JP2830253B2 - 電気二重層コンデンサ - Google Patents
電気二重層コンデンサInfo
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- JP2830253B2 JP2830253B2 JP34100289A JP34100289A JP2830253B2 JP 2830253 B2 JP2830253 B2 JP 2830253B2 JP 34100289 A JP34100289 A JP 34100289A JP 34100289 A JP34100289 A JP 34100289A JP 2830253 B2 JP2830253 B2 JP 2830253B2
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- Japan
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- mesocarbon
- particle size
- electrode body
- electric double
- layer capacitor
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/13—Energy storage using capacitors
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- Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は活性炭微粉末を焼結成形した電極体を分極製
性電極に用いる電気二重層コンデンサに関する。
性電極に用いる電気二重層コンデンサに関する。
（従来の技術） 近年、電気二重層原理を用いた大静電容量のコンデン
サが開発されており、その規模を大にしてバッテリの用
途に用いるような試みがなされている。
サが開発されており、その規模を大にしてバッテリの用
途に用いるような試みがなされている。
そして、この種の電気二重層コンデンサとして、活性
炭繊維布からなる炭素電極間にセパレータと電解液を介
在させて素子を構成し、かつ前記電解液中にカーボンブ
ラックを混合した提案が特開昭64−53523号公報に電気
二重層キャパシタとして開示されている。
炭繊維布からなる炭素電極間にセパレータと電解液を介
在させて素子を構成し、かつ前記電解液中にカーボンブ
ラックを混合した提案が特開昭64−53523号公報に電気
二重層キャパシタとして開示されている。
（発明が解決しようとする課題） このような電気二重層コンデンサの電極体は電解液と
接触する表面積を大にして静電容量を大きくするととも
に、電極体自体の内部抵抗を小にする試みがなされる
が、上述の公開公報に示された提案では電解液中にカー
ボンブラックを混合しているものお、その混合比や、そ
の範囲について明確な開示がなされておらず、混合比を
増加しすぎると静電容量が低下するという虞がある。
接触する表面積を大にして静電容量を大きくするととも
に、電極体自体の内部抵抗を小にする試みがなされる
が、上述の公開公報に示された提案では電解液中にカー
ボンブラックを混合しているものお、その混合比や、そ
の範囲について明確な開示がなされておらず、混合比を
増加しすぎると静電容量が低下するという虞がある。
またカーボンブラックは焼結が付加のため、焼結する
電極体には不向きであるという問題も生ずることにな
る。
電極体には不向きであるという問題も生ずることにな
る。
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであ
り、その目的は電極体の焼結に際して、使用する活性炭
粉末の粒度や混合比を選択し、静電容量が大きく、内部
抵抗の低い電気二重層コンデンサを提供することにあ
る。
り、その目的は電極体の焼結に際して、使用する活性炭
粉末の粒度や混合比を選択し、静電容量が大きく、内部
抵抗の低い電気二重層コンデンサを提供することにあ
る。
（課題を解決するための手段） 本発明によれば、活性炭微粉末を焼結した電極体に電
解液を含浸させる電気二重層コンデンサにおいて、前記
活性微粉末として20μ〜30μの粒度を主体とする活性炭
粉末と、該活性炭粉末の３％〜10％重量の数μの粒度を
主体とするメソカーボンとを混合して電極体に焼結成形
せしめた電気二重層コンデンサが提供される。
解液を含浸させる電気二重層コンデンサにおいて、前記
活性微粉末として20μ〜30μの粒度を主体とする活性炭
粉末と、該活性炭粉末の３％〜10％重量の数μの粒度を
主体とするメソカーボンとを混合して電極体に焼結成形
せしめた電気二重層コンデンサが提供される。
（作用） 本発明では電極体の焼結に用いる活性炭微粉末として
20μ〜30μの粒度を主体とする粉末と、数μの粒度のメ
ソカーボンとを所定の割合で混合して焼成するので、前
記粉末の間にメソカーボンが介在して、電極体の表面積
が増大するとともに、電荷の通過する通路も増加するの
で、大静電容量、かつ低内部抵抗の電気二重層コンデン
サが得られることになる。
20μ〜30μの粒度を主体とする粉末と、数μの粒度のメ
ソカーボンとを所定の割合で混合して焼成するので、前
記粉末の間にメソカーボンが介在して、電極体の表面積
が増大するとともに、電荷の通過する通路も増加するの
で、大静電容量、かつ低内部抵抗の電気二重層コンデン
サが得られることになる。
（実施例） つぎに本発明の実施例について図面を用いて詳細に説
明する。
明する。
第１図は本発明にかかる電気二重層コンデンサの一実
施例における焼成された電極体の一部を拡大した断面
図、第２図は該電極体の焼結装置の概略構成図である。
施例における焼成された電極体の一部を拡大した断面
図、第２図は該電極体の焼結装置の概略構成図である。
第１図において、Ａは活性炭粉末で、フェノール系樹
脂または石油コークス、コールタールなどを原料とした
もので、その粒度分布が20〜30μの辺にピークのある活
性炭の粉末である。
脂または石油コークス、コールタールなどを原料とした
もので、その粒度分布が20〜30μの辺にピークのある活
性炭の粉末である。
Ｂはコールタールを原料として精製したメソカーボン
であり、粒径が３〜８μで全体の90％程度を占め、その
球状の寸法が揃っているものが使用され、前記の活性炭
粉末の重量に対して３〜10％のメソカーボンＢが混合さ
れ、第２図に示すような焼結装置によって、活性炭粉末
Ａとともに焼成されたものである。
であり、粒径が３〜８μで全体の90％程度を占め、その
球状の寸法が揃っているものが使用され、前記の活性炭
粉末の重量に対して３〜10％のメソカーボンＢが混合さ
れ、第２図に示すような焼結装置によって、活性炭粉末
Ａとともに焼成されたものである。
第２図において、10は活性炭粉末ＡとメソカーボンＢ
とを混合したものを収容する焼結型で、中央には混合し
た粉末を充填する穴が形成され、その内周壁はセラミッ
クスなどの絶縁層11、外周は高強度材のタングステン銅
などで形成されている。
とを混合したものを収容する焼結型で、中央には混合し
た粉末を充填する穴が形成され、その内周壁はセラミッ
クスなどの絶縁層11、外周は高強度材のタングステン銅
などで形成されている。
12は上部ピン、13は下部ピンで、焼結型10の中央部の
穴にそれぞれ挿入されるもので、これらの両ピン12およ
び13の間には活性炭粉末16が封入されて焼結体に加工さ
れるものである。
穴にそれぞれ挿入されるもので、これらの両ピン12およ
び13の間には活性炭粉末16が封入されて焼結体に加工さ
れるものである。
14,15はそれぞれ電極であり、上部ピン12の上方、下
部ピン13の下方に配置され、図示していない油圧装置に
よって矢印方向に圧力Ｐが加えられ、ピン12,13を介し
て混合した活性炭粉末16を上下の両方向から加圧するよ
うに構成されている。
部ピン13の下方に配置され、図示していない油圧装置に
よって矢印方向に圧力Ｐが加えられ、ピン12,13を介し
て混合した活性炭粉末16を上下の両方向から加圧するよ
うに構成されている。
電極14,15にはスイッチSW1,SW2およびコンデンサＣの
直列回路が並列に接続され、また、スイッチSW2とコン
デンサＣとの直列接続部分には可変電源17と可変抵抗器
Ｒとが接続されて電源が供給される。18は制御回路で常
開スイッチ１と常閉スイッチのSW2とを開閉制御するも
のである。
直列回路が並列に接続され、また、スイッチSW2とコン
デンサＣとの直列接続部分には可変電源17と可変抵抗器
Ｒとが接続されて電源が供給される。18は制御回路で常
開スイッチ１と常閉スイッチのSW2とを開閉制御するも
のである。
第３図は上述のような焼結装置を用いて焼結を行い、
活性炭粉末ＡとメソカーボンＢとの混合比を変化せしめ
た電極体を用いた電気二重層コンデンサの静電容量と内
部抵抗を示す曲線図、第４図は前記混合比と静電容量お
よび内部抵抗との関連を示す図表図である。
活性炭粉末ＡとメソカーボンＢとの混合比を変化せしめ
た電極体を用いた電気二重層コンデンサの静電容量と内
部抵抗を示す曲線図、第４図は前記混合比と静電容量お
よび内部抵抗との関連を示す図表図である。
これらの図面、図表図により明らかなように、メソカ
ーボンＢの混合比率が活性炭粉末Ａの３％から10％まで
の範囲では、静電容量が大きく、内部抵抗の低い値の特
性が得られている。
ーボンＢの混合比率が活性炭粉末Ａの３％から10％まで
の範囲では、静電容量が大きく、内部抵抗の低い値の特
性が得られている。
第５図は本実施例が適用される電気二重層コンデンサ
の一例の断面図である。同図において、20は本実施例に
基づく素材を前記の所定混合比により混合して焼結型に
充填し、焼結させた電極体に希硫酸を含浸させた分極性
電極、30は非導電性ゴムを用いたガスケット、40は分極
性電極20,20を上下に分離するセパレータであり、導電
性ゴムを用いた集電板50,50によって分極性電極20,20の
電荷を集電するようにしたものである。
の一例の断面図である。同図において、20は本実施例に
基づく素材を前記の所定混合比により混合して焼結型に
充填し、焼結させた電極体に希硫酸を含浸させた分極性
電極、30は非導電性ゴムを用いたガスケット、40は分極
性電極20,20を上下に分離するセパレータであり、導電
性ゴムを用いた集電板50,50によって分極性電極20,20の
電荷を集電するようにしたものである。
以上、本発明を上述の実施例を用いて説明したが、本
発明の主旨の範囲内で種々の変形や応用が可能であり、
これらを本発明の範囲から排除するものではない。
発明の主旨の範囲内で種々の変形や応用が可能であり、
これらを本発明の範囲から排除するものではない。
（発明の効果） 本発明によれば、電気二重層コンデンサの焼結成型に
よる電極体に用いる活性炭微粉末として、20〜30μの粒
度を主体とする粉末と、数μのメソカーボンとを前記の
所定の割合で混合して電極体に焼結するので、大きい粒
度の活性炭粉末の相互の間に微細なメソカーボンが介在
することになり、したがって電極体として電解液に接す
る表面積が増大するとともに、電荷の通過する電路も増
加するため、静電容量が大きく、かつ内部抵抗の低い値
の効率のよい電気二重層コンデンサが得られるという効
果がある。
よる電極体に用いる活性炭微粉末として、20〜30μの粒
度を主体とする粉末と、数μのメソカーボンとを前記の
所定の割合で混合して電極体に焼結するので、大きい粒
度の活性炭粉末の相互の間に微細なメソカーボンが介在
することになり、したがって電極体として電解液に接す
る表面積が増大するとともに、電荷の通過する電路も増
加するため、静電容量が大きく、かつ内部抵抗の低い値
の効率のよい電気二重層コンデンサが得られるという効
果がある。
また本発明によれば、活性炭の素材としてカーボンブ
ラックを用いないため、電極体の焼結が容易に行われる
利点も生ずる。
ラックを用いないため、電極体の焼結が容易に行われる
利点も生ずる。
第１図は本発明にかかる電気二重層コンデンサの実施例
における焼成された電極体の一部を拡大した断面図、第
２図は電極体の焼成装置の概略構成図、第３図は粒度の
異なる二種の粉末の混合比を変化せしめた電極体を有す
る電気二重層コンデンサの静電容量と内部抵抗を示す曲
線図、第４図は前記混合比と静電容量および内部抵抗と
の関連を示す図表図、第５図は本実施例が適用される電
気二重層コンデンサの一例の断面図である。 Ａ……活性炭粉末、Ｂ……メソカーボン、10……焼結
型、20……分極性電極（電極体）、50……集電板。
における焼成された電極体の一部を拡大した断面図、第
２図は電極体の焼成装置の概略構成図、第３図は粒度の
異なる二種の粉末の混合比を変化せしめた電極体を有す
る電気二重層コンデンサの静電容量と内部抵抗を示す曲
線図、第４図は前記混合比と静電容量および内部抵抗と
の関連を示す図表図、第５図は本実施例が適用される電
気二重層コンデンサの一例の断面図である。 Ａ……活性炭粉末、Ｂ……メソカーボン、10……焼結
型、20……分極性電極（電極体）、50……集電板。
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 (2)
- 【請求項１】活性炭微粉末を焼結した電極体に電解液を
含浸させる電気二重層コンデンサにおいて、前記活性炭
微粉末として20μ〜30μの粒度を主体とする活性炭粉末
と、該活性炭粉末の３％〜10％重量の数μの粒度を主体
とするメソカーボンとを混合して電極体に焼結成形せし
めたことを特徴とする電気二重層コンデンサ。 - 【請求項２】前記活性炭粉末にフェノール系樹脂、石油
コークス、コールタールを原料とし粒度分布20μ〜30μ
にピークを有する粉末を用いるとともに、前記メソカー
ボンにコールタールから生成した粒径３μ〜８μを90％
程度有する粉末を用いたことを特徴とする請求項（１）
記載の電気二重層コンデンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34100289A JP2830253B2 (ja) | 1989-12-28 | 1989-12-28 | 電気二重層コンデンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34100289A JP2830253B2 (ja) | 1989-12-28 | 1989-12-28 | 電気二重層コンデンサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03201516A JPH03201516A (ja) | 1991-09-03 |
| JP2830253B2 true JP2830253B2 (ja) | 1998-12-02 |
Family
ID=18342296
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34100289A Expired - Lifetime JP2830253B2 (ja) | 1989-12-28 | 1989-12-28 | 電気二重層コンデンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2830253B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000007316A (ja) * | 1998-06-29 | 2000-01-11 | Kyocera Corp | 固形状活性炭及びそれを用いた電気二重層コンデンサ |
| US6631074B2 (en) | 2000-05-12 | 2003-10-07 | Maxwell Technologies, Inc. | Electrochemical double layer capacitor having carbon powder electrodes |
| US6813139B2 (en) | 2001-11-02 | 2004-11-02 | Maxwell Technologies, Inc. | Electrochemical double layer capacitor having carbon powder electrodes |
| KR100449894B1 (ko) * | 2002-01-31 | 2004-09-22 | 한국과학기술원 | 상이한 분말크기분포를 이용한 고 유전상수 및 저오차특성을 가지는 내장형 캐패시터 필름조성물 및 그제조방법 |
| FR3090994A1 (fr) * | 2018-12-21 | 2020-06-26 | Blue Solutions | Procede de fabrication d'une electrode frittee, electrode frittee et dispositif comprenant une telle electrode |
| FR3090993A1 (fr) * | 2018-12-21 | 2020-06-26 | Blue Solutions | Procede de fabrication d'une electrode frittee, electrode frittee et dispositif comprenant une telle electrode |
| CN111477471A (zh) * | 2020-04-25 | 2020-07-31 | 榆林学院 | 一种煤焦油基电极材料的制备方法 |
-
1989
- 1989-12-28 JP JP34100289A patent/JP2830253B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03201516A (ja) | 1991-09-03 |
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