JP2001338848A - 電気二重層コンデンサ - Google Patents
電気二重層コンデンサInfo
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
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- H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
- H01G11/10—Multiple hybrid or EDL capacitors, e.g. arrays or modules
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 静電容量が大きく薄型で板状の電気二重層コ
ンデンサを実現する。 【解決手段】 片面にそれぞれ分極性電極層１５、１６
を設けた帯状アルミニウム箔１１、１２の間に帯状のセ
パレータ１９を挟み、これを屏風状に折畳むと共にセパ
レータ１９に電解液を含浸させて、電気二重層コンデン
サを構成させる。
ンデンサを実現する。 【解決手段】 片面にそれぞれ分極性電極層１５、１６
を設けた帯状アルミニウム箔１１、１２の間に帯状のセ
パレータ１９を挟み、これを屏風状に折畳むと共にセパ
レータ１９に電解液を含浸させて、電気二重層コンデン
サを構成させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は電気二重層コンデン
サにかかり、特に薄型でかつ小型の電気二重層コンデン
サに関するものである。
サにかかり、特に薄型でかつ小型の電気二重層コンデン
サに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の電気二重層コンデンサには、例え
ば電解コンデンサのような巻回型のほかに図６に示すよ
うに、帯状のセパレータ６１を屏風状に折畳み、両面に
多孔性炭素層からなる分極性電極層６２、６２及び６
３、６３をそれぞれ設けた金属板からなる集電極６４、
６４・・・・及び６５、６５・・・・をセパレータ６１
の折畳みによって生じた隙間６６、６６・・・・及び６
７、６７・・・・に挟み込み、上記セパレータ６１に電
解液を含浸させたものがある。
ば電解コンデンサのような巻回型のほかに図６に示すよ
うに、帯状のセパレータ６１を屏風状に折畳み、両面に
多孔性炭素層からなる分極性電極層６２、６２及び６
３、６３をそれぞれ設けた金属板からなる集電極６４、
６４・・・・及び６５、６５・・・・をセパレータ６１
の折畳みによって生じた隙間６６、６６・・・・及び６
７、６７・・・・に挟み込み、上記セパレータ６１に電
解液を含浸させたものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】薄型で高容量が要求さ
れる用途に対して上述の巻回型は本質的に不適当であ
る。また、図６に示した構造は、集電極として金属板を
必要とするために金属板の厚さによって製品の薄型化が
制約されることに加え、セパレータの隙間に集電極を挿
入する工程が面倒で、能率良く生産できなかった。よっ
て本発明は、例えば厚さが１ｍｍ以下と言った超薄型で
高容量のコンデンサを実現しようとするものである。
れる用途に対して上述の巻回型は本質的に不適当であ
る。また、図６に示した構造は、集電極として金属板を
必要とするために金属板の厚さによって製品の薄型化が
制約されることに加え、セパレータの隙間に集電極を挿
入する工程が面倒で、能率良く生産できなかった。よっ
て本発明は、例えば厚さが１ｍｍ以下と言った超薄型で
高容量のコンデンサを実現しようとするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明においては、帯状
の金属箔の表面に分極性電極層を設けた所要枚数の集電
極と所要枚数の帯状セパレータとを交互に重ね、これを
屏風状に折畳み、上記セパレータに電解液を含浸するこ
とによって、電気二重層コンデンサ素子を形成させ、こ
れを適当な袋に封入する。各集電極には金属薄板製のリ
ードタブが機械的かつ電気的に結合され、これらのリー
ドタブは上記袋の封止口を通して外界へ導出される。コ
ンデンサ素子は剛性に富む金属または硬質合成樹脂の薄
板で挟んで上記袋内へ収容することが望ましい。
の金属箔の表面に分極性電極層を設けた所要枚数の集電
極と所要枚数の帯状セパレータとを交互に重ね、これを
屏風状に折畳み、上記セパレータに電解液を含浸するこ
とによって、電気二重層コンデンサ素子を形成させ、こ
れを適当な袋に封入する。各集電極には金属薄板製のリ
ードタブが機械的かつ電気的に結合され、これらのリー
ドタブは上記袋の封止口を通して外界へ導出される。コ
ンデンサ素子は剛性に富む金属または硬質合成樹脂の薄
板で挟んで上記袋内へ収容することが望ましい。
【０００５】
【作用】上述のように、本発明においては集電極として
帯状の金属箔に分極性電極層を設けたものを用いている
ため、集電極として金属板に分極性電極層を設けたもの
を用いている図６に示したコンデンサ素子に較べて、所
要容量を得るに必要な厚さを大幅に縮小することがで
き、例えば厚さが数１００μｍ以下のコンデンサを作る
ことも可能になる。また、図６に示したコンデンサ素子
は、セパレータを屏風状に折畳みながら、毎回の折畳み
の都度１枚づつ集電極をセパレータの隙間に挟み込まね
ばならず、その生産が極めて非能率的であったが、本発
明においてはセパレータと集電極とを重積して屏風状に
折畳むのであるから、その生産は遙かに能率的である。
帯状の金属箔に分極性電極層を設けたものを用いている
ため、集電極として金属板に分極性電極層を設けたもの
を用いている図６に示したコンデンサ素子に較べて、所
要容量を得るに必要な厚さを大幅に縮小することがで
き、例えば厚さが数１００μｍ以下のコンデンサを作る
ことも可能になる。また、図６に示したコンデンサ素子
は、セパレータを屏風状に折畳みながら、毎回の折畳み
の都度１枚づつ集電極をセパレータの隙間に挟み込まね
ばならず、その生産が極めて非能率的であったが、本発
明においてはセパレータと集電極とを重積して屏風状に
折畳むのであるから、その生産は遙かに能率的である。
【０００６】更に、上述のように折畳まれて形成された
コンデンサ素子は、薄型になるほど剛性が減少し、外力
が加わった際に変形して集電極から分極性電極層が剥離
するおそれがあるが、コンデンサ素子を外装用の袋に収
容する際に、素子の両面に金属または硬質合成樹脂から
なる補強板を添えることにより、外力に対する抵抗性を
高めることができる。
コンデンサ素子は、薄型になるほど剛性が減少し、外力
が加わった際に変形して集電極から分極性電極層が剥離
するおそれがあるが、コンデンサ素子を外装用の袋に収
容する際に、素子の両面に金属または硬質合成樹脂から
なる補強板を添えることにより、外力に対する抵抗性を
高めることができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】電気二重層コンデンサにおいて
は、電解液を隔てて多孔性炭素層からなる第１及び第２
の分極性電極層を対峙させる必要があり、そのために分
極性電極層を有する複数枚の帯状金属箔からなる集電極
と１枚または複数枚の帯状のセパレータとの組合せが用
いられる。第１の組合せでは、片面に分極性電極層を有
する２枚の集電極と、１枚のセパレータとを使用し、セ
パレータを挟んで分極性電極層が対峙する形で集電極と
セパレータとを重積する。第２の組合せでは、片面に分
極性電極層を有する２枚の集電極と、両面に分極性電極
層を有する１枚または複数枚の集電極と、複数枚のセパ
レータとを使用し、これら集電極とセパレータとを交互
に重積する。その場合、分極性電極層を片面にだけ有す
る集電極を両外側に置く。
は、電解液を隔てて多孔性炭素層からなる第１及び第２
の分極性電極層を対峙させる必要があり、そのために分
極性電極層を有する複数枚の帯状金属箔からなる集電極
と１枚または複数枚の帯状のセパレータとの組合せが用
いられる。第１の組合せでは、片面に分極性電極層を有
する２枚の集電極と、１枚のセパレータとを使用し、セ
パレータを挟んで分極性電極層が対峙する形で集電極と
セパレータとを重積する。第２の組合せでは、片面に分
極性電極層を有する２枚の集電極と、両面に分極性電極
層を有する１枚または複数枚の集電極と、複数枚のセパ
レータとを使用し、これら集電極とセパレータとを交互
に重積する。その場合、分極性電極層を片面にだけ有す
る集電極を両外側に置く。
【０００８】集電極には全面にわたって連続した状態で
分極性電極層を設けてもよいが、屏風状に折畳む際に折
曲る部分で分極性電極層が剥離し、その剥離物が集電極
相互間を短絡するおそれがあるので、折曲げ予定箇所に
は分極性電極層を設けないことが望ましい。外装用の袋
としては、ポリエステル、ナイロン、金属箔、紙などの
耐熱性素材にポリプロピレンまたはポリエチレンのよう
な低融点の素材を積層したラミネートフィルムが適して
いる。
分極性電極層を設けてもよいが、屏風状に折畳む際に折
曲る部分で分極性電極層が剥離し、その剥離物が集電極
相互間を短絡するおそれがあるので、折曲げ予定箇所に
は分極性電極層を設けないことが望ましい。外装用の袋
としては、ポリエステル、ナイロン、金属箔、紙などの
耐熱性素材にポリプロピレンまたはポリエチレンのよう
な低融点の素材を積層したラミネートフィルムが適して
いる。
【０００９】
【実施例１】図１に示すように、帯状のアルミニウム箔
１１、１２の各片面にそれぞれアルミニウム薄板製のリ
ードタブ１３、１４を溶接によって取付けた後、その反
対面に例えばコロイド状黒鉛のような炭素微粒子からな
る分極性電極層１５、１６をそれぞれ被着し、１対の集
電極１７、１８を得る。分極性電極層１５と１６とを対
面させた状態で集電極１７と１８の間に繊維物質製のセ
パレータ１９を挟んで積重ね、これを屏風状に折畳む。
１１、１２の各片面にそれぞれアルミニウム薄板製のリ
ードタブ１３、１４を溶接によって取付けた後、その反
対面に例えばコロイド状黒鉛のような炭素微粒子からな
る分極性電極層１５、１６をそれぞれ被着し、１対の集
電極１７、１８を得る。分極性電極層１５と１６とを対
面させた状態で集電極１７と１８の間に繊維物質製のセ
パレータ１９を挟んで積重ね、これを屏風状に折畳む。
【００１０】この折畳み物１０に電解液を真空含浸させ
た後、図２に示すようにこれにアルミニウムまたはステ
ンレス鋼製の補強板２１、２２を重ね、リードタブ１
３、１４を外に出した状態でラミネート樹脂袋２３に収
容し、リードタブ１３、１４の位置で袋２３を熱封止す
る。２４はこの熱封止部を示す。
た後、図２に示すようにこれにアルミニウムまたはステ
ンレス鋼製の補強板２１、２２を重ね、リードタブ１
３、１４を外に出した状態でラミネート樹脂袋２３に収
容し、リードタブ１３、１４の位置で袋２３を熱封止す
る。２４はこの熱封止部を示す。
【００１１】
【実施例２】図３に示すように、帯状アルミニウム箔１
１、１２の各片面にそれぞれアルミニウム薄板製のリー
ドタブ１３、１４を溶接によって取付ける。そしてその
反対面には、図４に示すように屏風状に折畳む際の折り
目３１、３１・・・・を生ずる区間３２、３２・・・・
及び３３、３３・・・・を除いて、炭素微粒子からなる
分極性電極層３４、３４・・・・及び３５、３５・・・
・を島状に被着し、１対の集電極３６及び３７を得
る。、実施例１と同様に集電極３６と３７との間にセパ
レータ１９を挟み、屏風状に折畳んで折畳み物とし、こ
れに電解液を含浸させて図２に示すように補強板２１、
２２と共に袋２３に収容し、袋口を熱封止する。
１、１２の各片面にそれぞれアルミニウム薄板製のリー
ドタブ１３、１４を溶接によって取付ける。そしてその
反対面には、図４に示すように屏風状に折畳む際の折り
目３１、３１・・・・を生ずる区間３２、３２・・・・
及び３３、３３・・・・を除いて、炭素微粒子からなる
分極性電極層３４、３４・・・・及び３５、３５・・・
・を島状に被着し、１対の集電極３６及び３７を得
る。、実施例１と同様に集電極３６と３７との間にセパ
レータ１９を挟み、屏風状に折畳んで折畳み物とし、こ
れに電解液を含浸させて図２に示すように補強板２１、
２２と共に袋２３に収容し、袋口を熱封止する。
【００１２】
【実施例３】図５に示すように、実施例２における集電
極３６及び３７のほかに、アルミニウム薄板製のリード
タブ５１を適所に取付けた帯状アルミニウム箔５２の両
面に、図４に示した島状分極性電極層４４、４４・・・
・と同様な島状分極性電極層５３、５３・・・・及び５
４、５４・・・・を有する集電極５５を作製し、集電極
３６−セパレータ５６−集電極５５−セパレータ５７−
集電極３７の順で重ねる。このとき集電極３６及び３７
の分極性電極層３４、３５はそれぞれセパレータ５６及
び５７に対面する。
極３６及び３７のほかに、アルミニウム薄板製のリード
タブ５１を適所に取付けた帯状アルミニウム箔５２の両
面に、図４に示した島状分極性電極層４４、４４・・・
・と同様な島状分極性電極層５３、５３・・・・及び５
４、５４・・・・を有する集電極５５を作製し、集電極
３６−セパレータ５６−集電極５５−セパレータ５７−
集電極３７の順で重ねる。このとき集電極３６及び３７
の分極性電極層３４、３５はそれぞれセパレータ５６及
び５７に対面する。
【００１３】この重積物を屏風状に折畳み、電解液を含
浸させて図２に示すように補強板２１、２２と共に袋２
３に収容し、袋口を封止する。リードタブ１３と１５
は、袋口の外で互いに電気的に接続し、容量はこれとリ
ードタブ５１との間に現れる。なお、本施例では集電極
３６と３７との間に両面に分極性電極層５２、５３を有
する集電極５５が１枚だけ介在しているが、同様な集電
極の複数枚を、間にセパレータを挟んで設けてもよい。
浸させて図２に示すように補強板２１、２２と共に袋２
３に収容し、袋口を封止する。リードタブ１３と１５
は、袋口の外で互いに電気的に接続し、容量はこれとリ
ードタブ５１との間に現れる。なお、本施例では集電極
３６と３７との間に両面に分極性電極層５２、５３を有
する集電極５５が１枚だけ介在しているが、同様な集電
極の複数枚を、間にセパレータを挟んで設けてもよい。
【００１４】
【発明の効果】以上の諸実施例によって明らかなよう
に、本発明は帯状の集電極と帯状のセパレータとを積重
ねて屏風状に折畳んだものであるから、集電極の基体と
して薄い金属箔を使用することが可能になり、薄い平板
状の大容量のコンデンサが得られるのみならず、従来の
平板状の電気二重層コンデンサに較べてその製造が著し
く容易になる効果を有するものである。
に、本発明は帯状の集電極と帯状のセパレータとを積重
ねて屏風状に折畳んだものであるから、集電極の基体と
して薄い金属箔を使用することが可能になり、薄い平板
状の大容量のコンデンサが得られるのみならず、従来の
平板状の電気二重層コンデンサに較べてその製造が著し
く容易になる効果を有するものである。
【図１】本発明の第１の実施例の電極構造の説明図であ
る。
る。
【図２】上記実施例の完成品を示し、（ａ）は平面図、
（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ線に沿う断面図である。
（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図３】本発明の第２の実施例の電極構造の説明図であ
る。
る。
【図４】図３における電極４６の展開された平面図であ
る。
る。
【図５】本発明の第３の実施例の電極構造の説明図であ
る。
る。
【図６】従来の平板形電気二重層コンデンサの電極構造
及び製法の説明図である。
及び製法の説明図である。
１０ 屏風状折畳み物 １１、１２ 帯状アルミニウム箔 １３、１４ リードタブ １５、１６ 分極性電極層 １７、１８ 集電極 １９ セパレータ ２１、２２ 補強板 ２３ ラミネート樹脂袋 ２４ 熱封止部 ３１ 折り目 ３２、３３ 折り目を生ずる区間 ３４、３５ 島状分極性電極層 ３６、３７ 集電極 ５１ リードタブ ５２ 帯状アルミニウム箔 ５３、５４ 島状分極性電極 ５５ 集電極
Claims (8)
- 【請求項１】 少なくとも一方の面に分極性電極層が形
成されている帯状の金属箔からなる集電極の対を、その
間にセパレータを挟み上記分極性電極層をこのセパレー
タに対面させて重積し、この重積物を屏風状に折畳みか
つ上記セパレータに電解液を含浸させてなる電気二重層
コンデンサ。 - 【請求項２】 上記各集電極は、上記屏風状折畳みに際
して折曲げられる区間で上記分極性電極層を欠除してい
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。 - 【請求項３】 上記各集電極は片面に分極性電極層が形
成され、これらと上記セパレータとの３重積物が屏風状
に折畳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。 - 【請求項４】 両面に分極性電極層を有する帯状金属箔
からなる集電極の両側に、片面に分極性電極層を有する
帯状金属箔からなる集電極をその間にセパレータを介在
させかつ上記各分極性電極層をこれらのセパレータに対
面させて重積した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。 - 【請求項５】 両面に分極性電極層を有する帯状金属か
らなる複数の集電極を、相互間にセパレータを挟んで重
積し、更にその両側に片面に分極性電極層を有する集電
極をセパレータに挟んで重積しかつこのセパレータに上
記片面の分極性電極層を対面させて重積したことを特徴
とする請求項１記載の電気二重層コンデンサ。 - 【請求項６】 上述の各集電極は側方へ伸延する金属薄
板からなるリードタブをそれぞれ有し、上記屏風状の折
畳み物は気密性の袋に上記リードタブを袋口から出した
状態で収容され、かつ上記袋口は上記リードタブを挟ん
で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。 - 【請求項７】 上記袋は、耐熱性フィルムに低融点樹脂
フィルムが積層されたラミネートフィルムであることを
特徴とする請求項６記載の電気二重層コンデンサ。 - 【請求項８】 上記屏風状折畳み物は、両側を剛性に富
む補強板で挟まれた状態で上記袋に収容されていること
を特徴とする請求項６記載の電気二重層コンデンサ。
Priority Applications (1)
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| JP2000156584A JP2001338848A (ja) | 2000-05-26 | 2000-05-26 | 電気二重層コンデンサ |
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ID=18661354
Family Applications (1)
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Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
2000
- 2000-05-26 JP JP2000156584A patent/JP2001338848A/ja active Pending
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| WO2019072781A1 (en) * | 2017-10-10 | 2019-04-18 | Macrocaps Aps | ELECTRODE ASSEMBLY, ENERGY STORAGE DEVICE COMPRISING THE ELECTRODE ASSEMBLY, AND METHOD FOR PRODUCING THE ELECTRODE ASSEMBLY |
| US11302489B2 (en) | 2017-10-10 | 2022-04-12 | Macrocaps Aps | Electrode assembly, energy storage device comprising the electrode assembly and a method for producing the electrode assembly |
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