JP2007266311A - 電気二重層キャパシタ用セパレータ及び電気二重層キャパシタ - Google Patents
電気二重層キャパシタ用セパレータ及び電気二重層キャパシタ Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】 本発明の電気二重層キャパシタ用セパレータは、アクリロニトリル共重合体からなり、平均繊維径が0.2μm以下の極細繊維を含む繊維集合体からなり、前記極細繊維はプロピレンカーボネートを溶媒とする電解液に対する不溶化処理がなされている。前記極細繊維は静電紡糸法により紡糸されたものであるのが好ましい。本発明の電気二重層キャパシタは前記セパレータを使用したものである。
【選択図】 図1
Description
(紡糸原液の調製)
アクリロニトリル−アクリル酸エステル共重合体(三菱レイヨン(株)製、登録商標:ボンネルD122)を、N,N−ジメチルホルムアミドに溶解させ、濃度12mass%の紡糸原液(粘度:900mP・s)を調製した。
図1及び図2に示すような製造装置を用意した。つまり、14本のノズル群21〜214(それぞれ内径が0.4mmのステンレス製針状ノズル)をピッチ60mmで、チェーン状支持体6cにそれぞれ固定し、この支持体6cを第1スプロケット6a、第2スプロケット6b間に橋渡し、ノズル群21〜214を長円状(長径:480mm、短径:140mm)に配置した。更に、第1スプロケット6aに駆動モーター6を取り付けた。
前記紡糸原液を前記紡糸原液貯留部1に入れ、マグネット式マイクロギアポンプ(供給吐出手段3)を用いて紡糸原液をノズル21を介してノズル群21〜214へ供給し、ノズル群21〜214を20mm/sec.の一定速度で長円状に循環移動(捕集体の移動方向と直交する方向に循環移動)させながら、各ノズルから紡糸原液を吐出(1本あたりの吐出量:3g/時間)し、また、前記ベルト状捕集体5を一定速度(表面速度:4.5cm/分)で移動させながら、前記高電圧電源4から紡糸原液に+15kVの電圧を印加して、吐出した紡糸原液に電界を作用させて繊維化し、前記ベルト状捕集体5上に集積させて前駆繊維集合体を製造した。なお、前駆繊維集合体を製造する際には、気体供給装置10から温度25℃、相対湿度25%の調湿エアを3m3/分で供給するとともに、排気口から出てくる気体を排気ファン11で排気した。
ポリアクリロニトリル(アルドリッチ製、品番:181315)を、N,N−ジメチルホルムアミドに溶解させ、濃度12mass%の紡糸原液(粘度:1300mP・s)を調製し、使用したこと以外は、実施例1と同様にして、極細連続繊維からなる繊維集合体を製造し、セパレータ(平均繊維径:0.4μm、目付:4.6g/m2、厚さ:24μm、見掛密度:0.2g/cm3、長手方向における目付1g/m2あたりの引張り強さ:260mN/50mm幅)とした。なお、このセパレータを、テトラエチルアンモニウム・テトラフルオロボーレイト17重量%をプロピレンカーボネート83重量%に溶解させた電解液に、室温下、24時間浸漬しても、繊維集合体状態を維持した耐電解液性に優れるものであったが、平均繊維径の大きいものであったため、実施例1のセパレータよりも緻密性に劣り、実施例1のセパレータよりも短絡が発生しやすく、歩留まりが悪くなることが予測できるものであった。
遠赤外線ヒーターによる熱処理を実施しなかったこと以外は実施例1と同様にして、極細連続繊維からなる繊維集合体を製造し、セパレータ(平均繊維径:0.2μm、目付:4.5g/m2、厚さ:23μm、見掛密度:0.2g/cm3、長手方向における目付1g/m2あたりの引張り強さ:227mN/50mm幅)とした。なお、このセパレータを、テトラエチルアンモニウム・テトラフルオロボーレイト17重量%をプロピレンカーボネート83重量%に溶解させた電解液に、室温下、24時間浸漬すると、完全に溶解してしまい、セパレータとして使用できないものであった。
リライアントプレス機(アサヒ繊維機械(株)製、JR−1000LTS)を用い、温度100℃、20秒間加熱する条件下で、加熱処理を実施したこと以外は実施例1と同様にして、極細連続繊維からなる繊維集合体を製造し、セパレータ(平均繊維径:0.2μm、目付:4.5g/m2、厚さ:23μm、見掛密度:0.2g/cm3、長手方向における目付1g/m2あたりの引張り強さ:229mN/50mm幅)とした。なお、このセパレータを、テトラエチルアンモニウム・テトラフルオロボーレイト17重量%をプロピレンカーボネート83重量%に溶解させた電解液に、室温下、24時間浸漬すると、一部溶解し、シート強度が落ち、かつ緻密性が低下したため、短絡が発生しやすく、歩留まりが悪くなることが予測できるものであった。
リライアントプレス機(アサヒ繊維機械(株)製、JR−1000LTS)を用い、温度80℃、20秒間加熱する条件下で、加熱処理を実施したこと以外は実施例1と同様にして、極細連続繊維からなる繊維集合体を製造し、セパレータ(平均繊維径:0.2μm、目付:4.5g/m2、厚さ:23μm、見掛密度:0.2g/cm3、長手方向における目付1g/m2あたりの引張り強さ:227mN/50mm幅)とした。なお、このセパレータを、テトラエチルアンモニウム・テトラフルオロボーレイト17重量%をプロピレンカーボネート83重量%に溶解させた電解液に、室温下、24時間浸漬すると、一部溶解し、シート強度及び緻密性が大幅に低下したため、短絡が発生しやすく、歩留まりが悪くなることが予測できるものであった。
1a 供給管
21〜2n ノズル群
3 供給吐出手段
4 高電圧電源
5 ベルト状捕集体
6 駆動モーター
6a 第1スプロケット
6b 第2スプロケット
6c 支持体
8 紙管
9 紡糸容器
10 気体供給装置
10a パンチングプレート
11 排気装置
11a パンチングプレート
Claims (3)
- アクリロニトリル共重合体からなり、平均繊維径が0.2μm以下の極細繊維を含む繊維集合体からなり、前記極細繊維はプロピレンカーボネートを溶媒とする電解液に対する不溶化処理がなされていることを特徴とする電気二重層キャパシタ用セパレータ。
- 前記極細繊維が静電紡糸法により紡糸されたもの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用セパレータ。
- 請求項1又は請求項2に記載の電気二重層キャパシタ用セパレータを使用した電気二重層キャパシタ。
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