JPH0786096A - Electric double layer capacitor and manufacturing method thereof - Google Patents
Electric double layer capacitor and manufacturing method thereofInfo
- Publication number
- JPH0786096A JPH0786096A JP5231400A JP23140093A JPH0786096A JP H0786096 A JPH0786096 A JP H0786096A JP 5231400 A JP5231400 A JP 5231400A JP 23140093 A JP23140093 A JP 23140093A JP H0786096 A JPH0786096 A JP H0786096A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- double layer
- electric double
- layer capacitor
- rubber
- electrolyte
- 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.)
- Granted
Links
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】 分解電圧が高く、内部抵抗の小さな、漏液の
ない信頼性の高い電気二重層キャパシタを提供する。
【構成】 天然ゴム/過塩素酸テトラエチルアンモニウ
ム/プロピレンカーボネートからなるゴム状イオン伝導
性電解質5を介して分極性電極となるフェノール系活性
炭粒子と前記ゴム状イオン伝導性電解質5との混合体
1、2を相対向させて配置し、ケーシングの上部部材
(封口板)6と下部部材(ケース)7をポリプロピレン
製パッキング8を介してカシメ封口する。
(57) [Abstract] [Purpose] To provide a highly reliable electric double layer capacitor having a high decomposition voltage, a small internal resistance and no leakage. [Composition] A mixture 1 of phenolic activated carbon particles serving as a polarizable electrode through the rubber-like ion conductive electrolyte 5 composed of natural rubber / tetraethylammonium perchlorate / propylene carbonate and the rubber-like ion conductive electrolyte 5, 2 are arranged so as to face each other, and the upper member (sealing plate) 6 and the lower member (case) 7 of the casing are caulked and sealed with a polypropylene packing 8.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、全固体の小型大容量の
電気二重層キャパシタ及びその製造方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an all-solid-state small-sized large-capacity electric double layer capacitor and a method for manufacturing the same.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、半導体メモリーバックアップ用の
小型電源として電気二重層キャパシタが広く使用される
ようになってきた。そして、電解液の漏液がなく、自己
放電の小さなより信頼性の高いキャパシタの開発が望ま
れている。2. Description of the Related Art In recent years, electric double layer capacitors have been widely used as a small power source for backing up a semiconductor memory. Further, there is a demand for the development of a more reliable capacitor with less self-discharge and no electrolyte leakage.
【0003】この分野における従来の技術としては、
(1)電解質に、金属イオン伝導性を有する多結晶体の
固体電解質を用いるキャパシタとして、例えば特開昭5
3−61053号公報に開示されたものがある。具体的
には、電解質として銅イオン伝導性を有する固体電解質
を用いられている。As a conventional technique in this field,
(1) A capacitor using a polycrystalline solid electrolyte having metal ion conductivity as an electrolyte is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-312058.
There is one disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 3-61053. Specifically, a solid electrolyte having copper ion conductivity is used as the electrolyte.
【0004】また、(2)電解液に、電気化学的に安定
な電解質塩を溶解した有機溶媒を用い、分極性電極に活
性炭粉末を用いたものとして、例えば特開昭49−68
254号公報に開示されたものがある。具体的には、電
解質としてテトラアルキルアンモニウムの過塩素酸塩を
プロピレンカーボネート等の有機溶媒に溶解した有機電
解液が用いられている。Further, (2) a case where an organic solvent in which an electrochemically stable electrolyte salt is dissolved is used as an electrolytic solution and activated carbon powder is used as a polarizable electrode, for example, JP-A-49-68.
There is one disclosed in Japanese Laid-Open Patent Publication No. 254. Specifically, an organic electrolytic solution in which a peralkyl salt of tetraalkylammonium is dissolved in an organic solvent such as propylene carbonate is used as the electrolyte.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかし、前記(1)の
ような構成の電気二重層キャパシタでは、多結晶体の固
体電解質の分解電圧が0.6V以下と低いためにキャパ
シタの耐電圧を高めることが困難であり、さらに、固体
電解質の電気伝導度も十分大きくないために内部抵抗が
小さく、放電特性の優れたキャパシタを得ることは困難
であった。However, in the electric double layer capacitor having the structure as described in (1) above, the breakdown voltage of the solid electrolyte of the polycrystalline body is as low as 0.6 V or less, so that the withstand voltage of the capacitor is increased. It was difficult to obtain a capacitor having excellent discharge characteristics because the internal resistance was small because the electric conductivity of the solid electrolyte was not sufficiently high.
【0006】また、前記(2)のような有機電解液を用
いた場合には、電解液の漏液を完全に防止することは困
難であり、また、広い温度範囲で信頼性の高いキャパシ
タを作製することは困難であった。Further, when the organic electrolytic solution as described in (2) above is used, it is difficult to completely prevent the electrolytic solution from leaking, and a capacitor having a high reliability in a wide temperature range can be obtained. It was difficult to make.
【0007】本発明は、前記課題を解決し、従来よりも
分解電圧が高く、内部抵抗の小さなさらに漏液のない信
頼性の高い電気二重層キャパシタ及びその製造方法を提
供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above problems and provide an electric double layer capacitor having a higher decomposition voltage, a smaller internal resistance and a further less liquid leakage, and a method for manufacturing the same. .
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明に係る第1発明の電気二重層キャパシタは、
電解質としてゴムマトリックスと有機溶媒と電解質塩と
からなるゴム状イオン伝導性電解質を用い、正極と負極
の分極性電極として活性炭を用いるという構成を備えた
ものである。In order to achieve the above object, the electric double layer capacitor of the first invention according to the present invention comprises:
A rubber-like ion conductive electrolyte composed of a rubber matrix, an organic solvent and an electrolyte salt is used as the electrolyte, and activated carbon is used as the polarizable electrodes of the positive electrode and the negative electrode.
【0009】また、本発明に係る第2発明の電気二重層
キャパシタは、電解質としてゴムマトリックスと有機溶
媒と電解質塩とからなるゴム状イオン伝導性電解質を用
い、正極の分極性電極として活性炭を用い、負極の非分
極性電極としてリチウム又はリチウムを吸蔵、放出でき
る金属を用いるという構成を備えたものである。In the electric double layer capacitor of the second invention according to the present invention, a rubber-like ion conductive electrolyte composed of a rubber matrix, an organic solvent and an electrolyte salt is used as an electrolyte, and activated carbon is used as a polarizable electrode of a positive electrode. In addition, lithium or a metal capable of occluding and releasing lithium is used as the non-polarizable electrode of the negative electrode.
【0010】また、前記第1又は第2の構成において
は、ゴムラテックスが天然ゴム、スチレン−ブタジエン
共重合体、ブタジエン−アクリロニトリル共重合体から
選ばれる一つであるのが好ましい。In the first or second construction, the rubber latex is preferably one selected from natural rubber, styrene-butadiene copolymer and butadiene-acrylonitrile copolymer.
【0011】また、前記第1又は第2の構成において
は、熱可塑性エラストマーがポリスチレン系、ポリオレ
フィン系、ポリエステル系、ポリウレタン系、ポリアミ
ドから選ばれる一つであるのが好ましい。In the first or second construction, the thermoplastic elastomer is preferably one selected from polystyrene type, polyolefin type, polyester type, polyurethane type and polyamide.
【0012】また、前記第1又は第2の構成において
は、有機溶媒がプロピレンカーボネート、ガンマブチル
ラクトン、あるいはこれらの混合溶媒から選ばれる一つ
であるのが好ましい。Further, in the first or second constitution, it is preferable that the organic solvent is one selected from propylene carbonate, gamma butyl lactone, or a mixed solvent thereof.
【0013】また、前記第1又は第2の構成において
は、電解質塩が過塩素酸テトラエチルアンモニウム、ホ
ウフッ化テトラエチルアンモニウム、過塩素酸リチウム
から選ばれる一つであるのが好ましい。In the first or second structure, it is preferable that the electrolyte salt is one selected from tetraethylammonium perchlorate, tetraethylammonium borofluoride, and lithium perchlorate.
【0014】また、前記第1又は第2の構成において
は、分極性電極がフェノール系、ピッチ系、ポリアクリ
ロニトリル(PAN)系の粉末状あるいは繊維状の活性
炭から選ばれる一つであるのが好ましい。In the first or second construction, the polarizable electrode is preferably one selected from phenol-based, pitch-based, polyacrylonitrile (PAN) -based powdered or fibrous activated carbon. .
【0015】また、前記第2の構成においては、リチウ
ムを吸蔵、放出できる金属が亜鉛、ビスマス、スズ、
鉛、カドミウム、インジウムから選ばれる一つの金属単
体又は上記金属における組合せ可能な種々の合金である
のが好ましい。In the second structure, the metals capable of inserting and extracting lithium are zinc, bismuth, tin,
One metal selected from lead, cadmium, and indium, or various alloys which can be combined in the above metals are preferable.
【0016】また、本発明に係る電気二重層キャパシタ
の第1の製造方法は、電解質塩とゴムラテックス又は熱
可塑性エラストマーとを混合して固化させ、さらに有機
溶媒を添加してゴム状イオン伝導性電解質を形成し、こ
のゴム状イオン伝導性電解質を介して活性炭からなる分
極性電極を相対向させ、さらに分極性電極に金属又は導
電性樹脂からなる集電体を形成することを特徴とする。The first method for producing an electric double layer capacitor according to the present invention is such that an electrolyte salt and a rubber latex or a thermoplastic elastomer are mixed and solidified, and an organic solvent is further added to give a rubbery ion conductivity. It is characterized in that an electrolyte is formed, polarizable electrodes made of activated carbon are opposed to each other through the rubber-like ion conductive electrolyte, and a collector made of a metal or a conductive resin is further formed on the polarizable electrode.
【0017】また、本発明に係る電気二重層キャパシタ
の第2の製造方法は、リチウムの電解質塩とゴムラテッ
クス又は熱可塑性エラストマーとを混合して固化させ、
さらに有機溶媒を添加してゴム状イオン伝導性電解質を
形成し、このゴム状イオン伝導性電解質を介して活性炭
からなる正極の分極性電極とリチウム又はリチウムを吸
蔵、放出できる金属からなる負極の非分極性電極を相対
向させ、さらに正極と負極に金属又は導電性樹脂からな
る集電体を形成することを特徴とする。A second method for producing an electric double layer capacitor according to the present invention is to mix and solidify an electrolyte salt of lithium and a rubber latex or a thermoplastic elastomer,
Further, an organic solvent is added to form a rubber-like ion conductive electrolyte, and the polarizable electrode of the positive electrode made of activated carbon and lithium or a negative electrode made of a metal capable of inserting and extracting lithium through the rubber-like ion conductive electrolyte. The polarizable electrodes are opposed to each other, and a current collector made of metal or conductive resin is formed on the positive electrode and the negative electrode.
【0018】また、前記第1又は第2の製造方法の構成
においては、熱可塑性エラストマーがポリスチレン系、
ポリオレフィン系、ポリエステル系、ポリウレタン系、
ポリアミドから選ばれる一つであるのが好ましい。Further, in the construction of the first or second manufacturing method, the thermoplastic elastomer is polystyrene.
Polyolefin type, polyester type, polyurethane type,
It is preferably one selected from polyamides.
【0019】また、前記第1又は第2の製造方法の構成
においては、有機溶媒がプロピレンカーボネート、ガン
マブチルラクトン、あるいはこれらの混合溶媒から選ば
れる一つであるのが好ましい。Further, in the constitution of the first or second manufacturing method, it is preferable that the organic solvent is one selected from propylene carbonate, gamma butyl lactone, or a mixed solvent thereof.
【0020】また、前記第1又は第2の製造方法の構成
においては、電解質塩が過塩素酸テトラエチルアンモニ
ウム、ホウフッ化テトラエチルアンモニウム、過塩素酸
リチウムから選ばれる一つであるのが好ましい。Further, in the structure of the first or second manufacturing method, it is preferable that the electrolyte salt is one selected from tetraethylammonium perchlorate, tetraethylammonium borofluoride, and lithium perchlorate.
【0021】また、前記第1又は第2の製造方法の構成
においては、分極性電極がフェノール系、ピッチ系、ポ
リアクリロニトリル(PAN)系の粉末状あるいは繊維
状の活性炭から選ばれる一つであるのが好ましい。In the construction of the first or second manufacturing method, the polarizable electrode is one selected from phenol-based, pitch-based, polyacrylonitrile (PAN) -based powdered or fibrous activated carbon. Is preferred.
【0022】また、前記第2の製造方法の構成において
は、リチウムを吸蔵、放出できる金属が亜鉛、ビスマ
ス、スズ、鉛、カドミウム、インジウムから選ばれる一
つの金属単体又は上記金属における組合せ可能な種々の
合金であるのが好ましい。In the structure of the second manufacturing method, the metal capable of inserting and extracting lithium is one metal selected from zinc, bismuth, tin, lead, cadmium and indium, or various combinations of the above metals. Is preferably an alloy of
【0023】[0023]
【作用】前記本発明の第1発明の構成によれば、電解質
としてゴムマトリックスと有機溶媒と電解質塩とからな
るゴム状イオン伝導性電解質を用いるものであるため
に、分解電圧が高くなり、また、結晶化していないゴム
マトリックス中では、結晶中よりもイオンが動き易いた
めに内部抵抗を小さくすることができ、さらに、ゴム状
イオン伝導性電解質は巨視的には固体であるために漏液
のない信頼性の高いものとなる。また、正極と負極の分
極性電極に活性炭を用いているため、電気化学的反応は
起こらず、特に腐食反応が生じることはない。従って、
電気化学的反応によって劣化するような部分もなく、信
頼性の高い電気二重層キャパシタを実現することができ
る。According to the constitution of the first invention of the present invention, since the rubber-like ion conductive electrolyte comprising the rubber matrix, the organic solvent and the electrolyte salt is used as the electrolyte, the decomposition voltage becomes high, and In the uncrystallized rubber matrix, the internal resistance can be reduced because the ions move more easily than in the crystal, and the rubber-like ion-conducting electrolyte is macroscopically solid so that leakage of liquid Not be reliable. In addition, since activated carbon is used for the polarizable electrodes of the positive electrode and the negative electrode, no electrochemical reaction occurs, and particularly no corrosion reaction occurs. Therefore,
It is possible to realize a highly reliable electric double layer capacitor without a portion that is deteriorated by an electrochemical reaction.
【0024】また、前記本発明の第2発明の構成によれ
ば、正極の分極性電極に活性炭を、負極の非分極性電極
にリチウム又はリチウムを吸蔵、放出できる金属を用い
ているために、電気二重層容量がより大きく(例えば、
第1発明に比べて2倍程度)、かつ、信頼性の高い電気
二重層キャパシタを実現することができる。Further, according to the second aspect of the present invention, since the positive electrode polarizable electrode is made of activated carbon and the negative electrode non-polarizable electrode is made of lithium or a metal capable of absorbing and releasing lithium, Larger electric double layer capacity (eg,
It is possible to realize an electric double layer capacitor which is about twice as high as the first invention) and has high reliability.
【0025】また、前記第1又は第2の構成において、
ゴムラテックスが天然ゴム、スチレン−ブタジエン共重
合体、ブタジエン−アクリロニトリル共重合体から選ば
れる一つであり、熱可塑性エラストマーがポリスチレン
系、ポリオレフィン系、ポリエステル系、ポリウレタン
系、ポリアミドから選ばれる一つであり、さらに電解質
塩が過塩素酸テトラエチルアンモニウム、ホウフッ化テ
トラエチルアンモニウム、過塩素酸リチウムから選ばれ
る一つであるという好ましい構成によれば、内部抵抗を
特に小さくすることができると共に、漏液の完全防止を
図ることができる。In the first or second configuration,
The rubber latex is one selected from natural rubber, styrene-butadiene copolymer and butadiene-acrylonitrile copolymer, and the thermoplastic elastomer is one selected from polystyrene, polyolefin, polyester, polyurethane and polyamide. According to a preferred configuration in which the electrolyte salt is one selected from tetraethylammonium perchlorate, tetraethylammonium borofluoride, and lithium perchlorate, the internal resistance can be made particularly small and complete leakage can be achieved. It can be prevented.
【0026】また、前記第1又は第2の構成において、
分極性電極がフェノール系、ピッチ系、ポリアクリロニ
トリル(PAN)系の粉末状あるいは繊維状の活性炭か
ら選ばれる一つであるという好ましい構成によれば、こ
れらの活性炭が、椰子殻炭に比べて純度が高く、しかも
比表面積が約2倍以上もあるために、電気二重層容量を
さらに大きくすることができると共に、信頼性を高める
ことができる。In the first or second configuration,
According to a preferred configuration in which the polarizable electrode is one selected from phenol-based, pitch-based, polyacrylonitrile (PAN) -based powdered or fibrous activated carbon, these activated carbons have a higher purity than coconut shell charcoal. The electric double layer capacity can be further increased and the reliability can be enhanced because the electric double layer capacity is high and the specific surface area is about twice or more.
【0027】また、前記第2の構成において、リチウム
を吸蔵、放出できる金属が亜鉛、ビスマス、スズ、鉛、
カドミウム、インジウムから選ばれる一つの金属単体又
は上記金属における組合せ可能な種々の合金であるとい
う好ましい構成によれば、充放電特性を向上させ、さら
に、信頼性を高めることができる。In the second structure, the metals capable of inserting and extracting lithium are zinc, bismuth, tin, lead,
According to a preferable structure in which one metal selected from cadmium and indium or various alloys that can be combined with the above metals are used, the charge / discharge characteristics can be improved and the reliability can be further increased.
【0028】また、前記本発明の第1又は第2の製造方
法によれば、前記第1又は第2の構成を有する電気二重
層キャパシタを効率良く合理的に作製することができ
る。According to the first or second manufacturing method of the present invention, the electric double layer capacitor having the first or second structure can be efficiently and reasonably manufactured.
【0029】[0029]
【実施例】以下、実施例を用いて本発明をさらに具体的
に説明する。本発明で用いるゴム状イオン伝導性電解質
は、ゴムマトリックスと有機溶媒とイオン伝導性を有す
る電解質塩との混合物であり、特に限定されるものでは
なく、種々のゴムマトリックスと有機溶媒と電解質を用
いることができる。特に、ゴムマトリックスとしては、
化学的に安定であることから、天然ゴム、スチレン−ブ
タジエン共重合体、ブタジエン−アクリロニトリル共重
合体、ポリスチレン系、ポリオレフィン系、ポリエステ
ル系、ポリウレタン系、あるいはポリアミド等を用いる
のが好ましい。また、有機溶媒としては、電気化学的に
安定で、沸点が高いことから、プロピレンカーボネー
ト、ガンマブチルラクトン、あるいはこれらの混合溶媒
等を用いるのが好ましい。また、電解質塩としては、電
気化学的に安定で、電気伝導度が大きいことから、過塩
素酸テトラエチルアンモニウム、ホウフッ化テトラエチ
ルアンモニウム、過塩素酸リチウム等を用いるのが好ま
しい。EXAMPLES The present invention will be described in more detail below with reference to examples. The rubber-like ion conductive electrolyte used in the present invention is a mixture of a rubber matrix, an organic solvent and an electrolyte salt having ion conductivity, and is not particularly limited, and various rubber matrices, organic solvents and electrolytes are used. be able to. Especially as a rubber matrix,
Since they are chemically stable, it is preferable to use natural rubber, styrene-butadiene copolymer, butadiene-acrylonitrile copolymer, polystyrene-based, polyolefin-based, polyester-based, polyurethane-based, or polyamide. Further, as the organic solvent, it is preferable to use propylene carbonate, gamma butyl lactone, a mixed solvent thereof or the like, because they are electrochemically stable and have a high boiling point. Further, as the electrolyte salt, it is preferable to use tetraethylammonium perchlorate, tetraethylammonium borofluoride, lithium perchlorate, or the like because they are electrochemically stable and have high electric conductivity.
【0030】ゴム状イオン伝導性電解質として、上記し
たゴムマトリックスと有機溶媒と電解質塩とを組み合せ
たものを用いると、室温で10-3S・cm-1以上の電気
伝導度を示す。When a combination of the above-mentioned rubber matrix, organic solvent and electrolyte salt is used as the rubber-like ion conductive electrolyte, it exhibits an electric conductivity of 10 −3 S · cm −1 or more at room temperature.
【0031】本発明で用いるゴム状イオン伝導性電解質
の形態としては、シート状のものが好ましく、より具体
的には、塗布法等によって500〜1000μm程度の
膜厚にしたものが好ましい。The rubber-like ion conductive electrolyte used in the present invention is preferably in the form of a sheet, and more specifically, the one having a film thickness of about 500 to 1000 μm is preferably formed by a coating method or the like.
【0032】また、本発明で分極性電極として用いる活
性炭は、特に限定されるものではなく、各種の活性炭を
用いることができる。形態としては、微粒子状のものが
好ましく、より具体的には、5〜100μmの粒径のも
のが好ましい。また、繊維状のものを用いることもでき
る。The activated carbon used as the polarizable electrode in the present invention is not particularly limited, and various kinds of activated carbon can be used. The form is preferably in the form of fine particles, and more specifically, the form having a particle size of 5 to 100 μm is preferable. Moreover, a fibrous material can also be used.
【0033】特に、フェノール系、ピッチ系、ポリアク
リロニトリル系の粉末状あるいは繊維状の活性炭を用い
れば、椰子殻炭に比べて比表面積を2倍以上の2000
m2g-1に高めることができ、さらに細孔径も2〜4n
mの範囲に制御することができるため、電気二重層容量
を大きくすることができる。In particular, when a powdery or fibrous activated carbon of a phenol type, a pitch type, or a polyacrylonitrile type is used, the specific surface area is 2000 times as large as that of palm shell coal or more.
m 2 g -1 and the pore size is 2 to 4n
Since it can be controlled in the range of m, the electric double layer capacity can be increased.
【0034】また、本発明の第2発明における負極の非
分極性電極としては、リチウム又はリチウムを吸蔵、放
出できる金属、あるいは銀を用いるのが好ましい。特
に、リチウムを吸蔵、放出できる金属として亜鉛、ビス
マス、スズ、鉛、カドニウム、インジウムから選ばれる
一つの金属単体又は上記金属における組合せ可能な種々
の合金を用いれば、電気二重層キャパシタの充放電特性
を向上させることができる。Further, as the non-polarizable electrode of the negative electrode in the second aspect of the present invention, it is preferable to use lithium, a metal capable of inserting and extracting lithium, or silver. In particular, if a single metal selected from zinc, bismuth, tin, lead, cadmium, and indium as the metal capable of inserting and extracting lithium is used, or various alloys that can be combined in the above metals are used, the charge and discharge characteristics of the electric double layer capacitor can be obtained. Can be improved.
【0035】以下に具体的実施例を挙げて、本発明をよ
り詳細に説明する。 (実施例1)天然ゴムに対し0.5モルの過塩素酸テト
ラエチルアンモニウムを溶解させ、この混合溶液を室温
で固化させた後、40℃で3時間わたって乾燥すること
により、膜厚500μmのゴム状シートを作製した。さ
らに、このシートを乾燥雰囲気下でプロピレンカーボネ
ート溶液に浸漬して溶液を吸収させた後、表面に付着し
た余分な溶液を取り除き、ゴム状イオン伝導性電解質を
作製した。このゴム状イオン伝導性電解質の電気伝導度
は、室温で4×10-3S・cm-1であった。また、分極
性電極としては、比表面積が2000m2 g-1のフェノ
ール系活性炭粒子(平均粒径20μm)を用いた。The present invention will be described in more detail with reference to specific examples. Example 1 0.5 mol of tetraethylammonium perchlorate was dissolved in natural rubber, the mixed solution was solidified at room temperature, and then dried at 40 ° C. for 3 hours to obtain a film having a thickness of 500 μm. A rubber-like sheet was produced. Further, this sheet was immersed in a propylene carbonate solution in a dry atmosphere to absorb the solution, and then the excess solution adhering to the surface was removed to prepare a rubber-like ion conductive electrolyte. The electric conductivity of this rubbery ion conductive electrolyte was 4 × 10 −3 S · cm −1 at room temperature. As the polarizable electrode, phenol-based activated carbon particles having a specific surface area of 2000 m 2 g -1 (average particle size 20 μm) were used.
【0036】また、天然ゴムに対し0.5モルの過塩素
酸テトラエチルアンモニウムと活性炭粒子を混合し、室
温で固化させ、40℃で3時間にわたって乾燥すること
により、活性炭粒子と天然ゴムとがそれぞれ50対50
の重量比で混合された膜厚500μmの分極性電極を作
製した。さらに、このシートを乾燥雰囲気下でプロピレ
ンカーボネート溶液に浸漬して溶液を吸収させた後、表
面に付着した余分な溶液を取り除き、40℃で3時間に
わたって乾燥した。Further, 0.5 mol of tetraethylammonium perchlorate and activated carbon particles were mixed with natural rubber, solidified at room temperature, and dried at 40 ° C. for 3 hours to obtain activated carbon particles and natural rubber, respectively. 50 to 50
A polarizable electrode having a film thickness of 500 μm mixed in a weight ratio of was prepared. Further, this sheet was immersed in a propylene carbonate solution in a dry atmosphere to absorb the solution, and then the excess solution adhering to the surface was removed and dried at 40 ° C. for 3 hours.
【0037】以上のようにして作製したゴム状のイオン
伝導性電解質シートと分極性電極とを用いて、コイン型
電気二重層キャパシタを構成した。その概略断面図を図
1に示す。図1において、1、2は分極性電極、3、4
はステンレス鋼製メッシュからなる集電体、5はゴム状
のイオン伝導性電解質である。A coin-type electric double layer capacitor was constructed by using the rubber-like ion conductive electrolyte sheet and the polarizable electrode produced as described above. The schematic sectional view is shown in FIG. In FIG. 1, 1 and 2 are polarizable electrodes, 3 and 4,
Is a current collector made of stainless steel mesh and 5 is a rubber-like ion conductive electrolyte.
【0038】イオン伝導性電解質5を介して集電体3、
4を相対向させ、ケーシングの上部部材6(封口板)、
下部部材7(ケース)をポリプロピレン製パッキング8
を介してカシメ封口した。上部部材6と下部部材7には
ステンレス鋼を用いた。尚、上記一連の工程は、乾燥雰
囲気下で行った。A current collector 3 via an ion-conducting electrolyte 5,
4 facing each other, the upper member 6 of the casing (sealing plate),
The lower member 7 (case) is made of polypropylene packing 8
The caulking was sealed via. Stainless steel was used for the upper member 6 and the lower member 7. The above series of steps was performed in a dry atmosphere.
【0039】このキャパシタを2.0Vで充電した後、
10μAで定電流放電したところ、電気容量0.2F、
インピーダンス210Ωを得た。また、70℃の雰囲気
下で常時2.0V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19%であった。After charging this capacitor at 2.0 V,
When discharged at a constant current of 10 μA, the electric capacity was 0.2 F,
An impedance of 210Ω was obtained. When 2.0 V was constantly applied in the atmosphere of 70 ° C., the capacity reduction rate after 1000 hours was 19% with respect to the initial capacity.
【0040】尚、ゴムマトリックスとして、天然ゴムの
代わりにスチレン−ブタジエン共重合体、ブタジエン−
アクリロニトリル共重合体を用いても、上記とほぼ同等
の特性を示すキャパシタを作製することができた。As the rubber matrix, styrene-butadiene copolymer or butadiene-polymer is used instead of natural rubber.
Even when the acrylonitrile copolymer was used, it was possible to produce a capacitor having substantially the same characteristics as the above.
【0041】また、有機溶媒として、プロピレンカーボ
ネートの代わりにガンマブチルラクトン、あるいはプロ
ピレンカーボネートとガンマブチルラクトンとの混合溶
媒を用いても、上記とほぼ同等の特性を示すキャパシタ
を作製することができた。Further, even if gamma-butyl lactone or a mixed solvent of propylene carbonate and gamma-butyl lactone was used as the organic solvent in place of propylene carbonate, a capacitor having substantially the same characteristics as the above could be manufactured. .
【0042】また、電解質塩として、過塩素酸テトラエ
チルアンモニウムの代わりにホウフッ化テトラエチルア
ンモニウム、過塩素酸リチウムを用いても、上記とほぼ
同等の特性を示すキャパシタを作製することができた。Further, even if tetraethylammonium borofluoride or lithium perchlorate was used as the electrolyte salt instead of tetraethylammonium perchlorate, a capacitor having almost the same characteristics as the above could be produced.
【0043】さらに、フェノール系活性炭粒子の代わり
にピッチ系、ポリアクリロニトリル(PAN)系の活性
炭粒子を用いても、上記キャパシタとほぼ同等の特性を
示した。Further, even if pitch-based or polyacrylonitrile (PAN) -based activated carbon particles were used in place of the phenol-based activated carbon particles, the same characteristics as those of the above capacitor were exhibited.
【0044】一方、従来のテトラアルキルアンモニウム
の過塩素酸塩をプロピレンカーボネートの有機溶媒に溶
解した有機電解液を用いた同様な構造のコイン型電気二
重層キャパシタを作製し、70℃の雰囲気下で常時2.
0V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28%であった。また、この試験終了
後、従来のキャパシタの0.9%に漏液が見られた。On the other hand, a coin-type electric double layer capacitor having a similar structure was prepared using an organic electrolytic solution prepared by dissolving a conventional tetraalkylammonium perchlorate in an organic solvent of propylene carbonate, and was prepared under an atmosphere of 70 ° C. Always 2.
When 0 V was applied, the capacity reduction rate after 1000 hours was 28% with respect to the initial capacity. After the end of this test, leakage was found in 0.9% of the conventional capacitors.
【0045】(実施例2)上記実施例1と同様にして、
ポリスチレンエラストマー(硬質相ポリスチレン、軟質
相ポリブタジエン)に対し0.5モルの過塩素酸テトラ
エチルアンモニウムを溶解させ、この混合溶液を室温で
固化させ、40℃で3時間にわたって乾燥することによ
り、500μmの膜厚を有するゴム状シートを作製し
た。さらに、このシートを乾燥雰囲気下でプロピレンカ
ーボネート溶液に浸漬して溶液を吸収させた後、表面に
付着した余分な溶液を取り除き、40℃で3時間にわた
って乾燥した。このゴム状イオン伝導性電解質の電気伝
導度は、室温で8×10-3S・cm-1であった。また、
分極性電極としては、比表面積が2000m2 g-1のフ
ェノール系活性炭粒子(平均粒径20μm)を用いた。(Embodiment 2) In the same manner as in Embodiment 1,
A 500 μm film was obtained by dissolving 0.5 mol of tetraethylammonium perchlorate in polystyrene elastomer (hard phase polystyrene, soft phase polybutadiene), solidifying the mixed solution at room temperature, and drying at 40 ° C. for 3 hours. A rubbery sheet having a thickness was produced. Further, this sheet was immersed in a propylene carbonate solution in a dry atmosphere to absorb the solution, and then the excess solution adhering to the surface was removed and dried at 40 ° C. for 3 hours. The electric conductivity of this rubbery ion conductive electrolyte was 8 × 10 −3 S · cm −1 at room temperature. Also,
As the polarizable electrode, phenol-based activated carbon particles (average particle size 20 μm) having a specific surface area of 2000 m 2 g −1 were used.
【0046】また、ポリスチレンエラストマーに対し
0.5モルの過塩素酸テトラエチルアンモニウムと活性
炭粒子を混合し、室温で固化させ、40℃で3時間にわ
たって乾燥することにより、活性炭粒子とポリスチレン
エラストマーがそれぞれ50対50の重量比で混合され
た膜厚500μmの分極性電極を作製した。さらに、こ
のシートを乾燥雰囲気下でプロピレンカーボネート溶液
に浸漬して溶液を吸収させた後、表面に付着した余分な
溶液を取り除き、40℃で3時間にわたって乾燥した。Further, 0.5 mol of tetraethylammonium perchlorate and activated carbon particles were mixed with polystyrene elastomer, solidified at room temperature, and dried at 40 ° C. for 3 hours to obtain 50 parts of activated carbon particles and 50% polystyrene elastomer, respectively. A polarizable electrode having a film thickness of 500 μm mixed in a weight ratio of 50 was prepared. Further, this sheet was immersed in a propylene carbonate solution in a dry atmosphere to absorb the solution, and then the excess solution adhering to the surface was removed and dried at 40 ° C. for 3 hours.
【0047】以上のようにして作製したゴム状のイオン
伝導性電解質シートと分極性電極とを用いて、図1と同
様なコイン型電気二重層キャパシタを構成した。尚、上
記一連の工程は、乾燥雰囲気下で行った。A coin-type electric double layer capacitor similar to that shown in FIG. 1 was constructed using the rubber-like ion conductive electrolyte sheet and the polarizable electrode produced as described above. The above series of steps was performed in a dry atmosphere.
【0048】このキャパシタを2.0Vで充電した後
に、10μAで定電流放電したところ、電気容量0.2
3F、インピーダンス110Ωを得た。また、70℃の
雰囲気下で常時2.0V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16%であった。This capacitor was charged at 2.0 V and then discharged at a constant current of 10 μA.
3F and an impedance of 110Ω were obtained. When 2.0 V was constantly applied in an atmosphere of 70 ° C., the capacity reduction rate after 1000 hours was 16% with respect to the initial capacity.
【0049】尚、熱可塑性エラストマーとして、ポリス
チレン系の代わりにポリオレフィン系(硬質相ポリエチ
レン、軟質相ブチルゴム)、ポリエステル系(硬質相ポ
リエステル、軟質相ポリエーテル)、ポリウレタン系
(硬質相ウレタン、軟質相ポリエーテル)、あるいはポ
リアミド(硬質相ポリアミド、軟質相ポリエーテル)を
用いても、上記とほぼ同等の特性を示すキャパシタを作
製することができた。As the thermoplastic elastomer, instead of polystyrene type, polyolefin type (hard phase polyethylene, soft phase butyl rubber), polyester type (hard phase polyester, soft phase polyether), polyurethane type (hard phase urethane, soft phase poly). By using (ether) or polyamide (hard phase polyamide, soft phase polyether), a capacitor having almost the same characteristics as the above could be manufactured.
【0050】また、有機溶媒として、プロピレンカーボ
ネートの代わりにガンマブチルラクトン、あるいはプロ
ピレンカーボネートとガンマブチルラクトンとの混合溶
媒を用いても、上記とほぼ同等の特性を示すキャパシタ
を作製することができた。Further, even if gamma-butyl lactone or a mixed solvent of propylene carbonate and gamma-butyl lactone was used as the organic solvent instead of propylene carbonate, a capacitor having almost the same characteristics as the above could be produced. .
【0051】また、電解質塩として、過塩素酸テトラエ
チルアンモニウムの代わりにホウフッ化テトラエチルア
ンモニウム、過塩素酸リチウムを用いても、上記とほぼ
同等の特性を示すキャパシタを作製することができた。Further, even if tetraethylammonium borofluoride or lithium perchlorate was used as the electrolyte salt instead of tetraethylammonium perchlorate, a capacitor having substantially the same characteristics as the above could be produced.
【0052】さらに、フェノール系活性炭粒子の代わり
にピッチ系、ポリアクリロニトリル(PAN)系の活性
炭粒子を用いても、上記キャパシタとほぼ同等の特性を
示した。Further, even if pitch-based or polyacrylonitrile (PAN) -based activated carbon particles were used in place of the phenol-based activated carbon particles, the same characteristics as those of the above capacitor were exhibited.
【0053】一方、従来のテトラアルキルアンモニウム
の過塩素酸塩をプロピレンカーボネートの有機溶媒に溶
解した有機電解液を用いて同様な構造のコイン型電気二
重層キャパシタを作製し、70℃の雰囲気下で常時2.
0V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28%であった。また、この試験終了
後、従来のキャパシタの0.9%に漏液が見られた。On the other hand, a coin-type electric double layer capacitor having a similar structure was prepared by using an organic electrolytic solution prepared by dissolving a conventional tetraalkylammonium perchlorate in an organic solvent of propylene carbonate, and under an atmosphere of 70 ° C. Always 2.
When 0 V was applied, the capacity reduction rate after 1000 hours was 28% with respect to the initial capacity. After the end of this test, leakage was found in 0.9% of the conventional capacitors.
【0054】(実施例3)上記実施例2と同様にして、
ポリスチレンエラストマー(硬質相ポリスチレン、軟質
相ポリブタジエン)に対し0.5モルの過塩素酸リチウ
ムを溶解させ、この混合溶液を室温で固化させ、40℃
で3時間にわたって乾燥することにより、500μmの
膜厚を有するゴム状シートを作製した。さらに、このシ
ートを乾燥雰囲気下でプロピレンカーボネート溶液に浸
漬して溶液を吸収させた後、表面に付着した余分な溶液
を取り除き、40℃で3時間にわたって乾燥した。この
ゴム状イオン伝導性電解質の電気伝導度は、室温で8.
6×10-3S・cm-1であった。また、分極性電極とし
ては、比表面積が2000m2 g-1のフェノール系活性
炭粒子(平均粒径20μm)を用いた。(Embodiment 3) In the same manner as in Embodiment 2,
Dissolve 0.5 mol of lithium perchlorate in polystyrene elastomer (hard phase polystyrene, soft phase polybutadiene), solidify this mixed solution at room temperature, and
A rubber-like sheet having a film thickness of 500 μm was produced by drying at 3 ° C. for 3 hours. Further, this sheet was immersed in a propylene carbonate solution in a dry atmosphere to absorb the solution, and then the excess solution adhering to the surface was removed and dried at 40 ° C. for 3 hours. The electric conductivity of this rubber-like ion conductive electrolyte is 8.
It was 6 × 10 −3 S · cm −1 . As the polarizable electrode, phenol-based activated carbon particles having a specific surface area of 2000 m 2 g -1 (average particle size 20 μm) were used.
【0055】また、ポリスチレンエラストマーに対し
0.5モルの過塩素酸リチウムと活性炭粒子を混合し、
室温で固化することにより、活性炭粒子とポリスチレン
エラストマーとがそれぞれ50対50の重量比で混合さ
れた厚さ500μmの分極性電極を作製した。さらに、
このシートを乾燥雰囲気下でプロピレンカーボネート溶
液に浸漬して溶液を吸収させた後、表面に付着した余分
な溶液を取り除き、40℃で3時間にわたって乾燥し
た。Further, 0.5 mol of lithium perchlorate and activated carbon particles were mixed with polystyrene elastomer,
By solidifying at room temperature, a polarizable electrode having a thickness of 500 μm was produced in which activated carbon particles and polystyrene elastomer were mixed in a weight ratio of 50:50, respectively. further,
This sheet was immersed in a propylene carbonate solution in a dry atmosphere to absorb the solution, and then the excess solution adhering to the surface was removed and dried at 40 ° C. for 3 hours.
【0056】以上のようにして作製した活性炭粒子とポ
リスチレンエラストマーからなる正極と厚み100μm
のリチウム金属箔からなる負極を用いて、コイン型電気
二重層キャパシタを構成した。その概略断面図を図2に
示す。図2において、9はゴム状イオン伝導性電解質と
活性炭との混合体からなる正極、3、4はステンレス鋼
製メッシュからなる集電体、10はリチウム金属箔から
なる負極である。A positive electrode comprising activated carbon particles and polystyrene elastomer produced as described above, and a thickness of 100 μm
A coin-type electric double layer capacitor was constructed by using the negative electrode made of the lithium metal foil of. The schematic sectional view is shown in FIG. In FIG. 2, 9 is a positive electrode made of a mixture of a rubbery ion conductive electrolyte and activated carbon, 3 and 4 are collectors made of stainless steel mesh, and 10 is a negative electrode made of lithium metal foil.
【0057】ゴム状イオン伝導性電解質5を介して集電
体3、4を相対向させ、ケーシングの上部部材6(封口
板)、下部部材7(ケース)をポリプロピレン製パッキ
ング8を介してカシメ封口した。上部部材6と下部部材
7にはステンレス鋼を用いた。尚、上記一連の工程は、
乾燥雰囲気下で行った。The current collectors 3 and 4 are opposed to each other with the rubber-like ion conductive electrolyte 5 interposed therebetween, and the upper member 6 (sealing plate) and the lower member 7 (case) of the casing are caulked and sealed with a polypropylene packing 8. did. Stainless steel was used for the upper member 6 and the lower member 7. In addition, the above series of steps,
It was performed under a dry atmosphere.
【0058】このキャパシタを2.4Vで充電した後
に、10μAで定電流放電したところ、電気容量0.4
5F、インピーダンス150Ω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14%であった。This capacitor was charged at 2.4 V and then discharged at a constant current of 10 μA.
5F and an impedance of 150Ω were obtained. When 2.4 V was constantly applied in the atmosphere of 70 ° C., the capacity reduction rate after 1000 hours was 14% with respect to the initial capacity.
【0059】尚、熱可塑性エラストマーとして、ポリス
チレン系の代わりにポリオレフィン系(硬質相ポリエチ
レン、軟質相ブチルゴム)、ポリエステル系(硬質相ポ
リエステル、軟質相ポリエーテル)、ポリウレタン系
(硬質相ウレタン、軟質相ポリエーテル)、あるいはポ
リアミド(硬質相ポリアミド、軟質相ポリエーテル)を
用いても、上記とほぼ同等の特性を示すキャパシタを作
製することができた。As the thermoplastic elastomer, instead of polystyrene type, polyolefin type (hard phase polyethylene, soft phase butyl rubber), polyester type (hard phase polyester, soft phase polyether), polyurethane type (hard phase urethane, soft phase poly). By using (ether) or polyamide (hard phase polyamide, soft phase polyether), a capacitor having almost the same characteristics as the above could be manufactured.
【0060】また、有機溶媒として、プロピレンカーボ
ネートの代わりにガンマブチルラクトン、あるいはプロ
ピレンカーボネートとガンマブチルラクトンの混合溶媒
を用いても、上記とほぼ同等な特性を示すキャパシタを
作製することができた。Further, even if gamma-butyl lactone or a mixed solvent of propylene carbonate and gamma-butyl lactone was used as the organic solvent in place of propylene carbonate, a capacitor having substantially the same characteristics as the above could be produced.
【0061】また、電解質塩として、過塩素酸リチウム
の代わりにホウフッ化テトラエチルアンモニウム、過塩
素酸テトラエチルアンモニウムを用いても、上記とほぼ
同等の特性を示すキャパシタを作製することができた。Further, even if tetraethylammonium borofluoride or tetraethylammonium perchlorate was used as the electrolyte salt instead of lithium perchlorate, a capacitor having substantially the same characteristics as the above could be manufactured.
【0062】(実施例4)上記実施例3の厚み300μ
mのリチウム金属箔負極の代わりにPb(75%)−C
d(25%)からなる合金(100mg)にリチウム金
属(10mg)を電気化学的に合金化した負極を用いて
キャパシタを構成した。その他の構成は図2と同様であ
る。(Embodiment 4) The thickness of Embodiment 3 is 300 μm.
m lithium metal foil negative electrode instead of Pb (75%)-C
A capacitor was constructed using a negative electrode obtained by electrochemically alloying lithium metal (10 mg) with an alloy (100 mg) composed of d (25%). Other configurations are the same as those in FIG.
【0063】このキャパシタを2.4Vで充電した後
に、10μAで定電流放電したところ、容量0.46
F、インピーダンス170Ωを得た。また、70℃の雰
囲気下で常時3.0V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13%であった。さ
らに、このキャパシタを2〜3Vの電圧範囲で1000
回充放電を繰り返したところ、容量は初期値に比べて5
%だけ低下した。When this capacitor was charged at 2.4 V and then discharged at a constant current of 10 μA, the capacity was 0.46.
F, an impedance of 170Ω was obtained. When 3.0 V was constantly applied in the atmosphere of 70 ° C., the capacity reduction rate after 1000 hours was 13% with respect to the initial capacity. Furthermore, this capacitor is 1000V in the voltage range of 2-3V.
After repeated charge and discharge, the capacity was 5 compared to the initial value.
It fell by%.
【0064】[0064]
【発明の効果】以上説明したように、本発明の第1発明
の構成によれば、電解質としてゴムマトリックスと有機
溶媒と電解質塩とからなるゴム状イオン伝導性電解質を
用いるものであるために、分解電圧が高くなり、また、
結晶化していないゴムマトリックス中では、結晶中より
もイオンが動き易いために内部抵抗を小さくすることが
でき、さらに、ゴム状イオン伝導性電解質は巨視的には
固体であるために漏液のない信頼性の高いものとなる。
また、正極と負極の分極性電極に活性炭を用いているた
め、電気化学的反応は起こらず、特に腐食反応が生じる
ことはない。従って、電気化学的反応によって劣化する
ような部分もなく、信頼性の高い電気二重層キャパシタ
を実現することができる。As described above, according to the constitution of the first invention of the present invention, since the rubber-like ion conductive electrolyte comprising the rubber matrix, the organic solvent and the electrolyte salt is used as the electrolyte, The decomposition voltage becomes high, and
In the uncrystallized rubber matrix, the internal resistance can be reduced because the ions move more easily than in the crystal, and the rubber-like ion-conducting electrolyte is macroscopically solid and does not leak. It will be reliable.
In addition, since activated carbon is used for the polarizable electrodes of the positive electrode and the negative electrode, no electrochemical reaction occurs, and particularly no corrosion reaction occurs. Therefore, it is possible to realize a highly reliable electric double layer capacitor without a portion that is deteriorated by an electrochemical reaction.
【0065】また、本発明の第2発明の構成によれば、
正極の分極性電極に活性炭を、負極の非分極性電極にリ
チウム又はリチウムを吸蔵、放出できる金属を用いてい
るために、電気二重層容量がより大きく(例えば、第1
発明に比べて2倍程度)、かつ、信頼性の高い電気二重
層キャパシタを実現することができる。According to the second aspect of the present invention,
Since the positive electrode polarizable electrode uses activated carbon and the negative electrode non-polarizable electrode uses lithium or a metal capable of occluding and releasing lithium, the electric double layer capacity is larger (for example, the first
It is possible to realize an electric double layer capacitor which is about twice as high as that of the invention) and has high reliability.
【0066】また、前記第1又は第2の構成において、
ゴムラテックスが天然ゴム、スチレン−ブタジエン共重
合体、ブタジエン−アクリロニトリル共重合体から選ば
れる一つであり、熱可塑性エラストマーがポリスチレン
系、ポリオレフィン系、ポリエステル系、ポリウレタン
系、ポリアミドから選ばれる一つであり、さらに電解質
塩が過塩素酸テトラエチルアンモニウム、ホウフッ化テ
トラエチルアンモニウム、過塩素酸リチウムから選ばれ
る一つであるという好ましい構成によれば、内部抵抗を
特に小さくすることができると共に、漏液の完全防止を
図ることができる。In the first or second configuration,
The rubber latex is one selected from natural rubber, styrene-butadiene copolymer and butadiene-acrylonitrile copolymer, and the thermoplastic elastomer is one selected from polystyrene, polyolefin, polyester, polyurethane and polyamide. According to a preferred configuration in which the electrolyte salt is one selected from tetraethylammonium perchlorate, tetraethylammonium borofluoride, and lithium perchlorate, the internal resistance can be made particularly small, and complete leakage can be achieved. It can be prevented.
【0067】また、前記第1又は第2の構成において、
分極性電極がフェノール系、ピッチ系、ポリアクリロニ
トリル(PAN)系の粉末状あるいは繊維状の活性炭か
ら選ばれる一つであるという好ましい構成によれば、こ
れらの活性炭が、椰子殻炭に比べて純度が高く、しかも
比表面積が約2倍以上もあるために、電気二重層容量を
さらに大きくすることができると共に、信頼性を高める
ことができる。In the first or second configuration,
According to a preferred configuration in which the polarizable electrode is one selected from phenol-based, pitch-based, polyacrylonitrile (PAN) -based powdered or fibrous activated carbon, these activated carbons have a higher purity than coconut shell charcoal. The electric double layer capacity can be further increased and the reliability can be enhanced because the electric double layer capacity is high and the specific surface area is about twice or more.
【0068】また、前記第2の構成において、リチウム
を吸蔵、放出できる金属が亜鉛、ビスマス、スズ、鉛、
カドミウム、インジウムから選ばれる一つの金属単体又
は上記金属における組合せ可能な種々の合金であるとい
う好ましい構成によれば、充放電特性を向上させ、さら
に、信頼性を高めることができる。In the second structure, the metals capable of inserting and extracting lithium are zinc, bismuth, tin, lead,
According to a preferable structure in which one metal selected from cadmium and indium or various alloys that can be combined with the above metals are used, the charge / discharge characteristics can be improved and the reliability can be further increased.
【0069】また、前記本発明の第1又は第2の製造方
法によれば、前記第1又は第2の構成を有する電気二重
層キャパシタを効率良く合理的に作製することができ
る。Further, according to the first or second manufacturing method of the present invention, the electric double layer capacitor having the first or second structure can be efficiently and rationally manufactured.
【図1】本発明に係る電気二重層キャパシタの一実施例
を示す概略断面図である。FIG. 1 is a schematic sectional view showing an embodiment of an electric double layer capacitor according to the present invention.
【図2】本発明に係る電気二重層キャパシタの他の実施
例を示す概略断面図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing another embodiment of the electric double layer capacitor according to the present invention.
1、2 分極性電極とゴム状イオン電解質の混合体 3、4 集電体 5 ゴム状イオン伝導性電解質 6 上部部材(封口板) 7 下部部材(ケース) 8 パッキング 9 正極 10 負極 1, 2 Mixture of polar electrode and rubber-like ionic electrolyte 3, 4 Current collector 5 Rubber-like ionic conductive electrolyte 6 Upper member (sealing plate) 7 Lower member (case) 8 Packing 9 Positive electrode 10 Negative electrode
Claims (10)
媒と電解質塩とからなるゴム状イオン伝導性電解質を用
い、正極と負極の分極性電極として活性炭を用いる電気
二重層キャパシタ。1. An electric double layer capacitor in which a rubber-like ion conductive electrolyte comprising a rubber matrix, an organic solvent and an electrolyte salt is used as the electrolyte, and activated carbon is used as the polarizable electrodes of the positive electrode and the negative electrode.
媒と電解質塩とからなるゴム状イオン伝導性電解質を用
い、正極の分極性電極として活性炭を用い、負極の非分
極性電極としてリチウム又はリチウムを吸蔵、放出でき
る金属を用いる電気二重層キャパシタ。2. A rubber-like ion conductive electrolyte comprising a rubber matrix, an organic solvent and an electrolyte salt is used as the electrolyte, activated carbon is used as the polarizable electrode of the positive electrode, and lithium or lithium is occluded as the nonpolarizable electrode of the negative electrode. Electric double layer capacitor using a metal that can be released.
エラストマーとを混合して固化させ、さらに有機溶媒を
添加してゴム状イオン伝導性電解質を形成し、このゴム
状イオン伝導性電解質を介して活性炭からなる分極性電
極を相対向させ、さらに分極性電極に金属又は導電性樹
脂からなる集電体を形成する電気二重層キャパシタの製
造方法。3. An electrolyte salt and a rubber latex or a thermoplastic elastomer are mixed and solidified, and an organic solvent is further added to form a rubber-like ion conductive electrolyte, and activated carbon is passed through this rubber-like ion conductive electrolyte. A method of manufacturing an electric double-layer capacitor, wherein polarizable electrodes made of, are opposed to each other, and a collector made of metal or conductive resin is formed on the polarizable electrodes.
は熱可塑性エラストマーとを混合して固化させ、さらに
有機溶媒を添加してゴム状イオン伝導性電解質を形成
し、このゴム状イオン伝導性電解質を介して活性炭から
なる正極の分極性電極とリチウム又はリチウムを吸蔵、
放出できる金属からなる負極の非分極性電極を相対向さ
せ、さらに正極と負極に金属又は導電性樹脂からなる集
電体を形成する電気二重層キャパシタの製造方法。4. An electrolyte salt of lithium and a rubber latex or a thermoplastic elastomer are mixed and solidified, and an organic solvent is further added to form a rubber-like ion conductive electrolyte. Positive electrode polarizable electrode made of activated carbon and lithium or lithium is occluded,
A method for producing an electric double layer capacitor, comprising: disposing a non-polarizable electrode of a negative electrode made of a metal that can be released, and further forming a current collector made of a metal or a conductive resin on the positive and negative electrodes.
ブタジエン共重合体、ブタジエン−アクリロニトリル共
重合体から選ばれる一つである請求項1若しくは2に記
載の電気二重層キャパシタ又は請求項3若しくは4に記
載の電気二重層キャパシタの製造方法。5. The rubber latex is natural rubber or styrene.
It is one selected from a butadiene copolymer and a butadiene-acrylonitrile copolymer, The manufacturing method of the electric double layer capacitor according to claim 1 or 2 or the electric double layer capacitor according to claim 3 or 4.
系、ポリオレフィン系、ポリエステル系、ポリウレタン
系、ポリアミドから選ばれる一つである請求項1若しく
は2に記載の電気二重層キャパシタ又は請求項3若しく
は4に記載の電気二重層キャパシタの製造方法。6. The electric double layer capacitor according to claim 1 or 2, or the thermoplastic double elastomer according to claim 3 or 4, wherein the thermoplastic elastomer is one selected from polystyrene type, polyolefin type, polyester type, polyurethane type and polyamide. Method for manufacturing electric double layer capacitor.
ンマブチルラクトン、あるいはこれらの混合溶媒から選
ばれる一つである請求項1若しくは2に記載の電気二重
層キャパシタ又は請求項3若しくは4に記載の電気二重
層キャパシタの製造方法。7. The electric double layer capacitor according to claim 1 or 2, or the electric double layer capacitor according to claim 3 or 4, wherein the organic solvent is one selected from propylene carbonate, gamma butyl lactone, or a mixed solvent thereof. Method of manufacturing multilayer capacitor.
ニウム、ホウフッ化テトラエチルアンモニウム、過塩素
酸リチウムから選ばれる一つである請求項1若しくは2
に記載の電気二重層キャパシタ又は請求項3若しくは4
に記載の電気二重層キャパシタの製造方法。8. The electrolyte salt is one selected from tetraethylammonium perchlorate, tetraethylammonium borofluoride, and lithium perchlorate.
The electric double layer capacitor according to claim 3 or 4.
A method for manufacturing the electric double layer capacitor according to.
ポリアクリロニトリル(PAN)系の粉末状あるいは繊
維状の活性炭から選ばれる一つである請求項1若しくは
2に記載の電気二重層キャパシタ又は請求項3若しくは
4に記載の電気二重層キャパシタの製造方法。9. The polarizable electrode is phenol-based, pitch-based,
The method for producing the electric double layer capacitor according to claim 1 or 2, or the electric double layer capacitor according to claim 3 or 4, which is one selected from polyacrylonitrile (PAN) -based powdery or fibrous activated carbon.
鉛、ビスマス、スズ、鉛、カドミウム、インジウムから
選ばれる一つの金属単体又は上記金属における組合せ可
能な種々の合金である請求項2に記載の電気二重層キャ
パシタ又は請求項4に記載の電気二重層キャパシタの製
造方法。10. The electricity according to claim 2, wherein the metal capable of inserting and extracting lithium is one metal selected from zinc, bismuth, tin, lead, cadmium, and indium, or various alloys which can be combined in the metal. A method for manufacturing a double layer capacitor or the electric double layer capacitor according to claim 4.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23140093A JP3418431B2 (en) | 1993-09-17 | 1993-09-17 | Electric double layer capacitor and method of manufacturing the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23140093A JP3418431B2 (en) | 1993-09-17 | 1993-09-17 | Electric double layer capacitor and method of manufacturing the same |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0786096A true JPH0786096A (en) | 1995-03-31 |
| JP3418431B2 JP3418431B2 (en) | 2003-06-23 |
Family
ID=16923016
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23140093A Expired - Fee Related JP3418431B2 (en) | 1993-09-17 | 1993-09-17 | Electric double layer capacitor and method of manufacturing the same |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3418431B2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6005765A (en) * | 1996-01-12 | 1999-12-21 | Nippon Zeon Co., Ltd. | Collector and electric double layer capacitor |
| US6339529B1 (en) * | 1999-06-21 | 2002-01-15 | Nec Corporation | Electric double layer capacitor and method of forming the same |
| KR100733391B1 (en) * | 2005-05-04 | 2007-06-29 | 주식회사 네스캡 | Electrical energy storage devices |
-
1993
- 1993-09-17 JP JP23140093A patent/JP3418431B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6005765A (en) * | 1996-01-12 | 1999-12-21 | Nippon Zeon Co., Ltd. | Collector and electric double layer capacitor |
| US6339529B1 (en) * | 1999-06-21 | 2002-01-15 | Nec Corporation | Electric double layer capacitor and method of forming the same |
| KR100733391B1 (en) * | 2005-05-04 | 2007-06-29 | 주식회사 네스캡 | Electrical energy storage devices |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3418431B2 (en) | 2003-06-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US12100858B2 (en) | Method for producing a solid electrolyte membrane or an anode, and solid electrolyte membrane or anode | |
| US3639174A (en) | Voltaic cells with lithium-aluminum alloy anode and nonaqueous solvent electrolyte system | |
| EP2169756B1 (en) | Lithium secondary battery | |
| EP2850678B1 (en) | An apparatus and associated methods | |
| JP2013065560A (en) | Paste-like masses for electrochemical elements, and layers and electrochemical elements obtained from the same | |
| WO2020086835A1 (en) | A protective barrier layer for alkaline batteries | |
| US3098770A (en) | Anhydrous electric battery | |
| JP2017027944A (en) | Lithium ion battery | |
| JP2541342B2 (en) | Hybrid battery | |
| JPH0719609B2 (en) | Organic electrolyte battery | |
| JP3418431B2 (en) | Electric double layer capacitor and method of manufacturing the same | |
| KR100434827B1 (en) | Composite Electrode for Supercapacitor with Polypyrrole and Method of Fabrication the Same | |
| JPH06302472A (en) | Electric double layer capacitor and its manufacture | |
| JP2545216B2 (en) | Electric double layer capacitor | |
| JP4161437B2 (en) | Lithium battery | |
| JPS6364890B2 (en) | ||
| JP5454265B2 (en) | Pseudo capacitance capacitor | |
| JP2014187383A (en) | Capacitor arranged by use of metal porous body | |
| JP3800810B2 (en) | Electric double layer capacitor | |
| JPH0782839B2 (en) | Secondary battery negative electrode | |
| JP2003100348A (en) | Composite polymer electrolyte and electrochemical device using the same | |
| JPH07240233A (en) | Polymer solid electrolyte lithium secondary battery | |
| JP3422406B2 (en) | Electric double layer capacitor | |
| JP2008258205A (en) | Manufacturing method of electrode for electric double-layer capacitor | |
| KR102317345B1 (en) | Battery electrolyte and manufacturing method for the same |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080411 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090411 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100411 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110411 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120411 Year of fee payment: 9 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |