JPH01304719A - 電気二重層コンデンサ - Google Patents
電気二重層コンデンサInfo
- Publication number
- JPH01304719A JPH01304719A JP63134305A JP13430588A JPH01304719A JP H01304719 A JPH01304719 A JP H01304719A JP 63134305 A JP63134305 A JP 63134305A JP 13430588 A JP13430588 A JP 13430588A JP H01304719 A JPH01304719 A JP H01304719A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- separator
- double layer
- electric double
- layer capacitor
- internal resistance
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/13—Energy storage using capacitors
Landscapes
- Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
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、特に内部抵抗を低減せ
しめた前記コンデンサに係るものである。
しめた前記コンデンサに係るものである。
［従来の技術］
一般に電気二重層コンデンサの構造は第１図に示す如く
、一対の金属ケース１．２の内面に夫々分極性電極３，
４を配し、両者の間にセパレータ５を介し、バッキング
６により気密に封口したコイン型セルである。分極性電
極は大容量を実現する為に、高比表面積を持つ活性炭と
カーボンブラック、若干のバインダーから構成されてい
る。又、分極性電極及びセパレータは多孔性でこれらの
空隙にはイオン伝導性の電解液が充填されている。
、一対の金属ケース１．２の内面に夫々分極性電極３，
４を配し、両者の間にセパレータ５を介し、バッキング
６により気密に封口したコイン型セルである。分極性電
極は大容量を実現する為に、高比表面積を持つ活性炭と
カーボンブラック、若干のバインダーから構成されてい
る。又、分極性電極及びセパレータは多孔性でこれらの
空隙にはイオン伝導性の電解液が充填されている。
セパレータの役目は、分極性電極同志を電子的に絶縁す
ることと、充放電に伴なう電解液中イオンの移動を円滑
に行なわしめることにある。
ることと、充放電に伴なう電解液中イオンの移動を円滑
に行なわしめることにある。
この為、セパレータか具備すべき特性としては、充分な
電子的絶縁性と共に、多孔度が高く、電解液を内包する
能力、即ち保液性か高いことが挙げられる。又、多孔度
が大きく保液性に優れたセパレータはイオン伝導性が高
く、セルの内部抵抗か低いと云う利点の他に、長期間、
特に高温下で使用される場合の電解液の飛散に対し、セ
パレータ中の電解液量か多い為にドライアップによる内
部抵抗の上昇を抑制出来る利点を有する。その他セパレ
ータに要求される特性としては、機械的強度に優れてい
ること、耐熱性が高いこと及び電解液に対する濡れ性に
優れていることが挙げられる。
電子的絶縁性と共に、多孔度が高く、電解液を内包する
能力、即ち保液性か高いことが挙げられる。又、多孔度
が大きく保液性に優れたセパレータはイオン伝導性が高
く、セルの内部抵抗か低いと云う利点の他に、長期間、
特に高温下で使用される場合の電解液の飛散に対し、セ
パレータ中の電解液量か多い為にドライアップによる内
部抵抗の上昇を抑制出来る利点を有する。その他セパレ
ータに要求される特性としては、機械的強度に優れてい
ること、耐熱性が高いこと及び電解液に対する濡れ性に
優れていることが挙げられる。
従来、かかるセパレータとしては、ポリプロピレン、ポ
リエチレン、ポリエステル、ポリアクリロニトリル等の
合成繊維から成る不織布、マニラ紙、クラフト紙等の天
然紙或はポリオレフィン、ポリテトラフルオロエチレン
等を延伸処理した微孔性フィルム等が用いられていた。
リエチレン、ポリエステル、ポリアクリロニトリル等の
合成繊維から成る不織布、マニラ紙、クラフト紙等の天
然紙或はポリオレフィン、ポリテトラフルオロエチレン
等を延伸処理した微孔性フィルム等が用いられていた。
［発明が解決しようとする課題］
しかしながらこれらセパレータを構成する繊維の径は何
れも１０ルより大きい為多孔度が低く、又電解液に対す
る濡れ性が悪い為コンデンサの内部抵抗が高い欠点を有
すると共に、高温使用時の内部抵抗上昇が大きい欠点を
有している。更に天然紙を用いた場合には、電解液中へ
の不純物の溶出量が多く、高電圧印加時にコンデンサの
性能を劣化させる欠点を有している。
れも１０ルより大きい為多孔度が低く、又電解液に対す
る濡れ性が悪い為コンデンサの内部抵抗が高い欠点を有
すると共に、高温使用時の内部抵抗上昇が大きい欠点を
有している。更に天然紙を用いた場合には、電解液中へ
の不純物の溶出量が多く、高電圧印加時にコンデンサの
性能を劣化させる欠点を有している。
又、微孔性フィルムにあっては、セパレータの厚さを数
十井迄薄く出来る為、内部抵抗を低くなし得る点では優
れているものの、電解液に対する濡れ性及び保液性にお
いて極端に性能が劣る欠点を有している。
十井迄薄く出来る為、内部抵抗を低くなし得る点では優
れているものの、電解液に対する濡れ性及び保液性にお
いて極端に性能が劣る欠点を有している。
他方、この様な問題点を解決する手段として、特公昭６
１−２９１３４号公報に開示ある様に、合成繊維又は天
然繊維に数ｐオーダーのガラス繊維を１０〜３０％混抄
した多孔紙をセパレータとして用いることが提案されて
いる。しかしながら、このセパレータを用いると、耐電
圧が２ｖ程度の低電圧での使用に対しては漏れ電流が低
下する利点があるものの、セルの内部抵抗は従来のガラ
ス繊維を含まないセパレータ紙と同程度である為、大電
流ての充放電特性に劣り、更に耐電圧２．８ｖ程度の高
電圧での使用、特に高温下の使用時に内部抵抗の上昇か
大きくなる欠点を有している。
１−２９１３４号公報に開示ある様に、合成繊維又は天
然繊維に数ｐオーダーのガラス繊維を１０〜３０％混抄
した多孔紙をセパレータとして用いることが提案されて
いる。しかしながら、このセパレータを用いると、耐電
圧が２ｖ程度の低電圧での使用に対しては漏れ電流が低
下する利点があるものの、セルの内部抵抗は従来のガラ
ス繊維を含まないセパレータ紙と同程度である為、大電
流ての充放電特性に劣り、更に耐電圧２．８ｖ程度の高
電圧での使用、特に高温下の使用時に内部抵抗の上昇か
大きくなる欠点を有している。
［課題を解決するための手段］
本発明者はこれら従来法が有する諸欠点を排除し、特に
内部抵抗を十分低減せしめた電気二重層コンデンサを得
ることを目的として種々研究、検討した結果、特定物性
を持たせたガラス繊維を主体とするセパレータを用いる
ことにより前記目的を達成し得ることを見出した。
内部抵抗を十分低減せしめた電気二重層コンデンサを得
ることを目的として種々研究、検討した結果、特定物性
を持たせたガラス繊維を主体とするセパレータを用いる
ことにより前記目的を達成し得ることを見出した。
かくして本発明は、一対の分極性電極間にセパレータと
電解液とを介在し構成される電気二重層コンデンサにお
いて、前記セパレータがガラス繊維を主体とし、その平
均繊維径がｌＩＬ以下であり、且多孔度が７５％以上で
あ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。
電解液とを介在し構成される電気二重層コンデンサにお
いて、前記セパレータがガラス繊維を主体とし、その平
均繊維径がｌＩＬ以下であり、且多孔度が７５％以上で
あ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。
本発明において用いられる多孔度とは次の様に測定され
、定義される。
、定義される。
先づ乾燥状態にあるセパレータ材料を所望するセパレー
タの大きさに切り出し、その見掛は体ｍ（Ｖ、）を測定
する。即ち、切り出したセパレータの厚さ（１）を測定
反力２００ｇ、接触端子直径１０φのダイヤル式シック
ネスゲージを用い、異なる５点を測定し、その平均値を
とる。
タの大きさに切り出し、その見掛は体ｍ（Ｖ、）を測定
する。即ち、切り出したセパレータの厚さ（１）を測定
反力２００ｇ、接触端子直径１０φのダイヤル式シック
ネスゲージを用い、異なる５点を測定し、その平均値を
とる。
そして物指しにより幅（Ｗ）と長さ（Ｌ）を測定し、Ｖ
ｍ ＝ Ｗ Ｘ Ｌ Ｘ ｔ （ｃｍ３）として求め
る。
ｍ ＝ Ｗ Ｘ Ｌ Ｘ ｔ （ｃｍ３）として求め
る。
次にメスシリンダーに前記切り出したセパレータが十分
浸漬するに足る量の炭酸プロピレンを採り、その液量（
ｖ８）を測定しておく、次いでこのメスシリンダー内に
先のセパレータを浸漬し、真空にし、炭酸プロピレンを
セパレータに十分含浸せしめ、その後セパレータを浸漬
せしめたままメスシリンダーの液量（Ｖｔ）を測定する
。
浸漬するに足る量の炭酸プロピレンを採り、その液量（
ｖ８）を測定しておく、次いでこのメスシリンダー内に
先のセパレータを浸漬し、真空にし、炭酸プロピレンを
セパレータに十分含浸せしめ、その後セパレータを浸漬
せしめたままメスシリンダーの液量（Ｖｔ）を測定する
。
かくして多孔度は次の様に計算される。
本発明に用いられるセパレータはガラス繊維か主体であ
り、これか１００％のものも用い得るか、通常抄紙法に
よって成形する為、若干のバインダーか含まれる。かか
るバインダーとじては、電解液に対し耐溶剤性、濡れ性
及び所定の機械的強度等により選択されるが、通常ポリ
エチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂、ポ
リエステル、ポリアクリロニトリル等の粉末若しくは繊
維状物を添加し、これらを加熱融解せしめてガラス繊維
同志を結合するか、これら樹脂を適当な溶剤に溶解せし
めてガラス繊維に塗布等し、溶液を飛散せしめてガラス
繊維同志を結合せしめることが出来る。
り、これか１００％のものも用い得るか、通常抄紙法に
よって成形する為、若干のバインダーか含まれる。かか
るバインダーとじては、電解液に対し耐溶剤性、濡れ性
及び所定の機械的強度等により選択されるが、通常ポリ
エチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂、ポ
リエステル、ポリアクリロニトリル等の粉末若しくは繊
維状物を添加し、これらを加熱融解せしめてガラス繊維
同志を結合するか、これら樹脂を適当な溶剤に溶解せし
めてガラス繊維に塗布等し、溶液を飛散せしめてガラス
繊維同志を結合せしめることが出来る。
この場合、これら樹脂の使用量はその種類や用い方等に
より厳密には決定されるが、一般には２０重量％以下、
好ましくは１０重量％以下を採用するのか電解液の保液
性及び濡れ性を確保する上て望ましい。
より厳密には決定されるが、一般には２０重量％以下、
好ましくは１０重量％以下を採用するのか電解液の保液
性及び濡れ性を確保する上て望ましい。
用いられるガラス繊維の種類としては、硼珪酸ガラスが
一般的であるか、その能無アルカリ硼珪酸ガラス、高シ
リカガラス等も用い得る。
一般的であるか、その能無アルカリ硼珪酸ガラス、高シ
リカガラス等も用い得る。
ガラスｍ維の平均ｔａ維径は１ル以下を採用することか
必要である。
必要である。
繊維径かｉｐを超える場合には、多孔度を７５％以上に
せしめることか困難であるのて不適当である。
せしめることか困難であるのて不適当である。
平均ｔａＭ１径は０．２〜１μ、好ましくは０．８色以
下、更に好ましくは０．６ル以下を採用するのか適当で
ある。
下、更に好ましくは０．６ル以下を採用するのか適当で
ある。
かくして本発明に用いられるセパレータは多孔度か７５
％以上、好ましくは８５％以上を採用することにより、
電解液の保液性を高め、又内部抵抗を効果的に低下せし
めることが可能となる。
％以上、好ましくは８５％以上を採用することにより、
電解液の保液性を高め、又内部抵抗を効果的に低下せし
めることが可能となる。
［実施例］
実施例１〜７及び比較例１〜６
第１図に比表面積１７００＋ｓ”／ｇのやしから系高純
度活性炭８０重量％とカーボンブラック１０重量％とポ
リテトラフルオロエチレン１０重量％とから成る分極性
電極１．２をステンレス製金属３．４に夫々黒鉛系導電
性接着剤により接着し、乾燥後第１表に示す種々のセ、
パレータ５を介し、電解液として０．６モル／又のテト
ラエチルホスホニウム・テトラフルオロボレイト［（Ｃ
Ｊ５）４Ｐ−ＢＦ４］を含む炭酸プロピレン溶液をセパ
レータ５及び分極性電極１．２中に十分含浸後、ポリプ
ロピレン製バッキング６によりかしめ封口し、直径１８
．４ｍｍ、厚さ２■のコイン形セルを作成した。
度活性炭８０重量％とカーボンブラック１０重量％とポ
リテトラフルオロエチレン１０重量％とから成る分極性
電極１．２をステンレス製金属３．４に夫々黒鉛系導電
性接着剤により接着し、乾燥後第１表に示す種々のセ、
パレータ５を介し、電解液として０．６モル／又のテト
ラエチルホスホニウム・テトラフルオロボレイト［（Ｃ
Ｊ５）４Ｐ−ＢＦ４］を含む炭酸プロピレン溶液をセパ
レータ５及び分極性電極１．２中に十分含浸後、ポリプ
ロピレン製バッキング６によりかしめ封口し、直径１８
．４ｍｍ、厚さ２■のコイン形セルを作成した。
これらセルの初期内部抵抗、放電容量を測定後、７０℃
中において２．８ｖの電圧を１０００時間印加し、再び
内部抵抗、放電容量を測定し、放電容量については初期
に対する変化率で各セルの性能を比較した結果を第１表
に示した。
中において２．８ｖの電圧を１０００時間印加し、再び
内部抵抗、放電容量を測定し、放電容量については初期
に対する変化率で各セルの性能を比較した結果を第１表
に示した。
又、比較例として各実施例と同様の試験及び評価を特公
昭６１−２９１３４号公報に示されたセパレータについ
て実施し、その結果を第１表に示した。
昭６１−２９１３４号公報に示されたセパレータについ
て実施し、その結果を第１表に示した。
第１図は電気二重層コンデンサな゛説明する為の部分断
面説明図である。 １．２：分極性電極、３．４：金属性ケース、５：セパ
レータ、６：パッキング。
面説明図である。 １．２：分極性電極、３．４：金属性ケース、５：セパ
レータ、６：パッキング。
Claims (1)
- １．一対の分極性電極間にセパレータと電解液とを介在
し構成される電気二重層コンデンサにおいて、前記セパ
レータがガラス繊維を主体とし、その平均繊維径が１μ
以下であり、且多孔度が７５％以上であることを特徴と
する電気二重層コンデンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63134305A JPH01304719A (ja) | 1988-06-02 | 1988-06-02 | 電気二重層コンデンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63134305A JPH01304719A (ja) | 1988-06-02 | 1988-06-02 | 電気二重層コンデンサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01304719A true JPH01304719A (ja) | 1989-12-08 |
Family
ID=15125185
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63134305A Pending JPH01304719A (ja) | 1988-06-02 | 1988-06-02 | 電気二重層コンデンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01304719A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6631074B2 (en) | 2000-05-12 | 2003-10-07 | Maxwell Technologies, Inc. | Electrochemical double layer capacitor having carbon powder electrodes |
| US6710999B2 (en) | 2001-12-11 | 2004-03-23 | Asahi Glass Company, Limited | Electric double layer capacitor |
| US6813139B2 (en) | 2001-11-02 | 2004-11-02 | Maxwell Technologies, Inc. | Electrochemical double layer capacitor having carbon powder electrodes |
| US6830594B2 (en) | 2001-08-23 | 2004-12-14 | Asahi Glass Company, Limited | Process for producing an electric double layer capacitor and positive electrode for an electric double layer capacitor |
| JP2007287781A (ja) * | 2006-04-13 | 2007-11-01 | Teijin Ltd | キャパシタ用セパレータおよびキャパシタ用セパレータの製造方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5174235A (ja) * | 1974-12-23 | 1976-06-28 | Yuasa Battery Co Ltd | |
| JPS5636858A (en) * | 1979-08-31 | 1981-04-10 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | Sealed lead storage battery |
-
1988
- 1988-06-02 JP JP63134305A patent/JPH01304719A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5174235A (ja) * | 1974-12-23 | 1976-06-28 | Yuasa Battery Co Ltd | |
| JPS5636858A (en) * | 1979-08-31 | 1981-04-10 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | Sealed lead storage battery |
Cited By (5)
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| US6631074B2 (en) | 2000-05-12 | 2003-10-07 | Maxwell Technologies, Inc. | Electrochemical double layer capacitor having carbon powder electrodes |
| US6830594B2 (en) | 2001-08-23 | 2004-12-14 | Asahi Glass Company, Limited | Process for producing an electric double layer capacitor and positive electrode for an electric double layer capacitor |
| US6813139B2 (en) | 2001-11-02 | 2004-11-02 | Maxwell Technologies, Inc. | Electrochemical double layer capacitor having carbon powder electrodes |
| US6710999B2 (en) | 2001-12-11 | 2004-03-23 | Asahi Glass Company, Limited | Electric double layer capacitor |
| JP2007287781A (ja) * | 2006-04-13 | 2007-11-01 | Teijin Ltd | キャパシタ用セパレータおよびキャパシタ用セパレータの製造方法 |
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