JPS58206116A - 電気二重層キヤパシタ - Google Patents
電気二重層キヤパシタInfo
- Publication number
- JPS58206116A JPS58206116A JP57089048A JP8904882A JPS58206116A JP S58206116 A JPS58206116 A JP S58206116A JP 57089048 A JP57089048 A JP 57089048A JP 8904882 A JP8904882 A JP 8904882A JP S58206116 A JPS58206116 A JP S58206116A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer capacitor
- current collector
- electric double
- double layer
- electrodes
- 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
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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
- Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は電気二重層キャパシタに関する。
電気二重層キャパシタは揮発性メモリー (RAM)の
通電停止時のバソクアソグ、リレイ動作など瞬時大電流
供給用の電源、長時定数回路用キャパシタとしての利用
分野をもつ。
通電停止時のバソクアソグ、リレイ動作など瞬時大電流
供給用の電源、長時定数回路用キャパシタとしての利用
分野をもつ。
一般に、電極と電解質との間に生ずる電気二重層容量は
他の誘電体や半導体を利用する容量より直流静電容量が
極めて大きく、これを電力の貯蔵用として用いる場合、
2次電池より貯蔵密度は小さいが、化学反応が行なわれ
ないために長寿命が期待され、I: 、iI;用途に多
く使われるようになって来た。
他の誘電体や半導体を利用する容量より直流静電容量が
極めて大きく、これを電力の貯蔵用として用いる場合、
2次電池より貯蔵密度は小さいが、化学反応が行なわれ
ないために長寿命が期待され、I: 、iI;用途に多
く使われるようになって来た。
これには分極性電極としては動作電圧の範囲内で化学的
、電気化学的に不活性であることが心数で、その中でも
安価な利?’)ということで炭素H料が主として使われ
ている。炭素材料は粉末状のものが出発原料として使わ
れ、これを電極とするには大別して2つの方法がとられ
ていた。その一つは加圧成型して板状電極にし、その中
に集電体を金属ネットの形で圧入するとか表面に金属を
蒸着、あるいはスハノタでつけるツノ法である。このツ
ノ法で作らノした電極に:t lす振作−がなく、板状
でf史わiLるものに用いらノじCいる。今一つの方法
は粉末を液体、結着剤、’IIJ塑剤と共にペースト状
に練合1東電体である金属ネ・ントに塗布してシート状
とするもので渦巻状に巻き取るものに主として1月いら
れている。
、電気化学的に不活性であることが心数で、その中でも
安価な利?’)ということで炭素H料が主として使われ
ている。炭素材料は粉末状のものが出発原料として使わ
れ、これを電極とするには大別して2つの方法がとられ
ていた。その一つは加圧成型して板状電極にし、その中
に集電体を金属ネットの形で圧入するとか表面に金属を
蒸着、あるいはスハノタでつけるツノ法である。このツ
ノ法で作らノした電極に:t lす振作−がなく、板状
でf史わiLるものに用いらノじCいる。今一つの方法
は粉末を液体、結着剤、’IIJ塑剤と共にペースト状
に練合1東電体である金属ネ・ントに塗布してシート状
とするもので渦巻状に巻き取るものに主として1月いら
れている。
いずれにしても粉末原料を出発原料とするものは使用の
途次粉末が電極体から脱離し易く、715[したものは
げ動によってアノード側に移動し、リーク電流を入きく
したり、短絡を・起し易かっ/こ、。
途次粉末が電極体から脱離し易く、715[したものは
げ動によってアノード側に移動し、リーク電流を入きく
したり、短絡を・起し易かっ/こ、。
この泳動を防市するためにtYペースト電極で11結π
1剤、可塑剤の1社を多くすることがある程++’zl
効宋があるが、これらの材料は電気化学的(/(安定て
あ土 ることか防IJ−効果を持続させるのに主要である反面
、これらの物質による有効面の被覆による減少を避ける
ことができなかった。寸だ、この泳動を防Iトする別の
方法としてセパレータの孔径の小さいものを用いること
があるが、孔の数を多くシ4:いと内部抵抗が高くなる
。このようなセパレータはコスト的に高価である。
1剤、可塑剤の1社を多くすることがある程++’zl
効宋があるが、これらの材料は電気化学的(/(安定て
あ土 ることか防IJ−効果を持続させるのに主要である反面
、これらの物質による有効面の被覆による減少を避ける
ことができなかった。寸だ、この泳動を防Iトする別の
方法としてセパレータの孔径の小さいものを用いること
があるが、孔の数を多くシ4:いと内部抵抗が高くなる
。このようなセパレータはコスト的に高価である。
本発明は以上のような点に鑑みなさり、たものでセルロ
ーズ系繊維の不織布、あるいは織布を不活性ガス、ある
いは真空中で活性炭化したシートを電極として用いるこ
とにより、炭素粒子の脱落泳動を起し難くし、孔径の大
きい安価なセパレータでも長寿命を可能とするとともに
、炭素繊糸11のすぐれた導電性によって集電も簡単な
ものとすることを可能とするものである。
ーズ系繊維の不織布、あるいは織布を不活性ガス、ある
いは真空中で活性炭化したシートを電極として用いるこ
とにより、炭素粒子の脱落泳動を起し難くし、孔径の大
きい安価なセパレータでも長寿命を可能とするとともに
、炭素繊糸11のすぐれた導電性によって集電も簡単な
ものとすることを可能とするものである。
以トーに本発明の説明を行う、。
ビスコース法て(’V、たセルロースの長fffi&I
t (rYは約数1+ )タトソノ・に約1Mの厚さに
巻取−ノだものをドラムII!Il+に甲r”r jc
b向に切開したイく織布、あるいは紡糸して約1Mの
厚さに織った布を・窒素、Ar などのイく活f1ガス
、あるいは真空中で約。
t (rYは約数1+ )タトソノ・に約1Mの厚さに
巻取−ノだものをドラムII!Il+に甲r”r jc
b向に切開したイく織布、あるいは紡糸して約1Mの
厚さに織った布を・窒素、Ar などのイく活f1ガス
、あるいは真空中で約。
15oO”(7にjJI11熱しC熱分解せしめ、分解
が終rしたら水蒸気を室渦で飽和した不活性カスを1市
し冷却する。水蒸気を通ずるととI/Cより、比表rk
+積(”、1: 1’ OOc:J/y 以
ドか C) 1 000〜1 600 rr/r7”
g σ)範囲に入る」、′)になる。ノートの密度はイ
(織(1iの場合、糸の張JJに関係し、織布の場合、
紡糸の1、数、撚り数、縦l、・、Lひ横糸の密度に関
係J−る。7′−トの見掛’+’Pi度か” 49/l
ri より低い場合は繊維のからみが乏しくシートを形
成するのが難がじくなり、また0 、1 g /crd
、Lり高くするのけシートを作る上で難か1−<な
り、渦巻状に巻くcとも難かしくなる1、炭素電極のが
さ密度が。、04〜0.10g/cr/l の範囲てあ
れは素fの容量は後述するように型物の重置(全hト面
積)Vこ比例する。また、電極の見損けの抵抗率r1こ
の範囲では10〜10−1Ωmと榛めて低い。
が終rしたら水蒸気を室渦で飽和した不活性カスを1市
し冷却する。水蒸気を通ずるととI/Cより、比表rk
+積(”、1: 1’ OOc:J/y 以
ドか C) 1 000〜1 600 rr/r7”
g σ)範囲に入る」、′)になる。ノートの密度はイ
(織(1iの場合、糸の張JJに関係し、織布の場合、
紡糸の1、数、撚り数、縦l、・、Lひ横糸の密度に関
係J−る。7′−トの見掛’+’Pi度か” 49/l
ri より低い場合は繊維のからみが乏しくシートを形
成するのが難がじくなり、また0 、1 g /crd
、Lり高くするのけシートを作る上で難か1−<な
り、渦巻状に巻くcとも難かしくなる1、炭素電極のが
さ密度が。、04〜0.10g/cr/l の範囲てあ
れは素fの容量は後述するように型物の重置(全hト面
積)Vこ比例する。また、電極の見損けの抵抗率r1こ
の範囲では10〜10−1Ωmと榛めて低い。
本発明によるキャパシタの構成例としては第1図、第2
図に示すような2つの型がある。ぞの−・つは第1図(
al 、 (b)に示すような渦巻型電極を用いた例で
ある。今一つは第2図(al 、 (blに示すような
板状電極を用いた例である。なお第1図、第2図に共通
に、図(、)は電極およびセパレータの素子組立前の状
況を示す図、同じく図fb)iJ:組立後の状bI。
図に示すような2つの型がある。ぞの−・つは第1図(
al 、 (b)に示すような渦巻型電極を用いた例で
ある。今一つは第2図(al 、 (blに示すような
板状電極を用いた例である。なお第1図、第2図に共通
に、図(、)は電極およびセパレータの素子組立前の状
況を示す図、同じく図fb)iJ:組立後の状bI。
を示す図である。図中1は一つのシート状電極炭素繊維
体である。1′は今一つのシート状電極炭素繊維体であ
る。2はリードてあり、3け集電体である。第1図(a
) 、 (b)のような渦巻状電極を用いた場合におい
ては、リード2および集電体3によって繊維体1を挾み
込み、かしめ、あるいは溶接によって両者を同着せしめ
る。1i7i1着せしめる部分の炭素繊維部分は孔をあ
けられる。2′と37 H1今一・つの電極のそれぞれ
リードと集電体である。第2図(a) 、 (blのよ
うな板状電極を用いた場合におい一〇は集電体およびリ
ードを兼ねる容器および蓋体を月]いる。一つの電極炭
素繊維体1に圧接する形で容器兼用の集電体3を、今一
つの炭素繊維体に接する形で器体兼+11+/)集電体
3′を設ける。炭素繊維体と集電体との接触&、l:
10〜20 Kg/aAの圧力奮かけることに」:って
実用1−、支障のないものが得C)rLる(従来の粉末
涼titの特にペースト電極でI′□i、集’llj:
体として金統ネ、トを全面に人Jしないと内部抵抗が高
くなっCいたu)、JJjgセ・;レータである。5本
発明に4.・ける電極ill炭素の脱離が起り難いので
化(Yの大きいイく織イIJから在るものを使う。5は
ヒル容器である1、板状電極を・用いる場合CL集′l
tj:体、J芥容器兼ねており、集電体3がこハに相当
r−る、。
体である。1′は今一つのシート状電極炭素繊維体であ
る。2はリードてあり、3け集電体である。第1図(a
) 、 (b)のような渦巻状電極を用いた場合におい
ては、リード2および集電体3によって繊維体1を挾み
込み、かしめ、あるいは溶接によって両者を同着せしめ
る。1i7i1着せしめる部分の炭素繊維部分は孔をあ
けられる。2′と37 H1今一・つの電極のそれぞれ
リードと集電体である。第2図(a) 、 (blのよ
うな板状電極を用いた場合におい一〇は集電体およびリ
ードを兼ねる容器および蓋体を月]いる。一つの電極炭
素繊維体1に圧接する形で容器兼用の集電体3を、今一
つの炭素繊維体に接する形で器体兼+11+/)集電体
3′を設ける。炭素繊維体と集電体との接触&、l:
10〜20 Kg/aAの圧力奮かけることに」:って
実用1−、支障のないものが得C)rLる(従来の粉末
涼titの特にペースト電極でI′□i、集’llj:
体として金統ネ、トを全面に人Jしないと内部抵抗が高
くなっCいたu)、JJjgセ・;レータである。5本
発明に4.・ける電極ill炭素の脱離が起り難いので
化(Yの大きいイく織イIJから在るものを使う。5は
ヒル容器である1、板状電極を・用いる場合CL集′l
tj:体、J芥容器兼ねており、集電体3がこハに相当
r−る、。
6は封11パツキングイ4であり、電気絶線性弁+′1
体を用いる。7tす電解′1′fである。
体を用いる。7tす電解′1′fである。
次により具体的に本発明の実施例を、電解′Pf 、1
−L−Cテトラエチルアンモニウムバークロレート(1
)Imotプロビレ7カーボネート浴欣を電解rJと(
7/、−場合につい−C説明する。″ます、゛I″織々
イIJと不織布で比表げ+i積1400clvg)厚さ
0.7JI/11.と1 、OMの炭素+M、維シート
を−)<す、そノLぞれ22X100題と18φMの電
極を切り出し、d!S巻セルと板状セルを組立て定電流
通電時の電I]二変化から静電界−量を求めた。第3図
には電極重量に対する芥htの関係を示している。図中
には織布と不織布とのX−1渦巻状と板状との差ととも
に電極の嵩密度も表示しである。これによって嵩密度0
.04〜0.1OL4Mの範囲であれば静電界i1i:
&:I電極重:11−のみに依存し、織布−不織布の
差とか組立形状によ’J 4二いことがわかる。これは
多分、電極−′電解77↓のW面々積に容1.4kが支
配されるためと思われる。嵩密度がこの範囲の外にある
と組立が容易でなく低い方で11電流分布が不均一にな
るなど別の効果が入って来るためと思われる。この結果
に基すき、本。
−L−Cテトラエチルアンモニウムバークロレート(1
)Imotプロビレ7カーボネート浴欣を電解rJと(
7/、−場合につい−C説明する。″ます、゛I″織々
イIJと不織布で比表げ+i積1400clvg)厚さ
0.7JI/11.と1 、OMの炭素+M、維シート
を−)<す、そノLぞれ22X100題と18φMの電
極を切り出し、d!S巻セルと板状セルを組立て定電流
通電時の電I]二変化から静電界−量を求めた。第3図
には電極重量に対する芥htの関係を示している。図中
には織布と不織布とのX−1渦巻状と板状との差ととも
に電極の嵩密度も表示しである。これによって嵩密度0
.04〜0.1OL4Mの範囲であれば静電界i1i:
&:I電極重:11−のみに依存し、織布−不織布の
差とか組立形状によ’J 4二いことがわかる。これは
多分、電極−′電解77↓のW面々積に容1.4kが支
配されるためと思われる。嵩密度がこの範囲の外にある
と組立が容易でなく低い方で11電流分布が不均一にな
るなど別の効果が入って来るためと思われる。この結果
に基すき、本。
発明のものは織布(嵩密度0.09 glCrd)−渦
巻型のものを代表例として従来例との性能比較を第4〜
6図に示す。性能は1.36 nrA/ctl定電流で
端r電圧3とov4で充放電した時の諸測定値で示1〜
だ。第4図は静電容量の変化、第5図r1充放電切+、
’) リ−1/ )l−1¥、+A4 fat イf
!K −J−C求めA−リ−りd、j +MrノI:f
L: ?r−そノL 7(’ it zl、シ/、−も
のであるuh図中1は本発明によるキャパシタの特性を
示し、11はf疋米例としで、白刃7炭10!/に対し
メタノールを20me、4弗化ポリエチレンエマルジヨ
74@iの割り合いで加えたペーストをAtエキスバン
ドメタル集重体に充填し0.7 am厚の電極にしたも
のの特性を小11−o炭素分中;H,11,130mg
−+11:本発明における139II+!/とはV回[
7Cあ−9た4、セパレータは+=、9.明のものと回
]=ものと、微孔の多数あるヒラニース′ft 刺ン2
.ラガード6.ぞ、1[ぞ“7tl四つだもの(図11
11′で小r)をとっ/1−a 以l−二に小した結宋力言゛)本発明のものは従来のも
の(・c較べて静電r〆jI;かて・\大きく、長)、
I命てあI)、[だ、内部11(抗↑・・」、ひリーク
電流も小さく、ライフルによる変化も少ない5Jこf[
(佳カーボン粉rの脱離が少ない/、−めであり、セパ
レータに特別に孔径か小さいものにl−も心安があるん
との必′紗も、へい効果を有する5、寸k、特別に全域
集電体を・電極の全面に入る、1.うにしなくとも第5
図に小しだように内部抵抗を低くてき、大電流のd口車
ができる効果を有する。
巻型のものを代表例として従来例との性能比較を第4〜
6図に示す。性能は1.36 nrA/ctl定電流で
端r電圧3とov4で充放電した時の諸測定値で示1〜
だ。第4図は静電容量の変化、第5図r1充放電切+、
’) リ−1/ )l−1¥、+A4 fat イf
!K −J−C求めA−リ−りd、j +MrノI:f
L: ?r−そノL 7(’ it zl、シ/、−も
のであるuh図中1は本発明によるキャパシタの特性を
示し、11はf疋米例としで、白刃7炭10!/に対し
メタノールを20me、4弗化ポリエチレンエマルジヨ
74@iの割り合いで加えたペーストをAtエキスバン
ドメタル集重体に充填し0.7 am厚の電極にしたも
のの特性を小11−o炭素分中;H,11,130mg
−+11:本発明における139II+!/とはV回[
7Cあ−9た4、セパレータは+=、9.明のものと回
]=ものと、微孔の多数あるヒラニース′ft 刺ン2
.ラガード6.ぞ、1[ぞ“7tl四つだもの(図11
11′で小r)をとっ/1−a 以l−二に小した結宋力言゛)本発明のものは従来のも
の(・c較べて静電r〆jI;かて・\大きく、長)、
I命てあI)、[だ、内部11(抗↑・・」、ひリーク
電流も小さく、ライフルによる変化も少ない5Jこf[
(佳カーボン粉rの脱離が少ない/、−めであり、セパ
レータに特別に孔径か小さいものにl−も心安があるん
との必′紗も、へい効果を有する5、寸k、特別に全域
集電体を・電極の全面に入る、1.うにしなくとも第5
図に小しだように内部抵抗を低くてき、大電流のd口車
ができる効果を有する。
Atについては長い光放電の繰返しに」:る爬食によっ
てリーク電流が大きくなるとか内部抵抗が高くなること
がないことは第4〜6図によって明らかであるが、特に
数値では示さなかったがCr30%以上のフェライト系
ステンレスで):t l+J 45に’な効果が期待で
きる。
てリーク電流が大きくなるとか内部抵抗が高くなること
がないことは第4〜6図によって明らかであるが、特に
数値では示さなかったがCr30%以上のフェライト系
ステンレスで):t l+J 45に’な効果が期待で
きる。
以上のように本発明によると品持性のすくれ/こキャパ
シタを容易に得ることができる。
シタを容易に得ることができる。
第1図(a) 、 (blおよび第2図(a) 、 (
blは’Ch ’e h、 本発明による電気二重層キ
ャパシタの構成4シJ、す図で、このうち第1図(a)
、 fb)は渦巻状電極を用い/こ場合を示し、第2
図(a) 、 (b)に1板状電極を用いた場合を4く
す。第3図は本発明の実施例における電極カーボン重6
1と静電容量との関係を示す図、第4図、第6図、第6
図はそれぞれ本発明の詳細な説明するだめの図で、繰り
返し充放電による特性の変化を示す。 1.1′・・・i、に素線)111体、3,3′・・・
集電体。 代理人の氏名 tFfl川−中 尾 敏 男 ほか1名
第1図 (α) −#智φ−ら 、。 !r 味
瞭E車−≦ゴ萄
blは’Ch ’e h、 本発明による電気二重層キ
ャパシタの構成4シJ、す図で、このうち第1図(a)
、 fb)は渦巻状電極を用い/こ場合を示し、第2
図(a) 、 (b)に1板状電極を用いた場合を4く
す。第3図は本発明の実施例における電極カーボン重6
1と静電容量との関係を示す図、第4図、第6図、第6
図はそれぞれ本発明の詳細な説明するだめの図で、繰り
返し充放電による特性の変化を示す。 1.1′・・・i、に素線)111体、3,3′・・・
集電体。 代理人の氏名 tFfl川−中 尾 敏 男 ほか1名
第1図 (α) −#智φ−ら 、。 !r 味
瞭E車−≦ゴ萄
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 (1)電解液を介し11いに対向する1対の電極と1゜
記両電極に電気的にそれぞれ接続された集電体とを有し
、L記両電極がセルローズ系繊組よりなる不織布あるい
は織布を不活性ガスあるいは真空中で熱分tvI して
活性炭化した炭素繊維シートで構成されたこと4!1も
徴とする電気二重層キャパシタ、・(2)炭化繊維のか
さ密度が0.04〜0.10 g/ ++4の範囲にあ
りかつBET)IJ部面積10oO〜1600 cJ
/ flの範囲にあることを特徴とする4、++i’+
’ 、R+求の範囲第1項記載の電気工!F層キャパシ
タ、。 (3)集電体がとり付けr−> itかつ可撓性セパレ
ータを介し互いに対向した1対の電極が渦巻状に巻かれ
た1−で電解液が充填された容器に収納さノしたことを
特徴とする特許請求の範囲第1項記載の電気二重層キャ
パシタ・) (4) セパレータを介し瓦いに対向した1対の電極
が電解液を充填した集電体を兼ねる金属製容器に収納さ
れた一Lで、同じく集電体を兼ねる金属製盈体により上
記容器が密封されるとともに、上記1対の電極が上記容
器ならびに蓋体にそれぞれ圧接されたことを特徴とする
特許請求の範囲第1項記載の電気二重層キャパシタ。 (5)集電体がCr5o%以上のフェライト系ステンレ
ス鋼、あるいはAtで構成されたことを特徴とする特許
請求の範囲第1項または第3項または第4項記載の電気
二重層キャパシタ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57089048A JPS58206116A (ja) | 1982-05-25 | 1982-05-25 | 電気二重層キヤパシタ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57089048A JPS58206116A (ja) | 1982-05-25 | 1982-05-25 | 電気二重層キヤパシタ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS58206116A true JPS58206116A (ja) | 1983-12-01 |
Family
ID=13959994
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP57089048A Pending JPS58206116A (ja) | 1982-05-25 | 1982-05-25 | 電気二重層キヤパシタ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS58206116A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60263418A (ja) * | 1984-06-12 | 1985-12-26 | 松下電器産業株式会社 | 電気二重層キヤパシタ |
WO1986000750A1 (en) * | 1984-07-17 | 1986-01-30 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Polarizable electrode and production method thereof |
JPS61203614A (ja) * | 1985-03-07 | 1986-09-09 | 松下電器産業株式会社 | 電気二重層コンデンサ |
JPH11340094A (ja) * | 1998-05-22 | 1999-12-10 | Hitachi Maxell Ltd | 電気二重層コンデンサ |
WO2005038835A1 (ja) * | 2003-10-20 | 2005-04-28 | Sanyo Electric Co., Ltd. | 電気二重層キャパシタ |
JP2017168832A (ja) * | 2016-03-11 | 2017-09-21 | 東レ株式会社 | 電気化学キャパシタ用電極及び電気化学キャパシタ |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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1982
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