JPH0574659A - 分極性電極及び電気二重層コンデンサ及びその製造方法 - Google Patents
分極性電極及び電気二重層コンデンサ及びその製造方法Info
- Publication number
- JPH0574659A JPH0574659A JP3261334A JP26133491A JPH0574659A JP H0574659 A JPH0574659 A JP H0574659A JP 3261334 A JP3261334 A JP 3261334A JP 26133491 A JP26133491 A JP 26133491A JP H0574659 A JPH0574659 A JP H0574659A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- nickel
- 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
Links
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 title claims abstract description 46
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 7
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 94
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 67
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 43
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims abstract description 9
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims abstract description 9
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims abstract description 8
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000003610 charcoal Substances 0.000 abstract 5
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 14
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 description 8
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 7
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 5
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 5
- XNWFRZJHXBZDAG-UHFFFAOYSA-N 2-METHOXYETHANOL Chemical compound COCCO XNWFRZJHXBZDAG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 2-methoxy-6-methylphenol Chemical compound [CH]OC1=CC=CC([CH])=C1O KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 description 4
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 3
- XECAHXYUAAWDEL-UHFFFAOYSA-N acrylonitrile butadiene styrene Chemical compound C=CC=C.C=CC#N.C=CC1=CC=CC=C1 XECAHXYUAAWDEL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920000122 acrylonitrile butadiene styrene Polymers 0.000 description 3
- 239000004676 acrylonitrile butadiene styrene Substances 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 238000007733 ion plating Methods 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 3
- -1 polypropylene Polymers 0.000 description 3
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 3
- 229920003026 Acene Polymers 0.000 description 2
- 241000080590 Niso Species 0.000 description 2
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000007772 electroless plating Methods 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- 229910021397 glassy carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000000873 masking effect Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000011812 mixed powder Substances 0.000 description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 2
- 238000001291 vacuum drying Methods 0.000 description 2
- KWSLGOVYXMQPPX-UHFFFAOYSA-N 5-[3-(trifluoromethyl)phenyl]-2h-tetrazole Chemical compound FC(F)(F)C1=CC=CC(C2=NNN=N2)=C1 KWSLGOVYXMQPPX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 1
- 229910018104 Ni-P Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910018536 Ni—P Inorganic materials 0.000 description 1
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- VMHLLURERBWHNL-UHFFFAOYSA-M Sodium acetate Chemical compound [Na+].CC([O-])=O VMHLLURERBWHNL-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 description 1
- 235000005824 Zea mays ssp. parviglumis Nutrition 0.000 description 1
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 1
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 239000008199 coating composition Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000010280 constant potential charging Methods 0.000 description 1
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 description 1
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 1
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005566 electron beam evaporation Methods 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000001755 magnetron sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical class C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 239000001632 sodium acetate Substances 0.000 description 1
- 235000017281 sodium acetate Nutrition 0.000 description 1
- 229910001379 sodium hypophosphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
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】
【目的】 固体活性炭を分極性電極とした電気二重層コ
ンデンサにおいて、等価直列抵抗を低減した電気二重層
コンデンサを製造する。 【構成】 ニッケルと活性炭を含有する樹脂硬化物を炭
化して分極性電極とする。さらに固体活性炭を分極性電
極とする電気二重層コンデンサにおいて、ニッケルを集
電体に用いるか、固体活性炭と集電体をニッケルを含む
導電性接着剤で接続するか、固体活性炭分極性電極と集
電体のいずれか少なくとも一方にニッケルを無電解めっ
きまたは電解めっきにより形成するか、もしくはニッケ
ルをイオンプレ―ティングまたはスパッタリングにより
形成する。
ンデンサにおいて、等価直列抵抗を低減した電気二重層
コンデンサを製造する。 【構成】 ニッケルと活性炭を含有する樹脂硬化物を炭
化して分極性電極とする。さらに固体活性炭を分極性電
極とする電気二重層コンデンサにおいて、ニッケルを集
電体に用いるか、固体活性炭と集電体をニッケルを含む
導電性接着剤で接続するか、固体活性炭分極性電極と集
電体のいずれか少なくとも一方にニッケルを無電解めっ
きまたは電解めっきにより形成するか、もしくはニッケ
ルをイオンプレ―ティングまたはスパッタリングにより
形成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電気二重層コンデンサに
用いる分極性電極および電気二重層コンデンサとその製
造方法に関するものである。
用いる分極性電極および電気二重層コンデンサとその製
造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、電子部品の小型化が強く要求され
ており、電気二重層コンデンサの小型化を図るために
は、単位重量当たりの容量が大きな電極材料を開発する
ことと、電極材料の充填密度を向上させる必要がある。
従来の電気二重層コンデンサの分極性電極としては活性
炭粉末または活性炭繊維が用いられてきた。これらの分
極性電極では、粉末間または繊維間の電気的接続を取る
ために加圧圧縮させなければならないため、大型化、電
気二重層コンデンサの低抵抗化に限界があった。また単
位体積当たりの容量の向上にも限界があった。これらの
問題点を解決する分極性電極が近年開発されるに至っ
た。例えば、特願平３−８１２６２号に開示されている
ように、活性炭粉末とフェノ―ル樹脂粉末の混合物を加
熱加圧下で金型成型し、さらに熱処理することにより得
られる活性炭／ポリアセン系材料複合体がこれに適した
分極性電極であることが見い出されている。また、特開
昭６４−２３１４号公報に開示されているように、活性
炭粉末または活性炭繊維とコ―ルタ―ルまたはピッチを
混合し非酸化製雰囲気中で熱処理することにより得られ
る活性炭粉末あるいは活性炭繊維と炭素質から構成され
る電極もある。また、特開昭６２−２９２６１２号公報
に開示されているような粘結性を有する石炭を型枠に入
れ固化温度以上で乾留焼成後、水蒸気賦活して得られる
ような固体活性炭も電気二重層コンデンサの分極性電極
として使用することができる。さらに、特開平３−７８
２２１号公報に開示されているように、活性炭粉末を高
温、加圧下でパルス状電圧を印加して活性炭粉末を焼結
せしめることにより得られる固体活性炭も電気二重層コ
ンデンサの分極性電極として使用することができる。こ
れらいずれの方法によっても固体活性炭が得られること
は周知となっている。
ており、電気二重層コンデンサの小型化を図るために
は、単位重量当たりの容量が大きな電極材料を開発する
ことと、電極材料の充填密度を向上させる必要がある。
従来の電気二重層コンデンサの分極性電極としては活性
炭粉末または活性炭繊維が用いられてきた。これらの分
極性電極では、粉末間または繊維間の電気的接続を取る
ために加圧圧縮させなければならないため、大型化、電
気二重層コンデンサの低抵抗化に限界があった。また単
位体積当たりの容量の向上にも限界があった。これらの
問題点を解決する分極性電極が近年開発されるに至っ
た。例えば、特願平３−８１２６２号に開示されている
ように、活性炭粉末とフェノ―ル樹脂粉末の混合物を加
熱加圧下で金型成型し、さらに熱処理することにより得
られる活性炭／ポリアセン系材料複合体がこれに適した
分極性電極であることが見い出されている。また、特開
昭６４−２３１４号公報に開示されているように、活性
炭粉末または活性炭繊維とコ―ルタ―ルまたはピッチを
混合し非酸化製雰囲気中で熱処理することにより得られ
る活性炭粉末あるいは活性炭繊維と炭素質から構成され
る電極もある。また、特開昭６２−２９２６１２号公報
に開示されているような粘結性を有する石炭を型枠に入
れ固化温度以上で乾留焼成後、水蒸気賦活して得られる
ような固体活性炭も電気二重層コンデンサの分極性電極
として使用することができる。さらに、特開平３−７８
２２１号公報に開示されているように、活性炭粉末を高
温、加圧下でパルス状電圧を印加して活性炭粉末を焼結
せしめることにより得られる固体活性炭も電気二重層コ
ンデンサの分極性電極として使用することができる。こ
れらいずれの方法によっても固体活性炭が得られること
は周知となっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】固体活性炭を分極性電
極とした電気二重層コンデンサは瞬時大電流供給用の補
助電源としての用途が期待されている。大電流供給を可
能にするには電気二重層コンデンサの等価直列抵抗が低
いことが望まれている。これまでの固体活性炭を分極性
電極とした電気二重層コンデンサの等価直列抵抗は十分
低いものではあるが、さらに等価直列抵抗の低減が求め
られており、等価直列抵抗の要因の一つに集電体と分極
性電極の固有抵抗があった。本発明の目的は、集電体と
分極性電極の固有抵抗を小さくすることにより、等価直
列抵抗を低減化した電気二重層コンデンサを提供するこ
とにある。
極とした電気二重層コンデンサは瞬時大電流供給用の補
助電源としての用途が期待されている。大電流供給を可
能にするには電気二重層コンデンサの等価直列抵抗が低
いことが望まれている。これまでの固体活性炭を分極性
電極とした電気二重層コンデンサの等価直列抵抗は十分
低いものではあるが、さらに等価直列抵抗の低減が求め
られており、等価直列抵抗の要因の一つに集電体と分極
性電極の固有抵抗があった。本発明の目的は、集電体と
分極性電極の固有抵抗を小さくすることにより、等価直
列抵抗を低減化した電気二重層コンデンサを提供するこ
とにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の第１は、活性炭
／カ―ボン／ニッケル複合体からなる分極性電極であっ
て、ニッケルが０．１〜２０重量％含有されてなること
を特徴とする分極性電極である。本発明の第２は、固体
活性炭を分極性電極とする電気二重層コンデンサにおい
て、集電体にニッケルまたはニッケル系合金を用いるこ
とを特徴とする電気二重層コンデンサである。本発明の
第３は、固体活性炭を分極性電極とする電気二重層コン
デンサにおいて、分極性電極、集電体のいずれか一方ま
たは両方の所定の表面部分にニッケルまたはニッケル系
合金が被覆されていることを特徴とする電気二重層コン
デンサである。本発明の第４は、固体活性炭を分極性電
極とする電気二重層コンデンサの製造方法において、集
電体と分極性電極をニッケル粉末を含有する導電性接着
剤で接続することを特徴とする電気二重層コンデンサの
製造方法である。
／カ―ボン／ニッケル複合体からなる分極性電極であっ
て、ニッケルが０．１〜２０重量％含有されてなること
を特徴とする分極性電極である。本発明の第２は、固体
活性炭を分極性電極とする電気二重層コンデンサにおい
て、集電体にニッケルまたはニッケル系合金を用いるこ
とを特徴とする電気二重層コンデンサである。本発明の
第３は、固体活性炭を分極性電極とする電気二重層コン
デンサにおいて、分極性電極、集電体のいずれか一方ま
たは両方の所定の表面部分にニッケルまたはニッケル系
合金が被覆されていることを特徴とする電気二重層コン
デンサである。本発明の第４は、固体活性炭を分極性電
極とする電気二重層コンデンサの製造方法において、集
電体と分極性電極をニッケル粉末を含有する導電性接着
剤で接続することを特徴とする電気二重層コンデンサの
製造方法である。
【０００５】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。 実施例１ フェノ―ル系活性炭粉末と粉末フェノ―ル樹脂の重量比
が７０／３０および６０／４０になるように秤量し、ボ
―ルミルにて乾式混合を行った。この混合粉末それぞれ
１００ｇにニッケル粉末を表１に示す割合で添加し、乾
式でＶ型混合器により混合を行った。これらの混合粉末
１０ｇをそれぞれ１５０℃、１００ｋｇ／ｃｍ2の圧力
で１０分間、金型成型し、５０×３５ｍｍ2、厚さ６ｍ
ｍの活性炭およびニッケル含有フェノ―ル樹脂板を得
た。これを電気炉中、Ｎ2雰囲気下で９００℃で２時間
熱処理を行った。昇降温速度は１０℃／ｈとした。
が７０／３０および６０／４０になるように秤量し、ボ
―ルミルにて乾式混合を行った。この混合粉末それぞれ
１００ｇにニッケル粉末を表１に示す割合で添加し、乾
式でＶ型混合器により混合を行った。これらの混合粉末
１０ｇをそれぞれ１５０℃、１００ｋｇ／ｃｍ2の圧力
で１０分間、金型成型し、５０×３５ｍｍ2、厚さ６ｍ
ｍの活性炭およびニッケル含有フェノ―ル樹脂板を得
た。これを電気炉中、Ｎ2雰囲気下で９００℃で２時間
熱処理を行った。昇降温速度は１０℃／ｈとした。
【０００６】本実施例で作製した電気二重層コンデンサ
の構造を図１を用いて説明する。図１において、（ａ）
は横断面図、（ｂ）は縦断面図である。得られたニッケ
ル／活性炭／カ―ボン複合体は分極性電極１となる。カ
―ボン製集電体２は一部に円筒形の突起が設けてあり、
円筒形の突起部にはネジ穴が設けてある。これらをフェ
ノ―ル樹脂を出発原料とし２０００℃で熱処理した中心
粒径５μｍのガラス状カ―ボン粉末とフェノ―ル樹脂粉
末および溶剤のメチルセルソルブから構成された導電性
接着剤で一体化した。ガラス状カ―ボン粉末とフェノ―
ル樹脂粉末とメチルセルソルブは重量比で７０／３０／
８２であり、これらをホモジナイザ―で混合した。この
導電性接着剤をカ―ボン製集電体２に塗布し、分極性電
極１と接着し、１５０℃で３０分間熱硬化した。
の構造を図１を用いて説明する。図１において、（ａ）
は横断面図、（ｂ）は縦断面図である。得られたニッケ
ル／活性炭／カ―ボン複合体は分極性電極１となる。カ
―ボン製集電体２は一部に円筒形の突起が設けてあり、
円筒形の突起部にはネジ穴が設けてある。これらをフェ
ノ―ル樹脂を出発原料とし２０００℃で熱処理した中心
粒径５μｍのガラス状カ―ボン粉末とフェノ―ル樹脂粉
末および溶剤のメチルセルソルブから構成された導電性
接着剤で一体化した。ガラス状カ―ボン粉末とフェノ―
ル樹脂粉末とメチルセルソルブは重量比で７０／３０／
８２であり、これらをホモジナイザ―で混合した。この
導電性接着剤をカ―ボン製集電体２に塗布し、分極性電
極１と接着し、１５０℃で３０分間熱硬化した。
【０００７】集電体２を一体化した分極性電極１を片側
電極として同じ構成の片側電極をもう一つ用意し、厚さ
２５μｍのポリプロピレン製セパレ―タ３を挟んで向か
い合わせた。これらをＡＢＳ（アクリロニトリルブタジ
エンスチレン）製容器蓋４ｂにエポキシ樹脂をシ―リン
グ剤として接着封止した。分極性電極１に電解液を含浸
させるために、全体を真空にした後、ポリプロピレン製
容器４ａに電解液を注入しながら、上述した２つの分極
性電極１を挿入した。電解液として、２７ｗｔ％の水酸
化カリウム（ＫＯＨ）水溶液を用いた。ＡＢＳ製容器４
ａと蓋４ｂの封止断面の４つの角とも封止が行い易いよ
うに外周で半径４ｍｍに角を丸めてある。この蓋４ｂと
容器４ａを出力１２００Ｗ、周波数２１ｋＨｚの超音波
融着機により封止した。超音波融着の条件は、融着前お
よび融着中１．０ｋｇ／ｃｍ2の加圧、加圧後発振、融
着時間０．５秒とした。封止した容器４ａの蓋４ｂの外
側からネジが切ってあるステンレス製端子５を接続し
た。このようにして本発明の電気二重層コンデンサを試
作した。
電極として同じ構成の片側電極をもう一つ用意し、厚さ
２５μｍのポリプロピレン製セパレ―タ３を挟んで向か
い合わせた。これらをＡＢＳ（アクリロニトリルブタジ
エンスチレン）製容器蓋４ｂにエポキシ樹脂をシ―リン
グ剤として接着封止した。分極性電極１に電解液を含浸
させるために、全体を真空にした後、ポリプロピレン製
容器４ａに電解液を注入しながら、上述した２つの分極
性電極１を挿入した。電解液として、２７ｗｔ％の水酸
化カリウム（ＫＯＨ）水溶液を用いた。ＡＢＳ製容器４
ａと蓋４ｂの封止断面の４つの角とも封止が行い易いよ
うに外周で半径４ｍｍに角を丸めてある。この蓋４ｂと
容器４ａを出力１２００Ｗ、周波数２１ｋＨｚの超音波
融着機により封止した。超音波融着の条件は、融着前お
よび融着中１．０ｋｇ／ｃｍ2の加圧、加圧後発振、融
着時間０．５秒とした。封止した容器４ａの蓋４ｂの外
側からネジが切ってあるステンレス製端子５を接続し
た。このようにして本発明の電気二重層コンデンサを試
作した。
【０００８】比較例１ 実施例１において活性炭／樹脂の混合比が７０／３０の
割合でニッケルを添加せずに作製した分極性電極１を用
いて実施例１と全く同様にして電気二重層コンデンサを
試作した。実施例１、比較例１で得られた電気二重層コ
ンデンサの静電容量と等価直列抵抗を測定した。電気二
重層コンデンサの両極の間に０．９Ｖを印加し、６時間
定電圧充電を行い、１００ｍＡで定電流放電させ、電圧
が０．５４Ｖから０．４５Ｖに降下するのに要した時間
から、電気二重層コンデンサの容量を求めた。また、交
流四端子法によりこれらの電気二重層コンデンサのイン
ピ―ダンスを測定した。入力信号電圧を１０ｍＶrmsと
し、１ｋＨｚの時のインピ―ダンスの実数部を等価直列
抵抗とした。これらの電気二重層コンデンサの静電容量
と等価直列抵抗の測定結果を次の表１にまとめる。
割合でニッケルを添加せずに作製した分極性電極１を用
いて実施例１と全く同様にして電気二重層コンデンサを
試作した。実施例１、比較例１で得られた電気二重層コ
ンデンサの静電容量と等価直列抵抗を測定した。電気二
重層コンデンサの両極の間に０．９Ｖを印加し、６時間
定電圧充電を行い、１００ｍＡで定電流放電させ、電圧
が０．５４Ｖから０．４５Ｖに降下するのに要した時間
から、電気二重層コンデンサの容量を求めた。また、交
流四端子法によりこれらの電気二重層コンデンサのイン
ピ―ダンスを測定した。入力信号電圧を１０ｍＶrmsと
し、１ｋＨｚの時のインピ―ダンスの実数部を等価直列
抵抗とした。これらの電気二重層コンデンサの静電容量
と等価直列抵抗の測定結果を次の表１にまとめる。
【０００９】
【表１】 ─────────────────────────────────── ニッケル 換算重量（％） 静電容量 ＥＳＲ 添加量 ──────────────── （１ｋＨｚ） （ｇ） ニッケル 活性炭 樹脂 （Ｆ） （ｍΩ） ─────────────────────────────────── 0 0 70 30 1015 150 0.1 0.1 69.9 30 1005 116 1 1 69.3 29.7 1003 110 5* 4.8 57.1 38.1 982 98 10 9.1 63.6 27.3 856 65 20* 16.7 50 33.3 723 37 25 20 56 24 736 31 ───────────────────────────────────* はニッケル添加前の活性炭／樹脂の混合比が６０／４０、他は７０／３０ 実施例１と比較例１では、ニッケルの添加量が増すに従
い活性炭の含有量が減少するため静電容量は減少する
が、電気二重層コンデンサの等価直列抵抗は減少する。
これはカ―ボンの室温における抵抗率が約１０-2Ω・ｃ
ｍであるのに対し、ニッケルの室温における抵抗率は約
１０-5Ω・ｃｍであるためニッケルの添加により分極性
電極の抵抗が下ったためと考えられる。ニッケルが２０
重量％を超えると容量が小さくなると共に、樹脂量が減
るため成型が困難になる。
い活性炭の含有量が減少するため静電容量は減少する
が、電気二重層コンデンサの等価直列抵抗は減少する。
これはカ―ボンの室温における抵抗率が約１０-2Ω・ｃ
ｍであるのに対し、ニッケルの室温における抵抗率は約
１０-5Ω・ｃｍであるためニッケルの添加により分極性
電極の抵抗が下ったためと考えられる。ニッケルが２０
重量％を超えると容量が小さくなると共に、樹脂量が減
るため成型が困難になる。
【００１０】実施例２ 比較例１と同じ分極性電極１を用いて、実施例１と同じ
形状のニッケル製集電体２で電気二重層コンデンサを試
作した。実施例１と同じカ―ボン導電性接着剤を用いて
分極性電極１と集電体２を接続した。後の組立工程は実
施例１と全く同様にして電気二重層コンデンサを試作し
た。
形状のニッケル製集電体２で電気二重層コンデンサを試
作した。実施例１と同じカ―ボン導電性接着剤を用いて
分極性電極１と集電体２を接続した。後の組立工程は実
施例１と全く同様にして電気二重層コンデンサを試作し
た。
【００１１】実施例３ 比較例１と同じ分極性電極１を作製した。中心粒径０．
６μｍのニッケル微粉末とフェノ―ル樹脂粉末および溶
剤のメチルセルソルブから構成された導電性接着剤で一
体化した。ニッケル微粉末とフェノ―ル樹脂粉末とメチ
ルセルソルブは重量比で７０／３０／８２であり、これ
らをホモジナイザ―で混合した。この導電性接着剤をカ
―ボン製集電体２に塗布し、分極性電極１と接着し、１
５０℃で３０分間熱硬化し、分極性電極１と集電体２を
一体化した。後の組立工程は実施例１と全く同様にして
電気二重層コンデンサを試作した。
６μｍのニッケル微粉末とフェノ―ル樹脂粉末および溶
剤のメチルセルソルブから構成された導電性接着剤で一
体化した。ニッケル微粉末とフェノ―ル樹脂粉末とメチ
ルセルソルブは重量比で７０／３０／８２であり、これ
らをホモジナイザ―で混合した。この導電性接着剤をカ
―ボン製集電体２に塗布し、分極性電極１と接着し、１
５０℃で３０分間熱硬化し、分極性電極１と集電体２を
一体化した。後の組立工程は実施例１と全く同様にして
電気二重層コンデンサを試作した。
【００１２】実施例４ 比較例１と全く同様にして分極性電極１を作製し、カ―
ボン製集電体２との接続も比較例１と同様に行った。こ
の分極性電極１とカ―ボン製集電体２が一体化されたも
のを一面だけがめっきされるように他の箇所はポリエス
テルテ―プでマスキングした。これをニッケルワット浴
（浴組成：ＮｉＳＯ4・７Ｈ2Ｏ，ＮｉＣｌ2・６Ｈ2Ｏ，
Ｈ3ＢＯ3、浴温度：５０℃）中、見かけの電極面積（５
×３．５ｃｍ2）で規格化した電流密度が０．１Ａ／ｃ
ｍ2となるようにして１０分間定電流電解を行った。こ
の後、マスキングテ―プを除去した後、１５０℃で真空
乾燥を行った。断面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観
察したところ、ニッケルめっき皮膜の厚みは１０μｍで
あった。めっきされていない面が内側になるようにして
分極性電極１を２つ向かい合わせて、実施例１と同様に
して電気二重層コンデンサを試作した。
ボン製集電体２との接続も比較例１と同様に行った。こ
の分極性電極１とカ―ボン製集電体２が一体化されたも
のを一面だけがめっきされるように他の箇所はポリエス
テルテ―プでマスキングした。これをニッケルワット浴
（浴組成：ＮｉＳＯ4・７Ｈ2Ｏ，ＮｉＣｌ2・６Ｈ2Ｏ，
Ｈ3ＢＯ3、浴温度：５０℃）中、見かけの電極面積（５
×３．５ｃｍ2）で規格化した電流密度が０．１Ａ／ｃ
ｍ2となるようにして１０分間定電流電解を行った。こ
の後、マスキングテ―プを除去した後、１５０℃で真空
乾燥を行った。断面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観
察したところ、ニッケルめっき皮膜の厚みは１０μｍで
あった。めっきされていない面が内側になるようにして
分極性電極１を２つ向かい合わせて、実施例１と同様に
して電気二重層コンデンサを試作した。
【００１３】実施例５ 比較例１と全く同様にして分極性電極１を作製し、カ―
ボン製集電体２との接続も比較例１と同様に行った。こ
の分極性電極１とカ―ボン製集電体２が一体化されたも
のを一面だけがめっきされるように他の箇所はポリエス
テルテ―プでマスキングした。これを酸性浴（浴組成：
ＮｉＳＯ4・６Ｈ2Ｏ，酢酸ナトリウム，次亜リン酸ナト
リウム、浴温度：６０℃）中、１０分間無電解めっきを
行った。皮膜組成はリンが含まれるＮｉ−Ｐ合金となっ
ていた。この後、マスキングテ―プを除去した後、１５
０℃で真空乾燥を行った。断面を走査型電子顕微鏡（Ｓ
ＥＭ）で観察したところ、ニッケルめっき皮膜の厚みは
１０μｍであった。めっきされていない面が内側になる
ようにして分極性電極１を２つ向かい合わせて、実施例
１と同様にして電気二重層コンデンサを試作した。
ボン製集電体２との接続も比較例１と同様に行った。こ
の分極性電極１とカ―ボン製集電体２が一体化されたも
のを一面だけがめっきされるように他の箇所はポリエス
テルテ―プでマスキングした。これを酸性浴（浴組成：
ＮｉＳＯ4・６Ｈ2Ｏ，酢酸ナトリウム，次亜リン酸ナト
リウム、浴温度：６０℃）中、１０分間無電解めっきを
行った。皮膜組成はリンが含まれるＮｉ−Ｐ合金となっ
ていた。この後、マスキングテ―プを除去した後、１５
０℃で真空乾燥を行った。断面を走査型電子顕微鏡（Ｓ
ＥＭ）で観察したところ、ニッケルめっき皮膜の厚みは
１０μｍであった。めっきされていない面が内側になる
ようにして分極性電極１を２つ向かい合わせて、実施例
１と同様にして電気二重層コンデンサを試作した。
【００１４】実施例６ 比較例１と全く同様にして分極性電極１を作製し、カ―
ボン製集電体２との接続も比較例１と同様に行った。こ
の分極性電極１とカ―ボン製集電体２が一体化されたも
のの一面だけにニッケル皮膜が形成されるような治具に
収納した。これにホロカソ―ド型電子ビ―ム蒸着方式の
イオンプレ―ティング装置によりＮｉを約１０μｍ成膜
した。成膜条件は、アルゴンガス中、圧力１×１０-3Ｔ
ｏｒｒ、蒸着源のＮｉの純度は９９％以上である。成膜
速度は約１μｍ／分で、膜厚は別に作成した試料の断面
をＳＥＭで観察することにより求めた。厚さ２５μｍの
ポリプロピレン製セパレ―タ４を挟んでニッケルが成膜
されていない側を内側になるように向かい合わせて、実
施例１と同様にして電気二重層コンデンサを試作した。
ボン製集電体２との接続も比較例１と同様に行った。こ
の分極性電極１とカ―ボン製集電体２が一体化されたも
のの一面だけにニッケル皮膜が形成されるような治具に
収納した。これにホロカソ―ド型電子ビ―ム蒸着方式の
イオンプレ―ティング装置によりＮｉを約１０μｍ成膜
した。成膜条件は、アルゴンガス中、圧力１×１０-3Ｔ
ｏｒｒ、蒸着源のＮｉの純度は９９％以上である。成膜
速度は約１μｍ／分で、膜厚は別に作成した試料の断面
をＳＥＭで観察することにより求めた。厚さ２５μｍの
ポリプロピレン製セパレ―タ４を挟んでニッケルが成膜
されていない側を内側になるように向かい合わせて、実
施例１と同様にして電気二重層コンデンサを試作した。
【００１５】実施例７ 実施例１で作製したのと同じ分極性電極２とカ―ボン製
集電極３が一体化したものに、平板マグネトロンスパッ
タ法によりＮｉを成膜した。タ―ゲットとして金属Ｎｉ
を使った。成膜条件として、圧力１×１０-2Ｔｏｒｒ、
スパッタガスはアルゴンガスである。成膜速度は約０．
１μｍ／分であり、イオンプレ―ティングに比べてかな
り遅い。成膜時間を長くすることにより約５μｍのＮｉ
を形成した。この後、実施例１と全く同様にして電気二
重層コンデンサを作製した。実施例１と同じ方法で、実
施例２〜７で作製した電気二重層コンデンサの静電容量
と等価直列抵抗を測定した。これらの結果と比較例１の
結果をまとめて次の表２に示す。
集電極３が一体化したものに、平板マグネトロンスパッ
タ法によりＮｉを成膜した。タ―ゲットとして金属Ｎｉ
を使った。成膜条件として、圧力１×１０-2Ｔｏｒｒ、
スパッタガスはアルゴンガスである。成膜速度は約０．
１μｍ／分であり、イオンプレ―ティングに比べてかな
り遅い。成膜時間を長くすることにより約５μｍのＮｉ
を形成した。この後、実施例１と全く同様にして電気二
重層コンデンサを作製した。実施例１と同じ方法で、実
施例２〜７で作製した電気二重層コンデンサの静電容量
と等価直列抵抗を測定した。これらの結果と比較例１の
結果をまとめて次の表２に示す。
【００１６】
【表２】 ────────────────────────────── 静電容量／Ｆ 等価直列抵抗／ｍΩ ────────────────────────────── 実施例２ １０５３ ５８ 実施例３ １０２２ ７７ 実施例４ １０１２ ５５ 実施例５ ９５６ ７５ 実施例６ ９８５ ４５ 実施例７ ９７３ ８５ 比較例１ １０１５ １２１ ──────────────────────────────
【００１７】実施例２〜７と比較例１の結果から、ニッ
ケルを集電体に用いること、ニッケルを含有する導電性
接着剤で分極性電極と集電体を接続すること、ニッケル
皮膜を電解めっき、無電解めっき、イオンプレ―ティン
グまたはスパッタリングにより形成することにより、電
気二重層コンデンサの等価直列抵抗を低減することがで
きることがわかる。本実施例で用いた固体活性炭は活性
炭／ポリアセン系材料複合体であるが、従来の技術の項
で述べた他の固体活性炭でも本発明の効果があった。ま
た、ニッケルまたはニッケル系合金による被膜の形成
は、分極性電極および集電体のうちのいずれか一方でも
本発明の効果があった。
ケルを集電体に用いること、ニッケルを含有する導電性
接着剤で分極性電極と集電体を接続すること、ニッケル
皮膜を電解めっき、無電解めっき、イオンプレ―ティン
グまたはスパッタリングにより形成することにより、電
気二重層コンデンサの等価直列抵抗を低減することがで
きることがわかる。本実施例で用いた固体活性炭は活性
炭／ポリアセン系材料複合体であるが、従来の技術の項
で述べた他の固体活性炭でも本発明の効果があった。ま
た、ニッケルまたはニッケル系合金による被膜の形成
は、分極性電極および集電体のうちのいずれか一方でも
本発明の効果があった。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
等価直列抵抗を低減した電気二重層コンデンサを提供す
ることができる。
等価直列抵抗を低減した電気二重層コンデンサを提供す
ることができる。
【図１】本発明による電気二重層コンデンサの一例の断
面図である。
面図である。
１ 固体活性炭分極性電極 ２ 集電体 ３ セパレ―タ ４ａ 容器 ４ｂ 容器蓋 ５ 端子
Claims (4)
- 【請求項１】 活性炭／カ―ボン／ニッケル複合体から
なる分極性電極であって、ニッケルが０．１〜２０重量
％含有されてなることを特徴とする分極性電極。 - 【請求項２】 固体活性炭を分極性電極とする電気二重
層コンデンサにおいて、集電体にニッケルまたはニッケ
ル系合金を用いることを特徴とする電気二重層コンデン
サ。 - 【請求項３】 固体活性炭を分極性電極とする電気二重
層コンデンサにおいて、分極性電極、集電体のいずれか
一方または両方の所定の表面部分にニッケルまたはニッ
ケル系合金が被覆されていることを特徴とする電気二重
層コンデンサ。 - 【請求項４】 固体活性炭を分極性電極とする電気二重
層コンデンサの製造方法において、集電体と分極性電極
をニッケル粉末を含有する導電性接着剤で接続すること
を特徴とする電気二重層コンデンサの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3261334A JPH0574659A (ja) | 1991-09-13 | 1991-09-13 | 分極性電極及び電気二重層コンデンサ及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3261334A JPH0574659A (ja) | 1991-09-13 | 1991-09-13 | 分極性電極及び電気二重層コンデンサ及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0574659A true JPH0574659A (ja) | 1993-03-26 |
Family
ID=17360378
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3261334A Pending JPH0574659A (ja) | 1991-09-13 | 1991-09-13 | 分極性電極及び電気二重層コンデンサ及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0574659A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103219165A (zh) * | 2012-01-24 | 2013-07-24 | 绿点高新科技股份有限公司 | 超级电容模块及其制作方法 |
| US20150092318A1 (en) * | 2013-09-27 | 2015-04-02 | CHEN Zhaohui | High voltage high power energy storage devices, systems, and associated methods |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4927861A (ja) * | 1972-07-07 | 1974-03-12 | ||
| JPS5592724A (en) * | 1978-12-29 | 1980-07-14 | Achilles Corp | Production of rigid polyurethane foam |
| JPS60149116A (ja) * | 1984-01-13 | 1985-08-06 | 松下電器産業株式会社 | 電気二重層キャパシタ |
| JPS60167411A (ja) * | 1984-02-10 | 1985-08-30 | 松下電器産業株式会社 | 電気二重層キヤパシタの製造方法 |
-
1991
- 1991-09-13 JP JP3261334A patent/JPH0574659A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4927861A (ja) * | 1972-07-07 | 1974-03-12 | ||
| JPS5592724A (en) * | 1978-12-29 | 1980-07-14 | Achilles Corp | Production of rigid polyurethane foam |
| JPS60149116A (ja) * | 1984-01-13 | 1985-08-06 | 松下電器産業株式会社 | 電気二重層キャパシタ |
| JPS60167411A (ja) * | 1984-02-10 | 1985-08-30 | 松下電器産業株式会社 | 電気二重層キヤパシタの製造方法 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103219165A (zh) * | 2012-01-24 | 2013-07-24 | 绿点高新科技股份有限公司 | 超级电容模块及其制作方法 |
| JP2013153166A (ja) * | 2012-01-24 | 2013-08-08 | Taiwan Green Point Enterprises Co Ltd | 超コンデンサモジュール及び超コンデンサモジュールの製造方法 |
| US20150092318A1 (en) * | 2013-09-27 | 2015-04-02 | CHEN Zhaohui | High voltage high power energy storage devices, systems, and associated methods |
| US10319535B2 (en) * | 2013-09-27 | 2019-06-11 | Intel Corporation | High voltage high power energy storage devices, systems, and associated methods |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5172307A (en) | Activated carbon/polyacene composite and process for producing the same | |
| JPH10275747A (ja) | 電気二重層コンデンサ | |
| JP2001502117A (ja) | 多電極二重層キャパシタ | |
| KR20110132571A (ko) | 도전성 시트 및 전극 | |
| JP4803715B2 (ja) | 導電性ペースト、その製造方法及び用途 | |
| US6198621B1 (en) | Electric double layer capacitor using polarizable electrode of single particle layer | |
| KR100511363B1 (ko) | 금속입자를 접착제로 사용하는 탄소나노튜브 혹은탄소나노파이버 전극의 제조방법 및 이에 의해 제조된 전극 | |
| US7209341B2 (en) | Polarizing electrode, manufacturing method thereof, and electric double-layer capacitor | |
| JPH0821525B2 (ja) | 分極性電極およびその製造方法 | |
| JPH0574659A (ja) | 分極性電極及び電気二重層コンデンサ及びその製造方法 | |
| JPH09289142A (ja) | 活性炭電極およびその製造方法並びに電気二重層コンデンサ | |
| JPH0241885B2 (ja) | ||
| CN215911317U (zh) | 一种铝电解电容器 | |
| JPH0770448B2 (ja) | 分極性電極の製造法 | |
| CN113611538A (zh) | 一种粉体电芯固态高分子电容器及其制造方法 | |
| RU2033899C1 (ru) | Способ изготовления объемно-пористых анодов электролитических и оксидно-полупроводниковых конденсаторов | |
| JPS6355205B2 (ja) | ||
| JP2773536B2 (ja) | 分極性電極の製造方法 | |
| JP3417206B2 (ja) | 電気二重層キャパシタ用活性炭材料 | |
| JP2723578B2 (ja) | 有機電解質電池 | |
| WO2023019850A1 (zh) | 一种铝电解电容器及其制作方法 | |
| JP3114337B2 (ja) | 電気二重層コンデンサ | |
| JP4617525B2 (ja) | 電気二重層キャパシタ並びに電極及びその製造方法 | |
| JPH0574657A (ja) | 電気二重層コンデンサとその製造方法 | |
| JP3152990B2 (ja) | 分極性電極の製造法 |