JPH0380335B2 - - Google Patents
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- JPH0380335B2 JPH0380335B2 JP60056746A JP5674685A JPH0380335B2 JP H0380335 B2 JPH0380335 B2 JP H0380335B2 JP 60056746 A JP60056746 A JP 60056746A JP 5674685 A JP5674685 A JP 5674685A JP H0380335 B2 JPH0380335 B2 JP H0380335B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- activated carbon
- fibers
- paper
- carbon fiber
- forming
- 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.)
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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
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- Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
Description
産業上の利用分野
本発明は、電気二重層キヤパシタなどに用いる
分極性電極の製造法に関する。 従来の技術 活性炭を利用した電気二重層キヤパシタの分極
性電極としては、活性炭粉末に黒鉛、カーボンブ
ラツク等の導電材、及びポリ四フツ化エチレン等
のバインダーを加えてペースト状にし、これをパ
ンチングメタル等の集電材に加圧圧着したものが
よく知られている。また、別なタイプとして、活
性炭繊維布の片面に金属の溶射層などによる集電
体を設けるものが提案されている（特開昭55−
99714号公報）。 発明が解決しようとする問題点 前者の電極では、活性炭表面がバインダーによ
り被覆されるので、電気二重層を形成する面積の
損失を生じる。後者の電極は、前記のような不都
合がなく、小形大容量のキヤパシタを得ることが
でき、また、活性炭繊維布から出発するなら、製
造も極めて容易である。しかし、活性炭繊維布を
得るには、繊維布にしてこれを炭化・賦活する必
要がある。そして紡糸の状態から所望の布地を得
るまでに４〜６カ月のリードタイムが必要であ
り、ユーザの要望に迅速に応じるにはこの長いリ
ードタイムは製造上問題があり、また、目付け量
の異なる品番や織方式の異なる布地の在庫保管も
大変である。大型のキヤパシタを構成する場合、
結合剤を必要としない活性炭繊維布は体積効率が
良いという特徴がある。しかし、フエノール系ノ
ボラツク樹脂繊維から得られた活性炭繊維布は比
表面積を2500m2／ｇにまで活性化することができ
るとは言つても、2300m2／ｇ以上になると多孔度
が増加し活性炭布の機械的強度が低下し、量産機
にかからなくなつたり、寸法精度が得られなくな
つたりする。従つてキヤパシタの特性改善のため
活性炭繊維布の炭化賦活度をあまり大きくするこ
とは困難である。 本発明は、以上に鑑み、安価に、電気二重層キ
ヤパシタにおける大容量の分極性電極を得る方法
を提供することを目的とする。 問題点を解決するための手段 上記の目的を達成するため、ロングヒラメント
状の合成繊維を炭化・賦活して活性炭繊維を得る
工程と、この活性炭繊維を切断して活性炭繊維パ
ルプとする工程と、活性炭繊維パルプを繊維状物
質と混合し、抄造してシート状にする工程と、前
記の抄造体に多数の小孔を形成する工程と、次に
片面に金属溶射層を形成する工程とを有する電気
二重層キヤパシタの分極性電極の製造法とするも
のである。 作 用 本発明によれば、原料繊維を布地に加工する工
程がないので、作業工数及び期間を著しく短縮す
ることができるとともに、活性炭繊維の比表面積
を大きくし、しかも電極における活性炭繊維密度
を高めることにより、電気二重層キヤパシタの分
極性電極を得ることができる。 実施例 図は本発明による電気二重層キヤパシタの分極
性電極の製造工程の例を示す。 まず、原料繊維、例えばフエノール系合成繊維
のロングヒラメントをロービング状またはトウ
（tow）状繊維に収束し、この収束糸を炭化し、
活性化する。得られた活性炭繊維を適当な長さに
切断して活性炭繊維パルプとする。活性炭繊維の
切断は、空気中で行なうと微粉になりすぎるの
で、水を媒体として、ジユーサ、リフアイナ、ジ
ヨルダン精砕機等を用いて行なうのがよい。 一方、得ようとする電極に柔軟性、耐衝撃性、
機械的強度を付与するための繊維状物質を準備
し、これを叨解して、前記の活性炭繊維パルプに
混合する。この混合は、分散媒に水を用いて行な
う。この工程で、活性炭繊維パルプと繊維状物質
が水に膨潤し、収束繊維がほぐれるので、パルプ
としての均一化が進行する。この工程では、必要
に応じて分散助剤や、後の工程で必要な結合助剤
を加える。 次に、上記の混合物を抄紙技術に従つて抄造
し、カレンダーロールにて圧延、乾燥する。こう
して得られたシート（以下、これを活性炭紙とい
う）の片面にアルミニウム等の金属を溶射して集
電体層を形成し、所望の形状に切断して分極性電
極とする。 なお、上記の活性炭シートに、集電体層を形成
する前にニードルパンチ加工を施すのがよい。こ
のニードルパンチ加工は、多数の規則正しく配列
した針を抄造シートに突き刺すことにより、多数
の小孔を形成させるためのものである。こうして
多数の小孔を形成した活性炭紙に金属を溶射する
と、溶射金属の一部が小孔に食い込む。これによ
つて、高温保存時などに分極性電極が膨潤するこ
とによる電極特性の劣化を抑制することができ
る。また、必要に応じて、活性炭紙に耐湿処理を
施すのもよい。 活性炭紙を得るための活性炭繊維パルプ及び繊
維状物質について、以下にもう少し詳しく説明す
る。 活性炭繊維パルプを得る原料の合成繊維として
は、フエノール系、アクリル系、レーヨン系、ピ
ツチ系などが用いられ、特に炭素密度の優れたフ
エノール系繊維が最適である。繊維の径は５〜
40μmが好ましく、10〜20μmが特に好ましい。繊
維径が40μmを超えると、比表面積2500〜3000
m2／ｇ、細孔容積13c.c.／ｇ程度の好ましい特性の
活性炭繊維を得ることができない。また、繊維径
が10μmより小さくなると、細くて繊維効率も悪
く、活性炭化する過程で折れ易く、作業性も悪
い。活性炭繊維パルプとしての繊維長さは0.1〜
30mmが適で、05〜５mmの範囲が好ましい。 上記の活性炭繊維パルプとともに分極性電極を
構成する繊維状物質としては、天然繊維の他ポリ
ビニルアルコール系、アクリロニトリル系、ポリ
スチレン系、フツ素樹脂系等の繊維や抄紙用レー
ヨンパルプの他、混練により繊維化する四フツ化
エチレン樹脂粉の水性デイスパージヨンを用いる
こともできる。さらに、アスベスト、ガラス繊維
等の無機繊維を耐電解液性付与のために添加した
り、金属繊維あるいは合成繊維、炭素繊維に金属
メツキしたものを内部抵抗改善のために添加した
りすることもできる。 活性炭繊維パルプと繊維状物質とを混合する工
程で、繊維相互の分散性やからみ合いを促進させ
るために界面活性剤を添加したり、繊維相互の吸
着を改善するための填料として水酸化アルミニウ
ムやポリエチレンオキサイド、ポリビニルピロリ
ドン等を添加するのもよい。 抄造工程では、活性炭繊維パルプと繊維状物質
に分散助剤や結合助剤等を加え、水を媒体として
混合した後、通常の抄紙機にかけて抄造する。目
付け量は40〜200g／m2が好ましく、特に80〜
160g／m2がよい。抄紙ロールを加工して、得ら
れる活性炭紙に凹凸や、多数の小孔を形成するこ
ともできる。この小孔は、前記のように活性炭紙
に穴加工を施す場合と同様に0.3〜3.0mm程度の径
とするのが好ましい。集電体を形成する溶射金属
が小孔に充填されると、分極性電極としたときの
集電能が向上するとともに、膨潤が抑制されるよ
うになる。 活性炭紙が保存中に吸湿すると膨潤し、溶射に
よつて形成する集電体との密着が悪くなつたり、
キヤパシタとしたときの高温保存時の容量劣化率
が大きくなつたりする。このような不都合をなく
すため、活性炭紙に耐湿処理を施すのがよい。ア
ルミナゾル、フツ素樹脂の水性デイスパージヨン
などを含浸し、カレンダーロール機で加圧乾燥す
る方法などが耐湿処理の例である。 活性炭紙に集電体を形成する方法としては、導
電塗料の塗布、プラズマ溶射、アーク溶射などが
あるが、プラズマ溶射、特に減圧下でのプラズマ
溶射がよい。溶射金属としては、アルミニウム、
チタン、タンタルのような弁作用金属、これらを
主とする合金、ステンレス鋼SUS430，SUS444、
高クロムステンレス鋼等のFe−Cr基合金等が好
ましい。溶射層の厚さは100〜300μm程度が好ま
しい。 本発明の電気二重層キヤパシタの分極性電極
は、200〜2000F／セル程度の大型電気二重層キ
ヤパシタにも適用できる。そのためには、溶射金
属層の他に集電体補助材を併用するのがよい。集
電体補助材としては、集電体と同材質のものが好
ましいが、特に純度99.99％以上のアルミニウム
箔帯で、厚さ50〜200μmのものをエツチング処理
したものが適している。 次に具体的実施例を説明する。 実施例 １ 各種の原料繊維のトウ状のものを窒素ガスと水
蒸気との混合雰囲気下900℃で炭化・賦活した。
得られた活性炭繊維と水とを重量比５：95の割合
で混合し、ジユーサミキサーまたはデイスパージ
ヨンミルで粉砕した。得られた活性炭繊維パルプ
に紙パルプを混合し、通常の抄紙機で抄造し、カ
レンダーロールで圧延、乾燥した。 こうして得た目付量120g／m2、厚さ約300μmの
活性炭紙の片面にプラズマ溶射により厚さ約
100μmのアルミニウム層を形成した後所定の寸法
に切断した。この分極性電極の一対をセパレータ
を介して対向させ、アルミニウム層側にさらに厚
さ80μmのエツチングしたアルミニウム箔を集電
体補助材として積層し、これらを渦巻状に捲回し
た。この電極組立体を有底筒状の金属ケースに挿
入し、電解液注入後、電極のリードを貫通させた
ガスケツトによつて封口して電気二重層キヤパシ
タを構成した。なお、このキヤパシタのサイズ
は、直径12mm、高さ23mmであり、分極性電極の正
極側の大きさは13×60mm、負極側の大きさは13×
70mmである。また、セパレータにはマニラ麻とガ
ラス繊維の混抄紙を用い、電解液にはγ−ブチロ
ラクトンとプロピレンカーボネートの混合溶媒に
１モル／のテトラエチルアンモニウムパークロ
レートを溶解したものを用いた。
分極性電極の製造法に関する。 従来の技術 活性炭を利用した電気二重層キヤパシタの分極
性電極としては、活性炭粉末に黒鉛、カーボンブ
ラツク等の導電材、及びポリ四フツ化エチレン等
のバインダーを加えてペースト状にし、これをパ
ンチングメタル等の集電材に加圧圧着したものが
よく知られている。また、別なタイプとして、活
性炭繊維布の片面に金属の溶射層などによる集電
体を設けるものが提案されている（特開昭55−
99714号公報）。 発明が解決しようとする問題点 前者の電極では、活性炭表面がバインダーによ
り被覆されるので、電気二重層を形成する面積の
損失を生じる。後者の電極は、前記のような不都
合がなく、小形大容量のキヤパシタを得ることが
でき、また、活性炭繊維布から出発するなら、製
造も極めて容易である。しかし、活性炭繊維布を
得るには、繊維布にしてこれを炭化・賦活する必
要がある。そして紡糸の状態から所望の布地を得
るまでに４〜６カ月のリードタイムが必要であ
り、ユーザの要望に迅速に応じるにはこの長いリ
ードタイムは製造上問題があり、また、目付け量
の異なる品番や織方式の異なる布地の在庫保管も
大変である。大型のキヤパシタを構成する場合、
結合剤を必要としない活性炭繊維布は体積効率が
良いという特徴がある。しかし、フエノール系ノ
ボラツク樹脂繊維から得られた活性炭繊維布は比
表面積を2500m2／ｇにまで活性化することができ
るとは言つても、2300m2／ｇ以上になると多孔度
が増加し活性炭布の機械的強度が低下し、量産機
にかからなくなつたり、寸法精度が得られなくな
つたりする。従つてキヤパシタの特性改善のため
活性炭繊維布の炭化賦活度をあまり大きくするこ
とは困難である。 本発明は、以上に鑑み、安価に、電気二重層キ
ヤパシタにおける大容量の分極性電極を得る方法
を提供することを目的とする。 問題点を解決するための手段 上記の目的を達成するため、ロングヒラメント
状の合成繊維を炭化・賦活して活性炭繊維を得る
工程と、この活性炭繊維を切断して活性炭繊維パ
ルプとする工程と、活性炭繊維パルプを繊維状物
質と混合し、抄造してシート状にする工程と、前
記の抄造体に多数の小孔を形成する工程と、次に
片面に金属溶射層を形成する工程とを有する電気
二重層キヤパシタの分極性電極の製造法とするも
のである。 作 用 本発明によれば、原料繊維を布地に加工する工
程がないので、作業工数及び期間を著しく短縮す
ることができるとともに、活性炭繊維の比表面積
を大きくし、しかも電極における活性炭繊維密度
を高めることにより、電気二重層キヤパシタの分
極性電極を得ることができる。 実施例 図は本発明による電気二重層キヤパシタの分極
性電極の製造工程の例を示す。 まず、原料繊維、例えばフエノール系合成繊維
のロングヒラメントをロービング状またはトウ
（tow）状繊維に収束し、この収束糸を炭化し、
活性化する。得られた活性炭繊維を適当な長さに
切断して活性炭繊維パルプとする。活性炭繊維の
切断は、空気中で行なうと微粉になりすぎるの
で、水を媒体として、ジユーサ、リフアイナ、ジ
ヨルダン精砕機等を用いて行なうのがよい。 一方、得ようとする電極に柔軟性、耐衝撃性、
機械的強度を付与するための繊維状物質を準備
し、これを叨解して、前記の活性炭繊維パルプに
混合する。この混合は、分散媒に水を用いて行な
う。この工程で、活性炭繊維パルプと繊維状物質
が水に膨潤し、収束繊維がほぐれるので、パルプ
としての均一化が進行する。この工程では、必要
に応じて分散助剤や、後の工程で必要な結合助剤
を加える。 次に、上記の混合物を抄紙技術に従つて抄造
し、カレンダーロールにて圧延、乾燥する。こう
して得られたシート（以下、これを活性炭紙とい
う）の片面にアルミニウム等の金属を溶射して集
電体層を形成し、所望の形状に切断して分極性電
極とする。 なお、上記の活性炭シートに、集電体層を形成
する前にニードルパンチ加工を施すのがよい。こ
のニードルパンチ加工は、多数の規則正しく配列
した針を抄造シートに突き刺すことにより、多数
の小孔を形成させるためのものである。こうして
多数の小孔を形成した活性炭紙に金属を溶射する
と、溶射金属の一部が小孔に食い込む。これによ
つて、高温保存時などに分極性電極が膨潤するこ
とによる電極特性の劣化を抑制することができ
る。また、必要に応じて、活性炭紙に耐湿処理を
施すのもよい。 活性炭紙を得るための活性炭繊維パルプ及び繊
維状物質について、以下にもう少し詳しく説明す
る。 活性炭繊維パルプを得る原料の合成繊維として
は、フエノール系、アクリル系、レーヨン系、ピ
ツチ系などが用いられ、特に炭素密度の優れたフ
エノール系繊維が最適である。繊維の径は５〜
40μmが好ましく、10〜20μmが特に好ましい。繊
維径が40μmを超えると、比表面積2500〜3000
m2／ｇ、細孔容積13c.c.／ｇ程度の好ましい特性の
活性炭繊維を得ることができない。また、繊維径
が10μmより小さくなると、細くて繊維効率も悪
く、活性炭化する過程で折れ易く、作業性も悪
い。活性炭繊維パルプとしての繊維長さは0.1〜
30mmが適で、05〜５mmの範囲が好ましい。 上記の活性炭繊維パルプとともに分極性電極を
構成する繊維状物質としては、天然繊維の他ポリ
ビニルアルコール系、アクリロニトリル系、ポリ
スチレン系、フツ素樹脂系等の繊維や抄紙用レー
ヨンパルプの他、混練により繊維化する四フツ化
エチレン樹脂粉の水性デイスパージヨンを用いる
こともできる。さらに、アスベスト、ガラス繊維
等の無機繊維を耐電解液性付与のために添加した
り、金属繊維あるいは合成繊維、炭素繊維に金属
メツキしたものを内部抵抗改善のために添加した
りすることもできる。 活性炭繊維パルプと繊維状物質とを混合する工
程で、繊維相互の分散性やからみ合いを促進させ
るために界面活性剤を添加したり、繊維相互の吸
着を改善するための填料として水酸化アルミニウ
ムやポリエチレンオキサイド、ポリビニルピロリ
ドン等を添加するのもよい。 抄造工程では、活性炭繊維パルプと繊維状物質
に分散助剤や結合助剤等を加え、水を媒体として
混合した後、通常の抄紙機にかけて抄造する。目
付け量は40〜200g／m2が好ましく、特に80〜
160g／m2がよい。抄紙ロールを加工して、得ら
れる活性炭紙に凹凸や、多数の小孔を形成するこ
ともできる。この小孔は、前記のように活性炭紙
に穴加工を施す場合と同様に0.3〜3.0mm程度の径
とするのが好ましい。集電体を形成する溶射金属
が小孔に充填されると、分極性電極としたときの
集電能が向上するとともに、膨潤が抑制されるよ
うになる。 活性炭紙が保存中に吸湿すると膨潤し、溶射に
よつて形成する集電体との密着が悪くなつたり、
キヤパシタとしたときの高温保存時の容量劣化率
が大きくなつたりする。このような不都合をなく
すため、活性炭紙に耐湿処理を施すのがよい。ア
ルミナゾル、フツ素樹脂の水性デイスパージヨン
などを含浸し、カレンダーロール機で加圧乾燥す
る方法などが耐湿処理の例である。 活性炭紙に集電体を形成する方法としては、導
電塗料の塗布、プラズマ溶射、アーク溶射などが
あるが、プラズマ溶射、特に減圧下でのプラズマ
溶射がよい。溶射金属としては、アルミニウム、
チタン、タンタルのような弁作用金属、これらを
主とする合金、ステンレス鋼SUS430，SUS444、
高クロムステンレス鋼等のFe−Cr基合金等が好
ましい。溶射層の厚さは100〜300μm程度が好ま
しい。 本発明の電気二重層キヤパシタの分極性電極
は、200〜2000F／セル程度の大型電気二重層キ
ヤパシタにも適用できる。そのためには、溶射金
属層の他に集電体補助材を併用するのがよい。集
電体補助材としては、集電体と同材質のものが好
ましいが、特に純度99.99％以上のアルミニウム
箔帯で、厚さ50〜200μmのものをエツチング処理
したものが適している。 次に具体的実施例を説明する。 実施例 １ 各種の原料繊維のトウ状のものを窒素ガスと水
蒸気との混合雰囲気下900℃で炭化・賦活した。
得られた活性炭繊維と水とを重量比５：95の割合
で混合し、ジユーサミキサーまたはデイスパージ
ヨンミルで粉砕した。得られた活性炭繊維パルプ
に紙パルプを混合し、通常の抄紙機で抄造し、カ
レンダーロールで圧延、乾燥した。 こうして得た目付量120g／m2、厚さ約300μmの
活性炭紙の片面にプラズマ溶射により厚さ約
100μmのアルミニウム層を形成した後所定の寸法
に切断した。この分極性電極の一対をセパレータ
を介して対向させ、アルミニウム層側にさらに厚
さ80μmのエツチングしたアルミニウム箔を集電
体補助材として積層し、これらを渦巻状に捲回し
た。この電極組立体を有底筒状の金属ケースに挿
入し、電解液注入後、電極のリードを貫通させた
ガスケツトによつて封口して電気二重層キヤパシ
タを構成した。なお、このキヤパシタのサイズ
は、直径12mm、高さ23mmであり、分極性電極の正
極側の大きさは13×60mm、負極側の大きさは13×
70mmである。また、セパレータにはマニラ麻とガ
ラス繊維の混抄紙を用い、電解液にはγ−ブチロ
ラクトンとプロピレンカーボネートの混合溶媒に
１モル／のテトラエチルアンモニウムパークロ
レートを溶解したものを用いた。
【表】
【表】
第１表は、各種の活性炭繊維パルプを用いて構
成したキヤパシタの製造直後の容量及び65℃で６
カ月保存後の容量の初期容量に対する比（容量維
持率）を示す。なお、No.15はフエノール系繊維布
を原料とした目付量150g／m2の活性炭巾にアル
ミニウム溶射層を設けた分極性電極を用いた比較
例のキヤパシタである。 No.１〜７は、径の異なるフエノール系繊維を原
料とした場合の比較を示す。繊維径が3μm以下で
は、炭化・賦活時に酸化を受け易く、繊維が切れ
て粉末状になる。また、40μm以上では賦活効率
が悪い。炭化収率、比表面積、キヤパシタ特性か
ら、繊維径は５〜40μm、特に10〜20μmがよい。 No.８〜９は、原料繊維としてピツチ系、アクリ
ル系、及びレーヨン系を用いたものである。これ
らは、いずれもフエノール系に比べ炭化収率が小
さく、得られる活性炭繊維も脆く微粉末状とな
り、活性炭紙に加工する際収率が悪い。また、キ
ヤパシタ特性も劣つている。 次に、No.11〜14は、活性炭繊維パルプの混合比
率、すなわち繊維状物質としての紙パルプとの混
合物中に占める割合を変えた場合の比較を示す。
活性炭繊維の混合比率が増加するに従つてキヤパ
シタの容量も増加することがわかる。紙パルプの
比率が大きいと内部抵抗が大きくなり、紙パルプ
の比率が小さいと抄造が困難となる。 活性炭繊維パルプを用いた分極性電極は、活性
炭繊維布を用いたNo.15と比較すると、単位面積当
たりの容量が約２倍と大きいが、高温保存による
劣化が大きいことがわかる。 実施例 ２ 実施例１のNo.３を基準として、活性炭紙の目付
量を変えた場合の比較を第２表に示す。
成したキヤパシタの製造直後の容量及び65℃で６
カ月保存後の容量の初期容量に対する比（容量維
持率）を示す。なお、No.15はフエノール系繊維布
を原料とした目付量150g／m2の活性炭巾にアル
ミニウム溶射層を設けた分極性電極を用いた比較
例のキヤパシタである。 No.１〜７は、径の異なるフエノール系繊維を原
料とした場合の比較を示す。繊維径が3μm以下で
は、炭化・賦活時に酸化を受け易く、繊維が切れ
て粉末状になる。また、40μm以上では賦活効率
が悪い。炭化収率、比表面積、キヤパシタ特性か
ら、繊維径は５〜40μm、特に10〜20μmがよい。 No.８〜９は、原料繊維としてピツチ系、アクリ
ル系、及びレーヨン系を用いたものである。これ
らは、いずれもフエノール系に比べ炭化収率が小
さく、得られる活性炭繊維も脆く微粉末状とな
り、活性炭紙に加工する際収率が悪い。また、キ
ヤパシタ特性も劣つている。 次に、No.11〜14は、活性炭繊維パルプの混合比
率、すなわち繊維状物質としての紙パルプとの混
合物中に占める割合を変えた場合の比較を示す。
活性炭繊維の混合比率が増加するに従つてキヤパ
シタの容量も増加することがわかる。紙パルプの
比率が大きいと内部抵抗が大きくなり、紙パルプ
の比率が小さいと抄造が困難となる。 活性炭繊維パルプを用いた分極性電極は、活性
炭繊維布を用いたNo.15と比較すると、単位面積当
たりの容量が約２倍と大きいが、高温保存による
劣化が大きいことがわかる。 実施例 ２ 実施例１のNo.３を基準として、活性炭紙の目付
量を変えた場合の比較を第２表に示す。
【表】
目付量に比例して容量が大きくなり、また高温
保存による劣化も小さくなることが認められる。
しかし、目付量が200g／m2以上になると抄造が
きわめて難しくなる。目付量は80〜160g／m2が
適当である。 実施例 ３ 活性炭紙の目付量を120g／m2と一定にして、
これにエンボス加工または孔加工を施したもの、
及びさらに耐湿処理を施したものについての比較
を第３表に示す。
保存による劣化も小さくなることが認められる。
しかし、目付量が200g／m2以上になると抄造が
きわめて難しくなる。目付量は80〜160g／m2が
適当である。 実施例 ３ 活性炭紙の目付量を120g／m2と一定にして、
これにエンボス加工または孔加工を施したもの、
及びさらに耐湿処理を施したものについての比較
を第３表に示す。
【表】
No.20は、活性炭紙に直径１mmの半球状凹部を
1.5mmのピツチで設けるエンボス加工を、またNo.
21〜24は直径0.1〜１mmの孔を孔間が１mmとなる
ように孔加工をそれぞれ施した後、アルミニウム
を溶射して電極を構成したものである。エンボス
加工を施したNo.20は、保存後の容量維持率がNo.３
に比べて約10％改善され、孔加工を施したものは
約20％改善されることが認められる。これは、前
記の凹部、孔にアルミニウムの溶射層が形成され
ることにより、集電性が改善され、また、高温保
存時に電解液によつて活性炭紙が膨潤するのを妨
げられることによるものと考えられる。 次に、No.25〜30は、活性炭紙にアルミナゾル、
ポリ四フツ化エチレン（PTFE）の水性デイスパ
ージヨンまたはポリエチレンオキサイド水溶液を
含浸した後、120℃で乾燥し、次いで孔加工を施
す孔加工をせずにアルミニウムを溶射して電極を
構成したものである。なお、耐湿処理剤の付着量
は固形分で活性炭紙の３重量％相当である。耐湿
処理により高温保存時の特性劣化を改善し、特に
孔加工と併用すると、比較例のNo.15とほぼ同等の
特性まで改善できることがわかる。 実施例 ４ No.３における紙パルプの代わりにポリ四フツ化
エチレン系、アクリロニトリル系及びポリエチレ
ン系繊維を用いた場合、キヤパシタの直後の容量
は5.1F、高温保存後の容量維持率は61〜62％であ
つた。 実施例 ５ No.における集電体補助材は、厚さ80μmのアル
ミニウム箔をエツチング処理したものであるが、
厚さ80μmの平滑なアルミニウム箔、これをパン
チング加工したもの及びパンチング加工とエツチ
ング処理を施したもの、厚さ60μmのステンノス
鋼SUS430の平滑な箔、これをパンチング加工し
たもの及びラス加工したものを用いた場合、キヤ
パシタ特性においてNo.３とほとんど差はなかつ
た。しかし、集電体補助材をなくすと、直後の容
量は4.6F、保存後の容量維持率は48％であつた。 発明の効果 以上のように、本発明によれば、簡単な工程で
電気二重層キヤパシタにおける大容量の分極性電
極を得ることができる。また、集電体の形成に先
立つて孔加工をすることにより、高温での特性劣
化を著しく改善することができる。
1.5mmのピツチで設けるエンボス加工を、またNo.
21〜24は直径0.1〜１mmの孔を孔間が１mmとなる
ように孔加工をそれぞれ施した後、アルミニウム
を溶射して電極を構成したものである。エンボス
加工を施したNo.20は、保存後の容量維持率がNo.３
に比べて約10％改善され、孔加工を施したものは
約20％改善されることが認められる。これは、前
記の凹部、孔にアルミニウムの溶射層が形成され
ることにより、集電性が改善され、また、高温保
存時に電解液によつて活性炭紙が膨潤するのを妨
げられることによるものと考えられる。 次に、No.25〜30は、活性炭紙にアルミナゾル、
ポリ四フツ化エチレン（PTFE）の水性デイスパ
ージヨンまたはポリエチレンオキサイド水溶液を
含浸した後、120℃で乾燥し、次いで孔加工を施
す孔加工をせずにアルミニウムを溶射して電極を
構成したものである。なお、耐湿処理剤の付着量
は固形分で活性炭紙の３重量％相当である。耐湿
処理により高温保存時の特性劣化を改善し、特に
孔加工と併用すると、比較例のNo.15とほぼ同等の
特性まで改善できることがわかる。 実施例 ４ No.３における紙パルプの代わりにポリ四フツ化
エチレン系、アクリロニトリル系及びポリエチレ
ン系繊維を用いた場合、キヤパシタの直後の容量
は5.1F、高温保存後の容量維持率は61〜62％であ
つた。 実施例 ５ No.における集電体補助材は、厚さ80μmのアル
ミニウム箔をエツチング処理したものであるが、
厚さ80μmの平滑なアルミニウム箔、これをパン
チング加工したもの及びパンチング加工とエツチ
ング処理を施したもの、厚さ60μmのステンノス
鋼SUS430の平滑な箔、これをパンチング加工し
たもの及びラス加工したものを用いた場合、キヤ
パシタ特性においてNo.３とほとんど差はなかつ
た。しかし、集電体補助材をなくすと、直後の容
量は4.6F、保存後の容量維持率は48％であつた。 発明の効果 以上のように、本発明によれば、簡単な工程で
電気二重層キヤパシタにおける大容量の分極性電
極を得ることができる。また、集電体の形成に先
立つて孔加工をすることにより、高温での特性劣
化を著しく改善することができる。
図は本発明による電気二重層キヤパシタの分極
性電極の製造工程の例を示すブロツク図である。
性電極の製造工程の例を示すブロツク図である。
Claims (1)
- １ ロングヒラメント状の合成繊維を炭化・賦活
して活性炭繊維を得る工程と、この活性炭繊維を
切断して活性炭繊維パルプとする工程と、活性炭
繊維パルプを繊維状物質と混合し、抄造してシー
ト状にする工程と、前記の抄造体に多数の小孔を
形成する工程と、次に片面に金属溶射層を形成す
る工程とを有する電気二重層キヤパシタの分極性
電極の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60056746A JPS61214508A (ja) | 1985-03-20 | 1985-03-20 | 電気二重層キャパシタの分極性電極の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60056746A JPS61214508A (ja) | 1985-03-20 | 1985-03-20 | 電気二重層キャパシタの分極性電極の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61214508A JPS61214508A (ja) | 1986-09-24 |
| JPH0380335B2 true JPH0380335B2 (ja) | 1991-12-24 |
Family
ID=13036091
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60056746A Granted JPS61214508A (ja) | 1985-03-20 | 1985-03-20 | 電気二重層キャパシタの分極性電極の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61214508A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63107110A (ja) * | 1986-10-24 | 1988-05-12 | 松下電器産業株式会社 | 分極性電極およびその製造法 |
| JP6696119B2 (ja) | 2015-05-01 | 2020-05-20 | 富士通株式会社 | 変換装置、変換方法、及び変換プログラム |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6015138B2 (ja) * | 1979-01-25 | 1985-04-17 | 松下電器産業株式会社 | 電気二重層キャパシタ− |
-
1985
- 1985-03-20 JP JP60056746A patent/JPS61214508A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61214508A (ja) | 1986-09-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |