JPH0724253B2 - 電気二重層コンデンサおよびその製造方法 - Google Patents
電気二重層コンデンサおよびその製造方法Info
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- JPH0724253B2 JPH0724253B2 JP2083824A JP8382490A JPH0724253B2 JP H0724253 B2 JPH0724253 B2 JP H0724253B2 JP 2083824 A JP2083824 A JP 2083824A JP 8382490 A JP8382490 A JP 8382490A JP H0724253 B2 JPH0724253 B2 JP H0724253B2
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- current collector
- double layer
- electric double
- layer capacitor
- electrode
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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
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、電気二重層原理を利用した大静電容量の電気
二重層コンデンサおよびその製造方法に関する。
二重層コンデンサおよびその製造方法に関する。
（従来の技術） 近年、電子装置のメモリーのバックアップ用の電源とし
て電気二重層原理を用いた大容量のコンデンサが開発さ
れ、マイクロコンピュータやICメモリなどに組込まれて
広く使用されている。
て電気二重層原理を用いた大容量のコンデンサが開発さ
れ、マイクロコンピュータやICメモリなどに組込まれて
広く使用されている。
この種の電気二重層コンデンサでは、従来、活性炭と電
解液とからなるペースト状の電極が用いられ、活性炭の
相互間の接触抵抗が大きいことや、電極となる活性炭と
集電体との接触抵抗が大きいなどの欠点があった。
解液とからなるペースト状の電極が用いられ、活性炭の
相互間の接触抵抗が大きいことや、電極となる活性炭と
集電体との接触抵抗が大きいなどの欠点があった。
第６図は従来の電気二重層コンデンサの一例を示す断面
図であり、10は電極で、多孔性の活性炭の粉末の集合体
に所定の電解液を含浸させてペースト状としたもの、30
は絶縁体からなるガスケットで、その内側を上下に２分
するセパレータ40が設けられている。そして、上述のペ
ースト状の電極10,10はガスケット30とセパレータ40と
による上下の空間に配置され、導電性の弾性力のある集
電体20,20がガスケット30の周縁に接着されて電極10,10
を加圧するとともに、電極10と集電体20との接触を計っ
ている。
図であり、10は電極で、多孔性の活性炭の粉末の集合体
に所定の電解液を含浸させてペースト状としたもの、30
は絶縁体からなるガスケットで、その内側を上下に２分
するセパレータ40が設けられている。そして、上述のペ
ースト状の電極10,10はガスケット30とセパレータ40と
による上下の空間に配置され、導電性の弾性力のある集
電体20,20がガスケット30の周縁に接着されて電極10,10
を加圧するとともに、電極10と集電体20との接触を計っ
ている。
そして、このように通常、基本セルに１〜100kg/cm2程
度の圧力がかけられ、電極自身の内部抵抗や、電極と集
電体との接触抵抗を減少させている。
度の圧力がかけられ、電極自身の内部抵抗や、電極と集
電体との接触抵抗を減少させている。
（発明が解決しようとする課題） 上述のように電極の内部抵抗や、電極と集電体との接触
抵抗を減少させるため、基本セルに所定の圧力を印加
し、その圧力を保持する方法として、コンデンサの外装
ケースによるカシメ構造を施したり、加圧する集電体を
ガスケットに強力に接着させているが、一方、大静電容
量のコンデンサを得るには、基本セルの電極断面積を大
にする必要があり、したがって印加圧力も増大させねば
ならず、圧力印加の方法や外装素材の点からも、圧力を
増大させることが難しいという問題が生じている。
抵抗を減少させるため、基本セルに所定の圧力を印加
し、その圧力を保持する方法として、コンデンサの外装
ケースによるカシメ構造を施したり、加圧する集電体を
ガスケットに強力に接着させているが、一方、大静電容
量のコンデンサを得るには、基本セルの電極断面積を大
にする必要があり、したがって印加圧力も増大させねば
ならず、圧力印加の方法や外装素材の点からも、圧力を
増大させることが難しいという問題が生じている。
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、
電極断面積の大きい電気二重層コンデンサを安価に製造
する電気二重層コンデンサの製造方法を提供することを
目的にしている。
電極断面積の大きい電気二重層コンデンサを安価に製造
する電気二重層コンデンサの製造方法を提供することを
目的にしている。
また、本発明の目的は、電極内部の抵抗や、電極と集電
体との接触抵抗の小さい電気二重層コンデンサを提供す
ることである。
体との接触抵抗の小さい電気二重層コンデンサを提供す
ることである。
（課題を解決するための手段） 本発明によれば、導電性微粒子を基材に混合せしめた導
電物質からなる集電体を、焼結せしめたカーボン微粒子
からなる多孔性電極体の所定面に接触付着せしめ、該集
電体の一部を多孔性電極体の孔部内に侵入接触せしめた
電気二重層コンデンサが提供される。
電物質からなる集電体を、焼結せしめたカーボン微粒子
からなる多孔性電極体の所定面に接触付着せしめ、該集
電体の一部を多孔性電極体の孔部内に侵入接触せしめた
電気二重層コンデンサが提供される。
本発明によれば、導電性微粒子を基材に混合せしめた導
電物質からなる集電体に、焼結せしめたカーボン微粒子
からなる１または２以上の多孔性電極体を加熱して溶着
することを特徴とする電気二重層コンデンサの製造方法
が提供される。
電物質からなる集電体に、焼結せしめたカーボン微粒子
からなる１または２以上の多孔性電極体を加熱して溶着
することを特徴とする電気二重層コンデンサの製造方法
が提供される。
（作用） 本発明によれば、電極断面積の大きい電気二重層コンデ
ンサの電極内部の抵抗や、電極と集電体との接触抵抗を
減少させることができる。
ンサの電極内部の抵抗や、電極と集電体との接触抵抗を
減少させることができる。
（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。
する。
第１図は本発明にかかる電気二重層コンデンサの一実施
例を示す断面図であり、第２図は第１図におけるＡ部を
拡大した概念図である。
例を示す断面図であり、第２図は第１図におけるＡ部を
拡大した概念図である。
これらの図面において、１は電極であり、活性炭の微粒
子を素材として焼成または焼結によって多孔性の板状の
電極体を形成させ、この電極体に所定の電解液を含浸さ
せたもので、素材間は互いに結合しているため内部抵抗
は低い値を示しており、また多孔性の素材のため極めて
大きい表面積を有している。そして、セパレータ４によ
って上下に２分され、絶縁体からなるガスケット３の内
部に電極1,1がそれぞれ配置されている。
子を素材として焼成または焼結によって多孔性の板状の
電極体を形成させ、この電極体に所定の電解液を含浸さ
せたもので、素材間は互いに結合しているため内部抵抗
は低い値を示しており、また多孔性の素材のため極めて
大きい表面積を有している。そして、セパレータ４によ
って上下に２分され、絶縁体からなるガスケット３の内
部に電極1,1がそれぞれ配置されている。
２は集電体で、電極１の片面に接触して集電するもの
で、導電性微粒子を基材となる未加硫ゴムに混合し、熱
加硫によって電極１に接触付着させ、多孔性の電極体の
孔の部分に侵入させると同時に、集電体２の周縁をガス
ケット３の全円周に緊密に接着させて固着させたもので
ある。
で、導電性微粒子を基材となる未加硫ゴムに混合し、熱
加硫によって電極１に接触付着させ、多孔性の電極体の
孔の部分に侵入させると同時に、集電体２の周縁をガス
ケット３の全円周に緊密に接着させて固着させたもので
ある。
集電体２と電極１との間は、第２図の拡大した概念図に
示すように、焼成または焼結された活性炭の電極１の孔
の内部に集電体２が入り込んでいるので、それらの接触
部分は極めて広い面積をもつことになり、これら相互間
では極めて低い値の接触抵抗となるように構成されてい
る。
示すように、焼成または焼結された活性炭の電極１の孔
の内部に集電体２が入り込んでいるので、それらの接触
部分は極めて広い面積をもつことになり、これら相互間
では極めて低い値の接触抵抗となるように構成されてい
る。
つぎにこのように構成された本実施例の作動を説明する
と、電極体は微粒子の活性炭を素材として焼成または焼
結によって形成されたので素材の粒子相互間は結合して
いるため、その内部抵抗は低い値のものが得られること
になる。
と、電極体は微粒子の活性炭を素材として焼成または焼
結によって形成されたので素材の粒子相互間は結合して
いるため、その内部抵抗は低い値のものが得られること
になる。
また、集電体として導電性を有する未加硫ゴムを電極体
に接触させて熱加硫を行って多孔性の電極体に密着させ
たので、多孔性の孔部の内部にまで導電性のゴムが流れ
込み、電極体と集電体との接触面積が大となることによ
り、電気的の接触抵抗は小となる。
に接触させて熱加硫を行って多孔性の電極体に密着させ
たので、多孔性の孔部の内部にまで導電性のゴムが流れ
込み、電極体と集電体との接触面積が大となることによ
り、電気的の接触抵抗は小となる。
したがって、このような電極体に所定の電解液を含浸さ
せることにより、多孔性の電極体の広い表面に蓄積され
た電荷は、電極体の低い内部抵抗や集電体との低い接触
抵抗を介して取り出せ、静電容量が大きく、内部抵抗の
低いコンデンサが得られることになる。
せることにより、多孔性の電極体の広い表面に蓄積され
た電荷は、電極体の低い内部抵抗や集電体との低い接触
抵抗を介して取り出せ、静電容量が大きく、内部抵抗の
低いコンデンサが得られることになる。
第３図は、本発明の他の実施例における多孔性の電極と
集電体との結合を示す拡大概念図である。
集電体との結合を示す拡大概念図である。
同図において、電極11は前述の実施例を同様に活性炭の
微粒子を焼結して多孔質の板状の電極体としたものに電
解液を含浸させたものである。そして、集電体21はエポ
キシ樹脂系の合成樹脂モノマーにカーボン微粉末を混練
させ、これを電極体に塗り付けて、加熱あるいは常温で
固化せしめるとともに、ガスケットの全周縁に接着させ
て形成したものである。このように構成された本実施例
では、カーボン微粉末が混合されて導電性を有する集電
体21の素材が、多孔性の電極体の孔の部分に入り込んで
接触して固化するため、電解液が含浸された電極11と集
電体21との接触面積が広くなって、相互間の接触抵抗は
極めて低い値が得られることになる。
微粒子を焼結して多孔質の板状の電極体としたものに電
解液を含浸させたものである。そして、集電体21はエポ
キシ樹脂系の合成樹脂モノマーにカーボン微粉末を混練
させ、これを電極体に塗り付けて、加熱あるいは常温で
固化せしめるとともに、ガスケットの全周縁に接着させ
て形成したものである。このように構成された本実施例
では、カーボン微粉末が混合されて導電性を有する集電
体21の素材が、多孔性の電極体の孔の部分に入り込んで
接触して固化するため、電解液が含浸された電極11と集
電体21との接触面積が広くなって、相互間の接触抵抗は
極めて低い値が得られることになる。
次に、電気二重層コンデンサの製造方法の一例について
説明する。
説明する。
第４図は、導電性のゴムあるいは導電性の合成樹脂材を
集電体32として、その上に複数の分極性の電極体31を熱
融着させた電極構造を示している。集電体32は、例えば
Cu,Bs,Al,Znのカーボンシートを素材とする電極板33上
に塗布されており、その上に配置された焼成体または焼
結体の電極体31は、例えばホットプレス機によって直接
に加熱され、これら集電体32,電極体31,電極板33間が同
時に融着される。
集電体32として、その上に複数の分極性の電極体31を熱
融着させた電極構造を示している。集電体32は、例えば
Cu,Bs,Al,Znのカーボンシートを素材とする電極板33上
に塗布されており、その上に配置された焼成体または焼
結体の電極体31は、例えばホットプレス機によって直接
に加熱され、これら集電体32,電極体31,電極板33間が同
時に融着される。
第５図は、こうして複数の多孔性電極体31を加熱して溶
着した後に、セパレータ４によって上下に２分された形
で絶縁体からなるガスケット３の内部に封入して完成し
た電気二重層コンデンサの断面図である。この場合にセ
パレータ４とガスケット３との間は、ホットプレス又は
接着剤により組立ることができる。
着した後に、セパレータ４によって上下に２分された形
で絶縁体からなるガスケット３の内部に封入して完成し
た電気二重層コンデンサの断面図である。この場合にセ
パレータ４とガスケット３との間は、ホットプレス又は
接着剤により組立ることができる。
なお、電極板33は必ずしも必要ではなく、また、ガスケ
ット３も複数の多孔性電極体31と同時に集電体32上に配
置しても良い。
ット３も複数の多孔性電極体31と同時に集電体32上に配
置しても良い。
以上、本発明を上述の実施例によって説明したが、本発
明の主旨の範囲内で種々の変形が可能であり、これらの
変形を本発明の範囲から排除するものではない。
明の主旨の範囲内で種々の変形が可能であり、これらの
変形を本発明の範囲から排除するものではない。
（発明の効果） 本発明の電気二重層コンデンサによれば、活性炭からな
るカーボン微粒子を焼成または焼結して多孔性の電極体
としたので、該電極体の内部抵抗が低減するとともに、
導電性微粒子を基材に混合せしめた導電物質からなる集
電体を、焼結した多孔性の電極体の孔部内に侵入接触さ
せたので、電極体と集電体との接触面積が大となって接
触抵抗が大巾に減少する。
るカーボン微粒子を焼成または焼結して多孔性の電極体
としたので、該電極体の内部抵抗が低減するとともに、
導電性微粒子を基材に混合せしめた導電物質からなる集
電体を、焼結した多孔性の電極体の孔部内に侵入接触さ
せたので、電極体と集電体との接触面積が大となって接
触抵抗が大巾に減少する。
また、本発明の電気二重層コンデンサの製造方法によれ
ば、従来のコンデンサのように外部から圧力を加えて抵
抗値を低減させなくても、その性能を向上させることが
でき、さらに、外部からの加圧が全く必要がないばかり
か、導電接着剤を使用しないで良いから、安価に大静電
容量のコンデンサの接触抵抗を低減できる。
ば、従来のコンデンサのように外部から圧力を加えて抵
抗値を低減させなくても、その性能を向上させることが
でき、さらに、外部からの加圧が全く必要がないばかり
か、導電接着剤を使用しないで良いから、安価に大静電
容量のコンデンサの接触抵抗を低減できる。
第１図は本発明にかかる電気二重層コンデンサの一実施
例を示す断面図、第２図は第１図におけるＡ部を拡大し
た概念図、第３図は本発明の他の実施例を示す拡大概念
図、第４図は、複数の電極体を熱融着させた電極構造の
電気二重層コンデンサの製造方法を示す説明図、第５図
は、完成した電気二重層コンデンサの断面図、第６図
は、従来の電気二重層コンデンサの一例を示す断面図で
ある。 1,11,31……電極、2,21,32……集電体、３……ガスケッ
ト、４……セパレータ。
例を示す断面図、第２図は第１図におけるＡ部を拡大し
た概念図、第３図は本発明の他の実施例を示す拡大概念
図、第４図は、複数の電極体を熱融着させた電極構造の
電気二重層コンデンサの製造方法を示す説明図、第５図
は、完成した電気二重層コンデンサの断面図、第６図
は、従来の電気二重層コンデンサの一例を示す断面図で
ある。 1,11,31……電極、2,21,32……集電体、３……ガスケッ
ト、４……セパレータ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 仁井田 頼明 神奈川県藤沢市土棚８番地 いすゞエンジ ニアリング株式会社内 (56)参考文献 実開 昭49−20746（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭54−24100（ＪＰ，Ｂ２)
Claims (4)
- 【請求項１】導電性微粒子を基材に混合せしめた導電物
質からなる集電体を、焼結せしめたカーボン微粒子から
なる多孔性電極体の所定面に接触付着せしめ、該集電体
の一部を多孔性電極体の孔部内に侵入接触せしめた電気
二重層コンデンサ。 - 【請求項２】前記集電体の基材に未加硫ゴムを使用し
て、熱加硫によって前記電極体に接触付着させることを
特徴とする請求項（１）に記載の電気二重層コンデン
サ。 - 【請求項３】前記集電体の基材に導電性の熱硬化性樹脂
を使用して、加熱あるいは常温にて固化させることによ
って前記電極体に接触付着させることを特徴とする請求
項（１）に記載の電気二重層コンデンサ。 - 【請求項４】導電性微粒子を基材に混合せしめた導電物
質からなる集電体に、焼結せしめたカーボン微粒子から
なる１または２以上の多孔性電極体を加熱して溶着する
ことを特徴とする電気二重層コンデンサの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2083824A JPH0724253B2 (ja) | 1989-09-07 | 1990-03-30 | 電気二重層コンデンサおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1-232243 | 1989-09-07 | ||
| JP23224389 | 1989-09-07 | ||
| JP2083824A JPH0724253B2 (ja) | 1989-09-07 | 1990-03-30 | 電気二重層コンデンサおよびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03188368A JPH03188368A (ja) | 1991-08-16 |
| JPH0724253B2 true JPH0724253B2 (ja) | 1995-03-15 |
Family
ID=26424873
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2083824A Expired - Fee Related JPH0724253B2 (ja) | 1989-09-07 | 1990-03-30 | 電気二重層コンデンサおよびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0724253B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05211111A (ja) * | 1991-11-20 | 1993-08-20 | Nec Corp | 電気二重層コンデンサ |
-
1990
- 1990-03-30 JP JP2083824A patent/JPH0724253B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03188368A (ja) | 1991-08-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |