JPH07335502A - 電気二重層キャパシタ - Google Patents
電気二重層キャパシタInfo
- Publication number
- JPH07335502A JPH07335502A JP6125212A JP12521294A JPH07335502A JP H07335502 A JPH07335502 A JP H07335502A JP 6125212 A JP6125212 A JP 6125212A JP 12521294 A JP12521294 A JP 12521294A JP H07335502 A JPH07335502 A JP H07335502A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- activated carbon
- double layer
- electric double
- layer capacitor
- graphite
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- 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
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
- Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 内部抵抗の低い電気二重層キャパシタを提供
する。 【構成】 集電体と分極性電極よりなる電極体、セパレ
ータ、および電解液を具備し、前記分極性電極が、グラ
ファイト状積層構造を有する活性炭と結合剤の混合物よ
りなる。活性炭は、表面積１５００ｃｍ2／ｇ以上で、
粒径が１μｍ〜２００μｍのものを用いる。
する。 【構成】 集電体と分極性電極よりなる電極体、セパレ
ータ、および電解液を具備し、前記分極性電極が、グラ
ファイト状積層構造を有する活性炭と結合剤の混合物よ
りなる。活性炭は、表面積１５００ｃｍ2／ｇ以上で、
粒径が１μｍ〜２００μｍのものを用いる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、活性炭からなる分極性
電極を用いた電気二重層キャパシタに関するものであ
る。
電極を用いた電気二重層キャパシタに関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】電気二重層キャパシタは、分極性電極と
電解液との界面に生じる電気二重層に蓄積される電気エ
ネルギーを利用したものである。この電気二重層キャパ
シタは、小型で大容量の充電可能なコンデンサとして、
マイコン、メモリ、タイマーのバックアップ等に広く用
いられている。このような電気二重層キャパシタには、
従来大別して次の２種類が存在する。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溶解した有
機溶液系電解液を用いたものである。粉末状活性炭を用
いる場合の電気二重層キャパシタの抵抗成分は、以下の
ように区分できる。すなわち、 （１）集電体と活性炭との接触抵抗 （２）活性炭そのものの抵抗 （３）活性炭同士の接触抵抗 （４）電解液の抵抗 である。電気二重層キャパシタの抵抗は、これらの合成
抵抗となる。
電解液との界面に生じる電気二重層に蓄積される電気エ
ネルギーを利用したものである。この電気二重層キャパ
シタは、小型で大容量の充電可能なコンデンサとして、
マイコン、メモリ、タイマーのバックアップ等に広く用
いられている。このような電気二重層キャパシタには、
従来大別して次の２種類が存在する。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溶解した有
機溶液系電解液を用いたものである。粉末状活性炭を用
いる場合の電気二重層キャパシタの抵抗成分は、以下の
ように区分できる。すなわち、 （１）集電体と活性炭との接触抵抗 （２）活性炭そのものの抵抗 （３）活性炭同士の接触抵抗 （４）電解液の抵抗 である。電気二重層キャパシタの抵抗は、これらの合成
抵抗となる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、分極性電極
に用いる粉末状活性炭を改良することにより、内部抵抗
の低い電気二重層キャパシタを提供することを目的とし
ている。
に用いる粉末状活性炭を改良することにより、内部抵抗
の低い電気二重層キャパシタを提供することを目的とし
ている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の電気二重層キャ
パシタは、集電体と分極性電極よりなる電極体、セパレ
ータ、および電解液を具備し、前記分極性電極が、グラ
ファイト状積層構造を有する活性炭と結合剤の混合物よ
りなるものである。ここにおいて、活性炭は、その表面
積が１５００ｃｍ2／ｇ以上であるものが高容量を与え
ることから好ましい。また、活性炭の粒径は、１μｍ〜
２００μｍであることが分極性電極の製膜製の点から好
ましい。さらに、前記分極性電極は、平均粒径の異なる
少なくとも２種の活性炭と結合剤との混合物よりなるこ
とが製膜製の点から好ましい。
パシタは、集電体と分極性電極よりなる電極体、セパレ
ータ、および電解液を具備し、前記分極性電極が、グラ
ファイト状積層構造を有する活性炭と結合剤の混合物よ
りなるものである。ここにおいて、活性炭は、その表面
積が１５００ｃｍ2／ｇ以上であるものが高容量を与え
ることから好ましい。また、活性炭の粒径は、１μｍ〜
２００μｍであることが分極性電極の製膜製の点から好
ましい。さらに、前記分極性電極は、平均粒径の異なる
少なくとも２種の活性炭と結合剤との混合物よりなるこ
とが製膜製の点から好ましい。
【０００５】
【作用】グラファイト状活性炭は、従来の電気二重層キ
ャパシタに用いられている活性炭に比べてその電気伝導
度が高いので、分極性電極の内部抵抗を下げ、電気二重
層キャパシタの内部抵抗を低減することができる。
ャパシタに用いられている活性炭に比べてその電気伝導
度が高いので、分極性電極の内部抵抗を下げ、電気二重
層キャパシタの内部抵抗を低減することができる。
【０００６】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。 ［実施例１］分極性電極作成用スラリーとして、平均粒
径が５μｍであるグラファイト状積層構造を有する石油
ピッチ系活性炭粉末（比表面積１８００ｍ2／ｇ）１０
ｇに、結合剤としてカルボキシメチルセルロース２ｇ、
導電材としてアセチレンブラック４ｇを混合し、この混
合物をメタノール４０ｍｌと水６０ｍｌの混合溶液中に
分散させてスラリーを調製した。集電体として、エッチ
ングした厚さ２０μｍのアルミニウム箔の片面に上記の
分極性電極用スラリーをドクターブレードを用いて１０
０μｍの厚さにコーティングし、１５分間常温で風乾の
後、１４０℃で１５分間加熱し、１５ｍｍ角の大きさに
切断して電極体を得た。
径が５μｍであるグラファイト状積層構造を有する石油
ピッチ系活性炭粉末（比表面積１８００ｍ2／ｇ）１０
ｇに、結合剤としてカルボキシメチルセルロース２ｇ、
導電材としてアセチレンブラック４ｇを混合し、この混
合物をメタノール４０ｍｌと水６０ｍｌの混合溶液中に
分散させてスラリーを調製した。集電体として、エッチ
ングした厚さ２０μｍのアルミニウム箔の片面に上記の
分極性電極用スラリーをドクターブレードを用いて１０
０μｍの厚さにコーティングし、１５分間常温で風乾の
後、１４０℃で１５分間加熱し、１５ｍｍ角の大きさに
切断して電極体を得た。
【０００７】［実施例２］分極性電極作成用スラリーと
して、平均粒径がそれぞれ５μｍ、４０μｍである二種
類のグラファイト状積層構造を有する石油ピッチ系活性
炭粉末（ともに比表面積１８００ｍ2／ｇ）を重量比
４：１の割合で混合したもの１０ｇに、結合剤としてカ
ルボキシメチルセルロース２ｇ、導電材としてアセチレ
ンブラック４ｇを混合し、この混合物をメタノール４０
ｍｌと水６０ｍｌの混合溶液中に分散させてスラリーを
調製した。集電体として、エッチングした厚さ２０μｍ
のアルミニウム箔の片面に上記の分極性電極用スラリー
をドクターブレードを用いて１００μｍの厚さにコーテ
ィングし、１５分間常温で風乾の後、１４０℃で１５分
間加熱し、１５ｍｍ角の大きさに切断して電極体を得
た。
して、平均粒径がそれぞれ５μｍ、４０μｍである二種
類のグラファイト状積層構造を有する石油ピッチ系活性
炭粉末（ともに比表面積１８００ｍ2／ｇ）を重量比
４：１の割合で混合したもの１０ｇに、結合剤としてカ
ルボキシメチルセルロース２ｇ、導電材としてアセチレ
ンブラック４ｇを混合し、この混合物をメタノール４０
ｍｌと水６０ｍｌの混合溶液中に分散させてスラリーを
調製した。集電体として、エッチングした厚さ２０μｍ
のアルミニウム箔の片面に上記の分極性電極用スラリー
をドクターブレードを用いて１００μｍの厚さにコーテ
ィングし、１５分間常温で風乾の後、１４０℃で１５分
間加熱し、１５ｍｍ角の大きさに切断して電極体を得
た。
【０００８】［実施例３〜６］表１に示すような比表面
積と平均粒径をもつガラファイト状構造を有する石油ピ
ッチ径活性炭粉末を用いて、実施例１と同様にして電極
体を得た。 ［比較例１］平均粒径が６μｍでグラファイト状積層構
造を持たない石油ピッチ系活性炭粉末（比表面積１９２
０ｍ2／ｇ）を用いる他は実施例１と同様にして電極体
を得た。 ［比較例２］平均粒径がそれぞれ６μｍ、３８μｍであ
る二種類のグラファイト状積層構造を持たない石油ピッ
チ系活性炭粉末（ともに比表面積１９２０ｍ2／ｇ）を
重量比４：１の割合で混合したものを用いる他は、実施
例２と同様にして電極体を得た。
積と平均粒径をもつガラファイト状構造を有する石油ピ
ッチ径活性炭粉末を用いて、実施例１と同様にして電極
体を得た。 ［比較例１］平均粒径が６μｍでグラファイト状積層構
造を持たない石油ピッチ系活性炭粉末（比表面積１９２
０ｍ2／ｇ）を用いる他は実施例１と同様にして電極体
を得た。 ［比較例２］平均粒径がそれぞれ６μｍ、３８μｍであ
る二種類のグラファイト状積層構造を持たない石油ピッ
チ系活性炭粉末（ともに比表面積１９２０ｍ2／ｇ）を
重量比４：１の割合で混合したものを用いる他は、実施
例２と同様にして電極体を得た。
【０００９】上記の実施例１〜６および比較例１、２に
示した一対の電極体に、電解液としてテトラエチルホス
ホニウムテトラフルオロボレート(Ｃ2Ｈ5）4ＰＢＦ4を
プロピレンカーボネートに０．５／ｌの割合で溶解した
溶液を含浸し、ガラス繊維紙からなるセパレータを介し
て対向させ、図１に示した形状の電気二重層キャパシタ
素子を構成した。これらのキャパシタ素子の上下に導電
体を圧接して内部抵抗および容量を測定した。その結果
を表１に示す。表１には、電極体の切断前におけるクラ
ックや亀裂の有無、表面の凹凸などから判定した製膜性
の良否も表した。表１において、Ｎｏ．１〜６は実施例
１〜６、Ｎｏ．７、８は比較例１、２をそれぞれ表す。
示した一対の電極体に、電解液としてテトラエチルホス
ホニウムテトラフルオロボレート(Ｃ2Ｈ5）4ＰＢＦ4を
プロピレンカーボネートに０．５／ｌの割合で溶解した
溶液を含浸し、ガラス繊維紙からなるセパレータを介し
て対向させ、図１に示した形状の電気二重層キャパシタ
素子を構成した。これらのキャパシタ素子の上下に導電
体を圧接して内部抵抗および容量を測定した。その結果
を表１に示す。表１には、電極体の切断前におけるクラ
ックや亀裂の有無、表面の凹凸などから判定した製膜性
の良否も表した。表１において、Ｎｏ．１〜６は実施例
１〜６、Ｎｏ．７、８は比較例１、２をそれぞれ表す。
【００１０】
【表１】
【００１１】表１から明らかなように、グラファイト状
積層構造を有する活性炭を用いた電気二重層キャパシタ
は、分極性電極を得る際の製膜性の悪いＮｏ．５、６を
除き比較例のＮｏ．７、８より内部抵抗が格段に低いこ
とがわかる。また、活性炭の比表面積が１５００ｍ2／
ｇ以上において高容量が得られている。平均粒径の異な
る活性炭粉末の混合物を用いた場合、特に製膜性がよく
なっている。なお、上記実施例では、分極性電極材料と
して石油ピッチ系の活性炭を用いたが、グラファイト状
積層構造を有する活性炭であればこれに限定されるもの
ではない。結合剤や導電材も実施例のものに限定される
ものではない。さらに、実施例では、ドクターブレード
法により分極性電極を作成したが、印刷法、ディップ
法、スプレー法あるいはスピンコート法により製造する
こともできる。
積層構造を有する活性炭を用いた電気二重層キャパシタ
は、分極性電極を得る際の製膜性の悪いＮｏ．５、６を
除き比較例のＮｏ．７、８より内部抵抗が格段に低いこ
とがわかる。また、活性炭の比表面積が１５００ｍ2／
ｇ以上において高容量が得られている。平均粒径の異な
る活性炭粉末の混合物を用いた場合、特に製膜性がよく
なっている。なお、上記実施例では、分極性電極材料と
して石油ピッチ系の活性炭を用いたが、グラファイト状
積層構造を有する活性炭であればこれに限定されるもの
ではない。結合剤や導電材も実施例のものに限定される
ものではない。さらに、実施例では、ドクターブレード
法により分極性電極を作成したが、印刷法、ディップ
法、スプレー法あるいはスピンコート法により製造する
こともできる。
【００１２】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、内部抵
抗が小さい電気二重層キャパシタを提供できる。
抗が小さい電気二重層キャパシタを提供できる。
【図１】本発明の実施例における電気二重層キャパシタ
素子の縦断面図である。
素子の縦断面図である。
１ 集電体 ２ 分極性電極 ３ セパレータ
フロントページの続き (72)発明者 吉田 昭彦 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
Claims (3)
- 【請求項１】 集電体と分極性電極よりなる電極体、セ
パレータ、および電解液を具備し、前記分極性電極が、
グラファイト状積層構造を有する活性炭と結合剤の混合
物よりなることを特徴とする電気二重層キャパシタ。 - 【請求項２】 活性炭が表面積１５００ｃｍ2／ｇ以上
である請求項１記載の電気二重層キャパシタ。 - 【請求項３】 活性炭が粒径１μｍ〜２００μｍである
請求項１記載の電気二重層キャパシタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6125212A JPH07335502A (ja) | 1994-06-07 | 1994-06-07 | 電気二重層キャパシタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6125212A JPH07335502A (ja) | 1994-06-07 | 1994-06-07 | 電気二重層キャパシタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07335502A true JPH07335502A (ja) | 1995-12-22 |
Family
ID=14904656
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6125212A Pending JPH07335502A (ja) | 1994-06-07 | 1994-06-07 | 電気二重層キャパシタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07335502A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100476300B1 (ko) * | 2002-04-12 | 2005-03-15 | 한국과학기술원 | 전기이중층 캐패시터 전극 |
| JP2017147338A (ja) * | 2016-02-17 | 2017-08-24 | 株式会社キャタラー | キャパシタ用炭素材料及びキャパシタ |
-
1994
- 1994-06-07 JP JP6125212A patent/JPH07335502A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100476300B1 (ko) * | 2002-04-12 | 2005-03-15 | 한국과학기술원 | 전기이중층 캐패시터 전극 |
| JP2017147338A (ja) * | 2016-02-17 | 2017-08-24 | 株式会社キャタラー | キャパシタ用炭素材料及びキャパシタ |
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