JPH0770447B2 - 分極性電極の製造法 - Google Patents
分極性電極の製造法Info
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- JPH0770447B2 JPH0770447B2 JP62059365A JP5936587A JPH0770447B2 JP H0770447 B2 JPH0770447 B2 JP H0770447B2 JP 62059365 A JP62059365 A JP 62059365A JP 5936587 A JP5936587 A JP 5936587A JP H0770447 B2 JPH0770447 B2 JP H0770447B2
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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
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Y02E60/13—Energy storage using capacitors
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- Electrochromic Elements, Electrophoresis, Or Variable Reflection Or Absorption Elements (AREA)
- Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
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や電池あるいはエレク
トロクロミックディスプレイに用いる分極性電極の製造
法に関する。
トロクロミックディスプレイに用いる分極性電極の製造
法に関する。
従来の技術 従来の技術を、図に示す電気二重層キャパシタを例にと
り説明する。この電気二重層キャパシタの構造自体は公
知の技術である。ペーパ状の分極性電極としては特開昭
59−93216号公報に示されているものがある。これは活
性炭繊維とバインダーとから構成されたペーパ状の分極
性電極１の片面にアルミニウム、ニッケル等の導電層２
を形成し、セパレータ３を介し相対向させ、これらを電
解液とともに金属ケース６と封口板５および両者を絶縁
するガスケット４によって密封したものである。
り説明する。この電気二重層キャパシタの構造自体は公
知の技術である。ペーパ状の分極性電極としては特開昭
59−93216号公報に示されているものがある。これは活
性炭繊維とバインダーとから構成されたペーパ状の分極
性電極１の片面にアルミニウム、ニッケル等の導電層２
を形成し、セパレータ３を介し相対向させ、これらを電
解液とともに金属ケース６と封口板５および両者を絶縁
するガスケット４によって密封したものである。
また活性炭繊維布を分極性電極に用いるものは比表面積
が2500m2/gと大きくでき、不純物も少なく電気二重層キ
ャパシタに適している。しかし活性炭粉末と比較すると
大変高価であり、加圧しないと空隙率が90％以上占めて
おり（加圧しても60％以上占める）空間部分のロスが大
きい。以上のように空間部分が多いため、繊維一本どう
しの接触が少なく、接触抵抗が大きくなる。上記のよう
な活性炭繊維に活性炭粉末を担持したものも考案されて
いるがこの構成では両者の接着強度が十分でなく活性炭
粉末の脱落がはげしい。
が2500m2/gと大きくでき、不純物も少なく電気二重層キ
ャパシタに適している。しかし活性炭粉末と比較すると
大変高価であり、加圧しないと空隙率が90％以上占めて
おり（加圧しても60％以上占める）空間部分のロスが大
きい。以上のように空間部分が多いため、繊維一本どう
しの接触が少なく、接触抵抗が大きくなる。上記のよう
な活性炭繊維に活性炭粉末を担持したものも考案されて
いるがこの構成では両者の接着強度が十分でなく活性炭
粉末の脱落がはげしい。
さらに活性炭粉末をフッ素樹脂で結合させ集電体に保持
させ分極性電極としたものがある。これはフッ素樹脂の
ため抵抗が大きくなってしまう。
させ分極性電極としたものがある。これはフッ素樹脂の
ため抵抗が大きくなってしまう。
発明が解決しようとする問題点 上記のような構成の分極性電極ではペーパ状の場合強度
を高めるためにバインダーの含有量を多く、抵抗値が大
きくなりしたがってインピーダンスも高くなる。また純
度が低く使用電圧を高くできない。さらに活性炭繊維布
の場合空間効率が低く高価である。活性炭粉末を用いた
場合でもバインダーの含有量が多くなり抵抗値が大きく
なる。活性炭繊維に活性炭粉末を担持したものは活性炭
粉末の脱落がはげしい。
を高めるためにバインダーの含有量を多く、抵抗値が大
きくなりしたがってインピーダンスも高くなる。また純
度が低く使用電圧を高くできない。さらに活性炭繊維布
の場合空間効率が低く高価である。活性炭粉末を用いた
場合でもバインダーの含有量が多くなり抵抗値が大きく
なる。活性炭繊維に活性炭粉末を担持したものは活性炭
粉末の脱落がはげしい。
問題点を解決するための手段 本発明は、上記問題点を解決するため、繊維状フェノー
ル樹脂を骨格としその上にフェノール樹脂を付着させた
構造物を炭化、賦活し活性炭化し活性炭構造物とした分
極性電極を製造する方法である。
ル樹脂を骨格としその上にフェノール樹脂を付着させた
構造物を炭化、賦活し活性炭化し活性炭構造物とした分
極性電極を製造する方法である。
作 用 上記の構成により、分極性電極の活性炭繊維密度を高め
抵抗を低減しエネルギー密度を高くするとともに、急速
充電に適し、信頼性の高い分極性電極を実現することが
できる。
抵抗を低減しエネルギー密度を高くするとともに、急速
充電に適し、信頼性の高い分極性電極を実現することが
できる。
実施例 以下本発明の実施例を説明する。なお、本発明の実施例
の製法になる分極性電極を図に示す構造の電気二重層キ
ャパシタを構成し諸特性を比較している。
の製法になる分極性電極を図に示す構造の電気二重層キ
ャパシタを構成し諸特性を比較している。
（実施例１） ノボラック型フェノール樹脂繊維（直径５〜９ミクロ
ン）を織布し朱子織状の目付け250g/m2の樹脂繊維布を
骨格としこのものを水溶液系レゾール型フェノール樹脂
に浸せきした。このようにして得た構造物を100℃で１
時間硬化しレゾール型フェノール樹脂を60g付着させた
後、窒素ガス雰囲気下水蒸気を供給し1000℃で20分間加
熱しフェノール樹脂全体を炭化、賦活した。上記構造体
は厚みが0.7mmであり炭化、賦活収率は36％、比表面積
は2100m2/gであった。この活性炭構造物を直径6mmに抜
ち抜き分極性電極とし片面にアルミニウム層をプラズマ
溶射法を用い200μｍ形成した。
ン）を織布し朱子織状の目付け250g/m2の樹脂繊維布を
骨格としこのものを水溶液系レゾール型フェノール樹脂
に浸せきした。このようにして得た構造物を100℃で１
時間硬化しレゾール型フェノール樹脂を60g付着させた
後、窒素ガス雰囲気下水蒸気を供給し1000℃で20分間加
熱しフェノール樹脂全体を炭化、賦活した。上記構造体
は厚みが0.7mmであり炭化、賦活収率は36％、比表面積
は2100m2/gであった。この活性炭構造物を直径6mmに抜
ち抜き分極性電極とし片面にアルミニウム層をプラズマ
溶射法を用い200μｍ形成した。
これを用い図に示すコイン型電気二重層キャパシタを構
成した。セパレータ３には、直径10mmのポリプロピレン
製多孔膜を用いた。このセパレータ３を介し分極性電極
１を相対向させた後、テトラエチルアンモニウムのホウ
フッ化塩（Et4NBF4）を電解質とした１モル/1のプロピ
レンカーボネート有機電解液として注入後封口ケーシン
グし、コイン型キャパシタを作成した。このキャパシタ
を2.4Vで充電後1mAで定電流放電し容量0.38F、インピー
ダンス（1KHz）12Ωを得た。また70℃の雰囲気下で常時
2.4Vを印加したところ初期容量に対する1000時間後の容
量減少率は３％であった。従来の活性炭繊維布およびペ
ーパ状活性炭繊維を分極性電極に用いたキャパシタの特
性はそれぞれ容量が0.21F,0.23Fであり、インピーダン
スは21Ω,35Ωであった。本実施例のものは時に容量、
インピーダンス（1KHz）の面で従来のものに比べ特に優
れている。
成した。セパレータ３には、直径10mmのポリプロピレン
製多孔膜を用いた。このセパレータ３を介し分極性電極
１を相対向させた後、テトラエチルアンモニウムのホウ
フッ化塩（Et4NBF4）を電解質とした１モル/1のプロピ
レンカーボネート有機電解液として注入後封口ケーシン
グし、コイン型キャパシタを作成した。このキャパシタ
を2.4Vで充電後1mAで定電流放電し容量0.38F、インピー
ダンス（1KHz）12Ωを得た。また70℃の雰囲気下で常時
2.4Vを印加したところ初期容量に対する1000時間後の容
量減少率は３％であった。従来の活性炭繊維布およびペ
ーパ状活性炭繊維を分極性電極に用いたキャパシタの特
性はそれぞれ容量が0.21F,0.23Fであり、インピーダン
スは21Ω,35Ωであった。本実施例のものは時に容量、
インピーダンス（1KHz）の面で従来のものに比べ特に優
れている。
（実施例２） 実施例１と同様なフェノール樹脂布を骨格に粉末状のフ
ェノール樹脂を担持し200℃の温度で熱プレスし樹脂を
硬化させた。担持量は55gである。このフェノール樹脂
構造物を窒素ガス雰囲気下で水蒸気を供給しながら900
℃まで50℃/hrの昇温速度で加熱し炭化、賦活した。こ
のようにして得られた活性炭を用いて分極性電極を作成
し電気二重層キャパシタ（実施例１と同様）を作成した
ところ容量0.36F,インピーダンス14Ωを得た。
ェノール樹脂を担持し200℃の温度で熱プレスし樹脂を
硬化させた。担持量は55gである。このフェノール樹脂
構造物を窒素ガス雰囲気下で水蒸気を供給しながら900
℃まで50℃/hrの昇温速度で加熱し炭化、賦活した。こ
のようにして得られた活性炭を用いて分極性電極を作成
し電気二重層キャパシタ（実施例１と同様）を作成した
ところ容量0.36F,インピーダンス14Ωを得た。
（実施例３） フェルト状フェノール樹脂（250g/m2）を骨格に水溶液
系フェノール樹脂を担持し（60g/m2）実施例１と同様な
方法で炭化、賦活し比表面積1900m2/gの活性炭を得た。
この物を用いて図に示すコイン型電気二重層キャパシタ
を作成し次の特性を得た。すなわち、容量0.36F,インピ
ーダンス12Ωである。
系フェノール樹脂を担持し（60g/m2）実施例１と同様な
方法で炭化、賦活し比表面積1900m2/gの活性炭を得た。
この物を用いて図に示すコイン型電気二重層キャパシタ
を作成し次の特性を得た。すなわち、容量0.36F,インピ
ーダンス12Ωである。
（実施例４） 直径５〜９ミクロン、長さ２〜5mmのフェノール樹脂チ
ョップと粉末状（10〜20ミクロン）フェノール樹脂とを
60対40の割合で混合し200℃の温度でペレット状に熱プ
レスし成型した。気孔率は30％でありこの成型体を1000
℃まで100℃/hrの昇温速度で窒素ガス雰囲気下水蒸気を
供給しながら炭化、賦活し収率40％で活性炭を得た。比
表面積は1800m2/gであった。この活性炭を分極性電極に
用い実施例１と同様な構成材料、方法で電気二重層キャ
パシタを作成したところ容量0.36F、インピーダンス12
Ωを得た。
ョップと粉末状（10〜20ミクロン）フェノール樹脂とを
60対40の割合で混合し200℃の温度でペレット状に熱プ
レスし成型した。気孔率は30％でありこの成型体を1000
℃まで100℃/hrの昇温速度で窒素ガス雰囲気下水蒸気を
供給しながら炭化、賦活し収率40％で活性炭を得た。比
表面積は1800m2/gであった。この活性炭を分極性電極に
用い実施例１と同様な構成材料、方法で電気二重層キャ
パシタを作成したところ容量0.36F、インピーダンス12
Ωを得た。
（実施例５） 厚み100ミクロンのペーパ状フェノール樹脂に水溶性レ
ゾール型フェノール樹脂を20wt％含浸させた。その後の
工程は実施例４と同様な方法により比表面積1700m2/gの
ペーパ状活性炭を得た。この活性炭を分極性電極に用い
実施例１と同様な構成材料、方法で電気二重層キャパシ
タを作成したところ容量0.13F、インピーダンス14.5Ω
を得た。
ゾール型フェノール樹脂を20wt％含浸させた。その後の
工程は実施例４と同様な方法により比表面積1700m2/gの
ペーパ状活性炭を得た。この活性炭を分極性電極に用い
実施例１と同様な構成材料、方法で電気二重層キャパシ
タを作成したところ容量0.13F、インピーダンス14.5Ω
を得た。
（実施例６） 正極側分極性電極として実施例１同様な活性炭分極性電
極を用い、負極としてSnとCdの重量比が85:15の合金
（ウッド合金）にリチウムを吸蔵させた非分極性電極を
用いて電気二重層キャパシタを作成した。本実施例にお
いても他の構成材料は実施例１と同様である。電解質に
はLiClO4を用いた。このキャパシタは3Vの電圧、0.78F
の容量を示した。
極を用い、負極としてSnとCdの重量比が85:15の合金
（ウッド合金）にリチウムを吸蔵させた非分極性電極を
用いて電気二重層キャパシタを作成した。本実施例にお
いても他の構成材料は実施例１と同様である。電解質に
はLiClO4を用いた。このキャパシタは3Vの電圧、0.78F
の容量を示した。
本発明の分極性電極は、上記のような電気二重層キャパ
シタのみならず電池やエレクトロクロミックディスプレ
イ等に広く使用できる。
シタのみならず電池やエレクトロクロミックディスプレ
イ等に広く使用できる。
発明の効果 以上のように、本発明によれば従来よりエネルギー密度
の高い、低抵抗でしかも均一な分極性電極が得られる。
の高い、低抵抗でしかも均一な分極性電極が得られる。
図は本発明の一実施例の分極性電極を用いた電気二重層
キャパシタの構成図である。 １……分極性電極、２……集電体、３……セパレータ、
４……ガスケット、５……封口板、６……ケース、７…
…ウッド合金。
キャパシタの構成図である。 １……分極性電極、２……集電体、３……セパレータ、
４……ガスケット、５……封口板、６……ケース、７…
…ウッド合金。
Claims (1)
- 【請求項１】繊維状フェノール樹脂を骨格とし、その上
にフェノール樹脂を付着させた構造物を炭化、賦活して
活性炭化し活性炭構造物とする分極性電極の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62059365A JPH0770447B2 (ja) | 1987-03-13 | 1987-03-13 | 分極性電極の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62059365A JPH0770447B2 (ja) | 1987-03-13 | 1987-03-13 | 分極性電極の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63226018A JPS63226018A (ja) | 1988-09-20 |
| JPH0770447B2 true JPH0770447B2 (ja) | 1995-07-31 |
Family
ID=13111168
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62059365A Expired - Fee Related JPH0770447B2 (ja) | 1987-03-13 | 1987-03-13 | 分極性電極の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0770447B2 (ja) |
-
1987
- 1987-03-13 JP JP62059365A patent/JPH0770447B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63226018A (ja) | 1988-09-20 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |