JP5098859B2 - Electric double layer capacitor - Google Patents

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Description

本発明は各種電子機器、電気機器、携帯機器等に使用される電気二重層キャパシタに関するものである。   The present invention relates to an electric double layer capacitor used for various electronic devices, electric devices, portable devices and the like.

電気二重層キャパシタは、分極性電極と駆動用電解液との界面に形成される電気二重層に蓄積される電気エネルギーを利用するものであり、このような電気二重層キャパシタは、小型化が図れ、かつ、大容量の充電が可能なキャパシタとして、マイコン、メモリ、タイマーのバックアップ用、各種電源のアシスト用等に広く用いられているものである。   An electric double layer capacitor uses electric energy accumulated in an electric double layer formed at the interface between a polarizable electrode and a driving electrolyte, and such an electric double layer capacitor can be reduced in size. Moreover, as a capacitor capable of charging a large capacity, it is widely used for microcomputers, memories, timer backups, various power supply assists, and the like.

図６はこの種の従来の電気二重層キャパシタの構成を示した断面図であり、図６において、２１は両面に分極性電極２３が設けられた正極側の集電体、２５はポリエチレンの多孔質膜からなる袋状のセパレータであり、このセパレータ２５の中に上記集電体２１が挿入され、セパレータ２５の開口部は集電体２１の上方露出部の表面に熱溶着されている。   FIG. 6 is a cross-sectional view showing the structure of a conventional electric double layer capacitor of this type. In FIG. 6, 21 is a positive current collector having polarizable electrodes 23 provided on both sides, and 25 is a porous polyethylene. The current collector 21 is inserted into the separator 25, and the opening of the separator 25 is thermally welded to the surface of the upper exposed portion of the current collector 21.

２２は両面に分極性電極２４が設けられた負極側の集電体、２６はポリエチレンの多孔質膜からなる袋状のセパレータであり、このセパレータ２６の中に上記集電体２２が挿入され、セパレータ２６の開口部は集電体２２の上方露出部の表面に熱溶着されており、上記集電体２１、２２を、セパレータ２５、２６から露出している部分が夫々上下逆方向となるようにして交互に積層することにより、積層体を形成しているものである。   22 is a negative-side current collector provided with polarizable electrodes 24 on both sides, and 26 is a bag-like separator made of a polyethylene porous film. The current collector 22 is inserted into the separator 26, The opening of the separator 26 is thermally welded to the surface of the upper exposed portion of the current collector 22 so that the portions of the current collectors 21 and 22 exposed from the separators 25 and 26 are upside down. Thus, a laminated body is formed by alternately laminating.

２７は上記積層体の上方に突出した集電体２１の端部とスポット溶接により接続されたアルミニウム製の第１の導体、２８は同じく積層体の下方に突出した集電体２２の端部とスポット溶接により接続されたアルミニウム製の第２の導体である。   27 is a first conductor made of aluminum connected by spot welding to the end of the current collector 21 protruding above the laminate, and 28 is an end of the current collector 22 also projecting downward from the stack. It is the 2nd conductor made from aluminum connected by spot welding.

２９はポリプロピレン製の箱形の容器２９ａと蓋２９ｂからなる角形の外装部材であり、上記容器２９ａ内には上記積層体が駆動用電解液と共に収容されており、上記第１の導体２７と第２の導体２８が貫通する貫通孔を有する蓋２９ｂによって封止されているものである。   Reference numeral 29 denotes a rectangular exterior member made of a polypropylene box-shaped container 29a and a lid 29b. The laminated body is accommodated in the container 29a together with the driving electrolyte solution. The second conductor 28 is sealed by a lid 29b having a through hole through which the second conductor 28 passes.

このように構成された従来の電気二重層キャパシタは、複数のセルを並列接続することによって大容量のキャパシタを構成することができるため、角形で体積効率に優れ、かつ、各接続部における電気抵抗も小さいものが実現できるというものであった。   Since the conventional electric double layer capacitor configured in this way can form a large capacity capacitor by connecting a plurality of cells in parallel, it is square and excellent in volumetric efficiency and has an electric resistance at each connection portion. The small ones could be realized.

なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
特開平７−９４３７４号公報 As prior art document information related to the invention of this application, for example, Patent Document 1 is known.
JP-A-7-94374

しかしながら上記従来の電気二重層キャパシタでは、体積効率に優れ、電気抵抗も小さいという特徴を有するものの、構造が複雑なために組み立て作業が難しく、高い寸法精度を実現することが困難であり、結果的に高いコストのものになってしまい、低価格化が実現できないという課題があった。   However, although the conventional electric double layer capacitor has the characteristics of excellent volume efficiency and low electric resistance, it is difficult to assemble because of the complicated structure, and it is difficult to realize high dimensional accuracy. However, there is a problem that the cost cannot be reduced.

また、使用機器側からの要求により、更なる低抵抗化と低背化が求められているという課題もあった。   In addition, there is a problem that further reduction in resistance and height are required due to a request from the equipment used.

本発明はこのような従来の課題を解決し、簡単な構成により作業性と寸法精度の向上を図って低コスト化を実現すると共に、更なる低抵抗化と低背化を図ることが可能な電気二重層キャパシタを提供することを目的とするものである。   The present invention solves such a conventional problem, and improves the workability and dimensional accuracy with a simple structure, thereby realizing cost reduction and further reduction in resistance and height. An object of the present invention is to provide an electric double layer capacitor.

上記課題を解決するために本発明は、一部に分極性電極層を形成した陽極電極と陰極電極と、この陽極電極と陰極電極の間にセパレータを介在させて複数層積層した素子と、この素子の積層方向と平行となる端面に対向して夫々露呈した上記陽極電極と上記陰極電極上に、少なくとも一部が接合された陽極端子と陰極端子と、
この陽極端子と陰極端子の少なくとも一部が表出した状態で、上記素子を封止した外装樹脂と、を備える電気二重層キャパシタにおいて、上記陽極電極と陰極電極の上記分極性電極層は、上記セパレータを介して前記積層方向に重なりあうように設けられ、上記素子は、最上面と最下面に上記分極電極層が形成されていない上記陰極電極が配設され、上記陰極端子は、外方に突出する接続部を設けたコ字形に形成され、上記コ字形の内面は、上記素子の上記端面に露呈した上記陰極電極に接合され、かつ積層した上記分極性電極を挟持するように、上記素子の最上段と最下段の上記陰極電極に接合した構成にしたものである。 In order to solve the above problems, the present invention comprises an anode electrode and a cathode electrode in which a polarizable electrode layer is partially formed, and an element in which a plurality of layers are stacked with a separator interposed between the anode electrode and the cathode electrode , the opposite to the end surface respectively exposed was the anode electrode and the cathode electrode on which is parallel to the laminating direction of the element, the anode terminal and the cathode terminal at least part of which is joined,
With at least partially exposed in the anode terminal and the cathode terminal, in the electric double layer capacitor comprising an exterior resin that seals the element, and the polarizable electrode layer of the anode electrode and the cathode electrode, the The element is provided so as to overlap in the stacking direction via a separator, and the element is provided with the cathode electrode on which the polarization electrode layer is not formed on the uppermost surface and the lowermost surface, and the cathode terminal is disposed outward. The U-shaped inner surface is formed with a protruding connecting portion, and the inner surface of the U-shape is bonded to the cathode electrode exposed on the end face of the element and sandwiches the stacked polarizable electrodes. The uppermost and lowermost cathode electrodes are joined to each other.

以上のように本発明による電気二重層キャパシタは、陽極電極と陰極電極をセパレータを介して複数層積層した素子の対向する端面に露呈した各電極上に陽極端子と陰極端子を夫々接合した構成により、簡単な構成により作業性と寸法精度の向上を図って低コスト化を実現すると共に、低抵抗化と低背化を図ることができるようになるという効果が得られるものである。   As described above, the electric double layer capacitor according to the present invention has a structure in which an anode terminal and a cathode terminal are joined to each electrode exposed on opposite end faces of an element in which a plurality of layers of an anode electrode and a cathode electrode are laminated via a separator. The simple structure improves the workability and the dimensional accuracy, thereby realizing a reduction in cost, as well as an effect that a reduction in resistance and a reduction in height can be achieved.

更に、素子の最上段ならびに最下段に陰極電極を配設した構成により、陽極電極の面積よりも陰極電極の面積が大きくなるために、陽極電極の局所部で発生する腐食反応を抑制して安定した性能を発揮することができるようになるという効果が得られるものである。   Furthermore, since the cathode electrode area is larger than the anode electrode area due to the configuration in which the cathode electrodes are arranged at the uppermost and lowermost stages of the device, the corrosion reaction occurring at the local part of the anode electrode is suppressed and stabilized. The effect that it becomes possible to exhibit the performance which it did is obtained.

（実施の形態１）
以下、実施の形態１を用いて、本発明の特に請求項１〜５、７に記載の発明について説明する。 (Embodiment 1)
Hereinafter, the inventions described in the first to fifth and seventh aspects of the present invention will be described using the first embodiment.

図１は本発明の実施の形態１による電気二重層キャパシタの構成を示した断面図、図２は同電気二重層キャパシタを構成する素子の構成を示した斜視図、図３は同電気二重層キャパシタに使用される陰極端子の構成を示した斜視図である。なお、図１に示す電気二重層キャパシタの素子と図２に示す素子は同一のものであるが、図２においては素子の構成をより分かり易くするために、積層枚数を少なくして記載しているものである。   1 is a cross-sectional view showing the structure of an electric double layer capacitor according to Embodiment 1 of the present invention, FIG. 2 is a perspective view showing the structure of elements constituting the electric double layer capacitor, and FIG. 3 is the electric double layer. It is the perspective view which showed the structure of the cathode terminal used for a capacitor. Note that the electric double layer capacitor element shown in FIG. 1 and the element shown in FIG. 2 are the same. However, in FIG. 2, in order to make the structure of the element easier to understand, the number of stacked layers is reduced. It is what.

図１〜図３において、１は素子を示し、この素子１はアルミニウム箔からなる集電体上に分極性電極層を形成した陽極電極２Ａと、同様に形成された陰極電極３Ａとを、その間に多孔質フィルム（本実施の形態においては耐熱性に優れたＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）フィルムを用いた）からなるセパレータ４を介在させて積層することにより、陽極電極２Ａと陰極電極３Ａが夫々対向する端面に露呈すると共に、最上段と最下段に陰極電極３Ｂが配設されるように形成されたものである。   1 to 3, reference numeral 1 denotes an element. The element 1 includes an anode electrode 2A having a polarizable electrode layer formed on a current collector made of aluminum foil, and a cathode electrode 3A formed in the same manner. Are laminated with a separator 4 made of a porous film (a PTFE (polytetrafluoroethylene) film excellent in heat resistance is used in the present embodiment) interposed therebetween, whereby the anode electrode 2A and the cathode electrode 3A are respectively formed. The cathode electrode 3B is formed so as to be exposed at the opposing end faces and at the uppermost and lowermost stages.

また、上記素子１の製造方法としては、まず長尺のセパレータ４を交互に折り返すことにより積層状（一般に、つづら折りとも呼ばれている）に折り曲げ、このセパレータ４の各層間に両面に分極性電極層２ａを形成したシート状の陽極電極２Ａと、同じく両面に分極性電極層３ａを形成したシート状の陰極電極３Ａを交互に配設すると共に、片面に分極性電極層３ａを形成した陰極電極３Ｂを上記セパレータ４の最上段と最下段に夫々分極性電極層３ａがセパレータ４と当接するようにして配設することにより作製されるものであり、このように構成される素子１は簡単な構成によって作業性が向上するばかりでなく、折り曲げられたセパレータ４の各層間に陽極電極２Ａと陰極電極３Ａを交互に挿入するだけで高い寸法精度を確保することができるようになるものである。   In addition, as a method of manufacturing the element 1, first, the long separators 4 are alternately folded so that they are folded into layers (generally also called zigzag folding). The sheet-like anode electrode 2A on which the layer 2a is formed and the sheet-like cathode electrode 3A on which the polarizable electrode layer 3a is formed on both sides are alternately arranged, and the cathode electrode in which the polarizable electrode layer 3a is formed on one side 3B is prepared by disposing the polarizable electrode layer 3a in contact with the separator 4 at the uppermost and lowermost stages of the separator 4, and the element 1 configured as described above is simple. Not only the workability is improved by the configuration, but also high dimensional accuracy is ensured by simply inserting the anode electrode 2A and the cathode electrode 3A alternately between the layers of the folded separator 4. It is made to be able to.

また、上記陽極電極２Ａと陰極電極３Ａ、３Ｂに夫々形成された分極性電極層２ａ、３ａは、活性炭粉末とカーボンブラックとバインダとを混練したものにより構成され、上記活性炭粉末としては、木粉系、ヤシガラ系、フェノール樹脂系、石油コークス系、石炭コークス系、ピッチ系の原料を賦活したものが用いられる。また、バインダとしては、ポリテトラフルオロエチレン、カルボキシメチルセルロースの水溶性バインダを混合したものが用いられるものである。   The polarizable electrode layers 2a and 3a formed on the anode electrode 2A and the cathode electrodes 3A and 3B, respectively, are formed by kneading activated carbon powder, carbon black, and a binder. , Coconut shell, phenolic resin, petroleum coke, coal coke, and pitch-based materials are used. As the binder, a mixture of polytetrafluoroethylene and carboxymethylcellulose water-soluble binder is used.

なお、このように構成された素子１は、上下方向（積層方向）にプレス加工されることによって極めて薄い厚みに加工されるものであるが、本実施の形態においては、構成を分かり易くして説明するために、プレス加工なしの状態のままで図示している。   The element 1 configured in this way is processed to an extremely thin thickness by being pressed in the vertical direction (stacking direction), but in the present embodiment, the configuration is made easy to understand. For the sake of explanation, it is shown in a state without press working.

５と６は上記素子１の対向する端面に夫々露呈した陽極電極２Ａと陰極電極３Ａ、３Ｂ上に形成された陽極集電電極と陰極集電電極であり、この陽極集電電極５ならびに陰極集電電極６は、コールドスプレーと呼ばれる高速粒子衝突を利用した重厚皮膜形成により形成された非弁作用金属層からなるものであるが、本発明はこれに限定されるものではなく、導電性銀ペースト等の導電性材料を塗布することにより形成しても良いものである。   Reference numerals 5 and 6 denote an anode current collecting electrode and a cathode current collecting electrode formed on the anode electrode 2A and the cathode electrodes 3A and 3B, respectively, exposed on the opposite end faces of the element 1, and the anode current collecting electrode 5 and the cathode current collecting electrode are provided. The electrode 6 is composed of a non-valve action metal layer formed by forming a thick film using high-speed particle collision called cold spray, but the present invention is not limited to this, and a conductive silver paste It may be formed by applying a conductive material such as.

なお、このような陽極集電電極５、陰極集電電極６を形成する際に、上記セパレータ４の材料として多孔質フィルムを用いることにより、この多孔質フィルムからなるセパレータ４の折り曲げ部分は目詰まりを起こしたような状態になり、電極を形成するための材料がセパレータ４を透過して素子１の内部にまで侵入してしまうことを阻止することができるようになるため、短絡を防止して精度の良い電極形成を行うことができるものである。   When the anode current collecting electrode 5 and the cathode current collecting electrode 6 are formed, by using a porous film as the material of the separator 4, the bent portion of the separator 4 made of the porous film is clogged. In order to prevent the material for forming the electrode from penetrating the separator 4 and entering the inside of the element 1, the short circuit is prevented. It is possible to perform electrode formation with high accuracy.

更に、素子１の対向する端面に露呈した陽極電極２Ａと陰極電極３Ａ、３Ｂを夫々一体に接続するように陽極集電電極５、陰極集電電極６を形成した構成により、抵抗を大きく低減することができると共に、低背化も実現できるものである。   Further, the anode current collecting electrode 5 and the cathode current collecting electrode 6 are formed so as to integrally connect the anode electrode 2A and the cathode electrodes 3A and 3B exposed on the opposite end faces of the element 1, thereby greatly reducing the resistance. In addition, it is possible to realize a low profile.

また、上記コールドスプレーは、例えば、財団法人 機械システム振興協会が平成１７年３月に発行した、システム技術開発調査研究１６−Ｒ−１７「高速粒子衝突を利用した革新部材創製に関する調査研究報告書−要旨−」の、３．調査研究成果の要約、第１章 高速粒子衝突技術、（３）高速粒子衝突を利用した重厚皮膜形成、直接造形技術の欄に紹介されている技術であり、金属粒子を超高速で加速して基材に衝突させることにより、金属粒子が衝突時の塑性変形のエネルギーで溶融し、これにより金属粒子を基材に付着させるようにするものであり、強固な付着強度が得られるものである。   In addition, the above cold spray is, for example, a system technology development research study 16-R-17 “Survey research report on innovative member creation using high-speed particle collision” issued by the Japan Mechanical Systems Promotion Association in March 2005. -Summary- "of 3. Summary of research results, Chapter 1 High-speed particle collision technology, (3) Heavy film formation using high-speed particle collision, and technology introduced in the column of direct modeling technology, accelerating metal particles at ultra-high speed By causing the metal particles to collide with the base material, the metal particles are melted by the energy of plastic deformation at the time of the collision, thereby causing the metal particles to adhere to the base material, and a strong adhesion strength can be obtained.

また、上記コールドスプレーは、陽極電極２Ａと陰極電極３Ａ、３Ｂを構成する材料であるアルミニウムと腐食電位が近い材料である亜鉛や真鍮を用いるのが好ましいことから、本実施の形態においては亜鉛を用いた構成にしたものであり、亜鉛の粒子が陽極電極２Ａと陰極電極３Ａ、３Ｂの一部に喰い込んだ状態になっているものである。   In addition, since the cold spray preferably uses zinc or brass which is a material having a corrosion potential close to that of aluminum which is a material constituting the anode electrode 2A and the cathode electrodes 3A and 3B, zinc is used in the present embodiment. In this configuration, the zinc particles are in a state of being bitten into a part of the anode electrode 2A and the cathode electrodes 3A and 3B.

また、上記コールドスプレーは、陽極電極２Ａと陰極電極３Ａ、３Ｂが弁作用金属であるアルミニウムにより構成されているため、このアルミニウムと金属間結合するものでないとアルミニウムの表面に誘電体酸化皮膜層が形成されて絶縁化してしまうので、これを防止するためには非弁作用金属を用い、この非弁作用金属に置換することが必要なものであり、上記亜鉛に限定されるものではない。   In the cold spray, since the anode electrode 2A and the cathode electrodes 3A and 3B are made of aluminum which is a valve action metal, a dielectric oxide film layer is formed on the surface of the aluminum unless the metal and the metal are bonded to each other. Since it is formed and insulated, it is necessary to use a non-valve action metal and to replace it with this non-valve metal, and is not limited to zinc.

７は上記陽極集電電極５に接合された陽極端子であり、この陽極端子７はアルミニウム板等の導電性材料をＬ字形に折り曲げることによって一端に接続部７ａを設けて形成されたものであり、この接続部７ａを除く部分が陽極集電電極５に接合されるようにしたものである。   Reference numeral 7 denotes an anode terminal joined to the anode current collecting electrode 5. The anode terminal 7 is formed by bending a conductive material such as an aluminum plate into an L shape to provide a connection portion 7 a at one end. The portion excluding the connecting portion 7 a is joined to the anode current collecting electrode 5.

８は上記陰極集電電極６に接合された陰極端子であり、この陰極端子８はアルミニウム板等の導電性材料をコ字形に折り曲げると共に、下辺の一部に外方に突出する舌片状の接続部８ａを設けて形成されたものであり、この接続部８ａを除く陰極端子８の内面が、陰極集電電極６と素子１の最上段と最下段に配設された各陰極電極３Ｂに夫々接合されるようにしたものである。なお、上記接続部８ａは、コ字形に形成された陰極端子８の中央の辺の一部を打ち抜き加工し、この部分を用いて形成するようにしたものであるため、材料歩留まりにおいてもロスが発生することがないようにしたものである。   8 is a cathode terminal joined to the cathode current collecting electrode 6, and the cathode terminal 8 is formed by bending a conductive material such as an aluminum plate into a U-shape, and a tongue-like shape protruding outward at a part of the lower side. The connection portion 8a is provided, and the inner surface of the cathode terminal 8 excluding the connection portion 8a is formed on the cathode current collecting electrode 6 and the cathode electrodes 3B arranged at the uppermost and lowermost stages of the element 1. Each one is made to join. The connecting portion 8a is formed by punching a part of the central side of the cathode terminal 8 formed in a U-shape and using this portion, so there is a loss in the material yield. It is designed not to occur.

このようにＬ字形に形成された陽極端子７とコ字形に形成された陰極端子８を素子１に夫々接合することにより、プレス加工により圧縮された素子１が元に戻るように反力が作用した場合や、膨れ現象が発生した場合等に、素子１は陰極端子８により挟持されると共に陽極端子７が陽極集電電極５に接合されているために膨れることはなく、安定した性能を発揮することができるものである。   By joining the anode terminal 7 formed in an L shape and the cathode terminal 8 formed in a U shape to the element 1 in this way, a reaction force acts so that the element 1 compressed by press working returns. In such a case, when the swelling phenomenon occurs, the element 1 is sandwiched by the cathode terminal 8 and the anode terminal 7 is joined to the anode current collecting electrode 5 so that it does not swell and exhibits stable performance. Is something that can be done.

９は上記素子１に図示しない駆動用電解液を含浸し、上記陽極端子７と陰極端子８の一部に設けた接続部７ａ、８ａが夫々表出した状態で上記素子１を封止した絶縁性の内装フィルムであり、この状態で１つのセルとして機能するものであり、以下、これをセルと呼ぶ。また、内装フィルム９としては、耐熱性に優れたエポキシフィルム等が適しているものであるが、封止性と耐熱性を満足できるものであれば、上記材料に限定されるものではない。   9 is an insulation in which the element 1 is sealed in a state in which the element 1 is impregnated with a driving electrolyte solution (not shown) and the connection portions 7a and 8a provided on a part of the anode terminal 7 and the cathode terminal 8 are respectively exposed. In this state, the film functions as one cell, and this is hereinafter referred to as a cell. Moreover, as the interior film 9, an epoxy film having excellent heat resistance is suitable, but the interior film 9 is not limited to the above materials as long as sealing properties and heat resistance can be satisfied.

また、上記駆動用電解液としては、溶媒として、プロピレンカーボネート、γ−ブチロラクトン、エチレンカーボネート、スルホラン、アセトニトリル、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネートまたはメチルエチルカーボネートのいずれか１種もしくは２種以上の混合物を使用することができる。電解質カチオンとしては、第四級アンモニウム、第四級ホスホニウム、イミダゾリウム塩が使用でき、電解質アニオンとしては、ＢＦ4 -、ＰＦ6 -、ＣｌＯ4 -、ＣＦ3ＳＯ3 -またはＮ（ＣＦ3ＳＯ2）2 -を使用することができるものである。 Moreover, as said drive electrolyte solution, propylene carbonate, (gamma) -butyrolactone, ethylene carbonate, a sulfolane, acetonitrile, a dimethyl carbonate, diethyl carbonate, or a methyl ethyl carbonate, 1 type, or a mixture of 2 or more types is used. be able to. As the electrolyte cation, quaternary ammonium, quaternary phosphonium, imidazolium salt can be used, and as the electrolyte anion, BF 4 − , PF 6 − , ClO 4 − , CF 3 SO 3 − or N (CF 3 SO 2) 2 - in which can be used.

１０は上記陽極端子７と陰極端子８を接合し、かつ、駆動用電解液が含浸された素子１を内装フィルム９で封止したセルを、上記陽極端子７と陰極端子８に設けた接続部７ａ、８ａが夫々表出した状態で被覆した絶縁性の外装樹脂であり、この外装樹脂１０としては、耐熱性に優れたエポキシ樹脂等が適しているものであるが、封止性と耐熱性を満足できるものであれば、上記材料に限定されるものではない。   10 is a connection portion in which the anode terminal 7 and the cathode terminal 8 are joined, and a cell in which the element 1 impregnated with the driving electrolyte is sealed with an interior film 9 is provided on the anode terminal 7 and the cathode terminal 8. 7a and 8a are insulating exterior resins coated in the exposed state, and as this exterior resin 10, an epoxy resin having excellent heat resistance is suitable. If it can satisfy, it will not be limited to the said material.

このように構成された本実施の形態による電気二重層キャパシタは、陽極電極２Ａと陰極電極３Ａ、３Ｂをセパレータ４を介して積層した素子１の対向する端面に露呈した各電極上に陽極集電電極５と陰極集電電極６を夫々形成し、この陽極集電電極５と陰極集電電極６に陽極端子７と陰極端子８を夫々接合し、これを内装フィルム９で封止し、更に外装樹脂１０で被覆した構成により、簡単な構成により作業性と寸法精度の向上を図って低コスト化を実現すると共に、低抵抗化と低背化を図ることができるようになるという格別の効果を奏するものである。   The electric double layer capacitor according to the present embodiment configured as described above has an anode current collector on each electrode exposed on the opposite end face of the element 1 in which the anode electrode 2A and the cathode electrodes 3A and 3B are laminated via the separator 4. An electrode 5 and a cathode current collecting electrode 6 are formed, respectively, and an anode terminal 7 and a cathode terminal 8 are joined to the anode current collecting electrode 5 and the cathode current collecting electrode 6, respectively, and sealed with an interior film 9. The structure coated with the resin 10 has a special effect that the workability and dimensional accuracy can be improved with a simple structure to reduce the cost, and the resistance and the height can be reduced. It is what you play.

また、コ字形に形成した陰極端子８により素子１を挟持するようにした構成により、素子１の膨れを防止して安定した性能を発揮することができるようになるという格別の効果を奏するものである。   In addition, the configuration in which the element 1 is sandwiched by the U-shaped cathode terminal 8 prevents the element 1 from being swollen and exhibits a special effect that enables stable performance. is there.

また、素子１の最上段ならびに最下段に陰極電極３Ｂを配設した構成により、陽極電極の面積よりも陰極電極の面積が大きくなるために、陽極電極の局所部で発生する腐食反応を抑制して安定した性能を発揮することができるようになるという格別の効果を奏するものである。   Further, since the cathode electrode 3B is arranged at the uppermost and lowermost stages of the element 1, the area of the cathode electrode is larger than the area of the anode electrode, so that the corrosion reaction occurring at the local portion of the anode electrode is suppressed. And exhibiting a special effect of being able to exhibit stable performance.

また、駆動用電解液が含浸された素子１を内装フィルム９で封止し、更にこれを外装樹脂１０で被覆した構成により、高い封止性能と高い耐熱性を発揮することができるようになるという格別の効果を奏するものである。   In addition, the element 1 impregnated with the driving electrolyte is sealed with the interior film 9 and further covered with the exterior resin 10, so that high sealing performance and high heat resistance can be exhibited. This is a special effect.

なお、本実施の形態においては、素子１の対向する端面に露呈した各電極上に陽極集電電極５と陰極集電電極６を夫々形成し、この陽極集電電極５と陰極集電電極６に陽極端子７と陰極端子８を夫々接合する例を用いて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、素子１の対向する端面に露呈した各電極に陽極端子７と陰極端子８を直接接合するようにしても構わないものであり、このような構成によっても同様の効果が得られるものである。   In the present embodiment, the anode current collecting electrode 5 and the cathode current collecting electrode 6 are respectively formed on the electrodes exposed on the opposing end faces of the element 1, and the anode current collecting electrode 5 and the cathode current collecting electrode 6 are formed. However, the present invention is not limited to this, and the anode terminal 7 and the cathode terminal are connected to the electrodes exposed on the opposite end faces of the element 1. 8 may be directly joined, and the same effect can be obtained by such a configuration.

（実施の形態２）
以下、実施の形態２を用いて、本発明の特に請求項６に記載の発明について説明する。 (Embodiment 2)
The second aspect of the present invention will be described below with reference to the second embodiment.

本実施の形態は、上記実施の形態１で図１〜図３を用いて説明した電気二重層キャパシタの素子の構成が一部異なるようにしたものであり、これ以外の構成は実施の形態１と同様であるために同一部分には同一の符号を付与してその詳細な説明は省略し、異なる部分についてのみ以下に図面を用いて詳細に説明する。   In the present embodiment, the structure of the element of the electric double layer capacitor described in the first embodiment with reference to FIGS. 1 to 3 is partially different, and the other structure is the first embodiment. Therefore, the same parts are denoted by the same reference numerals and detailed description thereof will be omitted, and only different parts will be described in detail below with reference to the drawings.

図４は本発明の実施の形態２による電気二重層キャパシタを構成する素子の構成を示した断面図であり、図４において、１１は素子を示し、この素子１１はアルミニウム箔からなる集電体の片面に分極性電極層１２ａを形成した長尺の陽極電極１２と、同じくアルミニウム箔からなる集電体の片面に分極性電極層１３ａを形成した長尺の陰極電極１３とを、その間に長尺のセパレータ１４を介在させて重ね合わせ、これらを交互に折り返すことによって積層状に折り曲げ、陽極電極１２と陰極電極１３が夫々対向する端面に露呈すると共に、最上段と最下段に陰極電極１３が配設されるように構成されたものである。   FIG. 4 is a cross-sectional view showing the configuration of an element constituting the electric double layer capacitor according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 4, reference numeral 11 denotes an element, and this element 11 is a current collector made of an aluminum foil. A long anode electrode 12 having a polarizable electrode layer 12a formed on one side thereof and a long cathode electrode 13 having a polarizable electrode layer 13a formed on one side of a current collector made of aluminum foil, The separators 14 are overlapped with each other, and are folded back alternately to be folded into a laminated shape, so that the anode electrode 12 and the cathode electrode 13 are exposed at the opposing end surfaces, and the cathode electrodes 13 are exposed at the uppermost and lowermost stages. It is comprised so that it may be arrange | positioned.

このように構成された本実施の形態による素子１１は、上記実施の形態１による素子１と同様に、簡単な構成によって作業性が向上するばかりでなく、高い寸法精度を確保することができるようになるという格別の効果を奏するものである。   The element 11 according to the present embodiment configured as described above can not only improve workability but also ensure high dimensional accuracy by a simple configuration, similar to the element 1 according to the first embodiment. It has a special effect of becoming.

なお、このように構成された素子１１は、上下方向（積層方向）にプレス加工されることによって極めて薄い厚みに加工されるものであるが、本実施の形態においては、構成を分かり易くして説明するために、プレス加工なしの状態のままで図示している。   The element 11 configured in this manner is processed to have a very thin thickness by being pressed in the vertical direction (stacking direction). However, in the present embodiment, the configuration is easily understood. For the sake of explanation, it is shown in a state without press working.

また、図示はしないが、上記素子１１には駆動用電解液が含浸され、素子１１の対向する端面に露呈した陽極電極１２と陰極電極１３上には陽極集電電極と陰極集電電極が夫々形成され、この陽極集電電極と陰極集電電極には陽極端子と陰極端子が夫々接合され、この陽極端子と陰極端子の一部が表出した状態で素子１１を絶縁性の内装フィルム９で封止し、更にこれを絶縁性の外装樹脂１０で被覆して、本実施の形態による電気二重層キャパシタを構成するのは上記実施の形態１と同様である。   Although not shown, the element 11 is impregnated with a driving electrolyte, and an anode current collecting electrode and a cathode current collecting electrode are respectively provided on the anode electrode 12 and the cathode electrode 13 exposed on the opposite end faces of the element 11. An anode terminal and a cathode terminal are joined to the anode current collecting electrode and the cathode current collecting electrode, respectively, and the element 11 is covered with an insulating interior film 9 with a part of the anode terminal and the cathode terminal exposed. The electric double layer capacitor according to the present embodiment is configured in the same manner as in the first embodiment, which is sealed and further covered with an insulating exterior resin 10.

（実施の形態３）
以下、実施の形態３を用いて、本発明の特に請求項８に記載の発明について説明する。 (Embodiment 3)
Hereinafter, the invention according to the eighth aspect of the present invention will be described with reference to the third embodiment.

本実施の形態は、上記実施の形態１で図１〜図３を用いて説明した電気二重層キャパシタの内装フィルムで封止された素子を１つのセルとし、このセルを複数個接続して外装樹脂で一体に被覆した点が異なるようにしたものであり、これ以外の構成は実施の形態１と同様であるために同一部分には同一の符号を付与してその詳細な説明は省略し、異なる部分についてのみ以下に図面を用いて詳細に説明する。   In this embodiment, an element sealed with the interior film of the electric double layer capacitor described in Embodiment 1 with reference to FIGS. 1 to 3 is used as one cell, and a plurality of the cells are connected to provide an exterior. The point of being integrally covered with the resin is different, and the configuration other than this is the same as in the first embodiment, so the same reference numerals are given to the same parts, and detailed description thereof is omitted, Only different portions will be described in detail below with reference to the drawings.

図５（ａ）〜（ｄ）は本発明の実施の形態３による電気二重層キャパシタの構成を示した製造工程図であり、図５において、１５はセルを示し、このセル１５は上記実施の形態１で図１を用いて説明したように、駆動用電解液を含浸した素子１を絶縁性の内装フィルム９で封止したものであり、この内装フィルム９から陽極端子７と陰極端子８の一端に夫々設けられた接続部７ａ、８ａが表出しているものである。   5 (a) to 5 (d) are manufacturing process diagrams showing the configuration of the electric double layer capacitor according to the third embodiment of the present invention. In FIG. 5, reference numeral 15 indicates a cell, and this cell 15 is the above-described embodiment. As described in Embodiment 1 with reference to FIG. 1, the element 1 impregnated with the driving electrolyte is sealed with the insulating interior film 9, and the anode terminal 7 and the cathode terminal 8 are sealed from the interior film 9. Connection portions 7a and 8a provided at one end are exposed.

このように構成されたセル１５を図５（ｂ）に示すように２個重ね合わせ、上記陽極端子７と陰極端子８に夫々設けられた接続部７ａ、８ａに陽極外部端子１６と陰極外部端子１７を夫々接続し、これを図５（ｃ）に示すように、上記陽極外部端子１６と陰極外部端子１７の一部が外部に表出した状態で絶縁性の外装樹脂１０で被覆した後、図５（ｄ）に示すように、上記外装樹脂１０から表出した陽極外部端子１６と陰極外部端子１７を外装樹脂１０に沿って折り曲げることにより、本実施の形態による電気二重層キャパシタが構成されているものである。   As shown in FIG. 5B, two cells 15 configured as described above are overlapped, and the anode external terminal 16 and the cathode external terminal are connected to the connection portions 7a and 8a provided on the anode terminal 7 and the cathode terminal 8, respectively. 17 are respectively connected, and as shown in FIG. 5 (c), after covering with the insulating exterior resin 10 in a state where a part of the anode external terminal 16 and the cathode external terminal 17 are exposed to the outside, As shown in FIG. 5D, the electric double layer capacitor according to the present embodiment is formed by bending the anode external terminal 16 and the cathode external terminal 17 exposed from the exterior resin 10 along the exterior resin 10. It is what.

このように構成された本実施の形態による電気二重層キャパシタは、上記実施の形態１、２による電気二重層キャパシタにより得られる効果に加え、複数個のセル１５を接続して一体化することにより、小型大容量化を実現することができるようになるという格別の効果を奏するものである。   The electric double layer capacitor according to the present embodiment configured as described above is obtained by connecting and integrating a plurality of cells 15 in addition to the effects obtained by the electric double layer capacitor according to the first and second embodiments. Thus, it is possible to achieve a special effect that it is possible to realize a small size and a large capacity.

本発明による電気二重層キャパシタは、簡単な構成により作業性と寸法精度の向上を図って低コスト化を実現すると共に低抵抗化と低背化を図り、更に、陽極電極の局所部で発生する腐食反応を抑制して安定した性能を発揮することができるという効果を有し、各種電源のアシスト用分野等として有用である。   The electric double layer capacitor according to the present invention improves workability and dimensional accuracy with a simple structure, realizes cost reduction, lowers resistance and height, and further occurs in a local portion of the anode electrode. It has the effect of suppressing the corrosion reaction and exhibiting stable performance, and is useful as a field for assisting various power sources.

本発明の実施の形態１による電気二重層キャパシタの構成を示した断面図Sectional drawing which showed the structure of the electrical double layer capacitor by Embodiment 1 of this invention 同電気二重層キャパシタを構成する素子の構成を示した斜視図The perspective view which showed the structure of the element which comprises the same electric double layer capacitor 同電気二重層キャパシタに使用される陰極端子の構成を示した斜視図The perspective view which showed the structure of the cathode terminal used for the same electric double layer capacitor 本発明の実施の形態２による電気二重層キャパシタを構成する素子の構成を示した断面図Sectional drawing which showed the structure of the element which comprises the electrical double layer capacitor by Embodiment 2 of this invention （ａ）〜（ｄ）本発明の実施の形態３による電気二重層キャパシタの構成を示した製造工程図(A)-(d) Manufacturing process figure which showed the structure of the electrical double layer capacitor by Embodiment 3 of this invention 従来の電気二重層キャパシタの構成を示した断面図Sectional view showing the configuration of a conventional electric double layer capacitor

符号の説明Explanation of symbols

１、１１ 素子
２Ａ、１２ 陽極電極
２ａ、３ａ、１２ａ、１３ａ 分極性電極層
３Ａ、３Ｂ、１３ 陰極電極
４、１４ セパレータ
５ 陽極集電電極
６ 陰極集電電極
７ 陽極端子
８ 陰極端子
７ａ、８ａ 接続部
９ 内装フィルム
１０ 外装樹脂
１５ セル
１６ 陽極外部端子
１７ 陰極外部端子 1, 11 Element 2A, 12 Anode electrode 2a, 3a, 12a, 13a Polarized electrode layer 3A, 3B, 13 Cathode electrode 4, 14 Separator 5 Anode collector electrode 6 Cathode collector electrode 7 Anode terminal 8 Cathode terminal 7a, 8a Connection part 9 Interior film 10 Exterior resin 15 Cell 16 Anode external terminal 17 Cathode external terminal

Claims (5)

一部に分極性電極層を形成した陽極電極と陰極電極と、
この陽極電極と陰極電極の間にセパレータを介在させて複数層積層した素子と、
この素子の積層方向と平行となる端面に対向して夫々露呈した上記陽極電極と上記陰極電極上に、少なくとも一部が接合された陽極端子と陰極端子と、
この陽極端子と陰極端子の少なくとも一部が表出した状態で、上記素子を封止した外装樹脂と、を備える電気二重層キャパシタにおいて、
上記陽極電極と陰極電極の上記分極性電極層は、上記セパレータを介して前記積層方向に重なりあうように設けられ、
上記素子は、最上面と最下面に上記分極電極層が形成されていない上記陰極電極が配設され、
上記陰極端子は、外方に突出する接続部を設けたコ字形に形成され、
上記コ字形の内面は、上記素子の上記端面に露呈した上記陰極電極に接合され、かつ積層した上記分極性電極を挟持するように、上記素子の最上段と最下段の上記陰極電極に接合された電気二重層キャパシタ。 An anode electrode and a cathode electrode partially formed with a polarizable electrode layer ,
A device in which a plurality of layers are laminated with a separator interposed between the anode electrode and the cathode electrode ,
The opposite to the end surface respectively exposed was the anode electrode and the cathode electrode on which is parallel to the laminating direction of the element, the anode terminal and the cathode terminal at least part of which is joined,
With at least partially exposed in the anode terminal and the cathode terminal, in the electric double layer capacitor comprising an exterior resin that seals the element, and
The polarizable electrode layers of the anode electrode and the cathode electrode are provided so as to overlap in the stacking direction via the separator,
The element is provided with the cathode electrode in which the polarization electrode layer is not formed on the uppermost surface and the lowermost surface,
The cathode terminal is formed in a U-shape provided with a connecting portion protruding outward,
The U-shaped inner surface is bonded to the cathode electrode exposed on the end face of the element, and is bonded to the uppermost and lowermost cathode electrodes of the element so as to sandwich the stacked polarizable electrodes. Electric double layer capacitor . 上記素子の上記端面に夫々露呈した上記陽極電極と上記陰極電極の各表面に陽極集電電極と陰極集電電極をコールドスプレーにより夫々形成し、この陽極集電電極と陰極集電電極に上記陽極端子と上記陰極端子の少なくとも一部を夫々接合するようにした請求項１に記載の電気二重層キャパシタ。 The anode current collector to the end surface respectively exposed to the respective surfaces of the anode electrode and the cathode electrode electrodes and the cathode collector electrode of the device each formed by cold spraying, the anode to the anode current collector electrode and the cathode collector electrode 2. The electric double layer capacitor according to claim 1, wherein at least a part of the terminal and the cathode terminal are respectively joined. 上記コ字形の内面は、上記陰極電極上に形成された上記陰極集電電極に接合した請求項１または２に記載の電気二重層キャパシタ。 The U-shaped inner surface, an electric double layer capacitor according to claim 1 or 2 engaged contact with the cathode current collector electrode formed on the cathode electrode. 上記コ字形の接続部は、舌片状に設けられた請求項１に記載の電気二重層キャパシタ。 Connecting portions of the U-shaped electric double layer capacitor according to claim 1 provided in a tongue shape. 上記セパレータは、交互に折り返すことにより積層状に折り曲げられた請求項１に記載の電気二重層キャパシタ。 The separator is an electric double layer capacitor according to 請 Motomeko 1 folded in layers by folding in alternation.
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