JPH11176702A - 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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- JPH11176702A JPH11176702A JP9340275A JP34027597A JPH11176702A JP H11176702 A JPH11176702 A JP H11176702A JP 9340275 A JP9340275 A JP 9340275A JP 34027597 A JP34027597 A JP 34027597A JP H11176702 A JPH11176702 A JP H11176702A
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- electric double
- layer capacitor
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- 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】
【課題】耐電圧が高く、信頼性に優れる電気二重層キャ
パシタを提供する。 【解決手段】炭素材料を主成分とする電極からなる正極
と負極と、１，３−プロパンスルトンを含む有機溶媒と
第４級オニウム塩とからなる電解液とを有する電気二重
層キャパシタ。
パシタを提供する。 【解決手段】炭素材料を主成分とする電極からなる正極
と負極と、１，３−プロパンスルトンを含む有機溶媒と
第４級オニウム塩とからなる電解液とを有する電気二重
層キャパシタ。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は電気二重層キャパシ
タ、特に耐電圧が高く、エネルギー密度が高い電気二重
層キャパシタに関する。
タ、特に耐電圧が高く、エネルギー密度が高い電気二重
層キャパシタに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の電気二重層キャパシタの形状とし
ては、集電体上に形成した活性炭を主体とする一対の分
極性電極の間にセパレータを挟んでなる素子を、電解液
とともに金属ケースに収容し、ガスケットを介して金属
蓋によって密封したコイン型、又は、一対のシート状分
極性電極の間にセパレータを介して巻回してなる素子を
電解液とともに金属ケース中に収容し、ケースの開口部
から電解液が蒸発しないように封口した巻回型、のもの
がある。
ては、集電体上に形成した活性炭を主体とする一対の分
極性電極の間にセパレータを挟んでなる素子を、電解液
とともに金属ケースに収容し、ガスケットを介して金属
蓋によって密封したコイン型、又は、一対のシート状分
極性電極の間にセパレータを介して巻回してなる素子を
電解液とともに金属ケース中に収容し、ケースの開口部
から電解液が蒸発しないように封口した巻回型、のもの
がある。
【０００３】また、大電流充放電、大容量向けとして、
多数のシート状分極性電極を、間にセパレータを介して
積層してなる素子が組み込まれた積層型の電気二重層キ
ャパシタも提案されている（特開平４−１５４１０６、
特開平３−２０３３１１、特開平４−２８６１０８）。
この場合、矩形に成形された複数のシート状の分極性電
極を正極及び負極とし、セパレータを介して交互に積層
して素子とし、正極及び負極それぞれの端部に正極リー
ド部材及び負極リード部材をそれぞれかしめにより接続
した状態でケース中に収容し、素子に電解液を含浸させ
て蓋体で密閉している。
多数のシート状分極性電極を、間にセパレータを介して
積層してなる素子が組み込まれた積層型の電気二重層キ
ャパシタも提案されている（特開平４−１５４１０６、
特開平３−２０３３１１、特開平４−２８６１０８）。
この場合、矩形に成形された複数のシート状の分極性電
極を正極及び負極とし、セパレータを介して交互に積層
して素子とし、正極及び負極それぞれの端部に正極リー
ド部材及び負極リード部材をそれぞれかしめにより接続
した状態でケース中に収容し、素子に電解液を含浸させ
て蓋体で密閉している。
【０００４】従来の電気二重層キャパシタの電解液に
は、硫酸などの鉱酸やアルカリ金属塩等を含む水系電解
液の他、各種非水系電解液が用いられている。非水系電
解液の溶媒としては、プロピレンカーボネート、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
（特開昭４９−６８２５４）や、スルホラン誘導体など
（特開昭６２−２３７７１５）が知られている。
は、硫酸などの鉱酸やアルカリ金属塩等を含む水系電解
液の他、各種非水系電解液が用いられている。非水系電
解液の溶媒としては、プロピレンカーボネート、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
（特開昭４９−６８２５４）や、スルホラン誘導体など
（特開昭６２−２３７７１５）が知られている。
【０００５】耐電圧を比較すると水系電解液は０．８Ｖ
に対し、非水系電解液は２．５〜３．３Ｖであり、キャ
パシタの静電エネルギーは耐電圧の２乗に比例するの
で、静電エネルギーの点では非水系電解液の方が有利で
ある。しかし、耐電圧の最も高いスルホラン誘導体を電
解液の溶媒に使用してもキャパシタの耐電圧は３．３Ｖ
程度であり、さらなる高耐電圧化が望まれている。
に対し、非水系電解液は２．５〜３．３Ｖであり、キャ
パシタの静電エネルギーは耐電圧の２乗に比例するの
で、静電エネルギーの点では非水系電解液の方が有利で
ある。しかし、耐電圧の最も高いスルホラン誘導体を電
解液の溶媒に使用してもキャパシタの耐電圧は３．３Ｖ
程度であり、さらなる高耐電圧化が望まれている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来技術の
問題点を解決して、耐電圧が高くてエネルギー密度が高
く、信頼性に優れる電気二重層キャパシタを提供するこ
とを目的とする。
問題点を解決して、耐電圧が高くてエネルギー密度が高
く、信頼性に優れる電気二重層キャパシタを提供するこ
とを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、炭素材料を主
成分とする電極を正極及び負極とし、該電極との界面に
電気二重層を形成する電解液を含んでなる電気二重層キ
ャパシタにおいて、前記電解液が、１，３−プロパンス
ルトンを含む有機溶媒と第４級オニウム塩とからなるこ
とを特徴とする電気二重層キャパシタを提供する。
成分とする電極を正極及び負極とし、該電極との界面に
電気二重層を形成する電解液を含んでなる電気二重層キ
ャパシタにおいて、前記電解液が、１，３−プロパンス
ルトンを含む有機溶媒と第４級オニウム塩とからなるこ
とを特徴とする電気二重層キャパシタを提供する。
【０００８】本発明の電気二重層キャパシタの電解液に
使用される１，３−プロパンスルトンは電気化学的に安
定な溶媒であり耐電圧を高くできる。また、誘電率が高
くて溶質である第４級オニウム塩を高濃度に溶解できる
ため、電解液の電気伝導度を高くできる。しかし、１，
３−プロパンスルトンは融点が３１℃と高く、低温では
電気伝導度が急激に低下するため、低温で使用する場合
は室温などに比べキャパシタ特性が低下する問題があ
る。そこで、低温で使用する場合には１，３−プロパン
スルトンと鎖状炭酸エステルとの混合溶媒を使用するこ
とが好ましい。
使用される１，３−プロパンスルトンは電気化学的に安
定な溶媒であり耐電圧を高くできる。また、誘電率が高
くて溶質である第４級オニウム塩を高濃度に溶解できる
ため、電解液の電気伝導度を高くできる。しかし、１，
３−プロパンスルトンは融点が３１℃と高く、低温では
電気伝導度が急激に低下するため、低温で使用する場合
は室温などに比べキャパシタ特性が低下する問題があ
る。そこで、低温で使用する場合には１，３−プロパン
スルトンと鎖状炭酸エステルとの混合溶媒を使用するこ
とが好ましい。
【０００９】鎖状炭酸エステルは一般式Ｒ1 ＯＣ（＝
Ｏ）ＯＲ2 で表されるが、凝固点が低くて低温でも粘度
の上昇が少なく、電気化学的に安定な溶媒である。特に
Ｒ1 とＲ2 が異なる１価の有機基である非対称の鎖状炭
酸エステルの場合、電解液中の電解質の濃度を高くで
き、低温における電気伝導性がさらに良好となる。上記
鎖状炭酸エステルの一般式において、Ｒ1 とＲ2 はアル
キル基、アリール基などの１価の有機基から適宜選択さ
れる。この１価の有機基はハロゲン置換された有機基で
あってもよい。
Ｏ）ＯＲ2 で表されるが、凝固点が低くて低温でも粘度
の上昇が少なく、電気化学的に安定な溶媒である。特に
Ｒ1 とＲ2 が異なる１価の有機基である非対称の鎖状炭
酸エステルの場合、電解液中の電解質の濃度を高くで
き、低温における電気伝導性がさらに良好となる。上記
鎖状炭酸エステルの一般式において、Ｒ1 とＲ2 はアル
キル基、アリール基などの１価の有機基から適宜選択さ
れる。この１価の有機基はハロゲン置換された有機基で
あってもよい。
【００１０】得られる混合溶媒の融点、粘度及び誘電率
を考慮すると、有機基Ｒ1 とＲ2 はそれぞれ独立にメチ
ル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基又は
２，２，２−トリフルオロエチル基であることが好まし
く、特にＲ1 とＲ2 は異なることが好ましい。具体的に
は、メチルエチルカーボネート、メチルイソプロピルカ
ーボネート、エチルイソプロピルカーボネート、２，
２，２−トリフルオロエチル−メチルカーボネート等が
例示でき、特にメチルエチルカーボネートが好ましい。
を考慮すると、有機基Ｒ1 とＲ2 はそれぞれ独立にメチ
ル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基又は
２，２，２−トリフルオロエチル基であることが好まし
く、特にＲ1 とＲ2 は異なることが好ましい。具体的に
は、メチルエチルカーボネート、メチルイソプロピルカ
ーボネート、エチルイソプロピルカーボネート、２，
２，２−トリフルオロエチル−メチルカーボネート等が
例示でき、特にメチルエチルカーボネートが好ましい。
【００１１】また、本発明の電気二重層キャパシタの電
解液に使用される溶質は第４級オニウム塩である。好ま
しい第４級オニウム塩のカチオンは、Ｒ3 Ｒ4 Ｒ5 Ｒ6
Ｎ+又はＲ3 Ｒ4 Ｒ5 Ｒ6+で表せる。本発明において
は、上式におけるＲ3 、Ｒ4 、Ｒ5 、Ｒ6 は炭素数１〜
５のアルキル基であることがより好ましい。Ｒ3 、
Ｒ4、Ｒ5 、Ｒ6 はすべて同じであっても異なっていて
もよいが、すべてが同じではないことが好ましい。
解液に使用される溶質は第４級オニウム塩である。好ま
しい第４級オニウム塩のカチオンは、Ｒ3 Ｒ4 Ｒ5 Ｒ6
Ｎ+又はＲ3 Ｒ4 Ｒ5 Ｒ6+で表せる。本発明において
は、上式におけるＲ3 、Ｒ4 、Ｒ5 、Ｒ6 は炭素数１〜
５のアルキル基であることがより好ましい。Ｒ3 、
Ｒ4、Ｒ5 、Ｒ6 はすべて同じであっても異なっていて
もよいが、すべてが同じではないことが好ましい。
【００１２】Ｒ3 、Ｒ4 、Ｒ5 、Ｒ6 が２種以上のアル
キル基からなるカチオンを有する第４級オニウム塩は、
Ｒ3 、Ｒ4 、Ｒ5 、Ｒ6 がすべて同じである第４級オニ
ウム塩に比べて、本発明に使用する溶媒に対する溶解度
が大きく、電解液中の溶質の濃度を高濃度にでき、高濃
度化することによって電解液の電気伝導度が大きくなる
ので好ましい。
キル基からなるカチオンを有する第４級オニウム塩は、
Ｒ3 、Ｒ4 、Ｒ5 、Ｒ6 がすべて同じである第４級オニ
ウム塩に比べて、本発明に使用する溶媒に対する溶解度
が大きく、電解液中の溶質の濃度を高濃度にでき、高濃
度化することによって電解液の電気伝導度が大きくなる
ので好ましい。
【００１３】また、Ｒ3 、Ｒ4 、Ｒ5 及びＲ6 はそれぞ
れ独立にメチル基（−ＣＨ3 ）、エチル基（−Ｃ2 Ｈ
5 ）、プロピル基（−Ｃ3 Ｈ7 ）又はブチル基（−Ｃ4
Ｈ9 ）であることが好ましい。具体的に本発明において
好ましい第４級オニウム塩のカチオンを例示すれば、
（Ｃ2 Ｈ5 ）3 （ＣＨ3 ）Ｎ+ 、（Ｃ2 Ｈ5 ）2 （ＣＨ
3）2 Ｎ+ 、（Ｃ2 Ｈ5 ）（ＣＨ3 ）3 Ｎ+ 、（Ｃ3 Ｈ7
）3 （ＣＨ3 ）Ｎ+ 、（Ｃ3 Ｈ7 ）2 （ＣＨ3 ）2 Ｎ+
、（Ｃ3 Ｈ7 ）（ＣＨ3 ）3 Ｎ+ 、（Ｃ3 Ｈ7 ）3
（Ｃ2 Ｈ5 ）Ｎ+ 、（Ｃ3 Ｈ7 ）2 （Ｃ2 Ｈ5 ）2 Ｎ
+ 、（Ｃ3 Ｈ7 ）（Ｃ2Ｈ5 ）3 Ｎ+ 、（Ｃ2 Ｈ5 ）3
（ＣＨ3 ）Ｐ+ 、（Ｃ2 Ｈ5 ）2 （ＣＨ3 ）2 Ｐ+ 、
（Ｃ2 Ｈ5 ）（ＣＨ3 ）3 Ｐ+ が挙げられる。ただし、
ここでプロピル基（−Ｃ3 Ｈ7 ）はｎ−プロピル基であ
ってもイソプロピル基であってもよく、ブチル基（−Ｃ
4 Ｈ9 ）はｎ−ブチル基であってもイソブチル基であっ
てもｓｅｃ−ブチル基であってもｔｅｒｔ−ブチル基で
あってもよい。
れ独立にメチル基（−ＣＨ3 ）、エチル基（−Ｃ2 Ｈ
5 ）、プロピル基（−Ｃ3 Ｈ7 ）又はブチル基（−Ｃ4
Ｈ9 ）であることが好ましい。具体的に本発明において
好ましい第４級オニウム塩のカチオンを例示すれば、
（Ｃ2 Ｈ5 ）3 （ＣＨ3 ）Ｎ+ 、（Ｃ2 Ｈ5 ）2 （ＣＨ
3）2 Ｎ+ 、（Ｃ2 Ｈ5 ）（ＣＨ3 ）3 Ｎ+ 、（Ｃ3 Ｈ7
）3 （ＣＨ3 ）Ｎ+ 、（Ｃ3 Ｈ7 ）2 （ＣＨ3 ）2 Ｎ+
、（Ｃ3 Ｈ7 ）（ＣＨ3 ）3 Ｎ+ 、（Ｃ3 Ｈ7 ）3
（Ｃ2 Ｈ5 ）Ｎ+ 、（Ｃ3 Ｈ7 ）2 （Ｃ2 Ｈ5 ）2 Ｎ
+ 、（Ｃ3 Ｈ7 ）（Ｃ2Ｈ5 ）3 Ｎ+ 、（Ｃ2 Ｈ5 ）3
（ＣＨ3 ）Ｐ+ 、（Ｃ2 Ｈ5 ）2 （ＣＨ3 ）2 Ｐ+ 、
（Ｃ2 Ｈ5 ）（ＣＨ3 ）3 Ｐ+ が挙げられる。ただし、
ここでプロピル基（−Ｃ3 Ｈ7 ）はｎ−プロピル基であ
ってもイソプロピル基であってもよく、ブチル基（−Ｃ
4 Ｈ9 ）はｎ−ブチル基であってもイソブチル基であっ
てもｓｅｃ−ブチル基であってもｔｅｒｔ−ブチル基で
あってもよい。
【００１４】電解液に使用する溶質は、上記の第４級オ
ニウムカチオンと、ＢＦ4 -、ＰＦ6 -、Ｃｌ- 、ＣＦ3 Ｓ
Ｏ3 -、ＡｓＦ6 -、Ｎ（ＳＯ2 ＣＦ3 ）2 -、ＮＯ3 -、Ｃｌ
Ｏ4 -、Ｂｒ- 、ＳＯ4 2- 等のアニオンとからなる塩であ
るのが好ましい。溶媒に対する溶解度、溶液の電気伝導
度及び電気化学的安定性等の点で（Ｃ2 Ｈ5 ）3 （ＣＨ
3 ）ＮＢＦ4 が最も好ましい。
ニウムカチオンと、ＢＦ4 -、ＰＦ6 -、Ｃｌ- 、ＣＦ3 Ｓ
Ｏ3 -、ＡｓＦ6 -、Ｎ（ＳＯ2 ＣＦ3 ）2 -、ＮＯ3 -、Ｃｌ
Ｏ4 -、Ｂｒ- 、ＳＯ4 2- 等のアニオンとからなる塩であ
るのが好ましい。溶媒に対する溶解度、溶液の電気伝導
度及び電気化学的安定性等の点で（Ｃ2 Ｈ5 ）3 （ＣＨ
3 ）ＮＢＦ4 が最も好ましい。
【００１５】電解液の電気伝導度は、溶質の濃度が１．
５ｍｏｌ／ｌ付近までは濃度に比例して増加するが、
１．５ｍｏｌ／ｌ以上では一定値に近づいてくる。した
がって、溶質の濃度は１．２〜１．８ｍｏｌ／ｌとする
のが好ましい。
５ｍｏｌ／ｌ付近までは濃度に比例して増加するが、
１．５ｍｏｌ／ｌ以上では一定値に近づいてくる。した
がって、溶質の濃度は１．２〜１．８ｍｏｌ／ｌとする
のが好ましい。
【００１６】本発明の電気二重層キャパシタに使用され
る正極と負極は、ともに炭素材料を主成分とする電極で
あり、該炭素材料は、８００〜３５００ｍ2 ／ｇ程度の
高比表面積である。具体的には活性炭、カーボンブラッ
ク、ポリアセン等が挙げられる。正極及び負極は、例え
ば上記炭素材料の粉末とポリテトラフルオロエチレン等
のバインダとの混合物を液状潤滑材を加えて混練し、圧
延してシート状に成形することにより得られる。また、
炭素材料の粉末をポリフッ化ビニリデン等のバインダを
有機溶媒に溶解させた溶液に分散させて金属集電体に塗
工して得てもよい。
る正極と負極は、ともに炭素材料を主成分とする電極で
あり、該炭素材料は、８００〜３５００ｍ2 ／ｇ程度の
高比表面積である。具体的には活性炭、カーボンブラッ
ク、ポリアセン等が挙げられる。正極及び負極は、例え
ば上記炭素材料の粉末とポリテトラフルオロエチレン等
のバインダとの混合物を液状潤滑材を加えて混練し、圧
延してシート状に成形することにより得られる。また、
炭素材料の粉末をポリフッ化ビニリデン等のバインダを
有機溶媒に溶解させた溶液に分散させて金属集電体に塗
工して得てもよい。
【００１７】
【実施例】以下、本発明を実施例（例１〜５）及び比較
例（例６、７）によって詳しく説明するが、本発明はこ
れらによって限定されない。 ［例１］比表面積１８００ｍ2 ／ｇの水蒸気賦活された
やしがら活性炭８０重量％、ポリテトラフルオロエチレ
ン１０重量％及びカーボンブラック１０重量％からなる
混合物にエタノールを加えて混練し、シート状に成形
後、厚さ０．６ｍｍにロール圧延し、得られた電極シー
トを直径１２ｍｍの円盤状に打ち抜き、正極及び負極と
した。
例（例６、７）によって詳しく説明するが、本発明はこ
れらによって限定されない。 ［例１］比表面積１８００ｍ2 ／ｇの水蒸気賦活された
やしがら活性炭８０重量％、ポリテトラフルオロエチレ
ン１０重量％及びカーボンブラック１０重量％からなる
混合物にエタノールを加えて混練し、シート状に成形
後、厚さ０．６ｍｍにロール圧延し、得られた電極シー
トを直径１２ｍｍの円盤状に打ち抜き、正極及び負極と
した。
【００１８】この円盤状の正極及び負極を、コイン型セ
ルの集電体兼ハウジング部材とするステンレス鋼製ケー
スの正極側及び負極側の内側に、それぞれ黒鉛系導電性
接着剤を用いて接着した。次にこのステンレス鋼製ケー
スごと減圧下で加熱処理して水分等を除いた。
ルの集電体兼ハウジング部材とするステンレス鋼製ケー
スの正極側及び負極側の内側に、それぞれ黒鉛系導電性
接着剤を用いて接着した。次にこのステンレス鋼製ケー
スごと減圧下で加熱処理して水分等を除いた。
【００１９】１，３−プロパンスルトンとメチルエチル
カーボネートとの体積比で８０：２０の混合溶媒に１．
５ｍｏｌ／ｌの（Ｃ2 Ｈ5 ）3 （ＣＨ3 ）ＮＢＦ4 を溶
解させた溶液を電解液とし、正極と負極に含浸させた。
正極と負極との間にポリプロピレン繊維不織布製のセパ
レータを挟んで対向させ、ステンレス鋼製ケースを絶縁
体であるガスケットを介してかしめ封口し、直径１８．
４ｍｍ、厚さ２．０ｍｍのコイン型電気二重層キャパシ
タを得た。
カーボネートとの体積比で８０：２０の混合溶媒に１．
５ｍｏｌ／ｌの（Ｃ2 Ｈ5 ）3 （ＣＨ3 ）ＮＢＦ4 を溶
解させた溶液を電解液とし、正極と負極に含浸させた。
正極と負極との間にポリプロピレン繊維不織布製のセパ
レータを挟んで対向させ、ステンレス鋼製ケースを絶縁
体であるガスケットを介してかしめ封口し、直径１８．
４ｍｍ、厚さ２．０ｍｍのコイン型電気二重層キャパシ
タを得た。
【００２０】［例２］電解液として、１，３−プロパン
スルトンとエチルプロピルカーボネートとの体積比で７
５：２５の混合溶媒に１．０ｍｏｌ／ｌの（Ｃ2 Ｈ5 ）
4 ＮＢＦ4 を溶解させた溶液を用いた以外は例１と同様
にしてコイン型の電気二重層キャパシタを得た。
スルトンとエチルプロピルカーボネートとの体積比で７
５：２５の混合溶媒に１．０ｍｏｌ／ｌの（Ｃ2 Ｈ5 ）
4 ＮＢＦ4 を溶解させた溶液を用いた以外は例１と同様
にしてコイン型の電気二重層キャパシタを得た。
【００２１】［例３］溶融ＫＯＨ賦活された比表面積２
０００ｍ2 ／ｇのフェノール樹脂系活性炭８０重量％、
ポリテトラフルオロエチレン１０重量％及びカーボンブ
ラック１０重量％からなる混合物にエタノールを加えて
混練し、シート状に成形後、厚さ０．２ｍｍにロール圧
延し、得られた電極シートを導電性接着剤を介して表面
をエッチングしたアルミニウム箔に張り付け、２枚の電
極体を得た。次に減圧下で加熱処理して水分等を除き、
２枚の電極体の間にガラス繊維セパレータ介在するよう
にして直径２ｍｍの巻芯に巻回し、直径７ｍｍの巻回素
子体を得た。
０００ｍ2 ／ｇのフェノール樹脂系活性炭８０重量％、
ポリテトラフルオロエチレン１０重量％及びカーボンブ
ラック１０重量％からなる混合物にエタノールを加えて
混練し、シート状に成形後、厚さ０．２ｍｍにロール圧
延し、得られた電極シートを導電性接着剤を介して表面
をエッチングしたアルミニウム箔に張り付け、２枚の電
極体を得た。次に減圧下で加熱処理して水分等を除き、
２枚の電極体の間にガラス繊維セパレータ介在するよう
にして直径２ｍｍの巻芯に巻回し、直径７ｍｍの巻回素
子体を得た。
【００２２】１，３−プロパンスルトンとメチルエチル
カーボネートとの体積比で７０：３０の混合溶媒に１．
５ｍｏｌ／ｌの（Ｃ2 Ｈ5 ）3 （ＣＨ3 ）ＰＢＦ4 を溶
解させた電解液を上記素子体に含浸させて、有底円筒型
アルミニウムケースに収容し、ブチルゴムからなる封口
蓋体を用い、かしめ機にて封口し巻回型の電気二重層キ
ャパシタを得た。
カーボネートとの体積比で７０：３０の混合溶媒に１．
５ｍｏｌ／ｌの（Ｃ2 Ｈ5 ）3 （ＣＨ3 ）ＰＢＦ4 を溶
解させた電解液を上記素子体に含浸させて、有底円筒型
アルミニウムケースに収容し、ブチルゴムからなる封口
蓋体を用い、かしめ機にて封口し巻回型の電気二重層キ
ャパシタを得た。
【００２３】［例４］電解液として、１，３−プロパン
スルトンとメチルエチルカーボネートとの体積比で８
０：２０の混合溶媒に１．０ｍｏｌ／ｌの（Ｃ2 Ｈ5 ）
4 ＮＢＦ4 を溶解した溶液を用いた以外は例３と同様に
して巻回型の電気二重層キャパシタを得た。
スルトンとメチルエチルカーボネートとの体積比で８
０：２０の混合溶媒に１．０ｍｏｌ／ｌの（Ｃ2 Ｈ5 ）
4 ＮＢＦ4 を溶解した溶液を用いた以外は例３と同様に
して巻回型の電気二重層キャパシタを得た。
【００２４】［例５］水蒸気賦活されたやしがら活性炭
のかわりに、レゾール樹脂を窒素雰囲気中６５０℃で焼
成し溶融ＫＯＨ賦活された比表面積２０００ｍ2 ／ｇの
炭素材料を用いた以外は例１と同様にして電極を作製し
た。
のかわりに、レゾール樹脂を窒素雰囲気中６５０℃で焼
成し溶融ＫＯＨ賦活された比表面積２０００ｍ2 ／ｇの
炭素材料を用いた以外は例１と同様にして電極を作製し
た。
【００２５】上記電極を用い、１，３−プロパンスルト
ンとメチルエチルカーボネートとの体積比で９０：１０
の混合溶媒に１．５ｍｏｌ／ｌの（Ｃ2 Ｈ5 ）3 （ＣＨ
3 ）ＮＢＦ4 を溶解させた溶液を電解液として用いた以
外は例１と同様にしてコイン型電気二重層キャパシタを
得た。
ンとメチルエチルカーボネートとの体積比で９０：１０
の混合溶媒に１．５ｍｏｌ／ｌの（Ｃ2 Ｈ5 ）3 （ＣＨ
3 ）ＮＢＦ4 を溶解させた溶液を電解液として用いた以
外は例１と同様にしてコイン型電気二重層キャパシタを
得た。
【００２６】［例６］電解液として、スルホランとメチ
ルエチルカーボネートとの体積比で８０：２０の混合溶
媒に１．５ｍｏｌ／ｌの（Ｃ2 Ｈ5 ）3 （ＣＨ3 ）ＮＢ
Ｆ4 を溶解した溶液を用いた以外は例１と同様にしてコ
イン型電気二重層キャパシタを得た。
ルエチルカーボネートとの体積比で８０：２０の混合溶
媒に１．５ｍｏｌ／ｌの（Ｃ2 Ｈ5 ）3 （ＣＨ3 ）ＮＢ
Ｆ4 を溶解した溶液を用いた以外は例１と同様にしてコ
イン型電気二重層キャパシタを得た。
【００２７】［例７］電解液として、プロピレンカーボ
ネートとメチルエチルカーボネートとの体積比で８０：
２０の混合溶媒に１．０ｍｏｌ／ｌの（Ｃ2 Ｈ5 ）4 Ｎ
ＢＦ4 を溶解した溶液を用いた以外は例４と同様にして
巻回型電気二重層キャパシタを得た。
ネートとメチルエチルカーボネートとの体積比で８０：
２０の混合溶媒に１．０ｍｏｌ／ｌの（Ｃ2 Ｈ5 ）4 Ｎ
ＢＦ4 を溶解した溶液を用いた以外は例４と同様にして
巻回型電気二重層キャパシタを得た。
【００２８】例１〜７の電気二重層キャパシタに対し、
それぞれ表１に記載した電圧を印加し、初期の静電容量
と内部抵抗を測定した。また、７０℃で１０００時間保
持した後の容量変化率を測定した。結果を表１に示す。
それぞれ表１に記載した電圧を印加し、初期の静電容量
と内部抵抗を測定した。また、７０℃で１０００時間保
持した後の容量変化率を測定した。結果を表１に示す。
【００２９】表１より、本発明の電気二重層キャパシタ
は静電容量が大きく、また高温で保持しても容量変化率
が少ないことがわかる。
は静電容量が大きく、また高温で保持しても容量変化率
が少ないことがわかる。
【００３０】
【表１】
【００３１】
【発明の効果】本発明による電気二重層キャパシタは、
静電容量が大きく、かつ３．３Ｖ以上の高い耐電圧を有
するという優れた特性を有する。
静電容量が大きく、かつ３．３Ｖ以上の高い耐電圧を有
するという優れた特性を有する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 池田 克治 神奈川県横浜市神奈川区羽沢町1150番地 旭硝子株式会社内
Claims (5)
- 【請求項１】炭素材料を主成分とする電極を正極及び負
極とし、該電極との界面に電気二重層を形成する電解液
を含んでなる電気二重層キャパシタにおいて、前記電解
液が、１，３−プロパンスルトンを含む有機溶媒と第４
級オニウム塩とからなることを特徴とする電気二重層キ
ャパシタ。 - 【請求項２】電解液の溶媒が、１，３−プロパンスルト
ンと一般式Ｒ1 ＯＣ（＝Ｏ）ＯＲ2で表される鎖状炭酸
エステル（ただし、Ｒ1 及びＲ2 はそれぞれ１価の有機
基であり、同じでも異なっていてもよい。）とを含む混
合溶媒である請求項１記載の電気二重層キャパシタ。 - 【請求項３】Ｒ1 及びＲ2 がそれぞれ独立にメチル基、
エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基又は２，
２，２−トリフルオロエチル基であり、かつＲ1 とＲ2
とが異なるものである請求項２記載の電気二重層キャパ
シタ。 - 【請求項４】電解液の溶媒が、１，３−プロパンスルト
ンを６０〜９５体積％、鎖状炭酸エステルを５〜４０体
積％含む請求項２又は３記載の電気二重層キャパシタ。 - 【請求項５】第４級オニウム塩が、Ｒ3 Ｒ4 Ｒ5 Ｒ6 Ｎ
+ 又はＲ3 Ｒ4 Ｒ5 Ｒ6 Ｐ+ （ただし、Ｒ3 、Ｒ4 、Ｒ
5 、Ｒ6 はそれぞれ炭素数１〜５のアルキル基で、同じ
でも異なっていてもよい。）で表されるカチオンを有す
る塩である請求項１、２、３又は４記載の電気二重層キ
ャパシタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9340275A JPH11176702A (ja) | 1997-12-10 | 1997-12-10 | 電気二重層キャパシタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9340275A JPH11176702A (ja) | 1997-12-10 | 1997-12-10 | 電気二重層キャパシタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11176702A true JPH11176702A (ja) | 1999-07-02 |
Family
ID=18335388
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9340275A Pending JPH11176702A (ja) | 1997-12-10 | 1997-12-10 | 電気二重層キャパシタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11176702A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003522410A (ja) * | 2000-02-01 | 2003-07-22 | キャボット コーポレイション | 改質炭素生成物を含むキャパシター及びスーパーキャパシター |
-
1997
- 1997-12-10 JP JP9340275A patent/JPH11176702A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003522410A (ja) * | 2000-02-01 | 2003-07-22 | キャボット コーポレイション | 改質炭素生成物を含むキャパシター及びスーパーキャパシター |
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