JPH0470770B2 - - Google Patents
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- JPH0470770B2 JPH0470770B2 JP58149595A JP14959583A JPH0470770B2 JP H0470770 B2 JPH0470770 B2 JP H0470770B2 JP 58149595 A JP58149595 A JP 58149595A JP 14959583 A JP14959583 A JP 14959583A JP H0470770 B2 JPH0470770 B2 JP H0470770B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electric double
- double layer
- layer capacitor
- activated carbon
- electrolyte
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/13—Energy storage using capacitors
Landscapes
- Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
Description
（産業上の利用分野）
本発明は分極性電極と電解質との界面で形成さ
れる電気二重層を利用した静電容量を極めて大き
い特徴を有する電気二重層キヤパシタに関するも
のである。この電気二重層キヤパシタはアルミニ
ウム酸化膜を誘電体とするアルミ電解コンデンサ
と比較して、誘電体層の厚みが14Å／Ｖに対して
数Åと薄い上に、対向する面積が数m2／ｇに対し
て700〜2500m2／ｇと大きく、この結果、フアラ
ツドオーダーの大きな静電容量が得られることが
特徴である。この大静電容量すなわち高蓄電密度
と最近の半導体メモリー（例えばRAM…ランダ
ムアクセスメモリー）の低電圧化・低消費電流化
とによつて、瞬時停電から数週間の停電に対する
メモリーバツクアツプ（エネルギー供給源）用と
して広く用いられるようになつた。 （従来例の構成とその問題点） 従来のこの種の電気二重層キヤパシタは、第１
図に示すように構成されている。すなわち活性炭
を主とした分極性電極１をセパレータ２（電解液
３）を介して対向させ、集電板を兼ねた金属ケー
ス５，６と封口体４によつて密封したコイン型ま
たはボタン型と称される構造を有している。とこ
ろで、この電気二重層キヤパシタが使用される機
器の使用温度範囲は−10〜＋50℃程度であるから
少なくともキヤパシタの使用温度範囲は−25〜＋
70℃を保証する必要がある。しかしながら、その
保証がとくに低温側において困難な状況にあつ
た。 （発明の目的） 本発明はこのような従来の欠点を除去するもの
で、前述の使用温度範囲、とくに低温側の静電容
量変化を大きく改良する事を目的とするものであ
る。 （発明の構成） 本発明は、活性炭を主体とする電極材料からな
る分極性電極間に電解液を含浸させたセパレータ
を介在させた電気二重層キヤパシタの活性炭の平
均細孔径を15Å以上とし、活性炭を粉末状及び繊
維布またはペーパーとして、−25℃〜＋70℃の使
用温度範囲を保証したものである。 （実施例の説明） 本発明は、従来より、電気二重層キヤパシタの
温度特性は電極材料及び電極対向面積が一定の場
合、セパレータの厚みが薄い程、密度が低い程、
そして電解液の電導度が高い程、さらには低温に
おける流動性（すなわち、凝固点の低い溶媒を使
用する）が高い程、良好な温度特性が得られるの
が通例であつた。本発明者らも当初、前述の発想
のもとに、各種セパレータ、各種電解質と溶媒の
選択を行なつた。しかしながら、活性炭の微粉の
通過を防止できるセパレータ、耐電圧（2V）を
確保する電解液となるとその選択は狭いものとな
つてしまい、バランスのとれた製品は開発できな
かつた。ところが、粉末活性炭の検討の中で、ヤ
シガラを原料としたものとオガクズを原料とした
ものとの温度特性に大きな差がある事を見い出し
た。すなわわち、その細孔分布が数Å付近に片寄
つているヤシガラ炭では−25℃／20℃の静電容量
が−50％に達するのに対して、十数Å付近に分布
しているオガクズ炭では−25℃／20℃の静電容量
が−20％と少ないのである。本発明者らは、次に
活性炭化されたカーボン繊維布の賦活度合いによ
る比表面積（BET法による）別に、キヤパシタ
とした場合の20℃及び−25℃の静電容量を測定し
た。表１は賦活度合いによる活性炭化されたカー
ボン繊維布の各特性の測定値である。尚サンプル
はφ25mm、厚み1.5mmのもので、電極はφ16mm、厚
み0.5mm、セパレータはφ20mm、55μmのガラス繊
維混抄マニラ麻抄紙を用いた。封口及び絶縁用パ
ツキンはポリプロピレンの成型品を用いた。さら
に電解液はガンマーブチロラクトン100部、テト
ラエチルアンモニウムパークロレート15部を用い
た。また活性炭化されたカーボン繊維布の片面に
は集電性向上のために第２図に示すようにAl導
電層７を200g／m2付着させてある。
れる電気二重層を利用した静電容量を極めて大き
い特徴を有する電気二重層キヤパシタに関するも
のである。この電気二重層キヤパシタはアルミニ
ウム酸化膜を誘電体とするアルミ電解コンデンサ
と比較して、誘電体層の厚みが14Å／Ｖに対して
数Åと薄い上に、対向する面積が数m2／ｇに対し
て700〜2500m2／ｇと大きく、この結果、フアラ
ツドオーダーの大きな静電容量が得られることが
特徴である。この大静電容量すなわち高蓄電密度
と最近の半導体メモリー（例えばRAM…ランダ
ムアクセスメモリー）の低電圧化・低消費電流化
とによつて、瞬時停電から数週間の停電に対する
メモリーバツクアツプ（エネルギー供給源）用と
して広く用いられるようになつた。 （従来例の構成とその問題点） 従来のこの種の電気二重層キヤパシタは、第１
図に示すように構成されている。すなわち活性炭
を主とした分極性電極１をセパレータ２（電解液
３）を介して対向させ、集電板を兼ねた金属ケー
ス５，６と封口体４によつて密封したコイン型ま
たはボタン型と称される構造を有している。とこ
ろで、この電気二重層キヤパシタが使用される機
器の使用温度範囲は−10〜＋50℃程度であるから
少なくともキヤパシタの使用温度範囲は−25〜＋
70℃を保証する必要がある。しかしながら、その
保証がとくに低温側において困難な状況にあつ
た。 （発明の目的） 本発明はこのような従来の欠点を除去するもの
で、前述の使用温度範囲、とくに低温側の静電容
量変化を大きく改良する事を目的とするものであ
る。 （発明の構成） 本発明は、活性炭を主体とする電極材料からな
る分極性電極間に電解液を含浸させたセパレータ
を介在させた電気二重層キヤパシタの活性炭の平
均細孔径を15Å以上とし、活性炭を粉末状及び繊
維布またはペーパーとして、−25℃〜＋70℃の使
用温度範囲を保証したものである。 （実施例の説明） 本発明は、従来より、電気二重層キヤパシタの
温度特性は電極材料及び電極対向面積が一定の場
合、セパレータの厚みが薄い程、密度が低い程、
そして電解液の電導度が高い程、さらには低温に
おける流動性（すなわち、凝固点の低い溶媒を使
用する）が高い程、良好な温度特性が得られるの
が通例であつた。本発明者らも当初、前述の発想
のもとに、各種セパレータ、各種電解質と溶媒の
選択を行なつた。しかしながら、活性炭の微粉の
通過を防止できるセパレータ、耐電圧（2V）を
確保する電解液となるとその選択は狭いものとな
つてしまい、バランスのとれた製品は開発できな
かつた。ところが、粉末活性炭の検討の中で、ヤ
シガラを原料としたものとオガクズを原料とした
ものとの温度特性に大きな差がある事を見い出し
た。すなわわち、その細孔分布が数Å付近に片寄
つているヤシガラ炭では−25℃／20℃の静電容量
が−50％に達するのに対して、十数Å付近に分布
しているオガクズ炭では−25℃／20℃の静電容量
が−20％と少ないのである。本発明者らは、次に
活性炭化されたカーボン繊維布の賦活度合いによ
る比表面積（BET法による）別に、キヤパシタ
とした場合の20℃及び−25℃の静電容量を測定し
た。表１は賦活度合いによる活性炭化されたカー
ボン繊維布の各特性の測定値である。尚サンプル
はφ25mm、厚み1.5mmのもので、電極はφ16mm、厚
み0.5mm、セパレータはφ20mm、55μmのガラス繊
維混抄マニラ麻抄紙を用いた。封口及び絶縁用パ
ツキンはポリプロピレンの成型品を用いた。さら
に電解液はガンマーブチロラクトン100部、テト
ラエチルアンモニウムパークロレート15部を用い
た。また活性炭化されたカーボン繊維布の片面に
は集電性向上のために第２図に示すようにAl導
電層７を200g／m2付着させてある。
【表】
【表】
【表】
（発明の効果）
以上の結果より、活性炭の賦活を促進していく
と平均細孔径が大きくなつてくる。これは賦活の
進行により、小さな孔が大きくなり、さらに、そ
の中に小さな孔ができていき、トータル的に表面
積が増すものと考えられる。しかしながら、キヤ
パシタの静電容量は20℃に於いては逆の関係とな
り、−25℃に於いては平均細孔径の大きい程、そ
の減少度合が少なくなり、その差が予想以上に大
きいことがわかる。さらに、Ｚ（インピーダンス）
においても10Hzと1kHzの値が接近してくる。ま
た経時変化（2V印加、85℃での加速テスト）に
於いも、賦活が進んだものが良好な事が判明し、
その選択によつて大きく特性が改善されることか
ら、本発明の価値は大なるものである。
と平均細孔径が大きくなつてくる。これは賦活の
進行により、小さな孔が大きくなり、さらに、そ
の中に小さな孔ができていき、トータル的に表面
積が増すものと考えられる。しかしながら、キヤ
パシタの静電容量は20℃に於いては逆の関係とな
り、−25℃に於いては平均細孔径の大きい程、そ
の減少度合が少なくなり、その差が予想以上に大
きいことがわかる。さらに、Ｚ（インピーダンス）
においても10Hzと1kHzの値が接近してくる。ま
た経時変化（2V印加、85℃での加速テスト）に
於いも、賦活が進んだものが良好な事が判明し、
その選択によつて大きく特性が改善されることか
ら、本発明の価値は大なるものである。
第１図は電気二重層キヤパシタの基本的な構成
の断面図、第２図は本発明の実施例に用いた電気
二重層キヤパシタの断面図である。 １…分極性電極、２…セパレータ、３…電解
液、４…封口体、５，６…金属ケース、７…Al
導電層。
の断面図、第２図は本発明の実施例に用いた電気
二重層キヤパシタの断面図である。 １…分極性電極、２…セパレータ、３…電解
液、４…封口体、５，６…金属ケース、７…Al
導電層。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 活性炭を主体とする電極材料からなる分極性
電極間に電解液を含浸させたセパレータを介在さ
せて素子を構成する電気二重層キヤパシタにおい
て、活性炭の平均細孔径を15Å以上としたことを
特徴とする電気二重層キヤパシタ。 ２ 活性炭が粉末状及び繊維布またはペーパーで
ある特許請求の範囲第１項記載の電気二重層キヤ
パシタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58149595A JPS6042809A (ja) | 1983-08-18 | 1983-08-18 | 電気二重層キャパシタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58149595A JPS6042809A (ja) | 1983-08-18 | 1983-08-18 | 電気二重層キャパシタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6042809A JPS6042809A (ja) | 1985-03-07 |
| JPH0470770B2 true JPH0470770B2 (ja) | 1992-11-11 |
Family
ID=15478636
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58149595A Granted JPS6042809A (ja) | 1983-08-18 | 1983-08-18 | 電気二重層キャパシタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6042809A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0618156B2 (ja) * | 1985-03-19 | 1994-03-09 | 松下電器産業株式会社 | エネルギ−貯蔵装置 |
| JPS63187614A (ja) * | 1987-01-30 | 1988-08-03 | 旭硝子株式会社 | 電気二重層コンデンサ |
| JP3038676B2 (ja) * | 1988-03-24 | 2000-05-08 | 旭硝子株式会社 | 電気二重層コンデンサ |
| JP3489637B2 (ja) * | 1994-06-07 | 2004-01-26 | 東洋紡績株式会社 | グラフト反応生成物 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59105312A (ja) * | 1982-12-09 | 1984-06-18 | 東洋紡績株式会社 | 湿式電気二重層キヤパシタ |
-
1983
- 1983-08-18 JP JP58149595A patent/JPS6042809A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59105312A (ja) * | 1982-12-09 | 1984-06-18 | 東洋紡績株式会社 | 湿式電気二重層キヤパシタ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6042809A (ja) | 1985-03-07 |
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