JPH0372614A - 有機半導体を用いた湿式コンデンサーの製造方法 - Google Patents

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〕 本発明は湿式コンデンサーに関し、より詳しくはポリア
セン系骨格構造を有する有機半導体を電極に用いた小型
で大容量のコンデンサーに関する。

〔従来の技術〕

本願の共同出願人の出願にかかる特開昭６０１７０１６
３号公報には、ポリアセン系骨格構造を有する有機半導
体を正極および負極とし、非プロトン性の有機溶媒溶液
を電解液とする有機電解質電池が開示されている。この
有機電解質電池（二次電池）は蓄電器と考えれば「コン
デンサ」と表現することもできる。

該コンデンサーを実用化するにあたり、内部抵抗が小さ
く、変化を少なくするためには、セパレータの材質及び
特性（電解液の含浸性、保液性、安定性さらにはイオン
透過性）が極めて重要である。従来セパレータには、 ■　ポリプロピレン製不織布 ■　ポリプロピレン製細孔性膜 ■　ポリエチレンとポリプロピレンの複合繊維などが用
いられており、単独での１枚もしくは複数枚、または適
宜の〜■を積層にして用いていた。

すなわち、従来の有機半導体を用いたコンデンサーでは
、第１図に示すように、正極缶１と負極缶６の内底部に
導電性ペースｌ−３，３’　が塗布され、ポリアセンシ
ート２．２’　が該導電性ペース）３．３’　　と接触
するように正極缶１と負極缶６に挿入され、前述したセ
パレータ５を介して相対向している。ガスケント４は正
極缶１と負極毎６とにより圧縮され気密性を保持し、電
解液としてはホウフソ化テトラエチルアンモニウムを含
んでプロピレンカーボネイトが典型的に用いられ、部は
ポリアセンシート２，２゛中の空隙にあり、一部は空間
７にあってもよい。

しかし、前述したセパレータを用いたコンデンサーは、
製造初期における内部抵抗が若干高く（（外径９．５ｍ
ｍ、厚さ２．１　＊＊＊の電池で３０〜５０Ω交流抵抗
値）さらに加速試験である高温高温保存（６０°Ｃ２９
５％ＲＨ）　）後には同サイズの電池で１００〜３０Ω
に上昇する欠点を有していた。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者等は上記した問題点を解決するために、従来の
有機質のセパレータの替わりに、極微細な硼珪酸塩のガ
ラス繊維からなる不織布をセパレータとして用いること
により、製造初期の内部抵抗の低減化と保存後の内部抵
抗の著しい上昇を抑制することができることを見出した
。

すなわち、本発明はポリアセン系骨格構造を有する有機
半導体からなる正極及び負極と、これ等正負極缶に介在
される有機電解液と正負極缶を仕切るセパレータを具備
する湿式コンデンサーにおいて、上記セパレータが、硼
珪酸塩のガラス繊維からなる不織布であることを特徴と
する湿式コンデンサーである。

本発明における硼珪酸塩のガラスとは、二酸化珪素と硼
酸を主成分とするガラスであり、ソーダ石灰ガラス中の
Ｃａｂ、Ｓｉｎｇの一部を８２０３置換したガラスであ
る。通常ＳｉＯ□は６５〜８０％、　Ｂ２Ｏ３は５〜２
５ＣａＯは５〜８％重量分率の組成であるガラスが好ま
しく用いられる。

本発明に用いるセパレータは、上記した硼珪酸塩ガラス
をステイプル状にした後、これを不織布に加工したもの
をセパレータとして用いる。ステイプルの径及び長さは
目的とする不織布によるが、本発明に用いるに最も実用
的な不織重厚５０〜５００μｍを得るためには、ステイ
プルの繊維径が０．１〜５０μｍが好ましい。繊維径が
０．１μｍ以下のガラススティプルを製造するのは極め
て困難であり、また５０即以上のステイプルを用いた場
合、上述の厚さの不織布を製造することはステイプル間
のからみあいが少なく困難となる。

上記した硼珪酸塩ガラス不織布を製造する方法は、通常
の湿式の製紙機で行う。この際、前述した硼珪酸塩ガラ
ススティプル単独でも不織布に加工できるが、ステイプ
ル間の結着性を向上させるために有機バインダーをステ
イプルに対して０．１〜ｌＯ％添加しても良い。例えば
テフロン−水分散系の有機バインダーとして知られるＰ
ＴＦＥを用いる場合、前述した硼珪酸塩ガラススティプ
ルに対して５〜１０％添加し、製紙し、不織布を得るこ
とができる。

本発明で用いるボリアセン系骨格構造を有する有機半導
体自体は公知であり、例えば特開昭６１−２１８０６０
号公報に記載されている。缶とボリアセンの集電は、正
極缶及び負極缶内底面に導電性ペーストを塗布し、分極
性電極がこの導電性ペーストと接触するように負極毎と
正極缶に挿入することにより行う。本発明に用いる有機
電解液は非プロトン性の有機溶媒に電解によってイオン
生成する塩を溶解させた溶液である。通常この種のコン
デンサーの電解液としては、溶媒としてプロピレンカー
ボネート、エチレンカーボネート。

Ｔ−ブチルラクトン等の非プロトン性有機溶媒が好まし
く用いられ、また塩としてテトラアルキルアンモニウム
塩、例えば が好ましく用いられる。

尚、Ｒ＋＋　Ｒｚ＋　Ｉｌ＋及びＲ４はアルキル基を示
し、Ｒ８−Ｒ４は同一でも異なっていてもよい。Ｘはｃ
ｚｏｎ又はＢＰ、を示す。本発明の塩は通常、０．５〜
１．５モル１１の濃度範囲で上記した溶媒に溶解し、電
解液として供される。

なお、この明細書における「コンデンサー」は充放電が
できる電源の１つと考えれば、「二次電池」と表現する
こともできる。

〔実施例〕

以下に本発明の実施例について説明する。第１図は本実
施例の湿式コンデンサーであり、外径９．５卸、高さ２
．１曲、公称容量０．５Ｆ　（ファラツド）である。図
中、■は正極缶であり、たとえばアル兆ニウムーステン
レススチールのクランド材のステンレススチール面にニ
ソケルメソキを施したものである。２はポリアセンシー
トであり、正極缶との間に導電性ペースト３が介在して
いる。６は負極端子を兼ねる負極缶であり、たとえばス
テンレススチールにニソケルメノキを施したもので、正
極側と同様にボリアセン２′との間に導電性ペースト３
゛が介在している。正極缶１と負極缶６の間には絶縁を
兼ねるガスケソト４と本発明のガラス繊維であるセパレ
ータ５がある。

実施例１ まず、ポリアセンシートを次のようにして製造した。本
発明の共同出願人に係る特開昭６１−１８０６０号公報
の実施例１に記載している製造方法により、不溶不融性
のポリアセンのフィルムを台底した。

該物質の電気伝導度を室温で直流４端子法で測定したと
ころ、１０−４Ω”　ｌ　、　ｃｍ　−１であった。元
素分析によると、水素原子／炭素原子の原子比は０．２
７であった。ＢＥＴ法による比表面積は、２１０Ｏｎ？
／ｇと極めて大きな値であった。次に該ボリアセンフィ
ルムを、ボールミルを用いて３時間粉砕し粉末とした。

この粉末にポリ四フノ化エチレン５重量％、カーボンブ
ランク１０重量％を加え、混合した後、加圧成形して厚
さＱ　、　７　ｍｍのポリアセンシートを得た。次に、
このポリアセンシート及び本発明の硼珪酸塩のガラス繊
維不織布（アドハンテソク製ＣＣ−５０）からなるセパ
レータをディスク状に打ち抜き２００°Ｃで３時間真空
乾燥した後、ジャムボソトに入れて保管した。１００°
Ｃ，３時間の真空乾燥でガスケントを乾燥させジャムボ
ソトに保管した。次に、正極缶内底部に導電性ペースト
を塗布した後、前述したポリアセンシートを載置して、
上部より圧着した後、１００°Ｃで３０分間乾燥した。

さらに、前述した正極缶の内周部に、ゴムを主成分とす
る液体シール剤を塗布し、引き続きガスケノト溝部に同
シール剤を塗布して、数分間乾燥した。

同様に、負極缶内底面に導電性ペーストを塗布し、ポリ
アセンシートを載置し圧着後、１００’ｃで３０分間乾
燥した。

このようにして得た正極に、電解液としてホウフソ化テ
トラエチルアンモニウムを含んでプロピレンカーボネイ
１〜の所定量を注入して、セパレータを載置した。また
、負極にも同様にして電解液の所定量を注入した後、第
１図に示すようなボタン型湿式コンデンサーを組立てた
。尚、上述した組立作業は全て除湿ルーム内で行った。

実施例２ 硼珪酸塩のガラス繊維にバインダーとしてＰＴＦＥを５
０％屍在させたもの（アドパンテソクＰＧ６０）をセパ
レータとして、実施例１と同様にしてボタン型湿式コン
デンサーを組立てた。

以上のようにして作製した本発明湿式コンデンサーの組
立直後の交流内部抵抗（１ｋＨｚ、１ｍＡ）を第１表に
示す。また２、４Ｖ印加、６０℃、９５％Ｒ１１１０日
間さらにｌＯ日日間延べ２０日間）保存した後の交流内
部抵抗も同時に示す。

比較例 セパレータとして、ポリプロピレン製細孔性膜（ポリプ
ラスチソクス株式会社製、ジュラガード２５００）　　
１枚（比較例１）及びポリエチレンボリプスピレンーガ
ラス混抄膜１枚（比較例２〉を用いて、各々実施例１と
同様のボタン型湿式コンデンサーを組立てた。交流内部
抵抗の保存前と保存後の値を第１表に示す。第１表にお
いて、本発明と従来品とを比較する。交流内部抵抗につ
いて、本発明の電池は従来の電池（比較例〉の１７２．
保存後では１／３〜５を示し、本発明の温式コンデンサ
ーが大幅に改善されている。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明及び従来の湿式コンデンサーの一例を示
す一部破断面図である。 ・・正極缶 ２゛・・・ポリアセンシート ３”・・・導電性ペースト ・・ガスケント ・・ガラス繊維単体又は有機バインダーを含むガラス繊
維 従来ではポリプロピレン製不織布 ・・負極缶 ・・空間 以上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　ポリアセン系骨格構造を有する有機半導体からなる正
   極と、負極と、これら正負極間を隔離するセパレータと
   、有機電解液とから構成される湿式コンデンサーにおい
   て、前記セパレータがガラス繊維単体からなる不織布で
   あることを特徴とする湿式コンデンサー。