JPS61258408A - 電気二重層コンデンサの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は電気二重層コンデンサの製造方法に関し、特
に分極性電極として炭素質成型体を用いた電気二重層コ
ンデンサの製造方法に関する。

（従来技術） 第２図はこの発明の背景となる電気二重層コンデンサの
一例を示す断面図である。

電気二重層コンデンサｌは、イオン透過性を有しかつ電
気絶縁性を有するセパレータ２を含む。

セパレータ２の上下面には、リング状の絶縁部材（ガス
ケット）３および４が固着される。絶縁部材３および４
で規定される空間には、分極性電極５および６が収納さ
れる。この分極性電極５および６は、たとえば活性炭粉
末と硫酸などを含む電解質溶液との混合ペーストからな
る。すなわち、絶縁部材３および４で規定される空間に
は、ペースト状の分極性電極５および６が充填されてい
る。

この絶縁部材３および分極性電極５の表面には、一方の
集電極となる導電性シート７が貼り付けられる。また、
絶縁部材４と分極性電極６の表面には、他方の集電極と
なる導電性シート８が貼り付けられる。したがって、分
極性電極５および６は、導電性シート７および８によっ
て封止された状態となる。

ところで、電気二重層コンデンサ１は、分極性電極と導
電性シートとの接合面が確実に接触している必要がある
。このため、従来、電気二重層コンデンサを製造する場
合は、減圧下で封止していた。

（発明が解決しようとする問題点） 減圧下で封止し充填する従来の方法は、セパレータを介
して対向する２つの分極性電極を収縮している空間を減
圧下で封止、接着する必要があるため煩雑である。また
、減圧下において封止しても気密性が完全ではない場合
もあるので、液漏れ等の不良品の発生率が高いという問
題もある。

それゆえに、この発明の主たる目的は、効率よく製造し
得る、電気二重層コンデンサの製造方法を提供すること
である。

（問題点を解決するための手段） この発明は、炭素質材料からなりかつその一部に欠損部
を有する平板状の成型体と、イオン透過性を有しかつ成
型体の欠損部に対応する位置に電解質溶液の液柱が存在
しない領域が形成されたセパレータと、導電性シートと
、成型体が収納される空間を規定する絶縁部材とをそれ
ぞれ準備するステップを含む。さらに、セパレータと導
電性シートの間に絶縁部材が介在し、その絶縁部材で規
定される空間に成型体を収納された状態の積層中間体を
作るステップと、セパレータの上部から電解質溶液を滴
下するとともに、導電性シートを負圧で引（ことによっ
て成型体に電解質溶液を含浸させるステップとを含む、
製造方法である。

（作用） セパレータの一方面側の絶縁部材で規定される空間には
炭素質材料からなる成型体が収納され、その表面に導電
性シートを接着することによって、成型体が封止される
。セパレータの上方から電解質溶液が滴下されるととも
に、導電性シートを負圧に引（ことによって、成型体に
電解質溶液が含浸され、分極性電極が作られる。

（発明の効果） この発明によれば、減圧下で積Ｎ接着する界面が一層だ
けになるので、取り扱いが簡単となり、製造が容易にな
る。また、一方の分極性電極を収納するための空間は、
成型体が乾燥状態のときに周囲を完全に接着しているた
め、封止を完全に行え、不良品の発生を低減できる。

この発明の上述の目的、その他の目的、特徴および利点
は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から
一層明らかとなろう。

（実施例） 第１Ａ図ないし第１Ｇ図はこの発明の一実施例の製造工
程を示す図である。

まず、第１Ａ図に示すように、炭素系粉末と粘”結材と
の混合成型体で構成されたタブレット１２が準備される
。このタブレット１２は、その外形が円形の平板状に選
ばれ、その一部たとえば中央部に貫通孔１２ａが形成さ
れる。具体的には、このタブレット１２は、炭素系粉末
たとえば活性炭粉末とエマルジョンとを混合したもので
あり、このような混合成型体を得るには次の方法が採用
される。まず、溶媒に分散された分散系の活性炭粉末と
溶媒に分散された分散系のラテックスとが混合され、次
いで混合溶液から溶媒質を除去して縦梁状態の混合物を
得る。さらに、この混合物が一旦粉砕され、粉砕物が造
粒される。その後、造粒粉末をプレス機などによって加
圧することによって、混合成型体すなわちタブレット１
２が得られる。そして、後の工程で、このタブレット１
２に電解質溶液を含浸させることによって、分極性電極
として利用することができる。

なお、分極性電極の本体を構成するタブレット１２は、
炭素粉末をシート状に成型したもの、あるいは繊維状活
性炭布などでもよい。

続いて、第１Ｂ図に示すように、セパレータ１４と、空
孔を有する絶縁部材（ガスケット）１６および１８が準
備される。セパレータ１４は、イオン透過性でありかつ
電子不透過性すなわち電気絶縁性を有する材料、たとえ
ばポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン
からなる不織布あるいはクラフト紙、マニラ紙などの抄
紙にセルロースなどを用いて構成される。このセパレー
タ１４には、少なくともタブレット１２の貫通孔１２ａ
に対応する位置に貫通孔１２ａより小さな貫通孔１４ａ
が形成される。この貫通孔１４ａは、セパレータ１４の
電解質溶液の液柱が存在しない領域となる。貫通孔１４
ａの大きさとしては、セパレータ１４の膜厚や外形の大
きさにもよるが、たとえば直径が０．２〜０．５ｍｍの
範囲に選ばれる。

なお、液柱の存在しない領域とは、たとえばセパレータ
１４に人為的に形成した貫通孔１４ａの他、多孔性セパ
レータの電解質溶液に親和性を持たない多孔質部分など
を意味し、要は、電解質溶液がセパレータ１４の一方主
面から他方主面にわたって存在しない領域をいう。

絶縁部材１６および１８の内径は、その内壁によって規
定される空間部分にタブレッ）１２を収納可能な大きさ
に選ばれる。そして、絶縁部材１６および１８の厚さは
タブレット１２の厚みと略等しく選ばれる。２つの絶縁
部材１６および１８は、第１ＢＦ１！Ｊに示すように、
セパレータ１４の両面に、たとえば接着剤などによって
、それぞれ、固着される。

そして、タブレット１２がセパレータ１４と絶縁部材１
６とで規定される空間に収納される。その後、絶縁部材
１６およびタブレット１２の表面には、第１Ｃ図で示す
ように、導電性シート２０が接着剤などによって接着さ
れる。このようにして、セパレータ１４の一方面と絶縁
部材１６とで規定される空間にタブレット１２を収納し
てなる積層中間体が作られる。

続いて、この積層中間体が第１Ｄ図に示すように上下を
逆転された後、第１Ｅ図に示す載置台２２上に載せられ
る。この載置台２２には、タブレット１２の平面形状と
略同じ形状の凹み２２ａが形成され、凹み２２ａには負
圧源（図示せず）まで連通した通路２２ｂが形成される
。この状態において硫酸溶液などからなる電解質溶液が
セパレータ１４の貫通孔１４ａの上方位置から滴下され
る。ついで、負圧源を作動させると、凹み２２ａ内が負
正に引かれて真空状態になり、導電性シート２０が第１
Ｅ図における２点鎖線で示すように湾曲ないし変位する
。したがって、電解質溶液はタブレット１２の貫通孔１
２ａへ溜まりながら、タブレット１２に含浸される。こ
の段階でセパレータ１４上に載っている電解質溶液が殆
ど貫通孔１４ａを通って絶縁部材１６によって規定され
る空間に収納されたタブレット１２の貫通孔１２ａに導
かれる。そして、しばらくの間負圧源により導電性シー
ト２０を下方に変位させた状態のままで、電解質溶液を
タブレット１２に含浸させる。

このとき、タブレット１２の貫通孔１２ａによって、絶
縁部材１６の空間内に、空隙領域を形成しているので、
タブレット１２自体のみかけ上の表面積が増え、それに
よって電解質溶液の浸透が速くなるとともに、タブレッ
ト１２の内部にまで十分浸透することになる。その後負
圧源による導電性シート２０の変位を解除する。このよ
うにして電解質溶液が含浸されたタブレット１２は、分
極性電極の働きをする。

一方面のタブレット１２に電解質溶液が含浸された積層
中間体は、セパレータ１４と絶縁部材１８とで規定され
る反対側の空間にタブレット１２′が入れられる。この
タブレット１２′が他方の分極性電極の働きをする。こ
の積層中間体が、第１Ｆ図に示すようにｌ　ＯＯＴｏｒ
ｒ以下の減圧下の室（２点鎖線で図示）に入れられる。

この第１Ｆ図の工程において、セパレータ１４の貫通孔
１４ａは、下側のタブレット１２を収納している空間に
残留していた空気が貫通孔１４ａを通って出るので、下
側の空間すなわち、すでに分極性電極としてのタブレッ
ト１２が封止されている空間も減圧状態にする働きをす
る。この状態でタブレット１２′と絶縁部材１８との表
面には導電性シート２４が接着剤などで接着されて第１
Ｇ図に示す状態となる。したがって、２つのタブレット
１２および１２’はそれぞれセパレータ１４を挟んで絶
縁部材１６および導電性シート２０と、絶縁部材１８お
よび導電性シート２４によって封止された状態となる。

この段階でタブレット１２に含浸された電解質溶液の過
剰分は貫通孔１４を介して他方のタブレット１２′に含
浸されることになる。

その後第１Ｇ図の矢印の部分で切断することにより、電
気二重層コンデンサ素子１０が得られる。

このようにして作られた電気二重層コンデンサ素子１０
は、必要数積層されて缶ケース（図示せず）に収納され
、かつ外部端子（図示せず）が形成されて完成品となる
。

この実施例のように、炭素質材料からなるタブレット１
２に電解質溶液を含浸させることによって分極性電極を
作れば、ペーストを充填する方法に比して減圧室内での
操作が簡略化され、製造上の煩わしさがなく、効率よく
製造し得る。また、絶縁部材で規定される空間部分に、
タブレット１２の貫通孔によって空隙領域を形成してい
るため、耐圧以上の電圧が印加されたときに発生するガ
スがこの空隙領域に取り込まれることになり、絶縁部材
内の内圧を高めて分極性電極と導電性シートの密着度合
を損なうこともなく、等価直列抵抗を大きくする恐れも
ない。

【図面の簡単な説明】

第１Ａ図ないし第１Ｇ図はこの発明の一実施例の製造工
程を示す図であり、特に第１Ａ図はタブレットの準備工
程を示し、第１Ｂ図はセパレータおよび絶縁部材の接着
工程を示し、第１Ｃ図は導電性シートの準備工程および
導電性シートと絶縁部材とタブレットとセパレータを積
層した積層中間体を作る工程を示し、第１Ｄ図は積層中
間体の上下を逆転させた状態を示し、第１Ｅ図は一方の
タブレフトに電解質溶液を含浸させる工程を示し、第１
Ｆ図は減圧下において他方の導電性シートを接着、封止
する工程を示し、第１Ｇ図は封止された状態の電気二重
層コンデンサ素子を示す。 第２図はこの発明の背景となる電気二重層コンデンサの
一例を示す断面図である。 図において、１０は電気二重層コンデンサ素子、１２お
よび１２′はタブレット、１４はセパレータ、１６およ
び１８は絶縁部材、２０および２４は導電性シートを示
す。 特許出願人　株式会社　村田製作所 代理人　弁理士　山　１）　義　人 （ほか１名） 第１Ａ図 第１Ｃ［２１ 手続ネ甫正書（自船 昭和６０年０７月０３日 昭和６０年　特許願　第１００１５５号２、発′明の名
称 電気二重層コンデンサの製造方法 ３、補正をする者 事件との関係　　　特許出願人 住　所　京都府長岡京市天神二丁目２６番１０号名　称
　（６２３）株式会社　打出製作所代表者　　村　１）
　昭 ４、代　理　人　畢５４０１！大阪（Ｏ６）　７６４−
５４４３　（イｔ）自発補正 ７、補正の内容 （１）明細書第４頁第２行の「封止し充堰する」を「封
止する」に訂正する。 （２）明細書第４頁第３行の「収縮」を「収容」に訂正
する。 以上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　炭素質材料からなり、その一部に欠損部を有する平
   板状の成型体を準備するステップ、イオン透過性を有し
   かつ前記成型体の前記欠損部に対応する位置に電解質溶
   液の液柱が存在しない領域が形成されたセパレータを準
   備するステップ、 導電性シートを準備するステップ、 前記成型体が収納される空間を規定する絶縁部材を準備
   するステップ、 前記セパレータと前記導電性シートの間に前記絶縁部材
   が介在し、その絶縁部材で規定される空間に前記成型体
   が収納された状態の積層中間体を形成するステップ、お
   よび 前記セパレータの前記領域の上部から電解質溶液を滴下
   するとともに、前記導電性シートを負圧で引くことによ
   って、前記成型体に電解質溶液を含浸させるステップを
   含む、電気二重層コンデンサの製造方法。 ２　前記セパレータを準備するステップは、前記電解質
   溶液の液柱を形成しない領域として貫通孔を形成するス
   テップを含む、特許請求の範囲第１項記載の電気二重層
   コンデンサの製造方法。 ３　前記成型体を準備するステップは、前記欠損部とし
   て貫通孔を形成するステップを含む、特許請求の範囲第
   １項または第２項記載の電気二重層コンデンサの製造方
   法。