(57)【要約】      （修正有）【課題】エンドプレート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。【解決手段】積層型電気二重層キャパシタ１は、電解液を含浸させた一対の活性炭電極２，３，４の間にセパレータを挟んで成るセル５を中間電極基材６を介して積層し、これらセルの間にセル間パッキン７を介在させた状態で陽極と陰極を成す第１の集電極板８ａと第２の集電極板８ｂを配置すると共に、これら第１，第２の集電極板８ａ，８ｂを第１，第２のエンドプレート９ａ，９ｂで挟んで複数の締付ボルト１０で締め付けることにより構成されている。上記集電極板とエンドプレートの間に、圧縮方向に弾性を有する弾性部材３１を介在させた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電解液を含浸させた一対の活性炭電極の間にセパレータを挟んで成るセルを中間電極基材を介して積層し、これらセルの間にセル間パッキンを介在させた状態で陽極と陰極を成す第１の集電極板と第２の集電極板を配置すると共に、これら第１，第２の集電極板を第１，第２のエンドプレートで挟んで複数の締付ボルトで締め付けてセル積層体を構成した積層型電気二重層キャパシタにおいて、
上記集電極板とエンドプレートの間には、圧縮方向に弾性を有する弾性部材を介在させた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】
上記弾性部材は、上記集電極板とエンドプレートの間の略中央部に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の積層型電気二重層キャパシタ。
【請求項３】
上記弾性部材は、上記第１のエンドプレートと第１の集電極板の間または第２のエンドプレートと第２の集電極板の間の何れか一方に介在されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の積層型電気二重層キャパシタ。
【請求項４】
上記弾性部材は、上記第１のエンドプレートと第１の集電極板の間と、第２のエンドプレートと第２の集電極板の間の両方に介在されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の積層型電気二重層キャパシタ。
【請求項５】
上記弾性部材は、電解液に対して耐侵食性を有する素材で形成されていることを特徴とする請求項１〜請求項４の何れかに記載の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、電解液を含浸させた一対の活性炭電極の間にセパレータを挟んで成る複数のセルを中間電極基材を介して積層し、これらセルの間にセル間パッキンを介在させて集電極板とエンドプレートで挟んで締付ボルトで締め付けることにより構成した積層型電気二重層キャパシタに関するものであり、特に、締付ボルトの締付によりエンドプレートが太鼓状に湾曲変形した場合でも、上記セルの活性炭電極の中央部に加わる加圧力が減少するのを防止できるようにしたものである。
【背景技術】
【０００２】
積層型電気二重層キャパシタとして、図４に示すものが知られている。上記積層型電気二重層キャパシタ１０１は、電解液を含浸させた一対の活性炭電極１０２，１０３の間にセパレータ１０４を挟んで成る複数のセル１０５…１０５を中間電極基材（分極基材）１０６を介して積層し、これらセル１０５，１０５の間にセル間パッキン１０７を介在させた状態で陽極と陰極を成す第１，第２の集電極板１０８ａ，１０８ｂを配置すると共に、これら第１，第２の集電極板１０８ａ，１０８ｂを第１，第２のエンドプレート１０９ａ，１０９ｂで挟んで複数の締付ボルト１１０で締め付けてセル積層体１１１を構成している。（例えば特許文献１）。
【０００３】
上記積層型電気二重層キャパシタ１０１は、上記第１，第２のエンドプレート１０９ａ，１０９ｂ及び締付ボルト１１０によるセル積層体１１１の締付力を増せば増す程、セル積層体１１１の内部抵抗を低減させることができる。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１０９ａ，１０９ｂの機械的強度を向上させ、肉厚の厚い頑丈なエンドプレートを使用しなければならずエネルギー密度の低下を招く。
【０００４】
そこで、薄く軽量なエンドプレートを用いつつ内部抵抗を低減させる方法として、図５に示すように、上記積層型電気二重層キャパシタ１０１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ケース１１２内に収納し、該外装ケース１１２内の圧力を減圧し、密封することにより、上記エンドプレート１０９ａ，１０９ｂ及び締付ボルト１１０によるセル積層体１１１への締付力を増加させることなく、従って、薄く軽量のエンドプレート１０９ａ，１０９ｂを使用した場合においても、上記セル積層体１１１の内部抵抗を低減させる方法が採られている。
【特許文献１】特開２００３−２１７９８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上述のような薄く軽量のエンドプレート１０９ａ，１０９ｂを使用した場合に、締付ボルト１１０で強く締め付けると、締付ボルト１１０で締付力は、エンドプレート１０９ａ，１０９ｂの端部よりも中央部が小であるので、図６に示すように、、エンドプレート１０９ａ，１０９ｂの中央部が盛り上がった太鼓状になる。このため、エンドプレート１０９ａ，１０９ｂの中央部における加圧力が弱くなり、図７の特性図に示すように、セルの中央部分の接触抵抗を増加させるという問題点がある。
【０００６】
また、上記中間電極基材１０６等の目付（厚み）はバラツキが大きい。このため、積層後のユニットの厚みに差異が発生し、これによりエンドプレートによる締付力がユニット毎に異なり，接触抵抗にバラツキが生じる。
【０００７】
本願発明の目的は、締付ボルトの締付けにより、エンドプレート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ことのできる積層型電気二重層キャパシタを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１の発明は、電解液を含浸させた一対の活性炭電極の間にセパレータを挟んで成るセルを中間電極基材を介して積層し、これらセルの間にセル間パッキンを介在させた状態で陽極と陰極を成す第１の集電極板と第２の集電極板を配置すると共に、これら第１，第２の集電極板を第１，第２のエンドプレートで挟んで複数の締付ボルトで締め付けてセル積層体を構成した積層型電気二重層キャパシタにおいて、上記集電極板とエンドプレートの間に、圧縮方向に弾性を有する弾性部材を介在させた。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１に記載の積層型電気二重層キャパシタにおいて、上記弾性部材を、上記集電極板とエンドプレートの間の略中央部に配置した。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項１または請求項２に記載の積層型電気二重層キャパシタにおいて、上記弾性部材を、上記第１のエンドプレートと第１の集電極板の間または第２のエンドプレートと第２の集電極板の間の何れか一方に介在させた。
【００１１】
請求項４の発明は、請求項１または請求項２に記載の積層型電気二重層キャパシタにおいて、上記弾性部材を、上記第１のエンドプレートと第１の集電極板の間と、第２のエンドプレートと第２の集電極板の間の両方に介在させた。
【００１２】
請求項５の発明は、請求項１〜請求項４の何れかに記載の積層型電気二重層キャパシタにおいて、上記弾性部材を、電解液に対して耐侵食性を有する素材で形成した。
【発明の効果】
【００１３】
（１）請求項１の積層型電気二重層キャパシタは、上記集電極板とエンドプレートの間に、圧縮方向に弾性を有する弾性部材を介在させたので、締付ボルトによりエンドプレートを締付けると、その締付力は、上記弾性部材を介して、集電極板および中間電極基材に伝達され、これらを加圧して、内部抵抗を低減させる。また、上記中間電極基材等の目付（厚み）のバラツキにより、積層後のユニットの厚みに差異が発生したような場合でも、上記弾性部材の圧縮度合いを調整することにより上記厚みの差異を補償、吸収して、ユニットの厚みを略均一にすることができる。
（２）請求項２の積層型電気二重層キャパシタは、上記弾性部材を、上記集電極板とエンドプレートの間の略中央部に配置したので、締付ボルトの締付けによりエンドプレートの中央部が太鼓状に盛り上がって、エンドプレートと集電極板の間の隙間が増大した場合でも、上記弾性部材によって上記集電極板および中間電極基材の中央部を確実に加圧することができる。
（３）請求項３の積層型電気二重層キャパシタは、上記弾性部材を、上記第１のエンドプレートと第１の集電極板の間または第２のエンドプレートと第２の集電極板の間の何れか一方に介在させたので、締付ボルトを締付けた場合に、上記第２のエンドプレートが太鼓状に湾曲した場合でも、上記一方に介在された弾性部材により一方の集電極板を介して活性炭電極を効果的に加圧して、セルの接触抵抗を低減できる。
（４）請求項４の積層型電気二重層キャパシタは、上記弾性部材を、上記第１のエンドプレートと第１の集電極板の間と、上記第２のエンドプレートと第２の集電極板の間の両方に介在させたので、締付ボルトを締付けた場合に、上記第１のエンドプレートおよび第２のエンドプレートが太鼓状に湾曲した場合でも、上記第１のエンドプレートと第１の集電極板の間に介在させた弾性部材と、上記第２のエンドプレートと第２の集電極板の間に介在させた弾性部材と、によってユニットの上，下の両端側から活性炭電極を効果的に加圧して、セルの接触抵抗を低減できる。
（５）請求項５の積層型電気二重層キャパシタは、上記弾性部材を、電解液に対して耐侵食性を有する素材で形成したので、万一、上記セル間パッキンから電解液が漏れ出たような場合でも、上記弾性部材が腐食、化学反応（分解）等することなく、弾性を維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１は本発明の第１実施例の積層型電気二重層キャパシタの断面図を示す。積層型電気二重層キャパシタ１は、電解液を含浸させた一対の活性炭電極２，３の間にセパレータ４を挟んで成る複数のセル５，５…を中間電極基材６を介して積層し、これらセル５，５の間の外周部において上記電解液の漏れを防止するパッキン７を介在させた状態で陽極と陰極を成す第１の集電極板８ａと第２の集電極板８ｂを配置すると共に、これら第１，第２の集電極板８ａ，８ｂを第１，第２のエンドプレート９ａ，９ｂで挟んで複数の締付ボルト１０で締め付けてセル積層体１１を構成し、該セル積層体１１を外装ケース１２内に収納することにより構成されている。上記中間電極基材６、集電極板８ａ及びエンドプレート９ａには、それぞれ第１、第２、第３のガス抜き孔２１、２２、２３が設けられている。上記外装ケース１２は、ガスバリアー性の高いアルミラミネート製の袋などで形成されていて、該外装ケース１１２内の圧力を減圧し、密封することにより、上記セル積層体１１の内部抵抗を低減させている。
【００１５】
上記第２の集電極板８ｂと第２のエンドプレート９ｂの間には、圧縮方向に弾性を有する弾性部材３１が介在されている。上記弾性部材３１は、電解液に対して耐侵食性を有するゴム等の素材、例えばシリコンゴムによりφ１８０ｍｍの円形のシート状に形成されていて、上記第２の集電極板８ｂと第２のエンドプレート９ｂの略中央部に配置されている。
【００１６】
第１実施例の積層型電気二重層キャパシタは、上述のような構成であって、締付ボルト１０により第１，第２のエンドプレート９ａ，９ｂを締付けると、その締付力は、第１，第２の集電極板８ａ，８ｂを介して活性炭電極２，３等に伝達され、これら活性炭電極２，３を加圧する。締付ボルト１０の締付けにより第１，第２のエンドプレート９ａ，９ｂが太鼓状に湾曲すると上記第１，第２のエンドプレート９ａ，９ｂによる加圧力が減殺されてしまう虞があるが、第１実施例においては、上記第２の集電極板８ｂと第２のエンドプレート９ｂの間に、シリコンゴムのシート状の弾性部材３１を介在させたので、第２のエンドプレート９ｂが湾曲した場合でも、上記弾性部材３１を介して活性炭電極２，３の中央部が加圧されることにより、弾性部材３１がない場合に生じるセル中央部分の圧力不足による接触抵抗のバラツキ（図７参照）が図２の特性図に示すように解消される。なお、上記シート状の弾性部材３１の厚みＴは、集電極板８ｂの電極目付によって変えられ、例えば、表１に示すように、電極目付が７０ｇ／ｍ2未満の場合には、弾性部材３１の厚みＴは４ｍｍ、電極目付が７０以上９０ｇ／ｍ2未満の場合には、弾性部材３１の厚みＴは３ｍｍ、電極目付が９０ｇ／ｍ2以上の場合には、弾性部材３１の厚みＴは２ｍｍに形成することにより、締付力の過不足がなくなり、ユニット毎の締付力を略均一にして、接触抵抗のバラツキをおさえることができる。なお、図１においては、第２の集電極板８ｂと第２のエンドプレート９ｂの間に弾性部材３１を介在させた場合を示したが、弾性部材３１を第１の集電極板８ａと第のエンドプレート９ａの間に介在させてもよい。
【００１７】
【表１】
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【００１８】
図３は本発明の第２実施例の積層型電気二重層キャパシタの断面図を示す。この実施例において、上記弾性部材３１は、上記第１のエンドプレート９ａと第１の集電極板８ａの間と、上記第２のエンドプレート９ｂと第２の集電極板８ｂの間の両方に介在されている。
【００１９】
従って、締付ボルト１０により第１，第２のエンドプレート９ａ，９ｂが太鼓状に湾曲した場合でも、上記第１のエンドプレート９ａの加圧力は、該第１のエンドプレート９ａと第１の集電極板８ａの間に介在された弾性部材３１を介してユニットの上端側の活性炭電極２，３に伝達されて、これらユニットの上端側の活性炭電極２，３を加圧すると共に、上記第２のエンドプレート９ｂの加圧力は、該第２のエンドプレート９ｂと第２の集電極板８ｂの間に介在された弾性部材３１を介してユニットの下端側の活性炭電極２，３に伝達されて、これらユニットの下端側の活性炭電極２，３を加圧し、ユニットの上，下両端側から略均一な加圧力によってより効果的に加圧することができる。なお、上記第１のエンドプレート９ａと第１の集電極板８ａの間と、上記第２のエンドプレート９ｂと第２の集電極板８ｂの間の両方に弾性部材３１を挟む場合には、上記シート状の弾性部材３１の厚みＴは、例えば、表２に示すように、電極目付が７０ｇ／ｍ2未満の場合には、弾性部材３１の厚みＴは２ｍｍ、電極目付が７０以上９０ｇ／ｍ2未満の場合には、弾性部材３１の厚みＴは１ｍｍ、電極目付が９０ｇ／ｍ2以上の場合には、弾性部材３１の厚みＴは０．５ｍｍに形成することにより、締付力の過不足がなくなり、ユニット毎の締付力を略均一にして、接触抵抗のバラツキをおさえることができる。
【００２０】
【表２】
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【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】第１実施例の積層型電気二重層キャパシタの断面図。
【図２】効果を示す特性図。
【図３】第２実施例の積層型電気二重層キャパシタの断面図。
【図４】従来例の断面図。
【図５】他の従来例の断面図。
【図６】従来例の問題点を示す断面図。
【図７】従来例の問題点を示す特性図。
【符号の説明】
【００２２】
１…積層型電気二重層キャパシタ
２，３…一対の活性炭電極
４…セパレータ
５…セル
６…中間電極基材
７…パッキン
８…集電極板
９…エンドプレート
１０…締付ボルト
１１…セル積層体
３１…弾性部材
【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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