JPH0774061A - 電気二重層キャパシタ - Google Patents
電気二重層キャパシタInfo
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- JPH0774061A JPH0774061A JP6133192A JP13319294A JPH0774061A JP H0774061 A JPH0774061 A JP H0774061A JP 6133192 A JP6133192 A JP 6133192A JP 13319294 A JP13319294 A JP 13319294A JP H0774061 A JPH0774061 A JP H0774061A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- double layer
- electric double
- layer capacitor
- sulfolane
- electrolytic solution
- Prior art date
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-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/13—Energy storage using capacitors
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- Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】耐電圧が高く、高温下で容量劣化が少なく、低
温特性のよい電気二重層キャパシタを提供する。 【構成】活性炭素からなる分極性電極と電解液との界面
で形成される電気二重層を利用し、電解液をスルホラン
とその誘導体からなる混合溶媒に溶質を溶解させた溶液
とする。
温特性のよい電気二重層キャパシタを提供する。 【構成】活性炭素からなる分極性電極と電解液との界面
で形成される電気二重層を利用し、電解液をスルホラン
とその誘導体からなる混合溶媒に溶質を溶解させた溶液
とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電気二重層キャパシタに
関するものである。
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、電気二重層キャパシタの電解液と
しては、過塩素酸、六フッ化リン酸、四フッ化ホウ酸、
またはトリフルオロメタンスルホン酸のテトラアルキル
アンモニウム塩、アンモニウム塩、またはアルカリ金属
塩などの溶質を、炭酸プロピレン、γ−ブチロラクト
ン、アセトニトリル、ジメチルホルムアミドなどの有機
溶媒に溶解させた電解液が知られている（特開昭４８−
５０２５５、特開昭４９−６８２５４、特開昭５９−２
３２４０９等）。
しては、過塩素酸、六フッ化リン酸、四フッ化ホウ酸、
またはトリフルオロメタンスルホン酸のテトラアルキル
アンモニウム塩、アンモニウム塩、またはアルカリ金属
塩などの溶質を、炭酸プロピレン、γ−ブチロラクト
ン、アセトニトリル、ジメチルホルムアミドなどの有機
溶媒に溶解させた電解液が知られている（特開昭４８−
５０２５５、特開昭４９−６８２５４、特開昭５９−２
３２４０９等）。
【０００３】しかしながら、これら公知の溶媒を使用す
る場合には、得られるキャパシタの耐電圧は充分なもの
ではなく、また電圧を印加した状態で高温にさらされる
と、キャパシタの定格容量が低下してしまうという問題
が残されていた。
る場合には、得られるキャパシタの耐電圧は充分なもの
ではなく、また電圧を印加した状態で高温にさらされる
と、キャパシタの定格容量が低下してしまうという問題
が残されていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来技術に
おける上記問題点を解消しようとするものであり、耐電
圧が高く、高温下での容量劣化が少なく、かつ低温特性
のよい電気二重層キャパシタを提供しようとするもので
ある。
おける上記問題点を解消しようとするものであり、耐電
圧が高く、高温下での容量劣化が少なく、かつ低温特性
のよい電気二重層キャパシタを提供しようとするもので
ある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、活
性炭素からなる分極性電極と電解液との界面で形成され
る電気二重層を利用する電気二重層キャパシタにおい
て、該電解液が、スルホランとその誘導体からなる混合
溶媒に溶質を溶解させた溶液であることを特徴とする電
気二重層キャパシタを提供しようとするものである。
性炭素からなる分極性電極と電解液との界面で形成され
る電気二重層を利用する電気二重層キャパシタにおい
て、該電解液が、スルホランとその誘導体からなる混合
溶媒に溶質を溶解させた溶液であることを特徴とする電
気二重層キャパシタを提供しようとするものである。
【０００６】本発明において、電解質の溶媒として混合
使用されるスルホランの誘導体としては、好ましくは３
−メチルスルホラン、２，４−ジメチルスルホランが例
示される。
使用されるスルホランの誘導体としては、好ましくは３
−メチルスルホラン、２，４−ジメチルスルホランが例
示される。
【０００７】本発明では、スルホランとその誘導体を混
合した混合溶媒を使用する。この場合、スルホラン単独
では凝固点が２８．５℃と高いが、誘電率が大きいとい
う特性を有し、一方、３−メチルスルホランまたは２，
４−ジメチルスルホランなどのスルホラン誘導体は凝固
点が低く、低温物性がよい。そして、これらの混合溶媒
は、両者の特性を兼ね備えた性質、すなわち、低温特性
および大きい誘電率をもつ。
合した混合溶媒を使用する。この場合、スルホラン単独
では凝固点が２８．５℃と高いが、誘電率が大きいとい
う特性を有し、一方、３−メチルスルホランまたは２，
４−ジメチルスルホランなどのスルホラン誘導体は凝固
点が低く、低温物性がよい。そして、これらの混合溶媒
は、両者の特性を兼ね備えた性質、すなわち、低温特性
および大きい誘電率をもつ。
【０００８】スルホランにその誘導体を混合した混合溶
媒中の誘導体の混合量は、好ましくは、２０〜７０重量
％、特には３０〜６０重量％とすることが、充分な低温
特性および内部抵抗値を付与するために好ましい。
媒中の誘導体の混合量は、好ましくは、２０〜７０重量
％、特には３０〜６０重量％とすることが、充分な低温
特性および内部抵抗値を付与するために好ましい。
【０００９】上記スルホランとその誘導体には、もちろ
ん既知の他の溶媒、たとえば、炭酸プロピレン、γ−ブ
チロラクトン、アセトニトリルを添加して、その特性を
改善することができる。
ん既知の他の溶媒、たとえば、炭酸プロピレン、γ−ブ
チロラクトン、アセトニトリルを添加して、その特性を
改善することができる。
【００１０】本発明において、電解液の溶質の種類は特
に限定されることがなく、従来より公知ないしは周知の
ものが種々採用可能である。好ましい例としては、電気
化学的に安定な溶質であるアルカリ金属、アルカリ土類
金属、アンモニウム、またはテトラアルキルアンモニウ
ムなどの四フッ化ホウ酸塩、六フッ化リン酸塩、過塩素
酸塩、六フッ化ヒ素酸塩、四塩化アルミン酸塩、または
トリフルオロアルカン（好ましくはメタン）スルホン酸
塩などが使用される。
に限定されることがなく、従来より公知ないしは周知の
ものが種々採用可能である。好ましい例としては、電気
化学的に安定な溶質であるアルカリ金属、アルカリ土類
金属、アンモニウム、またはテトラアルキルアンモニウ
ムなどの四フッ化ホウ酸塩、六フッ化リン酸塩、過塩素
酸塩、六フッ化ヒ素酸塩、四塩化アルミン酸塩、または
トリフルオロアルカン（好ましくはメタン）スルホン酸
塩などが使用される。
【００１１】なかでも、溶媒に対する溶解度、電気導電
性、電気化学的安定性の面から、テトラアルキルアンモ
ニウムの四フッ化ホウ酸塩あるいは六フッ化リン酸塩は
好ましい溶質である。
性、電気化学的安定性の面から、テトラアルキルアンモ
ニウムの四フッ化ホウ酸塩あるいは六フッ化リン酸塩は
好ましい溶質である。
【００１２】本発明では、電解液中のこれら溶質を好ま
しくは０．１〜３モル、特には０．５〜１．５モルの濃
度で溶解せしめられる。
しくは０．１〜３モル、特には０．５〜１．５モルの濃
度で溶解せしめられる。
【００１３】
【実施例】つぎに、実施例と比較例により本発明をさら
に具体的に説明する。なお、以下の実施例および比較例
において、試験装置は下記のようにして組み立てた。
に具体的に説明する。なお、以下の実施例および比較例
において、試験装置は下記のようにして組み立てた。
【００１４】まず、内面にねじ山を設けたニッケル製円
筒形有底容器中に各々被試験電解液を含浸させた陰極側
活性炭繊維（比表面積２０００ｍ2 ／ｇ、３．１４ｃｍ
2 、０．４ｍｍ厚）、ポリプロピレン不織布製セパレー
タ（４．９ｃｍ2 、０．４ｍｍ厚）、陽極側活性炭繊維
（３．１４ｃｍ2 、２ｍｍ厚）を順次重ねて配置する。
筒形有底容器中に各々被試験電解液を含浸させた陰極側
活性炭繊維（比表面積２０００ｍ2 ／ｇ、３．１４ｃｍ
2 、０．４ｍｍ厚）、ポリプロピレン不織布製セパレー
タ（４．９ｃｍ2 、０．４ｍｍ厚）、陽極側活性炭繊維
（３．１４ｃｍ2 、２ｍｍ厚）を順次重ねて配置する。
【００１５】この際、活性炭繊維はセパレータを挟んで
完全に対向させた配置にする。つぎに、この容器に内外
両面にねじ山を設けたポリテトラフルオロエチレン製リ
ングをねじ込み活性炭繊維およびセパレータの位置を固
定する。
完全に対向させた配置にする。つぎに、この容器に内外
両面にねじ山を設けたポリテトラフルオロエチレン製リ
ングをねじ込み活性炭繊維およびセパレータの位置を固
定する。
【００１６】そして、白金リード線付白金網集電体（２
００メッシュ）を先端に付けたねじ付きポリテトラフル
オロエチレン棒を前記リングの開口部にねじ込み、白金
リード線とニッケル製容器内の導通をＬＣＲメータ交流
二端子法で確認することによりセットを完了する。な
お、白金リード線は前記棒の中心に設けた穴を介して外
部に引き出してある。
００メッシュ）を先端に付けたねじ付きポリテトラフル
オロエチレン棒を前記リングの開口部にねじ込み、白金
リード線とニッケル製容器内の導通をＬＣＲメータ交流
二端子法で確認することによりセットを完了する。な
お、白金リード線は前記棒の中心に設けた穴を介して外
部に引き出してある。
【００１７】上記のように組み立てた試験装置を使用
し、表１に示される溶質と溶媒からなる種々の電解液を
活性炭繊維からなる陽極および陰極電極に充分に含浸す
るようにして使用したキャパシタについて特性を評価し
た。
し、表１に示される溶質と溶媒からなる種々の電解液を
活性炭繊維からなる陽極および陰極電極に充分に含浸す
るようにして使用したキャパシタについて特性を評価し
た。
【００１８】評価項目は耐電圧の指標となる電解液の分
解電圧、および高温貯蔵後の容量維持率であり、それぞ
れ以下の手順で測定した。
解電圧、および高温貯蔵後の容量維持率であり、それぞ
れ以下の手順で測定した。
【００１９】分解電圧は、試験キャパシタをセットした
後、直流電圧を印加して１０分後の漏れ電流を測定し、
印加電圧を徐々に増加させたとき漏れ電流が急激に立ち
上る電圧を分解電圧とした。
後、直流電圧を印加して１０分後の漏れ電流を測定し、
印加電圧を徐々に増加させたとき漏れ電流が急激に立ち
上る電圧を分解電圧とした。
【００２０】高温貯蔵後の容量維持率 (Ｉ0 ）の測定は
次のように行なった。まず、試験キャパシタをセットし
た後、２．８Ｖで１時間定電圧充電を行なう。その後、
１ｍＡで定電流放電し、放電時の端子電圧が１．０Ｖに
至るまでの時間を測定し、その値より初期容量 (Ｆ0 ）
を算出した。
次のように行なった。まず、試験キャパシタをセットし
た後、２．８Ｖで１時間定電圧充電を行なう。その後、
１ｍＡで定電流放電し、放電時の端子電圧が１．０Ｖに
至るまでの時間を測定し、その値より初期容量 (Ｆ0 ）
を算出した。
【００２１】つぎに同試験セルを２．８Ｖの電圧を印加
しながら、８５℃の恒温槽中で１０００時間貯蔵した
後、上記と同様の方法で貯蔵後の容量（Ｆ）を測定し、
高温貯蔵後の容量維持率、Ｉ0 ＝Ｆ／Ｆ0 ×１００を算
出した。電解液の種類を変えて試験した結果を表１に示
す。
しながら、８５℃の恒温槽中で１０００時間貯蔵した
後、上記と同様の方法で貯蔵後の容量（Ｆ）を測定し、
高温貯蔵後の容量維持率、Ｉ0 ＝Ｆ／Ｆ0 ×１００を算
出した。電解液の種類を変えて試験した結果を表１に示
す。
【００２２】表１中の例５〜９は本発明の実施例であ
り、他は比較例である。なお、表１において、ＳＮはス
ルホラン、ＭＳＮは３−メチルスルホラン、ＤＭＳＮは
２，４−ジメチルスルホラン、ＰＣは炭酸プロピレン、
ＢＬはγ−ブチロラクトン、ＤＭＦはジメチルホルムア
ミド、ＴＥＡはテトラエチルアンモニウム、ＴＢＡはテ
トラブチルアンモニウムを表す。
り、他は比較例である。なお、表１において、ＳＮはス
ルホラン、ＭＳＮは３−メチルスルホラン、ＤＭＳＮは
２，４−ジメチルスルホラン、ＰＣは炭酸プロピレン、
ＢＬはγ−ブチロラクトン、ＤＭＦはジメチルホルムア
ミド、ＴＥＡはテトラエチルアンモニウム、ＴＢＡはテ
トラブチルアンモニウムを表す。
【００２３】
【表１】
【００２４】
【発明の効果】本発明になる電気二重層キャパシタは、
耐電圧と高温下での容量劣化の点で従来のものより優れ
ており、低温特性が良好なので、その工業的価値はきわ
めて大である。
耐電圧と高温下での容量劣化の点で従来のものより優れ
ており、低温特性が良好なので、その工業的価値はきわ
めて大である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 有賀 広志 神奈川県横浜市旭区鶴ケ峰２の59の１
Claims (3)
- 【請求項１】活性炭素からなる分極性電極と電解液の界
面で形成される電気二重層を利用する電気二重層キャパ
シタにおいて、該電解液が、スルホランとその誘導体か
らなる混合溶媒に溶質を溶解させた溶液であることを特
徴とする電気二重層キャパシタ。 - 【請求項２】スルホランの誘導体が３−メチルスルホラ
ンまたは２，４−ジメチルスルホランである請求項１に
記載の電気二重層キャパシタ。 - 【請求項３】該混合溶媒中のスルホラン誘導体の混合量
が２０〜７０重量％である請求項１または２に記載の電
気二重層キャパシタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6133192A JPH07101661B2 (ja) | 1994-06-15 | 1994-06-15 | 電気二重層キャパシタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6133192A JPH07101661B2 (ja) | 1994-06-15 | 1994-06-15 | 電気二重層キャパシタ |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61079206A Division JPS62237715A (ja) | 1986-04-08 | 1986-04-08 | 電気二重層キヤパシタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0774061A true JPH0774061A (ja) | 1995-03-17 |
| JPH07101661B2 JPH07101661B2 (ja) | 1995-11-01 |
Family
ID=15098865
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6133192A Expired - Lifetime JPH07101661B2 (ja) | 1994-06-15 | 1994-06-15 | 電気二重層キャパシタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07101661B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11233380A (ja) * | 1998-02-18 | 1999-08-27 | Nippon Chemicon Corp | 電解コンデンサ用電解液およびそれを用いた電解コンデンサ |
| JPH11243037A (ja) * | 1997-12-25 | 1999-09-07 | Nippon Chemicon Corp | 電解コンデンサ用電解液およびそれを用いた電解コンデンサ |
| WO2013146136A1 (ja) | 2012-03-27 | 2013-10-03 | 住友精化株式会社 | キャパシタ用電解液、電気二重層キャパシタ及びリチウムイオンキャパシタ |
-
1994
- 1994-06-15 JP JP6133192A patent/JPH07101661B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11243037A (ja) * | 1997-12-25 | 1999-09-07 | Nippon Chemicon Corp | 電解コンデンサ用電解液およびそれを用いた電解コンデンサ |
| JPH11233380A (ja) * | 1998-02-18 | 1999-08-27 | Nippon Chemicon Corp | 電解コンデンサ用電解液およびそれを用いた電解コンデンサ |
| WO2013146136A1 (ja) | 2012-03-27 | 2013-10-03 | 住友精化株式会社 | キャパシタ用電解液、電気二重層キャパシタ及びリチウムイオンキャパシタ |
| KR20140138978A (ko) | 2012-03-27 | 2014-12-04 | 스미또모 세이까 가부시키가이샤 | 커패시터용 전해액, 전기 이중층 커패시터 및 리튬 이온 커패시터 |
| US9646773B2 (en) | 2012-03-27 | 2017-05-09 | Sumitomo Seika Chemicals Co., Ltd. | Electrolyte solution for capacitors, electric double layer capacitor, and lithium ion capacitor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07101661B2 (ja) | 1995-11-01 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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