JP4616132B2 - 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 - Google Patents

Description

本発明は、耐熱性、化学的耐久性、電解液保持性、内部短絡防止性に優れ、電気二重層コンデンサの長寿命化に寄与する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に関する。

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は、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、近年ではフィブリル化繊維等を混抄した有機繊維系不織布が使用されている。

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徴から、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。

また、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も使用されており、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。このため、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。

また、ハンダ付け可能なコイン形電気二重層キャパシタにおいては、最近では鉛フリーハンダ化が進みハンダの融点が高くなっていることから、２５０℃程度の高温にも短時間耐えることのできる電気二重層キャパシタが要求されており、そのセパレータにも同様の耐熱性が要求されている。

また、電気二重層キャパシタは、その製造過程で、水分を除去するために、通常１５０℃程度でセパレータ及びキャパシタの電極が高温乾燥あるいは高温真空乾燥されるが、最近ではより乾燥効率を上げるためと水分除去率を上げるために、２００℃程度の高温で行われるようになってきている。また、従来は、セパレータや電極を個々に乾燥させてキャパシタの組み立てを行っていたが、組み立て効率を上げるために、キャパシタを組み立て後に、２００℃程度の高温でセパレータや電極を一度に乾燥させる方法が取られるようになってきている。

従来のセルロース紙や樹脂製の微多孔質膜のセパレータの場合、このような２００℃程度の高温では、セルロース紙では炭化して焦げたり、樹脂製の微多孔質膜では熱によって収縮・変形・破断する。このため、耐熱性を向上させたセパレータとして、ポリアミド繊維、ポリエステル繊維等の耐熱性有機繊維を主体とした不織布からなるセパレータが提案されている（例えば、特許文献１、２）。

しかしながら、特許文献１、２に開示されるような耐熱性有機繊維を主体とした不織布からなるセパレータの場合、耐熱性繊維主体の不織布と言っても、２００℃程度の高温に加熱されると少ないながらも収縮・変形を起こすことが分かっている。また、湿式抄造により不織布を得る際に有機繊維を水中に均一分散させるため、有機繊維自体に処理剤（増粘剤、界面活性剤等）を添加させたり、繊維の離解・分散の際に分散助剤や消泡剤を添加させたりする操作を行っており、これらの添加剤が不織布中に少ないながらも残留してしまう可能性が高く、今後更なる高性能化が進むキャパシタ性能に悪影響を与える危険性がある。また、有機繊維は電解液に対する濡れ性が悪く、有機繊維主体の不織布では電解液保持性や電解液浸透性が悪くなる。また、有機物を多く含むセパレータを電気二重層キャパシタに長期に使用すると、電気二重層キャパシタ内で有機物起源による分解生成物（ガスや有機化合物）が発生し、キャパシタの寿命が低下する要因となることが分かっており、キャパシタの更なる高性能化が進む中で高容量化すなわち高電圧化（現状の２．５Ｖ程度から３Ｖ以上へ）の要求に応えるためには、より高い化学的及び物理的耐久性のあるセパレータが要望される。

そこで、これらの要望に応えるものとして、無機繊維１００％からなる不織布が考えられるが、無機繊維は自己接着性がなく、無機繊維の絡み合いだけでは、無機繊維として１μｍ以下の微細径繊維を使用しても、不織布として十分な機械的強度を得ることは難しい。しかも、前述したように、電気二重層キャパシタの小型化、高性能化に対応するため、セパレータにも薄型化が求められており、セパレータを構成する不織布の坪量は１００ｇ／ｍ²未満の低坪量が主流となっており、このような低坪量では、やはり無機繊維の絡み合いだけで十分な機械的強度を得ることは難しい。

よって、従来の無機繊維からなる不織布では、有機樹脂のバインダー液（エマルジョン、樹脂溶液等）を無機繊維不織布に含浸または塗布したり、あるいは、有機樹脂の粉末状物または繊維状物を予め添加して無機繊維不織布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所定の機械的強度を得るようにしている（例えば、特許文献３、４）。つまり、実質的に無機材料のみで構成され、作業性の良くなる十分な機械的強度を有した無機繊維不織布はこれまで存在していない。

国際公開第０１／９３３５０号パンフレット 特開２００３−２１７９７６号公報 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ー液を含浸また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また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、不織布、すなわち、セパレータの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。また、有機物を多く含むセパレータを電気二重層キャパシタに長期に使用すると、電気二重層キャパシタ内で有機物起源による分解生成物（ガスや有機化合物）を発生させ、キャパシタの寿命を低下させる要因を生じさせるという問題がある。

本発明は、このような従来の問題点に鑑み、湿式抄造法により製造でき、無機繊維を主体とし実質的に無機材料のみで構成させることのできる、坪量１００ｇ／ｍ²未満の低坪量でありながら十分な機械的強度を有した無機繊維紙からなり、電解液濡れ性が良好で、耐熱性が優れ、分解生成物を発生させることのない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５μｍ以下の無機繊維６０〜９７質量％と、ＢＥＴ法による比表面積当たりの水酸基の量が２０μｍｏｌ／ｍ²以上、レーザー散乱法による平均粒径が２μｍ以下、アスペクト比が１０以上のシリカ系鱗片状無機物を主体とする無機バインダー３〜４０質量％との材料より製造され、前記無機繊維が前記無機バインダーによって結着され、実質的に無機材料のみで構成され、坪量１００ｇ／ｍ²未満である無機繊維紙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、前記無機繊維紙が、前記無機繊維７５〜９７質量％と、前記シリカ系鱗片状無機物を主体とする無機バインダー３〜２５質量％との材料より製造され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または２記載の電気二重層キャパシタ用セパレータにおいて、前記無機繊維が、平均繊維径１．５μｍ以下の無機繊維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、前記シリカ系鱗片状無機物が、鱗片状シリカ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、前記無機繊維紙が、坪量６０ｇ／ｍ²以下であることを特徴とする。
また、請求項６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５の何れか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７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６の何れかに記載の電気二重層キャパシタ用セパレータにおいて、２００℃、３時間後の加熱線収縮率が０．２％未満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８に記載の通り、請求項１乃至７の何れか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。

本発明によれば、主に湿式抄造法により製造される、無機繊維と無機バインダーを材料とし前記無機繊維を前記無機バインダーで結着してなる、実質的に無機材料のみで構成される坪量１００ｇ／ｍ²未満の無機繊維紙からなる電気二重層キャパシタ用セパレータにおいて、前記無機繊維として平均繊維径５μｍ以下の微細径無機繊維６０〜９７質量％と、前記無機バインダーとしてＢＥＴ法による比表面積当たりの水酸基の量が２０μｍｏｌ／ｍ²以上で表面に多数の水酸基を有し、レーザー散乱法による平均粒径が２μｍ以下で、アスペクト比が１０以上である自己接着性に優れたシリカ系鱗片状無機物を主体とする無機バインダー３〜４０質量％を使用するようにしたので、前記微細径無機繊維による絡み合いの効果と前記無機バインダーによるバインダー効果の複合効果により、１００ｇ／ｍ²未満、更には６０ｇ／ｍ²以下の低坪量であっても十分な機械的強度が得られるとともに、実質的に無機材料のみで構成されるので、電解液濡れ性や電解液保持性や電解液浸透性が良好で、３００℃程度の高温でも収縮・変形・破断がない優れた耐熱性を有しキャパシタの水分除去時の乾燥効率や水分除去率を向上できまたハンダ付け可能なコイン形キャパシタにも適用でき、化学的耐久性が高く分解生成物を発生させることがなくキャパシタ性能を劣化させる要因を生じさせることのない電気二重層キャパシタ用セパレータを提供することができる。

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５μｍ以下の無機繊維６０〜９７質量％と、ＢＥＴ法による比表面積当たりの水酸基の量が２０μｍｏｌ／ｍ²以上、レーザー散乱法による平均粒径が２μｍ以下、アスペクト比が１０以上のシリカ系鱗片状無機物を主体とする無機バインダー３〜４０質量％との材料より製造され、前記無機繊維が前記無機バインダーによって結着され、実質的に無機材料のみで構成される坪量１００ｇ／ｍ²未満の無機繊維紙からなるものである。

前記無機繊維紙は、前記無機繊維の交絡構造を基本とし、該無機繊維の繊維同士を前記無機バインダーにより結着した構造をなした紙であり、紙の骨格を形成する前記無機繊維として平均繊維径が５μｍ以下の細径繊維を使用したことによる繊維の絡み合いの効果と、前記特徴の無機バインダーのバインダー効果により、紙の強度を得ている。

前記無機繊維紙に使用する平均繊維径５μｍ以下の無機繊維としては、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等の工業的に入手が容易な無機繊維の中から、１種または２種以上を選択して使用することができるが、比較的安価であり１μｍ以下の微細径繊維も容易に得ることができるガラス繊維を主に使用するのが好ましい。

尚、前記無機繊維は、無機繊維紙に使用する無機繊維全体の平均繊維径が規定の範囲内になるのであれば、平均繊維径の異なる２種類以上の無機繊維材料を混合使用するようにしてもよい。このようにすることで、無機繊維紙はより締まった紙となり、同じ平均繊維径の無機繊維を単独使用した場合に比べて、紙の密度が高くなりやや空隙率が低下するものの、紙の強度が向上する。また、紙を高密度化できるので、キャパシタの内部短絡を防止する効果および漏れ電流を小さくする効果が増す。

また、前記無機繊維は、平均繊維径が１．５μｍ以下であれば、無機繊維紙の坪量を小さくした場合にも、バインダーを多量に用いることなく、無機繊維紙の強度を高め易くなるため、好ましい。

前記無機繊維紙に使用するバインダーは、前述の通り、ＢＥＴ法による比表面積当たりの水酸基の量が２０μｍｏｌ／ｍ²以上で表面に多数の水酸基を有し、レーザー散乱法による平均粒径が２μｍ以下で、アスペクト比が１０以上である自己接着性に優れたシリカ系鱗片状無機物を主体とする無機バインダーであり、このような特徴により、湿式抄造後の乾燥工程で、無機バインダー同士の水酸基による脱水縮合や無機バインダーの水酸基と無機繊維表面の水酸基による脱水縮合が多く起こり、より強固な化学結合力を得ることができる。このような特徴のシリカ系鱗片状無機物を主体とする無機バインダーを使用することにより、湿式抄造時の不純物の含有量が少なく、耐水性及び柔軟性が良好で、十分な強度と高い空隙率を有する無機繊維紙を得ることができるようになる。また、このような特徴のシリカ系鱗片状無機物を主体とする無機バインダーは、無機繊維紙に対して有効なバインダー効果を付与する本来の機能とともに、無機繊維紙の孔構造を複雑化し、キャパシタの内部短絡を防止する機能や漏れ電流を小さくする機能も発揮する。尚、前記アスペクト比とは、シリカ系鱗片状無機物の厚さに対する最長長さの比である。

前記特徴を有するシリカ系鱗片状無機物としては、鱗片状シリカ、鱗片状シリカ−チタニア等が使用できるが、不純物が少なく表面に多数の水酸基を有し平均粒径が２μｍ以下のものが工業的に合成され入手し易い点で、鱗片状シリカの使用が好ましい。

また、前記無機バインダーとして、前記シリカ系鱗片状無機物と共に、セピオライト、アタパルジャイト等の固結性のある鉱物微細繊維、カオリン、クレー等の固結性のある粘土鉱物、シリカゾル、アルミナゾル、チタニアゾル、ジルコニアゾル等から形成されるゲル状物等の無機バインダーを使用できる。ただし、前記鉱物微細繊維や前記粘土鉱物を使用する場合は、天然物であり少なからず不純物を含むので、補助材として５質量％程度以下（無機繊維紙の全配合量中）のごく少量の使用に留めるのが好ましい。また、前記ゲル状物を使用する場合も、多量に使用すると無機繊維紙の柔軟性が低下してロール状に巻き取ることができなくなる等の不都合が生じるため、補助材として５質量％程度以下（無機繊維紙の全配合量中）のごく少量の使用に留めるのが好ましい。

前記無機繊維紙は、前述の通り、前記無機繊維６０〜９７質量％と、前記シリカ系鱗片状無機物を主体とする無機バインダー３〜４０質量％との材料より製造されるものである。前記鱗片状無機物を主体とする無機バインダーの添加量が４０質量％を超えると、湿式抄造時に水抜けが悪く（濾水性が高く）なり抄紙が困難となるため好ましくない。このため、前記無機バインダーの添加量は２５質量％以下であればより好ましい。また、無機バインダーの添加量を多くし過ぎると、無機繊維紙の骨格を形成するための無機繊維の添加量が少なくなり過ぎ、無機繊維紙の強度が得られにくくなるため好ましくない。このため、前記無機繊維の添加量は７５質量％以上であればより好ましい。また、前記無機バインダーの添加量が３質量％未満であると、無機バインダーによるバインダー効果が発揮されにくく無機繊維紙の強度が十分に得られないため好ましくない。実際の無機バインダーの添加量は、使用する無機繊維の平均繊維径や、使用する無機バインダー材料種等の条件により、３〜４０質量％の範囲で適宜設定される。また、前述の通り、前記無機繊維紙の強度は、無機繊維の絡み合いの効果と無機バインダーのバインダー効果との複合効果によって得られているため、無機繊維の平均繊維径が小さい程、無機バインダーの添加量は少なくて済む。

尚、前記シリカ系鱗片状無機物は、前述の通り、本来無機繊維の交絡構造体である無機繊維紙に機械的強度を与えるために添加されるバインダー材であるが、その鱗片状（フレーク状）構造により、無機繊維紙の孔構造を複雑化して、電気二重層キャパシタ用セパレータに求められる内部短絡を防ぐ効果および漏れ電流を小さくする効果も与える。

次に、本発明の実施例について比較例と共に詳細に説明する。
（実施例１）
無機繊維として平均繊維径０．６μｍのＣガラス短繊維（日本板硝子社製ＣＭＬＦ３０６）８０質量％と、無機バインダーとして平均粒径０．５μｍ（レーザー散乱法）の鱗片状シリカ（洞海化学工業社製サンラブリーＬＦＳ ＨＮ−０５０，ＢＥＴ法による比表面積当たりの水酸基の量が２０〜７０μｍｏｌ／ｍ²，アスペクト比１０〜２００）２０質量％とを水中で分散・混合し、更に高分子凝集剤を添加して、手抄き用角型シートマシンにて湿式抄造し、プレス機にて０．１ＭＰａの圧力を掛けた後、１５０℃にて乾燥して、坪量２０．１ｇ／ｍ²、厚さ１００μｍの無機繊維紙を得た。これを実施例１の電気二重層キャパシタ用セパレータとした。

（実施例２）
無機繊維として平均繊維径０．６μｍのＣガラス短繊維（日本板硝子社製ＣＭＬＦ３０６）８０質量％と、無機バインダーとして平均粒径１．５μｍ（レーザー散乱法）の鱗片状シリカ（洞海化学工業社製サンラブリーＬＦＳ ＨＮ−１５０，ＢＥＴ法による比表面積当たりの水酸基の量が２０〜７０μｍｏｌ／ｍ²，アスペクト比１０〜２００）２０質量％とを水中で分散・混合し、更に高分子凝集剤を添加して、手抄き用角型シートマシンにて湿式抄造し、プレス機にて０．１ＭＰａの圧力を掛けた後、１５０℃にて乾燥して、坪量１９．６ｇ／ｍ²、厚さ１００μｍの無機繊維紙を得た。これを実施例２の電気二重層キャパシタ用セパレータとした。

（実施例３）
無機繊維として平均繊維径０．６μｍのＣガラス短繊維（日本板硝子社製ＣＭＬＦ３０６）７５質量％及び平均繊維径４．０μｍのＣガラス短繊維（日本板硝子社製ＣＭＬＦ１１４）１０質量％と、無機バインダーとして実施例１で使用した平均粒径０．５μｍの鱗片状シリカ１５質量％とを水中で分散・混合し、更に高分子凝集剤を添加して、手抄き用角型シートマシンにて湿式抄造し、プレス機にて０．１ＭＰａの圧力を掛けた後、１５０℃にて乾燥して、坪量２２．５ｇ／ｍ²、厚さ１００μｍの無機繊維紙を得た。これを実施例３の電気二重層キャパシタ用セパレータとした。

（実施例４）
無機繊維として平均繊維径０．６μｍのＣガラス短繊維（日本板硝子社製ＣＭＬＦ３０６）７７質量％及び繊維径９μｍで繊維長１０ｍｍのＥガラスチョップ繊維（セントラル硝子社製ＥＳＣ１０）８質量％と、無機バインダーとして実施例１で使用した平均粒径０．５μｍの鱗片状シリカ１５質量％とを水中で分散・混合し、更に高分子凝集剤を添加して、手抄き用角型シートマシンにて湿式抄造し、プレス機にて０．１ＭＰａの圧力を掛けた後、１５０℃にて乾燥して、坪量２３．３ｇ／ｍ²、厚さ１００μｍの無機繊維紙を得た。これを実施例４の電気二重層キャパシタ用セパレータとした。

（比較例１）
無機繊維として平均繊維径０．６μｍのＣガラス短繊維（日本板硝子社製ＣＭＬＦ３０６）８０質量％と、鱗片状無機物として平均粒径５μｍ（レーザー散乱法）の膨潤性合成フッ素雲母（コープケミカル社製ソマシフＭＥ−１００，ＢＥＴ法による比表面積当たりの水酸基の量が２０μｍｏｌ／ｍ²未満，アスペクト比２０〜４０）２０質量％とを水中で分散・混合し、更に高分子凝集剤を添加して、手抄き用角型シートマシンにて湿式抄造し、プレス機にて０．１ＭＰａの圧力を掛けた後、１５０℃にて乾燥して、坪量２６．８ｇ／ｍ²、厚さ１００μｍの無機繊維紙を得た。これを比較例１の電気二重層キャパシタ用セパレータとした。

（比較例２）
無機繊維として平均繊維径０．６μｍのＣガラス短繊維（日本板硝子社製ＣＭＬＦ３０６）８０質量％と、鱗片状無機物として平均粒径４０μｍ（レーザー散乱法）のガラスフレーク（日本板硝子社製ＧＦ２０４０，ＢＥＴ法による比表面積当たりの水酸基の量が２０μｍｏｌ／ｍ²未満，アスペクト比５〜１０）２０質量％とを水中で分散・混合し、更に高分子凝集剤を添加して、手抄き用角型シートマシンにて湿式抄造し、プレス機にて０．１ＭＰａの圧力を掛けた後、１５０℃にて乾燥して、坪量２８．７ｇ／ｍ²、厚さ１００μｍの無機繊維紙を得た。これを比較例２の電気二重層キャパシタ用セパレータとした。

（比較例３）
無機繊維として平均繊維径０．６μｍのＣガラス短繊維（日本板硝子社製ＣＭＬＦ３０６）３０質量％と、カナディアン濾水度５０ｍｌのフィブリル化したアラミド繊維（帝人社製トワロン）４０質量％と、繊度１．１ｄｔｅｘ、繊維長５ｍｍの１３０℃熱融着性ポリエステル繊維（ユニチカ社製メルティ）３０質量％とを水中で分散・混合し、手抄き用角型シートマシンにて湿式抄造し、プレス機にて０．６ＭＰａの圧力を掛けた後、１１０℃にて乾燥してから、１６０℃にて３分間加熱処理して、坪量３１．６ｇ／ｍ²、厚さ１００μｍの不織布を得た。これを比較例３の電気二重層キャパシタ用セパレータとした。

（比較例４）
無機繊維として平均繊維径０．６μｍのＣガラス短繊維（日本板硝子社製ＣＭＬＦ３０６）１００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、プレス機にて０．１ＭＰａの圧力を掛けた後、１５０℃にて乾燥して、坪量１８．１ｇ／ｍ²、厚さ１００μｍの無機繊維紙を得た。これを比較例４の電気二重層キャパシタ用セパレータとした。

次に、上記にて得られた実施例１〜４及び比較例１〜４の各セパレータについて、以下の方法によりセパレータ諸特性を評価した。また、前記実施例１〜４及び比較例１〜４の各セパレータを使用して以下の方法により電気二重層キャパシタの試験用セルを作製し、以下の方法によりキャパシタ諸特性を評価した。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の重量（ｇ）を測定し、これを１０倍して坪量（ｇ／ｍ²）とした。
［密度］
坪量（ｇ／ｍ²）÷厚さ（μｍ）の計算値。
［常温引張強度］
等速度引張試験機により常温での引張強度（Ｎ／２５ｍｍ幅）を測定した。測定条件は、引張速度２５ｍｍ／分、チャック間距離１００ｍｍとした。
［２００℃加熱後の引張強度］
空気中２００℃にて３時間加熱後、常温にて等速度引張試験機により引張強度（Ｎ／２５ｍｍ幅）を測定し、加熱後の引張強度とした。引張強度の測定条件は、引張速度２５ｍｍ／分、チャック間距離１００ｍｍとした。
［２００℃加熱後の加熱線収縮率］
幅２５ｍｍ、長さ２００ｍｍの長方形状の試験片を空気中２００℃にて３時間加熱後、常温にて長さＬ（ｍｍ）を測定し、次式により加熱線収縮率を算出した。
加熱線収縮率（％）＝（２００−Ｌ）／２００×１００
［３００℃加熱後の加熱線収縮率］
幅２５ｍｍ、長さ２００ｍｍの長方形状の試験片を空気中３００℃にて３時間加熱後、常温にて長さＭ（ｍｍ）を測定し、次式により加熱線収縮率を算出した。
加熱線収縮率（％）＝（２００−Ｍ）／２００×１００
［透気度］
ＪＩＳ Ｐ８１１７に規定されている測定方法に従い、ガーレ透気度計を使用して、１００ｍｌの空気が通過する時間（秒）を測定し、透気度（秒／１００ｍｌ）とした。
［電解液保持率］
セパレータを１００ｍｍ×１００ｍｍの正方形状に切り取って試料とし、重量（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分経過後の重量（Ｗ₁）を測定し、次式により電解液保持率を算出した。
電解液保持率＝（Ｗ₁−Ｗ₀）／Ｗ₀×１００

［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。
［漏れ電流比率］
前記試験用セルに２．５Ｖの直流電圧を２時間印加して２．５Ｖまで充電させた直後の漏れ電流を測定し、実施例１の漏れ電流の値を１００とした時の比率とした。
［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

表１の結果から以下のことが分かった。
（１）本発明の実施例１〜４のセパレータは、無機繊維と無機バインダーよりなる実質的に無機材料のみからなる低坪量のセパレータでありながら、前記無機繊維として微細径繊維を使用するとともに、前記無機バインダーとして粒径が小さく自己接着性に優れたシリカ系鱗片状無機物を使用したことから、常温及び２００℃加熱後の引張強度が４Ｎ／２５ｍｍ幅以上を有し、十分な機械的強度を有したセパレータとなり、従来の無機材料のみで構成されたセパレータである、バインダーを使用せず無機繊維のみで構成した比較例４のセパレータ、本発明の無機バインダーである鱗片状無機物に相当する膨潤性合成フッ素雲母、ガラスフレークを使用した比較例１、比較例２のセパレータに比較して、機械的強度の大幅な向上が図れた。しかも、常温から２００℃加熱後での引張強度の強度低下率は３．３〜４．０％と、強度低下が殆どなく、また、２００℃及び３００℃加熱後の加熱線収縮率も０％であり、耐熱性が高い。また、実質的に無機物１００％で構成したため、従来の有機樹脂のバインダー液を含浸または塗布したり有機樹脂の粉末状物または繊維状物を加熱溶融して無機繊維同士を結着させたセパレータのように、有機樹脂の皮膜が無機繊維の良好な濡れ性を奪うようなことがなく、良好な電解液濡れ性を確保し、６００％以上の高い電解液保持率を確保できた。
（２）実施例１〜４のセパレータは、電解液保持率が高く、引張強度、透気度も高いため、漏れ電流が小さく、電圧保持率も高く、電気二重層キャパシタの寿命の長寿命化に寄与できる。

Claims (8)

1. 平均繊維径５μｍ以下の無機繊維６０〜９７質量％と、ＢＥＴ法による比表面積当たりの水酸基の量が２０μｍｏｌ／ｍ²以上、レーザー散乱法による平均粒径が２μｍ以下、アスペクト比が１０以上のシリカ系鱗片状無機物を主体とする無機バインダー３〜４０質量％との材料より製造され、前記無機繊維が前記無機バインダーによって結着され、実質的に無機材料のみで構成され、坪量１００ｇ／ｍ²未満である無機繊維紙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。
2. 前記無機繊維紙が、前記無機繊維７５〜９７質量％と、前記シリカ系鱗片状無機物を主体とする無機バインダー３〜２５質量％との材料より製造され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。
3. 前記無機繊維が、平均繊維径１．５μｍ以下の無機繊維であることを特徴とする請求項１または２記載の電気二重層キャパシタ用セパレータ。
4. 前記シリカ系鱗片状無機物が、鱗片状シリカであることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の電気二重層キャパシタ用セパレータ。
5. 前記無機繊維紙が、坪量６０ｇ／ｍ²以下であることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の電気二重層キャパシタ用セパレータ。
6. 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５の何れか記載の電気二重層キャパシタ用セパレータ。
7. ２００℃、３時間後の加熱線収縮率が０．２％未満であることを特徴とする請求項１乃至６の何れかに記載の電気二重層キャパシタ用セパレータ。
8. 請求項１乃至７の何れか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。