(57)【要約】 【課題】セパレータ(３)を介して対向配置された一対の分極性電極(１)、(２)と、前記一対の分極性電極(１)、(２)及びセパレータ(３)に含浸された電解液と、前記セパレータ(３)と一対の分極性電極(１)、(２)と電解液とを収納する外装ケース(4b)及び外装蓋(4a)と、前記外装ケース(4b)の内周部(41b)と前記外装蓋(4a)の外周部(40a)との間に配置されるガスケット(７)とを具え、前記外装ケース(4b)の開口先端部(42b)を内側に湾曲させることにより、外装ケース(4b)及び外装蓋(4a)で構成された収納空間を密封する電気二重層キャパシタにおいて、前記外装蓋(4a)の外周部(40a)に折り返し部(41a)を設けることなく、高容量かつ密閉性にすぐれたの電気二重層キャパシタを提供する。【解決手段】前記外装蓋(4a)の開口端部(８)に、前記ガスケット(７)が入り込む凹部(10)が形成されていることを特徴とする。【選択図】  図１
2005228831.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
セパレータ(３)を介して対向配置された一対の分極性電極(１)、(２)と、前記一対の分極性電極(１)、(２)及びセパレータ(３)に含浸された電解液と、前記セパレータ(３)と一対の分極性電極(１)、(２)と電解液とを収納する外装ケース(4b)及び外装蓋(4a)と、前記外装ケース(4b)の内周部(41b)と前記外装蓋(4a)の外周部(40a)との間に配置されるガスケット(７)とを具え、
前記外装ケース(4b)の開口先端部(42b)を内側に湾曲させることにより、外装ケース(4b)及び外装蓋(4a)で構成された収納空間を密封する電気二重層キャパシタにおいて、
前記外装蓋(4a)の開口端部(８)に、前記ガスケット(７)が入り込む凹部(10)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。
【請求項２】
前記凹部(10)の断面形状が、凵字型、Ｖ字型、Ｕ字型の何れかであ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。
【請求項３】
前記凹部(10)の深さが５〜５０μｍであ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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セパレータを介して対向する一対の分極性電極に電解液を含浸してなる電気二重層キャパシタに関する。
【背景技術】
【０００２】
コイン型構造を有する電気二重層キャパシタは、一般的に図６に示すような構成が公知である。すなわち、活性炭等からなる第１分極性電極(１)と、活性炭等からなる第２分極性電極(２)とをセパレータ(３)を介した状態で対向配置し、前記第１分極性電極(１)に第１集電体(５)を、第２分極性電極(２)に第２集電体(６)をそれぞれ設け、前記一対の分極性電極(１)、(２)及びセパレータ(３)に電解液を含浸させて、陽極端子となる外装ケース(4b)と、陰極端子となる外装蓋(4a)で構成させる収納空間に収納し、前記外装ケース(4b)の内周部(41b)と前記外装蓋(4a)の外周部(40a)との間に電気絶縁性を有するガスケット(７)を配置して、前記外装ケース(4b)の開口先端部(42b)を内側に湾曲させることにより、前記外装ケース(4b)と前記外装蓋(4a)で構成される収納空間を密閉したものである。
【０００３】
前記外装蓋(4a)の外周部(40a)に折り返し部(41a)が設けられている場合では、ガスケット(７)への圧力が加わりやすくなり密閉性を向上させることができる (例えば特許文献１) 。
【特許文献１】特開平８−２２２１９２号公報(第２頁、図３)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、上記のように外装蓋(4a)に折り返し部(41a)を設けたものを用いると、該折り返し部(41a)を設けない外装蓋(4a)を用いたものに比べ密封に必要な部分の占める割合が大きくなるため、決められた寸法で電気二重層キャパシタを作製する場合、分極性電極(１)、(２)の体積を小さくする必要があり、静電容量が小さくなってしまうという問題がある。
【０００５】
しかし、前記外装蓋(4a)の外周部(40a)に折り返し部(41a)を設けないものを用いると、開口先端部(42b)を内側に湾曲させる工程においてガスケット(７)に加わる圧力が低いため、密閉性が低減してしまう。また、折り返し部(41a)を設けない外装蓋(4a)で密閉性を向上させるために、開口先端部(42b)を内側に湾曲させる工程において圧力を増加させたり、前記開口先端部(42b)の湾曲角度を鋭角に設定しすぎたりすると、ガスケット(７)にかかる圧力が強くなりすぎて、該ガスケット(７)にひび割れが発生するという問題がある。
【０００６】
そこで本発明は、上記問題点に鑑みて、前記外装蓋(4a)の外周部(40a)に折り返し部(41a)を設けることなく、高容量かつ密閉性に優れた電気二重層キャパシタを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の電気二重層キャパシタは、セパレータ(３)を介して対向配置された一対の分極性電極(１)、(２)と、前記一対の分極性電極(１)、(２)及びセパレータ(３)に含浸された電解液と、前記セパレータ(３)と一対の分極性電極(１)、(２)と電解液とを収納する外装ケース(4b)及び外装蓋(4a)と、前記外装ケース(4b)の内周部(41b)と前記外装蓋(4a)の外周部(40a)との間に配置されるガスケット(７)とを具え、前記外装ケース(4b)の開口先端部(42b)を内側に湾曲させることにより、外装ケース(4b)及び外装蓋(4a)で構成された収納空間を密封する電気二重層キャパシタにおいて、前記外装蓋(4a)の開口端部(８)に、前記ガスケット(７)が入り込む凹部(10)が形成されていることを特徴とする。
【０００８】
また、前記凹部(10)の断面形状は、凵字型、Ｖ字型、Ｕ字型等に加工されたものが用いられる。また、前記凹部(10)の深さは５〜５０μｍであることが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明を用いることにより、前記凹部(10)にガスケット(７)が入り込み、密閉性を向上させることができる。また、開口先端部(42b)を内側に湾曲させる工程において圧力を増加させたり、前記開口先端部(42b)の湾曲角度を鋭角に設定しすぎたりしても、前記凹部(10)が形成されていることにより、前記外装蓋(4a)の開口端部(８)からガスケット(７)にかかる圧力を分散することができ、ガスケット(７)のひび割れを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明における電気二重層キャパシタは、図１に示すように、第１分極性電極(１)と、第２分極性電極(２)とをセパレータ(３)を介した状態で対向配置し、そして前記第１分極性電極(１)に第１集電体(５)を、第２分極性電極(２)に第２集電体(６)をそれぞれ設け、その後、前記一対の分極性電極(１)、(２)及びセパレータ(３)に電解液を含浸させて、陽極端子となる外装ケース(4b)と、陰極端子となる外装蓋(4a)で構成させる収納空間に収納し、前記外装ケース(4b)の内周部(41b)と前記外装蓋(4a)の外周部(40a)との間に電気絶縁性を有するガスケット(７)を配置して、前記外装ケース(4b)の開口先端部(42b)を内側に湾曲させることにより、前記外装ケース(4b)と前記外装蓋(4a)で構成される収納空間を密閉したものである
前記外装蓋(4a)としては、外周部(40a)に折り返し部(41a)を設けないで、開口端部(８)にガスケット(７)が入り込む凹部(10)が形成させている。前記凹部(10)の形状としては、断面凹形、断面ω型、Ｖ字型等に加工したものを用いることができる。
【００１１】
前記凹部(10)の深さは、５μm以上になると凹部(10)に入り込む力が更に強くなり密閉性が更に向上し、凹部(10)の深さが５０μmより大きくなると開口先端部(42b)を内側に湾曲させる工程においてガスケット(７)に傷を与えてしまい、ひび割れの原因になるため、溝の深さは５〜５０μｍの範囲が好ましい。
【００１２】
上記本発明の電気二重層キャパシタにおいて、分極性電極(１)、(２)は、活物質と結着剤とからなる。前記活物質の導電性が低い場合は導電剤を加えてもよい。前記活物質としては、おが屑、椰子殻、ピッチ等を賦活処理を施して得られる粉末状活性炭を用いることができる。また、フェノール系、レーヨン系、アクリル系、ピッチ系等の繊維に不融化及び炭化賦活処理を施した活性炭、又は活性炭素繊維とし、これをフェルト状、繊維状、紙状、又は焼結状にしたものを用いることができる。その他にもカーボンナノチューブ等の炭素材料や金属化合物を用いることができる。結着剤としては、電気二重層キャパシタにおいて一般に使用されている公知のものを用いることができ、例えば、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、ポリビニルピロリドン、ポリビニルクロリド、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリフルオロエチレンプロピレン、エチレンープロピレンージエンタポリマー、スチレンブタジエンゴム、カルボキシメチルセルロース、フッ素ゴム等を用いることができる。前記導電剤としては、電気二重層キャパシタに一般に使用されている公知のものを用いることができ、例えば、鱗片状黒鉛や土状黒鉛等の天然黒鉛、人工黒鉛、カーボンブラック、アセチレンブラック、ケッチェンブラック、炭素繊維等を用いることができる。
【００１３】
上記セパレータ(３)としては、大きなイオン透過度を持ち、且つ、所定の機械強度を持つような絶縁性の膜として、ガラス繊維、ポリフェニレンサルファイド、ポリエチレンレテフタラート、ポリアミド、ポリイミド等の樹脂を用いることができる。セパレータ(３)の孔径は、一般にキャパシタ用として用いられて範囲のものであれば良く、例えば０．０１〜５μｍのものを用いることができる。セパレータ(３)の厚みは一般に用いられているものであれば良く、例えば１０〜１５０μｍのものを用いることができる。
【００１４】
本発明の電気二重層キャパシタに用いる外装蓋(4a)の実施例を、図を参照して以下に示す。実施例では、コイン型電気二重層キャパシタを作製し外装ケース(4b)として厚さ２００μｍ、外形４．８ｍｍ、外装蓋(4a)として厚さ１５０μｍ、外形４．０ｍｍのものを用いた。
【実施例１】
【００１５】
外装蓋(4a)として図３(a)に示すように外周部(40a)に折り返し部(41a)を設けないで、開口端部(８)に断面凵字型で深さ２５μｍの凹部(10)を設けたものを用いた。
【実施例２】
【００１６】
外装蓋(4a)として図３(b)に示すように、外周部(40a)に折り返し部(41a)を設けないで、開口端部(８)に断面Ｖ字型で深さ１０μｍの凹部(10)を設けたものを用いた。
【００１７】
（比較例１）
外装蓋(4a)として図４に示すように、従来品と同様の外周部(40a)に折り返し部(41a)を設けたものを用いた。
【００１８】
（比較例２）
外装蓋(4a)として図５に示すように、外周部(40a)に折り返し部(41a)を設けないで、開口端部(８)に加工を施していないものを用いた。
【００１９】
上記実施例１，２及び比較例１，２の外装蓋を用いて作製した電気二重層キャパシタの静電容量及び液漏れによる歩留りをそれぞれ測定した。その結果を下記の表１に示す。
【００２０】
【表１】
2005228831.tif 000003
表１から分かるように、開口端部(８)に凹部(10)を設けた外装蓋(4a)を用いて作製された電気二重層キャパシタは、比較例に対し静電容量及び／又は歩留りが優れていることが分かる。これは、外装蓋(4a)の外周部(40a)に折り返し部(41a)を設けなくとも、外装蓋(4a)の開口端部(８)に凹部(10)を設けることにより、前記凹部(10)にガスケット(７)が入り込み密閉性を向上させることができるためである。そのため、静電容量が大きく、また、密封性に優れ歩留りの高い電気二重層キャパシタを提供することができる。さらに、開口先端部(42b)を内側に湾曲させる工程において圧力を増加させたり、前記開口先端部(42b)の湾曲角度を鋭角に設定しすぎたりしても、前記凹部(10)が形成されていることにより、ガスケット(７)にかかる圧力を分散することができ、ガスケット(７)のひび割れを防止することができる。
【００２１】
実施例において、凹部として断面凵字型及び断面Ｖ字型のものを用いたが、これに限定されず図３(c)に示すように断面Ｕ字型のものを用いても同様の効果をえることができる。
【００２２】
上記実施例の説明は、発明を説明するものであって、特許請求の範囲に記載の発明を限定し、或いは範囲を減縮して解すべきではなく、本発明の各部構成は上記実施例に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明における電気二重層キャパシタの断面図である
【図２】実施例１における電気二重層キャパシタの密封部分の断面拡大図である。
【図３】外装蓋の開口端部が断面形状が凵字型(a)、Ｖ字型(b)、Ｕ字型(c)の凹部がそれぞれ形成された断面図である。
【図４】比較例１における電気二重層キャパシタの密封部分の断面拡大図である。
【図５】比較例２における電気二重層キャパシタの密封部分の断面拡大図である。
【図６】従来の電気二重層キャパシタの断面図である。
【符号の説明】
【００２４】
１  第１分極性電極
２  第２分極性電極
３  セパレータ
4a  外装蓋
40a  外周部
41a  折り返し部
4b  外装ケース
41b  内周部
42b  開口先端部
５  第１集電体
６  第２集電体
７  ガスケット
８  開口端部
１０  凹部
【図１】
2005228831.tif 000004
【図２】
2005228831.tif 000005
【図３】
2005228831.tif 000006
【図４】
2005228831.tif 000007
【図５】
2005228831.tif 000008
【図６】
2005228831.tif 000009