JP2007095861A

JP2007095861A - Electric double layer capacitor

Info

Publication number: JP2007095861A
Application number: JP2005281161A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Fujino; 健藤野; Heishu Ri; 秉周李; Minoru Noguchi; 実野口; Yukihiro Takeshita; 享宏竹下; Hiroto Kobayashi; 啓人小林
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2005-09-28
Filing date: 2005-09-28
Publication date: 2007-04-12

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electric double layer capacitor having a product cost lower than that of the conventional electric double layer capacitor using alkali activated active carbon. SOLUTION: The electric double layer capacitor 1 has separators 17, 18 between polarizable electrodes e; active carbon mixture, wherein steam activated active carbon of isotropic carbon is blended with alkali activated active carbon of anisotropic carbon, is contained in the polarizable electrodes e; and the expansion coefficient of the polarizable electrodes e upon charging is not larger than the extension coefficient of the separators 17, 18. COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、活性炭を電極に使用した電気二重層キャパシタに関する。 The present invention relates to an electric double layer capacitor using activated carbon as an electrode.

従来、易黒鉛性材料（異方性炭素）をアルカリ賦活して得られた活性炭（以下、「アルカリ賦活活性炭」という）を電極に含む電気二重層キャパシタが知られている（例えば、特許文献１参照）。この電気二重層キャパシタは、帯状の電極と帯状のセパレータとの積層体を巻回した円柱状の電極巻回体を備えており、この電極巻回体が円筒容器内に電解液とともに収納されて構成されている。このような電気二重層キャパシタは、電極にアルカリ賦活活性炭を含んでいるので、例えば、ヤシ殻活性炭のような等方性炭素の水蒸気賦活活性炭を使用したものと比較して、発揮する静電容量当りのエネルギ密度が高い。ところで、この電気二重層キャパシタでは、充電時に電極が膨張するためにセパレータが伸びる。したがって、この電気二重層キャパシタには、等方性炭素の水蒸気賦活活性炭（ヤシ殻活性炭）を使用したものに組み込まれる、微細な繊維から構成されるセパレータ（例えば、セルロース系セパレータ（紙セパレータ））と比較して、より伸び率の大きい樹脂系セパレータが使用されている。
特開２００３−２５７７９３号公報（段落００３３、段落００３４、図１参照） 2. Description of the Related Art Conventionally, an electric double layer capacitor including an activated carbon (hereinafter referred to as “alkali activated activated carbon”) obtained by alkali activation of an easily graphitizable material (anisotropic carbon) is known (for example, Patent Document 1). reference). The electric double layer capacitor includes a cylindrical electrode winding body in which a laminated body of a band-shaped electrode and a band-shaped separator is wound, and the electrode winding body is housed together with an electrolytic solution in a cylindrical container. It is configured. Since such an electric double layer capacitor includes alkali activated carbon in the electrode, for example, compared to a capacitor using isotropic carbon water vapor activated activated carbon such as coconut shell activated carbon The energy density per hit is high. By the way, in this electric double layer capacitor, the separator expands because the electrode expands during charging. Therefore, in this electric double layer capacitor, a separator composed of fine fibers (for example, a cellulose-based separator (paper separator)) incorporated in an isotropic carbon water vapor activated activated carbon (coconut shell activated carbon) is used. Compared with, a resin separator having a higher elongation rate is used.
JP 2003-257793 A (see paragraph 0033, paragraph 0034, FIG. 1)

しかしながら、アルカリ賦活活性炭を使用した従来の電気二重層キャパシタでは、使用する樹脂系セパレータが、セルロース系セパレータと比較して高価になるとともに、アルカリ賦活活性炭自体が高価であることからも製品コストが高くなるという問題がある。 However, in the conventional electric double layer capacitor using alkali activated carbon, the resin separator used is expensive compared to the cellulose separator, and the product cost is high because the alkali activated carbon itself is expensive. There is a problem of becoming.

そこで、本発明の課題は、アルカリ賦活活性炭を使用したものであっても、従来の電気二重層キャパシタと比較して、製品コストを低減することができる電気二重層キャパシタを提供することにある。 Then, the subject of this invention is providing the electric double layer capacitor which can reduce product cost compared with the conventional electric double layer capacitor even if it uses alkali activated carbon.

前記課題を解決する本発明は、電極間にセパレータを有する電気二重層キャパシタにおいて、アルカリ賦活活性炭に等方性炭素の水蒸気賦活活性炭（例えば、ヤシ殻活性炭）が配合された活性炭混合物が前記電極に含まれており、充電時における前記電極の膨張率が、前記セパレータの伸び率以下であることを特徴とする。
ここで、「電極の膨張率」とは、膨張前における電極の長手方向の長さをＰ１とし、膨張後における電極の長手方向の長さをＰ２とした場合に次式（１）で表わされるもの（ＥＰ）をいう。
ＥＰ＝（Ｐ２−Ｐ１）／Ｐ１・・・（１）
そして、ここでの「セパレータの伸び率」は、電極が膨張した際に、電極の膨張前におけるセパレータの長手方向の長さをＴ１とし、電極の膨張後におけるセパレータの長手方向の長さをＴ２とした場合に次式（２）で表わされるもの（ＥＴ）をいう。
ＥＴ＝（Ｔ２−Ｔ１）／Ｔ１・・・（２）
この電気二重層キャパシタでは、充電時に電極に含まれる異方性炭素のアルカリ賦活活性炭は膨張する。その結果、電極が膨張することによって（素子の径が膨脹するので）セパレータが引っ張られて伸びる。この際、電気二重層キャパシタでは、電極の膨張率が、セパレータの伸び率以下となるように設定されている。そのため、電極が膨張した際にセパレータが破断するおそれが回避される。
また、この電気二重層キャパシタは、電極に安価なヤシ殻活性炭が含まれているので、アルカリ賦活活性炭を使用した従来の電気二重層キャパシタ（例えば、特許文献１参照）と比較して、製品コストを低減することができる。
また、この電気二重層キャパシタは、セパレータの伸び率と略一致するように設定されているので、伸び率が大きいものの高価な樹脂系セパレータを使用しなくてもよく、安価なセルロース系セパレータを使用することができる。その結果、この電気二重層キャパシタによれば、製品コストを低減することができる。 In the electric double layer capacitor having a separator between the electrodes, the present invention that solves the above-described problem is that an activated carbon mixture in which isotropic carbon water vapor activated activated carbon (for example, coconut shell activated carbon) is blended with alkali activated activated carbon is added to the electrode. It is included, The expansion | swelling rate of the said electrode at the time of charge is below the elongation rate of the said separator, It is characterized by the above-mentioned.
Here, the “electrode expansion coefficient” is expressed by the following formula (1) when the length in the longitudinal direction of the electrode before expansion is P1, and the length in the longitudinal direction of the electrode after expansion is P2. Things (EP).
EP = (P2-P1) / P1 (1)
The “separator elongation ratio” here means that when the electrode expands, the length in the longitudinal direction of the separator before the expansion of the electrode is T1, and the length in the longitudinal direction of the separator after the expansion of the electrode is T2. Is the one (ET) represented by the following formula (2).
ET = (T2-T1) / T1 (2)
In this electric double layer capacitor, the alkali-activated activated carbon of anisotropic carbon contained in the electrode expands during charging. As a result, when the electrode expands (because the element diameter expands), the separator is pulled and stretched. At this time, in the electric double layer capacitor, the expansion rate of the electrode is set to be equal to or less than the elongation rate of the separator. This avoids the possibility of the separator breaking when the electrode expands.
In addition, since this electric double layer capacitor includes an inexpensive coconut shell activated carbon in the electrode, the product cost is compared with a conventional electric double layer capacitor using an alkali activated carbon (for example, see Patent Document 1). Can be reduced.
In addition, this electric double layer capacitor is set so as to substantially coincide with the elongation rate of the separator, so that it is not necessary to use an expensive resin separator although the elongation rate is large, and an inexpensive cellulose separator is used. can do. As a result, according to this electric double layer capacitor, the product cost can be reduced.

また、このような電気二重層キャパシタにおいて、定格電圧での前記電極の膨張率が、１０％未満であることが望ましい。
この電気二重層キャパシタでは、膨張率が１０％未満であることによって、セパレータの絶縁機能を確保できる。さらに詳しく言うと、電極が膨張することでセパレータが延びて薄くなるものの、電極の膨張率が１０％未満であるのでセパレータにおける絶縁機能が確保される厚みが維持されることとなる。 In such an electric double layer capacitor, it is desirable that the expansion coefficient of the electrode at a rated voltage is less than 10%.
In this electric double layer capacitor, the insulating function of the separator can be secured when the expansion coefficient is less than 10%. More specifically, although the separator expands and becomes thin as the electrode expands, the expansion rate of the electrode is less than 10%, so that a thickness that ensures the insulating function of the separator is maintained.

また、このような電気二重層キャパシタにおいて、セパレータがセルロース系セパレータであるものが望ましい。この電気二重層キャパシタでは、より一層製品コストを低減化することができる。 In such an electric double layer capacitor, the separator is preferably a cellulose separator. With this electric double layer capacitor, the product cost can be further reduced.

本発明の電気二重層キャパシタによれば、アルカリ賦活活性炭を使用した従来の電気二重層キャパシタと比較して、製品コストを低減することができる。 According to the electric double layer capacitor of the present invention, the product cost can be reduced as compared with a conventional electric double layer capacitor using alkali activated carbon.

次に、本発明の電気二重層キャパシタの実施形態について適宜図面を参照しながら詳細に説明する。参照する図面において、図１は、本実施形態に係る電気二重層キャパシタの構成を説明するための斜視図であり、容器の一部に切欠きを含む図、図２は、図１のＡ−Ａ断面の模式図である。 Next, embodiments of the electric double layer capacitor of the present invention will be described in detail with reference to the drawings as appropriate. In the drawings to be referred to, FIG. 1 is a perspective view for explaining the configuration of the electric double layer capacitor according to the present embodiment, a view including a notch in a part of the container, and FIG. It is a schematic diagram of A cross section.

図１に示すように、電気二重層キャパシタ１は、円筒型の容器２と、その容器２内に電解液とともに収容された電極巻回体３とを主に備えている。 As shown in FIG. 1, the electric double layer capacitor 1 mainly includes a cylindrical container 2 and an electrode winding body 3 accommodated in the container 2 together with an electrolytic solution.

容器２は、加工の容易性、軽量である等の理由から例えばアルミニウム（合金）で形成されている。そして、容器２は、有底の筒形本体４と、その開口を閉鎖する端子板５とを備えている。この端子板５には、正極端子６と、負極端子７とが設けられている。 The container 2 is made of, for example, aluminum (alloy) for reasons such as ease of processing and light weight. And the container 2 is provided with the bottomed cylindrical main body 4 and the terminal board 5 which closes the opening. The terminal plate 5 is provided with a positive terminal 6 and a negative terminal 7.

電解液の電解質としては、公知のものを使用することができ、例えば、過塩素酸、六フッ化リン酸、四フッ化ホウ酸、トリフルオロアルキルスルホン酸のテトラアルキルアンモニウム塩またはアミン塩およびテトラフルオロアルキルスルホン酸のテトラアルキルアンモニウム塩またはアミン塩、アルキルイミダゾリウム塩等が挙げられる。また、使用する電解質により、電極体（後記する分極性電極ｅ）の膨脹の度合いは異なるので、特開２００４−１４０２９３に例示されるように混合した電解質であってもよい。このような電解質の溶媒としては、例えば、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、ジメチルカーボネート、エチルメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、γ−ブチルラクトン、アセトニトリル、ジメチルホルムアミド、１，２−ジメトキシエタン、スルホラン、ニトロエタン等の極性溶剤が挙げられる。 As the electrolyte of the electrolytic solution, known ones can be used. For example, perchloric acid, hexafluorophosphoric acid, tetrafluoroboric acid, tetraalkylammonium salt or amine salt of trifluoroalkylsulfonic acid and tetra Examples thereof include tetraalkylammonium salts or amine salts of fluoroalkylsulfonic acids and alkylimidazolium salts. Further, since the degree of expansion of the electrode body (polarizable electrode e described later) varies depending on the electrolyte used, a mixed electrolyte as exemplified in JP-A-2004-140293 may be used. Examples of the electrolyte solvent include polar polarities such as propylene carbonate, ethylene carbonate, dimethyl carbonate, ethyl methyl carbonate, diethyl carbonate, γ-butyl lactone, acetonitrile, dimethylformamide, 1,2-dimethoxyethane, sulfolane, and nitroethane. A solvent is mentioned.

電極巻回体３は、帯状正極１５と、帯状負極１２と、セパレータ１７，１８とで主に構成されている。帯状正極１５は、アルミニウム箔よりなる帯状集電体１４の両面に、それぞれ帯状の分極性電極ｅを導電性接着剤で貼付したものであり、帯状負極１２は、アルミニウム箔よりなる帯状集電体１１の両面に，それぞれ帯状の分極性電極ｅを導電性接着剤で貼付したものである。なお、分極性電極ｅは、特許請求の範囲にいう「電極」に相当する。そして、帯状正極１５は、一方の分極性電極ｅ側に配置されるセパレータ１８とともに正極積層帯１０を形成しており、帯状負極１２は、一方の分極性電極ｅ側に配置されるセパレータ１７とともに負極積層帯９を形成している。電極巻回体３は、正極積層帯１０と負極積層帯９とが重ね合わされるとともに、負極積層帯９が内側となるように渦巻き状に巻回されたものであり、電極巻回体３の中心から外周側に向かって、帯状正極１５、セパレータ１８、帯状負極１２、およびセパレータ１７がこの順番で繰り返して配列されている。そして、電極巻回体３の外周面はセパレータ１７で覆われている。ちなみに、帯状正極１５は、正極端子６と電気的に接続され、帯状負極１２は、負極端子７と電気的に接続されている。 The electrode winding body 3 is mainly composed of a strip-shaped positive electrode 15, a strip-shaped negative electrode 12, and separators 17 and 18. The strip-shaped positive electrode 15 is obtained by pasting a strip-shaped polarizable electrode e on both surfaces of a strip-shaped current collector 14 made of an aluminum foil with a conductive adhesive, and the strip-shaped negative electrode 12 is made of a strip-shaped current collector made of an aluminum foil. 11, a strip-shaped polarizable electrode e is pasted with a conductive adhesive. The polarizable electrode e corresponds to an “electrode” in the claims. The strip-shaped positive electrode 15 forms the positive electrode laminated strip 10 together with the separator 18 disposed on the one polarizable electrode e side, and the strip-shaped negative electrode 12 together with the separator 17 disposed on the one polarizable electrode e side. A negative electrode laminate band 9 is formed. The electrode winding body 3 is formed by spirally winding the positive electrode lamination band 10 and the negative electrode lamination band 9 so that the negative electrode lamination band 9 is inside. From the center toward the outer peripheral side, the strip-shaped positive electrode 15, the separator 18, the strip-shaped negative electrode 12, and the separator 17 are repeatedly arranged in this order. The outer peripheral surface of the electrode winding body 3 is covered with a separator 17. Incidentally, the belt-like positive electrode 15 is electrically connected to the positive electrode terminal 6, and the belt-like negative electrode 12 is electrically connected to the negative electrode terminal 7.

本実施形態でのセパレータ１７，１８は、微細な繊維から構成されるセルロース系セパレータが使用されており、中でも、最も安価な紙セパレータが好ましい。
このような電極巻回体３は、図２に示すように、容器２の内径Ｒ２より小さい外径Ｒ１で作り込まれて容器２内に収容される。そして、電極巻回体３が電気二重層キャパシタ１の充電時に膨張した際に、電極巻回体３の外周面３ａが容器２の容器２の内周壁２ａに密着するように電極巻回体３は作り込まれている。さらに詳しく言うと、充電時に、分極性電極ｅに含まれる後記する易黒鉛性アルカリ賦活活性炭が膨張することで電極巻回体３が拡径して電極巻回体３の外周面３ａが容器２の内周壁２ａに密着するようになっている。 As the separators 17 and 18 in the present embodiment, cellulose-based separators composed of fine fibers are used, and among them, the cheapest paper separator is preferable.
As shown in FIG. 2, such an electrode winding body 3 is made with an outer diameter R 1 smaller than the inner diameter R 2 of the container 2 and accommodated in the container 2. And when the electrode winding body 3 expand | swells at the time of charge of the electric double layer capacitor 1, the electrode winding body 3 so that the outer peripheral surface 3a of the electrode winding body 3 may closely_contact | adhere to the inner peripheral wall 2a of the container 2 of the container 2. Is built. More specifically, at the time of charging, the electrode graphite 3 is expanded by expansion of the graphitizable alkali-activated activated carbon described later contained in the polarizable electrode e, so that the outer circumferential surface 3a of the electrode winding 3 is the container 2. The inner peripheral wall 2a is closely attached.

そして、電極巻回体３は、分極性電極ｅの膨張率が、セパレータ１７，１８の伸び率以下となるように設定され、望ましくは略一致するように設定される。
ちなみに、本実施形態で使用されるセルロース系セパレータの伸び率は、１．５％である。また、分極性電極ｅの膨張率は、１０％未満に設定することが望ましい。この電気二重層キャパシタ１では、分極性電極ｅが膨張することでセパレータ１７，１８が延びて薄くなるものの、電極の膨張率が１０％未満であるのでセパレータにおける良好な絶縁距離が確保されることとなる。 The electrode winding body 3 is set so that the expansion rate of the polarizable electrode e is equal to or less than the expansion rate of the separators 17 and 18, and is preferably set to substantially match.
Incidentally, the elongation percentage of the cellulose separator used in this embodiment is 1.5%. Moreover, it is desirable to set the expansion coefficient of the polarizable electrode e to less than 10%. In this electric double layer capacitor 1, although the separators 17 and 18 are extended and thinned by expansion of the polarizable electrode e, the expansion rate of the electrodes is less than 10%, so that a good insulation distance in the separator is ensured. It becomes.

ここで、本実施形態での「分極性電極ｅの膨張率（ＥＰ）」とは、電極巻回体３の外周面３ａが容器２の内周壁２ａに密着するまで拡径した際に、電極巻回体３の拡径前における分極性電極ｅの長手方向の長さをＰ１とし、電極巻回体３の拡径後における分極性電極ｅの長手方向の長さをＰ２とした場合に次式（１）で表わされるものをいう。
ＥＰ＝（Ｐ２−Ｐ１）／Ｐ１・・・（１）
そして、本実施形態での「セパレータ１７，１８の伸び率（ＥＴ）」は、電極巻回体３の外周面３ａが容器２の内周壁２ａに密着するまで拡径した際に、電極巻回体３の拡径前におけるセパレータ１７，１８の長手方向の長さをＴ１とし、電極巻回体３の拡径後におけるセパレータ１７，１８の長手方向の長さをＴ２とした場合に次式（２）で表わされるものをいう。
ＥＴ＝（Ｔ２−Ｔ１）／Ｔ１・・・（２） Here, the “expansion coefficient (EP) of the polarizable electrode e” in the present embodiment means that when the diameter is expanded until the outer peripheral surface 3 a of the electrode winding body 3 is in close contact with the inner peripheral wall 2 a of the container 2, When the length in the longitudinal direction of the polarizable electrode e before the diameter expansion of the wound body 3 is P1, and the length in the longitudinal direction of the polarizable electrode e after the diameter expansion of the electrode winding body 3 is P2, What is represented by Formula (1).
EP = (P2-P1) / P1 (1)
The “elongation rate (ET) of the separators 17, 18” in the present embodiment is determined when the diameter of the electrode winding body 3 is expanded until the outer peripheral surface 3 a of the electrode winding body 3 is in close contact with the inner peripheral wall 2 a of the container 2. When the length in the longitudinal direction of the separators 17 and 18 before the diameter expansion of the body 3 is T1, and the length in the longitudinal direction of the separators 17 and 18 after the diameter expansion of the electrode winding body 3 is T2, the following formula ( 2).
ET = (T2-T1) / T1 (2)

分極性電極ｅは、異方性炭素である易黒鉛性材料をアルカリ賦活して得られた易黒鉛性アルカリ賦活活性炭に、等方性炭素である難黒鉛性材料を水蒸気賦活した活性炭、例えば水蒸気賦活ヤシ殻活性炭を配合した活性炭混合物と、導電性フィラーと、結着剤とを含んでいる。等方性炭素は、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネートなどの極性溶媒との濡れ性が高く、また等方性炭素を水蒸気賦活したものでも、アルカリ賦活したものであっても充電による膨脹がほとんど無いことを特徴とする。 The polarizable electrode e is an activated carbon obtained by subjecting an easily graphitizable alkali-activated activated carbon obtained by alkali-activating an easily graphitizable material that is anisotropic carbon to steam-activated non-graphitizable material that is isotropic carbon, for example, steam An activated carbon mixture containing activated coconut shell activated carbon, a conductive filler, and a binder are included. Isotropic carbon has high wettability with polar solvents such as propylene carbonate and ethylene carbonate, and there is almost no expansion due to charging even if isotropic carbon is activated by steam or alkali. Features.

易黒鉛性アルカリ賦活活性炭は、易黒鉛性炭素材料をアルカリ賦活して得られる活性炭である。易黒鉛性炭素材料としては、例えば、メソフェーズピッチ、石油や石炭の蒸留ピッチ、コークス、化学合成ピッチ、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）ピッチ等を熱処理して得られる黒鉛質の炭素材料が挙げられる。アルカリ賦活法としては、易黒鉛性炭素材料をアルカリ金属水酸化物でアルカリ処理する工程と、アルカリ処理した易黒鉛性炭素材料を水洗する工程とを有する周知の方法を挙げることができ、例えば、特開２００２−１５９５８号公報、特開２００２−１３４３６９号公報、特開平９−２７５０４２号公報、特開平１−１３９８６５号公報、特開平１０−１２１３３６号公報、特開２００３−８１６２３号公報、特開２００３−８１６２４号公報等に記載された方法を好適に使用することができる。このような易黒鉛性アルカリ賦活活性炭を含む分極性電極ｅは、前記したように、高容量である故に電気二重層キャパシタ１の充電時に膨張することとなる。そして、易黒鉛性アルカリ賦活活性炭は、電解液との濡れ性が悪いために、分極性電極ｅの表面から内部への電解液の浸透性が悪い。また、易黒鉛性アルカリ賦活活性炭は、次に説明する水蒸気賦活ヤシ殻活性炭と比較して高価である。 The graphitizable alkali-activated activated carbon is activated carbon obtained by alkali-activating a graphitizable carbon material. Examples of the easily graphitizable carbon material include a graphitic carbon material obtained by heat treatment of mesophase pitch, petroleum or coal distillation pitch, coke, chemically synthesized pitch, polyvinyl chloride (PVC) pitch, and the like. Examples of the alkali activation method include a well-known method having a step of alkali-treating an easily graphitizable carbon material with an alkali metal hydroxide and a step of washing the alkali-treated graphitizable carbon material with water. JP2002-15958, JP2002-134369, JP9-275042, JP1-1139865, JP10-121336, JP2003-81623, JP The method described in 2003-81624 etc. can be used conveniently. As described above, the polarizable electrode e including such a graphitizable alkali-activated activated carbon has a high capacity and thus expands when the electric double layer capacitor 1 is charged. And since the graphitizable alkali-activated activated carbon has poor wettability with the electrolytic solution, the permeability of the electrolytic solution from the surface of the polarizable electrode e to the inside is poor. The graphitizable alkali-activated activated carbon is more expensive than the steam-activated coconut shell activated carbon described below.

水蒸気賦活ヤシ殻活性炭は、ヤシ殻炭を水蒸気賦活して得られたものである。ヤシ殻炭は、イオウ等の不純物が少ないヤシ殻を、例えば４００〜８００℃で３０分〜３時間程度熱処理して得られる炭化物である。そして、水蒸気賦活ヤシ殻活性炭は、１０〜１００メッシュに破砕した前記ヤシ殻炭を、５００〜１０００℃、好ましくは８５０℃前後で、１０分〜１０時間、好ましくは３０分〜５時間かけて水蒸気賦活したものである。このような水蒸気賦活ヤシ殻活性炭は、等方性であるため電解液との濡れ性が良く、分極性電極ｅの表面から内部への電解液の浸透性を向上させる。このような水蒸気賦活ヤシ殻活性炭の易黒鉛性アルカリ賦活活性炭に対する配合量は、後記する方法で設定される。 The steam activated coconut shell activated carbon is obtained by steam activation of coconut shell charcoal. Coconut shell charcoal is a carbide obtained by heat-treating coconut shells with few impurities such as sulfur at 400 to 800 ° C. for about 30 minutes to 3 hours. And the steam activated coconut shell activated carbon is steamed over 500 to 1000 ° C., preferably around 850 ° C. for 10 minutes to 10 hours, preferably 30 minutes to 5 hours. It is activated. Such steam activated coconut shell activated carbon is isotropic and therefore has good wettability with the electrolytic solution, and improves the permeability of the electrolytic solution from the surface to the inside of the polarizable electrode e. The blending amount of such steam-activated coconut shell activated carbon with respect to the graphitizable alkali-activated activated carbon is set by a method described later.

導電性フィラーは、分極性電極ｅの導電性を良好にするものであり、この導電性フィラーには、例えば、カーボンブラック、アセチレンブラック、ファーネスブラック、天然黒鉛、人造黒鉛、等方性黒鉛、メソフェーズカーボン、ピッチ系炭素繊維、気相成長炭素繊維、ナノカーボン、ＰＡＮ系炭素繊維等の導電性微粉末を使用することができる。 The conductive filler improves the conductivity of the polarizable electrode e. Examples of the conductive filler include carbon black, acetylene black, furnace black, natural graphite, artificial graphite, isotropic graphite, and mesophase. Conductive fine powders such as carbon, pitch-based carbon fiber, vapor-grown carbon fiber, nanocarbon, and PAN-based carbon fiber can be used.

結着剤は、導電性フィラーや次に説明する活性炭を互いに結合して分極性電極ｅの導電パスを良好にするものである。この結着剤としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体、クロロトリフルオロエチレン重合体、フッ化ビニリデン重合体、テトラフルオロエチレン−フルオロアルキルビニルエーテル共重合体等のフッ素樹脂等が挙げられる。 The binder binds a conductive filler and activated carbon described below to improve the conductive path of the polarizable electrode e. Examples of the binder include polytetrafluoroethylene (PTFE), ethylene-tetrafluoroethylene copolymer, chlorotrifluoroethylene polymer, vinylidene fluoride polymer, tetrafluoroethylene-fluoroalkyl vinyl ether copolymer, and the like. And the like.

次に、分極性電極ｅに使用する易黒鉛性アルカリ賦活活性炭に対する水蒸気賦活ヤシ殻活性炭の配合量の設定方法について説明する。水蒸気賦活ヤシ殻活性炭の配合量は、使用するセパレータ１７，１８（セルロース系セパレータ）の伸び率（前記式（２）のＥＴ参照）に基づいて設定される。つまり、前記したように、分極性電極ｅの膨張率が、セパレータ１７，１８の伸び率以下になるように（望ましくは伸び率と略一致するように）、易黒鉛性アルカリ賦活活性炭に水蒸気賦活ヤシ殻活性炭が配合される。 Next, the setting method of the compounding quantity of the water vapor activated coconut shell activated carbon with respect to the easily graphitizable alkali activated activated carbon used for the polarizable electrode e is demonstrated. The compounding quantity of water vapor activated coconut shell activated carbon is set based on the elongation rate (refer ET of said Formula (2)) of the separators 17 and 18 (cellulosic separator) to be used. That is, as described above, the graphitizable alkali-activated activated carbon is steam-activated so that the expansion rate of the polarizable electrode e is equal to or less than the elongation rate of the separators 17 and 18 (preferably substantially equal to the elongation rate). Coconut shell activated carbon is blended.

水蒸気賦活ヤシ殻活性炭の配合量の設定方法としては、特に制限はないが、例えば、次のような方法が挙げられる。まず、電気二重層キャパシタ１に使用するセパレータ１７，１８の伸び率を公知の方法で測定する。次に、水蒸気賦活ヤシ殻活性炭と易黒鉛性アルカリ賦活活性炭との含有率が相互に異なる複数の試験用分極性電極を予め作製するとともに、作製した試験用分極性電極とセパレータ１７，１８とを組み込んだ、電気二重層キャパシタ１と同様の構造を有する試験用電気二重層キャパシタを作製する。そして、各試験用電気二重層キャパシタについて所定の条件で充電を行って、その際の試験用分極性電極の膨張率を前記式（１）に基づいて求める。次いで、水蒸気賦活ヤシ殻活性炭の配合量（含有率）に対する試験分極性電極の膨張率の相関関係を求める。そして、求めた相関関係に基づいて、セパレータ１７，１８の伸び率以下になるような（望ましくは伸び率と略一致するような）水蒸気賦活ヤシ殻活性炭の配合量（含有率）は求められる。 Although there is no restriction | limiting in particular as a setting method of the compounding quantity of water vapor activated coconut shell activated carbon, For example, the following methods are mentioned. First, the elongation rate of the separators 17 and 18 used for the electric double layer capacitor 1 is measured by a known method. Next, a plurality of test polarizable electrodes having different contents of water vapor activated coconut shell activated carbon and graphitizable alkali activated carbon are prepared in advance, and the prepared test polarizable electrodes and separators 17 and 18 are prepared. A test electric double layer capacitor having the same structure as the electric double layer capacitor 1 incorporated therein is produced. Then, each test electric double layer capacitor is charged under a predetermined condition, and the expansion coefficient of the test polarizable electrode at that time is obtained based on the formula (1). Subsequently, the correlation of the expansion coefficient of the test polarizable electrode with respect to the blending amount (content ratio) of the steam activated coconut shell activated carbon is obtained. And based on the calculated | required correlation, the compounding quantity (content rate) of the steam activation coconut shell activated carbon which becomes below the elongation rate of the separators 17 and 18 (preferably substantially agree | coinciding with elongation rate) is calculated | required.

次に、本実施形態に係る電気二重層キャパシタ１の作用効果について説明する。この電気二重層キャパシタ１では、充電時に分極性電極ｅに含まれる易黒鉛性アルカリ賦活活性炭が膨張する。その結果、分極性電極ｅが膨張することによって電極巻回体３が拡径する。その一方で、セパレータ１７，１８は、電極巻回体３が拡径することで、長手方向（電極巻回体３の巻回方向）に沿って伸びる。この際、電気二重層キャパシタ１では、分極性電極ｅの膨張率が、セパレータ１７，１８の伸び率と略一致するように設定されている。そのため、電極巻回体３が拡径した際にセパレータ１７，１８が破断するおそれが回避される。 Next, the effect of the electric double layer capacitor 1 according to the present embodiment will be described. In the electric double layer capacitor 1, the graphitizable alkali-activated activated carbon contained in the polarizable electrode e expands during charging. As a result, the diameter of the electrode winding body 3 is increased by the expansion of the polarizable electrode e. On the other hand, the separators 17 and 18 extend along the longitudinal direction (winding direction of the electrode winding body 3) as the electrode winding body 3 expands in diameter. At this time, in the electric double layer capacitor 1, the expansion rate of the polarizable electrode e is set so as to substantially match the expansion rate of the separators 17 and 18. Therefore, the risk that the separators 17 and 18 break when the diameter of the electrode winding body 3 is increased is avoided.

また、この電気二重層キャパシタ１では、分極性電極ｅに安価な水蒸気賦活ヤシ殻活性炭が含まれているので、易黒鉛性アルカリ賦活活性炭を使用した従来の電気二重層キャパシタ（例えば、特許文献１参照）と比較して、製品コストを低減することができる。 Moreover, in this electric double layer capacitor 1, since the polarizable electrode e contains inexpensive water vapor activated coconut shell activated carbon, a conventional electric double layer capacitor using graphitizable alkali activated carbon (for example, Patent Document 1). Product cost can be reduced as compared to (see).

また、この電気二重層キャパシタ１では、セパレータ１７，１８の伸び率と略一致するように設定されているので、伸び率が大きいものの高価な樹脂系セパレータを使用しなくてもよく、安価なセルロース系セパレータをセパレータ１７，１８として使用することができる。その結果、この電気二重層キャパシタ１によれば、製品コストを低減することができる。 Further, in the electric double layer capacitor 1, since it is set so as to substantially coincide with the elongation rate of the separators 17 and 18, it is not necessary to use an expensive resin separator although the elongation rate is large. A system separator can be used as the separators 17 and 18. As a result, according to the electric double layer capacitor 1, the product cost can be reduced.

また、この電気二重層キャパシタ１では、易黒鉛性アルカリ賦活活性炭と比較して、電解液に対する濡れ性の良い等方性の水蒸気賦活ヤシ殻活性炭が分極性電極ｅに含まれているので、易黒鉛性アルカリ賦活活性炭を使用した従来の電気二重層キャパシタ（例えば、特許文献１参照）と比較して、分極性電極ｅに対する電解液の浸透性が優れる。その結果、容器２内に電極巻回体３とともに電解液を収容する際に、容器２内への電解液の注入作業に要する時間が短縮化される。つまり、この電気二重層キャパシタ１によれば、易黒鉛性アルカリ賦活活性炭を使用した従来の電気二重層キャパシタと比較して、製造時間を短縮化することができる。 Moreover, in this electric double layer capacitor 1, since the polarizable electrode e contains isotropic water vapor activated coconut shell activated carbon having better wettability with respect to the electrolytic solution as compared with the easily graphitizable alkali activated activated carbon, Compared with a conventional electric double layer capacitor using graphite-based alkali activated carbon (for example, see Patent Document 1), the permeability of the electrolytic solution to the polarizable electrode e is excellent. As a result, when the electrolytic solution is accommodated in the container 2 together with the electrode winding body 3, the time required for injecting the electrolytic solution into the container 2 is shortened. That is, according to the electric double layer capacitor 1, the manufacturing time can be shortened as compared with the conventional electric double layer capacitor using the graphitizable alkali-activated activated carbon.

なお、本発明は、前記実施形態に限定されることなく、様々な形態で実施される。
前記実施形態では、円筒型の電気二重層キャパシタ１について説明したが、本発明は、例えば、ボタン型電気二重層キャパシタのような他の電気二重層キャパシタであってもよい。
また、前記実施形態では、セパレータ１７，１８としてセルロース系セパレータを使用した例を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、樹脂系セパレータを使用したものであってもよい。
この電気二重層キャパシタ１によれば、分極性電極ｅに安価な水蒸気賦活ヤシ殻活性炭が含むことで製品コストが低減されるとともに、樹脂系セパレータを使用することで電気二重層キャパシタ１の電圧維持率（％）を高めることができる。 In addition, this invention is implemented in various forms, without being limited to the said embodiment.
Although the cylindrical electric double layer capacitor 1 has been described in the above embodiment, the present invention may be another electric double layer capacitor such as a button type electric double layer capacitor.
Moreover, although the example which used the cellulose-type separator as the separators 17 and 18 was shown in the said embodiment, this invention is not limited to this, The thing using a resin-type separator may be used.
According to this electric double layer capacitor 1, the cost of the electric double layer capacitor 1 can be maintained by using a resin-based separator while reducing the product cost by including an inexpensive water vapor activated coconut shell activated carbon in the polarizable electrode e. The rate (%) can be increased.

次に、実施例を示しながら本発明をさらに具体的に説明する。
本実施例では、まず、易黒鉛性アルカリ賦活活性炭（異方性炭素のアルカリ賦活活性炭）に所定量の水蒸気賦活ヤシ殻活性炭（等方性炭素の水蒸気賦活活性炭）を配合することによって、水蒸気賦活ヤシ殻活性炭の含有率が、１０質量％から９０質量％まで、１０質量％ずつ増加した９種類の活性炭混合物を調製した。
ちなみに、易黒鉛性アルカリ賦活活性炭の比表面積は、７９０ｍ^２／ｇであり、細孔容積（ミクロポア容積）は、０．３５ｍＬ／ｇであり、全表面官能基量は、０．７ｍｅｑ／ｇであり、Ｋ（カリウム）量は、２００ｐｐｍであり、平均粒径は、１０μｍであった。 Next, the present invention will be described more specifically with reference to examples.
In this example, first, steam activation is performed by blending a predetermined amount of water vapor activated coconut shell activated carbon (isotropic carbon water vapor activated activated carbon) with graphitizable alkali activated carbon (anisotropic carbon activated carbon). Nine types of activated carbon mixtures were prepared in which the content of coconut shell activated carbon was increased by 10% by mass from 10% by mass to 90% by mass.
Incidentally, the specific surface area of the graphitizable alkali-activated activated carbon is 790 m ² / g, the pore volume (micropore volume) is 0.35 mL / g, and the total surface functional group amount is 0.7 meq / g. Yes, the amount of K (potassium) was 200 ppm, and the average particle size was 10 μm.

比表面積および細孔容積の測定は、活性炭試料のそれぞれ約０．５ｇを３００℃で６時間、真空脱気処理した後に、窒素ガス吸着法を使用して行った。この際、「ｔ−プロット法」（B. C. Lippens, J. H. de Boer, J. Catalysis, 4,319(1965)参照）を用いて、２ｎｍ以下のマイクロ孔容積を求めた。 The specific surface area and pore volume were measured using a nitrogen gas adsorption method after approximately 0.5 g of each activated carbon sample was vacuum degassed at 300 ° C. for 6 hours. At this time, a micropore volume of 2 nm or less was determined using a “t-plot method” (see B. C. Lippens, J. H. de Boer, J. Catalysis, 4,319 (1965)).

活性炭の表面官能基量の定量は、一般的に知られている方法（例えば、「表面 Vol.34,No.2(1996)」、「Catal.16,179(1966)」等参照）を使用して行うことができる。具体的には、表面官能基量の定量は、活性炭試料のそれぞれ２ｇを１００ｍｌのエルレンマイヤーフラスコに取り、これらに１／１０規定（Ｎ）のアルカリ試薬（ナトリウムエトキシド）５０ｍｌを加え、２４時間振とうした後に濾別し、未反応のアルカリ試薬を１／１０規定（Ｎ）の塩酸で滴定して行うことができる。 The amount of the surface functional group of activated carbon is quantified using a generally known method (for example, “Surface Vol.34, No.2 (1996)”, “Catal.16,179 (1966)” etc.). It can be carried out. Specifically, the amount of the surface functional group was determined by taking 2 g of each activated carbon sample into a 100 ml Erlenmeyer flask, adding 50 ml of 1/10 normal (N) alkali reagent (sodium ethoxide), 24 After shaking for a while, the solution is filtered off and the unreacted alkali reagent is titrated with 1/10 N (N) hydrochloric acid.

Ｋ量は、活性炭試料のそれぞれ２０ｇを空気中にて７００℃で４８時間以上加熱処理して得られた灰分の水溶液を、原子吸光分析法を使用して定量した。
等方性水蒸気賦活活性炭（水蒸気賦活ヤシ殻活性炭）は、クラレケミカル社製ＹＰ１７Ｄ（平均粒径：６μｍ）を用いた The amount of K was quantified using an atomic absorption spectrophotometric method for an aqueous solution of ash obtained by heating 20 g of each activated carbon sample in air at 700 ° C. for 48 hours or more.
As the isotropic water vapor activated activated carbon (water vapor activated coconut shell activated carbon), YP17D (average particle size: 6 μm) manufactured by Kuraray Chemical Co., Ltd. was used.

次に、各活性炭混合物について、活性炭混合物８６質量部、導電性フィラーとしてのカーボンブラック（電気化学工業社製、デンカブラック）８質量部、および結着剤としてのフッ素樹脂（三井デュポンフルオロケミカル社製、テフロン７Ｊ（テフロン：登録商標））６質量部を混練した後に圧延した。そして、この圧延物から厚みが１５０μｍの電極シートを各活性炭混合物について作製した。 Next, for each activated carbon mixture, 86 parts by mass of the activated carbon mixture, 8 parts by mass of carbon black (Denka Black, manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd.) as a conductive filler, and a fluororesin (as a binder, manufactured by Mitsui Dupont Fluorochemical) , 6 parts by mass of Teflon 7J (Teflon: registered trademark) was kneaded and rolled. Then, an electrode sheet having a thickness of 150 μm was prepared for each activated carbon mixture from the rolled product.

次に、このように作製した電極シートから幅が１００ｍｍで静電容量が１５００Ｆとなるように、帯状の分極性電極ｅを作製した。
そして、分極性電極ｅを厚みが４０μｍのアルミニウム箔からなる帯状集電体１１の両面に導電性接着剤で接着することによって、帯状正極１５および帯状負極１２を作製した。次に、帯状正極１５、帯状負極１２、およびセパレータ１７，１８を使用して電気二重層キャパシタ１と同様の構造の試験用電気二重層キャパシタを組み立てた。ちなみに、セパレータ１７，１８は、厚みが５０μｍで、幅が１０５ｍｍのセルロース製のセパレータ（日本高度紙工業製、ＴＦ４５５０）であり、伸び率は、１．３％であった。また、電解液としては、トリエチルメチルアンモニウムテトラフルオロボーレイト[（Ｃ_２Ｈ_５）_３ＣＨ_３ＮＢＦ_４]のプロピレンカーボネート溶液（１．５ｍｏｌ／Ｌ）を使用した。 Next, a strip-shaped polarizable electrode e was produced from the electrode sheet thus produced so that the width was 100 mm and the capacitance was 1500 F.
And the strip | belt-shaped positive electrode 15 and the strip | belt-shaped negative electrode 12 were produced by adhere | attaching the polarizable electrode e on both surfaces of the strip | belt-shaped collector 11 which consists of an aluminum foil with a thickness of 40 micrometers with a conductive adhesive. Next, a test electric double layer capacitor having the same structure as that of the electric double layer capacitor 1 was assembled using the belt-like positive electrode 15, the belt-like negative electrode 12, and the separators 17 and 18. Incidentally, the separators 17 and 18 are cellulose separators having a thickness of 50 μm and a width of 105 mm (manufactured by Nippon Kogyo Paper Industries Co., Ltd., TF4550), and the elongation percentage was 1.3%. Further, as the electrolyte, a propylene carbonate solution (1.5 mol / L) of triethylmethylammonium tetrafluoroborate [(C ₂ H ₅ ) ₃ CH ₃ NBF ₄ ] was used.

＜電解液の調製＞
トリエチルメチルアンモニウムテトラフルオロボーレイト[（Ｃ_２Ｈ_５）_３ＣＨ_３ＮＢＦ_４]を電解質とするプロピレンカーボネートの１．５ｍｏｌ／Ｌ溶液を電解液として調製した。なお、この電解液の水分量は、３０ｐｐｍ以下であった。 <Preparation of electrolyte>
A 1.5 mol / L solution of propylene carbonate using triethylmethylammonium tetrafluoroborate [(C ₂ H ₅ ) ₃ CH ₃ NBF ₄ ] as an electrolyte was prepared as an electrolyte. In addition, the water content of this electrolyte solution was 30 ppm or less.

＜円筒型電気二重層キャパシタの作製＞
作製した電極巻回体３を、アルミニウムで形成された円筒形状（直径４０ｍｍ、高さ１２０ｍｍ）の密閉容器２に収納した後に、これを１６０℃で真空乾燥させた。そして、この密閉容器２内に、調製した電解液を注入することによって、図１に示す円筒型電気二重層キャパシタ１を作製した。
そして、前記活性炭混合物に代えて、易黒鉛性アルカリ賦活活性炭のみを使用した試験用電気二重層キャパシタと、前記活性炭混合物に代えて、水蒸気賦活ヤシ殻活性炭のみを使用した試験用電気二重層キャパシタとを更に作製した。なお、試験用電気二重層キャパシタの分極性電極ｅの体積を、図３に電極体積（ｃｍ^３）として示す。図３は、水蒸気賦活ヤシ殻活性炭の配合量（図３中、難黒鉛性水蒸気賦活活性炭の含有率（質量％）として示す）に対する分極性電極ｅの体積（図３中、１５００Ｆを発現させるための電極体積（ｃｍ^３）として示す）を表わすグラフである。 <Production of cylindrical electric double layer capacitor>
The produced electrode winding body 3 was housed in a cylindrical container (diameter 40 mm, height 120 mm) made of aluminum and then vacuum-dried at 160 ° C. And the cylindrical type electric double layer capacitor 1 shown in FIG. 1 was produced by inject | pouring the prepared electrolyte solution in this airtight container 2. FIG.
And, instead of the activated carbon mixture, a test electric double layer capacitor using only graphitizable alkali activated carbon, and a test electric double layer capacitor using only steam activated coconut shell activated carbon instead of the activated carbon mixture, Was further prepared. In addition, the volume of the polarizable electrode e of the electric double layer capacitor for test is shown as an electrode volume (cm ³ ) in FIG. FIG. 3 shows the volume of the polarizable electrode e with respect to the blending amount of the steam activated coconut shell activated carbon (shown as the content (mass%) of the non-graphite steam activated carbon in FIG. 3) (in order to express 1500 F in FIG. 3). The electrode volume (shown as cm ³ ).

次に、作製した前記試験用電気二重層キャパシタについて、２．７Ｖで充電を行って、分極性電極ｅの膨張率（前記式（１）のＥＰ参照）を求めた。その結果を図４に示す。なお、図４は、水蒸気賦活ヤシ殻活性炭の配合量（含有率）に対する分極性電極ｅの膨張率の相関関係を示すグラフである。
次に、本実施例では、図４を参照することによって、セパレータ１７，１８の伸び率（１．３％）に分極性電極ｅの膨張率を略一致させた電気二重層キャパシタ１を作製した。ちなみに、この分極性電極ｅに使用する活性炭混合物中の水蒸気賦活ヤシ殻活性炭の配合量（含有率）は、図４に示すように、分極性電極ｅの膨張率１０％に対応する３５質量％となる。 Next, the produced electric double layer capacitor for test was charged at 2.7 V, and the expansion coefficient of the polarizable electrode e (see EP in the formula (1)) was obtained. The result is shown in FIG. FIG. 4 is a graph showing the correlation of the expansion coefficient of the polarizable electrode e with respect to the blending amount (content ratio) of the steam activated coconut shell activated carbon.
Next, in this example, by referring to FIG. 4, the electric double layer capacitor 1 in which the expansion rate (1.3%) of the separators 17 and 18 substantially matched the expansion rate of the polarizable electrode e was produced. . Incidentally, the blending amount (content rate) of the steam activated coconut shell activated carbon in the activated carbon mixture used for the polarizable electrode e is 35% by mass corresponding to the expansion rate of 10% of the polarizable electrode e as shown in FIG. It becomes.

次に、参考例として、各試験用電気二重層キャパシタについて、発電要素コスト（円）を算出した。易黒鉛性アルカリ賦活活性炭は高い体積容量密度（Ｆ／ｃｍ^３）を持つので、素子を小型化することができる。さらには、また分極性電極ｅを高密度に成形することができるので、分極性電極ｅの空隙が低減する。その結果、易黒鉛性アルカリ賦活活性炭を多く含む分極性電極ｅを使用する電気二重層キャパシタ１ほど、素子内に含浸される電解液の使用量が少ない。その結果、電気二重層キャパシタ１の製品コストを低減することができる。その反面、高価な易黒鉛性アルカリ賦活活性炭を多く含む分極性電極ｅを使用する電気二重層キャパシタ１ほど製品コストは高くなる。そして、易黒鉛性アルカリ賦活活性炭を多く含む分極性電極ｅを使用する電気二重層キャパシタ１では、高価な樹脂系セパレータを使用しなければならない。図５は、このような条件で、電気二重層キャパシタ１の発電要素コスト（円）を算出した結果を表わすグラフであり、分極性電極ｅ中の水蒸気賦活ヤシ殻活性炭の配合量（図５中、難黒鉛性水蒸気賦活活性炭の含有率（質量％）で示す）に対する発電要素コスト（図５中、１５００Ｆを発現させるための発電要素コスト（円）として示す）を表わしている。 Next, as a reference example, the power generation element cost (yen) was calculated for each test electric double layer capacitor. Since the graphitizable alkali-activated activated carbon has a high volume capacity density (F / cm ³ ), the device can be miniaturized. Furthermore, since the polarizable electrode e can be formed with a high density, the gap of the polarizable electrode e is reduced. As a result, the electric double layer capacitor 1 using the polarizable electrode e containing a large amount of graphitizable alkali-activated activated carbon has a smaller amount of electrolytic solution impregnated in the element. As a result, the product cost of the electric double layer capacitor 1 can be reduced. On the other hand, the product cost increases as the electric double layer capacitor 1 using the polarizable electrode e containing a large amount of expensive graphitizable alkali-activated activated carbon. In the electric double layer capacitor 1 using the polarizable electrode e containing a large amount of graphitizable alkali activated carbon, an expensive resin separator must be used. FIG. 5 is a graph showing the result of calculating the power generation element cost (yen) of the electric double layer capacitor 1 under such conditions. The blending amount of the steam activated coconut shell activated carbon in the polarizable electrode e (in FIG. 5) Represents the power generation element cost (shown as the power generation element cost (yen) for expressing 1500F in FIG. 5) with respect to the content (mass%) of the non-graphitizable water vapor activated activated carbon.

図５に示すように、水蒸気賦活ヤシ殻活性炭の含有率が４０質量％を超えることによって、電気二重層キャパシタ１の発電要素コスト（円）が低下している。つまり、本実施例での電気二重層キャパシタ１においては、安価なセルロース系セパレータを使用することができる膨張率となるように易黒鉛性アルカリ賦活活性炭の含有率を抑えるとともに、電解液の使用量を極力低減することができる程度に易黒鉛性アルカリ賦活活性炭の含有率を設定することが望ましい。 As shown in FIG. 5, the power generation element cost (yen) of the electric double layer capacitor 1 is reduced when the content ratio of the steam activated coconut shell activated carbon exceeds 40 mass%. That is, in the electric double layer capacitor 1 in this example, the content of the graphitizable alkali-activated activated carbon is suppressed so as to obtain an expansion rate at which an inexpensive cellulose separator can be used, and the amount of electrolyte used It is desirable to set the content of the graphitizable alkali-activated activated carbon to such an extent that can be reduced as much as possible.

また、参考例として、各試験用電気二重層キャパシタについて、電圧維持率を測定した。その結果を図６のセパレータＡ（セルロース系セパレータ）のカーブとして示す。図６は、分極性電極ｅ中の水蒸気賦活ヤシ殻活性炭の配合量（図６中、難黒鉛性水蒸気賦活活性炭の含有率（質量％）で示す）に対する電圧維持率（％）を表わしている。この電圧維持率は、試験用電気二重層キャパシタに２．５Ｖで２４時間充電した後に、２５℃において７２時間放置した際の電圧の維持率である。図６に示すように、試験用電気二重層キャパシタでは、水蒸気賦活ヤシ殻活性炭の含有率が４０質量％を超えるまでは電圧維持率が不充分となっている。これは、セパレータの破断、またはミクロショート等が発生し電圧維持率が低下したものと考えられる。 Moreover, the voltage maintenance factor was measured about each electric double layer capacitor for a test as a reference example. The result is shown as a curve of the separator A (cellulose separator) in FIG. FIG. 6 represents the voltage maintenance rate (%) with respect to the blending amount of the steam activated coconut shell activated carbon in the polarizable electrode e (indicated in FIG. 6 by the content (mass%) of the non-graphite steam activated carbon). . This voltage maintenance rate is the voltage maintenance rate when the test electric double layer capacitor is charged at 2.5 V for 24 hours and then left at 25 ° C. for 72 hours. As shown in FIG. 6, in the electric double layer capacitor for test, the voltage maintenance rate is insufficient until the content of the steam activated coconut shell activated carbon exceeds 40% by mass. This is thought to be due to the separator being broken or micro short-circuited, resulting in a decrease in voltage maintenance ratio.

また、各試験用電気二重層キャパシタに使用したセルロース系セパレータに代えて、樹脂系セパレータ（ポリテトラフルオロエチレン製セパレータ（ＪＧＩ製、ＢＳＰＯ４０５５０、厚み５０μｍ））を使用した電気二重層キャパシタの電圧維持率を測定した。その結果を図６のセパレータＢ（樹脂系セパレータ）のカーブとして示す。図６に示すように、セパレータＢ（樹脂系セパレータ）を使用した電気二重層キャパシタでは、易黒鉛性アルカリ賦活活性炭を使用したもの（水蒸気賦活ヤシ殻活性炭の含有率が０質量％）でも、電圧維持率が８０％を超えている。つまり、この電気二重層キャパシタによれば、分極性電極ｅに安価な水蒸気賦活ヤシ殻活性炭を含ませることで製品コストを低減することができるとともに、樹脂系セパレータを使用することで電気二重層キャパシタ１の電圧維持率（％）を高めることができる。 In addition, the voltage maintenance rate of the electric double layer capacitor using a resin separator (polytetrafluoroethylene separator (manufactured by JGI, BSPO40550, thickness 50 μm)) instead of the cellulose separator used in each electric double layer capacitor for testing. Was measured. The result is shown as a curve of the separator B (resin separator) in FIG. As shown in FIG. 6, in the electric double layer capacitor using the separator B (resin-based separator), even the one using the graphitizable alkali activated carbon (the content of the water vapor activated coconut shell activated carbon is 0% by mass) The maintenance rate exceeds 80%. In other words, according to this electric double layer capacitor, it is possible to reduce the product cost by including an inexpensive water vapor activated coconut shell activated carbon in the polarizable electrode e, and by using a resin separator, the electric double layer capacitor The voltage maintenance rate (%) of 1 can be increased.

実施形態に係る電気二重層キャパシタの構成を説明するための斜視図であり、容器の一部に切欠きを含む図である。It is a perspective view for demonstrating the structure of the electric double layer capacitor which concerns on embodiment, and is a figure containing a notch in a part of container. 図１のＡ−Ａ断面の模式図である。It is a schematic diagram of the AA cross section of FIG. 水蒸気賦活ヤシ殻活性炭の含有率に対する分極性電極の体積を示すグラフである。It is a graph which shows the volume of a polarizable electrode with respect to the content rate of water vapor activated coconut shell activated carbon. 水蒸気賦活ヤシ殻活性炭の含有率に対する分極性電極の膨張率の相関関係を示すグラフである。It is a graph which shows the correlation of the expansion coefficient of a polarizable electrode with respect to the content rate of water vapor activated coconut shell activated carbon. 水蒸気賦活ヤシ殻活性炭の含有率に対する電気二重層キャパシタの発電要素コストを示すグラフである。It is a graph which shows the electric power generation element cost of an electric double layer capacitor with respect to the content rate of water vapor activated coconut shell activated carbon. 水蒸気賦活ヤシ殻活性炭の含有率に対する電気二重層キャパシタの電圧維持率を示すグラフである。It is a graph which shows the voltage maintenance factor of the electric double layer capacitor with respect to the content rate of water vapor activated coconut shell activated carbon.

符号の説明Explanation of symbols

１電気二重層キャパシタ
３電極巻回体
１７セパレータ
１８セパレータ
ｅ分極性電極（電極） DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electric double layer capacitor 3 Electrode winding body 17 Separator 18 Separator e Polarized electrode (electrode)

Claims

電極間にセパレータを有する電気二重層キャパシタにおいて、
異方性炭素のアルカリ賦活活性炭に等方性炭素の水蒸気賦活活性炭が配合された活性炭混合物が前記電極に含まれており、充電時における前記電極の膨張率が、前記セパレータの伸び率以下であることを特徴とする電気二重層キャパシタ。 In the electric double layer capacitor having a separator between the electrodes,
An activated carbon mixture in which isotropic carbon water vapor activated activated carbon is blended with anisotropic activated carbon activated carbon is included in the electrode, and the expansion rate of the electrode during charging is equal to or less than the elongation rate of the separator. An electric double layer capacitor characterized by that.

定格電圧での前記電極の膨張率が、１０％未満であることを特徴とする請求項１に記載の電気二重層キャパシタ。 2. The electric double layer capacitor according to claim 1, wherein an expansion coefficient of the electrode at a rated voltage is less than 10%.