JPH05251271A - 電気二重層コンデンサ - Google Patents
電気二重層コンデンサInfo
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- JPH05251271A JPH05251271A JP8317592A JP8317592A JPH05251271A JP H05251271 A JPH05251271 A JP H05251271A JP 8317592 A JP8317592 A JP 8317592A JP 8317592 A JP8317592 A JP 8317592A JP H05251271 A JPH05251271 A JP H05251271A
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- double layer
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 固体活性炭または活性炭厚膜を分極性電極に
用いた電気二重層コンデンサの生産性を向上させると共
に信頼性を向上させる。 【構成】 電解液に非イオン界面活性剤あるいはスルホ
ン酸塩型界面活性剤を第２成分として含有させる。 【効果】 電解液を短時間で含浸することができ、また
電解液が充分分極性電極内部に含浸されるため、コンデ
ンサとしての静電容量が向上し、電圧印加時のガスの発
生を防ぐことができ、また静電容量の経時変化の少ない
電気二重層コンデンサが得られる。
用いた電気二重層コンデンサの生産性を向上させると共
に信頼性を向上させる。 【構成】 電解液に非イオン界面活性剤あるいはスルホ
ン酸塩型界面活性剤を第２成分として含有させる。 【効果】 電解液を短時間で含浸することができ、また
電解液が充分分極性電極内部に含浸されるため、コンデ
ンサとしての静電容量が向上し、電圧印加時のガスの発
生を防ぐことができ、また静電容量の経時変化の少ない
電気二重層コンデンサが得られる。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【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。
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】電気二重層コンデンサは、電極と電解液
の界面に生じる電気二重層を利用した大容量コンデンサ
であり、用途は主にＶＴＲ、カメラ、電話機などのマイ
コンやメモリのバックアップである。近年、電子部品の
小型化が強く要求されており、電気二重層コンデンサの
小型化を図るためには、単位重量当たりの容量が大きな
電極材料を開発することと、電極材料の充填密度を向上
させる必要がある。従来の電気二重層コンデンサの分極
性電極としては活性炭粉末または活性炭繊維が用いられ
てきた。これらの分極性電極では粉末間または繊維間の
電気的接続を取るために加圧圧縮されなければならない
ため、小型化、電気二重層コンデンサの低抵抗化に限界
があった。また単位体積当たりの容量の向上にも限界が
あった。
の界面に生じる電気二重層を利用した大容量コンデンサ
であり、用途は主にＶＴＲ、カメラ、電話機などのマイ
コンやメモリのバックアップである。近年、電子部品の
小型化が強く要求されており、電気二重層コンデンサの
小型化を図るためには、単位重量当たりの容量が大きな
電極材料を開発することと、電極材料の充填密度を向上
させる必要がある。従来の電気二重層コンデンサの分極
性電極としては活性炭粉末または活性炭繊維が用いられ
てきた。これらの分極性電極では粉末間または繊維間の
電気的接続を取るために加圧圧縮されなければならない
ため、小型化、電気二重層コンデンサの低抵抗化に限界
があった。また単位体積当たりの容量の向上にも限界が
あった。
【０００３】そこで、これらの問題点を解決する分極性
電極が近年開発されるに至った。例えば、特願平３−８
１２６２号に開示されているように、活性炭粉末とフェ
ノール樹脂粉末の混合物を加熱加圧下で金型成型し、さ
らに熱処理することにより得られる活性炭／ポリアセン
系材料複合体がこれに適した分極性電極であることが見
い出されている。また、特開昭６４−２３１４号公報に
開示されているように、活性炭粉末または活性炭繊維と
コールタールまたはピッチを混合し、非酸化性雰囲気中
で熱処理することにより得られる活性炭粉末あるいは活
性炭繊維と炭素質から構成される電極もある。また、特
開昭６２−２９２６１２号公報に開示されているような
粘結性を有する石炭を型枠に入れ、固化温度以上で乾留
焼成後、水蒸気賦活して得られるような固体活性炭も電
気二重層コンデンサの分極性電極として使用することが
できる。さらに、特開平３−７８２２１号公報に開示さ
れているように、活性炭粉末を高温、加圧下でパルス状
電圧を印加して活性炭粉末を焼結せしめることにより得
られる固体活性炭も電気二重層コンデンサの分極性電極
として使用することができる。これらのいずれの方法に
よっても固体活性炭が得られることは周知となってい
る。
電極が近年開発されるに至った。例えば、特願平３−８
１２６２号に開示されているように、活性炭粉末とフェ
ノール樹脂粉末の混合物を加熱加圧下で金型成型し、さ
らに熱処理することにより得られる活性炭／ポリアセン
系材料複合体がこれに適した分極性電極であることが見
い出されている。また、特開昭６４−２３１４号公報に
開示されているように、活性炭粉末または活性炭繊維と
コールタールまたはピッチを混合し、非酸化性雰囲気中
で熱処理することにより得られる活性炭粉末あるいは活
性炭繊維と炭素質から構成される電極もある。また、特
開昭６２−２９２６１２号公報に開示されているような
粘結性を有する石炭を型枠に入れ、固化温度以上で乾留
焼成後、水蒸気賦活して得られるような固体活性炭も電
気二重層コンデンサの分極性電極として使用することが
できる。さらに、特開平３−７８２２１号公報に開示さ
れているように、活性炭粉末を高温、加圧下でパルス状
電圧を印加して活性炭粉末を焼結せしめることにより得
られる固体活性炭も電気二重層コンデンサの分極性電極
として使用することができる。これらのいずれの方法に
よっても固体活性炭が得られることは周知となってい
る。
【０００４】またコンデンサの小型化、薄型化の点か
ら、特願平３−８１２６２号に開示されているように、
活性炭粉末とフェノール樹脂に溶媒を加えて混合したペ
ーストを基板上に成膜し、熱処理を施すことによって得
られる厚さ数十から数百ミクロンの活性炭厚膜電極が開
発されている。また特開昭６１−１１０４１６号公報お
よび特開平２−２６６５０９号公報に開示されているよ
うに、従来の活性炭粉末を用いたペースト状分極性電極
の場合、ペースト性向上のために電解液に界面活性剤を
添加する方法が開発されている。
ら、特願平３−８１２６２号に開示されているように、
活性炭粉末とフェノール樹脂に溶媒を加えて混合したペ
ーストを基板上に成膜し、熱処理を施すことによって得
られる厚さ数十から数百ミクロンの活性炭厚膜電極が開
発されている。また特開昭６１−１１０４１６号公報お
よび特開平２−２６６５０９号公報に開示されているよ
うに、従来の活性炭粉末を用いたペースト状分極性電極
の場合、ペースト性向上のために電解液に界面活性剤を
添加する方法が開発されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような固体活性炭あるいは活性炭厚膜を分極性電極とし
て用いた場合、分極性電極である活性炭が疎水性である
ため電解液の含浸に非常に時間がかかり、特にブロック
状固体活性炭においては電極の細孔内部まで電解液を含
浸するのに６時間以上必要であった。また、一度含浸し
ても時間が経つにつれて活性炭表面と電解液が分離する
ため静電容量の経時変化が大きく、また電解液が充分に
含浸されていない場合にはコンデンサの静電容量が低下
し、コンデンサへの電圧印加時に活性炭電極の細孔中に
残ったガスが発生するという問題点があった。本発明の
目的は、このような従来の問題点を解決して、電解液が
短時間で充分に分極性電極内部に合浸される電気二重層
コンデンサを提供することにある。
ような固体活性炭あるいは活性炭厚膜を分極性電極とし
て用いた場合、分極性電極である活性炭が疎水性である
ため電解液の含浸に非常に時間がかかり、特にブロック
状固体活性炭においては電極の細孔内部まで電解液を含
浸するのに６時間以上必要であった。また、一度含浸し
ても時間が経つにつれて活性炭表面と電解液が分離する
ため静電容量の経時変化が大きく、また電解液が充分に
含浸されていない場合にはコンデンサの静電容量が低下
し、コンデンサへの電圧印加時に活性炭電極の細孔中に
残ったガスが発生するという問題点があった。本発明の
目的は、このような従来の問題点を解決して、電解液が
短時間で充分に分極性電極内部に合浸される電気二重層
コンデンサを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の第１は、固体活
性炭を分極性電極として用いる電気二重層コンデンサに
おいて、電解液に界面活性剤を第２成分として含有した
ことを特徴とする電気二重層コンデンサである。本発明
の第２は、活性炭厚膜を分極性電極として用いる電気二
重層コンデンサにおいて、電解液に界面活性剤を第２成
分として含有したことを特徴とする電気二重層コンデン
サである。
性炭を分極性電極として用いる電気二重層コンデンサに
おいて、電解液に界面活性剤を第２成分として含有した
ことを特徴とする電気二重層コンデンサである。本発明
の第２は、活性炭厚膜を分極性電極として用いる電気二
重層コンデンサにおいて、電解液に界面活性剤を第２成
分として含有したことを特徴とする電気二重層コンデン
サである。
【０００７】界面活性剤としては、非イオン性界面活性
剤またはスルホン酸塩型界面活性剤が望ましい。このう
ち非イオン性界面活性剤は、アルキルフェノールにエチ
レンオキサイドを付加させた下記一般式で示されるポリ
オキシエチレンアルキルフェノールであるか、
剤またはスルホン酸塩型界面活性剤が望ましい。このう
ち非イオン性界面活性剤は、アルキルフェノールにエチ
レンオキサイドを付加させた下記一般式で示されるポリ
オキシエチレンアルキルフェノールであるか、
【化３】 （式中、Ｒ1は炭素数が５〜２０の炭化水素基、ｎは１
〜２０の整数である。）あるいは、高級アルコールにエ
チレンオキサイドを付加させた下記一般式で示されるポ
リオキシエチレン高級アルコールのようなポリエチレン
グリコール型界面活性剤が好ましい。 Ｒ2−Ｏ（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）nＨ （式中、Ｒ2は炭素数が８〜２２の炭化水素基、ｎは１
〜２０の整数である。）また、スルホン酸塩型界面活性
剤は、下記一般式で表される界面活性剤であるか、 Ｒ3ＳＯ3Ｍ （式中、Ｒ3は炭化水素基、Ｍはアルカリ金属を示
す。）あるいは下記一般式で表される界面活性剤である
ことが好ましい。
〜２０の整数である。）あるいは、高級アルコールにエ
チレンオキサイドを付加させた下記一般式で示されるポ
リオキシエチレン高級アルコールのようなポリエチレン
グリコール型界面活性剤が好ましい。 Ｒ2−Ｏ（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）nＨ （式中、Ｒ2は炭素数が８〜２２の炭化水素基、ｎは１
〜２０の整数である。）また、スルホン酸塩型界面活性
剤は、下記一般式で表される界面活性剤であるか、 Ｒ3ＳＯ3Ｍ （式中、Ｒ3は炭化水素基、Ｍはアルカリ金属を示
す。）あるいは下記一般式で表される界面活性剤である
ことが好ましい。
【化４】 （式中、Ｒ4は炭素数が５〜２０の炭化水素基、Ｍはア
ルカリ金属を示す。）電解液中の界面活性剤添加量は
０．００１〜０．５重量％の範囲が適当である。
ルカリ金属を示す。）電解液中の界面活性剤添加量は
０．００１〜０．５重量％の範囲が適当である。
【０００８】
【作用】固体活性炭あるいは活性炭厚膜を分極性電極に
用いた電気二重層コンデンサにおいて、電解液に硫酸水
溶液中でも分解しない非イオン性界面活性剤あるいはス
ルホン酸塩型界面活性剤を第２成分として含有させるこ
とによって、電解液を短時間で含浸させることができ、
また電解液が充分分極性電極内部に含浸されるため、コ
ンデンサとしての静電容量が向上し、電圧印加時のガス
の発生を防ぐことができ、また静電容量の経時変化を低
減させることができる。
用いた電気二重層コンデンサにおいて、電解液に硫酸水
溶液中でも分解しない非イオン性界面活性剤あるいはス
ルホン酸塩型界面活性剤を第２成分として含有させるこ
とによって、電解液を短時間で含浸させることができ、
また電解液が充分分極性電極内部に含浸されるため、コ
ンデンサとしての静電容量が向上し、電圧印加時のガス
の発生を防ぐことができ、また静電容量の経時変化を低
減させることができる。
【０００９】
【実施例】次に本発明の実施例について説明する。 実施例１ フェノール系活性炭粉末とフェノール樹脂粉末（商品名
ベルパール（登録商標）・鐘紡株式会社製）の重量比が
７０／３０になるように秤量し、ボールミルにて乾式混
合を行った。この混合粉末１０ｇを１５０℃、１００ｋ
ｇ／ｃｍ2の圧力で１０分間、金型成型し、５０×３５
ｍｍ2、厚さ６ｍｍの活性炭含有フェノール樹脂板を得
た。これを電気炉中、Ｎ2雰囲気下で９００℃で２時間
熱処理を行った。昇降温速度は１０℃／ｈとした。得ら
れた固体活性炭の寸法は、４７×３３×６ｍｍ3の直方
体であり、分極性電極となる。ガラス状カーボン製集電
体は一部に円筒形の突起が設けてあり、円筒形の突起部
にはネジ穴が設けてある。これらをカーボン系導電性接
着剤で一体化した。導電性接着剤をガラス状カーボン製
集電体に塗布し、分極性電極と接着し、１５０℃で３０
分間熱硬化した。この後、電気炉中、Ｎ2雰囲気下で８
００℃で３０分間熱処理を行い、導電性接着剤を炭化し
た。
ベルパール（登録商標）・鐘紡株式会社製）の重量比が
７０／３０になるように秤量し、ボールミルにて乾式混
合を行った。この混合粉末１０ｇを１５０℃、１００ｋ
ｇ／ｃｍ2の圧力で１０分間、金型成型し、５０×３５
ｍｍ2、厚さ６ｍｍの活性炭含有フェノール樹脂板を得
た。これを電気炉中、Ｎ2雰囲気下で９００℃で２時間
熱処理を行った。昇降温速度は１０℃／ｈとした。得ら
れた固体活性炭の寸法は、４７×３３×６ｍｍ3の直方
体であり、分極性電極となる。ガラス状カーボン製集電
体は一部に円筒形の突起が設けてあり、円筒形の突起部
にはネジ穴が設けてある。これらをカーボン系導電性接
着剤で一体化した。導電性接着剤をガラス状カーボン製
集電体に塗布し、分極性電極と接着し、１５０℃で３０
分間熱硬化した。この後、電気炉中、Ｎ2雰囲気下で８
００℃で３０分間熱処理を行い、導電性接着剤を炭化し
た。
【００１０】次に本実施例で作製した電気二重層コンデ
ンサの構造を図１を用いて説明する。上述した集電体２
を一体化した分極性電極１を片側電極として同じ構成の
片側電極をもう一つ用意し、厚さ２５μmのポリプロピ
レン製セパレータ３を挟んで向かい合わせた。これらを
ポリプロピレン製容器蓋４ｂにエポキシ樹脂をシーリン
グ剤として接着封止した。分極性電極１に電解液を含浸
させるために、全体を真空にした後、ポリプロピレン製
容器４ａに電解液を注入しながら、上述した２つの分極
性電極１を挿入した。電解液として、３０重量％の硫酸
水溶液にノニルフェノールエチレンオキサイド７モル付
加物を０．０１重量％溶解させて均一溶液とし、３０分
間真空含浸した。ポリプロピレン製容器４ａと蓋４ｂの
封止断面の４つの角とも封止が行い易いように外周で半
径４ｍｍに角を丸めてある。この蓋４ｂと容器４ａを出
力１２００Ｗ、周波数２１ｋＨｚの超音波融着機により
封止した。超音波融着の条件は、融着前および融着中
１．０ｋｇ／ｃｍ2の加圧、加圧後発振、融着時間０．
５秒とした。封止した容器４ａの蓋４ｂの外側からネジ
が切ってあるステンレス製端子５を接続した。このよう
にして本発明の電気二重層コンデンサを試作した。
ンサの構造を図１を用いて説明する。上述した集電体２
を一体化した分極性電極１を片側電極として同じ構成の
片側電極をもう一つ用意し、厚さ２５μmのポリプロピ
レン製セパレータ３を挟んで向かい合わせた。これらを
ポリプロピレン製容器蓋４ｂにエポキシ樹脂をシーリン
グ剤として接着封止した。分極性電極１に電解液を含浸
させるために、全体を真空にした後、ポリプロピレン製
容器４ａに電解液を注入しながら、上述した２つの分極
性電極１を挿入した。電解液として、３０重量％の硫酸
水溶液にノニルフェノールエチレンオキサイド７モル付
加物を０．０１重量％溶解させて均一溶液とし、３０分
間真空含浸した。ポリプロピレン製容器４ａと蓋４ｂの
封止断面の４つの角とも封止が行い易いように外周で半
径４ｍｍに角を丸めてある。この蓋４ｂと容器４ａを出
力１２００Ｗ、周波数２１ｋＨｚの超音波融着機により
封止した。超音波融着の条件は、融着前および融着中
１．０ｋｇ／ｃｍ2の加圧、加圧後発振、融着時間０．
５秒とした。封止した容器４ａの蓋４ｂの外側からネジ
が切ってあるステンレス製端子５を接続した。このよう
にして本発明の電気二重層コンデンサを試作した。
【００１１】このようにして得られた電気二重層コンデ
ンサ１０個の静電容量と等価直列抵抗を測定した。電気
二重層コンデンサの両極の間に０．９Ｖを印加し、６時
間定電圧充電を行い、１００ｍＡで定電流放電させ、電
圧が０．５４Ｖから０．４５Ｖに降下するのに要した時
間から、電気二重層コンデンサの容量を求めた。また、
交流四端子法によりこれらの電気二重層コンデンサのイ
ンピーダンスを測定した。入力信号電圧を１０ｍＶrms
とし、１ｋＨｚの時のインピーダンスの実数部を等価直
列抵抗とした。また電解液にノニルフェノールエチレン
オキサイド７モル付加物を添加しないという条件以外は
前述の内容と全く同一の電気二重層コンデンサを作製し
た。これらの本発明例と従来例の電気二重層コンデンサ
それぞれ１０個について測定した静電容量と等価直列抵
抗の平均値を次の表１にまとめる。
ンサ１０個の静電容量と等価直列抵抗を測定した。電気
二重層コンデンサの両極の間に０．９Ｖを印加し、６時
間定電圧充電を行い、１００ｍＡで定電流放電させ、電
圧が０．５４Ｖから０．４５Ｖに降下するのに要した時
間から、電気二重層コンデンサの容量を求めた。また、
交流四端子法によりこれらの電気二重層コンデンサのイ
ンピーダンスを測定した。入力信号電圧を１０ｍＶrms
とし、１ｋＨｚの時のインピーダンスの実数部を等価直
列抵抗とした。また電解液にノニルフェノールエチレン
オキサイド７モル付加物を添加しないという条件以外は
前述の内容と全く同一の電気二重層コンデンサを作製し
た。これらの本発明例と従来例の電気二重層コンデンサ
それぞれ１０個について測定した静電容量と等価直列抵
抗の平均値を次の表１にまとめる。
【００１２】
【表１】 ───────────────────────────────── 電解液含浸時間 静電容量 等価直列抵抗 （時間） （Ｆ） （ｍΩ） ───────────────────────────────── 本発明例 ０．５ １００４ ３９．０ ６．０ １００８ ３８．２ ───────────────────────────────── 従来例 ０．５ ２９６ ５０．１ ６．０ ９８４ ３８．０ ─────────────────────────────────
【００１３】このように、従来は固体活性炭分極性電極
への電解液の含浸に６時間以上要していたのに対し、本
発明のように界面活性剤を電解液に含有させることによ
り、約３０分で充分となった。また電圧印加時における
ガス発生はみられなかった。また、ここに示した固体活
性炭以外にも、活性炭粉末または活性炭繊維とコールタ
ールまたはピッチを混合し、非酸化性雰囲気中で熱処理
して得られる固体活性炭、粘結性を有する石炭を型枠に
入れ固化温度以上で乾留焼成後、水蒸気賦活して得られ
る固体活性炭、あるいは活性炭粉末を高温、加圧下でパ
ルス状電圧を印加して活性炭粉末を焼結して得られる固
体活性炭においても同様の結果が得られた。
への電解液の含浸に６時間以上要していたのに対し、本
発明のように界面活性剤を電解液に含有させることによ
り、約３０分で充分となった。また電圧印加時における
ガス発生はみられなかった。また、ここに示した固体活
性炭以外にも、活性炭粉末または活性炭繊維とコールタ
ールまたはピッチを混合し、非酸化性雰囲気中で熱処理
して得られる固体活性炭、粘結性を有する石炭を型枠に
入れ固化温度以上で乾留焼成後、水蒸気賦活して得られ
る固体活性炭、あるいは活性炭粉末を高温、加圧下でパ
ルス状電圧を印加して活性炭粉末を焼結して得られる固
体活性炭においても同様の結果が得られた。
【００１４】実施例２ 実施例１においてノニルフェノールエチレンサキサイド
７モル付加物０．０１重量％をヤシ油還元アルコールエ
チレンオキサイド１０モル付加物０．０１重量％に置き
換えたほかは、実施例１と同様にして電気二重層コンデ
ンサを作製した。得られた電気二重層コンデンサの電解
液含浸時間０．５（時間）における静電容量と等価直列
抵抗はそれぞれ９９１（Ｆ）、４８．３（ｍΩ）であっ
た。
７モル付加物０．０１重量％をヤシ油還元アルコールエ
チレンオキサイド１０モル付加物０．０１重量％に置き
換えたほかは、実施例１と同様にして電気二重層コンデ
ンサを作製した。得られた電気二重層コンデンサの電解
液含浸時間０．５（時間）における静電容量と等価直列
抵抗はそれぞれ９９１（Ｆ）、４８．３（ｍΩ）であっ
た。
【００１５】実施例３ 図２に本実施例の電気二重層コンデンサの基本構成の断
面図を示す。まず、図３、図４に分極性電極（活性炭厚
膜）１３の作製方法を説明する。フェノール系活性炭粉
末とフェノール樹脂粉末（商品名ベルパール（登録商
標）・鐘紡株式会社製）とメチルセロソルブの重量比が
７０／３０／８２になるようにペースト状に混合した。
このペースト状混合物を２００メッシュのステンレス製
スクリーンを用いて、図３に示すように、面積５０×５
０ｍｍ2 、厚さ０．２ｍｍのガラス状カーボン基板１１
の片面に４０×４０ｍｍ2の面積に印刷し、オーブン
中、１５０℃で３０分間熱硬化させた。また、図４は面
積５０×５０ｍｍ2、厚さ０．２ｍｍのガラス状カーボ
ン基板１２の両面に図３と同様の熱硬化膜を形成した。
これらを電気炉中、Ｎ2雰囲気下で９００℃、２時間熱
処理を行い、活性炭厚膜電極１３を作製した。昇降温速
度は１００℃／ｈとした。これらの活性炭厚膜に３０ｗ
ｔ％硫酸水溶液にドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウ
ムを０．０２重量％溶解させ均一溶液としたものを滴下
し、３０分間真空含浸を行い、活性炭厚膜内部に電解質
溶液を含浸させた。
面図を示す。まず、図３、図４に分極性電極（活性炭厚
膜）１３の作製方法を説明する。フェノール系活性炭粉
末とフェノール樹脂粉末（商品名ベルパール（登録商
標）・鐘紡株式会社製）とメチルセロソルブの重量比が
７０／３０／８２になるようにペースト状に混合した。
このペースト状混合物を２００メッシュのステンレス製
スクリーンを用いて、図３に示すように、面積５０×５
０ｍｍ2 、厚さ０．２ｍｍのガラス状カーボン基板１１
の片面に４０×４０ｍｍ2の面積に印刷し、オーブン
中、１５０℃で３０分間熱硬化させた。また、図４は面
積５０×５０ｍｍ2、厚さ０．２ｍｍのガラス状カーボ
ン基板１２の両面に図３と同様の熱硬化膜を形成した。
これらを電気炉中、Ｎ2雰囲気下で９００℃、２時間熱
処理を行い、活性炭厚膜電極１３を作製した。昇降温速
度は１００℃／ｈとした。これらの活性炭厚膜に３０ｗ
ｔ％硫酸水溶液にドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウ
ムを０．０２重量％溶解させ均一溶液としたものを滴下
し、３０分間真空含浸を行い、活性炭厚膜内部に電解質
溶液を含浸させた。
【００１６】次に、図３の構造の活性炭厚膜１３が形成
されたガラス状カーボン基板１１の活性炭厚膜側に、５
０×５０ｍｍ2、厚さ０．２ｍｍのブチルゴムシートか
ら中心部４０×４０ｍｍ2を切りとったガスケット１０
を貼り合わせものを１枚、ブチルゴム製ガスケット１０
のないものを１枚用意した。図４の構造の活性炭厚膜１
３が形成されたガラス状カーボン基板１２の片側に同様
にブチルゴム製ガスケット１０を貼り合わせたものを５
組用意した。次に図２に示すように、図３の構造のガラ
ス状カーボン基板１１上分極性電極１３が内側になるよ
うに両端に配置し、その間に図４の構造のガラス状カー
ボン基板１２上分極性電極１３と、３０ｗｔ％硫酸水溶
液を浸した厚さ１１０μｍのポリエチレン製セパレータ
９を交互に挟み、全体を加熱加圧することにより、ブチ
ルゴム製ガスケット１０とガラス状カーボン基板７を貼
り合わせ、さらに外側から耐硫酸性エポキシ樹脂を塗り
込むことによって封止した。次に図５に示すように外側
のガラス状カーボン基板側にそれぞれ端子取り出し用突
起部を有する厚さ０．３ｍｍのステンレス板１５を導電
性接着剤を用いて接着し、全体を絶縁性フィルムで絶縁
した後、厚さ０．２ｍｍのステンレス製ケース１６に収
納した。
されたガラス状カーボン基板１１の活性炭厚膜側に、５
０×５０ｍｍ2、厚さ０．２ｍｍのブチルゴムシートか
ら中心部４０×４０ｍｍ2を切りとったガスケット１０
を貼り合わせものを１枚、ブチルゴム製ガスケット１０
のないものを１枚用意した。図４の構造の活性炭厚膜１
３が形成されたガラス状カーボン基板１２の片側に同様
にブチルゴム製ガスケット１０を貼り合わせたものを５
組用意した。次に図２に示すように、図３の構造のガラ
ス状カーボン基板１１上分極性電極１３が内側になるよ
うに両端に配置し、その間に図４の構造のガラス状カー
ボン基板１２上分極性電極１３と、３０ｗｔ％硫酸水溶
液を浸した厚さ１１０μｍのポリエチレン製セパレータ
９を交互に挟み、全体を加熱加圧することにより、ブチ
ルゴム製ガスケット１０とガラス状カーボン基板７を貼
り合わせ、さらに外側から耐硫酸性エポキシ樹脂を塗り
込むことによって封止した。次に図５に示すように外側
のガラス状カーボン基板側にそれぞれ端子取り出し用突
起部を有する厚さ０．３ｍｍのステンレス板１５を導電
性接着剤を用いて接着し、全体を絶縁性フィルムで絶縁
した後、厚さ０．２ｍｍのステンレス製ケース１６に収
納した。
【００１７】このように作製した電気二重層コンデンサ
１０個と、電解液にドデシルベンゼンスルホン酸ナトリ
ウムを添加しないという条件以外は前述の内容と全く同
一の従来の電気二重層コンデンサ１０個に、５．０Ｖを
印加し、１時間定電圧充電を行った後、１ｍＡで定電流
放電させ、電圧が３．０Ｖから２．５Ｖに降下するのに
要した時間から静電容量を求めた。また等価直列抵抗
は、１ｋＨｚ、１０ｍＡの定電流をこの電気二重層コン
デンサに流し、その時両端に現れる電圧から求めた。そ
れぞれの平均値を表２に示す。
１０個と、電解液にドデシルベンゼンスルホン酸ナトリ
ウムを添加しないという条件以外は前述の内容と全く同
一の従来の電気二重層コンデンサ１０個に、５．０Ｖを
印加し、１時間定電圧充電を行った後、１ｍＡで定電流
放電させ、電圧が３．０Ｖから２．５Ｖに降下するのに
要した時間から静電容量を求めた。また等価直列抵抗
は、１ｋＨｚ、１０ｍＡの定電流をこの電気二重層コン
デンサに流し、その時両端に現れる電圧から求めた。そ
れぞれの平均値を表２に示す。
【００１８】
【表２】
【００１９】また、前述の本発明例及び従来例のそれぞ
れ１０個の電気二重層コンデンサを７０℃の温度雰囲気
で各コンデンサに直流５．５Ｖの電圧を印加した状態で
７２時間の高温負荷試験を実施した後、各コンデンサの
静電容量を測定した。試験前の初期値に対する試験後の
値の静電容量の変化率は下の表３のようになった。
れ１０個の電気二重層コンデンサを７０℃の温度雰囲気
で各コンデンサに直流５．５Ｖの電圧を印加した状態で
７２時間の高温負荷試験を実施した後、各コンデンサの
静電容量を測定した。試験前の初期値に対する試験後の
値の静電容量の変化率は下の表３のようになった。
【００２０】
【表３】
【００２１】このように、本発明の電気二重層コンデン
サは従来の電気二重層コンデンサに比べて静電容量の経
時的な変化が減少することがわかった。
サは従来の電気二重層コンデンサに比べて静電容量の経
時的な変化が減少することがわかった。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば電
解液に界面活性剤を第２成分として含有させることによ
って、分極性電極への電解液の含浸時間を著しく短縮す
ることができる。また含浸後の活性炭表面と電解液の分
離による静電容量の経時変化の低減、コンデンサへの電
圧印加時のガスの発生を抑える効果がある。
解液に界面活性剤を第２成分として含有させることによ
って、分極性電極への電解液の含浸時間を著しく短縮す
ることができる。また含浸後の活性炭表面と電解液の分
離による静電容量の経時変化の低減、コンデンサへの電
圧印加時のガスの発生を抑える効果がある。
【図１】本発明による固体活性炭を分極性電極に用いた
電気二重層コンデンサの一例の断面図である。
電気二重層コンデンサの一例の断面図である。
【図２】本発明による活性炭厚膜を分極性電極に用いた
電気二重層コンデンサの一例の断面図である。
電気二重層コンデンサの一例の断面図である。
【図３】集電体基板の片面に形成した活性炭厚膜分極性
電極の断面図である。
電極の断面図である。
【図４】集電体基板の両面に形成した活性炭厚膜分極性
電極の断面図である。
電極の断面図である。
【図５】本発明の活性炭厚膜を分極性電極に用いた電気
二重層コンデンサの一例の外観説明図である。
二重層コンデンサの一例の外観説明図である。
１ 固体活性炭分極性電極 ２ ガラス状カーボン製集電体 ３ セパレータ ４ａ 容器 ４ｂ 容器蓋 ５ 端子 ９ セパレータ １０ ブチルゴム製ガスケット １１，１２ ガラス状カーボン基板 １３ 活性炭厚膜 １４ 電気二重層コンデンサ １５ ステンレス板 １６ ステンレス製ケース
Claims (9)
- 【請求項１】 固体活性炭を分極性電極として用いる電
気二重層コンデンサにおいて、電解液に界面活性剤を第
２成分として含有したことを特徴とする電気二重層コン
デンサ。 - 【請求項２】 活性炭厚膜を分極性電極として用いる電
気二重層コンデンサにおいて、電解液に界面活性剤を第
２成分として含有したことを特徴とする電気二重層コン
デンサ。 - 【請求項３】 界面活性剤が非イオン性界面活性剤であ
る請求項１または２に記載の電気二重層コンデンサ。 - 【請求項４】 非イオン性界面活性剤が、ポリエチレン
グリコール型界面活性剤である請求項３記載の電気二重
層コンデンサ。 - 【請求項５】 非イオン性界面活性剤が、アルキルフェ
ノールにエチレンオキサイドを付加させた下記一般式で
示されるポリオキシエチレンアルキルフェノールである
請求項４記載の電気二重層コンデンサ。 【化１】 （式中、Ｒ1は炭素数が５〜２０の炭化水素基、ｎは１
〜２０の整数である。） - 【請求項６】 非イオン性界面活性剤が、高級アルコー
ルにエチレンオキサイドを付加させた下記一般式で示さ
れるポリオキシエチレン高級アルコールである請求項４
記載の電気二重層コンデンサ。 Ｒ2−Ｏ（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）nＨ （式中、Ｒ2は炭素数が８〜２２の炭化水素基、ｎは１
〜２０の整数である。） - 【請求項７】 界面活性剤がスルホン酸塩型界面活性剤
である請求項１または２に記載の電気二重層コンデン
サ。 - 【請求項８】 スルホン酸塩型界面活性剤が、下記一般
式で表される界面活性剤である請求項７記載の電気二重
層コンデンサ。 Ｒ3ＳＯ3Ｍ （式中、Ｒ3は炭化水素基、Ｍはアルカリ金属を示
す。） - 【請求項９】 スルホン酸塩型界面活性剤が、下記一般
式で表される界面活性剤である請求項７記載の電気二重
層コンデンサ。 【化２】 （式中、Ｒ4は炭素数が５〜２０の炭化水素基、Ｍはア
ルカリ金属を示す。）
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8317592A JP3114337B2 (ja) | 1992-03-05 | 1992-03-05 | 電気二重層コンデンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8317592A JP3114337B2 (ja) | 1992-03-05 | 1992-03-05 | 電気二重層コンデンサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05251271A true JPH05251271A (ja) | 1993-09-28 |
| JP3114337B2 JP3114337B2 (ja) | 2000-12-04 |
Family
ID=13794955
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8317592A Expired - Fee Related JP3114337B2 (ja) | 1992-03-05 | 1992-03-05 | 電気二重層コンデンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3114337B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6324049B1 (en) | 1996-12-09 | 2001-11-27 | Nec Corporation | Electric double layer capacitor |
| WO2008020649A1 (fr) * | 2006-08-15 | 2008-02-21 | National University Corporation Okayama University | Solution électrolytique et condensateur |
| US8050013B2 (en) * | 2007-07-09 | 2011-11-01 | Panasonic Corporation | Capacitor and method of producing the same |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5659739B2 (ja) | 2010-11-30 | 2015-01-28 | 株式会社リコー | 画像形成装置 |
-
1992
- 1992-03-05 JP JP8317592A patent/JP3114337B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6324049B1 (en) | 1996-12-09 | 2001-11-27 | Nec Corporation | Electric double layer capacitor |
| WO2008020649A1 (fr) * | 2006-08-15 | 2008-02-21 | National University Corporation Okayama University | Solution électrolytique et condensateur |
| US8050013B2 (en) * | 2007-07-09 | 2011-11-01 | Panasonic Corporation | Capacitor and method of producing the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3114337B2 (ja) | 2000-12-04 |
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