JP3800726B2 - 電気二重層コンデンサ - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は電気二重層コンデンサに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３は従来の電気二重層コンデンサの一例の断面図を示したものである。この電気二重層コンデンサでは、イオン透過性及び非電子伝導性を有する多孔質のセパレータ１の両側に多数の活性炭粒子（電極）と電解質溶液とからなる分極性電極２、３が設けられ、その両側に非イオン透過性及び電子伝導性を有する集電電極４、５が設けられ、セパレータ１の両面の各周囲と集電電極４、５との間に絶縁ゴム等からなる枠状のガスケット６、７が設けられた構造となっている。この場合、分極性電極２、３の電極として活性炭粒子を用いているのは、粒子径が１０〜５０μｍ程度とかなり小さいので、活性炭粒子群の単位体積当たりの表面積を大きくすることができ、ひいてはエネルギー密度を大きくすることができるからである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のこのような電気二重層コンデンサでは、活性炭粒子径が１０〜５０μｍ程度とかなり小さいとはいっても、活性炭粒子群の単位体積当たりの表面積に限界があるので、エネルギー密度にも限界があるという問題があった。
この発明の課題は、分極性電極の電極の単位体積当たりの表面積をより一層大きくすることである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
この発明は、分極性電極の電極として、孔径を１〜３μｍの無数の微小孔を有する導電性の高分子層を用いたものである。
【０００５】
この発明によれば、分極性電極の電極として無数の微小孔を有する導電性の高分子層を用いているので、高分子層の単位体積当たりの表面積を分極性電極の電極として活性炭粒子を用いる場合よりもより一層大きくすることができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
図１はこの発明の一実施形態における電気二重層コンデンサの要部の断面図を示したものである。この電気二重層コンデンサでは、セパレータ１１の両側に分極性電極１２、１３が設けられ、その両側に集電電極１４、１５が設けられ、セパレータ１１の両面の各周囲と集電電極１４、１５との間に枠状のガスケット（図示せず）が設けられた構造となっている。このうち分極性電極１２、１３は、無数の微小孔２１を有する導電性の高分子層２２と電解質溶液２３とからなっている。なお、セパレータ１１は、両側の分極性電極１２、１３における導電性の高分子層２２同士が直接接触する虞がない場合は、省略することができる。
【０００７】
ここで、無数の微小孔２１を有する導電性の高分子層２２の形成方法について説明する。例えば、まず、光重合性の導電性スポンジ状ポリマーにビフェニル系Ｎｐ液晶を分散させてなるものを厚さ３０μｍ程度のアルミ箔からなる集電電極１４、１５に厚さ５〜１０μｍ程度に塗布する。次に、紫外線を照射すると、スポンジ状ポリマーが光重合して硬化するとともに、スポンジ状ポリマーが液晶の小滴を取り込んだ凝集構造が形成され、高分子分散型液晶層が形成される。次に、この高分子分散型液晶層から液晶を除去すると、図１に示すように、液晶が除去されることにより形成された、孔径１〜３μｍ程度の無数の坑道状の微小孔２１を有する高分子層２２が形成される。
【０００８】
高分子分散型液晶層から液晶を除去する方法としては、アルミ箔に塗布したものの表面に例えばガラス板を密着させ、スポンジ状ポリマーを光重合させて硬化させた後に、ガラス板を剥離し、液晶のみをガラス板に付着させて除去する方法がある。また、薬品を用いて液晶のみを洗い流して除去する方法もある。
【０００９】
以上のように、分極性電極１２、１３の電極として用いる導電性の高分子層２２の無数の微小孔２１の孔径は１〜３μｍ程度であるので、高分子層２２の単位体積当たりの表面積を分極性電極の電極として活性炭粒子を用いる場合よりもより一層大きくすることができ、ひいてはエネルギー密度をより一層大きくすることができる。
【００１０】
なお、図２に示すこの発明の他の実施形態のように、高分子層２２のセパレータ１１と対向する側の面に、直径０．５〜２μｍ程度の微小な半田ボール（導電性ボール）２４を圧着してまばらに設けようにしてもよい。このようにした場合には、分極性電極１２、１３の電極が高分子層２２と半田ボール２４とによって構成されることになるので、当該電極の表面積をさらに大きくすることができ、ひいてはエネルギー密度をさらに大きくすることができる。
【００１０】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、分極性電極の電極として無数の微小孔を有する導電性の高分子層を用いているので、高分子層の単位体積当たりの表面積を分極性電極の電極として活性炭粒子を用いる場合よりもより一層大きくすることができ、ひいてはエネルギー密度をより一層大きくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態における電気二重層コンデンサの要部の断面図。
【図２】この発明の他の実施形態における電気二重層コンデンサの要部の断面図。
【図３】従来の電気二重層コンデンサの一例の断面図。
【符号の説明】
１１ セパレータ
１２、１３ 分極性電極
１４、１５ 集電電極
２１ 微小孔
２２ 高分子層
２３ 電解質溶液
Claims (3)
- 対向配置された一対の集電電極の各対向面側に分極性電極がそれぞれ設けられた電気二重層コンデンサにおいて、各前記分極性電極は、孔径が１〜３μｍの無数の微小孔を有する導電性の高分子層からなるとともに互いに接触しないように配置された電極をそれぞれ備えていることを特徴とする電気二重層コンデンサ。
- 請求項１記載の発明において、前記高分子層は、前記集電電極の所定の面に形成された導電性高分子を含む高分子分散型液晶層から液晶を除去したものからなることを特徴とする電気二重層コンデンサ。
- 請求項２記載の発明において、前記高分子分散型液晶層はスポンジ状ポリマーに液晶を分散させたものからなることを特徴とする電気二重層コンデンサ。
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