JP4490732B2

JP4490732B2 - 電気二重層キャパシタ用セパレータ及び電気二重層キャパシタ

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Publication number: JP4490732B2
Application number: JP2004145433A
Authority: JP
Inventors: 裕治片桐; 昌司杉山; 春二井本
Original assignee: Nippon Sheet Glass Co Ltd
Current assignee: Nippon Sheet Glass Co Ltd
Priority date: 2004-05-14
Filing date: 2004-05-14
Publication date: 2010-06-30
Anticipated expiration: 2024-05-14
Also published as: JP2005327935A

Description

本発明は、主に各種電子機器のバックアップ電源や電気自動車の補助電源、無停電電源装置等に使用される電解液を使用した電気二重層キャパシタ用セパレータ及びそのセパレータを用いた電気二重層キャパシタに関するものである。

電解液を使用するコンデンサや蓄電池用のセパレータとして従来からセルロース紙や樹脂製の微多孔質膜が使用されている。ポータブル電子機器の急速な普及に伴い、コンデンサや蓄電池の適用範囲と需要が拡大している。近年では、長寿命、急速充放電が可能、メンテナンスが不要などの優れた特長からコンデンサが注目されており、特に、容量が大きい電気二重層キャパシタの需要が増加している。
電気二重層キャパシタは、主に各種電子機器のバックアップ電源等に使用されており、ポータブル電子機器類の小型化、高性能化に伴い、電気二重層キャパシタも小型化、高性能化が要求されている。そのため、セパレータには、厚さが薄く、高空隙率であり、電解液保液性の高いことが要求されている。

電気二重層キャパシタは、水溶液系電解液を使用するタイプと、有機系電解液を使用するタイプの２種類に大別される。水溶液系電解液を使用するタイプの場合、主に電解液に硫酸が使用されており、セパレータとして、一般に、耐酸性のあるポリオレフィン系樹脂をベースとした微多孔質膜が使用されている。
一方、有機系電解液を使用するタイプの場合は、セパレータに耐酸性が要求されないため、有機繊維材料からなる不織布、例えばセルロース紙が一般に使用されている。有機繊維材料からなる不織布は、安価であり経済性に優れる特長を持つ反面、繊維径が太く孔径が大きいため、電気二重層キャパシタの信頼性や自己放電の面で劣る欠点がある。また、有機系電解液は、水溶液系電解液に比べ電解液の電気抵抗が高いため、水溶液系電解液を使用する電気二重層キャパシタ用セパレータよりも、より薄く、より空隙率の高いセパレータとする必要がある。
このため、水溶液系電解液を使用するタイプ、有機系電解液を使用するタイプの各々に求められる特性を併せ持ち、より薄く、より空隙率が高くという要求を満たすこともできるセパレータとして、微細径の無機繊維からなる繊維シートを使用することが考えられた。

無機繊維シートは、繊維の絡みだけでは十分な機械的強度が得られないため、従来の無機繊維シートでは、有機樹脂のバインダ液（エマルジョン、樹脂溶液等）を無機繊維シートに含浸又は塗布したり、あるいは、有機樹脂の粉末状物又は繊維状物を予め添加して無機繊維シートを作製しこれを熱処理することで、無機繊維同士を有機樹脂で結着して強度を向上させるようにしている（例えば、特許文献１、２）。
特開平２−１５５２１７号公報特開平１１−１４５００２号公報

しかしながら、有機樹脂のバインダ液を含浸又は塗布して無機繊維同士を結着させたり、あるいは、有機樹脂の粉末状物又は繊維状物を加熱溶融して無機繊維同士を結着させると、無機繊維の交点のみを結着するのではなく、無機繊維の交差部分及びそれ以外の繊維表面や、更には、無機繊維間の間隙部分にまで、有機樹脂による皮膜が形成され、無機繊維の良好な濡れ性が奪われるとともに、シートの空隙率が低下し、電解液保液性や電解液浸透性が低下するという問題がある。
このように、電解液浸透性が悪いと、電気二重層キャパシタ、特に巻回型の電気二重層キャパシタを組み立てる作業において、組み立て後に電解液の注液を行ってもセパレータ全体に電解液が浸み渡らず、内部抵抗が高くなる問題がある。このため、組み立て作業途中において電解液を少しずつ添加してセパレータに浸み込ませるようにしたり、組み立て後に電解液を注液した後、減圧により脱気する方法がとられているが、組み立て作業としては非常に手間がかかるとともに作業時間が長くなり効率的でないという問題がある。
本発明は、このような従来の問題点に鑑み、電解液吸液性及び電解液保液性を低下させることなく、キャパシタの組み立て作業性が良好で組み立て作業時間を短時間化できる電気二重層キャパシタ用セパレータとそのセパレータを用いた電気二重層キャパシタを提供することを目的とする。

本発明の電気二重層キャパシタ用セパレータは、前記目的を達成するべく、請求項１に記載の通り、平均繊維径が０．７μｍ以下の無機繊維（屈曲繊維を除く）を８０質量％以上と、フィブリル化有機繊維を７〜１８質量％と、前記フィブリル化有機繊維を含む有機成分を２０質量％未満含有し、前記無機繊維表面に前記有機成分による皮膜を形成することなく、前記無機繊維同士が前記フィブリル化有機繊維の絡み付きによって結合されて、１００μｍ以下の厚さと８５％以上の空隙率を有するようにした湿式抄造シートからなることを特徴とする。
また、請求項２記載の電気二重層キャパシタ用セパレータは、請求項１記載の電気二重層キャパシタ用セパレータにおいて、前記空隙率が９０％以上であることを特徴とする
また、請求項３記載の電気二重層キャパシタ用セパレータは、請求項１又は２記載の電気二重層キャパシタ用セパレータにおいて、前記フィブリル化有機繊維の繊維径が１μｍ以下であることを特徴とする。
また、請求項４記載の電気二重層キャパシタ用セパレータは、請求項１乃至３の何れか１項に記載の電気二重層キャパシタ用セパレータにおいて、前記無機繊維がガラス繊維であることを特徴とする。
また、請求項５記載の電気二重層キャパシタ用セパレータは、請求項１乃至４の何れか１項に記載の電気二重層キャパシタ用セパレータにおいて、前記フィブリル化有機繊維がセルロースであることを特徴とする。
また、本発明の電気二重層キャパシタは、前記目的を達成するべく、請求項６に記載の通り、請求項１乃至５の何れか１項に記載の電気二重層キャパシタ用セパレータを用いたことを特徴とする。

本発明の電気二重層キャパシタ用セパレータは、平均繊維径が０．７μｍ以下の屈曲繊維を除く無機繊維を８０質量％以上と、フィブリル化有機繊維を７〜１８質量％と、フィブリル化有機繊維を含む有機成分を２０質量％未満含有した湿式抄造シートからなり、前記湿式抄造シートは、前記フィブリル化有機繊維の絡み付きによって前記無機繊維同士が結合され、前記無機繊維表面や前記無機繊維間の間隙部分に前記有機成分による皮膜が形成されることがないため、前記無機繊維の良好な濡れ性が維持されるとともに、空隙率の低下がなく８５％以上の高い空隙率が確保されたものであり、水溶液系電解液、有機系電解液何れの電解液を使用した電気二重層キャパシタに用いても、電解液吸液性及び電解液保液性が良好であり、キャパシタの組み立て作業性を良好とすることができる。

本発明の電気二重層キャパシタ用セパレータは、平均繊維径が０．７μｍ以下の屈曲繊維を除く無機繊維を８０質量％以上と、フィブリル化有機繊維を７〜１８質量％と、フィブリル化有機繊維を含む有機成分を２０質量％未満含有し、前記無機繊維表面に前記有機成分による皮膜を形成することなく、前記無機繊維同士が前記フィブリル化有機繊維の絡み付きによって結合されて、厚さを１００μｍ以下とし、空隙率を８５％以上とされた湿式抄造シートからなるものである。
前記湿式抄造シートは、平均繊維径が０．７μｍ以下の微細径の無機繊維を８０質量％以上含有し、前記無機繊維同士が、前記フィブリル化有機繊維からなるバインダによって、前記無機繊維表面や前記無機繊維間の間隙部分に皮膜を形成することなく結合されたことにより、８５％以上の高い空隙率が得られる。なお、より高い空隙率を得るためには、前記無機繊維の含有量を９０質量％以上とすることが好ましい。
なお、前記屈曲繊維とは、例えば、くの字形のように繊維の少なくとも一部が折れ曲がった形状を持つ繊維のことを言い、自然なカーブを描く形状の繊維は含まれない。

前記無機繊維としては、ガラス繊維、シリカ繊維、アルミナ繊維、シリカ−アルミナ繊維、ロックウール、スラグウール等の人造非晶質系繊維、チタン酸カリウムウィスカー、炭酸カルシウムウィスカー等の針状結晶質繊維、アスベスト、セピオライト等の微細鉱物繊維等の工業的に容易に入手が可能な繊維材料の中から、１種又は２種以上を選択して使用することができる。前記無機繊維のうち、比較的安価に入手でき、１μｍ以下の極細繊維が入手しやすく、また、水溶液系電解液、有機系電解液の何れに対しても優れた濡れ性を持つ点から、ガラス繊維を使用することが好ましい。なお、前記無機繊維は、平均繊維径が１μｍ以下となる範囲であれば、２種類以上の平均繊維径の無機繊維を混合使用するようにしてもよい。

前記フィブリル化有機繊維は、繊維を離解する装置、例えばダブルディスクリファイナーを用いることによって、叩解等による剪断力の作用を受け、単繊維が繊維軸方向に非常に細かく解裂して形成された多数のフィブリルを有する繊維であって、少なくとも５０質量％以上が繊維径１μｍ以下にフィブリル化されているものであることが好ましく、１００質量％が繊維径１μｍ以下にフィブリル化されているものであればより好ましい。
前記フィブリル化有機繊維からなるバインダによれば、非常に細く、繊維本数が多い上に、アスペクト比が非常に大きいため、前記フィブリル化有機繊維同士あるいは前記無機繊維との間で絡み合うようになり、また、湿式抄造によって、前記フィブリル化有機繊維同士が強固に結合するため、結果として、得られた湿式抄造シートにおいては、前記フィブリル化有機繊維が前記無機繊維の交差部分に強固に絡み付いて前記無機繊維同士を強固に結合し、少量の前記バインダの添加でも高いシート強度が得られる。

前記フィブリル化有機繊維としては、セルロース繊維、レーヨン繊維、アクリル繊維、ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維、ポリアミド繊維等を使用できる。前記フィブリル化有機繊維のうちセルロース繊維は、分子構造中に水酸基（ＯＨ基）を多く含むため、前記フィブリル化有機繊維としてセルロース繊維を用いた場合には、湿式抄造、すなわち、前記フィブリル化有機繊維を含む抄紙原料を水中に分散させてシート化し乾燥させることにより、前記水酸基が水素結合して前記フィブリル化有機繊維同士が強固に結合され、フィブリル化した微細繊維により表面積が増えて水素結合が増加する効果により更に結合力が高められ、より少ないフィブリル化有機繊維の添加量で高いシート強度が得られるようになるため、前記フィブリル化有機繊維として、セルロース繊維を用いることが好ましい。なお、前記湿式抄造シートを水溶液系電解液を使用する電気二重層キャパシタ用のセパレータとして用いる場合は、前記フィブリル化有機繊維として、耐酸性のあるアクリル繊維等を使用することが好ましい。また、例えば、前記湿式抄造シートを有機系電解液を使用する電気二重層キャパシタ用のセパレータとして用いる場合であって、キャパシタ内の水分除去のために、セパレータ単体、あるいは、セパレータを組み込んだキャパシタに対して、１５０℃以上の加熱処理を行うような用いられ方をする場合には、前記フィブリル化有機繊維として、耐熱性のある全芳香族ポリアミド繊維等を使用することが好ましい。

前記フィブリル化有機繊維は、前記無機繊維の交差部分に絡み付くことによって前記無機繊維同士を強固に結合するバインダの役目を有するものである。なお、前記フィブリル化有機繊維を含む前記有機成分は、前述の通り、前記湿式抄造シート中に２０質量％未満を含有させるようにしている。セパレータに高い電解液吸液性及び電解液保液性と、高い空隙率を与えるためには、電解液濡れ性が良好な極細繊維状物である前記無機繊維を８０質量％以上含有させる必要があり、電解液濡れ性が劣る有機成分は、バインダ機能を発揮できる最低限の添加量に留めることが望ましい。前記フィブリル化有機繊維の含有量は、７〜１８質量％の範囲で適宜設定されるが、前記フィブリル化有機繊維としてセルロース繊維を使用した場合は、前述のように水素結合の作用がプラスされることでフィブリル化有機繊維同士がより強固に結合されるため、１０質量％未満の含有量とすることも可能である。
また、前記有機成分としては、バインダとしての前記フィブリル化有機繊維以外に、シート強度の向上のための例えばモノフィラメント状有機繊維のような非フィブリル化有機繊維を使用することができる。

前記湿式抄造シートには、更に、前記無機繊維と前記有機成分以外に、無機粉体を含有させるようにしてもよい。前記湿式抄造シートに無機粉体を含有させた場合は、セパレータの孔径を微細化するとともに孔構造を複雑迷路化し、電荷を帯びた活性炭粒子がセパレータ内を貫通して対極へ移動することによる自己放電の発生を抑制し、電圧低下の少ない電気二重層キャパシタを得ることができるようになる。

なお、前記無機繊維同士が前記フィブリル化有機繊維の絡み付きによって結合された湿式抄造シートを得るに際しては、前記無機繊維表面や前記無機繊維間の間隙部分等に前記フィブリル化有機繊維を含む有機成分による皮膜を形成させないように、乾燥等の加熱処理を行う場合は、前記有機成分が溶融しない温度で行うようにすることが好ましい。また、更に、このようにして得られた湿式抄造シートからなるセパレータを組み込みキャパシタとして完成させるまでの間に加熱処理を行う場合についても、前記有機成分が溶融しない温度で行うようにすることが好ましい。

次に、本発明の実施例について比較例ならびに従来例と共に詳細に説明する。
（実施例１）
平均繊維径が０．７μｍのガラス繊維（日本板硝子社製）９３質量％と、カナディアン濾水度が０ｍｌのフィブリル化セルロース繊維（ダイセル化学工業社製）７質量％を水中で分散・混合し、手抄き用角型シートマシンにて湿式抄造し、１３０℃にて乾燥して、坪量１５．２ｇ／ｍ²、厚さ１００μｍの湿式抄造シートを得、これを電気二重層キャパシタ用セパレータとした。

（実施例２）
平均繊維径が０．７μｍのガラス繊維（日本板硝子社製）８７質量％と、カナディアン濾水度が５０ｍｌのフィブリル化アラミド繊維（帝人社製）１３質量％を水中で分散・混合し、手抄き用角型シートマシンにて湿式抄造し、１３０℃にて乾燥して、坪量１６．５ｇ／ｍ²、厚さ１００μｍの湿式抄造シートを得、これを電気二重層キャパシタ用セパレータとした。

（実施例３）
平均繊維径が０．７μｍのガラス繊維（日本板硝子社製）８２質量％と、カナディアン濾水度が１２０ｍｌのフィブリル化アクリル繊維（三菱レイヨン社製）１８質量％を水中で分散・混合し、手抄き用角型シートマシンにて湿式抄造し、１３０℃にて乾燥して、坪量１７．３ｇ／ｍ²、厚さ１００μｍの湿式抄造シートを得、これを電気二重層キャパシタ用セパレータとした。

（参考例１）
平均繊維径が０．７μｍのガラス繊維（日本板硝子社製）７８質量％と、平均繊維径が４μｍのガラス繊維（マグ社製）１５質量％と、カナディアン濾水度が０ｍｌのフィブリル化セルロース繊維（ダイセル化学工業社製）７質量％を水中で分散・混合し、手抄き用角型シートマシンにて湿式抄造し、１３０℃にて乾燥して、坪量１６．６ｇ／ｍ²、厚さ１００μｍの湿式抄造シートを得、これを電気二重層キャパシタ用セパレータとした。

（比較例１）
平均繊維径が０．７μｍのガラス繊維（日本板硝子社製）１００質量％を水中に分散させ、手抄き用角型シートマシンにて湿式抄造し、湿紙状態のシートを得た後、ポリビニルアルコール樹脂を３質量％含有した水溶液を含浸処理し、１３０℃にて乾燥して、前記ガラス繊維９３質量％と、前記ポリビニルアルコール樹脂７質量％で構成される、坪量１８．１ｇ／ｍ²、厚さ１００μｍの湿式抄造シートを得、これを電気二重層キャパシタ用セパレータとした。

（比較例２）
平均繊維径が０．７μｍのガラス繊維（日本板硝子社製）８７質量％と、熱融着性ポリエステル繊維（１１０℃融着性、平均繊維径１．７ｄｔｅｘ、平均繊維長５ｍｍ、クラレ社製）１３質量％を水中で分散・混合し、手抄き用角型シートマシンにて湿式抄造し、１００℃にて乾燥後、１４０℃にて熱処理して、坪量１８．４ｇ／ｍ²、厚さ１００μｍの湿式抄造シートを得、これを電気二重層キャパシタ用セパレータとした。

（比較例３）
平均繊維径が０．７μｍのガラス繊維（日本板硝子社製）２０質量％と、カナディアン濾水度が５０ｍｌのフィブリル化アラミド繊維（ダイセル化学工業社製）６０質量％と、熱融着性ポリエステル繊維（１１０℃融着性、平均繊維径１．７ｄｔｅｘ、平均繊維長５ｍｍ、クラレ社製）２０質量％を水中で分散・混合し、手抄き用角型シートマシンにて湿式抄造し、１００℃にて乾燥後、１４０℃にて熱処理して、坪量２１．６ｇ／ｍ²、厚さ１００μｍの湿式抄造シートを得、これを電気二重層キャパシタ用セパレータとした。

（従来例１）
市販品のセルロース繊維１００質量％、坪量３９．１ｇ／ｍ²、厚さ１００μｍの紙を電気二重層キャパシタ用セパレータとした。

（従来例２）
市販品のポリエチレン樹脂１００質量％、坪量３３．５ｇ／ｍ²、厚さ１００μｍの微多孔質膜を電気二重層キャパシタ用セパレータとした。

上記にて得られた実施例１〜３、参考例１、比較例１〜３、従来例１〜２の各セパレータについて、以下の測定方法により各種特性評価を行った。また、上記各セパレータを用いて以下の方法により電気二重層キャパシタを作製し、以下の測定方法により各種特性評価を行った。結果を表１に示す。
［厚さ］
ダイヤルシックネスゲージを用いて、加重１９．６ｋＰａにて測定した。
［坪量］
０．１ｍ²の質量を測定し、これを１０倍して坪量とした。
［密度］
坪量／厚さを算出し、密度とした。
［空隙率］
セパレータの見掛け密度と構成材料の固形分の真密度から、次式により算出した。
空隙率＝１００−（セパレータの見掛け密度／材料固形分の真密度）
なお、空隙率の評価は、８５％以上を○とし、８５％未満を×として、表１に示した。
［電解液吸液時間］
セパレータを幅２５ｍｍ×長さ１００ｍｍの大きさに切り取って試料とし、１０ｍｍの長さ分だけ電解液に浸して、電解液の液面に対して垂直に立てた状態で吊るし、電解液面から５０ｍｍの高さまで電解液が吸液される時間（分）を測定し、電解液吸液時間とした。
なお、非水系電解液（有機系電解液）として、プロピレンカーボネート（ＰＣ）溶媒にＥｔ₄ＮＢＦ₄の四級塩を１ｍｏｌ・ｄｍ^-3溶解させた非水溶液を使用し、水系電解液（水溶液系電解液）として、比重１．３の硫酸水溶液を使用した。
なお、電解液吸液時間の評価は、１０分以下を○とし、１０分を超えるものを×として、表１に示した。
［電解液保液率］
セパレータを１００ｍｍ×１００ｍｍ角の大きさに切り取って試料とし、質量（Ｗ₀）を測定後、電解液面に浮かべて全体に電解液を浸透させた後、取り出して、試料の一角を持って垂直状態に保ち、２分経過後の質量（Ｗ₁）を測定し、次式により電解液保液率を算出した。
電解液保液率＝（Ｗ₁−Ｗ₀）／Ｗ₀×１００
なお、電解液保液率の評価は、６００％以上を○とし、６００％未満を×として、表１に示した。
［電気二重層キャパシタの作製］
比表面積１５００ｍ²／ｇの活性炭、カーボンブラック、ポリテトラフルオロエチレン樹脂を混練して厚さ０．２ｍｍのシート状物とし、これを１０ｃｍ×１０ｃｍ角に切断してアルミニウム箔を導電性接着剤で接着させて電極とし、正極及び負極の双方に使用した。前記電極間にセパレータを挟み込み、電解液として、プロピレンカーボネート（ＰＣ）溶媒にＥｔ₄ＮＢＦ₄の四級塩を１ｍｏｌ・ｄｍ^-3溶解させた非水溶液（有機系電解液）を含浸させ、電気二重層キャパシタの試験用セルを作製した。
［内部抵抗率］
前記試験用セルに、２５℃、電圧２．５Ｖの直流電圧を２時間かけて充電後、１ｋＨｚのＬＣＲメータで内部抵抗を測定した。
なお、表１には、従来例１の値を１００とした相対値で表した。
［電圧保持率］
前記試験用セルの初期電圧（Ｖ₀）と、２５℃、電圧２．５Ｖの直流電圧を２時間かけて充電後に５００時間放置後の電圧（Ｖ₁）を測定し、次式により電圧保持率を算出した。
電圧保持率＝（Ｖ₁／Ｖ₀）×１００

また、前記実施例１及び比較例１の各セパレータについて、走査型電子顕微鏡を用いて、微細構造の観察を行った。図１は、５００倍の拡大倍率で撮影したセパレータの表面構造を示す電子顕微鏡写真である。

表１に示す結果から明らかなように、本発明の実施例１〜３及び参考例１の無機繊維とフィブリル化有機繊維を湿式抄造したシートからなる電気二重層キャパシタ用セパレータは、電解液濡れ性が良好な無機繊維表面にバインダによる皮膜を形成させないようにしたため、電解液濡れ性が良好であったことから、比較例１〜３及び従来例１〜２と比較して、非水系電解液（有機系電解液）、水系電解液（水溶液系電解液）何れの電解液を使用した場合にも、電解液吸液時間が短く、優れた電解液吸液性を有することが確認できた。また、本発明の実施例１〜３及び参考例１のセパレータは、微細径の無機繊維を湿式抄造することによって得られる高空隙率構造を、前記無機繊維同士を結合するためのバインダ付着構造の見直しを図ることによって維持し、バインダ付着による空隙率の低下を極力抑えるようにしたことにより、８５％以上の高い空隙率を得ることができ、前述の良好な電解液濡れ性の作用と合わさって、比較例１〜３及び従来例１〜２と比較して、非水系電解液、水系電解液何れの電解液を使用した場合にも、電解液保液率が高く、優れた電解液保持性を有することが確認できた。
また、図１（ａ）の電子顕微鏡写真に示すように、実施例１の無機繊維とフィブリル化有機繊維を湿式抄造したシートからなる電気二重層キャパシタ用セパレータは、無機繊維表面や無機繊維間の間隙部分等に有機成分による皮膜を確認できず、無機繊維の交点部分に微細なフィブリル化有機繊維が絡み付いて、無機繊維同士が強固に結合されていることが確認できた。なお、拡大倍率を変更した電子顕微鏡写真（図示せず）で詳細に観察したところ、前記無機繊維表面や前記無機繊維間の間隙部分に一見して皮膜のようなものが観察される部位が存在していたが、この一見して皮膜のように観察されたものは、前記湿式抄造シートに含まれた有機成分（フィブリル化有機繊維）が溶融するような温度が製造過程において前記シートに加えられていないことから判断して、前記有機成分の溶融によってできた皮膜ではなく、原料段階又は製造過程で混入した異物そのものあるいは異物によってできた皮膜、あるいは、前記フィブリル化有機繊維が分散し切らずに結束状態のまま残った塊が皮膜のように観察されたものであると推測された。
更に、実施例１〜３及び参考例１においては、電解液吸液時間が短いので、電気二重層キャパシタを組み立てた後に電解液を注液しても速やかに浸透するため作業時間を短くすることができ、特に巻回型の電気二重層キャパシタ用セパレータとして用いた場合に効果が高いことが確認できた。また、本発明の実施例１〜３及び参考例１のセパレータを用いた電気二重層キャパシタは、セパレータの電解液保液率が高いことから、比較例１〜３及び従来例１〜２のセパレータを用いた電気二重層キャパシタと比較して、内部抵抗が低いことが確認できた。また、本発明の実施例１〜３及び参考例１のセパレータを用いた電気二重層キャパシタは、比較例１〜３及び従来例１のセパレータを用いた電気二重層キャパシタと同程度の電圧保持率が得られ、電圧保持率も良好であることが確認できた。なお、本実施例では、電気二重層キャパシタとして、水系電解液に比べ、電解液の電気抵抗が高い、非水系電解液を使用した電気二重層キャパシタの結果のみを示したが、本発明の実施例１〜３及び参考例１の電気二重層キャパシタ用セパレータは、水系電解液の電解液保液性も高いため、水系電解液を使用した電気二重層キャパシタに用いた場合であっても、内部抵抗が低く、電圧保持率が高くなることが推測された。
これに対し、比較例１〜３及び従来例１〜２の電気二重層キャパシタ用セパレータは、空隙率が低く、電解液吸液時間も長く、電解液保液率も低いことが確認できた。
また、図１（ｂ）の電子顕微鏡写真に示すように、比較例１の、無機繊維を湿式抄造し、ポリビニルアルコール樹脂水溶液を含浸処理したシートからなる電気二重層キャパシタ用セパレータは、無機繊維の交点部分のみならず、無機繊維表面や無機繊維間の間隙部分にまで、前記ポリビニルアルコール樹脂による皮膜が形成されており、この皮膜によってセパレータの空隙率が低下している状態が確認できた。

（ａ）本発明の実施例１の電気二重層キャパシタ用セパレータの表面構造を示す電子顕微鏡写真である。（ｂ）比較例１の電気二重層キャパシタ用セパレータの表面構造を示す電子顕微鏡写真である。

Claims

平均繊維径が０．７μｍ以下の無機繊維（屈曲繊維を除く）を８０質量％以上と、フィブリル化有機繊維を７〜１８質量％と、前記フィブリル化有機繊維を含む有機成分を２０質量％未満含有し、前記無機繊維表面に前記有機成分による皮膜を形成することなく、前記無機繊維同士が前記フィブリル化有機繊維の絡み付きによって結合されて、１００μｍ以下の厚さと８５％以上の空隙率を有するようにした湿式抄造シートからなることを特徴とする電気二重層キャパシタ用セパレータ。
前記空隙率が９０％以上であることを特徴とする請求項１記載の電気二重層キャパシタ用セパレータ。
前記フィブリル化有機繊維の繊維径が１μｍ以下であることを特徴とする請求項１又は２記載の電気二重層キャパシタ用セパレータ。
前記無機繊維がガラス繊維であることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の電気二重層キャパシタ用セパレータ。
前記フィブリル化有機繊維がセルロースであることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の電気二重層キャパシタ用セパレータ。
請求項１乃至５の何れか１項に記載の電気二重層キャパシタ用セパレータを用いたことを特徴とする電気二重層キャパシタ。