JP2000348987A - 電気二重層コンデンサの電極製造方法 - Google Patents
電気二重層コンデンサの電極製造方法Info
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Abstract
者の接触抵抗を低減して形成する電気二重層コンデンサ
の電極製造方法を提供する。 【解決手段】複数の突起4を備えたプレス下板5に、可
撓性のアルミ箔1を載置し、アルミ箔1の上に活性炭ク
ロス2を重ねて載置して、プレス上板6によって上から
押圧する。このとき、プレス下板5の突起4に沿ってア
ルミ箔1が変形して凸部7が形成され、該凸部7が活性
炭クロス2の内部に圧入される。
Description
デンサの電極として使用される、金属箔層と活性炭層か
らなる二層電極材を製造する方法に関する。
うに、電解質溶液が含浸されたポリエチレン、ポリプロ
ピレン等からなるセパレータ30を介して正負の電極3
1,31を対向配置して構成される。そして、電極3
1,31には、静電容量を大きくするために比表面積の
大きな活性炭を主成分とする電極板32,32と、該電
極板32,32と接して電極板32,32に蓄電された
電荷の放電と電極板32,32への電荷の充電を行う集
電金属箔33,33とを重ねて形成した、金属箔層(集
電金属箔33)と活性炭層(電極板32)を有する二層
電極材が用いられる。
セパレータ30に含浸された電解質溶液が浸透し、電極
板32と電解質溶液が接する界面には、極めて短い距離
を隔てて正負の電荷が対向して電気二重層が形成され、
該電気二重層がコンデンサとして機能する。
接触抵抗が低いほど電気二重層コンデンサの充放電性能
が向上するため、両者の接触抵抗を低減させるために種
々の製造方法が用いられている。例えば、電極板32に
繊維状の活性炭を布状にした活性炭クロスを用い、集電
金属箔33にアルミ箔等の可撓性の金属箔を用いて、両
者を重ねて押圧することによって均一な厚みを持った二
層電極材を形成することが行われている。このように活
性炭クロスと可撓性の金属箔を重ねて押圧した場合、活
性炭クロスはある程度の弾力性を有するため、活性炭ク
ロスと金属箔との密着性が高まり、両者間の接触抵抗を
低下させることができる。
塗工して圧延することで、均一な厚みを持った金属箔層
と活性炭層を有する2層の電極材を形成する製造方法も
知られている。この製造方法においては、金属箔の塗工
面に予めベアライン処理やエッチング処理を施してから
塗工を行うことで金属箔と塗工剤の接着性を高め、両者
の接触抵抗を低減させている。
は、充放電性能をより一層向上させることが要求されて
おり、金属箔層と活性炭層の2層からなる電極における
両者の接触抵抗を更に低減させる必要性が高まってい
る。
みてなされたものであり、金属箔層と活性炭層からなる
二層電極材を、両者の接触抵抗を低減して形成する電気
二重層コンデンサの電極製造方法を提供することを目的
とする。
め、本発明の第1の実施の態様は、可撓性の金属箔と繊
維状の活性炭を布状にした活性炭クロスとを重ねて押圧
し、金属箔層と活性炭層とを有する所定厚さの二層電極
材を形成する電気二重層コンデンサの電極製造方法にお
いて、前記金属箔と前記活性炭クロスを重ねた後、複数
の突起を設けたプレス板を前記金属箔側に当接して押圧
し、該突起を前記金属箔を介して前記活性炭クロス内部
に圧入することを特徴とする。
性を有し、前記活性炭クロスはある程度弾力性を有する
ため、前記金属箔と前記活性炭クロスを重ねて前記プレ
ス板を前記金属箔側に当接して押圧すると、前記金属箔
が前記プレス板の突起によって変形して前記活性炭クロ
ス内部に圧入され、圧入された金属箔の周囲に前記活性
炭クロスが弾性により付勢されて密着する状態となる。
そのため、前記金属箔と前記活性炭クロスを平坦なプレ
ス板で押圧した場合よりも、前記金属箔と前記活性炭ク
ロスの接触面積が増大し、両者の接触抵抗を低減するこ
とができる。さらに、前記金属箔の変形部が前記活性炭
クロスに圧入されることで、前記金属箔が熱膨張した場
合等に、両者がずれることを防止することができる。
性の金属箔に活性炭を含有した塗工剤を塗工して圧延
し、金属箔層と活性炭層とを有する所定厚さの二層電極
材を形成する電気二重層コンデンサの電極製造方法にお
いて、前記金属箔の一方の面に前記塗料を塗布した後、
複数の突起を設けたロールを前記金属箔の他方の面に当
接しながら前記金属箔を圧延し、該突起を前記金属箔を
介して前記塗料内部に圧入することを特徴とする。
塗工剤を塗工した後に、前記金属箔側に前記ロールを当
接して圧延すると、前記金属箔が前記ロールの突起によ
って変形して前記塗工剤の内部に圧入され、圧入された
金属箔の周囲に塗工剤が密着する状態となる。そのた
め、前記金属箔に前記塗工剤を塗布した後に平坦なロー
ルで圧延した場合よりも、前記金属箔と前記塗工剤の接
触面積が増大し、両者の接触抵抗を低減させることがで
きる。
態について図1〜図3を参照して説明する。図1及び図
2は電気二重層コンデンサの電極として使用される二層
電極材の製造方法工程図、図3は電気二重層コンデンサ
の構造図である。
は、電解質溶液が含浸されたセパレータ30を介して一
対の二層電極(正極,負極)31、31を対向させて構
成される。
性を有するポリエチレンやポリプロピレン等の樹脂によ
り形成された濾過性素材を用いて構成される。また、該
セパレータに含浸される電解質溶液としては、例えば、
アセトニトリル、プロピレンカーボネイト等の溶媒に、
4エチルアンモニウム4フッ化ホウ素塩(TEATF
B)を溶解したものが用いられる。
33とからなる。活性炭層32にはセパレータ30に含
浸された電解質溶液が浸透し、活性炭層32と該電解質
溶液が接触する界面にコンデンサとして機能する電気二
重層が形成される。そして、金属箔層33は該電気二重
層に電荷を充電し、また、該電気二重層から電荷を放電
する集電体であるため、活性炭層32と金属箔層33と
の接触抵抗が低い程、電気二重層コンデンサの充放電性
能が向上する。
触抵抗を低下させて、電気二重層コンデンサの電極とし
て使用される二層電極材31を製造する本発明の第1及
び第2の実施の形態について説明する。
て、本発明の第1の実施の形態について説明する。本実
施の形態では、厚さ0.1mm程度のアルミ箔1(本発
明の可撓性の金属箔に相当する)と、繊維状活性炭を布
状とした活性炭クロス2とにより、金属箔層(アルミ箔
1)と活性炭層(活性炭クロス2)からなる二層電極材
3を形成する。
と、先ず、図1(a)を参照して、複数の突起4が上向
きに設けられたプレス下板5にアルミ箔1を載置し、該
アルミ箔1の上に活性炭クロス2を重ねて載置する。そ
して、プレス上板6によって上方より押圧する。
ミ箔1と活性炭クロス2とが圧接されるが、このとき、
プレス下板5に設けられた円錐形状の突起4と当接した
アルミ箔1の箇所は、突起4の形状に沿って変形して円
錐形状の凸部7が形成され、該凸部7が活性炭クロス2
の内部に圧入される。そして、図1(c)を参照して、
このように形成された金属箔層(アルミ箔1)と活性炭
層(活性炭クロス2)からなる二層電極材3において
は、アルミ箔1の凸部7の周囲に活性炭クロス2が密着
する状態となる。
板のプレス下板を用いて押圧形成したアルミ箔11と活
性炭クロス12からなる二層電極材13よりも、アルミ
箔と活性炭クロスの接触面積が増大し、両者の接触抵抗
を低下させることができる。そして、図1(a),
(b)に示したように、アルミ箔1の凸部7の形成と該
凸部7の活性炭クロス2への圧入は、従来より行われて
いたアルミ箔1と活性炭クロス2を所定厚さに圧接する
押圧工程において同時に行われる。そのため、二層電極
材3の製造工数が増加することはない。さらに、アルミ
箔1の凸部7を活性炭クロス2内部に圧入することによ
って、アルミ箔1の熱膨張等が生じたときに、両者をず
れ難くすることができる。
際に、結着剤を用いて両者を接着し、両者の密着性を更
に高めるようにしてもよい。
したように、突起4を設けたプレス下板5にアルミ箔1
を載置し、アルミ箔1の上に活性炭クロス2を重ねて平
板のプレス上板によって押圧したが、逆に、平板のプレ
ス下板に活性炭クロス2を載置し、該活性炭クロス2の
上にアルミ箔1を重ねて、突起を設けたプレス上板によ
って押圧するようにしてもよい。
施の形態について説明する。本実施の形態では、厚さ
0.1mm程度のアルミ箔20(本発明の可撓性の金属
箔に相当する)に活性炭を含有する塗工剤21を塗工し
て、金属箔層(アルミ箔20)と活性炭層(塗工液2
1)からなる二層電極22を形成する。塗工剤21に
は、活性炭の他に、活性炭間を導通する導電剤や乾燥時
に活性炭と導電材を固着する結着材が含有される。
する工程を横断面図で示したものであり、アルミ箔20
は送りローラ23によって圧延部24に搬送される。ま
た、塗工剤21はタンク25に充填され、圧延上ロール
26によりアルミ箔20の表面に塗工される。そして、
塗工剤21が塗工されたアルミ箔20は、圧延上ロール
26と圧延下ロール27(本発明のロールに相当する)
によって均一な厚さに圧延される。
形状の突起28が設けられている。そのため、アルミ箔
20が圧延される際に、アルミ箔20の突起28と当接
する箇所が突起28の形状に沿って変形して円錐形状の
凸部29が形成され、該凸部29がアルミ箔20に塗工
された塗工剤21の内部に圧入される。
で、金属箔層(アルミ箔20)と活性炭層(塗工剤2
1)とからなる二層電極材が形成される。このように、
アルミ箔20の凸部29を塗工材21に圧入することに
より、凸部29の周囲を塗工剤21が覆う状態となる。
これにより、上述した第1の実施の形態と同様に、従来
のように平坦な(突起28を備えていない)圧延下ロー
ル27を用いて圧延した場合よりも、アルミ箔22と塗
工剤21との接触面積が増大し、両者の接触抵抗を低下
させることができる。
凸部29の塗工剤21への圧入は、従来より行われてい
たアルミ箔20に塗工剤21を塗工して所定厚さに圧延
する工程において同時に行われる。そのため、二層電極
材22の製造工数が増加することはない。さらに、上述
した第1の実施の形態と同様に、アルミ箔20の凸部2
9を塗工剤21の内部に圧入することによって、アルミ
箔1の熱膨張等が生じたときに両者をずれ難くすること
ができる。
いては、プレス下板5に設けた突起4及び圧延下ロール
27に設けた突起28を円錐形状とすることにより、ア
ルミ箔に円錐形状の凸部が形成されるようにしたが、突
起4及び28の形状はこれに限られず、例えば三角錐形
状や半球形状のように活性炭クロス2や塗工剤21に圧
入し易い形状であればよい。
の製造工程図。
の製造工程図。
…プレス下板、6…プレス上板、20…アルミ箔、21
…塗工剤、22…二層電極材、26…圧延上ロール、2
7…圧延下ロール
Claims (2)
- 【請求項1】可撓性の金属箔と繊維状の活性炭を布状に
した活性炭クロスとを重ねて押圧し、金属箔層と活性炭
層とを有する所定厚さの二層電極材を形成する電気二重
層コンデンサの電極製造方法において、 前記金属箔と前記活性炭クロスを重ねた後、複数の突起
を設けたプレス板を前記金属箔側に当接して押圧し、該
突起を前記金属箔を介して前記活性炭クロス内部に圧入
することを特徴とする電気二重層コンデンサの電極製造
方法。 - 【請求項2】可撓性の金属箔に活性炭を含有した塗工剤
を塗工して圧延し、金属箔層と活性炭層とを有する所定
厚さの二層電極材を形成する電気二重層コンデンサの電
極製造方法において、 前記金属箔の一方の面に前記塗工剤を塗工した後、複数
の突起を設けたロールを前記金属箔の他方の面に当接し
ながら前記金属箔を圧延し、該突起を前記金属箔を介し
て前記塗工剤内部に圧入することを特徴とする電気二重
層コンデンサの電極製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16208699A JP2000348987A (ja) | 1999-06-09 | 1999-06-09 | 電気二重層コンデンサの電極製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16208699A JP2000348987A (ja) | 1999-06-09 | 1999-06-09 | 電気二重層コンデンサの電極製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000348987A true JP2000348987A (ja) | 2000-12-15 |
Family
ID=15747826
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP16208699A Pending JP2000348987A (ja) | 1999-06-09 | 1999-06-09 | 電気二重層コンデンサの電極製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000348987A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001338844A (ja) * | 2000-05-30 | 2001-12-07 | Kyocera Corp | 電気二重層コンデンサ |
US7616430B2 (en) | 2004-09-29 | 2009-11-10 | Toyo Aluminium Kabushiki Kaisha | Capacitor electrode member, method for manufacturing the same, and capacitor provided with the electrode member |
JP2010284075A (ja) * | 2006-07-05 | 2010-12-16 | Ricoh Elemex Corp | 電気二重層キャパシタ |
JP5345207B2 (ja) * | 2009-04-10 | 2013-11-20 | 三菱電機株式会社 | 蓄電デバイス用電極およびその製造方法 |
-
1999
- 1999-06-09 JP JP16208699A patent/JP2000348987A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001338844A (ja) * | 2000-05-30 | 2001-12-07 | Kyocera Corp | 電気二重層コンデンサ |
JP4518625B2 (ja) * | 2000-05-30 | 2010-08-04 | 京セラ株式会社 | 電気二重層コンデンサ |
US7616430B2 (en) | 2004-09-29 | 2009-11-10 | Toyo Aluminium Kabushiki Kaisha | Capacitor electrode member, method for manufacturing the same, and capacitor provided with the electrode member |
JP2010284075A (ja) * | 2006-07-05 | 2010-12-16 | Ricoh Elemex Corp | 電気二重層キャパシタ |
JP5345207B2 (ja) * | 2009-04-10 | 2013-11-20 | 三菱電機株式会社 | 蓄電デバイス用電極およびその製造方法 |
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