JPH10275747A - 電気二重層コンデンサ - Google Patents

電気二重層コンデンサ

Info

Publication number
JPH10275747A
JPH10275747A JP9094611A JP9461197A JPH10275747A JP H10275747 A JPH10275747 A JP H10275747A JP 9094611 A JP9094611 A JP 9094611A JP 9461197 A JP9461197 A JP 9461197A JP H10275747 A JPH10275747 A JP H10275747A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electrode
layer capacitor
electric double
double layer
polymer binder
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.)
Pending
Application number
JP9094611A
Other languages
English (en)
Inventor
Junko Kurihara
淳子 栗原
Koji Sakata
幸治 坂田
Manabu Harada
学 原田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP9094611A priority Critical patent/JPH10275747A/ja
Priority to US09/050,638 priority patent/US6031712A/en
Priority to DE69836776T priority patent/DE69836776T2/de
Priority to EP98105633A priority patent/EP0867901B1/en
Publication of JPH10275747A publication Critical patent/JPH10275747A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/22—Electrodes
    • H01G11/30—Electrodes characterised by their material
    • H01G11/32—Carbon-based
    • H01G11/38—Carbon pastes or blends; Binders or additives therein
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/54—Electrolytes
    • H01G11/58—Liquid electrolytes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/66—Current collectors
    • H01G11/72—Current collectors specially adapted for integration in multiple or stacked hybrid or EDL capacitors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/84—Processes for the manufacture of hybrid or EDL capacitors, or components thereof
    • H01G11/86—Processes for the manufacture of hybrid or EDL capacitors, or components thereof specially adapted for electrodes
    • 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

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】水溶液系電解液とのぬれ性がよく、内部抵抗が
小さく、且つ均一で薄く大面積の製膜性・機械的強度に
優れた水溶液系電気二重層コンデンサ用電極の提供。 【解決手段】活性炭粉末６、親水基を持つ高分子バイン
ダーおよび可塑剤５を充分混合した後、薄膜に製膜・乾
燥して電極４を作成する。高分子バインダーとして親水
基を持つものを使用することにより、水溶液系電解液と
電極とのぬれ性がよくなり、電解液と電極の接触抵抗を
低減できる。また可塑剤を添加することによって、薄型
電極を作成するために必要な高分子バインダーの量が低
減でき、内部抵抗が小さくかつ薄型の水溶液系電気二重
層コンデンサが得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電気二重層コンデ
ンサに関し、特に活性炭を電極に用いた水溶液系電気二
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（electric doub
le layer capacitor）は、導電性ゴムあるいは金属箔
のような集電体上に活性炭からなる２個の電極を、イオ
ン透過膜を介して対峙せしめ、硫酸イオンなどの電気二
重層形成イオンを含む希硫酸等を電解液として用いた構
成を有している。電解液としては、硫酸水溶液などの水
溶液系電解液を用いるものと、プロピレンカーボネー
ト、γ−ブチロラクトン、アセトニトリル、ジメチルホ
ルムアミドのような有機溶媒に電解質を添加した有機電
解液系電解液を用いるものの２種類がある。電気二重層
コンデンサにおける電解液の選択は、その性能を大きく
左右するため非常に重要である。以下に、水溶液系の電
解液を用いた電気二重層コンデンサと、有機溶媒系の電
解液を用いた電気二重層コンデンサの特徴についてそれ
ぞれ説明する。
【０００３】まず水溶液系の電気二重層コンデンサの特
徴であるが、その長所は、電解液の電気抵抗が低いため
に、電気二重層コンデンサ自身の内部抵抗を小さくする
ことができる、ということである。このため、大電流負
荷放電を要する用途に適している。また、大気中の水分
を吸湿しても、特性上影響が無いために、外装が比較的
簡単でよい、ことである。一方、水溶液系の短所は、水
の電気分解が１．２３Ｖで生ずるため、単セルあたりの
耐電圧を水の電気分解電圧以下にする必要がある、とい
うことである。このため、実際の製品の耐電圧は１Ｖ程
度に設定されている。
【０００４】次に、有機電解液系の特徴であるが、その
長所は、有機溶媒の耐電圧が比較的高いために、単セル
あたりの耐電圧が、３Ｖ前後と比較的高い、ことであ
る。一方、有機電解液系の短所は、電解液の電気抵抗が
高いため、電気二重層コンデンサ自身の内部抵抗が比較
的高い、ことである。また、大気中の水分を吸湿すると
耐電圧の低下または、水の電気分解によるガスの発生が
起こるために、使用環境下において水分の侵入を受けな
いような気密性の高い外装が必要である。
【０００５】電気二重層コンデンサの電極材料として
は、通常、活性炭が用いられ、粉末あるいは繊維状で使
用される。
【０００６】活性炭粉末を用いた電極としては、活性炭
粉末と硫酸水溶液などの電解液を混合したペースト状の
電極が使用されてきた。この電極では、活性炭粉末同士
の接触を保つために、電解液量の適性化および電極への
加圧が必要である。
【０００７】また、水溶液系では、特にパワー用途を中
心に、活性炭粉末、ポリメタクリル酸メチルおよびフェ
ノール樹脂粉末を混合し、熱硬化させた後、高温で炭化
して得られるマクロポアとミクロポアを有する活性炭粉
末／炭素複合材料が用いられている。しかし、この方法
では、熱硬化時および高温での炭化時に、電極に熱が均
一にかからないため、薄い電極を作成しようとすると、
電極が反ってしまう。この結果、活性炭粉末／炭素複合
材料系では、数百ミクロン以下と薄く、且つ、大面積の
電極を作成することは、難しい。
【０００８】また、活性炭繊維を用いた電極は、通常、
活性炭繊維を織った活性炭繊維布を用いているため、厚
みが厚くなり、また、大面積の電極を作成することがで
きなかった。
【０００９】そこで、活性炭粉末とバインダーを混合し
て薄膜電極を作成することが、提案されている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】分極性電極、および導
電性接着剤に、バインダーを用いた電気二重層コンデン
サの従来の技術について、以下に示す。
【００１１】まず、プロピレンカーボネート、γ−ブチ
ロラクトン、アセトニトリル、ジメチルホルムアミドな
どの有機系溶媒を用いた有機電解液系電気二重層コンデ
ンサ用電極として、活性炭と水溶性バインダーからフィ
ルムを作成する例、および活性炭、水溶性バインダーと
導電性付与剤からフィルムを作成する例が、特開平４−
６５８１４号公報に開示されている。
【００１２】しかしながら、この従来の薄膜電極の形成
方法には、次のような問題点がある。すなわち、一般
に、バインダーとして用いる高分子は、電気的に絶縁性
であるため、電極にバインダーを添加すると、電極の内
部抵抗が大きくなり、ひいては電気二重層コンデンサの
内部抵抗を増大させることになる。このため、活性炭に
対するバインダーの添加量は、この観点から、少ないほ
ど望ましいにもかかわらず、バインダーの添加量を低減
する方法は、開示されていない。また、接触抵抗は電極
と電解液、双方の性質に左右されることは当然のことで
あるが、この従来の技術（上記公報）では、有機溶媒系
二重層コンデンサについてのみ言及されており、水溶液
系電気二重層コンデンサについては、まったく検討され
ていない。
【００１３】次に、分極性電極として、活性炭またはカ
ーボンブラックとＰＴＦＥ粉末の混合物、導電性接着剤
として黒鉛またはカーボブラックとバインダーの混合物
を用いた例（特開昭６２−２００７１５号公報）や、分
極性電極として繊維状カーボン材料、導電層として黒鉛
またはカーボンブラック等とバインダーの混合物を用い
た例（特開昭５９−３９１５号公報）が挙げられる。こ
れら従来の技術においては、バインダーは専ら導電性接
着剤として電極と集電体を接着させるために使用されて
いる。
【００１４】このように、上記従来の技術では、電気二
重層コンデンサ、特に水溶液系の電気二重層コンデンサ
において、活性炭と高分子バインダーを用いた場合に、
電極と水溶液系電解液とのぬれ性をよくすることによ
り、電極と水溶液系電解液との接触抵抗を低減し、コン
デンサの内部抵抗を減少させることは、提案されていな
い。また、薄型の電極を作成するために加える高分子バ
インダーの添加量を減少させることも、これまで報告さ
れていない。
【００１５】そして、親水基を持つ高分子をバインダー
として用いる例として、セラミックコンデンサ用の内部
電極用シート形成時に用いる例が報告されている（特開
平８−１１１３４６号公報、特開平５−９７５０４号公
報、特開平４−１８６８１２号公報、特開平３−１８４
２０６号公報）。しかし、グリーンシートを作成した後
に、乾燥・焼結を行い、バインダーは熱分解してしまう
ため、最終製品には、バインダーは残らない。
【００１６】この従来の技術においては、セラミックコ
ンデンサ製造時のグリーンシートのハンドリング性を保
つために、一時的に高分子バインダーとして親水基をも
つポリビニルブチラールを利用しているものである。
【００１７】上記した従来の技術の問題点をまとめると
下記記載の通りである。
【００１８】（１）第１の問題点は、水溶液系の電気二
重層コンデンサ用薄型電極として、電解液とのぬれ性が
よく、電解液と電極との接触抵抗が小さい電極が得られ
ていないことである。
【００１９】その理由は、薄型電極を作成するために
は、バインダーを使う必要があるが、バインダーとして
用いられる高分子は、一般に、有機溶媒とのぬれ性はよ
いが、水溶液とのぬれ性はよくないためである。このた
め電極／電解液間の接触抵抗が水溶液系電解液の場合、
有機溶媒系電解液より大きくなり、ひいては電気二重層
コンデンサ自身の内部抵抗を増大させるためである。
【００２０】（２）第２の問題点は、高分子バインダー
を添加した薄型の電極において電極自身の抵抗が増大す
ることである。電極の抵抗増大により、コンデンサ全体
の内部抵抗も増大する。コンデンサ全体の内部抵抗が大
きくなると、コンデンサの急速充電特性や大電流放電特
性が悪化する。故に薄型電極を作成するために使用する
高分子バインダーの添加量は、できる限り少なくする必
要がある。
【００２１】その理由は、一般に高分子バインダーは絶
縁性であるため、高分子バインダーを添加すると、電極
自身の抵抗を増大させ、コンデンサ全体の内部抵抗が増
大してしまうためである。
【００２２】したがって、本発明は、上記従来技術の問
題点を解消すべくなされたものであって、その目的は、
水溶液系電解液とのぬれ性がよく、内部抵抗が小さく、
且つ均一で薄く大面積の製膜性・機械的強度に優れた水
溶液系電気二重層コンデンサ用電極の提供することにあ
る。
【００２３】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の電気二重層コンデンサは、活性炭粉末と親
水基を持つ高分子バインダーおよび可塑剤からなる電極
を用いたことを特徴とする。
【００２４】本発明においては、前記親水基を持つ高分
子バインダーとしてポリビニルピロリドン、ポリビニル
ブチラール、ポリビニルアセテート等から選ばれた高分
子バインダーを用いたことを特徴とする。
【００２５】また、本発明においては、前記可塑剤とし
てブチルフタリルブチルグリコレート等から選ばれた可
塑剤を用いたことを特徴とする。
【００２６】さらに、本発明においては、硫酸などの水
溶液系の電解液を用いたことを特徴とする。
【００２７】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について以下
に説明する。本発明の電気二重層コンデンサは、その好
ましい実施の形態において、活性炭粉末と親水基を持つ
高分子バインダーおよび可塑剤からなる電極を用いたも
のである。まず、活性炭粉末、親水基を持つ高分子バイ
ンダーおよび可塑剤を、適当な溶媒中で充分攪拌混合し
てスラリーを調製する。調製したスラリーを、スクリー
ン印刷、ドクターブレード等の製膜装置により、略１０
〜５００ミクロン（μｍ）の薄膜電極シートに製膜す
る。得られた薄膜電極シートを、親水基を持つ高分子バ
インダーおよび可塑剤が熱分解しない温度で乾燥させ
て、水溶液系電気二重層コンデンサ用の電極（図１の
４）とする。
【００２８】上述の活性炭粉末（図１の５）、親水基を
持つ高分子バインダー、および可塑剤（図１の６）から
なる水溶液系電気二重層コンデンサ用電極（図１の４）
は、活性炭粉末に親水基を持つ高分子バインダーを添加
することにより、活性炭同士を強く接着し、薄型の電極
を作成することができる。
【００２９】一般に、バインダーとして用いられる高分
子は、有機溶媒とのぬれ性はよいが、水溶液とのぬれ性
はよくない。このため電極／電解液間の接触抵抗が水溶
液系電解液の場合、有機溶媒系電解液より大きくなり、
ひいては電気二重層コンデンサ自身の内部抵抗を増大さ
せてしまう。
【００３０】しかし、本発明の実施の形態においては、
高分子バインダーとして親水基を持つものを選択するこ
と、及び、この高分子バインダーが熱分解しない条件で
乾燥を行うため電極シート乾燥後も高分子バインダーが
存在することにより、水溶液系電解液と電極とのぬれ性
をよくすることができる。故に、電極と水溶液系電解液
との接触抵抗を低減することができる。つまり、水溶液
系電気二重層コンデンサにおいて親水基を持つ高分子を
バインダーとして用いることにより、コンデンサ全体の
内部抵抗を小さくすることができる。
【００３１】また、一般に高分子バインダーは絶縁性で
あるため、高分子バインダーのみを添加した薄型の電極
では、電極自身の抵抗が増大する。電極の抵抗増大によ
り、コンデンサ全体の内部抵抗も増大することから、コ
ンデンサの急速充電特性や大電流放電特性が悪化する。
このため、薄型電極を作成するために使用する高分子バ
インダーの添加量は、できる限り少なくする必要があ
る。
【００３２】本発明は、その好ましい実施の形態では、
可塑剤を添加することにより高分子バインダーの添加量
を減らすことができるため、電極自身の内部抵抗が小さ
くできる。
【００３３】以上より、内部抵抗が小さく、膜厚が均一
で、大面積化が容易に可能な、製膜性および機械的強度
に優れた水溶液系電気二重層コンデンサ用薄型電極を得
ることができる。
【００３４】このように、本発明における親水基を持つ
高分子バインダーは、親水基を持つことにより、水溶液
系電解液と薄型電極の接触抵抗を低減する働きをする。
よって、上記特開昭６２−２００７１５号公報や上記特
開昭５９−３９１５号公報に記載の上記従来例のバイン
ダーとは全く異なるものである。
【００３５】また親水基を持つ高分子をバインダーとし
て用いる従来例として説明した上記特開平８−１１１３
４６号公報、特開平５−９７５０４号公報、特開平４−
１８６８１２号公報、特開平３−１８４２０６号公報
は、前述したように、セラミックコンデンサ製造時のグ
リーンシートのハンドリング性を保つために、一時的に
高分子バインダーとして親水基をもつポリビニルブチラ
ールを利用しているもので、本発明のように、電気二重
層コンデンサにおける電極としての利用を目的としたも
のではなく、本発明の構成要素である活性炭と高分子バ
インダー及び可塑剤からなる電極及び水溶液系電解液か
らなる電気二重層コンデンサとは、その構成要素が全く
異なるものである。
【００３６】本発明においては、高分子バインダーが熱
分解しない条件で乾燥を行うため、電極シート乾燥後も
高分子バインダーが活性炭同士を接着する働きをもち、
薄型電極形成のみならず、電極の内部抵抗低減により薄
型でかつ低抵抗の電気二重層コンデンサを実現するとい
う作用効果を奏する。
【００３７】
【実施例】上記した本発明の実施の形態について更に詳
細に説明すべく、本発明の実施例を図面を参照して以下
に説明する。本発明の実施例では、活性炭、親水基を持
つ高分子バインダー、可塑剤を溶媒中で充分攪拌混合し
て、粘度数百〜数千ｃｐのスラリーを得る。高分子バイ
ンダーの添加量は、３〜３０ｗｔ％以下、可塑剤の添加
量は、高分子バインダーに対して０．１〜１０ｗｔ％が
よい。スラリーを調製するための溶媒は、高分子バイン
ダーが溶解する溶媒であれば、特に限定されないが、例
えば、１−メトキシ−２−プロパノール、２−（２−ブ
トキシエトキシ）エタノールなどのアルコール溶媒が、
挙げられる。
【００３８】得られたスラリーを、スクリーン印刷、ド
クターブレード等により１０〜５００ミクロンの薄膜に
製膜した電極を、高分子バインダー及び可塑剤が熱分解
しない温度で乾燥させて、電極シートを作成する。
【００３９】この電極シート、集電体（図１の１）、セ
パレータ（図１の２）を所定の大きさにし、水溶液系の
電解液を注入することにより、図１に示すような電気二
重層コンデンサを得る。なお、図１には、電気二重層コ
ンデンサの断面と電極４の部分拡大図が示されている。
【００４０】本発明の各種実施例を以下に説明する。
【００４１】［実施例１］活性炭粉末、親水基を持つ高
分子バインダーとしてポリビニルブチラールを活性炭重
量に対して７ｗｔ％、可塑剤としてブチルフタリルブチ
ルグリコレートをポリビニルブチラール重量に対して
０．５ｗｔ％添加して、溶媒中で充分攪拌混合すること
によりスラリーを調製した。本実施例では、１−メトキ
シ−２−プロパノールと２−（２−ブトキシエトキシ）
エタノールの混合溶媒を用いたが、溶媒は特に限定され
ない。調製したスラリーの粘度は３０００ｃｐであっ
た。
【００４２】スラリーをドクターブレード装置にて製膜
後、８０℃で２０分間乾燥して電極シートを得た。
【００４３】この電極を用いて、図１に示すような電気
二重層コンデンサを作成し（電解液は４０ｗｔ％硫酸で
ある）、単位容量あたりの内部抵抗（１ｋＨｚでのＥＳ
Ｒ；equivalent series resistance）を測定したとこ
ろ、８４．８［ｍΩ／Ｆ］であった。また、この電極シ
ートのみでのハンドリングが可能であった。
【００４４】［実施例２］活性炭粉末、親水基を持つ高
分子バインダーとしてポリビニルブチラールを活性炭重
量に対して５ｗｔ％、可塑剤としてブチルフタリルブチ
ルグリコレートをポリビニルブチラール重量に対して
０．５ｗｔ％添加して、溶媒中で充分攪拌混合すること
によりスラリーを調製した。本実施例では、１−メトキ
シ−２−プロパノールと２−（２−ブトキシエトキシ）
エタノールの混合溶媒を用いたが、溶媒は特に限定され
ない。調製したスラリーの粘度は２８００ｃｐであっ
た。
【００４５】スラリーをドクターブレード装置にて製膜
後、８０℃で２０分間乾燥して電極シートを得た。
【００４６】この電極を用いて、図１に示すような電気
二重層コンデンサを作成し（電解液は４０ｗｔ％硫酸で
ある）、単位容量あたりの内部抵抗（１ｋＨｚでのＥＳ
Ｒ）を測定したところ、６１．７［ｍΩ／Ｆ］であっ
た。
【００４７】また、実施例１と同様に、この電極シート
のみでのハンドリングが可能であった。
【００４８】［比較例１］活性炭粉末、親水基を持たな
い高分子バインダーとしてポリテトラフルオロエチレン
を活性炭重量に対して７ｗｔ％添加し、可塑剤としてブ
チルフタリルブチルグリコレートをポリビニルブチラー
ル重量に対して０．５ｗｔ％添加して、溶媒中で充分攪
拌混合することによりスラリーを調製した（溶媒は、Ｎ
−メチル−２−ピロリドンを用いた）。
【００４９】スラリーをドクターブレード装置にて製膜
後、１００℃で２０分間乾燥して電極シートを得た。
【００５０】この電極を用いて、図１に示すような電気
二重層コンデンサを作成し（電解液は４０ｗｔ％硫酸で
ある）、単位容量あたりの内部抵抗（１ｋＨｚでのＥＳ
Ｒ）を測定したところ、１０２．５［ｍΩ／Ｆ］であっ
た。
【００５１】［比較例２］活性炭粉末、親水基を持つ高
分子バインダーとしてポリビニルブチラールを活性炭重
量に対して５ｗｔ％添加して、溶媒中で充分攪拌混合す
ることによりスラリーを調製した（実施例と同様、１−
メチル−２−プロパノールと２−（２−ブトキシエトキ
シ）エタノールの混合溶媒を用いた）。
【００５２】スラリーをドクターブレード装置にて製膜
後、８０℃で２０分間乾燥して電極シートを得た。
【００５３】電極シートのみのハンドリングは不可であ
ったため、内部抵抗の測定は行っていない。
【００５４】実施例１および比較例１との比較より、水
溶液系電気二重層コンデンサにおいて、電極に用いるバ
インダーの水に対する親和性、すなわちそのバインダー
が親水性であるか、または疎水性であるかにより、コン
デンサの内部抵抗が異なる。このため、水溶液系電気二
重層コンデンサのバインダーとしては、親水基を持つ高
分子バインダーが適している。
【００５５】また実施例２および比較例２との比較よ
り、可塑剤を添加するとバインダー量が少なくても機械
的強度に優れた電極シートが得られることがわかる。
【００５６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
内部抵抗が小さく、均一で薄く、大面積が可能かつ製膜
性・機械的強度に優れた水溶液系電気二重層コンデンサ
用電極が、容易に得られるようになった。
【００５７】その理由は、本発明においては、水溶液系
電解液とのなじみがよい親水基を持つ高分子をバインダ
ーとして用いたこと、および可塑剤を添加することによ
り高分子バインダーの添加量を少なくすることが可能に
なるからである。
【図面の簡単な説明】
【図１】電気二重層コンデンサの断面図である。
【符号の説明】
１ 集電体 ２ セパレータ ３ ガスケット ４ 電極 ５ 親水基を有する高分子バインダー及び可塑剤 ６ 活性炭粉末 ７ 水溶液系電解液

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】活性炭粉末と親水基を持つ高分子バインダ
    ーおよび可塑剤からなる電極を用いたことを特徴とする
    電気二重層コンデンサ。
  2. 【請求項２】前記親水基を持つ高分子バインダーとして
    ポリビニルピロリドン、ポリビニルブチラール、ポリビ
    ニルアセテート等から選ばれた高分子バインダーを用い
    たことを特徴とする請求項１記載の電気二重層コンデン
    サ。
  3. 【請求項３】前記可塑剤としてブチルフタリルブチルグ
    リコレート等から選ばれた可塑剤を用いたことを特徴と
    する請求項２記載の電気二重層コンデンサ。
  4. 【請求項４】硫酸などの水溶液系の電解液を用いたこと
    を特徴とする請求項３記載の電気二重層コンデンサ。
  5. 【請求項５】活性炭粉末に親水基を持つ高分子バインダ
    ーを添加するとともに、可塑剤を添加し、前記高分子バ
    インダー及び前記可塑剤が熱分解しない条件で乾燥して
    作製された電極シートが前記親水基を持つ高分子バイン
    ダーを含むようにしてなる電極を備えたことを特徴とす
    る電気二重層コンデンサ。
  6. 【請求項６】集電体及び分極性電極をセパレータを介し
    て対向配置して構成されてなる水溶液系電気二重層コン
    デンサにおいて、請求項５記載の電極を分極性電極とし
    て用いたことを特徴とする電気二重層コンデンサ。
JP9094611A 1997-03-28 1997-03-28 電気二重層コンデンサ Pending JPH10275747A (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9094611A JPH10275747A (ja) 1997-03-28 1997-03-28 電気二重層コンデンサ
US09/050,638 US6031712A (en) 1997-03-28 1998-03-27 Electric double layer capacitor
DE69836776T DE69836776T2 (de) 1997-03-28 1998-03-27 Elektrischer Doppelschichtkondensator
EP98105633A EP0867901B1 (en) 1997-03-28 1998-03-27 Electric double layer capacitor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9094611A JPH10275747A (ja) 1997-03-28 1997-03-28 電気二重層コンデンサ

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH10275747A true JPH10275747A (ja) 1998-10-13

Family

ID=14115054

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9094611A Pending JPH10275747A (ja) 1997-03-28 1997-03-28 電気二重層コンデンサ

Country Status (4)

Country Link
US (1) US6031712A (ja)
EP (1) EP0867901B1 (ja)
JP (1) JPH10275747A (ja)
DE (1) DE69836776T2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101198297B1 (ko) 2011-04-12 2012-11-07 한국전기연구원 전기이중층 커패시터용 탄소-폴리테트라플루오로에틸렌-친수성 바인더 시트 전극 및 그 제조방법

Families Citing this family (58)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1029333B1 (en) * 1997-11-05 2003-01-22 Danionics A/S Double layer capacitor and its manufacturing method
KR100516041B1 (ko) * 1997-12-18 2005-09-26 나우크노-프로이즈보드스트벤노에 프레드프리야티에 "엑신" 이중 전기층을 가진 커패시터
US6335858B1 (en) * 1997-12-18 2002-01-01 Nauchno-Proizvodstvennoe Predpriyatie “Exin” Capacitor with dual electric layer
US6304426B1 (en) * 1998-09-29 2001-10-16 General Electric Company Method of making an ultracapacitor electrode
US6327136B1 (en) * 1999-02-05 2001-12-04 Kureha Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha Electrode-forming composition, activated carbon electrode and electric double layer capacitor
US20030062259A1 (en) * 1999-05-10 2003-04-03 Naofumi Mushiake Electrochemical device and process for manufacturing same
US6627252B1 (en) * 2000-05-12 2003-09-30 Maxwell Electronic Components, Inc. Electrochemical double layer capacitor having carbon powder electrodes
US6631074B2 (en) 2000-05-12 2003-10-07 Maxwell Technologies, Inc. Electrochemical double layer capacitor having carbon powder electrodes
JP2002128514A (ja) * 2000-10-16 2002-05-09 Nisshinbo Ind Inc 炭素質材料、電気二重層キャパシタ用分極性電極及び電気二重層キャパシタ
JP2002231585A (ja) 2001-02-06 2002-08-16 Nec Corp 電気二重層コンデンサ
US6813139B2 (en) * 2001-11-02 2004-11-02 Maxwell Technologies, Inc. Electrochemical double layer capacitor having carbon powder electrodes
US6643119B2 (en) 2001-11-02 2003-11-04 Maxwell Technologies, Inc. Electrochemical double layer capacitor having carbon powder electrodes
CN100446138C (zh) * 2002-11-29 2008-12-24 本田技研工业株式会社 双电层电容器用的可极化电极及其制造方法以及双电层电容器的制造方法
WO2004077467A1 (ja) * 2003-02-25 2004-09-10 Zeon Corporation 電気化学デバイス用電極の製造方法
US7791860B2 (en) * 2003-07-09 2010-09-07 Maxwell Technologies, Inc. Particle based electrodes and methods of making same
US7352558B2 (en) 2003-07-09 2008-04-01 Maxwell Technologies, Inc. Dry particle based capacitor and methods of making same
US20100014215A1 (en) * 2004-04-02 2010-01-21 Maxwell Technologies, Inc. Recyclable dry particle based electrode and methods of making same
US20050266298A1 (en) * 2003-07-09 2005-12-01 Maxwell Technologies, Inc. Dry particle based electro-chemical device and methods of making same
US20050250011A1 (en) * 2004-04-02 2005-11-10 Maxwell Technologies, Inc. Particle packaging systems and methods
US7508651B2 (en) * 2003-07-09 2009-03-24 Maxwell Technologies, Inc. Dry particle based adhesive and dry film and methods of making same
US7295423B1 (en) * 2003-07-09 2007-11-13 Maxwell Technologies, Inc. Dry particle based adhesive electrode and methods of making same
US20060147712A1 (en) * 2003-07-09 2006-07-06 Maxwell Technologies, Inc. Dry particle based adhesive electrode and methods of making same
US7342770B2 (en) * 2003-07-09 2008-03-11 Maxwell Technologies, Inc. Recyclable dry particle based adhesive electrode and methods of making same
US20070122698A1 (en) 2004-04-02 2007-05-31 Maxwell Technologies, Inc. Dry-particle based adhesive and dry film and methods of making same
US20110165318A9 (en) * 2004-04-02 2011-07-07 Maxwell Technologies, Inc. Electrode formation by lamination of particles onto a current collector
US7920371B2 (en) 2003-09-12 2011-04-05 Maxwell Technologies, Inc. Electrical energy storage devices with separator between electrodes and methods for fabricating the devices
US7495349B2 (en) * 2003-10-20 2009-02-24 Maxwell Technologies, Inc. Self aligning electrode
CN1886814B (zh) * 2003-12-03 2010-04-07 松下电器产业株式会社 硬币形蓄电部件
US7090946B2 (en) 2004-02-19 2006-08-15 Maxwell Technologies, Inc. Composite electrode and method for fabricating same
US7384433B2 (en) 2004-02-19 2008-06-10 Maxwell Technologies, Inc. Densification of compressible layers during electrode lamination
US7227737B2 (en) 2004-04-02 2007-06-05 Maxwell Technologies, Inc. Electrode design
US20060246343A1 (en) * 2004-04-02 2006-11-02 Maxwell Technologies, Inc. Dry particle packaging systems and methods of making same
US7492571B2 (en) * 2004-04-02 2009-02-17 Linda Zhong Particles based electrodes and methods of making same
US20060137158A1 (en) * 2004-04-02 2006-06-29 Maxwell Technologies, Inc. Dry-particle packaging systems and methods of making same
US7245478B2 (en) 2004-08-16 2007-07-17 Maxwell Technologies, Inc. Enhanced breakdown voltage electrode
US7440258B2 (en) 2005-03-14 2008-10-21 Maxwell Technologies, Inc. Thermal interconnects for coupling energy storage devices
US7492574B2 (en) 2005-03-14 2009-02-17 Maxwell Technologies, Inc. Coupling of cell to housing
CA2612636C (en) 2005-06-24 2013-10-15 Samvel Avakovich Kazaryan Heterogeneous electrochemical supercapacitor and method of manufacture
MX2007016485A (es) * 2005-06-24 2008-03-11 Universal Supercapacitors Llc Colector de corriente para capacitores electroquimicos de doble capa electrica y metodo de fabricacion del mismo.
CA2612642A1 (en) 2005-06-24 2007-01-04 Valery Pavlovich Nedoshivin Electrode and current collector for electrochemical capacitor having double electric layer and double electric layer electrochemical capacitor formed therewith
EP1930921A4 (en) * 2005-09-30 2015-07-01 Cataler Corp CARBON MATERIAL FOR ELECTRICAL CAPACITOR WITH DOUBLE LAYER AND ELECTRICAL CAPACITOR WITH DOUBLE LAYER
US8518573B2 (en) * 2006-09-29 2013-08-27 Maxwell Technologies, Inc. Low-inductive impedance, thermally decoupled, radii-modulated electrode core
RU2483383C2 (ru) 2006-11-27 2013-05-27 ЮНИВЕРСАЛ СУПЕРКАПАСИТОРЗ ЭлЭлСи Электрод для использования в электрохимическом конденсаторе с двойным электрическим слоем (варианты)
JP4983304B2 (ja) * 2007-02-26 2012-07-25 新神戸電機株式会社 エネルギ変換デバイス
US20080201925A1 (en) 2007-02-28 2008-08-28 Maxwell Technologies, Inc. Ultracapacitor electrode with controlled sulfur content
US20080274407A1 (en) * 2007-05-03 2008-11-06 Roy Joseph Bourcier Layered carbon electrodes for capacitive deionization and methods of making the same
US20080297980A1 (en) * 2007-05-31 2008-12-04 Roy Joseph Bourcier Layered carbon electrodes useful in electric double layer capacitors and capacitive deionization and methods of making the same
US7931985B1 (en) 2010-11-08 2011-04-26 International Battery, Inc. Water soluble polymer binder for lithium ion battery
US8076026B2 (en) * 2010-02-05 2011-12-13 International Battery, Inc. Rechargeable battery using an aqueous binder
CN101901694A (zh) * 2010-06-23 2010-12-01 万星光电子(东莞)有限公司 超级电容器电极片
US8102642B2 (en) * 2010-08-06 2012-01-24 International Battery, Inc. Large format ultracapacitors and method of assembly
US8947855B2 (en) * 2012-06-28 2015-02-03 Empire Technology Development Llc Copolymer electrochemical double layer capacitor
JP5395974B1 (ja) * 2013-05-24 2014-01-22 太陽誘電株式会社 電気化学デバイス用電極、電気化学デバイス及び電気化学デバイス用電極の製造方法
DE102014109986A1 (de) * 2014-07-16 2016-01-21 Leibniz-Institut Für Neue Materialien Gemeinnützige Gmbh Verfahren zur Herstellung stabiler Aktivkohleschichten als Elektrodenmaterial
KR102495794B1 (ko) 2016-05-20 2023-02-06 교세라 에이브이엑스 컴포넌츠 코포레이션 울트라커패시터용 전극 구조
KR102635455B1 (ko) 2016-05-20 2024-02-13 교세라 에이브이엑스 컴포넌츠 코포레이션 고온용 울트라커패시터
WO2017201173A1 (en) 2016-05-20 2017-11-23 Avx Corporation Nonaqueous electrolyte for an ultracapacitor
US11830672B2 (en) 2016-11-23 2023-11-28 KYOCERA AVX Components Corporation Ultracapacitor for use in a solder reflow process

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3652902A (en) * 1969-06-30 1972-03-28 Ibm Electrochemical double layer capacitor
US4150200A (en) * 1974-12-16 1979-04-17 Polaroid Corporation Flat battery with novel slurry form electrode
US4327400A (en) * 1979-01-10 1982-04-27 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Electric double layer capacitor
JPS5942448B2 (ja) * 1979-01-10 1984-10-15 松下電器産業株式会社 電気二重層キャパシタ
JPS593915A (ja) * 1982-06-29 1984-01-10 松下電器産業株式会社 電気二重層キヤパシタ
EP0111890B1 (en) * 1982-12-15 1991-03-13 Nec Corporation Monolithic multicomponents ceramic substrate with at least one dielectric layer of a composition having a perovskite structure
JPS6158850A (ja) * 1984-08-31 1986-03-26 株式会社村田製作所 炭素質成形体
JPH0637325B2 (ja) * 1984-10-01 1994-05-18 株式会社日立製作所 セラミックグリーンシート
JPS62200715A (ja) * 1986-02-28 1987-09-04 旭硝子株式会社 電気二重層コンデンサ
US5277729A (en) * 1989-03-08 1994-01-11 Murata Manufacturing Co., Ltd. Method of manufacturing polarizable electrode for electric double-layer capacitor
JPH0666235B2 (ja) * 1989-09-02 1994-08-24 いすゞ自動車株式会社 電気二重層コンデンサ
US5212622A (en) * 1989-11-03 1993-05-18 Specialized Conductives Pty. Ltd. Large surface area electrodes
JPH03184206A (ja) * 1989-12-14 1991-08-12 Taiyo Yuden Co Ltd セラミックグリーンシート
DE69128805T2 (de) * 1990-03-29 1998-05-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd Elektrolytischer Doppelschichtkondensator und Verfahren zu seiner Herstellung
JP2738135B2 (ja) * 1990-07-06 1998-04-08 松下電器産業株式会社 電気二重層キャパシタの製造方法
JPH04186312A (ja) * 1990-11-21 1992-07-03 Olympus Optical Co Ltd 内視鏡装置
US5248712A (en) * 1990-12-21 1993-09-28 Takeda Chemical Industries, Ltd. Binders for forming a ceramics sheet and applications thereof
EP0555114B1 (en) * 1992-01-20 1996-11-13 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Solid polymer electrolyte and method of manufacture thereof
RU2036523C1 (ru) * 1992-07-03 1995-05-27 Многопрофильное научно-техническое и производственно-коммерческое общество с ограниченной ответственностью "Эконд" Конденсатор с двойным электрическим слоем
JP2907643B2 (ja) * 1992-07-16 1999-06-21 富士写真フイルム株式会社 感光性平版印刷版およびその処理方法
US5538811A (en) * 1992-07-23 1996-07-23 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Ionic conductive polymer electrolyte
US5571634A (en) * 1993-03-05 1996-11-05 Bell Communications Research, Inc. Hybrid lithium-ion battery polymer matrix compositions
US5450279A (en) * 1993-05-19 1995-09-12 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Electric double layer capacitor
US5581438A (en) * 1993-05-21 1996-12-03 Halliop; Wojtek Supercapacitor having electrodes with non-activated carbon fibers
JP3114529B2 (ja) * 1994-10-06 2000-12-04 住友金属鉱山株式会社 積層セラミックコンデンサー内部電極用ペースト
JPH08253305A (ja) * 1995-03-15 1996-10-01 Kyocera Corp 活性炭基板及びその製造方法及びこれを用いた電気二重層コンデンサー用電極部材
JPH0974052A (ja) * 1995-09-06 1997-03-18 Matsushita Electric Ind Co Ltd 分極性電極の製造方法
JP3703582B2 (ja) * 1996-02-22 2005-10-05 呉羽化学工業株式会社 電極バインダー、電極バインダー溶液、電極合剤、電極構造体および電池

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101198297B1 (ko) 2011-04-12 2012-11-07 한국전기연구원 전기이중층 커패시터용 탄소-폴리테트라플루오로에틸렌-친수성 바인더 시트 전극 및 그 제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
DE69836776T2 (de) 2007-10-31
DE69836776D1 (de) 2007-02-15
EP0867901B1 (en) 2007-01-03
EP0867901A2 (en) 1998-09-30
US6031712A (en) 2000-02-29
EP0867901A3 (en) 2005-04-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6031712A (en) Electric double layer capacitor
CN101582334B (zh) 一种基于活性碳电极的超级电容器及其制造方法
WO2020059609A1 (ja) 電極体、電極体を備える電解コンデンサ、及び電極体の製造方法
CN113795899A (zh) 电极体、具备电极体的电解电容器以及电极体的制造方法
JP2998401B2 (ja) 電気二重層コンデンサおよびその製造方法
JP2002231585A (ja) 電気二重層コンデンサ
KR102821986B1 (ko) 탄소섬유 전도층이 형성된 슈퍼커패시터용 집전체 및 전극과, 이들의 제조방법
KR102952046B1 (ko) 입자형 도전재와 섬유형 도전재를 포함하는 슈퍼커패시터용 전극의 제조방법 및 이에 의하여 제조된 슈퍼커패시터용 전극
CN108538638B (zh) 一种超级电容器制备方法及超级电容器
JP4587522B2 (ja) 電気二重層コンデンサ
JP4691314B2 (ja) 電子部品用セパレータの製造方法
JP2001185452A (ja) 電気二重層コンデンサおよびその製造方法
KR102013179B1 (ko) 슈퍼커패시터용 전극활물질의 제조방법, 이를 이용한 슈퍼커패시터 전극의 제조방법 및 슈퍼커패시터의 제조방법
JP2507125B2 (ja) 電気二重層キャパシタおよびその製造法
JP2001015389A (ja) 電気二重層コンデンサおよびその製造方法
JP4802868B2 (ja) 電気化学キャパシタ及びその製造方法
KR20190123480A (ko) 전기이중층 커패시터
KR102116279B1 (ko) 울트라커패시터용 전극활물질의 제조방법, 이를 이용한 울트라커패시터 전극의 제조방법 및 울트라커패시터의 제조방법
KR100571189B1 (ko) 전기이중층 축전기용 전극 및 그 제조방법
KR102068203B1 (ko) Edlc의 전극 제조방법
JP3872222B2 (ja) 固形状活性炭質構造体およびそれを用いた電気二重層コンデンサ並びにその製造方法
JP2007087680A (ja) 電子部品用電極−高分子電解質膜複合体およびその製造方法
JP3315807B2 (ja) 電気二重層キャパシタ及びその製造方法
KR100772442B1 (ko) 전기 이중층 캐패시터, 전기 이중층 캐패시터용 분극전극및 이들의 제조방법
JP4350482B2 (ja) 電気二重層コンデンサ用分極性電極およびこれを用いた電気二重層コンデンサ

Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20010417