JP2001244156A - 電気化学キャパシタ - Google Patents

電気化学キャパシタ

Info

Publication number
JP2001244156A
JP2001244156A JP2000053160A JP2000053160A JP2001244156A JP 2001244156 A JP2001244156 A JP 2001244156A JP 2000053160 A JP2000053160 A JP 2000053160A JP 2000053160 A JP2000053160 A JP 2000053160A JP 2001244156 A JP2001244156 A JP 2001244156A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electrochemical capacitor
electrode
capacitor
cell
unit cell
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2000053160A
Other languages
English (en)
Inventor
Yasuhisa Sakurai
靖久 桜井
Naotsuyo Okada
直剛 岡田
Hiroyuki Katsukawa
裕幸 勝川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NGK Insulators Ltd
Original Assignee
NGK Insulators Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NGK Insulators Ltd filed Critical NGK Insulators Ltd
Priority to JP2000053160A priority Critical patent/JP2001244156A/ja
Publication of JP2001244156A publication Critical patent/JP2001244156A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 充放電時における集電体と分極性電極との接
触抵抗を低減させるとともに、省スペース化、軽量化、
フレキシブル化及び放熱性向上に寄与することができる
電気化学キャパシタを提供する。 【解決手段】 有機または無機電解液中に、炭素材料を
主成分とする分極性電極、セパレータ、及び集電体から
なる電極構成体が浸漬された電気化学キャパシタであ
る。電極構成体及び電解液をセル容器に収容した単位セ
ル7は、電極構成体の積層方向に板バネ状押圧部材10
a,10bで挟持されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】 本発明は、電気化学キャパ
シタに関する。
【0002】
【従来の技術】 電気化学キャパシタの直流電子に起因
する内部抵抗は、図7に示すように積層方向の押圧力の
増加に対して減少するため、内部抵抗低減のためには所
定の圧力を加える必要がある。図2に示す電気化学キャ
パシタ(単位セル7)単独で実使用した場合、キャパシ
タ間での抵抗値のバラツキが大きくなると共に、使用中
の抵抗値の安定性が問題となると考えられる。
【0003】 これを解消するため、単位セル7内の電
極構成体1の積層方向に所定の圧力(例えば、196k
Pa[2kgf/cm2]以上)で押圧することが必要
不可欠であり、例えば、図5に示す電気化学キャパシタ
のように、単位セル7を複数個直列に接続したセル集合
体を、塑性変形を生じない堅牢なキャパシタ容器80内
に収容することが主に行われてきた。尚、上記モジュー
ルは、充放電サイクル中において、セル集合体から生じ
た応力に応じてセル集合体がキャパシタ容器80から、
複数のコイル状バネにより押圧されている。
【0004】 しかしながら、図5に示す電気化学キャ
パシタは、押圧機構重量及び占有体積がある程度必要で
あるため、より一層の省スペース化及び軽量化に対応す
ることが困難であった。また、図5に示す電気化学キャ
パシタは、セル集合体としてモジュール化されているた
め、実使用時に必要な静電容量になるように適宜調整す
ることが困難であった。更に、各セルが密着した集合体
となっているため、充放電時に冷却が必要となる場合に
は各セル間に放熱板等の冷却機構を設ける必要があっ
た。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】 本発明は、このよう
な従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、
その目的とするところは、充放電時における集電体と分
極性電極との接触抵抗を低減させるとともに、省スペー
ス化、軽量化、フレキシブル化及び放熱性向上に寄与す
ることができる電気化学キャパシタを提供するものであ
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】 即ち、本発明によれ
ば、有機および無機電解液中に、炭素材料を主成分とす
る分極性電極、セパレータ、及び集電体からなる電極構
成体が浸漬され、当該電極構成体及び当該電解液をセル
容器に収容した単位セルが、当該電極構成体の積層方向
に板バネ状押圧部材で挟持されていることを特徴とする
電気化学キャパシタが提供される。このとき、板バネ状
押圧部材は、高ヤング率材料からなることが好ましい。
【0007】 また、本発明では、電極構成体が、19
6kPa(2kgf/cm2)以上の圧力で押圧されて
いることが好ましい。
【0008】
【発明の実施の形態】 本発明の電気化学キャパシタ
は、有機または無機電解液中に、炭素材料を主成分とす
る分極性電極、セパレータ、及び集電体からなる電極構
成体が浸漬され、電極構成体及び電解液をセル容器に収
容した単位セルが、電極構成体の積層方向に板バネ状押
圧部材で挟持されてなるものである。ここで用いたセル
容器は、アルミ箔(好ましくは20μm以上)の両面に
樹脂層をコーティングした多層フィルムを熱融着接合に
よって袋状にしたものである。このセル容器は、キャパ
シタの積層セル本体を外気から遮断し、性能を維持させ
る機能を持たせたものである。これにより、充放電時に
おける集電体と分極性電極との接触抵抗を低減させると
ともに、省スペース化、軽量化、フレキシブル化及び放
熱性向上に寄与することができる。
【0009】 以下、図面に基づき本発明を更に詳細に
説明する。図1は、本発明の電気化学キャパシタ(セル
モジュール)の一例を示すものであり、(a)は構成図
であり、(b)は板バネ状押圧部材で挟持された単位セ
ルの押圧状態を示す説明図である。ここで、本発明の電
気化学キャパシタの主な特徴は、図1(a)に示すよう
に、電極構成体及び電解液をセル容器に収容した単位セ
ル7を、電極構成体の積層方向に板バネ状押圧部材10
a,10bで挟持させたことにある。
【0010】 これにより、本発明の電気化学キャパシ
タは、図1(b)に示すように、板バネ状押圧部材10
a,10bの弾性力を利用して、単位セル7の電極構成
体の積層方向に予め適当な圧力(好ましくは、196k
Pa[2kgf/cm2]以上)で押圧して圧縮するこ
とができるため、単位セル7内の集電体と分極性電極と
の接触抵抗を低減することができる。即ち、本発明の電
気化学キャパシタは、キャパシタの内部抵抗を低減する
ことができるため、キャパシタの性能を向上させること
ができる。
【0011】 また、本発明の電気化学キャパシタは、
塑性変形のない堅牢なキャパシタ容器(図5参照)が不
要であるため、省スペース化及び軽量化することができ
る。
【0012】 更に、本発明の電気化学キャパシタは、
図1に示すように、単位セル7毎にモジュール化するこ
とができるため、従来の電気化学キャパシタ(図5参
照)と比較して、実使用時に必要な静電容量になるよう
に適宜調整することが容易である。また、単位セル毎に
金属製の押圧部材でケーシングされることとなるため、
各セル間に空隙を設けることにより放熱性を向上させる
ことが容易となる。
【0013】 ここで、本発明の電気化学キャパシタ
は、例えば、図1(b)に示すように、板バネ状押圧部
材10a,10bの湾曲凸部12a,12b同士で単位
セル7内の電極構成体の積層方向の両面を押圧しつつ、
把持した後、結合部13a,13bを結合することによ
り、モジュール化される。このとき、板バネ状押圧部材
の結合方法は、特に限定されないが、例えば、結合部1
3a,13bの端部を折り曲げ、凹状部材14で継合さ
せることにより、本発明の電気化学キャパシタ(セルモ
ジュール)の組立・分解を容易に行うことができる。
【0014】 尚、本発明で用いる板バネ状押圧部材
は、例えば、バネ鋼、ステンレス鋼、炭素鋼等の高ヤン
グ率材料からなることが好ましい。このとき、上記板バ
ネ状押圧部材は、塑性変形を考慮し、たわみδと板厚を
調整することにより、押圧力の範囲を適宜変更すること
ができる。
【0015】 次に、本発明の電気化学キャパシタの単
位セル及び電極構成体について、図2〜4を参照しなが
ら説明する。図2に、キャパシタの単位セル7を示す。
この単位セル7は、図3(A)〜(B)、図4に示す電
極構成体1が正極として作用するものと負極として作用
するものとに交互に複数個積層され、次いで、それぞれ
の電極取り出し部2aが1つに束ねられることにより形
成された積層体5が、セル容器6内に収容されたもので
ある。
【0016】 セル容器6内にはまた、Et4NBF
4(Et4N;テトラエチルアンモニウム)、Et4NP
6、Bu4NBF4(Bu4N;テトラブチルアンモニウ
ム)或いはBu4NPF6等の溶質が、例えば1mol/
l程度の所定濃度で溶解されているエチレンカーボネー
ト、プロピレンカーボネート、γ−ブチルラクトン、ス
ルホラン等の有機電解液(図示せず)も収容され、積層
体5はこの有機電解液中に浸漬されている。そして、束
ねられた電極取り出し部2aが、セル容器6の上部に取
り付けられた正極端子(図示せず)又は負極端子(図示
せず)にそれぞれ電気的に接続されることによって単位
セル7が構成されている。正極端子に接続された電極構
成体が正極として作用し、負極端子に接続された電極構
成体が負極として作用する。
【0017】 電極構成体1は、図3(A)に示すよう
に、電極取り出し部2aを有する集電体2がシート状の
分極性電極3で挟持され、さらに、図3(B)に示すよ
うに、これらがセパレータ4で挟持されることによって
構成されている。集電体2としては例えばアルミニウム
箔を、セパレータ4としては例えば混抄紙を、それぞれ
所定形状に加工して用いることができる。
【0018】 従って、図3(B)のA−A矢視断面図
は、図4に示すように表される。なお、シート状の分極
性電極3は、炭素材料、ポリテトラフルオロエチレン等
のバインダ及びカーボンブラック等の導電助剤をともに
混練した後、圧延することによって得ることができる。
【0019】 電極構成体の他の例としては、炭素材
料、バインダ及び導電助剤を溶媒と混合してペースト状
として集電体表面上に塗布し、これを乾燥して溶媒成分
を揮発除去せしめた後、これらをセパレータで挟持して
得られたものが挙げられる(図示せず)。塗布方法とし
ては、スプレー塗布法や刷毛塗り法、スクリーン印刷法
等の公知の塗布方法が用いられる。
【0020】
【実施例】 以下、本発明を実施例を用いてさらに詳細
に説明するが、本発明はこれらの実施例に制限されるも
のではない。 (実施例)図2に示すキャパシタの単位セル7(静電容
量:2050F[初期値]、内部抵抗:2.3mΩ[初
期値])を用いて、図1(b)に示すように、板バネ状
押圧部材10a,10bの湾曲凸部12a,12b同士
で単位セル7内の電極構成体の積層方向の両面を押圧し
つつ、把持した後、結合部13a,13bを結合するこ
とにより、電気化学キャパシタ(セルモジュール)を作
製した。次に、図1に示す電気化学キャパシタの充放電
サイクルを行い、それぞれのサイクル数におけるキャパ
シタの内部抵抗を測定し、初期状態のキャパシタの内部
抵抗と比較した。その結果を図6に示す。
【0021】(比較例)図2に示すキャパシタの単位セ
ル7を用いて、図5に示すように、単位セル7を複数個
直列に接続したセル集合体を、複数のコイル状バネによ
る押圧機構を有する塑性変形を生じない堅牢なキャパシ
タ容器80内に収容することにより、電気化学キャパシ
タ(モジュール)を作製した。尚、上記単位セル7は、
実施例と同じ条件のものを用いた。次に、図5に示す電
気化学キャパシタの1単位セルの充放電サイクルを行
い、それぞれのサイクル数におけるキャパシタの内部抵
抗を測定し、初期状態のキャパシタの内部抵抗と比較し
た。その結果を図6に示す。
【0022】(考察)図6の結果から、実施例は、比較
例と比較して、充放電サイクル時におけるキャパシタの
内部抵抗がほぼ同等に推移することが判明した。
【0023】
【発明の効果】 以上説明したように、本発明の電気化
学キャパシタは、充放電時における集電体と分極性電極
との接触抵抗を低減させるとともに、省スペース化、軽
量化、フレキシブル化及び放熱性の向上に寄与すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の電気化学キャパシタ(セルモジュー
ル)の一例を示すものであり、(a)は構成図であり、
(b)は板バネ状押圧部材で挟持された単位セルの押圧
状態を示す説明図である。
【図2】 電気化学キャパシタの単位セルの一例を示す
斜視透視図である。
【図3】 (A)及び(B)は、電気化学キャパシタが
備える電極構成体の構成の一例を示す説明図である。
【図4】 図3(B)のA−A矢視断面図である。
【図5】 図2に示す単位セルを組み合わせて、従来の
電気化学キャパシタ(モジュール)を作製した状態を示
す斜視透視図である。
【図6】 充放電サイクル時における電気化学キャパシ
タ(実施例及び比較例)の内部抵抗の推移を示すグラフ
である。
【図7】 電気化学キャパシタにおける直流電子に起因
する内部抵抗と積層方向の押圧力との関係を示すグラフ
である。
【符号の説明】
1…電極構成体、2…集電体、2a…電極取り出し部、
3…分極性電極、4…セパレータ、5…積層体、6…セ
ル容器、7…単位セル、8,9…電極端子、10…バネ
状押圧部材、12…湾曲凸部、13…結合部、14…凹
状部材、80…キャパシタ容器、82,84…電極端
子。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 有機または無機電解液中に、炭素材料を
    主成分とする分極性電極、セパレータ、及び集電体から
    なる電極構成体が浸漬された電気化学キャパシタであっ
    て、 当該電極構成体及び当該電解液をセル容器に収容した単
    位セルが、当該電極構成体の積層方向に板バネ状押圧部
    材で挟持されていることを特徴とする電気化学キャパシ
    タ。
  2. 【請求項2】 板バネ状押圧部材が、高ヤング率材料か
    らなる請求項1に記載の電気化学キャパシタ。
  3. 【請求項3】 電極構成体が、196kPa(2kgf
    /cm2)以上の圧力で押圧されている請求項1又は2
    に記載の電気化学キャパシタ。
JP2000053160A 2000-02-29 2000-02-29 電気化学キャパシタ Withdrawn JP2001244156A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000053160A JP2001244156A (ja) 2000-02-29 2000-02-29 電気化学キャパシタ

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000053160A JP2001244156A (ja) 2000-02-29 2000-02-29 電気化学キャパシタ

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2001244156A true JP2001244156A (ja) 2001-09-07

Family

ID=18574578

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000053160A Withdrawn JP2001244156A (ja) 2000-02-29 2000-02-29 電気化学キャパシタ

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2001244156A (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003133188A (ja) * 2001-10-29 2003-05-09 Nissan Diesel Motor Co Ltd 電気二重層キャパシタ
JP2009182001A (ja) * 2008-01-29 2009-08-13 Nisshin Steel Co Ltd セル積層構造体
JP2013222883A (ja) * 2012-04-18 2013-10-28 Kojima Press Industry Co Ltd コンデンサ
WO2013183326A1 (ja) * 2012-06-08 2013-12-12 太陽誘電株式会社 電気化学デバイス
US9318275B2 (en) 2012-09-13 2016-04-19 Taiyo Yuden Co., Ltd. Electrochemical device
CN110828161A (zh) * 2019-11-18 2020-02-21 江苏浚泽电气有限公司 一种散热式电容器

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003133188A (ja) * 2001-10-29 2003-05-09 Nissan Diesel Motor Co Ltd 電気二重層キャパシタ
JP2009182001A (ja) * 2008-01-29 2009-08-13 Nisshin Steel Co Ltd セル積層構造体
JP2013222883A (ja) * 2012-04-18 2013-10-28 Kojima Press Industry Co Ltd コンデンサ
WO2013183326A1 (ja) * 2012-06-08 2013-12-12 太陽誘電株式会社 電気化学デバイス
US9318275B2 (en) 2012-09-13 2016-04-19 Taiyo Yuden Co., Ltd. Electrochemical device
CN110828161A (zh) * 2019-11-18 2020-02-21 江苏浚泽电气有限公司 一种散热式电容器
CN110828161B (zh) * 2019-11-18 2021-04-09 江苏浚泽电气有限公司 一种散热式电容器

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5069834B2 (ja) 改良されたエンクロージャ機構を有する電気化学エネルギー蓄積装置
US7468222B2 (en) Electrochemical device
JP4864427B2 (ja) 電気二重層コンデンサの製造方法
WO1985000248A1 (en) Flat battery
US9443663B2 (en) Electric double-layer capacitor
JP2007299855A (ja) 積層型電気化学デバイス
JPH0391224A (ja) 電気二重層コンデンサ
JP2002246269A (ja) 電気化学素子
JP2001244156A (ja) 電気化学キャパシタ
KR100720994B1 (ko) 초박형 전기 이중층 캐패시터의 제조방법
JP5240629B2 (ja) 電気二重層キャパシタパッケージ及びこの製造方法
JP2002353078A (ja) 積層型電気二重層キャパシタモジュール
JPH0845793A (ja) 電気二重層コンデンサ
JP3648152B2 (ja) 蓄電素子及びその製造方法
JP4637325B2 (ja) 電気二重層コンデンサ
JP2010034120A (ja) 電気二重層キャパシタ
JP2001284172A (ja) 電気二重層コンデンサ
KR100644528B1 (ko) 적층형 전기 이중층 캐패시터의 제조방법
JP2001244148A (ja) 電気二重層コンデンサ
WO2005076296A1 (ja) 電気化学デバイスおよび電極体
WO2005117044A1 (ja) 電解コンデンサ
WO2011155164A1 (ja) キャパシタ
JP2010114365A (ja) 電気二重層コンデンサおよびその製造方法
JP4627874B2 (ja) 電気二重層コンデンサ
JP3784205B2 (ja) 電気二重層コンデンサ

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20070501