JP2764937B2 - 電気二重層キャパシタ - Google Patents
電気二重層キャパシタInfo
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は電気二重層キャパシタに関するものである。
従来の技術 この電気二重層キャパシタは分極性電極と電解質
（液）との界面で形成される電気二重層を利用した静電
容量の大きい特性を有するもので、主に、揮発性半導体
メモリー（例えば、RAM……ランダムアクセスメモリ
ー）の停電時バックアップ用として使用されている。
（液）との界面で形成される電気二重層を利用した静電
容量の大きい特性を有するもので、主に、揮発性半導体
メモリー（例えば、RAM……ランダムアクセスメモリ
ー）の停電時バックアップ用として使用されている。
この種の従来の電気二重層キャパシタは、第１図のよ
うに円盤型（コイン型、ボタン型）と称される構造で、
活性炭繊維布からなる炭素電極1,2の間に電解液を含浸
させてなるセパレータ３を介在させて素子を構成し、そ
してこの素子を集電体と外装材を兼ねた金属ケース６内
に収納し、かつこの金属ケース６の開口部を絶縁と封口
材を兼ねたパッキン４を介して集電体と外装材を兼ねた
金属ふた５で密閉しているものである。また前記活性炭
繊維布からなる炭素電極1,2には、集電性を上げかつ溶
接を可能とするために、金属ケース６および金属ふた５
と接触する面上にプラズマ溶射などによってアルミニウ
ム層（図示せず）が形成されている。そしてまた前記パ
ッキン４の表面には、封口性を向上させるためにアスフ
ァルトピッチを薄く塗布しているものである。
うに円盤型（コイン型、ボタン型）と称される構造で、
活性炭繊維布からなる炭素電極1,2の間に電解液を含浸
させてなるセパレータ３を介在させて素子を構成し、そ
してこの素子を集電体と外装材を兼ねた金属ケース６内
に収納し、かつこの金属ケース６の開口部を絶縁と封口
材を兼ねたパッキン４を介して集電体と外装材を兼ねた
金属ふた５で密閉しているものである。また前記活性炭
繊維布からなる炭素電極1,2には、集電性を上げかつ溶
接を可能とするために、金属ケース６および金属ふた５
と接触する面上にプラズマ溶射などによってアルミニウ
ム層（図示せず）が形成されている。そしてまた前記パ
ッキン４の表面には、封口性を向上させるためにアスフ
ァルトピッチを薄く塗布しているものである。
発明が解決しようとする課題 上記したように、電気二重層キャパシタの最大の用途
は半導体メモリーの停電時バックアップである。したが
って、その用途に充分な信頼性を与えるためには、良好
な低温特性、安定した経時特性を確保することが必要で
ある。
は半導体メモリーの停電時バックアップである。したが
って、その用途に充分な信頼性を与えるためには、良好
な低温特性、安定した経時特性を確保することが必要で
ある。
本発明はこのような課題を解決するためになされたも
ので、良好な低温特性、安定した経時特性を有する電気
二重層キャパシタを提供することを目的とするものであ
る。
ので、良好な低温特性、安定した経時特性を有する電気
二重層キャパシタを提供することを目的とするものであ
る。
課題を解決するための手段 上記目的を達成するために本発明の電気二重層キャパ
シタは、活性炭繊維布にカーボンブラックと第１のバイ
ンダーであるカルボキシメチルセルロースまたはポリビ
ニルアルコールと第２のバインダーであるカーボン入り
４フッ化エチレン樹脂導電性エメナルを充填・固化して
構成された炭素電極をセパレータを介して対向させるこ
とにより構成した素子と、この素子を収納し、かつ集電
体と外装材を兼ねた金属ケースと、この金属ケースの開
口部を絶縁と封口材を兼ねたパッキンを介して密閉し、
かつ集電体と外装材を兼ねた金属ふたとにより構成した
ものである。
シタは、活性炭繊維布にカーボンブラックと第１のバイ
ンダーであるカルボキシメチルセルロースまたはポリビ
ニルアルコールと第２のバインダーであるカーボン入り
４フッ化エチレン樹脂導電性エメナルを充填・固化して
構成された炭素電極をセパレータを介して対向させるこ
とにより構成した素子と、この素子を収納し、かつ集電
体と外装材を兼ねた金属ケースと、この金属ケースの開
口部を絶縁と封口材を兼ねたパッキンを介して密閉し、
かつ集電体と外装材を兼ねた金属ふたとにより構成した
ものである。
作用 上記構成によれば、素子を構成する炭素電極を、活性
炭繊維布にカーボンブラックと第１のバインダーである
カルボキシメチルセルロースまたはポリビニルアルコー
ルと第２のバインダーであるカーボン入り４フッ化エチ
レン樹脂導電性エメナルを充填・固化して構成するよう
にしているため、活性炭繊維布内にカーボンブラックお
よび第１のバインダーが分散して行って活性炭繊維間の
導電性を上げることができ、また第２のバインダーであ
るカーボン入り４フッ化エチレン樹脂導電性エメナルは
炭素電極の耐電解液溶性を高めることができるととも
に、活性炭繊維布を上記諸材料からなる水溶液へ浸漬し
て処理した場合における液組成の一部が浮遊してくると
いう浮遊物の発生もなく、この結果、炭素電極の集電性
が大きく改善されるため、低温特性においても良好な結
果が得られるとともに、経時特性は非常に安定したもの
となり、従来の３倍程度の寿命の延長が可能となる等種
々のすぐれた効果を奏するものである。
炭繊維布にカーボンブラックと第１のバインダーである
カルボキシメチルセルロースまたはポリビニルアルコー
ルと第２のバインダーであるカーボン入り４フッ化エチ
レン樹脂導電性エメナルを充填・固化して構成するよう
にしているため、活性炭繊維布内にカーボンブラックお
よび第１のバインダーが分散して行って活性炭繊維間の
導電性を上げることができ、また第２のバインダーであ
るカーボン入り４フッ化エチレン樹脂導電性エメナルは
炭素電極の耐電解液溶性を高めることができるととも
に、活性炭繊維布を上記諸材料からなる水溶液へ浸漬し
て処理した場合における液組成の一部が浮遊してくると
いう浮遊物の発生もなく、この結果、炭素電極の集電性
が大きく改善されるため、低温特性においても良好な結
果が得られるとともに、経時特性は非常に安定したもの
となり、従来の３倍程度の寿命の延長が可能となる等種
々のすぐれた効果を奏するものである。
実施例 次に、本発明の実施例について説明する。
まず、分極性電極を構成する炭素電極として活性炭繊
維布を使用した。この活性炭繊維布の片面には0.05mm程
度のアルミニウム層がプラズマ溶射によって形成されて
いる。その全体の厚みは0.6mmである。活性炭繊維布の
みの目付は125g/m2、その比表面積は1850m2/gを有する
もので、これらをφ６の大きさとし、さらに集電体と外
装材を兼ねる外径φ11の金属ケース、これに対応し、か
つ集電体と外装材を兼ねる金属ふた、パッキンを準備
し、そして前記２枚の炭素電極間にセパレータを介在さ
せて素子を構成し、さらにこの素子を前記金属ケース内
に収納し、かつこの金属ケースの開口部をパッキンを介
して金属ふたで密閉することにより製品化した。
維布を使用した。この活性炭繊維布の片面には0.05mm程
度のアルミニウム層がプラズマ溶射によって形成されて
いる。その全体の厚みは0.6mmである。活性炭繊維布の
みの目付は125g/m2、その比表面積は1850m2/gを有する
もので、これらをφ６の大きさとし、さらに集電体と外
装材を兼ねる外径φ11の金属ケース、これに対応し、か
つ集電体と外装材を兼ねる金属ふた、パッキンを準備
し、そして前記２枚の炭素電極間にセパレータを介在さ
せて素子を構成し、さらにこの素子を前記金属ケース内
に収納し、かつこの金属ケースの開口部をパッキンを介
して金属ふたで密閉することにより製品化した。
なお、電位的にマイナスとなる金属ふたはSUS304で構
成し、一方、プラスとなる金属ケースは内面がアルミニ
ウムで、かつ外面がSUS304で両者をクラッド化して一体
化したもので構成している。セパレータはポリプロピレ
ン繊維からなる不織布で厚み0.35mm、目付50g/m2の多孔
シートである。絶縁と封口材を兼ねたパッキンはポリプ
ロピレン樹脂成型品で構成している。電解液はプロピレ
カーボネートにテトラエチルアンモニウムテトラフルオ
ロボレート1molを溶解させたものからなり、これを30μ
ｌ使用している。封口助剤はパッキンの内面および金属
ケースの内側面に塗布している。
成し、一方、プラスとなる金属ケースは内面がアルミニ
ウムで、かつ外面がSUS304で両者をクラッド化して一体
化したもので構成している。セパレータはポリプロピレ
ン繊維からなる不織布で厚み0.35mm、目付50g/m2の多孔
シートである。絶縁と封口材を兼ねたパッキンはポリプ
ロピレン樹脂成型品で構成している。電解液はプロピレ
カーボネートにテトラエチルアンモニウムテトラフルオ
ロボレート1molを溶解させたものからなり、これを30μ
ｌ使用している。封口助剤はパッキンの内面および金属
ケースの内側面に塗布している。
次に、パッキンで封口を行なった単セルは3Vの耐電圧
を持っているが、半導体メモリーの駆動電圧に対処する
ために２枚積層し、5.5V使用品としている。本発明品と
従来品の比較は、電極への充填・固化処理として行な
う、これら諸材料の水溶液への活性炭繊維布の浸漬時の
液安定性（液組成の一部が浮遊してくる）での比較、
電極の耐電解液溶性、信頼性テストとして実施してい
る高温負荷テスト……70℃、5.5V印加の3000時間後の電
気的特性の比較を行った。
を持っているが、半導体メモリーの駆動電圧に対処する
ために２枚積層し、5.5V使用品としている。本発明品と
従来品の比較は、電極への充填・固化処理として行な
う、これら諸材料の水溶液への活性炭繊維布の浸漬時の
液安定性（液組成の一部が浮遊してくる）での比較、
電極の耐電解液溶性、信頼性テストとして実施してい
る高温負荷テスト……70℃、5.5V印加の3000時間後の電
気的特性の比較を行った。
第１表は、各条件での活性炭繊維布の浸漬処理時の浮
遊物の発生の有無および炭素電極の耐電解液溶性とその
総合評価を示したものである。
遊物の発生の有無および炭素電極の耐電解液溶性とその
総合評価を示したものである。
第２表は、試作した電気二重層キャパシタの初期特性
（測定温度:20℃）、低温特性（−25℃）および高温負
荷テスト（70℃、5.5V印加）3000時間後の特性比較を示
したものである。
（測定温度:20℃）、低温特性（−25℃）および高温負
荷テスト（70℃、5.5V印加）3000時間後の特性比較を示
したものである。
使用したカーボンブラックはAB（アセチレンブラッ
ク）、CB（微粉末人造黒鉛）、KB（ケッチェンブラッ
ク）、第１のバインダーはCMC（カルボキシメチルセル
ロース）、PVA（ポリビニルアルコール）である。ま
た、AQ（アクァダック）１およびAQ2は前記材料の混合
物である。第２のバインダーは、PD1（ポリフロンディ
スパージョン、但しポリフロンはダイキン工業（株）商
品の商標名であり、ポリテトラフルオロエチレン（略称
PTFE）で表わされる４フッ化エチレン樹脂である）、CP
F（カーボン入りポリフロン導電性エメナル、但しポリ
フロンはダイキン工業（株）の商品の商標名であり、ポ
リテトラフルオロエチレン（略称PTFE）で表わされる４
フッ化エチレン樹脂である）である。
ク）、CB（微粉末人造黒鉛）、KB（ケッチェンブラッ
ク）、第１のバインダーはCMC（カルボキシメチルセル
ロース）、PVA（ポリビニルアルコール）である。ま
た、AQ（アクァダック）１およびAQ2は前記材料の混合
物である。第２のバインダーは、PD1（ポリフロンディ
スパージョン、但しポリフロンはダイキン工業（株）商
品の商標名であり、ポリテトラフルオロエチレン（略称
PTFE）で表わされる４フッ化エチレン樹脂である）、CP
F（カーボン入りポリフロン導電性エメナル、但しポリ
フロンはダイキン工業（株）の商品の商標名であり、ポ
リテトラフルオロエチレン（略称PTFE）で表わされる４
フッ化エチレン樹脂である）である。
なお、上記PD1でいうディスパージョンとは水性懸濁
液のことであり、ここでは界面活性剤によって安定化し
た４フッ化エチレン樹脂の微粒子の分散液を指し、また
CPFでいうカーボン入り４フッ化エチレン樹脂導電性エ
メナルとは、４フッ化エチレン樹脂ディスパージョンを
基材とした水性塗料のことであり、微粒子カーボンの添
加により電気伝導性が付与されているものである。
液のことであり、ここでは界面活性剤によって安定化し
た４フッ化エチレン樹脂の微粒子の分散液を指し、また
CPFでいうカーボン入り４フッ化エチレン樹脂導電性エ
メナルとは、４フッ化エチレン樹脂ディスパージョンを
基材とした水性塗料のことであり、微粒子カーボンの添
加により電気伝導性が付与されているものである。
上記のように、浮遊物発生および耐電解液溶性の両者
を満足させるには、CPFの添加が必要であることが判明
した。この現象は、第２表に記載の他の電極処理液組成
においても同様であった。浮遊物の発生および耐電解液
溶性が従来と同等であっても使用不可という程のことは
ない。
を満足させるには、CPFの添加が必要であることが判明
した。この現象は、第２表に記載の他の電極処理液組成
においても同様であった。浮遊物の発生および耐電解液
溶性が従来と同等であっても使用不可という程のことは
ない。
次に、第２表に種々の電極処理液で処理した電極を使
用して試作した電気二重層キャパシタの初期特性および
高温負荷特性を示す。この場合の電極の種類は処理液へ
の浸漬・乾燥後に元の活性炭繊維布に付着した量を表し
ている。また、この処理液には全てCPFが１％添加され
ている。
用して試作した電気二重層キャパシタの初期特性および
高温負荷特性を示す。この場合の電極の種類は処理液へ
の浸漬・乾燥後に元の活性炭繊維布に付着した量を表し
ている。また、この処理液には全てCPFが１％添加され
ている。
発明の効果 以上のように本発明の電気二重層キャパシタは、素子
を形成する炭素電極を、活性炭繊維布にカーボンブラッ
クと第１のバインダーであるカルボキシメチルセルロー
スまたはポリビニルアルコールと第２のバインダーであ
るカーボン入り４フッ化エチレン樹脂導電性エメナルを
充填・固化して構成するようにしているため、活性炭繊
維布内にカーボンブラックおよび第１のバインダーが分
散して行って活性炭繊維間の導電性を上げることがで
き、また第２のバインダーであるカーボン入り４フッ化
エチレン樹脂導電性エメナルは炭素電極の耐電解液溶性
を高めることができるとともに、活性炭繊維布を上記諸
材料からなる水溶液へ浸漬して処理した場合における液
組成の一部が浮遊してくるという浮遊物の発生もなく、
この結果、炭素電極の集電性が大きく改善されるため、
低温特性においても良好な結果が得られるとともに、経
時特性は非常に安定したものとなり、従来の３倍程度の
寿命の延長が可能となる等種々のすぐれた効果を奏する
ものである。
を形成する炭素電極を、活性炭繊維布にカーボンブラッ
クと第１のバインダーであるカルボキシメチルセルロー
スまたはポリビニルアルコールと第２のバインダーであ
るカーボン入り４フッ化エチレン樹脂導電性エメナルを
充填・固化して構成するようにしているため、活性炭繊
維布内にカーボンブラックおよび第１のバインダーが分
散して行って活性炭繊維間の導電性を上げることがで
き、また第２のバインダーであるカーボン入り４フッ化
エチレン樹脂導電性エメナルは炭素電極の耐電解液溶性
を高めることができるとともに、活性炭繊維布を上記諸
材料からなる水溶液へ浸漬して処理した場合における液
組成の一部が浮遊してくるという浮遊物の発生もなく、
この結果、炭素電極の集電性が大きく改善されるため、
低温特性においても良好な結果が得られるとともに、経
時特性は非常に安定したものとなり、従来の３倍程度の
寿命の延長が可能となる等種々のすぐれた効果を奏する
ものである。
第１図は電気二重層キャパシタの断面図である。 1,2……炭素電極、３……セパレータ、４……パッキ
ン、５……金属ふた、６……金属ケース。
ン、５……金属ふた、６……金属ケース。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01G 9/058
Claims (1)
- 【請求項１】活性炭繊維布にカーボンブラックと第１の
バインダーであるカルボキシメチルセルロースまたはポ
リビニルアルコールと第２のバインダーであるカーボン
入り４フッ化エチレン樹脂導電性エメナルを充填・固化
して構成された炭素電極をセパレータを介して対向させ
ることにより構成した素子と、この素子を収納し、かつ
集電体と外装材を兼ねた金属ケースと、この金属ケース
の開口部を絶縁と封口材を兼ねたパッキンを介して密閉
し、かつ集電体と外装材を兼ねた金属ふたとにより構成
した電気二重層キャパシタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63219060A JP2764937B2 (ja) | 1988-09-01 | 1988-09-01 | 電気二重層キャパシタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63219060A JP2764937B2 (ja) | 1988-09-01 | 1988-09-01 | 電気二重層キャパシタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0266918A JPH0266918A (ja) | 1990-03-07 |
| JP2764937B2 true JP2764937B2 (ja) | 1998-06-11 |
Family
ID=16729641
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63219060A Expired - Lifetime JP2764937B2 (ja) | 1988-09-01 | 1988-09-01 | 電気二重層キャパシタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2764937B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020243610A1 (en) * | 2019-05-31 | 2020-12-03 | Mat Ipsum LLC | Earth ground enhancing systems |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2507125B2 (ja) * | 1990-03-29 | 1996-06-12 | 松下電器産業株式会社 | 電気二重層キャパシタおよびその製造法 |
| JP2790529B2 (ja) * | 1990-07-31 | 1998-08-27 | 松下電器産業株式会社 | 電気二重層コンデンサ |
| JP2690187B2 (ja) * | 1990-10-25 | 1997-12-10 | 松下電器産業株式会社 | 電気二重層キャパシタ |
| JP2738135B2 (ja) * | 1990-07-06 | 1998-04-08 | 松下電器産業株式会社 | 電気二重層キャパシタの製造方法 |
| JP2507133B2 (ja) * | 1990-05-07 | 1996-06-12 | 松下電器産業株式会社 | 電気二重層キャパシタおよびその製造法 |
| JPH0498811A (ja) * | 1990-08-16 | 1992-03-31 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電気二重層コンデンサとその製法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS593915A (ja) * | 1982-06-29 | 1984-01-10 | 松下電器産業株式会社 | 電気二重層キヤパシタ |
| JPS5958817A (ja) * | 1982-09-28 | 1984-04-04 | 松下電器産業株式会社 | 電気二重層キヤパシタ |
| JPS63196028A (ja) * | 1987-02-10 | 1988-08-15 | 日立マクセル株式会社 | 電気二重層キヤパシタ |
-
1988
- 1988-09-01 JP JP63219060A patent/JP2764937B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020243610A1 (en) * | 2019-05-31 | 2020-12-03 | Mat Ipsum LLC | Earth ground enhancing systems |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0266918A (ja) | 1990-03-07 |
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