JP2003309042A - 電気二重層キャパシタ用セパレーター - Google Patents

電気二重層キャパシタ用セパレーター

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JP2003309042A
JP2003309042A JP2002113449A JP2002113449A JP2003309042A JP 2003309042 A JP2003309042 A JP 2003309042A JP 2002113449 A JP2002113449 A JP 2002113449A JP 2002113449 A JP2002113449 A JP 2002113449A JP 2003309042 A JP2003309042 A JP 2003309042A
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electric double
separator
layer capacitor
fiber
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JP2002113449A
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Takahiro Tsukuda
貴裕 佃
Masatoshi Midorikawa
正敏 緑川
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Mitsubishi Paper Mills Ltd
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Mitsubishi Paper Mills Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】内部抵抗を低減する電気二重層キャパシタ用セ
パレーターを提供する。 【解決手段】酸化チタンを含有する多孔質基材からなる
ことを特徴とする電気二重層キャパシタ用セパレータ
ー。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、内部抵抗を低減す
る電気二重層キャパシタ用セパレーターに関する。
【0002】
【従来の技術】近年、大容量キャパシタの開発が主流に
なっており、そのためにはキャパシタの内部抵抗をさら
に低くすることが課題である。内部抵抗を低くするため
には、電極材、集電体、電解液などの改良もさることな
がら、電気二重層キャパシタ用セパレーターの改良も必
要であり、内部抵抗を低減する電気二重層キャパシタ用
セパレーターが要望されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来技術に
見られる上記問題点を解決するものである。即ち、本発
明の目的は、内部抵抗を低減する電気二重層キャパシタ
用セパレーターを提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記問題
点を解決するため鋭意検討した結果、多孔質基材に酸化
チタンを含有させることによって、内部抵抗を低減する
電気二重層キャパシタ用セパレーターを実現できること
を見出し、本発明に至ったものである。
【0005】すなわち、本発明は、酸化チタンを含有す
る多孔質基材からなることを特徴とする電気二重層キャ
パシタ用セパレーターである。
【0006】本発明においては、多孔質基材が、セルロ
ースを主体としてなることが好ましい。
【0007】本発明においては、多孔質基材が、融点ま
たは熱分解温度が250℃以上の高分子を含有してなる
ことが好ましい。
【0008】本発明においては、高分子が、フィブリル
化されてなることが好ましい。
【0009】本発明においては、高分子が、パラ系全芳
香族ポリアミドであることが好ましい。
【0010】本発明においては、高分子が、全芳香族ポ
リエステルであることが好ましい。
【0011】本発明においては、多孔質基材が、繊度
0.5dtex以下の有機繊維を含有することが好まし
い。
【0012】本発明においては、多孔質基材が、繊度
3.3dtex以下の熱融着性繊維を含有し、該繊維が
熱融着してなることが好ましい。
【0013】本発明においては、熱融着性繊維が、融点
200℃以上の成分を芯部に、融点200℃未満の成分
を鞘部に配してなる芯鞘複合繊維であることが好まし
い。
【0014】本発明においては、多孔質基材が、フィブ
リル化セルロースを含有してなることが好ましい。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、本発明の電気二重層キャパ
シタ用セパレーターについて詳細に説明する。
【0016】本発明における電気二重層キャパシタと
は、対向する2つの電極間に電気二重層を挟んだ形で構
成されてなる蓄電機能を有するものである。電気二重層
キャパシタの電極としては、一対の分極性電極、片方が
分極性電極でもう片方が非分極性電極の組み合わせの何
れでも良い。電解液としては水溶液系、有機溶媒を用い
る有機電解液系の何れでも良い。
【0017】本発明における酸化チタン源としては、従
来汎用の酸化チタン、含水酸化チタン、水和酸化チタ
ン、メタチタン酸、オルトチタン酸、水酸化チタンなど
のチタン酸化物やチタン水酸化物、チタンアルコキシ
ド、チタニルアセチルアセトナート、チタンカップリン
グ剤などの有機チタン化合物、無機チタン塩、ハロゲン
化チタン、チタン酸バリウム、シュウ酸チタニルアンモ
ニウム、シュウ酸チタニルカリウム2水和物、シュウ酸
チタンバリウム、硫酸チタニルなどが挙げられる。
【0018】これらの酸化チタン源から酸化チタンを得
る方法としては、硫酸チタニル、ハロゲン化チタン、有
機チタン化合物などを必要に応じて核形成用種子の共存
下に加水分解する方法(加水分解法)、必要に応じて核
形成用種子の共存下に、硫酸チタニル、ハロゲン化チタ
ン、有機チタン化合物などにアルカリ剤を添加して中和
する方法(中和法)、ハロゲン化チタンおよび有機チタ
ン化合物を気相酸化する方法(気相酸化法)、加水分解
法および中和法で得られた酸化チタンを焼成する方法
(焼成法)などが挙げられる。
【0019】本発明における酸化チタンは、比表面積が
100m2/g以上のものが好ましく、一次粒子の粒径
が1μm以下のものが好ましいが、100nm以下で細
かいものほどより好ましい。酸化チタンの比表面積と粒
径は、加水分解、中和、酸化、焼成の各工程において、
アルカリ剤の種類、pH上昇速度、液温、乾燥温度など
を調整することにより制御することができる。
【0020】本発明において、多孔質基材に酸化チタン
を含有させた状態とは、多孔質基材に酸化チタンを付着
あるいは担持させた状態を指し、繊維に練り込んだ状態
を指さない。繊維に練り込まれた酸化チタンは、表面に
露出しにくいため本発明で必要とする機能を充分に発揮
できない。多孔質基材に酸化チタンを含有させる方法と
しては、酸化チタンの粉末を水や有機溶媒に分散させた
スラリー、加水分解法で得られるゾルやスラリーを多孔
質基材に含浸、塗布、噴霧、スパッタリングする方法、
多孔質基材の原料と混合して抄き込む方法などが挙げら
れる。有機溶媒としては、アルコール、エステル、エー
テル、アミン、炭化水素などを用いることができる。ス
ラリーやゾルを調製する際には、必要に応じて塩酸や硝
酸などの酸を添加しても良い。
【0021】本発明においては、多孔質基材全体を酸化
チタンで被覆する必要はなく、表面および内部に相対的
に均一に含有されていれば良い。酸化チタンの表面は活
性が高く、電解液との親和性に優れ、電解液中のイオン
伝導を円滑にする作用を有するため、内部抵抗の低い電
気二重層キャパシタが得られる。
【0022】本発明における多孔質基材としては、セル
ロースを主体とする紙、紙様のもの、多孔質フィルム、
織布、乾式不織布、湿式不織布が挙げられる。セルロー
スとしては、天然セルロース、溶剤紡糸セルロース、こ
れらのパルプ状物、フィブリル化物、バクテリアセルロ
ースなどが挙げられる。
【0023】本発明のフィブリル化セルロースは、リン
ターをはじめとする各種パルプ、リント、溶剤紡糸セル
ロースなどを原料とし、例えば高圧ホモジナイザーを用
いて主に繊維軸と平行な方向に分割、微細化され、少な
くとも一部が繊維径1μm以下になっているものを指
す。フィブリル化セルロースは、電気二重層キャパシタ
用セパレーターの引張強度や突刺強度などの機械的強度
を強くする効果、ピンホール抑制効果、酸化チタンの歩
留まり向上効果などを有するため好ましい。
【0024】多孔質フィルムは、高分子の溶融体を押し
出し機から押し出して製膜、延伸する方法、不活性微粒
子を添加した高分子溶融体からフィルムを形成して、不
活性微粒子を溶媒抽出などにより除去する方法、不活性
微粒子を添加した溶液を基板上に塗布した後、不活性微
粒子を溶媒抽出などにより除去して多孔質化した後、基
板から剥がす方法、あるいは、基板から剥がした後、不
活性微粒子を除去して多孔質化する方法などにより製造
される。
【0025】高分子を含有してなる不織布の場合は、高
分子を繊維化と同時にシート化したり、繊維化してから
シート化して製造される。高分子を含有する不織布は、
高分子のみからなるものでも良いが、高分子以外の有機
原料、無機原料を含有してなるものでも良い。不織布や
織布は、ニードルパンチや水流交絡処理されたものでも
良い。
【0026】本発明における多孔質基材が、融点または
熱分解温度が250℃以上の高分子を含有してなる場合
には、セルロースを主体としてなる場合よりも耐熱性に
優れる電気二重層キャパシタ用セパレーターが得られ
る。
【0027】本発明における、融点または熱分解温度が
250℃以上の高分子としては、ナイロン66、全芳香
族ポリアミド、全芳香族ポリエステル、全芳香族ポリエ
ステルアミド、全芳香族ポリエーテル、全芳香族ポリア
ゾメジン、ポリフェニレンスルフィド(PPS)、ポリ
−p−フェニレンベンゾビスチアゾール(PBZT)、
ポリ−p−フェニレンベンゾビスオキサゾール(PB
O)、ポリベンゾイミダゾール(PBI)、ポリエーテ
ルエーテルケトン(PEEK)、ポリアミドイミド(P
AI)、ポリイミド、ポリテトラフルオロエチレン(P
TFE)などが挙げられ、これら単独でも良いし、2種
類以上の組み合わせでも良い。PBZTはトランス型、
シス型の何れでも良い。これらの中でも、耐熱性に優れ
る全芳香族ポリアミド、特にパラ系全芳香族ポリアミ
ド、吸湿率が非常に低い全芳香族ポリエステルが好まし
い。
【0028】パラ系全芳香族ポリアミドは、ポリ−p−
フェニレンテレフタルアミド、ポリ−p−ベンズアミ
ド、ポリ−p−アミドヒドラジド、ポリ−p−フェニレ
ンテレフタルアミド−3,4−ジフェニルエーテルテレ
フタルアミドなどが挙げられるが、これらに限定される
ものではない。
【0029】全芳香族ポリエステルは、芳香族ジオー
ル、芳香族ジカルボン酸、芳香族ヒドロキシカルボン酸
などのモノマーを組み合わせて、組成比を変えて合成さ
れる。例えばp−ヒドロキシ安息香酸と2−ヒドロキシ
−6−ナフトエ酸との共重合体が挙げられるが、これに
限定されるものではない。
【0030】本発明における、融点または熱分解温度が
250℃以上の高分子は、少なくとも一部がフィブリル
状になっていることが好ましい。本発明におけるフィブ
リルとは、主に繊維軸と平行な方向に非常に細かく分割
された部分を有する繊維状で、少なくとも一部が繊維径
1μm以下になっている繊維を指す。本発明において
は、長さと巾のアスペクト比が20:1〜10000
0:1の範囲に分布し、カナダ標準形濾水度が0ml〜
500mlの範囲にある。フィブリルの重量平均繊維長
は2mm以下が好ましい。
【0031】高分子のフィブリルを作製する方法として
は、例えば、高分子の繊維を高圧ホモジナイザーやリフ
ァイナーなどを用いて処理する方法、多孔質基材を水流
交絡処理する方法などが挙げられる。
【0032】ここで、高圧ホモジナイザーとは、対象物
に少なくとも10kg/cm2以上、好ましくは200
〜1000kg/cm2、さらに好ましくは400〜1
000kg/cm2の圧力を加えてオリフィスを通過さ
せ、急速に減圧、減速させることにより生じる剪断力を
もって対象物をフィブリル化することができる装置であ
る。高分子やセルロースの場合は、この剪断力によっ
て、主として繊維軸と平行な方向に引き裂き、ほぐすよ
うな力として与えられ、次第にフィブリル化する。具体
的には、高分子の繊維やペレット、セルロースを長さ5
mm以下、好ましくは3mm以下に切断したもの、ある
いは予めパルプ状にしたものを原料とし、これを水に分
散させて懸濁液とする。懸濁液の濃度は質量百分率で最
大25%、好ましくは1〜10%であり、さらに好まし
くは、1〜2%である。この懸濁液を高圧ホモジナイザ
ーに導入し、少なくとも10kg/cm2、好ましくは
200〜1000kg/cm2、さらに好ましくは40
0〜1000kg/cm2の圧力を加え、この操作を数
回〜数十回繰り返し高圧ホモジナイザーに通過させる。
場合によって、界面活性剤など薬品を添加して処理して
も良い。
【0033】水流交絡処理する場合、水流を噴射するた
めのノズル直径は10〜500μmの範囲が好ましい。
ノズルピッチは10〜1500μmが好ましい。ノズル
プレートは、搬送方向に対する直交方向では、搬送中の
スラリーの幅をカバーする範囲が必要である。搬送方向
では、繊維の種類、坪量、抄紙速度、水圧を考慮して、
ノズルヘッドの数を変えて用いることができる。1本の
ノズルプレート中のノズルの配列は、1列でも良いし、
2列以上の複数列でも良い。複数列の場合は、隣接する
列の穴を交互に配列した、いわゆる千鳥状でも良いし、
隣接する列の穴の位置を揃えたものや変則的であっても
良い。本発明の水流処理では、10mmH2O〜100
0mmH2Oの範囲で搾水することが好ましい。水流の
圧力としては、5kg/cm2〜200kg/cm2の範
囲が好ましい。
【0034】本発明における高分子のフィブリル化物
は、電気二重層キャパシタ用セパレーターのピンホール
発生を抑制するだけでなく、酸化チタンを留めやすく、
酸化チタンの歩留まりを向上させる。
【0035】本発明における繊度0.5dtex以下の
有機繊維としては、アクリル、ポリオレフィン、ポリエ
ステル、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、
全芳香族ポリアミド、半芳香族ポリアミド、全芳香族ポ
リエステル、半芳香族ポリエステル、全芳香族ポリエス
テルアミド、半芳香族ポリエステルアミド、ポリエーテ
ルエーテルケトン(PEEK)、ポリエーテルスルホン
(PES)、ポリフェニレンスルフィド(PPS)、ポ
リベンゾイミダゾール(PBI)、ポリテトラフルオロ
エチレンン(PTFE)、ポリ−p−フェニレンベンゾ
ビスオキサゾール(PBO)、ポリ−p−フェニレンベ
ンゾビスチアゾール(PBZT)、ポリビニルアルコー
ル、エチレン−ビニルアルコール共重合体、エチレン−
酢酸ビニルアルコール共重合体などの樹脂からなる単繊
維や複合繊維が挙げられる。これらの中から2種類以上
を組み合わせてなる分割型複合繊維を分割させたもので
あっても良い。ここで、半芳香族とは、主鎖の一部に例
えば脂肪鎖などを有するものを指す。これらの中でも、
繊維径を細くしやすく、耐熱性に優れるポリエステル繊
維が好ましい。
【0036】本発明における0.5dtex以下の有機
繊維は、フィブリル化高分子を捕捉する働きをなし、電
気二重層キャパシタ用セパレーターの地合を均一にする
効果がある。このとき有機繊維の繊度を0.5dtex
以下で2種類以上にすると、電気二重層キャパシタ用セ
パレーターの地合がより均一になるため好ましい。本発
明の電気二重層キャパシタ用セパレーターが、フィブリ
ル化されていない繊度0.5dtex以下の有機繊維を
含有する場合の含有量としては、3%以上が好ましく、
5%以上がより好ましい。
【0037】本発明におけるフィブリル化されていない
有機繊維の長さとしては、特に限定されるものではない
が、電気二重層キャパシタ用セパレーターの地合が均一
になりやすいことから、1〜30mmが好ましく、1〜
10mmがより好ましい。繊維長が1mmより短いと、
フィブリル化高分子の捕捉能が低下し、30mmより長
くなると繊維同士がよれて電気二重層キャパシタ用セパ
レーターの厚みむらが生じやすい。
【0038】本発明の電気二重層キャパシタ用セパレー
ターは、繊度3.3dtex以下の熱融着性繊維を含有
し、該繊維が熱融着してなることが好ましい。熱融着性
繊維としては、熱融着成分として、ポリオレフィン、ポ
リエステル、アクリル、ポリビニルアルコール、エチレ
ン−ビニルアルコール共重合体、エチレン−酢酸ビニル
アルコール共重合体、低融点ポリエステル(変性ポリエ
ステル)などを有する繊維が挙げられる。熱融着性繊維
の構造としては、熱融着成分だけからなる単繊維の他
に、サイドバイサイド型、芯鞘型、並列多層型、海島
型、多重芯型、放射型、中空放射型、モザイク型、星雲
型、多芯型、多芯海島型など、熱融着成分と非融着成分
の両方を配してなるものも好ましい。セパレーターの均
一性を損なわず繊維間の接着力が強くなりやすいものと
して芯鞘型や多芯海島型が好ましい。
【0039】熱融着性繊維が熱融着することにより、電
気二重層キャパシタ用セパレーターの引張強度、突刺強
度、引裂強度などの機械的強度が強くなる。融点200
℃以上の非融着成分を芯部に、融点200℃未満の熱融
着成分を鞘部に配してなる芯鞘複合繊維は、芯部の融点
が高いため、耐熱性に優れ、好ましい。本発明の電気二
重層キャパシタ用セパレーターが熱融着性繊維を含有す
る場合の含有量としては3%以上が好ましく、ピンホー
ルができない程度にできるだけ多い方が好ましい。
【0040】本発明における電気二重層キャパシタ用セ
パレーターの坪量は、特に制限はないが、5〜200g
/m2が好ましく、8〜100g/m2がさらに好ましく
用いられる。本発明の電気二重層キャパシタ用セパレー
ターの厚みは、10〜300μmが好ましく用いられ、
15〜100μmがより好ましく用いられる。10μm
未満では、電気二重層キャパシタの製造時に短絡不良率
が高くなりやすい。一方、300μmより厚くなると、
キャパシタに収納できる電極面積が減少し、電気二重層
キャパシタの容量が低いものになる。本発明の電気二重
層キャパシタ用セパレーターは、強度向上、不純物除
去、厚み調整などの目的に応じて、熱処理やカレンダー
処理が施される。
【0041】
【実施例】以下、実施例により本発明を詳しく説明する
が、本発明の内容は実施例に限定されるものではない。
【0042】<酸化チタン溶液1の調製>通常の硫酸法
による酸化チタン製造工程における中間生成物である硫
酸チタニルを熱加水分解して含水酸化チタンを得た。こ
の含水酸化チタンを水酸化ナトリウム水溶液で洗浄した
後、塩酸で解膠して乳白色半透明の酸化チタン含有液
(pH1.2)を得た。該液を高剪断ミキサーに投入
し、高速攪拌しながら炭酸ナトリウム水溶液を滴下して
液pHを4までゆっくり上昇させ、20分間攪拌して酸
化チタン溶液1を得た。
【0043】実施例1 溶剤紡糸セルロースからなるフィブリル化セルロース5
0%、カナダ標準型濾水度100mlの麻パルプ50%
の配合比からなる坪量15g/m2、厚み50μmの紙
に酸化チタン溶液1を含浸、乾燥させて、酸化チタンを
含有する紙を作製し、これを電気二重層キャパシタ用セ
パレーター1とした。
【0044】実施例2 溶剤紡糸セルロースからなるフィブリル化セルロース5
0%、カナダ標準型濾水度100mlの麻パルプ50%
の配合比で、パルパーを用いてイオン交換水中に分散さ
せた。このとき、全原料に対して10質量%になるよう
に酸化チタン微粉末(平均粒径100nm)を添加し
た。充分攪拌した後、所定濃度に希釈して長網抄紙機を
用いて湿式抄紙し、酸化チタンを含有する坪量15g/
2の紙を作製し、これを電気二重層キャパシタ用セパ
レーター2とした。
【0045】実施例3 パラ系全芳香族ポリアミドのフィブリル化繊維50%、
繊度0.1dtex、繊維長3mmのポリエステル繊維
15%、繊度0.3dtex、繊維長3mmのポリエス
テル繊維10%、芯部に融点255℃のポリエステル
を、鞘部に融点110℃の変性ポリエステルを配してな
る芯鞘複合繊維(繊度1.1dtex、繊維長3mm)
25%の配合比で、パルパーを用いて分散助剤とともに
イオン交換水中に分散させ、所定濃度に希釈して短網抄
紙機を用いて湿式抄紙し、坪量16g/m2、厚み50
μmの湿式不織布を作製した。該不織布に酸化チタン溶
液1を含浸、乾燥させて、酸化チタンを含有する不織布
を作製し、これを電気二重層キャパシタ用セパレーター
3とした。
【0046】実施例4 パラ系全芳香族ポリアミドのフィブリル化繊維50%、
繊度0.1dtex、繊維長3mmのポリエステル繊維
15%、繊度0.3dtex、繊維長3mmのポリエス
テル繊維10%、芯部に融点255℃のポリエステル
を、鞘部に融点110℃の変性ポリエステルを配してな
る芯鞘複合繊維(繊度1.1dtex、繊維長5mm)
25%の配合比で、パルパーを用いて分散助剤とともに
イオン交換水中に分散させた。このとき、全原料に対し
て、10質量%となるように酸化チタン微粉末(平均粒
径100nm)を添加した。充分攪拌した後、所定濃度
に希釈して短網抄紙機を用いて湿式抄紙し、酸化チタン
を含有する坪量17g/m2、厚み50μmの湿式不織
布を作製し、これを電気二重層キャパシタ用セパレータ
ー4とした。
【0047】実施例5 パラ系全芳香族ポリアミドのフィブリル化繊維50%、
繊度0.1dtex、繊維長3mmのポリエステル繊維
25%、繊度0.3dtex、繊維長3mmのポリエス
テル繊維20%、天然セルロースからなるフィブリル化
セルロース5%の配合比で、パルパーを用いて分散助剤
とともにイオン交換水中に分散させ、所定濃度に希釈し
て円網抄紙機を用いて湿式抄紙し、坪量16g/m2
厚み50μmの湿式不織布を作製した。該不織布に酸化
チタン溶液1を含浸、乾燥させて、酸化チタンを含有す
る不織布を作製し、これを電気二重層キャパシタ用セパ
レーター5とした。
【0048】実施例6 パラ系全芳香族ポリアミドのフィブリル化繊維50%、
繊度0.1dtex、繊維長3mmのポリエステル繊維
25%、繊度0.3dtex、繊維長3mmのポリエス
テル繊維20%、天然セルロースからなるフィブリル化
セルロース5%の配合比で、パルパーを用いて分散助剤
とともにイオン交換水中に分散させた。このとき、全原
料に対して、10質量%となるように酸化チタン微粉末
(平均粒径100nm)を添加した。充分攪拌した後、
所定濃度に希釈して円網抄紙機を用いて湿式抄紙し、酸
化チタンを含有する坪量17g/m2、厚み50μmの
湿式不織布を作製し、これを電気二重層キャパシタ用セ
パレーター6とした。
【0049】実施例7 全芳香族ポリエステルのフィブリル化繊維50%、繊度
0.1dtex、繊維長3mmのポリエステル繊維25
%、芯部に融点255℃のポリエステルを、鞘部に融点
110℃の変性ポリエステルを配してなる芯鞘複合繊維
(繊度3.3dtex、繊維長5mm)25%の配合比
で、パルパーを用いて分散助剤とともにイオン交換水中
に分散させ、所定濃度に希釈して傾斜型抄紙機を用いて
湿式抄紙し、坪量16g/m2、厚み50μmの湿式不
織布を作製した。該不織布に酸化チタン溶液1を含浸、
乾燥させて、酸化チタンを含有する不織布を作製し、こ
れを電気二重層キャパシタ用セパレーター7とした。
【0050】実施例8 全芳香族ポリエステルのフィブリル化繊維50%、繊度
0.1dtex、繊維長3mmのポリエステル繊維25
%、芯部に融点255℃のポリエステルを、鞘部に融点
110℃の変性ポリエステルを配してなる芯鞘複合繊維
(繊度3.3dtex、繊維長5mm)25%の配合比
で、パルパーを用いて分散助剤とともにイオン交換水中
に分散させた。このとき、全原料に対して、10質量%
となるように酸化チタン微粉末(平均粒径100nm)
を添加した。充分攪拌した後、所定濃度に希釈して傾斜
型抄紙機を用いて湿式抄紙し、酸化チタンを含有する坪
量17g/m2、厚み50μmの湿式不織布を作製し、
これを電気二重層キャパシタ用セパレーター8とした。
【0051】実施例9 全芳香族ポリエステルのフィブリル化繊維40%、繊度
0.1dtex、繊維長3mmのポリエステル繊維30
%、繊度0.4dtex、繊維長3mmのポリエステル
繊維25%、天然セルロースからなるフィブリル化セル
ロース5%の配合比で、パルパーを用いて分散助剤とと
もにイオン交換水中に分散させ、所定濃度に希釈して長
網抄紙機を用いて湿式抄紙し、坪量16g/m2、厚み
50μmの湿式不織布を作製した。該不織布に酸化チタ
ン溶液1を含浸、乾燥させて、酸化チタンを含有する不
織布を作製し、これを電気二重層キャパシタ用セパレー
ター9とした。
【0052】実施例10 全芳香族ポリエステルのフィブリル化繊維40%、繊度
0.1dtex、繊維長3mmのポリエステル繊維30
%、繊度0.4dtex、繊維長3mmのポリエステル
繊維25%、天然セルロースからなるフィブリル化セル
ロース5%の配合比で、パルパーを用いて分散助剤とと
もにイオン交換水中に分散させた。このとき、全原料に
対して、10質量%となるように酸化チタン微粉末(平
均粒径100nm)を添加した。充分攪拌した後、所定
濃度に希釈して長網抄紙機を用いて湿式抄紙し、酸化チ
タンを含有する坪量17g/m2、厚み50μmの湿式
不織布を作製し、これを電気二重層キャパシタ用セパレ
ーター10とした。
【0053】実施例11 ポリイミドのフィブリル化繊維50%、繊度0.1dt
ex、繊維長3mmのポリエステル繊維25%、芯部に
融点255℃のポリエステルを、鞘部に融点110℃の
ポリエステルを配してなる芯鞘複合繊維(繊度1.7d
tex、繊維長5mm)25%の配合比で、パルパーを
用いて分散助剤とともにイオン交換水中に分散させ、所
定濃度に希釈して長網抄紙機を用いて湿式抄紙し、坪量
16g/m2、厚み52μmの湿式不織布を作製した。
該不織布に酸化チタン溶液1を含浸、乾燥させて、酸化
チタンを含有する不織布を作製し、これを電気二重層キ
ャパシタ用セパレーター11とした。
【0054】比較例1 実施例1で、酸化チタンを含有させる前に用いた紙を電
気二重層キャパシタ用セパレーター12とした。
【0055】比較例2 実施例3で、酸化チタンを含有させる前の湿式不織布を
電気二重層キャパシタ用セパレーター13とした。
【0056】比較例3 実施例7で、酸化チタンを含有させる前の湿式不織布を
電気二重層キャパシタ用セパレーター14とした。
【0057】比較例4 実施例11で、酸化チタンを含有させる前の湿式不織布
を電気二重層キャパシタ用セパレーター15とした。
【0058】<電気二重層キャパシタ1〜15の作製>
電極活物質として平均粒径6μmの活性炭85%、導電
材としてカーボンブラック7%、結着材としてポリテト
ラフルオロエチレン8%を混練して厚み0.2mmのシ
ート状電極を作製した。これを厚み50μmのアルミニ
ウム箔の両面に導電性接着剤を用いて接着させ、圧延し
て電極を作製した。この電極を正極および負極として用
いた。電気二重層キャパシタ用セパレーター1〜15を
負極と正極の間に介して積層し、巻回機を用いて渦巻き
型に巻回して渦巻き型素子を作製した。正極側および負
極側の最外層には何れもセパレーターを配した。この渦
巻き型素子をアルミニウム製ケースに収納した。これを
室温まで放冷した後、ケースに取り付けられた正極端子
および負極端子に正極リードおよび負極リードを溶接し
た後、電解液注液口を残してケースを封口した。この素
子を収納したケースごと200℃に3時間加熱し乾燥処
理した。次いで、このケース内に電解液を注入し、注液
口を密栓して電気二重層キャパシタを作製し、これを電
気二重層キャパシタ1〜15とした。電解液には、プロ
ピレンカーボネートに1.5mol/lになるように
(C253(CH3)NBF4を溶解させたものを用い
た。
【0059】電気二重層キャパシタ1〜15について、
下記の試験方法により測定し、その結果を下記表1に示
した。
【0060】<内部抵抗>電気二重層キャパシタ1〜1
5に20mA/cm2の直流電流を印加して2.5Vま
で充電した後、電流印加を止めて1時間経過後の電気二
重層キャパシタ電圧を測定し、2.5Vからの差、すな
わち電圧降下を求め、これを充電電流で除した値を内部
抵抗とし、下記表1に示した。
【0061】
【表1】
【0062】評価:表1の結果から明らかなように、実
施例1〜11で作製した電気二重層キャパシタ用セパレ
ーターは、酸化チタンを含有する多孔質基材からなるた
め、該セパレーターを具備してなる電気二重層キャパシ
タは内部抵抗が低く、優れていた。
【0063】一方、比較例1〜4で作製した電気二重層
キャパシタ用セパレーターは、酸化チタンを含有しない
ため、該セパレーターを具備してなる電気二重層キャパ
シタは内部抵抗が高かった。

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 酸化チタンを含有する多孔質基材からな
    ることを特徴とする電気二重層キャパシタ用セパレータ
    ー。
  2. 【請求項2】 多孔質基材が、セルロースを主体として
    なることを特徴とする請求項1記載の電気二重層キャパ
    シタ用セパレーター。
  3. 【請求項3】 多孔質基材が、融点または熱分解温度が
    250℃以上の高分子を含有してな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用セパレーター。
  4. 【請求項4】 高分子が、フィブリル化されてなること
    を特徴とする請求項3記載の電気二重層キャパシタ用セ
    パレーター。
  5. 【請求項5】 高分子が、パラ系全芳香族ポリアミドで
    あることを特徴とする請求項3または4記載の電気二重
    層キャパシタ用セパレーター。
  6. 【請求項6】 高分子が、全芳香族ポリエステルである
    ことを特徴とする請求項3または4記載の電気二重層キ
    ャパシタ用セパレーター。
  7. 【請求項7】 多孔質基材が、繊度0.5dtex以下
    の有機繊維を含有することを特徴とする請求項3〜6の
    何れかに記載の電気二重層キャパシタ用セパレーター。
  8. 【請求項8】 多孔質基材が、繊度3.3dtex以下
    の熱融着性繊維を含有し、該繊維が熱融着してなること
    を特徴とする請求項3〜7の何れかに記載の電気二重層
    キャパシタ用セパレーター。
  9. 【請求項9】 熱融着性繊維が、融点200℃以上の成
    分を芯部に、融点200℃未満の成分を鞘部に配してな
    る芯鞘複合繊維であることを特徴とする請求項8記載の
    電気二重層キャパシタ用セパレーター。
  10. 【請求項10】 多孔質基材が、フィブリル化セルロー
    スを含有してなることを特徴とする請求項3〜9の何れ
    かに記載の電気二重層キャパシタ用セパレーター。
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