JP2001332456A - Electric double-layer capacitor - Google Patents

Electric double-layer capacitor

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JP2001332456A
JP2001332456A JP2000152449A JP2000152449A JP2001332456A JP 2001332456 A JP2001332456 A JP 2001332456A JP 2000152449 A JP2000152449 A JP 2000152449A JP 2000152449 A JP2000152449 A JP 2000152449A JP 2001332456 A JP2001332456 A JP 2001332456A
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JP
Japan
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carbon black
electrode
carbon
polarizable electrode
layer capacitor
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Application number
JP2000152449A
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Japanese (ja)
Inventor
Tatsuya Sakurai
竜也 桜井
Naoki Kobayashi
小林  直樹
Katsuyoshi Ohara
勝義 大原
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Lion Corp
Original Assignee
Lion Corp
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Publication date
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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    • Y02E60/13Energy storage using capacitors

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an electric double-layer capacitor(EDLC) which allows a high output power to be extracted, without lowering the internal resistance, and attains a high-energy density structure. SOLUTION: The electric double-layer capacitor, composed of a positive and negative electrodes at least either of which is a polarizable electrode containing active carbon and carbon black, a separator inserted between the positive and negative electrodes and an aqueous electrolyte has carbon black which uses a carbon black baked in air without oxygen or vacuum or an inert atmosphere at 1,800-3,000 deg.C.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、高エネルギー密度
化が可能な電気二重層キャパシタに関し、特に充放電の
サイクル寿命が長く、大電流充放電可能であり、各種電
子機器のバックアップ電源、ハイブリッドカー、電気自
動車等に好適な電気二重層キャパシタに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electric double layer capacitor capable of increasing the energy density, and in particular, has a long charge / discharge cycle life, is capable of large current charge / discharge, a backup power supply for various electronic devices, and a hybrid car. The present invention relates to an electric double layer capacitor suitable for an electric vehicle and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来、
電気二重層キャパシタ(Electrical Dou
ble−layer Capacitor;以下、「E
DLC」という。)としては、集電体上に活性炭を主成
分とする分極性電極層を設けた一対の分極性電極の分極
性電極層の間にセパレータを挟んで素子とし、この素子
を電解液と共に金属容器のケースとその封口部材(又は
蓋)及びケースと封口部材間を絶縁するガスケットによ
って金属容器中に密封したもの、又は一対のシート状分
極性電極の分極性電極層の間にセパレータを挟んだ積層
シートを巻回して素子とし、この素子を電解液と共に金
属容器中に収納し、この金属容器の開口部から電解液が
蒸発しないように封口部材で密封したものが提案されて
いる。
2. Description of the Related Art
Electric Double Layer Capacitor (Electrical Dou)
ble-layer Capacitor;
DLC. " )) Is a device in which a separator is sandwiched between a pair of polarizable electrode layers in which a polarizable electrode layer containing activated carbon as a main component is provided on a current collector. Sealed in a metal container with a case and its sealing member (or lid) and a gasket that insulates between the case and the sealing member, or a laminate in which a separator is sandwiched between polarizable electrode layers of a pair of sheet-shaped polarizable electrodes There has been proposed a device in which a sheet is wound to form an element, which is housed in a metal container together with an electrolytic solution, and sealed with a sealing member so that the electrolytic solution does not evaporate from an opening of the metal container.

【0003】また、大電流大容量向けとして多数のシー
ト状分極性電極の分極性電極層の間にセパレータを挟ん
で積層した素子を有する積層型のEDLCも種々提案さ
れている(特開平4−154106号公報、特開平3−
203311号公報、特開平4−286108号公報
等)。
[0003] In addition, various types of stacked EDLCs having an element in which a separator is sandwiched between polarizable electrode layers of a large number of sheet-shaped polarizable electrodes for a large current and a large capacity have been proposed (Japanese Patent Laid-Open No. Hei. No. 154106, Japanese Unexamined Patent Publication No.
No. 203331, JP-A-4-286108, etc.).

【0004】これらEDLCは、例えば矩形に成形され
たシート状分極性電極を正極及び負極集電体に接合して
なる正極と負極との間にセパレータを挟んで積層し、正
極及び負極集電体の端部に正極リード部材及び負極リー
ド部材を接続してなる積層素子を容器中に収納し、この
容器中に電解液を注入して封口部材で密閉することによ
り組み立てられている。
In these EDLCs, for example, a sheet-shaped polarizable electrode formed into a rectangular shape is laminated to a positive electrode and a negative electrode current collector by sandwiching a separator between the positive electrode and the negative electrode current collector. A stacked element formed by connecting a positive electrode lead member and a negative electrode lead member to the end of the container is housed in a container, an electrolytic solution is injected into the container, and the container is sealed with a sealing member.

【0005】上記EDLCでは、分極性電極としては大
比表面積を有する活性炭を主成分としたものを用いると
共に、電解液としては電解質を高濃度に溶解させるた
め、水やカーボネート類などの高誘電率の溶媒が使用さ
れている。
In the EDLC, the polarizable electrode is mainly composed of activated carbon having a large specific surface area, and the electrolyte is a high dielectric constant such as water and carbonates for dissolving the electrolyte at a high concentration. Of solvents are used.

【0006】この場合、分極性電極の主成分である大比
表面積を有する活性炭は一般に電気伝導度が小さく、こ
の活性炭のみでは分極性電極の内部抵抗が大きくなって
大電流を取り出すことは困難である。このため、導電性
を付与して内部抵抗を下げる目的で分極性電極中にカー
ボンブラック等の導電材を添加している。
In this case, activated carbon having a large specific surface area, which is a main component of the polarizable electrode, generally has low electric conductivity, and it is difficult to take out a large current by using the activated carbon alone because the internal resistance of the polarizable electrode becomes large. is there. Therefore, a conductive material such as carbon black is added to the polarizable electrode for the purpose of imparting conductivity and lowering the internal resistance.

【0007】しかしながら、分極性電極中の導電材の添
加割合が増えると、内部抵抗を下げることができる一
方、活性炭の添加割合が減るためEDLCの静電容量が
減少してしまうという問題がある。このことは、活性炭
の比表面積は3,000m2/g程度が上限であり、こ
れを用いたEDLCの単位体積当たりの静電容量もほぼ
限界に達しており、分極性電極の活性炭の添加量を減ら
すことなく、内部抵抗を下げる新たな方策の開発、及び
更なる高エネルギー密度化が可能な電気二重層キャパシ
タの提供に対する強い要望がある。
However, when the proportion of the conductive material in the polarizable electrode is increased, the internal resistance can be reduced. On the other hand, the proportion of the activated carbon decreases, so that the capacitance of the EDLC decreases. This means that the upper limit of the specific surface area of the activated carbon is about 3,000 m 2 / g, and the capacitance per unit volume of the EDLC using the activated carbon has almost reached the limit. There is a strong demand for the development of a new measure for lowering the internal resistance without reducing the internal resistance, and for providing an electric double layer capacitor capable of further increasing the energy density.

【0008】本発明は、上記事情に鑑みなされたもの
で、分極性電極の静電容量を低下させることなく、内部
抵抗を低減させることができ、高エネルギー密度化を達
成可能な高品質な電気二重層キャパシタを提供すること
を目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is possible to reduce the internal resistance without lowering the capacitance of a polarizable electrode, and to realize a high-quality electricity capable of achieving a high energy density. It is an object to provide a double layer capacitor.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段及び発明の実施の形態】本
発明者は、上記目的を達成するため鋭意検討を重ねた結
果、正極及び負極の少なくとも一方が活性炭とカーボン
ブラックとを含む分極性電極から形成されると共に、こ
れら正負極間に介在させたセパレータと、非水系電解液
とから構成され、上記分極性電極のカーボンブラックと
して酸素遮断空気若しくは真空又は不活性雰囲気下にお
いて1800〜3000℃で焼成した焼成カーボンブラ
ックを用いることにより、この焼成カーボンブラックは
カーボンブラックの元の粒子径をほぼ保持したままの状
態で粒子内で結晶成長がおこり、最終的には球体から多
面体に変化して黒鉛化構造に極めて近い構造を有してお
り、見掛け比重が大きく、体積ロスが減少して活性炭の
添加量の減少を招くことなく、優れた導電性を付与し得
ると共に、内部抵抗を低減させることができ、従来に比
べてエネルギー密度が極めて高い高品質な電気二重層キ
ャパシタが得られることを知見し、本発明をなすに至っ
た。
Means for Solving the Problems and Embodiments of the Invention As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventor has found that at least one of the positive electrode and the negative electrode contains activated carbon and carbon black. And a separator interposed between the positive and negative electrodes, and a non-aqueous electrolyte solution. The carbon black of the polarizable electrode is formed at 1800 to 3000 ° C. under oxygen-blocking air or vacuum or an inert atmosphere. By using the calcined calcined carbon black, the calcined carbon black undergoes crystal growth in the particles while substantially maintaining the original particle diameter of the carbon black, and eventually changes from a sphere to a polyhedron and becomes graphite. Has a structure very similar to that of activated carbon, has a large apparent specific gravity, reduces volume loss, and reduces the amount of activated carbon added. The present invention has been found to be able to provide excellent electrical conductivity, reduce internal resistance, and to obtain a high-quality electric double layer capacitor having an extremely high energy density as compared with the related art. Reached.

【0010】従って、本発明は、下記の電気二重層キャ
パシタを提供する。 請求項1:正極及び負極の少なくとも一方が活性炭とカ
ーボンブラックとを含む分極性電極から形成されると共
に、これら正負極間に介在させたセパレータと、非水系
電解液とから構成された電気二重層キャパシタであっ
て、上記カーボンブラックとして酸素遮断空気若しくは
真空又は不活性雰囲気下において1800〜3000℃
で焼成した焼成カーボンブラックを用いることを特徴と
する電気二重層キャパシタ。 請求項2:正極として活性炭と酸素遮断空気若しくは真
空又は不活性雰囲気下において1800〜3000℃で
焼成した焼成カーボンブラックとバインダーとを含む分
極性電極を用いると共に、負極としてリチウムイオンを
可逆的に吸蔵、放出し得る炭素材料にリチウムイオンを
吸蔵させた炭素材料を含む非分極性電極を用いる請求項
1記載の電気二重層キャパシタ。
Accordingly, the present invention provides the following electric double layer capacitor. Claim 1: At least one of a positive electrode and a negative electrode is formed of a polarizable electrode containing activated carbon and carbon black, and an electric double layer composed of a separator interposed between the positive and negative electrodes and a non-aqueous electrolyte. A capacitor, wherein the carbon black is 1800 to 3000 ° C. under oxygen-blocking air or vacuum or an inert atmosphere;
An electric double layer capacitor characterized by using a fired carbon black fired in the above. In another preferred embodiment, a polarizable electrode containing activated carbon and a binder and activated carbon and fired carbon black fired at 1800 to 3000 ° C. under vacuum or inert atmosphere at 180 to 3000 ° C. is used as a positive electrode, and lithium ions are reversibly occluded as a negative electrode. 2. The electric double layer capacitor according to claim 1, wherein a non-polarizable electrode including a carbon material in which lithium ions are occluded in a releasable carbon material is used.

【0011】以下、本発明について更に詳しく説明す
る。本発明の電気二重層キャパシタ(EDLC)は、正
極及び負極の少なくとも一方が活性炭とカーボンブラッ
クとバインダーとを含む分極性電極から形成されると共
に、これら正負極間に介在させたセパレータと、非水系
電解液とから構成され、上記カーボンブラックとして酸
素遮断空気若しくは真空又は不活性雰囲気下において1
800〜3000℃で焼成した焼成カーボンブラックを
用いるものである。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail. The electric double layer capacitor (EDLC) according to the present invention is configured such that at least one of the positive electrode and the negative electrode is formed of a polarizable electrode containing activated carbon, carbon black, and a binder. An electrolyte solution, wherein the carbon black is 1% in oxygen-blocked air or in a vacuum or inert atmosphere.
It uses fired carbon black fired at 800 to 3000 ° C.

【0012】本発明の分極性電極を構成する活性炭とし
ては、フェノール樹脂系活性炭、やしがら系活性炭、石
油コークス系活性炭等を用いることができるが、これら
の中でも大容量のEDLCが得られることから、特に石
油コークス系活性炭、フェノール樹脂系活性炭が好まし
い。
As the activated carbon constituting the polarizable electrode of the present invention, phenol resin-based activated carbon, coconut-based activated carbon, petroleum coke-based activated carbon and the like can be used. Among them, a large-capacity EDLC can be obtained. Thus, petroleum coke-based activated carbon and phenol resin-based activated carbon are particularly preferred.

【0013】この場合、活性炭は、静電容量を大きくす
ると共に、内部抵抗を小さくする目的から、平均粒径が
20μm以下、好ましくは5〜20μmであり、かつ比
表面積が1500〜3000m2/gである活性炭粉末
を使用することが好ましい。
In this case, the activated carbon has an average particle size of 20 μm or less, preferably 5 to 20 μm, and a specific surface area of 1500 to 3000 m 2 / g for the purpose of increasing the capacitance and reducing the internal resistance. It is preferable to use activated carbon powder which is

【0014】また、活性炭の賦活処理法としては、水蒸
気賦活処理法、溶媒KOH賦活処理法等があるが、より
大きな容量のEDLCが得られることから溶媒KOH賦
活処理法による活性炭を使用することが好ましい。
As the activated carbon activation method, there are a steam activation method, a solvent KOH activation method and the like. However, since a larger volume of EDLC can be obtained, it is necessary to use activated carbon by the solvent KOH activation method. preferable.

【0015】この活性炭の添加量は、活性炭と焼成カー
ボンブラックとバインダーとの合計量に対して65〜9
8重量%、好ましくは70〜98重量%である。少なす
ぎるとEDLCが必要とする静電容量が得られなくなる
場合があり、一方、多すぎると他の成分が入る余地が少
なくなるため、結着性や導電性に問題を生じる場合があ
る。
The added amount of the activated carbon is 65 to 9 with respect to the total amount of the activated carbon, the calcined carbon black and the binder.
It is 8% by weight, preferably 70-98% by weight. If the amount is too small, the capacitance required by the EDLC may not be obtained. On the other hand, if the amount is too large, there is less room for other components to enter, which may cause a problem in binding properties and conductivity.

【0016】本発明のカーボンブラックは、分極性電極
に導電性を付与してその内部抵抗を下げる目的で添加さ
れ、以下のようにして製造されるものである。
The carbon black of the present invention is added for the purpose of imparting conductivity to the polarizable electrode to reduce its internal resistance, and is produced as follows.

【0017】まず、従来のファーネスブラックの製造方
法により、一次粒子径が20〜55nm、BET法によ
り求めた比表面積が500m2/g以上、好ましくは5
50〜1800m2/gである高導電性カーボンブラッ
クを得る。このカーボンブラックは酸素遮断空気若しく
は真空又は不活性雰囲気下において1800〜3000
℃で本焼成するための前処理として粉砕や予備焼成を行
うことが好ましい。
First, according to the conventional furnace black production method, the primary particle diameter is 20 to 55 nm, and the specific surface area determined by the BET method is 500 m 2 / g or more, preferably 5 m 2 / g or more.
A highly conductive carbon black of 50 to 1800 m 2 / g is obtained. This carbon black can be used in an oxygen-barrier air or vacuum or inert atmosphere at 1800 to 3000
It is preferable to carry out pulverization or preliminary firing as a pretreatment for main firing at a temperature of ° C.

【0018】この場合、予備焼成は、例えば窒素、アル
ゴン、ヘリウム等の不活性ガス雰囲気下、特に窒素ガス
雰囲気下で温度900〜1200℃、好ましくは950
〜1100℃の範囲で1〜24時間焼成するものであ
る。この予備焼成により不純物としての有機物、水、カ
ーボンブラックの表面官能基を除去することができる。
即ち、カーボンブラックの表面には化学反応を担う多種
の官能基が存在しており、これら表面官能基などを除去
することは、本焼成での装置保護のみならず高導電性を
得る上でも有効なものである。
In this case, the preliminary firing is performed in an atmosphere of an inert gas such as nitrogen, argon, helium, etc., particularly in a nitrogen gas atmosphere at a temperature of 900 to 1200 ° C., preferably 950 ° C.
It is to be fired in a range of 1 to 1100 ° C for 1 to 24 hours. By this preliminary baking, organic substances as impurities, water, and surface functional groups of carbon black can be removed.
In other words, there are various types of functional groups that are responsible for chemical reactions on the surface of carbon black, and removing these surface functional groups is effective not only in protecting the equipment in the main firing but also in obtaining high conductivity. It is something.

【0019】具体的には、カーボンブラック表面の物理
吸着水分は100℃で水蒸気ガスとして除去することが
できる。カルボキシル基は200〜300℃で二酸化炭
素ガスとして除去することができる。水酸基は400℃
で水蒸気ガスとして除去することができる。カルボニル
基、アシル基、メチレン鎖、及びエーテル鎖は600〜
900℃で一酸化炭素ガスや水素として除去することが
できる。
Specifically, the physically adsorbed moisture on the carbon black surface can be removed as steam gas at 100 ° C. Carboxyl groups can be removed as carbon dioxide gas at 200-300 ° C. 400 ° C for hydroxyl group
Can be removed as steam gas. The carbonyl group, acyl group, methylene chain, and ether chain are 600 to
At 900 ° C., it can be removed as carbon monoxide gas or hydrogen.

【0020】次に、予備焼成後のカーボンブラックに対
して、酸素遮断空気若しくは真空又は不活性雰囲気下に
おいて温度1800〜3000℃で本焼成を行う。この
場合、本焼成は、酸素遮断空気若しくは真空又は不活性
雰囲気下で行われるが、昇温過程において真空から不活
性雰囲気に変化させても構わない。不活性雰囲気として
は、ヘリウム、ネオン、アルゴン等の希ガスが用いられ
るが、特にアルゴンが好ましい。また、予備焼成したカ
ーボンブラックをカーボンるつぼに入れ、空気中の酸素
遮断の目的で大量の犠牲カーボンを周囲に配置して周囲
の空気中酸素を遮断しつつ焼成する方法を採用すること
もできる。
Next, the prefired carbon black is subjected to main firing at a temperature of 1800 to 3000 ° C. under oxygen-blocking air, vacuum or an inert atmosphere. In this case, the main firing is performed under oxygen-blocked air, vacuum, or an inert atmosphere, but the temperature may be changed from vacuum to an inert atmosphere during the temperature raising process. As the inert atmosphere, a rare gas such as helium, neon, or argon is used, and argon is particularly preferable. Alternatively, a method in which prefired carbon black is put into a carbon crucible, and a large amount of sacrificial carbon is disposed around for the purpose of blocking oxygen in the air, and firing is performed while blocking oxygen in the surrounding air.

【0021】本焼成の際の温度は1800〜3000℃
であり、好ましくは2200〜2900℃である。一般
にカーボンブラックを2000〜3000℃で高温処理
すると、元の粒子径をほぼ保持したまま粒子内で結晶成
長がおこり、最終的には球体から多面体に変化した見掛
け比重の大きなカーボンブラックが得られる。この際、
ポアボリュームを著しく減じる場合があるので、焼成時
間は1〜40時間であることが好ましい。
The temperature at the time of the main firing is 1800-3000 ° C.
, Preferably 2200 to 2900 ° C. Generally, when carbon black is treated at a high temperature of 2000 to 3000 ° C., crystal growth occurs in the particles while substantially maintaining the original particle diameter, and finally carbon black having a large apparent specific gravity changed from a sphere to a polyhedron is obtained. On this occasion,
The firing time is preferably 1 to 40 hours because the pore volume may be significantly reduced.

【0022】このようにして得られる本発明のカーボン
ブラックは、焼成していないカーボンブラック又は18
00℃未満で焼成したカーボンブラックに比べて黒鉛化
構造が発達しているものである。この黒鉛化構造の発達
の程度を示す指標としては、炭素材料学会編「新・炭素
材料入門」の第24〜26頁に記載されている、平均面
間隔(d002)を用いることができる。この場合、黒
鉛の平均面間隔(d002)は0.3354nmであ
り、この数値に近ければ近いほど黒鉛化構造が発達して
いると言える。
The carbon black of the present invention thus obtained is obtained by using unfired carbon black or 18 carbon black.
The graphitized structure is more developed than carbon black fired at less than 00 ° C. As an index indicating the degree of development of the graphitized structure, an average plane spacing (d002) described on pages 24 to 26 of "Introduction to New Carbon Materials" edited by the Society of Carbon Materials, Japan can be used. In this case, the average interplanar spacing (d002) of graphite is 0.3354 nm, and it can be said that the closer to this value, the more the graphitized structure is developed.

【0023】本発明の焼成後のカーボンブラックは、平
均面間隔(d002)が0.3354nm以上0.34
5nm以下の範囲であることが好ましく、極めて黒鉛と
構造が近似しているものである。また、カーボンブラッ
クのポアボリュームは好ましくは0.2mL/g以上、
より好ましくは0.3mL/g以上である。
The calcined carbon black of the present invention has an average plane distance (d002) of 0.3354 nm or more and 0.34 nm or more.
It is preferably in the range of 5 nm or less, and the structure is very similar to graphite. Further, the pore volume of the carbon black is preferably 0.2 mL / g or more,
More preferably, it is 0.3 mL / g or more.

【0024】上記焼成カーボンブラックの添加量は、活
性炭と焼成カーボンブラックとバインダーとの合計量に
対して1〜35重量%、より好ましくは2〜30重量%
である。焼成カーボンブラックの添加量が少なすぎると
導電性が不足するために、内部抵抗が大きくなりすぎて
大電流が取り出せない場合がある。一方、多すぎると主
材である活性炭の量が少なくなるため、静電容量が小さ
くなる場合がある。
The amount of the calcined carbon black is 1 to 35% by weight, more preferably 2 to 30% by weight, based on the total amount of the activated carbon, the calcined carbon black and the binder.
It is. If the added amount of the calcined carbon black is too small, the conductivity becomes insufficient, so that the internal resistance may become too large to take out a large current. On the other hand, if it is too large, the amount of activated carbon as a main material decreases, and thus the capacitance may decrease.

【0025】上記バインダーとしては、ポリテトラフル
オロエチレン(PTFE)、ポリフッ化ビニリデン、カ
ルボキシメチルセルロース等が挙げられ、これらの1種
を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができ
る。これらの中でもポリテトラフルオロエチレン(PT
FE)が好ましい。
Examples of the binder include polytetrafluoroethylene (PTFE), polyvinylidene fluoride, carboxymethyl cellulose, and the like. One of these binders can be used alone, or two or more can be used in combination. Among them, polytetrafluoroethylene (PT
FE) is preferred.

【0026】このバインダーの添加量は、活性炭と焼成
カーボンブラックとバインダーとの合計量に対して0.
5〜20重量%、より好ましくは0.5〜10重量%で
ある。少なすぎると電極の強度が低下する場合がある。
一方、多すぎると主材である活性炭の添加量が少なくな
るため、分極性電極の静電容量が小さくなる場合があ
る。
The amount of the binder to be added is 0.1 to the total amount of activated carbon, calcined carbon black and the binder.
The content is 5 to 20% by weight, more preferably 0.5 to 10% by weight. If the amount is too small, the strength of the electrode may decrease.
On the other hand, if the amount is too large, the amount of the activated carbon, which is the main material, decreases, so that the capacitance of the polarizable electrode may decrease.

【0027】本発明分極性電極は、公知の方法により製
造することができる。例えば、活性炭粉末と焼成カーボ
ンブラックとバインダーとの混合物に、必要に応じてア
ルコール等の溶媒を加えて混練し、シート状等に成形し
て分極性電極を得、このシート状の分極性電極を導電性
接着剤等で集電体に接合することにより得られる。集電
体としては、ステンレス鋼、アルミニウム、チタン、タ
ンタル、ニッケル等を用いることができる。これらの中
でも、ステンレス鋼とアルミニウムが性能と価格の両面
から好ましい。この集電体は、箔状、エキスパンドメタ
ル状、板状、発泡状、ウール状、ネット状等の三次元構
造などの種々の形態のものを採用することができる。
The polarizable electrode of the present invention can be manufactured by a known method. For example, a mixture of activated carbon powder, calcined carbon black and a binder, if necessary, a solvent such as alcohol is added and kneaded, and molded into a sheet or the like to obtain a polarizable electrode. It is obtained by bonding to a current collector with a conductive adhesive or the like. As the current collector, stainless steel, aluminum, titanium, tantalum, nickel, or the like can be used. Among these, stainless steel and aluminum are preferred from both the viewpoint of performance and cost. The current collector may have various forms such as a three-dimensional structure such as a foil shape, an expanded metal shape, a plate shape, a foamed shape, a wool shape, and a net shape.

【0028】また、活性炭粉末と焼成カーボンブラック
とバインダーに溶媒を混合してスラリーとし、このスラ
リーをアルミニウム等の金属箔集電体上に塗工し、架橋
後、乾燥させて集電体と一体化した分極性電極を得る方
法で製造することもできる。
Further, a solvent is mixed with activated carbon powder, calcined carbon black and a binder to form a slurry. This slurry is coated on a metal foil current collector such as aluminum, crosslinked and dried to be integrated with the current collector. It can also be manufactured by a method of obtaining a polarized polarizable electrode.

【0029】この場合、スラリーの溶媒としては、N−
メチルピロリドン、ジメチルホルムアミド、トルエン、
キシレン、イソホロン、メチルエチルケトン、酢酸エチ
ル、酢酸メチル、フタル酸ジメチル、エタノール、ブタ
ノール、水等が挙げられる。また、バインダーの架橋剤
としては、例えばアミン類、ポリアミン類、ポリイソシ
アネート類、ビスフェノール類、パーオキシド類などが
好適である。
In this case, the solvent of the slurry is N-
Methylpyrrolidone, dimethylformamide, toluene,
Xylene, isophorone, methyl ethyl ketone, ethyl acetate, methyl acetate, dimethyl phthalate, ethanol, butanol, water and the like. As the crosslinking agent for the binder, for example, amines, polyamines, polyisocyanates, bisphenols, peroxides and the like are suitable.

【0030】本発明においては、このようにして得られ
る分極性電極を正極及び負極の少なくとも一方、好まし
くは両方に用いてEDLCを組み立てることができる
が、これらに限られず、別の実施態様として、正極と
して金属酸化物等の電池活物質を主成分として含む非分
極性電極を用い、負極として本発明分極性電極を用いる
こと、負極としてリチウムイオンを可逆的に吸蔵、放
出し得る炭素材料にリチウムイオンを吸蔵させた炭素材
料を主成分として含む非分極性電極を用い、正極として
本発明分極性電極を用いることができる。
In the present invention, an EDLC can be assembled by using the polarizable electrode thus obtained for at least one of the positive electrode and the negative electrode, preferably both. However, the present invention is not limited thereto. A non-polarizable electrode containing a battery active material such as a metal oxide as a main component is used as a positive electrode, the polarizable electrode of the present invention is used as a negative electrode, and lithium is used as a negative electrode for a carbon material capable of reversibly occluding and releasing lithium ions. It is possible to use a non-polarizable electrode containing a carbon material having occluded ions as a main component and the polarizable electrode of the present invention as a positive electrode.

【0031】中でも、負極としてリチウムイオンを可
逆的に吸蔵、放出し得る炭素材料にリチウムイオンを吸
蔵させた炭素材料を含む非分極性電極を用い、正極とし
て本発明分極性電極を用いて組み立てたEDLCは、充
放電サイクル耐久性と安全性に優れ、作動電圧を高くす
ることができ、静電容量が大きく、好ましいEDLCで
ある。
Above all, a non-polarizable electrode containing a carbon material in which lithium ions were inserted into a carbon material capable of reversibly occluding and releasing lithium ions was used as a negative electrode, and the polarizable electrode of the present invention was assembled as a positive electrode. EDLC is excellent in charge / discharge cycle durability and safety, can increase the operating voltage, has a large capacitance, and is a preferred EDLC.

【0032】上記負極を構成する非分極性電極は、リチ
ウムイオンを可逆的に吸蔵、放出し得る炭素材料とバイ
ンダーとを主成分として含むものである。リチウムイオ
ンを可逆的に吸蔵、放出し得る炭素材料としては、例え
ば天然黒鉛、人造黒鉛、黒鉛化メソカーボン小球体、黒
鉛化ウィスカー、気相成長炭素繊維、フルフリルアルコ
ール樹脂の焼成品、ノボラック樹脂の焼成品などが挙げ
られ、これらの1種を単独で又は2種以上を組み合わせ
て使用することができる。
The non-polarizable electrode constituting the negative electrode contains a carbon material capable of occluding and releasing lithium ions reversibly and a binder as main components. Examples of carbon materials capable of reversibly occluding and releasing lithium ions include natural graphite, artificial graphite, graphitized mesocarbon small spheres, graphitized whiskers, vapor-grown carbon fiber, fired products of furfuryl alcohol resin, and novolak resin. And the like, and one of these can be used alone or in combination of two or more.

【0033】この非分極性電極に配合するバインダーと
しては、例えばポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ
化ビニリデン、フルオロオレフィン/ビニルエーテル共
重合体架橋ポリマー、カルボキシメチルセルロース、ポ
リビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、ポリアク
リル酸などが挙げられ、これらの1種を単独で又は2種
以上を組み合わせて用いることができる。
Examples of the binder to be mixed with the non-polarizable electrode include polytetrafluoroethylene, polyvinylidene fluoride, a crosslinked polymer of a fluoroolefin / vinyl ether copolymer, carboxymethylcellulose, polyvinylpyrrolidone, polyvinyl alcohol, and polyacrylic acid. These can be used alone or in combination of two or more.

【0034】上記バインダーの添加量は、炭素材料とバ
インダーの合計量に対して好ましくは0.5〜20重量
%である。バインダーの添加量が少なすぎると電極の強
度が不足する場合があり、一方、多すぎると電気抵抗の
増大や静電容量の低下が起こる場合がある。なお、電極
の静電容量と強度とのバランスを考えると、バインダー
の配合量は特に0.5〜10重量%であることが好まし
い。
The amount of the binder is preferably 0.5 to 20% by weight based on the total amount of the carbon material and the binder. If the amount of the binder is too small, the strength of the electrode may be insufficient. On the other hand, if the amount is too large, the electric resistance may increase or the capacitance may decrease. In consideration of the balance between the capacitance and the strength of the electrode, the blending amount of the binder is particularly preferably 0.5 to 10% by weight.

【0035】上記リチウムイオンを吸蔵、放出し得る炭
素材料にリチウムイオンを吸蔵させた炭素材料を含む非
分極性電極の製造方法は、上記本発明分極性電極と基本
的に同じであり、例えば、リチウムイオンを吸蔵、放出
し得る炭素材料の粉末とバインダーにアルコール等の溶
媒を加えて混練し、シート状に成形してシート状の電極
とし、このシート状電極を導電性接着剤等で集電体に接
合することにより製造することができる。
The method for producing a non-polarizable electrode containing a carbon material in which lithium ions are occluded in the carbon material capable of storing and releasing lithium ions is basically the same as that of the polarizable electrode of the present invention. A solvent such as alcohol is added to a powder of a carbon material capable of occluding and releasing lithium ions and a binder, and the mixture is kneaded and formed into a sheet to form a sheet electrode, and the sheet electrode is collected with a conductive adhesive or the like. It can be manufactured by bonding to a body.

【0036】また、リチウムイオンを吸蔵、放出し得る
炭素材料の粉末とバインダーに溶媒を混合してスラリー
とし、集電体の金属箔上に塗工し、架橋後、乾燥して集
電体と一体化した非分極性電極を製造することもでき
る。スラリーの溶媒及び架橋剤としては、上記分極性電
極と同じものを用いることができる。
Further, a solvent is mixed with a powder of a carbon material capable of occluding and releasing lithium ions and a binder to form a slurry, which is coated on a metal foil of a current collector, crosslinked, and dried to form a slurry. An integrated non-polarizable electrode can also be manufactured. As the slurry solvent and the cross-linking agent, the same one as the above-mentioned polarizable electrode can be used.

【0037】次に、リチウムイオンを可逆的に吸蔵、放
出し得る炭素材料に対して、化学的方法又は電気化学的
方法によりリチウムイオンを吸蔵させる。化学的方法と
しては、例えば粉末状のリチウムをリチウムイオンを
吸蔵し得る炭素材料に混ぜておいてシート状の電極を成
形する方法、リチウムイオンを吸蔵し得る炭素材料と
バインダーで形成されたシート状電極の上に箔状のリチ
ウムを乗せておき、電極を、例えばEDLCに注入する
のと同じ非水系電解液中に浸漬することによってリチウ
ムイオンをリチウムイオンを吸蔵し得る炭素材料中に取
り込む方法などがある。一方、電気化学的方法として
は、例えばリチウムイオンを吸蔵し得る炭素材料とバイ
ンダーで形成された電極とリチウム金属の電極を、リチ
ウム塩を電解質とする有機電解液中に浸漬して両者間に
電流を流して、炭素材料中にリチウムをイオン化した状
態で取り込む方法などがある。
Next, the carbon material capable of reversibly occluding and releasing lithium ions is made to occlude lithium ions by a chemical method or an electrochemical method. As the chemical method, for example, a method in which powdery lithium is mixed with a carbon material capable of absorbing lithium ions to form a sheet-like electrode, and a sheet-like electrode formed of a carbon material capable of absorbing lithium ions and a binder A method in which foil-like lithium is placed on an electrode, and the electrode is immersed in, for example, the same non-aqueous electrolyte solution that is injected into the EDLC, thereby incorporating lithium ions into a carbon material capable of storing lithium ions. There is. On the other hand, as an electrochemical method, for example, an electrode formed of a carbon material capable of occluding lithium ions and a binder and an electrode of lithium metal are immersed in an organic electrolytic solution using a lithium salt as an electrolyte, and current is applied between the two. And taking lithium into the carbon material in an ionized state.

【0038】このようにして得られる非分極性電極は、
膜状、シート状又は板状のいずれの形状であってもよ
い。また、非分極性電極と組み合わせることができる集
電体としては電気化学的、化学的に耐食性のある導電性
材料であればよく、例えば、ステンレス鋼、銅、ニッケ
ルなどが好適である。
The non-polarizable electrode thus obtained is
The shape may be any of a film shape, a sheet shape, and a plate shape. The current collector that can be combined with the non-polarizable electrode may be any conductive material that is electrochemically and chemically resistant. For example, stainless steel, copper, nickel, and the like are preferable.

【0039】本発明のEDLCは、上記のようにして得
られる一対の分極性電極間、又は分極性電極と非分極性
電極の間にセパレータを介在させて、EDLC容器に収
納し、非水系電解液を注入して封口部材で密閉すること
により組み立てられる。
The EDLC of the present invention is housed in an EDLC container with a separator interposed between a pair of polarizable electrodes obtained as described above or between a polarizable electrode and a non-polarizable electrode. It is assembled by injecting a liquid and sealing with a sealing member.

【0040】この場合、EDLCの形状としては、コイ
ン型、フィルム状のものが好適であるが、これらに限ら
れず、一対の長尺状の電極体を長尺状のセパレータを介
し巻回して素子を形成し、該素子に非水系電解液を含浸
させて有底円筒型のケースに収容してなる円筒型、及び
矩形の電極体を正極体及び負極体としてセパレータを介
して複数交互に積層して素子を形成し、該素子に非水系
電解液を含浸させて有底角型ケースに収容してなる角型
など種々の形状のものを用いることができる。
In this case, the shape of the EDLC is preferably a coin shape or a film shape, but is not limited thereto. The EDLC is formed by winding a pair of long electrode bodies through a long separator. Is formed, and the element is impregnated with a non-aqueous electrolytic solution and is housed in a bottomed cylindrical case, and a plurality of electrode bodies are alternately stacked as a positive electrode body and a negative electrode body via a separator. A device having various shapes such as a square shape formed by impregnating the device with a non-aqueous electrolytic solution and housing the device in a bottomed square case can be used.

【0041】上記セパレータとしては、通常EDLC用
のセパレータとして用いられているものを使用すること
ができる。例えばポリエチレン不織布、ポリプロピレン
不織布、ポリエステル不織布、PTFE多孔体フィル
ム、クラフト紙、レーヨン繊維・サイザル麻繊維混抄シ
ート、マニラ麻シート、ガラス繊維シート、セルロース
系電解紙、レーヨン繊維からなる抄紙、セルロースとガ
ラス繊維の混抄紙、又はこれらを組み合せて複数層に構
成したものなどを使用することができる。
As the above-mentioned separator, the one usually used as a separator for EDLC can be used. For example, polyethylene non-woven fabric, polypropylene non-woven fabric, polyester non-woven fabric, PTFE porous film, kraft paper, rayon fiber / sisal fiber mixed sheet, manila hemp sheet, glass fiber sheet, cellulosic electrolytic paper, paper making of rayon fiber, cellulose and glass fiber Mixed paper, or a combination of these into a plurality of layers can be used.

【0042】本発明のEDLCの電解液としては、公知
の非水系電解液を使用することができる。この非水系電
解液の電解質としては、例えばテトラアルキルホスホニ
ウムテトラフルオロボレート、テトラアルキルアンモニ
ウムテトラフルオロボレート、テトラアルキルホスホニ
ウムヘキサフルオロホスフェート、テトラアルキルアン
モニウムヘキサフルオロホスフェート等;リチウム塩の
電解質としては、LiClO4、LiCF3SO3、Li
BF4、LiPF6、LiAsF6、LiCF3CO2、L
iN(CF3SO2)などが挙げられ、これらの1種を単
独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
これらの中でも、テトラエチルアンモニウムテトラフル
オロボレート、トリエチルモノメチルアンモニウムテト
ラフルオロボレート、テトラエチルホスホニウムテトラ
フルオロボレート、LiClO4、LiPF6が好まし
い。
As the electrolyte of the EDLC of the present invention, a known non-aqueous electrolyte can be used. Examples of the electrolyte of the nonaqueous electrolyte include tetraalkylphosphonium tetrafluoroborate, tetraalkylammonium tetrafluoroborate, tetraalkylphosphonium hexafluorophosphate, tetraalkylammonium hexafluorophosphate, and the like; lithium salt electrolytes include LiClO 4 , LiCF 3 SO 3 , Li
BF 4 , LiPF 6 , LiAsF 6 , LiCF 3 CO 2 , L
iN (CF 3 SO 2 ) and the like, and one of these can be used alone or in combination of two or more.
Among them, tetraethylammonium tetrafluoroborate, triethylmonomethylammonium tetrafluoroborate, tetraethylphosphonium tetrafluoroborate, LiClO 4 and LiPF 6 are preferable.

【0043】上記電解質を溶解することができる非水系
電解液の溶媒としては、例えば電気化学的に安定なプロ
ピレンカーボネート(PC)、γ−ブチロラクトン(B
L)、ジメチルホルムアミド(DMF)、ジメチルスル
ホキシド(DMSO)、アセトニトリル(AN)、エチ
レンカーボネート(EC)、テトラヒドラフラン(TH
F)、ジメトキシエタン(DME)、メチルホルメート
(MF)等が挙げられ、これらの1種を単独で又は2種
以上からなる混合溶媒を用いることができる。なお、電
解液中の電解質の濃度は0.5〜1.0mol/L程度
である。
Examples of the solvent of the non-aqueous electrolytic solution that can dissolve the above-mentioned electrolyte include propylene carbonate (PC), γ-butyrolactone (B
L), dimethylformamide (DMF), dimethylsulfoxide (DMSO), acetonitrile (AN), ethylene carbonate (EC), tetrahydrafuran (TH
F), dimethoxyethane (DME), methyl formate (MF), and the like. One of these can be used alone, or a mixed solvent of two or more can be used. The concentration of the electrolyte in the electrolyte is about 0.5 to 1.0 mol / L.

【0044】本発明のEDLCは、導電材として黒鉛構
造が発達した体積ロスの少ない焼成カーボンブラックを
含む一対の本発明分極性電極を用いること、又は好まし
くはこの分極性電極とリチウムイオンを可逆的に吸蔵、
放出し得る炭素材料にリチウムイオンを吸蔵させた炭素
材料を含む非分極性電極とを組み合わせて用いることに
より、分極性電極の静電容量を低下させることなく、内
部抵抗を低減させることができ、高出力を取り出すこと
が可能となり、パソコンや携帯端末等のメモリーバック
アップ電源用途をはじめとして、パソコン等の瞬時停電
対策用電源、電気自動車又はハイブリッド自動車への応
用、太陽電池と併用したソーラー発電エネルギー貯蔵シ
ステム、電池と組み合せたロードレベリング電源等の様
々な用途に好適に用いることができるものである。
The EDLC of the present invention uses a pair of polarizable electrodes of the present invention containing a calcined carbon black having a reduced graphite structure and a small volume loss as a conductive material, or preferably, reversibly converts the polarizable electrodes and lithium ions. Occlusion,
By using in combination with a non-polarizable electrode containing a carbon material in which lithium ions are occluded in a carbon material that can be released, the internal resistance can be reduced without lowering the capacitance of the polarizable electrode, It is possible to take out high output, and it is used as a memory backup power supply for personal computers and portable terminals, etc. It can be suitably used for various applications such as a system and a load leveling power supply combined with a battery.

【0045】[0045]

【発明の効果】本発明によれば、分極性電極の静電容量
を低下させることなく、内部抵抗を低減させることがで
き、高エネルギー密度化を達成し得、急速充放電可能
で、充放電のサイクル寿命が長く、大電流充放電可能で
高品質な電気二重層キャパシタ(EDLC)を得ること
ができる。
According to the present invention, the internal resistance can be reduced without lowering the capacitance of the polarizable electrode, a high energy density can be achieved, rapid charge / discharge is possible, and charge / discharge is possible. And a high quality electric double layer capacitor (EDLC) that can be charged and discharged with a large current and has a long cycle life.

【0046】[0046]

【実施例】以下、実施例及び比較例を示し、本発明を具
体的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限される
ものではない。なお、本実施例では正極及び負極ともに
分極性電極を用いたコイン型EDLCを使用している
が、正極及び負極のいずれか一方として非分極性電極を
用いることも勿論可能である。
EXAMPLES The present invention will be described below in detail with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to the following Examples. In this embodiment, a coin-type EDLC using a polarizable electrode for both the positive electrode and the negative electrode is used. However, a non-polarizable electrode may be used as one of the positive electrode and the negative electrode.

【0047】カーボンブラックの製造 一次粒子径が33.9nm、BET法により求めた比表
面積が1340m2/gであるカーボンブラック(ケッ
チェンブラックインターナショナル株式会社製:カーボ
ンECP600JD)20gをアルミナるつぼに入れ
て、1000℃の窒素気流下で5時間予備焼成した。
Production of Carbon Black 20 g of carbon black having a primary particle size of 33.9 nm and a specific surface area of 1340 m 2 / g determined by the BET method (Carbon ECP600JD, manufactured by Ketchen Black International Co., Ltd.) was placed in an alumina crucible. Pre-firing under a nitrogen stream at 1000 ° C. for 5 hours.

【0048】次に、一旦室温まで冷却した予備焼成後の
カーボンブラック12gをねじの切り込みが入った蓋付
きのカーボンるつぼに入れて、3000℃まで昇温でき
る電気炉で本焼成を行った。具体的には、室温(20
℃)〜2000℃までの昇温は真空排気で80分間行っ
た。2000℃〜2800℃までの昇温はアルゴン気流
下で50分間かけて行った。焼成を2800℃のアルゴ
ン気流下で5時間行った後、室温まで冷却した。得られ
た焼成カーボンブラックをCB1とした。このCB1の
平均面間隔d(002)は0.342nmであった。な
お、平均面間隔d(002)は炭素材料学会編「新・炭
素材料入門」の第24〜26頁の記載に基づく値であ
る。黒鉛の平均面間隔(d002)は0.3354nm
であり、この数値に近ければ近いほど黒鉛化構造が発達
していることを示す。
Next, 12 g of the prefired carbon black, once cooled to room temperature, was placed in a carbon crucible with a screw cut in a lid, and was fired in an electric furnace capable of raising the temperature to 3000 ° C. Specifically, at room temperature (20
° C) to 2000 ° C for 80 minutes by evacuation. The temperature was raised from 2000 ° C. to 2800 ° C. in an argon stream over 50 minutes. The firing was performed for 5 hours under a stream of argon at 2800 ° C., and then cooled to room temperature. The obtained calcined carbon black was designated as CB1. The average plane distance d (002) of CB1 was 0.342 nm. The average plane distance d (002) is a value based on the description on pages 24 to 26 of “Introduction to New Carbon Materials” edited by the Society of Carbon Materials, Japan. Average plane spacing (d002) of graphite is 0.3354 nm
The closer the value is, the more the graphitized structure is developed.

【0049】CB1と同様に、予備焼成したカーボンブ
ラック100gをカーボンるつぼに入れ、空気中酸素遮
断の目的で大量の犠牲カーボンを周囲に配置し、酸素遮
断空気中で2800℃まで7時間かけて昇温した。引き
続いて、同温度で24時間焼成した後、室温まで冷却し
た。これによって得られたカーボンブラックをCB2と
した。このCB2の平均面間隔d(002)は0.33
8nmであった。
As in the case of CB1, 100 g of prefired carbon black is placed in a carbon crucible, and a large amount of sacrificial carbon is placed around it for the purpose of blocking oxygen in the air. Warmed. Subsequently, after baking at the same temperature for 24 hours, it was cooled to room temperature. The carbon black thus obtained was designated as CB2. The average surface distance d (002) of CB2 is 0.33
It was 8 nm.

【0050】比較のために、CB1の予備焼成前のカー
ボンブラック(CBa)、アセチレンブラックである電
気化学工業株式会社製デンカブラック(CBb)、CB
aを1000℃で予備焼成しただけのカーボンブラック
(CBc)を準備した。これカーボンブラックの平均面
間隔d(002)の値をCB1及びCB2と共に表1に
示す。
For comparison, carbon black (CBa) before calcination of CB1 and acetylene black, Denka Black (CBb) manufactured by Denki Kagaku Kogyo KK, CB1
Carbon black (CBc) was prepared by simply pre-baking a at 1000 ° C. Table 1 shows the values of the average interplanar spacing d (002) of the carbon black together with CB1 and CB2.

【0051】[0051]

【表1】 [Table 1]

【0052】〔実施例1〕フェノール系の溶媒KOH賦
活処理活性炭粉末(比表面積1950m2/g、平均粒
径10μm)70重量%、焼成カーボンブラックCB1
を20重量%及びポリテトラフルオロエチレン10重量
%からなる混合物にエタノールを加えて混練し、ロール
圧延して幅10cm、長さ10cm、厚さ0.65mm
のシートを作成し、これを200℃で2時間乾燥した。
Example 1 70% by weight of activated carbon powder (specific surface area: 1950 m 2 / g, average particle size: 10 μm) with phenolic solvent KOH activated, calcined carbon black CB1
Was added to a mixture consisting of 20% by weight and 10% by weight of polytetrafluoroethylene, and kneaded with ethanol, and roll-rolled to a width of 10 cm, a length of 10 cm and a thickness of 0.65 mm.
Was dried at 200 ° C. for 2 hours.

【0053】得られたシートを直径12mmに打ち抜い
て分極性電極を作製した。得られた分極性電極を用い
て、図1に示したコイン型EDLCを作製した。具体的
には、黒鉛系導電性接着剤でステンレス316製容器の
ケース1及び蓋6に接着して正極2及び負極5とした。
これら正負極を300℃の減圧下で4時間乾燥後、アル
ゴン雰囲気下のグローブボックス中に移し、1モル/リ
ットルのテトラエチルアンモニウムテトラフルオロボレ
ートを含むプロピレンカーボネート溶液に正負極を含浸
し、正負両極2,5を対向させてその間にポリプロピレ
ン製不織布のセパレータ4を介在させた後、ポリプロピ
レン製絶縁ガスケット3,3を用いて容器中にかしめ封
口して、図1に示したコイン型EDLCを作製した。得
られたコイン型EDLCは、直径18.3mm、厚さ
2.0mmであった。
The obtained sheet was punched out to a diameter of 12 mm to produce a polarizable electrode. The coin-type EDLC shown in FIG. 1 was produced using the obtained polarizable electrode. Specifically, the positive electrode 2 and the negative electrode 5 were bonded to the case 1 and the lid 6 of the stainless steel 316 container with a graphite-based conductive adhesive.
After drying these positive and negative electrodes under a reduced pressure of 300 ° C. for 4 hours, the positive and negative electrodes were transferred to a glove box under an argon atmosphere, and impregnated with a propylene carbonate solution containing 1 mol / l of tetraethylammonium tetrafluoroborate. , 5 are opposed to each other and a polypropylene nonwoven fabric separator 4 is interposed therebetween, and then sealed in a container using polypropylene insulating gaskets 3 and 3 to produce a coin-type EDLC shown in FIG. The obtained coin-shaped EDLC had a diameter of 18.3 mm and a thickness of 2.0 mm.

【0054】〔実施例2〕実施例1において、カーボン
ブラックCB1の代わりにCB2を用いた以外は同様に
して図1に示したようなコイン型EDLCを組み立て
た。
Example 2 A coin-type EDLC as shown in FIG. 1 was assembled in the same manner as in Example 1, except that CB2 was used instead of carbon black CB1.

【0055】〔比較例1〜3〕実施例1において、カー
ボンブラックCB1の代わりにカーボンブラックCBa
(比較例1),CBb(比較例2),CBc(比較例
3)を用いた以外は同様にして図1に示したようなコイ
ン型EDLCをそれぞれ組み立てた。
[Comparative Examples 1 to 3] In Example 1, carbon black CBa was used instead of carbon black CB1.
A coin-type EDLC as shown in FIG. 1 was assembled in the same manner except that (Comparative Example 1), CBb (Comparative Example 2), and CBc (Comparative Example 3) were used.

【0056】得られた実施例1,2及び比較例1〜3の
EDLCを、印可電圧2.5(V)で充電し、約0.5
mAで放電したときの初期の静電容量(F)と内部抵抗
(Ω)を測定した。結果を表2に示す。
The obtained EDLCs of Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 3 were charged at an applied voltage of 2.5 (V), and were charged by about 0.5 (V).
The initial capacitance (F) and the internal resistance (Ω) when discharged at mA were measured. Table 2 shows the results.

【0057】[0057]

【表2】 表2の結果から、分極性電極に導電材として本発明の黒
鉛構造が発達した焼成カーボンブラックを用いることに
より、静電容量と内部抵抗の特性に優れたEDLCが得
られることが判った。
[Table 2] From the results in Table 2, it was found that EDLC having excellent characteristics of capacitance and internal resistance can be obtained by using the calcined carbon black having the developed graphite structure of the present invention as the conductive material for the polarizable electrode.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】実施例及び比較例で作製したコイン型EDLC
の断面図である。
FIG. 1 shows a coin-type EDLC manufactured in Examples and Comparative Examples.
FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ケース 2 正極(分極性電極) 3 ガスケット 4 セパレータ 5 負極(分極性電極) 6 上蓋 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Case 2 Positive electrode (polarizable electrode) 3 Gasket 4 Separator 5 Negative electrode (polarizable electrode) 6 Top lid

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 正極及び負極の少なくとも一方が活性炭
とカーボンブラックとを含む分極性電極から形成される
と共に、これら正負極間に介在させたセパレータと、非
水系電解液とから構成された電気二重層キャパシタであ
って、上記カーボンブラックとして酸素遮断空気若しく
は真空又は不活性雰囲気下において1800〜3000
℃で焼成した焼成カーボンブラックを用いることを特徴
とする電気二重層キャパシタ。
At least one of a positive electrode and a negative electrode is formed of a polarizable electrode containing activated carbon and carbon black, and an electric electrode comprising a separator interposed between the positive and negative electrodes and a non-aqueous electrolyte. A multilayer capacitor, wherein the carbon black is 1800 to 3000 under oxygen-blocking air or vacuum or an inert atmosphere.
An electric double layer capacitor characterized by using a fired carbon black fired at a temperature of ° C.
【請求項2】 正極として活性炭と酸素遮断空気若しく
は真空又は不活性雰囲気下において1800〜3000
℃で焼成した焼成カーボンブラックとバインダーとを含
む分極性電極を用いると共に、負極としてリチウムイオ
ンを可逆的に吸蔵、放出し得る炭素材料にリチウムイオ
ンを吸蔵させた炭素材料を含む非分極性電極を用いる請
求項1記載の電気二重層キャパシタ。
2. A positive electrode comprising activated carbon and oxygen-blocked air or a vacuum or an inert atmosphere in the range of 1800 to 3000
A non-polarizable electrode containing a carbon material obtained by occluding lithium ions in a carbon material capable of reversibly occluding and releasing lithium ions is used as a negative electrode while using a polarizable electrode containing baked carbon black baked at ℃ and a binder. The electric double layer capacitor according to claim 1, which is used.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2006173583A (en) * 2004-11-19 2006-06-29 Fukoku Co Ltd Accumulative rubber and electrical double layered capacitor and lithium cell using the same
JP2006286921A (en) * 2005-03-31 2006-10-19 Fuji Heavy Ind Ltd Lithium ion capacitor
JP2013211395A (en) * 2012-03-30 2013-10-10 Daihatsu Motor Co Ltd Electrochemical capacitor

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