JP2001110679A - 電気二重層コンデンサ - Google Patents
電気二重層コンデンサInfo
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/13—Energy storage using capacitors
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- Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 内部抵抗を低くして瞬間的にエネルギーを放
出可能にするとともに、耐寿命特性の改善を図る。 【解決手段】 円筒型の電気二重層コンデンサ１におい
て、集電体３１１，３２１の片面にそれぞれ分極性電極
層３１２，３２２を形成してなる一対の電極板３１，３
２の各分極性電極層３１２，３２２を第１セパレータ５
１を介して対向させるとともに、一方の電極板３１の反
分極性電極層形成面側に第２セパレータ５２を配置し
て、２枚の電極板３１，３２と２枚のセパレータ５１，
５２を渦巻き状に巻回するにあたって、分極性電極層間
３１２，３２２に配置される第１セパレータ５１を低密
度とし、集電体３１１，３２１の金属間に配置される第
２セパレータ５２を高密度とする。
出可能にするとともに、耐寿命特性の改善を図る。 【解決手段】 円筒型の電気二重層コンデンサ１におい
て、集電体３１１，３２１の片面にそれぞれ分極性電極
層３１２，３２２を形成してなる一対の電極板３１，３
２の各分極性電極層３１２，３２２を第１セパレータ５
１を介して対向させるとともに、一方の電極板３１の反
分極性電極層形成面側に第２セパレータ５２を配置し
て、２枚の電極板３１，３２と２枚のセパレータ５１，
５２を渦巻き状に巻回するにあたって、分極性電極層間
３１２，３２２に配置される第１セパレータ５１を低密
度とし、集電体３１１，３２１の金属間に配置される第
２セパレータ５２を高密度とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、二次電池の代替と
して使用可能な円筒型（巻回型）の電気二重層コンデン
サに関し、さらに詳しく言えば、そのセパレータに関す
るものである。
して使用可能な円筒型（巻回型）の電気二重層コンデン
サに関し、さらに詳しく言えば、そのセパレータに関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】静電容量が大きなパワー用の電気二重層
コンデンサは、一般に円筒型もしくは巻回型と呼ばれ、
メモリーなどのバックアップ電源として用いられるコイ
ン型と区別されている。
コンデンサは、一般に円筒型もしくは巻回型と呼ばれ、
メモリーなどのバックアップ電源として用いられるコイ
ン型と区別されている。
【０００３】円筒型電気二重層コンデンサの基本的な形
態は、箔巻回型アルミニウム電解コンデンサとほとんど
同じである。すなわち、アルミニウムなどの金属箔もし
くはパンチングメタルを集電体とし、少なくともその片
面に分極性電極層を形成してなる一対の電極板を備えて
いる。
態は、箔巻回型アルミニウム電解コンデンサとほとんど
同じである。すなわち、アルミニウムなどの金属箔もし
くはパンチングメタルを集電体とし、少なくともその片
面に分極性電極層を形成してなる一対の電極板を備えて
いる。
【０００４】各電極板は、その所定部位に引出リードが
取り付けられたうえで、それらの間にセパレータを挟ん
だ状態で渦巻き状に巻回された後、巻き解れないように
その最外周が例えば粘着テープにより固定される。そし
て、有底円筒状の金属ケース内に電解液とともに収納さ
れ、その金属ケースの開口部がゴム封口体などにより封
口される。なお、引出リードはゴム封口体を貫通して外
部に引き出される。
取り付けられたうえで、それらの間にセパレータを挟ん
だ状態で渦巻き状に巻回された後、巻き解れないように
その最外周が例えば粘着テープにより固定される。そし
て、有底円筒状の金属ケース内に電解液とともに収納さ
れ、その金属ケースの開口部がゴム封口体などにより封
口される。なお、引出リードはゴム封口体を貫通して外
部に引き出される。
【０００５】セパレータは２枚用いられ、例えば各集電
体の片面のみに分極性電極層が形成されている場合、一
方のセパレータは分極性電極層間に配置され、他方のセ
パレータは集電体の分極性電極層形成面とは反対側の
面、すなわち反分極性電極層形成面側に配置され、２枚
の電極板とともに渦巻き状に巻回される。
体の片面のみに分極性電極層が形成されている場合、一
方のセパレータは分極性電極層間に配置され、他方のセ
パレータは集電体の分極性電極層形成面とは反対側の
面、すなわち反分極性電極層形成面側に配置され、２枚
の電極板とともに渦巻き状に巻回される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】セパレータには、通
常、合成繊維系やパルプ原料である天然繊維系のものが
用いられているが、分極性電極層間に配置される一方の
セパレータと、集電体の反分極性電極層形成面側に配置
される他方のセパレータとでは、重視される機能が異な
っているにも拘わらず、従来では、一方のセパレータと
他方のセパレータには同一のセパレータが用いられてい
る。
常、合成繊維系やパルプ原料である天然繊維系のものが
用いられているが、分極性電極層間に配置される一方の
セパレータと、集電体の反分極性電極層形成面側に配置
される他方のセパレータとでは、重視される機能が異な
っているにも拘わらず、従来では、一方のセパレータと
他方のセパレータには同一のセパレータが用いられてい
る。
【０００７】すなわち、分極性電極層間に配置される一
方のセパレータは、電極の表面積を有効に活用するため
に電解液の保持性とイオンの透過性が特に重視され、こ
れに対して、集電体の反分極性電極層形成面側に配置さ
れる他方のセパレータには、もっぱら電気的絶縁性が重
視されているが、従来においては、生産性およびコスト
的な面から、２枚のセパレータには同一のものが用いら
れている。
方のセパレータは、電極の表面積を有効に活用するため
に電解液の保持性とイオンの透過性が特に重視され、こ
れに対して、集電体の反分極性電極層形成面側に配置さ
れる他方のセパレータには、もっぱら電気的絶縁性が重
視されているが、従来においては、生産性およびコスト
的な面から、２枚のセパレータには同一のものが用いら
れている。
【０００８】したがって、パワー用として期待されてい
る電気二重層コンデンサの特性を十分に引き出すために
セパレータを最適化することが困難であった。
る電気二重層コンデンサの特性を十分に引き出すために
セパレータを最適化することが困難であった。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決するためになされたもので、その目的は、２枚のセ
パレータの各々に異なる性質を持つものを用いることに
より、内部抵抗の低抵抗化，高出力化および寿命特性な
どを大幅に改善し得るようにした電気二重層コンデンサ
を提供することにある。
解決するためになされたもので、その目的は、２枚のセ
パレータの各々に異なる性質を持つものを用いることに
より、内部抵抗の低抵抗化，高出力化および寿命特性な
どを大幅に改善し得るようにした電気二重層コンデンサ
を提供することにある。
【００１０】上記目的を達成するため、本発明は、集電
体の片面に分極性電極層を形成してなる一対の電極板を
含み、上記各電極板の各分極性電極層を第１セパレータ
を介して対向させるとともに、上記一方の電極板の反分
極性電極層形成面側に第２セパレータを配置して、上記
一対の電極板を渦巻き状に巻回したコンデンサ素子を有
する電気二重層コンデンサにおいて、上記第１セパレー
タの密度が、上記第２セパレータの密度よりも低密度で
あることを特徴としている。
体の片面に分極性電極層を形成してなる一対の電極板を
含み、上記各電極板の各分極性電極層を第１セパレータ
を介して対向させるとともに、上記一方の電極板の反分
極性電極層形成面側に第２セパレータを配置して、上記
一対の電極板を渦巻き状に巻回したコンデンサ素子を有
する電気二重層コンデンサにおいて、上記第１セパレー
タの密度が、上記第２セパレータの密度よりも低密度で
あることを特徴としている。
【００１１】このように、分極性電極層間に挟まれる第
１セパレータに低密度セパレータを用い、集電体の金属
面間に挟まれる第２セパレータに高密度セパレータを用
いることにより、低抵抗でしかも高信頼性の電気二重層
コンデンサが得られる。
１セパレータに低密度セパレータを用い、集電体の金属
面間に挟まれる第２セパレータに高密度セパレータを用
いることにより、低抵抗でしかも高信頼性の電気二重層
コンデンサが得られる。
【００１２】本発明において、第１セパレータ（低密度
セパレータ）の密度は、０．１〜０．５ｇ／ｃｍ３、特
には０．３５〜０．４５ｇ／ｃｍ３の範囲内で、第２セ
パレータ（高密度セパレータ）の密度は、第１セパレー
タの密度よりも常に高密度であることを条件として、
０．２〜１．０ｇ／ｃｍ３、特には０．５０〜０．８０
ｇ／ｃｍ３の範囲内であることが好ましい。
セパレータ）の密度は、０．１〜０．５ｇ／ｃｍ３、特
には０．３５〜０．４５ｇ／ｃｍ３の範囲内で、第２セ
パレータ（高密度セパレータ）の密度は、第１セパレー
タの密度よりも常に高密度であることを条件として、
０．２〜１．０ｇ／ｃｍ３、特には０．５０〜０．８０
ｇ／ｃｍ３の範囲内であることが好ましい。
【００１３】厚さについて言えば、低密度セパレータは
電解液を多く保持してコンデンサの寿命特性を向上させ
るために、高密度セパレータよりも厚いことが好まし
い。具体的な数値を示すと、低密度セパレータは２０〜
６０μｍ、高密度セパレータは２０〜４０μｍの範囲内
から選択されるとよく、これによれば、電極の収納能力
が最大限に引き出される。
電解液を多く保持してコンデンサの寿命特性を向上させ
るために、高密度セパレータよりも厚いことが好まし
い。具体的な数値を示すと、低密度セパレータは２０〜
６０μｍ、高密度セパレータは２０〜４０μｍの範囲内
から選択されるとよく、これによれば、電極の収納能力
が最大限に引き出される。
【００１４】材質面では、低密度セパレータには、叩解
された再生セルロース繊維が少なくとも１０重量％以上
含まれていることが好ましい。また、低密度セパレータ
は、溶剤紡糸レーヨンの単体もしくは溶剤紡糸レーヨン
と他の繊維の混合物を原料とする抄造紙であってもよ
い。
された再生セルロース繊維が少なくとも１０重量％以上
含まれていることが好ましい。また、低密度セパレータ
は、溶剤紡糸レーヨンの単体もしくは溶剤紡糸レーヨン
と他の繊維の混合物を原料とする抄造紙であってもよ
い。
【００１５】また、高密度セパレータには、マニラ麻、
クラフト紙などの天然繊維系もしくはポリプロピレン、
ポリエチレンなどの合成繊維系の単体または混抄紙が好
ましく用いられるが、これらに匹敵する電気絶縁性と電
解液保持性を有するものであれば、溶剤紡糸レーヨンと
他の繊維の混合物を原料とする抄造紙など、いずれも使
用可能である。
クラフト紙などの天然繊維系もしくはポリプロピレン、
ポリエチレンなどの合成繊維系の単体または混抄紙が好
ましく用いられるが、これらに匹敵する電気絶縁性と電
解液保持性を有するものであれば、溶剤紡糸レーヨンと
他の繊維の混合物を原料とする抄造紙など、いずれも使
用可能である。
【００１６】本発明において、低密度セパレータと高密
度セパレータは必ずしも異種の材料である必要はなく、
密度が異なっていれば、低密度セパレータと高密度セパ
レータは同一材料であってもよい。
度セパレータは必ずしも異種の材料である必要はなく、
密度が異なっていれば、低密度セパレータと高密度セパ
レータは同一材料であってもよい。
【００１７】
【発明の実施の形態】次に、図１および図２により、本
発明の実施の形態について説明する。なお、図１は一部
分が断面とされた本発明による電気二重層コンデンサの
斜視図であり、図２はコンデンサ素子の構成要素を分か
りやすく図解した模式図である。
発明の実施の形態について説明する。なお、図１は一部
分が断面とされた本発明による電気二重層コンデンサの
斜視図であり、図２はコンデンサ素子の構成要素を分か
りやすく図解した模式図である。
【００１８】この電気二重層コンデンサ１は、内部にコ
ンデンサ素子３が収納された金属ケース２を備えてい
る。金属ケース２は、アルミニウム電解コンデンサのも
のと同じく、例えばアルミニウム製の有底円筒体からな
り、その開口部は封口ゴム２１により封口されている。
ンデンサ素子３が収納された金属ケース２を備えてい
る。金属ケース２は、アルミニウム電解コンデンサのも
のと同じく、例えばアルミニウム製の有底円筒体からな
り、その開口部は封口ゴム２１により封口されている。
【００１９】図２にその一部分が示されているように、
コンデンサ素子３は一対の電極板３１，３２を備えてい
る。各電極板３１，３２は、ともに集電体３１１，３２
１を有し、その各々の片面には分極性電極層３１２，３
２２が対向するように形成されている。
コンデンサ素子３は一対の電極板３１，３２を備えてい
る。各電極板３１，３２は、ともに集電体３１１，３２
１を有し、その各々の片面には分極性電極層３１２，３
２２が対向するように形成されている。
【００２０】集電体３１１，３２１は、アルミニウム、
ステンレススチールもしくはニッケルなどの高耐腐食性
金属の箔やパンチングメタルもしくはエキスパンドメタ
ルなどからなり、巻き取る関係上、所定幅のテープ状と
されている。なお、分極性電極層３１２，３２２からの
集電効率を高めるため、集電体３１１，３２１はその表
面が粗面化処理されていることが好ましい。具体的に
は、電気化学的にエッチングされた５〜３００μｍ厚程
度のアルミニウム箔が好ましく採用される。
ステンレススチールもしくはニッケルなどの高耐腐食性
金属の箔やパンチングメタルもしくはエキスパンドメタ
ルなどからなり、巻き取る関係上、所定幅のテープ状と
されている。なお、分極性電極層３１２，３２２からの
集電効率を高めるため、集電体３１１，３２１はその表
面が粗面化処理されていることが好ましい。具体的に
は、電気化学的にエッチングされた５〜３００μｍ厚程
度のアルミニウム箔が好ましく採用される。
【００２１】分極性電極層３１２，３２２は、例えば活
性炭およびカーボンブラックに、バインダーとしてポリ
ビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ）を加え、有機溶剤
例えばＮメチルピロリドン（ＮＭＰ）とともに混練し、
スラリー状としたペーストを用いて形成することが好ま
しい。さらには、導電性を高めるために、金属体、炭素
および／またはカーボン材などを添加してもよい。
性炭およびカーボンブラックに、バインダーとしてポリ
ビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ）を加え、有機溶剤
例えばＮメチルピロリドン（ＮＭＰ）とともに混練し、
スラリー状としたペーストを用いて形成することが好ま
しい。さらには、導電性を高めるために、金属体、炭素
および／またはカーボン材などを添加してもよい。
【００２２】そして、このスラリーを塗工装置（コータ
ー）にて集電体３１１，３２１の片面に付着させた後、
５０〜３００℃程度で乾燥させることにより、分極性電
極層３１２，３２２を得ることができる。
ー）にて集電体３１１，３２１の片面に付着させた後、
５０〜３００℃程度で乾燥させることにより、分極性電
極層３１２，３２２を得ることができる。
【００２３】なお、主成分である活性炭の代わりとし
て、大表面積を有する金属酸化物（例えば酸化ルテニウ
ム）、黒鉛、ポリアセン、ポリアセチレンそれにポリピ
ロールなどの各種導電性ポリマーを用いてもよい。
て、大表面積を有する金属酸化物（例えば酸化ルテニウ
ム）、黒鉛、ポリアセン、ポリアセチレンそれにポリピ
ロールなどの各種導電性ポリマーを用いてもよい。
【００２４】各電極板３１，３２の集電体３１１，３２
１には、引出リード４１，４２が接続されている。引出
リード４１，４２は、アルミニウム電解コンデンサに用
いられるリード端子と同じく、羽子板状のタブ端子にＣ
Ｐ線（銅被覆鋼線）を溶接したものてあってよく、各引
出リード４１，４２は、封口ゴム２１を貫通して金属ケ
ース２の外側に引き出されている。
１には、引出リード４１，４２が接続されている。引出
リード４１，４２は、アルミニウム電解コンデンサに用
いられるリード端子と同じく、羽子板状のタブ端子にＣ
Ｐ線（銅被覆鋼線）を溶接したものてあってよく、各引
出リード４１，４２は、封口ゴム２１を貫通して金属ケ
ース２の外側に引き出されている。
【００２５】コンデンサ素子３を得るにあたって、電極
板３１，３２は、それらの各分極性電極層３１２，３２
２が対向するように配置され、その分極性電極層３１
２，３２２間に、密度が比較的低い第１セパレータ５１
が挟み込まれる。
板３１，３２は、それらの各分極性電極層３１２，３２
２が対向するように配置され、その分極性電極層３１
２，３２２間に、密度が比較的低い第１セパレータ５１
が挟み込まれる。
【００２６】また、その反対側の集電体３１１，３２１
間にも、密度が比較的高い第２セパレータ５２が挟み込
まれ、これらを渦巻き状に巻回することにより、コンデ
ンサ素子３が作製される。なお巻回後において、コンデ
ンサ素子３の外周は、巻き崩れ防止のため図示しない粘
着テープで固定される。
間にも、密度が比較的高い第２セパレータ５２が挟み込
まれ、これらを渦巻き状に巻回することにより、コンデ
ンサ素子３が作製される。なお巻回後において、コンデ
ンサ素子３の外周は、巻き崩れ防止のため図示しない粘
着テープで固定される。
【００２７】コンデンサ素子３は５０℃以上の温度で乾
燥された後、４級オニウム塩またはリチウム塩、ナトリ
ウム塩などのアルカリ金属塩を溶解したプロピレンカー
ボネイト、γ−ブチロラクトン、エチレンカーボネイ
ト、ブチレンカーボネイト、スルホランまたはその誘導
体との混合体、あるいはアセトニトリルなどからなる電
解液が含浸される。
燥された後、４級オニウム塩またはリチウム塩、ナトリ
ウム塩などのアルカリ金属塩を溶解したプロピレンカー
ボネイト、γ−ブチロラクトン、エチレンカーボネイ
ト、ブチレンカーボネイト、スルホランまたはその誘導
体との混合体、あるいはアセトニトリルなどからなる電
解液が含浸される。
【００２８】
【実施例】次に、本発明に係る巻回型の電気二重層コン
デンサの具体的な実施例１〜１０とその比較例１〜６に
ついて説明する。各例ともに、集電体の一方の面に分極
性電極層を形成した陰極用電極板と、陰極用電極板と同
一構造の陽極用電極板とを分極性電極層側を対向させ、
その分極性電極層間に第１セパレータを配置するととも
に、巻回した際に対向する集電体間（反分極性電極層形
成面間）に第２セパレータを配置して巻回しコンデンサ
素子とした。なお、陰極用電極板および陽極用電極板に
は、それぞれ反分極性電極層側に引出リードを取り付け
た。上記コンデンサ素子を電解液とともに有底円筒状の
金属ケースに収納し、そのケース開口部を封口ゴムにて
封口するとともに、同封口ゴムから引出リードを引き出
して、定格電圧２．５Ｖで製品寸法が直径８．０ｍｍ，
高さ２２．０ｍｍの巻回型電気二重層コンデンサを各１
０個作製した。各例に用いた陰極用電極板および陽極用
電極板は、厚さ３０μｍ，幅１５ｍｍ，長さ１００ｍｍ
の両面を粗面化したアルミニウム箔製集電体の片面に、
活性炭粉末７０ｗｔ％，カーボンブラック２５ｗｔ％，
ＰＶＤＦ５ｗｔ％に有機溶剤であるＮメチルピロリドン
を加えて混練してなるスラリーを塗布し、１５０℃にて
乾燥させて１平方ｍあたり３０ｇの分極性電極層を形成
したものである。また各例ともに、電解液にはテトラエ
チルアンモニウムテトラフルオロボレイトを１．０モル
／リットルのプロピレンカーボネイトに溶解させたもの
を用い、この電解液を２００μリットル注入した。そし
て、各例を評価するため、初期の静電容量（Ｆ）および
初期の内部抵抗（ｍΩ）を測定するとともに、寿命試験
として７０℃中に１０００時間放置し、その試験後の静
電容量を測定して静電容量変化率（％）を算出した。各
例ともに、各１０個あたりの平均値を記している。
デンサの具体的な実施例１〜１０とその比較例１〜６に
ついて説明する。各例ともに、集電体の一方の面に分極
性電極層を形成した陰極用電極板と、陰極用電極板と同
一構造の陽極用電極板とを分極性電極層側を対向させ、
その分極性電極層間に第１セパレータを配置するととも
に、巻回した際に対向する集電体間（反分極性電極層形
成面間）に第２セパレータを配置して巻回しコンデンサ
素子とした。なお、陰極用電極板および陽極用電極板に
は、それぞれ反分極性電極層側に引出リードを取り付け
た。上記コンデンサ素子を電解液とともに有底円筒状の
金属ケースに収納し、そのケース開口部を封口ゴムにて
封口するとともに、同封口ゴムから引出リードを引き出
して、定格電圧２．５Ｖで製品寸法が直径８．０ｍｍ，
高さ２２．０ｍｍの巻回型電気二重層コンデンサを各１
０個作製した。各例に用いた陰極用電極板および陽極用
電極板は、厚さ３０μｍ，幅１５ｍｍ，長さ１００ｍｍ
の両面を粗面化したアルミニウム箔製集電体の片面に、
活性炭粉末７０ｗｔ％，カーボンブラック２５ｗｔ％，
ＰＶＤＦ５ｗｔ％に有機溶剤であるＮメチルピロリドン
を加えて混練してなるスラリーを塗布し、１５０℃にて
乾燥させて１平方ｍあたり３０ｇの分極性電極層を形成
したものである。また各例ともに、電解液にはテトラエ
チルアンモニウムテトラフルオロボレイトを１．０モル
／リットルのプロピレンカーボネイトに溶解させたもの
を用い、この電解液を２００μリットル注入した。そし
て、各例を評価するため、初期の静電容量（Ｆ）および
初期の内部抵抗（ｍΩ）を測定するとともに、寿命試験
として７０℃中に１０００時間放置し、その試験後の静
電容量を測定して静電容量変化率（％）を算出した。各
例ともに、各１０個あたりの平均値を記している。
【００２９】《実施例１》 第１セパレータ；レーヨン系厚さ４０μｍ，密度０．５
ｇ／ｃｍ３（再生セルロース２０％含有） 第２セパレータ；レーヨン系厚さ４０μｍ，密度０．６
ｇ／ｃｍ３（再生セルロース２０％含有） 〔評価〕静電容量１．１Ｆ，内部抵抗２３０ｍΩ，静電
容量変化率−８％
ｇ／ｃｍ３（再生セルロース２０％含有） 第２セパレータ；レーヨン系厚さ４０μｍ，密度０．６
ｇ／ｃｍ３（再生セルロース２０％含有） 〔評価〕静電容量１．１Ｆ，内部抵抗２３０ｍΩ，静電
容量変化率−８％
【００３０】《実施例２》 第１セパレータ；レーヨン系厚さ４０μｍ，密度０．５
ｇ／ｃｍ３（再生セルロース２０％含有） 第２セパレータ；マニラ麻厚さ４０μｍ，密度０．６ｇ
／ｃｍ３ 〔評価〕静電容量１．１Ｆ，内部抵抗２３０ｍΩ，静電
容量変化率−９％
ｇ／ｃｍ３（再生セルロース２０％含有） 第２セパレータ；マニラ麻厚さ４０μｍ，密度０．６ｇ
／ｃｍ３ 〔評価〕静電容量１．１Ｆ，内部抵抗２３０ｍΩ，静電
容量変化率−９％
【００３１】《実施例３》 第１セパレータ；レーヨン系厚さ４０μｍ，密度０．５
ｇ／ｃｍ３（再生セルロース２０％含有） 第２セパレータ；クラフト紙厚さ４０μｍ，密度０．７
５ｇ／ｃｍ３ 〔評価〕静電容量１．１Ｆ，内部抵抗２３０ｍΩ，静電
容量変化率−７％
ｇ／ｃｍ３（再生セルロース２０％含有） 第２セパレータ；クラフト紙厚さ４０μｍ，密度０．７
５ｇ／ｃｍ３ 〔評価〕静電容量１．１Ｆ，内部抵抗２３０ｍΩ，静電
容量変化率−７％
【００３２】《実施例４》 第１セパレータ；ポリプロピレン厚さ４０μｍ，密度
０．３ｇ／ｃｍ３ 第２セパレータ；ポリプロピレン厚さ４０μｍ，密度
０．４ｇ／ｃｍ３ 〔評価〕静電容量１．１Ｆ，内部抵抗２４０ｍΩ，静電
容量変化率−９％
０．３ｇ／ｃｍ３ 第２セパレータ；ポリプロピレン厚さ４０μｍ，密度
０．４ｇ／ｃｍ３ 〔評価〕静電容量１．１Ｆ，内部抵抗２４０ｍΩ，静電
容量変化率−９％
【００３３】《実施例５》 第１セパレータ；レーヨン系厚さ４０μｍ，密度０．２
ｇ／ｃｍ３（再生セルロース２０％含有） 第２セパレータ；ポリエチレン厚さ４０μｍ，密度０．
３ｇ／ｃｍ３ 〔評価〕静電容量１．１Ｆ，内部抵抗２３０ｍΩ，静電
容量変化率−８％
ｇ／ｃｍ３（再生セルロース２０％含有） 第２セパレータ；ポリエチレン厚さ４０μｍ，密度０．
３ｇ／ｃｍ３ 〔評価〕静電容量１．１Ｆ，内部抵抗２３０ｍΩ，静電
容量変化率−８％
【００３４】《実施例６》 第１セパレータ；レーヨン系厚さ２０μｍ，密度０．４
ｇ／ｃｍ３（再生セルロース２０％含有） 第２セパレータ；マニラ麻厚さ３０μｍ，密度０．６ｇ
／ｃｍ３ 〔評価〕静電容量１．３Ｆ，内部抵抗１５０ｍΩ，静電
容量変化率−４％
ｇ／ｃｍ３（再生セルロース２０％含有） 第２セパレータ；マニラ麻厚さ３０μｍ，密度０．６ｇ
／ｃｍ３ 〔評価〕静電容量１．３Ｆ，内部抵抗１５０ｍΩ，静電
容量変化率−４％
【００３５】《実施例７》 第１セパレータ；レーヨン系厚さ３０μｍ，密度０．４
ｇ／ｃｍ３（再生セルロース２０％含有） 第２セパレータ；クラフト紙厚さ３０μｍ，密度０．７
５ｇ／ｃｍ３ 〔評価〕静電容量１．２Ｆ，内部抵抗１８０ｍΩ，静電
容量変化率−４％
ｇ／ｃｍ３（再生セルロース２０％含有） 第２セパレータ；クラフト紙厚さ３０μｍ，密度０．７
５ｇ／ｃｍ３ 〔評価〕静電容量１．２Ｆ，内部抵抗１８０ｍΩ，静電
容量変化率−４％
【００３６】《実施例８》 第１セパレータ；レーヨン系厚さ４０μｍ，密度０．５
ｇ／ｃｍ３（再生セルロース２０％含有） 第２セパレータ；クラフト紙厚さ３０μｍ，密度０．７
５ｇ／ｃｍ３ 〔評価〕静電容量１．２Ｆ，内部抵抗２３０ｍΩ，静電
容量変化率−７％
ｇ／ｃｍ３（再生セルロース２０％含有） 第２セパレータ；クラフト紙厚さ３０μｍ，密度０．７
５ｇ／ｃｍ３ 〔評価〕静電容量１．２Ｆ，内部抵抗２３０ｍΩ，静電
容量変化率−７％
【００３７】《実施例９》 第１セパレータ；レーヨン系厚さ２０μｍ，密度０．１
ｇ／ｃｍ３（再生セルロース２０％含有） 第２セパレータ；クラフト紙厚さ２０μｍ，密度０．２
ｇ／ｃｍ３ 〔評価〕静電容量１．２Ｆ，内部抵抗１８０ｍΩ，静電
容量変化率−９％
ｇ／ｃｍ３（再生セルロース２０％含有） 第２セパレータ；クラフト紙厚さ２０μｍ，密度０．２
ｇ／ｃｍ３ 〔評価〕静電容量１．２Ｆ，内部抵抗１８０ｍΩ，静電
容量変化率−９％
【００３８】《実施例１０》 第１セパレータ；レーヨン系厚さ６０μｍ，密度０．５
ｇ／ｃｍ３（再生セルロース２０％含有） 第２セパレータ；クラフト紙厚さ４０μｍ，密度１．０
ｇ／ｃｍ３ 〔評価〕静電容量１．０Ｆ，内部抵抗２５０ｍΩ，静電
容量変化率−９％
ｇ／ｃｍ３（再生セルロース２０％含有） 第２セパレータ；クラフト紙厚さ４０μｍ，密度１．０
ｇ／ｃｍ３ 〔評価〕静電容量１．０Ｆ，内部抵抗２５０ｍΩ，静電
容量変化率−９％
【００３９】〈比較例１〉 第１セパレータ；マニラ麻厚さ５０μｍ，密度０．６ｇ
／ｃｍ３ 第２セパレータ；マニラ麻厚さ５０μｍ，密度０．６ｇ
／ｃｍ３ 〔評価〕静電容量１．０Ｆ，内部抵抗３２０ｍΩ，静電
容量変化率−１６％
／ｃｍ３ 第２セパレータ；マニラ麻厚さ５０μｍ，密度０．６ｇ
／ｃｍ３ 〔評価〕静電容量１．０Ｆ，内部抵抗３２０ｍΩ，静電
容量変化率−１６％
【００４０】〈比較例２〉 第１セパレータ；クラフト紙厚さ５０μｍ，密度０．７
５ｇ／ｃｍ３ 第２セパレータ；クラフト紙厚さ５０μｍ，密度０．７
５ｇ／ｃｍ３ 〔評価〕静電容量１．０Ｆ，内部抵抗３７０ｍΩ，静電
容量変化率−１５％
５ｇ／ｃｍ３ 第２セパレータ；クラフト紙厚さ５０μｍ，密度０．７
５ｇ／ｃｍ３ 〔評価〕静電容量１．０Ｆ，内部抵抗３７０ｍΩ，静電
容量変化率−１５％
【００４１】〈比較例３〉 第１セパレータ；レーヨン系厚さ５０μｍ，密度０．５
ｇ／ｃｍ３（再生セルロース２０％含有） 第２セパレータ；レーヨン系厚さ５０μｍ，密度０．５
ｇ／ｃｍ３（再生セルロース２０％含有） 〔評価〕静電容量１．０Ｆ，内部抵抗３００ｍΩ，静電
容量変化率−１７％
ｇ／ｃｍ３（再生セルロース２０％含有） 第２セパレータ；レーヨン系厚さ５０μｍ，密度０．５
ｇ／ｃｍ３（再生セルロース２０％含有） 〔評価〕静電容量１．０Ｆ，内部抵抗３００ｍΩ，静電
容量変化率−１７％
【００４２】〈比較例４〉 第１セパレータ；レーヨン系厚さ４０μｍ，密度０．５
ｇ／ｃｍ３（再生セルロース２０％含有） 第２セパレータ；レーヨン系厚さ４０μｍ，密度０．５
ｇ／ｃｍ３（再生セルロース２０％含有） 〔評価〕静電容量１．１Ｆ，内部抵抗２８０ｍΩ，静電
容量変化率−１６％
ｇ／ｃｍ３（再生セルロース２０％含有） 第２セパレータ；レーヨン系厚さ４０μｍ，密度０．５
ｇ／ｃｍ３（再生セルロース２０％含有） 〔評価〕静電容量１．１Ｆ，内部抵抗２８０ｍΩ，静電
容量変化率−１６％
【００４３】〈比較例５〉 第１セパレータ；レーヨン系厚さ１５μｍ，密度０．０
７ｇ／ｃｍ３（再生セルロース２０％含有） 第２セパレータ；クラフト紙厚さ１５μｍ，密度０．１
ｇ／ｃｍ３ 〔評価〕静電容量１．３Ｆ，内部抵抗１８０ｍΩ，静電
容量変化率−１３％
７ｇ／ｃｍ３（再生セルロース２０％含有） 第２セパレータ；クラフト紙厚さ１５μｍ，密度０．１
ｇ／ｃｍ３ 〔評価〕静電容量１．３Ｆ，内部抵抗１８０ｍΩ，静電
容量変化率−１３％
【００４４】〈比較例６〉 第１セパレータ；レーヨン系厚さ７０μｍ，密度０．７
５ｇ／ｃｍ３（再生セルロース２０％含有） 第２セパレータ；クラフト紙厚さ５０μｍ，密度１．１
ｇ／ｃｍ３ 〔評価〕静電容量０．９Ｆ，内部抵抗４５０ｍΩ，静電
容量変化率−１４％
５ｇ／ｃｍ３（再生セルロース２０％含有） 第２セパレータ；クラフト紙厚さ５０μｍ，密度１．１
ｇ／ｃｍ３ 〔評価〕静電容量０．９Ｆ，内部抵抗４５０ｍΩ，静電
容量変化率−１４％
【００４５】上記実施例１〜１０および比較例１〜６の
対比を容易にするため、表１に各例の構成と測定結果を
示す。
対比を容易にするため、表１に各例の構成と測定結果を
示す。
【表１】
【００４６】この結果から分かるように、本発明によれ
ば、分極性電極層間に配置される第１セパレータを低密
度で好ましくは同セパレータを厚くし、集電体の金属間
に配置される第２セパレータを高密度で同セパレータの
厚さを好ましくは第１セパレータよりも薄くすることに
より、内部抵抗および静電容量変化率を小さくすること
ができるとともに、収納効率が向上して静電容量の増大
を図ることができる。
ば、分極性電極層間に配置される第１セパレータを低密
度で好ましくは同セパレータを厚くし、集電体の金属間
に配置される第２セパレータを高密度で同セパレータの
厚さを好ましくは第１セパレータよりも薄くすることに
より、内部抵抗および静電容量変化率を小さくすること
ができるとともに、収納効率が向上して静電容量の増大
を図ることができる。
【００４７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
円筒型（巻回型）の電気二重層コンデンサにおいて、集
電体の片面に分極性電極層を形成してなる一対の電極板
の各分極性電極層を第１セパレータを介して対向させる
とともに、一方の電極板の反分極性電極層形成面側に第
２セパレータを配置して、これらを渦巻き状に巻回する
にあたって、分極性電極層間に配置される第１セパレー
タを低密度とし、集電体の金属間に配置される第２セパ
レータを高密度とすることにより、内部抵抗が低く、寿
命特性の点でも良好で、かつ収納効率が向上して高出力
な電気二重層コンデンサが得られる。
円筒型（巻回型）の電気二重層コンデンサにおいて、集
電体の片面に分極性電極層を形成してなる一対の電極板
の各分極性電極層を第１セパレータを介して対向させる
とともに、一方の電極板の反分極性電極層形成面側に第
２セパレータを配置して、これらを渦巻き状に巻回する
にあたって、分極性電極層間に配置される第１セパレー
タを低密度とし、集電体の金属間に配置される第２セパ
レータを高密度とすることにより、内部抵抗が低く、寿
命特性の点でも良好で、かつ収納効率が向上して高出力
な電気二重層コンデンサが得られる。
【図１】本発明による電気二重層コンデンサの実施例を
その一部分を断面として示した斜視図。
その一部分を断面として示した斜視図。
【図２】上記実施例のコンデンサ素子の構成要素を示し
た模式図。
た模式図。
１ 電気二重層コンデンサ ２ 金属ケース ２１ 封口ゴム ３ コンデンサ素子 ３１，３２ 電極板 ３１１，３２１ 集電体 ３１２，３２２ 分極性電極層 ４１，４２ 引出リード ５１ 第１（低密度）セパレータ ５２ 第２（高密度）セパレータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 木村 好克 神奈川県藤沢市辻堂新町２丁目２番１号 エルナー株式会社内 (72)発明者 飛知和 秀夫 福島県西白河郡西郷村大字米字椙山９番地 32 エルナー福島株式会社内
Claims (7)
- 【請求項１】 集電体の片面に分極性電極層を形成して
なる一対の電極板を含み、上記各電極板の各分極性電極
層を第１セパレータを介して対向させるとともに、上記
一方の電極板の反分極性電極層形成面側に第２セパレー
タを配置して、上記一対の電極板を渦巻き状に巻回した
コンデンサ素子を有する電気二重層コンデンサにおい
て、 上記第１セパレータの密度が、上記第２セパレータの密
度よりも低密度であることを特徴とする電気二重層コン
デンサ。 - 【請求項２】 上記第１セパレータの密度が、０．１〜
０．５ｇ／ｃｍ３の範囲内であり、上記第２セパレータ
の密度が、上記第１セパレータの密度よりも常に高密度
であることを条件として、０．２〜１．０ｇ／ｃｍ３の
範囲内であることを特徴とする請求項１に記載の電気二
重層コンデンサ。 - 【請求項３】 上記第１セパレータの厚さは、上記第２
セパレータの厚さよりも厚くされていることを特徴とす
る請求項１または２に記載の電気二重層コンデンサ。 - 【請求項４】 上記第１セパレータには、叩解された再
生セルロース繊維が少なくとも１０重量％以上含まれて
いることを特徴とする請求項１，２または３に記載の電
気二重層コンデンサ。 - 【請求項５】 上記第１セパレータが、溶剤紡糸レーヨ
ンの単体もしくは溶剤紡糸レーヨンと他の繊維の混合物
を原料とする抄造紙であることを特徴とする請求項１，
２または３に記載の電気二重層コンデンサ。 - 【請求項６】 上記第１セパレータが、溶剤紡糸レーヨ
ンの単体もしくは溶剤紡糸レーヨンと他の繊維の混合物
を原料とする抄造紙からなり、上記第２セパレータに
は、マニラ麻、クラフト紙などの天然繊維系もしくはポ
リプロピレン、ポリエチレンなどの合成繊維系の単体ま
たは混抄紙、あるいは溶剤紡糸レーヨンの単体もしくは
溶剤紡糸レーヨンと他の繊維の混合物を原料とする抄造
紙が用いられる請求項１，２または３に記載の電気二重
層コンデンサ。 - 【請求項７】 上記第１セパレータは、その厚さが２０
〜６０μｍ、密度が０．３５〜０．４５ｇ／ｃｍ３であ
り、上記第２セパレータは、その厚さが２０〜４０μ
ｍ、密度が０．５０〜０．８０ｇ／ｃｍ３であることを
特徴とする請求項６に記載の電気二重層コンデンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28844899A JP3675683B2 (ja) | 1999-10-08 | 1999-10-08 | 電気二重層コンデンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28844899A JP3675683B2 (ja) | 1999-10-08 | 1999-10-08 | 電気二重層コンデンサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001110679A true JP2001110679A (ja) | 2001-04-20 |
| JP3675683B2 JP3675683B2 (ja) | 2005-07-27 |
Family
ID=17730351
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28844899A Expired - Lifetime JP3675683B2 (ja) | 1999-10-08 | 1999-10-08 | 電気二重層コンデンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3675683B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008047856A (ja) * | 2006-03-07 | 2008-02-28 | Mitsubishi Electric Corp | 電気二重層キャパシタ |
| JP2008283118A (ja) * | 2007-05-14 | 2008-11-20 | Nitto Denko Corp | アルミ電解コンデンサ素子巻き止め用テープ及びアルミ電解コンデンサ |
-
1999
- 1999-10-08 JP JP28844899A patent/JP3675683B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008047856A (ja) * | 2006-03-07 | 2008-02-28 | Mitsubishi Electric Corp | 電気二重層キャパシタ |
| JP2008283118A (ja) * | 2007-05-14 | 2008-11-20 | Nitto Denko Corp | アルミ電解コンデンサ素子巻き止め用テープ及びアルミ電解コンデンサ |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3675683B2 (ja) | 2005-07-27 |
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