(57)【要約】【課題】本発明は巻回型キャパシタの信頼性を向上させることを目的とする。【解決手段】このため、本発明の巻回型キャパシタでは、金属製の箔からなる集電体の両面に分極性電極層を設けることで形成された陽極電極および陰極電極の間にセパレータを介在させ、これらを巻回することで形成されたキャパシタ素子１と、前記キャパシタ素子１と駆動用電解液とをともに収容した有底筒状のケースと、前記ケースの開放端を封止した封口部材とを備え、前記キャパシタ素子１の外周面は駆動用電解液に対して撥水性を有する熱収縮性部材１１にて被覆された構成とした。この構成により、駆動用電解液とキャパシタ素子１の外周面の接触の可能性を低減することができ、最外周の電極の劣化を抑制することができる。そしてこの結果、巻回型キャパシタの信頼性を向上させることができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属製の箔からなる集電体の表面に分極性電極層を設けた陽極電極および陰極電極の間にセパレータを介在させ、これらを巻回することで形成されたキャパシタ素子と、
前記キャパシタ素子と駆動用電解液とをともに収容した有底筒状のケースと、
前記ケースの開放端を封止した封口部材とを備え、
前記キャパシタ素子の外周面は、前記駆動用電解液に対して撥水性を有する熱収縮性部材にて被覆された巻回型キャパシタ。
【請求項２】
前記熱収縮性部材は、接着剤にて前記キャパシタ素子の外周面に接着された請求項１に記載の巻回型キャパシタ。
【請求項３】
前記熱収縮性部材が、その内周面に接着剤の層を備えた２層構造である請求項１に記載の巻回型キャパシタ。
【請求項４】
前記熱収縮性部材の内周面に設けられた前記接着剤は、ホットメルト接着剤である請求項３に記載の巻回型キャパシタ。
【請求項５】
前記熱収縮性部材は両端に開口部を有した円筒状の熱収縮性チューブである請求項１に記載の巻回型キャパシタ。
【請求項６】
前記キャパシタ素子の外周面には前記陰極電極が表出した請求項１に記載の巻回型キャパシタ。
【請求項７】
前記キャパシタ素子の両端部にそれぞれ分極性電極層未塗工部を配置し、前記キャパシタ素子の一方の端面は前記ケースの内底面に、他方の端面は前記封口部材に接合された請求項１に記載の巻回型キャパシタ。
【請求項８】
前記キャパシタ素子の両端部に僅かな隙間を残して前記キャパシタ素子の外周面を前記熱収縮性部材にて被覆した請求項７に記載の巻回型キャパシタ。
【請求項９】
前記陽極電極および陰極電極はそれぞれリード線により外部に引き出された請求項１に記載の巻回型キャパシタ。
【請求項１０】
前記キャパシタ素子の外周面は全面にかけて前記熱収縮性部材にて被覆された請求項９に記載の巻回型キャパシタ。
【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、産業機器、自動車等に用いられる巻回型キャパシタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境保護の観点より車両や建設機械の駆動時の動力をアシストするキャパシタの開発がなされており、このような大きな静電容量を必要とするキャパシタには一般に巻回型（あるいは円筒型）と呼ばれる電気二重層キャパシタが用いられる。
【０００３】
特許文献１に記載の従来の巻回型の電気二重層キャパシタ１０１の構成を図８（ａ）および図８（ｂ）に示す。ここで、図８（ａ）は巻回型の電気二重層キャパシタ１０１の分解斜視図であり、図８（ｂ）は同電気二重層キャパシタに用いるキャパシタ素子１０２の展開斜視図である。
【０００４】
図８（ａ）に示されるように、従来の巻回型の電気二重層キャパシタ１０１は、キャパシタ素子１０２を有底円筒状の金属ケース１０３に駆動用電解液（図示せず）とともに挿入し、さらに金属ケース１０３の開口部をゴム製の封口部材１０４で封止することで構成される。
【０００５】
この封口部材１０４は陽極リード線１０５と陰極リード線１０６を挿通させるための２つの孔を有しており、陽極リード線１０５と陰極リード線１０６はこれらの孔に挿通された状態でそれぞれキャパシタ素子１０２の電極と電気的に接続される。なお、この封口部材１０４は金属ケース１０３の開口部に配設された後、金属ケース１０３の開口部の外周を内側に絞り加工されることで封止され、駆動用電解液の外部への漏出を防いでいる。
【０００６】
ところで、陽極電極と陰極電極の間にセパレータを介在させて巻回しキャパシタ素子を形成した場合、陽極電極が陰極電極よりも長いと最外周面に陽極電極がはみ出すことがある。そして、このように陽極電極がはみ出した状態で電気二重層キャパシタを長時間使用すると、陰極電極の先端と陽極電極の間で駆動用電解液が化学反応を起こして電解質アニオンのＢＦ4-、ＰＦ6-等が陽極側に引き寄せられ、その周辺部が酸性となってセパレータを劣化させてしまうことがある。
【０００７】
そのため、特許文献１に記載のキャパシタ素子１０２では、図８（ｂ）に示されるように陽極電極１０７の巻き終わりから少なくとも１周分陰極電極１０８を長く巻回した構成となっている。
【０００８】
具体的にキャパシタ素子１０２の構成を述べると、キャパシタ素子１０２は陽極電極１０７と陰極電極１０８をその間にセパレータ１０９を介在させた状態で巻回し、さらに陽極電極１０７には陽極リード線１０５を、陰極電極１０８には陰極リード線１０６をそれぞれ接続することで構成され、さらに図８（ｂ）に示されるように陰極電極１０８の長さを陽極電極１０７よりも約１周分長くしている。
【０００９】
すなわち、特許文献１に記載のキャパシタ素子１０２では、陰極電極１０８で陽極電極１０７を覆った構成とすることによって、陽極電極１０７の表面に電解質アニオンであるＢＦ4-、ＰＦ6-等が集中することを防ぎ、セパレータ１０９の劣化を防ごうとするものであった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００７−１５７８１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
確かに、上記キャパシタ素子１０２の構成にてセパレータ１０９の劣化を防ぐことは可能であった。
【００１２】
しかしながら、例えば３Ｖ近くの高い電圧をかけて電気二重層キャパシタ１０１を駆動させた場合、キャパシタ素子１０２の最外周に配設された陰極電極１０８が劣化（腐食）してしまうことがあった。
【００１３】
これは、キャパシタ素子１０２の最外周の陰極電極１０８には対向する陽極電極１０７が存在しないため発生したアルカリが拡散しにくく、最外周の陰極電極１０８に駆動用電解液中のアルカリがたまりやすい状態となっていることに起因すると考えられる。
【００１４】
そこで、本発明はこのような課題に鑑み、キャパシタ素子最外周の電極の劣化を抑制し、信頼性の高い巻回型キャパシタを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
そして、この目的を達成するために、本発明の巻回型キャパシタは、金属製の箔からなる集電体の両面に分極性電極層を設けることで形成された陽極電極および陰極電極の間にセパレータを介在させ、これらを巻回することで形成されたキャパシタ素子と、前記キャパシタ素子と駆動用電解液とをともに収容した有底筒状のケースと、前記ケースの開放端を封止した封口部材とを備え、前記キャパシタ素子の外周面は、前記駆動用電解液に対して撥水性を有する熱収縮性部材にて被覆された構成とした。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によると信頼性の高い巻回型キャパシタを提供することができる。
【００１７】
これは、キャパシタ素子の外周面が駆動用電解液に対して撥水性を有する熱収縮性部材にて被覆された構成となっていることによる。
【００１８】
すなわち、本発明の構成では外周面に設けられた熱収縮性部材により駆動用電解液とキャパシタ素子の最外周の電極との接触を低減することで電極の劣化を抑制することができ、信頼性の高い巻回型キャパシタを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施例１のキャパシタ素子１の展開斜視図
【図２】実施例１の熱収縮性部材１１に挿入後のキャパシタ素子１を示した断面図
【図３】実施例１の巻回型キャパシタ１２の断面図
【図４】実施例２のキャパシタ素子２１の展開斜視図
【図５】実施例２の熱収縮性部材１１を被覆した状態のキャパシタ素子２１の断面図
【図６】実施例２の巻回型キャパシタ２８の分解斜視図
【図７】実施例３の熱収縮性部材３２に挿入後のキャパシタ素子３１を示した断面図
【図８】（ａ）は従来の巻回型キャパシタ１０１を示す分解斜視図、（ｂ）は同巻回型キャパシタ１０１に用いるキャパシタ素子１０２の展開斜視図
【発明を実施するための形態】
【００２０】
（実施例１）
以下、本実施例における巻回型キャパシタ１２の構成について述べる。
【００２１】
まず、図１を用いて本実施例における巻回型キャパシタ１２に用いるキャパシタ素子１の構成について述べる。ここで、図１はキャパシタ素子１の展開斜視図である。
【００２２】
図１に示されるように、本実施例におけるキャパシタ素子１の陽極電極２はアルミニウム箔等の金属箔からなる集電体３と、この集電体３の両面に活性炭粉末とバインダと導電性物質との混合物質を塗工することで形成された分極性電極層４とで構成される。分極性電極層４の形成に用いた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、ピッチ系のいずれかを原料として賦活したものを用いることができる。なお、図１に示されるように集電体３の端部は電極として作用させるため、分極性電極層４は形成せず、分極性電極層未塗工部５を配置している。これに関する詳細は後述する。
【００２３】
陰極電極６も陽極電極２と同様の構成であり、すなわち集電体７の両面に分極性電極層８を分極性電極層未塗工部９を残した状態で形成している。
【００２４】
そして、キャパシタ素子１はこれら陽極電極２と陰極電極６を対向させ、その間にセパレータ１０を介在させた状態で巻回することで形成される。このセパレータ１０としては合成繊維系やパルプを原料とした天然繊維系の紙や不織布、あるいはポリプロピレン、ポリエチレン、ポリテトラフルオロエチレンなどの多孔質膜を用いるとよい。
【００２５】
陽極電極２と陰極電極６を巻回する際には図１に示されるように、分極性電極層未塗工部５と分極性電極層未塗工部９が逆方向となり、かつ幅方向に位置をずらして巻回している。この結果、形成された円柱状のキャパシタ素子１の両端面には分極性電極層未塗工部５と分極性電極層未塗工部９が位置し、キャパシタ素子１は両端面に各電極が引き出された構成となる。
【００２６】
なお、本実施例のキャパシタ素子１においては、巻回後に陰極電極６がキャパシタ素子１の最外周となるように巻回している。上述のように、陰極電極６は集電体７に分極性電極層８を両面塗工した構成であるため、このように陰極電極６が最外周となるように巻回した場合、キャパシタ素子１の外周面には分極性電極層８が表出することになる。
【００２７】
次に、図２を用いて本実施例におけるキャパシタ素子１の外周面を被覆する熱収縮性部材１１の構成について述べる。ここで、図２は熱収縮性部材１１にて覆われた状態のキャパシタ素子１を示した断面図である。
【００２８】
図２に示されるように熱収縮性部材１１は、キャパシタ素子１の上下両端部に１ｍｍ程度の僅かな隙間を残し、キャパシタ素子１の外周面を膜状に被覆している。このようにキャパシタ素子１の両端部に僅かな隙間を残したのは、キャパシタ素子１を後述する金属ケース１３に挿入し、キャパシタ素子１の両端部を金属ケース１３や端子板１５にレーザー溶接する際に差し障りの無いようにするためである。なお、本実施例ではこの隙間を１ｍｍとしたが、特にこの大きさに限られるわけではない。すなわち、この隙間の大きさは、レーザー溶接を行うことができ、さらにキャパシタ素子１の陰極電極６の分極性電極層８の全面を被覆できるように適宜決定すればよい。
【００２９】
熱収縮性部材１１は加熱することによって、軸方向および内径方向に収縮する熱収縮性チューブであり、図２に示されるように、両端に開口部を有した円筒状の形状を有している。
【００３０】
熱収縮性部材１１の材料としては、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリオレフィン、ポリフッ化ビニリデン等にて形成された熱収縮性のチューブが好適に使用できる。この熱収縮性部材１１の熱収縮率としては、軸方向で１０％以下、内径方向で４０％以上８０％以下であることが本実施例のキャパシタ素子１に対する好適な態様として挙げられる。軸方向の熱収縮率が１０％より大きい場合、熱収縮させた際に熱収縮性部材１１の両端部が均一に熱収縮せず、所望のごとくキャパシタ素子１を被覆できない可能性があるからである。また、キャパシタ素子１を被覆する面積が小さくなり過ぎてしまい、本発明による十分な効果が得られない可能性もある。さらに、内径方向の熱収縮率が４０％以下であると、十分な締付力にてキャパシタ素子１を被覆することができない可能性がある。また、熱収縮率が低いと収縮前の熱収縮性部材１１の開口部の径がキャパシタ素子１の径と同等の大きさとなるため、キャパシタ素子１の熱収縮性部材１１への挿入も困難となる。一方収縮率が８０％以上であると、熱収縮性部材１１がキャパシタ素子１を締め付ける力が強くなり過ぎ、キャパシタ素子１の性能に支障を来たす可能性があるためである。
【００３１】
なお、熱収縮率とは以下の式（１）で表すことができる。
【００３２】
熱収縮率（％）＝［［（熱収縮前の長さ）−（熱収縮後の長さ）］ ／（熱収縮前の長さ）］×１００・・・（１）
さらに熱収縮性部材１１の外周面は撥水コーティングされており、熱収縮性部材１１の外周面は駆動用電解液に対して撥水性を有している。この撥水コーティングのための塗料としては例えばフッ素系やシリコン系の撥水性コーティング塗料を用いるとよい。あるいは熱収縮性部材１１を撥水性を有するフッ素系樹脂等の材料を用いて形成することで、熱収縮性部材１１自体が撥水性を備える構成としてもよい。
【００３３】
なお、本発明において「撥水性を有する」とは駆動用電解液に対して接触角が９０度以上の性質を有することを指すものとする。
【００３４】
ここで、キャパシタ素子１の外周面に熱収縮性部材１１を被覆させる工程について説明する。
【００３５】
まず、熱収縮性部材１１の中空部にキャパシタ素子１を挿入する。ここで、キャパシタ素子１の挿入の際、熱収縮性部材１１はまだ熱収縮前であり、その開口部の径はキャパシタ素子１の径に対して大きいものとなっている。したがって、キャパシタ素子１の外周面を熱収縮性部材１１の内周面に接触させることなくキャパシタ素子１を熱収縮性部材１１に挿入でき、接触によりキャパシタ素子１の外周面が破損する可能性は低減されている。
【００３６】
そして、熱収縮性部材１１にキャパシタ素子１を挿入した後、この状態の熱収縮性部材１１およびキャパシタ素子１を共に熱風炉にて加熱する。ここで、本実施例の熱収縮性部材１１の熱収縮は１５０℃以下で発現するものであり、このように１５０℃以下で熱収縮が始まる熱収縮性部材１１を用いると、キャパシタ素子１の特性に影響を与える可能性を低減できる。ただし、セパレータ１０としてポリプロピレンを用いた場合は、セパレータ１０の特性に影響を与えることを防ぐため、８０℃以下で熱収縮が始まる熱収縮性部材１１を用いることが望ましい。
【００３７】
この熱風炉による加熱により、熱収縮性部材１１は熱収縮し、キャパシタ素子１の外周面に巻装された状態となる。
【００３８】
その後、熱収縮性部材１１の外周面に撥水コーティングを行うことで図２において示される熱収縮性部材１１にて外周面を被覆されたキャパシタ素子１が完成する。
【００３９】
なお、この熱収縮後の熱収縮性部材１１の厚みは特に限定されないが、例えば肉厚が１０μｍから３００μｍ程度であれば本発明の効果を問題なく奏することができる。
【００４０】
次に、これまで説明した撥水性を有する熱収縮性部材１１にて覆われたキャパシタ素子１を用いた巻回型キャパシタ１２の構成について図３を用いて述べる。なお、図３においては上述した熱収縮性部材１１は省略し、キャパシタ素子１のみを図示している。
【００４１】
アルミニウム製の有底円筒状の金属ケース１３は上述した巻回状のキャパシタ素子１を駆動用電解液（図示せず）と共に収容している。ここで、本実施例の駆動用電解液の溶媒としては、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種以上の混合物が用いられる。また、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され、一方、電解質アニオンとしては、ＢＦ4-、ＰＦ6-、ＣｌＯ4-、ＣＦ3ＳＯ3-またはＮ（ＣＦ3ＳＯ2）2-が用いられる。
【００４２】
突起１４はこの金属ケース１３の内底面に一体で設けられており、キャパシタ素子１の中央の中空部にこの突起１４を嵌め込んで金属ケース１３内に固定される。そして、この状態で金属ケース１３内に挿入されたキャパシタ素子１の一方の端面を金属ケース１３の内底面にレーザー溶接等の手段によって接合することにより、キャパシタ素子１と金属ケース１３との機械的かつ電気的な接続が可能となる。
【００４３】
また、キャパシタ素子１の他方の端面は、キャパシタ素子１の中央の中空部に端子板１５の内面中央に設けられた突起１６を嵌め込んだ状態で、端子板１５の内面とレーザー溶接等の手段によって接合されている。この構成によって、キャパシタ素子１の他方の端面は端子板１５と機械的かつ電気的に接続されている。
【００４４】
すなわち、本実施例の巻回型キャパシタ１２では、キャパシタ素子１の両端面を金属ケース１３の内底面および端子板１５の内面とレーザー溶接することで、金属ケース１３および端子板１５を外部電極として用いている。
【００４５】
これら、金属ケース１３および端子板１５の絶縁はリング状の封口ゴム１７により行われる。すなわち、絶縁材料にて形成されたこの封口ゴム１７を端子板１５の段部の平面部とこれに繋がる下側外周面に内面が当接すると共に、外周面が金属ケース１３の内周面に当接するように配設することで金属ケース１３および端子板１５の絶縁を行っている。なお、巻回型キャパシタ１２はこの封口ゴム１７の外周面を金属ケース１３の外周面の絞り加工（絞り加工部１８）により圧縮すると共に、封口ゴム１７の平面部分を金属ケース１３の開口端のカーリング加工（カーリング加工部１９）により圧縮することで封止されるものであり、すなわち巻回型キャパシタ１２においては封口ゴム１７と端子板１５を封口部材として用いている。封口ゴム１７の材料としては、ブチルゴム（ＩＩＲ）、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＴ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）等、絶縁性のあるものであればいずれを用いてもよい。
【００４６】
以下、本実施例の巻回型キャパシタ１２の効果について述べる。
【００４７】
まず、本実施例の巻回型キャパシタ１２の信頼性は優れたものとなっている。
【００４８】
これは、キャパシタ素子１の外周面を駆動用電解液に対して撥水性を有する熱収縮性部材１１にて被覆した構成としたことによる。
【００４９】
この構成により、駆動用電解液とキャパシタ素子１の外周面の陰極電極６との接触が抑制され、駆動用電解液と陰極電極６との接触に起因する陰極電極６の劣化が抑制される。
【００５０】
この結果、巻回型キャパシタ１２の信頼性を優れたものとすることができる。
【００５１】
また、キャパシタ素子１は熱収縮性部材１１にて被覆された状態であるため、金属ケース１３に挿入する際にキャパシタ素子１が金属ケース１３の内周面に接触することはない。したがって本実施例の構成によるとキャパシタ素子１を破損してしまう可能性も低減されており、さらに巻回型キャパシタ１２の信頼性を優れたものとすることができる。
【００５２】
あるいは、例えば巻回型キャパシタ１２を車載用とした場合には外部から振動を受けることが考えられるが、キャパシタ素子１は熱収縮性部材１１にて被覆された状態であるため、このような外部からの振動によりキャパシタ素子１が破損してしまう可能性も低減することができる。
【００５３】
なお、この熱収縮性部材１１としては上述したように例えば熱収縮性チューブが挙げられ、巻回型キャパシタ１２の製造の際には、キャパシタ素子１を熱収縮性チューブに挿入した後、熱風炉等にて加熱し熱収縮性チューブを熱収縮させるのみでキャパシタ素子１に被覆させることができる。本発明においてはこのように熱収縮性チューブを用いると、生産性を向上させる効果も奏する。なお、熱収縮性部材１１を熱収縮させる方法としては上記熱風炉以外の方法を用いてもよいが、極力キャパシタ素子１にダメージを与えない方法を用いることが望ましい。
【００５４】
また、キャパシタ素子１の最外周は陽極電極２ではなく、陰極電極６とすることが望ましい。陽極電極２を最外周とした場合、陰極電極６の先端と陽極電極２の間で駆動用電解液が化学反応を起こして電解質アニオンのＢＦ4-、ＰＦ6-等が陽極電極２側に引き寄せられ、その周辺部が酸性となってセパレータ１０を劣化させてしまい、巻回型キャパシタ１２の特性を劣化させてしまう。一方、陰極電極６を最外周とした場合、上述したように高電圧をかけた場合は集電体７が劣化してしまうが、低い電圧においては集電体７の劣化はそれほど顕著には見受けられない。すなわち、陰極電極６を最外周とした場合は陽極電極２を最外周とした場合よりも比較的巻回型キャパシタ１２の特性の劣化は抑制されるため、巻回型キャパシタ１２の特性を長期間良好な状態に保つためには陰極電極６を最外周とすることが望ましい。
【００５５】
（実施例２）
以下、本実施例における巻回型キャパシタ２８の構成について述べる。
【００５６】
本実施例では上述の実施例１と異なる点についてのみ説明し、同様の点についてはその説明を省略する。
【００５７】
まず、図４を用いて本実施例における巻回型キャパシタ２８に用いるキャパシタ素子２１の構成について述べる。ここで、図４はキャパシタ素子２１の展開斜視図である。
【００５８】
図４に示されるように、本実施例のキャパシタ素子２１と上述の実施例１のキャパシタ素子１との違いは、実施例１のキャパシタ素子１がその上下端面を金属ケース１３の端子板１５と金属ケース１３内底面と接続させ外部へ電極を取り出していることに対し、本実施例のキャパシタ素子２１では２本のリード線（陽極リード線２４、陰極リード線２５）で外部へ電極を取り出していることである。
【００５９】
キャパシタ素子２１の陽極電極２２と陰極電極２３は金属箔からなる集電体の両面に分極性電極層をそれぞれ塗工することにより形成される。さらに、陽極電極２２と陰極電極２３には陽極リード線２４と陰極リード線２５がそれぞれ接続されている。これら陽極リード線２４と陰極リード線２５の接続は、それぞれ陽極電極２２と陰極電極２３に形成された分極性電極層の一部を除去して集電体を露出させ、この露出させた部分に陽極リード線２４と陰極リード線２５をかしめ、冷間圧接、超音波溶接等で接続するようにしたものである。
【００６０】
そして、これら陽極電極２２と陰極電極２３の間にセパレータ２６を介在させた状態で巻回することによってキャパシタ素子２１が形成される。
【００６１】
ここで、本実施例においては前述したように電極を陽極リード線２４と陰極リード線２５で引き出すため、実施例１のキャパシタ素子１のごとく位置をずらして巻回する必要はなく、かつ完成品としてのキャパシタ素子２１の上下端面から陽極電極２２と陰極電極２３は露出していない。すなわち、本実施例では図４に示されるように２枚のセパレータ２６の上下にある程度のマージン２７を設けた状態でそれぞれ陽極電極２２と陰極電極２３を配置し、これらを巻回している。
【００６２】
なお、本実施例においては図４に示されるように、キャパシタ素子２１の最外周は内側に陰極電極２３が配置されたセパレータ２６が位置するように巻回している。
【００６３】
次に、図５を用いてこのキャパシタ素子２１の外周面を被覆する熱収縮性部材１１について述べる。ここで、図５はキャパシタ素子２１の断面図である。なお、本実施例では実施例１で用いた熱収縮性部材１１と同じ熱収縮性部材を用いているため、これらについては同じ番号を付す。
【００６４】
図５に示されるように、熱収縮性部材１１はキャパシタ素子２１の外周面を被覆している。熱収縮性部材１１の被覆は実施例１と同様に、キャパシタ素子２１を熱収縮前の熱収縮性部材１１に挿入した後、熱風炉等にて加熱して熱収縮性部材１１を熱収縮させることで行った。
【００６５】
ここで、本実施例におけるキャパシタ素子２１が実施例１のキャパシタ素子１と異なるのは、熱収縮性部材１１がキャパシタ素子２１の外周面を全面に渡って被覆していることである。すなわち、本実施例においては、電極を陽極リード線２４と陰極リード線２５によって引き出しているため、実施例１のようにキャパシタ素子１の両端面を金属ケース１３や端子板１５に溶接する必要はなく、キャパシタ素子２１の両端部に隙間を残して熱収縮性部材１１を被覆させる必要はない。このため、キャパシタ素子２１の外周面として巻装されたセパレータ２６の全面を十分に被覆することができる。
【００６６】
さらに本実施例においては、熱収縮性部材１１はキャパシタ素子２１の外周面を被覆するとともに、キャパシタ素子２１の上下両端面の外周縁部を被覆している。すなわち、図５で示されるように、熱収縮性部材１１の内周面とキャパシタ素子２１の外周面の間の円筒状界面の上下両端部は熱収縮性部材１１にて被覆されている。この構成にて熱収縮性部材１１とキャパシタ素子２１の界面への駆動用電解液の浸入パスを長くしている。熱収縮性部材１１とキャパシタ素子２１は密着した状態で接合されたものではあるが、上記構成によってさらに熱収縮性部材１１とキャパシタ素子２１の界面への駆動用電解液の浸入の可能性は低減され、よりキャパシタ素子２１の外周面の電極と駆動用電解液の接触が抑制され得る。
【００６７】
次に、これまで説明した熱収縮性部材１１にて被覆されたキャパシタ素子２１を用いた巻回型キャパシタ２８の構成について図６を用いて述べる。ここで図６は同巻回型キャパシタ２８の分解斜視図である。
【００６８】
図６に示されるように、キャパシタ素子２１を有底円筒状の金属ケース２９に駆動用電解液（図示せず）とともに挿入し、さらに金属ケース２９の開口部をゴム製の封口部材３０で封止することで巻回型キャパシタ２８は構成される。
【００６９】
この封口部材３０は陽極リード線２４と陰極リード線２５を挿通させるための２つの孔を有しており、陽極リード線２４と陰極リード線２５はこれらの孔に挿通された状態でそれぞれ外部と電気的に接続される。なお、この封口部材３０は金属ケース２９の開口部に配設された後、金属ケース２９の開口部の外周を内側に絞り加工されることで封止され、駆動用電解液の外部への漏出を防いでいる。
【００７０】
以下、本実施例の巻回型キャパシタ２８の効果について述べる。
【００７１】
本実施例においても、実施例１と同様にキャパシタ素子２１の外周面を駆動用電解液に対して撥水性を有する熱収縮性部材１１にて被覆した構成としたことにより、駆動用電解液とキャパシタ素子２１の外周面のセパレータ２６との接触を低減し、この結果キャパシタ素子２１の外周面であるセパレータ２６の内側に配置された最外周の陰極電極２３の劣化を抑制することができる。この結果、巻回型キャパシタ２８の信頼性を優れたものとすることができる。
【００７２】
さらに、本実施例においては、セパレータ２６を最外周とすることで陰極電極２３の劣化をさらに低減している。
【００７３】
また、本実施例では陽極リード線２４と陰極リード線２５により電極を引き出す構成としているため、キャパシタ素子２１の両端面に隙間を設けることなくその全面を熱収縮性部材１１にて被覆することが可能であり、キャパシタ素子２１の外周面のセパレータ２６を全面にかけて熱収縮性部材１１にて十分に覆うことができる。そしてこの結果、駆動用電解液とキャパシタ素子２１の最外周の陰極電極２３との接触をさらに低減することができる。
【００７４】
そして、上述したように本実施例では熱収縮性部材１１とキャパシタ素子２１の界面の上下両端部を熱収縮性部材１１にて被覆することでキャパシタ素子２１の外周面と駆動用電極の接触をさらに抑制し、巻回型キャパシタ２８の信頼性をより向上させている。
【００７５】
なお、本実施例においては陰極電極２３の劣化を低減させるためにセパレータ２６をキャパシタ素子２１の最外周としたが、この態様に限らず実施例１と同様に最外周を陰極電極２３とすることもできる。この場合は最外周の陰極電極２３の全面が熱収縮性部材１１にて覆われた構成となり、駆動用電解液と陰極電極２３との接触を抑制することで巻回型キャパシタ２８の信頼性を高めることができる。
【００７６】
（実施例３）
以下、本実施例における巻回型キャパシタについて述べる。
【００７７】
本実施例では上述の実施例１または実施例２と異なる点についてのみ説明し、同様の点についてはその説明を省略する。
【００７８】
まず、図７を用いて本実施例におけるキャパシタ素子３１について述べる。ここで、図７はキャパシタ素子３１を熱収縮性部材３２に挿入した後の様子を示した断面図である。
【００７９】
本実施例におけるキャパシタ素子３１の構成は実施例１で図１を用いて説明したキャパシタ素子１の構成と同じであるが、図７に示されるように、本実施例においては熱収縮性部材３２が接着剤層３３を介してキャパシタ素子３１の外周面を被覆している点において異なる。
【００８０】
この熱収縮性部材３２とキャパシタ素子３１の外周面の間に設けられた接着剤層３３は熱収縮性部材３２をキャパシタ素子３１に接着させており、シリコン系、フッ素系の接着剤等にて形成されている。
【００８１】
接着剤層３３はキャパシタ素子３１の外周面全面に渡って設けられており、熱収縮性部材３２はこの接着剤層３３によりキャパシタ素子３１の界面に密着した状態となっている。
【００８２】
この結果、キャパシタ素子３１と熱収縮性部材３２の間の界面は接着剤層３３により埋められ、駆動用電解液の界面への浸入が防止できる。したがって、本実施例によるとさらにキャパシタ素子３１の外周面の電極と駆動用電解液の接触を抑制することができ、巻回型キャパシタの信頼性を向上することができる。
【００８３】
なお、この接着剤層３３と熱収縮性部材３２の構成に関して、キャパシタ素子３１の外周面に塗布してから熱収縮性部材３２を被覆してもよいし、あるいは内周面に接着剤の層を備えた２層構造の熱収縮性部材３２を被覆することで上記構成としてもよい。
【００８４】
内周面に接着剤の層を備えた２層構造の熱収縮性部材３２としては、ホットメルト接着剤を内周面に備えた熱収縮性チューブを用いることが好ましい。ホットメルト接着剤は常温では固化した状態であり、また加熱によって溶融し接着する性質を有しているため、熱収縮性部材３２を熱収縮させると同時にこのホットメルト接着剤による熱収縮性部材３２のキャパシタ素子３１の外周面への接着を行うことができる。また、このためキャパシタ素子３１の外周面に接着剤を塗工する工程も必要としない。したがって内周面にホットメルト接着剤の層を備えた２層構造の熱収縮性部材３２を用いることで巻回型キャパシタの生産性も向上させることができる。
【００８５】
なお、本実施例においてはキャパシタ素子３１とこれを被覆する接着剤層３３と熱収縮性部材３２の構成についてのみ説明したが、これらを適用させる巻回型キャパシタの態様としては、実施例１で示したキャパシタ素子１の両端面を直接端子板１５と金属ケース１３内底面と接続させる態様の巻回型キャパシタや、実施例２で示した２本のリード線にて外部へ電極を取り出す態様の巻回型キャパシタ、あるいはこれら以外の態様の巻回型キャパシタであっても上述した効果を奏することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００８６】
本発明によると、巻回型キャパシタの最外周の電極の劣化を抑制することができ、ひいては信頼性の高い巻回型キャパシタを提供することができる。したがって、本発明による巻回型キャパシタは、各種電子機器、電気機器、産業機器、自動車等に好適に採用し得る。
【符号の説明】
【００８７】
１  キャパシタ素子
２  陽極電極
３  集電体
４  分極性電極層
５  分極性電極層未塗工部
６  陰極電極
７  集電体
８  分極性電極層
９  分極性電極層未塗工部
１０  セパレータ
１１  熱収縮性部材
１２  巻回型キャパシタ
１３  金属ケース
１４  突起
１５  端子板
１６  突起
１７  封口ゴム
１８  絞り加工部
１９  カーリング加工部
２１  キャパシタ素子
２２  陽極電極
２３  陰極電極
２４  陽極リード線
２５  陰極リード線
２６  セパレータ
２７  マージン
２８  巻回型キャパシタ
２９  金属ケース
３０  封口部材
３１  キャパシタ素子
３２  熱収縮性部材
３３  接着剤層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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