JPS6216506A

JPS6216506A - 電気二重層コンデンサの製造方法

Info

Publication number: JPS6216506A
Application number: JP60045122A
Authority: JP
Inventors: 充弘村田; 浩一渡辺; 通伸前阪
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1985-03-06
Filing date: 1985-03-06
Publication date: 1987-01-24
Also published as: JPH0370892B2

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】（産業上の利用分野）この発明は這気二重層コンデンサ、特に分ム性電極の改
良に関するものである。

（従来の技術）電気二重層コンデンサは米国特許第５．５３６．９６３
号公報等においＣ矧られＣいる如く、第２図に示す構造
からなる。

図において、１１は空孔１２をそれぞれ有する絶縁部材
（ガスケット）でｈｖ、各絶縁部材１１はイオン透過性
で非導シ性のセパレータ１３を介して接合されＣいる。

この絶凌部材１１の空孔１２には主としＣ活性炭、電解
質溶液を含むペーストを充填し乾燥した分極性電極１４
が配電されＣおシ、さらに空孔１２を閉じるように導電
性ゴムなどからなる集を甑１５が配置、接合され〔いる
。

（発明が解決しようとする問題）しかしながら、従来公知の電気二重層コンデンサでは、
活性炭、電解質溶液からなるペーストを絶縁部材に充填
し、これを乾燥することにより分極性電極を構成してい
るため、次のような問題点を有し〔いた。

つまり、く０充填盪のバラツキによつ〔静電容量が変化する。

（り充填密度を高めにくいため、大きな静電容量を得に
くい。

（り個々の空孔にペースト状のものを充填するため作業
性が悪く、空孔から溢れると汚れる。

などの問題があった。

（発明の目的）したがつ〔、この発明は上記した問題のない電気二重層
コンデンサを提哄することを目的とする。

つまり、この発明は分極性電極を固形状とし、組立作業
の容易な電気二重層コンデンサを提供することを目的と
する。

また、分１性電極を固形状としたとき成形密度が上がシ
、その結果単位容積当シの静電容量の大きい′電気二重
層コンデンサを提哄することを目的とする。

さらには、等価直列抵抗（ＦｌｉｔＦＳ：Ｒ，、）の小
さい′電気二重層コンデンサを提供することを目的とす
る。

（発明の構成）したがつＣ１この発明にかかる心気二重層コンデンサは
、各空孔に分極性電極を収納した一対の絶縁部材をセパレ
ータを介して接合し、集ｔｍを分極性電極を収納してい
る空孔を閉じるように配量、接合した電気二重層コンデ
ンサにおいて、前記分極性電極は、炭素系粉末と粘結材との品種される
ことなく、かつ前記粘結材により相互に結合されＣいる
ことを特徴とする、１区気二重層コンデンサである。

（問題点を解決するための手段）この発明にかかる電気二重層コンデンサは、概ね第２図
に示した従来の電気二重層コンデンサと同様の構成から
なる。特に、従来の電気二重ノーコンデンサとの違いは
、その分極性電極の構成にある。つｉカ、分画性″ｄＬ
１が炭素系粉末と粘結材との混合成形体からなるという
ことであシ、前記炭素系粉末は前記粘結材によりその表
面が被覆されることなく、かつ前記粘結材によ）相互に
結合されたものからなる。

この分１性電極はＩ！電気二重層コンデンサ絶縁部材の
空孔に収納され、使用態様におい（４４質溶液が含浸さ
れる。このｔ解質溶液とし〔は、硫酸、カセイアルカリ
などを電解質とする水溶液系のものと、プロピレンカー
ボネート、Ｎ、Ｎ−ジメチル５ルムアミド、アセト・ニ
トリル、と−ブチルラクトンなどの有機溶媒系のものが
ある。

また、分鍾性電極は主とし〔炭素系粉末と粘結材との混
合成形体からなるものであるが、粘結材の粘着力により
炭素系粉末を有形固型状に固めたものである。

ここで、炭素系粉末は粘結材によりその表面が被覆され
ることなく、かり粘結材により相互に結合された形態か
らなるが、このような形態を実現する粘結材に好適なも
のとしＣラテックスが出発材料としＣ用いられる。

ラテックスは別の表現とじＣエマルジョンと称されるも
のであり、製法または生成の過程という観点から分類す
れば、その例とじＣ天然ラテックス、合成ラテックス、
人造ラテックスがある。

このうち、天然ラテックスは天然においＣ生成するポリ
マーのエマルジョンであシ、もともとラテックスと称さ
れるものである。

また、合成ラテックスは乳化重合によつＣ製造されたも
のであり、たとえばスチレン−ブタジェンゴム（ＪＢＲ
）、アクリロニトリル−ブタジェンゴム（ＭＢＲ）、ク
ロロプレンゴム（ＣＲ）、アクリレート、酢酸ビニル、
塩化ビニルなどがある。

さらに、人造ラテックスは別名ディスパージョンと呼ば
れ、広１には合成ラテックスの中に分類されるものであ
る。

これは塊状のポリマーを人工的にエマルジョンまたはデ
ィスパージョンとしたもので、天然のものでも合成のも
のでもこの分煩に含まれる。

この人造ラテックスとしＣは、天然ゴムディスパージョ
ン、再生ゴムディスパージョン、ステレオゴムラテック
ス（イソプレンゴム、ブタジェンゴムなど）、４液およ
びバルク重合ポリマーのラテックス（イソブチン−イソ
グレンゴム、チオコール、ウレタン、ポリエチレン、ポ
リブテンなど）がある。

これらのラテックスの固形分の粒径は直匝が０゜０６〜
５μｍであり、球に近い形状になつ〔いる。

この分極性電極の製造過程においＣ、ラテックスは水や
有機溶媒などの分散媒に分散させ〔分散系としく［整さ
れるっこのほかたとえば塩化ビニルペーストは可塑材か
らなる分赦孫に分散されたものがある。

一方、炭素系粉末は水などのａ媒に分散された状態で準
備される。そしにの分散系の炭素系粉末はすでに準備さ
れ〔いる分散系のラテックスと攪拌される。

この状態で炭素系粉末の表面にはラテックスが粒子状の
状態で付着する。ｍ媒質は上澄液となつ〔炭素質粉末と
分離される。第１図はこの過程までで得られた炭素系粉
末の概略的構造図である。

図におい〔１は炭素系粉末、２はラテックスである。

次いでまた炭素系粉末に付着している上澄液などの過剰
の溶媒質を除去すると、凝集状態の混合物が得られる。

このような混合物を一旦粉砕し、粉砕吻を造粒する。次
いで情誼粉末をプレス機などにより、加圧成形すること
によつＣ成形体が得られる。この成形体の構造は第２図
に類したものになるが、加圧成形により多少変形したも
のとなる０炭素系粉末とラテックスの混合比は１５〜８
０重量慢と８０〜１５重１ｔチの範囲で選ばれる。特に
、成形性の観点からラテックスは２５〜４０重量−の範
朋が好ましい。しかしながら、ラテックスを増やしＣも
道導度にあまり変化が見られない０これは炭素系粉末の
間に炭素系粉末同志の接触を阻ｉしない程度にラテック
スの粒子が介在していることによる。

（作　　用）この発明の電気二重層コンデンサは、分極性電極が炭素
系粉末の間にラテックスを出発材料としだ粘結材が介在
した状態であシ、炭素粉末の表面が粘結材で覆われＣい
ないため、炭素系粉末の表面活性は損われない。したが
つＣ１炭素系粉末の比表酊積の低下が極めＣ小さく、電
気電導度が良好で、−七の結＋、璽偉質溶液の存在下で
大きな静電容量が得られることになる。またこの分臣性
１橿は固形状であ）、固形物とし〔取シ扱えるため、絶
縁部材の空孔への収納作業が行ないやすいという利点を
有する。さらには一定容積の分極性電極を量産できるた
め、従来のようにペースト状の分極性態ムの充填時にお
けるムパラツキがなく、製品間の特性バラツキを抑える
ことができる。さらにまた等両直列抵抗（ＨｔＢａＲ，
）も小さいという効果を有する。

（実施例）以下、この発明を実施列に従つＣ＃Ｉ細に説明する。

３２５メツシユ以下の木粉系活性炭８０重ｊｔｔｓを、
水を分散媒とするクロロスルフォン化ポリエチレンから
なる人造ラテックス（ディスパージョン）２０重ｔｔＩ
ｂ（固形分）を分散させたものに加え、これをよく攪拌
混合した。

この混合溶液を脱水処理しＣ分散液などの溶液を除去し
、得られた凝集物を乾燥した。次いで凝集物を粉砕し、
さらにこれを造粒した。この造粒粉末を加圧しＣ直径１
６’ａψ、厚み・〕、９ｆｌの円板に成形した。

この成形体を３０チ護酸溶液を含浸させた状態で絶縁部
材の空孔に収納し、第２図に示した構造からなる電気二
重層コンデンサを構成した。

得られた電気二重層コンデンサの静電容量は、（１）．
６Ｆ、等両直列抵抗（Ｋ　、Ｓ　＝　Ｒａ　）は０．２
０であった。

比較例分極性電極を活性炭と希硫酸との混合ペーストで調製し
たものとし、このペースト状分極性電甑を用いＣ上記実
施例と同様に這気二重層コンデンサを構成したところ、
静電容量は８Ｆ１等価直列抵抗は０．４ｎであった。

なお、上記した実施例のほか、粘結材としＣ酢酸ビニル
エマルジョンやポリフロンディスパージンなど他のラテ
ックスについＣも同様な結果を示すことが確認できた。

（効　４）らなるものであり、固形状のものとしＣ４扱えるため、
電気二重層コンデンサを製造する段階で収納作業が行い
やすいものである。また、分極性電極を固形状としたと
き成形密度が上が９、その結果単位容積当シの静電容量
が大きくなる。さらには等価直列抵抗（Ｂ・Ｓ・Ｒ働）
の小さいｔ気二重層コンデンサを提供することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明にかかる電気二重層コンデンサの分極
性電極の製造過程中における一部政略構造図である。第２図は電気二重ノーコンデンサの全体概略構造図であ
る。１は炭素系粉末、２はラテックス、１１は絶縁部材、１
２は空孔、１５はセパレータ、１４は分極性′＃Ｉｌ極
、１５は集電極。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）各空孔に分極性電極を収納した一対の絶縁部材を
セパレータを介して接合し、集電極を分極性電を収納し
ている空孔を閉じるように配置、接合した電気二重層コ
ンデンサにおいて、前記分極性電極は、炭素系粉末と粘結材との混合成形体
からなり、前記炭素係粉末は、前記粘結材によりその表面が被覆さ
れることなく、かつ前記粘結材により相互に結合されて
いることを特徴とする、電気二重層コンデンサ。
（２）前記粘結材は混合成形体中に１５〜８０重量％の
範囲で存在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。
（３）前記粘結材はラテックスを出発材料とするもので
ある特許請求の範囲第（１）項記載の電気二重層コンデ
ンサ。