大容量(電気二重層)キャパシタ 2014 【サンプル版】

技術戦略特許レポート
大容量(電気二重層)キャパシタ
2014
【サンプル版】
イノベーションリサーチ株式会社
インフォート国際特許事務所
Patent Quick 技術戦略特許レポート
大容量(電気二重層)キャパシタ 2014
内容
第 I 部 全体的な技術動向 .................................................................................. 1
1. はじめに ................................................................................................... 1
2. 電気二重層キャパシタの開発動向............................................................ 2
第 II 部 主要プレーヤーの技術動向分析 ........................................................ 10
1. 主要プレーヤーの比較 ........................................................................... 10
2. 車載用途 ................................................................................................. 14
3. パナソニック .......................................................................................... 18
4. エルナー ................................................................................................. 34
5. 日本ケミコン .......................................................................................... 47
6. 旭化成 FDK エナジーデバイス .............................................................. 77
7. パワーシステム ...................................................................................... 98
8. 明電舎 .................................................................................................. 113
9. ルビコン ............................................................................................... 132
10. ニチコン ............................................................................................. 140
11.
指月電機製作所 .................................................................................. 155
12. 日清紡ホールディングス .................................................................... 164
13. JMエナジー ...................................................................................... 180
14. 太陽誘電エナジーデバイス ................................................................ 204
i
Patent Quick 技術戦略特許レポート
大容量(電気二重層)キャパシタ 2014
図一覧
図 1
主要キャパシタメーカーの電気二重層キャパシタに関する特許出
願件数推移 ........................................................................................... 5
図 2
主要キャパシタメーカーの電気二重層キャパシタに関する累積の
特許出願件数推移 ................................................................................ 6
図 3
目的別の出願数推移 ....................................................................... 8
図 4
開発目的と手段における出願数...................................................... 9
図 5
主要プレーヤーごとの特許出願件数(登録前)........................... 11
図 6
2014 年以降の各社の特許保有件数の比率.................................... 12
図 7
車載用途に関連する各社の特許出願件数 ..................................... 15
図 8
車載用途に関連する各社の年毎特許出願件数 .............................. 16
図 9
車載用途に関連する各社の共同出願件数 ..................................... 17
図 10
パナソニックの電気二重層キャパシタに関する年毎特許出願件
数推移 ................................................................................................ 19
図 11
パナソニックの目的別の年毎特許出願件数推移 ....................... 20
図 12
パナソニックの開発目的と手段における出願件数 ................... 21
図 13
パナソニックの素子形状別の出願件数 ..................................... 22
図 14
パナソニックの素子形状および目的から見た特許出願件数 ..... 25
図 15
パナソニックの電解液、電解質および目的から見た特許出願件数
........................................................................................................... 26
図 16
パナソニックの小型軽量化および大容量化に関する特許出願件
数 ....................................................................................................... 27
図 17
パナソニックの主要な課題キーワード別の年毎出願件数 ......... 28
図 18
パナソニックの現在の特許権の存続期間満了時期 ................... 30
図 19
エルナーの電気二重層キャパシタに関する年毎特許出願件数推
移 ....................................................................................................... 35
図 20
エルナーの目的別の年毎特許出願件数推移 .............................. 36
図 21
エルナーの開発目的と手段における出願件数........................... 37
図 22
エルナーの素子形状出願 ........................................................... 38
図 23
エルナーの目的別の特許出願件数 ............................................ 40
図 24
エルナーの主要な課題キーワード別の年毎出願件数 ................ 42
図 25
エルナーの現在の特許権の存続期間満了時期........................... 44
ii
Patent Quick 技術戦略特許レポート
大容量(電気二重層)キャパシタ 2014
図 26
日本ケミコンの電気二重層キャパシタに関する年毎特許出願件
数推移 ................................................................................................ 48
図 27
日本ケミコンの目的別の年毎特許出願件数推移 ....................... 49
図 28
日本ケミコンの開発目的と手段における出願件数 ................... 50
図 29
日本ケミコンの電極活物質関連出願件数 .................................. 51
図 30
日本ケミコンの炭素系電極活物質関連出願件数 ....................... 51
図 31
日本ケミコンの電解液の種類から見た特許出願件数 ................ 55
図 32
日本ケミコンの集電体に関する特許出願件数........................... 57
図 33
日本ケミコンの集電体に関する年毎の特許出願件数 ................ 58
図 34
日本ケミコンの目的別の特許出願件数 ..................................... 60
図 35
日本ケミコンのキーワード「振動」に関連する年毎出願件数.. 62
図 36
日本ケミコンの要な課題キーワード別の年毎出願件数 ............ 64
図 37
日本ケミコンと第三者との共同出願件数 .................................. 66
図 38
日本ケミコンと第三者との共同出願の年毎件数推移 ................ 67
図 39
日本ケミコンとケー・アンド・ダブルとの分野別の共同出願件数
........................................................................................................... 68
図 40
日本ケミコンと産業技術総合研究所との分野別の共同出願件.. 70
図 41
日本ケミコンの現在の特許権の存続期間満了時期 ................... 73
図 42
旭化成 FDK エナジーデバイスの電気二重層キャパシタに関する
年毎特許出願件数推移 ....................................................................... 78
図 43
旭化成 FDK エナジーデバイスの目的別の年毎特許出願件数推移
........................................................................................................... 79
図 44
旭化成 FDK エナジーデバイスの目的別の特許出願件数 .......... 80
図 45
旭化成 FDK エナジーデバイスの開発目的と手段における出願件
数 ....................................................................................................... 81
図 46
旭化成 FDK エナジーデバイスのキャパシタの種類別の出願件数
........................................................................................................... 82
図 47
旭化成 FDK エナジーデバイスの電解液の種類別の特許出願件数
........................................................................................................... 85
図 48
旭化成 FDK エナジーデバイスの電極に関連する出願の目的別特
許出願件数 ......................................................................................... 87
図 49
旭化成 FDK エナジーデバイスの主要な課題キーワード別の年毎
iii
Patent Quick 技術戦略特許レポート
大容量(電気二重層)キャパシタ 2014
出願件数 ............................................................................................. 92
図 50
旭化成 FDK エナジーデバイスの現在の特許権の存続期間満了時
期 ....................................................................................................... 94
図 51
パワーシステムの電気二重層キャパシタに関する年毎特許出願
件数推移 ............................................................................................. 99
図 52
パワーシステムの目的別の年毎特許出願件数推移 ................. 100
図 53
パワーシステムの開発目的と手段における出願件数 .............. 101
図 54
パワーシステムの素子形状別の出願件数 ................................ 102
図 55
パワーシステムの素子形状別の年毎出願件数......................... 103
図 56
パワーシステムのキャパシタの種類別の特許出願件数 .......... 106
図 57
パワーシステムの主要な課題キーワード別の年毎出願件数 ... 107
図 58
パワーシステムの現在の特許権の存続期間満了時期 .............. 109
図 59
明電舎の電気二重層キャパシタに関する年毎特許出願件数推移
......................................................................................................... 114
図 60
明電舎の目的別の年毎特許出願件数推移 ................................ 115
図 61
明電舎の開発目的と手段における出願件数 ............................ 116
図 62
明電舎のセル積層方式別の出願件数 ....................................... 117
図 63
明電舎の目的別の特許出願件数 .............................................. 121
図 64
明電舎の炭素系の電極活物質に関する特許出願件数 .............. 124
図 65
明電舎の電解液の種類別年毎出願件数 ................................... 125
図 66
明電舎のキャパシタの種類別の年毎出願件数......................... 126
図 67
明電舎の主要な課題キーワード別の年毎出願件数 ................. 127
図 68
明電舎の現在の特許権の存続期間満了時期 ............................ 129
図 69
ルビコンの電気二重層キャパシタに関する年毎特許出願件数推
移 ..................................................................................................... 133
図 70
ルビコンの目的別の年毎特許出願件数推移 ............................ 134
図 71
ルビコンの開発目的と手段における出願件数......................... 135
図 72
ルビコンの主要な課題キーワード別の年毎出願件数 .............. 136
図 73
ルビコンの現在の特許権の存続期間満了時期......................... 138
図 74
ニチコンの電気二重層キャパシタに関する年毎特許出願件数推
移 ..................................................................................................... 141
図 75
ニチコンの目的別の年毎特許出願件数推移 ............................ 142
iv
Patent Quick 技術戦略特許レポート
大容量(電気二重層)キャパシタ 2014
図 76
ニチコンの開発目的と手段における出願件数......................... 143
図 77
ニチコンの素子形状別の出願件数 .......................................... 144
図 78
ニチコンの電極に関する目的別特許出願件数......................... 147
図 79
ニチコンの目的別の特許出願件数 .......................................... 149
図 80
ニチコンの主要な課題キーワード別の年毎出願件数 .............. 151
図 81
ニチコンの現在の特許権の存続期間満了時期......................... 153
図 82
指月電機製作所の電気二重層キャパシタに関する年毎特許出願
件数推移 ........................................................................................... 156
図 83
指月電機製作所の目的別の年毎特許出願件数推移 ................. 157
図 84
指月電機製作所の手段別の出願件数 ....................................... 158
図 85
指月電機製作所の開発目的と手段における出願件数 .............. 159
図 86
指月電機製作所の主要な課題キーワード別の年毎出願件数 ... 162
図 87
日清紡ホールディングスの電気二重層キャパシタに関する年毎
特許出願件数推移 ............................................................................ 165
図 88
日清紡ホールディングスの目的別の年毎特許出願件数推移 ... 166
図 89
日清紡ホールディングスの開発目的と手段における出願件数 167
図 90
日清紡ホールディングスの手段別の特許出願件数 ................. 169
図 91
日清紡ホールディングスの外装関連の年毎特許出願件数 ....... 171
図 92
日清紡ホールディングスの電解液に関する特許出願件数 ....... 172
図 93
日清紡ホールディングスの主要な課題キーワード別の年毎出願
件数 .................................................................................................. 173
図 94
日清紡ホールディングスの現在の特許権の存続期間満了時期 175
図 95
JMエナジーの電気二重層キャパシタに関する年毎特許出願件
数推移 .............................................................................................. 181
図 96
JMエナジーの目的別の年毎特許出願件数推移 ..................... 182
図 97
JMエナジーの開発目的と手段における出願件数 ................. 183
図 98
JMエナジーのキャパシタの種類別の出願件数 ..................... 184
図 99
JMエナジーの目的別の特許出願件数 ................................... 193
図 100
JMエナジーの素子の形状別の特許出願件数 ..................... 195
図 101
JMエナジーの主要な課題キーワード別の年毎出願件数 ... 197
図 102
JMエナジーの現在の特許権の存続期間満了時期 .............. 199
図 103
太陽誘電エナジーデバイスの電気二重層キャパシタに関する
v
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大容量(電気二重層)キャパシタ 2014
年毎特許出願件数推移 ..................................................................... 205
図 104
太陽誘電エナジーデバイスの目的別の年毎特許出願件数推移
......................................................................................................... 206
図 105
太陽誘電エナジーデバイスの開発目的と手段における出願件
数 ..................................................................................................... 207
図 106
太陽誘電エナジーデバイスのキャパシタの方式別の特許出願
件数 .................................................................................................. 209
図 107
太陽誘電エナジーデバイスの主要な課題キーワード別の年毎
出願件数 ........................................................................................... 211
図 108
太陽誘電エナジーデバイスの現在の特許権の存続期間満了時
期 ..................................................................................................... 213
vi
Patent Quick 技術戦略特許レポート
大容量(電気二重層)キャパシタ 2014
表一覧
表 1
2014 年以降の各社の特許保有件数と、特許権数比率 ................... 13
表 2
パナソニックの扁平型素子の特許および最近の出願 ..................... 23
表 3
パナソニックの耐熱・耐寒性、及び扁平型素子に関する特許リスト
........................................................................................................... 25
表 4
パナソニックの充放電特性、及び電解質、電解液に関する特許、特
許出願リスト ..................................................................................... 26
表 5
パナソニックの小型軽量化、及び大容量化に関する特許、特許出願
リスト ................................................................................................ 27
表 6
パナソニックの特許出願のステータスによる分類......................... 31
表 7
国際出願されており、拒絶査定不服審判が請求されたもの(① and
②)のリスト ..................................................................................... 32
表 8
分割の原出願となっており、拒絶査定不服審判が請求されたもの(②
and ③)のリスト ............................................................................. 32
表 9
国際出願されており、分割の原出願となっているもの(① and ③)
のリスト ............................................................................................. 33
表 10
国際出願されており、分割の原出願となっており、拒絶査定不服審
判が請求されたもの(① and ② and ③)のリスト ....................... 33
表 11
エルナーの扁平型素子の特許 ....................................................... 38
表 12
エルナーの高電圧化に関する特許出願リスト .............................. 41
表 13
エルナーの長寿命化に関する特許出願リスト .............................. 41
表 14
エルナーの特許出願のステータスによる分類 .............................. 45
表 15
拒絶査定不服審判が請求されたもの(②)のリスト ................... 46
表 16
分割の原出願となっているもの(③)のリスト .......................... 46
表 17
分割の原出願となっており、拒絶査定不服審判が請求されたもの
(② and ③)のリスト..................................................................... 46
表 18
日本ケミコンの活性炭粉末粒子を電極活物質関に用いる技術に関
する特許及び特許出願 ....................................................................... 52
表 19
日本ケミコンの非水系の電解液に関する特許出願リスト ............ 56
表 20
日本ケミコンの集電体に関する特許出願のうち、他の部材と関連す
る特許出願のリスト ........................................................................... 59
表 21
日本ケミコンの耐熱・耐寒性に関する特許出願リスト ............... 61
vii
Patent Quick 技術戦略特許レポート
大容量(電気二重層)キャパシタ 2014
表 22
日本ケミコンのキーワード「振動」に関連する特許出願リスト . 63
表 23
日本ケミコンとケー・アンド・ダブルの共同特許出願リスト ..... 69
表 24
日本ケミコンと産業技術総合研究所の共同特許出願リスト ........ 71
表 25
日本ケミコンの特許出願のステータスによる分類....................... 74
表 26
国際出願されているもの(①)のリスト ..................................... 75
表 27
拒絶査定不服審判が請求されたもの(②)のリスト ................... 75
表 28
分割の原出願となっているもの(③)のリスト .......................... 76
表 29
国際出願されており、分割の原出願となっており、拒絶査定不服審
判が請求されたもの(① and ② and ③)のリスト ....................... 76
表 30
旭化成 FDK エナジーデバイスのリチウムイオンキャパシタに関す
る最近の特許および特許出願 ............................................................ 83
表 31
旭化成 FDK エナジーデバイスの非水系の電解液に関する特許及び
特許出願リスト .................................................................................. 86
表 32
旭化成 FDK エナジーデバイスの電極および低抵抗化に関する特許、
特許出願リスト .................................................................................. 88
表 33
旭化成 FDK エナジーデバイスの電極および充放電特性に関する特
許、特許出願リスト ........................................................................... 89
表 34
旭化成 FDK エナジーデバイスの電極および高電圧化に関する特許、
特許出願リスト .................................................................................. 90
表 35
旭化成 FDK エナジーデバイスの耐熱性・耐寒性に関する特許、特
許出願リスト ..................................................................................... 91
表 36
旭化成 FDK エナジーデバイスの特許出願のステータスによる分類
........................................................................................................... 95
表 37
国際出願されているもの(①)のリスト ..................................... 96
表 38
拒絶査定不服審判が請求されたもの(②)のリスト ................... 96
表 39
分割の原出願となっているもの(③)のリスト .......................... 96
表 40
分割の原出願となっており、拒絶査定不服審判が請求されたもの
(② and ③)のリスト..................................................................... 97
表 41
パワーシステムの扁平型素子の特許出願 ................................... 104
表 42
パワーシステムのリチウムイオンキャパシタに関する特許、特許出
願リスト ........................................................................................... 106
表 43
パワーシステムの特許出願のステータスによる分類 ................. 110
viii
Patent Quick 技術戦略特許レポート
大容量(電気二重層)キャパシタ 2014
表 44
拒絶査定不服審判が請求されたもの(②)のリスト ..................111
表 45
分割の原出願となっているもの(③)のリスト ........................ 112
表 46
分割の原出願となっており、拒絶査定不服審判が請求されたもの
(② and ③)のリスト................................................................... 112
表 47
明電舎のセルを直列に積層する方式に関連する特許出願 .......... 118
表 48
明電舎の長寿命化に関する特許出願のリスト ............................ 122
表 49
明電舎の大容量化に関する特許出願リスト ............................... 123
表 50
明電舎の常温溶融塩に関する特許出願リスト ............................ 125
表 51
明電舎のリチウムイオンキャパシタ関連の特許出願リスト ...... 126
表 52
明電舎の特許出願のステータスによる分類 ............................... 130
表 53
拒絶査定不服審判が請求されたもの(②)のリスト ................. 131
表 54
ルビコンの特許出願のステータスによる分類 ............................ 139
表 55
ニチコンの巻回型素子の特許出願.............................................. 145
表 56
ニチコンの低抵抗化及び電極に関する特許リスト..................... 148
表 57
ニチコンの大容量化及び電極に関する特許リスト..................... 148
表 58
ニチコンの密閉性に関する特許出願リスト ............................... 150
表 59
ニチコンの耐熱・耐寒性に関する特許出願リスト..................... 150
表 60
ニチコンの特許出願のステータスによる分類 ............................ 154
表 61
指月電機製作所の複数素子の組合せに関する特許出願 ............. 160
表 62
指月電機製作所の高電圧化に関する特許出願 ............................ 160
表 63
指月電機製作所の特許出願のステータスによる分類 ................. 163
表 64
日清紡ホールディングスの複数の素子に関する特許リスト ...... 170
表 65
日清紡ホールディングスの角形、円筒状の形状に関する 2012 年の
特許出願 ........................................................................................... 172
表 66
日清紡ホールディングスの常温溶融塩に関する特許出願リスト 173
表 67
日清紡ホールディングスの特許出願のステータスによる分類 ... 176
表 68
国際出願されているもの(①)のリスト ................................... 177
表 69
拒絶査定不服審判が請求されたもの(②)のリスト ................. 178
表 70
分割の原出願となっているもの(③)のリスト ........................ 178
表 71
分割の原出願となっており、拒絶査定不服審判が請求されたもの
(② and ③)のリスト................................................................... 178
表 72
国際出願されており、分割の原出願となっているもの(① and ③)
ix
Patent Quick 技術戦略特許レポート
大容量(電気二重層)キャパシタ 2014
のリスト ........................................................................................... 179
表 73
JMエナジーのリチウムイオンキャパシタの特許出願 ............. 191
表 74
JMエナジーの大容量化に関する特許出願リスト..................... 194
表 75
JMエナジーの小型、薄型、軽量化に関する特許出願リスト ... 194
表 76
JMエナジーの扁平形のセルに関する特許出願リスト ............. 196
表 77
JMエナジーの特許出願のステータスによる分類..................... 200
表 78
国際出願されたもの(①)のリスト .......................................... 201
表 79
拒絶査定不服審判が請求されたもの(②)のリスト ................. 202
表 80
分割の原出願となっているもの(③)のリスト ........................ 202
表 81
国際出願されており、拒絶査定不服審判が請求されたもの(① and
②)のリスト ................................................................................... 202
表 82
国際出願されており、分割の原出願となっているもの(① and ③)
のリスト ........................................................................................... 203
表 83
太陽誘電エナジーデバイスの導電性高分子を用いたキャパシタに
関する特許出願リスト ..................................................................... 209
表 84
太陽誘電エナジーデバイスのリチウムイオンキャパシタに関する
特許出願リスト ................................................................................ 210
表 85
太陽誘電エナジーデバイスの特許出願のステータスによる分類 214
表 86
国際出願されており、拒絶査定不服審判が請求されたもの(① and
②)のリスト ................................................................................... 215
表 87
分割の原出願となっており、拒絶査定不服審判が請求されたもの
(② and ③)のリスト................................................................... 215
表 88
国際出願されており、分割の原出願となっているもの(① and ③)
のリスト ........................................................................................... 215
表 89
国際出願されており、分割の原出願となっており、拒絶査定不服審
判が請求されたもの(① and ② and ③)のリスト ..................... 215
x
第I部
全体的な技術動向
1. はじめに
2次電池が化学反応によって電気エネルギーを蓄えるのに対して、電気二重層キャ
パシタ(大容量キャパシタ)は電極の界面に形成される電気二重層と呼ばれる層にイオ
ン分子が吸着することによって電荷を蓄える。
電気二重層キャパシタは、2次電池に比べて以下のような利点がある。

高い出力密度を有するため、急速充放電が可能

充放電による特性劣化が少ないため、サイクル寿命が長い

使用温度範囲が広い
電気二重層キャパシタは内部抵抗が低く、大電流での充放電ができるので、急速充
放電が可能となる。
急速充電ができるという特性を活かした用途として最近期待されているのは、運動
エネルギーを電気エネルギーに変換して蓄える用途である。車、エレベーターなどに電
気二重層キャパシタを使ったエネルギー回生装置を組み込めば、車が減速するときや、
エレベーターが降下するときのエネルギーを電気エネルギーに蓄えることができる。
また、急速放電という視点では、エネルギーバックアップ用途での活用が期待され
ている。半導体プロセスにおいては、たとえ短い時間であっても、停電が起こると仕掛
品は損なわれてしまう。このような環境で使われる無停電電源装置には、停電が起こっ
ても瞬時にバックアップする機能が求められる。電気二重層キャパシタは、2次電池に
比べ高い出力密度を有しているため、瞬時のバックアップが可能となる。
電気二重層キャパシタのもう一つの大きな利点として、長いサイクル寿命が挙げら
れる。これは充放電による特性劣化が小さいことを意味する。2次電池は充放電を繰り
返すうちに満充電の容量が少なくなっていく。一般的に2次電池のサイクル寿命は数百
~千回程度と言われている。これに対して、電気二重層キャパシタのサイクル寿命は、
数万回以上と言われている。
使用温度範囲が広いことも電気二重層キャパシタの特長である。電解液などの材料
選択の自由度が高いため、技術開発により使用温度範囲を広げることができる。
1
Patent Quick 技術戦略特許レポート
大容量(電気二重層)キャパシタ 2014
電気二重層キャパシタは、急速充放電や長サイクル寿命といった 2 次電池にはない
特長を有している一方で、2次電池に比べて下のような短所がある。

エネルギー密度が低い

電圧が低い

コストが高い
特にエネルギー密度は、リチウムイオン電池に比べて、数十分の一と言われている。
電気二重層キャパシタは、2次電池と比較して、エネルギー密度が低いことを除けば、
非常に魅力的な蓄電デバイスである。そのため、様々な分野で幅広く使われている。し
かしながら、スマートフォンに代表される電気・電子機器や電気自動車(EV)および
ハイブリッド車(HEV)では、更なる小型化およびエネルギー密度向上が求められて
いる。
技術的なハードルは高いと言われているが、将来的には、2次電池の代替となるこ
とが期待されている。2次電池の代替が実現すれば、スマートフォンなどの電子機器や
EV、HEV における急速充電やサイクル寿命の問題が解決する。そのため電気二重層キ
ャパシタへの期待は大きいと考えられる。
本レポートでは、第Ⅰ部において、電気二重層キャパシタ(大容量キャパシタ)に
おける全体の特許出願動向から、開発動向を考察する。
次に、第Ⅱ部において主要プレーヤーごとの技術戦略を特許視点から分析する。ま
た、各社の技術のコアとなっている重要特許についても考察する。
2. 電気二重層キャパシタの開発動向
主要なプレーヤーとして、下記のキャパシタメーカーを選択した。これらの主要プ
レーヤーが 1974 年から 2013 年までの間に行った日本特許庁への特許出願の中で、電
気二重層キャパシタに関するものを、特許分類や技術キーワード等を用いて抽出し、分
析した。主要プレーヤーを含む、本技術の特許情報は累積で 9,041 件であった(公開公
報・登録公報の重複排除後)。なお、2012 年及び 2013 年の出願については、出願から
1年半が経過しておらず、公開されていないものがある。したがってこれらの件数は実
2
Patent Quick 技術戦略特許レポート
大容量(電気二重層)キャパシタ 2014
際よりも少ない可能性がある。
主要プレーヤー一覧

パナソニック

エルナー

日本ケミコン

旭化成 FDK エナジーデバイス

パワーシステム

明電舎

ルビコン

ニチコン

指月電機製作所

日清紡ホールディングス

JMエナジー

太陽誘電エナジーデバイス
注)本レポートでは、パナソニックの特許出願に三洋電機の特許出願を含んでいな
い。パナソニックに(旧)三洋電機が吸収されているが、(旧)三洋電気では
電気二重層キャパシタの製造は行われていなかったためである。
注)旭化成 FDK エナジーデバイスは、FDK 株式会社と旭化成株式会社による合弁
会社として設立されている。そこで本レポートでは、これら両社の特許出願と、
旭化成 FDK エナジーデバイス株式会社の出願とを合わせて、旭化成 FDK エ
ナジーデバイスの出願とした。
注)JMエナジー株式会社は、JSR の子会社として設立されている。そこで本レポ
ートでは、これら両社の特許出願を合わせて、JMエナジーの出願とした。
注)太陽誘電エナジーデバイス株式会社は、太陽誘電の子会社となっている。そこ
で本レポートでは、これら両社の特許出願を合わせて、太陽誘電エナジーデバ
イスの出願とした。
図1は、1974 年から 2013 年までの間に、主要プレーヤーが行った電気二重層キャ
パシタに関する特許出願の件数推移である。横軸は特許出願の年、縦軸は主要プレーヤ
ーを表す。図中のバブル(丸い印)の大きさが特許出願件数に対応する。特許の出願件
数が多いことは、概ね研究開発の予算額が大きく、活発であることに対応する。
3
Patent Quick 技術戦略特許レポート
大容量(電気二重層)キャパシタ 2014
1980 年代にパナソニックとエルナーの出願が多い。この時期は日本における半導体
産業の全盛期の時期に重なる。
近年は各社の出願が増えており、研究開発が活発になっていることがうかがえる。
図2は、図1と同一の期間(1974 年から 2013 年まで)に、主要キャパシタメーカ
ーが行った電気二重層キャパシタに関する特許出願の件数を累積した数の推移である。
横軸は特許出願の年、縦軸は件数を表す。傾きが急であればあるほど、出願が活発であ
ることを意味している。
パナソニックが最も多く、その次はエルナー、日本ケミコンとなっている。この図
からも、全体としては近年の出願数が増えていることがわかる。蓄電デバイスにおける
キャパシタの重要性が高まっていることを示しているといえる。
4
Patent Quick 技術戦略特許レポート
大容量(電気二重層)キャパシタ 2014
Sample
図 1
主要キャパシタメーカーの電気二重層キャパシタに関する特許出願件数推移
5
Patent Quick 技術戦略特許レポート
大容量(電気二重層)キャパシタ 2014
Sample
図 2 主要キャパシタメーカーの電気二重層キャパシタに関する累積の特許出願件数推移
6
Patent Quick 技術戦略特許レポート
大容量(電気二重層)キャパシタ 2014
図3は、電気二重層キャパシタに関する開発目的(課題)ごとの出願数推移を示し
たものである。横軸は特許出願の年、縦軸は開発目的を表す。開発目的は、Fタームを
用いて分類した。
電気二重層キャパシタの欠点の一つが、低いエネルギー密度であることを反映して、
大容量化を目的とした特許出願は常に多い。キャパシタの特長を最大限活かすために、
出力密度の更なる向上を目指した、内部抵抗の低減(「低抵抗化」)に関する出願件数の
多さも眼立つ。また、
「製造の簡便化」を目的とする出願も多く、量産におけるコスト
低減が課題となっていることがうかがえる。
「耐熱・耐寒性」に関する出願も比較的多
い。これはリフロー対応などが考えられる。
図4は、電気二重層キャパシタに関する開発目的(横軸)と手段(縦軸)における
出願数を示す。
関連する出願数が多い手段は、「電極/活物質(炭素系)」、「電極の製造方法」であ
る。電極に関連する研究開発が活発であり、電極の工夫が特性およびコストに最も影響
することを示唆している。特に、大容量化、低抵抗化を目的とする電極の開発が多く、
電気二重層キャパシタの弱点である小容量の克服と、特徴である出力密度の向上との両
方について、電極の影響が大きいことがうかがえる。
7
Patent Quick 技術戦略特許レポート
大容量(電気二重層)キャパシタ 2014
Sample
図 3
目的別の出願数推移
8
Patent Quick 技術戦略特許レポート
大容量(電気二重層)キャパシタ 2014
Sample
図 4
開発目的と手段における出願数
9
Patent Quick 技術戦略特許レポート
大容量(電気二重層)キャパシタ 2014
第II部 主要プレーヤーの技術動向分析
1.
主要プレーヤーの比較
主要プレーヤー各社の特許出願を分析した。第Ⅰ部と同様に 1974 年から 2013 年ま
での間に行った電気二重層キャパシタに関する特許出願を抽出して分析している。ただ
し直近の出願については、公開されるまでのタイムラグがあるため、実際の件数よりも
少ない可能性がある。
図5は、主要プレーヤーごとに、登録前の特許出願の件数を比較したグラフである。
縦軸に各主要プレーヤーを、横軸に件数をとっている。
全体の出願件数では、パナソニック、エルナーが上位であったが、登録前の出願件
数では日本ケミコン、JMエナジーが上位となる。近年は、これらの日本ケミコン、J
Mエナジーの開発が活発であることを示している。
図6および表1は、各社がこれまでに取得した特許件数と、その比率が、2014 年以
降に特許権の存続期間の満了に伴ってどのように減少していくかを示したものである。
調査の時点で各社が保有する特許権について、年金不払い、無効化などの理由による特
許権の消滅がなかった場合の推移を表している。
近年の出願件数が少ないエルナー、パワーシステムは 10 年間程度で現在保有する特
許の存続期間が満了し、関連する特許権がなくなる可能性がある。これに対して、近年
の出願が活発なJMエナジーは、他社に比べて特許が長く残っていくので、相対的に有
利なポジションとなる可能性が示唆されている。
10
Patent Quick 技術戦略特許レポート
大容量(電気二重層)キャパシタ 2014
Sample
図 5 主要プレーヤーごとの特許出願件数(登録前)
11
Patent Quick 技術戦略特許レポート
大容量(電気二重層)キャパシタ 2014
Sample
図 6
2014 年以降の各社の特許保有件数の比率
12
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大容量(電気二重層)キャパシタ 2014
■生存特許件数
単位:件
2014年
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
パナソニック
エルナー
日本ケミコン
旭化成FDKエナジーデバイス
パワーシステム
明電舎
ルビコン
ニチコン
指月機械製作所
日清紡HD
JMエナジー
太陽誘電エナジーデバイス
合計
131
13
47
51
29
41
4
19
0
9
41
30
415
2015年
125
11
47
49
29
41
4
19
0
9
41
30
405
2016年
125
9
47
49
28
41
4
19
0
9
41
30
402
2017年
118
8
47
49
27
39
4
19
0
9
39
30
389
2018年
116
5
46
49
22
39
4
19
0
9
39
30
378
2019年
112
3
43
48
18
37
4
19
0
9
39
30
362
■占有率
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
パナソニック
エルナー
日本ケミコン
旭化成FDKエナジーデバイス
パワーシステム
明電舎
ルビコン
ニチコン
指月機械製作所
日清紡HD
JMエナジー
太陽誘電エナジーデバイス
合計
2020年
110
3
39
46
17
33
4
19
0
9
38
30
348
2021年
109
3
39
44
17
30
4
19
0
6
38
28
337
2022年
104
3
35
40
17
27
4
19
0
4
38
28
319
2023年
95
2
34
39
15
23
4
16
0
4
38
28
298
2024年
83
2
31
37
14
20
4
14
0
4
38
28
275
2025年
65
0
28
32
13
17
3
7
0
2
37
28
232
2026年
43
0
21
24
0
11
3
1
0
2
36
28
169
Sample
2027年
20
0
12
19
0
5
2
1
0
2
34
26
121
2028年
9
0
2
7
0
0
1
1
0
1
27
14
62
2029年
4
0
2
4
0
0
0
1
0
0
19
11
41
2029年
2030年
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
12
7
19
2030年
2031年
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
4
6
10
2031年
2032年
2014年
2015年
2016年
2017年
2018年
2019年
2020年
2021年
2022年
2023年
2024年
2025年
2026年
2027年
2028年
31.6%
3.1%
11.3%
12.3%
7.0%
9.9%
1.0%
4.6%
0.0%
2.2%
9.9%
7.2%
30.9%
2.7%
11.6%
12.1%
7.2%
10.1%
1.0%
4.7%
0.0%
2.2%
10.1%
7.4%
31.1%
2.2%
11.7%
12.2%
7.0%
10.2%
1.0%
4.7%
0.0%
2.2%
10.2%
7.5%
30.3%
2.1%
12.1%
12.6%
6.9%
10.0%
1.0%
4.9%
0.0%
2.3%
10.0%
7.7%
30.7%
1.3%
12.2%
13.0%
5.8%
10.3%
1.1%
5.0%
0.0%
2.4%
10.3%
7.9%
30.9%
0.8%
11.9%
13.3%
5.0%
10.2%
1.1%
5.2%
0.0%
2.5%
10.8%
8.3%
31.6%
0.9%
11.2%
13.2%
4.9%
9.5%
1.1%
5.5%
0.0%
2.6%
10.9%
8.6%
32.3%
0.9%
11.6%
13.1%
5.0%
8.9%
1.2%
5.6%
0.0%
1.8%
11.3%
8.3%
32.6%
0.9%
11.0%
12.5%
5.3%
8.5%
1.3%
6.0%
0.0%
1.3%
11.9%
8.8%
31.9%
0.7%
11.4%
13.1%
5.0%
7.7%
1.3%
5.4%
0.0%
1.3%
12.8%
9.4%
30.2%
0.7%
11.3%
13.5%
5.1%
7.3%
1.5%
5.1%
0.0%
1.5%
13.8%
10.2%
28.0%
0.0%
12.1%
13.8%
5.6%
7.3%
1.3%
3.0%
0.0%
0.9%
15.9%
12.1%
25.4%
0.0%
12.4%
14.2%
0.0%
6.5%
1.8%
0.6%
0.0%
1.2%
21.3%
16.6%
16.5%
0.0%
9.9%
15.7%
0.0%
4.1%
1.7%
0.8%
0.0%
1.7%
28.1%
21.5%
14.5% 9.8% 0.0% 0.0% 0.0%
0.0% 0.0% 0.0% 0.0% 0.0%
3.2% 4.9% 0.0% 0.0% 0.0%
11.3% 9.8% 0.0% 0.0% 0.0%
0.0% 0.0% 0.0% 0.0% 0.0%
0.0% 0.0% 0.0% 0.0% 0.0%
1.6% 0.0% 0.0% 0.0% 0.0%
1.6% 2.4% 0.0% 0.0% 0.0%
0.0% 0.0% 0.0% 0.0% 0.0%
1.6% 0.0% 0.0% 0.0% 0.0%
43.5% 46.3% 63.2% 40.0% 0.0%
22.6% 26.8% 36.8% 60.0% 100.0%
2032年
100.0% 100.0% 100.0% 100.0% 100.0% 100.0% 100.0% 100.0% 100.0% 100.0% 100.0% 100.0% 100.0% 100.0% 100.0% 100.0% 100.0% 100.0% 100.0%
表 1
2014 年以降の各社の特許保有件数と、特許権数比率
13
2033年
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
2
2
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
2033年
-
Patent Quick 技術戦略特許レポート
大容量(電気二重層)キャパシタ 2014
2.
車載用途
車載に関連する可能性がある特許出願の抽出と分析を行った。
明細書に記載されている発明の解決する課題に、
「車」をキーワードとして含む特許
出願を、車載用途に関連する可能性があるものとして抽出した。
各社ごとに出願件数、及び、登録された特許の件数を示したものが図7である。図
8には、出願年ごとに、特許出願件数及び特許件数を示している。出願された件数が多
いのは、パナソニック、日本ケミコン、パワーシステム、エルナーである。ただし、パ
ワーシステム、エルナーについては、近年の特許出願が少ない。
他社と共同で行われた出願について、共同出願先別に示したものが図9である。車
メーカーでは、●●●が、●●●●●●と共同で特許出願を行っている。
なお、本レポートの主要企業のうち、出願件数及び特許の件数がいずれもゼロの企
業は、ここでは記載していない。
14
Patent Quick 技術戦略特許レポート
大容量(電気二重層)キャパシタ 2014
Sample
図 7
車載用途に関連する各社の特許出願件数
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Patent Quick 技術戦略特許レポート
大容量(電気二重層)キャパシタ 2014
Sample
図 8
車載用途に関連する各社の年毎特許出願件数
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Patent Quick 技術戦略特許レポート
大容量(電気二重層)キャパシタ 2014
Sample
図 9
車載用途に関連する各社の共同出願件数
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Patent Quick 技術戦略特許レポート
大容量(電気二重層)キャパシタ 2014
3.
パナソニック
パナソニックの特許出願動向を分析した。
図10は、パナソニックの電気二重層キャパシタに関する特許出願件数の、年ごと
の推移を示したものである。横軸に出願した年を、縦軸に件数を示す。1980 年代後半
と、2000 年代に出願件数のピークがある。
図11に、同社の目的別の特許出願件数を、年ごとに示す。横軸は出願した年を、
縦軸は目的を表す。低抵抗化、大容量化を目的とする出願件数が多い。また、最近では
長寿命化に関連する出願が増えており、開発の重点が変化してきている可能性がある。
図12は、同社の出願件数の分布を、横軸に目的、縦軸に手段をとって表したもの
である。大容量化、低抵抗化を達成するために、炭素系の電極活物質、電極製造方法の
点からアプローチしていることがうかがえる。
電気二重層キャパシタの素子形状に関連する出願について分析を行った。
図13に、パナソニックの素子形状に関連する特許出願件数を、素子形状ごとに示
した。扁平型(コイン型など)の形状に関連する出願が多い。
表2に、扁平型の素子に関連する有効な特許、及び、最近の特許出願のリストを示
す。表に国際出願番号が示されているものは国際出願(PCT出願)が行われている。
また、リストの特許などが、それぞれ、他の特許などの審査において引用された回数を
「被引用回数」として示している。
特許第●●●●●●●号(被引用回数●●回)は、他の出願で引用されている回数
が多いことから、基本的な技術をカバーしていると予想される。
また、特許第●●●●●●●号は、国際出願がされていること、及び、出願から登
録までの期間が短いことから、パナソニックにとって重要な技術である可能性がある。
18
Patent Quick 技術戦略特許レポート
大容量(電気二重層)キャパシタ 2014
Sample
図 10
パナソニックの電気二重層キャパシタに関する年毎特許出願件数推移
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Patent Quick 技術戦略特許レポート
大容量(電気二重層)キャパシタ 2014
Sample
図 11
パナソニックの目的別の年毎特許出願件数推移
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Patent Quick 技術戦略特許レポート
大容量(電気二重層)キャパシタ 2014
Sample
図 12
パナソニックの開発目的と手段における出願件数
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Patent Quick 技術戦略特許レポート
大容量(電気二重層)キャパシタ 2014
Sample
図 13
パナソニックの素子形状別の出願件数
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Patent Quick 技術戦略特許レポート
大容量(電気二重層)キャパシタ 2014
Sample
表 2
パナソニックの扁平型素子の特許および最近の出願
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Patent Quick 技術戦略特許レポート
大容量(電気二重層)キャパシタ 2014
パナソニックは、2008 年 3 月 24 日付で、
「業界初 85℃2000 時間保証を実現 『長
寿命 コイン形積層タイプ 電気二重層コンデンサ』を製品化」という発表を行っている。
図14は、パナソニックの扁平型素子に関する出願を、目的別に分類した様子を示
す。耐熱・耐寒性に関連する扁平型素子の出願が●●件あることがわかる。これらの出
願の技術が、上記の 2008 年に発表された製品に関連している可能性がある。
表3は、上記●●件の出願のなかで、現在有効な特許を示す。2008 年の発表に出願
された年代が近い、特許第●●●●●●●号(20●●年出願)、特許第●●●●●●●
号(20●●年出願)は、この製品に関連している可能性がある。
また、この製品に関しては、
「ケース・電解液等に新開発の高信頼材料を採用し、」
「内
部抵抗の変化も抑制、使用条件により短時間であれば数十mA(20mA以下)までの放
電が可能」とされている。
図15は、パナソニックの電解質、電解液に関する出願を、目的別に分類した様子
を示す。充放電特性の改善に関連する出願が●●件あることがわかる。表4は、この●
●件の出願のなかで、現在有効な特許、及び比較的新しい出願を示す。これらの特許出
願の技術は、この製品に関連している可能性がある。特に、2008 年の前後に出願され
た、特許第●●●●●●●号(20●●年出願)
、特許第●●●●●●●号(20●●年出
願)は、この製品に関連している可能性がある。
さらに、この発表において、小形品の 3.6 V 耐圧品が発表されている。
図16は、パナソニックの小型軽量化および大容量化に関する出願件数を、表5は、
この出願のなかで、現在有効な特許、及び比較的新しい出願を示す。これらの特許出願
の技術は、この製品に関連している可能性がある。特に、2008 年以前に出願された、
特許第●●●●●●●号(20●●年出願)、特許第●●●●●●●号(20●●年出願)
は、この製品に関連している可能性がある。
電気二重層キャパシタは、電子機器のバックアップ電源、夜間照明用電源、モータ
駆動電源などに用いられている。
図17には、パナソニックの出願件数の年代推移を、主要な課題のキーワード別に
示した。近年は、
「車」に関する出願が増加しており、車載に関連する開発が活発化し
ている可能性がある。
24
Patent Quick 技術戦略特許レポート
大容量(電気二重層)キャパシタ 2014
Sample
図 14
パナソニックの素子形状および目的から見た特許出願件数
Sample
表 3
パナソニックの耐熱・耐寒性、及び扁平型素子に関する特許リスト
25
Patent Quick 技術戦略特許レポート
大容量(電気二重層)キャパシタ 2014
Sample
図 15
パナソニックの電解液、電解質および目的から見た特許出願件数
Sample
表 4
パナソニックの充放電特性、及び電解質、電解液に関する特許、特許出願リスト
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Patent Quick 技術戦略特許レポート
大容量(電気二重層)キャパシタ 2014
Sample
図 16
パナソニックの小型軽量化および大容量化に関する特許出願件数
Sample
表 5
パナソニックの小型軽量化、及び大容量化に関する特許、特許出願リスト
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Patent Quick 技術戦略特許レポート
大容量(電気二重層)キャパシタ 2014
Sample
図 17
パナソニックの主要な課題キーワード別の年毎出願件数
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Patent Quick 技術戦略特許レポート
大容量(電気二重層)キャパシタ 2014
図18は、パナソニックが現在保有する●●●件の特許が、満了する時期を示した
グラフである。年代の経過に伴って、登録された特許の存続期間が満了していくことが
わかる。特に 20●●年から 20●●年にかけて、現在有効な特許権の多くは、その存続
期間が満了する。
表6に、パナソニックの特許出願件数をステータス別に示した。●●●件の特許出
願がされており、●●●件の特許が登録されている。これらのうち、国際出願(PCT
出願)が行われているもの(①)
、拒絶査定不服審判が請求されたもの(②)、及び、分
割出願の原出願となったもの(③)の件数を示した。これらは、特許権を取得するに当
たり、時間と費用を投入したものである。したがって、パナソニックにとって重要性の
高い技術に関連している可能性がある。
表7に国際出願されており、拒絶査定不服審判が請求されたもの(① and ②)、表
8に分割の原出願となっており、拒絶査定不服審判が請求されたもの(② and ③)、
表9に国際出願されており、分割の原出願となっているもの(① and ③)
、表10に、
国際出願されており、分割の原出願となっており、拒絶査定不服審判が請求されたもの
(① and ② and ③)のリストを示す。
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図 18
パナソニックの現在の特許権の存続期間満了時期
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出願件数
登録件数(有効なもの)
860
134
①:PCT 出願あり
47
31
②:拒絶査定不服審判あり
76
21
③:分割元となる出願
11
④:①*②
7
5
⑤:②*③
5
2
⑥:①*③
6
4
⑦:①*②*③
2
1
◆全体
◆重要発明
表 6
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パナソニックの特許出願のステータスによる分類
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6
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表 7
国際出願されており、拒絶査定不服審判が請求されたもの(① and ②)のリスト
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表 8
分割の原出願となっており、拒絶査定不服審判が請求されたもの(② and ③)のリスト
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表 9
国際出願されており、分割の原出願となっているもの(① and ③)のリスト
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表 10
国際出願されており、分割の原出願となっており、拒絶査定不服審判が請求されたもの(① and ② and ③)のリスト
サンプル版のため、以上となります。
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