(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、この積層体の各正極体および各負極体の一部をリード部としてこれらの同極どうしが重なり合う重層部に極性の対応する端子板を重ねて接合し、これらの積層体を電解液と共に収容する外装体から１対の端子板を外部へ引き出し、この外装体を真空状態に密封して構成される電気二重層キャパシタにおいて、リード部の同極どうしの重層部を複数組に分割すると共に、各組の同極どうしの重層部が端子板との接合部位を分け合えるようにリード部の重なり合う面の一部を切除するカット部を形成したことを特徴とする電気二重層キャパシタの電極構造。
【請求項２】
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、この積層体の各正極体および各負極体の一部を矩形平面のリード部としてこれらの同極どうしが重なり合う重層部に極性の対応する短尺形の端子板を重ねて接合し、これらの積層体を電解液と共に収容する外装体から各端子板を外部へ引き出し、この外装体を真空状態に密封して構成される電気二重層キャパシタにおいて、リード部の同極どうしの重層部を２組に分割すると共に、２組の同極どうしの重層部が端子板との接合部位を分け合えるようにリード部の重なり合う面の一部を切除するカット部を形成したことを特徴とする電気二重層キャパシタの電極構造。
【請求項３】
１組のカット部は、平面矩形のリード部の先端側から、片隅に交わる２辺を斜めに切除する一方、もう１組のカット部は、反対側の片隅に交わる２辺を斜めに切除するように形成したことを特徴とする請求項２の記載に係る電気二重層キャパシタの電極構造。
【請求項４】
１対の端子板は、極性識別用のカット部として短尺の先端側から互いに同一平面の同一隅角部を斜めに切除したことを特徴とする請求項２の記載に係る電気二重層キャパシタの電極構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、キャパシタ（電気二重層キャパシタ）の電極構造に関する。
【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など）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、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。これらの積層体は電解液に浸され、外装体（ケース）に収容される（特開２０００−２００７３８号、参照）。
【０００４】
図４は、電気二重層キャパシタの電極構造の一例を説明するものであり、１は正極体の給電極、２は負極体の集電極であり、アルミ箔を同形同大に形成され、その矩形平面の片側に活性炭電極（分極性電極）が構成される。これら極板１，２にリード部１ａ，２ａが矩形平面の１辺の片側に寄せて形成される。
【０００５】
これらリード部１ａ，２ａは、同極どうしを束ね、その重層部に端子板３ａ，３ｂ（キャパシタ電極）が接合される。端子板３ａ，３ｂとの接合には、良好な電導性を確保しつつ、アルミ箔のリード部１ａ，２ａに損傷を与えないよう、超音波溶接やスポット溶接などが用いられるのである。図中の黒丸が溶接部位を表す。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
電動自動車の駆動電源に適用する場合、電気二重層キャパシタは数多くを直並列に接続して所要容量の組電池に構成される。車両の搭載容積は限られるので、キャパシタ単体の大容量化が必要となる。そのため、１つのキャパシタにおいて、正極体とセパレータと負極体との積層数（キャパシタセルの数）を増加させることが考えられる。
【０００７】
これらの積層数が増加すると、当然のことながら、リード部１ａ，２ａの重層数も増加する。ところが、超音波溶接・スポット溶接などは、リード部１ａ，２ａの溶接可能な枚数に限界があり、それ以上の枚数になると、適確な接合状態を確保しがたいのである。したがって、従来の電極構造において、キャパシタ単体の容量は、リード部１ａ、２ａの溶接可能な重層数に制限されてしまう。
【０００８】
この発明は、このような不具合を解消するための有効な手段の提供を目的とする。
【０００９】
【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、この積層体の各正極体および各負極体の一部をリード部としてこれらの同極どうしが重なり合う重層部に極性の対応する端子板を重ねて接合し、これらの積層体を電解液と共に収容する外装体から１対の端子板を外部へ引き出し、この外装体を真空状態に密封して構成される電気二重層キャパシタにおいて、リード部の同極どうしの重層部を複数組に分割すると共に、各組の同極どうしの重層部が端子板との接合部位を分け合えるようにリード部の重なり合う面の一部を切除するカット部を形成したことを特徴とする。
【００１０】
第２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、この積層体の各正極体および各負極体の一部を矩形平面のリード部としてこれらの同極どうしが重なり合う重層部に極性の対応する短尺形の端子板を重ねて接合し、これらの積層体を電解液と共に収容する外装体から各端子板を外部へ引き出し、この外装体を真空状態に密封して構成される電気二重層キャパシタにおいて、リード部の同極どうしの重層部を２組に分割すると共に、２組の同極どうしの重層部が端子板との接合部位を分け合えるようにリード部の重なり合う面の一部を切除するカット部を形成したことを特徴とする。
【００１１】
第３の発明は、第２の発明に係る電気二重層キャパシタの電極構造における、１組のカット部は、平面矩形のリード部の先端側から、片隅に交わる２辺を斜めに切除する一方、もう１組のカット部は、反対側の片隅に交わる２辺を斜めに切除するように形成したことを特徴とする。
【００１２】
第４の発明は、第２の発明に係る電気二重層キャパシタの電極構造における、１対の端子板は、極性識別用のカット部として短尺の先端側から互いに同一平面の同一隅角部を斜めに切除したことを特徴とする。
【００１３】
【発明の効果】
第１の発明では、リード部の同極どうしの重層部は、端子板との適確な接合が得られる重層数に分割され、各組の重層部毎に１つの端子板に接合されるのであり、これら重層部の接合部位がカット部により重複（オーバラップ）しないため、端子板との各接合も能率よく処理され、キャパシタ単体の容量をリード部の分割数に倍増可能となる。また、カット部により、端子板に対する接合部位を分け合う設定のため、端子板の幅を大きくする必要がない。
【００１４】
第２の発明では、カット部により、第１の発明と同様の効果が得られる。リード部の同極どうしが２組に分割されるので、キャパシタ単体の容量は２倍程度に増加できるのである。
【００１５】
第３の発明では、２組のカット部により、１つの端子板に２組の重層部を互い違いの部位に無理なく接合できるという効果も得られる。
【００１６】
第４の発明では、複数のキャパシタを組電池に構成する際において、キャパシタの陽極端子と陰極端子は、カット部が右向きか左向きかによってキャパシタの表裏が判断可能なため、これらの極性を間違えて配線することがなくなる。また、極性識別用のカット部により、端子板の重量なども低減できる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１，図２は、この発明の実施形態を説明するものであり、１０は正極体の集電極、２０は負極体の集電極を表す。これらは、所定数に重層するアルミ箔を打ち抜き加工することにより、同形同大に形成される。各アルミ箔の矩形平面の片側に活性炭電極（分極性電極）が構成され、これらにリード部１０ａ，２０ａが矩形平面の１辺の片側に寄せて一体に形成される。
【００１８】
製品としての電気二重層キャパシタは、同数の正極板と負極体をこれらの間にセパレータを介在させて積層し、これら極板の一部を平面矩形のリード部１０ａ，２０ａとして同極どうしをそれぞれ短尺形の端子板３０ａ，３０ｂ（キャパシタ電極）に接合する。その後、外装体にこれらの積層体を電解液と共に収容し、外装体から各端子板３０ａ，３０ｂを外部へ引き出し、この外装体を真空状態に密封して構成される。
【００１９】
図２は、集電極１０，２０（正極体および負極体）のリード部１０ａ，２０ａを短尺形の端子板３０ａ，３０ｂに接合する過程を表すものであり、集電極１０，２０は２群Ａ，Ｂに分割される。リード部１０ａ，２０ａの同極どうしの重層部も２組に分割され、２組の重層部にこれらが端子板３０ａ，３０ｂとの接合部位を分け合えるようにカット部４０が形成される。
【００２０】
１組のカット部４０は、平面矩形のリード部１０ａ，２０ｂの先端側から、片隅に交わる２辺を斜めに切除する一方、もう１組のカット部４０は、反対側の片隅に交わる２辺を斜めに切除するように設定される。集電極１０，２０の打ち抜き型は、同極どうしのリード部１０ａ，２０ｂに対し、２種類（カット部４０の向き違いに対応する）が必要になるが、正極体の集電極１０と負極体の集電極２０については、これらの表裏を反転させることにより、同じものが使用可能となる。
【００２１】
図１のように、これら同極どうしのリード部１０ａ，２０ａは、１組毎に重層部が端子板３０ａ，３０ｂに接合される。端子板３０ａ，３０ｂとの接合には、アルミ箔のリード部１０ａ，２０ａに損傷を与えないよう、超音波溶接やスポット溶接などが用いられる。１群Ａ，Ｂあたりの集電極１０，２０の積層数（つまり、１組あたりのリード部１０ａ，２０ａの重層数）は、超音波溶接・スポット溶接などにより、端子板３０ａ，３０ｂとの適確な接合が得られる範囲に設定される。図中の黒丸が溶接部位を表す。
【００２２】
この場合、２組の重層部（同極どうしのリード部１０ａ，２０ａ）の間において、逆向きのカット部４０により、重複（オーバラップ）しない部位（区域）が効率よく生じるので、１つの端子板３０ａ，３０ｂに２組の重層部を互い違いの部位に無理なく容易に接合できる。
【００２３】
キャパシタ単体の容量については、１組あたりの重層数を端子板３０ａ，３０ｂとの適確な溶接が得られる最大限（１６枚程度）に設定すると、現状の２倍程度に増大できるのである。これらのカット部４０により、端子板３０ａ，３０ｂとの接合部位における幅を大きくする必要もなくなる。
【００２４】
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、数多くを直並列に接続して所要容量の組電池に構成される。このようにキャパシタ単体を大容量化することにより、電源搭載の容積効率が大きく向上することになる。
【００２５】
１対の端子板３０ａ，３０ｂについては、短尺の先端側から片隅に交わる２辺を斜めに切除するカット部５０が設けられ、リード部１０ａ、２０ａにおけるカット部４０と同様に重量などを低減する効果が期待できる。これらカット部５０は、図３のように極性識別用として短尺の先端側から互いに同一平面の同一隅角部を斜めに切除すると、両方のカット部５０が右向きか左向きかによってキャパシタの表裏が判断可能なため、極性を間違える配線ミスの防止も得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施形態を表す、電気二重層キャパシタの電極結合を説明する構成図である。
【図２】同じく電極結合の過程を説明する斜視図である。
【図３】同じく端子板の形状を表す説明図である。
【図４】従来技術の説明図である。
【符号の説明】
１０  正極体の集電極
１０ａ  正極体のリード部
２０  負極体の集電極
２０ａ  負極体のリード部
３０ａ、３０ｂ  端子板（キャパシタ電極）
４０  リード部のカット部
５０  端子板のカット部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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