JPH06188149A - 電気二重層コンデンサーの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電気二重層コンデンサーの基本構造体を組立
てた後、その内部に電解液を注入することによって、組
立時の熱融着による熱的影響を解消し歩留まりを向上で
きるようにする。 【構成】 予め貫通小孔を形成したガスケット１０の内
部にセパレータ１４と共に活性炭電極１２を配置してガ
スケット１０の上下面に集電体２０をホットメルト接着
剤を用いて接着することにより基本構造体を組立てた
後、貫通小孔から電解液を注液し、次いで貫通小孔を密
栓して内部を封止する。貫通小孔はガスケット１０に二
つ形成されて一方を注液孔２２ａ、他方を空気抜き孔と
して注液時に内部の空気が空気抜き孔側から排出され、
またテーパ形状として注液後の密栓が完全に行われる。
電解液注入は減圧雰囲気中で行い活性炭１２中の気泡が
抜けて電解液に置き換えられるため、含浸が促進され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電気二重層コンデンサ
ーの基本構造体を予め作り、その後電解液を注入するよ
うにした電気二重層コンデンサーの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】電気二重層コンデンサーは、枠状のガス
ケットの内部にセパレータを介してその上下に積層され
た活性炭電極と、この各活性炭電極の上下面に配置さ
れ、これに接続する集電板とからなっている。活性炭電
極には電解液として希硫酸を含浸させたものが用いら
れ、充電時に各集電板を通じて取り入れられた正負の電
荷をそれぞれの活性炭電極内に蓄え、放電時に蓄えられ
た電荷を同じく各集電板を通じて徐々に外部に放出する
ため、一種の二次電池と同じ使用形態で使用できる。

【０００３】このものの封口方法として、従来はガスケ
ットの上下を貫通するボルトナットにより上下の集電板
を圧締し、内部を気密に封止していた。また、この方法
では集電板によって蓋をする直前の段階で電解液を注液
していた。

【０００４】ところで、ボルトナット圧締式の構造は、
研究段階における試作品的な要素が高いため、この圧締
方式に替えてホットメルトフィルムを介して集電板をガ
スケットに熱融着する方法が本出願人によって採用され
ている。この方法によれば製品外観的なスマートさに加
えて、工業的な生産性などにも適合でき、量産化する上
で好適である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この方
法では電解液の注液タイミングが問題となっていた。す
なわち、電解液を注液した後熱融着によって封口する
と、熱融着時の熱により電解液中の水分が蒸発して濃度
が変化し所期の性能を得難いととともに、電解液が接着
面に付着した場合には接着不良の原因となり、保存後の
漏液なども問題となる。

【０００６】また水分蒸発に伴う蒸気圧による膨れ，凹
みなどの製品外観上の問題も生ずるなど、熱融着に伴う
歩留まり低下が障害となっていた。

【０００７】本発明は以上の問題点を解決するものであ
り、その目的は電気二重層コンデンサーの基本構造体を
組立てた後その内部に配置された活性炭電極に電解液を
含浸させることによって熱融着による熱的影響を排除
し、歩留まりを向上できるようにした電気二重層コンデ
ンサーの製造方法を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明は、予め横方向に貫通小孔を形成したガスケ
ットの内部にセパレータを介して上下に積層された活性
炭電極を配置し、前記ガスケットの上下面に一対の集電
板をホットメルト接着剤を用いて接着することにより基
本構造体を組立てた後、前記ガスケットの内外を貫通す
る前記貫通小孔に注液ノズルを差し込んで電解液を注液
し、次いで前記貫通小孔を密栓して内部を封止するもの
である。

【０００９】また本発明では貫通小孔を前記ガスケット
に一対形成し、一方を注液孔とするとともに、他方を空
気抜き孔とし、注液時における前記基本構造体内部の空
気が前記空気抜き孔側から排出されて、前記電解液に置
き替わるようにできる。さらに本発明では、注液を減圧
雰囲気で行うことが望ましく、また注液用の前記貫通小
孔はガスケットの外側で広く，内側で細いテーパ穴形状
であることが望ましい。さらに望ましくは、前記貫通小
孔の密栓を減圧雰囲気で行うようにする。

【００１０】

【作用】以上の構成によれば、予め組立てられた電気二
重層コンデンサーを構成する基本構造体の内部に注液孔
を通じて電解液を注入し、次いで密栓すれば良いので、
ホットメルト接着による熱的な影響はない。また他方を
空気抜き孔とした場合には注液がスムーズに行える。さ
らに減圧雰囲気下で注液を行う場合には活性炭電極を構
成する活性炭の多孔質内部の気泡が抜けて電解液に置き
換えられ含浸が促進される。さらにまた注液孔および空
気抜き孔を外側で広く内側で細いテーパ穴形状とした場
合には、密栓を完全に行うことができる。また、注液孔
および空気抜き孔の密栓を減圧雰囲気で行った場合に
は、密栓がより完全に行われるばかりでなく、セル内部
でガス発生が起こったときに、セルの膨張を抑えること
ができる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の一実施例を詳細に説明する。
図１は本発明に係る電気二重層コンデンサーの側断面図
であり、１０は矩形枠状に形成されたポリエチレン製の
ガスケット、１２はガスケット１０の内部にあって中間
に配置されたセパレータ１４を介して上下に積層配置さ
れた一対の活性炭電極、１６は活性炭電極１２を覆うべ
くガスケット１０の上面及び底面開口に積層された導電
性フィルムであり、さらに、ガスケット１０の上下面に
は枠状の変性ポリエチレンからなるホットメルトフィル
ム１８を介して金属製の集電板２０がホットメルト接着
により固定され、前記導電性フィルム１６の表面に接触
することによりそれぞれの活性炭電極１２に接続し、電
気二重層コンデンサーの基本構造体が作製される。

【００１２】ガスケット１０の一方の側壁には、図２に
示すように、これを横方向に貫通する一対の小孔２２
ａ，２２ｂが形成されており、これら小孔の一方を注液
孔２２ａとし、他方を空気抜き孔２２ｂとしている。こ
れらの小孔２２ａ，２２ｂはいずれもその形状は同一で
あり、ガスケット１０の外部側で広く、内部に至るにつ
れて小径となるテーパ状の円穴に形成されている。

【００１３】以上の構成において、従来は活性炭電極１
２上に３０重量％の希硫酸からなる電解液を滴下注液し
含浸させていたが、本発明では図１に示す基本構造体作
製後にガスケット１０に開口された注液孔２２ａを通じ
て注液がなされる。

【００１４】この注液作業は、図３に示すように真空チ
ャンバ２６内で行われ、前記注液孔２２ａの開口面を上
面として注液孔２２ａにノズル２４を差し込んだ状態で
真空チャンバー２６内にセットした後、真空吸引により
チャンバ２６内を減圧雰囲気としてから行われる。

【００１５】そして減圧雰囲気とすることで、ノズル２
４を通じて電解液を注液する際、電解液は活性炭電極１
２の多孔質内部により深く含浸されることになる。

【００１６】注液作業後は、図４（ａ）に示すように小
孔２２ａ，２２ｂと同形の楔状の詰栓２８を各小孔に接
着剤などを介して圧入するか、あるいは図４（ｂ）に示
すように溶融ポリエチレンなどの溶融樹脂３０を各小孔
２２ａ，２２ｂに注入すれば、これの固化により内部が
気密に密栓され、電気二重層コンデンサーを完成する。

【００１７】なお、密栓作業は真空チャンバ２６内で行
っても良いし、チャンバ２６から取出した後で行っても
良い。

【００１８】なお、図５（ａ）および図５（ｂ）は上述
のようにして作製した電気二重層コンデンサーの静電容
量および重量減少量の経時変化を示したものであり、従
来品に比し本発明によるものは静電容量および重量が１
０日経ても変化せず優れた性能持続特性および優れた品
質保存特性を示す。これは熱融着時の電解液の濃度変化
の解消、接着不良や密栓不足によるセル内圧上昇時のガ
ス漏れおよび電解液の漏液の防止などによるものと推定
される。

【００１９】

【発明の効果】以上実施例によって詳細に説明したよう
に、本発明に係る電気二重層コンデンサーの製造方法に
あっては、予め組立てられた電気二重層コンデンサーを
構成する基本構造体の内部に注液孔を通じて電解液を注
入し、次いで密栓すれば良いので、ホットメルト接着に
よる熱的な影響がなく、電解液の濃度変化による不具合
や熱融着作業時の接着不良による漏液などの歩留まり低
下を解消できる。

【００２０】また、この発明では一対の貫通小孔の一方
を注液孔、他方を空気抜き孔とすることで注液がスムー
ズに行え、さらに減圧雰囲気下で注液を行うことにより
活性炭電極を構成する活性炭の多孔質内部の気泡が抜け
て電解液に置き換えられるため、含浸が促進される。

【００２１】さらにまた貫通小孔を外側で広く内側で細
いテーパ穴形状とすることで、密栓を完全に行うことが
でき、この貫通小孔の密栓不足による漏液なども未然に
防止できる。

【００２２】そして熱融着時の電解液の濃度変化が解消
されるとともに接着不良や密栓不足によるガス漏れおよ
び漏液が防止されるので、静電容量の優れた持続特性が
得られるとともに重量の経時変化を可及的に防止でき、
優れた品質保存特性が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る電気二重層コンデンサーの断面
図である。

【図２】同ガスケットの部分断面図である。

【図３】減圧雰囲気で注液作業を行っている状態を示す
説明図である。

【図４】（ａ）は詰栓により貫通小孔を密栓した状態を
示す部分断面図である。（ｂ）は溶融樹脂により貫通小
孔を密栓した状態を示す部分断面図である。

【図５】（ａ）は静電容量の経時変化を本発明に係る電
気二重層コンデンサーと従来品とで比較したグラフであ
る。（ｂ）は重量減少量の経時変化を本発明に係る電気
二重層コンデンサーと従来品とで比較したグラフであ
る。

【符号の説明】

１０ ガスケット １２ 分極性電極（活性炭シート） １４ セパレータ １６ 導電性被膜 １８ ホットメルトフィルム ２０ 集電板 ２２ａ 注液孔 ２２ｂ 空気抜き孔 ２４ 注液用ノズル ２６ 真空チャンバ ２８ 詰栓 ３０ 溶融樹脂

フロントページの続き (72)発明者 中村 光宏 東京都港区新橋５丁目36番11号 富士電気 化学株式会社内 (72)発明者 山崎 龍也 東京都港区新橋５丁目36番11号 富士電気 化学株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 予め横方向に貫通小孔を形成したガスケ
   ットの内部にセパレータを介して上下に積層された活性
   炭電極を配置し、前記ガスケットの上下面に一対の集電
   板をホットメルト接着剤を用いて接着することにより基
   本構造体を組立てた後、前記ガスケットの内外を貫通す
   る前記貫通小孔に注液ノズルを差し込んで電解液を注液
   し、次いで前記貫通小孔を密栓して内部を封止すること
   を特徴とする電気二重層コンデンサーの製造方法。
2. 【請求項２】 前記貫通小孔を前記ガスケットに一対形
   成し、一方を注液孔とするとともに、他方を空気抜き孔
   とし、注液時における前記基本構造体内部の空気が前記
   空気抜き孔側から排出されて、前記電解液に置き替わる
   ようにしたことを特徴とする請求項１記載の電気二重層
   コンデンサーの製造方法。
3. 【請求項３】注液を減圧雰囲気で行うことを特徴とする
   請求項１または２記載の電気二重層コンデンサーの製造
   方法。
4. 【請求項４】 前記貫通小孔はガスケットの外側で広
   く，内側で細いテーパ穴形状であることを特徴とする請
   求項１ないし３のいずれかに記載の電気二重層コンデン
   サーの製造方法。
5. 【請求項５】 前記貫通小孔の密栓を減圧雰囲気で行う
   ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の
   電気二重層コンデンサーの製造方法。