JPH03106009A - 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原理を用いた大静電容量の電気二重
層コンデンサに関する。

（従来の技術） 近年、電子装置の半導体メモリのバックアップ用の電源
として電気二重層原理を用いた大容量のコンデンサが開
発され、マイクロコンピュータやＩＣメモリなどに組込
まれて広く使用されている。

第５図はこのようなコンデンサの従来の一例を示した断
面図であり、１ｏは導電性ゴムを用いた集電板、４０は
非導電性ゴムを用いたガスケット、２０は分極性電極で
活性炭に希硫酸を含浸させたペースト状Ｎ　Ｆｉで、セ
パレータ３ｏによって上下に２分されたガスケット４０
の空間に収納されている。

そして、このようなペースト状のＮｇでは、大型の大静
電容量のコンデンサにするには、電極の内部抵抗を下げ
たり集電板との接触抵抗を減ずるため加圧したり、ペー
スト状電極の片寄りや、ひび割れが生じて電気的特性が
不安定となる欠点がある。

このため、電極に焼結材を用いた大容量コンデンサとし
て、比表面積の大きいカーボンを含んだ電解液に対し、
不活性な金属粉末を主体とした焼結材よりなる分極性電
極をセパレータを介して配置し、これを電解液を内蔵し
た外装缶に封入した提案が特開昭４９−８７５３号公報
に開示されている。

また、電気二重層コンデンサの電極を焼結により生成す
る提案は他にも種々行われているが、その多くは活性炭
に黒鉛粉末を混合し、これに金属粉末や結合剤を混ぜた
焼成が行われている。

（発明が解決しようとする課題） 上述のような電気二重層コンデンサにおいては、活性炭
に結合剤を混合して電極体を製造するには、活性炭との
混合撹拌工程、集電ｔ極への塗布工程、乾燥工程、加圧
・加熱工程、結合剤除去工程など多くの工程があり、さ
らに焼結後結合剤の除去が必要となって電極の生威に手
数がかかり数時間を要することになる。また、結合剤の
除去が不完全であると、製造されたコンデンサの性能が
十分に発揮できないなどの問題が生じている。

本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、
その目的は集電板と電極体とに焼結成形を用い、製造工
程を簡略にして、大静電容量を有する優れた電気二重層
コンデンサを提供することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明によれば、黒鉛粉末を平板状に焼結した集電体と
、該集電体と接触せしめかつ黒鉛粉末を多孔質平板状に
焼結した集電体と、該集電体の焼結密度よりも低い焼結
密度を有する活性炭粉末の多孔貿焼結体からなり、該集
電体と接合している集電体とを有する電気二重層コンデ
ンサが提供される。

（作用） 本発明では、分極性電極の電荷を集電する集電板には高
密度の黒鉛焼結体を用い、電極体としてプラズマ焼結に
より活性炭粉末を集電板面に多孔性を有するように焼結
させたので、外部から圧力を加えずとも集電板の内部抵
抗や、電極体との接触抵抗は低い値が得られるとともに
、電極体の厚さや活性炭の充填量が均一化されて大静電
容量が可能となり、製造工程も従来に比して簡略化され
る。

（実施例） つぎに本発明の実施例について図面を用いて詳細に説明
する。

第１図は本発明の集電板と電極体との斜視図であり、第
２図は集電板と電極体との断面図である。

これらの図面において、１は平板状の集電板で黒鉛粉末
を例えばホットプレスの製法にて高密度に焼結成形した
もので、その内部抵抗は低い値を有している。なお、第
１図に示す上部の突出部１１や孔部１２は、外部にリー
ド線を引出す端子となる部分である。

２は電極体であり、多孔質の活性炭粉末を、例えばプラ
ズマ焼結により所定の厚さに低密度に焼結戒形したもの
で、集電板１を板状に焼結戒形後、その片面または両面
に成形させたものである。これは、単位当りのコンデン
サの耐圧が低いため、第３図に示すように、耐圧を上昇
させるため直列接続する場合、端部に位置する集電板１
ａの電極体２は片側でよいが、両端部以外の集電板１ｂ
は両側面に電極体２を焼結せしめてある。

第３図において、３はセバレータで、例えば微孔性のボ
リブロビレン薄膜からなり、所定の電解液を含浸した隣
接する電極体２．２を分離するもので、図示のように複
数の直列接続の場合には、隣接する電極体２．２の間毎
に挟み込まれて両者を分離するものである。

４は絶縁物からなるケースであり、第３図では上蓋４１
がケース４の段部４２に係合し、内部に集電板１、電解
液が含浸され分極性電極となる電極体２、セバレータ３
などが所定の耐圧を有するように複数個収納されている
。

第４図は本実施例の外観及び一部分解した斜視図で、ケ
ース４および上蓋４１の内部に集電板Ｉａ，ｌｂや、電
極体２などが収納された状態を示してある。

このように構成された本実施例においては、分極性電極
から電荷を集電する集電板は黒鉛をホットプレスにより
高密度に焼結されているため、その内部抵抗が低い値と
なって損失が少く、また高密度の焼結体のため、その強
度が増強されている。

また、電極体となる集電板面の活性炭焼結体はプラズマ
焼結により形成され、かつ焼結体の単位体積当りの粒子
密度は前記集電体のそれと比べて低密度に焼成されて多
孔性に富み、電解液を含浸の場合には大容量の電荷が蓄
えられることになり、ざらに集電板と電極体が密着して
いるため、低抵抗にて電荷が集電板に集電されることに
なる。

以上、本発明を上述の実施例を用いて説明したが、本発
明の主旨の範囲内で種々の変形が可能であり、これらの
変形を本発明の範囲から排除するものではない。

（発明の効果） 本発明によれば、集電板を黒鉛をホットプレスにて高密
度に焼結し、その板面に活性体粉末をプラズマ焼結によ
り多孔性の低密度に焼結成形し、結合剤や他の混合物を
使用しないため、製造工程が簡略化されるとともに、残
留する結合剤などの影響による性能の劣化が完全に防止
される利点がある。

また本発明によれば、集電板、電極体ともに焼結成形さ
れるため、その寸法上の精度が上昇するとともに、活性
炭の充填量なども均一化され、性能の揃った品質管理の
行き届いた製品を得ることができ、さらに焼結体を用い
たため、ペースト状電極の使用時のような、接触抵抗の
低減用の加圧の手段やその手数が省けるという効果も生
ずる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の集電板と電極体との傾斜図、第２図は
集電板と電極体との断面図、第３図はケースに収納した
実施例の断面図、第４図は本実施例の外観および一部を
分解した傾斜図、第５図は従来の一例の断面図である。 １，ｌａ，ｌｂ・・・集電板、２・・・電極体、３・・
・セパレータ、４・・・ケース。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 黒鉛粉末を平板状に焼結した集電体と、該集電体と接触
   せしめかつ黒鉛粉末を多孔質平板状に焼結した集電体と
   、該集電体の焼結密度よりも低い焼結密度を有する活性
   炭粉末の多孔質焼結体からなり、該集電体と接合してい
   る集電体とを有することを特徴とする電気二重層コンデ
   ンサ。