(57)【要約】 【課題】    内部抵抗が小さく、自己放電特性の良い電気二重層コンデンサを提供する。【解決手段】  電解質溶液９をしみ込ませたセパレータ６ａを介して対向配置された一対の分極性電極を有する電気二重層コンデンサにおいて、前記セパレータ６ａが非導電性多孔質セラミックより構成された電気二重層コンデンサとする。【選択図】  図４
2005244008.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電解質溶液をしみ込ませたセパレータを介して対向配置された一対の分極性電極を有する電気二重層コンデンサにおいて、前記セパレータが非導電性多孔質セラミックより構成されていることを特徴とする電気二重層コンデンサ。
【請求項２】
前記非導電性多孔質セラミックが、ＳｉＯ2又はＡｌ2Ｏ3であることを特徴とする請求項１記載の電気二重層コンデンサ。
【請求項３】
前記セパレータとして非導電性多孔質セラミックが分極性電極表面上に形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の電気二重層コンデンサ。
【請求項４】
前記分極性電極表面上に形成されている非導電性多孔質セラミックの層の厚みが０．７５μｍ以上であることを特徴とする請求項３記載の電気二重層コンデンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種電子機器に使用される、電極と電解質との界面に生じる電気二重層に電荷を蓄積する電気二重層コンデンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の電気二重層コンデンサについて、図１、図２、図３を参照して説明する。図１は、従来の電気二重層コンデンサの一例を示す図で、図１（ａ）は正面図、図１（ｂ）は下面図、図１（ｃ）は上面図、および図１（ｄ）と図１（ｅ）は側面図である。図２は、基本セルを示す断面図であり、図３は、図１に示されている電気二重層コンデンサをＡ−Ａ’面で切断した場合の断面図である。
【０００３】
従来の電気二重層コンデンサは、図３に示されるように、セル積層体８、端子電極１、外装パッケージ２から構成されており、セル積層体８は図２の基本セル７を複数個重ねた構成である。
【０００４】
図２に示されるように、基本セル７では、非導電性でイオン透過性を有する多孔質のセパレータ６を介して対向配置された一対の分極性電極４が中空のガスケット３に封入されている。枠状のガスケット３の上面および下面には開口部が形成され、一対の分極性電極４のセパレータ６と反対側の面には、それぞれに集電体５が接合されると共に、この上下面の開口部が封止されている。また、ガスケット３の内部には、セパレータ６及び分極性電極４と共に電解質溶液９が封入されており、この電解質溶液９がセパレータ６および分極性電極４にしみ込んでいる。
【０００５】
分極性電極４には、粉末活性炭または活性炭繊維と導電性付与剤を主成分としたシート状または固体状の材料が用いられる。また、集電体５の材質としては、導電性カーボンを含有するゴムまたは、プラスチックや金属箔などが用いられている。
【０００６】
セル積層体８の両端には端子電極１が取り付けられており、それぞれの端子電極１のセル積層体８と反対側の面には外装パッケージ２が取り付けられている。セル積層体８の両端の端子電極１同士の距離が狭くなる方向にそれぞれの端子電極１に圧力がかけられて、その状態が外装パッケージ２により保持されている。このように外装パッケージ２によって一定の圧力で保持されることにより、隣り合う基本セル７同士の間や、基本セル７と端子電極１との間が密着されて、電気二重層コンデンサの各構成部品同士の接触面での接触抵抗が下げられている。
【０００７】
ところで、このような電気二重層コンデンサにおいて、近年、携帯電話やＰＤＡ(Personal Digital Assistants)、ＤＳＣ(Digital Still Camera)など電池の負荷変動吸収用のデバイスとして二次電池と組合せて用いられる用途が検討されつつある。どの用途の場合も、アシストする負荷電流が大きくなるほど、電気二重層コンデンサにはパワーが求められ、内部抵抗が低い必要がある。また、併用して使用される二次電池に対し、電気ニ重層コンデンサの自己放電特性は高い必要がある。さらに機器の薄型化にともない電気ニ重層コンデンサへの薄型化の要求も高い。
【０００８】
従来、このような要求に対し、パワー密度を向上させるために内部抵抗を低減し、かつ自己放電特性を高める方法が提案されている。例えば、特許文献１には、ポリエチレン、ポリプロリレンといった疎水性のポリオレフィン系樹脂を用い、その表面に界面活性剤を塗布して親水性を持たせたセパレータ６を構成材料とする電気二重層コンデンサが開示されている。また、特許文献２および特許文献３には、ガラス繊維シートからなるセパレータ６を使用した電気二重層コンデンサが開示されている。
【０００９】
【特許文献１】特開２０００−３１１８３７号公報
【特許文献２】特開平９−２８９１４０号公報
【特許文献３】特開平１−３０４７１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、従来技術には、以下に掲げる問題があった。特許文献１に開示されている電気二重層コンデンサは、自己放電特性を保ちつつ薄型化および内部抵抗の低減をするのが困難であるという問題があった。その理由は、本文献記載のポリエチレン、ポリプロピレンと言った疎水性のポリオレフィン系樹脂を用いたセパレータ６では、セパレータ６を介して配置されている分極性電極４を構成する粉末活性炭１０の微粉末を確実にセパレートする気密性、緻密性が得がたい。そのため、微粉末の連結性を避け、自己放電特性の悪化を防ぐ為には厚みを厚くする必要があることである。
【００１１】
また、特許文献１に記載のセパレータ６では、もともと疎水性のオレフィン系樹脂の表面に界面活性剤を用いた化学処理を施して親水性を持たせているため、経時的に界面活性剤がオレフィン系樹脂表面から脱落し、電解質溶液９のドライアップ現象がセパレータ６内において進行し内部抵抗を高くすることである。
【００１２】
また、セパレータ６の役割は、分極性電極４の間を電気的に絶縁する一方、充放電に伴って起きる電解質溶液９中のイオンの移動を円滑にする事であるが、ポリオレフィン系のセパレータ６では、その表面を親水処理することにより改善はしているが、もともと電解質溶液９の吸液性と保液性が低い為、イオン移動度が低くて電気二重層コンデンサの内部抵抗が高くなり、そのため、瞬時の大電流放電を行うと電圧降下が大きく実用的ではないことである。
【００１３】
特許文献２および特許文献３に開示されている電気二重層コンデンサの場合、ガラス繊維シートからなるセパレータ６はポリオレフィン系樹脂からなるセパレータ６と比較すると一般的には繊維が細く、電解質溶液９に対する濡れ性が優れるため吸液性と保液性が高い。従って、ガラス繊維シートからなるセパレータ６を用いるとイオン移動度が高くなり電気二重層コンデンサの内部抵抗を低くできる。また、ガラス繊維は高温になっても溶けないので、セパレータ６の融解による内部ショートが発生する事もない。
【００１４】
しかしながら、特許文献２および特許文献３に開示されている電気二重層コンデンサの場合、薄型化および自己放電特性の向上が十分ではないという問題点があった。その理由は、緻密性、気密性が得がたく、分極性電極４を構成する粉末活性炭１０などの微粉末の脱粒を防ぎ、ショート不良率を下げ、自己放電特性を確保する事が困難であるためである。
【００１５】
通常、ガラス繊維シートを用いて気密性を向上させる方法としては、繊維径の変更および充填密度アップが上げられるが、繊維径を変えるだけでは空孔部分の孔径を制御することはできず、結局、自己放電特性を向上させるために充填密度を上げることが必要となる。しかし、充填密度を上げるとイオン移動度が低くなり内部抵抗が高くなるため顕著な効果は期待できない。また、ガラス繊維シートからなるセパレータ６は強度が弱く、薄く加工する事が困難であり、１００μｍ以下の厚さにする事は難しい。
【００１６】
本発明は、かかる従来の問題点を解決するためになされたもので、その目的は、内部抵抗が小さく、自己放電特性が良く、かつ薄型化可能な電気二重層コンデンサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明は、上記課題を解決すべく、以下に掲げる構成とした。
本発明の電気二重層コンデンサは、
１．電解質溶液をしみ込ませたセパレータを介して対向配置された一対の分極性電極を有する電気二重層コンデンサにおいて、前記セパレータを非導電性多孔質セラミックより構成する。
２．前記非導電性多孔質セラミックを、ＳｉＯ2やＡｌ2Ｏ3などの酸化物とする。
３．前記セパレータとして非導電性多孔質セラミックのセパレータシート、もしくは分極性電極表面上に非導電性多孔質セラミック層として形成したセパレータとする。
４．前記分極性電極表面上に形成されている非導電性多孔質セラミック層の厚みを０．７５μｍ以上とする。
【００１８】
即ち、本発明は、電解質溶液をしみ込ませたセパレータを介して対向配置された一対の分極性電極を有する電気二重層コンデンサにおいて、前記セパレータが非導電性多孔質セラミックより構成されている電気二重層コンデンサである。
【００１９】
また、本発明は、非導電性多孔質セラミックが、ＳｉＯ2又はＡｌ2Ｏ3である電気二重層コンデンサである。
【００２０】
また、本発明は、セパレータとして非導電性多孔質セラミックが分極性電極表面上に形成されている電気二重層コンデンサである。
【００２１】
また、本発明は、分極性電極表面上に形成されている非導電性多孔質セラミックの層の厚みが０．７５μｍ以上である電気二重層コンデンサである。
【発明の効果】
【００２２】
本発明は、以上のように構成されているので、以下に掲げる効果を奏する。本発明による第一の効果は、従来の電気二重層コンデンサに対して内部抵抗を十分に低減する事ができる点にある。これは、空孔率の高い非導電性多孔質セラミックをセパレータとして使用することでセパレータの保液性が高まりイオン移動度が高まった事による。
【００２３】
本発明による第二の効果は、電気二重層コンデンサの自己放電特性の向上を実現する点にある。これは、制御された細孔径を有する非導電性多孔質セラミックをセパレータとして使用することで、分極性電極を構成している粉末活性炭などの脱粒等による漏れ電流の増加を減少させることができる事による。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
次に、本発明に係る電気二重層コンデンサについて図面を参照して説明する。
【００２５】
図１に、本発明の一例の電気二重層コンデンサの構造を示し、図１（ａ）は正面図、図１（ｂ）は下面図、図１（ｃ）は上面図、図１（ｄ）と図１（ｅ）は側面図である。図２に、本発明の一例の電気二重層コンデンサに用いられる基本セルの断面図を示す。また、図３には、本発明の一例の電気二重層コンデンサを説明する図１のＡ−Ａ’断面図を示す。図１、図２、図３に示す電気二重層コンデンサの基本構造は本発明でも、従来例でも変わらないので、同じ図面を使用している。図４、図５に、本発明の主題であるセパレータ６ａ、６ｂの模式的断面拡大図をそれぞれ示す。
【００２６】
図２に示すように、本発明に係る基本セル７は、従来例と同様に電解質溶液９を含有するセパレータ６ａ、６ｂを介して対向配置された分極性電極４と集電体５並びに分極性電極４の外周部に配置されたガスケット３から構成されている。
【００２７】
本発明の基本セル７を製造する方法では、集電体５の上に分極性電極４を形成し、分極性電極４とセパレータ６ａ、６ｂの中に電解質溶液９を注入する。集電体５上に形成された分極性電極４がセパレータ６ａ、６ｂを介して互いに向き合うように配置し、ガスケット３の枠内にセパレータ６ａ、６ｂ及び一対の分極性電極４を収容する。その後、ガスケット３の開口部を集電体５で覆う事によって基本セル７が製造される。
【００２８】
図３で示すように、このようにして作製した基本セル７を使用する電圧に応じて複数積層してセル積層体８が形成され、両端には端子電極１が配置される。
【００２９】
端子電極１のセル積層体８と反対側の面には、外装パッケージ２が取り付けられる。外装パッケージ２によってセル積層体８を圧縮する方向にセル積層体８および端子電極１に圧力をかけ、その圧力を保持するように外装パッケージ２の周囲を熱融着により封止して本発明に係る電気二重層コンデンサが製造される。ここで、端子電極１の一部は、外装パッケージ２の外側へ露出し、電気的に外へ接続できるようにする。
【００３０】
次に、図４を参照してセパレータ６ａの構成について詳細に説明する。セパレータ６ａは、非導電性多孔質セラミックのみ、または非導電性多孔質セラミックの微粉末とバインダーから構成される。ここで、非導電性多孔質セラミックが微粉末として使用される場合の形状は、平均粒径が１００ｎｍ以上１０μｍ以下の形状のものを用いるのが望ましい。
【００３１】
非導電性多孔質セラミックは、例えばＳｉＯ2などの高い絶縁性を有する酸化物を基材とし、その内部に細孔径が１ｎｍ〜２０ｎｍレベルのメソポーラス構造を持ち、大きな比表面積を有するものを用いると良い。このような非導電性多孔質セラミックは、例えば界面活性剤の集合体（ミセル）または高分子化合物を鋳型として用いて細孔構造を持つ非導電性多孔質前駆体を合成し、その後に鋳型を熱処理もしくは化学処理などで除去することで、非導電性多孔質セラミックの細孔径が制御され、大きな比表面積と、大きな空孔率を持つものを得ることが出来る。
【００３２】
本発明のセパレータ６ａ、６ｂは、例えば、以下のようにして得ることができる。図４で示すように、セパレータ６ａとしてシート状にしたものを使用する場合は、溶媒に非導電性多孔質セラミックとバインダーを溶解または分散させ、ドクターブレード法などにより一定厚みに成膜し溶媒を乾燥させることにより得られる。
【００３３】
また、図５に示すように、分極性電極４上に非導電性多孔質セラミックを塗布してセパレータ６ｂとして使用する場合は、例えばテトラメトキシシランをメタノールに溶解し、攪拌しながらアンモニア水を滴下してＰＨ調整した後、ブロックコポリマーなどの界面活性剤を添加し数時間攪拌してゾル溶液を作製する。この溶液をスプレー法などにより分極性電極４の集電体５と接しない側の面の表面上に均一に塗布し恒温槽で乾燥してドライジェルを作製し、３００℃以上で熱処理することで、細孔径が制御され比表面積が高く空孔率が高い非導電性多孔質セラミックの層を得ることができる。
【００３４】
分極性電極４は、高比表面積を有し、かつ導電性を有する活性炭などを主要構成材料とし、導電性付与材やバインダーとしてのフェノール樹脂１１などを添加し、乾燥または焼結する事によりシート状、あるいは固体状に形成された電極が使用でき、従来と同様のものを用いれば良く、特に限定されるものではない。
【００３５】
ガスケット３は中空の構造であり、上述したように分極性電極４、セパレータ６ａ、６ｂおよび電解質溶液９を収容して、集電体５が取り付けられるものであれば限定されるものではない。従って、ガスケット３の材質としては、絶縁性のプラスチック等の従来と同様のものを用いれば良い。集電体５を構成する集電体シートは、カーボン粉末、その他を練り込んだポリオレフィン系の導電性シート等の従来と同様のものを用いれば良い。端子電極１は、銅板に半田めっきを施したもの、外装パッケージ２には、アルミ箔の両側に絶縁樹脂が積層されているラミネートフィルムを使用すれば良いが、特に限定されるものではなく、従来と同様な材料を適宜選択すれば良い。また、電解質溶液９は希硫酸等の従来と同様のものを用いれば良い。
【実施例】
【００３６】
次に、幾つかの実施例と比較例を用いて本発明を具体的に説明する。
【００３７】
本発明の実施例および比較例では、以下の寸法で電気二重層コンデンサを構成した。分極性電極４の外形寸法は、長さが２０ｍｍ、幅が２０ｍｍ、厚みが０．２ｍｍである。ガスケット３の中空部の寸法は、長さが２１ｍｍ、幅が２１ｍｍ、厚さが０．４５ｍｍ、外形寸法は長さが２３ｍｍ、幅が２３ｍｍ、厚みが０．４５ｍｍである。集電体５の外形寸法は、長さが２３ｍｍ、幅が２３ｍｍ、厚さが０．１ｍｍである。端子電極１の外形寸法は、長さが２２ｍｍ、幅が２２ｍｍ、厚さが０．１ｍｍで、幅方向に長さが８ｍｍ、幅が３ｍｍ、厚みが０．１ｍｍの凸部が形成されている物である。外装パッケージ２の外形寸法は、長さが２５ｍｍ、幅が２５ｍｍ、厚さが０．１ｍｍである。
【００３８】
また、分極性電極４として、粉末活性炭１０とフェノール樹脂１１を７０／３０の配合割合で混合、プレスし焼結させた固体状の分極性電極４を用い、ガスケット３の材質としては、耐熱性のポリオレフィン系樹脂を用いた。集電体５のシートは、カーボン粉末を練り込んだポリオレフィン系の導電性シートを用いた。端子電極１は、銅板に半田めっきを施したもの、外装パッケージ２には、アルミ箔の両側に絶縁樹脂が塗布されているラミネートフィルムを使用した。電解質溶液９は３０ｗｔ％の希硫酸を用いた。
【００３９】
（実施例１）
図４に、本発明の実施例１に使用するセパレータの模式的断面拡大図を示す。本実施例１の電気二重層コンデンサも図１および図２に示すように、電解質溶液９を含有するセパレータ６ａを介して対向配置された分極性電極４と集電体５並びに分極性電極４の外周部に配置されたガスケット３から構成されている。ここで、セパレータ６ａとして導電性多孔質セラミックの微粉末とバインダーからなるシート状のものを使用した。
【００４０】
非導電性多孔質セラミックは、材質が細孔径８ｎｍ、比表面積８００ｍ2／ｇの特性を有するＳｉＯ2で平均粒径が１μｍの形状の微粉末を使用した。そして、この非導電性多孔質セラミックを９０％と、バインダーとしてポリフッ化ビニリデンを１０％配合して、厚さ１０μｍのセパレータシートとした。
【００４１】
集電体５上に分極性電極４を配置したものを一対つくり電解質溶液９を含浸した上記セパレータ６を中心にして貼り合わせ、分極性電極４の外周部にガスケット３を配置して集電体５とガスケット３の境界面を熱融着により封止して基本セル７を作製した。そして、この基本セル７を図３に示すように端子電極１で挟み、外装パッケージ２に挿入して電気二重層コンデンサを作製した。次に、この基本セル７を２個使用し、耐電圧１．８Ｖの電気二重層コンデンサを作製した。
【００４２】
（実施例２）
図５に、本発明の実施例２で使用するセパレータ６ｂの模式的断面拡大図を示す。図５に示すように、本実施例２で使用するセパレータ６ｂは、セパレータ６ｂを介して対向する一対の分極性電極４のうち片側の分極性電極４の表面上にのみセパレータ６ｂとしての非導電性多孔質セラミックの層が形成されている。
【００４３】
実施例２でセパレータ６ｂとして使用した非導電性多孔質セラミックの材質は、細孔径８ｎｍ、比表面積８００ｍ2／ｇの特性を有するＳｉＯ2であり、層の厚みは０．５μｍ、０．７５μｍ、１μｍ、２．５μｍ、５μｍ、１０μｍとした。その他の材料は、実施例１と同じものを使用し、実施例１と同様の方法で電気二重層コンデンサを作製した。
【００４４】
（実施例３）
図６に、本発明の実施例３で使用するセパレータ６ｃの模式的断面拡大図を示す。図６に示すように、実施例３で使用するセパレータ６ｃは、セパレータ６ｃを介して対向する一対の分極性電極４の向い合っている表面上に、それぞれセパレータ６ｃとしての非導電性多孔質セラミックの層が形成されている。
【００４５】
実施例３でセパレータ６ｃとして使用した非導電性多孔質セラミックの材質は、細孔径８ｎｍ、比表面積８００ｍ2／ｇの特性を有するＳｉＯ2であり、層の厚みは片側５μｍとした。その他の材料は実施例１と同じものを使用し、実施例１と同様の方法で電気二重層コンデンサを作製した。
【００４６】
（実施例４）
実施例４では、実施例３において、非導電性多孔質セラミックの材質としてＳｉＯ2の代わりにＡｌ2Ｏ3を使用して実施例１と同様の方法で電気二重層コンデンサを作製した。尚、ここで使用する非導電性多孔質セラミックは、細孔径８ｎｍ、比表面積８００ｍ2／ｇの特性を有するＡｌ2Ｏ3であり、層の厚みも同じく片側５μｍとした。
【００４７】
（比較例）
比較例で作製した従来の電気二重層コンデンサのセパレータ６は、特許文献１に開示されているポリプロピレンフィルムにブチルゴムを格子状に接合させたものを使用した。ここで、ポリプロピレンフィルムの厚みは５μｍ、ブチルゴムは格子間隔２ｍｍ、厚み５μｍとした。そして、その他の材料は実施例１と同じものを使用し、前述した実施例１〜４と同様の方法で電気二重層コンデンサを作製した。
【００４８】
（評価）
以下に、上述のようにして作製した実施例１〜実施例４および比較例のそれぞれの電気二重層コンデンサに対して、内部抵抗と自己放電特性を測定した結果について述べる。
【００４９】
本実施例１〜実施例４および比較例のそれぞれの電気二重層コンデンサに対して、内部抵抗および自己放電特性を測定した結果を下記の表１にまとめた。ここで、内部抵抗は、比較例の電気二重層コンデンサの値を１とし、その値に対する割合とした。内部抵抗の測定は、１ｋＨｚの試験信号周波数におけるインピーダンスを交流四端子法により測定し、その実数部を算出して行った。また、自己放電特性は、定格電圧１．８Ｖを３０分印加して充電後、開回路にして５０時間経過後の電圧を測定した。なお、サンプル数は各水準５０個ずつとし、その平均を算出した。
【００５０】
【表１】
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【００５１】
まず、表１を参照して比較例と実施例１〜４のそれぞれの電気二重層コンデンサについて結果を評価する。内部抵抗に関しては、比較例に対し実施例１〜実施例４のそれぞれの電気二重層コンデンサでは、約２割程度、低減され良くなっていることがわかる。
【００５２】
この理由については以下に述べる。通常、セパレータ６の役割は、分極性電極４の間を電気的に絶縁する一方、充放電に伴って起きる電解質溶液９中のイオンの移動を円滑にする事であり、その為には電解質溶液９の吸液性と保液性は高い必要がある。しかし、比較例で使用しているようなポリオレフィン系のセパレータ６では、もともと電解質溶液９の吸液性と保液性は低いため、イオンの移動度が低くて電気二重層コンデンサの内部抵抗が高くなってしまう。
【００５３】
これに対し、実施例１〜実施例４のそれぞれの電気二重層コンデンサでは、セパレータ６ａ、６ｂ、６ｃを構成する材料として非導電性多孔質セラミックを使用している。非導電性多孔質セラミックは、先にも述べたが、ＳｉＯ2などの絶縁性の酸化物を基材とし、その内部に細孔径が１ｎｍ〜２０ｎｍレベルの貫通したメソポーラス構造を持ち、かつ大きな比表面積を有するものである。そして、その製造方法として幾つかの方法はあるが、例えば界面活性剤の集合体（ミセル）または高分子化合物を鋳型として用いて細孔構造を持つ非導電性多孔質セラミックを合成し、その後に鋳型を熱処理もしくは化学処理などで除去することで得られる。そして、この鋳型に使用する材料および製造条件を選定することで、細孔径および酸化物の細孔構造を容易に制御することができる。また、比表面積が高い上に、電解質溶液９を保持する為の空孔率を増やすことが可能であり保液性が高い。また、材質的にも電解質溶液９に対する濡れ性が優れるため吸液性も優れている。従って、本発明の実施例のように非導電性多孔質セラミックをセパレータ６ａ、６ｂ、６ｃとして用いるとイオン移動度が高くなり電気二重層コンデンサの内部抵抗を低くすることができると考えられる。
【００５４】
次に、本発明の実施例１〜実施例４の電気二重層コンデンサの自己放電特性は、比較例と比べ、かなり改善され良くなっている。これは、前述したように、本発明の実施例１〜実施例４の電気二重層コンデンサのセパレータ６ａ、６ｂ、６ｃとして容易に細孔径制御が可能である非導電性多孔質セラミックを使用しているため、自己放電特性を悪化させる原因である粉末活性炭１０などの微粉末の径より空孔部の孔径を小さくすることができたため特性を改善することが可能となったものと考えられる。
【００５５】
さらに、比較例では、疎水性のオレフィン系樹脂の表面に界面活性剤を用いた化学処理などを施して親水性を持たせる方法が取られているが、セパレータ６にストレスが加わったりすると界面活性剤がオレフィン系樹脂表面から脱落し、電解質溶液９のドライアップ現象がセパレータ６内において進行するので内部抵抗が高くなりやすい。また、材質的に気密性、緻密性が得がたいため、分極性電極４を構成している粉末活性炭１０などの微粉末を確実にセパレートするためには、微粉末の連結性を避け、セパレータ６の厚みを厚くするかセパレータ６の空孔率を下げる必要があり内部抵抗の低減は困難である。
【００５６】
一方、上述したように、本発明の非導電性多孔質セラミックでは、細孔径および酸化物の細孔構造を容易に制御することができるため、分極性電極４を構成する粉末活性炭１０などの微粉末の脱粒による自己放電特性の悪化を防ぐ為に最適な細孔径の制御が可能であり、セパレータ６ａ、６ｂ、６ｃ部の厚みを薄くすることも可能である
【００５７】
しかし、実施例２のセパレータ厚み（非導電性多孔質セラミック層厚み）が０．７５μｍ未満の場合には、自己放電特性はあまり改善されていない。これは、上記の効果は非導電性多孔質セラミックを使用することにより期待できるが、セパレータ６ｂ部の厚みがあまり薄くなると、図５でも示されるように、分極性電極４の表面は凹凸形状になっているため、表面を均一に非導電性多孔質セラミックで覆うことができず、ピンホールなどの未塗布部分が発生しやすくなる。そして、この部分を介して対向している分極性電極４同士が接触したり、また脱粒した粉末がこの部分に入ったりしてショートするため、非導電性多孔質セラミックを使用することによる自己放電特性向上効果の寄与が少なくなるためと考えられる。実際、塗布厚みが薄いものを分解して調査すると、部分的に非導電性多孔質セラミックが塗布されていない部分が確認された。この結果からすると、本発明のセパレータの厚みは０．７５μｍ以上が良く、より望ましくは１μｍ以上にすると良いことが分かる。
【００５８】
また、実施例３および実施例４の結果より、非導電性多孔質セラミックの材質は変わっても同等の特性を有する非導電性多孔質セラミックを使用することで同様の効果を得ることができることが分かった。なお、本発明では、非導電性多孔質セラミックの材質としては、ＳｉＯ2やＡｌ2Ｏ3の例しか挙げていないが、それ以外の材質でも、例えば、ＴｉＯ2、ＺｒＯ2等の酸化物、ＡｌＮ、Ｓｉ3Ｎ4等の窒化物等、電界質溶液に溶解するような悪影響を及ぼし合わないセラミックから適宜選択して本発明を実施できることは、当業者であればこの結果から自明である。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明および従来例の電気二重層コンデンサの構造を示す図、図１（ａ）は正面図、図１（ｂ）は下面図、図１（ｃ）は上面図、図１（ｄ）と図１（ｅ）は側面図。
【図２】本発明および従来例の電気二重層コンデンサの基本セル構造を示す断面図。
【図３】本発明および従来例の電気二重層コンデンサの構造を示す断面図。
【図４】本発明の実施例１のセパレータを示す模式的断面拡大図。
【図５】本発明の実施例２のセパレータを示す模式的断面拡大図。
【図６】本発明の実施例３および実施例４のセパレータを示す模式的断面拡大図。
【符号の説明】
【００６０】
１    端子電極
２    外装パッケージ
３    ガスケット
４    分極性電極
５    集電体
６，６ａ，６ｂ，６ｃ    セパレータ
７    基本セル
８    セル積層体
９    電解質溶液
１０    粉末活性炭
１１    フェノール樹脂
【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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