JP2001316107A - Carbon material activation equipment, carbon material activation method, and electrical two layer capacitor manufacturing method - Google Patents
Carbon material activation equipment, carbon material activation method, and electrical two layer capacitor manufacturing methodInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、電気二重層コンデ
ンサの分極性電極などに用いられる炭素材料の賦活装
置、炭素材料の賦活方法及び電気二重層コンデンサの製
造方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for activating a carbon material used for a polarizable electrode of an electric double layer capacitor, a method for activating a carbon material, and a method for manufacturing an electric double layer capacitor.
【０００２】[0002]
【従来の技術】電気二重層コンデンサの分極性電極に適
用される炭素材料シート（活性炭）の中には、微細な孔
を多数内含することで大きい比表面積を持つ多孔性の構
造のものがあり、この活性炭は炭素化合物からなる炭素
材料をアルカリ賦活等の処理を行い多孔質化することに
より得られ、十分大きい静電容量を持つ活性炭を得るた
めに様々な手法の炭素材料の賦活方法が研究されてい
る。またその他に、大きい静電容量を持つ活性炭を得る
方法として、電気的賦活方法が用いられている。電気的
賦活方法では、セパレータの両面にそれぞれ正極用の分
極性電極となる炭素材料シート及びこの炭素材料シート
と同程度の厚さの負極用の分極性電極となる炭素材料シ
ートを配置し、さらにこれら炭素材料シートの外面にそ
れぞれ外部接続用配線に接続された集電極を配置し、炭
素材料シート内に電解液を含浸させた後、これら集電極
に所定の電圧を印加し、炭素材料シートに電界を印加す
ることにより炭素材料シートの賦活を行う。2. Description of the Related Art Some carbon material sheets (activated carbon) applied to the polarizable electrode of an electric double layer capacitor have a porous structure having a large specific surface area by including many fine pores. This activated carbon is obtained by subjecting a carbon material made of a carbon compound to a porous treatment by performing a treatment such as alkali activation, and various methods for activating the carbon material to obtain activated carbon having a sufficiently large capacitance. Has been studied. In addition, an electric activation method is used as a method for obtaining activated carbon having a large capacitance. In the electrical activation method, a carbon material sheet serving as a polarizable electrode for a positive electrode and a carbon material sheet serving as a polarizable electrode for a negative electrode having a thickness similar to that of the carbon material sheet are arranged on both surfaces of the separator. A collecting electrode connected to an external connection wiring is arranged on the outer surface of each of these carbon material sheets, and after impregnating the carbon material sheet with an electrolytic solution, a predetermined voltage is applied to these collecting electrodes, and the carbon material sheet is subjected to The activation of the carbon material sheet is performed by applying an electric field.
【０００３】しかし、電気二重層コンデンサの正極及び
負極の分極性電極に適用される未賦活の炭素材料シート
の容積比はほぼ１：１で、かつ同材料からなり、電解液
中で電解されたイオンの電荷量の絶対値は正極側及び負
極側で互いに等しいので、２枚の炭素材料シートはほぼ
同じ電圧値に分圧される。またセル全体に印加される賦
活電圧は電気二重層コンデンサの特性劣化電圧未満に制
限される。このように、それぞれの炭素材料シートに印
加される電圧は高くならず、賦活が十分に促進されず、
結果として十分大きな単位体積当たり又は単位重量当た
りの静電容量を得ることが困難であった。[0003] However, the volume ratio of the unactivated carbon material sheet applied to the positive and negative polarizable electrodes of the electric double layer capacitor is approximately 1: 1 and is made of the same material, and is electrolyzed in the electrolytic solution. Since the absolute value of the charge amount of the ions is equal to each other on the positive electrode side and the negative electrode side, the two carbon material sheets are divided into substantially the same voltage value. Further, the activation voltage applied to the entire cell is limited to less than the characteristic deterioration voltage of the electric double layer capacitor. Thus, the voltage applied to each carbon material sheet does not increase, the activation is not sufficiently promoted,
As a result, it has been difficult to obtain a sufficiently large capacitance per unit volume or unit weight.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】このような事情に鑑み
て、例えば図１０に示すような電気的賦活方法が考えら
れる。これは、正極側と負極側の炭素材料シート１１
１，１２１（１１２，１２２）をセパレータ１３１（１
３２）を介して配置し、これらを内部を電解液１４１
（１４２）で満たした賦活槽１５１（１５２）に浸し、
所定のの電流を正極側と負極側の炭素材料シート１１
１，１２１（１１２，１２２）の間に流した状態で、炭
素材料シート１１１，１２１（１１２，１２２）に直流
電圧をかける方法である。そして、上記のように、正極
側と負極側の炭素材料シート１１１，１２１（１１２，
１２２）の表面積比又は体積比又は重量比を偏在させる
ことで、正極側又は負極側のうちの一方の炭素材料シー
ト１２１（１２２）に印加電圧の大部分がかかり、この
高電圧がかかった方の炭素材料シート１２１（１２２）
を効果的に電気的賦活することができる。そして、図１
１に示すように、正極側又は負極側のうち、高電圧が印
加される方の炭素材料シート１２１，１２２を取り出
し、さらに図１２に示すように、これらを改めてセパレ
ータ１３３を介して両極側に適宜組み合わせ、炭素材料
シート１２１，１２２の外面側を図示しない集電極で覆
い、これらを、電解液１６１とともに封止膜１７１内に
設けることで、静電容量密度の大きな電気二重層コンデ
ンサＣ１０１を製造することができる。In view of such circumstances, for example, an electrical activation method as shown in FIG. 10 can be considered. This is because the carbon material sheets 11 on the positive electrode side and the negative electrode side
1, 121 (112, 122) are separated from the separator 131 (1
32), and these are placed inside the electrolyte 141.
Immerse in the activation tank 151 (152) filled with (142),
A predetermined current is applied to the carbon material sheets 11 on the positive electrode side and the negative electrode side.
This is a method in which a DC voltage is applied to the carbon material sheets 111, 121 (112, 122) while flowing between the carbon material sheets 111, 121 (112, 122). Then, as described above, the carbon material sheets 111, 121 (112,
By biasing the surface area ratio, the volume ratio or the weight ratio of 122), most of the applied voltage is applied to one of the carbon material sheets 121 (122) on the positive electrode side or the negative electrode side, and the higher voltage is applied. Carbon material sheet 121 (122)
Can be effectively activated electrically. And FIG.
As shown in FIG. 1, the carbon material sheets 121 and 122 to which the high voltage is applied are taken out of the positive electrode side or the negative electrode side, and as shown in FIG. The electric double layer capacitor C101 having a large capacitance density is manufactured by appropriately combining and covering the outer surface side of the carbon material sheets 121 and 122 with a collector electrode (not shown) and providing them in the sealing film 171 together with the electrolytic solution 161. can do.
【０００５】しかし、この電気的賦活方法では、炭素材
料シート１２１，１２２の電気的賦活終了後、これら炭
素材料シート１２１，１２２を、図１１に示すように、
セパレータ１３１，１３２から分離して取り出す必要が
ある。この際に、炭素材料シート１２１，１２２が電解
液等により表面が柔軟になっているためセパレータ１３
１，１３２からきれいに剥がれにくく、電気的賦活され
た炭素材料シート１２１，１２２が破壊したり損傷する
恐れがある。このため、電気二重層コンデンサＣ１０１
の静電容量にばらつきを生じたり、また、炭素材料シー
ト１２１，１２２が柔軟になっているため、これらを封
止膜１７１内に配置する工程も煩雑になるという問題を
抱えていた。加えて、賦活対象とする炭素材料シート１
２１，１２２とは対極側の、賦活電圧があまりかからな
い炭素材料シート１１１，１１２は、有効に利用され
ず、無駄になるという問題もある。However, in this electrical activation method, after the electrical activation of the carbon material sheets 121 and 122 is completed, the carbon material sheets 121 and 122 are replaced with each other as shown in FIG.
It is necessary to separate and take out from the separators 131 and 132. At this time, since the surfaces of the carbon material sheets 121 and 122 are made flexible by the electrolytic solution or the like, the separator 13 is used.
1, 132 are not easily peeled off, and the electrically activated carbon material sheets 121, 122 may be broken or damaged. Therefore, the electric double layer capacitor C101
In addition, there is a problem that the capacitance is varied, and the steps of arranging these in the sealing film 171 are complicated because the carbon material sheets 121 and 122 are flexible. In addition, the carbon material sheet 1 to be activated
The carbon material sheets 111 and 112 to which the activation voltage is not applied so much on the side opposite to the electrodes 21 and 122 are not effectively used and have a problem that they are wasted.
【０００６】本発明の解決しようとする課題は、電気的
賦活した炭素材料を、歩留まり良く利用することのでき
る、炭素材料の賦活装置、炭素材料の賦活方法及び電気
二重層コンデンサの製造方法を提供することである。An object of the present invention is to provide a carbon material activation device, a carbon material activation method, and a method for manufacturing an electric double layer capacitor, which can utilize an electrically activated carbon material with good yield. It is to be.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
め、請求項１記載の炭素材料の賦活装置１（２，３）
は、例えば図１、図４に示すように、所定の静電容量の
補助部材（対向極）１１（１２，１３）と、前記補助部
材１１（１２，１３）に接する一方の面並びに賦活対象
の炭素材料（賦活対象極）２１（（２２，２３〜２
６）、（３３ａ１〜３３ａ４，３３ｂ）））と該炭素材
料に接する電気二重層コンデンサ用セパレータ３１ａ
（３２ａ）とからなる賦活対象物の該電気二重層コンデ
ンサ用セパレータに接することが自在な他方の面を有す
る賦活用セパレータと、前記補助部材及び前記セパレー
タ３１（３２，３３）を収納し、内部を電解液４１（４
２，４３）で満たした賦活槽５１（５２，５３）と、前
記炭素材料２１（２２，２３〜２６）及び前記補助部材
１１（１２，１３）間に電圧を印加する電源とを備える
ことを特徴とする。Means for Solving the Problems To solve the above problems, an apparatus (1) for activating a carbon material according to claim 1 (2, 3).
As shown in FIGS. 1 and 4, for example, an auxiliary member (counter electrode) 11 (12, 13) having a predetermined capacitance, one surface in contact with the auxiliary member 11 (12, 13), and an activation target Carbon material (activation target electrode) 21 ((22, 23-2
6), (33a1-33a4, 33b))) and the separator 31a for an electric double layer capacitor in contact with the carbon material
(32a) containing an activation separator having the other surface freely contactable with the separator for an electric double layer capacitor, the auxiliary member and the separator 31 (32, 33); To the electrolyte 41 (4
2, 43) and a power supply for applying a voltage between the carbon material 21 (22, 23 to 26) and the auxiliary member 11 (12, 13). Features.
【０００８】この請求項１記載の発明によれば、賦活装
置の前記賦活用セパレータは、電気二重層コンデンサ用
セパレータと互いに分離可能なので、前記炭素材料の賦
活終了後、炭素材料の賦活装置から炭素材料並びに二重
層コンデンサ用セパレータを取り出す際に、前記セパレ
ータの二つの層を互いに分離するようにして、二重層コ
ンデンサ用セパレータと接した状態を保ちつつ、このセ
パレータと一緒に炭素材料を取り出すことができる。し
たがって、電気二重層コンデンサの分極性電極となる賦
活された炭素材料を容易に分割して形成できるので、電
気的賦活された炭素材料をセパレータから剥がす分離工
程が不要となり、この分離工程において生じる恐れのあ
った炭素材料の破壊や損傷を防止することができる。ま
た補助部材１１の静電容量（体積、表面積、重量等に依
存）を任意に設定することが可能なので、補助部材１１
の体積又は表面積又は重量を賦活対象の炭素材料２１の
それよりも大きくすることで、電気的賦活により２つ重
なったセパレータの両側にそれぞれ移動するイオンの単
位体積当たりの電荷量は、補助部材１１に比べ、炭素材
料２１の方で大きくなるので、電気的賦活のための電圧
が電解液の分解電圧に達しなくても十分炭素材料２１を
賦活することもできる。According to the first aspect of the present invention, the activation separator of the activation device can be separated from the separator for the electric double layer capacitor. When taking out the material and the separator for the double-layer capacitor, it is possible to separate the two layers of the separator from each other and to take out the carbon material together with the separator while keeping the separator in contact with the separator for the double-layer capacitor. it can. Therefore, since the activated carbon material serving as the polarizable electrode of the electric double layer capacitor can be easily divided and formed, a separation step of peeling off the electrically activated carbon material from the separator is not required, and may occur in this separation step. Destruction and damage of the damaged carbon material can be prevented. Further, since the capacitance (depending on the volume, surface area, weight, etc.) of the auxiliary member 11 can be arbitrarily set, the auxiliary member 11
By increasing the volume, surface area, or weight of the carbon material 21 to be activated, the amount of electric charge per unit volume of the ions that move to both sides of the two overlapped separators by the electrical activation is reduced by the auxiliary member 11. Since the carbon material 21 is larger than the above, the carbon material 21 can be sufficiently activated even when the voltage for electrical activation does not reach the decomposition voltage of the electrolytic solution.
【０００９】請求項２記載の発明は、例えば図４に示す
ように、請求項１記載の炭素材料の賦活装置３におい
て、複数個の炭素材料２３〜２６が配置されていること
を特徴とする。According to a second aspect of the present invention, as shown in FIG. 4, for example, in the carbon material activation device 3 of the first aspect, a plurality of carbon materials 23 to 26 are arranged. .
【００１０】この請求項２記載の発明によれば、請求項
１と同様の効果が得られるとともに、複数個の炭素材料
が配置されているので、これら複数個の炭素材料を同時
にまとめて電気的賦活することができる。したがって、
電気的賦活された炭素材料を大量生産するのに好適な炭
素材料の賦活装置となる。According to the second aspect of the present invention, the same effect as that of the first aspect is obtained, and a plurality of carbon materials are arranged. Can be activated. Therefore,
The carbon material activation device is suitable for mass-producing electrically activated carbon material.
【００１１】請求項３記載の発明は、例えば図１、図４
に示すように、請求項１又は２記載の炭素材料の賦活装
置１（２，３）において、前記補助部材１１（１２，１
３）は再利用可能とされていること、を特徴とする。The invention according to claim 3 is, for example, shown in FIGS.
In the carbon material activation device 1 (2, 3) according to claim 1 or 2, the auxiliary member 11 (12, 1) is provided.
3) is characterized by being reusable.
【００１２】この請求項３記載の発明によれば、請求項
１又は２と同様の効果が得られるとともに、前記補助部
材は再利用可能とされているので、多数回の炭素材料の
電気的賦活に同一の補助部材を繰り返し使用すること
で、補助部材の消耗量を少なくすることができる。ここ
で、炭素材料の賦活装置から電気的賦活された炭素材料
を取り出す際に、賦活装置の賦活用セパレータは、電気
二重層コンデンサ用セパレータと分離させても、補助部
材が賦活用セパレータと接したままの状態が保たれるの
で、補助部材を賦活用セパレータから剥がす分離工程が
不要となり、この分離工程において生じる恐れのあった
補助部材の破壊や損傷が防止されることによっても、補
助部材の再利用可能性が高められる。したがって、ラン
ニングコストの小さい、経済的な炭素材料の賦活装置と
なる。According to the third aspect of the present invention, the same effects as those of the first or second aspect are obtained, and the auxiliary member is made reusable. By repeatedly using the same auxiliary member, the amount of consumption of the auxiliary member can be reduced. Here, when taking out the electrically activated carbon material from the carbon material activation device, the activation separator of the activation device was separated from the separator for the electric double layer capacitor, but the auxiliary member was in contact with the activation separator. Since the state is maintained as it is, there is no need for a separation step of peeling the auxiliary member from the utilization separator, and the auxiliary member is prevented from being broken or damaged in this separation step. Availability is enhanced. Therefore, it is an economical carbon material activation device with low running cost.
【００１３】請求項４記載の炭素材料の賦活装置４は、
例えば図７〜図９に示すように、セパレータ３４の両面
のそれぞれに接するようにして配置された賦活対象の第
１の炭素材料（賦活対象極）２７及び第２の炭素材料２
８の、前記セパレータ３４と接する面とは反対側の面に
着脱自在な補助部材（賦活補助極）１４と、前記補助部
材１４を収納し、内部を電解液４４で満たした賦活槽
と、前記第１の炭素材料２７及び第２の炭素材料２８の
うちの一方の炭素材料と他方の炭素材料及び前記補助部
材１４との間に電圧を印加する電源８１とを備えること
を特徴とする。[0013] The carbon material activation device 4 according to claim 4 is
For example, as shown in FIGS. 7 to 9, the first carbon material (activation target electrode) 27 and the second carbon material 2 to be activated, which are disposed so as to be in contact with both surfaces of the separator 34, respectively.
8, a detachable auxiliary member (activation auxiliary electrode) 14 on the surface opposite to the surface in contact with the separator 34, an activation tank containing the auxiliary member 14 and filling the inside with an electrolytic solution 44, A power supply 81 for applying a voltage is provided between one of the first carbon material 27 and the second carbon material 28 and the other carbon material and the auxiliary member 14.
【００１４】この請求項４記載の発明によれば、まず、
前記補助部材を第２の炭素材料に接触させた状態で、第
１の炭素材料と、第２の炭素材料及び補助部材との間に
電圧を印加すると、互いに隣接する第２の炭素材料及び
補助部材の全体の体積又は表面積又は重量がセパレータ
を介した第１の炭素材料の体積又は表面積又は重量より
も大きいため、電気的賦活によりセパレータの両側にそ
れぞれ移動するイオンの単位体積当たりの電荷量は、第
２の炭素材料及び補助部材に比べ、第１の炭素材料の方
で大きくなるので、電気的賦活のための電圧が電解液の
分解電圧に達しなくても十分第１の炭素材料を賦活する
ことができる。また電気的賦活された炭素材料をセパレ
ータから剥がす分離工程が不要となり、この分離工程に
おいて生じる恐れのあった炭素材料の破壊や損傷を防止
することができる。また、予め、セパレータの両面に第
１の炭素材料と前記第２の炭素材料とを取り付けたもの
を製造した上で、第１の炭素材料と前記第２の炭素材料
のそれぞれを電気的賦活することができるので、電気二
重層コンデンサの機械自動生産に好適に利用することが
できる。According to the invention of claim 4, first,
When a voltage is applied between the first carbon material, the second carbon material, and the auxiliary member in a state where the auxiliary member is in contact with the second carbon material, the second carbon material and the auxiliary Since the entire volume or surface area or weight of the member is greater than the volume, surface area or weight of the first carbon material via the separator, the amount of charge per unit volume of ions that move to both sides of the separator due to electrical activation is Since the first carbon material is larger than the second carbon material and the auxiliary member, the first carbon material can be sufficiently activated even if the voltage for electrical activation does not reach the decomposition voltage of the electrolytic solution. can do. Further, a separation step of peeling off the electrically activated carbon material from the separator is not required, so that destruction or damage of the carbon material which may occur in this separation step can be prevented. In addition, after manufacturing a separator in which the first carbon material and the second carbon material are attached to both surfaces of the separator in advance, each of the first carbon material and the second carbon material is electrically activated. Therefore, it can be suitably used for automatic mechanical production of electric double layer capacitors.
【００１５】請求項５記載の炭素材料の賦活方法は、例
えば図１、図４に示すように、絶縁体からなり、互いに
分離可能な二つの層３１ａ，３１ｂ（（３２ａ，３２
ｂ），（３３ａ１〜３３ａ４，３３ｂ））からなるセパ
レータ３１（３２，３３）を挟んで設けられた賦活対象
の炭素材料（賦活対象極）２１（２２，２３〜２６）及
び補助部材（対向極）１１（１２，１３）を電解液４１
（４２，４３）に満たし、前記炭素材料２１（２２，２
３〜２６）及び前記補助部材１１（１２，１３）間に所
定の電圧を印加して、前記炭素材料２１（２２，２３〜
２６）を賦活することを特徴とする。In the method of activating a carbon material according to a fifth aspect, for example, as shown in FIGS. 1 and 4, two layers 31a, 31b ((32a, 32) made of an insulator and separable from each other.
b), a carbon material to be activated (activation electrode) 21 (22, 23 to 26) and an auxiliary member (counter electrode) provided with a separator 31 (32, 33) made of (33a1 to 33a4, 33b)) interposed therebetween. ) 11 (12, 13) to the electrolyte 41
(42, 43) and the carbon material 21 (22, 2)
3 to 26) and the auxiliary member 11 (12, 13) by applying a predetermined voltage to the carbon material 21 (22, 23 to 23).
26) is activated.
【００１６】この請求項５記載の発明によれば、前記セ
パレータは、互いに分離可能な二つの層からなるので、
前記炭素材料の賦活終了後、炭素材料の賦活装置から炭
素材料を取り出す際に、前記セパレータの二つの層を互
いに分離するようにして、セパレータの一つの層と接し
た状態を保ちつつ、このセパレータの一つの層と一緒に
炭素材料を取り出すことができる。したがって、電気的
賦活された炭素材料をセパレータから剥がす分離工程が
不要となり、この分離工程において生じる恐れのあった
炭素材料の破壊や損傷を防止することができる。According to the fifth aspect of the present invention, since the separator comprises two layers which can be separated from each other,
After the activation of the carbon material, when the carbon material is taken out from the carbon material activation device, the two layers of the separator are separated from each other, and the separator is kept in contact with one layer of the separator. The carbon material can be taken out together with one of the layers. Therefore, a separation step of peeling off the electrically activated carbon material from the separator becomes unnecessary, and the destruction or damage of the carbon material that might occur in this separation step can be prevented.
【００１７】請求項６記載の電気二重層コンデンサの製
造方法は、例えば図１〜図３、図４〜図６に示すよう
に、請求項５記載の炭素材料の賦活方法によって第１の
炭素材料（賦活対象極）２１（２３，２５）を賦活した
後、前記セパレータ３１（３３）の二つの層を互いに分
離することによって、セパレータの一つの層３１ａ（３
３ａ１，３３ａ３）と接触した状態を保ちつつ電気的賦
活された第１の炭素材料２１（２３，２５）を取り外
し、同炭素材料の賦活方法によって第２の炭素材料２２
（２４，２６）を賦活した後、前記セパレータ３２（３
３）の二つの層を互いに分離することによって、セパレ
ータの一つの層３２ａ（３３ａ２，３３ａ４）と接触し
た状態を保ちつつ電気的賦活された第２の炭素材料２２
（２４，２６）を取り外し、前記電気的賦活された第１
の炭素材料２１（２３，３５）と前記電気的賦活された
第２の炭素材料２２（２４，２６）とを、それぞれに接
触するセパレータ３１ａ（３３ａ１，３３ａ３），３２
ａ（３３ａ２，３３ａ４）を互いに重ね合わせるように
して配置することを特徴とする。According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing an electric double layer capacitor, as shown in FIGS. 1 to 3 and FIGS. (Activation target electrode) After activating the electrodes 21 (23, 25), the two layers of the separator 31 (33) are separated from each other to form one layer 31a (3
3a1, 33a3), the electrically activated first carbon material 21 (23, 25) is removed while being in contact with the second carbon material 22 by the same carbon material activation method.
After activating (24, 26), the separator 32 (3
By separating the two layers of 3) from each other, the electrically activated second carbon material 22 is kept in contact with one layer 32a (33a2, 33a4) of the separator.
(24, 26) is removed and the electrically activated first
Of the carbon material 21 (23, 35) and the electrically activated second carbon material 22 (24, 26) are brought into contact with the separators 31a (33a1, 33a3), 32, respectively.
a (33a2, 33a4) are arranged so as to overlap each other.
【００１８】この請求項６記載の発明によれば、請求項
５記載の炭素材料の賦活方法によって第１の炭素材料及
び第２の炭素材料を電気的賦活するので、炭素材料の破
壊や損傷を防止することができ、第１の炭素材料と第２
の炭素材料とを組み合わせて電気二重層コンデンサを製
造する際に、歩留まりが向上する。また、本電気二重層
コンデンサの製造方法によって製造されるコンデンサの
セパレータは、第１の炭素材料に接触するセパレータ
と、第２の炭素材料に接触するセパレータとが互いに重
ね合わされた二層構造であるので、セパレータの絶縁性
が高く、コンデンサの信頼性を向上させることができ
る。According to the sixth aspect of the present invention, since the first carbon material and the second carbon material are electrically activated by the method for activating a carbon material according to the fifth aspect, destruction or damage of the carbon material is prevented. Can prevent the first carbon material and the second
When the electric double layer capacitor is manufactured by combining with the above carbon material, the yield is improved. Further, the separator of the capacitor manufactured by the method for manufacturing an electric double layer capacitor has a two-layer structure in which the separator contacting the first carbon material and the separator contacting the second carbon material are overlapped with each other. Therefore, the insulating property of the separator is high, and the reliability of the capacitor can be improved.
【００１９】請求項７記載の炭素材料の賦活方法は、例
えば図７〜図９に示すように、絶縁体からなるセパレー
タ３４を挟んで設けられた第１の炭素材料（賦活対象
極）２７及び第２の炭素材料２８を電解液４４に満た
し、所定の静電容量の補助部材（賦活補助極）１４を前
記第２の炭素材料シート２８側に配置した状態で、前記
第１の炭素材料シート２７と前記第２の炭素材料シート
２８及び前記補助部材１４との間に電圧を印加するこ
と、を特徴とする。The method for activating a carbon material according to claim 7 is, for example, as shown in FIGS. 7 to 9, wherein the first carbon material (activation target electrode) 27 provided with a separator 34 made of an insulator interposed therebetween. The first carbon material sheet is filled with the second carbon material 28 in the electrolytic solution 44 and the auxiliary member (activation auxiliary electrode) 14 having a predetermined capacitance is arranged on the second carbon material sheet 28 side. 27, a voltage is applied between the second carbon material sheet 28 and the auxiliary member 14.
【００２０】この請求項７記載の発明によれば、前記補
助部材を第２の炭素材料に隣接させた状態で、第１の炭
素材料と、第２の炭素材料及び補助部材との間に電圧を
印加すると、第１の炭素材料の静電容量が、互いに隣接
する第２の炭素材料及び補助部材の全体の静電容量に比
べ小さくすることができるので、第１の炭素材料及び第
２の炭素材料を電気的賦活する際に特に第１の炭素材料
の賦活を促進することができる。したがって、電気的賦
活された炭素材料をセパレータから剥がす分離工程が不
要となり、この分離工程において生じる恐れのあった炭
素材料の破壊や損傷を防止することができる。また、続
いて、前記補助部材を第１の炭素材料に接触させた状態
で、第１の炭素材料及び補助部材と第２の炭素材料との
間に電圧を印加してもよく、これにより上述と同様に第
２の炭素材料の賦活がより促進されることで、第１並び
に第２の炭素材料が均一に賦活することができる。そし
て予め、セパレータの両面に第１の炭素材料と前記第２
の炭素材料とを取り付けたものを製造した上で、第１の
炭素材料と前記第２の炭素材料のそれぞれを電気的賦活
することができるので、電気二重層コンデンサの機械自
動生産に好適に利用することができる。According to the present invention, a voltage is applied between the first carbon material, the second carbon material and the auxiliary member in a state where the auxiliary member is adjacent to the second carbon material. Is applied, the capacitance of the first carbon material can be made smaller than the total capacitance of the second carbon material and the auxiliary member adjacent to each other, so that the first carbon material and the second When electrically activating the carbon material, the activation of the first carbon material can be particularly promoted. Therefore, a separation step of peeling off the electrically activated carbon material from the separator becomes unnecessary, and the destruction or damage of the carbon material that might occur in this separation step can be prevented. Subsequently, a voltage may be applied between the first carbon material and the auxiliary member and the second carbon material while the auxiliary member is in contact with the first carbon material. Similarly to the above, the activation of the second carbon material is further promoted, so that the first and second carbon materials can be uniformly activated. The first carbon material and the second
Since the first carbon material and the second carbon material can be electrically activated after manufacturing the one having the carbon material attached thereto, it is suitably used for automatic mechanical production of electric double layer capacitors. can do.
【００２１】[0021]
【発明の実施の形態】以下、図を参照して本発明の炭素
材料の賦活装置、炭素材料の賦活方法及び電気二重層コ
ンデンサの製造方法の実施の形態を詳細に説明する。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an apparatus for activating a carbon material, a method of activating a carbon material, and a method of manufacturing an electric double layer capacitor according to the present invention.
【００２２】〔第１の実施の形態〕本実施の形態におけ
る炭素材料の賦活装置、炭素材料の賦活方法及び電気二
重層コンデンサの製造方法を、図１〜図３に示す。[First Embodiment] FIGS. 1 to 3 show an apparatus for activating a carbon material, a method for activating a carbon material, and a method for manufacturing an electric double layer capacitor according to this embodiment.
【００２３】本炭素材料の賦活装置１，２は、それぞ
れ、所定の静電容量の対向極（補助部材）１１（１２）
と、一方の面が対向極１１（１２）に接するセパレータ
３１（３２）と、賦活対象極２１（２２）及び対向極１
１（１２）間に電圧を供給する電源５５（５８）と、電
源５５（５８）と対向極１１（１２）とを接続する賦活
電極５７（６０）と、内部を電解液４１（４２）で満た
し、対向極１１（１２）、セパレータ３１ｂ（３２
ｂ）、及び賦活電極５７（６０）を収納するとともにさ
らに賦活対象極２１（２２）を収納自在な賦活槽５１
（５２）と、を備えて、概略構成されている。賦活対象
極２１（２２）は、セパレータ３１ａ（３２ａ）と集電
極５６（５９）との間に介在し、セパレータ３１ａ（３
２ａ）及び集電極５６（５９）とともに賦活装置１，２
のセパレータ３１ｂ（３２ｂ）上に配置され、電解液４
１（４２）に満たされている。なおセパレータ３１ｂ
（３２ｂ）上に直接接するセパレータ３１ａ（３２ａ）
の厚さは、電気二重層コンデンサとして用いられるセパ
レータの半分程度の厚さに設定されている。The carbon material activating devices 1 and 2 are respectively provided with opposing electrodes (auxiliary members) 11 (12) having a predetermined capacitance.
And a separator 31 (32) having one surface in contact with the counter electrode 11 (12), the activation target electrode 21 (22) and the counter electrode 1
1 (12), a power supply 55 (58) that supplies a voltage, an activation electrode 57 (60) that connects the power supply 55 (58) and the counter electrode 11 (12), and an internal part formed by an electrolyte 41 (42). Filled, counter electrode 11 (12), separator 31b (32
b) and an activation tank 51 accommodating the activation electrode 57 (60) and further accommodating the activation target electrode 21 (22).
(52). The activation target electrode 21 (22) is interposed between the separator 31a (32a) and the collecting electrode 56 (59), and the separator 31a (3
2a) and the activation devices 1 and 2 together with the collecting electrode 56 (59)
Is disposed on the separator 31b (32b) of the
1 (42). The separator 31b
(32b) Separator 31a (32a) in direct contact with the top
Is set to about half the thickness of a separator used as an electric double layer capacitor.
【００２４】賦活対象極２１（２２）としては、活性炭
又は未賦活の炭素化合物からなるものを使用するが、様
々な方法で賦活された活性炭や、これとその他の未賦活
の炭素化合物との混合物から構成されたもの、或いは電
解液との界面の面積が比較的大きい炭素以外の元素から
なる材料を使用してもよい。対向極１１（１２）として
は、賦活対象極２１（２２）と同様の活性炭又は未賦活
の炭素化合物からなるものを使用するが、様々な方法で
賦活された活性炭や、これとその他の未賦活の炭素化合
物との混合物から構成されたもの、或いは電解液との界
面の面積が比較的大きい炭素以外の元素からなる材料を
使用してもよい。この対向極１１（１２）は、賦活対象
極の電気的賦活に繰り返し使用することのできる耐久性
を備える方が望ましく、図１の賦活対象極２１（２２）
を除く構成を、炭素材料の賦活装置として、賦活対象極
の賦活に繰り返し使用できる方が望ましい。また、電気
的賦活の前の対向極１１（１２）の表面積又は体積又は
重量は、電気的賦活の前の賦活対象極２１（２２）の表
面積又は体積又は重量との比率が０．０５〜２０の任意
の範囲内に設定されているが、賦活対象極２１（２２）
を効果的に電気的賦活するためにはこの比率が１より大
きい方が望ましく、より望ましくは５以上である。賦活
装置１，２は、それぞれ電源５５（５８）により電極５
６、５７間（５９、６０間）に０．１〜１０ｍＡ／ｃｍ
2の定電流で、数時間〜数十時間の間、３〜５Ｖの直流
電圧を印加し、賦活対象極２１（２２）を賦活する。こ
のとき印加電圧は、セパレータ３１ａ、３１ｂ（３２
ａ、３２ｂ）の一方側の賦活対象極２１（２２）と他方
側の対向極１１（１２）とに分圧され、対抗極１１（１
２）では電解液４１（４２）の一方の極性のイオンが局
在化するが、対抗極１１（１２）より表面積又は体積又
は重量が小さい賦活対象極２１（２２）では、上記一方
の極性のイオンと等しい電荷の他方の極性のイオンが局
在化するのでよりイオン濃度が高くなり、且つ高い電圧
が分圧され、電気的賦活が著しく促進される。The electrode 21 (22) to be activated is made of activated carbon or an unactivated carbon compound. Activated carbon activated by various methods or a mixture of the activated carbon and another unactivated carbon compound is used. Or a material made of an element other than carbon having a relatively large interface area with the electrolytic solution. As the counter electrode 11 (12), the same activated carbon or non-activated carbon compound as that of the activation target electrode 21 (22) is used, but activated carbon activated by various methods, or other unactivated carbon Or a material composed of an element other than carbon, which has a relatively large interface area with the electrolytic solution, may be used. The counter electrode 11 (12) desirably has durability that can be used repeatedly for electrical activation of the activation target electrode, and the activation target electrode 21 (22) in FIG.
It is desirable that the configuration except for can be used repeatedly as an activation device for a carbon material to activate an activation target electrode. In addition, the surface area, volume, or weight of the counter electrode 11 (12) before the electrical activation has a ratio of 0.05 to 20 with respect to the surface area, volume, or weight of the activation target electrode 21 (22) before the electrical activation. The activation target electrode 21 (22)
Is preferably greater than 1, more preferably 5 or more, in order to effectively electrically activate. The activation devices 1 and 2 are connected to the electrodes 5 by the power source 55 (58).
0.1 to 10 mA / cm between 6, 57 (between 59 and 60)
At a constant current of 2 , a DC voltage of 3 to 5 V is applied for several hours to several tens of hours to activate the activation target electrode 21 (22). At this time, the applied voltage is applied to the separators 31a and 31b (32
a, 32b) is divided into the activation target electrode 21 (22) on one side and the opposing electrode 11 (12) on the other side, and the counter electrode 11 (1
In 2), ions of one polarity of the electrolytic solution 41 (42) are localized, but in the activation target electrode 21 (22) having a smaller surface area, volume, or weight than the counter electrode 11 (12), the one polarity is Since the ions of the other polarity having the same charge as the ions are localized, the ion concentration becomes higher, the high voltage is divided, and the electrical activation is remarkably promoted.
【００２５】このようにして、賦活対象極（第１の炭素
材料）２１を十分賦活した後、図２に示すように、セパ
レータ３１の二つの層３１ａ，３２ａを互いに分離する
ことによって、セパレータの一つの層３１ａと接触した
状態を保ちつつ電気的賦活された賦活対象極２１を取り
外す。同様にして、賦活対象極（第２の炭素材料）２２
を賦活した後、セパレータ３２の二つの層３２ａ，３２
ｂを互いに分離することによって、セパレータの一つの
層３２ａと接触した状態を保ちつつ電気的賦活された賦
活対象極２２を取り外す。After the activation target electrode (first carbon material) 21 is sufficiently activated, the two layers 31a and 32a of the separator 31 are separated from each other as shown in FIG. While being kept in contact with one layer 31a, the electrically activated target electrode 21 is removed. Similarly, the activation target electrode (second carbon material) 22
After the activation, the two layers 32a and 32
By separating b from each other, the electrically activated target electrode 22 is removed while maintaining the state of contact with one layer 32a of the separator.
【００２６】そして、図３に示すように、電気的賦活さ
れた賦活対象極２１，２２を、そのそれぞれに接触する
セパレータ３１ａ，３２ａを互いに重ね合わせるように
して配置し、これを内部を電解液で満たした封止膜７１
で覆った後、封止して、電気二重層コンデンサＣ１を製
造する。ここで集電極５６、５９は、図示しない配線に
接続され、配線は封止膜７１から露出している。なお電
解液６１は、電気的賦活時に使用したものと同じ種類で
も異なる種類でもよい。また、電気二重層コンデンサＣ
１の正極及び負極の分極性電極となる活性炭シート２
１、２２は、ともに賦活装置１，２の一方で製造されて
もよい。Then, as shown in FIG. 3, the electrically activated electrodes 21 and 22 are arranged such that the separators 31a and 32a in contact therewith are overlapped with each other. Film 71 filled with
After sealing, the electric double layer capacitor C1 is manufactured. Here, the collecting electrodes 56 and 59 are connected to wiring (not shown), and the wiring is exposed from the sealing film 71. In addition, the electrolyte solution 61 may be the same type as that used at the time of electrical activation or a different type. The electric double layer capacitor C
Activated carbon sheet 2 serving as a positive and negative polarizable electrode 2
Both 1 and 22 may be manufactured in one of the activation devices 1 and 2.
【００２７】〔第２の実施の形態〕本実施の形態におけ
る炭素材料の賦活装置、炭素材料の賦活方法及び電気二
重層コンデンサの製造方法を、図４〜図６に示す。[Second Embodiment] FIGS. 4 to 6 show an apparatus for activating a carbon material, a method for activating a carbon material, and a method for manufacturing an electric double layer capacitor in this embodiment.
【００２８】本炭素材料の賦活装置３は、所定の静電容
量の対向極（補助部材）１３と、一方の面が対向極１３
に接するセパレータ３３ｂと、賦活対象極２３〜２６及
び対向極１３間に電圧を供給する電源６１と、電源６１
と対向極１３とを接続する賦活電極６２と、内部を電解
液４３で満たし、対向極１３、セパレータ３３ｂ及び賦
活電極６２を収納するとともにさらに賦活対象極２３〜
２６を収納自在な賦活槽５３と、を備えて、概略構成さ
れている。賦活対象極２３〜２６は、それぞれセパレー
タ３３ａ１〜３３ａ４と集電極７２〜７５との間に介在
し、セパレータ３３ａ１〜３３ａ４と集電極７２〜７５
とともに賦活装置３のセパレータ３３ｂ上に配置され、
電解液４３に満たされている。なおセパレータ３３ｂ上
に直接接するセパレータ３３ａ１〜３３ａ４のそれぞれ
の厚さは、電気二重層コンデンサとして用いられるセパ
レータの半分程度の厚さに設定されている。賦活対象極
２３〜２６としては、活性炭又は未賦活の炭素化合物か
らなるものを使用するが、様々な方法で賦活された活性
炭や、これとその他の未賦活の炭素化合物との混合物か
ら構成されたもの、或いは電解液との界面の面積が比較
的比較的大きい炭素以外の元素からなる材料を使用して
もよい。本炭素材料の賦活装置３は、一つの対向極１３
に対し、賦活対象極２３〜２６の数が複数個に設定され
ている点が、第１の実施の形態の炭素材料の賦活装置
１，２と異なる。対向極１３としては、賦活対象極２３
〜２６と同様の活性炭又は未賦活の炭素化合物からなる
ものを使用するが、様々な方法で賦活された活性炭や、
これとその他の未賦活の炭素化合物との混合物から構成
されたもの、或いは電解液との界面の面積が比較的大き
い炭素以外の元素からなる材料を使用してもよい。この
対向極１３は、賦活対象極の電気的賦活に繰り返し使用
することのできる耐久性を備える方が望ましく、複数の
賦活対象極の賦活に繰り返し使用できる方が望ましい。
また、電気的賦活の前の対向極１３の表面積又は体積又
は重量は、電気的賦活の前の賦活対象極２３〜２６の表
面積の総和又は体積の総和又は重量の総和との比率が
０．０５〜２０の任意の範囲内に設定されているが、賦
活対象極２３〜２６を効果的に電気的賦活するためには
この比率が１より大きい方が望ましく、より望ましくは
５以上である。The carbon material activation device 3 includes a counter electrode (auxiliary member) 13 having a predetermined capacitance and a counter electrode 13 having one surface.
A power supply 61 for supplying a voltage between the activation target electrodes 23 to 26 and the counter electrode 13;
And an activation electrode 62 connecting the counter electrode 13 and the counter electrode 13, the inside of which is filled with the electrolytic solution 43, accommodating the counter electrode 13, the separator 33 b and the activation electrode 62, and furthermore,
And an activation tank 53 capable of storing therein 26. The activation target electrodes 23 to 26 are interposed between the separators 33a1 to 33a4 and the collector electrodes 72 to 75, respectively.
Together with the separator 33b of the activation device 3,
The electrolyte 43 is filled. The thickness of each of the separators 33a1 to 33a4 that is in direct contact with the separator 33b is set to about half the thickness of a separator used as an electric double layer capacitor. As the activation target electrodes 23 to 26, those made of activated carbon or an unactivated carbon compound are used. The activated carbon or activated carbon or a mixture of this and other unactivated carbon compounds is used. Alternatively, a material made of an element other than carbon having a relatively large interface area with the electrolyte may be used. The activation device 3 of the present carbon material includes one counter electrode 13
On the other hand, it differs from the carbon material activation devices 1 and 2 of the first embodiment in that the number of activation target electrodes 23 to 26 is set to a plurality. The opposing electrode 13 includes an activation target electrode 23.
Activated carbon similar to activated carbon or an unactivated carbon compound is used, but activated carbon activated by various methods,
A material composed of a mixture of this and another unactivated carbon compound, or a material made of an element other than carbon having a relatively large interface area with the electrolytic solution may be used. The counter electrode 13 preferably has durability that can be repeatedly used for electrical activation of the activation target electrode, and desirably can be repeatedly used for activation of a plurality of activation target electrodes.
In addition, the surface area, volume, or weight of the counter electrode 13 before the electrical activation is 0.05% of the total surface area, the total volume, or the total weight of the activation target electrodes 23 to 26 before the electrical activation. The ratio is set to an arbitrary range of ２０20 to ２０20. However, in order to effectively electrically activate the activation target electrodes 23〜26, the ratio is desirably greater than 1, more desirably 5 or more.
【００２９】この炭素材料の賦活装置３によって、賦活
対象極（第１の炭素材料）２３，２５，（第２の炭素材
料）２４，２６を同時にまとめて電気的賦活した後、セ
パレータ３３の二つの層（３３ａ１〜３３ａ４），３３
ｂを互いに分離することによって、図５に示すように、
各賦活対象極２３〜２６を、それぞれセパレータの一つ
の層３３ａ１〜３３ａ４と接触した状態を保ちつつ、再
使用可能な対向極１３から取り外す。After the activation target electrodes (first carbon material) 23, 25 and (second carbon material) 24, 26 are simultaneously and electrically activated by the carbon material activation device 3, the separator 33 is activated. Layers (33a1-33a4), 33
By separating b from each other, as shown in FIG.
Each of the activation target electrodes 23 to 26 is detached from the reusable counter electrode 13 while maintaining a state of being in contact with one of the layers 33a1 to 33a4 of the separator.
【００３０】そして、図６に示すように、電気的賦活さ
れた賦活対象極２３，２４を、そのそれぞれに接触する
セパレータ３３ａ１，３３ａ２を互いに重ね合わせるよ
うにして配置し、これを内部を電解液で満たした封止膜
７２、７３で覆った後、封止して電気二重層コンデンサ
Ｃ２を製造する。同様にして、電気的賦活された賦活対
象極２５，２６を使用して、電気二重層コンデンサＣ３
を製造する。電解液６２、６３は、電気的賦活時に使用
したものと同じ種類でも異なる種類でもよい。As shown in FIG. 6, the electrically activated activation target electrodes 23 and 24 are arranged such that the separators 33a1 and 33a2 that are in contact with each of the activation target electrodes 23 and 24 are overlapped with each other. After covering with the sealing films 72 and 73 filled with the above, sealing is performed to manufacture the electric double layer capacitor C2. Similarly, using the electrically activated activation target electrodes 25 and 26, the electric double layer capacitor C3
To manufacture. The electrolytes 62 and 63 may be the same or different from those used at the time of electrical activation.
【００３１】〔第３の実施の形態〕本実施の形態におけ
る炭素材料の賦活装置及び炭素材料の賦活方法及び電気
二重層コンデンサの製造方法を、図７〜図９に示す。[Third Embodiment] FIGS. 7 to 9 show a carbon material activation apparatus, a carbon material activation method, and a method of manufacturing an electric double layer capacitor according to this embodiment.
【００３２】本炭素材料の賦活装置４は、図７、図８に
示すように、賦活補助極（補助部材）１４と、賦活補助
極１４の一方の面に設けられた賦活電極１４ａと、内部
を電解液４４で満たし賦活補助極１４及び賦活電極１４
ａを収納するとともに絶縁体からなるセパレータ３４の
両面のそれぞれに接するようにして配置された賦活対象
極（第１の炭素材料）２７，（第２の炭素材料）２８を
収納自在な賦活槽５４と、を備えて、概略構成されてい
る。対向極１４としては、賦活対象極２７、２８と同様
の活性炭又は未賦活の炭素化合物からなるものを使用す
るが、様々な方法で賦活された活性炭や、これとその他
の未賦活の炭素化合物との混合物から構成されたもの、
或いは電解液との界面の面積が比較的大きい炭素以外の
元素からなる材料を使用してもよい。この対向極１４
は、賦活対象極の電気的賦活に繰り返し使用することの
できる耐久性を備える方が望ましく、複数の賦活対象極
の賦活に繰り返し使用できる方が望ましい。また、電気
的賦活の前の対向極１４及び賦活対象極２８の表面積の
総和又は体積の総和又は重量の総和は、電気的賦活の前
の賦活対象極２７の表面積又は体積又は重量との比率が
０．０５〜２０の任意の範囲内に設定されているが、賦
活対象極２７を効果的に電気的賦活するためにはこの比
率が１より大きい方が望ましく、より望ましくは５以上
である。そして、電気的賦活の前の対向極１４及び賦活
対象極２７の表面積の総和又は体積の総和又は重量の総
和は、電気的賦活の前の賦活対象極２８の表面積又は体
積又は重量との比率が０．０５〜２０の任意の範囲内に
設定されているが、賦活対象極２８を効果的に電気的賦
活するためにはこの比率が１より大きい方が望ましく、
より望ましくは５以上である。As shown in FIGS. 7 and 8, an activation device 4 for the present carbon material includes an activation auxiliary electrode (auxiliary member) 14, an activation electrode 14a provided on one surface of the activation auxiliary electrode 14, and an internal electrode. With the electrolytic solution 44 and the activation auxiliary electrode 14 and the activation electrode 14
and an activation tank 54 capable of accommodating the activation target electrodes (first carbon material) 27 and (second carbon material) 28 arranged to be in contact with both surfaces of the separator 34 made of an insulator. And a schematic configuration. As the counter electrode 14, the same active carbon as that of the activation target electrodes 27 and 28 or a substance made of an unactivated carbon compound is used, but activated carbon activated by various methods, or any other activated carbon compound, Composed of a mixture of
Alternatively, a material made of an element other than carbon having a relatively large interface area with the electrolyte may be used. This counter electrode 14
The electrode preferably has durability that can be repeatedly used for electrical activation of the activation target electrode, and desirably can be repeatedly used for activation of a plurality of activation target electrodes. In addition, the sum of the total surface area or the total volume or the weight of the counter electrode 14 and the activation target electrode 28 before the electric activation is determined by the ratio with the surface area or the volume or the weight of the activation target electrode 27 before the electric activation. The ratio is set in an arbitrary range of 0.05 to 20, but in order to effectively electrically activate the activation target electrode 27, it is desirable that this ratio is larger than 1, more preferably 5 or more. The sum of the total surface area or the total volume or the weight of the counter electrode 14 and the activation target electrode 27 before the electrical activation is determined by the ratio of the total surface area or the volume or the weight of the activation target electrode 28 before the electrical activation. Although it is set in an arbitrary range of 0.05 to 20, it is desirable that this ratio be larger than 1 in order to effectively electrically activate the activation target electrode 28.
More preferably, it is 5 or more.
【００３３】まず、予め、セパレータ３４の両面に賦活
対象極２７，２８が取り付けられたものを製造してお
く。賦活対象極２７，２８はそれぞれ、電気的賦活時に
印加する電極を兼ねた集電極２７ａ，２８ａを備え、外
部の定電流源に接続可能とされている。First, a separator 34 in which activation target electrodes 27 and 28 are attached to both surfaces of the separator 34 is manufactured in advance. The activation target electrodes 27 and 28 include collector electrodes 27a and 28a which also serve as electrodes to be applied at the time of electrical activation, and can be connected to an external constant current source.
【００３４】そして、上記のセパレータ３４の両面に賦
活対象極２７，２８が取り付けられたものを、炭素材料
の賦活装置４の内部に設置して電解液４４に満たし、図
７に示すように、賦活電極１４ａと集電極２８ａとを密
接させる。この状態で、集電極２７ａと電極２８ａ，１
４ａとに定電流源８１を接続して、前記賦活対象極２
７，２８との間に電圧を印加することで、賦活対象極２
７、２８が電気的賦活される。このとき印加電圧は、セ
パレータ３４の一方側の賦活対象極２７と、他方側の賦
活対象極２８、対向極１４とに分圧され、賦活対象極２
８及び対抗極１４では電解液４４の一方の極性のイオン
が局在化するが、賦活対象極２８及び対抗極１４より表
面積又は体積又は重量が小さい賦活対象極２７では、一
方の極性のイオンと等しい電荷の他方の極性のイオンが
局在化するのでよりイオン濃度が高くなり、且つ高い電
圧が分圧され、電気的賦活が著しく促進される。Then, the separators 34 with the activation target electrodes 27 and 28 attached to both sides thereof are installed inside the carbon material activation device 4 and filled with the electrolytic solution 44, as shown in FIG. The activation electrode 14a is brought into close contact with the collector electrode 28a. In this state, the collecting electrode 27a and the electrodes 28a, 1
4a, a constant current source 81 is connected to the
7 and 28, a voltage is applied between the activation target electrode 2
7, 28 are electrically activated. At this time, the applied voltage is divided into the activation target electrode 27 on one side of the separator 34, the activation target electrode 28 on the other side, and the counter electrode 14.
8 and the counter electrode 14 localize ions of one polarity of the electrolytic solution 44, but the activation target electrode 28 and the activation target electrode 27 having a smaller surface area or volume or weight than the counter electrode 14 cause the ion of one polarity to Since the ions of the other polarity of the same charge are localized, the ion concentration becomes higher, and the high voltage is divided, so that the electrical activation is remarkably promoted.
【００３５】続いて、図８に示すように、対抗極１４と
賦活電極１４ａとを、賦活対象極２７側に移動し、賦活
電極１４ａと集電極２７ａとを密接させる。この状態
で、電極２７ａ，１４ａと集電極２８ａとに定電流源８
１を接続して、前記賦活対象極２７，２８との間に電圧
を印加することで、賦活対象極２７、２８が電気的賦活
される。このとき印加電圧は、セパレータ３４の一方側
の賦活対象極２７、対向極１４と、他方側の賦活対象極
２８とに分圧され、賦活対象極２７及び対抗極１４では
電解液４４の一方の極性のイオンが局在化するが、賦活
対象極２７及び対抗極１４より表面積又は体積又は重量
が小さい賦活対象極２８では、一方の極性のイオンと等
しい電荷の他方の極性のイオンが局在化するのでよりイ
オン濃度が高くなり、且つ高い電圧が分圧され、電気的
賦活が著しく促進される。Subsequently, as shown in FIG. 8, the counter electrode 14 and the activation electrode 14a are moved to the activation target electrode 27 side, and the activation electrode 14a and the collector electrode 27a are brought into close contact. In this state, the constant current source 8 is connected to the electrodes 27a, 14a and the collecting electrode 28a.
1 is connected, and a voltage is applied between the activation target electrodes 27 and 28, whereby the activation target electrodes 27 and 28 are electrically activated. At this time, the applied voltage is divided into the activation target electrode 27 and the counter electrode 14 on one side of the separator 34 and the activation target electrode 28 on the other side, and one of the electrolytic solution 44 is applied to the activation target electrode 27 and the counter electrode 14. Polar ions are localized, but in the activation electrode 27 and the activation electrode 28 having a smaller surface area or volume or weight than the counter electrode 14, ions of the other polarity having the same charge as the ions of one polarity are localized. As a result, the ion concentration becomes higher, and a higher voltage is divided, so that electrical activation is remarkably promoted.
【００３６】そして、図９に示すように、炭素材料の賦
活装置４から集電極２７ａ、２８ａ、分極性電極２７、
２８、セパレータ３４を取り外し、これらを電解液６４
に満たした封止膜８２内に移動させて封止し電気二重層
コンデンサＣ４が完成する。電解液６４は、電気的賦活
時に使用したものと同じ種類でも異なる種類でもよい。As shown in FIG. 9, the collectors 27a, 28a, the polarizable electrodes 27,
28, the separator 34 is removed, and these are
Is moved to the inside of the sealing film 82 filled with, and the sealing is completed to complete the electric double layer capacitor C4. The electrolytic solution 64 may be the same type as that used at the time of electrical activation or a different type.
【００３７】以上、第１又は第２の実施の形態に記載の
炭素材料の賦活装置１，２，３及び炭素材料の賦活方法
によれば、セパレータ３１，３２，３３は、それぞれ互
いに分離可能な二つの層（３１ａ，３１ｂ），（３２
ａ，３２ｂ），（（３３ａ１〜３３ａ４），３３ｂ）か
らなるので、賦活対象極２１，２２，（２３〜２６）の
賦活終了後、炭素材料の賦活装置１，２，３から賦活対
象極２１，２２，（２３〜２６）を取り出す際に、セパ
レータ３１，３２，３３の二つの層（３１ａ，３１
ｂ），（３２ａ，３２ｂ），（（３３ａ１〜３３ａ
４），３３ｂ）を互いに分離するようにして、セパレー
タ３１，３２，３３の一つの層３１ａ，３２ａ，３３ａ
１〜３３ａ４と接した状態を保ちつつ、このセパレータ
の一つの層３１ａ，３２ａ，３３ａ１〜３３ａ４と一緒
に賦活対象極２１，２２，２３〜２６を取り出すことが
できる。したがって、電気的賦活された賦活対象極をセ
パレータから剥がす分離工程が不要となり、この分離工
程において生じる恐れのあった炭素材料の破壊や損傷を
防止することができる。As described above, according to the carbon material activation devices 1, 2, 3 and the carbon material activation method described in the first or second embodiment, the separators 31, 32, 33 can be separated from each other. The two layers (31a, 31b), (32
a, 32b) and ((33a1 to 33a4), 33b), after the activation of the activation target electrodes 21, 22, (23 to 26) is completed, the activation target electrodes 21, 22, and 3 are activated from the carbon material activation devices 1, 2, and 3. , 22, and (23-26), the two layers (31a, 31) of the separators 31, 32, 33 are taken out.
b), (32a, 32b), ((33a1-33a)
4) and 33b) are separated from each other to form one layer 31a, 32a, 33a of the separators 31, 32, 33.
The electrodes 21, 22 and 23 to 26 to be activated can be taken out together with one layer 31 a, 32 a and 33 a 1 to 33 a 4 of this separator while maintaining a state in contact with 1 to 33 a 4. Therefore, there is no need for a separation step of peeling off the electrically activated target electrode from the separator, and it is possible to prevent the carbon material from being broken or damaged which may occur in the separation step.
【００３８】また、第１及び第２の実施の形態に記載の
炭素材料の賦活装置１，２，３によれば、上記の効果が
得られるとともに、前記対向極１１，１２，１３は再利
用可能とされているので、多数回の賦活対象極の電気的
賦活に同一の対向極１１，１２，１３を繰り返し使用す
ることで、対向極１１，１２，１３の消耗量を少なくす
ることができる。ここで、炭素材料の賦活装置１，２，
３から電気的賦活された賦活対象極２１，２２，２３〜
２６を取り出す際に、前記セパレータ３１，３２，３３
の二つの層（３１ａ，３１ｂ），（３２ａ，３２ｂ），
（（３３ａ１〜３３ａ４），３３ｂ）を互いに分離させ
ることで、対向極１１，１２，１３がセパレータの一つ
の層３１ｂ，３２ｂ，３３ｂと接したままの状態が保た
れるので、対向極をセパレータから剥がす分離工程が不
要となり、この分離工程において生じる恐れのあった補
助部材の破壊や損傷が防止されることによっても、補助
部材の再利用可能性が高められる。したがって、ランニ
ングコストの小さい、経済的な炭素材料の賦活装置とな
る。According to the carbon material activation devices 1, 2, and 3 described in the first and second embodiments, the above-described effects can be obtained, and the counter electrodes 11, 12, and 13 can be reused. Since the counter electrodes 11, 12, and 13 are repeatedly used for electrical activation of the activation target electrode many times, the amount of consumption of the counter electrodes 11, 12, and 13 can be reduced. . Here, carbon material activation devices 1, 2, 2,
Activated target electrodes 21, 22, 23-
When taking out 26, the separators 31, 32, 33
Two layers (31a, 31b), (32a, 32b),
By separating ((33a1-33a4), 33b) from each other, the state in which the opposing electrodes 11, 12, 13 remain in contact with one of the layers 31b, 32b, 33b of the separator is maintained. The separation step of peeling off the auxiliary member is not required, and the possibility of the auxiliary member being broken or damaged which may occur in the separation step is prevented, so that the reusability of the auxiliary member is also enhanced. Therefore, it is an economical carbon material activation device with low running cost.
【００３９】また、第２の実施の形態に記載の炭素材料
の賦活装置３によれば、上記の効果が得られるととも
に、該炭素材料の賦活装置３には、複数個の賦活対象極
２３〜２６が配置されているので、これら複数個の炭素
材料を同時にまとめて電気的賦活することができる。し
たがって、電気的賦活された炭素材料を大量生産するの
に好適な炭素材料の賦活装置となる。Further, according to the carbon material activation device 3 described in the second embodiment, the above-mentioned effects can be obtained, and the carbon material activation device 3 has a plurality of activation target electrodes 23 to 23. Since the plurality of carbon materials are arranged, the plurality of carbon materials can be simultaneously electrically activated. Therefore, the carbon material activation device is suitable for mass-producing the electrically activated carbon material.
【００４０】また、第１又は第２の実施の形態に記載の
電気二重層コンデンサの製造方法によれば、上記の炭素
材料の賦活方法によって賦活対象極２１，２２，２３〜
２６を電気的賦活するので、電気的賦活時の電解液の分
解及び劣化を抑制するので、分解及び劣化により生じる
生成物による静電容量の低下を抑制できるとともに、賦
活対象極２１，２２，２３〜２６により高い電圧が印加
されることが可能になるので、単位体積当たりの静電容
量又は単位重量当たりの静電容量を向上することがで
き、さらに賦活対象極２１，２２，２３〜２６の破壊や
損傷を防止することができ、賦活対象極２１（２３，２
５）と２２（２４，２６）とを組み合わせて電気二重層
コンデンサＣ１（Ｃ２，Ｃ３）を製造する際に、歩留ま
りが向上する。Further, according to the method for manufacturing an electric double layer capacitor described in the first or second embodiment, the activation target electrodes 21, 22, 23 to 23
Since the electrode 26 is electrically activated, decomposition and deterioration of the electrolytic solution at the time of the electric activation are suppressed, so that a decrease in the capacitance due to products generated by the decomposition and deterioration can be suppressed, and the activation target electrodes 21, 22, 23 To 26, a higher voltage can be applied, so that the capacitance per unit volume or the capacitance per unit weight can be improved. Destruction and damage can be prevented, and the activation target electrode 21 (23, 2
When the electric double layer capacitor C1 (C2, C3) is manufactured by combining 5) and 22 (24, 26), the yield is improved.
【００４１】また、第３の実施の形態に記載の炭素材料
の賦活装置３及び炭素材料の賦活方法によれば、まず、
賦活補助極１４を賦活対象極２８側に配置した状態で、
賦活対象極２７と、賦活対象極２８及び賦活補助極１４
との間に電圧を印加する際、賦活対象極２８及び賦活補
助極１４の全体の静電容量（表面積又は体積又は重量に
依存）が賦活対象極２７のそれよりも大きいため、賦活
対象極２７を電解液４４の劣化を抑制しながら効果的に
電気的賦活することができる。続いて、賦活補助極１４
を賦活対象極２７側に配置した状態で、賦活対象極２７
及び賦活補助極１４と賦活対象極２８との間に電圧を印
加すると、賦活補助極１４と賦活対象極２７の全体の静
電容量（表面積又は体積又は重量に依存）が賦活対象極
２８のそれよりも大きいため、賦活対象極２８を電解液
４４の劣化を抑制しながら効果的に電気的賦活すること
ができる。このようにして、セパレータの両面に取り付
けられた賦活対象極２７，２８のそれぞれを電気的賦活
することができる。したがって、電気的賦活された賦活
対象極２７，２８をセパレータ３４から剥がす分離工程
が不要となり、この分離工程において生じる恐れのあっ
た賦活補助極の破壊や損傷を防止することができる。ま
た、予め、セパレータ３４の両面に賦活対象極２７，２
８を取り付けたものを製造した上で、賦活対象極２７，
２８のそれぞれを電気的賦活することができるので、電
気二重層コンデンサの機械自動生産に好適に利用するこ
とができる。According to the carbon material activating device 3 and the carbon material activating method described in the third embodiment, first,
In a state where the activation auxiliary electrode 14 is arranged on the activation target electrode 28 side,
Activation target electrode 27, activation target electrode 28 and activation auxiliary electrode 14
When a voltage is applied between the activation target electrode 28 and the activation auxiliary electrode 14, the overall capacitance (depending on the surface area, volume or weight) of the activation target electrode 28 and the activation auxiliary electrode 14 is larger than that of the activation target electrode 27. Can be effectively activated while suppressing the deterioration of the electrolytic solution 44. Subsequently, the activation auxiliary electrode 14
Is placed on the side of the activation target electrode 27,
When a voltage is applied between the activation auxiliary electrode 14 and the activation target electrode 28, the total capacitance (depending on the surface area or volume or weight) of the activation auxiliary electrode 14 and the activation target electrode 27 is changed to that of the activation target electrode 28. Therefore, the activation target electrode 28 can be effectively electrically activated while suppressing deterioration of the electrolytic solution 44. In this manner, each of the activation target electrodes 27 and 28 attached to both surfaces of the separator can be electrically activated. Therefore, there is no need for a separation step of peeling off the electrically activated activation target electrodes 27 and 28 from the separator 34, and it is possible to prevent the destruction or damage of the activation auxiliary electrode that may occur in this separation step. In addition, the activation target electrodes 27 and 2 are formed on both surfaces of the separator 34 in advance.
8 is manufactured, and the electrodes 27,
Since each of the 28 can be electrically activated, it can be suitably used for automatic mechanical production of electric double layer capacitors.
【００４２】また、賦活対象極２７，２８及び賦活補助
極１４にはそれぞれ、賦活対象極２７又は２８と賦活補
助極１４とが接する側の面の集電極２７ａ，２８ａ，１
４ａは、電解液４４により軟弱になることがないので、
賦活対象極２７，２８から賦活補助極１４を取り外す
際、賦活対象極２７，２８を外面から保護し、賦活対象
極２７，２８及び賦活補助極１４の破壊や損傷を防止す
ることができる。また、賦活補助極１４や炭素材料から
なる賦活対象極２８（２７）に比較して表面の平滑性が
高い集電極２８ａ（２７ａ）と引出電極１４ａとを密接
させるので、賦活補助極１４と賦活対象極２８（２７）
との間の接触抵抗を低くすることができる。The activation electrodes 27 and 28 and the activation auxiliary electrode 14 are connected to the collector electrodes 27a, 28a and 1 on the side where the activation electrode 27 or 28 and the activation auxiliary electrode 14 are in contact with each other.
4a is not weakened by the electrolytic solution 44,
When removing the activation auxiliary electrodes 14 from the activation target electrodes 27, 28, the activation target electrodes 27, 28 are protected from the outer surface, and destruction or damage of the activation target electrodes 27, 28 and the activation auxiliary electrode 14 can be prevented. Further, the collector electrode 28a (27a) having a higher surface smoothness than the activation auxiliary electrode 14 and the activation target electrode 28 (27) made of a carbon material and the extraction electrode 14a are brought into close contact with each other. Target pole 28 (27)
And the contact resistance between them can be reduced.
【００４３】なお、本発明は、上記の各実施の形態に限
定されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲にお
いて、種々の改良並びに設計の変更を行ってもよい。例
えば、第２の実施の形態に記載の炭素材料の賦活装置３
においては、一つの対向極１３に対し、４つの賦活対象
極２３〜２６が設けられているが、２つ乃至３つでもよ
く、また対向極をさらに大きく形成することで、一つの
対向極で４つより多くの賦活対象極を同時にまとめて電
気的賦活すれば、電気的賦活された炭素材料を大量生産
するのに一層好適な炭素材料の賦活装置となる。その
他、具体的な細部構造などについても適宜に変更可能で
あることは勿論である。The present invention is not limited to the above embodiments, and various improvements and design changes may be made without departing from the gist of the present invention. For example, the carbon material activation device 3 described in the second embodiment
In the above, four activation target electrodes 23 to 26 are provided for one counter electrode 13, but two to three electrodes may be provided, and by forming the counter electrode even larger, one counter electrode can be used. If more than four activation target electrodes are collectively and electrically activated at the same time, a carbon material activation device more suitable for mass-producing electrically activated carbon materials is obtained. In addition, it is needless to say that specific detailed structures can be appropriately changed.
【００４４】[0044]
【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、賦活装置
の前記賦活用セパレータは、電気二重層コンデンサ用セ
パレータと互いに分離可能なので、前記炭素材料の賦活
終了後、炭素材料の賦活装置から炭素材料並びに二重層
コンデンサ用セパレータを取り出す際に、前記セパレー
タの二つの層を互いに分離するようにして、二重層コン
デンサ用セパレータと接した状態を保ちつつ、このセパ
レータと一緒に炭素材料を取り出すことができる。した
がって、電気二重層コンデンサの分極性電極となる賦活
された炭素材料を容易に分割して形成できるので、電気
的賦活された炭素材料をセパレータから剥がす分離工程
が不要となり、この分離工程において生じる恐れのあっ
た炭素材料の破壊や損傷を防止することができる。According to the first aspect of the present invention, the activation separator of the activation device can be separated from the separator for the electric double layer capacitor, so that after the activation of the carbon material is completed, the activation device is activated. When taking out the carbon material and the separator for the double-layer capacitor, the two layers of the separator are separated from each other, and the carbon material is taken out together with the separator while keeping the separator in contact with the separator for the double-layer capacitor. Can be. Therefore, since the activated carbon material serving as the polarizable electrode of the electric double layer capacitor can be easily divided and formed, a separation step of peeling off the electrically activated carbon material from the separator is not required, and may occur in this separation step. Destruction and damage of the damaged carbon material can be prevented.
【００４５】請求項２記載の発明によれば、請求項１と
同様の効果が得られるとともに、複数個の炭素材料が配
置されているので、これら複数個の炭素材料を同時にま
とめて電気的賦活することができる。したがって、電気
的賦活された炭素材料を大量生産するのに好適な炭素材
料の賦活装置となる。According to the second aspect of the present invention, the same effects as those of the first aspect can be obtained, and since a plurality of carbon materials are arranged, the plurality of carbon materials can be simultaneously electrically activated. can do. Therefore, the carbon material activation device is suitable for mass-producing the electrically activated carbon material.
【００４６】請求項３記載の発明によれば、請求項１又
は２と同様の効果が得られるとともに、前記補助部材は
再利用可能とされているので、多数回の炭素材料の電気
的賦活に同一の補助部材を繰り返し使用することで、補
助部材の消耗量を少なくすることができる。ここで、炭
素材料の賦活装置から電気的賦活された炭素材料を取り
出す際に、賦活装置の賦活用セパレータは、電気二重層
コンデンサ用セパレータと分離させても、補助部材が賦
活用セパレータと接したままの状態が保たれるので、補
助部材を賦活用セパレータから剥がす分離工程が不要と
なり、この分離工程において生じる恐れのあった補助部
材の破壊や損傷が防止されることによっても、補助部材
の再利用可能性が高められる。したがって、ランニング
コストの小さい、経済的な炭素材料の賦活装置となる。According to the third aspect of the present invention, the same effect as in the first or second aspect is obtained, and the auxiliary member is made reusable. By repeatedly using the same auxiliary member, the consumption of the auxiliary member can be reduced. Here, when taking out the electrically activated carbon material from the carbon material activation device, the activation separator of the activation device was separated from the separator for the electric double layer capacitor, but the auxiliary member was in contact with the activation separator. Since the state is maintained as it is, there is no need for a separation step of peeling the auxiliary member from the utilization separator, and the auxiliary member is prevented from being broken or damaged in this separation step. Availability is enhanced. Therefore, it is an economical carbon material activation device with low running cost.
【００４７】請求項４記載の発明によれば、前記補助部
材を第２の炭素材料に接触させた状態で、第１の炭素材
料と、第２の炭素材料及び補助部材との間に電圧を印加
すると、互いに隣接する第２の炭素材料及び補助部材の
全体の静電容量がセパレータを介した第１の炭素材料の
静電容量よりも大きいため、電気的賦活によりセパレー
タの両側にそれぞれ移動するイオンの単位体積当たりの
電荷量は、第２の炭素材料及び補助部材に比べ、第１の
炭素材料の方で大きくなるので、電気的賦活のための電
圧が電解液の分解電圧に達しなくても十分第１の炭素材
料を賦活することができる。また電気的賦活された炭素
材料をセパレータから剥がす分離工程が不要となり、こ
の分離工程において生じる恐れのあった炭素材料の破壊
や損傷を防止することができる。また、予め、セパレー
タの両面に第１の炭素材料と前記第２の炭素材料とを取
り付けたものを製造した上で、第１の炭素材料と前記第
２の炭素材料のそれぞれを電気的賦活することができる
ので、電気二重層コンデンサの機械自動生産に好適に利
用することができる。請求項５記載の発明によれば、前
記セパレータは、互いに分離可能な二つの層からなるの
で、前記炭素材料の賦活終了後、炭素材料の賦活装置か
ら炭素材料を取り出す際に、前記セパレータの二つの層
を互いに分離するようにして、セパレータの一つの層と
接した状態を保ちつつ、このセパレータの一つの層と一
緒に炭素材料を取り出すことができる。したがって、電
気的賦活された炭素材料をセパレータから剥がす分離工
程が不要となり、この分離工程において生じる恐れのあ
った炭素材料の破壊や損傷を防止することができる。According to the present invention, a voltage is applied between the first carbon material, the second carbon material, and the auxiliary member while the auxiliary member is in contact with the second carbon material. When the voltage is applied, the total capacitance of the second carbon material and the auxiliary member adjacent to each other is larger than the capacitance of the first carbon material via the separator, and therefore, they move to both sides of the separator by electrical activation. Since the amount of charge per unit volume of ions is larger in the first carbon material than in the second carbon material and the auxiliary member, the voltage for electrical activation does not reach the decomposition voltage of the electrolytic solution. Can also sufficiently activate the first carbon material. Further, a separation step of peeling off the electrically activated carbon material from the separator is not required, so that destruction or damage of the carbon material which may occur in this separation step can be prevented. In addition, after manufacturing a separator in which the first carbon material and the second carbon material are attached to both surfaces of the separator in advance, each of the first carbon material and the second carbon material is electrically activated. Therefore, it can be suitably used for automatic mechanical production of electric double layer capacitors. According to the invention described in claim 5, the separator is composed of two layers that can be separated from each other. Therefore, when the carbon material is taken out from the carbon material activation device after the activation of the carbon material is completed, the two layers of the separator are used. By separating the two layers from each other, it is possible to take out the carbon material together with the one layer of the separator while keeping the two layers in contact with the one layer of the separator. Therefore, a separation step of peeling off the electrically activated carbon material from the separator becomes unnecessary, and the destruction or damage of the carbon material that might occur in this separation step can be prevented.
【００４８】請求項６記載の発明によれば、請求項５記
載の炭素材料の賦活方法によって第１の炭素材料及び第
２の炭素材料を電気的賦活するので、炭素材料の破壊や
損傷を防止することができ、第１の炭素材料と第２の炭
素材料とを組み合わせて電気二重層コンデンサを製造す
る際に、歩留まりが向上する。また、本電気二重層コン
デンサの製造方法によって製造されるコンデンサのセパ
レータは、第１の炭素材料に接触するセパレータと、第
２の炭素材料に接触するセパレータとが互いに重ね合わ
された二層構造であるので、セパレータの絶縁性が高
く、コンデンサの信頼性を向上させることができる。According to the sixth aspect of the present invention, the first and second carbon materials are electrically activated by the method for activating a carbon material according to the fifth aspect, so that destruction and damage of the carbon material are prevented. When the electric double layer capacitor is manufactured by combining the first carbon material and the second carbon material, the yield is improved. Further, the separator of the capacitor manufactured by the method for manufacturing an electric double layer capacitor has a two-layer structure in which the separator contacting the first carbon material and the separator contacting the second carbon material are overlapped with each other. Therefore, the insulating property of the separator is high, and the reliability of the capacitor can be improved.
【００４９】請求項７記載の発明によれば、前記補助部
材を第２の炭素材料に隣接させた状態で、第１の炭素材
料と、第２の炭素材料及び補助部材との間に電圧を印加
すると、第１の炭素材料の静電容量が、互いに隣接する
第２の炭素材料及び補助部材の全体の静電容量に比べ小
さくすることができるので、第１の炭素材料及び第２の
炭素材料を電気的賦活する際に特に第１の炭素材料の賦
活を促進することができる。したがって、電気的賦活さ
れた炭素材料をセパレータから剥がす分離工程が不要と
なり、この分離工程において生じる恐れのあった炭素材
料の破壊や損傷を防止することができる。また、続い
て、前記補助部材を第１の炭素材料に接触させた状態
で、第１の炭素材料及び補助部材と第２の炭素材料との
間に電圧を印加してもよく、これにより上述と同様に第
２の炭素材料の賦活がより促進されることで、第１並び
に第２の炭素材料が均一に賦活することができる。そし
て予め、セパレータの両面に第１の炭素材料と前記第２
の炭素材料とを取り付けたものを製造した上で、第１の
炭素材料と前記第２の炭素材料のそれぞれを電気的賦活
することができるので、電気二重層コンデンサの機械自
動生産に好適に利用することができる。According to the present invention, a voltage is applied between the first carbon material, the second carbon material, and the auxiliary member in a state where the auxiliary member is adjacent to the second carbon material. When applied, the capacitance of the first carbon material can be made smaller than the total capacitance of the second carbon material and the auxiliary member adjacent to each other. When electrically activating the material, the activation of the first carbon material can be particularly promoted. Therefore, a separation step of peeling off the electrically activated carbon material from the separator becomes unnecessary, and the destruction or damage of the carbon material that might occur in this separation step can be prevented. Subsequently, a voltage may be applied between the first carbon material and the auxiliary member and the second carbon material while the auxiliary member is in contact with the first carbon material. Similarly to the above, the activation of the second carbon material is further promoted, so that the first and second carbon materials can be uniformly activated. The first carbon material and the second
Since the first carbon material and the second carbon material can be electrically activated after manufacturing the one having the carbon material attached thereto, it is suitably used for automatic mechanical production of electric double layer capacitors. can do.
【図１】本発明の請求項１，２及び４に係る炭素材料の
賦活装置及び炭素材料の賦活方法の一例を示す概略図で
ある。FIG. 1 is a schematic view showing an example of a carbon material activation device and a carbon material activation method according to claims 1, 2, and 4 of the present invention.
【図２】同上。FIG. 2 Same as above.
【図３】同例の炭素材料の賦活装置及び炭素材料の賦活
方法を利用して製造された、本発明の請求項５に係る電
気二重層コンデンサの製造方法の一例を示す概略図であ
る。FIG. 3 is a schematic view showing an example of a method for manufacturing an electric double layer capacitor according to claim 5 of the present invention, which is manufactured by using the carbon material activation apparatus and the carbon material activation method of the same example.
【図４】本発明の請求項１〜４に係る炭素材料の賦活装
置及び炭素材料の賦活方法の他の一例を示す概略図であ
る。FIG. 4 is a schematic view showing another example of the carbon material activation device and the carbon material activation method according to claims 1 to 4 of the present invention.
【図５】同上。FIG. 5 Same as above.
【図６】同例の炭素材料の賦活装置及び炭素材料の賦活
方法を利用して製造された、本発明の請求項５に係る電
気二重層コンデンサの一例を示す概略図である。FIG. 6 is a schematic view showing an example of an electric double layer capacitor according to claim 5 of the present invention, manufactured using the carbon material activation apparatus and the carbon material activation method of the same example.
【図７】本発明の請求項６及び請求項７に係る、炭素材
料の賦活装置及び炭素材料の賦活方法の一例を示す概略
図である。FIG. 7 is a schematic view showing an example of a carbon material activation device and a carbon material activation method according to claims 6 and 7 of the present invention.
【図８】同上。FIG.
【図９】同例の炭素材料の賦活装置及び炭素材料の賦活
方法を利用して製造された電気二重層コンデンサの一例
を示す概略図である。FIG. 9 is a schematic view showing an example of an electric double layer capacitor manufactured by using the carbon material activation device and the carbon material activation method of the same example.
【図１０】従来の炭素材料の賦活装置及び炭素材料の賦
活方法の一例を示す概略図である。FIG. 10 is a schematic view showing an example of a conventional carbon material activation device and a conventional carbon material activation method.
【図１１】同上。FIG. 11 Same as above.
【図１２】従来例の炭素材料の賦活装置及び炭素材料の
賦活方法を利用して製造された、電気二重層コンデンサ
の一例を示す概略図である。FIG. 12 is a schematic view showing an example of an electric double layer capacitor manufactured using a conventional carbon material activation apparatus and a carbon material activation method.
１，２，３，４ 炭素材料の賦活装置 １１，１２，１３ 補助部材（対向極） １４ 補助部材（賦活補助
極） ２１，２３，２５，２７ （第１の）炭素材料
（賦活対象極） ２２，２４，２６，２８ （第２の）炭素材料
（賦活対象極） ３１ａ，３１ｂ，３２ａ，３２ｂ，３３ａ１〜３３ａ
４，３３ｂ セパレータ ４１〜４４、６１〜６３、６４ 電解液 ５１〜５４、８２ 賦活槽1,2,3,4 Carbon material activation device 11,12,13 Auxiliary member (counter electrode) 14 Auxiliary member (activation auxiliary electrode) 21,23,25,27 (First) Carbon material (activation target electrode) 22, 24, 26, 28 (second) carbon material (activation target electrode) 31a, 31b, 32a, 32b, 33a1-33a
4,33b separator 41-44,61-63,64 electrolyte 51-54,82 Activation tank
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡村 廸夫 神奈川県横浜市南区南太田２丁目19番６号 株式会社岡村研究所内 Ｆターム(参考） 4G046 HC02 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Dio Okamura 2-19-6 Minamiota, Minami-ku, Yokohama-shi, Kanagawa F-term in Okamura Laboratory Co., Ltd. 4G046 HC02
Claims (8)
料と該炭素材料に接する電気二重層コンデンサ用セパレ
ータとからなる賦活対象物の該電気二重層コンデンサ用
セパレータに接することが自在な他方の面を有する賦活
用セパレータと、 前記補助部材及び前記賦活用セパレータを収納し、内部
を電解液で満たした賦活槽と、 前記炭素材料及び前記補助部材間に電圧を印加する電源
とを備えることを特徴とする炭素材料の賦活装置。1. An electric device comprising: an auxiliary member having a predetermined capacitance; one surface in contact with the auxiliary member; a carbon material to be activated; and an electric double layer capacitor separator in contact with the carbon material. An activation separator having the other surface freely contactable with the separator for a double-layer capacitor; an activation tank containing the auxiliary member and the utilization separator; and an activation tank filled with an electrolyte, the carbon material and the auxiliary. An activation device for a carbon material, comprising: a power source for applying a voltage between members.
て、 複数個の炭素材料が配置されていることを特徴とする炭
素材料の賦活装置。2. The apparatus for activating a carbon material according to claim 1, wherein a plurality of carbon materials are arranged.
において、 前記補助部材は再利用可能とされていること、を特徴と
する炭素材料の賦活装置。3. The activation apparatus for a carbon material according to claim 1, wherein the auxiliary member is reusable.
にして配置された賦活対象の第１の炭素材料及び第２の
炭素材料の、前記セパレータと接する面とは反対側の面
に着脱自在な補助部材と、 前記補助部材を収納し、内部を電解液で満たした賦活槽
と、 前記第１の炭素材料及び第２の炭素材料のうちの一方の
炭素材料と他方の炭素材料及び前記補助部材との間に電
圧を印加する電源とを備えることを特徴とする炭素材料
の賦活装置。4. An auxiliary detachable auxiliary surface of a first carbon material and a second carbon material to be activated, which are disposed so as to be in contact with both surfaces of the separator, on a surface opposite to a surface in contact with the separator. A member, an activation tank containing the auxiliary member and filling the inside with an electrolytic solution, one of the first carbon material and the second carbon material, the other carbon material and the auxiliary member, And a power source for applying a voltage between the two.
層からなるセパレータを挟んで設けられた賦活対象の炭
素材料及び補助部材を電解液に満たし、前記炭素材料及
び前記補助部材間に所定の電圧を印加して、前記炭素材
料を賦活することを特徴とする炭素材料の賦活方法。5. A carbon material to be activated and an auxiliary member, which are provided with a separator made of an insulator and made of two layers separable from each other, are filled with an electrolytic solution, and a predetermined amount of space is provided between the carbon material and the auxiliary member. A method for activating a carbon material, comprising applying the voltage described above to activate the carbon material.
て第１の炭素材料を賦活した後、前記セパレータの二つ
の層を互いに分離することによって、セパレータの一つ
の層と接触した状態を保ちつつ電気的賦活された第１の
炭素材料を取り外し、 同炭素材料の賦活方法によって第２の炭素材料を賦活し
た後、前記セパレータの二つの層を互いに分離すること
によって、セパレータの一つの層と接触した状態を保ち
つつ電気的賦活された第２の炭素材料を取り外し、 前記電気的賦活された第１の炭素材料と前記電気的賦活
された第２の炭素材料とを、それぞれに接触するセパレ
ータを互いに重ね合わせるようにして配置することを特
徴とする電気二重層コンデンサの製造方法。6. The method for activating a carbon material according to claim 5, wherein the first carbon material is activated, and then the two layers of the separator are separated from each other to maintain a state of contact with one layer of the separator. While the electrically activated first carbon material is removed, and the second carbon material is activated by the same carbon material activation method, the two layers of the separator are separated from each other to form one layer of the separator. The electrically activated second carbon material is removed while maintaining the contact state, and the separator electrically contacts the electrically activated first carbon material and the electrically activated second carbon material, respectively. Are arranged so as to overlap each other.
れた第１の炭素材料及び第２の炭素材料を電解液に満た
し、 所定の静電容量の補助部材を前記第２の炭素材料側に配
置した状態で、前記第１の炭素材料と前記第２の炭素材
料及び前記補助部材との間に電圧を印加することを特徴
とする炭素材料の賦活方法。7. An electrolyte is filled with a first carbon material and a second carbon material provided with a separator made of an insulator therebetween, and an auxiliary member having a predetermined capacitance is provided on the second carbon material side. A method for activating a carbon material, wherein a voltage is applied between the first carbon material, the second carbon material, and the auxiliary member in a state where the carbon material is arranged.
て、 前記第１の炭素材料と前記第２の炭素材料及び前記補助
部材との間に電圧を印加後に、前記補助部材を前記第１
の炭素材料側に配置した状態で、前記第１の炭素材料及
び前記補助部材と前記第２の炭素材料との間に電圧を印
加することを特徴とする炭素材料の賦活方法。8. The method for activating a carbon material according to claim 7, wherein a voltage is applied between the first carbon material, the second carbon material, and the auxiliary member, and then the auxiliary member is moved to the first carbon material.
A voltage is applied between the first carbon material and the auxiliary member and the second carbon material in a state where the carbon material is disposed on the carbon material side.
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|---|---|---|---|---|
| KR100866777B1 (en) | 2006-12-28 | 2008-11-04 | 전자부품연구원 | Carbon material activation equipment and carbon material activation method |
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- 2000-05-02 JP JP2000133586A patent/JP4043691B2/en not_active Expired - Fee Related
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