JP3132523B2 - 電極材および同電極材を有する電気二重層コンデンサの製造方法 - Google Patents
電極材および同電極材を有する電気二重層コンデンサの製造方法Info
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- Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電極材および同電極材
を有する電気二重層コンデンサの製造方法に関するもの
である。
を有する電気二重層コンデンサの製造方法に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】電気二重層コンデンサには、例えば活性
炭粉末、カーボンおよびバインダーとしてのポリテトラ
フルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を混練し、所定の厚さに
展延したシート状電極が用いられている。
炭粉末、カーボンおよびバインダーとしてのポリテトラ
フルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を混練し、所定の厚さに
展延したシート状電極が用いられている。
【０００３】このシート状電極は導電性接着材を介して
ケースの底部に固定され、しかる後同ケース内に電解液
が注入され、そのケース内においてシート状電極に電解
液を含浸するようにしている。
ケースの底部に固定され、しかる後同ケース内に電解液
が注入され、そのケース内においてシート状電極に電解
液を含浸するようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、シート
状電極はその表面が密度の高い平滑層となっており、ま
た、電解液自体も粘度が比較的高いため、電極内部への
含浸が不十分となりがちで、内部抵抗およびその他製品
特性にバラツキが生ずる。
状電極はその表面が密度の高い平滑層となっており、ま
た、電解液自体も粘度が比較的高いため、電極内部への
含浸が不十分となりがちで、内部抵抗およびその他製品
特性にバラツキが生ずる。
【０００５】例えば、有機溶媒としてのプロピレンカー
ボネイトに電解質としてテトラエチルホスホニウムテト
ラフルオロボレイト（Ｅｔ４ＰＢＦ４）を１ｍｏｌ／ｌ
の濃度で加えた電解液の場合、３８℃において１．８ｃ
ｐｏｉｓｅの粘度を示す。
ボネイトに電解質としてテトラエチルホスホニウムテト
ラフルオロボレイト（Ｅｔ４ＰＢＦ４）を１ｍｏｌ／ｌ
の濃度で加えた電解液の場合、３８℃において１．８ｃ
ｐｏｉｓｅの粘度を示す。
【０００６】また、電解液注入後の移送工程において加
えられる振動などにより、電解液がケースから零れ出て
しまうという欠点がある。
えられる振動などにより、電解液がケースから零れ出て
しまうという欠点がある。
【０００７】そこで、シート状電極に対する電解液の含
浸を効果的に行なうため、真空装置内にて含浸させた
り、電解液を例えば１００℃に加熱してその粘度を低下
させるようにしているが、真空含浸には高価な設備を必
要とし、コスト的に好ましくないし、生産性も良くな
い。また、電解液の加熱にしても、加熱手段の設備が要
る他にその温度管理なども行なう必要があり、依然とし
て問題は解決されない。
浸を効果的に行なうため、真空装置内にて含浸させた
り、電解液を例えば１００℃に加熱してその粘度を低下
させるようにしているが、真空含浸には高価な設備を必
要とし、コスト的に好ましくないし、生産性も良くな
い。また、電解液の加熱にしても、加熱手段の設備が要
る他にその温度管理なども行なう必要があり、依然とし
て問題は解決されない。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は上記従来の事情
に鑑みなされたもので、その構成上の特徴は、活性炭、
カーボンなどの導電性粉末を所定のバインダーにて混練
してなり、電気二重層コンデンサのシート状電極として
用いられる電極材において、同電極材には電解液を形成
する電解質粉末が予め含まれていることにある。
に鑑みなされたもので、その構成上の特徴は、活性炭、
カーボンなどの導電性粉末を所定のバインダーにて混練
してなり、電気二重層コンデンサのシート状電極として
用いられる電極材において、同電極材には電解液を形成
する電解質粉末が予め含まれていることにある。
【０００９】また、本発明の製造方法においては、電解
質粉末を活性炭、カーボンなどの導電性粉末とともに所
定のバインダーにて混練してシート状とした電極材を導
電性接着材を介してケース底部に取り付け、しかる後同
ケース内に電解液の溶媒として用いられる有機溶媒を注
入し、同有機溶媒を上記電極材内に含浸させることを特
徴としている。
質粉末を活性炭、カーボンなどの導電性粉末とともに所
定のバインダーにて混練してシート状とした電極材を導
電性接着材を介してケース底部に取り付け、しかる後同
ケース内に電解液の溶媒として用いられる有機溶媒を注
入し、同有機溶媒を上記電極材内に含浸させることを特
徴としている。
【００１０】
【作用】シート状電極には予め電解質の粉末が含まれて
いるため、含浸工程では電解液の溶媒として用いられる
有機溶媒のみを注入することになる。この有機溶媒は比
較的低粘度（プロピレンカーボネイトの場合、３８℃で
１．４ｃｐｏｉｓｅ）であるため、シート状電極に対し
ての含浸性が良く、同シート状電極内において電解質粉
末が溶解し電解液が生成される。
いるため、含浸工程では電解液の溶媒として用いられる
有機溶媒のみを注入することになる。この有機溶媒は比
較的低粘度（プロピレンカーボネイトの場合、３８℃で
１．４ｃｐｏｉｓｅ）であるため、シート状電極に対し
ての含浸性が良く、同シート状電極内において電解質粉
末が溶解し電解液が生成される。
【００１１】
【実施例】まず、活性炭粉末、カーボンブラックの導電
性粉末および電解質粉末をバインダーとしてのＰＴＦＥ
とともに混練した後、これを所定の厚さに展延してシー
ト状とした電極材を得る。
性粉末および電解質粉末をバインダーとしてのＰＴＦＥ
とともに混練した後、これを所定の厚さに展延してシー
ト状とした電極材を得る。
【００１２】用いられる電解質粉末としては、テトラエ
チルホスホニウムテトラフルオロボレイトの他に、テト
ラアルキルホスホニウム塩、テトラアルキルアンモニウ
ム塩もしくはアルカリ金属塩などが例示される。
チルホスホニウムテトラフルオロボレイトの他に、テト
ラアルキルホスホニウム塩、テトラアルキルアンモニウ
ム塩もしくはアルカリ金属塩などが例示される。
【００１３】そして、この電極材から例えば円形状のシ
ート状電極を打ち抜く。このシート状電極は図１におい
て参照符号１で示されており、同シート状電極１は底の
浅いケース２の底部に導電性接着材３を介して取り付け
られる。
ート状電極を打ち抜く。このシート状電極は図１におい
て参照符号１で示されており、同シート状電極１は底の
浅いケース２の底部に導電性接着材３を介して取り付け
られる。
【００１４】しかる後、ディスペンサーノズル４にてそ
のケース２内に電解液の溶媒としての有機溶媒を注入
し、同有機溶媒をシート状電極１に含浸させ、シート状
電極１内において電解液を生成する。
のケース２内に電解液の溶媒としての有機溶媒を注入
し、同有機溶媒をシート状電極１に含浸させ、シート状
電極１内において電解液を生成する。
【００１５】有機溶媒としては、例えばプロピレンカー
ボネイト、ガンマブチロラクトン、アセトニトリル、ジ
メチルホルムアミドなどが用いられる。
ボネイト、ガンマブチロラクトン、アセトニトリル、ジ
メチルホルムアミドなどが用いられる。
【００１６】図示されていないが、ケース２に被せられ
るキャップ側においても、その底部にシート状電極が導
電性接着材を介して取り付けられ、有機溶媒が注入さ
れ、そのシート状電極への含浸が行なわれる。
るキャップ側においても、その底部にシート状電極が導
電性接着材を介して取り付けられ、有機溶媒が注入さ
れ、そのシート状電極への含浸が行なわれる。
【００１７】そして、そのキャップがケース２内に被せ
られる。その際、シート状電極間にセパレータが配置さ
れ、また図示されていないが、ケース２内には予めガス
ケットが挿入されており、同ケース２の開口縁をかしめ
ることにより、そのガスケットを介してキャップおよび
ケース２の周縁が気密的にかしめられる。
られる。その際、シート状電極間にセパレータが配置さ
れ、また図示されていないが、ケース２内には予めガス
ケットが挿入されており、同ケース２の開口縁をかしめ
ることにより、そのガスケットを介してキャップおよび
ケース２の周縁が気密的にかしめられる。
【００１８】このようにして、コイン状の電気二重層コ
ンデンサが得られるのであるが、次ぎにその具体的な実
施例および比較例としての従来例を説明する。
ンデンサが得られるのであるが、次ぎにその具体的な実
施例および比較例としての従来例を説明する。
【００１９】《実施例１》活性炭粉末、カーボンブラッ
ク、電解質としてのテトラエチルホスホニウムテトラフ
ルオロボレイトおよびバインダーとしてのＰＴＦＥ粉末
をそれぞれ重量比で６：１：２：１の割合で混合し、エ
タノールを混練溶剤として湿式混練し、延伸しながら押
し出し成形することにより、シート状の電極材とした
後、１００℃で６時間乾燥し、その電極材から直径１２
ｍｍ、厚さ０．５ｍｍのシート状電極を得た。
ク、電解質としてのテトラエチルホスホニウムテトラフ
ルオロボレイトおよびバインダーとしてのＰＴＦＥ粉末
をそれぞれ重量比で６：１：２：１の割合で混合し、エ
タノールを混練溶剤として湿式混練し、延伸しながら押
し出し成形することにより、シート状の電極材とした
後、１００℃で６時間乾燥し、その電極材から直径１２
ｍｍ、厚さ０．５ｍｍのシート状電極を得た。
【００２０】次ぎに、このシート状電極を導電性接着材
を介してケースの底部に取り付け、同ケース内に有機溶
媒としてプロピレンカーボネイトを１００ｍｇ注入し、
シート状電極に含浸させた。
を介してケースの底部に取り付け、同ケース内に有機溶
媒としてプロピレンカーボネイトを１００ｍｇ注入し、
シート状電極に含浸させた。
【００２１】また、キャップ側にも同じ電極材から打ち
抜かれたシート状電極を導電性接着材を介して取り付け
るとともに、プロピレンカーボネイトを同量注入し、そ
のシート状電極に含浸させた。
抜かれたシート状電極を導電性接着材を介して取り付け
るとともに、プロピレンカーボネイトを同量注入し、そ
のシート状電極に含浸させた。
【００２２】そして、両シート状電極間にセパレータを
介装し、ケース内に挿入されているガスケットを介して
キャップを同ケースに被せ、その開口周縁をかしめた。
介装し、ケース内に挿入されているガスケットを介して
キャップを同ケースに被せ、その開口周縁をかしめた。
【００２３】このようにして得られたコイン状電気二重
層コンデンサを２セル積層化することにより定格５．５
Ｖ１Ｆの電気二重層コンデンサとし、これを１００個試
作してその静電容量および内部抵抗を測定したところ、
それぞれ平均値で１．０２０（Ｆ）、１０．０（Ω）で
あった。
層コンデンサを２セル積層化することにより定格５．５
Ｖ１Ｆの電気二重層コンデンサとし、これを１００個試
作してその静電容量および内部抵抗を測定したところ、
それぞれ平均値で１．０２０（Ｆ）、１０．０（Ω）で
あった。
【００２４】〈比較例１〉活性炭粉末、カーボンブラッ
クおよびバインダーとしてのＰＴＦＥ粉末を８：１：１
の割合で混合し、上記実施例１と同様にして電極材を得
た。
クおよびバインダーとしてのＰＴＦＥ粉末を８：１：１
の割合で混合し、上記実施例１と同様にして電極材を得
た。
【００２５】また、プロピレンカーボネイト（有機溶
媒）にテトラエチルホスホニウムテトラフルオロボレイ
ト（電解質）を１ｍｏｌ／ｌの濃度で加えた電解液を用
意した。
媒）にテトラエチルホスホニウムテトラフルオロボレイ
ト（電解質）を１ｍｏｌ／ｌの濃度で加えた電解液を用
意した。
【００２６】そして、シート状電極を導電性接着材を介
してケースの底部に取り付け、同ケース内に上記電解液
を２５０ｍｇ注入し、シート状電極に含浸させた。
してケースの底部に取り付け、同ケース内に上記電解液
を２５０ｍｇ注入し、シート状電極に含浸させた。
【００２７】また、キャップ側にも同じ電極材から打ち
抜かれたシート状電極を導電性接着材を介して取り付け
るとともに、上記電解液を同量注入し、そのシート状電
極に含浸させた。
抜かれたシート状電極を導電性接着材を介して取り付け
るとともに、上記電解液を同量注入し、そのシート状電
極に含浸させた。
【００２８】そして、両シート状電極間にセパレータを
介装し、ケース内に挿入されているガスケットを介して
キャップを同ケースに被せ、その開口周縁をかしめた。
介装し、ケース内に挿入されているガスケットを介して
キャップを同ケースに被せ、その開口周縁をかしめた。
【００２９】このようにして得られたコイン状電気二重
層コンデンサを２セル積層化することにより定格５．５
Ｖ１Ｆの電気二重層コンデンサとし、その１００個につ
いてその静電容量および内部抵抗を測定したところ、そ
れぞれ平均値で０．８５０（Ｆ）、１２．０（Ω）であ
った。
層コンデンサを２セル積層化することにより定格５．５
Ｖ１Ｆの電気二重層コンデンサとし、その１００個につ
いてその静電容量および内部抵抗を測定したところ、そ
れぞれ平均値で０．８５０（Ｆ）、１２．０（Ω）であ
った。
【００３０】参考までに、上記実施例１と比較例１の比
較結果を表１に示す。
較結果を表１に示す。
【００３１】
【表１】 このように、本発明によれば、静電容量および内部抵抗
ともに従来例に比べて優れた数値を示し、有機溶媒がシ
ート状電極内に十分含浸していることが分かる。
ともに従来例に比べて優れた数値を示し、有機溶媒がシ
ート状電極内に十分含浸していることが分かる。
【００３２】この他に本発明によれば、電解液を予め調
製する必要がなく、また、移送工程中にケースから液が
零れ出たとしても、それは有機溶媒のみであるため、電
解質ロスがなくなりコストダウンにも寄与する。
製する必要がなく、また、移送工程中にケースから液が
零れ出たとしても、それは有機溶媒のみであるため、電
解質ロスがなくなりコストダウンにも寄与する。
【００３３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
電解質粉末が混練されているシート状電極を用い、電解
液の含浸工程では比較的低粘度の有機溶媒のみを同シー
ト状電極に含浸させるようにしたことにより、真空装置
や加熱装置などの装置を必要とすることなく、シート状
電極内への含浸が速やかに行なわれ、高い生産性をもっ
て電気的特性の良好な電気二重層コンデンサが得られ
る。
電解質粉末が混練されているシート状電極を用い、電解
液の含浸工程では比較的低粘度の有機溶媒のみを同シー
ト状電極に含浸させるようにしたことにより、真空装置
や加熱装置などの装置を必要とすることなく、シート状
電極内への含浸が速やかに行なわれ、高い生産性をもっ
て電気的特性の良好な電気二重層コンデンサが得られ
る。
【図１】本発明の実施例に関するもので、シート状電極
への液含浸工程を示した摸式図。
への液含浸工程を示した摸式図。
１ シート状電極 ２ ケース ３ 導電性接着材 ４ ディスペンサーノズル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−245871（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−3913（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−210810（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−3137（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01G 9/058 H01G 9/038
Claims (2)
- 【請求項１】 活性炭、カーボンなどの導電性粉末を所
定のバインダーにて混練してなり、電気二重層コンデン
サのシート状電極として用いられる電極材において、電
解液を形成する電解質粉末が予め含まれていることを特
徴とする電極材。 - 【請求項２】 電解質粉末を活性炭、カーボンなどの導
電性粉末とともに所定のバインダーにて混練してシート
状とした電極材を導電性接着材を介してケース底部に取
り付け、しかる後同ケース内に電解液の溶媒として用い
られる有機溶媒を注入し、同有機溶媒を上記電極材内に
含浸させることを特徴とする電気二重層コンデンサの製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10361992A JP3132523B2 (ja) | 1992-03-30 | 1992-03-30 | 電極材および同電極材を有する電気二重層コンデンサの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10361992A JP3132523B2 (ja) | 1992-03-30 | 1992-03-30 | 電極材および同電極材を有する電気二重層コンデンサの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05283287A JPH05283287A (ja) | 1993-10-29 |
| JP3132523B2 true JP3132523B2 (ja) | 2001-02-05 |
Family
ID=14358791
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10361992A Expired - Lifetime JP3132523B2 (ja) | 1992-03-30 | 1992-03-30 | 電極材および同電極材を有する電気二重層コンデンサの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3132523B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6353528B1 (en) | 1998-05-22 | 2002-03-05 | Kyocera Corporation | Solid activated carbon, process for manufacturing the same and electric double layer capacitor using the same |
| JP4293555B2 (ja) | 2003-04-23 | 2009-07-08 | Ｔｄｋ株式会社 | 電気化学キャパシタ用電極の製造方法、電気化学キャパシタの製造方法及びこれらに用いる溶媒付き多孔体粒子 |
| JP4276063B2 (ja) * | 2003-12-26 | 2009-06-10 | Ｔｄｋ株式会社 | 電気化学キャパシタ用電極の製造方法及び電気化学キャパシタの製造方法 |
| JP2006186220A (ja) | 2004-12-28 | 2006-07-13 | Tdk Corp | 電気化学デバイス |
| JP2006344918A (ja) * | 2005-06-07 | 2006-12-21 | Dynic Corp | 電気二重層キャパシタ用電極材 |
-
1992
- 1992-03-30 JP JP10361992A patent/JP3132523B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05283287A (ja) | 1993-10-29 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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