JPH0897102A - 電気二重層キャパシタ及び二次電池用分極性電極、その製造方法及びこの分極性電極を使用した電気二重層キャパシタ或いは二次電池 - Google Patents
電気二重層キャパシタ及び二次電池用分極性電極、その製造方法及びこの分極性電極を使用した電気二重層キャパシタ或いは二次電池Info
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- JPH0897102A JPH0897102A JP6261513A JP26151394A JPH0897102A JP H0897102 A JPH0897102 A JP H0897102A JP 6261513 A JP6261513 A JP 6261513A JP 26151394 A JP26151394 A JP 26151394A JP H0897102 A JPH0897102 A JP H0897102A
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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
Landscapes
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
- Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 従来技術の欠点を克服し、炭素電極からの粉
落ち或いは繊維の脱落を抑制することのできる電気二重
層キャパシタ及び二次電池用分極性電極、その製造方法
及びこの分極性電極を使用した電気二重層キャパシタ或
いは二次電池を提供する。 【構成】 本発明の電気二重層キャパシタ及び二次電池
用分極性電極は、賦活されている炭素電極上にガラス状
カーボンを０．２７μｇ／ｃｍ2〜４．３ｍｇ／ｃｍ2の
範囲で付着させてなることを特徴とするものであり、
又、本発明の分極性電極の製造方法は、賦活されている
炭素電極上にポリカルボジイミド樹脂を０．５μｇ／ｃ
ｍ2〜５ｍｇ／ｃｍ2の範囲で適用し、非酸化性雰囲気下
で焼成することを特徴とするものであり、更に本発明の
電気二重層キャパシタ或いは二次電池の構成は、前記本
発明の電気二重層キャパシタ及び二次電池用分極性電極
を、集電体に接合してなることを特徴とする。
落ち或いは繊維の脱落を抑制することのできる電気二重
層キャパシタ及び二次電池用分極性電極、その製造方法
及びこの分極性電極を使用した電気二重層キャパシタ或
いは二次電池を提供する。 【構成】 本発明の電気二重層キャパシタ及び二次電池
用分極性電極は、賦活されている炭素電極上にガラス状
カーボンを０．２７μｇ／ｃｍ2〜４．３ｍｇ／ｃｍ2の
範囲で付着させてなることを特徴とするものであり、
又、本発明の分極性電極の製造方法は、賦活されている
炭素電極上にポリカルボジイミド樹脂を０．５μｇ／ｃ
ｍ2〜５ｍｇ／ｃｍ2の範囲で適用し、非酸化性雰囲気下
で焼成することを特徴とするものであり、更に本発明の
電気二重層キャパシタ或いは二次電池の構成は、前記本
発明の電気二重層キャパシタ及び二次電池用分極性電極
を、集電体に接合してなることを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電気二重層キャパシタ
及び二次電池用の分極性電極、その製造方法及びこの分
極性電極を使用した電気二重層キャパシタ或いは二次電
池に関するものである。
及び二次電池用の分極性電極、その製造方法及びこの分
極性電極を使用した電気二重層キャパシタ或いは二次電
池に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】分極性電極は、電気二重層キャパシタ及
び二次電池等の電極に用いられており、近年のコードレ
ス化の波に乗り、より容量が大きく、高性能の電気二重
層キャパシタ及び二次電池が必要とされ、これらの電気
二重層キャパシタ及び二次電池に不可欠の分極性電極へ
の要求が高まっている。
び二次電池等の電極に用いられており、近年のコードレ
ス化の波に乗り、より容量が大きく、高性能の電気二重
層キャパシタ及び二次電池が必要とされ、これらの電気
二重層キャパシタ及び二次電池に不可欠の分極性電極へ
の要求が高まっている。
【０００３】従来、電気二重層キャパシタ及び二次電池
に用いられている分極性電極については、さまざまな提
案がなされており、例えば、活性炭粉末と電解液と混合
してペースト状にしたもの（特開平１−１０２９１４号
公報参照）や、活性炭素繊維を用いたもの（特開平３−
１４１６２９号公報参照）、或いは、バインダとしてポ
リエチレンやポリプロピレンを用いたもの（特開平４−
２２０６２号公報参照）、或いは、バインダにポリアセ
ン系高分子を用いた固体分極性電極（特開平４−２８８
３６１号公報参照）を挙げることができる。
に用いられている分極性電極については、さまざまな提
案がなされており、例えば、活性炭粉末と電解液と混合
してペースト状にしたもの（特開平１−１０２９１４号
公報参照）や、活性炭素繊維を用いたもの（特開平３−
１４１６２９号公報参照）、或いは、バインダとしてポ
リエチレンやポリプロピレンを用いたもの（特開平４−
２２０６２号公報参照）、或いは、バインダにポリアセ
ン系高分子を用いた固体分極性電極（特開平４−２８８
３６１号公報参照）を挙げることができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記活性炭を
電解液と混合してペースト状にした方法や活性炭素繊維
を用いた方法やバインダを用いた分極性電極では、電解
液を真空含浸する際に粉落ちや繊維の脱落が発生してし
まい、その結果、電気二重層キャパシタ及び二次電池の
容量が経時的に低下するという欠点がある。
電解液と混合してペースト状にした方法や活性炭素繊維
を用いた方法やバインダを用いた分極性電極では、電解
液を真空含浸する際に粉落ちや繊維の脱落が発生してし
まい、その結果、電気二重層キャパシタ及び二次電池の
容量が経時的に低下するという欠点がある。
【０００５】本発明は、上記従来技術の欠点を克服し、
炭素電極からの粉落ち或いは繊維の脱落を抑制すること
のできる電気二重層キャパシタ及び二次電池用分極性電
極、その製造方法及びこの分極性電極を使用した電気二
重層キャパシタ或いは二次電池を提供するためになされ
たものである。
炭素電極からの粉落ち或いは繊維の脱落を抑制すること
のできる電気二重層キャパシタ及び二次電池用分極性電
極、その製造方法及びこの分極性電極を使用した電気二
重層キャパシタ或いは二次電池を提供するためになされ
たものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を解決するため
に本発明が採用した電気二重層キャパシタ及び二次電池
用分極性電極の構成は、賦活されている炭素電極上にガ
ラス状カーボンを０．２７μｇ／ｃｍ2〜４．３ｍｇ／
ｃｍ2の範囲で付着させてなることを特徴とするもので
あり、同様に本発明が採用した分極性電極の製造方法の
構成は、賦活されている炭素電極上にポリカルボジイミ
ド樹脂を０．５μｇ／ｃｍ2〜５ｍｇ／ｃｍ2の範囲で適
用し、非酸化性雰囲気下で焼成することを特徴とするも
のであり、同様に本発明が採用した電気二重層キャパシ
タ或いは二次電池の構成は、前記本発明の電気二重層キ
ャパシタ及び二次電池用分極性電極を、集電体に接合し
てなることを特徴とするものである。
に本発明が採用した電気二重層キャパシタ及び二次電池
用分極性電極の構成は、賦活されている炭素電極上にガ
ラス状カーボンを０．２７μｇ／ｃｍ2〜４．３ｍｇ／
ｃｍ2の範囲で付着させてなることを特徴とするもので
あり、同様に本発明が採用した分極性電極の製造方法の
構成は、賦活されている炭素電極上にポリカルボジイミ
ド樹脂を０．５μｇ／ｃｍ2〜５ｍｇ／ｃｍ2の範囲で適
用し、非酸化性雰囲気下で焼成することを特徴とするも
のであり、同様に本発明が採用した電気二重層キャパシ
タ或いは二次電池の構成は、前記本発明の電気二重層キ
ャパシタ及び二次電池用分極性電極を、集電体に接合し
てなることを特徴とするものである。
【０００７】即ち、本発明の発明者らは、ガラス状炭素
は、優れた耐薬品性を有し、且つ、層間化合物を作りに
くいという特性、及び、基材上に付着させた場合に基材
からの粉落ち等の発塵を抑制するという特性を有してい
るので、賦活されている炭素電極上にガラス状カーボン
を付着させることにより、電極の成分、例えば活性炭間
を強固に結合させ、粉落ち、繊維の脱落による電気二重
層キャパシタ及び二次電池の容量の経時的低下を抑制で
きるのではないかという着想を得、更に研究を続けた結
果、本研究を完成させたものである。
は、優れた耐薬品性を有し、且つ、層間化合物を作りに
くいという特性、及び、基材上に付着させた場合に基材
からの粉落ち等の発塵を抑制するという特性を有してい
るので、賦活されている炭素電極上にガラス状カーボン
を付着させることにより、電極の成分、例えば活性炭間
を強固に結合させ、粉落ち、繊維の脱落による電気二重
層キャパシタ及び二次電池の容量の経時的低下を抑制で
きるのではないかという着想を得、更に研究を続けた結
果、本研究を完成させたものである。
【０００８】以下に本発明を具体的に説明する。
【０００９】本発明で用いられる賦活されている炭素電
極としては、粒状、繊維状、粉末状の活性炭がバイン
ダ、電気、熱及び圧力の少なくとも１種類の方法によっ
て結合されたものを挙げることができ、その形状として
は、板状、棒状、筒状、繊維状等で特に限定されず、
又、その比表面積は５００ｍ2／ｇ以上であるものが望
ましい。
極としては、粒状、繊維状、粉末状の活性炭がバイン
ダ、電気、熱及び圧力の少なくとも１種類の方法によっ
て結合されたものを挙げることができ、その形状として
は、板状、棒状、筒状、繊維状等で特に限定されず、
又、その比表面積は５００ｍ2／ｇ以上であるものが望
ましい。
【００１０】一方、本発明で用いられるガラス状カーボ
ンとしては、例えば、ポリカルボジイミド樹脂を原料
に、非酸化性雰囲気下で焼成して得られるガラス状カー
ボン（例えば特開平４−２０９７１２号公報参照）を挙
げることができるが、一般にガラス状カーボンと称され
ているものであれば、制限なく使用することができる。
ンとしては、例えば、ポリカルボジイミド樹脂を原料
に、非酸化性雰囲気下で焼成して得られるガラス状カー
ボン（例えば特開平４−２０９７１２号公報参照）を挙
げることができるが、一般にガラス状カーボンと称され
ているものであれば、制限なく使用することができる。
【００１１】上記ポリカルボジイミド樹脂それ自体は周
知ものか、或いは、周知のものと同様にして製造するこ
とができるものであって｛米国特許第２，９４ｌ，９５
６号明細書；特公昭４７−３３２７９号公報；Ｊ．Ｏｒ
ｇ．Ｃｈｅｍ．，２８，２０６９〜２０７５（１９６
３）Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｒｅｖｉｅｗ ｌ９８ｌ，ｖｏ
ｌ．８ｌ．Ｎｏ．４，６ｌ９〜６２ｌ等参照｝、例えば
有機ジイソシアネートの脱二酸化炭素を伴う縮合反応に
より容易に製造することができる。
知ものか、或いは、周知のものと同様にして製造するこ
とができるものであって｛米国特許第２，９４ｌ，９５
６号明細書；特公昭４７−３３２７９号公報；Ｊ．Ｏｒ
ｇ．Ｃｈｅｍ．，２８，２０６９〜２０７５（１９６
３）Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｒｅｖｉｅｗ ｌ９８ｌ，ｖｏ
ｌ．８ｌ．Ｎｏ．４，６ｌ９〜６２ｌ等参照｝、例えば
有機ジイソシアネートの脱二酸化炭素を伴う縮合反応に
より容易に製造することができる。
【００１２】このポリカルポジイミド樹脂の製造に使用
される有機ジイソシアネートは、脂肪族系、脂環式系、
芳香族系、芳香−脂肪族系等のいずれのタイプものであ
ってもよく、これらは単独で用いても、或いは、２種以
上を組み合わせて共重合体として用いてもよい。
される有機ジイソシアネートは、脂肪族系、脂環式系、
芳香族系、芳香−脂肪族系等のいずれのタイプものであ
ってもよく、これらは単独で用いても、或いは、２種以
上を組み合わせて共重合体として用いてもよい。
【００１３】本発明において使用されるポリカルボジイ
ミド樹脂には、下記式 −Ｒ−Ｎ＝Ｃ＝Ｎ− （但し、式中のＲは有機ジイソシアネート残基を表す）
で示される少なくとも１種の繰り返し単位からなる単独
重合体又は共重合体が含包される。
ミド樹脂には、下記式 −Ｒ−Ｎ＝Ｃ＝Ｎ− （但し、式中のＲは有機ジイソシアネート残基を表す）
で示される少なくとも１種の繰り返し単位からなる単独
重合体又は共重合体が含包される。
【００１４】上記式における有機ジイソシアネート残基
Ｒとしては、中でも芳香族ジイソシアネート残基が好適
である。（ここで有機ジイソシアネート残基とは、有機
ジイソシアネート分子から２つのイソシアネート基（Ｎ
ＣＯ）を除いた残りの部分である）。このようなポリカ
ルボジイミド樹脂の具体例としては、以下のものを挙げ
ることができる。
Ｒとしては、中でも芳香族ジイソシアネート残基が好適
である。（ここで有機ジイソシアネート残基とは、有機
ジイソシアネート分子から２つのイソシアネート基（Ｎ
ＣＯ）を除いた残りの部分である）。このようなポリカ
ルボジイミド樹脂の具体例としては、以下のものを挙げ
ることができる。
【００１５】
【化１】
【００１６】上記各式中において、ｎは１０〜１０，０
００の範囲内、好ましくは５０〜５，０００の範囲内で
ある。尚、ポリカルボジイミド樹脂の末端はモノイソシ
アネート等を用いて封止されていてもよい。
００の範囲内、好ましくは５０〜５，０００の範囲内で
ある。尚、ポリカルボジイミド樹脂の末端はモノイソシ
アネート等を用いて封止されていてもよい。
【００１７】本発明の電気二重層キャパシタ及び二次電
池用分極性電極を製造するには、まず、ガラス状カーボ
ンを与えることのできる例えば上記ポリカルボジイミド
樹脂により炭素電極を被覆するのであるが、この工程で
は、通常の工業的な被覆方法を用いることができる。即
ち、例えばポリカルボジイミド樹脂溶液又はポリカルボ
ジイミド樹脂粉末分散液に含浸する方法、或いはこれら
の溶液や分散液を刷毛やブラシにより塗布する方法、ス
プレーにより散布する方法を用いることにより、前記溶
液や分散液により炭素電極表面の全部或いは一部を被覆
した後、そのまま焼成工程へ進むか、必要であれば乾燥
機又は熱プレスで溶媒や分散媒を除去し、析出するポリ
カルボジイミド樹脂を溶着させればよいのである。
池用分極性電極を製造するには、まず、ガラス状カーボ
ンを与えることのできる例えば上記ポリカルボジイミド
樹脂により炭素電極を被覆するのであるが、この工程で
は、通常の工業的な被覆方法を用いることができる。即
ち、例えばポリカルボジイミド樹脂溶液又はポリカルボ
ジイミド樹脂粉末分散液に含浸する方法、或いはこれら
の溶液や分散液を刷毛やブラシにより塗布する方法、ス
プレーにより散布する方法を用いることにより、前記溶
液や分散液により炭素電極表面の全部或いは一部を被覆
した後、そのまま焼成工程へ進むか、必要であれば乾燥
機又は熱プレスで溶媒や分散媒を除去し、析出するポリ
カルボジイミド樹脂を溶着させればよいのである。
【００１８】上記ポリカルボジイミド樹脂溶液又は分散
液を使用する場合の濃度は、目的とする分極性電極の物
性等により適宜に決定すればよいが、例えば、溶媒又は
分散媒１００重量部に対してポリカルボジイミド樹脂
０．０１〜１５重量部という範囲を挙げることができ
る。
液を使用する場合の濃度は、目的とする分極性電極の物
性等により適宜に決定すればよいが、例えば、溶媒又は
分散媒１００重量部に対してポリカルボジイミド樹脂
０．０１〜１５重量部という範囲を挙げることができ
る。
【００１９】又、ポリカルボジイミド樹脂溶液又は分散
液を使用する場合の樹脂分の目付量は、０．５μｇ／ｃ
ｍ2〜５ｍｇ／ｃｍ2が好ましく、この場合の塗布厚みは
１ｎｍ〜７５０μｍとなるが、この範囲より樹脂溶液が
少ない場合には、炭素電極からの粉落ち、或いは繊維の
脱落を抑制することができないという欠点が生じ、この
範囲より樹脂が多い場合には電極表面上の樹脂層が厚く
なり、その結果、樹脂層が電極表面の穴をつぶし、電極
表層から電解液が電極内に浸透できなくなり、その結果
静電容量が低下するという問題が生じる。
液を使用する場合の樹脂分の目付量は、０．５μｇ／ｃ
ｍ2〜５ｍｇ／ｃｍ2が好ましく、この場合の塗布厚みは
１ｎｍ〜７５０μｍとなるが、この範囲より樹脂溶液が
少ない場合には、炭素電極からの粉落ち、或いは繊維の
脱落を抑制することができないという欠点が生じ、この
範囲より樹脂が多い場合には電極表面上の樹脂層が厚く
なり、その結果、樹脂層が電極表面の穴をつぶし、電極
表層から電解液が電極内に浸透できなくなり、その結果
静電容量が低下するという問題が生じる。
【００２０】上記のようにして得られた、例えばポリカ
ルボジイミド樹脂により被覆された炭素電極を次に焼成
する。この焼成工程は、従来公知のいずれの方法によっ
てもよく、例えば、真空、或いは窒素、アルゴン、水素
等の非酸化性雰囲気下で行うことができる。尚、この工
程での焼成温度に上限はないが、５００℃〜２０００
℃、好ましくは、７００℃〜１５００℃という範囲を挙
げることができる。この焼成工程では、５００℃より低
い温度では電気抵抗が大きくなり、静電容量が低下して
しまうという欠点があり、２０００℃より高い温度で
は、炭素電極の表面積を減少させ、その結果、静電容量
を低下させてしまうという欠点が生じる。
ルボジイミド樹脂により被覆された炭素電極を次に焼成
する。この焼成工程は、従来公知のいずれの方法によっ
てもよく、例えば、真空、或いは窒素、アルゴン、水素
等の非酸化性雰囲気下で行うことができる。尚、この工
程での焼成温度に上限はないが、５００℃〜２０００
℃、好ましくは、７００℃〜１５００℃という範囲を挙
げることができる。この焼成工程では、５００℃より低
い温度では電気抵抗が大きくなり、静電容量が低下して
しまうという欠点があり、２０００℃より高い温度で
は、炭素電極の表面積を減少させ、その結果、静電容量
を低下させてしまうという欠点が生じる。
【００２１】上記の焼成工程を経ることにより、賦活さ
れている炭素電極上にガラス状カーボンを付着させた本
発明の電気二重層キャパシタ及び二次電池用分極性電極
を得ることができる。尚、ガラス状カーボンの付着量
は、使用したガラス状カーボンの原料物質を５００℃〜
２０００℃で焼成した際の炭素収率によって決定され、
ポリカルボジイミド樹脂の場合、炭素収率は５５乃至８
５％であるから、前記のような目付量であれば、０．２
７μｇ／ｃｍ2〜４．３ｍｇ／ｃｍ2という範囲となる。
れている炭素電極上にガラス状カーボンを付着させた本
発明の電気二重層キャパシタ及び二次電池用分極性電極
を得ることができる。尚、ガラス状カーボンの付着量
は、使用したガラス状カーボンの原料物質を５００℃〜
２０００℃で焼成した際の炭素収率によって決定され、
ポリカルボジイミド樹脂の場合、炭素収率は５５乃至８
５％であるから、前記のような目付量であれば、０．２
７μｇ／ｃｍ2〜４．３ｍｇ／ｃｍ2という範囲となる。
【００２２】又、ガラス状カーボンの厚みは、０．５〜
６９０ｎｍとなる。
６９０ｎｍとなる。
【００２３】このようにして得られた本発明のガラス状
カーボンが付着した賦活されている炭素電極は、そのま
ま、或いは適宜に切断することにより、電気二重層キャ
パシタ及び二次電池用の分極性電極として使用すること
ができ、電気二重層キャパシタ及び二次電池とするに
は、例えばガラス状カーボン若しくはアルミニウムやス
テンレスなどの金属板又は金属箔若しくは導電性ゴム等
による集電体に、適宜の導電性接着剤により固着し、更
に適宜の電解液を含浸すればよい。
カーボンが付着した賦活されている炭素電極は、そのま
ま、或いは適宜に切断することにより、電気二重層キャ
パシタ及び二次電池用の分極性電極として使用すること
ができ、電気二重層キャパシタ及び二次電池とするに
は、例えばガラス状カーボン若しくはアルミニウムやス
テンレスなどの金属板又は金属箔若しくは導電性ゴム等
による集電体に、適宜の導電性接着剤により固着し、更
に適宜の電解液を含浸すればよい。
【００２４】
【実施例】次に本発明を実施例により具体的に説明す
る。
る。
【００２５】ポリカルボジイミド樹脂溶液又は粉末分散
液の製造方法 ２、４−トリレジンジイソシアネート／２、６−トリレ
ンジジイソシアネート（８０／２０）の混合物５４ｇ
を、テトラクロロエチレン５００ｍｌ中でカルボジイミ
ド化触媒（３−メチル−１−フェニル−２−ホスホレン
−１−オキシド）０．１２ｇと共に、１２０℃で４時間
反応させ、ポリカルボジイミド樹脂溶液を得た。この溶
液をスプレードライヤーで乾燥し、固形分を粉砕して、
得られたポリカルボジイミド樹脂粉末をエタノール中に
分散した。
液の製造方法 ２、４−トリレジンジイソシアネート／２、６−トリレ
ンジジイソシアネート（８０／２０）の混合物５４ｇ
を、テトラクロロエチレン５００ｍｌ中でカルボジイミ
ド化触媒（３−メチル−１−フェニル−２−ホスホレン
−１−オキシド）０．１２ｇと共に、１２０℃で４時間
反応させ、ポリカルボジイミド樹脂溶液を得た。この溶
液をスプレードライヤーで乾燥し、固形分を粉砕して、
得られたポリカルボジイミド樹脂粉末をエタノール中に
分散した。
【００２６】実施例１乃至実施例６ 活性炭粉末（平均粒径１０μｍ、比表面積１５００ｍ2
／ｇ）８０重量部とフェノール樹脂（平均粒径１０μ
ｍ）２０重量部とを混合し、１５０℃、１００ｋｇ／ｃ
ｍ2の圧力で１５分間熱プレスした。この熱プレス品を
アルゴンガス中で９００℃で熱処理して炭素電極を得
た。この炭素電極を３０ｍｍφ×１ｍｍｔに切り出し
て、その表面に表１に示す組成のポリカルボジイミド樹
脂溶液を塗布して、アルゴンガス雰囲気下で表１に示す
焼成温度で焼成し、分極性電極を得た。次に、この分極
性電極２枚を３０ｗｔ％硫酸に浸漬し、真空含浸する際
の粉落ちの有無を確認した。結果を表１に示す。
／ｇ）８０重量部とフェノール樹脂（平均粒径１０μ
ｍ）２０重量部とを混合し、１５０℃、１００ｋｇ／ｃ
ｍ2の圧力で１５分間熱プレスした。この熱プレス品を
アルゴンガス中で９００℃で熱処理して炭素電極を得
た。この炭素電極を３０ｍｍφ×１ｍｍｔに切り出し
て、その表面に表１に示す組成のポリカルボジイミド樹
脂溶液を塗布して、アルゴンガス雰囲気下で表１に示す
焼成温度で焼成し、分極性電極を得た。次に、この分極
性電極２枚を３０ｗｔ％硫酸に浸漬し、真空含浸する際
の粉落ちの有無を確認した。結果を表１に示す。
【００２７】真空含浸後、１組の分極性電極を、ポリカ
ルボジイミドフィルムを焼成することによって得られる
ガラス状炭素（日清紡製）による集電体へ、熱硬化性樹
脂と膨張黒煙粉末からなる導電性接着剤を介して接合
し、簡易電気二重層キャパシタとした。この簡易電気二
重層キャパシタの両端に０．９Ｖを印加し、１時間定電
圧充電を行った。その後１０ｍＡで定電流放電し、電圧
が０．５４Ｖから０．４５Ｖに降下する時間から、この
電気二重層キャパシタの静電容量を測定した。又、上記
充放電条件で５０００回充放電を行い、１回目の容量を
１００％とした場合の容量変化を測定した。結果を表１
に示す。
ルボジイミドフィルムを焼成することによって得られる
ガラス状炭素（日清紡製）による集電体へ、熱硬化性樹
脂と膨張黒煙粉末からなる導電性接着剤を介して接合
し、簡易電気二重層キャパシタとした。この簡易電気二
重層キャパシタの両端に０．９Ｖを印加し、１時間定電
圧充電を行った。その後１０ｍＡで定電流放電し、電圧
が０．５４Ｖから０．４５Ｖに降下する時間から、この
電気二重層キャパシタの静電容量を測定した。又、上記
充放電条件で５０００回充放電を行い、１回目の容量を
１００％とした場合の容量変化を測定した。結果を表１
に示す。
【００２８】実施例７乃至実施例１２ 実施例１乃至６で作成した炭素電極に、表１に示すよう
にポリカルボジイミド粉末分散液を塗布し、実施例１と
同様にして分極性電極を得た。次に、実施例１と同様に
して、この分極性電極２枚を３０ｗｔ％硫酸に浸漬して
真空含浸し、更に簡易電気二重層キャパシタとした。粉
落ちの有無と静電容量及び容量変化を表１に示す。
にポリカルボジイミド粉末分散液を塗布し、実施例１と
同様にして分極性電極を得た。次に、実施例１と同様に
して、この分極性電極２枚を３０ｗｔ％硫酸に浸漬して
真空含浸し、更に簡易電気二重層キャパシタとした。粉
落ちの有無と静電容量及び容量変化を表１に示す。
【００２９】
【表１】
【００３０】実施例１３乃至実施例１８ 実施例１乃至６で作製した分電極性電極を用い、この分
極性電極に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／ｌのプロピレ
ンカーボネート電解液を真空含浸し、このときの粉落ち
の有無を調べた。結果を表２に示す。
極性電極に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／ｌのプロピレ
ンカーボネート電解液を真空含浸し、このときの粉落ち
の有無を調べた。結果を表２に示す。
【００３１】この分極性電極とガラス状炭素（日清紡
製）の集電体とを導電性接着剤を介して接合し、実施例
１乃至６と同様に電気二重層キャパシタを組み上げ、こ
の簡易電気二重層キャパシタの両端に１．８Ｖを印加
し、１時間定電圧充電を行った。その後１０ｍＡで定電
流放電し、電圧が１．０８Ｖから０．９Ｖ降下する時間
から、この電気二重層キャパシタの静電容量を測定し
た。又、上記放電条件で、実施例１乃至６と同様に５０
００回充放電した際の容量の変化を測定した。結果を表
２に示す。
製）の集電体とを導電性接着剤を介して接合し、実施例
１乃至６と同様に電気二重層キャパシタを組み上げ、こ
の簡易電気二重層キャパシタの両端に１．８Ｖを印加
し、１時間定電圧充電を行った。その後１０ｍＡで定電
流放電し、電圧が１．０８Ｖから０．９Ｖ降下する時間
から、この電気二重層キャパシタの静電容量を測定し
た。又、上記放電条件で、実施例１乃至６と同様に５０
００回充放電した際の容量の変化を測定した。結果を表
２に示す。
【００３２】
【表２】
【００３３】比較例１乃至比較例８ 実施例１乃至６で作製した炭素電極に、表３に示す組成
のポリカルボジイミド樹脂溶液を塗布し、表３に示す焼
成温度でアルゴンガス中で焼成し分極性電極を得た。こ
の分極性電極に３０ｗｔ％硫酸水溶液を真空含浸して粉
落ちの有無を調べた。結果を表３に示す。続いて実施例
１乃至６と同様に簡易電気二重層キャパシタを組み上
げ、実施例１乃至６と同様の条件で性電容量と５０００
回充放電した際の容量の変化を測定した。結果を表３に
示す。
のポリカルボジイミド樹脂溶液を塗布し、表３に示す焼
成温度でアルゴンガス中で焼成し分極性電極を得た。こ
の分極性電極に３０ｗｔ％硫酸水溶液を真空含浸して粉
落ちの有無を調べた。結果を表３に示す。続いて実施例
１乃至６と同様に簡易電気二重層キャパシタを組み上
げ、実施例１乃至６と同様の条件で性電容量と５０００
回充放電した際の容量の変化を測定した。結果を表３に
示す。
【００３４】比較例９ 活性炭素繊維（比表面積１５００ｍ2／ｇ）を１００ｋ
ｇ／ｃｍ2でプレスして３０ｍｍφ×１ｍｍｔの大きさ
に切断し、３０ｗｔ％硫酸水溶液を真空含浸した。この
ときの粉落ちの有無を調べた。結果を表３に示す。この
分極性電極をガラス状炭素（日清紡製）に導電性接着剤
を介して接合し、実施例１乃至６と同様に電気二重層キ
ャパシタを組み上げ、実施例１乃至６と同様の条件で静
電容量と５０００回充放電した際の容量の変化を測定し
た。結果を表３に示す。
ｇ／ｃｍ2でプレスして３０ｍｍφ×１ｍｍｔの大きさ
に切断し、３０ｗｔ％硫酸水溶液を真空含浸した。この
ときの粉落ちの有無を調べた。結果を表３に示す。この
分極性電極をガラス状炭素（日清紡製）に導電性接着剤
を介して接合し、実施例１乃至６と同様に電気二重層キ
ャパシタを組み上げ、実施例１乃至６と同様の条件で静
電容量と５０００回充放電した際の容量の変化を測定し
た。結果を表３に示す。
【００３５】比較例１０ 実施例１乃至６で作製した炭素電極を分極性電極として
３０ｗｔ％硫酸水溶液を真空含浸した。このときの粉落
ちの有無を調べた。結果を表３に示す。この分極性電極
をガラス状炭素（日清紡社製）に導電性接着剤を介して
接合し、実施例１乃至６と同様に電気二重層キャパシタ
を組み上げ、実施例１乃至６と同様の条件で静電容量、
５０００回充放電した際の容量の変化を測定した。結果
を表３に示す。
３０ｗｔ％硫酸水溶液を真空含浸した。このときの粉落
ちの有無を調べた。結果を表３に示す。この分極性電極
をガラス状炭素（日清紡社製）に導電性接着剤を介して
接合し、実施例１乃至６と同様に電気二重層キャパシタ
を組み上げ、実施例１乃至６と同様の条件で静電容量、
５０００回充放電した際の容量の変化を測定した。結果
を表３に示す。
【００３６】
【表３】
【００３７】
【発明の効果】上記実施例から明らかなように、本発明
は、炭素電極からの粉落ち或いは繊維の脱落を抑制する
ことのできる電気二重層キャパシタ及び二次電池用分極
性電極、その製造方法及びこの分極性電極を使用した電
気二重層キャパシタ或いは二次電池を提供することがで
きるものである。
は、炭素電極からの粉落ち或いは繊維の脱落を抑制する
ことのできる電気二重層キャパシタ及び二次電池用分極
性電極、その製造方法及びこの分極性電極を使用した電
気二重層キャパシタ或いは二次電池を提供することがで
きるものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｍ 10/40 Ｚ (72)発明者 濱田 一寿 東京都足立区西新井栄町１−18−１ 日清 紡績株式会社東京研究センター内 (72)発明者 弘中 孝志 東京都足立区西新井栄町１−18−１ 日清 紡績株式会社東京研究センター内 (72)発明者 寺田 剛 東京都足立区西新井栄町１−18−１ 日清 紡績株式会社東京研究センター内 (72)発明者 松林 克征 東京都足立区西新井栄町１−18−１ 日清 紡績株式会社東京研究センター内
Claims (8)
- 【請求項１】 賦活されている炭素電極上にガラス状カ
ーボンを０．２７μｇ／ｃｍ2〜４．３ｍｇ／ｃｍ2の範
囲で付着させてなることを特徴とする電気二重層キャパ
シタ及び二次電池用分極性電極。 - 【請求項２】 ガラス状カーボンが、炭素電極の少なく
とも一部を覆う皮膜として付着されている請求項１に記
載の電気二重層キャパシタ及び二次電池用分極性電極。 - 【請求項３】 ガラス状カーボンが、ポリカルボジイミ
ド樹脂を原料とし、非酸化性雰囲気下で焼成したもので
ある請求項１に記載の電気二重層キャパシタ及び二次電
池用分極性電極。 - 【請求項４】 ガラス状カーボンが、０．５〜６９０ｎ
ｍの厚みで炭素電極上に付着されている請求項１に記載
の電気二重層キャパシタ及び二次電池用分極性電極。 - 【請求項５】 賦活されている炭素電極上にポリカルボ
ジイミド樹脂を０．５μｇ／ｃｍ2〜５ｍｇ／ｃｍ2の範
囲で適用し、非酸化性雰囲気下で焼成することを特徴と
する電気二重層キャパシタ及び二次電池用分極性電極の
製造方法。 - 【請求項６】 ポリカルボジイミド樹脂は、その溶液と
して適用される請求項５に記載の電気二重層キャパシタ
及び二次電池用分極性電極の製造方法。 - 【請求項７】 ポリカルボジイミド樹脂溶液中の樹脂成
分が、溶媒１００重量部に対して０．０１重量部から１
５重量部である請求項６に記載の電気二重層キャパシタ
及び二次電池用分極性電極の製造方法。 - 【請求項８】 請求項１乃至４のいずれかに記載の電気
二重層キャパシタ及び二次電池用分極性電極を、集電体
に接合してなることを特徴とする電気二重層キャパシタ
及び二次電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6261513A JPH0897102A (ja) | 1994-09-29 | 1994-09-29 | 電気二重層キャパシタ及び二次電池用分極性電極、その製造方法及びこの分極性電極を使用した電気二重層キャパシタ或いは二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6261513A JPH0897102A (ja) | 1994-09-29 | 1994-09-29 | 電気二重層キャパシタ及び二次電池用分極性電極、その製造方法及びこの分極性電極を使用した電気二重層キャパシタ或いは二次電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0897102A true JPH0897102A (ja) | 1996-04-12 |
Family
ID=17362954
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6261513A Pending JPH0897102A (ja) | 1994-09-29 | 1994-09-29 | 電気二重層キャパシタ及び二次電池用分極性電極、その製造方法及びこの分極性電極を使用した電気二重層キャパシタ或いは二次電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0897102A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6198621B1 (en) | 1998-02-05 | 2001-03-06 | Nec Corporation | Electric double layer capacitor using polarizable electrode of single particle layer |
| US6320740B1 (en) | 1999-02-03 | 2001-11-20 | Nec Corporation | Method for manufacturing a polarized electrode for an electric double-layer capacitor |
| WO2005113844A1 (en) * | 2004-05-14 | 2005-12-01 | Sgl Carbon Ag | Gas impervious electrodes for carbothermic reduction furnace |
| US20080055819A1 (en) * | 2006-09-04 | 2008-03-06 | Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha | Lithium-ion capacitor |
| WO2010110153A1 (ja) * | 2009-03-27 | 2010-09-30 | 独立行政法人科学技術振興機構 | グラフェン膜の製造方法、電子素子の製造方法および基板へのグラフェン膜の転写方法 |
-
1994
- 1994-09-29 JP JP6261513A patent/JPH0897102A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6198621B1 (en) | 1998-02-05 | 2001-03-06 | Nec Corporation | Electric double layer capacitor using polarizable electrode of single particle layer |
| US6320740B1 (en) | 1999-02-03 | 2001-11-20 | Nec Corporation | Method for manufacturing a polarized electrode for an electric double-layer capacitor |
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| US8724292B2 (en) * | 2006-09-04 | 2014-05-13 | Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha | Lithium-ion capacitor |
| WO2010110153A1 (ja) * | 2009-03-27 | 2010-09-30 | 独立行政法人科学技術振興機構 | グラフェン膜の製造方法、電子素子の製造方法および基板へのグラフェン膜の転写方法 |
| CN102438944A (zh) * | 2009-03-27 | 2012-05-02 | 独立行政法人科学技术振兴机构 | 石墨烯膜的制造方法、电子元件的制造方法及石墨烯膜向基板的转印方法 |
| JP4970619B2 (ja) * | 2009-03-27 | 2012-07-11 | 独立行政法人科学技術振興機構 | グラフェン膜の製造方法、電子素子の製造方法および基板へのグラフェン膜の転写方法 |
| KR101357060B1 (ko) * | 2009-03-27 | 2014-02-03 | 도꾸리쯔교세이호징 가가꾸 기쥬쯔 신꼬 기꼬 | 그래핀막의 제조 방법, 전자 소자의 제조 방법, 및 기판에의 그래핀막의 전사 방법 |
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