JP2001284176A - 積層型電気二重層キャパシタ - Google Patents
積層型電気二重層キャパシタInfo
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- JP2001284176A JP2001284176A JP2000093626A JP2000093626A JP2001284176A JP 2001284176 A JP2001284176 A JP 2001284176A JP 2000093626 A JP2000093626 A JP 2000093626A JP 2000093626 A JP2000093626 A JP 2000093626A JP 2001284176 A JP2001284176 A JP 2001284176A
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- electric double
- layer capacitor
- electrode
- cells
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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
Abstract
(57)【要約】
【課題】 低電圧定格でも体積、重量エネルギー密度を
低下させることなく静電容量の大きな電気二重層キャパ
シタを提供することを目的とする。 【解決手段】 ゲル状電解質と中間電極４を交互に積層
してなる複数個のセルを両側から集電極板１で挟んでな
る積層型電気二重層キャパシタにおいて、前記中間電極
４のうちの少なくとも一つを集電端子８を設けた中間集
電極２とし、該中間集電極２にて前記複数個のセルを二
つ以上に分割し、前記集電端子８にて、分割された前記
セルを並列に接続することを特徴とする。
低下させることなく静電容量の大きな電気二重層キャパ
シタを提供することを目的とする。 【解決手段】 ゲル状電解質と中間電極４を交互に積層
してなる複数個のセルを両側から集電極板１で挟んでな
る積層型電気二重層キャパシタにおいて、前記中間電極
４のうちの少なくとも一つを集電端子８を設けた中間集
電極２とし、該中間集電極２にて前記複数個のセルを二
つ以上に分割し、前記集電端子８にて、分割された前記
セルを並列に接続することを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、積層型電気二重層
キャパシタに関する。
キャパシタに関する。
【０００２】
【従来の技術】現在パソコンやオフコンのバックアップ
電源に用いられている電気二重層キャパシタはさらなる
大容量化、長寿命化が求められている。電気二重層キャ
パシタは分極性電極に電解質中のアニオン、カチオンを
正極、負極表面に物理吸着させて電気を蓄えることを原
理としている。
電源に用いられている電気二重層キャパシタはさらなる
大容量化、長寿命化が求められている。電気二重層キャ
パシタは分極性電極に電解質中のアニオン、カチオンを
正極、負極表面に物理吸着させて電気を蓄えることを原
理としている。
【０００３】従来の電気二重層キャパシタを図４に示
す。図４に示す電気二重層キャパシタは、平板状の活性
炭電極、集電極を用意し、四フッ化ホウ素（ＢＦ4）系
ゲル状電解質と中間電極１３とを交互に積層してなる複
数個のセルを両側から集電極板１２で挟んだ「積層型」
である。活性炭電極、集電極の外周部には内部の電解質
が漏れ出さないように、シールを行うためのパッキン１
４を介装している。このパッキン１４は同時に積層間で
の絶縁も兼ねている。
す。図４に示す電気二重層キャパシタは、平板状の活性
炭電極、集電極を用意し、四フッ化ホウ素（ＢＦ4）系
ゲル状電解質と中間電極１３とを交互に積層してなる複
数個のセルを両側から集電極板１２で挟んだ「積層型」
である。活性炭電極、集電極の外周部には内部の電解質
が漏れ出さないように、シールを行うためのパッキン１
４を介装している。このパッキン１４は同時に積層間で
の絶縁も兼ねている。
【０００４】電気二重層キャパシタの組立を行う際に
は、必要な耐電圧分のセルをパッキン１４と交互に積み
重ね（例えば、単セル耐電圧２．５Ｖ程度）、最後にエ
ンドプレートである締め付け板１１で両側から挟み、更
に、締め付けボルト１５で締め付けた密閉構造を保って
いる。尚、締付けボルト１５と締め付け板１１との間に
は絶縁カラー１６が介装されている。
は、必要な耐電圧分のセルをパッキン１４と交互に積み
重ね（例えば、単セル耐電圧２．５Ｖ程度）、最後にエ
ンドプレートである締め付け板１１で両側から挟み、更
に、締め付けボルト１５で締め付けた密閉構造を保って
いる。尚、締付けボルト１５と締め付け板１１との間に
は絶縁カラー１６が介装されている。
【０００５】図４に示す積層型電気二重層キャパシタユ
ニットは、金属電極端面の集電極にリード線を取り付け
ればユニット内で直列接続となり、（単セル耐電圧）×
（積層数）の定格電圧を持つことになる。この積層型電
気二重層キャパシタユニットは、一般的な巻き取り方式
を用いた同一容量の電気二重層キャパシタと比較してケ
ーブル等を必要とせず、コンパクトに定格電圧を高く設
計できるため設置面積を小さくすることができる。
ニットは、金属電極端面の集電極にリード線を取り付け
ればユニット内で直列接続となり、（単セル耐電圧）×
（積層数）の定格電圧を持つことになる。この積層型電
気二重層キャパシタユニットは、一般的な巻き取り方式
を用いた同一容量の電気二重層キャパシタと比較してケ
ーブル等を必要とせず、コンパクトに定格電圧を高く設
計できるため設置面積を小さくすることができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】現在の積層型電気二重
層キャパシタユニットは、図４に示した様に単セルを複
数積層して直列接続でユニットを構成している。従って
ユニットの定格電圧は積層数を増やせば、それに比例し
て大きくすることができ、容易に１００Ｖ程度の高電圧
定格電気二重層キャパシタユニットを得ることができ
る。また、積層数が多くなると、締め付け板１、ボルト
５等の補助部品の重量、体積はユニットに占める割合が
減少してエネルギー密度の向上が図れる。
層キャパシタユニットは、図４に示した様に単セルを複
数積層して直列接続でユニットを構成している。従って
ユニットの定格電圧は積層数を増やせば、それに比例し
て大きくすることができ、容易に１００Ｖ程度の高電圧
定格電気二重層キャパシタユニットを得ることができ
る。また、積層数が多くなると、締め付け板１、ボルト
５等の補助部品の重量、体積はユニットに占める割合が
減少してエネルギー密度の向上が図れる。
【０００７】問題点１ １２〜２４Ｖの低、中電圧で使用する電気自動車、自動
搬送車等の補助動力源として電気二重層キャパシタを使
用する場合、１００Ｖ電圧定格の電気二重層キャパシタ
を定格電圧以下の電圧で使用すると単セル当たりの充電
電圧が小さくなりユニットが持っている能力を利用せ
ず、無駄の多い構成の電気二重層キャパシタとなる。
搬送車等の補助動力源として電気二重層キャパシタを使
用する場合、１００Ｖ電圧定格の電気二重層キャパシタ
を定格電圧以下の電圧で使用すると単セル当たりの充電
電圧が小さくなりユニットが持っている能力を利用せ
ず、無駄の多い構成の電気二重層キャパシタとなる。
【０００８】問題点２ 現状の構成では電気二重層キャパシタユニットの積層数
＝定格電圧であり、この定格電圧より小さい電圧で使用
することは、見かけ上ユニットのエネルギー密度を減少
させて使用しているのと同じことである。よってエネル
ギー密度を保ちつつ低電圧定格の電気二重層キャパシタ
ユニットを得ようとした場合、単セル当たりの充電電圧
が耐電圧に近い電圧になるような積層数でユニットを造
らねばならない。
＝定格電圧であり、この定格電圧より小さい電圧で使用
することは、見かけ上ユニットのエネルギー密度を減少
させて使用しているのと同じことである。よってエネル
ギー密度を保ちつつ低電圧定格の電気二重層キャパシタ
ユニットを得ようとした場合、単セル当たりの充電電圧
が耐電圧に近い電圧になるような積層数でユニットを造
らねばならない。
【０００９】問題点３ 先にも述べた通り積層数が少ないとユニット中に占める
補助部品の重量、体積の割合が増加しエネルギー密度を
向上させることが困難であり、積層型電気二重層キャパ
シタのメリットが無くなってしまう。本発明は、従来の
多積層構造を用いつつ、低電圧定格でも体積、重量エネ
ルギー密度を低下させることなく静電容量の大きな電気
二重層キャパシタを提供することを目的とする。
補助部品の重量、体積の割合が増加しエネルギー密度を
向上させることが困難であり、積層型電気二重層キャパ
シタのメリットが無くなってしまう。本発明は、従来の
多積層構造を用いつつ、低電圧定格でも体積、重量エネ
ルギー密度を低下させることなく静電容量の大きな電気
二重層キャパシタを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の請求項１に係る積層型電気二重層キャパシタは、ゲ
ル状電解質と中間電極とを交互に積層してなる複数個の
セルを両側から集電極板で挟んでなる積層型電気二重層
キャパシタにおいて、前記中間電極のうちの少なくとも
一つを集電端子を設けた中間集電極とし、該中間集電極
にて前記セルを二つ以上に分割し、前記集電端子を用い
て、分割された前記セルを並列接続することを特徴とす
る。
明の請求項１に係る積層型電気二重層キャパシタは、ゲ
ル状電解質と中間電極とを交互に積層してなる複数個の
セルを両側から集電極板で挟んでなる積層型電気二重層
キャパシタにおいて、前記中間電極のうちの少なくとも
一つを集電端子を設けた中間集電極とし、該中間集電極
にて前記セルを二つ以上に分割し、前記集電端子を用い
て、分割された前記セルを並列接続することを特徴とす
る。
【００１１】上記課題を解決する本発明の請求項２に係
る積層型電気二重層キャパシタは、請求項１記載の前記
中間集電極は少なくとも２枚以上設けられ、且つ、該中
間集電極に設けられた端子を＋極と−極毎に同一位置に
配置し、各同極を一括して接続したことを特徴とする。
る積層型電気二重層キャパシタは、請求項１記載の前記
中間集電極は少なくとも２枚以上設けられ、且つ、該中
間集電極に設けられた端子を＋極と−極毎に同一位置に
配置し、各同極を一括して接続したことを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明の一実施例に係る積層型電
気二重層キャパシタを図１に示す。同図に示す積層型電
気二重層キャパシタは、中間集電板２を用いることによ
り、図４に示す従来の多積層構造を利用しつつ、低電圧
定格でも体積、重量エネルギー密度を低下させることな
く、静電容量の大きな電気二重層キャパシタとしたもの
である。
気二重層キャパシタを図１に示す。同図に示す積層型電
気二重層キャパシタは、中間集電板２を用いることによ
り、図４に示す従来の多積層構造を利用しつつ、低電圧
定格でも体積、重量エネルギー密度を低下させることな
く、静電容量の大きな電気二重層キャパシタとしたもの
である。
【００１３】即ち、ゲル状電解質と中間電極４とを交互
に積層すると共に少なくとも一枚の中間集電極板２を介
装してなる複数個のセルを両側から集電極板３で挟むと
共に内部の電解質が漏れ出さないようにパッキン４を介
装し、更に、締め付け板１で両側から挟み、締め付けボ
ルト６で締め付けたものである。パッキン４は積層間で
の絶縁も兼ねている。締付けボルト６と締め付け板１と
の間には絶縁カラー７が介装されている。中間集電極板
２は、基本的に集電極板と同様な形状で両面に活性炭繊
維布が接着されており、パッキン５の外部に集電端子８
を導き出している。
に積層すると共に少なくとも一枚の中間集電極板２を介
装してなる複数個のセルを両側から集電極板３で挟むと
共に内部の電解質が漏れ出さないようにパッキン４を介
装し、更に、締め付け板１で両側から挟み、締め付けボ
ルト６で締め付けたものである。パッキン４は積層間で
の絶縁も兼ねている。締付けボルト６と締め付け板１と
の間には絶縁カラー７が介装されている。中間集電極板
２は、基本的に集電極板と同様な形状で両面に活性炭繊
維布が接着されており、パッキン５の外部に集電端子８
を導き出している。
【００１４】上記積層型電気二重層キャパシタの電気的
な接続図を図２（ａ）に示す。図２（ａ）に示すよう
に、集電極板１の集電端子は−極に接続され、中間集電
極板２の集電端子は＋極に接続されるため、中間集電極
板２で分割された２つの積層体は並列接続されることに
なる。図１では、一例として中間集電板２を積層体であ
る複数のセルの中に１枚だけ入れて、２つに分割した構
成としたが、より静電容量を大きくしたい場合や低電圧
定格でエネルギー密度を高めたい場合、積層体の中に等
間隔で中間集電極板２を２枚以上送入し、セルの分割数
を増やすこともできる。
な接続図を図２（ａ）に示す。図２（ａ）に示すよう
に、集電極板１の集電端子は−極に接続され、中間集電
極板２の集電端子は＋極に接続されるため、中間集電極
板２で分割された２つの積層体は並列接続されることに
なる。図１では、一例として中間集電板２を積層体であ
る複数のセルの中に１枚だけ入れて、２つに分割した構
成としたが、より静電容量を大きくしたい場合や低電圧
定格でエネルギー密度を高めたい場合、積層体の中に等
間隔で中間集電極板２を２枚以上送入し、セルの分割数
を増やすこともできる。
【００１５】その場合には、図２（ｂ）に示すように、
＋極と−交互につなぐことで中間集電極板２で区切られ
た積層体が各々並列接続されることになる。また、実施
例のように偶数で積層体を分割すると両端の端子の極性
が同一になりこの極をアースにすれば、締め付けボルト
の絶縁が不要になり、感電、短絡の危険性が低くなる。
＋極と−交互につなぐことで中間集電極板２で区切られ
た積層体が各々並列接続されることになる。また、実施
例のように偶数で積層体を分割すると両端の端子の極性
が同一になりこの極をアースにすれば、締め付けボルト
の絶縁が不要になり、感電、短絡の危険性が低くなる。
【００１６】また、このような電気接続をコンパクトに
行うためには、図３に示すように、＋極、−極毎に、集
電極端子８ａ、中間集電極端子８ｂの位置をそれぞれ同
一にしておき、端子８ａ，８ｂに開けた穴に集電ボルト
９を通して、ナットによって締め付け、圧着端子（接続
端子）１０を通してケーブルを接続すると良い。尚、図
４は、中間集電極板が５枚の構成の場合である。
行うためには、図３に示すように、＋極、−極毎に、集
電極端子８ａ、中間集電極端子８ｂの位置をそれぞれ同
一にしておき、端子８ａ，８ｂに開けた穴に集電ボルト
９を通して、ナットによって締め付け、圧着端子（接続
端子）１０を通してケーブルを接続すると良い。尚、図
４は、中間集電極板が５枚の構成の場合である。
【００１７】
【発明の効果】以上、実施例に基づいて具体的に説明し
たように、本発明では、低電圧定格、大容量の電気二重
層キャパシタユニットを非常にコンパクトに作製でき、
重量及び体積エネルギー密度が向上する。また、中間集
電極板を用いてユニット内部を並列接続させたことによ
りユニットの見かけ上の内部抵抗を下げることができ
る。更に、積層数、並列接続数を変更することにより、
定格電圧と静電容量を自由に設計できるようになる。中
間集電極による並列接続分割数を偶数にすれば、ユニッ
ト両端の極性が同一となり締め付けボルトに絶縁カラー
が不要となり短絡防止になる。
たように、本発明では、低電圧定格、大容量の電気二重
層キャパシタユニットを非常にコンパクトに作製でき、
重量及び体積エネルギー密度が向上する。また、中間集
電極板を用いてユニット内部を並列接続させたことによ
りユニットの見かけ上の内部抵抗を下げることができ
る。更に、積層数、並列接続数を変更することにより、
定格電圧と静電容量を自由に設計できるようになる。中
間集電極による並列接続分割数を偶数にすれば、ユニッ
ト両端の極性が同一となり締め付けボルトに絶縁カラー
が不要となり短絡防止になる。
【図１】中間集電極板を用いたユニット構造概略図であ
る。
る。
【図２】中間集電極板を用いたユニットの電気接続図で
ある。
ある。
【図３】中間集電極板を用いたユニットの端子接続方法
を示す説明図である。
を示す説明図である。
【図４】現状の積層型キャパシタユニットの構成図であ
る。
る。
１ 締め付け板 ２ 中間集電極板 ３ 集電極板 ４ 中間電極 ５ パッキン ６ 締め付けボルト ７ 絶縁カラー ８ａ 集電極端子 ８ｂ 中間集電極端子 ９ 集電ボルト １０ 接続端子
Claims (2)
- 【請求項１】 ゲル状電解質と中間電極とを交互に積層
してなる複数個のセルを両側から集電極板で挟んでなる
積層型電気二重層キャパシタにおいて、前記中間電極の
うちの少なくとも一つを集電端子を設けた中間集電極と
し、該中間集電極にて前記複数個のセルを二つ以上に分
割し、前記集電端子を用いて、分割された前記セルを並
列接続することを特徴とする積層型電気二重層キャパシ
タ。 - 【請求項２】 前記中間集電極は少なくとも２枚以上設
けられ、且つ、該中間集電極に設けられた端子を＋極と
−極毎に同一位置に配置し、各同極を一括して接続した
ことを特徴とする請求項１記載の積層型電気二重層キャ
パシタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000093626A JP2001284176A (ja) | 2000-03-30 | 2000-03-30 | 積層型電気二重層キャパシタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000093626A JP2001284176A (ja) | 2000-03-30 | 2000-03-30 | 積層型電気二重層キャパシタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001284176A true JP2001284176A (ja) | 2001-10-12 |
Family
ID=18608784
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000093626A Pending JP2001284176A (ja) | 2000-03-30 | 2000-03-30 | 積層型電気二重層キャパシタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001284176A (ja) |
Cited By (3)
| 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 |
| JP2010016307A (ja) * | 2008-07-07 | 2010-01-21 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | モジュール型蓄電装置 |
| JP2010016308A (ja) * | 2008-07-07 | 2010-01-21 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 蓄電装置及びその作製方法 |
-
2000
- 2000-03-30 JP JP2000093626A patent/JP2001284176A/ja active Pending
Cited By (3)
| 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 |
| JP2010016307A (ja) * | 2008-07-07 | 2010-01-21 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | モジュール型蓄電装置 |
| JP2010016308A (ja) * | 2008-07-07 | 2010-01-21 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 蓄電装置及びその作製方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060308 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080924 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080930 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20081201 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20090616 |