JP2757573B2 - 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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- JP2757573B2 JP2757573B2 JP3049419A JP4941991A JP2757573B2 JP 2757573 B2 JP2757573 B2 JP 2757573B2 JP 3049419 A JP3049419 A JP 3049419A JP 4941991 A JP4941991 A JP 4941991A JP 2757573 B2 JP2757573 B2 JP 2757573B2
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- electric double
- double layer
- current collector
- electrode
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/13—Energy storage using capacitors
Landscapes
- Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、引出端子の構造を改良
した電気二重層コンデンサに関する。
した電気二重層コンデンサに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の巻回型の電気二重層コンデンサの
引出導体部分は、金属で作られた細い棒や薄い板を、集
電体に接合させた構造になっていた。引出導体は１枚の
集電体に対して１本であるのが普通であり、大容量電気
二重層コンデンサ用の長い集電体でも引出導体の数は数
本であった。
引出導体部分は、金属で作られた細い棒や薄い板を、集
電体に接合させた構造になっていた。引出導体は１枚の
集電体に対して１本であるのが普通であり、大容量電気
二重層コンデンサ用の長い集電体でも引出導体の数は数
本であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このような構造の電気
二重層コンデンサには、次に述べるような問題点があっ
た。
二重層コンデンサには、次に述べるような問題点があっ
た。
【０００４】すなわち、上記のような構造では、電極の
面積に対して引出導体の断面積の割合が小さく、かつ電
極から引出導体までの距離が長くなってしまう。そのた
め充放電を行うとき電子は長い距離を移動しなければな
らず大きな抵抗値となる。この結果内部抵抗が高くな
り、大電流での充放電を行った場合、細い引出導体に大
量の電子が流れるため引出導体が発熱し、コンデンサの
寿命に悪影響を与えていた。内部抵抗が高いと、内部抵
抗による電圧降下のためコンデンサに有効に印加される
電圧が低くなり、コンデンサとしての容量が小さくなる
という欠点も有していた。
面積に対して引出導体の断面積の割合が小さく、かつ電
極から引出導体までの距離が長くなってしまう。そのた
め充放電を行うとき電子は長い距離を移動しなければな
らず大きな抵抗値となる。この結果内部抵抗が高くな
り、大電流での充放電を行った場合、細い引出導体に大
量の電子が流れるため引出導体が発熱し、コンデンサの
寿命に悪影響を与えていた。内部抵抗が高いと、内部抵
抗による電圧降下のためコンデンサに有効に印加される
電圧が低くなり、コンデンサとしての容量が小さくなる
という欠点も有していた。
【０００５】また、薄い金属の箔でできた集電体に引出
導体を接合するため、引出線が接合された集電体の部分
の強度が低下し、信頼性を低下させていた。
導体を接合するため、引出線が接合された集電体の部分
の強度が低下し、信頼性を低下させていた。
【０００６】本発明は、上記の従来の課題を解決しよう
とするもので、引出導体における抵抗損失が小さく、引
出導体接合による強度低下のない、効率と信頼性の高い
電気二重層コンデンサを提供することを目的とする。
とするもので、引出導体における抵抗損失が小さく、引
出導体接合による強度低下のない、効率と信頼性の高い
電気二重層コンデンサを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明の電気二重層コンデンサは、両面にそれぞれ
電極となる活性炭層が形成された正負一対の集電体、お
よび正負一対の活性炭層が向い合うように重ねられた部
分を隔絶するように活性炭層部と交互に重ね合わされた
セパレータを巻回してコンデンサ素子を構成する際、前
記一対の集電体はそれぞれ異なる端部側が露出するよう
に活性炭層を形成し、集電体の前記露出部分をそれぞれ
引出し端子としたものである。ここで、引出し端子は、
集電体の前記露出部分を潰して構成するのが好ましい。
めに本発明の電気二重層コンデンサは、両面にそれぞれ
電極となる活性炭層が形成された正負一対の集電体、お
よび正負一対の活性炭層が向い合うように重ねられた部
分を隔絶するように活性炭層部と交互に重ね合わされた
セパレータを巻回してコンデンサ素子を構成する際、前
記一対の集電体はそれぞれ異なる端部側が露出するよう
に活性炭層を形成し、集電体の前記露出部分をそれぞれ
引出し端子としたものである。ここで、引出し端子は、
集電体の前記露出部分を潰して構成するのが好ましい。
【０００８】
【作用】上記した手段によれば、集電体そのものの端部
を引出端子として使用することにより、従来引出導体と
して線を用いていたのに対し、集電体の大きな断面を引
出導体として使用することになるので、電極の面積に対
する引出導体の断面積の割合が非常に大きくなり、さら
にコンデンサの充放電を行うときの電子の移動距離が短
くなるため、内部抵抗値が小さくなり引出導体での電圧
降下が極めて小さいものとなり、同じ電極面積でコンデ
ンサ容量を大きくすることができる。
を引出端子として使用することにより、従来引出導体と
して線を用いていたのに対し、集電体の大きな断面を引
出導体として使用することになるので、電極の面積に対
する引出導体の断面積の割合が非常に大きくなり、さら
にコンデンサの充放電を行うときの電子の移動距離が短
くなるため、内部抵抗値が小さくなり引出導体での電圧
降下が極めて小さいものとなり、同じ電極面積でコンデ
ンサ容量を大きくすることができる。
【０００９】また、引出導体における抵抗値が小さいの
で、引出導体における発熱がなくなり、集電体と引出導
体との物理的接合部がなくなるため、引出導体部の強度
が飛躍的に向上する。
で、引出導体における発熱がなくなり、集電体と引出導
体との物理的接合部がなくなるため、引出導体部の強度
が飛躍的に向上する。
【００１０】この結果、損失が小さく、信頼性の高い高
容量の電気二重層コンデサを作ることができる。
容量の電気二重層コンデサを作ることができる。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら説明する。
ながら説明する。
【００１２】（実施例１）図２に、電気二重層コンデン
サの電極構成を示す。図２において、１は正極となる電
極箔、２は負極となる電極箔、３は電極箔１，２を構成
する集電体、４は集電体３上に形成された活性炭層、５
はセパレータである。
サの電極構成を示す。図２において、１は正極となる電
極箔、２は負極となる電極箔、３は電極箔１，２を構成
する集電体、４は集電体３上に形成された活性炭層、５
はセパレータである。
【００１３】本実施例においては、集電体３としてアル
ミニウムのエッチング箔を用い、一例としてそのアルミ
ニウム箔を正極１用として縦３０mm×横７０mmに、負極
２用として縦３０mm×横６０mmに切断して集電体３とし
た。これらの集電体の一端から縦に１３mmの位置まで活
性炭層４の電極を形成し電極箔を製作した。この活性炭
電極としては粉末活性炭（比表面積２５００mm2／ｇ，
平均粒径２μｍ）を使用しバインダと混合して集電体３
に塗布した。このようにして製作した電極箔を下からセ
パレータ５，正極１，セパレータ５，負極２の順に重ね
合せる。このとき正極１の活性炭層４と負極２の活性炭
層４はセパレータ５を挟んで向い合うように、また正極
１の集電体３の露出部と負極２の集電体３の露出部は重
なり合わないように反対方向に向けて配列する。その
後、セパレータ５を挟んで重ね合わされた電極箔を横方
向から巻回し、図３に示す棒状のコンデンサ素子とす
る。図３において、５はセパレータで電極箔より横寸法
を十分に長くしてあるので、棒状のコンデンサ素子の表
面には活性炭層４の電極部は現れず、セパレータ５が棒
状のコンデンサ素子の表面に帯状に露出する。この帯状
に露出したセパレータ５の両側は、活性炭層４が形成さ
れていない集電体３が露出する。
ミニウムのエッチング箔を用い、一例としてそのアルミ
ニウム箔を正極１用として縦３０mm×横７０mmに、負極
２用として縦３０mm×横６０mmに切断して集電体３とし
た。これらの集電体の一端から縦に１３mmの位置まで活
性炭層４の電極を形成し電極箔を製作した。この活性炭
電極としては粉末活性炭（比表面積２５００mm2／ｇ，
平均粒径２μｍ）を使用しバインダと混合して集電体３
に塗布した。このようにして製作した電極箔を下からセ
パレータ５，正極１，セパレータ５，負極２の順に重ね
合せる。このとき正極１の活性炭層４と負極２の活性炭
層４はセパレータ５を挟んで向い合うように、また正極
１の集電体３の露出部と負極２の集電体３の露出部は重
なり合わないように反対方向に向けて配列する。その
後、セパレータ５を挟んで重ね合わされた電極箔を横方
向から巻回し、図３に示す棒状のコンデンサ素子とす
る。図３において、５はセパレータで電極箔より横寸法
を十分に長くしてあるので、棒状のコンデンサ素子の表
面には活性炭層４の電極部は現れず、セパレータ５が棒
状のコンデンサ素子の表面に帯状に露出する。この帯状
に露出したセパレータ５の両側は、活性炭層４が形成さ
れていない集電体３が露出する。
【００１４】このようにして、製作したコンデンサ素子
は、図１に示すように次に両側に露出した集電体３を平
坦に押潰し引出端子６を形成する。図１において、７は
コンデンサの金属または樹脂製のケースであり、後工程
で両端に引出端子６を形成したコンデンサ素子は、プロ
ピレンカーボネートを主溶剤とする電解液が含浸され、
両引出端子６だけを露出してケース７に封入され、電気
二重層コンデンサが完成する。
は、図１に示すように次に両側に露出した集電体３を平
坦に押潰し引出端子６を形成する。図１において、７は
コンデンサの金属または樹脂製のケースであり、後工程
で両端に引出端子６を形成したコンデンサ素子は、プロ
ピレンカーボネートを主溶剤とする電解液が含浸され、
両引出端子６だけを露出してケース７に封入され、電気
二重層コンデンサが完成する。
【００１５】本実施例ではセパレータとしてポリプロピ
レンフィルムを用いている。 （実施例２）実施例１と同じ構成とし、粉末活性炭の代
りに繊維状活性炭（比表面積２０００mm2／ｇ，繊維径
２μｍ，繊維長５μｍ）を用いた。
レンフィルムを用いている。 （実施例２）実施例１と同じ構成とし、粉末活性炭の代
りに繊維状活性炭（比表面積２０００mm2／ｇ，繊維径
２μｍ，繊維長５μｍ）を用いた。
【００１６】実施例１では活性炭として粉末状のもの
を、本実施例（実施例２）では繊維状のものを用いた
が、チョップ状のものを用いてもよい。
を、本実施例（実施例２）では繊維状のものを用いた
が、チョップ状のものを用いてもよい。
【００１７】（実施例３）実施例１と同じ構成とし導電
性付与剤として、アセチレンブラックを活性炭に加え
た。
性付与剤として、アセチレンブラックを活性炭に加え
た。
【００１８】（実施例４）実施例１と同じ構成で、集電
体としてアルミニウムのネット箔を用いた。
体としてアルミニウムのネット箔を用いた。
【００１９】実施例１では集電体としてアルミニウム箔
を、本実施例（実施例４）ではアルミニウムネット箔を
用いたが、他の金属の板材，パンチングメタルを集電体
として使用することもできる。
を、本実施例（実施例４）ではアルミニウムネット箔を
用いたが、他の金属の板材，パンチングメタルを集電体
として使用することもできる。
【００２０】（比較例）上記４種類の実施例との比較例
として、縦１３mm×横７０mmの正極と縦１３mm×横６０
mmの負極に金属の棒を引出導体として接合した集電体に
活性炭電極を形成し、それぞれの電極箔をセパレータで
挟むようにして巻き取り、プロピレンカーボネートを主
溶剤とする電解液を含浸させ、電気二重層コンデンサを
製作した。
として、縦１３mm×横７０mmの正極と縦１３mm×横６０
mmの負極に金属の棒を引出導体として接合した集電体に
活性炭電極を形成し、それぞれの電極箔をセパレータで
挟むようにして巻き取り、プロピレンカーボネートを主
溶剤とする電解液を含浸させ、電気二重層コンデンサを
製作した。
【００２１】この比較例の電気二重層コンデンサと、実
施例１〜実施例４の電気二重層コンデンサの特性と性能
の比較を（表１）に示す。
施例１〜実施例４の電気二重層コンデンサの特性と性能
の比較を（表１）に示す。
【００２２】
【表１】
【００２３】（表１）によれば、本発明の４つの実施例
による電気二重層コンデンサは比較例の電気二重層コン
デンサと比較して、同じ電極箔面積でより大きな容量を
持ち、内部抵抗値は著しく小さくなり、さらに電圧保持
時間ははるかに大きくなっていることが判る。
による電気二重層コンデンサは比較例の電気二重層コン
デンサと比較して、同じ電極箔面積でより大きな容量を
持ち、内部抵抗値は著しく小さくなり、さらに電圧保持
時間ははるかに大きくなっていることが判る。
【００２４】
【発明の効果】以上の説明からも明らかなように本発明
によれば、集電体の一部を直接引出端子とすることによ
り、同じ電極箔面積で静電容量を大きくすることが可能
であり、その結果電圧保持時間を長くすることができ
る。また、内部抵抗値を大幅に低下させることができる
ため、大電流の充放電に耐えることができる。さらに引
出端子の取付け強度が飛躍的に向上することから、高性
能で高信頼性の電気二重層コンデンサを実現できる。
によれば、集電体の一部を直接引出端子とすることによ
り、同じ電極箔面積で静電容量を大きくすることが可能
であり、その結果電圧保持時間を長くすることができ
る。また、内部抵抗値を大幅に低下させることができる
ため、大電流の充放電に耐えることができる。さらに引
出端子の取付け強度が飛躍的に向上することから、高性
能で高信頼性の電気二重層コンデンサを実現できる。
【図１】本発明の電気二重層コンデンサの一実施例にお
けるケース封入前の形状を示す斜視図
けるケース封入前の形状を示す斜視図
【図２】本発明の電気二重層コンデンサの一実施例にお
ける電極およびセパレータの積層の状態を示す斜視図
ける電極およびセパレータの積層の状態を示す斜視図
【図３】本発明の電気二重層コンデンサの一実施例にお
ける引出端子加工前のコンデンサ素子を示す斜視図
ける引出端子加工前のコンデンサ素子を示す斜視図
３ 集電体 ４ 活性炭素層 ５ セパレータ ６ 引出端子
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−152616（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−114314（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−222428（ＪＰ，Ａ) 実開 昭54−181251（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01G 9/016 H01G 9/155 H01G 9/008
Claims (1)
- 【請求項１】 両面にそれぞれ電極となる活性炭層が形
成された正負一対の集電体、および正負一対の活性炭層
が向かい合うように重ねられた部分を隔絶するように活
性炭層部と交互に重ね合わされたセパレータを巻回した
コンデンサ素子と、電解液とで構成された電気二重層コ
ンデンサであって、前記一対の集電体はそれぞれ異なる
端部側が露出するように活性炭層を形成し、集電体の前
記露出部分を潰してそれぞれの引き出し端子とした電気
二重層コンデンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3049419A JP2757573B2 (ja) | 1991-03-14 | 1991-03-14 | 電気二重層コンデンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3049419A JP2757573B2 (ja) | 1991-03-14 | 1991-03-14 | 電気二重層コンデンサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04286108A JPH04286108A (ja) | 1992-10-12 |
| JP2757573B2 true JP2757573B2 (ja) | 1998-05-25 |
Family
ID=12830555
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3049419A Expired - Lifetime JP2757573B2 (ja) | 1991-03-14 | 1991-03-14 | 電気二重層コンデンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2757573B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5953204A (en) * | 1994-12-27 | 1999-09-14 | Asahi Glass Company Ltd. | Electric double layer capacitor |
| EP1324358A3 (en) | 2001-12-11 | 2003-12-17 | Asahi Glass Co., Ltd. | Electric double layer capacitor |
| US6879482B2 (en) | 2002-04-22 | 2005-04-12 | Asahi Glass Company, Limited | Electric double layer capacitor |
| EP1648005A4 (en) | 2003-07-17 | 2007-08-22 | Asahi Glass Co Ltd | CAPACITOR WITH DOUBLE ELECTRIC LAYER |
| US20070178310A1 (en) * | 2006-01-31 | 2007-08-02 | Rudyard Istvan | Non-woven fibrous materials and electrodes therefrom |
| WO2008018326A1 (fr) | 2006-08-11 | 2008-02-14 | Asahi Glass Company, Limited | Solution d'électrolyte non aqueux pour condensateur électrique double couche et condensateur électrique double couche l'utilisant |
| KR20100110719A (ko) | 2007-02-14 | 2010-10-13 | 유니버시티 오브 켄터키 리서치 파운데이션 | 활성 탄소 형성 방법 |
| JP5371563B2 (ja) * | 2009-06-11 | 2013-12-18 | 三菱電機株式会社 | 蓄電デバイス |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56114314A (en) * | 1980-02-14 | 1981-09-08 | Nichicon Capacitor Ltd | Linear double layer capacitor |
| JP3013047B2 (ja) * | 1990-10-17 | 2000-02-28 | エルナー株式会社 | 電気二重層コンデンサ |
-
1991
- 1991-03-14 JP JP3049419A patent/JP2757573B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04286108A (ja) | 1992-10-12 |
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Legal Events
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