JPS6362086B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

産業上の利用分野 本発明は活性炭繊維を分極性電極とし、導電性
電極を、導電性樹脂等の導電性物質より作成した
電気二重層キヤパシタに関するものである。 従来例の構成とその問題点 電気二重層キヤパシタの基本構成は、第１図に
示すように、活性炭層１とこの層の集電電極２を
単位分極性電極とし、この分極性電極１対の間に
電解液を含浸したセパレータ３とからなるもので
ある。 従来、この種の電気二重層キヤパシタの構成例
としては、次の２種のものがあつた。 すなわち、第２図に示すように集電体４として
アルミニウム板を加工したエクスパンドメタル、
パンチングメタルを用い、この集電体４の表面に
分極性電極５として活性炭粉末を主成分とし、弗
素樹脂などをバインダーとしたペーストを成型プ
レスまたは圧延ローラにかけ担持させ、セパレー
タ６を介して一対の集電体４と分極性電極５を巻
取り、電解液を注入したものである。 ２番目のものは、分極性電極として第３図に示
すように活性炭繊維から構成される布、紙、フエ
ルトなどを分極性電極７とし、集電体としてアル
ミニウムのような金属層８を溶射法、蒸着法等に
より設けたもので、２つの分極性電極７に電解液
を含浸しセパレータ９で電子的短絡を阻止した型
のものである。 特に後者の型のものは、活性炭繊維片面にアル
ミニウム金属層等を溶射形成し、これらを巻取つ
て電解液を注入し、最初に述べたものと同形のも
のを製造できると共にに、溶射金属層を有した活
性炭繊維を所望の径の円状に打ちぬきセパレータ
を介して積層することが可能であり、最初のもの
よりも製造工程が大幅に改善されると共に、第３
図に示すようなケース１０とガスケツト１１を用
いることによつて平板、コイン型の小型大容量の
二重層キヤパシタを実現できる。 このように後者で述べたものは前者のもののよ
うにバインダーを使用しないため、バインダーに
よつて活性炭が被覆されることがなく、二重層形
成有効面積のロスが小さい。 また、溶射法により導電性電極を形成すると、
溶射金属層と活性炭繊維層との密着強度が強く、
接触抵抗が小さくなり、導電性電極が金属である
ため、他の導電性材料と比べ抵抗が小さくなると
いう大きな特徴を有している。 しかしながら、この反面溶射を行なうには、お
おがかりな装置が必要である上、プラズマ溶射で
は、紫外線を放出したり、騒音を発生したりする
ため、作業環境上好ましいとは言えないし、設備
費に多大な費用を要する。 発明の目的 本発明はこのような溶射法により設けた導電性
電極層に代替しうる導電性電極層を安価に得るこ
とを目的とするものである。 発明の構成 この目的を達成するために本発明は、分極性電
極である活性炭繊維布上に、スクリーン印刷法に
よつてカーボン粒子を導電性粒子とする導電性樹
脂を担持させることにより形成される導電性電極
を設けたものである。 この構成によれば、活性炭繊維上に極めて容易
にそして低価格でしかも大量生産に適した導電性
電極層を形成することができる。 実施例の説明 本発明の電気二重層キヤパシタの製造工程を第
４図に示す。すなわち、最初に分極性電極である
活性炭繊維布を原料繊維、たとえばフエノール樹
脂繊維、アクリル樹脂繊維などを炭化、賦活して
得る。そして、本発明の方法に従い、すなわち活
性炭繊維布にスクリーン印刷法を用い、適度な粘
度を有する導電性樹脂を塗布、担持、焼成し、導
電性電極層を形成する。ここでいう導電性樹脂の
中にはアクアダツなどのバインダーを含まないも
のも意味する。その後、硫酸などの水系電解液
や、プロピレンカーボネートに、過塩素酸テトラ
シアノエチルアンモニウムを溶質とした有機電解
液をセパレータを介して分極性電極に含浸し、封
口ケーシングする。 実施例 １ 第５図および第６図に本発明の電気二重層キヤ
パシタの要部構造の一例を示している。すなわ
ち、活性炭繊維布１２上にスクリーン印刷法を用
い、バインダーとしてアクリル樹脂、導電性粒子
としてカーボンを使用した樹脂１３をスクリーン
ネツトで繊維布の位置ずれを抑制した状態で均一
厚みに容易に塗布して導電性電極を形成し、これ
を幅30mm、長さ100mmの長方形に切断しその端に
リード線１４を導電性樹脂を使用して接続した
後、100℃、３時間の熱処理で導電性樹脂を硬化
させると共に水分を除去する。このようにして作
成した電極２枚を第６図のように、マニラ麻繊維
等のセパレータ１５を介して巻回し、プロピレン
カーボネートに過塩素酸テトラエチルアンモニウ
ムを溶解した有機電解液を含浸し、アルミニウム
製のケース１６に入れ、ハーメチツクシール１７
を用いてケーシシングし、円筒型の電気二重層キ
ヤパシタを作製した。 第１表に本実施例の電気二重層キヤパシタの諸
特性を示しており、この表より本発明のキヤパシ
タは小型大容量であることが明白である。

【表】 実施例 ２ 実施例１と同様な方法でセパレータを介して２
枚の分極性電極を第６図のように巻き、このもの
に、電解液として希硫酸を加え、アクリル製樹脂
容器に入れてゴムパツキングで封口ケーシングを
行なう。 第２表に本実施例の電気二重層キヤパシタの諸
特性を示しており、実施例１に比べ、耐圧が低下
するが、内部インピーダンスが減少し強放電の用
途に適したものとなる。

【表】 実施例 ３ 活性炭繊維上にスクリーン印刷法を用い、バイ
ンダーとしてアクリル樹脂、導電性粒子としてカ
ーボンを使用した導電性樹脂を塗布して導電性電
極を形成し、このものを直径20mmの円形に打抜
き、第３図のようにセパレータを介して対向させ
プロピレンカーボネートに過塩素酸テトラエチル
アンモニウムを溶解させた有機電解液を含浸し、
封口ケーシングを行なつてコイン型の電気二重層
キヤパシタを作製する。シート状の繊維から円形
の繊維を打抜く時、アルミニウムの導電性電極を
使用した場合アルミニウム微粉が飛散し活性炭繊
維上に付着し、LC不良が発生する可能性がある
のに対し、導電性樹脂は、ある程度の柔軟性を有
しているため、樹脂の飛散は見られず、したがつ
てLC不良もほとんどなくなる。 第３表に本実施例の電気二重層キヤパシタの諸
特性を示す。

【表】 実施例 ４ 活性炭繊維上にスクリーン印刷法を用い、導電
性粒子としてカーボンを使用しバインダーとして (A) アクリル樹脂、 (B) シリコーン樹脂、 (C) フツ素樹脂、 を使用した導電性樹脂を塗布し、導電性電極を形
成しそのものを直径20mmの円形に打抜き、第３図
のようにセパレータを介して対向させ、プロピレ
ンカーボネートに過塩素酸テトラエチルアンモニ
ウムを溶解させた有機電解液を含浸し、封口ケー
シングを行なつてコイン型の電気二重層キヤパシ
タを作製する。 前記(A)、(B)、(C)の諸特性を第４表に示す。 第４表より、(A)〜(C)共、容量値には大差がない
が、内部インピーダンスは、アクリル樹脂を用い
たものの方が他のものより、低い傾向が見られ
た。さらに、フツ素系、シリコーン系の樹脂は、
耐熱、耐薬品性に優れているが、価格が高い。以
上の事実より、使用する導電性樹脂のバインダー
は、要求される二重層キヤパシタの性能により、
樹脂を選択すればよいと考えられる。

【表】 発明の効果 以上のように本発明の電気二重層キヤパシタに
よれば、低コストで、しかも容易に大量生産可能
な小型大容量の電気二重層キヤパシタを得ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は電気二重層キヤパシタの基本構成図、
第２図は従来の電気二重層キヤパシタの一例を示
す斜視図、第３図は従来の電気二重層キヤパシタ
の他の例を示す半載断面図、第４図は本発明の電
気二重層キヤパシタの製造工程図、第５図は本発
明の一実施例による電気二重層キヤパシタの要部
の分解斜視図、第６図は本発明の電気二重層キヤ
パシタの概略構成図である。 １２……活性炭繊維、１３……導電性樹脂。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 分極性電極である活性炭繊維布上に、スクリ
   ーン印刷法を用いてカーボン粒子を導電性粒子と
   する導電性樹脂を担持させることにより、導電性
   電極を設けることを特徴とする電気二重層キヤパ
   シタの製造法。