JP2000243667A

JP2000243667A - 電気二重層コンデンサ

Info

Publication number: JP2000243667A
Application number: JP30579099A
Authority: JP
Inventors: Koji Sakata; 幸治坂田; Manabu Harada; 学原田; Kazuya Mimura; 和矢三村; Yutaka Nakazawa; 豊中澤
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1998-12-25
Filing date: 1999-10-27
Publication date: 2000-09-08

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、内部抵抗が小さく、静電容量が大
きく、なおかつ内部抵抗と静電容量のバラツキが小さい
電気二重層コンデンサを提供する事を目的とする。【解決手段】活性炭および導電性付与剤を含む分極性
電極を有する電気二重層コンデンサにおいて、前記分極
性電極に少なくとも二種類の導電性付与剤が混入された
ことを特徴とする電気二重層コンデンサ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電気二重層コンデ
ンサに関し、特に活性炭および導電性付与剤からなる分
極性電極を備えた、電気二重層コンデンサに属する。

【０００２】

【従来の技術】近年、電気自動車などのモーター駆動用
エネルギー源あるいはエネルギー回生システムとして、
エネルギー密度が大きく、かつパワー密度が大きい電気
二重層コンデンサが要求されている。

【０００３】従来、このような要求に対し、パワー密度
を向上させるため、内部抵抗を低減する方法が提案され
ている。例えば、特開平８−５５７６１号公報には、分
極性電極が含フッ素ポリマーからなるバインダーで結合
された高比表面積活性炭と導電性付与剤とを主要構成材
料とする電気二重層コンデンサが開示されている。この
電気二重層コンデンサは、ポリ弗化ビニリデン、フルオ
ロオレフィンビニルエーテル共重合ポリマーまたはテト
ラフルオロエチレン−プロピレン共重合ポリマーから選
ばれる含フッ素ポリマーを有し、高比表面積活性炭及び
導電性付与剤としてのアセチレンブラック及び／または
ケッチェンブラックを有する。

【０００４】また、特開平９−１７１９４６号公報に
は、気相成長炭素と樹脂とを混合した後、加熱して炭化
したものを分極性電極として用いる電気二重層コンデン
サおよびその製造方法が開示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来技
術には以下に掲げる問題点があった。

【０００６】第１に、特開平８−５５７６１号公報に開
示されている電気二重層コンデンサの場合、内部抵抗の
低減が十分でないという問題点があった。その理由は、
アセチレンブラック及びケッチェンブラックの粒子径は
活性炭の粒子径に比較して非常に小さいため、アセチレ
ンブラック及びケッチェンブラックのみが凝集して二次
粒子化し、粒子間の接触抵抗の低減が十分でないためで
ある。

【０００７】第２に、特開平９−１７１９４６号公報に
開示されている電気二重層コンデンサは、静電容量が小
さいという問題点があった。その理由は、炭化したもの
を賦活せずにそのまま分極性電極として用いるので、分
極性電極として利用できる表面積が小さいためである。

【０００８】第３に、特開平９−１７１９４６号公報に
記載されている従来技術において、仮に、気相成長炭素
と樹脂とを混合し、加熱して炭化した後、賦活処理を行
ったとしても、その製造方法で製作した電気二重層コン
デンサは、静電容量および内部抵抗のバラツキが大きい
という問題点があった。その理由は、賦活処理を行う
と、分極性電極の強度が低下し、所定の形状を維持する
ことが出来なくなり、必要な量の分極性電極材料を電気
二重層コンデンサ内に精度よく収納することができない
ためである。特に、分極性電極が薄膜化するほど、この
現象は顕在化する傾向がある。当然のことながら、賦活
の程度が弱ければ、所定の形状を維持することが可能で
あるが、前述したように表面積が十分に確保できないの
で、静電容量が小さくなるという問題点がある。

【０００９】本発明は、斯かる問題点を鑑みてなされた
ものであり、その目的とするところは、内部抵抗が小さ
く、静電容量が大きく、なおかつ内部抵抗と静電容量の
バラツキが小さい電気二重層コンデンサを提供する点に
ある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
すべく、以下に掲げる構成とした。請求項１記載の本発
明の要旨は、活性炭および導電性付与剤を含む前記分
極性電極を有する電気二重層コンデンサにおいて、前記
分極性電極に少なくとも二種類の導電性付与剤が混入さ
れたことを特徴とする電気二重層コンデンサに存する。
請求項２記載の本発明の要旨は、分極性電極に混入され
た導電性付与剤は、少なくともそのうちの一種類は炭素
材料であることを特徴とする請求項１記載の電気二重層
コンデンサに存する。請求項３記載の本発明の要旨は、
分極性電極に混入された導電性付与剤の全てが炭素材料
であることを特徴とする請求項１記載の電気二重層コン
デンサに存する。請求項４記載の本発明の要旨は、分極
性電極に混入された導電性付与剤は、少なくともそのう
ちの一種類は気相成長炭素であることを特徴とする請求
項１，２又は請求項３記載の電気二重層コンデンサに存
する。請求項５記載の本発明の要旨は、分極性電極に混
入された気相成長炭素は、少なくともその特徴のひとつ
が、直径１μｍ以上１０μｍ以下である請求項４記載の
電気二重層コンデンサに存する。請求項６記載の本発明
の要旨は、分極性電極に混入された気相成長炭素は、少
なくともその特徴のひとつが、長手方向の長さが、２０
μｍ以上１００μｍ以下である請求項４又は請求項５記
載の電気二重層コンデンサに存する。請求項７記載の本
発明の要旨は、分極性電極に混入された導電性付与剤
は、少なくともそのうちの一種類は粒状黒鉛であること
を特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の電気二重
層コンデンサに存する。請求項８記載の本発明の要旨
は、分極性電極に混入された粒状黒鉛は、少なくともそ
の特徴のひとつが、レーザー回折法による平均粒径３μ
ｍ以上１０μｍ以下である請求項７記載の電気二重層コ
ンデンサに存する。請求項９記載の本発明の要旨は、分
極性電極に含まれた活性炭は、少なくともその特徴のひ
とつが、レーザー回折法による平均粒径３μｍ以上３０
μｍ以下である請求項５〜８のいずれかに記載の電気二
重層コンデンサに存する。請求項１０記載の本発明の要
旨は、分極性電極に混入された導電性付与剤の質量は、
分極性電極全体の質量に対して、その３パーセント以上
２０パーセント以下であることを特徴とする請求項１〜
９のいずれかに記載の電気二重層コンデンサに存する。
請求項１１記載の本発明の要旨は、気相成長炭素は、同
様に混入されている粒状黒鉛に対して、１／２〜２の割
合で分極性電極に混入されていることを特徴とする請求
項７〜１０のいずれかに記載の電気二重層コンデンサに
存する。請求項１２記載の本発明の要旨は、分極性電極
はさらに、フッ素ポリマーを含むことを特徴とする請求
項１〜１１のいずれかに記載の電気二重層コンデンサに
存する。請求項１３記載の本発明の要旨は、フッ素ポリ
マーは、ポリ弗化ビニリデンであることを特徴とする請
求項１２記載の電気二重層コンデンサに存する。請求項
１４記載の本発明の要旨は、分極性電極は、膜圧が２０
０μｍ以下であることを特徴とする請求項１〜１３のい
ずれかに記載の電気二重層コンデンサに存する。請求項
１５記載の本発明の要旨は、分極性電極は、硫酸水溶液
と分極性電極界面に形成される電気二重層容量が１５Ｆ
／ｃｃ以上であることを特徴とする請求項１〜１４のい
ずれかに記載の電気二重層コンデンサに存する。請求項
１６記載の本発明の要旨は、分極性電極は、その膜密度
が１．０±０．３ｇ／ｃｃであることを特徴とする請求
項１〜１５のいずれかに記載の電気二重層コンデンサに
存する。請求項１７記載の本発明の要旨は、分極性電極
は、その質量に対して１．４〜１．８倍の硫酸水溶液を
保持することを特徴とする請求項１〜１６のいずれかに
記載の電気二重層コンデンサに存する。

【００１１】本発明の新規性は、分極性電極がレーザー
回折法による平均粒径３μｍ以上３０μｍ以下の活性炭
と、導電性付与剤として２種類の炭素材料を有すること
及び、その２種類の炭素材料が直径１μｍ以上１０μｍ
以下で長さが２０μｍ以上１００μｍ以下の気相成長炭
素と、レーザー回折法による平均粒径３μｍ以上１０μ
ｍ以下の粒状黒鉛から構成される点にある。すなわち、
特定形状の気相成長炭素と粒状黒鉛を活性炭に分散させ
ることにより、内部抵抗の低減が可能になるという点で
ある。ただし、以下、「平均粒径」とは全て、レーザー
回折法によるものであるとする。

【００１２】気相成長炭素は導電性が高いので、これを
活性炭と混合して得られる分極性電極は導電性が高い。
特に、平均粒径３μｍ以上３０μｍ以下の活性炭に対し
ては長さが２０μｍ以上１００μｍ以下の特定範囲の気
相成長炭素を混合することが、導電性の向上には効果的
である。

【００１３】その理由は、気相成長炭素と活性炭の構造
的なバランスが最適化されているためと考えられる。す
なわち、気相成長炭素は繊維状の炭素材料であって、３
次元で部分的に繊維が絡み合う網目状構造であるのに対
し、本発明で用いる活性炭は平均粒径３μｍ以上３０μ
ｍ以下の粉末である。

【００１４】これらの混合物を形成したときに、長さが
２０μｍ以下の場合、気相成長炭素の網目が活性炭粒子
径に対して小さいため、３次元の網目内部に活性炭が入
り込めず、電極内部で活性炭粉末どうしが凝集し、接触
界面が増えるため、十分に導電率を高くすることができ
ないと考えられる。また、気相成長炭素の長さが１００
μｍ以上の場合、逆に、気相成長炭素の網目が活性炭粒
子径に対して大きすぎるために３次元の網目内部で活性
炭どうしが凝集し、接触界面が増えるために十分に導電
率を高くすることができないと考えられる。従って、導
電率が最も良好な状態にするには、ある特定の範囲に制
御する必要があると考えられる。

【００１５】次に、この限定した気相成長炭素と粒状黒
鉛を特定の比率で混合することにより分極性電極の導電
率が向上することを説明する。

【００１６】表１に気相成長炭素と粒状黒鉛との比率
（気相成長炭素／粒状黒鉛）と分極性電極の導電率の関
係を示す。表１を参照すると、気相成長炭素と粒状黒鉛
を配合することにより導電率が向上することがわかる。

【００１７】また、気相成長炭素と粒状黒鉛との配合比
率には最適範囲が存在し、その範囲は気相成長炭素／粒
状黒鉛が１／２から２の範囲であることがわかる。

【００１８】最適範囲が存在する理由は、気相成長炭素
と粒状黒鉛の比率が１／２以下の場合、相対的に粒状黒
鉛が多いため、粒状黒鉛どうしの接触による接触抵抗の
寄与が多くなるためと考えられる。逆に、気相成長炭素
と粒状黒鉛の比率が２以上の場合、粒状黒鉛を添加する
ことによる効果、すなわち、気相成長炭素、活性炭及び
粒状黒鉛の接触面積を増やすことによる抵抗の低減効果
の寄与が少なくなるためと考えられる。

【００１９】

【表１】

【００２０】本発明に用いる粒状黒鉛は、平均粒径が３
μｍ以上１０μｍ以下に限定される。その理由は、活性
炭より導電性が高く、活性炭より粒径が小さいものを混
合することにより高導電性の材料どうしの接触面積が増
大し、分極性電極の導電性が高くなると考えられる。

【００２１】以上、説明したように分極性電極の導電性
を高くすることにより、分極性電極の内部抵抗を低減す
ることができる。

【００２２】本発明は分極性電極の膜厚に限定されない
が、特に、薄膜電極を構成する場合に有効である。

【００２３】例えば、特開平９−１７１９４６号公報に
開示されている方法に従って、例えば、５０μｍ厚の薄
膜の分極性電極を製作すると、分極性電極の形状が維持
できず、容量あるいは内部抵抗のバラツキが大きいとい
う問題がある。

【００２４】これに対して本発明は、前述した特定配合
の活性炭及び導電補助剤に、バインダーを添加すること
により、薄膜であっても容量あるいは内部抵抗のバラツ
キの問題を解消することができる。

【００２５】さらに、本発明は前述した特定配合の活性
炭及び導電補助剤に、ポリ弗化ビニリデンをバインダー
に特定したときの組み合せにより、硫酸水溶液と分極性
電極界面に形成される電気二重層容量が１５Ｆ／ｃｃ以
上になる効果が得られる。これは、高比表面積活性炭材
料をとりまく特定の導電補助剤とポリ弗化ビニリデンに
よる表面積の減少作用が小さいためである。

【００２６】また、本発明は分極性電極に対する硫酸水
溶液の量を特定することにより、上述した優れた性能を
長期に亘って維持することができる効果が得られる。そ
の理由は、分極性電極内部の空間に保持すべき硫酸水溶
液の量が最適化されているためである。すなわち、硫酸
水溶液を電解液とする電気二重層コンデンサは、一般的
に、電解液を封じ込めている集電体およびガスケット
は、硫酸水溶液に腐食しないゴム、あるいは樹脂等を素
材とした材料からなる。そのため、特に、高温雰囲気下
では、電解液の蒸気圧が増加し、発生したガスは、ゴム
あるいは樹脂を透過して揮発していくので、長期間にわ
たって完全に電解液の蒸発を防ぐことはできない。従っ
て、分極性電極内部に出来る限り多くの硫酸水溶液を注
入することが重要であると考えられる。本発明の分極性
電極は、３次元の網目状に形成された特定形状の気相成
長炭素と粒状黒鉛を活性炭に添加することにより、電極
内部に硫酸水溶液を多量に保持できる特徴を有する。本
発明の分極性電極は前述した特定の配合比で形成される
ので、その膜密度は１．０±０．３ｇ／ｃｃになる。

【００２７】この分極性電極に対して、硫酸水溶液を分
極性電極の質量の１．８倍を越えて注入すると、電気二
重層コンデンサの組立工程において、電気二重層コンデ
ンサを構成しているガスケットおよび集電体によって硫
酸水溶液を封入できなくなり、極めて信頼性が悪いとい
う欠点が生じる。

【００２８】逆に、分極性電極に対して、硫酸水溶液を
分極性電極の質量の１．４倍より少ないと、セパレータ
部の電解液量が不足し、内部抵抗が大きくなるという欠
点がある。また、絶対量が少ないため、高温雰囲気下に
おいても、電解液ドライアップによる内部抵抗の増加や
容量減少という欠点が生じやすい。

【００２９】以上、説明したように分極性電極と硫酸水
溶液量との間には最適な範囲が存在する。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。

【００３１】図１に、本発明の一実施例である電気二重
層コンデンサの模式的断面図を示す。また、図２に本発
明の主題である分極性電極２の断面拡大図を示す。図１
に示すように、本発明の実施の形態に係る電気二重層コ
ンデンサは、電解液を含有するセパレータ３を介して対
向配置された一対の分極性電極２と集電体１並びに分極
性電極外周部に配置されたガスケット4から構成され
る。

【００３２】次に、図２を参照して分極性電極２の構成
について詳細に説明する。分極性電極２は活性炭粉末
５、気相成長炭素７、粒状黒鉛６、バインダー８から構
成される。活性炭粉末５は１０００〜３０００ｍ²/g
（ＢＥＴ法）の高比表面積を有する炭素材料であり、そ
の平均粒径は３μｍ以上３０μｍ以下である。次に、気
相成長炭素７は直径１μｍ以上１０μｍ以下で長さが２
０μｍ以上１００μｍ以下の形状であり、粒状黒鉛６は
平均粒径３μｍ以上１０μｍ以下である。これらの２種
類の導電補助剤（気相成長炭素７、粒状黒鉛６）は３％
以上２０％以下であり、これらの炭素材料の比率（気相
成長炭素／粒状黒鉛）は１以上２以下である。そして、
これらの炭素材料（活性炭粉末５、気相成長炭素７、粒
状黒鉛６）を結着するためバインダー８を有する。

【００３３】［実施例１］図１及び図２に示すように、
本実施の形態に係る電気二重層コンデンサは、電解液と
して分極性電極２の硫酸水溶液を含有し、ポリプロピレ
ン樹脂を基材とする厚さ３０μｍのセパレータ３を介し
て一対の分極性電極２と導電性ブチルゴムからなる集電
体１並びに分極性電極外周部に配置された絶縁性ブチル
ゴムからなるガスケット４で構成される。また、分極性
電極２は膜密度１．０ｇ／ｃｃで、膜厚：１００μｍ、
大きさ：３ｃｍ×３ｃｍであり、活性炭粉末５、気相成
長炭素７、粒状黒鉛６、バインダー８から構成される。
図２において、本発明の実施例の活性炭粉末５は、１５
００ｍ²/g（ＢＥＴ法）を有する高比表面積活性炭であ
り、その平均粒径は１５μｍである。気相成長炭素７は
直径１μｍ以上１０μｍ以下で長さが２０μｍ以上１０
０μｍ以下の繊維状であり、粒状黒鉛６は平均粒径５μ
ｍである。これら２種類の導電補助剤（気相成長炭素
７、粒状黒鉛６）の含有率は５％であり、これらの導電
性付与剤の比率（気相成長炭素／粒状黒鉛）は１であ
る。そして、バインダー８としてポリビニルアルコール
を２０％含有する。

【００３４】実施例１の電気二重層コンデンサは公知の
技術の組み合わせによって製作することが可能である。
すなわち、第１の工程として、前記の分極性電極２の構
成材料（活性炭粉末５、気相成長炭素７、粒状黒鉛６、
バインダー８）を所定の割合で溶媒とともに混合する。
第２の工程として、混合した分極性電極材料を集電体１
上に所定の形状に印刷して形成する。第３の工程とし
て、硫酸水溶液を分極性電極２とセパレータ３に注入す
る。最後に第４の工程として、分極性電極２の外周部に
絶縁性ブチルゴムからなるガスケット４を配置して、図
１に示すように、セパレータ３を介して一対の分極性電
極２と集電体１を配置し、１２０℃で５時間加熱するこ
とにより集電体１及びガスケット４の境界面をブチルゴ
ムの加硫反応によって封止する。

【００３５】以上の４工程を経て完成した電気二重層コ
ンデンサの、１０個の内部抵抗と容量について、それぞ
れの平均値と最大値及び最小値を表２に示す。表２から
従来品に対して十分に内部抵抗が低減されていることが
わかる。

【００３６】

【表２】

【００３７】また、バインダー８を添加することによ
り、分極性電極の強度が向上し、所定の形状を維持する
ことができた。

【００３８】［実施例２］実施例２は実施例１におい
て、バインダー８としてポリビニルアルコールに代えて
ポリ弗化ビニリデンを同量使用して電気二重層コンデン
サを製作した。実施例１と同様に前記４工程を経て完成
した電気二重層コンデンサの１０個の内部抵抗と容量に
ついて、それぞれの平均値と最大値及び最小値を表２に
示す。実施例１と同様に、従来品に対して優れた性能が
得られていることがわかる。

【００３９】また、分極性電極２の単位容積あたりの容
量は１５Ｆ／ｃｃを越えており、内部抵抗の低減ととも
に大容量を実現していることがわかる。

【００４０】［実施例３］実施例３は実施例２におい
て、気相成長炭素７と粒状黒鉛６の混合比率（気相成長
炭素７／粒状黒鉛６）を１から２に代えて同様にして電
気二重層コンデンサ１００を製作した。

【００４１】製作した電気二重層コンデンサの１０個の
内部抵抗と容量について、それぞれの平均値と最大値及
び最小値を表２に示す。実施例１と同様に、従来品に対
して優れた性能が得られていることがわかる。

【００４２】［比較例１］比較例１で製作した従来の電
気二重層コンデンサの分極性電極の模式的断面拡大図を
図３に示す。図３において、分極性電極２ａは特開平８
−５５７６１号公報に開示されている活性炭粉末５とケ
ッチェンブラック９及びポリ弗化ビニリデン８ａから構
成されている。ここで、活性炭粉末５、ケッチェンブラ
ック９及びポリ弗化ビニリデン８ａの混合比率はそれぞ
れ７０％、１０％、２０％の割合である。

【００４３】前述した実施例１〜３と同様に、比較例1
で製作した電気二重層コンデンサ１００の１０個の内部
抵抗と容量について、それぞれの平均値と最大値及び最
小値を表２に示す。

【００４４】［実施例４］実施例４は実施例１におい
て、硫酸水溶液の量を分極性電極２に対して１．４倍か
ら１．８倍（重量比）に代えて電気二重層コンデンサを
製作した。実施例１と同様に前記４工程を経て完成した
電気二重層コンデンサ１０個の内部抵抗と容量につい
て、それぞれの平均値と最大値及び最小値を表２に示
す。実施例１と同様に、従来品に対して優れた性能が得
られていることがわかる。

【００４５】また、９０℃放置試験５００時間前後にお
ける製品重量変化率と静電容量減少率について、試験サ
ンプル数１０個のそれぞれの平均値を表３に示す。表３
から従来品に対して製品重量変化率が抑制されているこ
とと、静電容量変化率が抑制されていることから、電解
液のドライアップが抑制されていると推定される。この
ように、電解液量を分極性電極の１．８倍（重量比）に
することにより信頼性面においても優れた電気二重層コ
ンデンサが得られる。

【００４６】［実施例５］実施例５は実施例４におい
て、硫酸水溶液の量を分極性電極２に対して１．８倍か
ら１．２倍（重量比）に代えて電気二重層コンデンサを
製作した。実施例４と同様に前記４工程を経て完成した
電気二重層コンデンサ１０個の内部抵抗と容量につい
て、それぞれの平均値と最大値及び最小値を表２に示
す。

【００４７】また、９０℃放置試験５００時間前後にお
ける製品重量変化率と静電容量減少率について、試験サ
ンプル数１０個のそれぞれの平均値を表３に示す。表３
から硫酸水溶液の量を分極性電極に対して１．２倍（重
量比）まで減じれば、信頼性が低下することがわかる。
したがって、本発明の分極性電極と硫酸水溶液との量の
関係は、その比が１．４から１．８の範囲にある時、良
好な信頼性が得られることがわかった。

【００４８】

【表３】

【００４９】なお、本実施の形態においては、本発明は
それに限定されず、本発明を適用する上で好的な形態に
適用することができる。

【００５０】また、上記構成部材の数、位置、形状等
は、上記実施の形態に限定されず、本発明を実施する上
で、好適な数、位置、形状等にすることができる。

【００５１】なお、各図において、同一構成要素には同
一符号を付している。

【００５２】

【発明の効果】本発明は以上のように構成されているの
で、以下に掲げる効果を奏する。

【００５３】本発明による第１の効果は、従来の電気二
重層コンデンサに対して内部抵抗を十分に低減すること
ができた点にある。これは、前述したように特定形状、
特定配合比の２種類の導電補助剤を分極性電極に添加
し、前記２種類の導電補助剤の分極性電極全体に対する
混合率を適正な範囲とすることで、分極性電極の導電性
が高まったことによる。

【００５４】第２の効果は、実施例に記載したように、
電気二重層コンデンサの、内部抵抗及び容量のバラツキ
をなくした点にある。これは、フッ素ポリマーをバイン
ダーとして使用することで、１００μｍの薄膜の電気二
重層コンデンサでも電極形状を長期にわたって保持する
ことが可能になったことによる。

【００５５】第３の効果は、実施例に記載したように、
電気二重層コンデンサの大容量化を実現した点にある。
これは、ポリ弗化ビニリデンをバインダーとして使用す
ることにより薄膜の電気二重層コンデンサでも電極形状
を長期にわたって保持することが可能になるためであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例の電気二重層コンデンサの模式的
断面図である。

【図２】図１に示した分極性電極２の模式的拡大断面図
である。

【図３】従来の電気二重層コンデンサの分極性電極２ａ
の模式的拡大断面図である。

【符号の説明】

１集電体２，２ａ分極性電極３セパレータ４ガスケット５活性炭粉末６粒状黒鉛７気相成長炭素８バインダー８ａポリ弗化ビニリデン９ケッチェンブラック

フロントページの続き (72)発明者三村和矢東京都港区芝五丁目７番１号日本電気株式会社内 (72)発明者中澤豊東京都港区芝五丁目７番１号日本電気株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】活性炭および導電性付与剤を含む分極性
電極を有する電気二重層コンデンサにおいて、前記分極性電極に少なくとも二種類の導電性付与剤が混
入されたことを特徴とする電気二重層コンデンサ。
【請求項２】分極性電極に混入された導電性付与剤
は、少なくともそのうちの一種類は炭素材料であること
を特徴とする請求項１記載の電気二重層コンデンサ。
【請求項３】分極性電極に混入された導電性付与剤の
全てが炭素材料であることを特徴とする請求項１記載の
電気二重層コンデンサ。
【請求項４】分極性電極に混入された導電性付与剤
は、少なくともそのうちの一種類は気相成長炭素である
ことを特徴とする請求項１，２又は請求項３記載の電気
二重層コンデンサ。
【請求項５】分極性電極に混入された気相成長炭素
は、少なくともその特徴のひとつが、直径１μｍ以上１
０μｍ以下である請求項４記載の電気二重層コンデン
サ。
【請求項６】分極性電極に混入された気相成長炭素
は、少なくともその特徴のひとつが、長手方向の長さ
が、２０μｍ以上１００μｍ以下である請求項４又は請
求項５記載の電気二重層コンデンサ。
【請求項７】分極性電極に混入された導電性付与剤
は、少なくともそのうちの一種類は粒状黒鉛であること
を特徴とする、請求項１〜６のいずれかに記載の電気二
重層コンデンサ。
【請求項８】分極性電極に混入された粒状黒鉛は、少
なくともその特徴のひとつが、レーザー回折法による平
均粒径３μｍ以上１０μｍ以下である請求項７記載の電
気二重層コンデンサ。
【請求項９】分極性電極に含まれた活性炭は、少なく
ともその特徴のひとつが、レーザー回折法による平均粒
径３μｍ以上３０μｍ以下である請求項５〜８のいずれ
かに記載の電気二重層コンデンサ。
【請求項１０】分極性電極に混入された導電性付与剤
の質量は、分極性電極全体の質量に対して、その３パー
セント以上２０パーセント以下であることを特徴とする
請求項１〜９のいずれかに記載の電気二重層コンデン
サ。
【請求項１１】気相成長炭素は、同様に混入されてい
る粒状黒鉛に対して、１／２〜２の割合で分極性電極に
混入されていることを特徴とする請求項７〜１０のいず
れかに記載の電気二重層コンデンサ。
【請求項１２】分極性電極はさらに、フッ素ポリマー
を含むことを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記
載の電気二重層コンデンサ。
【請求項１３】フッ素ポリマーは、ポリ弗化ビニリデ
ンであることを特徴とする請求項１２記載の電気二重層
コンデンサ。
【請求項１４】分極性電極は、膜圧が２００μｍ以下
であることを特徴とする請求項１〜１３のいずれかに記
載の電気二重層コンデンサ。
【請求項１５】分極性電極は、硫酸水溶液と分極性電
極界面に形成される電気二重層容量が１５Ｆ／ｃｃ以上
であることを特徴とする請求項１〜１４のいずれかに記
載の電気二重層コンデンサ。
【請求項１６】分極性電極は、その膜密度が１．０±
０．３ｇ／ｃｃであることを特徴とする請求項１〜１５
のいずれかに記載の電気二重層コンデンサ。
【請求項１７】分極性電極は、その質量に対して１．
４〜１．８倍の硫酸水溶液を保持することを特徴とする
請求項１〜１６のいずれかに記載の電気二重層コンデン
サ。