JPH10223487A - 電気二重層コンデンサ用電極および電気二重層コンデンサ - Google Patents
電気二重層コンデンサ用電極および電気二重層コンデンサInfo
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- JPH10223487A JPH10223487A JP9033305A JP3330597A JPH10223487A JP H10223487 A JPH10223487 A JP H10223487A JP 9033305 A JP9033305 A JP 9033305A JP 3330597 A JP3330597 A JP 3330597A JP H10223487 A JPH10223487 A JP H10223487A
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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
- Y02E60/13—Energy storage using capacitors
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- Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】分極性電極層（カ−ボン層）が金属箔から脱落
しにくく、また分極性電極層の電気抵抗が小さく、しか
も長期使用中でも分極性電極層内部での集電効率が低下
せずに維持される電気二重層コンデンサ用電極および電
気二重層コンデンサを提供する。 【解決手段】表面をエッチング処理してなる金属箔の片
面に分極性電極層を形成後、もとの厚さの８０％〜９０
％の厚さに圧延する。
しにくく、また分極性電極層の電気抵抗が小さく、しか
も長期使用中でも分極性電極層内部での集電効率が低下
せずに維持される電気二重層コンデンサ用電極および電
気二重層コンデンサを提供する。 【解決手段】表面をエッチング処理してなる金属箔の片
面に分極性電極層を形成後、もとの厚さの８０％〜９０
％の厚さに圧延する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は電気二重層コンデン
サ用電極および電気二重層コンデンサに関する。
サ用電極および電気二重層コンデンサに関する。
【０００２】
【従来の技術】電気二重層コンデンサは、例えばアルミ
ニウム箔からなる金属箔の両面に分極性電極層（例えば
カ−ボン層）を設けてなる２枚の塗工電極間にセパレ−
タを介在させて巻回してなるコンデンサ素子に電解液を
含浸させ、有底の金属ケ−スに入れ、開口部を、両電極
にそれぞれ接続された引出しリ−ド用の貫通孔を有する
絶縁性の封口体で密封し、貫通孔から引出しリ−ドをそ
れぞれ封口体の外に引き出してなる構造を有する。
ニウム箔からなる金属箔の両面に分極性電極層（例えば
カ−ボン層）を設けてなる２枚の塗工電極間にセパレ−
タを介在させて巻回してなるコンデンサ素子に電解液を
含浸させ、有底の金属ケ−スに入れ、開口部を、両電極
にそれぞれ接続された引出しリ−ド用の貫通孔を有する
絶縁性の封口体で密封し、貫通孔から引出しリ−ドをそ
れぞれ封口体の外に引き出してなる構造を有する。
【０００３】金属箔の表面は電気化学的にエッチング処
理してなり、この金属箔の両面に、分極性電極材料（例
えば活性炭粉末およびカ−ボンブラックを含有するカ−
ボン系塗料）を塗布して分極性電極層（カ−ボン層）が
形成されている。このような構造の塗工電極は、特開昭
５７−６０８２８号公報で開示されているようにプレス
処理（圧延）されている。
理してなり、この金属箔の両面に、分極性電極材料（例
えば活性炭粉末およびカ−ボンブラックを含有するカ−
ボン系塗料）を塗布して分極性電極層（カ−ボン層）が
形成されている。このような構造の塗工電極は、特開昭
５７−６０８２８号公報で開示されているようにプレス
処理（圧延）されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、金属箔
の両面に分極性電極材料を塗布して分極性電極層を形成
し、プレス処理した従来の塗工電極は、長期間使用して
いると分極性電極層内部での集電効率が低下する。しか
も巻回する際に、分極性電極層に大きい歪みが発生しや
すく、歪みによって電気二重層コンデンサの内部抵抗が
大きくなったり、あるいは部分的に内部抵抗が不均一に
なるという不具合が発生しやすい。また静電容量を大き
くするために分極性電極層を厚くすると巻回工程などに
おいて分極性電極層が金属箔から脱落しやすく、また分
極性電極層の電気抵抗も大きくなるという欠点がある。
の両面に分極性電極材料を塗布して分極性電極層を形成
し、プレス処理した従来の塗工電極は、長期間使用して
いると分極性電極層内部での集電効率が低下する。しか
も巻回する際に、分極性電極層に大きい歪みが発生しや
すく、歪みによって電気二重層コンデンサの内部抵抗が
大きくなったり、あるいは部分的に内部抵抗が不均一に
なるという不具合が発生しやすい。また静電容量を大き
くするために分極性電極層を厚くすると巻回工程などに
おいて分極性電極層が金属箔から脱落しやすく、また分
極性電極層の電気抵抗も大きくなるという欠点がある。
【０００５】本発明は、エッチング処理した金属箔上に
塗布し、圧延して形成された分極性電極層が金属箔から
脱落しにくく、巻回時に分極性電極層の歪みの発生がな
く、分極性電極層の電気抵抗が小さく、しかも長期間使
用しても分極性電極層内部での集電効率が低下せずに維
持される電気二重層コンデンサ用電極および電気二重層
コンデンサを提供することを目的としている。
塗布し、圧延して形成された分極性電極層が金属箔から
脱落しにくく、巻回時に分極性電極層の歪みの発生がな
く、分極性電極層の電気抵抗が小さく、しかも長期間使
用しても分極性電極層内部での集電効率が低下せずに維
持される電気二重層コンデンサ用電極および電気二重層
コンデンサを提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の電気二重層コン
デンサ用電極は、表面をエッチング処理してなる金属箔
の片面に分極性電極材料を塗布して分極性電極層を形成
後、もとの厚さの８０％〜９０％の厚さに圧延してなる
ことを特徴とする。
デンサ用電極は、表面をエッチング処理してなる金属箔
の片面に分極性電極材料を塗布して分極性電極層を形成
後、もとの厚さの８０％〜９０％の厚さに圧延してなる
ことを特徴とする。
【０００７】また本発明の電気二重層コンデンサは、表
面をエッチング処理してなる金属箔の片面に分極性電極
材料を塗布して分極性電極層を形成後、もとの厚さの８
０％〜９０％の厚さに圧延してなる２枚の塗工電極を、
分極性電極層が対向するように配置し、その後塗工電極
間にセパレ−タを介在させて巻回し、電解液と共に金属
ケ−スに封入してなることを特徴とする。
面をエッチング処理してなる金属箔の片面に分極性電極
材料を塗布して分極性電極層を形成後、もとの厚さの８
０％〜９０％の厚さに圧延してなる２枚の塗工電極を、
分極性電極層が対向するように配置し、その後塗工電極
間にセパレ−タを介在させて巻回し、電解液と共に金属
ケ−スに封入してなることを特徴とする。
【０００８】金属箔としてはステンレス、銅、ニッケ
ル、タンタル、ニオブまたはアルミニウムなどを用いる
ことができ、なかでもアルミニウムが好ましい。
ル、タンタル、ニオブまたはアルミニウムなどを用いる
ことができ、なかでもアルミニウムが好ましい。
【０００９】金属箔の厚さは５〜４０μｍのものが好ま
しく、５μｍ未満では金属箔の強度が不充分となって生
産の歩留りが悪化し、また４０μｍ以上になると体積効
率が悪くなり好ましくない。また塗布形成された分極性
電極層の乾燥後の厚さは５〜１５０μｍが好ましく、５
μｍ未満では単位面積当たりの静電容量が少なく、また
１５０μｍ以上になると金属箔との密着力が低下して脱
落しやすくなるので好ましくない。
しく、５μｍ未満では金属箔の強度が不充分となって生
産の歩留りが悪化し、また４０μｍ以上になると体積効
率が悪くなり好ましくない。また塗布形成された分極性
電極層の乾燥後の厚さは５〜１５０μｍが好ましく、５
μｍ未満では単位面積当たりの静電容量が少なく、また
１５０μｍ以上になると金属箔との密着力が低下して脱
落しやすくなるので好ましくない。
【００１０】エッチングは電気化学的方法、機械的方法
または化学的方法により、金属箔の片面もしくは両面に
施す。
または化学的方法により、金属箔の片面もしくは両面に
施す。
【００１１】分極性電極材料は、活性炭粉末、カ−ボン
ブラック、黒鉛、金属粉、半導体材料、炭素を主体とす
る高分子物質、導電性無機物質または導電性有機物（ポ
リアセン、ポリアセチレン、ポリアニリンなど）などか
ら単独または複数選択し、それにバインダ−などを含有
させたものを溶剤で分散溶解したものが好ましい。特に
はカ−ボン系塗料が好ましく、活性炭粉末、カ−ボンブ
ラックおよびバインダ−を含有させた塗料成分を、溶剤
で分散溶解させたものが好ましい。
ブラック、黒鉛、金属粉、半導体材料、炭素を主体とす
る高分子物質、導電性無機物質または導電性有機物（ポ
リアセン、ポリアセチレン、ポリアニリンなど）などか
ら単独または複数選択し、それにバインダ−などを含有
させたものを溶剤で分散溶解したものが好ましい。特に
はカ−ボン系塗料が好ましく、活性炭粉末、カ−ボンブ
ラックおよびバインダ−を含有させた塗料成分を、溶剤
で分散溶解させたものが好ましい。
【００１２】活性炭粉末およびカ−ボンブラックの平均
粒子は０．１μｍ〜１０μｍであるのが好ましく、０．
１μｍ未満では均一な大きさの活性炭粉末およびカ−ボ
ンブラックを得ることが困難であり、また１０μｍ以上
では塗工電極から脱落しやすいので好ましくない。
粒子は０．１μｍ〜１０μｍであるのが好ましく、０．
１μｍ未満では均一な大きさの活性炭粉末およびカ−ボ
ンブラックを得ることが困難であり、また１０μｍ以上
では塗工電極から脱落しやすいので好ましくない。
【００１３】バインダ−としてはポリフッ化ビニリデン
（ＰＶＤＦ）やポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦ
Ｅ）などが挙げられる。また溶剤としてはＮ−メチルピ
ロリドン（ＮＭＰ）またはアルコ−ルなどが好ましく用
いられる。
（ＰＶＤＦ）やポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦ
Ｅ）などが挙げられる。また溶剤としてはＮ−メチルピ
ロリドン（ＮＭＰ）またはアルコ−ルなどが好ましく用
いられる。
【００１４】活性炭粉末、カ−ボンブラック、バインダ
−の含有比率（重量）は、８：１：１が好適である。
−の含有比率（重量）は、８：１：１が好適である。
【００１５】また、分極性電極材料における成分の溶剤
に対する含有比率は、５〜５０重量％が好適である。
に対する含有比率は、５〜５０重量％が好適である。
【００１６】塗工電極は、もとの厚さの８０〜９０％に
圧延するのが好ましく、９０％未満では分極性電極層と
金属箔との密着強度が不充分で脱落しやすく、また８０
％を超えて圧延すると、塗工電極の強度が低下してしま
うので好ましくない。圧延には通常の圧延プレスが使用
される。
圧延するのが好ましく、９０％未満では分極性電極層と
金属箔との密着強度が不充分で脱落しやすく、また８０
％を超えて圧延すると、塗工電極の強度が低下してしま
うので好ましくない。圧延には通常の圧延プレスが使用
される。
【００１７】
【００１８】＜実施例１〜５＞電気化学的にエッチング
された表１のような種々の厚さのアルミニウム箔（アル
ミエッチング箔）の片面に分極性電極材料を表１のよう
な種々の厚さに塗布して分極性電極層（カ−ボン層）を
形成し、乾燥後、圧延プレスを用いて表１のようなもと
の厚さの８０％〜９０％の厚さに圧延して塗工電極を得
た。なお、分極性電極材料は、活性炭粉末８０重量％、
カ−ボンブラック１５重量％、バインダ−としてのポリ
フッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）５重量％からなる塗工成
分を、溶剤であるＮ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）に２
０重量％分散溶解してなるものを使用した。圧延後、そ
れぞれ幅１３ｍｍ、長さ１２０ｍｍの短冊状に切り取っ
た各２枚の塗工電極１、２（図１）を用意し、それぞれ
に引出しリ−ド３、４をかしめ付けた。
された表１のような種々の厚さのアルミニウム箔（アル
ミエッチング箔）の片面に分極性電極材料を表１のよう
な種々の厚さに塗布して分極性電極層（カ−ボン層）を
形成し、乾燥後、圧延プレスを用いて表１のようなもと
の厚さの８０％〜９０％の厚さに圧延して塗工電極を得
た。なお、分極性電極材料は、活性炭粉末８０重量％、
カ−ボンブラック１５重量％、バインダ−としてのポリ
フッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）５重量％からなる塗工成
分を、溶剤であるＮ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）に２
０重量％分散溶解してなるものを使用した。圧延後、そ
れぞれ幅１３ｍｍ、長さ１２０ｍｍの短冊状に切り取っ
た各２枚の塗工電極１、２（図１）を用意し、それぞれ
に引出しリ−ド３、４をかしめ付けた。
【００１９】２枚の塗工電極１、２の間にセパレ−タ
５、６として厚さ５０μｍのマニラ繊維の不織布を介在
させて、かつ分極性電極層を対向させて巻き取ってコン
デンサ素子７となし、このコンデンサ素子７に電解液を
浸透させた後、有底のアルミニウム製の金属ケ−ス８内
に収納し開口部を引出しリ−ド用の２つの貫通孔を有す
るゴム製の封口体９で密封し、その際、両電極に接続さ
れた引出しリ−ド３、４をそれぞれ貫通孔から外に引き
出した。なお電解液としては１ｍｏｌ／リットルのテト
ラエチルアンモニウム四フッ化ほう酸塩（Ｅｔ4 ＮＢＦ
4 ）をプロピレンカ−ボネ−ト（ＰＣ）に溶解させたも
のを用いた。このようにして、直径８ｍｍ、高さ２１ｍ
ｍ、定格２．５Ｖ、１Ｆの実施例１〜５の電気二重層コ
ンデンサ１０を得た。
５、６として厚さ５０μｍのマニラ繊維の不織布を介在
させて、かつ分極性電極層を対向させて巻き取ってコン
デンサ素子７となし、このコンデンサ素子７に電解液を
浸透させた後、有底のアルミニウム製の金属ケ−ス８内
に収納し開口部を引出しリ−ド用の２つの貫通孔を有す
るゴム製の封口体９で密封し、その際、両電極に接続さ
れた引出しリ−ド３、４をそれぞれ貫通孔から外に引き
出した。なお電解液としては１ｍｏｌ／リットルのテト
ラエチルアンモニウム四フッ化ほう酸塩（Ｅｔ4 ＮＢＦ
4 ）をプロピレンカ−ボネ−ト（ＰＣ）に溶解させたも
のを用いた。このようにして、直径８ｍｍ、高さ２１ｍ
ｍ、定格２．５Ｖ、１Ｆの実施例１〜５の電気二重層コ
ンデンサ１０を得た。
【００２０】
【表１】
【００２１】＜比較例１〜５＞実施例１〜５と同じ方法
で表２のような比較例１〜５の電気二重層コンデンサ
（直径８ｍｍ、高さ２１ｍｍ、定格２．５Ｖ、１Ｆ）を
得た。なお、比較例２および比較例３は圧延を行わなか
った。また比較例５はアルミニウムエッチング箔の両面
に分極性電極層を形成した。
で表２のような比較例１〜５の電気二重層コンデンサ
（直径８ｍｍ、高さ２１ｍｍ、定格２．５Ｖ、１Ｆ）を
得た。なお、比較例２および比較例３は圧延を行わなか
った。また比較例５はアルミニウムエッチング箔の両面
に分極性電極層を形成した。
【００２２】
【表２】
【００２３】実施例１〜５および比較例１〜５の初期静
電容量、内部抵抗および７０℃１０００時間後の静電容
量の初期静電容量に対する変化率を測定した。その結果
を表３に示す。
電容量、内部抵抗および７０℃１０００時間後の静電容
量の初期静電容量に対する変化率を測定した。その結果
を表３に示す。
【００２４】
【表３】
【００２５】表３より実施例１〜５の電気二重層コンデ
ンサは、比較例１〜５の電気二重層コンデンサに比べて
の内部抵抗が小さく、また静電容量の変化率が少ないこ
とがわかる。また、目視による検査で、比較例では比較
例２、比較例３において分極性電極層の多量の脱落が見
られ、比較例１および比較例５では少量の分極性電極層
の脱落が見られたが、実施例１〜５の塗工電極では分極
性電極層の脱落はなかった。また、比較例５では分極性
電極層に歪みが発生していた。
ンサは、比較例１〜５の電気二重層コンデンサに比べて
の内部抵抗が小さく、また静電容量の変化率が少ないこ
とがわかる。また、目視による検査で、比較例では比較
例２、比較例３において分極性電極層の多量の脱落が見
られ、比較例１および比較例５では少量の分極性電極層
の脱落が見られたが、実施例１〜５の塗工電極では分極
性電極層の脱落はなかった。また、比較例５では分極性
電極層に歪みが発生していた。
【００２６】なお、本発明に係る電気二重層コンデンサ
用電極および電気二重層コンデンサは、巻回型電気二重
層コンデンサのみならずに、塗工電極を短冊状とし、セ
パレ−タを介して積層した積層型電気二重層コンデンサ
にも当然使用できる。
用電極および電気二重層コンデンサは、巻回型電気二重
層コンデンサのみならずに、塗工電極を短冊状とし、セ
パレ−タを介して積層した積層型電気二重層コンデンサ
にも当然使用できる。
【００２７】
【発明の効果】本発明によれば、分極性電極層を金属箔
の片面にのみ形成した塗工電極をもとの厚さの８０〜９
０％に圧延することにより分極性電極層が高密度化され
て内部抵抗が低減され、しかも分極性電極層が金属箔に
より密着して剥離する危険性が少ない、電気二重層コン
デンサ用電極および電気二重層コンデンサが得られる。
の片面にのみ形成した塗工電極をもとの厚さの８０〜９
０％に圧延することにより分極性電極層が高密度化され
て内部抵抗が低減され、しかも分極性電極層が金属箔に
より密着して剥離する危険性が少ない、電気二重層コン
デンサ用電極および電気二重層コンデンサが得られる。
【図１】本発明の電気二重層コンデンサを一部破断し分
解して示す図。
解して示す図。
１ 塗工電極 ２ 塗工電極 ３ 引出しリ−ド ４ 引出しリ−ド ５ セパレ−タ ６ セパレ−タ ７ コンデンサ素子 ８ 金属ケ−ス ９ 封口体 １０ 電気二重層コンデンサ
Claims (3)
- 【請求項１】表面をエッチング処理してなる金属箔の片
面に分極性電極材料を塗布して分極性電極層を形成後、
もとの厚さの８０％〜９０％の厚さに圧延してなること
を特徴とする電気二重層コンデンサ用電極。 - 【請求項２】表面をエッチング処理してなる金属箔の片
面に分極性電極材料を塗布して分極性電極層を形成後、
もとの厚さの８０％〜９０％の厚さに圧延してなる２枚
の塗工電極を、分極性電極層が対向するように配置し、
塗工電極間にセパレ−タを介在させて巻回し、電解液と
共に金属ケ−スに封入してなることを特徴とする電気二
重層コンデンサ。 - 【請求項３】アルミニウム箔の表面をエッチング処理し
てなる厚さ５〜４０μｍのアルミニウムエッチング箔の
片面にカ−ボン系塗料を塗布して厚さ５〜１５０μｍの
カ−ボン層を形成後、もとの厚さの８０％〜９０％の厚
さに圧延してなる２枚の塗工電極を、カ−ボン層が対向
するように配置し、塗工電極間にセパレ−タを介在させ
て巻回し、電解液と共に金属ケ−スに封入してなること
を特徴とする電気二重層コンデンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9033305A JPH10223487A (ja) | 1997-01-31 | 1997-01-31 | 電気二重層コンデンサ用電極および電気二重層コンデンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9033305A JPH10223487A (ja) | 1997-01-31 | 1997-01-31 | 電気二重層コンデンサ用電極および電気二重層コンデンサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10223487A true JPH10223487A (ja) | 1998-08-21 |
Family
ID=12382853
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9033305A Pending JPH10223487A (ja) | 1997-01-31 | 1997-01-31 | 電気二重層コンデンサ用電極および電気二重層コンデンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10223487A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6638385B2 (en) * | 2000-09-26 | 2003-10-28 | Asahi Glass Company, Limited | Process for producing an electrode assembly for an electronic double layer capacitor |
| JP2005072087A (ja) * | 2003-08-28 | 2005-03-17 | Kri Inc | キャパシタ |
| US7616430B2 (en) | 2004-09-29 | 2009-11-10 | Toyo Aluminium Kabushiki Kaisha | Capacitor electrode member, method for manufacturing the same, and capacitor provided with the electrode member |
-
1997
- 1997-01-31 JP JP9033305A patent/JPH10223487A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6638385B2 (en) * | 2000-09-26 | 2003-10-28 | Asahi Glass Company, Limited | Process for producing an electrode assembly for an electronic double layer capacitor |
| JP2005072087A (ja) * | 2003-08-28 | 2005-03-17 | Kri Inc | キャパシタ |
| US7616430B2 (en) | 2004-09-29 | 2009-11-10 | Toyo Aluminium Kabushiki Kaisha | Capacitor electrode member, method for manufacturing the same, and capacitor provided with the electrode member |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040120 |