(57)【要約】【課題】電極シートの打ち抜きにおいて悪影響を及ぼすバリを押し潰す電気化学キャパシタ電気二重層キャパシタの製造方法を提供する。【解決手段】金属集電体の両面または片面に分極性電極を有する電極シートを所定の大きさの素子片に切断した後、素子片を圧延押圧し、複数の素子片を積層してキャパシタ素子を形成する。【選択図】図２
2008091586.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属集電体の両面または片面に分極性電極を有する電極シートを所定の大きさの素子片に切断した後、素子片を押圧し、複数の素子片を積層してキャパシタ素子を形成する電気二重層キャパシタの製造方法。
【請求項２】
素子片を押圧し初期の厚みより８０〜９５％に圧縮することを特徴とする請求項１に記載の電気二重層キャパシタの製造方法。
【請求項３】
金属集電体の両面または片面に分極性電極を有する電極シートを所定の大きさの素子片に切断した後に押圧された素子片と、前記複数の素子片を積層して形成されるキャパシタ素子からなる電気二重層キャパシタ。
【請求項４】
素子片を押圧し初期の厚みより８０〜９５％に圧縮されることを特徴とする請求項３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、電気二重層キャパシタ及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気二重層キャパシタをはじめとする電気化学キャパシタは、小型化、軽量化が容易に可能であるため、例えば、携帯機器（小型電子機器）等の電源のバックアップ用電源、電気自動車やハイブリッド車向けの補助電源等として期待されており、その性能向上のための様々な検討がなされている。特に、電気自動車用電源のように大容量を必要とされる場合には、電極の単位体積当たりの静電容量（以下、「体積容量」という）が高い電気化学キャパシタの開発が望まれている。
【０００３】
このような電気化学キャパシタに用いられている電極は、集電体と分極性電極層を含む積層構造を有しており、箔状の金属集電体の表面に分極性電極層の材料となる溶液を塗布し、乾燥させることよって作製することができる（特許文献１参照）。また、分極性電極のシート３２を予め作成しておき、このシート３２を金属集電体３０に貼り付けることによっても作成することができる。
【０００４】
しかしながら、金属集電体３０の表面にこのような溶液を塗布し乾燥させただけでは、形成される分極性電極層３０の密度が低いため十分な体積容量を得ることはできない。このため、より高い体積容量を得るためには、塗布により分極性電極層３０を形成した後、ロールプレス３６、３８等によって分極性電極層３０を圧縮する必要がある（図４）。また、分極性電極のシートを予め作成しておき、このシート３２を金属集電体３０に貼り付けることによっては、シート３２と金属集電体３０の密着性が十分でなく、電極のもつ電気抵抗が悪化する場合がある。この場合もロールプレス３６、３８等によって分極性電極層３０を圧縮する必要がある（図４では圧縮された分極性電極層を符号４０として示している）。
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−１０６３３２号公報
【特許文献２】特開２００５−５１０７１号  段落（００５５）、図１および図２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
積層型の素子構造を持つ電気二重層キャパシタは、所定の大きさに形成した素子片をセパレータを介して積層して構成している。このような積層型の素子構造を持つ電気二重層キャパシタの素子片の製造方法としては、電極シートをロールプレス等によって圧縮した後、電極シートより所定の大きさの素子片として打ち抜いていた（特許文献２）。
【０００７】
しかしながら、電極シートを打ち抜いて素子片を形成した際、金属集電体の切断端面にはバリが発生したり、切断端面が変形する場合がある。このため、打ち抜いた素子片をそのまま積層した場合には、特に端部で歪みが発生するという問題がある。さらに、図５に示すように、切断端面に発生したバリ４６が大きい場合には、バリ４６がセパレータを貫通して、ショートを引き起こす場合もある。
【０００８】
従って、本発明の目的は電極シートの打ち抜きにおいて悪影響を及ぼすバリを押し潰す電気化学キャパシタの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記の課題を解決すべく、第１の発明である電気二重層キャパシタの製造方法は、金属集電体の両面または片面に分極性電極を有する電極シートを所定の大きさの素子片に切断した後、素子片を押圧し、複数の素子片を積層してキャパシタ素子を形成する。また、素子片を押圧し初期の厚みより８０〜９５％に圧縮してもよい。
【００１０】
また、第２の発明である電気二重層キャパシタは、金属集電体の両面または片面に分極性電極を有する電極シートを所定の大きさの素子片に切断した後に押圧された素子片と、前記複数の素子片を積層して形成されるキャパシタ素子からなる。さらに、素子片を押圧し初期の厚みより８０〜９５％に圧縮されてもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に示されるように金属集電体の両面または片面に分極性電極を有する電極シートを所定の大きさの素子片に切断した後、素子片を押圧し、複数の素子片を積層してキャパシタ素子を形成することで、特に端部で歪みが発生するという問題も解消し、切断端面に発生したバリが大きい場合にも、バリが押しつぶされ悪影響を及ぼすことがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明を説明するに当たり、図1乃至３を用いて説明する。図１は、電気二重層キャパシタの素子片の構成方法であり、（ａ）金属集電体と分極性電極層を積層して電極シートとした構成図と、（ｂ）電極シートから素子片を打ち抜きした構成図と、（ｃ）素子片の構成図を示し、図２は、本発明に係る電気二重層キャパシタの素子片の押圧方法を示し、図３は、本発明に係る電気二重層キャパシタの素子片を積層して形成したキャパシタ素子を示す。
【００１３】
まず、図１（ａ）に示すように、帯状のアルミニウム等の金属集電体６の両面側に、黒鉛塗料等の導電性接着剤を塗布した後、分極性電極層８となる活性炭シート等を貼付け、電極シート２を作製する。電極シート２の端部には分極性電極層８が貼付されずに金属集電体６が露出した縁部４が形成される。
【００１４】
ここで、金属集電体６は、たとえば４０〜５０μｍ程度の厚みとすることができる。また、分極性電極層８となる活性炭シートは、１５０〜４００μｍ程度の厚みとすることができる。
【００１５】
分極性電極層８を貼付けた後、電極シート２を所定の大きさの素子片１１を切り出す。素子片１１には縁部４が素子片用リード１２として含まれるように打ち抜かれ、予め素子片用リード１２が一体化された状態の素子片１１が得られる。この素子片用リード１２は、電気二重層キャパシタの外部端子と接続される。
【００１６】
電極シート２から素子片１１に切り出した際に、切り出し治具との接触時の抵抗などによって金属集電体１６の切断端面には、バリが発生することがある。このようなバリが大きい場合には、バリがセパレータを貫通して、ショートを引き起こす場合もある。
【００１７】
そこで、この素子片１１を上下面から一定の圧力を加えて押圧する。ここで、一定の圧力を加えて押圧する方法として、図２に示すように一定間隔の押圧ローラ２０，２２の間を通過させる方法を用いることができる。
【００１８】
これにより、分極性電極層１８の厚みが、たとえば初期の厚みより８０〜９５％程度に圧縮され、素子片１１の厚みは均一なものとなる。また、金属集電体１６にバリが発生していたとしても、バリはつぶされて、分極性電極層１８より外に突出することがなくなる。
【００１９】
このように、素子片１１の上下面から一定の圧力を加えることで、金属集電体１６と導電性接着剤と分極性電極層１８間の接触抵抗の低減が図れる。
【００２０】
また、一定の圧力を加えることにより、分極性電極層１８が圧縮される。この場合、分極性電極層１８を構成する活性炭同士の接触頻度が高められるため、分極性電極層１８の内部での電気抵抗の低減も図れる。
【００２１】
素子片１１の上下面から一定の圧力を加えた後、乾燥により、金属集電体６の両面側に塗布した導電性接着剤を乾燥硬化させる。乾燥を終えて得られる電極体の素子片１１を、セパレータ２８を介して重ね合せ、図３に示すように、素子片用リード１２が陽極引出部２４，陰極引出部２５を構成するように交互に積層することで、キャパシタ素子２６が得られる。
【００２２】
以上のように形成したキャパシタ素子２６を外装ケースに収納するとともに、キャパシタ素子に所定の電解液を含浸し、外装ケースの開口部を外部端子を備えた封口板によって封口することで、電気二重層キャパシタを得る。なお、陽極引出部２４，陰極引出部２５は封口板の外部端子とそれぞれ接続され、外部との電気的な接続が図られる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】電気二重層キャパシタの素子片の構成方法であり、（ａ）金属集電体と分極性電極層を積層して電極シートとした構成図と、（ｂ）電極シートから素子片を打ち抜きした構成図と、（ｃ）素子片の構成図である。
【図２】本発明に係る電気二重層キャパシタのアノード素子片の圧延押圧方法である。
【図３】本発明に係る電気二重層キャパシタの素子片を積層して形成したキャパシタ素子本発明に係る電気二重層キャパシタのアノードの積層方法である。
【図４】従来の電気二重層キャパシタの分極性電極製電極シートを圧縮する方法である。
【図５】従来の電気二重層キャパシタの分極性電極製素子片を示す断面図である。を圧縮する方法である。
【符号の説明】
【００２４】
４  縁部
６  金属集電体
８  導電性接着剤
１１  素子片
１２  アノード素子片用リード
２０，２２  押圧ローラ
２８  セパレータ
２６  コンデンサキャパシタ素子
【図１】
2008091586.tif 000003
【図２】
2008091586.tif 000004
【図３】
2008091586.tif 000005
【図４】
2008091586.tif 000006
【図５】
2008091586.tif 000007