JPH09208313A - 固形状活性炭及びその製造方法及びこれを用いた電気二重層コンデンサー - Google Patents
固形状活性炭及びその製造方法及びこれを用いた電気二重層コンデンサーInfo
- Publication number
- JPH09208313A JPH09208313A JP8014490A JP1449096A JPH09208313A JP H09208313 A JPH09208313 A JP H09208313A JP 8014490 A JP8014490 A JP 8014490A JP 1449096 A JP1449096 A JP 1449096A JP H09208313 A JPH09208313 A JP H09208313A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- activated carbon
- solid
- coupling agent
- silane coupling
- fiber
- 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
- Ceramic Products (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
- Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】強度の低い固形状活性炭を得て、電気二重層コ
ンデンサーの電極１に用いた場合に、取扱時の破損を防
止する。 【解決手段】活性炭粉末及び／又は活性炭繊維と、熱硬
化性樹脂等のバインダー成分の熱処理による炭化物と、
シランカップリング剤の熱処理による珪素又は珪素化合
物から固形状活性炭を構成する。
ンデンサーの電極１に用いた場合に、取扱時の破損を防
止する。 【解決手段】活性炭粉末及び／又は活性炭繊維と、熱硬
化性樹脂等のバインダー成分の熱処理による炭化物と、
シランカップリング剤の熱処理による珪素又は珪素化合
物から固形状活性炭を構成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般的な活性炭と
して広く利用できる固形状活性炭及びその製造方法に関
し、さらにこれを用いた電気二重層コンデンサーに関す
る。
して広く利用できる固形状活性炭及びその製造方法に関
し、さらにこれを用いた電気二重層コンデンサーに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】電気二重層コンデンサーは、図１に示す
ように二つの固形状活性炭からなる電極１、１間に電解
質２を配置し、両者の界面に生じる電気二重層を利用し
たコンデンサーであり、上記電極１として固形状活性炭
が用いられている。また、この他にも電池の電極部材や
各種用途に固形状活性炭が用いられているが、これらの
固形状活性炭の製造方法は以下の通りである。
ように二つの固形状活性炭からなる電極１、１間に電解
質２を配置し、両者の界面に生じる電気二重層を利用し
たコンデンサーであり、上記電極１として固形状活性炭
が用いられている。また、この他にも電池の電極部材や
各種用途に固形状活性炭が用いられているが、これらの
固形状活性炭の製造方法は以下の通りである。
【０００３】活性炭、カーボンブラック、微粉状炭素
または導電性カーボンと、ＰＴＦＥ、四フッ化エチレン
樹脂、または含フッ素重合体樹脂との混練物をロール成
形、圧縮、押し出し、圧延、延伸あるいはこれらを組み
合わせた手段でシート状に成形して固形状活性炭を得て
いる（特開昭６２−２００７１５号、６３−１７３１１
号、６３−１０７０１１号、特開平５−１２１２６９
号、５−２８３２８７号公報参照）。
または導電性カーボンと、ＰＴＦＥ、四フッ化エチレン
樹脂、または含フッ素重合体樹脂との混練物をロール成
形、圧縮、押し出し、圧延、延伸あるいはこれらを組み
合わせた手段でシート状に成形して固形状活性炭を得て
いる（特開昭６２−２００７１５号、６３−１７３１１
号、６３−１０７０１１号、特開平５−１２１２６９
号、５−２８３２８７号公報参照）。
【０００４】アクリル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリカ
ーボネート樹脂等を被覆した活性炭及び導電性カーボン
と、バインダーとして四フッ化エチレン樹脂及び溶剤を
混合して３本ロールで混練した後、シート状に成形して
固形状活性炭を得ている（特開平２−８２５０７号公報
参照）。
ーボネート樹脂等を被覆した活性炭及び導電性カーボン
と、バインダーとして四フッ化エチレン樹脂及び溶剤を
混合して３本ロールで混練した後、シート状に成形して
固形状活性炭を得ている（特開平２−８２５０７号公報
参照）。
【０００５】活性炭微粒子のみ、あるいはカーボン微
粒子とカーボン繊維又は活性炭粉末とメソカーボンを混
合して加圧焼結して固体カーボンを得ている（特開平３
−１３２００９号、３−２０１５１６号公報参照）。
粒子とカーボン繊維又は活性炭粉末とメソカーボンを混
合して加圧焼結して固体カーボンを得ている（特開平３
−１３２００９号、３−２０１５１６号公報参照）。
【０００６】活性炭粉末と粉末状フェノール樹脂の混
合物を射出成形して熱処理することにより固形状活性炭
−カーボン複合体を得ている（特開平６−４５１８９号
公報参照。
合物を射出成形して熱処理することにより固形状活性炭
−カーボン複合体を得ている（特開平６−４５１８９号
公報参照。
【０００７】活性炭繊維とパルプ繊維、または炭素繊
維、繊維状活性炭及び微粉末活性炭のうち２種にパル
プ、分散剤、芳香族ポリイミド樹脂繊維又はポリフロン
を加えて抄紙している（特開昭６４−９６１１号、特開
平６−６１０９３号、５−１２９１５７号公報参照）。
維、繊維状活性炭及び微粉末活性炭のうち２種にパル
プ、分散剤、芳香族ポリイミド樹脂繊維又はポリフロン
を加えて抄紙している（特開昭６４−９６１１号、特開
平６−６１０９３号、５−１２９１５７号公報参照）。
【０００８】活性炭粉末とセルロース繊維とフェノー
ル樹脂とを主成分とするプリプレグシートを作製し、圧
着、硬化、焼成している（特開平５−１２１２７１号公
報参照）。
ル樹脂とを主成分とするプリプレグシートを作製し、圧
着、硬化、焼成している（特開平５−１２１２７１号公
報参照）。
【０００９】活性炭粉末と粒状または粉末状フェノー
ル樹脂を有機溶剤に溶解させた混合物を基板上に成膜
し、熱硬化後、非酸化性雰囲気中で熱処理を行うことに
より固形状活性炭を得ている（特開平４−２８８３６１
号公報参照）。
ル樹脂を有機溶剤に溶解させた混合物を基板上に成膜
し、熱硬化後、非酸化性雰囲気中で熱処理を行うことに
より固形状活性炭を得ている（特開平４−２８８３６１
号公報参照）。
【００１０】硬化型球状フェノール樹脂を炭化して得
た球状炭化物と熱反応型球状フェノール樹脂とを混合
し、金型に充填し、加圧下で加熱硬化させ、不活性雰囲
気で熱処理したのち、賦活する方法がある（特開平６−
６９０７５号、６−６９０７６号、６−６９０７７号公
報参照）。
た球状炭化物と熱反応型球状フェノール樹脂とを混合
し、金型に充填し、加圧下で加熱硬化させ、不活性雰囲
気で熱処理したのち、賦活する方法がある（特開平６−
６９０７５号、６−６９０７６号、６−６９０７７号公
報参照）。
【００１１】以上のように、従来の固形状活性炭として
は、４フッ化エチレン等の樹脂と混練して成形したもの
（）、粉体を加圧焼結したもの（）、樹脂と混練
して射出成形した後熱処理したもの（）、抄紙等を使
用したプリプレグ法、圧着、熱硬化によるもの（
）、基板への成膜後熱処理するもの（）、熱間プレ
スするもの（）があった。
は、４フッ化エチレン等の樹脂と混練して成形したもの
（）、粉体を加圧焼結したもの（）、樹脂と混練
して射出成形した後熱処理したもの（）、抄紙等を使
用したプリプレグ法、圧着、熱硬化によるもの（
）、基板への成膜後熱処理するもの（）、熱間プレ
スするもの（）があった。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
固形状活性炭を電気二重層コンデンサーの分極性電極に
使用すると、強度（ＪＩＳ規格の３点曲げ強度）が２０
ｇｆ／ｍｍ2 程度と低いため、組立や搬送等の取扱時に
破損しやすいという問題があった。
固形状活性炭を電気二重層コンデンサーの分極性電極に
使用すると、強度（ＪＩＳ規格の３点曲げ強度）が２０
ｇｆ／ｍｍ2 程度と低いため、組立や搬送等の取扱時に
破損しやすいという問題があった。
【００１３】また、上記電極には、単位重量当たりの静
電容量を高くし、かつ内部抵抗を低くすることが求めら
れているが、従来の固形状活性炭ではこの両者を満足さ
せられなかった。
電容量を高くし、かつ内部抵抗を低くすることが求めら
れているが、従来の固形状活性炭ではこの両者を満足さ
せられなかった。
【００１４】
【課題を解決するための手段】そこで本発明は、活性炭
粉末及び／又は活性炭繊維と、熱硬化性樹脂等のバイン
ダー成分の熱処理による炭化物と、シランカップリング
剤の熱処理による珪素又は珪素化合物とから固形状活性
炭を構成したことを特徴とする。
粉末及び／又は活性炭繊維と、熱硬化性樹脂等のバイン
ダー成分の熱処理による炭化物と、シランカップリング
剤の熱処理による珪素又は珪素化合物とから固形状活性
炭を構成したことを特徴とする。
【００１５】また、本発明は、活性炭粉末及び／又は活
性炭繊維と、熱硬化性樹脂等のバインダー成分と、シラ
ンカップリング剤とを混合し、得られた混合物を成形
し、非酸化性雰囲気下で熱処理する工程から固形状活性
炭を製造することを特徴とする。
性炭繊維と、熱硬化性樹脂等のバインダー成分と、シラ
ンカップリング剤とを混合し、得られた混合物を成形
し、非酸化性雰囲気下で熱処理する工程から固形状活性
炭を製造することを特徴とする。
【００１６】即ち、本発明はシランカップリング剤を添
加して固形状活性炭を製造することによって、強度の高
い固形状活性炭を得ることを特徴とする。
加して固形状活性炭を製造することによって、強度の高
い固形状活性炭を得ることを特徴とする。
【００１７】ここで、シランカップリング剤は一般に、 Ｘ−Ｓｉ（ＯＲ）3 で表される化合物で、Ｘは有機基と反応する官能基であ
り、具体的にはアミノ基、ビニル基、エポキシ基、メル
カプト基、クロル基等を用いる。また、ＯＲはアルコキ
シル基であり、具体的にはメトキシ基、エトキシ基を用
いる。このシランカップリング剤は、 Ｘ−Ｓｉ（ＯＲ）3 ＋３Ｈ2 Ｏ → Ｘ−Ｓｉ（ＯＨ）
3 ＋３ＲＯＨ のような反応によって、有機物と無機物の仲立ちの役目
を果たすものである。
り、具体的にはアミノ基、ビニル基、エポキシ基、メル
カプト基、クロル基等を用いる。また、ＯＲはアルコキ
シル基であり、具体的にはメトキシ基、エトキシ基を用
いる。このシランカップリング剤は、 Ｘ−Ｓｉ（ＯＲ）3 ＋３Ｈ2 Ｏ → Ｘ−Ｓｉ（ＯＨ）
3 ＋３ＲＯＨ のような反応によって、有機物と無機物の仲立ちの役目
を果たすものである。
【００１８】そのため、シランカップリング剤を添加す
ることによって、無機物である活性炭粉末及び／又は活
性炭繊維と、有機物であるバインダー成分との結合度を
高め、活性炭同士を化学的に結合させて得られた固形状
活性炭の強度を高めることができるのである。
ることによって、無機物である活性炭粉末及び／又は活
性炭繊維と、有機物であるバインダー成分との結合度を
高め、活性炭同士を化学的に結合させて得られた固形状
活性炭の強度を高めることができるのである。
【００１９】また、このシランカップリング剤の添加量
は、活性炭粉末及び／又は活性炭繊維１００重量部に対
して１〜１５０重量部、好ましくは２０〜１１０重量部
の範囲が良い。これは、１重量部未満では強度を向上す
る効果に乏しく、１５０重量部を超えると静電容量が低
下し、内部抵抗が増大するためである。
は、活性炭粉末及び／又は活性炭繊維１００重量部に対
して１〜１５０重量部、好ましくは２０〜１１０重量部
の範囲が良い。これは、１重量部未満では強度を向上す
る効果に乏しく、１５０重量部を超えると静電容量が低
下し、内部抵抗が増大するためである。
【００２０】なお、上記シランカップリング剤は、熱処
理後の固形状活性炭中でＳｉやＳｉＯ2 のような珪素又
は珪素化合物として存在することになり、固形状活性炭
の組成分析によって検出することができる。
理後の固形状活性炭中でＳｉやＳｉＯ2 のような珪素又
は珪素化合物として存在することになり、固形状活性炭
の組成分析によって検出することができる。
【００２１】また、本発明の固形状活性炭には、熱硬化
性樹脂等のバインダー成分を添加するが、上記活性炭粉
末及び／又は活性炭繊維からなる固形成分と、熱硬化性
樹脂等のバインダー成分との混合比率は、固形成分を５
０〜９５重量％、バインダー成分を５〜５０重量％の範
囲とする。ここで、上記熱硬化性樹脂等のバインダー成
分は熱処理によって炭化されることから、最終的な固形
状活性炭は、５０重量％以上の活性炭粒子と、これらを
結合する５０重量％以下のカーボンとの複合体から構成
されることになる。このとき、活性炭の比率を高くでき
るため、例えば電気二重層コンデンサーの電極として用
いた場合、静電容量を大きくできる。
性樹脂等のバインダー成分を添加するが、上記活性炭粉
末及び／又は活性炭繊維からなる固形成分と、熱硬化性
樹脂等のバインダー成分との混合比率は、固形成分を５
０〜９５重量％、バインダー成分を５〜５０重量％の範
囲とする。ここで、上記熱硬化性樹脂等のバインダー成
分は熱処理によって炭化されることから、最終的な固形
状活性炭は、５０重量％以上の活性炭粒子と、これらを
結合する５０重量％以下のカーボンとの複合体から構成
されることになる。このとき、活性炭の比率を高くでき
るため、例えば電気二重層コンデンサーの電極として用
いた場合、静電容量を大きくできる。
【００２２】上記バインダー成分としては、熱硬化性樹
脂、コールタール、メソフェーズ、熱可塑性樹脂等の一
種以上を用いる。
脂、コールタール、メソフェーズ、熱可塑性樹脂等の一
種以上を用いる。
【００２３】熱硬化性樹脂としては、レゾール型フェノ
ール樹脂、フェノール、ホルムアルデヒド系樹脂、ポリ
イミド樹脂、不飽和ポリエステル、ビスマレイド系ポリ
イミド樹脂、シアネート樹脂、熱硬化型ポリフェニレン
エーテル（ＰＰＥ）、ポリフェニレンオキサイド（ＰＰ
Ｏ）等を用いる。
ール樹脂、フェノール、ホルムアルデヒド系樹脂、ポリ
イミド樹脂、不飽和ポリエステル、ビスマレイド系ポリ
イミド樹脂、シアネート樹脂、熱硬化型ポリフェニレン
エーテル（ＰＰＥ）、ポリフェニレンオキサイド（ＰＰ
Ｏ）等を用いる。
【００２４】また、メソフェーズとは有機物と黒鉛様体
との中間体であり、一種の液晶状態となったものであ
る。
との中間体であり、一種の液晶状態となったものであ
る。
【００２５】さらに、上記成分に加えて熱可塑性樹脂を
添加混合することによって、活性炭の比率を５０重量％
以上と高くしても成形時の保形性を高くし、良好に成形
を行うことができる。
添加混合することによって、活性炭の比率を５０重量％
以上と高くしても成形時の保形性を高くし、良好に成形
を行うことができる。
【００２６】なお、上記熱可塑性樹脂としてはポリオレ
フィン系ポリマー、アクリル樹脂、ブチラール樹脂、ポ
リアセタール樹脂、ポリエチレンフタレート（ＰＢ
Ｏ）、ポリルロピレン（ＰＰ）、ポリカーボネート（Ｐ
Ｃ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリスチレン等を用い
る。これらの熱可塑性樹脂は活性炭と熱硬化性樹脂等の
バインダー成分の合計量１００重量部に対して、０〜６
０重量部、好ましくは５〜３０重量部の範囲で添加す
る。
フィン系ポリマー、アクリル樹脂、ブチラール樹脂、ポ
リアセタール樹脂、ポリエチレンフタレート（ＰＢ
Ｏ）、ポリルロピレン（ＰＰ）、ポリカーボネート（Ｐ
Ｃ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリスチレン等を用い
る。これらの熱可塑性樹脂は活性炭と熱硬化性樹脂等の
バインダー成分の合計量１００重量部に対して、０〜６
０重量部、好ましくは５〜３０重量部の範囲で添加す
る。
【００２７】なお、本発明の固形状活性炭は、シート状
に成形して活性炭基板としたり、プレス成形等でブロッ
ク状に成形したり、押出成形により棒状や筒状とした
り、さまざまな形状とすることができる。
に成形して活性炭基板としたり、プレス成形等でブロッ
ク状に成形したり、押出成形により棒状や筒状とした
り、さまざまな形状とすることができる。
【００２８】シート状に成形する方法としては、ドクタ
ーブレード法、圧延ロール法、カレンダーロール法等を
用いることができ、得られたシート状成形体を所定形状
に打ち抜いた後、非酸化性雰囲気下で２００〜５００℃
にて脱バインダーするとともに、熱硬化性樹脂等のバイ
ンダー成分を硬化させ、非酸化性雰囲気下で６００〜１
１００℃、好適には７００〜９００℃にて熱処理を行え
ば良い。
ーブレード法、圧延ロール法、カレンダーロール法等を
用いることができ、得られたシート状成形体を所定形状
に打ち抜いた後、非酸化性雰囲気下で２００〜５００℃
にて脱バインダーするとともに、熱硬化性樹脂等のバイ
ンダー成分を硬化させ、非酸化性雰囲気下で６００〜１
１００℃、好適には７００〜９００℃にて熱処理を行え
ば良い。
【００２９】さらに、本発明は、上記シート状成形体を
複数積層した後、非酸化性雰囲気下で熱処理することも
できる。即ち、ドクターブレード法やカレンダーロール
法によるシート成形法では、好適に成形できる厚みが１
ｍｍ程度までであるが、得られたシート状成形体を積層
し、熱圧着、または密着液や接着剤等で接合することに
より、１ｍｍを超える厚みの製品でも容易に製造でき
る。
複数積層した後、非酸化性雰囲気下で熱処理することも
できる。即ち、ドクターブレード法やカレンダーロール
法によるシート成形法では、好適に成形できる厚みが１
ｍｍ程度までであるが、得られたシート状成形体を積層
し、熱圧着、または密着液や接着剤等で接合することに
より、１ｍｍを超える厚みの製品でも容易に製造でき
る。
【００３０】また、本発明は、上記固形状活性炭を電極
に用いて、図１に示すような電気二重層コンデンサー用
を構成したことを特徴とする。このとき、上記固形状活
性炭は強度が高いため取扱時に破損することを防止し、
また静電容量を高くし内部抵抗を低くすることができ
る。
に用いて、図１に示すような電気二重層コンデンサー用
を構成したことを特徴とする。このとき、上記固形状活
性炭は強度が高いため取扱時に破損することを防止し、
また静電容量を高くし内部抵抗を低くすることができ
る。
【００３１】
【実施例】実施例１ やしがら系活性炭粉末（ＢＥＴ法による比表面積１６０
０ｍ2 ／ｇ）１００重量部に対して、シランカップリン
グ剤（化学名：ポリシロキ酸）を１〜１５０重量部含浸
させ、真空脱泡後、バインダー成分としてコールタール
２０重量部、熱可塑性樹脂としてブチラール樹脂２５重
量部、可塑剤としてフタル酸ジブチル２５重量部、さら
に溶剤を添加した。これらの原料を高速攪拌機を用いて
回転数１５００ｒｐｍで混合してペースト状混合物を作
成した後、カレンダーロール成形機にて成形し、厚み１
ｍｍのシート状成形体を得た。なお、この場合のシート
厚みは０．２〜２．０ｍｍの範囲が好ましいことがわか
った。
０ｍ2 ／ｇ）１００重量部に対して、シランカップリン
グ剤（化学名：ポリシロキ酸）を１〜１５０重量部含浸
させ、真空脱泡後、バインダー成分としてコールタール
２０重量部、熱可塑性樹脂としてブチラール樹脂２５重
量部、可塑剤としてフタル酸ジブチル２５重量部、さら
に溶剤を添加した。これらの原料を高速攪拌機を用いて
回転数１５００ｒｐｍで混合してペースト状混合物を作
成した後、カレンダーロール成形機にて成形し、厚み１
ｍｍのシート状成形体を得た。なお、この場合のシート
厚みは０．２〜２．０ｍｍの範囲が好ましいことがわか
った。
【００３２】得られたシート状成形体を７０×５０ｍｍ
の金型で打ち抜き、真空中で３００℃×２時間で脱バイ
ンダーを行った後、８００℃で熱処理を行い、コールタ
ールを炭化させて、活性炭とカーボンの複合体である活
性炭基板を作製した。
の金型で打ち抜き、真空中で３００℃×２時間で脱バイ
ンダーを行った後、８００℃で熱処理を行い、コールタ
ールを炭化させて、活性炭とカーボンの複合体である活
性炭基板を作製した。
【００３３】得られた活性炭基板の３点曲げ強度を測定
し、図１に示す簡易二重層コンデンサーの電極１として
用いた時の静電容量と内部抵抗を測定した結果を表１に
示す。
し、図１に示す簡易二重層コンデンサーの電極１として
用いた時の静電容量と内部抵抗を測定した結果を表１に
示す。
【００３４】この結果より、シランカップリング剤を添
加することによって、固形状活性炭の強度を６０〜１３
００ｇｆ／ｍｍ2 と大幅に向上できることがわかった。
ただし、シランカップリング剤の量が多いと静電容量が
低下し、内部抵抗が増大するため、シランカップリング
剤の添加量は活性炭１００重量部に対して１〜１５０重
量部の範囲（Ｎｏ．２〜９）が優れていた。
加することによって、固形状活性炭の強度を６０〜１３
００ｇｆ／ｍｍ2 と大幅に向上できることがわかった。
ただし、シランカップリング剤の量が多いと静電容量が
低下し、内部抵抗が増大するため、シランカップリング
剤の添加量は活性炭１００重量部に対して１〜１５０重
量部の範囲（Ｎｏ．２〜９）が優れていた。
【００３５】
【表１】
【００３６】実施例２ シランカップリング剤としてポリシロキ酸エポキシエー
テルを用いた以外は、上記実施例１と同様にして活性炭
基板を作成した。
テルを用いた以外は、上記実施例１と同様にして活性炭
基板を作成した。
【００３７】得られた活性炭基板の３点曲げ強度を測定
し、図１に示す簡易二重層コンデンサーの電極１として
用いた時の静電容量と内部抵抗を測定した結果を表２に
示す。
し、図１に示す簡易二重層コンデンサーの電極１として
用いた時の静電容量と内部抵抗を測定した結果を表２に
示す。
【００３８】この結果より、シランカップリング剤を添
加することによって、固形状活性炭の強度を５０〜１３
００ｇｆ／ｍｍ2 と大幅に向上できることがわかった。
ただし、シランカップリング剤の量が多いと静電容量が
低下し、内部抵抗が増大するため、シランカップリング
剤の添加量は活性炭１００重量部に対して１〜１５０重
量部の範囲（Ｎｏ．２〜９）が優れていた。
加することによって、固形状活性炭の強度を５０〜１３
００ｇｆ／ｍｍ2 と大幅に向上できることがわかった。
ただし、シランカップリング剤の量が多いと静電容量が
低下し、内部抵抗が増大するため、シランカップリング
剤の添加量は活性炭１００重量部に対して１〜１５０重
量部の範囲（Ｎｏ．２〜９）が優れていた。
【００３９】
【表２】
【００４０】実施例３ シランカップリング剤としてトリエトキシフェニルシリ
ケートを用いた以外は、上記実施例１と同様にして活性
炭基板を作成した。
ケートを用いた以外は、上記実施例１と同様にして活性
炭基板を作成した。
【００４１】得られた活性炭基板の３点曲げ強度を測定
し、図１に示す簡易二重層コンデンサーの電極１として
用いた時の静電容量と内部抵抗を測定した結果を表２に
示す。
し、図１に示す簡易二重層コンデンサーの電極１として
用いた時の静電容量と内部抵抗を測定した結果を表２に
示す。
【００４２】この結果より、シランカップリング剤を添
加することによって、固形状活性炭の強度を７０〜１３
００ｇｆ／ｍｍ2 と大幅に向上できることがわかった。
ただし、シランカップリング剤の量が多いと静電容量が
低下し、内部抵抗が増大するため、シランカップリング
剤の添加量は活性炭１００重量部に対して１〜１５０重
量部の範囲（Ｎｏ．２〜９）が優れていた。
加することによって、固形状活性炭の強度を７０〜１３
００ｇｆ／ｍｍ2 と大幅に向上できることがわかった。
ただし、シランカップリング剤の量が多いと静電容量が
低下し、内部抵抗が増大するため、シランカップリング
剤の添加量は活性炭１００重量部に対して１〜１５０重
量部の範囲（Ｎｏ．２〜９）が優れていた。
【００４３】
【表３】
【００４４】実施例４ やしがら系活性炭粉末（ＢＥＴ法による比表面積１６０
０ｍ2 ／ｇ）１００重量部に対して、シランカップリン
グ剤（化学名：ポリシロキ酸）を１〜１５０重量部含浸
させ、真空脱泡後、バインダー成分としてフェノールホ
ルムアルデヒド系樹脂２０重量部、熱可塑性樹脂とアク
リルバインダー５０重量部、さらに溶剤を添加した。
０ｍ2 ／ｇ）１００重量部に対して、シランカップリン
グ剤（化学名：ポリシロキ酸）を１〜１５０重量部含浸
させ、真空脱泡後、バインダー成分としてフェノールホ
ルムアルデヒド系樹脂２０重量部、熱可塑性樹脂とアク
リルバインダー５０重量部、さらに溶剤を添加した。
【００４５】これらの原料をミルで５時間回転後、粘度
を５０〜６０ポイズに調整し、スラリーを排出、脱泡
後、ドクターブレード法にてテープ成形を行った。乾燥
温度は５０〜９０℃で厚み１ｍｍのシート状成形体を得
た。なお、この場合のシート厚みは０．１〜１．５ｍｍ
の範囲が好ましいことがわかった。
を５０〜６０ポイズに調整し、スラリーを排出、脱泡
後、ドクターブレード法にてテープ成形を行った。乾燥
温度は５０〜９０℃で厚み１ｍｍのシート状成形体を得
た。なお、この場合のシート厚みは０．１〜１．５ｍｍ
の範囲が好ましいことがわかった。
【００４６】得られたシート状成形体を７０×５０ｍｍ
の金型で打ち抜き、真空中で３００℃×２時間で脱バイ
ンダーを行った後、８００℃で熱処理を行い、熱硬化性
樹脂を炭化させて、活性炭とカーボンの複合体である活
性炭基板を作製した。
の金型で打ち抜き、真空中で３００℃×２時間で脱バイ
ンダーを行った後、８００℃で熱処理を行い、熱硬化性
樹脂を炭化させて、活性炭とカーボンの複合体である活
性炭基板を作製した。
【００４７】得られた活性炭基板の３点曲げ強度を測定
し、図１に示す簡易二重層コンデンサーの電極１として
用いた時の静電容量と内部抵抗を測定した結果を表１に
示す。
し、図１に示す簡易二重層コンデンサーの電極１として
用いた時の静電容量と内部抵抗を測定した結果を表１に
示す。
【００４８】この結果より、シランカップリング剤を添
加することによって、固形状活性炭の強度を４０〜１３
００ｇｆ／ｍｍ2 と大幅に向上できることがわかった。
ただし、シランカップリング剤の量が多いと静電容量が
低下し、内部抵抗が増大するため、シランカップリング
剤の添加量は活性炭１００重量部に対して１〜１５０重
量部の範囲（Ｎｏ．２〜９）が優れていた。
加することによって、固形状活性炭の強度を４０〜１３
００ｇｆ／ｍｍ2 と大幅に向上できることがわかった。
ただし、シランカップリング剤の量が多いと静電容量が
低下し、内部抵抗が増大するため、シランカップリング
剤の添加量は活性炭１００重量部に対して１〜１５０重
量部の範囲（Ｎｏ．２〜９）が優れていた。
【００４９】
【表４】
【００５０】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、活性炭粉
末及び／又は活性炭繊維と、熱硬化性樹脂等のバインダ
ー成分の熱処理による炭化物と、シランカップリング剤
の熱処理による珪素又は珪素化合物から固形状活性炭を
構成したことによって、強度の高い固形状活性炭を得る
ことができる。
末及び／又は活性炭繊維と、熱硬化性樹脂等のバインダ
ー成分の熱処理による炭化物と、シランカップリング剤
の熱処理による珪素又は珪素化合物から固形状活性炭を
構成したことによって、強度の高い固形状活性炭を得る
ことができる。
【００５１】そのため、この活性炭を用いて電気二重層
コンデンサーの電極を形成すれば静電容量が高く、内部
抵抗の低い高性能の電気二重層コンデンサーを得ること
ができる。また、強度が高いことから取扱時に破損等が
生じることを防止できる。
コンデンサーの電極を形成すれば静電容量が高く、内部
抵抗の低い高性能の電気二重層コンデンサーを得ること
ができる。また、強度が高いことから取扱時に破損等が
生じることを防止できる。
【００５２】また、本発明によれば、活性炭粉末及び／
又は活性炭繊維と、熱硬化性樹脂等のバインダー成分
と、シランカップリング剤とを混合し、得られた混合物
を成形し、非酸化性雰囲気下で熱処理する工程から固形
状活性炭を製造することによって、強度の高い固形状活
性炭を容易に製造することができる。
又は活性炭繊維と、熱硬化性樹脂等のバインダー成分
と、シランカップリング剤とを混合し、得られた混合物
を成形し、非酸化性雰囲気下で熱処理する工程から固形
状活性炭を製造することによって、強度の高い固形状活
性炭を容易に製造することができる。
【図１】一般的な電気二重層コンデンサーを示す概略図
である。
である。
１：電極 ２：電解質
Claims (3)
- 【請求項１】活性炭粉末及び／又は活性炭繊維と、熱硬
化性樹脂等のバインダー成分の熱処理による炭化物と、
シランカップリング剤の熱処理による珪素又は珪素化合
物とを含有してなる固形状活性炭。 - 【請求項２】活性炭粉末及び／又は活性炭繊維と、熱硬
化性樹脂等のバインダー成分と、シランカップリング剤
とを混合し、得られた混合物を成形し、非酸化性雰囲気
下で熱処理する工程からなる固形状活性炭の製造方法。 - 【請求項３】請求項１記載の固形状活性炭を電極とした
ことを特徴とする電気二重層コンデンサー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8014490A JPH09208313A (ja) | 1996-01-30 | 1996-01-30 | 固形状活性炭及びその製造方法及びこれを用いた電気二重層コンデンサー |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8014490A JPH09208313A (ja) | 1996-01-30 | 1996-01-30 | 固形状活性炭及びその製造方法及びこれを用いた電気二重層コンデンサー |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09208313A true JPH09208313A (ja) | 1997-08-12 |
Family
ID=11862503
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8014490A Pending JPH09208313A (ja) | 1996-01-30 | 1996-01-30 | 固形状活性炭及びその製造方法及びこれを用いた電気二重層コンデンサー |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09208313A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7514021B2 (en) * | 2002-06-24 | 2009-04-07 | Mitsubishi Plastics, Inc. | Conductive resin film, collector and production methods therefore |
-
1996
- 1996-01-30 JP JP8014490A patent/JPH09208313A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7514021B2 (en) * | 2002-06-24 | 2009-04-07 | Mitsubishi Plastics, Inc. | Conductive resin film, collector and production methods therefore |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN1097833C (zh) | 介电陶瓷及采用该材料的独石陶瓷电子元件 | |
| KR101988691B1 (ko) | 에너지 저장장치용 전극과 그 제조방법 | |
| JP5025126B2 (ja) | 導電性フェノール樹脂複合材料、導電性フェノール樹脂複合材料の製造方法、導電性複合炭化材料、導電性樹脂組成物、二次電池用電極、電極用炭素材料、電気二重層キャパシタ分極性電極 | |
| WO1991006131A1 (en) | Porous carbon material equipped with flat sheet-like ribs and production method thereof | |
| EP1840264A1 (de) | Mit Kohlenstoff angereichertes Papier | |
| CA2000664C (en) | Process for producing a porous carbon electrode substrate for a fuel cell | |
| JP3356534B2 (ja) | 電解質保持板及びその製造方法 | |
| JP3652061B2 (ja) | 電気二重層コンデンサ | |
| JPH09183604A (ja) | 固形状活性炭及びその製造方法及びこれを用いた電気二重層コンデンサー | |
| KR20010072414A (ko) | 전기 전도성 층재료 | |
| JPH09208313A (ja) | 固形状活性炭及びその製造方法及びこれを用いた電気二重層コンデンサー | |
| JP3602933B2 (ja) | 活性炭基板 | |
| JP3426896B2 (ja) | 固形状活性炭の製造方法及び電気二重層コンデンサー | |
| JP3580644B2 (ja) | 固形状活性炭の製造方法およびこれによって得られた電気二重層コンデンサ | |
| JPH08253305A (ja) | 活性炭基板及びその製造方法及びこれを用いた電気二重層コンデンサー用電極部材 | |
| JPH09156915A (ja) | 固形状活性炭及びその製造方法及びこれを用いた電気二重層コンデンサー | |
| JP3904755B2 (ja) | 活性炭及びそれを用いた電気二重層コンデンサ | |
| JP3574736B2 (ja) | 固形状活性炭及びその製造方法及びこれを用いた電気二重層コンデンサ | |
| JPH0967112A (ja) | 固体活性炭及びその製造方法 | |
| US4882103A (en) | Process for producing carbon product having coarse and dense structure | |
| JP2000007316A (ja) | 固形状活性炭及びそれを用いた電気二重層コンデンサ | |
| JP3580659B2 (ja) | 固形状活性炭及びその製造方法及びこれを用いた電気二重層コンデンサー | |
| JP3559408B2 (ja) | 固形状活性炭及びその製造方法及びこれを用いた電気二重層コンデンサ | |
| JPH10158064A (ja) | 固形状活性炭及びその製造方法 | |
| JP3610205B2 (ja) | 固形状活性炭の製造方法 |