JPS62149111A - 電気二重層コンデンサ - 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、セパレータを介して対向配置された１対の
分極性電極間の短絡を防止する構造が備えられた電気二
重層コンデンサの改良に関する＠Ｆ。

［従来の技術］ 第１１図は、従来の電気二重層コンデンサの一例を示す
。電気二重層コンデン＋ｆ１では、絶縁性ゴムよりなる
ガスケット２の開口２ａ内に、セパレータ３および分極
性電Ｆｉ４．５が収納されている。分極性電極４．５は
、たとえば固形炭素質体よりなり、セパレータ３の両側
で相互に対向するよう配置されている。セパレータ３は
、電気絶縁性であり、イオン透過性を有する材料により
構成されている。

セパレータ３および分極性電極４．５は、それぞれ、３
０％硫ｌ！２などの電解液が含浸された状態で、ガスケ
ット２の開口２ａ内に収納されており、かつこの開口２
ａを封止する集電極６，７が、ゴム系、エポキシ系ある
いはホットメルト系の接着剤８，９により化石されてい
る。

［発明が解決しようとづる問題点〕 第１１図に示した電気二重層コンデンサでは、分極性電
極４．５はセパレータ３を介して対向配置されており、
かつ集゛市橿６，７により開口２ａ内に封止されて配置
されている。したがって、分極性電極４．５は開口２ａ
内において位置ずれを生じやすく、開口２ａの内周面に
接しがらである。

この場合、セパレータ３は開口２２Ｌ内に挿入されるも
のであるため、セパレータ３と、開口２ａの周縁との間
には、クリアランスが生じざるを得ない。したがって、
接触しくはならない１対の分極性電極４．５が接触し、
短絡することがあった。

このような短絡は、この種の電気二手層コンデンサ１の
製造時において約３０％程度生じており、したがって極
めて歩留りの悪いものとなっていた。

また、製造後の検査工程において短絡が生じていない場
合であっても、輸送時に、あるいは使用状態において、
分極性電極４．５の位置ずれが生じ、上記のような短絡
を生じることもあった。

よって、この発明の目的は、分極性電極間の接触による
短絡が生じにくい構造を備え、信頼性に１憂れた電気二
重層コンデンサを提供することにある。

［問題点を解決するための手段］ この発明の電気二重層コンデンサにおいても、イオン透
過性セパレータと、セパレータを介して対向するように
配置された１対の分極性電極と、セパレータおよび分極
性電極を開口内に収納する絶縁性ガスケットと、絶縁性
ガスケットの開口を閉成するようにガスケットに貼り付
けられた集電極とを備える。そして、この発明の電気二
重層コンデンサでは、特徴的構成として、セパレータ端
縁において、１対の分極性電極が相互に接続するのを防
止するための短絡防止手段が備えられている。

［実施例の説明］ この発明の電気二重層コンデンサでは、短絡防止手段を
設けることにより、セパレークの両側に配置された１対
の分極性電極間の接触の防止が図られている。短絡防止
手段は、大別すると、０分極性電極がセパレータの端縁
を越えて移動しないように分極性電極の移動を規制する
移動規制部材を用いるものと、■少なくとも一方の分極
性電極のセパレータに接する側の面に絶縁層を形成しだ
らのとに分けられる。以下の説明では、■の構成を有す
るものどじて、第１図〜第３図に示す実施例、第４図〜
第６図に示す実施例、第７図に示す実施例および第８図
〜第９図に示す実施例を例示する。また■の構造を有す
るものとしては第１０図に示す実施例を例示する。以下
、各実施例毎に、その構造につき説明する。

第１図は、この発明の第１の実施例の電気二重層コンデ
ンサの断面図である。この電気二重層コンデンサ１１で
は、電気絶縁性でありかつイＡ透過性を有するセパレー
タ１３の両側に、相互に対向するように分極性電極１４
．１５が配置されている。セパレータ１３および分惨性
電極１４．１５は、絶縁性ゴムよりなるガスケット１２
の開口１２ａ内に収納されている。そして、開口１２ａ
を閉成するように、ガスケット１２に集ｆｆ１ｔ４１６
゜１７が、接着剤１８．１９により貼り付けられている
。ここまでは、第１１図に示した従来の電気二重廟コン
デンサ１と同様である。

この実施例の特徴は、短絡防止手段としての移動規制部
材として、一方の分極性電極１４の周囲に絶縁性材料よ
りなるリング２０が外挿されている。リング２０は、第
２図に斜視図で示すように、予め分極性電極１４の外周
に被せ、その状態でガスケット１２の開口１２ａ内に挿
入される。このような挿入を容易とするために、第１図
に示すように、リング２０の外側面と開口１２ａの内周
面との間にクリアランスが存在するような大きざのリン
グ２０が用いられる。

第１図に示した構造では、外力が加わって分極検電ｆｆ
１１４．１５がガスケット１２の開口１２ａ内で位置ず
れを起こしたとしても、第３図に示すように、一方の分
極性電極１４はリング２０によりその移動爵が規制され
る。すなわち、一方の分極性電極１４はガスケツ［・１
２の外周面に直接接触することはなく、またセパレータ
１３の端縁を越えＣ移動しないことがわかる。よって、
たとえ他方の分極性’ｊ’ａ　ｈ　１５が、第３図に示
すように位置ずれを生じていたとしＣも、両分極性電極
１４゜１５が直接接触するおそれはない。

なお、リング２０の内径は分極性電極１４の外径とほぼ
等しくする必要は必ずしもなく、分権性電極１４がルー
ズに嵌まり合う大きさとしてもよい。また、双方の分極
検電ｆｆ１１４．１５の周囲にリング２０を外挿しても
よいことは言うまでない。

また、リング２０の形状についても、第２図に示したよ
うな閉環状にする必要は必ずしもなり、一部が開いた閉
環状としてもよい。

第４図は、この発明の第２の実施例の電気二巾層コンデ
ンサ３１を示す断面図である。ここでは、短絡防止手段
としての移動規制部材として、環状の係止部４０が立設
されている。このセパレータ３３および係止部４０を、
第５図に斜視図で示す。

第４図および第５図から明らかなように、この実施例で
は、一方の分極性電極３４は、セパレータ３３上におい
て、ｍ＋Ｌ部４０の内側でしか移動し１ｑないことがわ
かる。よって、分極性電極３４は第４図に示した状態か
ら、横方向すなわちセパレータ３３の面方向に移動する
ことはできない。よって、他方の分極性電極３５が位置
ずれを起こし、ガスケット３２の内周面に当接したとし
ても、分極性電極３４がセパレータ３３の端縁を越えて
移動することはないので、分極性電極３４と分極性電極
３５が直接接触することはないようにされている。

なお、第５図に示した構造では、係止部４０はセパレー
タ３３の端縁近傍で一方の分極性電極側にのみ延びるよ
うに立設されていたが、セパレーク３３の両面に係止部
４ｏを設けてもよいことは言うまでもない。また、この
実施例は係止部がセパレータに固定的に設けられるもの
ぐあるため、係止部４０は必ずしも環状に形成されずど
もよく、セパレータ３３の外周縁に適宜分散されて設け
られる複数の係止片により構成してもよい。

さらに、第６図に示すように、セパレータ３３の外周縁
にリング状の係止部を固定してもにい。

第７図は、この発明の第３の実施例を説明するための要
部拡大断面図である。ここでは、短絡防止手段としての
移動規制部材として、一方の分極性電極５４の外周に固
定された外方突出部６０ａ。

６０ｂが設けられている。外方突出部６０ａ、６ｏｂは
、分極性電極５４の外周に適宜分散されて固定されてお
り、かつ絶縁性材料より形成されている。この実施例で
は、この外方突出部６０ａ。

Ｂｏｂが分極性電極５４自体に固定されているので、分
極性電極５４の移動は、外方突出部６０ａ。

６０ｂががスケット５２の内周面に当接する位置までに
規制されることになる。よって、上述した第１および第
２の実施例の場合と同様に、一方の分極性電極５４がレ
バレーク５３の端縁を越えて移動することはないので、
双方の分極性電極５４゜５５が直接接触し短絡を生じる
ことはないことがわかる。

なお、第７図に示した第３の実施例では、外方突出部６
０ａ　、６０１）は複数の外方突出部により構成されて
いたが、分極性型＃ｆ＋５４を取り巻くように形成され
た環状の外方突出部を形成してもよく、高さ方向の形成
位置についても図示のようにじパレータ５３に接する部
分に形成しなくともよい。さらに、他方の分極性電極５
５の周囲に固定的に設けてもよいことは言うまでもない
。

第８図は、この発明の第４の実施例の電気二重層コンデ
ンサをび１明するための拡大断面図である。

ここでは、短絡防止手段としての移ｖＪ規υ１部材とし
て、ガスケット７２の内周面に内方突出部８０ａ、８０
１）が形成されている。この内方突出部８０ａ、８０ｂ
は、第３の実施例における外方突出部６０ａ　、６０ｂ
に代わるものに相当し、したがって分極性電極７４の移
動が、該内方突出部８０ａ、８０ｂで規制されることが
わかる。

なお、内方突出部については、第９図に示す第５の実施
例のように、内径の異なる２枚のガスケットを９２△、
９２Ｂを用いて形成することもできる。すなわら、ここ
では、セパレータ９３よりし相対的に小さな径の開口を
ａＪるガスケット９２△と、しパレータ９３が入り込み
得る大ぎさの開口を右するガスケット９２Ｂが用いられ
、両ガスケット９２△、９２Ｂは、接着剤９２Ｃにより
貼り合わされている。一方のガスケット９２Ａは、他方
のガスケット９２Ｂすなわちセパレータ９３が入り込み
得る開口を有するガスケット９２Ｂに比べて、より小さ
な径の開口を有するので、分極性電極９４はガスケット
９２Ａの内周面でその移動が規ｆｌｉｌされることがわ
かる。すなわら、分極性電極９４は、セパレータ９３の
端縁を越えて移動することはないのである。よって、両
分極性電極９４．９５がセパレータ９３の端縁で直接接
触することはない。

次に、この発明の電気二重層コンデンサの■の形式の構
造の実施例を、第１０図を参照しＣ説明する。

電気絶縁性であり、かつイオン透過性を有する材料より
なるセパレータ１１３の両側に、互いに対向するように
、たとえば固形炭素質体よりなる分極性型ｆｆ１１１４
．１１５が配置されている。セパレータ１１３および分
極性電極１１４．１１５は、絶縁性ゴムよりなるガスケ
ット１１２の開口１１２ａ内に収納されており、かつ該
開口１１２ａは集電極１１６，１１７で構成されている
。すなわち、集電極１１６．１１７は、接着剤１１８゜
１１９によりガスケット１１２の両面に、それぞれ、貼
り付けられている。ここまでは、第１１図に示した従来
の電気二重層コンデンサ１と同様の構成である。

この実施例では、短絡防止手段として、一方の分極性電
極１１５を覆うように絶縁フィルム１２０が配置されて
いることにある。すなわち、分極性電極１１５の周囲に
絶縁フィルム１２０が存在するため、第１０図に示す状
態から両分極性ｊｈ極１１４．１１５がガスケット１１
２の内周面に当接したとしても、絶縁フィルム１２０が
１両分極性電極１１４，１１５間に必ず存在することに
なるのひ、両分（歪性電極１１ｉ　１１５の接触に基づ
く短絡は生じ１！ｌないことがわかる。この場合、セパ
レータ１１３の大ぎさが比較的小さく１分極性電極１１
５が亡パレータ１１３の端縁より外側にはみ出た場合で
あっても、分極性電極１１５は絶縁フィルム１２０を介
してしか分極性電極１１４に接触し得ない。したがって
、この実施例の構造では、セパレータ１１３の大きさに
かかわらず、両分極性Ｎ極１１４，１１５１ｍの接触に
基づく短絡を防止し１ηることかわかる。よって、ガス
ケット１１２の開口１１２ａの内径よりもやや小さなセ
パレータ１１３を用いることができる。したがって、セ
パレータ１１３の開口１１２ａ内への挿入作業を簡単に
することができる。

なお、第１０図に示した実施例において、絶縁フィルム
１２０は、分極性電極間の接触を防止するものであるた
め、少なくとも一方の分極性電極において、法分極性電
極のセパレータと接する側の而ならびに側面の一部を覆
うように設けられねばならない。よって、たとえばセパ
レータと逆の側の面すなわら集電極１１６，１１７に接
する部分には設ける必要はない。また、絶縁フィルム１
２０は、分極性電極＋１ｉ　１１５に！着されずともよ
く、単に包み込まれるだけでもよい。さらに、双方の分
極性電極部分において絶縁フィルム１２０を介してもよ
いことは言うまでもない。

「発明の効果」 この発明では、セパレータ端縁において１対の分極性電
極が相互に接触するのを防止するために）、０絡防止手
段が設けられている。よって、製造時。

輸送時および使用時のいずれにおいても、たとえ分極性
′電極の位置ずれが生じ得たとしても、双方の分極性電
極が接触して短絡を生じることはない。

それゆえに、歩留りを改善することができ、かつ信頼性
に優れた電気二重層コンデンサを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の第１の実施例の電気二重層コンデ
ンサを示す断面図である。第２図は、第１図に示した実
施例に用いる短絡防止手段としてのリングおよび分極性
電極を示す斜視図である。 第３図は、第１図に示した実施例におけるリングの機能
を説明づ−るための拡大断面図である。第４図は、この
発明の第２の実施例を示す断面図である。第５図は、第
４図に示した実施例に用いられる短絡防止手段としての
係止部を説明するための斜視図である。第６図は、第５
図に示した係止部の池の例を示す断面図である。第７図
は、この発明の第３の実施例を説明するための拡大断面
図である。第８図は、この発明の第４の実施例を説明す
るための拡大断面図である。第９図は、この発明の第５
の実施例を説明するための拡大断面図である。第１０図
は、この発明の第６の実施例を説明するための断面図で
ある。第１１図は、従来の電気二重層コンデンサを示す
断面図である。 図において、１１は電気二重層コンデンサ、１２はガス
ケット、１２ａは開口、１３はセパレータ、１４．１５
は分極性電極、１６．１７は集電極、２０は短絡防止手
段としてのリングを示す。 生１１図

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）イオン透過性セパレータと、 セパレータを介して対向するように配置された１対の分
   極性電極と、 前記セパレータおよび分極性電極を開口内に収納する絶
   縁性ガスケットと、 前記絶縁性ガスケットの開口を閉成するようにガスケッ
   トに貼り付けられた集電極と、 前記セパレータの端縁において、１対の分極性電極が相
   互に接触するのを防止するための短絡防止手段とを備え
   る、電気二重層コンデンサ。
2. （２）前記短絡防止手段は、少なくとも一方の分極性電
   極がセパレータの端縁を越えて移動しないように分極性
   電極の移動を規制する移動規制部材である、特許請求の
   範囲第１項記載の電子二重層コンデンサ。
3. （３）前記移動規制部材は、少なくとも一方の分極性電
   極の周囲に外挿されるリングである、特許請求の範囲第
   ２項記載の電気二重層コンデンサ。
4. （４）前記移動規制部材は、セパレータの端縁に立設さ
   れた係止部である、特許請求の範囲第２項記載の電気二
   重層コンデンサ。
5. （５）前記係止部は環状部材よりなる、特許請求の範囲
   第４項記載の電気二重層コンデンサ。
6. （６）前記移動規制部材は、少なくとも一方の分極性電
   極の周囲に突出するように設けられた外方突出部である
   、特許請求の範囲第２項記載の電気二重層コンデンサ。
7. （７）前記移動規制部材は、少なくとも一方の分極性電
   極に向かってガスケットの開口内面に形成された内方突
   出部である、特許請求の範囲第２項記載の電気二重層コ
   ンデンサ。
8. （８）前記短絡防止手段は、少なくとも一方の分極性電
   極の少なくともセパレータに接触する面および側面の一
   部を覆う絶縁フィルムよりなる、特許請求の範囲第１項
   記載の電気二重層コンデンサ。