JPH09232195A - 電気二重層コンデンサ基本セルおよび電気二重層コンデンサ - Google Patents
電気二重層コンデンサ基本セルおよび電気二重層コンデンサInfo
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- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
- H01G11/10—Multiple hybrid or EDL capacitors, e.g. arrays or modules
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 充放電能力を向上せしめた電気二重層コンデ
ンサ基本セルおよび電気二重層コンデンサを提供する。 【解決手段】 一層目の集電体３ａ上に、予め電解液が
含浸された複数個の一層目の小型分極性電極１ａ・・・
を、それぞれ互いに面接触するように略隙間なく配し、
この上に多孔性セパレータ６を設け、この多孔性セパレ
ータ６を介して前記一層目の小型分極性電極１ａ・・・の
各々の真上に、それぞれ同様の複数個の二層目の小型分
極性電極１ｂ・・・を互いに面接触するように配置し、こ
れら二層目の小型分極性電極１ｂ・・・ 上に密着するよう
に、二層目の集電体３ｂを接着して、電気二重層コンデ
ンサ基本セル５を形成する。
ンサ基本セルおよび電気二重層コンデンサを提供する。 【解決手段】 一層目の集電体３ａ上に、予め電解液が
含浸された複数個の一層目の小型分極性電極１ａ・・・
を、それぞれ互いに面接触するように略隙間なく配し、
この上に多孔性セパレータ６を設け、この多孔性セパレ
ータ６を介して前記一層目の小型分極性電極１ａ・・・の
各々の真上に、それぞれ同様の複数個の二層目の小型分
極性電極１ｂ・・・を互いに面接触するように配置し、こ
れら二層目の小型分極性電極１ｂ・・・ 上に密着するよう
に、二層目の集電体３ｂを接着して、電気二重層コンデ
ンサ基本セル５を形成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電気二重層コンデ
ンサ基本セルおよび電気二重層コンデンサに関し、特に
電極として固体状分極性電極を用いた大静電容量の電気
二重層コンデンサ基本セルおよびそれを用いた電気二重
層コンデンサに関する。
ンサ基本セルおよび電気二重層コンデンサに関し、特に
電極として固体状分極性電極を用いた大静電容量の電気
二重層コンデンサ基本セルおよびそれを用いた電気二重
層コンデンサに関する。
【０００２】
【従来の技術】電気二重層コンデンサは、アルミ電解コ
ンデンサよりも大きな静電容量を持ち、かつ二次電池の
ような充放電制御回路が不要であるなどの特徴を有する
ために、これまで主に電子機器のメモリバックアップや
停電時の瞬間的なモータ、アクチュエータ駆動などに用
いられ、このような用途に供する場合には、数μＡから
数百ｍＡの引き出し電流で用いられてきた。
ンデンサよりも大きな静電容量を持ち、かつ二次電池の
ような充放電制御回路が不要であるなどの特徴を有する
ために、これまで主に電子機器のメモリバックアップや
停電時の瞬間的なモータ、アクチュエータ駆動などに用
いられ、このような用途に供する場合には、数μＡから
数百ｍＡの引き出し電流で用いられてきた。
【０００３】また、上述の従来の用途に加えて、この電
気二重層コンデンサを二次電池とハイブリッド化するこ
とにより、例えば自動車や電車、エレベータなどの乗り
物のブレーキング時のエネルギーを回生する用途が考案
されている。これはパワー密度が要求される場面で電気
二重層コンデンサが稼働し、エネルギー密度が要求され
る場面で二次電池が稼働することによりトータルエネル
ギー効率が向上するというものである。
気二重層コンデンサを二次電池とハイブリッド化するこ
とにより、例えば自動車や電車、エレベータなどの乗り
物のブレーキング時のエネルギーを回生する用途が考案
されている。これはパワー密度が要求される場面で電気
二重層コンデンサが稼働し、エネルギー密度が要求され
る場面で二次電池が稼働することによりトータルエネル
ギー効率が向上するというものである。
【０００４】一般にこの電気二重層コンデンサは、電気
二重層コンデンサ基本セルを１個以上直列に接続して、
所望の電圧を得るようにして形成されたものである。こ
のため、この電気二重層コンデンサ基本セルの静電容量
を増加させ、その内部抵抗を低減させることが、結果と
してこの電気二重層コンデンサの性能を向上させること
になる。
二重層コンデンサ基本セルを１個以上直列に接続して、
所望の電圧を得るようにして形成されたものである。こ
のため、この電気二重層コンデンサ基本セルの静電容量
を増加させ、その内部抵抗を低減させることが、結果と
してこの電気二重層コンデンサの性能を向上させること
になる。
【０００５】従来、前記電気二重層コンデンサ基本セル
の分極性電極には、大表面積を有する活性炭電極が用い
られ、例えば、粉末活性炭と電解液を混合してぺ一スト
状にしたものや活性炭繊維に電解液を含浸したものが分
極性電極として用いられていた。また、近年、さらにこ
の分極性電極の静電容量を増加させ、内部抵抗を低減さ
せるために、活性炭の焼結体などを用いて固体状分極性
電極とすることが行われており、特開平４−２８８３６
１号公報に開示されているような活性炭／ポリアセン系
材料複合体を固体状分極性電極として用いて、さらに性
能を向上させた数Ａから千Ａ程度の急速充放電可能な電
気二重層コンデンサも開発されている。この活性炭／ポ
リアセン系材料複合体は、活性炭粉末あるいは活性炭繊
維と、粒状ないしは粉末状フェノール系樹脂との混合物
を熱硬化して、非酸化性雰囲気中で熱処理して得られた
ものである。
の分極性電極には、大表面積を有する活性炭電極が用い
られ、例えば、粉末活性炭と電解液を混合してぺ一スト
状にしたものや活性炭繊維に電解液を含浸したものが分
極性電極として用いられていた。また、近年、さらにこ
の分極性電極の静電容量を増加させ、内部抵抗を低減さ
せるために、活性炭の焼結体などを用いて固体状分極性
電極とすることが行われており、特開平４−２８８３６
１号公報に開示されているような活性炭／ポリアセン系
材料複合体を固体状分極性電極として用いて、さらに性
能を向上させた数Ａから千Ａ程度の急速充放電可能な電
気二重層コンデンサも開発されている。この活性炭／ポ
リアセン系材料複合体は、活性炭粉末あるいは活性炭繊
維と、粒状ないしは粉末状フェノール系樹脂との混合物
を熱硬化して、非酸化性雰囲気中で熱処理して得られた
ものである。
【０００６】このような電気二重層コンデンサ基本セル
において、電解液として水溶液系電解液を用いた場合の
耐電圧は１．０Ｖ、有機系の電解液（電解質）を用いた
基本セルの耐電圧は２〜３Ｖである。そして、これら基
本セルを１以上直列に接続して所望の耐電圧をもつ電気
二重層コンデンサとすることができる。ここで、前記パ
ワー密度が要求される用途においては、高耐電圧で高静
電容量の電気二重層コンデンサが必要であるため、前記
電気二重層コンデンサ基本セルの接続数を増加させるこ
とになる。しかし、前記基本セルの接続数を増やすに従
い、この電気二重層コンデンサの静電容量は、この接続
数分の静電容量よりも低下し、内部抵抗が上昇するとい
う傾向がある。そこで、このような静電容量の低下およ
び内部抵抗増大を緩和するために、固体状分極性電極を
用いた電気二重層コンデンサ基本セルにおいて、この固
体状分極性電極の表面積を大きくすることが一つの解決
案として考えられる。
において、電解液として水溶液系電解液を用いた場合の
耐電圧は１．０Ｖ、有機系の電解液（電解質）を用いた
基本セルの耐電圧は２〜３Ｖである。そして、これら基
本セルを１以上直列に接続して所望の耐電圧をもつ電気
二重層コンデンサとすることができる。ここで、前記パ
ワー密度が要求される用途においては、高耐電圧で高静
電容量の電気二重層コンデンサが必要であるため、前記
電気二重層コンデンサ基本セルの接続数を増加させるこ
とになる。しかし、前記基本セルの接続数を増やすに従
い、この電気二重層コンデンサの静電容量は、この接続
数分の静電容量よりも低下し、内部抵抗が上昇するとい
う傾向がある。そこで、このような静電容量の低下およ
び内部抵抗増大を緩和するために、固体状分極性電極を
用いた電気二重層コンデンサ基本セルにおいて、この固
体状分極性電極の表面積を大きくすることが一つの解決
案として考えられる。
【０００７】この固体状分極性電極の表面積を大きくす
る方法として、特公平７−４８４６４号公報、特公平６
−７５３９号には、複数個の小型固体状分極性電極（以
下小型分極性電極と略記する。）を、分離独立して、非
接触で平面配置して電極体が構成された電気二重層コン
デンサ基本セルが開示されている。図８ないし図１０
は、特公平７−４８４６４号公報記載の電気二重層コン
デンサ基本セルにおける小型分極性電極の配置の説明図
である。図８、９は、一層目の小型分極性電極１２ａ・・
・が並べられた様子を示す図であり、図８は平面図、図
９は、図８中Ｃ−Ｃで示された切断線に沿った側断面図
である。図中符号３ａは、長方形のシート状の一層目の
集電体であり、その周縁部上には、この一層目の集電体
３ａ全周を囲むようにガスケット２が設けられ、このガ
スケット２の内側の一層目の集電体３ａ面上には、予め
電解液が含浸された方形（長方形板状）の一層目の小型
分極性電極１２ａ・・・が、複数個、それぞれ互いに非接
触で分離独立して平面配置されて一層目の電極体が構成
されている。
る方法として、特公平７−４８４６４号公報、特公平６
−７５３９号には、複数個の小型固体状分極性電極（以
下小型分極性電極と略記する。）を、分離独立して、非
接触で平面配置して電極体が構成された電気二重層コン
デンサ基本セルが開示されている。図８ないし図１０
は、特公平７−４８４６４号公報記載の電気二重層コン
デンサ基本セルにおける小型分極性電極の配置の説明図
である。図８、９は、一層目の小型分極性電極１２ａ・・
・が並べられた様子を示す図であり、図８は平面図、図
９は、図８中Ｃ−Ｃで示された切断線に沿った側断面図
である。図中符号３ａは、長方形のシート状の一層目の
集電体であり、その周縁部上には、この一層目の集電体
３ａ全周を囲むようにガスケット２が設けられ、このガ
スケット２の内側の一層目の集電体３ａ面上には、予め
電解液が含浸された方形（長方形板状）の一層目の小型
分極性電極１２ａ・・・が、複数個、それぞれ互いに非接
触で分離独立して平面配置されて一層目の電極体が構成
されている。
【０００８】この一層目の電極体（一層目の小型分極性
電極１２ａ・・・）上には、図１０に示したように、これ
らを一体に覆うようにして、１枚の長方形シート状の多
孔性セパレータ６が接触して設けられている。そして、
この多孔性セパレータ６を介して前記一層目の小型分極
性電極１２ａ・・・の各々の真上に、二層目の小型分極性
電極１２ｂ・・・が対になるように配置されて二層目の電
極体を構成している。そして、これら二層目の小型分極
性電極１２ｂ・・・上に密着するように、二層目の集電体
３ｂが、前記ガスケット２に掛け渡されるようにして接
着され、この電気二重層コンデンサ基本セル１３が形成
されている。この電気二重層コンデンサ基本セル１３に
おいては、前記ガスケット２によって、一層目の小型分
極性電極１２ａ・・・、一層目の集電体３ａ、二層目の小
型分極性電極１２ｂ・・・、二層目の集電体３ｂ、多孔性
セパレータ６、および電解液が取り囲まれ、封止される
ようになっている。
電極１２ａ・・・）上には、図１０に示したように、これ
らを一体に覆うようにして、１枚の長方形シート状の多
孔性セパレータ６が接触して設けられている。そして、
この多孔性セパレータ６を介して前記一層目の小型分極
性電極１２ａ・・・の各々の真上に、二層目の小型分極性
電極１２ｂ・・・が対になるように配置されて二層目の電
極体を構成している。そして、これら二層目の小型分極
性電極１２ｂ・・・上に密着するように、二層目の集電体
３ｂが、前記ガスケット２に掛け渡されるようにして接
着され、この電気二重層コンデンサ基本セル１３が形成
されている。この電気二重層コンデンサ基本セル１３に
おいては、前記ガスケット２によって、一層目の小型分
極性電極１２ａ・・・、一層目の集電体３ａ、二層目の小
型分極性電極１２ｂ・・・、二層目の集電体３ｂ、多孔性
セパレータ６、および電解液が取り囲まれ、封止される
ようになっている。
【０００９】実際に電気二重層コンデンサとして使用す
る場合には、所望の耐電圧を得るために、この電気二重
層コンデンサ基本セル１３を１以上直列に積層（接続）
して用いることになる。この電気二重層コンデンサ基本
セル積層体を構成する各々の電気二重層コンデンサ基本
セル１３の電解液注入口４から、前記一層目の小型分極
性電極１２ａ・・・および二層目の小型分極性電極１２ｂ・
・・に予め含浸した電解液と同様の電解液を注入した後、
この電解液注入口４を封止栓もしくはガス選択透過性の
高分子機能膜で封止して電気二重層コンデンサとする。
る場合には、所望の耐電圧を得るために、この電気二重
層コンデンサ基本セル１３を１以上直列に積層（接続）
して用いることになる。この電気二重層コンデンサ基本
セル積層体を構成する各々の電気二重層コンデンサ基本
セル１３の電解液注入口４から、前記一層目の小型分極
性電極１２ａ・・・および二層目の小型分極性電極１２ｂ・
・・に予め含浸した電解液と同様の電解液を注入した後、
この電解液注入口４を封止栓もしくはガス選択透過性の
高分子機能膜で封止して電気二重層コンデンサとする。
【００１０】この電気二重層コンデンサ基本セル１３に
おいては、前記小型分極性電極１２ａ・・・および二層目
の小型分極性電極１２ｂ・・・が各々複数個分離独立して
平面配置されているので、一層目または二層目の電極体
の表面積が大きくなる。このため、上述の静電容量の低
下および内部抵抗の増大を緩和することができるように
なっている。
おいては、前記小型分極性電極１２ａ・・・および二層目
の小型分極性電極１２ｂ・・・が各々複数個分離独立して
平面配置されているので、一層目または二層目の電極体
の表面積が大きくなる。このため、上述の静電容量の低
下および内部抵抗の増大を緩和することができるように
なっている。
【００１１】また、特公平６−７５３９号公報には、上
述の複数個の一層目の小型分極性電極１２ａ・・・の相互
間隙と、二層目の小型分極性電極１２ｂ・・・の相互間隙
とに、活性炭粉末と電解液とのぺ一スト状混練物を充填
して形成された電気二重層コンデンサ基本セルが開示さ
れている。
述の複数個の一層目の小型分極性電極１２ａ・・・の相互
間隙と、二層目の小型分極性電極１２ｂ・・・の相互間隙
とに、活性炭粉末と電解液とのぺ一スト状混練物を充填
して形成された電気二重層コンデンサ基本セルが開示さ
れている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】ところで、電解液とし
て希硫酸を用いた電気二重層コンデンサ基本セルの場
合、一般的に集電体としては、ブチルゴムにカーボンフ
ィラーを分散させて導電性を持たせたシートが用いられ
ているが、この集電体各部のカーボンフィラーの分散は
必ずしも均一ではなく、結果、集電体の比抵抗が集電体
各部で若干異なっている。
て希硫酸を用いた電気二重層コンデンサ基本セルの場
合、一般的に集電体としては、ブチルゴムにカーボンフ
ィラーを分散させて導電性を持たせたシートが用いられ
ているが、この集電体各部のカーボンフィラーの分散は
必ずしも均一ではなく、結果、集電体の比抵抗が集電体
各部で若干異なっている。
【００１３】このような集電体を用いて、上述の図８な
いし図１０に示したような構造の電気二重層コンデンサ
基本セル１３とした場合、以下のような問題がある。す
なわち、複数個の一層目の小型分極性電極１２ａ・・・
は、一枚の一層目の集電体３ａ上に互いに非接触で分離
配置されているので、前記一層目の集電体３ａの厚さ方
向の比抵抗が低い部分に圧着された一層目の小型分極性
電極１２ａと、前記比抵抗が高い部分に圧着された一層
目の小型分極性電極１２ａの充放電能力が均一ではな
い。すなわち、前記比抵抗が低い部分に圧着された一層
目の小型分極性電極１２ａは急速充放電できるが、前記
比抵抗が高い部分に圧着された一層目の小型分極性電極
１２ａは、前記比抵抗が低い部分に圧着された一層目の
小型分極性電極１２ａよりも充放電に時間がかかってし
まうことになる。このように一層目の小型分極性電極１
２ａ・・・の配置位置によってその充放電能力が異なるこ
とから、結果として電気二重層コンデンサ基本セル１３
自体の充放電能力が低下する。
いし図１０に示したような構造の電気二重層コンデンサ
基本セル１３とした場合、以下のような問題がある。す
なわち、複数個の一層目の小型分極性電極１２ａ・・・
は、一枚の一層目の集電体３ａ上に互いに非接触で分離
配置されているので、前記一層目の集電体３ａの厚さ方
向の比抵抗が低い部分に圧着された一層目の小型分極性
電極１２ａと、前記比抵抗が高い部分に圧着された一層
目の小型分極性電極１２ａの充放電能力が均一ではな
い。すなわち、前記比抵抗が低い部分に圧着された一層
目の小型分極性電極１２ａは急速充放電できるが、前記
比抵抗が高い部分に圧着された一層目の小型分極性電極
１２ａは、前記比抵抗が低い部分に圧着された一層目の
小型分極性電極１２ａよりも充放電に時間がかかってし
まうことになる。このように一層目の小型分極性電極１
２ａ・・・の配置位置によってその充放電能力が異なるこ
とから、結果として電気二重層コンデンサ基本セル１３
自体の充放電能力が低下する。
【００１４】また、上述の一層目の小型分極性電極１２
ａ・・・の相互空隙または二層目の小型分極性電極１２ｂ・
・・の相互空隙の分だけ静電容量の体積効率が悪いという
問題もある。これらと同じの構造をもつ二層目の集電体
３ｂおよび二層目の小型分極性電極１２ｂ・・・に関して
も同様である。
ａ・・・の相互空隙または二層目の小型分極性電極１２ｂ・
・・の相互空隙の分だけ静電容量の体積効率が悪いという
問題もある。これらと同じの構造をもつ二層目の集電体
３ｂおよび二層目の小型分極性電極１２ｂ・・・に関して
も同様である。
【００１５】ここで、上述の特公平６−７５３９号公報
記載の電気二重層コンデンサ基本セルのように、一層目
の小型分極性電極１２ａ・・・の相互間隙および二層目の
小型分極性電極１２ｂ・・・の相互間隙に、活性炭粉末と
電解液とからなるぺ一スト状混練物を充填すると、上述
の一層目の小型分極性電極１２ａ・・・または二層目の小
型分極性電極１２ｂ・・・における個々の充放電能力の差
異は解決されると思われるが、実際には、この場合ぺ一
スト状混練物中に存在する活性炭粉末が、互いに十分接
触する程度に加圧されないと比抵抗は下がらない。すな
わち、電気二重層コンデンサ１７の比抵抗を下げるため
には、前記ぺ一スト状の混練物が十分加圧され、かつこ
のぺ一スト状混練物が一層目の集電体３ａまたは二層目
の集電体３ｂに接触し、なおかつ一層目の小型分極性電
極１２ａ・・・と二層目の小型分極性電極１２ｂ・・・がそれ
ぞれ、十分に一層目の集電体３ａまたは二層目の集電体
３ｂと密着している必要があり、これは、製法的に大変
困難である。
記載の電気二重層コンデンサ基本セルのように、一層目
の小型分極性電極１２ａ・・・の相互間隙および二層目の
小型分極性電極１２ｂ・・・の相互間隙に、活性炭粉末と
電解液とからなるぺ一スト状混練物を充填すると、上述
の一層目の小型分極性電極１２ａ・・・または二層目の小
型分極性電極１２ｂ・・・における個々の充放電能力の差
異は解決されると思われるが、実際には、この場合ぺ一
スト状混練物中に存在する活性炭粉末が、互いに十分接
触する程度に加圧されないと比抵抗は下がらない。すな
わち、電気二重層コンデンサ１７の比抵抗を下げるため
には、前記ぺ一スト状の混練物が十分加圧され、かつこ
のぺ一スト状混練物が一層目の集電体３ａまたは二層目
の集電体３ｂに接触し、なおかつ一層目の小型分極性電
極１２ａ・・・と二層目の小型分極性電極１２ｂ・・・がそれ
ぞれ、十分に一層目の集電体３ａまたは二層目の集電体
３ｂと密着している必要があり、これは、製法的に大変
困難である。
【００１６】したがって、この場合においても、前記の
問題と同様に、一層目の集電体３ａまたは二層目の集電
体３ｂ上に圧着された位置により、一層目の小型分極性
電極１２ａ・・・または二層目の小型分極性電極１２ｂ・・・
の充放電能力が異なるという問題は解決されていない。
また、このぺ一スト状混練物からなる電極の単位体積当
たりの静電容量は、前記活性炭／ポリアセン系材料複合
体を分極性電極として用いた場合の単位体積当たりの静
電容量の約１／２である。よって、全くの空隙であるよ
りも向上するものの、このぺ一スト状混練物を充填した
体積の分だけ、前記静電容量の体積効率が悪くなってし
まうので、やはり、小型分極性電極を複数個分離独立し
て配置することによる静電容量の体積効率の低下は解決
されていない。
問題と同様に、一層目の集電体３ａまたは二層目の集電
体３ｂ上に圧着された位置により、一層目の小型分極性
電極１２ａ・・・または二層目の小型分極性電極１２ｂ・・・
の充放電能力が異なるという問題は解決されていない。
また、このぺ一スト状混練物からなる電極の単位体積当
たりの静電容量は、前記活性炭／ポリアセン系材料複合
体を分極性電極として用いた場合の単位体積当たりの静
電容量の約１／２である。よって、全くの空隙であるよ
りも向上するものの、このぺ一スト状混練物を充填した
体積の分だけ、前記静電容量の体積効率が悪くなってし
まうので、やはり、小型分極性電極を複数個分離独立し
て配置することによる静電容量の体積効率の低下は解決
されていない。
【００１７】本発明は前記事情に艦みてなされたもの
で、多孔性セパレータを介して対向する一対の電解液含
浸済み固体状分極性電極および前記固体状分極性電極の
前記多孔性セパレータ接触面と相対する面に配置した集
電体を有する電気二重層コンデンサ基本セルにおいて、
前記固体状分極性電極を、複数個の小型固体状分極性電
極から構成した場合に、これら複数個の小型分極性電極
の充放電能力が、その集電体上の配置位置に関わらず均
一で、この結果として充放電能力を向上せしめた電気二
重層コンデンサ基本セルおよび電気二重層コンデンサを
提供することを目的とする。
で、多孔性セパレータを介して対向する一対の電解液含
浸済み固体状分極性電極および前記固体状分極性電極の
前記多孔性セパレータ接触面と相対する面に配置した集
電体を有する電気二重層コンデンサ基本セルにおいて、
前記固体状分極性電極を、複数個の小型固体状分極性電
極から構成した場合に、これら複数個の小型分極性電極
の充放電能力が、その集電体上の配置位置に関わらず均
一で、この結果として充放電能力を向上せしめた電気二
重層コンデンサ基本セルおよび電気二重層コンデンサを
提供することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】前記課題は、多孔性セパ
レータを介して対向する一対の電解液含浸済み固体状分
極性電極および前記固体状分極性電極の前記多孔性セパ
レータ接触面と相対する面に配置した集電体を有する電
気二重層コンデンサ基本セルにおいて、前記集電体面上
に小型固体状分極性電極を互いに面接触または線接触あ
るいは点接触させて平面配置して、電気二重層コンデン
サ基本セルを形成することによって解決できる。また、
前記小型固体状分極性電極を方形に成形することもでき
る。また、前記小型固体状分極性電極をハニカム形に成
形することもできる。また、前記小型固体状分極性電極
の前記多孔性セパレータ接触面積が前記小型固体状分極
性電極の前記集電体接触面積より小さくなるように前記
小型固体状分極性電極の周囲にテーパ部を形成すること
もできる。また、上述の電気二重層コンデンサ基本セル
を１以上接続して電気二重層コンデンサを構成すること
もできる。
レータを介して対向する一対の電解液含浸済み固体状分
極性電極および前記固体状分極性電極の前記多孔性セパ
レータ接触面と相対する面に配置した集電体を有する電
気二重層コンデンサ基本セルにおいて、前記集電体面上
に小型固体状分極性電極を互いに面接触または線接触あ
るいは点接触させて平面配置して、電気二重層コンデン
サ基本セルを形成することによって解決できる。また、
前記小型固体状分極性電極を方形に成形することもでき
る。また、前記小型固体状分極性電極をハニカム形に成
形することもできる。また、前記小型固体状分極性電極
の前記多孔性セパレータ接触面積が前記小型固体状分極
性電極の前記集電体接触面積より小さくなるように前記
小型固体状分極性電極の周囲にテーパ部を形成すること
もできる。また、上述の電気二重層コンデンサ基本セル
を１以上接続して電気二重層コンデンサを構成すること
もできる。
【００１９】
【発明の実施の形態】本発明の電気二重層コンデンサを
構成する電気二重層コンデンサ基本セルにおいて、上述
の従来の電気二重層コンデンサ基本セルと異なるところ
は、複数個の小型分極性電極が、互いに面接触または線
接触あるいは点接触して集電体上に最密平面配置されて
いる点である。
構成する電気二重層コンデンサ基本セルにおいて、上述
の従来の電気二重層コンデンサ基本セルと異なるところ
は、複数個の小型分極性電極が、互いに面接触または線
接触あるいは点接触して集電体上に最密平面配置されて
いる点である。
【００２０】
【実施例】以下、実施例を示して具体的に説明する。 （実施例１）図１ないし図３は、実施例１の電気二重層
コンデンサ基本セルの構成を示す説明図である。図１は
一層目の小型分極性電極１ａ・・・が並べられた様子を示
す平面図であり、図２は図１における切断線Ａ一Ａに沿
った側断面図である。図中符号３ａは、長方形シート状
の一層目の集電体であり、その周縁部上には、この一層
目の集電体３ａ全周を囲むようにガスケット２が設けら
れている。このガスケット２の内側の一層目の集電体３
ａ面上には、複数個の長方形板状の一層目の小型分極性
電極１ａ・・・が、それぞれ互いに面接触するように隙間
なく配されて一層目の電極体を構成している。この小型
分極性電極１ａ・・・は、予め電解液が含浸されたもので
ある。
コンデンサ基本セルの構成を示す説明図である。図１は
一層目の小型分極性電極１ａ・・・が並べられた様子を示
す平面図であり、図２は図１における切断線Ａ一Ａに沿
った側断面図である。図中符号３ａは、長方形シート状
の一層目の集電体であり、その周縁部上には、この一層
目の集電体３ａ全周を囲むようにガスケット２が設けら
れている。このガスケット２の内側の一層目の集電体３
ａ面上には、複数個の長方形板状の一層目の小型分極性
電極１ａ・・・が、それぞれ互いに面接触するように隙間
なく配されて一層目の電極体を構成している。この小型
分極性電極１ａ・・・は、予め電解液が含浸されたもので
ある。
【００２１】これら一層目の小型分極性電極１ａ・・・上
には、図３に示したように、これらを一体に覆うように
して１枚のシート状の多孔性セパレータ６が設けられて
いる。そして、この多孔性セパレータ６を介して前記一
層目の小型分極性電極１ａ・・・の各々の真上に、それぞ
れ同様の電解液が含浸された複数個の二層目の小型分極
性電極１ｂ・・・が互いに面接触するように配置され、二
層目の電極体を構成している。そして、これら二層目の
小型分極性電極２ｂ・・・上に密着するように、二層目の
集電体３ｂが、前記ガスケット２に掛け渡されるように
して接着され、電気二重層コンデンサ基本セル５が形成
されている。
には、図３に示したように、これらを一体に覆うように
して１枚のシート状の多孔性セパレータ６が設けられて
いる。そして、この多孔性セパレータ６を介して前記一
層目の小型分極性電極１ａ・・・の各々の真上に、それぞ
れ同様の電解液が含浸された複数個の二層目の小型分極
性電極１ｂ・・・が互いに面接触するように配置され、二
層目の電極体を構成している。そして、これら二層目の
小型分極性電極２ｂ・・・上に密着するように、二層目の
集電体３ｂが、前記ガスケット２に掛け渡されるように
して接着され、電気二重層コンデンサ基本セル５が形成
されている。
【００２２】実際に電気二重層コンデンサとして使用す
る場合には、所望の耐電圧を得るためにこの電気二重層
コンデンサ基本セル５を必要枚数直列に積層（接続）し
て用いることになる。この電気二重層コンデンサ基本セ
ル積層体を構成する各々の電気二重層コンデンサ基本セ
ルの電解液注入口４から、前記一層目の小型分極性電極
１ａ・・・および二層目の小型分極性電極１ｂ・・・に予め含
浸した電解液と同様の電解液を注入した後、この電解液
注入口４を封止栓もしくはガス選択透過性の高分子機能
膜で封止して電気二重層コンデンサとする。
る場合には、所望の耐電圧を得るためにこの電気二重層
コンデンサ基本セル５を必要枚数直列に積層（接続）し
て用いることになる。この電気二重層コンデンサ基本セ
ル積層体を構成する各々の電気二重層コンデンサ基本セ
ルの電解液注入口４から、前記一層目の小型分極性電極
１ａ・・・および二層目の小型分極性電極１ｂ・・・に予め含
浸した電解液と同様の電解液を注入した後、この電解液
注入口４を封止栓もしくはガス選択透過性の高分子機能
膜で封止して電気二重層コンデンサとする。
【００２３】一層目の小型分極性電極１ａおよび二層目
の小型分極性電極１ｂとしては、活性炭／ポリアセン系
材料の固体状活性炭を好適に用いることができるが、粉
末活性炭にフェノール樹脂等のバインダー材を混ぜて焼
成したブロック状の活性炭であればバインダー材および
製法は問わない。電解液としては、希硫酸が用いられ、
例えば３０ｗｔ％希硫酸が用いられる。
の小型分極性電極１ｂとしては、活性炭／ポリアセン系
材料の固体状活性炭を好適に用いることができるが、粉
末活性炭にフェノール樹脂等のバインダー材を混ぜて焼
成したブロック状の活性炭であればバインダー材および
製法は問わない。電解液としては、希硫酸が用いられ、
例えば３０ｗｔ％希硫酸が用いられる。
【００２４】ガスケット２を形成する材料は、絶縁性、
耐硫酸性および耐熱性を備えていれば特に限定すること
はないが、通常プラスチックなどの絶縁体からなるもの
を用いることができ、例えば耐熱性ＡＢＳ樹脂が好適に
用いられる。一層目の集電体３ａおよび二層目の集電体
３ｂは、ブチルゴム中にカーボン粉末（カーボンフィラ
ー）などを練り込み、分散させ、導電性を付与したシー
トから形成されている。多孔性セパレータ６は、非電子
伝導性でかつイオン透過性の膜であれば材質を問わない
が、例えば、鉛蓄電池のセパレータ用途のガラス繊維セ
パレータを用いることができる。
耐硫酸性および耐熱性を備えていれば特に限定すること
はないが、通常プラスチックなどの絶縁体からなるもの
を用いることができ、例えば耐熱性ＡＢＳ樹脂が好適に
用いられる。一層目の集電体３ａおよび二層目の集電体
３ｂは、ブチルゴム中にカーボン粉末（カーボンフィラ
ー）などを練り込み、分散させ、導電性を付与したシー
トから形成されている。多孔性セパレータ６は、非電子
伝導性でかつイオン透過性の膜であれば材質を問わない
が、例えば、鉛蓄電池のセパレータ用途のガラス繊維セ
パレータを用いることができる。
【００２５】この電気二重層コンデンサ基本セル５にお
いて、電解液として３０ｗｔ％希硫酸を用いた場合、こ
の電気二重層コンデンサ基本セル５単独の耐電圧は、水
の電気分解電圧である約１．２Ｖである。この耐電圧を
考慮して、上述のようにこの電気二重層コンデンサ基本
セル５を複数枚積層（接続）して、この電気二重層コン
デンサ基本セル積層体を構成する各々の電気二重層コン
デンサ基本セル５の電解液注入口４から、電解液を注入
した後、この電解液注入口４を封止栓もしくはガス選択
透過性の高分子機能膜で封止して電気二重層コンデンサ
とすればよい。
いて、電解液として３０ｗｔ％希硫酸を用いた場合、こ
の電気二重層コンデンサ基本セル５単独の耐電圧は、水
の電気分解電圧である約１．２Ｖである。この耐電圧を
考慮して、上述のようにこの電気二重層コンデンサ基本
セル５を複数枚積層（接続）して、この電気二重層コン
デンサ基本セル積層体を構成する各々の電気二重層コン
デンサ基本セル５の電解液注入口４から、電解液を注入
した後、この電解液注入口４を封止栓もしくはガス選択
透過性の高分子機能膜で封止して電気二重層コンデンサ
とすればよい。
【００２６】ところで、上述のように、一層目の集電体
３ａを構成するブチルゴムのシート中のカーボン粉末
（カーボンフィラー）の分散は、必ずしも均一ではない
ため、この一層目の集電体３ａの厚さ方向の比抵抗は、
その各部で若干異なっている。しかしこの電気二重層コ
ンデンサ基本セル５においては、複数個の一層目の小型
分極性電極１ａ・・・は互いに面接触して配置されている
ので、一層目の集電体３ａの厚さ方向の比抵抗が各部に
よって異なっていても、その低比抵抗部から選択的に充
放電されて、一層目の小型分極性電極１ａ・・・各々の充
放電能力が均一となるようになっている。
３ａを構成するブチルゴムのシート中のカーボン粉末
（カーボンフィラー）の分散は、必ずしも均一ではない
ため、この一層目の集電体３ａの厚さ方向の比抵抗は、
その各部で若干異なっている。しかしこの電気二重層コ
ンデンサ基本セル５においては、複数個の一層目の小型
分極性電極１ａ・・・は互いに面接触して配置されている
ので、一層目の集電体３ａの厚さ方向の比抵抗が各部に
よって異なっていても、その低比抵抗部から選択的に充
放電されて、一層目の小型分極性電極１ａ・・・各々の充
放電能力が均一となるようになっている。
【００２７】また、複数個の一層目の小型分極性電極１
ａ・・・は、隙間なく密に配置されているので、静電容量
の体積効率が良好である。また、一層目の小型分極性電
極１２ａ・・・のエッジと、一層目の電極体中の空隙部と
の組み合わせを最小限とすることができるので、電気二
重層コンデンサ基本セル５加圧時に起こる、これら一層
目の小型分極性電極１ａ・・・の相互間の空隙への一層目
の集電体３ａの食い込みおよびせん断を防止することが
できる。上述の効果は同様の構造を形成する二層目の小
型分極性電極１ｂおよび二層目の集電体３ｂについても
同様である。
ａ・・・は、隙間なく密に配置されているので、静電容量
の体積効率が良好である。また、一層目の小型分極性電
極１２ａ・・・のエッジと、一層目の電極体中の空隙部と
の組み合わせを最小限とすることができるので、電気二
重層コンデンサ基本セル５加圧時に起こる、これら一層
目の小型分極性電極１ａ・・・の相互間の空隙への一層目
の集電体３ａの食い込みおよびせん断を防止することが
できる。上述の効果は同様の構造を形成する二層目の小
型分極性電極１ｂおよび二層目の集電体３ｂについても
同様である。
【００２８】（実施例２）図４は、実施例２の電気二重
層コンデンサ基本セルにおける小型分極性電極の配置を
示すものである。この電気二重層コンデンサ基本セルに
おいて、上述の実施例１の電気二重層コンデンサ基本セ
ルと異なるところは、一層目または二層目の小型分極性
電極の形状をハニカム形とした点である。すなわち、一
層目の集電体３ａ上の小型分極性電極を配置する略長方
形の平面を、ハニカム形に分割した形状をもつ一層目の
小型分極性電極８ａ、８ｂ、８ｃが、一層目の集電体３
ａ上に、互いに面接触して最密充填平面配置されてい
る。この上に上述と同様にして、多孔性セパレータを介
して、前記一層目の小型分極性電極８ａ、８ｂ、８ｃと
対になるように、これらと同様の形状の二層目の小型分
極性電極が相互に面接触して配され、さらにこの上に二
層目の集電体が配されて、この実施例２の電気二重層コ
ンデンサ基本セルが構成されている。このように小型分
極性電極をハニカム形としても、上述の実施例１の電気
二重層コンデンサ基本セルと同様の効果が得られる。
層コンデンサ基本セルにおける小型分極性電極の配置を
示すものである。この電気二重層コンデンサ基本セルに
おいて、上述の実施例１の電気二重層コンデンサ基本セ
ルと異なるところは、一層目または二層目の小型分極性
電極の形状をハニカム形とした点である。すなわち、一
層目の集電体３ａ上の小型分極性電極を配置する略長方
形の平面を、ハニカム形に分割した形状をもつ一層目の
小型分極性電極８ａ、８ｂ、８ｃが、一層目の集電体３
ａ上に、互いに面接触して最密充填平面配置されてい
る。この上に上述と同様にして、多孔性セパレータを介
して、前記一層目の小型分極性電極８ａ、８ｂ、８ｃと
対になるように、これらと同様の形状の二層目の小型分
極性電極が相互に面接触して配され、さらにこの上に二
層目の集電体が配されて、この実施例２の電気二重層コ
ンデンサ基本セルが構成されている。このように小型分
極性電極をハニカム形としても、上述の実施例１の電気
二重層コンデンサ基本セルと同様の効果が得られる。
【００２９】（実施例３）図５ないし図７は、実施例３
の電気二重層コンデンサ基本セルの構成を示す説明図で
あり、実施例１の電気二重層コンデンサ基本セルとこの
電気二重層コンデンサ基本セルとが異なる点は、一層目
または二層目の小型分極性電極の形状が、これら小型分
極性電極の多孔性セパレータとの接触面積が、その集電
体との接触面積より小さくなるように、その周囲にテー
パー部が形成されている点である。
の電気二重層コンデンサ基本セルの構成を示す説明図で
あり、実施例１の電気二重層コンデンサ基本セルとこの
電気二重層コンデンサ基本セルとが異なる点は、一層目
または二層目の小型分極性電極の形状が、これら小型分
極性電極の多孔性セパレータとの接触面積が、その集電
体との接触面積より小さくなるように、その周囲にテー
パー部が形成されている点である。
【００３０】図５は一層目の小型分極性電極１０ａ・・・
が並べられた様子を示す平面図であり、図６は、図５に
おける切断線Ｂ−Ｂに沿った側断面図である。図５、図
６に示すように、一層目の小型分極性電極１０ａは、そ
の多孔性セパレータ６との接触面積が、その一層目の集
電体３ａとの接触面積より小さくなるように、その周囲
にテーパー部１０ｃが形成された略長方形板状で、側断
面形状は台形状とされている。このような形状の複数個
の一層目の小型分極性電極１０ａ・・・が、相互に面接触
または線接触するように、一層目の集電体１ａ上に隙間
なく配置され、さらに図７に示すように、多孔性セパレ
ータ６を介して、テーパー部１０ｄを有する複数の二層
目の小型分極性電極１０ｂ・・・と、二層目の集電体３ｂ
とが、前記一層目の小型分極性電極１０ａ・・・と一層目
の集電体３ａと対称構造を形成するように配置されてこ
の電気二重層コンデンサ基本セル１１が形成されてい
る。この電気二重層コンデンサ基本セル１１において
も、上述の実施例１、２の電気二重層コンデンサ基本セ
ルと同様の作用により、この電気二重層コンデンサ基本
セル１１の充放電能力を向上させることができるなどの
効果を得ることができる。
が並べられた様子を示す平面図であり、図６は、図５に
おける切断線Ｂ−Ｂに沿った側断面図である。図５、図
６に示すように、一層目の小型分極性電極１０ａは、そ
の多孔性セパレータ６との接触面積が、その一層目の集
電体３ａとの接触面積より小さくなるように、その周囲
にテーパー部１０ｃが形成された略長方形板状で、側断
面形状は台形状とされている。このような形状の複数個
の一層目の小型分極性電極１０ａ・・・が、相互に面接触
または線接触するように、一層目の集電体１ａ上に隙間
なく配置され、さらに図７に示すように、多孔性セパレ
ータ６を介して、テーパー部１０ｄを有する複数の二層
目の小型分極性電極１０ｂ・・・と、二層目の集電体３ｂ
とが、前記一層目の小型分極性電極１０ａ・・・と一層目
の集電体３ａと対称構造を形成するように配置されてこ
の電気二重層コンデンサ基本セル１１が形成されてい
る。この電気二重層コンデンサ基本セル１１において
も、上述の実施例１、２の電気二重層コンデンサ基本セ
ルと同様の作用により、この電気二重層コンデンサ基本
セル１１の充放電能力を向上させることができるなどの
効果を得ることができる。
【００３１】また、この電気二重層コンデンサ基本セル
１１において、一層目の小型分極性電極１０ａおよび二
層目の小型分極性電極１０ｂの形状は、その周囲にテー
パー部１０ｃ、１０ｄが形成され、側断面形状が台形状
とされているので、一層目の小型分極性電極１０ａ・・・
または二層目の小型分極性電極１０ｂ・・・の相互の線接
触部付近に、わずかな空隙部が形成される。このため、
外力によるねじり、曲げなどの応力による影響が前記空
隙部によって吸収され、また、一層目の小型分極性電極
１０ａ・・・または二層目の小型分極性電極１０ｂ・・・に分
散されて、これらによって構成された二層の電極体が破
損しにくいようになっている。上述のテーパー部１０
ｃ、１０ｄによって形成される空隙のため、この電気二
重層コンデンサ１１における静電容量の体積効率はわず
かに低下するが、上述の図１０に示した従来の電気二重
層コンデンサ基本セル１３と比較して、その空隙部体積
が小さいので、この従来の電気二重層コンデンサ基本セ
ル１３よりも静電容量の体積効率を向上させたものとす
ることができる。
１１において、一層目の小型分極性電極１０ａおよび二
層目の小型分極性電極１０ｂの形状は、その周囲にテー
パー部１０ｃ、１０ｄが形成され、側断面形状が台形状
とされているので、一層目の小型分極性電極１０ａ・・・
または二層目の小型分極性電極１０ｂ・・・の相互の線接
触部付近に、わずかな空隙部が形成される。このため、
外力によるねじり、曲げなどの応力による影響が前記空
隙部によって吸収され、また、一層目の小型分極性電極
１０ａ・・・または二層目の小型分極性電極１０ｂ・・・に分
散されて、これらによって構成された二層の電極体が破
損しにくいようになっている。上述のテーパー部１０
ｃ、１０ｄによって形成される空隙のため、この電気二
重層コンデンサ１１における静電容量の体積効率はわず
かに低下するが、上述の図１０に示した従来の電気二重
層コンデンサ基本セル１３と比較して、その空隙部体積
が小さいので、この従来の電気二重層コンデンサ基本セ
ル１３よりも静電容量の体積効率を向上させたものとす
ることができる。
【００３２】また、この実施例３においては一層目また
は二層目の小型分極性電極は、略方形（長方形板状）で
あるが、実施例２のようなハニカム形の一層目または二
層目の小型分極性電極において、その集電体との接触面
積よりも多孔性セパレータとの接触面積が小さくなるよ
うに、その周囲にテーパー部を形成してもよい。また、
上述の実施例１〜３においては、複数個の小型分極性電
極が互いに線接触または面接触するように配置されてい
るが、これらが互いに接触していれば、点接触であって
も上述の作用により、充放電能力を向上させることがで
きる。また、面接触、線接触または点接触の組み合わせ
によっても同様である。
は二層目の小型分極性電極は、略方形（長方形板状）で
あるが、実施例２のようなハニカム形の一層目または二
層目の小型分極性電極において、その集電体との接触面
積よりも多孔性セパレータとの接触面積が小さくなるよ
うに、その周囲にテーパー部を形成してもよい。また、
上述の実施例１〜３においては、複数個の小型分極性電
極が互いに線接触または面接触するように配置されてい
るが、これらが互いに接触していれば、点接触であって
も上述の作用により、充放電能力を向上させることがで
きる。また、面接触、線接触または点接触の組み合わせ
によっても同様である。
【００３３】上述の実施例１〜３に示した電気二重層コ
ンデンサ基本セル（本発明品）と、図８ないし図１０に
示した従来の電気二重層コンデンサ基本セル（比較品）
について、これらの性能を比較評価したところ、本発明
品の充放電能力は、特に１０Ａ以上の充放電電流領域に
おいて向上した。具体的には、小型分極性電極のサイ
ズ、数を等しくすることにより、電極体の体積を同じと
した本発明品と、比較品について、１．０Ｖ、保護抵抗
なしで１２時間定電圧充電して２０Ａの定電流放電した
ところ、本発明品は、比較品とくらべて、放電初期のＩ
Ｒドロップが約１０％改善された。この結果より、本発
明品の電気二重層コンデンサ基本セルにおいては、集電
体の厚さ方向の比抵抗が大きい部分に圧着された小型分
極性電極と、比抵抗が低い部分に圧着された小型分極性
電極の電荷の蓄積または取り出しが、均一に行われ、結
果として、比較品よりも優れた充放電能力を有すること
が確認された。
ンデンサ基本セル（本発明品）と、図８ないし図１０に
示した従来の電気二重層コンデンサ基本セル（比較品）
について、これらの性能を比較評価したところ、本発明
品の充放電能力は、特に１０Ａ以上の充放電電流領域に
おいて向上した。具体的には、小型分極性電極のサイ
ズ、数を等しくすることにより、電極体の体積を同じと
した本発明品と、比較品について、１．０Ｖ、保護抵抗
なしで１２時間定電圧充電して２０Ａの定電流放電した
ところ、本発明品は、比較品とくらべて、放電初期のＩ
Ｒドロップが約１０％改善された。この結果より、本発
明品の電気二重層コンデンサ基本セルにおいては、集電
体の厚さ方向の比抵抗が大きい部分に圧着された小型分
極性電極と、比抵抗が低い部分に圧着された小型分極性
電極の電荷の蓄積または取り出しが、均一に行われ、結
果として、比較品よりも優れた充放電能力を有すること
が確認された。
【００３４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明において
は、多孔性セパレータを介して対向する一対の電解液含
浸済み固体状分極性電極および前記固体状分極性電極の
前記多孔性セパレータ接触面と相対する面に配置した集
電体を有する電気二重層コンデンサ基本セルにおいて、
前記集電体面上に小型固体状分極性電極が相互に面接触
または線接触あるいは点接触するように平面配置されて
いるので、前記集電体の各部の厚さ方向の比抵抗が異な
っていても、その低比抵抗部から選択的に充放電され
て、前記複数個の小型固体状分極性電極の充放電能力が
均一となるようになっている。このため、この電気二重
層コンデンサ基本セルの充放電能力を向上させることが
できる。
は、多孔性セパレータを介して対向する一対の電解液含
浸済み固体状分極性電極および前記固体状分極性電極の
前記多孔性セパレータ接触面と相対する面に配置した集
電体を有する電気二重層コンデンサ基本セルにおいて、
前記集電体面上に小型固体状分極性電極が相互に面接触
または線接触あるいは点接触するように平面配置されて
いるので、前記集電体の各部の厚さ方向の比抵抗が異な
っていても、その低比抵抗部から選択的に充放電され
て、前記複数個の小型固体状分極性電極の充放電能力が
均一となるようになっている。このため、この電気二重
層コンデンサ基本セルの充放電能力を向上させることが
できる。
【００３５】また、小型固体状分極性電極は、略隙間な
く密に配置されているので、無駄な空間が殆どなく、静
電容量の体積効率が良好である。すなわち、電気二重層
コンデンサ基本セルの単位体積あたりの静電容量が従来
と比べて大きくなるようになっている。また、小型固体
状分極性電極のエッジと、電極体中の空隙部との組み合
わせを最小限とすることができるので、電気二重層コン
デンサ基本セル加圧時に起こる、これら小型分極性電極
の相互間の空隙への集電体の食い込みおよびせん断を防
止することができる。
く密に配置されているので、無駄な空間が殆どなく、静
電容量の体積効率が良好である。すなわち、電気二重層
コンデンサ基本セルの単位体積あたりの静電容量が従来
と比べて大きくなるようになっている。また、小型固体
状分極性電極のエッジと、電極体中の空隙部との組み合
わせを最小限とすることができるので、電気二重層コン
デンサ基本セル加圧時に起こる、これら小型分極性電極
の相互間の空隙への集電体の食い込みおよびせん断を防
止することができる。
【００３６】また、この電気二重層コンデンサ基本セル
に外力によりねじりや曲げなどの応力が加わった場合、
この応力は、個々の小型固体状分極性電極に分散され
て、これらによって構成された電極体が破損しにくく、
特に、この小型固体状分極性電極において、その集電体
との接触面積よりも多孔性セパレータとの接触面積が小
さくなるように、その周囲にテーパー部を形成すれば、
上述の応力による影響が、このテーパー部によって形成
されるわずかな空隙に吸収され、二層の電極体がより破
損しにくい電気二重層コンデンサ基本セルとすることが
できる。
に外力によりねじりや曲げなどの応力が加わった場合、
この応力は、個々の小型固体状分極性電極に分散され
て、これらによって構成された電極体が破損しにくく、
特に、この小型固体状分極性電極において、その集電体
との接触面積よりも多孔性セパレータとの接触面積が小
さくなるように、その周囲にテーパー部を形成すれば、
上述の応力による影響が、このテーパー部によって形成
されるわずかな空隙に吸収され、二層の電極体がより破
損しにくい電気二重層コンデンサ基本セルとすることが
できる。
【００３７】また、この電気二重層コンデンサ基本セル
を１以上積層、接続することにより、充放電性能を向上
させることができ、集電体の食い込み、せん断を防止で
き、さらに、ねじり、まげなどの外力を受けても破損し
にくい、所望の耐電圧を有する電気二重層コンデンサと
することができる。
を１以上積層、接続することにより、充放電性能を向上
させることができ、集電体の食い込み、せん断を防止で
き、さらに、ねじり、まげなどの外力を受けても破損し
にくい、所望の耐電圧を有する電気二重層コンデンサと
することができる。
【図１】実施例１の電気二重層コンデンサ基本セルの小
型固体状分極性電極の配置図である。
型固体状分極性電極の配置図である。
【図２】実施例１の電気二重層コンデンサ基本セルにお
いて、一層目の小型固体状分極性電極を配置した状態を
示す側断面図である。
いて、一層目の小型固体状分極性電極を配置した状態を
示す側断面図である。
【図３】実施例１の電気二重層コンデンサ基本セルの側
断面図である。
断面図である。
【図４】実施例２の電気二重層コンデンサ基本セルの小
型固体状分極性電極の配置図である。
型固体状分極性電極の配置図である。
【図５】実施例３の電気二重層コンデンサ基本セルの小
型固体状分極性電極の配置図である。
型固体状分極性電極の配置図である。
【図６】実施例３の電気二重層コンデンサ基本セルにお
いて、一層目の小型固体状分極性電極を配置した状態を
示す側断面図である。
いて、一層目の小型固体状分極性電極を配置した状態を
示す側断面図である。
【図７】実施例３の電気二重層コンデンサ基本セルの断
面図である。
面図である。
【図８】従来の電気二重層コンデンサ基本セルの小型固
体状分極性電極の配置図である。
体状分極性電極の配置図である。
【図９】従来の電気二重層コンデンサ基本セルにおい
て、一層目の小型固体状分極性電極を配置した状態を示
す側断面図である。
て、一層目の小型固体状分極性電極を配置した状態を示
す側断面図である。
【図１０】従来の電気二重層コンデンサ基本セルの側断
面図である。
面図である。
１ａ 一層目の小型固体状分極性電極 １ｂ 二層目の小型固体状分極性電極 ２ ガスケット ３ａ 一層目の集電体 ３ｂ 二層目の集電体 ５ 電気二重層コンデンサ基本セル ６ 多孔性セパレータ ８ａ、８ｂ、８ｃ 一層目の小型固体状分極性電極 １０ａ 一層目の小型固体状分極性電極小型分極性電極 １０ｂ 二層目の小型固体状分極性電極 １０ｃ テーパー部 １０ｄ テーパー部 １１ 電気二重層コンデンサ基本セル
Claims (5)
- 【請求項１】 多孔性セパレータを介して対向する一対
の電解液含浸済み固体状分極性電極および前記固体状分
極性電極の前記多孔性セパレータ接触面と相対する面に
配置した集電体を有する電気二重層コンデンサ基本セル
において、前記集電体面上に配置した小型固体状分極性
電極を互いに面接触または線接触あるいは点接触させて
平面配置したことを特徴とする電気二重層コンデンサ基
本セル。 - 【請求項２】 前記小型固体状分極性電極を方形に成形
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
ンサ基本セル。 - 【請求項３】 前記小型固体状分極性電極をハニカム形
に成形したことを特徴とする請求項１記載の電気二重層
コンデンサ基本セル。 - 【請求項４】 前記小型固体状分極性電極の多孔性セパ
レータ接触面積が前記小型固体状分極性電極の集電体接
触面積より小さくなるように、前記小型固体状分極性電
極の周囲にテーパ部が形成されていることを特徴とする
請求項第１項記載の電気二重層コンデンサ基本セル。 - 【請求項５】 請求項第１項〜第４項いずれか１項に記
載の電気二重層コンデンサ基本セルを１以上接続して構
成したことを特徴とする電気二重層コンデンサ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8030872A JP3028056B2 (ja) | 1996-02-19 | 1996-02-19 | 電気二重層コンデンサ基本セルおよび電気二重層コンデンサ |
| US08/808,959 US5786981A (en) | 1996-02-19 | 1997-02-19 | Basic cell for an electric double layer capacitor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8030872A JP3028056B2 (ja) | 1996-02-19 | 1996-02-19 | 電気二重層コンデンサ基本セルおよび電気二重層コンデンサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09232195A true JPH09232195A (ja) | 1997-09-05 |
| JP3028056B2 JP3028056B2 (ja) | 2000-04-04 |
Family
ID=12315824
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8030872A Expired - Fee Related JP3028056B2 (ja) | 1996-02-19 | 1996-02-19 | 電気二重層コンデンサ基本セルおよび電気二重層コンデンサ |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5786981A (ja) |
| JP (1) | JP3028056B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001035757A (ja) * | 1999-07-19 | 2001-02-09 | Nec Corp | 電気二重層コンデンサ |
| US6410189B1 (en) | 1998-12-25 | 2002-06-25 | Tokai Aluminum Fiol Co., Ltd. | Current collectors for battery |
| JP2007508703A (ja) * | 2003-10-14 | 2007-04-05 | デグサ アクチエンゲゼルシャフト | セラミック分離層を有するキャパシタ |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2947215B2 (ja) * | 1997-03-28 | 1999-09-13 | 日本電気株式会社 | 電気二重層コンデンサ及びその製造方法 |
| JP3085250B2 (ja) * | 1997-07-18 | 2000-09-04 | 日本電気株式会社 | 電気二重層コンデンサ |
| JPH11135369A (ja) * | 1997-10-28 | 1999-05-21 | Nec Corp | 電気二重層コンデンサ |
| US6072692A (en) * | 1998-10-08 | 2000-06-06 | Asahi Glass Company, Ltd. | Electric double layer capacitor having an electrode bonded to a current collector via a carbon type conductive adhesive layer |
| US6627252B1 (en) | 2000-05-12 | 2003-09-30 | Maxwell Electronic Components, Inc. | Electrochemical double layer capacitor having carbon powder electrodes |
| JP3941917B2 (ja) * | 2001-10-19 | 2007-07-11 | Ｎｅｃトーキン株式会社 | 電気二重層コンデンサの製造方法及び電気二重層コンデンサ |
| US6643119B2 (en) | 2001-11-02 | 2003-11-04 | Maxwell Technologies, Inc. | Electrochemical double layer capacitor having carbon powder electrodes |
| US6813139B2 (en) * | 2001-11-02 | 2004-11-02 | Maxwell Technologies, Inc. | Electrochemical double layer capacitor having carbon powder electrodes |
| JP2004186275A (ja) * | 2002-11-29 | 2004-07-02 | Honda Motor Co Ltd | 電気二重層コンデンサ用の電極シート、その製造方法、分極性電極および分極性電極を用いた電気二重層コンデンサ |
| RU2005130532A (ru) * | 2003-03-05 | 2006-06-10 | Уиль м Б. Мл. ДАФФ (US) | Накопитель электрического заряда, имеющий повышенную мощность |
| US7791860B2 (en) | 2003-07-09 | 2010-09-07 | Maxwell Technologies, Inc. | Particle based electrodes and methods of making same |
| US7352558B2 (en) | 2003-07-09 | 2008-04-01 | Maxwell Technologies, Inc. | Dry particle based capacitor and methods of making same |
| US7920371B2 (en) | 2003-09-12 | 2011-04-05 | Maxwell Technologies, Inc. | Electrical energy storage devices with separator between electrodes and methods for fabricating the devices |
| US7090946B2 (en) | 2004-02-19 | 2006-08-15 | Maxwell Technologies, Inc. | Composite electrode and method for fabricating same |
| US7440258B2 (en) | 2005-03-14 | 2008-10-21 | Maxwell Technologies, Inc. | Thermal interconnects for coupling energy storage devices |
| KR20080018221A (ko) * | 2005-05-31 | 2008-02-27 | 코닝 인코포레이티드 | 셀룰러 허니콤 울트라캐패시터와 하이브리드 캐패시터 및그 제조방법 |
| EP1913610A1 (en) * | 2005-07-30 | 2008-04-23 | Corning Incorporated | Cellular honeycomb hybrid capacitors with non-uniform cell geometry |
| US20070279839A1 (en) * | 2006-05-30 | 2007-12-06 | William James Miller | Co-extrusion method of fabricating electrode structures in honeycomb substrates and ultracapacitor formed thereby |
| US20110267740A1 (en) * | 2010-04-29 | 2011-11-03 | Shrisudersan Jayaraman | Packaging for electrochemically active materials, devices made therefrom, and methods of making the same |
| US10096432B2 (en) * | 2013-03-14 | 2018-10-09 | Maxwell Technologies, Inc. | Electrode graphite film and electrode divider ring for an energy storage device |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3634736A (en) * | 1970-09-14 | 1972-01-11 | Standard Oil Co Ohio | Electrolytic capacitor employing paste electrodes |
| US3648126A (en) * | 1970-12-28 | 1972-03-07 | Standard Oil Co Ohio | Electrical capacitor employing paste electrodes |
| JPH0748464B2 (ja) * | 1989-09-12 | 1995-05-24 | いすゞ自動車株式会社 | 電気二重層コンデンサ |
| JPH067539B2 (ja) * | 1989-09-14 | 1994-01-26 | いすゞ自動車株式会社 | 電気二重層コンデンサ |
| JPH0791449B2 (ja) * | 1990-03-23 | 1995-10-04 | 日本電気株式会社 | 活性炭／ポリアセン系材料複合体とその製造方法、及び電気二重層コンデンサとその複合部品 |
| JPH067539A (ja) * | 1992-06-29 | 1994-01-18 | Ace Denken:Kk | 遊技機 |
| DE4308369C2 (de) * | 1993-03-16 | 2001-02-01 | Gore & Ass | Oleophob modifizierte mikroporöse Polymere |
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-
1996
- 1996-02-19 JP JP8030872A patent/JP3028056B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-02-19 US US08/808,959 patent/US5786981A/en not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3028056B2 (ja) | 2000-04-04 |
| US5786981A (en) | 1998-07-28 |
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