JPS63224315A - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は巻回型又は積層をの電気二重層コンデンサに関
するものである。

（従来の技術） 電気二重層コンデンサは、停電時のコンピュータのバッ
クアップ電源としであるいは、ソーラ時計の電池やモー
ター駆動用の電源として用いられている。

従来、このような電気二重層コンデンサは、アルミニウ
ム金属を用いたエクスパンドメタルのような綱状の集電
体の表面に黒鉛、カーボンブラック、又はアセチレンブ
ラック等の導電体と表面積の大きな活性炭などと四弗化
エチレン・ポリビニルピロリドンのようなバインダーと
で構成されるペースト状のものを分極性電極として圧延
担持させ、電解液を含浸したセパレータをＷ４層し巻回
した素子を円筒状のアルミケースに収納し、密封したも
のである。

また、活性炭１ｔ＋雑により構成される布を分極性電極
として用い、この分極性電極上にプラズマ溶射などによ
り集電体を形成し、電解液を含浸したセパレータを介し
て平板型アルミニウムケースにハウジングした積層型の
ものである。

（発明が解決しようとする問題点） しかし、従来の巻回型又は積層型のコンデンサは、集電
電極と分極性電極及びセパレータとを積層しているため
に小型化し難くまた、コストの低下もし難いという欠点
があった。

本発明の目的は、以上の欠点を改良し、小型化が可能で
安価に製造しうる電気二重層コンデンサを提供するもの
である。

（問題点を解決するための手段） 本発明は上記の目的を達成するために、巻回型又は積層
型の電気二重層コンデンサにおいて、素子の端面に集電
電極が形成されていることを特徴とする電気二重層コン
デンサを提供するものである。

（作用） 本発明によれば、分極性電極等に集電電極を積層する必
要がないために、その巻回径を著しく小さくでき、端面
に設ける集電電極も薄くてよいため、全体として小型化
が可能となる。また、集電電極に用いられる物質の吊も
少なくて寸み、コストの低下もはかれる。

なお、分極性電極としてＤＢＰ法吸油ｆｆ１２００ａｔ
！／１００９以上の導電性カーボンブラックを用いた場
合には抵抗を著しく低下でさ、従来用いられていた活性
炭等に比べて導電性が高く、エクスパンドメタルにより
構成されるような厚い集電体を必要とせず、より小型化
できる。

また、導電性カーボンブラック１００部に対して四弗化
エチレン樹脂のデスパージョン５〜２０部を混合したシ
ート状の分極性電極を用いた場合には、シート抵抗を小
さくできるとともに容ωも大きく、小型化でき、特性を
向上できる。この際、シートの厚さを４００〜９００μ
ｍとした場合には、容量を有効に利用できかつＥＳＲの
小さいコンデンサが得られる。

さらに、導電性カーボンブラックの粒経を０゜０４μＴ
ｒＬ以下とすると、従来、活性炭粉末のそれが５０〜２
００μｍであるのに比べて著しく小さく、四弗化エチレ
ンやポリビニルピロリドンなどのバインダーと強固に結
合し易く、こしのあるシート状に形成でき、取り扱い易
く、活性炭ｍＮに比べて低コストであり、ｌＩＨ切り口
のほころびによるダストの発生による電極の短絡等も防
止できる。そして、繊維は織り物であるため５００μｍ
以下のシート厚とすることが難しく薄膜化し難いが、本
発明によれば、５００μｒｒｔ以下のシートでも製造可
能でありＭ膜化できる。

実施例） 以下、本発明を実施例に基づいて説明する。

実施例１ 分極性電極は、粒子径１５ｍμ、ＤＢＰ法吸油ｆｆ１４
８０ｄ／１００９の導電性カーボンブラックに四弗化エ
チレンを１０ｗｔ％混ぜ、らい同機で１０分間ねり、ロ
ールプレス機で６００μｍのシートとしたものを用いる
。

セパレータは厚さ１００μｍのポリプロピレン不織布を
用い、プロピレンカーボネート溶液にＬｉＣｊ２０ｍ１
モルを溶解した電解液を含浸する。

そしてこの分極性電極とセパレータとを＠１α、長さ１
０ｃ１１の断片としてＷ４層巻回し、この巻回した素子
の端面にＡｊ２−Ｎｉ合金（Ａｊ）：Ｎ１＝９０　：　
１０）のメタリコンを付着して集電電極とする この実施例１と、実施例１において分極性電極としてＤ
ＢＰ法吸油吊を１８０ａｅ／１００９とした導電性カー
ボンブラックを用いた比較例について、ＥＳＲを測定し
たところ前者が１Ωであるのに対し、後者は１１Ωとな
る。なお、ＥＳＲの測定はＩＫＨｚ、１０ｍＡで行う。

実施例２） 分極性電極は、粒子径１６ｍμ、ＤＢＰ法吸油ｆｆ１３
６０−／１０（ｌの導電性カーボンブラックに四弗化エ
チレンを１０Ｖｔ％混ぜ、らい同機で１０分間ねり、ロ
ールプレス機で厚さ２００μｍのシート状としたものと
する。

セパレータは実施例１と同じものとする。そしてこの分
極性電極とセパレータとを５層に積層し、端面にＡｆｌ
を溶射して集電電極とする。

実施例２と、実施例２において分極性電極を活は炭で形
成して比較例とし、両者のＥＳＲを１ＫＨｚ、１０Ｔｒ
ＬＡの条件で測定したところ、前者が２０Ωに対して後
者は２００Ωであった。

なお、粒子径１６ｍμの導電性カーボンブラックを用い
、そのＤＢＰ法吸油吊を変えた場合のシート抵抗を測定
したところ第１図に示す結果が得られた。シートは導電
性カーボンブラックに四弗化エチレンを１０ｗｔ％混ぜ
たものを厚さ６００μｍ、縦・横各々５Ｉｌ＆Ｉの断片
とする。そしてシート抵抗は縦方向あるいは横方向を測
定したものとする。図から明らかなように、吸油量が２
００ｄ／１００！ｇ以上のときシート抵抗は１０Ωより
小さくなり、より好ましい。

また、粒子径１６ｍμ、ＤＢＰ法吸油吊３６０ｄ／１０
（ｌの導電性カーボンブラックに四弗化エチレンを１０
ｗｔ％混ぜシート状にし、その厚さを変えた場合の容吊
及びＥＳＲを測定したところ第２図に示す通りの結果が
得られた。図から明らかな通り、シート厚が４００〜９
００μｍのとぎ、容吊を有効に利用できかつＥＳＲの低
い分極性電極が得られる。

さらに、粒子径１６ｍμ、ＤＢＰ法吸油り３６０ｄ／１
００９の導電性カーボンブラック１００部に四弗化エチ
レンを混合品を変えて混ぜ厚さ７００μｍ、縦・横各々
５闇角の断片としたものにつき抵抗及び容量の変化を測
定したところ第３図及び第４図に示す通りの結果が得ら
れた。容量は四弗化エチレンの混合品が１０部のときを
１とし、これに対する比で示した。図から明らかな通り
、四弗化エチレンの混合品が２０部以下の場合には、抵
抗が小さくかつ容量の大きい分極性電極が得られる。

（発明の効果） 以上の通り、本発明によれば、素子の端面に集電電極を
形成しているために、小型化が可能で安価な電気二重層
コンデンサが得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はＤＢＰ法吸油囚に対する抵抗の変化のグラフ、
第２図は分極性電極のシートの岸さに対するＥＳＲと容
量の変化のグラフ、第３図及び第４図は導電性カーボン
ブラックと混合する四弗化エチレンの吊に対する各々抵
抗及び容量の変化のグラフを示す。 特許出願人　日立コンデンサ株式会社 第１図 ＤＢＰＪ　口Ａ　、、由ｔ　　［ｍ１１０ｏ、ｇＪ≦≦
互 手続補正出（自発）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）巻回型又は積層型の電気二重層コンデンサにおい
   て、素子の端面に集電電極が形成されていることを特徴
   とする電気二重層コンデンサ。
2. （２）分極性電極がＤＢＰ法吸油量２００ｍｌ／１００
   ｇ以上の導電性カーボンブラックのシートからなること
   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。
3. （３）分極性電極が厚さ４００〜９００μｍのシートか
   らなる特許請求の範囲第１項又は第２項記載の電気二重
   層コンデンサ。
4. （４）分極性電極が導電性カーボンブラックを主成分と
   し、この導電性カーボンブラック１００部に対して四弗
   化エチレン樹脂のデスパージョン５〜２０部を混合した
   シートからなる特許請求の範囲第１項記載の電気二重層
   コンデンサ。
5. （５）導電性カーボンブラックの粒径が４０ｍμ以下で
   ある特許請求の範囲第２項又は第４項記載の電気二重層
   コンデンサ。