JP2000200737A - 電気二重層コンデンサ用分極性電極および同電極の製造方法 - Google Patents
電気二重層コンデンサ用分極性電極および同電極の製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 実質的に液体潤滑剤の除去の為の工程を必要
とせず、かつ残存液体潤滑剤に起因する活性炭の細孔の
少なくとも一部の有効利用が妨げられることのない電気
二重層コンデンサ用分極性電極をより簡便に製造する方
法の提供。 【解決手段】 炭素微粉とフッ素樹脂と所望により加え
てもよい非プロトン性揮発性液体との混和物からなる混
練物を、混練物とは実質的に接着性を示さないか、ある
いは接着性の低いシート状の保持材に挟み込み、このも
のをローラーを通して一次成形体を得、かくして得た一
次成形体を延圧することにより、電気二重層コンデンサ
用分極性電極を製造することにより達成される。
とせず、かつ残存液体潤滑剤に起因する活性炭の細孔の
少なくとも一部の有効利用が妨げられることのない電気
二重層コンデンサ用分極性電極をより簡便に製造する方
法の提供。 【解決手段】 炭素微粉とフッ素樹脂と所望により加え
てもよい非プロトン性揮発性液体との混和物からなる混
練物を、混練物とは実質的に接着性を示さないか、ある
いは接着性の低いシート状の保持材に挟み込み、このも
のをローラーを通して一次成形体を得、かくして得た一
次成形体を延圧することにより、電気二重層コンデンサ
用分極性電極を製造することにより達成される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】 本発明は、電気二重層コン
デンサ用分極性電極および同電極の製造方法に関する。
デンサ用分極性電極および同電極の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】 現在、電気二重層コンデンサ、換言す
ればキャパシタはそのシート状の形状から各種の分野に
おいて、その用途開発が活発に行われている。特に、環
境問題および資源問題から自動車による化石燃料の使用
量の大幅な削減が求められており、かかる削減の方策の
一つとして、化石燃料と電気との併用により化石燃料の
使用量を低減できるいわゆるハイブリッドカーが注目を
浴びている。この分野においては、高出力密度型の電気
二重層コンデンサのより一層の高出力密度化が求められ
ている。一方、パソコンや各種電子機器のいわゆるバッ
クアップ電源としての使用も増大している。この分野に
おいては、高エネルギー密度型の電気二重層コンデンサ
が使用されているが、より一層の高エネルギー密度化が
求められている。
ればキャパシタはそのシート状の形状から各種の分野に
おいて、その用途開発が活発に行われている。特に、環
境問題および資源問題から自動車による化石燃料の使用
量の大幅な削減が求められており、かかる削減の方策の
一つとして、化石燃料と電気との併用により化石燃料の
使用量を低減できるいわゆるハイブリッドカーが注目を
浴びている。この分野においては、高出力密度型の電気
二重層コンデンサのより一層の高出力密度化が求められ
ている。一方、パソコンや各種電子機器のいわゆるバッ
クアップ電源としての使用も増大している。この分野に
おいては、高エネルギー密度型の電気二重層コンデンサ
が使用されているが、より一層の高エネルギー密度化が
求められている。
【０００３】 電気二重層コンデンサの小型化、特に、
コンデンサセルの薄膜化の方法としては、特公平７−４
４１２７号公報記載の方法が知られている。また、体積
をできるだけ小さくすると共に、機械的強度の高い電気
二重層コンデンサ用の分極性電極を製造する方法として
特公平７−１０５３１６号公報記載の方法が知られてい
る。前者の場合には、炭素微粉末、フッ素樹脂および液
状潤滑剤の混練物をシート状に予備成形した後に、液状
潤滑剤を全量あるいは所定量迄除去して、このものを加
熱延圧して薄膜状の電気二重層コンデンサ用の分極性電
極を製造するという方法である。後者の場合において
は、炭素微粉末、フッ素樹脂および液状潤滑剤の混和物
をシート状に成形した後に、液状潤滑剤を除去し、この
ものを延伸処理して薄膜状の電気二重層コンデンサ用の
分極性電極を製造するという方法である。
コンデンサセルの薄膜化の方法としては、特公平７−４
４１２７号公報記載の方法が知られている。また、体積
をできるだけ小さくすると共に、機械的強度の高い電気
二重層コンデンサ用の分極性電極を製造する方法として
特公平７−１０５３１６号公報記載の方法が知られてい
る。前者の場合には、炭素微粉末、フッ素樹脂および液
状潤滑剤の混練物をシート状に予備成形した後に、液状
潤滑剤を全量あるいは所定量迄除去して、このものを加
熱延圧して薄膜状の電気二重層コンデンサ用の分極性電
極を製造するという方法である。後者の場合において
は、炭素微粉末、フッ素樹脂および液状潤滑剤の混和物
をシート状に成形した後に、液状潤滑剤を除去し、この
ものを延伸処理して薄膜状の電気二重層コンデンサ用の
分極性電極を製造するという方法である。
【０００４】 しかしながら、これらの方法において
は、かなりの量の液体潤滑剤を除去することが必要とな
るために、工程が複雑化することからあまり工業的に適
した方法とはいえない。また、液体潤滑剤の除去が不完
全だと、活性炭の細孔に残存したりして、その為に活性
炭の細孔の内の少なくとも一部分が有効に利用できなく
なるという事態が発生し、電気二重層コンデンサ用の分
極性電極の性能が低下するという欠点がある。
は、かなりの量の液体潤滑剤を除去することが必要とな
るために、工程が複雑化することからあまり工業的に適
した方法とはいえない。また、液体潤滑剤の除去が不完
全だと、活性炭の細孔に残存したりして、その為に活性
炭の細孔の内の少なくとも一部分が有効に利用できなく
なるという事態が発生し、電気二重層コンデンサ用の分
極性電極の性能が低下するという欠点がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】 本発明は、実質的に
液体潤滑剤の除去の為の工程を必要とせず、かつ従来の
技術では完全な液体湿潤剤の除去が困難なために不可避
的に残存してしまう液体潤滑剤によって活性炭の細孔の
一部の有効利用が妨げられることがあったが、この様な
ことのない電気二重層コンデンサ用分極性電極をより簡
便な方法で製造する方法を提供しようとするものであ
る。
液体潤滑剤の除去の為の工程を必要とせず、かつ従来の
技術では完全な液体湿潤剤の除去が困難なために不可避
的に残存してしまう液体潤滑剤によって活性炭の細孔の
一部の有効利用が妨げられることがあったが、この様な
ことのない電気二重層コンデンサ用分極性電極をより簡
便な方法で製造する方法を提供しようとするものであ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】 本発明者らは、上記の
課題を解決する為に種々検討した結果、活性炭１００重
量部に対して、カーボンブラック１〜２０重量部、フッ
素樹脂１〜１５重量部とを混和して得られた混和物にせ
ん断力を加えながら混練した混練物をシート状の保持材
に挟み込み、このものをローラーを通して一次成形体を
得、かくして得た一次成形体を所定の厚さまで延圧し
て、所望の厚さと密度を有する電気二重層コンデンサ用
分極性電極を製造することにより上記の課題を解決でき
ることを見出して、本発明を完成させたものである。
課題を解決する為に種々検討した結果、活性炭１００重
量部に対して、カーボンブラック１〜２０重量部、フッ
素樹脂１〜１５重量部とを混和して得られた混和物にせ
ん断力を加えながら混練した混練物をシート状の保持材
に挟み込み、このものをローラーを通して一次成形体を
得、かくして得た一次成形体を所定の厚さまで延圧し
て、所望の厚さと密度を有する電気二重層コンデンサ用
分極性電極を製造することにより上記の課題を解決でき
ることを見出して、本発明を完成させたものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】 本発明に係る電気二重層コンデ
ンサ用分極性電極は、図１に示した様に、微細化された
ポリテトラフルオロエチレン（以下ＰＴＦＥということ
もある）等のフッ素樹脂繊維により活性炭とカーボンブ
ラックよりなる炭素微粉が捕捉された構造を有するシー
ト状成形物である。
ンサ用分極性電極は、図１に示した様に、微細化された
ポリテトラフルオロエチレン（以下ＰＴＦＥということ
もある）等のフッ素樹脂繊維により活性炭とカーボンブ
ラックよりなる炭素微粉が捕捉された構造を有するシー
ト状成形物である。
【０００８】 本発明においては、活性炭１００重量部
に対して、カーボンブラック１〜２０重量部、フッ素樹
脂１〜１５重量部とを混和して得られた混和物にせん断
力を加えながら混練した混練物を、混練物とは実質的に
接着性を示さないかあるいは接着性の低いもの、例え
ば、アルミニウム等のシート状の保持材に挟み込み、こ
のものをローラーを通して一次成形体を得、かくして得
た一次成形体を所定の厚さまで延圧することにより所望
の厚さと密度を有する電気二重層コンデンサ用分極性電
極を製造する。
に対して、カーボンブラック１〜２０重量部、フッ素樹
脂１〜１５重量部とを混和して得られた混和物にせん断
力を加えながら混練した混練物を、混練物とは実質的に
接着性を示さないかあるいは接着性の低いもの、例え
ば、アルミニウム等のシート状の保持材に挟み込み、こ
のものをローラーを通して一次成形体を得、かくして得
た一次成形体を所定の厚さまで延圧することにより所望
の厚さと密度を有する電気二重層コンデンサ用分極性電
極を製造する。
【０００９】 上記の組成からなる混練物は、粘着性を
示さず、嵩密度が小さく、見掛け体積が２ｃｍ3以下の
小片群からなり、この混練物をローラーを通して一次成
形体に成形する場合、ローラーで延圧された混練物間の
結着が生じにくく、まとまりのある一次成形体として連
続かつ安定的に得ることは困難である。そこで、本発明
では、この混練物の小片を２枚のシート状の保持材の間
にまんべんなく配置し延圧することにより、個々の混練
物小片同士の延圧による重複と同延圧により形成された
微細繊維化したフッ素樹脂、例えば、ＰＴＦＥ等による
結着によってまとまりのある、密度が０．４〜０．７ｇ
／ｃｍ3、引張強度３０ｋＰａ以上の一次成形体を容易
に得ることができる。本発明に係る電気二重層コンデン
サ用分極性電極の製造方法は、特公平７−１０３１６号
公報に開示されている方法の様に、液体潤滑剤を添加
し、粘ちょう混和物を製造する必要がないので、爾後の
工程において液体潤滑剤を除去する工程を実質的に必要
とせず、また、同工程により除去できなかった残存液体
潤滑剤による分極性電極への影響をも防止できる。
示さず、嵩密度が小さく、見掛け体積が２ｃｍ3以下の
小片群からなり、この混練物をローラーを通して一次成
形体に成形する場合、ローラーで延圧された混練物間の
結着が生じにくく、まとまりのある一次成形体として連
続かつ安定的に得ることは困難である。そこで、本発明
では、この混練物の小片を２枚のシート状の保持材の間
にまんべんなく配置し延圧することにより、個々の混練
物小片同士の延圧による重複と同延圧により形成された
微細繊維化したフッ素樹脂、例えば、ＰＴＦＥ等による
結着によってまとまりのある、密度が０．４〜０．７ｇ
／ｃｍ3、引張強度３０ｋＰａ以上の一次成形体を容易
に得ることができる。本発明に係る電気二重層コンデン
サ用分極性電極の製造方法は、特公平７−１０３１６号
公報に開示されている方法の様に、液体潤滑剤を添加
し、粘ちょう混和物を製造する必要がないので、爾後の
工程において液体潤滑剤を除去する工程を実質的に必要
とせず、また、同工程により除去できなかった残存液体
潤滑剤による分極性電極への影響をも防止できる。
【００１０】 非プロトン性揮発性液体は、上記材料の
混練時の湿潤剤として、活性炭１００重量部に対して、
カーボンブラック１〜２０重量部とからなる炭素微粉お
よびバインダーとして使用されるフッ素樹脂の飛散防止
に好適に使用される。従って、非プロトン性揮発性液体
は上記の炭素微粉やバインダーとの濡れ性がよく、しか
も混練時において蒸散でき、仮に一部が残存したとして
も分極性電極の電気的性能を損なうことのない揮発性の
非プロトン溶媒、例えばアセトニトリル等が好ましい。
非プロトン性揮発性液体の使用量は、炭素微粉１００重
量部に対して１００重量部以下、好ましくは、５０重量
部以下、さらに好ましくは２０重量部以下が好ましい。
混練時の湿潤剤として、活性炭１００重量部に対して、
カーボンブラック１〜２０重量部とからなる炭素微粉お
よびバインダーとして使用されるフッ素樹脂の飛散防止
に好適に使用される。従って、非プロトン性揮発性液体
は上記の炭素微粉やバインダーとの濡れ性がよく、しか
も混練時において蒸散でき、仮に一部が残存したとして
も分極性電極の電気的性能を損なうことのない揮発性の
非プロトン溶媒、例えばアセトニトリル等が好ましい。
非プロトン性揮発性液体の使用量は、炭素微粉１００重
量部に対して１００重量部以下、好ましくは、５０重量
部以下、さらに好ましくは２０重量部以下が好ましい。
【００１１】 炭素微粉としては、活性炭１００重量部
に対して、カーボンブラック１〜２０重量部とからなる
混合物が好適に使用される。活性炭は電解液中に存在す
るアニオン、カチオンを吸着して電気二重層を形成し、
蓄電のために作用し、また、カーボンブラックは、活性
炭同士および活性炭と集電体との電気伝導性を向上させ
る。従って、活性炭の混合割合は分極性電極における単
位面積当たりのエネルギー密度向上に於いて重要な役割
を果たし、カーボンブラックの混合割合は内部抵抗に影
響し、出力密度向上に寄与する。本発明に於いて使用す
る炭素微粉は、活性炭１００重量部に対して、カーボン
ブラック１〜２０重量部を含む。２０重量部を超えても
コンデンサの抵抗はほとんど低減せず、逆に単位体積中
に占める活性炭の混合割合が減少するためにエネルギー
密度が低下するので好ましくない。カーボンブラックの
混合割合は、分極性電極の使用目的に応じて調整すべき
である。例えば、電力貯蔵用の様な高エネルギー密度用
としては、カーボンブラックの混合割合は、活性炭１０
０重量部に対して、１〜１０重量部、電気自動車用の様
な高出力密度用としては、活性炭１００重量部に対し
て、８〜２０重量部程度が好ましい。
に対して、カーボンブラック１〜２０重量部とからなる
混合物が好適に使用される。活性炭は電解液中に存在す
るアニオン、カチオンを吸着して電気二重層を形成し、
蓄電のために作用し、また、カーボンブラックは、活性
炭同士および活性炭と集電体との電気伝導性を向上させ
る。従って、活性炭の混合割合は分極性電極における単
位面積当たりのエネルギー密度向上に於いて重要な役割
を果たし、カーボンブラックの混合割合は内部抵抗に影
響し、出力密度向上に寄与する。本発明に於いて使用す
る炭素微粉は、活性炭１００重量部に対して、カーボン
ブラック１〜２０重量部を含む。２０重量部を超えても
コンデンサの抵抗はほとんど低減せず、逆に単位体積中
に占める活性炭の混合割合が減少するためにエネルギー
密度が低下するので好ましくない。カーボンブラックの
混合割合は、分極性電極の使用目的に応じて調整すべき
である。例えば、電力貯蔵用の様な高エネルギー密度用
としては、カーボンブラックの混合割合は、活性炭１０
０重量部に対して、１〜１０重量部、電気自動車用の様
な高出力密度用としては、活性炭１００重量部に対し
て、８〜２０重量部程度が好ましい。
【００１２】 バインダーであるフッ素樹脂としては、
例えば、特公平７−４４１２７号公報に記載のものが好
適に使用できる。即ち、ポリテトラフルオロエチレン、
エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体、エチレン
−クロロトリフルオロエチレン共重合体、フッ化ビニリ
デン共重合体、テトラフルオロエチレン−パーフロロア
ルキレンビニールエーテル共重合体などが挙げられる。
特に、ポリテトラフルオロエチレンが化学的に安定なこ
とから好適に使用される。フッ素樹脂の混合割合は、活
性炭１００重量部に対して１〜１５重量部、より好まし
くは３〜１０重量部である。１重量部未満ではまとまり
があり、引張強度が５０ｋＰａ以上の一次成形体を得る
ことができず、安定した延圧を行うことが困難である。
また、１５重量部を超えて使用すると内部抵抗が増大す
る上に、相対的に炭素微粉が単位面積よくに占める割合
が低下することとなるので好ましくない。
例えば、特公平７−４４１２７号公報に記載のものが好
適に使用できる。即ち、ポリテトラフルオロエチレン、
エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体、エチレン
−クロロトリフルオロエチレン共重合体、フッ化ビニリ
デン共重合体、テトラフルオロエチレン−パーフロロア
ルキレンビニールエーテル共重合体などが挙げられる。
特に、ポリテトラフルオロエチレンが化学的に安定なこ
とから好適に使用される。フッ素樹脂の混合割合は、活
性炭１００重量部に対して１〜１５重量部、より好まし
くは３〜１０重量部である。１重量部未満ではまとまり
があり、引張強度が５０ｋＰａ以上の一次成形体を得る
ことができず、安定した延圧を行うことが困難である。
また、１５重量部を超えて使用すると内部抵抗が増大す
る上に、相対的に炭素微粉が単位面積よくに占める割合
が低下することとなるので好ましくない。
【００１３】 本発明に係る電気二重層コンデンサ用分
極性電極の製造方法は、以下の工程からなる。先ず、所
定量の活性炭１００重量部に対して、カーボンブラック
１〜２０重量部を添加して調製した炭素微粉とバインダ
ーとを、バインダー、即ち、フッ素樹脂の転移温度、例
えば、ＰＴＦＥの場合は２０℃以下で充分に混和する。
混和した後、さらに４０℃以上１２０℃以下に加熱しつ
つ、せん断力を加えながら混練し、充分に混合する。な
お、この混練の際の温度は、バインダーであるフッ素樹
脂が充分な流動性を示す温度であればよく、いたずらに
高温にする必要はない。高くても、１２０℃程度で充分
である。加えるせん断力も各材料が充分に均一に混合さ
れうるものであれば充分である。なお、この際に、材料
の飛散防止のために液体湿潤剤を加えてもよい。混練操
作により、バインダーであるフッ素樹脂が微細繊維状と
なり、互いに結着し、嵩密度の小さい、見掛け体積が
０．０１ｃｍ3〜２ｃｍ3程度の小片が得られる。
極性電極の製造方法は、以下の工程からなる。先ず、所
定量の活性炭１００重量部に対して、カーボンブラック
１〜２０重量部を添加して調製した炭素微粉とバインダ
ーとを、バインダー、即ち、フッ素樹脂の転移温度、例
えば、ＰＴＦＥの場合は２０℃以下で充分に混和する。
混和した後、さらに４０℃以上１２０℃以下に加熱しつ
つ、せん断力を加えながら混練し、充分に混合する。な
お、この混練の際の温度は、バインダーであるフッ素樹
脂が充分な流動性を示す温度であればよく、いたずらに
高温にする必要はない。高くても、１２０℃程度で充分
である。加えるせん断力も各材料が充分に均一に混合さ
れうるものであれば充分である。なお、この際に、材料
の飛散防止のために液体湿潤剤を加えてもよい。混練操
作により、バインダーであるフッ素樹脂が微細繊維状と
なり、互いに結着し、嵩密度の小さい、見掛け体積が
０．０１ｃｍ3〜２ｃｍ3程度の小片が得られる。
【００１４】 この混練物を実質的に接着性を示さない
か、あるいは接着性の低いシート状の保持材、例えば、
厚さが約２０μｍ〜５０μｍのアルミシートに挟み込
み、このものをローラーを通して一次成形体を得る。一
次成形体を得るに際しては、必要に応じて、ローラー掛
けを保持材に挟み込んだまま向きを変えて、成形体の厚
さが２．０ｍｍ程度となるまで数回繰り返す。この操作
により、さらに、微細繊維状となったフッ素樹脂が延伸
され、より強度が増し、より強固に炭素微粉が固定され
ることなる。かくして得られた一次成形体をシート状保
持体なしで延圧ローラー等の延圧手段を通して所望の厚
さ、例えば、約０．５ｍｍとなるまで延圧することによ
り、目的とする電気二重層コンデンサ用分極性電極用の
シートを得る。最後に、このシートを所望の大きさに裁
断することにより、目的とする電気二重層コンデンサ用
分極性電極を得ることができる。
か、あるいは接着性の低いシート状の保持材、例えば、
厚さが約２０μｍ〜５０μｍのアルミシートに挟み込
み、このものをローラーを通して一次成形体を得る。一
次成形体を得るに際しては、必要に応じて、ローラー掛
けを保持材に挟み込んだまま向きを変えて、成形体の厚
さが２．０ｍｍ程度となるまで数回繰り返す。この操作
により、さらに、微細繊維状となったフッ素樹脂が延伸
され、より強度が増し、より強固に炭素微粉が固定され
ることなる。かくして得られた一次成形体をシート状保
持体なしで延圧ローラー等の延圧手段を通して所望の厚
さ、例えば、約０．５ｍｍとなるまで延圧することによ
り、目的とする電気二重層コンデンサ用分極性電極用の
シートを得る。最後に、このシートを所望の大きさに裁
断することにより、目的とする電気二重層コンデンサ用
分極性電極を得ることができる。
【００１５】 かくして、本発明のもう一つの側面に関
する微細繊維化されたフッ素樹脂により捕捉、固定され
た炭素微粉末よりなる構造を有し、密度が０．５〜０．
８ｇ／ｃｍ3、引張強度５０ｋＰａ以上の電気二重層コ
ンデンサ用分極性電極が得られる。
する微細繊維化されたフッ素樹脂により捕捉、固定され
た炭素微粉末よりなる構造を有し、密度が０．５〜０．
８ｇ／ｃｍ3、引張強度５０ｋＰａ以上の電気二重層コ
ンデンサ用分極性電極が得られる。
【００１６】
【実施例】 次に、本発明を実施例を用いてさらに詳し
く説明するが、本発明はこれらの実施例に限られるもの
ではない。なお、以下に示す方法より電気二重層コンデ
ンサ用分極性電極の性能を評価した。電気二重層コンデ
ンサ用分極性電極を用いて図２に示すような電気二重層
コンデンサセルを作製する。即ち、０．５ｍｍの厚さに
調整した成形物を円盤状に打ち抜き作製した直径１９ｍ
ｍ分極性電極１と２とを、セルロース製のセパレータ３
を介して、アルミニウム製の集電極４と５で挟み込み、
ＰＴＥＦ製の外容器６に挿入し、さらにその開口部を真
鍮製キャップ７と８でかしめ封口して作製する。なお、
この真鍮製キャップ７と８には、ステンレス製の集電端
子９と１０が配されている。かしめ封口に際し、分極性
電極１と２，セパレータ３には１モル／リッターのホウ
フッ化テトラエチルアンモニウムの炭酸プロピレン溶液
を充分含浸させる。この様にして作製した電気二重層コ
ンデンサセルを１０ｍＡの定電流で端子間電圧が３．０
Ｖに達するまで充電後、端子間電圧を３．０Ｖで約２０
分間定電圧充電を行い、その後５ｍＡで定電放電し、放
電時の端子間電圧が０Ｖに至るまでの電気量を測定し、
容量を算出する。
く説明するが、本発明はこれらの実施例に限られるもの
ではない。なお、以下に示す方法より電気二重層コンデ
ンサ用分極性電極の性能を評価した。電気二重層コンデ
ンサ用分極性電極を用いて図２に示すような電気二重層
コンデンサセルを作製する。即ち、０．５ｍｍの厚さに
調整した成形物を円盤状に打ち抜き作製した直径１９ｍ
ｍ分極性電極１と２とを、セルロース製のセパレータ３
を介して、アルミニウム製の集電極４と５で挟み込み、
ＰＴＥＦ製の外容器６に挿入し、さらにその開口部を真
鍮製キャップ７と８でかしめ封口して作製する。なお、
この真鍮製キャップ７と８には、ステンレス製の集電端
子９と１０が配されている。かしめ封口に際し、分極性
電極１と２，セパレータ３には１モル／リッターのホウ
フッ化テトラエチルアンモニウムの炭酸プロピレン溶液
を充分含浸させる。この様にして作製した電気二重層コ
ンデンサセルを１０ｍＡの定電流で端子間電圧が３．０
Ｖに達するまで充電後、端子間電圧を３．０Ｖで約２０
分間定電圧充電を行い、その後５ｍＡで定電放電し、放
電時の端子間電圧が０Ｖに至るまでの電気量を測定し、
容量を算出する。
【００１７】（実施例１） １０．０ｇの活性炭と１．
２ｇのカーボンブラックとからなる炭素微粉に０．５ｇ
のポリテトラフルオロエチレンを１９℃で約１時間かけ
て混和した後、４０℃以上に加熱しつつ、せん断力を加
えながら乳鉢中で約２０分程度混練し、得られた混練物
を厚さが約３０μｍのアルミシート上にできるだけ均一
に広げ、さらに、同じ厚さのアルミシートで覆って挟み
込み、ローラーを通すことにより厚さ約２ｍｍの一次成
形体を得た。ついで、かくして得られた一次成形体をロ
ーラー等で５回延圧することにより、厚さ約０．５ｍｍ
のシートを得た。かくして得られたものを所望の大きさ
に裁断することにより、目的とする電気二重層コンデン
サ用分極性電極を得た。このものの断面の電子顕微鏡写
真は、図１に示す。なお、この電極の容量を上記方法に
より測定したところ、正負両電極の合計の電極単位体積
当たり１５．３Ｆ／ｃｍ3で、所望とする水準の範囲内
にあった。
２ｇのカーボンブラックとからなる炭素微粉に０．５ｇ
のポリテトラフルオロエチレンを１９℃で約１時間かけ
て混和した後、４０℃以上に加熱しつつ、せん断力を加
えながら乳鉢中で約２０分程度混練し、得られた混練物
を厚さが約３０μｍのアルミシート上にできるだけ均一
に広げ、さらに、同じ厚さのアルミシートで覆って挟み
込み、ローラーを通すことにより厚さ約２ｍｍの一次成
形体を得た。ついで、かくして得られた一次成形体をロ
ーラー等で５回延圧することにより、厚さ約０．５ｍｍ
のシートを得た。かくして得られたものを所望の大きさ
に裁断することにより、目的とする電気二重層コンデン
サ用分極性電極を得た。このものの断面の電子顕微鏡写
真は、図１に示す。なお、この電極の容量を上記方法に
より測定したところ、正負両電極の合計の電極単位体積
当たり１５．３Ｆ／ｃｍ3で、所望とする水準の範囲内
にあった。
【００１８】（実施例２） 乳鉢中での混練時に、湿潤
剤としてアセトニトリルを０．８ｇ添加したこと以外
は、実施例１と同様にして製造して電気二重層コンデン
サ用分極性電極を得た。この電極の容量を上記方法によ
り測定したところ、正負両電極の合計の電極単位体積当
たり１５．１Ｆ／ｃｍ3で、所望とする水準の範囲内に
あった。
剤としてアセトニトリルを０．８ｇ添加したこと以外
は、実施例１と同様にして製造して電気二重層コンデン
サ用分極性電極を得た。この電極の容量を上記方法によ
り測定したところ、正負両電極の合計の電極単位体積当
たり１５．１Ｆ／ｃｍ3で、所望とする水準の範囲内に
あった。
【００１９】（比較例１） １０．０ｇの活性炭と１．
２ｇのカーボンブラックとからなる炭素微粉と０．５ｇ
のポリテトラフルオロエチレンとに液体湿潤剤として水
を８．０ｇ添加して、混和して粘ちょう混和物を得た
後、ロール延圧により約０．５ｍｍの厚さのシートを製
造した。このシートを１５０℃に温度調整した乾燥器内
に入れ、水を気化させて除去させて、電気二重層コンデ
ンサ用分極性電極を得た。得られた電気二重層コンデン
サ用分極性電極の容量を上記方法により測定したとこ
ろ、正負両電極の合計の電極単位体積よく１２．１Ｆ／
ｃｍ3であり、所望とする水準よりも明らかに低かっ
た。
２ｇのカーボンブラックとからなる炭素微粉と０．５ｇ
のポリテトラフルオロエチレンとに液体湿潤剤として水
を８．０ｇ添加して、混和して粘ちょう混和物を得た
後、ロール延圧により約０．５ｍｍの厚さのシートを製
造した。このシートを１５０℃に温度調整した乾燥器内
に入れ、水を気化させて除去させて、電気二重層コンデ
ンサ用分極性電極を得た。得られた電気二重層コンデン
サ用分極性電極の容量を上記方法により測定したとこ
ろ、正負両電極の合計の電極単位体積よく１２．１Ｆ／
ｃｍ3であり、所望とする水準よりも明らかに低かっ
た。
【００２０】
【発明の効果】 本発明に係る電気二重層コンデンサ用
分極性電極の製造方法によれば、従来除去が困難であっ
た液体湿潤剤を使用することなく、高性能電気二重層コ
ンデンサ用分極性電極を製造することができる。即ち、
本発明に係る製造方法によれば、より高性能の電気二重
層コンデンサ用分極性電極をより簡素化された方法で、
製造することができる。
分極性電極の製造方法によれば、従来除去が困難であっ
た液体湿潤剤を使用することなく、高性能電気二重層コ
ンデンサ用分極性電極を製造することができる。即ち、
本発明に係る製造方法によれば、より高性能の電気二重
層コンデンサ用分極性電極をより簡素化された方法で、
製造することができる。
【図１】 本発明の電気二重層コンデンサ用分極性電極
における炭素粒子とバインダーとのからみあい状態を表
す電子顕微鏡写真である。
における炭素粒子とバインダーとのからみあい状態を表
す電子顕微鏡写真である。
【図２】 本発明の電気二重層コンデンサ用分極性電極
の容量の測定に使用した電気二重層コンデンサセルの断
面の模式図である。
の容量の測定に使用した電気二重層コンデンサセルの断
面の模式図である。
１…電気二重層コンデンサ用分極性電極、２…電気二重
層コンデンサ用分極性電極、３…セパレータ、４…集電
極、５…集電極、６…外容器、７…キャップ、８…キャ
ップ、９…集電端子、１０…集電端子。
層コンデンサ用分極性電極、３…セパレータ、４…集電
極、５…集電極、６…外容器、７…キャップ、８…キャ
ップ、９…集電端子、１０…集電端子。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中川 敏彦 愛知県名古屋市瑞穂区須田町２番56号 日 本碍子株式会社内 (72)発明者 中村 永植 愛知県名古屋市瑞穂区須田町２番56号 日 本碍子株式会社内 (72)発明者 竹内 誠 東京都昭島市武蔵野３丁目１番２号 日本 電子株式会社内 (72)発明者 小池 克巳 東京都昭島市武蔵野３丁目１番２号 日本 電子株式会社内 (72)発明者 最上 明矩 東京都昭島市武蔵野３丁目１番２号 日本 電子株式会社内
Claims (3)
- 【請求項１】 活性炭１００重量部に対して、カーボン
ブラック１〜２０重量部、フッ素樹脂１〜１５重量部と
を混和して得られた混和物にせん断力を加えながら混練
した混練物をシート状の保持材に挟み込み、このものを
ローラーを通して一次成形体を得、かくして得た一次成
形体を所定の厚さまで延圧することを特徴とする電気二
重層コンデンサ用分極性電極の製造方法。 - 【請求項２】 該混練物が活性炭１００重量部に対し
て、カーボンブラック１〜２０重量部、フッ素樹脂１〜
１５重量部とを混和して得られた混和物と非プロトン性
の揮発性液体とを混和して、せん断力を加えながら混練
したものであることを特徴とする請求項１に記載の製造
方法。 - 【請求項３】 微細繊維化されたフッ素樹脂により捕
捉、固定された炭素微粉末よりなる構造を有することを
特徴とする請求項１または２に記載の方法により製造さ
れた電気二重層コンデンサ用分極性電極。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29656699A JP2000200737A (ja) | 1998-11-05 | 1999-10-19 | 電気二重層コンデンサ用分極性電極および同電極の製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33021498 | 1998-11-05 | ||
| JP10-330214 | 1998-11-05 | ||
| JP29656699A JP2000200737A (ja) | 1998-11-05 | 1999-10-19 | 電気二重層コンデンサ用分極性電極および同電極の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000200737A true JP2000200737A (ja) | 2000-07-18 |
Family
ID=26560730
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29656699A Withdrawn JP2000200737A (ja) | 1998-11-05 | 1999-10-19 | 電気二重層コンデンサ用分極性電極および同電極の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000200737A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001071739A1 (fr) * | 2000-03-22 | 2001-09-27 | Ngk Insulators, Ltd | Electrode polarisable pour condensateur a double couche electrique |
| US7722686B2 (en) | 2004-02-19 | 2010-05-25 | Maxwell Technologies, Inc. | Composite electrode and method for fabricating same |
| US7791861B2 (en) | 2003-07-09 | 2010-09-07 | Maxwell Technologies, Inc. | Dry particle based energy storage device product |
| US7791860B2 (en) | 2003-07-09 | 2010-09-07 | Maxwell Technologies, Inc. | Particle based electrodes and methods of making same |
| US7920371B2 (en) | 2003-09-12 | 2011-04-05 | Maxwell Technologies, Inc. | Electrical energy storage devices with separator between electrodes and methods for fabricating the devices |
| US9525168B2 (en) | 2003-07-09 | 2016-12-20 | Maxwell Technologies, Inc. | Dry-particle based adhesive and dry film and methods of making same |
| CN112038564A (zh) * | 2019-06-04 | 2020-12-04 | 力容科技有限公司 | 通过温度活化法制造干电极 |
| US11430613B2 (en) | 2003-07-09 | 2022-08-30 | Tesla, Inc. | Recyclable dry-particle based adhesive electrode and methods of making same |
-
1999
- 1999-10-19 JP JP29656699A patent/JP2000200737A/ja not_active Withdrawn
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001071739A1 (fr) * | 2000-03-22 | 2001-09-27 | Ngk Insulators, Ltd | Electrode polarisable pour condensateur a double couche electrique |
| US6614646B2 (en) | 2000-03-22 | 2003-09-02 | Nkg Insulators, Ltd. | Polarizable electrode for electrical double-layer capacitor |
| US7791861B2 (en) | 2003-07-09 | 2010-09-07 | Maxwell Technologies, Inc. | Dry particle based energy storage device product |
| US7791860B2 (en) | 2003-07-09 | 2010-09-07 | Maxwell Technologies, Inc. | Particle based electrodes and methods of making same |
| US8072734B2 (en) | 2003-07-09 | 2011-12-06 | Maxwell Technologies, Inc. | Dry particle based energy storage device product |
| US9525168B2 (en) | 2003-07-09 | 2016-12-20 | Maxwell Technologies, Inc. | Dry-particle based adhesive and dry film and methods of making same |
| US10547057B2 (en) | 2003-07-09 | 2020-01-28 | Maxwell Technologies, Inc. | Dry-particle based adhesive and dry film and methods of making same |
| US11430613B2 (en) | 2003-07-09 | 2022-08-30 | Tesla, Inc. | Recyclable dry-particle based adhesive electrode and methods of making same |
| US7920371B2 (en) | 2003-09-12 | 2011-04-05 | Maxwell Technologies, Inc. | Electrical energy storage devices with separator between electrodes and methods for fabricating the devices |
| US7722686B2 (en) | 2004-02-19 | 2010-05-25 | Maxwell Technologies, Inc. | Composite electrode and method for fabricating same |
| CN112038564A (zh) * | 2019-06-04 | 2020-12-04 | 力容科技有限公司 | 通过温度活化法制造干电极 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20070109 |