JPH05304050A - 電気２重層コンデンサ - Google Patents
電気２重層コンデンサInfo
- Publication number
- JPH05304050A JPH05304050A JP4134167A JP13416792A JPH05304050A JP H05304050 A JPH05304050 A JP H05304050A JP 4134167 A JP4134167 A JP 4134167A JP 13416792 A JP13416792 A JP 13416792A JP H05304050 A JPH05304050 A JP H05304050A
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- Japan
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- conductive paint
- paint
- activated carbon
- active carbon
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- 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
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- Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 電気２重層コンデンサの分極性電極を薄くす
ること。 【構成】 電気２重層コンデンサの分極性電極（５）の
形成を、集電体（１）の上に導電塗料（２）を塗布し、
活性炭粉末（４）の浮遊する雰囲気中で、その導電塗料
に活性炭粉末を付着させることによって行う。この形成
法は、活性炭焼結体をホットプレスにて集電体に接着す
る従来の形成法より、工程数が少ない上、製造ラインを
自動化し易い。このようにして形成された分極性電極の
厚さは、活性炭を焼結した従来のもの（約１ｍｍ）に比
べて、極めて薄くできる（約１０〜２５μｍ）。そのた
め、容量が大となると共に、分極性電極の単位体積あた
り取り出せる電気量が、放電電流密度によって変化する
ことがなくなる。
ること。 【構成】 電気２重層コンデンサの分極性電極（５）の
形成を、集電体（１）の上に導電塗料（２）を塗布し、
活性炭粉末（４）の浮遊する雰囲気中で、その導電塗料
に活性炭粉末を付着させることによって行う。この形成
法は、活性炭焼結体をホットプレスにて集電体に接着す
る従来の形成法より、工程数が少ない上、製造ラインを
自動化し易い。このようにして形成された分極性電極の
厚さは、活性炭を焼結した従来のもの（約１ｍｍ）に比
べて、極めて薄くできる（約１０〜２５μｍ）。そのた
め、容量が大となると共に、分極性電極の単位体積あた
り取り出せる電気量が、放電電流密度によって変化する
ことがなくなる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、分極性電極を薄くした
電気２重層コンデンサに関するものである。
電気２重層コンデンサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】電気２重層コンデンサでは、イオンは透
過するが絶縁性を有するセパレータを挟んで２つの分極
性電極が配設され、分極性電極のセパレータ側ではない
側に集電体が設けられる。そして、分極性電極の周囲の
内、集電体に覆われていない部分は、絶縁性のガスケッ
トで覆うという構造とされている。
過するが絶縁性を有するセパレータを挟んで２つの分極
性電極が配設され、分極性電極のセパレータ側ではない
側に集電体が設けられる。そして、分極性電極の周囲の
内、集電体に覆われていない部分は、絶縁性のガスケッ
トで覆うという構造とされている。
【０００３】分極性電極としては、活性炭粉末を電解液
と混合してペースト状にしたものが用いられて来たが、
近年では、分極性電極の内部抵抗を小にすると共に容量
を大にするため、活性炭を焼結し、それに電解液を含浸
させたものを用いるものがある。活性炭焼結体は、静電
容量を大にするため、厚みは出来るだけ薄くすることが
望まれる。しかしながら、後に述べるような制約から、
あまり薄くすることは出来ない。
と混合してペースト状にしたものが用いられて来たが、
近年では、分極性電極の内部抵抗を小にすると共に容量
を大にするため、活性炭を焼結し、それに電解液を含浸
させたものを用いるものがある。活性炭焼結体は、静電
容量を大にするため、厚みは出来るだけ薄くすることが
望まれる。しかしながら、後に述べるような制約から、
あまり薄くすることは出来ない。
【０００４】図２は、活性炭を焼結した分極性電極を用
いた従来の電気２重層コンデンサの製造工程を示す図で
ある。図２において、１は集電体、２は導電塗料、３は
活性炭焼結体である。活性炭焼結体３は、小片とされて
いる。図２（イ）は、導電シートから成る集電体１と、
活性炭焼結体３とが用意された状態を示している。ま
ず、図２（ロ）に示すように、集電体１の片面に導電塗
料２を塗布する（第１工程）。
いた従来の電気２重層コンデンサの製造工程を示す図で
ある。図２において、１は集電体、２は導電塗料、３は
活性炭焼結体である。活性炭焼結体３は、小片とされて
いる。図２（イ）は、導電シートから成る集電体１と、
活性炭焼結体３とが用意された状態を示している。ま
ず、図２（ロ）に示すように、集電体１の片面に導電塗
料２を塗布する（第１工程）。
【０００５】ついで、図２（ハ）に示すように、導電塗
料２の上に、所要の電極面積となるよう活性炭焼結体３
の小片を幾つか並べる（第２工程）。ホットプレスを行
うには、導電塗料２がある程度乾燥しなければならない
ので、導電塗料２が少し乾燥するのを待つ（第３工
程）。その後、ホットプレスにて接着する（第４工
程）。
料２の上に、所要の電極面積となるよう活性炭焼結体３
の小片を幾つか並べる（第２工程）。ホットプレスを行
うには、導電塗料２がある程度乾燥しなければならない
ので、導電塗料２が少し乾燥するのを待つ（第３工
程）。その後、ホットプレスにて接着する（第４工
程）。
【０００６】このようにして集電体１に活性炭焼結体３
を接着した構造のもの２つを、活性炭焼結体３がセパレ
ータ（図示せず）に面するよう配設して、電気２重層コ
ンデンサを構成することになる。なお、電気２重層コン
デンサに関する従来の文献としては、例えば特開平３−
139815号がある。
を接着した構造のもの２つを、活性炭焼結体３がセパレ
ータ（図示せず）に面するよう配設して、電気２重層コ
ンデンサを構成することになる。なお、電気２重層コン
デンサに関する従来の文献としては、例えば特開平３−
139815号がある。
【０００７】
（問題点）しかしながら、前記した従来の電気２重層コ
ンデンサでは、活性炭焼結体３をホットプレスで集電体
に接着するので、次のような問題点があった。第１の問
題点は、製造する際の工程数が多いということである。
第２の問題点は、ホットプレス時の加熱，加圧により破
壊されないようにするため、厚みを薄くすることが出来
ず、分極性電極の単位体積当たり取り出せる電気量が、
放電電流密度が大になるにつれて小になってしまう（放
電電流密度に対して依存性がある）ということである。
第３の問題点は、平面以外の曲面のものは、製作しにく
いということである。
ンデンサでは、活性炭焼結体３をホットプレスで集電体
に接着するので、次のような問題点があった。第１の問
題点は、製造する際の工程数が多いということである。
第２の問題点は、ホットプレス時の加熱，加圧により破
壊されないようにするため、厚みを薄くすることが出来
ず、分極性電極の単位体積当たり取り出せる電気量が、
放電電流密度が大になるにつれて小になってしまう（放
電電流密度に対して依存性がある）ということである。
第３の問題点は、平面以外の曲面のものは、製作しにく
いということである。
【０００８】（問題点の説明）前記したように第１工程
〜第４工程まである上、特に第３工程の乾燥に要する時
間は長く、全体として製造に長い時間がかかっていた。
更に、ホットプレスによって接着する際には、加熱，加
圧されるので、活性炭焼結体３（分極性電極）の厚さを
あまり薄くしたり、単一の片を大面積にしたりすると、
壊れてしまう恐れがある。そのため従来では、例えば、
厚さは約１ｍｍ程度，面積は２５ｍｍ角程度とされてい
た。
〜第４工程まである上、特に第３工程の乾燥に要する時
間は長く、全体として製造に長い時間がかかっていた。
更に、ホットプレスによって接着する際には、加熱，加
圧されるので、活性炭焼結体３（分極性電極）の厚さを
あまり薄くしたり、単一の片を大面積にしたりすると、
壊れてしまう恐れがある。そのため従来では、例えば、
厚さは約１ｍｍ程度，面積は２５ｍｍ角程度とされてい
た。
【０００９】図３は、放電電流密度と、分極性電極の単
位体積当たり取り出せる電気量との関係を示す図であ
る。図３（イ）は従来の電気２重層コンデンサの関係，
図３（ロ）は本発明の電気２重層コンデンサの関係（後
に説明する）を示している。
位体積当たり取り出せる電気量との関係を示す図であ
る。図３（イ）は従来の電気２重層コンデンサの関係，
図３（ロ）は本発明の電気２重層コンデンサの関係（後
に説明する）を示している。
【００１０】従来のように約１ｍｍの厚さがあると、図
３（イ）に示すように、放電電流密度が大になるに従っ
て、分極性電極の単位体積当たり取り出せる電気量は小
になるよう変化する。即ち、放電電流密度Ａ1 の時は、
取り出せる電気量はＣ1 であるが、放電電流密度Ａ2 の
時は、取り出せる電気量はＣ2 に下がる。このような電
気２重層コンデンサは、放電電流密度Ａ2 で、単位体積
当たり取り出せる電気量としてＣL 以上を要求する負荷
には、使用できないということになる（使用可能領域が
狭い）。
３（イ）に示すように、放電電流密度が大になるに従っ
て、分極性電極の単位体積当たり取り出せる電気量は小
になるよう変化する。即ち、放電電流密度Ａ1 の時は、
取り出せる電気量はＣ1 であるが、放電電流密度Ａ2 の
時は、取り出せる電気量はＣ2 に下がる。このような電
気２重層コンデンサは、放電電流密度Ａ2 で、単位体積
当たり取り出せる電気量としてＣL 以上を要求する負荷
には、使用できないということになる（使用可能領域が
狭い）。
【００１１】更に、曲面状の活性炭焼結体３を製造する
ことは、平面状のものを製造することより面倒である
し、それを曲面状の集電体にホットプレスで接着するこ
とは、平面状の集電体の上に接着することより面倒であ
った。そのため、平面以外の任意の曲面のものは、製作
しにくかった。本発明は、このような問題点を解決する
ことを課題とするものである。
ことは、平面状のものを製造することより面倒である
し、それを曲面状の集電体にホットプレスで接着するこ
とは、平面状の集電体の上に接着することより面倒であ
った。そのため、平面以外の任意の曲面のものは、製作
しにくかった。本発明は、このような問題点を解決する
ことを課題とするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明では、セパレータを介して１対の分極性電極
を対向配設し、該分極性電極のセパレータに面しない側
を集電体に接触させ、分極性電極の集電体に覆われない
部分を絶縁性のガスケットで覆う構成の電気２重層コン
デンサにおいて、集電体の上に導電塗料を塗布し、活性
炭粉末浮遊雰囲気中で該導電塗料に活性炭粉末を付着し
て形成した層を分極性電極として用いることとした。
め、本発明では、セパレータを介して１対の分極性電極
を対向配設し、該分極性電極のセパレータに面しない側
を集電体に接触させ、分極性電極の集電体に覆われない
部分を絶縁性のガスケットで覆う構成の電気２重層コン
デンサにおいて、集電体の上に導電塗料を塗布し、活性
炭粉末浮遊雰囲気中で該導電塗料に活性炭粉末を付着し
て形成した層を分極性電極として用いることとした。
【００１３】
【作 用】電気２重層コンデンサの分極性電極を、集
電体の上に導電塗料を塗布し、それに活性炭粉末を付着
させて形成する。このような形成法での工程数は、ホッ
トプレスを使用して接着する場合に比べて、少なくな
る。また、製造が連続的に行え、自動化に適する。
電体の上に導電塗料を塗布し、それに活性炭粉末を付着
させて形成する。このような形成法での工程数は、ホッ
トプレスを使用して接着する場合に比べて、少なくな
る。また、製造が連続的に行え、自動化に適する。
【００１４】付着は活性炭粉末の浮遊する雰囲気中で行
わせるから、それで出来た分極性電極の厚さは、活性炭
を焼結して作った従来のもの（約１ｍｍ）に比べて、極
めて薄くできる（約１０〜２５μｍ）。そして、平面以
外の任意の曲面の集電体にも、格別の措置を講ずること
なく、同様に形成することが出来る。
わせるから、それで出来た分極性電極の厚さは、活性炭
を焼結して作った従来のもの（約１ｍｍ）に比べて、極
めて薄くできる（約１０〜２５μｍ）。そして、平面以
外の任意の曲面の集電体にも、格別の措置を講ずること
なく、同様に形成することが出来る。
【００１５】分極性電極が薄くされることにより、容量
が増大されると共に、分極性電極の単位体積あたり取り
出せる電気量が、放電電流密度によってあまり変化しな
くなる。
が増大されると共に、分極性電極の単位体積あたり取り
出せる電気量が、放電電流密度によってあまり変化しな
くなる。
【００１６】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。図１は、本発明の電気２重層コンデンサの
製造工程を示す図である。符号は図２のものに対応し、
４は活性炭粉末、５は活性炭粉末層である。図１（イ）
は、集電体１と活性炭粉末４とが用意された状態を示し
ている。
に説明する。図１は、本発明の電気２重層コンデンサの
製造工程を示す図である。符号は図２のものに対応し、
４は活性炭粉末、５は活性炭粉末層である。図１（イ）
は、集電体１と活性炭粉末４とが用意された状態を示し
ている。
【００１７】まず、図１（ロ）に示すように、集電体１
の上に導電塗料２を塗布する（第１工程）。導電塗料２
としては、電解液に硫酸を使用する関係上、耐硫酸性が
高いことが要求される。また、導電塗料２の電気抵抗
も、電気２重層コンデンサの内部抵抗の一部を成すの
で、内部抵抗を小にするためには、導電塗料２の電気抵
抗が小であることが要求される。そのような要求を満足
する導電塗料としては、例えばＡＢＳ系導電塗料、ウレ
タン系導電塗料、フッ素系導電塗料等がある。
の上に導電塗料２を塗布する（第１工程）。導電塗料２
としては、電解液に硫酸を使用する関係上、耐硫酸性が
高いことが要求される。また、導電塗料２の電気抵抗
も、電気２重層コンデンサの内部抵抗の一部を成すの
で、内部抵抗を小にするためには、導電塗料２の電気抵
抗が小であることが要求される。そのような要求を満足
する導電塗料としては、例えばＡＢＳ系導電塗料、ウレ
タン系導電塗料、フッ素系導電塗料等がある。
【００１８】次に、図１（ロ）のように導電塗料２を塗
布したものを、活性炭粉末が霧状に浮遊させられている
雰囲気の中に置く（第２工程）。例えば、導電塗料２を
塗布した集電体１を、活性炭粉末を浮遊させている室を
ゆっくりと通過させる。そうすると、図１（ハ）に示す
ように、活性炭粉末４が導電塗料２に自然に付着して、
薄い活性炭粉末層５（厚さ１０〜２５μｍ）が形成され
る。
布したものを、活性炭粉末が霧状に浮遊させられている
雰囲気の中に置く（第２工程）。例えば、導電塗料２を
塗布した集電体１を、活性炭粉末を浮遊させている室を
ゆっくりと通過させる。そうすると、図１（ハ）に示す
ように、活性炭粉末４が導電塗料２に自然に付着して、
薄い活性炭粉末層５（厚さ１０〜２５μｍ）が形成され
る。
【００１９】このような形成のさせ方をするに当たって
は、流動浸漬法，静電スプレイ法，浸漬塗工法，ロール
アプリケート法等を用いることが出来る。製造ラインを
容易に自動化することが出来るし、製造は連続的に行わ
れる。本発明の方法で形成する場合の工程数は、ホット
プレスにより接着していた従来の形成法の工程数より、
少ない。
は、流動浸漬法，静電スプレイ法，浸漬塗工法，ロール
アプリケート法等を用いることが出来る。製造ラインを
容易に自動化することが出来るし、製造は連続的に行わ
れる。本発明の方法で形成する場合の工程数は、ホット
プレスにより接着していた従来の形成法の工程数より、
少ない。
【００２０】前記のようにして形成する活性炭粉末層５
の厚さは、従来の分極性電極の厚さ（約１ｍｍ）に比べ
て、はるかに薄くすることが出来る。また、平面ではな
い任意の曲面の集電体の上に、形成することが出来る。
の厚さは、従来の分極性電極の厚さ（約１ｍｍ）に比べ
て、はるかに薄くすることが出来る。また、平面ではな
い任意の曲面の集電体の上に、形成することが出来る。
【００２１】形成された活性炭粉末層５が、分極性電極
として用いられることになる。図１（ハ）に示すような
構造のもの２つを、その活性炭粉末層５が図示しないセ
パレータに面するよう配設して、電気２重層コンデンサ
を構成することになる。
として用いられることになる。図１（ハ）に示すような
構造のもの２つを、その活性炭粉末層５が図示しないセ
パレータに面するよう配設して、電気２重層コンデンサ
を構成することになる。
【００２２】前記したように、この活性炭粉末層５は、
１ｍｍよりはるかに薄く出来るし、面積の点でも制限を
受けるわけではない。従って、図２に示す従来の分極性
電極を用いたものに比し、容量は大となる。更に、研究
の結果、分極性電極の厚さが薄くなるほど、分極性電極
の単位体積あたり取り出せる電気量は、放電電流密度が
変化しても変化しなくなるという性質が見出された。
１ｍｍよりはるかに薄く出来るし、面積の点でも制限を
受けるわけではない。従って、図２に示す従来の分極性
電極を用いたものに比し、容量は大となる。更に、研究
の結果、分極性電極の厚さが薄くなるほど、分極性電極
の単位体積あたり取り出せる電気量は、放電電流密度が
変化しても変化しなくなるという性質が見出された。
【００２３】本発明の分極性電極は薄いので、放電電流
密度と分極性電極の単位体積あたり取り出せる電気量と
の関係は、図３（ロ）に示すように、放電電流密度が変
化しても殆ど変化しないものとなる。即ち、放電電流密
度がＡ1 の場合でも、それより大きいＡ2 の場合でも、
分極性電極の単位体積当たり取り出せる電気量はＣ3で
ある。それゆえ、放電電流密度がＡ2 の場合に単位体積
当たり取り出せる電気量としてＣL 以上を要求する負荷
に対して、なお使用可能である。
密度と分極性電極の単位体積あたり取り出せる電気量と
の関係は、図３（ロ）に示すように、放電電流密度が変
化しても殆ど変化しないものとなる。即ち、放電電流密
度がＡ1 の場合でも、それより大きいＡ2 の場合でも、
分極性電極の単位体積当たり取り出せる電気量はＣ3で
ある。それゆえ、放電電流密度がＡ2 の場合に単位体積
当たり取り出せる電気量としてＣL 以上を要求する負荷
に対して、なお使用可能である。
【００２４】
【発明の効果】以上述べた如く、本発明の電気２重層コ
ンデンサによれば、集電体の上に導電塗料を塗布し、そ
れに活性炭粉末浮遊雰囲気中で活性炭粉末を付着させ
て、分極性電極を形成するので、従来より工程数が少な
く、製造ラインが自動化し易くなると共に、従来よりは
るかに薄い分極性電極を形成することが出来る。
ンデンサによれば、集電体の上に導電塗料を塗布し、そ
れに活性炭粉末浮遊雰囲気中で活性炭粉末を付着させ
て、分極性電極を形成するので、従来より工程数が少な
く、製造ラインが自動化し易くなると共に、従来よりは
るかに薄い分極性電極を形成することが出来る。
【００２５】その結果、容量を増大させることが出来る
と共に、分極性電極の単位体積あたり取り出せる電気量
が、放電電流密度によって変化するのを少なくすること
が出来る。また、平面以外の任意の曲面の分極性電極を
形成することが出来る。
と共に、分極性電極の単位体積あたり取り出せる電気量
が、放電電流密度によって変化するのを少なくすること
が出来る。また、平面以外の任意の曲面の分極性電極を
形成することが出来る。
【図１】本発明の電気２重層コンデンサの製造工程を示
す図
す図
【図２】従来の電気２重層コンデンサの製造工程を示す
図
図
【図３】放電電流密度と分極性電極の単位体積あたり取
り出せる電気量の関係を示す図
り出せる電気量の関係を示す図
１…集電体、２…導電塗料、３…活性炭焼結体、４…活
性炭粉末、５…活性炭粉末層
性炭粉末、５…活性炭粉末層
Claims (1)
- 【請求項１】 セパレータを介して１対の分極性電極を
対向配設し、該分極性電極のセパレータに面しない側を
集電体に接触させ、分極性電極の集電体に覆われない部
分を絶縁性のガスケットで覆う構成の電気２重層コンデ
ンサにおいて、集電体の上に導電塗料を塗布し、活性炭
粉末浮遊雰囲気中で該導電塗料に活性炭粉末を付着させ
て形成した層を分極性電極として用いたことを特徴とす
る電気２重層コンデンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4134167A JPH05304050A (ja) | 1992-04-27 | 1992-04-27 | 電気２重層コンデンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4134167A JPH05304050A (ja) | 1992-04-27 | 1992-04-27 | 電気２重層コンデンサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05304050A true JPH05304050A (ja) | 1993-11-16 |
Family
ID=15122019
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4134167A Pending JPH05304050A (ja) | 1992-04-27 | 1992-04-27 | 電気２重層コンデンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05304050A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000012388A (ja) * | 1998-06-25 | 2000-01-14 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | 集電体用導電性フィルム |
| FR2824418A1 (fr) * | 2001-05-04 | 2002-11-08 | Conservatoire Nat Arts | Realisation de collecteurs de courant pour generateurs electrochimiques en milieu organique |
| US7419745B2 (en) | 2004-03-31 | 2008-09-02 | Sanjay Chaturvedi | Method of forming an electrode structure useful in energy storage devices |
| US7449031B2 (en) * | 2002-12-16 | 2008-11-11 | Dai Nippon Printing Co., Ltd. | Polarized electrode for electric double layer capacitor, method for producing the same and electric double layer capacitor |
| US7580243B2 (en) * | 2006-07-14 | 2009-08-25 | Maxwell Technologies, Inc. | Method of making and article of manufacture for an ultracapacitor electrode apparatus |
-
1992
- 1992-04-27 JP JP4134167A patent/JPH05304050A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO2002091407A2 (fr) * | 2001-05-04 | 2002-11-14 | Cnam-Conservatoire National Des Arts Et Metiers | Realisation de collecteurs de courant pour generateurs electrochimiques en milieu organique |
| WO2002091407A3 (fr) * | 2001-05-04 | 2003-01-16 | Cnam Conservatoire Nat Des Art | Realisation de collecteurs de courant pour generateurs electrochimiques en milieu organique |
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