JP3785756B2

JP3785756B2 - Electric double layer capacitor and manufacturing apparatus thereof

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Publication number: JP3785756B2
Application number: JP24364697A
Authority: JP
Inventors: 康志今井; 敦坂本; 裕之渡辺
Original assignee: Meidensha Corp
Current assignee: Meidensha Corp
Priority date: 1997-09-09
Filing date: 1997-09-09
Publication date: 2006-06-14
Anticipated expiration: 2017-09-09
Also published as: JPH1187185A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はコンパクトで且つ作業性を向上させた電気二重層キャパシタ及びその製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在用いられているコンピュータには、メモリのバックアップ用として、電気二重層キャパシタ（capacitor)が利用されている。このキャパシタは、小型で大容量であり、また繰り返し寿命が長いという特徴を有する。該電気二重層キャパシタは、従来のＡｌ電解キャパシタに代表される電極間に誘電体を有するキャパシタに比べ、体積あたりの容量が３００〜１０００倍高い。
上記二重層キャパシタは、分極性電極に電解質中のアニオン，カチオンをそれぞれ正極，負極表面に物理吸着させて電気を蓄えるという原理で動作するため、その吸着する電極の表面積が大きいことが要求される。
そこで、現在では、比表面積が１０００〜３０００（ｍ²／ｇ）の活性炭がこの電気二重層キャパシタの電極として利用されている。該電気二重層キャパシタはこの２つの電極の間に電解質が存在する構造を有している。
近年、この電気二重層キャパシタを様々な機器のバックアップ電源として広く用いられるようになってきた。適用の対象も大容量化に伴い、バックアップとして用いる電気二重層キャパシタも、大容量化が望まれている。
このとき、大容量化のキャパシタにおいては、使用電圧の高いことが望ましい。そこで、有機溶液系の電解質に関する検討が行われている。
また、有機溶液系の電解質を用いて、電解質の固体化が提案されている。例えば、特開平６−２０５２０号公報，特開平６−２７５４６９号公報等には、ポリアクリルニトリルを用いた場合が開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
＜第１の課題＞
電気二重層キャパシタの電解液は、大きく水溶性と有機溶液系とがある。水溶液系は、電解質として主に希硫酸が用いられている。該希硫酸は電気伝導度が大きい反面、分解電圧が1.2 Ｖと低いという問題がある。
一方、有機電解液系では、分解電圧は、水溶液系に比べて2.5 〜３Ｖと高いが、電気伝導度が小さいという問題がある。このように、水溶液系と有機溶液系とでお互いに相反する性質を有している。
ここで、大容量化のためには、キャパシタの使用電圧の高いことが望ましく、この点から有機溶液系が有効であるが、有機溶液系は、その電気伝導度が水溶液系に比べて低く、結果としてキャパシタの内部抵抗が高いという問題がある。
有機溶液系の電解質において、電解質を固体化（ゲル化）することは、電解液の漏液の防止効果があることが知られている。
しかし、電解質の固体化を実施する際には、その電解質の固体化に４時間から５時間以上を必要とし、電解質の製造に時間がかかるという問題がある。
【０００４】
＜第２の課題＞
上記電気二重層キャパシタは、電荷の吸脱着量を大きくとるために電極材料は表面積の大きいものが有利であり、表面積の大きい活性炭が用いられており、従来においては、電解質溶液を活性炭に含浸させセパレータを挟み込む構造のものと、電解質そのものを固体化（ゲル化）させる方法がある。セパレータを用いる場合、平板状の電極を重ねたり、セパレータを挟んだ正極と負極とを渦巻きのように巻き取った構造のものとしている。内部抵抗の小さいキャパシタを製作する上で、極間距離、すなわち、活性炭間の距離を縮めることが有効と考えられているが、該極間が狭まれば活性炭電極同士の接触によるショートが問題となる。さらに、ゲル状電解質を用いる場合、該電解質が固体なため従来のポリエチレン，ポリプロピレン等のセパレータを用いてショートを防ぐことが困難となる、という問題がある。また、大型キャパシタを製作するときには適正な極間を保持しつつ対向する活性炭の位置決めを正確に行うことが困難となる、という問題がある。
【０００５】
＜第３の課題＞
電気二重層キャパシタの電極には、分極性電極として活性炭の繊維布等が用いられているが、活性炭繊維布からリードを取り出すのは難しく、そのため集電極として金属板が用いられている。従来の小型の電気二重層キャパシタでは、外装ケースのかしめにより接触させ集電することが提案されているが、集電極と活性炭繊維布との間の接触抵抗を考慮し、エポキシ系の導電性接着剤を用いて集電することも提案されている。集電極形成の際に、導電性接着剤を均一に塗布することが要求されるが、従来では接着剤をスパチュラの背等で塗布しており、この塗布形式では導電性接着剤を均一に塗布することができず、その結果、導電性接着剤の厚く塗られた部分では、活性炭繊維布電極の対向面にシミだしなどを生じ、結果として活性炭繊維布電極の利用率を低下させてしまう。
また、有機溶液系の電解質において、電解質を固体化することは、電解液の漏液の防止に効果があることが知られている。その電解質を電極間に流入させる方法では、均一に充填することができず、均一に充填されない場合には、内部抵抗の増加及び静電容量の低下につながる、という問題がある。
【０００６】
＜第４の課題＞
電気二重層キャパシタは電解質と活性炭、集電板からなり、電荷の吸脱着量を大きくとるために電極材料は表面積の大きいものが有利であり、表面積の大きい活性炭が用いられており、従来では導電性シート電極をアルミニウム箔と活性炭との間に挟み込み、加圧・加熱によって接合し、加圧は５ｍｍ厚さの鋼板を両面側に配して重ねて行っている。しかしながら、内部抵抗の小さいキャパシタを製作する上で、電極面積を大きくすることと、極間距離、すなわち、活性炭間の距離を縮めることが有効と考えているが、以下のような問題がある。
(1)電極面積が大きくなると加圧・加熱接合のときに加圧が均一にならないことが問題となる。さらに、活性炭電極とアルミ集電極とを重ねる際に重ね合わせ面内に空気が残留しやすい、という問題がある。
(2)このため未接合部分が生じやすく、キャパシタ特性として内部抵抗の増加、極端な場合には、活性炭シート電極の変形による短絡が生じる。
(3)活性炭繊維布を電極に用いた場合、接着剤を余剰に塗布すると活性炭の目付けの隙間や細孔に接着剤が侵入し、キャパシタ特性を劣化させる、という問題がある。
【０００７】
＜第５の課題＞
電解質は大きく液体系電解質と固体系電解質とがあり、固体系電解質の開発、特にゲル電解質の開発が進んでいる。従来では所要の寸法に切り出した電極上にゲル電解質を流し込みで含浸させておき、電極を対向させるように重ね合わせるようにしている。
しかしながら、電気二重層キャパシタは電解質と活性炭、集電板からなるが、内部抵抗の小さいキャパシタを製作する場合、以下のような問題がある。
▲１▼正極，負極それぞれに電解質を含浸させるため、電解質の充填が不十分であったり、重ねあわせ時に気泡を抱き込むという、問題がある。
▲２▼このため活性炭電極の有効断面積が減少し、内部抵抗の増加、静電容量の現象の問題がある。
▲３▼電極は電解質を含浸させながら、対向させているため複数個の電極を同時に対向させるのが難しく、単セル積層型キャパシタになり工程数が増加する、という問題がある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
【０００９】
［請求項１］の電気二重層キャパシタは、電解質であるポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）と、支持電解質であるテトラエチルアンモニウムテトラフルオロボーレート（ＴＥＡＢＦ₄）とを、プロピレンカーボネート（ＰＣ）とエチレンカーボネート（ＥＣ）とが体積比で１：１の混合溶媒からなる電解液に添加してゲル化してなるゲル状電解質を用いることを特徴とする。
【００１０】
［請求項２］の発明は、請求項１において、前記電解液に対する前記支持電解質の濃度（以下、支持電解質濃度とも言う）が1.8 mol/l であることを特徴とする。
【００１１】
［請求項３］の発明は、請求項１において、前記電解液に対する前記支持電解質の濃度が1.8 mol/l であり、前記支持電解質に対する前記電解質の添加量（以下、電解質添加量又はＰＡＮ添加量とも言う）が20mol%であることを特徴とする。
【００１２】
［請求項４］の発明は、請求項１において、前記電解液に対する前記支持電解質の濃度が1.8 mol/l であり、前記支持電解質に対する前記電解質の添加量が10mol%であり、且つ真空処理を施してなることを特徴とする。
【００１３】
［請求項５］の発明は、活性炭電極間にメッシュ状のアルミニウム繊維布を挿入し、電解質を流し込むことによりなることを特徴とする。
【００１４】
［請求項６］の発明は、
入れ、他方の電極をメス型の枠型に入れ、両者をはめ合せてなることを特徴とする電気二重層キャパシタ。
【００１５】
［請求項７］の発明は、請求項６において、ゲル状電解質を用いた電気二重層キャパシタにおいて、ゲル化した電解質を担持した両電極を貼り合わせ、加熱融合してなることを特徴とする。
【００１６】
［請求項８］の発明は、請求項７において、ローラとメッシュ部材を用いて導電性接着剤を集電極及び活性炭繊維布電極に塗布してなることを特徴とする。
【００１７】
［請求項９］の発明は、請求項６において、ゲル状電解質を溶融状態のまま両電極を貼り合わせ、加熱融合してなることを特徴とする。
【００１８】
［請求項１０］の発明は、アルミニウム箔上に導電性接着剤を介して活性炭シートを積層して集電極を構成し、真空処理してなることを特徴とする電気二重層キャパシタ。
【００１９】
［請求項１１］の発明は、ロール状のアルミニウム箔を送り出す手段と、導電性接着剤を供給する手段と、活性炭シート又は活性炭繊維布を収納すると共に、送り出されたアルミニウム箔と同期して該シートを供給するシートストック手段と、プレス手段と、硬化手段と、シート表面にゲル電解質を薄く供給する電解質供給手段と、冷却手段とを具備することを特徴とする。
【００２０】
［請求項１２］の発明は、電極を予め対向させ、縦型にしてゲル電解質を含浸してなることを特徴とする。
【００２１】
［請求項１３］の発明は、請求項１２において、ゲル電解質の含浸を加振と真空処理してなることを特徴とする。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を「実施例」とともに説明する。
【００２４】
本発明の電気二重層キャパシタは、ＰＣとＥＣとを１：１の体積比にて混合したものを溶媒として用い、電解質としてポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）に支持電解質であるテトラエチルアンモニウムテトラフルオロボーレート（ＴＥＡＢＦ₄）を所定濃度（1.2mol/l，1.5mol/l，1.8 mol/l)添加してゲル状の電解質を得た。
また、上記ＰＡＮの添加量を増加させると、ゲル化時間が短縮することができた。
さらに、真空引きすることによって、ゲル化時間を短縮することができる。
【００２５】
［実施例１］
＜混合溶媒を用いて伝導度を高くする実施例＞
溶媒をプロピレンカーボネート（ＰＣ）とエチレンカーボネート（ＥＣ）とを１：１の体積比にて混合した溶媒を用いた。
支持電解質にはテトラエチルアンモニウムテトラフルオロボーレート（ＴＥＡＢＦ₄）を用い、濃度を変化させ（1.2mol/l，1.5mol/l，1.8 mol/l)、伝導度を測定した。電解質はポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）をポリマーとして用い（添加量：10mol%) 、ゲル状の電解質を得た。
ゲル状の電解質は、上記の溶媒、電解質塩、ポリマーをホットプレート上で加熱して得られた電解質溶液を冷却して得た。加熱温度を１１０℃、混合時間は３０分とした。
測定は、この電解質溶液中に伝導率計の電極を差し込み、自然冷却し室温になったところで伝導率を測定した。
その結果を「表１」に示す。
【００２６】
【表１】

【００２７】
「表１」に示すように、体積比でＰＣとＥＣとを１：１となる混合溶媒を用いてゲル状の電解質を用いることで、従来のＰＣ単独系に比べて高い伝導度を有する電解質が得られた。ここで、本実施例の支持電解質濃度1.8 mol/l は、ＰＣ単独では、電解質塩が完全に溶解しないので、この混合溶媒で高伝導度電解質を得ることができる。
【００２８】
［実施例２］
＜支持電解質濃度を高めてゲル化時間を短縮する実施例＞
本実施例においては、実施例１で示した電解質のゲル化時間を短縮するものであり、「表２」に電解質中の支持電解質濃度とゲル化時間の関係を示す。
【００２９】
【表２】

【００３０】
「表２」に示すように、支持電解質濃度が1.8 mol/l の場合には、ゲル化時間が他の２種類の濃度の場合に比べて各段に短くて済み、作業効率の向上が見込めることが判明した。
実施例１の伝導度の向上と併せて可能な限り支持電解質の濃度を高くすることで、電気二重層キャパシタを製造する場合の作業時間の短縮が図られた。
【００３１】
［実施例３］
＜添加ポリマーの量を増加させてゲル化時間を短縮する実施例＞
本実施例においては、添加ポリマーのＰＡＮ量を実施例１の10mol%から20mol%と２倍に増加させて実施例１で示した電解質のゲル化時間を短縮するものであり、「表３」に電解質中の支持電解質濃度とゲル化時間の関係を示す。
【００３２】
【表３】

【００３３】
「表３」に示すように、ＰＡＮ添加量を増加させることで、ゲル化時間が短縮し、作業効率の向上が見込めることが判明した。
このときのＰＡＮ２０mol ％の添加の電解質の伝導度は7.6 mS/cm であった。
【００３４】
［実施例４］
＜真空処理により、ゲル化時間を短縮する実施例＞
実施例３においては、添加ポリマーのＰＡＮ量を増加させて実施例１で示した電解質のゲル化時間を短縮するものであったが、電解質の伝導度が7.6 mS/cm と低下してしまった。このために、伝導度を向上させるために、本実施例では、真空引き処理を行うこととした。
本実施例では上記実施例１−▲３▼及び実施例２−▲３▼の組成と同じであるＰＡＮ添加量１０mol ％、支持電解質濃度1.8 mol/l 、ＰＣとＥＣとを１：１となる混合溶媒を用い、加熱混合した電解質（実施例１及び実施例２）をバキュームオーブン中１２０℃加熱しながら圧力を減少させ、−７６mmHgまで真空引きし、排気を停止し、バキュームオーブン中を−７６mmHgに保持したまま、10分間放置し、真空処理を施した。10分経過後電解質を取り出しながら、室温中にて自然冷却した。
その結果、ゲル化時間を従来の３時間から1.5 時間に短縮（１／２の短縮）させることが可能となった。
本実施例により、電解質の伝導度を損ねることなく、短時間でゲル状の電解質を得ることが可能となった。
一方、本実施例をＰＡＮ添加量２０mol ％の電解質（実施例３）のものに適用したところ、３０分でゲル化し（１／３の短縮）、実施例３に比べて更に早いゲル化時間が達成できた。
【００３５】
［実施例５］
＜電極間のショートを抑え、適正な極間距離を保持する実施例＞
本発明の電気二重層キャパシタは、ＰＣとＥＣとを１：１の体積比にて混合したものを溶媒として用い、電解質としてＰＡＮに支持電解質であるＴＥＡＢＦ₄を所定濃度添加してゲル状の電解質を得た。
本実施例では、電極のショートを防止するために、▲１▼活性炭電極間にアルミナ繊維布を挿入する方法、▲２▼ゲル電解質中にガラス繊維布を挿入する方法を行った。
▲１▼の方法によるショート防止
図１はメッシュ組込型キャパシタの概略を示す。
図１に示すように、活性炭電極１１，１１間にメッシュ状のアルミナ繊維布１２を枠１３を介して予め挿入し、溶融した電解質を流し込むようにすることで電極のショートを避けた。なお、符号１４は集電板を図示する。
これに付随し、キャパシタ容量の低下、内部抵抗の増加が問題となると思料されたが、図２に示すように、アルミナ繊維布を挿入しない場合（従来例）と比較したところ、上記のような問題は発生しなかった。なお、溶媒はＰＣとＥＣとの混合溶媒と、ＰＣの単独溶媒とした。
▲２▼の方法によるショート防止
ゲル電解質中にメッシュ状のガラス繊維布を挿入することで電極のショートを防止した。
▲１▼の方法と同様に、キャパシタ容量の低下、内部抵抗の増加はみられなかった。
上記メッシュ状のアルミナ繊維布及びガラス繊維布の具体的な材料としては、例えばアルミナ長繊維『２５２５−Ｐ』（商品名：株式会社ニチビ製）等を挙げることができ、メッシュの大きさは、２５ｍｍの間に２５本の糸を編んでるので約１ｍｍ角のものを例示できます（ここで使用する繊維の太さは７μｍとしている。）が、本発明はこれに限定されるものではない。
【００３６】
［実施例６］
＜大型電極の作製の際のショート防止＞
本実施例は、厚さ一定の鋳型構造を有する枠型を用いて、極間距離を確保するものである。
図３に示すような鋳型構造を有する枠型を用いて大型セルを作製した。
図３に示すように、樹脂製のオス型１５と樹脂製のメス型１６とを対向する２枚の活性炭電極１７にそれぞれ封止用接着剤を用いて貼り付け、ゲル電解質を注入し、填め合わせる。メス型にゲル電解質を注入する場合には、ダミーのオス型を予め填め合わせておき、注入を行った。
この製造方式により活性炭電極の位置がずれることなく対向し、所定の極間距離が確保される。
また、この際、メッシュを挟むことでショートを防止することが可能となる。
すなわち、図３（ｄ）に示すように、メス型１６の内側にダミーのオス型１５ａを配置すことで、メス型１６側の活性炭電極１７の位置が決まる。ここで、メス型１６のみを集電極１４に接着し、次いでダミーのオス型１５ａを取り除く。オス型側電極と対向させると、メス型側電極のダミーのオス型１５ａが配置されていた部分にオス型側電極の型枠部分が配置され、活性炭電極１７がずれることなく、対向する。
本実施例では、活性炭電極の大きさを１０ｃｍ角としている。電解質の注入法は、活性炭電極上に溶融状態の電解質を流し込み、含浸させた。活性炭電極間の距離は、型枠の厚さを1.２ｍｍ、活性炭電極の厚さを0.４ｍｍとしているので、活性炭電極間の距離は、1.２ｍｍ−（0.４×２）＝0.４ｍｍとなる。
【００３７】
［実施例７］
＜ゲル状電解質の充填にかかる実施例＞
本発明の電気二重層キャパシタは、溶媒としてＰＣを用い、支持電解質には、テトラエチルアンモニウムテトラフルオロボーレート（ＴＥＡＢＦ₄）を用い、濃度は1.4 mol/l とした。電解液の固体化（ゲル化）のためにポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）1.4 mol%をベースポリマーとして用いた。
上記実施例６に示すような鋳型構造を持つ枠型を用いて極間距離の確保と、活性炭電極の位置出しを可能とする方法により電気二重層キャパシタを構成した。
本実施例による電気二重層キャパシタの断面を図４に示す。
同図に示すように、活性炭電極１１を有する集電極１４を対向させ、ゲル電解質１８ではりあわされて融合していることが確認された。
本実施例におけるゲル状電解質の融合条件は１２０℃で３時間で行った。
【００３８】
［実施例８］
＜電極構造において銀ペーストを均一に塗布する実施例＞
本実施例では、導電性接着剤塗布の際にアルミナのメッシュとローラとを用いて均一に塗布するものである。
図５にその概略を示す。図５に示すように、ローラ２１に付着した導電性接着剤２２がメッシュ２３を通り活性炭繊維布電極（又は集電極）２４上に均一に塗布され、導電性接着剤２２をむらなく塗布することが可能となる。
ここで、上記メッシュ２３は＃５０〜＃２００の範囲であれば効果がある。なお、上記『＃』は網目のメッシュの粗さを示す。メッシュの具体的な材料としては、導電性接着剤と反応しないような材料であればいずれでもよいが、例えば金属メッシュ等を挙げることができる。
このメッシュ２３を用いれば、余分な導電性接着剤２２は該メッシュ２３を取り外したときに同時に除去され、適切な厚みの導電性接着剤の層が形成される。この結果、電極表面へのシミだしのない電極が形成できた。
この電極を用いて、同じ電解質を充填した電気二重層キャパシタを形成し、内部抵抗を測定したところ、「表４」の結果を得た。
【００３９】
【表４】

【００４０】
［実施例９］
＜ゲル状電解質の充填：溶融状態で融合する実施例＞
本実施例は、作業性を考慮し、さらに簡便な方法で電解質を充填する方法である。
集電極に導電性接着剤を用いて活性炭繊維布電極を接合し、その周りに塩化ビニル製の枠型を接着する。片面ずつの電極に、溶融状態のゲル状電解質を注入する。一方の電極には、電解質が浸透する程度含浸させ、もう一方には、型枠いっぱいに電解質を充填する。
その後、充填ないしは含浸したゲル状電解質が溶融状態のまま両電極を貼り合わせ、電気二重層キャパシタを構成した。その後、余分な電解質ははみ出すが、集電極と塩化ビニル樹脂枠を密着させることで余分な電解質を除去し、室温まで冷却後に外周をシリコンゴム等の封止材でシールした。
このようにして得られた電気二重層キャパシタの内部抵抗を「表５」に示す。
なお、従来例として、活性炭電極間に電解質を流入させる方法により得られた電気二重層キャパシタの内部抵抗を示す。
【００４１】
【表５】

【００４２】
電気二重層キャパシタの構造及び集電極形成は、実施例８と同様とした。また、電解質の充填状態を調べるために、電気二重層キャパシタを解体し、電解質充填状態を調査した。
この結果、電解質の電極に対する充填範囲は従来例では５０％であったのに対し、実施例８では９０％以上、実施例９では１００％であった。
【００４３】
［実施例１０］
＜電極と電解質との一体成形の実施例＞
本実施例は、電極間のショートを抑えつつ積層型キャパシタを製造する方法である。
本発明の電気二重層キャパシタは、溶媒としてＰＣ単独溶媒とＰＣ＋ＥＣとの混合溶媒を用い、支持電解質には、テトラエチルアンモニウムテトラフルオロボーレート（ＴＥＡＢＦ₄）を用い、濃度は1.4 mol/l とした。電解液の固体化（ゲル化）のためにポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）１０mol%をベースポリマーとして用いた。
（実施例１０−１）
先ず、大型電極（例えば、１０ｃｍ×１０ｃｍ）を薄く均一に接着するために、以下のようにした。
図６に活性炭シート接着法の概略を示す。
図６に示すように、電極一枚単位に切り出した集電極金属板（アルミ箔）３１に導電性接着剤３２を塗布し、活性炭シート３３をのせ、集電極３４とする。次に、該集電極３４を耐熱真空バッグ３５の中に入れ、真空引きする。真空引きしたバッグによって大気圧で接着部を密着させる。バッグの口をチャック３６で封止し、加熱炉に入れて接着剤を硬化させる。硬化条件は１５０℃×３０分とした。
【００４４】
（実施例１０−２）
図７に活性炭シート塗布装置の概略を説明する。
ロール状としたアルミニウム箔３７を巻取装置にかけ、一定間隔で活性炭シート３８を接着する。導電性接着剤３９は、導電性カーボン接着剤とした。
接着剤供給部（シートストック）４０より邪魔板４０ａを用いて一定厚さで導電性接着剤３９をアルミニウム箔３７上に一定間隔で塗布する。
活性炭シート３８はシート供給手段４１により供給され、塗布された導電性接着剤３９上にのせる。
接着性の弱いテフロンシート４２を介したローラー４３により活性炭シート３８をプレスした。導電性接着剤３９は恒温槽４４の中で１６０℃×３０分かけて硬化した。
【００４５】
（実施例１０−３）
図８に活性炭繊維布接着装置の概略を説明する。
導電性接着剤（導電性カーボン接着剤）を用いて活性炭繊維を一定間隔で接着する。
活性炭繊維布４５はあらかじめ所定の大きさに切り揃えておき、繊維布供給手段（クロスストック）４６に重ねておく。導電性接着剤３９は接着剤供給部４０に入れておき、供給されるアルミ箔３７にメッシュ４７を介して一定厚さ、一定間隔で塗布する。塗布した接着剤にあわせ活性炭繊維布４５を供給し、接着性の弱いテフロンシート４２を介したローラ４３でプレスする。導電性接着剤３９は恒温槽４４の中で１６０℃×３０分かけて硬化した。
【００４６】
（実施例１０−４）
ここで、上述した活性炭シート３８や活性炭繊維布４５を供給する供給手段４１，４６の概略を図９に示す。
シート３８（又は繊維布４５）は送り方向に溝のついたスリット４７上に積層され、シート送り４８のついたローラー４９によって送り出される。
ここで、シート送り４８とアルミニウム箔３７を送る塗布装置とは同期しており、導電性接着剤３９上にあわせてシート３８（又は繊維布４５）を送り出すようにしている。
【００４７】
（実施例１０−５）
次に、ゲル電解質塗布工程の構成を図１０に示す。
ゲル電解質５０はあらかじめ電解質供給部５１に入れておく、上述した実施例１０−１又は実施例１０−２で接着した活性炭の位置にあわせてゲル電解質５０を注入する。ゲル電解質５０はヒータ５２により１１０℃に設定されている。
ゲル電解質５０の厚さは邪魔板５３で調整し、送られてきたアルミニウム箔３７上に設けられた導電性接着剤３９及びシート３８上にゲル電解質を塗布する。
その後、ゲル電解質５０は冷却槽５４を通過し、室温雰囲気中で冷却されゲル化する。この方式により、電極を一枚ずつ製作するバッチ方式のときと比較し、ゲル電解質厚さが0.５ｍｍまでだったものが、0.２ｍｍまで薄くすることが可能となる。
図１１に接着手法による静電容量の違いを示す。
【００４８】
［実施例１１］
＜電極と電解質との一体成形の実施例＞
本実施例は、電気二重層キャパシタの内部抵抗を低減させる方法である。
本発明の電気二重層キャパシタは、溶媒としてＰＣ単独溶媒を用い、支持電解質には、テトラエチルアンモニウムテトラフルオロボーレート（ＴＥＡＢＦ₄）を用い、濃度は1.4 mol/l とした。
電極を対向させ、極間距離を絶縁材料であるテフロン，シリコン，エポキシ樹脂，塩化ビニル樹脂製の電極間スペーサで確保し、キャパシタ用ケースに収納した。
キャパシタケースは、電気的絶縁が可能な硬質シリコン，テフロン，エポキシ樹脂樹脂製のもの、若しくはこれらの樹脂をコーティングしたアルミニウムを用いたものとした。
つぎに上記組成で製作した電解質を１２０℃に加熱し、キャパシタケースに流し込んだ。キャパシタケースと共に電極と電解質とを加振し活性炭電極内に残った気泡を除去して、シリコンゴムで封止した。
縦型含浸方式の製造プロセスを下記に示す。なお、比較として従来のキャパシタの製造プロセスを下記に示す。
また、キャパシタの構成を図１２に示す。図１２に示す縦型含浸方式キャパシタは、電極間スペーサ６１を介して活性炭電極６２を有する集電極板６３が対向しており、該集電極板６３にはリード線６４が設けられており、これらを一体としてキャパシタケース６５内に収納し、ゲル電解質を流し込み、加振したのち、封止している。
【００４９】
（縦型含浸方式の製造プロセス）
▲１▼集電極板63と活性電極62とを接合する。
▲２▼２枚の集電極板63の間に電極間スペーサ61を接着する。
▲３▼これらをキャパシタケース65に挿入する。
▲４▼ゲル電解質を加熱し、調整する。
▲５▼ゲル電解質流し込む。
▲６▼加振する。
▲７▼封止した後完成する。
ここで、真空引き処理を行う場合には、上記▲６▼工程と工程▲７▼との間に、真空引き（−７６ｃｍＨＧ×３ｍｉｎ）する。
【００５０】
（従来の横型含浸・貼合せキャパシタの製造プロセス）
▲１▼集電極板と電極とを接合する。
▲２▼集電板に電極間板を接着する。
▲３▼電極へ電解質を注入する。
▲４▼真空含浸（−７６ｃｍＨＧ×１２０℃×２ｍｉｎ）する。
▲５▼放冷し、加振する。
▲６▼電極を貼り合わせる。
▲７▼加熱後、再溶解する。
▲８▼放冷後に完成させる。
なお、単セル積層型キャパシタの場合、セル数だけ繰り返す。
【００５１】
図１３に縦型含浸法によるキャパシタ単セル内部抵抗変化を示す。
対向する電極を縦にして電解質を含浸する方法は、従来の横型含浸・貼合せ方法のものと比較して内部抵抗が低減される。
また、縦型電解質の流し込み、加振する方法は従来の横型含浸・貼合せ方法のものと比較して正極，負極を同時に電解質が含浸できるので、工程数を低減できる。
【００５２】
［実施例１２］
実施例１１の含浸方式において、加振に加え、真空脱泡を−７６ｃｍＨｇ×３分行い、ゲル電解質の含浸をさらに均質化し、シリコンゴムで封止した。
図１４に縦型真空含浸法によるキャパシタ単セル内部抵抗変化を示す。
加振方式に加えて真空処理を施すことにより、内部抵抗が低減される。
【００５３】
［実施例１３］
バイポーラ型キャパシタの製造プロセスの一例を下記に示す。また、図１５にバイポーラ型キャパシタの構造の一例を示す。金属集電板の両面に活性炭を導電性接着剤で接着したバイポーラ型電極６６を複数個用意し、スペーサ６７で電極間距離を確保した。キャパシタケース６９内に電極６６を縦型にして入れ、１２０℃に加熱したゲル電解質６８を流し込み、真空引きし、シリコンゴムで封止した。図中符号７０はリード線を図示する。
【００５４】
（バイポーラ型キャパシタの製造プロセス）
▲１▼集電板と電極との接合（両面）してバイポーラ型電極66とする。
▲２▼電極66を揃えスペーサ67を接着する。
▲３▼ケース70に挿入する。
▲４▼ゲル電解質加熱・調整する。
▲５▼ゲル電解質流し込む。
▲６▼加振し、真空処理（−７６ｃｍＨＧ×３ｍｉｎ）する。
▲７▼封止後に完成。
従来の単セル積層型キャパシタでは個別に積層数分のセルを作製しなけらばならないのに対し、予め作製したバイポーラ型電極をスペーサを用いて組み込み、電解質を一度に含浸させるため、工程数が削減できる。
【００５５】
【発明の効果】
［請求項１］によれば、電解質であるポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）と、支持電解質であるテトラエチルアンモニウムテトラフルオロボーレート（ＴＥＡＢＦ₄）とを、プロピレンカーボネート（ＰＣ）とエチレンカーボネート（ＥＣ）とが体積比で１：１の混合溶媒からなる電解液に添加してゲル化してなるゲル状電解質を用いるので、伝導度の向上が図れる。
【００５６】
［請求項２］によれば、請求項１において、支持電解質濃度が1.8 mol/l と向上させることで、ゲル時間が短縮できる。
【００５７】
［請求項３］によれば、請求項１において、支持電解質濃度が1.8 mol/l であり、電解質添加量が20mol%と増加させることで、ゲル時間が短縮できる。
【００５８】
［請求項４］によれば、請求項１において、支持電解質濃度が1.8 mol/l であり、電解質添加量が10mol%であり、且つ真空処理を施してなるので、ゲル化時間を大幅に短縮し、且つ伝導度も損なわずにゲル状電解質の製造が可能となる。
【００５９】
［請求項５］によれば、活性炭電極間にメッシュ状のアルミニウム繊維布を挿入し、電解質を流し込むことにしたので、活性炭のショートを防ぐことができ、この結果、極間距離を短縮することができる。
【００６０】
［請求項６］によれば、対向する活性炭電極の一方の電極をオス型の枠型に入れ、他方の電極をメス型の枠型に入れ、両者をはめ合せてなるので、電極を大型化したときに活性炭の位置出しが正確にできる。
【００６１】
［請求項７］によれば、請求項６において、ゲル状電解質を用いた電気二重層キャパシタにおいて、ゲル化した電解質を担持した両電極を貼り合わせ、加熱融合してなるので、電極間の電解質が一体化できる。
【００６２】
［請求項８］によれば、請求項７において、ローラとメッシュ部材を用いて導電性接着剤を集電極及び活性炭繊維布電極に塗布してなるので、導電性接着剤が活性炭電極表面にしみ出すのを防ぎ、且つ内部抵抗が低いキャパシタを形成できる。
【００６３】
［請求項９］によれば、請求項６において、ゲル状電解質を溶融状態のまま両電極を貼り合わせ、加熱融合してなる電極間の電解質が一体化でき、内部抵抗が低いキャパシタを形成できる。
【００６４】
［請求項１０］によれば、アルミニウム箔上に導電性接着剤を介して活性炭シートを積層して集電極を構成し、真空処理してなるので、大型の電極を均一に接着するこができ、この結果、従来の加圧方式では未接着部分が面積割合で６０％ほどあったものが、５％未満と均一な接着が可能となる。
【００６５】
［請求項１１］によれば、ロール状のアルミニウム箔を送り出す手段と、導電性接着剤を供給する手段と、活性炭シート又は活性炭繊維布を収納すると共に、送り出されたアルミニウム箔と同期して該シートを供給するシートストック手段と、プレス手段と、硬化手段と、シート表面にゲル電解質を薄く供給する電解質供給手段と、冷却手段とを具備するので、活性炭シート又は活性炭繊維布の接着が均一になり、ゲル電解の均一でしかも薄い塗布が可能となり、キャパシタ全体の大きさが４０％と減縮することができる。
また、接着層が薄くなったこと、極間を４０％狭めることにより、静電容量が従来の0.５Ｆ／ｃｍ²から1.１Ｆ／ｃｍ²に向上し、且つ内部抵抗が２０％〜２３％低減した。
【００６６】
［請求項１２］によれば、電極を予め対向させ、縦型にしてゲル電解質を含浸してなるので、横型含浸貼り合わせのものに比べて内部抵抗が低減でき、また、正極と負極とを同時に電解質が含浸できるので工程数を低減できる。
【００６７】
［請求項１３］によれば、請求項１２において、ゲル電解質の含浸を加振と真空処理してなるので、内部抵抗を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例５にかかるメッシュ組込型キャパシタの概略図である。
【図２】使用溶媒別静電容量比と内部抵抗比との関係を示すグラフである。
【図３】実施例６にかかるい型はめ合せの概略図である。
【図４】実施例７における電気二重層キャパシタの電解質の充填状態を示す図である。
【図５】実施例８における導電性接着剤の塗布方法概略図である。
【図６】実施例１０−１における活性炭シート接着法の概略図である。
【図７】実施例１０−２における活性炭シート塗布装置の概略図である。
【図８】実施例１０−３における活性炭繊維布接着装置の概略図である。
【図９】実施例１０−４における供給手段の概略図である。
【図１０】実施例１０−５におけるゲル電解質塗布工程の概略図である。
【図１１】接着手法による静電容量の違いを示すグラフである。
【図１２】実施例１１における縦型含浸方式キャパシタの構成図である。
【図１３】縦型含浸法によるキャパシタ単セル内部抵抗変化を示すグラフである。
【図１４】縦型真空含浸法によるキャパシタ単セル内部抵抗変化を示すグラフである。
【図１５】実施例１３におけるバイポーラ型キャパシタの構成図である。
【符号の説明】
１１活性炭電極
１２アルミナ繊維布（メッシュ）
１３枠
１４集電板
１５樹脂製のオス型
１５ａダミーのオス型
１６樹脂製のメス型
１７活性炭電極
１８ゲル電解質
２１ローラ
２２導電性接着剤
２３メッシュ
２４活性炭繊維布電極（又は集電極）
３１集電極金属板（アルミ箔）
３２導電性接着剤
３３活性炭シート
３４集電極
３５耐熱真空バッグ
３６チャック
３７アルミニウム箔
３８活性炭シート
３９導電性接着剤
４０接着剤供給部（シートストック）
４０ａ邪魔板
４１シート供給手段
４２テフロンシート
４３ローラー
４４恒温槽
４５活性炭繊維布
４６繊維布供給手段（クロスストック）
４７メッシュ
４８シート送り
５０ゲル電解質
５１電解質供給部
５２ヒータ
５３邪魔板
５４冷却槽
６１極間スペーサ
６２活性炭電極
６３集電極板
６４リード線
６５キャパシタケース
６６バイポーラ型電極
６７スペーサ
６８電解質
６９キャパシタケース
７０リード線[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electric double layer capacitor that is compact and has improved workability, and an apparatus for manufacturing the same.
[0002]
[Prior art]
In computers currently in use, electric double layer capacitors are used for memory backup. This capacitor is characterized by its small size, large capacity, and long repeated life. The electric double layer capacitor has a capacity per volume of 300 to 1000 times higher than a capacitor having a dielectric between electrodes represented by a conventional Al electrolytic capacitor.
The double layer capacitor operates on the principle that the anion and cation in the electrolyte are physically adsorbed on the polarizable electrode on the surfaces of the positive electrode and the negative electrode, respectively, and electricity is stored, so that the surface area of the adsorbing electrode is required to be large. .
Therefore, at present, the specific surface area is 1000 to 3000 (m ² / G) activated carbon is used as an electrode of the electric double layer capacitor. The electric double layer capacitor has a structure in which an electrolyte exists between the two electrodes.
In recent years, this electric double layer capacitor has been widely used as a backup power source for various devices. Along with the increase in capacity, the electric double layer capacitor used as a backup is also desired to have a large capacity.
At this time, it is desirable that the working voltage be high in a large-capacitance capacitor. Thus, studies on organic solution electrolytes are being conducted.
Further, solidification of an electrolyte has been proposed using an organic solution-based electrolyte. For example, JP-A-6-20520, JP-A-6-275469, etc. disclose the case of using polyacrylonitrile.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
<First issue>
Electrolytic solutions for electric double layer capacitors are largely water-soluble and organic solution-based. In the aqueous solution system, dilute sulfuric acid is mainly used as an electrolyte. The dilute sulfuric acid has a large electric conductivity, but has a problem that the decomposition voltage is as low as 1.2V.
On the other hand, in the organic electrolyte system, the decomposition voltage is as high as 2.5 to 3 V compared to the aqueous solution system, but there is a problem that the electrical conductivity is small. In this way, the aqueous solution system and the organic solution system have properties that conflict with each other.
Here, in order to increase the capacity, it is desirable that the working voltage of the capacitor is high. From this point, the organic solution system is effective, but the organic solution system has a lower electrical conductivity than the aqueous solution system, As a result, there is a problem that the internal resistance of the capacitor is high.
In an organic solution-based electrolyte, it is known that solidifying (gelling) an electrolyte has an effect of preventing leakage of the electrolytic solution.
However, when solidifying an electrolyte, it takes 4 to 5 hours or more to solidify the electrolyte, and there is a problem that it takes time to manufacture the electrolyte.
[0004]
<Second problem>
Above electric double layer Capacitors are advantageous in that the electrode material has a large surface area in order to increase the amount of charge adsorption and desorption, and activated carbon with a large surface area is used. Conventionally, the activated carbon is impregnated with activated carbon and the separator is sandwiched between them. Included And a method of solidifying (gelling) the electrolyte itself. When a separator is used, a structure in which flat electrodes are stacked or a positive electrode and a negative electrode sandwiching the separator are wound like a spiral is used. When manufacturing capacitors with low internal resistance, the distance between the poles , That is, it is considered effective to shorten the distance between the activated carbons, but if the distance between the electrodes is narrowed, a short circuit due to contact between the activated carbon electrodes becomes a problem. Further, when a gel electrolyte is used, there is a problem that it is difficult to prevent a short circuit using a conventional separator such as polyethylene or polypropylene because the electrolyte is solid. Further, when manufacturing a large capacitor, there is a problem that it is difficult to accurately position the opposed activated carbon while maintaining an appropriate gap.
[0005]
<Third issue>
For the electrode of the electric double layer capacitor, an activated carbon fiber cloth or the like is used as a polarizable electrode. However, it is difficult to take out a lead from the activated carbon fiber cloth, and therefore a metal plate is used as a collecting electrode. In conventional small electric double layer capacitors, it has been proposed to collect electricity by contact by caulking the outer case, but considering the contact resistance between the collector electrode and the activated carbon fiber cloth, epoxy-based conductive adhesion It has also been proposed to collect current using an agent. When forming the collector electrode, it is required to apply the conductive adhesive uniformly. Conventionally, the adhesive is applied on the back of a spatula, etc., and in this application type, the conductive adhesive is applied uniformly. As a result, in a portion where the conductive adhesive is applied thickly, a stain or the like is generated on the opposite surface of the activated carbon fiber cloth electrode, and as a result, the utilization ratio of the activated carbon fiber cloth electrode is reduced.
Moreover, it is known that solidifying an electrolyte in an organic solution-based electrolyte is effective in preventing leakage of the electrolytic solution. In the method of flowing the electrolyte between the electrodes, there is a problem that it cannot be uniformly filled, and if not uniformly filled, it leads to an increase in internal resistance and a decrease in capacitance.
[0006]
<Fourth issue>
An electric double layer capacitor consists of an electrolyte, activated carbon, and a current collector plate. product The activated carbon having a large surface area is used. Conventionally, the conductive sheet electrode is sandwiched between the aluminum foil and the activated carbon and joined by pressurization and heating. The pressurization is 5 mm thick. It is done by placing steel plates on both sides. However, it is considered effective to increase the electrode area and reduce the distance between the electrodes, that is, the distance between the activated carbons, in producing a capacitor having a small internal resistance. However, there are the following problems.
(1) When the electrode area becomes large, there is a problem that the pressure is not uniform at the time of pressurizing / heating joining. Furthermore, when the activated carbon electrode and the aluminum collector electrode are overlapped, there is a problem that air tends to remain in the overlapping surface.
(2) For this reason, an unjoined portion is likely to occur, and the internal resistance increases as capacitor characteristics. In an extreme case, a short circuit occurs due to deformation of the activated carbon sheet electrode.
(3) When the activated carbon fiber cloth is used for the electrode, there is a problem that if the adhesive is applied excessively, the adhesive enters the gaps and pores of the activated carbon and deteriorates the capacitor characteristics.
[0007]
<Fifth issue>
There are two types of electrolytes, liquid electrolytes and solid electrolytes, and the development of solid electrolytes, particularly gel electrolytes, is progressing. Conventionally, a gel electrolyte is poured and impregnated on an electrode cut to a required size, and the electrodes are overlapped so as to face each other.
However, an electric double layer capacitor is composed of an electrolyte, activated carbon, and a current collector plate. However, when manufacturing a capacitor having a small internal resistance, there are the following problems.
(1) Since each of the positive electrode and the negative electrode is impregnated with an electrolyte, there is a problem that the electrolyte is not sufficiently filled or bubbles are embraced during superposition.
(2) For this reason, the effective area of the activated carbon electrode is reduced, and there is a problem of an increase in internal resistance and a phenomenon of capacitance.
(3) Since the electrodes are made to face each other while impregnated with an electrolyte, it is difficult to simultaneously face a plurality of electrodes, and there is a problem that the number of processes increases because it becomes a single cell multilayer capacitor.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
[0009]
The electric double layer capacitor of [Claim 1] is an electrolyte. Is Polyacrylonitrile (PAN) When, Tetraethylammonium tetrafluoroborate (TEABF) as supporting electrolyte _Four ) And Propylene carbonate (PC) and ethylene carbonate (EC) consist of a 1: 1 mixed solvent by volume. Use a gel electrolyte that is added to the electrolyte and gelled. It is characterized by that.
[0010]
The invention of [Claim 2] is, in Claim 1, Of the supporting electrolyte with respect to the electrolytic solution. concentration (Hereinafter also referred to as supporting electrolyte concentration) Is 1.8 mol / l.
[0011]
The invention of [Claim 3] is described in claim 1, Of the supporting electrolyte with respect to the electrolytic solution. The concentration is 1.8 mol / l, The electrolyte relative to the supporting electrolyte. Addition amount (Hereinafter also referred to as electrolyte addition amount or PAN addition amount) Is 20 mol%.
[0012]
The invention of [Claim 4] is, in Claim 1, Of the supporting electrolyte with respect to the electrolytic solution. The concentration is 1.8 mol / l, The electrolyte relative to the supporting electrolyte. The addition amount is 10 mol%, and vacuum treatment is performed.
[0013]
The invention of [Claim 5] is a mesh-like aluminum fiber between activated carbon electrodes. cloth It is characterized in that it is formed by inserting an electrolyte and pouring an electrolyte.
[0014]
The invention of [Claim 6]
An electric double layer capacitor, wherein the other electrode is placed in a female frame and the two are fitted together.
[0015]
[Claim 7] The invention of [Claim 7] is characterized in that, in the electric double layer capacitor using the gel electrolyte according to claim 6, both electrodes carrying the gelled electrolyte are bonded together and heated and fused.
[0016]
The invention of [8] is characterized in that, in claim 7, a conductive adhesive is applied to the collector electrode and the activated carbon fiber cloth electrode using a roller and a mesh member.
[0017]
[Claim 9] The invention according to claim 9 is characterized in that, in claim 6, the two electrodes are bonded together while the gel electrolyte is in a molten state, and heat fusion is performed.
[0018]
The invention of [10] is an electric double layer capacitor characterized in that an activated carbon sheet is laminated on an aluminum foil via a conductive adhesive to form a collector electrode and vacuum-treated.
[0019]
The invention of [11] is characterized in that a means for feeding a roll-shaped aluminum foil, a means for supplying a conductive adhesive, an activated carbon sheet or an activated carbon fiber cloth are housed, and in synchronism with the fed aluminum foil. It is characterized by comprising sheet stock means for supplying a sheet, pressing means, curing means, electrolyte supply means for thinly supplying a gel electrolyte to the sheet surface, and cooling means.
[0020]
The invention of [12] is characterized in that the electrodes are made to face each other in advance and are made vertical to be impregnated with a gel electrolyte.
[0021]
The invention of [13] is characterized in that, in claim 12, the gel electrolyte impregnation is subjected to vibration and vacuum treatment.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below together with “Examples”.
[0024]
The electric double layer capacitor of the present invention uses a mixture of PC and EC at a volume ratio of 1: 1 as a solvent, and polyethylonitrile (PAN) as an electrolyte and tetraethylammonium tetrafluoroborate (TEABF) as a supporting electrolyte. _Four ) Was added at a predetermined concentration (1.2 mol / l, 1.5 mol / l, 1.8 mol / l) to obtain a gel electrolyte.
Further, when the amount of PAN added was increased, the gelation time could be shortened.
Furthermore, gelation time can be shortened by evacuation.
[0025]
[Example 1]
<Example of increasing conductivity using mixed solvent>
A solvent in which propylene carbonate (PC) and ethylene carbonate (EC) were mixed at a volume ratio of 1: 1 was used.
The supporting electrolyte is tetraethylammonium tetrafluoroborate (TEABF) _Four ), And the concentration was changed (1.2 mol / l, 1.5 mol / l, 1.8 mol / l), and the conductivity was measured. As the electrolyte, polyacrylonitrile (PAN) was used as a polymer (added amount: 10 mol%) to obtain a gel electrolyte.
The gel electrolyte was obtained by cooling the electrolyte solution obtained by heating the above solvent, electrolyte salt, and polymer on a hot plate. The heating temperature was 110 ° C. and the mixing time was 30 minutes.
The measurement was performed by inserting an electrode of a conductivity meter into the electrolyte solution and naturally cooling the mixture at room temperature.
The results are shown in “Table 1”.
[0026]
[Table 1]

[0027]
As shown in “Table 1”, by using a gel electrolyte using a mixed solvent in which the volume ratio of PC and EC is 1: 1, the electrolyte has a higher conductivity than a conventional PC alone system. was gotten. Here, the supporting electrolyte concentration of 1.8 mol / l in this example is such that the electrolyte salt is not completely dissolved by PC alone, so that a high conductivity electrolyte can be obtained with this mixed solvent.
[0028]
[Example 2]
<Example in which the gelation time is shortened by increasing the concentration of the supporting electrolyte>
In this example, the gelation time of the electrolyte shown in Example 1 is shortened, and “Table 2” shows the relationship between the supporting electrolyte concentration in the electrolyte and the gelation time.
[0029]
[Table 2]

[0030]
As shown in “Table 2”, when the supporting electrolyte concentration is 1.8 mol / l, the gelation time is shorter in each stage than in the case of the other two concentrations, and improvement in work efficiency can be expected. It has been found.
By increasing the concentration of the supporting electrolyte as much as possible together with the improvement of the conductivity of Example 1, the working time when manufacturing the electric double layer capacitor was shortened.
[0031]
[Example 3]
<Example in which the amount of added polymer is increased to shorten the gelation time>
In this example, the gelation time of the electrolyte shown in Example 1 is shortened by increasing the PAN amount of the added polymer from 10 mol% to 20 mol% of Example 1 to twice, and "Table 3" Shows the relationship between the concentration of the supporting electrolyte in the electrolyte and the gelation time.
[0032]
[Table 3]

[0033]
As shown in “Table 3”, it was found that increasing the PAN addition amount shortened the gelation time and improved the working efficiency.
At this time, the conductivity of the electrolyte added with 20 mol% of PAN was 7.6 mS / cm 2.
[0034]
[Example 4]
<Example of shortening gelation time by vacuum treatment>
In Example 3, the gelation time of the electrolyte shown in Example 1 was shortened by increasing the amount of PAN in the added polymer, but the electrolyte conductivity decreased to 7.6 mS / cm. . For this reason, in order to improve conductivity, in this embodiment, a vacuuming process is performed.
In this example, the PAN addition amount is 10 mol%, the supporting electrolyte concentration is 1.8 mol / l, and the PC and EC are 1: 1, which is the same as the composition of Example 1- (3) and Example 2- (3). Using mixed solvent, the heated and mixed electrolytes (Example 1 and Example 2) were reduced in pressure while heating at 120 ° C. in a vacuum oven, evacuated to −76 mmHg, evacuation was stopped, and −76 mmHg in the vacuum oven. The sample was allowed to stand for 10 minutes while being held in a vacuum and subjected to vacuum treatment. After 10 minutes, it was naturally cooled at room temperature while taking out the electrolyte.
As a result, it was possible to reduce the gelation time from the conventional 3 hours to 1.5 hours (1/2 reduction).
According to this example, it was possible to obtain a gel electrolyte in a short time without impairing the conductivity of the electrolyte.
On the other hand, when this example was applied to an electrolyte having a PAN addition amount of 20 mol% (Example 3), it gelled in 30 minutes (1/3 shortened), and a faster gelation time than Example 3 was obtained. I was able to achieve it.
[0035]
[Example 5]
<Example in which short circuit between electrodes is suppressed and proper distance between electrodes is maintained>
The electric double layer capacitor of the present invention uses a mixture of PC and EC in a volume ratio of 1: 1 as a solvent, and PANBF as a supporting electrolyte is TEABF. _Four Was added at a predetermined concentration to obtain a gel electrolyte.
In this example, in order to prevent short-circuiting of electrodes, (1) a method of inserting an alumina fiber cloth between activated carbon electrodes and (2) a method of inserting a glass fiber cloth into a gel electrolyte were performed.
Prevention of short circuit by the method of (1)
FIG. 1 schematically shows a mesh built-in capacitor.
As shown in FIG. 1, a mesh-like alumina fiber cloth 12 was inserted in advance between the activated carbon electrodes 11 and 11 through a frame 13 to flow the molten electrolyte, thereby avoiding a short circuit of the electrodes. Reference numeral 14 denotes a current collecting plate.
Accompanying this, it was thought that a decrease in the capacitance of the capacitor and an increase in the internal resistance would be problems, but as shown in FIG. 2, when compared with the case where no alumina fiber cloth was inserted (conventional example), as described above There was no problem. The solvent was a mixed solvent of PC and EC and a single solvent for PC.
Prevention of short circuit by method (2)
The short circuit of the electrode was prevented by inserting a mesh-like glass fiber cloth into the gel electrolyte.
Similar to the method (1), neither the capacitor capacity decreased nor the internal resistance increased.
Specific examples of the mesh-like alumina fiber cloth and glass fiber cloth include, for example, alumina long fiber “2525-P” (trade name: manufactured by Nichibi Co., Ltd.). Since 25 yarns are knitted between 25 mm, an example of about 1 mm square can be exemplified (the fiber thickness used here is 7 μm), but the present invention is not limited to this. .
[0036]
[Example 6]
<Short-circuit prevention when manufacturing large electrodes>
In this embodiment, a distance between the electrodes is secured by using a frame mold having a mold structure with a constant thickness.
A large cell was produced using a frame mold having a mold structure as shown in FIG.
As shown in FIG. 3, a resin male die 15 and a resin female die 16 are attached to two opposing activated carbon electrodes 17 using a sealing adhesive, and a gel electrolyte is injected and filled. Match. In the case of injecting the gel electrolyte into the female type, the dummy male type was put together and injected.
With this manufacturing method, the activated carbon electrodes face each other without being displaced, and a predetermined distance between the electrodes is ensured.
At this time, it is possible to prevent a short circuit by sandwiching the mesh.
That is, as shown in FIG. 3 (d), the position of the activated carbon electrode 17 on the female die 16 side is determined by arranging the dummy male die 15 a inside the female die 16. Here, only the female die 16 is bonded to the collector electrode 14, and then the dummy male die 15a is removed. When opposed to the male side electrode, the mold part of the male side electrode is arranged in the portion where the dummy male type 15a of the female side electrode is arranged, and the activated carbon electrode 17 is opposed without being displaced.
In this embodiment, the size of the activated carbon electrode is 10 cm square. In the electrolyte injection method, a molten electrolyte was poured onto an activated carbon electrode and impregnated. The distance between the activated carbon electrodes is 1.2 mm and the thickness of the activated carbon electrode is 0.4 mm. Therefore, the distance between the activated carbon electrodes is 1.2 mm− (0.4 × 2) = 0. .4mm.
[0037]
[Example 7]
<Example according to filling of gel electrolyte>
The electric double layer capacitor of the present invention uses PC as a solvent, and the supporting electrolyte is tetraethylammonium tetrafluoroborate (TEABF). _Four ) And the concentration was 1.4 mol / l. For solidification (gelation) of the electrolyte, 1.4 mol% of polyacrylonitrile (PAN) was used as a base polymer.
An electric double layer capacitor was constructed using a frame mold having a mold structure as shown in Example 6 above, and a method enabling securing the distance between the electrodes and positioning the activated carbon electrode.
FIG. 4 shows a cross section of the electric double layer capacitor according to this example.
As shown in the figure, it was confirmed that the collector electrode 14 having the activated carbon electrode 11 was opposed to each other and fused with the gel electrolyte 18.
The fusion condition of the gel electrolyte in this example was 120 ° C. for 3 hours.
[0038]
[Example 8]
<Example of uniformly applying silver paste in electrode structure>
In this embodiment, the conductive adhesive is applied uniformly using an alumina mesh and a roller.
The outline is shown in FIG. As shown in FIG. 5, the conductive adhesive 22 attached to the roller 21 passes through the mesh 23 and is uniformly applied onto the activated carbon fiber cloth electrode (or collector electrode) 24, and the conductive adhesive 22 is applied evenly. Is possible.
Here, the mesh 23 is effective as long as it is in the range of # 50 to # 200. The “#” indicates the mesh mesh roughness. As a specific material of the mesh, any material that does not react with the conductive adhesive may be used, and examples thereof include a metal mesh.
When this mesh 23 is used, excess conductive adhesive 22 is removed at the same time when the mesh 23 is removed, and a layer of conductive adhesive having an appropriate thickness is formed. As a result, an electrode without a stain on the electrode surface could be formed.
Using this electrode, an electric double layer capacitor filled with the same electrolyte was formed, and when the internal resistance was measured, the results shown in Table 4 were obtained.
[0039]
[Table 4]

[0040]
[Example 9]
<Filling with gel electrolyte: Example of fusion in a molten state>
In this embodiment, the workability is taken into consideration and the electrolyte is filled by a simpler method.
An activated carbon fiber cloth electrode is bonded to the collector electrode using a conductive adhesive, and a frame made of vinyl chloride is bonded around it. A molten gel electrolyte is injected into each electrode. One electrode is impregnated to such an extent that the electrolyte penetrates, and the other is filled with the electrolyte to fill the mold.
Thereafter, both electrodes were bonded together while the filled or impregnated gel electrolyte was in a molten state to form an electric double layer capacitor. Then, although excess electrolyte protruded, excess electrolyte was removed by sticking a collector electrode and a vinyl chloride resin frame, and after cooling to room temperature, the outer periphery was sealed with a sealing material such as silicon rubber.
The internal resistance of the electric double layer capacitor thus obtained is shown in “Table 5”.
In addition, the internal resistance of the electric double layer capacitor obtained by the method of making electrolyte flow in between activated carbon electrodes is shown as a prior art example.
[0041]
[Table 5]

[0042]
The structure of the electric double layer capacitor and the formation of the collector electrode were the same as in Example 8. Moreover, in order to investigate the electrolyte filling state, the electric double layer capacitor was disassembled and the electrolyte filling state was investigated.
As a result, the filling range of the electrolyte to the electrode was 50% in the conventional example, whereas it was 90% or more in Example 8, and 100% in Example 9.
[0043]
[Example 10]
<Example of integral molding of electrode and electrolyte>
This example is a method of manufacturing a multilayer capacitor while suppressing a short circuit between electrodes.
The electric double layer capacitor of the present invention uses a mixed solvent of a PC single solvent and PC + EC as a solvent, and tetraethylammonium tetrafluoroborate (TEABF) is used as a supporting electrolyte. _Four ) And the concentration was 1.4 mol / l. For the solidification (gelation) of the electrolyte, 10 mol% of polyacrylonitrile (PAN) was used as a base polymer.
(Example 10-1)
First, in order to adhere a large electrode (for example, 10 cm × 10 cm) thinly and uniformly, the following was performed.
FIG. 6 shows an outline of the activated carbon sheet bonding method.
As shown in FIG. 6, a conductive adhesive 32 is applied to a collector electrode metal plate (aluminum foil) 31 cut out in units of one electrode, and an activated carbon sheet 33 is placed thereon to form a collector electrode 34. Next, the collector electrode 34 is put in a heat-resistant vacuum bag 35 and evacuated. The adhesive part is brought into close contact with the vacuumed bag at atmospheric pressure. The bag mouth is sealed with a chuck 36 and placed in a heating furnace to cure the adhesive. The curing conditions were 150 ° C. × 30 minutes.
[0044]
(Example 10-2)
FIG. 7 illustrates an outline of the activated carbon sheet coating apparatus.
The rolled aluminum foil 37 is applied to a winding device, and the activated carbon sheet 38 is adhered at regular intervals. The conductive adhesive 39 was a conductive carbon adhesive.
The conductive adhesive 39 is applied on the aluminum foil 37 at a constant thickness by using a baffle plate 40a from the adhesive supply section (sheet stock) 40.
The activated carbon sheet 38 is supplied by the sheet supply means 41 and placed on the applied conductive adhesive 39.
The activated carbon sheet 38 was pressed by a roller 43 through a Teflon sheet 42 having low adhesiveness. The conductive adhesive 39 was cured in the thermostat 44 over 160 ° C. × 30 minutes.
[0045]
(Example 10-3)
FIG. 8 illustrates an outline of the activated carbon fiber cloth bonding apparatus.
The activated carbon fibers are bonded at regular intervals using a conductive adhesive (conductive carbon adhesive).
The activated carbon fiber cloth 45 is cut into a predetermined size in advance and is stacked on the fiber cloth supply means (cross stock) 46. The conductive adhesive 39 is placed in the adhesive supply unit 40 and applied to the supplied aluminum foil 37 through the mesh 47 at a constant thickness and a constant interval. An activated carbon fiber cloth 45 is supplied in accordance with the applied adhesive and is pressed by a roller 43 via a Teflon sheet 42 having low adhesiveness. The conductive adhesive 39 was cured in the thermostat 44 over 160 ° C. × 30 minutes.
[0046]
(Example 10-4)
Here, the outline of the supply means 41 and 46 which supplies the activated carbon sheet 38 and activated carbon fiber cloth 45 mentioned above is shown in FIG.
The sheet 38 (or the fiber cloth 45) is stacked on a slit 47 having a groove in the feeding direction, and is fed by a roller 49 having a sheet feeding 48.
Here, the sheet feeding 48 and the coating device for feeding the aluminum foil 37 are synchronized, and the sheet 38 (or the fiber cloth 45) is fed together on the conductive adhesive 39.
[0047]
(Example 10-5)
Next, the configuration of the gel electrolyte application step is shown in FIG.
The gel electrolyte 50 is injected into the electrolyte supply unit 51 in advance according to the position of the activated carbon bonded in Example 10-1 or Example 10-2 described above. The gel electrolyte 50 is set to 110 ° C. by the heater 52.
The thickness of the gel electrolyte 50 is adjusted by the baffle plate 53, and the gel electrolyte is applied onto the conductive adhesive 39 and the sheet 38 provided on the aluminum foil 37 that has been sent.
Thereafter, the gel electrolyte 50 passes through the cooling bath 54 and is cooled and gelled in a room temperature atmosphere. By this method, it is possible to reduce the thickness of the gel electrolyte from 0.5 mm to 0.2 mm compared to the batch method in which the electrodes are manufactured one by one.
FIG. 11 shows the difference in electrostatic capacitance due to the bonding technique.
[0048]
[Example 11]
<Example of integral molding of electrode and electrolyte>
This embodiment is a method for reducing the internal resistance of an electric double layer capacitor.
The electric double layer capacitor of the present invention uses a PC single solvent as a solvent, and tetraethylammonium tetrafluoroborate (TEABF) is used as a supporting electrolyte. _Four ) And the concentration was 1.4 mol / l.
The electrodes were made to face each other, and the distance between the electrodes was secured by an interelectrode spacer made of insulating material such as Teflon, silicon, epoxy resin, or vinyl chloride resin, and stored in a capacitor case.
The capacitor case was made of hard silicon, Teflon, epoxy resin resin capable of electrical insulation, or aluminum coated with these resins.
Next, the electrolyte produced with the above composition was heated to 120 ° C. and poured into a capacitor case. The electrode and electrolyte were vibrated together with the capacitor case to remove bubbles remaining in the activated carbon electrode and sealed with silicon rubber.
The manufacturing process of the vertical impregnation method is shown below. For comparison, a conventional capacitor manufacturing process is shown below.
FIG. 12 shows the configuration of the capacitor. In the vertical impregnation type capacitor shown in FIG. 12, a collector electrode plate 63 having activated carbon electrodes 62 is opposed via an interelectrode spacer 61, and the collector electrode plate 63 is provided with a lead wire 64. Are integrally stored in a capacitor case 65, and a gel electrolyte is poured into the capacitor case 65.
[0049]
(Vertical impregnation manufacturing process)
(1) The collector electrode plate 63 and the active electrode 62 are joined.
(2) An interelectrode spacer 61 is bonded between the two collector electrode plates 63.
(3) These are inserted into the capacitor case 65.
(4) Heat and adjust the gel electrolyte.
(5) Pour the gel electrolyte.
(6) Vibrate.
(7) Completed after sealing.
Here, when vacuuming is performed, vacuuming (−76 cmHG × 3 min) is performed between the step (6) and the step (7).
[0050]
(Conventional horizontal impregnation / bonded capacitor manufacturing process)
(1) The collector electrode plate and the electrode are joined.
(2) Adhere the interelectrode plate to the current collector plate.
(3) Inject electrolyte into the electrode.
{Circle around (4)} Vacuum impregnation (−76 cmHG × 120 ° C. × 2 min)
(5) Allow to cool and shake.
(6) Affix the electrodes together.
(7) Re-dissolve after heating.
(8) Complete after cooling.
In the case of a single cell multilayer capacitor, the number of cells is repeated.
[0051]
FIG. 13 shows a change in internal resistance of the capacitor single cell by the vertical impregnation method.
In the method of impregnating the electrolyte with the opposing electrodes in the vertical direction, the internal resistance is reduced as compared with the conventional method of horizontal impregnation and bonding.
Also, the method of pouring and exciting the vertical electrolyte can impregnate the positive electrode and the negative electrode at the same time as compared with the conventional horizontal impregnation / bonding method, so that the number of steps can be reduced.
[0052]
[Example 12]
In the impregnation method of Example 11, in addition to vibration, vacuum defoaming was performed at −76 cmHg × 3 minutes to further homogenize the gel electrolyte impregnation, and sealed with silicon rubber.
FIG. 14 shows the change in internal resistance of the capacitor single cell by the vertical vacuum impregnation method.
By applying a vacuum treatment in addition to the vibration method, the internal resistance is reduced.
[0053]
[Example 13]
An example of a bipolar capacitor manufacturing process is shown below. FIG. 15 shows an example of the structure of a bipolar capacitor. Bipolar electrode 66 in which activated carbon is bonded to both sides of a metal current collector plate with a conductive adhesive The A plurality of them were prepared, and the distance between the electrodes was secured by the spacer 67. The electrode 66 was placed vertically in the capacitor case 69, and the gel electrolyte 68 heated to 120 ° C. was poured in, vacuumed, and sealed with silicon rubber. Reference numeral 70 in the figure indicates a lead wire.
[0054]
(Bipolar capacitor manufacturing process)
(1) A bipolar electrode 66 is formed by joining the current collector plate and the electrode (both sides).
(2) Align the electrodes 66 and bond the spacers 67.
(3) Insert into case 70.
(4) Heat and adjust the gel electrolyte.
(5) Pour the gel electrolyte.
{Circle around (6)} Vibrate and vacuum process (−76 cmHG × 3 min).
(7) Completed after sealing.
In the conventional single cell multilayer capacitor, cells for the number of stacked layers must be individually manufactured, whereas a bipolar electrode prepared in advance is incorporated using a spacer and impregnated with an electrolyte at one time, so the number of processes is reduced. Can be reduced.
[0055]
【The invention's effect】
According to claim 1, the electrolyte Is Polyacrylonitrile (PAN) When, Tetraethylammonium tetrafluoroborate (TEABF) as supporting electrolyte _Four ) And Propylene carbonate (PC) and ethylene carbonate (EC) consist of a 1: 1 mixed solvent by volume. Use a gel electrolyte that is added to the electrolyte and gelled. Therefore, the conductivity can be improved.
[0056]
[Claim 2] According to claim 1, the gel time can be shortened by improving the supporting electrolyte concentration to 1.8 mol / l.
[0057]
[Claim 3] According to Claim 1, the gel time can be shortened by increasing the supporting electrolyte concentration to 1.8 mol / l and increasing the amount of electrolyte added to 20 mol%.
[0058]
[Claim 4] According to claim 1, since the supporting electrolyte concentration is 1.8 mol / l, the amount of electrolyte added is 10 mol%, and vacuum treatment is performed, the gelation time is greatly shortened. In addition, the gel electrolyte can be produced without impairing conductivity.
[0059]
According to [Claim 5], mesh-like aluminum fibers are provided between the activated carbon electrodes. cloth Therefore, the activated carbon can be prevented from being short-circuited. As a result, the distance between the electrodes can be shortened.
[0060]
According to [Claim 6], one of the opposed activated carbon electrodes is placed in a male frame, the other electrode is placed in a female frame, and the two are fitted together. When activated, the position of the activated carbon can be accurately determined.
[0061]
[Claim 7] According to claim 6, in the electric double layer capacitor using the gel electrolyte according to claim 6, since both electrodes carrying the gelled electrolyte are bonded and heat-fused, the electrolyte between the electrodes Can be integrated.
[0062]
[Claim 8] According to Claim 7, since the conductive adhesive is applied to the collector electrode and the activated carbon fiber cloth electrode using the roller and the mesh member, the conductive adhesive blots on the surface of the activated carbon electrode. Thus, a capacitor with low internal resistance can be formed.
[0063]
[Claim 9] According to [Claim 9], the electrolyte between the electrodes formed by pasting both electrodes together in a molten state and heating and fusing can be integrated, and a capacitor having a low internal resistance can be formed. .
[0064]
[Claim 10] Since the collector electrode is formed by laminating the activated carbon sheet on the aluminum foil via the conductive adhesive and vacuum-treated, the large electrode can be uniformly bonded. As a result, in the conventional pressurization method, the unbonded portion is about 60% in area ratio, and uniform bonding is possible with less than 5%.
[0065]
[11] According to [11], the means for feeding out the roll-shaped aluminum foil, the means for supplying the conductive adhesive, the activated carbon sheet or the activated carbon fiber cloth are housed, and the said aluminum foil is synchronized with the fed-out aluminum foil. Sheet stock means for supplying the sheet, pressing means, curing means, electrolyte supply means for thinly supplying the gel electrolyte to the sheet surface, and cooling means are provided, so that the activated carbon sheet or the activated carbon fiber cloth is evenly bonded. Thus, the gel electrolysis can be applied uniformly and thinly, and the overall size of the capacitor can be reduced to 40%.
In addition, the adhesive layer has become thinner and the gap between the electrodes has been reduced by 40%, so that the electrostatic capacity has been reduced to 0.5 F / cm. ² To 1.1F / cm ² The internal resistance was reduced by 20% to 23%.
[0066]
According to [Claim 12], since the electrodes are made to face each other in advance and are made into a vertical type and impregnated with a gel electrolyte, the internal resistance can be reduced as compared with that of a horizontal type impregnated laminate, and the positive electrode and the negative electrode are Since the electrolyte can be impregnated at the same time, the number of steps can be reduced.
[0067]
[Claim 13] According to claim 13, since the gel electrolyte impregnation is subjected to vibration and vacuum treatment, the internal resistance can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view of a mesh embedded capacitor according to a fifth embodiment.
FIG. 2 is a graph showing the relationship between the capacitance ratio by use solvent and the internal resistance ratio.
FIG. 3 is a schematic view of die fitting according to a sixth embodiment.
4 is a diagram showing an electrolyte filling state of an electric double layer capacitor in Example 7. FIG.
5 is a schematic diagram of a method for applying a conductive adhesive in Example 8. FIG.
6 is a schematic view of an activated carbon sheet bonding method in Example 10-1. FIG.
7 is a schematic view of an activated carbon sheet coating apparatus in Example 10-2. FIG.
FIG. 8 is a schematic view of an activated carbon fiber cloth bonding apparatus in Example 10-3.
FIG. 9 is a schematic view of supply means in Example 10-4.
10 is a schematic view of a gel electrolyte application process in Example 10-5. FIG.
FIG. 11 is a graph showing a difference in capacitance depending on an adhesion method.
12 is a configuration diagram of a vertical impregnation type capacitor in Example 11. FIG.
FIG. 13 is a graph showing a change in internal resistance of a capacitor single cell by a vertical impregnation method.
FIG. 14 is a graph showing a change in internal resistance of a capacitor single cell by a vertical vacuum impregnation method.
15 is a configuration diagram of a bipolar capacitor in Example 13. FIG.
[Explanation of symbols]
11 Activated carbon electrode
12 Alumina fiber cloth (mesh)
13 frames
14 Current collector
15 Resin male type
15a Dummy male type
16 Resin female type
17 Activated carbon electrode
18 Gel electrolyte
21 Laura
22 Conductive adhesive
23 mesh
24 Activated carbon fiber cloth electrode (or collector electrode)
31 Collector metal plate (aluminum foil)
32 Conductive adhesive
33 Activated carbon sheet
34 Collector
35 heat resistant vacuum bag
36 Chuck
37 Aluminum foil
38 Activated carbon sheet
39 Conductive adhesive
40 Adhesive supply section (sheet stock)
40a baffle
41 Sheet supply means
42 Teflon sheet
43 Roller
44 Thermostatic bath
45 Activated carbon fiber cloth
46 Fiber cloth supply means (crossstock)
47 mesh
48 Sheet feeding
50 Gel electrolyte
51 Electrolyte supply unit
52 Heater
53 Baffle Board
54 Cooling tank
61 Spacer between electrodes
62 Activated carbon electrode
63 Current collector plate
64 lead wire
65 Capacitor case
66 Bipolar electrode
67 Spacer
68 electrolyte
69 Capacitor case
70 Lead wire

Claims

Polyacrylonitrile (PAN) is an electrolyte, and tetraethylammonium tetrafluoroborate (TEABF ₄₎ is a supporting electrolyte, propylene carbonate (PC) and ethylene carbonate (EC) is 1 volume ratio: consists of one of the mixed solvent An electric double layer capacitor characterized by using a gel electrolyte formed by gelation by adding to an electrolytic solution .

2. The electric double layer capacitor according to claim 1, wherein the concentration of the supporting electrolyte with respect to the electrolytic solution is 1.8 mol / l.

2. The electric double layer capacitor according to claim 1, wherein the concentration of the supporting electrolyte with respect to the electrolytic solution is 1.8 mol / l, and the amount of the electrolyte added to the supporting electrolyte is 20 mol%.

2. The electricity according to claim 1, wherein the concentration of the supporting electrolyte with respect to the electrolytic solution is 1.8 mol / l, the amount of the electrolyte added to the supporting electrolyte is 10 mol%, and vacuum treatment is performed. Double layer capacitor.

An electric double layer capacitor, characterized by inserting a mesh-like aluminum fiber cloth between activated carbon electrodes and pouring an electrolyte.

An electric double layer capacitor, wherein one electrode of the opposed activated carbon electrode is placed in a male frame shape, the other electrode is placed in a female frame shape, and both are fitted together.

7. The electric double layer capacitor according to claim 6, wherein in the electric double layer capacitor using the gel electrolyte, both electrodes carrying the gelled electrolyte are bonded and heat-fused.

8. The electric double layer capacitor according to claim 7, wherein a conductive adhesive is applied to the collector electrode and the activated carbon fiber cloth electrode using a roller and a mesh member.

7. The electric double layer capacitor according to claim 6, wherein both electrodes are bonded and heated and fused while the gel electrolyte is in a molten state.

An electric double layer capacitor, wherein an activated carbon sheet is laminated on an aluminum foil via a conductive adhesive to form a collector electrode, and vacuum processing is performed.

Means for feeding roll-shaped aluminum foil, means for supplying a conductive adhesive, sheet stock means for storing activated carbon sheet or activated carbon fiber cloth and supplying the sheet in synchronization with the fed aluminum foil, An electric double layer capacitor manufacturing apparatus comprising: pressing means; curing means; electrolyte supply means for thinly supplying a gel electrolyte to the sheet surface; and cooling means.

An electric double layer capacitor, wherein electrodes are made to face each other in advance and impregnated with a gel electrolyte in a vertical shape.

13. The electric double layer capacitor according to claim 12, wherein the gel electrolyte is impregnated by vibration and vacuum treatment.