JP2011097118A - 電気二重層キャパシタ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明に係る電気二重層キャパシタ1は、一対の集電体10、セパレータ11、導電性皮膜12、分極性電極13および電解液14を備える。セパレータは、集電体の間に配置される。導電性皮膜12は、少なくとも一方の集電体10の表面のうちセパレータ11に対向する表面を被覆する。分極性電極13は、集電体10および導電性皮膜12の少なくとも導電性皮膜12の表面のうちセパレータ11に対向する表面に接するように形成される。電解液14は、70℃における3.3Vの電圧印加時の安定時反応電流が0.1mA/F以下である。そして、この電解液14は、分極性電極13に含浸される。
【選択図】図1
Description
(1)電気二重層コンデンサの試験方法であるRC−2377に準拠した計測基準において、静電容量は初期値の70%以上であること
(2)電気二重層コンデンサの試験方法であるRC−2377に準拠した計測基準において、内部抵抗は初期値の4倍以内であること
集電体10は、例えば、アルミニウム等の導電性物質からなる薄板である。
そして、片側の集電体10のセパレータ11に対向する面は導電性皮膜12により覆われている。なお、この導電性皮膜は、もう片方の集電体のセパレータ11に対向する面を覆ってもよい。また、この導電性皮膜12は、例えば、黒鉛から形成されており、その黒鉛化度が0.6以上0.8以下であることが好ましい。
セパレータ11は、紙や繊維不織布などの非導電性物質からなる薄板である。そして、このセパレータ11は、一対の集電体10の間に配置されている。
分極性電極13は、例えば、活性炭などから形成されており、集電体10とセパレータ11との間に配置されている。なお、実際には、この分極性電極13は、集電体10または導電性皮膜12の上に塗膜として形成される。
電解液14は、溶媒が含フッ素有機溶媒であること、もしくは、3.5V以上の動作電圧が印加された場合であっても化学的な分解が生じないものが好ましい。このような電解液14は、例えば、70℃における3.3V電圧印加時の安定時反応電流が0.1mA/F以下である電解液であることが望ましい。
先ず、集電体として日本蓄電器工業株式会社製のエッジドアルミ(品番:20CB)を用意した。なお、このエッジドアルミの厚みは約20μmであった。
上述のようにエッジドアルミに対してバニーハイト(商品名)(品番:T602)を20μm塗布した後、その塗膜を100℃で20分間乾燥させて集電体10上に導電性皮膜12を形成し、さらに導電性塗料を導電性皮膜12上に塗布して乾燥させることで分極性電極13を形成した状態で、液体窒素によって凍結させ、カミソリを用いて切断した断面をSEM写真で評価した。このSEM写真を図4に示す。ここでは、最終的に分極性皮膜13が形成された後の導電性皮膜12の膜厚は、概ね5〜10μmとなっていることが確認された。
先ず、各ラミネートセルに電子電源を接続した後、各ラミネートセルに定電流充電しながら規定電圧まで充電電圧を上昇させた。そして、充電電圧が規定電圧到達してから約5分間定電圧状態を維持し、充電電流が十分に降下し且つ飽和状態になったことを確認した後に定電流放電して0.5秒毎にセル電圧を計測した。
実施例1で作製した電極薄板を34mm幅に切断した後、その電極薄板を皆藤製作所製のEDLC用捲回機によりセルガード株式会社製のセルガードNo.2400と共に捲回した。その後、電極薄板に電極引出し用のタブリードをカシメ接続して直径16mmの円筒捲回体を作製した。そして、この円筒捲回体をφ18mmx40mmの円筒アルミケースに挿入した後、ドライチャンバー中でその円筒アルミケースに実施例1と同一の電解液を注入し、円筒アルミケースをゴムパッキンを介して封止して捲回セルを完成させた。
先ず、各捲回セルに電子電源を接続した後、各捲回セルに定電流充電しながら規定電圧まで充電電圧を上昇させた。そして、充電電圧が規定電圧到達してから約5分間定電圧状態を維持し、充電電流が十分に降下し且つ飽和状態になったことを確認した後に定電流放電して0.5秒毎にセル電圧を計測した。
集電体上に導電性皮膜を形成することなく分極性電極を形成したこと以外は実施例1と同様にして4つのラミネートセルを作製した。図5に、集電体上に導電性皮膜を形成することなく分極性電極が形成された状態で、液体窒素によって凍結させ、カミソリを用いて切断した断面のSEM写真を示す。
集電体上に導電性皮膜を形成することなく分極性電極を形成した電極薄板を用いたこと以外は実施例2と同様にして4つの捲回セルを作製した。また、その4つの捲回セルの総放電エネルギー量を実施例2と同様にして求めた。
10 集電体
11 セパレータ
12 導電性皮膜
13 分極性電極
14 電解液
Claims (5)
- 一対の集電体と、
前記集電体の間に配置されるセパレータと、
少なくとも一方の前記集電体の表面のうち前記セパレータに対向する表面を被覆する導電性皮膜と、
前記集電体および前記導電性皮膜の少なくとも前記導電性皮膜の表面のうち前記セパレータに対向する表面に接するように形成される分極性電極と、
溶媒が含フッ素有機溶媒であり、前記分極性電極に含浸される電解液と
を備える電気二重層キャパシタ。 - 3.5V以上の動作電圧が可能な電気二重層キャパシタであって、
一対の集電体と、
前記集電体の間に配置されるセパレータと、
少なくとも一方の前記集電体の表面のうち前記セパレータに対向する表面を被覆する導電性皮膜と、
前記集電体および前記導電性皮膜の少なくとも前記導電性皮膜の表面のうち前記セパレータに対向する表面に接するように形成される分極性電極と、
電解液と
を備える電気二重層キャパシタ。 - 前記電解液は、70℃における3.3Vの電圧印加時の安定時反応電流が0.1mA/F以下である、
請求項1または2に記載の電気二重層キャパシタ。 - 前記導電性皮膜は、黒鉛から形成されている
請求項1から3のいずれか1項に記載の電気二重層キャパシタ。 - 前記集電体は、アルミニウムである、
請求項1から4のいずれか1項に記載の電気二重層キャパシタ。
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