JP3766562B2

JP3766562B2 - Electric double layer capacitor

Info

Publication number: JP3766562B2
Application number: JP12134599A
Authority: JP
Inventors: 雄一堀; 直朋外城; 真也松野
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 1999-04-28
Filing date: 1999-04-28
Publication date: 2006-04-12
Anticipated expiration: 2019-04-28
Also published as: JP2000311836A

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an electric double-layer capacitor, whose electrostatic capacity is large and inner resistance is small. SOLUTION: An electric double-layer capacitor 1 is formed by applying pressure to a laminate 4, by providing a pressure whose point of application is the outside region of the lamination body 4 to a pair of pressure plates 6 which are provided to upper and lower surfaces of the laminate 4, which has a plurality of polarizable electrodes 2 where an electrolyte is immersed in a solid-state activated carbon structural body and a separator 3 arranged between the polarizable electrodes 2 and whose plan configuration is almost rectangular. A cut-out portion is formed in the outer circumference on a line connecting the central point of the laminate 4 and this point of application, when the lamination body 4 is subjected to plan view.

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バックアップ電源、車両用電源または補助電源等に用いられる大容量のコンデンサとして用いられる電気二重層コンデンサに関するもので、とりわけ大きな静電容量を有する電気二重層コンデンサの分極性電極の改良に関するものである。
【０００２】
【従来技術】
電気二重層コンデンサは、電極と電解液の界面においてイオンの分極によりできる電気二重層を利用したコンデンサであり、コンデンサと電池の両方の機能を有し、従来のコンデンサに比較して大容量の静電容量を充電できるとともに、急速充放電が可能であることから、小型のメモリーバックアップ電源や自動車の駆動源をはじめとする大容量のモータ等の補助電源に適用される等、エレクトロニクス分野の発展と共に急速にその需要が伸びている。
【０００３】
上述した電気二重層コンデンサの構成は、例えば、電解液を含浸した複数の矩形形状の分極性電極と該電極間に介在するセパレータとの積層体の外周部に電解液を保持するためのプラスチック等からなるガスケットを配置し、また、これらの上下面に前記積層体を加圧するための加圧板を兼ねる集電体を形成するとともに、集電体およびガスケットを貫通する貫通孔に加圧部材を挿入して加圧保持する積層型の電気二重層コンデンサが知られている。
【０００４】
かかる電気二重層コンデンサにおいては、静電容量を高めるとともに高い放電電流密度が要求されるが、コンデンサの内部抵抗が高いと放電電流密度が高くなるにつれて放電初期に電圧の急激な低下、いわゆるＩＲドロップが見られることから、コンデンサの内部抵抗を低減することが求められており、上述したように分極性電極およびセパレータからなる積層体を該積層体の外部に配置される加圧部材によって加圧することにより界面の密着性を高め、内部抵抗を低減できることが知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した電気二重層コンデンサにおいて加圧板にて加圧する場合には、加圧板の角部に配設される前記加圧部材にてかしめると加圧板がたわみ、加圧応力が部分的に不均一となり、特に、分極性電極の前記加圧部材に近接した部分では加圧応力が集中するために、部分的に電極内に含浸される電解液の割合が極端に減少し、場合によっては、電解液が枯渇する部分が生じてしまうことがあった。
【０００６】
その結果、部分的に静電容量の発生が極端に低下してコンデンサ全体の静電容量が低下するとともに、電解液が枯渇した部分では経時変化により活性炭等が変質して脱離等により電解液中に溶出して電解液の性能を低下させるという課題があった。特に、前記コンデンサが大面積化する場合には、上記加圧応力の部分的な集中が顕著であった。
【０００７】
また、加圧応力の不均一により分極性電極の中央部付近は加圧応力が低下し、内部抵抗が上昇するという問題もあった。
【０００８】
本発明は、前記課題を解決せんとしてなされたもので、その目的は、高い静電容量を有するとともに、内部抵抗値を低減できる電気二重層コンデンサを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は前記課題に対して鋭意研究の結果、分極性電極の前記加圧応力が集中する部分を切り欠くことによって、加圧応力の集中を緩和し応力の均一化が図れること、また、これにより、分極性電極内に含浸される電解液の分布の均一化を図ることができ、分極性電極全体が静電容量発生に寄与できるためにコンデンサとしての静電容量を高めることができること、さらに、電極や電解液の変質等を起こさない高信頼性の電気二重層コンデンサとなることを知見した。
【００１０】
すなわち、本発明の電気二重層コンデンサは、固形状活性炭質構造体中に電解質を含浸した複数の分極性電極と該分極性電極間に配設されるセパレータとを具備する平面形状が略矩形形状の積層体の上下面に設けられた一対の集電体を兼ねる加圧板に対し、前記積層体の外側領域を作用点とする圧力を付与して前記積層体に圧力を印加してなるものであって、前記積層体を平面視したとき、該積層体の中心点と前記作用点とを結ぶ線上の外周に切り欠き部が形成されていることを特徴とするものである。
【００１１】
なお、本発明の電気二重層コンデンサは、前記分極性電極の各辺が１００ｍｍ以上の略矩形形状であるものについて特に有効である。
【００１２】
また、前記切り欠き部は前記積層体の略矩形形状の角部に位置し、曲率半径が１０ｍｍ以上の円弧状またはテーパー状であること、または前記切り欠き部は前記積層体の略矩形形状の辺部に位置し、曲率半径が１０ｍｍ以上の円弧状であることが望ましいものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の電気二重層コンデンサの一例を概略断面図である図１および平面図である図２に基づいて説明する。図１によれば、電気二重層コンデンサ１は、電解液を含浸した２枚の略矩形形状からなる分極性電極（以下、電極と略す。）２、２間に絶縁性の多孔質セパレータ（以下、セパレータと略す。）３が配設され、その電極２、２とセパレータ３との積層体４の外周部に電解液を保持するためのガスケット５が配設されている。
【００１４】
また、積層体４およびガスケット５の上下面に加圧板６が形成され、加圧板６は集電体としての機能も兼ね備えている。さらに、加圧板６の４箇所の角部およびガスケット５を貫通する貫通孔７が形成され、貫通孔７内に加圧部材８が挿入され積層体４を加圧するように形成されている。
【００１５】
電極２を構成する活性炭質構造体は、高い比表面積を有する活性炭粒子と、該活性炭粒子を結合するための結合剤として配合され、炭化処理を施された炭素成分とからなるものである。
【００１６】
また、コンデンサの高静電容量を維持しつつ、構造体として必要な強度を得るためには、電極２の比表面積が１０００〜１８００ｍ²／ｇであることが望ましい。
【００１７】
なお、結合剤として添加される炭素成分は、活性炭粒子間に存在するが、各活性炭層中に占める割合が、５〜５０重量％であることが望ましく、これにより活性炭粒子間の焼結性および結合性を高めることができる。
【００１８】
また、電極２、２は、板状であることが望ましく、また、電極２、２は、コンデンサ製造時の取り扱いや使用時の振動、衝撃等に耐えうる機械的な信頼性の点でＪＩＳＲ１６０１に準じた室温における３点曲げ強度が３００ｇｆ／ｍｍ²以上、特に６００ｇｆ／ｍｍ²以上であることが望ましい。
【００１９】
さらに、電極２、２の厚みは、コンデンサの集電体間の距離が狭くなるほど静電容量が増加することから、１．５ｍｍ以下、特に１．０ｍｍ以下、さらに０．５ｍｍ以下であることが望ましい。
【００２０】
電極２中に含浸される電解液としては、硫酸や硝酸等の水溶液や、プロピレンカーボネート、γ−ブチロラクトン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、エチレンカーボネート、スルホラン、３−メチルスルホラン等の有機溶媒と４級アンモニウム塩、４級スルホニウム塩、４級ホスホニウム塩等の電解質を組み合わせた有機溶液が使用可能である。
【００２１】
また、セパレータ３は、パルプやポリエチレン、ポリプロピレン等の有機フィルムまたはガラス繊維不織布等およびセラミックス等により形成され、電極２間を絶縁するために形成されるものであるが、電極２内に含有される前記電解液中のイオンを透過させることができる多孔質体により形成される。
【００２２】
一方、加圧板６は、集電体としての機能も兼ね備えており、導電性を有する導電性ブチルゴム、アルミ箔、アルミのプラズマ溶射またはステンレス鋼等の金属等により形成され、電極２との間で電荷をやり取りすることができるが、図１では加圧板６が加圧板として電極２，２およびセパレータ３の積層体４を加圧する作用をなすが、加圧応力の均質化のためには剛性の高い部材からなることが望ましい。
【００２３】
なお、図１においては加圧板６が集電体を兼ねるものであったが、本発明はこれに限られるものではなく、例えば、加圧板６の上下面に別体として形成してもよい。
【００２４】
また、加圧板６の角部には加圧板６と後述するガスケット５を貫通する貫通孔７が形成され、貫通孔７内には加圧部材８が挿入されており加圧部材８によって積層体４および加圧板６を加圧保持してかしめることができる。
【００２５】
加圧部材８としては、ネジ締めや貫通孔内に樹脂を注入後、該樹脂を硬化させて収縮させる等の方法がある。
【００２６】
本発明によれば、加圧板６および加圧部材８によって積層体４に圧力を生ぜしめて積層体４および集電体を兼ねる加圧部材８との密着性を高めることによりコンデンサの内部抵抗を低下させることができる。さらに、前記加圧圧力は１〜１００ｋｇｆ／ｃｍ²であることが望ましい。すなわち、上記加圧圧力が１ｋｇｆ／ｃｍ²より低いと、積層体４および集電体を兼ねる加圧部材８との密着性が低くコンデンサ１の内部抵抗値が増大するためであり、逆に、上記加圧圧力が１００ｋｇｆ／ｃｍ²を超えると、部分的に電解液の割合が減少して静電容量が低下するとともに、場合によっては電極２、２やセパレータ３が変形するためである。
【００２７】
また、本発明によれば、略矩形形状の積層体４の各辺を外装することによって形成される概想矩形形状の中心点と前記作用点とを結ぶ線上において、前記積層体４端部と前記中心点とを結ぶ線分の長さが前記概想矩形形状における端部と前記中心点とを結ぶ線分の長さよりも短くすることによって、加圧による応力の集中が低減されるものである。
【００２８】
すなわち、電極２、２とセパレータ３との積層体４の形状が、平面視したとき加圧によって応力が集中する部分に切り欠き部を有することが大きな特徴であり、図２によれば積層体４の角部が曲率半径Ｒが１０ｍｍの円弧状となるように切り欠き部が形成されている。
【００２９】
これにより、上述した圧力でかしめても加圧応力が極端に集中することなく応力の均一化を図ることができ、分極性電極内に含浸される電解液の分布が均一化し分極性電極全体が静電容量発生に寄与できることから、コンデンサとしての静電容量を高めることができ、かつ電極や電解液の変質等を起こさない高信頼性の電気二重層コンデンサを作製することができる。
【００３０】
なお、コンデンサの実装性を高め、分極性電極の面積を増しコンデンサの静電容量を高める上では、角部が曲率半径Ｒが１０〜２０ｍｍとなることが望ましい。
【００３１】
また、本発明によれば、電極２、２とセパレータ３との積層体４の形状が、各辺が１００ｍｍ以上、特に１５０ｍｍ以上の大面積な概略矩形形状からる場合に特に有効である。
【００３２】
さらに、ガスケット５は、電極２，２に含浸される電解液の外部への漏れを防止するとともに、電極２，２、セパレータ３、加圧板６を固定、保護するためのものであり、非導電性の材料、例えば、ポリプロピレン、アクリル等のプラスチックや、ガラス、セラミックス等により形成される。
【００３３】
なお、本発明では、ガスケット６は電極２，２とセパレータ３との積層体４を加圧板によって加圧できる厚みであることが望ましい。
【００３４】
また、図２の電気二重層コンデンサは、角部の形状は曲率半径Ｒが１０ｍｍ以上の円弧状となっているものであったが、本発明はこれに限られるものではなく、例えば図３に示すようなのテーパー状、特に、切り欠き長さ１４〜２８ｍｍのテーパー状であってもよい。
【００３５】
さらに、図４に示すように加圧板６およびガスケット４を貫通する貫通孔１０を加圧板６およびガスケット４の側端部、すなわち辺部に形成し、貫通孔１０内に加圧部材１１を挿入して加圧することもできる。この場合、加圧による応力集中は積層体１２の加圧部材１１に隣接する部分に発生するために積層体１２内には応力が集中する部分に図４に示すような円弧状の切り欠き部を形成することが望ましい。
【００３６】
【実施例】
ＢＥＴ値が２０００ｍ²／ｇの活性炭粉末試料１００重量部に対して、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）を５０重量部混合して高速混合撹拌機にて撹拌し、得られた粉体を４０メッシュでメッシュパスを行った後、ロール成形によってシート状成形体を作製した。
【００３７】
そして、前記シートから所定の形状にカットして固形状活性電極を形成するための成形体を作製した後、真空中、９００℃で熱処理を行い、厚み０．５ｍｍの表１に示す形状の概略矩形形状の固形状活性炭質構造体を作製した。
【００３８】
得られた固形状活性炭質構造体２枚に対して、１ｍｏｌ／ｌのテトラエチルアンモニウムテトラフルオロボレート（Ｅｔ₄ＮＢＦ₄）の炭酸プロピレン（ＰＣ）溶液を電解液として含浸させた後、ガラス性不織布からなる多孔質セパレータを介して積層し、所定の位置に貫通孔を形成したプラスチック製のガスケット内に収納して、さらに、この上下面に位置に貫通孔を形成したアルミニウム製加圧板を貫通孔が同じ位置となるように積層し、該貫通孔内にボルトとナットでネジ止めし、前記積層体を固定一体化するとともに、表１に示す加圧圧力にてかしめ、図１の電気二重層コンデンサを作製した。
【００３９】
そして、得られた電気二重層コンデンサについて、３．０Ｖの電圧で３０分間充電した後、３ｍＡ／ｃｍ^２の電流で定電流放電法にてコンデンサの静電容量（Ｆ）を求めた。また、１ｋＨｚにおける実抵抗を内部抵抗として測定した。結果は表１に示した。なお、試料Ｎｏ．１、２は参考試料である。
【００４０】
【表１】

【００４１】
表より明らかなように、切り欠き部を形成しない試料Ｎｏ．３では、角部に電解液の少ない部分が発生し、静電容量が低下した。また、加圧圧力を付与しない試料Ｎｏ．８では、内部抵抗が高いものであった。
【００４２】
これに対し、本発明の範囲内の試料である試料Ｎｏ．１、２、４〜７、９〜１２では、いずれも内部抵抗４０ｍΩ以下の優れた特性を有するものであった。
【００４３】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明の電気二重層コンデンサによれば、該コンデンサの内部抵抗値を低減するために付与する加圧の加圧応力が集中する部分に切り欠き部を形成することによって、加圧応力の集中を緩和し応力の均一化が図れ、分極性電極全体が静電容量発生に寄与できるためにコンデンサとしての静電容量を高めることができ、かつ電極や電解液の変質等を起こさない高信頼性の電気二重層コンデンサを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電気二重層コンデンサの概略断面図である。
【図２】本発明の電気二重層コンデンサの概略平面図である。
【図３】本発明の電気二重層コンデンサの他の例を示す平面図である。
【図４】本発明の電気二重層コンデンサのさらに他の例を示す平面図である。
【符号の説明】
１電気二重層コンデンサ
２分極性電極
３多孔質セパレータ
４積層体
５ガスケット
６加圧板
７貫通孔
８加圧部材[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electric double layer capacitor used as a large-capacitance capacitor used for a backup power supply, a vehicle power supply, an auxiliary power supply or the like, and particularly relates to an improvement of a polarizable electrode of an electric double layer capacitor having a large capacitance. Is.
[0002]
[Prior art]
An electric double layer capacitor is a capacitor that uses an electric double layer formed by ion polarization at the interface between an electrode and an electrolyte, and has both the function of a capacitor and a battery. Along with the development of the electronics field, it can be used for auxiliary power supplies such as small memory backup power supplies and large-capacity motors such as automobile drive sources because it can charge the capacity and rapidly charge and discharge. The demand is growing rapidly.
[0003]
The configuration of the electric double layer capacitor described above is, for example, plastic for holding the electrolyte solution on the outer peripheral portion of a laminate of a plurality of rectangular polarizable electrodes impregnated with the electrolyte solution and a separator interposed between the electrodes. A current collector that also serves as a pressure plate for pressurizing the laminated body is formed on the upper and lower surfaces of the gasket, and a pressure member is inserted into a through hole that penetrates the current collector and the gasket. A multilayer electric double layer capacitor that is held under pressure is known.
[0004]
In such an electric double layer capacitor, the capacitance is increased and a high discharge current density is required. However, when the internal resistance of the capacitor is high, the voltage rapidly decreases at the beginning of discharge as the discharge current density increases, so-called IR drop. Therefore, it is required to reduce the internal resistance of the capacitor, and as described above, a laminate composed of a polarizable electrode and a separator is pressed by a pressure member disposed outside the laminate. Thus, it is known that the adhesion at the interface can be improved and the internal resistance can be reduced.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the electric double layer capacitor described above, when pressure is applied with a pressure plate, the pressure plate is deflected by caulking with the pressure member disposed at the corner of the pressure plate, and the pressure stress is partially applied. In particular, since the pressure stress is concentrated in the portion of the polarizable electrode close to the pressure member, the ratio of the electrolyte solution partially impregnated in the electrode is extremely reduced. In some cases, the electrolyte solution is depleted.
[0006]
As a result, the generation of capacitance is extremely reduced partially and the overall capacitance of the capacitor is reduced. In addition, in the portion where the electrolyte is depleted, the activated carbon and the like change due to changes over time, and the electrolyte is desorbed due to desorption. There was a problem of elution into the electrolyte and reducing the performance of the electrolyte. In particular, when the capacitor has a large area, the partial concentration of the pressure stress is remarkable.
[0007]
There is also a problem that the pressurization stress decreases near the center of the polarizable electrode due to nonuniform pressurization stress and the internal resistance increases.
[0008]
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide an electric double layer capacitor that has a high capacitance and can reduce an internal resistance value.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
As a result of earnest research on the above problems, the present inventors can reduce the concentration of the pressurizing stress and make the stress uniform by cutting out the portion of the polarizable electrode where the pressurizing stress is concentrated. Thus, the distribution of the electrolyte solution impregnated in the polarizable electrode can be made uniform, and the entire polarizable electrode can contribute to the generation of the capacitance, so that the capacitance as a capacitor can be increased. Furthermore, it has been found that the electric double layer capacitor can be highly reliable without causing any deterioration of the electrode or the electrolyte.
[0010]
That is, the electric double layer capacitor of the present invention has a substantially rectangular planar shape including a plurality of polarizable electrodes impregnated with an electrolyte in a solid activated carbon structure and a separator disposed between the polarizable electrodes. A pressure plate that serves as a pair of current collectors provided on the upper and lower surfaces of the laminate is applied with pressure acting on the outer region of the laminate and applied to the laminate. And when the said laminated body is planarly viewed, the notch part is formed in the outer periphery on the line which connects the center point of this laminated body, and the said action point.
[0011]
The electric double layer capacitor of the present invention is particularly effective when the side of the polarizable electrode has a substantially rectangular shape of 100 mm or more.
[0012]
Further, the notch is located at a corner of the substantially rectangular shape of the laminate and has an arc shape or a taper shape with a radius of curvature of 10 mm or more, or the notch has a substantially rectangular shape of the laminate. It is desirable to be in the shape of an arc having a radius of curvature of 10 mm or more, located on the side.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An example of the electric double layer capacitor of the present invention will be described with reference to FIG. 1 which is a schematic sectional view and FIG. 2 which is a plan view. Referring to FIG. 1, an electric double layer capacitor 1 includes two polarizable electrodes (hereinafter abbreviated as electrodes) 2 and 2 impregnated with an electrolytic solution, and an insulating porous separator (hereinafter referred to as an electrode). 3 is disposed, and a gasket 5 is disposed on the outer peripheral portion of the laminate 4 of the

electrodes

2, 2 and the separator 3 for holding the electrolytic solution.
[0014]
In addition, pressure plates 6 are formed on the upper and lower surfaces of the laminate 4 and the gasket 5, and the pressure plates 6 also have a function as a current collector. Furthermore, four corners of the pressure plate 6 and through holes 7 penetrating the gasket 5 are formed, and a pressure member 8 is inserted into the through hole 7 so as to pressurize the laminate 4.
[0015]
The activated carbon structure constituting the electrode 2 is composed of activated carbon particles having a high specific surface area and a carbon component which is blended as a binder for binding the activated carbon particles and carbonized.
[0016]
Moreover, in order to obtain the strength required for the structure while maintaining the high capacitance of the capacitor, the specific surface area of the electrode 2 is desirably 1000 to 1800 m ² / g.
[0017]
In addition, although the carbon component added as a binder exists between activated carbon particles, it is desirable that the ratio occupied in each activated carbon layer is 5 to 50% by weight, whereby sinterability between activated carbon particles and Connectivity can be increased.
[0018]
Also, the

electrodes

2 and 2 are preferably plate-like, and the

electrodes

2 and 2 conform to JIS R1601 in terms of mechanical reliability that can withstand vibrations and shocks during the manufacture and use of capacitors. It is desirable that the three-point bending strength at room temperature conforming to the above is 300 gf / mm ² or more, particularly 600 gf / mm ² or more.
[0019]
Further, the thickness of the

electrodes

2 and 2 is 1.5 mm or less, particularly 1.0 mm or less, and further 0.5 mm or less because the capacitance increases as the distance between the current collectors of the capacitor becomes narrower. desirable.
[0020]
Examples of the electrolytic solution impregnated in the electrode 2 include aqueous solutions such as sulfuric acid and nitric acid, organic solvents such as propylene carbonate, γ-butyrolactone, N, N-dimethylformamide, ethylene carbonate, sulfolane, and 3-methylsulfolane, and quaternary. Organic solutions in which electrolytes such as ammonium salts, quaternary sulfonium salts, and quaternary phosphonium salts are combined can be used.
[0021]
The separator 3 is formed of an organic film such as pulp, polyethylene, or polypropylene, a glass fiber nonwoven fabric, ceramics, or the like, and is formed to insulate between the electrodes 2, but is contained in the electrode 2. It is formed of a porous body that can transmit ions in the electrolytic solution.
[0022]
On the other hand, the pressure plate 6 also has a function as a current collector, and is formed of a conductive conductive butyl rubber, aluminum foil, aluminum plasma sprayed metal, stainless steel, or the like. In FIG. 1, the pressure plate 6 acts as a pressure plate to press the stacked body 4 of the

electrodes

2 and 2 and the separator 3 in FIG. It is desirable to consist of high members.
[0023]
In FIG. 1, the pressure plate 6 also serves as a current collector , but the present invention is not limited to this. For example, the pressure plate 6 may be formed separately on the upper and lower surfaces of the pressure plate 6.
[0024]
Further, a through hole 7 is formed in the corner of the pressure plate 6 so as to pass through the pressure plate 6 and a gasket 5 described later, and a pressure member 8 is inserted into the through hole 7. 4 and the pressure plate 6 can be pressed and held.
[0025]
As the pressure member 8, there are methods such as screw tightening and injecting a resin into the through hole, and then curing the resin to contract it.
[0026]
According to the present invention, pressure is applied to the laminate 4 by the pressurizing plate 6 and the pressurizing member 8 to increase the adhesion with the pressurizing member 8 that also serves as the laminate 4 and the current collector, thereby reducing the internal resistance of the capacitor. Can be made. Furthermore, the pressurizing pressure is desirably ¹ to 100 kgf / cm ² . That is, if the pressure is lower than 1 kgf / cm ² , the adhesiveness with the pressure member 8 also serving as the laminate 4 and the current collector is low and the internal resistance value of the capacitor 1 is increased. This is because when the pressurization pressure exceeds 100 kgf / cm ² , the ratio of the electrolytic solution is partially reduced to lower the capacitance, and in some cases, the

electrodes

2, 2 and the separator 3 are deformed.
[0027]
Further, according to the present invention, on the line connecting the center point of the conceptual rectangular shape formed by covering each side of the substantially rectangular laminate 4 and the action point, the end of the laminate 4 and By making the length of the line segment connecting the center point shorter than the length of the line segment connecting the end of the conceptual rectangular shape and the center point, the concentration of stress due to pressurization is reduced. is there.
[0028]
That is, the shape of the laminate 4 of the

electrodes

2 and 2 and the separator 3 has a major feature in that a cutout portion is provided in a portion where stress is concentrated by pressurization when seen in a plan view. The notches are formed so that the corners of 4 are arcuate with a radius of curvature R of 10 mm.
[0029]
As a result, even when caulking with the pressure described above, the stress can be made uniform without excessively concentrating the applied stress, the distribution of the electrolyte solution impregnated in the polarizable electrode is made uniform, and the entire polarizable electrode is Since it can contribute to the generation of capacitance, it is possible to increase the capacitance as a capacitor and to produce a highly reliable electric double layer capacitor that does not cause deterioration of electrodes and electrolyte.
[0030]
In order to improve the mountability of the capacitor, increase the area of the polarizable electrode, and increase the capacitance of the capacitor, it is desirable that the corner portion has a curvature radius R of 10 to 20 mm.
[0031]
In addition, according to the present invention, it is particularly effective when the shape of the laminate 4 of the

electrodes

2 and 2 and the separator 3 is a large rectangular area with each side being 100 mm or more, particularly 150 mm or more.
[0032]
Further, the gasket 5 is used to prevent leakage of the electrolyte impregnated in the

electrodes

2 and 2 to the outside, and to fix and protect the

electrodes

2 and 2, the separator 3, and the pressure plate 6. For example, plastics such as polypropylene and acrylic, glass, ceramics and the like.
[0033]
In the present invention, it is desirable that the gasket 6 has a thickness that allows the laminate 4 of the

electrodes

2 and 2 and the separator 3 to be pressed by a pressure plate.
[0034]
Further, in the electric double layer capacitor of FIG. 2, the corner portion has an arc shape with a radius of curvature R of 10 mm or more, but the present invention is not limited to this. For example, FIG. A taper shape as shown, and particularly a taper shape with a notch length of 14 to 28 mm may be used.
[0035]
Further, as shown in FIG. 4, a through hole 10 penetrating the pressure plate 6 and the gasket 4 is formed at the side end portion, that is, a side portion of the pressure plate 6 and the gasket 4, and the pressure member 11 is inserted into the through hole 10. And can be pressurized. In this case, since stress concentration due to pressurization occurs in a portion of the laminate 12 adjacent to the pressure member 11, an arc-shaped notch as shown in FIG. It is desirable to form.
[0036]
【Example】
50 parts by weight of polyvinyl butyral (PVB) is mixed with 100 parts by weight of activated carbon powder sample having a BET value of 2000 m ² / g and stirred with a high-speed mixing stirrer. Then, a sheet-like molded body was produced by roll molding.
[0037]
And after producing the shaping | molding body which cuts into the predetermined shape from the said sheet | seat and forms a solid active electrode, it heat-processes in 900 degreeC in vacuum, and the outline of the shape shown in Table 1 of thickness 0.5mm A rectangular solid activated carbon structure was prepared.
[0038]
After impregnating the obtained two solid activated carbon structures with 1 mol / l of a propylene carbonate (PC) solution of tetraethylammonium tetrafluoroborate (Et ₄ NBF ₄ ) as an electrolytic solution, Is laminated through a porous separator, and is housed in a plastic gasket having through holes formed at predetermined positions. The electric double layer capacitor of FIG. 1 is laminated so as to be in the same position, screwed into the through-holes with bolts and nuts, and the laminated body is fixed and integrated, and caulked with the pressurizing pressure shown in Table 1. Was made.
[0039]
The obtained electric double layer capacitor was charged with a voltage of 3.0 V for 30 minutes, and then the capacitance (F) of the capacitor was determined by a constant current discharge method at a current of 3 mA / cm ² . The actual resistance at 1 kHz was measured as the internal resistance. The results are shown in Table 1. Sample No.

Reference numerals

1 and 2 are reference samples.
[0040]
[Table 1]

[0041]
As is apparent from the table, the sample No. in which the notch is not formed is shown. In No. 3, a portion with a small amount of electrolyte was generated at the corner, and the capacitance was reduced. In addition, the sample No. which does not apply the pressurizing pressure. In No. 8, the internal resistance was high.
[0042]
In contrast, sample No. which is a sample within the scope of the present invention. 1, 2, 4 to 7, and 9 to 12 all had excellent characteristics with an internal resistance of 40 mΩ or less.
[0043]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the electric double layer capacitor of the present invention, the notch is formed in the portion where the pressurizing stress applied to reduce the internal resistance value of the capacitor is concentrated. The concentration of pressure stress can be relaxed, the stress can be made uniform, and the entire polarizable electrode can contribute to the generation of capacitance. It is possible to obtain a highly reliable electric double layer capacitor that does not cause the problem.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an electric double layer capacitor of the present invention.
FIG. 2 is a schematic plan view of the electric double layer capacitor of the present invention.
FIG. 3 is a plan view showing another example of the electric double layer capacitor of the present invention.
FIG. 4 is a plan view showing still another example of the electric double layer capacitor of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Electric Double Layer Capacitor 2 Polarized Electrode 3 Porous Separator 4 Laminate 5 Gasket 6 Pressure Plate 7 Through Hole 8 Pressure Member

Claims

A pair provided on the upper and lower surfaces of a laminate having a substantially rectangular planar shape comprising a plurality of polarizable electrodes impregnated with an electrolyte in a solid activated carbon structure and a separator disposed between the polarizable electrodes. An electric double layer capacitor in which a pressure plate acting also as a current collector is applied with pressure applied to an outer region of the laminated body to apply pressure to the laminated body, and the laminated body is planar When viewed, notches are formed in the outer periphery on the line connecting the center point of the laminate and the action point, and the polarizable electrode has a substantially rectangular shape with each side being 100 mm or more. Features an electric double layer capacitor.

2. The electric double layer capacitor according to claim 1, wherein the cutout portion is positioned at a corner portion of the substantially rectangular shape of the multilayer body and has an arc shape or a taper shape with a radius of curvature of 10 mm or more.

3. The electric double layer capacitor according to claim 1, wherein the cutout portion is located on a substantially rectangular side portion of the laminate and has an arc shape with a curvature radius of 10 mm or more.