JPS5967617A - 電気二重層キヤパシタ - Google Patents

電気二重層キヤパシタ

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JPS5967617A
JPS5967617A JP57177938A JP17793882A JPS5967617A JP S5967617 A JPS5967617 A JP S5967617A JP 57177938 A JP57177938 A JP 57177938A JP 17793882 A JP17793882 A JP 17793882A JP S5967617 A JPS5967617 A JP S5967617A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、分極性電極と電解質界面とで形成される電気
二重層を利用した電気二重層キャパシタに関し、特に活
性炭繊組などの」−に溶射金属層を有する複合型G’N
< AA旧を用いた、/1・i<’!+高容j11.低
内部抵抗の電気二重層キャパシタに関するものである。
従来例の(”14成とその問題点 従来用いられている電気工」1層キャパシタの基本構造
は、第1図に示すように、2つの分極性電極1,2の間
の電解質を含浸したセパレーク3と、分)7d4性電棒
1,2からのリ−1・′4,5取出しのための集電層6
,7とから構成される。
J−L外的なギヤパンク形状としては大きく2神に大別
される。第1の型のものは第2図a、bに示す構造のも
のである。すなわちアルシミニウム金属ヲ用いたエクヌ
バンドメタルのような網状の集電体10の+、に、黒鉛
、カーホンブラック、活性炭などと4弗化エチレン、ポ
リビニルピロリl−ンのようなバインダーとで構成され
るベース1−状の分極性電極11を圧延担持させ、電解
液を含l受さぜだセパレータ12と集電体10.分極性
電極11とを捲回し、円筒状のアルミケーヌ13に密封
ハウジングしたものである。14はリードである。
第2のものは、例えば第3図に示すように、活性炭繊組
によりtll、ff成される布2紙、フェル1・状のも
の16を分極性電極として用いたものであり、その電極
」二にプラヌマ溶射なとにより集電体16を形成し、電
解液を含浸したセパレーク17を介して甲−4Fi g
r’」アルミニウムケーヌ18にハウジングしたもので
ある。19は絶縁体である。
これらのl、j、l、造の電気工14J1層キャパシタ
では、素子の容fil: 、lll′+’、 、自己放
電特性、内部抵抗などの特性碩がキャパシタの性能因r
−としてあげられる。これらの性能1的のうちで:素子
の内部抵抗に注目してみると、第4図に示すように素子
内の抵抗成分か分割される。すなわち、集11う1電(
1υ(20と分(ル(性’+13、(、勺121との接
触抵抗R1、分(、膿イI電枠内の抵抗R2、分(1に
り1/I電t?y+ 21とセパレータ22に含浸され
ている電i11’1″(’7’@ 23との界面抵抗R
3、電解Rり23の抵抗R4、および対称的に存在する
抵抗R3’、  R2’  。
R+’  である。前述の2つの型の電気工中層キャパ
シタのl1lI′5成例のうちの後者のノ(1(、すな
わち分1値性市、極として活性炭繊維を用いるものにお
いては、」二記抵抗R2、R2’が第一の!1らのもの
より大きくなる[IJ能性がある。なぜならば、第5図
に示すように、活慴炭繊組25を綾織り、平織りのよう
にお互いにからめ合わせた程度の接触では、単位面積あ
たりの炭素繊維密度が低く、いわゆる粉末活性炭ペース
ト)(1・の分極性電極を用いたものと比較すると、そ
のII/さ方向、平面方向、いずれの電気抵抗も大きく
なるからである。また、第6図に示すように、活性炭繊
維のミクロな孔部3Qでの分極性電極31と電解液32
との界面の電気二重層容部を、活性炭繊維33およびそ
れらの接触、つながりのみによる導電性に依存して片電
極34寸で導くことは、活性炭繊維の人さ、i11位面
積あたりの密度、導電性などから考えて、R2およびR
2’が高抵抗になることはいなめない。
活性炭紙面1を分極性電極として用いる!(すの電気工
中層キャパシタは、本発明者らの発明(特開昭55−9
9714号公報)に詳述したように、小型で平板のボタ
ン型114造が可能になるのであるが、このような構造
では特に分極性電極の面積が小さくなるため、内部抵抗
を低くすることが必要になる。
発明の[−1的 本発明は−1−記のように、活性炭繊組を分11に(性
電極に用いて小型キャパシタをつくる場合の素子内部抵
抗を改)ηしようとするものであり、低内部抵抗の電気
工中層キャパシタを提供することをL1的とする。
発明の構成 本発明は、活性 炭繊維や、炭素繊維を分(1νく姓電
(’?j(として用いた電気工中層キャパシタにおいて
活性炭繊維に]心電性改良剤を担持さぜたものを分(ぴ
性電(7:I<とじて用いることを特徴とする。
実施例の説明 第7図は本発明の電気工重層キャパシタの基本J111
i成を示すものである。すなわち集電型(・にj40、
集電’1lLI/pi 40と接して存在し、かつ表面
に心電性改良層42を担持する活性炭繊維層41、電解
液を含浸したセパレーク43とから枯木的に11G成さ
れる。さらに分1・j性電極の表面をミクロに示すと、
第8図(6,) 、 (J))のようになる。同図(a
)に示すように活+<1炭繊維600表面全面にわたっ
て導電性改良層61が担持されており、寸た同図(b)
に示すように活性炭の細孔部52も導電性改良層53に
よりコーチインクされている。
ここで用いる導電性改良層としては、■ルテニウム、オ
ヌミウム、イリジウム、インジウム、白金、などの内移
金属の酸化物、■有機樹脂、CMCなどに炭素粒」rや
その能の金属粒子を分散させた5(阜電性塗才1、■蒸
Ji’f +ヌパノクリング々どにより形成された酸化
スズ、酸化インジウム、導電性金属層の3秤jl’jA
ニーぢえられる。分(lν(外電極と電解液との11′
面では、電気工Q′!層]1.成反応のみ起きることが
必須条件であり、分(・r外電極の化学的、電気的安定
性を考慮すると、」二で述へたような安定な導電性遷移
金属酸化物や、スΩ電性塗料さらには酸化スズなどの導
電慴酸化物を4電性改良層として用いることが好寸しい
このような2Ω電性改良層を表面にイlする活1’l炭
繊維分極性電極を用いると、例えは活性JA紙繊維抵抗
10〜10Ω・鋸、酸化ルテニウムの抵抗 5 1o Ω・cmの比較からもわかるように、活性炭繊維
の表面に低抵抗層が形成されることになり、第9図に示
すように、分極性電極65の内部表面に形成された電気
工二重層が表面に形成された導電1イ1改良層56のパ
スを通って集電型]lγ6了と低抵抗で結ばれる。寸だ
、例えば、塩化ルテニウJ・の水溶液に活14I:炭繊
卸を一定時間ディノプし、活性炭繊組、の細孔中に塩化
ルテニウム水溶液を充分含浸さ萌だ状態で熱分解をT−
fなうと、活性炭繊維の極la細な細孔内壁捷でも酸化
ルテニウム層でコーチインクされる。
このような結果、1iil jzlsの分(’lL性電
4・に(内の抵抗R2ずなわち、活1イト炭繊維内の抵
抗、さらには分極性電極と電解液との接触抵抗R3や分
]Iγ性電(ゲと集電電1句くとの接触抵抗R1も小さ
くなり、電気正中j曽ギャバシタの内部抵抗を非常に小
さくできる。
寸だ、1.述のように塩化ルテニウムのような熱分解性
J4.五を用いて々)電性改良層を形成した場合、活1
1.炭繊維の微細孔の電極取出しも容易に行なわれるよ
うになるため、この部分の表面債もすべて電気二重層形
成に寄りされ中位体積当たりの出力容1j1も大きくな
る。
本発明で用いる心電性改良層の形成力法としては、■塩
化ルテニウムのような熱分解性塩の浸漬熱分解法、■カ
ーボンコロイド液を塗布、または含浸する方θぐ、■酸
化スズのような心電性酸化物を真空蒸箔゛法により形成
する方法があげられる。
活性1大細孔中へのノ1ネ電性改良層の形成を考えると
G)の方法は不利だが、用いる活性炭繊、維の種類、耐
熱性などを考慮すると、■、■)、■法いずれもそれぞ
れ特徴があり、導電性改良層′ηを右さ々い従来広の電
気二重層キャパシタより優れた特性を7J<す。J11
利として用いる活性炭繊維であるが、レーヨン系、アク
リル系、フェノール系などがちえられ、特に強I身、単
位重量あたりの表面偵の大きさ等からフェノール系ノボ
ラック炭素紙、1ll((例えば[1本カイノーp社製
のカイノール繊維)が好ましい。
用いる集電型棒は、プラズマ溶射、アーク溶射法などが
自シカであり、ニッケル、アルミニウム。
亜鉛、銅、スズ、鉛、およびこれらの合金のうちのひと
つ以−にで構成される利料が適当である。
$ 次に本発明よりe長体的な実施例について述へる。
(実施例−1) 水溶液中に5分間ディップしだ後300℃の炉中に保持
し、活性炭繊維の表面を酸化ルテニウム19′1でコー
ティングする。このようにしてできたl占1牛炭繊il
+布の片面にプラズマ溶射法によってアルミニウム層(
1′Iさ20μm)を形成した後、直径10mynの円
形に切抜く。この円形分極性電極2枚の間に第1o図に
示すようにポリプロピレン製セパレーク60をはさみ、
電解6りとしてプロピレンカーボネートとテトラエチル
アンモニウムパークロレ−1−との混合液を注入し、カ
ヌケソト61を介して金属グ“−ス62に封トーする。
63.64は酸化ルテニウム層を担持した活性炭布、6
6はアルミニウム層でアル。
(実施例−2) ノボラック系油性病繊維により織られた1?さ0.21
JIIJの話1ト1:炭布をコロイクルカーボン液(米
1ジ1アチソン刊4櫂、商品名アクアタック)にFN 
liT L、とり出し後100℃で10分間乾燥する。
このようにしてできだ活性炭繊糸11イ1jの片面にプ
ラズマ溶射法によってアルミニウム層(Jr、’さ20
 tt m )を形成した後、直径10騎の円形に切抜
く。この固形分1′阪性電]々(2枚の間に第10図に
示すと同じ構成で、ポリプロピレン製セパレータをはさ
み、電解質としてプロピレンカーボネートとテトラエチ
ルアンモニウムパークロレ−1・との7J4 合液ヲn
’、 人し、ガスケットを介して金属ケースに封11す
る。
(実施例−3) ノボラック系活性炭繊維により織られたj′、」さ0.
2πノ〃の活性炭重子に真空弘J7I′lノ、により酸
rヒメメ層(h”、さ5 ltm )を形成する。さら
にこの、1−にプラズマ溶射法によってアルミニウド μm)を形成した後、直径1ommの円形にり抜く。
この固形分1徊性電1:/14 2枚の間に第10図に
示すと同じIV,17成でポリプロピレン製セパレータ
をはさみ電解質としてプロピレンカーボネートとテトう
工チルアンモニウムパークロレ−1・とのn4 合k 
ヲl主人し、カヌケソトを介して金1,ij2,ケース
に月11する。
(実施例−4) ノボラック系活性炭繊組により織られた1・1さo 2
rrrmの活性炭布を塩化ルデニウム水溶液(0.6m
o1e/l)中に6分間浸す。次に300℃10分間熱
分解炉中に保持し、活性炭繊維の表面に酸化ルテニウム
層を形成する。このようにしてできだものの片面にプラ
ズマ溶射法によりアルミニウム層(1f/さ20μm)
を形成し、3 CTn X 3 anの形にψノ抜いて
分i萌1牛電J4を作成する。次に第11図(8)、(
b)に示すように分極性電1’71j7 3 、 7 
4の間にポリプロピレン製セパレータ70をはさんでh
II層捲回し、電(・υj71.72を取出す。そして
円商状アルミニウムljiνケーヌ76とゴムキャップ
77とで全体を月11シ、外部型1句(リ−1・“78
 、79を取出す。
75は溶射アルミ層である。
以」−に述べた4つの実施例において得られた電気二重
層キャパシタの諸特1!J.を十の表に示す。
なお、同表に比較のだめの従来例として導電性改良層を
イjさない円形ボタン型電気二重層キャパシタと捲回)
−fj)ギヤバンクの特性を示す。
発明の効果 以.1−、の説明によゆ明らかなように、本発明による
と、分極性電11γとしてη本型1イ1.改良和を41
1持させた活性炭繊維を用いることにより、活性炭繊維
層白身の抵抗や、活性炭繊維層と集電電極との接触抵抗
、さらには活性炭繊維層と電解質との接触抵抗のいずれ
もか小さくなり、特に低内部抵抗が四4くされるボタン
2r!! J’i+−成の場合なと従来に比して、1〜
2桁低い内部抵抗が達成される。したがって本発明の電
へC二中1gllキヤパンクは電r機器の小形化に7・
1応しその工業的f+lll11+’+非常に人なるも
のである。
4、図面のi’iI+ ’−1’な説明第1図は従来の
電気−山腹キャパシタの基本)’iIlt1+Vを示す
図、第2図(a) 、 (b)は従来の電気二重1曽キ
ヤバシクのひとつのJAM成例を示す図、第3図は従来
の電気工山層ギヤパンクの他の114成例を示す断面図
、第4図は従来の電気工屯j曽キ六・パシタの内部抵抗
の等価回路を示す図、第5図は活性炭繊維布を示す図、
第6図は分極性電極中の活性炭繊維と集電、電極の位1
ヒイ関係を示す図、第7図は本発明による電気二重層キ
ャパシタの基本J11ft成を示す図、第8図(a) 
、 +、b)は本発明による電気二重層キャパシタの要
部をなす活性炭繊維部のi細1’!rf造を示す図、第
9図は本発明による電気二重8層キャパシタの集電機(
°14を示ず図、第10図は本発明の一実施例である電
気二車層キャパシタσ」構成を示す図、第11図(a)
 、 (b)は本発明の他の実施例である電気二重層↓ キャパシタ(”114成を示す図である。
1.2,11.21.31.55,73.74・・・・
・・分極1コ1電1萌、23 、32・・・・・・電解
〆疲、33゜5o・・・・・・活1ト1、炭繊維、40
.57・・・・・集電電嘩、42.51.63.56・
・・・・・心電性改良層。
代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第1
図 (α〕                  (4)0 第3図 75 第5図 j5 第7図 (a) (b) 第9図 7 第10図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)電解質に接し土、記電解質との界面に形成される
    電気二重層が利用される分極性電極を有し、」二記分極
    11電而が導電性を高めるだめの導電性改良剤を担持さ
    せた炭素繊維で構成されたことを特徴とする電気二重層
    キャパシタ。 (2)炭素繊維がフェノール系炭素繊維または賦活され
    だ活1ソ1炭繊卸゛であることを特徴とする特i〆1i
    tl’r求の範囲第1 r(4記戦の電気二重層キャパ
    シタ。 (3)活性炭繊組がフェノ−/l/系炭素繊卸の賦活に
    よって?、4)られたノボラック系油11−炭繊維であ
    ることを特徴とする特rl’;?rf求の範囲第2項記
    載の電気二重層キャパシタ。 (4)導電性改良剤が、導電性塗料および導電性の遷移
    金属酸化物の少なくとも一方を含むことを特徴とする特
    tt’+請求の範囲第1項記載の電気二重:h’iキャ
    パシタ。 (5)遷移金属酸化物が、ルテニウム、イリジウム。 オメミウ11.ヌヌ、インジウムおよび白金の各酸化物
    よりなるクループのなかから選択された少なくとも1種
    であることを特徴とする特許請求の範囲第4項記載の′
    電気二重層キャパシタ。 (e)  4電性改良剤を担持させた炭素繊維に導電性
    物質を溶射したことを特徴とする特it’l’ l?I
    ’l求の範囲第1項記戦の電気二重層ギヤパンク。 (7)”CN性物質か、ニッケル、アルミニウム、亜鉛
    、銅、スズ、鉛、およびこれらの合金よりなるクル−ゾ
    のなかからj紫根された少なくとも1秤からなることを
    特徴とする特π1請求の範囲W。 61(1記・同の’![;、 ’9(ニー重層キャパシ
    タ。
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60263421A (ja) * 1984-06-12 1985-12-26 松下電器産業株式会社 電気二重層キヤパシタ
JPS6184819A (ja) * 1984-10-02 1986-04-30 松下電器産業株式会社 電気二重層キヤパシタ
JPS6267808A (ja) * 1985-09-20 1987-03-27 松下電器産業株式会社 分極性電極
JPS6286816A (ja) * 1985-10-14 1987-04-21 松下電器産業株式会社 分極性電極
JPS63107110A (ja) * 1986-10-24 1988-05-12 松下電器産業株式会社 分極性電極およびその製造法
JPS63190317A (ja) * 1987-02-03 1988-08-05 松下電器産業株式会社 分極性電極の製造法
JPH01201908A (ja) * 1988-02-05 1989-08-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd 分極性電極の製造法
JPH11121285A (ja) * 1997-10-15 1999-04-30 Mitsubishi Chemical Corp 電気二重層キャパシター
JP2017091617A (ja) * 2015-11-02 2017-05-25 旭化成株式会社 カーボンフェルト、二次電池、及び、カーボンフェルトの製造方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5599714A (en) * 1979-01-25 1980-07-30 Matsushita Electric Industrial Co Ltd Double layer capacitor
JPS5664425A (en) * 1979-10-30 1981-06-01 Nichicon Capacitor Ltd Electric double layer capacitor
JPS5668166A (en) * 1979-11-07 1981-06-08 Nippon Mining Co Production of gold coated staple carbon fiber

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5599714A (en) * 1979-01-25 1980-07-30 Matsushita Electric Industrial Co Ltd Double layer capacitor
JPS5664425A (en) * 1979-10-30 1981-06-01 Nichicon Capacitor Ltd Electric double layer capacitor
JPS5668166A (en) * 1979-11-07 1981-06-08 Nippon Mining Co Production of gold coated staple carbon fiber

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60263421A (ja) * 1984-06-12 1985-12-26 松下電器産業株式会社 電気二重層キヤパシタ
JPS6184819A (ja) * 1984-10-02 1986-04-30 松下電器産業株式会社 電気二重層キヤパシタ
JPS6267808A (ja) * 1985-09-20 1987-03-27 松下電器産業株式会社 分極性電極
JPS6286816A (ja) * 1985-10-14 1987-04-21 松下電器産業株式会社 分極性電極
JPS63107110A (ja) * 1986-10-24 1988-05-12 松下電器産業株式会社 分極性電極およびその製造法
JPS63190317A (ja) * 1987-02-03 1988-08-05 松下電器産業株式会社 分極性電極の製造法
JPH01201908A (ja) * 1988-02-05 1989-08-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd 分極性電極の製造法
JPH11121285A (ja) * 1997-10-15 1999-04-30 Mitsubishi Chemical Corp 電気二重層キャパシター
JP2017091617A (ja) * 2015-11-02 2017-05-25 旭化成株式会社 カーボンフェルト、二次電池、及び、カーボンフェルトの製造方法

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