[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

JPS5953693B2 - Manufacturing method of electric double layer capacitor - Google Patents

Manufacturing method of electric double layer capacitor

Info

Publication number
JPS5953693B2
JPS5953693B2 JP52119691A JP11969177A JPS5953693B2 JP S5953693 B2 JPS5953693 B2 JP S5953693B2 JP 52119691 A JP52119691 A JP 52119691A JP 11969177 A JP11969177 A JP 11969177A JP S5953693 B2 JPS5953693 B2 JP S5953693B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
solid electrolyte
electric double
double layer
layer capacitor
capacitor according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP52119691A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS5453257A (en
Inventor
「さとし」 関戸
義人 二宮
芳裕 山崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP52119691A priority Critical patent/JPS5953693B2/en
Publication of JPS5453257A publication Critical patent/JPS5453257A/en
Publication of JPS5953693B2 publication Critical patent/JPS5953693B2/en
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/13Energy storage using capacitors

Landscapes

  • Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、比表面積の大きい活性炭の電極と固体電解質
との界面に生じリーク電流が小さくかつ容量の大きな電
気二重層容量を利用して小型かつ薄型に作られた電気二
重層キャパシターの製造法に関し、固体電解質層および
勿−ボン電極層を共にホットプレスにより形成すること
により、現用電解キャパシターをしのぐまでにtonδ
を改良しようとするものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention provides an electrical device that is made small and thin by utilizing the electric double layer capacitance, which generates at the interface between an activated carbon electrode with a large specific surface area and a solid electrolyte, and has a small leakage current and a large capacity. Regarding the manufacturing method of double layer capacitors, by forming both the solid electrolyte layer and the bonded electrode layer by hot pressing, the ton δ can be improved to surpass that of currently used electrolytic capacitors.
It is an attempt to improve the

従来、一般のキャパシターとして使われているものは、
Siなどの半導体物質の表面に分布された空間電荷を応
用するもの、AI、Ta、 Tiなどの酸化物誘電体の
両側に誘起される電荷を応用するものであった。
Conventionally, the capacitors used in general are:
Some applied space charges distributed on the surface of semiconductor materials such as Si, and others applied charges induced on both sides of oxide dielectrics such as AI, Ta, and Ti.

これらの中、容量値の小さいnF以下のものは集積回路
の例に見られるように回路、あるいは部品の同一基板上
に一体に組込まれているが、それ以上の容量のものにな
ると寸法が大きくなって一体に組込むことが難しく、そ
こで単一部品としてそれら基板に外付けされて用いられ
ている。
Among these, capacitances with small capacitances of nF or less are integrated on the same substrate of circuits or components, as seen in the example of integrated circuits, but capacitances with larger capacitances have larger dimensions. Therefore, it is difficult to integrate them into one piece, so they are used as a single component externally attached to these boards.

最近、ラジオ受信機、卓上電子計算機の例に見られるよ
うに電子機器が小型、かつ薄型化されるすう勢にあり、
それに使われる大容量領域のキャパシターについても小
型、かつ薄型化されることが要求されて来ている。
Recently, electronic devices are becoming smaller and thinner, as seen in the examples of radio receivers and desktop computers.
The large capacity capacitors used for this purpose are also required to be smaller and thinner.

一方、最近、イオン導電性の高いAg5S■、Rb、A
g4■5、Ag6I4WO4などの銀塩電解質およびハ
ロゲン化第−銅とハロゲン化メチルトリエチレンジアミ
ン、あるいはへキサメチレンテトラミンとの反応生成物
のような銅塩電解質と活性炭の電極との界面で形成され
る大きな電気二重層容量を応用する素子が開発されて来
ているが、使用電圧領域が銀塩のもので0.67V、銅
塩のもので0.72Vと低く、単一セルでは、電子回路
に要求される数Vの耐圧は満足することが出来ないとか
、固体電解質あるいはカーボン電極層を単に薄く形成す
るだけでは、tanδがなお大きいというような理由に
より、キャパシターとしてしかも小型かつ薄型化された
ものとしての実用化が遅れていた。
On the other hand, recently, Ag5S■, Rb, A
Formed at the interface between silver salt electrolytes such as Ag6I4WO4 and copper salt electrolytes such as the reaction products of cupric halides and halogenated methyltriethylenediamine or hexamethylenetetramine and activated carbon electrodes. Elements that apply large electric double layer capacitance have been developed, but the operating voltage range is low at 0.67 V for silver salt and 0.72 V for copper salt, and single cells are difficult to use in electronic circuits. For reasons such as the fact that the required withstand voltage of several volts cannot be satisfied, or simply forming a thin solid electrolyte or carbon electrode layer would result in a large tan δ, capacitors that are smaller and thinner are needed. Its practical application was delayed.

もつとも上述の理由のうち耐圧については、単一セルを
複数個直例に接続することにより解決されるが、その代
わりさらにtanδが増大するという問題が生じるのを
始めとして、基本的にtanδに関する改良が遅々とし
て進んでいなかった。
Among the above-mentioned reasons, the breakdown voltage can be solved by directly connecting multiple single cells, but in exchange, the problem of further increase in tan δ arises, and basically there are no improvements regarding tan δ. progress was slow.

ところで通常、塗布可能な材料を所望の形状にかつ薄く
塗布する手段としてスクリーン印刷法が用いられるが、
上記キャパシターを構成する固体電解質層およびカーボ
ン電極層を形成するのにスクリーン印刷をして単に通常
の方法に従って乾燥硬化するだけでは、tanδが大き
いままである。
By the way, screen printing is usually used as a means to thinly apply a coatable material into a desired shape.
If the solid electrolyte layer and carbon electrode layer constituting the capacitor are formed by screen printing and then simply drying and curing according to a conventional method, tan δ remains large.

これは固体電解質層或いはカーボン電極層のそれぞれに
おいて、それらの主成分である固体電解質粉末或いは活
性炭粉末のそれぞれの粒子間に樹脂を原料とする結着剤
が入り込むことによるものと考えられる。
This is thought to be due to the fact that in each of the solid electrolyte layer and the carbon electrode layer, the binder made of resin gets into the spaces between the particles of the solid electrolyte powder or activated carbon powder, which are the main components thereof.

本発明は、固体電解質層およびカーボン電極層のそれぞ
れをホットプレスにより形成することにより、tanδ
の要素である直列抵抗が減少することを見出したことに
基ずく。
In the present invention, by forming each of the solid electrolyte layer and the carbon electrode layer by hot pressing, tan δ
This is based on the discovery that the series resistance, which is an element of

以下本発明について図面を用い詳しく説明する。The present invention will be explained in detail below using the drawings.

第1図は7CuBr−C6H1□N2(CH3Br)2
銅イオン導電性固体電解質の粉末1gに対し15wt%
の結着剤と0.4ccの溶媒とを加えて練合して後述の
ように結着剤の種類の異なるインクを3種類作り、それ
ぞれを径1cmの型に約2mmの厚さになるように注入
し、80℃で溶媒を蒸発させた後、それぞれの結着剤の
最高圧縮成形温度でかつ300kg/cm2の圧力でホ
ットプレスをおこない、この後上下面にPtペースト電
極をつけて1000Hzの交流で固有抵抗を測定した値
とプレス時間との関係を示したものである。
Figure 1 shows 7CuBr-C6H1□N2(CH3Br)2
15wt% per 1g of copper ion conductive solid electrolyte powder
The binder and 0.4 cc of solvent were added and kneaded to make three types of ink with different types of binders as described below, and each was placed in a mold with a diameter of 1 cm to a thickness of about 2 mm. After evaporating the solvent at 80°C, hot pressing was performed at the maximum compression molding temperature of each binder and a pressure of 300 kg/cm2. This figure shows the relationship between the value of specific resistance measured under alternating current and pressing time.

なお、ここで結着剤の種類とそれぞれの最高圧縮成形温
度とを図中における記号とともに示す。
Here, the types of binders and their respective maximum compression molding temperatures are shown together with the symbols in the figure.

(結 着 剤) (,==BE“ (記号)成形
温度) キシレン系又はレゾール 200°C1系樹脂 ポリエステル系樹脂 180℃ 2エポキ
シ系樹脂 160℃ 3次に第2図は
、同様なホットプレスを30分間おこなった場合のプレ
ス圧力と固有抵抗との関係を示す。
(Binder) (,==BE" (symbol) Molding temperature) Xylene or resol 200°C 1-based resin Polyester resin 180°C 2 Epoxy-based resin 160°C 3. Next, Figure 2 shows a similar hot press. The relationship between pressing pressure and specific resistance when pressed for 30 minutes is shown.

また第3図はそれぞれの結着剤の量を変えてインクを調
合し、300kg/cm2の圧力で30分間ホットプレ
スをしたものについて固有抵抗を求め結着剤の量との関
係を示す。
Further, FIG. 3 shows the relationship between the specific resistance and the amount of binder obtained by preparing inks with different amounts of each binder and hot pressing them at a pressure of 300 kg/cm2 for 30 minutes.

ここで結着剤の量は、インクから溶剤を除いたものをベ
ースにしている。
The amount of binder here is based on the ink minus the solvent.

なお第2図、第3図のそれぞれにおける記号は第1図に
共通である。
Note that the symbols in each of FIGS. 2 and 3 are common to those in FIG. 1.

第1図において明らかなようにプレス時間か゛10分以
上であれば、いずれの種類の結着剤でも固有抵抗が充分
に下がりきった値になる。
As is clear from FIG. 1, if the pressing time is 10 minutes or more, the specific resistance of any type of binder reaches a sufficiently low value.

次にプレス圧力との関係については第2図において明ら
かなように、200kg/cm’以上の圧力であれば、
同じくいずれの種類の結着剤でも固有抵抗は充分に下が
った値になる。
Next, regarding the relationship with press pressure, as shown in Figure 2, if the pressure is 200 kg/cm' or more,
Similarly, any type of binder has a sufficiently low specific resistance.

なおここでそれぞれの種類の結着剤における曲線をプレ
ス圧力0の位置まで外挿した時の値をホットプレスをお
こなったのでなく単に加熱硬化した時の固有抵抗値とみ
なすことができる。
Note that the value obtained by extrapolating the curve for each type of binder to the position of press pressure 0 can be regarded as the specific resistance value when hot pressing is not performed but merely heat curing is performed.

結着剤の量については、第3図に明らかなように、結着
剤の種類に関係なく 20wt%以下であれは個有抵抗
値はそれぞれの最低に近い水準になる。
Regarding the amount of binder, as is clear from FIG. 3, regardless of the type of binder, if the amount is 20 wt% or less, the individual resistance value will be at a level close to the respective minimum.

以上の説明のように固体電解質層は、固体電解質の粉末
に結着剤の種類に関係なく 20wt%以下の割り合い
となるように結着剤を加えさらに溶剤を加えてインクを
作り、これを被塗布物に塗布して溶剤を乾燥し、次に2
00kg/cm2以上の圧力でホットプレスをして形成
することにより、固有抵抗値を小さくすることができる
As explained above, the solid electrolyte layer is made by adding a binder to the solid electrolyte powder so that the ratio is 20 wt% or less regardless of the type of binder, and then adding a solvent to make the ink. Apply to the object to be coated, dry the solvent, and then apply 2
By hot pressing at a pressure of 00 kg/cm2 or more, the specific resistance value can be reduced.

このようにして得られた固有抵抗値はむろん前述のよう
に圧力をかけずに単に加熱した場合よりもはるかに小さ
い。
The resistivity value obtained in this way is, of course, much smaller than that obtained by simply heating without applying pressure as described above.

なお上述のようなホットプレスにおける塗布インクの厚
み方向の圧縮率は約50%であった。
The compression rate of the applied ink in the thickness direction in the hot press as described above was about 50%.

次に電気二重層キャパシターにおいて、固体電解質層を
介して対向し、かつ固体電解質層と同様tanδ天の原
因になっていたカーボン電極層をホットプレスを用いて
形成することについても固体電解質層の場合と同様な検
討をおこなったが、その結果は固体電解質層の場合にほ
ぼ同じで、やはりカーボン電極層の形成においてもホッ
トプレスを用いれば固有抵抗値を充分に小さくできるこ
とがわかった。
Next, in the case of a solid electrolyte layer, in an electric double layer capacitor, the carbon electrode layer, which faces each other with a solid electrolyte layer in between and is a cause of the tan δ sky like the solid electrolyte layer, is formed using hot pressing. A similar study was carried out, and the results were almost the same in the case of a solid electrolyte layer, and it was found that the specific resistance value could be sufficiently reduced even in the formation of a carbon electrode layer by using hot pressing.

なおここで功−ボン電極層の形成に用いられるインクの
組成は前述の固体電解質層のインクにおける固体電解質
の粉末の一部を活性炭の粉末でおき代えたものと同じで
ある。
The composition of the ink used to form the active carbon electrode layer here is the same as that in the ink for the solid electrolyte layer described above, in which a part of the solid electrolyte powder is replaced with activated carbon powder.

以下、本発明の一実施例を図面を用いながら説明する。An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第4図および第5図は本発明により製造した電気二重層
キャパシターを示し、4および5は基板でそのうち一方
は回路基板或いは部品基板を共用してもよい。
FIGS. 4 and 5 show an electric double layer capacitor manufactured according to the present invention, and 4 and 5 are substrates, one of which may also be used as a circuit board or a component board.

またそのようにすることによりキャパシターを回路基板
或いは部品基板に一体に組込むことができる。
Moreover, by doing so, the capacitor can be integrated into a circuit board or a component board.

材料としては絶縁性と耐熱性に優れたセラミックス、或
いはフェノール、ポリエステル、ポリイミドなどの熱硬
化性樹脂等が用いられる。
As the material, ceramics with excellent insulation and heat resistance, or thermosetting resins such as phenol, polyester, and polyimide are used.

6,7はそれぞれ支持基板4,5のそれぞれに蒸着、ス
パッタ、或いは無電解メッキにより、複数個独立して被
着形成された金属電極でNi、ステンレススティール、
Au、 Ptのように化学的および電気化学的に安定な
金属が用いられる。
Reference numerals 6 and 7 denote metal electrodes formed by independently depositing a plurality of metal electrodes on each of the support substrates 4 and 5 by vapor deposition, sputtering, or electroless plating, and are made of Ni, stainless steel,
Chemically and electrochemically stable metals such as Au and Pt are used.

このように安定な金属が用いられるのは、特に固体電解
質による反応を防止し、キャパシターの性能を安定に保
つためである。
The reason why such a stable metal is used is especially to prevent reactions caused by the solid electrolyte and to maintain stable performance of the capacitor.

なお金属電極の厚さは1μ以上もあればそれ自身の抵抗
が問題になることはない。
Note that as long as the thickness of the metal electrode is 1 μ or more, its own resistance will not be a problem.

8,9はそれぞれ金属電極6゜7の上にカーボン電極の
インキをスクリーン印刷により塗布し、乾燥した上でホ
ットプレスを経て固化し形成したカーボン電極層である
Reference numerals 8 and 9 designate carbon electrode layers formed by applying carbon electrode ink on metal electrodes 6.7 by screen printing, drying, and solidifying through hot pressing.

塗布後の乾燥は80℃の熱風でおこなわれ、またホット
プレスは200℃、300kg/cm2の圧力で10分
間おこなわれた。
Drying after application was performed with hot air at 80°C, and hot pressing was performed at 200°C and a pressure of 300 kg/cm2 for 10 minutes.

カーボン電極のインキは銀塩或いは銅塩の固体電解質粉
末に活性炭粉末を30wt%の割合で混合したちの0.
90gにレゾール系接着剤0.10gを0.4ccのブ
チルセロソルブに溶解したものを加え練合して調合され
た。
The ink for the carbon electrode is a mixture of solid electrolyte powder of silver salt or copper salt and activated carbon powder at a ratio of 30 wt%.
A solution of 0.10 g of resol adhesive dissolved in 0.4 cc of butyl cellosolve was added to 90 g and kneaded.

なおインクの調合に用いられる溶媒は化学的に安定で沸
点が120〜200℃のものが作業中に粘度が変わらな
いので都合がよい。
The solvent used for preparing the ink is preferably one that is chemically stable and has a boiling point of 120 to 200° C., since the viscosity does not change during the operation.

このような条件を満たすものとして上記ブチルセロソル
ブの他にシクロヘキサノール、ベンジルアルコール、ジ
アセトンアルコールがあり、何れを用いても性能的には
変らない。
In addition to the above-mentioned butyl cellosolve, there are cyclohexanol, benzyl alcohol, and diacetone alcohol that satisfy these conditions, and there is no difference in performance no matter which one is used.

また接着剤の添加量についていえば固体電解質粉末と活
性炭粉末との混合物に対し結着剤を第3図において説明
したように20wt%以下の割合で加えれば小さな固有
抵抗値を得ることができるが、カーボン電極層8.9の
形成後の状態でみると結着剤の添加量が5wt%を下回
わると接着力が乏しくなって脱落しやすくなる。
Regarding the amount of adhesive added, a small resistivity value can be obtained if the binder is added to the mixture of solid electrolyte powder and activated carbon powder at a ratio of 20 wt% or less as explained in Figure 3. When looking at the state after the carbon electrode layer 8.9 is formed, if the amount of binder added is less than 5 wt %, the adhesive strength becomes poor and it becomes easy to fall off.

したがって結着剤の添加量は正しくは5〜20wt%の
範囲が推奨される。
Therefore, it is recommended that the amount of the binder added be in the range of 5 to 20 wt%.

固体電解質は固有抵抗が30Ω・cm以下のものが望ま
しく、そのような固体電解質としてAg3SI、MAg
4I5(M : K、 Rb、 NR4ここでRはアル
キル基)、Ag6I4WO4、Ag19■1.P2O7
、MCN・4AgI (M :に、 Rb)などの銀塩
、および、CuBrとNメチルへキサメチレンテトラミ
ンブロマイドあるいはNN’メチルトリエチレンジアミ
ンブロマイドとの反応物である銅塩固体電解質がある。
It is desirable that the solid electrolyte has a specific resistance of 30Ω・cm or less, and examples of such solid electrolytes include Ag3SI and MAg.
4I5 (M: K, Rb, NR4 where R is an alkyl group), Ag6I4WO4, Ag19■1. P2O7
, MCN.4AgI (M: to, Rb), and copper salt solid electrolytes which are the reaction products of CuBr and N-methylhexamethylenetetramine bromide or NN'methyltriethylenediamine bromide.

なお上述の溶媒、結着剤の添加量および個体電解質につ
いては後述の固体電解質層の形成においても共通する。
Note that the amounts of the solvent and binder added and the solid electrolyte described above are also common to the formation of the solid electrolyte layer described later.

ここでさらに、カーボン電極層の面積および厚さについ
て説明する。
Here, the area and thickness of the carbon electrode layer will be further explained.

別途におこなった実験によれば、カーボン電極層の量が
キャパシターの容量を支配する。
According to a separate experiment, the amount of carbon electrode layer controls the capacitance of the capacitor.

第6図にはカーボン電極の重量と容量との関係を、活性
炭粉末が混合される固体電解質が銀塩および銅塩である
場合についてそれぞれ示す。
FIG. 6 shows the relationship between the weight and capacity of the carbon electrode when the solid electrolyte mixed with activated carbon powder is a silver salt and a copper salt, respectively.

図において10はRbAg4■、の銀塩固体電解質の場
合、11は7CuBr−C6H1□N2(CH3Br)
2ノ銅塩固体電解質の場合である。
In the figure, 10 is RbAg4■, in the case of silver salt solid electrolyte, 11 is 7CuBr-C6H1□N2 (CH3Br)
This is the case of a copper salt solid electrolyte.

図から明らかなように、銀塩或いは銅塩いずれの場合に
も、容量は電極重量に直線的に比例する。
As is clear from the figure, the capacitance is linearly proportional to the electrode weight in either case of silver salt or copper salt.

これは別な観点からすれば、カーボン電極中における活
性炭と固体電解質との界面に生じた電気二重層の面積に
容量が依存していることに基ずくものと考えられる。
From another perspective, this is considered to be based on the fact that the capacity depends on the area of the electric double layer formed at the interface between the activated carbon and the solid electrolyte in the carbon electrode.

以上のようなことから一定の電極面積で所望の容量を得
るための電極の厚さが決定される。
From the above, the thickness of the electrode is determined in order to obtain the desired capacitance with a constant electrode area.

ここでは後述するように所望の耐圧を確保するために1
0個の単セルが直列に接続されてなるキャパシターにお
いて、それぞれのカーボン電極8,9の面積が1mIt
のもので10μFの容量を得ることを目標にして、電極
の厚さを決定した。
Here, in order to ensure the desired withstand voltage, as will be described later,
In a capacitor made up of 0 single cells connected in series, the area of each carbon electrode 8, 9 is 1 mIt.
The thickness of the electrode was determined with the goal of obtaining a capacitance of 10 μF.

それによれば、銀塩電解質のもので4.55μ、銅塩電
解質のもので8.00μの厚さが必要である。
According to this, a thickness of 4.55 μm is required for a silver salt electrolyte and 8.00 μm for a copper salt electrolyte.

一方前述のようなホットプレスによる圧縮率50%を考
慮して、スクリーン印刷では、前者の場合で約250メ
ツシユ、後者の場合で約120メツシユのスクリーンを
用いるようにした。
On the other hand, taking into consideration the compression ratio of 50% by hot press as described above, in the screen printing, a screen of approximately 250 meshes was used in the former case, and a screen of approximately 120 meshes in the latter case.

再び第4図、第5図に戻って説明を続ける。The explanation will be continued by returning to FIGS. 4 and 5 again.

12は固体電解質層で功−ボン電極層8,9の場合にお
いて述べたと同様にして調合された固体電解質のインク
(ただしこの場合には活性炭粉末が混入されていない。
Reference numeral 12 denotes a solid electrolyte layer, which is a solid electrolyte ink prepared in the same manner as described in the case of the carbon electrode layers 8 and 9 (however, in this case, activated carbon powder was not mixed).

)と100メツシユのスクリーンを用いてカーボン電極
層8,9の上にそれぞれ2個づつ並ぶようにスクリーン
印刷し、次いで80℃で熱風乾燥した後このインクの乾
燥されたものを介して一方のカーボン電極層8に他方の
カーボン電極層9が互い違いに対向するように基板4に
基板5を重ね、この後カーボン電極層8,9の場合と同
じ条件でホットプレスをすることにより形成される。
) and a 100-mesh screen, the carbon electrode layers 8 and 9 were screen-printed so that two pieces were lined up on each layer, and then after drying with hot air at 80°C, one of the carbon The substrate 5 is stacked on the substrate 4 so that the other carbon electrode layer 9 alternately faces the electrode layer 8, and then hot pressing is performed under the same conditions as for the carbon electrode layers 8 and 9.

印刷厚みは5〜20μがよく、20μを越えるとtan
δが悪くなる傾向にある。
The printing thickness should be 5 to 20μ, and if it exceeds 20μ, it will be tan.
δ tends to get worse.

なお、基板4に基板5を重ねるに際し、あらかじめ基板
4の周辺に接着剤13を塗布しておく。
Note that, before overlapping the substrate 5 on the substrate 4, the adhesive 13 is applied to the periphery of the substrate 4 in advance.

接着剤13としてはエポキシ系が適当である。Epoxy adhesive is suitable for the adhesive 13.

接着剤13は上述のようなホットプレスを経ることによ
り硬化されて、金属電極6,7の外部取出部分を除くキ
ャパシターの構成要素を基板4と基板5との間に密封す
る作用を有する。
The adhesive 13 is hardened by hot pressing as described above, and has the function of sealing the components of the capacitor between the substrates 4 and 5 except for the externally extending portions of the metal electrodes 6 and 7.

なおまたここで、固体電解質層12を介して対向する一
方のカーボン電極層8と他方のカーボン電極層9との相
互位置関係について説明すると、カーボン電極層8に対
しカーボン電極層9はその半区分の分だけずれている。
Furthermore, here, to explain the mutual positional relationship between one carbon electrode layer 8 and the other carbon electrode layer 9 that face each other with the solid electrolyte layer 12 interposed in between, the carbon electrode layer 9 is located in half of the carbon electrode layer 8. It is off by .

このような構成になっていることにより、おのおのの固
体電解質層12とその固体電解層12を介して対向する
カーボン電極層8,9がらできた単セルは金属電極6,
7によす10個直列に接続されていることになる。
With such a configuration, a single cell made of each solid electrolyte layer 12 and carbon electrode layers 8 and 9 facing each other with the solid electrolyte layer 12 interposed therebetween has a metal electrode 6,
This means that 7 and 10 units are connected in series.

以上の説明のようにして作られたキャパシターについて
その特性を測定した結果を、比較のために従来のキャパ
シターのうちでも容量が近いものとしてタイマー用アル
ミ電解キャパシターを選びその特性とを並べて第1表に
示す。
Table 1 shows the results of measuring the characteristics of the capacitor made as described above, and lists the characteristics of an aluminum electrolytic capacitor for timers selected as a conventional capacitor with a similar capacity for comparison. Shown below.

なお第1表に示す本発明によるキャパシターは、固体電
解質として銅塩の方を用いたものである。
Note that the capacitor according to the present invention shown in Table 1 uses a copper salt as the solid electrolyte.

ここで第1表に示した特性の測定方法について説明する
Here, a method for measuring the characteristics shown in Table 1 will be explained.

耐圧は、印加電圧Vを定速度で上昇せしめ、このとき電
流が急激に大きくなる電圧で求め、容量Cは印加電圧■
を上昇せしめた時の上昇速度とその時の定常電流iとの
関係から、C−i/dV/dtの式によって求めた。
The withstand voltage is determined by increasing the applied voltage V at a constant rate and determining the voltage at which the current suddenly increases, and the capacitance C is determined by increasing the applied voltage V at a constant rate.
It was determined by the formula C-i/dV/dt from the relationship between the rate of increase when increasing the voltage and the steady current i at that time.

K値は、耐圧に相当する電圧V′を印加して10分後の
電流i′測定し、i’ −KCV’の式から求めた。
The K value was determined by applying a voltage V' corresponding to the withstand voltage, measuring the current i' 10 minutes later, and using the equation i' - KCV'.

このに値は上記式からも分かるように、リーク電流に対
応する。
As can be seen from the above equation, this value corresponds to the leakage current.

等個直列抵抗は、電圧印加直後の電流瞬時値から求めた
The equal series resistance was determined from the instantaneous current value immediately after voltage application.

第1表から明らかなように、本発明によるキャパシター
は、tanδの要素であるCR積においてアルミ電解キ
ャパシターを充分しのぐものになっている。
As is clear from Table 1, the capacitor according to the present invention sufficiently exceeds the aluminum electrolytic capacitor in CR product, which is an element of tan δ.

これは本発明により前述のように固体電解質層およびカ
ーボン電極層のそれぞれの直列抵抗が改良された結果に
他ならない。
This is due to the improvement in the series resistance of the solid electrolyte layer and the carbon electrode layer, as described above, according to the present invention.

次に大きさの尺度である蓄積エネルギー密度の値から比
較できるように、本発明によるキャパシターは上記密度
が大きく、したがって小型になっている。
Next, as can be compared from the value of stored energy density, which is a measure of size, the capacitor according to the present invention has a large density and is therefore small.

また寸法値に示すように本発明によるキャパシターはそ
の厚さが0.7mmと薄い。
Further, as shown in the dimensions, the capacitor according to the present invention has a thickness of 0.7 mm.

ここでこの厚さ0.7mmについてであるが、前述のよ
うに2枚の基板に挾まれた接続用電極、カーボン電極層
および固体電解質層の何れにおいてもその厚さは高々2
0μまでであり、したがって厚さのほとんどを2枚の基
板が占める。
Regarding this thickness of 0.7 mm, as mentioned above, the thickness of the connection electrode, carbon electrode layer, and solid electrolyte layer sandwiched between two substrates is at most 2 mm.
0μ, and therefore most of the thickness is occupied by the two substrates.

このことからも、基板自体を薄くするか、或いは2枚の
基板のうち1方を他の基板に共用させれば、さらに厚さ
が薄くなる。
From this point of view, the thickness can be further reduced by making the substrate itself thinner or by making one of the two substrates shared by another substrate.

またリーク電流の尺度であるに値の比較で明らかなよう
に、本発明によるキャパシターはリーク電流が小さい。
Furthermore, as is clear from the comparison of the values, which are a measure of leakage current, the capacitor according to the present invention has a small leakage current.

なお耐圧は、前述のように複数個の単セルが直列に接続
された結果、実用に充分供するような値になっている。
Note that the breakdown voltage has a value that is sufficient for practical use as a result of the plurality of single cells being connected in series as described above.

以上に述べたことを要約すると、本発明により製造され
たキャパシターは、容量的に対応する従来のキャパシタ
ーと比較して、リーク電流が小さいのを始めとして小型
かつ薄型の利点を有した上で、tanδが従来の上記キ
ャパシターを充分しのぐまでに改良されている。
To summarize the above, the capacitor manufactured according to the present invention has the advantages of small leakage current, small size and thin profile compared to the capacitively corresponding conventional capacitor, and also has the following advantages: The tan δ has been improved to a point where it sufficiently exceeds that of the conventional capacitor.

さらに本発明によるキャパシターは第1表に示したよう
に使用温度範囲が広い。
Furthermore, the capacitor according to the present invention has a wide operating temperature range as shown in Table 1.

またキャパシター構成要素の主要部分を印刷法により同
一基板上に多数個同時に形成することができるので、安
価に製造することができる。
Further, since a large number of main parts of the capacitor components can be simultaneously formed on the same substrate by a printing method, the capacitor can be manufactured at low cost.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は固体電解質のインクにホットプレスをおこなっ
た時のプレス時間とホットプレスにより形成されたペレ
ットの固有抵抗との関係を示す曲線図、第2図は同じく
プレス圧力と固有抵抗との関係を示す曲線図、第3図は
上記インクに含まれる結着剤の量と固有抵抗との関係を
示す曲線図、第4図は本発明により製造された電気二重
層キャパシターの断面図、第5図は上記キャパシターを
分解して示す上面図、第6図はカーボン電極の重量と容
量との関係を示す曲線図である。 4.5・・・・・・基板、6,7・・・・・・金属電極
、8,9・・・・・・カーボン電極、12・・・・・・
固体電解質層。
Figure 1 is a curve diagram showing the relationship between pressing time and specific resistance of pellets formed by hot pressing when solid electrolyte ink is hot pressed, and Figure 2 is a curve diagram showing the relationship between pressing pressure and specific resistance. FIG. 3 is a curve diagram showing the relationship between the amount of binder contained in the ink and the specific resistance. FIG. 4 is a cross-sectional view of the electric double layer capacitor manufactured according to the present invention. The figure is an exploded top view of the capacitor, and FIG. 6 is a curve diagram showing the relationship between the weight and capacity of the carbon electrode. 4.5...Substrate, 6,7...Metal electrode, 8,9...Carbon electrode, 12...
Solid electrolyte layer.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 基板上に金属電極を被着し、上記金属電極上に活性
炭粉末と固体電解質と上記活性炭粉末および上記固体電
解質を含めたものをベースにして5〜20wt%の含有
量になるような結着剤と溶剤とを含むインクを塗布して
乾燥した後200〜500kgの圧力および10分間以
上の条件でホットプレスをしてカーボン電極層を形成す
る第1工程と、上記カーボン電極層の上に固体電解質の
粉末と上記固体電解質を含めたものをベースにして5〜
20wt%の含有量になるような結着剤と溶剤とを含む
インクを塗布して乾燥する第2工程と、上記基板が外側
になるようにかつそれぞれのカーボン電極層が対向する
ように上記第1工程で作られたものと上記第2工程で作
られたものとを突き合わせた後200〜500kg/c
m2の圧力および10分間以上の条件でホットプレスを
して固体電解質層を形成する第3工程とを含む電気二重
層キャパシターの製造法。 2 金属電極にニッケル、ステンレススティール、金お
よび泊金よりなる金属群の中より選択された少なくとも
一種を用いた特許請求の範囲第1項記載の電気二重層キ
ャパシターの製造法。 3 結着剤がキシレン系、レゾール系、ポリエステル系
およびエポキシ系よりなる熱硬化性樹脂群の中より選択
された少なくとも一種である特許請求の範囲第1項記載
の電気二重層キャパシターの製造法。 4 固体電解質がAg5S■、MAg4I5(ただしM
はに、RbまたはNR4゜ここでRはアルキル基)、A
g6■4W04、Ag19■15P207およびMCN
・4AgI (ただしMはKまたはRb)よりなる銀塩
固体電解質群の中より選択された少なくとも一種である
特許請求の範囲第1項記載の電気二重層キャパシターの
製造法。 5 固体電解質がCuBrとNメチルへキサメチレンテ
トラミンブロマイドとの反応物およびCuBrとNNメ
チルトルエチレンジアミンブロマイドとの反応物よりな
る銅塩固体電解質群の中より選択された少なくとも一種
である特許請求の範囲第1項記載の電気二重層キャパシ
ターの製造法。 6 溶剤がブチルセロソルブ、シクロヘキサノール、ペ
ンシルアルコールおよびジアセトンアルコールよりなる
アルコール群の中より選択された少なくとも一種である
特許請求の範囲第1項記載の電気二重層キャパシターの
製造法。 7 カーボン電極のインクをスクリーン印刷により塗布
する特許請求の範囲第1項記載の電気二重層キャパシタ
ーの製造法。 8 固体電解質のインクをスクリーン印刷により塗布す
る特許請求の範囲第1項記載の電気二重層キャパシター
の製造法。 9 固体電解質層がカーボン電極層を介し金属電極によ
り複数個直列に接続される特許請求の範囲第1項記載の
電気二重層キャパシターの製造法。
[Claims] 1. A metal electrode is deposited on a substrate, activated carbon powder and a solid electrolyte are deposited on the metal electrode, and a content of 5 to 20 wt% based on the activated carbon powder and the solid electrolyte is applied. A first step of forming a carbon electrode layer by applying an ink containing a binder and a solvent such that Based on the solid electrolyte powder and the solid electrolyte mentioned above on the electrode layer,
A second step of applying and drying an ink containing a binder and a solvent with a content of 20 wt%; 200-500 kg/c after comparing the products made in the 1st process and the products made in the 2nd process above.
A method for producing an electric double layer capacitor, comprising a third step of forming a solid electrolyte layer by hot pressing at a pressure of m2 for 10 minutes or more. 2. The method for producing an electric double layer capacitor according to claim 1, wherein the metal electrode is made of at least one selected from the group of metals consisting of nickel, stainless steel, gold, and metal. 3. The method for producing an electric double layer capacitor according to claim 1, wherein the binder is at least one selected from the group of thermosetting resins consisting of xylene, resol, polyester, and epoxy resins. 4 The solid electrolyte is Ag5S■, MAg4I5 (however, M
, Rb or NR4゜where R is an alkyl group), A
g6■4W04, Ag19■15P207 and MCN
- The method for producing an electric double layer capacitor according to claim 1, wherein the electric double layer capacitor is at least one selected from the group of silver salt solid electrolytes consisting of 4AgI (where M is K or Rb). 5 Claims in which the solid electrolyte is at least one selected from the group of copper salt solid electrolytes consisting of a reaction product of CuBr and N-methylhexamethylenetetramine bromide and a reaction product of CuBr and NN-methyltoluethylenediamine bromide. 2. A method for producing an electric double layer capacitor according to item 1. 6. The method for producing an electric double layer capacitor according to claim 1, wherein the solvent is at least one selected from the group of alcohols consisting of butyl cellosolve, cyclohexanol, pencil alcohol, and diacetone alcohol. 7. The method for manufacturing an electric double layer capacitor according to claim 1, wherein the carbon electrode ink is applied by screen printing. 8. The method for manufacturing an electric double layer capacitor according to claim 1, wherein the solid electrolyte ink is applied by screen printing. 9. The method for producing an electric double layer capacitor according to claim 1, wherein a plurality of solid electrolyte layers are connected in series by metal electrodes via carbon electrode layers.
JP52119691A 1977-10-04 1977-10-04 Manufacturing method of electric double layer capacitor Expired JPS5953693B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP52119691A JPS5953693B2 (en) 1977-10-04 1977-10-04 Manufacturing method of electric double layer capacitor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP52119691A JPS5953693B2 (en) 1977-10-04 1977-10-04 Manufacturing method of electric double layer capacitor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5453257A JPS5453257A (en) 1979-04-26
JPS5953693B2 true JPS5953693B2 (en) 1984-12-26

Family

ID=14767662

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP52119691A Expired JPS5953693B2 (en) 1977-10-04 1977-10-04 Manufacturing method of electric double layer capacitor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS5953693B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59176136U (en) * 1983-05-10 1984-11-24 日本ケミコン株式会社 electric double layer capacitor
JP2998401B2 (en) * 1992-02-26 2000-01-11 日本電気株式会社 Electric double layer capacitor and method of manufacturing the same

Also Published As

Publication number Publication date
JPS5453257A (en) 1979-04-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10658116B2 (en) Multilayer capacitor having external electrode including conductive resin layer
US4103274A (en) Reconstituted metal oxide varistor
JP4276084B2 (en) Multilayer electronic components
JP5049565B2 (en) All-solid-state electric double layer capacitor
US4477296A (en) Method for activating metal particles
US7646586B2 (en) Multilayer capacitor and method of manufacturing same
CN104658756A (en) Multilayer Ceramic Electronic Component And Board Having The Same Mounted Thereon
EP0078935B1 (en) Thick-film capacitor by the printed-circuit technique
US20220189703A1 (en) Electrolytic capacitor
EP0044427B1 (en) Solid state electric double layer capacitor
US7067173B2 (en) Method for manufacturing laminated electronic component
CN103971930A (en) Multilayer Ceramic Capacitor And Method Of Manufacturing The Same
JP4038621B2 (en) Multilayer ceramic capacitor and its equivalent series resistance adjustment method
CN109216022A (en) Multilayer ceramic capacitor and its manufacturing method and electronic building brick
JPH0387091A (en) Alumina multilayer wiring board having high dielectric layer
JPS5953693B2 (en) Manufacturing method of electric double layer capacitor
CN102420052A (en) Solid electrolytic capacitor
CN1697103B (en) Solid electrolytic capacitor
US11515098B2 (en) Solid electrolytic capacitor and method of producing solid electrolytic capacitor
JPS63931B2 (en)
CN103456502A (en) Improved manufacturing method of solid electrolytic capacitor
JPS6120126B2 (en)
JP7375710B2 (en) Solid electrolytic capacitor and method for manufacturing solid electrolytic capacitor
JPS6142406B2 (en)
JPH06103656B2 (en) Conductive paint for internal electrodes of multilayer capacitors