JPH1154377A - 電気二重層コンデンサ - Google Patents
電気二重層コンデンサInfo
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- JPH1154377A JPH1154377A JP9212788A JP21278897A JPH1154377A JP H1154377 A JPH1154377 A JP H1154377A JP 9212788 A JP9212788 A JP 9212788A JP 21278897 A JP21278897 A JP 21278897A JP H1154377 A JPH1154377 A JP H1154377A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 非水系電解液の耐電圧を向上させることがで
きるとともに、陰極側分極性電極の表面もしくは陰極側
分極性電極に接続された引き出しリードの表面で発生す
る強アルカリ成分を消失させることができ、これによ
り、封口体の封口性能の低下を防ぐことができる電気二
重層コンデンサを提供する。 【解決手段】 分極性電極と、この分極性電極に含浸さ
れる非水系電解液とを有し、前記非水系電解液を極性非
プロトン溶媒に（化１）または（化２）で示される化合
物をカチオン成分とする塩を電解質として溶解してなる
もので構成したものである。 （式中Ｒ１は、水酸基で置換されていてもよい炭素数１
〜２０の炭化水素基または水素原子；Ｒ２、Ｒ３、
Ｒ４、Ｒ５は、それぞれ水酸基、アミノ基、ニトロ基、
シアノ基、カルボキシル基、エーテル基、もしくはアル
デヒド基を有していてもよい、炭素数１〜１０の炭化水
素基を示す。Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４およびＲ５の一部
またはすべてが相互に結合して環を形成していてもよ
い。）
きるとともに、陰極側分極性電極の表面もしくは陰極側
分極性電極に接続された引き出しリードの表面で発生す
る強アルカリ成分を消失させることができ、これによ
り、封口体の封口性能の低下を防ぐことができる電気二
重層コンデンサを提供する。 【解決手段】 分極性電極と、この分極性電極に含浸さ
れる非水系電解液とを有し、前記非水系電解液を極性非
プロトン溶媒に（化１）または（化２）で示される化合
物をカチオン成分とする塩を電解質として溶解してなる
もので構成したものである。 （式中Ｒ１は、水酸基で置換されていてもよい炭素数１
〜２０の炭化水素基または水素原子；Ｒ２、Ｒ３、
Ｒ４、Ｒ５は、それぞれ水酸基、アミノ基、ニトロ基、
シアノ基、カルボキシル基、エーテル基、もしくはアル
デヒド基を有していてもよい、炭素数１〜１０の炭化水
素基を示す。Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４およびＲ５の一部
またはすべてが相互に結合して環を形成していてもよ
い。）
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は各種電子機器に利用
される電気二重層コンデンサに関するものである。
される電気二重層コンデンサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般にこの種の電気二重層コンデンサ
は、一対の分極性電極をその間にセパレータを介在させ
て対向させることによりコンデンサ素子を構成し、そし
てこのコンデンサ素子に電解液を含浸させることにより
構成している。そして前記分極性電極はアルミニウム箔
や銅箔に電極スラリーを所定厚みに塗布したものであっ
て、電極スラリーは活性炭、グラファイトもしくはポリ
アセン系有機半導体とカーボンブラック、アセチレンブ
ラックもしくはケッチェンブラックを混合したものにバ
インダーとしてＰＴＦＥやＣＭＣなどを加え、純水やア
ルコールで湿潤させたものである。
は、一対の分極性電極をその間にセパレータを介在させ
て対向させることによりコンデンサ素子を構成し、そし
てこのコンデンサ素子に電解液を含浸させることにより
構成している。そして前記分極性電極はアルミニウム箔
や銅箔に電極スラリーを所定厚みに塗布したものであっ
て、電極スラリーは活性炭、グラファイトもしくはポリ
アセン系有機半導体とカーボンブラック、アセチレンブ
ラックもしくはケッチェンブラックを混合したものにバ
インダーとしてＰＴＦＥやＣＭＣなどを加え、純水やア
ルコールで湿潤させたものである。
【０００３】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、エチレンカーボネート、
スルホラン、アセトニトリル、ジメチルカーボネート、
ジエチルカーボネートまたはメチルエチルカーボネート
のいずれか１種もしくは２種以上の混合物が用いられて
いる。また電解質カチオンとしては、第四級アンモニウ
ムもしくは第四級ホスホニウムが使用され、一方、電解
質アニオンとしては、ＢＦ4 -、ＰＦ6 -、ＣｌＯ4 -、ＣＦ
3ＳＯ3 -またはＮ（ＣＦ3ＳＯ2)2 -が用いられている。
ネート、γ−ブチロラクトン、エチレンカーボネート、
スルホラン、アセトニトリル、ジメチルカーボネート、
ジエチルカーボネートまたはメチルエチルカーボネート
のいずれか１種もしくは２種以上の混合物が用いられて
いる。また電解質カチオンとしては、第四級アンモニウ
ムもしくは第四級ホスホニウムが使用され、一方、電解
質アニオンとしては、ＢＦ4 -、ＰＦ6 -、ＣｌＯ4 -、ＣＦ
3ＳＯ3 -またはＮ（ＣＦ3ＳＯ2)2 -が用いられている。
【０００４】また、電解液の溶媒にスルホランまたはそ
の誘導体を用いると耐電圧の高い電気二重層コンデンサ
が得られることが知られている（特開昭６２−２３７７
１５号公報参照）。そしてまた電解質にＮ、Ｎ、Ｎ’−
置換アミジン基を有する化合物の第四級塩を用いること
により封口体の封口性能を低下させる水酸化物イオンの
生成を抑制できることが知られており、さらには電解質
に第三級アンモニウム塩を用いることにより封口体の封
口性能の低下を抑制できることも知られている（特開平
７−３２６５４６号公報参照）。
の誘導体を用いると耐電圧の高い電気二重層コンデンサ
が得られることが知られている（特開昭６２−２３７７
１５号公報参照）。そしてまた電解質にＮ、Ｎ、Ｎ’−
置換アミジン基を有する化合物の第四級塩を用いること
により封口体の封口性能を低下させる水酸化物イオンの
生成を抑制できることが知られており、さらには電解質
に第三級アンモニウム塩を用いることにより封口体の封
口性能の低下を抑制できることも知られている（特開平
７−３２６５４６号公報参照）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の電気二重層コンデンサでは、非水系電解液の電
解質として第四級アンモニウム塩もしくは第四級ホスホ
ニウム塩が使用されているため、この非水系の電解液を
用いて電気二重層コンデンサを作製した場合、６０℃で
の耐圧はほぼ２．３Ｖ〜２．５Ｖであり、この場合、こ
れ以上の電圧を印加すると容量、内部抵抗や外観寸法の
変化が大きくなるという問題点を有していた。
た従来の電気二重層コンデンサでは、非水系電解液の電
解質として第四級アンモニウム塩もしくは第四級ホスホ
ニウム塩が使用されているため、この非水系の電解液を
用いて電気二重層コンデンサを作製した場合、６０℃で
の耐圧はほぼ２．３Ｖ〜２．５Ｖであり、この場合、こ
れ以上の電圧を印加すると容量、内部抵抗や外観寸法の
変化が大きくなるという問題点を有していた。
【０００６】また、特開昭６２−２３７７１５号公報に
記載された電解液は従来の電解液に比べて電気伝導度が
低いため、電気二重層コンデンサの内部抵抗が上昇する
という問題点を有するとともに、電解質カチオンとして
第四級アンモニウムもしくは第四級ホスホニウムを使用
しているため、陰極側分極性電極の表面もしくは陰極側
分極性電極に接続された引き出しリードの表面で発生す
る強アルカリ成分によって封口体の封止性能が低下し、
電解液が電気二重層コンデンサ外に漏出するという問題
点を有していた。
記載された電解液は従来の電解液に比べて電気伝導度が
低いため、電気二重層コンデンサの内部抵抗が上昇する
という問題点を有するとともに、電解質カチオンとして
第四級アンモニウムもしくは第四級ホスホニウムを使用
しているため、陰極側分極性電極の表面もしくは陰極側
分極性電極に接続された引き出しリードの表面で発生す
る強アルカリ成分によって封口体の封止性能が低下し、
電解液が電気二重層コンデンサ外に漏出するという問題
点を有していた。
【０００７】また、Ｎ、Ｎ、Ｎ’−置換アミジン基を有
する化合物の第四級塩を電気二重層コンデンサ用電解液
の電解質として使用した場合、電解質カチオン自体が分
極性電極の表面で電気化学反応を起こすものもあり、こ
れにより電気二重層コンデンサの内部抵抗変化や容量変
化が大きくなるなどの問題点を有していた。
する化合物の第四級塩を電気二重層コンデンサ用電解液
の電解質として使用した場合、電解質カチオン自体が分
極性電極の表面で電気化学反応を起こすものもあり、こ
れにより電気二重層コンデンサの内部抵抗変化や容量変
化が大きくなるなどの問題点を有していた。
【０００８】さらに、特開平７−３２６５４６号公報に
記載された第三級アンモニウム塩もしくは第三級ホスホ
ニウム塩を電気二重層コンデンサ用電解液の電解質とし
て使用した場合、この電気二重層コンデンサは、第四級
アンモニウム塩もしくは第四級ホスホニウム塩を電解質
として使用した従来の電気二重層コンデンサに比べて著
しく耐熱性、耐電圧が劣るという問題点を有していた。
記載された第三級アンモニウム塩もしくは第三級ホスホ
ニウム塩を電気二重層コンデンサ用電解液の電解質とし
て使用した場合、この電気二重層コンデンサは、第四級
アンモニウム塩もしくは第四級ホスホニウム塩を電解質
として使用した従来の電気二重層コンデンサに比べて著
しく耐熱性、耐電圧が劣るという問題点を有していた。
【０００９】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、非水系電解液の耐電圧を向上させることができると
ともに、陰極側分極性電極の表面もしくは陰極側分極性
電極に接続された引き出しリードの表面で発生する強ア
ルカリ成分を消失させることができ、これにより、封口
体の封口性能の低下を防ぐことができる電気二重層コン
デンサを提供することを目的とするものである。
で、非水系電解液の耐電圧を向上させることができると
ともに、陰極側分極性電極の表面もしくは陰極側分極性
電極に接続された引き出しリードの表面で発生する強ア
ルカリ成分を消失させることができ、これにより、封口
体の封口性能の低下を防ぐことができる電気二重層コン
デンサを提供することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の電気二重層コンデンサは、分極性電極と、こ
の分極性電極に含浸される非水系電解液とを有し、前記
非水系電解液を極性非プロトン溶媒に（化６）または
（化７）で示される化合物をカチオン成分とする塩を電
解質として溶解してなるもので構成したもので、この構
成によれば、非水系電解液の耐電圧を向上させることが
できるとともに、陰極側分極性電極の表面もしくは陰極
側分極性電極に接続された引き出しリードの表面で発生
する強アルカリ成分を消失させることができ、これによ
り、封口体の封口性能の低下を防ぐことができるもので
ある。
に本発明の電気二重層コンデンサは、分極性電極と、こ
の分極性電極に含浸される非水系電解液とを有し、前記
非水系電解液を極性非プロトン溶媒に（化６）または
（化７）で示される化合物をカチオン成分とする塩を電
解質として溶解してなるもので構成したもので、この構
成によれば、非水系電解液の耐電圧を向上させることが
できるとともに、陰極側分極性電極の表面もしくは陰極
側分極性電極に接続された引き出しリードの表面で発生
する強アルカリ成分を消失させることができ、これによ
り、封口体の封口性能の低下を防ぐことができるもので
ある。
【００１１】
【化６】
【００１２】
【化７】
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、分極性電極と、この分極性電極に含浸される非水系
電解液とを有し、前記非水系電解液を極性非プロトン溶
媒に（化６）または（化７）で示される化合物をカチオ
ン成分とする塩を電解質として溶解してなるもので構成
したもので、この構成によれば、（化６）または（化
７）で示される電解質カチオン成分の影響により電解液
の電気化学的に安定な電位領域（電位窓）が広くなるた
め、この電解液を用いて作製した電気二重層コンデンサ
は従来の電気二重層コンデンサと比較して高い耐電圧を
示し、さらには非水系電解液の電解質カチオン成分が、
陰極側分極性電極の表面もしくは陰極側分極性電極に接
続された引き出しリードの表面で発生する強アルカリ成
分である水酸化物イオンを消失させるため、強アルカリ
成分による封口体の封口性能の低下ということもなく、
これによりアルカリ性電解液の漏出を確実に防ぐことが
できるものである。
は、分極性電極と、この分極性電極に含浸される非水系
電解液とを有し、前記非水系電解液を極性非プロトン溶
媒に（化６）または（化７）で示される化合物をカチオ
ン成分とする塩を電解質として溶解してなるもので構成
したもので、この構成によれば、（化６）または（化
７）で示される電解質カチオン成分の影響により電解液
の電気化学的に安定な電位領域（電位窓）が広くなるた
め、この電解液を用いて作製した電気二重層コンデンサ
は従来の電気二重層コンデンサと比較して高い耐電圧を
示し、さらには非水系電解液の電解質カチオン成分が、
陰極側分極性電極の表面もしくは陰極側分極性電極に接
続された引き出しリードの表面で発生する強アルカリ成
分である水酸化物イオンを消失させるため、強アルカリ
成分による封口体の封口性能の低下ということもなく、
これによりアルカリ性電解液の漏出を確実に防ぐことが
できるものである。
【００１４】請求項２に記載の発明は、分極性電極に使
用される炭素材料を活性炭、グラファイト、ポリアセン
系有機半導体のいずれか１種もしくは２種以上の混合物
で構成したもので、この構成によれば、分極性電極の表
面積が非常に大きいため、大容量の電気二重層コンデン
サが得られるとともに、分極性電極と電解液の接する面
積が大きいため、分極性電極の表面で起こる電気化学反
応による反応物量が著しく多く、そのため、これらの炭
素材料からなる分極性電極を用いて作製した電気二重層
コンデンサの特性変化は電解液の電位窓の広狭の影響を
受けやすいものであり、したがって、これらの表面積の
大きな炭素材料を用いた電気二重層コンデンサでは、請
求項１に記載の（化６）または（化７）で示される電解
質カチオン成分を使用したときの効果が大きく、これら
の構成により大容量でかつ耐電圧の高い電気二重層コン
デンサが得られるものである。
用される炭素材料を活性炭、グラファイト、ポリアセン
系有機半導体のいずれか１種もしくは２種以上の混合物
で構成したもので、この構成によれば、分極性電極の表
面積が非常に大きいため、大容量の電気二重層コンデン
サが得られるとともに、分極性電極と電解液の接する面
積が大きいため、分極性電極の表面で起こる電気化学反
応による反応物量が著しく多く、そのため、これらの炭
素材料からなる分極性電極を用いて作製した電気二重層
コンデンサの特性変化は電解液の電位窓の広狭の影響を
受けやすいものであり、したがって、これらの表面積の
大きな炭素材料を用いた電気二重層コンデンサでは、請
求項１に記載の（化６）または（化７）で示される電解
質カチオン成分を使用したときの効果が大きく、これら
の構成により大容量でかつ耐電圧の高い電気二重層コン
デンサが得られるものである。
【００１５】請求項３に記載の発明は、非水系電解液に
含まれる水分を３０００ｐｐｍ以下としたもので、この
非水系電解液の含水率が３０００ｐｐｍを超える場合
は、電解液中の水分の電気分解により電解液の耐電圧が
低下し、請求項１または２に記載の構成で得られる耐電
圧上昇の効果が得られなくなるものであり、したがっ
て、非水系電解液の含水率は３０００ｐｐｍ以下が適正
であると考えられる。
含まれる水分を３０００ｐｐｍ以下としたもので、この
非水系電解液の含水率が３０００ｐｐｍを超える場合
は、電解液中の水分の電気分解により電解液の耐電圧が
低下し、請求項１または２に記載の構成で得られる耐電
圧上昇の効果が得られなくなるものであり、したがっ
て、非水系電解液の含水率は３０００ｐｐｍ以下が適正
であると考えられる。
【００１６】請求項４に記載の発明は、（化６）で示さ
れるカチオン成分が（化８）である電解質カチオン成分
の塩を極性非プロトン溶媒に溶解してなる電解液を用い
たもので、この構成によれば、（化８）で示される電解
質カチオン成分の塩が電気化学的に安定であり高い耐電
圧を示すとともに、極性非プロトン溶媒への溶解度が高
く、しかもこの（化８）で示される電解質カチオン成分
の塩からなる電解液を活性炭、グラファイト、ポリアセ
ン系有機半導体のいずれか１種もしくは２種以上の混合
物で構成した炭素材料を有する分極性電極に含浸するこ
とにより得られる電気二重層コンデンサは、従来の電気
二重層コンデンサと比較して高い容量が得られるもの
で、これらの構成により、耐電圧が高くかつ低温での安
定性が高く、しかも容量が大きな電気二重層コンデンサ
が得られるものである。
れるカチオン成分が（化８）である電解質カチオン成分
の塩を極性非プロトン溶媒に溶解してなる電解液を用い
たもので、この構成によれば、（化８）で示される電解
質カチオン成分の塩が電気化学的に安定であり高い耐電
圧を示すとともに、極性非プロトン溶媒への溶解度が高
く、しかもこの（化８）で示される電解質カチオン成分
の塩からなる電解液を活性炭、グラファイト、ポリアセ
ン系有機半導体のいずれか１種もしくは２種以上の混合
物で構成した炭素材料を有する分極性電極に含浸するこ
とにより得られる電気二重層コンデンサは、従来の電気
二重層コンデンサと比較して高い容量が得られるもの
で、これらの構成により、耐電圧が高くかつ低温での安
定性が高く、しかも容量が大きな電気二重層コンデンサ
が得られるものである。
【００１７】
【化８】
【００１８】請求項５に記載の発明は、（化６）で示さ
れるカチオン成分が（化９）である電解質カチオン成分
の塩を極性非プロトン溶媒に溶解してなる電解液を用い
たもので、この構成によれば、（化９）で示される電解
質カチオン成分の塩が電気化学的に安定であり高い耐電
圧を示すとともに、極性非プロトン溶媒中での移動度が
高いため、この電解質カチオン成分の塩を用いた電解液
は高い電気伝導度を示すものであり、これらの構成によ
り、耐電圧が高くかつ内部抵抗が低い電気二重層コンデ
ンサが得られるものである。
れるカチオン成分が（化９）である電解質カチオン成分
の塩を極性非プロトン溶媒に溶解してなる電解液を用い
たもので、この構成によれば、（化９）で示される電解
質カチオン成分の塩が電気化学的に安定であり高い耐電
圧を示すとともに、極性非プロトン溶媒中での移動度が
高いため、この電解質カチオン成分の塩を用いた電解液
は高い電気伝導度を示すものであり、これらの構成によ
り、耐電圧が高くかつ内部抵抗が低い電気二重層コンデ
ンサが得られるものである。
【００１９】
【化９】
【００２０】請求項６に記載の発明は、（化６）で示さ
れるカチオン成分が（化１０）である電解質カチオン成
分の塩を極性非プロトン溶媒に溶解してなる電解液を用
いたもので、この構成によれば、（化１０）で示される
電解質カチオン成分の塩が電気化学的に安定であり高い
耐電圧を示すとともに、高い耐熱性を示すものであり、
これらの構成により、耐電圧が高くかつ高い耐熱性を有
する電気二重層コンデンサが得られるものである。
れるカチオン成分が（化１０）である電解質カチオン成
分の塩を極性非プロトン溶媒に溶解してなる電解液を用
いたもので、この構成によれば、（化１０）で示される
電解質カチオン成分の塩が電気化学的に安定であり高い
耐電圧を示すとともに、高い耐熱性を示すものであり、
これらの構成により、耐電圧が高くかつ高い耐熱性を有
する電気二重層コンデンサが得られるものである。
【００２１】
【化１０】
【００２２】請求項７に記載の発明は、（化６）で示さ
れるカチオン成分が１−メチル−３−エチルイミダゾリ
ウムであり、この電解質カチオン成分の塩を極性非プロ
トン溶媒に溶解してなる電解液を用いたもので、この構
成によれば、１−メチル−３−エチルイミダゾリウムが
特にプロピレンカーボネート、γ−ブチロラクトン、ス
ルホランなどの極性非プロトン溶媒への溶解度が高く、
高い電気伝導度を示すとともに、前記極性非プロトン溶
媒中での耐熱性、電気化学的な安定性が高く、しかも１
−メチル−３−エチルイミダゾリウムからなる電解液を
活性炭、グラファイト、ポリアセン系有機半導体のいず
れか１種もしくは２種以上の混合物で構成した炭素材料
を有する分極性電極に含浸することにより得られる電気
二重層コンデンサは、従来の電気二重層コンデンサと比
較して高い容量が得られるもので、これらの構成によ
り、長寿命でかつ耐電圧が高く、しかも低温での安定性
が高くさらには容量が大きな電気二重層コンデンサが得
られるものである。
れるカチオン成分が１−メチル−３−エチルイミダゾリ
ウムであり、この電解質カチオン成分の塩を極性非プロ
トン溶媒に溶解してなる電解液を用いたもので、この構
成によれば、１−メチル−３−エチルイミダゾリウムが
特にプロピレンカーボネート、γ−ブチロラクトン、ス
ルホランなどの極性非プロトン溶媒への溶解度が高く、
高い電気伝導度を示すとともに、前記極性非プロトン溶
媒中での耐熱性、電気化学的な安定性が高く、しかも１
−メチル−３−エチルイミダゾリウムからなる電解液を
活性炭、グラファイト、ポリアセン系有機半導体のいず
れか１種もしくは２種以上の混合物で構成した炭素材料
を有する分極性電極に含浸することにより得られる電気
二重層コンデンサは、従来の電気二重層コンデンサと比
較して高い容量が得られるもので、これらの構成によ
り、長寿命でかつ耐電圧が高く、しかも低温での安定性
が高くさらには容量が大きな電気二重層コンデンサが得
られるものである。
【００２３】以下、本発明の一実施の形態について説明
する。本発明の電気二重層用コンデンサの基本は、分極
性電極と、この分極性電極に含浸される非水系電解液と
を有し、前記非水系電解液を、極性非プロトン溶媒に
（化６）または（化７）で示される化合物をカチオン成
分とする塩を電解質として溶解してなるもので構成した
ものである。
する。本発明の電気二重層用コンデンサの基本は、分極
性電極と、この分極性電極に含浸される非水系電解液と
を有し、前記非水系電解液を、極性非プロトン溶媒に
（化６）または（化７）で示される化合物をカチオン成
分とする塩を電解質として溶解してなるもので構成した
ものである。
【００２４】本発明に用いられる極性非プロトン溶媒と
しては、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネー
ト、ブチレンカーボネート、γ−ブチロラクトン、スル
ホラン、３−メチルスルホラン、２，４−ジメチルスル
ホラン、アセトニトリルのいずれか１種もしくは２種以
上の混合物が挙げられる。
しては、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネー
ト、ブチレンカーボネート、γ−ブチロラクトン、スル
ホラン、３−メチルスルホラン、２，４−ジメチルスル
ホラン、アセトニトリルのいずれか１種もしくは２種以
上の混合物が挙げられる。
【００２５】また、電解質アニオンとしては、ＢＦ4 -、
ＰＦ6 -、ＣｌＯ4 -、ＣＦ3ＳＯ3 -またはＮ（ＣＦ3ＳＯ2)
2 -のいずれか１種もしくは２種以上の混合物が挙げられ
る。
ＰＦ6 -、ＣｌＯ4 -、ＣＦ3ＳＯ3 -またはＮ（ＣＦ3ＳＯ2)
2 -のいずれか１種もしくは２種以上の混合物が挙げられ
る。
【００２６】本発明の電解液には必要により副溶媒を含
有させることもできる。副溶媒としては、テトラヒドロ
フラン、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネー
ト、メチルエチルカーボネート等が挙げられる。
有させることもできる。副溶媒としては、テトラヒドロ
フラン、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネー
ト、メチルエチルカーボネート等が挙げられる。
【００２７】本発明の電解液で電解質の濃度が０．１モ
ル／kg以下の場合は電解液の電気伝導度が著しく低下す
るものであり、一方、電解質の濃度が３．０モル／kg以
上の場合は飽和溶解度を超えて低温で溶媒中に電解質が
析出してくるものであり、したがって、電解質の濃度は
０．１〜０．３モル／kgの範囲が好適であり、広い温度
範囲で電解液の安定性を得るためには、特に０．５〜
２．０モル／kgの範囲が好ましい。
ル／kg以下の場合は電解液の電気伝導度が著しく低下す
るものであり、一方、電解質の濃度が３．０モル／kg以
上の場合は飽和溶解度を超えて低温で溶媒中に電解質が
析出してくるものであり、したがって、電解質の濃度は
０．１〜０．３モル／kgの範囲が好適であり、広い温度
範囲で電解液の安定性を得るためには、特に０．５〜
２．０モル／kgの範囲が好ましい。
【００２８】本発明で使用する分極性電極は活性炭、グ
ラファイト、ポリアセン系有機半導体のいずれか１種も
しくは２種以上の混合物で構成した炭素材料を含有する
ものである。
ラファイト、ポリアセン系有機半導体のいずれか１種も
しくは２種以上の混合物で構成した炭素材料を含有する
ものである。
【００２９】本発明の非水系電解液に含まれる水分は３
０００ｐｐｍ以下である。（表１）は本発明の実施の形
態１〜５および従来例１〜３の電解液組成を示したもの
である。（表２）は本発明の実施の形態１〜５および従
来例１〜３の電解液について温度３０℃で電気伝導度を
測定した結果を示したものである。
０００ｐｐｍ以下である。（表１）は本発明の実施の形
態１〜５および従来例１〜３の電解液組成を示したもの
である。（表２）は本発明の実施の形態１〜５および従
来例１〜３の電解液について温度３０℃で電気伝導度を
測定した結果を示したものである。
【００３０】
【表１】
【００３１】
【表２】
【００３２】（表２）から明らかなように、本発明の実
施の形態１〜５の電解液は従来例１〜３の電解液と比較
して高い電気伝導度を示すことがわかる。
施の形態１〜５の電解液は従来例１〜３の電解液と比較
して高い電気伝導度を示すことがわかる。
【００３３】次に本発明の実施の形態１および従来例１
の電解液を使用して、サイクリックボルタンメトリーに
よる各電解液の電位窓の測定を行った。本発明の実施の
形態１の測定結果を図１に示し、従来例１の測定結果を
図２に示す。また、サイクリックボルタンメトリーの測
定条件を（表３）に示す。
の電解液を使用して、サイクリックボルタンメトリーに
よる各電解液の電位窓の測定を行った。本発明の実施の
形態１の測定結果を図１に示し、従来例１の測定結果を
図２に示す。また、サイクリックボルタンメトリーの測
定条件を（表３）に示す。
【００３４】
【表３】
【００３５】図１と図２の比較から明らかなように、図
１に示す本発明の実施の形態１における電解液は図２に
示す従来例１の電解液に比べて電位窓が広く、高い耐電
圧を有していることがわかる。
１に示す本発明の実施の形態１における電解液は図２に
示す従来例１の電解液に比べて電位窓が広く、高い耐電
圧を有していることがわかる。
【００３６】次に、本発明の実施の形態１〜５および従
来例１〜３の電解液を使用して捲回形の電気二重層コン
デンサ（定格電圧２．５Ｖ−静電容量１０Ｆ、サイズ；
φ１８mm×Ｌ３５mm）を作製した。そしてこれらの電気
二重層コンデンサに６０℃で２．５Ｖの電圧を印加した
ときの５００時間後の漏れ電流値と静電容量を測定し
た。その測定結果を（表４）に示す。
来例１〜３の電解液を使用して捲回形の電気二重層コン
デンサ（定格電圧２．５Ｖ−静電容量１０Ｆ、サイズ；
φ１８mm×Ｌ３５mm）を作製した。そしてこれらの電気
二重層コンデンサに６０℃で２．５Ｖの電圧を印加した
ときの５００時間後の漏れ電流値と静電容量を測定し
た。その測定結果を（表４）に示す。
【００３７】
【表４】
【００３８】（表４）から明らかなように、本発明の実
施の形態１〜５の電解液を使用した電気二重層コンデン
サは、従来例１〜３の電解液を使用した電気二重層コン
デンサに比べて漏れ電流値は小さく、かつ静電容量が高
いもので、これらのことから高耐電圧で大容量の電気二
重層コンデンサを構成することができるものである。
施の形態１〜５の電解液を使用した電気二重層コンデン
サは、従来例１〜３の電解液を使用した電気二重層コン
デンサに比べて漏れ電流値は小さく、かつ静電容量が高
いもので、これらのことから高耐電圧で大容量の電気二
重層コンデンサを構成することができるものである。
【００３９】次に、上記した本発明の実施の形態１〜５
および従来例１〜３の電解液を使用した捲回形の電気二
重層コンデンサに７０℃で３．０Ｖの電圧を印加したと
きの２０００時間後の信頼性評価を実施し、その試験終
了後に電気二重層コンデンサの封口体を構成する封口ゴ
ム面の状態を観察した。その観察結果を（表５）に示
す。
および従来例１〜３の電解液を使用した捲回形の電気二
重層コンデンサに７０℃で３．０Ｖの電圧を印加したと
きの２０００時間後の信頼性評価を実施し、その試験終
了後に電気二重層コンデンサの封口体を構成する封口ゴ
ム面の状態を観察した。その観察結果を（表５）に示
す。
【００４０】
【表５】
【００４１】（表５）から明らかなように、本発明の実
施の形態１〜５の電解液を用いた電気二重層コンデンサ
は、電解液中に封口体の封口性能低下につながる過剰の
水酸化イオンを消失させることができる（化６）または
（化７）で示される電解質カチオン成分を含んでいるた
め、封口体を劣化させることもなく高信頼性の電気二重
層コンデンサを構成することができるものである。
施の形態１〜５の電解液を用いた電気二重層コンデンサ
は、電解液中に封口体の封口性能低下につながる過剰の
水酸化イオンを消失させることができる（化６）または
（化７）で示される電解質カチオン成分を含んでいるた
め、封口体を劣化させることもなく高信頼性の電気二重
層コンデンサを構成することができるものである。
【００４２】なお、上記本発明の実施の形態１〜５にお
いては捲回形電気二重層コンデンサについて説明した
が、コイン形や積層形など他の構造の電気二重層コンデ
ンサの電解液に適用しても、本発明の実施の形態１〜５
と同様の効果が得られるものである。
いては捲回形電気二重層コンデンサについて説明した
が、コイン形や積層形など他の構造の電気二重層コンデ
ンサの電解液に適用しても、本発明の実施の形態１〜５
と同様の効果が得られるものである。
【００４３】
【発明の効果】以上のように本発明の電気二重層コンデ
ンサは、分極性電極と、この分極性電極に含浸される非
水系電解液とを有し、前記非水系電解液を極性非プロト
ン溶媒に（化６）または（化７）で示される化合物をカ
チオン成分とする塩を電解質として溶解してなるもので
構成したもので、この構成によれば、（化６）または
（化７）で示される電解質カチオン成分の影響により電
解液の電気化学的に安定な電位領域（電位窓）が広くな
るため、この電解液を用いて作製した電気二重層コンデ
ンサは従来の電気二重層コンデンサと比較して高い耐電
圧を示し、さらには非水系電解液の電解質カチオン成分
が、陰極側分極性電極の表面もしくは陰極側分極性電極
に接続された引き出しリードの表面で発生する強アルカ
リ成分である水酸化物イオンを消失させるため、強アル
カリ成分による封口体の封口性能の低下ということもな
く、これにより、アルカリ性電解液の漏出を確実に防ぐ
ことができるものである。
ンサは、分極性電極と、この分極性電極に含浸される非
水系電解液とを有し、前記非水系電解液を極性非プロト
ン溶媒に（化６）または（化７）で示される化合物をカ
チオン成分とする塩を電解質として溶解してなるもので
構成したもので、この構成によれば、（化６）または
（化７）で示される電解質カチオン成分の影響により電
解液の電気化学的に安定な電位領域（電位窓）が広くな
るため、この電解液を用いて作製した電気二重層コンデ
ンサは従来の電気二重層コンデンサと比較して高い耐電
圧を示し、さらには非水系電解液の電解質カチオン成分
が、陰極側分極性電極の表面もしくは陰極側分極性電極
に接続された引き出しリードの表面で発生する強アルカ
リ成分である水酸化物イオンを消失させるため、強アル
カリ成分による封口体の封口性能の低下ということもな
く、これにより、アルカリ性電解液の漏出を確実に防ぐ
ことができるものである。
【図１】本発明の実施の形態１の電解液を使用したサイ
クリックボルタンメトリーによる電解液の電位窓の測定
結果を示す特性図
クリックボルタンメトリーによる電解液の電位窓の測定
結果を示す特性図
【図２】従来例１の電解液を使用したサイクリックボル
タンメトリーによる電解液の電位窓の測定結果を示す特
性図
タンメトリーによる電解液の電位窓の測定結果を示す特
性図
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 島本 秀樹 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 小林 幸哉 京都府京都市東山区一橋野本町11番地の１ 三洋化成工業株式会社内 (72)発明者 中野 智治 京都府京都市東山区一橋野本町11番地の１ 三洋化成工業株式会社内 (72)発明者 塩野 和司 京都府京都市東山区一橋野本町11番地の１ 三洋化成工業株式会社内 (72)発明者 清家 英雄 京都府京都市東山区一橋野本町11番地の１ 三洋化成工業株式会社内
Claims (7)
- 【請求項１】 分極性電極と、この分極性電極に含浸さ
れる非水系電解液とを有し、前記非水系電解液を極性非
プロトン溶媒に（化１）または（化２）で示される化合
物をカチオン成分とする塩を電解質として溶解してなる
もので構成した電気二重層コンデンサ。 【化１】 【化２】 - 【請求項２】 分極性電極に使用される炭素材料を活性
炭、グラファイト、ポリアセン系有機半導体のいずれか
１種もしくは２種以上の混合物で構成した請求項１に記
載の電気二重層コンデンサ。 - 【請求項３】 非水系電解液に含まれる水分を３０００
ｐｐｍ以下とした請求項１または２に記載の電気二重層
コンデンサ。 - 【請求項４】 （化１）で示されるカチオン成分が（化
３）である電解質カチオン成分の塩を極性非プロトン溶
媒に溶解してなる電解液を用いた請求項１〜３のいずれ
か１つに記載の電気二重層コンデンサ。 【化３】 - 【請求項５】 （化１）で示されるカチオン成分が（化
４）である電解質カチオン成分の塩を極性非プロトン溶
媒に溶解してなる電解液を用いた請求項１〜３のいずれ
か１つに記載の電気二重層コンデンサ。 【化４】 - 【請求項６】 （化１）で示されるカチオン成分が（化
５）である電解質カチオン成分の塩を極性非プロトン溶
媒に溶解してなる電解液を用いた請求項１〜３のいずれ
か１つに記載の電気二重層コンデンサ。 【化５】 - 【請求項７】 （化１）で示されるカチオン成分が１−
メチル−３−エチルイミダゾリウムであり、この電解質
カチオン成分の塩を極性非プロトン溶媒に溶解してなる
電解液を用いた請求項１〜３のいずれか１つに記載の電
気二重層コンデンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9212788A JPH1154377A (ja) | 1997-08-07 | 1997-08-07 | 電気二重層コンデンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9212788A JPH1154377A (ja) | 1997-08-07 | 1997-08-07 | 電気二重層コンデンサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1154377A true JPH1154377A (ja) | 1999-02-26 |
Family
ID=16628402
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9212788A Pending JPH1154377A (ja) | 1997-08-07 | 1997-08-07 | 電気二重層コンデンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1154377A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015046922A (ja) * | 2007-06-27 | 2015-03-12 | メドレリーフ インコーポレーテッドＭｅｄＲｅｌｉｅｆ Ｉｎｃ． | 信号結合及び直流阻止のための方法及びシステム |
| US9518072B2 (en) | 2011-12-02 | 2016-12-13 | Dow Corning Corporation | Ester-functional silanes and the preparation and use thereof; and use of iminium compounds as phase transfer catalysts |
| CN108172900A (zh) * | 2017-12-18 | 2018-06-15 | 中节能万润股份有限公司 | 一种新型锂盐及其制备方法和应用 |
-
1997
- 1997-08-07 JP JP9212788A patent/JPH1154377A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015046922A (ja) * | 2007-06-27 | 2015-03-12 | メドレリーフ インコーポレーテッドＭｅｄＲｅｌｉｅｆ Ｉｎｃ． | 信号結合及び直流阻止のための方法及びシステム |
| US9518072B2 (en) | 2011-12-02 | 2016-12-13 | Dow Corning Corporation | Ester-functional silanes and the preparation and use thereof; and use of iminium compounds as phase transfer catalysts |
| CN108172900A (zh) * | 2017-12-18 | 2018-06-15 | 中节能万润股份有限公司 | 一种新型锂盐及其制备方法和应用 |
| CN108172900B (zh) * | 2017-12-18 | 2019-08-16 | 中节能万润股份有限公司 | 一种新型锂盐及其制备方法和应用 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040528 |
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| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040608 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040805 |
|
| RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20050929 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20051004 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20050929 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20051205 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060905 |