JP2001284172A - Electric double-layer capacitor - Google Patents

Electric double-layer capacitor

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JP2001284172A
JP2001284172A JP2000089600A JP2000089600A JP2001284172A JP 2001284172 A JP2001284172 A JP 2001284172A JP 2000089600 A JP2000089600 A JP 2000089600A JP 2000089600 A JP2000089600 A JP 2000089600A JP 2001284172 A JP2001284172 A JP 2001284172A
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JP
Japan
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electric double
layer capacitor
double layer
separator
heat
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JP2000089600A
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Japanese (ja)
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Makoto Higashibetsupu
誠 東別府
Kenji Shimazu
健児 島津
Kazuo Ikuta
和雄 生田
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Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electric double-layer capacitor which can suppress heat generation of a cell, even when charging or discharging at a large current, and which is highly reliable. SOLUTION: This electric double-layer capacitor 1 is comprised of a cell laminate 6, which is provided with two sheets of polarizable electrodes 2 and 2 containing activated carbon, a separator 3 interposed between the electrodes 2 and 2, and a current-collecting body 4 which is laminated on the surface opposite to the surface of the separator 3 of the electrode 2, and a heat radiating plate 8 made of an insulator having a thermal conductivity of 0.4 W/m.k or higher is arranged on the outer circumference of the cell laminate 6.

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、電気二重層コンデ
ンサに関し、特に高電圧用電源として好適な電気二重層
コンデンサに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electric double layer capacitor, and more particularly to an electric double layer capacitor suitable as a high voltage power supply.

【0002】[0002]

【従来技術】電気二重層コンデンサは、電極と電解液と
の界面においてイオンの分極によりできる電気二重層を
利用したコンデンサであり、コンデンサと電池の両方の
機能を兼ね備えたものであり、従来のコンデンサと比較
して大容量の静電容量を充電できるとともに、急速充放
電が可能であることから、小型のメモリーバックアップ
電源や自動車の駆動源等、大容量モータなどの補助電源
として注目されている。
2. Description of the Related Art An electric double layer capacitor is a capacitor utilizing an electric double layer formed by polarization of ions at an interface between an electrode and an electrolytic solution, and has both functions of a capacitor and a battery. In addition to being able to charge a large amount of electrostatic capacity and capable of rapid charging and discharging as compared with the above, it has attracted attention as an auxiliary power supply for a large-capacity motor, such as a small memory backup power supply or a driving source of a car.

【0003】かかる電気二重層コンデンサの一般的な例
としては、活性炭および電解液を含有する2枚の分極性
電極間に絶縁性の多孔質体からなるセパレータを介装
し、前記分極性電極の前記セパレータ側の面とは反対の
表面それぞれに金属箔等からなる集電体を配設した積層
体からなるセルが複数層積層されてプラスチックや熱可
塑性樹脂等の絶縁体からなるガスケット内に収納、封止
された構成からなる積層型の電気二重層コンデンサが知
られている。
[0003] As a general example of such an electric double layer capacitor, a separator made of an insulating porous material is interposed between two polarizable electrodes containing activated carbon and an electrolytic solution, and the polarizable electrode is formed. A plurality of stacked cells, each having a current collector made of metal foil or the like disposed on the surface opposite to the surface on the side of the separator, are stacked and stored in a gasket made of an insulator such as plastic or thermoplastic resin. A multilayer electric double layer capacitor having a sealed configuration is known.

【0004】一方、上記構成の電気二重層コンデンサと
して、特に起動時等の瞬時に非常に大きなエネルギーが
必要な部品へのエネルギー供給用電源として注目されて
おり、例えば、数A〜数百Aという大電流を急速充放電
できる必要があるが、上述した従来の電気二重層コンデ
ンサでは、ガスケット内に密封された構造になっている
ため、数A〜数百Aという大電流で急速充放電させた場
合、発生するジュール熱がセル積層体内部に蓄積されて
しまい、電解液が分解して静電容量が低下し、電気二重
層コンデンサの信頼性が低下するという問題があった。
On the other hand, the electric double-layer capacitor having the above structure has attracted attention as a power supply for supplying energy to components that require a very large amount of energy instantaneously, for example, at the time of start-up. Although it is necessary to be able to rapidly charge and discharge a large current, the above-described conventional electric double-layer capacitor has a structure sealed in a gasket, and thus is rapidly charged and discharged with a large current of several A to several hundred A. In this case, the generated Joule heat is accumulated inside the cell stack, and the electrolytic solution is decomposed, the capacitance is reduced, and the reliability of the electric double layer capacitor is reduced.

【0005】そこで、例えば、実開昭63−9125号
公報では、セル積層体を金属ケース内に収納するととも
に、前記セル積層体の側面と前記金属ケースとの間に絶
縁性のスペーサを配設し、さらに前記金属ケースの外部
に金属からなる放熱板を溶接して電気二重層コンデンサ
内で発生した熱をガスケット外へ放熱でき、電気二重層
コンデンサ内の温度上昇を抑制できることが記載されて
いる。また、特開平10−50568号公報では、AB
S樹脂製のガスケットに溝状の放熱孔を設けてセル積層
体内部で発生した熱を外部へ放出することが記載されて
いる。
Therefore, for example, in Japanese Utility Model Application Laid-Open No. 63-9125, a cell stack is housed in a metal case, and an insulating spacer is provided between a side surface of the cell stack and the metal case. Further, it is described that a heat radiating plate made of a metal is welded to the outside of the metal case so that heat generated in the electric double layer capacitor can be radiated to the outside of the gasket, and a temperature rise in the electric double layer capacitor can be suppressed. . In Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-50568, AB
It is described that a groove-shaped heat radiation hole is provided in a gasket made of S resin to release heat generated inside the cell stack to the outside.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た方法によっても、放熱特性が部分的に異なるために放
熱効率が悪く、また、電気二重層コンデンサ内部の温度
にばらつきが生じるために高温部の分極性電極に電圧が
印加されると電解液の劣化に伴って電気二重層コンデン
サの静電容量が劣化する結果、分極性電極が破壊してし
まい信頼性に乏しいという問題があった。
However, even with the above-described method, the heat radiation efficiency is poor because the heat radiation characteristics are partially different, and the temperature inside the electric double-layer capacitor varies, so that the temperature of the high-temperature portion is not sufficient. When a voltage is applied to the polar electrode, the capacitance of the electric double layer capacitor is deteriorated due to the deterioration of the electrolytic solution. As a result, there is a problem that the polarizable electrode is broken and the reliability is poor.

【0007】また、上述の電気二重層コンデンサでは、
別途金属製の放熱板やスペーサを設けたりガスケットを
特殊な形状とする必要があるために、コンデンサ内の分
極性電極の比率が低下してコンデンサ自体が大型化した
り生産性が低く、またスペーサの放熱性が律速して電気
二重層コンデンサ全体の放熱性が低下するという問題が
あった。
In the electric double layer capacitor described above,
Since it is necessary to separately provide a metal heat sink or spacer or to make the gasket a special shape, the ratio of the polarizable electrode in the capacitor decreases, the capacitor itself becomes large, productivity decreases, and the spacer There is a problem that the heat dissipation is limited by the heat dissipation and the heat dissipation of the entire electric double layer capacitor is reduced.

【0008】本発明は、上記課題に対してなされたもの
で、その目的は、大容量の充放電に際しても発熱を抑制
でき、電気二重層コンデンサの信頼性を高めることがで
きるとともに、小型で生産性の高い積層型の電気二重層
コンデンサを提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to suppress the generation of heat even when charging and discharging a large capacity, to improve the reliability of an electric double layer capacitor, and to reduce the size of the electric double layer capacitor. It is an object of the present invention to provide a laminated electric double layer capacitor having high performance.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記課題
に対して検討した結果、積層体の側面に熱伝導率の高い
絶縁性の放熱板を配設することにより、簡単な構造で電
気二重層コンデンサ内に発生した熱を効率よく外部へ放
熱でき、小型で、生産性が高く信頼性の高い電気二重層
コンデンサとなることを知見した。
Means for Solving the Problems As a result of studying the above problems, the present inventors have found that by disposing an insulating radiating plate having high thermal conductivity on the side surfaces of the laminate, a simple structure can be obtained. It has been found that the heat generated in the electric double layer capacitor can be efficiently radiated to the outside, resulting in a small, highly productive and highly reliable electric double layer capacitor.

【0010】すなわち、本発明の電気二重層コンデンサ
は、活性炭を含有する2枚の分極性電極と、該分極性電
極間に介装されるセパレータと、前記分極性電極の前記
セパレータ側の面とは反対の表面それぞれに積層される
集電体と、を具備する積層体の外周側面に熱伝導率0.
4W/m・K以上の絶縁体からなる放熱板を配設するこ
とを特徴とするものである。
That is, the electric double layer capacitor of the present invention comprises two polarizable electrodes containing activated carbon, a separator interposed between the polarizable electrodes, and a surface of the polarizable electrode on the separator side. And a current collector laminated on each of the opposite surfaces.
A heat radiating plate made of an insulator of 4 W / m · K or more is provided.

【0011】ここで、矩形形状からなる前記分極性電
極、前記セパレータおよび前記集電体の少なくとも一辺
が、それぞれ前記放熱板に接触してなることが望まし
く、前記放熱板がシリコンゴム、ウレタンゴム、ブタジ
エンゴム群から選ばれる少なくとも1種であることが望
ましい。また、前記放熱板が電解液を封入するためのガ
スケットを兼ね備えることが望ましい。
Here, it is desirable that at least one side of the polarizable electrode, the separator and the current collector each having a rectangular shape is in contact with the heat sink, respectively, and the heat sink is made of silicon rubber, urethane rubber, Desirably, at least one selected from the butadiene rubber group is used. Further, it is desirable that the heat sink also has a gasket for enclosing the electrolyte.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】本発明の電気二重層コンデンサの
一例についての概略斜視図を図1に、またその平面図を
図2に示す。図1、2によれば、電気二重層コンデンサ
1は、正極および負極をなす矩形状の分極性電極2、2
間に矩形状のセパレータ3が配設、介在しており、ま
た、分極性電極2、2のセパレータが配設された面の反
対面には、正極および負極をなす矩形状の集電体4、4
がそれぞれ積層、接着され、分極性電極2、2、セパレ
ータ3、集電体4、4の積層体が一単位のセル5を構成
している。なお、集電体4の一辺の隅部には、端子部4
aが形成されている。
1 is a schematic perspective view showing an example of an electric double layer capacitor according to the present invention, and FIG. 2 is a plan view thereof. According to FIGS. 1 and 2, the electric double layer capacitor 1 includes a rectangular polarizable electrode 2, 2 serving as a positive electrode and a negative electrode.
A rectangular current collector 4 forming a positive electrode and a negative electrode is provided on a surface opposite to a surface on which the separator of the polarizable electrodes 2 and 2 is disposed, with a rectangular separator 3 interposed therebetween. , 4
Are laminated and adhered to each other, and a laminate of the polarizable electrodes 2 and 2, the separator 3 and the current collectors 4 and 4 constitutes a unit cell 5. Note that the terminal portion 4 is provided at one corner of the current collector 4.
a is formed.

【0013】また、図1、2によれば、端子部4aが同
じ辺に位置し、かつ隣接する集電体4の端子部4aが異
なる隅部に位置するように、すなわち一層おきに同じ隅
部に位置するように、つまり交互に正極用端子部および
負極用端子部を構成するようにセル5が複数層積層され
てセル積層体6が形成されており、同じ隅部に位置する
2組の端子同士をそれぞれ接触または接合して、それぞ
れ正極用端子部および負極用端子部を形成している。
According to FIGS. 1 and 2, the terminal portions 4a are located on the same side and the terminal portions 4a of the adjacent current collectors 4 are located at different corners, that is, the same corner is provided every other layer. A plurality of cells 5 are stacked to form a cell stack 6 so as to be located at the same position, that is, alternately to constitute a positive electrode terminal portion and a negative electrode terminal portion. Are connected or contacted with each other to form a positive electrode terminal portion and a negative electrode terminal portion, respectively.

【0014】本発明によれば、セル積層体6の外周に
0.4W/m・K以上、特に1W/m・K以上、さらに
1.5W/m・K以上の熱伝導率を有する絶縁性の放熱
板8が配設されていることが大きな特徴であり、これに
よって、正極および負極間の短絡を防止することができ
るとともに、放熱板8を通して大容量の充放電時に発生
した熱を効率よく電気二重層コンデンサ外部に放熱する
ことができ、電気二重層コンデンサ内部の温度上昇を抑
制して分極性電極の部分的な破壊を防止できる結果、信
頼性の高い電気二重層コンデンサとなる。
According to the present invention, an insulating material having a thermal conductivity of 0.4 W / m · K or more, particularly 1 W / m · K or more, and more preferably 1.5 W / m · K or more around the outer periphery of the cell laminate 6. Is characterized in that the heat radiating plate 8 is disposed, whereby a short circuit between the positive electrode and the negative electrode can be prevented, and the heat generated at the time of charging and discharging a large capacity through the heat radiating plate 8 can be efficiently removed. The heat can be dissipated to the outside of the electric double layer capacitor, and the temperature rise inside the electric double layer capacitor can be suppressed to prevent partial destruction of the polarizable electrode. As a result, a highly reliable electric double layer capacitor can be obtained.

【0015】なお、図1、2においては、放熱板8がセ
ル積層体6内に電解液を封止、保持するためのガスケッ
トを兼ねており、電気二重層コンデンサ1の構造が単純
で、かつ小型化できるというメリットがある。
In FIGS. 1 and 2, the heat radiating plate 8 also functions as a gasket for sealing and holding the electrolyte in the cell laminate 6, so that the structure of the electric double layer capacitor 1 is simple and There is an advantage that the size can be reduced.

【0016】なお、放熱板8の形状は、放熱性、衝撃緩
衝性および電気二重層コンデンサ1の小型化の点で、厚
み0.5〜3mmであることが望ましく、また、放熱性
を高めるために、セル積層体6の外周部、すなわち分極
性電極2、セパレータ3、集電体4の少なくとも一辺、
特に三辺がそれぞれ放熱板8に接触してなることが望ま
しい。さらに、分極性電極2、セパレータ3および端子
部4aを除く集電体4の面形状が同一であることが望ま
しい。
The shape of the heat radiating plate 8 is desirably 0.5 to 3 mm in thickness in view of heat radiating property, shock absorbing property and miniaturization of the electric double layer capacitor 1. The outer periphery of the cell stack 6, that is, at least one side of the polarizable electrode 2, the separator 3, and the current collector 4,
In particular, it is desirable that each of the three sides be in contact with the heat sink 8. Furthermore, it is desirable that the current collectors 4 have the same surface shape except for the polarizable electrode 2, the separator 3, and the terminal portion 4a.

【0017】また、放熱板8としては、熱伝導率が0.
4W/m・K以上の絶縁体、具体的には、シリコンゴ
ム、ウレタンゴム、ブタジエンゴム等のゴム、またはア
ルミナ、ムライト、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、炭
化ケイ素等のセラミックスの群から選ばれる少なくとも
1種からなることが望ましく、また、これらが2層以上
積層されたものであってもよい。中でもセル積層体6を
放熱板8内に収納する組立工程においてセル積層体6中
の分極性電極2が破損することなく容易に組立できる点
で、弾性体であるシリコンゴム、ウレタンゴム、ブタジ
エンゴムが望ましく、特に、高熱伝導性、高絶縁性およ
び機械的強度の向上の点で熱伝導率が1W/m・K以上
のシリコンゴムが最適である。なお、熱伝導率を高める
上では、熱伝導率が3W/m・K以上の上述したセラミ
ックスからなることが望ましい。
The heat radiating plate 8 has a heat conductivity of 0.1.
An insulator of 4 W / m · K or more, specifically, at least one selected from the group consisting of rubber such as silicon rubber, urethane rubber, and butadiene rubber, and ceramics such as alumina, mullite, aluminum nitride, silicon nitride, and silicon carbide. It is desirable that these are composed of seeds, and they may be a laminate of two or more layers. Above all, in the assembling step of accommodating the cell laminate 6 in the heat sink 8, the polarizable electrode 2 in the cell laminate 6 can be easily assembled without being damaged. In particular, silicon rubber having a thermal conductivity of 1 W / m · K or more is optimal in terms of high thermal conductivity, high insulation, and improvement in mechanical strength. In order to increase the thermal conductivity, it is desirable that the ceramics be made of the above-described ceramics having a thermal conductivity of 3 W / m · K or more.

【0018】さらに、鉄、ステンレス、アルミニウム、
銅、チタン等の金属等他の部材にてガスケットを形成す
る場合には、放熱板8はガスケット(図示せず)とセル
積層体6間に別途形成される。また、この場合には金属
製のガスケットが筐体形状であってもよい。
Further, iron, stainless steel, aluminum,
When the gasket is formed of another member such as a metal such as copper or titanium, the heat sink 8 is separately formed between the gasket (not shown) and the cell stack 6. In this case, the metal gasket may have a housing shape.

【0019】ここで、分極性電極2を構成する活性炭質
構造体は、高い比表面積を有する活性炭粒子と、前記活
性炭粒子を結合するための結合剤とを配合したものを主
成分とするものであり、静電容量向上、内部抵抗低減、
放熱性向上の点でこれを炭化処理したものであってもよ
い。
Here, the activated carbonaceous structure constituting the polarizable electrode 2 is mainly composed of a mixture of activated carbon particles having a high specific surface area and a binder for binding the activated carbon particles. Yes, improved capacitance, reduced internal resistance,
It may be carbonized to improve heat dissipation.

【0020】また、コンデンサの高静電容量を維持し、
構造体として必要な強度を得るためには、前記活性炭の
比表面積が1000〜3000m2/gであることが望
ましい。
Further, maintaining the high capacitance of the capacitor,
In order to obtain the required strength as a structure, the activated carbon desirably has a specific surface area of 1,000 to 3,000 m 2 / g.

【0021】なお、前記結合剤として添加される炭素成
分は、前記活性炭粒子間に存在するが、前記炭化処理を
施す場合には、前記活性炭質構造体に占める割合が5〜
50重量%であることが好ましく、これにより前記活性
炭粒子間の焼結性及び結合性を高めることができる。
The carbon component added as the binder is present between the activated carbon particles, but when the carbonization treatment is performed, the ratio of the carbon component to the activated carbonaceous structure is 5 to 5.
The content is preferably 50% by weight, whereby the sinterability and bonding between the activated carbon particles can be enhanced.

【0022】さらに分極性電極2は円板、矩形状の板状
体等であることが好ましく、電気二重層コンデンサの製
造時の取り扱いや使用時の振動、衝撃等に耐えうる機械
的強度という信頼性の点でJISR1601に準じた室
温における3点曲げ強度が30kPa以上、特に60k
Pa以上であることが好ましい。また、分極性電極2の
厚みは、内部抵抗の低減の観点から1.5mm以下、特
に0.6mm以下であることが好ましい。
Further, the polarizable electrode 2 is preferably a disk, a rectangular plate, or the like, and has a mechanical strength that can withstand vibration, shock, and the like during handling and use during manufacture of the electric double layer capacitor. The three-point bending strength at room temperature according to JISR1601 is 30 kPa or more, especially 60 k
It is preferably Pa or more. Further, the thickness of the polarizable electrode 2 is preferably 1.5 mm or less, particularly preferably 0.6 mm or less from the viewpoint of reducing the internal resistance.

【0023】また、セパレータ3は、パルプやポリエチ
レン、ポリプロピレン、ポリビニリデンフロライド(P
VdF)等の有機フィルムまたはガラス繊維不織布及び
セラミックスなどを用いることができ、分極性電極2間
を絶縁するために形成されるものであるが、分極性電極
2内に含有される電解液中のイオンを透過させることが
できる多孔質体により形成される。なお、セパレータ3
の厚みは、ショート等を防止し、内部抵抗を低減するた
めに0.02〜0.15mmの厚みが好ましい。
The separator 3 is made of pulp, polyethylene, polypropylene, polyvinylidene fluoride (P
An organic film such as VdF) or a glass fiber nonwoven fabric and ceramics can be used, and are formed to insulate the polarizable electrodes 2 from each other. It is formed of a porous body through which ions can pass. The separator 3
Is preferably 0.02 to 0.15 mm in order to prevent a short circuit or the like and reduce the internal resistance.

【0024】また、集電体4は、導電性を有するアルミ
ニウム、チタン、タンタル、白金、金等の金属箔、ステ
ンレス鋼などにより形成され、分極性電極2、2間で電
荷をやり取りするが、特に放熱性および分解電圧の高い
非水系電解液に対する耐食性の点でアルミニウムを主体
とする金属箔からなることが望ましい。また、集電体4
の厚みは内部抵抗を低減するためには薄いものが好まし
いが組立時の取り扱いなどによる破損を考慮すると0.
02〜0.10mm程度が望ましい。また、電気二重層
コンデンサ1の組立を容易とするために集電体4の一辺
には集電体と同じ金属箔等にて端子部4aが形成される
ことが望ましい。
The current collector 4 is made of conductive metal foil, such as aluminum, titanium, tantalum, platinum, or gold, or stainless steel, and exchanges electric charge between the polarizable electrodes 2 and 2. In particular, it is desirable to use a metal foil mainly composed of aluminum from the viewpoint of heat dissipation and corrosion resistance to a non-aqueous electrolyte having a high decomposition voltage. The current collector 4
The thickness is preferably thin in order to reduce the internal resistance, but in consideration of breakage due to handling during assembly, etc.
About 02 to 0.10 mm is desirable. Further, in order to facilitate the assembly of the electric double layer capacitor 1, it is desirable that a terminal portion 4a is formed on one side of the current collector 4 with the same metal foil or the like as the current collector.

【0025】また、図1、2によれば、電気二重層コン
デンサ1のセル積層体6および放熱板8の両端面には加
圧板9、9積層されている。加圧板9は金属、プラスチ
ック等からなり、セル積層体6間を両端より加圧してセ
ル積層体6の保形性を高めるとともに、分極性電極2、
セパレータ3および集電体4間の接触状態を良好にして
電気二重層コンデンサの内部抵抗を低減する作用をなす
が、電気二重層コンデンサ内部の放熱性を高めるため、
また加圧応力の均一化のためには剛性の高い金属板から
なることが望ましい。さらに加圧板9が集電体4として
の機能を兼ね備えたものであっても良いが、この場合に
は、加圧板9が分極性電極2、集電体4および他の加圧
板9と短絡しないように絶縁する必要がある。
According to FIGS. 1 and 2, pressure plates 9 and 9 are laminated on both end surfaces of the cell laminated body 6 and the heat radiating plate 8 of the electric double layer capacitor 1. The pressure plate 9 is made of metal, plastic, or the like, and pressurizes the space between the cell laminates 6 from both ends to enhance the shape retention of the cell laminate 6 and to increase the polarization electrode 2,
It acts to improve the contact state between the separator 3 and the current collector 4 and reduce the internal resistance of the electric double layer capacitor. However, in order to enhance the heat dissipation inside the electric double layer capacitor,
In addition, in order to make the pressing stress uniform, it is desirable to use a highly rigid metal plate. Further, the pressing plate 9 may have a function as the current collector 4, but in this case, the pressing plate 9 does not short-circuit with the polarizable electrode 2, the current collector 4 and the other pressing plate 9. Need to be insulated.

【0026】さらに、加圧板の隅部に両加圧板9、9お
よび放熱板8を貫通する貫通孔を設け、該貫通孔内にネ
ジ部材10を挿入して両加圧板9、9間をかしめること
により、分極性電極2、セパレータ3および集電体4間
に圧力を付与せしめて電気二重層コンデンサ1の内部抵
抗を低減することができる。なお、ネジ部材10として
は、剛性および放熱性の点で金属からなることが望まし
い。
Further, through holes are provided at the corners of the pressing plates so as to penetrate the pressing plates 9 and 9 and the heat radiating plate 8, and a screw member 10 is inserted into the through holes so that a gap between the pressing plates 9 and 9 is formed. By tightening, the internal resistance of the electric double layer capacitor 1 can be reduced by applying pressure between the polarizable electrode 2, the separator 3 and the current collector 4. The screw member 10 is desirably made of metal in terms of rigidity and heat dissipation.

【0027】また、放熱板8の外周面には電解液を分極
性電極2およびセパレータ3内に注入、含浸せしめるた
めの電解液注入口11を形成し、例えば、該電解液注入
口11からセル積層体6内に付着した水分を除去した
後、非水系電解液を注入して封止することにより、電気
二重層コンデンサ1内の水分量を低減して電解液の劣化
を防止し、電気二重層コンデンサ1の信頼性を高めるこ
とができる。
An electrolyte inlet 11 for injecting and impregnating the electrolyte into the polarizable electrode 2 and the separator 3 is formed on the outer peripheral surface of the heat sink 8. After removing moisture adhering to the inside of the laminated body 6, a non-aqueous electrolytic solution is injected and sealed to reduce the amount of moisture in the electric double layer capacitor 1 to prevent the electrolytic solution from deteriorating. The reliability of the multilayer capacitor 1 can be improved.

【0028】また、放熱板8の側面には、上述の端子部
4a間を接触または接合して形成されるか、または該端
子部4aと接続される一対の取り出し電極12が形成さ
れ、取り出し電極12に外部回路を電気的に接続するこ
とによって、電気二重層コンデンサ1を外部回路と接続
することができる。
On the side surface of the heat sink 8, a pair of extraction electrodes 12 formed by contacting or joining the above-mentioned terminal portions 4a or connected to the terminal portions 4a are formed. By electrically connecting an external circuit to 12, the electric double layer capacitor 1 can be connected to the external circuit.

【0029】[0029]

【実施例】BET値が2000m2/gの活性炭粉末試
料100重量部に対して、ポリビニルブチラール(PV
B)を50重量部混合して高速混合攪拌機にて攪拌し、
得られた粉体を40メッシュでメッシュパスを行った
後、ロール成形によってシート状成形体を作製した。前
記シートから所定の形状にカットして固形状活性炭電極
を形成するための成形体を作製した後、真空中、900
℃で熱処理を行い、50mm×50mm、厚み0.5m
mの活性炭質構造体を作製した。
EXAMPLE A polyvinyl butyral (PV) was used for 100 parts by weight of an activated carbon powder sample having a BET value of 2000 m 2 / g.
B) was mixed with 50 parts by weight and stirred with a high-speed mixing stirrer,
After the obtained powder was subjected to a mesh pass with 40 mesh, a sheet-like molded body was produced by roll molding. After forming a compact for forming a solid activated carbon electrode by cutting the sheet into a predetermined shape, 900
Heat treatment at 50 ° C, 50mm x 50mm, thickness 0.5m
m activated carbonaceous structures were produced.

【0030】一方、パルプ製の50mm×50mm、厚
み50μmのセパレータと、50mm×50mmで、そ
の一辺の端部に幅10mmの端子部を備えた厚み50μ
mのアルミニウム箔からなる集電体とを準備し、集電体
−分極性電極−セパレータ−分極性電極(−集電体)を
一単位セルとしてセル9層を積層したセル積層体を作製
した。なお、セル積層体は両端面それぞれに集電体が位
置するように配設し、セル積層体は集電体10枚、分極
性電極18枚、セパレータ9枚にて構成されるものとし
た。
On the other hand, a 50 mm × 50 mm separator made of pulp and having a thickness of 50 μm, and a 50 mm × 50 mm separator having a terminal portion having a width of 10 mm at one end of one side thereof.
A current collector made of an aluminum foil having a thickness of m was prepared, and a cell laminate in which nine layers of cells were laminated using the current collector-polarizable electrode-separator-polarizable electrode (-current collector) as one unit cell was produced. . In addition, the cell stack was disposed so that the current collectors were located on both end surfaces, and the cell stack was composed of 10 current collectors, 18 polarizable electrodes, and 9 separators.

【0031】次に、該セル積層体の外周面に表1に示す
材質からなる厚み1mmの枠体で4つの隅部に長手方向
に貫通する貫通孔を有する放熱板であるガスケット内に
収納した。なお、ガスケット収納時、セル積層体とガス
ケットとの接触状態、すなわちセル積層体がガスケット
と接触する辺の数を表1に示した。また、セルの積層時
には端子部がセル積層体の同じ側面から突出し、かつ隣
接する各端子部が反対の隅部に交互に配設されるように
して積層した。そして、セル積層体の外周表面に突出し
た同じ隅部に位置する各端子部同士をそれぞれ超音波溶
接によって接続して、正極用端子部および負極用端子部
とした後、それぞれガスケットの外周側面へ突出させて
一対の取り出し電極とした。
Next, the cell laminated body was housed in a gasket which is a heat radiating plate having a through-hole penetrating in the longitudinal direction at four corners by a 1 mm thick frame made of the material shown in Table 1 on the outer peripheral surface. . Table 1 shows the state of contact between the cell stack and the gasket when the gasket was stored, that is, the number of sides where the cell stack contacts the gasket. In stacking the cells, the terminals were protruded from the same side surface of the cell stack, and the adjacent terminals were alternately arranged at opposite corners. Then, the respective terminal portions located at the same corners protruding from the outer peripheral surface of the cell laminate are connected to each other by ultrasonic welding to form a positive electrode terminal portion and a negative electrode terminal portion, and then to the outer peripheral side surface of the gasket, respectively. Protruded to form a pair of extraction electrodes.

【0032】さらに、セル積層体およびガスケットの両
端面に60mm×60mm×8mmのアルミニウム製で
隅部に貫通孔を有する加圧板を積層するとともに、該加
圧板および前記ガスケットを貫通する貫通孔を位置合わ
せして、該貫通孔内にステンレスからなるネジ部材を挿
入し、ネジ止めによって加圧板およびセル積層体をかし
め圧0.2MPaとなるようにかしめた。
Further, a pressing plate made of aluminum of 60 mm × 60 mm × 8 mm and having a through hole at a corner is laminated on both end surfaces of the cell laminate and the gasket, and a through hole passing through the pressing plate and the gasket is positioned. At the same time, a screw member made of stainless steel was inserted into the through hole, and the pressure plate and the cell laminate were caulked by screwing so as to have a pressure of 0.2 MPa.

【0033】そして、ガスケットを真空雰囲気下で10
0℃で乾燥した後、ガスケットの外周部に設けた電解液
注入口から1mol/lのテトラエチルアンモニウムテ
トラフルオロボレート(Et4NBF4)の炭酸プロピレ
ン(PC)溶液からなる非水系電解液を注入して、分極
性電極およびセパレータ内に電解液を含浸させた後、電
解液注入口を封止した。
Then, the gasket is placed in a vacuum atmosphere for 10 minutes.
After drying at 0 ° C., a 1 mol / l non-aqueous electrolyte solution of 1 mol / l tetraethylammonium tetrafluoroborate (Et 4 NBF 4 ) propylene carbonate (PC) solution was injected from an electrolyte injection port provided on the outer periphery of the gasket. Then, the electrolyte was impregnated into the polarizable electrode and the separator, and then the electrolyte injection port was sealed.

【0034】得られた電気二重層コンデンサに対して、
70℃、3.0Vで、電流50Aにて充放電をそれぞれ
50時間づつ繰り返し行い、これを1000時間続けた
後の静電容量の変化率を測定した。結果は表1に示し
た。
For the obtained electric double layer capacitor,
Charging and discharging were repeated at 50 ° C. and a current of 50 A at 70 ° C. and 3.0 V, respectively, and the rate of change in capacitance after 1000 hours was measured. The results are shown in Table 1.

【0035】[0035]

【表1】 [Table 1]

【0036】表1から、放熱板であるガスケットの熱伝
導率が0.4W/m・Kより小さい試料No.9、10
では、電気二重層コンデンサの静電容量が50%以上劣
化したのに対し、本発明に従い、放熱板であるガスケッ
トの熱伝導率が0.4W/m・K以上である試料No.
1〜8では、いずれも静電容量の変化率が80%以上と
小さく、優れた耐久性を有するものであった。
From Table 1, it is found that the heat conductivity of the gasket as the heat radiating plate is smaller than 0.4 W / m · K. 9, 10
In the case of the sample No. 2 in which the capacitance of the electric double layer capacitor deteriorated by 50% or more, the heat conductivity of the gasket as the heat sink was 0.4 W / m · K or more in accordance with the present invention.
In each of Nos. 1 to 8, the rate of change in capacitance was as small as 80% or more, and the samples had excellent durability.

【0037】[0037]

【発明の効果】以上詳述した通り、本発明の電気二重層
コンデンサでは、該積層体の外周に熱伝導率0.4W/
m・K以上の絶縁材料からなる放熱板を形成することに
より、大電流で充放電する場合でも、セルの発熱を抑制
することが可能であり、信頼性の高い電気二重層コンデ
ンサを提供することができる。
As described above in detail, in the electric double layer capacitor of the present invention, the heat conductivity of 0.4 W /
By providing a heat sink made of an insulating material of m · K or more, it is possible to suppress the heat generation of the cell even when charging and discharging with a large current, and to provide a highly reliable electric double layer capacitor. Can be.

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

【図1】本発明の電気二重層コンデンサの一例を示す概
略斜視図である。
FIG. 1 is a schematic perspective view showing an example of an electric double layer capacitor of the present invention.

【図2】図1の電気二重層コンデンサの平面図である。FIG. 2 is a plan view of the electric double layer capacitor of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1・・・電気二重層コンデンサ 2・・・分極性電極 3・・・セパレータ 4・・・集電体 4a・・端子部 5・・・セル 6・・・セル積層体 8・・・放熱板 9・・・加圧板 10・・ネジ部材 11・・電解液注入口 12・・取り出し電極 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electric double layer capacitor 2 ... Polarizable electrode 3 ... Separator 4 ... Current collector 4a ... Terminal part 5 ... Cell 6 ... Cell laminated body 8 ... Heat sink 9 ··· Pressing plate 10 ··· Screw member 11 ··· Electrolyte inlet 12 ··· Electrode

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】活性炭を含有する2枚の分極性電極と、該
分極性電極間に介装されるセパレータと、前記分極性電
極の前記セパレータ側の面とは反対の表面それぞれに積
層される集電体と、を具備する積層体の外周側面に熱伝
導率0.4W/m・K以上の絶縁体からなる放熱板を配
設することを特徴とする電気二重層コンデンサ。
1. A polarizer comprising: two polarizable electrodes containing activated carbon; a separator interposed between the polarizable electrodes; and a surface opposite to the separator-side surface of the polarizable electrode. An electric double layer capacitor comprising: a heat sink made of an insulator having a thermal conductivity of 0.4 W / m · K or more disposed on the outer peripheral side surface of a laminate including the current collector.
【請求項2】矩形形状からなる前記分極性電極、前記セ
パレータおよび前記集電体の少なくとも一辺が、それぞ
れ前記放熱板に接触してなることを特徴とする請求項1
記載の電気二重層コンデンサ。
2. The heat dissipating plate according to claim 1, wherein at least one side of said polarizable electrode, said separator and said current collector each having a rectangular shape is in contact with said heat sink.
The electric double-layer capacitor as described.
【請求項3】前記放熱板がシリコンゴム、ウレタンゴ
ム、ブタジエンゴム群から選ばれる少なくとも1種であ
ることを特徴とする請求項1または2記載の電気二重層
コンデンサ。
3. The electric double layer capacitor according to claim 1, wherein said heat radiating plate is at least one selected from the group consisting of silicone rubber, urethane rubber and butadiene rubber.
【請求項4】前記放熱板が電解液を封入するためのガス
ケットであることを特徴とする請求項1または2記載の
電気二重層コンデンサ。
4. The electric double layer capacitor according to claim 1, wherein said heat radiating plate is a gasket for enclosing an electrolytic solution.
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