JP2000188237A - 電気二重層キャパシターの製造方法 - Google Patents

電気二重層キャパシターの製造方法

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JP2000188237A
JP2000188237A JP36392598A JP36392598A JP2000188237A JP 2000188237 A JP2000188237 A JP 2000188237A JP 36392598 A JP36392598 A JP 36392598A JP 36392598 A JP36392598 A JP 36392598A JP 2000188237 A JP2000188237 A JP 2000188237A
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electrolyte membrane
electrode
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electric double
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JP36392598A
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Mina Iino
美菜 飯野
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Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
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Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/13Energy storage using capacitors

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電気二重層キャパシターの製造において、集
電板上に設けた電極に、電解質膜を容易かつ精度よく載
せる。 【解決手段】 ポリエステルシートIの上に、電解質膜
3を載せ、電解質膜3の上に、電極サイズで且つ切り込
みの入っているポリエステルシートIIを載せ、その上に
ポリエステルシートIII を載せる。全体を電極サイズに
切断して上下逆にして、ポリエステルシートIを剥が
し、再び上下逆にして、電解質膜3を電極上に載せ、ポ
リエステルシートIII の上から、中央部分から外側に向
かって気泡を追い出し、その後にポリエステルシートII
I を剥がし、更にポリエステルシートIIを切り込みに沿
い中央部分から外側に剥がしていく。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電気二重層キャパ
シターの製造方法に関し、特に集電板に設けた電極に、
電解質膜を載せる方法について工夫したものである。
【0002】
【従来の技術】コンピュータのメモリー等のバックアッ
プ用電源として、電気二重層キャパシターが利用されて
いる。この電気二重層キャパシターは、小型で大容量で
あり、また、繰り返し寿命が長いという特長を有する。
【0003】図6は電気二重層キャパシターの構造の一
例であり、電極となる活性炭繊維布1等を導電性接着剤
等により、アルミニュウム板でなる集電板2の表面に張
りつけている。この集電板2により、ゲル状の電解質膜
3を挟んだ構成としている。つまり、活性炭繊維布1が
貼付された集電板2の間に、フィルム状にした電解質膜
3(厚み0.1mm〜0.2mm)を挟み、スペーサ及
び封止材を兼ねた絶縁樹脂枠4で支えて何層か積層して
いる。そして、これらを押さえ板5で上下から挟み、ボ
ルト6で締めつけてユニット化している。
【0004】集電板2間に電解質膜3を挟む場合には、
従来では、図7(a)に示すように、まず、ガラス基板
7上に予め作製していた電解質膜3を手8で剥がす。次
に図7(b)に示すように、集電板2に貼付した電極
(活性炭繊維布)1の上に、剥がした電解質膜3を載
せ、はみ出した電解質膜3を、図中に点線で示すよう
に、スパチュラ等で押し切りしている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、電解質膜3
は非常に柔らかく、ゲル状であるため、電極サイズが大
きくなると(例えば10cm角以上になると)、次のよ
うな(1)〜(5)の問題が発生する。
【0006】(1)電解質膜3はゲル状であるので、扱
いが困難であり、破れてしまう場合がある。 (2)電極1上に電解質膜3を載せる際に、電解質膜3
と電極1との間に、気泡,シワ等が入り、内部抵抗,静
電容量,出力特性に悪影響を与える。 (3)積層作業に時間がかかる。 (4)集電板2に載せる際に、位置決めが困難である。 (5)切断が困難であるため、集電板2まで傷つけてし
まったり、寸法精度がでない。
【0007】本発明は、上記従来技術に鑑み、電解質膜
を容易に且つ品質よく電極に載せることのできる電気二
重層キャパシターの製造方法を提供することを目的とす
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の構成は、表面に電極が設けられた集電板により、ゲ
ル状の電解質膜を挟んだ構造となっている電気二重層キ
ャパシターを製造する際に、前記集電板上の前記電極の
上に前記電解質膜を載せる方法であって、電解質膜に対
して剥離性の良い第1のシートの上に電解質膜を載せ、
この電解質膜の上に前記電極と同じサイズで且つ電解質
膜に対して剥離性の良い第2のシートを載せると共に、
この第2のシートの上に第3のシートを載せる工程と、
第1のシートと第2,第3のシートで電解質膜を挟んだ
全体を、電極サイズに裁断する工程と、第1のシートと
第2,第3のシートで電解質膜を挟んだ全体を上下逆に
する工程と、全体を上下逆にしたため上層に位置するこ
ととなった第1のシートを剥がし、その後に再び上下逆
にして、電解質膜の上に第2のシートが位置し、第2の
シートの上に第3のシートが位置する状態とし、この状
態で前記集電板上の前記電極の上に位置合わせして、電
解質膜を電極の上に載せる工程と、第3のシートの上か
ら、中央部分から外側に向かって気泡を追い出す工程
と、第3のシートを剥がし、更に第2のシートを中央部
分から外側に向かって剥がす工程と、を有することを特
徴とする。
【0009】また本発明の構成は、前記第2のシートに
は、中央部分から外側に向かう放射状の切り込み、また
は、中央部分から渦巻きとなっている螺旋状の切り込み
が入っていたり、前記第1〜第3のシートのうち、少な
くとも第1及び第2のシートはポリエステルシートであ
ったり、第2のシートは第1のシートに比べて、電解質
膜に対する剥離性が若干悪いものであることを特徴とす
る。
【0010】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図面
に基づき詳細に説明する。
【0011】<第1の実施の形態>第1の実施の形態
は、電解質膜の取り扱い方法に関し、シートを利用する
ことによって位置決めを正確・容易にすると共に、気泡
やシワを除去して、電解質膜を電極に積層する方法であ
る。
【0012】まず、図1に示すように、電解質膜3に対
して剥離性が良く有機溶剤にも強いポリエステルシート
I の上に、電解質膜3を載せる。具体的には、ガラス基
板上にあらかじめ作製した電解質膜3をポリエステルシ
ートI の上に載せたり、ドクターブレード装置あるいは
ロールコータ装置により、ポリエステルシートI の上に
電解質膜3を直接作製する。
【0013】図2(a)(b)に示すポリエステルシー
トIIは、電極1と同じサイズ(広さ)となっており、中
央部分から外側に向かう放射状の切り込みが入ってい
る。切り込みは端部より1〜2mm残して手で簡単に1
枚ずつ(切断した各部分ごとに)切り取れるようにして
ある。このようなポリエステルシートIIを、図1に示す
電解質膜3の上に載せる。なお、ポリエステルシートII
としては、気泡等が見える様ある程度の透明性があるも
のが良い。また、電解質膜3との相互関係で剥離性が良
い場合には、ポリエステルシートIIには切り込みをいれ
なくても良い。
【0014】電解質膜3にポリエステルシートIIを載せ
た後の取り扱いを容易にするため、更に図3に示すよう
に、ポリエステルシートIIよりも若干大きい(広い)サ
イズの1枚のポリエステルシートIII を、ポリエステル
シートIIの上に載せておく。
【0015】このポリエステルシートIII は、厚みが1
00μm以上であれば、剥離性等は問題にならない。ま
た、ポリエステルシートIII としては、気泡等が見える
様にある程度の透明性があるものが良い。
【0016】ポリエステルシートI とポリエステルシー
トII,III との間に電解質膜3を挟んだ状態で、全体を
裁断機や鋏により、電極サイズに切断する。
【0017】ポリエステルシートI の上に電解質膜3を
重ね、電解質膜3の上にポリエステルシートII,III を
重ねたまま、全体を上下逆にする。なお、このように上
下逆にしたところで、全体を電極サイズに切断してもよ
い。
【0018】上下逆にしたところで、上層に位置するポ
リエステルシートI を剥がし、ポリエステルシートIII
の上にポリエステルシートIIが載り、ポリエステルシー
トIIの上に電解質膜3が載る状態とする。
【0019】ポリエステルシートI を剥がし、ポリエス
テルシートIII の上にポリエステルシートIIが載り、ポ
リエステルシートIIの上に電解質膜3が載っているもの
全体を再び上下逆にし、電解質膜3が下層に位置する状
態とする。このとき、電解質膜3は表面張力により、ポ
リエステルシートIIに貼りついており、剥がれ落ちるこ
とはない。そして、電解質膜3を位置決めして、集電板
2上の電極1の上に載せる。このため、集電板2上の電
極1の上に電解質膜3が載り、この電解質膜3の上にポ
リエステルシートIIが載り、ポリエステルシートIIの上
にポリエステルシートIII が載る状態となる。
【0020】上層に位置するポリエステルシートIII の
上から、入っている気泡を除去するように、中央部分か
ら外側に向かって軽く撫でたり擦って気泡を追い出す。
このようにするとシワの発生も防止できる。その後、ポ
リエステルシートIII を剥がすと、図4に示す状態とな
る。
【0021】図4に示す状態となったら、ポリエステル
シートIIを放射状に一枚ずつ中央部分から外側に向かっ
て剥がしていく。このとき、表面張力によって内部の気
泡が抜ける。かくして、電極1の上に電解質3を載せる
ことができる。
【0022】<第2の実施の形態>第2の実施の形態で
は、剥離性を改善した方法である。電解質膜3に対する
剥離性は、ポリエステルシートの方が、従来のテフロン
シート,ガラス板及びナイロンシートと比較して良好で
ある。
【0023】上記ポリエステルシートI は、例えばフジ
フィルム社製のルミラー100X30(黒)を用いる。
表面の濡れ性、吸着力、表面状態の違いがシートの剥離
性に影響する。
【0024】電解質膜3とポリエステルシートI ,II,
III を重ねたまま上下逆にし、ポリエステルシートI を
剥がす際に、電解質膜3がポリエステルシートIIに貼り
付くように、ポリエステルシートIIは、ポリエステルシ
ートI よりも剥離性の若干悪いものを選定する方がよ
い。例えば、ポリエステルシートIIとしては、フジフィ
ルム社製PT100マット(サンドブラスト処理品)を
用いる。同じポリエステルシートでも表面にサンドブラ
スト処理の様な凹凸を付けることによって濡れ性が良く
なり、吸着し易く、剥離性が若干劣るシートを作製する
ことができる。
【0025】表1に、各シートと電解質膜との剥離性を
相対比較したものを示す。厚みは取り扱い上、電解質膜
に傷がつくのを防ぐように50〜120μmが望まし
い。
【0026】
【表1】
【0027】<第3の実施の形態>第3の実施の形態で
は、保管および切断方法に工夫をしたものである。即
ち、図3に示すように、電解質膜3をポリエステルシー
トI とポリエステルシートII,III とで挟んだ状態で、
必要があれば耐有機溶剤性の包袋で真空パックして保管
しておくことが可能である。
【0028】また作製したポリエステルシートI とポリ
エステルシートII,III とで挟まれた電解質膜3は、扱
いが容易になっているので、裁断機や鋏で切断が可能で
あり、電極サイズに簡単に切断することができる。ポリ
エステルシートI ,II,IIIに挟まれた電解質膜3をそ
のままで切断することにより、従来のスパチュラで切断
する場合に発生した、集電板2に傷をつけてしまう問題
や、寸法精度が悪化する問題を解決することかできる。
【0029】更に、ポリエステルシートI とポリエステ
ルシートII,III とにより、電解質膜3を挟むため、電
解質膜3の溶媒の揮発を防ぐこともできる。
【0030】<第4の実施の形態>第4の実施の形態で
は、シート形状と工数の改善を図ったものである。作製
方法は第1の実施の形態と同様であり、切り込み入りポ
リエステルシートIIの切り込み形状を変えたものであ
る。即ち、図5に示すように、ポリエステルシートII
に、中央部分から渦巻きとなっている螺旋状の切り込み
を入れることによって、中央部分から螺旋状に1度に剥
がせることができ、工数低減に繋がる。
【0031】
【発明の効果】以上実施の形態と共に具体的に説明した
ように、本発明によれば次の様な効果を奏する。 (1)ゲル状の電解質膜をシートに挟むことにより、取
り扱いが容易になり、破損を防ぐことができる。 (2)電解質膜と電極の間に気泡やシワ等を発生させる
ことなく、電極上に電解質膜を載せることができるた
め、内部抵抗,静電容量,出力特性の特性改善ができ
る。 (3)集電板に載せる際に、位置決めが容易になると共
に、積層作業時間が短縮できる。 (4)電解質膜の切断が裁断機等で容易に可能となり、
集電板の損傷を防ぐことができる。 (5)ゲル状の電解質膜をシートに挟むことにより、電
解質膜の溶媒の揮発を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明方法を説明する説明図。
【図2】本発明方法で用いる第2のシートを示す平面
図。
【図3】本発明方法を説明する説明図。
【図4】本発明方法を説明する説明図。
【図5】本発明方法で用いる第2のシートの変形例を示
す平面図。
【図6】電気二重層キャパシターを示す構成図。
【図7】従来方法を示す説明図。
【符号の説明】
1 活性炭繊維布(電極) 2 集電板 3 電解質膜 4 絶縁樹脂枠 5 押さえ板 6 ボルト 7 ガラス板 8 手 I ,II,III ポリエステルシート

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 表面に電極が設けられた集電板により、
    ゲル状の電解質膜を挟んだ構造となっている電気二重層
    キャパシターを製造する際に、前記集電板上の前記電極
    の上に前記電解質膜を載せる方法であって、 電解質膜に対して剥離性の良い第1のシートの上に電解
    質膜を載せ、この電解質膜の上に前記電極と同じサイズ
    で且つ電解質膜に対して剥離性の良い第2のシートを載
    せると共に、この第2のシートの上に第3のシートを載
    せる工程と、 第1のシートと第2,第3のシートで電解質膜を挟んだ
    全体を、電極サイズに裁断する工程と、 第1のシートと第2,第3のシートで電解質膜を挟んだ
    全体を上下逆にする工程と、 全体を上下逆にしたため上層に位置することとなった第
    1のシートを剥がし、その後に再び上下逆にして、電解
    質膜の上に第2のシートが位置し、第2のシートの上に
    第3のシートが位置する状態とし、この状態で前記集電
    板上の前記電極の上に位置合わせして、電解質膜を電極
    の上に載せる工程と、 第3のシートの上から、中央部分から外側に向かって気
    泡を追い出す工程と、 第3のシートを剥がし、更に第2のシートを中央部分か
    ら外側に向かって剥がす工程と、を有することを特徴と
    する電気二重層キャパシターの製造方法。
  2. 【請求項2】 前記第2のシートには、中央部分から外
    側に向かう放射状の切り込み、または、中央部分から渦
    巻きとなっている螺旋状の切り込みが入っていることを
    特徴とする請求項1の電気二重層キャパシターの製造方
    法。
  3. 【請求項3】 前記第1〜第3のシートのうち、少なく
    とも第1及び第2のシートはポリエステルシートである
    ことを特徴とする請求項1または請求項2の電気二重層
    キャパシターの製造方法。
  4. 【請求項4】 第2のシートは第1のシートに比べて、
    電解質膜に対する剥離性が若干悪いものであることを特
    徴とする請求項1または請求項2または請求項3の電気
    二重層キャパシターの製造方法。
JP36392598A 1998-12-22 1998-12-22 電気二重層キャパシターの製造方法 Withdrawn JP2000188237A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003217986A (ja) * 2002-01-23 2003-07-31 Meidensha Corp 積層型電気二重層キャパシタ
KR20040031958A (ko) * 2002-10-08 2004-04-14 (주)카마텍 합성수지 코팅체가 형성된 전기이중층 캐패시터
WO2009031427A1 (ja) * 2007-09-07 2009-03-12 Meidensha Corporation 電気二重層キャパシタ
US8488301B2 (en) 2011-02-28 2013-07-16 Corning Incorporated Ultracapacitor package design having slideably engagable bent tabs

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