JPS6358814A - 電気二重層コンデンサ - Google Patents
電気二重層コンデンサInfo
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- JPS6358814A JPS6358814A JP61202779A JP20277986A JPS6358814A JP S6358814 A JPS6358814 A JP S6358814A JP 61202779 A JP61202779 A JP 61202779A JP 20277986 A JP20277986 A JP 20277986A JP S6358814 A JPS6358814 A JP S6358814A
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- JP
- Japan
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- electric double
- carbon black
- layer capacitor
- double layer
- activated carbon
- Prior art date
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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
- Y02E60/13—Energy storage using capacitors
Landscapes
- 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、電気二重層コンデンサに関し、特に、分極性
電極を改良した電気二重層コンデンサに関するものであ
る。
電極を改良した電気二重層コンデンサに関するものであ
る。
（従来の技術）
電気二重層コンデンサは、停電時のコンピュータのバッ
クアップ電源として、あるいはソーラー時計の電池やモ
ーター駆動の電源として用いられている。
クアップ電源として、あるいはソーラー時計の電池やモ
ーター駆動の電源として用いられている。
ところで、これ等の各種用途に用いられる電気二重層コ
ンデンサは、従来、活性炭電極等の分慟性電極の間に希
硫酸等の電解質を含浸したイオン透過性でかつ電気的絶
縁性を有する多孔性セパレータを配置し、分極性電極に
は集電電極を接触し、分極性電極に電圧を印加しつる構
成になっている。
ンデンサは、従来、活性炭電極等の分慟性電極の間に希
硫酸等の電解質を含浸したイオン透過性でかつ電気的絶
縁性を有する多孔性セパレータを配置し、分極性電極に
は集電電極を接触し、分極性電極に電圧を印加しつる構
成になっている。
そして分極性電極としては、つぶ状の活性炭や！１［状
の活性炭が用いられている。
の活性炭が用いられている。
（発明が解決しようとする問題点）
しかし、つぶ状の活性炭は粒子が離隔し易く内部抵抗が
大きくなる欠点があり、また、粒子を密着させるために
製造時及び製造後もプレスして圧力を加えておかなけれ
ばならず、製造が困難であり、形状も限定される欠点が
あった。また、ｌａ維状の活性炭はｌｌｉｌ開維間隙が
大きく、単位面積あたりの容Ｑが小さい欠点があった。
大きくなる欠点があり、また、粒子を密着させるために
製造時及び製造後もプレスして圧力を加えておかなけれ
ばならず、製造が困難であり、形状も限定される欠点が
あった。また、ｌａ維状の活性炭はｌｌｉｌ開維間隙が
大きく、単位面積あたりの容Ｑが小さい欠点があった。
本発明の目的は、以上の欠点を改良し、内部抵杭を減少
するとともに容量を増大でき、製造が容易で、任息の形
状とじつる電気二重層コンデンサを提供するものである
。
するとともに容量を増大でき、製造が容易で、任息の形
状とじつる電気二重層コンデンサを提供するものである
。
（問題点を解決するための手段）
本発明は、上記の目的を達成するために、分極Ｉ！主電
極導電性カーボンブラックを含有することを特徴とする
電気二重層コンデンサを提供するものである。
極導電性カーボンブラックを含有することを特徴とする
電気二重層コンデンサを提供するものである。
（作用）
本発明では、分極性電極として導電性カーボンブラック
を例えばバインダー中に混入した物質を用いるが、導電
性カーボンブラックは鎖状に互いに密着し易く、内部抵
抗を減少できる。また、繊維状の活性炭のような空隙が
ほとんどなく、単位面積あたりの容量を増加できる。
を例えばバインダー中に混入した物質を用いるが、導電
性カーボンブラックは鎖状に互いに密着し易く、内部抵
抗を減少できる。また、繊維状の活性炭のような空隙が
ほとんどなく、単位面積あたりの容量を増加できる。
なお、導電性カーボンブラックは、比表面積がＢＥＴ沫
で１６０ゴ／９以上、吸油のがＤＢＰ法で１３０ｄ／１
００ｙ以上で、ファーネスト法により製造されたものが
よく、比表面積や吸油量がこれより低いと導電性が低下
し、内部抵抗の減少効果が低くなる。
で１６０ゴ／９以上、吸油のがＤＢＰ法で１３０ｄ／１
００ｙ以上で、ファーネスト法により製造されたものが
よく、比表面積や吸油量がこれより低いと導電性が低下
し、内部抵抗の減少効果が低くなる。
（実施例）
以下、本発明を実施例に基づいて説明する。
分極性電極としては、導電性カーボンブラックをポリプ
ロピレンやポリエチレン、ポリテトラフルオロエチレン
等をバインダーとして、この中に混入した物質を適当な
形状に成形したものとする。
ロピレンやポリエチレン、ポリテトラフルオロエチレン
等をバインダーとして、この中に混入した物質を適当な
形状に成形したものとする。
集電電橋は、分極性電極の表面にプラズマ溶射法により
アルミを吹き付けた厚さ５μｍの導電層からなる。
アルミを吹き付けた厚さ５μｍの導電層からなる。
セパレータとしては厚さ１０μｍのホ町ノエチレンフィ
ルムを用いる。
ルムを用いる。
電解液はプロピレンカーボネート７０ｗｔ％、テトラメ
チルアンモニウムバークロレート３Ｏ＊ｔ％からなる物
質を用いる。
チルアンモニウムバークロレート３Ｏ＊ｔ％からなる物
質を用いる。
そして分権性電極をセパレータを介して貼り合わせ、側
面を封口材料で封口している。
面を封口材料で封口している。
なお、上記実施例において、特に、比表面積１５００ゴ
／ｇ、吸油Φ３６０−／１００ｇの三菱化成工業社製の
導電性カーボンブラックを用いた電気二重層コンデンサ
について、従来例と、容量、内部抵抗及び高温負荷寿命
を比較したところ表の通りの結果が得られた。
／ｇ、吸油Φ３６０−／１００ｇの三菱化成工業社製の
導電性カーボンブラックを用いた電気二重層コンデンサ
について、従来例と、容量、内部抵抗及び高温負荷寿命
を比較したところ表の通りの結果が得られた。
従来例１は、分極性電極どしてＢＥＴ法による比表面積
２０００ゴ／ｇの日本カイノール社製の繊維状の活性炭
を用いている。また、従来例２は分極性電極としてＢＥ
Ｔ法による比表面積２０００ｍ２／ｇのクラレケミカル
社製のつぶ状の活性炭を用いている。
２０００ゴ／ｇの日本カイノール社製の繊維状の活性炭
を用いている。また、従来例２は分極性電極としてＢＥ
Ｔ法による比表面積２０００ｍ２／ｇのクラレケミカル
社製のつぶ状の活性炭を用いている。
高温負荷寿命試験は、印加電圧１．７Ｖ、温度７０℃の
雰囲気中に１０００Ｈｒ放置後の初期容Ｑに対する容量
変化率を示す。
雰囲気中に１０００Ｈｒ放置後の初期容Ｑに対する容量
変化率を示す。
表
表から明らかな通り、本発明によれば従来例１に比べて
内部抵抗が約６％容Ｑ変化率は３／２０であり、従来例
２に比べて初期容のは４倍となる。
内部抵抗が約６％容Ｑ変化率は３／２０であり、従来例
２に比べて初期容のは４倍となる。
（ｎ明の効果）
以上の通り、本発明によれば、分極性電極に導電性カー
ボンブラックを含有しているために、内部抵抗が低く、
容Φが大きく容の変化率の小さい電気二重層コンデンサ
が得られる。
ボンブラックを含有しているために、内部抵抗が低く、
容Φが大きく容の変化率の小さい電気二重層コンデンサ
が得られる。
特許出願人 日立コンデンサ株式会社
手続補正書（自発）
昭和６２年 ７月′も
１、事件の表示
昭和６１年特許願第２０２７７９号
２、発明の名称
電気二重層コンデンサ
３、補正をする者
事件との関係 特許出願人
住所 東京部品用区西五反田−丁目３１番１号（２）図
面を別紙の通り加入する。
面を別紙の通り加入する。
訂 正 明 細 出
１、発明の名称
電気二！ｆ！層コンデンサ
２、特許請求の範囲
（１）分極性電極に導電性カーボンブラックを含有する
ことを特徴とする電気二重層コンデンサ。
ことを特徴とする電気二重層コンデンサ。
（２）導電性カーボンブラックが比表面積がＢＥＴ法で
１６０ゴ／ｇ以上、吸油昂がＤＢＰ法で１３０ｄ／１０
０９以上のコアーネストカーボンブラックである特許請
求の範囲第１項記載の電気二重層コンデンサ。
１６０ゴ／ｇ以上、吸油昂がＤＢＰ法で１３０ｄ／１０
０９以上のコアーネストカーボンブラックである特許請
求の範囲第１項記載の電気二重層コンデンサ。
３、発明の詳細な説明
（産業上の利用分野）
本発明は、電気二重層コンデンサに関し、特に、分極性
電極を改良した電気二重層コンデンサに関するものであ
る。
電極を改良した電気二重層コンデンサに関するものであ
る。
（従来の技術）
電気二重層コンデンサは、停電時のコンピュータのバッ
クアップ電源として、あるいはソーラー時計の電池やモ
ーター駆動の電源として用いられている。
クアップ電源として、あるいはソーラー時計の電池やモ
ーター駆動の電源として用いられている。
ところで、これ等の各種用途に用いられる電気二重層コ
ンデンサは、従来、活性炭電極等の分極性電極の間に希
硫酸等の電解質を含浸したイオン透過性でかつ電気的絶
縁性を有する多孔性セパレータを配置し、分極性電極に
は集電電極を接触し、分極性電極に電圧を印加しつる構
成になっている。
ンデンサは、従来、活性炭電極等の分極性電極の間に希
硫酸等の電解質を含浸したイオン透過性でかつ電気的絶
縁性を有する多孔性セパレータを配置し、分極性電極に
は集電電極を接触し、分極性電極に電圧を印加しつる構
成になっている。
分極性電極としては、１）つぶ状の活性炭−木材、ノコ
ギリクズ、ヤシの実の殻、リグニン、牛の骨、血液、亜
炭、かつ炭、泥炭、石炭等を炭化したのち、活性化した
もの、１１）活性炭ｉｆ１Ｍ−フェノール系、アクリル
系、レーヨン系またはピッチ系等の繊維状の高分子を炭
化し活性化したもの、由）カーボンブラック−天然ガス
ないしは液状炭化水素の不完全燃焼または熱分解によっ
て得られる黒色微粉末状のものなどが用いられている。
ギリクズ、ヤシの実の殻、リグニン、牛の骨、血液、亜
炭、かつ炭、泥炭、石炭等を炭化したのち、活性化した
もの、１１）活性炭ｉｆ１Ｍ−フェノール系、アクリル
系、レーヨン系またはピッチ系等の繊維状の高分子を炭
化し活性化したもの、由）カーボンブラック−天然ガス
ないしは液状炭化水素の不完全燃焼または熱分解によっ
て得られる黒色微粉末状のものなどが用いられている。
（発明が解決しようとする問題点）
しかし、つぶ状の活性炭は粒子が離隔し易く内部抵抗が
大きくなる欠点があり、また、粒子を密着させるために
製造時及び製造後もプレスして圧力を加えておかなけれ
ばならず、製造ｈ（困難であり、形状も限定される欠点
があった。また、繊維状の活性炭は、繊維間の間隙が大
きく、単位面積あたりの容易が小さい欠点があった。さ
らに、カーボンブラックは比抵抗が高く、容易がでにく
い欠点があった。
大きくなる欠点があり、また、粒子を密着させるために
製造時及び製造後もプレスして圧力を加えておかなけれ
ばならず、製造ｈ（困難であり、形状も限定される欠点
があった。また、繊維状の活性炭は、繊維間の間隙が大
きく、単位面積あたりの容易が小さい欠点があった。さ
らに、カーボンブラックは比抵抗が高く、容易がでにく
い欠点があった。
本発明の目的は、以上の欠点を改良し、内部抵抗を減少
するとともに容易を増大でさ、製造が容易で、任意の形
状とじつる電気二重層コンデンサを提供するものである
。
するとともに容易を増大でさ、製造が容易で、任意の形
状とじつる電気二重層コンデンサを提供するものである
。
（問題点を解決するための手段）
本発明は、上記の目的を達成でるために、分極性電極に
導電性カーボンブラックを含有することを特徴とする電
気二重層コンデンサを提供するものである。
導電性カーボンブラックを含有することを特徴とする電
気二重層コンデンサを提供するものである。
（作用）
本発明では、分極性電極として導電性カーボンブラック
を例えばバインダー中に混入した物質を用いる。
を例えばバインダー中に混入した物質を用いる。
導電性カーボンブラックは、カーボンブラックに比べて
比表面積や吸油８を大きくしたものである。
比表面積や吸油８を大きくしたものである。
例えば、三菱化成工業株式会社の例をとると、カーボン
ブラックは比表面積が２５〜１６３Ｔ１ｔ／ｇ（ＢＥＴ
法） 、［）ＢＰ吸ｍｆｆ１６９〜１１６ｄ／１００ｇ
であるのに対して、導電性カーボンブラック（＃３９５
０）は各々１５００ＴＩｔ／ｇ、３６０ｄ／１００９で
ある。また、キャブラック株式会社の４電性カーボンブ
ラツク（ブラックパールズ２０００）は比表面１１４７
５ゴ／ｇ、吸油ｆｆ１３３０ｄ／１００９、そしてケッ
チェンブラックインターナショナル株式会社の導電性カ
ーボンブラック（ケッチェンブラックＥＣ−６００ＪＤ
）は各々１２７０ゴ／ｇ、４８０ｍ／１００！？である
。
ブラックは比表面積が２５〜１６３Ｔ１ｔ／ｇ（ＢＥＴ
法） 、［）ＢＰ吸ｍｆｆ１６９〜１１６ｄ／１００ｇ
であるのに対して、導電性カーボンブラック（＃３９５
０）は各々１５００ＴＩｔ／ｇ、３６０ｄ／１００９で
ある。また、キャブラック株式会社の４電性カーボンブ
ラツク（ブラックパールズ２０００）は比表面１１４７
５ゴ／ｇ、吸油ｆｆ１３３０ｄ／１００９、そしてケッ
チェンブラックインターナショナル株式会社の導電性カ
ーボンブラック（ケッチェンブラックＥＣ−６００ＪＤ
）は各々１２７０ゴ／ｇ、４８０ｍ／１００！？である
。
なお、４電性カーボンブラツクは鎖状に互いに密着し易
く、内部抵抗を、同じ粉状の活性炭に比べて１ケタ小さ
くできる。従って、活性炭の内部抵抗を低下させるため
に活性炭に不活匹な金属を主体とした粉末を混入させ燃
焼させる作業が必要なく、金属が混入することにより耐
電圧が制限されることもない。
く、内部抵抗を、同じ粉状の活性炭に比べて１ケタ小さ
くできる。従って、活性炭の内部抵抗を低下させるため
に活性炭に不活匹な金属を主体とした粉末を混入させ燃
焼させる作業が必要なく、金属が混入することにより耐
電圧が制限されることもない。
また、導電性カーボンブラックの粒径は０．０４μｍ以
下であり、活性炭粒子のそれが５０〜２００μｍであり
、前者の方が１／ １２５０となっており、四弗化エチ
レンやポリビニルピロリドン等のバインダーと強固に結
合し易くこしのあるシートができるとともに、前者によ
れば厚さ２００μｍ程度のシートを形成できるのに対し
て後者によればせいぜい７００ｔ、ｔｍ厚程度であり、
小型化できる。
下であり、活性炭粒子のそれが５０〜２００μｍであり
、前者の方が１／ １２５０となっており、四弗化エチ
レンやポリビニルピロリドン等のバインダーと強固に結
合し易くこしのあるシートができるとともに、前者によ
れば厚さ２００μｍ程度のシートを形成できるのに対し
て後者によればせいぜい７００ｔ、ｔｍ厚程度であり、
小型化できる。
なお、導電性カーボンブラックは、比表面積がＢＥＴ法
で１６０ＴＩｔ／９ｉＸ上、吸油量がＤＢＰ法で１３０
ｉ／１００９以上で、ファーネスト法により製造された
ものがよく、比表面積や吸油量がこれより低いと導電性
が低下し、内部抵抗の減少効果が低くなる。
で１６０ＴＩｔ／９ｉＸ上、吸油量がＤＢＰ法で１３０
ｉ／１００９以上で、ファーネスト法により製造された
ものがよく、比表面積や吸油量がこれより低いと導電性
が低下し、内部抵抗の減少効果が低くなる。
（実施例）
以下、本発明を実施例に基づいて説明する。
分極性電極としては、導電性カーボンブラックをポリプ
ロピレンやポリエチレン、ポリテトラフルオロエチレン
等をバインダーとして、この中に混入した物質を適当な
形状に成形したものとする。
ロピレンやポリエチレン、ポリテトラフルオロエチレン
等をバインダーとして、この中に混入した物質を適当な
形状に成形したものとする。
集電電極は、分極性電極の表面にプラズマ溶射法により
アルミを吹き付けた厚さ５μｍの導電層からなる。
アルミを吹き付けた厚さ５μｍの導電層からなる。
セパレータとしては厚さ１０μｍのポリエチレンフィル
ムを用いる。
ムを用いる。
電解液はプロピレンカーボネート７０ｗｔ％、テトラメ
チルアンモニウムバークロレート５ｏｆｔ％からなる物
質を用いる。
チルアンモニウムバークロレート５ｏｆｔ％からなる物
質を用いる。
そして分極性電極をセパレータを介して貼り合わせ、側
面を封口材料で封口している。
面を封口材料で封口している。
なお、上記実施例において、特に、比表面積１５００ｍ
２／ｇ、吸油ｆｉ３６０ｄ／１００９の三菱イヒ成工業
社製の８Ｉ電性カーボンブラツクを用いた電気二重層コ
ンデンサについて、従来例と、容量、内部抵抗及び高温
負荷寿命を比較したところ表の通りの結果が得られた。
２／ｇ、吸油ｆｉ３６０ｄ／１００９の三菱イヒ成工業
社製の８Ｉ電性カーボンブラツクを用いた電気二重層コ
ンデンサについて、従来例と、容量、内部抵抗及び高温
負荷寿命を比較したところ表の通りの結果が得られた。
従来例１は、分極性電極としてＢＥＴ法による比表面１
２００Ｏｆ／９の日本カイノール社製のａｍ状の活性炭
を用いている。また、従来例２は分極性電極としてＢＥ
Ｔ法による比表面積２０００ ｒＩｔ／９のクラレケミ
カル社製のっぷ状の活性炭を用いている。
２００Ｏｆ／９の日本カイノール社製のａｍ状の活性炭
を用いている。また、従来例２は分極性電極としてＢＥ
Ｔ法による比表面積２０００ ｒＩｔ／９のクラレケミ
カル社製のっぷ状の活性炭を用いている。
高温負荷野分試験は、印加電圧１．７■、温度７０℃の
雰囲気中に１０００Ｈｒ放置後の初期容量に対する容量
変化率を示す。
雰囲気中に１０００Ｈｒ放置後の初期容量に対する容量
変化率を示す。
表
表から明らかな通り、本発明によれば従来例１に比べて
初期容量は４倍となり、従来例２に比べて内部抵抗は約
６％容石変化率は３／２０となる。
初期容量は４倍となり、従来例２に比べて内部抵抗は約
６％容石変化率は３／２０となる。
また、図には表の実施例と従来例１及び２とについて、
初期容量につき、温度２０℃の容８値に対する静電容量
の変化率を示した。図から明らかな通り、本発明実施例
Ａは一２５℃〜８５℃の間で変化率が零であるのに対し
て、従来例１Ｂは一２５℃で約２４％減少し、８５℃で
１１％増加している。また、従来例２Ｃは一２５℃で８
．５％減少し、８５℃で２％増加している。
初期容量につき、温度２０℃の容８値に対する静電容量
の変化率を示した。図から明らかな通り、本発明実施例
Ａは一２５℃〜８５℃の間で変化率が零であるのに対し
て、従来例１Ｂは一２５℃で約２４％減少し、８５℃で
１１％増加している。また、従来例２Ｃは一２５℃で８
．５％減少し、８５℃で２％増加している。
（発明の効果）
以上の通り、本発明によれば、分権性電極に導電性カー
ボンブラックを含有しているために、内部抵抗が低く、
容量が大きく、高温放置後の容量変化や温度変化に対す
る容量変化の小さい、かつ小型化が可能な電気二重層コ
ンデンサが得られる。
ボンブラックを含有しているために、内部抵抗が低く、
容量が大きく、高温放置後の容量変化や温度変化に対す
る容量変化の小さい、かつ小型化が可能な電気二重層コ
ンデンサが得られる。
図は温度に対する初期静電容量変化率を示す。
特許出願人 日立コンデンサ株式会社
・日 多 貯ｃ１
、ｆｆＩｌ
Claims (2)
- （１）分極性電極に導電性カーボンブラックを含有する
ことを特徴とする電気二重層コンデンサ。 - （２）導電性カーボンブラックが比表面積がＢＥＴ法で
１６０ｍ＾２／ｇ以上、吸油量がＤＢＰ法で１３０ｍｌ
／１００ｇ以上のフアーネストカーボンブラックである
特許請求の範囲第１項記載の電気二重層コンデンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61202779A JPS6358814A (ja) | 1986-08-29 | 1986-08-29 | 電気二重層コンデンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61202779A JPS6358814A (ja) | 1986-08-29 | 1986-08-29 | 電気二重層コンデンサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6358814A true JPS6358814A (ja) | 1988-03-14 |
| JPH0378772B2 JPH0378772B2 (ja) | 1991-12-16 |
Family
ID=16463047
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61202779A Granted JPS6358814A (ja) | 1986-08-29 | 1986-08-29 | 電気二重層コンデンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6358814A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5667920A (en) * | 1979-11-08 | 1981-06-08 | Marukon Denshi Kk | Electric double layer capacitor |
-
1986
- 1986-08-29 JP JP61202779A patent/JPS6358814A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5667920A (en) * | 1979-11-08 | 1981-06-08 | Marukon Denshi Kk | Electric double layer capacitor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0378772B2 (ja) | 1991-12-16 |
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