JPH07335494A - 電気二重層キャパシタ - Google Patents
電気二重層キャパシタInfo
- Publication number
- JPH07335494A JPH07335494A JP6125211A JP12521194A JPH07335494A JP H07335494 A JPH07335494 A JP H07335494A JP 6125211 A JP6125211 A JP 6125211A JP 12521194 A JP12521194 A JP 12521194A JP H07335494 A JPH07335494 A JP H07335494A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- double layer
- electric double
- layer capacitor
- current collector
- polarizable electrode
- 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.)
- Pending
Links
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
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 電気二重層キャパシタの構成法に関するもの
で、集電体に、導電性ブチルゴムシートを用い、内部抵
抗を改善した電気二重層キャパシタを提供する。 【構成】 固形状の分極性電極とこれに結合されたシー
ト状集電体よりなる電極体、セパレータ、および電解液
を具備し、集電体を導電性ブチルゴムまたは金属を導電
性ブチルゴムで被覆したラミネートシートで構成する。
で、集電体に、導電性ブチルゴムシートを用い、内部抵
抗を改善した電気二重層キャパシタを提供する。 【構成】 固形状の分極性電極とこれに結合されたシー
ト状集電体よりなる電極体、セパレータ、および電解液
を具備し、集電体を導電性ブチルゴムまたは金属を導電
性ブチルゴムで被覆したラミネートシートで構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、活性炭からなる分極性
電極を用いた電気二重層キャパシタに関するものであ
る。
電極を用いた電気二重層キャパシタに関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】電気二重層キャパシタは、分極性電極と
電解液との界面に生じる電気二重層に蓄積される電気エ
ネルギーを利用したものである。この電気二重層キャパ
シタは、小型で大容量の充電可能なコンデンサとして、
マイコン、メモリ、タイマーのバックアップ用などに広
く用いられている。このような電気二重層キャパシタに
は、従来大別して次の２種類が存在する。すなわち硫酸
水溶液のような水溶液系電解液を用いたものと、プロピ
レンカーボネートのような有機溶媒に電解質を溶解した
有機溶液系電解液を用いたものである。
電解液との界面に生じる電気二重層に蓄積される電気エ
ネルギーを利用したものである。この電気二重層キャパ
シタは、小型で大容量の充電可能なコンデンサとして、
マイコン、メモリ、タイマーのバックアップ用などに広
く用いられている。このような電気二重層キャパシタに
は、従来大別して次の２種類が存在する。すなわち硫酸
水溶液のような水溶液系電解液を用いたものと、プロピ
レンカーボネートのような有機溶媒に電解質を溶解した
有機溶液系電解液を用いたものである。
【０００３】分極性電極に粉末状活性炭を用いる場合
は、一般に電解質としての希硫酸を混合し、スラリー状
のペーストにしてキャパシタに組み込んでいる。この場
合、活性炭の充填密度を上げ、また活性炭同士の接触抵
抗を良好にするために、電極を加圧して密封する必要が
ある。そのため大きなケースが必要になるとともに、製
造プロセスが複雑になり、さらに取り扱いが悪くなるな
どの問題点があった。繊維状活性炭を用いる場合は、粉
末状活性炭よりもさらに充填密度が低く、接触抵抗も大
きい。そこで、構造が簡単でエネルギー密度が高く、電
極加圧手段を不要とするような分極性電極として、固形
状の活性炭電極が提案されている。例えば、活性炭粉末
と加熱により炭化するフェノール樹脂のような結合剤と
の混合物を加圧成形し、これを不活性雰囲気下で加熱し
て結合剤を炭化することにより得た電極である。
は、一般に電解質としての希硫酸を混合し、スラリー状
のペーストにしてキャパシタに組み込んでいる。この場
合、活性炭の充填密度を上げ、また活性炭同士の接触抵
抗を良好にするために、電極を加圧して密封する必要が
ある。そのため大きなケースが必要になるとともに、製
造プロセスが複雑になり、さらに取り扱いが悪くなるな
どの問題点があった。繊維状活性炭を用いる場合は、粉
末状活性炭よりもさらに充填密度が低く、接触抵抗も大
きい。そこで、構造が簡単でエネルギー密度が高く、電
極加圧手段を不要とするような分極性電極として、固形
状の活性炭電極が提案されている。例えば、活性炭粉末
と加熱により炭化するフェノール樹脂のような結合剤と
の混合物を加圧成形し、これを不活性雰囲気下で加熱し
て結合剤を炭化することにより得た電極である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】この種の固形状の分極
性電極を用いた電気二重層キャパシタにおいては、活性
炭同士の接触は良くなり、接触抵抗は減少する。しか
し、固形状分極性電極に対してシート状の集電体を結合
しようとすると、両者間の接触は不均一となり、両者間
の接触抵抗は大となりがちである。その結果、電気二重
層キャパシタ全体として考えた場合の内部抵抗は、増大
してしまうことになる。また、ガラス状カーボンのシー
トは、硫酸電解液を用いるキャパシタに適用できるが、
上記の不都合の他、複数のセルを積層した場合などに割
れてしまうことがあり、取り扱いが非常に不便であっ
た。さらに、導電性ペーストを集電体に用いると、集電
体の固有抵抗が大きいため、電気二重層キャパシタの内
部抵抗が大きくなるという問題点があった。本発明は、
以上に鑑み、特に固形状の分極性電極を用いる電気二重
層キャパシタの集電体を改良して、取り扱いを容易にす
るとともに、分極性電極と集電体間の抵抗を低下するこ
とを目的としている。
性電極を用いた電気二重層キャパシタにおいては、活性
炭同士の接触は良くなり、接触抵抗は減少する。しか
し、固形状分極性電極に対してシート状の集電体を結合
しようとすると、両者間の接触は不均一となり、両者間
の接触抵抗は大となりがちである。その結果、電気二重
層キャパシタ全体として考えた場合の内部抵抗は、増大
してしまうことになる。また、ガラス状カーボンのシー
トは、硫酸電解液を用いるキャパシタに適用できるが、
上記の不都合の他、複数のセルを積層した場合などに割
れてしまうことがあり、取り扱いが非常に不便であっ
た。さらに、導電性ペーストを集電体に用いると、集電
体の固有抵抗が大きいため、電気二重層キャパシタの内
部抵抗が大きくなるという問題点があった。本発明は、
以上に鑑み、特に固形状の分極性電極を用いる電気二重
層キャパシタの集電体を改良して、取り扱いを容易にす
るとともに、分極性電極と集電体間の抵抗を低下するこ
とを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の電気二重層キャ
パシタは、固形状の分極性電極とこれに結合されたシー
ト状集電体よりなる電極体、セパレータ、および電解液
を具備し、前記集電体が導電性ブチルゴムからなるもの
である。また、本発明の電気二重層キャパシタは、前記
集電体として、金属の少なくとも一部を導電性ブチルゴ
ムで被覆した金属ラミネートシートを用いるものであ
る。導電性ブチルゴムとしては、導電材に炭素粉末を用
いたもので、その含有割合が６０〜８０ｗｔ％のものが
導電性および柔軟性の点から好ましい。分極性電極は、
活性炭と結合剤の混合物を加熱して前記結合剤を炭化さ
せたものであることが好ましい。また、分極性電極材料
としては、繊維状、粉末状または顆粒状の活性炭を用い
ることができる。
パシタは、固形状の分極性電極とこれに結合されたシー
ト状集電体よりなる電極体、セパレータ、および電解液
を具備し、前記集電体が導電性ブチルゴムからなるもの
である。また、本発明の電気二重層キャパシタは、前記
集電体として、金属の少なくとも一部を導電性ブチルゴ
ムで被覆した金属ラミネートシートを用いるものであ
る。導電性ブチルゴムとしては、導電材に炭素粉末を用
いたもので、その含有割合が６０〜８０ｗｔ％のものが
導電性および柔軟性の点から好ましい。分極性電極は、
活性炭と結合剤の混合物を加熱して前記結合剤を炭化さ
せたものであることが好ましい。また、分極性電極材料
としては、繊維状、粉末状または顆粒状の活性炭を用い
ることができる。
【０００６】
【作用】上記の構成による電極体においては、集電体は
導電性と適度の柔軟性を有するところから、固形状の分
極性電極によく密着する。従って、集電体と分極性電極
間の接触抵抗は、従来の柔軟性のないものを用いた場合
に比べて格段に低下し、内部抵抗の低い電気二重層キャ
パシタを得ることができる。また、上記の集電体は、割
れることもないから、取り扱いが容易であり、複数セル
を積層する構成をとることもできる。
導電性と適度の柔軟性を有するところから、固形状の分
極性電極によく密着する。従って、集電体と分極性電極
間の接触抵抗は、従来の柔軟性のないものを用いた場合
に比べて格段に低下し、内部抵抗の低い電気二重層キャ
パシタを得ることができる。また、上記の集電体は、割
れることもないから、取り扱いが容易であり、複数セル
を積層する構成をとることもできる。
【０００７】
【実施例】以下、本発明を実施例により説明する。図１
は、本発明による電気二重層キャパシタの構造を示す。
このキャパシタは次のようにして組み立てたものであ
る。すなわち、導電性ブチルゴムからなるシート状の集
電体１、２の片面にそれぞれ固形状の分極性電極３、４
を導電性接着剤により接着した後、分極性電極３、４に
未加硫のブチルゴムからなる筒状のガスケット５、６を
はめあわせる。次に、それぞれの分極性電極に硫酸電解
液を含浸させた後、間に電解液を含浸したセパレータ７
を挟んで組み合わせ、加熱によりガスケット５、６を加
硫する。こうして、電極３、４、セパレータ７および電
解液を密封した電気二重層キャパシタが得られる。
は、本発明による電気二重層キャパシタの構造を示す。
このキャパシタは次のようにして組み立てたものであ
る。すなわち、導電性ブチルゴムからなるシート状の集
電体１、２の片面にそれぞれ固形状の分極性電極３、４
を導電性接着剤により接着した後、分極性電極３、４に
未加硫のブチルゴムからなる筒状のガスケット５、６を
はめあわせる。次に、それぞれの分極性電極に硫酸電解
液を含浸させた後、間に電解液を含浸したセパレータ７
を挟んで組み合わせ、加熱によりガスケット５、６を加
硫する。こうして、電極３、４、セパレータ７および電
解液を密封した電気二重層キャパシタが得られる。
【０００８】［実施例１］集電体として、導電材のアセ
チレンブラックの添加割合が８０ｗｔ％、厚み約０．２
ｍｍの導電性ブチルゴムのシートを用いた。分極性電極
材料として、粒径５μｍのフェノール系活性炭粉末に、
結合剤としてフェノール樹脂を重量比で３０ｗｔ％混合
した粉末を調整した。分極性電極は、プレス金型内に前
記で調整した分極性電極材料を所定の厚さで、プレス圧
１２０ｋｇ／ｃｍ2、プレス温度１８０℃の条件下でプ
レス成形した。得られた成形品を不活性ガス雰囲気下に
おいて８００℃で加熱し、フェノール樹脂を炭化するこ
とによって、大きさ３０×３０ｍｍ、厚み１．０ｍｍの
分極性電極を得た。このようにして得られた分極性電極
と、上記の導電性ブチルゴムシートを、アセチレンブラ
ックの添加割合が６０ｗｔ％の導電性ブチルゴム接着剤
によって接着して電極体を得た。上記の電極体、ポリプ
ロピレンの多孔膜からなるセパレータおよび３０ｗｔ％
の硫酸電解液を用いて、図１のような電気二重層キャパ
シタを組み立てた。
チレンブラックの添加割合が８０ｗｔ％、厚み約０．２
ｍｍの導電性ブチルゴムのシートを用いた。分極性電極
材料として、粒径５μｍのフェノール系活性炭粉末に、
結合剤としてフェノール樹脂を重量比で３０ｗｔ％混合
した粉末を調整した。分極性電極は、プレス金型内に前
記で調整した分極性電極材料を所定の厚さで、プレス圧
１２０ｋｇ／ｃｍ2、プレス温度１８０℃の条件下でプ
レス成形した。得られた成形品を不活性ガス雰囲気下に
おいて８００℃で加熱し、フェノール樹脂を炭化するこ
とによって、大きさ３０×３０ｍｍ、厚み１．０ｍｍの
分極性電極を得た。このようにして得られた分極性電極
と、上記の導電性ブチルゴムシートを、アセチレンブラ
ックの添加割合が６０ｗｔ％の導電性ブチルゴム接着剤
によって接着して電極体を得た。上記の電極体、ポリプ
ロピレンの多孔膜からなるセパレータおよび３０ｗｔ％
の硫酸電解液を用いて、図１のような電気二重層キャパ
シタを組み立てた。
【０００９】［実施例２］集電体として、アルミニウム
シートの表面を実施例１と同様の導電性ブチルゴムで被
覆し、そこからの液の浸透を防御したアルミニウムラミ
ネートブチルゴムシートを用いた。その他は実施例１と
同様にして電気二重層キャパシタを組み立てた。実施例
１と同様な方法で分極性電極を得た。 ［比較例］集電体として、ガラス状カーボンのシートを
用いた。その他は実施例１と同様にして電気二重層キャ
パシタを組み立てた。
シートの表面を実施例１と同様の導電性ブチルゴムで被
覆し、そこからの液の浸透を防御したアルミニウムラミ
ネートブチルゴムシートを用いた。その他は実施例１と
同様にして電気二重層キャパシタを組み立てた。実施例
１と同様な方法で分極性電極を得た。 ［比較例］集電体として、ガラス状カーボンのシートを
用いた。その他は実施例１と同様にして電気二重層キャ
パシタを組み立てた。
【００１０】以上の実施例１、２および比較例の電気二
重層キャパシタについて、内部抵抗と容量を比較した結
果を表１に示す。なお、内部抵抗の測定に際しては、集
電体の固有抵抗値の特性を評価するため、集電方向は集
電体面と平行方向に取って比較した。すなわち、図１に
示すキャパシタにおいて、集電体１、２の右端側を端子
として直流抵抗を測定した。表１から明らかなように、
集電体に導電性ブチルゴムシートを用いた実施例１、２
の電気二重層キャパシタは、従来の集電体を用いた比較
例に比べて内部抵抗が小さいことがわかる。
重層キャパシタについて、内部抵抗と容量を比較した結
果を表１に示す。なお、内部抵抗の測定に際しては、集
電体の固有抵抗値の特性を評価するため、集電方向は集
電体面と平行方向に取って比較した。すなわち、図１に
示すキャパシタにおいて、集電体１、２の右端側を端子
として直流抵抗を測定した。表１から明らかなように、
集電体に導電性ブチルゴムシートを用いた実施例１、２
の電気二重層キャパシタは、従来の集電体を用いた比較
例に比べて内部抵抗が小さいことがわかる。
【００１１】
【表１】
【００１２】なお、上記の実施例においては、分極性電
極材料として粉末状の材料を用いたが、これに限定され
るものではなく、繊維状または顆粒状であってもよい。
また、分極性電極材料としてフェノール樹脂系の活性炭
を用いたが、活性炭であればこれに限定されるものでは
なく、結合剤についても、硬化温度以下で溶融する熱硬
化型のバインダであればこれに限定されるものではな
い。固形状分極性電極を製造するに際して、活性炭と結
合剤のペースト状混合物を印刷したり、適当な型に充填
し、これを加熱処理する方法などを用いることもでき
る。集電体の金属ラミネートブチルゴムシートに用いる
金属は、アルミニウムに限定されるものでないことはい
うまでもない。本発明は、特に電解液として硫酸水溶液
を用いる電気二重層キャパシタに適しているが、有機系
の電解液を用いるものにも適用することができる。
極材料として粉末状の材料を用いたが、これに限定され
るものではなく、繊維状または顆粒状であってもよい。
また、分極性電極材料としてフェノール樹脂系の活性炭
を用いたが、活性炭であればこれに限定されるものでは
なく、結合剤についても、硬化温度以下で溶融する熱硬
化型のバインダであればこれに限定されるものではな
い。固形状分極性電極を製造するに際して、活性炭と結
合剤のペースト状混合物を印刷したり、適当な型に充填
し、これを加熱処理する方法などを用いることもでき
る。集電体の金属ラミネートブチルゴムシートに用いる
金属は、アルミニウムに限定されるものでないことはい
うまでもない。本発明は、特に電解液として硫酸水溶液
を用いる電気二重層キャパシタに適しているが、有機系
の電解液を用いるものにも適用することができる。
【００１３】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、集電体と
分極性電極間の電気伝導度が良好で、内部抵抗が小さい
電気二重層キャパシタを得ることができる。
分極性電極間の電気伝導度が良好で、内部抵抗が小さい
電気二重層キャパシタを得ることができる。
【図１】本発明の一実施例における電気二重層キャパシ
タの縦断面図である。
タの縦断面図である。
１、２ 集電体 ３、４ 分極性電極 ５、６ ガスケット ７ セパレータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉田 昭彦 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
Claims (4)
- 【請求項１】 固形状の分極性電極とこれに結合された
シート状集電体よりなる電極体、セパレータ、および電
解液を具備し、前記集電体が導電性ブチルゴムからなる
ことを特徴とする電気二重層キャパシタ。 - 【請求項２】 固形状の分極性電極とこれに結合された
シート状集電体よりなる電極体、セパレータ、および電
解液を具備し、前記集電体が、金属の少なくとも一部を
導電性ブチルゴムで被覆した金属ラミネートシートであ
ることを特徴とする電気二重層キャパシタ。 - 【請求項３】 導電性ブチルゴムが、導電材の炭素粉末
を６０〜８０ｗｔ％含有する請求項１または２記載の電
気二重層キャパシタ。 - 【請求項４】 分極性電極が、活性炭と結合剤の混合物
を加熱して前記結合剤を炭化させたものである請求項１
または２記載の電気二重層キャパシタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6125211A JPH07335494A (ja) | 1994-06-07 | 1994-06-07 | 電気二重層キャパシタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6125211A JPH07335494A (ja) | 1994-06-07 | 1994-06-07 | 電気二重層キャパシタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07335494A true JPH07335494A (ja) | 1995-12-22 |
Family
ID=14904634
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6125211A Pending JPH07335494A (ja) | 1994-06-07 | 1994-06-07 | 電気二重層キャパシタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07335494A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997025728A1 (fr) * | 1996-01-12 | 1997-07-17 | Nippon Zeon Co., Ltd. | Collecteur pour condensateur electrique double couche |
| US6671165B1 (en) | 1999-09-03 | 2003-12-30 | Nec Tokin Corporation | Electric double layer capacitor and production method thereof |
-
1994
- 1994-06-07 JP JP6125211A patent/JPH07335494A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997025728A1 (fr) * | 1996-01-12 | 1997-07-17 | Nippon Zeon Co., Ltd. | Collecteur pour condensateur electrique double couche |
| US6005765A (en) * | 1996-01-12 | 1999-12-21 | Nippon Zeon Co., Ltd. | Collector and electric double layer capacitor |
| US6671165B1 (en) | 1999-09-03 | 2003-12-30 | Nec Tokin Corporation | Electric double layer capacitor and production method thereof |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6282081B1 (en) | Electrode for capacitor, method for producing the same and capacitor | |
| US7881042B2 (en) | Cell assembly for an energy storage device with activated carbon electrodes | |
| JPH10275747A (ja) | 電気二重層コンデンサ | |
| US6343003B1 (en) | Capacitor element and battery cell | |
| JP2002231585A (ja) | 電気二重層コンデンサ | |
| JPH06342739A (ja) | 電気二重層キャパシタおよびその製造方法 | |
| JPH08250380A (ja) | 分極性電極およびその製造方法 | |
| JPH07335494A (ja) | 電気二重層キャパシタ | |
| JPS62200715A (ja) | 電気二重層コンデンサ | |
| KR102013173B1 (ko) | 울트라커패시터 전극용 조성물, 이를 이용한 울트라커패시터 전극의 제조방법 및 상기 제조방법을 이용하여 제조된 울트라커패시터 | |
| JPH0845793A (ja) | 電気二重層コンデンサ | |
| JP3097305B2 (ja) | 電気二重層キャパシタ及びその製造方法 | |
| JPH0697003A (ja) | 電極体、その製造法及び電気二重層キャパシタ | |
| JP2001185452A (ja) | 電気二重層コンデンサおよびその製造方法 | |
| JPH097893A (ja) | 電気二重層キャパシタ及びその製造方法 | |
| JP2000277393A (ja) | 電気二重層コンデンサ及びその製造方法 | |
| JP3070796B2 (ja) | 分極性電極の製造法 | |
| JPH0684701A (ja) | 電気二重層キャパシタおよびその製造方法 | |
| JPH05304047A (ja) | 分極性電極およびその製造法 | |
| JPH0786098A (ja) | 活性炭電極およびその製造法 | |
| JP3398971B2 (ja) | 電気二重層キャパシタおよびその製造方法 | |
| JPH06132163A (ja) | 電気二重層キャパシタおよびその製造方法 | |
| JPH0883738A (ja) | 電気二重層キャパシタ | |
| JPH06204085A (ja) | 電気二重層キャパシタおよびその製造方法 | |
| JP2005209703A (ja) | 電気化学キャパシタ及びその製造方法 |