JPS6159716A - 電気二重層キヤパシタ - Google Patents
電気二重層キヤパシタInfo
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- JPS6159716A JPS6159716A JP59181313A JP18131384A JPS6159716A JP S6159716 A JPS6159716 A JP S6159716A JP 59181313 A JP59181313 A JP 59181313A JP 18131384 A JP18131384 A JP 18131384A JP S6159716 A JPS6159716 A JP S6159716A
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- polarizable electrode
- electric double
- double layer
- current collector
- capacitor
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- 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
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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】
産業上の利用分野
本発明は小型大容量の電気二重層キャパシタに関するも
のである。
のである。
従来例の構成とその問題点
この種のキャパシタの代表的な構成例を以下に説明する
。
。
まず、一つは第１図に示すように、分極性電極１として
、活性炭粉末に黒鉛、カーボンブラック。
、活性炭粉末に黒鉛、カーボンブラック。
４弗化エチレン、ポリビニルピロリドン等を加えてで°
きた電極材料を使用し、集電体２として金属の薄板ネッ
トまたはパンチングメタルを使用し、この表面に前記分
極性電極材料を圧延ローラ等によシ塗布して乾燥硬化す
ることにより分極性電極体を構成し、この分極性電極体
をセパレータ３を介して重ね合せて巻取ることにより素
子を構成し、この素子に電解液を注入した構成を有する
ものである。
きた電極材料を使用し、集電体２として金属の薄板ネッ
トまたはパンチングメタルを使用し、この表面に前記分
極性電極材料を圧延ローラ等によシ塗布して乾燥硬化す
ることにより分極性電極体を構成し、この分極性電極体
をセパレータ３を介して重ね合せて巻取ることにより素
子を構成し、この素子に電解液を注入した構成を有する
ものである。
このような構成では、活性炭粒子が集電体から脱落した
り、両者の接着強度が十分でなく接触抵抗も大きく、特
に強放電時性が悪くなる。
り、両者の接着強度が十分でなく接触抵抗も大きく、特
に強放電時性が悪くなる。
また、別の例としては、第２図に示すように、分極性電
極４として活性炭繊維布を用い、そして集電体５として
その分極性電極４の片面にアルミニウム、チタン等の金
属層、または導電性樹脂層を形成して分極性電極体とし
、この分極性電極体をセパレータ３を介して重ね合せて
素子とし、この素子に電解液を注入するとともにガスケ
ット６で正極、負極を絶縁したコイン型ケース７と封口
板８で封口ケーシングすることにより構成したものであ
る。
極４として活性炭繊維布を用い、そして集電体５として
その分極性電極４の片面にアルミニウム、チタン等の金
属層、または導電性樹脂層を形成して分極性電極体とし
、この分極性電極体をセパレータ３を介して重ね合せて
素子とし、この素子に電解液を注入するとともにガスケ
ット６で正極、負極を絶縁したコイン型ケース７と封口
板８で封口ケーシングすることにより構成したものであ
る。
このような構成のものは、ｉｏｍ八以への電流で充放電
使用する場合には、十分な集電能を有している。しかし
ながら、１Ａ程度の電流で充放電をくり返すには、集電
能が十分でなく、接触抵抗が大きすぎ、効率良く蓄積電
荷を取り出すことができなくなる。
使用する場合には、十分な集電能を有している。しかし
ながら、１Ａ程度の電流で充放電をくり返すには、集電
能が十分でなく、接触抵抗が大きすぎ、効率良く蓄積電
荷を取り出すことができなくなる。
以上のように現行のキャパシタ構成では、集電体とケー
スまたは集電体と分極性電極、さらには集電体と導電性
層との接触抵抗が大きく、急速充放電特性や、１Ａ以上
もの強放電には十分な特性を有していない。
スまたは集電体と分極性電極、さらには集電体と導電性
層との接触抵抗が大きく、急速充放電特性や、１Ａ以上
もの強放電には十分な特性を有していない。
発明の目的
本発明は、従来の電気二重層キャパシタの充電時間を短
かく、また強放電特性を改善したキャパシタを得ること
を目的とする。
かく、また強放電特性を改善したキャパシタを得ること
を目的とする。
発明の構成
本発明は、上記の目的を達成するものであり、分極性電
極体の集電体に縫糸状、織布状またはフェルト状の金属
繊維を用いたもので、この構成により、キャパシタの集
電能が向上し、充放電特性が向上する。
極体の集電体に縫糸状、織布状またはフェルト状の金属
繊維を用いたもので、この構成により、キャパシタの集
電能が向上し、充放電特性が向上する。
実施例の説明
具体的実施例を述べる前に本発明の集電体に用いる金属
繊維について説明する。
繊維について説明する。
金属繊維は、例えば通常「ビビリ振動法」と呼ばれる方
法により丸棒の金属を５〜６０μ径、１〜１０咽長の短
繊維状にカットしたものをいう。
法により丸棒の金属を５〜６０μ径、１〜１０咽長の短
繊維状にカットしたものをいう。
このような形状の金属短繊維を撚り合わせ糸状としたシ
、さらにこれらを織って布状に加工したシ、短繊維どう
しを焼結し、フェルト状にすることができる。
、さらにこれらを織って布状に加工したシ、短繊維どう
しを焼結し、フェルト状にすることができる。
現在、布状の金属繊維は、静電気除去材、保温断熱材、
耐熱材料、吸音、消音材として使用されている。このよ
うなものは、外観上通常の繊維布と変わらず、非常に柔
軟性も高いものである。
耐熱材料、吸音、消音材として使用されている。このよ
うなものは、外観上通常の繊維布と変わらず、非常に柔
軟性も高いものである。
（実施例１）
以下の材料を用い、第３図に示す電気二重層キャパシタ
を作製した。
を作製した。
分極性電極として、フェノール系ノボラック樹脂よシな
る朱子織繊維布を炭化賦活し、比表面積２ｓｏｏｍ’／
、９．目付１５０９ ／ ｍ’ｏ活性炭繊維布（朱子織
）を用いた。
る朱子織繊維布を炭化賦活し、比表面積２ｓｏｏｍ’／
、９．目付１５０９ ／ ｍ’ｏ活性炭繊維布（朱子織
）を用いた。
また、セパレータとして、ポリプロピレン製多孔質セパ
レータを用いた。
レータを用いた。
集電体としては、第１表のｌに１〜６のものをそれぞれ
用いた。第４図に、分極性電極４と集電体６との関係を
示す。４１．２の繊維布状の集電体は、繊維布状の分極
性電極との接触面が従来の平板やエツチング箔に比べ著
るしく大きく、接触抵抗を減少できる。また４ ３ 、
４はフェルト状の金属繊維９は、第５図に示すように分
極性電極内部にまで入シ込み集電能が向上する。
用いた。第４図に、分極性電極４と集電体６との関係を
示す。４１．２の繊維布状の集電体は、繊維布状の分極
性電極との接触面が従来の平板やエツチング箔に比べ著
るしく大きく、接触抵抗を減少できる。また４ ３ 、
４はフェルト状の金属繊維９は、第５図に示すように分
極性電極内部にまで入シ込み集電能が向上する。
第 １ 表
集電体はすべてニッケルである。
電解液として２０ｗｔ ％の水酸化カリウムＫＯＨを用
いた。
いた。
リードとして集電体にニッケルワイヤを溶接し形成した
。
。
第３図の図中、４は分極性電極、５は集電体、３はセパ
レータ、１０はリード、１１はアクリル製容器、１２は
バンキングである。／１６１〜６の集電体を用いてそれ
ぞれ作製したキャパシタ（分極性電極体、１００Ｘ６０
−厚さ０．８ｍｍ）を２００ｍＡで放電した時のＩＲド
ロップの大きさは、４１．２，３，４，５．６の順で小
さく、本発明のキャパシタは従来の７に６，６のものと
比べ、集電能の良いことがわかる。さらに第６図には上
記ｌに１〜６の集電体をそれぞれ用いたキャパシタを１
、Ｑｖの定電圧充電法で充電した時の、充電カーブを示
す。同図からも明らかに本発明のキャパシタの集電能の
良さがわかる。
レータ、１０はリード、１１はアクリル製容器、１２は
バンキングである。／１６１〜６の集電体を用いてそれ
ぞれ作製したキャパシタ（分極性電極体、１００Ｘ６０
−厚さ０．８ｍｍ）を２００ｍＡで放電した時のＩＲド
ロップの大きさは、４１．２，３，４，５．６の順で小
さく、本発明のキャパシタは従来の７に６，６のものと
比べ、集電能の良いことがわかる。さらに第６図には上
記ｌに１〜６の集電体をそれぞれ用いたキャパシタを１
、Ｑｖの定電圧充電法で充電した時の、充電カーブを示
す。同図からも明らかに本発明のキャパシタの集電能の
良さがわかる。
なお、集電体の金属繊維布と、分極性電極体の繊維布の
織方式は、平織−平織、朱子織−未子織などのように同
じ方式のものを組み合わせる方が良い集電能を示す傾向
が見られた。さらに、金属繊維は細い方が柔軟性があり
、集電能も高い。
織方式は、平織−平織、朱子織−未子織などのように同
じ方式のものを組み合わせる方が良い集電能を示す傾向
が見られた。さらに、金属繊維は細い方が柔軟性があり
、集電能も高い。
本実施例においては、分極性電極が繊維布状のもののみ
を記載しているが、フェルト状のものでも同様な集電特
性が得られた。
を記載しているが、フェルト状のものでも同様な集電特
性が得られた。
本実施例では、ニッケルからなる集電体を用いたが、集
電体材質を５ＵＳ４４４に替えても同等な特性を有する
キャパシタが得られた。
電体材質を５ＵＳ４４４に替えても同等な特性を有する
キャパシタが得られた。
（実施例２）
実施例１よりさらに集電能を改良するため、繊維布状、
フェルト状からなる活性炭繊維の分極性電極の表面上に
、プラズマ溶射法を用い、ニッケル層を３００μｍ形成
した。ここで分極性電極と集電体は多数スポット溶接さ
れている。このように集電能を改良した分極性電極を使
用し、第３図と同構造を有するキャパシタを作製した。
フェルト状からなる活性炭繊維の分極性電極の表面上に
、プラズマ溶射法を用い、ニッケル層を３００μｍ形成
した。ここで分極性電極と集電体は多数スポット溶接さ
れている。このように集電能を改良した分極性電極を使
用し、第３図と同構造を有するキャパシタを作製した。
集電体には実施例１の第１表層１〜６のものを使用した
。
。
実施例と同サイズ、同条佇で放電した時のＩＲドロップ
の値を第２表に示す。第２表より、本発明のキャパシタ
は一段と集電能が改善されている。
の値を第２表に示す。第２表より、本発明のキャパシタ
は一段と集電能が改善されている。
第２表
（実施例３）
分極性電極に、フェノール樹脂繊維布を賦活し、比表面
積２６００ｍ’／９、細孔容積１ｃｒ−７ｇを有する活
性炭繊維布を用い、この表面（両面）にプラズマ溶射法
またはアーク溶射法を用い、導電性層を２０’Ｏ〜３０
０μｍ形成した。集電体として、フェルト状の金属繊維
（アルミニウム、３０μφ）を使用し、第７図に示すよ
うに分極性電極を包み込みキャパシタを形成した。４は
分極性電極、１３は導電性層、６は集電体、３はセパレ
ータ、１０はリードである。電解液には過塩素酸テレラ
エチルアンモニウムの１モルプロピレンカーボネート溶
液を用いた。本実施例の構成を有するキャパシタ（電極
は、１５０Ｘ １００ｍ１ 、厚み８００μｍ）を２■
で定電流充電し、５００ ｍＡで定電流放電した時のＩ
Ｒドロップが０．３ｖとなり、有機電解液系で、内部抵
抗が大きいにもかかわらず、比較的小さな値を示した。
積２６００ｍ’／９、細孔容積１ｃｒ−７ｇを有する活
性炭繊維布を用い、この表面（両面）にプラズマ溶射法
またはアーク溶射法を用い、導電性層を２０’Ｏ〜３０
０μｍ形成した。集電体として、フェルト状の金属繊維
（アルミニウム、３０μφ）を使用し、第７図に示すよ
うに分極性電極を包み込みキャパシタを形成した。４は
分極性電極、１３は導電性層、６は集電体、３はセパレ
ータ、１０はリードである。電解液には過塩素酸テレラ
エチルアンモニウムの１モルプロピレンカーボネート溶
液を用いた。本実施例の構成を有するキャパシタ（電極
は、１５０Ｘ １００ｍ１ 、厚み８００μｍ）を２■
で定電流充電し、５００ ｍＡで定電流放電した時のＩ
Ｒドロップが０．３ｖとなり、有機電解液系で、内部抵
抗が大きいにもかかわらず、比較的小さな値を示した。
導電性層、集電体にチタンを使用しても本実施例と同様
な特性を有するキャパシタが得られる。
な特性を有するキャパシタが得られる。
（実施例４）
実施例３は平板状のキャパシタであるが、実施例３と同
様にうずまき型の大型キャノくシタを作成した。導電層
は分極性電極の片面にのみ形成し、導電層側にフェルト
状の金属繊維を当て、ＳＯＯμｍのポリプロピレン製セ
パレータを介して、分極性電極体を相対向させ、第８図
に示すように巻回してキャパシタを作成した。この結果
、１人で定電流放電可能であった。
様にうずまき型の大型キャノくシタを作成した。導電層
は分極性電極の片面にのみ形成し、導電層側にフェルト
状の金属繊維を当て、ＳＯＯμｍのポリプロピレン製セ
パレータを介して、分極性電極体を相対向させ、第８図
に示すように巻回してキャパシタを作成した。この結果
、１人で定電流放電可能であった。
電極は、６０×３００−の大きさであった。従ワ
・て、電極面積が広く抵抗が小さいことを考慮しても
集電能の良好さがわかる。
・て、電極面積が広く抵抗が小さいことを考慮しても
集電能の良好さがわかる。
発明の効果
以上のように本発明によれば、従来より集電能の優れた
電気二重層キャパシタを得ることができる。
電気二重層キャパシタを得ることができる。
第１図は従来の電気二重層キャパシタの構成を示す斜視
図、第２図は従来の他の電気二重層キャパシタを示す断
面図、第３図は本発明の一実施例による電気二重層キャ
パシタの構成を示す断面図、第４図および第５図は分極
性電極と集電体との構成図、第６図は充電特性を示す図
、第７図および第８図はそれぞれ本発明の他の実施例に
よる電気二重層キャパシタを示す断面図である。 ４・・・・・・分極性電極、６・・・・・・集電体、１
３・・・・・・導電性層。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名弔１
図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図 第８図 １θ
図、第２図は従来の他の電気二重層キャパシタを示す断
面図、第３図は本発明の一実施例による電気二重層キャ
パシタの構成を示す断面図、第４図および第５図は分極
性電極と集電体との構成図、第６図は充電特性を示す図
、第７図および第８図はそれぞれ本発明の他の実施例に
よる電気二重層キャパシタを示す断面図である。 ４・・・・・・分極性電極、６・・・・・・集電体、１
３・・・・・・導電性層。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名弔１
図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図 第８図 １θ
Claims (4)
- （１）活性炭繊維の分極性電極と集電体とからなる分極
性電極体の前記集電体に、縫糸状、織布状またはフェル
ト状の金属繊維を用いたことを特徴とする電気二重層キ
ャパシタ。 - （２）活性炭繊維の分極性電極と集電体とが同じ織りの
織布状である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。 - （３）分極性電極表面の少なくとも片面に導電性層を形
成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）導電性層がアルミニウム、チタン、ニッケル、ス
テンレス、銅の中から選ばれたものであることを特徴と
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
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59181313A JPS6159716A (ja) | 1984-08-30 | 1984-08-30 | 電気二重層キヤパシタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59181313A JPS6159716A (ja) | 1984-08-30 | 1984-08-30 | 電気二重層キヤパシタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6159716A true JPS6159716A (ja) | 1986-03-27 |
| JPH0213454B2 JPH0213454B2 (ja) | 1990-04-04 |
Family
ID=16098493
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59181313A Granted JPS6159716A (ja) | 1984-08-30 | 1984-08-30 | 電気二重層キヤパシタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6159716A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01201908A (ja) * | 1988-02-05 | 1989-08-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 分極性電極の製造法 |
| JP2011159960A (ja) * | 2010-02-02 | 2011-08-18 | Samsung Electro-Mechanics Co Ltd | 電気二重層キャパシター及びその製造方法 |
| JP2015531542A (ja) * | 2012-09-06 | 2015-11-02 | オプシストバ・ス・オルガニチノイ・アトベツトベンノスチュ（タバーリシストバ・エネルギチーチェスキフ・イ・エレクトロモビーリニフ・プロエクトフ）Ｏｂｓｃｈｅｓｔｖｏ Ｓｏｇｒａｎｉｃｈｅｎｎｏｙ Ｏｔｖｅｔｓｔｖｅｎｎｏｓｔｙｕ ‘Ｔｏｖａｒｉｓｃｈｅｓｔｖｏ Ｅｎｅｒｇｅｔｉｃｈｅｓｋｉｋｈ Ｉ Ｅｌｅｋｔｒｏｍｏｂｉｌｎｉｋｈ Ｐｒｏｅｋｔｏｖ’ | 高出力電気二重層キャパシタ |
| US11367576B2 (en) | 2016-12-22 | 2022-06-21 | Charles Metallic & Solar Materials Co., Ltd. | Electrode for power storage devices and method of manufacturing the same |
-
1984
- 1984-08-30 JP JP59181313A patent/JPS6159716A/ja active Granted
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01201908A (ja) * | 1988-02-05 | 1989-08-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 分極性電極の製造法 |
| JP2011159960A (ja) * | 2010-02-02 | 2011-08-18 | Samsung Electro-Mechanics Co Ltd | 電気二重層キャパシター及びその製造方法 |
| JP2015531542A (ja) * | 2012-09-06 | 2015-11-02 | オプシストバ・ス・オルガニチノイ・アトベツトベンノスチュ（タバーリシストバ・エネルギチーチェスキフ・イ・エレクトロモビーリニフ・プロエクトフ）Ｏｂｓｃｈｅｓｔｖｏ Ｓｏｇｒａｎｉｃｈｅｎｎｏｙ Ｏｔｖｅｔｓｔｖｅｎｎｏｓｔｙｕ ‘Ｔｏｖａｒｉｓｃｈｅｓｔｖｏ Ｅｎｅｒｇｅｔｉｃｈｅｓｋｉｋｈ Ｉ Ｅｌｅｋｔｒｏｍｏｂｉｌｎｉｋｈ Ｐｒｏｅｋｔｏｖ’ | 高出力電気二重層キャパシタ |
| US11367576B2 (en) | 2016-12-22 | 2022-06-21 | Charles Metallic & Solar Materials Co., Ltd. | Electrode for power storage devices and method of manufacturing the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0213454B2 (ja) | 1990-04-04 |
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