JPH01246813A - 電気二重層コンデンサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は電気二重層コンデンサに関するものである、 ［従来の技術］ 従来から、電気二重層コンデンサにおける分極性電極か
ら電気をとり出す集電体及び電気二重層コンデンサの構
成要素を収納するケース材料については種々の報告があ
る。（特開昭５０−４４４６１号、同５Ｑ−４４４６４
号、同５８−２０６１１６号公報） ［発明が解決しようとする課題］ しかしながらこれらの材料を用いた場合にも、高電圧充
電を行った場合には、アノード溶解による腐食を生じ、
必然的にコンデンサの耐電圧の定格値を低く取らざるを
得ない欠点があった。

また従来は第１図に示す様な円盤型（コイン型・ボタン
型）コンデンサにおいては前記材料は比較的高価である
為、充電時Φ側に用いる金属収納ケース材にのみ使用し
、充電時Ｏ側に用いる材料は、耐食性の低い安価な材料
が用いられてきた。この為必然的にコンデンサは有極性
となり、回路基板上に逆実装した場合、金属収納ケース
の腐食、電解液の分解とそれに付随する電解液の漏洩が
問題であった。またこれを避けるためには実装工程に極
性検査が必要であり、非常に工程が煩雑となる問題点が
あった。

［課題を解決するための手段］ 本発明は前述の問題点を解決すべくなされたものであり
、電解液を含浸せしめた一対の分極性電極を、電解液を
含浸せしめたセパレータを介して配置し、一方の分極性
電極は金属ケースと電気接触すべく収納され、他方の分
極性電極は金属蓋体と電気接触すべく収納され、金属ケ
ースと金属蓋体はガスケットを介して一体的にかしめら
れた構造を有する電気二重層コンデンサにおいて、金属
ケース及び金属蓋体がＣ「１６〜２０重量％、Ｎｉ　　
１０〜１７重量％、　Ｍｏ　１．２〜４重量％、　Ｃｕ
　　０〜２．５重量％、ｃ　　ｏ、ｏａｏ重量％以下、
Ｓｉ　１．００重量％以下、　Ｍｎ　２．００重量％以
下、Ｐ　０．０４５重量％以下、Ｓ　Ｏ，０３０重量％
以下を含む鉄を主体とする合金より成ることを特徴とす
る電気二重層コンデンサを提供するにある。

本発明においては金属ケース、金属蓋体として前述組成
を有する鉄を主体とする合金を用いることが重要である
。更に好ましくはＣｒ　１６．０〜１８．０重量％、旧
　１２．０〜１５．０重量％、Ｍｏ２．０〜３．０重量
％、Ｓｉ　１．０重量％、Ｐ　　Ｏ，０４５重量％以下
、Ｓｏ、０３重量％以下、　ＣＯ，０３重量％以下、Ｍ
ｎ２．０重量％以下を採用することにより、耐孔食性、
耐粒界腐食性及び所定形状への加工性を良好ならしめ得
る。

本発明において使用される分極性電極については特に限
定されず、従来より周知ないし公知のものが種々採用可
能である。例えば比表面積の大きい活性炭粉末、カーボ
ンブラック或いは活性炭繊維等が好ましく使用可能であ
る。

特に、活性炭粉末にポリテトラフルオロエチレン（ＰＴ
ＦＥ）なとの結着剤を添加し、ロール成型してシート化
し、さらに必要に応じて延伸処理などを施した電極は、
単位体積当りの容量、強度および長期信頼性に優れてい
るので好適に使用される。− 本発明で用いるセパレータとしては電気二重層コンデン
サ用の通常のセパレータ、たとえばポリプロピレン繊維
不織布またはガラス繊維混抄不織布よりなるセパレータ
を使用することができる。

本発明で用いる電解液としては、特に限定されるもので
はなく、電気二重層コンデンサ用として通常用いられる
もの、すなわち電気化学的に安定な溶質（電解質）を極
性有機溶媒に溶解したものが適宜使用される。電解液の
溶媒としては、プロピレンカーボネート、ブチレンカー
ボネート、γ−ブチロラクトン、アセトニトリル、ジメ
チルホルムアミド、１．２−ジメトキシエタン、スルホ
ラン、ニトロメタンなどが好適に使用される。

電解液の溶質としては、たとえば過塩素酸、６フツ化リ
ン酸、４フツ化ホウ酸、パーフルオロアルキルスルホン
酸などのアルカリ金属塩、テトラアルキルアンモニウム
塩、テトラアルキルホスホニウム塩などがあげられ、こ
れらの溶質を前記の溶媒に　０．１〜３．０Ｍ／Ｑ好ま
しくは０．５〜１．５Ｍ／１１！の濃度で溶解させた電
解液が好適に使用される６ また本発明で用いる分極性電極からの集電方法も特に限
定されるものではなく、従来から周知、公知の方法が使
用可能である。例えば、金属ケースに金属網を溶接しそ
の上に電極を圧着したり、或いは電極上にプラズマ溶射
、メッキ等によって金属集電層を形成したり、導、電性
接着剤によって接着する方法等が好ましく使用可能であ
る。特に炭素質を含む導電性接着剤を用いる方法が好ま
しい。

本発明に用いられる導電性接着剤としては、バインダー
をほとのと含まない高純度高鉛系のものが好ましいが、
フェノールなどの樹脂系バインダもしくは水ガラスなど
の無機質バインダを含む黒鉛あるいはカーボンブラック
系の導電接着剤なども用いることができる。

［実施例］ 次に本発明を実施例、比較例を用いて具体的に説明する
。

本発明の実施例および比較例に共通のものとして第１図
に示すようなコイン型の電気二重層コンデンサのユニッ
トセル（直径２０ｍｍ、厚みｚ、Ｏｍｍ）を次のように
して作製した。まず、活性炭粉末（比表面積的２．００
０ｍ”／ｇ）に１０重量％のポリテトラフルオロエチレ
ンを添加して湿式混線によってシート化した。このよう
にして得られたシートを円板状に打ち抜いて分極性電極
１　（直径１５ｍｍ、厚さ０．７ｍｍ）とし、分極性電
極１とこれと同一の組成、形状を有する分極性電極２と
をポリプロピレン繊維不織布よりなるセパレータ６を介
して種々の組成より成るステンレス鋼製の金属ケース３
および柿々の組成より成るステンレス鋼製の金属ケース
４からなる外装容器中に、黒鉛系の導電性接着層５．５
′によってそれぞれ接着され、収納される。ユニットセ
ル中には電解液として０．５モル／Ｑの濃度のテトラエ
チルホスホニウム・テトラフルオロボーレート（（Ｃａ
ｌｌｓ）　４ＰＢＦ４）の炭酸プロピレン溶液を注入し
て分極性電極１．２およびセパレータ６中にこの電解液
を充分に含浸させた後、ポリプロピレン製バッキング７
を介して金属ケース３および４の端部をかしめて封口し
た。

この電気二重層コンデンサのユニットセルを使用し、各
セルについて、２．８ｖの電圧を印加したときの初期容
量（Ｆ。）および内部抵抗を測定した後、引続いてこの
セルに２．８ｖの電圧を印加しながら７０℃で１０００
時間貯蔵した後の容量（Ｆ）および内部抵抗も測定し、
これらの測定値から容量劣化率（Ｆ、−Ｆ）／Ｆ、）を
計算し第１表に示した。内部抵抗の測定は、交流二端子
法（周波数Ｉ　ＫＨｚ）による。

［発明の効果］ 本発明は第１表の如く、高耐食性材料を使用している為
、内部抵抗の上界が少なく、また容量劣化率も小さいと
いう優れた長期信頼性を有している。また無極性で使用
可能な為、回路基盤への逆実装等に関する従来の問題点
は払拭される。この為、実装的に大きな波及効果が期待
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す電気二重層コンデンサ
の部分断面図である。 １．２・・・・・・分極性電極 ３・・・・・・・・・・・・金属蓋体 ４・・・・・・・・・・・・金属ケース５．５′・・・
導電性接着層

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. １．電解液を含浸せしめた一対の分極性電極を、電解液
   を含浸せしめたセパレータを介して配置し、一方の分極
   性電極は金属ケースと電気接触すべく収納され、他方の
   分極性電極は金属蓋体と電気接触すべく収納され、金属
   ケースと金属蓋体はガスケットを介して一体的にかしめ
   られた構造を有する電気二重層 コンデンサにおいて、金属ケース及び金属 蓋体がＣｒ１６〜２０重量％、Ｎｉ１０〜１７重量％、
   Ｍｏ１．２〜４重量％、Ｃｕ０〜２．５０重量％．Ｃ０
   ．０８０重量％以下、Ｓｉ１．００重量％以下、Ｍｎ２
   ．００重量％以下、Ｐ０．０４５重量％以下、Ｓ０．０
   ３０重量％以下を含む鉄を主体とする合金より成ること
   を特徴とする電気二重層コンデンサ。
2. ２．分極性電極は炭素粉末或いは活性炭繊維より成る請
   求項１記載の電気二重層コンデ ンサ。
3. ３．炭素粉末は活性炭及び／又はカーボンブラックであ
   る請求項１記載の電気二重層コンデンサ。