JPH10172866A - 電気二重層コンデンサ - Google Patents

電気二重層コンデンサ

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JPH10172866A
JPH10172866A JP8328424A JP32842496A JPH10172866A JP H10172866 A JPH10172866 A JP H10172866A JP 8328424 A JP8328424 A JP 8328424A JP 32842496 A JP32842496 A JP 32842496A JP H10172866 A JPH10172866 A JP H10172866A
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昌子 稲川
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 電気二重層コンデンサにおいて、経時的な電
解質溶液の蒸発を防止する。 【解決手段】 1 硫酸等の水系の電界質溶液を滲み込
ませた多孔性のセパレータ1を介して対向する一対の分
極性電極と分極性電極3に接するセパレータと反対の面
で接する集電体4および分極性電極の周囲に配置したガ
スケット5とからなる電気二重層コンデンサにおいて、
セパレータの分極性電極端面より突出した部分のセパレ
ータ外周部の空孔部を熱可塑性樹脂により埋めて電気二
重層コンデンサを構成した。このように、セパレータの
外周部の空隙部を埋めたり、押えたりしているため、セ
パレータの外周部からの電解質溶液の蒸発が抑制され
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、電気二重層コンデ
ンサに関し、特に電極として固体状の分極性電極を用い
た大容量の電気二重層コンデンサに関する。
【0002】
【従来の技術】従来の電気二重層コンデンサについて図
10〜図12を用いて説明する。
【0003】図10は、電気二重層コンデンサの基本セ
ル7の断面を示したものであり、図12は、従来の電気
二重層コンデンサの一例の構造を示す斜視図、図11は
図12のA−A面の断面図である。
【0004】図10を参照すると、分極性電極3には、
特開平4−288361号に示される活性炭/ポリアセ
ン系材料等の固体状の活性炭が用いられる。
【0005】集電体4は、導電性カーボン含有のゴムま
たはプラスチックであり、分極性電極3と圧着されてい
る。一対の分極性電極3は、多孔性セパレータ1を介し
て対向しており、図11に示すようなガス抜弁8を設け
た枠状構造のガスケット5dと集電体4とで電界質溶液
6を封止している。
【0006】電気二重層コンデンサは、耐電圧が電解質
溶液6の電気分解電圧によって制限されるため、要求さ
れる耐電圧に応じて基本セル7を接続し、更に基本セル
7間、基本セル7と端子電極13間の接続抵抗を下げる
ために積層方向に圧力をかけ、図12に示すように加圧
板12により一定の圧力で保持される。ところで、この
ような電気二重層コンデンサは、近年、分極性電極3を
用いることによる大容量化及びESR(等価直列抵抗)
低減により新しい用途が見いだされ検討されてきてい
る。一例としては、鉛蓄電池との組み合わせにより自動
車のスタータモータ駆動用電源を構成する用途や太陽電
池との組み合わせによる補助電源としての用途などが挙
げられる。どの用途の場合も、電気二重層コンデンサ
は、高温の環境に設置される可能性が大きく、このよう
な環境の下における信頼性の確保が不可欠である。
【0007】しかし、図12に示すような従来の電気二
重層コンデンサでは、長期間にわたり高温の環境下に置
かれると、セパレータ1部分に保持されている電界質溶
液6の溶媒が蒸発して減少し、そのため静電容量の減少
やESRの増大を生じ信頼性が低下するという問題があ
った。
【0008】上記の問題を解決する方法の一つとして図
13に示すような電気二重層コンデンサが特開平6−2
0875号公報に開示されている。この公報記載の電気
二重層コンデンサでは、ガスケット5dと分極性電極3
の間の空隙部にゲル状の電界質溶液14や、これと同等
の電解質溶液を含む石英ウールあるいは吸水性ポリマー
などの補助電解液が充填してある。この補助電解液は、
電気二重層コンデンサにおける電解質溶液6の蒸発によ
る減少分を補填する役割をしている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】第1の問題点は従来の
技術において、電解質溶液6の蒸発を防ぐ効果が少な
く、信頼性の向上が難しいことである。
【0010】その理由は、上記公報記載の電気二重層コ
ンデンサでは、ガス抜弁8部分を樹脂で充填して封止し
た密閉構造になっている。電解質溶液6の蒸発を防ぐた
めには封止性を上げることが必要となる。しかし、この
構造では、電圧印加時の酸化還元反応によるガス発生及
び温度上昇による内圧上昇のためにセル積層体11は短
時間で膨張し、破壊してしまう。この問題を解決するた
めに、ガス抜弁8部への接着材の充填をやめ、ガス抜弁
8を設けた構造にしたとする。この場合、各充填物によ
り、下記の問題が生じ、やはり信頼性の向上は難しいと
いえる。
【0011】第1に充填物がゲル状の電解質溶液14の
場合、セル積層体11を組み立てた後、ガス抜弁8部分
より分極性電極3とガスケット5dの間の空隙部にゲル
状の電解質溶液14を注入し、充填して電気二重層コン
デンサを作成する。ゲル状の電解質溶液14は、初期的
には粘度が高く、また粘度は経時的に高くなるため、小
さくて狭い空隙部全体に均一にゲル状の電解質溶液14
を充填することは困難である。したがって、充填され
ず、空隙の残っている部分から電解質溶液6の蒸発は起
こり、信頼性は低下する。
【0012】第2に充填物が石英ウールや吸水性ポリマ
ーなどの場合を考える。作成方法は、セル積層体11を
組み立てた後、石英ウールや吸水性ポリマーなどを充填
し、更にゲル状の電解質溶液14や電解質溶液6を注入
して作成する。
【0013】ゲル状の電解質溶液14を注入するのは第
1に示した理由と同じ理由で、困難である。次に、例え
ば硫酸などの電解質溶液6を注入することを考える。こ
の場合、問題なく注入することは可能である。しかし、
逆に注入が容易であることは放湿性も大きく、ドライア
ップに対しては余り効果がないといえる。周囲で保持さ
れている電解質溶液6の分、若干信頼性は向上するが、
あまり顕著な効果があるとはいえない。
【0014】第2の問題点は、従来の技術において電気
二重層コンデンサを作成する上で生産性の向上が困難で
あるということである。
【0015】この理由は、上記公報記載の電気二重層コ
ンデンサでは、後で電解質溶液6を分極性電極3の周囲
全体に均一に充填し作製している。したがって、分極性
電極3を精度よくガスケット5dの中央部にセンタリン
グすることが必要になるからである。更に、上記でも述
べたが、ゲル状の電解質溶液14を均一に空隙部に充填
することは難しく、時間もかかる。また、吸水性ポリマ
ーや石英ウール等の電解質保持体を設けるためには、工
程が一つ多くなる。
【0016】第3の問題点は、従来の技術において、電
気二重層コンデンサの小型化が困難であるということで
ある。
【0017】この理由として、上記公報記載の電気二重
層コンデンサでは、分極性電極3とガスケット5dの間
に必ずある一定以上の大きさの空隙を設けることが必要
となる。これは、セル積層体11の大きさが小さくなっ
ても必要であり、厚み方向に対しても薄膜化は難しく、
そのために小型化は困難である。
【0018】
【課題を解決するための手段】本発明は、かかる従来の
問題点を解決するためになされたもので、その目的は、
信頼性の向上を図り、更に効率よく小型化でき、生産性
のよい電気二重層コンデンサを提供することを目的とす
る。
【0019】本発明の電気二重層コンデンサは、 1 硫酸等の水系の電界質溶液を滲み込ませた多孔性の
セパレータを介して対向する一対の分極性電極と分極性
電極に接する前記セパレータと反対の面で接する集電体
および分極性電極の周囲に配置したガスケットとからな
る電気二重層コンデンサを単数もしくは複数積層したも
のにおいて、前記セパレータの分極性電極端面より突出
した部分のセパレータ外周部の空孔部が熱可塑性樹脂に
より埋められていることを特徴とする電気二重層コンデ
ンサ。
【0020】2 前記セパレータの外周部の空孔部がシ
リカ、アルミナ及びそれらの混合物のいずれか1つを含
むゾル溶液と前記電界質溶液とを混合したゲル状の電界
質溶液により埋められていることを特徴とする1に記載
の電気二重層コンデンサ。
【0021】3 前記セパレータの外周部において、熱
溶融性の材料を加熱溶融させて空孔部を埋めたことを特
徴とする1に記載の電気二重層コンデンサ。
【0022】4 前記ガスケットの内周部に断面がL字
型の凸部を設けたことを特徴とする1に記載の電気二重
層コンデンサ。
【0023】5 前記ガスケットの凸部に前記セパレー
タの端部を接着もしくは熱融着などにより接合し、これ
らが一体化してあることを特徴とする4に記載の電気二
重層コンデンサ。
【0024】6 前記分極性電極の外周部に断面がL字
型の凸部を設けたことを特徴とする1に記載の電気二重
層コンデンサ。
【0025】7 前記分極性電極の凸部のセパレータと
接する上面の幅の長さが0.5mm以上であることを特徴
とする6に記載の電気二重層コンデンサ。
【0026】8 前記分極性電極と前記セパレータの間
の前記セパレータの上下面に断面が角型もしくは円形の
枠状のゴム性パッキンを配置することを特徴とする1に
記載の電気二重層コンデンサ。
【0027】9 前記電界質溶液にステアリン酸等の高
級脂肪酸もしくはステアリルアルコール等の高級アルコ
ールが全体量の0.05%以上混合されていることを特
徴とする1に記載の電気二重層コンデンサ。
【0028】10 前記ガスケットの内周部にヨウ化銀
が充填されていることを特徴とする1に記載の電気二重
層コンデンサ。
【0029】(作用)電気二重層コンデンサの場合、高
温の環境下では、主にセパレータの内部に滲み込ませて
ある電解質溶液が、その外周部からガス抜弁部分及びガ
スケットと集電体との密着部分を通り蒸発し洩れ出るた
めにドライアップが起こる。
【0030】1、セパレータ1の外周部の空隙部を埋め
たり、押えたりしている。このため、セパレータの外周
部からの電解質溶液の蒸発が抑制される。
【0031】2、電解質溶液に高級脂肪酸や高級アルコ
ールを微量添加する。高級脂肪酸や高級アルコールは、
電解質溶液上に浮かび上がり、薄い単分子膜を作成す
る。この膜は、分子の極性部が小さい材料を用いている
ため、密につまり電解質溶液上に密閉容器で蓋をかぶせ
たのと同じ状態になる。このため、ガス抜弁部分からの
電解質溶液の蒸発が抑制される。
【0032】3、ガスケット外周部にヨウ化銀を充填さ
せた構造にする。通常、雨が降る場合を考えると、蒸気
が固体面上に凝集するのは吸着の一種であり、空気中で
水蒸気が飽和や過飽和になっている状態で凝集がおきれ
ば雨になって落ちていくので、凝集を起こしやすくすれ
ばよいことになる。一般に、気体や蒸気の作る結晶の形
が固体の結晶の形と類似しているときは、その固体面へ
凝集しやすいといわれている。この現象を利用し、氷の
結晶形と同じ6方晶系のヨウ化銀を用いてヨウ化銀の結
晶面に蒸発した水蒸気を凝集させ、再度水にして電解質
溶液内へ戻す。このため、電解質溶液内の水分の減少が
抑制される。
【0033】
【発明の実施の形態】本発明の実施の一形態について説
明する。
【0034】図1は、セパレータ1の構造を示す平面図
であり、図2は、集電体4上に並べられた固体状の分極
性電極3が多孔性のセパレータ1を介して面対称配置さ
れてなる電気二重層コンデンサの基本セル7を示す。
【0035】図2において、分極性電極3は、粉末活性
炭にフェノール樹脂等のバインダ材を混ぜて焼成したブ
ロック状の活性炭であれば、バインダ材及び製法は問わ
ない。
【0036】ガスケット5dは、分極性電極3、集電体
4、多孔性のセパレータ1及び電解質溶液6を収納して
封止するものであるため、プラスチック等の絶縁物、こ
こでは、耐熱性のABS樹脂を用いた。
【0037】集電体4は、カーボン粉末その他を練り込
んだブチルゴムシート、多孔性のセパレータ1は、非導
電性で、かつイオン透過性の膜であれば材質を問わない
ので、ここでは、鉛蓄電池用のガラス繊維セパレータを
用いた。尚、ここで使用するセパレータ1の外周部の空
孔部には、図1に示すように分極性電極3の端面より突
出した部分から外側がエポキシ系の接着剤2で埋められ
たものである。
【0038】次に、分極性電極3がセパレータ1を介し
て互いに向き合うようにガスケット5dに収納し、この
分極性電極3とセパレータ1の中に電解質溶液を注入し
た後、集電体4で覆って、電気二重層コンデンサの基本
セル7を得た。次に、基本セル7を直列に所定数積層し
た後、端子電極13を介して左右のセル積層体11を電
気的に並列接続させて加圧板12を付け電気二重層コン
デンサを完成させた。
【0039】具体的には、分極性電極3の大きさが70
(L)×50(W)×1(t)mm、ガスケット5dの内
周形状が74(L)×54(W)×2.2(t)mm、セ
パレータ1の形状が72(L)×52(W)×0.2
(t)mm、で分極性電極3と同じ大きさを残して外周部
の空孔部はエポキシ系接着材で埋めてある。このような
形状の基本セル7を18個直列に積層して耐圧15vの
セル積層体11を作製した。
【0040】尚、電解質溶液6は、30wt%の希硫酸
を使用し、分極性電極3は、フェノール系の粉末活性炭
と粉末状フェノール系樹脂を重量比70/30で混合、
粉砕、造粒、焼成して作製したものである。
【0041】また、上述の実施例には、次の変形が可能
である。
【0042】変形1 セパレータ1の外周部の空孔部の
接着剤2に代えてゲル状の電解質溶液で埋めてあるセパ
レータ1を用いる。
【0043】変形2 上記変形1におけるゲル状の電解
質溶液に代えてPEを熱融着して空孔部が埋められたセ
パレータ1を用いる。 (実施例2)本発明の第2の実施例を使用する基本セル
7の構造を示す断面図を図3に示す。
【0044】本実施例では、図3に示すようにガスケッ
ト5bの内周部に凸部を設け断面をL字状の形状とし
た。
【0045】電気二重層コンデンサの製造条件および方
法は、実施例1と同様である。
【0046】サンプルは、分極性電極3の大きさが70
(L)×50(W)×1(t)mm、ガスケット5bの内
周部の凸部の形状は、位置がガスケット5bの厚み方向
の端部より0.7mm内側にあり、厚みが0.8mm、長さ
が2mmの断面が長方形の凸部がガスケット5bの内周
(74(L)×54(W)×2.2(t)mm)に設けて
あり、このような形状の基本セル7を実施例1と同様1
8個直列に積層して耐圧15Vのセル積層体11を作製
した。
【0047】尚、電解質溶液6、分極性電極3は実施例
1と同様の物を使用したがセパレータは、形状70
(L)×50(W)×0.2(t)mmで外周部の空孔部
は埋められていないものを使用した。
【0048】また、上述の実施例には、次の変形が可能
である。
【0049】変形1 上記実施例2のガスケット5bと
同様の形状のガスケットで唯一凸部の中央部に厚み0.
2mm、長さが1mmの凹部が設けてあり、このガスケット
5bの凹部に形状72(L)×52(W)×0.2
(t)mmのセパレータ1の外周部が入り、エポキシ系の
接着剤で接合され、図4に示すように一体化させた。 (実施例3)図5は、本発明の第3の実施例に使用する
基本セル7の構造を示す断面図である。
【0050】本実施例では、図5に示すように分極性電
極3の外周部に断面図がL字型の凸部を設けた構造のも
のである。電気二重層コンデンサの製造条件および方法
は実施例1、2と同様である。サンプルは、分極性電極
3の大きさが70(L)×50(W)×1(t)mmで分
極性電極3の外周部に厚み0.1mm、端面の幅の長さが
1mm、0.5mm、0.45mm、0.4mm、0.2mm、0
mmの各寸法の凸部を設けたものを作製した。尚、電解質
溶液6およびガスケット5dは実施例1と同様のものを
使用した。 (実施例4)図6は、本発明の第4の実施例の電気二重
層コンデンサの基本セル7の構造を示す断面図である。
【0051】電気二重層コンデンサの製造条件および方
法は実施例1〜3と同様である。サンプルは、分極性電
極3の大きさが70(L)×50(W)×1(t)mm、
ガスケット5dの形状は内周が74(L)×54(W)
×2.2(t)mm、セパレータ1は72(L)×52
(W)×0.2(t)mmであり、外周が71(L)×5
1(W)mm、内周が69(L)×49(W)mmで、厚み
を0.05mmとした断面が角型の枠状ゴム製パッキンを
分極性電極3とセパレータ1の間の上下面に配置した構
造である。尚、電解質溶液6および分極性電極3は実施
例1と同様のものを使用した。 (実施例5)本発明の第5の実施例を示す構造の断面図
を図7に示す。図7は、図12のA−A面方向と同一方
向で電気二重層コンデンサを断面した断面である。
【0052】本実施例では、図7に示すように電解質溶
液6の中にステアリン酸(C1735COOH)を滴下し
たものである。滴下量としては、電解質溶液6の全体量
に対して0.01%、0.045%、0.050%、
0.10%、0.40%の各量を滴下したサンプルを作
成した。電気二重層コンデンサの製造条件および方法は
実施例1〜4と同様である。
【0053】サンプルの形状は、分極性電極3が70
(L)×50(W)×1(t)mm、ガスケット5dは7
4(L)×54(W)×2.2(t)mmとし、この形状
の基本セル7を18個直列に積層して作製した。尚、電
解質溶液6、分極性電極3は実施例1と同様である。 (実施例6)本発明の第6の実施例を示す構造の断面図
を図8に示す。図8は、図12のA−A面方向と同一方
向で電気二重層コンデンサを断面した断面である。また
図9に図12のB−B面と同一方向から断面したガスケ
ット5eの断面図を示す。
【0054】電気二重層コンデンサの製造条件および方
法は実施例1〜3と同様である。サンプルは、分極性電
極3の形状、ガスケット5eの寸法、セパレータ1の形
状とともに実施例5と同様である。
【0055】但し、本実施例では、ガスケット5eの内
周部に厚み方向に深さ1mm、幅1mm(図9のa)の凹部
が設けられており、その中にヨウ化銀の微細な結晶が充
填されたガスケットを使用している。 (比較例)図13は、本比較例に使用する基本セル7の
構造を示す断面図である。電気二重層コンデンサの製造
条件および方法は実施例1〜6と同様である。
【0056】サンプルは、分極性電極3の大きさが70
(L)×50(W)×1(t)mm、ガスケットの内周が
74(L)×54(W)×2.2(t)mm、セパレータ
1は72(L)×50(W)×0.2(t)mmとし、分
極性電極3とガスケット5dの間の空隙部に40wt%の
シリカを含むコロイダルシリカ溶液と96wt%の濃硫酸
との容積比が50:7の混合溶液をガス抜弁8部から注
入して充填し作製した。尚、電解質溶液6、分極性電極
3は、実施例1〜6と同様である。
【0057】以下に、上述のようにして作製した本実施
例1〜6の電気二重層コンデンサと図13に示す比較例
の電気二重層コンデンサに対して、信頼性試験を行った
結果について述べる。
【0058】信頼性試験は、70℃の高温下、15V印
加した状態で1000時間置いた後、十分に放電させて
から静電容量を測定し静電容量の変化量ΔCの初期値C
に対する割合ΔC/C(%)およびESRの変化量ΔE
の初期値Eに対する割合ΔE/E(%)を求めた。
【0059】ESRの測定は1 kHzの試験信号周波数に
おけるインピーダンスを交流四端子法により測定し、そ
の実数部を算出することにより行った。また同時に電解
質溶液の変化量ΔWの初期値Wに対する割合ΔW/W
(%)も算出した。
【0060】尚、サンプル数は、各水準30個ずつと
し、その平均を求めた。
【0061】
【表1】 表1において、実施例3の水準の欄は端面長さ(分極性
電極)であり、又実施例5の水準の欄は、電解質溶液の
全体量に対する滴下量である。
【0062】表1を参照すると、この発明による電気二
重層コンデンサは、(1)静電容量の変化率は実施した
水準により若干異なるが、−1.9〜21.3%を示し
ており比較対象の変化率(−47.1%)の約1/20
〜1/2であり、大幅な改善を示している。
【0063】また、信頼性試験のあとでは、比較対象に
おけるESRが53.8%も増加しているのに対して、
本発明によるもののESR変化は無視できるほど小さく
高い安定性を示している。これは電解液減少量に対して
も同様のことがいえる。但し、以下のことは実施例3の
水準0.5mm未満および実施例5の水準0.05%未満
にはあてはまらない。この理由については、以下に述べ
る。
【0064】実施例3は、分極性電極3の端面の幅の長
さが0.5mm以上で各特性が安定している。これは電気
二重層コンデンサが最終的に加圧されてセル積層体11
を作製するため、この加圧する時に、凸部の幅が狭いと
圧力にまけて欠けてしまい、パッキンの役目を果たさな
くなってしまうためである。
【0065】また実施例5において電解質溶液6の全体
量に対するステアリン酸の滴下量が0.050%未満で
は効果がないのは、単分子膜を密に形成するために必要
な量に達していないため、所々に空隙が空いている状態
になってしまい、結局、その部分からドライアップが促
進されるため、ΔE/Eが上り信頼性が低下するものと
考えられる。これは、ΔW/Wの結果からも裏づけられ
る。
【0066】また、今回の結果、比較例が実施例1〜6
に対して顕著に悪い理由を考える。
【0067】分解調査した結果、ゲル状の電解質溶液
は、空隙部に均一に充填されておらず、所々に空間が空
いた状態になっていた。この覆われていない部分からド
ライアップは促進し、最終的に信頼性が低下したものと
考える。
【0068】
【発明の効果】第1の効果は、高温環境下におけるドラ
イアップを抑制し、信頼性を向上できるということであ
る。その理由は、電解質溶液が蒸発するセパレータの外
周部を封止しているからである。
【0069】第2の効果は、電気二重層コンデンサを生
産性よく作製することができるということである。その
理由は、ガスケット、セパレータ、分極性電極の構造を
工夫すること、または添加剤を入れるだけで工程数を増
加することなく標準の作業工程で電気二重層コンデンサ
を製造することができるからである。
【0070】第3の効果は、電気二重層コンデンサの小
型化が実現できるということである。その理由は、分極
性電極とガスケットの間の空隙を減らすことができ、更
に、分極性電極の厚みを薄くすることができるからであ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例に使用するセパレータの
断面図である。
【図2】本発明の第1の実施例の基本セル構造を示す断
面図である。
【図3】本発明の第2の実施例の基本セル構造を示す断
面図である。
【図4】本発明の第2の実施例の基本セル構造を示す断
面図である。
【図5】本発明の第3の実施例の基本セル構造を示す断
面図である。
【図6】本発明の第4の実施例の基本セル構造を示す断
面図である。
【図7】本発明の第5の実施例の構造を示す断面図であ
る。
【図8】本発明の第6の実施例の構造を示す断面図であ
る。
【図9】本発明の第6の実施例に使用するガスケットの
断面図である。
【図10】従来の基本セル構造を示す断面図である。
【図11】従来の構造を示す断面図である。
【図12】従来の構造を示す斜視図である。
【図13】従来の基本セル構造を示す断面図である。
【符号の説明】
1 セパレータ 2 接着剤(ゲル状電解液、PE熱融着体) 3 分極性電極 4 集電体 5a、5b、5c、5d、5e ガスケット 6 電解質溶液 7 基本セル 8 ガス抜弁 9 高級脂肪酸(高級アルコール) 10 ヨウ化銀 11 セル積層体 12 加圧板 13 端子電極 14 ゲル状の電解質溶液

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 硫酸等の水系の電界質溶液を滲み込ませ
    た多孔性のセパレータを介して対向する一対の分極性電
    極と、該分極性電極に接する前記セパレータと反対の面
    で接する集電体と、分極性電極の周囲に配置したガスケ
    ットとからなる電気二重層コンデンサを単数もしくは複
    数積層したものにおいて、 前記セパレータの分極性電極端面より突出した部分のセ
    パレータ外周部の空孔部が熱可塑性樹脂により埋められ
    ていることを特徴とする電気二重層コンデンサ。
  2. 【請求項2】 前記セパレータの外周部の空孔部がシリ
    カ、アルミナ及びそれらの混合物のいずれか1つを含む
    ゾル溶液と前記電界質溶液とを混合したゲル状の電界質
    溶液により埋められていることを特徴とする請求項1に
    記載の電気二重層コンデンサ。
  3. 【請求項3】 前記セパレータの外周部において、熱溶
    融性の材料を加熱溶融させて空孔部を埋めたことを特徴
    とする請求項1に記載の電気二重層コンデンサ。
  4. 【請求項4】 前記ガスケットの内周部に断面がL字型
    の凸部を設けたことを特徴とする請求項1に記載の電気
    二重層コンデンサ。
  5. 【請求項5】 前記ガスケットの凸部に前記セパレータ
    の端部を接着もしくは熱融着などにより接合し一体化し
    てあることを特徴とする請求項4に記載の電気二重層コ
    ンデンサ。
  6. 【請求項6】 前記分極性電極の外周部に断面がL字型
    の凸部を設けたことを特徴とする請求項1に記載の電気
    二重層コンデンサ。
  7. 【請求項7】 前記分極性電極の凸部のセパレータと接
    する上面の幅の長さが0.5mm以上であることを特徴と
    する請求項6に記載の電気二重層コンデンサ。
  8. 【請求項8】 前記分極性電極と前記セパレータの間の
    前記セパレータの上下面に断面が角型もしくは円形の枠
    状のゴム性パッキンを配置することを特徴とする請求項
    1に記載の電気二重層コンデンサ。
  9. 【請求項9】 前記電界質溶液にステアリン酸等の高級
    脂肪酸もしくはステアリルアルコール等の高級アルコー
    ルが全体量の0.05%以上混合されていることを特徴
    とする請求項1に記載の電気二重層コンデンサ。
  10. 【請求項10】 前記ガスケットの内周部にヨウ化銀が
    充填されていることを特徴とする請求項1に記載の電気
    二重層コンデンサ。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007103474A (ja) * 2005-09-30 2007-04-19 Nippon Sheet Glass Co Ltd 電気二重層キャパシタ用セパレータ及び電気二重層キャパシタ
WO2009136660A1 (ja) * 2008-05-08 2009-11-12 太陽誘電株式会社 電気化学デバイスおよびその実装構造
JP2020514975A (ja) * 2017-10-09 2020-05-21 輝能科技股▲分▼有限公司Prologium Technology Co., Ltd. バッテリ構造

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100316131B1 (ko) * 1999-09-16 2001-12-12 김선욱 금속산화물 의사캐패시터
US7107099B1 (en) 2000-11-03 2006-09-12 Cardiac Pacemakers, Inc. Capacitor having a feedthrough assembly with a coupling member
US6509588B1 (en) 2000-11-03 2003-01-21 Cardiac Pacemakers, Inc. Method for interconnecting anodes and cathodes in a flat capacitor
US6687118B1 (en) 2000-11-03 2004-02-03 Cardiac Pacemakers, Inc. Flat capacitor having staked foils and edge-connected connection members
US7355841B1 (en) 2000-11-03 2008-04-08 Cardiac Pacemakers, Inc. Configurations and methods for making capacitor connections
US7456077B2 (en) 2000-11-03 2008-11-25 Cardiac Pacemakers, Inc. Method for interconnecting anodes and cathodes in a flat capacitor
US6699265B1 (en) 2000-11-03 2004-03-02 Cardiac Pacemakers, Inc. Flat capacitor for an implantable medical device
JP3877968B2 (ja) * 2001-03-16 2007-02-07 Necトーキン株式会社 電気二重層コンデンサ
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
JP3794569B2 (ja) * 2002-06-14 2006-07-05 Necトーキン株式会社 蓄電素子およびその製造方法
US7951479B2 (en) 2005-05-11 2011-05-31 Cardiac Pacemakers, Inc. Method and apparatus for porous insulative film for insulating energy source layers
US7479349B2 (en) 2002-12-31 2009-01-20 Cardiac Pacemakers, Inc. Batteries including a flat plate design
US8691418B2 (en) 2003-02-07 2014-04-08 Cardiac Pacemakers, Inc. Insulative member on battery cathode
US7567429B2 (en) * 2004-06-22 2009-07-28 Zeon Corporation Electrode material for electric double layer capacitor and process for producing the same
US7180727B2 (en) 2004-07-16 2007-02-20 Cardiac Pacemakers, Inc. Capacitor with single sided partial etch and stake
TW200826127A (en) * 2006-12-04 2008-06-16 Ctech Technology Corp Fabrication method of ultracapacitor and structure thereof
US8081418B2 (en) * 2007-06-05 2011-12-20 California Institute Of Technology Low temperature double-layer capacitors
US11830672B2 (en) 2016-11-23 2023-11-28 KYOCERA AVX Components Corporation Ultracapacitor for use in a solder reflow process

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3652902A (en) * 1969-06-30 1972-03-28 Ibm Electrochemical double layer capacitor
US4408259A (en) * 1979-02-09 1983-10-04 Matsushita Electric Industrial Company, Limited Electrochemical double-layer capacitor
US4542444A (en) * 1983-12-27 1985-09-17 The Standard Oil Company Double layer energy storage device
JPH0633062B2 (ja) 1984-01-19 1994-05-02 ヤマハ発動機株式会社 スク−タ型車輌のリヤカバ−内冷却装置
JPS6148916A (ja) 1984-08-15 1986-03-10 株式会社村田製作所 電気2重層コンデンサ
JPS61110416A (ja) 1984-11-02 1986-05-28 日本電気株式会社 カ−ボンペ−スト電極
JPS62232113A (ja) * 1986-03-31 1987-10-12 株式会社村田製作所 電気二重層コンデンサ
US4683516A (en) * 1986-08-08 1987-07-28 Kennecott Corporation Extended life capacitor and method
JPH0779071B2 (ja) 1987-05-29 1995-08-23 松下電器産業株式会社 電気二重層コンデンサの製造方法
JPS649609A (en) 1987-07-01 1989-01-12 Matsushita Electric Ind Co Ltd Electric double-layer capacitor
US4909976A (en) 1988-05-09 1990-03-20 North Carolina State University Process for high speed melt spinning
JPH0724254B2 (ja) 1989-05-19 1995-03-15 株式会社村田製作所 電気二重層コンデンサ
JP2620596B2 (ja) * 1989-08-22 1997-06-18 いすゞ自動車 株式会社 電気二重層コンデンサ及びその分極性電極の製造方法
JPH03124013A (ja) 1989-10-06 1991-05-27 Isuzu Motors Ltd 電気二重層コンデンサ
JP2600939B2 (ja) * 1989-12-28 1997-04-16 いすゞ自動車株式会社 電気二重層コンデンサの電極の製造方法
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
JPH03280516A (ja) * 1990-03-29 1991-12-11 Isuzu Motors Ltd 電気二重層コンデンサの製造方法
JP2998401B2 (ja) * 1992-02-26 2000-01-11 日本電気株式会社 電気二重層コンデンサおよびその製造方法
JP3114337B2 (ja) 1992-03-05 2000-12-04 日本電気株式会社 電気二重層コンデンサ
US5303118A (en) * 1992-04-15 1994-04-12 Nec Corporation Electric double layer capacitor
JP3270175B2 (ja) 1992-04-15 2002-04-02 日本電気株式会社 電気二重層コンデンサ
JPH07240348A (ja) 1994-02-28 1995-09-12 Nec Corp 電気二重層コンデンサ
US5621607A (en) * 1994-10-07 1997-04-15 Maxwell Laboratories, Inc. High performance double layer capacitors including aluminum carbon composite electrodes

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007103474A (ja) * 2005-09-30 2007-04-19 Nippon Sheet Glass Co Ltd 電気二重層キャパシタ用セパレータ及び電気二重層キャパシタ
WO2009136660A1 (ja) * 2008-05-08 2009-11-12 太陽誘電株式会社 電気化学デバイスおよびその実装構造
JP2013153192A (ja) * 2008-05-08 2013-08-08 Taiyo Yuden Co Ltd 電気化学デバイスおよびその実装構造
JP5320391B2 (ja) * 2008-05-08 2013-10-23 太陽誘電株式会社 電気化学デバイスおよびその実装構造
US8765277B2 (en) 2008-05-08 2014-07-01 Taiyo Yuden Co., Ltd. Electrochemical device and packaging structure thereof
JP2020514975A (ja) * 2017-10-09 2020-05-21 輝能科技股▲分▼有限公司Prologium Technology Co., Ltd. バッテリ構造

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KR100321549B1 (ko) 2002-07-08
KR19980063893A (ko) 1998-10-07
JP3339553B2 (ja) 2002-10-28
US6324049B1 (en) 2001-11-27

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