JPH03218616A - 電気二重層コンデンサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本発明は、接着工程なしに製造することが出来る構造の
電気二重層コンデンサに関するものであ

【従来の技術】

第４図に、従来の電気二重層コンデンサを示す．第４図
において、２１は外装ケース、２２は絶縁板、２３は外
装ケース２ｌのカシメ部、２４は電極板、２４−１は端
子口、２４Ａは電極板２４と一体にされている端子、２
５は電極板、２５Ａは電極板２５と一体にされている端
子、２６は電気二重層コンデンサの基本セルである。 外装ケース２１の材料としては、カシメが行えるところ
の金属が用いられている。 基本セル２６は４個積層されているが、この積層個数は
、用途が要求する耐電圧の大きさに応じて適宜の数にさ
れる．積層したものの上面には電極板２５が接触せしめ
られ、下面には外装ケース２１の底部が接触せしめられ
る。 電極板２５の上には絶縁板２２が被せられ、その上にも
う一方の電極板２４が載置される。電極板２４は、外装
ケース２１のカシメ部２３と接触すると共に、カシメ部
２３にて下方に押圧される。 電極板２５と一体になっている端子２５Ａは、端子口２
４−１を通って外部へ引き出される．なお、絶縁板２２
は、電極板２５と電極板２４とを絶縁するためのもので
ある． 第５図は、分極性電極としてペースト状分極性電極を用
いた電気二重層コンデンサの基本セルであり、基本セル
２６としては、通常、このような基本セルが用いられる
．第５図において、４は集電体、５はガスケット、７は
セパレータ、ｌＯはペースト状分極性電極、である． 集電体４には導電性ゴムが用いられ、ガスケット５には
絶縁性ゴムが用いられる．ガスケット５を集電体４に接
着することによって出来る凹部に、ペースト状分極性電
極ｌＯが充填される．ペースト状分極性電極ｌＯは、活
性炭粉末を電解液（例、希硫酸）と混合してペースト状
にしたものである．上記のようにペースト状分極性電極
ｌＯを充填したものを、セパレータ７を介して対向させ
、ガスケット５同士およびガスケット５とセパレータ７
とを接着することによって合体する．セパレータ７は、
イオン透過性で且つ電子伝導を阻止する多孔性フィルム
であり、例えば、プラスチックフィルムが用いられる． ペースト状分極性電極ｌＯの中の活性炭粉末同士の接触
抵抗、およびペースト状分極性電極ｌＯと集電体４との
接触抵抗を小にするため、外装ケースに収納した状態で
、集電体４の外側から圧力が加えられるようにする． 第４図の電気二重層コンデンサでは、その加圧力を、外
装ケース２ｌの緑部をカシメることによって発生させて
いる．即ち、カシメ部２３が電極板２４を介して加える
押圧力が、４個の基本セル２６を加圧している． なお、電気二重層コンデンサに関する従来の文献として
は、例えば、特開昭５５−２１１６１号公報がある．

【発明が解決しようとする課Ｉｌｌ （問題点） しかしながら、前記した従来の電気二重層コンデンサに
は、次のような問題点があった．第１の問題点は、分極
性電極がペースト状となっており、取り扱い難い上、集
電体とガスケットとの接着作業５ガスケット同士の接着
作業．ガスケットとセパレータとの接着作業といった接
着作業が不可欠であり、生産性が悪いという点である．
第２の問題点は、接着剤の劣化に伴い、各接着部から電
解液が漏れて来ることがあるという点である． （問題点の説明） （１）まず、第１の問題点について説明する．分極性電
極がペースト状であるので、製造作業時の取り扱いが面
倒であり、これが作業性を悪《する原因の１つとなって
いた． そして、ペースト状分極性電極の流出を防止するために
は、それを閉じた空間に閉じ込める必要があり、そのた
め、集電体とガスケットとの接着，ガスケット同士の接
着，ガスケットとセパレータとの接着を、どうしても行
わなければならない．即ち、第５図に示すような基本セ
ルをいったん製造してしまわなければならない．ところ
が、これらの接着作業は、量産性を妨げる作業である．
以上のような事情により、従来の電気二重層コンデンサ
は、生産性が悪いものとなっていた．（２）次に、第２
の問題点について説明する．ガスケントと集電体との接
着等に用いられる接着剖は、分極性電極に含まれる硫酸
により、時間の経過と共に劣化される．劣化している状
態において、電気二重層コンデンサが過充電されたりし
て内圧が上昇すると、その圧力で電解液が接着部を通っ
て外部へ漏れて来てしまうことがある．電解液が漏れる
と、電気二重層コンデンサの性能は、当然のことながら
悪くなる． 本発明は、このような問題点を解決することを課題とす
るものである。 【課題を解決するための手段】 前記課題を解決するため、本発明の電気二重層コンデン
サでは、セパレータと、該セパレータを介して対向配設
された固形状分極性電極と、該固形状分極性電極の側方
周辺部を囲むガスケットと、前記セパレータと接触して
いる前記固形状分極性電極の面とは反対側の面および前
記ガスケットに接触させた集電体と、該集電体と前記ガ
スケットとの接触部が液密となるよう加圧する加圧手段
とを具えることとした．

【作　　用】

基本セルとして、分極性電極が固形状分極性電極である
ものを用いることにより、製造時における分極性電極の
取り扱いを楽にし、作業性を向上させることが可能とな
る． また、基本セルを、その構成要素を単にケース内に積み
重ねるだけで構成するようにしたので、集電体とガスケ
ットとの接着等の接着作業が不用となり、量産性を向上
させる． 更に、接着剤を用いず、集電体とガスケットとの間が液
密となる程度の加圧力を生ずる加圧手段を設けることに
よって液密を実現しているので、劣化による電解液の漏
れの心配がなくなる．ｒ実　施　例】 以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
． 〔第１の実施例〕 第１図は、本発明の第１の実施例にかかわる電気二重層
コンデンサを示し、第３図は、その分解斜視図を示す． これらの図において、１は蓋、２はパッキング、３は電
極板、３Ａは端子、４は集電体、５はガスケット、６は
固形状分極性電極、７はセパレータ、８はケース、９は
ねじ部、Ｃは基本セル形成部である． 蓋１は、ねじ部９にてケース８と係合され、ケース８と
共に外装を成す．蓋１およびケース８は、合成樹脂製で
もよいし、金属製でもよい．ケース８の底部には、先ず
パッキング２が載置される．パッキング２は、０−リン
グでも良い．その上に、電極板３が載置される．電極板
３としては、例えば銅板が用いられる．端子３Ａは、電
極板３と一体になっており、電極板３の一部を切り起こ
して形成することも出来る．電極板３の上に、集電体４
が載置される．集電体４は、導電性ゴムで作られている
． その上に、第３図で基本セル形成部Ｃとしてまとめた部
品の組が、所望個数だけ積み重ねられる．基本セル形成
部Ｃの部品は、下から順に、ガスケット５．固形状分極
性電極６，セパレータ７．固形状分極性電極６，ガスケ
ット５および集電体４から成る． 固形状分極性電極６は、活性炭粉末を焼結または焼成し
て成型したものであり、電解液を含浸させてある．ガス
ケット５は、中央に固形状分極性電極６を嵌合せしめる
穴が開けられた形状とされている． 本発明では、上記のように分極性電極として固形状分極
性電極を用いて基本セルを形成するが、そのような基本
セルを第２図によって説明する．符号は、第３図．第５
図のものに対応している．固形状分極性電極６では、活
性炭粉末が焼結または焼成されているので、活性炭粉末
同士の接触は極めて良く、その接触抵抗は小である．従
って、基本セルの内部抵抗を小にするためには、集電体
４と固形状分極性電極６との接触を良好にするだけでよ
く、そのために基本セルに加えるべき圧力は、ペースト
状分極性電極を用いたものに比べ大幅に減少される．従
って、このような基本セルを収納するケースは、僅かな
加圧力を発生するものでよい． なお、第２図に示す基本セルを単純に積み重ねてもよい
が、そうすると隣接する基本セル間では集電体４が２重
になり、不経済である．そこで、第３図では、そのうち
の１つを省略し、１重となるようにしている． こうして、１つの基本セル形成部Ｃとその下に位置する
集電体４とで、電気二重層コンデンサの１個の基本セル
が構成される．従って、内蔵したい基本セルの個数（第
１図の例では４個）だけ、基本セル形成部Ｃを重ねれば
よい． 基本セル形成部Ｃの部品を載置し終えた後、その上に電
極板３，パッキング２を載置し、最後に蓋ｌを被せる。 蓋ｌは前述したように、ねじ部９によりケース８と係合
される．この時、蓋１はケース８に向かって前進するか
ら、ケース８に収納された部品を押圧する．即ち、ケー
ス８と蓋１とは、加圧手段を構成している。押圧による
力が、ガスケット５と集電体４との接触部を液密にする
と共に、パッキング２による密閉を確実にする。 更に、集電体４と固形状分極性電極６との接触を良好に
する。 〔第２の実施例〕 第６図は、本発明の第２の実施例にかかわる電気二重層
コンデンサを示し、第７図は、その平面図を示す。第７
図に示すＸ−Ｘ線で切断した図が、第６図である。符号
は第１図のものに対応し、２７は外枠、２７−１はポル
ト挿通孔、２８はボルト、２９はナット、３０は加圧治
具、３１は矢印である。 ここでは、上下の電極板３の間に単一の基本セルを挟ん
だ場合を示している．ガスケット５および集電体４の周
縁部を、剛性のある絶縁体である外枠２７で囲う．その
ような絶縁体としては、例えばポリプロピレンがある。 絶縁体とする理由は、もし導電体であれば、上下の電極
板３を短絡してしまうからである．なお、外枠２７には
、ボルト挿通孔２７−１が設けられる． 上下の電極板３には、ボルト挿通孔２７−１に通ずる孔
が開けられており、ボルト２８とナット２９とにより、
外枠２７に固着される．外枠２７．ボルト２８およびナ
ット２９が、加圧手段を構成する．外枠２７の高さは、
集電体４とガスケット５とを、その接触部から液漏れが
生じない程度に加圧した状態における上下電極板３間の
距離と等しくなるように定める． なお、ガスケット５の材料としては、例えばエチレンプ
ロピレンゴム（ＥＰＤＭ））．プチルゴムが用いられる
． 第８図は、電極板３を外枠２７に固着する際の加圧につ
いて説明する図であり、ここでは加圧部分の要部のみを
示している。第８図（イ）は加圧前の状態を示しおり、
上下の電極板３間の距離は、外枠２７の高さより長さＤ
だけ大である．第８図（口）は矢印の方向に加圧した状
態を示しており、上下の電極板３間の距離は、外枠２７
の高さと等しくなっている．この状態でボルト２８とナ
ット２９で電極板３を外枠２７に固着する。これにより
、加圧力が維持される。こうした時、集電体４とガスケ
ット５との接触部は、電解液が漏れない程に液密となる
よう、長さＤの大きさを定めておく。 加圧力が固形状分極性電極６の上にまともにかけられる
と破壊することも考えられるので、加圧箇所は固形状分
極性電極６より外した位置とすることが望ましい。例え
ば、第６図において点線で示すように、ガスケソト５の
上下に加圧治具３０（例、スチール製の板）を当て、そ
の上から矢印３１の方向に力を加えるようにする。 第９図に、ボルトとナットを示す．ボルト２８のネジ部
２８−１にナット２９がネジ込まれる。 これらの材料は、上下の電極板３を短絡しないよにする
ため、絶縁体（例、プラスチック）でなければならない
。もし、金属製としたい場合には、上記短絡を避けるた
め、ナット２９の下側（つまり、上の電極板３の表面と
ナット２９との間）に、絶縁性のプッシュ３２を介在さ
せる必要がある．第６図では、使用する基本セルが１個
の場合を示したが、必要に応じて複数個積層したものに
も適用できる。第１０図に、そのような例を示す。

【発明の効果】

以上述べた如く、本発明の電気二重層コンデンサによれ
ば、次のような効果を奏する。 ■　分極性電極が取り扱い易い固形状のものであるので
、作業性がよい． ■　集電体とガスケットとの接着作業，ガスケット同士
の接着作業．ガスケットとセバレータとの接着作業とい
った量産性を妨げる接着作業が不用となり、単に部品を
ケース内に積み重ね、加圧手段により加圧力を加えるだ
けでよいので、生産性が向上する。 ■　ガスケットと集電体との間等を液密にするのに、接
着剤を用いるのではなく押圧接触によって行っているの
で、接着剤の劣化による液漏れなどということが生じな
い。

【図面の簡単な説明】

第１図・・・本発明の第１の実施例にかかわる電気二重
層コンデンサ 第２図・・・分極性電極として固形状分極性電極を用い
た電気二重層コンデンサの基本セル 第３図・・・第１図の実施例の分解斜視図第４図・・・
従来の電気二重層コンデンサ第５図・・・分極性電極と
してペースト状分極性電極を用いた電気二重層コンデン
サの基本セノレ 第６図・・・本発明の第２の実施例にかかわる電気二重
層コンデンサ 第７図・・・第６図の電気二重層コンデンサの平面図第
８図・・・電極板を外枠に固着する際の加圧について説
明する図 第９図・・・ボルトとナットを示す図 第１０図・・・第２の実施例で基本セルを複数個積層し
た場合を示す図 図において、１は蓋、２はパッキング、３は電極板、３
Ａは端子、４は集電体、５はガスケット、６は固形状分
極性電極、７はセパレータ、８はケース、９はねじ部、
１０はペースト状分極性電極、２１は外装ケース、２２
は絶縁板、２３はカシメ部、２４は電極板、２４−１は
端子口、２４Ａは端子、２５は電極板、２５Ａは端子、
２６は基本セル、２７は外枠、２７−１はボルト挿通孔
、２８はボルト、２８−１はネジ部、２９はナット、３
０は加圧治具、３ｌは矢印、３２は絶縁性プッシュ、Ｃ
は基本セル形成部、Ｄは長さである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　セパレータと、該セパレータを介して対向配設された
   固形状分極性電極と、該固形状分極性電極の側方周辺部
   を囲むガスケットと、前記セパレータと接触している前
   記固形状分極性電極の面とは反対側の面および前記ガス
   ケットに接触させた集電体と、該集電体と前記ガスケッ
   トとの接触部が液密となるよう加圧する加圧手段とを具
   えたことを特徴とする電気二重層コンデンサ。