JP3406486B2

JP3406486B2 - 有機溶媒系電気二重層コンデンサ電極用活性炭の製造方法

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Publication number: JP3406486B2
Application number: JP22213597A
Authority: JP
Inventors: 茂樹小山; 尚彦沖; 実野口
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1996-09-17
Filing date: 1997-08-19
Publication date: 2003-05-12
Anticipated expiration: 2017-08-19
Also published as: JPH10149957A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は有機溶媒系電解液を用い
る電気二重層コンデンサの分極性電極に用いられる活性
炭の製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電気二重層コンデンサは、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、車載のバッテリーな
どの用途に使用されている。

【０００３】この電気二重層コンデンサは、例えば図３
に示すように、活性炭からなる一対の分極性電極１，１
がセパレータ２を介して対向して設けられ、該分極性電
極１にテトラアルキルアンモニウム塩等の有機溶媒溶液
を電解液として含浸させてそれぞれ陽極および陰極とし
て作用するよう構成されている。図３示の電気二重層コ
ンデンサでは、セパレータ２を介して対向する分極性電
極１，１はアルミニウム製容器３に収容されると共に、
パッキン４を介してアルミニウム製容器３に取着される
アルミニウム製蓋体５で閉蓋するようになっている。前
記構成において、容器３及び蓋体５はそれぞれ分極性電
極１，１に接触し、容器３が分極性電極１に対する陰極
側集電部材、蓋体５が分極性電極１に対する陽極側集電
部材となっている。

【０００４】このような電気二重層コンデンサの分極性
電極には、微細な細孔を有する活性炭が用いられている
が、電気二重層コンデンサをより小型化・軽量化・大容
量化するために、前記分極性電極の静電容量密度を高く
することができる活性炭が求められている。

【０００５】このため、前記分極性電極の静電容量密度
を高くすることができる活性炭を得るべく、活性炭の各
種特性について検討されており、例えば、「電極中の活
性炭重量当たりの静電容量密度と活性炭の比表面積とは
ほぼ直線的な比例関係にあり、活性炭電極上の電気二重
層の静電容量は、炭種や細孔特性に影響を受けず略一定
である」とする仮説が提言されている（電気化学，５
９，Ｎｏ．７，ｐ．６０７−６１３，１９９１）。

【０００６】しかし、活性炭の電気二重層の静電容量と
して水銀電極などにより観測される値と、活性炭の比表
面積とから、該活性炭を用いる分極性電極の電気二重層
コンデンサの静電容量の理論値を求めると、該理論値は
該電気二重層コンデンサの静電容量の実測値と一致しな
い。

【０００７】例えば、図３示のようにセパレータ２を挟
んで一対の分極性電極１，１を備える構成となっている
該電気二重層コンデンサの静電容量をＣ₀とし、分極性
電極１，１の静電容量をＣ₁，Ｃ₂とすると、１／Ｃ₀＝１／Ｃ₁＋１／Ｃ₂ ・・・（１）と表せる。ここで、水銀電極により観測される活性炭の
電気二重層の静電容量は、２０μＦ／ｃｍ²程度である
から、１５００ｍ²／ｃｃの比表面積を有する活性炭の
電気二重層の静電容量は、２０（μＦ／ｃｍ²）×１５００（ｍ²／ｃｃ）＝３０
０（Ｆ／ｃｃ）となる。そこで、（１）式でＣ₁，Ｃ₂にそれぞれ３０
０（Ｆ／ｃｃ）を代入してＣ₀を求めると、Ｃ₀＝１５
０（Ｆ／ｃｃ）となる。Ｃ₀は２容積分の分極性電極１
に対する静電容量であるので、前記電気二重層コンデン
サの理論的静電容量は前記Ｃ₀の値を２で除して７５Ｆ
／ｃｃとなるはずである。

【０００８】ところが、前記電気二重層コンデンサの静
電容量は実際には１３Ｆ／ｃｃ程度にしかならない。ま
た、同じ比表面積を有する活性炭同士でも、それを用い
た電気二重層コンデンサの静電容量が全く異なる場合も
ある。

【０００９】そこで、本発明者らは、前記仮説が、分析
の限界が約１０オングストロームであるチッ素ガス吸着
によるＢＥＴ法で計測された比表面積に基づいてなされ
ていることに着目し、前記仮説を検証すべく、透過型電
子顕微鏡の画像を用いて１０オングストローム未満の微
細な細孔も分析できる特殊な画像分析を行い、比表面積
の異なる電極用活性炭について静電容量密度と比表面積
の関係を調べたところ、両者の間には直線的な比例関係
は存在せず、静電容量を左右する要素が他に存在すると
の結論が得られた。

【００１０】本発明者らは、この知見に基づいてさらに
検討を重ねた結果、活性炭の細孔分布の最頻値を前記有
機溶媒が溶媒和した前記電解液イオンの吸着に適した孔
径とすることにより、電気二重層コンデンサの分極性電
極に用いたときに、容積当たりの静電容量密度に優れた
活性炭が得られることを見出し、このような電気二重層
コンデンサ電極用活性炭については既に特許出願してい
る（特願平８−４６９１２号明細書参照）。前記明細書
記載の活性炭は、塩化ビニル系樹脂を焼成して得られた
炭化物を、４００〜１０００℃の範囲の温度に１〜２０
時間保持することにより１段階でアルカリ賦活するもの
であり、細孔分布の最頻値が前記有機溶媒が溶媒和した
前記電解液イオンの吸着に適した１０〜２０オングスト
ロームの範囲となっている。

【００１１】なお、前記最頻値とは、細孔の孔径の度数
分布において、相対頻度の最も大きい度数を示す孔径の
値をいう。また、前記孔径の度数分布は、活性炭の透過
型電子顕微鏡の画像をもとに、これを二値化して得られ
た画像のフーリエ変換により得られるパワースペクトル
から求められる。

【００１２】このような活性炭によれば、細孔分布の最
頻値が前記範囲にあるので、電極密度が高く、容積当た
りの静電容量密度に特に優れた分極性電極を形成するこ
とができ、該分極性電極によりエネルギー密度の高い電
気二重層コンデンサを構成することができる。

【００１３】しかしながら、前記のように電極密度を大
きくすることができるような条件で賦活処理を行った活
性炭を用いた分極性電極は、充放電の繰り返しにより静
電容量が低下しやすいとの不都合がある。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明は大き
な電極密度を備えると共に、充放電の繰り返しによる静
電容量の低下が少ない分極性電極を得ることができる活
性炭を製造する方法を提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明の有機溶媒系電気二重層コンデンサ電極用活
性炭の製造方法は、易黒鉛化性有機物を焼成して炭化さ
せたのち、得られた炭化物に対してアルカリ賦活処理を
行う活性炭の製造方法において、前記アルカリ賦活処理
は、６００〜９５０℃の範囲の温度による第１のアルカ
リ賦活処理と、８００〜１０００℃の範囲の温度であっ
て第１のアルカリ賦活処理より高い温度による第２のア
ルカリ賦活処理とからなり、前記いずれか一方のアルカ
リ賦活処理の後、他方のアルカリ賦活処理を行うことを
特徴とする。

【００１６】前記本発明によれば、易黒鉛化性有機物を
炭化させて得られた炭化物に対して、６００〜９５０℃
の範囲の温度による第１のアルカリ賦活処理を行うこと
により、微細な細孔を確保することができる。このよう
な活性炭は、炭素密度が高いので電気二重層コンデンサ
の分極性電極に用いたときに、その電極密度が高くな
り、容積当たりの静電容量密度を高くすることができ
る。

【００１７】また、本発明によれば、前記炭化物に対し
て、８００〜１０００℃の範囲の温度による第２のアル
カリ賦活処理を行うことにより、表面の官能基が除去さ
れた活性炭が得られ、かかる活性炭によれば、電気二重
層コンデンサの分極性電極として用いるときに充放電の
繰り返しによる静電容量の低下が抑制される。

【００１８】従って、本発明によれば、前記異なる温度
による２段階のアルカリ賦活処理を行うことにより、電
気二重層コンデンサの分極性電極に用いたときに、容積
当たりの静電容量密度が高く、しかも充放電の繰り返し
による静電容量の低下を抑制することができる活性炭を
得ることができる。

【００１９】本発明において、前記両アルカリ賦活処理
の順序は特に限定されず、第１のアルカリ賦活処理の後
に第２のアルカリ賦活処理を行ってもよく、反対に第２
のアルカリ賦活処理の後に第１のアルカリ賦活処理を行
ってもよい。

【００２０】また、本発明は、前記いずれか一方のアル
カリ賦活処理の後、連続して他方のアルカリ賦活処理を
行うことを特徴とする。本発明によれば、前記両アルカ
リ賦活処理を連続して行うことにより、工程を簡略化し
て製造コストを低減することができる。

【００２１】アルカリ賦活処理では、通常、処理後に、
得られた活性炭を水洗、中和洗浄して、未反応の活性化
剤や夾雑物等を除去する後処理が行われる。そこで、本
発明において、前記両アルカリ賦活処理を連続して行う
とは、例えば第１のアルカリ賦活処理に連続して第２の
アルカリ賦活処理を行う場合には、前記第１のアルカリ
賦活処理の後で前記後処理を行わず、そのまま第２のア
ルカリ賦活処理を行うことを意味する。

【００２２】本発明に用いる前記易黒鉛化性有機物と
は、比較的低温、例えば約８００℃以下の焼成処理によ
って容易に黒鉛構造が形成される有機化合物を包括的に
指称し、例えば、塩化ビニル系樹脂、ポリアクリロニト
リルなどの脂肪族系高分子化合物のほか、タール、メゾ
フェースピッチ、ポリイミドなどの芳香族系高分子化合
物を挙げることができるが、製造コストの面から塩化ビ
ニル系樹脂が好ましい。前記黒鉛構造の形成は、例え
ば、Ｘ線回折パターンにおいて、２θが２５°付近に明
白なピークを持つことによって確認できる。

【００２３】前記易黒鉛化性有機物は前記の様に約８０
０℃以下の焼成処理によって黒鉛構造が形成されるが、
本発明では、該易黒鉛化性有機物を室温から７００℃未
満の温度まで加熱することにより行うことにより、前記
黒鉛構造が形成されると共に、前記賦活処理により活性
炭としたときに前記電気二重層コンデンサの分極性電極
に適した孔径となる微細孔を形成することができる。
尚、前記焼成温度が７００℃を超えると、得られた炭化
物の焼結により、形成された細孔が閉塞され、賦活処理
が難しくなる。

【００２４】前記易黒鉛化性有機物の焼成により得られ
た炭化物に対する前記第１のアルカリ賦活処理は、６０
０〜９５０℃の範囲の温度で行うことを特徴とする。前
記第１のアルカリ賦活処理は、６００℃未満では賦活が
進みにくく十分な静電容量が得られず、９５０℃を超え
ると、過賦活により細孔径が全体的に拡大して、得られ
る活性炭の密度が著しく低下する。前記第１のアルカリ
賦活処理は、製造コストの面から８００〜９００℃の範
囲、特に８６０℃前後の温度で行うことが好ましい。

【００２５】前記第１のアルカリ賦活処理は前記範囲の
温度に１〜２０時間保持して行うことを特徴とする。前
記範囲の温度に保持する時間が１時間未満では充分な細
孔形成ができず、２０時間を超えると、過賦活により孔
径が拡大された細孔の数が多くなる。なお、前記範囲の
温度に保持する時間は、製造コストの面から２〜１０時
間、特に４時間前後とすることが好ましい。

【００２６】また、前記炭化物に対する前記第２のアル
カリ賦活処理は８００〜１０００℃の範囲で、しかも前
記第１のアルカリ賦活処理よりも高い温度で行うことを
特徴とする。前記第２のアルカリ賦活処理は８００℃未
満では前記第１のアルカリ賦活処理に対して十分な温度
差を設けることが難しくなり、表面官能基の除去や適度
な細孔径の拡大が困難となる。一方、１０００℃を超え
ると、短時間の処理でも過賦活となり、不要な密度低下
を招く。

【００２７】前記第２のアルカリ賦活処理は前記範囲の
温度まで昇温したのち直ちに降温するか、或いは前記範
囲の温度に２時間以内の範囲で保持することにより行
う。前記範囲の温度に保持する時間は、２時間を超える
と過賦活となる。なお、前記範囲の温度に保持する時間
は、製造コストの面から１時間以内、特に０．５時間前
後が好ましい。

【００２８】本発明において、前記アルカリ賦活処理
は、活性化剤としてアルカリ金属水酸化物の１価の塩基
を用いて行うことにより、孔径２０オングストローム以
下の細孔を容易に形成することができる。前記アルカリ
金属水酸化物としては、水酸化リチウム、水酸化ナトリ
ウム、水酸化カリウム等を挙げることができるが、中で
も安価であることから水酸化カリウムが好ましい。

【００２９】前記活性化剤による前記アルカリ賦活処理
は、炭化物１重量部に対してアルカリ金属水酸化物１〜
４重量部を用いることを特徴とする。炭化物１重量部に
対する活性化剤の割合が、１重量部未満であると賦活が
十分に進行せず、一方、４重量部を超えると、得られた
活性炭から電気二重層コンデンサの分極性電極を形成し
たときに、該分極性電極の体積当たりの静電容量密度が
低下する虞れがある。

【００３０】前記活性化剤の割合は、静電容量を確保す
るために、炭化物１重量部に対して１．５〜３重量部、
特に１．８〜２．２重量部とすることが好ましい。

【００３１】また、本実施形態において、前記炭化物
は、前記アルカリ賦活の前に、粒径０．１〜３００μｍ
の範囲の粒子に粉砕することにより、粒子内の賦活を均
一に行うことができる。前記炭化物は、粒径が０．１μ
ｍ未満であると、得られた活性炭から電気二重層コンデ
ンサの分極性電極を形成したときに、自己放電特性が低
減することがある。また、粒径が３００μｍを超える
と、粒子内での賦活が均一に進行しにくくなる虞れがあ
る。前記炭化物は、粒子内の賦活をより均一に行うため
に、１〜１００μｍに粉砕しておくことが好ましい。

【００３２】

【発明の実施の形態】次に、添付の図面を参照しながら
本発明の活性炭の製造方法の好適な実施形態についてさ
らに詳しく説明する。図１は塩化ビニル系樹脂の熱重量
測定のチャート、図２は塩化ビニル系樹脂の焼成温度と
時間との関係を示すグラフ、図３は電気二重層コンデン
サの一構成例の一部を切り欠いて示す説明的断面図であ
る。

【００３３】本実施形態では、易黒鉛化性樹脂として製
造コストの点で有利な塩化ビニル系樹脂を用い、まず、
前記塩化ビニル系樹脂を焼成して炭化させる。

【００３４】図１に示すように、塩化ビニル系樹脂は、
室温から次第に昇温していくと、約２５０℃に始まり約
３５０℃で終了する１段目の重量減少と、約４２０℃に
始まり約５００℃で終了する２段目の重量減少との２段
階の重量減少を示す。図１の熱重量測定のチャートか
ら、前記塩化ビニル系樹脂を焼成する際には、１段目の
重量減少が始まる約２５０℃から２段目の重量減少が始
まる約４２０℃にかけて側鎖が脱離して活性炭の炭素骨
格が形成され、２段目の重量減少が始まる約４２０℃か
ら約７００℃までの間に塩素が脱離して細孔が形成され
るものと考えられる。

【００３５】そして、約７００℃から約１０００℃の間
では、水素が脱離して微細孔が形成され、約１０００℃
から約２０００℃の間では炭素の焼結による細孔の閉塞
が起き約２０００℃を超えると炭素骨格の再配列により
細孔の緻密化が進行すると考えられる。従って、１００
０℃以上に加熱しても、得られた活性炭から電気二重層
コンデンサの分極性電極を形成したときに静電容量の向
上が望めない。

【００３６】そこで、本実施形態では、前記塩化ビニル
系樹脂の焼成をチッ素ガス、アルゴンガスなどの不活性
ガス雰囲気下、室温から６００℃まで加熱することによ
り行う。前記塩化ビニル系樹脂の焼成は、前記１段階目
の重量減少開始温度（２５０℃）まではどのような昇温
速度でもよいが、１段階目の重量減少開始温度から２段
階目の重量減少終了温度（５００℃）までは、塩化ビニ
ルの溶解、分解反応が生じるために２０〜１５０℃／時
間、特に４０〜１００℃／時間の昇温速度で昇温するこ
とが好ましい。また、２段階目の重量減少終了温度から
６００℃までは、塩素原子が脱離するために１００〜３
００℃／時間、特に１５０〜２５０℃／時間の昇温速度
で昇温することが好ましい。また、処理分全体の温度を
均一にするために６００℃に０〜２４時間、特に０．５
〜５時間保持して焼成することが好ましい。

【００３７】そこで、前記塩化ビニル系樹脂の焼成は、
例えば図２に示すように、まず、室温から２５０℃まで
１時間で昇温し、２５０℃に０．５時間保持する。次い
で、２５０℃から５００℃まで５０℃／時の割合で昇温
し、さらに５００℃から６００℃まで２００℃／時の割
合で昇温して６００℃に１時間保持することにより、炭
化物が得られる。

【００３８】本実施形態では、次に、前記炭化物を粒径
０．１〜３００μｍ、好ましくは１〜１００μｍに粉砕
し、炭化物１重量部当たり１〜４重量部の水酸化カリウ
ムと混合したのち、不活性ガス気流中で加熱してアルカ
リ賦活することにより電気二重層コンデンサの分極性電
極に用いられる活性炭とする。

【００３９】前記アルカリ賦活は、６００〜９５０℃の
範囲の温度に１〜２０時間保持する第１のアルカリ賦活
処理と、８００〜１０００℃の範囲、かつ前記第１のア
ルカリ賦活処理より高い温度で、該温度まで昇温したの
ち直ちに降温するか、或いは該温度に２時間以内の範囲
で保持する第２のアルカリ賦活処理とからなる。

【００４０】前記アルカリ賦活処理は、第１のアルカリ
賦活処理の後で第２のアルカリ賦活処理を行ってもよ
く、反対に第２のアルカリ賦活処理の後で第１のアルカ
リ賦活処理を行ってもよい。また、前記アルカリ賦活処
理は、第１のアルカリ賦活処理に連続して第２のアルカ
リ賦活処理を行うか、第２のアルカリ賦活処理に連続し
て第１のアルカリ賦活処理を行うというように、前記両
アルカリ賦活処理を連続して行うようにしてもよい。

【００４１】このようにして得られた活性炭は、ファー
ネスブラック等の導電材及びテトラフルオロエチレン等
の結着剤等と混合して成形され、図３に示す有機溶媒系
電気二重層コンデンサの分極性電極１として用いられ
る。

【００４２】分極性電極１に含浸される電解質として
は、過塩素酸、６フッ化リン酸、４フッ化ホウ酸、トリ
フルオロアルキルスルホン酸、テトラフルオロメタンス
ルホン酸のテトラアルキルアンモニウム塩または過塩素
酸、６フッ化リン酸、４フッ化ホウ酸、トリフルオロア
ルキルスルホン酸、テトラフルオロメタンスルホン酸の
ジアルキルアミン塩等を挙げることができる。また、前
記電解質を溶解する有機溶媒としては、プロピレンカー
ボネート、ブチレンカーボネート、γ−ブチロラクト
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、ニトロエタン等を挙げ
ることができる。

【００４３】前記電解質は、前記有機溶媒に０．１〜３
モル／リットル、好ましくは０．５〜１．５モル／リッ
トルの濃度で溶解され、電解液として使用される。な
お、電解液中では、前記有機溶媒は前記電解質イオンに
溶媒和している状態にあると考えられる。

【００４４】また、セパレータ２としては、ポリエチレ
ン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、ポリエステ
ル、ＰＶＤＦ、セルロース等のシート、またはガラスフ
ィルターが用いられる。

【００４５】本実施形態の活性炭は、前記第１のアルカ
リ賦活処理により、その細孔分布が１０〜２０オングス
トロームの間に最頻値を有し、細孔の大部分が前記電気
二重層コンデンサの電解液中で前記有機溶媒が溶媒和し
ている前記電解質イオンを吸着しやすい大きさとなって
いる。従って、前記活性炭から電気二重層コンデンサの
分極性電極を形成することにより、電気二重層に寄与す
る細孔の割合が格段に大きくなり、前記分極性電極の容
積当たりの静電容量が向上する。

【００４６】しかも、前記活性炭は、前記第２のアルカ
リ賦活処理により、活性炭表面の官能基が除去されてい
るので、充放電の繰り返しによる静電容量の低減が抑制
される。

【００４７】以下、実施例を挙げて本発明をさらに具体
的に説明するが、本発明は、これらの実施例に限定され
るものではない。なお、特に断らない限り、以下の部お
よび％は、重量基準である。

【００４８】

【実施例１】〔活性炭の作成〕塩化ビニル系樹脂（ＰＶＣ）をチッ素
ガス雰囲気下、図２示のようにして、室温から６００℃
まで加熱して焼成し、炭化させて得られた炭化物塊を粗
粉砕後、モーターグラインダーで１時間、さらに遊星ボ
ールミルで１時間粉砕し、粒径０．１〜３００μｍに微
粉砕した。この炭化物粉末２．５ｇとＫＯＨ５．０ｇ
〔ＫＯＨ／Ｃ（重量比）＝２〕とを乳鉢で混合し、ま
ず、管状電気炉中、チッ素ガス気流下で８６０℃に４時
間保持して第１のアルカリ賦活処理を行い、前記第１の
アルカリ賦活処理に連続して、さらに９５０℃に昇温
し、該温度に保持せずに直ちに放冷する第２のアルカリ
賦活処理を行って活性炭を得た後、得られた活性炭を水
に分散させ、塩酸で中和洗浄、ろ別後、５０℃で真空乾
燥し、電気二重層コンデンサの原料活性炭とした。

【００４９】〔充放電サイクル試験〕前記のようにして
得られた原料活性炭０．４２８ｇを、導電材としての粒
状のファーネスブラック（電気化学工業株式会社製、商
品名：デンカブラック）０．０４７ｇ、および結着材と
してのフッ素樹脂（三井デュポンフルオロケミカル株式
会社製、商品名：テフロン７Ｊ）０．０２５ｇと乳鉢で
混練りした後、プレスしてφ２０ｍｍのディスクに成形
し、さらに圧延して、２０ｍｍφのディスク２枚を打ち
抜き、分極性電極とした。

【００５０】この分極性電極を、ガラスフィルターをセ
パレータとし、メチルエチルピリジニウムテトラフルオ
ロボレイト（ＭＥＰＹ／ＢＦ₄）のプロピレンカーボネ
ート溶液（２モル／リットル）を電解液として用いて試
験セルを組み立てた。

【００５１】このセルで、充電終止電位３．５Ｖ、放電
終止電位０Ｖ、充放電電流５ｍＡで充放電を繰り返し行
い、電極中の活性炭の静電容量を測定した。電極密度、
重量および容積当たりの初期静電容量、充放電３０サイ
クル及び６０サイクル後の静電容量低下率を表１に示
す。

【００５２】

【実施例２】実施例１において、前記第１のアルカリ賦
活処理に連続して、さらに９５０℃に昇温し、該温度に
０．５時間保持する第２のアルカリ賦活処理を行った以
外は、実施例１と全く同一にして活性炭を作成し、試験
セルを組み立てた。このセルで、実施例１と全く同一に
して充放電を繰り返し行い、電極中の活性炭の静電容量
を測定した。結果を表１に示す。

【００５３】

【実施例３】実施例１において、前記第１のアルカリ賦
活処理に連続して、さらに９５０℃に昇温し、該温度に
１．０時間保持する第２のアルカリ賦活処理を行った以
外は、実施例１と全く同一にして活性炭を作成し、試験
セルを組み立てた。このセルで、実施例１と全く同一に
して充放電を繰り返し行い、電極中の活性炭の静電容量
を測定した。結果を表１に示す。

【００５４】

【実施例４】実施例１において、前記第１のアルカリ賦
活処理に連続して、さらに９５０℃に昇温し、該温度に
２．０時間保持する第２のアルカリ賦活処理を行った以
外は、実施例１と全く同一にして活性炭を作成し、試験
セルを組み立てた。このセルで、実施例１と全く同一に
して充放電を繰り返し行い、電極中の活性炭の静電容量
を測定した。結果を表１に示す。

【００５５】

【実施例５】実施例１において、得られた炭素粉末を、
まず９５０℃に昇温したのち該温度に保持せずに放冷し
て第２のアルカリ賦活処理を行い、次に前記第２のアル
カリ賦活処理に連続して、さらに８６０℃まで放冷し、
該温度に４時間保持して第１のアルカリ賦活処理を行っ
た以外は、実施例１と全く同一にして活性炭を作成し、
試験セルを組み立てた。このセルで、実施例１と全く同
一にして充放電を繰り返し行い、電極中の活性炭の静電
容量を測定した。結果を表１に示す。

【００５６】尚、本実施例では、前記第２のアルカリ賦
活処理に際して実施例１の第２のアルカリ賦活処理と同
量のＫＯＨを炭化物粉末に混合しただけであり、前記第
１のアルカリ賦活処理に際しては新たなＫＯＨの混合は
行わなかった。

【００５７】

【実施例６】実施例５において、まず９５０℃に０．５
時間保持する第２のアルカリ賦活処理を行い、次に前記
第２のアルカリ賦活処理に連続して、前記第１のアルカ
リ賦活処理を行った以外は、実施例１と全く同一にして
活性炭を作成し、試験セルを組み立てた。このセルで、
実施例１と全く同一にして充放電を繰り返し行い、電極
中の活性炭の静電容量を測定した。結果を表１に示す。

【００５８】

【実施例７】実施例５において、まず９５０℃に２．０
時間保持する第２のアルカリ賦活処理を行い、次に前記
第２のアルカリ賦活処理に連続して、前記第１のアルカ
リ賦活処理を行った以外は、実施例１と全く同一にして
活性炭を作成し、試験セルを組み立てた。このセルで、
実施例１と全く同一にして充放電を繰り返し行い、電極
中の活性炭の静電容量を測定した。結果を表１に示す。

【００５９】

【比較例１】実施例１において、得られた炭素粉末を、
８６０℃に４時間保持して第１のアルカリ賦活処理を行
い、前記第２のアルカリ賦活処理を行わなかった以外
は、実施例１と全く同一にして活性炭を作成し、試験セ
ルを組み立てた。このセルで、実施例１と全く同一にし
て充放電を繰り返し行い、電極中の活性炭の静電容量を
測定した。結果を表１に示す。

【００６０】

【比較例２】実施例１において、得られた炭素粉末を、
９５０℃に２．０時間保持して第２のアルカリ賦活処理
を行い、前記第１のアルカリ賦活処理を行わなかった以
外は、実施例１と全く同一にして活性炭を作成し、試験
セルを組み立てた。このセルで、実施例１と全く同一に
して充放電を繰り返し行い、電極中の活性炭の静電容量
を測定した。結果を表１に示す。

【００６１】

【表１】

【００６２】表１から、本発明の各実施例で得られた活
性炭から形成された分極性電極によれば、電極密度及び
初期静電容量は第１のアルカリ賦活処理のみしか行わな
い比較例１と同等であり、しかも充放電を繰り返した後
の静電容量の低下率は比較例１及び第２のアルカリ賦活
処理のみしか行わない比較例２の両者よりも優れてお
り、顕著な効果を奏することが明らかである。

【図面の簡単な説明】

【図１】塩化ビニル系樹脂の熱重量測定のチャート。

【図２】塩化ビニル系樹脂の焼成温度と時間との関係を
示すグラフ。

【図３】電気二重層コンデンサの一構成例の一部を切り
欠いて示す説明的断面図。

【符号の説明】

１…分極性電極、２…セパレータ、３，５…集電部
材。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平９−213590（ＪＰ，Ａ) 特開昭49−106492（ＪＰ，Ａ) 特開平９−213589（ＪＰ，Ａ) 国際公開91／012203（ＷＯ，Ａ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01G 9/058

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】易黒鉛化性有機物を焼成して炭化させたの
ち、得られた炭化物に対してアルカリ賦活処理を行う活
性炭の製造方法において、前記アルカリ賦活処理は、６００〜９５０℃の範囲の温
度による第１のアルカリ賦活処理と、８００〜１０００
℃の範囲の温度であって第１のアルカリ賦活処理より高
い温度による第２のアルカリ賦活処理とからなり、前記
いずれか一方のアルカリ賦活処理の後、他方のアルカリ
賦活処理を行うことを特徴とする有機溶媒系電気二重層
コンデンサ電極用活性炭の製造方法。
【請求項２】前記アルカリ賦活処理は、前記いずれか一
方のアルカリ賦活処理の後、連続して他方のアルカリ賦
活処理を行うことを特徴とする請求項１記載の有機溶媒
系電気二重層コンデンサ電極用活性炭の製造方法。
【請求項３】前記易黒鉛化性有機物は塩化ビニル系樹脂
であることを特徴とする請求項１または請求項２記載の
有機溶媒系電気二重層コンデンサ電極用活性炭の製造方
法。