JP2003197475A - 電気二重層キャパシタ及びその製造方法 - Google Patents
電気二重層キャパシタ及びその製造方法Info
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- H—ELECTRICITY
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- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
- H01G11/22—Electrodes
- H01G11/26—Electrodes characterised by their structure, e.g. multi-layered, porosity or surface features
-
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 分極性電極と金属ケースが完全結合し、静電
容量、内部抵抗及び漏洩電流などの電気的特性に優れた
電気二重層キャパシタ及びその製造方法を提供するこ
と。 【解決手段】 金属ケース（２０、２０’）と同一の材
質からなり、いずれか一面にピッティングまたはエッチ
ングによって多数の凹部（１２ａ）が設けられた金属支
持体（１２）と、前記金属支持体（１２）の凹部（１２
ａ）が設けられた面に粉末活性炭、電解液、バインダー
及び導電性添加剤を混合したスラリーをコート及び固着
させ、温度１００〜２５０℃の加熱ロールで圧搾して形
成した粉末活性炭電極物質（１４）とから構成された分
極性電極体（１０）の中心を前記金属ケース（２０、２
０’）の中心に合わせて溶接、結合して形成する。
容量、内部抵抗及び漏洩電流などの電気的特性に優れた
電気二重層キャパシタ及びその製造方法を提供するこ
と。 【解決手段】 金属ケース（２０、２０’）と同一の材
質からなり、いずれか一面にピッティングまたはエッチ
ングによって多数の凹部（１２ａ）が設けられた金属支
持体（１２）と、前記金属支持体（１２）の凹部（１２
ａ）が設けられた面に粉末活性炭、電解液、バインダー
及び導電性添加剤を混合したスラリーをコート及び固着
させ、温度１００〜２５０℃の加熱ロールで圧搾して形
成した粉末活性炭電極物質（１４）とから構成された分
極性電極体（１０）の中心を前記金属ケース（２０、２
０’）の中心に合わせて溶接、結合して形成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電気二重層キャパ
シタ及びその製造方法に関し、より詳しくは、電気二重
層キャパシタの単位セルを構成するにおいて、粉末活性
炭を主材料とした電極物質をスラリー化し、これを金属
ケースと同じ材質の金属支持体にコートさせて製造した
分極性電極体を金属ケースに結合させた電気二重層キャ
パシタ及びその製造方法に関する。
シタ及びその製造方法に関し、より詳しくは、電気二重
層キャパシタの単位セルを構成するにおいて、粉末活性
炭を主材料とした電極物質をスラリー化し、これを金属
ケースと同じ材質の金属支持体にコートさせて製造した
分極性電極体を金属ケースに結合させた電気二重層キャ
パシタ及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】最近、電子機器、家電製品及び産業機器
などの発展に伴って電子部品が高級化、小型化及び軽量
化されており、これにより電子部品の多様化による部品
の多機能化も要求されている。その一例としては、２次
電池とキャパシタの機能を合わせたもので、互いに異な
る界面に形成された電気二重層から発生する静電荷現象
を用いた電気二重層キャパシタ（Electric Double Laye
r Capacitor）の使用が日増しに増加しつつある。
などの発展に伴って電子部品が高級化、小型化及び軽量
化されており、これにより電子部品の多様化による部品
の多機能化も要求されている。その一例としては、２次
電池とキャパシタの機能を合わせたもので、互いに異な
る界面に形成された電気二重層から発生する静電荷現象
を用いた電気二重層キャパシタ（Electric Double Laye
r Capacitor）の使用が日増しに増加しつつある。
【０００３】このような電気二重層キャパシタは、液状
または固状の電解液が含浸された陽極と陰極の両電極
（分極性電極）と、前記両電極間のイオン伝導のみを可
能とし、絶縁及び短絡を防止するための多孔性材質のセ
パレータと、電解液の漏液を防止し、絶縁及び短絡防止
のためのガスケットなどの構成要素を包装する陽極及び
陰極金属ケースとからなる単位セルで構成されるもの
で、このような単位セルを２〜３個直列に積層し陽極と
陰極の両端子を組み合わせたものを金属製外装ケースに
収納して組み立てることにより完成する。
または固状の電解液が含浸された陽極と陰極の両電極
（分極性電極）と、前記両電極間のイオン伝導のみを可
能とし、絶縁及び短絡を防止するための多孔性材質のセ
パレータと、電解液の漏液を防止し、絶縁及び短絡防止
のためのガスケットなどの構成要素を包装する陽極及び
陰極金属ケースとからなる単位セルで構成されるもの
で、このような単位セルを２〜３個直列に積層し陽極と
陰極の両端子を組み合わせたものを金属製外装ケースに
収納して組み立てることにより完成する。
【０００４】電気二重層キャパシタの単位セルにおい
て、金属ケースの内部に分極性電極を接着することによ
り、キャパシタの外部から金属ケースへ伝達される電気
エネルギーが分極性電極内部の電解液まで伝達される。
これにより、これらの両構成要素間の電気伝導度が優秀
でなければならず、分極性電極は金属ケース内への内蔵
が可能な形状でなければならない。
て、金属ケースの内部に分極性電極を接着することによ
り、キャパシタの外部から金属ケースへ伝達される電気
エネルギーが分極性電極内部の電解液まで伝達される。
これにより、これらの両構成要素間の電気伝導度が優秀
でなければならず、分極性電極は金属ケース内への内蔵
が可能な形状でなければならない。
【０００５】また、分極性電極を接着する接着部位が集
電極の役割をするので、金属ケースと分極性電極は完全
結合しなければならない。金属ケースと分極性電極との
完全結合がなされない場合、電気二重層キャパシタの静
電容量、内部抵抗及び漏洩電流などの電気的性能が低下
する。しかも、金属ケースの中心と分極性電極の中心が
一致しなければならず、もし金属ケースの中心と分極性
電極の中心が一致しなければ、電気二重層キャパシタの
電気的な性能が低下してしまう。
電極の役割をするので、金属ケースと分極性電極は完全
結合しなければならない。金属ケースと分極性電極との
完全結合がなされない場合、電気二重層キャパシタの静
電容量、内部抵抗及び漏洩電流などの電気的性能が低下
する。しかも、金属ケースの中心と分極性電極の中心が
一致しなければならず、もし金属ケースの中心と分極性
電極の中心が一致しなければ、電気二重層キャパシタの
電気的な性能が低下してしまう。
【０００６】従来、このような電気二重層キャパシタの
単位セルを構成するにおいて、金属ケースに結合される
分極性電極は粉末活性炭電極物質をスラリー化して金属
ケース上に塗布して形成した。ところが、ペースト状の
分極性電極は、取扱が難しく且つ活性炭粒子相互間の接
触抵抗が大きいため、粉末状の活性炭を固状のシートに
製造し或いは繊維状の活性炭シートに製造して固形板状
にし、金属ケースに対して接着剤の使用または溶接方法
で固定、結合した。
単位セルを構成するにおいて、金属ケースに結合される
分極性電極は粉末活性炭電極物質をスラリー化して金属
ケース上に塗布して形成した。ところが、ペースト状の
分極性電極は、取扱が難しく且つ活性炭粒子相互間の接
触抵抗が大きいため、粉末状の活性炭を固状のシートに
製造し或いは繊維状の活性炭シートに製造して固形板状
にし、金属ケースに対して接着剤の使用または溶接方法
で固定、結合した。
【０００７】例えば、図４ａ及び図４ｂに示すように、
粉末状活性炭を固状のシートに製造し、これを一定の大
きさと形状に裁断してなる分極性電極５を、円盤状の底
面部１と該底面部から延長された円筒形側壁２からなる
金属ケース３の内部、すなわち底面部１にカーボンペー
スト、導電性ポリマーなどの液状の導電性接着剤４を塗
布し加圧によって接着して固定した（第１の従来の技
術）。ところが、このような分極性電極５は、固形板状
に製造されることにより、これを金属ケース内に接着す
るためには接着剤４を使用する接着方法が適用される。
これは接着剤４を人の手で均一に塗布しなければならな
いため、生産力が減少し、乾燥工程が加わって工程が複
雑になるという欠点がある。特に、外部の衝撃または高
温乾燥後の急冷によって、接着された分極性電極５が金
属ケース３から容易に分離されるなどの作業上の問題点
が発生する。また、分極性電極５の外径が金属ケース３
の円筒形側壁２の内径より小さい場合、接着剤４の表面
張力によって分極性電極５が一方側に流れる現象、すな
わち偏心現像の可能性が高くて金属ケース３内の中心と
分極性電極５の中心が一致しない場合があって、電気的
な性能が低下するという問題点がある。
粉末状活性炭を固状のシートに製造し、これを一定の大
きさと形状に裁断してなる分極性電極５を、円盤状の底
面部１と該底面部から延長された円筒形側壁２からなる
金属ケース３の内部、すなわち底面部１にカーボンペー
スト、導電性ポリマーなどの液状の導電性接着剤４を塗
布し加圧によって接着して固定した（第１の従来の技
術）。ところが、このような分極性電極５は、固形板状
に製造されることにより、これを金属ケース内に接着す
るためには接着剤４を使用する接着方法が適用される。
これは接着剤４を人の手で均一に塗布しなければならな
いため、生産力が減少し、乾燥工程が加わって工程が複
雑になるという欠点がある。特に、外部の衝撃または高
温乾燥後の急冷によって、接着された分極性電極５が金
属ケース３から容易に分離されるなどの作業上の問題点
が発生する。また、分極性電極５の外径が金属ケース３
の円筒形側壁２の内径より小さい場合、接着剤４の表面
張力によって分極性電極５が一方側に流れる現象、すな
わち偏心現像の可能性が高くて金属ケース３内の中心と
分極性電極５の中心が一致しない場合があって、電気的
な性能が低下するという問題点がある。
【０００８】また、図５に示すように、従来の技術の他
の構成として、繊維状活性炭シート６の表面にアルミニ
ウムＡｌ、ニッケルＮｉまたはチタンＴｉなどの金属６
ａをプラズマ溶射した後、一定の大きさと形状に裁断し
てなる繊維状活性炭からなる固形板状の分極性電極５’
を（＋）溶接端子７と（−）溶接端子８を用いて金属ケ
ース３に溶接して付着させることが知られている（第２
の従来の技術）。
の構成として、繊維状活性炭シート６の表面にアルミニ
ウムＡｌ、ニッケルＮｉまたはチタンＴｉなどの金属６
ａをプラズマ溶射した後、一定の大きさと形状に裁断し
てなる繊維状活性炭からなる固形板状の分極性電極５’
を（＋）溶接端子７と（−）溶接端子８を用いて金属ケ
ース３に溶接して付着させることが知られている（第２
の従来の技術）。
【０００９】ところが、繊維状活性炭シートの分極性電
極は、素材自体が高価であり、また金属物を溶射して付
着させる方法を適用することにより金属物溶射工程が加
わって工程が複雑であり、金属物溶射関連設備が高価で
あることを勘案すると、現業への容易な適用が難しい。
一方、このような金属物溶射方法による接着方法は、特
に分極性電極の素材が繊維状のものに限定されており、
製造工程中の素材の損失も大きいため、製品価格上昇の
重要な要因として作用する。
極は、素材自体が高価であり、また金属物を溶射して付
着させる方法を適用することにより金属物溶射工程が加
わって工程が複雑であり、金属物溶射関連設備が高価で
あることを勘案すると、現業への容易な適用が難しい。
一方、このような金属物溶射方法による接着方法は、特
に分極性電極の素材が繊維状のものに限定されており、
製造工程中の素材の損失も大きいため、製品価格上昇の
重要な要因として作用する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる問題
点を解決するためのもので、その目的は、単位セルを構
成する分極性電極を形成するにおいて、ペースト状の電
極物質を金属支持体にコート及び固着させ、加熱ロール
を用いて圧搾することにより、電極物質粒子相互間の接
触を良好にして、静電容量、内部抵抗及び漏洩電流など
の電気的特性に優れた電気二重層キャパシタ及びその製
造方法を提供することにある。
点を解決するためのもので、その目的は、単位セルを構
成する分極性電極を形成するにおいて、ペースト状の電
極物質を金属支持体にコート及び固着させ、加熱ロール
を用いて圧搾することにより、電極物質粒子相互間の接
触を良好にして、静電容量、内部抵抗及び漏洩電流など
の電気的特性に優れた電気二重層キャパシタ及びその製
造方法を提供することにある。
【００１１】本発明の他の目的は、従来の接着剤使用ま
たは金属プラズマ溶射による接着方法の問題点を解決す
るために、電極物質を金属ケースと同じ材質の金属支持
体に結合させ、該金属支持体を金属ケースに中心が一致
するように溶接して結合させることにより、電極物質と
金属ケースが金属支持体による結合及び電気伝導をなし
えるようにして、接着剤の使用や金属プラズマ溶射方法
をすることなく、優れた電気的特性を有し、単位セルを
構成する構成要素間を堅く結合させた電気二重層キャパ
シタ及びその製造方法を提供することにある。
たは金属プラズマ溶射による接着方法の問題点を解決す
るために、電極物質を金属ケースと同じ材質の金属支持
体に結合させ、該金属支持体を金属ケースに中心が一致
するように溶接して結合させることにより、電極物質と
金属ケースが金属支持体による結合及び電気伝導をなし
えるようにして、接着剤の使用や金属プラズマ溶射方法
をすることなく、優れた電気的特性を有し、単位セルを
構成する構成要素間を堅く結合させた電気二重層キャパ
シタ及びその製造方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は、いずれか一面
に凹部が設けられ、金属ケースと同じ材質の金属支持体
に粉末活性炭スラリーをコートさせてなる分極性電極体
を金属ケースに中心が一致するように溶接によって結合
させたことを特徴とする電気二重層キャパシタを提供す
る。
に凹部が設けられ、金属ケースと同じ材質の金属支持体
に粉末活性炭スラリーをコートさせてなる分極性電極体
を金属ケースに中心が一致するように溶接によって結合
させたことを特徴とする電気二重層キャパシタを提供す
る。
【００１３】また、本発明は、粉末活性炭を主材料とし
た電極物質をスラリー化する段階と、金属ケースと同じ
材質からなる金属支持体のいずれか一面にピッティング
（pitting）またはエッチングによって凹部を形成する
段階と、前記金属支持体の凹部が設けられた面に粉末活
性炭スラリーをコート及び乾燥させる段階と、コートさ
れた面を加熱ロール（heating roll）で圧搾して分極性
電極体を製造する段階と、金属ケースの中心と分極性電
極体の中心を合わせて溶接によって接合させる段階とを
含む電気二重層キャパシタの製造方法を提供する。
た電極物質をスラリー化する段階と、金属ケースと同じ
材質からなる金属支持体のいずれか一面にピッティング
（pitting）またはエッチングによって凹部を形成する
段階と、前記金属支持体の凹部が設けられた面に粉末活
性炭スラリーをコート及び乾燥させる段階と、コートさ
れた面を加熱ロール（heating roll）で圧搾して分極性
電極体を製造する段階と、金属ケースの中心と分極性電
極体の中心を合わせて溶接によって接合させる段階とを
含む電気二重層キャパシタの製造方法を提供する。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る電気二重層キ
ャパシタ及びその製造方法を添付図に基づいて詳細に説
明する。図１及び図２に示すように、本発明に係る電気
二重層キャパシタは、分極性電極体１０が内蔵され、円
板状の底面部２１と該底面部から延長された円筒形の側
壁２２からなり、（＋）電流端子に連結される上部金属
ケース２０と、底面部２１’及び側壁２２’からなり、
前記上部金属ケース２０より大きい内径を有し、分極性
電極体１０が内蔵され、（−）電流端子に連結される下
部金属ケース２０’とを含んでなる単位セル５０から構
成される。また、これら上部金属ケース２０と下部金属
ケース２０’はイオン伝導のみを可能にする多孔性材質
のセパレータ３０と絶縁及び短絡防止のためのガスケッ
ト４０で絶縁されている。
ャパシタ及びその製造方法を添付図に基づいて詳細に説
明する。図１及び図２に示すように、本発明に係る電気
二重層キャパシタは、分極性電極体１０が内蔵され、円
板状の底面部２１と該底面部から延長された円筒形の側
壁２２からなり、（＋）電流端子に連結される上部金属
ケース２０と、底面部２１’及び側壁２２’からなり、
前記上部金属ケース２０より大きい内径を有し、分極性
電極体１０が内蔵され、（−）電流端子に連結される下
部金属ケース２０’とを含んでなる単位セル５０から構
成される。また、これら上部金属ケース２０と下部金属
ケース２０’はイオン伝導のみを可能にする多孔性材質
のセパレータ３０と絶縁及び短絡防止のためのガスケッ
ト４０で絶縁されている。
【００１５】図３を参照すると、分極性電極体１０は、
いずれか一面に多数の凹部１２ａが設けられた金属支持
体１２と、前記金属支持体１２の凹部１２ａが設けられ
た面に固着された粉末活性炭電極物質１４とからなる。
このような分極性電極体１０は、その中心を金属ケース
２０、２０’の中心と合わせて、金属支持体１２の凹部
１２ａが設けられた面の反対側面が金属ケース２０、２
０’の内部、すなわち底面部２１、２１’に（＋）溶接
端子７と（−）溶接端子８を用いて溶接で接合される。
いずれか一面に多数の凹部１２ａが設けられた金属支持
体１２と、前記金属支持体１２の凹部１２ａが設けられ
た面に固着された粉末活性炭電極物質１４とからなる。
このような分極性電極体１０は、その中心を金属ケース
２０、２０’の中心と合わせて、金属支持体１２の凹部
１２ａが設けられた面の反対側面が金属ケース２０、２
０’の内部、すなわち底面部２１、２１’に（＋）溶接
端子７と（−）溶接端子８を用いて溶接で接合される。
【００１６】本発明は、粉末活性炭電極物質１４と金属
ケース２０、２０’を結合させるにおいて、これらを集
電体の役割を果たせる金属支持体１２によって結合させ
たもので、粉末活性炭電極物質１４はスラリー状態の電
極物質をコーティング及び圧搾工程によって粒子相互間
の接触が緊密になった状態で固着させて金属支持体１２
に結合させ、このような金属支持体１２は中心を合わせ
て金属ケース２０、２０’に溶接して接合させることに
より、電気二重層キャパシタの単位セル５０を構成する
構成要素間を物理的且つ電気的に安定するように堅く結
合したことに特徴がある。
ケース２０、２０’を結合させるにおいて、これらを集
電体の役割を果たせる金属支持体１２によって結合させ
たもので、粉末活性炭電極物質１４はスラリー状態の電
極物質をコーティング及び圧搾工程によって粒子相互間
の接触が緊密になった状態で固着させて金属支持体１２
に結合させ、このような金属支持体１２は中心を合わせ
て金属ケース２０、２０’に溶接して接合させることに
より、電気二重層キャパシタの単位セル５０を構成する
構成要素間を物理的且つ電気的に安定するように堅く結
合したことに特徴がある。
【００１７】本発明によれば、金属支持体１２は、一般
電解コンデンサの静電容量測定基準で６００〜６０００
μＦの容量を示し、１０〜１５０μｍの厚さを有するこ
とを特徴とする。厚さが１０μｍ未満であれば、金属ケ
ース２０、２０’との溶接が難しくなり、厚さが１５０
μｍを超えれば、分極性電極体１０自体の厚さが厚くな
るだけでなく、金属ケース２０、２０’と粉末活性炭電
極物質１４との間隔が離れて両構成要素間の電気伝導度
が低下する。
電解コンデンサの静電容量測定基準で６００〜６０００
μＦの容量を示し、１０〜１５０μｍの厚さを有するこ
とを特徴とする。厚さが１０μｍ未満であれば、金属ケ
ース２０、２０’との溶接が難しくなり、厚さが１５０
μｍを超えれば、分極性電極体１０自体の厚さが厚くな
るだけでなく、金属ケース２０、２０’と粉末活性炭電
極物質１４との間隔が離れて両構成要素間の電気伝導度
が低下する。
【００１８】前記金属支持体１２の凹部１２ａは、ピッ
ティングまたはエッチング方法で形成される。このよう
な凹部１２ａは、粉末活性炭電極物質１４と金属支持体
１２との接触面積を大きくして、両構成要素間に電気伝
導性を向上させ、これらをさらに堅く結合させる。ま
た、前記金属支持体１２は、結合される金属ケース２
０、２０’と同一の材質からなる。これは、分極性電極
体１０と金属ケース２０、２０’が同一材質の金属−金
属接触で電気伝導をなしえるようにして、電気的に優れ
た特性を持たせる。
ティングまたはエッチング方法で形成される。このよう
な凹部１２ａは、粉末活性炭電極物質１４と金属支持体
１２との接触面積を大きくして、両構成要素間に電気伝
導性を向上させ、これらをさらに堅く結合させる。ま
た、前記金属支持体１２は、結合される金属ケース２
０、２０’と同一の材質からなる。これは、分極性電極
体１０と金属ケース２０、２０’が同一材質の金属−金
属接触で電気伝導をなしえるようにして、電気的に優れ
た特性を持たせる。
【００１９】金属支持体１２の凹部１２ａが設けられた
面には、粉末活性炭スラリーをロールコーターまたはナ
イフコーターなどを用いて２０〜２００μｍの厚さにコ
ートした後、４０〜２００℃の温度で乾燥させることに
より、粉末活性炭電極物質１４が固着される。すなわ
ち、コートされた面に温度１００〜２５０℃の加熱ロー
ルを用いて圧搾を行う。このように加熱ロールを用いて
圧搾工程を行うことにより、粉末活性炭電極物質１４
は、凹部１２ａに十分挿入、結合されて金属支持体１２
に完全固着されて一体化される。しかも、粉末活性粒子
相互間は十分密着して粒子相互間の接触が緊密になり、
単位体積当たり粉末活性炭粒子の密度が増加することに
より接触抵抗が減少する。これは結局電気二重層キャパ
シタの単位セル５０の内部抵抗が減少する効果を持たせ
る。
面には、粉末活性炭スラリーをロールコーターまたはナ
イフコーターなどを用いて２０〜２００μｍの厚さにコ
ートした後、４０〜２００℃の温度で乾燥させることに
より、粉末活性炭電極物質１４が固着される。すなわ
ち、コートされた面に温度１００〜２５０℃の加熱ロー
ルを用いて圧搾を行う。このように加熱ロールを用いて
圧搾工程を行うことにより、粉末活性炭電極物質１４
は、凹部１２ａに十分挿入、結合されて金属支持体１２
に完全固着されて一体化される。しかも、粉末活性粒子
相互間は十分密着して粒子相互間の接触が緊密になり、
単位体積当たり粉末活性炭粒子の密度が増加することに
より接触抵抗が減少する。これは結局電気二重層キャパ
シタの単位セル５０の内部抵抗が減少する効果を持たせ
る。
【００２０】このように圧搾工程を経た分極性電極体１
０は、一定の形状に裁断され、それに相応する形状の金
属ケース２０、２０’に内蔵され、中心を合わせて
（＋）溶接端子７と（−）溶接端子８を用いて溶接され
る。このように、分極性電極体１０が内蔵された上部金
属ケース２０及び下部金属ケース２０’はセパレータ３
０及びガスケット４０によって絶縁され、加圧結合され
る。これにより、１つの単位セル５０が形成される。
０は、一定の形状に裁断され、それに相応する形状の金
属ケース２０、２０’に内蔵され、中心を合わせて
（＋）溶接端子７と（−）溶接端子８を用いて溶接され
る。このように、分極性電極体１０が内蔵された上部金
属ケース２０及び下部金属ケース２０’はセパレータ３
０及びガスケット４０によって絶縁され、加圧結合され
る。これにより、１つの単位セル５０が形成される。
【００２１】また、本発明によれば、金属ケース２０、
２０’はＳＵＳ合金の表面にＡｌ、Ｎｉ、ＴａまたはＴ
ｉなどの金属を０.０１〜０.１ｍｍの厚さにコートして
使用することが好ましい。通常、金属ケースはＳＵＳ３
０４やＳＵＳ３１６などのＳＵＳ合金が用いられている
が、このようにＡｌ、Ｎｉ、ＴａまたはＴｉなどの金属
をコートして使用すると、溶接時に腐食を防止すること
ができるとともに、自然に金属電位差の発生を防止する
ことができる。このようなコーティング金属は製品の種
類によって選択的に使用することができる。一例を挙げ
ると、前記集電体の役割をする金属支持体１２としてア
ルミニウム箔材質のものを使用する場合、金属ケース２
０、２０’はＳＵＳ合金の表面にアルミニウムを溶融コ
ートして使用する。
２０’はＳＵＳ合金の表面にＡｌ、Ｎｉ、ＴａまたはＴ
ｉなどの金属を０.０１〜０.１ｍｍの厚さにコートして
使用することが好ましい。通常、金属ケースはＳＵＳ３
０４やＳＵＳ３１６などのＳＵＳ合金が用いられている
が、このようにＡｌ、Ｎｉ、ＴａまたはＴｉなどの金属
をコートして使用すると、溶接時に腐食を防止すること
ができるとともに、自然に金属電位差の発生を防止する
ことができる。このようなコーティング金属は製品の種
類によって選択的に使用することができる。一例を挙げ
ると、前記集電体の役割をする金属支持体１２としてア
ルミニウム箔材質のものを使用する場合、金属ケース２
０、２０’はＳＵＳ合金の表面にアルミニウムを溶融コ
ートして使用する。
【００２２】表１は、図４ａ、図４ｂ（第１の従来の技
術）及び図５（第２の従来の技術）に示した従来の構成
に係る電気二重層キャパシタの単位セルと本発明に係る
電気二重層キャパシタの単位セル５０の静電容量、漏洩
電流及び内部抵抗を比較したものである。
術）及び図５（第２の従来の技術）に示した従来の構成
に係る電気二重層キャパシタの単位セルと本発明に係る
電気二重層キャパシタの単位セル５０の静電容量、漏洩
電流及び内部抵抗を比較したものである。
【００２３】
【表１】
【００２４】
【発明の効果】前述したように、本発明は、電気二重層
キャパシタの単位セルを構成するにおいて、接着剤の使
用や金属プラズマ溶射工程が排除されることにより、偏
心現象及び工程の複雑さがなく、金属ケースと分離され
ないうえ、物理的且つ電気的に完全結合された電気二重
層キャパシタを提供する。
キャパシタの単位セルを構成するにおいて、接着剤の使
用や金属プラズマ溶射工程が排除されることにより、偏
心現象及び工程の複雑さがなく、金属ケースと分離され
ないうえ、物理的且つ電気的に完全結合された電気二重
層キャパシタを提供する。
【００２５】また、分極性電極体１０と金属ケース２
０、２０’が金属支持体１２による同一材質の金属−金
属接触によって電気伝導をなしえるようにし、電気的に
優れた特性を有する。その上、金属支持体にコート、固
着された粉末活性炭電極物質を加熱ロールで圧搾して電
極物質の電極密度を増加させることにより、接触抵抗が
減少し且つ単位セルの内部抵抗が減少するという効果を
奏する。表１に示すように、従来の構成による電気二重
層キャパシタの単位セルに比べて優れた静電容量、内部
抵抗及び漏洩電流を示していることが分かる。
０、２０’が金属支持体１２による同一材質の金属−金
属接触によって電気伝導をなしえるようにし、電気的に
優れた特性を有する。その上、金属支持体にコート、固
着された粉末活性炭電極物質を加熱ロールで圧搾して電
極物質の電極密度を増加させることにより、接触抵抗が
減少し且つ単位セルの内部抵抗が減少するという効果を
奏する。表１に示すように、従来の構成による電気二重
層キャパシタの単位セルに比べて優れた静電容量、内部
抵抗及び漏洩電流を示していることが分かる。
【図１】本発明に係る電気二重層キャパシタの単位セル
を示す斜視図である。
を示す斜視図である。
【図２】本発明に係る電気二重層キャパシタの単位セル
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図３】本発明に係る電気二重層キャパシタの分極性電
極体が金属ケースに結合されることを示す断面図であ
る。
極体が金属ケースに結合されることを示す断面図であ
る。
【図４】図４ａは、従来の技術に係る電気二重層キャパ
シタの単位セルの製造過程を示す斜視図であり、図４ｂ
は、別の従来の技術に係る電気二重層キャパシタの単位
セルの製造過程を示す斜視図である。
シタの単位セルの製造過程を示す斜視図であり、図４ｂ
は、別の従来の技術に係る電気二重層キャパシタの単位
セルの製造過程を示す斜視図である。
【図５】従来の技術に係る他の電気二重層キャパシタの
単位セルの製造過程を示す断面図である。
単位セルの製造過程を示す断面図である。
７ （＋）溶接端子
８ （−）溶接端子
１０ 分極性電極体
１２ 金属支持体
１２ａ 凹部
１４ 粉末活性炭電極物質
２０、２０’ 金属ケース
３０ セパレータ
４０ ガスケット
５０ 単位セル
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(71)出願人 502453001
イー ヨン−ウク
大韓民国、 キョンギ−ド 467−832、
イチョン−シ、 ペクサ−ミョン、 チョ
プ−リ、 ハンソル アパート 102−
1411
(72)発明者 クオン ギョン−テ
大韓民国、 キョンギ−ド 463−821、
ファソン−シ、 メソン−ミョン、 ウォ
ンピョン−リ 91−16、 クムガン ビレ
ッジ エイ−101
(72)発明者 イー ヨン−ウク
大韓民国、 キョンギ−ド 467−832、
イチョン−シ、 ペクサ−ミョン、 チョ
プ−リ、 ハンソル アパート 102−
1411
(72)発明者 カン アン−スー
大韓民国、 ソウル 120−847、 ソデム
ン−ク、 ホンオン サン−ドン 274−
58
(72)発明者 キム ギョン−ミン
大韓民国、 キョンギ−ド 449−942、
ヨニン−シ、 クソン−オプ、 サンハ−
リ、 サニョン アパート 310−1506
Claims (4)
- 【請求項１】 円板状の底面部（２１、２１’）と該底
面部から延長された円筒状の側壁（２２）からなる金属
ケース（２０、２０’）と、粉末活性炭、電解液、バイ
ンダー及び導電性添加剤を含むペースト状の電極物質
（１４）からなる分極性電極体（１０）と、イオン伝導
のみを可能にする多孔性材質のセパレータ（３０）と、
絶縁、短絡を防止するためのガスケット（４０）とを備
えてなる電気二重層キャパシタにおいて、 金属ケース（２０、２０’）と同一の材質からなり、い
ずれか一面にピッティングまたはエッチングによって多
数の凹部（１２ａ）が設けられた金属支持体（１２）
と、前記金属支持体（１２）の凹部（１２ａ）が設けら
れた面に粉末活性炭、電解液、バインダー及び導電性添
加剤を混合したスラリーをコート及び固着させ、温度１
００〜２５０℃の加熱ロールで圧搾して形成した粉末活
性炭電極物質（１４）とから構成された前記分極性電極
体（１０）の中心を前記金属ケース（２０、２０’）の
中心に合わせて溶接、接合して形成したことを特徴とす
る電気二重層キャパシタ。 - 【請求項２】 金属ケース（２０、２０’）は、ＳＵＳ
合金の表面にＡｌ、Ｎｉ、ＴａまたはＴｉ金属が０.０
１〜０.１ｍｍの厚さにコートされたものであることを
特徴とする請求項１記載の電気二重層キャパシタ。 - 【請求項３】 金属支持体（１２）が１０〜１５０μｍ
の厚さを有することを特徴とする請求項１または２記載
の電気二重層キャパシタ。 - 【請求項４】 円板状の底面部（２１、２１’）と該底
面部から延長された円筒状の側壁（２２）からなる金属
ケース（２０、２０’）と、粉末活性炭、電解液、バイ
ンダー及び導電性添加剤を含むペースト状の電極物質
（１４）からなる分極性電極体（１０）と、イオン伝導
のみを可能にする多孔性材質のセパレータ（３０）と、
絶縁、短絡を防止するためのガスケット（４０）とを備
えてなる電気二重層キャパシタの製造方法において、 粉末活性炭に電解液、バインダー及び導電性添加剤を混
合して粉末活性炭スラリーを製造する段階と、 金属ケース（２０、２０’）と同一の材質からなる金属
支持体（１２）のいずれか一面にピッティングまたはエ
ッチングによって多数の凹部（１２ａ）を形成する段階
と、 前記金属支持体（１２）の凹部（１２ａ）が設けられた
面に粉末活性炭スラリーをコート及び乾燥させる段階
と、 コートされた面を温度１００〜２５０℃の加熱ロールで
圧搾して分極性電極体（１０）を製造する段階と、 前記分極性電極体（１０）を金属ケース（２０、２
０’）に相応する大きさに裁断し、該分極性電極体（１
０）の中心を金属ケース（２０、２０’）の中心に合わ
せて溶接する段階とを含むことを特徴とする電気二重層
キャパシタの製造方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR2001-080447 | 2001-12-18 | ||
| KR1020010080447A KR20020070392A (ko) | 2001-12-18 | 2001-12-18 | 전기이중층 캐패시터 및 그 제조 방법 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003197475A true JP2003197475A (ja) | 2003-07-11 |
Family
ID=19717156
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002363492A Pending JP2003197475A (ja) | 2001-12-18 | 2002-12-16 | 電気二重層キャパシタ及びその製造方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20030112581A1 (ja) |
| EP (1) | EP1324360A3 (ja) |
| JP (1) | JP2003197475A (ja) |
| KR (1) | KR20020070392A (ja) |
| CN (1) | CN1428802A (ja) |
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| JP2006310384A (ja) * | 2005-04-26 | 2006-11-09 | Japan Carlit Co Ltd:The | 多孔性電極の製造方法、多孔性電極、及び電気化学デバイス |
| JP5224622B1 (ja) * | 2012-06-08 | 2013-07-03 | 太陽誘電株式会社 | 電気化学デバイス |
| JP2016154187A (ja) * | 2015-02-20 | 2016-08-25 | セイコーインスツル株式会社 | 電気二重層キャパシタ |
| JP2019096917A (ja) * | 2019-03-27 | 2019-06-20 | セイコーインスツル株式会社 | コイン型電気二重層キャパシタの積層並列接続体 |
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|---|---|---|---|---|
| DE10203143A1 (de) * | 2002-01-28 | 2003-08-07 | Epcos Ag | Elektroden, deren Herstellung und Kondensatoren mit den Elektroden |
| CN100364021C (zh) * | 2003-11-11 | 2008-01-23 | 石油大学(北京) | 双电层电容器及其制备方法 |
| JP2005191455A (ja) | 2003-12-26 | 2005-07-14 | Tdk Corp | 電気化学デバイス |
| WO2005086190A1 (ja) * | 2004-03-09 | 2005-09-15 | Sanyo Electric Co., Ltd. | 電気二重層キャパシタ |
| JP2007066943A (ja) * | 2005-08-29 | 2007-03-15 | Sanyo Electric Co Ltd | 電気二重層キャパシタ |
| JP2007227572A (ja) * | 2006-02-22 | 2007-09-06 | Sanyo Electric Co Ltd | 電気二重層キャパシタ及び電気二重層キャパシタの製造方法 |
| US20100020471A1 (en) * | 2008-07-24 | 2010-01-28 | Adrian Schneuwly | Electrode Device |
| US20110102972A1 (en) * | 2009-11-05 | 2011-05-05 | Samsung Elctro-Mechanics Co., Ltd. | Chip-type electric double layer capacitor cell and method of manufacturing the same |
| KR101994705B1 (ko) * | 2011-11-22 | 2019-07-17 | 삼성전기주식회사 | 에너지 저장체의 전극 및 에너지 저장체의 전극 제조방법 |
| CN103021670A (zh) * | 2012-12-25 | 2013-04-03 | 上海奥威科技开发有限公司 | 基于钽正极和活性炭负极的混合型超级电容器 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0748453B2 (ja) * | 1989-08-23 | 1995-05-24 | いすゞ自動車株式会社 | 電気二重層コンデンサ |
| JP3309436B2 (ja) * | 1992-09-07 | 2002-07-29 | 松下電器産業株式会社 | 電気二重層コンデンサ |
| US6195251B1 (en) * | 1997-10-29 | 2001-02-27 | Asahi Glass Company Ltd. | Electrode assembly and electric double layer capacitor having the electrode assembly |
| JP4318337B2 (ja) * | 1999-01-19 | 2009-08-19 | 株式会社クレハ | 非水系電気化学素子用電極およびその製造方法 |
| JP4488572B2 (ja) * | 1999-02-05 | 2010-06-23 | 株式会社クレハ | 活性炭電極形成用電極合剤および該合剤から得られる活性炭電極 |
| JP3534031B2 (ja) * | 2000-02-02 | 2004-06-07 | トヨタ自動車株式会社 | 電池・キャパシタ用電極の製造方法 |
-
2001
- 2001-12-18 KR KR1020010080447A patent/KR20020070392A/ko not_active Application Discontinuation
-
2002
- 2002-12-16 US US10/320,103 patent/US20030112581A1/en not_active Abandoned
- 2002-12-16 JP JP2002363492A patent/JP2003197475A/ja active Pending
- 2002-12-18 EP EP02028427A patent/EP1324360A3/en not_active Withdrawn
- 2002-12-18 CN CN02157023A patent/CN1428802A/zh active Pending
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|---|---|---|---|---|
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| JP5224622B1 (ja) * | 2012-06-08 | 2013-07-03 | 太陽誘電株式会社 | 電気化学デバイス |
| US8722232B2 (en) | 2012-06-08 | 2014-05-13 | Taiyo Yuden Co., Ltd. | Electrochemical device |
| JP2016154187A (ja) * | 2015-02-20 | 2016-08-25 | セイコーインスツル株式会社 | 電気二重層キャパシタ |
| JP2019096917A (ja) * | 2019-03-27 | 2019-06-20 | セイコーインスツル株式会社 | コイン型電気二重層キャパシタの積層並列接続体 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1324360A2 (en) | 2003-07-02 |
| KR20020070392A (ko) | 2002-09-09 |
| US20030112581A1 (en) | 2003-06-19 |
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| CN1428802A (zh) | 2003-07-09 |
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