JP2002289485A - 電気二重層キャパシタモジュールおよびその製造方法 - Google Patents

電気二重層キャパシタモジュールおよびその製造方法

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JP2002289485A JP2001084913A JP2001084913A JP2002289485A JP 2002289485 A JP2002289485 A JP 2002289485A JP 2001084913 A JP2001084913 A JP 2001084913A JP 2001084913 A JP2001084913 A JP 2001084913A JP 2002289485 A JP2002289485 A JP 2002289485A
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layer capacitor
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正久 堀江
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 電気二重層キャパシタモジュールの良好な性
能、品質を確保する。 【解決手段】 一定数の正極体と負極体をこれらの間に
セパレータを介在して交互に積層して構成されるキャパ
シタセル11を、複数個配列して構成される電気二重層
キャパシタモジュールにおいて、前記複数個のキャパシ
タセル11が配列されるユニット組具12に、複数個の
キャパシタセル11に配列方向に所定の高面圧を加える
加圧機構15と、所要面圧に調圧して維持する加圧力調
整維持機構16とを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、キャパシタセル
を複数個配列して構成する電気二重層キャパシタモジュ
ールおよびその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、各種の蓄電装置(電動自動車の駆
動電源等)として、急速充電が可能で充放電サイクル寿
命が長い、電気二重層キャパシタ(電気二重層コンデン
サ)の適用技術が注目される。
【0003】電気二重層キャパシタは、キャパシタセル
として、一定数の正極体と負極体をこれらの間にセパレ
ータを介在して交互に積層され、これらの積層体が電解
液に浸され、外装体に収容される。
【0004】図4は、電気二重層キャパシタの電極構造
の1例を示すもので、1は正極体の給電極、2は負極体
の集電極であり、アルミ箔を同形同大に形成され、その
矩形平面の片側に活性炭電極(分極性電極)が構成され
る(特開2000−252175号、特開平11−54
388号参照)。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】このようなキャパシタ
セルは、適度の加圧を行うことで、内部抵抗性能の向上
に大きく貢献する。
【0006】一方、キャパシタセルは、複数個配列して
キャパシタモジュールとして使用するようになってい
る。
【0007】しかし、キャパシタモジュールの組立にバ
ラツキがあると、性能が低下し、キャパシタセルの早期
劣化を招くという問題がある。
【0008】この発明は、このような問題点を解決した
電気二重層キャパシタモジュールおよびその製造方法を
提供することを目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】第1の発明は、一定数の
正極体と負極体をこれらの間にセパレータを介在して交
互に積層して構成されるキャパシタセルを、複数個配列
して構成される電気二重層キャパシタモジュールにおい
て、前記複数個のキャパシタセルが配列されるユニット
組具に、複数個のキャパシタセルに配列方向に所定の高
面圧を加える加圧機構と、所要面圧に調圧して維持する
加圧力調整維持機構とを設ける。
【0010】第2の発明は、第1の発明において、前記
加圧機構は、外部装置の加圧力を伝達する伝達機構であ
る。
【0011】第3の発明は、第1の発明において、前記
加圧力調整維持機構は、バネ手段を有する。
【0012】第4の発明は、一定数の正極体と負極体を
これらの間にセパレータを介在して交互に積層して構成
されるキャパシタセルを、複数個配列して構成される電
気二重層キャパシタモジュールの製造方法において、予
めセル単体に所定の高面圧を加えて性能を検査してある
複数個のキャパシタセルをユニット組具に配列して、そ
の複数個のキャパシタセルに配列方向に所定時間、前記
所定の高面圧とほぼ同一の面圧を加えた後、所要面圧に
調圧してなる。
【0013】
【発明の効果】第1の発明によれば、各キャパシタセル
に所定の高面圧を加えて、それぞれのセル内部の積層体
を密着でき、内部抵抗性能が大きく向上すると共に、各
セルの安定した品質を確保することができる。また、各
キャパシタセルの面圧を所要面圧に調圧して維持するた
め、実用時に各セル内部の積層体の密着を保って、各セ
ルの良好な性能を維持できる。
【0014】第2の発明によれば、電気二重層キャパシ
タモジュールを簡素化できる。
【0015】第3の発明によれば、充放電時の電解液の
膨張収縮を吸収することができ、各セルの性能を安定し
て維持できる。
【0016】第4の発明によれば、それぞれのセル内部
の積層体を均一に密着でき、各セルの一層安定した品質
を確保することができると共に、実用時の各セルの一層
良好な性能を維持できる。
【0017】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。
【0018】図1において、11はキャパシタセルを、
12はキャパシタモジュール10のユニット組具を示
す。
【0019】キャパシタセル11は、一定数の正極体と
負極体をこれらの間にセパレータを介在して交互に積層
され、外装体13に収容される。
【0020】そして、真空状態で、外装体13内に電解
液が注入され、セル11単体の検査が行われる。
【0021】これは、セル11単体に所定の高面圧を加
えて性能等が測定される。所定の高面圧を加えること
で、セル11内部の積層体が密着され、また積層体に電
解液が過剰に入り込むのが防止される。
【0022】そして、一定の性能範囲のキャパシタセル
11が、所定数、キャパシタモジュール10のユニット
組具12を構成するボックスタイプのケース14に配
列、収容される。
【0023】ユニット組具12のケース14の片側に
は、これらのキャパシタセル11に配列方向に所定の高
面圧を加える加圧機構15と、所要面圧に調圧して維持
する加圧力調整維持機構16とが設けられる。
【0024】加圧機構15と加圧力調整維持機構16と
は、後述のスプリング22を除いて共通の部品からな
り、押しボルト17と、押しプレート18と、最前列の
キャパシタセル11の面に当接して押しボルト17の押
圧力をキャパシタセル11の配列方向に伝えるプレッシ
ャピストン19と、ロックナット20と、ストッパ21
等から構成される。
【0025】そして、ケース14に配列、収容された各
キャパシタセル11は、その配列方向に所定の高面圧が
所定時間加えられる。
【0026】この場合、スプリング22を外しておき、
真空状態かつそれぞれのキャパシタセル11の外装体1
3内に電解液が注入された状態で、押しボルト17を規
定値まで締め込み、押しプレート18、プレッシャピス
トン19を介して各キャパシタセル11に所定の高面圧
を所定時間加える。この面圧は、検査時にセル11単体
に加えた面圧とほぼ同一の面圧が加えられる。
【0027】そして、所定時間経過後、各キャパシタセ
ル11の面圧は所要面圧(実用時の面圧)に調圧され、
維持される。
【0028】この場合、押しボルト17をセット値まで
戻し、この状態において、プレッシャピストン19とス
トッパ21との間にセット治具(図示しない)を入れ
る。次いで、押しボルト17を後退し、押しプレート1
8を外してスプリング22をプレッシャピストン19の
スプリング孔に挿入し、再び押しプレート18を組み入
れ、押しボルト17を締め込み押しプレート18の押し
量を管理して、各キャパシタセル11の面圧を所要面圧
に調圧する。この後、ロックナット20により、押しボ
ルト17、ストッパ21が固定され、また各セル11の
外装体13が密封される。
【0029】このように、キャパシタモジュール10を
構成するのであり、ケース14に配列、収容した各キャ
パシタセル11に、その配列方向に所定の高面圧を所定
時間加えるため、それぞれのセル11内部の積層体を均
一に密着でき、内部抵抗性能が大きく向上する。また、
積層体に電解液が過剰に入り込むことがなく、各セル1
1の安定した品質を確保することができる。
【0030】そして、各キャパシタセル11に所定の高
面圧を所定時間加えた後、各キャパシタセル11の面圧
を所要面圧(実用時の面圧)に調圧して、実用時にその
面圧を維持する(スプリング22により維持)ため、実
用時に各セル11内部の積層体の均一な密着を保って、
各セル11の良好な性能を維持できる一方、スプリング
22を用いたため、充放電時の電解液の膨張収縮を吸収
することができ、各セル11の性能を安定して維持でき
る。
【0031】図2は本発明の第2の実施の形態を示す。
これは、キャパシタモジュール10のユニット組具12
に締め付けバンド30を用いたものである。
【0032】この場合、加圧機構31、加圧力調整維持
機構32として、ユニット組具12の先端側に外部装置
の図示しない油圧機等の押圧力を伝える押さえプレート
33(伝達機構)、皿バネ34(伝達機構)、最前列の
キャパシタセル11の面に当接するプレッシャピストン
35が配設されると共に、後端側に最後列のキャパシタ
セル11の面を受ける受けプレート36が配設される。
【0033】そして、プレッシャピストン35と受けプ
レート36との間に所定数のキャパシタセル11を配列
した状態で、油圧機等で押さえプレート33、皿バネ3
4、プレッシャピストン35を介して規定値まで加圧
し、所定の高面圧を所定時間加える。
【0034】所定時間経過後、その加圧力をセット値ま
で戻し(皿バネ34のセット荷重となる)、押さえプレ
ート33、受けプレート36に締め付けバンド30を掛
け、固定する。これにより、各キャパシタセル11の面
圧は所要面圧(実用時の面圧)を維持する。
【0035】このようにしても、実用時に各セル11内
部の積層体の均一な密着を保って、各セル11の性能を
良好に、安定に維持できる。
【0036】なお、締め付けバンド30の代わりに通し
ボルトを用いるものでも良い。
【0037】図3は本発明の第3の実施の形態を示す。
これは、キャパシタセル11に加える面圧を測定するよ
うにしたものである。
【0038】この場合、所定数のキャパシタセル11を
両側にフィルム状の圧力分布センサ40を設けた加圧器
41に配列する。次に、測定器45のデータを見なが
ら、押しボルト42を締め込み、所定の高面圧に設定す
る。このとき、圧力分布が均一(許容範囲)なことを確
認する。そして、許容範囲であれば、所定時間経過後、
キャパシタセル11を加圧器41から外して、所要面圧
を加えるスプリング43を備えたモジュールケース44
にセットする。
【0039】このようにすれば、各セル11に高面圧を
精度良く加えることができ、キャパシタモジュール10
の安定した品質を確保することができる。
【0040】なお、各実施の形態において、バネ手段と
して、ガス圧機構、液圧機構を設けても良い。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施の形態を示す構成断面図である。
【図2】第2の実施の形態を示す構成断面図である。
【図3】第3の実施の形態を示す構成断面図である。
【図4】従来技術の説明図である。
【符号の説明】
11 キャパシタセル 12 ユニット組具 14 ケース 15 加圧機構 16 加圧力調整維持機構 22 スプリング 30 締め付けバンド 31 加圧機構 32 加圧力調整維持機構 33 押さえプレート 34 皿バネ 40 圧力分布センサ 41 加圧器 43 スプリング 44 モジュールケース
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 曽我 吉行 埼玉県上尾市大字壱丁目一番地 日産ディ ーゼル工業株式会社内 Fターム(参考) 5E082 AB09 BC14 BC38 CC10 LL21 MM22 MM32

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一定数の正極体と負極体をこれらの間に
    セパレータを介在して交互に積層して構成されるキャパ
    シタセルを、複数個配列して構成される電気二重層キャ
    パシタモジュールにおいて、 前記複数個のキャパシタセルが配列されるユニット組具
    に、複数個のキャパシタセルに配列方向に所定の高面圧
    を加える加圧機構と、所要面圧に調圧して維持する加圧
    力調整維持機構とを設けたことを特徴とする電気二重層
    キャパシタモジュール。
  2. 【請求項2】 前記加圧機構は、外部装置の加圧力を伝
    達する伝達機構であることを特徴とする請求項1に記載
    の電気二重層キャパシタモジュール。
  3. 【請求項3】 前記加圧力調整維持機構は、バネ手段を
    有することを特徴とする請求項1に記載の電気二重層キ
    ャパシタモジュール。
  4. 【請求項4】 一定数の正極体と負極体をこれらの間に
    セパレータを介在して交互に積層して構成されるキャパ
    シタセルを、複数個配列して構成される電気二重層キャ
    パシタモジュールの製造方法において、 予めセル単体に所定の高面圧を加えて性能を検査してあ
    る複数個のキャパシタセルをユニット組具に配列して、
    その複数個のキャパシタセルに配列方向に所定時間、前
    記所定の高面圧とほぼ同一の面圧を加えた後、所要面圧
    に調圧してなることを特徴とする電気二重層キャパシタ
    モジュールの製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2010074009A1 (ja) 2008-12-26 2010-07-01 日産ディーゼル工業株式会社 蓄電体及び蓄電装置
KR101417960B1 (ko) * 2013-04-16 2014-07-10 한국전기연구원 전기이중층 커패시터 셀 조립장치
WO2014168274A1 (ko) * 2013-04-11 2014-10-16 주식회사 아모텍 슈퍼 커패시터 및 그 제조방법

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