JPH09171946A - 電気二重層コンデンサ電極とその製造方法 - Google Patents
電気二重層コンデンサ電極とその製造方法Info
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- JPH09171946A JPH09171946A JP7349128A JP34912895A JPH09171946A JP H09171946 A JPH09171946 A JP H09171946A JP 7349128 A JP7349128 A JP 7349128A JP 34912895 A JP34912895 A JP 34912895A JP H09171946 A JPH09171946 A JP H09171946A
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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
Abstract
(57)【要約】
【課題】この発明は、電気二重層コンデンサの炭素電極
の電気抵抗の低減と、電極強度を向上させた電極とその
製造方法に関するものである。 【解決手段】気相成長炭素繊維と炭素とを混合した電気
二重層コンデンサ電極。さらに、気相成長炭素繊維と樹
脂とを混合する工程と、前記混合したものを加熱して、
前記樹脂を炭化する工程とからなる電気二重層コンデン
サ電極の製造方法。
の電気抵抗の低減と、電極強度を向上させた電極とその
製造方法に関するものである。 【解決手段】気相成長炭素繊維と炭素とを混合した電気
二重層コンデンサ電極。さらに、気相成長炭素繊維と樹
脂とを混合する工程と、前記混合したものを加熱して、
前記樹脂を炭化する工程とからなる電気二重層コンデン
サ電極の製造方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は電気二重層コンデン
サ用電極とその製造方法に関し、特に電極の電気抵抗を
小さくするのに最適な電極及びその製造方法に関する。
サ用電極とその製造方法に関し、特に電極の電気抵抗を
小さくするのに最適な電極及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、電気二重層に基づく電荷の蓄積、
すなわち電気二重層原理を用いた電気二重層コンデンサ
が開発されて製品化されており、該コンデンサは大静電
容量が得られるため、小型のものは電子機器の半導体メ
モリー用のバックアップ電源から、大型のものは車載の
鉛バッテリの用途の一部にまで使用されている。
すなわち電気二重層原理を用いた電気二重層コンデンサ
が開発されて製品化されており、該コンデンサは大静電
容量が得られるため、小型のものは電子機器の半導体メ
モリー用のバックアップ電源から、大型のものは車載の
鉛バッテリの用途の一部にまで使用されている。
【０００３】これらの電気二重層コンデンサには炭素電
極が使用されており、これらの電極は大容量化を計るた
めに固形化されている。電気二重層コンデンサは電極の
表面と電解液の界面に生成される電気二重層を利用する
ものであるため表面積を多くする必要がある。そのた
め、黒鉛に至る手前で炭素化を中断し、細孔の多い炭素
を得る必要がある。一方、黒鉛に至る手前で炭素化を中
断すると炭素の電気抵抗が大きいいことは周知のことで
ある。このような炭素を固形化した炭素電極においては
電極の電気抵抗が大きくなり、電気二重層コンデンサの
内部抵抗を大きくし大電流放電時の静電容量を低下させ
るという問題を有している。
極が使用されており、これらの電極は大容量化を計るた
めに固形化されている。電気二重層コンデンサは電極の
表面と電解液の界面に生成される電気二重層を利用する
ものであるため表面積を多くする必要がある。そのた
め、黒鉛に至る手前で炭素化を中断し、細孔の多い炭素
を得る必要がある。一方、黒鉛に至る手前で炭素化を中
断すると炭素の電気抵抗が大きいいことは周知のことで
ある。このような炭素を固形化した炭素電極においては
電極の電気抵抗が大きくなり、電気二重層コンデンサの
内部抵抗を大きくし大電流放電時の静電容量を低下させ
るという問題を有している。
【０００４】上記問題を解決するために、黒鉛化された
カーボンブラックを上記炭素電極と混合したり、活性炭
繊維を混合する技術が開示されている。（活性炭繊維を
混合するものとしては、特開昭６３−２２６０１９号公
報参照。）
カーボンブラックを上記炭素電極と混合したり、活性炭
繊維を混合する技術が開示されている。（活性炭繊維を
混合するものとしては、特開昭６３−２２６０１９号公
報参照。）
【０００５】
【発明の解決しようとする課題】前述のカーボンブラッ
クを炭素電極と混合するものについては、カーボンブラ
ックの粒子系は炭素電極の粒子径に比較し非常に小さい
ため、カーボンブラックのみが集合して二次粒子化する
問題があり、カーボンブラックの分散のために特殊な工
程を必要とするという問題と、分散の問題を解決したと
しても、粒状のカーボンブラックを混合したものでは炭
素電極粒子間の接触抵抗を低減するのみであるので内部
抵抗の低減が十分でないという問題を有している。
クを炭素電極と混合するものについては、カーボンブラ
ックの粒子系は炭素電極の粒子径に比較し非常に小さい
ため、カーボンブラックのみが集合して二次粒子化する
問題があり、カーボンブラックの分散のために特殊な工
程を必要とするという問題と、分散の問題を解決したと
しても、粒状のカーボンブラックを混合したものでは炭
素電極粒子間の接触抵抗を低減するのみであるので内部
抵抗の低減が十分でないという問題を有している。
【０００６】また、活性炭繊維を混合したものにおいて
は、活性炭繊維は炭素化が黒鉛化手前で中断されたもの
であるため炭素電極と同様に電気抵抗が大きいので内部
抵抗を低減できない。さらに、活性炭繊維は強度が低い
ために電極強度が低下するという問題がある。
は、活性炭繊維は炭素化が黒鉛化手前で中断されたもの
であるため炭素電極と同様に電気抵抗が大きいので内部
抵抗を低減できない。さらに、活性炭繊維は強度が低い
ために電極強度が低下するという問題がある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明は、前記の課題
を解決することを目的として、気相成長炭素繊維と炭素
とを混合した電気二重層コンデンサ電極が提供され、さ
らに、気相成長炭素繊維と樹脂とを混合する工程と、前
記混合したものを加熱して、前記樹脂を炭化する工程と
からなる電気二重層コンデンサ電極の製造方法が提供さ
れる。
を解決することを目的として、気相成長炭素繊維と炭素
とを混合した電気二重層コンデンサ電極が提供され、さ
らに、気相成長炭素繊維と樹脂とを混合する工程と、前
記混合したものを加熱して、前記樹脂を炭化する工程と
からなる電気二重層コンデンサ電極の製造方法が提供さ
れる。
【０００８】
【発明の実施の形態】上述のように、この発明によれ
ば、気相成長炭素繊維と炭素とを混合したので、電極の
内部抵抗の低減が計れるとともに、電極の強度が向上さ
せることができるものである。
ば、気相成長炭素繊維と炭素とを混合したので、電極の
内部抵抗の低減が計れるとともに、電極の強度が向上さ
せることができるものである。
【０００９】
【実施例】図１に本発明の実施例の電極の構造を示す。
以下本図に従って本発明の電極の構造を説明する。ま
ず、１は黒鉛化手前で炭素化を中断した炭素粒子で多数
の細孔を有し表面積が非常に大きなものであり、粒径は
約２０マイクロメータである。２は気相成長炭素繊維
で、本実施例では長さが５０マイクロメータで、直径が
０．１〜０．５マイクロメータのものを使用した。炭素
粒子１に対して気相成長炭素を重量比で０．５％混合し
上記電極を製造した。
以下本図に従って本発明の電極の構造を説明する。ま
ず、１は黒鉛化手前で炭素化を中断した炭素粒子で多数
の細孔を有し表面積が非常に大きなものであり、粒径は
約２０マイクロメータである。２は気相成長炭素繊維
で、本実施例では長さが５０マイクロメータで、直径が
０．１〜０．５マイクロメータのものを使用した。炭素
粒子１に対して気相成長炭素を重量比で０．５％混合し
上記電極を製造した。
【００１０】図２に本発明の実施例１の製造方法のフロ
ーを示す。以下本図に従って本発明の実施例１の製造方
法を説明する。まず、ポリ塩化ビニリデン樹脂（以下、
ＰＶＤＣと表す。）に気相成長炭素繊維（昭和電工製の
ＶＧＣＦを使用）を重量比で０．５％混合し（Ｓ１）、
この混合物を３００℃で初期炭化した。この際硫酸を重
量比で１５％加えて炭化処理を行った（Ｓ２）。次に、
Ｓ２で得られた初期炭化物を振動ミルで所定の粒度とな
るように粉砕した（Ｓ３）。Ｓ３の工程で得られたもの
をカーボン型に充填した（Ｓ４）。上記型を２００Kg/c
m2で加圧し、８００℃で加熱処理を行った（Ｓ５）。
ーを示す。以下本図に従って本発明の実施例１の製造方
法を説明する。まず、ポリ塩化ビニリデン樹脂（以下、
ＰＶＤＣと表す。）に気相成長炭素繊維（昭和電工製の
ＶＧＣＦを使用）を重量比で０．５％混合し（Ｓ１）、
この混合物を３００℃で初期炭化した。この際硫酸を重
量比で１５％加えて炭化処理を行った（Ｓ２）。次に、
Ｓ２で得られた初期炭化物を振動ミルで所定の粒度とな
るように粉砕した（Ｓ３）。Ｓ３の工程で得られたもの
をカーボン型に充填した（Ｓ４）。上記型を２００Kg/c
m2で加圧し、８００℃で加熱処理を行った（Ｓ５）。
【００１１】図３に本発明の実施例２の製造方法のフロ
ーを示す。以下本図に従って本発明の実施例２の製造方
法を説明する。まず、ポリ塩化ビニリデン樹脂（以下、
ＰＶＤＣと表す。）に気相成長炭素繊維を重量比で０．
５％混合し（Ｓ１）、この混合物を３００℃で初期炭化
した。この際硫酸を重量比で１５％加えて炭化処理を行
った（Ｓ２）。次に、Ｓ２で得られた初期炭化物を振動
ミルで所定の粒度となるように粉砕した（Ｓ３）。一方
上記Ｓ１〜Ｓ３と同様にして気相成長炭素繊維を混合し
ないものを製造した（Ｓ４、Ｓ５）。Ｓ３の工程で得ら
れたものと、Ｓ５で得られたものとをカーボン型に積層
させるように充填した。この際、Ｓ３で得られたものの
厚さ４に対しＳ６で得られたものの厚さを１となるよう
にした（Ｓ６）。上記型を２００Kg/cm2で加圧し、８０
０℃で加熱処理を行った（Ｓ７）。
ーを示す。以下本図に従って本発明の実施例２の製造方
法を説明する。まず、ポリ塩化ビニリデン樹脂（以下、
ＰＶＤＣと表す。）に気相成長炭素繊維を重量比で０．
５％混合し（Ｓ１）、この混合物を３００℃で初期炭化
した。この際硫酸を重量比で１５％加えて炭化処理を行
った（Ｓ２）。次に、Ｓ２で得られた初期炭化物を振動
ミルで所定の粒度となるように粉砕した（Ｓ３）。一方
上記Ｓ１〜Ｓ３と同様にして気相成長炭素繊維を混合し
ないものを製造した（Ｓ４、Ｓ５）。Ｓ３の工程で得ら
れたものと、Ｓ５で得られたものとをカーボン型に積層
させるように充填した。この際、Ｓ３で得られたものの
厚さ４に対しＳ６で得られたものの厚さを１となるよう
にした（Ｓ６）。上記型を２００Kg/cm2で加圧し、８０
０℃で加熱処理を行った（Ｓ７）。
【００１２】上記実施例１及び実施例２に対し樹脂材料
をＰＢＴ樹脂としたものをそれぞれ実施例３及び実施例
４として製造した。この際初期炭化温度は４００℃とし
た。
をＰＢＴ樹脂としたものをそれぞれ実施例３及び実施例
４として製造した。この際初期炭化温度は４００℃とし
た。
【００１３】実施例１、実施例２、実施例３及び実施例
４各々で電気二重層コンデンサを製造しその静電容量を
測定した。その結果を下記に示す。実施例１及び実施例
３、すなわち気相成長炭素繊維を混合した電極のみの場
合に対し、実施例２及び実施例４、すなわち気相成長炭
素繊維混合電極と気相成長炭素繊維の混合なしの電極と
を積層させたものは静電容量が増加していることが分か
った。
４各々で電気二重層コンデンサを製造しその静電容量を
測定した。その結果を下記に示す。実施例１及び実施例
３、すなわち気相成長炭素繊維を混合した電極のみの場
合に対し、実施例２及び実施例４、すなわち気相成長炭
素繊維混合電極と気相成長炭素繊維の混合なしの電極と
を積層させたものは静電容量が増加していることが分か
った。
【００１４】 実施例１ 実施例２ 実施例３ 実施例４ ------------------------------------------------------------ 静電容量（F/cm3 ） ６５ ７０ ７０ ７４
【００１５】
【発明の効果】上述のように、この発明によれば、気相
成長炭素繊維と炭素とを混合したので、電極の内部抵抗
の低減が計れるとともに、電極の強度が向上させること
ができる。
成長炭素繊維と炭素とを混合したので、電極の内部抵抗
の低減が計れるとともに、電極の強度が向上させること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例の電極の構造を示す図であ
る。
る。
【図２】この発明の実施例１の製造方法の工程図であ
る。
る。
【図３】この発明の実施例２の製造方法の工程図であ
る。
る。
Claims (2)
- 【請求項１】気相成長炭素繊維と炭素とを混合したこと
を特徴とする電気二重層コンデンサ電極。 - 【請求項２】気相成長炭素繊維と樹脂とを混合する工程
と、前記混合したものを加熱して、前記樹脂を炭化する
工程とからなることを特徴とする電気二重層コンデンサ
電極の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7349128A JPH09171946A (ja) | 1995-12-20 | 1995-12-20 | 電気二重層コンデンサ電極とその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7349128A JPH09171946A (ja) | 1995-12-20 | 1995-12-20 | 電気二重層コンデンサ電極とその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09171946A true JPH09171946A (ja) | 1997-06-30 |
Family
ID=18401689
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7349128A Pending JPH09171946A (ja) | 1995-12-20 | 1995-12-20 | 電気二重層コンデンサ電極とその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09171946A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001135554A (ja) * | 1999-11-05 | 2001-05-18 | Ccr:Kk | 電気二重層キャパシタ並びに電極及びその製造方法 |
| US6288888B1 (en) | 1998-12-25 | 2001-09-11 | Nec Corporation | Electric double layer capacitor |
| US6528211B1 (en) * | 1998-03-31 | 2003-03-04 | Showa Denko K.K. | Carbon fiber material and electrode materials for batteries |
| KR100465022B1 (ko) * | 2002-08-28 | 2005-01-13 | (주)에스와이하이테크 | 고출력 커패시터와 그 제조방법 |
| WO2007032064A1 (ja) * | 2005-09-14 | 2007-03-22 | Kitagawa Seiki Kabushiki Kaisha | 電気二重層コンデンサ用電極及びその製造方法 |
-
1995
- 1995-12-20 JP JP7349128A patent/JPH09171946A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6528211B1 (en) * | 1998-03-31 | 2003-03-04 | Showa Denko K.K. | Carbon fiber material and electrode materials for batteries |
| US6288888B1 (en) | 1998-12-25 | 2001-09-11 | Nec Corporation | Electric double layer capacitor |
| JP2001135554A (ja) * | 1999-11-05 | 2001-05-18 | Ccr:Kk | 電気二重層キャパシタ並びに電極及びその製造方法 |
| KR100465022B1 (ko) * | 2002-08-28 | 2005-01-13 | (주)에스와이하이테크 | 고출력 커패시터와 그 제조방법 |
| WO2007032064A1 (ja) * | 2005-09-14 | 2007-03-22 | Kitagawa Seiki Kabushiki Kaisha | 電気二重層コンデンサ用電極及びその製造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040108 |
|
| RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20040108 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040323 |