JPS63226018A - 分極性電極の製造法 - Google Patents
分極性電極の製造法Info
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- JPS63226018A JPS63226018A JP62059365A JP5936587A JPS63226018A JP S63226018 A JPS63226018 A JP S63226018A JP 62059365 A JP62059365 A JP 62059365A JP 5936587 A JP5936587 A JP 5936587A JP S63226018 A JPS63226018 A JP S63226018A
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- polarizable electrode
- electric double
- double layer
- polarizable
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- 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
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- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
- Electrochromic Elements, Electrophoresis, Or Variable Reflection Or Absorption Elements (AREA)
- Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
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。
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、電気二重層キャパシタや電池あるいはエレク
トロクロミックディスプレイに用いる分極性電極の製造
法に関する。
トロクロミックディスプレイに用いる分極性電極の製造
法に関する。
従来の技術
従来の技術を、図に示す電気二重層キャパシタを例にと
り説明する。この電気二重層キャパシタの構造自体は公
知の技術である。ペーパ状の分極性電極としては特開昭
６９−９３２１６号公報に示されているものがある。こ
れは活性炭繊維とバインダーとから構成されたペーパ状
の分極性電極１０片面にアルミニウム、ニッケル等の導
電層２を形成し、セパレータ３を介し相対向させ、これ
らを電解液とともに金属ケース６と封口板６および両者
を絶縁するガスケット４によって密封したものである。
り説明する。この電気二重層キャパシタの構造自体は公
知の技術である。ペーパ状の分極性電極としては特開昭
６９−９３２１６号公報に示されているものがある。こ
れは活性炭繊維とバインダーとから構成されたペーパ状
の分極性電極１０片面にアルミニウム、ニッケル等の導
電層２を形成し、セパレータ３を介し相対向させ、これ
らを電解液とともに金属ケース６と封口板６および両者
を絶縁するガスケット４によって密封したものである。
また活性炭繊維布を分極性電極に用いるものは比表面積
が２５００Ｗ？／ｇと大きくでき、不純物も少なく電気
二重層キャパシタに適している。しかし活性炭粉末と比
較すると大変高価であり、加圧しないと空隙率が９０％
以上占めており（加圧しても６０％以上占める）空間部
分のロスが大きい。以上のように空間部分が多いため、
繊維一本どうしの接触が少なく、接触抵抗が大きくなる
。
が２５００Ｗ？／ｇと大きくでき、不純物も少なく電気
二重層キャパシタに適している。しかし活性炭粉末と比
較すると大変高価であり、加圧しないと空隙率が９０％
以上占めており（加圧しても６０％以上占める）空間部
分のロスが大きい。以上のように空間部分が多いため、
繊維一本どうしの接触が少なく、接触抵抗が大きくなる
。
上記のような活性炭繊維に活性炭粉末を担持したものも
考案されているがこの構成では両者の接着強度が十分で
なく活性炭粉末の脱落がはげしい。
考案されているがこの構成では両者の接着強度が十分で
なく活性炭粉末の脱落がはげしい。
さらに活性炭粉末をフッ素樹脂で結合させ集電体に保持
させ分極性電極としたものがある。これはフッ素樹脂の
ため抵抗が大きくなってしまう。
させ分極性電極としたものがある。これはフッ素樹脂の
ため抵抗が大きくなってしまう。
発明が解決しようとする問題点
上記のような構成の分極性電極ではベーノ（状の場合強
度を高めるためにバインダーの含有量を多く、抵抗値が
大きくなりしたがってインピーダンスも高くなる。また
純度が低く使用電圧を高くできない。さらに活性炭繊維
布の場合空間効率が低く高価である。活性炭粉末を用い
た場合でもバインダーの含有量が多くなり抵抗値が大き
くなる。
度を高めるためにバインダーの含有量を多く、抵抗値が
大きくなりしたがってインピーダンスも高くなる。また
純度が低く使用電圧を高くできない。さらに活性炭繊維
布の場合空間効率が低く高価である。活性炭粉末を用い
た場合でもバインダーの含有量が多くなり抵抗値が大き
くなる。
活性炭繊維に活性炭粉末を担持したものは活性炭粉末の
脱落がはげしい。
脱落がはげしい。
問題点を解決するための手段
本発明は、上記問題点を解決するため、繊維状フェノー
ル樹脂を骨格としその上にフェノール樹脂を付着させた
構造物を炭化、賦活し活性炭化し活性炭構造物とした分
極性電極を製造する方法である０ 作用 上記の構成により、分極性電極の活性炭繊維密度を高め
抵抗を低減しエネルギー密度を高くするとともに、急速
充電に適し、信頼性の高い分極性電極を実現することが
できる。
ル樹脂を骨格としその上にフェノール樹脂を付着させた
構造物を炭化、賦活し活性炭化し活性炭構造物とした分
極性電極を製造する方法である０ 作用 上記の構成により、分極性電極の活性炭繊維密度を高め
抵抗を低減しエネルギー密度を高くするとともに、急速
充電に適し、信頼性の高い分極性電極を実現することが
できる。
実施例
以下本発明の詳細な説明する。なお、本発明の実施例の
製法になる分極性電極を図に示す構造の電気二重層キャ
パシタを構成し緒特性を比較している。
製法になる分極性電極を図に示す構造の電気二重層キャ
パシタを構成し緒特性を比較している。
（実施例１）
ノボラック型フェノール樹脂繊維（直径６〜９ミクロン
）を織布し朱子織状の目付け２５０ｇ／ｒｒ？の樹脂繊
維布を骨格としこのものを水溶液系レゾール型フェノー
ル樹脂に浸せきした。このようにして得た構造物を１０
０°Ｃで１時間硬化しレゾール型フェノール樹脂を６０
ｇ付着させた後、窒素ガス雰囲気下水蒸気を供給し１０
００°Ｃで２０分間加熱しフェノール樹脂全体を炭化、
賦活した０上記構造体は厚みがＱ、７ ｆｆであり炭化
、賦活収率は３６％、比表面積は２１００ｙｒｓ”７ｇ
であった。
）を織布し朱子織状の目付け２５０ｇ／ｒｒ？の樹脂繊
維布を骨格としこのものを水溶液系レゾール型フェノー
ル樹脂に浸せきした。このようにして得た構造物を１０
０°Ｃで１時間硬化しレゾール型フェノール樹脂を６０
ｇ付着させた後、窒素ガス雰囲気下水蒸気を供給し１０
００°Ｃで２０分間加熱しフェノール樹脂全体を炭化、
賦活した０上記構造体は厚みがＱ、７ ｆｆであり炭化
、賦活収率は３６％、比表面積は２１００ｙｒｓ”７ｇ
であった。
この活性炭構造物を直径６ｆｆに抜ち抜き分極性電極と
し片面にアルミニウム層をプラズマ溶射法を用い２００
μ諺形成した。
し片面にアルミニウム層をプラズマ溶射法を用い２００
μ諺形成した。
これを用い図に示すコイン型電気二重層キャノくシタを
構成した。セパレータ３には、直径１ｏＩｎｌのポリプ
ロピレン製多孔膜を用いた。このセパレータ３を介し分
極性電極１を相対向させた後、テトラエチルアンモニウ
ムのホウフッ化塩（Ｉｔ４ＮＢＦ４）を電解質とした１
モル／１のプロピレンカーボネート有機電解液として注
入後封口ケーシングし、コイン型キャパシタを作成した
。このキ、ヤパシタを２．４ｖで充電後１ｍムで定電流
放電し容量０．３８Ｆ、インピーダンス（１ＫＨｚ）１
２Ωを得た。まだ７０’Ｃの雰囲気下で常時２．４ｖを
印加したところ初期容量に対する１ ０００時間後の容
量減少率は３％であった。従来の活性炭繊維布およびペ
ーパ状活性炭繊維を分極性電極に用いたキャパシタの特
性はそれぞれ容量が０．２１ Ｆ、０．２３Ｆであり、
インピーダンスは２１Ω、３６Ωであった。本実施例の
ものは特に容量、インピーダンス（１ＫＨｚ ）の面で
従来のものに比べ特に優れている。
構成した。セパレータ３には、直径１ｏＩｎｌのポリプ
ロピレン製多孔膜を用いた。このセパレータ３を介し分
極性電極１を相対向させた後、テトラエチルアンモニウ
ムのホウフッ化塩（Ｉｔ４ＮＢＦ４）を電解質とした１
モル／１のプロピレンカーボネート有機電解液として注
入後封口ケーシングし、コイン型キャパシタを作成した
。このキ、ヤパシタを２．４ｖで充電後１ｍムで定電流
放電し容量０．３８Ｆ、インピーダンス（１ＫＨｚ）１
２Ωを得た。まだ７０’Ｃの雰囲気下で常時２．４ｖを
印加したところ初期容量に対する１ ０００時間後の容
量減少率は３％であった。従来の活性炭繊維布およびペ
ーパ状活性炭繊維を分極性電極に用いたキャパシタの特
性はそれぞれ容量が０．２１ Ｆ、０．２３Ｆであり、
インピーダンスは２１Ω、３６Ωであった。本実施例の
ものは特に容量、インピーダンス（１ＫＨｚ ）の面で
従来のものに比べ特に優れている。
（実施例２）
実施例１と同様なフェノール樹脂布を骨格に粉末状のフ
ェノール樹脂を担持し２００°Ｃの温度で熱プレスし樹
脂を硬化させた。担持量は５５ｇである。このフェノー
ル樹脂構造物を窒素ガス雰囲気下で水蒸気を供給しなが
ら９００’Ｃまで５０°Ｃ／ｈｒの昇温速度で加熱し炭
化、賦活した。このようにして得られた活性炭を用いて
分極性電極を作成し電気二重層キャパシタ（実施例１と
同様）を作成したところ容量０．３６ Ｆ 、インピー
ダンス１４Ωを得た。
ェノール樹脂を担持し２００°Ｃの温度で熱プレスし樹
脂を硬化させた。担持量は５５ｇである。このフェノー
ル樹脂構造物を窒素ガス雰囲気下で水蒸気を供給しなが
ら９００’Ｃまで５０°Ｃ／ｈｒの昇温速度で加熱し炭
化、賦活した。このようにして得られた活性炭を用いて
分極性電極を作成し電気二重層キャパシタ（実施例１と
同様）を作成したところ容量０．３６ Ｆ 、インピー
ダンス１４Ωを得た。
（実施例３）
フェルト状フェノール樹脂（２ｓｏｇ／ｍ”）を骨格に
水溶液系フェノール樹脂を担持しくｅｏｇ／ｒｒ？）実
施例１と同様な方法で炭化、賦活し比表面積１９００ｒ
ｒ？ ／ ｇの活性炭を得た。この物を用いて図に示す
コイン型電気二重層キャパシタを作成１〜次の特性を得
た。すなわち、容量ｏ、ａ ｅ Ｆ 、インピーダンス
１２Ωである。
水溶液系フェノール樹脂を担持しくｅｏｇ／ｒｒ？）実
施例１と同様な方法で炭化、賦活し比表面積１９００ｒ
ｒ？ ／ ｇの活性炭を得た。この物を用いて図に示す
コイン型電気二重層キャパシタを作成１〜次の特性を得
た。すなわち、容量ｏ、ａ ｅ Ｆ 、インピーダンス
１２Ωである。
（実施例４）
直径６〜９ミクロン、長さ２〜６Ｈのフェノール樹脂チ
ョップと粉末状（１０〜２０ミクロン）フェノール樹脂
とを６０対４ｏの割合で混合し２００°Ｃの温度でペレ
ット状に熱プレスし成型した。気孔率は３０％でありこ
の成型体を１０００’Ｃまで１ｏｏ′Ｃ／ｈｒの外温速
度で窒素ガス雰囲気下水蒸気を供給しながら炭化、賦活
し収率４ｏ％で活性炭を得た。比表面積は１８００ｍ’
／ｇであった。この活性炭を分極性電極に用い実施例１
と同様な構成材料、方法で電気二重層キャパシタを作成
したところ容量０．３６ Ｆ、インピーダンス１２Ωを
得た。
ョップと粉末状（１０〜２０ミクロン）フェノール樹脂
とを６０対４ｏの割合で混合し２００°Ｃの温度でペレ
ット状に熱プレスし成型した。気孔率は３０％でありこ
の成型体を１０００’Ｃまで１ｏｏ′Ｃ／ｈｒの外温速
度で窒素ガス雰囲気下水蒸気を供給しながら炭化、賦活
し収率４ｏ％で活性炭を得た。比表面積は１８００ｍ’
／ｇであった。この活性炭を分極性電極に用い実施例１
と同様な構成材料、方法で電気二重層キャパシタを作成
したところ容量０．３６ Ｆ、インピーダンス１２Ωを
得た。
（実施例６）
厚み１００ミクロンのペーパ状フェノール樹脂に水溶性
レゾール型フェノール樹脂を２０ｗｔ％含浸させた。そ
の後の工程は実施例４と同様な方法により比表面積１７
００ｍ’／ｇのペーパ状活性炭を得た。この活性炭を分
極性電極に用い実施例１と同様な構成材料、方法で電気
二重層キャパシタを作成したところ容量０．１３Ｆ、イ
ンピーダンス１４．６０を得た。
レゾール型フェノール樹脂を２０ｗｔ％含浸させた。そ
の後の工程は実施例４と同様な方法により比表面積１７
００ｍ’／ｇのペーパ状活性炭を得た。この活性炭を分
極性電極に用い実施例１と同様な構成材料、方法で電気
二重層キャパシタを作成したところ容量０．１３Ｆ、イ
ンピーダンス１４．６０を得た。
（実施例６）
正極側分極性電極として実施例１同様な活性炭分極性電
極を用い、負極としてＳｎとＣａの重量比が８５：１５
の合金（ウッド合金）にリチウムを吸蔵させた非分極性
電極を用いて電気二重層キャパシタを作成した。本実施
例においても他の構成材料は実施例１と同様であゐ。電
解質にはＬｉＣｄＯ４を用いた。このキャパシタは３ｖ
の電圧、０．７８ Ｆの容量を示した。
極を用い、負極としてＳｎとＣａの重量比が８５：１５
の合金（ウッド合金）にリチウムを吸蔵させた非分極性
電極を用いて電気二重層キャパシタを作成した。本実施
例においても他の構成材料は実施例１と同様であゐ。電
解質にはＬｉＣｄＯ４を用いた。このキャパシタは３ｖ
の電圧、０．７８ Ｆの容量を示した。
本発明の分極性電極は、上記のような電気二重層キャパ
シタのみならず電池やエレクトロクロミックディスプレ
イ等に広く使用できる。
シタのみならず電池やエレクトロクロミックディスプレ
イ等に広く使用できる。
発明の効果
以上のように、本発明によれば従来よりエネルギー密度
の高い、低抵抗でしかも均一な分極性電極が得られる。
の高い、低抵抗でしかも均一な分極性電極が得られる。
第４図は本発明の一実施例の分極性電極を用いた電気二
重層キャパシタの構成図−倍曇ｍ−一°
である。 １・・・・・・分極性電極、２・・・・・・集電体、３
・・・・・・セパレータ、４・・・・・・ガスケット、
６・・・・・・封口板、６・・・・・・ケース、７・・
・・・・ウッド合金。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名ｌ−
分菊Ｘａ電也 ？−−気電体 Ｊ−でパレータ ４−一一力”スケヮト ６−一一封Ｔ］版 乙−−−ケース ｚ １ ６
重層キャパシタの構成図−倍曇ｍ−一°
である。 １・・・・・・分極性電極、２・・・・・・集電体、３
・・・・・・セパレータ、４・・・・・・ガスケット、
６・・・・・・封口板、６・・・・・・ケース、７・・
・・・・ウッド合金。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名ｌ−
分菊Ｘａ電也 ？−−気電体 Ｊ−でパレータ ４−一一力”スケヮト ６−一一封Ｔ］版 乙−−−ケース ｚ １ ６
Claims (1)
- 繊維状フェノール樹脂を骨格とし、その上にフェノール
樹脂を付着させた構造物を炭化、賦活して活性炭化し活
性炭構造物とする分極性電極の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62059365A JPH0770447B2 (ja) | 1987-03-13 | 1987-03-13 | 分極性電極の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62059365A JPH0770447B2 (ja) | 1987-03-13 | 1987-03-13 | 分極性電極の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63226018A true JPS63226018A (ja) | 1988-09-20 |
| JPH0770447B2 JPH0770447B2 (ja) | 1995-07-31 |
Family
ID=13111168
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62059365A Expired - Fee Related JPH0770447B2 (ja) | 1987-03-13 | 1987-03-13 | 分極性電極の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0770447B2 (ja) |
-
1987
- 1987-03-13 JP JP62059365A patent/JPH0770447B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0770447B2 (ja) | 1995-07-31 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |