(57)【要約】      （修正有）【課題】  微細ショートを防止することが可能であり、かつ低抵抗の巻回型の電気二重層キャパシタを提供する。【解決手段】  集電体上に電極層を形成してなる正極電極体１および負極電極体２を、正極電極体１、セパレータ３、負極電極体２、セパレータ３の順に積層し、正極電極体１が内側になるように巻回してなるキャパシタ素子４を有底円筒型の金属からなる外装ケースに収容し、外装ケースの開口部をキャップにより封口し、正極電極体１、負極電極体２に接続された正極端子５、負極端子６を外部に取り出した構造を有する電気二重層キャパシタにおいて、キャパシタ素子４の最外周部の正極電極体１および負極電極体２に曲げ加工された正極端子５および負極端子６を取り付ける。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
集電体上に電極層を形成してなる正極電極体および負極電極体を、正極電極体、セパレータ、負極電極体、セパレータの順に積層し、前記正極電極体が内側になるように巻回してなるキャパシタ素子を有底円筒型の金属からなる外装ケースに収容し、前記外装ケースの開口部をキャップにより封口し、前記正極電極体および前記負極電極体にそれぞれ接続された正極端子および負極端子を外部に取り出した構造を有する電気二重層キャパシタにおいて、前記キャパシタ素子の最外周部の前記正極電極体および前記負極電極体にそれぞれ前記正極端子および前記負極端子を取り付けたことを特徴とする電気二重層キャパシタ。
【請求項２】
前記正極端子および前記負極端子が曲げ加工された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し、特に巻回型の電気二重層キャパシタの構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気二重層キャパシタは、電荷を有する固体とそれに接触する電解液の界面に形成される電気二重層を利用したものである。電気二重層キャパシタは極めて大きな容量を得ることが可能であり電池と比較しても充放電サイクルによる容量の劣化が少なく、起動後に瞬時に大きな出力を取り出せる等の特徴を有している。
【０００３】
現在、電気二重層キャパシタの構造のひとつとして、シート状の分極性電極、集電体、セパレータを積層して渦巻状に巻回してキャパシタ素子とし、このキャパシタ素子に電解液を含浸させ、金属ケースに収容し、ケースの開口部をキャップで密閉して構成した、巻回型の電気二重層キャパシタが製造されている。
【０００４】
従来の巻回型の電気二重層キャパシタ素子の構造について、図３、図４を用いて説明する。図３は従来の電気二重層キャパシタの巻回時のキャパシタ素子を説明する図であり、図４は巻回後のキャパシタ素子を説明する図である。
【０００５】
電気二重層キャパシタのキャパシタ素子は、図３に示すように、集電体上に電極層を形成してなる正極電極体１および負極電極体２にそれぞれ正極端子５、負極端子６を取り付け、正極電極体１、セパレータ３、負極電極体２、セパレータ３の順に積層し、正極電極体１が内側になるように巻回して図４に示すようなキャパシタ素子４を形成する。キャパシタ素子４を金属ケースに装入した後、電解液を注入し、正極端子５と負極端子６を貫通させて、ゴム製のキャップを取り付け、金属ケースの開口部にカーリング加工を施して封止するというのが、巻回型のキャパシタ素子を有する電気二重層キャパシタの、一般的な製造方法である。正極端子５、負極端子６はキャパシタ素子４を形成した時に、曲げ等の加工をしなくても容器の開口部を密閉するキャップの貫通穴に合うように、キャパシタ素子の中心部に近い位置に取り付けている（特許文献１参照）。
【０００６】
また、特許文献２には、複数の電極端子をコンデンサ素子の端面の所望の位置より確実に引出すことができる電気二重層キャパシタが記載されている。金属箔に正負極端子を取り付けた後、電極体の巻回を続行させている。
【０００７】
キャパシタ素子４の巻回時には、セパレータ３と正極電極体１および負極電極体２の密着性を保つために、ひいては内部抵抗値の低減のために、セパレータの張力を制御しながら巻回する。そのため、キャパシタ素子４を巻回する時に必要な張力が大きくなると、正極端子５とセパレータ３、負極端子６とセパレータ３の間に負荷が加わる。特許文献１、特許文献２いずれの場合にも、巻回する時にセパレータに加わる張力により、正負極端子５、６とセパレータ３の接触部分で正負極端子５、６の突起によりセパレータ３が破損する。
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−３２７７６０号公報
【特許文献２】特開２００１−２３７１５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述した従来技術、すなわちキャパシタ素子の中心部に近い位置に正負極端子を取り付けている場合には、キャパシタ素子を巻回する時の張力を大きくすると、セパレータが破損するため、キャパシタ素子を巻回する時の張力を大きくすることができず、低抵抗化が図れないという欠点があった。
【００１０】
本発明の課題は、微細ショートを防止することが可能であり、かつ低抵抗の巻回型の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】
【００１１】
前記課題を解決するため、本発明の電気二重層キャパシタは、集電体上に電極層を形成してなる正極電極体および負極電極体を、正極電極体、セパレータ、負極電極体、セパレータの順に積層し、前記正極電極体が内側になるように巻回してなるキャパシタ素子を有底円筒型の金属からなる外装ケースに収容し、前記外装ケースの開口部をキャップにより封口し、前記正極電極体および前記負極電極体にそれぞれ接続された正極端子および負極端子を外部に取り出した構造を有する電気二重層キャパシタにおいて、前記キャパシタ素子の最外周部の前記正極電極体および前記負極電極体にそれぞれ前記正極端子および前記負極端子を取り付けたことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の電気二重層キャパシタは、前記正極端子および前記負極端子が曲げ加工されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の電気二重層キャパシタは、キャパシタ素子の最外周部の正極電極体および負極電極体に正極端子および負極端子を取り付けるため、キャパシタ素子を巻回する時の張力を大きくすることができ、低抵抗化が可能になる。また、端子に曲げ加工を行うため、所望の端子ピッチにすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
次に、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１５】
図１は、本発明の電気二重層キャパシタ素子を巻回する工程を説明する斜視図であり、図２は、本発明の電気二重層キャパシタ素子の巻回後の斜視図である。
【００１６】
厚さ５０μｍのアルミニウム箔からなる集電体上に、活性炭粉末に導電性補助剤としてケッチェンブラックとバインダとしてポリテトラフルオロエチレンを加えて混練した電極層を形成し、正極電極体１および負極電極体２とした。図１に示すように、正極電極体および負極電極体への取り付け部を平坦形状とした正極端子５、負極端子６のリード線部にクランク状に曲げ加工を行い、キャパシタ素子４の最外周部の正極電極体１および負極電極体２の電極層を形成していない面にそれぞれ正極端子５、負極端子６をかしめにより接続する。正極電極体１および負極電極体２の電極層形成面をポリプロピレンの不織布からなるセパレータ３を介して対向配置し、負極電極体２の集電体露出側にセパレータ３を配置し積層して、正極電極体１が内側になるように巻回して、図２に示すような、正極端子５、負極端子６のリード線の曲げ加工部が内側に配置されたキャパシタ素子４を形成する。次いで、キャパシタ素子４を有底円筒型の金属ケースに挿入した後、電解液を注入し、正極端子５と負極端子６を貫通させて、ゴム製のキャップを取り付け、金属ケースの開口部にカーリング加工を施して封止する。このようにキャパシタ素子４の最外周部の正極電極体１および負極電極体２に正極端子５、負極端子６を取り付けるため、巻回の際に、正極端子５、負極端子６がセパレータを損傷する心配がなく、キャパシタ素子を巻回する時の張力を大きくすることができ、電気二重層キャパシタの低抵抗化が可能になる。
【実施例】
【００１７】
次に、本発明の実施例について従来例と比較して説明する。
【００１８】
本発明の実施例の電気二重層キャパシタは発明を実施するための最良の形態に係る電気二重層キャパシタと同様の製造方法で作製される。従来の比較例は、図３、図４に示すようにキャパシタ素子の中心部の近傍に曲げ加工を施さない正極端子５、負極端子６を取り付けた以外は本発明と同様に作製した。キャパシタ素子を巻回する時の張力は、実施例の作製時は、比較例作製時の１．２倍で作製した。このように作製した本発明の実施例と従来の比較例の等価直列抵抗（ＥＳＲ）、内部抵抗の平均値を表１に示す。
ＥＳＲの測定条件：１ｋＨｚの正弦波の発振器によりキャパシタに１０ｍＡを流し両端の電圧（Ｖｃ）を測定し算出する。ＥＳＲ＝Ｖｃ／０．０１（Ω）。内部抵抗の測定条件：１０ｍＡで放電したときの放電カーブと放電カーブ開始時の時間軸との交点の電圧値と放電開始前の電圧値との差を放電電流値で割った値。
【００１９】
【表１】
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【００２０】
従来の技術では、キャパシタ素子を巻回する時の張力を大きくするとセパレータが破損するため、等価直列抵抗は４２．５ｍΩ、内部抵抗は６６４ｍΩであったが、本発明ではキャパシタ素子を巻回する時の張力を大きくできるので、等価直列抵抗３８．３ｍΩ、内部抵抗５９７．６ｍΩと比較例よりも小さくなり、低抵抗で特性のよい、しかも微細ショートのない信頼性の高い電気二重層キャパシタを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の電気二重層キャパシタ素子を巻回する工程を説明する斜視図。
【図２】本発明の電気二重層キャパシタ素子の巻回後の斜視図。
【図３】従来の電気二重層キャパシタ素子を巻回する工程を説明する斜視図。
【図４】従来の電気二重層キャパシタ素子の斜視図。
【符号の説明】
【００２２】
１    正極電極体
２    負極電極体
３    セパレータ
４    キャパシタ素子
５    正極端子
６    負極端子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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