JPS63261817A - 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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- JPS63261817A JPS63261817A JP62096594A JP9659487A JPS63261817A JP S63261817 A JPS63261817 A JP S63261817A JP 62096594 A JP62096594 A JP 62096594A JP 9659487 A JP9659487 A JP 9659487A JP S63261817 A JPS63261817 A JP S63261817A
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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
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- 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
本発明は電気二重層コンデンサに関するものである。
従来の技術
この種の電気二重層コンデンサは分極性電極と電解質（
液）との界面で形成される電気二重層を利用した静電容
量の大きなコンデンサであり主に、揮発性半導体メモリ
ー（例えばＲＡＭ・・−・・・ランダムアクセスメモリ
ー）の停電時バックアップ用として使用されているもの
である。
液）との界面で形成される電気二重層を利用した静電容
量の大きなコンデンサであり主に、揮発性半導体メモリ
ー（例えばＲＡＭ・・−・・・ランダムアクセスメモリ
ー）の停電時バックアップ用として使用されているもの
である。
従来のこの種の電気二重層コンデンサは、第２図に示す
ように円盤型（コイン型あるいはボタン型）と称される
構造であり、その構成は黒鉛、活性炭、カーボンブラッ
クおよび若干のバインダーなどからな慝炭素粉末材料を
成型するか、あるいはフルミニラムやステンレス製のネ
ットに担持させた炭素電極、あるいはカーボン繊維、特
に活性炭繊維布からなる炭素電極１の間に、電解液（図
示せず）を含浸させたセパレータ２を介在させ集電体と
外装材を兼ねた金属ケース３、金属ふた４および絶縁と
封口を兼ねた封口体６によって密封されている。特に、
活性炭繊維布からなる炭素電極の場合には、集電性を高
めるために、金属ケースおよび金属ふたと接触する面上
にはプラズマ溶射などによってアルミニウム層が形成さ
れている。
ように円盤型（コイン型あるいはボタン型）と称される
構造であり、その構成は黒鉛、活性炭、カーボンブラッ
クおよび若干のバインダーなどからな慝炭素粉末材料を
成型するか、あるいはフルミニラムやステンレス製のネ
ットに担持させた炭素電極、あるいはカーボン繊維、特
に活性炭繊維布からなる炭素電極１の間に、電解液（図
示せず）を含浸させたセパレータ２を介在させ集電体と
外装材を兼ねた金属ケース３、金属ふた４および絶縁と
封口を兼ねた封口体６によって密封されている。特に、
活性炭繊維布からなる炭素電極の場合には、集電性を高
めるために、金属ケースおよび金属ふたと接触する面上
にはプラズマ溶射などによってアルミニウム層が形成さ
れている。
このような従来の電気二重層コンデンサはＲＡＭの停電
バックアップ用に多用されており、このＲＡＭの使用電
圧が通常５ｖ程度であるため、電気二重層コンデンサの
耐電圧も５ｖ以上必要である。電気二重層コンデンサの
耐電圧は使用する電解液に大きく依存してお９、非水系
電解液を用いた場合３ｖ程度であるのに対し、水溶液系
電解液を用いた場合は、わずかに０．８ｖ程度である。
バックアップ用に多用されており、このＲＡＭの使用電
圧が通常５ｖ程度であるため、電気二重層コンデンサの
耐電圧も５ｖ以上必要である。電気二重層コンデンサの
耐電圧は使用する電解液に大きく依存してお９、非水系
電解液を用いた場合３ｖ程度であるのに対し、水溶液系
電解液を用いた場合は、わずかに０．８ｖ程度である。
従って、電気二重層コンデンサの使用電圧を５Ｖ以上と
するために、非水系電解液を使用し７た場合は２〜３個
、水溶液系電解液を用いた場合は６〜７個直列接続して
いる。ところで、非水系電解液を使用する場合、コンデ
ンサ素子を構成する材料は充分な水分除去が必要である
。その理由は不純物として水分があると、その理論分解
電圧である１、 ２３ Ｖ以下でしか使用できなくなる
からである。さらに、封口体も非水系有機溶剤に耐え、
かつ、水分透過性の低い材料を用いる必要がある。
するために、非水系電解液を使用し７た場合は２〜３個
、水溶液系電解液を用いた場合は６〜７個直列接続して
いる。ところで、非水系電解液を使用する場合、コンデ
ンサ素子を構成する材料は充分な水分除去が必要である
。その理由は不純物として水分があると、その理論分解
電圧である１、 ２３ Ｖ以下でしか使用できなくなる
からである。さらに、封口体も非水系有機溶剤に耐え、
かつ、水分透過性の低い材料を用いる必要がある。
このような理由から従来の電気二重層コンデンサの封口
体としてはポリプロピレン樹脂を成型したものが使用さ
れていた。
体としてはポリプロピレン樹脂を成型したものが使用さ
れていた。
発明が解決しようとする問題点
このような従来の電気二重層コンデンサの最大の用途は
半導体メモリーの停電時バンクアップである。したがっ
て、その用途は７Ｅ子機２；の主機能ではなく、機能性
アップが目的であり、それだけに軽薄短小化の要望が強
い。
半導体メモリーの停電時バンクアップである。したがっ
て、その用途は７Ｅ子機２；の主機能ではなく、機能性
アップが目的であり、それだけに軽薄短小化の要望が強
い。
従来より、大静電容量を実現する電極として、活性炭繊
維布が使用されている。現在この種の活性炭の表面積は
２Ｑ○０〜２６００ｍ１４に達している。しかも、電解
液が濡れる細孔径が必要であるので、有効表面積は３ｏ
％程度と考えられている。以上の様に、静電容量は活性
炭使用量−重量であるので、成る静電容量のコンデンサ
の設計は電極の径と厚みによって決定することができる
。
維布が使用されている。現在この種の活性炭の表面積は
２Ｑ○０〜２６００ｍ１４に達している。しかも、電解
液が濡れる細孔径が必要であるので、有効表面積は３ｏ
％程度と考えられている。以上の様に、静電容量は活性
炭使用量−重量であるので、成る静電容量のコンデンサ
の設計は電極の径と厚みによって決定することができる
。
従って、静電容量を２倍にするには、径を〜・７倍とす
るか、厚みを２倍とするかである。ここで、径を１丁倍
とするのはコンデンサの設置面積の関係で制約を受け、
厚みはコンデンサの高さで同様に制約を受ける。しかし
、径の場合は、金属ふた。
るか、厚みを２倍とするかである。ここで、径を１丁倍
とするのはコンデンサの設置面積の関係で制約を受け、
厚みはコンデンサの高さで同様に制約を受ける。しかし
、径の場合は、金属ふた。
ケースなど金型新造が必要なのに比べ、厚みは現行金型
の修正だけで良いなど製造上の利点が多い。
の修正だけで良いなど製造上の利点が多い。
しかしながら、最も難点である電極の製造を解決する必
要がある。これは、より厚みのある活性炭繊維布を得る
には、約２〜３倍の原料繊維布が必要であり、これを活
性炭化することは容易なことではない。
要がある。これは、より厚みのある活性炭繊維布を得る
には、約２〜３倍の原料繊維布が必要であり、これを活
性炭化することは容易なことではない。
本発明は、このような従来の問題点を解決するだめのも
のであり、径を変更することなく、大きい静電容量のも
のが得られるようＫすることを目的とする。
のであり、径を変更することなく、大きい静電容量のも
のが得られるようＫすることを目的とする。
問題点を解決するだめの手段
そこで本発明は、活性炭などの炭素電極にプラズマ溶射
によυアルミニウム層を厚み方向に深く形成すると共に
セパレータに近い側の溶射層を多孔状態とし、これに電
解液を含浸して素子を構成し、これらを、２枚重ね合せ
て構成するものである。
によυアルミニウム層を厚み方向に深く形成すると共に
セパレータに近い側の溶射層を多孔状態とし、これに電
解液を含浸して素子を構成し、これらを、２枚重ね合せ
て構成するものである。
作用
このような本発明の構成によれば、電極、セパレータ、
金属ふた及びケースの各部材が良好な接触状態となり、
径を変更することなく大きい静電容量のものが得られる
。
金属ふた及びケースの各部材が良好な接触状態となり、
径を変更することなく大きい静電容量のものが得られる
。
実施例
次に、本発明の一実施例について述べる。まず、第１図
のように、分極性電極として活性炭繊維布１１を使用し
た。それは厚みＯ，ｅｌｆｆ、目付１２５ｇ／ｒｒ？。
のように、分極性電極として活性炭繊維布１１を使用し
た。それは厚みＯ，ｅｌｆｆ、目付１２５ｇ／ｒｒ？。
表面積２０００ ｎ？／ｇ を有するもので、これらを
４枚φ６にして、外形φ１１の金属ケース１６、これに
対応する金属ふた１５、封口体１４を準備した。電位的
にマイナスとする金属ケース１６はステンレス５ＵＳ３
０４を、プラスとする金属ふた１Ｓの内面はアルミニウ
ムを使用し、外面はＳ Ｕ Ｓ ３０４で両者はクラツ
ド化され一体となっている。セパレータ１３はポリプロ
ピレン繊維からなる不織布で、厚みｏ、３５朋、目付５
０ｇ／ｒｒ？の多孔シートである。封口体１４はポリプ
ロビレ炉。
４枚φ６にして、外形φ１１の金属ケース１６、これに
対応する金属ふた１５、封口体１４を準備した。電位的
にマイナスとする金属ケース１６はステンレス５ＵＳ３
０４を、プラスとする金属ふた１Ｓの内面はアルミニウ
ムを使用し、外面はＳ Ｕ Ｓ ３０４で両者はクラツ
ド化され一体となっている。セパレータ１３はポリプロ
ピレン繊維からなる不織布で、厚みｏ、３５朋、目付５
０ｇ／ｒｒ？の多孔シートである。封口体１４はポリプ
ロビレ炉。
ン樹脂成型品である。
第１表には、従来品１，２、参考例、本発明品１．２の
各材料、構成の電気的特性である静電容量、内部抵抗、
漏れ電流（３Ｖ印加３ｏ分後の値）を記載している。
各材料、構成の電気的特性である静電容量、内部抵抗、
漏れ電流（３Ｖ印加３ｏ分後の値）を記載している。
なお、本発明品１．２は上記電極にプラズマ溶射により
アルミニウム層を形成し、セパレータ側を多孔状態とし
たもの、参考例はアルミニウム層を溶射しただけで、多
孔としなかったもの、従来品１．２はアルミニウム層を
形成しなかったものである。
アルミニウム層を形成し、セパレータ側を多孔状態とし
たもの、参考例はアルミニウム層を溶射しただけで、多
孔としなかったもの、従来品１．２はアルミニウム層を
形成しなかったものである。
（以下余白）
発明の効果
以上のように、本発明は従来と比較して、電気的特性が
良好（静電容量が大きく、内部抵抗が小さく、漏れ電流
が小さい）である。これは、従来の電極を使用し、アル
ミニウム層の状態を若干変更し、セパレータを低密度、
厚みにすることで実現可能となり、電極材料及び製造設
備の標準化が可能となり、その工業的価値は大なるもの
である。
良好（静電容量が大きく、内部抵抗が小さく、漏れ電流
が小さい）である。これは、従来の電極を使用し、アル
ミニウム層の状態を若干変更し、セパレータを低密度、
厚みにすることで実現可能となり、電極材料及び製造設
備の標準化が可能となり、その工業的価値は大なるもの
である。
第１図は本発明の電気二重層コンデンサの断面図、第２
図は従来品の断面図である。 １１・・・・・・炭素電極、１３・・・・・・セパレー
タ、１６・・・・・・金属ふた、１６・・・・・・金属
ケース。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 １５ 損、Ｊ・ア２ 第２図
図は従来品の断面図である。 １１・・・・・・炭素電極、１３・・・・・・セパレー
タ、１６・・・・・・金属ふた、１６・・・・・・金属
ケース。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 １５ 損、Ｊ・ア２ 第２図
Claims (2)
- （１）黒鉛、カーボンブラック、活性炭などの炭素電極
にプラズマ溶射により、アルミニウム層を厚み方向に深
く形成すると共にセパレータに近い側の溶射層を多孔状
態とし、これに電解液を含浸して素子を構成し、これら
を２個重ね合せてなる電気二重層コンデンサ。 - （２）活性炭が活性炭繊維布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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62096594A JPS63261817A (ja) | 1987-04-20 | 1987-04-20 | 電気二重層コンデンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62096594A JPS63261817A (ja) | 1987-04-20 | 1987-04-20 | 電気二重層コンデンサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63261817A true JPS63261817A (ja) | 1988-10-28 |
Family
ID=14169223
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62096594A Pending JPS63261817A (ja) | 1987-04-20 | 1987-04-20 | 電気二重層コンデンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63261817A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5777428A (en) * | 1994-10-07 | 1998-07-07 | Maxwell Energy Products, Inc. | Aluminum-carbon composite electrode |
| US5862035A (en) * | 1994-10-07 | 1999-01-19 | Maxwell Energy Products, Inc. | Multi-electrode double layer capacitor having single electrolyte seal and aluminum-impregnated carbon cloth electrodes |
| US6233135B1 (en) | 1994-10-07 | 2001-05-15 | Maxwell Energy Products, Inc. | Multi-electrode double layer capacitor having single electrolyte seal and aluminum-impregnated carbon cloth electrodes |
| US6449139B1 (en) | 1999-08-18 | 2002-09-10 | Maxwell Electronic Components Group, Inc. | Multi-electrode double layer capacitor having hermetic electrolyte seal |
| US6631074B2 (en) | 2000-05-12 | 2003-10-07 | Maxwell Technologies, Inc. | Electrochemical double layer capacitor having carbon powder electrodes |
| US6813139B2 (en) | 2001-11-02 | 2004-11-02 | Maxwell Technologies, Inc. | Electrochemical double layer capacitor having carbon powder electrodes |
-
1987
- 1987-04-20 JP JP62096594A patent/JPS63261817A/ja active Pending
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6430031B1 (en) | 1994-10-07 | 2002-08-06 | Maxwell Electronic Components Group, Inc. | Low resistance bonding in a multi-electrode double layer capacitor having single electrolyte seal and aluminum-impregnated carbon cloth electrodes |
| US5862035A (en) * | 1994-10-07 | 1999-01-19 | Maxwell Energy Products, Inc. | Multi-electrode double layer capacitor having single electrolyte seal and aluminum-impregnated carbon cloth electrodes |
| US5907472A (en) * | 1994-10-07 | 1999-05-25 | Maxwell Laboratories, Inc. | Multi-electrode double layer capacitor having single electrolyte seal and aluminum-impregnated carbon cloth electrodes |
| US6059847A (en) * | 1994-10-07 | 2000-05-09 | Maxwell Energy Products, Inc. | Method of making a high performance ultracapacitor |
| US6094788A (en) * | 1994-10-07 | 2000-08-01 | Maxwell Energy Products, Inc. | Method of making a multi-electrode double layer capacitor having single electrolyte seal and aluminum-impregnated carbon cloth electrodes |
| US6233135B1 (en) | 1994-10-07 | 2001-05-15 | Maxwell Energy Products, Inc. | Multi-electrode double layer capacitor having single electrolyte seal and aluminum-impregnated carbon cloth electrodes |
| US5777428A (en) * | 1994-10-07 | 1998-07-07 | Maxwell Energy Products, Inc. | Aluminum-carbon composite electrode |
| US6451073B1 (en) | 1994-10-07 | 2002-09-17 | Maxwell Electronic Components Group, Inc. | Method of making a multi-electrode double layer capacitor having single electrolyte seal and aluminum-impregnated carbon cloth electrodes |
| US6585152B2 (en) | 1994-10-07 | 2003-07-01 | Maxwell Technologies, Inc. | Method of making a multi-electrode double layer capacitor having single electrolyte seal and aluminum-impregnated carbon cloth electrodes |
| US6449139B1 (en) | 1999-08-18 | 2002-09-10 | Maxwell Electronic Components Group, Inc. | Multi-electrode double layer capacitor having hermetic electrolyte seal |
| US6842330B2 (en) | 1999-08-18 | 2005-01-11 | Maxwell Technologies, Inc. | Multi-electrode double layer capacitor having hermetic electrolyte seal |
| US6631074B2 (en) | 2000-05-12 | 2003-10-07 | Maxwell Technologies, Inc. | Electrochemical double layer capacitor having carbon powder electrodes |
| US6813139B2 (en) | 2001-11-02 | 2004-11-02 | Maxwell Technologies, Inc. | Electrochemical double layer capacitor having carbon powder electrodes |
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