【コンデンサ特集】技術動向　電気二重層キャパシタ

2020.03.04 【コンデンサ特集】技術動向　電気二重層キャパシタ

回生エネルギー、電源バックアップとして潜在需要が大きい電気二重層キャパシタ

新たに回生エネルギー用途へ拡大

　電気二重層キャパシタ（EDLC）は、正極と負極から成る一対の電極と解離したイオンを含む電解液から構成されるもの。電極と電解液の界面に正電荷層と負電荷層が相対する現象が電気二重層。充電時にはイオンが電極表面に吸着し、放電時には電極中の電荷を放出するとともに電極表面のイオンが離れる。

　EDLCは、高出力、充放電回数が多い用途に適している。素子構造は、電極箔とセパレータを交互に積層した積層型、電極箔とセパレータを巻き取る回巻型がある。積層型は形状を薄くできるのが特徴。回巻型はアルミ電解コンデンサと同様の製造工法を用いることができるというメリットがある。

　EDLCは、リチウムイオン電池や鉛蓄電池に比べてエネルギー密度が低い。一方ではパワー密度、サイクル寿命の優れる性能を有している。リチウムイオンキャパシタ（LiC）は、EDLCとリチウムイオン電池の中間的な位置付けとなっている。

　エネルギー密度を注視する用途とパワー密度を欲する用途などによって使い分けられることになる。

　EDLCは、これまで小型の電子機器におけるバックアップ用途を中心に市場規模が拡大してきたが、大容量および大型化、モジュール化技術を取り入れることで、回生エネルギーを利用する用途が新たに出現してきた。自動車をはじめ建機、エレベータなど、産業機器分野で市場が広がっている。

　大型品は、大きな電流で充放電する用途を拡大していくために、今後は、内部抵抗をいかに小さくできるかが重要になってくる。

　また、小型品はコイン型、超小型・薄型タイプがモバイル機器、小型、中型のEDLCがゲーム機の電源バックアップやプリンタ、プロジェクタなどの補助電源用として使用されている。これらに加え、新たにスマートメーターの電源バックアップ用途で需要が伸びている。

　今後、自動車におけるADAS、自動運転関連の機能搭載に伴う電源バックアップの用途拡大も期待されている。