JP2000216066A - 電気二重層コンデンサおよびその製造方法 - Google Patents
電気二重層コンデンサおよびその製造方法Info
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/13—Energy storage using capacitors
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- Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来の電気二重層コンデンサは、セパレータ
の存在が、構成部材である１対の集電体および１対のガ
スケットに均一な圧力が加わりにくくするため、各部材
間の接合が不十分になりがちで、容量減少の少ない高信
頼性のコンデンサが提供できなかった。 【解決手段】 セパレータ４の上下に位置する両ガスケ
ット３ａ、３ｂの形状を異ならせ、好ましくは両ガスケ
ットのうちの一方のみが前記セパレータと接触するよう
にする。ガスケットおよび集電体１ａ、１ｂ間の接合に
セパレータが関与しないため、各部材に均一圧力が加わ
り強い接合が形成できる。
の存在が、構成部材である１対の集電体および１対のガ
スケットに均一な圧力が加わりにくくするため、各部材
間の接合が不十分になりがちで、容量減少の少ない高信
頼性のコンデンサが提供できなかった。 【解決手段】 セパレータ４の上下に位置する両ガスケ
ット３ａ、３ｂの形状を異ならせ、好ましくは両ガスケ
ットのうちの一方のみが前記セパレータと接触するよう
にする。ガスケットおよび集電体１ａ、１ｂ間の接合に
セパレータが関与しないため、各部材に均一圧力が加わ
り強い接合が形成できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は電子機器で汎用され
る電気二重層コンデンサおよびその製造方法に関し、よ
り詳細には各部材を強固に接合して強度が高く、特に高
温雰囲気に長時間放置した場合でも容量の減少が少ない
信頼性が高いコンデンサ並びにその製造方法に関するも
のである。
る電気二重層コンデンサおよびその製造方法に関し、よ
り詳細には各部材を強固に接合して強度が高く、特に高
温雰囲気に長時間放置した場合でも容量の減少が少ない
信頼性が高いコンデンサ並びにその製造方法に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】近年、電子機器の小型化・軽量化に対応
して電気二重層コンデンサを小型・薄型化する要求が増
大してきている。このような要求に対して電気二重層コ
ンデンサを製造する場合、従来の製造方法として、例え
ば、特開平４−302126号公報に基本セルの封口材（合体
シート）に加圧板を介して圧力を加える電気二重層コン
デンサの製造方法が開示されている。
して電気二重層コンデンサを小型・薄型化する要求が増
大してきている。このような要求に対して電気二重層コ
ンデンサを製造する場合、従来の製造方法として、例え
ば、特開平４−302126号公報に基本セルの封口材（合体
シート）に加圧板を介して圧力を加える電気二重層コン
デンサの製造方法が開示されている。
【０００３】図４は従来の電気二重層コンデンサの基本
構造を示す縦断面図、図５および図６はコンデンサ製造
時の加圧状況を示す縦断面である。薄厚円板状の下方集
電体11ａの上面には、活性炭ペーストを該集電体11ａよ
り小径の短寸円筒状に成型した下方電極12ａが設置され
ている。該電極12ａ上面には該電極12ａよりやや大径の
非電子伝導性でイオン透過性を有し、非常に微細な空孔
をもつプラスチックなどのフィルム等から成るセパレー
タ14を載置する。更に該セパレータ14を介して前記下方
電極12ａと上下対称になるように、上方電極12ｂを設置
する。前記セパレータ14は前記下方電極12ａおよび上方
電極12ｂ間の導通を防ぐために用いられる。前記下方電
極12ａおよび上方電極12ｂのそれぞれの周囲には両電極
の外径とほぼ同じ内径を有する円筒状で非電子導伝性ゴ
ムから成る封止剤である下方ガスケット13ａおよび上方
ガスケット13ｂが設置され、該上方ガスケット13ｂおよ
び上方電極12ｂ上には前記下方集電体11ａと同形の上方
集電体11ｂが接合されて，合体シート15が形成されてい
る。
構造を示す縦断面図、図５および図６はコンデンサ製造
時の加圧状況を示す縦断面である。薄厚円板状の下方集
電体11ａの上面には、活性炭ペーストを該集電体11ａよ
り小径の短寸円筒状に成型した下方電極12ａが設置され
ている。該電極12ａ上面には該電極12ａよりやや大径の
非電子伝導性でイオン透過性を有し、非常に微細な空孔
をもつプラスチックなどのフィルム等から成るセパレー
タ14を載置する。更に該セパレータ14を介して前記下方
電極12ａと上下対称になるように、上方電極12ｂを設置
する。前記セパレータ14は前記下方電極12ａおよび上方
電極12ｂ間の導通を防ぐために用いられる。前記下方電
極12ａおよび上方電極12ｂのそれぞれの周囲には両電極
の外径とほぼ同じ内径を有する円筒状で非電子導伝性ゴ
ムから成る封止剤である下方ガスケット13ａおよび上方
ガスケット13ｂが設置され、該上方ガスケット13ｂおよ
び上方電極12ｂ上には前記下方集電体11ａと同形の上方
集電体11ｂが接合されて，合体シート15が形成されてい
る。
【０００４】次に、この合体シート15の上下から加圧し
て上方集電体11ｂおよび下方集電体11ａで封止する。最
後圧力印加時には、電極外周部の接着部（封口材ガスケ
ット13ａおよび13ｂ）に均一な圧力が掛かるように、合
体シート15の上下に保持板16をあてがうとともに上部の
保持板16と前記上方集電体11ａの間に短寸ドーナツ状の
強化プラスチック（ＦＲＰ）製の加圧板17を挿入して加
圧を行い（図４）、又は上部の保持板16と前記上方集電
体11ａの間に弾性を有するゴム材18を挿入して加圧を行
って（図５）該加圧とともに加硫も実施し、図４の電気
二重層コンデンサが完成する。
て上方集電体11ｂおよび下方集電体11ａで封止する。最
後圧力印加時には、電極外周部の接着部（封口材ガスケ
ット13ａおよび13ｂ）に均一な圧力が掛かるように、合
体シート15の上下に保持板16をあてがうとともに上部の
保持板16と前記上方集電体11ａの間に短寸ドーナツ状の
強化プラスチック（ＦＲＰ）製の加圧板17を挿入して加
圧を行い（図４）、又は上部の保持板16と前記上方集電
体11ａの間に弾性を有するゴム材18を挿入して加圧を行
って（図５）該加圧とともに加硫も実施し、図４の電気
二重層コンデンサが完成する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記した従来の方法で
は、封止性が悪く、電解液ドライアップによりＥＳＲの
上昇が生じるものが発生するという問題がある。その理
由は、特許公報第２７２２０２１号公報にも記されてい
るように、近年、電子機器の小型化の進展に伴い、電気
二重層コンデンサにも小型化が要求されているが、この
ような技術動向の中でガスケットの厚さが薄くなってき
たために、ガスケットとセパレータとの厚さの比率が小
さくなってきている。元来、２つ以上のシート状のもの
を接合し、封止を行なう時には、その接合界面に均一な
圧力を掛けて行なうことが望ましい。ところが、前述し
たようにガスケットとセパレータとの厚さの比率が小さ
くなってくると、ガスケット上に重なったセパレータの
厚さ分が無視できなくなり、接合界面である分極性電極
外周部のガスケット並びに集電体に均一な圧力をかける
ことができない。つまり合体シートの周縁部の下方集電
体−下方ガスケット−上方ガスケット−上方集電体の積
層部分に均一圧力を印加しようとしても下方ガスケット
と上方ガスケット間にセパレータが存在するため両ガス
ケットが変形して応力が発生して、印加した圧力が均一
に伝達できなくなるのである。
は、封止性が悪く、電解液ドライアップによりＥＳＲの
上昇が生じるものが発生するという問題がある。その理
由は、特許公報第２７２２０２１号公報にも記されてい
るように、近年、電子機器の小型化の進展に伴い、電気
二重層コンデンサにも小型化が要求されているが、この
ような技術動向の中でガスケットの厚さが薄くなってき
たために、ガスケットとセパレータとの厚さの比率が小
さくなってきている。元来、２つ以上のシート状のもの
を接合し、封止を行なう時には、その接合界面に均一な
圧力を掛けて行なうことが望ましい。ところが、前述し
たようにガスケットとセパレータとの厚さの比率が小さ
くなってくると、ガスケット上に重なったセパレータの
厚さ分が無視できなくなり、接合界面である分極性電極
外周部のガスケット並びに集電体に均一な圧力をかける
ことができない。つまり合体シートの周縁部の下方集電
体−下方ガスケット−上方ガスケット−上方集電体の積
層部分に均一圧力を印加しようとしても下方ガスケット
と上方ガスケット間にセパレータが存在するため両ガス
ケットが変形して応力が発生して、印加した圧力が均一
に伝達できなくなるのである。
【０００６】また、図６に示す製造方法においても、加
圧板の替わりに用いたゴム材18が加硫により変形してく
るため、この変形が無視できなくなり、完成品状態で分
極性電極面とガスケット面を上記理由により均一に加圧
保持できないという欠点がある。従って本発明の目的
は、上記欠点を解決する電気二重層コンデンサおよびそ
の製造方法を提供することにある。
圧板の替わりに用いたゴム材18が加硫により変形してく
るため、この変形が無視できなくなり、完成品状態で分
極性電極面とガスケット面を上記理由により均一に加圧
保持できないという欠点がある。従って本発明の目的
は、上記欠点を解決する電気二重層コンデンサおよびそ
の製造方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の本発明は、薄厚セパレータを介して位置する１対の電
極、該電極に給電するための１対の集電体、および前記
セパレータおよび電極の周囲に少なくとも前記セパレー
タに接触するように位置する１対のガスケットを含んで
成る電気二重層コンデンサにおいて、前記１対のガスケ
ットの一方のみをセパレータと接触させるか、前記１対
のガスケットの形状を異ならせ、あるいは１対のガスケ
ットを断面Ｌ字状の単一のガスケットとしたことを特徴
としている。前述の通り、従来の電気二重層コンデンサ
で圧力伝達が均一に行われないのは、従来の電気二重層
コンデンサではセパレータの周縁を挟み込んでいる１対
のガスケットの形状が同一であり、上下から同一圧力が
セパレータに加わり、その反発として応力が発生するか
らである。
の本発明は、薄厚セパレータを介して位置する１対の電
極、該電極に給電するための１対の集電体、および前記
セパレータおよび電極の周囲に少なくとも前記セパレー
タに接触するように位置する１対のガスケットを含んで
成る電気二重層コンデンサにおいて、前記１対のガスケ
ットの一方のみをセパレータと接触させるか、前記１対
のガスケットの形状を異ならせ、あるいは１対のガスケ
ットを断面Ｌ字状の単一のガスケットとしたことを特徴
としている。前述の通り、従来の電気二重層コンデンサ
で圧力伝達が均一に行われないのは、従来の電気二重層
コンデンサではセパレータの周縁を挟み込んでいる１対
のガスケットの形状が同一であり、上下から同一圧力が
セパレータに加わり、その反発として応力が発生するか
らである。
【０００８】従って本発明は、非電子電導性でイオン透
過性を有するセパレータを介して、電解液を含有する１
対の（分極性）電極と集電体を配置し、該分極性電極の
外周部に非電子電導性のガスケットを有する電気二重層
コンデンサの前記分極性電極の外周部に配置される１対
のガスケットがセパレータを介して異なる形状となるよ
うにしている。この場合形状が異なるとは各ガスケット
とセパレータとの接触面積の形状やその大きさが異なる
ことを意味し、これにより両ガスケットからセパレータ
に加わる圧力による応力の逃げ場が生じ、ガスケットと
セパレータの接合力が上昇する。
過性を有するセパレータを介して、電解液を含有する１
対の（分極性）電極と集電体を配置し、該分極性電極の
外周部に非電子電導性のガスケットを有する電気二重層
コンデンサの前記分極性電極の外周部に配置される１対
のガスケットがセパレータを介して異なる形状となるよ
うにしている。この場合形状が異なるとは各ガスケット
とセパレータとの接触面積の形状やその大きさが異なる
ことを意味し、これにより両ガスケットからセパレータ
に加わる圧力による応力の逃げ場が生じ、ガスケットと
セパレータの接合力が上昇する。
【０００９】本発明の特徴的な態様として、１対のガス
ケットのうち一方のみがセパレータと接触し他方のガス
ケットはセパレータと接触しない態様があり、前記１対
のガスケットは、その一方の内径が電極径より大きくか
つセパレータ径より小さち、他方の内径がセパレータ径
より大きいものを積層した構造となる。この態様ではセ
パレータの存在が、下方集電体−下方ガスケット−上方
ガスケット−上方集電体の接合に一切影響を及ぼさず、
理想的な電気二重層コンデンサが提供できる。又本発明
では、１対のガスケットを使用するのではなく該１対の
ガスケットを一体化した単一のガスケットを使用でき
る。その場合は該ガスケットを断面視Ｌ字状として該ガ
スケットがセパレータの一方面のみと接触するようにす
る。
ケットのうち一方のみがセパレータと接触し他方のガス
ケットはセパレータと接触しない態様があり、前記１対
のガスケットは、その一方の内径が電極径より大きくか
つセパレータ径より小さち、他方の内径がセパレータ径
より大きいものを積層した構造となる。この態様ではセ
パレータの存在が、下方集電体−下方ガスケット−上方
ガスケット−上方集電体の接合に一切影響を及ぼさず、
理想的な電気二重層コンデンサが提供できる。又本発明
では、１対のガスケットを使用するのではなく該１対の
ガスケットを一体化した単一のガスケットを使用でき
る。その場合は該ガスケットを断面視Ｌ字状として該ガ
スケットがセパレータの一方面のみと接触するようにす
る。
【００１０】本発明では、集電体、分極性電極、ガスケ
ット、および多孔性セパレータの材質は特に限定されな
い。例えば、集電体は、導電性を有するシート、例えば
カーボンを分散させて導電性を持たせたブチルゴムシー
トやポリプロピレンなどのポリオレフィン系シートであ
る。また、分極性電極は、粉末活性炭と電解質を含有す
る溶液とを混練してペースト状にしたものや、粉末活性
炭と樹脂とを混練してシート状に形成したものに電解液
を含有させたもの、あるいは、繊維状活性炭と樹脂とを
混練してシート状に形成した後、同様に電解液を含有さ
せたものなどが使用できる。
ット、および多孔性セパレータの材質は特に限定されな
い。例えば、集電体は、導電性を有するシート、例えば
カーボンを分散させて導電性を持たせたブチルゴムシー
トやポリプロピレンなどのポリオレフィン系シートであ
る。また、分極性電極は、粉末活性炭と電解質を含有す
る溶液とを混練してペースト状にしたものや、粉末活性
炭と樹脂とを混練してシート状に形成したものに電解液
を含有させたもの、あるいは、繊維状活性炭と樹脂とを
混練してシート状に形成した後、同様に電解液を含有さ
せたものなどが使用できる。
【００１１】ガスケットは、非電子電導性のシートであ
り、その素材はブチルゴムやポリオレフィン系樹脂等か
ら成る。通常該ガスケットは集電体と同じ成分を含有す
るゴム材料または樹脂により製造し、ガスケットと集電
体を接合しやすくさせることが望ましい。多孔性セパレ
ータの材質も特に限定されないが、例えば、ポリプロピ
レン、ポリエチレンあるいはガラス繊維などを素材とし
たシート状のものが好ましい。
り、その素材はブチルゴムやポリオレフィン系樹脂等か
ら成る。通常該ガスケットは集電体と同じ成分を含有す
るゴム材料または樹脂により製造し、ガスケットと集電
体を接合しやすくさせることが望ましい。多孔性セパレ
ータの材質も特に限定されないが、例えば、ポリプロピ
レン、ポリエチレンあるいはガラス繊維などを素材とし
たシート状のものが好ましい。
【００１２】
【発明の実施の形態】次に本発明の電気二重層コンデン
サの実施形態に関し説明するが、該実施形態は本発明を
限定するものではない。図１は、本発明に係る電気二重
層コンデンサの一実施形態を示す模式的断面図であり、
図２は他の実施形態を示す模式的断面図である。
サの実施形態に関し説明するが、該実施形態は本発明を
限定するものではない。図１は、本発明に係る電気二重
層コンデンサの一実施形態を示す模式的断面図であり、
図２は他の実施形態を示す模式的断面図である。
【００１３】導電性ゴムや導電性プラスチックフィルム
等から成る薄厚円板状の下方集電体１ａの上面には、例
えば粉末活性炭と電解質溶液とを混練して調製した活性
炭ペーストを該集電体１ａより小径の短寸円筒状に成型
した下方電極２ａが設置されている。該電極２ａ上面に
は該電極２ａよりやや大径の非電子伝導性でイオン透過
性を有し、非常に微細な空孔をもつプラスチックなどの
フィルム等から成るセパレータ４を載置する。更に該セ
パレータ４を介して前記下方電極２ａと上下対称になる
ように、上方電極２ｂを設置する。前記セパレータ４は
前記下方電極２ａおよび上方電極２ｂ間の導通を防ぐた
めに用いられる。
等から成る薄厚円板状の下方集電体１ａの上面には、例
えば粉末活性炭と電解質溶液とを混練して調製した活性
炭ペーストを該集電体１ａより小径の短寸円筒状に成型
した下方電極２ａが設置されている。該電極２ａ上面に
は該電極２ａよりやや大径の非電子伝導性でイオン透過
性を有し、非常に微細な空孔をもつプラスチックなどの
フィルム等から成るセパレータ４を載置する。更に該セ
パレータ４を介して前記下方電極２ａと上下対称になる
ように、上方電極２ｂを設置する。前記セパレータ４は
前記下方電極２ａおよび上方電極２ｂ間の導通を防ぐた
めに用いられる。
【００１４】前記下方電極２ａの周囲の下方の集電体１
ａ上には、短寸円筒状で該下方電極２ａの外径よりやや
大径の内径を有する非電子導伝性ゴム等から成る封止剤
である下方ガスケット３ａが設置されている。又前記上
方電極２ｂの周囲には、前記セパレータ４より径が大き
く同じく円筒状で非電子導伝性ゴム等から成る封止剤で
ある上方ガスケット３ｂが設置され、該上方ガスケット
３ｂは前記下方ガスケット３ａには接触するが、前記セ
パレータ４には接触しないサイズに成型されている。前
記下方ガスケット３ａおよび上方ガスケット３ｂは、そ
の両者の形状が合わさって断面視Ｌ字となっている。前
記上方電極２ｂおよび上方ガスケット３ｂ上には前記下
方集電体１ａと同形状の上方集電体１ｂが接合されてい
る。
ａ上には、短寸円筒状で該下方電極２ａの外径よりやや
大径の内径を有する非電子導伝性ゴム等から成る封止剤
である下方ガスケット３ａが設置されている。又前記上
方電極２ｂの周囲には、前記セパレータ４より径が大き
く同じく円筒状で非電子導伝性ゴム等から成る封止剤で
ある上方ガスケット３ｂが設置され、該上方ガスケット
３ｂは前記下方ガスケット３ａには接触するが、前記セ
パレータ４には接触しないサイズに成型されている。前
記下方ガスケット３ａおよび上方ガスケット３ｂは、そ
の両者の形状が合わさって断面視Ｌ字となっている。前
記上方電極２ｂおよび上方ガスケット３ｂ上には前記下
方集電体１ａと同形状の上方集電体１ｂが接合されてい
る。
【００１５】このように下方集電体１ａ−下方電極２ａ
（下方ガスケット３ａ）−セパレータ４−上方電極２ｂ
（上方ガスケット３ｂ）−上方集電体１ｂの順に積層さ
れて全体として合体シート５が形成されている。図２の
実施形態では、図１の分離された下方ガスケットおよび
上方ガスケットが一体化して単一ガスケット３ｃが形成
されている他は図１の実施形態と同一である。
（下方ガスケット３ａ）−セパレータ４−上方電極２ｂ
（上方ガスケット３ｂ）−上方集電体１ｂの順に積層さ
れて全体として合体シート５が形成されている。図２の
実施形態では、図１の分離された下方ガスケットおよび
上方ガスケットが一体化して単一ガスケット３ｃが形成
されている他は図１の実施形態と同一である。
【００１６】次に図２に示した電気二重層コンデンサの
製造方法を図３に基づいて説明する。図３ａ〜ｃは図２
の電気二重層コンデンサの製造工程を順に説明するため
の模式的断面図である。まず、導電性のブチルゴム等か
らなる下方集電体１ａ上に下方分極性電極２ａを、例え
ば径３０ｍｍφ、厚さ０．１ｍｍに形成する（図３
ａ）。次に、断面視がＬ字型のブチルゴムからなるドー
ナツ状のガスケット３ｃを、前記分極性電極２ａの外周
部の前記下方集電体１ａ表面にゴムの粘着性を利用して
貼り合わせる（図３ｂ）。その後、下方の分極性電極２
ａに所定の量の希硫酸水溶液を滴下して注入し、続い
て、Ｌ字型のガスケット３ｃの高さ方向のほぼ中央部の
段差がある部分に多孔性セパレータ４の周縁部を配置す
る（図３ｃ）。その後、予め希硫酸水溶液を注入した上
方分極性電極２ｂと上方集電体１ｂをセパレータ４上に
重ね合わせる。しかる後、ガスケット３ｃと集電体１ｂ
との界面を接合させるために、集電体１ｂの全面を加圧
および加熱する。以上のようにして図２に示す電気二重
層コンデンサが完成する。
製造方法を図３に基づいて説明する。図３ａ〜ｃは図２
の電気二重層コンデンサの製造工程を順に説明するため
の模式的断面図である。まず、導電性のブチルゴム等か
らなる下方集電体１ａ上に下方分極性電極２ａを、例え
ば径３０ｍｍφ、厚さ０．１ｍｍに形成する（図３
ａ）。次に、断面視がＬ字型のブチルゴムからなるドー
ナツ状のガスケット３ｃを、前記分極性電極２ａの外周
部の前記下方集電体１ａ表面にゴムの粘着性を利用して
貼り合わせる（図３ｂ）。その後、下方の分極性電極２
ａに所定の量の希硫酸水溶液を滴下して注入し、続い
て、Ｌ字型のガスケット３ｃの高さ方向のほぼ中央部の
段差がある部分に多孔性セパレータ４の周縁部を配置す
る（図３ｃ）。その後、予め希硫酸水溶液を注入した上
方分極性電極２ｂと上方集電体１ｂをセパレータ４上に
重ね合わせる。しかる後、ガスケット３ｃと集電体１ｂ
との界面を接合させるために、集電体１ｂの全面を加圧
および加熱する。以上のようにして図２に示す電気二重
層コンデンサが完成する。
【００１７】
【実施例】次に本発明に係る電気二重層コンデンサの性
能確認のための実施例を比較例とともに記載する。
能確認のための実施例を比較例とともに記載する。
【００１８】
【実施例１】ブチルゴムにカーボンを分散させて導電性
を付与した導電性ブチルゴムシートから成る下方集電体
（径４０ｍｍφ、厚さ０．１ｍｍ）上に、同じくブチル
ゴムからなる非電子伝導性のゴムシートから成る下方ガ
スケット（内径３０ｍｍφ、外径４０ｍｍφ、厚さ０．
１ｍｍ）を配置し、ゴムの粘着性を利用して同芯円状に
貼り合せた。同様にして、上方集電体（径４０ｍｍφ、
厚さ０．１ｍｍ）と上方ガスケット（内径３５ｍｍφ、
外径４０ｍｍφ、厚さ０．１ｍｍ）を同芯円状に貼り合
せた。次に、下方集電体と下方ガスケットおよび上方集
電体と上方ガスケットによりそれぞれ構成される凹部に
活性炭粉末と希硫酸水溶液を混練したペーストを充填
し、下方電極および上方電極を作製した。さらに、ポリ
プロピレンからなる多孔性セパレータを両電極と接触さ
せかつその周縁が前記下方ガスケットにのみ接触するよ
うに該ガスケットと同芯円状に配置した後、集電体の全
面に７kgf/cm2 の圧力をかけた状態で、加熱（１２５℃
５時間）することにより、集電体の外周部、両ガスケッ
トのそれぞれの界面を接合して、図１に示す電気二重層
コンデンサを完成させた。
を付与した導電性ブチルゴムシートから成る下方集電体
（径４０ｍｍφ、厚さ０．１ｍｍ）上に、同じくブチル
ゴムからなる非電子伝導性のゴムシートから成る下方ガ
スケット（内径３０ｍｍφ、外径４０ｍｍφ、厚さ０．
１ｍｍ）を配置し、ゴムの粘着性を利用して同芯円状に
貼り合せた。同様にして、上方集電体（径４０ｍｍφ、
厚さ０．１ｍｍ）と上方ガスケット（内径３５ｍｍφ、
外径４０ｍｍφ、厚さ０．１ｍｍ）を同芯円状に貼り合
せた。次に、下方集電体と下方ガスケットおよび上方集
電体と上方ガスケットによりそれぞれ構成される凹部に
活性炭粉末と希硫酸水溶液を混練したペーストを充填
し、下方電極および上方電極を作製した。さらに、ポリ
プロピレンからなる多孔性セパレータを両電極と接触さ
せかつその周縁が前記下方ガスケットにのみ接触するよ
うに該ガスケットと同芯円状に配置した後、集電体の全
面に７kgf/cm2 の圧力をかけた状態で、加熱（１２５℃
５時間）することにより、集電体の外周部、両ガスケッ
トのそれぞれの界面を接合して、図１に示す電気二重層
コンデンサを完成させた。
【００１９】
【実施例２】集電体の材質を実施例１の導電性のブチル
ゴムシートから導電性のポリオレフィン系樹脂に代えか
つその厚さを０．０５ｍｍとし、ガスケットの材質を実
施例１のブチルゴムから非電子電導性のポリエチレンシ
ートに代えたこと以外は実施例１と同様にして電気二重
層コンデンサを構成した。なお本実施例におけるポリオ
レフィン系樹脂から成る集電体にゴムのような粘着性が
なかったため、分極性電極の形成に先立って、集電体と
ガスケツトの熱融着処理を行った。即ち実施例１と同様
に、集電体とガスケットを貼り合わせた後、その接合面
上から７kgf/cm2 の圧力をかけて１８０℃で２分加熱
し、集電体とガスケットを溶融させて接合した。その後
は、実施例１と同様にして、電極を形成し、セパレータ
を介して集電体およびガスケットを合体させ、さらに加
圧下（７kgf/cm2 ）で加熱（１８０℃２分）して電気二
重層コンデンサを完成させた。
ゴムシートから導電性のポリオレフィン系樹脂に代えか
つその厚さを０．０５ｍｍとし、ガスケットの材質を実
施例１のブチルゴムから非電子電導性のポリエチレンシ
ートに代えたこと以外は実施例１と同様にして電気二重
層コンデンサを構成した。なお本実施例におけるポリオ
レフィン系樹脂から成る集電体にゴムのような粘着性が
なかったため、分極性電極の形成に先立って、集電体と
ガスケツトの熱融着処理を行った。即ち実施例１と同様
に、集電体とガスケットを貼り合わせた後、その接合面
上から７kgf/cm2 の圧力をかけて１８０℃で２分加熱
し、集電体とガスケットを溶融させて接合した。その後
は、実施例１と同様にして、電極を形成し、セパレータ
を介して集電体およびガスケットを合体させ、さらに加
圧下（７kgf/cm2 ）で加熱（１８０℃２分）して電気二
重層コンデンサを完成させた。
【００２０】
【実施例３】断面Ｌ字型の非電子電導性のブチルゴムか
らなる一体型ガスケット（内径３０ｍｍφ及び３５ｍｍ
φ、外径４０ｍｍφ、厚さ０．２ｍｍ）の高さ方向のほ
ぼ中央の段部に、ポリエチレンから成る多孔性セパレー
タ（径３３ｍｍφ、厚さ０．０５ｍｍ）を接合して上下
の空間を形成し、この円筒形内部の上下の空間に粉末活
性炭と希硫酸水溶液を混練したペーストから成る１対の
電極を配置し、さらに両電極の上下に導電性のブチルゴ
ムからなる集電体（径４０ｍｍφ、厚さ０．１ｍｍ）を
積層した。しかる後、ガスケットと集電体との界面を接
合させるために、集電体の全面を７kgf/cm2 の圧力下で
１２５℃５時間加熱し、図２に示す電気二重層コンデン
サとした。
らなる一体型ガスケット（内径３０ｍｍφ及び３５ｍｍ
φ、外径４０ｍｍφ、厚さ０．２ｍｍ）の高さ方向のほ
ぼ中央の段部に、ポリエチレンから成る多孔性セパレー
タ（径３３ｍｍφ、厚さ０．０５ｍｍ）を接合して上下
の空間を形成し、この円筒形内部の上下の空間に粉末活
性炭と希硫酸水溶液を混練したペーストから成る１対の
電極を配置し、さらに両電極の上下に導電性のブチルゴ
ムからなる集電体（径４０ｍｍφ、厚さ０．１ｍｍ）を
積層した。しかる後、ガスケットと集電体との界面を接
合させるために、集電体の全面を７kgf/cm2 の圧力下で
１２５℃５時間加熱し、図２に示す電気二重層コンデン
サとした。
【００２１】
【比較例】実施例１と同一の材料を使用して図４に示す
従来の電気二重層コンデンサを構成した。実施例１〜３
及び比較例の電気二重層コンデンサ各１０個を８５℃雰
囲気中に１０００時間、電圧０．８Ｖを印加して放置し
た時の試験前後における容量変化率の最大値、メジアン
値および最小値を表１に示す。
従来の電気二重層コンデンサを構成した。実施例１〜３
及び比較例の電気二重層コンデンサ各１０個を８５℃雰
囲気中に１０００時間、電圧０．８Ｖを印加して放置し
た時の試験前後における容量変化率の最大値、メジアン
値および最小値を表１に示す。
【００２２】
【表１】
【００２３】表１から分かるように、実施例１は従来技
術で製作した比較例１より高温下に長時間放置していて
も容量の減少が少ない効果がある。この効果が得られる
理由は、図１に示した実施例１の電気二重層コンデンサ
では下方集電体−下方ガスケット−上方ガスケット−上
方集電体の積層構造の接合にセパレータが関与せず各集
電体および各ガスケットに圧力が均一に印加されるのに
対し、図４の比較例の場合は前記積層構造にセパレータ
が含まれ、該セパレータに印加される圧力により発生す
る応力が圧力の均一伝達を阻害するからである。
術で製作した比較例１より高温下に長時間放置していて
も容量の減少が少ない効果がある。この効果が得られる
理由は、図１に示した実施例１の電気二重層コンデンサ
では下方集電体−下方ガスケット−上方ガスケット−上
方集電体の積層構造の接合にセパレータが関与せず各集
電体および各ガスケットに圧力が均一に印加されるのに
対し、図４の比較例の場合は前記積層構造にセパレータ
が含まれ、該セパレータに印加される圧力により発生す
る応力が圧力の均一伝達を阻害するからである。
【００２４】表１に示すように、実施例２の電気二重層
コンデンサは実施例１よりも容量変化率が大きいが、比
較例よりは高温下における容量の減少が少なく、信頼性
が良いコンデンサが得られたことが分かる。表１に示す
ように、実施例３の電気二重層コンデンサは、実施例
１、２および比較例３の電気二重層コンデンサに比べて
高温下における容量の減少が少なく、信頼性が更に高い
ことが分かる。その理由は、他の実施例および比較例と
比較して両ガスケットを一体化しているため、接合すべ
き面の数が少なく、従ってガスケット間の接合強度の低
下がなく、そのため該接合界面から生じる電解液漏れも
なくなるからである。
コンデンサは実施例１よりも容量変化率が大きいが、比
較例よりは高温下における容量の減少が少なく、信頼性
が良いコンデンサが得られたことが分かる。表１に示す
ように、実施例３の電気二重層コンデンサは、実施例
１、２および比較例３の電気二重層コンデンサに比べて
高温下における容量の減少が少なく、信頼性が更に高い
ことが分かる。その理由は、他の実施例および比較例と
比較して両ガスケットを一体化しているため、接合すべ
き面の数が少なく、従ってガスケット間の接合強度の低
下がなく、そのため該接合界面から生じる電解液漏れも
なくなるからである。
【００２５】
【発明の効果】本発明では、セパレータの両側に位置す
る１対のガスケット、又は断面がＬ字状の一体型ガスケ
ットが前記セパレータの一方面にのみ接触し、又は両面
に接触してもその接触面積が異なっている。従って１対
のガスケットと１対の集電体との接合にセパレータが一
切関与しないか、関与してもセパレータに発生する応力
を逃がすことができるため、均一な圧力で各部材を接合
できる。従って特に高温下における容量減少の少ない信
頼性の高い電気二重層コンデンサが提供できる。
る１対のガスケット、又は断面がＬ字状の一体型ガスケ
ットが前記セパレータの一方面にのみ接触し、又は両面
に接触してもその接触面積が異なっている。従って１対
のガスケットと１対の集電体との接合にセパレータが一
切関与しないか、関与してもセパレータに発生する応力
を逃がすことができるため、均一な圧力で各部材を接合
できる。従って特に高温下における容量減少の少ない信
頼性の高い電気二重層コンデンサが提供できる。
【図１】本発明に係る電気二重層コンデンサの一実施形
態を示す模式的断面図。
態を示す模式的断面図。
【図２】同じく他の実施形態を示す模式的断面図。
【図３】図２の電気二重層コンデンサの製造工程を例示
する模式的断面図。
する模式的断面図。
【図４】従来の電気二重層コンデンサを例示する模式的
断面図。
断面図。
【図５】電気二重層コンデンサの合体シートを加圧する
従来法を例示する模式的断面図。
従来法を例示する模式的断面図。
【図６】同じく他の従来法を例示する模式的断面図。
１ａ 下方集電体 １ｂ 上方集電体 ２ａ 下方電極 ２ｂ 上方電極 ３ａ 下方ガスケット ３ｂ 上方ガスケット ３ｃ 単一ガスケット ４ セパレータ ５ 合体シート ６ 保持板 ７ 加圧板 ８ ゴム材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 坂田 幸治 東京都港区芝五丁目７番１号 日本電気株 式会社内 (72)発明者 三村 和矢 東京都港区芝五丁目７番１号 日本電気株 式会社内
Claims (5)
- 【請求項１】 セパレータを介して位置する１対の電
極、該電極に給電するための１対の集電体、および前記
セパレータおよび電極の周囲に少なくとも前記セパレー
タに接触するように位置する１対のガスケットを含んで
成る電気二重層コンデンサにおいて、前記１対のガスケ
ットの一方のみが前記セパレータと接触していることを
特徴とする電気二重層コンデンサ。 - 【請求項２】 セパレータを介して位置する１対の電
極、該電極に給電するための１対の集電体、および前記
セパレータおよび電極の周囲に少なくとも前記セパレー
タに接触するように位置する１対のガスケットを含んで
成る電気二重層コンデンサにおいて、前記１対のガスケ
ットの形状を異ならせたことを特徴とする電気二重層コ
ンデンサ。 - 【請求項３】 １対のガスケットが径のみが異なる同心
状ガスケットである請求項２に記載の電気二重層コンデ
ンサ。 - 【請求項４】 セパレータを介して位置する１対の電
極、該電極に給電するための１対の集電体、および前記
セパレータおよび電極の周囲に少なくとも前記セパレー
タに接触するように位置するガスケットを含んで成る電
気二重層コンデンサにおいて、前記ガスケットをセパレ
ータと同じ高さの位置に段部を有する断面Ｌ字状の一体
型ガスケットとしたことを特徴とする電気二重層コンデ
ンサ。 - 【請求項５】 セパレータを介して位置する１対の電
極、該電極に給電するための１対の集電体、および前記
セパレータおよび電極の周囲に少なくとも前記セパレー
タに接触するように位置するガスケットを含んで成る電
気二重層コンデンサの製造方法において、前記一方の集
電体上に、セパレータと同じ高さの位置に段部を有する
断面Ｌ字状の一体型ガスケットである前記ガスケットを
配置し、該ガスケットの前記段部に前記セパレータの周
縁部を接合し、かつ前記ガスケット上に他方の集電体を
接合することを特徴とする電気二重層コンデンサの製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1828899A JP2000216066A (ja) | 1999-01-27 | 1999-01-27 | 電気二重層コンデンサおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1828899A JP2000216066A (ja) | 1999-01-27 | 1999-01-27 | 電気二重層コンデンサおよびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000216066A true JP2000216066A (ja) | 2000-08-04 |
Family
ID=11967449
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1828899A Pending JP2000216066A (ja) | 1999-01-27 | 1999-01-27 | 電気二重層コンデンサおよびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000216066A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002313678A (ja) * | 2001-04-13 | 2002-10-25 | Meidensha Corp | 積層型電気二重層キャパシタ |
| JP2008078348A (ja) * | 2006-09-21 | 2008-04-03 | Meidensha Corp | 積層型電気二重層キャパシタ |
-
1999
- 1999-01-27 JP JP1828899A patent/JP2000216066A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002313678A (ja) * | 2001-04-13 | 2002-10-25 | Meidensha Corp | 積層型電気二重層キャパシタ |
| JP2008078348A (ja) * | 2006-09-21 | 2008-04-03 | Meidensha Corp | 積層型電気二重層キャパシタ |
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