JPH01223714A - 電気二重層コンデンサ - Google Patents
電気二重層コンデンサInfo
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- JPH01223714A JPH01223714A JP63048764A JP4876488A JPH01223714A JP H01223714 A JPH01223714 A JP H01223714A JP 63048764 A JP63048764 A JP 63048764A JP 4876488 A JP4876488 A JP 4876488A JP H01223714 A JPH01223714 A JP H01223714A
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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。
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]
本発明は電気二重層コンデンサに関するものである。
[従来の技術]
従来、電気二重層コンデンサの分極性電極として粉末活
性炭、カーボンブラック、ポリテトラフルオロエチレン
(PTFE)等を湿式混練し、シート化したものが用い
られてきた(例えば特開昭62−311109号公報参
照)。
性炭、カーボンブラック、ポリテトラフルオロエチレン
(PTFE)等を湿式混練し、シート化したものが用い
られてきた(例えば特開昭62−311109号公報参
照)。
[発明が解決しようとする課題]
しかしながら、従来法にあっては炭素系材料の粒度及び
混合311合、混線、延伸等の程度により、細孔容積や
電極の密度に著しい差を生じていた。この為、一定の電
解液量を入れた場合、ある電極を用いたコンデンサに対
して丁度よいが、ある電極を用いたコンデンサに対して
は液量が多すぎたり、逆に少なすぎたりして寿命試験に
かけると劣化するものが多かった。
混合311合、混線、延伸等の程度により、細孔容積や
電極の密度に著しい差を生じていた。この為、一定の電
解液量を入れた場合、ある電極を用いたコンデンサに対
して丁度よいが、ある電極を用いたコンデンサに対して
は液量が多すぎたり、逆に少なすぎたりして寿命試験に
かけると劣化するものが多かった。
又、活性炭素繊維布な分極性電極として用いるコンデン
サも開発されており、これらの電極は細孔容積や密度等
については、再現性よく得られているものの、活性炭素
繊維の目付量を少し変えることにより細孔容積、電極密
度が大きく変化するため、電解液の注入量の最適化とい
う面で大きな問題を生じていた。
サも開発されており、これらの電極は細孔容積や密度等
については、再現性よく得られているものの、活性炭素
繊維の目付量を少し変えることにより細孔容積、電極密
度が大きく変化するため、電解液の注入量の最適化とい
う面で大きな問題を生じていた。
また、コンデンサの構成材料として不可欠であルセパレ
ータについても多孔度、圧み等を変えることにより空隙
、容積が大きく変化するため、前述した分極性電極と同
様、電解液量の最適化は問題があった。
ータについても多孔度、圧み等を変えることにより空隙
、容積が大きく変化するため、前述した分極性電極と同
様、電解液量の最適化は問題があった。
[課題を解決するための手段]
本発明は前述の問題点を解決すべくなされたものであり
、活性炭、活性炭素繊維、カーボンブラック等を材料と
して作られる多孔性を有する分極性電極、多孔性セパレ
ータ、電解液を構成材料とする電気二重層コンデンサで
あって、該電解液の液量な、セパレータ及び分極性電極
の空隙率から計算される空隙容積の1.1〜1.6倍と
することを特徴とする電気二重層コンデンサを提供する
にある。
、活性炭、活性炭素繊維、カーボンブラック等を材料と
して作られる多孔性を有する分極性電極、多孔性セパレ
ータ、電解液を構成材料とする電気二重層コンデンサで
あって、該電解液の液量な、セパレータ及び分極性電極
の空隙率から計算される空隙容積の1.1〜1.6倍と
することを特徴とする電気二重層コンデンサを提供する
にある。
本発明において、セパレータ及び分極性電極の空隙率と
は次の様に定義される。
は次の様に定義される。
空隙率=全孔容積/多孔体の容積
ここで全孔容積とは、電極の場合には構成材料粒子内の
細孔容積と粒子間の隙間容積の和を示し、セパレータの
場合には構成材料繊維間の隙間容積を示す。
細孔容積と粒子間の隙間容積の和を示し、セパレータの
場合には構成材料繊維間の隙間容積を示す。
実際には、空隙率=全孔容積/多孔体の容積=多孔体に
含浸された電解液量/多孔体の体積として計算する。
含浸された電解液量/多孔体の体積として計算する。
本発明の分極性電極としては、粉末活性炭、粒状活性炭
、粉砕された活性炭素繊維、カーボンブラック等を粉末
ペースト状、分散された分極性電極、活性炭素繊維から
なる分極性電極、又は粉末活性体、粒状活性炭、粉末活
性炭素繊維、カーボンブラック等をポリテトラフルオロ
エチレン(PTFE)等の結着剤と混練延伸させたシー
ト状の分極性電極等が考えられるが、これ以外であって
も、導電性を有する多孔体であれば特に限定されない。
、粉砕された活性炭素繊維、カーボンブラック等を粉末
ペースト状、分散された分極性電極、活性炭素繊維から
なる分極性電極、又は粉末活性体、粒状活性炭、粉末活
性炭素繊維、カーボンブラック等をポリテトラフルオロ
エチレン(PTFE)等の結着剤と混練延伸させたシー
ト状の分極性電極等が考えられるが、これ以外であって
も、導電性を有する多孔体であれば特に限定されない。
またセパレータについてもポリプロピレン、マニラ麻、
ガラス繊維などを単独もしくは、混合されたものが一般
的であるが、電気絶縁性を有する多孔体であれば特に限
定されない。また、電解液濃度としては、低温特性、充
電特性、放電容量およびコストを考慮して0.2M〜1
.5M程度が一般的である。
ガラス繊維などを単独もしくは、混合されたものが一般
的であるが、電気絶縁性を有する多孔体であれば特に限
定されない。また、電解液濃度としては、低温特性、充
電特性、放電容量およびコストを考慮して0.2M〜1
.5M程度が一般的である。
分極性電極の空隙率は、40〜90容量%、セパレータ
の空隙率としては30〜90容量%が一般的であるが、
電解液の含浸のし易さ及び保液量から双方とも60容量
%以上が望ましい。
の空隙率としては30〜90容量%が一般的であるが、
電解液の含浸のし易さ及び保液量から双方とも60容量
%以上が望ましい。
電解液量としては空隙容量の 1.1〜1.6倍が適量
であるが、1.3〜1.5倍程度が最も好ましい。
であるが、1.3〜1.5倍程度が最も好ましい。
[実施例]
次に実施例及び比較例を図面に基いて具体的に説明する
。
。
実施例1
本発明の実施例及び比較例に共通のものとして第1図に
示す様なコイン型の電気二重層コンデンサのユニットセ
ル(直径18mm、厚み2. [1mm1を次の様にし
て作製した。
示す様なコイン型の電気二重層コンデンサのユニットセ
ル(直径18mm、厚み2. [1mm1を次の様にし
て作製した。
まず、活性炭粉末(比表面積的1.700m”7g、平
均細孔径18人、平均粒径25μm)80%、カーボン
ブラック(比表面積的950m”7g、平均細孔径40
人、平均粒径0.5μm) 10%にポリテトラフルオ
ロエチレン(PTFEl 10%を添加して、湿式混練
と延伸により厚さ0.65mmにシート化した。
均細孔径18人、平均粒径25μm)80%、カーボン
ブラック(比表面積的950m”7g、平均細孔径40
人、平均粒径0.5μm) 10%にポリテトラフルオ
ロエチレン(PTFEl 10%を添加して、湿式混練
と延伸により厚さ0.65mmにシート化した。
この様にして得られたシート状分極性電極は電極真空乾
燥ののち電解液を含浸させ吸収された電解液量から、空
隙率72%であり、2枚の分極性電極を満たす電解液量
は最低106μQであった。このシートを第1図に示す
分極性電極1(直径12mm、厚さ 0.65mm1と
し、これと同一の組成・形状を有する分極性電極2とポ
リプロピレン繊維不織布よりなるセパレータ3(直径1
7mm、厚さ 129pm、空隙率70%)を介して、
ステンレス鋼製のキャップ4及びステンレス鋼製の缶5
からなる外装容器中に黒鉛系導電性接着剤7.7゛にて
それぞれ接着し収納する。
燥ののち電解液を含浸させ吸収された電解液量から、空
隙率72%であり、2枚の分極性電極を満たす電解液量
は最低106μQであった。このシートを第1図に示す
分極性電極1(直径12mm、厚さ 0.65mm1と
し、これと同一の組成・形状を有する分極性電極2とポ
リプロピレン繊維不織布よりなるセパレータ3(直径1
7mm、厚さ 129pm、空隙率70%)を介して、
ステンレス鋼製のキャップ4及びステンレス鋼製の缶5
からなる外装容器中に黒鉛系導電性接着剤7.7゛にて
それぞれ接着し収納する。
次にユニットセル中に0.6Mのテトラフルオロホウ酸
テトラエチルホスホニウム塩(Et、PBF、)をプロ
ピレンカーボネート(PC)に溶解させた電解液を 1
60〜170μ2含浸後、ポリプロピレンバッキング6
を介してキャップ4及び缶5の端部をかしめて封口した
。
テトラエチルホスホニウム塩(Et、PBF、)をプロ
ピレンカーボネート(PC)に溶解させた電解液を 1
60〜170μ2含浸後、ポリプロピレンバッキング6
を介してキャップ4及び缶5の端部をかしめて封口した
。
かくして作製した電気二重層コンデンサのユニットセル
を2コ直列につなぎ、1KIIzにおける等価直列抵抗
を測定したところ 9〜lOΩであった。次に、5.O
v直流電圧を1時間印加した後、室温にて24時間放置
し、保持電圧を測定したところ 4.7■を示した、こ
ののち70℃にて55νを1000時間にわたり印加し
、高温負荷試験後の容量と重量を測定し容M劣化率と、
重量変化を求めた。この結果を表1に示す。
を2コ直列につなぎ、1KIIzにおける等価直列抵抗
を測定したところ 9〜lOΩであった。次に、5.O
v直流電圧を1時間印加した後、室温にて24時間放置
し、保持電圧を測定したところ 4.7■を示した、こ
ののち70℃にて55νを1000時間にわたり印加し
、高温負荷試験後の容量と重量を測定し容M劣化率と、
重量変化を求めた。この結果を表1に示す。
尚、容量については5.5Vから2.Ovまで 1mA
にて放電し、放゛1u時間により計算した。
にて放電し、放゛1u時間により計算した。
比1咬例1
実施例1と同じ電極、セパレータを使用し、電解液を
125〜135μQ注液した。実施例1と同様にしてコ
インセルを試作し、等価直列抵抗、保持電圧及び高温負
荷試験後の容量と重量を測定した結果を表1に示す。
125〜135μQ注液した。実施例1と同様にしてコ
インセルを試作し、等価直列抵抗、保持電圧及び高温負
荷試験後の容量と重量を測定した結果を表1に示す。
比較例2
実施例1と同じ電極、セパレータを使用し、電解液を2
30〜240μQ注液した。実施例1と同様にしてコイ
ンセルを試作し、J f+Ili直列抵抗、保持電圧及
び高温負荷試験後の容量と重量を測定した結果を表1に
示す。
30〜240μQ注液した。実施例1と同様にしてコイ
ンセルを試作し、J f+Ili直列抵抗、保持電圧及
び高温負荷試験後の容量と重量を測定した結果を表1に
示す。
実施例2
比表面積2500m”/gの活性炭素繊維(0,65m
m’)直径12mmに打ち抜き、分極性電極とした。
m’)直径12mmに打ち抜き、分極性電極とした。
この分極性電極は、電極真空乾燥ののち電解液を含浸さ
せ吸収された電解液量から空隙率85%であり、2枚の
分極性電極を満たず電解液量は最低 !25μQであっ
た。実施例1で用いたセパレータ(直径17mm、厚さ
120μm、空隙率70%)を使用し、電解液を 1
80〜190μQ含浸させた。こののち、実施例1と同
じ条件にてセルを組み立て封口した。このセルユニット
を2コ直列につなぎ、実施例1と同様の測定を行った結
果を表1に示す。
せ吸収された電解液量から空隙率85%であり、2枚の
分極性電極を満たず電解液量は最低 !25μQであっ
た。実施例1で用いたセパレータ(直径17mm、厚さ
120μm、空隙率70%)を使用し、電解液を 1
80〜190μQ含浸させた。こののち、実施例1と同
じ条件にてセルを組み立て封口した。このセルユニット
を2コ直列につなぎ、実施例1と同様の測定を行った結
果を表1に示す。
比較例3
実施例2と同じ分極性電極とセパレータを使用し、電解
液を 145〜155μQ注液含浸させユニットセルを
封口した。このユニットセルな2コ直列につなぎ、実施
例1と同様の測定を行った結果を表1に示す。
液を 145〜155μQ注液含浸させユニットセルを
封口した。このユニットセルな2コ直列につなぎ、実施
例1と同様の測定を行った結果を表1に示す。
比較例4
実施例2と同じ分極性電極とセパレータを使用し、電解
液を 235〜240μQ注液含浸させユニットセルを
封口した。このユニットセルな2つ直列につなぎ、実施
例1と同様の測定を行った結果を表1に示す。
液を 235〜240μQ注液含浸させユニットセルを
封口した。このユニットセルな2つ直列につなぎ、実施
例1と同様の測定を行った結果を表1に示す。
実施例3
実施例1で用いたシート電極を直径13.5mmでくり
抜いて分極性電極とした。この分極性電極は、空隙率7
2%2枚の分極性電極を満たす電解液イ目ま 134μ
Qであった。
抜いて分極性電極とした。この分極性電極は、空隙率7
2%2枚の分極性電極を満たす電解液イ目ま 134μ
Qであった。
実施例!で用いたセパレータを使用し、電解液を200
〜220μQ注液含浸し、実施例1の様に組み立て、封
口した。
〜220μQ注液含浸し、実施例1の様に組み立て、封
口した。
このセルユニットを2コ直列につなぎ、実施例Iと同様
の測定を行った結果を表1に示す。
の測定を行った結果を表1に示す。
比較例5
実施例3と同じ分極性電極とセパレータを使用し、電解
液を 160〜165μQ注液してユニットセルを封口
した。このユニットセルを2コ直列につなぎ、実施例1
と同様の測定を行った結果を表1に示す。
液を 160〜165μQ注液してユニットセルを封口
した。このユニットセルを2コ直列につなぎ、実施例1
と同様の測定を行った結果を表1に示す。
[発明の効果]
表1から理解される如く、本発明によれば低温特性及び
高温負荷特性にすぐれた電気二in層コンデンサを提供
することが可能であり、その工業価値は極めて大きい。
高温負荷特性にすぐれた電気二in層コンデンサを提供
することが可能であり、その工業価値は極めて大きい。
第1図は本発明の一例による電気二・0層コンデンサの
断面図である。 1.2−−−一分極性電極 3 −−−−−−−−セパレータ 4 −−−−−−−−キャップ 5 −−−−−−−一外装容器 6 −−−−一〜−−バッキング 7.7“−一一接首剤
断面図である。 1.2−−−一分極性電極 3 −−−−−−−−セパレータ 4 −−−−−−−−キャップ 5 −−−−−−−一外装容器 6 −−−−一〜−−バッキング 7.7“−一一接首剤
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 活性炭、活性炭素繊維、カーボンブラック 等を材料として作られる多孔性を有する分極性電極、多
孔性セパレータ、電解液を構成材料とする電気二重層コ
ンデンサであって、該電解液の液量を、セパレータ及び
分極性電極の空隙率から計算される空隙容積1.1〜 1.6倍とすることを特徴とする電気二重層コンデンサ
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63048764A JP3008399B2 (ja) | 1988-03-03 | 1988-03-03 | 電気二重層コンデンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63048764A JP3008399B2 (ja) | 1988-03-03 | 1988-03-03 | 電気二重層コンデンサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01223714A true JPH01223714A (ja) | 1989-09-06 |
| JP3008399B2 JP3008399B2 (ja) | 2000-02-14 |
Family
ID=12812346
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63048764A Expired - Lifetime JP3008399B2 (ja) | 1988-03-03 | 1988-03-03 | 電気二重層コンデンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3008399B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006024611A (ja) * | 2004-07-06 | 2006-01-26 | Nisshinbo Ind Inc | 電気二重層キャパシタ |
| EP1783791A1 (en) * | 2005-09-26 | 2007-05-09 | Nisshinbo Industries, Inc. | Electric double layer capacitor |
| JP2007116102A (ja) * | 2005-09-26 | 2007-05-10 | Nisshinbo Ind Inc | 電気二重層キャパシタ |
| JP2007194614A (ja) * | 2005-12-21 | 2007-08-02 | Showa Denko Kk | 電気二重層キャパシタ |
| US9799455B2 (en) | 2012-11-09 | 2017-10-24 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Electrode for capacitors and capacitor using same |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4396319B2 (ja) | 2004-02-25 | 2010-01-13 | Tdk株式会社 | 電気化学デバイスの製造方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62205614A (ja) * | 1986-03-05 | 1987-09-10 | 日本電気株式会社 | 電気二重層コンデンサ |
| JPS62205613A (ja) * | 1986-03-06 | 1987-09-10 | 松下電器産業株式会社 | 電気二重層キヤパシタの製造方法 |
| JPS62239513A (ja) * | 1986-04-11 | 1987-10-20 | 旭硝子株式会社 | 電気二重層コンデンサ |
-
1988
- 1988-03-03 JP JP63048764A patent/JP3008399B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS62205614A (ja) * | 1986-03-05 | 1987-09-10 | 日本電気株式会社 | 電気二重層コンデンサ |
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| US9799455B2 (en) | 2012-11-09 | 2017-10-24 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Electrode for capacitors and capacitor using same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3008399B2 (ja) | 2000-02-14 |
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