(57)【要約】【課題】電極シート数が増大しても、第一に集電リード間、および、集電リードと外部電極端子間の接続が良好で、第二に集電リードによる電極シートへの機械的ストレスを低減した、電気二重層キャパシタを提供する。【解決手段】集電体表面に分極性電極層を備える複数の正極と負極の各電極シートと、前記正極の電極シートと負極の電極シートとが交互に積層される際に各電極シートの間に挿入されるセパレータと、前記電極シートに備わる前記各集電体から延出された複数の集電リードと、前記集電リードを同極毎に接続してそれぞれの接続部に接続した引出リードと、前記引出リードを接続して複数個形成される素子と、前記素子を挿入する外装ケースを封口する封口板と、前記封口板に設けられた外部電極端子と、前記外部電極端子と前記引出リードとが接続されたことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
集電体表面に分極性電極層を備える複数の正極と負極の各電極シートと、前記正極の電極シートと負極の電極シートとが交互に積層される際に各電極シートの間に挿入されるセパレータと、前記電極シートに備わる前記各集電体から延出された複数の集電リードと、前記集電リードを同極毎に接続してそれぞれの接続部に接続した引出リードと、前記引出リードを接続して複数個形成される素子と、前記素子を挿入する外装ケースを封口する封口板と、前記封口板に設けられた外部電極端子と、前記外部電極端子と前記引出リードとが接続されたことを特徴とする電気二重層キャパシタ。
【請求項２】
集電体表面に分極性電極層を備える複数の正極と負極の各電極シートと、前記正極の電極シートと負極の電極シートとが交互に積層される際に各電極シートの間に挿入されるセパレータと、前記電極シートに備わる前記各集電体から延出された複数の集電リードと、前記集電リードを同極毎に接続してそれぞれの接続部に接続した引出リードと、前記引出リードを接続して形成される素子を備え、
前記素子は、外部電極端子に対して線対称となるように配置され、
各電極の前記引出リードをそれぞれ各極の外部電極端子に接続されることで素子同士を一体化した電気二重層キャパシタ。
【請求項３】
前記引出リードは、全素子の一部の引出リードのみが外部電極端子と接続され、他の引出リードは前記一部の引出リードと前記外部電極端子との結合部以外で結合することを特徴とする請求項１又は２いずれかに記載の電気二重層キャパシタ。
【請求項４】
接続された前記集電リード、または、前記引出リードの厚みが、２ｍｍ以内である請求項１または２いずれか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】
本発明は電気二重層キャパシタに関し、特に電極シート数が増大しても集電リード間および、集電リードと外部電極端子間の接続が良好で集電リードによる電極シートへの機械的ストレスを低減した電気二重層キャパシタに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、電気二重層キャパシタとして、集電体表面に分極性電極層を備える複数の電極シートを、セパレータを介して積層した積層体を形成し、各集電体から延出された複数の集電リードを同極毎にまとめて、各極の外部電極端子にそれぞれ接続したものが開示されている。
【０００３】
また特許文献２では、集電リードの両端に電極シートを並列配置し、これを積層、集電リード部を接合して外部電極端子と接続することで、集電リード数の増加を半減させている。
【０００４】
【特許文献１】特開平４−１５４１０６号公報
【特許文献２】特開２０００−８２６４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このような電気二重層キャパシタにおいて、電極シートの数を増やすことでコンデンサ容量を大きくする場合には、集電リードの数も増加してしまう。
【０００６】
ここで、集電リードが増加してリード接続部の総厚みが２ｍｍ以上となった場合、第一に集電リード間、および、集電リードと外部電極端子間において、溶接による接続状態が悪くなり導通が不完全となる（内部抵抗の増大）。第二に素子の厚みが厚くなるために、各電極シートから集電リードの接続部までの距離がばらつき、集電リードに弛みができたり逆に過大な張力が掛かってしまい、電極シートに機械的ストレスが掛かったり積層位置ずれなどが起こり、容量減少や短絡不良などの原因となるという課題があった。
【０００７】
これを改善したものとして、特許文献２が提案されている。しかしながらこの場合も、更なる電極シートの増加により、第一に集電リード部間、および、集電リードと外部電極端子間における、接続状態の悪化や、第二に集電リードの弛みや、過大な張力による、電極シートへの機械的ストレスや、電極シート間の位置ずれが起こり、容量減少や短絡不良などの原因となるという課題の解決は不十分であった。
【０００８】
従って、本願では、電極シート数が増大しても、第一に集電リード間、および、集電リードと外部電極端子間の接続が良好で、第二に集電リードによる電極シートへの機械的ストレスを低減した、電気二重層キャパシタを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記の課題を解決するために本発明の第１の側面である電気二重層キャパシタは、集電体表面に分極性電極層を備える複数の正極と負極の各電極シートと、前記正極の電極シートと負極の電極シートとが交互に積層される際に各電極シートの間に挿入されるセパレータと、前記電極シートに備わる前記各集電体から延出された複数の集電リードと、前記集電リードを同極毎に接続してそれぞれの接続部に接続した引出リードと、前記引出リードを接続して複数個形成される素子と、前記素子を挿入する外装ケースを封口する封口板と、前記封口板に設けられた外部電極端子と、前記外部電極端子と前記引出リードとが接続されたことを特徴とする。
【００１０】
本発明の第２の側面である電気二重層キャパシタは、集電体表面に分極性電極層を備える複数の正極と負極の各電極シートと、前記正極の電極シートと負極の電極シートとが交互に積層される際に各電極シートの間に挿入されるセパレータと、前記電極シートに備わる前記各集電体から延出された複数の集電リードと、前記集電リードを同極毎に接続してそれぞれの接続部に接続した引出リードと、前記引出リードを接続して形成される素子を備え、前記素子は、外部電極端子に対して線対称となるように配置され、各電極の前記引出リードをそれぞれ各極の外部電極端子に接続されることで素子同士を一体化する。
【００１１】
また、前記引出リードは、全素子の一部の引出リードのみが外部電極端子と接続され、他の引出リードは前記一部の引出リードと前記外部電極端子との結合部以外で結合してもよい。
【００１２】
さらに、接続された前記集電リード、または、前記引出リードの厚みが、２ｍｍ以内である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る電気二重層キャパシタを採用することで、電極シート数が増大しても、第一に集電リード間、および、集電リードと外部電極端子間の接続が良好となる効果を有する。
【００１４】
また、第二に集電リードによる電極シートへの機械的ストレスを低減するという効果を有する。
【００１５】
（作用）
各素子の集電リードの数を一定数以下に抑えることが出来るため、集電リード間、および、集電リードと引出リード間での接続状態を良好に保つことが出来、また、素子の厚みも一定以下と出来ることから、各電極シートから集電リードの結合部までの距離のばらつきも少なく、集電リードによる電極シートへのストレスが無く、短絡不良や電極シート間の位置ズレによる容量減少なども解消される。
【００１６】
また、素子を外部電極端子に対して対象となるように配置した状態で、引出リードを外部電極端子に繋ぐ場合、引出リードの長さを短く出来ることから、集電リードを通しての電極シートへのストレスも更に少なく出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の１実施形態について詳細に説明する。
【００１８】
本発明に係る電気二重層キャパシタは、集電体３表面に分極性電極層５を備える複数の正極と負極の各電極シート７と、前記正極の電極シートと負極の電極シート７とが交互に積層される際に各電極シート７の間に挿入されるセパレータと、前記電極シート７に備わる前記各集電体３から延出された複数の集電リード４と、前記集電リード４を同極毎に接続してそれぞれの接続部に接続した引出リード６と、前記引出リード６を接続して複数個形成される素子２と、前記素子２を挿入する外装ケース（図示せず）を封口する封口板８と、前記封口板８に設けられた外部電極端子１０と、前記外部電極端子と前記引出リードとが接続される。
【実施例】
【００１９】
（実施例１）
本発明に係る電子二重層キャパシタの実施例１について図１，２を用いて説明する。
【００２０】
図１は、（ａ）に電極シート７を示し、（ｂ）に素子２の構成について示す。
【００２１】
電極シート７は、中央に集電体３が設けられてその１辺のうち外部電極端子側となる端部に集電リード４が突設される。また、集電体３の両面には分極性電極層５が積層される。ここで、正極の電極シート７と負極の電極シート７は集電リード４の突出位置が積層した際に重ならぬように突出される。
【００２２】
素子２は、図１（ｂ）にその構成が示される。素子２は、正極の電気シートの上に、セパレータが積層され、さらに、そのセパレータ上に負極の電極シートが配置される。負極の電極シートの上にはさらに、セパレータが積層され、再び正極の電極シートが積層される。
【００２３】
一方、集電リード４は、複数の電極シートが積層されると、異極の集電リード４は重ならずに同極の集電リード４が重なるように構成される。
【００２４】
引出リード６は、各極毎に集電リード４を束ねて電気的に接続されて、各極毎に１本ずつ設けられる。
【００２５】
本発明に係る電気二重層キャパシタにおける引出リード６と外部電極端子１０との結合方法についてその側面図を図２（ａ）に示し、上面図を図２（ｂ）に示す。
【００２６】
本発明に係る電気二重層キャパシタの実施例１における引出リード６は、素子２と同数個設けられ、全ての引出リード６の端部が外部電極端子１０の端部と結合される。この外部電極端子も正極と負極とが一本ずつ封口板に一定の間隔をもって貫通して設けられる。正極の全ての引出リードが正極の外部電極端子において鉛直方向の下端部に固定され、負極の全ての引出リードが負極の外部電極端子において鉛直方向の下端部に固定される。ここで、素子２は、封口板８と平行に配置され、従って、外部貫通端子１０と素子２とは垂直に配置される。さらに、素子２は２本の外部電極端子１０に対して、外部電極端子を結ぶ仮想的な「直線」（図示せず）に対して一方向にのみ配置されている。
【００２７】
（実施例２）
図３に本発明に係る電気二重層キャパシタの実施例２おける引出リード６と外部電極端子１０との結合方法についてその側面図を示す。
【００２８】
実施例２では、封口板８に最も接近した位置にある素子の引出リード９の１点のみが、外部電極端子において鉛直方向の下端部に固定される。その他の素子の引出リード１１，１２は、引出リード９の中間点１３で互いに結合される。このため、外部電極端子に接続される引出リードの数が少なくて済む。このため、素子数を増大させた場合にも外部電極端子においてリード結合部の厚み増加させることがない。このため、溶接による接続状態の悪化による内部抵抗の増大を低減することが可能となる。また、各電極シートから集電リードの接続部までの距離のばらつきを低減することができ、集電リードの緩みや過大な張力を未然に防止することができ、電極シートに掛かる機械的ストレスを低減し、電極シートの積層位置ずれによる容量減少や短絡不良を未然に防止することが可能となる。
【００２９】
（実施例３）
本発明に係る実施例３の電気二重層キャパシタにおける引出リード１６と外部電極端子２４との結合方法についてその側面図を図４（ａ）に示し、上面図を図４（ｂ）に示す。
【００３０】
本発明に係る実施例１の電気二重層キャパシタとの違いは、実施例１は、素子２は２本の外部電極端子２４について、外部電極端子を結ぶ仮想的な「直線」（図示せず）に対して一方向にのみ配置されているのに対して、実施例３は、外部電極端子を結ぶ仮想的な「直線」（図示せず）に対して両側に素子２０が配置されている点である（図４（ｂ））。この素子２０が前記「直線」に対して両側に配置されるために、同じ厚みであれば容量を２倍に増加させることのできる配置となっている。ただし、外部電極端子の下端には、各極の引出リード全てが結合されるため、外部電極端子の下端における引出リードの厚みは各極の全引出リードの厚みを合計したものとなる（図４（ａ）の中央）。
【００３１】
（実施例４）
本発明に係る実施例４の電気二重層キャパシタにおける引出リード３６と外部電極端子３０との結合方法についてその側面図を図５に示す。
【００３２】
本発明に係る実施例２の電気二重層キャパシタとの違いは、実施例２は、素子２は２本の外部電極端子１０について、外部電極端子１０を結ぶ仮想的な「直線」（図示せず）に対して一方向にのみ配置されているのに対して、実施例４は、外部電極端子を結ぶ仮想的な「直線」（図示せず）に対して両側に素子２６が配置されている点である。この素子２６が前記「直線」に対して両側に配置されるために、同じ厚みであれば容量を２倍に増加させることのできる配置となっている。
【００３３】
さらに、実施例４では、封口板２２に最も接近した位置にある素子の引出リード３６の１点のみが、外部電極端子において鉛直方向の下端部に固定される。その他の素子の引出リード３２，３４は、引出リード３６の中間点３８で互いに結合される。このため、外部電極端子に接続される引出リードの数が少なくて済む。このため、素子数を増大させた場合にも外部電極端子においてリード結合部の厚みを増加させることがない。このため、溶接による接続状態の悪化による内部抵抗の増大を低減することが可能となる。また、各電極シートから集電リードの接続部までの距離のばらつきを低減することができ、集電リードの緩みや過大な張力を未然に防止することができ、電極シートに掛かる機械的ストレスを低減し、電極シートの積層位置ずれによる容量減少や短絡不良を未然に防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明に係る電子二重層キャパシタの実施例１における（ａ）電極シートの構成図、（ｂ）素子の構成図である。
【図２】本発明に係る電子二重層キャパシタの実施例２における引出リードと外部電極端子との結合方法についての（ａ）側面図、（ｂ）上面図である。
【図３】本発明に係る電子二重層キャパシタの実施例３における引出リードと外部電極端子との結合方法についての側面図である。
【図４】本発明に係る電子二重層キャパシタの実施例４における引出リードと外部電極端子との結合方法についての（ａ）側面図、（ｂ）上面図である。
【図５】本発明に係る電子二重層キャパシタの実施例５における引出リードと外部電極端子との結合方法についての側面図である。
【符号の説明】
【００３５】
２  素子
３  集電体
４  集電リード
５  分極性電極層
６  引出リード
７  電極シート
８  封口板
９  引出リード
１０  外部電極端子
１１，１２  引出リード
１３  引出リード９の中間点
１６  引出リード
２０  素子
２２  封口板
２４  外部電極端子
２６  素子
３０  外部電極端子
３２，３４  引出リード
３６  引出リード
３８  引出リード３６の中間点
【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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