(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
同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、各正極体および各負極体の一部をリード部として同極どうしの結束部をそれぞれ極性の対応する端子に接合し、これらの積層体を電解液と共に収容する柔軟な材質の容器から１対の端子を外部へ引き出し、この容器を密封して構成される電気二重層キャパシタの製造方法において、容器内の積層体に電解液を含浸させる処理に先立ち、容器の外部に積層体を所定の厚みに規制する加圧状態に維持する手段を組み付ける工程と、容器の密封後に前記の積層体を加圧状態に維持する手段を容器から外す工程と、を備えることを特徴とする電気二重層キャパシタの製造方法。
【請求項２】
積層体を所定の厚みに規制する加圧状態に維持する手段として、容器をその内部に収容する積層体と共に外側から厚み方向に挟む１対の平板部材と、これらの間を拡縮する締め付け手段と、その締め付け量を一定に制限する規制手段と、を備えることを特徴とする請求項１の記載に係る電気二重層キャパシタの製造方法。
【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製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、各種の蓄電装置として、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の適用技術が注目される。
【０００３】
電気二重層キャパシタは、正極体および負極体と、これらの間に介装されるセパレータと、から構成される。これらの組成体（キャパシタ本体）は、電解液に浸され、容器に収容して密封される（特開平１１−２８３８７２号，特開２０００−２００７３８号，特開２００１−１５５９７２号、参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、このような従来技術を踏まえつつ、特性（品質）の均一な電気二重層キャパシタの合理的な製造方法の提供を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、同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、各正極体および各負極体の一部をリード部として同極どうしの結束部をそれぞれ極性の対応する端子に接合し、これらの積層体を電解液と共に収容する柔軟な材質の容器から１対の端子を外部へ引き出し、この容器を密封して構成される電気二重層キャパシタの製造方法において、容器内の積層体に電解液を含浸させる処理に先立ち、容器の外部に積層体を所定の厚みに規制する加圧状態に維持する手段を組み付ける工程と、容器の密封後に前記の積層体を加圧状態に維持する手段を容器から外す工程と、を備えることを特徴とする。
【０００６】
第２の発明は、第１の発明に係る電気二重層キャパシタにおける、積層体を所定の厚みに規制する加圧状態に維持する手段として、容器をその内部に収容する積層体と共に外側から厚み方向に挟む１対の平板部材と、これらの間を拡縮する締め付け手段と、その締め付け量を一定に制限する規制手段と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
【発明の効果】
第１の発明においては、積層体は、電解液の含浸処理から容器の密封処理が完了するまでの工程中、所定の厚みに規制する加圧状態に維持される。このため、電解液の含浸処理においても、積層体（正極体の分極性電極と負極体の分極性電極およびセパレータ）が過度に膨張することはなく、積層体を含む容器の厚み（および電解液の含浸量）はバラツキなく一定に管理されるのである。したがって、特性（品質）の均一な電気二重層キャパシタを合理的に製造可能となる。
【０００８】
第２の発明においては、１対の平板部材に容器（積層体を収容する）を挟み、締め付け手段を効かすと、その締め付け量が規制手段を介して一定に制限される。つまり、積層体は容器に収容され、電解液の含浸処理から容器の密封処理が完了するまでの工程中、所定の厚みに規制する加圧状態に維持されるのである。容器の密封後、締め付け手段を緩め、１対の平板部材を容器から外すことにより、いちおうの完成品が得られる。１対の平板部材と締め付け手段と規制手段は、簡単な構成になり、取り扱いも簡便であり、品質（特性）の均一化を安価に促進できる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１において、電気二重層キャパシタの一例を説明する。１０はキャパシタ本体を電解液と共に収容する容器、１１は容器１０の外部に引き出される１対の端子板（キャパシタ電極）であり、各端子板１１ａ，１１ｂは軽量かつ抵抗の小さいアルミニウムから短尺状に形成される。
【００１０】
キャパシタ本体については、同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て構成される。正極体および負極体は、集電極とその両面の分極性電極（活性炭電極）とから組成される。これらの集電極は、矩形状の金属箔（たとえば、アルミニウム箔）からなり、その矩形平面の一辺に片側へ寄せて帯状のリード部が一体に成形される。各リード部の同極どうしは束ねられ、この結束部に極性の対応する端子板１１ａ，１１ｂが接合される。
【００１１】
キャパシタ本体（積層体）は、容器１０に収容して電解液に浸される。容器１０は、金属層を含む積層構造の柔軟な材質の樹脂フィルム（たとえば、アルミラミネート）から構成され、その一側から１対の端子板１１ａ，１１ｂ（その一部）が引き出される。容器１０の内部は、余分な電解液が抜き取られ、真空状態に密封されるのである。
【００１２】
図２は、電気二重層キャパシタの製造工程（その一部分）を説明するものであり、（ａ）において、積層体２０（キャパシタ本体）は、袋状の容器１０にその一側の開口部１０ａから収容される。その後、容器１０内の積層体２０に電解液を含浸させる処理および電解精製の処理から容器１０を真空状態に密封する処理へと進むことなるが、これらの処理に先立ち、（ｂ）において、容器１０の外部にキャパシタ本体２０を所定の厚みに規制する加圧状態に維持する手段３０（治具）が組み付けられる。
【００１３】
図２において、２１は正極体、２２は負極体であり、これらの間にセパレータ（図示せず）が介装される。２３は集電極（図示せず）のリード部であり、同極どうしが束ねられ、極性の対応する端子板１１に接合される。
【００１４】
治具３０は、容器１０をキャパシタ本体２０の厚み方向に挟む１対の平板部材３１と、これらの間を拡縮させる締め付け手段３２と、その締め付け量を一定に制限する規制手段３３と、から構成される。図３において、１対の平板部材３１は、剛性の高い金属板から所定面積の矩形状に形成される。締め付け手段３２に４本のボルト３２ａが備えられ、ボルト３２ａの挿通可能な４つのカラーにより、規制手段３２が構成される。１対の平板部材３１のうち、一方の四隅（キャパシタ本体２０と干渉しない位置）にボルト３２ａの通し穴３２ｂ、他方の四隅にボルト３２ａのネジ穴３２ｃ、が形成される。
【００１５】
容器１０は、１対の平板部材３１によりキャパシタ本体２０の厚さ方向から挟まれ、これら四隅のボルト３２ａにより締め付けられる。カラー３２は、１対の平板部材３１の間において、四隅のボルト３２ａに支持され、その締め付け量を一定（容器を所定の厚み）に規制するのである。
【００１６】
なお、キャパシタ本体２０は、各構成材料（分極性電極と集電極とセパレータ）の乾燥（水分を除去する）処理後、露点温度（−６０℃程度）のグローブボックスにおいて、所定の積層状態への組成、リード部２３の同極どうしの結束部と極性の対応する端子板１１との接合、のほか、（ａ）および（ｂ）の処理（容器１０への収容および治具３０の装着）から、電解液の含浸および電解精製、容器１０の密封までが順次に処理される。
【００１７】
（ｂ）の状態において、容器１０の内部に一側の開口部１０ａから電解液が注入される。この含浸処理中において、容器の内部を負圧に吸引する処理と、大気圧に戻す（水分を除去した不活性ガスの充填する）処理と、が交互に繰り返される。これにより、容器１０内の余分な電解液を取り去りながら、積層体（正極体２１の分極性電極と負極体２２の分極性電極およびセパレータ）の隅々に電解液が十分に行き渡るようになる。つまり、電解液の含浸が短時間に効率よく処理される。その一方、治具３０の矯正により、分極性電極およびセパレータが過度に膨張することも抑えられるのである。
【００１８】
電解精製は、製品の劣化を原因する分極性電極（活性炭電極）などに含まれる残存水分や官能基を電気分解してＣＯ2ガスに変えて除去する処理であり、その際のＣＯ2ガスはグローブボックスの外部に吸引（排出）される。また、この処理により、分極性電極の極性が設定される。
【００１９】
その後、容器１０の内部は、真空引きにより、不活性ガスや余分な電解液を取り去りながら、所定の真空状態（真空度が一定に管理される）において、開口部１０ａが熱シールにより密封される。各端子板１１には、樹脂フィルムとの融合性を補償するため、予め熱シール用の溶着剤（ポリエチレン材に接着剤を含むもの）が備えられる。容器１０の開口部１０ａに熱シールを加えると、溶着剤は溶融してアルミニウム製の端子板１１に樹脂フィルムを良好に溶着させるのである。
【００２０】
治具３０は、容器１０の密封後、四隅のボルト３２ａを緩め、容器１０から外される。この処理により、いちおうの完成品が得られる。この完成品は、性能検査（初期抵抗と初期容量と保持電圧と、の測定など）の結果、合格のものが製品となる。
【００２１】
このように、容器１０内のキャパシタ本体１０は、電解液の含浸から容器の密封が完了するまでの間（工程中）、治具３０により所定の厚みに締め付けられる。そのため、電解液の含浸工程においても、分極性電極およびセパレータが過度に膨張することがない。したがって、容器１０のキャパシタ本体２０（積層体）を含む厚み（および電解液の含浸量）はバラツキなく一定に管理され、特性（品質）の均一な電気二重層キャパシタを合理的に製造できることになる。
【００２２】
治具３０は、簡単な構成（１対の平板部材３１と締め付け手段３２と規制手段３３）になり、取り扱いも簡便であり、電気二重層キャパシタにおける、品質（特性）の均一化を安価に促進できるという効果が得られる。
【００２３】
製品としての電気二重層キャパシタは、電動自動車の駆動電源に適用する場合、数多くを積層状態に配列し、これらを直並列に接続することにより、所要容量の組み電池（キャパシタモジュール）に構成される。この発明に係る製品は、厚みが一定のため、電気二重層キャパシタの配列に位置ズレを生じることもなく、組み電池への組成（モジュール化）が容易となるのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】電気二重層キャパシタの斜視図である。
【図２】製造工程の説明図である。
【図３】治具の構成図である。
【符号の説明】
１０  容器
１１（１１ａ，１１ｂ）  端子板（キャパシタ電極）
２０  積層体（キャパシタ本体）
２１  正極体
２２  負極体
２３  リード部
３０  治具
３１  平板部材
３２  締め付け手段
３３  規制手段
【図１】
0003930716.tif 000002
【図２】
0003930716.tif 000003
【図３】
0003930716.tif 000004