JP2003257797A - 電気二重層キャパシタ - Google Patents
電気二重層キャパシタInfo
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Classifications
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- H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
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- H01G11/26—Electrodes characterised by their structure, e.g. multi-layered, porosity or surface features
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 内部抵抗の十分な低減を図る。
【解決手段】 電気二重層キャパシタは、活性炭を主成
分とした正負一対の分極性電極１を、それらの間にセパ
レータを挟むと共に、外側を夫々アルミ集電極２により
担持させた状態で、積層（もしくは巻回）し、プロピレ
ンカーボネートを溶媒とした電解液を含浸させた状態
で、金属等のケースに収納した構造とされている。分極
性電極１は、活性炭粒子３を主成分とし、この活性炭粒
子３を、導電性が活性炭より高く且つ大きさが活性炭粒
子３よりも小さい第２の物質、例えばナノサイズのカー
ボンブラック４により、ネットワーク状に接続した固体
構造を有する。
分とした正負一対の分極性電極１を、それらの間にセパ
レータを挟むと共に、外側を夫々アルミ集電極２により
担持させた状態で、積層（もしくは巻回）し、プロピレ
ンカーボネートを溶媒とした電解液を含浸させた状態
で、金属等のケースに収納した構造とされている。分極
性電極１は、活性炭粒子３を主成分とし、この活性炭粒
子３を、導電性が活性炭より高く且つ大きさが活性炭粒
子３よりも小さい第２の物質、例えばナノサイズのカー
ボンブラック４により、ネットワーク状に接続した固体
構造を有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、分極性電極として
活性炭を用いる電気二重層キャパシタに関するものであ
る。
活性炭を用いる電気二重層キャパシタに関するものであ
る。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】この種の電気二重層キ
ャパシタ（「ＥＤＬＣ」と略される）は、一般に、一対
の分極性電極間にセパレータを介在させたものを、積層
もしくは巻回し、電解液を含浸させた状態で、ケースに
収納した構造とされている。この場合、従来では、前記
分極性電極は、例えば賦活した活性炭及びカーボンブラ
ックを主成分とし、それらにバインダーとなる添加剤
（樹脂）等を添加して混合した材料をアルミ集電極上に
薄くシート状に形成して構成されていた。
ャパシタ（「ＥＤＬＣ」と略される）は、一般に、一対
の分極性電極間にセパレータを介在させたものを、積層
もしくは巻回し、電解液を含浸させた状態で、ケースに
収納した構造とされている。この場合、従来では、前記
分極性電極は、例えば賦活した活性炭及びカーボンブラ
ックを主成分とし、それらにバインダーとなる添加剤
（樹脂）等を添加して混合した材料をアルミ集電極上に
薄くシート状に形成して構成されていた。
【０００３】ところで、このようなＥＤＬＣにおいて
は、分極性電極の構造等により、ある程度の大きさの内
部抵抗があり、用途などによってはこの内部抵抗が問題
となる場合がある。そこで、例えば、特許第２８３０２
５３号公報に示されるような、活性炭にメソカーボン等
を混合して電極体に焼結せしめた構造、また特許第２６
０４５４７号公報に示されるような、大きな粒径の活性
炭粒子とその２５％以下の小さな粒径の活性炭粒子とを
混合した構成、さらには特許第３１３２１８１号公報に
示されるような、活性炭やカーボンブラックの粒径と同
等以下の導電材料とを組合せた構成等のように、分極性
電極の抵抗を低減する各種の工夫がなされている。
は、分極性電極の構造等により、ある程度の大きさの内
部抵抗があり、用途などによってはこの内部抵抗が問題
となる場合がある。そこで、例えば、特許第２８３０２
５３号公報に示されるような、活性炭にメソカーボン等
を混合して電極体に焼結せしめた構造、また特許第２６
０４５４７号公報に示されるような、大きな粒径の活性
炭粒子とその２５％以下の小さな粒径の活性炭粒子とを
混合した構成、さらには特許第３１３２１８１号公報に
示されるような、活性炭やカーボンブラックの粒径と同
等以下の導電材料とを組合せた構成等のように、分極性
電極の抵抗を低減する各種の工夫がなされている。
【０００４】しかしながら、分極性電極の抵抗を低減す
るための上記のような工夫では、内部抵抗がせいぜい２
０ｍΩ程度に下がるに過ぎず、特に高速で電力制御を行
うような用途では、制御する電流による抵抗損失がかな
りの量になり、温度上昇、劣化等の原因となっていた。
このため、ＥＤＬＣセルの開発において、応用機器の小
形化や高効率化の妨げとなっていた。
るための上記のような工夫では、内部抵抗がせいぜい２
０ｍΩ程度に下がるに過ぎず、特に高速で電力制御を行
うような用途では、制御する電流による抵抗損失がかな
りの量になり、温度上昇、劣化等の原因となっていた。
このため、ＥＤＬＣセルの開発において、応用機器の小
形化や高効率化の妨げとなっていた。
【０００５】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、内部抵抗の十分な低減を図ることがで
き、大電力の高速充放電に適した電気二重層キャパシタ
を提供するにある。
で、その目的は、内部抵抗の十分な低減を図ることがで
き、大電力の高速充放電に適した電気二重層キャパシタ
を提供するにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】活性炭粒子を樹脂中に分
散した複合材料の電気抵抗は、活性炭の体積比率（充填
量）に応じて変化するが、その関係は、図２に示すよう
に、ある体積比率を越えると電気抵抗が急激に低下し
（領域Ｂ）、更に活性炭粒子の充填量が大きくなると緩
やかに低下するようになる（領域Ｃ）。この電気抵抗が
緩やかに低下する領域においては、複合材料中で、活性
炭の無限クラスターが形成され、ネットワーク（パーコ
レーションパス）ができるようになると考えられる。こ
の領域Ｃは、活性炭が形成するパスの数によって電気抵
抗が変化する領域である。
散した複合材料の電気抵抗は、活性炭の体積比率（充填
量）に応じて変化するが、その関係は、図２に示すよう
に、ある体積比率を越えると電気抵抗が急激に低下し
（領域Ｂ）、更に活性炭粒子の充填量が大きくなると緩
やかに低下するようになる（領域Ｃ）。この電気抵抗が
緩やかに低下する領域においては、複合材料中で、活性
炭の無限クラスターが形成され、ネットワーク（パーコ
レーションパス）ができるようになると考えられる。こ
の領域Ｃは、活性炭が形成するパスの数によって電気抵
抗が変化する領域である。
【０００７】従って、活性炭粒子を主成分とした分極性
電極にあって、電気抵抗を下げるにはパスの数を増やす
ことが重要となる。ところが、活性炭粒子はどうしても
ある程度の大きさの粒径を有し、活性炭粒子間の隙間に
樹脂（バインダー）あるいは電解液といった導電性の低
い物質が存在するため、体積中の活性炭粒子の充填量を
多くしても、活性炭粒子相互間（並びに活性炭と集電極
との間）の隙間が比較的大きくなり、パスは比較的数の
少ない活性炭同士の点接触部分を通らざるを得なくな
り、十分な内部抵抗の低減を図ることができない事情が
ある。
電極にあって、電気抵抗を下げるにはパスの数を増やす
ことが重要となる。ところが、活性炭粒子はどうしても
ある程度の大きさの粒径を有し、活性炭粒子間の隙間に
樹脂（バインダー）あるいは電解液といった導電性の低
い物質が存在するため、体積中の活性炭粒子の充填量を
多くしても、活性炭粒子相互間（並びに活性炭と集電極
との間）の隙間が比較的大きくなり、パスは比較的数の
少ない活性炭同士の点接触部分を通らざるを得なくな
り、十分な内部抵抗の低減を図ることができない事情が
ある。
【０００８】そこで、本発明の請求項１の電気二重層キ
ャパシタは、分極性電極の固体構造として、主成分であ
る活性炭粒子を、導電性が活性炭より高く且つ大きさが
活性炭粒子よりも小さい第２の物質でネットワーク状に
接続した構造としたところに特徴を有する。これによれ
ば、活性炭粒子相互間（並びに活性炭と集電極との間）
の隙間部分の樹脂（あるいは電解液）が、導電性が高く
粒径の小さい第２の物質によっていわば置換えられるこ
とになり、分極性電極の主成分である活性炭粒子が導電
性の高い第２の物質で接続され、接触点（パス）を増や
すことができて、内部抵抗を下げることができるのであ
る。
ャパシタは、分極性電極の固体構造として、主成分であ
る活性炭粒子を、導電性が活性炭より高く且つ大きさが
活性炭粒子よりも小さい第２の物質でネットワーク状に
接続した構造としたところに特徴を有する。これによれ
ば、活性炭粒子相互間（並びに活性炭と集電極との間）
の隙間部分の樹脂（あるいは電解液）が、導電性が高く
粒径の小さい第２の物質によっていわば置換えられるこ
とになり、分極性電極の主成分である活性炭粒子が導電
性の高い第２の物質で接続され、接触点（パス）を増や
すことができて、内部抵抗を下げることができるのであ
る。
【０００９】このとき、本発明者らの実験、研究によれ
ば、活性炭粒子を細密充填した際に形成される隙間は、
最大で活性炭の粒径の０．１５倍程度である。従って、
上記第２の物質としては、活性炭粒子の粒径の０．１５
倍以下の粒径の導電性粒子を採用することができる（請
求項２の発明）。これにより、活性炭粒子の充填量を減
らすことなく、活性炭粒子相互間の隙間を第２の物質
（導電性粒子）で確実に埋めることができ、内部抵抗を
下げるために効果的となる。尚、この場合の導電性粒子
としては、ナノサイズのカーボンブラックや、導電性の
高い金属ナノ粒子等を採用することができる。
ば、活性炭粒子を細密充填した際に形成される隙間は、
最大で活性炭の粒径の０．１５倍程度である。従って、
上記第２の物質としては、活性炭粒子の粒径の０．１５
倍以下の粒径の導電性粒子を採用することができる（請
求項２の発明）。これにより、活性炭粒子の充填量を減
らすことなく、活性炭粒子相互間の隙間を第２の物質
（導電性粒子）で確実に埋めることができ、内部抵抗を
下げるために効果的となる。尚、この場合の導電性粒子
としては、ナノサイズのカーボンブラックや、導電性の
高い金属ナノ粒子等を採用することができる。
【００１０】また、この第２の物質としては、導電性の
粒子に限らず、活性炭粒子の粒径の０．１５倍以下の外
径を有するカーボンナノチューブを採用したり（請求項
３の発明）、活性炭粒子の粒径の０．１５倍以下の太さ
で且つ分極性電極の層の厚みと同等以上の長さを有する
導電性繊維を採用したりすることができる（請求項４の
発明）。いずれも分極性電極の内部抵抗の低減の効果に
優れるものとなる。特に、導電性繊維を採用する場合に
は、その長さを分極性電極の層の厚みと同等以上、より
好ましくは２倍以上とすることにより、分極性電極の層
の厚み方向における接触界面の数を減らすことができ、
内部抵抗の低減効果に極めて優れるものとなる。
粒子に限らず、活性炭粒子の粒径の０．１５倍以下の外
径を有するカーボンナノチューブを採用したり（請求項
３の発明）、活性炭粒子の粒径の０．１５倍以下の太さ
で且つ分極性電極の層の厚みと同等以上の長さを有する
導電性繊維を採用したりすることができる（請求項４の
発明）。いずれも分極性電極の内部抵抗の低減の効果に
優れるものとなる。特に、導電性繊維を採用する場合に
は、その長さを分極性電極の層の厚みと同等以上、より
好ましくは２倍以上とすることにより、分極性電極の層
の厚み方向における接触界面の数を減らすことができ、
内部抵抗の低減効果に極めて優れるものとなる。
【００１１】さらに、上記した活性炭粒子の表面を、該
活性炭粒子よりも導電性の高い物質でコーティングする
ようにしても良い（請求項５の発明）。これによれば、
活性炭粒子同士間、及び、活性炭粒子と第２の物質との
間の接触抵抗を低減することができ、内部抵抗をより一
層下げることができる。また、この種の電気二重層キャ
パシタにあっては、分極性電極がアルミ集電極に担持さ
れることが一般的であるが、その際、アルミ集電極の担
持面が粗面化処理されていると（請求項６の発明）、ア
ルミ集電極と活性炭粒子（あるいは第２の物質）との接
触面積（接触点の数）を大きくすることができ、内部抵
抗の低減により効果的となる。
活性炭粒子よりも導電性の高い物質でコーティングする
ようにしても良い（請求項５の発明）。これによれば、
活性炭粒子同士間、及び、活性炭粒子と第２の物質との
間の接触抵抗を低減することができ、内部抵抗をより一
層下げることができる。また、この種の電気二重層キャ
パシタにあっては、分極性電極がアルミ集電極に担持さ
れることが一般的であるが、その際、アルミ集電極の担
持面が粗面化処理されていると（請求項６の発明）、ア
ルミ集電極と活性炭粒子（あるいは第２の物質）との接
触面積（接触点の数）を大きくすることができ、内部抵
抗の低減により効果的となる。
【００１２】そして、本発明の請求項７の電気二重層キ
ャパシタは、分極性電極の主体を、多孔質の板状活性炭
から構成したところに特徴を有する。ここで、活性炭粒
子をバインダーにより多数結合して分極性電極を構成す
る場合、活性炭粒子間に存在する薄い樹脂層あるいは電
解液層のために電気抵抗が比較的大きくなってしまう。
これに対し、上記請求項７の発明では、板状の活性炭か
ら分極性電極を構成したことにより、そのような界面が
存在しなくなり、電気抵抗を大きく低減することが可能
となる。
ャパシタは、分極性電極の主体を、多孔質の板状活性炭
から構成したところに特徴を有する。ここで、活性炭粒
子をバインダーにより多数結合して分極性電極を構成す
る場合、活性炭粒子間に存在する薄い樹脂層あるいは電
解液層のために電気抵抗が比較的大きくなってしまう。
これに対し、上記請求項７の発明では、板状の活性炭か
ら分極性電極を構成したことにより、そのような界面が
存在しなくなり、電気抵抗を大きく低減することが可能
となる。
【００１３】この場合、上記した多孔質の板状活性炭
を、高分子膜を高分子部分溶解法により多孔質化し、そ
の後に炭化賦活して得たり（請求項８の発明）、２種類
の高分子材料を撹拌しミクロ層分離した後、片方の樹脂
を取除くことにより多孔質化し、しかる後に炭化賦活し
て得たり（請求項９の発明）、ブロック共重合体を用い
て海島構造を形成し、その後片方の樹脂を取除くことに
より多孔質化し、しかる後に炭化賦活して得たりするこ
とができる（請求項１０の発明）。いずれも、比較的簡
単な方法で、分極性電極に採用するに適した多孔質の板
状活性炭を得ることができる。
を、高分子膜を高分子部分溶解法により多孔質化し、そ
の後に炭化賦活して得たり（請求項８の発明）、２種類
の高分子材料を撹拌しミクロ層分離した後、片方の樹脂
を取除くことにより多孔質化し、しかる後に炭化賦活し
て得たり（請求項９の発明）、ブロック共重合体を用い
て海島構造を形成し、その後片方の樹脂を取除くことに
より多孔質化し、しかる後に炭化賦活して得たりするこ
とができる（請求項１０の発明）。いずれも、比較的簡
単な方法で、分極性電極に採用するに適した多孔質の板
状活性炭を得ることができる。
【００１４】ところで、上記したような構成により、分
極性電極の内部抵抗の低減を図ることができるのである
が、電気二重層キャパシタとしての内部抵抗に大きな影
響を与えるものとして、リード（引出し線）の抵抗があ
る。特に分極性電極の層の数が多くなるほど、リードの
本数も増えるためその抵抗が問題となり、電気二重層キ
ャパシタを電力用途に用いる際には、リードを含めた内
部抵抗を下げることが重要となる。そこで、上記した請
求項７〜１０のいずれかに記載の電気二重層キャパシタ
にあっては、多孔質の板状活性炭に、接続用のリード部
を一体に形成することが可能である（請求項１１の発
明）。これにより、リード部分も含めた全体の内部抵抗
の低減を図ることができる。
極性電極の内部抵抗の低減を図ることができるのである
が、電気二重層キャパシタとしての内部抵抗に大きな影
響を与えるものとして、リード（引出し線）の抵抗があ
る。特に分極性電極の層の数が多くなるほど、リードの
本数も増えるためその抵抗が問題となり、電気二重層キ
ャパシタを電力用途に用いる際には、リードを含めた内
部抵抗を下げることが重要となる。そこで、上記した請
求項７〜１０のいずれかに記載の電気二重層キャパシタ
にあっては、多孔質の板状活性炭に、接続用のリード部
を一体に形成することが可能である（請求項１１の発
明）。これにより、リード部分も含めた全体の内部抵抗
の低減を図ることができる。
【００１５】さらには、上記した各分極性電極を、アル
ミ集電極に対して、導電性接着剤を用いて接着する構成
としても良く（請求項１２の発明）、これにより、分極
性電極とアルミ集電極とが接触する界面の接触抵抗を下
げることができ、内部抵抗の低減により効果的となる。
ミ集電極に対して、導電性接着剤を用いて接着する構成
としても良く（請求項１２の発明）、これにより、分極
性電極とアルミ集電極とが接触する界面の接触抵抗を下
げることができ、内部抵抗の低減により効果的となる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化したいくつ
かの実施例について、図面を参照しながら説明する。 （１）第１の実施例 まず、図１ないし図４を参照しながら、本発明の第１の
実施例（請求項１，２に対応）について述べる。
かの実施例について、図面を参照しながら説明する。 （１）第１の実施例 まず、図１ないし図４を参照しながら、本発明の第１の
実施例（請求項１，２に対応）について述べる。
【００１７】図１は、本実施例に係る電気二重層キャパ
シタにおける分極性電極１の固体構造を概略的に示して
いる。図示はしないが、この電気二重層キャパシタは、
活性炭を主成分とした正負一対の分極性電極１を、それ
らの間にセパレータを挟むと共に、外側を夫々アルミ集
電極２により担持（裏打ち）させた状態で、積層（もし
くは巻回）し、例えばプロピレンカーボネートを溶媒と
した電解液を含浸させた状態で、金属等のケースに収納
した構造とされている。
シタにおける分極性電極１の固体構造を概略的に示して
いる。図示はしないが、この電気二重層キャパシタは、
活性炭を主成分とした正負一対の分極性電極１を、それ
らの間にセパレータを挟むと共に、外側を夫々アルミ集
電極２により担持（裏打ち）させた状態で、積層（もし
くは巻回）し、例えばプロピレンカーボネートを溶媒と
した電解液を含浸させた状態で、金属等のケースに収納
した構造とされている。
【００１８】さて、前記分極性電極１は、活性炭粒子３
を主成分とするのであるが、この活性炭粒子３を、導電
性が活性炭より高く且つ大きさが活性炭粒子３よりも小
さい第２の物質により、ネットワーク状に接続した固体
構造を有している。本実施例では、前記第２の物質とし
て、活性炭粒子３の粒径の０．１５倍以下の粒径を有す
る導電性粒子であるナノサイズのカーボンブラック４
（「ナノカーボンブラック４」と称する）を採用してい
る。尚、この場合、ナノカーボンブラック４の粒子は、
一次粒径が１００ｎｍ以下であるが、凝集体を生成して
おり、この凝集体が活性炭粒子３の粒径の０．１５倍以
下の径とされている。また、本実施例では、活性炭粒子
３の粒径は、約５０μｍとされている。
を主成分とするのであるが、この活性炭粒子３を、導電
性が活性炭より高く且つ大きさが活性炭粒子３よりも小
さい第２の物質により、ネットワーク状に接続した固体
構造を有している。本実施例では、前記第２の物質とし
て、活性炭粒子３の粒径の０．１５倍以下の粒径を有す
る導電性粒子であるナノサイズのカーボンブラック４
（「ナノカーボンブラック４」と称する）を採用してい
る。尚、この場合、ナノカーボンブラック４の粒子は、
一次粒径が１００ｎｍ以下であるが、凝集体を生成して
おり、この凝集体が活性炭粒子３の粒径の０．１５倍以
下の径とされている。また、本実施例では、活性炭粒子
３の粒径は、約５０μｍとされている。
【００１９】上記した分極性電極１は、例えば、活性炭
粒子３とナノカーボンブラック４とを、バインダーとな
る添加剤（樹脂）等と共に混合し、これをアルミ箔から
なるアルミ集電極２にブレードを用いて塗布し、乾燥す
ることにより得られ、その層の厚みが、例えば１００μ
ｍ程度とされている。
粒子３とナノカーボンブラック４とを、バインダーとな
る添加剤（樹脂）等と共に混合し、これをアルミ箔から
なるアルミ集電極２にブレードを用いて塗布し、乾燥す
ることにより得られ、その層の厚みが、例えば１００μ
ｍ程度とされている。
【００２０】このような分極性電極１を有した本実施例
の電気二重層キャパシタにおいては、内部抵抗を従来の
ものの１／２程度に低減させることができた。以下、そ
の理由について考察する。即ち、活性炭粒子を樹脂中に
分散した複合材料の電気抵抗は、活性炭の体積比率（充
填量）に応じて変化するが、その関係は、図２に示すよ
うに、ある体積比率を越えると電気抵抗が急激に低下し
（領域Ｂ）、更に活性炭粒子の充填量が大きくなると緩
やかに低下するようになる（領域Ｃ）。この電気抵抗が
緩やかに低下する領域Ｃにおいては、複合材料中で、活
性炭の無限クラスターが形成され、ネットワーク（パー
コレーションパス）ができるようになると考えられる。
この領域Ｃは、活性炭が形成するパスの数によって電気
抵抗が変化する領域である。
の電気二重層キャパシタにおいては、内部抵抗を従来の
ものの１／２程度に低減させることができた。以下、そ
の理由について考察する。即ち、活性炭粒子を樹脂中に
分散した複合材料の電気抵抗は、活性炭の体積比率（充
填量）に応じて変化するが、その関係は、図２に示すよ
うに、ある体積比率を越えると電気抵抗が急激に低下し
（領域Ｂ）、更に活性炭粒子の充填量が大きくなると緩
やかに低下するようになる（領域Ｃ）。この電気抵抗が
緩やかに低下する領域Ｃにおいては、複合材料中で、活
性炭の無限クラスターが形成され、ネットワーク（パー
コレーションパス）ができるようになると考えられる。
この領域Ｃは、活性炭が形成するパスの数によって電気
抵抗が変化する領域である。
【００２１】従って、活性炭粒子を主成分とした分極性
電極にあって、電気抵抗を下げるにはパスの数を増やす
ことが重要となる。ところが、活性炭粒子はどうしても
ある程度の大きさの粒径を有し、活性炭粒子間の隙間に
樹脂（バインダー）あるいは電解液といった導電性の低
い物質が存在するため、体積中の活性炭粒子の充填量を
多くしても、活性炭粒子相互間（並びに活性炭と集電極
との間）の隙間が比較的大きくなり、パスは比較的数の
少ない活性炭同士の点接触部分を通らざるを得なくな
り、内部抵抗を十分低くすることはできないのである。
電極にあって、電気抵抗を下げるにはパスの数を増やす
ことが重要となる。ところが、活性炭粒子はどうしても
ある程度の大きさの粒径を有し、活性炭粒子間の隙間に
樹脂（バインダー）あるいは電解液といった導電性の低
い物質が存在するため、体積中の活性炭粒子の充填量を
多くしても、活性炭粒子相互間（並びに活性炭と集電極
との間）の隙間が比較的大きくなり、パスは比較的数の
少ない活性炭同士の点接触部分を通らざるを得なくな
り、内部抵抗を十分低くすることはできないのである。
【００２２】これに対し、本実施例の分極性電極１にあ
っては、活性炭粒子３相互間（並びに活性炭粒子３とア
ルミ集電極２との間）の隙間部分の樹脂（あるいは電解
液）が、導電性が高く粒径の小さいナノカーボンブラッ
ク４によっていわば置換えられることになり、分極性電
極１の主成分である活性炭粒子３がナノカーボンブラッ
ク４で接続され、接触点（パス）を増やすことができ
て、内部抵抗を下げることができると考えられる。また
この場合、ナノカーボンブラック４が凝集体を生成しや
すいことから、少ない量で上記隙間を通してクラスター
成長することにより、内部抵抗の低減に優れた効果を発
揮したものと考えられる。
っては、活性炭粒子３相互間（並びに活性炭粒子３とア
ルミ集電極２との間）の隙間部分の樹脂（あるいは電解
液）が、導電性が高く粒径の小さいナノカーボンブラッ
ク４によっていわば置換えられることになり、分極性電
極１の主成分である活性炭粒子３がナノカーボンブラッ
ク４で接続され、接触点（パス）を増やすことができ
て、内部抵抗を下げることができると考えられる。また
この場合、ナノカーボンブラック４が凝集体を生成しや
すいことから、少ない量で上記隙間を通してクラスター
成長することにより、内部抵抗の低減に優れた効果を発
揮したものと考えられる。
【００２３】ところで、この種の電気二重層キャパシタ
においては、活性炭の量によって静電容量が決まるた
め、活性炭粒子３の量を減らすことは特性上好ましくな
い。また、上述のように、第２の物質により活性炭粒子
３相互間の隙間部分を埋めることによって内部抵抗の低
減が図られることから、第２の物質が小さいほど抵抗を
低くでき、この場合、第２の物質の大きさを、少なくと
も活性炭粒子３よりも小さいものとする必要があると考
えられる。本発明者らは、このことを例証するために、
次のような試験を行った。
においては、活性炭の量によって静電容量が決まるた
め、活性炭粒子３の量を減らすことは特性上好ましくな
い。また、上述のように、第２の物質により活性炭粒子
３相互間の隙間部分を埋めることによって内部抵抗の低
減が図られることから、第２の物質が小さいほど抵抗を
低くでき、この場合、第２の物質の大きさを、少なくと
も活性炭粒子３よりも小さいものとする必要があると考
えられる。本発明者らは、このことを例証するために、
次のような試験を行った。
【００２４】即ち、この試験は、活性炭粒子に替えて、
抵抗のより高いアルミナ粒子を用い、また第２の物質と
してナノカーボンブラックに替えて、四三酸化鉄を用
い、樹脂中に粒径１μｍのアルミナ及び粒径１μｍの四
三酸化鉄を分散させた試料、及び、樹脂中に粒径１０μ
ｍのアルミナ及び粒径１μｍの四三酸化鉄を分散させた
試料について、その抵抗を測定することにより実施し
た。その結果を図３に示す。
抵抗のより高いアルミナ粒子を用い、また第２の物質と
してナノカーボンブラックに替えて、四三酸化鉄を用
い、樹脂中に粒径１μｍのアルミナ及び粒径１μｍの四
三酸化鉄を分散させた試料、及び、樹脂中に粒径１０μ
ｍのアルミナ及び粒径１μｍの四三酸化鉄を分散させた
試料について、その抵抗を測定することにより実施し
た。その結果を図３に示す。
【００２５】この結果から、四三酸化鉄（第２の物質）
の粒径をアルミナと同等の径としたものでは抵抗が高く
なり、四三酸化鉄の粒径をアルミナの粒径より小さくす
ることによって抵抗を低くすることができる。これは、
アルミナの粒径が四三酸化鉄の粒径に近くなると、アル
ミナが形成するネットワークの隙間が相対的に小さくな
り、四三酸化鉄の粒子が細かい網目を通って導電パスを
形成するようになるため、結果として、同量の四三酸化
鉄をいれた場合、四三酸化鉄の導電パスが長くなり、抵
抗が高くなるものと考えられる。
の粒径をアルミナと同等の径としたものでは抵抗が高く
なり、四三酸化鉄の粒径をアルミナの粒径より小さくす
ることによって抵抗を低くすることができる。これは、
アルミナの粒径が四三酸化鉄の粒径に近くなると、アル
ミナが形成するネットワークの隙間が相対的に小さくな
り、四三酸化鉄の粒子が細かい網目を通って導電パスを
形成するようになるため、結果として、同量の四三酸化
鉄をいれた場合、四三酸化鉄の導電パスが長くなり、抵
抗が高くなるものと考えられる。
【００２６】更に、本発明者らの実験，研究によれば、
図４に示すように、アルミナ粒子５を細密充填した際に
形成される隙間は、アルミナ粒径の０．１５倍程度であ
る。従って、四三酸化鉄粒子６の粒径が、アルミナ粒子
の０．１５倍を越えると、四三酸化鉄粒子６がアルミナ
粒子５の隙間を通ることができなくなり、電気抵抗が高
くなる。つまり、四三酸化鉄粒子６の粒径をアルミナ粒
子５の０．１５倍以下とすることにより、アルミナ粒子
５が細密充填された場合でも、電気抵抗を十分に低減す
ることができるのである。
図４に示すように、アルミナ粒子５を細密充填した際に
形成される隙間は、アルミナ粒径の０．１５倍程度であ
る。従って、四三酸化鉄粒子６の粒径が、アルミナ粒子
の０．１５倍を越えると、四三酸化鉄粒子６がアルミナ
粒子５の隙間を通ることができなくなり、電気抵抗が高
くなる。つまり、四三酸化鉄粒子６の粒径をアルミナ粒
子５の０．１５倍以下とすることにより、アルミナ粒子
５が細密充填された場合でも、電気抵抗を十分に低減す
ることができるのである。
【００２７】この実験は、アルミナ粒子５を活性炭粒子
３に置換えても全く同様であり、従って、上記第２の物
質として、活性炭粒子３の粒径の０．１５倍以下の粒径
の導電性粒子を採用すれば、活性炭粒子３の充填量を減
らすことなく、活性炭粒子３相互間の隙間を第２の物質
（導電性粒子）で確実に埋めることができ、内部抵抗を
下げるために効果的となるのである。
３に置換えても全く同様であり、従って、上記第２の物
質として、活性炭粒子３の粒径の０．１５倍以下の粒径
の導電性粒子を採用すれば、活性炭粒子３の充填量を減
らすことなく、活性炭粒子３相互間の隙間を第２の物質
（導電性粒子）で確実に埋めることができ、内部抵抗を
下げるために効果的となるのである。
【００２８】尚、この場合の導電性粒子（第２の物質）
としては、ナノサイズのカーボンブラック４に代えて、
導電性の高い金属ナノ粒子等も採用することができる。
また、図示及び詳しい説明は省略するが、第２の物質と
して、活性炭粒子の粒径の０．１５倍以下の外径（例え
ば３０ｎｍ）を有するカーボンナノチューブを採用して
も良く（請求項３に対応）、これによっても、分極性電
極の内部抵抗の低減の効果に優れるものとなる。
としては、ナノサイズのカーボンブラック４に代えて、
導電性の高い金属ナノ粒子等も採用することができる。
また、図示及び詳しい説明は省略するが、第２の物質と
して、活性炭粒子の粒径の０．１５倍以下の外径（例え
ば３０ｎｍ）を有するカーボンナノチューブを採用して
も良く（請求項３に対応）、これによっても、分極性電
極の内部抵抗の低減の効果に優れるものとなる。
【００２９】（２）第２の実施例
図５及び図６は、本発明の第２の実施例（請求項４に対
応）を示している。この第２の実施例に係る電気二重層
キャパシタも、図５に示すように、活性炭粒子３を主成
分とし、アルミ集電極２に担持された分極性電極１１を
有しているのであるが、この実施例では、第２の物質と
して、導電性繊維であるステンレス繊維１２を採用して
いる。
応）を示している。この第２の実施例に係る電気二重層
キャパシタも、図５に示すように、活性炭粒子３を主成
分とし、アルミ集電極２に担持された分極性電極１１を
有しているのであるが、この実施例では、第２の物質と
して、導電性繊維であるステンレス繊維１２を採用して
いる。
【００３０】このとき、ステンレス繊維１２の太さ
（径）は、活性炭粒子３の粒径の０．１５倍以下であ
り、また長さは、分極性電極１１の層の厚み（例えば１
００μｍ）と同等以上この場合２倍以上とされている。
この分極性電極１１についても、活性炭粒子３とステン
レス繊維１２とを、バインダーとなる添加剤（樹脂）等
と共に混合（混練）し、これをアルミ箔からなるアルミ
集電極２にブレードを用いて塗布し、乾燥することによ
り得られる。
（径）は、活性炭粒子３の粒径の０．１５倍以下であ
り、また長さは、分極性電極１１の層の厚み（例えば１
００μｍ）と同等以上この場合２倍以上とされている。
この分極性電極１１についても、活性炭粒子３とステン
レス繊維１２とを、バインダーとなる添加剤（樹脂）等
と共に混合（混練）し、これをアルミ箔からなるアルミ
集電極２にブレードを用いて塗布し、乾燥することによ
り得られる。
【００３１】かかる構成においては、分極性電極１１に
導電率が高く長いステンレス繊維１２を混入したことに
より、分極性電極１１の層の厚み方向における接触界面
の数を減らすことができ、内部抵抗の低減効果に極めて
優れるものとなる。この場合、図６に示すように、活性
炭粒子３が６層分積層された分極性電極１３を考える
と、活性炭粒子３の界面には、薄い樹脂層や電解液層が
形成されており、厚み方向に電気を流す場合、少なくと
も７個の界面を通して電流を流すことになるが、ステン
レス繊維１２を混入したことによって接触界面を２か所
にすることができ、もって内部抵抗の大幅な低減を図る
ことができるのである。
導電率が高く長いステンレス繊維１２を混入したことに
より、分極性電極１１の層の厚み方向における接触界面
の数を減らすことができ、内部抵抗の低減効果に極めて
優れるものとなる。この場合、図６に示すように、活性
炭粒子３が６層分積層された分極性電極１３を考える
と、活性炭粒子３の界面には、薄い樹脂層や電解液層が
形成されており、厚み方向に電気を流す場合、少なくと
も７個の界面を通して電流を流すことになるが、ステン
レス繊維１２を混入したことによって接触界面を２か所
にすることができ、もって内部抵抗の大幅な低減を図る
ことができるのである。
【００３２】ちなみに、本発明者らの試験によれば、本
実施例の分極性電極１１は、活性炭及びカーボンブラッ
クを主成分とした従来の分極性電極に比較して、体積抵
抗率を０．２倍（１／５）にすることができた。尚、導
電性繊維としては、上記したステンレス繊維１２の他に
も、カーボンファイバーや、ニッケル繊維、アルミニウ
ム繊維など様々なものを採用することができる。
実施例の分極性電極１１は、活性炭及びカーボンブラッ
クを主成分とした従来の分極性電極に比較して、体積抵
抗率を０．２倍（１／５）にすることができた。尚、導
電性繊維としては、上記したステンレス繊維１２の他に
も、カーボンファイバーや、ニッケル繊維、アルミニウ
ム繊維など様々なものを採用することができる。
【００３３】（３）第３の実施例
図７は、本発明の第３の実施例（請求項５に対応）を示
すものである。この実施例における分極性電極１４は、
やはり活性炭粒子３を主成分とするのであるが、ここで
は、活性炭粒子３の表面に、導電性の高い物質例えば金
のコーティング１５が施されている。そして、第２の物
質として、導電性の高い例えば粒径が３ｎｍの金のナノ
粒子（図示せず）が含まれている。
すものである。この実施例における分極性電極１４は、
やはり活性炭粒子３を主成分とするのであるが、ここで
は、活性炭粒子３の表面に、導電性の高い物質例えば金
のコーティング１５が施されている。そして、第２の物
質として、導電性の高い例えば粒径が３ｎｍの金のナノ
粒子（図示せず）が含まれている。
【００３４】この分極性電極１４を製作するにあたって
は、予め金のコーティング１５を施した活性炭粒子３
と、金のナノ粒子とを混合撹拌すると共に、例えば約３
００℃に加熱した。このとき、金属のナノ粒子は融点が
低くなっているので、約３００℃で融解し、活性炭粒子
３の金のコーティング１５と結合するので、界面におけ
る接触抵抗を著しく低減することができ、ひいては、内
部抵抗の大幅な低減を図ることができるのである。ちな
みに、本実施例では、金のコーティング１５を施さない
場合と比較して、内部抵抗を約１／３に低減することが
できた。
は、予め金のコーティング１５を施した活性炭粒子３
と、金のナノ粒子とを混合撹拌すると共に、例えば約３
００℃に加熱した。このとき、金属のナノ粒子は融点が
低くなっているので、約３００℃で融解し、活性炭粒子
３の金のコーティング１５と結合するので、界面におけ
る接触抵抗を著しく低減することができ、ひいては、内
部抵抗の大幅な低減を図ることができるのである。ちな
みに、本実施例では、金のコーティング１５を施さない
場合と比較して、内部抵抗を約１／３に低減することが
できた。
【００３５】（４）第４の実施例
図８は、本発明の第４の実施例（請求項６に対応）を示
している。この実施例においては、活性炭粒子３を主成
分とし第２の物質（図示せず）を含んだ分極性電極１６
が、アルミ集電極１７に担持されているのであるが、そ
のアルミ集電極１７の担持面（図で下面）が粗面化処理
されていて微細な凹凸が形成されている。この粗面化処
理の方法としては、物理的あるいは電気化学的なエッチ
ングを採用することができる。
している。この実施例においては、活性炭粒子３を主成
分とし第２の物質（図示せず）を含んだ分極性電極１６
が、アルミ集電極１７に担持されているのであるが、そ
のアルミ集電極１７の担持面（図で下面）が粗面化処理
されていて微細な凹凸が形成されている。この粗面化処
理の方法としては、物理的あるいは電気化学的なエッチ
ングを採用することができる。
【００３６】かかる構成においては、粗面化処理のない
場合つまりアルミ集電極と粒子とが点接触する場合と比
べて、活性炭粒子３（あるいは第２の物質）とアルミ集
電極１７との接触面積を大きくすることができ、ひいて
は内部抵抗を低減することができる。ちなみに、本実施
例では、粗面化処理のない場合と比べて、内部抵抗を約
１／２に低減することができた。
場合つまりアルミ集電極と粒子とが点接触する場合と比
べて、活性炭粒子３（あるいは第２の物質）とアルミ集
電極１７との接触面積を大きくすることができ、ひいて
は内部抵抗を低減することができる。ちなみに、本実施
例では、粗面化処理のない場合と比べて、内部抵抗を約
１／２に低減することができた。
【００３７】（５）第５の実施例
図９は、本発明の第５の実施例（請求項１２に対応）を
示している。この実施例においては、活性炭粒子３を主
成分とし第２の物質（図示せず）を含んだ分極性電極１
８を、アルミ集電極１９に担持させるに際し、導電性接
着剤２０を用いて接着させるようにしている。これによ
れば、分極性電極１８とアルミ集電極１９との界面の抵
抗を低減することができ、内部抵抗を低減することがで
きる。ちなみに、本実施例によれば、導電性接着剤２０
を用いない場合と比較して、約２割程度抵抗値を下げる
ことができた。
示している。この実施例においては、活性炭粒子３を主
成分とし第２の物質（図示せず）を含んだ分極性電極１
８を、アルミ集電極１９に担持させるに際し、導電性接
着剤２０を用いて接着させるようにしている。これによ
れば、分極性電極１８とアルミ集電極１９との界面の抵
抗を低減することができ、内部抵抗を低減することがで
きる。ちなみに、本実施例によれば、導電性接着剤２０
を用いない場合と比較して、約２割程度抵抗値を下げる
ことができた。
【００３８】（６）第６の実施例
図１０は、本発明の第６の実施例（請求項７〜１０に対
応）に係る電気二重層キャパシタの分極性電極２１の構
成を概略的（模式的）に示している。この分極性電極２
１は、多孔質の板状活性炭２２を主体として構成され、
該板状活性炭２２はアルミ集電極２３に接続されてい
る。この場合、多孔質の板状活性炭２２は、高分子膜
（例えばポリイミド膜）を高分子部分溶解法により多孔
質化して多孔質構造体（多孔質ポリイミド膜）を得、そ
の後にその多孔質構造体を、例えば２０００℃で黒鉛化
し、更に水蒸気賦活処理することにより得ることができ
る。
応）に係る電気二重層キャパシタの分極性電極２１の構
成を概略的（模式的）に示している。この分極性電極２
１は、多孔質の板状活性炭２２を主体として構成され、
該板状活性炭２２はアルミ集電極２３に接続されてい
る。この場合、多孔質の板状活性炭２２は、高分子膜
（例えばポリイミド膜）を高分子部分溶解法により多孔
質化して多孔質構造体（多孔質ポリイミド膜）を得、そ
の後にその多孔質構造体を、例えば２０００℃で黒鉛化
し、更に水蒸気賦活処理することにより得ることができ
る。
【００３９】なお、上記のような多孔質の板状活性炭２
２を製作する方法としては、２種類の高分子材料を撹拌
しミクロ層分離した後、片方の樹脂を取除くことにより
多孔質化して多孔質構造体を得、しかる後にその多孔質
構造体を炭化賦活する方法や、ブロック共重合体を用い
て海島構造を形成し、その後片方の樹脂を取除くことに
より多孔質化して多孔質構造体を得、しかる後にその多
孔質構造体を炭化賦活する方法がある。このような多孔
質構造体を得る方法としては、本出願人の先の出願に係
る特開２００１−１５１８３４公報に詳しいので、詳細
な説明を省略する。
２を製作する方法としては、２種類の高分子材料を撹拌
しミクロ層分離した後、片方の樹脂を取除くことにより
多孔質化して多孔質構造体を得、しかる後にその多孔質
構造体を炭化賦活する方法や、ブロック共重合体を用い
て海島構造を形成し、その後片方の樹脂を取除くことに
より多孔質化して多孔質構造体を得、しかる後にその多
孔質構造体を炭化賦活する方法がある。このような多孔
質構造体を得る方法としては、本出願人の先の出願に係
る特開２００１−１５１８３４公報に詳しいので、詳細
な説明を省略する。
【００４０】このような本実施例の分極性電極２１は、
多孔質の板状活性炭２２から構成されているので、活性
炭粒子を用いた場合のような粒子間の界面が存在しなく
なり、内部抵抗を大きく低減することができる。ちなみ
に、本発明者らの試験によれば、本実施例の分極性電極
２１は、活性炭及びカーボンブラックを主成分とした従
来の分極性電極に比較して、体積抵抗率を約１／１０に
することができた。
多孔質の板状活性炭２２から構成されているので、活性
炭粒子を用いた場合のような粒子間の界面が存在しなく
なり、内部抵抗を大きく低減することができる。ちなみ
に、本発明者らの試験によれば、本実施例の分極性電極
２１は、活性炭及びカーボンブラックを主成分とした従
来の分極性電極に比較して、体積抵抗率を約１／１０に
することができた。
【００４１】（７）第７の実施例
図１１は、本発明の第７の実施例（請求項１１に対応）
を示すものである。この実施例における分極性電極２４
は、やはり多孔質の板状活性炭２５から構成されるので
あるが、ここでは、その板状活性炭２５に、接続用のリ
ード部２６を一体に形成するようにしている。この場
合、例えば予め大きい板状活性炭を形成しておき、その
板状活性炭からの削出しにより、リード部２６を一体に
有した板状活性炭２５を作製することができる。尚、本
実施例では、分極性電極２４にリード部２６を一体に形
成したことに伴い、アルミ集電極を省略している。
を示すものである。この実施例における分極性電極２４
は、やはり多孔質の板状活性炭２５から構成されるので
あるが、ここでは、その板状活性炭２５に、接続用のリ
ード部２６を一体に形成するようにしている。この場
合、例えば予め大きい板状活性炭を形成しておき、その
板状活性炭からの削出しにより、リード部２６を一体に
有した板状活性炭２５を作製することができる。尚、本
実施例では、分極性電極２４にリード部２６を一体に形
成したことに伴い、アルミ集電極を省略している。
【００４２】ここで、電気二重層キャパシタにあって
は、リード（引出し線）の抵抗が内部抵抗に大きな影響
を与えるものとなっており、特に分極性電極の層の数が
多くなるほど、リードの本数も増えるためその抵抗が問
題となり、電力用途などに用いる際には、リードを含め
た内部抵抗を下げることが重要となる。本実施例におい
ては、板状活性炭２５（分極性電極２４）に、接続用の
リード部２６を一体に形成したので、リード部分も含め
た全体の内部抵抗の低減を図ることができる。ちなみ
に、この実施例によれば、全体の内部抵抗を、１ｍΩ以
下とすることが可能となる。
は、リード（引出し線）の抵抗が内部抵抗に大きな影響
を与えるものとなっており、特に分極性電極の層の数が
多くなるほど、リードの本数も増えるためその抵抗が問
題となり、電力用途などに用いる際には、リードを含め
た内部抵抗を下げることが重要となる。本実施例におい
ては、板状活性炭２５（分極性電極２４）に、接続用の
リード部２６を一体に形成したので、リード部分も含め
た全体の内部抵抗の低減を図ることができる。ちなみ
に、この実施例によれば、全体の内部抵抗を、１ｍΩ以
下とすることが可能となる。
【００４３】尚、本発明は上記した各実施例に限定され
るものではなく、例えば、第３の実施例の分極性電極１
４を第４の実施例のような粗面化処理されたアルミ集電
極１７に担持させるようにしたり、また、第６の実施例
の分極性電極２１を第５の実施例の導電性接着剤２０を
用いてアルミ集電極２３に接着するといったように、上
記した複数の実施例を組合せた構成としても良い等、要
旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施し得るもので
ある。
るものではなく、例えば、第３の実施例の分極性電極１
４を第４の実施例のような粗面化処理されたアルミ集電
極１７に担持させるようにしたり、また、第６の実施例
の分極性電極２１を第５の実施例の導電性接着剤２０を
用いてアルミ集電極２３に接着するといったように、上
記した複数の実施例を組合せた構成としても良い等、要
旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施し得るもので
ある。
【００４４】
【発明の効果】以上の説明にて明らかなように、本発明
の電気二重層キャパシタによれば、分極性電極を、主成
分である活性炭粒子を導電性が活性炭より高く且つ大き
さが活性炭粒子よりも小さい第２の物質でネットワーク
状に接続した固体構造とした、あるいは、分極性電極
を、多孔質の板状活性炭を主体として構成したので、内
部抵抗の十分な低減を図ることができ、大電力の高速充
放電に適したものとすることができるという優れた効果
を奏する。
の電気二重層キャパシタによれば、分極性電極を、主成
分である活性炭粒子を導電性が活性炭より高く且つ大き
さが活性炭粒子よりも小さい第２の物質でネットワーク
状に接続した固体構造とした、あるいは、分極性電極
を、多孔質の板状活性炭を主体として構成したので、内
部抵抗の十分な低減を図ることができ、大電力の高速充
放電に適したものとすることができるという優れた効果
を奏する。
【図１】本発明の第１の実施例を示すもので、分極性電
極の固体構造を概略的に示す図
極の固体構造を概略的に示す図
【図２】活性炭粒子を樹脂中に分散した複合材料におけ
る活性炭の体積比率と電気抵抗との関係を示す図
る活性炭の体積比率と電気抵抗との関係を示す図
【図３】アルミナ及び四三酸化鉄を粒径を代えて分散さ
せた２種類の試料の抵抗測定の結果を示す図
せた２種類の試料の抵抗測定の結果を示す図
【図４】アルミナ粒子を細密充填した際に形成される隙
間の様子を示す図
間の様子を示す図
【図５】本発明の第２の実施例を示すもので、図１相当
図
図
【図６】活性炭粒子が６層分積層された分極性電極を示
す図
す図
【図７】本発明の第３の実施例を示すもので、活性炭粒
子の結合状態を模式的に示す図
子の結合状態を模式的に示す図
【図８】本発明の第４の実施例を示す図１相当図
【図９】本発明の第５の実施例を示す図１相当図
【図１０】本発明の第６の実施例を示す図１相当図
【図１１】本発明の第７の実施例を示す図１相当図
図面中、１，１１，１４，１６，１８，２１，２４は分
極性電極、２，１７，１９，２３はアルミ集電極、３は
活性炭粒子、４はナノカーボンブラック（第２の物質、
導電性粒子）、１２はステンレス繊維（第２の物質、導
電性繊維）、１５はコーティング、２０は導電性接着
剤、２２，２５は板状活性炭、２６はリード部を示す。
極性電極、２，１７，１９，２３はアルミ集電極、３は
活性炭粒子、４はナノカーボンブラック（第２の物質、
導電性粒子）、１２はステンレス繊維（第２の物質、導
電性繊維）、１５はコーティング、２０は導電性接着
剤、２２，２５は板状活性炭、２６はリード部を示す。
フロントページの続き
(72)発明者 井田 貞夫
東京都府中市東芝町１番地 株式会社東芝
府中事業所内
(72)発明者 梅村 時博
三重県三重郡朝日町大字繩生2121番地 株
式会社東芝三重工場内
(72)発明者 中島 和弘
東京都港区芝浦一丁目１番１号 株式会社
東芝本社事務所内
(72)発明者 田中 秀樹
東京都府中市晴見町二丁目24番１号 東芝
アイティー・コントロールシステム株式会
社内
Claims (12)
- 【請求項１】 少なくとも一対の分極性電極を備えた電
気二重層キャパシタにおいて、 前記分極性電極は、主成分である活性炭粒子を、導電性
が活性炭より高く且つ大きさが前記活性炭粒子よりも小
さい第２の物質でネットワーク状に接続した固体構造を
有することを特徴とする電気二重層キャパシタ。 - 【請求項２】 第２の物質は、活性炭粒子の粒径の０．
１５倍以下の粒径の導電性粒子であることを特徴とする
請求項１記載の電気二重層キャパシタ。 - 【請求項３】 第２の物質は、活性炭粒子の粒径の０．
１５倍以下の外径を有するカーボンナノチューブである
ことを特徴とする請求項１記載の電気二重層キャパシ
タ。 - 【請求項４】 第２の物質は、活性炭粒子の粒径の０．
１５倍以下の太さで且つ分極性電極の層の厚みと同等以
上の長さを有する導電性繊維であることを特徴とする請
求項１記載の電気二重層キャパシタ。 - 【請求項５】 活性炭粒子の表面は、該活性炭粒子より
も導電性の高い物質でコーティングされていることを特
徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の電気二重
層キャパシタ。 - 【請求項６】 分極性電極はアルミ集電極に担持されて
おり、そのアルミ集電極の担持面が粗面化処理されてい
ることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載
の電気二重層キャパシタ。 - 【請求項７】 少なくとも一対の分極性電極を備えた電
気二重層キャパシタにおいて、 前記分極性電極は、多孔質の板状活性炭を主体として構
成されていることを特徴とする電気二重層キャパシタ。 - 【請求項８】 多孔質の板状活性炭は、高分子膜を高分
子部分溶解法により多孔質化し、その後に炭化賦活して
得られることを特徴とする請求項７記載の電気二重層キ
ャパシタ。 - 【請求項９】 多孔質の板状活性炭は、２種類の高分子
材料を撹拌しミクロ層分離した後、片方の樹脂を取除く
ことにより多孔質化し、しかる後に炭化賦活して得られ
ることを特徴とする請求項７記載の電気二重層キャパシ
タ。 - 【請求項１０】 多孔質の板状活性炭は、ブロック共重
合体を用いて海島構造を形成し、その後片方の樹脂を取
除くことにより多孔質化し、しかる後に炭化賦活して得
られることを特徴とする請求項７記載の電気二重層キャ
パシタ。 - 【請求項１１】 多孔質の板状活性炭には、接続用のリ
ード部が一体に形成されていることを特徴とする請求項
７ないし１０のいずれかに記載の電気二重層キャパシ
タ。 - 【請求項１２】 分極性電極は、導電性接着剤を用いて
接着されることによりアルミ集電極に担持されているこ
とを特徴とする請求項１ないし１１のいずれかに記載の
電気二重層キャパシタ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002051507A JP2003257797A (ja) | 2002-02-27 | 2002-02-27 | 電気二重層キャパシタ |
| US10/373,206 US20040017647A1 (en) | 2002-02-27 | 2003-02-26 | Electrical double-layer capacitor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002051507A JP2003257797A (ja) | 2002-02-27 | 2002-02-27 | 電気二重層キャパシタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003257797A true JP2003257797A (ja) | 2003-09-12 |
Family
ID=28663462
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002051507A Pending JP2003257797A (ja) | 2002-02-27 | 2002-02-27 | 電気二重層キャパシタ |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20040017647A1 (ja) |
| JP (1) | JP2003257797A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006222321A (ja) * | 2005-02-14 | 2006-08-24 | Nissan Motor Co Ltd | ウィスカー形成体及びその製造方法 |
| KR100772442B1 (ko) | 2005-12-28 | 2007-11-01 | 엘지전자 주식회사 | 전기 이중층 캐패시터, 전기 이중층 캐패시터용 분극전극및 이들의 제조방법 |
| JP2008270349A (ja) * | 2007-04-17 | 2008-11-06 | Mitsubishi Electric Corp | 電気二重層キャパシタ用電極及びその製造方法 |
| US7545241B2 (en) | 2004-03-11 | 2009-06-09 | Nec Corporation | Nanoparticle transmission line element and method of fabricating the same |
| WO2014129540A1 (ja) * | 2013-02-20 | 2014-08-28 | 日本ケミコン株式会社 | 電極、その電極を用いた電気二重層キャパシタ、及び電極の製造方法 |
| WO2017199884A1 (ja) * | 2016-05-17 | 2017-11-23 | 株式会社名城ナノカーボン | 電極構造体 |
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|---|---|---|---|---|
| JP2007005717A (ja) * | 2005-06-27 | 2007-01-11 | Sanyo Electric Co Ltd | 電気化学素子 |
| DE102005032513B4 (de) * | 2005-07-12 | 2011-12-22 | Epcos Ag | Schichtelektrode für elektrochemische Doppelschichtkondensatoren, Herstellungsverfahren und elektrochemischer Doppelschichtkondensator |
| US8098482B2 (en) * | 2006-07-28 | 2012-01-17 | Illinois Tool Works Inc. | Double layer capacitor using polymer electrolyte in multilayer construction |
| CN101553084B (zh) * | 2008-04-01 | 2010-12-08 | 富葵精密组件(深圳)有限公司 | 线路基板及线路基板的制作方法 |
| US9053870B2 (en) * | 2010-08-02 | 2015-06-09 | Nanotek Instruments, Inc. | Supercapacitor with a meso-porous nano graphene electrode |
| KR20130049441A (ko) * | 2011-11-04 | 2013-05-14 | 삼성전기주식회사 | 전극 활물질 조성물, 이의 제조 방법, 및 이를 이용한 전기 화학 캐패시터 |
| JP2013135223A (ja) * | 2011-12-23 | 2013-07-08 | Samsung Electro-Mechanics Co Ltd | 電極活物質／導電材の複合体及びその製造方法並びにこれを含む電気化学キャパシタ |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002034179A (ja) * | 2000-07-14 | 2002-01-31 | Toshiba Corp | 電力制御装置 |
-
2002
- 2002-02-27 JP JP2002051507A patent/JP2003257797A/ja active Pending
-
2003
- 2003-02-26 US US10/373,206 patent/US20040017647A1/en not_active Abandoned
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7545241B2 (en) | 2004-03-11 | 2009-06-09 | Nec Corporation | Nanoparticle transmission line element and method of fabricating the same |
| JP2006222321A (ja) * | 2005-02-14 | 2006-08-24 | Nissan Motor Co Ltd | ウィスカー形成体及びその製造方法 |
| KR100772442B1 (ko) | 2005-12-28 | 2007-11-01 | 엘지전자 주식회사 | 전기 이중층 캐패시터, 전기 이중층 캐패시터용 분극전극및 이들의 제조방법 |
| JP2008270349A (ja) * | 2007-04-17 | 2008-11-06 | Mitsubishi Electric Corp | 電気二重層キャパシタ用電極及びその製造方法 |
| US9997301B2 (en) | 2013-02-20 | 2018-06-12 | Nippon Chemi-Con Corporation | Electrode, electric double-layer capacitor using the same, and manufacturing method of the electrode |
| WO2014129540A1 (ja) * | 2013-02-20 | 2014-08-28 | 日本ケミコン株式会社 | 電極、その電極を用いた電気二重層キャパシタ、及び電極の製造方法 |
| JPWO2014129540A1 (ja) * | 2013-02-20 | 2017-02-02 | 日本ケミコン株式会社 | 電極、その電極を用いた電気二重層キャパシタ、及び電極の製造方法 |
| WO2017199884A1 (ja) * | 2016-05-17 | 2017-11-23 | 株式会社名城ナノカーボン | 電極構造体 |
| JPWO2017199884A1 (ja) * | 2016-05-17 | 2019-03-14 | 株式会社名城ナノカーボン | 電極構造体 |
| JP2022019738A (ja) * | 2016-05-17 | 2022-01-27 | 株式会社名城ナノカーボン | 電極構造体 |
| JP7022058B2 (ja) | 2016-05-17 | 2022-02-17 | 株式会社名城ナノカーボン | 電極構造体 |
| JP7198331B2 (ja) | 2016-05-17 | 2022-12-28 | 株式会社名城ナノカーボン | 電極構造体 |
| US12230415B2 (en) | 2016-05-17 | 2025-02-18 | Meijo Nano Carbon Co., Ltd. | Electrode structure |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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