DE69010593T2 - Elektrischer Doppelschichtkondensator. - Google Patents

Elektrischer Doppelschichtkondensator.

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Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Doppelschichtkondensator, bei dem der Kontaktwiderstand zwischen einer Sammelelektrode und einer gesinterten polarisierenden Elektrode (Polarisationselektrode) klein ist.
  • Ein elektrischer Doppelschichtkondensator gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs ist aus der EP-A 0 112 923 bekannt. Dort ist ein Doppelschichtkondensator offenbart, der elektrische Schichten benutzt, die an den Grenzen zwischen polarisierten Elektroden und einem Elektrolyt ausgebildet sind. Die polarisierten Elektroden sind aus Kohlenstoff oder aktivierten Kohlenstoffasern hergestellt, während die leitenden Elektroden als Stromsammler auf den polarisierten Elektroden ausgebildet sind.
  • Eine herkömmliche elektrische Doppelschicht-Kondensatorzelle ist in Fig. 4 gezeigt. In Fig. 4 bezeichnet das Bezugszeichen 1 eine Sammelelektrode, 2 eine gesinterte polarisierende Elektrode, 3 einen Separator (Trennglied), 4 eine Dichtung und A einen Kontaktteil der Sammelelektrode 1 und der gesinterten, polarisierenden Elektrode 2.
  • Für die Sammelelektrode 1 wird z.B. ein leitendes Gummiblatt benutzt und für die Dichtung 2 wird beispielsweise nicht leitendes Gummi eingesetzt. Ebenso wird für den Separator 3 z.B. ein poröser Polypropylen-Film benutzt.
  • Die gesinterte, polarisierende Elektrode 2 ist eine solche, die aus aktiven Kohlenstoffpartikeln hergestellt ist und die Form einer festen Platte besitzt, die mit einer Elektrolytflüssigkeit (z. B verdünnter Schwefelsäure) imprägniert ist. Es ist eine andere Art der Elektrode 2 bekannt, die in pastenartige Form gebracht wird, indem aktive Kohlenstoffpartikel und die Elektrolytflüssigkeit gemischt werden. Jedoch bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine elektrische Doppelschicht-Kondensator zelle, bei der eine polarisierende Elektrode benutzt wird, die eine feste plattenförmige Gestalt besitzt und in der vorstehend beschriebenen Weise gesintert ist.
  • Die Dichtung 4 besitzt eine rohrförmige Gestalt und ein Separator 3 ist ungefähr in der Mitte der Innenseite angeordnet, um obere und untere Teile zu trennen. Dann werden an den oberen und unteren Seiten des Separators 3 die gesinterten polarisierenden Elektroden 2 angeordnet und Sammelelektroden 1 werden in einer solchen Weise vorgesehen, daß sie die oberen und unteren Oberflächen der gesinterten polarisierenden Elektroden 2 und der Dichtung 4 abdecken.
  • Die Dichtung 4 ist an der Sammelelektrode 1 und dem Separator 3 befestigt und die Sammelelektrode 1 befindet sich in Kontakt mit der Oberfläche der gesinterten polarisierenden Elektrode 2. Die vorstehend erwähnte Befestigung wird unter Einsatz eines Klebmittels oder durch den Einsatz von Wärmeschmelzen durchgeführt.
  • Eine solche elektrische Doppelschicht-Kondensatorzelle ist beispielsweise aus den japanischen Patentanmeldungs-Offenlegungsschriften Nr. 8753/ 1974 und Nr. 292612/ 1987 bekannt.
  • Jedoch ist bei einer elektrischen Doppelschicht-Kondensatorzelle, bei der die vorstehend beschriebenen gesinter ten polarisierenden Elektroden 2 eingesetzt werden, ein Problem dahingehend vorhanden, daß der Kontaktwiderstand an dem Kontaktteil A der Sammelelektrode 1 und der gesinterten polarisierenden Elektrode 2 relativ hoch ist.
  • Wenn die Oberfläche der gesinterten polarisierenden Elektrode 2 mikroskopisch betrachtet wird, ist sie eine nicht ebene Oberfläche, bei der aktive Kohlenstoffpartikel an unterschiedlichen Punkten vorstehen. Auf der anderen Seite ist die Sammelelektrode 1 ein Gummiblatt, in dem leitende Partikel enthalten sind.
  • Wenn beide Elemente, wie sie vorstehend beschrieben wurden, in Kontakt gebracht wurden, ist der elektrische Widerstand an der Position, bei der die vorstehenden Teile der aktiven Kohlenstoffpartikel der gesinterten polarisierenden Elektrode 2 mit den leitenden Partikeln der Sammelelektrode 1 in Kontakt stehen, klein, jedoch ist der elektrische Widerstand in den anderen Teilen, bei denen kein solcher Kontakt vorliegt, groß. Aufgrund dieser Tatsache kann der Kontaktwiderstand des gesamten Kontaktteils A nicht klein gemacht werden.
  • Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, das vorstehend beschriebene Problem zu lösen.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Verringerung des Widerstands des Kontaktteils der Sammelelektrode und der gesinterten polarisierenden Elektrode bei einer elektrischen Doppelschicht-Kondensatorzelle.
  • Um die vorstehend beschriebene Aufgabe zu lösen, ist bei der vorliegenden Erfindung eine elektrische Doppelschicht-Kondensatorze1le in Übereinstimmung mit dem Patentanspruch geschaffen.
  • Diese und weitere Aufgaben der Erfindung werden aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung und den Beispielen noch weiter ersichtlich.
  • Fig. 1 zeigt eine Darstellung, die die elektrische Doppelschicht-Kondensatorzelle in Übereinstimmung mit einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
  • Fig. 2 ist eine Darstellung, die eine Sammelelektrode zeigt, die mit einem leitenden Metall bedampft ist;
  • Fig. 3 ist eine Darstellung, die eine gesinterte polarisierende Elektrode zeigt, die mit einem leitenden Metall bedampft ist; und
  • Fig. 4 ist eine Darstellung, die eine herkömmliche elektrische Doppelschicht-Kondensatorzelle zeigt.
  • Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung in Einzelheiten unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert.
  • Fig. 1 zeigt eine elektrische Doppelschicht-Kondensatorzelle in Übereinstimmung mit einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Bezugszeichen entsprechen denjenigen in Fig. 4. Das Bezugszeichen 5 bezeichnet einen leitenden metallischen aufgedampften Film, der auf der Oberfläche der Sammelelektrode 1 ausgebildet ist, und 6 einen leitenden metallischen aufgedampften Film, der auf der Oberfläche der gesinterten polarisierenden Elektrode 2 gebildet ist. Als aufzudampfendes leitendes Metall kann Gold (Au), Silber (Ag), Platin (Pt), Kupfer (Cu), Nickel (Ni) usw. eingesetzt werden. Die Aufdampfung wird unter Einsatz einer Vakuum-Aufdampfausstattung durchgeführt. Das aufzudampfende Metall wird auf ein Verdampfungsquellen-Filament oder in einem Boot angeordnet und die Verdampfung wird in einer Atmosphäre mit einem Vakuumgrad von 5 x 10&supmin;&sup4; bis 5 x 10&supmin;&sup5; mm Hg durchgeführt. Übrigens kann der aufgedampfte Film lediglich auf dem Teil ausgebildet werden, bei dem sich die Sammelelektrode 1 und die gesinterte polarisierende Elektrode 2 gegenseitig kontaktieren.
  • Da der leitende metallische aufgedampfte Film 5 auf den aktiven Kohlenstoffpartikeln der Oberfläche der Sammelelektrode 1 fest anhaftet, ist der elektrische Widerstand zwischen den aktiven Kohlenstoffpartikeln und dem leitenden aufgedampften Metallfilm 5 vernachlässigbar klein. Der elektrische Widerstand zwischen den leitenden Partikeln auf der Oberfläche der gesinterten polarisierenden Elektrode 2 und dem leitenden aufgedampften Metallfilm 6 ist ebenfalls klein. Weiterhin sind die Oberflächen der leitenden aufgedampften Metallfilme 5 und 6 im allgemeinen glatt.
  • Als Ergebnis der Tatsache, daß der leitende aufgedampfte Metallfilm in einer solchen vorstehenden Weise ausgebildet wurde, besitzen die Sammelelektrode 1 und die gesinterte polarisierende Elektrode 2 einen glatten und sich gleichförmigen erstreckenden leitenden Metallfilm auf der Oberfläche ihres Kontaktteils. Da der Kontakt zwischen der Sammelelektrode 1 und der gesinterten polarisierenden Elektrode 2 durch die leitenden Metallfilme bewirkt wird, ist der Kontaktwiderstand extrem klein.

Claims (1)

1. Elektrischer Doppelschichtkondensator mit einer Sammelelektrode (1) und einer polarisierenden Elektrode (2), die miteinander über eine leitende Metallschicht, die zwischen gegenüberliegenden Oberflächen der Elektroden ausgebildet ist, kontaktiert sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht aus zwei aufgedampften Metallschichten (5, 6) besteht, von denen jede auf einer der sich gegenüberliegenden Oberflächen gebildet ist, wobei die polarisierende Elektrode ein gesinterter Körper mit plattenförmiger Gestalt ist.
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