JP2001110692A - 電気二重層コンデンサ用電極積層体、並びに該電気二重層コンデンサ用電極積層体の不純物除去装置及び電解液含浸装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 有機電解液系大容量電気二重層コンデンサの
生産性向上を図る。 【解決手段】 電極積層体本体３の正極用及び負極用の
各リードプレート３ａ，３ｂがケース外に引き出された
状態で該電極積層体本体３を収納した電極積層体可撓性
ケース７に、ケース入口部５びケース出口部６がそれぞ
れ取りつけられてなる電気二重層コンデンサ用電極積層
体１である。また、可撓性ケース７内に加熱された窒素
ガスを送り込みながら、該ケース７内の圧力を減圧した
状態とこれより昇圧して大気圧程度にした状態とを交互
に数回程度繰り返し、電極積層体本体３より水などの不
純物を除去する装置である。さらに可撓性ケース７内に
有機電解液を満たし、該ケース７内の圧力を真空引きし
た減圧状態とこの減圧状態より昇圧して大気圧程度にし
た状態とを交互に数回程度繰り返し、電極積層体本体３
に有機電解液を含浸させる装置である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、有機電解液系の大
容量電気二重層コンデンサの主要構成要素である電気二
重層コンデンサ用電極積層体と、この電気二重層コンデ
ンサ用電極積層体の電極積層体本体より水，酸素，炭酸
ガスなどの不純物を除去する不純物除去装置と、前記不
純物除去処理された電極積層体本体に有機電解液を含浸
させる電解液含浸装置とに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電気二重層コンデンサ（電気二重層キャ
パシタ）は、分極性電極と電解液との界面に形成される
電気二重層に蓄積される電荷による電気エネルギーを利
用するものである。近年、アンペアオーダー以上の大電
流放電が可能な数百〜数千Ｆの大容量で低抵抗のいわゆ
る大容量電気二重層コンデンサ（パワー用電気二重層コ
ンデンサ）の開発が進められており、モータ駆動用の電
源などのパワー用途への適用が進められている。このよ
うな大容量の電気二重層コンデンサとして、活性炭を電
極材料とした分極性電極を有する複数の正極と、活性炭
を電極材料とした分極性電極を有する複数の負極とをそ
れら正極・負極の間にセパレータを介在させて交互に積
層して電極積層体を組み立て、角形外装ケース内に有機
電解液を含浸させた前記電極積層体を収納して密閉した
構造の角形電気二重層コンデンサ（積層型電気二重層コ
ンデンサとも呼ばれている）が開発されている。

【０００３】このような角形電気二重層コンデンサの製
造工程について図１１〜図１３を参照して詳細に説明す
る。まず、電極積層体７３について説明すると、図１１
に示すように、正極７２１は、リード部を有する矩形シ
ート状の正極用集電極７２３と、これの両側に配された
矩形シート状の分極性電極７２５とにより構成されてい
る。また、負極７２２は、リード部を有する矩形シート
状の負極用集電極７２４と、これの両側に配された矩形
シート状の分極性電極７２５とにより構成されている。
この正極７２１と負極７２２とが、矩形シート状のセパ
レータ７２６を間に介在させて交互に所定数重ね合わせ
て積層されている。これらの積層されたものを、集電極
と分極性電極とを互いに密着させるために、最外部両側
に配した薄肉ステンレス鋼製の押え板７２７を介して積
層方向に押圧した状態で締付け用テープ（図示省略）に
て包むように結束し、図１１の（イ）に示すように、角
形をなす積層体７２を得る。

【０００４】そして、図１２の（ロ）に示すように、ア
ルミニウム製の正極端子ボルト７３ａの頭部に積層体７
２の各正極用集電極７２３のリード部を一括してかしめ
接合し、同様に、負極端子ボルト７３ｂに各負極用集電
極２４のリード部をかしめ接合して、セパレータ７２６
を介して隣接する正極７２１と負極７２２とにより構成
される１つのセルを複数個並列接続してなる角形の電極
積層体７３が組み立てられている。本例では、電極積層
体７３は、定格電圧３Ｖ，静電容量１６００Ｆの大容量
コンデンサとすべく、セルを２０個並列接続した構成と
されており、その寸法は幅４６ｍｍ×長さ４４ｍｍ×高
さ９２ｍｍである。

【０００５】ここで、前記の分極性電極７２５は、電気
二重層の形成に優れている高比表面積材料である活性炭
を電極材料として用いたものであり、また、集電極７２
３，７２４はアルミニウム箔よりなり、イオン透過性及
び電気絶縁性を有する多孔質のセパレータ７２６は、ポ
リエチレンフィルムよりなっている。

【０００６】さて、このようにして電極積層体７３を組
み立てた後は、それ以後の不純物除去工程、電解液含浸
工程、電解液の液切り工程及び外装ケースへの組込工程
は、電極積層体７３や有機電解液にコンデンサ性能の低
下をもたらす水分，酸素，炭酸ガスなどの不純物が吸着
しないようにすべく、脱湿されたドライな高純度の窒素
ガス（Ｎ₂ ガス）を流して窒素ガス雰囲気とされた大型
のグローブボックスＤＢ内にて行われる。電極積層体７
３に対する不純物除去処理、及び該除去処理後の電解液
含浸処理については後述し、先に、電解液含浸処理後に
行う組込工程について説明する。

【０００７】外装ケースへの組込みに先立ち、有機電解
液を含浸させた電極積層体７３について、所定時間その
ままにして電解液の液切りを行う。この液切りを行う理
由は、有機電解液を含浸させた電極積層体７３からの液
ダレが、封止材料が注入される外装ケース７５上部内周
面になどに付着すると、外装ケース７５内に電極積層体
７３を十分に気密性良く密閉収納するにあたり信頼性の
点で不安があるためである。すなわち、電極積層体７３
に含浸させている有機電解液が外部からの水と反応する
とコンデンサ性能が劣化しやすくなるので気密性不良を
なくす必要がある。

【０００８】そして、アルミニウム製の角形外装ケース
７５の上部内周面、すなわち蓋部７９が形成される封止
部位には、電解液付着防止用の図示しないマスキングテ
ープが張り着けられており、前記液切りがなされた電極
積層体７３は、該積層体７３に袋状インシュレータ（袋
状絶縁体）７４を履かせた状態で（図１２の（ハ）参
照）、角形外装ケース７５内に入れられる。該ケース７
５の内部寸法は、例えば４８ｍｍ角，高さ１０８ｍｍで
ある。袋状インシュレータ７４は、電極積層体７３と角
形外装ケース７５とを電気的に絶縁するためのもので、
電気絶縁性を有し電解液を通過させない柔軟性材料、こ
の例では多孔質でないポリプロピレンよりなっている。

【０００９】次いで、図１３に示すように、角形外装ケ
ース７５への内部圧力吸収室７６の組込みが行われる。
同図において、７６は封筒状に形成されたラミネートフ
ィルム製の前記内部圧力吸収室、７７はポリプロピレン
樹脂製の蓋板であり、内部圧力吸収室７６は蓋板７７の
スリット７７ａにさし通されて蓋板７７に支持されてい
る。この内部圧力吸収室７６が取り付けられた蓋板７７
を角形外装ケース７５の上方へ移動し、該蓋板７７を下
降させて角形外装ケース７５内に内部圧力吸収室７６を
途中までさし入れた状態で、蓋板７７の２個の端子用貫
通孔７７ｂに下方から電極積層体７３の各端子ボルト７
３ａ，７３ｂのネジ部をそれぞれさし通す。しかる後、
圧力吸収室７６の開口部７６ａが角形外装ケース７５上
端に位置するように、内部圧力吸収室７６と蓋板７７と
を一体的にさらに押し下げて角形外装ケース７５内に収
納する。これにより、蓋板７７は角形外装ケース７５内
の該ケース上端から深さ１０ｍｍ程度のところに位置さ
れる（図１３の（ホ）参照）。なお、ラミネートフィル
ム製の内部圧力吸収室７６については、柔軟で厚みが薄
く取り扱い難いため、蓋板７７への取付けや、角形外装
ケース７５内への収納の際には、吸収室内に芯となるプ
ラスチック板（図示省略）を入れた状態で取り扱うよう
にし、蓋板７７上への後述する樹脂封止材料の注入を行
ってから前記プラスチック板を抜き取るようにしてい
る。

【００１０】次に、蓋板７７から上方へ突き出た端子ボ
ルト７３ａに外部接続用端子として長尺の正極端子ナッ
ト７８Ａを螺合して取り付け、同様に、電極積層体７３
の端子ボルト７３ｂに負極端子ナット７８Ｂを螺合して
取り付ける（図１３の（ヘ）参照）。

【００１１】しかる後、外装ケース７５上部内周面より
前記の図示しないマスキングテープを剥がしてから、該
ケース上部（ケース開口部）に封止材料である液状樹脂
を注入・硬化させて蓋部７９を形成している。このよう
にして、有機電解液を含浸させた電極積層体７３を角形
外装ケース７５内に気密状態で収納してなる角形電気二
重層コンデンサ７１を製造している（図１３の（ト）参
照）。なお内部圧力吸収室７６は、温度上昇に起因する
ケース７５内の圧力上昇を緩和するためのものである。

【００１２】さて次に、このような製造工程の途中で行
われる不純物除去処理及び電解液含浸処理について説明
する。電極積層体７３、とりわけ活性炭よりなる分極性
電極に積層体組立の過程で吸着した水（Ｈ₂ Ｏ），酸素
（Ｏ₂ ），炭酸ガス（ＣＯ₂）などの水を主とする不純
物は、電解質イオンの吸着が阻害されること等によりコ
ンデンサ静電容量の低下をもたらす。したがって、組み
立てられた電極積層体７３に電解液を含浸させるのに先
立ち、この電極積層体７３より前記不純物を除去する処
理を行い、しかる後、この不純物除去処理された電極積
層体７３に有機電解液を含浸させる処理を行うようにし
ている。

【００１３】図１４は従来方法の実施に用いられる装置
の構成を示す図である。箱形をなすステンレス鋼製の処
理容器８１は巻回された電熱ヒータコイル８２により所
要温度に加熱可能に構成されており、処理容器８１内
に、開閉可能な容器天井蓋を開き処理対象の電極積層体
７３が複数個収容されるようになっている。処理容器８
１は前述した大型のグローブボックスＤＢ内に設置され
ている。８３は有機電解液槽であり、有機電解液に水な
どの不純物が混入するとコンデンサ動作電圧の低下をも
たらすので、これを防ぐため、該槽８３の液面上はドラ
イな窒素ガスの雰囲気とされている。８４は電解液回収
槽、８５は電解液導入路に設けられた開閉弁、８６は電
解液回収路に設けられた開閉弁である。また、８７は真
空ポンプであり、８８は処理容器８１と真空ポンプ８７
とを接続する真空排気路に設けられた電磁弁である。

【００１４】従来の不純物除去方法は、容器自体の温度
が例えば温度７０℃一定に保持されている処理容器８１
内に複数個の電極積層体７８を収容し、電磁弁８８を開
き真空引きを行っている真空ポンプ８７によってこの処
理容器８１内の圧力を例えば１．３３ｋＰａ （≒１０
Ｔｏｒｒ）に減圧し、このような真空加熱状態を所要時
間保持することで、電極積層体７３に吸着されている水
などの不純物を除去するようにした方法である。この場
合、処理容器８１内の温度が電極積層体７３の樹脂フィ
ルム製セパレータ７２６の変質温度に達しない範囲で加
熱を行う必要があることから、処理容器５１の加熱温度
が７０℃に設定されている。よって、真空加熱としては
７０℃という低温での真空加熱となっている。

【００１５】次いで、この不純物除去された電極積層体
７３に電解液を含浸させるようにしている。従来の電解
液含浸方法は、容器自体の温度が例えば温度４０℃一定
に保持されている処理容器８１内に不純物除去された電
極積層体７３を複数個収容し、電磁弁８８を開き真空ポ
ンプ８７によりこの処理容器８１内の圧力を例えば１．
３３ｋＰａ（≒１０Ｔｏｒｒ）に減圧し、開閉弁８５を
開いて有機電解液槽８８より有機電解液を処理容器８１
内に吸引導入し、処理容器８１内の電極積層体７３全体
が有機電解液中に完全に浸かる状態を所要時間保持する
ことで、電極積層体７３に、とりわけ活性炭よりなる分
極性電極に有機電解液を含浸させるようにした方法であ
る。代表的な有機電解液としては、プロピレンカーボネ
ートを溶媒とし、テトラエチルアンモニウム・テトラフ
ルオロボレートなどを溶質とする電解液が用いられてい
る。そして有機電解液を含浸させた電極積層体７３は、
処理容器８１から取り出された後に前記液切りがなされ
ることになる。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】しかし前述した従来の
電気二重層コンデンサ用電極積層体では、有機電解液を
含浸させてから外装ケース内に気密状態で密閉収納され
る構造のものであるから、コンデンサ製造において外装
ケース内に気密状態で密閉収納するにあたり、外装ケー
スの封止すべき部分に電極積層体からの液ダレによる気
密性不良を生じさせる有機電解液の付着を防止すべく、
有機電解液含浸後に時間のかかる液切り工程が必要とな
る。また、前記封止すべき部分に電解液付着防止用マス
キングテープを張りつけておき、樹脂封止材料を注入す
る直前に前記マスキングテープを剥がすというような手
間のかかる工程が必要となる。このため、有機電解液系
の大容量電気二重層コンデンサの生産性が悪いという問
題があった。

【００１７】また前述した従来の不純物除去処理方法で
は、処理容器内が真空減圧下にあって熱媒体が希薄で、
加熱されている処理容器から電極積層体への熱伝達が輻
射によるもので伝わり難いために、電極積層体より水，
酸素，炭酸ガスなどの水を主とする不純物を除去するの
に時間がかかっていた。このため、有機電解液系の大容
量電気二重層コンデンサの生産性が悪いという問題があ
った。

【００１８】さらに前述した従来の電解液含浸方法で
は、ただ単に、真空引きして処理容器内に吸引導入した
有機電解液中に電極積層体が漬かるようにしたものであ
るから、電極積層体の分極性電極を形成する活性炭には
極めて多数の微細な空孔があり、電極積層体に有機電解
液を充分に含浸させるのに時間がかかっていた。このた
め、有機電解液系の大容量電気二重層コンデンサの生産
性が悪いという問題があった。

【００１９】そこで本願発明の目的は、閉塞可能な入口
部・出口部付きの電極積層体可撓性ケースに電極積層体
本体を収納して該電極積層体本体に前記ケース外部から
電解液含浸可能な構造とすることにより、従来のものを
用いる場合に比べてコンデンサ製造工程が簡単ですみ、
有機電解液系の大容量電気二重層コンデンサの生産性の
向上を図ることができる、電気二重層コンデンサ用電極
積層体を提供することにある。

【００２０】また本願発明の他の目的は、前記電気二重
層コンデンサ用電極積層体の不純物除去処理を短時間で
行うことができ、これによって有機電解液系の大容量電
気二重層コンデンサの生産性の向上を図ることができ
る、電気二重層コンデンサ用電極積層体の不純物除去装
置を提供することにある。

【００２１】本願発明のさらに他の目的は、前記電気二
重層コンデンサ用電極積層体の電解液含浸処理を短時間
で行うことができ、これによって有機電解液系の大容量
電気二重層コンデンサの生産性の向上を図ることができ
る、電気二重層コンデンサ用電極積層体の電解液含浸装
置を提供することにある。

【００２２】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、活性
炭を電極材料とした分極性電極を有する複数の正極と活
性炭を電極材料とした分極性電極を有する複数の負極と
をそれら正極・負極の間にセパレータを介在させて交互
に積層した電極積層体本体を有し、前記電極積層体本体
の正極用及び負極用の各リード体がケース外に引き出さ
れた状態で該電極積層体本体を収納した電極積層体可撓
性ケースに、ケース入口部及びケース出口部がそれぞれ
取りつけられてなる電気二重層コンデンサ用電極積層体
である。

【００２３】請求項２の発明は、請求項１記載の電気二
重層コンデンサ用電極積層体の電極積層体本体より水，
酸素，炭酸ガスなどの不純物を除去する不純物除去装置
であって、窒素ガス又は不活性ガスを所定温度に加熱す
るガス加熱装置と、処理対象の電気二重層コンデンサ用
電極積層体の電極積層体可撓性ケース内にケース入口部
より前記ガス加熱装置からの加熱された窒素ガス又は不
活性ガスを送り込むためのガス導入路と、少なくとも圧
力切換え用開閉弁を介してケース出口部に接続され、前
記電極積層体可撓性ケース内を減圧するための減圧装置
と、弁操作信号を送出することにより、前記電極積層体
可撓性ケース内に所定温度に加熱された窒素ガス又は不
活性ガスを送り込みながら、前記電極積層体可撓性ケー
ス内の圧力を減圧した状態と該減圧状態より高くした昇
圧状態とを所定回数交互に繰り返す制御を行う制御装置
とを備えている電気二重層コンデンサ用電極積層体の不
純物除去装置である。

【００２４】請求項３の発明は、請求項１記載の電気二
重層コンデンサ用電極積層体の電極積層体本体に有機電
解液を含浸させる電解液含浸装置であって、有機電解液
槽から少なくとも電解液供給ポンプ、電解液温度調節
系、開閉弁、処理対象の電気二重層コンデンサ用電極積
層体の電極積層体可撓性ケース内部を経て前記有機電解
液槽に戻る電解液注液路と、前記電解液注液路に少なく
とも圧力切換え用開閉弁を介して接続され、前記電極積
層体可撓性ケース内を減圧するための減圧装置と、弁操
作信号を送出することにより、前記電解液注液路に有機
電解液を流して前記電極積層体可撓性ケース内に有機電
解液を満たし、しかる後、前記電極積層体可撓性ケース
内への有機電解液の流入を遮断した状態で、前記電極積
層体可撓性ケース内の圧力を減圧した状態と該減圧状態
より高くした昇圧状態とを所定回数交互に繰り返す電解
液含浸処理制御を行う制御装置とを備えている電気二重
層コンデンサ用電極積層体の電解液含浸装置である。

【００２５】請求項４の発明は、請求項３記載の電気二
重層コンデンサ用電極積層体の電解液含浸装置におい
て、前記制御装置は、前記電解液含浸処理制御に際し、
前記電解液温度調節系の電解液加熱装置を選択し、前記
有機電解液槽からの有機電解液を該電解液加熱装置を通
して前記電解液注液路に流し、前記電解液含浸処理制御
の後には前記電解液温度調節系の電解液冷却装置を選択
し、前記有機電解液槽からの有機電解液を該電解液冷却
装置を通して前記電解液注液路に流す電解液温度切換処
理制御を行うものであることを特徴とするものである。

【００２６】本発明に係る電気二重層コンデンサ用電極
積層体によると、電極積層体本体の正極リード体（正極
端子体）及び負極リード体（負極端子体）がケース外に
引き出された状態で該電極積層体本体を収納した電極積
層体可撓性ケースに、該電極積層体可撓性ケースの内外
を連通するケース入口部及びケース出口部がそれぞれ取
りつけられているので、電極積層体本体より水，酸素，
炭酸ガスなどの不純物を除去すべく、外部から電極積層
体可撓性ケース内に加熱された窒素ガス又は不活性ガス
を送り込むことや、該ケース内を真空引きすることがで
きる。また、不純物除去処理後に電極積層体本体に有機
電解液を含浸させるべく、外部から電極積層体可撓性ケ
ース内に有機電解液を送り込むことや、該ケース内を真
空引きすることができる。

【００２７】そして本発明に係る電気二重層コンデンサ
用電極積層体は、前記電解液含浸処理の後にケース入口
部及びケース出口部を閉塞することにより、電極積層体
本体の正極用及び負極用の各リード体がケース外に引き
出された状態で、電極積層体可撓性ケース内に有機電解
液を含浸させた電極積層体本体を気密状態で収納してな
るものとなりうる。

【００２８】このように、本発明による電気二重層コン
デンサ用電極積層体によると、閉塞可能な入口部・出口
部付きの電極積層体可撓性ケースに電極積層体本体を収
納して該電極積層体本体にケース外部から電解液含浸可
能な構造としたものであるから、外装ケースに前記電気
二重層コンデンサ用電極積層体を収納するにあたり、従
来のものとは違って、電解液の液切り工程が不要となる
とともに、外装ケースを高い気密性にて封止する工程自
体が不要となり外装ケース開口部を単に蓋板などで閉塞
すればよいので、コンデンサ製造工程が簡単ですみ、よ
って有機電解液系の大容量電気二重層コンデンサの生産
性の向上を図ることができる。また、外装ケースに電気
二重層コンデンサ用電極積層体を収納する作業は、従来
と違って、窒素ガス雰囲気とされた大型のグローブボッ
クス内にて行う必要がなく、通常の室内で行うことがで
きる。

【００２９】このような構造の電気二重層コンデンサ用
電極積層体は、例えば予め、１枚の矩形ラミネートフィ
ルムに細径短尺のポリエチレン製チューブよりなるケー
ス入口部及びケース出口部をそれぞれ熱融着して取り着
けておき、これを「袋とじ」してなるものにより、電極
積層体本体の正極用及び負極用の各リード体が外に引き
出された状態で該電極積層体本体を包み込み、該袋とじ
体の開口部分を熱融着シール（ヒートシール）してラミ
ネートフィルムよりなる角形の電極積層体可撓性ケース
を形成し、組み立てられている。ラミネートフィルム
は、例えばポリエチレン・アルミ箔・ポリエチレンの３
層構造をなしており、窒素ガス，不活性ガス，酸素，炭
酸ガスなどのガスや、有機電解液、水などを透過させ
ず、また電気絶縁性を有し、さらにポリエチレン製チュ
ーブの取り着けを含めて角形の電極積層体可撓性ケース
を容易に形成しうるように熱融着可能なものである。

【００３０】次に、本発明に係る電気二重層コンデンサ
用電極積層体の不純物除去装置においては、処理対象の
電気二重層コンデンサ用電極積層体は電極積層体ホルダ
ーにセットされており、ガス加熱装置により熱媒体とし
て所定の一定温度（例えば７０℃）に加熱されたドライ
な窒素ガス又は不活性ガス（アルゴンガスなど）を電極
積層体可撓性ケース内に送り込むようにしている。これ
によって電極積層体可撓性ケース内の気相部から水分を
追い出し気相部水分濃度を低下させて該気相部を乾き状
態とすることにより、活性炭よりなる分極性電極に吸着
されている水などの不純物の脱着を促進することができ
る。

【００３１】また、本発明に係る不純物除去装置では、
減圧装置により電極積層体可撓性ケース内の圧力を真空
引きして減圧し、これによって分極性電極（活性炭）の
平衡吸着量を減らすことで、分極性電極に吸着されてい
る水などの不純物の脱着を行うようにもしている。とこ
ろがこの場合、不純物脱着の際に脱着熱の吸収によって
分極性電極の温度が下がると、分極性電極（活性炭）の
平衡吸着量が増えて前記減圧による脱着効果が減じてし
まうことになるので、脱着熱に相当する熱を外部から分
極性電極（電極積層体本体）へ熱供給することが必要と
なる。従来技術では、処理容器自体を前述したように７
０℃に加熱していた。

【００３２】そしてこのように電極積層体本体に対して
熱供給する場合、電極積層体本体への伝熱速度がキーポ
イントとなる。従来技術では、前述したように、処理容
器内が真空減圧下にあって熱媒体が希薄で処理容器から
の電極積層体本体への熱伝達が処理容器からの輻射熱の
みであり、充分な伝熱速度が得られず、不純物除去に時
間がかかっていた。

【００３３】すなわち、電極積層体本体のセパレータの
耐熱性の点で高温加熱が採用できない制約下では、水な
どの不純物の脱着時間の短縮を図るには脱着に要する熱
エネルギーの電極積層体本体への伝熱速度を向上させる
ようにすればよい。本発明装置では、前述したような電
極積層体可撓性ケース内の気相部水分濃度を下げる役割
に加えて、熱媒体としての役割をも担う加熱された窒素
ガス又は不活性ガスを電極積層体可撓性ケース内に送り
込み、該ケース内の圧力を減圧状態から昇圧して例えば
大気圧程度の圧力へ戻すことで電極積層体本体に加熱さ
れた前記窒素ガス又は不活性ガスの持つ熱を直接に接触
伝熱させて、電極積層体本体への伝熱速度を従来に比べ
て大幅に向上させることができる。

【００３４】このように、加熱された窒素ガス又は不活
性ガスを送り込みながら、制御装置により電極積層体可
撓性ケース内の圧力を減圧した状態とこれより昇圧して
大気圧程度にした状態とを交互に数回程度繰り返すこと
により、水，酸素，炭酸ガスなどの不純物の脱着に要す
る熱エネルギーを速やかに供給することができ、電極積
層体本体より前記不純物を従来に比べて短時間で除去す
ることができる。よって、有機電解液系の大容量電気二
重層コンデンサの生産性の向上を図ることができる。

【００３５】図１０は本発明による電解液含浸装置にお
ける気泡離脱原理を説明するための図である。本発明装
置では、まず、含浸対象の電気二重層コンデンサ用電極
積層体を通る循環流路よりなる電解液注液路に、所定の
一定温度例えば４０℃程度に温度調整された有機電解液
をポンプにより循環させて流し、電極積層体可撓性ケー
ス内の電極積層体本体が有機電解液中に完全に漬かるよ
うにする。しかる後、電極積層体は電解液注液路より切
り離され、圧力切換え用開閉弁と減圧装置を有する真空
排気路に接続される。

【００３６】次いで、電極積層体可撓性ケース内を真空
引きして減圧する。この状態では、注液前に活性炭より
なる分極性電極ＡＣの微細な空孔に在った気相部は、図
１０（ａ）に示すように、気泡Ｂ₀ として分極性電極Ａ
Ｃ表面に存在する。そして、同図（ａ）に示すように、
分極性電極ＡＣ表面における気泡Ｂ₀ の在る部分は疎液
性界面ＯＳ₀ となっており、分極性電極ＡＣ表面と有機
電解液Ｌとの接触面は親液性界面ＩＳ₀ となっている。
前記疎液性界面ＯＳは気泡Ｂ₀ の離脱を困難にしてい
る。次いで、真空減圧状態にあった電極積層体可撓性ケ
ース内の圧力を昇圧して大気圧程度の圧力へ戻すと、図
１０（ｂ）に示すように、気泡Ｂ₁ は前記気泡Ｂ₀ より
も縮小し、これによって前記（ａ）のときの疎液性界面
ＯＳ₀ の一部が有機電解液Ｌに接触して親液性界面に改
質されて、親液性界面ＩＳ₁ は増大し、疎液性界面ＯＳ
₁ は減少する。

【００３７】次いで、再び電極積層体可撓性ケース内を
減圧すると、図１０（ｃ）に示すように、気泡Ｂ₂ は膨
張して元の前記（ａ）のときの体積に戻るものの、元の
前記（ａ）に比べて疎液性界面が大きく減少したこと
で、気泡Ｂ₂ の形状は不安定な形状となる。そして図１
０（ｄ）に示すように、この不安定な気泡Ｂ₂ の一部が
分裂して気泡Ｂ₃ となって離脱し、分極性電極ＡＣ表面
には元の前記（ａ）に比べて小さな気泡Ｂ₄ が残され
る。

【００３８】よって、制御装置により電極積層体可撓性
ケース内の圧力を真空引きした減圧状態とこの減圧状態
より高くした昇圧状態とを交互に数回程度繰り返すこと
により、電極積層体可撓性ケース内に有機電解液中に漬
けられている電極積層体本体、とりわけ活性炭よりなる
分極性電極における気泡脱着による電極表面の濡らしを
促進して、分極性電極に従来に比べて短時間で有機電解
液を充分に含浸させることができる。

【００３９】本発明に係る電解液含浸装置においては、
このように気泡脱着による電極表面の濡らしを行う電解
液含浸処理制御を行った後に、再び電気二重層コンデン
サ用電極積層体を通る電解液注液路が開かれる。そし
て、電解液温度調節系の電解液冷却装置にて冷やされて
液温が所定の一定値（例えば２０℃）に温度調整された
有機電解液を電極積層体可撓性ケース内に送り込むこと
により、電極積層体本体に前記電解液含浸処理制御にて
含浸されていた量（容積）の電解液についてその温度を
低い液温（例えば２０℃）にすることができる。このよ
うにする理由は、電気二重層コンデンサ用の有機電解液
は液温が高くなるに従って比重が小さくなるという温度
依存特性を持っており（例えば、液温２０℃のとき比重
１．２、液温４０℃のとき比重１．１８）、電極積層体
本体の含浸電解液は含浸時の液温によって同一容積であ
ってもその電解液含浸量の重さに差が生じるので、これ
を回避するためである。

【００４０】すなわち、流動性を高めることで電極積層
体本体全体にわたって有機電解液含浸性を良くするため
に例えば４０℃程度の高い液温の有機電解液を用いて電
解液含浸処理制御を行った後は、最終的に電極積層体本
体に含浸させる有機電解液として、規定の温度範囲（−
１０℃〜＋３０℃）内において液温が低く（例えば２０
℃）て比重の高い状態のものを用いることにより、高い
液温による電解液含浸処理制御のときに比べ電極積層体
本体の電解液含浸重量を増加させることができ、これに
よりコンデンサ性能の向上と品質安定化を図ることがで
きる。

【００４１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。まず、電気二重層コンデン
サ用電極積層体について説明する。図１は本発明に係る
電気二重層コンデンサ用電極積層体における積層体の説
明図である。

【００４２】図１において２は積層体であって、先の図
１１に符号７２で示される従来のものと同一構成であ
る。すなわち、正極２１は、リード部を有する矩形シー
ト状の正極用集電極２３と、これの両側に配された矩形
シート状の分極性電極２５とにより構成されている。ま
た、負極２２は、リード部を有する矩形シート状の負極
用集電極２４と、これの両側に配された矩形シート状の
分極性電極２５とにより構成されている。この正極２１
と負極２２とが、矩形シート状のセパレータ２６を間に
介在させて交互に所定数重ね合わせて積層されている。
これらの積層されたものを、集電極と分極性電極とを互
いに密着させるために、最外部両側に配した薄肉ステン
レス鋼製の押え板２７を介して積層方向に押圧した状態
で締付け用テープ（図示省略）にて包むように結束し、
図１に示すように、角形をなす積層体２を得る。

【００４３】図２は本発明に係る電気二重層コンデンサ
用電極積層体における電極積層体本体の説明図である。
図２に示すように、薄肉アルミニウム製の１枚の正極リ
ードプレート（正極端子板）３ａに積層体２の各正極用
集電極リード部を一括して接合し、同様に、負極リード
プレート（負極端子板）３ｂに積層体２の各負極用集電
極リード部と一括して接合して、セパレータを介して隣
接する正極と負極とにより構成される１つのセルを複数
個並列接続してなる角形の電極積層体本体３が組み立て
られている。前記の接合は例えば超音波溶接にて行われ
る。角形の電極積層体本体３は例えば定格電圧３Ｖ，静
電容量１６００Ｆの大容量コンデンサの場合、セルを２
０個並列接続した構成とされており、その概略寸法は４
４ｍｍ×４６ｍｍ×９２ｍｍである。

【００４４】ここで、前記の分極性電極２５は、電気二
重層の形成に優れている高比表面積材料である活性炭を
電極材料として用いたものである。分極性電極２５は例
えば、粉末活性炭とフェノール樹脂とフェノール樹脂分
散用溶剤とを混合して造粒用混合物とし、これを材料と
して得られた造粒品を金型内に入れて熱板付きプレス機
にて加圧成形し、しかる後この板状成形体を窒素ガス雰
囲気下にて焼成して得たものであり、その厚み寸法は
０．５ｍｍである。また、集電極２３，２４は例えば、
厚み２０μｍのアルミニウム箔よりなり、イオン透過性
及び電気絶縁性を有する多孔質のセパレータ２６は例え
ば、厚み２５μｍのポリエチレンフィルムよりなってい
る。

【００４５】図３は本発明に係る電気二重層コンデンサ
用電極積層体を説明するための図、図４は図３における
電極積層体可撓性ケースに熱融着されたポリエチレン製
チューブよりなるケース入口部を示す断面図である。

【００４６】図３の（ａ）において、４はラミネートフ
ィルム製袋とじ体である。この可撓性を持つ袋とじ体４
は、矩形をなす１枚のラミネートフィルムに、細径短尺
のポリエチレン製チューブ（例えば肉厚１ｍｍで内径２
ｍｍφ）よりなるケース入口部５とケース出口部６とを
熱融着してそれぞれ取り着け、次いで該ラミネートフィ
ルムを２枚折りにし、しかる後に折り目側とは反対側を
熱融着して袋とじすることにより、外方へ突出するケー
ス入口部５・出口部６を有して袋とじ状に形成されたも
のである。

【００４７】このラミネートフィルム製袋とじ体４内に
角形の電極積層体本体３を入れ置き、図３の（ｂ）に示
すように、この本体３のリードプレート３ａ，３ｂのみ
を外に引き出した状態でラミネートフィルム製袋とじ体
４の両端開口部分それぞれをヒートシールすることで電
極積層体可撓性ケース７を形成する。７ａは該ケース７
の両端のヒートシール部分である。このようにして、リ
ードプレート３ａ，３ｂがケース外に引き出された状態
で角形の電極積層体本体３を密封収納した電極積層体可
撓性ケース７に、該ケース７の内外を連通するケース入
口部５及びケース出口部６がそれぞれ取り着けられてな
る電気二重層コンデンサ用電極積層体（以下、単に電極
積層体という）１が組み立てられている。

【００４８】そして電極積層体可撓性ケース７は、その
ヒートシールされた両方の各端面部分が電極積層体本体
３の端面形状に合わせて矩形になるように内方に折り畳
まれて、角形の形状外観となされている（図３の
（ｃ），（ｄ）参照）。

【００４９】図５は電極積層体１のケース出口部６に熱
融着された封止キャップを示す図である。前記の電極積
層体１は、そのケース入口部５及びケース出口部６が後
述する装置に接続されて、不純物除去、次いで電解液含
浸が行われることになる。そして、これらの処理が終了
して前記装置より取り外された後、電極積層体１のケー
ス出口部６は切断されて１０ｍｍ程度の長さにされた
後、該ケース出口部６に該出口部を封止するために封止
キャップ６ａが熱融着される。電極積層体１のケース入
口部５についても、同様に、封止キャップが熱融着され
ることになっている。

【００５０】図６は本発明による電気二重層コンデンサ
用電極積層体の不純物除去装置の構成を示す図である。

【００５１】図６において、３１は開閉可能で、発泡ポ
リウレタン等の断熱材よりなる電極積層体ホルダーであ
り、内部に形成された角形空間部により処理対象である
角形の電極積層体１を収納して囲繞する形態で支持する
ホルダーである。そしてガス導入路として、図示しない
窒素ガス源からの脱湿されたドライな高純度の窒素ガス
が所定圧にて供給される流量調節器３２からガス加温ヒ
ーター３３、第１三方切換弁３４、コック（止め弁）３
５を経て、電極積層体ホルダー３１に保持された電極積
層体１のケース入口部５に接続されたワンタッチ接続器
３６に至る管路が形成されている。

【００５２】ガス加熱装置としての前記ガス加温ヒータ
ー３３は、流量調節器３２からの所定流量に調節された
窒素ガスを所定温度（電極積層体本体３のセパレータ２
６が変質を起こさない範囲の温度で、例えば７０℃）に
加熱して送り出すものであり、窒素ガス温度検出値とそ
の温度設定値との差がなくなるように温度調節制御を行
っている。

【００５３】また、真空排気路として、電極積層体１の
ケース出口部６に接続されたワンタッチ接続器３７から
コック（止め弁）３８、第２三方切換弁３９、気液分離
槽４０、第１電磁弁（圧力切換え用開閉弁）４１を経て
減圧装置としての真空ポンプ４２に至るとともに、前記
第１電磁弁４１の入側より分岐して流量制御用のニード
ル弁４３と第２電磁弁（圧力切換え用開閉弁）４４とを
経て前記真空ポンプ４２に至る管路が形成されている。
ニードル弁４３は昇圧時圧力を設定するためのものであ
る。

【００５４】４５は開操作又は閉操作をなす弁操作信号
を出力する制御装置である。制御装置４５は、三方切換
弁３４，３９に弁操作信号を与えて不純物除去処理を行
うためのガス導入路及び真空排気路を開とするととも
に、電磁弁４１，４４に弁操作信号を与えて、電極積層
体可撓性ケース７内に所定温度に加熱された窒素ガスを
送り込みながら、電極積層体可撓性ケース７内の圧力を
減圧した状態と該減圧状態より高くした昇圧状態とを所
定回数交互に繰り返す制御を行うためのものである。な
お、このような不純物除去装置が並列的に多数個設置さ
れており、同時に多数個の電極積層体１について不純物
除去処理ができるようになっている。

【００５５】次に、このように構成される不純物除去装
置の動作について、図６，図８を参照して説明する。図
８は図６の不純物除去装置による電極積層体可撓性ケー
ス内の時間的な圧力変化を示す説明図である。

【００５６】電極積層体可撓性ケース７内へ本例では温
度７０℃に加熱された窒素ガスを送り込む一方、真空ポ
ンプ４２を起動し、真空排気路にある第２電磁弁４４を
開いて電極積層体可撓性ケース７内を大気圧より少しだ
け低い状態に減圧しておく。そしてこの後、該第２電磁
弁４４は開いたままで、第１電磁弁４１を開閉させるこ
とにより電極積層体可撓性ケース７内の圧力を減圧した
状態と該減圧状態より高くしたほぼ大気圧状態とを所定
回数交互に繰り返すようにしている。

【００５７】すなわち、まず電極積層体可撓性ケース７
内の圧力が本例では大気圧に近い圧力Ｐ１＝８０ｋＰａ
（≒６００Ｔｏｒｒ）で第１電磁弁４１を開く。第１電
磁弁４１は予め定めた設定時間Ｔ１開かれて、ケース７
内は減圧されて本例では圧力Ｐ２＝１．３３ｋＰａ（≒
１０Ｔｏｒｒ）に到達する。次いで、第１電磁弁４１を
予め定めた設定時間Ｔ２閉じてケース７内を昇圧する。
電極積層体可撓性ケース７内は昇圧されて前記の圧力Ｐ
１＝８０ｋＰａに到達する。本例では、前記設定時間Ｔ
１＝１０分、前記設定時間Ｔ２＝１０分である。このよ
うに電極積層体可撓性ケース７内に加熱された窒素ガス
を送り込みながら、第１電磁弁４１を設定時間Ｔ１だけ
開いて該ケース７内の圧力を圧力Ｐ２に真空減圧し、次
いで設定時間Ｔ２だけ閉じて圧力を圧力Ｐ１に昇圧する
ことを例えば３回繰り返して不純物除去処理を終了す
る。

【００５８】以上の結果、電極積層体本体３のセパレー
タ２６の耐熱性の点で高温加熱が採用できないという制
約下において、電極積層体本体３に対して脱着に要する
熱エネルギーを速やかに供給することができ、該本体３
より水，酸素，炭酸ガスなどの不純物を従来方法に比べ
て短時間で除去することができる。

【００５９】ここで、不純物除去の度合いは、不純物除
去された電極積層体本体に一定条件で有機電解液を含浸
させ、電極積層体本体が浸かっている有機電解液中の水
分濃度を測定することにより、不純物除去度合いを確認
できる。すなわち、水，酸素，炭酸ガスなどの不純物の
うち、とりわけ水の除去が最も難しく、電極積層体本体
より水が十分に除去されていない場合、電極積層体本体
（とりわけ活性炭よりなる分極性電極）に吸着されてい
た水分が有機電解液にとけ出し、該有機電解液中の水分
濃度は、電極積層体本体へ含浸させる前のもとの有機電
解液に比べて高くなる。一方、電極積層体本体より水が
十分に除去されている場合、該電極積層体本体が浸かっ
ている有機電解液の水分濃度は、もとの有機電解液の水
分濃度とほぼ同じで変化しない。不純物除去の一例とし
て、従来方法では、電極積層体本体へ含浸させた有機電
解液の水分濃度がもとの有機電解液の水分濃度１０ｐｐ
ｍ程度になるまで不純物除去を行うには、４８時間を要
していた。これに対して本発明では該不純物除去処理に
かかる時間が１時間ですみ、大幅に時間短縮することが
できた。

【００６０】図７は本発明による電気二重層コンデンサ
用電極積層体の電解液含浸装置の構成を示す図である。
ここで図７において、前記図６の不純物除去装置と共通
する部分には図６と同一の符号してある。

【００６１】図７に示すように、電解液注液路として、
有機電解液槽４６から電解液供給ポンプ４７、電解液温
度調節系４８、開閉弁としての管路切離し用電磁弁５
４、流量制御用のニードル弁５５、第１三方切換弁３
４、コック３５、電極積層体ホルダー３１に保持される
とともにワンタッチ接続器３６，３７に接続された電極
積層体１、コック３８、第２三方切換弁３９、第５三方
切換弁５６、及び開閉弁としての管路切離し用電磁弁５
７を経て有機電解液槽４６に戻る管路が形成されてい
る。なお、有機電解液槽４６では、有機電解液への水な
どの不純物の混入を防ぐため、該槽４６の電解液面上は
ドライな窒素ガスの雰囲気とされている。有機電解液と
しては、プロピレンカーボネートを溶媒とし、テトラエ
チルアンモニウム・テトラフルオロボレートなどを溶質
とする電解液が用いられる。

【００６２】前記の電解液温度調節系４８は、電極積層
体可撓性ケース７内に送り込む有機電解液の温度を高温
度と低温度に切り換えるためのものである。電解液温度
調節系４８は、図７に示すように、電解液供給ポンプ４
７からの電解液が導かれる第３三方切換弁４９の一方の
出側ポートから電解液加熱装置としての電解液加温ヒー
ター５１を経て第４三方切換弁５０の一方の入側ポート
に至る管路と、第３三方切換弁４９の他方の出側ポート
から電解液冷却装置としてのクーラー５２を経て前記第
４三方切換弁５０の他方の入側ポートに至る管路と、同
じく前記他方の出側ポートから電磁弁５３を経て前記他
方の入側ポートに至る管路とにより構成されている。

【００６３】そして、電解液加温ヒーター５１に備えら
れた温度調節器ＴＩＣにより、第４三方切換弁５０の出
側における電解液温度検出値とその温度設定値との温度
差がなくなるように電解液加温ヒーター５１は温度制御
されるようになっている。また、温度調節器ＴＩＣはク
ーラー５２による冷却時に電解液温度が設定値を下回る
と、電磁弁５３を閉じて電解液を該電磁弁５３のある管
路にバイパスさせることにより、電解液温度の下がりす
ぎを防ぐようにしている。

【００６４】また、真空排気路として、電解液注液路の
前記第５三方切換弁５６から気液分離槽５８、第３電磁
弁（圧力切換え用開閉弁）５９を経て減圧装置としての
真空ポンプ６０に至るとともに、前記第３電磁弁５９の
入側より分岐して流量制御用のニードル弁６１と第４電
磁弁（圧力切換え用開閉弁）６２とを経て真空ポンプ６
０に至る管路が形成されている。ニードル弁６１は昇圧
時圧力を設定するためのものである。

【００６５】制御装置６３は、所定の各弁に開操作又は
閉操作をなす弁操作信号を送出することにより、電極積
層体可撓性ケース７内に有機電解液を満たし、しかる後
に有機電解液の流入を遮断し、次いで該ケース７内の圧
力を減圧した状態と該減圧状態より高くした昇圧状態と
を所定回数交互に繰り返す電解液含浸処理制御を行う制
御装置である。

【００６６】また制御装置６３は、電極積層体可撓性ケ
ース７内に有機電解液槽４６からの有機電解液を電解液
加温ヒーター５１を通して送り込み、電解液含浸処理制
御の後にはクーラー５２を通して送り込む電解液温度切
換処理制御を行うものである。なお、このような電解液
含浸装置が並列的に多数個設置されており、同時に多数
個の電極積層体１について電解液含浸処理ができるよう
になっている。

【００６７】次に、このように構成される電解液含浸装
置の動作について、図７，図９を参照して説明する。図
９は図７の電解液含浸装置による電極積層体可撓性ケー
ス内の時間的な圧力変化を示す説明図である。

【００６８】処理対象の電極積層体１は、前記の不純物
除去処理がなされた後、引き続き電極積層体ホルダー３
１にセットされた状態で以下に説明する電解液含浸処理
がなされる。まず、有機電解液槽４６から電解液供給ポ
ンプ４７、電解液温度調節系４８の電解液加温ヒーター
５１、管路切離し用電磁弁５４、第１三方切換弁３４、
電極積層体ホルダー３１に保持されている電極積層体
１、第２三方切換弁３９、第５三方切換弁５６、及び管
路切離し用電磁弁５７を経て有機電解液槽４６に戻る電
解液注液路が開かれる。これによりヒーター５１で４０
℃という高い液温に温度調節された有機電解液が電極積
層体可撓性ケース７内に満たされ、該ケース７内の電極
積層体本体３は有機電解液中に完全に漬かる状態とな
る。

【００６９】そしてこの後、電磁弁５４，５７を閉じて
電極積層体可撓性ケース７内への有機電解液の注入を遮
断してから第５三方切換弁５６のポート切換を行うこと
により、電極積層体１は、電磁弁５９，６２と真空ポン
プ６０を有する真空排気路に接続される。

【００７０】次いで真空ポンプ６０を起動し、真空排気
路にある第４電磁弁６２を開いて電極積層体可撓性ケー
ス７内を大気圧より少しだけ低い状態に減圧しておく。
そしてこの後、該第４電磁弁６２は開いたままで、第３
電磁弁５９を開閉させることにより該ケース７内の圧力
を減圧した状態と該減圧状態より高くしたほぼ大気圧状
態とを所定回数交互に繰り返すようにしている。

【００７１】すなわち、まず電極積層体可撓性ケース７
内の圧力が本例では大気圧に近い圧力Ｐ１＝８０ｋＰａ
（≒６００Ｔｏｒｒ）で第３電磁弁５９を開く。第３電
磁弁５９は予め定められた設定時間ＴＡ開かれて、電極
積層体可撓性ケース７内は真空引きされて本例では圧力
Ｐ２＝１．３３ｋＰａ（≒１０Ｔｏｒｒ）に到達する。
次いで第３電磁弁５９を予め定めた設定時間ＴＢ閉じて
電極積層体可撓性ケース７内を昇圧する。電極積層体可
撓性ケース７内は昇圧されて前記圧力Ｐ１＝８０ｋＰａ
に到達する。本例では前記設定時間ＴＡ＝１０分、前記
設定時間ＴＢ＝１０分であり、電極積層体可撓性ケース
７内圧力を交互に減圧・昇圧して揺動させることが３〜
６回繰り返して行われる。

【００７２】このように電極積層体可撓性ケース７内の
圧力を真空引きした減圧状態とこれより高くした大気圧
に近い昇圧状態とを交互に数回程度繰り返すことによ
り、電極積層体可撓性ケース７内に有機電解液中に漬け
られている電極積層体本体３、とりわけ活性炭よりなる
分極性電極２５における気泡脱着による電極表面の濡ら
しを促進して、分極性電極２５に従来に比べて短時間で
有機電解液を充分に含浸させることができる。

【００７３】ここで電極積層体本体への有機電解液の含
浸度合いは、もとの電極積層体本体の重量Ｗと電解液を
含浸させた電極積層体本体重量Ｗ’とを測定し、もとの
電極積層体本体の重量Ｗと含浸させた得た電解液の重量
（Ｗ’−Ｗ）との比（（Ｗ’−Ｗ）／Ｗ）である電解液
含浸比により、含浸度合いを確認している。電解液含浸
の一例として、従来方法では電解液含浸比が１．２５程
度になるまで電解液を充分含浸させるには、７時間を要
していた。これに対して本発明では該電解液含浸処理に
かかる時間が２時間ですみ、大幅に時間短縮することが
できた。

【００７４】さて図７において、前記の含浸処理終了
後、前記真空排気路を切り離し、電解液温度調節系４８
において電解液加温ヒーター５１に換えてクーラー５２
を通る分岐路に切り換え、有機電解液槽４６からの有機
電解液を該クーラー５２通して電極積層体可撓性ケース
７内に送り込む。これによりクーラー５２によって本例
では２０℃という前記電解液含浸処理時での４０℃に比
べて低い液温に温度調節された有機電解液がケース７内
に送り込まれる。

【００７５】その結果、電極積層体本体３に前記電解液
含浸処理制御によって含浸された量の電解液についてそ
の温度を２０℃という低温にすることができる。これに
より最終的に電極積層体本体３には液温が一定で２０℃
と低くて比重の高い状態の有機電解液を含浸させること
ができ、高い液温による電解液含浸処理制御のときに比
べて電極積層体本体３の電解液含浸重量を増加させるこ
とができるので、コンデンサ性能の向上と品質安定化を
図ることができる。

【００７６】

【発明の効果】以上述べたように、請求項１の発明によ
る電気二重層コンデンサ用電極積層体によると、閉塞可
能な入口部・出口部付きの電極積層体可撓性ケースに電
極積層体本体を収納して該電極積層体本体にケース外部
から電解液含浸可能な構造としたものであるから、外装
ケースに前記電気二重層コンデンサ用電極積層体を収納
するにあたり、従来のものとは違って、電解液の液切り
工程が不要となるとともに、外装ケースを高い気密性に
て封止する工程自体が不要となり外装ケース開口部を単
に蓋板などで閉塞すればよいので、コンデンサ製造工程
が簡単ですみ、よって有機電解液系の大容量電気二重層
コンデンサの生産性の向上を図ることができる。

【００７７】請求項２の発明による電気二重層コンデン
サ用電極積層体の不純物除去装置によると、前記電極積
層体可撓性ケース内に加熱された窒素ガス又は不活性ガ
スを送り込みながら、該ケース内の圧力を減圧した状態
とこれより昇圧して大気圧程度にした状態とを交互に数
回程度繰り返すようにしたものであるから、水，酸素，
炭酸ガスなどの不純物の脱着に要する熱エネルギーを速
やかに供給することができ、前記電気二重層コンデンサ
用電極積層体の電極積層体本体より前記不純物を従来に
比べて大幅に短い時間で除去することができる。よっ
て、有機電解液系の大容量電気二重層コンデンサの生産
性の向上を図ることができる。

【００７８】請求項３の発明による電気二重層コンデン
サ用電極積層体の電解液含浸装置によると、前記電極積
層体本体が収納されている前記電極積層体可撓性ケース
内に有機電解液を満たし、該ケース内の圧力を真空引き
した減圧状態とこの減圧状態より昇圧して大気圧程度に
した状態とを交互に数回程度繰り返すようにしたもので
あるから、電極積層体可撓性ケース内に有機電解液中に
漬けられている電極積層体本体、とりわけ活性炭よりな
る分極性電極における気泡脱着による電極表面の濡らし
を促進して、分極性電極に従来に比べて大幅に短い時間
で有機電解液を充分に含浸させることができる。よっ
て、有機電解液系の大容量電気二重層コンデンサの生産
性の向上を図ることができる。

【００７９】請求項４の発明による電気二重層コンデン
サ用電極積層体の電解液含浸装置によると、前述の生産
性向上効果に加え、コンデンサ性能の向上と品質安定化
を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る電気二重層コンデンサ用電極積層
体における積層体の説明図である。

【図２】本発明に係る電気二重層コンデンサ用電極積層
体における電極積層体本体の説明図である。

【図３】本発明に係る電気二重層コンデンサ用電極積層
体の説明図である。

【図４】図３における電極積層体可撓性ケースに熱融着
されたポリエチレン製チューブよりなるケース入口部を
示す断面図である。

【図５】本発明に係る電気二重層コンデンサ用電極積層
体のケース出口部に熱融着された封止キャップを示す図
である。

【図６】本発明に係る電気二重層コンデンサ用電極積層
体の不純物除去装置の構成を示す図である。

【図７】本発明による電気二重層コンデンサ用電極積層
体の電解液含浸装置の構成を示す図である。

【図８】図６の不純物除去装置による電極積層体可撓性
ケース内の時間的な圧力変化を示す説明図である。

【図９】図７の電解液含浸装置による電極積層体可撓性
ケース内の時間的な圧力変化を示す説明図である。

【図１０】本発明による電解液含浸装置における気泡離
脱原理を説明するための図である。

【図１１】従来の角形電気二重層コンデンサの製造工程
を説明するための図である。

【図１２】従来の角形電気二重層コンデンサの製造工程
を説明するための図である。

【図１３】従来の角形電気二重層コンデンサの製造工程
を説明するための図である。

【図１４】従来の不純物除去処理及び電解液含浸処理の
実施に用いられる装置の構成を示す図である。

【符号の説明】

１…電気二重層コンデンサ用電極積層体 ２…積層体
２１…正極 ２２…負極 ２３…正極用集電極 ２４…
負極用集電極 ２５…分極性電極 ２６…セパレータ
２７…押え板 ３…電極積層体本体 ３ａ…正極リード
プレート ３ｂ…負極リードプレート ４…ラミネート
フィルム製袋とじ体、５…ケース入口部 ６…ケース出口部 ６ａ…封止キャップ ７…電極積層
体可撓性ケース ７ａ…ヒートシール部分 ３１…電極
積層体ホルダー ３２…流量調節器 ３３…ガス加温ヒ
ーター ３４…第１三方切換弁 ３５…コック ３６，
３７…ワンタッチ接続器 ３８…コック ３９…第２三
方切換弁 ４０…気液分離槽 ４１…第１電磁弁 ４２
…真空ポンプ ４３…ニードル弁 ４４…第２電磁弁
４５…制御装置 ４６…有機電解液槽 ４７…電解液供
給ポンプ ４８…電解液温度調節系 ４９…第３三方切
換弁 ５０…第４三方切換弁 ５１…電解液加温ヒータ
ー ５２…クーラー ５３…電磁弁 ５４…管路切離し用電
磁弁 ５５…ニードル弁 ５６…第５三方切換弁 ５７
…管路切離し用電磁弁 ５８…気液分離槽 ５９…第３
電磁弁 ６０…真空ポンプ ６１…ニードル弁 ６２…
第４電磁弁 ６３…制御装置 ＡＣ…分極性電極 Ｂ₀
〜Ｂ₄ …気泡 Ｌ…有機系電解液 ＯＳ ₀ ，ＯＳ₁ …疎
液性界面 ＩＳ₀ ，ＩＳ₁ …親液性界面

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 活性炭を電極材料とした分極性電極を有
   する複数の正極と活性炭を電極材料とした分極性電極を
   有する複数の負極とをそれら正極・負極の間にセパレー
   タを介在させて交互に積層した電極積層体本体を有し、
   前記電極積層体本体の正極用及び負極用の各リード体が
   ケース外に引き出された状態で該電極積層体本体を収納
   した電極積層体可撓性ケースに、ケース入口部及びケー
   ス出口部がそれぞれ取りつけられてなることを特徴とす
   る電気二重層コンデンサ用電極積層体。
2. 【請求項２】 請求項１記載の電気二重層コンデンサ用
   電極積層体の電極積層体本体より水，酸素，炭酸ガスな
   どの不純物を除去する不純物除去装置であって、窒素ガ
   ス又は不活性ガスを所定温度に加熱するガス加熱装置
   と、処理対象の電気二重層コンデンサ用電極積層体の電
   極積層体可撓性ケース内にケース入口部より前記ガス加
   熱装置からの加熱された窒素ガス又は不活性ガスを送り
   込むためのガス導入路と、少なくとも圧力切換え用開閉
   弁を介してケース出口部に接続され、前記電極積層体可
   撓性ケース内を減圧するための減圧装置と、弁操作信号
   を送出することにより、前記電極積層体可撓性ケース内
   に所定温度に加熱された窒素ガス又は不活性ガスを送り
   込みながら、前記電極積層体可撓性ケース内の圧力を減
   圧した状態と該減圧状態より高くした昇圧状態とを所定
   回数交互に繰り返す制御を行う制御装置とを備えている
   ことを特徴とする電気二重層コンデンサ用電極積層体の
   不純物除去装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載の電気二重層コンデンサ用
   電極積層体の電極積層体本体に有機電解液を含浸させる
   電解液含浸装置であって、有機電解液槽から少なくとも
   電解液供給ポンプ、電解液温度調節系、開閉弁、処理対
   象の電気二重層コンデンサ用電極積層体の電極積層体可
   撓性ケース内部を経て前記有機電解液槽に戻る電解液注
   液路と、前記電解液注液路に少なくとも圧力切換え用開
   閉弁を介して接続され、前記電極積層体可撓性ケース内
   を減圧するための減圧装置と、弁操作信号を送出するこ
   とにより、前記電解液注液路に有機電解液を流して前記
   電極積層体可撓性ケース内に有機電解液を満たし、しか
   る後、前記電極積層体可撓性ケース内への有機電解液の
   流入を遮断した状態で、前記電極積層体可撓性ケース内
   の圧力を減圧した状態と該減圧状態より高くした昇圧状
   態とを所定回数交互に繰り返す電解液含浸処理制御を行
   う制御装置とを備えていることを特徴とする電気二重層
   コンデンサ用電極積層体の電解液含浸装置。
4. 【請求項４】 前記制御装置は、前記電解液含浸処理制
   御に際し、前記電解液温度調節系の電解液加熱装置を選
   択し、前記有機電解液槽からの有機電解液を該電解液加
   熱装置を通して前記電解液注液路に流し、前記電解液含
   浸処理制御の後には前記電解液温度調節系の電解液冷却
   装置を選択し、前記有機電解液槽からの有機電解液を該
   電解液冷却装置を通して前記電解液注液路に流す電解液
   温度切換処理制御を行うものであることを特徴とする請
   求項３記載の電気二重層コンデンサ用電極積層体の電解
   液含浸装置。