(57)【要約】【課題】内部抵抗の低減とともに静電容量密度の増大を図ることができる電気二重層キャパシタ用分極性電極を得る。【解決手段】水蒸気賦活活性炭７が３５重量％、水蒸気賦活活性炭７より平均粒径が小さくかつ静電容量が大きいアルカリ賦活活性炭８が３５重量％、アルカリ賦活活性炭８よりさらに平均粒径が小さいアセチレンブラック９が２０重量％およびポリテトラフルオロエチレン樹脂１０が１０重量％であることを特徴とする電気二重層キャパシタ用分極性電極。【選択図】図２
2008034720.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の活性炭がＡ重量％、前記第１の活性炭より平均粒径が小さくかつ前記第１の活性炭より静電容量が大きい第２の活性炭がＢ重量％、前記第２の活性炭よりさらに平均粒径が小さい導電粒子がＣ％重量％およびバインダ樹脂がＤ重量％である電気二重層キャパシタ用分極性電極であって、前記Ａ、前記Ｂ、前記Ｃおよび前記Ｄは、下記の式を全て満足するように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用分極性電極。
６０≦Ａ＋Ｂ≦７５
２０≦Ａ
１５≦Ｂ
Ｃ＋Ｄ＝１００−（Ａ＋Ｂ）
１５≦Ｃ
２＜Ｄ
【請求項２】
前記第１の活性炭は、水蒸気にて賦活した水蒸気賦活活性炭であることを特徴とする請求項１に記載の電気二重層キャパシタ用分極性電極。
【請求項３】
前記第２の活性炭は、アルカリ金属水酸化物で賦活したアルカリ賦活活性炭であることを特徴とする請求項１または請求項２の何れか１項に記載の電気二重層キャパシタ用分極性電極。
【請求項４】
前記導電粒子は、カーボンブラックであることを特徴とする請求項１ないし請求項３の何れか１項に記載の電気二重層キャパシタ用分極性電極。
【請求項５】
前記バインダ樹脂は、ポリテトラフルオロエチレン樹脂またはその変性樹脂であることを特徴とする請求項１ないし請求項４の何れか１項に記載の電気二重層キャパシタ用分極性電極。
【請求項６】
圧縮成形により成形されたことを特徴とする請求項１ないし請求項５の何れか１項に記載の電気二重層キャパシタ用分極性電極。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、活性炭、導電粒子およびバインダ樹脂を含む電気二重層キャパシタ用分極性電極に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、平均粒径が異なる活性炭を用い、平均粒径が最も大きい活性炭の配合比が６０〜９０重量％である電気二重層キャパシタ用電極が知られている（例えば、特許文献１参照）。
また、活性炭に導電粒子として導電性のカーボンブラックを混ぜ合わせた電気二重層キャパシタ用分極性電極が知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２３１５８８号公報
【特許文献２】特開平１０−４０３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載のものの場合、静電容量密度が増大するものの、分極性電極の内部抵抗が高いので、電気二重層キャパシタは大電流の充放電が困難であるという問題点があった。
また、特許文献２に記載のものの場合、内部抵抗が低減するものの、分極性電極の静電容量密度が小さいので、電気二重層キャパシタの高静電容量化が困難であるという問題点があった。
【０００５】
この発明は、上述のような問題点を解決することを課題とするものであって、その目的は、内部抵抗の低減とともに静電容量密度の増大を図ることができる電気二重層キャパシタ用分極性電極を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る電気二重層キャパシタ用分極性電極は、第１の活性炭がＡ重量％、前記第１の活性炭より平均粒径が小さくかつ前記第１の活性炭より静電容量が大きい第２の活性炭がＢ重量％、前記第２の活性炭よりさらに平均粒径が小さい導電粒子がＣ重量％およびバインダ樹脂がＤ重量％である電気二重層キャパシタ分極性電極であって、前記Ａ、前記Ｂ、前記Ｃおよび前記Ｄは、下記の式を全て満足するように構成されている。
６０≦Ａ＋Ｂ≦７５
２０≦Ａ
１５≦Ｂ
Ｃ＋Ｄ＝１００−（Ａ＋Ｂ）
１５≦Ｃ
２＜Ｄ
【発明の効果】
【０００７】
この発明に係る電気二重層キャパシタ用分極性電極によれば、内部抵抗の低減とともに静電容量密度の増大を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
実施の形態１．
電気二重層キャパシタは、電解液中において分極性電極の表面に形成される電気二重層の大きな静電容量を利用したものである。
この電気二重層キャパシタは、化学反応をともなう二次電池と比較して、充放電するには電解質イオンが電解液内を移動して分極性電極の界面に吸脱着するだけであるので、急速な高出力の充放電が可能であるとともに、信頼性が高い。
さらに、この電気二重層キャパシタは、主成分が活性炭であり有害な物質を使用していないという利点がある。
以上のことから、電子機器のバックアップ、家電機器および事務機の電力貯蔵、自動車用の電源、風力および太陽光発電の出力平準化等といった幅広い用途への適用が始まっている。
【０００９】
図１は実施の形態１に係る電気二重層キャパシタ１の断面図、図２は図１の分極性電極２の要部断面図を示している。
実施の形態１に係る電気二重層キャパシタ１は、大きさが約３０ｍｍ×３０ｍｍ、厚みが約１ｍｍである２枚の板形状の分極性電極２と、この２枚の分極性電極２のそれぞれに貼り付けられた厚みが５０μｍのアルミ箔の集電極３とを備えている。
この分極性電極２と集電極３との間の接着には、導電を担う材料である導電フィラーをカーボンとしたエポキシ系導電性接着剤が用いられている。
さらに、この電気二重層キャパシタ１は、集電極３の端部に設けられ外部と接続可能な電極であるタブ４と、２枚の分極性電極２の間に設けられたセルロース系のセパレータ５と、一体化された分極性電極２、集電極３およびセパレータ５を内部に収納したアルミラミネートフィルムの外装容器６とを備えている。
さらにまた、この外装容器６の中は、スピロ‐（１，１’）‐ビピロリジニウムのＢＦ４塩の濃度が１Ｍ（モル／リットル）になるようにプロピレンカーボーネートに溶解した電解液が注入されている。
【００１０】
分極性電極２は、第１の活性炭である水蒸気賦活活性炭７と、第２の活性炭であるアルカリ賦活活性炭８と、カーボンブラックである導電性のアセチレンブラック９と、バインダ樹脂であるポリテトラフルオロエチレン樹脂１０（三井デュポンフロロケミカル株式会社製、テフロンＰＴＦＥ  ６−Ｊ：登録商標）とを含んでいる。
水蒸気賦活活性炭７は、比表面積が１３００ｍ２／ｇで平均粒径が２０μｍのものを用い、アルカリ賦活活性炭８は比表面積が６４０ｍ２／ｇで平均粒径が８μｍのものを用い、アセチレンブラック９は一次粒子で平均粒径が３５ｎｍのものを用いている。
また、アルカリ賦活活性炭８には、水蒸気賦活活性炭７より静電容量が大きいものを用いている。
【００１１】
アルカリ賦活活性炭８は、水蒸気賦活活性炭７より粒径が小さいので、隣接した水蒸気賦活活性炭７の隙間に入り込むことができる。その結果、分極性電極２の静電容量密度が向上する。
アセチレンブラック９は、アルカリ賦活活性炭８より粒径が小さく、導電性を有していので、水蒸気賦活活性炭７およびアルカリ賦活活性炭８の隙間に入り込み、分極性電極２の導電性を向上させることができる。
【００１２】
水蒸気賦活活性炭７とアルカリ賦活活性炭８とアセチレンブラック９との好ましい組成では、隣接する水蒸気賦活活性炭７の隙間にアルカリ賦活活性炭８が入り込むことができ、さらに粒径が小さいアセチレンブラック９は水蒸気賦活活性炭７およびアルカリ賦活活性炭８の界面に集まる。その結果、アセチレンブラック９は３次元網目状の導電パスを形成し、分極性電極２の内部抵抗が低減する。さらに、効果的に充放電電流を流すことができ、充放電効率が向上する。
好ましい組成と比較して、アルカリ賦活活性炭８の含まれる量が少なく、水蒸気賦活活性炭７の含まれる量が多い場合には、隣接した水蒸気賦活活性炭７の隙間にはアルカリ賦活活性炭８が入り込んでいないものが多く、その隙間にアセチレンブラック９が詰め込まれてしまい、連結したアセチレンブラック９により形成される導電パスは少なくなる。その結果、分極性電極２の内部抵抗が増大し、充放電効率も低下する。
逆に、アルカリ賦活活性炭８の含まれる量が多く、水蒸気賦活活性炭７の含まれる量が少ない場合には、水蒸気賦活活性炭７がアルカリ賦活活性炭８の中でばらばらに分散され、この場合も隣り合った水蒸気賦活活性炭７間の導電パスが切れてしまう。その結果、内部抵抗が増大し、充放電効率も低下する。
また、アセチレンブラック９の含まれる量が少ない場合にも、形成される導電パスが少なくなる。
逆に、アセチレンブラック９の含まれる量が多くして、水蒸気賦活活性炭７およびアルカリ賦活活性炭８の量を少なくした場合には、導電パスは十分に形成されるが、分極性電極２に含まれる水蒸気賦活活性炭７およびアルカリ賦活活性炭８の量が少なくなるので、分極性電極２の静電容量密度が低下する。
【００１３】
以上のことから、本願発明者は、水蒸気賦活活性炭７、アルカリ賦活活性炭８、アセチレンブラック９およびポリテトラフルオロエチレン樹脂１０の含まれる量を変化させて、分極性電極２の静電容量密度、内部抵抗および充放電効率について測定した。
なお、ポリテトラフルオロエチレン樹脂１０は、分極性電極２を圧縮成形により成形するために含まれている。
【００１４】
図３は水蒸気賦活活性炭７、アルカリ賦活活性炭８、アセチレンブラック９およびポリテトラフルオロエチレン樹脂１０の含まれる量を変化させて、分極性電極２の静電容量密度、内部抵抗および充放電効率について測定した結果を示した図である。ただし、水蒸気賦活活性炭７、アルカリ賦活活性炭８アセチレンブラック９およびポリテトラフロエチレン樹脂１０を合計すると１００重量％である。
これらの測定結果は、２．７Ｖ、３０ｍＡで充放電を繰り返し、３サイクル後の測定値である。
組成例１では、水蒸気賦活活性炭７が３５重量％、アルカリ賦活活性炭８が３５重量％、アセチレンブラック９が２０重量％、ポリテトラフルオロエチレン樹脂１０が１０重量％含まれている。その結果、静電容量密度が２３．１Ｆ／ｃｍ３、内部抵抗が２．３Ω、充放電効率が７５．４％であった。この組成例１の測定結果は、特許文献１に記載された分極性電極の静電容量密度および特許文献２に記載された分極性電極の内部抵抗と同等またはそれ以上に優れた値である。
組成例２では、水蒸気賦活活性炭７が５５重量％、アルカリ賦活活性炭８が１５重量％、その他は組成例１と同様である。その結果、静電容量密度が１９．０Ｆ／ｃｍ３、内部抵抗が２．８Ω、充放電効率が７０．７％であった。
組成例１と組成例２とを比較すると、水蒸気賦活活性炭７とアルカリ賦活活性炭８とを合計した量を７０重量％のままで、アルカリ賦活活性炭８の含まれる量を１５重量％にしても、静電容量密度、内部抵抗および充放電効率はあまり変化がないことがわかる。
【００１５】
組成例１４では、水蒸気賦活活性炭７が７０重量％、アルカリ賦活活性炭８が０重量％、その他は組成例１と同様である。その結果、静電容量密度が１３．７Ｆ／ｃｍ３、内部抵抗が４．８Ω、充放電効率が６４．９％であった。
組成例１と組成例１４とを比較すると、水蒸気賦活活性炭７とアルカリ賦活活性炭８とを合計した量を７０重量％のままで、アルカリ賦活活性炭８の含まれる量を０重量％にすると、静電容量密度が大きく減少し、内部抵抗が大きく増大し、充放電効率が大きく減少することがわかる。
このことから、水蒸気賦活活性炭７とアルカリ賦活活性炭８との合計した量が７０重量％で、アルカリ賦活活性炭８の含まれる量が１５重量％以上の場合、分極性電極２の静電容量密度、内部抵抗および充放電効率が優れた値であることがわかる。
【００１６】
一方、組成例６では、水蒸気賦活活性炭７が２０重量％、アルカリ賦活活性炭８が５０重量％、その他は組成例１と同様である。その結果、静電容量密度が２３．３Ｆ／ｃｍ３、内部抵抗が２．８Ω、充放電効率が７３．８％であった。
組成例１と組成例６とを比較すると、水蒸気賦活活性炭７とアルカリ賦活活性炭８とを合計した量を７０重量％のままで、水蒸気賦活活性炭７の含まれる量を２０重量％にしても、静電容量密度、内部抵抗および充放電効率はあまり変化がないことがわかる。
【００１７】
組成例１３では、水蒸気賦活活性炭７が０重量％、アルカリ賦活活性炭８が７０重量％、その他は組成例１と同様である。その結果、静電容量密度が２３．２Ｆ／ｃｍ３、内部抵抗が３．３Ω、充放電効率が４２．８％であった。
組成例１と組成例１３とを比較すると、水蒸気賦活活性炭７とアルカリ賦活活性炭８とを合計した量は７０重量％のままで、水蒸気賦活活性炭７の含まれる量を０重量％にすると、静電容量密度が増大するものの、内部抵抗が増大し、充放電効率が大きく減少することがわかる。
このことから、水蒸気賦活活性炭７とアルカリ賦活活性炭８との合計した量が７０重量％で、水蒸気賦活活性炭７の含まれる量が２０重量％以上の場合、分極性電極２の静電容量密度、内部抵抗および充放電効率が優れた値であることがわかる。
【００１８】
以上のことから、水蒸気賦活活性炭７とアルカリ賦活活性炭８とを合計した量は７０重量％で、水蒸気賦活活性炭７が２０重量％以上、アルカリ賦活活性炭８が１５重量％以上の場合には、分極性電極２の静電容量密度、内部抵抗および充放電効率が優れた値となる。
【００１９】
次に、組成例３では、水蒸気賦活活性炭７が３７．５重量％、アルカリ賦活活性炭８が３７．５重量％、アセチレンブラック９が１５重量％、ポリテトラフルオロエチレン樹脂１０が１０重量％含まれている。その結果、静電容量密度が２２．７Ｆ／ｃｍ３、内部抵抗が２．７Ω、充放電効率が７３．６％であった。
組成例１と組成例３とを比較すると、水蒸気賦活活性炭７とアルカリ賦活活性炭８とを合計した量を７５重量％に増やし、アセチレンブラック９の含まれる量を１５重量％にしても、静電容量密度、内部抵抗および充放電効率があまり変化せず、優れていることがわかる。
【００２０】
組成例７では、水蒸気賦活活性炭７が６０重量％、アルカリ賦活活性炭８が１５重量％、その他は組成例３と同様である。その結果、静電容量密度が２０．１Ｆ／ｃｍ３、内部抵抗が２．８Ω、充放電効率が７０．５％であった。
組成例３と組成例７とを比較すると、水蒸気賦活活性炭７とアルカリ賦活活性炭８との合計した量を７５重量％のままで、アルカリ賦活活性炭８の含まれる量を１５重量％にしても、静電容量密度、内部抵抗および充放電効率はあまり変化せず、優れていることがわかる。
また、組成例２１では、水蒸気賦活活性炭７が５５重量％、アルカリ賦活活性炭８が２０重量％、その他は組成例３と同様である。その結果、静電容量密度が２０．１Ｆ／ｃｍ３、内部抵抗が２．８Ω、充放電効率が７０．５％であった。
組成例３と組成例２１とを比較すると、水蒸気賦活活性炭７とアルカリ賦活活性炭８との合計した量を７５重量％のままで、アルカリ賦活活性炭８の含まれる量を２０重量％にしても、静電容量密度、内部抵抗および充放電効率はあまり変化せず、優れていることがわかる。
【００２１】
また、組成例９では、水蒸気賦活活性炭７が２０重量％、アルカリ賦活活性炭８が５５重量％、その他は組成例３と同様である。その結果、静電容量密度が２２．９Ｆ／ｃｍ３、内部抵抗が２．８Ω、充放電効率が７３．１％であった。
組成例３と組成例９とを比較すると、水蒸気賦活活性炭７とアルカリ賦活活性炭８との合計した量を７５重量％のままで、水蒸気賦活活性炭７の含まれる量を２０重量％にしても、静電容量密度、内部抵抗および充放電効率はあまり変化せず、優れいていることがわかる。
【００２２】
以上のことから、水蒸気賦活活性炭７とアルカリ賦活活性炭８とを合計した量は７５重量％で、水蒸気賦活活性炭７が２０重量％以上、アルカリ賦活活性炭８が１５重量％以上の場合には、分極性電極２の静電容量密度、内部抵抗および充放電効率が優れた値となる。
【００２３】
組成例１５では、水蒸気賦活活性炭７の含まれる量を４０重量％、アルカリ賦活活性炭８の含まれる量を４０重量％、アセチレンブラック９を１０重量％、ポリテトラフルオロエチレン樹脂１０が１０重量％含まれている。その結果、静電容量密度は２２．６Ｆ／ｃｍ３、内部抵抗が３．２Ω、充放電効率が５７．５％であった。
組成例３と組成例１５とを比較すると、水蒸気賦活活性炭７とアルカリ賦活活性炭８との合計した量を８０重量％に増やし、アセチレンブラック９の含まれる量を１０重量％にすると、静電容量密度はあまり変化しないものの、内部抵抗が増大し、充放電効率が大きく低下することがわかる。
【００２４】
以上のことから、アセチレンブラック９の含まれる量が１５重量％以上の場合には、分極性電極２の静電容量密度、内部抵抗および充放電効率が優れた値となる。
【００２５】
一方、組成例４では、水蒸気賦活活性炭７が３０．０重量％、アルカリ賦活活性炭８が３０．０重量％とし、アセチレンブラック９が３０重量％、その他は組成例１と同様である。その結果、静電容量密度が２１．０Ｆ／ｃｍ３、内部抵抗が２．７Ω、充放電効率が７８．５％であった。
組成例１と組成例４とを比較すると、水蒸気賦活活性炭７とアルカリ賦活活性炭８とを合計した量を６０重量％にし、アセチレンブラック９の含まれる量を３０重量％にしても、静電容量密度、内部抵抗および充放電効率にはあまり変化がないことがわかる。
【００２６】
組成例８では、水蒸気賦活活性炭７が４５重量％、アルカリ賦活活性炭８が１５重量％、その他は組成例４と同様である。その結果、静電容量密度が１９．５Ｆ／ｃｍ３、内部抵抗が２．６Ω、充放電効率が７２．１％であった。
組成例４と組成例８とを比較すると、水蒸気賦活活性炭７とアルカリ賦活活性炭８との合計の量を６０重量％のままで、アルカリ賦活活性炭８の含まれる量を１５重量％にしても、静電容量密度、内部抵抗および充放電効率にはあまり変化がないことがわかる。
【００２７】
組成例１０では、水蒸気賦活活性炭７とアルカリ賦活活性炭８とを合計した量を６０重量％のままで、水蒸気賦活活性炭７が２０重量％、アルカリ賦活活性炭８が４０重量％、その他は組成例４と同様である。その結果、静電容量密度が２３．１Ｆ／ｃｍ３、内部抵抗が２．２Ω、充放電効率が７４．９％であった。
組成例４と組成例１０とを比較すると、水蒸気賦活活性炭７とアルカリ賦活活性炭８との合計の量を６０重量％のままで、水蒸気賦活活性炭７の含まれる量を２０重量％にしても、静電容量密度、内部抵抗および充放電効率にはあまり変化がないことがわかる。
【００２８】
以上のことから、水蒸気賦活活性炭７とアルカリ賦活活性炭８との合計した量が６０重量％、水蒸気賦活活性炭７の含まれる量が２０重量％以上、アルカリ賦活活性炭８の含まれる量が１５重量％以上の場合には、分極性電極２の静電容量密度、内部抵抗および充放電効率が優れた値となる。
【００２９】
組成例１８では、水蒸気賦活活性炭７とアルカリ賦活活性炭８とを合計した量を６０重量％のままで、水蒸気賦活活性炭７が６０重量％、アルカリ賦活活性炭８が０重量％、その他は組成例４と同様である。その結果、静電容量密度が１８．０Ｆ／ｃｍ３、内部抵抗が４．１Ω、充放電効率が６５．１％であった。
組成例４と組成例１８とを比較すると、水蒸気賦活活性炭７とアルカリ賦活活性炭８とを合計した量を６０重量％のままで、アルカリ賦活活性炭８が０重量％にすると、静電容量密度が大きく減少し、内部抵抗が大きく増大し、充放電効率が大きく減少した。
【００３０】
組成例１６では、水蒸気賦活活性炭７とアルカリ賦活活性炭８とを合計した量を５０重量％にして、水蒸気賦活活性炭７の含まれる量を２５重量％、アルカリ賦活活性炭８の含まれる量を２５重量％、アセチレンブラック９を４０重量％、ポリテトラフルオロエチレン樹脂１０が１０重量％含まれている。その結果、静電容量密度が１７．３Ｆ／ｃｍ３、内部抵抗が２．１Ω、充放電効率が７７．３％であった。
組成例４と組成例１６とを比較すると、水蒸気賦活活性炭７とアルカリ賦活活性炭８とを合計した量を５０重量％にして、アセチレンブラック９の含まれる量を４０重量％にすると、内部抵抗および充放電効率はあまり変化しないものの、静電容量密度が大きく減少することがわかる。
【００３１】
組成例１１では、アルカリ賦活活性炭８に比表面積１４４０ｍ２／ｇで平均粒径が３μｍのものを用い、その他は組成例１と同様である。その結果、静電容量密度が２４．８Ｆ／ｃｍ３、内部抵抗が２．４Ω、充放電効率が７７．６％であった。
組成例１と組成例１１とを比較すると、分極性電極２は、内部抵抗がほぼ変わらないものの、静電容量密度が増大し、充放電効率が増大し、組成例１の場合より優れた値であることがわかる。
【００３２】
以上のことから、アルカリ賦活活性炭８を比表面積が大きく、平均粒径が小さいものを用いると、分極性電極２の静電容量密度および充放電効率が優れた値となる。
【００３３】
組成例１２では、バインダ樹脂としてアクリル変成ＰＴＦＥ（三菱レイヨン株式会社製、メタブレンＡ−３０００：登録商標）を用いたものであり、その他は組成例１と同様である。その結果、静電容量密度が２３．１Ｆ／ｃｍ３、内部抵抗が２．１Ω、充放電効率が７９．１％であった。
組成例１と組成例１２とを比較すると、分極性電極２は、静電容量密度がほぼ変わらないものの、内部抵抗が減少し、充放電効率が増加し、組成例１の場合より優れた値であることがわかる。
【００３４】
以上のことから、バインダ樹脂にアクリル変成ＰＴＦＥを用いると、ポリテトラフルオロエチレン樹脂１０を用いた場合よりも、分極性電極２の内部抵抗および充放電効率が優れた値となる。
【００３５】
組成例１９では、水蒸気賦活活性炭７が３９重量％、アルカリ賦活活性炭８が３９重量％、ポリテトラフルオロエチレン樹脂１０が２重量％、その他は組成例１と同様である。この場合、接着剤としての機能が不足し、分極性電極２を成形することができなかった。
【００３６】
以上のことから、ポリテトラフルオロエチレン樹脂１０の含まれる量は、２重量％より大きい値が適切であることがわかる。
【００３７】
組成例２０では、水蒸気賦活活性炭７が２０重量％、アルカリ賦活活性炭８が２０重量％、ポリテトラフルオロエチレン樹脂１０が４０重量％、その他は組成例１と同様である。
この場合、圧縮成形時に混練物が十分につぶれず、均一な板状の分極性電極２を成形することができなかった。
【００３８】
以上のことから、ポリテトラフルオロエチレン樹脂１０の含まれる量は、３０重量％以下が適切であることがわかる。
【００３９】
以上説明したように、実施の形態１に係る電気二重層キャパシタ用分極性電極によると、水蒸気賦活活性炭７を２０重量％以上、水蒸気賦活活性炭７より平均粒径が小さく静電容量の大きいアルカリ賦活活性炭８を１５重量％以上、水蒸気賦活活性炭７とアルカリ賦活活性炭８とを合わせた量が６０重量％以上かつ７５重量％以下、アルカリ賦活活性炭８より平均粒径が小さいアセチレンブラック９を１５重量％以上、バインダ樹脂１０を２重量％より大きい量を含ませることで、分極性電極２は、内部抵抗の低減とともに静電容量密度の増大を図ることができる。
【００４０】
また、第１の活性炭が水蒸気にて賦活した水蒸気賦活活性炭７であるので、分極性電極２の製造コストを低減させることができる。
【００４１】
また、第２の活性炭がアルカリ金属酸化物で賦活したアルカリ賦活活性炭８であるので、分極性電極２の静電容量密度および充放電効率を向上させることができる。
【００４２】
また、導電粒子がカーボンブラックであるアセチレンブラック９なので、分極性電極２は、内部抵抗を低減し、充放電効率を向上させることができる。
【００４３】
また、バインダ樹脂がポリテトラフルオロエチレン樹脂であるので、圧縮成形により、簡単に分極性電極２を製造することができる。
【００４４】
また、分極性電極２は、圧縮成形により成形されるので、厚く成形することができ、静電容量を向上させることができる。
【００４５】
なお、上記実施の形態１では、第１の活性炭を比表面積１３００ｍ２／ｇで平均粒径２０μｍの水蒸気賦活活性炭７、第２の活性炭を比表面積６４０ｍ２／ｇで平均粒径８μｍのアルカリ賦活活性炭８として説明したが、勿論このものに限らない。
【００４６】
また、上記実施の形態１では、導電粒子をアセチレンブラック９として説明したが、勿論このものに限らず、例えば、ファーネスブラック、カーボンウイスカー、メソフェーズカーボン、天然黒鉛、人造黒鉛など、導電性を高める小さな粒径のものであればよい。
【００４７】
また、上記実施の形態１では、バインダ樹脂をポリテトラフルオロエチレン樹脂１０として説明したが、勿論このものに限らず、例えば、変性ポリテトラフルオロエチレン樹脂、ポリフッ化ビニリデン樹脂、エチレントリフルオロエチレン樹脂、ポリクロロトリフルオロエチレン樹脂、エチレンテトラフルオロエチレンコポリマー樹脂、パーフルオロアルコキシルアルカン樹脂などであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】実施の形態１に係る電気二重層キャパシタの断面図である。
【図２】図１の分極性電極の要部拡大図である。
【図３】水蒸気賦活活性炭、アルカリ賦活活性炭、アセチレンブラックおよびポリテトラフルオロエチレン樹脂の含まれる量を変化させて、分極性電極の静電容量密度、内部抵抗および充放電効率について測定した結果を示した図である。
【符号の説明】
【００４９】
１  電気二重層キャパシタ、２  分極性電極、３  集電極、４  タブ、５  セパレータ、６  外装容器、７  水蒸気賦活活性炭、８  アルカリ賦活活性炭、９  アセチレンブラック、１０  ポリテトラフルオロエチレン樹脂。
【図１】
2008034720.tif 000003
【図２】
2008034720.tif 000004
【図３】
2008034720.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成18年10月11日(2006.10.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
第１の活性炭がＡ重量％、前記第１の活性炭より平均粒径が小さくかつ前記第１の活性炭より静電容量が大きい第２の活性炭がＢ重量％、前記第２の活性炭よりさらに平均粒径が小さい導電粒子がＣ％重量％およびバインダ樹脂がＤ重量％である電気二重層キャパシタ用分極性電極であって、前記Ａ、前記Ｂ、前記Ｃおよび前記Ｄは、下記の式を全て満足するように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用分極性電極。
６０≦Ａ＋Ｂ≦７５
２０≦Ａ
１５≦Ｂ
Ｃ＋Ｄ＝１００−（Ａ＋Ｂ）
１５≦Ｃ
１０≦Ｄ
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
組成例７では、水蒸気賦活活性炭７が６０重量％、アルカリ賦活活性炭８が１５重量％、その他は組成例３と同様である。その結果、静電容量密度が２０．１Ｆ／ｃｍ３、内部抵抗が２．８Ω、充放電効率が７０．５％であった。
組成例３と組成例７とを比較すると、水蒸気賦活活性炭７とアルカリ賦活活性炭８との合計した量を７５重量％のままで、アルカリ賦活活性炭８の含まれる量を１５重量％にしても、静電容量密度、内部抵抗および充放電効率はあまり変化せず、優れていることがわかる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３】
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