JP2005347611A - Electric double layer capacitor - Google Patents

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虎嗣 桑原
Satoru Yamada
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electric double layer capacitor with which the number of production processes can be reduced and high performance can be obtained by a simple structure. <P>SOLUTION: The capacitor is provided with slurry-like polarizable electrode active materials 12 and 14 including activated carbon, conductive materials and electrolyte, a collector 15 disposed in the polarizable electrode active materials, a bag-like separator 13 where the polarizable electrode active material 14 and the collector 15 are stored, an armour case 11 where the bag-like separator 13 is stored, the polarizable active material 12 arranged between the bag-like separator 13 and the armor case 11 and a sealing member 16 sealing the armor case 11 through a sealing material disposed in an opening part of the armor case 11. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、電気二重層キャパシタに関し、特に、電気自動車や各種電気機器に使用される電気二重層キャパシタに関するものである。   The present invention relates to an electric double layer capacitor, and more particularly to an electric double layer capacitor used in an electric vehicle and various electric devices.

従来の電気二重層キャパシタでは、帯状正極と帯状負極とを第1のセパレータを挟んで重ね合わせ、また、帯状正、負極の一方に電解液の含浸された第2のセパレータを重ね合わせたものを渦巻状に巻回した電極巻回体を、有底筒状のケースに収容することにより構成していた(例えば特許文献1参照)。   In a conventional electric double layer capacitor, a strip-like positive electrode and a strip-like negative electrode are overlapped with a first separator interposed therebetween, and one of the strip-like positive and negative electrodes is overlapped with a second separator impregnated with an electrolyte. The electrode winding body wound in a spiral shape is configured to be housed in a bottomed cylindrical case (see, for example, Patent Document 1).

しかしながら、上記の特許文献1のような電気二重層キャパシタの帯状電極を形成する工程では、活性炭と導電材とバインダを混練し、混練物を圧延し、乾燥することにより電極シートを形成し、集電体であるアルミ箔に接着することにより形成するため、作業数が多くなってしまっていた。また、電極を巻回する工程、セパレータに電解液を含浸させる工程など、工程数が増大していた。また、帯状電極では、アルミ箔の集電体に電極シートを接着するため、バインダを必要とし、部品点数が増大してしまうという問題があった。また、内部抵抗が高くなってしまうおそれがあった。
特開2002−134370公報
However, in the step of forming the belt-like electrode of the electric double layer capacitor as in Patent Document 1 above, activated carbon, a conductive material, and a binder are kneaded, the kneaded material is rolled, and dried to form an electrode sheet. Since it is formed by bonding to aluminum foil, which is an electric body, the number of operations has increased. Moreover, the number of processes, such as the process of winding an electrode and the process of impregnating a separator with an electrolyte, has increased. In addition, the belt-like electrode has a problem that a binder is required to bond the electrode sheet to the aluminum foil current collector, and the number of parts increases. In addition, the internal resistance may be increased.
JP 2002-134370 A

本発明の課題は、従来の電気二重層キャパシタの帯状電極を形成する工程での作業数が多くなってしまうという問題点を解消し、また、電極を巻回する工程、セパレータに電解液を含浸させる工程など、工程数が増大するという問題点を解消し、さらに、部品点数が増大してしまうという問題と、また、内部抵抗が高くなってしまうおそれという問題を解消することにある。   The object of the present invention is to eliminate the problem that the number of operations in the process of forming the strip electrode of the conventional electric double layer capacitor is increased, and the process of winding the electrode, impregnating the separator with the electrolytic solution It is to solve the problem that the number of processes increases, such as a process to be performed, and further, the problem that the number of parts increases and the problem that the internal resistance may increase.

本発明の目的は、上記の課題を鑑み、生産工程数を削減することができ、簡単な構造で高性能を得られる電気二重層キャパシタを提供することにある。   In view of the above-described problems, an object of the present invention is to provide an electric double layer capacitor capable of reducing the number of production steps and obtaining high performance with a simple structure.

本発明に係る電気二重層キャパシタは、上記の目的を達成するために、次のように構成される。   In order to achieve the above object, an electric double layer capacitor according to the present invention is configured as follows.

第1の電気二重層キャパシタ(請求項1に対応)は、活性炭、導電材および電解液を含むスラリ状の分極性電極活物質と、分極性電極活物質中に配設される集電体と、分極性電極活物質と集電体が収容される袋状セパレータと、袋状セパレータが収容される外装ケースと、袋状セパレータと外装ケースとの間に配設される分極性活物質と、外装ケースの開口部に配設されるシール材を介して外装ケースを封口する封口部材とを有することで特徴づけられる。   A first electric double layer capacitor (corresponding to claim 1) includes a slurry-like polarizable electrode active material containing activated carbon, a conductive material and an electrolyte, and a current collector disposed in the polarizable electrode active material, A bag-shaped separator in which the polarizable electrode active material and the current collector are housed, an outer case in which the bag-shaped separator is housed, a polarizable active material disposed between the bag-shaped separator and the outer case, It is characterized by having a sealing member that seals the exterior case via a sealing material disposed in the opening of the exterior case.

第2の電気二重層キャパシタ(請求項2に対応)は、上記の構成において、好ましくは、集電体は直方体の辺を形成するように構成されていることで特徴づけられる。   In the above configuration, the second electric double layer capacitor (corresponding to claim 2) is preferably characterized in that the current collector is configured to form a rectangular parallelepiped side.

第3の電気二重層キャパシタ(請求項3に対応)は、上記の構成において、好ましくは、集電体がアルミニウム材からなるパンチングプレートであることで特徴づけられる。   In the above configuration, the third electric double layer capacitor (corresponding to claim 3) is preferably characterized in that the current collector is a punching plate made of an aluminum material.

第4の電気二重層キャパシタ(請求項4に対応)は、上記の構成において、好ましくは、導電材がカーボンナノチューブもしくは気相成長炭素繊維を含むことで特徴づけられる。   A fourth electric double layer capacitor (corresponding to claim 4) is preferably characterized in that, in the above-described configuration, the conductive material includes carbon nanotubes or vapor-grown carbon fibers.

第5の電気二重層キャパシタ(請求項5に対応)は、上記の構成において、好ましくは、電解液がホウフッ化ジメチルエチルアンモニウムもしくはホウフッ化エチルメチルイミダゾリウムを含むことで特徴づけられる。   A fifth electric double layer capacitor (corresponding to claim 5) is characterized in that, in the above-mentioned configuration, the electrolyte preferably contains dimethylethylammonium borofluoride or ethylmethylimidazolium borofluoride.

本発明によれば、固形の電極を用いないため、作業数の削減もでき、容易に電極を形成することができる。また、電極を巻回する工程やセパレータに電解液を含浸させる工程が不要であるため、工程数の削減ができる。また、スラリ状の電極を用いるため、アルミ箔の集電体を必要とせず、接着の必要もないため、バインダが不要であり、低抵抗化が可能となり、簡単な構造で高性能の電気二重層キャパシタが得られる。   According to the present invention, since no solid electrode is used, the number of operations can be reduced and the electrode can be easily formed. Moreover, since the process of winding an electrode and the process of impregnating the separator with an electrolytic solution are unnecessary, the number of processes can be reduced. In addition, since a slurry-like electrode is used, there is no need for an aluminum foil current collector, and there is no need for bonding, so a binder is not required, resistance can be reduced, and a simple structure and high-performance electric A multilayer capacitor is obtained.

以下、本発明の好適な実施形態(実施例)を添付図面に基づいて説明する。   DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments (examples) of the invention will be described with reference to the accompanying drawings.

図1は、本発明の第1の実施形態に係る電気二重層キャパシタの構造の断面図である。電気二重層キャパシタ10は、外装ケース11に負極活物質12とセパレータ13と正極活物質14と集電板15と封口部材16とからなる。   FIG. 1 is a sectional view of the structure of the electric double layer capacitor according to the first embodiment of the present invention. The electric double layer capacitor 10 includes an outer case 11 that includes a negative electrode active material 12, a separator 13, a positive electrode active material 14, a current collector plate 15, and a sealing member 16.

正極活物質14は、活性炭、導電材および電解液を含むスラリ状の分極性電極活物質である。集電体15は、分極性電極活物質である正極活物質14中に配設されている。セパレータ13は、袋状であり正極活物質14と集電体15を収容する。負極活物質12は、正極活物質14と同様の活性炭、導電材および電解液を含むスラリ状の分極性電極活物質であり、袋状セパレータ13が収容される外装ケース11と、袋状セパレータ13と外装ケース11との間に配設されている。封口部材16は、外装ケース11の開口部に配設されるシール材を介して外装ケース11を封口する。   The positive electrode active material 14 is a slurry-like polarizable electrode active material containing activated carbon, a conductive material, and an electrolytic solution. The current collector 15 is disposed in a positive electrode active material 14 that is a polarizable electrode active material. The separator 13 has a bag shape and accommodates the positive electrode active material 14 and the current collector 15. The negative electrode active material 12 is a slurry-like polarizable electrode active material containing activated carbon, a conductive material, and an electrolytic solution similar to the positive electrode active material 14, and includes an outer case 11 in which a bag-shaped separator 13 is accommodated, and a bag-shaped separator 13. And the outer case 11. The sealing member 16 seals the outer case 11 via a sealing material disposed in the opening of the outer case 11.

正極活物質14と負極活物質12の電極スラリは、活性炭と導電材を電解液に混練することにより構成される。従来の電気二重層キャパシタの構造では、アルミ箔等に電極材料が塗布されているため、導電性が良いが、本発明の構造では、アルミ箔を用いていないため、導電性に劣ることがある。そのため、導電材の配合比率を増加させることが考えられるが、導電性を増加させることにより、活性炭の配合比率を少なくすることになり、電気二重層キャパシタの性能が落ちてしまう。そこで、導電材に集電効果の高いカーボンナノチューブを用いることにより、導電材の配合比率を増加させることなく高い導電性を得ることができる。カーボンナノチューブは、多層カーボンナノチューブ、単層カーボンナノチューブを用いることができる。または、VGCF(気相成長炭素繊維;カーボンナノチューブの表面にグラファイトを積層させたもの)を用いることができる。   The electrode slurry of the positive electrode active material 14 and the negative electrode active material 12 is configured by kneading activated carbon and a conductive material in an electrolytic solution. In the structure of the conventional electric double layer capacitor, the electrode material is applied to the aluminum foil or the like, so that the conductivity is good. However, in the structure of the present invention, the aluminum foil is not used, so the conductivity is inferior. . For this reason, it is conceivable to increase the blending ratio of the conductive material. However, increasing the conductivity reduces the blending ratio of the activated carbon, which degrades the performance of the electric double layer capacitor. Therefore, by using carbon nanotubes having a high current collecting effect as the conductive material, high conductivity can be obtained without increasing the blending ratio of the conductive material. As the carbon nanotube, a multi-walled carbon nanotube or a single-walled carbon nanotube can be used. Alternatively, VGCF (vapor-grown carbon fiber; a carbon nanotube having a surface on which graphite is laminated) can be used.

正極活物質14と負極活物質12の電解液はイオン性液体を用いる。一般的に用いられている電解液は、水や有機溶媒のような溶媒に固体の塩を溶かして使用しているが、塩濃度を高くすることができない。従来技術で用いられているTEMA・BF4(ホウフッ化トリエチルメチルアンモニウム)を溶媒であるPC(ポリカーボネート)に溶解した電解液では1.8molまでしか溶けない。しかし、イオン性液体は常温で溶融している塩であるため、溶媒に溶かす必要がなく、高濃度で使用することができる。本実施例では、DEME・BF4(ホウフッ化ジエチルメチルアンモニウム)、EMI・BF4(エチルメチルイミダゾリウム)などを5mol程度の高濃度で用いる。(また、有機溶剤であるイオン性液体を電解液に用いているため、活性炭および導電材を均一に分散させることができ、分極性電極をスラリ状にしても沈殿することがない。)   An ionic liquid is used as the electrolytic solution of the positive electrode active material 14 and the negative electrode active material 12. Generally used electrolytic solution is used by dissolving a solid salt in a solvent such as water or an organic solvent, but the salt concentration cannot be increased. An electrolytic solution in which TEMA.BF4 (triethylmethylammonium borofluoride) used in the prior art is dissolved in PC (polycarbonate) as a solvent can dissolve only 1.8 mol. However, since the ionic liquid is a salt that melts at room temperature, it does not need to be dissolved in a solvent and can be used at a high concentration. In this example, DEME.BF4 (diethylmethylammonium borofluoride), EMI.BF4 (ethylmethylimidazolium), or the like is used at a high concentration of about 5 mol. (Also, since an ionic liquid, which is an organic solvent, is used for the electrolyte, the activated carbon and the conductive material can be uniformly dispersed, and no precipitation occurs even if the polarizable electrode is in a slurry state.)

このように、正極活物質14と負極活物質12で電極をスラリ状にし、アルミ箔が不要であるため、バインダが不要となる。そのため、低抵抗化がはかられ、活性炭の配合比もあげることができるので、電気二重層キャパシタの性能を向上させることができる。   Thus, the electrode is made into a slurry with the positive electrode active material 14 and the negative electrode active material 12, and an aluminum foil is unnecessary, so that no binder is required. Therefore, the resistance can be reduced and the compounding ratio of activated carbon can be increased, so that the performance of the electric double layer capacitor can be improved.

次に、セパレータ13について説明する。従来の電気二重層キャパシタに用いられるセパレータは、繊維状のセパレータを使用していた。電解液保液性を持たせる必要があるため、空隙率が高く、保液率の高いセパレータが必要であった。そのため、厚いセパレータとなっていた。しかし、本発明の電気二重層キャパシタでは、電解液は電極スラリに含まれているため、セパレータに保液性を持たせる必要がないのでセパレータを薄くすることができ、内部抵抗を低くすることができる。ただし、一般的に用いられる繊維状セパレータは薄くすると自己放電が大きくなるため、ポリイミド系多孔質膜のような細孔を持つものを用いるほうがよい。   Next, the separator 13 will be described. The separator used for the conventional electric double layer capacitor has used a fibrous separator. Since it is necessary to provide electrolyte solution retention, a separator having a high porosity and a high liquid retention rate was required. Therefore, it was a thick separator. However, in the electric double layer capacitor of the present invention, since the electrolytic solution is contained in the electrode slurry, it is not necessary to provide the separator with liquid retention, so the separator can be made thin and the internal resistance can be lowered. it can. However, since a generally used fibrous separator is thin, self-discharge increases, so it is better to use a porous separator such as a polyimide-based porous film.

このように、本発明の第1実施形態に係る電気二重層キャパシタは、スラリ状の電極と袋状のセパレータを用いているので、電気二重層キャパシタの形状が限定されない。以上より、上記の負極スラリと正極スラリを袋状のセパレータを介して配することにより高性能電気二重層キャパシタを得ることができる。   Thus, since the electric double layer capacitor according to the first embodiment of the present invention uses the slurry-like electrode and the bag-like separator, the shape of the electric double layer capacitor is not limited. As described above, a high performance electric double layer capacitor can be obtained by arranging the negative electrode slurry and the positive electrode slurry through a bag-shaped separator.

図2は、本発明の第2の実施形態に係る電気二重層キャパシタの構造の断面図である。電気二重層キャパシタ20は、外装ケース21に負極活物質22と複数のセパレータ23と正極活物質24と集電板25と電極端子26と封口部材27とからなる。   FIG. 2 is a cross-sectional view of the structure of the electric double layer capacitor according to the second embodiment of the present invention. The electric double layer capacitor 20 includes an outer case 21, a negative electrode active material 22, a plurality of separators 23, a positive electrode active material 24, a current collector plate 25, an electrode terminal 26, and a sealing member 27.

正極活物質24は、活性炭、導電材および電解液を含むスラリ状の分極性電極活物質である。集電体25は、分極性電極活物質である正極活物質24中に配設されている。セパレータ23は、袋状であり正極活物質24と集電体25を収容する。負極活物質22は、正極活物質24と同様の活性炭、導電材および電解液を含むスラリ状の分極性電極活物質であり、袋状セパレータ23が収容される外装ケース21と、袋状セパレータ23と外装ケース21との間に配設されている。封口部材27は、外装ケース21の開口部に配設されるシール材を介して外装ケース21を封口する。   The positive electrode active material 24 is a slurry-like polarizable electrode active material containing activated carbon, a conductive material, and an electrolytic solution. The current collector 25 is disposed in a positive electrode active material 24 that is a polarizable electrode active material. The separator 23 has a bag shape and accommodates the positive electrode active material 24 and the current collector 25. The negative electrode active material 22 is a slurry-like polarizable electrode active material containing activated carbon, a conductive material, and an electrolytic solution similar to the positive electrode active material 24, and includes an outer case 21 in which a bag-like separator 23 is accommodated, and a bag-like separator 23. And the outer case 21. The sealing member 27 seals the outer case 21 via a sealing material disposed in the opening of the outer case 21.

正極活物質24と負極活物質22とセパレータ23は第1の実施形態と同様の材料を用いるため説明は省略する。   Since the positive electrode active material 24, the negative electrode active material 22, and the separator 23 use the same materials as those in the first embodiment, description thereof is omitted.

本発明の第2実施形態に係る電気二重層キャパシタでは、スラリ状の電極と袋状のセパレータを用いているので、上記の負極スラリと正極スラリを袋状のセパレータを介して配することにより高性能電気二重層キャパシタを得ることができる。   In the electric double layer capacitor according to the second embodiment of the present invention, since the slurry-like electrode and the bag-like separator are used, the above-described negative electrode slurry and the positive electrode slurry are disposed through the bag-like separator. A performance electric double layer capacitor can be obtained.

なお、この実施形態では、負極側仕切りがなく、並列の構成となっているが、各セパレータ間に仕切りをもうけることにより直列にすることができる。   In addition, in this embodiment, there is no negative electrode side partition and it is a parallel structure, However, It can be made in series by providing a partition between each separator.

図3は、本発明の第3の実施形態に係る電気二重層キャパシタの構造の断面図である。電気二重層キャパシタ30は、外装ケース31に負極活物質32とセパレータ33と正極活物質34と集電板35と封口部材36とガスケット37と防爆弁38からなる。   FIG. 3 is a sectional view of the structure of an electric double layer capacitor according to the third embodiment of the present invention. The electric double layer capacitor 30 includes an outer case 31 including a negative electrode active material 32, a separator 33, a positive electrode active material 34, a current collector plate 35, a sealing member 36, a gasket 37, and an explosion-proof valve 38.

正極活物質34は、活性炭、導電材および電解液を含むスラリ状の分極性電極活物質である。集電体35は、分極性電極活物質である正極活物質34中に配設されている。セパレータ33は、袋状であり正極活物質34と集電体35を収容する。負極活物質32は、正極活物質34と同様の活性炭、導電材および電解液を含むスラリ状の分極性電極活物質であり、袋状セパレータ33が収容される外装ケース31と、袋状セパレータ33と外装ケース31との間に配設されている。封口部材36は、外装ケース31の開口部に配設されるシール材を介して外装ケース31を封口する。   The positive electrode active material 34 is a slurry-like polarizable electrode active material containing activated carbon, a conductive material, and an electrolytic solution. The current collector 35 is disposed in a positive electrode active material 34 that is a polarizable electrode active material. The separator 33 has a bag shape and accommodates the positive electrode active material 34 and the current collector 35. The negative electrode active material 32 is a slurry-like polarizable electrode active material containing activated carbon, a conductive material, and an electrolytic solution similar to the positive electrode active material 34, and includes an outer case 31 in which a bag-shaped separator 33 is accommodated, and a bag-shaped separator 33. And the outer case 31. The sealing member 36 seals the exterior case 31 via a sealing material disposed in the opening of the exterior case 31.

正極活物質34と負極活物質32とセパレータ33は第1の実施形態と同様の材料を用いるため説明は省略する。   Since the positive electrode active material 34, the negative electrode active material 32, and the separator 33 use the same materials as those in the first embodiment, the description thereof is omitted.

この電気二重層キャパシタ30は、次のように作製される。アルミニウムの集電板35の上にポリイミド系多孔質膜のような細孔をもった袋状セパレータ33をかぶせ、電解液に活性炭および導電材を混練した正極スラリ34を注入する。アルミニウムの集電板35は直方体の辺部分を形成するような形状をなし、袋状セパレータ33を支持するようになっている。それらを外装ケース31に挿入し、外装ケース31とセパレータ33の間に正極スラリと同様に電解液に活性炭および導電材を混練した負極スラリ32を注入する。注入後、外装ケースの開口部をシール部材を介して封口板、防爆弁で封口する。このとき、集電板が負極スラリに接するとショートを引き起こすので、封口板と集電板の間にセパレータを確実に挟み込むようにする。また、本発明の電気二重層キャパシタでは、正極と負極の電圧分担から正極を負極よりも薄くする必要がある。   The electric double layer capacitor 30 is manufactured as follows. A bag-like separator 33 having pores such as a polyimide-based porous film is placed on an aluminum current collecting plate 35, and a positive electrode slurry 34 in which activated carbon and a conductive material are kneaded is injected into the electrolytic solution. The aluminum current collecting plate 35 has a shape that forms a side portion of a rectangular parallelepiped, and supports the bag-like separator 33. They are inserted into the outer case 31, and a negative electrode slurry 32 in which activated carbon and a conductive material are kneaded into the electrolytic solution is injected between the outer case 31 and the separator 33 in the same manner as the positive electrode slurry. After injection, the opening of the outer case is sealed with a sealing plate and an explosion-proof valve through a sealing member. At this time, if the current collector plate comes into contact with the negative electrode slurry, a short circuit is caused. Therefore, the separator is securely sandwiched between the sealing plate and the current collector plate. In the electric double layer capacitor of the present invention, it is necessary to make the positive electrode thinner than the negative electrode because of the voltage sharing between the positive electrode and the negative electrode.

袋状のセパレータを介して直接スラリ状の負極および正極を注入するので、電極を作製する工程が削減される。また、電極を支持するアルミ箔等の支持体を必要としない。また、電解液に活性炭および導電材を混練しているので、セパレータに電解液保液性を必要としないため、セパレータを薄膜化できる。   Since the slurry-like negative electrode and positive electrode are directly injected through the bag-like separator, the steps for producing the electrode are reduced. Further, a support such as an aluminum foil that supports the electrode is not required. In addition, since the activated carbon and the conductive material are kneaded in the electrolytic solution, the separator can be made thin because the separator does not require electrolyte solution retention.

図4は、本発明の第4の実施形態に係る電気二重層キャパシタの構造の断面図である。電気二重層キャパシタ40は、外装ケース41に負極活物質42と複数のセパレータ43と正極活物質44と集電板45と封口部材46とガスケット47と防爆弁48からなり、集電極45は、パンチングプレートのように孔を有するアルミニウム板を袋状セパレータの中央付近に配置したものである。このとき、セパレータから集電板までの距離ができるだけ均一になるように配置する。   FIG. 4 is a cross-sectional view of the structure of the electric double layer capacitor according to the fourth embodiment of the present invention. The electric double layer capacitor 40 includes a negative electrode active material 42, a plurality of separators 43, a positive electrode active material 44, a current collector plate 45, a sealing member 46, a gasket 47, and an explosion-proof valve 48 on an outer case 41. An aluminum plate having a hole like a plate is arranged near the center of the bag-like separator. At this time, it arrange | positions so that the distance from a separator to a current collecting plate may become as uniform as possible.

正極活物質44は、活性炭、導電材および電解液を含むスラリ状の分極性電極活物質である。集電体45は、分極性電極活物質である正極活物質44中に配設されている。セパレータ43は、袋状であり正極活物質44と集電体45を収容する。負極活物質42は、正極活物質44と同様の活性炭、導電材および電解液を含むスラリ状の分極性電極活物質であり、袋状セパレータ43が収容される外装ケース41と、袋状セパレータ43と外装ケース41との間に配設されている。封口部材46は、外装ケース41の開口部に配設されるシール材を介して外装ケース41を封口する。   The positive electrode active material 44 is a slurry-like polarizable electrode active material containing activated carbon, a conductive material, and an electrolytic solution. The current collector 45 is disposed in a positive electrode active material 44 that is a polarizable electrode active material. The separator 43 has a bag shape and accommodates the positive electrode active material 44 and the current collector 45. The negative electrode active material 42 is a slurry-like polarizable electrode active material containing activated carbon, a conductive material and an electrolytic solution similar to the positive electrode active material 44, and includes an outer case 41 in which a bag-like separator 43 is accommodated, and a bag-like separator 43. And the outer case 41. The sealing member 46 seals the outer case 41 via a sealing material disposed in the opening of the outer case 41.

正極活物質44と負極活物質42とセパレータ43は第1の実施形態と同様の材料を用いるため説明は省略する。   Since the positive electrode active material 44, the negative electrode active material 42, and the separator 43 use the same materials as those in the first embodiment, the description thereof is omitted.

アルミニウムの集電板45の上にポリイミド系多孔質膜のような細孔をもった袋状セパレータ43をかぶせ、電解液に活性炭および導電材を混練した正極スラリを注入する。アルミニウムの集電板45はパンチングプレートのように孔を有するアルミニウム板であり、袋状セパレータ43の中央付近に配置される。このとき、セパレータ43から集電板45までの距離ができるだけ均一になるように配置する。それらを外装ケース41に挿入し、外装ケース41とセパレータ43の間に正極スラリと同様に電解液に活性炭および導電材を混練した負極スラリを注入する。注入後、外装ケースの開口部をシール部材を介して封口板46、防爆弁48で封口する。このとき、集電板45が負極スラリに接するとショートを引き起こすので、封口板46と集電板45の間にセパレータ43を確実に挟み込むようにする。また、本発明の電気二重層キャパシタでは、正極と負極の電圧分担から正極を負極よりも薄くする必要がある。   A bag-like separator 43 having pores such as a polyimide-based porous film is placed on an aluminum current collector plate 45, and a positive electrode slurry in which activated carbon and a conductive material are kneaded is injected into the electrolytic solution. The aluminum current collecting plate 45 is an aluminum plate having holes like a punching plate, and is disposed near the center of the bag-like separator 43. At this time, it arrange | positions so that the distance from the separator 43 to the current collecting plate 45 may become as uniform as possible. They are inserted into the outer case 41 and a negative electrode slurry in which activated carbon and a conductive material are kneaded is injected between the outer case 41 and the separator 43 in the same manner as the positive electrode slurry. After the injection, the opening of the outer case is sealed with a sealing plate 46 and an explosion-proof valve 48 through a sealing member. At this time, if the current collector plate 45 comes into contact with the negative electrode slurry, a short circuit is caused. Therefore, the separator 43 is securely sandwiched between the sealing plate 46 and the current collector plate 45. In the electric double layer capacitor of the present invention, it is necessary to make the positive electrode thinner than the negative electrode because of the voltage sharing between the positive electrode and the negative electrode.

袋状のセパレータを介して直接スラリ状の負極および正極を注入するので、電極を作製する工程が削減される。また、電極を支持するアルミ箔等の支持体を必要としない。また、電解液に活性炭および導電材を混練しているので、セパレータに電解液保液性を必要としないため、セパレータを薄膜化できる。   Since the slurry-like negative electrode and positive electrode are directly injected through the bag-like separator, the steps for producing the electrode are reduced. Further, a support such as an aluminum foil that supports the electrode is not required. In addition, since the activated carbon and the conductive material are kneaded in the electrolytic solution, the separator can be made thin because the separator does not require electrolyte solution retention.

本発明は、高性能の電気二重層キャパシタとして利用することができる。   The present invention can be used as a high performance electric double layer capacitor.

本発明の第1の実施形態に係る電気二重層キャパシタの断面図である。1 is a cross-sectional view of an electric double layer capacitor according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第2の実施形態に係る電気二重層キャパシタの斜視図である。It is a perspective view of the electric double layer capacitor concerning a 2nd embodiment of the present invention. 本発明の第3の実施形態に係る電気二重層キャパシタの断面図である。It is sectional drawing of the electric double layer capacitor which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第4の実施形態に係る電気二重層キャパシタの断面図である。It is sectional drawing of the electric double layer capacitor which concerns on the 4th Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

10 電気二重層キャパシタ
11 外装ケース
12 負極活物質
13 セパレータ
14 正極活物質
15 集電体
16 封口部材
20 電気二重層キャパシタ
21 外装ケース
22 負極活物質
23 セパレータ
24 正極活物質
25 集電板
26 電極端子
27 封口部材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Electric double layer capacitor 11 Exterior case 12 Negative electrode active material 13 Separator 14 Positive electrode active material 15 Current collector 16 Sealing member 20 Electric double layer capacitor 21 Exterior case 22 Negative electrode active material 23 Separator 24 Positive electrode active material 25 Current collector plate 26 Electrode terminal 27 Sealing material

Claims (5)

活性炭、導電材および電解液を含むスラリ状の分極性電極活物質と、
前記分極性電極活物質中に配設される集電体と、
前記分極性電極活物質と前記集電体が収容される袋状セパレータと、
前記袋状セパレータが収容される外装ケースと、
前記袋状セパレータと前記外装ケースとの間に配設される前記分極性活物質と、
前記外装ケースの開口部に配設されるシール材を介して前記外装ケースを封口する封口部材と
を有することを特徴とする電気二重層キャパシタ。
A slurry-like polarizable electrode active material containing activated carbon, a conductive material and an electrolyte;
A current collector disposed in the polarizable electrode active material;
A bag-like separator in which the polarizable electrode active material and the current collector are accommodated;
An outer case in which the bag-shaped separator is accommodated;
The polarizable active material disposed between the bag-shaped separator and the outer case;
An electric double layer capacitor comprising: a sealing member that seals the outer case through a sealing material disposed in an opening of the outer case.
前記集電体は直方体の辺を形成するように構成されてい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。   2. The electric double layer capacitor according to claim 1, wherein the current collector is configured to form a rectangular parallelepiped side. 前記集電体がアルミニウム材からなるパンチングプレート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。   2. The electric double layer capacitor according to claim 1, wherein the current collector is a punching plate made of an aluminum material. 前記導電材がカーボンナノチューブもしくは気相成長炭素繊維を含む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。   2. The electric double layer capacitor according to claim 1, wherein the conductive material includes carbon nanotubes or vapor grown carbon fibers. 前記電解液がホウフッ化ジメチルエチルアンモニウムもしくはホウフッ化エチルメチルイミダゾリウムを含む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。   2. The electric double layer capacitor according to claim 1, wherein the electrolytic solution contains dimethylethylammonium borofluoride or ethylmethyl imidazolium borofluoride.
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WO2016190225A1 (en) * 2015-05-28 2016-12-01 国立研究開発法人物質・材料研究機構 Electrode material, method for producing same, and electricity storage device using same

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008004533A (en) * 2006-05-22 2008-01-10 Nissan Motor Co Ltd Ionic conductor
WO2016190225A1 (en) * 2015-05-28 2016-12-01 国立研究開発法人物質・材料研究機構 Electrode material, method for producing same, and electricity storage device using same
JPWO2016190225A1 (en) * 2015-05-28 2018-02-01 国立研究開発法人物質・材料研究機構 Electrode material, method for producing the same, and power storage device using the same

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