JPS628448A - 分極性電極用活性炭の製造法 - Google Patents
分極性電極用活性炭の製造法Info
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- JPS628448A JPS628448A JP60147518A JP14751885A JPS628448A JP S628448 A JPS628448 A JP S628448A JP 60147518 A JP60147518 A JP 60147518A JP 14751885 A JP14751885 A JP 14751885A JP S628448 A JPS628448 A JP S628448A
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- activated carbon
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- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
- H01M4/96—Carbon-based electrodes
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
- C01B32/30—Active carbon
- C01B32/354—After-treatment
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
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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
本発明は電気二重層キャパシタ、電池などに用いる分極
性電極のだめの繊維状活性炭の製造法に関する。
性電極のだめの繊維状活性炭の製造法に関する。
従来の技術
活性炭繊維を分極性電極として用いたキャパシタや電池
は既に知られている。活性炭電極の表面では、キャパシ
タ、電池いずれの場合も正、負イオンの吸脱着による電
気二重層の形成反応が主に起きており、この部分での荷
電の蓄積が一方の電極反応となる。
は既に知られている。活性炭電極の表面では、キャパシ
タ、電池いずれの場合も正、負イオンの吸脱着による電
気二重層の形成反応が主に起きており、この部分での荷
電の蓄積が一方の電極反応となる。
ところで、このような活性炭繊維をその構成材料とする
分極性電極としては、従来、原料繊維を布状に織ってこ
れをそのまま炭化賦活し、活性炭繊維布としてそのまま
分極性電極に用いる構成と、ロングフィラメント状の繊
維を炭化賦活してこれを切断し、適当なバインダと混合
して抄紙して紙状、フェルト状の分極性電極として用い
る構成との2つが主流である。この2つの構成のうち、
活性炭繊維布を用いるものは、布のまま電極として用い
ることが可能なために製造が非常に容易である。これに
対し、ロングフィラメント状の繊維を出発原料とする、
紙、フェルト状分極性電極を用いるものは、原料繊維の
炭化賦活、切断、抄紙などのいくつかの工程を経てつく
られ、布を用いるものよりも若干製造が繁雑になるが、
例えば紙を加圧などにより高密度にすることにより容@
あたりの活性炭充填量を大きくすることが可能である。
分極性電極としては、従来、原料繊維を布状に織ってこ
れをそのまま炭化賦活し、活性炭繊維布としてそのまま
分極性電極に用いる構成と、ロングフィラメント状の繊
維を炭化賦活してこれを切断し、適当なバインダと混合
して抄紙して紙状、フェルト状の分極性電極として用い
る構成との2つが主流である。この2つの構成のうち、
活性炭繊維布を用いるものは、布のまま電極として用い
ることが可能なために製造が非常に容易である。これに
対し、ロングフィラメント状の繊維を出発原料とする、
紙、フェルト状分極性電極を用いるものは、原料繊維の
炭化賦活、切断、抄紙などのいくつかの工程を経てつく
られ、布を用いるものよりも若干製造が繁雑になるが、
例えば紙を加圧などにより高密度にすることにより容@
あたりの活性炭充填量を大きくすることが可能である。
従来、前記のロングフィラメント状の繊維の炭化賦活は
、第3図に示すようなバッチ式の炉を用いて行なわれて
いた。すなわち、炉室部20、加熱部21、断熱部22
、制御部23とからなる炉に、ロングフィラメント状の
繊維24を置き、これに賦活ガス供給装置26から賦活
ガスを作用させる方法である。
、第3図に示すようなバッチ式の炉を用いて行なわれて
いた。すなわち、炉室部20、加熱部21、断熱部22
、制御部23とからなる炉に、ロングフィラメント状の
繊維24を置き、これに賦活ガス供給装置26から賦活
ガスを作用させる方法である。
発明が解決しようとする問題点
ところが、上記のようなバッチ方式で炭化賦活を行なう
と、炉の昇温、降温に時間を要し、これに伴うエネルギ
も大きなものになり、生産性、コストの点で不利になっ
てしまう。また得られた活性炭繊維の特性(比表面積、
細孔分布)や、これを分極性電極の構成要素として用い
た電気二重層キャパシタの特性の点からも改善の余地が
ある。
と、炉の昇温、降温に時間を要し、これに伴うエネルギ
も大きなものになり、生産性、コストの点で不利になっ
てしまう。また得られた活性炭繊維の特性(比表面積、
細孔分布)や、これを分極性電極の構成要素として用い
た電気二重層キャパシタの特性の点からも改善の余地が
ある。
すなわち、(1)賦活ガスと被賦活繊維との接触反応機
会をより多くする、(2)炭化賦活時に発生する原料繊
維の分解ガスをできるだけ速かに系外に除去する、こと
により高比表面積の活性炭繊維を得ることができる。
会をより多くする、(2)炭化賦活時に発生する原料繊
維の分解ガスをできるだけ速かに系外に除去する、こと
により高比表面積の活性炭繊維を得ることができる。
本発明は、このようなロングフィラメント状の原料繊維
を出発物質として、特に高容量の分極性電極を与える活
性炭繊維を得る方法を提供するものである。
を出発物質として、特に高容量の分極性電極を与える活
性炭繊維を得る方法を提供するものである。
問題点を解決するための手段
本発明は、上部および下部に開口部を有し、少なくとも
炉室下部の前記とは別の開口部から賦活ガスを供給し、
炉内を雰囲気制御不能にした炉の上部の開口部から下部
の開口部へ、または下部の開口部から上部の開口部へ、
ロングフィラメント状繊維からなるロービングまたはト
ウ状の物質を連続的に移動させてロングフィラメント状
繊維を活性炭化することを特徴とする。
炉室下部の前記とは別の開口部から賦活ガスを供給し、
炉内を雰囲気制御不能にした炉の上部の開口部から下部
の開口部へ、または下部の開口部から上部の開口部へ、
ロングフィラメント状繊維からなるロービングまたはト
ウ状の物質を連続的に移動させてロングフィラメント状
繊維を活性炭化することを特徴とする。
作用
本発明によれば、高比表面積で、有効な細孔分布を有す
るロングフィラメント状の活性炭繊維が連続的に得られ
る。従って、これをチョップ状にして高密度な紙状にす
ることにより、活性炭布よりも高容量で小型の分極性電
極が得られる。
るロングフィラメント状の活性炭繊維が連続的に得られ
る。従って、これをチョップ状にして高密度な紙状にす
ることにより、活性炭布よりも高容量で小型の分極性電
極が得られる。
特に布を原料にする場合と比べ、ロングフィラメント繊
維のロービング状、トウ状のものは、原料繊維の1本1
本が低密度に束ねられており、繊維を紡糸し、これを強
く織っだ織布に比べて、賦活ガスと被賦活繊維との接触
機会が多く、さらに炭化分解発生ガスも本発明の連続炉
では速やかに系外に除かれる。このために高容量の活性
炭繊維を得ることができる。
維のロービング状、トウ状のものは、原料繊維の1本1
本が低密度に束ねられており、繊維を紡糸し、これを強
く織っだ織布に比べて、賦活ガスと被賦活繊維との接触
機会が多く、さらに炭化分解発生ガスも本発明の連続炉
では速やかに系外に除かれる。このために高容量の活性
炭繊維を得ることができる。
実施例
第1図は実施例に用いた電気炉の構成を示す。
1は炉室本体であり、上部開口部2、下部開口部3を有
する。4は本体を加熱するためのヒータ、5は断熱層で
ある。6は下部開口部3と連通した収納箱、7は供給口
8から本体1内へ賦活ガスを供給する賦活ガス発生装置
、9は原料繊維である。
する。4は本体を加熱するためのヒータ、5は断熱層で
ある。6は下部開口部3と連通した収納箱、7は供給口
8から本体1内へ賦活ガスを供給する賦活ガス発生装置
、9は原料繊維である。
炉の上部開口部2から原料繊維9を投入し、賦活ガス発
生装置7からの水蒸気を窒素をキャリアガスとして賦活
ガス供給口8から炉室本体1に導びき、原料繊維の連続
的な炭化賦活を行なう。活性炭化したロングフィラメン
ト繊維10は下部収納箱6に得られる。連続賦活時の水
蒸気供給は1gのロングフィラメント状繊維に対して水
換算で4〜8CCに相当する量である。
生装置7からの水蒸気を窒素をキャリアガスとして賦活
ガス供給口8から炉室本体1に導びき、原料繊維の連続
的な炭化賦活を行なう。活性炭化したロングフィラメン
ト繊維10は下部収納箱6に得られる。連続賦活時の水
蒸気供給は1gのロングフィラメント状繊維に対して水
換算で4〜8CCに相当する量である。
次に、本発明の具体的な実施例について述べる。
実施例1
フェノール樹脂繊維のロングフィラメント(直径20μ
m)をたばねたロービング状の原料繊維を、第1図に示
す電気炉を用いて炭化賦活した。
m)をたばねたロービング状の原料繊維を、第1図に示
す電気炉を用いて炭化賦活した。
得られた活性炭繊維を長さ1〜31mのチョップ状に切
断し、同じく長さ1〜3Mの天然パルプと重量比60:
40の割合で湿式混合し、抄紙して乾燥した。得られた
紙の坪量は1ooi/d、厚さは200μmである。こ
の活性炭紙の片面にプラズマ溶射法によってアルミニウ
ムの集電体層を形成し、これを直径10I+Illの円
形に打ち抜いた。こうして得た一対の分極性電極をセパ
レータを介して対向させて第2図のような扁平形の電気
二重層キャパシタを構成した。
断し、同じく長さ1〜3Mの天然パルプと重量比60:
40の割合で湿式混合し、抄紙して乾燥した。得られた
紙の坪量は1ooi/d、厚さは200μmである。こ
の活性炭紙の片面にプラズマ溶射法によってアルミニウ
ムの集電体層を形成し、これを直径10I+Illの円
形に打ち抜いた。こうして得た一対の分極性電極をセパ
レータを介して対向させて第2図のような扁平形の電気
二重層キャパシタを構成した。
第2図において11.12は分極性電極、13゜14は
それらの集電体層、15はセパレータ、16はガスケッ
トリング、17は金属ケース、18は金属蓋である。な
お、電解液にはプロピレンカーボネートにテトラエチル
アンモニウムバークロレートを30重量形溶解した溶液
を用いた。
それらの集電体層、15はセパレータ、16はガスケッ
トリング、17は金属ケース、18は金属蓋である。な
お、電解液にはプロピレンカーボネートにテトラエチル
アンモニウムバークロレートを30重量形溶解した溶液
を用いた。
実施例2
実施例の活性炭繊維と天然パルプとを重量比60: 4
0の割合で混合し、坪量16oll/イに抄紙後、加圧
カレンダロール加工をして厚さを200μmとした。こ
の活性炭紙を用いて、実施例1と同じ様にしそキャパシ
タを試作した。
0の割合で混合し、坪量16oll/イに抄紙後、加圧
カレンダロール加工をして厚さを200μmとした。こ
の活性炭紙を用いて、実施例1と同じ様にしそキャパシ
タを試作した。
実施例3
実施例1と同じ方法でロングフィラメント状活性炭繊維
をつくり、これを長さ1〜3cW1に切断し相互にから
め合わせて坪量1oo9/d、厚さ250μmのフェル
トとし、その片面にアルミニウム集電体層をプラズマ溶
射法によって形成し、以下実施例1と同じ方法でキャパ
シタを試作した。
をつくり、これを長さ1〜3cW1に切断し相互にから
め合わせて坪量1oo9/d、厚さ250μmのフェル
トとし、その片面にアルミニウム集電体層をプラズマ溶
射法によって形成し、以下実施例1と同じ方法でキャパ
シタを試作した。
実施例4
実施例1で得た活性炭紙の片面にアルミニウム層をプラ
ズマ溶射法により形成し、これを3aIIX5αの大き
さに切断した。この電極2枚をそれらの活性炭紙側をセ
パレータを介して対向させるとともに、アルミニウム層
に沿って厚さ0.02.のアルミニウム箔を配して渦巻
状に捲回して円筒形のキャパシタを構成した。電解液は
実施例1と同じである。
ズマ溶射法により形成し、これを3aIIX5αの大き
さに切断した。この電極2枚をそれらの活性炭紙側をセ
パレータを介して対向させるとともに、アルミニウム層
に沿って厚さ0.02.のアルミニウム箔を配して渦巻
状に捲回して円筒形のキャパシタを構成した。電解液は
実施例1と同じである。
実施例5
実施例1で得られた活性炭紙の片面にアルミニウム層を
プラズマ溶射法により形成し、これを直径10mの円形
に打抜いた。この分極性電極を正極にし、負極として、
リチウムをドープした5n−Pb合金を用いて第2図の
ような構造の電気化学装置を組み立てた。なお、電解液
はプロピレンカーボネートにリチウムバークロレートを
溶解したものを用いた。
プラズマ溶射法により形成し、これを直径10mの円形
に打抜いた。この分極性電極を正極にし、負極として、
リチウムをドープした5n−Pb合金を用いて第2図の
ような構造の電気化学装置を組み立てた。なお、電解液
はプロピレンカーボネートにリチウムバークロレートを
溶解したものを用いた。
実施例6
実施例4の正極をそのままの材料で、負極には活性炭紙
の替わりに実施例6で用いたリチウムをドープした5n
−Pb合金箔を用い渦巻状に捲回して組み立てた。電解
液は実施例5と同じものを用いた。
の替わりに実施例6で用いたリチウムをドープした5n
−Pb合金箔を用い渦巻状に捲回して組み立てた。電解
液は実施例5と同じものを用いた。
比較例1
バッチ式炉で得られた活性炭繊維を用いて、実施例1と
同じようなキャパシタを試作した。
同じようなキャパシタを試作した。
比較例2
活性炭繊維布をチョップ状にして実施例1と同じような
キャパシタを試作した。
キャパシタを試作した。
比較例3
目付100g/?FI′の活性炭繊維布を直径10簡の
円形に打ち抜いた分極性電極を用いて第1図のようなキ
ャパシタを試作した。
円形に打ち抜いた分極性電極を用いて第1図のようなキ
ャパシタを試作した。
上記のキャパシタの特性として、25℃における容量C
25、−25℃における容量をC−25としたときの1
− L25 /C25及びI KHzにおけるインピー
ダンスを次表に示す。
25、−25℃における容量をC−25としたときの1
− L25 /C25及びI KHzにおけるインピー
ダンスを次表に示す。
(以下余白)
発明の効果
以上のように、本発明によれば、ロングフィラメント状
の繊維から連続的に、高容量の分極性電極を与える活性
炭繊維を得ることができる。
の繊維から連続的に、高容量の分極性電極を与える活性
炭繊維を得ることができる。
第1図は本発明の実施例に用いた炉の縦断面略図、第2
図はキャパシタの一例を示す縦断面図、第3図は従来の
炉の縦断面略図である。 1・・・・・・炉室本体、2,3・・・・・・開口部、
4・・・・・・ヒータ、6・・・・・・収納室、8・・
・・・・ガス供給口。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名eつ 綜
図はキャパシタの一例を示す縦断面図、第3図は従来の
炉の縦断面略図である。 1・・・・・・炉室本体、2,3・・・・・・開口部、
4・・・・・・ヒータ、6・・・・・・収納室、8・・
・・・・ガス供給口。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名eつ 綜
Claims (1)
- 上部および下部に開口部を有し、少なくとも炉室下部の
別の開口部から賦活ガスを供給し、炉内を雰囲気制御可
能にした炉の上部の開口部から下部の開口部へ、または
下部の開口部から上部の開口部へ、ロングフィラメント
状繊維からなるロービングまたはトウ状の物質を連続的
に移動させて、前記ロングフィラメント状繊維を活性炭
化することを特徴とする分極性電極用活性炭の製造法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60147518A JPH0610979B2 (ja) | 1985-07-04 | 1985-07-04 | 分極性電極用活性炭の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60147518A JPH0610979B2 (ja) | 1985-07-04 | 1985-07-04 | 分極性電極用活性炭の製造法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS628448A true JPS628448A (ja) | 1987-01-16 |
JPH0610979B2 JPH0610979B2 (ja) | 1994-02-09 |
Family
ID=15432143
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60147518A Expired - Lifetime JPH0610979B2 (ja) | 1985-07-04 | 1985-07-04 | 分極性電極用活性炭の製造法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0610979B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8794606B2 (en) | 2007-08-27 | 2014-08-05 | Honda Motor Co., Ltd. | Liquid sealed vibration isolating device |
CN111710872A (zh) * | 2008-11-18 | 2020-09-25 | Cps科技控股有限公司 | 电能量存储设备 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS51121739A (en) * | 1975-04-18 | 1976-10-25 | Otani Sugio | Carbon fiber aqueous solution type secondary battery |
JPS5331820A (en) * | 1976-09-03 | 1978-03-25 | Toho Rayon Co Ltd | Continuous process and apparatus for producing fibrous activated carbon |
-
1985
- 1985-07-04 JP JP60147518A patent/JPH0610979B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS51121739A (en) * | 1975-04-18 | 1976-10-25 | Otani Sugio | Carbon fiber aqueous solution type secondary battery |
JPS5331820A (en) * | 1976-09-03 | 1978-03-25 | Toho Rayon Co Ltd | Continuous process and apparatus for producing fibrous activated carbon |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8794606B2 (en) | 2007-08-27 | 2014-08-05 | Honda Motor Co., Ltd. | Liquid sealed vibration isolating device |
CN111710872A (zh) * | 2008-11-18 | 2020-09-25 | Cps科技控股有限公司 | 电能量存储设备 |
US11764363B2 (en) | 2008-11-18 | 2023-09-19 | Cps Technology Holdings Llc | Electrical power storage devices |
US12062794B2 (en) | 2008-11-18 | 2024-08-13 | Cps Technology Holdings Llc | Electrical power storage devices |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0610979B2 (ja) | 1994-02-09 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
EXPY | Cancellation because of completion of term |