JPH1050569A - Electrical double-layer capacitor and its manufacture - Google Patents

Electrical double-layer capacitor and its manufacture

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Publication number
JPH1050569A
JPH1050569A JP8216039A JP21603996A JPH1050569A JP H1050569 A JPH1050569 A JP H1050569A JP 8216039 A JP8216039 A JP 8216039A JP 21603996 A JP21603996 A JP 21603996A JP H1050569 A JPH1050569 A JP H1050569A
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JP
Japan
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hole
explosion
upper lid
proof valve
flange portion
Prior art date
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Pending
Application number
JP8216039A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Manabu Kazuhara
学 数原
Takeshi Morimoto
剛 森本
Kazuya Hiratsuka
和也 平塚
Takeshi Kawasato
健 河里
Manabu Tsushima
学 對馬
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AGC Inc
Original Assignee
Asahi Glass Co Ltd
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Publication date
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/13Energy storage using capacitors

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electrical double-layer capacitor for power, provided with an explosion-proof valve which has high operational reliability and can be manufactured inexpensively with high productivity. SOLUTION: An explosion-proof valve 1 which is put in the trough-hole 2a of a top lid 2 which seals an electrical double layer capacitor for power is provided with a columnar section 11 which is passed through the hole 2 and has an outside diameter F, corresponding to 90-120% of the inside diameter of the hole 2a, a first flange section 12 which has an outside diameter F, corresponding to 120-400% of the inside diameter of the hole 2a and is formed on one end side of the columnar section 11, so that the section 12 can be arranged on the external side face of the lid 2 on the outside of the case of the capacitor. A second flange section 13 which has an outside diameter G, corresponding to 110-140% of the inside diameter of the hole 2a and is formed on the other end side of the section 11, so that the section 13 can be arranged on the side face of the lid 2 on the inside of the case. A hole 14 which extends toward the section 12 side from the section 13 side and has a closed end in the section 12 is coaxially provided in the section 11 and, because of the hole 14, a valve section 15 is formed at the central part of the section 12.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は50F以上の静電容
量を有するパワー用途の低抵抗大容量電気二重層コンデ
ンサに関し、さらに詳しく言えば、その防爆弁に関する
ものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a low-resistance large-capacity electric double-layer capacitor for power use having a capacitance of 50 F or more, and more particularly to an explosion-proof valve.

【0002】[0002]

【従来の技術】有機電解液を用いるパワー用低抵抗大容
量電気二重層キャパシタは、耐電圧を高くできるので水
溶液電解液を用いる電気二重層キャパシタよりエネルギ
ー密度が高くできる特徴がある。
2. Description of the Related Art A low-resistance large-capacity electric double-layer capacitor for power using an organic electrolytic solution has a feature that the energy density can be higher than that of an electric double-layer capacitor using an aqueous electrolytic solution because the withstand voltage can be increased.

【0003】有機電解液を用いる電気二重層キャパシタ
においては、金属集電体箔に活性炭粉末を主体とする薄
膜状分極性電極を担持してなる対向する一対の電極の間
にセパレータを配置して巻回してキャパシタ素子を構成
し、この素子に電解液を含浸させて金属ケース中に収納
し、このケースの開口部を電解液が蒸発しないように封
口ゴム、ゴム張りベークライト板、またはフェノール樹
脂板とゴムからなる封口部材で封口するようにしてい
る。
In an electric double layer capacitor using an organic electrolyte, a separator is arranged between a pair of opposed electrodes each having a thin film-shaped polarizable electrode mainly composed of activated carbon powder supported on a metal current collector foil. The capacitor element is wound, and the element is impregnated with an electrolytic solution and stored in a metal case. The opening of the case is sealed with a rubber, a rubber-coated bakelite plate, or a phenol resin plate so that the electrolytic solution does not evaporate. And a rubber sealing member.

【0004】また、特開平4−154106号公報に
は、大電流大容量化を目的として電極とセパレータとを
多数積層してなるコンデンサ素子が組み込まれた電気二
重層コンデンサが提案されている。たとえば、矩形に成
形された分極性電極の間にセパレータを配置して交互に
多数積み重ねたコンデンサ素子の正極と負極の各端部に
正極リード部材および負極リード部材をかしめなどによ
り接続したものをアルミニウムケース中に収納し、電解
液を含浸してその開口部をアルミニウム製の上蓋で密閉
している。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-154106 proposes an electric double layer capacitor in which a capacitor element formed by laminating a large number of electrodes and separators is incorporated for the purpose of increasing the current and the capacity. For example, a capacitor element in which a large number of alternately stacked capacitor elements are alternately stacked with polarizer electrodes formed in a rectangular shape, and a positive electrode lead member and a negative electrode lead member connected to each end of the positive and negative electrodes by caulking or the like. It is housed in a case, impregnated with an electrolytic solution, and its opening is sealed with an aluminum upper lid.

【0005】これらの電気二重層コンデンサを構成する
電極は、従来、正極と負極のいずれもが大きな比表面積
を有する活性炭を主体として構成されている。これらの
パワー用電気二重層キャパシタは、単セルでその静電容
量が10〜10000F、定格電圧2.3〜3Vのもの
が開発されつつある。
Conventionally, electrodes constituting these electric double layer capacitors are mainly composed of activated carbon in which both the positive electrode and the negative electrode have a large specific surface area. These electric double layer capacitors for power are being developed as single cells having a capacitance of 10 to 10000 F and a rated voltage of 2.3 to 3 V.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】大容量・高電圧化した
電気二重層キャパシタにおいては蓄積されるエネルギー
が高いので、外部短絡、逆電圧印加、過電圧印加および
長期使用に伴なう内部抵抗の上昇等の場合を想定し、安
全性を確保しつつ生産性の良いキャパシタへの要求が高
まりつつある。
Since the energy stored in a large-capacity and high-voltage electric double layer capacitor is high, the internal resistance increases due to an external short circuit, reverse voltage application, overvoltage application and long-term use. Assuming such a case, a demand for a capacitor with high productivity while ensuring safety is increasing.

【0007】また、10A以上の大電流で充放電できる
電気二重層キャパシタは、電気自動車、回生制動エネル
ギ貯蔵等の用途に有望とされ、その実用化のためにエネ
ルギー密度が充分に高く、急速充放電ができ、耐電圧が
高く、長寿命で安全性の高い低コストの電気二重層キャ
パシタの実現が望まれている。これまでの電気二重層キ
ャパシタには種々の安全弁が検討されているが、キャパ
シタの耐電圧の低下を招く水分の外部からの侵入抑止、
作動信頼性および生産性即ち製造コストのいずれをも満
足するものは無かった。
An electric double layer capacitor capable of charging and discharging with a large current of 10 A or more is promising for applications such as electric vehicles and regenerative braking energy storage. For practical use, the energy density is sufficiently high and rapid charging is required. It is desired to realize a low-cost electric double-layer capacitor capable of discharging, having a high withstand voltage, a long life and a high safety. Various safety valves have been considered for electric double layer capacitors so far, but the prevention of moisture intrusion from outside, which causes the withstand voltage of the capacitor to decrease,
No one satisfies both operating reliability and productivity, that is, manufacturing cost.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
すべくなされたものであり、本発明は、金属集電板上に
炭素材料、導電材およびバインダーからなる分極性電極
層をそれぞれ設けた正極と負極とをセパレータを介して
巻回もしくは積層して有機電解液を含浸させたキャパシ
タ素子を有底筒形の金属ケース内に収納し、その開口部
を上蓋にて封口するとともに、同上蓋に穿設されている
透孔に防爆弁を嵌着してなる電気二重層キャパシタにお
いて、上記防爆弁は、上記透孔内に挿通されその内径に
対して90〜120%の外径を有する柱状部分と、上記
透孔の内径に対して120〜400%の外径を有し、上
記柱状部分の一端側において上記上蓋のケース外側面に
配置されるように形成された第1フランジ部と、上記透
孔の内径に対して110〜140%の外径を有し、上記
柱状部分の他端側において上記上蓋のケース内側面に配
置されるように形成された第2フランジ部とを備え、上
記柱状部分には上記第2フランジ部側から上記第1フラ
ンジ部側に向かって延びる末端が閉塞された穴が同軸的
に設けられており、同穴により上記第1フランジ部のほ
ぼ中央部に弁部が形成されていることを特徴としてい
る。
Means for Solving the Problems The present invention has been made to achieve the above object, and the present invention provides a polarizer electrode layer comprising a carbon material, a conductive material and a binder on a metal current collector plate. The capacitor element impregnated with the organic electrolyte by winding or laminating the positive electrode and the negative electrode through a separator is housed in a bottomed cylindrical metal case, and the opening is sealed with an upper lid, and the same as above. In an electric double layer capacitor in which an explosion-proof valve is fitted into a through-hole formed in a lid, the explosion-proof valve is inserted into the through-hole and has an outer diameter of 90 to 120% of the inner diameter. A first flange portion having an outer diameter of 120 to 400% with respect to the inner diameter of the through hole, and formed at one end side of the column portion on the outer surface of the case of the upper lid; , With respect to the inner diameter of the through hole A second flange portion having an outer diameter of 10 to 140% and formed at the other end side of the columnar portion so as to be disposed on the inner side surface of the case of the upper lid; A hole whose end extending from the flange portion side toward the first flange portion is closed is provided coaxially, and a valve portion is formed substantially at the center of the first flange portion by the hole. It is characterized by.

【0009】第1フランジ部の外径が透孔の内径の12
0%未満であると、防爆弁を透孔内に嵌合する際、その
全体を誤ってキャパシタ内部に人為的に押し込んでしま
う恐れがある。これに対して、400%を超えると不必
要に防爆弁の面積が大きくなり好ましくない。
The outer diameter of the first flange is 12 times the inner diameter of the through hole.
If it is less than 0%, when fitting the explosion-proof valve into the through-hole, there is a possibility that the whole is erroneously pushed into the inside of the capacitor by mistake. On the other hand, if it exceeds 400%, the area of the explosion-proof valve becomes unnecessarily large, which is not preferable.

【0010】柱状部分の外径が透孔の内径に対し90%
未満であると、気密性が不足するので好ましくない。1
20%を超えると、防爆弁を挿入するときにその表面に
傷が付きやすく気密性が低下するので好ましくない。
The outer diameter of the columnar portion is 90% of the inner diameter of the through hole.
If it is less than 1, airtightness is insufficient, which is not preferable. 1
If it exceeds 20%, the surface of the explosion-proof valve is easily damaged when the explosion-proof valve is inserted, and the airtightness is undesirably reduced.

【0011】第2フランジ部の外径が透孔の内径に対し
110%未満であると、内部の圧力が上昇したときに、
本来の弁作動する前に防爆弁が上蓋より外部に押し出さ
れたり、防爆弁が外部よりを人為的に引き抜かれる恐れ
があるので好ましくない。一方、140%を超えると防
爆弁をケースの外部から上蓋の透孔内に挿入するのが困
難となったり、防爆弁を成型金型内で成形した後、空気
圧をかけて取り出す際の圧力がより高圧とされることか
ら、その空気圧にて防爆弁が弁作動(膨張破裂)するお
それがあるので好ましくない。
If the outer diameter of the second flange portion is less than 110% of the inner diameter of the through hole, when the internal pressure increases,
It is not preferable because the explosion-proof valve may be pushed out from the upper cover or the explosion-proof valve may be artificially pulled out from the outside before the original valve operates. On the other hand, if it exceeds 140%, it becomes difficult to insert the explosion-proof valve from the outside of the case into the through hole of the upper lid, or the pressure when removing the explosion-proof valve by applying air pressure after it is molded in a mold. Since the pressure is higher, the air pressure may cause the explosion-proof valve to operate (expand and burst), which is not preferable.

【0012】本発明において、防爆弁はキャパシタの内
部圧力上昇によるゴムの膨張破裂を作動原理とする。ゴ
ムはキャパシタ内部の電解液に耐性があり、薄膜で所定
の空気圧にて膨脹破裂し得る物性を有するものから選定
される。ゴムの材質としてはシリコンゴム、ブチルゴ
ム、エチレンープロピレンージエンゴム(EDPM)、
フッ素ゴムが好ましい。ブチルゴムの加硫法としては、
過酸化物加硫が特に耐熱性と耐溶剤性があるので好まし
い。
In the present invention, the explosion-proof valve is based on the principle of expansion and rupture of rubber due to an increase in internal pressure of the capacitor. The rubber is selected from those which are resistant to the electrolyte solution inside the capacitor, and have a property of being a thin film and capable of expanding and bursting at a predetermined air pressure. Rubber materials include silicone rubber, butyl rubber, ethylene-propylene diene rubber (EDPM),
Fluororubber is preferred. As a method for vulcanizing butyl rubber,
Peroxide vulcanization is particularly preferred because it has heat resistance and solvent resistance.

【0013】なお、防爆弁の柱状部分には、第2フラン
ジ部側から第1フランジ部側に向かって延びる末端が閉
塞された穴が同軸的に設けられ、これにより第1フラン
ジ部のほぼ中央部に弁部が形成されるが、この電気二重
層キャパシタにおいて、その弁差動圧は1.5〜15k
g/cmの範囲であることが好ましい。
The explosion-proof valve has a columnar portion coaxially provided with a hole having a closed end extending from the second flange portion toward the first flange portion, thereby providing a substantially central portion of the first flange portion. In this electric double layer capacitor, the valve differential pressure is 1.5 to 15 k.
g / cm 2 .

【0014】本発明は、金属ケースの開口部を上蓋にて
封口した後、その上蓋に穿設されている透孔に対して、
防爆弁をケース外部より挿入させることにも特徴があ
る。すなわち、キャパシタ素子の正極リードと負極リー
ドを上蓋に設けられている正極端子および負極端子にそ
れぞれ接合した後、そのキャパシタ素子を金属ケースに
収納するとともに、同ケースの開口部を上蓋により封口
し、次いでキャパシタを真空加熱乾燥して、キャパシタ
素子中の水分等の揮発不純分を除去し、電解液を真空含
浸せしめた後、予備的に直流電圧を印加しキャパシタか
ら発生し得るガスを予め放散させ、最後に上蓋の透孔内
に防爆弁を嵌着するというキャパシタの製造プロセスが
実現できる。したがって、真空加熱乾燥したキャパシタ
を例えば露点マイナス50℃以下の乾燥空気中で電解液
の含浸と予備的電圧印加を行ない、最終的に防爆弁で完
全に密閉してキャパシタを完成することができる。
According to the present invention, after the opening of the metal case is sealed with the upper lid, the opening formed in the upper lid is
Another feature is that the explosion-proof valve is inserted from outside the case. That is, after joining the positive electrode lead and the negative electrode lead of the capacitor element to the positive electrode terminal and the negative electrode terminal provided on the upper lid, respectively, the capacitor element is housed in a metal case, and the opening of the case is sealed with the upper lid, Next, the capacitor is heated and dried under vacuum to remove volatile impurities such as moisture in the capacitor element, and after impregnating the electrolyte with a vacuum, a DC voltage is preliminarily applied to diffuse gas that can be generated from the capacitor in advance. Finally, a capacitor manufacturing process in which an explosion-proof valve is fitted in the through hole of the upper lid can be realized. Therefore, the capacitor heated and dried under vacuum is impregnated with an electrolytic solution and applied with a preliminary voltage in dry air having a dew point of minus 50 ° C. or less, for example.

【0015】これに対して、素子側から防爆弁を挿入す
る従来形式の場合には、予備的電圧印加の際発生するガ
スを放出するために、あらかじめ防爆弁が取り付けられ
た上蓋と真空乾燥後の電極素子体のリードとを接合し、
その電極素子体に電解液を含浸し、予備的電圧印加を終
えた後、金属ケースの開口部全体を上蓋にて封口する必
要がある。したがって、封口機を乾燥雰囲気下で使用す
る必要があるので、キャパシタの製造設備が複雑かつ高
価となり、生産性も低下する問題があった。
On the other hand, in the case of the conventional type in which the explosion-proof valve is inserted from the element side, in order to release the gas generated at the time of preliminary voltage application, the upper cover to which the explosion-proof valve is previously attached and the vacuum lid are used. To the lead of the electrode element body of
After the electrode element body is impregnated with the electrolytic solution and the preliminary voltage application is completed, it is necessary to seal the entire opening of the metal case with the upper lid. Therefore, since the sealing machine needs to be used in a dry atmosphere, the manufacturing equipment of the capacitor becomes complicated and expensive, and there is a problem that the productivity is reduced.

【0016】本発明の電気二重層キャパシタにおける防
爆弁は、静電容量が50F以上である高い電気エネルギ
ーを扱うキャパシタに特に有効である。50F以下のキ
ャパシタでは、その上蓋に本発明のような防爆弁を設け
るスペースが少なく、また、弁作動時のガス放出量が少
ないため、むしろ上蓋に金属ケース内に貫通しない薄膜
タイプの防爆弁を設ける方が好ましいと言える。
The explosion-proof valve in the electric double layer capacitor according to the present invention is particularly effective for a capacitor handling high electric energy having a capacitance of 50 F or more. In a capacitor of 50F or less, since there is little space for providing an explosion-proof valve as in the present invention in the upper lid, and a small amount of gas is released when the valve is operated, a thin-film type explosion-proof valve that does not penetrate into a metal case is rather provided on the upper lid. It can be said that it is preferable to provide them.

【0017】電気二重層キャパシタの耐電圧を高めるた
め、本発明の電気二重層キャパシタに用いられる電解液
には非水系溶媒のものが使用される。特にR
、R(ただし、R〜R
は炭素数1〜5のアルキル基で同じでも、異なってもよ
い)等の第4級オニウムカチオンとBF 、N(CF
SO 、PF 、ClO 等のアニオンと
を組み合わせた塩を有機溶媒に溶解させた低水分である
有機溶媒系電解液の使用が好ましい。
In order to increase the withstand voltage of the electric double layer capacitor, a non-aqueous solvent is used as the electrolyte for the electric double layer capacitor of the present invention. In particular, R 1 R 2 R 3
R 4 N + , R 1 R 2 R 3 R 4 P + (however, R 1 to R 4
Is an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms and may be the same or different) and a quaternary onium cation such as BF 4 , N (CF
3 SO 2) 2 -, PF 6 -, ClO 4 - use of organic electrolyte in combination with the salt and the anion is a low water content is dissolved in an organic solvent and the like are preferable.

【0018】本発明における電気二重層キャパシタに用
いる電解液の非水系溶媒としては、プロピレンカーボネ
ート、エチレンカーボネート、ジエチルカーボネート、
ジメトキシエタン、ブチレンカーボネート、スルホラ
ン、メチルスルホラン、ジメチルカーボネート、エチル
メチルカーボネートから選ばれる1種以上からなる溶媒
が、化学的および電気化学的な安定性、電気伝導度およ
び低温特性の点で好ましい。
The non-aqueous solvent of the electrolytic solution used for the electric double layer capacitor in the present invention includes propylene carbonate, ethylene carbonate, diethyl carbonate,
Solvents composed of at least one selected from dimethoxyethane, butylene carbonate, sulfolane, methylsulfolane, dimethyl carbonate and ethyl methyl carbonate are preferred in view of chemical and electrochemical stability, electrical conductivity and low-temperature characteristics.

【0019】本発明の電気二重層キャパシタの炭素材料
を主体とする分極性電極は、少なくとも活性炭、電気伝
導性を付与する導電材、結合材としてのバインダーおよ
び金属集電箔で構成される。この分極性電極は例えば以
下の方法で形成できる。
The polarizable electrode mainly composed of a carbon material of the electric double layer capacitor of the present invention comprises at least activated carbon, a conductive material for providing electric conductivity, a binder as a binder, and a metal current collector foil. This polarizable electrode can be formed, for example, by the following method.

【0020】その一つとして、活性炭粉末、カーボンブ
ラックおよび結合材を溶媒と混合してスラリーとし、金
属集電箔に塗布または浸漬し、乾燥し、必要に応じてプ
レスし、集電体と一体化した分極性電極を得る方法があ
る。スラリーを用いて炭素材料からなる正極または負極
を製造する際、スラリーに加える結合材には、ポリフッ
化ビニリデン、フルオロオレフィン共重合体、カルボキ
チメチルセルロ−ス、ポリビニルピロリドン、ポリビニ
ルアルコールおよびポリアクリル酸、ポリイミドのいず
れかを用いるのが好ましい。
As one of them, activated carbon powder, carbon black and a binder are mixed with a solvent to form a slurry, which is applied or dipped on a metal current collector foil, dried, pressed if necessary, and integrated with the current collector. There is a method of obtaining a polarized electrode. When producing a positive electrode or a negative electrode made of a carbon material using the slurry, binders added to the slurry include polyvinylidene fluoride, fluoroolefin copolymer, carboxymethyl cellulose, polyvinylpyrrolidone, polyvinyl alcohol and polyacrylic acid. And polyimide are preferably used.

【0021】スラリーの溶媒はこれらの結合材を溶解す
るものであるのが好ましく、N−メチルピロリドン、
水、ジメチルホルムアミド、トルエン、キシレン、メチ
ルエチルケトン、酢酸エチル、酢酸メチル、フタル酸ジ
メチル、エタノール、メタノール、ブタノール、水等が
適宜選択される。また、上記架橋ポリマーの架橋剤に
は、アミン類、ポリアミン類、ポリイソシアネート類、
ビスフェノール類、パーオキシド類等を使用できる。
[0021] The solvent of the slurry is preferably one that dissolves these binders, such as N-methylpyrrolidone,
Water, dimethylformamide, toluene, xylene, methyl ethyl ketone, ethyl acetate, methyl acetate, dimethyl phthalate, ethanol, methanol, butanol, water and the like are appropriately selected. Further, the crosslinking agent of the crosslinked polymer includes amines, polyamines, polyisocyanates,
Bisphenols, peroxides and the like can be used.

【0022】スラリーを塗布する方法の替わりに活性炭
粉末、導電材粉末およびバインダーとしてのフッ素樹脂
粉末を可塑剤を添加しつつ混練し、ロールプレス成型し
てシート状となし、導電性接着剤を介してアルミニウム
箔に電気的に接合して分極性電極体とすると容量密度の
高い電気二重層キャパシタ素子を得ることができるので
好ましい。
Instead of the method of applying the slurry, the activated carbon powder, the conductive material powder, and the fluororesin powder as a binder are kneaded while adding a plasticizer, and roll-press molded to form a sheet, and the conductive adhesive is used. It is preferable that the electrode is electrically bonded to an aluminum foil to form a polarizable electrode body because an electric double layer capacitor element having a high capacitance density can be obtained.

【0023】導電性接着剤としては、カーボン微粒子が
安価であり、電気化学的にも安定であるので好ましい。
接着力を強固にするために有機バインダーを添加するこ
ともできる。
As the conductive adhesive, carbon fine particles are preferable because they are inexpensive and electrochemically stable.
An organic binder can be added to strengthen the adhesive force.

【0024】本発明で使用できる炭素材料としては、や
しがら系活性炭、フェノール系活性炭、石油コークス系
活性炭、ポリセアン等がある。大きな静電容量が得られ
る点ではフェノール系活性炭、石油コークス系活性炭、
ポリセアンの使用が好ましい。また、活性炭の賦活処理
法としては、水蒸気賦活処理法、溶融KOH賦活処理等
がある。より大きな静電容量が得られる点では溶融KO
H賦活処理法によるものが好ましい。
The carbon material that can be used in the present invention includes coconut activated carbon, phenol-based activated carbon, petroleum coke-based activated carbon, polycean, and the like. In terms of obtaining a large capacitance, phenol-based activated carbon, petroleum coke-based activated carbon,
The use of polycean is preferred. Examples of the activation method of activated carbon include a steam activation method and a molten KOH activation method. In terms of obtaining a larger capacitance, the molten KO
An H activation treatment method is preferred.

【0025】上記炭素材料は、平均粒径が30μm以下
で比表面積が1500〜3000m/gのものを使用
すると電気二重層キャパシタの静電容量を大きくとれ、
かつ、内部抵抗を低くできるので好ましい。
When the carbon material has an average particle diameter of 30 μm or less and a specific surface area of 1500 to 3000 m 2 / g, the electric double layer capacitor can have a large capacitance.
In addition, it is preferable because the internal resistance can be reduced.

【0026】また、分極性電極中のカーボンブラック等
の導電材の配合量は、導電性を得るため、活性炭との合
量中5〜40重量%とするのが好ましく、活性炭の量が
減ると静電容量が減るため、より好ましくは10〜30
重量%とすることが推奨される。
The amount of the conductive material such as carbon black in the polarizable electrode is preferably 5 to 40% by weight based on the total amount of the activated carbon in order to obtain conductivity. More preferably, 10 to 30 because the capacitance is reduced.
It is recommended to use wt%.

【0027】電極に使用する導電材には、カーボンブラ
ックの他に天然黒鉛、人造黒鉛、金属ファイバー、酸化
チタン、酸化ルテニウム等を使用できるが、少量でも効
果の大きい、カーボンブラックの一種であるケッチェン
ブラックまたはアセチレンブラックの使用が好ましい。
As the conductive material used for the electrode, natural graphite, artificial graphite, metal fiber, titanium oxide, ruthenium oxide and the like can be used in addition to carbon black. The use of chain black or acetylene black is preferred.

【0028】本発明に使用する金属集電板の内、正極用
集電板の材質はアルミニウムまたはステンレス316L
が耐食性が高く好ましい。特にアルミニウムは軽く、電
気抵抗も低いので好ましい。板の形状は、箔状、エキス
パンドメタル状、繊維焼結体シート状、板状金属発泡体
等が挙げられるが、なかでも20〜100μmの箔状の
ものが巻回あるいは積層が容易であり比較的安価である
ので好ましい。
Of the metal current collectors used in the present invention, the material of the positive electrode current collector is aluminum or stainless steel 316L.
Is preferred because of its high corrosion resistance. Aluminum is particularly preferred because it is light and has low electric resistance. Examples of the shape of the plate include a foil shape, an expanded metal shape, a fiber sintered body sheet shape, and a plate-shaped metal foam. Among them, a foil shape of 20 to 100 μm is easy to wind or laminate, and is compared. It is preferable because it is cheap.

【0029】負極用集電板の材質は、アルミニウム、ス
テンレス、ニッケルが使用できるが、特にアルミニウム
は軽く、電気抵抗も低いので好ましい。板の形状は、正
極用集電板と同じく箔状エキスパンドメタル状、繊維焼
結体シート状、板状金属発泡体等が挙げられるが、なか
でも20〜100μmの箔状が巻回あるいは積層が容易
であり比較的安価であるので好ましい。
As the material of the current collector for the negative electrode, aluminum, stainless steel, and nickel can be used, but aluminum is particularly preferable because it is light and has low electric resistance. The shape of the plate is the same as the positive electrode current collector plate, such as a foil-like expanded metal shape, a fiber-sintered body sheet, a plate-like metal foam, etc. Among them, a foil shape of 20 to 100 μm is wound or laminated. It is preferable because it is easy and relatively inexpensive.

【0030】いずれにしても、金属箔を集電板に用いる
場合は表面を化学的、電気化学的または物理的方法によ
り粗面化すると活性炭電極層と金属箔との密着性が向上
し、抵抗も低くできるので特に好ましい。
In any case, when a metal foil is used for the current collector, if the surface is roughened by a chemical, electrochemical or physical method, the adhesion between the activated carbon electrode layer and the metal foil is improved, and the resistance is increased. This is particularly preferable because it can be reduced.

【0031】本発明に使用するセパレータには、ガラス
繊維マット、マニラ麻やクラフトからなるセルロース
紙、親水化多孔質ポリテトラフルオロエチレンフィル
ム、ポリプロピレン不織布等が挙げられる。また、本発
明に使用する金属ケースにはアルミニウム、ステンレ
ス、鉄またはその合金が使用される。
Examples of the separator used in the present invention include glass fiber mat, cellulose paper made of manila hemp and kraft, hydrophilized porous polytetrafluoroethylene film, and polypropylene nonwoven fabric. Further, aluminum, stainless steel, iron or an alloy thereof is used for the metal case used in the present invention.

【0032】本発明に使用する上蓋の材質は、アルミニ
ウム板、ステンレス板またはフェノール樹脂板、ベーク
ライト板、ゴム張りベークライト板等が例示される。上
蓋の厚みは1〜10mmが適当である。1mm未満であ
ると機械的強度が不足し、防爆弁の封口性が低下するの
で好ましくない。10mmを超えるとキャパシタの重量
が過大となり好ましくない。上蓋の強度を増すために、
上蓋の内側にリブを形成するのが好ましい。特に、上蓋
の防爆弁近傍の厚みは1.5〜8mmが好ましい。
The material of the upper lid used in the present invention is exemplified by an aluminum plate, a stainless steel plate or a phenol resin plate, a bakelite plate, a rubber-coated bakelite plate and the like. The thickness of the upper lid is suitably 1 to 10 mm. If it is less than 1 mm, the mechanical strength is insufficient, and the sealing property of the explosion-proof valve is undesirably reduced. If it exceeds 10 mm, the weight of the capacitor becomes excessive, which is not preferable. To increase the strength of the top lid,
Preferably, a rib is formed inside the upper lid. In particular, the thickness of the upper cover near the explosion-proof valve is preferably 1.5 to 8 mm.

【0033】本発明では予め加熱乾燥した箔状分極性電
極をセパレータを介して巻回もしくは積層してキャパシ
タ素子とし、120〜250℃で真空乾燥して同キャパ
シタ素子の水分等の揮発分を除去した後、電解液を真空
含浸させる。含浸に際し系を40〜80℃に加温すると
電解液の粘度が低下し、電解液が速やかに活性炭電極に
含浸されるので好ましい。キャパシタ素子を金属ケース
に収納した後、電解液を真空含浸するのが好ましい。
In the present invention, a foil-shaped polarizable electrode which has been heated and dried in advance is wound or laminated via a separator to form a capacitor element, and is vacuum-dried at 120 to 250 ° C. to remove volatile components such as moisture from the capacitor element. After that, the electrolytic solution is vacuum impregnated. When the system is heated to 40 to 80 ° C. during the impregnation, the viscosity of the electrolyte decreases, and the electrolyte is quickly impregnated into the activated carbon electrode, which is preferable. After storing the capacitor element in the metal case, it is preferable to impregnate the electrolytic solution in vacuum.

【0034】[0034]

【発明の実施の形態】次に、本発明の技術的思想をより
よく理解する上で、図1に示されている実施の形態につ
いて説明する。図1は本発明の電気二重層キャパシタに
適用される防爆弁1が上蓋2の透孔2aに嵌着された状
態の拡大断面図である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, in order to better understand the technical concept of the present invention, the embodiment shown in FIG. 1 will be described. FIG. 1 is an enlarged sectional view showing a state in which an explosion-proof valve 1 applied to an electric double layer capacitor of the present invention is fitted in a through hole 2 a of an upper lid 2.

【0035】なお、同図にはキャパシタ素子および同素
子を収納する金属ケースはともに図示されていないが、
上蓋2はその金属ケースの開口部にかしめ等の公知の手
法にて固定され、この場合、上蓋2の上側がケース外側
面、下側がケース内側面である。
Although neither a capacitor element nor a metal case for housing the element is shown in FIG.
The upper lid 2 is fixed to the opening of the metal case by a known method such as caulking. In this case, the upper side of the upper lid 2 is the outer surface of the case, and the lower side is the inner surface of the case.

【0036】これによると、防爆弁1は上蓋2の透孔2
a内に挿通される柱状部分11と、この柱状部分11の
一端側において上蓋2のケース外側面に配置されるよう
に形成された第1フランジ部12と、柱状部分11の他
端側において上蓋2のケース内側面に配置されるように
形成された第2フランジ部13とを備え、その全体がシ
リコンゴム等のゴム材により一体的に形成されている。
According to this, the explosion-proof valve 1 is connected to the through hole 2 of the upper lid 2.
a, a first flange portion 12 formed on one end side of the columnar portion 11 so as to be disposed on the outer surface of the case of the upper lid 2, and an upper cover portion on the other end side of the columnar portion 11. And a second flange portion 13 formed to be disposed on the inner side surface of the second case, and the whole thereof is integrally formed of a rubber material such as silicon rubber.

【0037】これらの各部分の寸法について説明する
と、柱状部分11は軸長Bが上蓋2の厚みとほぼ同等と
され、その外径Fは透孔2aの内径に対して自然状態で
90〜120%の大きさとされている。もっとも、図1
では柱状部分11が透孔2a内に挿通されているため、
その外径Fは透孔の内径と一致しているが、自然状態と
は柱状部分11が透孔2aに挿通される前の何ら負荷が
掛けられていない状態のことである。なお場合によって
は、柱状部分11の外周面に透孔2aに対するパッキン
グ材としての環状リブを一体に形成してもよい。
Explaining the dimensions of these portions, the columnar portion 11 has an axial length B substantially equal to the thickness of the upper lid 2, and its outer diameter F is 90 to 120 in the natural state with respect to the inner diameter of the through hole 2a. % Of the size. But Figure 1
Since the columnar portion 11 is inserted into the through hole 2a,
The outer diameter F coincides with the inner diameter of the through-hole, but the natural state is a state in which no load is applied before the columnar portion 11 is inserted into the through-hole 2a. In some cases, an annular rib as a packing material for the through hole 2a may be integrally formed on the outer peripheral surface of the columnar portion 11.

【0038】第1フランジ部12の外径Dは、透孔2a
の内径に対して120〜400%の範囲とされる。ま
た、第2フランジ部13の外径Gは、透孔2aの内径に
対して110〜140%の範囲とされる。この防爆弁1
は、第2フランジ部13を強制的に縮径させて透孔2a
内に押し込むことにより、ケースの外側から上蓋2に取
り付けることができる。
The outer diameter D of the first flange portion 12 is equal to the through hole 2a.
Is in the range of 120 to 400% with respect to the inner diameter. The outer diameter G of the second flange portion 13 is in the range of 110 to 140% with respect to the inner diameter of the through hole 2a. This explosion-proof valve 1
Is to forcibly reduce the diameter of the second flange portion 13 so that the through hole 2a
By pushing it in, it can be attached to the upper lid 2 from the outside of the case.

【0039】柱状部分11には、第2フランジ部13の
底面から第1フランジ部12側に向かって上方に延びる
内径Eなる末端が閉塞された穴14が同軸的に設けられ
ており、これにより第1フランジ部12のほぼ中央部に
内径E、厚みHの弁部15が形成されている。
The columnar portion 11 is provided coaxially with a hole 14 having a closed end having an inner diameter E extending upward from the bottom surface of the second flange portion 13 toward the first flange portion 12 side. A valve portion 15 having an inner diameter E and a thickness H is formed substantially at the center of the first flange portion 12.

【0040】弁部15の内径Eおよび厚みHは所望の弁
作動圧により設定される。本発明において弁作動圧は
1.5〜15kg/cmに設定されるが、金属ケース
が角型の場合は2〜5kg/cmに作動圧を設定する
のがよい。金属ケースが円筒型の場合は3〜12kg/
cmに作動圧を設定するのがよい。
The inner diameter E and the thickness H of the valve portion 15 are set according to a desired valve operating pressure. In the present invention, the valve operating pressure is set to 1.5 to 15 kg / cm 2 , but when the metal case is square, the operating pressure is preferably set to 2 to 5 kg / cm 2 . If the metal case is cylindrical, 3-12 kg /
It is preferable to set the working pressure to cm 2 .

【0041】いずれにしても、弁部15の厚みHはゴム
の機械的強度に依存するが、0.05〜0.8mmの範
囲が好ましい。弁部15の厚みが0.05mmより薄い
と、外部からの水分の透過が大きくなるので好ましくな
い。0.8mmを超えると、弁作動圧が15kg/cm
より大きくなり、防爆弁としての機能を満足しない。
In any case, the thickness H of the valve portion 15 depends on the mechanical strength of the rubber, but is preferably in the range of 0.05 to 0.8 mm. If the thickness of the valve portion 15 is less than 0.05 mm, the permeation of moisture from the outside increases, which is not preferable. If it exceeds 0.8mm, the valve operating pressure will be 15kg / cm
2, which does not satisfy the function as an explosion-proof valve.

【0042】弁部15の内径Eは1〜4mmの範囲であ
ることが好ましい。内径が1mm未満であると防爆弁の
成型加工が困難となり、また、弁作動圧を低くし得なく
なる。これに対して、内径Eが4mmを超えると外部か
らの水分透過量が大きくなるので好ましくない。
The inner diameter E of the valve section 15 is preferably in the range of 1 to 4 mm. If the inner diameter is less than 1 mm, molding of the explosion-proof valve becomes difficult, and the valve operating pressure cannot be reduced. On the other hand, if the inner diameter E exceeds 4 mm, the amount of moisture permeation from the outside increases, which is not preferable.

【0043】[0043]

【実施例】【Example】

《実施例1》フェノール系のKOH賦活処理活性炭粉末
(比表面積2100m/g、平均粒径5μm)80重
量%、ケッチェンブラックEC10重量%、ポリテトラ
フルオロエチレン粉末10重量%からなる混合物に、エ
タノールを添加して混練り成形し乾燥して得た厚さ0.
3mmの電極シートを、表面を粗面化した厚さ100μ
mの集電体アルミニウム箔の両面に黒鉛微粉末を含む導
電性接着剤を介して接合した後、プレスおよび熱処理乾
燥し、有効電極面10×10cmであり、上端に幅3c
m、長さ4cmのリード部を有する分極性の電極体シー
トを得た。
Example 1 A mixture comprising 80% by weight of phenolic KOH-activated activated carbon powder (specific surface area: 2100 m 2 / g, average particle size: 5 μm), 10% by weight of Ketjen Black EC, and 10% by weight of polytetrafluoroethylene powder, Thickness obtained by adding, mixing, kneading, forming and drying ethanol.
A 3 mm electrode sheet was prepared by roughening the surface to a thickness of 100 μ.
m, and bonded to both surfaces of a current collector aluminum foil via a conductive adhesive containing graphite fine powder, then pressed and heat-treated and dried to obtain an effective electrode surface of 10 × 10 cm and a width of 3 c at the upper end.
Thus, a polarizable electrode body sheet having a lead part with a length of 4 cm was obtained.

【0044】この電極体シートよりなる正極と負極を厚
さ150μmのガラス繊維マット製セパレータを介して
積層し、積層体の両端に絶縁樹脂板を配置した後、各電
極体シートより引き出されている正極リードアルミ箔と
負極リードアルミ箔とを、厚さ2mm、長さ11cm、
幅3cmの矩形状をなすアルミ上蓋に設けられている正
極端子と負極端子とに超音波接合した。
A positive electrode and a negative electrode made of this electrode body sheet are laminated via a glass fiber mat separator having a thickness of 150 μm, and an insulating resin plate is arranged at both ends of the laminated body. The positive electrode lead aluminum foil and the negative electrode lead aluminum foil are 2 mm thick, 11 cm long,
Ultrasonic bonding was performed on a positive electrode terminal and a negative electrode terminal provided on a rectangular aluminum lid having a width of 3 cm.

【0045】この上蓋には中央に内径6ミリの透孔が設
けられている。このキャパシタ−上蓋一体化素子を高さ
13cm、幅11cm、厚さ3cmのアルミケースに収
納し、その開口部に上蓋を被せ、大気中で上蓋の周囲を
アルミケースとレーザー溶接した。溶接後のキャパシタ
を150℃、16時間真空乾燥し、揮発性不純分を除去
した。しかる後、露点−50℃以下の乾燥空気雰囲気下
で1モル/リットルの(CCHNBF
溶かしたプロピレンカーボネート電解液をこの素子に3
5℃にて真空含浸した。
The upper lid has a through hole with an inner diameter of 6 mm at the center. The capacitor-top lid integrated element was housed in an aluminum case having a height of 13 cm, a width of 11 cm, and a thickness of 3 cm, and the opening was covered with the upper lid. The periphery of the upper lid was laser-welded to the aluminum case in the atmosphere. The capacitor after welding was vacuum dried at 150 ° C. for 16 hours to remove volatile impurities. Thereafter, a propylene carbonate electrolyte in which 1 mol / liter of (C 2 H 5 ) 3 CH 3 NBF 4 was dissolved in a dry air atmosphere having a dew point of −50 ° C. or less was added to the element for 3 minutes.
Vacuum impregnation at 5 ° C.

【0046】そして、電解液含浸後の素子の正極端子と
負極端子間に50℃にて直流電圧2.7Vを20時間印
加し予備的電圧印加とした。予備的印加電圧は定格電圧
の1.08倍とした。しかる後、キャパシタの上蓋の透
孔に防爆弁をケース外側から押し込みキャパシタを密封
し、アルミケースの側面と底部に絶縁性熱収縮チューブ
と絶縁用塩化ビニルシートをそれぞれ配置して電気二重
層キャパシタを完成させた。
Then, a 2.7 V DC voltage was applied between the positive terminal and the negative terminal of the device impregnated with the electrolytic solution at 50 ° C. for 20 hours, thereby applying a preliminary voltage. The preliminary applied voltage was 1.08 times the rated voltage. After that, press the explosion-proof valve from the outside of the case into the through hole of the top lid of the capacitor to seal the capacitor, place the heat-shrinkable insulating tube and the vinyl chloride sheet for insulation on the side and bottom of the aluminum case, respectively, to complete the electric double layer capacitor. Completed.

【0047】特性を測定したところ、この電気二重層キ
ャパシタの静電容量は3300F、定格電圧は2.5V
であった。また、防爆弁の作動圧は3kg/cmであ
った。防爆弁はシリコンゴムからなり、図1の符号に即
して各部の寸法を説明すると、A:2mm,B:2m
m,C:1.5mm,D:12mm,E:2mm,F:
6mm,G:8mm,H:0.15mmとした。なお、
A,Cは第1、第2フランジ部12,13の各厚さであ
る。
When the characteristics were measured, the electric double layer capacitor had a capacitance of 3300 F and a rated voltage of 2.5 V.
Met. The operating pressure of the explosion-proof valve was 3 kg / cm 2 . The explosion-proof valve is made of silicone rubber, and the dimensions of each part will be described with reference to the reference numerals in FIG. 1. A: 2 mm, B: 2 m
m, C: 1.5 mm, D: 12 mm, E: 2 mm, F:
6 mm, G: 8 mm, H: 0.15 mm. In addition,
A and C are the thicknesses of the first and second flange portions 12 and 13, respectively.

【0048】《実施例2》フェノール系のKOH賦活処
理活性炭粉末(比表面積2000m/g、平均粒径1
0μm)76重量%、ケッチェンブラックEC14重量
%、ポリフッ化ビニリデン10重量%からなる混合物
に、Nーメチルピロリドンを添加して混合したスラリー
を、表面を粗面化した厚さ30μmのアルミ箔の両面に
塗布し180℃で乾燥した後、プレスして厚み100μ
mの分極性電極コイルを得た。そして、この電極コイル
からなる幅100mm、長さ4200mmの正極と負極
とに幅5mm、厚さ150μm、長さ50mmのアルミ
リードをそれぞれ4本接合し、マニラ麻製の厚さ50μ
mのセパレータを介して巻回した。
Example 2 Phenol-based KOH-activated activated carbon powder (specific surface area: 2000 m 2 / g, average particle size: 1)
0 μm) A slurry obtained by adding N-methylpyrrolidone to a mixture comprising 76% by weight, 14% by weight of Ketjen black EC and 10% by weight of polyvinylidene fluoride was mixed with a 30 μm thick aluminum foil having a roughened surface. After coating on both sides and drying at 180 ° C, press to 100μ thickness
m polarizable electrode coils were obtained. Then, four aluminum leads each having a width of 5 mm, a thickness of 150 μm, and a length of 50 mm were joined to a positive electrode and a negative electrode each having a width of 100 mm and a length of 4200 mm, each of which was made of an electrode coil.
m through the separator.

【0049】次に、これら各アルミリードを厚さ5m
m、外径50mmの円板状をなすフェノール樹脂製の上
蓋に設けられている正極端子と負極端子とにリベットに
より接合し、キャパシタ−上蓋一体化素子を得た。この
上蓋には内径6mmの透孔が設けられている。このキャ
パシタ−上蓋一体化素子を高さ12cm、直径5cmの
アルミケースに収納し、その開口部に上蓋を被せるとと
もに、その周縁にゴムリングを配置し、大気中で封口機
にて開口部周縁をかしめて封口した。封口後のキャパシ
タを130℃、16時間真空乾燥し、揮発性不純分を除
去した。
Next, each of these aluminum leads is 5 m thick.
m, a positive electrode terminal and a negative electrode terminal provided on a disk-shaped upper lid made of a phenolic resin having an outer diameter of 50 mm were joined with rivets to obtain a capacitor-top lid integrated element. The upper lid is provided with a through hole having an inner diameter of 6 mm. This capacitor-top lid integrated element is housed in an aluminum case having a height of 12 cm and a diameter of 5 cm, an upper lid is placed over the opening, and a rubber ring is arranged on the periphery thereof. I sealed it off. The sealed capacitor was vacuum-dried at 130 ° C. for 16 hours to remove volatile impurities.

【0050】しかる後、露点−50℃以下の乾燥空気雰
囲気下で1モル/リットルの(CCHNB
を溶かしたプロピレンカーボネート電解液をこの素
子に35℃にて真空含浸した。電解液を含浸せしめたキ
ャパシタの正極端子と負極端子間に50℃にて直流電圧
2.6Vを20時間印加し予備的電圧印加した。
Thereafter, under a dry air atmosphere having a dew point of −50 ° C. or less, 1 mol / liter of (C 2 H 5 ) 3 CH 3 NB
This device was vacuum impregnated with a propylene carbonate electrolyte in which F 4 was dissolved at 35 ° C. A DC voltage of 2.6 V was applied between the positive terminal and the negative terminal of the capacitor impregnated with the electrolytic solution at 50 ° C. for 20 hours to apply a preliminary voltage.

【0051】そして、キャパシタの上蓋の透孔にケース
外側より防爆弁を押し込みキャパシタを密封し、アルミ
ケースの側面と底部に絶縁性熱収縮チューブと絶縁用塩
化ビニルシートをそれぞれ配置して電気二重層キャパシ
タを完成させた。
An explosion-proof valve is pushed into the through hole of the upper lid of the capacitor from the outside of the case to seal the capacitor, and an insulating heat-shrinkable tube and an insulating vinyl chloride sheet are arranged on the side and bottom of the aluminum case, respectively. The capacitor was completed.

【0052】特性を測定したところ、この電気二重層キ
ャパシタの静電容量は1700F、定格電圧は2.5V
であった。また、防爆弁の作動圧は8kg/cm2であ
った。防爆弁は過酸化物加硫したブチルゴムからなり、
実施例1と同様に各部の寸法を説明すると、A:3m
m,B:6mm,C:1.5mm,D:10mm,E:
2mm,F:6mm,G:8mm,H:0.4mmとし
た。
When the characteristics were measured, the capacitance of this electric double layer capacitor was 1700 F and the rated voltage was 2.5 V
Met. The operating pressure of the explosion-proof valve was 8 kg / cm2. Explosion-proof valve is made of peroxide-cured butyl rubber,
Explaining the dimensions of each part in the same manner as in Example 1, A: 3 m
m, B: 6 mm, C: 1.5 mm, D: 10 mm, E:
2 mm, F: 6 mm, G: 8 mm, H: 0.4 mm.

【0053】[0053]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
動作の信頼性が高く、しかも安価で生産性の良好な防爆
弁を備えた高電気エネルギーを扱うパワー用電気二重層
キャパシタが提供される。
As described above, according to the present invention,
An electric double layer capacitor for power handling high electric energy provided with an explosion-proof valve which is highly reliable in operation, inexpensive and has good productivity is provided.

【0054】また、本発明によれば、封口部材としての
上蓋に穿設されている透孔に対して、防爆弁をケース外
側から取り付けることができるため、特にパワー用電気
二重層キャパシタの製造工程を簡略化することができ
る。
Further, according to the present invention, the explosion-proof valve can be attached from the outside of the case to the through hole formed in the upper lid as a sealing member. Can be simplified.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の電気二重層キャパシタに適用される防
爆弁を封口部材としての上蓋に取り付けた状態を示した
拡大断面図。
FIG. 1 is an enlarged sectional view showing a state in which an explosion-proof valve applied to an electric double layer capacitor of the present invention is attached to an upper lid as a sealing member.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 防爆弁 2 上蓋 2a 透孔 11 柱状部分 12 第1フランジ部 13 第2フランジ部 14 末端が閉塞された穴 15 弁部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Explosion-proof valve 2 Top cover 2a Through-hole 11 Column-shaped part 12 1st flange part 13 2nd flange part 14 Hole with which end was closed 15 Valve part

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 河里 健 神奈川県横浜市神奈川区羽沢町1150番地 旭硝子株式会社中央研究所内 (72)発明者 對馬 学 神奈川県横浜市神奈川区羽沢町1150番地 旭硝子株式会社中央研究所内 ──────────────────────────────────────────────────の Continuing on the front page (72) Ken Ken Kawari 1150 Hazawa-cho, Kanagawa-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture Inside the Central Research Laboratory of Asahi Glass Co., Ltd. Central Research Laboratory

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 金属集電板上に炭素材料、導電材および
バインダーからなる分極性電極層をそれぞれ設けた正極
と負極とをセパレータを介して巻回もしくは積層して有
機電解液を含浸させたキャパシタ素子を有底筒形の金属
ケース内に収納し、その開口部を上蓋にて封口するとと
もに、同上蓋に穿設されている透孔に防爆弁を嵌着して
なる電気二重層キャパシタにおいて、上記防爆弁は、上
記透孔内に挿通され同透孔の内径に対して90〜120
%の外径を有する柱状部分と、上記透孔の内径に対して
120〜400%の外径を有し、上記柱状部分の一端側
において上記上蓋のケース外側面に配置されるように形
成された第1フランジ部と、上記透孔の内径に対して1
10〜140%の外径を有し、上記柱状部分の他端側に
おいて上記上蓋のケース内側面に配置されるように形成
された第2フランジ部とを備え、上記柱状部分には上記
第2フランジ部側から上記第1フランジ部側に向かって
延びる末端が閉塞された穴が同軸的に設けられており、
同穴により上記第1フランジ部のほぼ中央部に弁部が形
成されていることを特徴とする電気二重層キャパシタ。
A positive electrode and a negative electrode each provided with a polarizable electrode layer made of a carbon material, a conductive material and a binder on a metal current collector plate are wound or laminated with a separator interposed therebetween to impregnate an organic electrolyte. An electric double-layer capacitor in which a capacitor element is housed in a bottomed cylindrical metal case, the opening of which is sealed with an upper lid, and an explosion-proof valve is fitted in a through hole formed in the upper lid. The explosion-proof valve is inserted into the through-hole and has a diameter of 90 to 120 with respect to the inner diameter of the through-hole.
% And an outer diameter of 120 to 400% with respect to the inner diameter of the through-hole, and formed at one end of the columnar portion on the outer surface of the case of the upper lid. The first flange portion, and 1 to the inner diameter of the through hole.
A second flange portion having an outer diameter of 10 to 140% and formed at the other end side of the columnar portion so as to be disposed on the inner side surface of the case of the upper lid; A hole whose end extending from the flange portion side toward the first flange portion side is closed is provided coaxially,
An electric double layer capacitor, wherein a valve portion is formed at a substantially central portion of the first flange portion by the hole.
【請求項2】 上記防爆弁の材質がシリコンゴム、ブチ
ルゴム、エチレン−プロピレン−ジエンゴム、フッ素ゴ
ムのいずれかであり、かつ、静電容量が50F以上であ
ることを特徴とする請求項1に記載の電気二重層キャパ
シタ。
2. The explosion-proof valve according to claim 1, wherein the material of the explosion-proof valve is any one of silicon rubber, butyl rubber, ethylene-propylene-diene rubber, and fluorine rubber, and has a capacitance of 50 F or more. Electric double layer capacitor.
【請求項3】 上記弁部の弁差動圧を1.5〜15kg
/cmの範囲とすることを特徴とする請求項1または
2に記載の電気二重層キャパシタ。
3. The valve differential pressure of the valve section is 1.5 to 15 kg.
The electric double layer capacitor according to claim 1, wherein the electric double layer capacitor is in a range of / cm 2 .
【請求項4】 金属集電板上に炭素材料、導電材および
バインダーからなる分極性電極層をそれぞれ設けた正極
と負極とをセパレータを介して巻回もしくは積層すると
ともに、有機電解液を含浸させたキャパシタ素子を有底
筒形の金属ケース内に収納し、その開口部を上蓋にて封
口した後、同上蓋に穿設されている透孔に防爆弁を嵌着
するにあたって、上記防爆弁は、上記透孔内に挿通され
同透孔の内径に対して90〜120%の外径を有する柱
状部分と、上記透孔の内径に対して120〜400%の
外径を有し、上記柱状部分の一端側において上記上蓋の
ケース外側面に配置されるように形成された第1フラン
ジ部と、上記透孔の内径に対して110〜140%の外
径を有し、上記柱状部分の他端側において上記上蓋のケ
ース内側面に配置されるように形成された第2フランジ
部と、上記柱状部分に同軸的に設けられた穴により上記
第1フランジ部のほぼ中央部に形成された弁部とを備
え、同第2フランジ部を強制的に縮径させて上記防爆弁
を上記上蓋の外面側からその透孔内に嵌着することを特
徴とする電気二重層キャパシタの製造方法。
4. A positive electrode and a negative electrode each provided with a polarizable electrode layer made of a carbon material, a conductive material and a binder on a metal current collector plate are wound or laminated via a separator, and impregnated with an organic electrolyte. After storing the capacitor element in a bottomed cylindrical metal case and closing the opening with an upper lid, when fitting the explosion-proof valve to a through hole formed in the upper lid, the explosion-proof valve is A columnar portion inserted into the through hole and having an outer diameter of 90 to 120% with respect to the inner diameter of the through hole; and a columnar portion having an outer diameter of 120 to 400% with respect to the inner diameter of the through hole. A first flange portion formed at one end side of the portion so as to be disposed on the outer surface of the case of the upper lid, having an outer diameter of 110 to 140% with respect to the inner diameter of the through hole; On the inner side of the case at the end A second flange portion formed so that the second flange portion is formed substantially coaxially with the columnar portion, and a valve portion formed substantially at the center of the first flange portion by a hole provided coaxially with the columnar portion. Characterized in that the explosion-proof valve is fitted into the through hole of the upper lid from the outer surface side of the upper lid.
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