JPH0266918A - 電気二重層キャパシタ - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、電気二重層キャパシタに関するものである。

この電気二重層キャパシタは分極性電極と電触質（液）
との界面で形成される電気二重層を利用した解電容量の
大きい特性を有するもので、主に、揮発性半導体メモリ
ー（例えは、ＲＡＭ・・・ランダムアクセスメモリー）
の停電時バックアップ用として使用されている。

従来の技術 この種の従来の電気二重層キャパシタは、第１図の様に
円盤型（コイン型、ボタン型）と称される構造で、活性
炭繊維布からなる炭素電極１，２の間に電解液を含浸さ
せたセパレータ３を介在させ、集電体と外装材を兼ねた
金属ケース６、金属ふた６及び絶縁と封口材を兼ねたパ
ツキン４によって密閉されている。更に、活性炭繊維布
からなる電極には、集電性を上げかつ溶接を可能とする
ために、金属ケース及び金属ふたと接触する面上にはプ
ラズマ溶射などによってアルミニウム層が形成されてい
る。又、封口体表面には、封口性向上のためにアスファ
ルトピッチを薄く塗布されているのが通常である。

発明が解決しようとする課題 上記で述べた様に、電気二重層キャパシタの最大の用途
は半導体メモリーの停電時バックアップである。従って
、その用途に充分な信頼性を与えるために１良好な温度
特性、安定した経時特性確保が必要である。

本発明はこのような従来の問題点を解決するだめのもの
で、良好な温度特性、安定した経時特性を有する電気二
重層キャパシタを提供するものである。

課題を解決するだめの手段 そのために１本発明は、活性炭繊維布にカーボンブラッ
クおよび若干のバインダーを充填・固化して構成した炭
素電極をセパレータを介して対向させて素子を構成した
ものである。

作用 このような本発明の構成によれば活性炭繊維布からなる
電極にカーボンブラック及び若干のバインダーを充填・
固化することによって、活性炭繊維布電極内てカーボン
ブラック及びバインダーが分散して行き、活性炭ｐｉ維
間の導電性を上げる、また、第二のバインダーであるポ
リフロンは固化された電極の耐電解液溶性を高める。そ
の結果、電極の集電性は大きく改善され、経時特性は非
常に安定し、従来の３倍程度の寿命の延長が可能となっ
た。

実施例 次に、本発明の実施例について述べるっまず、分極性電
極として活性炭繊維布を使用した。これの片面には０．
０５ｍｍ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０．６ｍｍである。

活性炭繊維布のみの目付は１２５　ｆ　／　ｒｒｌ’、
その比表面積は１８６０ｍ’／７を有するもので、これ
らをφ６の大きさとした。外形φ１１の金属ケース、こ
れに対応する金属ふた、封口体を準備した。電位的にマ
イナスとする金属ふたは５ＵＳ３０４を、プラスとする
金属ケースの内面はアルミニウムを使用し、外面は５Ｕ
Ｓ３０４で両者はクラツド化され一体となっている。セ
パレータはポリプロピレン繊維からなる不織布で厚み０
．３５ｍ、目付６ｏｙ−／ｒｒｌの多孔シートである。

封口体はポリプロピレン樹脂成型品である。電解液はプ
ロピレンカーボ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）　１　ｍｏｌからなり、これを３ｏ
μｍ使用している。

封口助剤は封口体の内面及び金属ケースの内側面に塗布
している。

次に、封口を行なった単セルは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、６．５ｖ使用品としている。

本発明品と従来品の比較は、■電極への充填・固化処理
として行なう、これら諸材料の水溶液への活性炭繊維布
の浸漬時の液安定性（液組成の一部が浮遊してくる）で
の比較、■電極の耐電解液溶性、■信頼性テストとして
実施している高温負荷テスト・・・７０”Ｃ、６，６Ｖ
印加の３０００時間後の電気的特性を行った。

第１表は、各条件での活性炭繊維布の浸漬処理時の浮遊
物の発生の有無及び電極の耐電解液溶性、そしてその総
合評価である。

第２表は、試作した電気二重層キャパシタの初期特性（
測定温度：２０’Ｃ）、低温特性（−２６℃）及び高温
負荷テスト（７ｏ’Ｃ，ｓ、ａＶ印加）３０ｏＯ時間後
の特性比較を示している。

使用したカーボンブラックは五Ｂ（アセチレンプフック
）、ＣＢ（微粉末人造黒鉛）、ＫＢ（ケッチエンブラン
ク）、第一のバインダーはＣＭＣ（カルボキシメチルセ
ルロース）、ｐｖ人（ポリビニルアルコール）である。

また、ＡＱ（アクアダック）１及びＡＱ２は前記材料の
混合物である。

第二のバインダーは、ＰＤｌ　（ポリフロンデイスパー
ジョン）、ＣＰＦ（カーボン入りポリフロン導電性エナ
メル）である。

第　　　１　　　　表 ×上記記号はΔ従来と同等、○従来より良好、◎従来よ
り優秀 上記のように、浮遊物発生及び耐電解液溶性の両者を満
足させるには、ＣＰＦの添加が必要であることが判明し
た。この現象は、第２表に記載の他の電極処理液組成に
おいても同様であった。尤も、浮遊物の発生及び耐電解
液溶性が従来と同等であっても使用不可という程のこと
はない。

次に、第２表で種々の電極処理液で処理した電極を使用
して試作した電気二重層キャパシタの初期特性及び高温
負荷特性を記載する。この場合の電極の種類は処理液へ
の浸漬・乾燥後に元の活性炭繊維布に付着した量を表し
ている。また、この処理液には全てＣＰＦが１％添加さ
れている。

（以下余白） 発明の効果 以上のように、本発明によれば、活性炭繊維布にカーボ
ンブランク及び若干のバインダーが充填・固化された電
極を使用した製品は、製造工法上の利点とともに初期特
性、低温特性及び信頼性（高温負荷テスト）において安
定な特性を維持することが出来、その工業的価値は大な
るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は電気二重層キャパシタの断面図である。 １．２・・・・・・炭素電極、３・・・・セパレータ、
４・・・・パツキン、５・・・・・・金属ふた、６・・
・・・金属ケース。 代理人の氏名　弁理士　粟　野　重　孝　ほか１名１　
＼

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 活性炭繊維布にカーボンブラックおよび若干のバインダ
   ーを充填・固化して構成した炭素電極をセパレータを介
   して対向させて素子を構成し、その素子を集電体を兼ね
   た金属ケースおよび金属ふたにより封口してなる電気二
   重層キャパシタ。