JPH02240908A - 電気二重層キャパシタ - Google Patents
電気二重層キャパシタInfo
- Publication number
- JPH02240908A JPH02240908A JP1062405A JP6240589A JPH02240908A JP H02240908 A JPH02240908 A JP H02240908A JP 1062405 A JP1062405 A JP 1062405A JP 6240589 A JP6240589 A JP 6240589A JP H02240908 A JPH02240908 A JP H02240908A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- double layer
- electric double
- activated carbon
- layer capacitor
- fiber
- 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.)
- Granted
Links
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、分極性電極と電解質（液）との界面で形成さ
れる電気二重層を利用した静電容量の大きい特性を有し
、主に、揮発性半導体メモリー（例えば、ＲムＭ・・・
・・・ランダムアクセスメモリー）の停電時のバックア
ップ用として使用される電気二重層キャパシタに関する
ものである。
れる電気二重層を利用した静電容量の大きい特性を有し
、主に、揮発性半導体メモリー（例えば、ＲムＭ・・・
・・・ランダムアクセスメモリー）の停電時のバックア
ップ用として使用される電気二重層キャパシタに関する
ものである。
従来の技術
従来のこの種の電気二重層キャパシタは、添付図面に示
すように、円盤型（コイン型、ボタン型）と称される構
造で、黒鉛、活性炭、カーボンブラックおよび若干のバ
インダー等からなる材料を成型したシ、アルミニウムや
ステンレスのネットに担持させた電極またはカーボン繊
維、特に活性炭繊維布からなる一対の炭素電極１．１′
の間に電解液２を含浸させたセパレータ３を介在させ、
そしてこれらを集電体と外装材を兼ねた金属ケース４と
、金属蓋６および絶縁と封口材を兼ねたパツキン６によ
って密閉した構造となっている。さらに、活性炭繊維布
からなる電極の場合には、集電性を上げるために、金属
ケースおよび金属蓋と接触する面上にプラズマ溶射など
によってアルミニウム層を形成している。
すように、円盤型（コイン型、ボタン型）と称される構
造で、黒鉛、活性炭、カーボンブラックおよび若干のバ
インダー等からなる材料を成型したシ、アルミニウムや
ステンレスのネットに担持させた電極またはカーボン繊
維、特に活性炭繊維布からなる一対の炭素電極１．１′
の間に電解液２を含浸させたセパレータ３を介在させ、
そしてこれらを集電体と外装材を兼ねた金属ケース４と
、金属蓋６および絶縁と封口材を兼ねたパツキン６によ
って密閉した構造となっている。さらに、活性炭繊維布
からなる電極の場合には、集電性を上げるために、金属
ケースおよび金属蓋と接触する面上にプラズマ溶射など
によってアルミニウム層を形成している。
発明が解決しようとする課題
上記した構成の電気二重層キャパシタの場合、通常、フ
ェノール繊維布を炭化・賦活した活性炭繊維布からなる
電極が使用されている。その理由は、原料が化学製品で
不純物の混入が少ないこと、高い比表面積の活性炭が得
られること、電極としての形状がすでにそのほとんどが
備わっていることなどである。しかしながら、これは他
の汎用の活性炭に比べて高価であること、現在の炭化・
賦活技術では厚み・目付（ｇ／ｌｌ２）のバラツキが比
較的大きいことなどが問題としてあげられる。特に、現
出する静電容量は使用電極の重量（径・厚み）で決定さ
れるので、定格容量の品揃えのためには、数種の厚み（
目付）の異なる電極の準備、数種の径・厚みの異なる部
品の準備、そしてそれに対処できる多品種製造装置また
は数台の単能機が必要である。また、低静電容量製品に
おいては、使用電極の厚み（目付）・径が製造上必要な
値以下となってしまい、搬送・位置決めなどが困難にな
るという欠点があった。さらに、特性上では活性炭繊維
布からなる電極、その間のセパレータおよび電解液から
なる内部素子は、集電体を兼ねた金属蓋、金属ケースに
よって適度に圧縮されていなければなら々い。その理由
は圧縮が弱ければ内部抵抗が大きくなって不安定とな）
、逆に圧縮が強ければ電極の一部がセパレータを貫通し
やすくなり、その結果、漏れ電流が大となる。従って、
各部材の厚みを一定にすること、または部材の総厚みに
合わせて適正な圧縮力となるように金属蓋と金属ケース
との間隔を調整する必要があった。
ェノール繊維布を炭化・賦活した活性炭繊維布からなる
電極が使用されている。その理由は、原料が化学製品で
不純物の混入が少ないこと、高い比表面積の活性炭が得
られること、電極としての形状がすでにそのほとんどが
備わっていることなどである。しかしながら、これは他
の汎用の活性炭に比べて高価であること、現在の炭化・
賦活技術では厚み・目付（ｇ／ｌｌ２）のバラツキが比
較的大きいことなどが問題としてあげられる。特に、現
出する静電容量は使用電極の重量（径・厚み）で決定さ
れるので、定格容量の品揃えのためには、数種の厚み（
目付）の異なる電極の準備、数種の径・厚みの異なる部
品の準備、そしてそれに対処できる多品種製造装置また
は数台の単能機が必要である。また、低静電容量製品に
おいては、使用電極の厚み（目付）・径が製造上必要な
値以下となってしまい、搬送・位置決めなどが困難にな
るという欠点があった。さらに、特性上では活性炭繊維
布からなる電極、その間のセパレータおよび電解液から
なる内部素子は、集電体を兼ねた金属蓋、金属ケースに
よって適度に圧縮されていなければなら々い。その理由
は圧縮が弱ければ内部抵抗が大きくなって不安定とな）
、逆に圧縮が強ければ電極の一部がセパレータを貫通し
やすくなり、その結果、漏れ電流が大となる。従って、
各部材の厚みを一定にすること、または部材の総厚みに
合わせて適正な圧縮力となるように金属蓋と金属ケース
との間隔を調整する必要があった。
しかしながら、これらはいずれもコスト高、生産性低下
を招くものであった。
を招くものであった。
上記問題点の解決策として、使用する活性炭が繊維状で
あることに着目し、活性炭繊維布を粉砕したり、チッッ
プ状の活性炭繊維を使用し、これをバルブ、炭素繊維に
加え、そして若干のバインダーおよび分散剤を用いて抄
紙とした分極性電極がすでに提案されている。この電極
では、静電容量を決定する活性炭と増量・導電材である
炭素繊維、紙としての性質を維持□するバルブ・バイン
ダーの比率を変えることによって、同一の電極径・厚み
のもので数種の静電容量値の製品の生産が可能である。
あることに着目し、活性炭繊維布を粉砕したり、チッッ
プ状の活性炭繊維を使用し、これをバルブ、炭素繊維に
加え、そして若干のバインダーおよび分散剤を用いて抄
紙とした分極性電極がすでに提案されている。この電極
では、静電容量を決定する活性炭と増量・導電材である
炭素繊維、紙としての性質を維持□するバルブ・バイン
ダーの比率を変えることによって、同一の電極径・厚み
のもので数種の静電容量値の製品の生産が可能である。
本発明は上記従来の問題点を解消するもので、電極とし
ての耐電圧を改善することができ、かつ経時特性が安定
し、寿命の延長が可能な電気二重層キャパシタを提供す
ることを目的とするものである。
ての耐電圧を改善することができ、かつ経時特性が安定
し、寿命の延長が可能な電気二重層キャパシタを提供す
ることを目的とするものである。
課題を解決するための手段
上記目的を達成するために本発明の電気二重層キャパシ
タは、炭素繊維、活性炭、熱融着性の合成樹脂繊維を用
いた不織布を分極性電極として使用したものである。
タは、炭素繊維、活性炭、熱融着性の合成樹脂繊維を用
いた不織布を分極性電極として使用したものである。
作用
上記構成によれば、従来の抄紙製造技術に代えて不織布
製造技術で電極を製造するようにしているため、従来必
要であった水９分散剤、バインダーが不要となり、また
バルブのように水分が構成物質となっているものがない
ため、よシ低水分の電極が得られ、その結果、電極とし
ての耐電圧が改善されるとともに、経時特性は安定し、
かつ寿命の延長が可能となるものである。
製造技術で電極を製造するようにしているため、従来必
要であった水９分散剤、バインダーが不要となり、また
バルブのように水分が構成物質となっているものがない
ため、よシ低水分の電極が得られ、その結果、電極とし
ての耐電圧が改善されるとともに、経時特性は安定し、
かつ寿命の延長が可能となるものである。
実施例
以下、本発明の詳細な説明する。まず、分極性電極とし
て、径φＣＳＷ、目付１４０ ｇ／Ｉｍ”の活性炭不織
布（構成材料比率は後述）を使用した。
て、径φＣＳＷ、目付１４０ ｇ／Ｉｍ”の活性炭不織
布（構成材料比率は後述）を使用した。
そしてこの活性炭不織布の片面には、０．０５ｆｌ程度
のアルミニウム層がプラズマ溶射によって形成されてい
る。その全体の厚みは０．６Ｍである。また外径φ１１
６の金属ケース、これに対応する金属蓋、封口体を準備
した。電位的にマイナスとなる金属蓋は５Ｕ８３０４を
使用し、プラスとなる金属ケースは内面をアルミニウム
で構成し、かつ外面は５ＵＩ９３０４で構成して両者は
クラツド化されて一体となっている。セパレータはポリ
プロピレン繊維からなる不織布で構成し、この不織布は
厚みが０，３５ｊｉｌ、目付５０ ｇ／ｌｌｌ２ｆ）多
孔シートである。封口体はポリプロピレン樹脂成型品で
ある。電解液はプロピレンカーペネートにテトラエチル
アンモニウムテトラフルオロボレートを１モル加えたも
のであり、これを３０μｌ使用している。
のアルミニウム層がプラズマ溶射によって形成されてい
る。その全体の厚みは０．６Ｍである。また外径φ１１
６の金属ケース、これに対応する金属蓋、封口体を準備
した。電位的にマイナスとなる金属蓋は５Ｕ８３０４を
使用し、プラスとなる金属ケースは内面をアルミニウム
で構成し、かつ外面は５ＵＩ９３０４で構成して両者は
クラツド化されて一体となっている。セパレータはポリ
プロピレン繊維からなる不織布で構成し、この不織布は
厚みが０，３５ｊｉｌ、目付５０ ｇ／ｌｌｌ２ｆ）多
孔シートである。封口体はポリプロピレン樹脂成型品で
ある。電解液はプロピレンカーペネートにテトラエチル
アンモニウムテトラフルオロボレートを１モル加えたも
のであり、これを３０μｌ使用している。
次に、封口した単セルは３ｖの耐電圧を持っているが、
半導体メモリーの駆動電圧に対処するために２枚積層し
、６．６ｖ使用品としている。本発明の電極と従来電極
との比較は、それぞれの電極を使用した製品の（１）初
期特性（静電容量、内部抵抗、漏れ電流および低温特性
）（２）信頼性テストとして実施している高温負荷テス
ト（７０’Ｃ，５，５Ｖ印加の３０００時間後の電気的
特性）によっている。
半導体メモリーの駆動電圧に対処するために２枚積層し
、６．６ｖ使用品としている。本発明の電極と従来電極
との比較は、それぞれの電極を使用した製品の（１）初
期特性（静電容量、内部抵抗、漏れ電流および低温特性
）（２）信頼性テストとして実施している高温負荷テス
ト（７０’Ｃ，５，５Ｖ印加の３０００時間後の電気的
特性）によっている。
第１表は、従来からの電極および本発明の組成・配合の
各種電極を使用して、前記構成部材によって試作した電
気二重層キャパシタの初期値（測定温度：２０℃）、低
温特性（−２６℃）および高温負荷テスト（７０℃、ｓ
、ｓＶ印加）３０００時間後の特性比較を示している。
各種電極を使用して、前記構成部材によって試作した電
気二重層キャパシタの初期値（測定温度：２０℃）、低
温特性（−２６℃）および高温負荷テスト（７０℃、ｓ
、ｓＶ印加）３０００時間後の特性比較を示している。
使用した材料は、（＆）繊維状活性炭（ムＣＦ）は、フ
ェノール樹脂繊維を出発原料としたもので、比表面積１
９００１１”７ｇ、繊維径；１１μｍ、繊維長さ；３．
０ｍ１１である。この場合、ピッチ系の活性炭繊維も同
時に検討したが、前記特性を有していれば、特に差が出
なかった。（ｂ）微粉末活性炭（ムＣＰ）は、ヤシから
を出発原料とした比表面積１８００１１２／Ｋ、平均粒
径３００メツシユである。この場合、おがくずを出発原
料とした活性炭も検討したが、前記特性を有していれば
、特に差が出なかった。しかし、現在のところ必要な比
表面積のものを得るのは、収率が低く経済的でないもの
である。（０）炭素繊維（ａｉｒ）は、導電性の高い黒
鉛化繊維を使用した。糸径；１３μ重、糸長さ；ａｏｓ
ａｇ、体積固有抵抗；１、ｅｘｌｏ（Ω・ｃＮ）、炭素
含有率；ＭＩＮ、９５％（ｗｔ％）である。繊維は直線
状であるが、カール繊維のものも大差がなかった。この
場合も出発原料としてフェノール樹脂繊維のものもある
が、これも前記特性を有していれば、特に差が出なかっ
た。（ｄ）ポリエチレン樹脂繊維（ｐｍ）、ポリエステ
ル樹脂繊維（ｐｐ）、ポリエステル樹脂繊維（ＰＩＴ・
・・・・・ポリエチレンテレフタレート、またはＰＢτ
・・・・・・ポリブチレンテレフタレート）は繊維径；
３μｍ、繊維長さ；６ｆｌのものである。
ェノール樹脂繊維を出発原料としたもので、比表面積１
９００１１”７ｇ、繊維径；１１μｍ、繊維長さ；３．
０ｍ１１である。この場合、ピッチ系の活性炭繊維も同
時に検討したが、前記特性を有していれば、特に差が出
なかった。（ｂ）微粉末活性炭（ムＣＰ）は、ヤシから
を出発原料とした比表面積１８００１１２／Ｋ、平均粒
径３００メツシユである。この場合、おがくずを出発原
料とした活性炭も検討したが、前記特性を有していれば
、特に差が出なかった。しかし、現在のところ必要な比
表面積のものを得るのは、収率が低く経済的でないもの
である。（０）炭素繊維（ａｉｒ）は、導電性の高い黒
鉛化繊維を使用した。糸径；１３μ重、糸長さ；ａｏｓ
ａｇ、体積固有抵抗；１、ｅｘｌｏ（Ω・ｃＮ）、炭素
含有率；ＭＩＮ、９５％（ｗｔ％）である。繊維は直線
状であるが、カール繊維のものも大差がなかった。この
場合も出発原料としてフェノール樹脂繊維のものもある
が、これも前記特性を有していれば、特に差が出なかっ
た。（ｄ）ポリエチレン樹脂繊維（ｐｍ）、ポリエステ
ル樹脂繊維（ｐｐ）、ポリエステル樹脂繊維（ＰＩＴ・
・・・・・ポリエチレンテレフタレート、またはＰＢτ
・・・・・・ポリブチレンテレフタレート）は繊維径；
３μｍ、繊維長さ；６ｆｌのものである。
（Ｏ）バルブ（Ｐ）は通常のアルミ電解コンデンサのセ
パレータ材料として使用されるクラフト紙と同じバルブ
である。この場合、他の天然繊維としてマニラ麻繊維、
レーヨンのような再生繊維、ポリエチレン・ポリプロピ
レン・ポリエステルなどの合成繊維も使用可能である。
パレータ材料として使用されるクラフト紙と同じバルブ
である。この場合、他の天然繊維としてマニラ麻繊維、
レーヨンのような再生繊維、ポリエチレン・ポリプロピ
レン・ポリエステルなどの合成繊維も使用可能である。
分散剤もまた通常の抄紙に使用される消泡剤・分散剤で
あり、その添加量は１チ以下である。
あり、その添加量は１チ以下である。
（以下余白）
発明の効果
以上のように本発明によれば、従来の抄紙製造技術に代
えて不織布製造技術で電極を製造するようにしているた
め、従来の抄紙製造技術では必要であった水１分散剤、
バインダーが不要となり、またバルブのように水分が構
成物質となっているものがないため、より低水分の電極
が得られ、その結果、本発明の不織布電極を使用した製
品は、初期特性、低温特性および信頼性（高温負荷テス
ト）においても、より安定した特性を維持することがで
きるものである。
えて不織布製造技術で電極を製造するようにしているた
め、従来の抄紙製造技術では必要であった水１分散剤、
バインダーが不要となり、またバルブのように水分が構
成物質となっているものがないため、より低水分の電極
が得られ、その結果、本発明の不織布電極を使用した製
品は、初期特性、低温特性および信頼性（高温負荷テス
ト）においても、より安定した特性を維持することがで
きるものである。
図は従来の電気二重層キャパシタを示す断面図である。
１．１′・・・・・・電極、２・・・・・・電解液、３
・・・・・・セパレータ、４・・・・・・金属ケース、
６・・・・・・金属蓋、６・・・・・・パツキン。 代理人の氏名 弁理士 粟 野 重 孝 ほか１名１．
１”−一一電 極 ２−一一電解沢 ３−−−ｅ＞マレタ ロ −一一ノで・ワキン
・・・・・・セパレータ、４・・・・・・金属ケース、
６・・・・・・金属蓋、６・・・・・・パツキン。 代理人の氏名 弁理士 粟 野 重 孝 ほか１名１．
１”−一一電 極 ２−一一電解沢 ３−−−ｅ＞マレタ ロ −一一ノで・ワキン
Claims (5)
- （１）炭素繊維、活性炭、熱融着性の合成樹脂繊維を用
いた不織布を分極性電極として使用したことを特徴とす
る電気二重層キャパシタ。 - （２）炭素繊維がフェノールまたはピッチ系の炭素繊維
である特許請求の範囲第１項記載の電気二重層キャパシ
タ。 - （３）活性炭がフェノールまたはピッチ系の繊維状活性
炭である特許請求の範囲第１項記載の電気二重層キャパ
シタ。 - （４）活性炭がヤシがらまたはおがくずを出発原料とす
る微粉末活性炭である特許請求の範囲第１項記載の電気
二重層キャパシタ。 - （５）熱融着性の合成樹脂繊維がポリエチレン，ポリプ
ロピレン，ポリエステルのいずれかである特許請求の範
囲第１項記載の電気二重層キャパシタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1062405A JP3018343B2 (ja) | 1989-03-15 | 1989-03-15 | 電気二重層キャパシタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1062405A JP3018343B2 (ja) | 1989-03-15 | 1989-03-15 | 電気二重層キャパシタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02240908A true JPH02240908A (ja) | 1990-09-25 |
| JP3018343B2 JP3018343B2 (ja) | 2000-03-13 |
Family
ID=13199198
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1062405A Expired - Fee Related JP3018343B2 (ja) | 1989-03-15 | 1989-03-15 | 電気二重層キャパシタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3018343B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5649982A (en) * | 1987-05-21 | 1997-07-22 | Yardney Technical Products, Inc. | Process for manufacturing super capacitor |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE529076C2 (sv) | 2005-07-11 | 2007-04-24 | Pergo Europ Ab | En fog till paneler |
| JP3182172U (ja) * | 2012-11-19 | 2013-03-14 | スペースリンク株式会社 | Ｃｎｔ・不織布合成体キャパシタ |
-
1989
- 1989-03-15 JP JP1062405A patent/JP3018343B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5649982A (en) * | 1987-05-21 | 1997-07-22 | Yardney Technical Products, Inc. | Process for manufacturing super capacitor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3018343B2 (ja) | 2000-03-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2000124079A (ja) | 電気二重層キャパシタ | |
| JP3370826B2 (ja) | 電気二重層コンデンサ | |
| JP2002270470A (ja) | 電気二重層キャパシタ | |
| JP3018343B2 (ja) | 電気二重層キャパシタ | |
| JP2548222B2 (ja) | 電気二重層キャパシタ | |
| JPH0770448B2 (ja) | 分極性電極の製造法 | |
| JPH02241012A (ja) | 電気二重層キャパシタ | |
| JPS63261817A (ja) | 電気二重層コンデンサ | |
| JP2001185452A (ja) | 電気二重層コンデンサおよびその製造方法 | |
| JPH02240911A (ja) | 電気二重層キャパシタ | |
| JPH0266918A (ja) | 電気二重層キャパシタ | |
| JPH02240909A (ja) | 電気二重層キャパシタ | |
| JPS61102023A (ja) | 電気二重層キヤパシタ | |
| JPH0424850B2 (ja) | ||
| JP3309436B2 (ja) | 電気二重層コンデンサ | |
| JPH0424849B2 (ja) | ||
| JPH05129157A (ja) | 電気二重層コンデンサ | |
| JP3675683B2 (ja) | 電気二重層コンデンサ | |
| JPH0213453B2 (ja) | ||
| JPS6164113A (ja) | 電気二重層キャパシタ | |
| JP3132181B2 (ja) | 電気二重層コンデンサ | |
| JPH0653079A (ja) | 電気二重層コンデンサ | |
| JPH0661094A (ja) | 電気二重層コンデンサ | |
| JPH081879B2 (ja) | 分極性電極の製造法 | |
| JPS6126208A (ja) | 電気二重層キヤパシタ |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |