JPH06325982A - 電気エネルギ蓄積装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】積層体の内部抵抗を十分に小さくすることがで
き、しかも、セパレータが破損することがない電気エネ
ルギ蓄積装置を提供することを目的とする。 【構成】電解溶液を使用した単セルを積層して形成され
た積層体１１と、該積層体１１を収容するケース２５
と、該ケース２５内において進退自在に配設され、前記
ケース２５と共に積層体１１の収容部３５を形成するプ
ッシュプレート３３を有する。そして、該プッシュプレ
ート３３の中央部に第１の調整手段が配設され、プッシ
ュプレート３３を進退させて積層体１１の加圧力を調整
する。また、前記プッシュプレート３３の中央部の周囲
に第２の調整手段が配設され、前記プッシュプレート３
３の軸心に対する傾きを変え、前記加圧力を微調整す
る。したがって、各単セル内の電解溶液が電極間に均一
に広がるため、内部抵抗を小さくすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電気エネルギ蓄積装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、電気エネルギ蓄積装置に使用され
る大容量のコンデンサとしては電気二重層コンデンサ、
擬似容量コンデンサ等が知られており、前記電気二重層
コンデンサにおいては平行平板コンデンサを基本原理と
し、擬似容量コンデンサにおいては結晶格子に陽子及び
電子が取り込まれることによるダブルインジェクション
理論を基本原理としている。

【０００３】この種の電気エネルギ蓄積装置はいずれも
電解溶液を使用しており、このうち、電気二重層コンデ
ンサは、活性炭の粉末に電解溶液を含浸させてカーボン
・ペースト電極を形成し、該カーボン・ペースト電極を
対向させて単セルとするとともに、該単セルを積層して
積層体を形成するようにしている。図２は従来の電気二
重層コンデンサの積層体の断面図である。

【０００４】図において、１１は積層体であり、該積層
体１１は多数の単セル１２を積層することによって形成
される。各単セル１２は、活性炭の粉末に例えば硫酸水
溶液から成る電解溶液を含浸させて形成した一対のカー
ボン・ペースト電極１４，１５を有する。該カーボン・
ペースト電極１４，１５はセパレータ１６を介して対向
させて配設され、短絡するのを防止している。該セパレ
ータ１６は非導電性材料で形成され、例えば、ポリエス
テル不織布を基材とし、表面を塩素化ポリエチレンで被
覆した多孔性のフィルタから成る。

【０００５】各単セル１２は、電解溶液が漏洩（ろうえ
い）するのを防止するため、前記カーボン・ペースト電
極１４，１５及びセパレータ１６の周縁部に電気絶縁性
材料で形成されたガスケット１８を有し、また、前記カ
ーボン・ペースト電極１４，１５の外側にＴｉホイルか
ら成る集電体２１を有し、ガスケット１８及び集電体２
１によって内部がシールされている。前記ガスケット１
８は、例えば硅素（けいそ）樹脂から成る。

【０００６】各単セル１２の耐電圧は低く１〔Ｖ〕であ
るため、高耐電圧のコンデンサを得るために前記単セル
１２を複数個直列的に積層するようになっている。この
場合、積層体１１は各単セル１２間の接触抵抗及び各単
セル１２内の接触抵抗が大きくなり、全体としての内部
抵抗が大きくなってしまう。そこで、内部抵抗が大きく
なるのを防止するために、前記積層体１１を図面の上下
方向から適正な圧力で加圧し、加圧力を保持するために
前記積層体１１を図示しないケース内に収容するように
している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の電気エネルギ蓄積装置においては、積層体１１の加
圧力を大きくするほど内部抵抗は小さくなるが、加圧力
を大きくしすぎると前記カーボン・ペースト電極１４，
１５間に配設されたセパレータ１６が破損し、カーボン
・ペースト電極１４，１５間が導通してしまう。

【０００８】本発明は、前記従来の電気エネルギ蓄積装
置を解決して、積層体の内部抵抗を十分に小さくするこ
とができ、しかも、セパレータが破損することがない電
気エネルギ蓄積装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】そのために、本発明の電
気エネルギ蓄積装置においては、電解溶液を使用した単
セルを積層して形成された積層体と、該積層体を収容す
るケースと、該ケース内において進退自在に配設され、
前記ケースと共に積層体の収容部を形成するプッシュプ
レートを有する。

【００１０】そして、該プッシュプレートの中央部に第
１の調整手段が配設され、プッシュプレートを進退させ
て積層体の加圧力を調整する。また、前記プッシュプレ
ートの中央部の周囲に第２の調整手段が配設され、前記
プッシュプレートの軸心に対する傾きを変え、前記加圧
力を微調整する。

【００１１】

【作用及び発明の効果】本発明によれば、前記のように
電気エネルギ蓄積装置は、電解溶液を使用した単セルを
積層して形成された積層体と、該積層体を収容するケー
スと、該ケース内において進退自在に配設され、前記ケ
ースと共に積層体の収容部を形成するプッシュプレート
を有する。したがって、該プッシュプレートを前進させ
ることによって積層体を加圧し、各単セル間の接触抵抗
及び各単セル内の接触抵抗を小さくすることによって、
内部抵抗を小さくすることができる。

【００１２】そして、該プッシュプレートの中央部に第
１の調整手段が配設され、プッシュプレートを進退させ
て積層体の加圧力を調整する。また、前記プッシュプレ
ートの中央部の周囲に第２の調整手段が配設され、前記
プッシュプレートの軸心に対する傾きを変え、前記加圧
力を微調整する。したがって、各単セル内の電解溶液が
電極間に均一に広がるため、内部抵抗を十分に小さくす
ることができる。しかも、加圧力を大きくする必要がな
いので、単セル内のセパレータが破損することがない。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら詳細に説明する。図１は本発明の実施例を示す電
気エネルギ蓄積装置の断面図、図３は本発明の実施例を
示す電気エネルギ蓄積装置の左側面図、図４は本発明の
実施例を示す電気エネルギ蓄積装置の右側面図である。

【００１４】図において、１１は単セル１２（図２参
照）を積層して形成される積層体である。該積層体１１
は、従来のものと構造が同じであるため、その詳細な説
明は図２の説明を援用する。２５は前記積層体１１を収
容するケースであり、底板２６、筒状ケース部材２７及
び上板２８を有する。前記筒状ケース部材２７の両端の
開口は、底板２６及び上板２８によって閉鎖され、底板
２６と上板２８の間を連結する４本の組立用ボルト３０
によって締め付けられて固定される。各組立用ボルト３
０の周囲には、締付力によって前記筒状ケース部材２７
が変形することがないように、補強用スペーサ３１が配
設される。

【００１５】また、前記筒状ケース部材２７内の上板２
８側には、前記筒状ケース部材２７の内周面に沿って進
退自在にプッシュプレート３３が配設され、該プッシュ
プレート３３と前記底板２６の間に積層体１１の収容部
３５を形成する。そして、前記プッシュプレート３３の
外周面にはＯリング３６が配設され、前記収容部３５を
シールする。

【００１６】前記収容部３５に収容された積層体１１は
各単セル１２間の接触抵抗及び各単セル１２内の接触抵
抗が大きくなり、全体としての内部抵抗が大きくなって
しまう。そこで、内部抵抗が大きくなるのを防止するた
めに、前記積層体１１を図面における左右方向から加圧
するようにしている。そのため、前記上板２８の中央部
を貫通させてセンタボルト４１が配設され、該センタボ
ルト４１の先端が前記プッシュプレート３３の中央部に
当接させられる。したがって、前記センタボルト４１を
回転することによってプッシュプレート３３を進退させ
ることができる。すなわち、プッシュプレート３３を前
進させて前記プッシュプレート３３を底板２６側に付勢
して積層体１１の加圧力を大きくし、後退させて積層体
１１の加圧力を小さくすることができる。なお、前記セ
ンタボルト４１の頭部と前記上板２８の間にはスプリン
グ４３が配設され、センタボルト４１の位置決めを安定
させる。

【００１７】また、前記センタボルト４１の周囲の４箇
所には、加圧調整用ボルト４５が配設される。該加圧調
整用ボルト４５は、前記上板２８のセンタボルト４１の
周囲を貫通し、先端が前記プッシュプレート３３に当接
させられる。したがって、各加圧調整用ボルト４５を独
立させて回転させることによってプッシュプレート３３
の軸心に対する傾きを変え、前記加圧力を微調整するこ
とができる。

【００１８】なお、５１は前記底板２６の中央部に配設
された電極端子、５２は前記プッシュプレート３３の中
央部に配設された電極端子である。該電極端子５２はプ
ッシュプレート３３を貫通し、更に前記センタボルト４
１を貫通して延びる。このようにして、前記積層体１１
は加圧されるが、この時の加圧力の調整は内部抵抗を測
定しながら行われる。

【００１９】すなわち、まず、前記センタボルト４１を
回転させることによってプッシュプレート３３を前進さ
せ、積層体１１を加圧する。続いて、４本の加圧調整用
ボルト４５を回転させることによって前記加圧力を微調
整し、内部抵抗を小さくして一定になるようにする。な
お、前記内部抵抗は電流遮断法によって測定される。そ
のため、前記電極端子５１，５２間に一定電流を流して
おき、一定電流を遮断した時の電位の変化を測定し、該
電位の変化から前記内部抵抗を計算するようにしてい
る。

【００２０】図５は本発明の実施例における積層体の加
圧力と内部抵抗の関係図である。図の縦軸は積層体１１
（図１）の内部抵抗を、横軸は積層体１１の加圧力を示
す。図において、線ａはセンタボルト４１によって積層
体１１の加圧力を調整しただけの場合における内部抵抗
の変化を、また、線ｂは加圧調整用ボルト４５によって
前記加圧力を微調整した場合における内部抵抗の変化を
示す。

【００２１】いずれも、加圧力が大きくなるのに伴って
内部抵抗は小さくなり、ある程度以上の加圧力になる
と、加圧力を変えても内部抵抗は変化しないことが分か
る。また、加圧調整用ボルト４５によって前記加圧力を
微調整すると、前記内部抵抗を十分に小さくすることが
できる。これは、加圧調整用ボルト４５の微調整によっ
て、単セル１２（図２参照）内の電解溶液がカーボン・
ペースト電極１４，１５間に均一に広がるためであると
考えられる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す電気エネルギ蓄積装置の
断面図である。

【図２】従来の電気二重層コンデンサの積層体の断面図
である。

【図３】本発明の実施例を示す電気エネルギ蓄積装置の
左側面図である。

【図４】本発明の実施例を示す電気エネルギ蓄積装置の
右側面図である。

【図５】本発明の実施例における積層体の加圧力と内部
抵抗の関係図である。

【符号の説明】 １１ 積層体 １２ 単セル ２５ ケース ３３ プッシュプレート ３５ 収容部 ４１ センタボルト ４５ 加圧調整用ボルト

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （ａ）電解溶液を使用した単セルを積層
   して形成された積層体と、 （ｂ）該積層体を収容するケースと、 （ｃ）該ケース内において進退自在に配設され、前記ケ
   ースと共に積層体の収容部を形成するプッシュプレート
   と、 （ｄ）該プッシュプレートの中央部に配設され、プッシ
   ュプレートを進退させて積層体の加圧力を調整する第１
   の調整手段と、 （ｅ）前記プッシュプレートの中央部の周囲に配設さ
   れ、前記プッシュプレートの軸心に対する傾きを変え、
   前記加圧力を微調整する第２の調整手段を有することを
   特徴とする電気エネルギ蓄積装置。