WO2016152292A1 - 電気二重層コンデンサ - Google Patents

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景司 堀川
隆之 機
忠洋 南川
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Murata Manufacturing Co Ltd
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    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/13—Energy storage using capacitors

Definitions

  • the present invention relates to an electric double layer capacitor.
  • capacitors have been widely used in various electronic devices such as mobile phones.
  • an electric double-layer capacitor (EDLC) as described in Patent Document 1 is known.
  • EDLC electric double-layer capacitor
  • Patent Document 1 an electric double layer capacitor does not involve a chemical reaction during charging and discharging, and thus has a merit of having a long product life, a merit of being able to charge and discharge in a short time with a large current, and the like. .
  • Patent Document 1 describes a package-type electric double layer capacitor.
  • the electric double layer capacitor described in Patent Document 1 two cells are provided in a package, and an element is enclosed in each cell.
  • Each element has a rectangular shape and is arranged in the short direction. A total of four terminals extending from the two elements are equally distributed.
  • the main object of the present invention is to provide a package type electric double layer capacitor having a low impedance.
  • An electric double layer capacitor according to the present invention includes a rectangular first electric double layer capacitor element, a rectangular second electric double layer capacitor element, a package, and an electrolytic solution.
  • the first electric double layer capacitor element has first and second terminals.
  • the second electric double layer capacitor element is arranged on one side in the first direction with respect to the first electric double layer capacitor element.
  • the second electric double layer capacitor element has third and fourth terminals.
  • the package has a rectangular first cell and a rectangular second cell.
  • the first electric double layer capacitor element is enclosed in the first cell.
  • the second electric double layer capacitor element is enclosed in the second cell.
  • the electrolytic solution is filled in each of the first and second cells.
  • the first terminal is a corner adjacent to the second cell of the first cell and is a corner on one side of the second direction perpendicular to the first direction.
  • the second terminal is pulled out of the package at a portion outside the first terminal at the first corner in the first direction.
  • the third terminal is a corner portion adjacent to the first cell of the second cell, and is drawn from the package at a second corner portion adjacent to the first corner portion.
  • the fourth terminal is drawn out of the package at a portion outside the third terminal at the second corner in the first direction.
  • the first direction may be parallel to the longitudinal direction of the first and second electric double layer capacitor elements.
  • the first electric double layer capacitor element has first and second electrodes facing each other, and each of the first and second electrodes has a rectangular first shape.
  • the first electrode body is positioned at the first corner, extends from the first electrode body toward one side in the second direction, and is connected to the first or second terminal.
  • a third corner located on the other side in the first direction of the first cell and on the one side in the second direction, and from the first electrode body A second extending portion extending toward one side in the second direction
  • the second electric double layer capacitor element has third and fourth electrodes facing each other, and the third and fourth electrodes Are respectively located at the rectangular second electrode main body and the second corner, from the second electrode main body.
  • a third extending portion extending toward one side in the direction of 2 and connected to the third or fourth terminal, and a second side in the first direction of the second cell and the second And a fourth extension portion that is located on a fourth corner located on one side in the direction of the second electrode and extends from the second electrode body toward the one side in the second direction.
  • the electrolytic solution pool is formed in the portion where the extending portion is provided, even when the electrolytic solution between the positive electrode and the negative electrode evaporates with time, the electrolytic solution pool is removed. Since the electrolytic solution is supplied between the positive electrode and the negative electrode, the electrolytic solution between the positive electrode and the negative electrode is unlikely to be insufficient.
  • the width of the sealing portion along one side edge in the second direction of the package is L1, and is located between the first cell and the second cell of the package.
  • the width of the sealing portion is L2, it is preferable that L1> L2 is satisfied.
  • the facing area between the first internal electrode and the second internal electrode can be increased, and both realization of a large capacity and low resistance and a long life can be achieved.
  • L1 is increased, the evaporation rate of the electrolytic solution is slowed, so that the life of the electric double layer capacitor can be extended.
  • L2 does not affect the evaporation of the electrolytic solution. Therefore, a large electrode area can be secured by making L2 as small as possible.
  • a package-type electric double layer capacitor having a low impedance can be provided.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an electric double layer capacitor according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of an electric double layer capacitor element in one embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a schematic plan view of a positive electrode in one embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a schematic plan view of a negative electrode in one embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a schematic plan view of the positive electrode in the first modification.
  • FIG. 6 is a schematic plan view of the negative electrode in the first modification.
  • FIG. 7 is a schematic plan view of the positive electrode in the second modification.
  • FIG. 8 is a schematic plan view of the negative electrode in the second modification.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an electric double layer capacitor according to the present embodiment.
  • An electric double layer capacitor 1 shown in FIG. 1 includes a first electric double layer capacitor element 1a and a second electric double layer capacitor element 1b enclosed in a package 1c.
  • the first and second electric double layer capacitor elements 1a and 1b each have a rectangular shape whose longitudinal direction is parallel to the x-axis direction (first direction).
  • the first electric double layer capacitor element 1a and the second electric double layer capacitor element 1b are arranged along the x-axis direction. For this reason, the package 1c also has a rectangular shape whose longitudinal direction is parallel to the x-axis direction.
  • the package 1c is provided with a rectangular first cell 1c1 and a rectangular second cell 1c2 adjacent to the first cell 1c1 in the x-axis direction.
  • the first electric double layer capacitor element 1a is enclosed in the first cell 1c1.
  • a second electric double layer capacitor element 1b is enclosed in the second cell 1c2.
  • Each cell 1c1, 1c2 is filled with an electrolytic solution.
  • the electrolytic solution includes a cation, an anion, and a solvent.
  • the cation preferably used include tetraethylammonium salt.
  • the anion preferably used include tetrafluoroborate ion (BF 4 ⁇ ) and bistrifluoromethylsulfonylimide ((CF 3 SO 2 ) 2 N ⁇ ).
  • the solvent preferably used include carbonate compounds such as propylene carbonate, ethylene carbonate, diethyl carbonate, and dimethyl carbonate, nitrile compounds, and aqueous solvents such as water.
  • the electrolytic solution may be, for example, a crosslinkable gel electrolytic solution or an ionic liquid made of an imidazole compound.
  • the first electric double layer capacitor element 1a and the second electric double layer capacitor element 1b are constituted by the same electric double layer capacitor element 2.
  • FIG. 2 shows a schematic cross-sectional view of the electric double layer capacitor element 2.
  • the electric double layer capacitor element 2 includes a negative electrode 11, a positive electrode 12, a separator 13, and an adhesive layer 14.
  • One of the negative electrode 11 and the positive electrode 12 constitutes the first or third electrode, and the other constitutes the second or fourth electrode.
  • the negative electrode 11 and the positive electrode 12 are opposed to each other through the separator 13. Specifically, a plurality of negative electrodes 11 and a plurality of positive electrodes 12 are alternately stacked via separators 13.
  • the negative electrode 11 includes a negative electrode-side collector electrode 11A.
  • the negative electrode side collecting electrode 11A can be made of, for example, an aluminum foil.
  • the thickness of 11 A of negative electrode side collector electrodes can be about 10 micrometers or more and 30 micrometers or less, for example.
  • a negative electrode side polarizable electrode 11B is provided on the negative electrode side collecting electrode 11A.
  • the negative electrode side polarizable electrode 11B is provided only on the main surface facing the positive electrode 12 out of the main surface of the negative electrode side collector electrode 11A.
  • the thickness of the negative electrode side polarizable electrode 11B can be, for example, about 10 ⁇ m to 30 ⁇ m.
  • the negative electrode side polarizable electrode 11B can be made of, for example, carbon.
  • the negative electrode 11 has a rectangular negative electrode body 11a.
  • the negative electrode main body 11 a faces the positive electrode 12 with the separator 13 interposed therebetween.
  • a rectangular extending portion that extends toward the y1 side from the corner on the y1 side in the x-axis direction (first direction) of the negative electrode body 11a and in the y-axis direction (second direction). 11b is connected.
  • a rectangular extending portion 11c extending toward the y1 side is connected to a corner portion on the x2 side in the x-axis direction of the negative electrode body 11a and on the y1 side in the y-axis direction.
  • the positive electrode 12 shown in FIGS. 2 and 4 includes a positive electrode-side collector electrode 12A.
  • the positive electrode side collector electrode 12A can be made of, for example, an aluminum foil or the like.
  • the thickness of the positive electrode side collector electrode 12A can be, for example, about 10 ⁇ m to 30 ⁇ m.
  • the positive electrode side polarizable electrode 12B is provided on the positive electrode side collecting electrode 12A. Specifically, the positive electrode side polarizable electrode 12B is provided only on the main surface facing the negative electrode 11 in the main surface of the positive electrode side collecting electrode 12A.
  • the thickness of the positive electrode side polarizable electrode 12B can be, for example, about 10 ⁇ m to 30 ⁇ m.
  • the positive electrode side polarizable electrode 12B can be made of, for example, carbon.
  • the positive electrode 12 has a rectangular positive electrode body 12a.
  • the positive electrode main body 12 a faces the negative electrode 11 with the separator 13 interposed therebetween.
  • a rectangular extending portion 12b extending toward the y1 side is connected to the x1 side in the x-axis direction of the positive electrode body 12a and from a corner portion on the y1 side in the y-axis direction.
  • a rectangular extending portion 12c extending toward the y1 side is connected from the corner portion on the x2 side in the x-axis direction of the positive electrode body 12a and on the y1 side in the y-axis direction.
  • the negative electrode 11 and the positive electrode 12 which are adjacent in the z-axis direction (thickness direction) are bonded by an adhesive layer 14.
  • the separator 13 is provided between the adjacent negative electrode 11 and positive electrode 12.
  • the separator 13 has a larger plate shape than the negative electrode 11 and the positive electrode 12.
  • the negative electrode 11 and the positive electrode 12 are isolated by the separator 13.
  • Separator 13 can be constituted by a porous sheet having a plurality of open cells, for example.
  • the separator 13 is impregnated with an electrolytic solution.
  • the first and second cells 1c1 and 1c2 have corner portions 1C1 to 1C4, respectively.
  • the first corner 1C1 is located on the x1 side in the x-axis direction and on the y1 side in the y-axis direction.
  • the second corner portion 1C2 is located on the x2 side in the x-axis direction and on the y1 side in the y-axis direction.
  • the third corner 1C3 is located on the x1 side in the x-axis direction and on the y-axis direction y2 side.
  • the fourth corner 1C4 is x2 in the x-axis direction and is located on the y2 side in the y-axis direction.
  • the extended portion 11b of the negative electrode 11 and the extended portion 12b of the positive electrode 12 are located at the first corner 1C1.
  • the extending portion 12b is located on the outer side (x2 side) in the x-axis direction than the extending portion 11b.
  • the extending portion 11c of the negative electrode 11 and the extending portion 12c of the positive electrode 12 are located at the second corner 1C2.
  • the extending portion 11c is located on the inner side (x1 side) in the x-axis direction than the extending portion 12c.
  • the extended portion 11c of the negative electrode 11 and the extended portion 12c of the positive electrode 12 are located at the second corner 1C2.
  • the extending portion 11c is located on the outer side (x1 side) in the x-axis direction than the extending portion 12c.
  • the extending portion 11b of the negative electrode 11 and the extending portion 12b of the positive electrode 12 are located at the first corner 1C1.
  • the extending portion 12b is located on the inner side (x2 side) in the x-axis direction than the extending portion 11b.
  • the negative electrode terminal 15 of the first electric double layer capacitor element 1a is connected to the extending portion 11b of the negative electrode 11 at the first corner 1C1 of the first cell 1c1.
  • the negative electrode terminal 15 extends from the extending portion 11b toward the y1 side in the y-axis direction.
  • the negative electrode terminal 15 penetrates the sealing portion 1c3 of the package 1c and is drawn to the outside of the first cell 1c1.
  • the positive electrode terminal 16 of the first electric double layer capacitor element 1a is connected to the extending portion 12b of the positive electrode 12 at the first corner 1C1 of the first cell 1c1.
  • the positive electrode terminal 16 extends from the extending portion 12b toward the y1 side in the y-axis direction.
  • the positive electrode terminal 16 penetrates the sealing portion 1c3 of the package 1c and is drawn to the outside of the first cell 1c1.
  • the positive electrode terminal 17 of the second electric double layer capacitor element 1b is connected to the extending portion 12c of the positive electrode 12 at the second corner 1C2 of the second cell 1c2.
  • the positive terminal 17 extends from the extending portion 12c toward the y1 side in the y-axis direction.
  • the positive electrode terminal 17 penetrates the sealing portion 1c3 of the package 1c and is drawn to the outside of the first cell 1c1.
  • the positive electrode terminal 17 and the negative electrode terminal 15 are electrically connected by a connecting material 19.
  • the negative electrode terminal 18 of the second electric double layer capacitor element 1b extends from the extending portion 11c of the negative electrode 11 toward the y1 side in the y-axis direction at the second corner 1C2 of the second cell 1c2.
  • the negative electrode terminal 18 passes through the sealing portion 1c3 of the package 1c and is drawn to the outside of the first cell 1c1.
  • the negative electrode terminal 15 drawn out from the package 1c in the first corner 1C1 of the first cell 1c1 adjacent to the first corner 1C1 of the first cell 1c1.
  • the positive electrode terminal 17 drawn out from the package 1c at the second corner 1C2 of the second cell 1c2 adjacent to the second cell 1c2.
  • the connecting material 19 for connecting the negative electrode terminal 15 and the positive electrode terminal 17 can be shortened. Therefore, the equivalent series resistance of the electric double layer capacitor 1 can be lowered.
  • the negative electrode terminal 15 and the positive electrode terminal 16 are provided close to each other at the first corner 1C1 of the first cell 1c1. For this reason, the magnetic field generated around the negative electrode terminal 15 and the magnetic field generated around the positive electrode terminal 16 cancel each other.
  • the positive electrode terminal 17 and the negative electrode terminal 18 are provided close to each other at the second corner 1C2 of the second cell 1c2. For this reason, the magnetic field generated around the negative electrode terminal 18 and the magnetic field generated around the positive electrode terminal 17 cancel each other. Further, since the negative electrode terminal 15 and the positive electrode terminal 17 are adjacent to each other, the magnetic field generated around the negative electrode terminal 15 and the magnetic field generated around the positive electrode terminal 17 cancel each other, and the equivalent series inductance can be reduced. Therefore, in the electric double layer capacitor 1, an increase in impedance in the high frequency region is effectively suppressed.
  • the electric double layer capacitor 1 extending portions 11b, 11c, 12b, and 12c are provided on the y1 side of the negative electrode main body 11a and the positive electrode main body 12a. For this reason, in each of the first and second cells 1c1 and 1c2, an electrolyte pool is formed on the y1 side of the negative electrode body 11a and the positive electrode body 12a. For this reason, even if the electrolytic solution evaporates or leaks from the cells 1c1 and 1c2, the electrolytic solution between the negative electrode 11 and the positive electrode 12 is unlikely to be insufficient. Therefore, the electric double layer capacitor 1 has a long life.
  • the extending portions 11b and 12b are provided in the first corner 1C1, while the extending portions 11c and 12c are provided in the second corner 1C2. For this reason, the displacement of the electric double layer capacitor elements 1a and 1b in the cells 1c1 and 1c2 can be suppressed. Accordingly, the stress applied to the extending portions 11b, 11c, 12b, and 12c and the terminals 15 to 18 can be reduced. Therefore, the extending portions 11b, 11c, 12b, and 12c and the terminals 15 to 18 are not easily broken. In addition, since a gap is hardly generated in the seal portion 1c3 of the package 1c, evaporation and leakage of the electrolytic solution can be effectively suppressed.
  • the width of the sealing part along the y1 side edge in the y-axis direction of the package 1c is L1, and the sealing located between the first cell 1c1 and the second cell 1c2
  • L1> L2 is satisfied.
  • the facing area between the first internal electrode and the second internal electrode can be increased, and both realization of a large capacity and low resistance and a long life can be achieved.
  • L1 is increased, the evaporation rate of the electrolytic solution is slowed, so that the life of the electric double layer capacitor can be extended.
  • L2 does not affect the evaporation of the electrolytic solution. Therefore, a large electrode area can be secured by making L2 as small as possible.
  • FIG. 5 is a schematic plan view of the positive electrode in the first modification.
  • FIG. 6 is a schematic plan view of the negative electrode in the first modification.
  • the negative electrode 11 has an extending portion 11d extending from the x2 side portion in the x-axis direction of the negative electrode body 11a to the y2 side in the y-axis direction.
  • the positive electrode 12 has an extending portion 12d extending from the portion on the x1 side in the x-axis direction of the positive electrode body 12a to the y2 side in the y-axis direction. In the present embodiment, these extending portions 11 d and 12 d are bonded to the separator 13.
  • FIG. 7 is a schematic plan view of the positive electrode in the second modification.
  • FIG. 8 is a schematic plan view of the negative electrode in the second modification.
  • the negative electrode 11 has a plurality of extending portions 11d and 11e extending from the negative electrode main body 11a to the y2 side in the y-axis direction.
  • the positive electrode 12 has a plurality of extending portions 12d and 12e extending from the positive electrode main body 12a to the y2 side in the y-axis direction.
  • these extending portions 11d, 11e, 12d, and 12e are bonded to the separator 13.
  • a plurality of extending portions of the negative electrode 11 and extending portions of the positive electrode 12 are alternately provided along the x-axis direction. It is more preferable.

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Abstract

　低いインピーダンスを有するパッケージ型の電気二重層コンデンサを提供する。　第１の端子１５は、第１のセル１ｃ１の第２のセル１ｃ２と隣り合う角部であって、第１の方向に対して垂直な第２の方向の一方側の角部である第１の角部１Ｃ１においてパッケージ１ｃから引き出されている。第２の端子１６は、第１の角部１Ｃ１の第１の端子１５よりも第１の方向における外側の部分においてパッケージ１ｃから引き出されている。第３の端子１７は、第２のセル１ｃ２の第１のセル１ｃ１と隣り合う角部であって、第１の角部１Ｃ１と隣り合う第２の角部１Ｃ２においてパッケージ１ｃから引き出されている。第４の端子１８は、第２の角部１Ｃ２の第３の端子１７よりも第１の方向における外側の部分においてパッケージ１ｃから引き出されている。

Description

電気二重層コンデンサ
　本発明は、電気二重層コンデンサに関する。
　従来、例えば携帯電話機などの種々の電子機器にコンデンサが広く用いられている。コンデンサとしては、例えば特許文献１に記載のような電気二重層コンデンサ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　ｄｏｕｂｌｅ－ｌａｙｅｒ　ｃａｐａｃｉｔｏｒ：ＥＤＬＣ）が知られている。電気二重層コンデンサは、二次電池とは異なり、充放電に際して化学反応を伴わないため、長い製品寿命を有するというメリット、大電流で短時間のうちに充放電させることができるというメリットなどを有する。
　例えば、特許文献１には、パッケージ型の電気二重層コンデンサが記載されている。特許文献１に記載の電気二重層コンデンサは、パッケージ内に２つのセルが設けられており、各セルに素子が封入されている。各素子は、矩形状であり、短手方向に配列されている。２つの素子から延びる合計４本の端子は、均等に配されている。
特開２００４－２９６５２０号公報
　特許文献１に記載されているようなパッケージ型の電気二重層コンデンサにおいて、インピーダンスの上昇を抑制したいという要望がある。
　本発明の主な目的は、低いインピーダンスを有するパッケージ型の電気二重層コンデンサを提供することにある。
　本発明に係る電気二重層コンデンサは、矩形状の第１の電気二重層コンデンサ素子と、矩形状の第２の電気二重層コンデンサ素子と、パッケージと、電解液とを備える。第１の電気二重層コンデンサ素子は、第１及び第２の端子を有する。第２の電気二重層コンデンサ素子は、第１の電気二重層コンデンサ素子に対して第１の方向の一方側に配されている。第２の電気二重層コンデンサ素子は、第３及び第４の端子を有する。パッケージは、矩形状の第１のセルと、矩形状の第２のセルとを有する。第１のセルには、第１の電気二重層コンデンサ素子が封入されている。第２のセルには、第２の電気二重層コンデンサ素子が封入されている。電解液は、第１及び第２のセルのそれぞれに充填されている。第１の端子は、第１のセルの第２のセルと隣り合う角部であって、第１の方向に対して垂直な第２の方向の一方側の角部である第１の角部においてパッケージから引き出されている。第２の端子は、第１の角部の第１の端子よりも第１の方向における外側の部分においてパッケージから引き出されている。第３の端子は、第２のセルの第１のセルと隣り合う角部であって、第１の角部と隣り合う第２の角部においてパッケージから引き出されている。第４の端子は、第２の角部の第３の端子よりも第１の方向における外側の部分においてパッケージから引き出されている。上記構成によれば、第１の端子と第３の端子とを近接させることができるため、等価直列抵抗を低くすることができる。また、各電気二重層コンデンサ素子の負極端子と正極端子とを近接させることができる。このため、負極端子の周囲に生じる磁界と、正極端子に生じる磁界とが打ち消し合う。その結果、本発明に係る電気二重層コンデンサに高周波や交流電力が印加された場合であってもインピーダンスが低い。
　本発明に係る電気二重層コンデンサでは、第１の方向が第１及び第２の電気二重層コンデンサ素子の長手方向と平行であってもよい。
　本発明に係る電気二重層コンデンサでは、第１の電気二重層コンデンサ素子は、互いに対向する第１及び第２の電極を有し、第１及び第２の電極は、それぞれ、矩形状の第１の電極本体と、第１の角部に位置しており、第１の電極本体から第２の方向の一方側に向かって延びており、第１または第２の端子に接続されている第１の延設部と、第１のセルの第１の方向における他方側であって第２の方向における一方側に位置している第３の角部に位置しており、第１の電極本体から第２の方向の一方側に向かって延びる第２の延設部とを含み、第２の電気二重層コンデンサ素子は、互いに対向する第３及び第４の電極を有し、第３及び第４の電極は、それぞれ、矩形状の第２の電極本体と、第２の角部に位置しており、第２の電極本体から第２の方向の一方側に向かって延びており、第３または第４の端子に接続されている第３の延設部と、第２のセルの第１の方向における一方側であって第２の方向における一方側に位置している第４の角部に位置しており、第２の電極本体から第２の方向の一方側に向かって延びる第４の延設部とを含んでいることが好ましい。この構成によれば、延設部が設けられている部分に電解液溜まりが形成されるため、経時変化に伴い、正極と負極との間の電解液が蒸発した場合でも、電解液溜まり部分から、正極と負極との間に電解液が供給されるため、正極と負極との間の電解液が不足しにくくなる。
　本発明に係る電気二重層コンデンサでは、パッケージの第２の方向の一方側端辺に沿った封止部の幅をＬ１とし、パッケージの第１のセルと第２のセルとの間に位置する封止部の幅をＬ２としたときに、Ｌ１＞Ｌ２が満たされることが好ましい。この場合、第１の内部電極と第２の内部電極との対向面積を大きくでき、大容量、低抵抗の実現と長寿命を両立することができる。具体的には、Ｌ１を大きくすると電解液の蒸発速度が遅くなるので、電気二重層コンデンサの寿命を延ばすことができる。これに対し、Ｌ２は電解液の蒸発に影響しない。したがって、Ｌ２は極力小さくすることで、広い電極面積を確保できる。
　本発明によれば、低いインピーダンスを有するパッケージ型の電気二重層コンデンサを提供することができる。
図１は、本発明の一実施形態に係る電気二重層コンデンサの模式的断面図である。 図２は、本発明の一実施形態における電気二重層コンデンサ素子の模式的断面図である。 図３は、本発明の一実施形態における正極の模式的平面図である。 図４は、本発明の一実施形態における負極の模式的平面図である。 図５は、第１の変形例における正極の模式的平面図である。 図６は、第１の変形例における負極の模式的平面図である。 図７は、第２の変形例における正極の模式的平面図である。 図８は、第２の変形例における負極の模式的平面図である。
　以下、本発明を実施した好ましい形態の一例について説明する。但し、下記の実施形態は、単なる例示である。本発明は、下記の実施形態に何ら限定されない。
　また、実施形態等において参照する各図面において、実質的に同一の機能を有する部材は同一の符号で参照することとする。また、実施形態等において参照する図面は、模式的に記載されたものである。図面に描画された物体の寸法の比率などは、現実の物体の寸法の比率などとは異なる場合がある。図面相互間においても、物体の寸法比率等が異なる場合がある。具体的な物体の寸法比率等は、以下の説明を参酌して判断されるべきである。
　図１は、本実施形態に係る電気二重層コンデンサの模式的断面図である。
　図１に示す電気二重層コンデンサ１は、パッケージ１ｃに封入された第１の電気二重層コンデンサ素子１ａと、第２の電気二重層コンデンサ素子１ｂとを備えている。第１及び第２の電気二重層コンデンサ素子１ａ、１ｂは、それぞれ、長手方向がｘ軸方向（第１の方向）と平行な矩形状である。第１の電気二重層コンデンサ素子１ａと、第２の電気二重層コンデンサ素子１ｂとは、ｘ軸方向に沿って配されている。このため、パッケージ１ｃも、長手方向がｘ軸方向と平行な矩形状である。
　パッケージ１ｃには、矩形状の第１のセル１ｃ１と、ｘ軸方向において第１のセル１ｃ１と隣り合う矩形状の第２のセル１ｃ２とが設けられている。第１のセル１ｃ１に第１の電気二重層コンデンサ素子１ａが封入されている。第２のセル１ｃ２に第２の電気二重層コンデンサ素子１ｂが封入されている。
　各セル１ｃ１，１ｃ２には、電解液が充填されている。電解液は、陽イオンと、陰イオンと、溶媒とを含む。好ましく用いられる陽イオンとしては、例えば、テトラエチルアンモニウム塩などが挙げられる。好ましく用いられる陰イオンとしては、例えば、四フッ化ホウ酸イオン（ＢＦ４ －）や、ビストリフルオロメチルスルホニルイミド（（ＣＦ３ＳＯ２）２Ｎ－）などが挙げられる。好ましく用いられる溶媒としては、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、ジメチルカーボネートなどのカーボネート化合物、ニトリル化合物、水などの水系溶媒などが挙げられる。
　電解液は、例えば、架橋性のゲル電解液やイミダゾール化合物からなるイオン液体であってもよい。
　本実施形態では、第１の電気二重層コンデンサ素子１ａと、第２の電気二重層コンデンサ素子１ｂとは、同様の電気二重層コンデンサ素子２により構成されている。図２に電気二重層コンデンサ素子２の模式的断面図を示す。
　図２に示すように、電気二重層コンデンサ素子２は、負極１１と、正極１２と、セパレータ１３と、接着層１４とを有する。負極１１と正極１２とのうちの一方が、第１又は第３の電極を構成しており、他方が第２又は第４の電極を構成している。
　負極１１と正極１２とは、セパレータ１３を介して対向している。具体的には、複数の負極１１と複数の正極１２とが、セパレータ１３を介して交互に積層されている。
　負極１１は、負極側集電極１１Ａを備えている。負極側集電極１１Ａは、例えば、アルミニウム箔等により構成することができる。負極側集電極１１Ａの厚みは、例えば、１０μｍ以上３０μｍ以下程度とすることができる。負極側集電極１１Ａの上には、負極側分極性電極１１Ｂが設けられている。詳細には、負極側集電極１１Ａの主面のうち、正極１２と対向する主面の上にのみ負極側分極性電極１１Ｂが設けられている。負極側分極性電極１１Ｂの厚みは、例えば、１０μｍ以上３０μｍ以下程度とすることができる。負極側分極性電極１１Ｂは、例えば、カーボン等により構成することができる。
　図３に示すように、負極１１は、矩形状の負極本体１１ａを有する。この負極本体１１ａが正極１２とセパレータ１３を介して対向している。負極本体１１ａのｘ軸方向（第１の方向）におけるｘ１側であって、ｙ軸方向（第２の方向）におけるｙ１側の角部からは、ｙ１側に向かって延びる矩形状の延設部１１ｂが接続されている。一方、負極本体１１ａのｘ軸方向におけるｘ２側であって、ｙ軸方向におけるｙ１側の角部からは、ｙ１側に向かって延びる矩形状の延設部１１ｃが接続されている。
　図２及び図４に示す正極１２は、正極側集電極１２Ａを備えている。正極側集電極１２Ａは、例えば、アルミニウム箔等により構成することができる。正極側集電極１２Ａの厚みは、例えば、１０μｍ以上３０μｍ以下程度とすることができる。
　正極側集電極１２Ａの上には、正極側分極性電極１２Ｂが設けられている。詳細には、正極側集電極１２Ａの主面のうち、負極１１と対向する主面の上にのみ正極側分極性電極１２Ｂが設けられている。正極側分極性電極１２Ｂの厚みは、例えば、１０μｍ以上３０μｍ以下程度とすることができる。正極側分極性電極１２Ｂは、例えば、カーボン等により構成することができる。
　図４に示すように、正極１２は、矩形状の正極本体１２ａを有する。この正極本体１２ａが負極１１とセパレータ１３を介して対向している。正極本体１２ａのｘ軸方向のｘ１側であって、ｙ軸方向のｙ１側の角部からは、ｙ１側に向かって延びる矩形状の延設部１２ｂが接続されている。一方、正極本体１２ａのｘ軸方向におけるｘ２側であって、ｙ軸方向におけるｙ１側の角部からはｙ１側に向かって延びる矩形状の延設部１２ｃが接続されている。
　ｚ軸方向（厚み方向）において隣り合う負極１１と正極１２とは、接着層１４により接着されている。
　図２に示すように、セパレータ１３は、隣り合う負極１１及び正極１２の間に設けられている。セパレータ１３は、負極１１及び正極１２よりも大きな平板状である。このセパレータ１３により負極１１と正極１２とが隔離されている。セパレータ１３は、例えば、複数の連続気泡を有する多孔質シートにより構成することができる。セパレータ１３には、電解液が含浸している。
　第１及び第２のセル１ｃ１，１ｃ２は、それぞれ、角部１Ｃ１～１Ｃ４を有する。第１の角部１Ｃ１は、ｘ軸方向のｘ１側であって、ｙ軸方向のｙ１側に位置している。第２の角部１Ｃ２は、ｘ軸方向のｘ２側であって、ｙ軸方向のｙ１側に位置している。第３の角部１Ｃ３は、ｘ軸方向のｘ１側であって、ｙ軸方向ｙ２側に位置している。第４の角部１Ｃ４は、ｘ軸方向のｘ２であって、ｙ軸方向のｙ２側に位置している。
　図１に示すように、第１の電気二重層コンデンサ素子１ａでは、負極１１の延設部１１ｂと、正極１２の延設部１２ｂとが第１の角部１Ｃ１に位置している。延設部１２ｂは、延設部１１ｂよりもｘ軸方向の外側（ｘ２側）に位置している。負極１１の延設部１１ｃと、正極１２の延設部１２ｃとが第２の角部１Ｃ２に位置している。延設部１１ｃは、延設部１２ｃよりもｘ軸方向の内側（ｘ１側）に位置している。
　第２の電気二重層コンデンサ素子１ｂでは、負極１１の延設部１１ｃと、正極１２の延設部１２ｃとが第２の角部１Ｃ２に位置している。延設部１１ｃは、延設部１２ｃよりもｘ軸方向の外側（ｘ１側）に位置している。負極１１の延設部１１ｂと、正極１２の延設部１２ｂとが第１の角部１Ｃ１に位置している。延設部１２ｂは、延設部１１ｂよりもｘ軸方向の内側（ｘ２側）に位置している。
　第１の電気二重層コンデンサ素子１ａの負極端子１５は、第１のセル１ｃ１の第１の角部１Ｃ１において、負極１１の延設部１１ｂに接続されている。負極端子１５は、延設部１１ｂからｙ軸方向のｙ１側に向かって延びている。負極端子１５は、パッケージ１ｃの封止部１ｃ３を貫通して、第１のセル１ｃ１の外側にまで引き出されている。
　第１の電気二重層コンデンサ素子１ａの正極端子１６は、第１のセル１ｃ１の第１の角部１Ｃ１において、正極１２の延設部１２ｂに接続されている。正極端子１６は、延設部１２ｂからｙ軸方向のｙ１側に向かって延びている。正極端子１６は、パッケージ１ｃの封止部１ｃ３を貫通して、第１のセル１ｃ１の外側にまで引き出されている。
　第２の電気二重層コンデンサ素子１ｂの正極端子１７は、第２のセル１ｃ２の第２の角部１Ｃ２において、正極１２の延設部１２ｃに接続されている。正極端子１７は、延設部１２ｃからｙ軸方向のｙ１側に向かって延びている。正極端子１７は、パッケージ１ｃの封止部１ｃ３を貫通して、第１のセル１ｃ１の外側にまで引き出されている。正極端子１７と負極端子１５とは、接続材１９により電気的に接続されている。
　第２の電気二重層コンデンサ素子１ｂの負極端子１８は、第２のセル１ｃ２の第２の角部１Ｃ２において、負極１１の延設部１１ｃからｙ軸方向のｙ１側に向かって延びている。負極端子１８は、パッケージ１ｃの封止部１ｃ３を貫通して、第１のセル１ｃ１の外側にまで引き出されている。
　以上説明したように、本実施形態では、隣り合う、第１のセル１ｃ１の第１の角部１Ｃ１においてパッケージ１ｃから引き出された負極端子１５と、第１のセル１ｃ１の第１の角部１Ｃ１と隣り合う第２のセル１ｃ２の第２の角部１Ｃ２においてパッケージ１ｃから引き出された正極端子１７とが電気的に接続されている。このため、負極端子１５と正極端子１７とを接続するための接続材１９を短くすることができる。従って、電気二重層コンデンサ１の等価直列抵抗を低くすることができる。
　ところで、電気二重層コンデンサ１に電流が流れると、端子１５～１８の周囲に磁界が発生し、電気二重層コンデンサ１の等価直列インダクタンスが大きくなる。等価直列インダクタンスが大きい状態で、交流電力を印加すると、高周波域での電気二重層コンデンサのインピーダンスが上昇する。
　ここで、電気二重層コンデンサ１では、負極端子１５と正極端子１６とが、第１のセル１ｃ１の第１の角部１Ｃ１において近接して設けられている。このため、負極端子１５の周囲に生じた磁界と、正極端子１６の周囲に生じた磁界とが打ち消し合う。正極端子１７と負極端子１８とが、第２のセル１ｃ２の第２の角部１Ｃ２において近接して設けられている。このため、負極端子１８の周囲に生じた磁界と、正極端子１７の周囲に生じた磁界とが打ち消し合う。また、負極端子１５と正極端子１７とも隣り合っているため、負極端子１５の周囲に生じた磁界と、正極端子１７の周囲に生じた磁界とも打ち消し合い、等価直列インダクタンスを小さくできる。従って、電気二重層コンデンサ１では、高周波域でのインピーダンスの上昇が効果的に抑制されている。
　電気二重層コンデンサ１では、負極本体１１ａ及び正極本体１２ａのｙ１側に延設部１１ｂ、１１ｃ、１２ｂ、１２ｃが設けられている。このため、第１及び第２のセル１ｃ１，１ｃ２のそれぞれにおいて、負極本体１１ａ及び正極本体１２ａのｙ１側に電解液溜まりが形成される。このため、電解液がセル１ｃ１，１ｃ２から蒸発したり漏洩したとしても、負極１１と正極１２との間の電解液が不足しにくい。従って、電気二重層コンデンサ１は、長い寿命を有する。
　また、延設部１１ｂ、１２ｂが第１の角部１Ｃ１に設けられている一方、延設部１１ｃ、１２ｃが第２の角部１Ｃ２に設けられている。このため、セル１ｃ１，１ｃ２内における電気二重層コンデンサ素子１ａ、１ｂの変位を抑制することができる。従って、延設部１１ｂ、１１ｃ、１２ｂ、１２ｃや端子１５～１８にかかる応力を小さくできる。よって、延設部１１ｂ、１１ｃ、１２ｂ、１２ｃや端子１５～１８が破断しにくい。また、パッケージ１ｃのシール部１ｃ３に隙間が生じにくいため、電解液の蒸発や漏洩を効果的に抑制することができる。
　電気二重層コンデンサ１では、パッケージ１ｃのｙ軸方向のｙ１側の端辺に沿った封止部の幅をＬ１とし、第１のセル１ｃ１と第２のセル１ｃ２との間に位置する封止部の幅をＬ２としたときに、Ｌ１＞Ｌ２が満たされる。このため、第１の内部電極と第２の内部電極との対向面積を大きくでき、大容量、低抵抗の実現と長寿命を両立することができる。具体的には、Ｌ１を大きくすると電解液の蒸発速度が遅くなるので、電気二重層コンデンサの寿命を延ばすことができる。これに対し、Ｌ２は電解液の蒸発に影響しない。したがって、Ｌ２は極力小さくすることで、広い電極面積を確保できる。
　（第１の変形例）
　図５は、第１の変形例における正極の模式的平面図である。図６は、第１の変形例における負極の模式的平面図である。
　図５に示すように、負極１１は、負極本体１１ａのｘ軸方向におけるｘ２側の部分から、ｙ軸方向のｙ２側に延びる延設部１１ｄを有する。図６に示すように、正極１２は、正極本体１２ａのｘ軸方向におけるｘ１側の部分から、ｙ軸方向のｙ２側に延びる延設部１２ｄを有する。本実施形態では、これら延設部１１ｄ、１２ｄがセパレータ１３と接着される。
　（第２の変形例）
　図７は、第２の変形例における正極の模式的平面図である。図８は、第２の変形例における負極の模式的平面図である。
　図７に示すように、負極１１は、負極本体１１ａからｙ軸方向のｙ２側に延びる複数の延設部１１ｄ、１１ｅを有する。図８に示すように、正極１２は、正極本体１２ａからｙ軸方向のｙ２側に延びる複数の延設部１２ｄ、１２ｅを有する。本実施形態では、これら延設部１１ｄ、１１ｅ、１２ｄ、１２ｅがセパレータ１３と接着される。このように、セパレータ１３と接着される延設部を負極１１及び正極１２のそれぞれに対して複数設けることにより電極やセパレータの剥離や折れ曲がりが発生することを抑制することができる。電極やセパレータの剥離や折れ曲がりが発生することをより効果的に抑制する観点からは、負極１１の延設部と、正極１２の延設部とを、ｘ軸方向に沿って交互に複数ずつ設けることがより好ましい。
１　電気二重層コンデンサ
１ａ　第１の電気二重層コンデンサ素子
１ｂ　第２の電気二重層コンデンサ
２　電気二重層コンデンサ素子
１ｃ　パッケージ
１ｃ１　第１のセル
１ｃ２　第２のセル
１ｃ３　シール部
１Ｃ１　第１の角部
１Ｃ２　第２の角部
１Ｃ３　第３の角部
１Ｃ４　第４の角部
１１　負極
１１Ａ　負極側集電極
１１Ｂ　負極側分極性電極
１１ａ　負極本体
１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ，１１ｅ　延設部
１２　正極
１２Ａ　正極側集電極
１２Ｂ　正極側分極性電極
１２ａ　正極本体
１２ｂ，１２ｃ　延設部
１３　セパレータ
１４　接着層
１５，１８　負極端子
１６，１７　正極端子
１９　接続材

Claims (4)

  1. 　第１及び第２の端子を有し、矩形状の第１の電気二重層コンデンサ素子と、
    　前記第１の電気二重層コンデンサ素子に対して第１の方向の一方側に配されており、第３及び第４の端子を有する矩形状の第２の電気二重層コンデンサ素子と、
    　前記第１の電気二重層コンデンサ素子が封入された矩形状の第１のセルと、前記第２の電気二重層コンデンサ素子が封入された矩形状の第２のセルとを有するパッケージと、　前記第１及び第２のセルのそれぞれに充填された電解液と、
    を備え、
    　前記第１の端子は、前記第１のセルの前記第２のセルと隣り合う角部であって、前記第１の方向に対して垂直な第２の方向の一方側の角部である第１の角部において前記パッケージから引き出されており、
    　前記第２の端子は、前記第１の角部の前記第１の端子よりも前記第１の方向における外側の部分において前記パッケージから引き出されており、
    　前記第３の端子は、前記第２のセルの前記第１のセルと隣り合う角部であって、前記第１の角部と隣り合う第２の角部において前記パッケージから引き出されており、
    　前記第４の端子は、前記第２の角部の前記第３の端子よりも前記第１の方向における外側の部分において前記パッケージから引き出されている、電気二重層コンデンサ。
  2. 　前記第１の方向が前記第１及び第２の電気二重層コンデンサ素子の長手方向と平行である、請求項１に記載の電気二重層コンデンサ。
  3. 　前記第１の電気二重層コンデンサ素子は、互いに対向する第１及び第２の電極を有し、　前記第１及び第２の電極は、それぞれ、
    　矩形状の第１の電極本体と、
    　前記第１の角部に位置しており、前記第１の電極本体から前記第２の方向の一方側に向かって延びており、前記第１または第２の端子に接続されている第１の延設部と、
    　前記第１のセルの前記第１の方向における他方側であって前記第２の方向における一方側に位置している第３の角部に位置しており、前記第１の電極本体から前記第２の方向の一方側に向かって延びる第２の延設部と、
    　を含み、
    　前記第２の電気二重層コンデンサ素子は、互いに対向する第３及び第４の電極を有し、　前記第３及び第４の電極は、それぞれ、
    　矩形状の第２の電極本体と、
    　前記第２の角部に位置しており、前記第２の電極本体から前記第２の方向の一方側に向かって延びており、前記第３または第４の端子に接続されている第３の延設部と、
    　前記第２のセルの前記第１の方向における一方側であって前記第２の方向における一方側に位置している第４の角部に位置しており、前記第２の電極本体から前記第２の方向の一方側に向かって延びる第４の延設部と、
    　を含む、請求項１又は２に記載の電気二重層コンデンサ。
  4. 　前記パッケージの前記第２の方向の一方側端辺に沿った封止部の幅をＬ１とし、
    　前記パッケージの前記第１のセルと前記第２のセルとの間に位置する封止部の幅をＬ２としたときに、
    　Ｌ１＞Ｌ２
    　が満たされる、請求項１～３のいずれか一項に記載の電気二重層コンデンサ。
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