JPS5948916A - 積層型電気二重層コンデンサの製造方法 - Google Patents
積層型電気二重層コンデンサの製造方法Info
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- JPS5948916A JPS5948916A JP57159245A JP15924582A JPS5948916A JP S5948916 A JPS5948916 A JP S5948916A JP 57159245 A JP57159245 A JP 57159245A JP 15924582 A JP15924582 A JP 15924582A JP S5948916 A JPS5948916 A JP S5948916A
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- layer capacitor
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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
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- 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、積層型電気二重層コンデンサの製造方法に関
し、とくに自己放電の小さな、水溶液系１、解質を用い
る積層型電気二重層コンデンサを得るだめの製造方法に
関する。
し、とくに自己放電の小さな、水溶液系１、解質を用い
る積層型電気二重層コンデンサを得るだめの製造方法に
関する。
電気二重（至）コンデンサは、例えば、第１図に示すよ
うな構造を有する。図中、参照数字１は重子伝導性で、
かつ、イオンに対し不浸透である導電性セパレータ、２
は活性炭粉末と電解質浴液からなるペースト電極（以下
電極と称丁）、３は電接２間の導通を防止するためにも
うけらｎるイオン透過性で１ｒＬ子伝導を阻止３−る外
孔性セパレータ、４は′電極２を保持し外界から速断す
るだめにもうけられる非４を性ガスケットである。
うな構造を有する。図中、参照数字１は重子伝導性で、
かつ、イオンに対し不浸透である導電性セパレータ、２
は活性炭粉末と電解質浴液からなるペースト電極（以下
電極と称丁）、３は電接２間の導通を防止するためにも
うけらｎるイオン透過性で１ｒＬ子伝導を阻止３−る外
孔性セパレータ、４は′電極２を保持し外界から速断す
るだめにもうけられる非４を性ガスケットである。
第１図の構成で示される電気二重層コンデンサ素子（以
下基本セルと称す）５において、電極の一成分である電
解質に水溶液系の電解質ゲ用いると、基本セル５の耐圧
は水の電気分解電圧によって決まり、その（＋ｆＬは熱
力学的には約１．２■となる。
下基本セルと称す）５において、電極の一成分である電
解質に水溶液系の電解質ゲ用いると、基本セル５の耐圧
は水の電気分解電圧によって決まり、その（＋ｆＬは熱
力学的には約１．２■となる。
従って、これ以上の耐圧ｔａ求される場合には、第２図
（ａ）のように基本セル５を必妥敢（１１）だけ直列に
積層し、次に第２図（ｂ）のように加圧・固定する積層
構成等の方法が域らｉシていた。ここで６１は積層構成
された基本セル５の上下両端の端東８である。
（ａ）のように基本セル５を必妥敢（１１）だけ直列に
積層し、次に第２図（ｂ）のように加圧・固定する積層
構成等の方法が域らｉシていた。ここで６１は積層構成
された基本セル５の上下両端の端東８である。
上記の積層構成からなるイＪ１層型電気二車層コンデン
サ素子を、第３図の回路図のように、電源８と保護抵抗
９に電気的に接続して用いた場合に、各基本セルの漏れ
電流にばばらつ＠があるため、印加電圧は谷基本セル５
に等しく１／ｎの分布に分配きれない。従って、電気分
′Ｍを起こさないためには、基本セル５の耐圧は１．２
Ｖよりも低い伯に設定しなければならない。
サ素子を、第３図の回路図のように、電源８と保護抵抗
９に電気的に接続して用いた場合に、各基本セルの漏れ
電流にばばらつ＠があるため、印加電圧は谷基本セル５
に等しく１／ｎの分布に分配きれない。従って、電気分
′Ｍを起こさないためには、基本セル５の耐圧は１．２
Ｖよりも低い伯に設定しなければならない。
しかし、前述のように単に基本セル５の必要数を積層・
圧着した後、電極板とともに金属性の夕（装ケースに加
圧・封入する工程を経ただけの積層型電気二重層コンデ
ンサは、自己放電特性において、残留電位の降下が大き
いという欠点金刊していた。
圧着した後、電極板とともに金属性の夕（装ケースに加
圧・封入する工程を経ただけの積層型電気二重層コンデ
ンサは、自己放電特性において、残留電位の降下が大き
いという欠点金刊していた。
一方、近年ＣＭＯ８ＲＡＭ等の消費富力の低下に伴い、
積層型電気工１Ａ層コンデンサの自己放電特性を小さく
する要求がでてきている。しだンがって、前述のように
信頼性を枦ゎずに自己放電特性の改良をはかる必要性が
牛じてきた。このため構成材料、および工程の両面から
ｔｌｌｊ々（リマ対した結果、自己放電特性の向上に効
果のある次のような製造方法を見い出した。
積層型電気工１Ａ層コンデンサの自己放電特性を小さく
する要求がでてきている。しだンがって、前述のように
信頼性を枦ゎずに自己放電特性の改良をはかる必要性が
牛じてきた。このため構成材料、および工程の両面から
ｔｌｌｊ々（リマ対した結果、自己放電特性の向上に効
果のある次のような製造方法を見い出した。
すなわち、電極の一成分である電解質に水溶液系電解質
を用いた基本セルを複数個積層し、加圧・固定させた積
層型電気二重層コンデンサ素子の端電極からリード電極
を取シ出し、各基本セルに対し一定圧力を保持したまま
金部性の外装ケースに封入する従来の工程の後、各基本
セルに対し、１．７Ｖ以下で、基本セルの積層数分の総
和が積層型電気二重層コンデンサの使用電圧以上の電圧
を電極間に印加することにより、製品の品・貴および信
頼性？損なうことなく、自己放電特性を改良する積層型
電気二重層コンデンサの製造方法である。
を用いた基本セルを複数個積層し、加圧・固定させた積
層型電気二重層コンデンサ素子の端電極からリード電極
を取シ出し、各基本セルに対し一定圧力を保持したまま
金部性の外装ケースに封入する従来の工程の後、各基本
セルに対し、１．７Ｖ以下で、基本セルの積層数分の総
和が積層型電気二重層コンデンサの使用電圧以上の電圧
を電極間に印加することにより、製品の品・貴および信
頼性？損なうことなく、自己放電特性を改良する積層型
電気二重層コンデンサの製造方法である。
本発明の製造方法では、印加する電圧を各基本セル５に
対し１．７ｖ以下とすることが好ましい。
対し１．７ｖ以下とすることが好ましい。
その理由は、基本セル５を構成する水溶液来電１解質に
おいて、水の電気分解電圧以下におさえないと、水の電
気分解反応が生起し、短時間の電圧印加であっても、電
気二重層コンデンサの信頼性を保証できなくなるためで
ある。
おいて、水の電気分解電圧以下におさえないと、水の電
気分解反応が生起し、短時間の電圧印加であっても、電
気二重層コンデンサの信頼性を保証できなくなるためで
ある。
以下、本発明の一実施例について詳述する。
表面ｍＩＺｏｏｍ／ｇ（ＢｇＴ法）、粒径３２５メツシ
ユ以下の活性炭微粉末と３０重量％硫酸を重量比で１対
２，６で混合して十分攪拌し第１図の電極５を調製した
。これを、導電性セパレータ１となる厚さ約０．２０朋
の導電性カーボンを配合したブチルゴムシートと、非導
電性ガスケット２となる厚さ約１．２０ｍｍ、比抵抗１
０１０Ω・口取上のブチルゴムシート内に、多孔性セパ
レータ３となる多孔性のポリプロピレンシートを介して
封入し、第１図のような外径２３．９ ｈｌｍ ｓ厚さ
２．８刷の基本セル５を得た。この基本セル５を８個直
列に積層し、圧着して、積層型電気二重層コンデンサ素
子７を得た。
ユ以下の活性炭微粉末と３０重量％硫酸を重量比で１対
２，６で混合して十分攪拌し第１図の電極５を調製した
。これを、導電性セパレータ１となる厚さ約０．２０朋
の導電性カーボンを配合したブチルゴムシートと、非導
電性ガスケット２となる厚さ約１．２０ｍｍ、比抵抗１
０１０Ω・口取上のブチルゴムシート内に、多孔性セパ
レータ３となる多孔性のポリプロピレンシートを介して
封入し、第１図のような外径２３．９ ｈｌｍ ｓ厚さ
２．８刷の基本セル５を得た。この基本セル５を８個直
列に積層し、圧着して、積層型電気二重層コンデンサ素
子７を得た。
次に、第４図（ａ）のごとく、ブリキを素材とする金属
の外装ケース１５内に電気二重層コンデンサ素子７を入
れ、鉄素材の上に銅下地の錫めっきを施した第１の電極
端子１０を有する第１の電極板１１と、ジーラコンなど
の有底の円筒状の絶縁ケース１２と、鉄素材の上に銅下
地の錫めっきを施した第２の電極端子１３を有する第２
の電極板１４を合体させ、電気二重層コンデンサ素子７
上にかぶせて外装ケース１５に入れた後、上下から一定
の圧力を加圧した状態で外装ケース１５の開口縁を折曲
げて封口して第４図（ｂ）のような従来構造と同様の電
気二重層コンデンサ１６を形成した。
の外装ケース１５内に電気二重層コンデンサ素子７を入
れ、鉄素材の上に銅下地の錫めっきを施した第１の電極
端子１０を有する第１の電極板１１と、ジーラコンなど
の有底の円筒状の絶縁ケース１２と、鉄素材の上に銅下
地の錫めっきを施した第２の電極端子１３を有する第２
の電極板１４を合体させ、電気二重層コンデンサ素子７
上にかぶせて外装ケース１５に入れた後、上下から一定
の圧力を加圧した状態で外装ケース１５の開口縁を折曲
げて封口して第４図（ｂ）のような従来構造と同様の電
気二重層コンデンサ１６を形成した。
この積層型電気二重層コンデンサ１６を第４図（Ｃ）の
ごとく２２〜３０℃の室温にて、１００Ωの保護抵抗１
７を直列接続した直流電源１８との回路に接続し、直流
電圧８ｖを１時間印加したものＡ。
ごとく２２〜３０℃の室温にて、１００Ωの保護抵抗１
７を直列接続した直流電源１８との回路に接続し、直流
電圧８ｖを１時間印加したものＡ。
および１０時間印加したものＢと第４図（ｄ）のごとく
前述の積層型電気二重層コンデンサを温度６７〜７５°
Ｃの恒温槽１９内で、前述と同様の接続を持つ回路にて
直流電圧８■を１時間印加したものＣの３種の積層型電
気二重層コンデンサを室温に１時間放置し、第１および
第２の両電極端子１０と１３とを短絡し、放電させた。
前述の積層型電気二重層コンデンサを温度６７〜７５°
Ｃの恒温槽１９内で、前述と同様の接続を持つ回路にて
直流電圧８■を１時間印加したものＣの３種の積層型電
気二重層コンデンサを室温に１時間放置し、第１および
第２の両電極端子１０と１３とを短絡し、放電させた。
次に本発明の製造方法による上述の積層型電気二重層コ
ンデンサ３種と従来例の積層型電気二重層コンデンサＤ
をそれぞれ第３図の如く１０Ωの保護抵抗９を積層型電
気二重層コンデンサ７と直流電圧５■の電源８の一方の
端子（図示省略）との間に介挿接続して印加し、１５分
間の充電を終了した後、室温に放置して、２４時間後の
残留電位を測定し、自己放電特性を比較したところ、第
１表のような結果が得らｊした。
ンデンサ３種と従来例の積層型電気二重層コンデンサＤ
をそれぞれ第３図の如く１０Ωの保護抵抗９を積層型電
気二重層コンデンサ７と直流電圧５■の電源８の一方の
端子（図示省略）との間に介挿接続して印加し、１５分
間の充電を終了した後、室温に放置して、２４時間後の
残留電位を測定し、自己放電特性を比較したところ、第
１表のような結果が得らｊした。
第 １ 表
Ａ：温度雰囲気 室 温、印加時間 １時間Ｂ：温度雰
囲気 室 温、印加時間１０時間Ｃ：温度雰囲気６５〜
７３℃、印加時間 １時間Ｄ：従来品 自己放電特性：上述の充電方法による充電終了後２４時
間後の残＊電位 第１表の結果を比較すると、従来の製造方法による積層
型電気二重層コンデンサｌ）に比１７て、本発明の製造
方法によるものＡ、Ｂ、Ｃの値はいずれもＤの値を上ま
わっており、その中で最も残留電位の高いＣの場合、Ｄ
に比して残留電位が２３％高くなる。また、温度雰囲気
の差でみると、ＢとＣで比較した場合、はぼ等しい。従
って本発明製造方法は、積層型電気二重層コンデンサの
自己放電特性の改善に効果があることが実証された。ま
た、温度雰囲気を上げることによシ、本製造方法に安す
る時間が短縮されることが確認された。
囲気 室 温、印加時間１０時間Ｃ：温度雰囲気６５〜
７３℃、印加時間 １時間Ｄ：従来品 自己放電特性：上述の充電方法による充電終了後２４時
間後の残＊電位 第１表の結果を比較すると、従来の製造方法による積層
型電気二重層コンデンサｌ）に比１７て、本発明の製造
方法によるものＡ、Ｂ、Ｃの値はいずれもＤの値を上ま
わっており、その中で最も残留電位の高いＣの場合、Ｄ
に比して残留電位が２３％高くなる。また、温度雰囲気
の差でみると、ＢとＣで比較した場合、はぼ等しい。従
って本発明製造方法は、積層型電気二重層コンデンサの
自己放電特性の改善に効果があることが実証された。ま
た、温度雰囲気を上げることによシ、本製造方法に安す
る時間が短縮されることが確認された。
さらに、上述のＣ及びＤと同じ工程を経た積層型電気二
重層コンデンサ８０個を第４図（ｄ）の恒温槽１９の前
述した温度雰囲気中の回路に接続し、直流電圧５．５Ｖ
を１０００時間印加する高温負荷試験を実施し、試験前
後の゛町気特性とを比較したとＣ：温度雰囲気６５〜７
３°Ｃで、直流８■を１時間印加したもの Ｉ）：従来品 ａ：高温負荷試ｙＩＡ市の特性 ｂ：高温負荷試＃１旧）０時間後の特性自己放電特性：
前述の充電方法による充電２４時間後の残留電位 第２表より、本発明製造方法の導入によって、積層型電
気二重層コンデンサの自己放電以外の特性においても品
質、信頼性を損なわないことが確認できた。
重層コンデンサ８０個を第４図（ｄ）の恒温槽１９の前
述した温度雰囲気中の回路に接続し、直流電圧５．５Ｖ
を１０００時間印加する高温負荷試験を実施し、試験前
後の゛町気特性とを比較したとＣ：温度雰囲気６５〜７
３°Ｃで、直流８■を１時間印加したもの Ｉ）：従来品 ａ：高温負荷試ｙＩＡ市の特性 ｂ：高温負荷試＃１旧）０時間後の特性自己放電特性：
前述の充電方法による充電２４時間後の残留電位 第２表より、本発明製造方法の導入によって、積層型電
気二重層コンデンサの自己放電以外の特性においても品
質、信頼性を損なわないことが確認できた。
以上、本発明の製造方法を採用することによシ（１）
積層型電気二重層コンデンサの自己放電特性が向上す
る。
積層型電気二重層コンデンサの自己放電特性が向上す
る。
（２） 自己放電特性以外の特性においても、品質、
信頼性を損なわない。
信頼性を損なわない。
の２点が達成され、その工業的な価値は大なるものがあ
る。
る。
第１図は基本セルの断面図。第２図（ａ） 、 （ｂ）
は積層型電気二重層コンデンサ素子の製造模式図。第３
図は積層型電気二重層コンデンサの一充電例の回路図。 第４図（ａ） 、 （ｂ）は従来の積層型電気二重層コ
ンデンサの製造模式断面図。第４図（Ｃ）は、（ａ）。 （ｂ）の後の本製造法による電圧印加時の模式図。第４
図（ｄ）は、本製造法を恒温槽内で実施する場合、及び
高温負荷試験をする場合の模式図。 １・・・・・・導電性セパレータ、２・・・・・・活性
炭−電解液ペーストを極、３・・・・・・多孔性セパレ
ータ、４・・・・・・非導電性ガスケット、５・・・・
・・基本セル、６・・・・・・端電極、７・・・・・・
積層型電気二重層コンデンサ素子、８．１８ ・・・・
電源、９，１７・・・・・・保護抵抗、１０・・・・・
・第１の電極端子、１１・・・・・・第１の電極板、１
２・・・・・絶縁ケース、１３・・・・・・第２の電極
端子、１４・・・・・第２の電極板、１５・・・・・・
外装ケース、１６・・・・・・電気二重層コンデンサ。 第 ／ 図 どａノ 猶 Ｚ 図 口 第４図
は積層型電気二重層コンデンサ素子の製造模式図。第３
図は積層型電気二重層コンデンサの一充電例の回路図。 第４図（ａ） 、 （ｂ）は従来の積層型電気二重層コ
ンデンサの製造模式断面図。第４図（Ｃ）は、（ａ）。 （ｂ）の後の本製造法による電圧印加時の模式図。第４
図（ｄ）は、本製造法を恒温槽内で実施する場合、及び
高温負荷試験をする場合の模式図。 １・・・・・・導電性セパレータ、２・・・・・・活性
炭−電解液ペーストを極、３・・・・・・多孔性セパレ
ータ、４・・・・・・非導電性ガスケット、５・・・・
・・基本セル、６・・・・・・端電極、７・・・・・・
積層型電気二重層コンデンサ素子、８．１８ ・・・・
電源、９，１７・・・・・・保護抵抗、１０・・・・・
・第１の電極端子、１１・・・・・・第１の電極板、１
２・・・・・絶縁ケース、１３・・・・・・第２の電極
端子、１４・・・・・第２の電極板、１５・・・・・・
外装ケース、１６・・・・・・電気二重層コンデンサ。 第 ／ 図 どａノ 猶 Ｚ 図 口 第４図
Claims (1)
- 複数の亀気二Ｍ、ｐｆＪコンデンサを外装ケースに封入
する工程の後、積層された各電気二重層コンデンサに対
し電気分解電圧以下で、かつその電圧の積層数分の総和
が前記電気二重層コンデンサの使用電圧以上となる範囲
の電圧を外部取出し電極間に印加する工程を有すること
を特徴とする積層型笛気二重層コンデンサの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57159245A JPS5948916A (ja) | 1982-09-13 | 1982-09-13 | 積層型電気二重層コンデンサの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57159245A JPS5948916A (ja) | 1982-09-13 | 1982-09-13 | 積層型電気二重層コンデンサの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5948916A true JPS5948916A (ja) | 1984-03-21 |
Family
ID=15689516
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57159245A Pending JPS5948916A (ja) | 1982-09-13 | 1982-09-13 | 積層型電気二重層コンデンサの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5948916A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61181060U (ja) * | 1985-04-30 | 1986-11-12 | ||
| US5917309A (en) * | 1997-02-19 | 1999-06-29 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Charger for electrically charging a capacitor |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4929448A (ja) * | 1972-07-18 | 1974-03-15 | ||
| JPS54127561A (en) * | 1978-03-27 | 1979-10-03 | Nippon Electric Co | Double layer condenser |
-
1982
- 1982-09-13 JP JP57159245A patent/JPS5948916A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4929448A (ja) * | 1972-07-18 | 1974-03-15 | ||
| JPS54127561A (en) * | 1978-03-27 | 1979-10-03 | Nippon Electric Co | Double layer condenser |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61181060U (ja) * | 1985-04-30 | 1986-11-12 | ||
| JPH0419015Y2 (ja) * | 1985-04-30 | 1992-04-28 | ||
| US5917309A (en) * | 1997-02-19 | 1999-06-29 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Charger for electrically charging a capacitor |
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