JPH032331B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は電気二重層コンデンサに関し、特に
集電極の改良を図つたものである。

電気二重層コンデンサには基本的なものとして
第１図に示すようなものがある。すなわち、絶縁
性のガスケツト、１，２の貫通孔、３，４に、主
として活性炭粉末と電解質溶液からなる分極性電
極５，６を収容し、ガスケツト１，２間にはイオ
ン透過性のセパレータ７を介在させ、分極性電極
５，６の両面に集電極８，９を配置して一体化し
たものからなる。

この種のコンデンサは分極性電極とその中に含
まれる電解質溶液との界面の電気二重層を利用し
たもので、従来のコンデンサにはない大きな静電
容量が得られるという利点を有している。

上記した構成において、集電極８，９には従来
白金、金、弁作用金属（Al、Ta、Nb、Tiな
ど）、導電ゴムなどの導電性のシートまたは薄板
を利用していた。特に電解質溶液に水系のものを
使用した場合、実用的な観点からカーボンとゴム
またはプラスチツクを混合した材料が集電極とし
て用いられていた。しかしながら、この混合物を
材料とした集電極ではガス透過性が大きく、また
体積固有抵抗を十分に低くできず、さらに端子出
しをする際に金属板などを圧接しなければなら
ず、しかも直列接続するために積層構造としたと
きその構成が制約されるなどの問題があつた。こ
れに対して、プラスチツク、ゴム、アルミナなど
の絶縁材料からなるシートまたは薄板の表面に導
電層を形成し、これを集電極として利用すること
も考えられるが、これでは複数個の電気二重層コ
ンデンサ素子を積み重ねて直列接続するとき、各
素子間に絶縁材か介挿された構造となるため、電
気接続構造を別途行う必要があり、また接続用端
子の引出しにも工夫を要するなどの問題が見られ
る。

したがつて、この発明は表面に導電層を形成し
た絶縁板を集電極として構成し、この集電極を用
いて電気接続用の端子出しが容易に行えるように
した電気二重層コンデンサを提供することを目的
とする。

また、この発明は表面に導電層を形成した絶縁
板を集電極として構成し、この集電極を用いて積
み重ねた状態でも直列接続の態様が行えるように
した電気二重層コンデンサを提供することを目的
とする。

すなわち、この発明の要旨とするところは、セ
パレータを介してその両面に配置された分極性電
極と、この分極性電極の表面に配置され集電極
と、分極性電極の周囲に配置され集電極間に介在
させた絶縁部材を含む電気二重層コンデンサにお
いて、前記集電極は絶縁板の一面に分極性電極と
接触する分極性電極用導電層を形成し、絶縁板の
他面に分極性電極用導電層と導通する接続用導電
層を形成したものからなる電気二重層コンデンサ
である。

以下、この発明を図示した実施例に従つて詳細
に説明する。

第２図はこの発明にかかる電気二重層コンデン
サの一実施例を示す概略断面図である。

図において、１１，１２は貫通孔１３，１４を
有する上、下各ガスケツトを示し、たとえばゴ
ム、樹脂などの絶縁性の材質からなる。１５，１
６は貫通孔１３，１４にそれぞれ収容された分極
性電極であり、すでに知られているように、主と
して活性炭粉末と電解質溶液との混合物からな
り、あらかじめ成形したものあるいはペースト状
のものを貫通孔１３，１４に充填してもよい。要
は組み立てられたときの分極性電極１５，１６が
貫通孔１３，１４に収容されていればよい。１７
はセパレータを示し、上ガスケツト１１と下ガス
ケツト１２の間に介挿される。このセパレータ１
７はたとえばポリオレフイン系のものが用いら
れ、イオン伝達性で電子伝導を阻止するものであ
る。１８は上ガスケツト１１の上面に配置された
集電極である。この集電極１８は絶縁板２０の両
面に導電層２１，２２を形成したものであり、貫
通孔２３を介して導通している。そして導電層２
１は分極性電極１５の表面と接合され、分極性電
極用導電層としての役割を果たし、一方導電層２
２は接続用導電層として役割を果たす。１９は下
ガスケツト１２の下面に配置された集電極であ
る。この集電極１９は絶縁板２４４の両面に導電
層２５，２６を形成したものであり、貫通孔２７
を介して導通する。そして導電層２５は分極性電
極１６の表面と接合され、分極性電極用導電層と
しての役割を果たし、一方導電層２６は接続用導
電層としての役割を果たす。絶縁板２０，２１の
材質としては、たとえばセラミツク、ガラス、ゴ
ム、樹脂などガスを透過しない気密性を有するも
のが選ばれる。また導電層２１，２２、導電層２
５，２６の材質としては、たとえばカーボン膜、
導電性フイルム膜、あるいは真空蒸着法、スパツ
タリング法、無電解メツキ法、張り合せなどによ
り形成された金属膜が選ばれる。

組み立ての際には、各構成部品はたとえば接着
剤により接合され一体化される。具体的には、上
下各ガスケツト１１，１２セパレータ１７とが接
着剤で接合され、上下各ガスケツト１１，１２と
集電極１８，１９とが接着剤で接合される。また
上下各ガスケツト１１，１２に未加硫ゴムを用い
た場合、熱を加えることによつて接合される。

上記した実施例によれば、絶縁板の一面に分極
性電極用導電層を形成し、他面に接続用導電層を
形成したもので集電極を構成したものであるた
め、体積固有抵抗を十分小さくした集電極を提供
することができ、しかもガス透過性の恐れがない
ため気密性を高めることができ、また直列接続す
るために積み重ねても電気的接続が容易に行え、
さらには外部接続のための端子引出しが簡略化で
きるという利点を備える。

第３図、第４図はこの発明の他の実施例を示し
たものである。この例は内部に複数個の電気二重
層コンデンサ素子を含むモノブロツク状の電気二
重層コンデンサを示したものである。

この実施例は第２図に関する実施例とその構成
において共通する部分を有するため、詳細な説明
については省略し、主要部分に重点をおいて以下
に説明する。

図において、３１，３２は複数個の貫通孔３
３，３４を有する上、下各ガスケツトを示す。３
５，３６は貫通孔３３，３４に収容される分極性
電極である。３７はセパレータを示し、上ガスケ
ツト３１と下ガスケツト３２の間に介挿される。
図示したものは一枚のセパレータ３７を用いてい
るが、各貫通孔３３，３４の領域およびその周辺
に対応した大きさのセパレータを個々に介挿して
もよい。３８は上ガスケツト３１の上面に配置さ
れた集電極である。この集電極３８は第４図に詳
細に示されているように、絶縁板４０の下面に導
電層４２ａ〜４２ｄが形成されたもので構成さ
れ、一方集電極３９は絶縁板４１の上面に導電層
４３ａ〜４３ｄが形成されたもので構成されてい
る。上記した上ガスケツト３１、下ガスケツト３
２に収容される分極性電極３５，３６、上ガスケ
ツト３１と下ガスケツト３２の間に介挿されるセ
パレータ３７、および集電極３８，３９は第３図
中の矢印Ａ，Ｂ方向に組み立てることによつて一
体化され、各電気二重層コンデンサ素子ａ，ｂ，
ｃおよびｄが構成される。上記した導電層４２ａ
〜４２ｄ、導電層４３ａ〜４３ｄは各電気二重層
コンデンサ素子ａ〜ｄに対応する位置にそれぞれ
形成され、分極性電極用導電層としての役割を果
たす。そして、絶縁板４０の下面に形成された導
電層４２ｂと導電層４２ｃとは連結導体４４にて
電気的に接続されている。また絶縁板４１の上面
に形成された導電層４３ａと導電層４３ｂとは連
結導体４５にて電気的に接続され、同じく導電層
４３ｃと導電層４３ｄとは連結導体４６にて電気
的に接続されている。したがつて、組み立てられ
た状態では、各電気二重層コンデンサ素子ａ〜ｄ
は素子ａ→素子ｂ→素子ｃ→素子ｄのように直列
の状態で電気接続される。このように直列接続さ
れた各電気二重層コンデンサ素子ａ〜ｄを集合体
として捉えたとき、両端に対応する導電層４２
ａ，４２ｄは絶縁板４０の貫通孔４７，４８をそ
れぞれ介して絶縁板４０の上面に形成した接続用
導電層４９，５０に電気的に接続されている。

上記した実施例によれば、複数個の電気二重層
コンデンサ素子を含むモノブロツク状の電気二重
層コンデンサの例を示したものであり、この実施
例においても、集電極として、絶縁板の一面に分
極性電極用導電層を形成し、他面に分極性電極用
導電層と導通する接続用導電層を形成したもので
構成されたものを用いており、ガス透過性の恐れ
がなく気密性を高めることができる。またこの実
施例によれば、モノブロツク状の電気二重層コン
デンサの中で電気的に直列接続した態様の電気二
重層コンデンサ素子を含んでいるため高耐圧化が
図れるという利点を有する。さらには一対のガス
ケツトを用いて複数個の電気二重層コンデンサ素
子を内蔵した態様であるため個々のガスケツトを
用いたものにくらべコストダウンとなり、製造も
簡略化できる。さらにまた分極性電極用導電層の
接続態様を変えることによつて、並列接続も可能
である。

なお、上記した各実施例では、集電極の分極性
電極用導電層と接続用導電層は絶縁板の貫通孔を
介して導通しているが、この他絶縁板の側面に連
結導体を形成して分極性電極用導電層と接続用導
電層との導通を図つてもよい。

以上この発明の電気二重層コンデンサによれ
ば、集電極を、絶縁板の一面に分極性電極と接触
する分極性電極用導電層を形成し、絶縁板の他面
に分極性電極用導電層と導通する接続用導電層を
形成したものから構成したものであり、絶縁板に
ガス透過性のないセラミツク、ガラス、ゴム、樹
脂などを用いることができ、ガス透過性の恐れが
なく気密性を高めることができる。また絶縁板に
接続用導電層を形成しているため、体積固有抵抗
も十分小さく、電気接続用の端子引出しが容易に
行えるとともに、積み重ねて直列接続の態様に構
成することができるという利点を備えている。

【図面の簡単な説明】

第１図は電気二重層コンデンサの基本的構造を
示す断面図、第２図はこの発明にかかる電気二重
層コンデンサの一実施例を示す概略断面図、第３
図、第４図は同じくこの発明にかかる電気二重層
コンデンサの他の実施例を示し、第３図は分解斜
視図、第４図は第３図に示した電気二重層コンデ
ンサを組み立て−線で破断した状態の断面図
である。 １１は上ガスケツト、１２は下ガスケツト、１
３，１４は貫通孔、１５，１６は分極性電極、１
７はセパレータ、１８，１９は集電極、２０，２
４は絶縁板、２１，２５は分極性電極用導電層、
２２，２６は接続用導電層。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ セパレータを介してその両面に配置された分
   極性電極と、 この分極性電極の表面に配置された集電極と、 分極性電極の周囲に配置され集電極間に介在さ
   せた絶縁部材を含む電気二重層コンデンサにおい
   て、 前記集電極は、絶縁板の一面に分極性電極と接
   触する分極性電極用導電層を形成し、絶縁板の他
   面に分極性電極用導電層と導通する接続用導電層
   を形成したものからなる電気二重層コンデンサ。