JPS5935170B2 - 電気二重層キヤパシタ - Google Patents
電気二重層キヤパシタInfo
- Publication number
- JPS5935170B2 JPS5935170B2 JP51148227A JP14822776A JPS5935170B2 JP S5935170 B2 JPS5935170 B2 JP S5935170B2 JP 51148227 A JP51148227 A JP 51148227A JP 14822776 A JP14822776 A JP 14822776A JP S5935170 B2 JPS5935170 B2 JP S5935170B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- electrolyte
- electric double
- double layer
- voltage
- 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.)
- Expired
Links
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 title claims description 14
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims description 10
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 7
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims description 7
- 239000007784 solid electrolyte Substances 0.000 claims description 5
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims description 3
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 claims description 2
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 claims 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 11
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 11
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 7
- GZUXJHMPEANEGY-UHFFFAOYSA-N bromomethane Chemical compound BrC GZUXJHMPEANEGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 4
- -1 Cu+ ions Chemical class 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N Cu2+ Chemical compound [Cu+2] JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001431 copper ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 229940102396 methyl bromide Drugs 0.000 description 2
- 239000011812 mixed powder Substances 0.000 description 2
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 description 2
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 2
- GGCZERPQGJTIQP-UHFFFAOYSA-N sodium;9,10-dioxoanthracene-2-sulfonic acid Chemical compound [Na+].C1=CC=C2C(=O)C3=CC(S(=O)(=O)O)=CC=C3C(=O)C2=C1 GGCZERPQGJTIQP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IMNIMPAHZVJRPE-UHFFFAOYSA-N triethylenediamine Chemical compound C1CN2CCN1CC2 IMNIMPAHZVJRPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910002691 Ag3SI Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910017696 Ag6I4WO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021589 Copper(I) bromide Inorganic materials 0.000 description 1
- 102000006835 Lamins Human genes 0.000 description 1
- 108010047294 Lamins Proteins 0.000 description 1
- FOIXSVOLVBLSDH-UHFFFAOYSA-N Silver ion Chemical compound [Ag+] FOIXSVOLVBLSDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- AQMRBJNRFUQADD-UHFFFAOYSA-N copper(I) sulfide Chemical compound [S-2].[Cu+].[Cu+] AQMRBJNRFUQADD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NKNDPYCGAZPOFS-UHFFFAOYSA-M copper(i) bromide Chemical compound Br[Cu] NKNDPYCGAZPOFS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 210000005053 lamin Anatomy 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
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)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、銅イオン導電性の固体電解質と活性炭あるい
はＣｕ Ｓの界面でＣｕ＋イオンが析出−溶解を起さ
ないようにした安価で長寿命、大容量の電気二重層キャ
パシタを提供することを目的とする。
はＣｕ Ｓの界面でＣｕ＋イオンが析出−溶解を起さ
ないようにした安価で長寿命、大容量の電気二重層キャ
パシタを提供することを目的とする。
従来、分極性電極と固体電解質界面で形成される電気二
重層容量を利用するキャパシタにおいてはＲｂＡｇ４ｌ
５ｔ Ａｇ３ＳＩ ｅ Ａｇ６Ｉ４ＷＯ４などのような
銀イオン導電性の固体電解質を用い、分極性電極として
カーボン極とかＡｇ２ Ｓ ｅ Ａｇ３ ＰＯ４極を
用い、対極には必らず非分極性の銅極を用いていた。
重層容量を利用するキャパシタにおいてはＲｂＡｇ４ｌ
５ｔ Ａｇ３ＳＩ ｅ Ａｇ６Ｉ４ＷＯ４などのような
銀イオン導電性の固体電解質を用い、分極性電極として
カーボン極とかＡｇ２ Ｓ ｅ Ａｇ３ ＰＯ４極を
用い、対極には必らず非分極性の銅極を用いていた。
このようにＡｇおよび銀塩でキャパシタを構成するので
、高価になることは避けられない。
、高価になることは避けられない。
また、銀塩の分解電圧は極めて低く、通電電気量と電圧
とが直線関係を示すのは、カーボン極においてＯ〜０．
５ Ｖ ｐ Ａｇ２ Ｓ ｅ −Ａｇ３ ＰＯ４極にお
いて０〜０．１２Ｖである。
とが直線関係を示すのは、カーボン極においてＯ〜０．
５ Ｖ ｐ Ａｇ２ Ｓ ｅ −Ａｇ３ ＰＯ４極にお
いて０〜０．１２Ｖである。
発明者らは、これに対して銅イオン導電性固体電解質と
カーボンとの混合物を分極性電極、銅粉との混合物を対
極として用いるキャパシタも大容量のキャパシタとなり
、使用電圧を０〜０．６■と大きくできることを見出し
た。
カーボンとの混合物を分極性電極、銅粉との混合物を対
極として用いるキャパシタも大容量のキャパシタとなり
、使用電圧を０〜０．６■と大きくできることを見出し
た。
しかし、対極の銅極は、銀と異なり、酸化還元が、広い
温度範囲、電流密度範囲にわたって可逆でなく。
温度範囲、電流密度範囲にわたって可逆でなく。
０℃以下の低温０．６ ｍ Ａ １０ｒ／ＩＪＪ、上の
電流密度では、銅の析出量がサイクルの繰返しに伴なっ
て増加し、遂には短絡に至るので短寿命であることが明
らからなった。
電流密度では、銅の析出量がサイクルの繰返しに伴なっ
て増加し、遂には短絡に至るので短寿命であることが明
らからなった。
本発明はそれに対する改良に関するものである。
硫化第一銅はＣｕｂ、６８からＣｕ２Ｓまで連続的にＣ
ｕ＋イオン欠損が変り、その間の電位変化は１３．５ｍ
Ｖである。
ｕ＋イオン欠損が変り、その間の電位変化は１３．５ｍ
Ｖである。
これを対極とすると、この組成の間はＣｕ金属の析出＝
溶解が起らないので、Ｃｕの蓄積による短絡が起らない
ことを利用するものである。
溶解が起らないので、Ｃｕの蓄積による短絡が起らない
ことを利用するものである。
本発明の一実施例を第１図を用いて説明する。
第１図において１は、カーボン電極で活性炭と電解質と
を活性炭１０ｗｔ％の割り合いで混合し、１８０℃で８
ｈｒ加熱した後、集電板であるステンレスカップ２の中
に圧入したものである。
を活性炭１０ｗｔ％の割り合いで混合し、１８０℃で８
ｈｒ加熱した後、集電板であるステンレスカップ２の中
に圧入したものである。
３は臭化第一銅と臭化メチル・トリエチレンジアミン、
あるいは臭化メチル・ヘキサメチレン−））ラミンとを
分子比で７：１の割り合いで混合し、それぞれ２３０℃
、あるいは１６０℃で加熱して反応さしめたものである
。
あるいは臭化メチル・ヘキサメチレン−））ラミンとを
分子比で７：１の割り合いで混合し、それぞれ２３０℃
、あるいは１６０℃で加熱して反応さしめたものである
。
４はＣｕ ｘ Ｓと電解質とをＣｕＳ９０ｗｔ係の割り
合いで混合し、２３０℃で８ｈｒ加熱した分極性電極で
ある。
合いで混合し、２３０℃で８ｈｒ加熱した分極性電極で
ある。
５はステンレス網の集電体である。
６はＣｕ２Ｓ基準極で７は銅網の集電体である。
８，９．１０はそれぞれカーボン極−ＣｕｘＳ対極、お
よびＣｕ２Ｓ基準極につないだリード線である。
よびＣｕ２Ｓ基準極につないだリード線である。
１１はパッケージ用アルミ容器、１２はゴムバッキング
１３はフェノール樹脂板である。
１３はフェノール樹脂板である。
１４は封口を完全にするためのエポキシ樹脂体である。
ステンレスカップ２に、活性炭と電解質との混合粉１を
入札仮プレスし、次いで電解質粉末３を入れ仮プレスし
、更にＣｕｘＳと電解質との混合粉４．６を入れ仮プレ
スし、最後に、ステンレス網５と銅網７を載せ、４ｔ／
７の圧力でプレスして成型体を作った。
入札仮プレスし、次いで電解質粉末３を入れ仮プレスし
、更にＣｕｘＳと電解質との混合粉４．６を入れ仮プレ
スし、最後に、ステンレス網５と銅網７を載せ、４ｔ／
７の圧力でプレスして成型体を作った。
次いで対極と基準極とを金鉱で切断した後、アルミ容器
１１に入札ゴム板１２を載せ、シルバーペイントでリー
ド９，１０をそれぞれ集電体５，７に結線し、１３を載
せた後、アルミ容器１１の上縁をカールして封口する。
１１に入札ゴム板１２を載せ、シルバーペイントでリー
ド９，１０をそれぞれ集電体５，７に結線し、１３を載
せた後、アルミ容器１１の上縁をカールして封口する。
第１図の例は、基準極を用いた三極構成のものであり、
第２図に示すようにカーボン極は通電時に抵抗による分
極を示さず、また通電電気量に比例した再現性のよい電
位変化を示すので、抵抗による分極を含まず再現性のよ
い電位指示が出来、積分・タイミング用素子として優れ
た特性を示す。
第２図に示すようにカーボン極は通電時に抵抗による分
極を示さず、また通電電気量に比例した再現性のよい電
位変化を示すので、抵抗による分極を含まず再現性のよ
い電位指示が出来、積分・タイミング用素子として優れ
た特性を示す。
しかし、エネルギー貯蔵を行う場合とか、単に大きな容
量を利用する場合には、基準極を用いる必要がない。
量を利用する場合には、基準極を用いる必要がない。
ＣｕｘＳ電極の集電体にステンレス網を用いて、切離し
を行わない。
を行わない。
カーボン極混合物の重量３２、電解質１．５１、Ｃｕ
ｘ Ｓ極重量２．０１をとり、径２０ｗｌ１のキャパシ
タを作り、初めに、カーボン極をカソードとし１ｍＡの
電流で２ｈｒ通電し、次いで同じ電流および時間アノ−
ディックに通電した場合の両極の電位変化を第２図に示
した。
ｘ Ｓ極重量２．０１をとり、径２０ｗｌ１のキャパシ
タを作り、初めに、カーボン極をカソードとし１ｍＡの
電流で２ｈｒ通電し、次いで同じ電流および時間アノ−
ディックに通電した場合の両極の電位変化を第２図に示
した。
対極の電位は、オーム抵抗による変化と放電による僅か
な減衰を示すが、カーボン極の力は通電電気量に対して
電位変化が直線的になり、放置による変化もなく、また
、電流力向を逆転した場合にも、可逆的に電位が変化す
ることが認められる。
な減衰を示すが、カーボン極の力は通電電気量に対して
電位変化が直線的になり、放置による変化もなく、また
、電流力向を逆転した場合にも、可逆的に電位が変化す
ることが認められる。
第３図には、従来の銅電極に対するものとの比較におい
て、本発明の対極を用いた場合の上記サイクルの繰返し
による直流容量の変化を示した。
て、本発明の対極を用いた場合の上記サイクルの繰返し
による直流容量の変化を示した。
直流容量は、第２図の通電においての電位変化Δ■ボル
トから なる式から求めた。
トから なる式から求めた。
第３図において１は本発明のもの、２は従来の銅電極の
ものである。
ものである。
従来のものは約２５０回のサイクルの繰返しによって直
流容量が急増したのに対し、本発明のものは５０００回
の繰返しでも変化が起らず、著しも長寿命となることが
認められる。
流容量が急増したのに対し、本発明のものは５０００回
の繰返しでも変化が起らず、著しも長寿命となることが
認められる。
以上のように本発明は、従来の非分極性の銅電極の代り
に、分極性電極のＣｕｘＳ （ｘ ： １．８〜２．０
）を用いることにより、性能も従来と変らず、繰返し寿
命の著しく長い素子を作ることを可能とするものである
。
に、分極性電極のＣｕｘＳ （ｘ ： １．８〜２．０
）を用いることにより、性能も従来と変らず、繰返し寿
命の著しく長い素子を作ることを可能とするものである
。
第１図は本発明の一実施例である電気二重層キャパシタ
の断正面図、第２図は同キャパシタの通電による両電極
の電位の変化を示した特性図、第３図は同キャパシタと
従来のキャパシタのサイクルの繰返しに伴なう直流容量
の変化を示した特性図である。 １・・・・・・カーボン電極、２・・・・・・ステンレ
スカップ、３・・・・・・混合物、４・・・・・・分極
性電極、５，７・・・・・・集電体、６・・・・・・基
準極、８・・・・・・カーボン極、９・・・・・・対極
、１０・・・・・・カーボン極、１１・・・・・・パッ
ケージ用アルミ電極、１２・・・・・・ゴムバッキング
、１３・・・・・・フェノール樹脂板、１４・・・・・
・樹脂体。
の断正面図、第２図は同キャパシタの通電による両電極
の電位の変化を示した特性図、第３図は同キャパシタと
従来のキャパシタのサイクルの繰返しに伴なう直流容量
の変化を示した特性図である。 １・・・・・・カーボン電極、２・・・・・・ステンレ
スカップ、３・・・・・・混合物、４・・・・・・分極
性電極、５，７・・・・・・集電体、６・・・・・・基
準極、８・・・・・・カーボン極、９・・・・・・対極
、１０・・・・・・カーボン極、１１・・・・・・パッ
ケージ用アルミ電極、１２・・・・・・ゴムバッキング
、１３・・・・・・フェノール樹脂板、１４・・・・・
・樹脂体。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １−力の分極性電極として活性炭と電解質との混合成型
物、他方の分極性電極としてＣｕ ｘ Ｓ（ｘ ： １
．８〜２．０）と電解質との混合成型物、これらの電極
成型物の間に上記電解質と同質のＣｕ＋イオン導電性固
体電解質の成型物の層を介在させ、各電極の集電体とし
てＣｕの析出が起り難いグラファイト、ステンレススチ
ールまたはタングステンを用いることを特徴とする電気
二重層キャパシタ。 ２ 両分極性電極間の電圧をＣｕ＋イオン導電性の電解
質の分解電圧以下で動作させ、両電極間の電圧、あるい
は基準極に対する活性炭電極の電圧をもって制御を行う
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の電気二重
層キャパシタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51148227A JPS5935170B2 (ja) | 1976-12-08 | 1976-12-08 | 電気二重層キヤパシタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51148227A JPS5935170B2 (ja) | 1976-12-08 | 1976-12-08 | 電気二重層キヤパシタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5372161A JPS5372161A (en) | 1978-06-27 |
| JPS5935170B2 true JPS5935170B2 (ja) | 1984-08-27 |
Family
ID=15448111
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP51148227A Expired JPS5935170B2 (ja) | 1976-12-08 | 1976-12-08 | 電気二重層キヤパシタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5935170B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2044535B (en) * | 1978-12-29 | 1983-08-17 | Matsushita Electric Industrial Co Ltd | Solid state double layer capacitor |
| JPS5712516A (en) * | 1980-06-26 | 1982-01-22 | Matsushita Electric Industrial Co Ltd | Method of electric double layer capacitor |
-
1976
- 1976-12-08 JP JP51148227A patent/JPS5935170B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5372161A (en) | 1978-06-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0044427B1 (en) | Solid state electric double layer capacitor | |
| IT938877B (it) | Condensatore elettrico utilizzante elettrodi in pasta | |
| CA2036583A1 (en) | Electronic double layer capacitor | |
| JPH0666229B2 (ja) | 電気二重層コンデンサ | |
| JPH0456445B2 (ja) | ||
| US3186875A (en) | Solid state battery | |
| EP3539140A1 (en) | Medical device containing a solid electrolytic capacitor | |
| US7443087B2 (en) | Polymer actuator | |
| JPH0241885B2 (ja) | ||
| JP2599115B2 (ja) | 電解コンデンサ | |
| JPS6322050B2 (ja) | ||
| JP2001035640A (ja) | Ｐｔｃ素子及びその製造方法 | |
| JP2816947B2 (ja) | 多極端子電池の接続法 | |
| JPS5940284B2 (ja) | 電気二重層キャパシタ− | |
| Capuano et al. | Mechanism of the solid state battery: magnesium/poly (thionaphtheneindole/gold) | |
| JPS596050B2 (ja) | 電気二重層キャパシタ | |
| JPH03240215A (ja) | 有機半導体を用いた湿式コンデンサー | |
| JP4349558B2 (ja) | 固体電解コンデンサ | |
| JPS61203618A (ja) | 電気二重層コンデンサ | |
| JPS6340324B2 (ja) | ||
| JPS5849965B2 (ja) | リチウムイオン導電性固体電解質の製造法 | |
| JPS5963715A (ja) | 積層型電気二重層キヤパシタ | |
| JPH023530B2 (ja) | ||
| JPS597206B2 (ja) | コタイデンカイシツソシヨウドウデンキヨク | |
| JPH05258995A (ja) | 電気二重層コンデンサ |