JPH02177525A - 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
- JPH02177525A JPH02177525A JP63334405A JP33440588A JPH02177525A JP H02177525 A JPH02177525 A JP H02177525A JP 63334405 A JP63334405 A JP 63334405A JP 33440588 A JP33440588 A JP 33440588A JP H02177525 A JPH02177525 A JP H02177525A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- activated carbon
- double layer
- electric double
- layer capacitor
- polarizable electrode
- 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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-
- 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】
竜業上の利用分野
本発明は各種電子機器に用いられるマイクロコンピュー
タなどのメモリーバックアップに用いられる電気二重層
コンデンサに関するものである。
タなどのメモリーバックアップに用いられる電気二重層
コンデンサに関するものである。
従来の技術
電気二重層コンデンサの基本構成を第８図に示す。分極
性電極１には活性炭が用いられ、活性炭粉末の場合には
結着剤、導電剤などと共に混練したものを成型体にした
ものが活性炭繊維の場合には、織布状にした活性炭繊維
布が用いられてきた。
性電極１には活性炭が用いられ、活性炭粉末の場合には
結着剤、導電剤などと共に混練したものを成型体にした
ものが活性炭繊維の場合には、織布状にした活性炭繊維
布が用いられてきた。
分極性電極１は集電体層２を通してケース材と電気的接
続されており集電体層２にはアルミニウムのプラズマ溶
射膜、導電性カーボン塗料などが用いられている。電解
液を含浸された一対の分極性電極１がセパレータ３を介
して積層され、ケース材に収納され、パツキン材の絞め
てより封口された構造となっている。
続されており集電体層２にはアルミニウムのプラズマ溶
射膜、導電性カーボン塗料などが用いられている。電解
液を含浸された一対の分極性電極１がセパレータ３を介
して積層され、ケース材に収納され、パツキン材の絞め
てより封口された構造となっている。
発明が解決しようとする課題
分極性電極１として活性炭粉末を用いたものでは、電極
体の成型のためには活性炭粉本のみでは困難であり、結
着剤としてＧＭＧ（カルボキシルメチルセルロース）、
フッ素樹脂などを混合しなければならず、有機系電解液
を用いた電気二重層コンデンサの場合、有機電解液と活
性炭のみの分極性電極、例えば活性炭繊維市電価を用い
た場合と比べ、結着剤の入った分極性電極を用いた場合
。
体の成型のためには活性炭粉本のみでは困難であり、結
着剤としてＧＭＧ（カルボキシルメチルセルロース）、
フッ素樹脂などを混合しなければならず、有機系電解液
を用いた電気二重層コンデンサの場合、有機電解液と活
性炭のみの分極性電極、例えば活性炭繊維市電価を用い
た場合と比べ、結着剤の入った分極性電極を用いた場合
。
耐電圧が低くなるという欠点があった。これは結着剤の
成分が何らかの電気化学的反応を起すため本来の有機系
電解液の耐電圧が得られないものと考えられる。一方分
極性電極１に活性炭繊維布を用いた場合、結着剤のよう
な不純物を含まないため耐電圧の面では優れているが、
布状で変形しやすいことがあり、活性炭繊維間の接触は
ケース材の絞めによる活性炭繊維布の圧接により保たれ
ている。電気二重層コンデンサの高温負荷試験をした場
合、従来７０Ｃ、２，ａｖ印加を製品の寿命保証時間以
上の長時間印加し続けた場合、極めて微小な漏れ電流の
蓄積による内部ガスの上昇によりケース材がわずかふく
らむ傾向がある。活性炭繊維布のみではこのケース材の
わずかな変形により活性炭繊維間の接触の圧力が変化し
、集電性能の低下による製品容量変化を生じる欠点があ
った。
成分が何らかの電気化学的反応を起すため本来の有機系
電解液の耐電圧が得られないものと考えられる。一方分
極性電極１に活性炭繊維布を用いた場合、結着剤のよう
な不純物を含まないため耐電圧の面では優れているが、
布状で変形しやすいことがあり、活性炭繊維間の接触は
ケース材の絞めによる活性炭繊維布の圧接により保たれ
ている。電気二重層コンデンサの高温負荷試験をした場
合、従来７０Ｃ、２，ａｖ印加を製品の寿命保証時間以
上の長時間印加し続けた場合、極めて微小な漏れ電流の
蓄積による内部ガスの上昇によりケース材がわずかふく
らむ傾向がある。活性炭繊維布のみではこのケース材の
わずかな変形により活性炭繊維間の接触の圧力が変化し
、集電性能の低下による製品容量変化を生じる欠点があ
った。
本発明は活性炭繊維布を分極性電極として用いた電気二
重層コンデンサの集電性能の向上を図り結着剤のような
炭素材料以外の不純物を含まない電極体とすることによ
り耐電圧が高くより長寿命の電気二重層コンデンサを提
供しようとするものである。
重層コンデンサの集電性能の向上を図り結着剤のような
炭素材料以外の不純物を含まない電極体とすることによ
り耐電圧が高くより長寿命の電気二重層コンデンサを提
供しようとするものである。
課題を解決するための手段
本発明は上記の課題を解決するために、分極性電極とし
て活性炭繊維布に気相成長法で炭素を析出させ、炭素材
料のみで繊維間の電気的接触を保つ構成としたものであ
る。
て活性炭繊維布に気相成長法で炭素を析出させ、炭素材
料のみで繊維間の電気的接触を保つ構成としたものであ
る。
作用
上記構成とすることにより、集電性の向上が図れ、耐電
圧の高い電気二重層コンデンサとすることができる。
圧の高い電気二重層コンデンサとすることができる。
実施例
以下、本発明の一実施例を添付の図面を用いて説明する
。
。
まず、第１図において、４は活性炭繊維布に気相成長法
で炭素の微粒子を析出させた分極性電極、６はこの分極
性電ＦＭ４の片面に形成されたアルミニウムなどからな
る集電体、６は上記分極性電極４間に介在されたセパレ
ータ、７，８は上記電解液を含浸した分極性電極４．セ
パレータ６を積層し封入する金属ケース、９は上記金属
ケース７゜８の封口部に配置されるパツキン材である。
で炭素の微粒子を析出させた分極性電極、６はこの分極
性電ＦＭ４の片面に形成されたアルミニウムなどからな
る集電体、６は上記分極性電極４間に介在されたセパレ
ータ、７，８は上記電解液を含浸した分極性電極４．セ
パレータ６を積層し封入する金属ケース、９は上記金属
ケース７゜８の封口部に配置されるパツキン材である。
このような構成で、分極性電極４は次のように製造され
る。
る。
第２図に示すように活性炭繊維布４＆に気相成長法で炭
素の微粒子４ｂを析出させることにより、市のようなミ
クロに見て凹凸のあるものの表面にも均一に繊維間のす
き間まで炭素微粒子４ｂを析出させることができる。こ
のように活性炭繊維上への炭素微粒子の析出層の成長に
より、繊維間は炭素微粒子のつながりにより電気的接触
の向上が図れる。まず本発明に使用した分極性電極の具
体的な作り方を述べる。第３図に示すような密閉型の炉
芯管１０内に活性炭繊維布４ａを平らに広げて入れる。
素の微粒子４ｂを析出させることにより、市のようなミ
クロに見て凹凸のあるものの表面にも均一に繊維間のす
き間まで炭素微粒子４ｂを析出させることができる。こ
のように活性炭繊維上への炭素微粒子の析出層の成長に
より、繊維間は炭素微粒子のつながりにより電気的接触
の向上が図れる。まず本発明に使用した分極性電極の具
体的な作り方を述べる。第３図に示すような密閉型の炉
芯管１０内に活性炭繊維布４ａを平らに広げて入れる。
予めフィルター１１を前置した真空ポンプ１２で炉芯管
１ｏ内を５ｍｍＨｇ以下の真空にし、温度を徐々に上げ
１０００〜１１００℃に達したところで二方コック１３
をゆっくり開は炭素微粒子の供給源である炭化水素１４
（例えばベンゼン、ミクロヘキサン）を炉心管１０内に
導入する。この間も真空ポンプ１２で５ｍｍＨｇ以下、
好ましくは３ｍｍＨｇ以下に引いておく。二方コック１
３の開は具合でも異るが数時間で数μｍ程度の炭素膜が
活性炭繊維の周囲に形成される。１６はマノメータであ
る。
１ｏ内を５ｍｍＨｇ以下の真空にし、温度を徐々に上げ
１０００〜１１００℃に達したところで二方コック１３
をゆっくり開は炭素微粒子の供給源である炭化水素１４
（例えばベンゼン、ミクロヘキサン）を炉心管１０内に
導入する。この間も真空ポンプ１２で５ｍｍＨｇ以下、
好ましくは３ｍｍＨｇ以下に引いておく。二方コック１
３の開は具合でも異るが数時間で数μｍ程度の炭素膜が
活性炭繊維の周囲に形成される。１６はマノメータであ
る。
次に具体的な実施例について説明する。
（実施例１）
上記で得られた分極性電極４０片面にアルミニウムをプ
ラズマ溶射して集電体６を形成した後。
ラズマ溶射して集電体６を形成した後。
φ１３に打抜き、電解液を含浸させセパレータ６を介し
、対向させ第１図に示すようにステンレスなどの金属ケ
ース７．８とパツキン材９によりコイン型の電気二重層
コンデンサを作製する。電解液としてはプロピレンカー
ボネートにテトラエチルアンモニウム４フツ化ホウ素を
溶解したものを用いた。比較用に従来の活性炭繊維布を
分極性電極に用いたものを試作し、寿命試験に供した。
、対向させ第１図に示すようにステンレスなどの金属ケ
ース７．８とパツキン材９によりコイン型の電気二重層
コンデンサを作製する。電解液としてはプロピレンカー
ボネートにテトラエチルアンモニウム４フツ化ホウ素を
溶解したものを用いた。比較用に従来の活性炭繊維布を
分極性電極に用いたものを試作し、寿命試験に供した。
寿命試験は上記コイン型の製品を７０℃恒温槽中で２．
８ｖ電圧印加した後の容量変化率（ΔＧ）、インピーダ
ンス（Ｚ’ｌの変化で評価しそれぞれ第４図、第５図に
示す。図中実線が本発明、破線が従来例の特性を示して
おり、本発明の方が寿命性で著しく優れていることが明
らかである。
８ｖ電圧印加した後の容量変化率（ΔＧ）、インピーダ
ンス（Ｚ’ｌの変化で評価しそれぞれ第４図、第５図に
示す。図中実線が本発明、破線が従来例の特性を示して
おり、本発明の方が寿命性で著しく優れていることが明
らかである。
（実施例２）
上記と同様の分極性電極４０片面に導電性カーボン塗料
を塗布して集電体６とし、金属ケース７゜８と接着させ
、実施例１と同様の方法でコイン型の電気二重層コンデ
ンサに組立てた。従来の活性炭繊維布電極を用いたもの
を同様に比較用とした。
を塗布して集電体６とし、金属ケース７゜８と接着させ
、実施例１と同様の方法でコイン型の電気二重層コンデ
ンサに組立てた。従来の活性炭繊維布電極を用いたもの
を同様に比較用とした。
７０℃、２８ｖ電圧印加の寿命試倹の結果を第６図、第
７図に示した。図中、実線が本発明、破線が従来例の特
性を示しており、本発明の方がより長寿命であることが
明らかである。
７図に示した。図中、実線が本発明、破線が従来例の特
性を示しており、本発明の方がより長寿命であることが
明らかである。
発明の効果
以上のように本発明の分極性電極を用いた電気二重層コ
ンデンサは、従来のものに比べ集電性の向上により、容
量変化率で約２倍の長寿命が可能となり、工業的価値の
大なるものである。
ンデンサは、従来のものに比べ集電性の向上により、容
量変化率で約２倍の長寿命が可能となり、工業的価値の
大なるものである。
第１図は電気二重層コンデンサの一実施例を示す断面図
、第２図は本発明の分極性電極に用い穴活性炭繊維布の
拡大図、第３図は炭素の気相成長に用いた電気炉の溝底
を示す概略構成図、第４図は本発明及び従来の分極性電
極を用い、アルミ溶射の集電体を用いた場合の寿命特性
の容量変化特性図、第６図は同インピーダンス特性図、
第６図は本発明及び従来の分極性電極に対し導電性カー
ボン塗料を集電体とした場合の容量変化特性図、第７図
は同インピーダンス特性図、第８図は電気二重層コンデ
ンサの基本構成図である。 ４・・・・・・分極性電極、６・・・・・・集電体、６
・・・・・・セパレータ、７．８・・・・・・金属ケー
ス、９・・・・・・パツキン材。 代理人の氏名 弁理士 粟 野 重 孝 ほか１名イン
Ｃ−グンヌ（Ω） 奨 調
、第２図は本発明の分極性電極に用い穴活性炭繊維布の
拡大図、第３図は炭素の気相成長に用いた電気炉の溝底
を示す概略構成図、第４図は本発明及び従来の分極性電
極を用い、アルミ溶射の集電体を用いた場合の寿命特性
の容量変化特性図、第６図は同インピーダンス特性図、
第６図は本発明及び従来の分極性電極に対し導電性カー
ボン塗料を集電体とした場合の容量変化特性図、第７図
は同インピーダンス特性図、第８図は電気二重層コンデ
ンサの基本構成図である。 ４・・・・・・分極性電極、６・・・・・・集電体、６
・・・・・・セパレータ、７．８・・・・・・金属ケー
ス、９・・・・・・パツキン材。 代理人の氏名 弁理士 粟 野 重 孝 ほか１名イン
Ｃ−グンヌ（Ω） 奨 調
Claims (1)
- 活性炭繊維布に気相成長法で炭素を析出させて炭素材料
のみで繊維間の電気的接触を保つ分極性電極をセパレー
タを介して積層し、これらに電解液を含浸させてケース
内に封入してなる電気二重層コンデンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63334405A JPH02177525A (ja) | 1988-12-28 | 1988-12-28 | 電気二重層コンデンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63334405A JPH02177525A (ja) | 1988-12-28 | 1988-12-28 | 電気二重層コンデンサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02177525A true JPH02177525A (ja) | 1990-07-10 |
Family
ID=18277001
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63334405A Pending JPH02177525A (ja) | 1988-12-28 | 1988-12-28 | 電気二重層コンデンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02177525A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5621607A (en) * | 1994-10-07 | 1997-04-15 | Maxwell Laboratories, Inc. | High performance double layer capacitors including aluminum carbon composite electrodes |
| US5862035A (en) * | 1994-10-07 | 1999-01-19 | Maxwell Energy Products, Inc. | Multi-electrode double layer capacitor having single electrolyte seal and aluminum-impregnated carbon cloth electrodes |
| US6233135B1 (en) | 1994-10-07 | 2001-05-15 | Maxwell Energy Products, Inc. | Multi-electrode double layer capacitor having single electrolyte seal and aluminum-impregnated carbon cloth electrodes |
| US6449139B1 (en) | 1999-08-18 | 2002-09-10 | Maxwell Electronic Components Group, Inc. | Multi-electrode double layer capacitor having hermetic electrolyte seal |
| US6631074B2 (en) | 2000-05-12 | 2003-10-07 | Maxwell Technologies, Inc. | Electrochemical double layer capacitor having carbon powder electrodes |
| US6813139B2 (en) | 2001-11-02 | 2004-11-02 | Maxwell Technologies, Inc. | Electrochemical double layer capacitor having carbon powder electrodes |
| JP2006332627A (ja) * | 2005-04-25 | 2006-12-07 | Power System:Kk | 電気二重層キャパシタ用正電極及びその製造方法 |
-
1988
- 1988-12-28 JP JP63334405A patent/JPH02177525A/ja active Pending
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6233135B1 (en) | 1994-10-07 | 2001-05-15 | Maxwell Energy Products, Inc. | Multi-electrode double layer capacitor having single electrolyte seal and aluminum-impregnated carbon cloth electrodes |
| US6585152B2 (en) | 1994-10-07 | 2003-07-01 | Maxwell Technologies, Inc. | Method of making a multi-electrode double layer capacitor having single electrolyte seal and aluminum-impregnated carbon cloth electrodes |
| US5862035A (en) * | 1994-10-07 | 1999-01-19 | Maxwell Energy Products, Inc. | Multi-electrode double layer capacitor having single electrolyte seal and aluminum-impregnated carbon cloth electrodes |
| US5907472A (en) * | 1994-10-07 | 1999-05-25 | Maxwell Laboratories, Inc. | Multi-electrode double layer capacitor having single electrolyte seal and aluminum-impregnated carbon cloth electrodes |
| US6059847A (en) * | 1994-10-07 | 2000-05-09 | Maxwell Energy Products, Inc. | Method of making a high performance ultracapacitor |
| US6094788A (en) * | 1994-10-07 | 2000-08-01 | Maxwell Energy Products, Inc. | Method of making a multi-electrode double layer capacitor having single electrolyte seal and aluminum-impregnated carbon cloth electrodes |
| US5777428A (en) * | 1994-10-07 | 1998-07-07 | Maxwell Energy Products, Inc. | Aluminum-carbon composite electrode |
| US6430031B1 (en) | 1994-10-07 | 2002-08-06 | Maxwell Electronic Components Group, Inc. | Low resistance bonding in a multi-electrode double layer capacitor having single electrolyte seal and aluminum-impregnated carbon cloth electrodes |
| US5621607A (en) * | 1994-10-07 | 1997-04-15 | Maxwell Laboratories, Inc. | High performance double layer capacitors including aluminum carbon composite electrodes |
| US6451073B1 (en) | 1994-10-07 | 2002-09-17 | Maxwell Electronic Components Group, Inc. | Method of making a multi-electrode double layer capacitor having single electrolyte seal and aluminum-impregnated carbon cloth electrodes |
| US6449139B1 (en) | 1999-08-18 | 2002-09-10 | Maxwell Electronic Components Group, Inc. | Multi-electrode double layer capacitor having hermetic electrolyte seal |
| US6842330B2 (en) | 1999-08-18 | 2005-01-11 | Maxwell Technologies, Inc. | Multi-electrode double layer capacitor having hermetic electrolyte seal |
| US6631074B2 (en) | 2000-05-12 | 2003-10-07 | Maxwell Technologies, Inc. | Electrochemical double layer capacitor having carbon powder electrodes |
| US6813139B2 (en) | 2001-11-02 | 2004-11-02 | Maxwell Technologies, Inc. | Electrochemical double layer capacitor having carbon powder electrodes |
| JP2006332627A (ja) * | 2005-04-25 | 2006-12-07 | Power System:Kk | 電気二重層キャパシタ用正電極及びその製造方法 |
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