絶縁インターフェース４３は、負荷検出器４２とコントローラ３４とを電気的に絶縁しつつ、負荷検出器４２からコントローラ３４への検出信号の伝達を可能にするものである。
【００３４】
なお、負荷検出器４２を設ける代わりに、キャパシタ１００の一次誘導コイル７ａを負荷検出器として用いるようにしてもよい。この場合、コントローラ３４は、一次誘導コイル７ａの電圧又は電流に基づいて負荷４０の負荷状態を判定して、放電回路３２の動作を制御する。このように構成すれば、負荷４０に接続される負荷検出器４２及び絶縁インターフェース４３を廃止することができ、構造を簡素化することができる。
【００３５】
次に、図５を参照して、蓄電装置１０１を車両５０に適用した場合の蓄電装置１０１の使用例について説明する。
【００３６】
車両５０は、車輪に結合するモータ５１と、モータ５１の動力源である二次電池５２と、二次電池５２に電力を供給する補助電源としての蓄電装置１０１とを備える。この例では、二次電池５２が図４に示す負荷４０に該当する。
【００３７】
例えば、二次電池５２の充電量が低下した場合には、車両５０を蓄電装置１０１が給電装置２０に対峙する給電位置に停止させて給電装置２０を稼働させる。これにより、充電用送電アンテナ２３の一次自己共振コイル２３ｂとキャパシタ１００の充電用受電アンテナ６の二次自己共振コイル６ａとが磁場の共鳴によって結合し、交流電源２１からキャパシタ１００へ電力が非接触にて供給され、キャパシタ１００の急速充電が行われる。
【００３８】
キャパシタ１００への充電が完了した後は、車両５０の走行中に、キャパシタ１００から二次電池５２に電力が非接触にて供給され、二次電池５２の充電が比較的長い時間をかけて行われる。
【００３９】
このように、車両５０の駆動源である二次電池５２の充電量が低下した場合には、補助電源としての蓄電装置１０１に給電装置２０を用いて急速充電し、その後、蓄電装置１０１を用いて二次電池５２の充電が行われる。
【００４０】
蓄電装置１０１の他の使用例として、蓄電装置１０１をモータ５１の動力源として用いるようにしてもよい。この場合、車両５０の制動時には、モータ５１は車輪の回転トルクでジェネレータとして駆動して回生発電を行い、その回生電力がキャパシタ１００に充電される。このように、この例では、モータ５１が図４に示す負荷４０に該当すると共に、給電装置２０にも該当する。
【００４１】
なお、蓄電装置１０１は車両搭載用に限られるものではない。蓄電装置１０１は充放電を非接触にて行うものであり、充放電電流が比較的小さい。したがって、充放電電流が小さくても足りる用途には好適である。例えば、電子機器の電源や補助電源としても用いることができる。
【００４２】
以上の第１の実施の形態によれば、以下に示す作用効果を奏する。
【００４３】
蓄電要素５の充放電は容器１０内に配置された充電用受電アンテナ６及び放電用送電アンテナ７により非接触にて行われ、電極端子３が容器１０を貫通する構造ではないため、容器１０からの電解液漏れや外部から容器１０内へのガス侵入が防止される。したがって、キャパシタ１００の信頼性及び安全性を向上させることができる。
【００４４】
また、電極端子３が容器１０を貫通する構造ではないため、キャパシタ１００を多数積層したモジュールをコンパクトに構成することができる。
【００４５】
また、電極端子３が容器１０を貫通する構造ではないため、絶縁性の確保が容易となると共に、キャパシタ１００及び蓄電装置１０１を維持、管理する際に感電するおそれがない。
【００４６】
また、キャパシタ１００を多数積層しても、キャパシタ１００同士の電気的接続が不要であるため、組み立てが容易となる。
【００４７】
また、蓄電装置１０１は、キャパシタ１００がボビン枠１３に収容される構成であるため、キャパシタ１００の交換を極めて簡単に行うことができる。例えば、キャパシタ１００に故障が発生した場合には、ボビン枠１３に収容されたキャパシタ１００を取り出し、他のキャパシタ１００をボビン枠１３に収容するだけでよく、電気配線の取り外しや取り付け作業が不要である。また、ボビン枠１３に巻き付けられた二次誘導コイル８ａに短絡が生じた場合でも、それがキャパシタ１００に影響することがない。
【００４８】
以下に、以上にて説明した第１の実施の形態の変形例について説明する。
【００４９】
（１）キャパシタ１００を複数積層してモジュールを構成する場合において、図６に示すように、単一のボビン枠１３内に複数積層したキャパシタ１００を収容するようにしてもよい。つまり、複数のキャパシタ１００に対して共通の１つのボビン枠１３を用いるようにしてもよい。この場合、ボビン枠１３はキャパシタ１００の厚さ方向に延在して形成され、ボビン枠１３の外周には１本の二次誘導コイル８ａが巻き付けられる。このように、二次誘導コイル８ａも複数のキャパシタ１００に対して共通に用いられる。
【００５０】
（２）膜体１２を矩形枠１１の両面に貼り付ける構成ではなく、図７に示すように、一対の膜体１２の向かい合わせ、互いの外縁部を接合するようにしてもよい。この場合、矩形枠１１は膜体１２内に収容される。キャパシタ１００をボビン枠１３内に収容する際には、膜体１２外周の接合部１２ａが折り曲げられる。
【００５１】
（３）上記第１の実施の形態では、蓄電セルがキャパシタである場合について説明したが、蓄電セルはニッケル水素電池やリチウムイオン電池などの他の蓄電セルであってもよい。
【００５２】
（４）上記第１の実施の形態では、充電用送電アンテナ２３と充電用受電アンテナ６との結合には磁場の共鳴による送電方式を採用し、放電用送電アンテナ７と放電用受電アンテナ８との結合には電磁誘導による送電方式が採用した。しかし、非接触の送電方式はこれに限られるものではなく、充電用送電アンテナ２３と充電用受電アンテナ６との結合に電磁誘導による送電方式を採用し、放電用送電アンテナ７と放電用受電アンテナ８との結合に磁場の共鳴による送電方式を採用するようにしてもよい。また、マイクロ波等の他の送電方式を採用するようにしてもよい。
【００５３】
（第２の実施の形態）
以下、図８及び図９を参照して、本発明の第２の実施の形態に係るキャパシタ２００、及びキャパシタ２００を備える蓄電装置２０１について説明する。以下では、上記第１の実施の形態に係るキャパシタ１００及び蓄電装置１０１と異なる点を中心に説明し、キャパシタ１００及び蓄電装置１０１と同様の構成には図面中に同一の符号を付して説明を省略する。
【００５４】
キャパシタ２００では、容器１１の矩形枠１１は、内周全体に溝部１１ａを有すると共に、外周全体にも溝部１１ｂを有する。放電用送電アンテナ７及び充放電制御回路基板１５は、第１の実施の形態に係るキャパシタ１００と同様に溝部１１ａ内にモールド材１６にて固定されるのに対して、充電用受電アンテナ６の二次自己共振コイル６ａと二次コイル６ｂは膜体１２内に組み込まれる。
【００５５】
具体的には、二次自己共振コイル６ａと二次コイル６ｂは、予めそれぞれ電気絶縁性フィルムにパターンプリントにより形成される。二次自己共振コイル６ａが形成された電気絶縁性フィルムは、膜体１２を構成するラミネートフィルムの２つの樹脂層間に予め挿入される。二次コイル６ｂが形成された電気絶縁性フィルムは、ラミネートフィルムの別の２つの樹脂層間に予め挿入される。
【００５６】
充放電制御回路基板１５には、充電用受電アンテナ６の二次コイル６ｂの両端が配線１７を介して接続されると共に、一次誘導コイル７ａの両端が配線１８を介して接続される。また、充放電制御回路基板１５には、正極及び負極の電極端子３も接続される。
【００５７】
電極端子３は板状に形成される。電極端子の一端は対応する極性の集電極のリード２に接続され、他端はモールド材１６に挿入され充放電制御回路基板１５に直接接続される。このように、本実施の形態では、電極端子３と充放電制御回路基板１５は、直接電気的に接続される。
【００５８】
蓄電装置２０１では、ボビン枠１３は有さず、二次誘導コイル８ａは容器１０の外周に支持される。具体的には、二次誘導コイル８ａは矩形枠１１の外周の溝部１１ｂ内に巻き付けられる。
【００５９】
このように、一次誘導コイル７ａは矩形枠１１の内周の溝部１１ａ内に配置され、二次誘導コイル８ａは矩形枠１１の外周の溝部１１ｂ内に配置される。したがって、蓄電装置２０１は、第１の実施の形態に係る蓄電装置１０１とは異なり、一体の装置として構成される。したがって、キャパシタ２００を蓄電装置２０１から取り外すことができない。その分、蓄電装置２０１は、第１の実施の形態に係る蓄電装置１０１と比較してコンパクトに構成することができる。
【００６０】
充電用受電アンテナ６及び放電用送電アンテナ７の配置態様は、第１及び第２の実施の形態にて説明した態様に限られるものではない。
【００６１】
他の態様としては、充電用受電アンテナ６を矩形枠１１の溝部１１ａ内にモールド材１６にて固定し、放電用送電アンテナ７を膜体１２内に組み込むようにしてもよい。
【００６２】
また、充電用受電アンテナ６及び放電用送電アンテナ７の双方を膜体１２内に組み込むようにしてもよい。この場合には、矩形枠１１の溝部１１ａ内には充放電制御回路基板１５のみが配置される。
【００６３】
本発明は上記の実施の形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。
【符号の説明】
【００６４】
１００，２００ 電気二重層キャパシタ（キャパシタ）
１０１，２０１ 蓄電装置
２ リード
３ 電極端子
５ 蓄電要素
６ 充電用受電アンテナ
６ａ 二次自己共振コイル
６ｂ 二次コイル
７ 放電用送電アンテナ
７ａ 一次誘導コイル
８ 放電用受電アンテナ
８ａ 二次誘導コイル
１０ 容器
１１ 矩形枠
１２ 膜体
１３ ボビン枠
１５ 充放電制御回路基板
１６ モールド材
２０ 給電装置
２３ 充電用送電アンテナ
２３ａ 一次コイル
２３ｂ 一次自己共振コイル
４０ 負荷
４２ 負荷検出器
【技術分野】
【０００１】
本発明は、充放電可能な蓄電セル、及び蓄電セルを備える蓄電装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の蓄電セルは、蓄電機能を担う蓄電要素が容器に内包され電解液と共に液密・気密にシールされた構造を有している。蓄電要素の充放電は容器を貫通する電極端子を通じて行われるため、電極端子は液密・気密を損なわないように容器を貫通させる必要がある。この点が蓄電セルの設計及び製造において細心の注意が払われる事項となっている。特に、厳しい環境で使用される自動車用の蓄電セルでは、液密・気密を確保するために、過剰な部品や組立工数を必要とする事例が多く見られる。
【０００３】
こうした蓄電セルの液密・気密の確保の観点から、蓄電セルに非接触で充電する技術が注目されている。特許文献１には、車両の蓄電装置に対して電力を非接触で給電する移動車両給電システムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１９３６５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しなしながら、特許文献１のような従来の非接触充電セルにおいても、蓄電要素の充放電は容器を貫通する電極端子を通じて行われるため、蓄電セルの液密・気密の確保という面では不十分であった。蓄電セルにおいて液密・気密が損なわれると、電解液漏れによる性能低下や、外気侵入による性能低下を引き起こすおそれがあり、蓄電セルの信頼性、安全性が損なわれる。
【０００６】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、蓄電セルの信頼性及び安全性を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る蓄電セルは、蓄電要素を電解液と共に収容する容器と、前記蓄電要素に接続され、給電装置から送電される電力を非接触で受電する充電用の受電アンテナと、前記蓄電要素に接続され、当該蓄電要素に蓄えられた電力を非接触で送電する放電用の送電アンテナと、を備え、前記受電アンテナ及び前記送電アンテナは前記容器内に配置されることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、蓄電要素の充放電は容器内に配置された受電アンテナ及び放電アンテナにより非接触にて行われ、電極端子が容器を貫通する構造ではないため、電解液漏れや外部からのガス侵入が防止される。したがって、蓄電セルの信頼性及び安全性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る電気二重層キャパシタを示す図であり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は断面図、（Ｃ）は平面図である。
【図２】図１（Ｂ）の部分ａの拡大図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る蓄電装置を示す図であり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は断面図、（Ｃ）は平面図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る電気二重層キャパシタの充放電制御回路のブロック図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係る蓄電装置を車両に適用した場合の構成図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係る電気二重層キャパシタの変形例を示す斜視図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態に係る電気二重層キャパシタの変形例を示す斜視図であり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は断面図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態に係る電気二重層キャパシタを示す図であり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は断面図、（Ｃ）は平面図である。
【図９】図８（Ｂ）の部分ｂの拡大図である。
【００１０】
（第１の実施の形態）
以下、図１〜図５を参照して、本発明の第１の実施の形態に係る蓄電セルとしての電気二重層キャパシタ（以下、単に「キャパシタ」と称する。）１００、及びキャパシタ１００を備える蓄電装置１０１について説明する。
【００１１】
図１に示すように、キャパシタ１００は、電荷を蓄える蓄電要素５と、蓄電要素５を電解液と共に収容する容器１０と、蓄電要素５に接続され給電装置２０（図４参照）から送電される電力を非接触で受電する充電用の受電アンテナ６（充電用受電アンテナ６）と、蓄電要素５に接続され蓄電要素５に蓄えられた電力を非接触で送電する放電用の送電アンテナ７（放電用送電アンテナ７）とを備える。
【００１２】
図３に示すように、蓄電装置１０１は、キャパシタ１００と、キャパシタ１００を収容するボビン枠１３と、ボビン枠１３に支持され放電用送電アンテナ７から送電される電力を非接触で受電する放電用の受電アンテナ８（放電用受電アンテナ８）とを備える。受電アンテナ８はキャパシタ１００に充電された電力を消費する負荷４０（図４参照）に接続される。負荷４０は、例えばモータや二次電池である。
【００１３】
蓄電要素５は、正極集電極と、負極集電極と、正極集電極と負極集電極の間に介在され両者を隔離するセパレータとを所定数積層した積層体で構成される。正極集電極及び負極集電極の表面には電気二重層を構成する活性炭が塗布される。正極集電極及び負極集電極のそれぞれにはリード２が接続される。同極の集電極のリード２は結束され、対応する極性の電極端子３に接続される。
【００１４】
容器１０は、蓄電要素５を囲む矩形の枠状部材である枠体としての矩形枠１１と、矩形枠１１の両面に貼り付けられた一対の膜体１２とを備える。矩形枠１１は樹脂製であり、膜体１２はラミネートフィルムである。ラミネートフィルムは、金属箔の金属層を樹脂層にて被服した多層構造のフィルム材である。矩形枠１１と膜体１２は、互いの熱可塑性樹脂を熱溶着させることによって隙間なく接合される。これにより、容器１０の内部に電解液が密封される。
【００１５】
矩形枠１１は内周全体に溝部１１ａを有する。溝部１１ａ内には、充電用受電アンテナ６、放電用送電アンテナ７、及び充放電制御回路基板１５がモールド材１６にて固定される。放電用送電アンテナ７が外側、充放電制御回路基板１５が内側に配置されるように固定される。モールド材１６には、電気絶縁性及び防水性に優れた材料が用いられる。
【００１６】
充電用受電アンテナ６は、二次自己共振コイル６ａと二次コイル６ｂとから構成される。二次自己共振コイル６ａは、両端がオープンのＬＣ共振コイルである。二次自己共振コイル６ａは、給電装置２０（図４参照）における一次自己共振コイル２３ｂと磁場の共鳴によって結合可能に構成される。二次コイル６ｂは、二次自己共振コイル６ａと電磁誘導によって結合可能に構成される。
【００１７】
放電用送電アンテナ７は一次誘導コイル７ａとして構成され、放電用受電アンテナ８は二次誘導コイル８ａとして構成される。一次誘導コイル７ａは、二次誘導コイル８ａと電磁誘導によって結合可能に構成される。
【００１８】
充放電制御回路基板１５は、電気絶縁性の基板に蓄電要素５の充放電を制御する充放電制御回路を構成したものである。図２に示すように、充放電制御回路基板１５には、充電用受電アンテナ６の二次コイル６ｂの両端が配線１７を介して接続されると共に、一次誘導コイル７ａの両端が配線１８を介して接続される。また、充放電制御回路基板１５には、正極及び負極の電極端子３も接続される。
【００１９】
電極端子３は、アルミニウムなど導電性を有する金属にて構成され、Ｌ字形状に形成される。電極端子３は、一方の辺の外面が膜体１２の内面に沿うと共に他方の辺の外面が容器１０の内面、つまりモールド材１６に沿うように配置され、他方の辺を貫通してモールド材１６に挿入された締結部材としてのボルト１９を介して容器１０に固定される。ボルト１９は、アルミニウムなど導電性を有する金属にて構成され、先端部が充放電制御回路基板１５に接続される。このように、電極端子３と充放電制御回路基板１５は、ボルト１９を介して電気的に接続される。なお、電極端子３と充放電制御回路基板１５の電気的接続は、ボルト１９ではなく配線を用いて行ってもよい。
【００２０】
図３に示すように、二次誘導コイル８ａは、矩形の枠状部材であるボビン枠１３に支持される。ボビン枠１３は、容器１０を収容する矩形の内周面１３ａを有すると共に、外周面には溝部１３ｂを有する。二次誘導コイル８ａは、溝部１３ｂ内に巻き付けられる。二次誘導コイル８ａの両端は、キャパシタ１００に充電された電力を消費する負荷４０（図４参照）に接続される。ボビン枠１３は、フェライトや薄板鋼板を積層したものである。なお、ボビン枠１３は、一次誘導コイル７ａと二次誘導コイル８ａの電力伝送効率が許容範囲内であれば、樹脂にて構成するようにしてもよい。その場合、キャパシタ１００を軽量化することが可能となる。
【００２１】
このように、二次誘導コイル８ａは、容器１０とは別体のボビン枠１３に配置される。つまり、一次誘導コイル７ａは容器１０内に配置されるのに対して、二次誘導コイル８ａは容器１０外に配置される。
【００２２】
キャパシタ１００は、蓄電要素５の正極集電極と負極集電極の両極それぞれで電気二重層による静電容量によって電荷を蓄えると共に、蓄えた電荷を放出するものである。充放電は充電用受電アンテナ６及び放電用送電アンテナ７を通じて非接触にて行われる。このため、キャパシタ１００は、容器１０を貫通する電極端子を有さず、容器１０におけるシール部は矩形枠１１と膜体１２の接合部のみである。
【００２３】
蓄電装置１０１は、二次誘導コイル８ａが巻き付けられたボビン枠１３内にキャパシタ１００を配置するだけで構成することができる。
【００２４】
次に、図４を参照して、蓄電要素５の充放電を制御する充放電制御回路について説明する。
【００２５】
充放電制御回路は、充電用受電アンテナ６の二次コイル６ｂからの高周波電力を直流に整流する整流器３０と、蓄電要素５への電力の充電を行う充電回路３１と、蓄電要素５から一次誘導コイル７ａへの電力の放電を行う放電回路３２と、蓄電要素５の充電量（ＳＯＣ）を検出するＳＯＣセンサ３３と、充電回路３１及び放電回路３２の制御を行うコントローラ３４とを備える。
【００２６】
コントローラ３４は、中央演算装置（ＣＰＵ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、及び入出力インタフェース（Ｉ／Ｏインタフェース）を備えたマイクロコンピュータ及び電力制御素子で構成される。コントローラ３４を複数のアナログ素子で構成することも可能である。
【００２７】
給電装置２０は、交流電源２１と、交流電源２１の電力を送電可能な電力に変換する電力変換部２２と、電力変換部２２から供給される電力を非接触でキャパシタ１００の充電用受電アンテナ６に送電する充電用の送電アンテナ２３（充電用送電アンテナ２３）とを備える。
【００２８】
交流電源２１は例えば系統電源により構成される。電力変換部２２は所定の高周波を発生する発振回路２２ａと、交流電源２１の出力電力を発振回路２２ａの高周波の電力に変換して充電用送電アンテナ２３へ出力する駆動回路２２ｂとからなる。
【００２９】
充電用送電アンテナ２３は、一次コイル２３ａと、一次コイル２３ａと電磁誘導によって結合可能な一次自己共振コイル２３ｂとを備える。一次コイル２３ａは、駆動回路２２ｂから受け取った電力を電磁誘導によって一次自己共振コイル２３ｂへ伝送する。一次自己共振コイル２３ｂは、両端がオープンのＬＣ共振コイルである。
【００３０】
給電装置２０を稼働させると、充電用送電アンテナ２３の一次自己共振コイル２３ｂとキャパシタ１００の充電用受電アンテナ６の二次自己共振コイル６ａとが磁場の共鳴によって結合し、充電用送電アンテナ２３から充電用受電アンテナ６への送電が行われる。キャパシタ１００では、充電用受電アンテナ６が受け取った高周波電力が整流器３０にて直流に変換され、充電回路３１を介して蓄電要素５に蓄電される。この際、コントローラ３４は、蓄電要素５の充電量を検出するＳＯＣセンサ３３からの充電量信号に基づいて、蓄電要素５が過充電とならないように充電回路３１の制御を行う。
【００３１】
蓄電要素５に蓄電された電力が負荷４０に供給される際には、キャパシタ１００の一次誘導コイル７ａと蓄電装置１０１の二次誘導コイル８ａとが電磁誘導によって結合し、放電回路３２を介して蓄電要素５に蓄電された電力が一次誘導コイル７ａから二次誘導コイル８ａへ送電される。二次誘導コイル８ａが受け取った高周波電力は整流器４１にて直流に変換され、負荷４０へ供給される。
【００３２】
ここで、負荷４０がキャパシタ１００に接続されていない場合には、放電回路３２を停止させないと蓄電要素５に充電された電力が無駄に消費されるおそれがある。そこで、負荷４０には、負荷４０の負荷状態を検出する負荷検出器４２が接続される。負荷検出器４２の検出結果は、絶縁インターフェース４３を介してコントローラ３４に出力される。コントローラ３４は、負荷検出器４２の検出結果に基づいて負荷４０の負荷状態を判定して、放電回路３２の動作を制御する。したがって、負荷４０がキャパシタ１００に接続されていない場合には、負荷検出器４２が負荷４０の無負荷を検出し、コントローラ３４は放電回路３２を停止するように制御するため、電力の無駄な消費を防止することができる。
【００３３】
絶縁インターフェース４３は、負荷検出器４２とコントローラ３４とを電気的に絶縁しつつ、負荷検出器４２からコントローラ３４への検出信号の伝達を可能にするものである。
【００３４】
なお、負荷検出器４２を設ける代わりに、キャパシタ１００の一次誘導コイル７ａを負荷検出器として用いるようにしてもよい。この場合、コントローラ３４は、一次誘導コイル７ａの電圧又は電流に基づいて負荷４０の負荷状態を判定して、放電回路３２の動作を制御する。このように構成すれば、負荷４０に接続される負荷検出器４２及び絶縁インターフェース４３を廃止することができ、構造を簡素化することができる。
【００３５】
次に、図５を参照して、蓄電装置１０１を車両５０に適用した場合の蓄電装置１０１の使用例について説明する。
【００３６】
車両５０は、車輪に結合するモータ５１と、モータ５１の動力源である二次電池５２と、二次電池５２に電力を供給する補助電源としての蓄電装置１０１とを備える。この例では、二次電池５２が図４に示す負荷４０に該当する。
【００３７】
例えば、二次電池５２の充電量が低下した場合には、車両５０を蓄電装置１０１が給電装置２０に対峙する給電位置に停止させて給電装置２０を稼働させる。これにより、充電用送電アンテナ２３の一次自己共振コイル２３ｂとキャパシタ１００の充電用受電アンテナ６の二次自己共振コイル６ａとが磁場の共鳴によって結合し、交流電源２１からキャパシタ１００へ電力が非接触にて供給され、キャパシタ１００の急速充電が行われる。
【００３８】
キャパシタ１００への充電が完了した後は、車両５０の走行中に、キャパシタ１００から二次電池５２に電力が非接触にて供給され、二次電池５２の充電が比較的長い時間をかけて行われる。
【００３９】
このように、車両５０の駆動源である二次電池５２の充電量が低下した場合には、補助電源としての蓄電装置１０１に給電装置２０を用いて急速充電し、その後、蓄電装置１０１を用いて二次電池５２の充電が行われる。
【００４０】
蓄電装置１０１の他の使用例として、蓄電装置１０１をモータ５１の動力源として用いるようにしてもよい。この場合、車両５０の制動時には、モータ５１は車輪の回転トルクでジェネレータとして駆動して回生発電を行い、その回生電力がキャパシタ１００に充電される。このように、この例では、モータ５１が図４に示す負荷４０に該当すると共に、給電装置２０にも該当する。
【００４１】
なお、蓄電装置１０１は車両搭載用に限られるものではない。蓄電装置１０１は充放電を非接触にて行うものであり、充放電電流が比較的小さい。したがって、充放電電流が小さくても足りる用途には好適である。例えば、電子機器の電源や補助電源としても用いることができる。
【００４２】
以上の第１の実施の形態によれば、以下に示す作用効果を奏する。
【００４３】
蓄電要素５の充放電は容器１０内に配置された充電用受電アンテナ６及び放電用送電アンテナ７により非接触にて行われ、電極端子３が容器１０を貫通する構造ではないため、容器１０からの電解液漏れや外部から容器１０内へのガス侵入が防止される。したがって、キャパシタ１００の信頼性及び安全性を向上させることができる。
【００４４】
また、電極端子３が容器１０を貫通する構造ではないため、キャパシタ１００を多数積層したモジュールをコンパクトに構成することができる。
【００４５】
また、電極端子３が容器１０を貫通する構造ではないため、絶縁性の確保が容易となると共に、キャパシタ１００及び蓄電装置１０１を維持、管理する際に感電するおそれがない。
【００４６】
また、キャパシタ１００を多数積層しても、キャパシタ１００同士の電気的接続が不要であるため、組み立てが容易となる。
【００４７】
また、蓄電装置１０１は、キャパシタ１００がボビン枠１３に収容される構成であるため、キャパシタ１００の交換を極めて簡単に行うことができる。例えば、キャパシタ１００に故障が発生した場合には、ボビン枠１３に収容されたキャパシタ１００を取り出し、他のキャパシタ１００をボビン枠１３に収容するだけでよく、電気配線の取り外しや取り付け作業が不要である。また、ボビン枠１３に巻き付けられた二次誘導コイル８ａに短絡が生じた場合でも、それがキャパシタ１００に影響することがない。
【００４８】
以下に、以上にて説明した第１の実施の形態の変形例について説明する。
【００４９】
（１）キャパシタ１００を複数積層してモジュールを構成する場合において、図６に示すように、単一のボビン枠１３内に複数積層したキャパシタ１００を収容するようにしてもよい。つまり、複数のキャパシタ１００に対して共通の１つのボビン枠１３を用いるようにしてもよい。この場合、ボビン枠１３はキャパシタ１００の厚さ方向に延在して形成され、ボビン枠１３の外周には１本の二次誘導コイル８ａが巻き付けられる。このように、二次誘導コイル８ａも複数のキャパシタ１００に対して共通に用いられる。
【００５０】
（２）膜体１２を矩形枠１１の両面に貼り付ける構成ではなく、図７に示すように、一対の膜体１２の向かい合わせ、互いの外縁部を接合するようにしてもよい。この場合、矩形枠１１は膜体１２内に収容される。キャパシタ１００をボビン枠１３内に収容する際には、膜体１２外周の接合部１２ａが折り曲げられる。
【００５１】
（３）上記第１の実施の形態では、蓄電セルがキャパシタである場合について説明したが、蓄電セルはニッケル水素電池やリチウムイオン電池などの他の蓄電セルであってもよい。
【００５２】
（４）上記第１の実施の形態では、充電用送電アンテナ２３と充電用受電アンテナ６との結合には磁場の共鳴による送電方式を採用し、放電用送電アンテナ７と放電用受電アンテナ８との結合には電磁誘導による送電方式が採用した。しかし、非接触の送電方式はこれに限られるものではなく、充電用送電アンテナ２３と充電用受電アンテナ６との結合に電磁誘導による送電方式を採用し、放電用送電アンテナ７と放電用受電アンテナ８との結合に磁場の共鳴による送電方式を採用するようにしてもよい。また、マイクロ波等の他の送電方式を採用するようにしてもよい。
【００５３】
（第２の実施の形態）
以下、図８及び図９を参照して、本発明の第２の実施の形態に係るキャパシタ２００、及びキャパシタ２００を備える蓄電装置２０１について説明する。以下では、上記第１の実施の形態に係るキャパシタ１００及び蓄電装置１０１と異なる点を中心に説明し、キャパシタ１００及び蓄電装置１０１と同様の構成には図面中に同一の符号を付して説明を省略する。
【００５４】
キャパシタ２００では、容器１１の矩形枠１１は、内周全体に溝部１１ａを有すると共に、外周全体にも溝部１１ｂを有する。放電用送電アンテナ７及び充放電制御回路基板１５は、第１の実施の形態に係るキャパシタ１００と同様に溝部１１ａ内にモールド材１６にて固定されるのに対して、充電用受電アンテナ６の二次自己共振コイル６ａと二次コイル６ｂは膜体１２内に組み込まれる。
【００５５】
具体的には、二次自己共振コイル６ａと二次コイル６ｂは、予めそれぞれ電気絶縁性フィルムにパターンプリントにより形成される。二次自己共振コイル６ａが形成された電気絶縁性フィルムは、膜体１２を構成するラミネートフィルムの２つの樹脂層間に予め挿入される。二次コイル６ｂが形成された電気絶縁性フィルムは、ラミネートフィルムの別の２つの樹脂層間に予め挿入される。
【００５６】
充放電制御回路基板１５には、充電用受電アンテナ６の二次コイル６ｂの両端が配線１７を介して接続されると共に、一次誘導コイル７ａの両端が配線１８を介して接続される。また、充放電制御回路基板１５には、正極及び負極の電極端子３も接続される。
【００５７】
電極端子３は板状に形成される。電極端子の一端は対応する極性の集電極のリード２に接続され、他端はモールド材１６に挿入され充放電制御回路基板１５に直接接続される。このように、本実施の形態では、電極端子３と充放電制御回路基板１５は、直接電気的に接続される。
【００５８】
蓄電装置２０１では、ボビン枠１３は有さず、二次誘導コイル８ａは容器１０の外周に支持される。具体的には、二次誘導コイル８ａは矩形枠１１の外周の溝部１１ｂ内に巻き付けられる。
【００５９】
このように、一次誘導コイル７ａは矩形枠１１の内周の溝部１１ａ内に配置され、二次誘導コイル８ａは矩形枠１１の外周の溝部１１ｂ内に配置される。したがって、蓄電装置２０１は、第１の実施の形態に係る蓄電装置１０１とは異なり、一体の装置として構成される。したがって、キャパシタ２００を蓄電装置２０１から取り外すことができない。その分、蓄電装置２０１は、第１の実施の形態に係る蓄電装置１０１と比較してコンパクトに構成することができる。
【００６０】
充電用受電アンテナ６及び放電用送電アンテナ７の配置態様は、第１及び第２の実施の形態にて説明した態様に限られるものではない。
【００６１】
他の態様としては、充電用受電アンテナ６を矩形枠１１の溝部１１ａ内にモールド材１６にて固定し、放電用送電アンテナ７を膜体１２内に組み込むようにしてもよい。
【００６２】
また、充電用受電アンテナ６及び放電用送電アンテナ７の双方を膜体１２内に組み込むようにしてもよい。この場合には、矩形枠１１の溝部１１ａ内には充放電制御回路基板１５のみが配置される。
【００６３】
本発明は上記の実施の形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。
【符号の説明】
【００６４】
１００，２００ 電気二重層キャパシタ（キャパシタ）
１０１，２０１ 蓄電装置
２ リード
３ 電極端子
５ 蓄電要素
６ 充電用受電アンテナ
６ａ 二次自己共振コイル
６ｂ 二次コイル
７ 放電用送電アンテナ
７ａ 一次誘導コイル
８ 放電用受電アンテナ
８ａ 二次誘導コイル
１０ 容器
１１ 矩形枠
１２ 膜体
１３ ボビン枠
１５ 充放電制御回路基板
１６ モールド材
２０ 給電装置
２３ 充電用送電アンテナ
２３ａ 一次コイル
２３ｂ 一次自己共振コイル
４０ 負荷
４２ 負荷検出器
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓄電要素を電解液と共に収容する容器と、
前記蓄電要素に接続され、給電装置から送電される電力を非接触で受電する充電用の受電アンテナと、
前記蓄電要素に接続され、当該蓄電要素に蓄えられた電力を非接触で送電する放電用の送電アンテナと、を備え、
前記受電アンテナ及び前記送電アンテナは前記容器内に配置されることを特徴とする蓄電セル。
【請求項２】
前記容器は、内周に溝部を有し前記蓄電要素を囲む枠体と、前記枠体の両面に貼り付けられた膜体と、を備え、
前記受電アンテナ及び前記送電アンテナは、前記溝部内に配置されてモールド材にて固定されることを特徴とする請求項１に記載の蓄電セル。
【請求項３】
前記容器は、内周に溝部を有し前記蓄電要素を囲む枠体と、前記枠体の両面に貼り付けられた膜体と、を備え、
前記受電アンテナは前記膜体内に組み込まれ、前記送電アンテナは前記溝部内に配置されてモールド材にて固定されることを特徴とする請求項１に記載の蓄電セル。
【請求項４】
前記容器は、内周に溝部を有し前記蓄電要素を囲む枠体と、前記枠体の両面に貼り付けられた膜体と、を備え、
前記受電アンテナは前記溝部内に配置されてモールド材にて固定され、前記送電アンテナは前記膜体内に組み込まれることを特徴とする請求項１に記載の蓄電セル。
【請求項５】
前記容器は、内周に溝部を有し前記蓄電要素を囲む枠体と、前記枠体の両面に貼り付けられた膜体と、を備え、
前記受電アンテナ及び前記送電アンテナは、前記膜体内に組み込まれることを特徴とする請求項１に記載の蓄電セル。
【請求項６】
前記蓄電要素の集電極に接続された電極端子と、
電気絶縁性の基板に前記蓄電要素の充放電を制御する充放電制御回路が構成された充放電制御回路基板と、をさらに備え、
前記充放電制御回路基板は、前記溝部内に配置されて前記モールド材にて固定され、
前記充放電制御回路基板には、前記受電アンテナ及び前記送電アンテナが接続されると共に、前記電極端子が接続されることを特徴とする請求項２から請求項５のいずれか一つに記載の蓄電セル。
【請求項７】
前記電極端子を前記モールド材に固定する導電性を有する締結部材をさらに備え、
前記充放電制御回路基板と前記電極端子は、前記締結部材を介して電気的に接続されることを特徴とする請求項６に記載の蓄電セル。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれか一つに記載の蓄電セルと、
放電用の前記送電アンテナから送電される電力を非接触で受電する放電用の受電アンテナと、を備え、
放電用の前記受電アンテナは前記容器外に配置されることを特徴とする蓄電装置。
【請求項９】
放電用の前記受電アンテナを支持するボビン枠をさらに備え、
前記蓄電セルは前記ボビン枠内に収容されることを特徴とする請求項８に記載の蓄電装置。
【請求項１０】
単一の前記ボビン枠内に前記蓄電セルが複数積層して収容されることを特徴とする請求項９に記載の蓄電装置。
【請求項１１】
放電用の前記受電アンテナは前記容器の外周に支持されることを特徴とする請求項８に記載の蓄電装置。
【請求項１２】
請求項６又は請求項７に記載の蓄電セルと、
放電用の前記送電アンテナから送電される電力を非接触で受電する放電用の受電アンテナと、
放電用の前記受電アンテナが接続された負荷の負荷状態を検出する負荷検出器と、を備え、
前記充放電制御回路は、前記負荷検出器の検出結果に基づいて前記負荷の負荷状態を判定して、前記蓄電要素から放電用の前記送電アンテナへの放電制御を行うことを特徴とする蓄電装置。
【請求項１３】
前記負荷検出器の検出結果は、絶縁インターフェースを介して前記充放電制御回路に出力されることを特徴とする請求項１２に記載の蓄電装置。
【請求項１４】
前記負荷検出器として放電用の前記送電アンテナを用い、
前記充放電制御回路は、放電用の前記送電アンテナの電圧又は電流に基づいて前記負荷の負荷状態を判定して、前記蓄電要素から放電用の前記送電アンテナへの放電制御を行うことを特徴とする請求項１２に記載の蓄電装置。
【請求項１】
蓄電要素を電解液と共に収容する容器と、
前記蓄電要素に接続され、給電装置から送電される電力を非接触で受電する充電用の受電アンテナと、
前記蓄電要素に接続され、当該蓄電要素に蓄えられた電力を非接触で送電する放電用の送電アンテナと、を備え、
前記受電アンテナ及び前記送電アンテナは前記容器内に配置されることを特徴とする蓄電セル。
【請求項２】
前記容器は、内周に溝部を有し前記蓄電要素を囲む枠体と、前記枠体の両面に貼り付けられた膜体と、を備え、
前記受電アンテナ及び前記送電アンテナは、前記溝部内に配置されてモールド材にて固定されることを特徴とする請求項１に記載の蓄電セル。
【請求項３】
前記容器は、内周に溝部を有し前記蓄電要素を囲む枠体と、前記枠体の両面に貼り付けられた膜体と、を備え、
前記受電アンテナは前記膜体内に組み込まれ、前記送電アンテナは前記溝部内に配置されてモールド材にて固定されることを特徴とする請求項１に記載の蓄電セル。
【請求項４】
前記容器は、内周に溝部を有し前記蓄電要素を囲む枠体と、前記枠体の両面に貼り付けられた膜体と、を備え、
前記受電アンテナは前記溝部内に配置されてモールド材にて固定され、前記送電アンテナは前記膜体内に組み込まれることを特徴とする請求項１に記載の蓄電セル。
【請求項５】
前記容器は、内周に溝部を有し前記蓄電要素を囲む枠体と、前記枠体の両面に貼り付けられた膜体と、を備え、
前記受電アンテナ及び前記送電アンテナは、前記膜体内に組み込まれることを特徴とする請求項１に記載の蓄電セル。
【請求項６】
前記蓄電要素の集電極に接続された電極端子と、
電気絶縁性の基板に前記蓄電要素の充放電を制御する充放電制御回路が構成された充放電制御回路基板と、をさらに備え、
前記充放電制御回路基板は、前記溝部内に配置されて前記モールド材にて固定され、
前記充放電制御回路基板には、前記受電アンテナ及び前記送電アンテナが接続されると共に、前記電極端子が接続されることを特徴とする請求項２から請求項５のいずれか一つに記載の蓄電セル。
【請求項７】
前記電極端子を前記モールド材に固定する導電性を有する締結部材をさらに備え、
前記充放電制御回路基板と前記電極端子は、前記締結部材を介して電気的に接続されることを特徴とする請求項６に記載の蓄電セル。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれか一つに記載の蓄電セルと、
放電用の前記送電アンテナから送電される電力を非接触で受電する放電用の受電アンテナと、を備え、
放電用の前記受電アンテナは前記容器外に配置されることを特徴とする蓄電装置。
【請求項９】
放電用の前記受電アンテナを支持するボビン枠をさらに備え、
前記蓄電セルは前記ボビン枠内に収容されることを特徴とする請求項８に記載の蓄電装置。
【請求項１０】
単一の前記ボビン枠内に前記蓄電セルが複数積層して収容されることを特徴とする請求項９に記載の蓄電装置。
【請求項１１】
放電用の前記受電アンテナは前記容器の外周に支持されることを特徴とする請求項８に記載の蓄電装置。
【請求項１２】
請求項６又は請求項７に記載の蓄電セルと、
放電用の前記送電アンテナから送電される電力を非接触で受電する放電用の受電アンテナと、
放電用の前記受電アンテナが接続された負荷の負荷状態を検出する負荷検出器と、を備え、
前記充放電制御回路は、前記負荷検出器の検出結果に基づいて前記負荷の負荷状態を判定して、前記蓄電要素から放電用の前記送電アンテナへの放電制御を行うことを特徴とする蓄電装置。
【請求項１３】
前記負荷検出器の検出結果は、絶縁インターフェースを介して前記充放電制御回路に出力されることを特徴とする請求項１２に記載の蓄電装置。
【請求項１４】
前記負荷検出器として放電用の前記送電アンテナを用い、
前記充放電制御回路は、放電用の前記送電アンテナの電圧又は電流に基づいて前記負荷の負荷状態を判定して、前記蓄電要素から放電用の前記送電アンテナへの放電制御を行うことを特徴とする請求項１２に記載の蓄電装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−１３００９４（Ｐ２０１２−１３００９４Ａ）
【公開日】平成２４年７月５日（２０１２．７．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２７６７０１（Ｐ２０１０−２７６７０１）
【出願日】平成２２年１２月１３日（２０１０．１２．１３）
【出願人】（０００００３９０８）ＵＤトラックス株式会社 (1,028)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年７月５日（２０１２．７．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月１３日（２０１０．１２．１３）
【出願人】（０００００３９０８）ＵＤトラックス株式会社 (1,028)
【Ｆターム（参考）】
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