JPH0782970B2 - 電気二重層コンデンサとその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ この発明は電子回路に用いる電気二重層コンデンサ、特
に絶縁ケース内に収納する電気二重層コンデンサ素子の
積層構造に関するものである。

＜従来の技術＞ 第４図は電気二重層コンデンサの構成に用いる電気二重
層コンデンサ素子１の構造を示しており、セパレータ２
を介在させた一対の分極性電極３、３をガスケット４内
に収納し、ガスケット４の両面に導電性集電体５、５を
分極性電極３、３と接触させた状態で固定し、ガスケッ
ト４の内部を密閉している。

第５図と第６図は上記電気二重層コンデンサ素子１を用
いた従来の電気二重層コンデンサを示してあり、有底箱
形に形成した絶縁ケース11の底部上に金属板からなる電
極板12を載せ、そのリード端子13を側面の切欠き14から
外部に突出させ、絶縁ケース11の内部に複数個、例えば
６個を積層した電気二重層コンデンサ素子１の積層体1a
を電極板12上に重ねた状態で収納する。

そして、積層体1aの上面に電極板15を重ねてそのリード
端子16を絶縁ケース11の側面に設けた切欠き17から外部
に突出させ、この電極板15畳に重ねた蓋18で絶縁ケース
11の上部開口を閉鎖し、蓋18と絶縁ケース11の重なり部
分を超音波溶着などの適宜の手段で接着し、絶縁ケース
11内を密着している。

ところで、複数個の電気二重層コンデンサ素子を積層し
た電気二重層コンデンサは、電気二重層コンデンサ素子
１間の接触抵抗及び分極性電極３、３を構成する活性炭
の粒子間の接触抵抗が大きくなるため、電気二重層コン
デンサ素子１を積層した状態で上下方向より適当な圧力
を印加した状態で絶縁ケース11内に収納する必要があ
る。

従来、電気二重層コンデンサ素子１を絶縁ケース11内に
加圧収納するには、絶縁ケース11内の電極板12上に各電
気二重層コンデンサ素子１を順にばら積み状態で重ね、
その上に電極板15を載せ絶縁ケース11と蓋18の上下から
圧力を加え、電気二重層コンデンサ素子１を加圧した状
態で絶縁ケース11と蓋18を溶着固定する手段が用いられ
ている。

＜発明が解決しようとする課題＞ しかし、個々の電気二重層コンデンサ素子１を絶縁ケー
ス11内に精度よく積重ねて収納することは極めて困難で
あり、第７図に示すように電気二重層コンデンサ素子１
がずれた状態で積層され、このままで加圧収納すると、
第８図の如く加圧による電気二重層コンデンサ素子１の
変形により離れた位置の電気二重層コンデンサ素子が互
いに接触してショートしたりし、漏れ電流が大となる電
気的特性の不良が発生するという問題がある。

上記のような積層電気二重層コンデンサ素子のずれを防
止する手段として、接着剤による貼り合せが考えられる
が、接着剤の使用は作業性が悪いだけでなく、接着剤の
管理が困難であり、しかも抵抗が大きくなって特性不良
が発生し、完成品寸法も大きくなるため、実施不可能で
ある。

また、積層電気二重層コンデンサ素子を熱収縮チューブ
で包んで保持することが行われているが、別の部材が必
要になるため、コストアップにつながると共に、熱収縮
チューブを加熱するための加熱設備が必要になるという
問題がある。

さらに、積層電気二重層コンデンサを超音波融着によっ
て一体化する方法もあるが、この方法は積層した素子に
積層方向の圧力を付与して超音波をかけて行なうもの
で、圧力が加わった部分が融着されるので条件の設定が
難しい。また、融着が素子内部に及ぶので超音波のエネ
ルギーが大きすぎると、素子内部においてセパレータが
破損したり活性炭が粉砕されて抵抗値が上がったりする
といった問題が発生してしまう。

この発明の目的は、上記のような従来の問題点を解決す
るため、電気二重層コンデンサ素子の精度よい積み重ね
が簡単に能率よく行なえ、加圧収納後の電気特性不良の
発生がない電気二重層コンデンサとその製造方法を提供
することにある。

＜課題を解決するための手段＞ 上記のような課題を解決するため、この発明は、積層し
た各電気二重層コンデンサ素子の周辺部のみが融着され
ている構成を採用したものである。

上記のような構成の電気二重層コンデンサを得る方法と
しては、複数個の電気二重層コンデンサ素子を積み重ね
て積層体とし、この積層体の側面部分に熱を付与して、
各素子の周辺部のみを同時に融着して一体化し、これを
絶縁ケース内に収納することによる。

＜作用＞ 電気二重層コンデンサ素子を必要数積み重ねてずれをな
くした状態で、各電気二重層コンデンサ素子の側面に発
熱体を加圧接触させ、電気二重層コンデンサ素子構成部
材を溶融させることにより各電気二重層コンデンサ素子
を同時に短時間で融着一体化することができ、絶縁ケー
ス内への加圧収納にも電気二重層コンデンサ素子のずれ
がない。

このとき、各電気二重層コンデンサにおける集電体の融
点をガスケットの融点より低くしておくことにより、集
電体のみを溶融させることができる。

このようにして得られた電気二重層コンデンサは、積層
した各電気二重層コンデンサ素子の周辺部のみが融着さ
れており、内部の分極性電極やセパレータに悪影響が生
じていない。

＜実施例＞ 以下、この発明の実施例を第１図乃至第３図に基づいて
説明する。

尚、電気二重層コンデンサの基本構造は第４図乃至第６
図に示した従来例と略同様であるので、同一部分には同
一符号を付して説明に代える。

第１図のように、定格電圧に合わせ必要数の電気二重層
コンデンサ素子１を積層し、この積層体1aの側面を加熱
によって熱融着21させることによって一体化している。

電気二重層コンデンサ素子１を構成する集電体５、５と
ガスケット４は、集電体５がカーボンブラックなどの炭
素材料により導電性を付与したポリエチレンフィルムで
形成されているのに対して、カスケット４はエチレンプ
ロピレン加硫ゴムを用いているため、両者は熱による溶
融温度が異なり、この特徴を生かし、集電体５のみ溶融
する温度にて、互いに重なる電気二重層コンデンサ素子
１の集電体５同志を熱融着させ、積層体1aを一体化す
る。

このとき、融着面については、積層体1aの一面でもよい
が、信頼性を考慮して二面以上が好ましく、融着部につ
いては部分的及び全面的の双方とも可能であるが、次工
程の安定性を考え、全面的にするのが望ましい。

次に、電気二重層コンデンサ素子積層体の熱融着21につ
いて具体的な例をいくつか例示する。

実施例１ 電気二重層コンデンサ素子１を必要数、例えば６個を積
重ね、ガイド等で積層体1aの各電気二重層コンデンサ素
子１のずれを抑え、例えば、10〜20kg程度の加圧状態で
積層体1aの相反する両側面に、一定温度、例えば160〜1
70℃に熱した熱板を全面加圧接触させ、これによって隣
接する電気二重層コンデンサ素子１の集電体５を熱融着
21させ、積層体1aを融着一体化する（第２図参照）。

実施例２ 変圧器にて例えば160〜180℃の一定温度に熱したニクロ
ム線又は鋼板の端を、実施例１と同様に積み重ねた積層
体1aの側面に部分的に加圧接触させ、各電気二重層コン
デンサ素子１の集電体５を部分熱融着21させる（第３図
参照）。

実施例３ 表面をテフロン（商品名）でコーティングした熱板を16
0〜180℃の一定温度に熱し、実施例１と同様に電気二重
層コンデンサ素子１を積み重ねた積層体1aの側面を全面
的もしくは部分的に熱融着21させる。

上記のように、側面を熱融着21して一体化した積層体1a
は絶縁ケース11内に収納し、加圧状態で蓋18を絶縁ケー
ス11に超音波溶着して加圧収納する。

このとき、積層体1aは各電気二重層コンデンサ素子１が
予め一体化されているため、加圧収納時の位置ずれかな
く、電気的特性の不良発生がない。

＜発明の効果＞ 以上のように、この発明によると、絶縁ケース内に加圧
収納する積層電気二重層コンデンサ素子の側面を熱融着
させたので、絶縁ケース内に加圧収納した積層電気二重
層コンデンサ素子の位置ずれ発生がなく、離れた位置の
電気二重層コンデンサ素子が接触して電気的特性が不良
となるのを防止することができるのはもちろん、各素子
の周辺部のみが融着されているので、素子内部の分極性
電極やセパレータに融着による悪影響が生じていない。

また、積層電気二重層コンデンサ素子に対して加熱体を
加圧接触させるだけで積層体を一体化できるので、作業
能率がよく、簡単な設備で実施できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る電気二重層コンデンサの電気二
重層コンデンサ素子の積層状態を示す正面図、第２図と
第３図は同上の熱融着の異なった例を示す正面図、第４
図は電気二重層コンデンサ素子の縦断面図、第５図は電
気二重層コンデンサの分解斜視図、第６図は同上の縦断
面図、第７図と第８図は従来の電気二重層コンデンサ素
子の積層状態を示す説明図である。 １……電気二重層コンデンサ素子 ２……セパレータ ３……分極性電極、４……ガスケット ５……集電体、11……絶縁ケース 18……蓋、21……熱融着

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山田 義則 京都府長岡京市天神２丁目26番10号 株式 会社村田製作所内 (56)参考文献 特開 昭60−171715（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−93628（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭64−35738（ＪＰ，Ｕ)

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数個の電気二重層コンデンサ素子を積層
   した状態で融着一体化したものが絶縁ケース内に収納さ
   れた電気二重層コンデンサにおいて、積層した各電気二
   重層コンデンサ素子の周辺部のみが融着されていること
   を特徴とする電気二重層コンデンサ。
2. 【請求項２】複数個の電気二重層コンデンサ素子を積み
   重ねて積層体とし、この積層体の側面部分に熱を付与し
   て、各素子の周辺部のみを同時に融着して一体化し、こ
   れを絶縁ケース内に収納することを特徴とする電気二重
   層コンデンサの製造方法。
3. 【請求項３】各電気二重層コンデンサの外面が、分極性
   電極とセパレータを収納したガスケットと、該ガスケッ
   トを両面から挟む導電性の集電体からなり、集電体の融
   点をガスケットの融点より低くしたことを特徴とする請
   求項（２）記載の電気二重層コンデンサの製造方法。