(57)【要約】【課題】シート状に成型されたキャパシタ用活性炭電極、セパレータの不純物混入状態を検査し、自己放電が少ないキャパシタを得る方法を提供せんとするものである。【解決手段】軟Ｘ線検査装置によって検出することにより、充電時に酸化、還元反応を起こし、針状に結晶が成長してセパレータを突き破る金属化合物（５０ミクロン以上）が混入していないキャパシタ用活性炭電極又はセパレータのみを使用することにより、自己放電を起こすことを防止し、キャパシタのエネルギー貯蔵機能を安定化させることができる。【選択図】    なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気二重層キャパシタを構成する部品には、充電時に酸化、還元反応を起こし、針状に結晶が成長してセパレータを突き破る大きさの不純物が混入していないこと特徴とする電気二重層キャパシタ。
【請求項２】
請求項１において、前記部品がシート状に成型されたキャパシタ用活性炭電極又はセパレータであることを特徴とする電気二重層キャパシタ。
【請求項３】
請求項１又は２において、前記不純物が５０ミクロン以上の金属化合物であることを特徴とする電気二重層キャパシタ。
【請求項４】
請求項３において、前記電極又は前記セパレータは前記金属化合物が含まれていないことを軟Ｘ線検査装置によって検出されていることを特徴とする電気二重層キャパシタ。
【請求項５】
請求項４において、前記軟Ｘ線検査装置がＸ線出力電圧を３０〜５０ｋＶに設定でき、かつ高感度な像倍増管を装備していることを特徴とする電気二重層キャパシタ。
【請求項６】
請求項４又は５において、前記電極又は前記セパレータは複数枚重ねられて前記軟Ｘ線検査装置により検査されることを特徴とする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に関する。詳しくは、電気二重層キャパシタの自己放電を低減する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気二重層キャパシタは、分極性電極に電解質中のアニオン、カチオンを正極、負極表面に物理吸着させて電気を蓄えることを原理としている。
キャパシタの構造は、賦活を行い比表面積を１０００〜２０００ｇ／ｍ2とした活性炭と導電助剤とバインダー（結着材）とで混練してシート状に成型した活性炭電極（シート電極という）、イオンが通過可能な厚さ５０〜１００ミクロンのセパレータを挟んだ単純な構造である。
【０００３】
これら部材にプロピレンカーボネート等を主体とする有機溶媒に４級アンモニウム塩を溶かした電解液を浸透させることで電気二重キャパシタとして蓄電機能を得ている。
ここで、セパレータは、電解液を浸透させ電解液中のイオンが通過可能であると同時に電極の正極、負極が物理的に触れて自己放電を起こすことを防ぐ機能が必要である。
【０００４】
また、電気二重層キャパシタの構成材料（例えば、電極又はセパレータ）が水分を含んでいると、耐電圧の高い電気二重層キャパシタやエネルギー密度の高い電気二重層キャパシタの製造が困難であることから、電気二重層キャパシタの構成材料から水分を除去することが行われている（特許文献１の段落番号［０００９］等）。
【特許文献１】特開２００２−２９９１６９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
電気二重キャパシタは蓄電媒体として自己放電が少ないことが望まれる。
キャパシタの自己放電を起こす要因として、セパレータの欠陥、対向電極の物理的接触、混入した不純物の電気分解反応等が上げられる。
一般的にキャパシタの自己放電は、薄く空隙率が大きいセパレータを使用すると自己放電が大きくなり、逆に厚く空隙率が小さいセパレータを使用すると自己放電が小さくなる傾向を示す。
【０００６】
同時にこれは、自己放電を小さくしようとすると内部抵抗が大きくなり、内部抵抗を小さくしようとすると自己放電が大きくなることを意味する。
また、キャパシタで自己放電を起こした部位を詳細に調査すると、セパレータに極めて小さな黒点が付いており、エネルギー分散型蛍光Ｘ線分析（Energy-Dispersive X-RAY Spectroscopy：ＥＤＸ）を行うと、銅、ニッケル等の金属物が検出される。
【０００７】
自己放電を生じるメカニズムとしては、キャパシタの系の中に混入した金属化合物が充電の際に、金属化合物の酸化、還元反応を起こし、金属析出が生じて、セパレータ中を針状に成長して突き破り、対極を物理接触させると考えられる。
電解液中の金属不純物をＰｐｂオーダーに低減してもこれらの問題が度々発生することから、この不純物の由来は電極、及びセパレータ自身であると考えられる。
【０００８】
しかし、シート状に成形された電極、セパレータ自体を非破壊で不純物を有効に検査することは従来困難であった。
本発明は、シート状に成型されたキャパシタ用活性炭電極、セパレータの不純物混入状態を検査し、自己放電が少ないキャパシタを得る方法を提供せんとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
斯かる目的を達成する本発明の請求項１に係る電気二重層キャパシタは、電気二重層キャパシタを構成する部品には、充電時に酸化、還元反応を起こし、針状に結晶が成長してセパレータを突き破る大きさの不純物が混入していないこと特徴とする。
【００１０】
上記目的を達成する本発明の請求項２に係る電気二重層キャパシタは、請求項１において、前記部品がシート状に成型されたキャパシタ用活性炭電極又はセパレータであることを特徴とする。
【００１１】
上記目的を達成する本発明の請求項３に係る電気二重層キャパシタは、請求項１又は２において、前記不純物が５０ミクロン以上の金属化合物であることを特徴とする。
【００１２】
上記目的を達成する本発明の請求項４に係る電気二重層キャパシタは、請求項３において、前記電極又は前記セパレータは軟Ｘ線検査装置によって前記金属化合物が含まれていないことを検出されていることを特徴とする。
【００１３】
上記目的を達成する本発明の請求項５に係る電気二重層キャパシタは、請求項４において、前記軟Ｘ線検査装置がＸ線出力電圧を３０〜５０ｋＶに設定でき、かつ高感度な像倍増管（Ｉ．Ｉ管）を装備していることを特徴とする。
【００１４】
上記目的を達成する本発明の請求項６に係る電気二重層キャパシタは、請求項４又は５において、前記電極又は前記セパレータは複数枚重ねられて前記軟Ｘ線検査装置により検査されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明では、軟Ｘ線検査装置によりキャパシタの主たる構成部品である電極、セパレータ内の不純物混入状態を一定基準以下にコントロールすることにより、充電時に不純物が酸化、還元反応を起こし針状に結晶が成長することで、セパレータを突き破り、自己放電を起こすことを防止し、キャパシタのエネルギー貯蔵機能を安定化させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に、実施例として示す形態が本発明を実施するための最良の形態である。
【実施例１】
【００１７】
本実施例は、キャパシタの主たる部品である成型されたシート電極を検査対象とするものである。
即ち、本実施例は、成形されたシート電極を軟Ｘ線透過によって観察し、混入している金属化合物等の不純物を検出する。
【００１８】
ここで、軟Ｘ線透過装置としては、サブミクロンフォーカスレベルの高解像度の装置を使用する必要がある。特に、焦点サイズは１ミクロン以下であることが望ましい。
Ｘ線吸収量が比較的小さい金属化合物を検出するためには、Ｘ線出力電圧を３０〜５０ｋＶに設定し、かつ高感度なＩ．Ｉ（Image Intensifier）管を装備している必要がある。
【００１９】
本装置によって、シート電極に径が５０ミクロン以上の不純物が存在することが検出されると、充電時に酸化、還元反応が起こり銅イオン等がデンドライト状に成長し、セパレータを突き破り自己放電を生じさせる可能性が極めて高いと考えられる。
【００２０】
よって、本装置により５０ミクロン以上の大きさの不純物が検出されたシート電極の部位あるいは、該当製造ロットの電極を使用しないようにすることで自己放電が少なく高品質なキャパシタを得ることができる。
【実施例２】
【００２１】
本実施例は、キャパシタの主たる部品であるセパレータを検査対象とするものである。
即ち、本実施例では、セパレータを軟Ｘ線透過によって観察し混入している金属化合物等の不純物を検出する。
【００２２】
ここで、軟Ｘ線透過装置には、サブミクロンフォーカスレベルの高解像度の装置を使用する必要がある。特に、焦点サイズは１ミクロン以下であることが望ましい。
Ｘ線吸収量が比較的小さい金属化合物を検出するためには、Ｘ線出力電圧を３０〜５０ｋＶに設定し、かつ高感度なＩ．Ｉ（Image Intensifier）管を装備している必要がある。
【００２３】
本装置によって、セパレータに径が５０ミクロン以上の不純物が存在することが検出されると、セパレータを突き破り自己放電を生じさせる可能性が極めて高いと考えられる。
【００２４】
よって、本装置により５０ミクロン以上の大きさの不純物が検出されたセパレータの部位あるいは、該当製造ロットのセパレータを使用しないようにすることで自己放電が少なく高品質なキャパシタを得ることができる。
【実施例３】
【００２５】
本実施例は、実施例１，２についての観察（検査）効率を上げるための手法に関する。
本発明の対象となるキャパシタ用電極シートは、一般的には厚さ１００〜４００ミクロン程度のシート状のものである。
【００２６】
そこで、本実施例では、検査効率を上げるために複数枚の電極シートを重ねて観察を行うものである。
装置の感度にもよるが１０〜２０枚程度の重ねならば、観察画像のコントラスト低下は少なく十分に不純物を認識可能である。
【００２７】
一方、セパレータについては、素材の空隙率が大きくＸ線透過率が極めて高いため、１００〜２００枚重ねての検査が可能であり、検査効率は重ねた枚数分向上することになる。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明は、蓄電媒体として自己放電が少ないことが望まれる電気二重層キャパシタに広く利用可能なものである。