JP2002100403A - 非水電解液およびそれを含む非水電気化学装置 - Google Patents
非水電解液およびそれを含む非水電気化学装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 四フッ化ホウ酸リチウムと同程度の熱安定性
を有し、アニオン部の電気陰性度が高く、イオン解離し
やすい溶質を含む新規な非水電解液を提供する。 【解決手段】 非水溶媒および一般式：ＭＢＲ1Ｒ2Ｒ3
Ｒ4（Ｍはアルカリ金属またはアンモニウム基、Ｒ1〜Ｒ
4は電子吸引基であり、Ｒ1〜Ｒ4は同時にフッ素原子と
なることはない）で表される溶質からなることを特徴と
する非水電解液。
を有し、アニオン部の電気陰性度が高く、イオン解離し
やすい溶質を含む新規な非水電解液を提供する。 【解決手段】 非水溶媒および一般式：ＭＢＲ1Ｒ2Ｒ3
Ｒ4（Ｍはアルカリ金属またはアンモニウム基、Ｒ1〜Ｒ
4は電子吸引基であり、Ｒ1〜Ｒ4は同時にフッ素原子と
なることはない）で表される溶質からなることを特徴と
する非水電解液。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、非水溶媒および溶
質としての特定のホウ酸塩からなる非水電解液ならびに
それを含む非水電気化学装置に関する。
質としての特定のホウ酸塩からなる非水電解液ならびに
それを含む非水電気化学装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】非水電解液を含む非水電気化学装置は、
広範な電気・電子機器の分野で使用されている。非水電
気化学装置には、例えばリチウムイオン電池等の非水電
解液電池、電気二重層キャパシタ等の非水電解液電解コ
ンデンサ等が含まれる。非水電気化学装置は、非水電解
液を含んでおり、非水電解液は、非水溶媒およびその中
に溶解した溶質からなっている。非水電解液における溶
質の濃度は、１モル／リットル程度である。
広範な電気・電子機器の分野で使用されている。非水電
気化学装置には、例えばリチウムイオン電池等の非水電
解液電池、電気二重層キャパシタ等の非水電解液電解コ
ンデンサ等が含まれる。非水電気化学装置は、非水電解
液を含んでおり、非水電解液は、非水溶媒およびその中
に溶解した溶質からなっている。非水電解液における溶
質の濃度は、１モル／リットル程度である。
【０００３】非水電気化学装置に用いられる非水電解液
は、高いイオン伝導度を有することが望ましい。そのよ
うな非水電解液を得るには、比誘電率が高く、粘度の低
い非水溶媒が必要となる。しかし、高い比誘電率を有す
る非水溶媒は強い極性を有するため、粘度も高い。そこ
で、現在の実用電池では、炭酸エチレン（比誘電率：９
０）に代表される高誘電率を有する非水溶媒と、炭酸ジ
メチル（比誘電率：３．１）、炭酸エチルメチル（比誘
電率：２．９）等に代表される低誘電率を有する非水溶
媒とを併用した非水電解液が用いられている。
は、高いイオン伝導度を有することが望ましい。そのよ
うな非水電解液を得るには、比誘電率が高く、粘度の低
い非水溶媒が必要となる。しかし、高い比誘電率を有す
る非水溶媒は強い極性を有するため、粘度も高い。そこ
で、現在の実用電池では、炭酸エチレン（比誘電率：９
０）に代表される高誘電率を有する非水溶媒と、炭酸ジ
メチル（比誘電率：３．１）、炭酸エチルメチル（比誘
電率：２．９）等に代表される低誘電率を有する非水溶
媒とを併用した非水電解液が用いられている。
【０００４】溶質としては、過塩素酸リチウム（ＬｉＣ
ｌＯ4）、四フッ化ホウ酸リチウム（ＬｉＢＦ4）、六フ
ッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ6）、トリフルオロメタ
ンスルホン酸リチウム（ＬｉＳＯ3ＣＦ3）、ビストリフ
ルオロメタンスルホン酸イミドリチウム（（ＣＦ3Ｓ
Ｏ2）2ＮＬｉ）等が用いられている。これらのうちで
は、非水溶媒中で高いイオン伝導度を示し、広い電位窓
を有することから、六フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ
6）が多く用いられている。
ｌＯ4）、四フッ化ホウ酸リチウム（ＬｉＢＦ4）、六フ
ッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ6）、トリフルオロメタ
ンスルホン酸リチウム（ＬｉＳＯ3ＣＦ3）、ビストリフ
ルオロメタンスルホン酸イミドリチウム（（ＣＦ3Ｓ
Ｏ2）2ＮＬｉ）等が用いられている。これらのうちで
は、非水溶媒中で高いイオン伝導度を示し、広い電位窓
を有することから、六フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ
6）が多く用いられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】六フッ化リン酸リチウ
ムを含有する非水電解液は、室温で８．５ｍＳ／ｃｍ程
度の高いイオン伝導度を有するものの、熱安定性が乏し
い。また、六フッ化リン酸リチウムは、極めて鋭敏に水
分と反応し、分解するという問題を有する。
ムを含有する非水電解液は、室温で８．５ｍＳ／ｃｍ程
度の高いイオン伝導度を有するものの、熱安定性が乏し
い。また、六フッ化リン酸リチウムは、極めて鋭敏に水
分と反応し、分解するという問題を有する。
【０００６】トリフルオロメタンスルホン酸リチウム
（ＬｉＳＯ3ＣＦ3）、ビストリフルオロメタンスルホン
酸イミドリチウム（（ＣＦ3ＳＯ2）2ＮＬｉ）等の使用
も検討されているが、これらの有機アニオンを含む溶質
の多くは非水電解液電池の正極に用いられるアルミニウ
ムの集電体を腐食させるため、実用化が進んでいない。
（ＬｉＳＯ3ＣＦ3）、ビストリフルオロメタンスルホン
酸イミドリチウム（（ＣＦ3ＳＯ2）2ＮＬｉ）等の使用
も検討されているが、これらの有機アニオンを含む溶質
の多くは非水電解液電池の正極に用いられるアルミニウ
ムの集電体を腐食させるため、実用化が進んでいない。
【０００７】一方、リチウム一次電池で一般に用いられ
ている四フッ化ホウ酸リチウム（ＬｉＢＦ4）は、六フ
ッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ6）に比べて熱安定性が
高く、六フッ化リン酸リチウムと同程度の電位窓を有す
る。しかし、四フッ化ホウ酸リチウムを非水溶媒に溶解
しても、室温で２．９ｍＳ／ｃｍ程度の低いイオン伝導
度を有する非水電解液しか得られないため、リチウム二
次電池には用いられていない。
ている四フッ化ホウ酸リチウム（ＬｉＢＦ4）は、六フ
ッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ6）に比べて熱安定性が
高く、六フッ化リン酸リチウムと同程度の電位窓を有す
る。しかし、四フッ化ホウ酸リチウムを非水溶媒に溶解
しても、室温で２．９ｍＳ／ｃｍ程度の低いイオン伝導
度を有する非水電解液しか得られないため、リチウム二
次電池には用いられていない。
【０００８】四フッ化ホウ酸リチウムのイオン伝導度が
六フッ化リン酸リチウムに比べて低いのは、電子吸引性
を有するフッ素がリンには６個結合しているのに対し、
ホウ素には４個しか結合していないことに起因する。結
合しているフッ素の数に対応してＢＦ4アニオン部の電
気陰性度はＰＦ6アニオン部のそれよりも小さいため、
四フッ化ホウ酸リチウムはイオン解離しにくいと考えら
れる。また、ＢＦ4アニオンはアニオン径が小さいた
め、会合を起こして電解液のイオン伝導度を低下させや
すいと考えられる。
六フッ化リン酸リチウムに比べて低いのは、電子吸引性
を有するフッ素がリンには６個結合しているのに対し、
ホウ素には４個しか結合していないことに起因する。結
合しているフッ素の数に対応してＢＦ4アニオン部の電
気陰性度はＰＦ6アニオン部のそれよりも小さいため、
四フッ化ホウ酸リチウムはイオン解離しにくいと考えら
れる。また、ＢＦ4アニオンはアニオン径が小さいた
め、会合を起こして電解液のイオン伝導度を低下させや
すいと考えられる。
【０００９】電解コンデンサの非水電解液においても、
イオン解離してＢＦ4アニオンを生じる溶質が多く用い
られる。電解コンデンサにおいては、陽極箔上に形成さ
れたアルミニウムやタンタル等の酸化物からなる誘電体
層と陰極箔との間に非水電解液が介在している。従っ
て、非水電解液のイオン伝導度は電解コンデンサの誘電
損失に大きな影響を及ぼす。誘電損失が大きくなると、
電解コンデンサの周波数特性が低下し、充放電特性も低
下する。
イオン解離してＢＦ4アニオンを生じる溶質が多く用い
られる。電解コンデンサにおいては、陽極箔上に形成さ
れたアルミニウムやタンタル等の酸化物からなる誘電体
層と陰極箔との間に非水電解液が介在している。従っ
て、非水電解液のイオン伝導度は電解コンデンサの誘電
損失に大きな影響を及ぼす。誘電損失が大きくなると、
電解コンデンサの周波数特性が低下し、充放電特性も低
下する。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、非水溶媒およ
び一般式：ＭＢＲ1Ｒ2Ｒ3Ｒ4（Ｍはアルカリ金属または
アンモニウム基、Ｒ1〜Ｒ4は電子吸引基であり、Ｒ1〜
Ｒ4は同時にフッ素原子となることはない）で表される
溶質からなることを特徴とする非水電解液に関する。溶
質は、通常、アニオンとカチオンからなり、両者間には
イオン結合が形成されているため、一般式：ＭＢＲ1Ｒ2
Ｒ3Ｒ4は、例えば一般式：Ｍ+・（ＢＲ1Ｒ2Ｒ3Ｒ4）-と
表すこともできる。
び一般式：ＭＢＲ1Ｒ2Ｒ3Ｒ4（Ｍはアルカリ金属または
アンモニウム基、Ｒ1〜Ｒ4は電子吸引基であり、Ｒ1〜
Ｒ4は同時にフッ素原子となることはない）で表される
溶質からなることを特徴とする非水電解液に関する。溶
質は、通常、アニオンとカチオンからなり、両者間には
イオン結合が形成されているため、一般式：ＭＢＲ1Ｒ2
Ｒ3Ｒ4は、例えば一般式：Ｍ+・（ＢＲ1Ｒ2Ｒ3Ｒ4）-と
表すこともできる。
【００１１】前記電子吸引基の少なくとも１つは、一般
式：ＣnＦ2n+1（ｎは１〜４の整数）またはＣmＦ2m+1Ｓ
Ｏ2（ｍは１〜４の整数）で表されることが好ましい。
さらに、残りの基はフッ素原子であることが好ましい。
また、前記アンモニウム基としては、一般式：ＮＲ5Ｒ6
Ｒ7Ｒ8（Ｒ5〜Ｒ8は、それぞれ独立に、水素原子、アル
キル基、アルケニル基またはアリール基）で表されるも
のが好ましい。本発明は、また、前記非水電解液を含む
非水電気化学装置に関する。
式：ＣnＦ2n+1（ｎは１〜４の整数）またはＣmＦ2m+1Ｓ
Ｏ2（ｍは１〜４の整数）で表されることが好ましい。
さらに、残りの基はフッ素原子であることが好ましい。
また、前記アンモニウム基としては、一般式：ＮＲ5Ｒ6
Ｒ7Ｒ8（Ｒ5〜Ｒ8は、それぞれ独立に、水素原子、アル
キル基、アルケニル基またはアリール基）で表されるも
のが好ましい。本発明は、また、前記非水電解液を含む
非水電気化学装置に関する。
【００１２】例えば非水電解液電池に含まれる非水電解
液を得る場合、前記溶質は、ＬｉＢ（ＣＦ3）4、ＬｉＢ
Ｆ（ＣＦ3）3、ＬｉＢＦ2（ＣＦ3）2、ＬｉＢＦ3（ＣＦ
3）、ＬｉＢ（Ｃ2Ｆ5）4、ＬｉＢＦ（Ｃ2Ｆ5）3、Ｌｉ
ＢＦ2（Ｃ2Ｆ5）2、ＬｉＢＦ 3（Ｃ2Ｆ5）、ＬｉＢ（Ｃ
Ｆ3ＳＯ2）4、ＬｉＢＦ（ＣＦ3ＳＯ2）3、ＬｉＢＦ
2（ＣＦ3ＳＯ2）2、ＬｉＢＦ3（ＣＦ3ＳＯ2）、ＬｉＢ
（Ｃ2Ｆ5ＳＯ2）4、ＬｉＢＦ（Ｃ2Ｆ5ＳＯ2）3、ＬｉＢ
Ｆ2（Ｃ2Ｆ5ＳＯ2）2およびＬｉＢＦ3（Ｃ2Ｆ5ＳＯ2）
よりなる群から選ばれた少なくとも１種からなることが
好ましい。本発明は、また、正極、負極、前記正極と負
極との間に介在するセパレータおよび前記非水電解液か
らなる非水電解液電池に関する。
液を得る場合、前記溶質は、ＬｉＢ（ＣＦ3）4、ＬｉＢ
Ｆ（ＣＦ3）3、ＬｉＢＦ2（ＣＦ3）2、ＬｉＢＦ3（ＣＦ
3）、ＬｉＢ（Ｃ2Ｆ5）4、ＬｉＢＦ（Ｃ2Ｆ5）3、Ｌｉ
ＢＦ2（Ｃ2Ｆ5）2、ＬｉＢＦ 3（Ｃ2Ｆ5）、ＬｉＢ（Ｃ
Ｆ3ＳＯ2）4、ＬｉＢＦ（ＣＦ3ＳＯ2）3、ＬｉＢＦ
2（ＣＦ3ＳＯ2）2、ＬｉＢＦ3（ＣＦ3ＳＯ2）、ＬｉＢ
（Ｃ2Ｆ5ＳＯ2）4、ＬｉＢＦ（Ｃ2Ｆ5ＳＯ2）3、ＬｉＢ
Ｆ2（Ｃ2Ｆ5ＳＯ2）2およびＬｉＢＦ3（Ｃ2Ｆ5ＳＯ2）
よりなる群から選ばれた少なくとも１種からなることが
好ましい。本発明は、また、正極、負極、前記正極と負
極との間に介在するセパレータおよび前記非水電解液か
らなる非水電解液電池に関する。
【００１３】例えば電解コンデンサに含まれる非水電解
液を得る場合、前記溶質は、（ＣＨ 3）4ＮＢ（Ｃ
Ｆ3）4、（ＣＨ3）4ＮＢＦ（ＣＦ3）3、（ＣＨ3）4ＮＢ
Ｆ2（ＣＦ3）2、（ＣＨ3）4ＮＢＦ3（ＣＦ3）、（Ｃ
Ｈ3）4ＮＢ（Ｃ2Ｆ5）4、（ＣＨ3）4ＮＢＦ（Ｃ
2Ｆ5）3、（ＣＨ3）4ＮＢＦ2（Ｃ2Ｆ5）2、（ＣＨ3）4
ＮＢＦ3（Ｃ2Ｆ5）、（Ｃ2Ｈ5）4ＮＢ（ＣＦ3）4、（Ｃ
2Ｈ5）4ＮＢＦ（ＣＦ3）3、（Ｃ2Ｈ5）4ＮＢＦ2（Ｃ
Ｆ3）2、（Ｃ2Ｈ5）4ＮＢＦ3（ＣＦ3）、（Ｃ2Ｈ5）4Ｎ
Ｂ（Ｃ2Ｆ5）4、（Ｃ2Ｈ5）4ＮＢＦ（Ｃ2Ｆ5）3、（Ｃ2
Ｈ5）4ＮＢＦ2（Ｃ2Ｆ5）2、（Ｃ2Ｈ5）4ＮＢＦ3（Ｃ2
Ｆ5）、（（ＣＨ3）3Ｃ）4ＮＢ（ＣＦ3）4、（（Ｃ
Ｈ3）3Ｃ）4ＮＢＦ（ＣＦ3）3、（（ＣＨ3）3Ｃ）4ＮＢ
Ｆ2（ＣＦ3）2、（（ＣＨ3）3Ｃ）4ＮＢＦ3（ＣＦ3）、
（（ＣＨ3）3Ｃ）4ＮＢ（Ｃ2Ｆ5）4、（（ＣＨ3）3Ｃ）
4ＮＢＦ（Ｃ2Ｆ5）3、（（ＣＨ3）3Ｃ）4ＮＢＦ2（Ｃ2
Ｆ5）2、（（ＣＨ3）3Ｃ） 4ＮＢＦ3（Ｃ2Ｆ5）、（ＣＨ
3）4ＮＢ（ＣＦ3ＳＯ2）4、（ＣＨ3）4ＮＢＦ（ＣＦ3Ｓ
Ｏ2）3、（ＣＨ3）4ＮＢＦ2（ＣＦ3ＳＯ2）2、（Ｃ
Ｈ3）4ＮＢＦ3（ＣＦ3ＳＯ2）、（ＣＨ3）4ＮＢ（Ｃ2Ｆ
5ＳＯ2）4、（ＣＨ3）4ＮＢＦ（Ｃ2Ｆ5ＳＯ2） 3、（Ｃ
Ｈ3）4ＮＢＦ2（Ｃ2Ｆ5ＳＯ2）2、（ＣＨ3）4ＮＢＦ
3（Ｃ2Ｆ5ＳＯ2）、（Ｃ2Ｈ5）4ＮＢ（ＣＦ3ＳＯ2）4、
（Ｃ2Ｈ5）4ＮＢＦ（ＣＦ3ＳＯ2）3、（Ｃ2Ｈ5）4ＮＢ
Ｆ2（ＣＦ3ＳＯ2）2、（Ｃ2Ｈ5）4ＮＢＦ3（ＣＦ3Ｓ
Ｏ2）、（Ｃ2Ｈ5）4ＮＢ（Ｃ2Ｆ5ＳＯ2）4、（Ｃ2Ｈ5）
4ＮＢＦ（Ｃ2Ｆ5ＳＯ2）3、（Ｃ2Ｈ5）4ＮＢＦ2（Ｃ2Ｆ
5ＳＯ2）2、（Ｃ2Ｈ5）4ＮＢＦ3（Ｃ2Ｆ5ＳＯ2）、
（（ＣＨ3）3Ｃ）4ＮＢ（ＣＦ3ＳＯ2）4、（（ＣＨ3）3
Ｃ）4ＮＢＦ（ＣＦ3ＳＯ2）3、（（ＣＨ3）3Ｃ）4ＮＢ
Ｆ2（ＣＦ3ＳＯ2）2、（（ＣＨ3）3Ｃ）4ＮＢＦ3（ＣＦ
3ＳＯ2）、（（ＣＨ3）3Ｃ）4ＮＢ（Ｃ2Ｆ5ＳＯ2）4、
（（ＣＨ3）3Ｃ）4ＮＢＦ（Ｃ2Ｆ5ＳＯ2）3、（（Ｃ
Ｈ3）3Ｃ）4ＮＢＦ2（Ｃ2Ｆ5ＳＯ2）2および（（Ｃ
Ｈ3）3Ｃ）4ＮＢＦ3（Ｃ2Ｆ5ＳＯ2）よりなる群から選
ばれた少なくとも１種からなることが好ましい。本発明
は、また、誘電体層を有する陽極箔、陰極箔、前記陽極
箔と陰極箔との間に介在するセパレータおよび前記非水
電解液からなる非水電解液電解コンデンサに関する。
液を得る場合、前記溶質は、（ＣＨ 3）4ＮＢ（Ｃ
Ｆ3）4、（ＣＨ3）4ＮＢＦ（ＣＦ3）3、（ＣＨ3）4ＮＢ
Ｆ2（ＣＦ3）2、（ＣＨ3）4ＮＢＦ3（ＣＦ3）、（Ｃ
Ｈ3）4ＮＢ（Ｃ2Ｆ5）4、（ＣＨ3）4ＮＢＦ（Ｃ
2Ｆ5）3、（ＣＨ3）4ＮＢＦ2（Ｃ2Ｆ5）2、（ＣＨ3）4
ＮＢＦ3（Ｃ2Ｆ5）、（Ｃ2Ｈ5）4ＮＢ（ＣＦ3）4、（Ｃ
2Ｈ5）4ＮＢＦ（ＣＦ3）3、（Ｃ2Ｈ5）4ＮＢＦ2（Ｃ
Ｆ3）2、（Ｃ2Ｈ5）4ＮＢＦ3（ＣＦ3）、（Ｃ2Ｈ5）4Ｎ
Ｂ（Ｃ2Ｆ5）4、（Ｃ2Ｈ5）4ＮＢＦ（Ｃ2Ｆ5）3、（Ｃ2
Ｈ5）4ＮＢＦ2（Ｃ2Ｆ5）2、（Ｃ2Ｈ5）4ＮＢＦ3（Ｃ2
Ｆ5）、（（ＣＨ3）3Ｃ）4ＮＢ（ＣＦ3）4、（（Ｃ
Ｈ3）3Ｃ）4ＮＢＦ（ＣＦ3）3、（（ＣＨ3）3Ｃ）4ＮＢ
Ｆ2（ＣＦ3）2、（（ＣＨ3）3Ｃ）4ＮＢＦ3（ＣＦ3）、
（（ＣＨ3）3Ｃ）4ＮＢ（Ｃ2Ｆ5）4、（（ＣＨ3）3Ｃ）
4ＮＢＦ（Ｃ2Ｆ5）3、（（ＣＨ3）3Ｃ）4ＮＢＦ2（Ｃ2
Ｆ5）2、（（ＣＨ3）3Ｃ） 4ＮＢＦ3（Ｃ2Ｆ5）、（ＣＨ
3）4ＮＢ（ＣＦ3ＳＯ2）4、（ＣＨ3）4ＮＢＦ（ＣＦ3Ｓ
Ｏ2）3、（ＣＨ3）4ＮＢＦ2（ＣＦ3ＳＯ2）2、（Ｃ
Ｈ3）4ＮＢＦ3（ＣＦ3ＳＯ2）、（ＣＨ3）4ＮＢ（Ｃ2Ｆ
5ＳＯ2）4、（ＣＨ3）4ＮＢＦ（Ｃ2Ｆ5ＳＯ2） 3、（Ｃ
Ｈ3）4ＮＢＦ2（Ｃ2Ｆ5ＳＯ2）2、（ＣＨ3）4ＮＢＦ
3（Ｃ2Ｆ5ＳＯ2）、（Ｃ2Ｈ5）4ＮＢ（ＣＦ3ＳＯ2）4、
（Ｃ2Ｈ5）4ＮＢＦ（ＣＦ3ＳＯ2）3、（Ｃ2Ｈ5）4ＮＢ
Ｆ2（ＣＦ3ＳＯ2）2、（Ｃ2Ｈ5）4ＮＢＦ3（ＣＦ3Ｓ
Ｏ2）、（Ｃ2Ｈ5）4ＮＢ（Ｃ2Ｆ5ＳＯ2）4、（Ｃ2Ｈ5）
4ＮＢＦ（Ｃ2Ｆ5ＳＯ2）3、（Ｃ2Ｈ5）4ＮＢＦ2（Ｃ2Ｆ
5ＳＯ2）2、（Ｃ2Ｈ5）4ＮＢＦ3（Ｃ2Ｆ5ＳＯ2）、
（（ＣＨ3）3Ｃ）4ＮＢ（ＣＦ3ＳＯ2）4、（（ＣＨ3）3
Ｃ）4ＮＢＦ（ＣＦ3ＳＯ2）3、（（ＣＨ3）3Ｃ）4ＮＢ
Ｆ2（ＣＦ3ＳＯ2）2、（（ＣＨ3）3Ｃ）4ＮＢＦ3（ＣＦ
3ＳＯ2）、（（ＣＨ3）3Ｃ）4ＮＢ（Ｃ2Ｆ5ＳＯ2）4、
（（ＣＨ3）3Ｃ）4ＮＢＦ（Ｃ2Ｆ5ＳＯ2）3、（（Ｃ
Ｈ3）3Ｃ）4ＮＢＦ2（Ｃ2Ｆ5ＳＯ2）2および（（Ｃ
Ｈ3）3Ｃ）4ＮＢＦ3（Ｃ2Ｆ5ＳＯ2）よりなる群から選
ばれた少なくとも１種からなることが好ましい。本発明
は、また、誘電体層を有する陽極箔、陰極箔、前記陽極
箔と陰極箔との間に介在するセパレータおよび前記非水
電解液からなる非水電解液電解コンデンサに関する。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明では、四フッ化ホウ酸リチ
ウムと同程度の熱安定性を有し、アニオン部の電気陰性
度が高く、非水溶媒中でイオン解離しやすいホウ酸塩を
用いる。前記ホウ酸塩は、例えば四フッ化ホウ酸塩のホ
ウ素に結合したフッ素の一部又は全部をパーフルオロア
ルキル基（ＣnＦ2n+1）またはパーフルオロアルキルス
ルホン酸基（ＣmＦ2m+1ＳＯ2）で置換したものである。
パーフルオロアルキル基またはパーフルオロアルキルス
ルホン酸基は強力な電子吸引性を有するため、これらの
基を有するホウ酸塩は非水溶媒中でイオン解離しやすく
なる。従って、前記ホウ酸塩を用いれば、熱安定性が高
く、六フッ化リン酸リチウムに比べて高いイオン伝導度
を有する非水電解液を得ることができ、高率充放電を良
好に行い得る非水電気化学装置を提供することが可能に
なる。
ウムと同程度の熱安定性を有し、アニオン部の電気陰性
度が高く、非水溶媒中でイオン解離しやすいホウ酸塩を
用いる。前記ホウ酸塩は、例えば四フッ化ホウ酸塩のホ
ウ素に結合したフッ素の一部又は全部をパーフルオロア
ルキル基（ＣnＦ2n+1）またはパーフルオロアルキルス
ルホン酸基（ＣmＦ2m+1ＳＯ2）で置換したものである。
パーフルオロアルキル基またはパーフルオロアルキルス
ルホン酸基は強力な電子吸引性を有するため、これらの
基を有するホウ酸塩は非水溶媒中でイオン解離しやすく
なる。従って、前記ホウ酸塩を用いれば、熱安定性が高
く、六フッ化リン酸リチウムに比べて高いイオン伝導度
を有する非水電解液を得ることができ、高率充放電を良
好に行い得る非水電気化学装置を提供することが可能に
なる。
【００１５】溶質のアニオン部の電気陰性度は、ホウ素
に結合する電子吸引性基の数が多いほど大きくなり、溶
質はイオン解離しやすくなる。また、ホウ素に結合する
電子吸引性基の数が多いほどアニオン径が大きくなるた
め、アニオンの会合も起こりにくくなると考えられる。
に結合する電子吸引性基の数が多いほど大きくなり、溶
質はイオン解離しやすくなる。また、ホウ素に結合する
電子吸引性基の数が多いほどアニオン径が大きくなるた
め、アニオンの会合も起こりにくくなると考えられる。
【００１６】実施の形態１ 本実施の形態では、リチウム一次電池、リチウム二次電
池、リチウムイオン電池、ポリマー電池等の電池に好適
な非水電解液について説明する。本実施の形態の非水電
解液は、以下の溶質を以下の非水溶媒に溶解すれば得ら
れる。
池、リチウムイオン電池、ポリマー電池等の電池に好適
な非水電解液について説明する。本実施の形態の非水電
解液は、以下の溶質を以下の非水溶媒に溶解すれば得ら
れる。
【００１７】（ｉ）溶質 本実施の形態の非水電解液は、一般式：Ｍ’ＢＲ1Ｒ2Ｒ
3Ｒ4（Ｍ’はＬｉ、Ｎａ、Ｋ等のアルカリ金属、Ｒ1〜
Ｒ4は電子吸引基であり、Ｒ1〜Ｒ4は同時にフッ素原子
となることはない）で表される溶質を含んでいる。前記
電子吸引基としては、一般式：ＣnＦ2n+1（ｎは１〜４
の整数）またはＣmＦ2m+1ＳＯ2（ｍは１〜４の整数）で
表される基が好ましい。また、一般式：ＣnＦ2n+1で表
される基を有するアニオンは、一般式：ＣmＦ2m+1ＳＯ2
で表される基を有するアニオンよりも小さいため、前者
を含む非水電解液のイオン伝導度の方が高くなる。従っ
て、一般式：ＣnＦ2n+1（ｎは１〜４の整数）で表され
る基の方がより好ましい。
3Ｒ4（Ｍ’はＬｉ、Ｎａ、Ｋ等のアルカリ金属、Ｒ1〜
Ｒ4は電子吸引基であり、Ｒ1〜Ｒ4は同時にフッ素原子
となることはない）で表される溶質を含んでいる。前記
電子吸引基としては、一般式：ＣnＦ2n+1（ｎは１〜４
の整数）またはＣmＦ2m+1ＳＯ2（ｍは１〜４の整数）で
表される基が好ましい。また、一般式：ＣnＦ2n+1で表
される基を有するアニオンは、一般式：ＣmＦ2m+1ＳＯ2
で表される基を有するアニオンよりも小さいため、前者
を含む非水電解液のイオン伝導度の方が高くなる。従っ
て、一般式：ＣnＦ2n+1（ｎは１〜４の整数）で表され
る基の方がより好ましい。
【００１８】フッ素以外の電子吸引基の数は、１個以上
あればよいが、合成が容易である点などから、２〜３個
が好ましい。例えば、一般式：Ｍ’Ｂ（ＣnＦ2n+1）2Ｆ
2で表される溶質や一般式：Ｍ’Ｂ（ＣnＦ2n+1）3Ｆで
表される溶質が好ましい。ｎ、ｍは、１〜４の整数であ
ればよいが、ｎ、ｍが小さすぎると電子吸引基の電子吸
引効果が小さくなり、大きすぎるとアニオン径が大きく
なってしまうことから、特に２であることが好ましい。
あればよいが、合成が容易である点などから、２〜３個
が好ましい。例えば、一般式：Ｍ’Ｂ（ＣnＦ2n+1）2Ｆ
2で表される溶質や一般式：Ｍ’Ｂ（ＣnＦ2n+1）3Ｆで
表される溶質が好ましい。ｎ、ｍは、１〜４の整数であ
ればよいが、ｎ、ｍが小さすぎると電子吸引基の電子吸
引効果が小さくなり、大きすぎるとアニオン径が大きく
なってしまうことから、特に２であることが好ましい。
【００１９】前記溶質の具体例としては、ＬｉＢ（ＣＦ
3）4、ＬｉＢＦ（ＣＦ3）3、ＬｉＢＦ2（ＣＦ3）2、Ｌ
ｉＢＦ3（ＣＦ3）、ＬｉＢ（Ｃ2Ｆ5）4、ＬｉＢＦ（Ｃ2
Ｆ5） 3、ＬｉＢＦ2（Ｃ2Ｆ5）2、ＬｉＢＦ3（Ｃ
2Ｆ5）、ＬｉＢ（ＣＦ3ＳＯ2）4、ＬｉＢＦ（ＣＦ3ＳＯ
2）3、ＬｉＢＦ2（ＣＦ3ＳＯ2）2、ＬｉＢＦ3（ＣＦ3Ｓ
Ｏ2）、ＬｉＢ（Ｃ2Ｆ5ＳＯ2）4、ＬｉＢＦ（Ｃ2Ｆ5Ｓ
Ｏ2）3、ＬｉＢＦ2（Ｃ2Ｆ5ＳＯ2）2、ＬｉＢＦ3（Ｃ2
Ｆ5ＳＯ2）などが挙げられる。これらは単独で用いても
よく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
3）4、ＬｉＢＦ（ＣＦ3）3、ＬｉＢＦ2（ＣＦ3）2、Ｌ
ｉＢＦ3（ＣＦ3）、ＬｉＢ（Ｃ2Ｆ5）4、ＬｉＢＦ（Ｃ2
Ｆ5） 3、ＬｉＢＦ2（Ｃ2Ｆ5）2、ＬｉＢＦ3（Ｃ
2Ｆ5）、ＬｉＢ（ＣＦ3ＳＯ2）4、ＬｉＢＦ（ＣＦ3ＳＯ
2）3、ＬｉＢＦ2（ＣＦ3ＳＯ2）2、ＬｉＢＦ3（ＣＦ3Ｓ
Ｏ2）、ＬｉＢ（Ｃ2Ｆ5ＳＯ2）4、ＬｉＢＦ（Ｃ2Ｆ5Ｓ
Ｏ2）3、ＬｉＢＦ2（Ｃ2Ｆ5ＳＯ2）2、ＬｉＢＦ3（Ｃ2
Ｆ5ＳＯ2）などが挙げられる。これらは単独で用いても
よく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００２０】非水電解液は、さらにＬｉＣｌＯ4 、Ｌｉ
ＢＦ4 、ＬｉＰＦ6 、ＬｉＡｌＣｌ4、ＬｉＳｂＦ6、Ｌｉ
ＳＣＮ、ＬｉＣＦ3ＳＯ3 、ＬｉＣＦ3ＣＯ2、Ｌｉ（ＣＦ3
ＳＯ2）2、ＬｉＡｓＦ6 、ＬｉＢ10Ｃｌ10、低級脂肪族カ
ルボン酸リチウム、ＬｉＣｌ、ＬｉＢｒ、ＬｉＩ、クロロ
ボランリチウム、ビス（１，２−ベンゼンジオレート
（２−）−Ｏ、Ｏ’）ホウ酸リチウム、ビス（２，３−
ナフタレンジオレート（２−）−Ｏ、Ｏ’）ホウ酸リチ
ウム、ビス（２，２’−ビフェニルジオレート（２−）
−Ｏ、Ｏ’）ホウ酸リチウム、ビス（５−フルオロ−２
−オレート−１−ベンゼンスルホン酸−Ｏ、Ｏ’）ホウ
酸リチウム等のホウ酸塩、ビステトラフルオロメタンス
ルホン酸イミドリチウム（（ＣＦ3ＳＯ2）2ＮＬｉ）、
テトラフルオロメタンスルホン酸ノナフルオロブタンス
ルホン酸イミドリチウム（ＬｉＮ（ＣＦ3ＳＯ2）（Ｃ4
Ｆ9ＳＯ2））、ビスペンタフルオロエタンスルホン酸イ
ミドリチウム（（Ｃ2Ｆ5ＳＯ2）2ＮＬｉ）等のイミド塩
等を含有してもよい。
ＢＦ4 、ＬｉＰＦ6 、ＬｉＡｌＣｌ4、ＬｉＳｂＦ6、Ｌｉ
ＳＣＮ、ＬｉＣＦ3ＳＯ3 、ＬｉＣＦ3ＣＯ2、Ｌｉ（ＣＦ3
ＳＯ2）2、ＬｉＡｓＦ6 、ＬｉＢ10Ｃｌ10、低級脂肪族カ
ルボン酸リチウム、ＬｉＣｌ、ＬｉＢｒ、ＬｉＩ、クロロ
ボランリチウム、ビス（１，２−ベンゼンジオレート
（２−）−Ｏ、Ｏ’）ホウ酸リチウム、ビス（２，３−
ナフタレンジオレート（２−）−Ｏ、Ｏ’）ホウ酸リチ
ウム、ビス（２，２’−ビフェニルジオレート（２−）
−Ｏ、Ｏ’）ホウ酸リチウム、ビス（５−フルオロ−２
−オレート−１−ベンゼンスルホン酸−Ｏ、Ｏ’）ホウ
酸リチウム等のホウ酸塩、ビステトラフルオロメタンス
ルホン酸イミドリチウム（（ＣＦ3ＳＯ2）2ＮＬｉ）、
テトラフルオロメタンスルホン酸ノナフルオロブタンス
ルホン酸イミドリチウム（ＬｉＮ（ＣＦ3ＳＯ2）（Ｃ4
Ｆ9ＳＯ2））、ビスペンタフルオロエタンスルホン酸イ
ミドリチウム（（Ｃ2Ｆ5ＳＯ2）2ＮＬｉ）等のイミド塩
等を含有してもよい。
【００２１】（ii）非水溶媒 非水溶媒としては、炭酸エチレン、炭酸プロピレン、炭
酸ブチレン、炭酸ビニレンといった環状炭酸エステルや
その誘導体、炭酸ジメチル、炭酸ジエチル、炭酸エチル
メチル等の鎖状炭酸エステルやその誘導体、γ−ブチロ
ラクトン、γ−バレロラクトンといった環状カルボン酸
エステルやその誘導体、ギ酸メチル、酢酸メチル、プロ
ピオン酸メチル、プロピオン酸エチル等の脂肪族カルボ
ン酸エステルやその誘導体、ジメトキシメタン、ジエチ
ルエーテル、１，２―ジメトキシエタン、１，２−ジエ
トキシエタン、エトキシメトキシエタン、１，３−ジメ
トキシプロパン等の鎖状エーテルやその誘導体、テトラ
ヒドロフラン、２−メチルテトラヒドロフラン、１，３
−ジオキソラン等の環状エーテルやその誘導体、ジメチ
ルスルホキシド、１，３−ジオキソラン、ホルムアミ
ド、アセトアミド、ジメチルホルムアミド、ジオキソラ
ン、アセトニトリル、プロピルニトリル、ニトロメタ
ン、エチルモノグライム、リン酸トリエステル、トリメ
トキシメタン、ジオキソラン誘導体、スルホラン、メチ
ルスルホラン、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノ
ン、３−メチル−２−オキサゾリジノン、エチルエーテ
ル、１，３−プロパンサルトン、アニソール、ジメチル
スルホキシド、Ｎ−メチルピロリドン等を挙げることが
できる。これらは単独で用いてもよく、２種以上を混合
して用いてもよい。
酸ブチレン、炭酸ビニレンといった環状炭酸エステルや
その誘導体、炭酸ジメチル、炭酸ジエチル、炭酸エチル
メチル等の鎖状炭酸エステルやその誘導体、γ−ブチロ
ラクトン、γ−バレロラクトンといった環状カルボン酸
エステルやその誘導体、ギ酸メチル、酢酸メチル、プロ
ピオン酸メチル、プロピオン酸エチル等の脂肪族カルボ
ン酸エステルやその誘導体、ジメトキシメタン、ジエチ
ルエーテル、１，２―ジメトキシエタン、１，２−ジエ
トキシエタン、エトキシメトキシエタン、１，３−ジメ
トキシプロパン等の鎖状エーテルやその誘導体、テトラ
ヒドロフラン、２−メチルテトラヒドロフラン、１，３
−ジオキソラン等の環状エーテルやその誘導体、ジメチ
ルスルホキシド、１，３−ジオキソラン、ホルムアミ
ド、アセトアミド、ジメチルホルムアミド、ジオキソラ
ン、アセトニトリル、プロピルニトリル、ニトロメタ
ン、エチルモノグライム、リン酸トリエステル、トリメ
トキシメタン、ジオキソラン誘導体、スルホラン、メチ
ルスルホラン、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノ
ン、３−メチル−２−オキサゾリジノン、エチルエーテ
ル、１，３−プロパンサルトン、アニソール、ジメチル
スルホキシド、Ｎ−メチルピロリドン等を挙げることが
できる。これらは単独で用いてもよく、２種以上を混合
して用いてもよい。
【００２２】溶質の非水電解液における濃度は、特に限
定されないが０．２〜２モル／リットルが好ましく、特
に０．５〜１．５モル／リットルが好ましい。
定されないが０．２〜２モル／リットルが好ましく、特
に０．５〜１．５モル／リットルが好ましい。
【００２３】実施の形態２ 本実施の形態では、実施の形態１の非水電解液を含む非
水電解液電池について説明する。非水電解液電池は、正
極、負極、前記正極と負極の間に介在するセパレータお
よび非水電解液から構成されている。
水電解液電池について説明する。非水電解液電池は、正
極、負極、前記正極と負極の間に介在するセパレータお
よび非水電解液から構成されている。
【００２４】（ｉ）負極 負極は、例えば負極活物質、導電剤、結着剤等を含む負
極合剤を集電体の表面に塗着して作製される。負極活物
質としては、金属リチウム、リチウムイオンを吸蔵・放
出することが可能な材料等を使用する。リチウムイオン
を吸蔵・放出することが可能な材料としては、熱分解炭
素、コークス（ピッチコークス、ニードルコークス、石
油コークス等）、グラファイト、ガラス状炭素、有機高
分子化合物焼成体（フェノール樹脂、フラン樹脂等を適
当な温度で焼成し炭素化したもの）、炭素繊維、活性炭
素等の炭素材料、ポリアセチレン、ポリピロール、ポリ
アセン等のポリマー、Ｌｉ4/3Ｔｉ5/3Ｏ4、ＴｉＳ 2等の
リチウム含有遷移金属酸化物あるいは遷移金属硫化物、
アルカリ金属と合金化するＡｌ、Ｐｂ、Ｓｎ、Ｂｉ、Ｓ
ｉ等の金属、アルカリ金属を格子間に挿入することので
きる立方晶系の金属間化合物（ＡｌＳｂ、Ｍｇ2Ｓｉ、
ＮｉＳｉ2）やリチウム窒素化合物（Ｌｉ3-xＭxＮ（Ｍ:
遷移金属））等が挙げられる。これらは単独で用いても
よく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。これらの
うちでは、アルカリ金属イオンを吸蔵・放出できる炭素
材料が主流である。
極合剤を集電体の表面に塗着して作製される。負極活物
質としては、金属リチウム、リチウムイオンを吸蔵・放
出することが可能な材料等を使用する。リチウムイオン
を吸蔵・放出することが可能な材料としては、熱分解炭
素、コークス（ピッチコークス、ニードルコークス、石
油コークス等）、グラファイト、ガラス状炭素、有機高
分子化合物焼成体（フェノール樹脂、フラン樹脂等を適
当な温度で焼成し炭素化したもの）、炭素繊維、活性炭
素等の炭素材料、ポリアセチレン、ポリピロール、ポリ
アセン等のポリマー、Ｌｉ4/3Ｔｉ5/3Ｏ4、ＴｉＳ 2等の
リチウム含有遷移金属酸化物あるいは遷移金属硫化物、
アルカリ金属と合金化するＡｌ、Ｐｂ、Ｓｎ、Ｂｉ、Ｓ
ｉ等の金属、アルカリ金属を格子間に挿入することので
きる立方晶系の金属間化合物（ＡｌＳｂ、Ｍｇ2Ｓｉ、
ＮｉＳｉ2）やリチウム窒素化合物（Ｌｉ3-xＭxＮ（Ｍ:
遷移金属））等が挙げられる。これらは単独で用いても
よく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。これらの
うちでは、アルカリ金属イオンを吸蔵・放出できる炭素
材料が主流である。
【００２５】負極用導電剤は、電子伝導性材料であれば
何でもよい。例えば、天然黒鉛（鱗片状黒鉛等）、人造
黒鉛等のグラファイト、アセチレンブラック、ケッチェ
ンブラック、チャンネルブラック、ファーネスブラッ
ク、ランプブラック、サーマルブラック等のカーボンブ
ラック、炭素繊維、金属繊維等の導電性繊維、フッ化カ
ーボン、銅、ニッケル等の金属粉末、ポリフェニレン誘
導体等の有機導電性材料等が挙げられる。これらは単独
で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよ
い。これらのうちでは、人造黒鉛、アセチレンブラッ
ク、炭素繊維が特に好ましい。導電剤の使用量は特に限
定されないが、負極活物質１００重量部に対して、１〜
５０重量部が好ましく、特に１〜３０重量部が好まし
い。また、負極活物質は電子伝導性を有するため、導電
剤を用いなくてもよい。
何でもよい。例えば、天然黒鉛（鱗片状黒鉛等）、人造
黒鉛等のグラファイト、アセチレンブラック、ケッチェ
ンブラック、チャンネルブラック、ファーネスブラッ
ク、ランプブラック、サーマルブラック等のカーボンブ
ラック、炭素繊維、金属繊維等の導電性繊維、フッ化カ
ーボン、銅、ニッケル等の金属粉末、ポリフェニレン誘
導体等の有機導電性材料等が挙げられる。これらは単独
で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよ
い。これらのうちでは、人造黒鉛、アセチレンブラッ
ク、炭素繊維が特に好ましい。導電剤の使用量は特に限
定されないが、負極活物質１００重量部に対して、１〜
５０重量部が好ましく、特に１〜３０重量部が好まし
い。また、負極活物質は電子伝導性を有するため、導電
剤を用いなくてもよい。
【００２６】負極用結着剤としては、熱可塑性樹脂、熱
硬化性樹脂のいずれであってもよい。好ましい結着剤と
しては、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリテ
トラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、スチレ
ンブタジエンゴム、テトラフルオロエチレン−ヘキサフ
ルオロプロピレン共重合体、テトラフルオロエチレン−
パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、フッ化
ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、フッ
化ビニリデン−クロロトリフルオロエチレン共重合体、
エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体、ポリクロ
ロトリフルオロエチレン、フッ化ビニリデン−ペンタフ
ルオロプロピレン共重合体、プロピレン−テトラフルオ
ロエチレン共重合体、エチレン−クロロトリフルオロエ
チレン共重合体、フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプ
ロピレン−テトラフルオロエチレン共重合体、フッ化ビ
ニリデン−パーフルオロメチルビニルエーテル−テトラ
フルオロエチレン共重合体、エチレン−アクリル酸共重
合体、エチレン−メタクリル酸共重合体、エチレン−ア
クリル酸メチル共重合体、エチレン−メタクリル酸メチ
ル共重合体を挙げることができる。これらは単独又は２
種以上の混合物として用いることができる。これらのう
ちでは、スチレンブタジエンゴム、ポリフッ化ビニリデ
ン、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−メタク
リル酸共重合体、エチレン−アクリル酸メチル共重合
体、エチレン−メタクリル酸メチル共重合体が特に好ま
しい。
硬化性樹脂のいずれであってもよい。好ましい結着剤と
しては、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリテ
トラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、スチレ
ンブタジエンゴム、テトラフルオロエチレン−ヘキサフ
ルオロプロピレン共重合体、テトラフルオロエチレン−
パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、フッ化
ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、フッ
化ビニリデン−クロロトリフルオロエチレン共重合体、
エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体、ポリクロ
ロトリフルオロエチレン、フッ化ビニリデン−ペンタフ
ルオロプロピレン共重合体、プロピレン−テトラフルオ
ロエチレン共重合体、エチレン−クロロトリフルオロエ
チレン共重合体、フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプ
ロピレン−テトラフルオロエチレン共重合体、フッ化ビ
ニリデン−パーフルオロメチルビニルエーテル−テトラ
フルオロエチレン共重合体、エチレン−アクリル酸共重
合体、エチレン−メタクリル酸共重合体、エチレン−ア
クリル酸メチル共重合体、エチレン−メタクリル酸メチ
ル共重合体を挙げることができる。これらは単独又は２
種以上の混合物として用いることができる。これらのう
ちでは、スチレンブタジエンゴム、ポリフッ化ビニリデ
ン、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−メタク
リル酸共重合体、エチレン−アクリル酸メチル共重合
体、エチレン−メタクリル酸メチル共重合体が特に好ま
しい。
【００２７】負極用集電体としては、電池の内部におい
て化学変化を起こさない電子伝導体であれば何でもよ
い。例えば、材料としてはステンレス鋼、ニッケル、
銅、チタン、炭素、導電性樹脂、銅やステンレス鋼の表
面に炭素、ニッケル、チタン等を付着または被膜させた
もの等が用いられる。これらのうちでは、特に銅または
銅を含む合金が好ましい。また、これらの材料の表面を
酸化して用いることもできる。また、集電体表面に凹凸
を付けることが望ましい。集電体の形状としては、フォ
イル、フィルム、シート、ネット、パンチングされたも
の、ラス体、多孔質体、発泡体、繊維群の成形体等があ
げられる。集電体の厚さは、特に限定されないが一般に
１〜５００μｍである。
て化学変化を起こさない電子伝導体であれば何でもよ
い。例えば、材料としてはステンレス鋼、ニッケル、
銅、チタン、炭素、導電性樹脂、銅やステンレス鋼の表
面に炭素、ニッケル、チタン等を付着または被膜させた
もの等が用いられる。これらのうちでは、特に銅または
銅を含む合金が好ましい。また、これらの材料の表面を
酸化して用いることもできる。また、集電体表面に凹凸
を付けることが望ましい。集電体の形状としては、フォ
イル、フィルム、シート、ネット、パンチングされたも
の、ラス体、多孔質体、発泡体、繊維群の成形体等があ
げられる。集電体の厚さは、特に限定されないが一般に
１〜５００μｍである。
【００２８】（ii）正極 正極は、例えば正極活物質、導電剤、結着剤等を含む正
極合剤を集電体の表面に塗着して作製される。正極活物
質としては、例えばＬｉxＣｏＯ2 、ＬｉxＮｉＯ2、Ｌｉx
ＭｎＯ2 、ＬｉxＣｏyＮｉ1-yＯ2、ＬｉxＣｏyＭ1-yＯz、
ＬｉxＮｉ1-yＭyＯz、ＬｉxＭｎ2Ｏ4、ＬｉxＭｎ2-yＭyＯ
4 （ここで、Ｍ＝Ｎａ、Ｍｇ、Ｓｃ、Ｙ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、
Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｃｒ、Ｐｂ、ＳｂおよびＢよりなる
群から選ばれた少なくとも１種、０≦ｘ≦１．２、０≦
ｙ≦０．９、２．０≦ｚ≦２．３）が挙げられる。上記
ｘ値は、電池の充放電により増減する。また、遷移金属
カルコゲン化物、リチウムを含んでいてもよいバナジウ
ム酸化物やニオブ酸化物、共役系ポリマーからなる有機
導電性物質、シェブレル相化合物等の正極活物質を用い
ることも可能である。複数の異なった正極活物質を混合
して用いることも可能である。正極活物質粒子の平均粒
径は、特に限定はされないが１〜３０μｍであることが
好ましい。
極合剤を集電体の表面に塗着して作製される。正極活物
質としては、例えばＬｉxＣｏＯ2 、ＬｉxＮｉＯ2、Ｌｉx
ＭｎＯ2 、ＬｉxＣｏyＮｉ1-yＯ2、ＬｉxＣｏyＭ1-yＯz、
ＬｉxＮｉ1-yＭyＯz、ＬｉxＭｎ2Ｏ4、ＬｉxＭｎ2-yＭyＯ
4 （ここで、Ｍ＝Ｎａ、Ｍｇ、Ｓｃ、Ｙ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、
Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｃｒ、Ｐｂ、ＳｂおよびＢよりなる
群から選ばれた少なくとも１種、０≦ｘ≦１．２、０≦
ｙ≦０．９、２．０≦ｚ≦２．３）が挙げられる。上記
ｘ値は、電池の充放電により増減する。また、遷移金属
カルコゲン化物、リチウムを含んでいてもよいバナジウ
ム酸化物やニオブ酸化物、共役系ポリマーからなる有機
導電性物質、シェブレル相化合物等の正極活物質を用い
ることも可能である。複数の異なった正極活物質を混合
して用いることも可能である。正極活物質粒子の平均粒
径は、特に限定はされないが１〜３０μｍであることが
好ましい。
【００２９】正極用導電剤は、用いる正極活物質の充放
電電位において、化学変化を起こさない電子伝導性材料
であれば何でもよい。例えば、天然黒鉛（鱗片状黒鉛
等）、人造黒鉛等のグラファイト、アセチレンブラッ
ク、ケッチェンブラック、チャンネルブラック、ファー
ネスブラック、ランプブラック、サーマルブラック等の
カ−ボンブラック、炭素繊維、金属繊維等の導電性繊
維、フッ化カーボン、銅、ニッケル、アルミニウム、銀
等の金属粉末、酸化亜鉛、チタン酸カリウム等の導電性
ウィスカー、酸化チタン等の導電性金属酸化物、ポリフ
ェニレン誘導体等の有機導電性材料等が挙げられる。こ
れらは単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用
いてもよい。これらのうちでは、人造黒鉛、アセチレン
ブラック、ニッケル粉末が特に好ましい。導電剤の使用
量は、特に限定されないが、正極活物質１００重量部に
対して１〜５０重量部が好ましく、特に１〜３０重量部
が好ましい。ただし、カーボンブラックやグラファイト
の場合、正極活物質１００重量部に対して２〜１５重量
部が特に好ましい。
電電位において、化学変化を起こさない電子伝導性材料
であれば何でもよい。例えば、天然黒鉛（鱗片状黒鉛
等）、人造黒鉛等のグラファイト、アセチレンブラッ
ク、ケッチェンブラック、チャンネルブラック、ファー
ネスブラック、ランプブラック、サーマルブラック等の
カ−ボンブラック、炭素繊維、金属繊維等の導電性繊
維、フッ化カーボン、銅、ニッケル、アルミニウム、銀
等の金属粉末、酸化亜鉛、チタン酸カリウム等の導電性
ウィスカー、酸化チタン等の導電性金属酸化物、ポリフ
ェニレン誘導体等の有機導電性材料等が挙げられる。こ
れらは単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用
いてもよい。これらのうちでは、人造黒鉛、アセチレン
ブラック、ニッケル粉末が特に好ましい。導電剤の使用
量は、特に限定されないが、正極活物質１００重量部に
対して１〜５０重量部が好ましく、特に１〜３０重量部
が好ましい。ただし、カーボンブラックやグラファイト
の場合、正極活物質１００重量部に対して２〜１５重量
部が特に好ましい。
【００３０】正極用結着剤としては、熱可塑性樹脂、熱
硬化性樹脂のいずれであってもよい。本発明において好
ましい結着剤は、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデ
ン、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロエチレン
共重合体、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプ
ロピレン共重合体、テトラフルオロエチレン−パーフル
オロアルキルビニルエーテル共重合体、フッ化ビニリデ
ン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、フッ化ビニリ
デン−クロロトリフルオロエチレン共重合体、エチレン
−テトラフルオロエチレン共重合体、ポリクロロトリフ
ルオロエチレン、フッ化ビニリデン−ペンタフルオロプ
ロピレン共重合体、プロピレン−テトラフルオロエチレ
ン共重合体、エチレン−クロロトリフルオロエチレン共
重合体、フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン
−テトラフルオロエチレン共重合体、フッ化ビニリデン
−パーフルオロメチルビニルエーテル−テトラフルオロ
エチレン共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、エ
チレン−メタクリル酸共重合体、エチレン−アクリル酸
メチル共重合体、エチレン−メタクリル酸メチル共重合
体を挙げることができる。これらのうちでは、特にポリ
フッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレンが好ま
しい。
硬化性樹脂のいずれであってもよい。本発明において好
ましい結着剤は、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデ
ン、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロエチレン
共重合体、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプ
ロピレン共重合体、テトラフルオロエチレン−パーフル
オロアルキルビニルエーテル共重合体、フッ化ビニリデ
ン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、フッ化ビニリ
デン−クロロトリフルオロエチレン共重合体、エチレン
−テトラフルオロエチレン共重合体、ポリクロロトリフ
ルオロエチレン、フッ化ビニリデン−ペンタフルオロプ
ロピレン共重合体、プロピレン−テトラフルオロエチレ
ン共重合体、エチレン−クロロトリフルオロエチレン共
重合体、フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン
−テトラフルオロエチレン共重合体、フッ化ビニリデン
−パーフルオロメチルビニルエーテル−テトラフルオロ
エチレン共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、エ
チレン−メタクリル酸共重合体、エチレン−アクリル酸
メチル共重合体、エチレン−メタクリル酸メチル共重合
体を挙げることができる。これらのうちでは、特にポリ
フッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレンが好ま
しい。
【００３１】正極用集電体としては、用いる正極活物質
の充放電電位において化学変化を起こさない電子伝導体
であれば何でもよい。例えば、材料としてはステンレス
鋼、アルミニウム、チタン、炭素、導電性樹脂、アルミ
ニウムやステンレス鋼の表面に炭素、チタン等を付着ま
たは被膜させたものが用いられる。特に、アルミニウム
またはアルミニウムを含む合金が好ましい。これらの材
料の表面を酸化して用いることもできる。また、集電体
表面に凹凸を付けることが望ましい。集電体の形状は、
フォイル、フィルム、シート、ネット、パンチングされ
たもの、ラス体、多孔質体、発泡体、繊維群、不織布体
の成形体等が用いられる。集電体の厚さは 、特に限定
されないが一般に１〜５００μｍである。
の充放電電位において化学変化を起こさない電子伝導体
であれば何でもよい。例えば、材料としてはステンレス
鋼、アルミニウム、チタン、炭素、導電性樹脂、アルミ
ニウムやステンレス鋼の表面に炭素、チタン等を付着ま
たは被膜させたものが用いられる。特に、アルミニウム
またはアルミニウムを含む合金が好ましい。これらの材
料の表面を酸化して用いることもできる。また、集電体
表面に凹凸を付けることが望ましい。集電体の形状は、
フォイル、フィルム、シート、ネット、パンチングされ
たもの、ラス体、多孔質体、発泡体、繊維群、不織布体
の成形体等が用いられる。集電体の厚さは 、特に限定
されないが一般に１〜５００μｍである。
【００３２】正極合剤または負極合剤には、導電剤や結
着剤の他にも各種添加剤を含ませることができる。
着剤の他にも各種添加剤を含ませることができる。
【００３３】セパレータとしては、大きなイオン透過度
と、所定の機械的強度を有する絶縁性の微多孔性薄膜が
用いられる。また、一定温度以上で孔を閉塞し、抵抗を
あげる機能を有することが好ましい。耐有機溶剤性と疎
水性の点から、ポリプロピレン、ポリエチレン等からな
るオレフィン系ポリマーまたはガラス繊維等からなるシ
ート、不織布または織布が用いられる。セパレータが有
する細孔の孔径は、電極から脱離した正極活物質や負極
活物質、結着剤、導電剤が透過しない範囲であることが
望ましく、例えば０．０１〜１μｍが望ましい。セパレ
ータの厚さは、一般的には１０〜３００μｍである。ま
た、空隙率は、一般的には３０〜８０％であることが望
ましい。
と、所定の機械的強度を有する絶縁性の微多孔性薄膜が
用いられる。また、一定温度以上で孔を閉塞し、抵抗を
あげる機能を有することが好ましい。耐有機溶剤性と疎
水性の点から、ポリプロピレン、ポリエチレン等からな
るオレフィン系ポリマーまたはガラス繊維等からなるシ
ート、不織布または織布が用いられる。セパレータが有
する細孔の孔径は、電極から脱離した正極活物質や負極
活物質、結着剤、導電剤が透過しない範囲であることが
望ましく、例えば０．０１〜１μｍが望ましい。セパレ
ータの厚さは、一般的には１０〜３００μｍである。ま
た、空隙率は、一般的には３０〜８０％であることが望
ましい。
【００３４】ポリマー材料に、非水電解液を保持させた
ゲルを正極合剤または負極合剤に含ませたり、非水電解
液を保持するポリマー材料からなる多孔性のセパレータ
を正極または負極と一体化したりして、電池を構成する
ことも可能である。前記ポリマー材料としては、非水電
解液を保持できるものであればよいが、特にフッ化ビニ
リデンとヘキサフルオロプロピレンの共重合体が好まし
い。
ゲルを正極合剤または負極合剤に含ませたり、非水電解
液を保持するポリマー材料からなる多孔性のセパレータ
を正極または負極と一体化したりして、電池を構成する
ことも可能である。前記ポリマー材料としては、非水電
解液を保持できるものであればよいが、特にフッ化ビニ
リデンとヘキサフルオロプロピレンの共重合体が好まし
い。
【００３５】非水電池の形状には、コイン形、ボタン
形、シート形、積層形、円筒形、偏平形、角形、電気自
動車等に用いる大形等がある。本発明の非水電解液電池
は、携帯情報端末、携帯電子機器、家庭用小型電力貯蔵
装置、自動二輪車、電気自動車、ハイブリッド電気自動
車等に用いることができるが、特にこれらに限定される
わけではない。
形、シート形、積層形、円筒形、偏平形、角形、電気自
動車等に用いる大形等がある。本発明の非水電解液電池
は、携帯情報端末、携帯電子機器、家庭用小型電力貯蔵
装置、自動二輪車、電気自動車、ハイブリッド電気自動
車等に用いることができるが、特にこれらに限定される
わけではない。
【００３６】実施の形態３ 本実施の形態では、電解コンデンサに好適な非水電解液
ついて説明する。本実施の形態の非水電解液は、以下の
溶質を以下の非水溶媒に溶解すれば得られる。
ついて説明する。本実施の形態の非水電解液は、以下の
溶質を以下の非水溶媒に溶解すれば得られる。
【００３７】（ｉ）溶質 本実施の形態の非水電解液は、一般式：Ｍ”ＢＲ1Ｒ2Ｒ
3Ｒ4（Ｍ”はアンモニウム基、Ｒ1〜Ｒ4は電子吸引基で
あり、Ｒ1〜Ｒ4は同時にフッ素原子となることはない）
で表される溶質を含んでいる。
3Ｒ4（Ｍ”はアンモニウム基、Ｒ1〜Ｒ4は電子吸引基で
あり、Ｒ1〜Ｒ4は同時にフッ素原子となることはない）
で表される溶質を含んでいる。
【００３８】前記電子吸引基としては、一般式：ＣnＦ
2n+1（ｎは１〜４の整数）またはＣmＦ2m+1ＳＯ2（ｍは
１〜４の整数）で表される基が好ましい。また、一般
式：ＣnＦ2n+1で表される基を有するアニオンは、一般
式：ＣmＦ2m+1ＳＯ2で表される基を有するアニオンより
も小さいため、前者を含む非水電解液のイオン伝導度の
方が高くなる。従って、一般式：ＣnＦ2n+1（ｎは１〜
４の整数）で表される基の方がより好ましい。フッ素以
外の電子吸引基の数は、１個以上あればよいが、合成が
容易である点などから、２〜３個が好ましい。例えば、
一般式：Ｍ”Ｂ（ＣnＦ2n+1）2Ｆ2で表される溶質や一
般式：Ｍ”Ｂ（ＣnＦ2n+1）3Ｆで表される溶質が好まし
い。ｎ、ｍは、１〜４の整数であればよいが、ｎ、ｍが
小さすぎると電子吸引基の電子吸引効果が小さくなり、
大きすぎるとアニオン径が大きくなってしまうことか
ら、特に２であることが好ましい。
2n+1（ｎは１〜４の整数）またはＣmＦ2m+1ＳＯ2（ｍは
１〜４の整数）で表される基が好ましい。また、一般
式：ＣnＦ2n+1で表される基を有するアニオンは、一般
式：ＣmＦ2m+1ＳＯ2で表される基を有するアニオンより
も小さいため、前者を含む非水電解液のイオン伝導度の
方が高くなる。従って、一般式：ＣnＦ2n+1（ｎは１〜
４の整数）で表される基の方がより好ましい。フッ素以
外の電子吸引基の数は、１個以上あればよいが、合成が
容易である点などから、２〜３個が好ましい。例えば、
一般式：Ｍ”Ｂ（ＣnＦ2n+1）2Ｆ2で表される溶質や一
般式：Ｍ”Ｂ（ＣnＦ2n+1）3Ｆで表される溶質が好まし
い。ｎ、ｍは、１〜４の整数であればよいが、ｎ、ｍが
小さすぎると電子吸引基の電子吸引効果が小さくなり、
大きすぎるとアニオン径が大きくなってしまうことか
ら、特に２であることが好ましい。
【００３９】アンモニウム基は、一般式：ＮＲ5Ｒ6Ｒ7
Ｒ8（Ｒ5〜Ｒ8はそれぞれ独立に水素原子、アルキル
基、アルケニル基またはアリール基である）で表される
ものが好ましい。なかでもＲ5〜Ｒ8の全てがアルキル基
であることが好ましく、特に炭素数１〜４のアルキル基
であることが好ましい。例えば、一般式：Ｎ（ＣkＨ
2k+1）4（ｋは１〜４の整数）で表されるアンモニウム
基が好ましい。
Ｒ8（Ｒ5〜Ｒ8はそれぞれ独立に水素原子、アルキル
基、アルケニル基またはアリール基である）で表される
ものが好ましい。なかでもＲ5〜Ｒ8の全てがアルキル基
であることが好ましく、特に炭素数１〜４のアルキル基
であることが好ましい。例えば、一般式：Ｎ（ＣkＨ
2k+1）4（ｋは１〜４の整数）で表されるアンモニウム
基が好ましい。
【００４０】前記溶質の具体例としては、（ＣＨ3）4Ｎ
Ｂ（ＣＦ3）4、（ＣＨ3）4ＮＢＦ（ＣＦ3）3、（Ｃ
Ｈ3）4ＮＢＦ2（ＣＦ3）2、（ＣＨ3）4ＮＢＦ3（Ｃ
Ｆ3）、（ＣＨ3）4ＮＢ（Ｃ2Ｆ5）4、（ＣＨ3）4ＮＢＦ
（Ｃ2Ｆ5）3、（ＣＨ3）4ＮＢＦ2（Ｃ2Ｆ5）2、（Ｃ
Ｈ3）4ＮＢＦ3（Ｃ2Ｆ5）、（Ｃ2Ｈ5）4ＮＢ（Ｃ
Ｆ3）4、（Ｃ2Ｈ5）4ＮＢＦ（ＣＦ3）3、（Ｃ2Ｈ5）4Ｎ
ＢＦ2（ＣＦ3）2、（Ｃ2Ｈ5）4ＮＢＦ3（ＣＦ3）、（Ｃ
2Ｈ5）4ＮＢ（Ｃ2Ｆ5）4、（Ｃ2Ｈ5）4ＮＢＦ（Ｃ
2Ｆ5）3、（Ｃ2Ｈ5）4ＮＢＦ2（Ｃ2Ｆ5）2、（Ｃ2Ｈ5）
4ＮＢＦ3（Ｃ2Ｆ5）、（（ＣＨ3）3Ｃ）4ＮＢ（ＣＦ3）
4、（（ＣＨ3）3Ｃ）4ＮＢＦ（ＣＦ3）3、（（ＣＨ3）3
Ｃ） 4ＮＢＦ2（ＣＦ3）2、（（ＣＨ3）3Ｃ）4ＮＢＦ
3（ＣＦ3）、（（ＣＨ3）3Ｃ）4ＮＢ（Ｃ2Ｆ5）4、
（（ＣＨ3）3Ｃ）4ＮＢＦ（Ｃ2Ｆ5）3（（ＣＨ3）3Ｃ）
4ＮＢＦ2（Ｃ2Ｆ5）2、（（ＣＨ3）3Ｃ）4ＮＢＦ3（Ｃ2
Ｆ5）、（ＣＨ3）4ＮＢ（ＣＦ 3ＳＯ2）4、（ＣＨ3）4Ｎ
ＢＦ（ＣＦ3ＳＯ2）3、（ＣＨ3）4ＮＢＦ2（ＣＦ3Ｓ
Ｏ 2）2、（ＣＨ3）4ＮＢＦ3（ＣＦ3ＳＯ2）、（ＣＨ3）
4ＮＢ（Ｃ2Ｆ5ＳＯ2）4、（ＣＨ3）4ＮＢＦ（Ｃ2Ｆ5Ｓ
Ｏ2）3、（ＣＨ3）4ＮＢＦ2（Ｃ2Ｆ5ＳＯ2）2、（Ｃ
Ｈ3）4ＮＢＦ3（Ｃ2Ｆ5ＳＯ2）、（Ｃ2Ｈ5）4ＮＢ（Ｃ
Ｆ3ＳＯ2）4、（Ｃ2Ｈ5）4ＮＢＦ（ＣＦ3ＳＯ2）3、
（Ｃ2Ｈ5）4ＮＢＦ2（ＣＦ3ＳＯ2）2、（Ｃ2Ｈ5）4ＮＢ
Ｆ3（ＣＦ3ＳＯ2）、（Ｃ2Ｈ5）4ＮＢ（Ｃ2Ｆ5Ｓ
Ｏ2）4、（Ｃ2Ｈ5）4ＮＢＦ（Ｃ2Ｆ5ＳＯ2）3、（Ｃ2Ｈ
5）4ＮＢＦ2（Ｃ2Ｆ5ＳＯ2）2、（Ｃ2Ｈ5）4ＮＢＦ
3（Ｃ2Ｆ5ＳＯ2）、（（ＣＨ3）3Ｃ）4ＮＢ（ＣＦ3ＳＯ
2）4、（（ＣＨ3）3Ｃ）4ＮＢＦ（ＣＦ3ＳＯ2）3、
（（ＣＨ3）3Ｃ）4ＮＢＦ2（ＣＦ3ＳＯ2）2、（（Ｃ
Ｈ3）3Ｃ）4ＮＢＦ3（ＣＦ3ＳＯ2）、（（ＣＨ3）3Ｃ）
4ＮＢ（Ｃ2Ｆ5ＳＯ2） 4、（（ＣＨ3）3Ｃ）4ＮＢＦ（Ｃ
2Ｆ5ＳＯ2）3、（（ＣＨ3）3Ｃ）4ＮＢＦ2（Ｃ 2Ｆ5ＳＯ
2）2、（（ＣＨ3）3Ｃ）4ＮＢＦ3（Ｃ2Ｆ5ＳＯ2）等が
あげられる。これらは単独で用いてもよく、２種以上を
組み合わせて用いてもよい。このような溶質を用いるこ
とにより、広い温度範囲で使用でき、誘電損失が少な
く、充放電特性に優れた非水電解液電解コンデンサを得
ることができる。
Ｂ（ＣＦ3）4、（ＣＨ3）4ＮＢＦ（ＣＦ3）3、（Ｃ
Ｈ3）4ＮＢＦ2（ＣＦ3）2、（ＣＨ3）4ＮＢＦ3（Ｃ
Ｆ3）、（ＣＨ3）4ＮＢ（Ｃ2Ｆ5）4、（ＣＨ3）4ＮＢＦ
（Ｃ2Ｆ5）3、（ＣＨ3）4ＮＢＦ2（Ｃ2Ｆ5）2、（Ｃ
Ｈ3）4ＮＢＦ3（Ｃ2Ｆ5）、（Ｃ2Ｈ5）4ＮＢ（Ｃ
Ｆ3）4、（Ｃ2Ｈ5）4ＮＢＦ（ＣＦ3）3、（Ｃ2Ｈ5）4Ｎ
ＢＦ2（ＣＦ3）2、（Ｃ2Ｈ5）4ＮＢＦ3（ＣＦ3）、（Ｃ
2Ｈ5）4ＮＢ（Ｃ2Ｆ5）4、（Ｃ2Ｈ5）4ＮＢＦ（Ｃ
2Ｆ5）3、（Ｃ2Ｈ5）4ＮＢＦ2（Ｃ2Ｆ5）2、（Ｃ2Ｈ5）
4ＮＢＦ3（Ｃ2Ｆ5）、（（ＣＨ3）3Ｃ）4ＮＢ（ＣＦ3）
4、（（ＣＨ3）3Ｃ）4ＮＢＦ（ＣＦ3）3、（（ＣＨ3）3
Ｃ） 4ＮＢＦ2（ＣＦ3）2、（（ＣＨ3）3Ｃ）4ＮＢＦ
3（ＣＦ3）、（（ＣＨ3）3Ｃ）4ＮＢ（Ｃ2Ｆ5）4、
（（ＣＨ3）3Ｃ）4ＮＢＦ（Ｃ2Ｆ5）3（（ＣＨ3）3Ｃ）
4ＮＢＦ2（Ｃ2Ｆ5）2、（（ＣＨ3）3Ｃ）4ＮＢＦ3（Ｃ2
Ｆ5）、（ＣＨ3）4ＮＢ（ＣＦ 3ＳＯ2）4、（ＣＨ3）4Ｎ
ＢＦ（ＣＦ3ＳＯ2）3、（ＣＨ3）4ＮＢＦ2（ＣＦ3Ｓ
Ｏ 2）2、（ＣＨ3）4ＮＢＦ3（ＣＦ3ＳＯ2）、（ＣＨ3）
4ＮＢ（Ｃ2Ｆ5ＳＯ2）4、（ＣＨ3）4ＮＢＦ（Ｃ2Ｆ5Ｓ
Ｏ2）3、（ＣＨ3）4ＮＢＦ2（Ｃ2Ｆ5ＳＯ2）2、（Ｃ
Ｈ3）4ＮＢＦ3（Ｃ2Ｆ5ＳＯ2）、（Ｃ2Ｈ5）4ＮＢ（Ｃ
Ｆ3ＳＯ2）4、（Ｃ2Ｈ5）4ＮＢＦ（ＣＦ3ＳＯ2）3、
（Ｃ2Ｈ5）4ＮＢＦ2（ＣＦ3ＳＯ2）2、（Ｃ2Ｈ5）4ＮＢ
Ｆ3（ＣＦ3ＳＯ2）、（Ｃ2Ｈ5）4ＮＢ（Ｃ2Ｆ5Ｓ
Ｏ2）4、（Ｃ2Ｈ5）4ＮＢＦ（Ｃ2Ｆ5ＳＯ2）3、（Ｃ2Ｈ
5）4ＮＢＦ2（Ｃ2Ｆ5ＳＯ2）2、（Ｃ2Ｈ5）4ＮＢＦ
3（Ｃ2Ｆ5ＳＯ2）、（（ＣＨ3）3Ｃ）4ＮＢ（ＣＦ3ＳＯ
2）4、（（ＣＨ3）3Ｃ）4ＮＢＦ（ＣＦ3ＳＯ2）3、
（（ＣＨ3）3Ｃ）4ＮＢＦ2（ＣＦ3ＳＯ2）2、（（Ｃ
Ｈ3）3Ｃ）4ＮＢＦ3（ＣＦ3ＳＯ2）、（（ＣＨ3）3Ｃ）
4ＮＢ（Ｃ2Ｆ5ＳＯ2） 4、（（ＣＨ3）3Ｃ）4ＮＢＦ（Ｃ
2Ｆ5ＳＯ2）3、（（ＣＨ3）3Ｃ）4ＮＢＦ2（Ｃ 2Ｆ5ＳＯ
2）2、（（ＣＨ3）3Ｃ）4ＮＢＦ3（Ｃ2Ｆ5ＳＯ2）等が
あげられる。これらは単独で用いてもよく、２種以上を
組み合わせて用いてもよい。このような溶質を用いるこ
とにより、広い温度範囲で使用でき、誘電損失が少な
く、充放電特性に優れた非水電解液電解コンデンサを得
ることができる。
【００４１】非水電解液は、さらにＭＣｌＯ4 、ＭＢＦ
4 、ＭＰＦ6 、ＭＡｌＣｌ4、ＭＳｂＦ6、ＭＳＣＮ、ＭＣＦ
3ＳＯ3 、ＭＣＦ3ＣＯ2 、Ｍ（ＣＦ3ＳＯ2）2、ＭＡｓＦ
6 、ＭＢ10Ｃｌ10、低級脂肪族カルボン酸の４級アンモ
ニウム塩、ＭＣｌ、ＭＢｒ、ＭＩ、クロロボランの４級ア
ンモニウム塩、ビステトラフルオロメタンスルホン酸イ
ミドリチウム（（ＣＦ3ＳＯ2）2ＮＬｉ）、テトラフル
オロメタンスルホン酸ノナフルオロブタンスルホン酸イ
ミドリチウム（ＬｉＮ（ＣＦ3ＳＯ2）（Ｃ4Ｆ9Ｓ
Ｏ2））、ビスペンタフルオロエタンスルホン酸イミド
リチウム（（Ｃ2Ｆ5ＳＯ2）2ＮＬｉ）等のイミド塩等を
含有してもよい。
4 、ＭＰＦ6 、ＭＡｌＣｌ4、ＭＳｂＦ6、ＭＳＣＮ、ＭＣＦ
3ＳＯ3 、ＭＣＦ3ＣＯ2 、Ｍ（ＣＦ3ＳＯ2）2、ＭＡｓＦ
6 、ＭＢ10Ｃｌ10、低級脂肪族カルボン酸の４級アンモ
ニウム塩、ＭＣｌ、ＭＢｒ、ＭＩ、クロロボランの４級ア
ンモニウム塩、ビステトラフルオロメタンスルホン酸イ
ミドリチウム（（ＣＦ3ＳＯ2）2ＮＬｉ）、テトラフル
オロメタンスルホン酸ノナフルオロブタンスルホン酸イ
ミドリチウム（ＬｉＮ（ＣＦ3ＳＯ2）（Ｃ4Ｆ9Ｓ
Ｏ2））、ビスペンタフルオロエタンスルホン酸イミド
リチウム（（Ｃ2Ｆ5ＳＯ2）2ＮＬｉ）等のイミド塩等を
含有してもよい。
【００４２】（ii）非水溶媒 非水溶媒としては、プロトン性の有機極性溶媒であるエ
タノール、プロパノール、ブタノール、ペンタノール、
ヘキサノール、シクロブタノール、シクロペンタノー
ル、ベンジルアルコール等の１価アルコール、エチレン
グリコール、プロピレングリコール、グリセリン、メチ
ルセロソルブ、エチルセロソルブ、メトキシプロピレン
グリコール、ジメトキシプロパノール等の多価アルコー
ルおよびオキシアルコール化合物等が挙げられる。ま
た、非プロトン性の有機極性溶媒としては、Ｎ−メチル
ホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ−エ
チルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルホルムアミド等の
アミド化合物、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクト
ン等の環状カルボン酸エステル、炭酸エチレン、炭酸プ
ロピレン、炭酸ブチレン、炭酸ビニレンといった環状炭
酸エステル、ジメチルスルホキシド、１，３−ジオキソ
ラン、ホルムアミド、アセトアミド、ジメチルホルムア
ミド、ジオキソラン、アセトニトリル、プロピルニトリ
ル、ニトロメタン、エチルモノグライム、リン酸トリエ
ステル、トリメトキシメタン、ジオキソラン誘導体、ス
ルホラン、メチルスルホラン、１，３−ジメチル−２−
イミダゾリジノン、３−メチル−２−オキサゾリジノ
ン、エチルエーテル、１，３−プロパンサルトン、アニ
ソール、ジメチルスルホキシド、Ｎ−メチルピロリドン
等を挙げることができる。これらは単独で用いてもよ
く、２種以上を混合して用いてもよい。
タノール、プロパノール、ブタノール、ペンタノール、
ヘキサノール、シクロブタノール、シクロペンタノー
ル、ベンジルアルコール等の１価アルコール、エチレン
グリコール、プロピレングリコール、グリセリン、メチ
ルセロソルブ、エチルセロソルブ、メトキシプロピレン
グリコール、ジメトキシプロパノール等の多価アルコー
ルおよびオキシアルコール化合物等が挙げられる。ま
た、非プロトン性の有機極性溶媒としては、Ｎ−メチル
ホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ−エ
チルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルホルムアミド等の
アミド化合物、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクト
ン等の環状カルボン酸エステル、炭酸エチレン、炭酸プ
ロピレン、炭酸ブチレン、炭酸ビニレンといった環状炭
酸エステル、ジメチルスルホキシド、１，３−ジオキソ
ラン、ホルムアミド、アセトアミド、ジメチルホルムア
ミド、ジオキソラン、アセトニトリル、プロピルニトリ
ル、ニトロメタン、エチルモノグライム、リン酸トリエ
ステル、トリメトキシメタン、ジオキソラン誘導体、ス
ルホラン、メチルスルホラン、１，３−ジメチル−２−
イミダゾリジノン、３−メチル−２−オキサゾリジノ
ン、エチルエーテル、１，３−プロパンサルトン、アニ
ソール、ジメチルスルホキシド、Ｎ−メチルピロリドン
等を挙げることができる。これらは単独で用いてもよ
く、２種以上を混合して用いてもよい。
【００４３】溶質の非水溶媒に対する量は、特に限定さ
れないが、非水溶媒１００重量部に対して０．１〜４０
重量部が好ましい。
れないが、非水溶媒１００重量部に対して０．１〜４０
重量部が好ましい。
【００４４】非水電解液には、ホウ酸、ホウ酸と多糖類
（マンニット、ソルビット等）との錯化合物、ホウ酸と
多価アルコール（エチレングリコール、グリセリン等）
との錯化合物、界面活性剤、コロイダルシリカ等を添加
することによって、耐電圧の向上を図ることができる。
さらに、漏れ電流の低減や水素ガスを吸収させる目的
で、ｐ−ニトロ安息香酸、ｐ−ニトロフェノール等の芳
香族ニトロ化合物、リン酸、亜リン酸、ポリリン酸、酸
性リン酸エステル化合物等のリン含有化合物、オキシカ
ルボン酸化合物等を電解液に添加してもよい。
（マンニット、ソルビット等）との錯化合物、ホウ酸と
多価アルコール（エチレングリコール、グリセリン等）
との錯化合物、界面活性剤、コロイダルシリカ等を添加
することによって、耐電圧の向上を図ることができる。
さらに、漏れ電流の低減や水素ガスを吸収させる目的
で、ｐ−ニトロ安息香酸、ｐ−ニトロフェノール等の芳
香族ニトロ化合物、リン酸、亜リン酸、ポリリン酸、酸
性リン酸エステル化合物等のリン含有化合物、オキシカ
ルボン酸化合物等を電解液に添加してもよい。
【００４５】実施の形態４ 本実施の形態では、実施の形態３の非水電解液を含む非
水電解液電解コンデンサについて説明する。非水電解液
電解コンデンサは、誘電体層を有する陽極箔、陰極箔、
前記陽極箔と陰極箔の間に介在するセパレータおよび非
水電解液から構成されている。セパレータを介在させて
積層した陽極箔と陰極箔を巻回してコンデンサ素子を形
成し、このコンデンサ素子を非水電解液に含浸させ、非
水電解液を含んだコンデンサ素子を外装ケースに収納
し、封口体でケースを封口すると電解コンデンサが得ら
れる。
水電解液電解コンデンサについて説明する。非水電解液
電解コンデンサは、誘電体層を有する陽極箔、陰極箔、
前記陽極箔と陰極箔の間に介在するセパレータおよび非
水電解液から構成されている。セパレータを介在させて
積層した陽極箔と陰極箔を巻回してコンデンサ素子を形
成し、このコンデンサ素子を非水電解液に含浸させ、非
水電解液を含んだコンデンサ素子を外装ケースに収納
し、封口体でケースを封口すると電解コンデンサが得ら
れる。
【００４６】陽極箔としては、例えばアルミニウム箔が
用いられる。陽極箔上に誘電体層を形成するには、例え
ば陽極箔に表面積を拡大するためのエッチング処理を施
した後、ホウ酸中で３００〜６００Ｖの電圧を印加すれ
ばよい。このような工程により、誘電体となる酸化物の
膜が陽極箔上に形成される。陰極箔としては、例えばア
ルミニウム箔等が用いられる。セパレータとしては、例
えばクラフトパルプ繊維からなる不織布または織布が用
いられる。
用いられる。陽極箔上に誘電体層を形成するには、例え
ば陽極箔に表面積を拡大するためのエッチング処理を施
した後、ホウ酸中で３００〜６００Ｖの電圧を印加すれ
ばよい。このような工程により、誘電体となる酸化物の
膜が陽極箔上に形成される。陰極箔としては、例えばア
ルミニウム箔等が用いられる。セパレータとしては、例
えばクラフトパルプ繊維からなる不織布または織布が用
いられる。
【００４７】
【実施例】以下、実施例に基づいて本発明を具体的に説
明する。ただし、本発明は以下の実施例に限定されるも
のではない。
明する。ただし、本発明は以下の実施例に限定されるも
のではない。
【００４８】《実施例１》表１に示す溶質を１．０モル
／リットルの濃度で炭酸エチレンと炭酸エチルメチルの
混合溶媒（体積比１：３）に溶解させた電解液Ａ〜Ｒを
調製した。ブリッジ型導電率計を用いて２０℃で測定し
た各電解液のイオン伝導度の結果を表１に示す。なお、
比較のためにＬｉＢＦ4およびＬｉＰＦ6を用いた同濃度
の電解液についても測定を行った。
／リットルの濃度で炭酸エチレンと炭酸エチルメチルの
混合溶媒（体積比１：３）に溶解させた電解液Ａ〜Ｒを
調製した。ブリッジ型導電率計を用いて２０℃で測定し
た各電解液のイオン伝導度の結果を表１に示す。なお、
比較のためにＬｉＢＦ4およびＬｉＰＦ6を用いた同濃度
の電解液についても測定を行った。
【００４９】
【表１】
【００５０】本実施例の結果から、ＢＦ4アニオン部の
フッ素の少なくとも１つをパーフルオロアルキル基また
はパーフルオロアルキルスルホン酸基に置換したホウ酸
塩を用いると、ＬｉＢＦ4を用いた場合に比べて非水電
解液のイオン伝導度が高まることがわかった。
フッ素の少なくとも１つをパーフルオロアルキル基また
はパーフルオロアルキルスルホン酸基に置換したホウ酸
塩を用いると、ＬｉＢＦ4を用いた場合に比べて非水電
解液のイオン伝導度が高まることがわかった。
【００５１】《実施例２》実施例１で調製した電解液Ａ
〜Ｒの電位窓の測定を行った。参照極および対極にはＬ
ｉ箔、試料極には白金板（表面積１ｃｍ2）を用いた。
自然電位からアノード方向に速度１０ｍＶ／秒で電位走
査を行い、１００μＡ／ｃｍ2の電流が流れた電位を酸
化分解電位とした。一方、同様のセルで、自然電位から
還元方向に速度１０ｍＶ／秒で電位走査を行い、１００
μＡ／ｃｍ2の電流が流れた電位を還元分解電位とし
た。結果を表２に示す。
〜Ｒの電位窓の測定を行った。参照極および対極にはＬ
ｉ箔、試料極には白金板（表面積１ｃｍ2）を用いた。
自然電位からアノード方向に速度１０ｍＶ／秒で電位走
査を行い、１００μＡ／ｃｍ2の電流が流れた電位を酸
化分解電位とした。一方、同様のセルで、自然電位から
還元方向に速度１０ｍＶ／秒で電位走査を行い、１００
μＡ／ｃｍ2の電流が流れた電位を還元分解電位とし
た。結果を表２に示す。
【００５２】
【表２】
【００５３】本実施例の結果によると、ＢＦ4アニオン
部のフッ素の少なくとも１つをパーフルオロアルキル基
またはパーフルオロアルキルスルホン酸基に置換したホ
ウ酸塩の電位窓は、ＬｉＢＦ4と同等またはそれ以上で
あることから、これらのホウ酸塩はリチウムイオン電池
などの非水電解液電池に好適であることがわかる。
部のフッ素の少なくとも１つをパーフルオロアルキル基
またはパーフルオロアルキルスルホン酸基に置換したホ
ウ酸塩の電位窓は、ＬｉＢＦ4と同等またはそれ以上で
あることから、これらのホウ酸塩はリチウムイオン電池
などの非水電解液電池に好適であることがわかる。
【００５４】《実施例３》実施例１で調製した電解液Ａ
〜Ｒを用いて円筒形のリチウムイオン電池Ａ〜Ｒをそれ
ぞれ製造した。図１に製造した電池の縦断面図を示す。
正極板１は、コバルト酸リチウム粉末８５重量部、導電
剤である炭素粉末１０重量部および結着剤であるポリフ
ッ化ビニリデン５重量部を混合し、脱水Ｎ−メチルピロ
リジノンに分散させてスラリーを調製し、アルミニウム
箔の正極集電体上に塗布し、乾燥後、圧延して作製し
た。
〜Ｒを用いて円筒形のリチウムイオン電池Ａ〜Ｒをそれ
ぞれ製造した。図１に製造した電池の縦断面図を示す。
正極板１は、コバルト酸リチウム粉末８５重量部、導電
剤である炭素粉末１０重量部および結着剤であるポリフ
ッ化ビニリデン５重量部を混合し、脱水Ｎ−メチルピロ
リジノンに分散させてスラリーを調製し、アルミニウム
箔の正極集電体上に塗布し、乾燥後、圧延して作製し
た。
【００５５】負極板２は、人造黒鉛粉末７５重量部、導
電剤である炭素粉末２０重量部および結着剤であるポリ
フッ化ビニリデン５重量部を混合し、脱水Ｎ−メチルピ
ロリジノンに分散させてスラリーを調製し、銅箔の負極
集電体上に塗布し、乾燥後、圧延して作製した。
電剤である炭素粉末２０重量部および結着剤であるポリ
フッ化ビニリデン５重量部を混合し、脱水Ｎ−メチルピ
ロリジノンに分散させてスラリーを調製し、銅箔の負極
集電体上に塗布し、乾燥後、圧延して作製した。
【００５６】正極板１、負極板２および両者の間に介在
するポリエチレン製のセパレータ３からなる積層体を複
数回渦巻状に巻回して極板群を得、ステンレス鋼からな
る電池ケース８内に収納した。そして、正極板１からは
アルミニウムからなる正極リード４を引き出し、封口板
９に接続した。負極板２からはニッケルからなる負極リ
ード５を引き出し、電池ケース８の底部に接続した。６
および７は絶縁リングであり、極板群の上下部にそれぞ
れ設けた。電解液Ａ〜Ｒを電池ケースに注入してから最
後に封口板９で電池ケース８を封口し、電池を得た。
するポリエチレン製のセパレータ３からなる積層体を複
数回渦巻状に巻回して極板群を得、ステンレス鋼からな
る電池ケース８内に収納した。そして、正極板１からは
アルミニウムからなる正極リード４を引き出し、封口板
９に接続した。負極板２からはニッケルからなる負極リ
ード５を引き出し、電池ケース８の底部に接続した。６
および７は絶縁リングであり、極板群の上下部にそれぞ
れ設けた。電解液Ａ〜Ｒを電池ケースに注入してから最
後に封口板９で電池ケース８を封口し、電池を得た。
【００５７】得られた電池は直径１８ｍｍ、高さ６５ｍ
ｍ、公称容量１８００ｍＡｈである。この電池を４．２
Ｖの定電圧で充電した電池を３６０ｍＡおよび３６００
ｍＡの放電電流でそれぞれ放電して得られた放電容量を
表３に示す。また、３６０ｍＡでの放電後、再度、４．
２Ｖの定電圧で充電を行ってから６０℃で１ヶ月間保存
した電池を３６００ｍＡで放電したときの放電容量も表
３に示す。
ｍ、公称容量１８００ｍＡｈである。この電池を４．２
Ｖの定電圧で充電した電池を３６０ｍＡおよび３６００
ｍＡの放電電流でそれぞれ放電して得られた放電容量を
表３に示す。また、３６０ｍＡでの放電後、再度、４．
２Ｖの定電圧で充電を行ってから６０℃で１ヶ月間保存
した電池を３６００ｍＡで放電したときの放電容量も表
３に示す。
【００５８】
【表３】
【００５９】表３に示したように、本発明によれば、高
率放電特性に優れ、高温保存特性に優れた信頼性の高い
リチウムイオン電池を得ることができることがわかる。
率放電特性に優れ、高温保存特性に優れた信頼性の高い
リチウムイオン電池を得ることができることがわかる。
【００６０】《実施例４》表４に示す溶質を１．０モル
／リットルの濃度で炭酸エチレンと炭酸エチルメチルの
混合溶媒（体積比１：３）に溶解させた非水電解液１〜
２７を調製した。、ブリッジ型導電率計を用いて２０℃
で測定した各電解液のイオン伝導度の結果を表４に示
す。なお、比較のために（ＣＨ3）4ＮＢＦ4、（Ｃ
2Ｈ5）4ＮＢＦ4および（（ＣＨ3）3Ｃ）4ＮＢＦ4を用い
た同濃度の電解液についても測定を行った。
／リットルの濃度で炭酸エチレンと炭酸エチルメチルの
混合溶媒（体積比１：３）に溶解させた非水電解液１〜
２７を調製した。、ブリッジ型導電率計を用いて２０℃
で測定した各電解液のイオン伝導度の結果を表４に示
す。なお、比較のために（ＣＨ3）4ＮＢＦ4、（Ｃ
2Ｈ5）4ＮＢＦ4および（（ＣＨ3）3Ｃ）4ＮＢＦ4を用い
た同濃度の電解液についても測定を行った。
【００６１】
【表４】
【００６２】本実施例の結果から、ＢＦ4アニオン部の
フッ素の少なくとも１つをパーフルオロアルキル基に置
換したホウ酸塩を用いると、フッ素をパーフルオロアル
キル基に置換していないホウ酸塩を用いた場合に比べて
非水電解液のイオン伝導度が高くなることがわかる。
フッ素の少なくとも１つをパーフルオロアルキル基に置
換したホウ酸塩を用いると、フッ素をパーフルオロアル
キル基に置換していないホウ酸塩を用いた場合に比べて
非水電解液のイオン伝導度が高くなることがわかる。
【００６３】《実施例５》実施例４で調製した非水電解
液１〜２７の電位窓の測定を実施例２と同様に行った。
結果を表５に示す。
液１〜２７の電位窓の測定を実施例２と同様に行った。
結果を表５に示す。
【００６４】
【表５】
【００６５】本実施例の結果によると、ＢＦ4アニオン
部のフッ素の少なくとも１つをパーフルオロアルキル基
に置換したホウ酸塩の電位窓は、フッ素をパーフルオロ
アルキル基に置換していないものと同等またはそれ以上
であることから、これらのホウ酸塩は電解コンデンサに
好適であるといえる。
部のフッ素の少なくとも１つをパーフルオロアルキル基
に置換したホウ酸塩の電位窓は、フッ素をパーフルオロ
アルキル基に置換していないものと同等またはそれ以上
であることから、これらのホウ酸塩は電解コンデンサに
好適であるといえる。
【００６６】《実施例６》実施例４で調製した電解液１
〜２７をそれぞれ駆動用電解液とした電解コンデンサを
以下の要領で作製した。まず、厚さ１００μｍのアルミ
ニウム箔を準備し、その表面を電解によりエッチング処
理した。次いで、アルミニウム箔をホウ酸中に浸漬し、
５００Ｖの電圧を印加して１５分間放置した。その結
果、アルミニウム箔の表面には、誘電体層となる酸化ア
ルミニウムの膜が形成された。次いで、クラフトパルプ
繊維からなるセパレータを介在させて積層した誘電体層
を有する陽極箔とアルミニウム箔の陰極箔とを巻回して
コンデンサ素子を形成した。このコンデンサ素子を非水
電解液に含浸させ、非水電解液を含んだコンデンサ素子
をアルミニウムの外装ケースに収納し、封口体でケース
を封口して電解コンデンサを得た。
〜２７をそれぞれ駆動用電解液とした電解コンデンサを
以下の要領で作製した。まず、厚さ１００μｍのアルミ
ニウム箔を準備し、その表面を電解によりエッチング処
理した。次いで、アルミニウム箔をホウ酸中に浸漬し、
５００Ｖの電圧を印加して１５分間放置した。その結
果、アルミニウム箔の表面には、誘電体層となる酸化ア
ルミニウムの膜が形成された。次いで、クラフトパルプ
繊維からなるセパレータを介在させて積層した誘電体層
を有する陽極箔とアルミニウム箔の陰極箔とを巻回して
コンデンサ素子を形成した。このコンデンサ素子を非水
電解液に含浸させ、非水電解液を含んだコンデンサ素子
をアルミニウムの外装ケースに収納し、封口体でケース
を封口して電解コンデンサを得た。
【００６７】得られた電解コンデンサの周波数特性を評
価した。まず、図２に示すような回路に基づいて、直流
電源１１、電解コンデンサ（Ｃ）１２、抵抗体（Ｒ）１
３、リレースイッチ１４および電圧計１５からなる充放
電装置を組み立てた。直流電源の負極、電解コンデンサ
の陰極箔側および抵抗体はアースした。そして、リレー
スイッチをｄｕｔｙ比０．５（５０％）の６０Ｈｚ（サ
イクル／秒）で切り替えて電解コンデンサにパルス電圧
を印加した。ただし、印加電圧の上限を３．０Ｖに設定
した。電解コンデンサにおける陰極箔の電位と陽極箔の
電位との差の変化を図３に示す。ここで、それぞれの充
電区間において、充電開始後１／２４０秒後の電解コン
デンサの電圧値を記録した。１０秒間測定を行い、その
間に記録された電圧値の平均値を表６に示す。充電によ
る陽極箔の電位の上昇が速いほど、充放電特性が優れて
いると言える。
価した。まず、図２に示すような回路に基づいて、直流
電源１１、電解コンデンサ（Ｃ）１２、抵抗体（Ｒ）１
３、リレースイッチ１４および電圧計１５からなる充放
電装置を組み立てた。直流電源の負極、電解コンデンサ
の陰極箔側および抵抗体はアースした。そして、リレー
スイッチをｄｕｔｙ比０．５（５０％）の６０Ｈｚ（サ
イクル／秒）で切り替えて電解コンデンサにパルス電圧
を印加した。ただし、印加電圧の上限を３．０Ｖに設定
した。電解コンデンサにおける陰極箔の電位と陽極箔の
電位との差の変化を図３に示す。ここで、それぞれの充
電区間において、充電開始後１／２４０秒後の電解コン
デンサの電圧値を記録した。１０秒間測定を行い、その
間に記録された電圧値の平均値を表６に示す。充電によ
る陽極箔の電位の上昇が速いほど、充放電特性が優れて
いると言える。
【００６８】
【表６】
【００６９】本実施例の結果より、ＢＦ4アニオン部の
フッ素の少なくとも１つをパーフルオロアルキル基に置
換したホウ酸塩を用いたコンデンサは、非水電解液のイ
オン伝導度の増大によって周波数特性が向上しているこ
とがわかる。
フッ素の少なくとも１つをパーフルオロアルキル基に置
換したホウ酸塩を用いたコンデンサは、非水電解液のイ
オン伝導度の増大によって周波数特性が向上しているこ
とがわかる。
【００７０】また、充電電圧を上げて同様の測定を行っ
た場合、ＢＦ4アニオン部のフッ素の少なくとも１つ以
上をパーフルオロアルキル基に置換したホウ酸塩を用い
た電解コンデンサは、充放電特性の劣化がほとんど起こ
らなかった。なお、充放電特性の劣化は、耐酸化電圧の
低いアニオンの分解が起こることに起因すると考えられ
る。この結果より、ＢＦ4アニオン部のフッ素の少なく
とも１つをパーフルオロアルキル基に置換したホウ酸塩
を用いることにより、電解コンデンサの耐電圧の向上が
図れることがわかった。
た場合、ＢＦ4アニオン部のフッ素の少なくとも１つ以
上をパーフルオロアルキル基に置換したホウ酸塩を用い
た電解コンデンサは、充放電特性の劣化がほとんど起こ
らなかった。なお、充放電特性の劣化は、耐酸化電圧の
低いアニオンの分解が起こることに起因すると考えられ
る。この結果より、ＢＦ4アニオン部のフッ素の少なく
とも１つをパーフルオロアルキル基に置換したホウ酸塩
を用いることにより、電解コンデンサの耐電圧の向上が
図れることがわかった。
【００７１】
【発明の効果】本発明によれば、四フッ化ホウ酸リチウ
ムと同程度の熱安定性を有し、アニオン部の電気陰性度
が高く、イオン解離しやすい溶質を用いているため、非
水電解液のイオン伝導度が高められ、高率充放電特性等
に優れた新規な非水系電気化学装置が得られる。
ムと同程度の熱安定性を有し、アニオン部の電気陰性度
が高く、イオン解離しやすい溶質を用いているため、非
水電解液のイオン伝導度が高められ、高率充放電特性等
に優れた新規な非水系電気化学装置が得られる。
【図１】本発明の円筒形非水電解液電池の一例の縦断面
図である。
図である。
【図２】電解コンデンサの周波数特性を調べるために用
いた充放電装置の回路を示す図である。
いた充放電装置の回路を示す図である。
【図３】パルス電圧を印加した電解コンデンサの両側の
電位差の変化を示す図である。
電位差の変化を示す図である。
１ 正極板 ２ 負極板 ３ セパレータ ４ 正極リード ５ 負極リード ６、７ 絶縁リング ８ 電池ケース ９ 封口板 １１ 直流電源 １２ 電解コンデンサ １３ 抵抗体 １４ リレースイッチ １５ 電圧計
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩本 和也 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 5H024 AA00 AA01 AA02 AA07 AA09 AA11 AA12 FF14 FF19 5H029 AJ07 AK02 AK03 AK05 AK16 AL04 AL06 AL07 AL08 AL11 AL12 AL16 AL18 AM02 AM03 AM04 AM05 AM07 HJ02
Claims (8)
- 【請求項１】 非水溶媒および一般式：ＭＢＲ1Ｒ2Ｒ3
Ｒ4（Ｍはアルカリ金属またはアンモニウム基、Ｒ1〜Ｒ
4は電子吸引基であり、Ｒ1〜Ｒ4は同時にフッ素原子と
なることはない）で表される溶質からなることを特徴と
する非水電解液。 - 【請求項２】 前記電子吸引基の少なくとも１つが、一
般式：ＣnＦ2n+1（ｎは１〜４の整数）またはＣmＦ2m+1
ＳＯ2（ｍは１〜４の整数）で表される請求項１記載の
非水電解液。 - 【請求項３】 前記溶質が、ＬｉＢ（ＣＦ3）4、ＬｉＢ
Ｆ（ＣＦ3）3、ＬｉＢＦ2（ＣＦ3）2、ＬｉＢＦ3（ＣＦ
3）、ＬｉＢ（Ｃ2Ｆ5）4、ＬｉＢＦ（Ｃ2Ｆ5）3、Ｌｉ
ＢＦ2（Ｃ2Ｆ5）2、ＬｉＢＦ3（Ｃ2Ｆ5）、ＬｉＢ（Ｃ
Ｆ3ＳＯ2）4、ＬｉＢＦ（ＣＦ3ＳＯ2）3、ＬｉＢＦ
2（ＣＦ3ＳＯ2）2、ＬｉＢＦ3（ＣＦ3ＳＯ2）、ＬｉＢ
（Ｃ2Ｆ5ＳＯ2）4、ＬｉＢＦ（Ｃ2Ｆ5ＳＯ2）3、ＬｉＢ
Ｆ2（Ｃ2Ｆ5ＳＯ2）2およびＬｉＢＦ3（Ｃ2Ｆ5ＳＯ2）
よりなる群から選ばれた少なくとも１種からなる請求項
１記載の非水電解液。 - 【請求項４】 前記アンモニウム基が、一般式：ＮＲ5
Ｒ6Ｒ7Ｒ8（Ｒ5〜Ｒ8はそれぞれ独立に、水素原子、ア
ルキル基、アルケニル基またはアリール基）で表される
請求項１記載の非水電解液。 - 【請求項５】 前記溶質が、（ＣＨ3）4ＮＢ（Ｃ
Ｆ3）4、（ＣＨ3）4ＮＢＦ（ＣＦ3）3、（ＣＨ3）4ＮＢ
Ｆ2（ＣＦ3）2、（ＣＨ3）4ＮＢＦ3（ＣＦ3）、（Ｃ
Ｈ3）4ＮＢ（Ｃ2Ｆ5）4、（ＣＨ3）4ＮＢＦ（Ｃ
2Ｆ5）3、（ＣＨ3）4ＮＢＦ2（Ｃ2Ｆ5）2、（ＣＨ3）4
ＮＢＦ3（Ｃ2Ｆ5）、（Ｃ2Ｈ5）4ＮＢ（ＣＦ3）4、（Ｃ
2Ｈ5）4ＮＢＦ（ＣＦ3）3、（Ｃ2Ｈ5）4ＮＢＦ2（Ｃ
Ｆ3）2、（Ｃ2Ｈ5）4ＮＢＦ3（ＣＦ3）、（Ｃ2Ｈ5）4Ｎ
Ｂ（Ｃ2Ｆ5）4、（Ｃ2Ｈ5）4ＮＢＦ（Ｃ2Ｆ5）3、（Ｃ2
Ｈ5）4ＮＢＦ2（Ｃ2Ｆ5）2、（Ｃ2Ｈ5）4ＮＢＦ3（Ｃ2
Ｆ5）、（（ＣＨ3） 3Ｃ）4ＮＢ（ＣＦ3）4、（（Ｃ
Ｈ3）3Ｃ）4ＮＢＦ（ＣＦ3）3、（（ＣＨ3）3Ｃ）4ＮＢ
Ｆ2（ＣＦ3）2、（（ＣＨ3）3Ｃ）4ＮＢＦ3（ＣＦ3）、
（（ＣＨ3）3Ｃ）4ＮＢ（Ｃ2Ｆ5）4、（（ＣＨ3）3Ｃ）
4ＮＢＦ（Ｃ2Ｆ5）3、（（ＣＨ3）3Ｃ） 4ＮＢＦ2（Ｃ2
Ｆ5）2、（（ＣＨ3）3Ｃ）4ＮＢＦ3（Ｃ2Ｆ5）、（ＣＨ
3）4ＮＢ（ＣＦ3ＳＯ2）4、（ＣＨ3）4ＮＢＦ（ＣＦ3Ｓ
Ｏ2）3、（ＣＨ3）4ＮＢＦ2（ＣＦ3ＳＯ2）2、（Ｃ
Ｈ3）4ＮＢＦ3（ＣＦ3ＳＯ2）、（ＣＨ3）4ＮＢ（Ｃ2Ｆ
5ＳＯ 2）4、（ＣＨ3）4ＮＢＦ（Ｃ2Ｆ5ＳＯ2）3、（Ｃ
Ｈ3）4ＮＢＦ2（Ｃ2Ｆ5ＳＯ2） 2、（ＣＨ3）4ＮＢＦ
3（Ｃ2Ｆ5ＳＯ2）、（Ｃ2Ｈ5）4ＮＢ（ＣＦ3ＳＯ2）4、
（Ｃ2Ｈ5）4ＮＢＦ（ＣＦ3ＳＯ2）3、（Ｃ2Ｈ5）4ＮＢ
Ｆ2（ＣＦ3ＳＯ2）2、（Ｃ2Ｈ5）4ＮＢＦ3（ＣＦ3Ｓ
Ｏ2）、（Ｃ2Ｈ5）4ＮＢ（Ｃ2Ｆ5ＳＯ2）4、（Ｃ2Ｈ5）
4ＮＢＦ（Ｃ2Ｆ5ＳＯ2）3、（Ｃ2Ｈ5）4ＮＢＦ2（Ｃ2Ｆ
5ＳＯ2）2、（Ｃ2Ｈ5）4ＮＢＦ3（Ｃ2Ｆ5ＳＯ2）、
（（ＣＨ3）3Ｃ）4ＮＢ（ＣＦ3ＳＯ2）4、（（ＣＨ3）3
Ｃ）4ＮＢＦ（ＣＦ3ＳＯ2）3、（（ＣＨ3）3Ｃ）4ＮＢ
Ｆ2（ＣＦ3ＳＯ2）2、（（ＣＨ3）3Ｃ）4ＮＢＦ3（ＣＦ
3ＳＯ2）、（（ＣＨ3）3Ｃ）4ＮＢ（Ｃ2Ｆ5ＳＯ2）4、
（（ＣＨ3）3Ｃ）4ＮＢＦ（Ｃ2Ｆ5ＳＯ2）3、（（Ｃ
Ｈ3）3Ｃ）4ＮＢＦ 2（Ｃ2Ｆ5ＳＯ2）2および（（Ｃ
Ｈ3）3Ｃ）4ＮＢＦ3（Ｃ2Ｆ5ＳＯ2）よりなる群から選
ばれた少なくとも１種からなる請求項１記載の非水電解
液。 - 【請求項６】 請求項１記載の非水電解液を含む非水電
気化学装置。 - 【請求項７】 正極、負極、前記正極と負極との間に介
在するセパレータおよび請求項３記載の非水電解液から
なる非水電解液電池。 - 【請求項８】 誘電体層を有する陽極箔、陰極箔、前記
陽極箔と陰極箔との間に介在するセパレータおよび請求
項５記載の非水電解液からなる非水電解液電解コンデン
サ。
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|---|---|---|---|
| JP2000291715A JP4817484B2 (ja) | 2000-09-26 | 2000-09-26 | 非水電解液およびそれを含む非水電気化学装置 |
| KR10-2001-0040619A KR100473433B1 (ko) | 2000-07-17 | 2001-07-07 | 비수전해액 및 그것을 포함하는 비수전해액전지 및 전해콘덴서 |
| US09/901,945 US6911281B2 (en) | 2000-07-17 | 2001-07-10 | Non-aqueous electrolyte and electrochemical device comprising the same |
| EP01117201A EP1174941B1 (en) | 2000-07-17 | 2001-07-16 | Non-aqueous electrolyte and electrochemical device comprising the same |
| DE60143375T DE60143375D1 (de) | 2000-07-17 | 2001-07-16 | Nichtwässriger Elektrolyt und diesen Elektrolyten enthaltende elektrochemische Vorrichtung |
| CNB01123041XA CN1167166C (zh) | 2000-07-17 | 2001-07-17 | 非水电解液及包含该电解液的电化学装置 |
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| JP2000291715A JP4817484B2 (ja) | 2000-09-26 | 2000-09-26 | 非水電解液およびそれを含む非水電気化学装置 |
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|---|---|
| JP2002100403A true JP2002100403A (ja) | 2002-04-05 |
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| WO2005063773A1 (ja) * | 2003-12-26 | 2005-07-14 | National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology | イオン性液体、その製造法、それを含む二重層キャパシタおよびリチウム電池 |
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-
2000
- 2000-09-26 JP JP2000291715A patent/JP4817484B2/ja not_active Expired - Fee Related
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