JPS63261814A - 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 この発明は活性炭を分極性電極として用いる電気二重層
コンデンサに関するものである。

従来の技術 近年、電気二重層コンデンサは半導体メモＩＪ　−の急
速な需要の伸びに伴い、瞬時停電時のメモリーのバック
・アップ用素子として注目されている。

以下図面を参照しながら、上述したような従来の電気二
重層コンデンサについて説明する。

第２図において、１は炭素電極体である。２は集電体で
ある。３は両炭素電極間の絶縁を保つだめのセパレータ
である。この炭素電極体１と集電体２とからなる電極間
に、プロピレンカーボネート、γ−ブチロラクトンある
いはそれらの混合溶媒にテトラエテルアンモニウム塩を
溶解させた電解液を含浸させ、セパレータ３を介在させ
て巻回又は積層している。

以上のように構成された電気二重層コンデンサについて
、以下その原理について説明する。

一般に、電極系を構成している電極と溶液の界面をミク
ロ的にみると、異なった性質をもった層が形成されてい
るといわれている。相異なる二相が接触すると、界面に
正負の電荷が極めて短い距離を隔てて相対して分布する
。この界面近傍の電荷の分布した層を電気二重層と呼ん
でいる。電気二重層コンデンサは、この電気二重層に電
界を加え、電荷を蓄積させる構成にしたものである。

発明が解決しようと゛する問題点 このような従来の電気二重層コンデンサは、活性炭粒子
をプレス成型したり、適当なバインダーと練合したもの
全集電体金属上に塗布して作られていた。また、活性炭
繊維を用いる場合には、活性炭繊維上にアルミニウムの
溶射層を作り、ケース材料として強度のある金属ケース
とアルミニウムの溶射層をスポット溶接していた。

このような従来のスポット（ダイレクト）溶接は、第３
図に示すように、金属ケース（タララド材）６上に、導
電性電極を置き、二つの溶接用電極体９．１０間に電圧
をかけることで、集電体７と金属ケース６とを溶接して
いた。この場合、溶接時に、電圧をかけるだけでは溶接
されないために、ある程度の圧力をかける必要があった
。そのために上部溶接用電極体１ｏと活性炭分極性電極
８とが接触し、溶接時に電流が集中するため活性炭分極
性電極８の表面がくずれてしまい、実質的な電極表面積
が小さくなる。このため内部抵抗が増加し、静電容量が
減少し、また初期インピーダンスが大きくなるなどの諸
特性に間、題があった。

本発明は、このような問題点を解決するもので、活性炭
分極性電極を有効利用し、高耐電圧の電気二重層コンデ
ンサを提供することを目的とするものである。

問題点を解決するだめの手段 その具体的技術手段は、分極性電極の片面に導電性電極
を形成し、他面側に電解液とセパレータを介して対向電
極を配置し、分極性電極と対向電極をそれぞれ金属ケー
スに収納し、金属ケースの導電性電極および電解液に接
する面にアルミニウム層を設け、導電性電極とアルミニ
ウム層をもつ金属ケースを７リーズ溶接するものである
。

作用 このような本発明によるシリーズ溶接によれば溶接時の
電流が、活性炭電極層を貫通するように流れないため、
活性炭分極性電極表面をこわすことなく溶接し得るので
、電気二重層コンデンサの製品特性を向上させ得るので
ある。

実施例 以下、本発明の一実施例につき図面を用いて説明する。

第１図に本発明によるシリーズ溶接について示した。６
は金属ケース、７は集電体層、８は活性炭繊維である。

１１．１２は溶接用電極体で、１３は抑圧体である。本
発明によるシリーズ溶接は、押圧体１３押圧しながら溶
接用電極体１１゜１２（あるいは１２．１１　）間に電
圧印加して溶接するものである。以下、さらに具体的実
施例につき詳細説明する。

フェノール系活性炭繊維の布（厚さ０．５ｍｍ、比表面
積２ｏｏｏｄ／ｇ）かちなる分極性電極の表面に厚さ２
５０／！Ａｍのアルミニウム層をプラズマ溶射法により
形成した。この二層構造物を直径２αの円板状に打抜き
、型で抜き取シ電極体を得る。

この電極体にプロピレンカーボネートにテトラエチルア
ンモニウムテトラフルオロボーレート１゜ｗｔ％を加え
た電解液を含浸した後、間にセパレータを介在させて重
ね合わせ、さらにこれをステンレス０．２６ｍ、アルミ
ニウムｏ、０５聰（純度９９．９９％以上）よりなるク
ラッド材製の上ケースをアルミニウム層を内側にして、
シリーズ溶接し、陽極側に用い、陰極側のステンレスの
下ケースとシリーズ溶接して挾み、そしてその上、下ケ
ースの開口端に封口材を配置すると共に、かしめにより
封口を行なった。第１表にこの発明による電気二重層コ
ンデンサの諸特性を示した。同じく第１表には比較のた
め、スポット溶接を用い、ステンレスケースだけで封口
する構造のものについて試作したものの特性を示した。

第１表から明らかな様に、本発明品は、従来品に比べ内
部抵抗が小さく、耐圧が高く、さらに高温負荷寿命試験
においての容量変化が著しく小さく、信頼性の高いもの
である。

（以下余白） 発明の効果 以上のようにこの発明は、シリーズ溶接を用いて活性炭
分極性電極を有効に利用でき、このことによって、高耐
電圧電気二重層コンデンサを得ることができるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による電気二重層コンデンサ
においてシリーズ溶接時の概略図、第２図は従来の電気
二重層コンデンサの断面図、第３図は従来の溶接時の概
略図である。 ６・・・・・金属ケース、７・・・・・・集電体層、８
・・・・・・活性炭繊維、１１．１２・・・・・・溶接
用電極体、１３・・・・・・押圧体。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第　
１　図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）活性炭繊維や活性炭粉末により分極性電極を構成
   し、この分極性電極の片面に導電性電極を形成し、この
   分極性電極の他面側に電解液とセパレータを介して対向
   電極を配置し、上記分極性電極と対向電極をそれぞれ金
   属ケースに収納し、この金属ケースの内少なくとも分極
   性電極を収納する金属ケースの導電性電極および電解液
   に接する面にアルミニウム層を設け、導電性電極とアル
   ミニウム層をもつ金属ケースをシリーズ溶接し、この両
   金属ケースの開口周縁部を絶縁体を介して封口した電気
   二重層コンデンサ。
2. （２）対向電極として、片面に導電性電極を形成した活
   性炭繊維や活性炭粉末よりなる分極性電極を用いてなる
   特許請求の範囲第１項記載の電気二重層コンデンサ。
3. （３）対向電極として、非分極性電極を陰極として用い
   て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。