JPH1050565A - 電気二重層コンデンサ及びその製造方法 - Google Patents
電気二重層コンデンサ及びその製造方法Info
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- JPH1050565A JPH1050565A JP8200703A JP20070396A JPH1050565A JP H1050565 A JPH1050565 A JP H1050565A JP 8200703 A JP8200703 A JP 8200703A JP 20070396 A JP20070396 A JP 20070396A JP H1050565 A JPH1050565 A JP H1050565A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】電気二重層コンデンサ内部で発生したガスによ
る電気二重層コンデンサ内圧上昇を防止し、電気二重層
コンデンサの信頼性向上を図る。 【解決手段】多孔性セパレータを介して対向する一対の
活性炭電極及び活性炭電極の多孔性セパレータ接触面と
相対する面に配置した集電体を有する電気二重層コンデ
ンサにおいて、活性端電極の周囲にガス吸着用疎水性粉
末活性端を配置したことを特徴とする。また、ここでガ
ス吸着用疎水性粉末活性炭全細孔の７０％以上をガス吸
着用粉末活性炭細孔直径５から１０オングストロームに
分布させたことを特徴とする。更に、コンデンサ基本ユ
ニットに必要な電解液を予め多孔性セパレータに含浸し
てから電気二重層コンデンサに製作入ることとし、後か
ら電解液注入を行なわないことを特徴とする。
る電気二重層コンデンサ内圧上昇を防止し、電気二重層
コンデンサの信頼性向上を図る。 【解決手段】多孔性セパレータを介して対向する一対の
活性炭電極及び活性炭電極の多孔性セパレータ接触面と
相対する面に配置した集電体を有する電気二重層コンデ
ンサにおいて、活性端電極の周囲にガス吸着用疎水性粉
末活性端を配置したことを特徴とする。また、ここでガ
ス吸着用疎水性粉末活性炭全細孔の７０％以上をガス吸
着用粉末活性炭細孔直径５から１０オングストロームに
分布させたことを特徴とする。更に、コンデンサ基本ユ
ニットに必要な電解液を予め多孔性セパレータに含浸し
てから電気二重層コンデンサに製作入ることとし、後か
ら電解液注入を行なわないことを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電気二重層コンデ
ンサおよびその製造方法に関する。
ンサおよびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】電気二重層コンデンサは、アルミニウム
電解コンデンサよりも大きな静電容量を持ち、かつ二次
電池のような充放電制御回路が不要であるなどの特徴を
有する。このため、これまで電気二重層コンデンサは、
主に電子機器のメモリバックアップや停電時の瞬間的な
モータ、アクチュエータ駆動に用いられ、これらには数
μＡから数百ｍＡの引き出し電流で用いられてきた。電
気二重層コンデンサの電極には、一般的に大表面積を有
する活性炭電極が用いられ、これまでは粉末活性炭と電
解液を混合してペースト状にしたものや活性炭繊維に電
解液を含浸したものが、分極性電極として用いられてい
た。しかるに、近年、特開平４−２８８３６１号公報に
開示されているように活性炭粉末あるいは活性炭繊維と
粒状ないしは粉末状フェノール系樹脂との混合物を、熱
硬化して非酸化性雰囲気中で熱処理して得られる活性炭
／ポリアセン系材料複合体を、分極性電極として用いて
数アンペアから千アンペア程度の急速充放電可能な電気
二重層コンデンサが開発されている。
電解コンデンサよりも大きな静電容量を持ち、かつ二次
電池のような充放電制御回路が不要であるなどの特徴を
有する。このため、これまで電気二重層コンデンサは、
主に電子機器のメモリバックアップや停電時の瞬間的な
モータ、アクチュエータ駆動に用いられ、これらには数
μＡから数百ｍＡの引き出し電流で用いられてきた。電
気二重層コンデンサの電極には、一般的に大表面積を有
する活性炭電極が用いられ、これまでは粉末活性炭と電
解液を混合してペースト状にしたものや活性炭繊維に電
解液を含浸したものが、分極性電極として用いられてい
た。しかるに、近年、特開平４−２８８３６１号公報に
開示されているように活性炭粉末あるいは活性炭繊維と
粒状ないしは粉末状フェノール系樹脂との混合物を、熱
硬化して非酸化性雰囲気中で熱処理して得られる活性炭
／ポリアセン系材料複合体を、分極性電極として用いて
数アンペアから千アンペア程度の急速充放電可能な電気
二重層コンデンサが開発されている。
【０００３】上記の電気二重層コンデンサの特徴から、
電気二重層コンデンサを二次電池とハイブリッド化する
ことにより、例えば自動車や電車、エレベータなどの乗
り物のブレーキング時のエネルギーを回生する用途が考
えられている。これはパワー密度が要求される場面で電
気二重層コンデンサが稼働し、エネルギー密度が要求さ
れる場面で二次電池が稼働することにより、トータルエ
ネルギー効率が向上するというものである。
電気二重層コンデンサを二次電池とハイブリッド化する
ことにより、例えば自動車や電車、エレベータなどの乗
り物のブレーキング時のエネルギーを回生する用途が考
えられている。これはパワー密度が要求される場面で電
気二重層コンデンサが稼働し、エネルギー密度が要求さ
れる場面で二次電池が稼働することにより、トータルエ
ネルギー効率が向上するというものである。
【０００４】以下、図７の従来の大容量電気二重層コン
デンサ製造工程のフローチャートに従い、図５（ａ），
（ｂ）及び図６を参照しながら説明する。従来の大容量
電気二重層コンデンサは、先ず電解液を予め真空含浸し
た（ステップＳ２Ａ）固体状活性炭電極１３を、集電体
１５である導電性ゴムシートの両面に圧着し（ステップ
Ｓ２Ｂ）、次にガスケット１４にこの集電体１５を挟持
して所望枚数積層しており、この時、固体状活性炭電極
１３が対向する間には、イオン導電性でかつ非電子導電
性の多孔性セパレータ１６を配置していた（ステップＳ
２Ｃ）。また、ガスケット１４間は接着剤で固定してい
た。以上の工程の電解液を予め含浸した固体状活性炭電
極１３を、集電体１５である導電性ゴムシートの両面に
圧着し終えたところまでのコンデンサ基本ユニット１８
の断面図を図５（ａ），（ｂ）に示す。接着剤が硬化し
た後は端子板２０、スペーサ用ゴムシート２１及び加圧
板２２を図６に示すようにガスケット１４積層体の両端
に配置して（ステップＳ２Ｄ）ボルト締めし、図５
（ａ），（ｂ）の電解液注入口１７より電解液を注入し
（ステップＳ２Ｅ）、電解液注入口１７を電解液注入口
封止線２４によって封止していた（ステップＳ２Ｆ）。
このためガスケット内部は密閉されている。
デンサ製造工程のフローチャートに従い、図５（ａ），
（ｂ）及び図６を参照しながら説明する。従来の大容量
電気二重層コンデンサは、先ず電解液を予め真空含浸し
た（ステップＳ２Ａ）固体状活性炭電極１３を、集電体
１５である導電性ゴムシートの両面に圧着し（ステップ
Ｓ２Ｂ）、次にガスケット１４にこの集電体１５を挟持
して所望枚数積層しており、この時、固体状活性炭電極
１３が対向する間には、イオン導電性でかつ非電子導電
性の多孔性セパレータ１６を配置していた（ステップＳ
２Ｃ）。また、ガスケット１４間は接着剤で固定してい
た。以上の工程の電解液を予め含浸した固体状活性炭電
極１３を、集電体１５である導電性ゴムシートの両面に
圧着し終えたところまでのコンデンサ基本ユニット１８
の断面図を図５（ａ），（ｂ）に示す。接着剤が硬化し
た後は端子板２０、スペーサ用ゴムシート２１及び加圧
板２２を図６に示すようにガスケット１４積層体の両端
に配置して（ステップＳ２Ｄ）ボルト締めし、図５
（ａ），（ｂ）の電解液注入口１７より電解液を注入し
（ステップＳ２Ｅ）、電解液注入口１７を電解液注入口
封止線２４によって封止していた（ステップＳ２Ｆ）。
このためガスケット内部は密閉されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】以上述べた電気二重層
コンデンサの構成では、ガスケットが密閉されているた
めに、固体状活性端電極への酸化電位、還元電位の印加
によるガス発生、即ちコンデンサとして機能させること
によるガス発生や、高温雰囲気中で用いた場合の電解液
の蒸気圧上昇によるガス発生が生じた場合にガスの逃げ
道がなく、内部抵抗が上昇して不具合に至るという問題
点があった。
コンデンサの構成では、ガスケットが密閉されているた
めに、固体状活性端電極への酸化電位、還元電位の印加
によるガス発生、即ちコンデンサとして機能させること
によるガス発生や、高温雰囲気中で用いた場合の電解液
の蒸気圧上昇によるガス発生が生じた場合にガスの逃げ
道がなく、内部抵抗が上昇して不具合に至るという問題
点があった。
【０００６】この問題点を解決するために、例えば特開
昭６０−２６３４１７号公報では、電気二重層コンデン
サの内部で発生したガスを、フルオロカーボンなどのガ
スを特異吸着する物質を構成物の一部に混合することに
よって吸着する技術が開示されているが、その実施例で
は、フルオロカーボンが粘性の非常に小さな無色透明の
液体であるため、電解液と混合することが述べられてい
る。しかし、特開昭６０−２６３４１７号公報で開示さ
れている方法では、電解液などの電気二重層コンデンサ
構成物の一部にフルオロカーボンを混合するために以下
のような問題点が発生する。電解液にフルオロカーボン
を混合する場合、電解液のイオン伝導度が低下する、
活性炭電極にフルオロカーボン或いはその構成物が吸
着されて電解液のカチオン、アニオンの活性炭電極への
吸着を阻害する。以上のようにこの従来例では電気二重
層コンデンサ内圧上昇緩和を実現できるが、電気二重層
コンデンサの電気特性、例えば内部抵抗、静電容量など
を犠牲にしてしまうという問題点がある。
昭６０−２６３４１７号公報では、電気二重層コンデン
サの内部で発生したガスを、フルオロカーボンなどのガ
スを特異吸着する物質を構成物の一部に混合することに
よって吸着する技術が開示されているが、その実施例で
は、フルオロカーボンが粘性の非常に小さな無色透明の
液体であるため、電解液と混合することが述べられてい
る。しかし、特開昭６０−２６３４１７号公報で開示さ
れている方法では、電解液などの電気二重層コンデンサ
構成物の一部にフルオロカーボンを混合するために以下
のような問題点が発生する。電解液にフルオロカーボン
を混合する場合、電解液のイオン伝導度が低下する、
活性炭電極にフルオロカーボン或いはその構成物が吸
着されて電解液のカチオン、アニオンの活性炭電極への
吸着を阻害する。以上のようにこの従来例では電気二重
層コンデンサ内圧上昇緩和を実現できるが、電気二重層
コンデンサの電気特性、例えば内部抵抗、静電容量など
を犠牲にしてしまうという問題点がある。
【０００７】また、特開平２−２５１１２４号公報で
は、分極性電極をセパレータで分離したコンデンサ素子
に有機溶媒系の電解液を含浸した電気二重層コンデンサ
において、分極性電極に炭酸ガス吸着在を添加すること
が開示されており、その実施例ではカーボンブラックを
主成分とする分極性電極に、酸化カルシウムや酸化マグ
ネシウム、酸化ベリリウム、酸化ストロンチウム、酸化
バリウム等の炭酸ガス吸着剤を１〜３０％、テフロン系
バインダーを約２５％添加すことが述べられている。し
かし、特開平２−２５１１２４号公報で開示されている
方法では、分極性電極に炭酸ガス吸着剤やバインダー剤
を混合するために、分極性電極そのものの比抵抗を上昇
させる原因となり、また分極性電極単位堆積当たりの静
電容量を低下させる原因ともなる問題点が存在する。
は、分極性電極をセパレータで分離したコンデンサ素子
に有機溶媒系の電解液を含浸した電気二重層コンデンサ
において、分極性電極に炭酸ガス吸着在を添加すること
が開示されており、その実施例ではカーボンブラックを
主成分とする分極性電極に、酸化カルシウムや酸化マグ
ネシウム、酸化ベリリウム、酸化ストロンチウム、酸化
バリウム等の炭酸ガス吸着剤を１〜３０％、テフロン系
バインダーを約２５％添加すことが述べられている。し
かし、特開平２−２５１１２４号公報で開示されている
方法では、分極性電極に炭酸ガス吸着剤やバインダー剤
を混合するために、分極性電極そのものの比抵抗を上昇
させる原因となり、また分極性電極単位堆積当たりの静
電容量を低下させる原因ともなる問題点が存在する。
【０００８】さらに、特開平２−１３５７１９号公報で
は、プロピレンカーボネートを主成分とする有機系の電
気二重層コンデンサ用電解液において、炭酸ガス吸着剤
を添加することが開示されている。その実施例では電気
二重層コンデンサ用電解液の溶媒にはプロピレンカーボ
ネートを用い、溶質としては四フッ化ホウ酸テトラエチ
ルアンモニウム、炭酸ガス吸着剤としては酸化カルシウ
ムや酸化マグネシウム、酸化ベリリウム、酸化ストロン
チウム、酸化バリウム等を用いることが述べられてい
る。
は、プロピレンカーボネートを主成分とする有機系の電
気二重層コンデンサ用電解液において、炭酸ガス吸着剤
を添加することが開示されている。その実施例では電気
二重層コンデンサ用電解液の溶媒にはプロピレンカーボ
ネートを用い、溶質としては四フッ化ホウ酸テトラエチ
ルアンモニウム、炭酸ガス吸着剤としては酸化カルシウ
ムや酸化マグネシウム、酸化ベリリウム、酸化ストロン
チウム、酸化バリウム等を用いることが述べられてい
る。
【０００９】この従来例でも上記特開昭６０−２６３４
１７号公報の問題点と全く同じ問題点を有する。即ち、
電解液のイオン伝導度が低下する、活性炭電極に酸
化カルシウムなどの添加物或いはその構成物が吸着され
て電解液のカチオンアニオンの活性炭電極への吸着を阻
害する。この従来例では電気二重層コンデンサ内圧上昇
緩和を実現できるが、電気二重層コンデンサの電気特
性、例えば内部抵抗、静電容量などを犠牲にしてしまう
という問題点がある。
１７号公報の問題点と全く同じ問題点を有する。即ち、
電解液のイオン伝導度が低下する、活性炭電極に酸
化カルシウムなどの添加物或いはその構成物が吸着され
て電解液のカチオンアニオンの活性炭電極への吸着を阻
害する。この従来例では電気二重層コンデンサ内圧上昇
緩和を実現できるが、電気二重層コンデンサの電気特
性、例えば内部抵抗、静電容量などを犠牲にしてしまう
という問題点がある。
【００１０】電気二重層コンデンサは大きな静電容量を
実現するために、その分極性電極として広大な表面積を
有する活性炭電極を用いている。活性炭を製造するに当
たっては、その原料として木材や鋸屑、椰子殻、パルプ
廃液等の植物系の原料や石炭、石油重質油、石油系ピッ
チ等の化石燃料系の原料を用い、これらを６００℃から
８００℃温度で炭化して、水蒸気などでのガス賦活や水
酸化カリウムなどでの薬品賦活の工程を経て所望の比表
面積を有する活性炭となる。このように活性炭は、賦活
という工程で化学反応によりその比表面積を大きくして
おり、その表面は多種の官能基で覆われ化学的に活性な
状態にある。このためコンデンサとして機能させようと
すると、即ち活性炭電極に酸化電位、還元電位を印加す
ると多分に反応ガスが発生する。反応ガスの主なものは
正極にかかる酸化電位による二酸化炭素であることがわ
かっている。
実現するために、その分極性電極として広大な表面積を
有する活性炭電極を用いている。活性炭を製造するに当
たっては、その原料として木材や鋸屑、椰子殻、パルプ
廃液等の植物系の原料や石炭、石油重質油、石油系ピッ
チ等の化石燃料系の原料を用い、これらを６００℃から
８００℃温度で炭化して、水蒸気などでのガス賦活や水
酸化カリウムなどでの薬品賦活の工程を経て所望の比表
面積を有する活性炭となる。このように活性炭は、賦活
という工程で化学反応によりその比表面積を大きくして
おり、その表面は多種の官能基で覆われ化学的に活性な
状態にある。このためコンデンサとして機能させようと
すると、即ち活性炭電極に酸化電位、還元電位を印加す
ると多分に反応ガスが発生する。反応ガスの主なものは
正極にかかる酸化電位による二酸化炭素であることがわ
かっている。
【００１１】これまで市場に出されたメモリバックアッ
プ用の小型の電気二重層コンデンサは、その電極体積が
本発明で述べる大容量電気二重層コンデンサの電極体積
の約１／２０であり、活性炭の嵩密度はメモリバックア
ップ用小型電気二重層コンデンサのそれぞれが、大容量
電気二重層コンデンサのそれの５０％から６０％であ
る。このため活性炭電極への酸化電位、還元電位印加に
よる発生反応ガスの絶対量は、ほぼ無視できるほど小さ
かったが、大容量二重層コンデンサでは活性炭電極の体
積、崇密度、ガスケット容積が大きくなってきたので発
生反応ガスが無視できなくなった。
プ用の小型の電気二重層コンデンサは、その電極体積が
本発明で述べる大容量電気二重層コンデンサの電極体積
の約１／２０であり、活性炭の嵩密度はメモリバックア
ップ用小型電気二重層コンデンサのそれぞれが、大容量
電気二重層コンデンサのそれの５０％から６０％であ
る。このため活性炭電極への酸化電位、還元電位印加に
よる発生反応ガスの絶対量は、ほぼ無視できるほど小さ
かったが、大容量二重層コンデンサでは活性炭電極の体
積、崇密度、ガスケット容積が大きくなってきたので発
生反応ガスが無視できなくなった。
【００１２】本発明の目的は、疎水性を有するガス吸着
用粉末活性炭を用いて発生反応ガスを選択的に吸着させ
て、反応ガス発生によるガスケット内圧上昇を緩和し得
る電気二重層コンデンサを提供することである。
用粉末活性炭を用いて発生反応ガスを選択的に吸着させ
て、反応ガス発生によるガスケット内圧上昇を緩和し得
る電気二重層コンデンサを提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明は、多孔性セパレ
ータを介して対抗する一対の活性炭電極及び活性炭電極
と多孔性セパレータとの接触面と相対する面に配置した
集電体を有する電気二重層コンデンサにおいて、活性炭
電極の周囲に疎水性を有するガス吸着用粉末活性炭を配
置したことを特徴とする。このガス吸着用疎水性粉末活
性炭全細孔の７０％以上が細孔直径５から１０オングス
トロームに分布することを特徴とする。
ータを介して対抗する一対の活性炭電極及び活性炭電極
と多孔性セパレータとの接触面と相対する面に配置した
集電体を有する電気二重層コンデンサにおいて、活性炭
電極の周囲に疎水性を有するガス吸着用粉末活性炭を配
置したことを特徴とする。このガス吸着用疎水性粉末活
性炭全細孔の７０％以上が細孔直径５から１０オングス
トロームに分布することを特徴とする。
【００１４】また、本発明の電気二重層コンデンサを製
造するに当たり、電気二重層コンデンサ１ユニットに必
要な電解液を予め多孔性セパレータに含浸することと
し、後から電解液注入を行わないことを特徴とする。
造するに当たり、電気二重層コンデンサ１ユニットに必
要な電解液を予め多孔性セパレータに含浸することと
し、後から電解液注入を行わないことを特徴とする。
【００１５】活性炭電極とガスケットとの間の空隙に疎
水性のガス吸着用粉末活性炭を配置しているので、活性
炭電極に酸化電位或いは還元電位が印加されたときに発
生する反応ガスを疎水性を有するガス吸着用粉末活性炭
に吸着させることができ、ガスケット内部の内圧上昇を
緩和して大容量電気二重層コンデンサの延命化に寄与す
る。また、ガス吸着剤として疎水性粉末活性炭を用いて
いるので、電気二重層コンデンサが本来有する電気特性
を犠牲にすることなく電気二重層コンデンサにガス吸着
能力を併せ持たせることができる。
水性のガス吸着用粉末活性炭を配置しているので、活性
炭電極に酸化電位或いは還元電位が印加されたときに発
生する反応ガスを疎水性を有するガス吸着用粉末活性炭
に吸着させることができ、ガスケット内部の内圧上昇を
緩和して大容量電気二重層コンデンサの延命化に寄与す
る。また、ガス吸着剤として疎水性粉末活性炭を用いて
いるので、電気二重層コンデンサが本来有する電気特性
を犠牲にすることなく電気二重層コンデンサにガス吸着
能力を併せ持たせることができる。
【００１６】ガス吸着用疎水性粉末活性炭の細孔径分布
を５から１０オングストロームに集中させることによ
り、主な発生ガスである正極側からの二酸化炭素を選択
的に吸着させることができるので、カチオン、アニオン
が固体状活性炭電極に吸着されることによる電気二重層
形成がなるべく生じないようにして専らガス吸着を行わ
せることができる。
を５から１０オングストロームに集中させることによ
り、主な発生ガスである正極側からの二酸化炭素を選択
的に吸着させることができるので、カチオン、アニオン
が固体状活性炭電極に吸着されることによる電気二重層
形成がなるべく生じないようにして専らガス吸着を行わ
せることができる。
【００１７】また、ガスケット内部への電解液注入をガ
スケット接着後に行わず、予めセパレータに電気二重層
コンデンサ１ユニットに必要な電解液量を含浸させてガ
スケットの接着を行うので、ガス吸着用粉末活性炭に電
解液がなるべく触れないようにすることができ、カチオ
ン、アニオンが固体状活性炭電極に吸着されることによ
る電気二重層形成がなるべく生じないようにしてガス吸
着用疎水性粉末活性炭をして専らガス吸着を行わせるこ
とができる。
スケット接着後に行わず、予めセパレータに電気二重層
コンデンサ１ユニットに必要な電解液量を含浸させてガ
スケットの接着を行うので、ガス吸着用粉末活性炭に電
解液がなるべく触れないようにすることができ、カチオ
ン、アニオンが固体状活性炭電極に吸着されることによ
る電気二重層形成がなるべく生じないようにしてガス吸
着用疎水性粉末活性炭をして専らガス吸着を行わせるこ
とができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】次に、本発明について図面を参照
して詳細に説明する。図１（ａ）は本発明の一実施の形
態の構成を示す説明図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）
の左側面図、図２は図１のコンデンサ基本ユニットを導
電性ゴムシートの集電体を介して積層した大容量電気二
重層コンデンサの断面図である。図３は本発明の一実施
の形態の電気二重層コンデンサ製造工程のフローチャー
トである。以下図３の製造工程のフローチャートを参照
しながら製造方法を説明する。
して詳細に説明する。図１（ａ）は本発明の一実施の形
態の構成を示す説明図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）
の左側面図、図２は図１のコンデンサ基本ユニットを導
電性ゴムシートの集電体を介して積層した大容量電気二
重層コンデンサの断面図である。図３は本発明の一実施
の形態の電気二重層コンデンサ製造工程のフローチャー
トである。以下図３の製造工程のフローチャートを参照
しながら製造方法を説明する。
【００１９】図１および図２において、１は固体状活性
炭で、特開平４−２８８３６１号公報に示されている活
性炭／ポリアセン系材料を用いた。固体状活性炭１は粉
末活性炭にフェノール樹脂等のバインダー剤を混ぜて焼
成したブロック状の活性炭であれば、バインダー材及び
製法は問わない。なお、コンデンサ基本ユニット６を組
み立てる前に固体状活性炭１には予め電解液である希硫
酸を含浸した（ステップＳ１Ａ）。図１および図２にお
いて、２はガスケットでプラスチック等の絶縁物からな
り、ここでは耐熱性ＡＢＳ樹脂を用いた。ガスケット２
は絶縁性、耐硫酸性及び耐熱性を備えていれば材料は問
わない。図２において、３は集電体でカーボン粉末その
他を練り込んだブチルゴムである。図１及び図２におい
て、４は多孔性セパレータで沿蓄電池のセパレータ用途
のガラス繊維セパレータを用いた。多孔性セパレータ４
は非電子伝導性でかつイオン透過性の膜であれば材質を
問わない。
炭で、特開平４−２８８３６１号公報に示されている活
性炭／ポリアセン系材料を用いた。固体状活性炭１は粉
末活性炭にフェノール樹脂等のバインダー剤を混ぜて焼
成したブロック状の活性炭であれば、バインダー材及び
製法は問わない。なお、コンデンサ基本ユニット６を組
み立てる前に固体状活性炭１には予め電解液である希硫
酸を含浸した（ステップＳ１Ａ）。図１および図２にお
いて、２はガスケットでプラスチック等の絶縁物からな
り、ここでは耐熱性ＡＢＳ樹脂を用いた。ガスケット２
は絶縁性、耐硫酸性及び耐熱性を備えていれば材料は問
わない。図２において、３は集電体でカーボン粉末その
他を練り込んだブチルゴムである。図１及び図２におい
て、４は多孔性セパレータで沿蓄電池のセパレータ用途
のガラス繊維セパレータを用いた。多孔性セパレータ４
は非電子伝導性でかつイオン透過性の膜であれば材質を
問わない。
【００２０】固体状活性炭１に集電体３を圧着した後
（ステップＳ１Ｂ）、コンデンサ基本ユニット６に必要
な電解液量を予め含浸させた多孔性セパレータ４（ステ
ップＳ１Ｃ−２）を介して互いに向き合うように配置し
て、固体状活性炭１及び多孔性セパレータ４の周囲をガ
スケット２及び集電体で覆う。そしてここでできた固体
状活性炭１とガスケット２との間の空隙に、分子プロー
ブ法で測定した細孔径が５から１０オングストロームに
集中したガス吸着用疎水性粉末活性炭５、いわゆるモレ
キュラーシービングカーボンを充填してコンデンサ基本
ユニット６を得た（ステップＳ１Ｃ−５）。ここでは電
解質に３０ｗｔ％の希硫酸を用いたので、コンデンサ基
本ユニット６単独の耐電圧は水の電気分解電圧である約
１．２Ｖである。所望の耐電圧を得るために図１（ａ）
のコンデンサ基本ユニット６を図２のようにガスケット
積層体の両端に端子板８、スペーサ用絶縁ゴムシート９
及び加圧板１０を配置し（ステップＳ１Ｄ）、必要枚数
直列に積層して大容量電気二重層コンデンサ１２を得
た。
（ステップＳ１Ｂ）、コンデンサ基本ユニット６に必要
な電解液量を予め含浸させた多孔性セパレータ４（ステ
ップＳ１Ｃ−２）を介して互いに向き合うように配置し
て、固体状活性炭１及び多孔性セパレータ４の周囲をガ
スケット２及び集電体で覆う。そしてここでできた固体
状活性炭１とガスケット２との間の空隙に、分子プロー
ブ法で測定した細孔径が５から１０オングストロームに
集中したガス吸着用疎水性粉末活性炭５、いわゆるモレ
キュラーシービングカーボンを充填してコンデンサ基本
ユニット６を得た（ステップＳ１Ｃ−５）。ここでは電
解質に３０ｗｔ％の希硫酸を用いたので、コンデンサ基
本ユニット６単独の耐電圧は水の電気分解電圧である約
１．２Ｖである。所望の耐電圧を得るために図１（ａ）
のコンデンサ基本ユニット６を図２のようにガスケット
積層体の両端に端子板８、スペーサ用絶縁ゴムシート９
及び加圧板１０を配置し（ステップＳ１Ｄ）、必要枚数
直列に積層して大容量電気二重層コンデンサ１２を得
た。
【００２１】比較例の一つとして、実際にガス吸着用疎
水性粉末活性炭を封入した大容量電気二重層コンデンサ
とガス吸着用疎水性粉末活性炭を封入しない大容量電気
二重層コンデンサを試作し、＋７０℃、０．８Ｖ／ｃｅ
ｌｌの寿命試験に投入して両者を比較したところ、ガス
吸着用疎水性活性炭を封入した大容量電気二重層コデン
サのＥＳＲ（等価直列抵抗）変化率が＋２００％になる
までの時間が、ガス吸着用疎水性粉末活性炭を封入しな
い大容量電気二重層コンデンサのそれの約５倍となっ
た。
水性粉末活性炭を封入した大容量電気二重層コンデンサ
とガス吸着用疎水性粉末活性炭を封入しない大容量電気
二重層コンデンサを試作し、＋７０℃、０．８Ｖ／ｃｅ
ｌｌの寿命試験に投入して両者を比較したところ、ガス
吸着用疎水性活性炭を封入した大容量電気二重層コデン
サのＥＳＲ（等価直列抵抗）変化率が＋２００％になる
までの時間が、ガス吸着用疎水性粉末活性炭を封入しな
い大容量電気二重層コンデンサのそれの約５倍となっ
た。
【００２２】更に比較例としてガス吸着用疎水性粉末活
性炭の分子プローブ法で測定した平均細孔直径を３から
１０００オングストロームまで振った固体状活性炭を用
いて同様の大容量の電気二重層コンデンサを試作した。
ただし、本比較例に用いたガス吸着用疎水性粉末活性炭
は、その平均細孔直径近傍に細孔分布が偏るように製造
条件を調整したが、細孔分布の標準偏差がある一定の値
以下とすることは活性炭の特性上、或いは細孔直径測定
器の測定原理上の問題で不可能であったことをここに断
っておく。従って以下の比較例はあくまで参考値であ
る。前記のガス吸着用疎水性粉末活性炭を用いて製作し
た大容量電気二重層コンデンサを＋７０℃、０．８Ｖ／
ｃｅｌｌの寿命試験に投入して大容量電気二重層コンデ
ンサの等価直列抵抗（ＥＳＲ）が初期値の１０倍になっ
た投入時間を大容量電気二重層コンデンサの寿命とし
て、従来例を１００とした時の寿命延長の割合を算出し
た。ガス吸着用疎水性粉末活性炭の平均細孔直径を横軸
に、これを用いて作成した大容量電気二重層コデンサの
寿命延長を横軸に描いた結果を図４に示す。本比較実験
により固体状活性炭から発生する反応ガスを吸着するた
めに最適なガス吸着用疎水性粉末活性炭全細孔の７０％
以上の平均細孔直径は１０オングストローム以下、望ま
しくは５から１０オングストロームの間であることがわ
かった。
性炭の分子プローブ法で測定した平均細孔直径を３から
１０００オングストロームまで振った固体状活性炭を用
いて同様の大容量の電気二重層コンデンサを試作した。
ただし、本比較例に用いたガス吸着用疎水性粉末活性炭
は、その平均細孔直径近傍に細孔分布が偏るように製造
条件を調整したが、細孔分布の標準偏差がある一定の値
以下とすることは活性炭の特性上、或いは細孔直径測定
器の測定原理上の問題で不可能であったことをここに断
っておく。従って以下の比較例はあくまで参考値であ
る。前記のガス吸着用疎水性粉末活性炭を用いて製作し
た大容量電気二重層コンデンサを＋７０℃、０．８Ｖ／
ｃｅｌｌの寿命試験に投入して大容量電気二重層コンデ
ンサの等価直列抵抗（ＥＳＲ）が初期値の１０倍になっ
た投入時間を大容量電気二重層コンデンサの寿命とし
て、従来例を１００とした時の寿命延長の割合を算出し
た。ガス吸着用疎水性粉末活性炭の平均細孔直径を横軸
に、これを用いて作成した大容量電気二重層コデンサの
寿命延長を横軸に描いた結果を図４に示す。本比較実験
により固体状活性炭から発生する反応ガスを吸着するた
めに最適なガス吸着用疎水性粉末活性炭全細孔の７０％
以上の平均細孔直径は１０オングストローム以下、望ま
しくは５から１０オングストロームの間であることがわ
かった。
【００２３】
【発明の効果】以上詳述した本発明の第１の効果は、固
体状活性炭電極に酸化電位或いは還元電位が印加された
ときに発生する反応ガスを、ガス吸着用の疎水性粉末活
性端に吸着させることができ、ガスケット内部の内圧上
昇を緩和して、大容量電気二重層コンデンサの延命化が
図れることである。その理由は固体状活性炭電極とガス
ケットとの間の空隙にその細孔直径が５〜１０オングス
トロームに集中したガス吸着用疎水性粉末活性端、いわ
ゆるモレキュラーシービングカーボンを配置しているた
めである。
体状活性炭電極に酸化電位或いは還元電位が印加された
ときに発生する反応ガスを、ガス吸着用の疎水性粉末活
性端に吸着させることができ、ガスケット内部の内圧上
昇を緩和して、大容量電気二重層コンデンサの延命化が
図れることである。その理由は固体状活性炭電極とガス
ケットとの間の空隙にその細孔直径が５〜１０オングス
トロームに集中したガス吸着用疎水性粉末活性端、いわ
ゆるモレキュラーシービングカーボンを配置しているた
めである。
【００２４】第２の効果は、電気二重層コンデンサが本
来有する電気特性を犠牲にすることなくガス吸着能力を
併せ持つことができることである。その理由はガス吸着
材として、分極性電極としても用いている活性炭を使用
しているためである。
来有する電気特性を犠牲にすることなくガス吸着能力を
併せ持つことができることである。その理由はガス吸着
材として、分極性電極としても用いている活性炭を使用
しているためである。
【００２５】第３の効果は、ガス吸着用疎水性粉末活性
炭はガス吸着のみに専念させることができることであ
る。その理由はガス吸着用疎水性粉末活性炭の細孔径分
布を５から１０オングストロームに集中させることによ
り、主な発生ガスである正極側からの二酸化炭素を選択
的に吸着させることができるためであり、ガスケット内
部への電解液注入をガスケット接着後に行わず、予めセ
パレータに電気二重層コンデンサ１ユニットに必要な電
解液量を含浸させてガスケットの接着を行うという工法
に従うためである。
炭はガス吸着のみに専念させることができることであ
る。その理由はガス吸着用疎水性粉末活性炭の細孔径分
布を５から１０オングストロームに集中させることによ
り、主な発生ガスである正極側からの二酸化炭素を選択
的に吸着させることができるためであり、ガスケット内
部への電解液注入をガスケット接着後に行わず、予めセ
パレータに電気二重層コンデンサ１ユニットに必要な電
解液量を含浸させてガスケットの接着を行うという工法
に従うためである。
【図１】（ａ），（ｂ）は本発明の一実施の形態を示す
コンデンサ基本ユニットの断面図および左側面図であ
る。
コンデンサ基本ユニットの断面図および左側面図であ
る。
【図２】本発明の一実施の形態を示す大容量電気二重層
コンデンサの断面図である。
コンデンサの断面図である。
【図３】本発明の一実施の形態を示す大容量電気二重層
コンデンサの製造工程のフローチャートである。
コンデンサの製造工程のフローチャートである。
【図４】本発明の一比較例を示す大容量電気二重層コン
デンサに用いたガス吸着用疎水性粉末活性炭平均細孔直
径と寿命延長率の関係を示す図である。
デンサに用いたガス吸着用疎水性粉末活性炭平均細孔直
径と寿命延長率の関係を示す図である。
【図５】（ａ），（ｂ）は従来の大容量電気二重層コン
デンサの基本ユニットの断面図およびＡ−Ａ′線断面図
である。
デンサの基本ユニットの断面図およびＡ−Ａ′線断面図
である。
【図６】従来の大容量電気二重層コンデンサの断面図で
ある。
ある。
【図７】従来の大容量電気二重層コンデンサの製造工程
のフローチャートである。
のフローチャートである。
１，１３ 固体状活性炭 ２，１４ ガスケット ３，１５ 導電体 ４，１６ 多孔性セパレータ ５ ガス吸着用疎水性粉末活性炭 ６，１８ コンデンサ基本ユニット ７，１９ ｓｕｓボルト通過用穴 ８，２０ 端子板 ９，２１ スペーサ用絶縁ゴムシート １０，２２ 加圧板 １１，２３ ｓｕｓナット １２，２５ 大容量電気二重層コンデンサ １７ 電解液注入口 ２４ 電解液注入口封止栓
Claims (3)
- 【請求項１】 多孔性セパレータを介して対向する一対
の活性炭電極及び前記活性炭電極と前記多孔性セパレー
タとの接触面と相対する面に配置した集電体を有する電
気二重層コンデンサにおいて、前記活性炭電極の周囲に
ガス吸着用疎水性粉末活性炭を配置したことを特徴とす
る電気二重層コンデンサ。 - 【請求項２】 前記ガス吸着用粉末活性炭全細孔の７０
％以上が、前記ガス吸着用疎水性粉末活性炭細孔直径５
から１０オングストロームに分布することを特徴とする
請求項１記載の電気二重層コンデンサ。 - 【請求項３】 コンデンサ基本ユニットに必要な量の電
解液を予め多孔性セパレータに含浸することにより、後
工程での電解液注入作業を省略したことを特徴とする請
求項１項記載の電気二重層コンデンサの製造方法。
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|---|---|---|---|---|
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| WO2007091309A1 (ja) * | 2006-02-08 | 2007-08-16 | Kitagawa Seiki Kabushiki Kaisha | 電気二重層コンデンサ |
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| WO2011025057A1 (ja) * | 2009-08-27 | 2011-03-03 | 古河電池株式会社 | 鉛蓄電池用複合キャパシタ負極板及び鉛蓄電池 |
| JP2012049304A (ja) * | 2010-08-26 | 2012-03-08 | Daihatsu Motor Co Ltd | 電気化学キャパシタ |
| JP2013153166A (ja) * | 2012-01-24 | 2013-08-08 | Taiwan Green Point Enterprises Co Ltd | 超コンデンサモジュール及び超コンデンサモジュールの製造方法 |
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|---|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|---|
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| JPH02251124A (ja) * | 1989-03-24 | 1990-10-08 | Hitachi Condenser Co Ltd | 電気二重層コンデンサ |
| JPH0791449B2 (ja) * | 1990-03-23 | 1995-10-04 | 日本電気株式会社 | 活性炭／ポリアセン系材料複合体とその製造方法、及び電気二重層コンデンサとその複合部品 |
| US5426561A (en) * | 1992-09-29 | 1995-06-20 | The United States Of America As Represented By The United States National Aeronautics And Space Administration | High energy density and high power density ultracapacitors and supercapacitors |
| US5450279A (en) * | 1993-05-19 | 1995-09-12 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Electric double layer capacitor |
| US5419977A (en) * | 1994-03-09 | 1995-05-30 | Medtronic, Inc. | Electrochemical device having operatively combined capacitor |
| US5568353A (en) * | 1995-04-03 | 1996-10-22 | Motorola, Inc. | Electrochemical capacitor and method of making same |
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Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8002963B2 (en) | 2001-04-18 | 2011-08-23 | Biosource, Incorporated | Charge barrier flow-through capacitor-based method of deionizing a fluid |
| US6709560B2 (en) | 2001-04-18 | 2004-03-23 | Biosource, Inc. | Charge barrier flow-through capacitor |
| US7833400B2 (en) | 2001-04-18 | 2010-11-16 | Biosource, Inc. | Method of making a flow through capacitor |
| US7368191B2 (en) | 2001-07-25 | 2008-05-06 | Biosource, Inc. | Electrode array for use in electrochemical cells |
| WO2007091309A1 (ja) * | 2006-02-08 | 2007-08-16 | Kitagawa Seiki Kabushiki Kaisha | 電気二重層コンデンサ |
| US9203116B2 (en) | 2006-12-12 | 2015-12-01 | Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation | Energy storage device |
| US9666860B2 (en) | 2007-03-20 | 2017-05-30 | Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation | Optimised energy storage device having capacitor material on lead based negative electrode |
| US9401508B2 (en) | 2009-08-27 | 2016-07-26 | Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation | Electrical storage device and electrode thereof |
| JP2011071112A (ja) * | 2009-08-27 | 2011-04-07 | Furukawa Battery Co Ltd:The | 鉛蓄電池用複合キャパシタ負極板及び鉛蓄電池 |
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| US9524831B2 (en) | 2009-08-27 | 2016-12-20 | The Furukawa Battery Co., Ltd. | Method for producing hybrid negative plate for lead-acid storage battery and lead-acid storage battery |
| WO2011025057A1 (ja) * | 2009-08-27 | 2011-03-03 | 古河電池株式会社 | 鉛蓄電池用複合キャパシタ負極板及び鉛蓄電池 |
| JP2012049304A (ja) * | 2010-08-26 | 2012-03-08 | Daihatsu Motor Co Ltd | 電気化学キャパシタ |
| US9812703B2 (en) | 2010-12-21 | 2017-11-07 | Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation | Electrode and electrical storage device for lead-acid system |
| JP2013153166A (ja) * | 2012-01-24 | 2013-08-08 | Taiwan Green Point Enterprises Co Ltd | 超コンデンサモジュール及び超コンデンサモジュールの製造方法 |
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