(57)【要約】【課題】絶縁部材を使用することなく、単セルを多数個積み重ねて並列接続したコイン型電気二重層キャパシタの積層並列接続体を提供する。【解決手段】電解液と接する内側の底面全体に導電性の保護膜が形成された内缶と外缶を備えたコイン型電気二重層キャパシタを単セルとする複数の単セルと、複数の単セルを接続する第１の接続端子と、複数の単セルを接続する第２の接続端子と、を備え、前記複数の単セルは、前記内缶を下に向けて積み重ねて配置され、前記第１の接続端子は、下から奇数番目の単セルの外缶の側面部に接続すると共に、下から奇数番目の単セルとその１つ上の単セルとの間を接続し、前記第２の接続端子は、下から偶数番目の単セルの外缶の側面部に接続すると共に、下の単セルの内缶の底部、及び、偶数番面の単セルとその１つ上の単セルとの間を接続する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電解液と接する内側の底面全体に導電性の保護膜が形成された内缶と外缶を備えたコイン型電気二重層キャパシタを単セルとする複数の単セルと、
複数の単セルを接続する第１の接続端子と、
複数の単セルを接続する第２の接続端子と、を備え、
前記複数の単セルは、前記内缶を下に向けて積み重ねて配置され、
前記第１の接続端子は、下から奇数番目の単セルの外缶の側面部に接続すると共に、下から奇数番目の単セルとその１つ上の単セルとの間を接続し、
前記第２の接続端子は、下から偶数番目の単セルの外缶の側面部に接続すると共に、一番下の単セルの内缶の底部、及び、偶数番面の単セルとその１つ上の単セルとの間を接続する、
ことを特徴とするコイン型電気二重層キャパシタの積層並列接続体。
【請求項２】
電解液と接する内側の底面全体に導電性の保護膜が形成された内缶と外缶を備えたコイン型電気二重層キャパシタを単セルとする複数の単セルと、
複数の単セルを接続する第１の接続端子と、
複数の単セルを接続する第２の接続端子と、を備え、
前記複数の単セルは、前記内缶を下に向けて積み重ねて配置され、
前記第１の接続端子は、下から奇数番目の単セルの外缶と接続し、
前記第２の接続端子は、一番下の単セルの内缶の底部と接続すると共に、下から偶数番目の単セルの外缶の側面部と接続する、
ことを特徴とするコイン型電気二重層キャパシタの積層並列接続体。
【請求項３】
前記保護膜は、カーボン、アルミニウム、導電ＤＬＣ、導電性ポリマーの何れかを主とする材料からなる、
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のコイン型電気二重層キャパシタの積層並列接続体。
【請求項４】
前記保護膜は、前記側面部の内側側面まで形成されている、
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のコイン型電気二重層キャパシタの積層並列接続体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コイン型電気二重層キャパシタを並列に接続したコイン型電気二重層キャパシタの積層並列接続体に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気二重層キャパシタは、小型で高容量且つ長サイクル寿命の蓄電デバイスであり、携帯電話やデジタルカメラ等の各種携帯機器におけるメモリーや時計機能のバックアップ電源として、また、ソーラ時計の電源やモーター駆動用の電源などとして使用されている。
この電気二重層キャパシタの蓄電部分は、２つの電極と電極間をセパレータで絶縁し、電解液を充填した構造である。２つの電極間に外部から電圧差を与えると、電解液中のカチオンとアニオンがそれぞれの電極近傍に移動し蓄電される。
【０００３】
一方、電気二重層キャパシタと同様な構成の電気化学セルとして、古くから電池が広く使用されている。電池における反応部分の構造は、電気二重層キャパシタと同様に、２つの電極と電極間をセパレータで絶縁し、電解液を充填した構造である。
このように電池とキャパシタの構造は同じであるため、小型セルとする場合、どちらも同じコイン型容器が用いられている。
【０００４】
電池の場合、２つの電極が異なる材料で構成され、電圧が高い材料を正極、電圧が低い材料を負極とし、両極の電圧の差が電池の電圧となる。このように電池には、正極、負極の極性がある。
このため、コイン型電池は、使用時に正極側と負極側の入れ間違い（接続間違い）を防ぐため、ＩＥＣ６００８６−３（国際電気標準会議による規格）などで極性の方向が定められている。
【０００５】
一方、電気二重層キャパシタの場合、２つの電極は同一の材料で構成され、蓄電部分自体には極性がなく、正負の極性は外部から与えられる電圧差により決定される。
しかし、以下の理由からコイン型電池と同様に極性を設けている。
（ａ）外部から電圧を加え充電したとき、低い電圧側の金属に比べ、高い電圧側の金属が腐食しやすいため、耐食性の高い金属を使用する必要があるが、耐食性が高い金属は高価である。このため、一方を耐食性が高い金属で構成して高い電圧側とし、他方を耐食性が低い金属で構成して低圧側とする（極性を設ける）ことにより、安価にすることが可能になる。
（ｂ）コイン型電池と外形形状が同じであるため、極性を設けておくことで、入れ間違いを防ぐことができる。
【０００６】
このように、電気二重層キャパシタの蓄電部分は極性が存在しないにもかかわらず、高価で耐食性の高い金属を使い正極側と設定し、安価な耐食性が低い材料を使い負極側と設定し、極性を設けていた（例えば、特許文献１）。
【０００７】
そして、使用する金属を区別することで極性を設けたため、図６に示すように、電気二重層キャパシタの単セル１００を多数個積み重ねて並列接続する場合、各セル間に樹脂などの絶縁部材１１０を配設する必要があり、厚みが厚くなってしまっていた。
また、各セル間の絶縁部材１１０は振動や衝撃で位置がずれたり、引き抜かれたりすることで正極側と負極側とがショートする可能性があり、ずれ防止のためには接着剤などで固定しなければならなかった。
更に、極性を間違って充電してしまった場合、耐食性が低い金属側に高い電圧が与えられるため、金属が腐食してしまい、早く劣化してしまうことがあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開昭６２−９４９０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、絶縁部材を使用することなく、電気二重層キャパシタの単セルを多数個積み重ねて並列接続したコイン型電気二重層キャパシタの積層並列接続体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】
【００１０】
（１）請求項１に記載の発明では、電解液と接する内側の底面全体に導電性の保護膜が形成された内缶と外缶を備えたコイン型電気二重層キャパシタを単セルとする複数の単セルと、複数の単セルを接続する第１の接続端子と、複数の単セルを接続する第２の接続端子と、を備え、前記複数の単セルは、前記内缶を下に向けて積み重ねて配置され、前記第１の接続端子は、下から奇数番目の単セルの外缶の側面部に接続すると共に、下から奇数番目の単セルとその１つ上の単セルとの間を接続し、前記第２の接続端子は、下から偶数番目の単セルの外缶の側面部に接続すると共に、一番下の単セルの内缶の底部、及び、偶数番面の単セルとその１つ上の単セルとの間を接続する、ことを特徴とするコイン型電気二重層キャパシタの積層並列接続体を提供する。
（２）請求項２に記載の発明では、電解液と接する内側の底面全体に導電性の保護膜が形成された内缶と外缶を備えたコイン型電気二重層キャパシタを単セルとする複数の単セルと、複数の単セルを接続する第１の接続端子と、複数の単セルを接続する第２の接続端子と、を備え、前記複数の単セルは、前記内缶を下に向けて積み重ねて配置され、前記第１の接続端子は、下から奇数番目の単セルの外缶と接続し、前記第２の接続端子は、一番下の単セルの内缶の底部と接続すると共に、下から偶数番目の単セルの外缶の側面部と接続する、ことを特徴とするコイン型電気二重層キャパシタの積層並列接続体を提供する。
（３）請求項３に記載の発明では、前記保護膜は、カーボン、アルミニウム、導電ＤＬＣ、導電性ポリマーの何れかを主とする材料からなる、ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電気二重層キャパシタの並列接続体を提供する。
（４）請求項４に記載の発明では、前記保護膜は、前記側面部の内側側面まで形成されている、ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の電気二重層キャパシタの並列接続体を提供する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、電解液と接する内側の底面全体に導電性の保護膜が形成された内缶と外缶を備えたコイン型電気二重層キャパシタを使用することで、正極、負極の区別無く接続することが可能であるため、絶縁部材を使用することなく、単セルを多数個積み重ねて並列接続したコイン型電気二重層キャパシタの積層並列接続体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】電気二重層キャパシタの断面構成図である。
【図２】電気二重層キャパシタを積み上げて並列接続した状態を示す説明図である。
【図３】第２実施形態における電気二重層キャパシタの断面構成図である。
【図４】第３実施形態における電気二重層キャパシタの断面構成図である。
【図５】電気二重層キャパシタの評価結果を表す説明図である。
【図６】従来の電気二重層キャパシタを積み上げて並列接続した状態を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明のコイン型電気二重層キャパシタの積層並列接続体における好適な実施の形態について、図１から図５を参照して詳細に説明する。
（１）実施形態の概要
本実施形態では、電解液が接触する２つの集電部分を同一材料である金属材料で形成、又は保護膜を形成することで極性をなくしたものである。ここで同一材料とは、ＳＵＳ金属等の同一系金属全体を指すものとし、全成分が同一の金属に限定されない。
本実施形態の電気二重層キャパシタでは、極性がない（いずれの側も、正極側、負極側として使用可能）ため、電池の負極缶（ケース）に対応する形状の缶を内缶とよび、電池の正極缶に対応する形状の缶を外缶とよぶ。
本実施形態の電気二重層キャパシタでは、内封される電解液が接触する内缶の面と外缶の面を、共に、要求される充電電圧（例えば、２．５Ｖ、３．３Ｖ等）に耐え得る、即ち、充電電圧に対して耐食性のある構成とする。
具体的には、次の２方法の何れかを採用する。
（ａ）内缶、外缶を形成する材料として、絞り加工性がよく、充分な硬さがある金属を使用する。例えば、ＪＩＳ  Ｇ３１４１（冷間圧延鋼板及び鋼帯）に規定されているＳＰＣＤ（絞り用）やＳＰＣＥ（深絞り用）、またはフェライト系ステンレス（ＳＵＳ４ＸＸ）、オーステナイト系ステンレス（ＳＵＳ３ＸＸ）、オーステナイト・フェライト二相ステンレス（ＳＵＳ３２９ＪＸＬ）などを使用する。この場合、要求される充電電圧に対して耐食性が高い金属が選択される。特に、耐食性はＳＰＣＤやＳＰＣＥよりもステンレスが優れている。なお、ステンレスの中でも耐食性はフェライト系、オーステナイト系、オーステナイト・フェライト二相ステンレスの順に優れている。
（ｂ）（ａ）の金属よりも安価であるが耐食性が低い金属を使用する場合、又は、（ａ）の金属であっても要求充電電圧がより高いために腐食の可能性がある場合、使用する金属と電極との間、即ち、電解液が接触する集電部分（内面）に導電性がある保護膜を内缶と外缶の両方へ同一の材料で形成する。保護膜の材料はカーボン、アルミニウム、導電ＤＬＣ、導電性ポリマーなどがある。
【００１４】
本実施形態において、（ｂ）で構成する場合、保護膜により耐食性が確保されるため、外缶をＳＵＳ３２９Ｊ４Ｌ、内缶をＳＵＳ３０４と異なる材料を用い、外缶と内缶の電解液と接する面に同一の保護膜を形成することも可能である。
内缶と外缶は充分な硬さがある金属とし、内缶と外缶の電解液と接する面を耐電圧に優れた同一の材料からなる保護膜を形成してもよい。
【００１５】
（２）実施形態の詳細
図１は本実施形態が適用される、コイン型の電気二重層キャパシタ１の断面構成図である。
電気二重層キャパシタ１は、コイン型（ボタン型）の外形を形成する、内缶１０と外缶２０とを備えている。
内缶１０と外缶２０とにより、その内側に収容部が形成され、収容部内には、第１電極１１、第２電極２１、セパレータ３０、電解液３１等がガスケット３２を介して封入されている。
【００１６】
内缶１０は、円形の底部１０ａと、底部１０ａの外周に沿って連接された側面部１０ｂを備え、円形の開口部を有する凹部が形成され、全体として円盤状の金属製容器である。
内缶１０は、電気二重層キャパシタ１の蓋として機能している。
内缶１０の側面部１０ｂの開放端側は、円環状（ドーナツ形状）のガスケット３２の肉厚部分に形成された凹部（溝）に嵌め込まれている。
ガスケット３２は、例えば、樹脂で形成されており、外缶２０の開口部の全周に渡って、外缶２０と内缶１０の間に配設されている。ガスケット３２は、内部の電解液などを気密封入すると共に、外缶２０と内缶１０を絶縁している。
【００１７】
外缶２０は、円形の底部２０ａと、底部２０ａの外周に沿って連接された側面部２０ｂにより、円形の開口部を有する凹部が形成され、全体として円盤状の金属製容器である。外缶２０は、電気二重層キャパシタ１の外装ケースとして機能している。
側面部２０ｂの開口部の径は、ガスケット３２の外径よりも大きく形成され、内缶１０に嵌め込んだガスケット３２が外缶２０の底部２０ａと接する状態で、側面部２０ｂを外周側からかしめることで封口するようになっている。
なお、本実施形態における内缶１０と外缶２０を形成する材料については後述する。
【００１８】
内缶１０の底部１０ａの内側底面には、円形の第１電極１１が導電性接着剤１２により接続され、外缶２０の底部２０ａの内側底面には、円形の第２電極２１が導電性接着剤２２により接続されている。本実施形態では、内缶１０の底部１０ａ、及び、外缶２０の底部２０ａに第１電極１１及び、第２電極２１が接着されている。
第１電極１１と第２電極２１との間には、絶縁材で構成されたセパレータ３０が配設されている。すなわち、第１電極１１の内缶１０に接着していない側の面と、第２電極２１の外缶２０に接着していない側の面とが、セパレータ３０を介して対向して配設されている。
また、内缶１０と外缶２０により封止された電気二重層キャパシタ１内には、電解液３１が充填されている。
【００１９】
第１電極１１、第２電極２１、セパレータ３０、及び、電解液３１については、周知の各種材料を使用することが可能であるが、本実施形態では、一例として次の材料が使用される。
すなわち、第１電極１１、第２電極２１は共に、活性炭、カーボンブラック、ＰＴＦＥの混合物が使用される。
セパレータ３０は、ポリオレフィン微多孔膜が使用される。
また、電解液３１は、非水溶媒と電解質の混合物が使用される。
【００２０】
次に、内缶１０と外缶２０を形成する金属材料について説明する。
本実施形態では、内缶１０、外缶２０共に、同一の金属が使用される。
【００２１】
例えば、オーステナイト・フェライト二相ステンレスであるＳＵＳ３２９Ｊ４Ｌ、オーステナイトステンレスであるＳＵＳ３１６ＬやＳＵＳ３０４など、内缶１０、外缶２０共に同一の鋼種とする。
なお、これらはいずれもステンレス金属であり、同一の金属に該当する。すなわち、本実施形態では、全く同一成分の金属だけでなく、同一系統の金属を含めて同一金属という。
【００２２】
このように、本実施形態の電気二重層キャパシタ１では、正極、負極の区別無く接続することが可能であるため、絶縁部材を使用することなく、電気二重層キャパシタの単セルを多数個積み重ねて並列接続（以下、積層並列接続という）することができる。
図２は、本実施形態による、極性のない３個の電気二重層キャパシタ１ａ、１ｂ、１ｃを積み上げて並列接続した状態を表した説明図である。
図２（ａ）に示すように、一方の端子５１を、下から奇数番目の電気二重層キャパシタ１の外缶２０の側面部２０ｂに接続すると共に、下から奇数番目の電気二重層キャパシタ１とその１つ上の電気二重層キャパシタとの間に接続する。
これに対し、他方の端子５２を、下から偶数番目の電気二重層キャパシタ１の外缶２０の側面部２０ｂに接続すると共に、一番下の電気二重層キャパシタ１の内缶１０の底部１０ａ、及び、偶数番面の電気二重層キャパシタ１とその１つ上の電気二重層キャパシタ１との間に接続する。
【００２３】
そして、図２（ａ）に示すように、端子５１を正（＋）、端子５２を負（−）とした場合、各電気二重層キャパシタ１の内缶１０と外缶２０の極性は、それぞれ電気二重層キャパシタ１ａが正負、電気二重層キャパシタ１ｂが負正、電気二重層キャパシタ１ｃが正負となる。
逆に端子５１を負（−）、端子５２を正（＋）とした場合の、各部の極性は図２（ａ）のカッコ内に示した通り逆になる。
【００２４】
このように、本実施形態の電気二重層キャパシタ１では、極性がないため、積み重ねた各電気二重層キャパシタ１間に絶縁材料を配設する必要がないため、絶縁材の厚さ分だけ厚みを少なくすることが可能になる。また電気二重層キャパシタ１と端子とは、レーザー溶接などを行うことにより、両極を確実に固定することができる。
この効果及び、次に説明する変形例については、後述する他の実施形態においても同じである。
【００２５】
図２（ｂ）は、積層並列接続する場合の他の接続方法を表したものである。
図２（ａ）では、各電気二重層キャパシタ１間を端子５１又は、端子５２の一方に接続する場合について説明したが、図２（ｂ）に示した変形例では、各電気二重層キャパシタ１間の接続も無くした場合の例である。
図２（ｂ）に示すように、一方の端子５１は、下から奇数番目の電気二重層キャパシタ１の外缶２０と接続する。
そして、他方の端子５２は、一番下の電気二重層キャパシタ１の内缶１０の底部１０ａと接続すると共に、下から偶数番目の電気二重層キャパシタ１の外缶２０の側面部２０ｂと接続する。
本変形例の場合、各層の電気二重層キャパシタ１における外缶２０の底部２０ａと、その１層上の電気二重層キャパシタ１における内缶１０の底部１０ａとが直接接触する構造となることで、積層並列接続を簡易に行うことができる。
【００２６】
次に第２の実施形態について説明する。
第１実施形態では、電気二重層キャパシタ１の内缶１０と外缶２０の材料を共に同一の材料で構成する場合について説明したが、この第２実施形態では、内缶１０と外缶２０の両底面に、同一の材料からなる保護膜を形成することで、極性のない電気二重層キャパシタ１を構成したものである。
図３は、第２実施形態における電気二重層キャパシタ１の断面構成を表したものである。
この図３に示すように、電気二重層キャパシタ１の内缶１０の底部１０ａの内側底面全体に保護膜１３を形成すると共に、外缶２０の底部２０ａの内側底部全体に保護膜２３を形成している。保護膜は、内缶又は外缶と、電極とを電気的に接続することから、導電性が良好な材料により構成されている。また保護膜は、電解液や充電電流によって分解しないことが好ましい。加えて、電解液の吸収やピンホールがない膜が好ましい。ピンホールがあると外缶や内缶に電解液が接し、缶を腐食させてしまうからである。ピンホールを少なくするためには、保護膜を厚く形成することが必要である。一方で、保護膜は厚すぎると、収容部に占める体積が大きくなることにより、収容することのできる電極の量が少なくなり容量が小さくなってしまう。そのため、保護膜の膜厚は、０．１〜１００μｍであれば好ましく、２〜６０μｍであればより好ましい。
【００２７】
保護膜１３、２３の材質としては、カーボン、アルミニウム、導電ＤＬＣ（ｄｉａｍｏｎｄ‐ｌｉｋｅ  ｃａｒｂｏｎ）、導電性ポリマーの何れかを使用する。
なお、保護膜１３と保護膜２３は、上記保護膜のうちの同一の保護膜を使用する。
カーボン保護膜は、例えば、フェノール樹脂とカーボンと溶剤からなるペーストを、塗布面に塗布、熱硬化させて、成膜したものである。カーボンとしては、黒鉛やカーボンブラック等を用いることができる。また、これらの各種カーボン材料を複数組合せて用いることができる。
アルミニウム保護膜は、例えば、アルミニウムを蒸着により、成膜したものである。アルミニウムとしては、アルミニウムを組成比で９９％以上含有する純アルミニウムのほか、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｓｉ、Ｃｕ等の元素を微量含有するアルミニウム合金を用いることができる。
導電ＤＬＣ保護膜は、ダイヤモンド結合やグラファイト結合を有する非晶質の薄膜である。この薄膜は、例えば、アセチレンガスやベンゼンガス等の炭化水素の原料ガスをプラズマ化させて、ＣＶＤやＰＶＤ等により成膜したものである。
導電性ポリマー保護膜は、電気伝導性を有する高分子化合物であり、例えば、ポリチオフェン類やポリアセチレン類等を用いることができる。また、Ｐｏｌｙ（３，４−ｅｔｈｙｌｅｎｅｄｉｏｘｙｔｈｉｏｐｈｅｎｅ）（ＰＥＤＯＴ）に、導電性を高めるためｐｏｌｙ（ｓｔｙｒｅｎｅｓｕｌｆｏｎａｔｅ（ＰＳＳ）をドーパントした水分散液を塗布、乾燥させ成膜したものを用いることができる（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）。これらの導電性ポリマーは、水や有機溶剤に分散させたものを塗布し、硬化もしくは乾燥させて成膜することができる。
また、これらの材質に加えて、塗布性や導電性を向上させるために、種々の添加剤を適宜添加して用いることも好ましい態様である。
【００２８】
第２実施形態における、内缶１０と外缶２０の材料については、保護膜により要求充電電圧における耐食性が確保されているので、同一材料であっても、異なる材料であってもよい。
例えば、内缶１０と外缶２０をＳＵＳ３０４で形成し、底部１０ａ、２０ａの内側底面に同一材料からなる保護膜１３、２３を形成、または内缶１０をＳＵＳ３０４、外缶２０をＳＵＳ３２９Ｊ４Ｌの異なる鋼種で形成し、底部１０ａ、２０ａの内側底面に同一材料からなる保護膜１３、２３を形成してもよい。
【００２９】
なお、第２実施形態では、底部１０ａ、２０ａの内側底面全体に保護膜１３、２３を形成する場合について説明しているが、その外周部分が全周に亘って一部でもガスケット３２と接するサイズであってもよい。即ち、保護膜の外径サイズが、対応するガスケット３２の内径よりも大きければよい。
但し、ガスケット３２の間から電解液が浸透する可能性を考慮して内側底面全体に保護膜を形成することが好ましい。
【００３０】
次に第３実施形態について説明する。
第２実施形態及びその変形例として説明した電気二重層キャパシタ１では、底部１０ａ、２０ａの内側底面に保護膜１３、２３を形成する場合について説明したが、この第３実施形態における電気二重層キャパシタ１は、保護膜の形成範囲を更に広げたものである。
図４は、第３実施形態における電気二重層キャパシタ１の断面構成を表したものである。
図４に示すように、電気二重層キャパシタ１の内缶１０には、底部１０ａの内側底面だけでなく、更に、側面部１０ｂの内側側面、とこの内側側面と連続している折り返し部分の外側面にまで拡張して保護膜１４を形成している。
また、外缶２０には、底部２０ａの内側底面だけでなく、更に、側面部２０ｂの内側側面にまで拡張して保護膜２４を形成している。
後述する実施例（試験例１）のように、大電流で充電を続けると、正の電位が加えられた缶や電解液に腐食が生じる。腐食は特に導電性接着剤１２、２２から近い部分で激しく発生し、導電性接着剤１２、２２から遠くなるほど腐食が弱く、側面部１０ｂ、２０ｂの腐食の発生は極めて少ない。
このような腐食は以下のメカニズムにより起こると考えられる。すなわち、電気二重層キャパシタは、長時間充電を続けても充電電流は０にならなく、リーク電流と呼ばれる微小電流が流れ続ける。このリーク電流が大きいほど腐食しやすい。リーク電流は、導電性接着剤から近い部分の電流密度が大きく、導電性接着剤から遠くなるほど電流密度が小さくなると考えられる。よって、保護膜の効果は、缶と電極を接続する導電接着剤から近い部分が大きく、導電接着剤から遠くなるほど小さくなると考えられ、保護膜がない図１のような電気二重層キャパシタより、図３のように缶底面に保護膜を形成すると耐食性に優れ、さらに図４のように缶と電解液が接触する可能性がある部分全面に保護膜を形成するとより優れると考えられる。
【００３１】
第３実施形態によれば、保護膜の形成領域を底部の内側底面だけでなく、側面部の内側側面にまで拡張して形成しているので、ガスケット３２との間から内側側面にまで電解液が浸透した場合にも対応することができる。
なお、内缶１０については、保護膜１４の形成範囲として、側面部１０ｂの内側側面までとしてもよく、更に、側面部１０ｂの外側側面部（ガスケット３２と接する全範囲）まで保護膜を拡張して形成してもよい。
【００３２】
また、底部１０ａと底部２０ａの一方に変形例を含む第２実施形態を適用し、他方に第３実施形態を適用するようにしてもよい。
また、保護膜は金属板に成膜してから、外缶や内缶の形状にプレス加工すると、プレス加工時に剥がれたり、キズをつけたりする恐れがあるため、あらかじめ金属板を外缶や内缶の形状にプレス加工してから保護膜を形成するのが好ましい。
保護膜の形成方法は、形成領域により適切な方法を適宜採用することができる。例えば、ＰＶＤやＣＶＤは、液体を塗布する成膜方法と異なり、液体の自重で底部に集まることなく均一に成膜することができることから、第３実施形態（図４）のような全面への成膜が容易である。一方、第２実施形態（図３）のように、底面にのみ保護膜を形成する場合には、ペーストや分散液などの液体材料を塗布し、乾燥する方法がより簡便であり好ましい。
【００３３】
次に、第１実施形態から第３実施形態の電気二重層キャパシタ１に対する、試験結果について説明する。
図５は、各実施形態と比較例についての試験結果を表したものである。
試験対象は、次の通り構成した電気二重層キャパシタ１を対象として行った。
第１電極１１、第２電極２１：活性炭−カーボンブラック−ＰＴＦＥの混合物とし、両方とも同じものを用いた。
電解液３１：非水溶媒−電解質の混合物
セパレータ：ポリオレフィン微多孔膜
カーボン保護膜：フェノール樹脂とカーボンブラックと溶剤からなるペーストを塗布し、熱硬化させ、図３のように厚さ５４μｍ成膜した（試験例２、３、７）。また、内缶の底面を上記のように成膜し、外缶の底面については、カーボンブラックに変えてカーボンブラックと黒鉛との重量比８：２混合物を用いたペーストを用いて成膜した（試験例８）。
アルミニウム保護膜：アルミニウムを蒸着し、図４のように厚さ１０μｍ成膜した（試験例４）。
導電ＤＬＣ保護膜：導電ＤＬＣを、図４のように厚さ２μｍ成膜した（試験例５）。導電性ボリマー膜：水に１％のＰＥＤＯＴ／ＰＳＳが分散された液を塗布し、乾燥させ、図３のように厚さ１μｍ以下の膜を成膜した（試験例６）。
【００３４】
試験および評価は次のとおりである。
（１）初期容量
初期容量は室温で測定を行った。正接続は、外缶２０に＋２．５Ｖ、内缶１０に０Ｖになるよう接続し３０分充電を行った。逆接続は、外缶２０に０Ｖ、内缶に１０に＋２．５Ｖになるよう接続し３０分充電を行った。その後、電流密度を０．４ｍＡ／ｃｍ２とする定電流で放電し、電圧が充電電圧の８０％から４０％になるまでの時間から初期容量Ｃ１を計算した。更に、正接続を行ったセル（電気二重層キャパシタ１）の初期容量と逆接続を行ったセルの初期容量とを、正接続の容量を１００としたときの逆接続の割合に換算した。
（２）正接続で初期容量を測定したセルを、４０°Ｃの恒温槽に入れ、外缶２０を＋２．５Ｖ（正接続）で１週間充電した。また、逆接続で初期容量を測定したセルも、４０°Ｃの恒温層に入れ、内缶１０を＋２．５Ｖ（逆接続）で１週間充電した。
（３）容量維持率
（１）で示した初期容量と同じ方法により、保存後の容量Ｃ２を計算し、容量維持率をＣ２／Ｃ１とした。
【００３５】
図５に示すように、内缶１０をＳＵＳ３０４で形成し外缶２０をＳＵＳ３２９Ｊ４Ｌで形成し、共に保護膜を設けない比較例１では、逆接続の初期容量は、正接続の初期容量を１００としたとき６５となった。この逆接続を行ったセルを分解したところ、電解液と接していた内缶表面が腐食し、透明だった電解液が茶色に変色していた。内缶表面の腐食は、内缶１０の導電性接着剤１２に近い部分の腐食が激しく、導電性接着剤１２から遠くなるほど腐食が弱く、内缶側面部１０ｂ部分は、腐食がなかった。
また、正接続のセル、逆接続のセルのいずれも、容量維持率は０％となった。
このように、比較例１（従来技術）の電気二重層キャパシタでは、常に外缶２０を正極側として正接続する必要があり、極性を考慮した接続が必要になる。
【００３６】
また、内缶１０、外缶２０を共にＳＵＳ３０４で形成し、保護膜を設けていない比較例２では、正接続と逆接続とでの初期容量に差異はみられなかった。しかしながら、正、逆いずれの接続においても、初期容量は試験例１に対し５６％にまで低下した。この比較例２の正、逆いずれの接続のセルも、比較例１の逆接続のセルと同様に、セルの内部が腐食していた。更に、４０°Ｃ、＋２．５Ｖで１週間充電した後の容量維持率は、正、逆いずれの接続においても０％となり、セルが破壊されていることがわかる。
【００３７】
これに対して、試験例１〜試験例８では、逆接続で充電した場合も、初期容量の変化がない。すなわち、極性を考慮することなく電気二重層キャパシタの接続を行うことが可能になる。
特に、保護膜１３、２３を形成した試験例のうち、試験例２〜５、７、８の電気二重層キャパシタでは、容量維持率が、正接続で８０％以上の高い値を示した。また、逆接続でも７５％以上の高い容量維持率を示した。これらの試験例の保護膜を形成することにより、高い耐食性による高性能の電気二重層キャパシタとすることができる。
なお、試験例１の電気二重層キャパシタでは、初期容量変化がなかったが、４０℃中で１週間充電を続けると容量維持率が０％となった。分解したところ、＋２．５Ｖを加えた方の缶の電解液と接していた表面が腐食し、透明だった電解液が黒色に変色していた。缶表面の腐食は、導電性接着剤１２、２２から近い部分の腐食が激しく、導電性接着剤１２、２２から遠くなるほど腐食が弱く、側面部１０ｂ、２０ｂは、腐食がなかった。
これに対し、試験例２〜５、７、８の電気二重層キャパシタでは、上述のように、正、逆いずれの接続でも高い容量維持率を示し、試験例１のような腐食は発生しなかった。また、試験例２、３、７、８は、図３のように、側面部１０ｂ、２０ｂに保護膜を形成しなかったにもかかわらず、充分な逆接続時の耐食性及び容量維持率を示した。このことから、電解液と接する面が、ステンレスよりカーボンやアルミニウム、導電ＤＬＣで形成されていれば、耐食性をより高めることができる。
一方で、試験例６に示す、導電性ボリマー膜を形成した電気二重層キャパシタは、初期容量試験は逆接続でも良好な結果が得られたが、容量維持率が悪い結果となった。これは、膜厚が１μｍ以下の薄膜を形成したことによるものであり、膜厚を厚くすることで改善できる可能性がある。
【００３８】
以上説明したように、本実施形態の電気二重層キャパシタ１によれば次の各効果を得ることができる。
（１）セパレータ３０から見て両側（第１電極１１と第２電極２１、及び、内缶１０と外缶２０）が同じ材料で構成されているため、極性がなく、極性を考慮することなく接続することが可能になる。
（２）内側底面に保護膜を形成することにより、安価な金属を用いることができる。加工性がよく耐腐食性が悪い金属も用いることができる。
（３）充電すると導電性接着剤の近傍ほど腐食の程度が激しいが、離れた場所においても弱くはなるが腐食が発生する。これに対して、第２実施形態、第３実施形態では、遠い部分も含めて保護膜が形成されているので、耐食性をより向上させることができる。
（４）また、本実施形態の電気二重層キャパシタ１では、正極、負極の区別無く接続することが可能であるため、積層並列接続をする場合であっても、各電気二重層キャパシタ１間に絶縁材を配設する必要がない。このため、積層並列接続をした場合の高さをより低く抑えることができる。
【００３９】
なお、本実施形態は、極性の区別なく使用可能な電気二重層キャパシタを提供することを目的として、次のように構成することも可能である。
（１）構成１
内缶と、前記内缶と絶縁材を介して封止され、前記内缶と共に収容部を形成する外缶と、前記収容部内で、前記内缶に配設された第１電極と、前記収容部内で、前記外缶に配設された第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に配設され、両者を絶縁するセパレータと、前記収容部内に充填された電解液と、を備えた電気二重層キャパシタであって、前記内缶と前記外缶は、少なくとも前記電解液と接する面に同一の材料が形成されていることを特徴とする電気二重層キャパシタ。
（２）構成２
前記内缶と外缶は、共に同一のステンレス鋼で形成されている、ことを特徴とする構成１に記載の電気二重層キャパシタ。
（３）構成３
前記内缶と前記外缶の、前記電解液と接する面に、前記電解液に対して耐食性を有する保護膜が形成されている、ことを特徴とする構成１、又は構成２に記載の電気二重層キャパシタ。
（４）構成４
前記保護膜は、カーボン、アルミニウム、導電ＤＬＣ、導電性ポリマーの何れかを主とする材料からなる、ことを特徴とする構成３に記載の電気二重層キャパシタ。
（５）構成５
前記内缶と前記外缶は、底部と側面部から構成され、前記保護膜は、底部の内側底面全面に形成されている、ことを特徴とする構成３、又は構成４に記載の電気二重層キャパシタ。
（６）構成６
前記保護膜は、前記側面部の内側側面まで形成されている、ことを特徴とする構成５に記載の電気二重層キャパシタ。
【００４０】
本構成の電気二重層キャパシタによれば、前記内缶と前記外缶は、少なくとも前記電解液と接する面に同一の材料が形成されているので、極性の区別なく使用することができる。
また、極性の区別が無いため、複数の電気二重層キャパシタを積み重ねて並列接続する場合であっても、絶縁部材が不要となり、全体の厚みを抑制することができる。
【符号の説明】
【００４１】
１０  内缶
１０ａ  底部
１０ｂ  側面部
１１  第１電極
１２  導電性接着剤
１３、１４  保護膜
２０  外缶
２０ａ  底部
２０ｂ  側面部
２１  第２電極
２２  導電性接着剤
２３、２４  保護膜
３０  セパレータ
３１  電解液
３２  ガスケット
【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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