JP2000058387A

JP2000058387A - 電気二重層コンデンサ

Info

Publication number: JP2000058387A
Application number: JP10218036A
Authority: JP
Inventors: Masako Oya; 昌子大家; Yoshiki Inoue; 芳樹井上
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1998-07-31
Filing date: 1998-07-31
Publication date: 2000-02-25
Anticipated expiration: 2018-07-31
Also published as: US6377441B1; KR20000012067A; JP3241325B2; KR100343244B1

Abstract

(57)【要約】【課題】ガスケット内にセパレータ、分極性電極およ
び電解質溶液を確実に封入することができ、生産性およ
び信頼性の高い電気二重層コンデンサを実現する。【解決手段】電気二重層コンデンサを構成する基本セ
ル６ａでは、ガスケット５ａの内部に、セパレータ４、
一対の分極性電極１ａ、および電解質溶液３が収容され
ている。ガスケット５ａの一面の開口部がシート状の集
電体２ａにより封止されている。ガスケット５ａの他面
の開口部が集電体２ｂにより封止されている。集電体２
ｂは、集電体２ａと同様のものである集電体シート１０
ａを２枚積層してなるものである。基本セル６ａを２つ
積層してなるセル積層体９ａの最外側には集電体２ｂが
配置されている。２枚の集電体シート１０ａの両方に亀
裂や破れが生じる可能性はほとんどなく、基本セル６ａ
内の電解質溶液３の漏れが防止される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電気二重層コンデ
ンサに関し、特に、固体状の分極性電極が用いられた大
容量の電気二重層コンデンサに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の電気二重層コンデンサについて図
１４〜図１５を参照して説明する。図１４は、従来の電
気二重層コンデンサの一例を示す斜視図である。図１５
は、図１４に示される基本セルを示す断面図である。

【０００３】従来の電気二重層コンデンサは、図１４に
示されるように、複数の基本セル１０６を積層してなる
セル積層体１０９、加圧板１０７および端子電極１０７
から構成されている。

【０００４】図１５に示されるように基本セル１０６で
は、非導電性およびイオン透過性を有する多孔質のセパ
レータ１０４を介して対向配置された一対の分極性電極
１０１が中空のガスケット１０５の内部に収容されてい
る。枠状のガスケット１０５の上面および下面には開口
部が形成されている。ガスケット１０５の上面および下
面のそれぞれに集電体１０２が接合されて、ガスケット
１０５の上面および下面のそれぞれの開口部が集電体１
０２によって封止されている。これにより、ガスケット
１０５の内部にセパレータ１０４および一対の分極性電
極１０１が封入されている。分極性電極１０１の、セパ
レータ１０４側と反対側の面には集電体１０２が接して
いる。また、ガスケット１０５の内部には、セパレータ
１０４および分極性電極１０１と共に電解質溶液１０３
が封入されており、この電解質溶液１０３がセパレータ
１０４にしみ込んでいる。

【０００５】図１６は、図１５に示される分極性電極１
０１の平面図および側面図である。図１６（ａ）が分極
性電極１０１の平面図であり、図１６（ｂ）が、図１６
（ａ）に示される矢印Ａの方向からみた分極性電極１０
１の側面図である。また、図１６（ｃ）が、図１６
（ａ）に示される矢印Ｂの方向からみた分極性電極１０
１の側面図である。

【０００６】図１６（ａ）、図１６（ｂ）および図１６
（ｃ）に示されるように、分極性電極１０１は矩形の板
状のものである。分極性電極１０１の材質としては、特
開平４−２８８３６１号公報に開示されているような、
活性炭粉末または活性炭繊維と、ポリアセン系材料との
複合体などを主成分とした固体状の活性炭が用いられ
る。

【０００７】集電体１０２の材質としては、導電性カー
ボンを含有するゴムまたは、プラスチックが用いられて
いる。この集電体１０２は、分極性電極１０１と圧着さ
れている。

【０００８】図１７は、図１４および図１５に示される
ガスケット１０５の平面図および側面図である。図１７
（ａ）がガスケット１０５の平面図であり、図１７
（ｂ）が、図１７（ａ）に示される矢印Ａの方向からみ
たガスケット１０５の側面図である。また、図１７
（ｃ）が、図１７（ａ）に示される矢印Ｂの方向からみ
たガスケット１０５の側面図である。

【０００９】図１７（ａ）、図１７（ｂ）および図１７
（ｃ）に示されるように、中空のガスケット１０５は枠
状になっており、ガスケット１０５の上面および下面に
開口部が形成されている。

【００１０】電気二重層コンデンサの耐電圧は、電解質
溶液１０３の電気分解電圧によって制限される。従っ
て、電気二重層コンデンサに要求される耐電圧に応じて
所定の数の基本セル１０６が直列に接続されてセル積層
体１０９が構成されている。セル積層体１０９の積層方
向におけるセル積層体１０９の両端には端子電極１０８
が取り付けられている。それぞれの端子電極１０８の、
セル積層体１０９側と反対側の面には加圧板１０７が取
り付けられている。セル積層体１０９の両端の加圧板１
０７同士の距離が狭くなる方向にそれぞれの加圧板１０
７に圧力がかけられて、その状態が保持されている。こ
のように加圧板１０７によって一定の圧力が保持される
ことにより、隣り合う基本セル１０６同士の間や、基本
セル１０６と端子電極１０８との間に圧力がかけられ
て、電気二重層コンデンサのそれぞれの構成部品同士の
接触面での接触抵抗が下げられている。

【００１１】ところで、このような電気二重層コンデン
サにおいて、近年、固体状の分極性電極１０１を用いる
ことにより、電気二重層コンデンサが大容量化すると共
に電気二重層コンデンサの等価直列抵抗（equivalent s
eries resistance）が低減されている。これにより、電
気二重層コンデンサの新しい用途が検討されつつある。
電気二重層コンデンサの新しい用途としては、自動車の
スタータモータを駆動するための電源として、鉛蓄電池
と組み合わせて用いられる用途が挙げられる。また、補
助電源として、太陽電池と組み合わせて用いられる用途
などが挙げられる。

【００１２】電気二重層コンデンサのどの用途の場合で
も、電気二重層コンデンサが高温の環境に設置される可
能性が大きいので、高温の環境下における電気二重層コ
ンデンサの信頼性を確保する必要がある。しかし、図１
４に示した従来の電気二重層コンデンサの信頼性を評価
するための試験を高温下で実施すると、電解質溶液１０
３が熱により膨張することや、電圧の印加によりセル積
層体１０９内部からガスが発生することなどが原因で基
本セル１０６が膨張する。このような、それぞれの基本
セル１０６の膨張がセル積層体１０９の集電体に及ぼす
影響は、セル積層体１０９の中央部の集電体よりもセル
積層体１０９の端部に近い集電体ほど大きくなる。特
に、セル積層体１０９の最外側の集電体が一番負荷を受
ける。よって、長時間にわたり高温の環境下に電気二重
層コンデンサが置かれると、セル積層体１０９の最外側
の集電体１０２に亀裂や破れが生じる。その結果、セル
積層体１０９の最外側の基本セル１０６の内部から電解
質溶液１０３が漏れるという問題点があった。

【００１３】また、自動車のスタータモータを駆動する
ために電気二重層コンデンサが用いられる場合など、電
気二重層コンデンサにパワーが求められる用途では、電
気二重層コンデンサの等価直列抵抗が低い必要がある。
本電気二重層コンデンサの等価直列抵抗を低くするに
は、分極性電極１０１と集電体１０２との電気的な接続
を良くすればよい。従って、電気二重層コンデンサで
は、セル積層体１０９の最外側の集電体１０２の上か
ら、変形が少なく、剛性の高い金属板によりセル積層体
１０９に圧力がかけられる構造になっている。

【００１４】ところが、集電体１０２の材質としては導
電性ゴムなどが用いられており、集電体１０２は剛性を
持たない。従って、セル積層体１０９に圧力をかけた際
に、集電体１０２に局部的に強い力がかかってしまうこ
とがある。また、分極性電極１０１の材料としては活性
炭の焼結体が用いられており、分極性電極１０１は硬
く、高い剛性を有している。さらに、ガスケット１０５
の材質として、ガスケット１０５の寸法精度を高くする
ためにＡＢＳ樹脂などの硬いものを用いる場合が多い。
これらのことにより、セル積層体１０９の両端から金属
板などでセル積層体１０９に圧力をかけると、これらの
部材の縁などの角張った箇所によってセル積層体１０９
の最外側の集電体１０２に亀裂が生じることがある。そ
の結果、電気二重層コンデンサを製造する際に、不良品
が発生する確率が高くなり、電気二重層コンデンサの生
産性が低くなるという問題点があった。

【００１５】上記の問題点を解決するための電気二重層
コンデンサとして、例えば、特開平５−３１５１９１号
公報に開示されているものがある。特開平５−３１５１
９１号公報に開示されている電気二重層コンデンサで
は、図１４および図１５に示した基本セル１０６と同様
なものを複数積層してなるセル積層体において、セル積
層体の最外側の集電体がセル積層体の内側の集電体より
も厚くなっている。

【００１６】また、特公平４−３２５２９号公報に記載
されている電気二重層コンデンサでは、基本セルを構成
する集電体として、カーボンブラックに、密度が異なる
ようにポリエチレンを順次充填して作製した一枚の導電
性ポリエチレンフィルムが用いられている。この導電性
ポリエチレンフィルムの内部では、厚さ方向に低密度、
高密度、低密度の順でポリエチレンの密度が変化してい
る。このような集電体をセル積層体の最外側に配置する
ことにより、その最外側の集電体の強度が上がり、最外
側の集電体の亀裂や破れによる電解質溶液の漏れが防止
される。

【００１７】さらに、実開平４−３６２２２号公報に記
載されている電気二重層コンデンサでは、基本セルを構
成する集電体として、導電性シートの中に芯材が形成さ
れてなるものが用いられている。このような集電体をセ
ル積層体の最外側に配置することによっても、その最外
側の集電体の強度が上がり、最外側の集電体の亀裂や破
れによる電解質溶液の漏れが防止される。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
それぞれの電気二重層コンデンサではいずれれも、電気
二重層コンデンサの生産性を向上させることや、電気二
重層コンデンサの信頼性を確保することが困難であると
いう問題点がある。以下では、この問題点の理由につい
て説明する。

【００１９】上述したようなセル積層体の最外側の集電
体の厚みが、セル積層体の内側の集電体より厚い場合で
は、セル積層体の最外側の集電体の強度が上がるので電
気二重層コンデンサの信頼性は向上される。しかしなが
ら、セル積層体の最外側の集電体が厚くなっても、その
集電体は一枚のシートである。このため、集電体のどこ
か１個所に亀裂が入ったり、ピンホールがあると、そこ
の部分の穴が徐々に大きくなり、大きくなった穴から電
解質溶液が漏れてしまう。従って、電気二重層コンデン
サの信頼性を十分に確保することができない。また、集
電体が厚くなる分、その集電体のピンホールを発見する
ことが困難になり、製造工程で不良品が発生する割合が
高くなってしまう。

【００２０】次に、カーボンブラックに、低密度、高密
度、低密度の順にポリエチレンを充填してなり、３層構
造となった１枚の導電性ポレエチレンフィルムを集電体
として用いた場合について述べる。この場合、集電体に
おけるポリエチレンの高密度層では、その高密度層の内
部への硫酸の拡散が低くなる。また、低密度層では、そ
の低密度層の表層が柔軟な性質を有するため、低密度層
の表層での接触抵抗が低くなる効果がある。しかし、集
電体が３層構造を有していても、その集電体は１枚のシ
ートであるため、集電体に少しでも弱い部分があれば、
その部分から亀裂が生じてしまう。従って、前述したの
と同様に、電気二重層コンデンサの信頼性を十分に確保
することができない。

【００２１】さらに、集電体の強度を上げるために、集
電体として、導電性シートの中に芯材を形成してなるも
のを用いた場合について述べる。この場合では、芯材の
材質によっては、その芯材により逆に集電体が破れてし
まう可能性や、電気二重層コンデンサの特性が悪くなる
ことがある。例えば、芯材として金属箔を使用した場
合、金属箔の方が導電性シートより強度があるので、取
り扱いによっては曲げなどの応力が集電体にかかった際
に金属箔が導電性シートに傷を付ける可能性がある。ま
た、金属自信の抵抗は低いが、金属をゴムや樹脂などに
重ねた場合、金属と、ゴムや樹脂などとの界面での接触
抵抗が高くなってしまう。これにより、電気二重層コン
デンサの等価直列抵抗が増大し、電気二重層コンデンサ
の良好な特性を確保することができない。さらに、集電
体を構成する導電性シートの分極性電極側の一部にピン
ホールまたは亀裂が発生した場合、基本セル内の電解質
溶液がそのピンホールまたは亀裂を通して導電性シート
内の金属に達してしまうことがある。この時、導電性シ
ート内の金属が電解質溶液により次第に腐食し、腐食し
てできた生成物が基本セル内に侵入して、その生成物
が、変な反応やガスを発生させる要因として働いてしま
う。従って、芯材を有する集電体を用いた場合に、その
芯材が電気二重層コンデンサの信頼性に逆に悪影響を与
えかねない。また、導電性シートの芯材として、金属の
代わりに、導電性の樹脂などその他の材料を用いた場合
でも、芯材の材質は導電性シートの材質とは異なるた
め、導電性シートと芯材との接触面での電気抵抗が大き
くなってしまう。従って、この場合でも、電気二重層コ
ンデンサの信頼性を向上させる効果は得られない。

【００２２】本発明の目的は、ガスケット内にセパレー
タ、分極性電極および電解質溶液を確実に封入すること
ができ、集電体が破れて基本セル内の電解質溶液が漏れ
ることがなく、生産性が高く、かつ、高温の環境下にお
いても信頼性の高い電気二重層コンデンサを提供するこ
とにある。

【００２３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の電気二重層コンデンサは、電解質溶液をし
み込ませた、非導電性およびイオン透過性を有する多孔
性のセパレータと、該セパレータを介して対向する一対
の分極性電極と、前記セパレータおよび前記一対の分極
性電極を収容し、開口部を有する中空のガスケットと、
前記分極性電極の、前記セパレータ側と反対側の面に接
すると共に前記ガスケットの前記開口部を封止するよう
に前記ガスケットに取り付けられ、２枚以上の集電体シ
ートを積層してなる集電体とを有する。

【００２４】上記の発明では、ガスケットの開口部が、
２枚以上の集電体シートを積層してなる集電体により封
止されたことにより、集電体を構成する複数の集電体シ
ート全てに亀裂が入る可能性はほとんどないので、ガス
ケットの開口部を封止してガスケットの内部にセパレー
タおよび一対の分極性電極を確実に封入することができ
る。従って、電気二重層コンデンサを製造する際に不良
品の発生率が低くなり、電気二重層コンデンサの生産性
が高くなる。また、電気二重層コンデンサの温度が高く
なってガスケットの内部が膨張し、集電体が変形した際
にも、集電体の複数の集電体シート全てに亀裂や破れが
生じる可能性がほとんどなく、集電体の強度が高くな
る。従って、電気二重層コンデンサの寿命が延び、電気
二重層コンデンサの信頼性が向上する。

【００２５】また、前記集電体における前記分極性電極
に接する部分と、前記ガスケットに接する部分との間の
部分に弛みがあってもよい。

【００２６】上記のように集電体に弛みがあることによ
っても、電気二重層コンデンサの温度上昇によりガスケ
ットの内部が膨張した場合や、集電体が引っ張れれたり
押さえつけられたりした場合に集電体が変形しても、集
電体の亀裂または破れの発生が防止される。

【００２７】さらに、前記分極性電極の、前記集電体と
接する面における外側の縁が、面取りされているか、あ
るいは曲面部となっていることが好ましい。

【００２８】上記のように、分極性電極の外側の縁が面
取りされているか、あるいは曲面部となっていることに
より、分極性電極の、集電体と接する面における外側の
縁が集電体に接触した際に、その外側の縁によって集電
体に傷がつくがことが防止される。

【００２９】さらに、前記ガスケットの、前記集電体と
接する面における内側の縁が、面取りされているか、あ
るいは曲面部となっていることが好ましい。

【００３０】上記のように、ガスケットの内側の縁が面
取りされているか、あるいは曲面部となっていることに
より、ガスケットの、集電体と接する面における内側の
縁が集電体に接触した際に、その内側の縁によって集電
体に傷がつくがことが防止される。

【００３１】また、本発明の電気二重層コンデンサは、
電解質溶液をしみ込ませた、非導電性およびイオン透過
性を有する多孔性のセパレータと、該セパレータを介し
て対向する一対の分極性電極と、前記セパレータおよび
前記一対の分極性電極を収容し、開口部を有する中空の
ガスケットと、前記分極性電極の、前記セパレータ側と
反対側の面に接すると共に前記ガスケットの前記開口部
を封止するように前記ガスケットに取り付けられる集電
体とから構成される基本セルを複数積層してなる積層体
を有する電気二重層コンデンサにおいて、前記積層体の
最外側の集電体が、２枚以上の集電体シートを積層して
なるものであることを特徴とする。

【００３２】上記の発明では、基本セルを複数積層して
なる積層体の最外側の集電体が、２枚以上の集電体シー
トを積層してなるものであることにより、前述したのと
同様に、積層体の最外側の集電体を構成する複数の集電
体シート全てに亀裂が入る可能性はほとんどないので、
ガスケットの開口部を確実に封止することができる。従
って、電気二重層コンデンサの生産性および信頼性が向
上する。さらに、前記積層体では、高温の環境下でそれ
ぞれの基本セルのガスケットの内部が膨張することで、
積層体の最外側の集電体が最も大きく変形する。この場
合でも、積層体の最外側の集電体が、上記のように２枚
以上の集電体シートを積層してなるものであるので、積
層体の最外側の集電体を構成する複数の集電体シート全
てに亀裂が入る可能性はほとんどない。従って、高温の
環境下でも積層体の最外側の基本セル内にセパレータお
よび一対の分極性電極を確実に封入することができる。
また、積層体の最外側に端子電極などを取り付け、積層
体の最外側の集電体に圧力がかけられる場合でも、その
最外側の集電体の複数の集電体シート全てに亀裂または
破れが生じることがない。従って、この場合にも、生産
性および信頼性の高い電気二重層コンデンサが得られ
る。

【００３３】具体的には、前記積層体の最外側の集電体
が、前記積層体の内側の集電体と同じものを加圧成形に
より２枚以上積層してなるもの、または、厚みの異なる
集電体シートを加圧成形により２枚以上積層してなるも
のである。

【００３４】また、前記積層体の最外側の集電体の大き
さが、前記積層体の内側の集電体よりも大きくなってお
り、前記積層体の最外側の集電体における前記分極性電
極に接する部分と、前記ガスケットに接する部分との間
の部分に弛みがあってもよい。

【００３５】さらに、前記分極性電極の、前記積層体の
最外側の集電体と接する面における外側の縁が、面取り
されているか、あるいは、曲面部となっていることが好
ましい。

【００３６】さらに、前記ガスケットの、前記積層体の
最外側の集電体と接する面における内側の縁が、面取り
されているか、あるいは、曲面部となっていることが好
ましい。

【００３７】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。

【００３８】（第１の実施の形態）図１は、本発明の第
１の実施形態の電気二重層コンデンサについて説明する
ための断面図である。図１には、本実施形態の電気二重
層コンデンサに用いられる基本セル６ａを２つ積層して
なるセル積層体９ａが示されいる。

【００３９】セル積層体９ａでは、図１に示すように、
中空のガスケット５ａの内部に、非導電性およびイオン
透過性を有する多孔性のセパレータ４と、セパレータ４
を介して対向する一対の分極性電極１ａとが収容されて
いる。ガスケット５ａの表面および裏面のそれぞれに
は、ガスケット５ａの中空部と連通する開口部が形成さ
れている。ガスケット５ａの一方の開口部側の面にはシ
ート状の集電体２ａが接合されて、その一方の開口部が
集電体２ａにより封止されている。ガスケット５ａの他
方の開口部側の面には集電体２ｂが接合されて、その他
方の開口部が集電体２ｂにより封止されている。集電体
２ｂは、シート状の集電体２ａと同様なものである集電
体シート１０ａを２枚、加圧成形により積層してなるも
のである。ガスケット５ａの内部には、セパレータ４お
よび分極性電極１ａと共に電解質溶液３が封入されてい
る。この電解質溶液３が多孔性のセパレータ４にしみ込
んでいる。

【００４０】セパレータ４、一対の分極性電極１ａ、電
解質溶液３、ガスケット５ａ、集電体２ａおよび２ｂか
ら基本セル６ａが構成されている。この基本セル６ａ
が、セパレータ４および一対の分極性電極１ａが並ぶ方
向に２つ積層されてセル積層体９ａが構成されている。
セル積層体９ａの最外側には、それぞれの基本セル６ａ
の集電体２ｂが配置されている。２つのガスケット５ａ
の間に挟まれる集電体２ａは２つの基本セル６ａの共通
の構成部品となっている。

【００４１】分極性電極１ａの材質は、粉末活性炭にフ
ェノール樹脂などのバインダー材を混ぜて焼成したブロ
ック状の活性炭であればよく、そのバインダー材の材料
や、分極性電極１ａの製造方法はどのようなものであっ
てもよい。

【００４２】ガスケット５ａは、上述したように分極性
電極１ａ、セパレータ４および電解質溶液３を収容し
て、集電体２ａおよび２ｂが取り付けられるものであ
る。従って、ガスケット５ａの材質としては、プラスチ
ックなどの絶縁物を用いることができ、ここでは、耐熱
性のＡＢＳ樹脂を用いた。

【００４３】集電体２ａおよび、集電体２ｂを構成する
集電体シート１０ａとしては、カーボン粉末などを練り
込んだブチルゴムシートを用いた。セパレータ４の材質
は、非導電性で、かつ、イオン透過性のものであればよ
い。ここでは、セパレータ４として、鉛蓄電池などにも
使用されているガラス繊維セパレータを用いた。

【００４４】基本セル６ａを製造する方法としては、一
対の分極性電極１ａがセパレータ４を介して互いに向き
合うようにガスケット５ａ内にセパレータ４および一対
の分極性電極１ａを収容する。そして、分極性電極１ａ
とセパレータ４の中に電解質溶液３を注入する。その
後、ガスケット５ａの一方の開口部を集電体２ｂで覆
い、ガスケット５ｂの他方の開口部を集電体２ａで覆う
ことによって基本セル６ａが製造される。

【００４５】このようにセル積層体９ａの最外側の集電
体２ｂが、２枚の集電体シート１０ａを積層してなるも
のである場合、２枚の集電体シート１０ａの両方に亀裂
および破れが生じる可能性はほとんどない。従って、基
本セル６ａ内の電解質溶液３が基本セル６ａの外部に漏
れることを確実に防止することができる。

【００４６】図２は、本実施形態の電気二重層コンデン
サを示す斜視図である。

【００４７】本実施形態の電気二重層コンデンサは、図
２に示すように、セル積層体９、端子電極８および加圧
板７から構成されている。セル積層体９は、１６個の基
本セル６を直列に積層したものの両端に、図１に示した
基本セル６ａを積層したものである。基本セル６は、基
本セル６ａにおいて集電体２ｂの代わりに集電体２ａが
ガスケット５ａに取り付けられてなるものである。すな
わち、基本セル６は、セパレータ４、一対の分極性電極
１ａおよび電解質溶液３を収容するガスケット５ａの両
端に集電体２ａを取り付けてなるものである。従って、
セル積層体９は、１６個の基本セル６と２個の基本セル
６ａからなる、合計１８個の基本セルを積層してなるも
のである。セル積層体９の最外側には、基本セル６ａの
集電体２ｂが配置されている。従って、セル積層体９の
積層方向におけるセル積層体９の両端には、２枚の集電
体シートを積層してなる集電体２ｂが配置されている。

【００４８】セル積層体９の積層方向におけるセル積層
体９の両端の面にはそれぞれ、端子電極８が取り付けら
れている。端子電極８を介してセル積層体９の両端が電
気的に並列に接続されている。それぞれの端子電極８
の、セル積層体９側と反対側の面には加圧板７が取り付
けられている。２つの加圧板７によって、セル積層体９
を圧縮する方向にセル積層体９および端子電極８に圧力
がかけられている。

【００４９】本実施形態の電気二重層コンデンサでは、
分極性電極１ａの外形寸法は、長さが７０ｍｍ、幅が５
０ｍｍ、厚さが５ｍｍである。ガスケット５ａの中空部
の寸法は、長さが７４ｍｍ、幅が５４ｍｍ、厚さが１
０．２ｍｍである。セパレータ４の外形寸法は、長さが
７０ｍｍ、幅が５０ｍｍ、厚さが０．２ｍｍである。集
電体２ａの外形寸法は、長さが８２ｍｍ、幅が６２ｍ
ｍ、厚さが０．１ｍｍである。端子電極８と接する集電
体２ｂは、前述したように集電体２ａと同様なものを２
枚加圧して一体化したものである。

【００５０】上述したように１６個の基本セル６およ
び、２個の基本セル６ａを直列に積層して耐電圧１５Ｖ
のセル積層体９を作製した。

【００５１】また、電解質溶液３としては３０ｗｔ％の
希硫酸を使用した。基本セル６内の一対の分極性電極１
ａのうちの一方は、フェノール系の粉末活性炭と、その
粉末活性炭のフェノール系と同一の粉末状フェノール樹
脂とを重量比７０：３０で混合し、粉砕、造粒、焼成し
て作製したものである。

【００５２】このように本実施形態の電気二重層コンデ
ンサでは、セル積層体９の最外側の集電体２ｂが、２枚
の集電体シート１０ａを加圧成形により積層してなるも
のである。これにより、２枚の集電体シート１０ａの両
方に亀裂または破れが生じる可能性がほとんどないの
で、ガスケット５ａの開口部を集電体２ｂによって確実
に封止することができる。従って、電解質溶液３が基本
セル６ａの外部に漏れることが防止され、電気二重層コ
ンデンサを製造する際に不良品の発生がなくなり、電気
二重層コンデンサの生産性が向上する。また、高温の環
境下でガスケット５ａの内部が膨張して集電体２ｂが変
形しても、集電体２ｂの２枚の集電体シート１０ａの両
方に亀裂や破れが生じる可能性がほとんどなく、集電体
２ｂが高くなる。従って、電気二重層コンデンサの寿命
が延び、信頼の高い電気二重層コンデンサが得られる。

【００５３】本実施形態の電気二重層コンデンサでは、
集電体２ｂをセル積層体の最外側のみに配置させたが、
セル積層体の内側にも集電体２ｂを配置させてもよい。

【００５４】また、本実施形態の電気二重層コンデンサ
では、集電体２ｂが、２枚の集電体シート１０ａを積層
してなるものであるが、集電体２ｂが、３枚以上の集電
体シート１０ａを積層してなるものであってもよい。

【００５５】（第２の実施の形態）図３は、本発明の第
２の実施形態の電気二重層コンデンサについて説明する
ための断面図である。図３には、本実施形態の電気二重
層コンデンサに用いられる基本セル６ｂを２つ積層して
なるセル積層体９ｂが示されいる。また、図３では、第
１の実施形態と同一の構成部品に同一の符号を付してあ
る。以下では、第１の実施形態と異なる点について説明
する。

【００５６】本実施形態の電気二重層コンデンサに用い
られる基本セル６ｂでは、図３に示すように、第１の実
施形態で用いた集電体２ｂの代わりに集電体２ｃがガス
ケット５ａの一面に取り付けられている。集電体２ｃ
は、集電体シート１２ａと、集電体シート１２ａよりも
薄い集電体シート１２ｂとを加圧成形により一体化した
ものである。集電体シート１２ａの外形寸法は、長さが
８２ｍｍ、幅が６２ｍｍ、厚さが０．１５ｍｍである。
集電体シート１２ｂの外形寸法は、長さが８２ｍｍ、幅
が６２ｍｍ、厚さが０．０５ｍｍである。

【００５７】基本セル６ｂを、第１の実施形態と同様
に、１６個の基本セル６を直列に積層してなるものの両
端にそれぞれ積層して、耐電圧１５Ｖのセル積層体を構
成した。ここで、セル積層体の最外側に集電体２ｃが配
置されるように基本セル６ｂを積層した。そのセル積層
体の両端に、第１の実施形態と同様に端子電極８および
加圧板７を取り付けて本実施形態の電気二重層コンデン
サが構成されている。

【００５８】このようにセル積層体の最外側の集電体２
ｃが、厚さの異なる集電体シート１２ａおよび１２ｂを
積層してなるものである場合でも、第１の実施形態で用
いた集電体２ｂと同様に、集電体シート１２ａおよび１
２ｂの両方に亀裂または破れが生じることがほとんどな
い。従って、集電体２ｃをセル積層体の最外側に配置す
ることにより、生産性および信頼性の高い電気二重層コ
ンデンサが得られる。

【００５９】（第３の実施の形態）図４は、本発明の第
３の実施形態の電気二重層コンデンサについて説明する
ための断面図である。図４には、本実施形態の電気二重
層コンデンサに用いられる基本セル６ｃを２つ積層して
なるセル積層体９ｃが示されている。また、図４では、
第１の実施形態と同一の構成部品に同一の符号を付して
ある。

【００６０】本実施形態の電気二重層コンデンサに用い
られる基本セル６ｃでは、図４に示すように、第１の実
施形態で用いた集電体２ｂの代わりに集電体２ｄがガス
ケット５ａの一面に取り付けられている。集電体２ｄの
大きさは、セル積層体の内側の集電体２ａよりも大き
く、集電体の２ｄの外形寸法は、長さが８３．０ｍｍ、
幅が６３．０ｍｍ、厚さが０．１ｍｍである。その他の
構成部品の形状および寸法は、第１の実施形態で用いた
ものと同様である。

【００６１】本実施形態の電気二重層コンデンサの製造
方法としては、セル積層体の最外側に配置される集電体
２ｄをガスケット５ａに取り付ける際、集電体２ｄにお
ける分極性電極１ａに接する部分と、ガスケット５ａに
接する部分との間の部分に弛みを持たせるようにする。
電気二重層コンデンサの製造方法におけるその他の方法
および、その製造方法の条件は第１の実施形態と同様で
ある。

【００６２】この基本セル６ｃを、第１の実施形態と同
様に１６個の基本セル６を直列に積層してなるものの両
端にそれぞれ積層して、耐電圧１５Ｖのセル積層体を構
成した。ここで、セル積層体の最外側に集電体２ｄが配
置されるように基本セル６ｃを積層した。そのセル積層
体の両端に、第１の実施形態と同様に端子電極８および
加圧板７を取り付けて本実施形態の電気二重層コンデン
サが構成されている。

【００６３】このようにセル積層体の最外側の集電体２
ｄに弛みを持たせてセル積層体を構成することによって
も、高温の環境下でガスケット５ａの内部が膨張した場
合や、集電体２ｄが引っ張られたり押さえつけられたり
した場合に、集電体２ｄに亀裂または破れが生じること
が防止される。

【００６４】（第４の実施の形態）図５は、本発明の第
４の実施形態の電気二重層コンデンサについて説明する
ための断面図である。図５には、本実施形態の電気二重
層コンデンサに用いられる基本セル６ｄを２つ積層して
なるセル積層体９ｄが示されている。本実施形態の電気
二重層コンデンサでは、第１の実施形態と比較して、セ
ル積層体の最外側の集電体と、その最外側の集電体に接
する分極性電極とが異なっている。図５では、第１の実
施形態と同一の構成部品に同一の符号を付してある。

【００６５】本実施形態の電気二重層コンデンサでは、
図５に示すように、ガスケット５ａの一面および他面に
集電体２ａが取り付けられ、セル積層体９ｄの最外側に
集電体２ａが配置されている。従って、セル積層体９ｄ
の最外側の集電体として、１枚のシートからなるものが
用いられている。基本セル６ｄ内には、セパレータ４
と、セパレータ４を介して対向する分極性電極１ａおよ
び１ｂとが収容されている。分極性電極１ｂは、セル積
層体９ｄの最外側の集電体２ａ側に配置されて、その最
外側の集電体２ａと接している。この分極性電極１ｂ
の、集電体２ａと接する面における外側の縁が面取りさ
れている。

【００６６】図６は、図５に示した分極性電極１ｂを示
す平面図および側面図である。図６（ａ）が分極性電極
１ｂの平面図であり、図６（ｂ）が、図６（ａ）に示さ
れる矢印Ａの方向からみた分極性電極１ｂの側面図であ
る。また、図６（ｃ）が、図６（ａ）に示される矢印Ｂ
の方向からみた分極性電極１ｂの側面図である。図６
（ａ）、図６（ｂ）および図６（ｃ）に示すように、分
極性電極１ｂの、集電体２ａと接する面における外側の
縁全体が面取りされている。

【００６７】分極性電極１ｂの外形寸法は、分極性電極
１ａと同じで、長さが７０ｍｍ、幅が５０ｍｍ、厚さが
５ｍｍである。本実施形態では、分極性電極１ｂとし
て、縁の面取りの大きさを０．３，０．４，０．５，
０．６，１．０ｍｍの各寸法にして作製したものを用い
た。

【００６８】この基本セル６ｄを、第１の実施形態と同
様に１６個の基本セル６を直列に積層してなるものの両
端にそれぞれ積層して、耐電圧１５Ｖのセル積層体を構
成した。ここで、セル積層体の最外側に、分極性電極１
ｂと接する集電体２ｂが配置されるように基本セル６ｃ
を積層した。そのセル積層体の両端に、第１の実施形態
と同様に端子電極８および加圧板７を取り付けて本実施
形態の電気二重層コンデンサが構成されている。

【００６９】このように分極性電極１ｂの、セル積層体
の最外側の集電体２ａと接する面における外側の縁が面
取りされていることにより、その縁による集電体２ａの
亀裂または破れの発生が防止される。特に、加圧板によ
りセル積層体に圧力がかけられる際に、その分極性電極
１ｂの外側の縁によって集電体２ａに傷がつくことが防
止される。

【００７０】（第５の実施の形態）図７は、本発明の第
５の実施形態の電気二重層コンデンサに用いられる分極
性電極の平面図および側面図である。図７（ａ）が分極
性電極の平面図であり、図７（ｂ）が、図７（ａ）に示
される矢印Ａの方向からみた分極性電極の側面図であ
る。また、図７（ｃ）が、図７（ａ）に示される矢印Ｂ
の方向からみた分極性電極の側面図である。本実施形態
の電気二重層コンデンサでは、第４の実施形態と比較し
て、セル積層体の最外側の集電体に接する分極性電極が
異なっている。

【００７１】本実施形態の電気二重層コンデンサは、第
４の実施形態で用いた基本セル６ｄにおいて分極性電極
１ｂの代わりに、図７に示される分極性電極１ｃを用い
たものである。分極性電極１ｃの一面の縁全体は曲面部
２１となっており、分極性電極１ｃの曲面部２１側の面
が、セル積層体の最外側の集電体と接する面となる。こ
の分極性電極１ｃは、第４の実施形態で用いた分極性電
極１ｂにおいて外側の縁全体を面取りした代わりにその
縁全体を曲面部にしたものである。分極性電極１ｃの外
形寸法は、分極性電極１ｂと同じで、長さが７０ｍｍ、
幅が５０ｍｍ、厚さが５ｍｍである。

【００７２】本実施形態では、分極性電極１ｂとして、
曲面部２１の曲率半径を０．３，０．４，０．５，０．
６，１．０ｍｍの各寸法にして作製したものを用いた。

【００７３】この分極性電極１ｃを有する基本セルを、
第１の実施形態と同様に１６個の基本セル６を直列に積
層してなるものの両端にそれぞれ積層して、耐電圧１５
Ｖのセル積層体を構成した。ここで、セル積層体の最外
側に、分極性電極１ｃと接する集電体が配置されるよう
に基本セルを積層した。そのセル積層体の両端に、第１
の実施形態と同様に端子電極８および加圧板７を取り付
けて本実施形態の電気二重層コンデンサが構成されてい
る。

【００７４】このように分極性電極１ｃの、セル積層体
の最外側の集電体２ａと接する面における外側の縁が曲
面部２１となっていることにより、その縁による集電体
２ａの亀裂または破れの発生が防止される。特に、加圧
板によりセル積層体に圧力がかけられる際に、その分極
性電極１ｃの外側の縁によって集電体２ａに傷がつくこ
とが防止される。

【００７５】（第６の実施の形態）本発明の第６の実施
形態の電気二重層コンデンサは、第１の実施形態の電気
二重層コンデンサにおいてセル積層体の最外側の集電体
と接する分極性電極の代わりに、第４の実施形態で用い
た、面取りした分極性電極１ｂを用いたものである。従
って、本実施形態の電気二重層コンデンサでは、セル積
層体の最外側に、２枚の集電体シート１０ａを積層して
なる集電体２ｂが配置されている。そして、分極性電極
１ｂの、面取りされた側の面が、セル積層体の最外側の
集電体２ｂに接している。分極性電極１ｂの面取りの大
きさは０．５ｍｍである。

【００７６】（第７の実施の形態）図８は、本発明の第
７の実施形態の電気二重層コンデンサについて説明する
ための断面図である。図８には、本実施形態の電気二重
層コンデンサに用いられる基本セル６ｅを２つ積層して
なるセル積層体９ｅが示されている。図８では、第４の
実施形態と同一の構成部品に同一の符号を付してある。

【００７７】基本セル６ｅは、第４の実施形態で用いた
基本セル６ｄにおいて分極性電極１ａの代わりに分極性
電極１ｂを用いたものである。従って、それぞれのガス
ケット５ａ内で一対の分極性電極１ｂがセパレータ４を
介して対向している。一対の分極性電極１ｂはそれぞ
れ、面取りされた側の面が集電体２ｄと接するように配
置されている。それぞれの分極性電極１ｂの面取りの大
きさは、０．５ｍｍとなっている。

【００７８】本実施形態の電気二重層コンデンサは、基
本セル６ｅを１８個直列に接続してなるセル積層体の両
端に、第１の実施形態と同様に端子電極８および加圧板
７を取り付けて構成されている。

【００７９】このように、それぞれの分極性電極１ｂ
の、集電体２ａと接する面における外側の縁が面取りさ
れていることで、セル積層体の最外側の集電体２ａだけ
でなく、セル積層体の内側の集電体２ａにおいても分極
性電極１ｂの縁による亀裂または破れの発生が防止され
る。

【００８０】（第８の実施の形態）図９は、本発明の第
８の実施形態の電気二重層コンデンサについて説明する
ための断面図である。図９には、本実施形態の電気二重
層コンデンサに用いられる基本セル６ｆを２つ積層して
なるセル積層体９ｆが示されている。本実施形態の電気
二重層コンデンサは、第１の実施形態と比較して、分極
性電極およびセパレータを収容するガスケットや、セル
積層体の最外側の集電体が異なっている。図９では、第
１の実施形態と同一の構成部品に同一の符号を付してあ
る。

【００８１】基本セル６ｆでは、一対の分極性電極１ａ
およびセパレータ４が中空のガスケット５ｂの内部に収
容されている。ガスケット５ｂの中空部の寸法は、第１
の実施形態で用いたガスケット５ａと同じで、長さが７
４ｍｍ、幅が５４ｍｍ、厚さが１０．２ｍｍである。ガ
スケット５ｂの一方の開口部側の面、および他方の開口
部側の面にはそれぞれ、分極性電極１ａと接する集電体
２ａが取り付けられている。従って、セル積層体９ｆの
最外側に集電体２ａが配置される。ガスケット５ｂの、
集電体２ａと接する面における内側の縁全体は面取りさ
れている。

【００８２】図１０は、図９に示したガスケット５ｂの
平面図および側面図である。図１０（ａ）がガスケット
５ｂの平面図であり、図１０（ｂ）が、図１０（ａ）の
矢印Ａの方向からみたガスケット５ｂの側面図である。
また、図１０（ｃ）が、図１０（ｃ）の矢印Ｂの方向か
らみたガスケット５ｂの側面図である。

【００８３】図１０（ａ）、図１０（ｂ）および図１０
（ｃ）に示すように、このガスケット５ｂの、一方の開
口部側の面における内側の縁全体が面取りされ、他方の
開口部側の面における内側の縁全体も面取りされてい
る。ガスケット５ｂの面取りの大きさは０．５ｍｍであ
る。

【００８４】本実施形態の電気二重層コンデンサは、基
本セル６ｅを１８個直列に接続してなるセル積層体の両
端に、第１の実施形態と同様に端子電極８および加圧板
７を取り付けて構成されている。

【００８５】このようにガスケット５ｂの、集電体２ａ
と接する面における内側の縁が面取りされていることに
より、その縁による集電体２ａの亀裂または破れの発生
が防止される。特に、加圧板によりセル積層体に圧力が
かけられる際に、ガスケット５ｂの内側の縁によって集
電体２ａに傷がつくことが防止される。

【００８６】（第９の実施の形態）図１１は、本発明の
第９の実施形態の電気二重層コンデンサに用いられる分
極性電極の平面図、側面図および断面図である。図１１
（ａ）が分極性電極の平面図、図１１（ｂ）が、図１１
（ａ）の矢印Ａの方向からみた分極性電極の側面図、図
１１（ｃ）が図１１（ｃ）のＢ−Ｂ’線断面図である。

【００８７】本実施形態の電気二重層コンデンサは、第
８の実施形態で用いた基本セル６ｆにおいてガスケット
５ｂの代わりに、図１１に示されるガスケット５ｃを用
いたものである。

【００８８】図１１（ａ）、図１１（ｂ）および図１１
（ｃ）に示すように、ガスケット５ｃの、一方の開口部
側の面における内側の縁全体が曲面部３１となり、他方
の開口部側の面における内側の縁全体も曲面部３１とな
っている。この曲面部３１の曲率半径は０．５ｍｍであ
る。ガスケット１ｃは、第８の実施形態で用いたガスケ
ット５ｂにおいて集電体２ａと接する面における内側の
縁全体を面取りした代わりにその縁全体を曲面部にした
ものである。ガスケット５ｃの中空部の寸法は、第１の
実施形態で用いたガスケット５ｂと同じで、長さが７４
ｍｍ、幅が５４ｍｍ、厚さが１０．２ｍｍである。

【００８９】本実施形態の電気二重層コンデンサは、ガ
スケット５ｃを有する基本セルを１８個直列に接続して
なるセル積層体の両端に、第１の実施形態と同様に端子
電極８および加圧板７を取り付けて構成されている。

【００９０】このようにガスケット５ｂの、集電体２ａ
と接する面における内側の縁が曲面部３１となっている
ことにより、その縁による集電体２ａの亀裂または破れ
の発生が防止される。特に、加圧板によりセル積層体に
圧力がかけられる際に、ガスケット５ｂの内側の縁によ
って集電体２ａに傷がつくことが防止される。

【００９１】本発明の電気二重層コンデンサは、上述し
た第１〜第９の実施形態のもの限られるものではなく、
第１〜第９の実施形態のそれぞれの電気二重層コンデン
サの特徴を組み合わせて構成されたものも本発明に含ま
れる。

【００９２】以上で説明した第１〜第９の実施形態のそ
れぞれの電気二重層コンデンサにおいて、生産時の不良
品の発生率および、等価直列抵抗（ＥＳＲ）の初期特性
や、寿命について評価するために、後述する比較例１〜
４の電気二重層コンデンサを用いた。次では、比較例１
〜４のそれぞれの電気二重層コンデンサについて説明す
る。

【００９３】（比較例１）図１２は、比較例１の電気二
重層コンデンサについて説明するための断面図である。
図１２では、比較例１の電気二重層コンデンサに用いら
れる基本セル６ｆを２つ積層してなるセル積層体９ｆが
示されている。本実施形態の電気二重層コンデンサは、
第１の実施形態のものと比較して、セル積層体の最外側
の集電体の厚みがセル積層体の内側の集電体よりも厚く
なっている点が異なっている。図１２では、第１の実施
形態と同一の構成部品に同一の符号を付してある。

【００９４】図１２に示すセル積層体９ｇの最外側には
集電体２ｅが配置されている。集電体２ｅの外形寸法
は、長さが８２ｍｍ、幅が６２ｍｍ、厚みが０．２ｍｍ
である。従って、集電体２ｅの厚みは、セル積層体９ｇ
の内側の集電体２ａの厚み０．１ｍｍの２倍になってい
る。

【００９５】比較例１の電気二重層コンデンサでは、前
述した第１の実施形態と同様に１６個の基本セル６を直
列に積層してなるものの両端に基本セル６ｆを積層して
セル積層体が構成されている。ここで、セル積層体の最
外側に集電体２ｅが配置されるように基本セル６ｇが積
層される。そのセル積層体の両端に、第１の実施形態と
同様に端子電極８および加圧板７を取り付けて比較例１
の電気二重層コンデンサが構成される。

【００９６】このように比較例１の電気二重層コンデン
サは、従来のものと同様に、セル積層体の最外側の集電
体の強度を上げて電気二重層コンデンサの生産性および
信頼性を確保するために、その最外側の集電体の厚みが
セル積層体の内側の集電体よりも厚くなっている。

【００９７】（比較例２）比較例２の電気二重層コンデ
ンサは、比較例１の電気二重層コンデンサにおいて集電
体２ｅの代わりに、カーボンブラックに密度が異なるよ
うにポリエチレンを充填してなる導電性ポリエチレンフ
ィルムが用いられたものである。その導電性ポリエチレ
ンフィルムの内部では、導電性ポリエチレンフィルムの
厚み方向にポリエチレンの密度が異なっている。ポリエ
チレンの密度分布は、低密度、高密度、低密度の順で変
化している。ポリエチレンの高密度の層の厚さは５０μ
ｍであり、低密度の層の厚さはそれぞれ、１５μｍとな
っている。

【００９８】（比較例３）図１３は、比較例３の電気二
重層コンデンサについて説明するための断面図である。
比較例３の電気二重層コンデンサは、比較例１の電気二
重層コンデンサにおいて集電体２ｅの代わりに、導電性
シートの中に芯材としてアルミ箔を形成してなる集電体
が用いられたものである。図１３には、比較例３の電気
二重層コンデンサに用いられる基本セル６ｈを２つ積層
してなるセル積層体９ｈが示されている。

【００９９】比較例３の電気二重層コンデンサを構成す
るセル積層体の最外側には、図１３に示すような集電体
２ｆが配置される。集電体２ｆは、導電性シートの中の
層に、芯材として厚さ５０μｍのアルミ箔４１を形成し
てなるものである。

【０１００】（比較例４）比較例４の電気二重層コンデ
ンサは、比較例１の電気二重層コンデンサにおいて集電
体２ｅの代わりに、導電性シートの中に芯材として導電
性の樹脂層を形成してなる集電体が用いられたものであ
る。

【０１０１】以下では、上述した第１〜第９の実施形態
および、比較例１〜４のそれぞれの電気二重層コンデン
サに対して、生産時における不良発生率および等価直列
抵抗の初期特性を測定した結果と、信頼性の試験を実施
した結果とについて述べる。

【０１０２】電気二重層コンデンサの等価直列抵抗（eq
uivalent series resistance：以下では、ＥＳＲとも称
する）の初期特性は、比較例１の電気二重層コンデンサ
の等価直列抵抗の初期値を１とした時の、その初期値に
対する割合とした。

【０１０３】電気二重層コンデンサの信頼性の試験とし
ては、７０℃の高温下で１５Ｖの電圧を電気二重層コン
デンサに印加した状態でその電気二重層コンデンサを１
０００時間放置する。その後、電気二重層コンデンサを
十分に放電させてから電気二重層コンデンサの等価直列
抵抗を測定する。電気二重層コンデンサを高温下に放置
する前と、放電させた後との等価直列抵抗の変化量をΔ
Ｅとし、変化量ΔＥの、等価直列抵抗の初期値に対する
割合ΔＥ／Ｅ（％）を基に電気二重層コンデンサの信頼
性を評価した。

【０１０４】さらに、電気二重層コンデンサの信頼性を
評価するために、比較例１の電気二重層コンデンサの平
均寿命を１とし、比較例１以外の電気二重層コンデンサ
において比較例１の電気二重層コンデンサの平均寿命に
対する相対平均寿命を求めた。電気二重層コンデンサの
相対平均寿命を求める方法としては、上記と同様に７０
℃の高温下で１５Ｖの電圧を電気二重層コンデンサに印
加した状態でその電気二重層コンデンサを特定の時間だ
け放置することを繰り返す。これにより、電気二重層コ
ンデンサが故障に至るまでの時間を測定し、測定して得
られる値をワイブル確率紙に打点することで電気二重層
コンデンサの平均寿命を求めた。

【０１０５】電気二重層コンデンサの等価直列抵抗の測
定は、１ｋＨｚの試験信号周波数におけるインピーダン
スを、交流四端子法を用いて測定し、そのインピーダン
スの実数部を算出することにより行った。

【０１０６】第１〜第３の実施形態、第６〜第９の実施
形態および、比較例１〜４のそれぞれの電気二重層コン
デンサのサンプル数はそれぞれ５０個ずつとした。第４
の実施形態においては、分極性電極１ｂの面取りの大き
さを０．３，０．４，０．５，０．６，１．０ｍｍの各
寸法にしたそれぞれの場合で電気二重層コンデンサのサ
ンプル数を５０個とした。第５の実施形態においては、
分極性電極１ｃの曲面部２１の曲率半径を０．３，０．
４，０．５，０．６，１．０ｍｍの各寸法にしたそれぞ
れの場合で電気二重層コンデンサのサンプル数を５０個
とした。それぞれの場合の電気二重層コンデンサにおい
て、電気二重層コンデンサの特性値として５０個の平均
を算出した。

【０１０７】第１〜第９の実施形態および、比較例１〜
４のそれぞれの電気二重層コンデンサに対して、生産時
における不良発生率および等価直列抵抗の初期特性を測
定した結果と、信頼性の試験を実施した結果を下記の表
１にまとめた。

【０１０８】

【表１】まず、比較例１〜４のそれぞれの電気二重層コンデンサ
を評価する。表１を参照すると、比較例１〜４のそれぞ
れの電気二重層コンデンサでは、不良品の発生率が１６
〜３２％であり、悪い結果となっている。比較例３およ
び４の電気二重層コンデンサの等価直列抵抗の初期特性
も、比較例１の約２倍となり、悪い結果となっている。
また、比較例１〜４のそれぞれの電気二重層コンデンサ
におけるΔＥ／Ｅ（％）の値は、約４０〜６０％と悪く
なっている。相対平均寿命に関しては、比較例２および
３の電気二重層コンデンサの平均寿命が比較例１のもの
の約２倍に延びて改善されている。

【０１０９】これに対し、第１〜第９の実施形態のそれ
ぞれの電気二重層コンデンサでは、第４の実施形態にお
いて面取りの大きさを０．３ｍｍおよび０．４ｍｍにし
た場合と、第５の実施形態において曲面部の曲率半径を
０．３ｍｍおよび０．４ｍｍにした場合を除いて、電気
二重層コンデンサの生産性が向上すると共に電気二重層
コンデンサの信頼性が確保されている。まず、それぞれ
の実施形態について、生産性が向上すると共に信頼性が
確保された場合を評価する。

【０１１０】第１〜第９の実施形態のそれぞれの電気二
重層コンデンサの不良品の発生率は約２〜１０％とな
り、不良品はほとんど発生していない。そして、第１〜
第９の実施形態のそれぞれ場合において、等価直列抵抗
の初期特性は無視できるほど小さく、この初期特性は、
高い安定性を示している。さらに、等価直列抵抗の変化
率ΔＥ／Ｅ（％）に関しても、それぞれの実施形態の電
気二重層コンデンサは、約２〜１２％と安定している。
また、相対平均寿命は、約５〜１１倍に延びて大幅に改
善されている。以上のことは、上述したように、第４の
実施形態において面取りの大きさを０．３ｍｍおよび
０．４ｍｍにした場合と、第５の実施形態において曲面
部の曲率半径を０．３ｍｍおよび０．４ｍｍにした場合
には当てはまらない。この理由について以下に説明す
る。

【０１１１】通常、集電体が破れる原因としては、集電
体に剛性がなく集電体の強度が弱いことが挙げられる。
従って、集電体と分極性電極との接触抵抗を下げるため
に集電体と分極性電極とを圧接させた際に集電体に圧力
が不均一にかかり、集電体の、強く押された部分が破れ
てしまう。

【０１１２】また、集電体が破れる原因としては、集電
体と接する分極性電極またはガスケットに、角張った部
分があることが挙げられる。分極性電極またはガスケッ
トの角張った部分により集電体が押されると、集電体に
破れや亀裂が生じやすくなる。従って、分極性電極の面
取り部または曲面部は、集電体を傷つけることの無い大
きさにする必要がある。ここで、面取りの大きさ、また
は曲面部の曲率半径が０．５ｍｍ未満の場合ではまだ不
十分であり、この場合の分極性電極の縁が集電体と圧接
すると集電体に亀裂が生じ易い。従って、面取りの大き
さ、または曲面部の曲率半径が０．５ｍｍ未満の場合で
は、製造工程での不良品の発生や、信頼性の低下を改善
することはできない。

【０１１３】第１〜第９の実施形態のそれぞれの電気二
重層コンデンサでは、製造工程での不良品はほとんど発
生していない上に、相対平均寿命も大幅に改善されてい
る。特に、セル積層体の最外側の集電体として、２枚の
シートを積層してなるものを用いた場合に効果が著しく
高い。次では、この理由について説明する。

【０１１４】実施形態および比較例のそれぞれ電気二重
層コンデンサでは、セル積層体は常に圧力がかかった状
態にある。従って、比較例で用いた集電体２ｅおよび２
ｆがどんなに厚くても１枚のシートであるため、集電体
のどこかに亀裂が入ればその亀裂は大きくなり、基本セ
ル内の電解質溶液は漏れてしまう。しかし、第１の実施
形態の電気二重層コンデンサのように、集電体として、
２枚のシートを積層してなるものを用いることにより、
２枚のシートのうち一方のシートに亀裂が入っても、他
方のシートに亀裂が入らなければ基本セル内の電解質溶
液が漏れることはない。また、２枚のシート両方に亀裂
が入る可能性はほとんどない。実際、第１の実施形態の
電気二重層コンデンサを試験した際に、集電体２ｂを構
成する２枚シートのうち、いずれか一方のシートに亀裂
が入っていても、他方のシートに亀裂が入っているもの
は１つもなかった。

【０１１５】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、セパレー
タおよび一対の分極性電極を収納するガスケットの開口
部が、２枚以上のシートを積層してなる集電体により封
止されたことにより、集電体を構成する複数のシート全
てに亀裂が入る可能性はほとんどないので、電気二重層
コンデンサの生産性が向上し、かつ、電気二重層コンデ
ンサの信頼性を確保できるという効果がある。

【０１１６】また、集電体における分極性電極に接する
部分と、ガスケットに接する部分との間の部分に弛みが
あることにより、集電体に亀裂および破れが生じること
が防止され、電気二重層コンデンサの生産性が向上する
と共に電気二重層コンデンサの信頼性が確保される。

【０１１７】さらに、分極性電極の、集電体と接する面
における外側の縁が、面取りされているか、あるいは曲
面部となっていることで、分極性電極の縁によって集電
体に傷がつくことが防止され、電気二重層コンデンサの
生産性が向上すると共に電気二重層コンデンサの信頼性
が確保される。

【０１１８】さらに、ガスケットの、集電体と接する面
における内側の縁が、面取りされているか、あるいは曲
面部となっていることでも、ガスケットの縁によって集
電体に傷がつくことが防止され、電気二重層コンデンサ
の生産性が向上すると共に電気二重層コンデンサの信頼
性が確保される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態の電気二重層コンデン
サについて説明するための断面図である。

【図２】本発明の第１の実施形態の電気二重層コンデン
サを示す斜視図である。

【図３】本発明の第２の実施形態の電気二重層コンデン
サについて説明するための断面図である。

【図４】本発明の第３の実施形態の電気二重層コンデン
サについて説明するための断面図である。

【図５】本発明の第４の実施形態の電気二重層コンデン
サについて説明するための断面図である。

【図６】図５に示したセル積層体の最外側の集電体と接
する分極性電極の平面図および側面図である。

【図７】本発明の第５の実施形態の電気二重層コンデン
サに用いられる分極性電極の平面図および側面図であ
る。

【図８】本発明の第７の実施形態の電気二重層コンデン
サについて説明するための断面図である。

【図９】本発明の第８の実施形態の電気二重層コンデン
サについて説明するための断面図である。

【図１０】図９に示したガスケットの平面図および側面
図である。

【図１１】本発明の第９の実施形態の電気二重層コンデ
ンサに用いられる分極性電極の平面図、側面図および断
面図である。

【図１２】比較例１の電気二重層コンデンサについて説
明するための断面図である。

【図１３】比較例３の電気二重層コンデンサについて説
明するための断面図である。

【図１４】従来の電気二重層コンデンサの一例を示す斜
視図である。

【図１５】図１４に示される基本セルを示す断面図であ
る。

【図１６】図１４に示される分極性電極の平面図および
側面図である。

【図１７】図１４および図１５に示されるガスケットの
平面図および側面図である。

【符号の説明】

１ａ、１ｂ、１ｃ分極性電極２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅ、２ｆ集電体３電解質溶液４セパレータ５ａ、５ｂ、５ｃガスケット６、６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅ、６ｆ、６ｇ、６ｈ
基本セル７加圧板８端子電極９、９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ、９ｅ、９ｆ、９ｇ、９ｈ
セル積層体１０ａ、１２ａ、１２ｂ集電体シート２１、３１曲面部４１アルミ箔

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電解質溶液をしみ込ませた、非導電性お
よびイオン透過性を有する多孔性のセパレータと、該セ
パレータを介して対向する一対の分極性電極と、前記セ
パレータおよび前記一対の分極性電極を収容し、開口部
を有する中空のガスケットと、前記分極性電極の、前記
セパレータ側と反対側の面に接すると共に前記ガスケッ
トの前記開口部を封止するように前記ガスケットに取り
付けられ、２枚以上の集電体シートを積層してなる集電
体とを有する電気二重層コンデンサ。
【請求項２】前記集電体における前記分極性電極に接
する部分と、前記ガスケットに接する部分との間の部分
に弛みがある請求項１に記載の電気二重層コンデンサ。
【請求項３】前記分極性電極の、前記集電体と接する
面における外側の縁が面取りされている請求項１または
２に記載の電気二重層コンデンサ。
【請求項４】前記分極性電極の、前記集電体と接する
面における外側の縁が曲面部となっている請求項１また
は２に記載の電気二重層コンデンサ。
【請求項５】前記ガスケットの、前記集電体と接する
面における内側の縁が面取りされている請求項１〜４の
いずれか１項に記載の電気二重層コンデンサ。
【請求項６】前記ガスケットの、前記集電体と接する
面における内側の縁が曲面部となっている請求項１〜４
のいずれか１項に記載の電気二重層コンデンサ。
【請求項７】電解質溶液をしみ込ませた、非導電性お
よびイオン透過性を有する多孔性のセパレータと、該セ
パレータを介して対向する一対の分極性電極と、前記セ
パレータおよび前記一対の分極性電極を収容し、開口部
を有する中空のガスケットと、前記分極性電極の、前記
セパレータ側と反対側の面に接すると共に前記ガスケッ
トの前記開口部を封止するように前記ガスケットに取り
付けられる集電体とから構成される基本セルを複数積層
してなる積層体を有する電気二重層コンデンサにおい
て、前記積層体の最外側の集電体が、２枚以上の集電体シー
トを積層してなるものであることを特徴とする電気二重
層コンデンサ。
【請求項８】前記積層体の最外側の集電体が、前記積
層体の内側の集電体と同じものを加圧成形により２枚以
上積層してなるものである請求項７に記載の電気二重層
コンデンサ。
【請求項９】前記積層体の最外側の集電体が、厚みの
異なる集電体シートを加圧成形により２枚以上積層して
なるものである請求項７に記載の電気二重層コンデン
サ。
【請求項１０】前記積層体の最外側の集電体の大きさ
が、前記積層体の内側の集電体よりも大きくなってお
り、前記積層体の最外側の集電体における前記分極性電
極に接する部分と、前記ガスケットに接する部分との間
の部分に弛みがある請求項７〜９のいずれか１項に記載
の電気二重層コンデンサ。
【請求項１１】前記分極性電極の、前記積層体の最外
側の集電体と接する面における外側の縁が面取りされて
いる請求項７〜１０のいずれか１項に記載の電気二重層
コンデンサ。
【請求項１２】前記分極性電極の前記縁の面取りの大
きさが０．５ｍｍ以上である請求項１１に記載の電気二
重層コンデンサ。
【請求項１３】前記分極性電極の、前記積層体の最外
側の集電体と接する面における外側の縁が曲面部となっ
ている請求項７〜１０のいずれか１項に記載の電気二重
層コンデンサ。
【請求項１４】前記分極性電極の前記曲面部の曲率半
径が０．５ｍｍ以上である請求項１３に記載の電気二重
層コンデンサ。
【請求項１５】前記ガスケットの、前記積層体の最外
側の集電体と接する面における内側の縁が面取りされて
いる請求項７〜１４のいずれか１項に記載の電気二重層
コンデンサ。
【請求項１６】前記ガスケットの、前記積層体の最外
側の集電体と接する面における内側の縁が曲面部となっ
ている請求項７〜１４のいずれか１項に記載の電気二重
層コンデンサ。