JP2002158146A - Electric double-layer capacitor - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[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、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。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electric double layer capacitor, and more particularly to a large capacity electric double layer capacitor using solid polarizable electrodes.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来例1の電気二重層コンデンサについ
て図7〜図9を参照して説明する。2. Description of the Related Art An electric double layer capacitor according to a conventional example 1 will be described with reference to FIGS.
【0003】図7を参照すると、従来例1の電気二重層
コンデンサのセル積層体171は、枠状のガスケット1
51と、その中に収納され、セパレータ140で隔離さ
れた一対の分極性電極110と、ガスケット151の上
端に接着された集電体121とを備えたセル161を積
層した構造を有している。セル161の内部には、電解
質溶液130が封入されている。分極性電極110は、
集電体121と接触している。ガスケット151の端面
は図8のように、平坦である。Referring to FIG. 7, a cell laminate 171 of an electric double layer capacitor according to Conventional Example 1 has a frame-like gasket 1.
51, a cell 161 including a pair of polarizable electrodes 110 housed therein and separated by a separator 140, and a current collector 121 adhered to the upper end of a gasket 151. . An electrolyte solution 130 is sealed inside the cell 161. Polarizing electrode 110
It is in contact with the current collector 121. The end face of the gasket 151 is flat as shown in FIG.
【0004】分極性電極110には、特開平4―288
361号公報に開示されているような活性炭/ポリアセ
ン系材料などを主成分とした固体状の活性炭が用いられ
ている。また、集電体121には、導電性カーボン含有
のゴムないしプラスチックが用いられている。[0004] The polarizable electrode 110 is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 4-288.
No. 361 discloses a solid activated carbon containing an activated carbon / polyacene-based material or the like as a main component. The current collector 121 is made of rubber or plastic containing conductive carbon.
【0005】電気二重層コンデンサは、耐電圧が電解質
溶液130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セル161を直列に接続してい
る。また、図9に示すように、セル積層体171の両側
を加圧板190で挟むことによって、セル間と端子電極
180間に圧力をかけ、集電体121と分極性電極11
0との接触抵抗を下げている。In the electric double layer capacitor, since the withstand voltage is limited by the electrolysis voltage of the electrolyte solution 130, the cells 161 are connected in series according to the required withstand voltage. Further, as shown in FIG. 9, by sandwiching both sides of the cell stack 171 with the pressing plate 190, pressure is applied between the cells and between the terminal electrodes 180, and the current collector 121 and the polarizable electrode 11 are pressed.
The contact resistance with zero has been reduced.
【0006】このような電気二重層コンデンサは、近
年、改良された分極性電極を用いることによって大容量
化がなされ、またその等価直列抵抗(以下、ESR;eq
uivalent series resistanceとする)を下げることによ
って新しい用途が見いだされている。その一例として、
鉛蓄電池との組合せによる自動車のスタートモータの駆
動用の電源の用途や、太陽電池との組合せによる補助電
源としての用途がある。In recent years, such an electric double layer capacitor has been increased in capacity by using an improved polarizable electrode, and has an equivalent series resistance (hereinafter referred to as ESR; eq).
New applications have been found by lowering uivalent series resistance). As an example,
There are uses of a power supply for driving an automobile start motor in combination with a lead storage battery, and uses as an auxiliary power supply in combination with a solar cell.
【0007】電気二重層コンデンサがこれらの用途に使
用される場合には、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、電気二重層コンデンサに
はこのような環境下において信頼性が要求される。When an electric double layer capacitor is used for these applications, the electric double layer capacitor is likely to be installed in a high temperature environment, and the electric double layer capacitor has a high reliability under such an environment. Is required.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の従来例
1の電気二重層コンデンサは次のような問題がある。 (1)セル積層体171では、セル161内部の電解質
溶液130は材質が互いに異なるガスケット151と集
電体121の接着によって封止されている。高温下では
この電解質溶液130が熱膨張する。また、大きな電圧
の印加や高温によってセルの内部でガスが発生する。集
電体121の外周側端面は、図7に示すように、セル積
層体171の側面に露出した構造になっている。このよ
うな構造のために、セルの内部の電解質溶液の熱膨張お
よびガス発生によって、ガスケット151と集電体12
1との間に剥離による隙間が生じ、その隙間からセル内
部の電解質溶液130が外に漏れやすい。 (2)セル積層体171は、分極性電極110と集電体
121との電気的接触をよくするために、最外側の集電
体121の外側から、変形しにくい剛性の高い金属板
(図9における加圧板190を参照)で加圧し、狭持し
た構造になっている。また、電気二重層コンデンサの構
成材料のうち、分極性電極110は活性炭の焼結体など
の硬く剛性を有する部材を使用し、ガスケット151は
製品の寸法精度を良くするためにABS樹脂などの硬い
材質を使用する場合が多い。集電体121は、薄くかつ
弾性のある導電性ゴムなどで作られているため、集電体
121に圧力をかける際に位置ずれがおこる。この結
果、集電体121に局部的に強い力がかかり、集電体1
21に亀裂が起こりやすい。However, the electric double layer capacitor of the prior art 1 has the following problems. (1) In the cell laminate 171, the electrolyte solution 130 inside the cell 161 is sealed by bonding the gasket 151 and the current collector 121, which are made of different materials. Under a high temperature, the electrolyte solution 130 thermally expands. In addition, gas is generated inside the cell by application of a large voltage or high temperature. As shown in FIG. 7, the outer peripheral side end surface of the current collector 121 has a structure exposed to the side surface of the cell stack 171. Due to such a structure, the gasket 151 and the current collector 12 are formed by thermal expansion and gas generation of the electrolyte solution inside the cell.
A gap is formed between the cell and the electrolyte solution 130, and the electrolyte solution 130 inside the cell easily leaks out from the gap. (2) In order to improve the electrical contact between the polarizable electrode 110 and the current collector 121, the cell laminate 171 is formed of a highly rigid metal plate that is hardly deformed from the outside of the outermost current collector 121 (see FIG. 9 (see the pressure plate 190). Also, among the constituent materials of the electric double layer capacitor, the polarizable electrode 110 uses a hard and rigid member such as a sintered body of activated carbon, and the gasket 151 uses a hard material such as ABS resin to improve the dimensional accuracy of the product. Materials are often used. Since the current collector 121 is made of a thin and elastic conductive rubber or the like, a displacement occurs when pressure is applied to the current collector 121. As a result, a strong force is locally applied to the current collector 121 and the current collector 1
Cracks tend to occur in 21.
【0009】上記の問題を解決する技術が特開平8―7
8291号公報(従来例2)、実開昭61―11723
8号公報(従来3)および実開平5―46026号公報
(従来例4)に開示されている。A technique for solving the above problem is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-7.
No. 8291 (conventional example 2), Japanese Utility Model Application Laid-Open No. 61-11723.
No. 8 (conventional 3) and Japanese Utility Model Laid-Open No. 5-46026 (conventional example 4).
【0010】従来例2の電気二重層コンデンサでは、図
10のように、セル積層体172のセル162内部の集
電体122の外径は最外側の集電体121の外径より小
さい。つまり、セル内部の集電体122の外径をガスケ
ット152の内径と外径の中間の値を持つようにして、
図11のように、集電体122の周縁部をガスケット1
52内周面に凹部153を設け、この凹部153に集電
体122を収納した構造になっている。In the electric double layer capacitor of the prior art 2, as shown in FIG. 10, the outer diameter of the current collector 122 inside the cell 162 of the cell stack 172 is smaller than the outer diameter of the outermost current collector 121. That is, by setting the outer diameter of the current collector 122 inside the cell to a value intermediate between the inner diameter and the outer diameter of the gasket 152,
As shown in FIG. 11, the periphery of the current collector 122 is
A concave portion 153 is provided on the inner peripheral surface of the base 52, and the current collector 122 is housed in the concave portion 153.
【0011】従来例3の電気二重層コンデンサでは、図
12のように、ガスケット154の両端面の内壁側に段
差部58を設け、この段差部58に集電体123を収納
してセルを構成している。このセルを複数積層してセル
積層体が形成される。In the electric double layer capacitor of the prior art example 3, as shown in FIG. 12, a step 58 is provided on the inner wall side of both end faces of the gasket 154, and the current collector 123 is housed in the step 58 to constitute a cell. are doing. A plurality of these cells are stacked to form a cell stack.
【0012】また、従来例4の電気二重層コンデンサで
は、図13に示すように、セル積層体173のセル16
3のガスケット155の上下両面の枠全周にわたり凹部
が形成されている。この凹部と対応する集電体124の
位置に凸部が形成され、これらの凹部と凸部を嵌合した
構造となっている。図14はガスケット155の模式図
であり、符号156はガスケット155の上下両面の全
周にわたり形成された凹部を示す。Further, in the electric double layer capacitor of the conventional example 4, as shown in FIG.
A concave portion is formed over the entire periphery of the upper and lower frames of the third gasket 155. A convex portion is formed at a position of the current collector 124 corresponding to the concave portion, and the concave portion and the convex portion are fitted. FIG. 14 is a schematic view of the gasket 155, and reference numeral 156 indicates a concave portion formed over the entire circumference of the upper and lower surfaces of the gasket 155.
【0013】上記の従来例2〜従来例4の電気二重層コ
ンデンサでは、各セル間の封止強度を上げ、亀裂や剥離
による電解質溶液の液漏れの発生を防いでいる。In the electric double layer capacitors of the above-mentioned conventional examples 2 to 4, the sealing strength between the cells is increased to prevent the electrolyte solution from leaking due to cracking or peeling.
【0014】しかしながら、上記の従来例2〜従来例4
のコンデンサでは、下記のような生産性の向上および信
頼性を確保することが難しいという問題がある。However, the above conventional examples 2 to 4
The capacitor described above has a problem that it is difficult to improve productivity and ensure reliability as described below.
【0015】従来例2の電気二重層コンデンサの製造で
は、セル内部の集電体122の端縁部をガスケット15
2の凹部に挿入した後、ガスケット152を圧縮する。
その結果、従来例2の電気二重層コンデンサでは、集電
体122とガスケット152の密着強度が向上し、上記
の従来例1のコンデンサよりも封止信頼性が向上する。In the manufacture of the electric double layer capacitor of Conventional Example 2, the edge of the current collector 122 inside the cell is
After insertion into the second recess, the gasket 152 is compressed.
As a result, in the electric double layer capacitor of Conventional Example 2, the adhesion strength between the current collector 122 and the gasket 152 is improved, and the sealing reliability is improved as compared with the capacitor of Conventional Example 1 described above.
【0016】しかしながら、このコンデンサでは、ガス
ケット152の上下両端面は、図11に示すように平坦
な構造であり、また、集電体122の側縁部が収納され
るガスケット152の凹部153の部分では集電体12
2の厚みが存在する分厚く、集電体122の入っていな
い凹部153の部分では薄くなり、この厚みが異なる境
目でひずみができるので剥離して液漏れが発生しやす
く、信頼性は確保できない。However, in this capacitor, the upper and lower end surfaces of the gasket 152 have a flat structure as shown in FIG. 11, and a portion of the concave portion 153 of the gasket 152 in which the side edge of the current collector 122 is housed. Then the current collector 12
2, the thickness of the concave portion 153 where the current collector 122 does not enter is thinner, and the thickness is distorted at the boundary where the current collector 122 does not enter.
【0017】また、従来例2のコンデンサでは、最外側
の集電体121は材質の異なるガスケット152と集電
体121で封止する構造を有し、図7の従来例1のコン
デンサと同じような封止構造であるために、高温の環境
下で、最外側にいくほど圧力負荷がかかりやすくなり、
ガスケット152と集電体121間の剥離により液漏れ
が発生しやすい。さらに、セル内部の集電体122は組
立の際にずれる可能性が大きい。この位置ずれによって
圧力の不均一化が生じ、セル積層体のESR上昇と、セ
ル積層体からの液漏れが発生する場合があり、コンデン
サの歩留まりの低下、すなわち生産性の低下をもたらす
問題がある。In the capacitor of the second conventional example, the outermost current collector 121 has a structure in which the gasket 152 and the current collector 121 are made of different materials and is sealed. In a high-temperature environment, a pressure load is likely to be applied to the outermost
Liquid leakage is likely to occur due to separation between the gasket 152 and the current collector 121. Further, the current collector 122 inside the cell is likely to shift during assembly. Due to this displacement, the pressure becomes non-uniform, and the ESR of the cell stack may increase, and the liquid may leak from the cell stack. This may cause a decrease in the yield of the capacitor, that is, a decrease in productivity. .
【0018】従来例3のコンデンサでは、ガスケット1
54の両端面の内壁側に設けた段差部58に集電体12
3収納するために、セル積層体の最外側の集電体のガス
ケットへの接着性は従来例2よりは向上する。しかしな
がら、このコンデンサでも高温の環境下では、セル積層
体の最外側の集電体がガスケットから剥離して電解質溶
液130が漏れる場合があった。また、高温下におい
て、従来例3のコンデンサでは、セル積層体のセル間の
電気的接触信頼性が低下する問題があった。In the capacitor of the conventional example 3, the gasket 1
The current collector 12 is provided on a step 58 provided on the inner wall side of both end surfaces of the current collector 54.
3, the adhesiveness of the outermost current collector of the cell stack to the gasket is improved as compared with Conventional Example 2. However, even in this capacitor, in a high temperature environment, the outermost current collector of the cell stack may peel off from the gasket and the electrolyte solution 130 may leak. Further, at a high temperature, the capacitor of Conventional Example 3 has a problem that the electrical contact reliability between cells of the cell stack is reduced.
【0019】次に、従来例4の電気二重層コンデンサに
ついて考える。このコンデンサでは、ガスケット155
と集電体124との凹凸の嵌合により、セル積層体の最
外層の集電体から圧力をかけたとき、集電体124の位
置ずれは発生しにくい。しかし、集電体124の凸部の
厚みがガスケット155の凹部の深さよりも大きくなる
と、集電体124とガスケット155の凹凸の嵌合部の
箇所でガスケット155にしわが発生する。このしわに
よって集電体とガスケット間に隙間が発生し、両者が剥
離しやすくなる。Next, the electric double layer capacitor of the conventional example 4 will be considered. In this capacitor, the gasket 155
When pressure is applied from the outermost current collector of the cell stack due to the fitting of the unevenness between the current collector 124 and the current collector 124, displacement of the current collector 124 is less likely to occur. However, when the thickness of the convex portion of the current collector 124 is larger than the depth of the concave portion of the gasket 155, wrinkles are generated in the gasket 155 at the fitting portions of the concave and convex portions of the current collector 124 and the gasket 155. This wrinkle creates a gap between the current collector and the gasket, and makes it easy for both to peel off.
【0020】また、従来例4のコンデンサは、従来例1
のコンデンサの構造と同じく集電体124とガスケット
155の外径は同じ大きさであり、材質の異なるガスケ
ット155と集電体124との間で接着した構造になっ
ているために熱ストレス等によってガスケット155と
集電体124間に剥離が生じやすい。The capacitor of Conventional Example 4 is the same as that of Conventional Example 1.
The outer diameters of the current collector 124 and the gasket 155 are the same as in the structure of the capacitor described above, and the gasket 155 and the current collector 124, which are made of different materials, are bonded to each other. Separation easily occurs between the gasket 155 and the current collector 124.
【0021】従って、本発明の目的のひとつは、生産性
を向上させることができる電気二重層コンデンサを提供
することである。Therefore, one of the objects of the present invention is to provide an electric double layer capacitor capable of improving the productivity.
【0022】本発明の他の目的は、高温環境下において
も信頼性が改善された電気二重層コンデンサを提供する
ことである。Another object of the present invention is to provide an electric double layer capacitor having improved reliability even in a high temperature environment.
【0023】[0023]
【課題を解決するための手段】本発明では、次のような
電気二重層コンデンサが提供される。枠状の第1のガス
ケットの内部に多孔性セパレータを中間に挟み込んだ一
対の分極性が収容され、第1のガスケットの上下両端に
は第1の集電体と第2の集電体がそれぞれ接着されてい
る。さらに、第1のガスケットの両端には、それぞれ第
1の集電体および第2の集電体を挟み込むように、第2
のガスケットおよび第3のガスケットが接着され、第1
のガスケットの内部を封止している。According to the present invention, the following electric double layer capacitor is provided. A pair of polarizers sandwiching a porous separator in the middle are accommodated inside a frame-shaped first gasket, and a first current collector and a second current collector are respectively provided on upper and lower ends of the first gasket. Glued. Further, a second current collector is sandwiched between both ends of the first gasket so as to sandwich the first current collector and the second current collector, respectively.
Gasket and a third gasket are bonded,
The inside of the gasket is sealed.
【0024】本発明の電気二重層コンデンサは、対向す
るガスケットの少なくとも一方の内側内周縁部に段差部
が設けられており、この段差部に各集電体の側縁部が収
納されている。この段差部によって集電体のガスケット
への位置合わせが容易となり、また、集電体をガスケッ
トに低ストレスで接着できる。In the electric double layer capacitor of the present invention, a step portion is provided on at least one inner inner peripheral edge portion of the gasket opposed thereto, and the side edge portion of each current collector is accommodated in the step portion. The step makes it easy to align the current collector with the gasket, and allows the current collector to be bonded to the gasket with low stress.
【0025】さらに、全ての集電体の周縁部表面には、
ガスケットが圧着されているために高温環境下における
セル内部からの電解質溶液の漏洩が防止できる。特に、
本発明の電気二重層コンデンサでは、段差部の深さの集
電体の厚さに対する比率を0.1〜3.0にすることに
よって高温環境下における高信頼性の電気二重層コンデ
ンサが得られる。Further, on the peripheral surface of all the current collectors,
Since the gasket is crimped, it is possible to prevent the electrolyte solution from leaking from the inside of the cell under a high temperature environment. In particular,
In the electric double layer capacitor of the present invention, by setting the ratio of the depth of the step portion to the thickness of the current collector to 0.1 to 3.0, a highly reliable electric double layer capacitor in a high temperature environment can be obtained. .
【0026】[0026]
【発明の実施の形態】次に本発明の電気二重層コンデン
サの実施の形態について図面を参照して説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, an embodiment of the electric double layer capacitor of the present invention will be described with reference to the drawings.
【0027】本発明の第1の実施の形態の電気二重層コ
ンデンサについて図1を参照して説明する。An electric double layer capacitor according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
【0028】図1を参照すると、本発明の電気二重層コ
ンデンサは、セル61aと61bを上下に積層した構造
を有している。セル61aは枠状のガスケット52a
と、ガスケット52a内に収納され、セパレータ40a
の上面および下面にそれぞれ接触した配置された一対の
分極性電極10aおよび分極性電極10bと、分極性電
極10aの外側面に接触して配置され、ガスケット52
aに接着された集電体20aとを備えている。セル61
bはセル61aと同じ構造を有しており、枠状のガスケ
ット52bと、ガスケット52b内に収納され、セパレ
ータ40bの上面および下面にそれぞれ接触した配置さ
れた一対の分極性電極10cおよび分極性電極10d
と、分極性電極10cの外側面に接触して配置され、ガ
スケット52bに接着された集電体20bとを備えてい
る。Referring to FIG. 1, the electric double layer capacitor of the present invention has a structure in which cells 61a and 61b are vertically stacked. The cell 61a has a frame-like gasket 52a.
And the separator 40a housed in the gasket 52a.
A pair of polarizable electrodes 10a and 10b arranged in contact with the upper and lower surfaces of the polarizer electrode 10a, respectively, and a gasket 52 arranged in contact with the outer surface of the polarizable electrode 10a.
a and a current collector 20a adhered to the current collector 20a. Cell 61
b has the same structure as the cell 61a, and has a frame-like gasket 52b and a pair of polarizable electrodes 10c and 10c housed in the gasket 52b and arranged in contact with the upper and lower surfaces of the separator 40b, respectively. 10d
And a current collector 20b disposed in contact with the outer surface of the polarizable electrode 10c and bonded to the gasket 52b.
【0029】ガスケット52aの上端にはガスケット5
2aと同じ外周サイズを有するガスケット51が接着さ
れている。ガスケット51は、集電体20aにも接着さ
れている。Gasket 5 is provided on the upper end of gasket 52a.
A gasket 51 having the same outer peripheral size as 2a is bonded. The gasket 51 is also adhered to the current collector 20a.
【0030】また、ガスケット52bの下端には集電体
20cおよびガスケット52bと同じ外周サイズを有す
るガスケット51が接着されている。セル61aおよび
セル61bの内部には電解質溶液30が収納されてい
る。A gasket 51 having the same outer peripheral size as the current collector 20c and the gasket 52b is bonded to the lower end of the gasket 52b. The electrolyte solution 30 is housed inside the cells 61a and 61b.
【0031】図2のように、ガスケット52a,52b
の上端内側周縁部には、それぞれ段差部56a,56b
が設けられている。また、ガスケット53の上端内側周
縁部には、段差部56cが設けられている。これらの段
差部に、集電体の側縁部が収納される。各段差部56a
〜56cの深さは集電体20a,20bの厚さと同じに
設定されるのが好ましい。ガスケット51の上下端面は
平坦である。As shown in FIG. 2, gaskets 52a, 52b
Steps 56a, 56b
Is provided. In addition, a step 56c is provided on the inner peripheral edge of the upper end of the gasket 53. The side edges of the current collector are housed in these steps. Each step 56a
The depth of ~ 56c is preferably set to be the same as the thickness of the current collectors 20a, 20b. The upper and lower end surfaces of the gasket 51 are flat.
【0032】分極性電極10a〜10dは、同じ厚さに
形成されるのが好ましい。これらの分極性電極には、粉
末活性炭にフェノール樹脂などのバインダー材を混ぜて
焼成したブロック状の活性炭が使用される。分極性電極
のバインダー材および製法は問わない。The polarizable electrodes 10a to 10d are preferably formed to have the same thickness. For these polarizable electrodes, block-shaped activated carbon obtained by mixing powdered activated carbon with a binder material such as a phenol resin and firing the mixture is used. The binder material and manufacturing method of the polarizable electrode are not limited.
【0033】集電体20a〜20cは、カーボン粉末等
の導電材を練り込んだブチルゴムシートやポリエチレン
シートが使用される。As the current collectors 20a to 20c, a butyl rubber sheet or a polyethylene sheet kneaded with a conductive material such as carbon powder is used.
【0034】セパレータ40は、多孔性の部材であり、
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。例えば、ガラス繊維セパレータ等を用いること
ができる。The separator 40 is a porous member.
Any material can be used as long as it is non-conductive and ion-permeable. For example, a glass fiber separator or the like can be used.
【0035】ガスケット51,52a,52b,53
は、枠状の部材であり、形状は矩形状枠や筒状が一般的
である。ガスケットは、集電体20a〜20cととも
に、分極性電極10a〜10c,セパレータ40a,4
0bおよび希硫酸等の電解質溶液30を収納して封止す
るために使用される。そのガスケットの材料としては、
ゴムまたはプラスチックなどの絶縁物、たとえばブチル
ゴム、ポリエチレン樹脂、ABS樹脂等が使用される。Gaskets 51, 52a, 52b, 53
Is a frame-shaped member, and the shape is generally a rectangular frame or a tubular shape. The gasket, together with the current collectors 20a to 20c, the polarizable electrodes 10a to 10c, the separators 40a, 4
0b and an electrolyte solution 30 such as dilute sulfuric acid. As a material of the gasket,
An insulator such as rubber or plastic, for example, butyl rubber, polyethylene resin, ABS resin, or the like is used.
【0036】上記のように、本発明の電気二重層コンデ
ンサでは、枠状のガスケットの中に多孔性のセパレータ
で分離された一対の分極性電極が配置され、さらにガス
ケットの両端面に集電体を圧着して枠状のガスケット内
部が封止されたセルが構成される。そして、集電体の周
縁部は、ガスケットの端面の内側に設けた段差部に収納
されている。As described above, in the electric double layer capacitor of the present invention, a pair of polarizable electrodes separated by a porous separator are disposed in a frame-shaped gasket, and current collectors are provided on both end surfaces of the gasket. Is pressed to form a cell in which the inside of the frame-shaped gasket is sealed. The peripheral edge of the current collector is housed in a step provided inside the end face of the gasket.
【0037】この段差部により集電体のガスケットへの
配置が容易となり、また集電体とガスケットの接着を低
ストレスで行うことができる。さらに、全ての集電体の
周縁部表面には、ガスケットが圧着されており、高温環
境下における集電体とガスケットの密着低下によるセル
内部からの電解質溶液の漏洩が防止できる。The steps make it easy to dispose the current collector on the gasket, and the adhesion between the current collector and the gasket can be performed with low stress. Further, a gasket is pressure-bonded to the peripheral surface of all the current collectors, so that leakage of the electrolyte solution from inside the cell due to reduced adhesion between the current collector and the gasket in a high-temperature environment can be prevented.
【0038】次に、本実施の形態の電気二重層コンデン
サの製造方法を図1および図2を参照して説明する。ま
ず、ガスケット53の段差部56cに集電体20cの側
縁部を装着するようにして、集電体20cをガスケット
53に組み込む。次いで、その上に上端部内側に段差部
56bを有するガスケット52bを接着する。Next, a method of manufacturing the electric double layer capacitor according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. First, the current collector 20c is incorporated into the gasket 53 such that the side edge of the current collector 20c is attached to the step 56c of the gasket 53. Next, a gasket 52b having a step portion 56b inside the upper end portion is bonded thereon.
【0039】次に、分極性電極10dと分極性電極10
cとの間にセパレータ40bを介在させ、これらをガス
ケット52bの枠内に収納する。次に、分極性電極10
c,10dとセパレータ40bを収納したガスケット5
2bの中に例えば30wt%の希硫酸の電解質溶液30
を注入する。次に、ガスケット52bの段差部56bに
集電体20bの側縁部を装着するようにして、集電体2
0bをガスケット52bに組み込む。Next, the polarizable electrode 10d and the polarizable electrode 10
The separator 40b is interposed between the gasket 52c and the gasket 52c, and is housed in the frame of the gasket 52b. Next, the polarizable electrode 10
Gasket 5 containing c, 10d and separator 40b
In 2b, for example, an electrolyte solution 30 of 30 wt% diluted sulfuric acid
Inject. Next, the current collector 20b is attached to the step 56b of the gasket 52b by attaching the side edge of the current collector 20b.
0b is incorporated into the gasket 52b.
【0040】次いで、その上に上端部内側周縁部に段差
部56aを有するガスケット52aを接着する。続い
て、分極性電極10bと分極性電極10aとの間にセパ
レータ40aを介在させ、これらをガスケット52aの
枠内に収納する。次に、ガスケット52aの中に電解質
溶液30を注入した後、ガスケット52aの段差部56
aに集電体20aの側縁部を装着するようにして、集電
体20aをガスケット52aに組み込む。さらにセルを
積層するときは、ガスケットの接着から集電体の組込み
までの工程を繰り返す。Next, a gasket 52a having a step 56a on the inner peripheral edge at the upper end is bonded thereon. Subsequently, the separator 40a is interposed between the polarizable electrode 10b and the polarizable electrode 10a, and these are accommodated in the frame of the gasket 52a. Next, after injecting the electrolyte solution 30 into the gasket 52a, the step portion 56 of the gasket 52a is formed.
The current collector 20a is incorporated into the gasket 52a such that the side edge of the current collector 20a is mounted on the gasket 52a. When further stacking the cells, the steps from bonding the gasket to assembling the current collector are repeated.
【0041】次いで、ガスケット52aおよび集電体2
0a上に上下の面が平坦なガスケット51を接着させ
て、電気二重層コンデンサのセル積層体71を得ること
ができる。なお、ガスケット52aおよびガスケット5
2bの接着面の外側周面にエポキシ樹脂系の絶縁樹脂を
塗布してセル61aと61b間の封止を補強することが
できる。エポキシ樹脂系の絶縁樹脂には熱硬化型または
紫外線硬化型の樹脂が使用できる。Next, the gasket 52a and the current collector 2
A gasket 51 having a flat upper and lower surface is adhered to Oa to obtain a cell laminate 71 of an electric double layer capacitor. The gasket 52a and the gasket 5
The sealing between the cells 61a and 61b can be reinforced by applying an epoxy resin-based insulating resin to the outer peripheral surface of the bonding surface of 2b. A thermosetting resin or an ultraviolet curing resin can be used as the epoxy resin-based insulating resin.
【0042】次いで、図3に示すようにセル積層体71
の最外郭の両側の集電体の表面に設けた加圧板90との
間に端子電極80を介在させて、両側の加圧板90をボ
ルトとナット(図示せず)などによって押圧して、電気
二重層コンデンサを完成させることができる。Next, as shown in FIG.
A terminal electrode 80 is interposed between a pressure plate 90 provided on the surface of the current collector on both sides of the outermost contour of the battery, and the pressure plates 90 on both sides are pressed by bolts and nuts (not shown), and the A double-layer capacitor can be completed.
【0043】次いで、ガスケット52aおよび集電体2
0a上に上下の面が平坦なガスケット51を接着させ
て、電気二重層コンデンサのセル積層体71を得ること
ができる。なお、ガスケット52aおよびガスケット5
2bの接着面の外側周面にエポキシ樹脂系の絶縁樹脂を
塗布してセル61と62間の封止を補強することができ
る。エポキシ樹脂系の絶縁樹脂には熱硬化型または紫外
線硬化型の樹脂が使用できる。Next, the gasket 52a and the current collector 2
A gasket 51 having a flat upper and lower surface is adhered to Oa to obtain a cell laminate 71 of an electric double layer capacitor. The gasket 52a and the gasket 5
The sealing between the cells 61 and 62 can be reinforced by applying an epoxy resin-based insulating resin to the outer peripheral surface of the bonding surface 2b. A thermosetting resin or an ultraviolet curing resin can be used as the epoxy resin-based insulating resin.
【0044】表1に完成した電気二重層コンデンサのサ
ンプル(実施例1)の寸法例を示す。Table 1 shows an example of dimensions of a completed electric double layer capacitor sample (Example 1).
【0045】[0045]
【表1】 [Table 1]
【0046】表1に示すように、ガスケット52a,5
2b,53の外周と内周の厚さには0.1mmの差が設
けられている。この差は段差部56a〜56cの深さ
(A)を示し、集電体20a〜20cの厚さ(t)と同
じ寸法になっている。段差部56a〜56cの長さ
(L)は83mm、幅(W)は63mmである。段差部
56a〜56cの深さ(A)の集電体の厚さ(t)に対
する比(A/t)の好ましい値は、0.1よりも大きく
3よりも小さい値である。より好ましくは、0.2以
上、2.5以下である。この理由については後述する。
表1のサンプルでは、A/t の値は1に設定されてい
る。なお、本実施例では、セルを18個直列に積層して
耐圧15Vのセル積層体を作製した。As shown in Table 1, the gaskets 52a, 52
There is a difference of 0.1 mm between the outer and inner thicknesses of 2b and 53. This difference indicates the depth (A) of the steps 56a to 56c, and has the same size as the thickness (t) of the current collectors 20a to 20c. The length (L) of the steps 56a to 56c is 83 mm, and the width (W) is 63 mm. The preferred value of the ratio (A / t) of the depth (A) of the steps 56a to 56c to the thickness (t) of the current collector is a value larger than 0.1 and smaller than 3. More preferably, it is 0.2 or more and 2.5 or less. The reason will be described later.
In the sample of Table 1, the value of A / t is set to 1. In this example, 18 cells were stacked in series to produce a cell stack having a withstand voltage of 15 V.
【0047】分極性電極10a〜10dは、同一のフェ
ノール系の粉末活性炭と粉末状フェノール樹脂を重量比
70/30の割合で混合、粉砕、造粒、焼成して作製し
たものである。The polarizable electrodes 10a to 10d are made by mixing, pulverizing, granulating and firing the same phenolic powdered activated carbon and powdered phenolic resin at a weight ratio of 70/30.
【0048】次に本発明の電気二重層コンデンサの第2
の実施の形態について図4および図5を参照して説明す
る。Next, the second embodiment of the electric double layer capacitor of the present invention will be described.
The embodiment will be described with reference to FIG. 4 and FIG.
【0049】図4を参照すると、集電体を収納する段差
部がセルのガスケットの両端部に設けられていることが
わかる。本実施の形態のコンデンサでは、この点が上記
の本発明の第1の実施の形態とは相違している。Referring to FIG. 4, it can be seen that steps for accommodating the current collector are provided at both ends of the gasket of the cell. This point is different from the above-described first embodiment of the present invention in the capacitor of the present embodiment.
【0050】図5のガスケットの模式図を参照すると、
本実施の形態の電気二重層コンデンサでは、ガスケット
55aの上下両端部の内側に集電体20a,20bの側
縁部をそれぞれ収納する段差部57b,57cが設けら
れている。また、ガスケット55bの上下両端部の内側
には、集電体20b,20cの側縁部をそれぞれ収納す
る段差部57d,57eが設けられている。Referring to the schematic diagram of the gasket of FIG.
In the electric double layer capacitor of the present embodiment, steps 57b and 57c are provided inside the upper and lower ends of the gasket 55a to accommodate the side edges of the current collectors 20a and 20b, respectively. Further, inside the upper and lower ends of the gasket 55b, step portions 57d and 57e for accommodating the side edges of the current collectors 20b and 20c, respectively, are provided.
【0051】セル積層体72の最外郭のガスケット54
a,54bの集電体20a,20cのそれぞれと接触す
る面には各集電体の側縁部を収納する段差部57a,5
7fが設けられている。段差部57a〜57fの深さは
各集電体の側縁部の半分程度の厚さである。各集電体
は、上下に接着したガスケットの段差部57a〜57f
で形成される凹部に収納されている。これらの段差部に
より集電体のガスケットへの配置が容易となり、また集
電体とガスケットの接着を低ストレスで行うことができ
る。The outermost gasket 54 of the cell stack 72
Steps 57a, 5b for accommodating the side edges of the current collectors are provided on the surfaces of the current collectors 20a, 20c which contact the current collectors 20a, 20c.
7f is provided. The depth of the steps 57a to 57f is about half the thickness of the side edge of each current collector. Each current collector is provided with a stepped portion 57a-57f of a gasket bonded vertically.
In the recess formed by These steps make it easier to dispose the current collector on the gasket, and the current collector and the gasket can be bonded with low stress.
【0052】本実施の形態の電気二重層コンデンサは、
上記の本発明の第1の実施の形態のコンデンサと同様
に、枠状のガスケット内に多孔性のセパレータおよびそ
のセパレータを介して一対の分極性電極とを配置し、枠
状のガスケットの上下に分極性電極に接触させて集電体
を圧着し、内部が封止された構造のセルを備えている。
そして、本実施の形態の電気二重層コンデンサでも、全
ての集電体の周縁部表面には、ガスケットが圧着されて
おり、高温環境下における集電体とガスケットの密着低
下によるセル内部からの電解質溶液の漏洩が防止でき
る。The electric double layer capacitor of this embodiment is
As in the capacitor of the first embodiment of the present invention, a porous separator and a pair of polarizable electrodes are arranged in a frame-shaped gasket with the separator interposed therebetween. A current collector is crimped by being brought into contact with a polarizing electrode, and a cell having a structure in which the inside is sealed is provided.
Also in the electric double layer capacitor of the present embodiment, the gasket is pressed on the peripheral surface of all the current collectors, and the electrolyte from the inside of the cell due to the reduced adhesion between the current collector and the gasket under a high temperature environment. Solution leakage can be prevented.
【0053】本実施の形態の電気二重層コンデンサの製
造条件および方法は、上記の第1の実施の形態と同様で
ある。表2に完成した電気二重層コンデンサのサンプル
(実施例2)の寸法例を示す。The manufacturing conditions and the method of manufacturing the electric double layer capacitor of the present embodiment are the same as those of the first embodiment. Table 2 shows a dimension example of the completed electric double layer capacitor sample (Example 2).
【0054】集電体の側縁部を収納するガスケット54
a,54b,55aおよび55bの段差部57a〜57
fの寸法は長さ(L)83mm、幅(W)63mm、深
さ(B)0.05mmである。表2では、集電体20
a,20b,20cの各厚み(t)に対する上下に積層
したガスケットの積層面の段差部の深さの合計(2×B
に相当)の比は1に設定してあるが、この比の好ましい
値は、0.1よりも大きく3よりも小さい値である。よ
り好ましくは、0.2以上、2.5以下である。この理
由については後述する。Gasket 54 for accommodating side edges of current collector
Steps 57a-57 of a, 54b, 55a and 55b
The dimensions of f are 83 mm in length (L), 63 mm in width (W), and 0.05 mm in depth (B). In Table 2, the current collector 20
The sum of the depths of the steps on the stacking surfaces of the gaskets stacked vertically with respect to each thickness (t) of a, 20b, and 20c (2 × B
Is set to 1, a preferable value of this ratio is a value larger than 0.1 and smaller than 3. More preferably, it is 0.2 or more and 2.5 or less. The reason will be described later.
【0055】次に、上記の本発明の実施例1および実施
例2の比較例(従来技術)について説明する。Next, a comparative example (prior art) of Example 1 and Example 2 of the present invention will be described.
【0056】[0056]
【表2】 [Table 2]
【0057】(比較例1)比較例1として、図7と同じ
セル積層体を断面構造を有する電気二重層コンデンサを
製造した。電気二重層コンデンサの製造条件および方法
は上記の本発明の実施例とほぼ同様である。(Comparative Example 1) As Comparative Example 1, an electric double layer capacitor having the same cell laminated body as that of FIG. The manufacturing conditions and method of the electric double layer capacitor are almost the same as those of the above-described embodiment of the present invention.
【0058】表3に完成した比較例の電気二重層コンデ
ンサのサンプルの寸法例を示す。電解質溶液130およ
びその他の部材の材質も、上記の本発明の実施例とほぼ
同様である。Table 3 shows an example of dimensions of a completed sample of the electric double layer capacitor of the comparative example. The materials of the electrolyte solution 130 and other members are substantially the same as those in the above-described embodiment of the present invention.
【0059】(比較例2)比較例2として、図10と同
じセル積層体を断面構造を有する電気二重層コンデンサ
を製造した。電気二重層コンデンサの製造条件および方
法は上記の本発明の実施例とほぼ同様である。(Comparative Example 2) As Comparative Example 2, an electric double layer capacitor having a cross-sectional structure of the same cell stack as in FIG. 10 was manufactured. The manufacturing conditions and method of the electric double layer capacitor are almost the same as those of the above-described embodiment of the present invention.
【0060】電解質溶液130およびその他の部材の材
質も、上記の本発明の実施例とほぼ同様である。The materials of the electrolyte solution 130 and other members are almost the same as those of the above-described embodiment of the present invention.
【0061】セル内部の集電体122のサイズは長さ
(L)が82mm、幅(W)が62mm、厚さ(t)が
0.1mmとした。その他の構成材のサイズは比較例1
と同様である。The size of the current collector 122 inside the cell was 82 mm in length (L), 62 mm in width (W), and 0.1 mm in thickness (t). The size of other components is Comparative Example 1.
Is the same as
【0062】[0062]
【表3】 [Table 3]
【0063】(比較例3)比較例3として、図13と同
じセル積層体を断面構造を有する電気二重層コンデンサ
を製造した。電気二重層コンデンサの製造条件および方
法は上記の本発明の実施例とほぼ同様である。(Comparative Example 3) As Comparative Example 3, an electric double layer capacitor having a cross-sectional structure of the same cell laminate as in FIG. 13 was manufactured. The manufacturing conditions and method of the electric double layer capacitor are almost the same as those of the above-described embodiment of the present invention.
【0064】電解質溶液130およびその他の部材の材
質も上記の本発明の実施例とほぼ同様である。ガスケッ
ト155の凹部156の深さは1mmとした。The materials of the electrolyte solution 130 and other members are almost the same as those of the above-described embodiment of the present invention. The depth of the concave portion 156 of the gasket 155 was 1 mm.
【0065】次に、実施例1、実施例2の電気二重層コ
ンデンサと比較例1〜3の電気二重層コンデンサに対し
て、生産時の不良発生率および信頼性試験における相対
平均寿命の測定結果について述べる。Next, with respect to the electric double layer capacitors of Examples 1 and 2, and the electric double layer capacitors of Comparative Examples 1 to 3, the measurement results of the defect occurrence rate during the production and the relative average life in the reliability test. Is described.
【0066】信頼性試験における相対平均寿命は、70
℃でDC15V印加した状態で各サンプルごとの故障
(電解質溶液の外部への漏れ)に至るまでの時間を求
め、これをワイブル確率紙に打点し、その結果から得ら
れた各水準ごとの平均寿命(MTTF)を求めた。比較
例1の平均寿命を1として各サンプルの平均寿命を規格
化した。なお、サンプル数は各水準30個ずつとし、そ
の平均を求めた。結果を表4に示す。The relative average life in the reliability test was 70
The time to failure (leakage of the electrolyte solution to the outside) of each sample was determined in a state where 15 V DC was applied at 15 ° C., and this was printed on Weibull probability paper, and the average life for each level obtained from the result was obtained. (MTTF) was determined. The average life of each sample was standardized with the average life of Comparative Example 1 as 1. The number of samples was 30 for each level, and the average was determined. Table 4 shows the results.
【0067】なお、表4において、実施例1のA/t
値はガスケットの段差部の深さと集電体の厚さの比であ
り、実施例2の2B/t 値は積層したガスケットの上
下の段差部の合計と集電体の厚さの比を表している。In Table 4, A / t of Example 1 is shown.
The value is the ratio of the depth of the step portion of the gasket to the thickness of the current collector, and the 2B / t value of Example 2 represents the ratio of the sum of the upper and lower step portions of the laminated gasket to the thickness of the current collector. ing.
【0068】図6は、表4の本発明の実施例1および実
施例2のガスケットの段差部の深さと集電体の比(A/
t および2B/t)を横軸に不良率を縦軸に表しプロ
ットしたグラフである。FIG. 6 shows the ratio (A / A) of the depth of the step portion and the current collector of the gaskets of Examples 1 and 2 of the present invention shown in Table 4.
3 and 2B / t) are plotted on the horizontal axis, and the failure rate is plotted on the vertical axis.
【0069】表4を参照すると、比較例1と比較して、
比較例2および比較例3のコンデンサでは、工程不良率
がそれぞれ21%,29%であり、比較例1よりそれぞ
れ30%,22%低減している。相対平均寿命もそれぞ
れ2.4倍、2.8倍に延びている。Referring to Table 4, as compared with Comparative Example 1,
In the capacitors of Comparative Example 2 and Comparative Example 3, the process failure rates are 21% and 29%, respectively, which are 30% and 22% lower than those of Comparative Example 1, respectively. The relative life expectancy has also increased by a factor of 2.4 and 2.8, respectively.
【0070】[0070]
【表4】 [Table 4]
【0071】これに対し、本発明の実施例1ではA/t
の値が0.5〜1.5の範囲で工程不良率は0〜2%
であり、また、相対平均寿命は10倍以上であり、比較
例1と比較してはもちろんのこと、比較例2および比較
例3と比較しても格段に改善されている。また、本発明
の実施例2の工程不良率、相対平均寿命も実施例1と同
様に、2B/t の値が0.5〜1.5の範囲で、比較
例1〜3と比較より格段に改善されている。なお、図1
2のセル構造の従来のコンデンサについても、比較例3
と同様な不良率および相対平均寿命が得られた。On the other hand, in the first embodiment of the present invention, A / t
Is in the range of 0.5 to 1.5, and the process failure rate is 0 to 2%.
In addition, the relative average life is 10 times or more, which is remarkably improved as compared with Comparative Example 1 as well as Comparative Examples 2 and 3. Also, as in Example 1, the process failure rate and the relative average life of Example 2 of the present invention were 2 B / t in the range of 0.5 to 1.5. Has been improved. FIG.
Comparative Example 3 also relates to the conventional capacitor having the cell structure of No. 2.
The same defective rate and relative average life were obtained.
【0072】図6を参照すると本発明では、不良率を2
0%以下(歩留まり80%以上)にするには、A/t
または2B/t の値を0.1よりも大きく、3よりも
小さい値とする必要があることがわかる。安全を考慮す
ると、より好ましくは、0.2以上、2.5以下とすれ
ばよいことがわかった。Referring to FIG. 6, according to the present invention, the defect rate is 2
In order to make it 0% or less (yield 80% or more), A / t
Alternatively, it is understood that the value of 2B / t needs to be larger than 0.1 and smaller than 3. In consideration of safety, it was found that it is more preferable to set the value to 0.2 or more and 2.5 or less.
【0073】通常、集電体の収納部分(段差部56a〜
56c、57a〜57f)の深さの寸法(Aや2B)よ
り集電体20の厚みが若干厚い分には、集電体はやわら
かく、集電体に圧力を加えた際、破れない程度につぶさ
れるのでパッキンの役割としても働き、液漏れも発生し
にくくなる。しかし、集電体の厚みが集電体の収納部分
の深さの寸法よりも次第に厚くなっていくと、集電体に
圧力を加えた時、位置ずれを起こす。また、同じ材質の
ガスケット同志が接しない従来構造と結局同じように封
止強度が弱くなってしまう。また、逆に集電体の収納部
分(段差部56a〜56c、57a〜57f)の寸法
(Aや2B)が挿入される集電体より大きすぎると圧力
をかけたときの位置ずれは起こりにくいが、集電体は浮
いた状態であるため反対に圧力をかけた時、セルの中で
集電体が動いてしまい、セル間で電解質溶液30がつな
がり単位セルあたりの電圧が高くなる。また、電位バラ
ンスが崩れるといった問題が発生し信頼性の低下を改善
することはできないと考える。Normally, the storage portion of the current collector (the steps 56a to 56a)
When the thickness of the current collector 20 is slightly thicker than the depth dimension (A or 2B) of 56c, 57a to 57f), the current collector is soft and is not broken when pressure is applied to the current collector. Since it is crushed, it also functions as a packing, and liquid leakage hardly occurs. However, when the thickness of the current collector gradually becomes larger than the depth dimension of the storage portion of the current collector, a positional shift occurs when pressure is applied to the current collector. In addition, the sealing strength is weakened similarly to the conventional structure in which gaskets of the same material do not contact each other. Conversely, if the size (A or 2B) of the current collector storage portion (steps 56a to 56c, 57a to 57f) is too large than the current collector to be inserted, positional displacement when pressure is applied hardly occurs. However, when pressure is applied to the opposite side because the current collector is in a floating state, the current collector moves in the cells, and the electrolyte solution 30 is connected between the cells to increase the voltage per unit cell. In addition, it is considered that the problem that the potential balance is lost occurs and the decrease in reliability cannot be improved.
【0074】本発明の電気二重層コンデンサでは、工程
内での不良はほとんど発生していない上、相対平均寿命
も大幅に改善されている。特に、ガスケットの片側に集
電体収納部分(段部)を設けたときに効果が著しい。こ
の理由について考える。In the electric double layer capacitor of the present invention, there are almost no defects in the process, and the relative average life is greatly improved. In particular, the effect is remarkable when the current collector housing portion (step portion) is provided on one side of the gasket. Think about this reason.
【0075】比較例4(図13参照)のコンデンサでは
ガスケットと集電体に凹凸の嵌合部を設けているが、異
なる材料では接着強度が十分でない。温度負荷等によっ
て嵌合部以外のガスケットと集電体の接着面に剥離や亀
裂が生じやすく、嵌合部にも亀裂や剥離が拡大して電解
質溶液は漏れてしまう。一方、例えば、本発明の実施例
1(図1参照)のように同じ材質のもの同士(ガスケッ
ト同士)が接する部分があれば接着強度は強くなり、剥
離も起きにくくなる。従って、集電体とガスケット同士
が接している部分で亀裂が入ってもガスケット同士が接
している部分で亀裂が入らなければ内部の電解質溶液が
外に漏れる可能性はほとんど無いと考える。実際、今回
試験した実施例1のA/t の値が0.5〜1.5サン
プルの中で、集電体とガスケット同士が接している部分
で亀裂が入っていても、亀裂はそこで止まっておりガス
ケット同士が付いている所まで亀裂が入っている物は一
個もなかった。In the capacitor of Comparative Example 4 (see FIG. 13), the gasket and the current collector are provided with uneven fitting portions, but different materials have insufficient bonding strength. Due to a temperature load or the like, peeling or cracking is likely to occur on the bonding surface between the gasket and the current collector other than the fitting portion, and the cracking and peeling will also spread to the fitting portion and the electrolyte solution will leak. On the other hand, for example, if there is a portion where the materials of the same material (gaskets) are in contact with each other as in Example 1 of the present invention (see FIG. 1), the adhesive strength is increased and peeling is less likely to occur. Therefore, it is considered that even if a crack is formed in a portion where the current collector and the gasket are in contact with each other, if the crack is not formed in a portion where the gasket is in contact with the gasket, there is almost no possibility that the internal electrolyte solution leaks out. Actually, even if the A / t value of Example 1 tested this time is 0.5 to 1.5, even if a crack is formed in the portion where the current collector and the gasket are in contact with each other, the crack stops there. There were no cracks up to the point where the gaskets were attached.
【0076】[0076]
【発明の効果】以上説明したように、本発明の電気二重
層コンデンサでは、最外側の集電体の外側にガスケット
を設け、またガスケットの端面に集電体の側縁部を収納
するための段差部を設けた構造にすることによって次の
ような効果を得ることができる。 (1)ガスケットへ集電体を接着する際のしわやずれの
発生が抑制でき、電気二重層コンデンサの製造歩留ま
り、即ち、生産性を向上できる。 (2)ガスケットと集電体の高温環境下における接着低
下が防止できるために電解質溶液の外部漏洩が防止で
き、高温環境下における電気二重層コンデンサの信頼性
を向上できる。As described above, in the electric double layer capacitor of the present invention, the gasket is provided outside the outermost current collector, and the side edge of the current collector is accommodated at the end face of the gasket. The following effects can be obtained by adopting a structure having a step portion. (1) The generation of wrinkles and displacement when the current collector is bonded to the gasket can be suppressed, and the production yield of the electric double layer capacitor, that is, the productivity can be improved. (2) Since the adhesion between the gasket and the current collector can be prevented from lowering in a high temperature environment, external leakage of the electrolyte solution can be prevented, and the reliability of the electric double layer capacitor in a high temperature environment can be improved.
【図1】本発明の第1の実施の形態の電気二重層コンデ
ンサにおけるセル積層体の断面図である。FIG. 1 is a sectional view of a cell stack in an electric double layer capacitor according to a first embodiment of the present invention.
【図2】本発明の第1の実施の形態の電気二重層コンデ
ンサにおけるガスケットの断面図である。FIG. 2 is a sectional view of a gasket in the electric double layer capacitor according to the first embodiment of the present invention.
【図3】本発明の第1の実施の形態の電気二重層コンデ
ンサの側面図である。FIG. 3 is a side view of the electric double layer capacitor according to the first embodiment of the present invention.
【図4】本発明の第2の実施の形態の電気二重層コンデ
ンサにおけるセル積層体の断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of a cell stack in an electric double layer capacitor according to a second embodiment of the present invention.
【図5】本発明の第2の実施の形態の電気二重層コンデ
ンサにおけるガスケットの断面図である。FIG. 5 is a sectional view of a gasket in an electric double layer capacitor according to a second embodiment of the present invention.
【図6】表4の実施例1および実施例2のガスケットの
段差部の深さと集電体の厚さの比と不良率の関係をプロ
ットしたグラフである。FIG. 6 is a graph in which the relationship between the depth of the step portion of the gasket of Example 1 and Example 2 and the ratio of the thickness of the current collector to the defect rate in Table 4 is plotted.
【図7】従来例1の電気二重層コンデンサにおけるセル
積層体の断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view of a cell stack in the electric double layer capacitor of Conventional Example 1.
【図8】従来例1の電気二重層コンデンサにおけるガス
ケットの断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view of a gasket in the electric double layer capacitor of Conventional Example 1.
【図9】従来例1の電気二重層コンデンサの側面図であ
る。FIG. 9 is a side view of the electric double layer capacitor of Conventional Example 1.
【図10】従来例2の電気二重層コンデンサにおけるセ
ル積層体の断面図である。FIG. 10 is a sectional view of a cell stack in the electric double layer capacitor of Conventional Example 2.
【図11】従来例2の電気二重層コンデンサにおけるガ
スケットの断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view of a gasket in the electric double layer capacitor of Conventional Example 2.
【図12】従来例3の電気二重層コンデンサにおけるセ
ルの断面図である。FIG. 12 is a cross-sectional view of a cell in an electric double layer capacitor of Conventional Example 3.
【図13】従来例4の電気二重層コンデンサにおけるセ
ル積層体の断面図である。FIG. 13 is a cross-sectional view of a cell stack in the electric double layer capacitor of Conventional Example 4.
【図14】従来例4の電気二重層コンデンサにおけるガ
スケットの断面図である。FIG. 14 is a cross-sectional view of a gasket in an electric double layer capacitor of Conventional Example 4.
10a〜10d,110 分極性電極 20a〜20c,121,122,123 集電体 30,130 電解質溶液 40a,40b,140 セパレータ 51,52a,52b,53,54,55a,55b,
151,152,154,155 ガスケット 56a〜56c,57a〜57f,58 段差部 153,156 凹部 61,61a,61b,62a,62b,161,16
2,163 セル71,72,171,172,17
3 セル積層体 80,180 端子電極 90,190 加圧板10a to 10d, 110-minute polar electrodes 20a to 20c, 121, 122, 123 Current collector 30, 130 Electrolyte solution 40a, 40b, 140 Separator 51, 52a, 52b, 53, 54, 55a, 55b,
151, 152, 154, 155 Gaskets 56a to 56c, 57a to 57f, 58 Step portions 153, 156 Concave portions 61, 61a, 61b, 62a, 62b, 161, 16
2,163 cells 71,72,171,172,17
3 cell laminate 80, 180 Terminal electrode 90, 190 Pressing plate
Claims (10)
対の分極電極からなるセル要素と、前記セル要素を収容
し、上端内側周縁部に第1の段差部の形成された枠状の
第1のガスケットと、前記第1の段差部に装着され、前
記第1のガスケットの上面に接着された第1の集電体
と、前記第1のガスケットの上面および前記第1の集電
体に接着され、前記第1のガスケットと同じ外周寸法を
有する枠状の第2のガスケットと、前記第1のガスケッ
トの下面に接着され、前記第1のガスケットより小さな
外周寸法を有する第2の集電体と、前記第1のガスケッ
トと同じ外周寸法を有し、前記第1のガスケットの下面
および前記第2の集電体に接着され、内側の外周縁部に
前記第2の集電体の側縁部を収容する第2の段差部の形
成された第3のガスケットとを備えたことを特徴とする
電気二重層コンデンサ。1. A frame-shaped first element containing a pair of polarizing electrodes sandwiching a porous separator in the middle and containing the cell element, and having a first stepped portion formed on an inner peripheral edge at an upper end. A first current collector attached to the first step and adhered to the upper surface of the first gasket; and a first current collector adhered to the upper surface of the first gasket and the first current collector A frame-shaped second gasket having the same outer peripheral dimension as the first gasket, and a second current collector adhered to a lower surface of the first gasket and having an outer peripheral dimension smaller than the first gasket. Has the same outer dimensions as the first gasket, is adhered to the lower surface of the first gasket and the second current collector, and has a side edge of the second current collector on an inner peripheral edge portion. A third gasket having a second step portion for housing the portion And an electric double-layer capacitor.
電体の厚さと等しく、前記第2の段差部の厚さは前記第
2の集電体の厚さと等しい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。2. The depth of the first step portion is equal to the thickness of the first current collector, and the thickness of the second step portion is equal to the thickness of the second current collector. The electric double layer capacitor according to claim 1, wherein:
に前記第1の集電体の前記側縁部を部分的に収容する第
3の段差部を備え、前記第1のガスケット下端の内側外
周縁部に前記第2の集電体の前記側縁部を部分的に収容
する第4の段差部を備え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. The second gasket includes a third step portion on an inner peripheral edge portion for partially accommodating the side edge portion of the first current collector, and a lower portion of a lower end of the first gasket. 2. The electric double layer capacitor according to claim 1, further comprising a fourth step portion that partially accommodates the side edge portion of the second current collector on an inner peripheral edge portion. 3.
の集電体の厚さに対する比率は0.1〜3.0であり、
前記の第2の段差部の深さの前記の第2の集電体の厚さ
に対する比率は0.1〜3.0であ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。4. The method according to claim 1, wherein said first step portion has a depth of said first step portion.
The ratio of the thickness of the current collector to the thickness of the current collector is 0.1 to 3.0,
2. The electric double layer capacitor according to claim 1, wherein a ratio of a depth of the second step to a thickness of the second current collector is 0.1 to 3.0. 3.
深さの合計の前記の第1の集電体の厚さに対する比率
は、0.1〜3であり、前記第2の段差部と前記第4の
段差部の深さの合計の前記の第2の集電体の厚さに対す
る比率は、0.1〜3であることを特徴とする請求項3
に記載の電気二重層コンデンサ。5. A ratio of the sum of the depths of the first step portion and the third step portion to the thickness of the first current collector is 0.1 to 3, and The ratio of the sum of the depths of the step portion and the fourth step portion to the thickness of the second current collector is 0.1 to 3.
3. The electric double layer capacitor according to claim 1.
体の材料が導電性を付与したブチルゴムシートおよびポ
リエチレンシートのいずれかの一つであることを特徴と
する請求項1記載の電気二重層コンデンサ。6. The material according to claim 1, wherein the material of the first current collector and the second current collector is one of a butyl rubber sheet and a polyethylene sheet provided with conductivity. Electric double layer capacitor.
性炭であることを特徴とする請求項1記載の電気二重層
コンデンサ。7. The electric double layer capacitor according to claim 1, wherein the material of the polarizable electrode is a block-shaped activated carbon.
および第3のガスケットの材料がブチルゴム、ポリエチ
レン樹脂およびABS樹脂から選択された一つであるこ
とを特徴とする請求項1記載の電気二重層コンデンサ。8. The electric double layer according to claim 1, wherein the material of the first gasket, the second gasket and the third gasket is one selected from butyl rubber, polyethylene resin and ABS resin. Capacitors.
質溶液が封止されていることを特徴とする請求項1記載
の電気二重層コンデンサ。9. The electric double layer capacitor according to claim 1, wherein an electrolyte solution is sealed inside the first gasket.
スケットの間には、さらに前記第1のガスケットと同じ
形状で上端内側外周縁部に第3の段差部が設けられ、内
部に第2のセル要素が収容された第4のガスケットと、
前記第3の段差部に装着された第3の集電体とが一体に
挟み込まれていることを特徴とする請求項1記載の電気
二重層コンデンサ。10. A third step portion is provided between the first gasket and the third gasket at the outer peripheral edge at the upper end in the same shape as the first gasket, and the second step portion is provided inside the third gasket. A fourth gasket containing the cell element of
The electric double layer capacitor according to claim 1, wherein the third current collector mounted on the third step portion is integrally sandwiched between the third current collector and the third current collector.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20040031958A (en) * | 2002-10-08 | 2004-04-14 | (주)카마텍 | Electric Double Layer Capacitor Having Synthetic Resin Coating Body |
| JP6259878B1 (en) * | 2016-08-26 | 2018-01-10 | 株式会社フジクラ | Photoelectric conversion element |
-
2001
- 2001-06-26 JP JP2001192320A patent/JP2002158146A/en active Pending
Cited By (4)
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| WO2018038185A1 (en) * | 2016-08-26 | 2018-03-01 | 株式会社フジクラ | Photoelectric conversion element |
| CN109155201A (en) * | 2016-08-26 | 2019-01-04 | 株式会社藤仓 | Photo-electric conversion element |
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