(57)【要約】【課題】キャパシタ素子の劣化を低減することを目的とする。  【解決手段】キャパシタ素子４を電解液と共にケース２の収容室３に各々収容し、収容室３の上面開放部を収容室３ごとに平板状のカバー５にて封止するとともに、ケース２上面の隣接する収容室３間に溝部６または壁部を設けた構成により、仮にある収容室３とその上面のカバー５との結合部分から液漏れが生じたとしても、隣接する収容室３との間には溝部６または壁部が存在するため、この液漏れした電解液の隣接する収容室３への浸入は溝部６または壁部によって妨げられる。この結果、液漏れに起因する収容室３どうしの液絡の可能性が低減され、キャパシタ素子４の劣化が低減される。さらに、それぞれの収容室３は平板状のカバー５にて独立して封止された構成としているため、封止性能が向上され、液漏れの可能性も低減されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の電極取り出し部を有するキャパシタ素子と、
前記キャパシタ素子の一対の電極取り出し部がそれぞれ接続される端子を備えるとともにその上面が開放された収容室を複数個連続して有し、前記収容室に前記キャパシタ素子が電解液とともに個々に収容されたケースとを備え、
前記収容室の上面開放部を前記収容室ごとに平板状のカバーにて封止するとともに、前記ケース上面の隣接する前記収容室間に溝部または壁部を設けた電気二重層キャパシタ。
【請求項２】
隣接する前記収容室の前記キャパシタ素子どうしを中間連結端子にて直列接続した請求項１に記載の電気二重層キャパシタ。
【請求項３】
前記溝部または壁部は、前記ケースの上面視における一方の端部から、この端部と対向する他方の端部にかけて設けられた請求項１に記載の電気二重層キャパシタ。
【請求項４】
前記キャパシタ素子は、前記一対の電極取り出し部が一方の端面から同方向に取り出され、
前記ケースは、前記一対の電極取り出し部が接続される端子が前記収容室の一方の端部に並列して配置された請求項１に記載の電気二重層キャパシタ。
【請求項５】
前記キャパシタ素子は、前記一対の電極取り出し部が対向する端面からそれぞれ取り出され、
前記ケースは、前記一対の電極取り出し部が接続される端子を前記収容室の対向する端部にそれぞれ有した請求項１に記載の電気二重層キャパシタ。
【請求項６】
前記端子は、前記一対の電極取り出し部と接触する側の端部から前記ケースの外部へと露出する部分にかけてフッ素樹脂にてコーティングされた請求項１に記載の電気二重層キャパシタ。
【請求項７】
前記ケースおよび前記カバーは液晶ポリマーにて形成された請求項１に記載の電気二重層キャパシタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種電子機器、電気機器、携帯機器等の電源のアシスト用として使用される電気二重層キャパシタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電気二重層キャパシタは、分極性電極と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、大容量の充放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。
【０００３】
図１１に特許文献１に記載されたこの種の従来の電気二重層キャパシタ１００の構成を示す。
【０００４】
図１１に示されるように、従来の電気二重層キャパシタ１００は、有底状かつ上面開放型のケース１０１を隔壁１０２にて仕切ることで形成された複数の収容室１０３にキャパシタ素子１０４を電解液（図示せず）とともに収容し、さらにケース１０１の上面に一枚のカバー１０５を結合することによって封止した構成となっていた。
【０００５】
なお、このキャパシタ素子１０４は、金属箔からなる集電体上に分極性電極層を形成した正負一対の電極をその間にセパレータを介在させた状態で巻回し、正負の電極が互いに逆方向の端面から露出するように構成されたものである。
【０００６】
そして、これらキャパシタ素子１０４の各々の端面を接続板１０６に接続し、この接続板１０６の外部接続用の端子１０７を各キャパシタ素子１０４が直列接続されるように接続していた。
【０００７】
この構成により、特許文献１に記載された電気二重層キャパシタ１００では内部抵抗を減少させるとともに小型化を実現していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−５９７８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
確かに、上記従来の構成の電気二重層キャパシタ１００は内部抵抗を減少させるとともに小型化を実現させることができるものであった。
【００１０】
しかしながら、各キャパシタ素子１０４どうしは直列に接続されているため、何らかの原因により、ある収容室１０３の上面のカバー１０５との結合部分から電解液が液漏れし、この電解液が隣接する収容室１０３の上面のカバー１０５との結合部分から収容室１０３内に浸入し、隣接する収容室１０３どうしの電解液が液絡してしまった場合、これらの収容室１０３内の２つのキャパシタ素子１０４は１つのキャパシタ素子１０４として機能することになる。したがって、通常通りの電圧をかけると、それぞれのキャパシタ素子１０４に過電圧がかかることになり、キャパシタ素子１０４の劣化を促進させてしまう恐れがあった。
【００１１】
そこで、本発明は、封止性を高めて電解液の液漏れを大きく低減するとともに、万が一液漏れを起こしたとしても収容室どうしの液絡を防ぎ、キャパシタ素子の劣化を低減させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
そして、この目的を達成するために本発明の電気二重層キャパシタは、一対の電極取り出し部を有するキャパシタ素子と、前記キャパシタ素子の一対の電極取り出し部がそれぞれ接続される端子を備えるとともにその上面が開放された収容室を複数個連続して有し、前記収容室に前記キャパシタ素子が電解液とともに個々に収容されたケースとを備え、前記収容室の上面開放部を前記収容室ごとに平板状のカバーにて封止するとともに、前記ケース上面の隣接する前記収容室間に溝部または壁部を設けた構成とした。
【発明の効果】
【００１３】
上記構成により本発明は、キャパシタ素子の劣化を低減させることができる。
【００１４】
これは、本発明の電気二重層キャパシタが各収容室を個々に独立して封止するとともに、ケース上面の隣接する収容室間に溝部または壁部が設けられた構成となっていることによる。
【００１５】
すなわち、仮にある収容室の上面のカバーとの結合部分から液漏れが生じたとしても、隣接する収容室との間には溝部または壁部が存在するため、この液漏れした電解液の隣接する収容室への浸入は溝部または壁部によって妨げられる。
【００１６】
したがって、本発明の電気二重層キャパシタでは、溝部または壁部により液漏れに起因する収容室どうしの液絡の可能性を低減し、この結果キャパシタ素子の劣化を低減させることを実現している。
【００１７】
また、本発明の電気二重層キャパシタは収容室の上面開放部を収容室ごとにカバーにて封止した構成としている。このように、収容室ごとにカバーにて封止することで、本発明の電気二重層キャパシタは封止性能を向上させて液漏れの可能性を低減している。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施の形態１における電気二重層キャパシタの分解斜視図
【図２】実施の形態１におけるケースの構成を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は要部断面図、（ｃ）は（ａ）の矢印Ａ方向から見たときの平面Ａにおける要部断面図
【図３】実施の形態１におけるキャパシタ素子の構成を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）の矢印Ｂ方向から見たときの平面Ｂにおける要部断面図
【図４】実施の形態１におけるカバーの正面図
【図５】実施の形態１における電気二重層キャパシタの斜視図
【図６】実施の形態２における電気二重層キャパシタの構成を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は要部断面図
【図７】実施の形態３における電気二重層キャパシタの分解斜視図
【図８】実施の形態３におけるキャパシタ素子の構成を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）の矢印Ｃ方向から見たときの平面Ｃにおける要部断面図
【図９】実施の形態３における電気二重層キャパシタの構成を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）の矢印Ｄの方向から見たときの斜視図
【図１０】実施の形態４における電気二重層キャパシタと、基板の構成を示す図であり、（ａ）は実装前の斜視図、（ｂ）は実装後の斜視図
【図１１】従来の電気二重層キャパシタの断面図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１における電気二重層キャパシタ１の構成について図面を用いて説明する。
【００２０】
まず、本実施の形態１における電気二重層キャパシタ１の全体の構成について図１を用いて簡単に説明する。
【００２１】
ここで、図１は本実施の形態における電気二重層キャパシタ１の全体の構成を示す分解斜視図である。
【００２２】
図１にて示されるように、本実施の形態の電気二重層キャパシタ１は、ケース２に連続して設けられた複数の収容室３の各々にキャパシタ素子４を電解液（図示せず）とともに収容し、さらに収容室３ごとにカバー５を被せて収容室３を封止することで構成されている。本実施の形態における電気二重層キャパシタ１では収容室３を２つ備えた構成としているが、これに限らず３つ以上の収容室３を備えた構成としてもよい。
【００２３】
そして、隣接する２つの収容室３の間のケース２上には溝部６が設けられている。
【００２４】
以下に、ケース２、キャパシタ素子４、カバー５の詳細な構成について説明する。
【００２５】
まず、ケース２について図２を用いて説明する。
【００２６】
ここで、図２（ａ）はケース２の斜視図、図２（ｂ）は同ケース２に設けられた端子を示す要部断面図、図２（ｃ）は図２（ａ）の矢印Ａ方向から見たときの平面Ａにおける溝部６の断面図である。
【００２７】
ケース２は、樹脂にて形成され（特に本実施の形態においては液晶ポリマーが用いられている）、キャパシタ素子４を電解液（図示せず）と共に収容するための収容室３を図２（ａ）に示すように２つ有している。この収容室３の上面は開放されており、この上面開放部の形状は略矩形状となっている。それぞれの収容室３の一方の端部にはキャパシタ素子４の電極が接続される陽極端子７と陰極端子８が設けられ、さらにこれら隣接する収容室３に個々に収容されたキャパシタ素子４同士を電気的に接続するように中間連結端子９が設けられている。ここで、これら陽極端子７、陰極端子８、中間連結端子９は、収容室３の一側面からケース２の外部にかけてケース２を貫通するようにインサート成型されている。
【００２８】
なお、収容室３の側面において陽極端子７と中間連結端子９の陰極端子部９ａ、中間連結端子９の陽極端子部９ｂと陰極端子８が並列するように配置されている。
【００２９】
陽極端子７は図２（ｂ）にその詳細を示すように、Ｓ字状に屈曲させながらケース２を貫通して収容室３からケース２の外部へ取り出されている。陰極端子８および中間連結端子９も図２（ｂ）の陽極端子７と同様の構成となっている。このように、陽極端子７、陰極端子８、および中間連結端子９を屈曲させてインサート成型することにより、収容室３からケース２の外部へと至る経路が比較的長い曲折路とし、各端子がケース２から抜け落ちる可能性を低減するとともに、収容室３内の電解液が各端子とケース２との隙間を介して外部に液漏れする可能性を低減することができる。また、外部からの水分の浸入を抑制する効果もある。
【００３０】
さらに、陽極端子７、陰極端子８および中間連結端子９は図２（ｂ）に示すように、キャパシタ素子４の電極と接触する側の端部、すなわち収容室３内の端部からケース２から外部へと露出する部分にかけてフッ素樹脂にてコーティングされている。なお、図２（ｂ）ではこのコーティング層７ａを模式的に示しており、実際のコーティング層７ａは非常に薄いものである。このコーティング層７ａは、金属である各端子と、樹脂にて形成されたケース２の熱膨張係数の差により、各端子とケース２の間に隙間が生じ、この隙間から収容室３内部の電解液が漏洩したり、あるいは外部から水分が浸入するのを防ぐためのものである。
【００３１】
また、図２（ｂ）に示すように、収容室３内には、ケース２と一体となった段部１０が設けられており、陽極端子７、陰極端子８および中間連結端子９の陰極端子部９ａと陽極端子部９ｂはこの段部１０上に配設されるように構成されている。この段部１０は、ケース２内に収容されたキャパシタ素子４の高さの略１／２の高さになるように形成されている。これにより、後述するキャパシタ素子４に設けられた陽極取り出し部１１と陰極取り出し部１２をそれぞれ押し潰して陽極端子７、陰極端子８および中間連結端子９の陰極端子部９ａと陽極端子部９ｂに押し付け、超音波溶接等の手段によって接合する際に、キャパシタ素子４の陽極取り出し部１１と陰極取り出し部１２に加わる負荷を低減すると共に、キャパシタ素子４に含浸された電解液がケース２の底面から陽極端子７と陰極端子８まで回り込み、上記超音波溶接等の手段による接合作業時に悪影響を及ぼすことを防止するようにしている。
【００３２】
そして、外部へ取り出された陽極端子７、陰極端子８および中間連結端子９はケース２の外表面に沿って側面から底面へと折り曲げられている。この構成により、ケース２の底面に陽極端子７、陰極端子８および中間連結端子９の陰極端子部９ａと陽極端子部９ｂを備えた面実装対応タイプの電気二重層キャパシタ１を実現している。
【００３３】
溝部６は、図２（ａ）に示すように、２つの収容室３を略中央部分において仕切る隔壁１３の上面に設けられている。つまり、ケース２にはその上面視において隔壁１３に沿って溝部６が設けられている。この溝部６は、ケース２の一方の端部から、この端部と対向する端部にかけて設けられており、ケース２の溝部６の両端部にあたる部分は切り欠かれている。すなわち溝部６の両端部はケース２の短径方向に向けて開放された状態となっている。また、溝部６の断面は図２（ｃ）に示すように、断面コの字状に窪んだ形状となっており、その幅は０．４ｍｍ、深さは０．４５ｍｍとなっている。
【００３４】
なお、収容室３内にキャパシタ素子４と共に収容される電解液としては、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種または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。
【００３５】
次に、キャパシタ素子４について図３を用いて説明する。
【００３６】
ここで、図３（ａ）はキャパシタ素子４の斜視図、図３（ｂ）は図３（ａ）の平面Ｂにおけるキャパシタ素子４の断面を矢印Ｂの方向から見た断面図である。なお、図３（ｂ）においては、構造の把握を容易にするため図をある程度簡略化して示している。
【００３７】
図３（ａ）に示すように、キャパシタ素子４は扁平状の形状を有し、陽極取り出し部１１と陰極取り出し部１２が同一辺の相反する端部からそれぞれ取り出された状態となっている。
【００３８】
このキャパシタ素子４は、図３（ｂ）に示すようにアルミニウム箔からなる集電体１４の陽極取り出し部１１を除いた部分の両面に分極性電極層１５を形成した陽極電極１６と、同じくアルミニウム箔からなる集電体１７の陰極取り出し部１２を除いた部分の両面に分極性電極層１８を形成した陰極電極１９と、これら陽極電極１６と陰極電極１９との間に介在するセパレータ２０とで構成されている。なお、図３（ｂ）は図３（ａ）の平面Ｂを矢印Ｂの方向から見た断面図であるため、陰極取り出し部１２は図示していない。
【００３９】
また、このキャパシタ素子４の製造の際には、まず、一枚のシート状の陽極電極１６と一枚のシート状の陰極電極１９とがセパレータ２０を介して互いの分極性電極層１５、１８が対向した状態となるように積層し、さらにこの積層体を適当な平板等を巻き芯として巻回する。ここで、巻回した後の状態（図３（ａ）の状態）において、各々の階層から取り出された陽極取り出し部１１が上面視・同位置にて重なり合うように、シート状の陽極電極１６は適切に設計されている。同様に、陰極取り出し部１２も巻回した後の状態（図３（ａ）の状態）において重なり合うように、シート状の陰極電極１９は適切に設計されている。
【００４０】
このように陽極電極１６、陰極電極１９、およびセパレータ２０の積層体を巻回した後、巻き芯としての平板を抜き、固定テープ２１を巻き付ける。さらに、端部から取り出された複数の陽極取り出し部１１をまとめて上下からプレスし、一つの束とする。同様に、陰極取り出し部１２も上下からプレスし、図３（ｂ）で示されるように一つの束とする。
【００４１】
以上の工程を経ることでキャパシタ素子４が完成する。なお、この固定テープ２１を巻く前に絶縁紙を巻き、その後に固定テープ２１を巻いた構成としてもよい。絶縁紙の有無は必要に応じて適宜選択すればよい。
【００４２】
さらに、固定テープ２１を巻いた後、ＳＵＳ（Ｓｔａｉｎｌｅｓｓ  Ｕｓｅｄ  Ｓｔｅｅｌ）にて形成されたシートを巻いてもよい。この構成によりキャパシタ素子４の膨らみを効果的に防止できるとともに、ＳＵＳは電解液に対する耐薬品性が高いため、キャパシタ素子４の特性を変化させてしまうこともないからである。
【００４３】
また、上述のような巻き芯として平板を用いる方法以外にも、筒等を巻き芯とし円筒状に巻回した後にプレス加工して扁平状のキャパシタ素子４を完成させる方法も考えられるが、最終的に各々の陽極取り出し部１１および各々の陰極取り出し部１２が正確に重なり合うようにしなければいけないという観点から、平板を巻き芯として最初から扁平状に形成する方法が好ましい。これは、平板を用いる方法の方が、より高い寸法精度にて陽極取り出し部１１および各々の陰極取り出し部１２を重ね合わせることができるためである。
【００４４】
上記構成のキャパシタ素子４の陽極電極１６と陰極電極１９にそれぞれ形成された分極性電極層１５、１８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を用いている。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を用いるとよい。
【００４５】
また、セパレータ２０としてはセルロース系繊維や合成繊維を用いることが望ましい。これは、セルロース系繊維および合成繊維が耐熱性に優れた特性を有しているためである。具体的には、セルロース系繊維としては、セルロース、レーヨン、クラフト、マニラ麻、ヘンプ、エスパルト等が挙げられ、合成繊維としてはポリプロピレン、ポリエチレン、ポリアミド、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリアセタール、変性ポリフェニレンオキサイド、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルスルホン、ポリスルホン、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリイミド、ポリアリレート、ポリアリルエーテルニトリル、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエステル樹脂、ビニロン樹脂、ポリアミド樹脂、芳香族ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、フッ素樹脂等が挙げられる。特に、芳香族ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、フッ素樹脂を用いるのが好ましい。
【００４６】
なお、陽極取り出し部１１と陰極取り出し部１２は、これらが設けられた辺の全幅の１／２未満の幅になるように形成されている。これは陽極取り出し部１１と陰極取り出し部１２とが接触して短絡することを防ぐためである。
【００４７】
次に、カバー５について図４を用いて説明する。
【００４８】
ここで、図４はカバー５の長径方向の正面図である。
【００４９】
カバー５は、樹脂にて形成されており（特に本実施の形態においてはケース２と同様に液晶ポリマーを用いている）、上述したケース２と結合する際には超音波溶接等の手段が用いられる。
【００５０】
このカバー５は図４に示すように、収容室３と対向する側の面が一部突出した状態となっている。この突出部２２は、カバー５とケース２とを結合した際に、収容室３内に収容されたキャパシタ素子４を収容室３の底面側に圧縮することを目的として設けられたものである。また、突出部２２は、キャパシタ素子４の陽極取り出し部１１と陰極取り出し部１２を除く面積の１５％以上の面積に設けられ、さらにキャパシタ素子４の厚み寸法の圧縮率が０．５〜２０％となるように設計されている。この突出部２２が収容室３内のキャパシタ素子４を圧縮することで、本実施の形態のキャパシタ素子４は膨れが防止され、不要な抵抗の増加が防止されているとともに、収容室３内にキャパシタ素子４が強固に固定されることになる。また、カバー５の強度が向上されるという効果も有する。
【００５１】
なお、ケース２とカバー５に用いられる材料に要求される特性としては、水分透過性が低いことが要求されると共に、内部で発生したガスを外部へ放出しなければならないということがある。これは、本実施の形態の電気二重層キャパシタ１は、内部に水が浸入すると水の電気分解によってガスが発生し、これにより性能劣化を引き起こし、最悪の場合には破壊に至るという性質を有しているためである。したがって、ケース２とカバー５の材料としては、金属よりも樹脂を用いることが好ましく、さらに、樹脂の中では特に液晶ポリマーを用いることが好ましい。ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）、ポリアミド等の樹脂もケース２とカバー５の材料として使用できるが、液晶ポリマーは上記水分透過性が他の樹脂よりも２桁以上少ないためにより好ましい材料であると言える。
【００５２】
以上、説明したケース２、キャパシタ素子４、カバー５を用いて組み立てた本実施の形態における電気二重層キャパシタ１の斜視図を図５に示す。
【００５３】
図５に示されるように、キャパシタ素子４の陽極取り出し部１１および陰極取り出し部１２がそれぞれケース２の陽極端子７、陰極端子８、中間連結端子９の陰極端子部９ａおよび陽極端子部９ｂと接触するようにキャパシタ素子４を２つの収容室３に配置して陽極取り出し部１１を陽極端子７と陽極端子部９ｂに、陰極取り出し部１２を陰極端子８と陰極端子部９ａに超音波溶接等の手段によって接合した後、キャパシタ素子４に図示しない電解液を含浸し、その後２つの収容室３はその上面開放部を塞ぐようにして超音波溶接等の手段によってそれぞれ平板状のカバー５にて封止される。そして、この各収容室３を封止したカバー５の間には上述した溝部６が設けられており、ケース２の上面において隣接する収容室３どうしは分離されていることになる。なお、電気二重層キャパシタ１の使い勝手をよくするために、カバー５は収容室を封止した際にケース２の上面の外周縁から外側にはみ出さないように設計されている。
【００５４】
以下、本実施の形態の電気二重層キャパシタ１の構成による効果について説明する。
【００５５】
まず、本実施の形態の電気二重層キャパシタ１ではキャパシタ素子４の劣化を低減させることができる。
【００５６】
これは、ケース２上面において、隣接する収容室３の間に溝部６が設けられていることによる。
【００５７】
すなわち、何らかの原因により収容室３の上面のカバー５との結合部分から収容室３内の電解液が液漏れを起こしたとしても、隣接する収容室３との間には溝部６が存在するため、この液漏れした電解液は隣接する収容室３に到達する前に溝部６に滴り落ち、溝部６に溜まることになる。
【００５８】
このように本実施の形態の電気二重層キャパシタ１では溝部６によって電解液の隣接する収容室３への浸入を妨げることができ、液漏れに起因する電解液の液絡の可能性を低減することができる。
【００５９】
この結果、劣化を低減させることができるのである。
【００６０】
なお、溝部６の形状は本実施の形態においては断面コの字状としたがこれに限られるものではない。例えば、断面が円弧状等の形状の溝部であっても同等の効果を得ることができる。
【００６１】
さらに、本実施の形態の電気二重層キャパシタ１では、各収容室３の上面開放部を一枚の共通のカバーにて封止するのではなく、収容室３ごとにカバー５にて封止し、収容室３をそれぞれ独立させた構成としている。これは仮に各収容室３の上面開放部を一枚の共通のカバーにて封止した場合、このカバーを伝って各収容室３間を電解液が行き来してしまう可能性があるからである。  
【００６２】
すなわち、電気二重層キャパシタ１では収容室３ごとにそれぞれカバー５にて封止する構成とすることで、隣接する収容室３の電解液の液絡の可能性をさらに低減しており、本実施の形態の電気二重層キャパシタ１の構成が奏する効果をさらに高めている。
【００６３】
さらに、本実施の形態の電気二重層キャパシタ１では、溝部６は上面視におけるケース２の一方の端部から対向する他方の端部にかけて設けられている。すなわち、図１からわかるようにケース２上面の隣接する収容室間の平面は溝部６にて分断され、ケース２の上面は地続きとはなっていない。これによって、収容室３と上面のカバー５との結合部分から液漏れした電解液が隣接する収容室３に到達するためには必ず溝部６を通過しなくてはいけない構成とすることができ、液絡の可能性をさらに低減することができる。
【００６４】
なお、本実施の形態においては、キャパシタ素子として図３（ａ）、図３（ｂ）に示したような片側の端面から一対の電極を取り出した片側出しのキャパシタ素子４を用いている。このように片側出しのキャパシタ素子４を用いた場合、キャパシタ素子４の長径方向の長さを短くすることができ、小型化を図ることができる。
【００６５】
また、陽極端子７、陰極端子８、および中間連結端子９は図２（ｂ）に示したように、収容室３内の端部からケース２の外部へと露出する部分にかけてフッ素樹脂にてコーティングされていることが好ましい。これは、前述したように、金属である各端子と、樹脂にて形成されたケース２の熱膨張係数の差により、各端子とケース２の間に隙間が発生する可能性を低減するためである。このように隙間が発生する可能性を低減することで、外部から収容室３へこの隙間を介して水分が浸入することを防ぐとともに、隙間から外部への電解液の液漏れを防ぐことができ、キャパシタ素子４の劣化を低減することができる。
【００６６】
このフッ素樹脂としては特に液状フッ素エラストマーを用いるとよい。これは液状フッ素エラストマーであれば、高い耐熱性を有し、また液状であるため各端子への塗布が容易である。さらに、自己接着性を持つ液状フッ素エラストマーを用いると各端子との密着性を高めることができ、電気二重層キャパシタ１の信頼性をさらに高めることができる。
【００６７】
なお、このコーティング層７ａを、陽極端子７、陰極端子８、および中間連結端子９のケース２の側面から底部へと折り曲げられる部分まで設ける構成としてもよい。この場合、コーティング層７ａは各端子の表面保護層としての役割を果たす。
【００６８】
また、このコーティング層７ａは収容室３内の各端子とケース２との境界部分に塗布するだけでもよい。この構成であっても、各端子とケース２との隙間から外部へ液漏れを防ぐとともに外部からの水分の浸入を防ぐという効果が十分にある。
【００６９】
なお、ケース２とカバー５に用いる材料としては液晶ポリマーを用いることが好ましい。これは、前述したように液晶ポリマーは水分透過性が極めて低く、外部から収容室３内部への水分の浸入を防ぐことができるからである。
【００７０】
また、本実施の形態においてケース２は収容室３を２つ有する構成としたが、これに限らず３つ以上の収容室３を有する構成とし、それぞれの収容室３に収容されたキャパシタ素子４を直列接続する構成としてもよい。このような構成の場合、溝部６は、本実施の形態と同様に隣接する収容室３間に設けられることになり、また本実施の形態と同様の効果を奏することができる。なお、収容室３の容積は、それぞれの収容室３に注入する電解液の量を略同等とするため、できるだけ統一することが望ましい。これは、電気二重層キャパシタ１駆動時のキャパシタ素子４の発熱に伴うそれぞれの収容室３の内部圧力を均等に保つとともに、各キャパシタ素子４の容量を均等にするためである。
【００７１】
なお、収容室３への電解液の注入に関して、ケース２側面に電解液注入用の孔（図示せず）を設け、これを用いる構成としてもよい。
【００７２】
この電解液注入用の孔を用いることで、収容室３にキャパシタ素子４を収容してケース２にカバー５を結合した後に電解液を注入することができるようになる。したがって、カバー５を結合する際の超音波溶接等の作業時に、収容室３に電解液が含浸されていない状態で作業を行うことができ、作業を容易にすることができる。なお、この電解液注入用の孔は、電解液注入後はゴム栓等を嵌め込んで封止するとよい。
【００７３】
（実施の形態２）
以下、本発明の実施の形態２における電気二重層キャパシタ２３の構成について図面を用いて説明する。
【００７４】
本実施の形態は、実施の形態１で説明した電気二重層キャパシタ１に使用されるケース２の構成を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、同一部分については同一の符号を付してその詳細な説明は省略し、異なる部分についてのみ説明する。
【００７５】
ここで、図６（ａ）は本実施の形態における電気二重層キャパシタ２３の全体の構成を示す斜視図であり、図６（ｂ）は電気二重層キャパシタ２３の要部断面図である。
【００７６】
本実施の形態と実施の形態１との違いは、実施の形態１の電気二重層キャパシタ１では隣接する収容室３の間に溝部６を配設したことに対し、本実施の形態の電気二重層キャパシタ２３では溝部６に代えてケース２の上面から上方に向けて突出した壁部２４を設けていることである。
【００７７】
図６（ａ）に示されるように、この壁部２４も、溝部６と同様にケース２の略中央部分に設けられた隔壁１３に沿って、ケース２の一方の端部から、この端部と対向する他方の端部にかけて設けられている。
【００７８】
壁部２４の断面の形状は、図６（ｂ）に示されるように方形であり、その幅は０．４ｍｍ、高さは０．４５ｍｍとなっている。
【００７９】
この壁部２４以外の部分の構成およびその材料等は、実施の形態１の電気二重層キャパシタ１と同様である。
【００８０】
本実施の形態における電気二重層キャパシタ２３においても、実施の形態１の電気二重層キャパシタ１と同等の効果を得ることができる。
【００８１】
すなわち、何らかの原因により収容室３内の電解液が収容室３と上面のカバー５との結合部分から液漏れを起こしたとしても、隣接する収容室３どうしは壁部２４によって分断されており、この液漏れした電解液の隣接する収容室３への浸入は壁部２４にて妨げられる。この結果、本実施の形態における電気二重層キャパシタ２３においても、液漏れに起因する電解液の液絡の可能性を低減することができ、キャパシタ素子４の劣化を低減させることができる。
【００８２】
なお、壁部２４の形状は本実施の形態のように、断面が方形状となるように限定されるものではなく、例えば断面の形状を円弧状としてもよいし、あるいは断面の形状が上方に向かって拡がるテーパ状としてもよい。
【００８３】
（実施の形態３）
以下、本発明の実施の形態３における電気二重層キャパシタ２５の構成について図面を用いて説明する。
【００８４】
本実施の形態は、実施の形態１で説明した電気二重層キャパシタ１に使用されるキャパシタ素子４の構成を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、同一部分については同一の符号を付してその詳細な説明は省略し、異なる部分についてのみ説明する。
【００８５】
本実施の形態と実施の形態１との違いは、実施の形態１の電気二重層キャパシタ１において一対の電極を片側の端面から取り出した片側出しのキャパシタ素子４を用いたことに対し、本実施の形態では一対の電極を両側の端面から取り出した両側出しのキャパシタ素子２６を用いたことである。
【００８６】
この点について図面を用いて以下に詳述する。
【００８７】
まず、図７を用いて電気二重層キャパシタ２５の全体の構成およびケース２７の構成について説明する。
【００８８】
ここで、図７は電気二重層キャパシタ２５の全体の構成を示す分解斜視図である。
【００８９】
図７に示されるように、本実施の形態の電気二重層キャパシタ２５は、実施の形態１と同様に、ケース２７が備えた複数の収容室３の各々にキャパシタ素子２６を収容し、さらに収容室３ごとにカバー５を被せて収容室３を封止することで構成されている。ただし、キャパシタ素子２６は図７に示されるよう一対の電極を両側の端面から取り出した両側出しの構成となっている。
【００９０】
このキャパシタ素子２６の態様に対応して、ケース２７はキャパシタ素子２６の電極が接続される陽極端子２８、陰極端子２９、そして後述する中間連結端子４１の陽極端子部４１ａ、陰極端子部４１ｂを収容室３の対向する端部にそれぞれ有している。
【００９１】
これら陽極端子２８、陰極端子２９、および中間連結端子４１は、実施の形態１と同様に段部３０上に配設され、収容室３の両側面からケース２７の外部にかけてケース２７を貫通するようにインサート成型されている。ただし、キャパシタ素子２６が両側出しの構成であることから、陽極端子２８、陰極端子２９、および中間連結端子４１の陽極端子部４１ａ、陰極端子部４１ｂは収容室３の一つの側面から一つずつ外部に向けて取り出されている。
【００９２】
次に、この本実施の形態のポイントである両側出しキャパシタ素子２６の構成について図８を用いて説明する。
【００９３】
ここで、図８（ａ）はキャパシタ素子２６の斜視図、図８（ｂ）は平面Ｃにおけるキャパシタ素子２６の断面を矢印Ｃの方向から見た断面図である。なお、図８（ｂ）においては、構造の把握を容易にするため図をある程度簡略化して示している。
【００９４】
図８（ａ）に示すように、キャパシタ素子２６は扁平状の形状を有し、陽極取り出し部３１と陰極取り出し部３２が対向する端面からそれぞれ取り出された状態となっている。そして、外周部には固定テープ３３が巻きつけられている。
【００９５】
このキャパシタ素子２６を製造する際には、まず図８（ｂ）に示されるようにまずアルミニウム箔からなる集電体３４上の一端に設けた電極未形成部を除いて分極性電極層３５を形成した陽極電極３６と、アルミニウム箔からなる集電体３７上の一端に設けた電極未形成部を除いて分極性電極層３８を形成した陰極電極３９を一対とし、この陽極電極３６と陰極電極３９にそれぞれ設けられた電極未形成部が互いに逆方向となるようにセパレータ４０を介して重ね合わせる。
【００９６】
そして、この状態の陽極電極３６、陰極電極３９、およびセパレータ４０の積層体を適当な平板等を巻き芯として巻回する。
【００９７】
このとき、陽極電極３６と陰極電極３７の各電極未形成部をそれぞれ対向する端面に表出させることで、これらを陽極取り出し部３１と陰極取り出し部３２としている。
【００９８】
次に、巻き芯としての平板を抜き、固定テープ３３を巻き付ける。さらに、一方の端部から取り出された複数の陽極取り出し部３１をまとめて上下からプレスし、一つの束とする。同様に、他方の端部から取り出された陰極取り出し部３２に関しても上下からプレスし、一つの束とする。
【００９９】
以上の工程を経ることで、図８（ａ）、図８（ｂ）に示されるような対向する端面からそれぞれ陽極取り出し部３１と陰極取り出し部３２とが取り出された両側出しのキャパシタ素子２６が完成する。このキャパシタ素子２６の陽極電極３６、陰極電極３９、およびセパレータ４０に用いる材料は実施の形態１のキャパシタ素子４と同様のものを使用するとよい。
【０１００】
以上説明したケース２７およびキャパシタ素子２６を用いて組み立てた電気二重層キャパシタ２５について図９を用いて説明する。図９（ａ）は電気二重層キャパシタ２５の斜視図、図９（ｂ）は電気二重層キャパシタ２５を図９（ａ）の矢印Ｄの方向から見たときの斜視図である。
【０１０１】
図９（ａ）に示されるように、本実施の形態における電気二重層キャパシタ２５も実施の形態１における電気二重層キャパシタ１と同様に、収容室３ごとにカバー５が被せられ、そして隣り合う収容室３の間には溝部６が配設されている。
【０１０２】
また、図９（ｂ）に示されるように、ケース２７の一方の面においては、隣り合う収容室３に収容されたキャパシタ素子２６どうしが中間連結端子４１によって直列接続されている。すなわち、陽極端子部４１ａと陰極端子部４１ｂがケース２７の内部にてそれぞれキャパシタ素子２６の陰極取り出し部３２と陽極取り出し部３１と接触している。
【０１０３】
以上のように、本実施の形態においても隣り合う収容室３の間に溝部６を配設することにより、実施の形態１と同様、収容室３どうしは分離され、収容室３と上面のカバー５との結合部分から液漏れした電解液の隣接する収容室３への浸入の可能性が低減される。この結果、本実施の形態における電気二重層キャパシタ２５においても、液漏れに起因する電解液の液絡の可能性を低減することができ、キャパシタ素子２６の劣化を低減させることができる。
【０１０４】
また、本実施の形態においては、キャパシタ素子２６を両側端出しの構成としているため、キャパシタ素子２６の陽極取り出し部３１と陰極取り出し部３２の面積を大きくできる。この結果、キャパシタ素子２６の陽極取り出し部３１および陰極取り出し部３２と、ケース２７の端子との接触面積を大きくすることで接続の信頼性を向上させるとともに抵抗を低減させ、電気二重層キャパシタ２５の信頼性を向上させることもできる。
【０１０５】
なお、実施の形態２のように、本実施の形態においても溝部６に代えて壁部２４を設けることもできる。この場合も、キャパシタ素子２６の劣化を低減させる効果を得ることが可能である。
【０１０６】
（実施の形態４）
以下、本発明の実施の形態４における電気二重層キャパシタ４２の構成について図面を用いて説明する。
【０１０７】
本実施の形態は、実施の形態１で説明した電気二重層キャパシタ１に使用される端子の構成を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、同一部分については同一の符号を付してその詳細な説明は省略し、異なる部分についてのみ説明する。
【０１０８】
本実施の形態と実施の形態１との違いは、実施の形態１の電気二重層キャパシタ１において隣接する収容室３のキャパシタ素子４同士を中間連結端子９にて直列接続としたことに対し、本実施の形態では隣接する収容室３に収容されたキャパシタ素子４どうしを外部回路にて直列接続としたことである。
【０１０９】
図１０（ａ）は電気二重層キャパシタ４２と、この電気二重層キャパシタ４２が実装される基板４３の全体の構成を示した斜視図であり、図１０（ｂ）は基板４３上に電気二重層キャパシタ４２を実装した状態を示す斜視図である。
【０１１０】
実施の形態１で説明した電気二重層キャパシタ１においては、隣接する収容室３の間に中間連結端子９を設け、この中間連結端子９によってこれら隣接する収容室３のキャパシタ素子４どうしを電気的に直列接続とした。これに対し、本実施の形態の電気二重層キャパシタ４２では中間連結端子９を設けてはおらず、図１０（ａ）に示されるように、収容室３にはそれぞれ陽極端子７、陰極端子８を並列させて配設した構成とした。すなわち、隣り合う陽極端子７と陰極端子８は電気的には接続されていない。この点以外に関しては、電気二重層キャパシタ４２は電気二重層キャパシタ１と同様の構成としている。すなわち、外部へ取り出された陽極端子７と陰極端子８はケース２の外表面に沿って側面から底面へと折り曲げられ、電気二重層キャパシタ４２は底面に陽極端子７と陰極端子８を備えた面実装タイプの電気二重層キャパシタとなっている。
【０１１１】
基板４３は電気二重層キャパシタ４２が実装される基板である。なお、図１０（ａ）、図１０（ｂ）において基板４３は簡略化して図示している。基板４３には図１０（ａ）に示されるように電気二重層キャパシタ４２の底面の２つの陽極端子７と２つの陰極端子８の位置に対応して４つのランドパターン４４が設けられている。特に、これら４つのランドパターン４４のうち、中央よりに位置する２つのランドパターン４４は直線状の結合パターン４５にて電気的に接続され、これら２つのランドパターン４４と結合パターン４５で凹字型の形状を成している。この構成により、２つのランドパターン４４は電気的に接続されていることになる。
【０１１２】
そして、電気二重層キャパシタ４２は基板４３に矢印Ｅで示す向きに実装され、図１０（ｂ）で示す状態となる。
【０１１３】
図１０（ｂ）で示されるように、電気二重層キャパシタ４２の２つの陽極端子７と２つの陰極端子８はそれぞれ対応した基板４３の４つランドパターン４４上に配設される。ここで、上述したように中央よりの２つのランドパターン４４は結合パターン４５にて電気的に接続されているため、これら２つのランドパターン４４上に配設した陽極端子７と陰極端子８どうしは電気的に接続されることになる。すなわち、ケース２の２つの収容室３に収容されたキャパシタ素子４どうしは直列接続されることとなる。
【０１１４】
このように、収容室３に収容されたキャパシタ素子４どうしを外部回路にて直列接続した構成であっても、図１０（ａ）および図１０（ｂ）にて示されるように隣接する収容室３の間に溝部６を設けた構成とすれば、実施の形態１と同様に電解液の液絡の可能性を低減することができ、この結果、キャパシタ素子４の劣化を低減させることができる。
【０１１５】
さらに、本実施の形態のように、隣接する収容室３の陽極端子７と陰極端子８を電気的に接続せず独立した構成とすると、ケース２に組み込んだ状態で１つ１つのキャパシタ素子４の特性を個別に測定、検査することが可能となる。
【０１１６】
なお、本実施の形態においては、基板４３上に設けたランドパターン４４によってキャパシタ素子４どうしを接続した構成としたが、これ以外の構成の外部回路にてキャパシタ素子４どうしを直列接続したとしても、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。例えば隣接する収容室３の陽極端子７と陰極端子８とに板状の導電性部材を溶接してこれらを連結し、陽極端子７と陰極端子８を電気的に接続してもよい。
【０１１７】
また、本実施の形態では収容室３の間に溝部６を設けた構成としたが、実施の形態２のように溝部６の代わりに壁部２４を設けた構成としてもよい。この場合も、キャパシタ素子４の劣化を低減することができる。
【０１１８】
なお、実施の形態３の両側出しのキャパシタ素子２６を用いた電気二重層キャパシタ２５の場合であっても、ケース２７の片方の端部の陽極端子２８と陰極端子２９を中間連結端子４１を用いずに外部回路にて接続すれば本実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１１９】
本発明による電気二重層キャパシタは、液漏れを起因とする収容室どうしの液絡を防ぐことができ、キャパシタ素子を直列接続とした場合に生じる劣化を低減することができる。したがって、本発明による電気二重層キャパシタは、各種電源のアシスト用として好適に採用し得る。
【符号の説明】
【０１２０】
１  電気二重層キャパシタ
２  ケース
３  収容室
４  キャパシタ素子
５  カバー
６  溝部
７  陽極端子
７ａ  コーティング層
８  陰極端子
９  中間連結端子
９ａ  陰極端子部
９ｂ  陽極端子部
１０  段部
１１  陽極取り出し部
１２  陰極取り出し部
１３  隔壁
１４  集電体
１５  分極性電極層
１６  陽極電極
１７  集電体
１８  分極性電極層
１９  陰極電極
２０  セパレータ
２１  固定テープ
２２  突出部
２３  電気二重層キャパシタ
２４  壁部
２５  電気二重層キャパシタ
２６  キャパシタ素子
２７  ケース
２８  陽極端子
２９  陰極端子
３０  段部
３１  陽極取り出し部
３２  陰極取り出し部
３３  固定テープ
３４  集電体
３５  分極性電極層
３６  陽極電極
３７  集電体
３８  分極性電極層
３９  陰極電極
４０  セパレータ
４１  中間連結端子
４１ａ  陽極端子部
４１ｂ  陰極端子部
４２  電気二重層キャパシタ
４３  基板
４４  ランドパターン
４５  結合パターン
【図１】
2010267774.tif 000003
【図２】
2010267774.tif 000004
【図３】
2010267774.tif 000005
【図４】
2010267774.tif 000006
【図５】
2010267774.tif 000007
【図６】
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【図７】
2010267774.tif 000009
【図８】
2010267774.tif 000010
【図９】
2010267774.tif 000011
【図１０】
2010267774.tif 000012
【図１１】
2010267774.tif 000013