JP2002270475A - Manufacturing method for electric double-layered capacitor - Google Patents
Manufacturing method for electric double-layered capacitorInfo
- Publication number
- JP2002270475A JP2002270475A JP2001070830A JP2001070830A JP2002270475A JP 2002270475 A JP2002270475 A JP 2002270475A JP 2001070830 A JP2001070830 A JP 2001070830A JP 2001070830 A JP2001070830 A JP 2001070830A JP 2002270475 A JP2002270475 A JP 2002270475A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electric double
- layer capacitor
- double layer
- vacuum
- gas
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- 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
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】 本発明は、電気二重層コン
デンサの製造方法に関する。[0001] The present invention relates to a method for manufacturing an electric double layer capacitor.
【０００２】[0002]
【従来の技術】 電気二重層コンデンサ（又は、「キャ
パシタ」という。）は、ファラッド級の大容量を有し、
充放電サイクル特性にも優れることから、電子機器のバ
ックアップ電源や自動車を始めとした各種輸送機のバッ
テリーとして用いられている他、エネルギーの有効利用
の観点からは、夜間電力の貯蔵といった用途での使用も
検討されている。2. Description of the Related Art An electric double layer capacitor (or "capacitor") has a farad-class large capacity,
Because of its excellent charge-discharge cycle characteristics, it is used as a backup power supply for electronic devices and batteries for various transport vehicles such as automobiles.From the viewpoint of effective use of energy, it is used in applications such as storage of nighttime power. Use is also being considered.
【０００３】 上記電気二重層コンデンサは、例えば、
図１に示すように、分極性電極４２を集電極４０に密着
させた正極１８及び負極１９との間に、セパレータ４４
を介在させた後、電解液４８にケース４６内で浸漬され
てなるものである。[0003] The electric double layer capacitor is, for example,
As shown in FIG. 1, a separator 44 is provided between the positive electrode 18 and the negative electrode 19 in which the polarizable electrode 42 is in close contact with the collector electrode 40.
And then immersed in the electrolytic solution 48 in the case 46.
【０００４】 このように作製された電気二重層コンデ
ンサは、使用条件によって、例えば、大電流での使用、
６０℃を超えるような高温下での使用、あるいは長期に
渡って使用した場合、ケース内に封入された電解液の溶
媒又は溶質の分解により発生したガスが、ケースの内圧
を上昇させるため、電気二重層コンデンサの電気的特性
が低下するだけでなく、ケースを膨脹、変形させるとい
う問題があった。特に、ラミネートフィルム袋体で作製
されたケースの場合、ある程度、変形の余裕があるが、
それを超えると、ケースが破裂してしまい、ケース内の
電解液が外部に漏出するという問題があった。[0004] The electric double layer capacitor manufactured as described above is used depending on the use conditions, for example, when used at a large current,
When used at a high temperature exceeding 60 ° C. or when used for a long period of time, the gas generated by the decomposition of the solvent or solute of the electrolytic solution enclosed in the case increases the internal pressure of the case. Not only did the electrical characteristics of the double-layer capacitor deteriorate, but there were problems that the case was expanded and deformed. In particular, in the case of a case made of a laminated film bag, there is some room for deformation,
If it exceeds this, there is a problem that the case ruptures and the electrolyte in the case leaks out.
【０００５】 特開平５−３４３２６３号公報には、分
極性電極に電解液を含浸した後に電気二重層コンデンサ
を充電して前記分極性電極に吸着していたガスを放出す
る工程と、真空下で再度前記分極性電極に電解液を含浸
させる工程とを行った後に電気二重層コンデンサを封止
することが記述されている。しかし、充放電時に発生す
るガスを除去していないため不十分であった。[0005] Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 5-343263 discloses a process in which a polarizable electrode is impregnated with an electrolytic solution, and then an electric double layer capacitor is charged to release gas adsorbed on the polarizable electrode. And a step of impregnating the polarizable electrode with an electrolytic solution again, and then sealing the electric double layer capacitor. However, it was insufficient because the gas generated during charge and discharge was not removed.
【０００６】 特開平１０−４１１９９号公報には、正
極と負極間に定格電圧の１．０３〜１．１５倍の電圧を
封口前または封口後に予備的に印加させることが記述さ
れているが、これも放電時に発生するガスの除去につい
ては不十分であった。Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-41199 describes that a voltage 1.03 to 1.15 times the rated voltage is applied between the positive electrode and the negative electrode before or after the sealing. This was also insufficient for removing gas generated during discharge.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】 本発明は、このよう
な従来技術の有する課題を鑑みてなされたものであり、
その目的とするところは、実使用時における電気的特性
の劣化やガスの発生を抑制することができる電気二重層
コンデンサの製造方法を提供するものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such problems of the related art,
An object of the present invention is to provide a method for manufacturing an electric double layer capacitor capable of suppressing deterioration of electric characteristics and generation of gas during actual use.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】 即ち、本発明によれ
ば、（ａ）分極性電極に電解液を真空下で含浸させた
後、（ｂ）電気二重層コンデンサを真空下で充電し、放
電しながら、充放電中に発生するガスを放出させ、
（ｃ）真空下で電気二重層コンデンサを封止することを
特徴とする電気二重層コンデンサの製造方法が提供され
る。Means for Solving the Problems According to the present invention, (a) a polarizable electrode is impregnated with an electrolytic solution under vacuum, and (b) an electric double layer capacitor is charged under vacuum and discharged. While releasing the gas generated during charging and discharging,
(C) A method for manufacturing an electric double-layer capacitor characterized by sealing the electric double-layer capacitor under vacuum.
【０００９】 このとき、工程（ａ）の後、工程（ｂ）
の前に、不活性ガスの雰囲気下で、常圧まで加圧するこ
とが好ましい。At this time, after the step (a), the step (b)
It is preferable that the pressure is increased to normal pressure in an inert gas atmosphere before the above.
【００１０】[0010]
【発明の実施の形態】 本発明の電気二重層コンデンサ
の製造方法は、（ａ）分極性電極に電解液を真空下で含
浸させた後、（ｂ）電気二重層コンデンサを真空下で充
電し、放電しながら、充放電中に発生するガスを放出さ
せ、（ｃ）真空下で電気二重層コンデンサを封止するこ
とにある。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The method for producing an electric double layer capacitor of the present invention comprises the steps of (a) impregnating a polarizable electrode with an electrolytic solution under vacuum, and (b) charging the electric double layer capacitor under vacuum. And discharging the gas generated during charging and discharging while discharging, and (c) sealing the electric double layer capacitor under vacuum.
【００１１】 本発明の製造方法の主な特徴は、電気二
重層コンデンサを封止する前に、真空下で充電し、放電
しながら、充放電中に発生するガス（例えば、分極性電
極と反応して生成したＣＯやＣＯ2）を放出させること
にある。これは、電気二重層コンデンサの充電時に電極
からガスの発生が認められるだけでなく、放電時にもガ
スの発生が認められており、充電時に発生するガスを除
去するだけでなく、放電時に発生するガスを除去するこ
とにより、実使用時における電気的特性の劣化やガスの
発生を抑制することができるため、より耐久性の高い電
気二重層コンデンサを提供することができるからであ
る。The main feature of the manufacturing method of the present invention is that a gas generated during charging / discharging (for example, reaction with a polarizable electrode) is charged and discharged under vacuum before sealing the electric double layer capacitor. CO and CO 2 ) generated during the discharge. This is because not only gas generation from the electrodes is recognized when charging the electric double layer capacitor, but gas generation is also recognized during discharging, not only removing gas generated during charging, but also generated during discharging. This is because, by removing the gas, it is possible to suppress the deterioration of the electric characteristics and the generation of the gas during actual use, so that a more durable electric double layer capacitor can be provided.
【００１２】 また、本発明では、工程（ａ）の後、工
程（ｂ）の前に、不活性ガスの雰囲気下で、常圧まで加
圧することが好ましい。これは、分極性電極への電解液
の含浸を促進することができると類推されるからであ
る。In the present invention, it is preferable to pressurize to normal pressure in an inert gas atmosphere after the step (a) and before the step (b). This is because it is presumed that the impregnation of the polarizable electrode with the electrolytic solution can be promoted.
【００１３】 尚、本発明で用いる分極性電極は、キャ
パシタ用として工業化されている活性炭を炭素材料と
し、カーボンブラック等の導電材や有機バインダを添加
し、混合・混練し、シート状に成形したものである。集
電体は、表面をエッチング処理したアルミ箔を好適に用
いることができる。電極端子は、電気伝導性と電解液に
対する安定性から高純度アルミニウムが好適に用いるこ
とができる。セパレータは、コンデンサ用の紙セパレー
タや、ポリエチレン、ポリプロピレン、テフロン（登録
商標）製の多孔性樹脂フィルムを用いることができる。The polarizable electrode used in the present invention was formed into a sheet shape by using activated carbon industrialized for a capacitor as a carbon material, adding a conductive material such as carbon black or an organic binder, mixing, kneading, and forming a sheet. Things. As the current collector, an aluminum foil whose surface has been subjected to an etching treatment can be suitably used. For the electrode terminal, high-purity aluminum can be suitably used from the viewpoint of electric conductivity and stability against an electrolytic solution. As the separator, a paper separator for a capacitor or a porous resin film made of polyethylene, polypropylene, or Teflon (registered trademark) can be used.
【００１４】 電解液は、有機系または水系のどちらで
も適用できるが、キャパシタとして耐電圧が高くエネル
ギー密度を大きくできる有機系電解液が好ましい。有機
系電解液の溶媒としては、プロピレンカーボネート、γ
−ブチルラクトン、エチレンカーボネート、ジメチルカ
ーボネート、ジエチルカーボネート、エチルメチルカー
ボネート、スルホランがあり、これらを単独で、あるい
は、複数種混合したり、この他の溶媒や界面活性剤等の
添加剤を加えた溶媒が好適に用いられる。電解質として
は、４級アンモニウム塩、例えば、テトラエチルアンモ
ニウム、テトラブチルアンモニウム、トリエチルメチル
アンモニウムの４フッ化ホウ素塩または６フッ化リン酸
塩、あるいは、４級ホスホニウムの４フッ化ホウ素塩ま
たは６フッ化リン酸塩などを用いることができる。The electrolyte can be either organic or water-based, but an organic electrolyte that has a high withstand voltage and a high energy density as a capacitor is preferred. As the solvent for the organic electrolyte, propylene carbonate, γ
-Butyl lactone, ethylene carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, ethyl methyl carbonate, sulfolane, and these alone or in combination of two or more, or a solvent to which additives such as other solvents and surfactants are added Is preferably used. As the electrolyte, a quaternary ammonium salt, for example, tetrafluoroammonium, tetrabutylammonium, triethylmethylammonium boron tetrafluoride or hexafluorophosphate, or a quaternary phosphonium boron tetrafluoride or hexafluoride A phosphate or the like can be used.
【００１５】[0015]
【実施例】 以下、本発明を実施例に基づいて更に詳細
に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるも
のではない。 （実施例）活性炭を主体とする炭素９０ｗｔ％と、残部
がポリテトラフルオロエチレンのバインダーからなる分
極性電極を、厚さ１５０μｍ×１００ｍｍ×１００ｍｍ
に調整し、集電極であるアルミニウム箔を張り合わせて
電極とした。これら電極２枚を対向させ、その間に電極
間の絶縁のために、厚さ５０μｍのポリエチレン樹脂製
のセパレータを挟み込み、電極を収容するケースに挿入
した。同ケースには、４０μｍのアルミニウム箔を樹脂
フィルムでラミネートしたバリアフィルムから作製され
たソフトケースを用いた。EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on examples, but the present invention is not limited to these examples. (Example) A polarizable electrode composed of 90 wt% of carbon mainly composed of activated carbon and a balance of polytetrafluoroethylene binder was formed to a thickness of 150 μm × 100 mm × 100 mm.
, And an aluminum foil as a collecting electrode was attached to form an electrode. The two electrodes were opposed to each other, and a 50-μm-thick polyethylene resin separator was interposed between the electrodes for insulation between the electrodes, and inserted into a case containing the electrodes. The case used was a soft case made of a barrier film obtained by laminating a 40 μm aluminum foil with a resin film.
【００１６】 これを、真空中（約１〜１００Ｐａ程
度）にて、電解液（１Ｍテトラフルオロエチレン・テト
ラフルオロボレートの炭酸プロピレン溶液）を注入後、
Ａｒあるいは窒素の不活性ガスの雰囲気下で常圧まで加
圧して、電極ならびにセパレータ中に電解液を含浸させ
た（工程（ａ））。After injecting an electrolytic solution (1M tetrafluoroethylene / tetrafluoroborate in propylene carbonate) in a vacuum (about 1 to 100 Pa),
The pressure was increased to normal pressure in an atmosphere of an inert gas of Ar or nitrogen to impregnate the electrode and the separator with the electrolytic solution (step (a)).
【００１７】 その後、真空中（約１〜１００Ｐａ程
度）にて、同電気二重層コンデンサを３．６Ｖ迄、約
０．２５ｍＶ／ｓｅｃの走引速度で徐々に充電し、更に
３．６Ｖにて充電によるガス発生が認められなくなるま
で、充電保持した（工程（ｂ−１））。Thereafter, the electric double-layer capacitor is gradually charged up to 3.6 V at a running speed of about 0.25 mV / sec in a vacuum (about 1 to 100 Pa), and further charged at 3.6 V. The charging was maintained until gas generation due to charging was not observed (step (b-1)).
【００１８】 次に、０Ｖまで−１ｍＶ／ｓｅｃの走引
速度で徐々に放電し、放電末にてガスの発生が認められ
なくなるまで、真空中にて放置した（工程（ｂ−
２））。Next, the battery was gradually discharged to 0 V at a running speed of -1 mV / sec, and left in a vacuum until gas generation was not observed at the end of the discharge (step (b-
2)).
【００１９】 最後に、同電気二重層コンデンサを真空
中にて封止して乾燥させた（工程（ｃ））。Finally, the electric double layer capacitor was sealed in a vacuum and dried (step (c)).
【００２０】（比較例１〜２）比較例１は、実施例の工
程（ｂ−１）を省略して作製された電気二重層コンデン
サであり、比較例２は、実施例の工程（ｂ−１）及び工
程（ｂ−２）を省略して作製された電気二重層コンデン
サである。Comparative Examples 1 and 2 Comparative Example 1 is an electric double layer capacitor manufactured by omitting the step (b-1) of the example, and Comparative Example 2 is a step (b- This is an electric double-layer capacitor manufactured by omitting 1) and step (b-2).
【００２１】 それぞれ得られた電気二重層コンデンサ
（実施例、比較例１〜２）を、７０℃の環境下で２．７
Ｖフロート充電した時における１０００時間後の静電容
量の変化を測定するとともに、ガスの発生を観察した。
その結果を表１に示す。Each of the obtained electric double layer capacitors (Examples, Comparative Examples 1 and 2) was subjected to 2.7 ° C. in a 70 ° C. environment.
The change in the capacitance after 1000 hours when the V float was charged was measured, and gas generation was observed.
Table 1 shows the results.
【００２２】[0022]
【表１】 [Table 1]
【００２３】（考察）表１の結果から、実施例は、従来
技術（比較例１〜２）と比較して、実使用時における電
気的特性の劣化やガスの発生を抑制することができた。(Consideration) From the results shown in Table 1, the embodiment was able to suppress the deterioration of the electrical characteristics and the generation of gas during actual use as compared with the prior art (Comparative Examples 1 and 2). .
【００２４】[0024]
【発明の効果】 以上の通り、本発明によれば、電気二
重層コンデンサを封止する前に、充電時に発生するガス
を除去するだけでなく、放電時に発生するガスを除去す
ることにより、実使用時における電気的特性の劣化やガ
スの発生を抑制することができる。これにより、本発明
で得られた電気二重層コンデンサは、ガスの発生による
ケースの破損や電気的特性を低下させることなく、長期
的に使用することができる。As described above, according to the present invention, before sealing the electric double layer capacitor, not only gas generated at the time of charging but also gas at the time of discharging is removed. Deterioration of electrical characteristics and generation of gas during use can be suppressed. Thereby, the electric double layer capacitor obtained by the present invention can be used for a long time without damaging the case due to generation of gas or deteriorating the electric characteristics.
【図１】 電気二重層コンデンサの一例を示す概要図で
ある。FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of an electric double layer capacitor.
１８…正極（正電極）、１９…負極（負電極）、４０…
集電極、４２…分極性電極、４４…セパレータ、４６…
ケース、４８…電解液。18 ... Positive electrode (positive electrode), 19 ... Negative electrode (negative electrode), 40 ...
Collector electrode, 42: Polarizable electrode, 44: Separator, 46:
Case, 48 ... Electrolyte.
Claims (2)
浸させた後、 （ｂ）電気二重層コンデンサを真空下で充電し、放電し
ながら、充放電中に発生するガスを放出させ、 （ｃ）真空下で電気二重層コンデンサを封止することを
特徴とする電気二重層コンデンサの製造方法。(1) After a polarizable electrode is impregnated with an electrolytic solution under a vacuum, (b) a gas generated during charging and discharging is discharged while charging and discharging an electric double layer capacitor under a vacuum. And (c) sealing the electric double layer capacitor under a vacuum.
活性ガスの雰囲気下で、常圧まで加圧する請求項１に記
載の電気二重層コンデンサの製造方法。2. The method for producing an electric double layer capacitor according to claim 1, wherein after the step (a) and before the step (b), the pressure is increased to normal pressure in an atmosphere of an inert gas.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001070830A JP2002270475A (en) | 2001-03-13 | 2001-03-13 | Manufacturing method for electric double-layered capacitor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001070830A JP2002270475A (en) | 2001-03-13 | 2001-03-13 | Manufacturing method for electric double-layered capacitor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002270475A true JP2002270475A (en) | 2002-09-20 |
Family
ID=18928630
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001070830A Pending JP2002270475A (en) | 2001-03-13 | 2001-03-13 | Manufacturing method for electric double-layered capacitor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002270475A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004296863A (en) * | 2003-03-27 | 2004-10-21 | Tdk Corp | Electrode for electrochemical capacitor and manufacturing method thereof, and electrochemical capacitor and manufacturing method thereof |
| JP2005158818A (en) * | 2003-11-20 | 2005-06-16 | Tdk Corp | Electrochemical capacitor electrode, manufacturing method therefor, electrochemical capacitor and manufacturing method therefor |
| JP2019507958A (en) * | 2016-03-09 | 2019-03-22 | ザップゴー リミテッド | How to reduce supercapacitor outgassing |
-
2001
- 2001-03-13 JP JP2001070830A patent/JP2002270475A/en active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004296863A (en) * | 2003-03-27 | 2004-10-21 | Tdk Corp | Electrode for electrochemical capacitor and manufacturing method thereof, and electrochemical capacitor and manufacturing method thereof |
| JP2005158818A (en) * | 2003-11-20 | 2005-06-16 | Tdk Corp | Electrochemical capacitor electrode, manufacturing method therefor, electrochemical capacitor and manufacturing method therefor |
| JP4608871B2 (en) * | 2003-11-20 | 2011-01-12 | Ｔｄｋ株式会社 | Electrode for electrochemical capacitor and manufacturing method thereof, and electrochemical capacitor and manufacturing method thereof |
| JP2019507958A (en) * | 2016-03-09 | 2019-03-22 | ザップゴー リミテッド | How to reduce supercapacitor outgassing |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6379402B1 (en) | Method for manufacturing large-capacity electric double-layer capacitor | |
| JP6382981B2 (en) | Low resistance ultracapacitor electrode and manufacturing method thereof | |
| US20070025062A1 (en) | Method for producing electrochemical capacitor electrode | |
| KR101138502B1 (en) | Method of manufacturing lithium ion capacitor | |
| JP2006261599A (en) | Manufacturing method of electric double layer capacitor | |
| JP2008097991A (en) | Electric storage device | |
| US20020089807A1 (en) | Polymer electrochemical capacitors | |
| Azaïs | Manufacturing of industrial supercapacitors | |
| CN110114915B (en) | Electrode for electricity storage device and method for manufacturing same | |
| JP2004335889A (en) | Electrochemical capacitor | |
| JP2004508705A (en) | Electrolytic capacitor with electric double layer | |
| JP3721642B2 (en) | Manufacturing method of large-capacity electric double layer capacitor | |
| JP2004253562A (en) | Electrochemical capacitor | |
| JP2002270475A (en) | Manufacturing method for electric double-layered capacitor | |
| JP2000285896A (en) | Electrode structure for battery and capacitor and manufacture thereof | |
| JP5924689B2 (en) | Manufacturing method of electric double layer capacitor module | |
| JP2012079813A (en) | Manufacturing method of electric storage device | |
| JP2005044821A (en) | Electric double layer capacitor | |
| JP2010182922A (en) | Electric double layer capacitor and method of manufacturing electric double layer capacitor | |
| JP2008244378A (en) | Capacitor device | |
| JP2007049030A (en) | Method of manufacturing electrochemical device | |
| KR102028677B1 (en) | Multilayer lithium-ion capacitor comprising graphene electrode | |
| KR101936044B1 (en) | Supercapacitor electrode for high temperature, manufactureing method of the electrode, and Supercapacitor for high temperature using the electrode | |
| KR20140068896A (en) | Carbon Electrodes and Electrochemical Capacitors | |
| JP2010192885A (en) | Manufacturing method of capacitor, and capacitor |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060825 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20090423 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20090507 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20090915 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |