(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重なる結束部をそれぞれ極性の対応する端子板に接合し、これらの積層体を電解液と共に収容する容器から１対の端子板を外部へ引き出し、この容器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、端子板は、圧接法の加圧を伴う溶接による変形を吸収してリード部の同極どうしの結束部との接合の平面度を補償するための形状部を予め設定しておき、この形状部に極性の対応するリード部の同極どうしの結束部を重ねて圧接法により溶接したことを特徴とする電気二重層キャパシタ。
【請求項２】
端子板にアルミニウム製を用いた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。
【請求項３】
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する工程と、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重なる結束部をそれぞれ極性の対応する端子板に接合する工程と、これらの積層体を電解液と共に収容する容器から１対の端子板を外部へ引き出す工程と、この容器を真空状態に密封する工程と、を備える電気二重層キャパシタの製造方法において、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重なる結束部をそれぞれ極性の対応する端子板に接合する工程は、圧接法の加圧を伴う溶接による変形を吸収してリード部の同極どうしの結束部との接合の平面度を補償するための形状部を予め端子板に設定する工程と、この形状部に極性の対応するリード部の同極どうしの結束部を重ねて圧接法により溶接する工程と、を備えたことを特徴す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およびそ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、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。これら積層体（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２０００−８２６４１号，特開平９−１６２０８２号、参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、このようなを従来技術を踏まえつつ、高品質の電気二重層キャパシタおよびそ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重なる結束部をそれぞれ極性の対応する端子板に接合し、これらの積層体を電解液と共に収容する容器から１対の端子板を外部へ引き出し、この容器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、端子板は、圧接法の加圧を伴う溶接による変形を吸収してリード部の同極どうしの結束部との接合の平面度を補償するための形状部を予め設定しておき、この形状部に極性の対応するリード部の同極どうしの結束部を重ねて圧接法により溶接したことを特徴とする。
【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、端子板にアルミニウム製を用いたことを特徴とする。
【０００７】
第３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する工程と、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重なる結束部をそれぞれ極性の対応する端子板に接合する工程と、これらの積層体を電解液と共に収容する容器から１対の端子板を外部へ引き出す工程と、この容器を真空状態に密封する工程と、を備える電気二重層キャパシタの製造方法において、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重なる結束部をそれぞれ極性の対応する端子板に接合する工程は、圧接法の加圧を伴う溶接による変形を吸収してリード部の同極どうしの結束部との接合の平面度を補償するための形状部を予め端子板に設定する工程と、この形状部に極性の対応するリード部の同極どうしの結束部を重ねて圧接法により溶接する工程と、を備えたことを特徴する。
【０００８】
【発明の効果】
第１の発明においては、リード部の同極どうしの結束部と極性の対応する端子板との間は、圧接法（抵抗溶接法，超音波溶接法、など）により、リード部に損傷を与えることなく、良好に接合される。この加圧を伴う溶接による端子板の変形（反り）は、端子板に設定の形状部に吸収され、リード部の結束部との接合が平面どうしの圧着状態になる。端子板に設定の形状部を備えない場合、端子板は圧接法により反らされ、その端縁の角部がリード部の結束部に食い込んだり、容器の内面に損傷を与える可能性が考えられるのである。したがって、端子板に設定の形状部により、これらの不具合の防止が得られ、リード部の結束部と極性の対応する端子板との接合部における接触抵抗も小さく抑えられるようになる。
【０００９】
第２の発明においては、軽量で電導性の良い端子板が得られる一方で、端子板に設定の形状部により、変形しやすいアルミニウム板とリード部の結束部との良好な接合状態を確保できる。
【００１０】
第３の発明においては、未溶接の端子板に形状部を予め設定する工程を加えることにより、圧接法の加圧も必要かつ十分に確保され、この溶接によりリード部の結束部と極性の対応する端子板との良好な安定した圧着（接合）状態が得られる。したがって、高性能の電気二重層キャパシタを安価に供給できる。
【００１１】
【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（図示せず）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はアルミニウムから短尺状に形成される。
【００１２】
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。
【００１３】
これらの接合部（端子板１１ａ，１１ｂと極性の対応するリード部の結束部との結合部）は、スポット溶接（圧接法）により形成される。各端子板１１ａ，１１ｂには、キャパシタ本体の組成工程において、スポット溶接（抵抗溶接法）の加圧に伴う変形（反り）を吸収してリード部の結束部との接合の平面度を補償する所定の形状部（図２の１５）が設定される。
【００１４】
キャパシタ本体は、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、真空引きにより、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。
【００１５】
このような構成により、リード部の結束部と極性の対応する端子板１１ａ，１１ｂとの間は、スポット溶接により、リード部に損傷を与えることなく、良好に接合（圧着）される。端子板１１に設定の形状部１５は、スポット溶接の加圧により、平坦に圧し延ばされる。つまり、スポット溶接の加圧に伴う端子板１１の反り（変形）は、端子板１１に設定の形状部１５に吸収され、リード部の結束部との接合が平面どうしの圧着状態になる。
【００１６】
端子板１１に設定の形状部１５を備えない場合、端子板１１はスポット溶接の加圧により反らされ、その端縁の角部がリード部の結束部に食い込んだり、キャパシタ本体を収容する容器１０の内面に損傷を与える（容器１０を形成する樹脂フィルムの金属層との間で短絡を生じる）可能性が考えられるのである。この場合、端子板１１に設定の形状部１５により、これらの不具合の防止が得られ、リード部の結束部と極性の対応する端子板との接合部における接触抵抗も小さく抑えられる。
【００１７】
アルミニウム製の端子板１１は、軽量で良好な電導性が得られる。その一方、端子板１１に設定の形状部１５により、変形しやすいアルミニウム板とリード部の結束部との良好な接合状態も容易に確保できる。
【００１８】
図２は、キャパシタ本体の組成工程を説明するものであり、正極体および負極体に同一のモジュールが共用される。モジュールは、シート（金属箔の両面に分極性電極の構成材質を塗布または貼り合わせることにより製作される）を型抜き加工することにより、所定形状（矩形平面の一辺に分極性電極から露出するリード部１３を備える）に作成される。
【００１９】
１対の端子板１１ａ，１１ｂは、アルミニウムから短尺状に形成され、リード部１３の結束部１４との接合領域に所定の形状部１５（スポット溶接の加圧に伴う変形を吸収してリード部の同極どうしの結束部との接合の平面度を補償する）が設定される。
【００２０】
スポット溶接機において、１対の端子板１１ａ，１１ｂは、保治具２１により、所定のセット状態に固定される。偶数のモジュール（同数の正極体と負極体）は、載置台２０の上面に積み重ね、これらの間にセパレータが介在する所定の積層体１２に構成される。モジュールは、集電極の一辺の片側へ寄るリード部１３との関係から、交互に表裏を反転させることにより、正極体のリード部１３ａが集電極の一辺の片側、負極体のリード部１３ｂがその反対側、に並ぶ積層状態に組成される。１６は積層体１２を組成するための位置決めピンであり、載置台２０の上面に配置される。
【００２１】
保持具２１と載置台２０との位置関係から、リード部１３の同極どうしの結束部１４が極性の対応する端子板１１の所定領域に重ねられる。そして、リード部１３の結束部１４と極性の対応する端子板１１との重なる部分は、１対の溶接電極により上下から加圧され、端子板１１の形状部１５が平坦に圧し延ばされ、密着状態に溶接されるのである。この溶接は、各接合部（リード部１３の結束部１４と極性の対応する端子板１１との重なる部分）について、順次に処理される。その後、積層体１２は１対の端子板１１ａ，１１ｂと共にスポット溶接機から外され、容器２０に収容されることになる。
【００２２】
このようにキャパシタ本体の組成工程において、未溶接の端子板１１に形状部１５を予め設定する工程を加えることにより、スポット溶接の加圧が必要かつ十分に確保され、この溶接によりリード部１３の結束部と極性の対応する端子板１１１との良好な安定した圧着（接合）状態が得られる。したがって、高性能の電気二重層キャパシタを安価に供給できる。
【００２３】
スポット溶接機において、１対の溶接電極により、数段式加圧（たとえば、２段式加圧）を行うように設定すると、端子板１１の形状部１５が無理なく平坦に圧し延ばされ、リード部１３の結束部１４と極性の対応する端子板１１との溶接が円滑に処理できるようになる。図２の積層体１２については、載置台２０の上面において、所定の組み状態に組成するのでなく、組成体を載置台（端子板は保持具に固定状態）にセットするようにしてもよい。また、１対の分極性電極の間を絶縁するセパレータは、リード部１３の結束部と端子板１１ａ，１１ｂとの接合後、各モジュール間に組み付けることも考えられる。
【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。
【符号の説明】
１０  容器
１１（１１ａ，１１ｂ）  端子板（キャパシタ電極）
１２  積層体
１３  リード部
１４  リード部の同極どうしの結束部
１５  形状部
２０  載置台
２１  保持具
【図１】
0003801897.tif 000002
【図２】
0003801897.tif 000003