JP2002043179A - 電気二重層キャパシタ - Google Patents
電気二重層キャパシタInfo
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- JP2002043179A JP2002043179A JP2000219614A JP2000219614A JP2002043179A JP 2002043179 A JP2002043179 A JP 2002043179A JP 2000219614 A JP2000219614 A JP 2000219614A JP 2000219614 A JP2000219614 A JP 2000219614A JP 2002043179 A JP2002043179 A JP 2002043179A
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- polymer
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- layer capacitor
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- 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
- Chemical Or Physical Treatment Of Fibers (AREA)
- Multicomponent Fibers (AREA)
- Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】集電効率に優れ、静電容量を犠牲にすることの
ない電気二重層キャパシタを工業的有利に提供する。 【解決手段】金属で被覆された織物から構成される集電
極を分極性電極の片表面に有する電気二重層キャパシタ
であって、該織物が、芯成分が溶融液晶性ポリエステル
からなり、鞘成分が屈曲性熱可塑性ポリマーおよび溶融
液晶性ポリエステルからなる芯鞘型複合繊維から構成さ
れていることを特徴とする電気二重層キャパシタ。
ない電気二重層キャパシタを工業的有利に提供する。 【解決手段】金属で被覆された織物から構成される集電
極を分極性電極の片表面に有する電気二重層キャパシタ
であって、該織物が、芯成分が溶融液晶性ポリエステル
からなり、鞘成分が屈曲性熱可塑性ポリマーおよび溶融
液晶性ポリエステルからなる芯鞘型複合繊維から構成さ
れていることを特徴とする電気二重層キャパシタ。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、分極性電極と電解
質界面とで形成される電気二重層を利用した電気二重層
キャパシタであって、該分極性電極の片表面に金属で被
覆された織物から構成される集電極を有し、該織物が特
定の芯鞘型複合繊維から構成されていることを特徴とす
る電気二重層キャパシタに関する。本発明の電気二重層
キャパシタは集電効率に優れる。
質界面とで形成される電気二重層を利用した電気二重層
キャパシタであって、該分極性電極の片表面に金属で被
覆された織物から構成される集電極を有し、該織物が特
定の芯鞘型複合繊維から構成されていることを特徴とす
る電気二重層キャパシタに関する。本発明の電気二重層
キャパシタは集電効率に優れる。
【０００２】
【従来の技術】従来、電気二重層キャパシタに使用され
る集電極としては、活性炭繊維にニッケル、アルミニ
ウム、亜鉛、銅、スズ、鉛またはこれらの合金をプラズ
マ溶射、アーク溶射することによって形成されたもの
（特公昭６３−６４８９０号公報参照）、アルミニウ
ム、チタン、タンタルなどの箔状、ネット状、ラス状、
パンチング状またはエンボス状であるもの（特開昭６１
−１０２２８号公報参照）などが知られている。
る集電極としては、活性炭繊維にニッケル、アルミニ
ウム、亜鉛、銅、スズ、鉛またはこれらの合金をプラズ
マ溶射、アーク溶射することによって形成されたもの
（特公昭６３−６４８９０号公報参照）、アルミニウ
ム、チタン、タンタルなどの箔状、ネット状、ラス状、
パンチング状またはエンボス状であるもの（特開昭６１
−１０２２８号公報参照）などが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記の集電極を調製
する際には、プラズマ溶射またはアーク溶射が行われて
いるが、かかる溶射は一般的に高真空下で行われる。上
記の集電極を使用する場合、集電極と分極性電極間の
電気抵抗が大きく、電力を伝えるために大きなロスが生
じる。
する際には、プラズマ溶射またはアーク溶射が行われて
いるが、かかる溶射は一般的に高真空下で行われる。上
記の集電極を使用する場合、集電極と分極性電極間の
電気抵抗が大きく、電力を伝えるために大きなロスが生
じる。
【０００４】本発明の目的は、集電効率に優れ、静電容
量を犠牲にすることのない電気二重層キャパシタを工業
的有利に提供することにある。
量を犠牲にすることのない電気二重層キャパシタを工業
的有利に提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者らは上記目的を
達成するために鋭意検討した結果、金属で被覆された織
物から構成される集電極を分極性電極の片表面に有する
電気二重層キャパシタにおいて、該織物を特定の芯鞘型
複合繊維で構成すれば、集電効率が向上し、静電容量を
犠牲にすることのない電気二重層キャパシタが得られる
ことを見出し、本発明に至った。
達成するために鋭意検討した結果、金属で被覆された織
物から構成される集電極を分極性電極の片表面に有する
電気二重層キャパシタにおいて、該織物を特定の芯鞘型
複合繊維で構成すれば、集電効率が向上し、静電容量を
犠牲にすることのない電気二重層キャパシタが得られる
ことを見出し、本発明に至った。
【０００６】本発明は、金属で被覆された織物から構成
される集電極を分極性電極の片表面に有する電気二重層
キャパシタであって、該織物が、芯成分が溶融液晶性ポ
リエステルからなり、鞘成分が屈曲性熱可塑性ポリマー
および溶融液晶性ポリエステルからなる芯鞘型複合繊維
から構成されていることを特徴とする電気二重層キャパ
シタである。
される集電極を分極性電極の片表面に有する電気二重層
キャパシタであって、該織物が、芯成分が溶融液晶性ポ
リエステルからなり、鞘成分が屈曲性熱可塑性ポリマー
および溶融液晶性ポリエステルからなる芯鞘型複合繊維
から構成されていることを特徴とする電気二重層キャパ
シタである。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明で使用される芯鞘型複合繊
維は、公知の方法により調製することができる。芯成分
が溶融液晶性ポリエステル（以下、これをポリマーＡと
称することがある）から構成されており、鞘成分が屈曲
性熱可塑性ポリマー（以下、これをポリマーＢと称する
ことがある）および溶融液晶性ポリエステル（以下、こ
れをポリマーＣと称することがある）から構成されてお
れば、その断面形状は特に限定されるものではない。鞘
成分は海成分と島成分とからなる海島構造を有していて
もよい。
維は、公知の方法により調製することができる。芯成分
が溶融液晶性ポリエステル（以下、これをポリマーＡと
称することがある）から構成されており、鞘成分が屈曲
性熱可塑性ポリマー（以下、これをポリマーＢと称する
ことがある）および溶融液晶性ポリエステル（以下、こ
れをポリマーＣと称することがある）から構成されてお
れば、その断面形状は特に限定されるものではない。鞘
成分は海成分と島成分とからなる海島構造を有していて
もよい。
【０００８】上記のポリマーＡが有する溶融液晶性（異
方性）とは、溶融相において光学的液晶性を示す性質を
意味する。ポリマーＡとしては、特開平１１−７８２７
５号公報に記載されているような、芳香族ジオール、芳
香族ジカルボン酸、芳香族ヒドロキシカルボン酸等の反
復構成単位からなる全芳香族ポリエステルであり、融点
２６０〜３６０℃を有するものが好ましい。なお、融点
とは、示差走査熱量計（ＤＳＣ）で観察される主吸熱ピ
ークのピーク温度である（ＪＩＳ Ｋ７１２１）。
方性）とは、溶融相において光学的液晶性を示す性質を
意味する。ポリマーＡとしては、特開平１１−７８２７
５号公報に記載されているような、芳香族ジオール、芳
香族ジカルボン酸、芳香族ヒドロキシカルボン酸等の反
復構成単位からなる全芳香族ポリエステルであり、融点
２６０〜３６０℃を有するものが好ましい。なお、融点
とは、示差走査熱量計（ＤＳＣ）で観察される主吸熱ピ
ークのピーク温度である（ＪＩＳ Ｋ７１２１）。
【０００９】上記のポリマーＢは、主鎖上に芳香環を有
しないポリマーであるか、または主鎖上に芳香環を有
し、かつ芳香環間の主鎖上に原子が４個以上存在するポ
リマーである。ポリマーＢとしては、屈曲性熱可塑性ポ
リマーであれば特に限定されるものではなく、例えばポ
リオレフィン、ポリアミド、ポリエステル、ポリカーボ
ネート、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエ
ーテルケトン、フッ素樹脂などが挙げられる。これらの
内、ポリフェニレンサルファイド、ポリエチレンナフタ
レートが好ましい。特に直鎖状ポリフェニレンサルファ
イドである場合、紡糸工程性が良好となり、耐薬品性、
機械的強度、耐摩耗性などの点で顕著な効果が得られ
る。
しないポリマーであるか、または主鎖上に芳香環を有
し、かつ芳香環間の主鎖上に原子が４個以上存在するポ
リマーである。ポリマーＢとしては、屈曲性熱可塑性ポ
リマーであれば特に限定されるものではなく、例えばポ
リオレフィン、ポリアミド、ポリエステル、ポリカーボ
ネート、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエ
ーテルケトン、フッ素樹脂などが挙げられる。これらの
内、ポリフェニレンサルファイド、ポリエチレンナフタ
レートが好ましい。特に直鎖状ポリフェニレンサルファ
イドである場合、紡糸工程性が良好となり、耐薬品性、
機械的強度、耐摩耗性などの点で顕著な効果が得られ
る。
【００１０】上記のポリマーＣは、ポリマーＡと同様の
溶融液晶性ポリエステルであり、ポリマーＡと同種であ
っても異種であってもよい。ポリマーＣの融点は、紡糸
性などの点から（ポリマーＢの融点＋８０℃）以下、
（ポリマーＢの融点−１０℃）以上であるのが好まし
い。
溶融液晶性ポリエステルであり、ポリマーＡと同種であ
っても異種であってもよい。ポリマーＣの融点は、紡糸
性などの点から（ポリマーＢの融点＋８０℃）以下、
（ポリマーＢの融点−１０℃）以上であるのが好まし
い。
【００１１】上記のポリマーＡおよびポリマーＣには、
本発明の効果を損なわない範囲内で、ポリエチレンテレ
フタレート、ポリオレフィン、ポリカーボネート、ポリ
アリレート、ポリアミド、ポリフェニレンサルファイ
ド、ポリエーテルエーテルケトン、フッ素樹脂などの熱
可塑性ポリマーが含まれていてもよく、またポリマーＢ
に、本発明の効果を損なわない範囲内で、屈曲性熱可塑
性ポリマー以外のポリマーが含まれていてもよい。ま
た、ポリマーＡ、ポリマーＢおよびポリマーＣには、本
発明の効果を損なわない範囲内で、酸化チタン、カオリ
ン、シリカ、酸化バリウム等の無機物、カーボンブラッ
ク、染料、顔料等の着色剤、酸化防止剤、紫外線吸収
剤、光安定剤などの各種添加剤が配合されていてもよ
い。
本発明の効果を損なわない範囲内で、ポリエチレンテレ
フタレート、ポリオレフィン、ポリカーボネート、ポリ
アリレート、ポリアミド、ポリフェニレンサルファイ
ド、ポリエーテルエーテルケトン、フッ素樹脂などの熱
可塑性ポリマーが含まれていてもよく、またポリマーＢ
に、本発明の効果を損なわない範囲内で、屈曲性熱可塑
性ポリマー以外のポリマーが含まれていてもよい。ま
た、ポリマーＡ、ポリマーＢおよびポリマーＣには、本
発明の効果を損なわない範囲内で、酸化チタン、カオリ
ン、シリカ、酸化バリウム等の無機物、カーボンブラッ
ク、染料、顔料等の着色剤、酸化防止剤、紫外線吸収
剤、光安定剤などの各種添加剤が配合されていてもよ
い。
【００１２】本発明で使用される芯鞘型複合繊維におい
ては、鞘成分が屈曲性熱可塑性ポリマー（ポリマーＢ）
のみでなく、屈曲性熱可塑性ポリマー（ポリマーＢ）と
溶融液晶性ポリエステル（ポリマーＣ）のブレンド物で
構成されていることにより、類似のポリマーからなる芯
成分との親和性が高く、芯鞘剥離が生じ難くなるととも
に、鞘成分を構成する溶融液晶性ポリエステルが紡糸原
糸の状態で高度に配向して鞘成分の機械的強度が高く、
耐摩耗性などが顕著に高められる。
ては、鞘成分が屈曲性熱可塑性ポリマー（ポリマーＢ）
のみでなく、屈曲性熱可塑性ポリマー（ポリマーＢ）と
溶融液晶性ポリエステル（ポリマーＣ）のブレンド物で
構成されていることにより、類似のポリマーからなる芯
成分との親和性が高く、芯鞘剥離が生じ難くなるととも
に、鞘成分を構成する溶融液晶性ポリエステルが紡糸原
糸の状態で高度に配向して鞘成分の機械的強度が高く、
耐摩耗性などが顕著に高められる。
【００１３】鞘成分を構成するブレンド物は、ポリマー
ＢとポリマーＣをチップブレンドするか、両ポリマーの
溶融物をスタチックミキサー等で混合することにより得
られる。鞘成分において、ポリマーＣに比して柔軟なポ
リマーＢを多量に用いることにより、ポリマーＣを島成
分、ポリマーＢを海成分とする海島構造を形成する。こ
の場合、剛直で機械的性能に優れたポリマーＣが島成分
を構成して優れた補強効果を奏するとともに、耐摩耗性
に優れたポリマーＢが海成分を形成してポリマーＣの周
囲を実質的に被覆するために耐摩耗性が顕著に改善され
る。ここでいう海島構造とは、繊維横断面においてマト
リックスとなる海成分の中に数十から数万の島が存在し
ている状態である。一般に、ポリマーＢおよびポリマー
Ｃの混合比、溶融粘度を変化させることにより島数を調
整することができる。繊維強度、耐フィブリル性などの
点から、島成分は微細であるのが好ましく、直径約０．
０１〜０．５μｍのものが好ましい。鞘成分におけるポ
リマーＢに対するポリマーＣの配合比（重量比Ｃ／Ｂ）
は０．１５〜０．４５の範囲が好ましく、０．２５〜
０．４０の範囲がより好ましい。ポリマーＣの配合比が
高すぎると耐摩耗性が不十分となり、また繊維が剛直に
なるために製織加工性が低くなる。一方、ポリマーＣの
配合比が低すぎると鞘成分の機械的強度が不十分とな
り、芯鞘剥離が生じ易くなり製織性等の工程性が低下す
る。
ＢとポリマーＣをチップブレンドするか、両ポリマーの
溶融物をスタチックミキサー等で混合することにより得
られる。鞘成分において、ポリマーＣに比して柔軟なポ
リマーＢを多量に用いることにより、ポリマーＣを島成
分、ポリマーＢを海成分とする海島構造を形成する。こ
の場合、剛直で機械的性能に優れたポリマーＣが島成分
を構成して優れた補強効果を奏するとともに、耐摩耗性
に優れたポリマーＢが海成分を形成してポリマーＣの周
囲を実質的に被覆するために耐摩耗性が顕著に改善され
る。ここでいう海島構造とは、繊維横断面においてマト
リックスとなる海成分の中に数十から数万の島が存在し
ている状態である。一般に、ポリマーＢおよびポリマー
Ｃの混合比、溶融粘度を変化させることにより島数を調
整することができる。繊維強度、耐フィブリル性などの
点から、島成分は微細であるのが好ましく、直径約０．
０１〜０．５μｍのものが好ましい。鞘成分におけるポ
リマーＢに対するポリマーＣの配合比（重量比Ｃ／Ｂ）
は０．１５〜０．４５の範囲が好ましく、０．２５〜
０．４０の範囲がより好ましい。ポリマーＣの配合比が
高すぎると耐摩耗性が不十分となり、また繊維が剛直に
なるために製織加工性が低くなる。一方、ポリマーＣの
配合比が低すぎると鞘成分の機械的強度が不十分とな
り、芯鞘剥離が生じ易くなり製織性等の工程性が低下す
る。
【００１４】本発明で使用される芯鞘型複合繊維は、芯
鞘型の態様として、偏芯芯鞘型および多芯芯鞘型等を含
むものである。芯鞘型複合繊維における芯成分比率は、
０．２５〜０．８０の範囲が好ましく、０．３〜０．７
の範囲がより好ましい。なお、芯成分比率とは、芯鞘型
複合繊維の断面積比Ａ／（Ａ＋Ｂ＋Ｃ）を意味する。断
面積比は、繊維横断面の顕微鏡写真から求められるが、
製造時の芯成分と鞘成分の吐出量の体積比により求める
こともできる。
鞘型の態様として、偏芯芯鞘型および多芯芯鞘型等を含
むものである。芯鞘型複合繊維における芯成分比率は、
０．２５〜０．８０の範囲が好ましく、０．３〜０．７
の範囲がより好ましい。なお、芯成分比率とは、芯鞘型
複合繊維の断面積比Ａ／（Ａ＋Ｂ＋Ｃ）を意味する。断
面積比は、繊維横断面の顕微鏡写真から求められるが、
製造時の芯成分と鞘成分の吐出量の体積比により求める
こともできる。
【００１５】本発明において織物に使用される芯鞘型複
合繊維の太さとしては、細ければ細いほど表面積が大き
くなり好ましいが、強度、メッキ性などを考慮すれば、
繊維径として０．１〜１０００μｍの範囲が好ましく、
２０〜１００μｍの範囲がより好ましい。
合繊維の太さとしては、細ければ細いほど表面積が大き
くなり好ましいが、強度、メッキ性などを考慮すれば、
繊維径として０．１〜１０００μｍの範囲が好ましく、
２０〜１００μｍの範囲がより好ましい。
【００１６】上記の織物としての密度は、縦（インチ）
×横（インチ）の繊維数で５０×５０本〜２００×２０
０本の範囲であることが好ましい。電極材料との接着
性、製造コスト、実質的な繊維の太さを考慮すれば、８
０×８０本〜１５０×１５０本の範囲であることがより
好ましい。
×横（インチ）の繊維数で５０×５０本〜２００×２０
０本の範囲であることが好ましい。電極材料との接着
性、製造コスト、実質的な繊維の太さを考慮すれば、８
０×８０本〜１５０×１５０本の範囲であることがより
好ましい。
【００１７】本発明における集電極は、金属で被覆され
た織物から構成される。かかる金属で被覆された織物
は、織物に金属メッキを施すことにより得られる。メッ
キに施す金属としては、例えば金、銀、銅、スズ、ニッ
ケルなどが使用される。電子伝導性、抵抗、製造コス
ト、メッキ強度を考慮すれば、銀、銅およびニッケルが
好ましく、銅が最も好ましい。金属で被覆された織物の
電気抵抗は、低ければ低いほど好ましいことは言うまで
もないが、金属をメッキする実質的な面を考慮して０．
０２〜０．０５Ω／ｃｍ2の範囲であることが好まし
い。
た織物から構成される。かかる金属で被覆された織物
は、織物に金属メッキを施すことにより得られる。メッ
キに施す金属としては、例えば金、銀、銅、スズ、ニッ
ケルなどが使用される。電子伝導性、抵抗、製造コス
ト、メッキ強度を考慮すれば、銀、銅およびニッケルが
好ましく、銅が最も好ましい。金属で被覆された織物の
電気抵抗は、低ければ低いほど好ましいことは言うまで
もないが、金属をメッキする実質的な面を考慮して０．
０２〜０．０５Ω／ｃｍ2の範囲であることが好まし
い。
【００１８】本発明において、金属で被覆された織物か
ら構成される集電極は分極性電極の片表面に設置され
る。図１に示すように、集電極は、分極性電極３，４と
リード電極（ステンレス蓋）６の間に挿入されているこ
とが好ましい。挿入方法としては、単に積層するだけで
もよいが、分極性電極に圧着されていることがより好ま
しい。集電極を分極性電極の片表面に設置することによ
り、各電極界面間の電気抵抗を下げることができ、集電
効率をより高めることができる。
ら構成される集電極は分極性電極の片表面に設置され
る。図１に示すように、集電極は、分極性電極３，４と
リード電極（ステンレス蓋）６の間に挿入されているこ
とが好ましい。挿入方法としては、単に積層するだけで
もよいが、分極性電極に圧着されていることがより好ま
しい。集電極を分極性電極の片表面に設置することによ
り、各電極界面間の電気抵抗を下げることができ、集電
効率をより高めることができる。
【００１９】本発明における分極性電極は、活性炭電極
であることが好ましい。活性炭電極としては、例えば、
活性炭シートまたは活性炭繊維で構成された電極が挙げ
られる。活性炭繊維としては、レーヨン系、アクリル
系、フェノール系などが挙げられるが、機械的強度、単
位重量あたりの表面積の大きさ等から、フェノール系炭
素繊維の賦活により得られるノボラック系活性炭繊維が
好ましい。
であることが好ましい。活性炭電極としては、例えば、
活性炭シートまたは活性炭繊維で構成された電極が挙げ
られる。活性炭繊維としては、レーヨン系、アクリル
系、フェノール系などが挙げられるが、機械的強度、単
位重量あたりの表面積の大きさ等から、フェノール系炭
素繊維の賦活により得られるノボラック系活性炭繊維が
好ましい。
【００２０】本発明の電気二重層キャパシタは、コイン
型、フラット型、円筒型、巻型などの公知の形状を取り
得る。図１に、本発明の一実施形態に係るコイン型電気
二重層キャパシタの断面図を示す。図１に示されるコイ
ン型電気二重層キャパシタは、分極性電極３，４がセパ
レータ２により分離されており、分極性電極３，４のセ
パレータ２とは反対の面にそれぞれ集電極１，５が接す
るように設置されており、全体がステンレス蓋（リード
電極）６で覆われた構造を有している。分極性電極３，
４には、電解質が溶媒に溶解して得られた電解液がそれ
ぞれ充填されている。セパレータ２は、分極性電極３，
４を単に分離するものであり、電解液を通す材質および
／または構造を有する。セパレータ２としては、例えば
ポリプロピレン繊維、ガラス繊維からなる不織布が好ま
しく使用される。
型、フラット型、円筒型、巻型などの公知の形状を取り
得る。図１に、本発明の一実施形態に係るコイン型電気
二重層キャパシタの断面図を示す。図１に示されるコイ
ン型電気二重層キャパシタは、分極性電極３，４がセパ
レータ２により分離されており、分極性電極３，４のセ
パレータ２とは反対の面にそれぞれ集電極１，５が接す
るように設置されており、全体がステンレス蓋（リード
電極）６で覆われた構造を有している。分極性電極３，
４には、電解質が溶媒に溶解して得られた電解液がそれ
ぞれ充填されている。セパレータ２は、分極性電極３，
４を単に分離するものであり、電解液を通す材質および
／または構造を有する。セパレータ２としては、例えば
ポリプロピレン繊維、ガラス繊維からなる不織布が好ま
しく使用される。
【００２１】電解質としては、例えば、テトラメチルア
ンモニウムパークロライド、テトラエチルアンモニウム
パークロライド、トリメチルエチルアンモニウムパーク
ロライド、ジメチルジエチルアンモニウムパークロライ
ド、トリエチルメチルアンモニウムパークロライドなど
のパークロライド塩；テトラメチルアンモニウムテトラ
フルオロボレート、テトラエチルアンモニウムテトラフ
ルオロボレート、トリメチルエチルアンモニウムテトラ
フルオロボレート、ジメチルジエチルアンモニウムテト
ラフルオロボレート、トリエチルメチルアンモニウムテ
トラフルオロボレートなどのテトラフルオロボレート
塩；テトラメチルアンモニウムヘキサフルオロホスフェ
ート、テトラエチルアンモニウムヘキサフルオロホスフ
ェート、トリメチルエチルアンモニウムヘキサフルオロ
ホスフェート、ジメチルジエチルアンモニウムヘキサフ
ルオロホスフェート、トリエチルメチルアンモニウムヘ
キサフルオロホスフェートなどのヘキサフルオロホスフ
ェート塩などが使用される。これらの電解質は単独で、
また混合して使用してもよい。
ンモニウムパークロライド、テトラエチルアンモニウム
パークロライド、トリメチルエチルアンモニウムパーク
ロライド、ジメチルジエチルアンモニウムパークロライ
ド、トリエチルメチルアンモニウムパークロライドなど
のパークロライド塩；テトラメチルアンモニウムテトラ
フルオロボレート、テトラエチルアンモニウムテトラフ
ルオロボレート、トリメチルエチルアンモニウムテトラ
フルオロボレート、ジメチルジエチルアンモニウムテト
ラフルオロボレート、トリエチルメチルアンモニウムテ
トラフルオロボレートなどのテトラフルオロボレート
塩；テトラメチルアンモニウムヘキサフルオロホスフェ
ート、テトラエチルアンモニウムヘキサフルオロホスフ
ェート、トリメチルエチルアンモニウムヘキサフルオロ
ホスフェート、ジメチルジエチルアンモニウムヘキサフ
ルオロホスフェート、トリエチルメチルアンモニウムヘ
キサフルオロホスフェートなどのヘキサフルオロホスフ
ェート塩などが使用される。これらの電解質は単独で、
また混合して使用してもよい。
【００２２】電解質の溶媒としては、例えば、ジメチル
カーボネート、ジエチルカーボネート、エチレンカーボ
ネート、プロピレンカーボネートなどのカーボネート；
γ−ブチロラクトン、α−メチル−γ−ブチロラクト
ン、β−メチル−γ−ブチロラクトン、バレロラクト
ン、α−メチルバレロラクトン、β−メチルバレロラク
トンなどのラクトン；アセトニトリル、プロピオニトリ
ル、ベンゾニトリルなどのニトリル；ジエチルエーテ
ル、ジプロピルエーテル、ジフェニルエーテル、テトラ
ヒドロフラン、１，４−ジオキサンなどのエーテル；ジ
メチルスルホキシド、ジフェニルスルホキシドなどのス
ルホキシドなどが使用される。これらの溶媒は単独で、
また混合して使用してもよい。
カーボネート、ジエチルカーボネート、エチレンカーボ
ネート、プロピレンカーボネートなどのカーボネート；
γ−ブチロラクトン、α−メチル−γ−ブチロラクト
ン、β−メチル−γ−ブチロラクトン、バレロラクト
ン、α−メチルバレロラクトン、β−メチルバレロラク
トンなどのラクトン；アセトニトリル、プロピオニトリ
ル、ベンゾニトリルなどのニトリル；ジエチルエーテ
ル、ジプロピルエーテル、ジフェニルエーテル、テトラ
ヒドロフラン、１，４−ジオキサンなどのエーテル；ジ
メチルスルホキシド、ジフェニルスルホキシドなどのス
ルホキシドなどが使用される。これらの溶媒は単独で、
また混合して使用してもよい。
【００２３】電解質の濃度は、電気二重層キャパシタの
使用温度で電解質が析出しない範囲内に調整される。か
かる濃度としては、０．１〜２モル／リットルの範囲内
であれば実用上問題とはならない。
使用温度で電解質が析出しない範囲内に調整される。か
かる濃度としては、０．１〜２モル／リットルの範囲内
であれば実用上問題とはならない。
【００２４】
【実施例】以下に、実施例を挙げて本発明をより具体的
に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるも
のではない。
に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるも
のではない。
【００２５】実施例１ （１）分極性電極の作製 活性炭粉末（クラレケミカル株式会社製ＢＰ−２０）８
０重量％、導電性カーボン１０重量％およびポリテトラ
フルオロエチレン１０重量％からなる混合物を混練し、
ロール圧延によって厚さ３００μｍのシートを成形し、
これを打抜き機により直径２ｃｍの円形とした。次い
で、得られた円形シートを１５０℃で、減圧下に４時間
乾燥して分極性シート電極を得た。
０重量％、導電性カーボン１０重量％およびポリテトラ
フルオロエチレン１０重量％からなる混合物を混練し、
ロール圧延によって厚さ３００μｍのシートを成形し、
これを打抜き機により直径２ｃｍの円形とした。次い
で、得られた円形シートを１５０℃で、減圧下に４時間
乾燥して分極性シート電極を得た。
【００２６】（２）集電極の作製 ポリマーＡとして４−オキシベンゾイル単位と６−オキ
シ−２−ナフトイル単位が７３／２７モル％である溶融
液晶性ポリエステル（融点２８０℃、溶融粘度４１０ポ
イズ）を用い、ポリマーＢとして直鎖状ポリフェニレン
サルファイド（融点２８０℃、溶融粘度１１００ポイ
ズ）を用い、ポリマーＣとして４−オキシベンゾイル単
位と６−オキシ−２−ナフトイル単位が７３／２７モル
％である溶融液晶性ポリエステル（融点２８０℃、溶融
粘度４１０ポイズ）を用いた。
シ−２−ナフトイル単位が７３／２７モル％である溶融
液晶性ポリエステル（融点２８０℃、溶融粘度４１０ポ
イズ）を用い、ポリマーＢとして直鎖状ポリフェニレン
サルファイド（融点２８０℃、溶融粘度１１００ポイ
ズ）を用い、ポリマーＣとして４−オキシベンゾイル単
位と６−オキシ−２−ナフトイル単位が７３／２７モル
％である溶融液晶性ポリエステル（融点２８０℃、溶融
粘度４１０ポイズ）を用いた。
【００２７】まず、ポリマーＢおよびポリマーＣを用
い、配合比Ｃ／（Ｂ＋Ｃ）が０．３３の混合ペレットを
２軸押出機で混練して調製した。次いで、芯成分と鞘成
分を別々の押出機に供給し、溶融後、鞘成分比が０．４
０となるように、ノズル孔径０．０１５ｃｍ、単位孔当
たりのポリマー吐出量０．０１５ｃｍ3／ｓｅｃ、剪断
速度４４３００ｓｅｃ-1、紡糸温度３１５℃、紡糸速度
１１００ｍ／ｍｉｎの条件下で約９デニールの芯鞘型複
合繊維を複合紡糸した。
い、配合比Ｃ／（Ｂ＋Ｃ）が０．３３の混合ペレットを
２軸押出機で混練して調製した。次いで、芯成分と鞘成
分を別々の押出機に供給し、溶融後、鞘成分比が０．４
０となるように、ノズル孔径０．０１５ｃｍ、単位孔当
たりのポリマー吐出量０．０１５ｃｍ3／ｓｅｃ、剪断
速度４４３００ｓｅｃ-1、紡糸温度３１５℃、紡糸速度
１１００ｍ／ｍｉｎの条件下で約９デニールの芯鞘型複
合繊維を複合紡糸した。
【００２８】得られたモノフィラメントに、式ＣＨ
3（ＣＨ2）11−Ｏ−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）10−（ＣＨ2）11
ＣＨ3で表わされる油剤と式ＣＨ3（ＣＨ2）11−Ｏ−
（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）2−ＰＯＯＫで表わされる油剤を６
０：４０の割合（重量比）で混合した油剤を、モノフィ
ラメントに対して０．３重量％となるように付与した。
このモノフィラメントを多孔ボビンに密度０．５５ｇ／
ｃｃとなるように巻き、熱処理した。熱処理は、窒素雰
囲気中で室温から２５０℃まで５時間を要して一定速度
で昇温し、続いて窒素雰囲気中で２５０℃から２７２℃
まで１０時間を要して一定速度で昇温し、さらに２７２
℃で、空気を系内に吹き込み酸素濃度１０体積％とした
雰囲気中で３時間保持することにより行った。得られた
モノフィラメントは、繊維径３０．３μｍであり、強度
１７．７ｇ／ｄ、弾性率５４３ｇ／ｄの性能を有してい
た。
3（ＣＨ2）11−Ｏ−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）10−（ＣＨ2）11
ＣＨ3で表わされる油剤と式ＣＨ3（ＣＨ2）11−Ｏ−
（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）2−ＰＯＯＫで表わされる油剤を６
０：４０の割合（重量比）で混合した油剤を、モノフィ
ラメントに対して０．３重量％となるように付与した。
このモノフィラメントを多孔ボビンに密度０．５５ｇ／
ｃｃとなるように巻き、熱処理した。熱処理は、窒素雰
囲気中で室温から２５０℃まで５時間を要して一定速度
で昇温し、続いて窒素雰囲気中で２５０℃から２７２℃
まで１０時間を要して一定速度で昇温し、さらに２７２
℃で、空気を系内に吹き込み酸素濃度１０体積％とした
雰囲気中で３時間保持することにより行った。得られた
モノフィラメントは、繊維径３０．３μｍであり、強度
１７．７ｇ／ｄ、弾性率５４３ｇ／ｄの性能を有してい
た。
【００２９】上記処理を施したモノフィラメントを経糸
および緯糸に用いて平織物を製織し、経緯の密度が各々
約２５０メッシュの平織物の生機を得た後、テンターに
かけ、ヒートセット加工を施した。次いで、得られた平
織物を、塩化パラジウム液（奥野製薬株式会社製；キャ
タリストＡ３０）１２０ｍｌと塩酸１６０ｍｌおよび水
７２０ｍｌからなるメッキ触媒液に２５℃で約２分間浸
漬した後、水洗し、さらに１０％硫酸水溶液中で４５℃
で３分間活性化処理した後、水洗した。その後、硫酸銅
１５ｇ／リットル、炭酸水素ナトリウム１０ｇ／リット
ル、酒石酸ナトリウム３０ｇ／リットルおよび３８％ホ
ルマリン液１００ｇ／リットルよりなる無電解銅メッキ
浴に３０℃、４分間浸漬することにより、平織物の表面
に均一な銅メッキ金属膜が得られた。得られた銅膜の表
面抵抗は０．０３Ω／ｃｍ2であった。
および緯糸に用いて平織物を製織し、経緯の密度が各々
約２５０メッシュの平織物の生機を得た後、テンターに
かけ、ヒートセット加工を施した。次いで、得られた平
織物を、塩化パラジウム液（奥野製薬株式会社製；キャ
タリストＡ３０）１２０ｍｌと塩酸１６０ｍｌおよび水
７２０ｍｌからなるメッキ触媒液に２５℃で約２分間浸
漬した後、水洗し、さらに１０％硫酸水溶液中で４５℃
で３分間活性化処理した後、水洗した。その後、硫酸銅
１５ｇ／リットル、炭酸水素ナトリウム１０ｇ／リット
ル、酒石酸ナトリウム３０ｇ／リットルおよび３８％ホ
ルマリン液１００ｇ／リットルよりなる無電解銅メッキ
浴に３０℃、４分間浸漬することにより、平織物の表面
に均一な銅メッキ金属膜が得られた。得られた銅膜の表
面抵抗は０．０３Ω／ｃｍ2であった。
【００３０】（３）電気二重層キャパシタの作製 上記の分極性シート電極および集電極を用いて、露点−
８０℃以下のグローボックス中で、図１に示すように、
ステンレス蓋６に集電極５、分極性シート電極３、ポリ
プロピレン繊維不織布からなるセパレータ２、分極性シ
ート電極１、集電極４をこの順序で積層した後、１モル
／リットルのテトラエチルアンモニウムテトラフルオロ
ボレートを含有するプロピレンカーボネート溶液を分極
性シート電極に含浸せしめ、ポリプロピレン製の絶縁ガ
スケットを用いて、ステンレス上蓋にかしめ封印し、電
気二重層キャパシタを作製した。
８０℃以下のグローボックス中で、図１に示すように、
ステンレス蓋６に集電極５、分極性シート電極３、ポリ
プロピレン繊維不織布からなるセパレータ２、分極性シ
ート電極１、集電極４をこの順序で積層した後、１モル
／リットルのテトラエチルアンモニウムテトラフルオロ
ボレートを含有するプロピレンカーボネート溶液を分極
性シート電極に含浸せしめ、ポリプロピレン製の絶縁ガ
スケットを用いて、ステンレス上蓋にかしめ封印し、電
気二重層キャパシタを作製した。
【００３１】
【実施例２】実施例１において、分極性シート電極を作
製する際に、ニッケルメッシュを圧着して作製した以外
は実施例１と同様にして電気二重層キャパシタを作製し
た。
製する際に、ニッケルメッシュを圧着して作製した以外
は実施例１と同様にして電気二重層キャパシタを作製し
た。
【００３２】
【比較例１】実施例１において、集電極４，５を用いな
かった以外は、実施例１と同様にして電気二重層キャパ
シタを作製した。
かった以外は、実施例１と同様にして電気二重層キャパ
シタを作製した。
【００３３】
【比較例２】実施例２において、集電電極４，５を用い
なかった以外は、実施例２と同様にして電気二重層キャ
パシタを作製した。
なかった以外は、実施例２と同様にして電気二重層キャ
パシタを作製した。
【００３４】実施例１〜２および比較例１〜２で得られ
た電気二重層キャパシタについて、それぞれ定格電圧が
２Ｖの静電容量を表１に示す。
た電気二重層キャパシタについて、それぞれ定格電圧が
２Ｖの静電容量を表１に示す。
【００３５】
【表１】
【００３６】表１から明らかなように、実施例で得られ
た本発明の電気二重層キャパシタは、比較例で得られた
集電極を有しない電気二重層キャパシタに比べ、集電効
率が向上しており、静電容量を犠牲にすることがないと
いう優れた効果を奏している。
た本発明の電気二重層キャパシタは、比較例で得られた
集電極を有しない電気二重層キャパシタに比べ、集電効
率が向上しており、静電容量を犠牲にすることがないと
いう優れた効果を奏している。
【００３７】
【発明の効果】本発明により、集電効率に優れ、静電容
量を犠牲にすることのない電気二重層キャパシタが工業
的有利に提供される。
量を犠牲にすることのない電気二重層キャパシタが工業
的有利に提供される。
【図１】本発明の一実施形態に係るコイン型電気二重層
キャパシタの断面図である。
キャパシタの断面図である。
１，５…集電極、２…セパレータ、３，４…分極性電
極、６…ステンレス蓋
極、６…ステンレス蓋
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4L031 AA19 AB32 BA04 CB12 DA15 4L041 AA07 AA15 BA21 BD20 CA05 CA55 DD01
Claims (1)
- 【請求項１】金属で被覆された織物から構成される集電
極を分極性電極の片表面に有する電気二重層キャパシタ
であって、該織物は、芯成分が溶融液晶性ポリエステル
からなり、鞘成分が屈曲性熱可塑性ポリマーおよび溶融
液晶性ポリエステルからなる芯鞘型複合繊維から構成さ
れていることを特徴とする電気二重層キャパシタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000219614A JP2002043179A (ja) | 2000-07-19 | 2000-07-19 | 電気二重層キャパシタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000219614A JP2002043179A (ja) | 2000-07-19 | 2000-07-19 | 電気二重層キャパシタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002043179A true JP2002043179A (ja) | 2002-02-08 |
Family
ID=18714363
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000219614A Pending JP2002043179A (ja) | 2000-07-19 | 2000-07-19 | 電気二重層キャパシタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002043179A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005071844A (ja) * | 2003-08-26 | 2005-03-17 | Japan Vilene Co Ltd | 電気化学素子用集電材及びこれを用いた電池並びにこれを用いた電気二重層キャパシタ |
| JP2007204888A (ja) * | 2006-02-03 | 2007-08-16 | Toray Ind Inc | 溶融液晶形成性ポリエステル複合繊維 |
-
2000
- 2000-07-19 JP JP2000219614A patent/JP2002043179A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005071844A (ja) * | 2003-08-26 | 2005-03-17 | Japan Vilene Co Ltd | 電気化学素子用集電材及びこれを用いた電池並びにこれを用いた電気二重層キャパシタ |
| JP2007204888A (ja) * | 2006-02-03 | 2007-08-16 | Toray Ind Inc | 溶融液晶形成性ポリエステル複合繊維 |
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