(57)【要約】【課題】電気二重層コンデンサの製造時間を短くする。【解決手段】電気二重層コンデンサを作製する工程と、電気二重層コンデンサを検査する検査工程とを行う。検査工程は、第１の充電工程と、第２の充電工程とを有する。第１の充電工程では、電気二重層コンデンサを第１の電圧Ｖ１で充電する。第２の充電工程では、電気二重層コンデンサを第１の電圧よりも低い第２の電圧Ｖ２で充電する。第２の充電工程において、電気二重層コンデンサの電流値又は電気抵抗値を測定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気二重層コンデンサを作製する工程と、
前記電気二重層コンデンサを検査する検査工程と、
を備え、
前記検査工程は、
前記電気二重層コンデンサを第１の電圧Ｖ１で充電する第１の充電工程と、
前記電気二重層コンデンサを前記第１の電圧よりも低い第２の電圧Ｖ２で充電する第２の充電工程とを有し、
前記第２の充電工程において、前記電気二重層コンデンサの電流値又は電気抵抗値を測定する、電気二重層コンデンサの製造方法。
【請求項２】
前記電気二重層コンデンサの定格電圧をＶ０としたときに、前記第１の充電工程において、０．８（Ｖ０）以上であってＶ０以下の電圧を前記第１の電圧Ｖ１として印加する、請求項１に記載の電気二重層コンデンサの製造方法。
【請求項３】
前記電気二重層コンデンサの定格電圧をＶ０としたときに、前記第２の充電工程において、０．４（Ｖ０）以上の電圧を前記第２の電圧Ｖ２として印加する、請求項１又は２に記載の電気二重層コンデンサの製造方法。
【請求項４】
前記第１の電圧Ｖ１と前記第２の電圧Ｖ２との差（Ｖ１−Ｖ２）が、０．３Ｖ以上となるように前記検査工程を行う、請求項１〜３のいずれか一項に記載の電気二重層コンデンサの製造方法。
【請求項５】
前記第１の電圧Ｖ１と前記第２の電圧Ｖ２との差（Ｖ１−Ｖ２）が、０．５Ｖ以上となるように前記検査工程を行う、請求項４に記載の電気二重層コンデンサの製造方法。
【請求項６】
前記検査工程において、前記測定した電流値が電流の閾値以下のとき、若しくは、前記測定した電気抵抗値が電気抵抗の閾値以上のときに良品と判断し、前記測定した電流値が電流の閾値より大きいとき、若しくは、前記測定した電気抵抗値が電気抵抗の閾値未満のときに不良品と判断する、請求項１又は２に記載の電気二重層コンデンサの製造方法。
【請求項７】
電気二重層コンデンサを第１の電圧Ｖ１で充電する第１の充電工程と、電気二重層コンデンサを第１の電圧よりも低い第２の電圧Ｖ２で充電する第２の充電工程と
を有し、
前記第２の充電工程において、前記電気二重層コンデンサの電流値又は電気抵抗値を測定する、電気二重層コンデンサの検査方法。
【請求項８】
前記電気二重層コンデンサの定格電圧をＶ０としたときに、前記第１の電圧Ｖ１として、０．８（Ｖ０）以上であってＶ０以下の電圧を前記第１の充電工程において印加する、請求項７に記載の電気二重層コンデンサの検査方法。
【請求項９】
前記電気二重層コンデンサの定格電圧をＶ０としたときに、前記第２の充電工程において、０．４（Ｖ０）以上の電圧を前記第２の電圧Ｖ２として印加する、請求項７又は８に記載の電気二重層コンデンサの検査方法。
【請求項１０】
前記第１の電圧Ｖ１と前記第２の電圧Ｖ２との差（Ｖ１−Ｖ２）が、０．３Ｖ以上となるように電圧を印加する、請求項７〜９のいずれか一項に記載の電気二重層コンデンサの検査方法。
【請求項１１】
前記第１の電圧Ｖ１と前記第２の電圧Ｖ２との差（Ｖ１−Ｖ２）が、０．５Ｖ以上となるように電圧を印加する、請求項１０に記載の電気二重層コンデンサの検査方法。
【請求項１２】
前記測定した電流値が電流の閾値以下のとき、若しくは、前記測定した電気抵抗値が電気抵抗の閾値以上のときに良品と判断し、前記測定した電流値が電流の閾値より大きいとき、若しくは、前記測定した電気抵抗値が電気抵抗の閾値未満のときに不良品と判断する、請求項７〜１１のいずれか一項に記載の電気二重層コンデンサの検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気二重層コンデンサの製造方法及び電気二重層コンデンサの検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電源の一種として電気二重層コンデンサが知られている。電気二重層コンデンサを製造するに際しては、短絡不良等の不良品を検査し、選別する必要がある。例えば、特許文献１，２には、漏れ電流が発生するか否かの検査方法、すなわち、短絡不良の検査方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１３３１８９号公報
【特許文献２】特開２００５−１０８９５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１，２に記載の検査方法では、電気二重層コンデンサを充電した後に放電する必要がある。従って、短絡不良の検査に長時間を要する。従って、検査工程に長時間を要する分、電気二重層コンデンサの製造に長時間を要するという問題がある。
【０００５】
本発明の主な目的は、電気二重層コンデンサの製造時間を短くすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る電気二重層コンデンサの製造方法は、電気二重層コンデンサを作製する工程と、電気二重層コンデンサを検査する検査工程とを備える。検査工程は、第１の充電工程と、第２の充電工程とを有する。第１の充電工程では、電気二重層コンデンサを第１の電圧Ｖ１で充電する。第２の充電工程では、電気二重層コンデンサを第１の電圧よりも低い第２の電圧Ｖ２で充電する。第２の充電工程において、電気二重層コンデンサの電流値又は電気抵抗値を測定する。本発明に係る電気二重層コンデンサの製造方法では、第１の充電工程で相対的に高い第１の電圧Ｖ１を印加することにより電気二重層コンデンサを充電した後に、第１の電圧Ｖ１よりも低い第２の電圧Ｖ２を印加する第２の充電工程において、電気二重層コンデンサの電流値又は電気抵抗値を測定する。このため、短時間の充電時間においても電流値及び電気抵抗値が良品と不良品とで大きく異なる。よって、検査工程において、定格電圧になるまで充電した後に放電する必要が必ずしもない。このため、充電工程において早期に良品と不良品との判別を行うことができる。従って、電気二重層コンデンサの製造に要する時間を短くすることができる。
【０００７】
本発明に係る電気二重層コンデンサの製造方法では、電気二重層コンデンサの定格電圧をＶ０としたときに、第１の充電工程において、０．８（Ｖ０）以上であってＶ０以下の電圧を第１の電圧Ｖ１として印加することが好ましい。
【０００８】
本発明に係る電気二重層コンデンサの製造方法では、電気二重層コンデンサの定格電圧をＶ０としたときに、第２の充電工程において、０．４（Ｖ０）以上の電圧を第２の電圧Ｖ２として印加することが好ましい。
【０００９】
本発明に係る電気二重層コンデンサの製造方法では、第１の電圧Ｖ１と第２の電圧Ｖ２との差（Ｖ１−Ｖ２）が、０．３Ｖ以上となるように検査工程を行うことが好ましい。
【００１０】
本発明に係る電気二重層コンデンサの製造方法では、第１の電圧Ｖ１と第２の電圧Ｖ２との差（Ｖ１−Ｖ２）が、０．５Ｖ以上となるように検査工程を行うことが好ましい。
【００１１】
本発明に係る電気二重層コンデンサの製造方法では、検査工程において、測定した電流値が電流の閾値以下のとき、若しくは、測定した電気抵抗値が電気抵抗の閾値以上のときに良品と判断し、測定した電流値が電流の閾値より大きいとき、若しくは、測定した電気抵抗値が電気抵抗の閾値未満のときに不良品と判断してもよい。
【００１２】
本発明に係る電気二重層コンデンサの検査方法では、第１の充電工程と、第２の充電工程とを有する。第１の充電工程では、電気二重層コンデンサを第１の電圧Ｖ１で充電する。第２の充電工程では、電気二重層コンデンサを第１の電圧よりも低い第２の電圧Ｖ２で充電する。第２の充電工程において、電気二重層コンデンサの電流値又は電気抵抗値を測定する。本発明に係る電気二重層コンデンサの検査方法では、第１の充電工程で相対的に高い第１の電圧Ｖ１を印加することにより電気二重層コンデンサを充電した後に、第１の電圧Ｖ１よりも低い第２の電圧Ｖ２を印加する第２の充電工程において、電気二重層コンデンサの電流値又は電気抵抗値を測定する。このため、短時間の充電時間においても電流値及び電気抵抗値が良品と不良品とで大きく異なる。よって、短絡不良品と良品とを分別するために、定格電圧になるまで充電した後に放電する必要が必ずしもない。このため、早期に良品と不良品との判別を行うことができる。
【００１３】
本発明に係る電気二重層コンデンサの検査方法では、電気二重層コンデンサの定格電圧をＶ０としたときに、第１の充電工程において、０．８（Ｖ０）以上であってＶ０以下の電圧を第１の電圧Ｖ１として印加することが好ましい。
【００１４】
本発明に係る電気二重層コンデンサの検査方法では、電気二重層コンデンサの定格電圧をＶ０としたときに、第２の充電工程において、０．４（Ｖ０）以上の電圧を第２の電圧Ｖ２として印加することが好ましい。
【００１５】
本発明に係る電気二重層コンデンサの検査方法では、第１の電圧Ｖ１と第２の電圧Ｖ２との差（Ｖ１−Ｖ２）が、０．３Ｖ以上となるように電圧を印加することが好ましい。
【００１６】
本発明に係る電気二重層コンデンサの検査方法では、第１の電圧Ｖ１と第２の電圧Ｖ２との差（Ｖ１−Ｖ２）が、０．５Ｖ以上となるように電圧を印加することが好ましい。
【００１７】
本発明に係る電気二重層コンデンサの検査方法では、測定した電流値が電流の閾値以下のとき、若しくは、測定した電気抵抗値が電気抵抗の閾値以上のときに良品と判断し、測定した電流値が電流の閾値より大きいとき、若しくは、測定した電気抵抗値が電気抵抗の閾値未満のときに不良品と判断してもよい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、電気二重層コンデンサの製造時間を短くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】検査工程における電気二重層コンデンサへの印加電圧を模式的に示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明を実施した好ましい形態の一例について説明する。但し、下記の実施形態は、単なる例示である。本発明は、下記の実施形態に何ら限定されない。
【００２１】
本実施形態において説明する電気二重層コンデンサの製造方法は、種々の電気二重層コンデンサの製造に適用することができる。具体的には、本実施形態において説明する電気二重層コンデンサの製造方法は、パッケージ型の電気二重層コンデンサの製造、表面実装型の電気二重層コンデンサの製造、シリンダー型の電気二重層コンデンサの製造等に好適である。
【００２２】
まず、電気二重層コンデンサを作製する。電気二重層コンデンサの作製は、例えば、公知の方法を用いて行うことができる。
【００２３】
次に、電気二重層コンデンサを検査する検査工程を行う。ここで、検査工程とは、電気二重層コンデンサの良品と不良品とを分別するための検査を行う工程である。具体的には、例えば、電気二重層コンデンサの短絡不良品等を選別する工程である。
【００２４】
図１に示すように、検査工程は、第１の充電工程と、第２の充電工程とを有する。第１の充電工程では、電気二重層コンデンサを第１の電圧Ｖ１で充電する。その後、第２の充電工程では、第１の電圧Ｖ１よりも低い第２の電圧Ｖ２で電気二重層コンデンサを充電する。第２の充電工程において、電気二重層コンデンサの電流値又は電気抵抗値を測定する。
【００２５】
次に、良品、不良品の判断を行う。具体的には、第２の充電工程において測定した電流値が電流の閾値以下のとき、若しくは、測定した電気抵抗値が電気抵抗の閾値以上のときに良品と判断し、測定した電流値が電流の閾値より大きいとき、若しくは、測定した電気抵抗値が電気抵抗の閾値未満のときに不良品と判断する。
【００２６】
なお、閾値は、例えば、短絡不良の検査を行う場合であれば、短絡不良が生じている場合に測定される電流値や電気抵抗値等を参酌して設定することができる。具体的には、閾値は、例えば、短絡不良の検査を行う場合であれば、短絡不良が生じている場合に測定される電流値よりも低い電流値、短絡不良が生じている場合に測定される電気抵抗値よりも高い抵抗値に設定することができる。
【００２７】
第１の充電工程で相対的に高い第１の電圧Ｖ１を印加することにより電気二重層コンデンサを充電した後に、第１の電圧Ｖ１よりも低い第２の電圧Ｖ２を印加する第２の充電工程において、電気二重層コンデンサの電流値又は電気抵抗値を測定することにより、早期に短絡不良品を判別できる理由としては、以下の理由が考えられる。すなわち、低電圧での測定前に高電圧で充電しておくことで、低電圧で充電した場合と比較して高電圧で充電した場合では、電極細孔内の活性炭表面において電解液に含有されるイオンの物理的吸着が加速して起こるため、低電圧測定時にイオンの物理吸着起因による充電電流の影響を取り除くことができるからであると考えられる。
【００２８】
本実施形態では、第１の充電工程において、電気二重層コンデンサの定格電圧をＶ０としたときに、Ｖ０以下の電圧を第１の電圧Ｖ１として印加することが好ましい。定格電圧Ｖ０よりも高い電圧を電気二重層コンデンサに印加した場合、電気二重層コンデンサが損傷する場合があるためである。但し、早期に電流値又は電気抵抗値の差を生じさせる観点から、第１の電圧Ｖ１は０．８（Ｖ０）以上であることが好ましい。
【００２９】
本実施形態では、第２の充電工程において、第１の電圧Ｖ１よりも低い電圧を電気二重層コンデンサに印加する。但し、第２の電圧Ｖ２が低すぎると、安定した電圧を電気二重層コンデンサに印加することができない場合がある。このため、第２の充電工程では、電気二重層コンデンサの定格電圧をＶ０としたときに、０．４（Ｖ０）以上の電圧を第２の電圧Ｖ２として電気二重層コンデンサに印加することが好ましい。
【００３０】
本実施形態では、第２の充電工程において、第２の電圧Ｖ２を、１．２Ｖ未満の定電圧とすることが好ましい。そうすることにより、第２の充電工程の早い段階で電気二重層コンデンサを流れる電流値や電気二重層コンデンサの電気抵抗値に、良品と不良品とで差が生じやすい。従って、第２の充電工程に要する時間を短くすることができる。その結果、検査工程、ひいては電気二重層コンデンサの製造に要する時間を短くすることができる。
【００３１】
なお、電気二重層コンデンサを１．２Ｖ未満の定電圧で充電した際に、早期に電流値や電気抵抗値に差が生じる理由としては、電気二重層コンデンサ内の残留水分の電気分解反応（例えば、残留水分の分解等）に起因する電流の発生を抑制できるためであると考えられる。
【００３２】
より早期に良品と不良品との間で電流値や電気抵抗値に差が生じるようにする観点からは、第２の充電工程において、第２の電圧Ｖ２を１．０以下の定電圧とすることが好ましい。そうすることにより、残留水分の電気化学反応をより効果的に抑制することができるためであると考えられる。
【００３３】
本実施形態では、第１の電圧Ｖ１と第２の電圧Ｖ２との差ΔＶ（Ｖ１―Ｖ２）が、０．３Ｖ以上となるように検査工程を行うことが好ましい。ΔＶをこの範囲とすることにより、電気二重層コンデンサの検査工程、ひいては、電気二重層コンデンサの製造時間を短くすることができる。また、検査工程における電気二重層コンデンサの良品、不良品の判別の精度を高めることができる。
【００３４】
同様の観点から、第１の電圧Ｖ１と、第２の電圧Ｖ２との差ΔＶ（Ｖ１―Ｖ２）が、０．５Ｖ以上となるように検査工程を行うことがより好ましい。
【００３５】
以下、本発明について、具体的な実施例に基づいて、さらに詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に何ら限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲において適宜変更して実施することが可能である。
【００３６】
（比較例１及び実施例１〜６）
以下の仕様の電気二重層コンデンサのサンプル（良品）を複数作製した。
【００３７】
形態：ラミネート型
定格電圧：２．２５Ｖ
第１の電圧：２．１Ｖ
負極側集電極：アルミニウム箔
負極側分極性電極：活性炭からなる厚み２０μｍの多孔質体
正極側集電極：アルミニウム箔
正極側分極性電極：活性炭からなる厚み２０μｍの多孔質体
正極及び負極の積層数：３層
電解質：５−アゾニアスピロ［４，４］ノナンテトラフルオロボラート（ＳＢＰＢＦ４）を１．５モル／リットル含むプロピレンカーボネート（ＰＣ） 
【００３８】
次に、サンプルのそれぞれに第１の電圧Ｖ１（２．１Ｖ）を１００分印加した。その後、表１に示す電圧を第２の電圧Ｖ２としてサンプルのそれぞれに印加し、２０分後のサンプルの電流値及び電気抵抗値を測定した。結果を表１に示す。
【００３９】
【表１】
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【００４０】
表１に示す結果から、２．１Ｖで定電圧充電した比較例１では、２０分後においても大電流が流れているのに対して、実施例１〜６のように、第２の電圧Ｖ２を第１の電圧Ｖ１よりも低くすることにより、２０分後に流れる電流値が小さくなることが分かる。すなわち、第２の電圧Ｖ２を第１の電圧Ｖ１よりも低くすることにより、早期に電気抵抗値が高くなり、電流値が低くなることが分かる。このため、短絡不良品でない良品では、早期に電気抵抗値が高くなり、電流値が低くなる一方、短絡不良品では、電気抵抗値が高くならないため、良品と不良品とで、電気抵抗値や電流値が早期に異なる。このことから、第２の電圧Ｖ２を第１の電圧Ｖ１よりも低くすることにより、短絡不良品を早期に判別することができる。
【図１】
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