JPH0610979B2 - 分極性電極用活性炭の製造法 - Google Patents
分極性電極用活性炭の製造法Info
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- JPH0610979B2 JPH0610979B2 JP60147518A JP14751885A JPH0610979B2 JP H0610979 B2 JPH0610979 B2 JP H0610979B2 JP 60147518 A JP60147518 A JP 60147518A JP 14751885 A JP14751885 A JP 14751885A JP H0610979 B2 JPH0610979 B2 JP H0610979B2
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- fibers
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- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
- H01M4/96—Carbon-based electrodes
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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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、電池などに用いる分極
性電極のための繊維状活性炭の製造法に関する。
性電極のための繊維状活性炭の製造法に関する。
従来の技術 活性炭繊維を分極性電極として用いたキャパシタや電池
は既に知られている。活性炭電極の表面では、キャパシ
タ、電池いずれの場合も正，負イオンの吸脱着による電
気二重層の形成反応が主に起きており、この部分での荷
電の蓄積が一方の電極反応となる。
は既に知られている。活性炭電極の表面では、キャパシ
タ、電池いずれの場合も正，負イオンの吸脱着による電
気二重層の形成反応が主に起きており、この部分での荷
電の蓄積が一方の電極反応となる。
ところで、このような活性炭繊維をその構成材料とする
分極性電極としては、従来、原料繊維を布状に織ってこ
れをそのまま炭化賦活し、活性炭繊維布としてそのまま
分極性電極に用いる構成と、ロングフィラメント状の繊
維を炭化賦活してこれを切断し、適当なバインダと混合
して抄紙して紙状、フェルト状の分極性電極として用い
る構成との２つが主流である。この２つの構成のうち、
活性炭繊維布を用いるものは、布のまま電極として用い
ることが可能なために製造が非常に容易である。これに
対し、ロングフィラメント状の繊維を出発原料とする、
紙、フェルト状分極性電極を用いるものは、原料繊維の
炭化賦活、切断、抄紙などのいくつかの工程を経てつく
られ、杆を用いるものよりも若干製造が繁雑になるが、
例えば紙を加圧などにより高密度にすることにより容積
あたりの活性炭充填量を大きくすることが可能である。
分極性電極としては、従来、原料繊維を布状に織ってこ
れをそのまま炭化賦活し、活性炭繊維布としてそのまま
分極性電極に用いる構成と、ロングフィラメント状の繊
維を炭化賦活してこれを切断し、適当なバインダと混合
して抄紙して紙状、フェルト状の分極性電極として用い
る構成との２つが主流である。この２つの構成のうち、
活性炭繊維布を用いるものは、布のまま電極として用い
ることが可能なために製造が非常に容易である。これに
対し、ロングフィラメント状の繊維を出発原料とする、
紙、フェルト状分極性電極を用いるものは、原料繊維の
炭化賦活、切断、抄紙などのいくつかの工程を経てつく
られ、杆を用いるものよりも若干製造が繁雑になるが、
例えば紙を加圧などにより高密度にすることにより容積
あたりの活性炭充填量を大きくすることが可能である。
従来、前記のロングフィラメント状の繊維の炭化賦活
は、第３図に示すようなバッチ式の炉を用いて行なわれ
ていた。すなわち、炉室部２０、加熱部２１、断熱部２
２、制御部２３とからなる炉に、ロングフィラメント状
の繊維２４を置き、これに賦活ガス供給装置２５から賦
活ガスを作用させる方法である。
は、第３図に示すようなバッチ式の炉を用いて行なわれ
ていた。すなわち、炉室部２０、加熱部２１、断熱部２
２、制御部２３とからなる炉に、ロングフィラメント状
の繊維２４を置き、これに賦活ガス供給装置２５から賦
活ガスを作用させる方法である。
発明が解決しようとする問題点 ところが、上記のようなバッチ方式で炭化賦活を行なう
と、炉の昇温、降温に時間を要し、これに伴うエネルギ
も大きなものになり、生産性、コストの点で不利になっ
てしまう。また得られた活性炭繊維の特性（比表面積、
細孔分布）や、これを分極性電極の構成要素として用い
た電気二重層キャパシタの特性の点からも改善の余地が
ある。すなわち、(1)賦活ガスと被賦活繊維との接触反
応機会をより多くする、(2)炭化賦活時に発生する原料
繊維の分解ガスをできるだけ速かに系外に除去する、こ
とにより高比表面積の活性炭繊維を得ることができる。
と、炉の昇温、降温に時間を要し、これに伴うエネルギ
も大きなものになり、生産性、コストの点で不利になっ
てしまう。また得られた活性炭繊維の特性（比表面積、
細孔分布）や、これを分極性電極の構成要素として用い
た電気二重層キャパシタの特性の点からも改善の余地が
ある。すなわち、(1)賦活ガスと被賦活繊維との接触反
応機会をより多くする、(2)炭化賦活時に発生する原料
繊維の分解ガスをできるだけ速かに系外に除去する、こ
とにより高比表面積の活性炭繊維を得ることができる。
本発明は、このようなロングフィラメント状の原料繊維
を出発物質として、特に高容量の分極性電極を与える活
性炭繊維を得る方法を提供するものである。
を出発物質として、特に高容量の分極性電極を与える活
性炭繊維を得る方法を提供するものである。
問題点を解決するための手段 本発明は、上部および下部に開口部を有し、少なくとも
炉室下部の前記とは別の開口部から賦活ガスを供給し、
炉内を雰囲気制御可能にした炉の上部の開口部から下部
の開口部へ、または下部の開口部から上部の開口部へ、
ロングフィラメント状繊維からなるロービングまたはト
ウ状の物質を連続的に移動させてロングフィラメント状
繊維を活性炭化することを特徴とする。
炉室下部の前記とは別の開口部から賦活ガスを供給し、
炉内を雰囲気制御可能にした炉の上部の開口部から下部
の開口部へ、または下部の開口部から上部の開口部へ、
ロングフィラメント状繊維からなるロービングまたはト
ウ状の物質を連続的に移動させてロングフィラメント状
繊維を活性炭化することを特徴とする。
作用 本発明によれば、高比表面積で、有効な細孔分布を有す
るロングフィラメント状の活性炭繊維が連続的に得られ
る。従って、これをチョップ状にして高密度な紙状にす
ることにより、活性炭布よりも高容量で小型の分極性電
極が得られる。
るロングフィラメント状の活性炭繊維が連続的に得られ
る。従って、これをチョップ状にして高密度な紙状にす
ることにより、活性炭布よりも高容量で小型の分極性電
極が得られる。
特に布を原料にする場合と比べ、ロングフィラメント繊
維のロービング状、トウ状のものは、原料繊維の１本１
本が低密度に束ねられており、繊維を紡糸し、これを強
く織った織布に比べて、賦活ガスと被賦活繊維との接触
機会が多く、さらに炭化分解発生ガスも本発明の連続炉
では速やかに系外に除かれる。このために高容量の活性
炭繊維を得ることができる。
維のロービング状、トウ状のものは、原料繊維の１本１
本が低密度に束ねられており、繊維を紡糸し、これを強
く織った織布に比べて、賦活ガスと被賦活繊維との接触
機会が多く、さらに炭化分解発生ガスも本発明の連続炉
では速やかに系外に除かれる。このために高容量の活性
炭繊維を得ることができる。
実施例 第１図は実施例に用いた電気炉の構成を示す。１は炉室
本体であり、上部開口部２、下部開口部３を有する。４
は本体を加熱するためのヒータ、５は断熱層である。６
は下部開口部３と連通した収納箱、７は供給口８から本
体１内へ賦活ガスを供給する賦活ガス発生装置、９は原
料繊維である。
本体であり、上部開口部２、下部開口部３を有する。４
は本体を加熱するためのヒータ、５は断熱層である。６
は下部開口部３と連通した収納箱、７は供給口８から本
体１内へ賦活ガスを供給する賦活ガス発生装置、９は原
料繊維である。
炉の上部開口部２から原料繊維９を投入し、賦活ガス発
生装置７からの水蒸気を窒素をキャリアガスとして賦活
ガス供給口８から炉室本体１に導びき、原料繊維の連続
的な炭化賦活を行なう。活性炭化したロングフィラメン
ト繊維１０は下部収納箱６に得られる。連続賦活時の水
蒸気供給は１ｇのロングフィラメント状繊維に対して水
換算で４〜８ccに相当する量である。
生装置７からの水蒸気を窒素をキャリアガスとして賦活
ガス供給口８から炉室本体１に導びき、原料繊維の連続
的な炭化賦活を行なう。活性炭化したロングフィラメン
ト繊維１０は下部収納箱６に得られる。連続賦活時の水
蒸気供給は１ｇのロングフィラメント状繊維に対して水
換算で４〜８ccに相当する量である。
次に、本発明の具体的な実施例について述べる。
実施例１ フェノール樹脂繊維のロングフィラメント（直径２０μ
ｍ）をたばねたロービング状の原料繊維を、第１図に示
す電気炉を用いて炭化賦活した。得られた活性炭繊維を
長さ１〜３mmのチョップ状に切断し、同じく長さ１〜３
mmの天然パルプと重量比６０：４０の割合で湿式混合
し、抄紙して乾燥した。得られた紙の坪量は１００ｇ／
m2、厚さは２００μｍである。この活性炭紙の片面にプ
ラズマ溶射法によってアルミニウムの集電体層を形成
し、これを直径１０mmの円形に打ち抜いた。こうして得
た一対の分極性電極をセパレータを介して対向させて第
２図のような扁平形の電気二重層キャパシタを構成し
た。
ｍ）をたばねたロービング状の原料繊維を、第１図に示
す電気炉を用いて炭化賦活した。得られた活性炭繊維を
長さ１〜３mmのチョップ状に切断し、同じく長さ１〜３
mmの天然パルプと重量比６０：４０の割合で湿式混合
し、抄紙して乾燥した。得られた紙の坪量は１００ｇ／
m2、厚さは２００μｍである。この活性炭紙の片面にプ
ラズマ溶射法によってアルミニウムの集電体層を形成
し、これを直径１０mmの円形に打ち抜いた。こうして得
た一対の分極性電極をセパレータを介して対向させて第
２図のような扁平形の電気二重層キャパシタを構成し
た。
第２図において１１，１２は分極性電極、１３，１４は
それらの集電体層、１５はセパレータ、１６はガスケッ
トリング、１７は金属ケース、１８は金属蓋である。な
お、電解液にはプロピレンカーボネートにテトラエチル
アンモニウムパークロレートを３０重量％溶解した溶液
を用いた。
それらの集電体層、１５はセパレータ、１６はガスケッ
トリング、１７は金属ケース、１８は金属蓋である。な
お、電解液にはプロピレンカーボネートにテトラエチル
アンモニウムパークロレートを３０重量％溶解した溶液
を用いた。
実施例２ 実施例の活性炭繊維と天然パルプとを重量比６０：４０
の割合で混合し、坪量１５０ｇ／m2に抄紙後、加圧カレ
ンダーロール加工をして厚さを２００μｍとした。この
活性炭紙を用いて、実施例１と同じ様にしてキャパシタ
を試作した。
の割合で混合し、坪量１５０ｇ／m2に抄紙後、加圧カレ
ンダーロール加工をして厚さを２００μｍとした。この
活性炭紙を用いて、実施例１と同じ様にしてキャパシタ
を試作した。
実施例３ 実施例１と同じ方法でロングフィラメント状活性炭繊維
をつくり、これを長さ１〜３cmに切断し相互にからめ合
わせて坪量１００ｇ／m2、厚さ２５０μｍのフェルトと
し、その片面にアルミニウム集電体層をプラズマ溶射法
によって形成し、以下実施例１と同じ方法でキャパシタ
を試作した。
をつくり、これを長さ１〜３cmに切断し相互にからめ合
わせて坪量１００ｇ／m2、厚さ２５０μｍのフェルトと
し、その片面にアルミニウム集電体層をプラズマ溶射法
によって形成し、以下実施例１と同じ方法でキャパシタ
を試作した。
実施例４ 実施例１で得た活性炭紙の片面にアルミニウム層をプラ
ズマ溶射法により形成し、これを３cm×５cmの大きさに
切断した。この電極２枚をそれらの活性炭紙側をセパレ
ータを介して対向させるとともに、アルミニウム層に沿
って厚さ0.02mmのアルミニウム箔を配して渦巻状に捲回
して円筒形のキャパシタを構成した。電解液は実施例１
と同じである。
ズマ溶射法により形成し、これを３cm×５cmの大きさに
切断した。この電極２枚をそれらの活性炭紙側をセパレ
ータを介して対向させるとともに、アルミニウム層に沿
って厚さ0.02mmのアルミニウム箔を配して渦巻状に捲回
して円筒形のキャパシタを構成した。電解液は実施例１
と同じである。
実施例５ 実施例１で得られた活性炭紙の片面にアルミニウム層を
プラズマ溶射法により形成し、これを直径１０mmの円形
に打抜いた。この分極性電極を正極にし、負極として、
リチウムをドープしたSn-Pb合金を用いて第２図のよう
な構造の電気化学装置を組み立てた。なお、電解液はプ
ロピレンカーボネートにリチウムパークロレートを溶解
したものを用いた。
プラズマ溶射法により形成し、これを直径１０mmの円形
に打抜いた。この分極性電極を正極にし、負極として、
リチウムをドープしたSn-Pb合金を用いて第２図のよう
な構造の電気化学装置を組み立てた。なお、電解液はプ
ロピレンカーボネートにリチウムパークロレートを溶解
したものを用いた。
実施例６ 実施例４の正極をそのままの材料で、負極には活性炭紙
の替わりに実施例５で用いたリチウムをドープしたSn-P
b合金箔を用い渦巻状に捲回して組み立てた。電解液は
実施例５と同じものを用いた。
の替わりに実施例５で用いたリチウムをドープしたSn-P
b合金箔を用い渦巻状に捲回して組み立てた。電解液は
実施例５と同じものを用いた。
比較例１ バッチ式炉で得られた活性炭繊維を用いて、実施例１と
同じようなキャパシタを試作した。
同じようなキャパシタを試作した。
比較例２ 活性炭繊維布をチョップ状にして実施例１と同じような
キャパシタを試作した。
キャパシタを試作した。
比較例３ 目付１００ｇ／m2の活性炭繊維布を直径１０mmの円形に
打ち抜いた分極性電極を用いて第１図のようなキャパシ
タを試作した。
打ち抜いた分極性電極を用いて第１図のようなキャパシ
タを試作した。
上記のキャパシタの特性として、２５℃における容量Ｃ
25、−２５℃における容量をＣ-25としたときの１−Ｃ
-25／Ｃ25及び１KHzにおけるインピーダンスを次表に示
す。
25、−２５℃における容量をＣ-25としたときの１−Ｃ
-25／Ｃ25及び１KHzにおけるインピーダンスを次表に示
す。
発明の効果 以上のように、本発明によれば、ロングフィラメント状
の繊維から連続的に、高容量の分極性電極を与える活性
炭繊維を得ることができる。
の繊維から連続的に、高容量の分極性電極を与える活性
炭繊維を得ることができる。
第１図は本発明の実施例に用いた炉の縦断面略図、第２
図はキャパシタの一例を示す縦断面図、第３図は従来の
炉の縦断面略図である。 １……炉室本体、２，３……開口部、４……ヒータ、６
……収納室、８……ガス供給口。
図はキャパシタの一例を示す縦断面図、第３図は従来の
炉の縦断面略図である。 １……炉室本体、２，３……開口部、４……ヒータ、６
……収納室、８……ガス供給口。
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｍ 4/04 Ｚ (72)発明者 棚橋 一郎 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭53−31820（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−121739（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−25166（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−28170（ＪＰ，Ａ) 特公 昭54−1815（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭53−47420（ＪＰ，Ｂ２)
Claims (1)
- 【請求項１】上部および下部に開口部、および下部開口
部と連通した収納箱とを有し、少なくとも炉室下部の別
の開口部から、１ｇのロングフィラメント状繊維に対し
て水換算で４〜６ccの水蒸気ガスを供給し、炉内を雰囲
気制御可能にした炉の上部の開口部から下部の開口部
へ、または、下部の開口部から上部の開口部へ、ロング
フィラメント状繊維からなるロービングまたはトウ状の
物質を連続的に移動させて、前記ロングフィラメント状
繊維を活性炭化することを特徴とする分極性電極用活性
炭の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60147518A JPH0610979B2 (ja) | 1985-07-04 | 1985-07-04 | 分極性電極用活性炭の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60147518A JPH0610979B2 (ja) | 1985-07-04 | 1985-07-04 | 分極性電極用活性炭の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS628448A JPS628448A (ja) | 1987-01-16 |
| JPH0610979B2 true JPH0610979B2 (ja) | 1994-02-09 |
Family
ID=15432143
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60147518A Expired - Lifetime JPH0610979B2 (ja) | 1985-07-04 | 1985-07-04 | 分極性電極用活性炭の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0610979B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5170809B2 (ja) | 2007-08-27 | 2013-03-27 | 山下ゴム株式会社 | 液封防振装置 |
| EP3021389B1 (en) | 2008-11-18 | 2018-07-11 | Johnson Controls Technology Company | Electrical power storage devices |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51121739A (en) * | 1975-04-18 | 1976-10-25 | Otani Sugio | Carbon fiber aqueous solution type secondary battery |
| JPS5825043B2 (ja) * | 1976-09-03 | 1983-05-25 | 東邦ベスロン株式会社 | 繊維状活性炭の連続的製造法 |
-
1985
- 1985-07-04 JP JP60147518A patent/JPH0610979B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS628448A (ja) | 1987-01-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |