JPS62179711A

JPS62179711A - 電気二重層コンデンサ

Info

Publication number: JPS62179711A
Application number: JP61022433A
Authority: JP
Inventors: 正則遠藤; 浩一渡辺
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1986-02-03
Filing date: 1986-02-03
Publication date: 1987-08-06

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。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］この発明は、分極性電極と電解液界面で形成される電気
二重層を利用した電気二重層コンデンサの改良に関し、
特に分極性電極が改良されたものに関する。

持分１ｉｔ（６０−１５１３８号には、分極性電極とし
て炭素繊維を用いた電気二重層コンデンサが開示されて
いる。すなわち、分極性電極として、フェルト状、クロ
ス状、抄紙状の炭素ｒａｍを用いることにより、分極性
電極の加工性、利用効率および単位体積あたりの充電容
量の改善が図られている。

［発明が解決しようとする問題点コしかしながら、上述したような炭素繊維を用いた場合に
は、現実には日付重量の点から高密度の分極性電極を得
ることができなかった。

また、活性炭繊維の比表面積は、通常の活性炭の比表面
積が１０００〜１５００ｍ２／ｇの領域内にあるのに対
し、最高４０００ＩＩ１２／ｇとかなり大きいが、比表
面積が大きくなるほど強度が低下する。したがって、フ
ェルト状やクロス状のものでは、現実には２０００ＩＩ
１２／ｇ程度の比表面積でしか利用できなかった。すな
わち、≠→高い比表面積を実現しくｑる活性炭！ｌＨを
用いながら、静電容量をさほど向上させることはできな
かった。

そこで、この発明の目的は、活性炭ｌＩＨの高比表面積
を利用することができ、したがってより静電容量の大き
な電気二重層コンデンサを提供することにある。

［問題点を解決するための手段および作用］この発明に
よれば、分極性電極と電解液界面で形成された電気二重
層を利用した電気二重層コンデンサにおいて、分極性電極を、炭素繊維を粉砕して１ｑられた炭素粉末
と粘結材とを含む混合成形体で構成したことを特徴とす
る電気二重層コンデンサが提供される。

この発明では、炭素繊維を粉砕して冑られた炭素粉末を
用いて得られた混合成形体で分極性電極が構成される。

そして、この炭素粉末は、粘結材とともに混合成形体に
されているので、従来の炭素ｍ維をフェルト状あるいは
クロス状にしたちのに比べて、はるかに高い強度を示す
。したがって、最高４０００ｍ　２１０という高い比表
面積の活性炭ｌ１Ｍを用いることかでき、よってより静
電容量の大きな電気二重層コンデンサを構成することが
可能とされている。

この発明の分極性電極を構成するのに用いる炭素繊維と
しては、フェノール系、レーヨン系、アクリル系および
ピッチ系の各炭素繊維を用いることができ、好ましくは
賦活されて活性炭ＭＡＮとされたものが用いられる。

また、この発明において用いる「粘結材」としては、バ
インダとして機能するものであれば任意の粘着材を用い
ることができるが、使用電解液系に対して化学的に安定
なものが好ましい。また、粘結材が粉砕された炭素粉末
の全表面を被覆すると表面が失活する。よって、炭素粉
末の全表面を被覆するものでないことが要求される。し
たがって、ディスパージョン状態の粘結材を用いること
が好ましい。ディスパージョン状態の粘結材としては、
たとえばラテックス、別の表現としては工マルジ１ンを
出発原料として用いることができる。

ラテックスとしては、製法の過程から分類すると、天然
ラテックス、合成ラテックスおよび人造ラテックスに分
けられる。

ラテ天然→ツクスは天然において生成するポリマのエマルジ
ョンであり、元来ラテックスと称されているものである
。

また、合成ラテックスは乳化重合により製造されるもの
であり、たとえばスチレン・ブタジェンゴム（ＳＢＲ）
　、アクリロニトリル−ブタジェンゴム（ＮＢＲ）、ク
ロロプレンゴム（ＣＲ）・、アクリレート、酢酸ビニル
および塩化ビニルなどがある。

さらに、人造ラテックスは、別名ディスパージョンと呼
ばれ、広−義に番ま合成ラテックス中に分類されるもの
であり、塊状のポリマを人工的にエマルジョンまたはデ
ィスパージョンとしたもので、スパージョン、再生ゴム
ディスパージョン、ステレオゴムラテックス（イソプレ
ンゴム、ブタジェンゴムなど）、溶液およびバルク重合
ポリマのラテックス（イソブチン−イソプレンゴム、チ
オコール、ウレタン、ポリエチレン、クロロスルホン化
ポリエチレン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリブテ
ンなど）がある。

また、ポリイソブチレンやアクリル系粘着材などを界面
活性材を用いて機械的にディスパージョン状態にして用
いることもできる。これらのラテックスの固形分の粒径
は０．０３〜５μｍであり、球に近い形状になっている
。この発明の粘結材は、上記ラテックスが水や有機溶媒
などの分散媒に分散されて分散系として調製されたもの
が用いられる。

そして、炭素粉末と粘結材との混合成形体を得る方法と
しては、上述したような粘結材溶液中に炭素粉末を浸漬
したり、あるいは炭素粉末を水あるいは有機溶媒中に分
散させた状態で、ざらに粘結材を分散させ、攪拌混合し
、溶媒弁を除去する方法があげられる。

［実施例の説明〕実施例１活性炭ＩＩＮを粉砕し２００メツシユを通過した炭素粉
末８０重量部を水に分散し、クロロスルホン化ポリエチ
レンからなる人造ラテックス２Ｏｆｆｉ童部（固形分に
換算した値）を加えて十分に攪拌混合した。次に、混合
溶液から水分を除去し、凝集状態の混合物を得た。該混
合物を一旦粉砕し。

粉砕物を造粒し、造粒粉をプレス機などにより加圧する
ことにより混合成形体を得た。

得られた混合成形体を硫酸水溶液に含浸し、分極性電極
とした。そして、第１図に示す電気二重層コンデンサ１
に、この分極性電極２を用い、さらに電気二重層コンデ
ンサ１を６個積層し、積層電気二重層コンデンサを１９
だ。

このようにして得られた積層電気二重層コンデンサの特
性を、第１表に示す。また、従来のフェルト状活性炭繊
維を用い−Ｃ分極性電極を構成した同様の積層電気二重
層コンデンサについての特性をイＨせて第１表に示す。

第１表から、実施例１の積層型“気二重層コンデンサで
は、従来の電気二重層コンデンサに比べて。

静電容量が約１．５倍となっており、特性が大きく改善
されていることがわかる。

実施例２実施例１で製造した積層電気二重層コンデンサの内部抵
抗は１０Ωと若干高かった。これを改善するために、導
電材として木炭系活性炭をさらに加えた混合成形体を用
いて分極性電極を構成した。

る。これは、１０重量％未満では、導電材としての効果
を認めることができず、一方４０重量％を越えると容量
が低下することになるからである。

」ニ述のようにして（ｑた混合成形体を用いて、実施例
１と同様に６１？ル積層してなる積層電気二重層コンデ
ンサを製作した。第１表に、この実施例２の積層電気二
重層コンデンサの特性を併せて示す。第１表から、実施
例２においても、実施例１とほぼ同様の静電容量が得ら
れていることがわかる。また、実施例２の構成では、内
部抵抗が実施例１の場合に比べてかなり低（されている
ことがわかる。

なお、本願発明者の実験によれば、導電材として、黒鉛
あるいはカーボンブラックを用いた場合には、静電容量
が若干低下する傾向があった。

［発明の効果］この発明では、分極性電極が、炭素ｍ維を粉砕し粉末化
した炭素粉末と、粘結材との混合成形体により構成され
ているので、強度に優れており。

したがつ′Ｃ炭素１１雑の高い比表面積を最大限利用す
ることができる。よって、従来の電気二重層コンデンサ
に比べて、はるかに静電容量の高い電気二重層コンデン
サを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例の電気二重層コンデンサ
を示す断面図である。図において、１は電気二重層コンデンサ、２は分極性電
極を示す。＝１０−

Claims

【特許請求の範囲】

（１）分極性電極と電解液界面で形成された電気二重層
を利用した電気二重層コンデンサにおいて、前記分極性電極を、炭素繊維を粉砕して得られた炭素粉
末と粘結材とを含む混合成形体で構成したことを特徴と
する、電気二重層コンデンサ。
（２）前記炭素繊維は、活性炭繊維である特許請求の範
囲第１項記載の電気二重層コンデンサ。
（３）前記混合成形体は、導電材として、黒鉛、カーボ
ンブラック、木粉系活性炭およびやしがら系活性炭から
なる群から選択した炭素材をさらに含むことを特徴とす
る特許請求の範囲第１項または第２項記載の電気二重層
コンデンサ。