JP2001167988A - 非水系電気二重層コンデンサ - Google Patents
非水系電気二重層コンデンサInfo
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- Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ガス吸着材に選択性を持たせ、発生ガスの主
成分のみを吸着して、ケースの膨れや開弁を抑え、経時
的特性を向上させた非水系電気二重層コンデンサを提供
する。 【解決手段】 電解液に非水系の溶媒を使用する非水系
電気二重層コンデンサにおいて、銅を担持したガス吸着
材４を、コンデンサケース内に封入した。ガス吸着材４
は、ゼオライト、活性アルミナ、活性炭、高分子樹脂の
いずれか又は組み合わせである。
成分のみを吸着して、ケースの膨れや開弁を抑え、経時
的特性を向上させた非水系電気二重層コンデンサを提供
する。 【解決手段】 電解液に非水系の溶媒を使用する非水系
電気二重層コンデンサにおいて、銅を担持したガス吸着
材４を、コンデンサケース内に封入した。ガス吸着材４
は、ゼオライト、活性アルミナ、活性炭、高分子樹脂の
いずれか又は組み合わせである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、非水系電気二重層
コンデンサであり、特にケース内部の圧力が高くならな
い非水系電気二重層コンデンサに関する。
コンデンサであり、特にケース内部の圧力が高くならな
い非水系電気二重層コンデンサに関する。
【０００２】
【従来の技術】電気二重層コンデンサ（ＥＤＬＣ）は、
電気分解の直前の電気二重層容量を利用して、ファラッ
ドオーダーの大きな容量をとりだすコンデンサであり、
パワー及びエネルギーデバイスとして各種応用が検討さ
れている。これらのうち電解液に非水系溶媒を用いたも
のについては、電気分解電圧が高いために耐電圧を高く
することができ、大きなエネルギーを蓄えることが可能
である。ただし、水や酸素を発端として、電解液の分解
や電極である活性炭の分解に起因する一酸化炭素を主成
分とする多量のガスが発生し、特性劣化が発生する問題
が有る。
電気分解の直前の電気二重層容量を利用して、ファラッ
ドオーダーの大きな容量をとりだすコンデンサであり、
パワー及びエネルギーデバイスとして各種応用が検討さ
れている。これらのうち電解液に非水系溶媒を用いたも
のについては、電気分解電圧が高いために耐電圧を高く
することができ、大きなエネルギーを蓄えることが可能
である。ただし、水や酸素を発端として、電解液の分解
や電極である活性炭の分解に起因する一酸化炭素を主成
分とする多量のガスが発生し、特性劣化が発生する問題
が有る。
【０００３】これを解決する手法として、例えば特開平
１１−４０４６８号公報等に代表される弁に通気作用を
持たせるものがあるが、通気作用を完全に一方通行にす
ることは事実上不可能であり、外気から素子への水分混
入は防げず、使用条件においては劣化を促進することに
なってしまった。
１１−４０４６８号公報等に代表される弁に通気作用を
持たせるものがあるが、通気作用を完全に一方通行にす
ることは事実上不可能であり、外気から素子への水分混
入は防げず、使用条件においては劣化を促進することに
なってしまった。
【０００４】また、特開平１１−１４５０１５号公報等
に代表される調圧弁方式のものも多数提案されている
が、電気部品にこのような反復稼動部分を付けること
は、長期信頼性の面において、不利であり、さらに高コ
ストとなってしまう。
に代表される調圧弁方式のものも多数提案されている
が、電気部品にこのような反復稼動部分を付けること
は、長期信頼性の面において、不利であり、さらに高コ
ストとなってしまう。
【０００５】これらのようなガス放出型のものは、ガス
主成分が毒性を持ち、可燃性の一酸化炭素であることを
考慮すると、中毒や発火の恐れがあり、非常に危険で、
特に自動車や電力貯蔵のように高電圧で、耐電圧の低い
ＥＤＬＣを大量に使用する場合は、中毒や爆発の危険性
も生じる。また、環境対策として移動体に利用する場合
は、新しい排気ガス問題が発生するおそれもある。
主成分が毒性を持ち、可燃性の一酸化炭素であることを
考慮すると、中毒や発火の恐れがあり、非常に危険で、
特に自動車や電力貯蔵のように高電圧で、耐電圧の低い
ＥＤＬＣを大量に使用する場合は、中毒や爆発の危険性
も生じる。また、環境対策として移動体に利用する場合
は、新しい排気ガス問題が発生するおそれもある。
【０００６】更に、特開平１０−３２１４８３号公報等
のように、一般的な吸着剤を封入し、水もガスも吸着さ
せることも提案されているが、ゼオライトに代表される
一般的なガス吸着剤においては、吸着ガスの選択は難し
いために、初期において既に空気を吸着しており、経時
的に発生してくるガスに対する吸着性能は低い。また、
これらの材料は、高温になるとガス吸着能が著しく低下
するために、寿命前の高温使用時や大電流使用時に、初
期的に吸着していたガスを放出し、ケースの膨れや開弁
の原因となってしまうこともあった。
のように、一般的な吸着剤を封入し、水もガスも吸着さ
せることも提案されているが、ゼオライトに代表される
一般的なガス吸着剤においては、吸着ガスの選択は難し
いために、初期において既に空気を吸着しており、経時
的に発生してくるガスに対する吸着性能は低い。また、
これらの材料は、高温になるとガス吸着能が著しく低下
するために、寿命前の高温使用時や大電流使用時に、初
期的に吸着していたガスを放出し、ケースの膨れや開弁
の原因となってしまうこともあった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来技術の
問題を解決するものであり、ガス吸着材に選択性を持た
せ、発生ガスの主成分のみを吸着して、ケースの膨れや
開弁を抑え、経時的特性を向上させた非水系電気二重層
コンデンサを提供することを目的とする。
問題を解決するものであり、ガス吸着材に選択性を持た
せ、発生ガスの主成分のみを吸着して、ケースの膨れや
開弁を抑え、経時的特性を向上させた非水系電気二重層
コンデンサを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、電解液に非水
系の溶媒を使用する非水系電気二重層コンデンサにおい
て、銅を担持したガス吸着材を、コンデンサ内に封入し
た非水系電気二重層コンデンサである。
系の溶媒を使用する非水系電気二重層コンデンサにおい
て、銅を担持したガス吸着材を、コンデンサ内に封入し
た非水系電気二重層コンデンサである。
【０００９】また、本発明は、上記ガス吸着材は、ゼオ
ライト、活性アルミナ、活性炭、高分子樹脂のいずれか
又は組み合わせである非水系電気二重層コンデンサであ
る。
ライト、活性アルミナ、活性炭、高分子樹脂のいずれか
又は組み合わせである非水系電気二重層コンデンサであ
る。
【００１０】そして、本発明は、上記銅は、少なくとも
ガス吸着時には、一価の銅である非水系電気二重層コン
デンサである。
ガス吸着時には、一価の銅である非水系電気二重層コン
デンサである。
【００１１】更に、本発明は、７０℃、１０００時間規
定電圧を印加した後のケース内の一酸化炭素成分が１０
％以下である非水系電気二重層コンデンサである。
定電圧を印加した後のケース内の一酸化炭素成分が１０
％以下である非水系電気二重層コンデンサである。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明の発明の実施の形態を説明
する。本発明の非水系電気二重層コンデンサの実施例に
ついて、図１〜図４を用いて説明する。図１は、実施例
のコンデンサの説明図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）
は正面図である。図２は、実施例と従来例のコンデンサ
の容量変化の測定結果の説明図である。図３は、実施例
と従来例のコンデンサの内部抵抗変化の測定結果の説明
図である。図４は、実施例と従来例のコンデンサのガス
発生量の測定結果の説明図である。
する。本発明の非水系電気二重層コンデンサの実施例に
ついて、図１〜図４を用いて説明する。図１は、実施例
のコンデンサの説明図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）
は正面図である。図２は、実施例と従来例のコンデンサ
の容量変化の測定結果の説明図である。図３は、実施例
と従来例のコンデンサの内部抵抗変化の測定結果の説明
図である。図４は、実施例と従来例のコンデンサのガス
発生量の測定結果の説明図である。
【００１３】実施例１を説明する。本実施例の非水系電
気二重層コンデンサは、図１（ａ）、（ｂ）に示すよう
に、素子１、ターミナル２、防爆弁３、ガス吸着材４、
ケース５、等からなる。素子１は、正負極、セパレー
タ、非水系電解液からなる。ターミナル２は、素子１の
電流出入部となる。防爆弁３は、ケース５内部の圧力が
所定値以上になると、内部ガスを排出する。ガス吸着材
４は、銅、特に一価の銅を担持しており、封口板５１内
に封入され、そして、ケース５内部に発生したガスを吸
収する。ケース５は、素子１、ターミナル２、防爆弁
３、ガス吸着材４、等を収容する容器である。
気二重層コンデンサは、図１（ａ）、（ｂ）に示すよう
に、素子１、ターミナル２、防爆弁３、ガス吸着材４、
ケース５、等からなる。素子１は、正負極、セパレー
タ、非水系電解液からなる。ターミナル２は、素子１の
電流出入部となる。防爆弁３は、ケース５内部の圧力が
所定値以上になると、内部ガスを排出する。ガス吸着材
４は、銅、特に一価の銅を担持しており、封口板５１内
に封入され、そして、ケース５内部に発生したガスを吸
収する。ケース５は、素子１、ターミナル２、防爆弁
３、ガス吸着材４、等を収容する容器である。
【００１４】実施例１の非水系電気二重層コンデンサに
おけるガス吸着材の作用を説明する。扁平型ケースに積
層型素子を封入した非水系電気二重層コンデンサを３種
類作製した。本実施例では、銅担持活性アルミナからな
るガス吸着材を封口板内に５ｇ封入した。従来例１の非
水系電気二重層コンデンサでは、ガス吸着材を封入しな
い。従来例２の非水系電気二重層コンデンサでは、銅を
担持させていない活性アルミナからなるガス吸着材を封
口板内に５ｇ封入した。これら３種類とも、未使用時の
コンデンサ中の一酸化炭素量は、各々ガスクロマトグラ
フィーで測定すると、検出限界以下であった。これらの
コンデンサを７０℃オーブン中で２．５Ｖ、１０００ｈ
負荷したときの各特性の変化を測定した。測定結果を図
２〜図４に示す。図において、実施例（◇印）、従来例
１（△印）、従来例２（□印）の測定結果である。図２
には時間経過と容量変化の測定結果を、図３には時間経
過と内部抵抗変化の測定結果を、そして、図４には１０
００時間到達後の非水系電気二重層コンデンサ素子のガ
ス（Ｈ２、ＣＯ、ＣＯ２）の発生量の測定結果を、それ
ぞれ示す。測定結果は、全てにおいて、銅担持活性アル
ミナを封入した本実施例の非水系電気二重層コンデンサ
が優れていた。７０℃、１０００時間到達後のケース内
部のガス量について、銅担持アルミナを封入した実施例
の非水系電気二重層コンデンサは、ケース内部のガス量
及び一酸化炭素成分が１０％以下であり、従来例１，２
と比較して、ガス量、特に一酸化炭素量を抑えることが
出来たことがわかる。このように、本実施例の非水系電
気二重層コンデンサは、発生ガス、特に一酸化炭素に対
する吸着能が高く、ガス選択性に優れた銅担持ガス吸着
材をケース中に封入しており、コンデンサ使用時の経時
的な発生ガス、特に主成分である一酸化炭素を抑え、経
時劣化を改善した非水系電気二重層コンデンサとするこ
とができる。
おけるガス吸着材の作用を説明する。扁平型ケースに積
層型素子を封入した非水系電気二重層コンデンサを３種
類作製した。本実施例では、銅担持活性アルミナからな
るガス吸着材を封口板内に５ｇ封入した。従来例１の非
水系電気二重層コンデンサでは、ガス吸着材を封入しな
い。従来例２の非水系電気二重層コンデンサでは、銅を
担持させていない活性アルミナからなるガス吸着材を封
口板内に５ｇ封入した。これら３種類とも、未使用時の
コンデンサ中の一酸化炭素量は、各々ガスクロマトグラ
フィーで測定すると、検出限界以下であった。これらの
コンデンサを７０℃オーブン中で２．５Ｖ、１０００ｈ
負荷したときの各特性の変化を測定した。測定結果を図
２〜図４に示す。図において、実施例（◇印）、従来例
１（△印）、従来例２（□印）の測定結果である。図２
には時間経過と容量変化の測定結果を、図３には時間経
過と内部抵抗変化の測定結果を、そして、図４には１０
００時間到達後の非水系電気二重層コンデンサ素子のガ
ス（Ｈ２、ＣＯ、ＣＯ２）の発生量の測定結果を、それ
ぞれ示す。測定結果は、全てにおいて、銅担持活性アル
ミナを封入した本実施例の非水系電気二重層コンデンサ
が優れていた。７０℃、１０００時間到達後のケース内
部のガス量について、銅担持アルミナを封入した実施例
の非水系電気二重層コンデンサは、ケース内部のガス量
及び一酸化炭素成分が１０％以下であり、従来例１，２
と比較して、ガス量、特に一酸化炭素量を抑えることが
出来たことがわかる。このように、本実施例の非水系電
気二重層コンデンサは、発生ガス、特に一酸化炭素に対
する吸着能が高く、ガス選択性に優れた銅担持ガス吸着
材をケース中に封入しており、コンデンサ使用時の経時
的な発生ガス、特に主成分である一酸化炭素を抑え、経
時劣化を改善した非水系電気二重層コンデンサとするこ
とができる。
【００１５】なお、実施例では、銅担持ガス吸着材を封
口板内に封入したが、コンデンサ素子中に封入すること
でも、同様に一酸化炭素等の発生ガス量を抑えることは
可能である。また、ガス吸着材は、活性アルミナのほか
に、ゼオライト、活性炭、高分子樹脂のいずれか又はこ
れらの組み合わせでも同様な作用効果を奏することがで
きる。
口板内に封入したが、コンデンサ素子中に封入すること
でも、同様に一酸化炭素等の発生ガス量を抑えることは
可能である。また、ガス吸着材は、活性アルミナのほか
に、ゼオライト、活性炭、高分子樹脂のいずれか又はこ
れらの組み合わせでも同様な作用効果を奏することがで
きる。
【００１６】
【発明の効果】本発明によれば、ガス吸着材に選択性を
持たせ、発生ガスの主成分のみを吸着して、ケースの膨
れや開弁を抑え、経時的特性を向上させた非水系電気二
重層コンデンサを得ることができる。
持たせ、発生ガスの主成分のみを吸着して、ケースの膨
れや開弁を抑え、経時的特性を向上させた非水系電気二
重層コンデンサを得ることができる。
【図１】実施例のコンデンサの説明図。
【図２】実施例と従来例のコンデンサの容量変化の測定
結果の説明図。
結果の説明図。
【図３】実施例と従来例のコンデンサの内部抵抗変化の
測定結果の説明図。
測定結果の説明図。
【図４】実施例と従来例のコンデンサのガス発生量の測
定結果の説明図。
定結果の説明図。
１ 素子 ２ ターミナル ３ 防爆弁 ４ ガス吸着材 ５ ケース ５１ 封口板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渋谷 秀樹 神奈川県藤沢市土棚８番地 株式会社シー シーアール内 (72)発明者 竹田 敏和 神奈川県藤沢市土棚８番地 株式会社シー シーアール内 Ｆターム(参考） 4G066 AA05B AA15B AA20B AA61B AC11B CA35 CA38 DA02
Claims (4)
- 【請求項１】 電解液に非水系の溶媒を使用する非水系
電気二重層コンデンサにおいて、 銅を担持したガス吸着材を、コンデンサ内に封入したこ
とを特徴とする非水系電気二重層コンデンサ。 - 【請求項２】 請求項１記載の非水系電気二重層コンデ
ンサにおいて、 上記ガス吸着材は、ゼオライト、活性アルミナ、活性
炭、高分子樹脂のいずれか又は組み合わせであることを
特徴とする非水系電気二重層コンデンサ。 - 【請求項３】 請求項１又は２に記載の非水系電気二重
層コンデンサにおいて、 上記銅は、少なくともガス吸着時には、一価の銅である
ことを特徴とする非水系電気二重層コンデンサ。 - 【請求項４】 請求項１〜３のいずれか１項に記載の非
水系電気二重層コンデンサにおいて、 ７０℃、１０００時間規定電圧を印加した後のケース内
の一酸化炭素成分が１０％以下であることを特徴とする
非水系電気二重層コンデンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34850799A JP2001167988A (ja) | 1999-12-08 | 1999-12-08 | 非水系電気二重層コンデンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34850799A JP2001167988A (ja) | 1999-12-08 | 1999-12-08 | 非水系電気二重層コンデンサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001167988A true JP2001167988A (ja) | 2001-06-22 |
Family
ID=18397491
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34850799A Pending JP2001167988A (ja) | 1999-12-08 | 1999-12-08 | 非水系電気二重層コンデンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001167988A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007066372A2 (en) * | 2005-12-06 | 2007-06-14 | Saes Getters S.P.A. | Electrolytic capacitors comprising means in the form of a multilayer polymeric sheet for the sorption of harmful substances |
| JP2009516916A (ja) * | 2005-11-22 | 2009-04-23 | マックスウェル テクノロジーズ， インク | ウルトラキャパシタ圧力制御システム |
| JP2010534939A (ja) * | 2007-07-25 | 2010-11-11 | ハネウェル・インターナショナル・インコーポレーテッド | 高電圧電解質 |
| WO2018051882A1 (ja) * | 2016-09-16 | 2018-03-22 | 日東電工株式会社 | 水素排出部品 |
| JP2018050037A (ja) * | 2016-09-16 | 2018-03-29 | 日東電工株式会社 | 水素排出部品 |
-
1999
- 1999-12-08 JP JP34850799A patent/JP2001167988A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009516916A (ja) * | 2005-11-22 | 2009-04-23 | マックスウェル テクノロジーズ， インク | ウルトラキャパシタ圧力制御システム |
| WO2007066372A2 (en) * | 2005-12-06 | 2007-06-14 | Saes Getters S.P.A. | Electrolytic capacitors comprising means in the form of a multilayer polymeric sheet for the sorption of harmful substances |
| WO2007066372A3 (en) * | 2005-12-06 | 2007-08-02 | Getters Spa | Electrolytic capacitors comprising means in the form of a multilayer polymeric sheet for the sorption of harmful substances |
| US7663865B2 (en) | 2005-12-06 | 2010-02-16 | Saes Getters S.P.A. | Electrolytic capacitors comprising means in the form of a multilayer polymeric sheet for the sorption of harmful substances |
| JP2010534939A (ja) * | 2007-07-25 | 2010-11-11 | ハネウェル・インターナショナル・インコーポレーテッド | 高電圧電解質 |
| JP2014003321A (ja) * | 2007-07-25 | 2014-01-09 | Honeywell Internatl Inc | 高電圧電解質 |
| WO2018051882A1 (ja) * | 2016-09-16 | 2018-03-22 | 日東電工株式会社 | 水素排出部品 |
| JP2018050037A (ja) * | 2016-09-16 | 2018-03-29 | 日東電工株式会社 | 水素排出部品 |
| JP7080548B2 (ja) | 2016-09-16 | 2022-06-06 | 日東電工株式会社 | 水素排出部品 |
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