(57)【要約】【課題】キャパシタの性能、寿命の向上を図る。【解決手段】一定数の正極体と負極体をこれらの間にセパレータを介在させて交互に積層したセル本体１１を電解液とともにセル容器１２に収容してなるキャパシタセル１０を複数備える蓄電装置において、各キャパシタセル１０のセル容器１２に分岐接続するガス排出管１６を設け、このガス排出管１６のガス排出口１７を開閉する弁手段１８と、ガス排出管内圧を検出する圧力センサ２０と、この圧力センサ２０の検出値に応じて弁手段１８を制御する制御手段２１とを設ける。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一定数の正極体と負極体をこれらの間にセパレータを介在させて交互に積層したセル本体を電解液とともにセル容器に収容してなるキャパシタセルを複数備える蓄電装置において、
各キャパシタセルのセル容器に分岐接続するガス排出管を設け、
このガス排出管のガス排出口を開閉する弁手段と、
ガス排出管内圧を検出する圧力センサと、
この圧力センサの検出値に応じて弁手段を制御する制御手段とを設けたことを特徴とする蓄電装置。
【請求項２】
複数のキャパシタセルをユニットとして配列して、
その配列方向に所定の面圧を加える加圧手段を備えると共に、
この加圧手段の加圧力を検出する加圧センサを設け、
前記圧力センサを設ける代わりに、その加圧センサの検出値に応じて前記制御手段が前記弁手段を制御するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の蓄電装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電気二重層キャパシタの蓄電装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、各種の蓄電装置（電動自動車の駆動電源等）として、急速充電が可能で充放電サイクル寿命が長い、電気二重層キャパシタ（電気二重層コンデンサ）の適用技術が注目される。
【０００３】
電気二重層キャパシタは、キャパシタセルとして、一定数の正極体と負極体をこれらの間にセパレータを介在して交互に積層され、これらの積層体が電解液に浸され、電解液とともに容器に収容される。
【０００４】
このような電気二重層キャパシタは、要求電力によって複数のキャパシタセルを組み合わせて用いられるが、長時間使用している間に電解液の溶液や溶媒が分解してガスが発生することがあり、このため各キャパシタセルの容器にガスを抜くための安全弁を設けたり、各キャパシタセルの容器をバッファ容器に接続して、バッファ容器にガス吸着剤を入れておいたり、バッファ容器に安全弁を設けるようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−３１７３３４号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、バッファ容器を設けたり、ガス吸着剤を用いるのでは、スペースを取ると共に、吸着剤交換のメンテナンスを要する。また、安全弁はむやみに低い圧力で開くようにはできないため、例えばセルに剛性の低い材料からなる容器を使用する場合、安全弁が作動する前に容器が変形する心配があり、また容器に圧力を持ったガスが残留したままだと、セルの性能、寿命に影響を及ぼすことになる。
【０００７】
この発明は、このような問題点を解決することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、一定数の正極体と負極体をこれらの間にセパレータを介在させて交互に積層したセル本体を電解液とともにセル容器に収容してなるキャパシタセルを複数備える蓄電装置において、各キャパシタセルのセル容器に分岐接続するガス排出管を設け、このガス排出管のガス排出口を開閉する弁手段と、ガス排出管内圧を検出する圧力センサと、この圧力センサの検出値に応じて弁手段を制御する制御手段とを設ける。
【０００９】
第２の発明は、第１の発明において、複数のキャパシタセルをユニットとして配列して、その配列方向に所定の面圧を加える加圧手段を備えると共に、この加圧手段の加圧力を検出する加圧センサを設け、前記圧力センサを設ける代わりに、その加圧センサの検出値に応じて前記制御手段が前記弁手段を制御するようにする。
【００１０】
【発明の効果】
第１の発明では、発生ガスによるキャパシタセルへの影響を十分に排除することができ、キャパシタセルの性能ならびに寿命を向上することができる。
【００１１】
第２の発明では、ガス排出管内の圧力を検出する圧力センサを設けずに、発生ガスによるキャパシタセルへの影響を十分に排除することができ、一方、各キャパシタセル内部の積層体を均一に密着でき、内部抵抗性能を大きく向上できると共に、各キャパシタセルの安定した性能を確保することができ、キャパシタセルの性能ならびに寿命を一層向上できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１３】
図１は本発明の実施の形態の蓄電装置の構成図、図２は電気二重層キャパシタセル１０の断面図である。
【００１４】
キャパシタセル１０は、セル本体（積層体）１１が、電解液とともに、所定構造のセル容器１２に収納される。
【００１５】
セル本体１１は、一定数の正極体と負極体をこれらの間にセパレータを介在させて交互に積層され、正極体のリード部１２ａは端子１３ａに、負極体のリード部１２ｂは端子１３ｂに接合される。これらの端子１３ａ、１３ｂはセル容器１２の上壁部１４を貫通して配置される。
【００１６】
セル容器１２の上壁部１４の所定部位には、セル容器１２内につながる導出管１５が接続される。
【００１７】
そして、各キャパシタセル１０のセル容器１２の導出管１５がそれぞれガス排出管１６に接続される。セル容器１２の導出管１５には、ガス排出時にセル内の電解液が出ないように、ガスは排出するが電解液を通さないガス透過膜３９を設ける。
【００１８】
ガス排出管１６は、一端にのみ開口部位（ガス排出口１７）が設けられ、この端部にガス排出口１７を開閉する電磁弁１８が配設される。
【００１９】
この電磁弁１８には、ガス排出管１６内の圧力を検出する圧力センサ２０が備えられる。
【００２０】
この圧力センサ２０の検出信号は制御装置２１に送られ、制御装置２１によってその検出信号を基に電磁弁１８の開閉が制御される。
【００２１】
この制御装置２１の制御内容を図３のフローチャートに基づいて説明すると、まず、ステップＳ１では、圧力センサ２０の検出信号よりガス排出管１６内の圧力を見る。
【００２２】
ステップＳ２では、ガス排出管１６内の圧力が所定低圧の基準値（大気圧よりわずかに高い圧）より大きいかどうかを判定する。
【００２３】
基準値より大きい場合、ステップＳ３に進み、電磁弁１７を開く。
【００２４】
このように構成したので、キャパシタセル１０の電解液の溶液や溶媒が分解してガスが発生すると、ガスは導出管１５を通ってガス排出管１６に入るが、圧力センサ２０によりガス排出管１６内の圧力が検知され、ガス排出管１６内の圧力が所定低圧の基準値を越えると、電磁弁１８によりガス排出口１７が開かれる。
【００２５】
このため、ガスはガス排出管１６より外部に速やかに排出され、キャパシタセル１０、導出管１５、ガス排出管１６内の圧力は所定低圧以下に保たれるのである。
【００２６】
したがって、例えばキャパシタセル１０に剛性の低い材料からなるセル容器１２を使用していても、発生ガスの圧力によってセル容器１２が変形することを防止できる。
【００２７】
キャパシタセル１０、導出管１５、ガス排出管１６内のガスの圧力を所定低圧以下に保てるので、発生ガスによるキャパシタセル１０への影響を十分に排除することができ、キャパシタセル１０の性能ならびに寿命を向上することができる。
【００２８】
ガス排出管１６に電磁弁１８を配設する構造のため、スペースを取ることはなく、またメンテナンス性に優れる。
【００２９】
図４は本発明の別の実施の形態を示す。
【００３０】
電気二重層キャパシタは、要求電力によって複数のキャパシタセル１０を組み合わせて用いるが、この場合複数のキャパシタセル１０をユニットとして配列して、その配列方向に所定の面圧を加える加圧機構３０を備えると共に、この加圧機構３０の加圧力を検出する加圧センサ３１を設け、この加圧センサ３１が前記圧力センサ２０を兼ねるようにしたものである。
【００３１】
複数のキャパシタセル１０をボックスタイプのケース３２に配列、収容すると共に、ケース３２に設けた加圧機構３０によりキャパシタセル１０に配列方向に所定の面圧を加える。
【００３２】
加圧機構３０は、押しボルト３３と、押しプレート３４と、最前列のキャパシタセル１０の面に当接して押しボルト３３の押圧力をスプリング３５を介してキャパシタセル１０の配列方向に伝えるプレッシャピストン３６と、ロックナット３７と、ストッパ３８等から構成して、ケース３２の他側に設けた加圧センサ３１の検出値を基に押しボルト３３を締め込み、各キャパシタセル１０に所定の面圧を加える。
【００３３】
加圧センサ３１の検出値（検出信号）は、制御装置２１に送る。
【００３４】
加圧機構３０の加圧力を制御装置２１にて確認できるようにする一方、制御装置２１は、加圧センサ３１の検出値が基準値（加圧機構３０の加圧力を含む）より大きい場合、ガス排出管１６の電磁弁１８を開くように制御する。
【００３５】
その他の構成は、圧力センサ２０以外、前記実施の形態と同じで良い。
【００３６】
このようにすれば、ガス排出管１６内の圧力を検出する圧力センサ２０を設けずに、発生ガスによるキャパシタセル１０への影響を十分に排除することができ、一方、所定の面圧を加えることによって、各キャパシタセル１０内部の積層体（セル本体１１）を均一に密着でき、内部抵抗性能が大きく向上する。また、積層体に電解液が過剰に入り込むことがなく、各キャパシタセル１０の安定した性能を確保することができ、したがってキャパシタセル１０の性能ならびに寿命を一層向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態の構成図である。
【図２】電気二重層キャパシタセルの断面図である。
【図３】制御内容を示すフローチャートである。
【図４】第２の実施の形態の構成図である。
【符号の説明】
１０  キャパシタセル
１１  セル本体
１２  セル容器
１３ａ、１３ｂ  端子
１５  導出管
１６  ガス排出管
１７  ガス排出口
１８  電磁弁
２０  圧力センサ
２１  制御装置
３０  加圧機構
３１  加圧センサ
３２  ケース
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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