JPS6175512A - 電気二重層コンデンサ - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明は電気二重層コンデンサに関するものである。

（従来技術） 一般に電気二重層コンデンサは、第４図に示した構造か
らなる。図中、符号１１は電気二重層コンデンサ素子（
以後基本セルと称す）１１ａの必要数を積層した積層体
、１２は絶縁ケース、１３はリード端子を突出させたリ
ード１献　１４は危属製の外装ケースである。この積層
体１１の苓本セルｌｌ＆は、第５１図に示す構造からな
る。図中、符号４け電子伝導性で、かつイオン不浸透性
のダミ性セパレータ、３は粉末活性炭と電解質溶液から
なるペースト電極、５はペースト電極３を保持し、かつ
外界から遮断するために設けた非導電性ガスケット、２
はペースト電極３．３間の尋通を防止するために設けた
イオン透過性で、かつ非電子伝導性を有する多孔性セパ
レータである。この多孔性セパレータ２は、電気二重層
コンデンサの内部抵抗を軽減するために厚さを薄くして
いるが、薄くしすぎると漏れ電流が増大したり、自己放
電特性が悪化する。また、電気二重１＃ｉコンデンサは
、ペースト電極３内の活性炭粒子間の接触抵抗等を減ら
すため、基本セルの積層体７に１〜１００ｋｇ／ｃｍ２
の圧力を加え、この状態を保持し、金属製の外装ケース
１４上部の開口端をかしめているが、多孔性セパレータ
２は薄い多孔質膜で構成されているため、微小な破れや
キズ等があった場合、圧力を加えることにより、キズ等
が拡大し、漏れ電流が増大したり、自己放電が悪化する
恐れがある。

（発明の目的） 本発明の目的は、かかる問題点を除去した電気二重層コ
ンデンサを提供することにある。

（発明の構成） 本発明によれば、非電子伝導性の多孔性セパレータが空
孔率及び厚さの異なる非電子伝導性多孔質膜を重ね合わ
せた二層構造であることを特徴とする電気二重層コンデ
ンサが得られる。さらに上述非電子伝導性多孔質膜の一
方が不織布であることを特徴とする電気二重層コンデン
サも得られる。

（実施例１） 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。先ず
、第３図（ａ）　、　（ｂ）に示すように、直径６ｒｆ
ＩＩ′ｒ１の孔部１０Ｂを複数個設けた厚さＱ、　５　
ｍｍの非導電性の未加硫ブチルゴムシート１０と、導電
性カーボン配合の厚さ０．２　ｍｍの電子伝導性の未加
硫ブチルゴムシート９を圧着してできた凹部に比表面積
的１１００ｍ　７ｇ　（Ｂ　ＥＴ法）、粒径３２５メツ
シユ以下の活性炭粉末と、３０ｗｔ１硫酸からなるカー
ボンペースト電極３をドクターナイフ工法で充填した一
対のシート７の一方にポリプロピレン製で空孔率４４チ
、厚さ２５４ｍ１外径８ｍｍの多孔性セパレータ２を圧
着し、他方のシート７にポリプロピレン製で空孔率６０
チ、厚さ７５μｍ１外径８ｍｍの不織布１を圧着し、一
対のシート７が多孔性セパレータ２、不織布１を介して
上下になるように合体させ第３図（ｅ）に示す合体シー
ト８を作製する。次にこの合体シート８の上下に３ｋｇ
／ｃ　ｍ　２の圧力を加え、この状態を保持して温度雰
囲気１２０℃の恒温槽中に４時間放置することにより、
非導電性の未加硫ブチルゴムシート１０と電子伝導性の
未加硫ブチルゴムシート９０間及び非導電性の未加硫ブ
チルゴムシート１０・ＩＯの間の共加硫接着を行なった
。このようにして得られた合体シート８を断面がリング
状の直径１１ｍｍの円筒刃にて打ち抜いて、第１図に示
すような基本セルを得た。この基本セルを従来例と同様
に８枚積層した積層体（図示省略）を金属製の外装ケー
スに収納し、上記積層体にｌ　５　ｋｇ／ａｍ　　の機
械的圧力を加え、この状態を保持したまま外装ケースの
上端をかしめ封口して動作電圧５■の電気二重層コンデ
ンサを製作した。

次に本発明の電気二重層コンデンサの試料Ａと対比させ
、多孔性セパレータを１枚のみ使用し、その空孔率と厚
さとをかえた他は上述手段と全く同様に２種類の電気二
重層コンデンサを製作した。

すなわち、ポリプロピレン製で空孔率４４％、厚さ２５
４ｍ１外径８ｍｍの膜を多孔性セパレータとしたもの、
ポリプロピレン製で空孔率４４チ、厚さ１００μｍ１外
径８ｍｍの膜を多孔性セパレータとしたものである。こ
れらの試料を、それぞれ電気二重層コンデンサの試料Ｂ
及びＣとした。

ここで試料Ｂは従来例、試料Ｃは本発明の詳細な説明す
るために実験した改良従来例である。

本発明実施例、従来例及び改良従来例で得られた電気二
重層コンデンサのそれぞれ２０個の初期特性の平均値を
第１表に示す。なお第１表中自己放電とあるのは、得ら
れた電気二重層コンデンサに５■の電圧を１５分間印加
した後、温度２５士２℃の雰囲気中に２４時間放置した
後、この電気二重層コンデンサが保持している残溜電圧
の値を意味している。

第１表に示すように、本発明電気二重層コンデンサの試
料Ａは、従来例の試料Ｂに比較し、等個直列抵抗がごく
わずかに増大するものの、漏れ電流は約３０優減少し、
自己放電特性が約５俤向上する改善があった。一方、第
１表試料Ｃで明らかなように、従来例の多孔性セパレー
タの厚さのみを厚くした改良従来例の場合には漏れ電流
、自己放電特性は本発明実施例と同等に改善されるもの
の、等個直列抵抗が従来例の約４倍にまで増大する。

第１表 本発明の電気二重層コンデンサは、多孔性セパレータを
二層に重ね合わせて、一方に漏れ電流、自己放電特性を
良好にする働きを持たせ、他方に等個直列抵抗を低下さ
せる働きを持たせ、改良従来例のように多孔性セパレー
タを単に厚くしただけでは得られなかった特性の電気二
重層コンデンサを得ることができた。

（実施例２） 第２図に示すようにポリプロピレン製で空孔率４４優、
厚さ２５μｍの多孔性セパレータ２とポリプロピレン製
で空孔率６０チ、厚さ７５μｍの不織布１とを２ｍｍ間
隔のドツトを有する押型で熱圧着してエンボス加工部分
６を形成し九二層セパレータ１６を製作する。次に直径
６ｍｍの孔部を複数個設けた厚さ０．５　ｍｍの非導電
性の未加硫ブチルゴムシートと導電性カーボン配合の厚
さＱ、２ｍｍの電子伝導性の未加硫ブチルゴムシーｉ圧
着してできた凹部に、実施例１と同じカーボンペースト
電極をドクターナイフ工法で充填した一対のシートの一
方のみに直径８ｍｍに打抜いた前述第２図のセパレータ
を圧着し、一対のシートがセパレータを介して上下にな
るように合体した後、実施例１と同様に円筒刃で打抜い
て動作電圧５■の電気二重層コンデンサを製作した。本
発明手段によって得られた電気二重層コンデンサ２０個
の初期特性の平均値は第２表のａの通りであった。また
、従来手段によって得られた同一形状の電気二重層コン
デンサ２０個の初期特性の平均値は第２表のｂの通りで
あった。

第２表が示すように、実施例１と同様に本発明による電
気二重層コンデンサは従来の電気二重層コンデンサと比
較して、漏れ電流は約４０−減少し、自己放電特性は約
８チ向上した。

（効果） 以上のように、従来に比較して安定して高い自己放電特
性及び低い漏れ電流特性が得られることのできる本発明
の電気二重層コンデンサは、工業的価値穴なるものがあ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による基本セルの断面図。第２図は本発
明要部の二層セパレータの断面図。第３図は本発明の二
層セパレータを介挿し丸断面図。 第４図は従来の電気二重層コンデンサの断面図。 第５図は従来の基本セルの断面図。 １・・・・・・（ポリプロピレン裂の）不織布、２・・
・・・・多孔性セパレータ、３・・・・・・カーボンペ
ースト電極、４・・・・・・導磁性セパレータ、５・・
・・・・非導電性セノくレータ、６・・・・・・エンボ
ス加工部分、７・・・・・・ペースト電極を充填したシ
ート、８・・・・・・合体シート、９・・・・・・電子
伝導性の未加硫ブチルゴムシート、１０・・・・・・非
導電性の未加硫ブチルゴムシート、１１ａ・・・・・・
電気二重層コンデンサ素子（基本セル）、１１・・・・
・・（基本セルの）積層体、１２・・・・・・絶縁ケー
ス、１３・・・・・・リード電極、１４・・・・・・外
装ケース、１５゜１６・・・・・・二層セパレータ。 奉３図 第５　図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）非電子伝導性の多孔性セパレータを介して分離さ
   れた一対のペースト電極層と、この一対の電極層を介し
   て上下に配置された一対の導電層とを有する電気二重層
   コンデンサにおいて、前記多孔性セパレータが空孔率及
   び厚さの異なる非電子伝導性多孔質膜を重ね合せた二層
   構造であることを特徴とする電気二重層コンデンサ。
2. （２）前記二層構造の非電子伝導性多孔質膜の一方が不
   織布であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の電気二重層コンデンサ。