JPH0582395A - 電気二重層コンデンサ - Google Patents
電気二重層コンデンサInfo
- Publication number
- JPH0582395A JPH0582395A JP3272031A JP27203191A JPH0582395A JP H0582395 A JPH0582395 A JP H0582395A JP 3272031 A JP3272031 A JP 3272031A JP 27203191 A JP27203191 A JP 27203191A JP H0582395 A JPH0582395 A JP H0582395A
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- JP
- Japan
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- electrode
- surface area
- double layer
- electric double
- layer capacitor
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Abstract
(57)【要約】
【目的】活性炭粒子を焼結固形化した電極の比表面積と
その密度とを適切に設定して大静電容量の電気二重層コ
ンデンサを得る。 【構成】石油ピッチ系の活性炭粒子の焼結固形化による
電極の比表面積２０００〜３２００ｍ2 ／ｇｒの範囲
で、その密度の０．４２〜０．６０ｇｒ／ｃｍ3 の範囲
のものを使用し、希硫酸を含浸させて分極性電極とす
る。
その密度とを適切に設定して大静電容量の電気二重層コ
ンデンサを得る。 【構成】石油ピッチ系の活性炭粒子の焼結固形化による
電極の比表面積２０００〜３２００ｍ2 ／ｇｒの範囲
で、その密度の０．４２〜０．６０ｇｒ／ｃｍ3 の範囲
のものを使用し、希硫酸を含浸させて分極性電極とす
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電極に活性炭を用いた大
静電容量を有する電気二重層コンデンサに関する。
静電容量を有する電気二重層コンデンサに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、電気二重層原理を利用して大静電
容量が得られる電気二重層コンデンサがマイクロコンピ
ュータやＩＣメモリーなどのバックアップ電源に採用さ
れ、さらに静電容量を大にして車載のバッテリの用途の
一部にまで用いられるような電気二重層コンデンサが開
発されている。
容量が得られる電気二重層コンデンサがマイクロコンピ
ュータやＩＣメモリーなどのバックアップ電源に採用さ
れ、さらに静電容量を大にして車載のバッテリの用途の
一部にまで用いられるような電気二重層コンデンサが開
発されている。
【０００３】このような電気二重層コンデンサではその
電極として種々の提案がなされており、例えば特公昭５
５−４１０１５号公報では活性炭粉末と電解液にてペー
スト状としたもの、特開昭６１−２６２０７号公報では
活性炭繊維とフッ素樹脂などを用いディスク状やシート
状にしたもの、また特公昭６０−１５１３８号公報では
炭素繊維を用いたものなどがそれぞれに示されている。
電極として種々の提案がなされており、例えば特公昭５
５−４１０１５号公報では活性炭粉末と電解液にてペー
スト状としたもの、特開昭６１−２６２０７号公報では
活性炭繊維とフッ素樹脂などを用いディスク状やシート
状にしたもの、また特公昭６０−１５１３８号公報では
炭素繊維を用いたものなどがそれぞれに示されている。
【０００４】そして、静電容量からみた性能的には電極
の表面積を大にするほど大容量が得られ、大静電容量の
コンデンサの開発には、単位体積当りの表面積を大きく
することが要求されている。
の表面積を大にするほど大容量が得られ、大静電容量の
コンデンサの開発には、単位体積当りの表面積を大きく
することが要求されている。
【０００５】図６は従来の実績における電極の充填密度
と表面積とを示した曲線図であり、活性炭は比表面積２
０００ｍ2 ／ｇｒ程度の粒子のものを充填したときの密
度約０．４ｇ／ｃｍ3 が最も大きな単位体積当り表面積
が得られることが図により示されている。
と表面積とを示した曲線図であり、活性炭は比表面積２
０００ｍ2 ／ｇｒ程度の粒子のものを充填したときの密
度約０．４ｇ／ｃｍ3 が最も大きな単位体積当り表面積
が得られることが図により示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述のように活性炭の
粒子の比表面積を大にすると充填密度が低下し、また充
填密度を上げようとすると、比表面積の小さな粒子を使
用せざるを得なくなり、いずれも単位体積当りの表面積
は低下することになる。
粒子の比表面積を大にすると充填密度が低下し、また充
填密度を上げようとすると、比表面積の小さな粒子を使
用せざるを得なくなり、いずれも単位体積当りの表面積
は低下することになる。
【０００７】そして、前述のような従来の各提案におけ
る電極では単位体積当りの表面積を約１０００ｍ2 ／ｃ
ｍ3 以上にすることは困難であった。
る電極では単位体積当りの表面積を約１０００ｍ2 ／ｃ
ｍ3 以上にすることは困難であった。
【０００８】本発明はこのような問題に鑑みてなされた
ものであり、その目的は電極として使用する活性炭粒子
の比表面積や、焼結処理後の密度を勘案し、単位体積当
りの表面積が大となり、大静電容量が得られる電気二重
層コンデンサを提供しようとするものである。
ものであり、その目的は電極として使用する活性炭粒子
の比表面積や、焼結処理後の密度を勘案し、単位体積当
りの表面積が大となり、大静電容量が得られる電気二重
層コンデンサを提供しようとするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに本発明によれば、活性炭粒子を焼結固形化した電極
に希硫酸を含浸させて分極性電極として使用する電気二
重層コンデンサにおいて、前記の焼結固形化した電極は
比表面積が２０００〜３２００ｍ2 ／ｇｒの範囲であ
り、かつ密度は０．４２〜０．６０ｇ／ｃｍ3 の範囲に
設定した電気二重層コンデンサが提供される。
めに本発明によれば、活性炭粒子を焼結固形化した電極
に希硫酸を含浸させて分極性電極として使用する電気二
重層コンデンサにおいて、前記の焼結固形化した電極は
比表面積が２０００〜３２００ｍ2 ／ｇｒの範囲であ
り、かつ密度は０．４２〜０．６０ｇ／ｃｍ3 の範囲に
設定した電気二重層コンデンサが提供される。
【００１０】
【作用】本発明によれば、電極の素材となる活性炭に石
油ピッチ系の比表面積が３５００ｍ2 ／ｇｒ以上のもの
を用い、焼成により焼結固形化した電極の比表面積が２
０００〜３２００ｍ2 ／ｇｒであり、かつ密度を０．４
２〜０．６０ｇ／ｃｍ3のものを使用するので、単位体
積当り表面積の大きい電極が得られ、したがって電解液
を含浸させ分極性電極を構成させた電気二重層コンデン
サは、その静電容量の大きいものが得られる。
油ピッチ系の比表面積が３５００ｍ2 ／ｇｒ以上のもの
を用い、焼成により焼結固形化した電極の比表面積が２
０００〜３２００ｍ2 ／ｇｒであり、かつ密度を０．４
２〜０．６０ｇ／ｃｍ3のものを使用するので、単位体
積当り表面積の大きい電極が得られ、したがって電解液
を含浸させ分極性電極を構成させた電気二重層コンデン
サは、その静電容量の大きいものが得られる。
【００１１】
【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。
詳細に説明する。
【００１２】図３は本実施例における電気二重層コンデ
ンサの電極体を焼結する装置の概略構成図である。
ンサの電極体を焼結する装置の概略構成図である。
【００１３】同図において、１０は活性炭粉末を収容す
る焼結型で、中央には活性炭粉末を充填する穴が形成さ
れ、その内周壁はセラミックスなどの絶縁層１１、外周
部は高強度材のタングステン鋼などで形成されている。
る焼結型で、中央には活性炭粉末を充填する穴が形成さ
れ、その内周壁はセラミックスなどの絶縁層１１、外周
部は高強度材のタングステン鋼などで形成されている。
【００１４】１２は上部ピン、１３は下部ピンで、焼結
型１０の中央の穴にそれぞれ挿入されるもので、これら
の両ピン１２および１３の間には活性炭粉末１’が封入
されて焼結や加圧の処理により焼結体に加工されるもの
である。
型１０の中央の穴にそれぞれ挿入されるもので、これら
の両ピン１２および１３の間には活性炭粉末１’が封入
されて焼結や加圧の処理により焼結体に加工されるもの
である。
【００１５】１４，１５はそれぞれ電極であり、上部ピ
ン１２の上方、下部ピン１３の下方に配置され、図示し
ていない油圧装置により矢印方向に圧力Ｐが印加され、
両ピン１２，１３を介して活性炭粉末１’を上下の両方
向から加圧する。そして、電極１４，１５にはスイッチ
ＳＷ１，ＳＷ２とコンデンサＣとの直列回路が並列接続
され、ＳＷ２とコンデンサＣと直列部分には可変電源１
６、抵抗器Ｒが接続されて電源が供給される。１７は制
御回路で常開スイッチＳＷ１と、常閉スイッチＳＷ２と
を開閉制御するように構成されている。
ン１２の上方、下部ピン１３の下方に配置され、図示し
ていない油圧装置により矢印方向に圧力Ｐが印加され、
両ピン１２，１３を介して活性炭粉末１’を上下の両方
向から加圧する。そして、電極１４，１５にはスイッチ
ＳＷ１，ＳＷ２とコンデンサＣとの直列回路が並列接続
され、ＳＷ２とコンデンサＣと直列部分には可変電源１
６、抵抗器Ｒが接続されて電源が供給される。１７は制
御回路で常開スイッチＳＷ１と、常閉スイッチＳＷ２と
を開閉制御するように構成されている。
【００１６】そして、本実施例における電極の焼結に当
り、石油ピッチ系の活性炭の比表面積３５００ｍ2 ／ｇ
ｒ以上の粒子の所定量を計量して蒸溜水を含浸させて攪
拌を行う。
り、石油ピッチ系の活性炭の比表面積３５００ｍ2 ／ｇ
ｒ以上の粒子の所定量を計量して蒸溜水を含浸させて攪
拌を行う。
【００１７】ついで、この攪拌されたペースト状の活性
炭を焼結型１０の中央の穴に充填し、上部ピン１２と下
部ピン１３とを挿入して、電極１４，１５を介して油圧
装置により３００〜５００ｋｇ／ｃｍ2 程度の圧力を上
下方向より印加する。
炭を焼結型１０の中央の穴に充填し、上部ピン１２と下
部ピン１３とを挿入して、電極１４，１５を介して油圧
装置により３００〜５００ｋｇ／ｃｍ2 程度の圧力を上
下方向より印加する。
【００１８】つぎに制御回路１７によりＳＷ１，ＳＷ２
を制御してコンデンサＣからの電荷を繰返えし印加し、
焼結温度が５００〜９００℃となるようにして焼結固形
化された電極を得る。
を制御してコンデンサＣからの電荷を繰返えし印加し、
焼結温度が５００〜９００℃となるようにして焼結固形
化された電極を得る。
【００１９】図４はこのような活性炭の焼結固形化され
た電極を用いた電気二重層コンデンサの断面図であり、
２０は上述の電極に希硫酸を含浸させた分極性電極、３
０は例えば非導電性ゴムを用いたガスケット、４０は分
極性電極２０，２０を上下に分離するセパレータであ
り、導電性ゴムを用いた集電板５０，５０により分極性
電極２０，２０の電荷を集電するように構成されてい
る。
た電極を用いた電気二重層コンデンサの断面図であり、
２０は上述の電極に希硫酸を含浸させた分極性電極、３
０は例えば非導電性ゴムを用いたガスケット、４０は分
極性電極２０，２０を上下に分離するセパレータであ
り、導電性ゴムを用いた集電板５０，５０により分極性
電極２０，２０の電荷を集電するように構成されてい
る。
【００２０】図１は上述のような石油ピッチ系の活性炭
を用い焼結固形化させた電極による電気二重層コンデン
サの電極の充填密度と比表面積および単位体積当りの表
面積との関係を示した図表図であり、同図中には比較例
として、石油コークス系およびフェノール樹脂系の活性
炭の比表面積１０００〜３０００ｍ2 ／ｇと３０ｗｔ％
希硫酸電解溶液とのペースト電極を用いたものが一点鎖
線を用いた曲線として示してある。
を用い焼結固形化させた電極による電気二重層コンデン
サの電極の充填密度と比表面積および単位体積当りの表
面積との関係を示した図表図であり、同図中には比較例
として、石油コークス系およびフェノール樹脂系の活性
炭の比表面積１０００〜３０００ｍ2 ／ｇと３０ｗｔ％
希硫酸電解溶液とのペースト電極を用いたものが一点鎖
線を用いた曲線として示してある。
【００２１】同図より、焼結電極はペースト電極に比
し、圧力が加えられているため、同一比表面積で高密度
化されているが、温度や圧力を上昇させて密度を高めれ
ば、逆に粒子の潰れが生じて比表面積が減ずることにな
り、ペースト電極では電極密度０．４ｇｒ／ｃｍ3 付近
で最大を示したものが、焼結電極ではこれより高密度側
の約０．５１ｇｒ／ｃｍ3 で最大値を示し、単位体積当
りの表面積は従来に比して大きな１４００ｍ2 ／ｃｍ3
を超過する値が得られている。
し、圧力が加えられているため、同一比表面積で高密度
化されているが、温度や圧力を上昇させて密度を高めれ
ば、逆に粒子の潰れが生じて比表面積が減ずることにな
り、ペースト電極では電極密度０．４ｇｒ／ｃｍ3 付近
で最大を示したものが、焼結電極ではこれより高密度側
の約０．５１ｇｒ／ｃｍ3 で最大値を示し、単位体積当
りの表面積は従来に比して大きな１４００ｍ2 ／ｃｍ3
を超過する値が得られている。
【００２２】また、図２は本実施例による焼結電極を用
い３０ｗｔ％希硫酸を含浸させた分極性電極の電気二重
層コンデンサの容量密度を測定した曲線図であるが、同
図からは、図１にて最大を示した焼結密度の約０．５１
ｇｒ／ｃｍ3 付近で最大の容量が得られる状態が示され
ている。
い３０ｗｔ％希硫酸を含浸させた分極性電極の電気二重
層コンデンサの容量密度を測定した曲線図であるが、同
図からは、図１にて最大を示した焼結密度の約０．５１
ｇｒ／ｃｍ3 付近で最大の容量が得られる状態が示され
ている。
【００２３】なお、図５は焼結電極の密度と曲げ強度と
の関連を示す曲線図であり、同図によりその密度が０．
４ｇｒ／ｃｍ3 程度以下のものは強度が低下し、焼結体
としての形状の保持が困難なことが示されている。
の関連を示す曲線図であり、同図によりその密度が０．
４ｇｒ／ｃｍ3 程度以下のものは強度が低下し、焼結体
としての形状の保持が困難なことが示されている。
【００２４】
【発明の効果】上述の実施例のように本発明によれば、
焼結固形化させる電極の素材として比表面積３５００ｍ
2 ／ｇｒ以上の石油ピッチ系の活性炭粒子を用い、焼結
した電極の比表面積が２０００〜３２００ｍ2 ／ｇｒの
範囲で、その密度が０．４２〜０．６０ｇｒ／ｃｍ3 の
ものを使用したので、単位体積当り表面積が従来より大
幅に大となり、したがって、このような電極に希硫酸を
含浸させて分極性電極とした電気二重層コンデンサでは
従来に比して大静電容量が得られるという効果が生ず
る。
焼結固形化させる電極の素材として比表面積３５００ｍ
2 ／ｇｒ以上の石油ピッチ系の活性炭粒子を用い、焼結
した電極の比表面積が２０００〜３２００ｍ2 ／ｇｒの
範囲で、その密度が０．４２〜０．６０ｇｒ／ｃｍ3 の
ものを使用したので、単位体積当り表面積が従来より大
幅に大となり、したがって、このような電極に希硫酸を
含浸させて分極性電極とした電気二重層コンデンサでは
従来に比して大静電容量が得られるという効果が生ず
る。
【図１】本発明の実施例による焼結電極の比表面積、電
極密度や単位体積当り表面積の特性図である。
極密度や単位体積当り表面積の特性図である。
【図２】本実施例による電極を用いた電気二重層コンデ
ンサの容量密度の特性図である。
ンサの容量密度の特性図である。
【図３】本実施例の電極の焼結装置の概略構成図であ
る。
る。
【図４】電気二重層コンデンサの断面図である。
【図５】焼結電極の密度と強度との曲線図である。
【図６】従来の電極の充填密度と表面積との曲線図であ
る。
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西本睦男 東京都品川区南大井６丁目26番１号 い すゞ自動車株式会社内 (72)発明者 大工原 徹 神奈川県藤沢市土棚８番地 いすゞ自動車 株式会社藤沢工場内 (72)発明者 蔦 祐尚 神奈川県藤沢市土棚８番地 いすゞ自動車 株式会社藤沢工場内
Claims (1)
- 【請求項１】活性炭粒子を焼結固形化した電極に希硫酸
を含浸させて分極性電極として使用する電気二重層コン
デンサにおいて、前記の焼結固形化した電極は比表面積
が２０００〜３２００ｍ2 ／ｇｒの範囲であり、かつ密
度は０．４２〜０．６０ｇ／ｃｍ3 の範囲に設定したこ
とを特徴とする電気二重層コンデンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3272031A JPH0582395A (ja) | 1991-09-24 | 1991-09-24 | 電気二重層コンデンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3272031A JPH0582395A (ja) | 1991-09-24 | 1991-09-24 | 電気二重層コンデンサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0582395A true JPH0582395A (ja) | 1993-04-02 |
Family
ID=17508166
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3272031A Pending JPH0582395A (ja) | 1991-09-24 | 1991-09-24 | 電気二重層コンデンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0582395A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7092239B2 (en) | 2001-02-06 | 2006-08-15 | Nec Tokin Corporation | Electric double layer capacitor with improved activated carbon electrodes |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62292612A (ja) * | 1986-06-09 | 1987-12-19 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 電気二重層コンデンサ用板状活性炭の製造法 |
| JPH0380518A (ja) * | 1989-08-23 | 1991-04-05 | Isuzu Motors Ltd | 電気二重層コンデンサ |
-
1991
- 1991-09-24 JP JP3272031A patent/JPH0582395A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62292612A (ja) * | 1986-06-09 | 1987-12-19 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 電気二重層コンデンサ用板状活性炭の製造法 |
| JPH0380518A (ja) * | 1989-08-23 | 1991-04-05 | Isuzu Motors Ltd | 電気二重層コンデンサ |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7092239B2 (en) | 2001-02-06 | 2006-08-15 | Nec Tokin Corporation | Electric double layer capacitor with improved activated carbon electrodes |
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