JP4684844B2

JP4684844B2 - 電気二重層キャパシタおよびその製造方法

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Publication number: JP4684844B2
Application number: JP2005305434A
Authority: JP
Inventors: 憲朗光田; 良行田熊; 佳久西山; 勝下村
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2005-10-20
Filing date: 2005-10-20
Publication date: 2011-05-18
Anticipated expiration: 2025-10-20
Also published as: JP2007115876A

Description

本発明は、電気二重層キャパシタおよびその製造方法に関し、特に、製造コストを低減するための技術に関する。

電気二重層キャパシタは、下記特許文献１に開示されているように、セパレータを挟んで互いに対向する分極性電極（正電極及び負電極）を設け、電解液中において分極性電極の表面に形成される電気二重層の静電容量を利用したものである。電気二重層キャパシタは、アルミコンデンサのような一般のキャパシタに比べて極めて大きな静電容量が得られることが特徴で、電子機器のバックアップ用の用途や、家電機器やコピー機の電力貯蔵、自動車のアイドルストップ時の始動用電源、ハイブリッド自動車の電源、風力や太陽光発電のピークシェービングや平準化のための電力貯蔵用の用途まで、幅広い利用が始まっており、省エネルギーや炭酸ガスの削減に役立つキーデバイスとして期待されている。

電気二重層キャパシタは、ボタン型、積層型、巻回型などの形状の違いがあり、静電容量の大きな用途では主として積層型の電気二重層キャパシタが用いられている。積層型の電気二重層キャパシタは、正電極及び負電極と、これらの両極を隔てるセパレータとを、放出弁が設けられた外装ケース内で交互に積層して、電解液（電解質を溶液に溶かしたものや、イオン性液体など）を含浸して構成されている。

下記の特許文献１には、２つ折りのセパレータに、集電板の表裏両面にカーボン電極層を有する正電極と、集電板の表裏両面にカーボン電極層を有する負電極とを、１個ずつ交互に挟み込む積層型の電気二重層キャパシタが開示されている。２つ折りされたセパレータに挟まれた正電極と負電極とを櫛形に複数個積み重ねて、すべての正電極の電流端子（集電端子）がそれぞれ同じ側で重なり、すべての負電極の電流端子（集電端子）が正電極とは異なる側に重なるように配置されている。すべての負電極とすべての正電極とが電気的に並列に接続されている。

積層型の電気二重層キャパシタは、セパレータを２つ折りして、これに正電極もしくは負電極を挟み込む必要があり、これまで、主として手作業で組み立てが行われていた。従って、製造組み立てに時間がかかり高いコストになっていた。

下記の特許文献２〜５には、製造組み立てを自動化する方法が開示されている。まず、特許文献２には、２つ折りのセパレータを作成する大がかりな自動化機械が開示されている。次に、特許文献３には、２つ折りしたセパレータと正電極および負電極とを別々にパレットによって自動搬送する大がかりな機械が開示されている。また、特許文献４には、２つ折りしたセパレータに正電極または負電極を差し込むために開口させる大がかりな自動化機械が開示されている。さらに、特許文献５には、２つ折りしたセパレータに挟まれた正電極および負電極を交互に積み重ねていく大がかりな自動化機械が開示されている。

特開２００３−１２４０８０号公報特開２００３−１６３１４１号公報特開２００３−１７３９４４号公報特開２００３−１６３１４２号公報特開２００３−１６３１４０号公報

上記の特許文献２〜５は、いずれも、これまで手作業で行っていた作業を自動化しただけのもので、自動化機械として大がかりなものを何台も製作する必要があり、人件費が節約できたとしても、莫大な設備費用がかかる恐れがあった。

すなわち、従来の電気二重層キャパシタおよびその製造方法においては、セパレータを２つ折りして、その中に正電極または負電極を差し込んで、これらを交互に積み重ねる。従って、工程が煩雑となり、製造コストが高くなってしまうという問題点があった。

本発明は以上の問題点を解決するためになされたものであり、製造コストを低減できる電気二重層キャパシタおよびその製造方法を提供することを目的とする。

本発明に係る電気二重層キャパシタの製造方法は、正電極および負電極を第１セパレータに接するように２行複数列で隙間を空け互い違いに配置する電極配置工程と、電極配置工程の後に正電極および負電極を固定するように第２セパレータおよび第１セパレータを貫通する針穴により互いに接合するセパレータ接合工程と、セパレータ接合工程の後に第１セパレータおよび第２セパレータを各行間の境界である第１境界における隙間で２つ折りに曲げる２つ折り工程と、２つ折り工程の後に第１セパレータおよび第２セパレータを各列間の境界である第２境界における各隙間で山折り／谷折りが交互となるように蛇腹に曲げる蛇腹折り曲げ工程とを備え、正電極および負電極は矩形状であり、セパレータ接合工程において、針穴による接合部は、正電極および負電極のそれぞれの４辺を取り囲む周囲部と、２つ折り工程および蛇腹折り曲げ工程の折り曲げ線に沿った折り曲げ部とに形成されることを特徴とする。

本発明に係る電気二重層キャパシタの製造方法は、正電極および負電極を第１セパレータに接するように２行複数列で隙間を空け互い違いに配置する電極配置工程と、電極配置工程の後に正電極および負電極を固定するように第２セパレータおよび第１セパレータを貫通する針穴により互いに接合するセパレータ接合工程と、セパレータ接合工程の後に第１セパレータおよび第２セパレータを各行間の境界である第１境界における隙間で２つ折りに曲げる２つ折り工程と、２つ折り工程の後に第１セパレータおよび第２セパレータを各列間の境界である第２境界における各隙間で山折り／谷折りが交互となるように蛇腹に曲げる蛇腹折り曲げ工程とを備え、正電極および負電極は矩形状であり、セパレータ接合工程において、針穴による接合部は、正電極および負電極のそれぞれの４辺を取り囲む周囲部と、２つ折り工程および蛇腹折り曲げ工程の折り曲げ線に沿った折り曲げ部とに形成されることを特徴とする。従って、セパレータを折り曲げた後に電極を差し込む従来の電気二重層キャパシタの製造方法に比べて、製造工程を簡易とすることができる。よって、製造コストを低減することができる。

＜実施の形態１＞
図１は、実施の形態１に係る積層型の電気二重層キャパシタの製造方法における一工程を示す上面図である。図１に示される部材１においては、セパレータ３（第１セパレータ）上に、正の電極２ａおよび負の電極２ｂが交互に且つ隙間を空けて並べられている（以下では、電極２ａ，２ｂを総称して電極２とも呼ぶ）。なお、セパレータ３は、後述する後の工程において、製造ラインの下側に配置され、その上側から、電極２を覆うようにセパレータ７（第２セパレータ）を接合される。また、図１において、電極２の横方向の並び（左方から右方への並び）を行と呼び縦方向の並び（上方から下方への並び）を列と呼ぶこととする。

図１に示されるように、電極２は、隣接するもの同士が互いに異なる種類となるように、同じ種類の電極は、１個おきに配置される。すなわち、電極２ａ，２ｂは２行×２列を単位パターンとして交互に（互い違いに）配置され、この単位パターンが繰り返されることにより、２行×２ｎ列（ｎは自然数）に構成される。

また、正の電極２ａには正の集電端子４ａが、負の電極２ｂには負の集電端子４ｂが、それぞれ、セパレータ３から外側へ向かって延在するように接続されている（以下では、集電端子４ａ，４ｂを総称して集電端子４とも呼ぶ）。これらの集電端子４は、電極２の中心からずれた位置から延在するように接続される。図１では、１行目においては電極２の中心から右方にずれた位置から集電端子４が上方に向けて延在し、２行目においては電極２の中心から左方にずれた位置から集電端子４が下方に向けて延在している。すなわち、任意の列において、集電端子４ａ，４ｂは、互いに点対称となるように配置されている。これにより、後の工程で部材１を第１行と第２行との境界で折り曲げたときに、集電端子４ａ，４ｂが互いに重ならないようにすることができる。

各電極２は矩形状を有しており、セパレータ３上においては、各電極２の周囲（電極２の各辺から約２ｍｍ程度離れた位置）に、セパレータ３，７を接合させるための周囲接合部５が形成される。また、セパレータ３上においては、セパレータ３を折り曲げることにより各電極２を仕切るための折り曲げ接合部６が形成される。図１において、周囲接合部５および折り曲げ接合部６は、各電極２間の隙間に形成されている。

図２は、図１に先立つ工程を示す上面図である。すなわち、セパレータ３は、折り曲げ接合部６により仕切られるとともに周囲接合部５で囲まれた各領域に各電極２が配置された後に、セパレータ３と同じ形状を有するセパレータ７が接合される。この接合は、後述するように、周囲接合部５および折り曲げ接合部６において行われる。

セパレータ３，７としては、天然パルプ、天然セルロース、溶剤紡糸セルロース、バクテリアセルロースなどのセルロース系や、ガラス繊維、非フィブリル化有機繊維を含有する不織布の他、ナイロン６６、芳香族ポリアミド、全芳香族ポリアミド、芳香族ポリエステル、全芳香族ポリエステル、全芳香族ポリエステルアミド、全芳香族ポリエーテル、全芳香族ポリアゾ化合物、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリ−ｐ−フェニレンベンゾビスチアゾール（ＰＢＺＴ）、ポリ−ｐ−フェニレンベンゾビスオキサゾール（ＰＢＯ）、ポリベンゾイミダゾール（ＰＢＩ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリイミド、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）などのフィブリル化フォルムあるいは多孔質フィルムが用いられる。

電極２ａ，２ｂとしては、表面を弱酸でエッチングして粗面化した厚さ数十ミクロンのアルミ箔の表裏両面に、直径数μｍ程度の大きさの活性炭を、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）などのフッ素系樹脂などをバインダーとして結着した、厚さ数十〜数百μｍの層が形成されたものが用いられる。カーボン層の形成されていないアルミ箔の端部を用いて集電端子４ａ，４ｂが形成される。電極２ａ，２ｂの大きさは縦１０ｃｍ、横９ｃｍ程度である。

図３は、本実施の形態に係る電気二重層キャパシタの製造ラインを示す模式断面図であり、図４は、本実施の形態に係る電気二重層キャパシタの製造ラインを示す模式上面図である。

図３に示されるように、セパレータ３は製造ラインの下側に配置されたロール１６に、セパレータ７は製造ラインの上側に配置されたロール１５に、それぞれ巻かれており、ベルトコンベアー（図示しない）の流れに従って繰り出される。図３において、ベルトコンベアーは、矢印に示されるように、左側（上流）から右側（下流）へ向かって移動している。

図４に示されるように、セパレータ３を挟んだ両側には、それぞれ、セパレータ３へ電極２を載置するための電極載置部８，９が設置されている。電極載置部８は、図１のセパレータ３の第１行に対応して電極２を載置するためのものであり、電極載置部９は、図１のセパレータ３の第２行に対応して電極２を載置するためのものである。また、電極載置部８は電極載置部８ａ，８ｂを、電極載置部９は電極載置部９ａ，９ｂを、それぞれ有している。

電極載置部８ａ，９ａは、図１のセパレータ３の第１列に対応して電極２を載置するためのものであり、電極載置部８ｂ，９ｂは、図１のセパレータ３の第２列に対応して電極２を載置するためのものである。すなわち、電極載置部８ａ，９ｂに載置される電極２は、互いに同じ種類であり、且つ電極載置部８ｂ，９ａに載置される電極２とは異なる種類である（図４においては、電極載置部８ａ，９ｂにより負の電極２ｂが、電極載置部８ｂ，９ａにより正の電極２ａが、それぞれ載置される場合が示されている）。

電極載置部８ａ，８ｂ，９ａ，９ｂは、それぞれ、自身が載置すべき種類の電極のみを（例えば、図４の電極載置部８ａは負の電極２ｂのみを）、各集電端子４がセパレータ３から製造ラインの外側へ延在するような向きでストックしている。そして、２列毎に、自身がそれぞれストックする電極２を、１個ずつ（すなわち、電極載置部８ａ，８ｂ，９ａ，９ｂで計４個ずつ）セパレータ３上へ載置する。

この載置における位置決めは、セパレータ３から延在する各集電端子４を、端子ガイド１４が有する複数個の窪み１４０に嵌合させることにより行われる。これら複数個の窪み１４０は、端子ガイド１４において、セパレータ３を挟んだ両側に、所定の間隔で形成されている。この端子ガイド１４は、電流載置部８，９から下流に向かって、セパレータ３と平行に且つ同じ速度で、右方へ流れている。

図３に示されるように、セパレータ７は、ロール１０により、上方から下方へ引き出され、セパレータ３上の電極２を覆うように被せられる。そして、ロール１０の下流に設置された周囲接合手段１１により、セパレータ３上で各電極２を囲むように周囲接合部５を形成される。これにより、周囲接合部５でセパレータ３，７が接合され一体化されるとともに、各電極２がセパレータ３，７に挟まれて固定される。すなわち、端子ガイド１４で支えなくても電極２が固定された状態となる。

周囲接合手段１１で周囲接合部５を形成されたセパレータ３は、周囲接合手段１１の下流に設置された折り曲げ接合手段１２により、周囲に周囲接合部５が形成された各電極２を仕切るように折り曲げ接合部６を形成される。これにより、セパレータ３，７は、周囲接合部５に加えて折り曲げ接合部６で接合され、さらに強固に一体化される。また、後の工程において、セパレータ３，７を２つ折りおよび蛇腹に折り曲げるときに、折り曲げ接合部６で折り曲げることにより、電極２が配置された領域を避けて（すなわち各電極２間の隙間で）折り曲げることが可能となる。

電極２を挟んで一体化されたセパレータ３，７は、所定の長さで切断されるか、大きなロール（図示しない）に巻き取られる。電気二重層キャパシタの静電容量は電気的に並列に積層する電極２の個数で定まるが、電極２の個数はセパレータ３，７の長さで調節できるので、互いに静電容量が異なる複数種類の電気二重層キャパシタを同じ製造機械（製造ライン）で製造できる。例えば、容量が比較的に小さい用途では図１に示されるように電極２ａ，２ｂをそれぞれ８個ずつ選択し容量が比較的に大きい用途では電極２ａ，２ｂをそれぞれ２０個ずつ選択するというように、用途に応じた個数の電極２を選択できる。

図３に示される周囲接合手段１１は、下側の金属板１１１と、上側の金属板１１２と、図５（ａ）に示されるような針パターン１１４が形成された金属板１１３とを有している。金属板１１１，１１２には、針パターン１１４に対応する針穴パターンが形成されている。周囲接合手段１１は、セパレータ３，７を金属板１１１，１１２間に挟持した状態で金属板１１３を下ろすことにより、セパレータ３，７に針パターン１１４を貫通させる。このとき、セパレータ７の一部がセパレータ３の針穴にまで食い込むことにより、セパレータ３，７を接合することができる。１個の針穴では接合力はごく弱いが、小さな無数の針穴が直線状に並ぶことによって、この直線に沿って強い接合力が生じる。

同様に、図３に示される折り曲げ接合手段１２は、下側の金属板１２１と、上側の金属板１２２と、図５（ｂ）に示されるような針パターン１２４が形成された金属板１２３とを有している。金属板１２１，１２２には、針パターン１２４に対応する針穴パターンが形成されている。折り曲げ接合手段１２は、セパレータ３，７を金属板１２１，１２２間に挟持した状態で金属板１２３を下ろすことにより、セパレータ３，７に針パターン１２４を貫通させる。このとき、セパレータ７の一部がセパレータ３の針穴にまで食い込むことにより、セパレータ３，７を接合することができる。

図６は、上述したような、周囲接合手段１１や折り曲げ接合手段１２におけるセパレータ接合工程を示す模式断面図である。図６（ａ）は、針２５が金属板１１２の針穴２６を通りセパレータ３，７を貫通する直前の様子を示しており、図６（ｂ）は、針２５がセパレータ３，７および金属板１１１の針穴２７を貫通し、セパレータ３，７が電極２を挟んでプレスされた様子を示している。図６（ｂ）に示されるように、セパレータ３，７には、針穴が形成される。なお、針２５は、金属板１１３，１２３において、それぞれ、図５（ａ）に示される針パターン１１４および図５（ｂ）に示される針パターン１２４を形成している。

図７は、図６（ｂ）において針２５が貫通したセパレータ３，７を示す上面図である。図７に示されるように、セパレータ３，７には、無数の針穴２８が、直線状に並んでいる。セパレータ７の一部がセパレータ３の針穴２８にまで食い込むことにより生じるセパレータ３，７の接合力の強度は、セパレータ３，７の材質や厚さによって大きく異なるが、針穴２８の大きさや個数によって調節可能である。

針穴２８による接合は、余分な材料を必要としないので、コストを低減することができる。また、針穴２８は、部材１を電解液を含浸するときの通路となるので、電極２に電解液が浸透しやすくなるという効果も奏する。

図８は、図４において、周辺接合手段１１および端子ガイド１４周辺を拡大した上面図であり、図９は、図４において、折り曲げ接合手段１２周辺を拡大した上面図である。図８〜９においては、説明の都合上、セパレータ３，７は省いている。

図８において、周囲接合手段１１の金属板１１１には、針パターン１１４に対応する針穴パターン１１５が形成されている。また、端子ガイド１４には、針穴は形成されていないが、上述したように、集電端子４を保持するための窪み１４０が形成されている。集電端子４を窪み１４０に嵌合し固定させることにより、端子ガイド１４と同じ速度で流れているセパレータ３，７と電極２との位置関係が固定できる。これにより、各電極２の各辺から約２ｍｍ程度離れた位置に周囲接合部５を形成し、電極２をセパレータ３，７に挟み動かないように固定できる。

すなわち、端子ガイド１４は、本発明に係る所定の治具として機能し、集電端子４を所定の位置に固定することにより位置決めを行う。

図９において、折り曲げ接合手段１２の金属板１２１には、折り曲げ接合凹部３１ａ〜３１ｃおよび折り曲げ接合凸部３２ａ〜３２ｂが形成されている。折り曲げ接合凹部３１および折り曲げ接合凸部３２は、それぞれ、図１に示されるセパレータ３を谷折りおよび山折りに曲げるための折り目（折り曲げ接合部６）を形成するためのものである。

すなわち、折り曲げ接合凹部３１ａにより、図１に示される部材１の第１〜４列は、第１行と第２行との境界で谷折りに曲げられる。また、折り曲げ接合凹部３１ｂにより、部材１の第２行は、第１列と第２列との境界で谷折りに曲げられる。また、折り曲げ接合凹部３１ｃにより、部材１の第１行は、第２列と第３列との境界で谷折りに曲げられる。また、折り曲げ接合凸部３２ａにより、部材１の第１行は、第１列と第２列との境界で山折りに曲げられる。また、折り曲げ接合凸部３２ｂにより、部材１の第２行は、第２列と第３列との境界で山折りに曲げられる。このように、折り曲げ接合部６の折り曲げ方向を山折り／谷折りが交互となるように定めて折り目をプレス加工することにより、図１に示される部材１を、以下で図１０〜１２を用いて説明するように折り曲げることが可能となる。

また、折り曲げ接合凹部３１および折り曲げ接合凸部３２には、図示しない多数の針穴が形成されており、セパレータ３，７は、折り目をプレスされるとともに、針穴を形成され接合される。また、折り曲げ接合手段１２の金属板１２２においては、図９とは凹凸パターンが逆になるような折り曲げ接合凹部および折り曲げ接合凸部ならびに図示しない多数の針穴が形成されている。すなわち、折り曲げ接合部６においても、周囲接合部５と同様に、セパレータ７の一部がセパレータ３の針穴にまで食い込むことにより、セパレータ３，７が接合される。

図１０は、図１に示される部材１の第１〜４列を、第１行と第２行との境界で谷折りに曲げた様子を示す上面図である。図１０においては、集電端子４ａ，４ｂが、重なることなく交互に並んでいる。

図１１は、図１０に示される部材１を上から（矢印の向きに）視た様子を示す側面図である。

図１２は、図１１に示される部材１を折り曲げ接合凹部３１ｂ〜３１ｃおよび折り曲げ接合凸部３２ａ〜３２ｂに沿って蛇腹に折り曲げる途中の様子を示す側面図である。図１２においては、説明の都合上、電極２は省いている。図１２に示されるように、部材１を折り曲げることにより、集電端子４ａ，４ｂは、それぞれ同じ側（図１２においては、集電端子４ａが上側で集電端子４ｂが下側）に配置される。すなわち、折り曲げ接合凹部３１ｂ〜３１ｃおよび折り曲げ接合凸部３２ａ〜３２ｂに沿った折り曲げにより、４個の集電端子４ａが互いに重ねられるとともに４個の集電端子４ｂが互いに重ねられる。

図１３は、図１１および図１２に示される部材１を折り曲げ接合部５に沿って完全に折り曲げるとともにその両極へ部材３３，３４をそれぞれ配置させた様子を示す側面図である。一般的な電気二重層キャパシタにおいては、図１３に示されるように、アルミ箔の表裏両面に電極２を形成させた部材１の両極へ、アルミ箔の片面のみに電極２を形成させた部材３３，３４がそれぞれ配置されることが多い。なお、図１３においては、１個の部材１の両極へ、電極２ａのみが形成された部材３３および電極２ｂのみが形成された部材３４がそれぞれ配置された例が示されているが、あるいは、部材１は、電気二重層キャパシタの容量に応じて、複数個を接続して、その両極へ部材３３，３４をそれぞれ配置してもよい。

図１４は、両極へ正極端子３８および負極端子３９を接続された部材１を外装ケース３６に収納して構成した電気二重層キャパシタの構造を示す正面図である。外装ケース３６は、アルミ箔の表面にポリエチレンなどの樹脂が張り合わされたアルミラミネート容器から成る（図１４においては、図示の都合上、外装ケース３６は透明であると仮定し点線で示している）。各集電端子４ａ，４ｂは、それぞれ、超音波接合などによって、正極端子３８または負極端子３９に接続されている。正極端子３８および負極端子３９は、シール部によって電気絶縁およびシーリングされつつ、外装ケース３６の外部へ引き出されている。

外装ケース３６には、放出弁３７が設けられている。放出弁３７には小さな貫通孔が設けられており、この貫通孔は、通常は弁によって閉鎖されているが、外装ケース３６の内圧が高まった場合には弁が開いて貫通孔が開通することにより、外装ケース３６内のガスが外部に放出されるようになっている。

部材１は、外装ケースに収納して封止する前に、電解質を含む電解液が真空含浸される。電解液とは、以下のような電解質および溶媒を含んだ液状の電解質溶液を示している。すなわち、電解質としては、例えばカチオンとアニオンの組み合わせで、カチオンが４級アンモニウム、１，３−ジアルキルイミダゾリウム、又は１，２，３−トリアルキルイミダゾリウムで、アニオンがＢＦ₄ ^-、ＰＦ₆ ^-、ＣｌＯ₄ ^-、又はＣＦ₃ＳＯ₃ ^-の塩や、１−エチル−３−メチルイミダゾリウム（ＥＭＩ）、１，２−ジメチル−３−プロピルイミダゾリウム（ＤＭＰＩ）のＡｌＣｌ₄ ^-やＢＦ₄ ^-などの塩などが用いられている。また、溶媒としては、炭酸プロピレン、炭酸エチレン、炭酸ジメチル、炭酸ジエチル、ジメトキシメタン、ジエトキシエタン、γ−ブチルラクトン、アセトニトリル、プロピオニトリルから選ばれる一種又はこれらの二種以上の混合溶媒などが用いられている。また、電解液すなわち電解質溶液としては、ゲル電解質を用いてもよく、ゲル電解質としては、４フッ化ホウ素系ゲル状電解質、高分子固体電解質、ポリエステル化合物を含む電解質、イミダゾリウム系などのイオン性液体などを用いることができる。

このように、本実施の形態に係る電気二重層キャパシタおよびその製造方法においては、２枚構成のセパレータ３，７間に電極２を互い違いに配置し挟み込んだ後に、セパレータ３，７を、第１境界および第２境界で順に折り曲げる。従って、セパレータを折り曲げた後に電極を差し込む従来の電気二重層キャパシタの製造方法に比べて、製造工程を簡易とすることができる。よって、製造コストを低減することができる。

また、セパレータ３，７を針穴２８で接合することにより、余分な材料を必要とせず部品点数を低減することができるので、製造コストをより低減することができる。さらに、針穴２８が電解液の通路となるので、電解液を速やかに電極２に浸透させることができる。

＜実施の形態２＞
実施の形態１では、セパレータ３，７において、周囲接合部５を、針穴２８により接合させている。しかし、周囲接合部５は、針穴２８に限らず、あるいは接着剤を用いて接合されてもよい。

図１５は、実施の形態２に係る電気二重層キャパシタの製造ラインを示す模式断面図であり、図１６は、実施の形態２に係る電気二重層キャパシタの製造ラインを示す模式上面図である。図１５〜１６は、それぞれ、図３〜４において、針穴２８を用いる周囲接合形成部１１に代えて、セルロース系の接着剤（セメダインＣ（登録商標））を塗布するための塗工手段４０および塗布された接着剤を乾燥させるための乾燥手段４１を設けたものである。なお、図示の都合上省略されているが、図１５〜１６においては、乾燥手段４１のすぐ下流には、図３〜４に示される折り曲げ接合手段１２が設けられている。図１５〜１６においては、接着剤の乾燥時間を確保するために、可能な限り、電極載置部８，９をより上流に配置するとともに、乾燥手段４１を下流に配置している。図１５〜１６において、図３〜４と同様の要素には、それぞれ、同様の符号を付しており、ここでの詳細な説明は省略する。

図１５において、塗工手段４０は、スクリーン印刷機からなり、接着剤を塗布する部分（すなわち周囲接合部５に対応する領域）のみがメッシュとなっており、スキージにより接着剤が押し込まれることで、セパレータ２上の周囲接合部５に接着剤を塗布する。また、乾燥手段４１は、筒状であり、その中を、接着剤を塗布されたセパレータ３がベルトコンベアーとともに通過する。そして、セパレータ３は、ロール１０によりセパレータ７を被せられた後に、乾燥手段４１において、１２０℃に加熱される。これにより、接着剤が乾燥し、周囲接合部５においてセパレータ３，７が接合される。この乾燥手段４１の長さを、必要な乾燥時間およびベルトコンベアーのスピードに合わせて定めることにより、接着剤を効率よく乾燥させることが可能となる。乾燥手段４１において互いに接合されたセパレータ３，７は、実施の形態１と同様に、折り曲げ接合手段１２により、周囲に周囲接合部５が形成された各電極２を仕切るように折り曲げ接合部６を形成される。

このように、本実施の形態に係る電気二重層キャパシタおよびその製造方法においては、針穴２８に代えて、接着剤を用いてセパレータ３，７を接合させる。従って、実施の形態１に比べて、セパレータ３，７をより強固に一体化することができるという効果を奏する。

実施の形態１に係る電気二重層キャパシタの製造方法における一工程を示す上面図である。実施の形態１に係る電気二重層キャパシタの製造方法における一工程を示す上面図である。実施の形態１に係る電気二重層キャパシタの製造ラインを示す模式断面図である。実施の形態１に係る電気二重層キャパシタの製造ラインを示す模式上面図である。実施の形態１に係る電気二重層キャパシタの製造ラインにおける金属板の針パターンを示す上面図である。実施の形態１に係る電気二重層キャパシタの製造方法におけるセパレータ接合工程を示す断面図である。実施の形態１に係る電気二重層キャパシタの製造方法におけるセパレータ接合工程を示す上面図である。実施の形態１に係る電気二重層キャパシタの製造ラインにおける金属板および端子ガイドを示す拡大上面図である。実施の形態１に係る電気二重層キャパシタの製造ラインにおける金属板を示す拡大上面図である。実施の形態１に係る電気二重層キャパシタの製造方法における一工程を示す上面図である。実施の形態１に係る電気二重層キャパシタの製造方法における一工程を示す側面図である。実施の形態１に係る電気二重層キャパシタの製造方法における一工程を示す側面図である。実施の形態１に係る電気二重層キャパシタの製造方法における一工程を示す側面図である。実施の形態１に係る電気二重層キャパシタの構造を示す正面図である。実施の形態２に係る電気二重層キャパシタの製造ラインを示す模式断面図である。実施の形態２に係る電気二重層キャパシタの製造ラインを示す模式上面図である。

符号の説明

１，３３，３４部材、２電極、３，７セパレータ、４集電端子、５周囲接合部、６折り曲げ接合部、８，９電極載置部、１０，１５，１６ロール、１１周囲接合手段、１２折り曲げ接合手段、１４端子ガイド、２５針、２６〜２８針穴、３１折り曲げ接合凹部、３２折り曲げ接合凸部、３６外装ケース、３７安全弁、３８正極端子、３９負極端子、４０塗工手段、４１乾燥手段、１１１〜１１３，１２１〜１２３金属板、１１４，１２４針パターン、１１５針穴パターン、１４０窪み。

Claims

正電極および負電極を第１セパレータに接するように２行複数列で隙間を空け互い違いに配置する電極配置工程と、
前記電極配置工程の後に前記正電極および前記負電極を固定するように第２セパレータおよび前記第１セパレータを貫通する針穴により互いに接合するセパレータ接合工程と、
前記セパレータ接合工程の後に前記第１セパレータおよび前記第２セパレータを各行間の境界である第１境界における前記隙間で２つ折りに曲げる２つ折り工程と、
前記２つ折り工程の後に前記第１セパレータおよび前記第２セパレータを各列間の境界である第２境界における各前記隙間で山折り／谷折りが交互となるように蛇腹に曲げる蛇腹折り曲げ工程と
を備え、
前記正電極および前記負電極は矩形状であり、
前記セパレータ接合工程において、前記針穴による接合部は、前記正電極および前記負電極のそれぞれの４辺を取り囲む周囲部と、前記２つ折り工程および前記蛇腹折り曲げ工程の折り曲げ線に沿った折り曲げ部とに形成されることを特徴とする、電気二重層キャパシタの製造方法。
請求項１に記載の電気二重層キャパシタの製造方法であって、
前記セパレータ接合工程は、前記第１セパレータおよび前記第２セパレータを前記第１境界における前記隙間および前記第２境界における前記隙間で折り曲げ方向に応じて凸型または凹型に加工する工程
を有する電気二重層キャパシタの製造方法。
第１セパレータと、
前記第１セパレータに接し２行複数列で隙間を空け互い違いに配置された正電極および負電極と、
前記第１セパレータに接合され前記正電極および前記負電極を固定する第２セパレータと、
を備え、
前記第１セパレータおよび前記第２セパレータは、各行間の境界である第１境界における前記隙間で前記第１セパレータおよび前記第２セパレータを貫通する針穴により形成された接合部で２つ折りに曲げられるとともに各列間の境界である第２境界における前記隙間で蛇腹に折り曲げられ、
前記正電極および前記負電極は矩形状であり、
前記針穴は、前記正電極および前記負電極のそれぞれの４辺を取り囲む周囲部と、前記２つ折りおよび前記蛇腹に折り曲げられる折り曲げ線に沿った折り曲げ部とに形成されることを特徴とする、電気二重層キャパシタ。
請求項３に記載の電気二重層キャパシタであって、
前記正電極および前記負電極それぞれに接続され前記第１セパレータの外側へ向かって延在し且つ互いに重なっていない正集電端子および負集電端子
をさらに備える
電気二重層キャパシタ。
請求項４に記載の電気二重層キャパシタの製造方法であって、
前記正集電端子および前記負集電端子それぞれを所定の治具を用いて所定の位置に固定することにより前記正電極および前記負電極の位置決めを行う工程
を少なくとも備える電気二重層キャパシタの製造方法。