JP2000348979A - 電気二重層コンデンサの電極製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】複数の電極素子を積層する際に、帯状のセパレ
ータを精度良く折り返すことができると共に、該セパレ
ータを介して迅速に各電極素子を積層することができ、
作業効率を向上させることができる電気二重層コンデン
サの電極製造方法を提供する。 【解決手段】帯状のセパレータ４に互いに逆方向に折り
曲げられた第１の折目５と第２の折目６とを交互に形成
する折目形成工程を設ける。折目形成工程により両折目
５，６が複数形成されたセパレータ４を、複数の電極素
子２，３が積層される積層位置１１に向かって供給する
セパレータ供給工程を設ける。積層位置１１に供給され
たセパレータ４の両折目５，６を介して重なるセパレー
タ４の間に電極素子２，３を交互に挿入する電極素子挿
入工程を設ける。

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
ンサの電極製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の電気二重層コンデンサは、複数
の電極素子がセパレータを介して積層された電極を備え
ており、該電極の各電極素子から延出された集電リード
を同極毎にまとめて電極端子に接合した構成となってい
る。各電極素子は、集電部材の表面に分極性電極を備
え、該集電部材の片側から延出されたアルミニウム箔か
らなる帯状の集電リードを備えている。また、各電極素
子を積層するときには、各電極素子の分極性電極間にセ
パレータが介在される。

【０００３】この種の電気二重層コンデンサの電極とし
て、帯状のセパレータを複数折り返して蛇腹状に形成
し、折り返し部分を介して複数形成される対向するセパ
レータ間に、各電極素子を交互に介在させて形成したも
のが知られている。

【０００４】従来、この種の電極を製造する場合には、
図５（ａ）に示すように、各電極素子４０，４１の積層
位置に設けられて左右にスライドする位置決めケース４
２に、帯状のセパレータ４３を連続して供給する。位置
決めケース４２の上方位置においてセパレータ４３の両
側には、位置決めケース４２内に各電極素子４０．４１
が載置されたときに下降して各電極素子４０，４１を押
さえる一対の押さえローラ４４，４５が設けられてい
る。

【０００５】そして先ず、図５（ａ）に示すように、位
置決めケース４２内に敷かれたセパレータ４３上に電極
素子４０を載置したとき、第１の押さえローラ４４が下
降して位置決めケース４２の一側壁側の電極素子４０の
端部を押圧する。次いで、図５（ｂ）に示すように、位
置決めケース４２が図中右方向にスライドされ、第１の
押さえローラ４４が上昇して押さえを解除する。続い
て、図５（ｃ）に示すように、位置決めケース４２が、
その他側壁側にセパレータ４３が供給される位置までス
ライドされると、該セパレータ４３上に電極素子４１が
載置され、第２の押さえローラ４５が下降して位置決め
ケース４２の他側壁側の電極素子４１の端部を押圧す
る。これにより、位置決めケース４２内に連続して供給
されたセパレータ４３を、位置決めケース４２の他側壁
側で折り返すことができる。次いで、図５（ｄ）に示す
ように、位置決めケース４２が図中左方向にスライドさ
れ、第２の押さえローラ４５が上昇して押さえを解除す
る。その後、図５（ｅ）に示すように、位置決めケース
４２が、その一側壁側にセパレータ４３が供給される位
置までスライドされると、該セパレータ４３上に電極素
子４０が載置され、第１の押さえローラ４４が下降して
位置決めケース４２の一側壁側の電極素子４０の端部を
押圧する。そして以上の作業を繰り返して、蛇腹状のセ
パレータ４３を介して複数の電極素子４０，４１が交互
に積層される。

【０００６】以上の方法によれば、前記位置決めケース
４２内に供給されるセパレータ４３は、一対の押さえロ
ーラ４４，４５によって位置決めケース４２の一側壁側
と他側壁側とで折り返し部分が形成される。しかし、各
押さえローラ４４，４５による各電極素子４０，４１の
端部の押圧タイミングが、セパレータ４３の供給速度及
び位置決めケース４２の移動と正確に同期しない場合に
はセパレータ４３に弛み等が生じるおそれがある。その
ため、各押さえローラ４４，４５の制御を高精度に行う
必要があり、装置構成も複雑となる不都合がある。

【０００７】また、位置決めケース４２への電極素子４
０，４１の載置の度に、各押さえローラ４４，４５によ
って各電極素子４０，４１の端部を押圧して、セパレー
タ４３の折り返し部分を形成しなければならないため
に、比較的長い時間を要し、作業効率が低下する不都合
がある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】かかる不都合を解消し
て、本発明は、複数の電極素子を積層する際に、帯状の
セパレータを精度良く折り返すことができると共に、該
セパレータを介して迅速に各電極素子を積層することが
でき、作業効率を向上させることができる電気二重層コ
ンデンサの電極製造方法を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、本発明は、蛇腹状に折り曲げられた連続するセパ
レータを介して複数の電極素子を交互に積み重ねて積層
された電極を形成する電気二重層コンデンサの電極製造
方法であって、帯状のセパレータの長手方向に所定間隔
を存して互いに逆方向に折り曲げられた第１の折目と第
２の折目とを交互に形成する折目形成工程と、該折目形
成工程により複数の第１の折目と複数の第２の折目とが
交互に形成された前記セパレータを、前記複数の電極素
子が積層される積層位置に向かって供給するセパレータ
供給工程と、該積層位置に供給された前記セパレータの
第１の折目を介して対向するセパレータの間と第２の折
目を介して対向するセパレータの間とに交互に前記電極
素子を挿入する電極素子挿入工程とを備えることを特徴
とする。

【００１０】本発明によれば、前記帯状のセパレータ
は、前記折目形成工程によって所定間隔を存して前記第
１の折目と前記第２の折目とが交互に形成され、前記セ
パレータ供給工程によって前記積層位置に供給される。
該積層位置に供給されたセパレータには、前記第１の折
目と第２の折目とが交互に形成されていることによって
所謂折り癖が付けられており、例えば従来のような押圧
ローラを設けることなく、前記積層位置に供給するだけ
で所定の位置毎に折り返して該積層位置に載置すること
ができる。

【００１１】ここで、前記積層位置においては、前記セ
パレータが供給されている間に、前記電極素子挿入工程
によって、該セパレータの第１の折目の内側と第２の折
目の内側とに交互に電極素子が挿入される。このとき、
前記セパレータには前記折目形成工程によって、既に折
り癖が付けられているので、電極素子挿入工程において
は、該セパレータの第１の折目の内側と第２の折目の内
側とに交互に各電極素子を挿入すればよく、従来のよう
な押圧ローラを設けることを不要として、セパレータを
介して各電極素子を迅速且つ正確に積層することができ
る。

【００１２】また、本発明において、前記電極素子挿入
工程は、前記電極素子を解除自在に吸着保持する第１電
極素子保持手段を、前記積層位置に供給された前記セパ
レータの一側面側から第１の折目の内側に向かって進出
させて第１の折目を介して対向するセパレータの間に前
記電極素子を挿入する工程と、前記電極素子を解除自在
に吸着保持する第２電極素子保持手段を、前記積層位置
に供給された前記セパレータの他側面側から第２の折目
の内側に向かって進出させて第２の折目を介して対向す
るセパレータの間に前記電極素子を挿入する工程とが交
互に行われることを特徴とする。

【００１３】本発明によれば、先ず、載置位置に供給さ
れたセパレータの先端部上に、電極素子を吸着保持した
前記第１電極素子保持手段を進出させ、該第１電極素子
保持手段による電極素子の吸着を解除して該電極素子を
載置位置のセパレータ上に載置する。該第１電極素子保
持手段は電極素子の吸着を解除すると後退して載置位置
から離反する。次いで、該セパレータの供給が続けられ
ると、該セパレータに既に形成されている第１の折目を
介して該セパレータが自重で折り返されて該電極素子上
に重なる。

【００１４】続いて、載置位置のセパレータ上に、電極
素子を吸着保持した前記第２電極素子保持手段を進出さ
せ、該第２電極素子保持手段による電極素子の吸着を解
除して該電極素子を載置位置のセパレータ上に載置す
る。そして、該セパレータの供給が続けられると、該セ
パレータに既に形成されている第２の折目を介して該セ
パレータが自重で折り返されて該電極素子上に重なる。

【００１５】このようにして、セパレータを供給しつつ
第１電極素子保持手段と第２電極素子保持手段を交互に
進出させて電極素子を載置するだけで、セパレータの第
１の折目の内側と第２の折目の内側とに電極素子を挿入
することができ、セパレータを介して各電極素子が積層
された電極を迅速に形成して作業効率を向上させること
ができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明の一実施形態を図面に基づ
いて説明する。図１は本実施形態の装置を模式的に示す
説明図、図２は図１の装置における折目形成工程を示す
説明図、図３は図１の装置における電極素子挿入工程を
示す説明図、図４は本実施形態によって製造される電極
の構造を示す説明的斜視図である。

【００１７】本実施形態によって製造される電気二重層
コンデンサの電極１は、図４に示すように、複数の電極
素子（陽極電極素子２と陰極電極素子３）が紙製シート
材により形成された帯状のセパレータ４を介して積層さ
れたものである。該セパレータ４は、所定方向に折り曲
げられた第１の折目５と、該第１の折目５と逆方向に折
り曲げられた第２の折目６とを介して交互に蛇腹状に折
り返され、該セパレータ４の互いに対向する平坦な各仕
切部７の間に各電極素子２，３が一枚ずつ介在されてい
る。陽極電極素子２と陰極電極素子３とは前記セパレー
タ４を介して交互に積層されている。陽極電極素子２の
一端には集電リード８が一方側寄りから延出され、陰極
電極素子３の一端には集電リード９が他方側寄りから延
出されている。これらの集電リード８，９は各極性毎に
束ねられ、図示しない陽極と陰極との一対の電極端子に
夫々接続される。

【００１８】次に、本実施形態の装置構成を説明する。
該装置１０は、図１に模式的に示すように、前記電極素
子２，３が積層される積層位置１１に設けられたトレー
状の位置決めケース１２と、該位置決めケース１２に向
かって前記セパレータ４を供給するセパレータ供給手段
１３と、前記位置決めケース１２の内部に陽極電極素子
２を移載する陽極電極素子移載装置１４と、前記位置決
めケース１２の内部に陰極電極素子３を移載する陰極電
極素子移載装置１５とを備えている。

【００１９】前記セパレータ供給手段１３は、図１に示
すように、帯状のセパレータ４をロール状に巻回したセ
パレータロール１６と、該セパレータロール１６からセ
パレータ４を引き出して下流に送り出す供給ローラ１７
とを備えている。更に、前記セパレータ供給手段１３
は、セパレータ４に前記第１の折目５（図４参照）を形
成する第１折目形成部材１８を前記供給ローラ１７の下
流に備え、セパレータ４に前記第２の折目６（図４参
照）を形成する第２折目形成部材１９を前記第１折目形
成部材１８の下流に備えている。なお、以上の構成によ
るセパレータ供給手段１３は、図示しないフレームによ
りフロア２０の上方に支持されている。

【００２０】前記供給ローラ１７は、図示しない回転駆
動装置により回転駆動され、セパレータ４を送り出すと
きには、該セパレータ４を所定の長さ寸法毎（図４を参
照すればセパレータ４の仕切部７１枚分の長さ毎）に間
欠的に送り出す。そして、詳しくは後述するが、該供給
ローラ１７によってセパレータ４がその仕切部７２枚分
の長さに送り出される毎（間欠引き出し時の一時停止が
１回置き毎）に同期して、前記第１折目形成部材１８と
前記第２折目形成部材１９とが作動するようになってい
る。

【００２１】前記積層位置１１の位置決めケース１２
は、図１に示すように、フロア２０に設けられたレール
２１に沿って図中横方向に移動自在に設けられている。
該位置決めケース１２は、図示しないシリンダ等の駆動
手段により前記レール２１に沿って移動される。該駆動
手段によって、該位置決めケース１２は、前記供給ロー
ラ１７によるセパレータ４の送り出しに同期して、該セ
パレータ４に設けられた前記折目５，６の折り曲げ方向
に従って、セパレータ４の供給位置を該位置決めケース
１２の一側壁側と他側壁側とに交互に変更しながら該セ
パレータ４を収容する。

【００２２】前記陽極電極素子移載装置１４は、図１に
示すように、陽極電極素子貯留部２２内に積み上げて貯
留された複数の陽極電極素子２を一枚ずつ前記位置決め
ケース１２内に移載するものである。該陽極電極素子移
載装置１４は、フロア２０に立設された一対の案内ロッ
ド２３に沿って昇降自在の第１昇降フレーム２４を備え
ている。該第１昇降フレーム２４は案内ロッド２３の上
端部に設けられたモータ２５により回転駆動されるボー
ルネジ２６に螺合しており、該ボールネジ２６の回転に
より案内ロッド２３に沿って昇降される。

【００２３】また、該第１昇降フレーム２４は、前記積
層位置１１に向かって水平に進退する進退ロッド２７
と、該進退ロッド２７を駆動する図示しない進退手段と
を備えている。該進退ロッド２７の先端部には支持部材
２８を介して吸着パッド２９が支持されている。該吸着
パッド２９は、図示しないが、エア吸引手段に接続され
た吸引口を備えており、前記陽極電極素子２を解除自在
に吸着して保持できるようになっている。

【００２４】前記陰極電極素子移載装置１５は、陰極電
極素子貯留部３０内に積み上げて貯留された複数の陰極
電極素子３を一枚ずつ前記位置決めケース１２内に移載
するものである。該陰極電極素子移載装置１５は、図１
に示すように、前記陽極電極素子移載装置１４と同様な
構成を有して、前記積層位置１１を介して陽極電極素子
移載装置１４に対向して設けられている。即ち、該陰極
電極素子移載装置１５は、フロア２０に立設された一対
の案内ロッド３１に沿って昇降自在の第２昇降フレーム
３２を備えている。該第２昇降フレーム３２は案内ロッ
ド３１の上端部に設けられたモータ３３により回転駆動
されるボールネジ３４に螺合しており、該ボールネジ３
４の回転により案内ロッド３１に沿って昇降される。

【００２５】該第２昇降フレーム３２は、前記積層位置
１１に向かって水平に進退する進退ロッド３５と、該進
退ロッド３５を駆動する図示しない進退手段とを備えて
いる。該進退ロッド３５の先端部には、図示しないエア
吸引手段に接続された吸引口を備える吸着パッド３６が
支持部材３７を介して支持されている。

【００２６】次に、以上の構成による図１示の装置１０
を用いた電極１の製造方法を説明する。先ず、図２
（ａ）に示すように、供給ローラ１７の回転によりセパ
レータ４が所定の長さ送り出されると、該供給ローラ１
７が停止し、第１折目形成部材１８と第２折目形成部材
１９とによって折目形成工程が行われる。即ち、図２
（ｂ）に示すように、第１折目形成部材１８が下降して
セパレータ４を下方に押圧する。同時に第２折目形成部
材１９がセパレータ４を挟んで上方に押し上げる。これ
により、第１折目形成部材１８が押圧した部分に第１の
折目５が形成され、同時に第２折目形成部材１９により
押し上げられた部分に第２の折目６が形成される。この
とき、第１折目形成部材１８と第２折目形成部材１９と
の間に位置するセパレータ４は前記仕切部７（図４参
照）とされる。

【００２７】該折目形成工程は、前記供給ローラ１７が
セパレータ４を仕切部７２枚分送り出して停止したとき
に行われ、これによって、セパレータ４には所定間隔
（即ち仕切部７１枚分の間隔）を存して第１の折目５と
第２の折目６とが交互に形成され、所謂折り癖が付けら
れる。その後、第１折目形成部材１８と第２折目形成部
材１９とが元の位置に戻り、供給ローラ１７が作動して
セパレータ４を送り出す。

【００２８】該供給ローラ１７はセパレータ４を仕切部
７１枚分送り出す毎に一時停止する間欠的な送り出しを
行う。従って、図１に示すように、第１の折目５と第２
の折目６とが交互に形成されたセパレータ４は該折目
５，６一つ毎に間欠的に前記位置決めケース１２に供給
される。

【００２９】そして、該位置決めケース１２において
は、図１に示すように、陽極電極素子移載装置１４と陰
極電極素子移載装置１５とによって電極素子挿入工程が
行われる。該電極素子挿入工程においては、先ず、図３
（ａ）に示すように、前記位置決めケース１２がレール
２１の右端側に位置され、前記セパレータ４の最初の仕
切部７が前記位置決めケース１２の内部に載置される。
該位置決めケース１２がレール２１の右端側に向かって
移動している間には、前記陽極電極素子移載装置１４の
吸着パッド２９が陽極電極素子貯留部２２（図１参照）
から陽極電極素子２を吸着保持する作動が行われる。

【００３０】そして、図１及び図３（ａ）に示すよう
に、位置決めケース１２がレール２１の右端側に位置し
たとき、前記進退ロッド２７が積層位置１１に向かって
進出し、続いて、第１昇降フレーム２４が下降すること
によって陽極電極素子２が吸着パッド２９に保持された
状態で位置決めケース１２に収納される。そして、吸着
パッド２９が陽極電極素子２の吸着を解除し、第１昇降
フレーム２４が上昇して吸着パッド２９が進退ロッド２
７を介して後退される。これにより、位置決めケース１
２のセパレータ４上に陽極電極素子２が載置される。こ
のような陽極電極素子２の載置は前記供給ローラ１７が
停止しているときに行われる。

【００３１】次いで、前記供給ローラ１７がセパレータ
４を送り出すと同時に、図３（ｂ）に示すように、位置
決めケース１２がレール２１の左端側に移動される。セ
パレータ４は、第１の折目５によって折り癖が付けられ
ているので、位置決めケース１２が移動するだけで該第
１の折目５を狭める方向に自重で折れ曲がる。

【００３２】そして、図３（ｃ）に示すように、位置決
めケース１２がレール２１の左端側に位置したとき、セ
パレータ４が第１の折目５を介して折り返されて仕切部
７が陽極電極素子２上に載置される。該位置決めケース
１２が停止したとき、前記供給ローラ１７によるセパレ
ータ４の供給も同時に停止される。そして該セパレータ
４の供給が停止されている間に、前記陽極電極素子２の
移載と同様にして、陰極電極素子３の移載が行われる。
即ち、図１及び図３（ｃ）に示すように、前記進退ロッ
ド３５が第２昇降フレーム３２から進出し、続いて、第
２昇降フレーム３２が下降して、陰極電極素子３が吸着
パッド３６に保持された状態で位置決めケース１２に収
納される。そして、吸着パッド３６が陰極電極素子３の
吸着を解除すると、第２昇降フレーム３２及び進退ロッ
ド３５の作動によって後退される。これにより、位置決
めケース１２のセパレータ４上に陰極電極素子３が載置
される。

【００３３】その後、前記供給ローラ１７がセパレータ
４を送り出したと同時に、図３（ｄ）に示すように、位
置決めケース１２がレール２１の右端側に移動される。
このときにも、セパレータ４には第２の折目６によって
折り癖が付けられているので、位置決めケース１２の移
動に伴って自重で折れ曲がり、陰極電極素子３上に仕切
部７が載置される。

【００３４】その後、以上の電極素子挿入工程が繰り返
して行なわれ、位置決めケース１２内に所定の枚数の電
極素子２，３の移載が終了したときには、図示しないカ
ッターが位置決めケース１２の上方位置に進出して、最
上層の陰極電極素子３に載置されたセパレータ４の仕切
部７の一端側に位置する第２の折目６に沿って切断され
る。これにより、位置決めケース１２内にセパレータ４
を介して複数の電極素子２，３が積層されてなる、図４
に示した形状の電極１が形成される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の方法を実現する一実施形態の装置を模
式的に示す説明図。

【図２】図１の装置における折目形成工程を示す説明
図。

【図３】図１の装置における電極素子挿入工程を示す説
明図。

【図４】本実施形態によって製造された電極の説明的斜
視図。

【図５】従来の電極の製造方法の一部を示す説明図。

【符号の説明】

１…電極、２…陽極電極素子（電極素子）、３…陰極電
極素子（電極素子）、４…セパレータ、５…第１の折
目、６…第２の折目、２９…吸着パッド（第１電極素子
保持手段）、３６…吸着パッド（第２電極素子保持手
段）。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】蛇腹状に折り曲げられた連続するセパレー
   タを介して複数の電極素子を交互に積み重ねて積層され
   た電極を形成する電気二重層コンデンサの電極製造方法
   であって、 帯状のセパレータの長手方向に所定間隔を存して互いに
   逆方向に折り曲げられた第１の折目と第２の折目とを交
   互に形成する折目形成工程と、 該折目形成工程により複数の第１の折目と複数の第２の
   折目とが交互に形成された前記セパレータを、前記複数
   の電極素子が積層される積層位置に向かって供給するセ
   パレータ供給工程と、 該積層位置に供給された前記セパレータの第１の折目を
   介して対向するセパレータの間と第２の折目を介して対
   向するセパレータの間とに交互に前記電極素子を挿入す
   る電極素子挿入工程とを備えることを特徴とする電気二
   重層コンデンサの電極製造方法。
2. 【請求項２】前記電極素子挿入工程は、前記電極素子を
   解除自在に吸着保持する第１電極素子保持手段を、前記
   積層位置に供給された前記セパレータの一側面側から第
   １の折目の内側に向かって進出させて第１の折目を介し
   て対向するセパレータの間に前記電極素子を挿入する工
   程と、前記電極素子を解除自在に吸着保持する第２電極
   素子保持手段を、前記積層位置に供給された前記セパレ
   ータの他側面側から第２の折目の内側に向かって進出さ
   せて第２の折目を介して対向するセパレータの間に前記
   電極素子を挿入する工程とが交互に行われることを特徴
   とする請求項１記載の電気二重層コンデンサの電極製造
   方法。