JPH09293648A - 分極性電極の製造方法 - Google Patents
分極性電極の製造方法Info
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- JPH09293648A JPH09293648A JP8107597A JP10759796A JPH09293648A JP H09293648 A JPH09293648 A JP H09293648A JP 8107597 A JP8107597 A JP 8107597A JP 10759796 A JP10759796 A JP 10759796A JP H09293648 A JPH09293648 A JP H09293648A
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- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 水添加量が少なく、乾燥時間の短い押し出し
成形により、成形後や熱処理後の反りや歪み、割れ等の
不都合のない、生産性が高く、大容量で、かつ大電流で
の放電特性を持つことのできる活性炭分極性電極の製造
を可能とする。 【解決手段】 活性炭粉末と熱硬化性樹脂とを混合し、
次いで所定の大きさに造粒し、得られた造粒粉末から押
し出し成形により所定形状の成形体を作製し、非酸化性
雰囲気において熱処理する。
成形により、成形後や熱処理後の反りや歪み、割れ等の
不都合のない、生産性が高く、大容量で、かつ大電流で
の放電特性を持つことのできる活性炭分極性電極の製造
を可能とする。 【解決手段】 活性炭粉末と熱硬化性樹脂とを混合し、
次いで所定の大きさに造粒し、得られた造粒粉末から押
し出し成形により所定形状の成形体を作製し、非酸化性
雰囲気において熱処理する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、分極性電極の製
造方法に関するものである。さらに詳しくは、この発明
は、電池電極や電気二重層コンデンサ等に有用な、活性
炭分極性電極の新しい製造方法と、これを用いた電気二
重層コンデンサに関するものである。
造方法に関するものである。さらに詳しくは、この発明
は、電池電極や電気二重層コンデンサ等に有用な、活性
炭分極性電極の新しい製造方法と、これを用いた電気二
重層コンデンサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、電池、エレクトロルミネッセ
ンスディスプレイや電気二重層コンデンサに用いる活性
炭からの分極性電極が注目されている。たとえば、活性
炭の粉末あるいはその繊維とフェノール樹脂との混合物
を加熱して分極性電極を製造し、このものを電気二重層
コンデンサに用いることが提案されてもいる（特開昭６
３−２２６０１９号公報）。
ンスディスプレイや電気二重層コンデンサに用いる活性
炭からの分極性電極が注目されている。たとえば、活性
炭の粉末あるいはその繊維とフェノール樹脂との混合物
を加熱して分極性電極を製造し、このものを電気二重層
コンデンサに用いることが提案されてもいる（特開昭６
３−２２６０１９号公報）。
【０００３】この電気二重層コンデンサはメモリバック
アップ用部品として広く用いられているもので、電極を
構成する導電体と電解質溶液との界面にそれぞれ符号の
異なる一対の電荷層（電気二重層）が生じることを利用
したものであり、充放電に伴う寿命劣化が生じ得ないと
いう特徴を有している。そのため、たとえば、電池また
は商用交流電源を直流に変換した電源と並列に電気二重
層コンデンサを接続し、電源の瞬断時に電気二重層コン
デンサに蓄積された電荷により種々の部品のバックアッ
プをするという形で使用されている。
アップ用部品として広く用いられているもので、電極を
構成する導電体と電解質溶液との界面にそれぞれ符号の
異なる一対の電荷層（電気二重層）が生じることを利用
したものであり、充放電に伴う寿命劣化が生じ得ないと
いう特徴を有している。そのため、たとえば、電池また
は商用交流電源を直流に変換した電源と並列に電気二重
層コンデンサを接続し、電源の瞬断時に電気二重層コン
デンサに蓄積された電荷により種々の部品のバックアッ
プをするという形で使用されている。
【０００４】このような電気二重層コンデンサの電極と
しては、上記の通り、活性炭粉末や活性炭繊維等が用い
られていた。その理由は、電気二重層コンデンサの静電
容量は電気二重層に蓄えられる電荷量により決定される
ことから、電極の表面積が大きいほど大きな静電容量を
得ることができるため、高い導電性と比表面積とを有す
る活性炭が電極材料として適していることにあった。た
だ、活性炭は一般に粉末或いは繊維状であるため、電極
として用いる場合には、例えば金属ケース等に収納して
加圧することにより粉末或いは繊維間の電気的接触を確
保していた。したがって、大きな静電容量を得るために
は、活性炭量を多くして表面積を大きくすると共にその
活性炭の電気的接触を一層確実にするために加圧力を高
くすることが必要となって金属ケースが極めて大きくな
るため、実用的な大きさの電気二重層コンデンサとして
はせいぜい数Ｆ程度の静電容量しか得られないという問
題があった。
しては、上記の通り、活性炭粉末や活性炭繊維等が用い
られていた。その理由は、電気二重層コンデンサの静電
容量は電気二重層に蓄えられる電荷量により決定される
ことから、電極の表面積が大きいほど大きな静電容量を
得ることができるため、高い導電性と比表面積とを有す
る活性炭が電極材料として適していることにあった。た
だ、活性炭は一般に粉末或いは繊維状であるため、電極
として用いる場合には、例えば金属ケース等に収納して
加圧することにより粉末或いは繊維間の電気的接触を確
保していた。したがって、大きな静電容量を得るために
は、活性炭量を多くして表面積を大きくすると共にその
活性炭の電気的接触を一層確実にするために加圧力を高
くすることが必要となって金属ケースが極めて大きくな
るため、実用的な大きさの電気二重層コンデンサとして
はせいぜい数Ｆ程度の静電容量しか得られないという問
題があった。
【０００５】このような問題を解決するために、上記の
通り、活性炭粉末や繊維を樹脂と混合し、所定形状に加
圧成形した後に加熱処理して樹脂成分を炭化し分極性電
極とする等の改善が試みられている。
通り、活性炭粉末や繊維を樹脂と混合し、所定形状に加
圧成形した後に加熱処理して樹脂成分を炭化し分極性電
極とする等の改善が試みられている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、活性炭
の接触を増大させるために活性炭の粉末や繊維と樹脂と
を混合するとの手段は分極性電極の実用化への展望を拓
くものであったが、混合物の成形とその後の熱処理の工
程については、その後の検討にもかかわらず依然として
改善すべき点が残されていた。
の接触を増大させるために活性炭の粉末や繊維と樹脂と
を混合するとの手段は分極性電極の実用化への展望を拓
くものであったが、混合物の成形とその後の熱処理の工
程については、その後の検討にもかかわらず依然として
改善すべき点が残されていた。
【０００７】すなわち、加圧成形の場合には導電率の増
大は加圧力に依存し、必ずしも適切なものとならず、ま
た、おのずとその形状および大きさ、そして生産性等の
点に制約があった。一方、より簡便な成形法として押し
出し成形法の採用が考慮されるが押し出し成形の場合に
は、流動性を増すために水分の添加量が多くなり、保形
性が悪く、乾燥時間が長くかかることや、成形時の、あ
るいは熱処理後の反り、歪みが発生しやすいという欠点
があった。
大は加圧力に依存し、必ずしも適切なものとならず、ま
た、おのずとその形状および大きさ、そして生産性等の
点に制約があった。一方、より簡便な成形法として押し
出し成形法の採用が考慮されるが押し出し成形の場合に
は、流動性を増すために水分の添加量が多くなり、保形
性が悪く、乾燥時間が長くかかることや、成形時の、あ
るいは熱処理後の反り、歪みが発生しやすいという欠点
があった。
【０００８】そこで、この発明は、従来技術の欠点を解
消し、簡便な手段で、生産性に優れ、形状の拡大が容易
であるという押し出し成形法の特徴を生かし、しかも、
押し出し時に水分添加量が少なく、乾燥時間も短く、か
つ、成形時あるいは乾燥後の反り、歪み等が発生しにく
い改善された分極性電極の製造方法を提供することを目
的としている。
消し、簡便な手段で、生産性に優れ、形状の拡大が容易
であるという押し出し成形法の特徴を生かし、しかも、
押し出し時に水分添加量が少なく、乾燥時間も短く、か
つ、成形時あるいは乾燥後の反り、歪み等が発生しにく
い改善された分極性電極の製造方法を提供することを目
的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この発明は、上記の課題
を解決するものとして、活性炭粉末と熱硬化性樹脂とを
混合する混合工程と、所定の大きさに造粒する造粒工程
と、造粒粉末から所定形状の成形体を得る成形工程と、
成形体を非酸化性雰囲気において熱処理して活性炭電極
を得る熱処理工程とを含む分極性電極の製造方法であっ
て、成形工程が押し出し成形で行われることを特徴とす
る分極性電極の製造方法を提供する。
を解決するものとして、活性炭粉末と熱硬化性樹脂とを
混合する混合工程と、所定の大きさに造粒する造粒工程
と、造粒粉末から所定形状の成形体を得る成形工程と、
成形体を非酸化性雰囲気において熱処理して活性炭電極
を得る熱処理工程とを含む分極性電極の製造方法であっ
て、成形工程が押し出し成形で行われることを特徴とす
る分極性電極の製造方法を提供する。
【００１０】そしてまた、この発明は、上記方法におい
て、混合工程は、活性炭粉末と熱硬化性樹脂とに溶剤を
添加しての混練工程と、その後の乾燥工程を含む方法
や、上記方法により製造された活性炭分極性電極を用い
たことを特徴とする電気二重層コンデンサをも提供す
る。
て、混合工程は、活性炭粉末と熱硬化性樹脂とに溶剤を
添加しての混練工程と、その後の乾燥工程を含む方法
や、上記方法により製造された活性炭分極性電極を用い
たことを特徴とする電気二重層コンデンサをも提供す
る。
【００１１】
【発明の実施の形態】この発明は、上記の通り、押し出
し成形を行うことと、この押し出し成形には、混合工程
だけでなく、造粒工程から導かれる造粒粉末を用いるこ
とを特徴としている。この発明の製造方法についてさら
に詳しくその実施の形態について説明すると、まず、原
料とされる活性炭粉末については、ヤシガラ系、ピッチ
系等のものが用いられる。そして、この説明の活性炭粉
末は、その比表面積が５００〜３０００ｍ2 ／ｇの範囲
のもの、さらには１０００〜２５００ｍ2 ／ｇのものと
するのが好ましい。
し成形を行うことと、この押し出し成形には、混合工程
だけでなく、造粒工程から導かれる造粒粉末を用いるこ
とを特徴としている。この発明の製造方法についてさら
に詳しくその実施の形態について説明すると、まず、原
料とされる活性炭粉末については、ヤシガラ系、ピッチ
系等のものが用いられる。そして、この説明の活性炭粉
末は、その比表面積が５００〜３０００ｍ2 ／ｇの範囲
のもの、さらには１０００〜２５００ｍ2 ／ｇのものと
するのが好ましい。
【００１２】そして、その平均粒径は、５０μｍ以下、
より好ましくは、１〜３０μｍとする。熱硬化性樹脂と
しては、水不溶性の各種の熱硬化性樹脂が使用され、た
とえばフェノール系樹脂、エーテル系樹脂、不飽和ポリ
エステル系樹脂、尿素系樹脂等がそれらの例として示さ
れる。なかでもフェノール系樹脂、特にレゾール系樹脂
が好ましいものとして例示される。
より好ましくは、１〜３０μｍとする。熱硬化性樹脂と
しては、水不溶性の各種の熱硬化性樹脂が使用され、た
とえばフェノール系樹脂、エーテル系樹脂、不飽和ポリ
エステル系樹脂、尿素系樹脂等がそれらの例として示さ
れる。なかでもフェノール系樹脂、特にレゾール系樹脂
が好ましいものとして例示される。
【００１３】これらの熱硬化性樹脂は、活性炭粉末に対
して、重量比で３０〜９０（活性炭）／７０〜１０（熱
硬化性樹脂）の割合、より好ましくは、４０／６０〜８
０／２０で配合する。そして熱硬化性樹脂は、熱処理工
程において熱処理した後の残炭率が５重量％以上、さら
には１５％以上となるように添加するのが好ましい。活
性炭粉末と熱硬化性樹脂との混合には、溶剤を添加する
のが有効でもある。この場合には、溶剤を加えて混練
し、その後乾燥処理して溶剤を除去することになる。
して、重量比で３０〜９０（活性炭）／７０〜１０（熱
硬化性樹脂）の割合、より好ましくは、４０／６０〜８
０／２０で配合する。そして熱硬化性樹脂は、熱処理工
程において熱処理した後の残炭率が５重量％以上、さら
には１５％以上となるように添加するのが好ましい。活
性炭粉末と熱硬化性樹脂との混合には、溶剤を添加する
のが有効でもある。この場合には、溶剤を加えて混練
し、その後乾燥処理して溶剤を除去することになる。
【００１４】溶剤としては、水または有機溶剤の少くと
も１種が用いられる。有機溶剤としては、たとえばアセ
トン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケト
ン類、エタノール、プロパノール等のアルコール類、ジ
メチルエーテル、テトラヒドロフラン等のエーテル類、
エチルアセテート等のエステル類、ベンゼン、ヘキサ
ン、シクロヘキサン等の炭化水素の１種または２種のも
のが用いられる。
も１種が用いられる。有機溶剤としては、たとえばアセ
トン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケト
ン類、エタノール、プロパノール等のアルコール類、ジ
メチルエーテル、テトラヒドロフラン等のエーテル類、
エチルアセテート等のエステル類、ベンゼン、ヘキサ
ン、シクロヘキサン等の炭化水素の１種または２種のも
のが用いられる。
【００１５】図１は、この溶剤を用いるこの発明におけ
る分極性電極の製造工程を例示したものであるが、活性
炭粉末は熱硬化性樹脂並びに溶剤と混合されて混練され
る。この時の溶剤の添加量は、活性炭粉末と熱硬化性樹
脂との合計量１００重量部に対して、１００重量部以
下、より好ましくは２０〜５０重量部の割合とする。こ
の混練の終了後、乾燥処理して溶剤を除去する。この乾
燥では、熱硬化性樹脂の硬化が進むことになる。この乾
燥処理は、通常は、５０〜２００℃、より好ましくは１
００℃以下で熱硬化性樹脂が硬化あるいは変質しない温
度で行うことが重要であり、この場合、真空乾燥も可能
である。乾燥処理後は、粉砕して、所定の大きさの粉末
に造粒する。ボールミル等による粉砕により、造粒粉末
は、その大きさが造粒工程では、平均粒径４２０μｍ以
下（約４０メッシュアンダー）に造粒する。より好まし
くは、その平均粒径は、５０〜１５０μｍとする。
る分極性電極の製造工程を例示したものであるが、活性
炭粉末は熱硬化性樹脂並びに溶剤と混合されて混練され
る。この時の溶剤の添加量は、活性炭粉末と熱硬化性樹
脂との合計量１００重量部に対して、１００重量部以
下、より好ましくは２０〜５０重量部の割合とする。こ
の混練の終了後、乾燥処理して溶剤を除去する。この乾
燥では、熱硬化性樹脂の硬化が進むことになる。この乾
燥処理は、通常は、５０〜２００℃、より好ましくは１
００℃以下で熱硬化性樹脂が硬化あるいは変質しない温
度で行うことが重要であり、この場合、真空乾燥も可能
である。乾燥処理後は、粉砕して、所定の大きさの粉末
に造粒する。ボールミル等による粉砕により、造粒粉末
は、その大きさが造粒工程では、平均粒径４２０μｍ以
下（約４０メッシュアンダー）に造粒する。より好まし
くは、その平均粒径は、５０〜１５０μｍとする。
【００１６】造粒粉末には、押し出し成形を行うために
結合剤を添加混合することが有効である。この結合剤と
しては、たとえばメチルセルロース類、ポリオレフィン
類、ポリビニルアルコール類、アクリル類、ポリエチレ
ン類等が例示される。これら結合剤は、押し出し時のグ
リーンシートの厚みを均一にし、また保形性を確保する
ために添加され、造粒粉末１００重量部に対して、１０
〜１００重量部程度、より好ましくは２５〜６７重量部
程度の添加が考慮される。
結合剤を添加混合することが有効である。この結合剤と
しては、たとえばメチルセルロース類、ポリオレフィン
類、ポリビニルアルコール類、アクリル類、ポリエチレ
ン類等が例示される。これら結合剤は、押し出し時のグ
リーンシートの厚みを均一にし、また保形性を確保する
ために添加され、造粒粉末１００重量部に対して、１０
〜１００重量部程度、より好ましくは２５〜６７重量部
程度の添加が考慮される。
【００１７】得られた押し出し用造粒粉末混合物は、成
形工程として押し出し成形される。この場合、押し出し
用造粒粉末混合物は、水と混合されて押し出し成形され
る。そして、この発明においては、従来の混合工程だけ
による混合粉末を用いる場合に比べて、造粒粉末を用い
ることにより、より少ない水分の添加量でよく、このた
め乾燥時間を短くし、成形時、あるいは熱処理後の反り
や、歪み、割れの発生を少なくすることができ、充分な
強度が確保できるという、優れた作用が得られる。
形工程として押し出し成形される。この場合、押し出し
用造粒粉末混合物は、水と混合されて押し出し成形され
る。そして、この発明においては、従来の混合工程だけ
による混合粉末を用いる場合に比べて、造粒粉末を用い
ることにより、より少ない水分の添加量でよく、このた
め乾燥時間を短くし、成形時、あるいは熱処理後の反り
や、歪み、割れの発生を少なくすることができ、充分な
強度が確保できるという、優れた作用が得られる。
【００１８】押し出し成形のための水添加量は、この発
明の場合には、造粒粉末と結合剤の合計量１００重量部
に対して、３０〜１００重量％程度の割合とすることが
でき、従来の混合粉末の場合には１００重量部以上の割
合の水の添加が必要であり、これに比べるとかなり少な
い水添加量でよい。押し出し成形は、この発明において
は好ましくは真空またはＡｒ（アルゴン）、Ｎ2 （窒
素）等の不活性ガス雰囲気下に行うこととする。押し出
し速度、押し出し形状等は、造粒粉末の組成や、成形品
の用途、次の熱処理条件等を考慮して決めることができ
る。
明の場合には、造粒粉末と結合剤の合計量１００重量部
に対して、３０〜１００重量％程度の割合とすることが
でき、従来の混合粉末の場合には１００重量部以上の割
合の水の添加が必要であり、これに比べるとかなり少な
い水添加量でよい。押し出し成形は、この発明において
は好ましくは真空またはＡｒ（アルゴン）、Ｎ2 （窒
素）等の不活性ガス雰囲気下に行うこととする。押し出
し速度、押し出し形状等は、造粒粉末の組成や、成形品
の用途、次の熱処理条件等を考慮して決めることができ
る。
【００１９】押し出し成形の終了後は、真空またはＡｒ
（アルゴン）、Ｎ2 （窒素）等の不活性ガス雰囲気等の
非酸化性雰囲気条件下において熱処理し、熱硬化性樹脂
を炭化して所定の活性炭分極性電極を得る。熱処理に先
立って（真空）乾燥処理あるいは脱バインダー処理の工
程を設けてもよい。たとえば、この場合には、１００℃
前後での０．５〜３時間程度の（真空）乾燥処理あるい
は４００℃前後での０．５〜３時間程度の脱バインダー
処理後、８５０〜１０５０℃程度の温度において熱処理
することができる。
（アルゴン）、Ｎ2 （窒素）等の不活性ガス雰囲気等の
非酸化性雰囲気条件下において熱処理し、熱硬化性樹脂
を炭化して所定の活性炭分極性電極を得る。熱処理に先
立って（真空）乾燥処理あるいは脱バインダー処理の工
程を設けてもよい。たとえば、この場合には、１００℃
前後での０．５〜３時間程度の（真空）乾燥処理あるい
は４００℃前後での０．５〜３時間程度の脱バインダー
処理後、８５０〜１０５０℃程度の温度において熱処理
することができる。
【００２０】熱処理は、たとえば１〜１０℃／ｍｉｎで
所定温度まで昇温し、次いで１０時間以内程度保持する
ことが考慮される。なお、乾燥工程と脱バインダー処理
あるいは熱処理による焼結工程との間には、所定の平面
大きさに切断、分割するためのパンチング工程やカッテ
ィング工程が配置されてもよく、あるいは焼結工程後に
所定の寸法を得るために加工または研磨されてもよい。
所定温度まで昇温し、次いで１０時間以内程度保持する
ことが考慮される。なお、乾燥工程と脱バインダー処理
あるいは熱処理による焼結工程との間には、所定の平面
大きさに切断、分割するためのパンチング工程やカッテ
ィング工程が配置されてもよく、あるいは焼結工程後に
所定の寸法を得るために加工または研磨されてもよい。
【００２１】以上の通りの方法により製造されるこの発
明の分極性電極は、電池電極や電気二重層コンデンサに
有用なものであって、大容量の分極性電極となる。電気
二重層コンデンサへの応用については、たとえば図２に
例示した構成として説明することができる。すなわち、
電気二重層コンデンサは、図２に例示したように、上記
の方法によって製造した２枚の活性炭分極性電極（１）
をガラス繊維不織布等のセパレータ（２）を介して対向
配置し、その電極（１）の各々の外側に導電性ゴム等の
集電体（３）、端子板（４）そして固定板を設ける。両
端部には、熱可塑性樹脂等のガスケット（５）および支
持体（６）を設け、ボルトおよびナット（７）によって
組立て固定している。
明の分極性電極は、電池電極や電気二重層コンデンサに
有用なものであって、大容量の分極性電極となる。電気
二重層コンデンサへの応用については、たとえば図２に
例示した構成として説明することができる。すなわち、
電気二重層コンデンサは、図２に例示したように、上記
の方法によって製造した２枚の活性炭分極性電極（１）
をガラス繊維不織布等のセパレータ（２）を介して対向
配置し、その電極（１）の各々の外側に導電性ゴム等の
集電体（３）、端子板（４）そして固定板を設ける。両
端部には、熱可塑性樹脂等のガスケット（５）および支
持体（６）を設け、ボルトおよびナット（７）によって
組立て固定している。
【００２２】このような構造としてこの発明の押し出し
成形による活性炭分極性電極は大容量であり、かつ大電
流の放電特性を実現することになる。以下、この発明の
実施例を示し、さらに具体的に説明する。
成形による活性炭分極性電極は大容量であり、かつ大電
流の放電特性を実現することになる。以下、この発明の
実施例を示し、さらに具体的に説明する。
【００２３】
【実施例】実施例１〜５ 表１の通り、各種の比表面積を有する平均粒径２０μｍ
のヤシガラ系活性炭を、重量比４０／６０〜９０／１０
の割合でレゾール系フェノール樹脂と、この両成分１０
０重量部に対して、重量比で３０重量部のアセトンとを
混合して混練した。
のヤシガラ系活性炭を、重量比４０／６０〜９０／１０
の割合でレゾール系フェノール樹脂と、この両成分１０
０重量部に対して、重量比で３０重量部のアセトンとを
混合して混練した。
【００２４】この混練物を真空中約６０℃の温度におい
て乾燥処理し、アセトンを除去して硬化させた。この硬
化物を、ボールミルで粉砕処理し、平均粒径１００μｍ
の造粒粉末にした。次いで、得られた造粒粉末には、そ
の１００重量部に対して４３重量部の割合でメチルセル
ロース結合剤を混合し、さらに押し出し用として、その
総量１００重量部に対して、２６〜５９重量部の水を添
加混合した後、混練機を用いて粘土状態になるまで混練
した。
て乾燥処理し、アセトンを除去して硬化させた。この硬
化物を、ボールミルで粉砕処理し、平均粒径１００μｍ
の造粒粉末にした。次いで、得られた造粒粉末には、そ
の１００重量部に対して４３重量部の割合でメチルセル
ロース結合剤を混合し、さらに押し出し用として、その
総量１００重量部に対して、２６〜５９重量部の水を添
加混合した後、混練機を用いて粘土状態になるまで混練
した。
【００２５】以上の通りにして得られた押し出し用造粒
粉末混練物を用いて、真空押し出し成形機により幅１０
０ｍｍ×厚み１ｍｍで連続的に押し出し成形した。この
ものを、約１０５℃において２時間乾燥し、パンチング
マシンにより５０ｍｍ×７０ｍｍの大きさに分割し、こ
のものを、約９００℃において２時間熱処理した。
粉末混練物を用いて、真空押し出し成形機により幅１０
０ｍｍ×厚み１ｍｍで連続的に押し出し成形した。この
ものを、約１０５℃において２時間乾燥し、パンチング
マシンにより５０ｍｍ×７０ｍｍの大きさに分割し、こ
のものを、約９００℃において２時間熱処理した。
【００２６】得られた活性炭分極性電極について、電気
二重層コンデンサの容量およびＥＳＲ特性を評価した。
すなわち、まず、静電容量（表１において「容量」と表
示）は、得られた活性炭分極性電極を用いて前記図２の
構造の電気二重層コンデンサを作製し、たとえば０．９
Ｖで３０分定電圧充電後、０．４５Ｖになるまで１Ａで
定電流放電し、下記式（但し、静電容量をＣ（Ｆ）、放
電電流をｉ（Ａ）、電圧降下に要した時間をΔｔ（ｓｅ
ｃ）、電圧降下をΔＶ（Ｖ）とする）より算出した。ま
た、ＥＳＲは１ＫＨｚにおけるインピーダンスを測定し
た。 Ｃ ＝ （ｉ×Δｔ）／ΔＶ その結果を、押し出し成形性、並びに熱処理焼結後の不
良品率（サイズ外れ、反り、割れ、歪み、強度不足のい
ずれか一つでも認められるものを不良品とした）の評価
結果とともに表１に示した。
二重層コンデンサの容量およびＥＳＲ特性を評価した。
すなわち、まず、静電容量（表１において「容量」と表
示）は、得られた活性炭分極性電極を用いて前記図２の
構造の電気二重層コンデンサを作製し、たとえば０．９
Ｖで３０分定電圧充電後、０．４５Ｖになるまで１Ａで
定電流放電し、下記式（但し、静電容量をＣ（Ｆ）、放
電電流をｉ（Ａ）、電圧降下に要した時間をΔｔ（ｓｅ
ｃ）、電圧降下をΔＶ（Ｖ）とする）より算出した。ま
た、ＥＳＲは１ＫＨｚにおけるインピーダンスを測定し
た。 Ｃ ＝ （ｉ×Δｔ）／ΔＶ その結果を、押し出し成形性、並びに熱処理焼結後の不
良品率（サイズ外れ、反り、割れ、歪み、強度不足のい
ずれか一つでも認められるものを不良品とした）の評価
結果とともに表１に示した。
【００２７】次の比較例との対比からも明らかなよう
に、上記実施例の場合には、少ない水添加量で良好な押
し出し成形性が実現され、焼結後の不良品率が低く、し
かも電極としてのコンデンサ特性も良好であることが確
認された。比較例１〜４ 上記実施例と同様に造粒粉末を用い、かつ、活性炭粉末
に対しての熱硬化性樹脂の割合を極めて少なくした場合
（比較例１）、そして、造粒粉末とせずに、活性炭粉末
と熱硬化性樹脂との混合粉末を用いた場合（比較例２〜
４）についても実施例と同様に押し出し成形を試みた。
に、上記実施例の場合には、少ない水添加量で良好な押
し出し成形性が実現され、焼結後の不良品率が低く、し
かも電極としてのコンデンサ特性も良好であることが確
認された。比較例１〜４ 上記実施例と同様に造粒粉末を用い、かつ、活性炭粉末
に対しての熱硬化性樹脂の割合を極めて少なくした場合
（比較例１）、そして、造粒粉末とせずに、活性炭粉末
と熱硬化性樹脂との混合粉末を用いた場合（比較例２〜
４）についても実施例と同様に押し出し成形を試みた。
【００２８】比較例１の造粒粉末を用い、かつ熱硬化性
樹脂の割合を極めて少くした場合には、表１に示したよ
うに残存率が３％と低すぎるために、焼結後の電極強度
が不足し、ボロボロの状態であった。比較例２の混合粉
末を用いた場合には、水添加量が８９部でも少ないた
め、押し出し成形性が悪く、焼結後の反り、割れ、歪み
が大きい。比較例３の水添加量が１３３部では押し出し
成形は可能であるものの、水添加量の最適範囲が狭く、
また、実施例よりも水添加量は多く、このため、成形体
中の水分のバラツキが大きく、これが焼結後の反り、歪
みを生じさせ、不良率が大きくなっている。
樹脂の割合を極めて少くした場合には、表１に示したよ
うに残存率が３％と低すぎるために、焼結後の電極強度
が不足し、ボロボロの状態であった。比較例２の混合粉
末を用いた場合には、水添加量が８９部でも少ないた
め、押し出し成形性が悪く、焼結後の反り、割れ、歪み
が大きい。比較例３の水添加量が１３３部では押し出し
成形は可能であるものの、水添加量の最適範囲が狭く、
また、実施例よりも水添加量は多く、このため、成形体
中の水分のバラツキが大きく、これが焼結後の反り、歪
みを生じさせ、不良率が大きくなっている。
【００２９】さらに、水添加量が２０３部の混合粉末を
用いた場合には、水添加量が多すぎるために、押し出し
成形性が悪く、焼結後の反り、割れ、歪みが大きいこと
が確認された。
用いた場合には、水添加量が多すぎるために、押し出し
成形性が悪く、焼結後の反り、割れ、歪みが大きいこと
が確認された。
【００３０】
【表１】
【００３１】
【発明の効果】以上詳しく説明した通り、この発明によ
り、より少ない水添加量での押し出し成形が可能とさ
れ、短い乾燥時間で、成形時や、熱処理後の反りや歪み
の発生を抑えた、大容量の分極性電極の製造が可能とさ
れる。
り、より少ない水添加量での押し出し成形が可能とさ
れ、短い乾燥時間で、成形時や、熱処理後の反りや歪み
の発生を抑えた、大容量の分極性電極の製造が可能とさ
れる。
【図１】この発明の製造方法の工程を例示したブロック
図である。
図である。
【図２】この発明の製造方法により得られる分極性電極
を用いた電気二重層コンデンサの構成を例示した断面図
である。
を用いた電気二重層コンデンサの構成を例示した断面図
である。
１ 活性炭分極性電極 ２ セパレータ ３ 集電体 ４ 端子板 ５ 固定板 ６ ガスケット ７ 支持体 ８ ボルトナット
Claims (8)
- 【請求項１】 活性炭粉末と熱硬化性樹脂とを混合する
混合工程と、その後に所定の大きさに造粒する造粒工程
と、造粒粉末から所定形状の成形体を得る成形工程と、
成形体を非酸化性雰囲気において熱処理して活性炭電極
を得る熱処理工程とを含む分極性電極の製造方法であっ
て、 成形工程が押し出し成形で行われることを特徴とする分
極性電極の製造方法。 - 【請求項２】 混合工程は、活性炭粉末と熱硬化性樹脂
とに溶剤を添加しての混練工程と、その後の乾燥工程を
含む請求項１の分極性電極の製造方法。 - 【請求項３】 活性炭粉末は、比表面積が５００〜３０
００ｍ2 ／ｇの範囲のものとする請求項１または２の分
極性電極の製造方法。 - 【請求項４】 活性炭粉末は、平均粒径が５０μｍ以下
である請求項１ないし３のいずれかの分極性電極の製造
法。 - 【請求項５】 熱硬化性樹脂は、熱処理工程において熱
処理した後の残炭率が５重量％以上となるように添加さ
れる請求項１ないし４のいずれかの分極性電極の製造
法。 - 【請求項６】 溶剤は、水または有機溶剤のうちの少く
とも１種である請求項２の分極性電極の製造法。 - 【請求項７】 造粒工程では、平均粒径４２０μｍ以下
に造粒する請求項１ないし６のいずれかの分極性電極の
製造法。 - 【請求項８】 請求項１ないし７のいずれかの方法によ
り製造された活性炭分極性電極を配備したことを特徴と
する電気二重層コンデンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8107597A JPH09293648A (ja) | 1996-04-26 | 1996-04-26 | 分極性電極の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8107597A JPH09293648A (ja) | 1996-04-26 | 1996-04-26 | 分極性電極の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09293648A true JPH09293648A (ja) | 1997-11-11 |
Family
ID=14463205
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8107597A Withdrawn JPH09293648A (ja) | 1996-04-26 | 1996-04-26 | 分極性電極の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09293648A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6702963B2 (en) * | 1997-10-17 | 2004-03-09 | Nec Corporation | Method of producing a polarizable electrode |
| WO2004051770A1 (ja) * | 2002-12-05 | 2004-06-17 | Tdk Corporation | 電極形成用塗布液、電極、電気化学素子及びこれらの製造方法 |
| US6787494B2 (en) * | 2001-01-31 | 2004-09-07 | Japan Envirochemicals, Ltd. | Molded product of activated carbon and a method for production thereof |
| US7160615B2 (en) | 2002-11-29 | 2007-01-09 | Honda Motor Co., Ltd. | Granules for formation of an electrode of an electric double layer capacitor, manufacturing method thereof, electrode sheet, polarized electrode, and electric double layer capacitor using a polarized electrode |
| WO2015059892A1 (ja) * | 2013-10-21 | 2015-04-30 | 株式会社クラレ | 非水電解質二次電池負極用炭素質材料 |
-
1996
- 1996-04-26 JP JP8107597A patent/JPH09293648A/ja not_active Withdrawn
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6702963B2 (en) * | 1997-10-17 | 2004-03-09 | Nec Corporation | Method of producing a polarizable electrode |
| US6787494B2 (en) * | 2001-01-31 | 2004-09-07 | Japan Envirochemicals, Ltd. | Molded product of activated carbon and a method for production thereof |
| US7160615B2 (en) | 2002-11-29 | 2007-01-09 | Honda Motor Co., Ltd. | Granules for formation of an electrode of an electric double layer capacitor, manufacturing method thereof, electrode sheet, polarized electrode, and electric double layer capacitor using a polarized electrode |
| WO2004051770A1 (ja) * | 2002-12-05 | 2004-06-17 | Tdk Corporation | 電極形成用塗布液、電極、電気化学素子及びこれらの製造方法 |
| WO2015059892A1 (ja) * | 2013-10-21 | 2015-04-30 | 株式会社クラレ | 非水電解質二次電池負極用炭素質材料 |
| JPWO2015059892A1 (ja) * | 2013-10-21 | 2017-03-09 | 株式会社クラレ | 非水電解質二次電池負極用炭素質材料 |
| US10381637B2 (en) | 2013-10-21 | 2019-08-13 | Kuraray Co., Ltd. | Carbonaceous material for negative electrodes of nonaqueous electrolyte secondary batteries |
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|---|---|---|---|
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