(57)【要約】【課題】  本発明は、アルカリ賦活活性炭を使用した従来の電気二重層キャパシタと比較して、製品コストを低減することができる電気二重層キャパシタを提供することを課題とする。【解決手段】  本発明は、分極性電極ｅ間にセパレータ１７，１８を有する電気二重層キャパシタ１において、異方性炭素のアルカリ賦活活性炭に等方性炭素の水蒸気賦活活性炭が配合された活性炭混合物が分極性電極ｅに含まれており、充電時における分極性電極ｅの膨張率が、セパレータ１７，１８の伸び率以下であることを特徴とする。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極間にセパレータを有する電気二重層キャパシタにおいて、
異方性炭素のアルカリ賦活活性炭に等方性炭素の水蒸気賦活活性炭が配合された活性炭混合物が前記電極に含まれており、充電時における前記電極の膨張率が、前記セパレータの伸び率以下であることを特徴とする電気二重層キャパシタ。
【請求項２】
定格電圧での前記電極の膨張率が、１０％未満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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、活性炭を電極に使用した電気二重層キャパシタに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、易黒鉛性材料（異方性炭素）をアルカリ賦活して得られた活性炭（以下、「アルカリ賦活活性炭」という）を電極に含む電気二重層キャパシタが知られている（例えば、特許文献１参照）。この電気二重層キャパシタは、帯状の電極と帯状のセパレータとの積層体を巻回した円柱状の電極巻回体を備えており、この電極巻回体が円筒容器内に電解液とともに収納されて構成されている。このような電気二重層キャパシタは、電極にアルカリ賦活活性炭を含んでいるので、例えば、ヤシ殻活性炭のような等方性炭素の水蒸気賦活活性炭を使用したものと比較して、発揮する静電容量当りのエネルギ密度が高い。ところで、この電気二重層キャパシタでは、充電時に電極が膨張するためにセパレータが伸びる。したがって、この電気二重層キャパシタには、等方性炭素の水蒸気賦活活性炭（ヤシ殻活性炭）を使用したものに組み込まれる、微細な繊維から構成されるセパレータ（例えば、セルロース系セパレータ（紙セパレータ））と比較して、より伸び率の大きい樹脂系セパレータが使用されている。
【特許文献１】特開２００３−２５７７９３号公報（段落００３３、段落００３４、図１参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、アルカリ賦活活性炭を使用した従来の電気二重層キャパシタでは、使用する樹脂系セパレータが、セルロース系セパレータと比較して高価になるとともに、アルカリ賦活活性炭自体が高価であることからも製品コストが高くなるという問題がある。
【０００４】
そこで、本発明の課題は、アルカリ賦活活性炭を使用したものであっても、従来の電気二重層キャパシタと比較して、製品コストを低減することができる電気二重層キャパシタを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題を解決する本発明は、電極間にセパレータを有する電気二重層キャパシタにおいて、アルカリ賦活活性炭に等方性炭素の水蒸気賦活活性炭（例えば、ヤシ殻活性炭）が配合された活性炭混合物が前記電極に含まれており、充電時における前記電極の膨張率が、前記セパレータの伸び率以下であることを特徴とする。
ここで、「電極の膨張率」とは、膨張前における電極の長手方向の長さをＰ１とし、膨張後における電極の長手方向の長さをＰ２とした場合に次式（１）で表わされるもの（ＥＰ）をいう。
ＥＰ＝（Ｐ２−Ｐ１）／Ｐ１・・・（１）
そして、ここでの「セパレータの伸び率」は、電極が膨張した際に、電極の膨張前におけるセパレータの長手方向の長さをＴ１とし、電極の膨張後におけるセパレータの長手方向の長さをＴ２とした場合に次式（２）で表わされるもの（ＥＴ）をいう。
ＥＴ＝（Ｔ２−Ｔ１）／Ｔ１・・・（２）
この電気二重層キャパシタでは、充電時に電極に含まれる異方性炭素のアルカリ賦活活性炭は膨張する。その結果、電極が膨張することによって（素子の径が膨脹するので）セパレータが引っ張られて伸びる。この際、電気二重層キャパシタでは、電極の膨張率が、セパレータの伸び率以下となるように設定されている。そのため、電極が膨張した際にセパレータが破断するおそれが回避される。
また、この電気二重層キャパシタは、電極に安価なヤシ殻活性炭が含まれているので、アルカリ賦活活性炭を使用した従来の電気二重層キャパシタ（例えば、特許文献１参照）と比較して、製品コストを低減することができる。
また、この電気二重層キャパシタは、セパレータの伸び率と略一致するように設定されているので、伸び率が大きいものの高価な樹脂系セパレータを使用しなくてもよく、安価なセルロース系セパレータを使用することができる。その結果、この電気二重層キャパシタによれば、製品コストを低減することができる。
【０００６】
また、このような電気二重層キャパシタにおいて、定格電圧での前記電極の膨張率が、１０％未満であることが望ましい。
この電気二重層キャパシタでは、膨張率が１０％未満であることによって、セパレータの絶縁機能を確保できる。さらに詳しく言うと、電極が膨張することでセパレータが延びて薄くなるものの、電極の膨張率が１０％未満であるのでセパレータにおける絶縁機能が確保される厚みが維持されることとなる。
【０００７】
また、このような電気二重層キャパシタにおいて、セパレータがセルロース系セパレータであるものが望ましい。この電気二重層キャパシタでは、より一層製品コストを低減化することができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の電気二重層キャパシタによれば、アルカリ賦活活性炭を使用した従来の電気二重層キャパシタと比較して、製品コストを低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
次に、本発明の電気二重層キャパシタの実施形態について適宜図面を参照しながら詳細に説明する。参照する図面において、図１は、本実施形態に係る電気二重層キャパシタの構成を説明するための斜視図であり、容器の一部に切欠きを含む図、図２は、図１のＡ−Ａ断面の模式図である。
【００１０】
図１に示すように、電気二重層キャパシタ１は、円筒型の容器２と、その容器２内に電解液とともに収容された電極巻回体３とを主に備えている。
【００１１】
容器２は、加工の容易性、軽量である等の理由から例えばアルミニウム（合金）で形成されている。そして、容器２は、有底の筒形本体４と、その開口を閉鎖する端子板５とを備えている。この端子板５には、正極端子６と、負極端子７とが設けられている。
【００１２】
電解液の電解質としては、公知のものを使用することができ、例えば、過塩素酸、六フッ化リン酸、四フッ化ホウ酸、トリフルオロアルキルスルホン酸のテトラアルキルアンモニウム塩またはアミン塩およびテトラフルオロアルキルスルホン酸のテトラアルキルアンモニウム塩またはアミン塩、アルキルイミダゾリウム塩等が挙げられる。また、使用する電解質により、電極体（後記する分極性電極ｅ）の膨脹の度合いは異なるので、特開２００４−１４０２９３に例示されるように混合した電解質であってもよい。このような電解質の溶媒としては、例えば、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、ジメチルカーボネート、エチルメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、γ−ブチルラクトン、アセトニトリル、ジメチルホルムアミド、１，２−ジメトキシエタン、スルホラン、ニトロエタン等の極性溶剤が挙げられる。
【００１３】
電極巻回体３は、帯状正極１５と、帯状負極１２と、セパレータ１７，１８とで主に構成されている。帯状正極１５は、アルミニウム箔よりなる帯状集電体１４の両面に、それぞれ帯状の分極性電極ｅを導電性接着剤で貼付したものであり、帯状負極１２は、アルミニウム箔よりなる帯状集電体１１の両面に，それぞれ帯状の分極性電極ｅを導電性接着剤で貼付したものである。なお、分極性電極ｅは、特許請求の範囲にいう「電極」に相当する。そして、帯状正極１５は、一方の分極性電極ｅ側に配置されるセパレータ１８とともに正極積層帯１０を形成しており、帯状負極１２は、一方の分極性電極ｅ側に配置されるセパレータ１７とともに負極積層帯９を形成している。電極巻回体３は、正極積層帯１０と負極積層帯９とが重ね合わされるとともに、負極積層帯９が内側となるように渦巻き状に巻回されたものであり、電極巻回体３の中心から外周側に向かって、帯状正極１５、セパレータ１８、帯状負極１２、およびセパレータ１７がこの順番で繰り返して配列されている。そして、電極巻回体３の外周面はセパレータ１７で覆われている。ちなみに、帯状正極１５は、正極端子６と電気的に接続され、帯状負極１２は、負極端子７と電気的に接続されている。
【００１４】
本実施形態でのセパレータ１７，１８は、微細な繊維から構成されるセルロース系セパレータが使用されており、中でも、最も安価な紙セパレータが好ましい。
このような電極巻回体３は、図２に示すように、容器２の内径Ｒ２より小さい外径Ｒ１で作り込まれて容器２内に収容される。そして、電極巻回体３が電気二重層キャパシタ１の充電時に膨張した際に、電極巻回体３の外周面３ａが容器２の容器２の内周壁２ａに密着するように電極巻回体３は作り込まれている。さらに詳しく言うと、充電時に、分極性電極ｅに含まれる後記する易黒鉛性アルカリ賦活活性炭が膨張することで電極巻回体３が拡径して電極巻回体３の外周面３ａが容器２の内周壁２ａに密着するようになっている。
【００１５】
そして、電極巻回体３は、分極性電極ｅの膨張率が、セパレータ１７，１８の伸び率以下となるように設定され、望ましくは略一致するように設定される。
ちなみに、本実施形態で使用されるセルロース系セパレータの伸び率は、１．５％である。また、分極性電極ｅの膨張率は、１０％未満に設定することが望ましい。この電気二重層キャパシタ１では、分極性電極ｅが膨張することでセパレータ１７，１８が延びて薄くなるものの、電極の膨張率が１０％未満であるのでセパレータにおける良好な絶縁距離が確保されることとなる。
【００１６】
ここで、本実施形態での「分極性電極ｅの膨張率（ＥＰ）」とは、電極巻回体３の外周面３ａが容器２の内周壁２ａに密着するまで拡径した際に、電極巻回体３の拡径前における分極性電極ｅの長手方向の長さをＰ１とし、電極巻回体３の拡径後における分極性電極ｅの長手方向の長さをＰ２とした場合に次式（１）で表わされるものをいう。
ＥＰ＝（Ｐ２−Ｐ１）／Ｐ１・・・（１）
そして、本実施形態での「セパレータ１７，１８の伸び率（ＥＴ）」は、電極巻回体３の外周面３ａが容器２の内周壁２ａに密着するまで拡径した際に、電極巻回体３の拡径前におけるセパレータ１７，１８の長手方向の長さをＴ１とし、電極巻回体３の拡径後におけるセパレータ１７，１８の長手方向の長さをＴ２とした場合に次式（２）で表わされるものをいう。
ＥＴ＝（Ｔ２−Ｔ１）／Ｔ１・・・（２）
【００１７】
分極性電極ｅは、異方性炭素である易黒鉛性材料をアルカリ賦活して得られた易黒鉛性アルカリ賦活活性炭に、等方性炭素である難黒鉛性材料を水蒸気賦活した活性炭、例えば水蒸気賦活ヤシ殻活性炭を配合した活性炭混合物と、導電性フィラーと、結着剤とを含んでいる。等方性炭素は、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネートなどの極性溶媒との濡れ性が高く、また等方性炭素を水蒸気賦活したものでも、アルカリ賦活したものであっても充電による膨脹がほとんど無いことを特徴とする。
【００１８】
易黒鉛性アルカリ賦活活性炭は、易黒鉛性炭素材料をアルカリ賦活して得られる活性炭である。易黒鉛性炭素材料としては、例えば、メソフェーズピッチ、石油や石炭の蒸留ピッチ、コークス、化学合成ピッチ、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）ピッチ等を熱処理して得られる黒鉛質の炭素材料が挙げられる。アルカリ賦活法としては、易黒鉛性炭素材料をアルカリ金属水酸化物でアルカリ処理する工程と、アルカリ処理した易黒鉛性炭素材料を水洗する工程とを有する周知の方法を挙げることができ、例えば、特開２００２−１５９５８号公報、特開２００２−１３４３６９号公報、特開平９−２７５０４２号公報、特開平１−１３９８６５号公報、特開平１０−１２１３３６号公報、特開２００３−８１６２３号公報、特開２００３−８１６２４号公報等に記載された方法を好適に使用することができる。このような易黒鉛性アルカリ賦活活性炭を含む分極性電極ｅは、前記したように、高容量である故に電気二重層キャパシタ１の充電時に膨張することとなる。そして、易黒鉛性アルカリ賦活活性炭は、電解液との濡れ性が悪いために、分極性電極ｅの表面から内部への電解液の浸透性が悪い。また、易黒鉛性アルカリ賦活活性炭は、次に説明する水蒸気賦活ヤシ殻活性炭と比較して高価である。
【００１９】
水蒸気賦活ヤシ殻活性炭は、ヤシ殻炭を水蒸気賦活して得られたものである。ヤシ殻炭は、イオウ等の不純物が少ないヤシ殻を、例えば４００〜８００℃で３０分〜３時間程度熱処理して得られる炭化物である。そして、水蒸気賦活ヤシ殻活性炭は、１０〜１００メッシュに破砕した前記ヤシ殻炭を、５００〜１０００℃、好ましくは８５０℃前後で、１０分〜１０時間、好ましくは３０分〜５時間かけて水蒸気賦活したものである。このような水蒸気賦活ヤシ殻活性炭は、等方性であるため電解液との濡れ性が良く、分極性電極ｅの表面から内部への電解液の浸透性を向上させる。このような水蒸気賦活ヤシ殻活性炭の易黒鉛性アルカリ賦活活性炭に対する配合量は、後記する方法で設定される。
【００２０】
導電性フィラーは、分極性電極ｅの導電性を良好にするものであり、この導電性フィラーには、例えば、カーボンブラック、アセチレンブラック、ファーネスブラック、天然黒鉛、人造黒鉛、等方性黒鉛、メソフェーズカーボン、ピッチ系炭素繊維、気相成長炭素繊維、ナノカーボン、ＰＡＮ系炭素繊維等の導電性微粉末を使用することができる。
【００２１】
結着剤は、導電性フィラーや次に説明する活性炭を互いに結合して分極性電極ｅの導電パスを良好にするものである。この結着剤としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体、クロロトリフルオロエチレン重合体、フッ化ビニリデン重合体、テトラフルオロエチレン−フルオロアルキルビニルエーテル共重合体等のフッ素樹脂等が挙げられる。
【００２２】
次に、分極性電極ｅに使用する易黒鉛性アルカリ賦活活性炭に対する水蒸気賦活ヤシ殻活性炭の配合量の設定方法について説明する。水蒸気賦活ヤシ殻活性炭の配合量は、使用するセパレータ１７，１８（セルロース系セパレータ）の伸び率（前記式（２）のＥＴ参照）に基づいて設定される。つまり、前記したように、分極性電極ｅの膨張率が、セパレータ１７，１８の伸び率以下になるように（望ましくは伸び率と略一致するように）、易黒鉛性アルカリ賦活活性炭に水蒸気賦活ヤシ殻活性炭が配合される。
【００２３】
水蒸気賦活ヤシ殻活性炭の配合量の設定方法としては、特に制限はないが、例えば、次のような方法が挙げられる。まず、電気二重層キャパシタ１に使用するセパレータ１７，１８の伸び率を公知の方法で測定する。次に、水蒸気賦活ヤシ殻活性炭と易黒鉛性アルカリ賦活活性炭との含有率が相互に異なる複数の試験用分極性電極を予め作製するとともに、作製した試験用分極性電極とセパレータ１７，１８とを組み込んだ、電気二重層キャパシタ１と同様の構造を有する試験用電気二重層キャパシタを作製する。そして、各試験用電気二重層キャパシタについて所定の条件で充電を行って、その際の試験用分極性電極の膨張率を前記式（１）に基づいて求める。次いで、水蒸気賦活ヤシ殻活性炭の配合量（含有率）に対する試験分極性電極の膨張率の相関関係を求める。そして、求めた相関関係に基づいて、セパレータ１７，１８の伸び率以下になるような（望ましくは伸び率と略一致するような）水蒸気賦活ヤシ殻活性炭の配合量（含有率）は求められる。
【００２４】
次に、本実施形態に係る電気二重層キャパシタ１の作用効果について説明する。この電気二重層キャパシタ１では、充電時に分極性電極ｅに含まれる易黒鉛性アルカリ賦活活性炭が膨張する。その結果、分極性電極ｅが膨張することによって電極巻回体３が拡径する。その一方で、セパレータ１７，１８は、電極巻回体３が拡径することで、長手方向（電極巻回体３の巻回方向）に沿って伸びる。この際、電気二重層キャパシタ１では、分極性電極ｅの膨張率が、セパレータ１７，１８の伸び率と略一致するように設定されている。そのため、電極巻回体３が拡径した際にセパレータ１７，１８が破断するおそれが回避される。
【００２５】
また、この電気二重層キャパシタ１では、分極性電極ｅに安価な水蒸気賦活ヤシ殻活性炭が含まれているので、易黒鉛性アルカリ賦活活性炭を使用した従来の電気二重層キャパシタ（例えば、特許文献１参照）と比較して、製品コストを低減することができる。
【００２６】
また、この電気二重層キャパシタ１では、セパレータ１７，１８の伸び率と略一致するように設定されているので、伸び率が大きいものの高価な樹脂系セパレータを使用しなくてもよく、安価なセルロース系セパレータをセパレータ１７，１８として使用することができる。その結果、この電気二重層キャパシタ１によれば、製品コストを低減することができる。
【００２７】
また、この電気二重層キャパシタ１では、易黒鉛性アルカリ賦活活性炭と比較して、電解液に対する濡れ性の良い等方性の水蒸気賦活ヤシ殻活性炭が分極性電極ｅに含まれているので、易黒鉛性アルカリ賦活活性炭を使用した従来の電気二重層キャパシタ（例えば、特許文献１参照）と比較して、分極性電極ｅに対する電解液の浸透性が優れる。その結果、容器２内に電極巻回体３とともに電解液を収容する際に、容器２内への電解液の注入作業に要する時間が短縮化される。つまり、この電気二重層キャパシタ１によれば、易黒鉛性アルカリ賦活活性炭を使用した従来の電気二重層キャパシタと比較して、製造時間を短縮化することができる。
【００２８】
なお、本発明は、前記実施形態に限定されることなく、様々な形態で実施される。
前記実施形態では、円筒型の電気二重層キャパシタ１について説明したが、本発明は、例えば、ボタン型電気二重層キャパシタのような他の電気二重層キャパシタであってもよい。
また、前記実施形態では、セパレータ１７，１８としてセルロース系セパレータを使用した例を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、樹脂系セパレータを使用したものであってもよい。
この電気二重層キャパシタ１によれば、分極性電極ｅに安価な水蒸気賦活ヤシ殻活性炭が含むことで製品コストが低減されるとともに、樹脂系セパレータを使用することで電気二重層キャパシタ１の電圧維持率（％）を高めることができる。
【実施例】
【００２９】
次に、実施例を示しながら本発明をさらに具体的に説明する。
本実施例では、まず、易黒鉛性アルカリ賦活活性炭（異方性炭素のアルカリ賦活活性炭）に所定量の水蒸気賦活ヤシ殻活性炭（等方性炭素の水蒸気賦活活性炭）を配合することによって、水蒸気賦活ヤシ殻活性炭の含有率が、１０質量％から９０質量％まで、１０質量％ずつ増加した９種類の活性炭混合物を調製した。
ちなみに、易黒鉛性アルカリ賦活活性炭の比表面積は、７９０ｍ２／ｇであり、細孔容積（ミクロポア容積）は、０．３５ｍＬ／ｇであり、全表面官能基量は、０．７ｍｅｑ／ｇであり、Ｋ（カリウム）量は、２００ｐｐｍであり、平均粒径は、１０μｍであった。
【００３０】
比表面積および細孔容積の測定は、活性炭試料のそれぞれ約０．５ｇを３００℃で６時間、真空脱気処理した後に、窒素ガス吸着法を使用して行った。この際、「ｔ−プロット法」（B. C. Lippens, J. H. de Boer, J. Catalysis, 4,319(1965)参照）を用いて、２ｎｍ以下のマイクロ孔容積を求めた。
【００３１】
活性炭の表面官能基量の定量は、一般的に知られている方法（例えば、「表面  Vol.34,No.2(1996)」、「Catal.16,179(1966)」等参照）を使用して行うことができる。具体的には、表面官能基量の定量は、活性炭試料のそれぞれ２ｇを１００ｍｌのエルレンマイヤーフラスコに取り、これらに１／１０規定（Ｎ）のアルカリ試薬（ナトリウムエトキシド）５０ｍｌを加え、２４時間振とうした後に濾別し、未反応のアルカリ試薬を１／１０規定（Ｎ）の塩酸で滴定して行うことができる。
【００３２】
Ｋ量は、活性炭試料のそれぞれ２０ｇを空気中にて７００℃で４８時間以上加熱処理して得られた灰分の水溶液を、原子吸光分析法を使用して定量した。
等方性水蒸気賦活活性炭（水蒸気賦活ヤシ殻活性炭）は、クラレケミカル社製ＹＰ１７Ｄ（平均粒径：６μｍ）を用いた
【００３３】
次に、各活性炭混合物について、活性炭混合物８６質量部、導電性フィラーとしてのカーボンブラック（電気化学工業社製、デンカブラック）８質量部、および結着剤としてのフッ素樹脂（三井デュポンフルオロケミカル社製、テフロン７Ｊ（テフロン：登録商標））６質量部を混練した後に圧延した。そして、この圧延物から厚みが１５０μｍの電極シートを各活性炭混合物について作製した。
【００３４】
次に、このように作製した電極シートから幅が１００ｍｍで静電容量が１５００Ｆとなるように、帯状の分極性電極ｅを作製した。
そして、分極性電極ｅを厚みが４０μｍのアルミニウム箔からなる帯状集電体１１の両面に導電性接着剤で接着することによって、帯状正極１５および帯状負極１２を作製した。次に、帯状正極１５、帯状負極１２、およびセパレータ１７，１８を使用して電気二重層キャパシタ１と同様の構造の試験用電気二重層キャパシタを組み立てた。ちなみに、セパレータ１７，１８は、厚みが５０μｍで、幅が１０５ｍｍのセルロース製のセパレータ（日本高度紙工業製、ＴＦ４５５０）であり、伸び率は、１．３％であった。また、電解液としては、トリエチルメチルアンモニウムテトラフルオロボーレイト[（Ｃ２Ｈ５）３ＣＨ３ＮＢＦ４]のプロピレンカーボネート溶液（１．５ｍｏｌ／Ｌ）を使用した。
【００３５】
＜電解液の調製＞
トリエチルメチルアンモニウムテトラフルオロボーレイト[（Ｃ２Ｈ５）３ＣＨ３ＮＢＦ４]を電解質とするプロピレンカーボネートの１．５ｍｏｌ／Ｌ溶液を電解液として調製した。なお、この電解液の水分量は、３０ｐｐｍ以下であった。
【００３６】
＜円筒型電気二重層キャパシタの作製＞
作製した電極巻回体３を、アルミニウムで形成された円筒形状（直径４０ｍｍ、高さ１２０ｍｍ）の密閉容器２に収納した後に、これを１６０℃で真空乾燥させた。そして、この密閉容器２内に、調製した電解液を注入することによって、図１に示す円筒型電気二重層キャパシタ１を作製した。
そして、前記活性炭混合物に代えて、易黒鉛性アルカリ賦活活性炭のみを使用した試験用電気二重層キャパシタと、前記活性炭混合物に代えて、水蒸気賦活ヤシ殻活性炭のみを使用した試験用電気二重層キャパシタとを更に作製した。なお、試験用電気二重層キャパシタの分極性電極ｅの体積を、図３に電極体積（ｃｍ３）として示す。図３は、水蒸気賦活ヤシ殻活性炭の配合量（図３中、難黒鉛性水蒸気賦活活性炭の含有率（質量％）として示す）に対する分極性電極ｅの体積（図３中、１５００Ｆを発現させるための電極体積（ｃｍ３）として示す）を表わすグラフである。
【００３７】
次に、作製した前記試験用電気二重層キャパシタについて、２．７Ｖで充電を行って、分極性電極ｅの膨張率（前記式（１）のＥＰ参照）を求めた。その結果を図４に示す。なお、図４は、水蒸気賦活ヤシ殻活性炭の配合量（含有率）に対する分極性電極ｅの膨張率の相関関係を示すグラフである。
次に、本実施例では、図４を参照することによって、セパレータ１７，１８の伸び率（１．３％）に分極性電極ｅの膨張率を略一致させた電気二重層キャパシタ１を作製した。ちなみに、この分極性電極ｅに使用する活性炭混合物中の水蒸気賦活ヤシ殻活性炭の配合量（含有率）は、図４に示すように、分極性電極ｅの膨張率１０％に対応する３５質量％となる。
【００３８】
次に、参考例として、各試験用電気二重層キャパシタについて、発電要素コスト（円）を算出した。易黒鉛性アルカリ賦活活性炭は高い体積容量密度（Ｆ／ｃｍ３）を持つので、素子を小型化することができる。さらには、また分極性電極ｅを高密度に成形することができるので、分極性電極ｅの空隙が低減する。その結果、易黒鉛性アルカリ賦活活性炭を多く含む分極性電極ｅを使用する電気二重層キャパシタ１ほど、素子内に含浸される電解液の使用量が少ない。その結果、電気二重層キャパシタ１の製品コストを低減することができる。その反面、高価な易黒鉛性アルカリ賦活活性炭を多く含む分極性電極ｅを使用する電気二重層キャパシタ１ほど製品コストは高くなる。そして、易黒鉛性アルカリ賦活活性炭を多く含む分極性電極ｅを使用する電気二重層キャパシタ１では、高価な樹脂系セパレータを使用しなければならない。図５は、このような条件で、電気二重層キャパシタ１の発電要素コスト（円）を算出した結果を表わすグラフであり、分極性電極ｅ中の水蒸気賦活ヤシ殻活性炭の配合量（図５中、難黒鉛性水蒸気賦活活性炭の含有率（質量％）で示す）に対する発電要素コスト（図５中、１５００Ｆを発現させるための発電要素コスト（円）として示す）を表わしている。
【００３９】
図５に示すように、水蒸気賦活ヤシ殻活性炭の含有率が４０質量％を超えることによって、電気二重層キャパシタ１の発電要素コスト（円）が低下している。つまり、本実施例での電気二重層キャパシタ１においては、安価なセルロース系セパレータを使用することができる膨張率となるように易黒鉛性アルカリ賦活活性炭の含有率を抑えるとともに、電解液の使用量を極力低減することができる程度に易黒鉛性アルカリ賦活活性炭の含有率を設定することが望ましい。
【００４０】
また、参考例として、各試験用電気二重層キャパシタについて、電圧維持率を測定した。その結果を図６のセパレータＡ（セルロース系セパレータ）のカーブとして示す。図６は、分極性電極ｅ中の水蒸気賦活ヤシ殻活性炭の配合量（図６中、難黒鉛性水蒸気賦活活性炭の含有率（質量％）で示す）に対する電圧維持率（％）を表わしている。この電圧維持率は、試験用電気二重層キャパシタに２．５Ｖで２４時間充電した後に、２５℃において７２時間放置した際の電圧の維持率である。図６に示すように、試験用電気二重層キャパシタでは、水蒸気賦活ヤシ殻活性炭の含有率が４０質量％を超えるまでは電圧維持率が不充分となっている。これは、セパレータの破断、またはミクロショート等が発生し電圧維持率が低下したものと考えられる。
【００４１】
また、各試験用電気二重層キャパシタに使用したセルロース系セパレータに代えて、樹脂系セパレータ（ポリテトラフルオロエチレン製セパレータ（ＪＧＩ製、ＢＳＰＯ４０５５０、厚み５０μｍ））を使用した電気二重層キャパシタの電圧維持率を測定した。その結果を図６のセパレータＢ（樹脂系セパレータ）のカーブとして示す。図６に示すように、セパレータＢ（樹脂系セパレータ）を使用した電気二重層キャパシタでは、易黒鉛性アルカリ賦活活性炭を使用したもの（水蒸気賦活ヤシ殻活性炭の含有率が０質量％）でも、電圧維持率が８０％を超えている。つまり、この電気二重層キャパシタによれば、分極性電極ｅに安価な水蒸気賦活ヤシ殻活性炭を含ませることで製品コストを低減することができるとともに、樹脂系セパレータを使用することで電気二重層キャパシタ１の電圧維持率（％）を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】実施形態に係る電気二重層キャパシタの構成を説明するための斜視図であり、容器の一部に切欠きを含む図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面の模式図である。
【図３】水蒸気賦活ヤシ殻活性炭の含有率に対する分極性電極の体積を示すグラフである。
【図４】水蒸気賦活ヤシ殻活性炭の含有率に対する分極性電極の膨張率の相関関係を示すグラフである。
【図５】水蒸気賦活ヤシ殻活性炭の含有率に対する電気二重層キャパシタの発電要素コストを示すグラフである。
【図６】水蒸気賦活ヤシ殻活性炭の含有率に対する電気二重層キャパシタの電圧維持率を示すグラフである。
【符号の説明】
【００４３】
１      電気二重層キャパシタ
３      電極巻回体
１７    セパレータ
１８    セパレータ
ｅ      分極性電極（電極）
【図１】
2007095861.tif 000003
【図２】
2007095861.tif 000004
【図３】
2007095861.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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