JPH04167510A - 分極性電極の製造方法 - Google Patents
分極性電極の製造方法Info
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- JPH04167510A JPH04167510A JP2294412A JP29441290A JPH04167510A JP H04167510 A JPH04167510 A JP H04167510A JP 2294412 A JP2294412 A JP 2294412A JP 29441290 A JP29441290 A JP 29441290A JP H04167510 A JPH04167510 A JP H04167510A
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Landscapes
- Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
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。
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、活性炭微粒子の焼結体からなる電気二重層コ
ンデンサの分極性電極の製造方法に関する。
ンデンサの分極性電極の製造方法に関する。
（従来の技術）
乗用車など、内燃機関を搭載した車両には、該内燃機関
を始動するためのスタータモータが搭載されている。こ
のスタータモータは、鉛バッテリに蓄電された電力を利
用して始動される。
を始動するためのスタータモータが搭載されている。こ
のスタータモータは、鉛バッテリに蓄電された電力を利
用して始動される。
一方、近年になって、大容量の電気二重層コンデンサが
開発された。この電気二重層コンデンサは、前記鉛バッ
テリと比較して、蓄電した電荷を短時間に放電すること
ができるので、該電気二重層コンデンサを車両用スター
タモータの駆動電源として使用するようになった。
開発された。この電気二重層コンデンサは、前記鉛バッ
テリと比較して、蓄電した電荷を短時間に放電すること
ができるので、該電気二重層コンデンサを車両用スター
タモータの駆動電源として使用するようになった。
この種の電気二重層コンデンサは、容器内を二分して配
置されたイオン透過膜を挟んで両側に分極性電極を配置
し、これら分極性電極をプラスとマイナスの電極とする
と共に、内部に希硫酸のような電解液をみたしたもので
ある。
置されたイオン透過膜を挟んで両側に分極性電極を配置
し、これら分極性電極をプラスとマイナスの電極とする
と共に、内部に希硫酸のような電解液をみたしたもので
ある。
従来の電気二重層コンデンサの分極性電極は、活性炭粉
末と電解液を混合したペースト状のもの、短繊維状化し
た活性炭に電解液を含浸させたもの、活性炭に黒鉛及び
金属粉末を混合し焼成したものの３種類が主なものであ
る。
末と電解液を混合したペースト状のもの、短繊維状化し
た活性炭に電解液を含浸させたもの、活性炭に黒鉛及び
金属粉末を混合し焼成したものの３種類が主なものであ
る。
このうち、ペースト状電極を分極性電極としたものは、
特公昭５５−４１０１５号公報を始めとして多数の例が
公開されている。このペースト状電極を用いた電気二重
層コンデンサは、静電容量が大きく素子に極性がない、
また耐圧が１〜３ｖと比較的高い等のメリットがある。
特公昭５５−４１０１５号公報を始めとして多数の例が
公開されている。このペースト状電極を用いた電気二重
層コンデンサは、静電容量が大きく素子に極性がない、
また耐圧が１〜３ｖと比較的高い等のメリットがある。
しかしながら、多孔質カーボンを用いているため、電気
抵抗が大きくなり、電極強度が弱く電極厚みもあまり薄
くできない、さらに電極そのものがペースト状であるた
め、製造時にハンドリング性に欠ける。
抵抗が大きくなり、電極強度が弱く電極厚みもあまり薄
くできない、さらに電極そのものがペースト状であるた
め、製造時にハンドリング性に欠ける。
繊維状活性炭を分極性電極として用いるものは、例えば
特開昭６４−５４７２１号公報に記載されて公知である
。この電極は比表面積を大きくでき、また不純物が少な
い、しかしなががら、空隙率が９０％以上であり加圧し
なければ分極性電極として使用できない。また加圧した
としても空隙率は、６０％以上であり、空間部のロスが
多い。このロスのためペースト状電極と比較して、静電
容量、内部抵抗共に劣る。
特開昭６４−５４７２１号公報に記載されて公知である
。この電極は比表面積を大きくでき、また不純物が少な
い、しかしなががら、空隙率が９０％以上であり加圧し
なければ分極性電極として使用できない。また加圧した
としても空隙率は、６０％以上であり、空間部のロスが
多い。このロスのためペースト状電極と比較して、静電
容量、内部抵抗共に劣る。
焼成電極を分極性電極として用いるものは、例えば特開
昭５６−７４９１８号公報、特開昭５６−１１６６１４
号公報、特開昭５６−７０６２３号公報等、数多（公開
されており周知のものである。この焼成電極は、いずれ
も活性炭に黒鉛粉末を混合し、それに金属粉末や結合材
を混ぜて成型焼成する製造方法である。このため電極そ
のものを種々の形状に成型でき、電気二重層コンデンサ
の製造時にハンドリング性がよい。しかしながら、この
製造方法では、結合材と活性炭を混合しなければならず
、また、焼結後結合材の除去が必要であって、かなり面
倒な製造工程を経なければ電極を製造できない、また、
結合材の除去が不完全であると、電気二重層コンデンサ
の性能が、十分に発揮できない等の問題がある。
昭５６−７４９１８号公報、特開昭５６−１１６６１４
号公報、特開昭５６−７０６２３号公報等、数多（公開
されており周知のものである。この焼成電極は、いずれ
も活性炭に黒鉛粉末を混合し、それに金属粉末や結合材
を混ぜて成型焼成する製造方法である。このため電極そ
のものを種々の形状に成型でき、電気二重層コンデンサ
の製造時にハンドリング性がよい。しかしながら、この
製造方法では、結合材と活性炭を混合しなければならず
、また、焼結後結合材の除去が必要であって、かなり面
倒な製造工程を経なければ電極を製造できない、また、
結合材の除去が不完全であると、電気二重層コンデンサ
の性能が、十分に発揮できない等の問題がある。
（発明が解決しようとする課題）
電気二重層コンデンサを構成する分極性電極は上述のよ
うに種々あるが、これら電極それぞれに特徴はあっても
、それぞれの欠点が多いため、実現性に欠ける面が多か
った。
うに種々あるが、これら電極それぞれに特徴はあっても
、それぞれの欠点が多いため、実現性に欠ける面が多か
った。
本発明は、上述のごとき分極性電極の欠点を改善しよう
とするものであって、その目的は、活性炭粉末になにも
結合材を混合しないで分極性電極用の焼結体を得ること
にある。
とするものであって、その目的は、活性炭粉末になにも
結合材を混合しないで分極性電極用の焼結体を得ること
にある。
（ｆｆ１題を解決するための手段）
上述のごとき本発明の目的を達成するために、本発明は
、活性炭粉末のみからなる粉体に、圧力５（１〜７００
ｋｇ／ｃｔｔｒ” 温度２００〜１０００ ＠Ｃ を印加して活性炭粉末の焼結体を形成することを特徴と
する分極性電極の製造方法を提供するものである。
、活性炭粉末のみからなる粉体に、圧力５（１〜７００
ｋｇ／ｃｔｔｒ” 温度２００〜１０００ ＠Ｃ を印加して活性炭粉末の焼結体を形成することを特徴と
する分極性電極の製造方法を提供するものである。
（作用）
活性炭粉末に、５０〜７００ｋｇ／ｃｍ”の圧力を印加
しながら、この活性炭粉末に直流電流を印加し、これを
２００〜１０００６Ｃの温度まで上昇せしめ、活性炭粉
末を固形化せしめて多孔質の分極性電極用の焼結体を作
成する。
しながら、この活性炭粉末に直流電流を印加し、これを
２００〜１０００６Ｃの温度まで上昇せしめ、活性炭粉
末を固形化せしめて多孔質の分極性電極用の焼結体を作
成する。
（実施例）
次に、本発明の一実施例を、図面を用いて詳細に説明す
る。
る。
第１図は本発明に係る電気二重層コンデンサの分極性電
極の製造に使用する装置のモデルを示した概略構成図で
ある。第１図において、１ｏは活性炭粉末を収容する「
型」である。該型１ｏはタングステン鋼のような強度の
ある金属からなる筒状体であり、その内面には、シリコ
ンカーバイド（５ｉｎ） 、酸化シ＋） ：２ ン（５
ｉＯａｌ 、窒化ケイ素［５ｉＪ４）等の絶縁物質が、
気相成長法等の方法で被着されて、絶縁層１１が形成さ
れている。１２は上部電極、１３は下部電極であり、こ
れら電極１２．１３の上下先端は型１０に形成された穴
の内部に挿入されている。なお、これら上下電極は耐熱
性の金属例えばタングステン、モリブデンな＼どから形
成されている。上下電極間には、結合材等の混合物を一
切含まない活性炭粉末１４が所定量封入されている。１
５は上下電極１２．１３を活性炭粉末１４方向にお指圧
して、活性炭粉末１４を加圧する加圧ユニットである。
極の製造に使用する装置のモデルを示した概略構成図で
ある。第１図において、１ｏは活性炭粉末を収容する「
型」である。該型１ｏはタングステン鋼のような強度の
ある金属からなる筒状体であり、その内面には、シリコ
ンカーバイド（５ｉｎ） 、酸化シ＋） ：２ ン（５
ｉＯａｌ 、窒化ケイ素［５ｉＪ４）等の絶縁物質が、
気相成長法等の方法で被着されて、絶縁層１１が形成さ
れている。１２は上部電極、１３は下部電極であり、こ
れら電極１２．１３の上下先端は型１０に形成された穴
の内部に挿入されている。なお、これら上下電極は耐熱
性の金属例えばタングステン、モリブデンな＼どから形
成されている。上下電極間には、結合材等の混合物を一
切含まない活性炭粉末１４が所定量封入されている。１
５は上下電極１２．１３を活性炭粉末１４方向にお指圧
して、活性炭粉末１４を加圧する加圧ユニットである。
図には示されていない１が、加圧ユニット１５には、活
性炭粉末１４を加圧する加圧力を調整する調整機構が備
えられている。１６は活性炭粉末１４に直流電流を印加
する印加電源である。印加電源１６には活性炭粉末１４
に通電する電流を調節する電流調節装置１７が設けられ
ている。１８は制御装置であり、加圧ユニット１５と印
加電源１６とを制御して、活性炭粉末１４に印加する電
流値と圧力とを、所定のパターンに従って変化させるも
のである。なお、１９は活性炭粉末１４の温度を測定す
る測温器であり、その測定値は制御装置１８に入力され
る。第２図は上記焼結工程の全工程期間中の印加圧力、
印加電流、型表面温度の変化状態を示すパターン図であ
る。
性炭粉末１４を加圧する加圧力を調整する調整機構が備
えられている。１６は活性炭粉末１４に直流電流を印加
する印加電源である。印加電源１６には活性炭粉末１４
に通電する電流を調節する電流調節装置１７が設けられ
ている。１８は制御装置であり、加圧ユニット１５と印
加電源１６とを制御して、活性炭粉末１４に印加する電
流値と圧力とを、所定のパターンに従って変化させるも
のである。なお、１９は活性炭粉末１４の温度を測定す
る測温器であり、その測定値は制御装置１８に入力され
る。第２図は上記焼結工程の全工程期間中の印加圧力、
印加電流、型表面温度の変化状態を示すパターン図であ
る。
なお、本発明に使用する活性炭粉末の原料は、石油コー
クス形活性炭、石油ピッチ系活性炭、ヤシガラ活性炭で
ある。また、これら原料活性炭粉末に印加する圧力と温
度の範囲は次に示す通りである。
クス形活性炭、石油ピッチ系活性炭、ヤシガラ活性炭で
ある。また、これら原料活性炭粉末に印加する圧力と温
度の範囲は次に示す通りである。
＊石油コークス系活性炭：圧力５０〜７００ｋｇ／ｃｍ
”温度２００〜１０５０ ＠Ｃ ＊石油ピッチ系活性炭 ：圧力５０〜７００ｋｇ／Ｃｍ
”温度２００〜１１００ ℃ ＊ヤシガラ活性炭 ：圧力５０〜７００ｋｇ／ｃａ
＋”温度２００〜１０００ ℃ 実施例１ 比表面積１６００ｍ”／ｇの活性炭０１３４５ｇをバイ
ンダーを使用せずに３００ｋｇｆ／ｃ■１で加圧し、通
電することにより８００ ’ｃまで昇温して２分間保持
して固形化した。このようにして形成された電気二重層
コンデンサの分極性電極の大きさを第３図に示す。この
ようにして形成された分極性電極を用いて第４図に示す
ような電気二重層コンデンサを製作した。尚第４図にお
いて、２０は分極性電極、２１は導電性ゴム製の集電体
、２２はガスケット、２３はセパレータである。このよ
うにして製作された電気二重層コンデンサの画電極には
、３０ｗｔ％の希硫酸からなる電解液を０．５２ｇ含浸
させている。
”温度２００〜１０５０ ＠Ｃ ＊石油ピッチ系活性炭 ：圧力５０〜７００ｋｇ／Ｃｍ
”温度２００〜１１００ ℃ ＊ヤシガラ活性炭 ：圧力５０〜７００ｋｇ／ｃａ
＋”温度２００〜１０００ ℃ 実施例１ 比表面積１６００ｍ”／ｇの活性炭０１３４５ｇをバイ
ンダーを使用せずに３００ｋｇｆ／ｃ■１で加圧し、通
電することにより８００ ’ｃまで昇温して２分間保持
して固形化した。このようにして形成された電気二重層
コンデンサの分極性電極の大きさを第３図に示す。この
ようにして形成された分極性電極を用いて第４図に示す
ような電気二重層コンデンサを製作した。尚第４図にお
いて、２０は分極性電極、２１は導電性ゴム製の集電体
、２２はガスケット、２３はセパレータである。このよ
うにして製作された電気二重層コンデンサの画電極には
、３０ｗｔ％の希硫酸からなる電解液を０．５２ｇ含浸
させている。
このようにして製作された電気二重層コンデンサの性能
を比較するため、電極のみをペースト電極とした同じ大
きさの電気二重層コンデンサを製作した。この場合、活
性炭は０．３１０ｇ（片側）しか塗り込むことができな
かった。電解液量は１．０４ｇ （片側）であった。第
５図に比較結果を示す、第５図から分かるように、コン
デンサの静電容量が２０％向上し、直列抵抗は３７％低
下した。また、分極性電極が固形化されているため、ペ
ースト電極のコンデンサセルのように、これに加圧する
圧力が不要となった。
を比較するため、電極のみをペースト電極とした同じ大
きさの電気二重層コンデンサを製作した。この場合、活
性炭は０．３１０ｇ（片側）しか塗り込むことができな
かった。電解液量は１．０４ｇ （片側）であった。第
５図に比較結果を示す、第５図から分かるように、コン
デンサの静電容量が２０％向上し、直列抵抗は３７％低
下した。また、分極性電極が固形化されているため、ペ
ースト電極のコンデンサセルのように、これに加圧する
圧力が不要となった。
なお、第６図、第７図、第８図に、それぞれ原料を、石
油コークス形活性炭、石油ピッチ系活性炭、ヤシガラ活
性炭とした活性炭粉末を使用した場合の固形化可能な範
囲を示す。また、各々の図中には、原料活性炭の表面積
をできるだけ有効に保つための焼結条件の上限も示して
いる。
油コークス形活性炭、石油ピッチ系活性炭、ヤシガラ活
性炭とした活性炭粉末を使用した場合の固形化可能な範
囲を示す。また、各々の図中には、原料活性炭の表面積
をできるだけ有効に保つための焼結条件の上限も示して
いる。
（発明の効果）
以上詳細に説明したように、本発明は分極性電極を形成
する際に活性炭粉末の中になんら結合材を配合しないの
で、製造時に結合材の混合の手間がかからず、また焼結
後に残存する結合材を蒸発させる手間も必要ない、そし
て、従来のペースト電極と比べて、静電容量も増加し、
内部抵抗値も減少し、しかも加圧手段も不要な電気二重
層コンデンサを簡単に製造できる。
する際に活性炭粉末の中になんら結合材を配合しないの
で、製造時に結合材の混合の手間がかからず、また焼結
後に残存する結合材を蒸発させる手間も必要ない、そし
て、従来のペースト電極と比べて、静電容量も増加し、
内部抵抗値も減少し、しかも加圧手段も不要な電気二重
層コンデンサを簡単に製造できる。
第１図は、本発明に係る電気二重層コンデンサの分極性
電極の製造に使用する装置のモデルを示した概略構成図
、第２図は、焼結工程の全工程期間中の印加圧力、印加
電流、型表面温度の変化状態を示すパターン図、第３図
は、分極性電極の大きさを示す図、第４図は、電気二重
層コンデンサの断面図、第５図は、比較結果を示す比較
図、第６図ないし第８図は、各原料における固形化可能
な範囲を示す特製図である。 １０・・型、１１・・絶縁層、１２・・上部電極１３・
・下部電極、１４・・活性炭粉末、１５・・加圧ユニッ
ト、１６・・印加電源、１７・・電流調節装置、１８・
・制御装置特許出願人 いすｆ自動車株式会社 代 理 人 弁理士 辻 實０ ２
００ ４００ ６ｏｏ ８００ ＋０Ｄ
ｏ ＋２００洗托基度（０Ｃ） ２００ ４００ ６００ ８００ １０Ｄｏ
２ＤｏＯ・達紡３Ｊ−／ｌ（°ｃ）
電極の製造に使用する装置のモデルを示した概略構成図
、第２図は、焼結工程の全工程期間中の印加圧力、印加
電流、型表面温度の変化状態を示すパターン図、第３図
は、分極性電極の大きさを示す図、第４図は、電気二重
層コンデンサの断面図、第５図は、比較結果を示す比較
図、第６図ないし第８図は、各原料における固形化可能
な範囲を示す特製図である。 １０・・型、１１・・絶縁層、１２・・上部電極１３・
・下部電極、１４・・活性炭粉末、１５・・加圧ユニッ
ト、１６・・印加電源、１７・・電流調節装置、１８・
・制御装置特許出願人 いすｆ自動車株式会社 代 理 人 弁理士 辻 實０ ２
００ ４００ ６ｏｏ ８００ ＋０Ｄ
ｏ ＋２００洗托基度（０Ｃ） ２００ ４００ ６００ ８００ １０Ｄｏ
２ＤｏＯ・達紡３Ｊ−／ｌ（°ｃ）
Claims (5)
- （１）活性炭粉末のみからなる粉体に、 圧力５０〜 ７００ｋｇ／ｃｍ＾２ 温度２００〜１０００℃ を印加して活性炭粉末の焼結体を形成することを特徴と
する分極性電極の製造方法。 - （２）活性炭粉末は石油コークス系活性炭を原料とする
活性炭粉末であることを特徴とする請求項（１）記載の
分極性電極の製造方法。 - （３）活性炭粉末は石油ピッチ系活性炭を原料とする活
性炭粉末であることを特徴とする請求項（１）記載の分
極性電極の製造方法。 - （４）活性炭粉末はヤシガラ活性炭を原料とする活性炭
粉末であることを特徴とする請求項（１）記載の分極性
電極の製造方法。 - （５）加圧された活性炭粉末を加熱するために通電する
電流は直流電流であることを特徴とする請求項（１）記
載の分極性電極の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2294412A JPH04167510A (ja) | 1990-10-31 | 1990-10-31 | 分極性電極の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2294412A JPH04167510A (ja) | 1990-10-31 | 1990-10-31 | 分極性電極の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04167510A true JPH04167510A (ja) | 1992-06-15 |
Family
ID=17807419
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2294412A Pending JPH04167510A (ja) | 1990-10-31 | 1990-10-31 | 分極性電極の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04167510A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018525769A (ja) * | 2015-05-20 | 2018-09-06 | エディプ・バイラムＥｄｉｐ ＢＡＹＲＡＭ | 生成方法 |
-
1990
- 1990-10-31 JP JP2294412A patent/JPH04167510A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018525769A (ja) * | 2015-05-20 | 2018-09-06 | エディプ・バイラムＥｄｉｐ ＢＡＹＲＡＭ | 生成方法 |
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