JP3405040B2 - 電気二重層キャパシタの製造方法 - Google Patents
電気二重層キャパシタの製造方法Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、エネルギ貯蔵に用
いられる電気二重層キャパシタの改良に関する。
いられる電気二重層キャパシタの改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より電気エネルギの貯蔵用に電気二
重層キャパシタが使用されている。この電気二重層キャ
パシタの例が、特開平６−１７６９７０号公報に開示さ
れている。
重層キャパシタが使用されている。この電気二重層キャ
パシタの例が、特開平６−１７６９７０号公報に開示さ
れている。
【０００３】図３には、上記従来例における電気二重層
キャパシタの構造の断面図が示される。図３において
は、一対の集電体１０，１２が設けられており、一方の
集電体１０には正極としての分極性電極１４が設けら
れ、他方の集電体１２には負極としての分極性電極１６
が設けられている。
キャパシタの構造の断面図が示される。図３において
は、一対の集電体１０，１２が設けられており、一方の
集電体１０には正極としての分極性電極１４が設けら
れ、他方の集電体１２には負極としての分極性電極１６
が設けられている。
【０００４】これらの分極性電極１４、１６は、活性炭
やカーボンブラック等をアルミニウムのネット等に担持
させた構造となっているが、目付け量すなわち活性炭及
びカーボンブラックの電極単位面積（１ｃｍ2 ）当たり
の担持量（ｇ）が正の分極性電極１４及び負の分極性電
極１６でほぼ等しくなっている。
やカーボンブラック等をアルミニウムのネット等に担持
させた構造となっているが、目付け量すなわち活性炭及
びカーボンブラックの電極単位面積（１ｃｍ2 ）当たり
の担持量（ｇ）が正の分極性電極１４及び負の分極性電
極１６でほぼ等しくなっている。
【０００５】これら正負の分極性電極１４，１６の間に
は、セパレータ１８が介在されている。そして、正負の
分極性電極１４，１６及びセパレータ１８には電解液が
含浸されている。
は、セパレータ１８が介在されている。そして、正負の
分極性電極１４，１６及びセパレータ１８には電解液が
含浸されている。
【０００６】上記セパレータ１８は、電解液の含浸によ
って膨潤する膨潤紙で構成されており、比較的厚みばら
つきの大きい分極性電極を使用しても、内部抵抗や漏れ
電流の小さい良好な電気的特性を有する電気二重層キャ
パシタを得ることができる。
って膨潤する膨潤紙で構成されており、比較的厚みばら
つきの大きい分極性電極を使用しても、内部抵抗や漏れ
電流の小さい良好な電気的特性を有する電気二重層キャ
パシタを得ることができる。
【０００７】上記従来の電気二重層キャパシタの場合
は、そのエネルギ密度が鉛バッテリ等の二次電池に比べ
てかなり小さいので、例えば、回生エネルギ貯蔵用に車
載しようとすると、積載容積、重量共に大きくなりすぎ
てしまう。
は、そのエネルギ密度が鉛バッテリ等の二次電池に比べ
てかなり小さいので、例えば、回生エネルギ貯蔵用に車
載しようとすると、積載容積、重量共に大きくなりすぎ
てしまう。
【０００８】この点、電気二重層キャパシタは、コンデ
ンサと同様の電気特性を有しており、そのエネルギ量Ｅ
は、Ｅ＝１／２ＣＶ2 となるので、貯蔵されるエネルギ
量Ｅを増加するためには、電圧Ｖを増加すればよい。し
かし、電気二重層キャパシタの正極、負極間に約２．４
Ｖ以上の電圧をかけると、主に電解液等の分解による不
可逆電流が流れ、そのために電気二重層キャパシタの性
能が劣化し、耐久性能などの低下をきたす恐れがある。
このために、従来の電気二重層キャパシタにおいては、
約２．４Ｖ以下の電圧で使用しなければならないという
制約があった。
ンサと同様の電気特性を有しており、そのエネルギ量Ｅ
は、Ｅ＝１／２ＣＶ2 となるので、貯蔵されるエネルギ
量Ｅを増加するためには、電圧Ｖを増加すればよい。し
かし、電気二重層キャパシタの正極、負極間に約２．４
Ｖ以上の電圧をかけると、主に電解液等の分解による不
可逆電流が流れ、そのために電気二重層キャパシタの性
能が劣化し、耐久性能などの低下をきたす恐れがある。
このために、従来の電気二重層キャパシタにおいては、
約２．４Ｖ以下の電圧で使用しなければならないという
制約があった。
【０００９】電気二重層キャパシタの使用電圧を高くす
る対策として、電気二重層キャパシタの正極、負極の静
電容量の比を変えることが特願平７−１８００３４号公
報に開示されている。
る対策として、電気二重層キャパシタの正極、負極の静
電容量の比を変えることが特願平７−１８００３４号公
報に開示されている。
【００１０】図４には、上記従来例における電気二重層
キャパシタの構造の断面図が示される。図４において
は、正の分極性電極１４の目付け量が、負の分極性電極
１６の目付け量より多くなっており、このため、正の分
極性電極１４の静電容量が負の分極性電極１６の静電容
量よりも大きくなっている。従って、正極負極に等量の
電荷が蓄えられた場合に、分解反応電位すなわち不可逆
電流が発生する電位が低い正の分極性電極１４の電位を
下げることができる。このような構成により、正負の分
極性電極１４，１６が、それぞれの分解反応電位に同時
に到達するようにその静電容量が調整することができ、
電気二重層キャパシタの使用電圧を高くすることができ
る。
キャパシタの構造の断面図が示される。図４において
は、正の分極性電極１４の目付け量が、負の分極性電極
１６の目付け量より多くなっており、このため、正の分
極性電極１４の静電容量が負の分極性電極１６の静電容
量よりも大きくなっている。従って、正極負極に等量の
電荷が蓄えられた場合に、分解反応電位すなわち不可逆
電流が発生する電位が低い正の分極性電極１４の電位を
下げることができる。このような構成により、正負の分
極性電極１４，１６が、それぞれの分解反応電位に同時
に到達するようにその静電容量が調整することができ、
電気二重層キャパシタの使用電圧を高くすることができ
る。
【００１１】これは、正負の分極性電極１４，１６の静
電容量が等しい場合には、使用電圧を上げていくと、ど
ちらか低い分解反応電位を有する電極で分解反応が起こ
り、他方の電極では分解反応電位まで余裕があってもそ
れ以上使用電圧を上げることができなくなる。これに対
し、正負の分極性電極１４，１６の静電容量を調整し、
それらの分解反応電位に同時に到達するようにしておけ
ば、それぞれの電極の分解反応電位まで電圧を上げるこ
とができ、結果として使用電圧を上げることができるか
らである。
電容量が等しい場合には、使用電圧を上げていくと、ど
ちらか低い分解反応電位を有する電極で分解反応が起こ
り、他方の電極では分解反応電位まで余裕があってもそ
れ以上使用電圧を上げることができなくなる。これに対
し、正負の分極性電極１４，１６の静電容量を調整し、
それらの分解反応電位に同時に到達するようにしておけ
ば、それぞれの電極の分解反応電位まで電圧を上げるこ
とができ、結果として使用電圧を上げることができるか
らである。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】しかし、図４に示され
る従来例においては、電気二重層キャパシタを充電した
後、そのままの状態で放置しておくと、図５に示される
ように、時間の経過と共に電気二重層キャパシタの正極
負極間の電圧が低下するという問題があった。
る従来例においては、電気二重層キャパシタを充電した
後、そのままの状態で放置しておくと、図５に示される
ように、時間の経過と共に電気二重層キャパシタの正極
負極間の電圧が低下するという問題があった。
【００１３】すなわち、正極負極間の電圧は、電気二重
層キャパシタの充電により上昇していくが、充電が終了
したところで内部抵抗に基づく電圧の低下（ＩＲドロッ
プ）が生じる。理想的には、図５の破線に示されるよう
に、充電終了後放置された状態においては、ＩＲドロッ
プの分だけ低下した電圧で一定に維持されるのが望まし
い。しかし、上記従来例においては、図５の実線に示さ
れるように、時間の経過と共に電圧が低下してしまう。
層キャパシタの充電により上昇していくが、充電が終了
したところで内部抵抗に基づく電圧の低下（ＩＲドロッ
プ）が生じる。理想的には、図５の破線に示されるよう
に、充電終了後放置された状態においては、ＩＲドロッ
プの分だけ低下した電圧で一定に維持されるのが望まし
い。しかし、上記従来例においては、図５の実線に示さ
れるように、時間の経過と共に電圧が低下してしまう。
【００１４】このような傾向は、正負の分極性電極１
４，１６の電極目付け比すなわち両電極の目付け量の比
が大きくなるほど顕著である。
４，１６の電極目付け比すなわち両電極の目付け量の比
が大きくなるほど顕著である。
【００１５】本発明は上記従来の課題に鑑みなされたも
のであり、その目的は、充電終了後放置状態において電
圧低下の小さい電気二重層キャパシタを提供することに
ある。
のであり、その目的は、充電終了後放置状態において電
圧低下の小さい電気二重層キャパシタを提供することに
ある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の参考例は、一対の集電体と、前記集電体の
一方及び他方に設けられた正及び負の分極性電極と、前
記正負の分極性電極の間に介在されたセパレータと、前
記分極性電極と前記セパレータとに含浸された電解液
と、を備えた電気二重層キャパシタであって、前記正負
の分極性電極が、それぞれの分解反応電位に同時に到達
するように、前記正負の分極性電極の目付け量の比が決
定されており、かつ前記正負の分極性電極の空隙容積が
略同一とされたことを特徴とする。
に、本発明の参考例は、一対の集電体と、前記集電体の
一方及び他方に設けられた正及び負の分極性電極と、前
記正負の分極性電極の間に介在されたセパレータと、前
記分極性電極と前記セパレータとに含浸された電解液
と、を備えた電気二重層キャパシタであって、前記正負
の分極性電極が、それぞれの分解反応電位に同時に到達
するように、前記正負の分極性電極の目付け量の比が決
定されており、かつ前記正負の分極性電極の空隙容積が
略同一とされたことを特徴とする。
【００１７】第１の発明は、一対の集電体と、前記集電
体の一方及び他方に設けられた正及び負の分極性電極
と、前記正負の分極性電極の間に介在されたセパレータ
と、前記分極性電極と前記セパレータとに含浸された電
解液と、を備え、前記正負の分極性電極が、それぞれの
分解反応電位に同時に到達するように、前記正負の分極
性電極の目付け量の比が決定されており、かつ前記正負
の分極性電極の空隙容積が略同一とされた電気二重層キ
ャパシタの製造方法であって、前記正負の分極性電極を
作製する際に、前記正負の分極性電極の空隙容積が略同
一となるように、負極側のプレス圧力を正極側のプレス
圧力より低くすることを特徴とする。
体の一方及び他方に設けられた正及び負の分極性電極
と、前記正負の分極性電極の間に介在されたセパレータ
と、前記分極性電極と前記セパレータとに含浸された電
解液と、を備え、前記正負の分極性電極が、それぞれの
分解反応電位に同時に到達するように、前記正負の分極
性電極の目付け量の比が決定されており、かつ前記正負
の分極性電極の空隙容積が略同一とされた電気二重層キ
ャパシタの製造方法であって、前記正負の分極性電極を
作製する際に、前記正負の分極性電極の空隙容積が略同
一となるように、負極側のプレス圧力を正極側のプレス
圧力より低くすることを特徴とする。
【００１８】また、第２の発明は、一対の集電体と、前
記集電体の一方及び他方に設けられた正及び負の分極性
電極と、前記正負の分極性電極の間に介在されたセパレ
ータと、前記分極性電極と前記セパレータとに含浸され
た電解液と、を備え、前記正負の分極性電極が、それぞ
れの分解反応電位に同時に到達するように、前記正負の
分極性電極の目付け量の比が決定されており、かつ前記
正負の分極性電極の空隙容積が略同一とされた電気二重
層キャパシタの製造方法であって、前記正負の分極性電
極を作製する際に、前記正負の分極性電極の空隙容積が
略同一となるように、正極側、負極側のプレス圧力を略
同一とし、正極側をホットプレス、負極側をコールドプ
レスすることを特徴とする。
記集電体の一方及び他方に設けられた正及び負の分極性
電極と、前記正負の分極性電極の間に介在されたセパレ
ータと、前記分極性電極と前記セパレータとに含浸され
た電解液と、を備え、前記正負の分極性電極が、それぞ
れの分解反応電位に同時に到達するように、前記正負の
分極性電極の目付け量の比が決定されており、かつ前記
正負の分極性電極の空隙容積が略同一とされた電気二重
層キャパシタの製造方法であって、前記正負の分極性電
極を作製する際に、前記正負の分極性電極の空隙容積が
略同一となるように、正極側、負極側のプレス圧力を略
同一とし、正極側をホットプレス、負極側をコールドプ
レスすることを特徴とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
を図面に基づいて説明する。
を図面に基づいて説明する。
【００２０】図１には、本発明に係る電気二重層キャパ
シタの断面図が示され、図４に示された従来例と同一部
材には同符号を付してその説明を省略する。
シタの断面図が示され、図４に示された従来例と同一部
材には同符号を付してその説明を省略する。
【００２１】図１において、正の分極性電極１４は、負
の分極性電極１６よりも目付け量が増やされており、正
極負極間の電圧を上昇させていった場合に、正負の分極
性電極１４，１６が、それぞれの分解反応電位に同時に
到達するように構成されている。
の分極性電極１６よりも目付け量が増やされており、正
極負極間の電圧を上昇させていった場合に、正負の分極
性電極１４，１６が、それぞれの分解反応電位に同時に
到達するように構成されている。
【００２２】しかし、これだけでは、図４に示された従
来例と同様に、充電後の放置状態において時間の経過と
ともに正極負極間の電圧が低下してしまう。以下、この
理由について説明する。
来例と同様に、充電後の放置状態において時間の経過と
ともに正極負極間の電圧が低下してしまう。以下、この
理由について説明する。
【００２３】図２（ａ）には、電気二重層キャパシタの
充電中の様子が模式的に示される。図２（ａ）におい
て、図示しない電源から正の分極性電極１４と負の分極
性電極１６との間に電圧を印加すると、正の分極性電極
１４の中では、活性炭２２の表面に正電荷が発生し、そ
の周囲に電解液から供給された負の電荷が付着する。一
方、負の分極性電極１６の中では、活性炭２２の表面に
負電荷が発生し、その周囲に電解液から供給された正の
電荷が付着する。これらの正電荷及び負電荷は、正負の
分極性電極１４，１６中に含浸されていた電解液から供
給されるものである。
充電中の様子が模式的に示される。図２（ａ）におい
て、図示しない電源から正の分極性電極１４と負の分極
性電極１６との間に電圧を印加すると、正の分極性電極
１４の中では、活性炭２２の表面に正電荷が発生し、そ
の周囲に電解液から供給された負の電荷が付着する。一
方、負の分極性電極１６の中では、活性炭２２の表面に
負電荷が発生し、その周囲に電解液から供給された正の
電荷が付着する。これらの正電荷及び負電荷は、正負の
分極性電極１４，１６中に含浸されていた電解液から供
給されるものである。
【００２４】しかし、図２（ａ）に示されるように、正
の分極性電極１４は目付け量が多いのでその体積が大き
く、電極中に含浸されている電解液の量も多いので、充
電中に活性炭２２の表面に付着する負電荷は、すべて正
の分極性電極１４中の電解液から供給することができ
る。
の分極性電極１４は目付け量が多いのでその体積が大き
く、電極中に含浸されている電解液の量も多いので、充
電中に活性炭２２の表面に付着する負電荷は、すべて正
の分極性電極１４中の電解液から供給することができ
る。
【００２５】一方、負の分極性電極１６は、その目付け
量が小さく体積が小さいので、電極中に含浸されている
電解液の量が少ない。従って、電気二重層キャパシタの
充電量が増加していった場合に、活性炭２２の表面に付
着する正電荷を、負の分極性電極１６の中に含浸されて
いた電解液だけでは供給できなくなる。このため、負の
分極性電極１６には、電極周囲の電解液２４から正電荷
が供給されるようになる。その結果、負の分極性電極１
６の表面付近に存在する電解液２４中の負電荷の濃度が
高くなる。
量が小さく体積が小さいので、電極中に含浸されている
電解液の量が少ない。従って、電気二重層キャパシタの
充電量が増加していった場合に、活性炭２２の表面に付
着する正電荷を、負の分極性電極１６の中に含浸されて
いた電解液だけでは供給できなくなる。このため、負の
分極性電極１６には、電極周囲の電解液２４から正電荷
が供給されるようになる。その結果、負の分極性電極１
６の表面付近に存在する電解液２４中の負電荷の濃度が
高くなる。
【００２６】電解液２４の電位は通常一定であるが、負
の分極性電極１６の表面付近において負電荷の濃度が高
くなると、電荷の濃度勾配が生じるために、負の分極性
電極１６の表面付近で電解液２４の電位が低下すること
になる。この様子が図２（ｂ）に示される。
の分極性電極１６の表面付近において負電荷の濃度が高
くなると、電荷の濃度勾配が生じるために、負の分極性
電極１６の表面付近で電解液２４の電位が低下すること
になる。この様子が図２（ｂ）に示される。
【００２７】図２（ｂ）において、充電のために正負の
分極性電極１４，１６間に印加される電圧をＶとし、そ
の際に、正の分極性電極１４に印加される電圧をＶ+ 、
負の分極性電極１６に印加される電圧をＶ- とする。こ
の時、負の分極性電極１６の表面付近の電解液２４は、
電荷の濃度勾配のためにその電位が低下しているので、
その電位の低下分をΔＶとすると、見掛け上、負の分極
性電極１６に印加されている電圧はＶ- ＋ΔＶとなる。
従って、正負の分極性電極１４，１６間に印加されてい
る電圧Ｖは、
分極性電極１４，１６間に印加される電圧をＶとし、そ
の際に、正の分極性電極１４に印加される電圧をＶ+ 、
負の分極性電極１６に印加される電圧をＶ- とする。こ
の時、負の分極性電極１６の表面付近の電解液２４は、
電荷の濃度勾配のためにその電位が低下しているので、
その電位の低下分をΔＶとすると、見掛け上、負の分極
性電極１６に印加されている電圧はＶ- ＋ΔＶとなる。
従って、正負の分極性電極１４，１６間に印加されてい
る電圧Ｖは、
【数１】Ｖ＝Ｖ+ ＋Ｖ- ＋ΔＶ
となる。ただし、ＩＲドロップの分は説明の便宜上省略
している。
している。
【００２８】次に、充電が終了し放置状態となると、負
の分極性電極１６への電解液２４からの電荷の供給は停
止され、その表面付近における電解液２４中の電荷の濃
度勾配は、拡散等により均一化されていく。すなわち電
荷の濃度勾配に基づく電位の勾配が減少していく。この
状態で所定時間経過すると、図２（ｂ）に示された、負
の分極性電極１６の表面付近における電解液２４の電位
の低下分ΔＶは除々に０となる。このときの様子が図２
（ｃ）に示される。図２（ｃ）において、ΔＶが０とな
ると、負の分極性電極１６の電圧はＶ- だけとなる。従
って、このときの正負の分極性電極１４，１６間の電圧
は、ＩＲドロップの分を省略して、
の分極性電極１６への電解液２４からの電荷の供給は停
止され、その表面付近における電解液２４中の電荷の濃
度勾配は、拡散等により均一化されていく。すなわち電
荷の濃度勾配に基づく電位の勾配が減少していく。この
状態で所定時間経過すると、図２（ｂ）に示された、負
の分極性電極１６の表面付近における電解液２４の電位
の低下分ΔＶは除々に０となる。このときの様子が図２
（ｃ）に示される。図２（ｃ）において、ΔＶが０とな
ると、負の分極性電極１６の電圧はＶ- だけとなる。従
って、このときの正負の分極性電極１４，１６間の電圧
は、ＩＲドロップの分を省略して、
【数２】Ｖ+ ＋Ｖ- ＝Ｖ−ΔＶ
となる。すなわち、正負の分極性電極１４，１６間の電
圧は、時間の経過とともにΔＶの分だけ低下していくこ
とになる。
圧は、時間の経過とともにΔＶの分だけ低下していくこ
とになる。
【００２９】以上のような現象は、正負の分極性電極１
４，１６中に含浸されている電解液の量に差があるため
に生じるものである。含浸される電解液の量は、正負の
分極性電極１４，１６中の空隙容積によって決定され
る。従って、この空隙容積を等しくすれば上述したよう
な現象は起こらず、電解液２４中の電位の勾配も生じな
いものと考えられる。
４，１６中に含浸されている電解液の量に差があるため
に生じるものである。含浸される電解液の量は、正負の
分極性電極１４，１６中の空隙容積によって決定され
る。従って、この空隙容積を等しくすれば上述したよう
な現象は起こらず、電解液２４中の電位の勾配も生じな
いものと考えられる。
【００３０】このような理由により、本発明における電
気二重層キャパシタにおいては、正負の分極性電極１
４，１６中の空隙２０の容積を略同一として、この中に
含浸される電解液の量が等しくなるように構成されてい
る。すなわち、本発明において特徴的なことは、正の分
極性電極１４及び負の分極性電極１６に存在する空隙２
０の容積を、その目付け量が異なるにもかかわらず、略
同一とした点にある。
気二重層キャパシタにおいては、正負の分極性電極１
４，１６中の空隙２０の容積を略同一として、この中に
含浸される電解液の量が等しくなるように構成されてい
る。すなわち、本発明において特徴的なことは、正の分
極性電極１４及び負の分極性電極１６に存在する空隙２
０の容積を、その目付け量が異なるにもかかわらず、略
同一とした点にある。
【００３１】図１には、それぞれの分極性電極１４，１
６中の空隙２０がわかりやすいように大きく表示されて
いるが、分極性電極１４，１６中に存在する空隙２０の
数としては、目付け量の多い正の分極性電極１４の方が
多くなっている。従って、負の分極性電極１６中の空隙
２０を正の分極性電極１４中の空隙２０よりも大きくす
ることにより、負の分極性電極１６を正の分極性電極１
４に比べてよりポーラスにできれば各分極性電極１４，
１６中における空隙容積を略同一とすることができる。
また、負の分極性電極１６中の空隙２０の数を増やし、
両分極性電極１４，１６中の空隙２０の大きさと数とを
等しくしても同じ効果が得られる。この場合も、負の分
極性電極１６が正の分極性電極１４に比べてよりポーラ
スになる。実際には、負の分極性電極１６中の空隙２０
の数が増えることと、その大きさが大きくなることとの
複合作用により、正負の分極性電極１４、１６中の空隙
２０の容積を略同一とすることができると考えられる。
６中の空隙２０がわかりやすいように大きく表示されて
いるが、分極性電極１４，１６中に存在する空隙２０の
数としては、目付け量の多い正の分極性電極１４の方が
多くなっている。従って、負の分極性電極１６中の空隙
２０を正の分極性電極１４中の空隙２０よりも大きくす
ることにより、負の分極性電極１６を正の分極性電極１
４に比べてよりポーラスにできれば各分極性電極１４，
１６中における空隙容積を略同一とすることができる。
また、負の分極性電極１６中の空隙２０の数を増やし、
両分極性電極１４，１６中の空隙２０の大きさと数とを
等しくしても同じ効果が得られる。この場合も、負の分
極性電極１６が正の分極性電極１４に比べてよりポーラ
スになる。実際には、負の分極性電極１６中の空隙２０
の数が増えることと、その大きさが大きくなることとの
複合作用により、正負の分極性電極１４、１６中の空隙
２０の容積を略同一とすることができると考えられる。
【００３２】以上のように、正負の分極性電極１４、１
６中の空隙２０の容積を略同一とするために、集電体１
０，１２上に正負の分極性電極１４，１６を形成する際
に、負の分極性電極１６側のプレス圧力を正の分極性電
極１４側のプレス圧力よりも低くするのが好適である。
また、正の分極性電極１４側をホットプレスで形成し、
負の分極性電極１６側をコールドプレスで形成する方法
も好適である。
６中の空隙２０の容積を略同一とするために、集電体１
０，１２上に正負の分極性電極１４，１６を形成する際
に、負の分極性電極１６側のプレス圧力を正の分極性電
極１４側のプレス圧力よりも低くするのが好適である。
また、正の分極性電極１４側をホットプレスで形成し、
負の分極性電極１６側をコールドプレスで形成する方法
も好適である。
【００３３】また、上述したように、充電終了後の電気
二重層キャパシタの電圧の低下は、負の分極性電極１６
の表面付近における負電荷の濃度勾配に基づく電解液２
４の電位の低下が原因と考えられる。従って、以上述べ
た正負の分極性電極１４，１６の構成の改良のほかに、
電解液２４中に濃度勾配が生じないように、充電中に電
解液を撹拌することなども好適である。
二重層キャパシタの電圧の低下は、負の分極性電極１６
の表面付近における負電荷の濃度勾配に基づく電解液２
４の電位の低下が原因と考えられる。従って、以上述べ
た正負の分極性電極１４，１６の構成の改良のほかに、
電解液２４中に濃度勾配が生じないように、充電中に電
解液を撹拌することなども好適である。
【００３４】以下、正負の分極性電極１４，１６中の空
隙容積を略同一にした場合と、電解液を撹拌した場合の
例を実施例として説明する。
隙容積を略同一にした場合と、電解液を撹拌した場合の
例を実施例として説明する。
【００３５】実施例１．正の分極性電極を集電体上に形
成する際に、プレス圧力を７６０Ｋｇ／ｃｍ2とし、負
の分極性電極を集電体上に形成する際のプレス圧力を４
０Ｋｇ／ｃｍ2としてそれぞれ電極を作成し、８クーロ
ン充電した後充電を停止し５分経過した時点での電圧の
低下を測定した。
成する際に、プレス圧力を７６０Ｋｇ／ｃｍ2とし、負
の分極性電極を集電体上に形成する際のプレス圧力を４
０Ｋｇ／ｃｍ2としてそれぞれ電極を作成し、８クーロ
ン充電した後充電を停止し５分経過した時点での電圧の
低下を測定した。
【００３６】比較例として、正負の分極性電極とも７６
０Ｋｇ／ｃｍ2 でプレスしたものを作製し、これにより
上記同様に電圧低下の測定を行なった。
０Ｋｇ／ｃｍ2 でプレスしたものを作製し、これにより
上記同様に電圧低下の測定を行なった。
【００３７】実施例２．正負の分極性電極としては、実
施例１の比較例と同様に、それぞれ７６０Ｋｇ／ｃｍ2
でプレスしたものを使用し、電解液をスターラーで撹拌
しながら電圧の低下を測定した。
施例１の比較例と同様に、それぞれ７６０Ｋｇ／ｃｍ2
でプレスしたものを使用し、電解液をスターラーで撹拌
しながら電圧の低下を測定した。
【００３８】以上の実施例１と実施例２の結果が表１に
示される。なお、上記３例とも電極の目付け量及び正負
の分極性電極の目付け比はほぼ等しいものを使用した。
目付け比は正極：負極を約３：１とした。
示される。なお、上記３例とも電極の目付け量及び正負
の分極性電極の目付け比はほぼ等しいものを使用した。
目付け比は正極：負極を約３：１とした。
【００３９】
【表１】
表１に示されるように、実施例１、実施例２とも比較例
よりも約０．１Ｖ電圧低下が抑制されている。
よりも約０．１Ｖ電圧低下が抑制されている。
【００４０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
正負の分極性電極の目付け量の比を、それぞれの電極が
同時に分解反応電位に到達するように調整し、正負の分
極性電極ともその分解電圧まで使用可能とすることによ
り、大幅に使用電圧を高くすることができた。これに加
え、両分極性電極の空隙容積を略同一としたため、各分
極性電極における電解質の含浸量が同じとなり、電解液
中に濃度勾配が発生しなくなって充電終了後の経時的な
電圧低下を抑制することができた。
正負の分極性電極の目付け量の比を、それぞれの電極が
同時に分解反応電位に到達するように調整し、正負の分
極性電極ともその分解電圧まで使用可能とすることによ
り、大幅に使用電圧を高くすることができた。これに加
え、両分極性電極の空隙容積を略同一としたため、各分
極性電極における電解質の含浸量が同じとなり、電解液
中に濃度勾配が発生しなくなって充電終了後の経時的な
電圧低下を抑制することができた。
【図１】 本発明に係る電気二重層キャパシタの構成を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図２】 充電終了後の経時的な電圧低下の理由の説明
図である。
図である。
【図３】 従来における電気二重層キャパシタの構成を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図４】 従来における電気二重層キャパシタの構成を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図５】 従来における電気二重層キャパシタの経時的
な電圧低下の様子を示す図である。
な電圧低下の様子を示す図である。
１０，１２ 集電体、１４，１６ 分極性電極、１８
セパレータ、２０ 空隙、２２ 活性炭、２４ 電解
液。
セパレータ、２０ 空隙、２２ 活性炭、２４ 電解
液。
Claims (2)
- 【請求項１】 一対の集電体と、前記集電体の一方及び
他方に設けられた正及び負の分極性電極と、前記正負の
分極性電極の間に介在されたセパレータと、前記分極性
電極と前記セパレータとに含浸された電解液と、を備
え、前記正負の分極性電極が、それぞれの分解反応電位
に同時に到達するように、前記正負の分極性電極の目付
け量の比が決定されており、かつ前記正負の分極性電極
の空隙容積が略同一とされた電気二重層キャパシタの製
造方法であって、 前記正負の分極性電極を作製する際に、前記正負の分極
性電極の空隙容積が略同一となるように、負極側のプレ
ス圧力を正極側のプレス圧力より低くすることを特徴と
する電気二重層キャパシタの製造方法。 - 【請求項２】 一対の集電体と、前記集電体の一方及び
他方に設けられた正及び負の分極性電極と、前記正負の
分極性電極の間に介在されたセパレータと、前記分極性
電極と前記セパレータとに含浸された電解液と、を備
え、前記正負の分極性電極が、それぞれの分解反応電位
に同時に到達するように、前記正負の分極性電極の目付
け量の比が決定されており、かつ前記正負の分極性電極
の空隙容積が略同一とされた電気二重層キャパシタの製
造方法であって、 前記正負の分極性電極を作製する際に、前記正負の分極
性電極の空隙容積が略同一となるように、正極側、負極
側のプレス圧力を略同一とし、正極側をホットプレス、
負極側をコールドプレスすることを特徴とする電気二重
層キャパシタの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2683096A JP3405040B2 (ja) | 1996-02-14 | 1996-02-14 | 電気二重層キャパシタの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2683096A JP3405040B2 (ja) | 1996-02-14 | 1996-02-14 | 電気二重層キャパシタの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09223645A JPH09223645A (ja) | 1997-08-26 |
| JP3405040B2 true JP3405040B2 (ja) | 2003-05-12 |
Family
ID=12204196
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2683096A Expired - Fee Related JP3405040B2 (ja) | 1996-02-14 | 1996-02-14 | 電気二重層キャパシタの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3405040B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005112057A1 (ja) | 2004-05-13 | 2005-11-24 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 電気二重層コンデンサとその製造方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005027159A1 (ja) | 2003-09-11 | 2005-03-24 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 電気二重層コンデンサの製造方法 |
-
1996
- 1996-02-14 JP JP2683096A patent/JP3405040B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005112057A1 (ja) | 2004-05-13 | 2005-11-24 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 電気二重層コンデンサとその製造方法 |
| US7583494B2 (en) | 2004-05-13 | 2009-09-01 | Panasonic Corporation | Electrical double layer capacitor and production method therefor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09223645A (ja) | 1997-08-26 |
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