(57)【要約】【課題】大型化せずに内部の水分をより多く吸着除去することができると共に、キャパシタ特性の低下を抑制することができる電気二重層キャパシタを提供することにある。【解決手段】電解液を含浸させた一対の活性炭電極１０１，１０１の間にセパレータ１０２を挟んで成るセル１０３と、セルの外周に配置されるパッキン１０４とを中間電極基材１０５を介して積層し、両側から集電極板１０６ａ，１０６ｂを介してエンドプレート１０７ａ，１０７ｂで挟み込み、締付ボルト１０８で締め付けてなるセル積層体１０９を外装包材１１０内に収納し、外装包材内を減圧し密封した積層型電気二重層キャパシタであって、外装包材内における電解液と接触しない箇所に設けられ、水分を吸着するシート状の水分吸着剤１１を具備するようにした。【選択図】図１
2014053515.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電解液を含浸させた一対の分極性電極の間にセパレータを挟んで成るセルと、前記セルの外周に配置されるパッキンとを中間電極基材を介して積層し、両側から集電極板を介してエンドプレートで挟み込み、締付ボルトで締め付けてなるセル積層体を外装包材内に収納し、当該外装包材内を減圧し密封した積層型電気二重層キャパシタであって、
前記外装包材内における前記電解液と接触しない箇所に設けられ、水分を吸着するシート状の水分吸着剤を具備する
ことを特徴とする積層型電気二重層キャパシタ。
【請求項２】
請求項１に記載された積層型電気二重層キャパシタであって、
前記シート状の水分吸着剤が、酸化カルシウムを主成分とするものである
ことを特徴とする積層型電気二重層キャパシタ。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載された積層型電気二重層キャパシタであって、
前記シート状の水分吸着剤は、前記エンドプレートと前記外装包材との間に配置される
ことを特徴とする積層型電気二重層キャパシタ。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載された積層型電気二重層キャパシタであって、
前記シート状の水分吸着剤は、前記エンドプレートと前記集電極板との間の面方向略中央部に配置される
ことを特徴とする積層型電気二重層キャパシタ。
【請求項５】
請求項１または請求項２に記載された積層型電気二重層キャパシタであって、
前記シート状の水分吸着剤は、前記パッキンと前記外装包材との間に配置される
ことを特徴とする積層型電気二重層キャパシタ。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載された積層型電気二重層キャパシタであって、
前記シート状の水分吸着剤は、酸化バリウムおよび酸化ストロンチウムのうちの少なくとも１種と酸化カルシウムとの水分吸着成分、および樹脂成分を含有し、
前記水分吸着成分と前記樹脂成分の合計量を１００％として、当該水分吸着成分を３０％から８５％含有し、
前記樹脂成分がフッ素系樹脂であり、且つフィブリル化されているシート状の吸湿性成形体である
ことを特徴とする積層型電気二重層キャパシタ。
【請求項７】
請求項６に記載された積層型電気二重層キャパシタであって、
前記シート状の水分吸着剤は、ゴアテックス社製のデシカントシート（登録商標）である
ことを特徴とする積層型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、積層型電気二重層キャパシタに関し、特に、内部のガス発生を抑制して長寿命化を図ることができる積層型電気二重層キャパシタに関する。
【背景技術】
【０００２】
電気二重層キャパシタは、主に対向する一対の活性炭電極とそれを電気的に分離するセパレータ、さらに容量発現を行う有機系電解液からなるセルを有する。前記セルの外周部にパッキンを配置して、当該セル間の電気的絶縁を確保すると共に、液漏れを防いでいる。さらに、集電極と、前記集電極に接続する端子（リード線）とが設けられており、電気を外に取り出し可能になっている。
【０００３】
積層型電気二重層キャパシタとして、例えば、図４に示すものが知られている。この積層型電気二重層キャパシタは、図４に示すように、電解液を含浸させた一対の活性炭電極（分極性電極）１０１，１０１の間にセパレータ１０２を挟んで成るセル１０３を、中間電極基材（分極基材）１０５を介して複数（図示例では４つ）積層し、これらセル１０３の間にパッキン１０４を介在させている。上述の積層型電気二重層キャパシタでは、セル１０３およびパッキン１０４ならびに中間電極基材１０５を積み重ねてなるモジュールの両面に陽極、陰極を成す第１、第２の集電極板１０６ａ，１０６ｂを介して第１、第２のエンドプレート１０７ａ，１０７ｂがそれぞれ配置されている。パッキン１０４には、内周面に雌ネジが設けられたスペーサ１１２が複数箇所で挿入されている。各スペーサ１１２の雌ネジに締付ボルト１０８の雄ネジを嵌め込むことにより第１、第２のエンドプレート１０７ａ，１０７ｂがそれぞれ締結されている。
【０００４】
上記積層型電気二重層キャパシタは、上記第１、第２のエンドプレート１０７ａ，１０７ｂ及び上記締付ボルト１０８で締結されてなるセル積層体１０９の締付力を増せば増す程、セル積層体１０９の内部抵抗を低減することができる。しかし、締付力を増すためには、上記第１、第２のエンドプレート１０７ａ，１０７ｂの機械的強度を向上させ、肉厚で頑丈なエンドプレートを使用しなければならず、電気二重層キャパシタの重量増加や大型化といった問題がある。
【０００５】
そこで、薄くて軽量なエンドプレートを用いつつ、つまり、エンドプレート及び締付ボルトによるセル積層体への締付力を増加させることなく、セル積層体の内部抵抗を低減させる方法として、積層型電気二重層キャパシタのセル積層体１０９をガスバリアー性の高いアルミラミネート製の袋などの外装包材１１０内に収納し、この外装包材１１０内を減圧した状態で、当該外装包材１１０を密封する方法が採られている。
【０００６】
なお、集電極板１０６ａ，１０６ｂおよびエンドプレート１０７ａ，１０７ｂにはガス抜き穴１０６ａａ，１０６ｂａ，１０７ａａ，１０７ｂａがそれぞれ設けられる。これにより、セル積層体１０９内部のガスをセル積層体１０９外部へ排出可能になっている。上記電気二重層キャパシタは、セル積層体を外装包材で包み込み、ガス抜き穴を通じてセル積層体１０９内のガスを外部に排出して内部が真空状態となるようにし、この状態で完全に密閉する構成となっている。
【０００７】
ところで、上述のような薄くて軽量なエンドプレートを使用した場合に、締付ボルトで強く締め付けると、締付ボルトの締付力は、エンドプレートの端部と比べて中央部で小さくなるので、エンドプレートの中央部が盛り上がった太鼓状になる。これは、エンドプレートの中央部における加圧力が弱いためであり、セルの中央部分の接触抵抗を増加させてしまうという問題がある。
【０００８】
そこで、図４に示すように、集電極板１０６ａ，１０６ｂとエンドプレート１０７ａ，１０７ｂとの間に内部をシールするシール部材（パッキン）１１３を配置すると共に、集電極板１０６ａ，１０６ｂとエンドプレート１０７ａ，１０７ｂとの間の略中央部に加圧部材１１１を配置することで、締付ボルト１０８を締め付けることによる締付力が加圧部材１１１を介して、集電極板１０６ａ，１０６ｂおよび中間電極基材１０５に作用しこれらを加圧することになり、セル１０３の中央部分の接触抵抗の増加に起因する内部抵抗の増加を低減するようにしている。
【０００９】
下記の特許文献１には、集電極板とエンドプレートの間における面方向略中央部に加圧部材を配置することで、中央部における加圧力の低下を防止し、内部抵抗の増加を低減するようにした積層型電気二重層キャパシタが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００８−７８３４８号公報
【特許文献２】特開２００９−６５０８１号公報
【特許文献３】特開平１０−３２１４８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ところで、電気二重層キャパシタの製造工程においては、真空乾燥などにより活性炭電極などの各部材から水分を徹底的に除去する乾燥処理が行われている。しかしながら、このような乾燥処理が行われても、電気二重層キャパシタ内部（分極性電極など）にはｐｐｍオーダ以下の極微量な水分が残留してしまう可能性がある。
【００１２】
電気二重層キャパシタは長期間の使用（充放電）により、電極中の残留水分が、プロピレンカーボネート等の非水溶媒に電解質を溶解した有機系の電解液と反応して電気二重層キャパシタ内部で水素、一酸化炭素、二酸化炭素などのガスが発生する可能性がある。積層型電気二重層キャパシタの場合、これらのガスによりセル内部の圧力が上昇し、積層間にガスが溜まると、セル間の接触が不均一になり、急激な内部抵抗の上昇（特性低下）を引き起こし、製品寿命を短くしてしまう課題があった。このような課題は、積層型電気二重層キャパシタでは顕著に現れてしまう。
【００１３】
例えば、上記特許文献２は、酸化カルシウムや酸化マグネシウムなどの制酸剤（水分吸着剤）により電解液の分解により発生するフッ酸を中和する技術を開示している。また、上記特許文献３は、ガス吸着剤としてゼオライトをキャパシタ内に入れ、ガスを吸着する技術を開示している。
【００１４】
しかしながら、特許文献２に記載の制酸剤はガス発生の抑制に効果があるものの、制酸剤がセル内部に分散して電気二重層キャパシタ特性（静電容量、内部抵抗）の低下を引き起こしてしまう課題がある。また同様に、特許文献３に記載のガス吸着剤では水分が電解液と反応して生成したガスを吸着することができるものの、電気二重層キャパシタ内の全ての水分に起因して生じたガスを吸着するには多量の吸着剤が必要となり電気二重層キャパシタが大型化してしまうという課題がある。
【００１５】
以上のことから、本発明は、前述した問題に鑑み提案されたもので、大型化せずに内部の水分をより多く吸着除去することができると共に、キャパシタ特性の低下を抑制することができる積層型電気二重層キャパシタを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
前述した課題を解決する第１の発明に係る積層型電気二重層キャパシタは、
電解液を含浸させた一対の分極性電極の間にセパレータを挟んで成るセルと、前記セルの外周に配置されるパッキンとを中間電極基材を介して積層し、両側から集電極板を介してエンドプレートで挟み込み、締付ボルトで締め付けてなるセル積層体を外装包材内に収納し、当該外装包材内を減圧し密封した積層型電気二重層キャパシタであって、
前記外装包材内における前記電解液と接触しない箇所に設けられ、水分を吸着するシート状の水分吸着剤を具備する
ことを特徴とする。
【００１７】
前述した課題を解決する第２の発明に係る積層型電気二重層キャパシタは、
上述した第１の発明に係る積層型電気二重層キャパシタであって、
前記シート状の水分吸着剤が、酸化カルシウムを主成分とするものである
ことを特徴とする。
【００１８】
前述した課題を解決する第３の発明に係る積層型電気二重層キャパシタは、
上述した第１または第２の発明に係る積層型電気二重層キャパシタであって、
前記シート状の水分吸着剤が、前記エンドプレートと前記外装包材との間に配置される
ことを特徴とする。
【００１９】
前述した課題を解決する第４の発明に係る積層型電気二重層キャパシタは、
上述した第１または第２の発明に係る積層型電気二重層キャパシタであって、
前記シート状の水分吸着剤が、前記エンドプレートと前記集電極板との間の面方向略中央部に配置される
ことを特徴とする。
【００２０】
前述した課題を解決する第５の発明に係る積層型電気二重層キャパシタは、
上述した第１または第２の発明に係る積層型電気二重層キャパシタであって、
前記シート状の水分吸着剤が、前記パッキンと前記外装包材との間に配置される
ことを特徴とする。
【００２１】
前述した課題を解決する第６の発明に係る積層型電気二重層キャパシタは、
上述した第１乃至第５の発明の何れか一つに係る積層型電気二重層キャパシタであって、
前記シート状の水分吸着剤は、酸化バリウムおよび酸化ストロンチウムのうちの少なくとも１種と酸化カルシウムの水分吸着成分、および樹脂成分を含有し、
前記水分吸着成分と前記樹脂成分の合計量を１００％として、当該水分吸着成分を３０％から８５％含有し、
前記樹脂成分がフッ素系樹脂であり、且つフィブリル化されているシート状の吸湿性成形体である
ことを特徴とする。
【００２２】
前述した課題を解決する第７の発明に係る積層型電気二重層キャパシタは、
上述した第６の発明に係る積層型電気二重層キャパシタであって、
前記シート状の水分吸着剤は、ゴアテックス社製のデシカントシート（登録商標）である
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明に係る積層型電気二重層キャパシタによれば、大型化せずに内部の水分をより多く吸着除去することができると共に、キャパシタ特性の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に係る積層型電気二重層キャパシタの第一番目の実施形態を示す概略図である。
【図２】本発明に係る積層型電気二重層キャパシタの第二番目の実施形態を示す概略図である。
【図３】本発明に係る積層型電気二重層キャパシタの第三番目の実施形態を示す概略図である。
【図４】従来の積層型電気二重層キャパシタの一例を示す概略図である。
【図５】従来の積層型電気二重層キャパシタのさらに他例を示す概略図である。
【図６】試験体１および比較体１，２における高温加速劣化試験による抵抗変化率を示すグラフである。
【図７】試験体１および比較体１，２における高温加速劣化試験による静電容量変化率を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本発明に係る積層型電気二重層キャパシタの実施形態を図面に基づいて説明するが、本発明は、図面に基づいて説明する以下の実施形態のみに限定されるものではない。
【００２６】
［第一番目の実施形態］
本発明に係る積層型電気二重層キャパシタの第一番目の実施形態を図１に基づいて説明する。本実施形態は、図１に示すシート状の水分吸着剤をエンドプレートと外装包材との間に配置するものである。その他の構成は図４に示し上述したものと概ね同様であり、同一の部材には同一符号を付記し重複する説明を適宜省略する。
【００２７】
本実施形態に係る積層型電気二重層キャパシタ１０は、図１に示すように、電解液を含浸させた一対の活性炭電極（分極性電極）１０１，１０１の間にセパレータ１０２を挟んで成るセル１０３と、セル１０３の外周に配置されるパッキン１０４とを中間電極基材（分極基材）１０５を介して複数（図示例では４つ）積層している。上述の積層型電気二重層キャパシタは、セル１０３およびパッキン１０４ならびに中間電極基材１０５を積み重ねてなるモジュールの両面に陽極、陰極を成す第１、第２の集電極板１０６ａ，１０６ｂを介して第１、第２のエンドプレート１０７ａ，１０７ｂが配置されている。パッキン１０４には、スペーサ１１２が複数箇所で挿入されており、各スペーサ１１２の両端には、締付ボルト１０８により第１、第２のエンドプレート１０７ａ，１０７ｂがそれぞれ締結されている。ただし、エンドプレート１０７ａ，１０７ｂと集電極板１０６ａ，１０６ｂとの間に内部をシールするシール部材（パッキン）１１３が配置されると共に、エンドプレート１０７ａ，１０７ｂと集電極板１０６ａ，１０６ｂとの間の面方向略中央部に加圧部材１１１が配置される。上記第１、第２のエンドプレート１０７ａ，１０７ｂ及び上記締付ボルト１０８で締結されてなるセル積層体１０９は、ガスバリアー性の高いアルミニウム製の外装包材１１０で包囲されている。なお、シール部材１１３は、パッキン１０４と同じ材質であるゴムなどが額縁状に形成されており、加圧部材１１１の外周に配置される。
【００２８】
上記エンドプレート１０７ａ，１０７ｂ、上記集電極板１０６ａ，１０６ｂ、中間電極基材１０５には、ガス抜き穴１０７ａａ，１０７ｂａ１０６ａａ，１０６ｂａ，１０５ａがそれぞれ設けられている。
【００２９】
上述の積層型電気二重層キャパシタ１０は、さらに、内部で発生するガスを吸着するのではなく、内部に残留する水分（残留水分）を吸着するシート状の水分吸着剤１１を具備する。
【００３０】
水分吸着剤１１の形状はシート状とする。水分吸着剤１１は、例えば、セル積層体１０９内の電解液と直接接触することが無い箇所に設けられる。これは、粒子状としたり電解液と直接接触して配置したりすると、セル積層体１０９内部に水分吸着剤１１が分散してしまいその特性に影響を及ぼしてしまう可能性があるためである。また、シート状の水分吸着剤１１は、例えば、エンドプレート１０７ａ，１０７ｂと同程度の面積を有する。
【００３１】
上記シート状の水分吸着剤１１は、例えば、酸化カルシウムを主成分とするものである。これは、酸化カルシウムが水と反応すると水酸化カルシウムとなり、当該水酸化カルシウムが一酸化炭素あるいは二酸化炭素を吸着する可能性があるからである。また、水分を吸着すると、前記水分を脱離しないからである。
【００３２】
上記シート状の水分吸着剤１１は、例えば、酸化バリウムおよび酸化ストロンチウムのうちの少なくとも１種と酸化カルシウムの水分吸着成分と、樹脂成分とを含有し、前記水分吸着成分および前記樹脂成分の合計量を１００％として、当該水分吸着成分を３０％から８５％含有し、言い換えると当該樹脂成分を７０％から１５％含有し、前記樹脂成分がフッ素系樹脂であり、且つ、フィブリル化されているシート状の吸湿性成形体である。より具体的には、上記シート状の水分吸着剤１１は、酸化カルシウム：酸化ストロンチウム：活性炭：ＰＴＦＥ（ポリエチンレテレフタラート）：成形助剤＝５０：８．１：９．５：２８．２：４．２の割合で含有するものである。上記シート状の水分吸着剤１１の厚みは、例えば２１０μｍ〜２３０μｍである。つまり、上記シート状の水分吸着剤１１は、ジャパンゴアテックス社の製品であって、商品名「ＧＯＲＥ−ＴＥＸ  Ｄｅｓｉｃｃａｎｔ  Ｓｈｅｅｔ（ゴアテックス（登録商標）、デシカントシート）」で型番「DESICCANT-A」をなすものである。
【００３３】
ただし、上記の水分吸着剤１１の成分配合や厚さは一例であって、上記以外の配合や厚みのシート状の水分吸着剤１１とすることも可能である。言い換えれば、水分吸着剤がシート状に形成され、主成分が酸化カルシウム等であり水分の吸着除去だけし、水分の吸脱着（可逆反応）を生じない物質であれば良い。
【００３４】
また、水分吸着剤１１がシートから離脱・分散しないことが重要である。また、水分吸着剤１１のシートの厚さが、キャパシタ本体の大型化という課題につながらないように、薄いシート状であることも重要である。シートの厚さとしては、水分吸着剤の水分吸着量も考慮すると、好ましくは、１００μｍ〜１０００μｍの範囲が適している。
【００３５】
本実施形態に係る積層型電気二重層キャパシタ１０においては、上述したシート状の水分吸着剤１１は、前記外装包材１１０内における前記電解液と接触しない箇所であって、第１のエンドプレート１０７ａと外装包材１１０との間に配置されると共に、第２のエンドプレート１０７ｂと外装包材１１０との間に配置される。つまり、シート状の水分吸着剤１１は、エンドプレート１０７ａ，１０７ｂの外側に、且つ、外装包材１１０の内側に配置される。これにより、真空引きにより内部から水分が除去されても残存するｐｐｍオーダの水分がセル積層体１０９の外側に漏れ出ても、当該シート状の水分吸着剤１１により水分を吸着除去することになり、残存する水分が内部の電解液と反応してガスを発生することがなくなる。また、シート状の水分吸着剤１１がセル積層体１０９の外側に配置されることから、セル積層体１０９内部に配置する場合と比べて面積の広いものを用いることができ、残存する水分をより確実に吸着除去することができる。
【００３６】
シート状の水分吸着剤１１としては、例えば、エンドプレート１０７ａ，１０７ｂと同じ面積程度の大きさとする。
【００３７】
このため、酸化カルシウムや酸化マグネシウムなど制酸剤（水分吸着剤）の内部への配置や、ガス吸着剤の内部への配置を行わなくても、大型化せずに、内部に残存する水分を吸着除去できる。さらに、残存水分が吸着除去されることから、残存水分に起因するキャパシタ特性（静電容量、内部抵抗）の低下を抑制することができる。
【００３８】
したがって、本実施形態に係る積層型電気二重層キャパシタ１０によれば、大型化せずに内部の水分をより多く吸着除去することができると共に、キャパシタ特性の低下を抑制することができる。
【００３９】
また、シート状の水分吸着剤１１は、エンドプレート１０７ａ，１０７ｂと同じ面積であって、その厚みが２１０μｍ〜２３０μｍと薄いため、積層型電気二重層キャパシタ１０の体積を変化させることなく作製することができる。またシート状の水分吸着剤１１を重ねて使用する場合でも積層型電気二重層キャパシタ１０の体積は変化させずにアルミラミネート製の外装包材１１０のみを変化させるだけで製造することが可能である。
【００４０】
なお、本実施形態では、１枚のシート状の水分吸着剤１１を使用したが、シート状の水分吸着剤１１を複数枚重ねて使用することも可能である。これは、セル積層体１０９の実質的な体積はシート状の水分吸着剤１１を１枚とした場合と比べてほとんど変化せず、アルミラミネート製の外装包材１１０のみが若干変化するだけで対応が可能であり、水分吸着量を増加でき、キャパシタの長寿命化にも一層効果を奏する。
【００４１】
［第二番目の実施形態］
本発明の係る積層型電気二重層キャパシタの第二番目の実施形態を図２に基づいて説明する。
本実施形態は、図１に示し上述した第一番目の実施形態の構成におけるシート状の水分吸着剤の配置箇所を変更し、加圧部材を除去したものである。その他の構成は図１に示し上述したものと概ね同様であり、同一の部材には同一符号を付記し重複する説明を適宜省略する。
【００４２】
本実施形態に係る積層型電気二重層キャパシタ２０は、図２に示すように、内部の電解液と直接接触しない箇所に配置されたシート状の水分吸着剤２１を備え、前記シート状の水分吸着剤２１が、第１の集電極板１０６ａと第１のエンドプレート１０７ａの間における面方向で略中央部分に配置されると共に、第２の集電極板１０６ｂと第２のエンドプレート１０７ｂの間における面方向で略中央部分に配置される。つまり、本実施形態では、加圧部材１１１の代わりにシート状の水分吸着剤２１が配置される。
【００４３】
上記シート状の水分吸着剤２１は、複数枚重ねたものであって、上述した第一番目の実施形態の構成における加圧部材１１１と同程度の厚さとなっている。例えば、加圧部材１１１の厚さが１ｍｍ必要な場合、厚さ２１０μｍ〜２３０μｍのシート状の水分吸着剤２１を４０〜５０枚重ねたものを使用する。
【００４４】
このため、上述の第一番目の実施形態と同様、酸化カルシウムや酸化マグネシウムなど制酸剤（水分吸着剤）の内部への配置や、ガス吸着剤の内部への配置を行わなくても、大型化せずに、内部に残存する水分を吸着除去できる。さらに、残存水分が吸着除去されることから、残存水分に起因するキャパシタ特性（静電容量、内部抵抗）の低下を抑制することができる。
【００４５】
したがって、本実施形態に係る積層型電気二重層キャパシタ２０によれば、大型化せずに内部の水分をより多く吸着除去することができると共に、キャパシタ特性の低下を抑制することができる。
【００４６】
シート状の水分吸着剤２１を加圧部材１１１の代わりに配置することでガスの吸着に合わせてエンドプレート１０７ａ，１０７ｂの中央部が太鼓状に盛り上がった場合でも、中央部における加圧力が弱くなるのを防止する効果がある。具体的には、エンドプレート１０７ａ，１０７ｂと集電極板１０６ａ，１０６ｂの間で、かつエンドプレート１０７ａ，１０７ｂおよび集電極板１０６ａ，１０６ｂの略中央部に配置し、内部を減圧した状態でアルミラミネート製の外装包材１１０を封止することで、エンドプレート１０７ａ，１０７ｂの中央部のふくらみを外装包材１１０で押圧することになり、エンドプレート１０７ａ，１０７ｂの中央部が太鼓状に盛り上がることを軽減し、ガス発生を軽減すると共に、ガスが発生した場合でも、内部抵抗の増加を軽減する効果がある。
【００４７】
さらに、加圧部材１１０の代わりにシート状の水分吸着剤２１を所定の箇所に配置していることから、組み立て作業の煩雑化を抑制できる。
【００４８】
［第三番目の実施形態］
本発明の係る積層型電気二重層キャパシタの第三番目の実施形態を図３に基づいて具体的に説明する。
本実施形態は、図１に示し上述した第一番目の実施形態の構成におけるシート状の水分吸着剤の配置箇所を変更したものである。その他の構成は図１に示し上述したものと概ね同様であり、同一の部材には同一符号を付記し重複する説明を適宜省略する。
【００４９】
本実施形態に係る積層型電気二重層キャパシタ３０は、図３に示すように、内部の電解液と直接接触しない箇所に配置されたシート状の水分吸着剤３１を備え、前記シート状の水分吸着剤３１が、パッキン１０４と外装包材１１０との間に配置される。
【００５０】
このため、上述の第一番目の実施形態と同様、酸化カルシウムや酸化マグネシウムなど制酸剤（水分吸着剤）の内部への配置や、ガス吸着剤の内部への配置を行わなくても、大型化せずに、内部に残存する水分を吸着除去できる。さらに、残存水分が吸着除去されることから、残存水分に起因するキャパシタ特性（静電容量、内部抵抗）の低下を抑制することができる。
【００５１】
したがって、本実施形態に係る積層型電気二重層キャパシタ３０によれば、大型化せずに内部の水分をより多く吸着除去することができると共に、キャパシタ特性の低下を抑制することができる。
【００５２】
また、シート状の水分吸着剤３１をエンドプレート１０７ａ，１０７ｂ面では無く積層方向（パッキン１０４側）に配置することで、上述の第一番目の実施形態と同様の作用効果を奏することに加えて、シート状の水分吸着剤３１を重ねて使用しても、厚み方向（積層方向）の大きさが変化することがないという効果を奏する。
【実施例】
【００５３】
本実施例に係る積層型電気二重層キャパシタの効果を確認するための確認試験を以下に説明するが、本発明は以下に説明する確認試験のみに限定されるものではない。
【００５４】
＜試験体１＞
図１に示すように、シート状の水分吸着剤を具備し、前記シート状の水分吸着剤を第１のエンドプレートと外装包材との間に配置すると共に、第２のエンドプレートと外装包材との間に配置した積層型電気二重層キャパシタを試験体１とした。つまり、試験体１は、図１に示す積層型電気二重層キャパシタと同じ構成をなすものである。シート状の水分吸着剤は、第１、第２のエンドプレートと同じ面積形状とした。前記シート状の水分吸着剤として、ジャパンゴアテックス社の製品であって、商品名「ＧＯＲＥ−ＴＥＸ  Ｄｅｓｉｃｃａｎｔ  Ｓｈｅｅｔ（ゴアテックス（登録商標）、デシカントシート）」で型番「DESICCANT-A」をなすものを用いた。
【００５５】
＜比較体１＞
図４に示すように、従来の積層型電気二重層キャパシタであって、第１のエンドプレートと第１の集電極板との間における面方向略中央部に配置された加圧部材を備えると共に、第２のエンドプレートと第２の集電極板との間における面方向略中央部に配置された加圧部材を備える積層型電気二重層キャパシタを比較体１とした。つまり、比較体１は、図４に示す積層型電気二重層キャパシタと同じ構成をなし、水分を吸着するシート状の水分吸着材を具備していないものであり、シート状の水分吸着剤以外の部材の形状を試験体１と同じにしたものである。
【００５６】
＜比較体２＞
図５に示すように、上述の比較体１と同じ構成をなす積層型電気二重層キャパシタであって、水分を吸着するシート状の水分吸着剤１２１を具備し、シート状の水分吸着剤１２１を、積層したセル内で活性炭電極やセパレータの存在しない余剰空間（バッファー空間）に設けた積層型電気二重層キャパシタを比較体２とした。シート状の水分吸着剤１２１は試験体１が具備するシート状の水分吸着剤１１と同じ製品（ジャパンゴアテックス社製のゴアテックス  デシカントシート、型番「DESICCANT-A」）であり、額縁状をなし、試験体１のシート状の水分吸着剤１１と比べて小さい形状となっている。シート状の水分吸着剤１２１をセパレータ１０２の縁部に予め取り付けておき、従来の積層型電気二重層キャパシタと同じ手順で、図５に示す積層型電気二重層キャパシタの各部材を組付けることで、比較体２が得られる。シート状の水分吸着剤１２１の外周部の一部はパッキン１０４の内周部と接触せずその箇所が隙間となり、従来の積層型電気二重層キャパシタの場合と同じ手法でキャパシタ内部の活性炭電極１０１などに電解液を含浸可能になっている。つまり、比較体２は、図５に示す積層型電気二重層キャパシタと同じ構成をなし、シート状の水分吸着剤１２１を具備し、シート状の水分吸着剤１２１を電解液と接触する箇所に配置したものであり、シート状の水分吸着剤以外の部材の形状を試験体１と同じにしたものである。なお、図５に示す比較体２では、図４に示す上述の比較体１と同一の部材には同一の符号を付記している。
【００５７】
＜試験方法＞
＜＜直流抵抗および静電容量＞＞
上記の試験体１、比較体１，２に対し、定格電圧における高温加速劣化試験を行い、その特性低下と積層型電気二重層キャパシタ内で発生したガスの発生量から寿命を評価した。特性評価した結果を下記の表１および図６および図７に示す。
なお、表１および図６および図７においては、静電容量保持率および抵抗変化率は初期値に対する百分率で表している。
【００５８】
【表１】
2014053515.tif 000003
【００５９】
表１に示すように、試験体１のようにシート状の水分吸着剤を配置した積層型電気二重層キャパシタは比較体１，２よりもガスの発生量は５６％に低減でき、シート状の水分吸着剤を電解液と接触しない位置に配置しても積層型電気二重層キャパシタ内部の水分を吸着していることが確認された。
【００６０】
また、図６に示すように、比較体１，２では、抵抗変化率が試験の途中から著しく上昇することが明らかとなった。これは、積層型電気二重層キャパシタ内で発生したガスがセル間に留まってしまい接触不良を引き起こしたためであると考えられる。
【００６１】
比較体２では、シート状の水分吸着剤をキャパシタ内部の電解液と接触する箇所に配置することで、シート状の水分吸着剤が電解液あるいは活性炭電極に残留した水分を吸着することができる。しかし、比較体２では、活性炭電極とセパレータが積層型電気二重層キャパシタ内部を占めており、余剰空間が少なく、シート状の水分吸着剤を少量しか配置することができない。そのため、比較体２では、シート状の水分吸着剤で効率良く水分を吸着することができない。また、比較体２の使用が長期にわたると、シート状の水分吸着剤が電解液と直接接触する可能性が高まり、当該シート状の水分吸着剤の主成分である酸化カルシウムが電解液内に流出して、積層型電気二重層キャパシタ自体の電気的特性を劣化させてしまう可能性が有る。
【００６２】
これに対して、試験体１では、比較体１および比較体２のような抵抗変化率の上昇は見られないためシート状の水分吸着剤によりガスの発生を抑制できたためセル間の接触が維持でき抵抗変化率の上昇も抑制できたと考えらえる。
【００６３】
したがって、積層型電気二重層キャパシタが、水分を吸着するシート状の水分吸着剤を具備し、前記シート状の水分吸着剤を電解液と接触しない箇所に配置することでキャパシタ内部の水分あるいは炭酸ガス（一酸化炭素、二酸化炭素）を吸着し、セル間の接触不良を抑制することができる。酸化カルシウム（シート状の水分吸着剤）がガスを吸着する機構としては、キャパシタ内部に残留する水分を吸着し、水と電解液との反応によるガスの発生を抑制する。またガスが発生した場合でも水分と反応した水酸化カルシウムが炭酸ガスを吸着できる。水分吸着剤にはゼオライトやシリカゲルがあるがこれらは水分を吸着する可逆反応（吸脱着反応）であり、水分を吸着しても暫くすると脱離する可能性もあるため、一旦水分を吸着すると二度と離さない酸化カルシウムであることが重要である。またシートの形状であることは、酸化カルシウムを粒子状で配置させた場合と異なり、キャパシタ内に酸化カルシウムの粒子が散らばる虞が無いことから、キャパシタ特性（静電容量、内部抵抗）の低下を引き起こしてしまう可能性が無いという効果も奏する。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明に係る積層型電気二重層キャパシタは、大型化せずに内部の水分をより多く吸着除去することができると共に、キャパシタ特性の低下を抑制することができるため、電気機器産業や自動車産業や発電産業などにおいて、極めて有益に利用することができる。
【符号の説明】
【００６５】
１０，２０，３０  積層型電気二重層キャパシタ
１１        シート状の水分吸着剤
２１        シート状の水分吸着剤
３１        シート状の水分吸着剤
１０１      活性炭電極（分極性電極）
１０２      セパレータ
１０３      セル
１０４      パッキン
１０５      中間電極基材（分極基材）
１０６ａ    第１の集電極板
１０６ｂ    第２の集電極板
１０７ａ    第１のエンドプレート
１０７ｂ    第２のエンドプレート
１０８      締付ボルト
１０９      セル積層体
１１０      アルミラミネート製の外装包材
１１１      加圧部材
１１２      スペーサ
１１３      シール部材
１２１      シート状の水分吸着剤
【図１】
2014053515.tif 000004
【図２】
2014053515.tif 000005
【図３】
2014053515.tif 000006
【図４】
2014053515.tif 000007
【図５】
2014053515.tif 000008
【図６】
2014053515.tif 000009
【図７】
2014053515.tif 000010