JP3580644B2

JP3580644B2 - Method for producing solid activated carbon and electric double layer capacitor obtained thereby

Info

Publication number: JP3580644B2
Application number: JP20388696A
Authority: JP
Inventors: 真毅原; 直朋外城
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 1996-08-01
Filing date: 1996-08-01
Publication date: 2004-10-27
Anticipated expiration: 2016-08-01
Also published as: JPH1050566A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般的な活性炭として広く利用できる固形状活性炭及びその製造方法に関し、さらにこれを用いた電気二重層コンデンサに関する。
【０００２】
【従来の技術】
電気二重層コンデンサは、図１に示すように二つの固形状活性炭からなる電極１、１間に電解質２を配置し、両者の界面に生じる電気二重層を利用したコンデンサであり、上記電極１として固形状活性炭が用いられている。また、この他にも電池の電極部材や各種用途に固形状活性炭が用いられているが、これらの固形状活性炭の製造方法は以下の通りである。
【０００３】
▲１▼活性炭、カーボンブラック、微粉状炭素または導電性カーボンと、ＰＴＦＥ、四フッ化エチレン樹脂、または含フッ素重合体樹脂との混練物をロール成形、圧縮、押し出し、圧延、延伸あるいはこれらを組み合わせた手段でシート状に成形して固形状活性炭を得ている（特開昭６２−２００７１５号、６３−１７３１１号、６３−１０７０１１号、特開平５−１２１２６９号、５−２８３２８７号公報参照）。
【０００４】
▲２▼アクリル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリカーボネート樹脂等を被覆した活性炭及び導電性カーボンと、バインダーとして四フッ化エチレン樹脂及び溶剤を混合して３本ロールで混練した後、シート状に成形して固形状活性炭を得ている（特開平２−８２５０７号公報参照）。
【０００５】
▲３▼活性炭微粒子のみ、あるいはカーボン微粒子とカーボン繊維又は活性炭粉末とメソカーボンを混合して加圧焼結して固体カーボンを得ている（特開平３−１３２００９号、３−２０１５１６号公報参照）。
【０００６】
▲４▼活性炭粉末と粉末状フェノール樹脂の混合物を射出成形して熱処理することにより固形状活性炭−カーボン複合体を得ている（特開平６−４５１８９号公報参照。
【０００７】
▲５▼活性炭繊維とパルプ繊維、または炭素繊維、繊維状活性炭及び微粉末活性炭のうち２種にパルプ、分散剤、芳香族ポリイミド樹脂繊維又はポリフロンを加えて抄紙している（特開昭６４−９６１１号、特開平６−６１０９３号、５−１２９１５７号公報参照）。
【０００８】
▲６▼活性炭粉末とセルロース繊維とフェノール樹脂とを主成分とするプリプレグシートを作製し、圧着、硬化、焼成している（特開平５−１２１２７１号公報参照）。
【０００９】
▲７▼活性炭粉末と粒状または粉末状フェノール樹脂を有機溶剤に溶解させた混合物を基板上に成膜し、熱硬化後、非酸化性雰囲気中で熱処理を行うことにより固形状活性炭を得ている（特開平４−２８８３６１号公報参照）。
【００１０】
▲８▼硬化型球状フェノール樹脂を炭化して得た球状炭化物と熱反応型球状フェノール樹脂とを混合し、金型に充填し、加圧下で加熱硬化させ、不活性雰囲気で熱処理したのち、賦活する方法がある（特開平６−６９０７５号、６−６９０７６号、６−６９０７７号公報参照）。
【００１１】
以上のように、従来の固形状活性炭としては、４フッ化エチレン等の樹脂と混練して成形したもの（▲１▼▲２▼）、粉体を加圧焼結したもの（▲３▼）、樹脂と混練して射出成形した後熱処理したもの（▲４▼）、抄紙等を使用したプリプレグ法、圧着、熱硬化によるもの（▲５▼▲６▼）、基板への成膜後熱処理するもの（▲７▼）、熱間プレスするもの（▲８▼）があった。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来の固形状活性炭は、活性炭の比率を高くして製造することが困難であるため活性炭比率が低かった。そのため、この固形状活性炭を電極に用いて電気二重層コンデンサを形成した場合、静電容量が小さく、しかも内部抵抗の大きいものであった。
【００１３】
即ち、活性炭は多数の細孔を有しており比表面積が大きいため電気二重層コンデンサの電極に用いた場合、電解質との界面に生じる電気二重層の電荷を多くすることができ、静電容量を高めることができる。ところが、上記のように従来の固形状活性炭では活性炭成分の比率が小さいため、静電容量を高くできないのである。
【００１４】
また、従来の製造方法では熱間プレス、インジェクション、プリプレグ法等の成形を行っており、大量生産が困難で製造コストが高いという問題点があった。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
そこで本発明は、活性炭粉末及び／又は活性炭繊維と、メソフェーズおよびブチラール樹脂を添加した後、造粒を行い、得られた顆粒をカレンダーロール法又はドクターブレード法にてシート状に成形してシート状成形体を得、該シート状成形体を積層した後、真空中で熱処理する工程から固形状活性炭を製造することを特徴とする。
【００１７】
また、本発明において、上記活性炭粉末及び／又は活性炭繊維は５０〜９５重量％、メソフェーズは５〜５０重量％の範囲で混合することが好ましい。
【００１８】
これは、活性炭粉末及び／又は活性炭繊維が５０重量％未満でメソフェーズが５０重量％を超えると固形状活性炭の特性が悪くなり、一方活性炭粉末及び／又は活性炭繊維が９５重量％を超えてメソフェーズが５重量％未満であると成形が極めて困難となるためである。
【００１９】
また、上記メソフェーズ成分は熱処理によって炭化されることから、最終的な固形状活性炭は、５０重量％以上の活性炭粒子と、これらを結合する５０重量％以下のメソフェーズの炭化物（カーボン）との複合体から構成されることになる。このとき、活性炭の比率を５０重量％以上と高くできるため、例えば電気二重層コンデンサの電極として用いた場合、静電容量を大きくし、内部抵抗を小さくできる。
【００２０】
さらに、本発明におけるメソフェーズとは、有機化合物から炭素を得る過程で生成される中間体であり液晶相を有するものである。
【００２１】
一般に、有機化合物である炭素原料を加熱すると、含有する低分子化合物が１００℃付近から蒸発しはじめ、４００℃を超えると熱分解反応によりＣ−Ｃ結合が解裂し、分解低分子化合物が生成する。一方、炭化系内では、有機化合物の結合の解裂により生成したラジカルの再結合、重縮合、環化、脱水素、脱アルキル、芳香族化等の反応が進行して極めて重質の芳香族炭化水素が生成する。この液相の粘度は、炭化系構成成分の芳香族化、分子量の増加とともに増大し、最終的には固体炭素体となる（液相炭化）。この過程で、芳香族分子の規則的な集積が進めば、一種の液晶が形成され、このような状態の中間体をメソフェーズと言う。
【００２２】
このメソフェーズは、分子群が、光学的異方性を示す程度の規則的な配向をしているが、微視的巨視的流動性を有する一種の液晶状態、理想的には分子配向の溶融解による消失、冷却による再析出などをもたらす温度の変化により、異方性と等方性間の可逆的相変化が可能であるものとして定義される。
【００２３】
そして、本発明では、特にメソフェーズを活性炭成分と混合することによって、メソフェーズは活性炭成分の細孔を塞ぎにくいため、電気二重層コンデンサの電極として用いた場合の静電容量を高くすることができる。
【００２４】
さらに、本発明は、上記成分に加えてブチラール樹脂を添加混合することを特徴とする。即ち、ブチラール樹脂を加えることによって、活性炭の比率を５０重量％以上と高くしても成形時の保形性を高くし、良好に成形を行うようにしたのである。
【００２７】
シート状に成形する方法としては、ドクターブレード法、カレンダーロール法等を用いることができ、これらの方法でシート成形することによって、容易に大量生産を行うことができる。次に、得られたシート状成形体を所定形状に打ち抜いた後、２００〜５００℃にて脱バインダーした後、真空雰囲気下で６００〜１１００℃、好適には７００〜９００℃にて熱処理を行うことにより、メソフェーズ及び樹脂成分を炭化させ、活性炭基板を得ることができる。
【００２８】
さらに、本発明は、上記シート状成形体を複数積層した後、真空雰囲気下で熱処理することもできる。即ち、ドクターブレード法やカレンダーロール法によるシート成形法では、好適に成形できる厚みが１ｍｍ程度までであるが、得られたシート状成形体を積層し、熱圧着、または密着液や接着剤等で接合することにより、１ｍｍを超える厚みの製品でも容易に製造できる。また、複数のシート状成形体を積層することにより、互いの反り方向を相殺させて、熱処理時の反りの発生量を小さくすることもできる。
【００２９】
また、本発明は、上記固形状活性炭を電極に用いて、図１に示すような電気二重層コンデンサー用を構成したことを特徴とする。このとき、上記固形状活性炭は活性炭の比率が高いため、静電容量を高くし内部抵抗を低くすることができる。
【００３５】
さらに、以上の本発明において、活性炭粉末は比表面積が１２００〜２５００ｍ^２／ｇの範囲内のものが好適であり、活性炭繊維を用いる場合は、繊維径が６〜１８μｍで比表面積が７００〜２５００ｍ^２／ｇの範囲内のものが好適である。
【００３６】
【実施例】
まず、メソフェーズを用いた実施例について説明する。
【００３７】
実施例１
やしがら系活性炭粉末（ＢＥＴ法による比表面積１７００ｍ^２／ｇ）とメソフェーズを表１の比率で調合し、これら１００重量部に対して熱可塑性樹脂としてブチラール樹脂を３０重量％、可塑剤を３０重量％、さらに溶剤を添加した。
【００３８】
これらの原料をミルで５時間混合した後、粘度を５０〜６０ポイズに調整し、スラリーを排出、脱泡した後、ドクターブレード法にてテープ成形を行った。乾燥温度は５０〜９０℃で、厚み１ｍｍのシート状成形体を得た。なお、この場合のシート厚みは０．１〜１．５ｍｍの範囲が好ましいことがわかった。
【００３９】
得られたシート状成形体を７０×５０ｍｍの金型で打ち抜き、３００℃×２時間で脱バインダーを行った後、真空中で８００℃の熱処理を行い、メソフェーズを炭化させて、活性炭とカーボンの複合体である活性炭基板を作製した。
【００４０】
得られた５０×７０×１ｍｍの活性炭基板を図１に示す簡易二重層コンデンサーの電極１として用いた時の静電容量と内部抵抗を測定した。結果は表１に示す通りである。
【００４１】
この結果より、活性炭粉末を９５重量％以下としたものでは成形可能であった。また、活性炭粉末が５０〜９５重量％のものでは、単位重量または単位体積当たりの静電容量が高く、かつ内部抵抗も低い活性炭基板が得られた。
【００４２】
【表１】

【００４３】
実施例２
やしがら系活性炭粉末（ＢＥＴ法による比表面積１７００ｍ^２／ｇ）とメソフェーズを表２の比率で調合し、これら１００重量部に対して熱可塑性樹脂としてブチラール樹脂を５０重量％、可塑剤を１０重量％、さらに溶剤を添加した。
【００４４】
これらの原料を高速攪拌機で回転数１５００ｒｐｍで混合して坏土を得た後、カレンダーロール成形機にて厚み１ｍｍのシート状成形体を得た。なお、この場合のシート厚みは０．２〜２．０ｍｍの範囲が好ましいことがわかった。
【００４５】
得られたシート状成形体を７０×５０ｍｍの金型で打ち抜き、３００℃×２時間で脱バインダーを行った後、真空中で８００℃の熱処理を行い、メソフェーズを炭化させて、活性炭とカーボンの複合体である活性炭基板を作製した。
【００４６】
得られた５０×７０×１ｍｍの活性炭基板を図１に示す簡易二重層コンデンサーの電極１として用いた時の静電容量と内部抵抗を測定した。結果は表２に示す通りである。
【００４７】
この結果より、活性炭粉末を９５重量％以下としたものでは成形可能であった。また、活性炭粉末が５０〜９５重量％のものでは、単位重量または単位体積当たりの静電容量が高く、かつ内部抵抗も低い活性炭基板が得られた。
【００４８】
【表２】

【００４９】
実施例３
実施例１又は実施例２から得られた厚み０．５ｍｍのシート状成形体を１５０×１５０ｍｍに切断し、２〜３枚を積層して、８０℃、２００ｋｇｆ／ｃｍ^２の圧力で１０秒間熱圧着して積層板を作製した。この後５０×７０ｍｍに切断し、３００℃×２時間で熱効果し、脱バインダを行った後、真空中で８００℃の熱処理を行い、活性炭とカーボンの複合体である活性炭基板を作製した。
【００５０】
得られた５０×７０×１ｍｍの活性炭基板を図１に示す簡易二重層コンデンサーの電極１として用いた時の静電容量と内部抵抗、及び反り量を測定した。結果は表３、４に示す通りである。
【００５１】
熱間プレス法、射出成形法、押出成形法等により製造した活性炭基板の反り量は０．５〜０．７ｍｍであるが、表３、４に示すように積層により作製した活性炭基板では０．０７〜０．１２ｍｍと反り量を小さくできることがわかる。
【００５２】
【表３】

【００５３】
【表４】

【００７０】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、活性炭粉末及び／又は活性炭繊維と、メソフェーズの熱処理による炭化物とから固形状活性炭を構成したことによって、活性炭成分の比率を高くしても好適に製造することができ、電気二重層コンデンサとして用いた場合に静電容量を高くして内部抵抗を小さくすることができる。
【００７１】
また、本発明によれば、活性炭粉末及び／又は活性炭繊維と、メソフェーズ及びブチラール樹脂とを混合し、得られた混合物を成形し、真空雰囲気下で熱処理する工程から固形状活性炭を製造することによって、成形時の保形性を高めて活性炭の比率を高くしても好適に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一般的な電気二重層コンデンサーを示す概略図である。
【符号の説明】
１：電極
２：電解質[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a solid activated carbon that can be widely used as a general activated carbon and a method for producing the same, and further relates to an electric double layer capacitor using the same.
[0002]
[Prior art]
The electric double layer capacitor is a capacitor using an electric double layer generated at an interface between two

electrodes

1 and 1 made of solid activated carbon, as shown in FIG. Solid activated carbon is used. In addition, solid activated carbon is used for battery electrode members and various applications, and the method of producing these solid activated carbons is as follows.
[0003]
(1) Roll-formed, compressed, extruded, rolled, stretched, or a combination thereof, of a kneaded product of activated carbon, carbon black, finely divided carbon, or conductive carbon and PTFE, tetrafluoroethylene resin, or fluoropolymer resin The activated carbon is obtained by molding into a sheet by the above method (see JP-A-62-200715, 63-17311, 63-107011, JP-A-5-121269, and 5-283287).
[0004]
(2) Activated carbon and conductive carbon coated with an acrylic resin, polyamide resin, polycarbonate resin, etc., ethylene tetrafluoride resin as a binder and a solvent are mixed and kneaded with three rolls, then molded into a sheet and solidified. Shaped activated carbon has been obtained (see JP-A-2-82507).
[0005]
{Circle around (3)} Activated carbon fine particles alone or a mixture of carbon fine particles and carbon fiber or activated carbon powder and mesocarbon and sintering under pressure to obtain solid carbon (see JP-A-3-132009 and 3-201516) .
[0006]
{Circle over (4)} A solid activated carbon-carbon composite is obtained by injection molding a mixture of activated carbon powder and a powdered phenolic resin, followed by heat treatment (see JP-A-6-45189).
[0007]
(5) Papermaking is performed by adding pulp, dispersing agent, aromatic polyimide resin fiber or polyflon to activated carbon fiber and pulp fiber, or carbon fiber, fibrous activated carbon and fine powdered activated carbon to two types thereof (Japanese Patent Application Laid-Open No. 64-64). No. 9611, JP-A-6-61093 and 5-129157).
[0008]
{Circle around (6)} A prepreg sheet containing activated carbon powder, cellulose fiber and phenol resin as main components is prepared, pressed, cured, and fired (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-121271).
[0009]
{Circle around (7)} A solid activated carbon is obtained by forming a mixture of activated carbon powder and a particulate or powdery phenol resin dissolved in an organic solvent on a substrate, performing heat treatment in a non-oxidizing atmosphere after heat curing. (See JP-A-4-288361).
[0010]
(8) A spherical carbide obtained by carbonizing a curable spherical phenolic resin and a heat-reactive spherical phenolic resin are mixed, filled in a mold, heat-cured under pressure, heat-treated in an inert atmosphere, and activated. (See JP-A-6-69075, 6-69076, and 6-69077).
[0011]
As described above, as the conventional solid activated carbon, those obtained by kneading and molding with a resin such as ethylene tetrafluoride ((1) and (2)) and those obtained by sintering powder ((3)) Heat-treated after kneading with resin and injection-molding ((4)), prepreg method using papermaking, compression bonding, thermosetting ((5)-(6)), heat treatment after film formation on substrate Some of them were (7) and some were hot pressed (8).
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
However, conventional solid activated carbon has a low activated carbon ratio because it is difficult to produce the activated carbon at a high ratio. Therefore, when an electric double layer capacitor was formed using this solid activated carbon as an electrode, the capacitance was small and the internal resistance was large.
[0013]
That is, since activated carbon has a large number of pores and a large specific surface area, when used as an electrode of an electric double layer capacitor, the electric double layer charge generated at the interface with the electrolyte can be increased, and the capacitance can be increased. Can be increased. However, since the ratio of the activated carbon component is small in the conventional solid activated carbon as described above, the capacitance cannot be increased.
[0014]
Further, in the conventional manufacturing method, molding such as hot pressing, injection, and prepreg method is performed, and there is a problem that mass production is difficult and manufacturing cost is high.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
Therefore, the present invention provides a method of adding activated carbon powder and / or activated carbon fiber, a mesophase and a butyral resin, and then granulating the resulting granules into a sheet by a calender roll method or a doctor blade method. The method is characterized in that solid activated carbon is produced from a step of obtaining a molded body, laminating the sheet-shaped molded bodies, and then performing a heat treatment in a vacuum.
[0017]
In the present invention, it is preferable that the activated carbon powder and / or activated carbon fiber is mixed in a range of 50 to 95% by weight, and the mesophase is mixed in a range of 5 to 50% by weight.
[0018]
This is because when the content of the activated carbon powder and / or the activated carbon fiber is less than 50% by weight and the mesophase is more than 50% by weight, the properties of the solid activated carbon deteriorate, while the content of the activated carbon powder and / or the activated carbon fiber exceeds 95% by weight and the mesophase is reduced. If the amount is less than 5% by weight, molding becomes extremely difficult.
[0019]
Further, since the mesophase component is carbonized by heat treatment, the final solid activated carbon is a composite of 50% by weight or more of activated carbon particles and 50% by weight or less of a mesophase carbide (carbon) that binds the particles. Will be composed of At this time, since the ratio of activated carbon can be as high as 50% by weight or more, for example, when used as an electrode of an electric double layer capacitor, the capacitance can be increased and the internal resistance can be reduced.
[0020]
Further, the mesophase in the present invention is an intermediate produced in the process of obtaining carbon from an organic compound and has a liquid crystal phase.
[0021]
Generally, when a carbon raw material, which is an organic compound, is heated, a low-molecular compound contained therein starts to evaporate from around 100 ° C., and when the temperature exceeds 400 ° C., a C—C bond is broken by a thermal decomposition reaction to generate a decomposed low-molecular compound. I do. On the other hand, in a carbonized system, reactions such as recombination, polycondensation, cyclization, dehydrogenation, dealkylation, and aromatization of radicals generated by the cleavage of the bond of an organic compound progress and extremely heavy aromatics Hydrocarbons are produced. The viscosity of the liquid phase increases with the aromatization of the carbonized constituent component and the increase in the molecular weight, and eventually becomes a solid carbon body (liquid phase carbonization). In this process, if the aromatic molecules are regularly accumulated, a kind of liquid crystal is formed, and the intermediate in such a state is called a mesophase.
[0022]
This mesophase is a kind of liquid crystal state in which the molecular groups have a regular alignment to show optical anisotropy, but have a microscopic macroscopic fluidity. It is defined as a reversible phase change between anisotropy and isotropic due to a change in temperature that causes loss due to cooling and reprecipitation due to cooling.
[0023]
In the present invention, in particular, by mixing the mesophase with the activated carbon component, the mesophase is less likely to block the pores of the activated carbon component, so that the capacitance when used as an electrode of an electric double layer capacitor can be increased.
[0024]
Further, the present invention is characterized in that a butyral resin is added and mixed in addition to the above components. That is, by adding butyral resin, even if the ratio of activated carbon is increased to 50% by weight or more, the shape retention at the time of molding is increased and molding is performed favorably.
[0027]
As a method of forming a sheet, a doctor blade method, a calender roll method, or the like can be used. By forming a sheet by these methods, mass production can be easily performed. Next, after punching the obtained sheet-like molded body into a predetermined shape, after debinding at 200 to 500 ° C, heat treatment is performed at 600 to 1100 ° C, preferably 700 to 900 ° C in a vacuum atmosphere. Thereby, the mesophase and the resin component are carbonized, and an activated carbon substrate can be obtained.
[0028]
Furthermore, in the present invention, after laminating a plurality of the above-mentioned sheet-like molded bodies, it is also possible to perform a heat treatment in a vacuum atmosphere. That is, in the sheet forming method by the doctor blade method or the calender roll method, the thickness that can be preferably formed is up to about 1 mm, but the obtained sheet-shaped formed bodies are laminated and thermocompression-bonded, or adhered with a liquid or adhesive. By joining, even a product having a thickness exceeding 1 mm can be easily manufactured. In addition, by laminating a plurality of sheet-like molded bodies, the directions of warpage can be offset, and the amount of warpage during heat treatment can be reduced.
[0029]
Further, the present invention is characterized in that the above-mentioned solid activated carbon is used for an electrode to constitute an electric double layer capacitor as shown in FIG. At this time, since the solid activated carbon has a high ratio of activated carbon, the capacitance can be increased and the internal resistance can be decreased.
[0035]
Furthermore, in the present invention described above, the activated carbon powder preferably has a specific surface area in the range of 1200 to 2500 m ² / g. When activated carbon fiber is used, the fiber diameter is 6 to 18 μm and the specific surface area is 700 to 2500 m. Those in the range of ² / g are preferred.
[0036]
【Example】
First, an embodiment using the mesophase will be described.
[0037]
Example 1
Yashigara activated carbon powder (specific surface area of 1700 m ² / g by BET method) and mesophase were prepared at the ratio shown in Table 1, and 30 parts by weight of butyral resin as thermoplastic resin and 30 parts by weight of plasticizer were added to 100 parts by weight of these. % By weight and further solvent.
[0038]
After mixing these raw materials for 5 hours in a mill, the viscosity was adjusted to 50 to 60 poise, the slurry was discharged and defoamed, and then tape forming was performed by a doctor blade method. The drying temperature was 50 to 90 ° C., and a sheet-like molded body having a thickness of 1 mm was obtained. In addition, it turned out that the sheet thickness in this case is preferably in the range of 0.1 to 1.5 mm.
[0039]
The obtained sheet-shaped molded body was punched out with a 70 × 50 mm mold, and after debinding was performed at 300 ° C. × 2 hours, heat treatment was performed at 800 ° C. in vacuum to carbonize the mesophase, and activated carbon and carbon An activated carbon substrate as a composite was prepared.
[0040]
The capacitance and the internal resistance when the obtained 50 × 70 × 1 mm activated carbon substrate was used as the electrode 1 of the simple double-layer capacitor shown in FIG. 1 were measured. The results are as shown in Table 1.
[0041]
From these results, it was possible to mold with activated carbon powder of 95% by weight or less. When the activated carbon powder was 50 to 95% by weight, an activated carbon substrate having a high capacitance per unit weight or unit volume and a low internal resistance was obtained.
[0042]
[Table 1]

[0043]
Example 2
Yashigara activated carbon powder (specific surface area of 1700 m ² / g by BET method) and mesophase were prepared at the ratio shown in Table 2, and 50 parts by weight of butyral resin and 10 parts by weight of thermoplastic resin were added to 100 parts by weight of these. % By weight and further solvent.
[0044]
These raw materials were mixed at a rotation speed of 1500 rpm with a high-speed stirrer to obtain a kneaded material, and a 1 mm-thick sheet-like molded body was obtained with a calender roll forming machine. In addition, it turned out that the sheet thickness in this case is preferably in the range of 0.2 to 2.0 mm.
[0045]
The obtained sheet-shaped molded body was punched out with a 70 × 50 mm mold, and after debinding was performed at 300 ° C. × 2 hours, heat treatment was performed at 800 ° C. in vacuum to carbonize the mesophase, and activated carbon and carbon An activated carbon substrate as a composite was prepared.
[0046]
The capacitance and the internal resistance when the obtained 50 × 70 × 1 mm activated carbon substrate was used as the electrode 1 of the simple double-layer capacitor shown in FIG. 1 were measured. The results are as shown in Table 2.
[0047]
From these results, it was possible to mold with activated carbon powder of 95% by weight or less. When the activated carbon powder was 50 to 95% by weight, an activated carbon substrate having a high capacitance per unit weight or unit volume and a low internal resistance was obtained.
[0048]
[Table 2]

[0049]
Example 3
A 0.5 mm thick sheet-like molded body obtained from Example 1 or Example 2 was cut into 150 × 150 mm, and two or three sheets were laminated and heated at 80 ° C. and a pressure of 200 kgf / cm ² for 10 seconds. This was pressed to produce a laminate. Thereafter, the resultant was cut into 50 × 70 mm, subjected to a heat effect at 300 ° C. × 2 hours, debindered, and then subjected to a heat treatment at 800 ° C. in vacuum to prepare an activated carbon substrate as a composite of activated carbon and carbon.
[0050]
When the obtained 50 × 70 × 1 mm activated carbon substrate was used as the electrode 1 of the simple double-layer capacitor shown in FIG. 1, the capacitance, the internal resistance, and the amount of warpage were measured. The results are as shown in Tables 3 and 4.
[0051]
The amount of warpage of an activated carbon substrate manufactured by a hot pressing method, an injection molding method, an extrusion molding method, or the like is 0.5 to 0.7 mm. It can be seen that the amount of warpage can be reduced to 07 to 0.12 mm.
[0052]
[Table 3]

[0053]
[Table 4]

[0070]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, solid activated carbon is formed from activated carbon powder and / or activated carbon fiber and carbide obtained by heat treatment in mesophase, so that even if the ratio of the activated carbon component is increased, it can be suitably produced. When used as an electric double layer capacitor, the capacitance can be increased and the internal resistance can be reduced.
[0071]
Further, according to the present invention, the activated carbon powder and / or activated carbon fiber is mixed with mesophase and butyral resin, the resulting mixture is molded, and solid activated carbon is produced from the step of heat treatment under a vacuum atmosphere. Even if the ratio of activated carbon is increased by increasing the shape retention during molding, it can be suitably produced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view showing a general electric double layer capacitor.
[Explanation of symbols]
1: Electrode 2: electrolyte

Claims

After adding activated carbon powder and / or activated carbon fiber and mesophase and butyral resin , granulation is performed, and the obtained granules are formed into a sheet by a calender roll method or a doctor blade method to obtain a sheet-like molded body. A method for producing solid activated carbon, comprising a step of laminating the sheet-like molded bodies and then performing a heat treatment in a vacuum .

An electric double layer capacitor characterized by using solid activated carbon obtained by the production method according to claim 1 as an electrode.