JPH09283387A

JPH09283387A - 電気二重層コンデンサ

Info

Publication number: JPH09283387A
Application number: JP8091072A
Authority: JP
Inventors: Mitsuhiro Nakamura; 光宏中村; Takaaki Miyashita; 隆章宮下
Original assignee: FDK Corp
Current assignee: FDK Corp
Priority date: 1996-04-12
Filing date: 1996-04-12
Publication date: 1997-10-31

Abstract

(57)【要約】【課題】電極板、少なくとも正極電極板として薄いア
ルミニウム板を用いても、十分な強度を確保することが
できるような構造にすること。【解決手段】電気二重層コンデンサは、樹脂製ケース
２２とモールド樹脂２４とから構成される外ケーシング
１４の内部にコンデンサセル１６を収容した構造となっ
ている。コンデンサセル１６は、一対の分極性電極２を
セパレータ４を介して積層して構成されたコンデンサコ
ア５を、内ケーシング１８の内部に収容した構造となっ
ている。内ケーシング１８は、枠形のガスケット６と、
ガスケット６の上下両端面にそれぞれ配設された電極板
８とから構成されている。一方の電極板はアルミニウム
板からなる正極電極板、他方は負極電極板である。ま
た、各電極板の外面には正極端子及び負極端子としてそ
れぞれリード片２０が固設されている。また、コンデン
サセル１６の内部には有機電解液が注液されている。こ
のような構造によって、十分な強度を容易に確保するこ
とができ、また外ケーシングにより二重構造としたこと
で耐漏液性の向上を図ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、有機電解液を用い
た電気二重層コンデンサに係り、特に、正極電極板と負
極電極板との間に介装された枠形ガスケットとにより構
成されたケーシングの内部に分極性電極などが収容され
た構造を有する電気二重層コンデンサに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】一般的に知られた電気二重層コンデンサ
としては、図５に示すようなものがある。この電気二重
層コンデンサは、一対の分極性電極２をセパレータ４を
介して積層してなるコンデンサコア５を、一対の電極板
８とそれらの間に介装された枠形ガスケット６とから構
成されたケーシングの内部に収容し、このケーシング内
部に電解液を注液したものである。ここで、一対の電極
板８は、一方が正極電極板、他方が負極電極板となって
いる。また、枠形ガスケット６と各電極板８とは、例え
ば、ホットメルト接着剤１０などを介して接合されてい
る。

【０００３】しかしながら、このような構造の電気二重
層コンデンサでは、前記電極板８をステンレスなどの金
属から形成するとともに、電解液として硫酸などを用い
るようになっているので、電極板８が電解液との接触に
よって溶解する虞がある。このため、前記電気二重層コ
ンデンサでは、例えば、図５に示すように、分極性電極
２と電極板８との間に電解液に対し不溶の導電性シート
１２を介し電極板８と電解液との絶縁を図るなどして、
電極板８の溶解を防止する必要があった。

【０００４】そこで、最近では、特公平６−５８８６４
号公報などにおいて、電気二重層コンデンサの電解液と
して、前記硫酸などに代えて、プロピレンカーボネート
などからなる有機電解液を用いることが提案されてお
り、この有機電解液を用いた場合には、硫酸などを用い
た場合に生じた電極板の溶解などの不具合点を解消で
き、前記導電性シートなどを不要にすることができると
されている。

【０００５】ただし、この有機電解液を用いる場合に
は、正極電極板に電圧を印加したときに正極電極板が溶
解することがある点を考慮に入れなければならず、この
ため、例えば正極電極板にアルミニウムを用いるなどし
て、正極電極板の溶解を防止する対策を講じる必要があ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図５に
示すような構造の前記電気二重層コンデンサにおいて、
前記正極電極板の溶解防止対策として、正極電極板を単
にアルミニウム板から構成した場合には、アルミニウム
の材質がステンレス材などの他の金属に比べて強度的に
不十分であるため、従来と同じ厚みに設定したときに強
度不足になることが予想される。そこで、アルミニウム
板の厚みを増やし十分な強度確保を行う方法が考えられ
るが、アルミニウムの使用量増加によってコストアップ
を招いたり、加工性の問題が生じたりするなど様々な不
具合を引き起こす虞があった。

【０００７】本発明は、前記事情に鑑みなされたもので
あって、その目的は、電極板、少なくとも正極電極板と
して薄いアルミニウム板を用いても、十分な強度を確保
することができるような構造を備えた電気二重層コンデ
ンサ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
に、本発明に係る電気二重層コンデンサにあっては、一
対の分極性電極をセパレータを介して積層してなるコン
デンサコアを、正極電極板と負極電極板との間に介装さ
れた枠形ガスケットにより構成された内ケーシングの内
部に収容し、該正極電極板または該負極電極板のうち少
なくとも該正極電極板をアルミニウム製板材から形成
し、該内ケーシングの内部に有機電解液を注液し、該正
極電極板及び該負極電極板それぞれにリード片を固設し
てコンデンサセルを形成し、該コンデンサセルを１また
は複数のケース部材により構成された外ケーシングの内
部に収容し、該コンデンサセルの２つの該リード片をそ
れぞれ正極端子及び負極端子として該外ケーシングの外
側に突出させるようにしてなる。

【０００９】このようにコンデンサセルを外ケーシング
の内部に収容する構造としたことで、電気二重層コンデ
ンサ自体の強度は、外ケーシングを構成するケース部材
の材質に依存される形となり、正極電極板に薄板状のア
ルミニウム板を用いた場合でも、十分な強度を確保する
ことができる。また、ケース部材の材質選択によっては
薄形化や軽量化を図ることも可能であるとともに、前記
ケース部材にアルミニウムではなく、他の材質を用いる
ことができるので、コストアップの抑制を図ることがで
きる。また、外ケーシングにより二重構造としたこと
で、耐漏液性を向上させることができる。

【００１０】また、前記コンデンサセルは、前記枠形ガ
スケットと前記正極電極板及び前記負極電極板とをホッ
トメルト接着剤により接合してなるとともに、該枠形ガ
スケットとして、該正極電極板と該負極電極板との間に
挟まれた枠部と、該枠部の側方に突出形成された突出部
と、該突出部に形成され前記内ケーシングの内外を連通
させる注液用連通孔とを備えた枠体を用い、前記有機電
解液を注液後、該注液用連通孔の注液口に封口体を接着
してなるのが好ましい。このようにして封口体の取付位
置と枠形ガスケット及び電極板の接合部との間に突出部
が介在し、それら双方の相互間が十分確保されているの
で、封口体の接着にあたり熱溶融樹脂を加熱溶融させる
ときに、接合部のホットメルト接着剤への熱的影響を軽
減することができ、ホットメルト接着剤が再溶融される
ことを防止することができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下に本発明に係る電気二重層コ
ンデンサの実施の形態について、添付図面に基づき詳述
する。尚、従来と同一の構成要素には同一の符号を付す
ものとする。

【００１２】本発明に係る電気二重層コンデンサは、コ
ンデンサとしての基本機能を担うコンデンサコアを第１
のケーシングの内部に収容して、これをコンデンサセル
とし、さらに、このコンデンサセルを第２のケーシング
の内部に収容して構成したものであり、第１及び第２の
ケーシングがそれぞれ内ケーシング及び外ケーシングと
なって二重ケーシング構造を形成するものである。

【００１３】図１及び２は、本発明に係る電気二重層コ
ンデンサを示したものである。この電気二重層コンデン
サは、外ケーシング１４の内部にコンデンサセル１６を
収容した構造になっている。

【００１４】ここで、コンデンサセル１６について詳述
する。コンデンサセル１６は、図３に示すように、内ケ
ーシング１８の内部にコンデンサコア５を収容した構造
となっている。コンデンサコア５は、活性炭などからな
る一対の薄板状の分極性電極２をセパレータ４を介して
積層したもので、ここで示すように内ケーシング１８の
内部に１個配設される場合の他、複数個配設される場合
もある。

【００１５】内ケーシング１８は、矩形枠形のガスケッ
ト６と、このガスケット６の上下両端面にそれぞれ一体
的に配設された電極板８とから構成されている。ガスケ
ット６は、例えばポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹
脂などのプラスチックから成形されたものである。ま
た、電極板８は、内側面が分極性電極２に接触し接続さ
れていて、一方の電極板８が正極電極板に、他方の電極
板８が負極電極板になっている。このうち正極電極板は
アルミニウム製板材から形成されていて、電解液として
有機電解液を用いた場合に、電圧の印加による溶解が阻
止されるようになっている。他方、負極電極板は、前記
アルミニウム製板材から形成する他、他の金属板、例え
ばステンレス板、ニッケル板、銅板またはこれらの合金
板などから形成されても良い。尚、これらの電極板８の
厚みは、例えば０．３乃至１ｍｍの範囲内に設定される
のが好ましい。

【００１６】また、ガスケット６と各電極板８とは、相
互間にホットメルト接着剤１０が介設され、接着によっ
て相互に接合されている。ここで、ホットメルト接着剤
１０としては、ガスケット６の材質に応じて、例えば、
エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸
共重合体などの変性ポリエチレン樹脂や変性ポリプロピ
レンなどが用いられる。そして、このようにガスケット
６と各電極板８とがホットメルト接着剤１０により接合
され、内ケーシング１８の内部は密閉状態となってい
る。

【００１７】この密閉された内ケーシング１８の内部に
は、有機電解液が注液されている。ここで、有機電解液
は、溶媒として、例えばプロピレンカーボネート、γ−
ブチロラクトン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアルデヒド、
アセトニトリルなどを用いたものであり、コンデンサコ
ア５に予め含浸していたり、若しくは内ケーシング１８
に設けられた注液孔を通じて注入されたりして、内ケー
シング１８の内部に注液される。

【００１８】また、各電極板８の外面には、薄板状の金
属製リード片２０が固設され、一方のリード片２０が正
極端子に、他方のリード片２０が負極端子になってい
る。これら２つのリード片２０は、共に、内ケーシング
１８の側面から側方に向かって同一方向に沿って突出し
ている。

【００１９】このようなコンデンサセル１６を収容する
外ケーシング１４は、１または複数のケース部材から構
成される。ここでは、コンデンサセル１６を、一端面が
開放された箱体状の樹脂製ケース２２の内部に隙間があ
まりないように収容し、この樹脂製ケース２２の開口部
にモールド樹脂２４を装填して開口部を封口し、内部を
密閉するようになっており、これら樹脂製ケース２２と
モールド樹脂２４とは、前記ケース部材となっている。
２つのリード片２０は、モールド樹脂２４を貫通して外
ケーシング１４の外側に突出している。樹脂製ケース２
２は、例えばポリプロピレン、ポリブチレンカーボネー
トなどの樹脂からなり、また、モールド樹脂２４にあっ
ては、例えば、エポキシ樹脂、紫外線硬化樹脂、シリコ
ン樹脂などの樹脂が用いられる。尚、前記ケース部材に
ついては、前記樹脂製ケース２２や前記モールド樹脂２
４などの樹脂製部材の他に、金属製ケースなどの金属製
部材などが用いられても良い。

【００２０】以上より、このような構造の電気二重層コ
ンデンサでは、コンデンサセル１６を外ケーシング１４
の内部に収容する構造としたことで、電極板、少なくと
も正極電極板として薄板状のアルミニウム板を用いた場
合でも、十分な強度を確保することができる。また、前
記ケース部材にアルミニウムではなく、樹脂ケース２２
やモールド樹脂２４のように他の材質を用いることがで
きるので、コストアップの抑制を図ることができる。ま
た、外ケーシング１４により二重構造としたことで、耐
漏液性の向上を図ることができる。

【００２１】また、外ケーシング１４を樹脂製ケース２
２とモールド樹脂２４とから構成することで、非常に簡
単に外ケーシング１４を形成することができる。

【００２２】尚、前記コンデンサセル１６については、
図４に示すようなものが好ましい。つまり、このコンデ
ンサセル１６では、ガスケット６の形状が図３に示した
ガスケットとは異なり、枠の一辺部が側方に突出した形
となっている。すなわち、このガスケット６は、一対の
電極板８に挟まれた枠部６ａと、この枠部６ａの側方に
突出形成されたブロック状の突出部６ｂとを備えてい
て、このうち枠部６ａは、図３のガスケットと同じ構成
になっている。他方、突出部６ｂは、その上方部及び下
方部が電極板８の外縁部にまで及び、その上下両端面が
電極板８の外面と面一になっている。

【００２３】また、この突出部６ｂの内部には、突出部
６ｂの端面から枠部６ａの内部へと通じる連通孔２６が
貫通形成されていて、この連通孔２６を介して内ケーシ
ング１８の内部に前記有機電解液を注液できるようにな
っている。そして、電解液を注液した後には、連通孔２
６の注液口を覆って封口体２８を取り付け、連通孔２５
を閉塞するようになっている。この封口体２８は樹脂シ
ートと、この樹脂シートの表面に予めラミネートされた
テフロンシートとからなり、樹脂シートが溶融して接着
により取り付けられる。樹脂シートの溶融にあっては、
樹脂シートを加熱することになり、ガスケット６と各電
極板８とを接合しているホットメルト接着剤１０への熱
的影響が考えられるが、突出部６ｂによって双方の間に
十分な間隔が確保されているので、熱的影響を軽減する
ことができ、ホットメルト接着剤１０が再溶融されるこ
とを防止することができる。

【００２４】

【発明の効果】以上発明の実施の形態で説明したように
本発明に係る電気二重層コンデンサによれば、コンデン
サセルを外ケーシングの内部に収容する構造にしたこと
で、電極板、少なくとも正極電極板として薄板状のアル
ミニウム板を用いた場合でも、十分な強度を容易に確保
することができるとともに、外ケーシングにより二重構
造としたことで、耐漏液性を向上させることができるの
で、高信頼性かつ高品質な優れた電気二重層コンデンサ
を提供することができる。また、ケース部材の材質選択
によっては薄形化や軽量化を図ることも可能であるとと
もに、前記ケース部材にアルミニウムではなく、他の材
質を用いることができるので、コストアップの抑制を図
ることができる。

【００２５】また、コンデンサセルのガスケットが、正
極電極板と負極電極板との間に挟まれた枠部と、枠部の
側方に突出形成された突出部とからなることで、突出部
に形成された注液用連通孔の注液口に封口体を熱溶融樹
脂で接着してこれを閉塞するときに、熱溶融樹脂を加熱
しても、封口体の取付位置と枠形ガスケット及び電極板
の接合部との間に突出部６ｂが介在して十分な間隔が確
保されているので、ホットメルト接着剤への熱的影響を
軽減することができ、ホットメルト接着剤が再溶融され
ることを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る電気二重層コンデンサの内部構造
を示した破断斜視図である。

【図２】本発明に係る電気二重層コンデンサの内部構造
を示した縦断面図である。

【図３】コンデンサセルの内部構造を示した破断斜視図
である。

【図４】他の形態のコンデンサセルを示した斜視図であ
る。

【図５】従来の電気二重層コンデンサの一例を示した縦
断面図である。

【符号の説明】

２分極性電極４セパレータ５コンデンサコア６ガスケット６ａ枠部６ｂ突出部８電極板１０ホットメル
ト接着剤１２導電性シート１４外ケーシン
グ１６コンデンサセル１８内ケーシン
グ２０リード片２２樹脂製ケー
ス２４モールド樹脂２６連通孔２８封口体

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一対の分極性電極（２）をセパレータ
（４）を介して積層してなるコンデンサコア（５）を、
正極電極板（８）と負極電極板（８）との間に介装され
た枠形ガスケット（６）により構成された内ケーシング
（１８）の内部に収容し、該正極電極板（８）または該
負極電極板（８）のうち少なくとも該正極電極板（８）
をアルミニウム製板材から形成し、該内ケーシング（１
８）の内部に有機電解液を注液し、該正極電極板（８）
及び該負極電極板（８）それぞれにリード片（２０）を
固設してコンデンサセル（１６）を形成し、該コンデン
サセル（１６）を１または複数のケース部材（２２，２
４）により構成された外ケーシング（１４）の内部に収
容し、該コンデンサセル（１６）の２つの該リード片
（２０）をそれぞれ正極端子及び負極端子として該外ケ
ーシング（１４）の外側に突出させるようにしてなるこ
とを特徴とする電気二重層コンデンサ。
【請求項２】前記コンデンサセル（１６）は、前記枠
形ガスケット（６）と前記正極電極板（８）及び前記負
極電極板（８）とをホットメルト接着剤（１０）により
接合してなるとともに、該枠形ガスケット（６）とし
て、該正極電極板（８）と該負極電極板（８）との間に
挟まれた枠部（６ａ）と、該枠部（６ａ）の側方に突出
形成された突出部（６ｂ）と、該突出部（６ｂ）に形成
され前記内ケーシング（１８）の内外を連通させる注液
用連通孔（２６）とを備えた枠体を用い、前記有機電解
液を注液後、該注液用連通孔（２６）の注液口に封口体
（２８）を接着してなる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。