JP2006324322A - 電気化学素子およびその処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 積層された電極シート全体への電解液の接触含浸を短時間で効率的に行うことができ、また、電極シートをケーシング内に積層収容させた後における電極シートの乾燥をも短時間で効率的に行うことができるように改良された電気化学素子およびその処理方法を提供する。
【解決手段】積層された電極シート２を電解液とともに収容するケーシング１の前記電極シート２の積層方向における両端に、送風乾燥や加圧・減圧乾燥、そして電解液を注入するための開口６，７を互いに対向させて設け、さらに、前記電極シート２に、その積層方向に貫通すると共に前記両注入孔６，７に同軸上に対向連通させた貫通孔１１を設けたことにある。
【選択図】 図１

Description

本発明は、複数枚の電極シートを積層している積層体を電解液とともに密閉されたケーシングに収容して構成される電気化学素子、ならびに電解液を注入する前の電極シートなどの乾燥、乾燥後における電解液の注入を行うその処理方法に関する。

従来、複数枚の電極シートを積層している積層体を電解液とともにケーシングに収容している電気化学素子としては種々形態のものが知られている。
例えば、四角形状のシート状を呈する集電箔の両面に電極層を有し、かつ、一辺側を外部端子に電気的に接続するリード部（タブ）とする負極側と正極側の電極シートを、それぞれ絶縁性のセパレータを介して交互に複数枚積層せしめて形成される積層体を電解液とともに密閉されたケーシング（密閉された容器）に収容している電気化学素子が知られている（例えば、特許文献１参照）。
そして、この特許文献１には電解液をケーシング内に注入するための開口が設けられており、該開口は、樹脂製の挿入部材や溶融した樹脂によって閉塞されるように形成されている。

また、他の従来例としては、積層体を積層形成する各電極シートに、その積層方向に貫通する孔またはスリットを設け、さらに、前記孔またはスリットを各電極シートの略中央部分に設けることにより、電解液が含浸し難い各電極シートの中央部分に電解液を接触させることができる。
つまり、ケーシングの内周面に沿う積層体の周囲四辺（周り）からの各電極シートへの電極液の接触のみならず、その中央部分においても電解液を接触させることによって、積層された電極シート全体への電解液の含浸速度を促進し、それにより、含浸時間を短縮させるようにした電気化学素子が知られている（例えば特許文献２参照）。
特開２００５−３２７８６号公報（００２１〜００３０、図３〜図９） 特開２００３−１２４０７１号公報（００１９〜００２６、図３、図４）

しかしながら、前記した従来技術では、積層された電極シートの積層方向においてケーシングの両端に設けられている電解液の開口はオフセット（ｏｆｆｓｅｔ）の位置関係になっていることで、一方の開口から注入された電解液が他方の開口に至るまでには時間がかかる。換言すれば、積層された電極シート全体に満遍なく、電解液を含浸させるためには時間がかかるために、生産性が悪いものとなっていた。

本発明は、前記問題点を解消するために創案されたものであり、ケーシングに収容された積層体の電極シート全体の乾燥と、該電極シート全体への電解液の接触含浸とを効率的に行うことができるように改良された電気化学素子を提供することを課題とする。
また、他の課題としては、ケーシングに収容された積層体の各電極シートの乾燥処理と同電極シートへの電解液の接触含浸処理とを、複数個の電気化学素子同士を接続連通させて複数個併せて効果的かつ生産性良く行うことができる電気化学素子の処理方法を提供することにある。

前記課題を解決するために本発明は、請求項１では、複数枚の電極シートを積層させた積層体と電解液とをケーシングに収容している電気化学素子であって、
前記電極シートの積層方向におけるケーシングの両端に、それぞれケーシングの内部に通じる開口を互いに対向させて設け、前記開口のうち少なくとも一方を、前記電解液を注入可能に構成したことを特徴とする電気化学素子にある。
ここで、後記する実施形態では、前記開口は、電解液の注入が終了した後において、正極側と負極側のそれぞれの外部端子が取付けられる端子取付け部を兼ねるものである。

請求項２では、請求項１に記載の積層体に、前記電極シートの積層方向に貫通する貫通孔が形成されていることを特徴とする電気化学素子にある。

また、請求項３では、請求項１または請求項２に記載の開口と貫通孔とが、前記ケーシングの両端略中央部分ならびに前記積層体の略中央部分において同軸対向するように形成されていることを特徴とする電気化学素子にある。

請求項４では、請求項１から請求項３のいずれか1項に記載の積層された各電極シートの間にセパレータを備え、該セパレータに、前記貫通孔に同軸に連通する通孔が形成されていることを特徴とする電気化学素子にある。
ここで、前記セパレータの材質としては特に限定されるものではないが、電解液の保液率が高く、しかも、例えばＮ₂などの乾燥流体をキャリアガスとして適宜に透過する適宜の絶縁部材であることが好ましい。その一例としてセルロース系などが挙げられる。

また、本発明は、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の電気化学素子の処理方法であって、
電気化学素子のケーシングの両端に設けられている開口同士を接続することにより、複数個の電気化学素子同士を連通状態と成し、前記ケーシングに収容された積層体の各電極シートの乾燥ならびに電解液の注入を複数個の電気化学素子に対して併せて行うことができるようにしたことを特徴する電気化学素子の処理方法にある。

請求項１に記載の電気化学素子によれば、ケーシングに収容された積層体の各電極シート全体の送風、加圧・減圧乾燥と、前記電極シート全体への電解液の接触含浸とを効率的かつ短時間で行うことができる。

請求項２に記載の電気化学素子によれば、前記請求項１に加えて、積層体に設けられている貫通孔を通して、前記した送風、加圧・減圧による電極シートの乾燥と電解液の接触含浸とをより一層効果的かつ短時間で行うことができる。

請求項３に記載の電気化学素子によれば、前記請求項１または請求項２に加えて、前記した送風、加圧・減圧による乾燥速度と、電解液の含浸速度を促進させることができることから、電気化学素子の生産性の向上が期待できる。

請求項４に記載の電気化学素子によれば、前述の請求項１、請求項２または請求項３に記載の作用に加えて、セパレータに、前記貫通孔に連通させた通孔を設けたことで、前記した送風、加圧・減圧による乾燥速度と電解液の含浸速度とをより一層効果的に促進させることができる。

請求項５に記載の電気化学素子の処理方法によれば、前述した請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の電気化学素子であって、ケーシングに収容された積層体の各電極シートの乾燥処理と同電極シートへの電解液の接触含浸処理とを、複数個の電気化学素子同士を接続連通させた状態で併せて効果的かつ生産性良く行うことができる。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本実施形態に係る電気二重層キャパシタ（電気化学素子、以後、単にキャパシタと称す）の一例を示す縦断面図である。
図１に示すように、キャパシタ１０は、ケーシング１と、このケーシング１の内部に積層収容される複数枚の電極シート２と、積層された積層体ＬＡを上下方向から挟み込むように該積層体ＬＡを定形保持する２つのＬ形リードプレート３とで構成され、前記２つのＬ形リードプレート３で前記積層体ＬＡを定形保持することで、電極シート組立体ＥＬが構成されるようにしている。
そして、複数枚の電極シート２の積層方向におけるケーシング１の両端には電解液を注入するための開口６，７がそれぞれ設けられている。
また、前記２つのＬ形リードプレート３の後記する保持壁３２には絶縁膜１３が設けられている。

≪ケーシング≫
ケーシング１は、適宜の高さで上下を開口させた角形筒状の筒部１ａと、この筒部１ａの上下の開口部にそれぞれ取付けられる上下の蓋部１ｂ，１ｂとで構成され、前記筒部１ａ内に複数枚の電極シート２を積層収容せしめた後に、前記筒部１ａの上下の開口縁部に蓋部１ｂ，１ｂの周辺縁部が曲げ加工やカシメ加工、あるいは溶着（融着）などによって取付けることで、前記電極シート組立体ＥＬが電解液とともに密閉状に収容されるようにしている。
なお、前記筒部１ａの高さは、絶縁性のセパレータ４を介して正極側と負極側とが交互に積層される電極シート２の積層枚数に相当する程度である。
そして、上下の蓋部１ｂ，１ｂの中央部分には電解液を注入するための開口６，７が、後記の端子接続プラグ８，９によって備えられるようにしている。

≪電極シート≫
図２は、正極側と負極側の複数枚の電極シートを、セパレータと電極シートの一辺側のリード部間に介在されるシムとを介して交互に積層するその積層形態を示す斜視図である。図３は、積層形成された積層体を、２つのＬ形リードプレートによって上下から挟み込み保持する状態を示す斜視図である。
電極シート２は、正または負の電荷を貯めるため、アルミニウム箔などの導電性を有する材料から略四角形状でかつシート状に形成された集電箔２ａの一辺側の両面を除いたその両面全体に電極層２ｂ，２ｂを備えることで形成され、前記一辺側を不図示の正極側の外部端子と負極側の外部端子にそれぞれのＬ形リードプレート３を介して電気的に導通させることによって、前記各電極層２ｂ，２ｂに貯められた電荷の取出し口としてのリード部２ｃとしている。
前記電極層２ｂ，２ｂは、活性炭を主成分としており、前記集電箔２ａの前記両面全体にわたって貼付けや塗布などにより略四角形状に形成されている。

そして、前記電極層２ｂ，２ｂを備える電極シート２の中央部分には、図２および図３に示すように、複数枚の電極シート２を積層せしめたときにその積層方向に貫通する貫通孔１１を確保形成するための適宜孔径を有する通孔１１ａが開口されている。
また、図２に示すように、電極層２ｂ，２ｂを備える集電箔２ａの他辺側の両側コーナーをＲ状にカットすることによって、介在されるセパレータ４へのダメージを低減することができる。これにより、ショートを防ぎ、生産歩留りを向上させることができる。

リード部２ｃは、図２に示すように、電極シート２の一辺側に、適宜の幅をもってその辺方向に沿って形成され、Ｌ形リードプレート３に超音波溶接など適宜の溶着手段によって電気的に溶着接続されるように形成されている。
また、リード部２ｃには図示のように、長孔１２が２ヶ所に設けられており、これによって、材料削減による軽量化を図ると同時に、同じく積層介在されるシム５側に設けられている長孔１４との積層連通によって空間が形成される。この空間は、電解液の分解などでガスが生じた場合に、体積増加分を受け持つバッファ部として機能させることができる。

前記正極側の電極シート２と負極側の電極シート２との間に介在されるセパレータ４の材質としては特に限定されるものではないが、電解液の保液率が高く、しかも、例えばＮ2などの乾燥流体をキャリアガスとして適宜に透過する適宜の絶縁部材であることが好ましい。その一例としてセルロース系が挙げられる。
このセパレータ４は、前記電極シート２の電極層２ｂに相当する大きさの略四角形状のシート状に形成され、積層隣り合う異極の電極シート２を絶縁する。
また、セパレータ４の中央部分には前記電極シート２に設けられている前記通孔１１ａとによって前記貫通孔１１を確保形成するための略同じ程度の孔径を有する通孔１１ｂが設けられている。

シム５は、導電性を有する略短冊状の部材であり、その角部が適宜Ｒ形状に面取りされるとともに、前記リード部２ｃの長孔１２に対応した長孔１４が適宜形成されている。
このシム５は、積層隣り合う前記電極シート２のリード部２ｃの間や、端に位置する前記電極シート２と前記Ｌ形リードプレート３との間に介在されるように配置されるようになっている。ここで、電極シート２と前記Ｌ形リードプレート３との間の距離は、同極の電極シート２のリード部２ｃ間における距離に対して短いため、実際には、長さが異なる２種類のシム５がある。

≪Ｌ形リードプレート≫
図４は、Ｌ形リードプレートを示す斜視図である。図５は、Ｌ形リードプレートに対する端子接続プラグの取付け構造を示す要部の拡大縦断面図である。
Ｌ形リードプレート３は、積層された電極シート２群を、連結軸２０による連結により定形保持する保持壁３２と、前記正極側の電極シート２のリード部２ｃが電気的に導通するように溶着より接続される集電壁３１とを備えている。

保持壁３２は、正極側と負極側の前記電極シート２を、そのリード部２ｃを相反する方向に向け、電極層２ｂ同士を適合積層せしめた時の平面形状と略同じ形状を呈する四角形状に形成されている。
そして、図４（ａ）に示すように、集電壁３１が折り曲げ連設される保持壁３２の一辺側を除くその表面（内面）に絶縁膜１３を貼り付けることによって、電極シート２の電極層２ｂが接する部分の絶縁処理を施している。ちなみに、この絶縁膜１３は、テープ状やフィルム状を呈している。
このように、絶縁膜１３を貼り付けて絶縁処理を施すことで、絶縁紙などの部品を削減することができ、その分、生産工数の削減とコストの削減が期待できる。
なお、図４（ａ）に示すように、絶縁膜１３は前記保持壁３２に取付けられる端子接続プラグ８，９の後記する雄側プラグ８ｂ，９ｂを覆うように備えられている。

また、図４（ｂ）に示すように、保持壁３２の中央部分には取付孔１６，１７がそれぞれ設けられており、図５に示すように、前記端子接続プラグ８，９がシール性の高いＯリング１８をそれぞれ介在せしめた状態で前記取付孔１６，１７の開口縁を挟み込むように該取付孔１６，１７に取付けられるようにしている（図５（ｂ）参照）。

集電壁３１は、前記保持壁３２，４ｂの一辺縁から同辺縁幅より狭い幅をもって一体に折り曲げ連設されると共に、その両辺縁部を縁方向に沿って内側（電極シート２側）に折り曲げることで、前記電極シート２のリード部２ｃを溶着により電気的に接続するための屈曲部１９ａとしている。
また、集電壁３１の幅方向の略中央部分には前記屈曲部１９ａの曲げ方向で前記電極シート２の積層方向に延びるビード部９ｂが凸状に形成されている。

端子接続プラグ８，９は、不図示の正極側と負極側の外部端子がねじ込み方式にて取付けられるものであり、雌側プラグ８ａ，９ａと雄側プラグ８ｂ，９ｂとで構成されている。
雌側プラグ８ａ，９ａは、一端外周に鍔部２３を備えると共に、軸芯開口部に雌ねじ２４を備えている。雄側プラグ８ｂ，９ｂは、一端外周に鍔部２５を備え、軸芯に前記開口６，７を設けると共に、外周面に前記雌ねじ２４に螺合連結させる雄ねじ２６を備えている。
また、図１に示すように、前記端子接続プラグ８の前記雌側プラグ８ａに雄側端子４０が、前記端子接続プラグ９の前記雄側プラグ９ａに雌側端子４１がそれぞれ螺合装着されており、図７に示すように、複数個のキャパシタ１０…を直列に配置し、一方のキャパシタ１０の開口７と、直列隣り合う他方のキャパシタ１０の開口６とを直結させた状態で複数個のキャパシタ１０…を接続することができるようにしている。
前記雄側端子４０と前記雌側端子４１とは互いに嵌り合う形状に形成されており、前記雄側端子４０の外周面に雄ねじ４２を備え、前記雌側端子４１の内周面に前記雄ねじ４２に螺合連結させる雄ねじ４３を備えている。
なお、図示を省略しているが、前記端子接続プラグ８側に雌側端子を備え、前記端子接続プラグ９側に雄側端子を備えるもよく、特に限定されるものではない。

図２および図３において、連結孔２７，２８，２９は、前記電極シート２のリード部２ｃと、前記シム５、そして前記Ｌ形リードプレート３の保持壁３２にそれぞれ備えられており、複数枚の電極シート２を、図２に示すように、セパレータ４と電極シート２の一辺側のリード部２ｃ間に介在されるシム５とを介して交互に積層せしめて積層体ＬＡを形成する。
そして、図３に示す方向から積層体ＬＡにＬ形リードプレート３をそれぞれセットせしめた後に、前記連結孔２７，２８，２９に亘って４本の前記連結軸２０…をそれぞれ挿通せしめて前記積層体ＬＡの積層形態を定形保持することで、電極シート組立体ＥＬの製造が完了する。

しかして、図２および図３に示すように、複数枚の正極側の電極シート２と負極側の電極シート２を、それぞれのリード部２ｃを相反する方向に向けた状態で、セパレータ４とシム５とをそれぞれ介在させながら交互に積層せしめる。
そして、積層された電極シート２群に正極側と負極側のそれぞれのＬ形リードプレート３をセットすると共に、四隅コーナーにおいてそれぞれ積層方向に連通する前記連結孔２７，２８，２９にわたって４本の前記連結軸２０…をそれぞれ挿通せしめることで、電極シート２群の積層形態が定形保持される。これによって形成された積層体ＬＡの中央部分には積層方向に貫通すると共に、Ｌ形リードプレート３の保持壁３２に端子接続プラグ８，９によって備えられた開口６，７に同軸上に連通する貫通孔１１が確保形成される。
このようにして、Ｌ形リードプレート３によって積層形態が定形保持されることで形成される電極シート組立体ＥＬのそれぞれのリード部２ｃを、前記Ｌ形リードプレート３の集電壁３１にそれぞれ超音波溶着などにより電気的に接続せしめた後に、電極シート２群をケーシング１の筒部１ａ内に収容させる共に、該筒部１ａの上下開口部に上下の蓋部１ｂ，１ｂを曲げ加工やカシメ加工などによって取付ける。すると、前記Ｌ形リードプレート３の保持壁３２にそれぞれ備えられた開口６，７を有するそれぞれの端子接続プラグ８，９が上下の蓋部１ｂ，１ｂの中央部分においてシール部材３０によってシールされた状態で外部突出することで、密閉されたケーシング１の両端に、開口６，７が互いに対向して設けられたキャパシタ１０が製作構成されるものである。

≪電極シートの送風・減圧乾燥、電解液の注入≫
図６は、電極シート組立体をケーシングに収容させた後に行う電極シートなどを含めたケーシング内部の乾燥、そして電解液の注入を示す作業工程手順の縦断面図である。
まず始めに、図６（ａ）に示すように、一方の開口７側からケーシング１内に例えばＮ₂などの乾燥流体をキャリアガスとして送り込む（矢印Ｘ）と共に、他方の開口６側から排気（矢印Ｙ）を行う電極シート２の乾燥処理を実行する。このとき、開口６側を閉塞せしめた状態で、開口７側からケーシング１内へ乾燥流体を送り込み、ある程度の乾燥流体をケーシング１内に送り込んだ後に、開口６を開放させて排気するのもよい。
開口７側からケーシング１内に送り込まれたキャリアガスは、積層方向の貫通孔１１を通りながら積層収容されている各電極シート２に接触せしめながら該各電極シート２をその内側から送風乾燥せしめる。

つぎに、一方の開口７側からケーシング１内を加圧する一方で、他方の開口６側からケーシング１内を減圧する電極シート２の乾燥処理を実行する。このとき、開口６側を閉塞せしめた状態で、開口７側からケーシング１内を加圧したり、または、開口７側を閉塞せしめた状態で、開口６側からケーシング１内を減圧するなど、ある程度の差圧域までケーシング１の内部と外部との間に差圧をつける。
このように、ケーシング１の内部と外部との間に差圧をつけることで、この差圧を利用して、電極シート２を含めてケーシング１の内部に気泡の残留などがない加圧・減圧乾燥を効果的かつ短時間で行うことができる。

このように、送風乾燥処理と加圧・減圧乾燥処理によってケーシング１内の電極シート２を効果的かつ短時間で乾燥した後、図６（ｂ）に示すように、両開口６，７からケーシング１内に電解液を注入（矢印Ｚ）する注入処理を実行する。このとき、ケーシング１内部を減圧雰囲気に保持した状態で一方または双方の開口６，７からケーシング１の内部に電解液を注入することで、電解液は貫通孔１１を通ってケーシング１内部に吸込まれるように隅々まで速やかに行き渡る。つまり、電解液は積層体ＬＡの積層された各電極シート２全体にその内側から満遍なく速やかに行き渡り接触せしめる。これにより、積層された電極シート２全体に電解液を効率的に接触含浸させることができる。

しかして、前記した本実施形態の電極シート２の送風乾燥、加圧・減圧乾燥、そして電解液の注入処理方法によれば、ケーシング１の両端に設けた開口６，７から同ケーシング１の内部に、一方の開口７を入口、他方の開口６を出口として例えばキャリアガスを送り込むことで、積層収容されている電極シート２などを効率的に送風乾燥、加圧・減圧乾燥させることができる。
また、一方の開口７からケーシング１の内部を加圧したり、他方の開口６からケーシング１の内部を減圧するなどのケーシング１の内部と外部との間に差圧をつけることで、この差圧を利用して、電極シート２などの加圧・減圧乾燥を効果的かつ短時間で行うことができる。
しかも、前記差圧、特にケーシング１の内部を減圧雰囲気に保持した状態で一方または双方の開口６，７からケーシング１の内部に電解液を注入することで、電解液はケーシング１の内部に吸込まれるように隅々まで速やかに行き渡る。つまり、電解液は積層された電極シート２全体に満遍なく速やかに行き渡り接触せしめる。これにより、積層された電極シート２に電解液を効率的に含浸させることができる。
また、開口６，７はケーシング１の両端に互いに対向する位置関係で設けられていることで、前記キャリアガスや電解液などの流体がケーシング１の内部をスムーズに流通することが期待できることから、前記乾燥処理と積層された電極シート２への電解液の接触含浸とを効果的かつ短時間で行うことができる。

さらに、ケーシング１の両端の両開口６，７と、収容された積層体ＬＡの電極シート２の積層方向に貫通する貫通孔１１とが、ケーシング１の両端略中央部分ならびに電極シート２の略中央部分において同軸対向するようにそれぞれ設けられていることで、前記両開口６，７から行われる前記キャリアガスの送風、排気、そしてケーシング１の内部の加圧・減圧、さらに電解液の注入において、ケーシング１の内周面に沿う電極シート２の周りから行われるキャリアガスの接触や電極液の接触のみならず、貫通孔１１を通して電極シート２の中央部分においても前記キャリアガスの接触や電解液との接触が行われる。これによって、キャリアガスや加圧・減圧による電極シート２の乾燥速度を促進させることができ、そして電解液の電極シート２全体への含浸速度を促進させることができることから、キャパシタ１０の生産性の向上が期待できる。

また、前記各電極シート２の間に介在されるセパレータ４に、電極シート２の積層方向の貫通孔１１に連通させた通孔１１ａを設けたことで、前記貫通孔１１を通る前記キャリアガスや電解液の流れがよくなる。これによって、キャリアガスや加圧・減圧による電極シート２の乾燥速度をより一層効果的に促進させることができ、そして電解液の電極シート２全体への含浸速度をもより一層効果的に促進させることができる。

≪電極シートの送風・減圧乾燥、電解液を注入する処理方法≫
図７は、ケーシングの両端に設けた開口を介して複数個のキャパシタ同士を接続して行う積層された電極シートの乾燥と、電解液の注入などの処理方法を示す概略図である。
図７に示すように、複数個のキャパシタ１０…を直列に配置し、一方のキャパシタ１０の開口７と直列隣り合う他方のキャパシタ１０の開口６とを、それぞれの端子接続プラグ８，９に備えられている雌側端子４０と雄側端子４１との螺合によって接続することにより、複数個のキャパシタ１０…同士を直列状に連通させる。

このようにして、複数個のキャパシタ１０…同士を直列状に連通させた後に、図示下段に位置するキャパシタ１０の開口７から前記の実施形態のように、例えばキャリアガスを送り込む（矢印Ｘ）と共に、図示上段に位置するキャパシタ１０の開口６から排気（矢印Ｙ）を行うケーシング１内の電極シート２の乾燥処理を実行する。
このとき、前記の実施形態において詳述したように、図示上段のキャパシタ１０の開口６側を閉塞せしめた状態で、図示下段のキャパシタ１０の開口７側から乾燥流体を送り込み、ある程度の乾燥流体を連通する各キャパシタ１０…のケーシング１内に送り込んだ後に、前記開口６を開放させて排気するもよい。
このように、複数個のキャパシタ１０…を直列状に連通させ、図示下段のキャパシタ１０の開口７から送り込まれたキャリアガスは、各キャパシタ１０…のケーシング１内に流入せしめ、各ケーシング１…に積層収容されている電極シート２群の積層方向の貫通孔１１を通りながら前記各電極シート２に接触せしめて、連通させた各キャパシタ１０…のケーシング１内を併せて（同時に）送風乾燥する。つまり、各ケーシング１内に収容されている前記電極シート組立体ＥＬの前記各電極シート２をその内側から同時に送風乾燥せしめる。

つぎに、前記の実施形態において詳述したように、図示下段の前記キャパシタ１０の開口７から各キャパシタ１０…のケーシング１内を加圧する一方で、図示上段の前記キャパシタ１０の開口６から各キャパシタ１０…のケーシング１内を減圧する電極シート２の乾燥処理を実行する。このとき、前記開口６を閉塞せしめた状態で、前記開口７から連通させた各キャパシタ１０…のケーシング１内を加圧したり、または、前記開口７を閉塞せしめた状態で、開口６から連通させた各キャパシタ１０…のケーシング１内を減圧するなど、ある程度の差圧域まで前記各キャパシタ１０…のケーシング１の内部と外部との間に差圧をつける。
このように、ケーシング１の内部と外部との間に差圧をつけることで、この差圧を利用して、連通させた各キャパシタ１０…のケーシング１内に収容された積層体ＬＡの電極シート２などの加圧・減圧乾燥を効果的かつ短時間で行うことができる。

このように、送風処理と加圧・減圧処理によって連通させた各キャパシタ１０…のケーシング１内の電極シート２を効果的かつ短時間で乾燥処理した後、前記の実施形態のように、図示上段のキャパシタ１０の開口６、そして図示下段のキャパシタ１０の開口７からそれぞれ電解液を注入（矢印Ｚ）する注入処理を開始する。
このとき、各キャパシタ１０…のケーシング１内部を減圧雰囲気に保持した状態で前記開口６，７の一方または双方から電解液を注入することで、電解液は各キャパシタ１０…の貫通孔１１を通って各キャパシタ１０…のケーシング１内部に吸込まれるように隅々まで速やかに行き渡る。つまり、電解液は積層体ＬＡの積層された電極シート２全体にその内側から満遍なく速やかに行き渡り接触せしめる。これにより、積層された電極シート２全体に電解液を効率的に接触含浸させることができる。

しかして、前記した本実施形態における電極シート２の送風乾燥、加圧・減圧乾燥、そして電解液の注入処理方法によれば、複数個のキャパシタ１０…同士を、ケーシング１両端の開口６，７にて接続連通せしめた状態で前記したキャリアガスや減圧・加圧による乾燥と、電解液の注入とを複数個のキャパシタ１０…に併せて（同時に）行うことができる。
すなわち、ケーシング１に収容された積層体ＬＡの電極シート２の乾燥処理、そして前記電極シート２に電解液を接触含浸させるために該電解液を注入するなど一連の処理を複数個まとめて一緒（一同）に行うことができることで、その処理が大幅に改善され、その分、１個当たりのキャパシタ１０の生産コストを抑えて、安価なキャパシタ１０を提供することができる。

本発明の実施形態に係る電気二重層キャパシタの縦断面図である。 同実施形態において正極側と負極側の複数枚の電極シートを、セパレータと電極シート一辺のリード部間に介在されるシムとを介して積層するその積層形態を示す斜視図である。 同実施形態におけるセパレータとシムを介して交互に複数枚積層された積層体を、２つのＬ形リードプレートによって上下からか挟み込み保持する状態を示す斜視図である。 （ａ）は、同実施形態におけるＬ形リードプレートを内側から見た状態を示す斜視図であり、（ｂ）は外側から見た状態を示す同斜視図である。 （ａ）は、同実施形態におけるＬ形リードプレートに対する端子接続プラグの取付け構造で、取付ける前の状態を示す要部の拡大縦断面図であり、（ｂ）は、取付け後の状態を示す同拡大縦断面図である。 （ａ）は、電極シート組立体をケーシングに収容させた後に行う電極シートなどを含めたケーシング内部の送風乾燥と減圧乾燥との処理工程を示す縦断面図であり、（ｂ）は、ケーシングの内部に電解液を注入している状態を示す同縦断面図である。 ケーシングの両端に設けた開口を介して複数個の電気二重層キャパシタ同士を接続して行う積層体の各電極シートの乾燥と、電解液の注入などの本発明処理方法を示す概略図である。

符号の説明

１ ケーシング
１ａ 筒部
１ｂ 蓋部
２ 電極シート
２ａ 集電箔
２ｂ 電極層
２ｃ リード部
３ Ｌ形リードプレート
３１ 集電壁
３２ 保持壁
４ セパレータ
５ シム
６，７ 開口
８，９ 端子接続プラグ
１０ キャパシタ
１１ 貫通孔
１１ａ，１１ｂ 通孔
ＥＬ 電極シート組立体
ＬＡ 積層体

Claims (5)

1. 複数枚の電極シートを積層させた積層体と電解液とをケーシングに収容している電気化学素子であって、
   前記電極シートの積層方向におけるケーシングの両端に、それぞれケーシングの内部に通じる開口を互いに対向させて設け、前記開口のうち少なくとも一方を、前記電解液を注入可能に構成したことを特徴とする電気化学素子。
2. 前記積層体に、前記電極シートの積層方向に貫通する貫通孔が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の電気化学素子。
3. 前記開口と貫通孔とが、前記ケーシングの両端略中央部分ならびに前記積層体の略中央部分において同軸対向するように形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電気化学素子。
4. 前記積層された各電極シートの間にセパレータを備え、該セパレータに、前記貫通孔に同軸に連通する通孔が形成されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の電気化学素子。
5. 請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の電気化学素子の処理方法であって、
   電気化学素子のケーシングの両端に設けられている開口同士を接続することにより、複数個の電気化学素子同士を連通状態と成し、前記ケーシングに収容された積層体の各電極シートの乾燥ならびに電解液の注入を複数個の電気化学素子に対して併せて行うことができるようにしたことを特徴する電気化学素子の処理方法。
   

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