JPH10177935A - 電気二重層コンデンサ及びその製造方法 - Google Patents
電気二重層コンデンサ及びその製造方法Info
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- JPH10177935A JPH10177935A JP8353989A JP35398996A JPH10177935A JP H10177935 A JPH10177935 A JP H10177935A JP 8353989 A JP8353989 A JP 8353989A JP 35398996 A JP35398996 A JP 35398996A JP H10177935 A JPH10177935 A JP H10177935A
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- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 内部抵抗が低く、耐久性に優れた電気二重層
コンデンサとその製造方法を提供する。 【解決手段】 活性炭粉末、導電剤粉末及びバインダー
を含む分極性電極層１を集電体２上に設けた一対のシー
ト状分極性電極を、バインダーにポリビニリデンフルオ
ライドを用い、集電体２をエッチング処理されたアルミ
ニウム箔とし、分極性電極層１を集電体２の片面にのみ
塗工して設け、乾燥された分極性電極層１の集電体２へ
の担持量を１０〜５０ｇ／ｍ２として形成し、シート状
分極性電極の間にセパレータ４を挟んで捲回して素子３
とし、素子３を非水系電解液とともに円筒状の容器５中
に封入する。
コンデンサとその製造方法を提供する。 【解決手段】 活性炭粉末、導電剤粉末及びバインダー
を含む分極性電極層１を集電体２上に設けた一対のシー
ト状分極性電極を、バインダーにポリビニリデンフルオ
ライドを用い、集電体２をエッチング処理されたアルミ
ニウム箔とし、分極性電極層１を集電体２の片面にのみ
塗工して設け、乾燥された分極性電極層１の集電体２へ
の担持量を１０〜５０ｇ／ｍ２として形成し、シート状
分極性電極の間にセパレータ４を挟んで捲回して素子３
とし、素子３を非水系電解液とともに円筒状の容器５中
に封入する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は生産性に優れ、内部
抵抗が小さく、急速に充放電できる電気二重層コンデン
サとその製造方法に関する。
抵抗が小さく、急速に充放電できる電気二重層コンデン
サとその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】電気二重層コンデンサは、集電体に比表
面積が大きい活性炭粉末を主体とする分極性電極層を担
持するとともに、リード線をそれぞれ集電体に固着した
一対又は複数対のシート状分極性電極の間にセパレータ
を配置して重ね合せた素子を電解液中に浸し、活性炭粉
末の大きい表面と接する電解液中に形成される電気二重
層を利用して電荷を蓄めるコンデンサであり、他の形式
のコンデンサと比べて静電容量が格段に大きいのが特徴
である。又、充放電するときに化学反応を伴う二次電池
と比較すると、原理的に化学反応を伴わない電気二重層
コンデンサは繰り返し充放電しても静電容量の劣化が非
常に少ないという特徴がある。
面積が大きい活性炭粉末を主体とする分極性電極層を担
持するとともに、リード線をそれぞれ集電体に固着した
一対又は複数対のシート状分極性電極の間にセパレータ
を配置して重ね合せた素子を電解液中に浸し、活性炭粉
末の大きい表面と接する電解液中に形成される電気二重
層を利用して電荷を蓄めるコンデンサであり、他の形式
のコンデンサと比べて静電容量が格段に大きいのが特徴
である。又、充放電するときに化学反応を伴う二次電池
と比較すると、原理的に化学反応を伴わない電気二重層
コンデンサは繰り返し充放電しても静電容量の劣化が非
常に少ないという特徴がある。
【０００３】しかし、活性炭粉末を主体とする分極性電
極層中の電気抵抗がかなり大きいため活性炭粉末より細
かいカーボンブラックなどを導電剤として混入して電気
抵抗を下げているが、導電剤を添加しても電気抵抗を充
分に小さくできず、集電体と分極性電極層との間にも電
気抵抗があり、要求されているような大電流による充放
電ができないという問題があった。この問題をクリヤー
するため、集電体のアルミニウム箔にエッチング処理を
施して表面に凹凸のあるアルミニウム箔としたり、分極
性電極シートを圧延したり、集電体と分極性電極のシー
トの間を黒鉛などを主成分とする導電性接着剤で接着し
たり、電気抵抗が小さい電解液を組み合せるなどの方法
が検討されている。
極層中の電気抵抗がかなり大きいため活性炭粉末より細
かいカーボンブラックなどを導電剤として混入して電気
抵抗を下げているが、導電剤を添加しても電気抵抗を充
分に小さくできず、集電体と分極性電極層との間にも電
気抵抗があり、要求されているような大電流による充放
電ができないという問題があった。この問題をクリヤー
するため、集電体のアルミニウム箔にエッチング処理を
施して表面に凹凸のあるアルミニウム箔としたり、分極
性電極シートを圧延したり、集電体と分極性電極のシー
トの間を黒鉛などを主成分とする導電性接着剤で接着し
たり、電気抵抗が小さい電解液を組み合せるなどの方法
が検討されている。
【０００４】さらに、特開平８−５５７６１号公報に
は、Ｎメチルピロリドン等の有機溶剤に可溶のポリビニ
リデンフルオライド等の含フッ素ポリマーを分極性電極
のバインダーに使用し、Ｎメチルピロリドンを加えて混
合、混練した分極性電極材料のペーストを集電体のアル
ミニウムエッチング箔の両面に塗工し、乾燥後ロール圧
延してシート状とした一対の分極性電極の間にセパレー
タを挟んで捲回して素子とし、この素子をプロピレンカ
ーボネイトにテトラエチルホスホニウムテトラフルオロ
ボレイトを溶解した非水系電解液とともに容器中に封入
して内部抵抗の小さい電気二重層コンデンサを得てい
る。
は、Ｎメチルピロリドン等の有機溶剤に可溶のポリビニ
リデンフルオライド等の含フッ素ポリマーを分極性電極
のバインダーに使用し、Ｎメチルピロリドンを加えて混
合、混練した分極性電極材料のペーストを集電体のアル
ミニウムエッチング箔の両面に塗工し、乾燥後ロール圧
延してシート状とした一対の分極性電極の間にセパレー
タを挟んで捲回して素子とし、この素子をプロピレンカ
ーボネイトにテトラエチルホスホニウムテトラフルオロ
ボレイトを溶解した非水系電解液とともに容器中に封入
して内部抵抗の小さい電気二重層コンデンサを得てい
る。
【０００５】しかし、この電気二重層コンデンサの分極
性電極は、アルミニウムエッチング箔の表面に分極性電
極層を形成した後でロール圧延するので、分極性電極層
と集電体との境界部に剪断応力が発生する。このため、
この電気二重層コンデンサでは工程の設定条件がふれる
と分極性電極層が集電体から剥離しやすいという問題が
ある。また、分極性電極層をアルミニウムエッチング箔
の両面に形成した一対のシート状分極性電極の間にセパ
レータを挟んで捲回して素子としているため、シート状
分極性電極が少し厚く、厚い分だけ分極性電極層に大き
い圧縮又は引っ張りの歪みが加わって分極性電極の内部
抵抗が増加したり、分極性電極層が集電体から剥離した
りして歩留が小さくなるなどの問題がある。さらに、分
極性電極をリード線に接続するために分極性電極層の一
部をはがしたり、分極性電極層の塗工による形成前に集
電体にマスキングテープを貼っておいてこの部分にリー
ド線を取り付けるなどの手間のかかる工程が必要という
問題がある。
性電極は、アルミニウムエッチング箔の表面に分極性電
極層を形成した後でロール圧延するので、分極性電極層
と集電体との境界部に剪断応力が発生する。このため、
この電気二重層コンデンサでは工程の設定条件がふれる
と分極性電極層が集電体から剥離しやすいという問題が
ある。また、分極性電極層をアルミニウムエッチング箔
の両面に形成した一対のシート状分極性電極の間にセパ
レータを挟んで捲回して素子としているため、シート状
分極性電極が少し厚く、厚い分だけ分極性電極層に大き
い圧縮又は引っ張りの歪みが加わって分極性電極の内部
抵抗が増加したり、分極性電極層が集電体から剥離した
りして歩留が小さくなるなどの問題がある。さらに、分
極性電極をリード線に接続するために分極性電極層の一
部をはがしたり、分極性電極層の塗工による形成前に集
電体にマスキングテープを貼っておいてこの部分にリー
ド線を取り付けるなどの手間のかかる工程が必要という
問題がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、前述
の問題点を解消して生産性と歩留に優れ、かつ内部抵抗
が小さくて急速充放電が可能な電気二重層コンデンサと
その製造方法を提供することにある。
の問題点を解消して生産性と歩留に優れ、かつ内部抵抗
が小さくて急速充放電が可能な電気二重層コンデンサと
その製造方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の電気二重層コン
デンサは、活性炭粉末、導電剤粉末及びポリビニリデン
フルオライドのバインダーを含む分極性電極層が集電体
上に担持されたシート状分極性電極が、集電体をエッチ
ング処理されたアルミニウム箔とし、分極性電極層が分
極性電極材料のペーストを集電体の片面にのみ塗工され
てなり、乾燥状態の分極性電極層の集電体上への担持量
が１０〜５０ｇ／ｍ２となるように形成されており、一
対のシート状分極性電極の間にセパレータを挟んだ状態
で捲回して作られた素子が、非水系電解液とともに円筒
状の容器中に封入されてなることを特徴とする。
デンサは、活性炭粉末、導電剤粉末及びポリビニリデン
フルオライドのバインダーを含む分極性電極層が集電体
上に担持されたシート状分極性電極が、集電体をエッチ
ング処理されたアルミニウム箔とし、分極性電極層が分
極性電極材料のペーストを集電体の片面にのみ塗工され
てなり、乾燥状態の分極性電極層の集電体上への担持量
が１０〜５０ｇ／ｍ２となるように形成されており、一
対のシート状分極性電極の間にセパレータを挟んだ状態
で捲回して作られた素子が、非水系電解液とともに円筒
状の容器中に封入されてなることを特徴とする。
【０００８】本発明の電気二重層コンデンサでは、バイ
ンダーとして、溶媒に溶かすことができ、使用量を少量
にしても結合強度が大きく、弾力性もあるポリビニリデ
ンフルオライド（以下、ＰＶＤＦと略す）を使用してい
るので、バインダーの使用による分極性電極層の内部抵
抗の増大を少なくできる。また、エッチング処理された
表面に凹凸のあるアルミニウム箔の片面にのみ分極性電
極材料のペーストを塗工して分極性電極層を形成してあ
るので、集電体と分極性電極層の間の密着強度が大き
く、シート状分極性電極にセパレータを挟んで捲回して
も分極性電極層に加わる歪みが小さく、分極性電極層の
剥離や損傷も殆ど起きない。また、集電体としての使用
条件下で安定で、電気伝導性に優れ屈曲が容易なアルミ
ニウム箔を使用しているので、長期間使用しても安定し
た性能を示す。分極性電極材料のペーストを塗工して分
極性電極層を形成する方法によれば、薄い分極性電極層
の形成が容易で、分極性電極層と集電体の接合部におけ
る電気抵抗が安定して小さい。
ンダーとして、溶媒に溶かすことができ、使用量を少量
にしても結合強度が大きく、弾力性もあるポリビニリデ
ンフルオライド（以下、ＰＶＤＦと略す）を使用してい
るので、バインダーの使用による分極性電極層の内部抵
抗の増大を少なくできる。また、エッチング処理された
表面に凹凸のあるアルミニウム箔の片面にのみ分極性電
極材料のペーストを塗工して分極性電極層を形成してあ
るので、集電体と分極性電極層の間の密着強度が大き
く、シート状分極性電極にセパレータを挟んで捲回して
も分極性電極層に加わる歪みが小さく、分極性電極層の
剥離や損傷も殆ど起きない。また、集電体としての使用
条件下で安定で、電気伝導性に優れ屈曲が容易なアルミ
ニウム箔を使用しているので、長期間使用しても安定し
た性能を示す。分極性電極材料のペーストを塗工して分
極性電極層を形成する方法によれば、薄い分極性電極層
の形成が容易で、分極性電極層と集電体の接合部におけ
る電気抵抗が安定して小さい。
【０００９】分極性電極層を集電体の片側にのみ形成し
ておくのは、分極性電極を捲回する際に分極性電極層に
大きい歪みが導入されるのを避け、歪みによって電気二
重層コンデンサの内部抵抗が大きくなったり、あるいは
部分的に内部抵抗が不均一になるのを避けるために有効
である。この場合、分極性電極の片面にアルミニウム箔
の集電体が露出しているので、分極性電極にリード線を
取り付けるときには分極性電極層の一部を剥離した後に
その部分にリード線の取り付けを行なう必要がなく、タ
ブ付きのリード線をかしめ、超音波溶接又は冷間圧接な
どで直接簡単に取り付けられるという利点がある。
ておくのは、分極性電極を捲回する際に分極性電極層に
大きい歪みが導入されるのを避け、歪みによって電気二
重層コンデンサの内部抵抗が大きくなったり、あるいは
部分的に内部抵抗が不均一になるのを避けるために有効
である。この場合、分極性電極の片面にアルミニウム箔
の集電体が露出しているので、分極性電極にリード線を
取り付けるときには分極性電極層の一部を剥離した後に
その部分にリード線の取り付けを行なう必要がなく、タ
ブ付きのリード線をかしめ、超音波溶接又は冷間圧接な
どで直接簡単に取り付けられるという利点がある。
【００１０】さらに、分極性電極層のアルミニウム箔上
への担持量を１０〜５０ｇ／ｍ２としたのは、担持量が
１０ｇ／ｍ２より少ないと単位体積の電気二重層コンデ
ンサ当たりの静電容量が小さくなるからであり、５０ｇ
／ｍ２より多いと集電体のアルミニウム箔と分極性電極
との間の平均距離が大きくなり、その結果電気二重層コ
ンデンサの内部抵抗が大きくなるからである。分極性電
極層が薄いと静電容量が減ることになるので、分極性電
極層のアルミニウム箔上への好ましい担持量は１０〜５
０ｇ／ｍ２である。
への担持量を１０〜５０ｇ／ｍ２としたのは、担持量が
１０ｇ／ｍ２より少ないと単位体積の電気二重層コンデ
ンサ当たりの静電容量が小さくなるからであり、５０ｇ
／ｍ２より多いと集電体のアルミニウム箔と分極性電極
との間の平均距離が大きくなり、その結果電気二重層コ
ンデンサの内部抵抗が大きくなるからである。分極性電
極層が薄いと静電容量が減ることになるので、分極性電
極層のアルミニウム箔上への好ましい担持量は１０〜５
０ｇ／ｍ２である。
【００１１】アルミニウム箔上に担持される分極性電極
層の厚さは、分極性電極材料の構成によって若干変わる
が、１０〜５０ｇ／ｍ２の担持量は分極性電極層の厚さ
で表すと２０〜１００μｍに相当する。分極性電極層を
塗工によって形成する方法によれば、集電体上に１０〜
５０ｇ／ｍ２という比較的薄い分極性電極層を密着性よ
く形成することが容易であり、集電体の表面と分極性電
極層との間の電気抵抗が小さい分極性電極層を形成で
き、その結果、内部抵抗の小さい電気二重層コンデンサ
が得られる。使用する活性炭粉末の粒径は塗工表面に凹
凸ができないよう１０μｍ以下とするのが好ましい。
層の厚さは、分極性電極材料の構成によって若干変わる
が、１０〜５０ｇ／ｍ２の担持量は分極性電極層の厚さ
で表すと２０〜１００μｍに相当する。分極性電極層を
塗工によって形成する方法によれば、集電体上に１０〜
５０ｇ／ｍ２という比較的薄い分極性電極層を密着性よ
く形成することが容易であり、集電体の表面と分極性電
極層との間の電気抵抗が小さい分極性電極層を形成で
き、その結果、内部抵抗の小さい電気二重層コンデンサ
が得られる。使用する活性炭粉末の粒径は塗工表面に凹
凸ができないよう１０μｍ以下とするのが好ましい。
【００１２】アルミニウム箔の厚さは集電体を流れる電
流に対する抵抗の影響が殆どないように、かつアルミニ
ウム箔のエッチング処理を行ないやすくし、分極性電極
を捲回する時等にアルミニウム箔が損傷するのを防ぐた
め、好ましくは５μｍ以上とする。他方、アルミニウム
箔の厚さを１５０μｍを超えて厚くしても内部抵抗の低
減効果がなく、素子の単位体積に占めるアルミニウム箔
の体積が増えて、結果的に電気二重層コンデンサの単位
体積当たりの静電容量が小さくなるので、好ましくは１
５０μｍ以下とする。
流に対する抵抗の影響が殆どないように、かつアルミニ
ウム箔のエッチング処理を行ないやすくし、分極性電極
を捲回する時等にアルミニウム箔が損傷するのを防ぐた
め、好ましくは５μｍ以上とする。他方、アルミニウム
箔の厚さを１５０μｍを超えて厚くしても内部抵抗の低
減効果がなく、素子の単位体積に占めるアルミニウム箔
の体積が増えて、結果的に電気二重層コンデンサの単位
体積当たりの静電容量が小さくなるので、好ましくは１
５０μｍ以下とする。
【００１３】本発明の電気二重層コンデンサの製造方法
は、活性炭粉末、導電剤粉末及びＰＶＤＦを含む分極性
電極材料にＮメチルピロリドンを混合、混練してペース
トとし、エッチング処理されたアルミニウム箔の片面に
のみ該ペーストを塗工、乾燥して乾燥状態の分極性電極
層の担持量が１０〜５０ｇ／ｍ２の分極性電極シートと
し、この分極性電極シートを切断してシート状分極性電
極とし、一対のシート状分極性電極の間にセパレータを
挟んで捲回して素子とし、該素子を非水系電解液ととも
に円筒状容器に封入することを特徴とする。
は、活性炭粉末、導電剤粉末及びＰＶＤＦを含む分極性
電極材料にＮメチルピロリドンを混合、混練してペース
トとし、エッチング処理されたアルミニウム箔の片面に
のみ該ペーストを塗工、乾燥して乾燥状態の分極性電極
層の担持量が１０〜５０ｇ／ｍ２の分極性電極シートと
し、この分極性電極シートを切断してシート状分極性電
極とし、一対のシート状分極性電極の間にセパレータを
挟んで捲回して素子とし、該素子を非水系電解液ととも
に円筒状容器に封入することを特徴とする。
【００１４】ＮメチルピロリドンはバインダーのＰＶＤ
Ｆを比較的よく溶かすので、分極性材料のペーストの溶
媒として好ましく使用される。しかし、塗工されたペー
ストはその後に乾燥されるので、最終製品の電気二重層
コンデンサにＮメチルピロリドンは残留しない。他方、
バインダーのＰＶＤＦは、非水系電解液の溶媒であるプ
ロピレンカーボネイトには溶けず、非水系電解液と共存
しても変質しない。バインダーを溶かした溶媒を含むペ
ーストを塗工することによって分極性電極層中のバイン
ダーの分布が均一となり、バインダーをＰＶＤＦとする
ことによってバインダーの混合量が少量であっても良好
な結合力を有する。
Ｆを比較的よく溶かすので、分極性材料のペーストの溶
媒として好ましく使用される。しかし、塗工されたペー
ストはその後に乾燥されるので、最終製品の電気二重層
コンデンサにＮメチルピロリドンは残留しない。他方、
バインダーのＰＶＤＦは、非水系電解液の溶媒であるプ
ロピレンカーボネイトには溶けず、非水系電解液と共存
しても変質しない。バインダーを溶かした溶媒を含むペ
ーストを塗工することによって分極性電極層中のバイン
ダーの分布が均一となり、バインダーをＰＶＤＦとする
ことによってバインダーの混合量が少量であっても良好
な結合力を有する。
【００１５】分極性電極層中に含まれるバインダーの量
が多ければ分極性電極層の結合強度は大きくなるが分極
性電極層の電気抵抗が大きくなり、バインダーの量が少
ないと分極性電極層の結合強度が小さくなるので、分極
性電極層の小さい内部抵抗と良好な結合強度を同時に確
保できるように、分極性電極層中に含まれるバインダー
の量は、好ましくは４〜２０重量％、さらに好ましくは
６〜１５重量％とする。
が多ければ分極性電極層の結合強度は大きくなるが分極
性電極層の電気抵抗が大きくなり、バインダーの量が少
ないと分極性電極層の結合強度が小さくなるので、分極
性電極層の小さい内部抵抗と良好な結合強度を同時に確
保できるように、分極性電極層中に含まれるバインダー
の量は、好ましくは４〜２０重量％、さらに好ましくは
６〜１５重量％とする。
【００１６】導電剤粉末としては、細かいことによって
狭い隙間に入り込みやすく、良好な導電性の付与効果が
得られるので、カーボンブラックを使用するのが好まし
い。非水系電解液を使用すると、非水系電解液の分解電
圧が水系電解液の分解電圧より高いので電気二重層コン
デンサの使用電圧を高くでき、結果としてエネルギー密
度の大きい電気二重層コンデンサが得られるという利点
がある。非水系電解液としては、安価であって比較的分
解電圧が高く、電気抵抗が低いことから、プロピレンカ
ーボネイトにテトラエチルアンモニウムテトラフルオロ
ボレイトを溶解したものを使用するのが好ましい。電解
液中のテトラエチルアンモニウムテトラフルオロボレイ
トの濃度は、薄いと電解液の電気抵抗が大きく、濃いと
低温で電解液中に結晶が析出して安定した性能が得られ
ないので、好ましくは０．６〜１．５モル／リットル、
更に好ましくは０．８〜１．０モル／リットルとする。
狭い隙間に入り込みやすく、良好な導電性の付与効果が
得られるので、カーボンブラックを使用するのが好まし
い。非水系電解液を使用すると、非水系電解液の分解電
圧が水系電解液の分解電圧より高いので電気二重層コン
デンサの使用電圧を高くでき、結果としてエネルギー密
度の大きい電気二重層コンデンサが得られるという利点
がある。非水系電解液としては、安価であって比較的分
解電圧が高く、電気抵抗が低いことから、プロピレンカ
ーボネイトにテトラエチルアンモニウムテトラフルオロ
ボレイトを溶解したものを使用するのが好ましい。電解
液中のテトラエチルアンモニウムテトラフルオロボレイ
トの濃度は、薄いと電解液の電気抵抗が大きく、濃いと
低温で電解液中に結晶が析出して安定した性能が得られ
ないので、好ましくは０．６〜１．５モル／リットル、
更に好ましくは０．８〜１．０モル／リットルとする。
【００１７】
【実施例】以下、本発明を実施例によって具体的に説明
するが、以下の実施例は本発明の一例であって本発明は
これらの実施例に限定されない。
するが、以下の実施例は本発明の一例であって本発明は
これらの実施例に限定されない。
【００１８】溶融ＫＯＨ賦活された石油コークス系活性
炭粉末（平均粒径１０μｍ、比表面積２０００ｍ２／
ｇ）４０重量％、カーボンブラック１０重量％、ＰＶＤ
Ｆ１０重量％からなる混合物にＮメチルピロリドン４０
重量％を加え、ボールミルで混合、混練してスラリーと
した。このスラリーを厚さ１０μｍ、３０μｍ、５０μ
ｍ、１００μｍおよび１５０μｍのエッチング処理され
たアルミニウム箔の両面（＊印を付けた例）又は片面に
それぞれ塗工量を変えてコーターで塗工し、アルミニウ
ム箔の表面に表１に示す量（乾燥後の量、両面塗工の場
合は両面の塗工量を合わせた量）の分極性電極層を形成
した。
炭粉末（平均粒径１０μｍ、比表面積２０００ｍ２／
ｇ）４０重量％、カーボンブラック１０重量％、ＰＶＤ
Ｆ１０重量％からなる混合物にＮメチルピロリドン４０
重量％を加え、ボールミルで混合、混練してスラリーと
した。このスラリーを厚さ１０μｍ、３０μｍ、５０μ
ｍ、１００μｍおよび１５０μｍのエッチング処理され
たアルミニウム箔の両面（＊印を付けた例）又は片面に
それぞれ塗工量を変えてコーターで塗工し、アルミニウ
ム箔の表面に表１に示す量（乾燥後の量、両面塗工の場
合は両面の塗工量を合わせた量）の分極性電極層を形成
した。
【００１９】得られた分極性電極シートを幅１３ｍｍの
シート状に切断し、一対のシート状分極性電極の間に厚
さ５０μｍのマニラ紙のセパレータを挟んで素子の外径
が７ｍｍになるように捲回し、集電体であるアルミニウ
ム箔に直接タブ付きリード線をかしめて接続した。他
方、集電体の両面に分極性電極層を形成した比較例のシ
ート状分極性電極については、いずれもその先端部の片
面の分極性電極層を剥してから集電体にタブ付きリード
線をかしめて接続した。
シート状に切断し、一対のシート状分極性電極の間に厚
さ５０μｍのマニラ紙のセパレータを挟んで素子の外径
が７ｍｍになるように捲回し、集電体であるアルミニウ
ム箔に直接タブ付きリード線をかしめて接続した。他
方、集電体の両面に分極性電極層を形成した比較例のシ
ート状分極性電極については、いずれもその先端部の片
面の分極性電極層を剥してから集電体にタブ付きリード
線をかしめて接続した。
【００２０】試作した各素子に取り付けたリード線を封
口ゴムに通し、素子をアルミニウム容器に入れ、プロピ
レンカーボネイトに１モル／リットルのテトラエチルア
ンモニウムテトラフルオロボレイトを溶かした非水系電
解液とともに素子を容器中に密封して外径８ｍｍ、高さ
２１ｍｍの捲回型電気二重層コンデンサを得た。捲回型
電気二重層コンデンサは各例につき各１０個を試作し
た。表１に示した例１〜１１の内、例１〜４は比較例で
あり、例１＊、例２＊では分極性電極層を集電体の両側
に塗工した。例３〜１１は分極性電極層を集電体の片面
のみに形成したものであり、例５〜１１は本発明の実施
例である。
口ゴムに通し、素子をアルミニウム容器に入れ、プロピ
レンカーボネイトに１モル／リットルのテトラエチルア
ンモニウムテトラフルオロボレイトを溶かした非水系電
解液とともに素子を容器中に密封して外径８ｍｍ、高さ
２１ｍｍの捲回型電気二重層コンデンサを得た。捲回型
電気二重層コンデンサは各例につき各１０個を試作し
た。表１に示した例１〜１１の内、例１〜４は比較例で
あり、例１＊、例２＊では分極性電極層を集電体の両側
に塗工した。例３〜１１は分極性電極層を集電体の片面
のみに形成したものであり、例５〜１１は本発明の実施
例である。
【００２１】図１は試作した捲回型電気二重層コンデン
サのうち、本発明に係る集電体の片面にのみ分極性電極
層を形成した捲回型電気二重層コンデンサの概要を示す
斜視図であり、図１の１は分極性電極層、２は集電体、
３は素子、４はセパレータ、５はアルミニウム容器、
６，７はタブ付きリード線、８は封口ゴムである。試作
した各捲回型電気二重層コンデンサについて初期の静電
容量と内部抵抗とを測定し、各例の捲回型電気二重層コ
ンデンサの初期の静電容量の平均値と内部抵抗の平均値
とを表１に併せて示した。次に、試作した各例の捲回型
電気二重層コンデンサを７０℃に保持した恒温槽にい
れ、２．５Ｖの電圧を印加して１０００時間保持する耐
久性試験を行ない、その静電容量と内部抵抗の変化を調
べた。耐久性試験後における静電容量の変化率と内部抵
抗の平均値を表１に併せて示す。
サのうち、本発明に係る集電体の片面にのみ分極性電極
層を形成した捲回型電気二重層コンデンサの概要を示す
斜視図であり、図１の１は分極性電極層、２は集電体、
３は素子、４はセパレータ、５はアルミニウム容器、
６，７はタブ付きリード線、８は封口ゴムである。試作
した各捲回型電気二重層コンデンサについて初期の静電
容量と内部抵抗とを測定し、各例の捲回型電気二重層コ
ンデンサの初期の静電容量の平均値と内部抵抗の平均値
とを表１に併せて示した。次に、試作した各例の捲回型
電気二重層コンデンサを７０℃に保持した恒温槽にい
れ、２．５Ｖの電圧を印加して１０００時間保持する耐
久性試験を行ない、その静電容量と内部抵抗の変化を調
べた。耐久性試験後における静電容量の変化率と内部抵
抗の平均値を表１に併せて示す。
【００２２】
【表１】
【００２３】表１に得られた結果から、本発明による捲
回型電気二重層コンデンサは内部抵抗が小さいことが分
かる。さらに、加速耐久性試験後の静電容量の減少が少
なく、試験後の内部抵抗も格段に小さいことから、耐久
性に優れていることが分かる。
回型電気二重層コンデンサは内部抵抗が小さいことが分
かる。さらに、加速耐久性試験後の静電容量の減少が少
なく、試験後の内部抵抗も格段に小さいことから、耐久
性に優れていることが分かる。
【００２４】
【発明の効果】本発明によれば、内部抵抗が小さいので
急速充放電ができ、耐久性にも優れ静電容量が劣化し難
い捲回型電気二重層コンデンサが得られる。さらには集
電体の片面のみに分極性電極層を形成したシート状分極
性電極を用いることから、捲回型電気二重層コンデンサ
を生産性と歩留よく製造できる。
急速充放電ができ、耐久性にも優れ静電容量が劣化し難
い捲回型電気二重層コンデンサが得られる。さらには集
電体の片面のみに分極性電極層を形成したシート状分極
性電極を用いることから、捲回型電気二重層コンデンサ
を生産性と歩留よく製造できる。
【図１】本発明による捲回型電気二重層コンデンサの概
要を示す斜視図。
要を示す斜視図。
１ 分極性電極層 ２ 集電体 ３ 素子 ４ セパレータ ５ アルミニウム容器 ６，７ タブ付きリード線 ８ 封口ゴム
Claims (5)
- 【請求項１】 活性炭粉末、導電剤粉末及びポリビニリ
デンフルオライドのバインダーを含む分極性電極層が集
電体上に担持されたシート状分極性電極が、集電体をエ
ッチング処理されたアルミニウム箔とし、分極性電極層
が分極性電極材料のペーストを集電体の片面にのみ塗工
されてなり、乾燥状態の分極性電極層の集電体上への担
持量が１０〜５０ｇ／ｍ２となるように形成されてお
り、一対のシート状分極性電極の間にセパレータを挟ん
だ状態で捲回して作られた素子が、非水系電解液ととも
に円筒状の容器中に封入されてなることを特徴とする電
気二重層コンデンサ。 - 【請求項２】 前記乾燥状態の分極性電極層中のバイン
ダーの含有量が４〜２０重量％であり、アルミニウム箔
の厚さが５〜１５０μｍである請求項１に記載の電気二
重層コンデンサ。 - 【請求項３】 前記導電剤粉末がカーボンブラックであ
り、前記非水系電解液がプロピレンカーボネイトにテト
ラエチルアンモニウムテトラフルオロボレイトを溶解し
たものである請求項１又は２に記載の電気二重層コンデ
ンサ。 - 【請求項４】 活性炭粉末、導電剤粉末及びポリビニリ
デンフルオライドを含む分極性電極材料にＮメチルピロ
リドンを混合、混練してペーストとし、エッチング処理
されたアルミニウム箔の片面にのみ該ペーストを塗工、
乾燥して乾燥状態の分極性電極層の担持量が１０〜５０
ｇ／ｍ２の分極性電極シートとし、この分極性電極シー
トを切断してシート状分極性電極とし、一対のシート状
分極性電極の間にセパレータを挟んで捲回して素子と
し、該素子を非水系電解液とともに円筒状容器に封入す
ることを特徴とする電気二重層コンデンサの製造方法。 - 【請求項５】 前記導電剤粉末がカーボンブラックであ
り、アルミニウム箔の厚さが５〜１５０μｍであり、前
記非水系電解液がプロピレンカーボネイトにテトラエチ
ルアンモニウムテトラフルオロボレイトを０．６〜１．
５モル／リットル溶解したものである請求項４に記載の
電気二重層コンデンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35398996A JP3680883B2 (ja) | 1996-12-18 | 1996-12-18 | 電気二重層コンデンサ及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35398996A JP3680883B2 (ja) | 1996-12-18 | 1996-12-18 | 電気二重層コンデンサ及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10177935A true JPH10177935A (ja) | 1998-06-30 |
| JP3680883B2 JP3680883B2 (ja) | 2005-08-10 |
Family
ID=18434576
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35398996A Expired - Lifetime JP3680883B2 (ja) | 1996-12-18 | 1996-12-18 | 電気二重層コンデンサ及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3680883B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004221531A (ja) * | 2002-12-26 | 2004-08-05 | Toin Gakuen | 光充電可能な積層型電気二重層キャパシタ |
| WO2006068291A1 (ja) * | 2004-12-21 | 2006-06-29 | Teijin Limited | 電気二重層キャパシタ |
| JP2008066342A (ja) * | 2006-09-04 | 2008-03-21 | Fuji Heavy Ind Ltd | リチウムイオンキャパシタ |
| US20190006124A1 (en) * | 2017-06-30 | 2019-01-03 | Avx Corporation | Heat Dissipation From a Balancing Circuit For an Ultracapacitor Module |
| EP3646359A4 (en) * | 2017-06-30 | 2021-04-07 | AVX Corporation | ELECTRODE ARRANGEMENT FOR AN ULTRA-CAPACITOR |
-
1996
- 1996-12-18 JP JP35398996A patent/JP3680883B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004221531A (ja) * | 2002-12-26 | 2004-08-05 | Toin Gakuen | 光充電可能な積層型電気二重層キャパシタ |
| WO2006068291A1 (ja) * | 2004-12-21 | 2006-06-29 | Teijin Limited | 電気二重層キャパシタ |
| JP2008066342A (ja) * | 2006-09-04 | 2008-03-21 | Fuji Heavy Ind Ltd | リチウムイオンキャパシタ |
| US20190006124A1 (en) * | 2017-06-30 | 2019-01-03 | Avx Corporation | Heat Dissipation From a Balancing Circuit For an Ultracapacitor Module |
| CN110770861A (zh) * | 2017-06-30 | 2020-02-07 | 阿维科斯公司 | 用于超级电容器模块的平衡电路中的热耗散 |
| EP3646359A4 (en) * | 2017-06-30 | 2021-04-07 | AVX Corporation | ELECTRODE ARRANGEMENT FOR AN ULTRA-CAPACITOR |
| EP3646358A4 (en) * | 2017-06-30 | 2021-04-07 | AVX Corporation | HEAT DISCHARGE FROM AN EQUALIZATION CIRCUIT FOR AN ULTRA-CAPACITOR MODULE |
| US11532441B2 (en) | 2017-06-30 | 2022-12-20 | KYOCERA AVX Components Corporation | Electrode assembly for an ultracapacitor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3680883B2 (ja) | 2005-08-10 |
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