JP3391604B2 - 電解液およびそれを用いた電気化学素子 - Google Patents
電解液およびそれを用いた電気化学素子Info
- Publication number
- JP3391604B2 JP3391604B2 JP12783995A JP12783995A JP3391604B2 JP 3391604 B2 JP3391604 B2 JP 3391604B2 JP 12783995 A JP12783995 A JP 12783995A JP 12783995 A JP12783995 A JP 12783995A JP 3391604 B2 JP3391604 B2 JP 3391604B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- group
- acid
- carbon atoms
- electrolytic solution
- formula
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- 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
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
- 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
Landscapes
- Electrochromic Elements, Electrophoresis, Or Variable Reflection Or Absorption Elements (AREA)
- Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Description
二重層コンデンサ、イオンの電荷移動による充電/放電
機構を有する電池、エレクトロクロミック表示素子など
に使用する電解液およびそれを用いた電気化学素子に関
するものである。
は、芳香族カルボン酸(フタル酸等)の第4級アンモニ
ウム塩を電解質としたもの(特開昭62−145715
号)、マレイン酸の第4級アンモニウム塩を電解質とし
たもの(特開昭62−145713号)、脂肪族飽和モ
ノカルボン酸(蟻酸等)の第4級アンモニウム塩を電解
質としたもの(特開昭62−226614号)、脂肪族
飽和ジカルボン酸(マロン酸等)の第4級アンモニウム
塩を電解質としたもの(特開昭62−248217号)
などが知られている。
酸の第4級アンモニウム塩を電解質としたものは電導度
が不十分であり、またマレイン酸、蟻酸、マロン酸等の
第4級アンモニウム塩を電解質としたものは高温での安
定性が不十分であった。
質とした電解液は、第4級アンモニウムの電気化学的な
変質により、コンデンサを構成する材料である樹脂やゴ
ム、金属を劣化させたり、腐食させる等の不具合があっ
た。
で、電導度が高く、電気化学的な変質時にも樹脂やゴ
ム、金属を劣化させたり、腐食させたりすることなく、
熱的にも安定性の高い電解液およびそれを用いた電気化
学素子を提供することを目的とするものである。
に本発明の電解液は、(化5)および(化6)で示され
るテトラヒドロピリミジン環化合物を陽イオン成分とす
る塩を電解質としたもので、さらに本発明の電気化学素
子は前記電解液を用いるようにしたものである。
キル基、フェニル基、ベンジル基の群より選ばれる基で
あり、R2は水素、炭素数1〜3のアルキル基、フェニ
ル基、ベンジル基の群より選ばれる基である。R1、
R2、R3の2つ以上が同じ基でも良いし、すべてが異な
る基でも良い。R4は炭素数1〜3のアルキル基であ
り、炭素数1〜3のアルキル基の場合、R4はR1、
R2、R3のいずれかと同じアルキル基でも良い。また、
環はR4を有しても、有さなくても良い。)
素数1〜3のアルキル基であり、いずれの環もR2、R3
を有しても、有さなくても良い。)
塩と異なり、本発明のテトラヒドロピリミジン環化合物
を陽イオン成分とする塩は非局在化したN−C−Nのア
ミジン基が4級化されているため、陽イオンが共鳴安定
化してイオン解離が促進され、高い電導度が得られる。
ル基を導入することにより、テトラヒドロピリミジン環
の熱的な安定性が向上することになるため、ガス発生も
少ない。
水酸化物イオンが生じた場合にも、水酸化物イオンとN
−C−Nのアミジン基との反応、分解開環により速やか
に電解生成物が消失するため、コンデンサを構成する材
料である樹脂やゴム、金属を劣化させたり、腐食させる
ことはなくなる。
で示されるテトラヒドロピリミジン環化合物を陽イオン
成分とする塩を電解質とした電解液である。
キル基、フェニル基、ベンジル基の群より選ばれる基で
あり、R2は水素、炭素数1〜3のアルキル基、フェニ
ル基、ベンジル基の群より選ばれる基である。R1、
R2、R3の2つ以上が同じ基でも良いし、すべてが異な
る基でも良い。R4は炭素数1〜3のアルキル基であ
り、炭素数1〜3のアルキル基の場合、R4はR1、
R2、R3のいずれかと同じアルキル基でも良い。また、
環はR4を有しても、有さなくても良い。)
素数1〜3のアルキル基であり、いずれの環もR2、R3
を有しても、有さなくても良い。) 本発明の電解液に用いるテトラヒドロピリミジン環化合
物の陽イオンの例としては、1,3−ジメチル−1,
4,5,6−テトラヒドロピリミジウム、1,2,3−
トリメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジウ
ム、1,2,3,4−テトラメチル−1,4,5,6−
テトラヒドロピリミジウム、1,2,3,5−テトラメ
チル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジウム、1
−メチル−1,8−ジアザビシクロ[5,4,0]ウン
デセン−7、1−メチル−1,5−ジアザビシクロ
[4,3,0]ノネン−5などが挙げられる。
く、熱安定性も優れている1,2,3−トリメチル−
1,4,5,6−テトラヒドロピリミジウム、1−メチ
ル−1,8−ジアザビシクロ[5,4,0]ウンデセン
−7、1−メチル−1,5−ジアザビシクロ[4,3,
0]ノネン−5である。
ポリカルボン酸(2〜4価):脂肪族ポリカルボン酸
[飽和ポリカルボン酸、例えばシュウ酸,マロン酸,コ
ハク酸,グルタル酸,アジピン酸,ピメリン酸,スベリ
ン酸,アゼライン酸,セバチン酸,1,6−デカンジカ
ルボン酸,5,6−デカンジカルボン酸:不飽和ポリカ
ルボン酸、例えばマレイン酸,フマル酸,イコタン
酸];芳香族ポリカルボン酸、例えばフタル酸,イソフ
タル酸,テレフタル酸,トリメリット酸,ピロメリット
酸;脂環式ポリカルボン酸、例えばテトロヒドロフタル
酸(シクロヘキサン−1,2−ジカルボン酸等),ヘキ
サヒドロフタル酸;これらのポリカルボン酸のアルキル
(炭素数1〜3)もしくはニトロ置換体、例えばシトコ
ラン酸,ジメチルマレイン酸,ニトロフタル酸(3−ニ
トロフタル酸,4−ニトロフタル酸);および硫黄含有
ポリカルボン酸、例えばチオプロピオン酸;モノカルボ
ン酸;脂肪族モノカルボン酸(炭素数1〜30)[飽和
モノカルボン酸、例えばギ酸,酢酸,プロピオン酸,酪
酸,イソ酪酸,吉草酸,カプロン酸,エナント酸,カプ
リル酸,ペラルゴン酸,ラウリン酸,ミリスチン酸,ス
テアリン酸,ベヘン酸:不飽和モノカルボン酸、例えば
アクリル酸,メタクリル酸,オレイン酸];芳香族モノ
カルボン酸、例えば安息香酸,o−ニトロ安息香酸、p
−ニトロ安息香酸、ケイ皮酸,ナフトエ酸;オキシカル
ボン酸、例えばサリチル酸,マンデル酸,レゾルシル酸
無機酸;リン酸、ホウ酸、ホウフッ酸、4フッ化ホウ
酸、過塩素酸、6フッ化リン酸、6フッ化アンチモン
酸、6フッ化ヒ素酸、などが例として挙げられる。
く熱的にも安定な、マレイン酸,フタル酸,アジピン
酸,安息香酸である。
トラアルキルイミダゾリウムとの割合は、電解液のpH
にして、通常4〜11、好ましくは6〜9である。この
範囲外では、電解液の火花電圧が低下する。
は、アルコール類[1価アルコール(ブチルアルコー
ル、ジアセトンアルコール、ベンジルアルコール、アミ
ノアルコールなど);2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、ジエチレングリコール、
ヘキシレングリコール、フェニルグリコールなど);3
価アルコール(グリセリン、3−メチルペンタン−1,
3,5−トリオールなど);ヘキシトールなど]、エー
テル類[モノエーテル(エチレングリコールモノメチル
エーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、
ジエチレングリコールモノエチルエーテル、エチレング
リコールモノフェニルエーテルなど);ジエーテル(エ
チレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコー
ルジエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエ
ーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテルなど)
など]、アミド類[ホルムアミド類(N−メチルホルム
アミド、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジエ
チルホルムアミドなど);アセトアミド類(N−メチル
アセトアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−エ
チルアセトアミド、N,N−ジエチルアセトアミドな
ど);プロピオンアミド類(N,N−ジメチルプロピオ
ンアミドなど);ヘキサメチルホスホリルアミドな
ど]、オキサゾリジノン類(1,3−ジメチル−2−イ
ミダゾリジノン、3−メチルオキサゾリジン−2−オン
など)、ジメチルスルホキシド、γ−ブチロラクトンお
よびこれら2種以上の混合物が挙げられる。
く熱的にも安定な、エチレングリコール、1,3−ジメ
チル−2−イミダゾリジノン、3−メチルオキサゾリジ
ン−2−オン、γ−ブチロラクトン単独およびこれらの
群より選ばれる2種以上との混合溶媒である。そしてこ
の中でも特に好ましいのは、γ−ブチロラクトン単独、
またはγ−ブチロラクトンとエチレングリコールとの混
合溶媒であり、そのときのγ−ブチロラクトンの含有量
は、溶媒の重量に基づいて50〜100%が好ましい。
なお、γ−ブチロラクトンの含有量が50%未満では電
導度が著しく低下するものである。
させることもできる。その含有量は電解液の重量に基づ
いて通常10%未満である。水の含有量が10%以上で
はガス発生が大きくなり、電解コンデンサの特性を著し
く劣化させる。
添加剤を混合しても良い。添加剤としては、リン系化合
物[リン酸、リン酸エステルなど]、ホウ酸系化合物
[ホウ酸、ホウ酸と多糖類(マンニット、ソルビット、
など)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、など)]との錯化合物、ニ
トロ化合物[p−ニトロ安息香酸、p−ニトロフェノー
ル、など]が挙げられる。
は、電解液の重量に基づいて通常1〜70重量%、好ま
しくは5〜40重量%である。この範囲外では電導度が
著しく低下する。
明するが、本発明はこれに限定されるものではない。以
下、部はすべて重量部を示す。
来例1〜2の電解液組成と30℃で測定した電導度とこ
れらの電解液に熱処理(105℃、500時間)を施し
た後、30℃で測定した電導度を示したものである。
例1〜3の電解液は、従来例1の電解液と比較して電導
度が高い。また、本発明の実施例1〜3の電解液は、従
来例2の電解液と比較して電導度の熱的な安定性も高
い。
1〜2の電解液を使用して巻き取り形のアルミ電解コン
デンサ(定格電圧35V−静電容量2200μF、サイ
ズ;φ16mm×L35mm)を作成した。アルミ引き
出しリードには両極共に陽極酸化処理を施し、封口ゴム
には硫黄加硫のブチルゴムを使用した。このアルミ電解
コンデンサに逆電圧−2.0Vを印加して、125℃の
恒温槽中で劣化させ、封口部の外観を経時的に観察し
た。その結果を(表2)に示す。
施例1〜3の電解液は、1000時間経過した時点でも
封口ゴムの劣化による液漏れ等の異常は観察されなかっ
た。
導度を示し、かつその熱的な安定性にも優れ、また電気
化学的な変質時においても、樹脂やゴム、金属を劣化さ
せたり、腐食させる等の不具合もないもので、この本発
明の電解液を電解コンデンサに使用した場合は、低損失
で、かつ高温でも電気的特性の安定した、長寿命で信頼
性の高い電解コンデンサを得ることができる。
ンサ、イオンの電荷移動による充電/放電機構を有する
電池、エレクトロクロミック表示素子などに使用した場
合は、電解液と接触する樹脂やゴム、金属を劣化させた
り腐食させる等の不具合もないため、信頼性の高い電気
化学素子を構成できるものである。
Claims (7)
- 【請求項1】 (化1)および(化2)で示されるテト
ラヒドロピリミジン環化合物を陽イオン成分とする塩を
電解質とした電解液。 【化1】 (式中、R1、R3は、炭素数1〜3のアルキル基、フェ
ニル基、ベンジル基の群より選ばれる基であり、R2は
水素、炭素数1〜3のアルキル基、フェニル基、ベンジ
ル基の群より選ばれる基である。R1、R2、R3の2つ
以上が同じ基でも良いし、すべてが異なる基でも良い。
R4は炭素数1〜3のアルキル基であり、炭素数1〜3
のアルキル基の場合、R4はR1、R2、R3のいずれかと
同じアルキル基でも良い。また、環はR4を有しても、
有さなくても良い。) 【化2】 (式中、mは2〜7であり、R2、R3は炭素数1〜3の
アルキル基であり、いずれの環もR2、R3を有しても、
有さなくても良い。) - 【請求項2】 テトラヒドロピリミジン環化合物が、
1,3−ジメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリ
ミジウム、1,2,3−トリメチル−1,4,5,6−
テトラヒドロピリミジウム、1,2,3,4−テトラメ
チル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジウム、
1,2,3,5−テトラメチル−1,4,5,6−テト
ラヒドロピリミジウム、1−メチル−1,8−ジアザビ
シクロ[5,4,0]ウンデセン−7、1−メチル−
1,5−ジアザビシクロ[4,3,0]ノネン−5から
選ばれる1種以上である請求項1記載の電解液。 - 【請求項3】 テトラヒドロピリミジン環化合物を陽イ
オン成分とする塩を構成する酸がカルボン酸、リン酸、
モノまたはジアルキルリン酸エステル、無機酸からなる
群から選ばれる1種以上である請求項1または2記載の
電解液。 - 【請求項4】 テトラヒドロピリミジン環化合物を陽イ
オン成分とする塩を構成する酸がフタル酸および/また
はマレイン酸である請求項1〜3のいずれかに記載の電
解液。 - 【請求項5】 溶媒としてγ−ブチロラクトンおよび/
またはエチレングリコールを含有する請求項1〜4のい
ずれかに記載の電解液。 - 【請求項6】 (化3)および(化4)で示されるテト
ラヒドロピリミジン環化合物を陽イオン成分とする塩を
電解質とした電解液を用いてなる電気化学素子。 【化3】 (式中、R1、R3は、炭素数1〜3のアルキル基、フェ
ニル基、ベンジル基の群より選ばれる基であり、R2は
水素、炭素数1〜3のアルキル基、フェニル基、ベンジ
ル基の群より選ばれる基である。R1、R2、R3の2つ
以上が同じ基でも良いし、すべてが異なる基でも良い。
R4は炭素数1〜3のアルキル基であり、炭素数1〜3
のアルキル基の場合、R4はR1、R2、R3のいずれかと
同じアルキル基でも良い。また、環はR4を有しても、
有さなくても良い。) 【化4】 (式中、mは2〜7であり、R2、R3は炭素数1〜3の
アルキル基であり、いずれの環もR2、R3を有しても、
有さなくても良い。) - 【請求項7】 電気化学素子が電解コンデンサである請
求項6記載の電気化学素子。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12783995A JP3391604B2 (ja) | 1995-05-26 | 1995-05-26 | 電解液およびそれを用いた電気化学素子 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12783995A JP3391604B2 (ja) | 1995-05-26 | 1995-05-26 | 電解液およびそれを用いた電気化学素子 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08321438A JPH08321438A (ja) | 1996-12-03 |
JP3391604B2 true JP3391604B2 (ja) | 2003-03-31 |
Family
ID=14969947
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP12783995A Expired - Lifetime JP3391604B2 (ja) | 1995-05-26 | 1995-05-26 | 電解液およびそれを用いた電気化学素子 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3391604B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1317013B1 (en) | 2001-07-10 | 2017-03-15 | Mitsubishi Chemical Corporation | Non-aqueous electrolyte and secondary cell using the same |
WO2008120439A1 (ja) * | 2007-03-28 | 2008-10-09 | Sanyo Chemical Industries, Ltd. | 電解質、これを用いた電解液及び電気化学素子 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS629618A (ja) * | 1985-07-08 | 1987-01-17 | 松下電器産業株式会社 | 電解コンデンサ駆動用電解液 |
DE69432788T2 (de) * | 1993-12-03 | 2004-04-08 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd., Kadoma | Elektrolytloesung und daraus hergestelltes elektrochemisches element |
-
1995
- 1995-05-26 JP JP12783995A patent/JP3391604B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH08321438A (ja) | 1996-12-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3751048B2 (ja) | 電解液およびそれを用いた電気化学素子 | |
JP3130228B2 (ja) | 電解液およびそれを用いた電気化学素子 | |
JPH09171943A (ja) | 電解液およびそれを用いた電気化学素子 | |
JP3391604B2 (ja) | 電解液およびそれを用いた電気化学素子 | |
JP3786926B2 (ja) | 電解液およびそれを用いた電気化学素子 | |
JP2011187705A (ja) | アルミニウム電解コンデンサ用電解液、およびそれを用いたアルミニウム電解コンデンサ | |
JP3140361B2 (ja) | 電解コンデンサ駆動用電解液およびそれを用いた電解コンデンサ | |
JP4039129B2 (ja) | 電解コンデンサ駆動用電解液およびそれを用いた電解コンデンサ | |
JP3220623B2 (ja) | 電解液およびそれを用いた電気化学素子 | |
US20060278842A1 (en) | High water-containing electrolytic solution for electrolytic capacitor | |
JP2005033032A (ja) | 電気化学素子用電解液及び該電解液を用いた電気化学素子 | |
JPH03120808A (ja) | 電解コンデンサ用電解液 | |
JP2000138134A (ja) | アルミニウム電解コンデンサ駆動用電解液およびそれを用いたアルミニウム電解コンデンサ | |
JPH07335495A (ja) | 電解コンデンサ駆動用電解液およびそれを用いた電解コンデンサ | |
JPH03120807A (ja) | 電解コンデンサ用電解液 | |
JP4991799B2 (ja) | アルミニウム電解コンデンサ用電解液、およびそれを用いたアルミニウム電解コンデンサ | |
JPH04145616A (ja) | 電解コンデンサ用電解液 | |
JP3037704B2 (ja) | 電解コンデンサ用電解液 | |
JP2875555B2 (ja) | 電解コンデンサ用電解液 | |
JPH06310378A (ja) | 電解コンデンサ駆動用電解液およびそれを用いた電解コンデンサ | |
JP4019230B2 (ja) | 電解コンデンサ用電解液 | |
JPH08293440A (ja) | 電解コンデンサ駆動用電解液およびそれを用いた電解コンデンサ | |
JPH11274010A (ja) | アルミ電解コンデンサ駆動用電解液およびそれを用いたアルミ電解コンデンサ | |
JPH11214268A (ja) | アルミ電解コンデンサ用電解液およびそれを用いたアルミ電解コンデンサ | |
JPH03120809A (ja) | 電解コンデンサ用電解液 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100124 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100124 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110124 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120124 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120124 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130124 Year of fee payment: 10 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130124 Year of fee payment: 10 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140124 Year of fee payment: 11 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |