JPH0488619A - 電気二重層コンデンサ - Google Patents
電気二重層コンデンサInfo
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- JPH0488619A JPH0488619A JP20328890A JP20328890A JPH0488619A JP H0488619 A JPH0488619 A JP H0488619A JP 20328890 A JP20328890 A JP 20328890A JP 20328890 A JP20328890 A JP 20328890A JP H0488619 A JPH0488619 A JP H0488619A
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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
Landscapes
- Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は活性炭を分極性電極に用いる電気二重層コンデ
ンサに関し とくにその組成に関すム従来の技術 電気二重層コンデンサは分極性電極として活性炭を用啄
活性炭と電解液との界面電気二重層に蓄積される電気
二重層容量を利用した大容量コンデンサであａ このよ
うな電気二重層コンデンサには従来大別して次の２種類
が存在すａ すなわち硫酸水溶液のような水溶液系電解
液を用いたものと、プロピレンカーボネートのような有
機溶媒に電解質を添加した有機溶液系電解液を用いたも
のであム 第５匁 第６図Ｇ＆ それぞれ両者の代表
例の構成を示すものであも 水溶液系電解液を用いたも
のは第５図に示すようく セパレータ１０を介して、活
性炭粉末からなる分極性電極１１が対向し 分極性電極
１１に接続したアルミニウムリード１２をゴムバッキン
グ１３を介して導出し セパレータ１０を介して捲回さ
れた２枚の分極性電極１１はゴムバッキング１３を介し
てアルミニウムケース１４中に密封されていも活性炭粉
末からなる分極性電極１１は活性炭粉末を濃硫酸水溶液
でベレット状に成型したもので硫酸水溶液はバインダの
役目もす＆ −Ｘ 有機電解液系コンデンサは第６
図に示す構成を有すム活性炭粉末 弗素ポリマー、メチ
ルアルコールからなるペーストをアルミニウムネット上
に塗布し乾燥製膜した活性炭粉末からなる分極性電極２
１をセパレータ２２を介して捲回すム これにプロピレ
ンカーボネートとテトラエチルアンモニウムバークロレ
ートとの混合溶液を含浸してハウジングすム ２３は導
電電極 ２４は絶縁ゴムケースであａ 第４図に従来の
電気二重層コンデンサの分極性電極の断面図を示も 第
４図において６ｂは活性炭、７ｂは結着剋 ８ｂは導電
性付与剤であも 発明が解決しようとする課題 従来の二つの電解液系の電気二重層コンデンサにはそれ
ぞれ次のような特１（長所と短所）があａ 水溶液系の
長所は電解液の電気抵抗が低く大電流負荷放電に適する
ことであり、短所は電解液の分解電圧に左右され コン
デンサの使用耐電圧が高々１．Ｏｖまでしか得られない
ことであも 高電圧での使用の時は多くのコンデンサの
直列接続を余儀なくされ 長期の使用での信頼性の点で
問題があム 一方有機溶液系の長所は電解液の耐電圧が
高い（〜３Ｖ）ために水溶液系のものよりも高電圧使用
が可能であム 短所は コンデンサの内部抵抗が水溶液
系のそれと比較して５−１０倍になり大電流負荷の用途
での使用は困難であったまた 大電流用途には電気二重
層コンデンサの単位容積光たりの容量をさらに上げるこ
とが望ましく５ 本発明はこのような課題を解決するも
ので高耐電玉 低内部抵抗を有する電気二重層コンデン
サを提供することを目的とすａ 課題を解決するための手段 この課題を解決するため本発明の電気二重層コンデンサ
（表 結着剤として多糖類およびその誘導体を用いた分
極性電極をセパレータを介して対向して配置したものと
電解液とから構成するものであム 作用 この構成により本発明の電気二重層コンデンサ（友 活
性炭と結着剤として多糖類およびその誘導体を用いた分
極性電場の分極性電極中での活性炭間の距離が従来品の
１／３以下であり分極性電極の導電性がよく抵抗が小さ
１＋ち また集電体との電気接触性に優れていも さら
に同じ容積中への活性炭の充填量が多くなも 実施例 以下本発明の一実施例の電気二重層コンデンサについて
図面を基にして説明すも （実施例−１） 活性炭粉末（比表面積２０００ａｍ”
／ｇ）１０ ｇと導電性付与剤２ｇとカルボキシメチル
セルロース２ｇを水ｔ５０ｍｌに溶解し表面を化学エツ
チング法によって粗面化したアルミニウム箔（厚さ２０
μｍ）上に塗布し分極性電極を作製すａ 第１図におい
て、６は活性炭、７は結着剋 ８は導電性付与剤を示し
第２図に示す従来の電気二重層コンデンサの分極性電
極と比較して、分極性電極中での活性炭間の距離が１／
３以下になっていも 第２図に示すようへ 得られた分
極性電極体１の一対をセパレータ２を介して捲回すも
電解液としてプロピレンカーボネイトにテトラエチルア
ンモニウムテトラフルオロボレイトを１ ｍｏｌ／１を
溶解したものを使用上 ゴムバッキング３を介して分極
性電極１に接続したアルミニウムリード４を導出して、
アルミニウムケース５、ゴムバッキング３でハウジング
を完成すムな耘 電解液としてプロピレンカーボネイト
にテトラエチルアンモニウムテトラフルオロボレイトを
１ ！００１／１を溶解したものを使用した力丈 これ
に限定されるものではな！１〜 また 結着剤としてカ
ルボキシメチルセルロースを使用したがこれに限定され
るものではな１１〜 また 活性炭として粉末を使用したがこれに限定される
ものではなｌ、％ （実施例−２）活性炭粉末（比表面積２０００ｃｍ”／
ｇ）１０ｇと水溶性キチン２ｇを水１５０ｍ１に溶解し
表面を化学エツチング法によって粗面化シたアルミニウ
ム板上にベレット状に固形化すも 第３図に示すように
この活性炭ペレットからなる分橋性電１ｉ１ａをセパレ
ータ２ａを介して対向して配置すム 電解液としてプロ
ピレンカーボネイトにテトラエチルアンモニウムテトラ
フルオロボレイトを１ｍｏｌ／ｌを溶解したものを使用
し 絶縁性樹脂９でハウジングを完成すも な耘 電解液としてプロピレンカーボネイトにテトラエ
チルアンモニウムテトラフルオロボレイトを１ ｍｏｌ
ハを溶解したものを使用した力曳 これに限定されるも
のではな１．％ また 結着剤としてカルボキシメチ
ルセルロースを使用したがこれに限定されるものではな
（℃ ま１＝ 活性炭として粉末を使用したがこれに限定さ
れるものではなｔ〜 （実施例−３）実施例１と同じ構成で、導電性付与剤８
を除い九 （実施例−４）実施例２と同じ構成で、活性炭粉末の代
わりにフェノール樹脂系活性炭繊維のチョップ（繊維径
１０μｍで、平均チョップ長さ０゜０５ｍｍ、 比表
面積２３００ ａｍ”／ｇ）を使用し九 発明の効果 以上の実施例の説明で明らかなように 本発明の電気二
重層コンデンサによれば有機電解液系の特徴である耐電
圧を高く保持しながら水溶液系電解液を用いた電気二重
層コンデンサと同等以上の内部抵抗（直流抵拡 インピ
ーダンス）と放電特性を得ることができ、インピーダン
スの周波数依存性が非常に小さくなり、その工業的価値
きわめて大なるものであも
ンサに関し とくにその組成に関すム従来の技術 電気二重層コンデンサは分極性電極として活性炭を用啄
活性炭と電解液との界面電気二重層に蓄積される電気
二重層容量を利用した大容量コンデンサであａ このよ
うな電気二重層コンデンサには従来大別して次の２種類
が存在すａ すなわち硫酸水溶液のような水溶液系電解
液を用いたものと、プロピレンカーボネートのような有
機溶媒に電解質を添加した有機溶液系電解液を用いたも
のであム 第５匁 第６図Ｇ＆ それぞれ両者の代表
例の構成を示すものであも 水溶液系電解液を用いたも
のは第５図に示すようく セパレータ１０を介して、活
性炭粉末からなる分極性電極１１が対向し 分極性電極
１１に接続したアルミニウムリード１２をゴムバッキン
グ１３を介して導出し セパレータ１０を介して捲回さ
れた２枚の分極性電極１１はゴムバッキング１３を介し
てアルミニウムケース１４中に密封されていも活性炭粉
末からなる分極性電極１１は活性炭粉末を濃硫酸水溶液
でベレット状に成型したもので硫酸水溶液はバインダの
役目もす＆ −Ｘ 有機電解液系コンデンサは第６
図に示す構成を有すム活性炭粉末 弗素ポリマー、メチ
ルアルコールからなるペーストをアルミニウムネット上
に塗布し乾燥製膜した活性炭粉末からなる分極性電極２
１をセパレータ２２を介して捲回すム これにプロピレ
ンカーボネートとテトラエチルアンモニウムバークロレ
ートとの混合溶液を含浸してハウジングすム ２３は導
電電極 ２４は絶縁ゴムケースであａ 第４図に従来の
電気二重層コンデンサの分極性電極の断面図を示も 第
４図において６ｂは活性炭、７ｂは結着剋 ８ｂは導電
性付与剤であも 発明が解決しようとする課題 従来の二つの電解液系の電気二重層コンデンサにはそれ
ぞれ次のような特１（長所と短所）があａ 水溶液系の
長所は電解液の電気抵抗が低く大電流負荷放電に適する
ことであり、短所は電解液の分解電圧に左右され コン
デンサの使用耐電圧が高々１．Ｏｖまでしか得られない
ことであも 高電圧での使用の時は多くのコンデンサの
直列接続を余儀なくされ 長期の使用での信頼性の点で
問題があム 一方有機溶液系の長所は電解液の耐電圧が
高い（〜３Ｖ）ために水溶液系のものよりも高電圧使用
が可能であム 短所は コンデンサの内部抵抗が水溶液
系のそれと比較して５−１０倍になり大電流負荷の用途
での使用は困難であったまた 大電流用途には電気二重
層コンデンサの単位容積光たりの容量をさらに上げるこ
とが望ましく５ 本発明はこのような課題を解決するも
ので高耐電玉 低内部抵抗を有する電気二重層コンデン
サを提供することを目的とすａ 課題を解決するための手段 この課題を解決するため本発明の電気二重層コンデンサ
（表 結着剤として多糖類およびその誘導体を用いた分
極性電極をセパレータを介して対向して配置したものと
電解液とから構成するものであム 作用 この構成により本発明の電気二重層コンデンサ（友 活
性炭と結着剤として多糖類およびその誘導体を用いた分
極性電場の分極性電極中での活性炭間の距離が従来品の
１／３以下であり分極性電極の導電性がよく抵抗が小さ
１＋ち また集電体との電気接触性に優れていも さら
に同じ容積中への活性炭の充填量が多くなも 実施例 以下本発明の一実施例の電気二重層コンデンサについて
図面を基にして説明すも （実施例−１） 活性炭粉末（比表面積２０００ａｍ”
／ｇ）１０ ｇと導電性付与剤２ｇとカルボキシメチル
セルロース２ｇを水ｔ５０ｍｌに溶解し表面を化学エツ
チング法によって粗面化したアルミニウム箔（厚さ２０
μｍ）上に塗布し分極性電極を作製すａ 第１図におい
て、６は活性炭、７は結着剋 ８は導電性付与剤を示し
第２図に示す従来の電気二重層コンデンサの分極性電
極と比較して、分極性電極中での活性炭間の距離が１／
３以下になっていも 第２図に示すようへ 得られた分
極性電極体１の一対をセパレータ２を介して捲回すも
電解液としてプロピレンカーボネイトにテトラエチルア
ンモニウムテトラフルオロボレイトを１ ｍｏｌ／１を
溶解したものを使用上 ゴムバッキング３を介して分極
性電極１に接続したアルミニウムリード４を導出して、
アルミニウムケース５、ゴムバッキング３でハウジング
を完成すムな耘 電解液としてプロピレンカーボネイト
にテトラエチルアンモニウムテトラフルオロボレイトを
１ ！００１／１を溶解したものを使用した力丈 これ
に限定されるものではな！１〜 また 結着剤としてカ
ルボキシメチルセルロースを使用したがこれに限定され
るものではな１１〜 また 活性炭として粉末を使用したがこれに限定される
ものではなｌ、％ （実施例−２）活性炭粉末（比表面積２０００ｃｍ”／
ｇ）１０ｇと水溶性キチン２ｇを水１５０ｍ１に溶解し
表面を化学エツチング法によって粗面化シたアルミニウ
ム板上にベレット状に固形化すも 第３図に示すように
この活性炭ペレットからなる分橋性電１ｉ１ａをセパレ
ータ２ａを介して対向して配置すム 電解液としてプロ
ピレンカーボネイトにテトラエチルアンモニウムテトラ
フルオロボレイトを１ｍｏｌ／ｌを溶解したものを使用
し 絶縁性樹脂９でハウジングを完成すも な耘 電解液としてプロピレンカーボネイトにテトラエ
チルアンモニウムテトラフルオロボレイトを１ ｍｏｌ
ハを溶解したものを使用した力曳 これに限定されるも
のではな１．％ また 結着剤としてカルボキシメチ
ルセルロースを使用したがこれに限定されるものではな
（℃ ま１＝ 活性炭として粉末を使用したがこれに限定さ
れるものではなｔ〜 （実施例−３）実施例１と同じ構成で、導電性付与剤８
を除い九 （実施例−４）実施例２と同じ構成で、活性炭粉末の代
わりにフェノール樹脂系活性炭繊維のチョップ（繊維径
１０μｍで、平均チョップ長さ０゜０５ｍｍ、 比表
面積２３００ ａｍ”／ｇ）を使用し九 発明の効果 以上の実施例の説明で明らかなように 本発明の電気二
重層コンデンサによれば有機電解液系の特徴である耐電
圧を高く保持しながら水溶液系電解液を用いた電気二重
層コンデンサと同等以上の内部抵抗（直流抵拡 インピ
ーダンス）と放電特性を得ることができ、インピーダン
スの周波数依存性が非常に小さくなり、その工業的価値
きわめて大なるものであも
第１図は本発明の実施例１の電気二重層コンデンサに使
用されている分極性電極の断面医第２図は本発明の実施
例１および実施例３の電気二重層コンデンサの構成を一
部切り欠いて示す斜視医 第３図は本発明の実施例２および実施例４の電気二重層
コンデンサの構成を示す斜視文第４図は従来の電気二重
層コンデンサに使用している分極性電極の断面図 第５図は従来の水溶液電解液を用いた電気二重層コンデ
ンサの構成を一部切り欠いて示す斜視医第６図は従来の
有機溶液系電解液を用いた電気二重層コンデンサの構成
を示す斜視図であもｌ・・・・分極性電極 ６・・・・
活性炭、 ７・・・・結着剋 ８・・・・導電性付与剤 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 はか１名第 図 ！ｂ ゛分！に＋１ｉ電１ｊＬ 第 図 繕 図
用されている分極性電極の断面医第２図は本発明の実施
例１および実施例３の電気二重層コンデンサの構成を一
部切り欠いて示す斜視医 第３図は本発明の実施例２および実施例４の電気二重層
コンデンサの構成を示す斜視文第４図は従来の電気二重
層コンデンサに使用している分極性電極の断面図 第５図は従来の水溶液電解液を用いた電気二重層コンデ
ンサの構成を一部切り欠いて示す斜視医第６図は従来の
有機溶液系電解液を用いた電気二重層コンデンサの構成
を示す斜視図であもｌ・・・・分極性電極 ６・・・・
活性炭、 ７・・・・結着剋 ８・・・・導電性付与剤 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 はか１名第 図 ！ｂ ゛分！に＋１ｉ電１ｊＬ 第 図 繕 図
Claims (4)
- （１）分極性電極が活性炭と結着剤として多糖類および
その誘導体のうち少なくとも一つ以上を含む電気二重層
コンデンサ。 - （２）多糖類、またはその誘導体が水溶性である請求項
１記載の電気二重層コンデンサ。 - （３）分極性電極が導電性付与剤を含む請求項１記載の
電気二重層コンデンサ。 - （４）活性炭が粉末状、繊維状、チョップ状、固形状の
いずれかひとつ以上である請求項１記載の電気二重層コ
ンデンサ。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2203288A JP2790529B2 (ja) | 1990-07-31 | 1990-07-31 | 電気二重層コンデンサ |
| EP91104570A EP0449145B1 (en) | 1990-03-29 | 1991-03-22 | Electric double layer capacitor and method for producing the same |
| DE69128805T DE69128805T2 (de) | 1990-03-29 | 1991-03-22 | Elektrolytischer Doppelschichtkondensator und Verfahren zu seiner Herstellung |
| US07/676,175 US5150283A (en) | 1990-03-29 | 1991-03-28 | Electric double layer capacitor and method for producing the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2203288A JP2790529B2 (ja) | 1990-07-31 | 1990-07-31 | 電気二重層コンデンサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0488619A true JPH0488619A (ja) | 1992-03-23 |
| JP2790529B2 JP2790529B2 (ja) | 1998-08-27 |
Family
ID=16471564
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2203288A Expired - Fee Related JP2790529B2 (ja) | 1990-03-29 | 1990-07-31 | 電気二重層コンデンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2790529B2 (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997028547A1 (fr) * | 1996-02-02 | 1997-08-07 | Takeda Chemical Industries, Ltd. | Electrode en charbon actif et procede pour la fabriquer |
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