JP4116657B2 - Separator for electric double layer capacitor having a dense structure and electric double layer capacitor using the same - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a separator that has not only improved impregnation properties of an electrolyte and ion mobility as in a conventional separator containing cellulose but also mechanical strength and oxidation-resistant reducing properties. <P>SOLUTION: In the separator for electric double layer capacitors made of a porous sheet, the porous sheet has a high-density layer with approximately 20-50% porosity and a low-density layer with approximately 50-80% porosity. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は電気二重層キャパシタの正極負極絶縁用セパレータ(以下「セパレータ」と略称する。)に関し、特に、高密度多孔質層と低密度多孔質層とが積層された疎密構造を有するセパレータに関する。   The present invention relates to a separator for positive and negative electrode insulation (hereinafter abbreviated as “separator”) of an electric double layer capacitor, and more particularly to a separator having a dense structure in which a high-density porous layer and a low-density porous layer are laminated.

電気二重層キャパシタにおいては、電解液を保持するとともに、一対の正極と負極とを絶縁するために、多孔質シートでなるセパレータが使用されている。   In an electric double layer capacitor, a separator made of a porous sheet is used in order to hold an electrolytic solution and insulate a pair of positive and negative electrodes.

例えば、非特許文献1第34〜37頁には、セパレータで2区画に仕切られた槽、槽に満たされた有機電解液、及びそれぞれの区画に浸漬された2つの炭素質電極を有する電気二重層キャパシタが記載されている。有機電解液は有機溶媒中に溶質を溶解した溶液である。溶質としてはテトラエチルアンモニウムテトラフルオロボレート(EtNBF)等が記載されており、溶媒としてはプロピレンカーボネートが記載されている。炭素質電極としては活性炭が使用されている。活性炭とは、無数の微細な孔を有するために非常に大きな比表面積を有する無定形炭素をいう。本明細書では約1000m/g以上の比表面積を有する無定形炭素を活性炭と呼ぶ。セパレータの材料としてはセルロースやガラス繊維などの不織布が記載されている。 For example, Non-Patent Document 1 pages 34 to 37 include a tank partitioned into two compartments by a separator, an organic electrolyte filled in the tank, and two carbonaceous electrodes immersed in each compartment. A multilayer capacitor is described. An organic electrolytic solution is a solution in which a solute is dissolved in an organic solvent. Tetraethylammonium tetrafluoroborate (Et 4 NBF 4 ) and the like are described as the solute, and propylene carbonate is described as the solvent. Activated carbon is used as the carbonaceous electrode. Activated carbon refers to amorphous carbon having a very large specific surface area because it has countless fine pores. In the present specification, amorphous carbon having a specific surface area of about 1000 m 2 / g or more is referred to as activated carbon. Nonwoven fabrics such as cellulose and glass fiber are described as the material of the separator.

特許文献1および2には、電気二重層キャパシタに用いる分極性電極として、非多孔性炭素質材料が記載されている。この炭素質材料は黒鉛類似の微結晶炭素を有し、比表面積は活性炭と比較して小さい。非多孔性炭素質材料は、電圧を印加すると、黒鉛類似の微結晶炭素の層間に電解質イオンが溶媒を伴いながら挿入されて、電気二重層を形成すると考えられている。セパレータの材料としてはガラス繊維や和紙が記載されている。   Patent Documents 1 and 2 describe non-porous carbonaceous materials as polarizable electrodes used in electric double layer capacitors. This carbonaceous material has microcrystalline carbon similar to graphite, and its specific surface area is smaller than that of activated carbon. When a voltage is applied to the non-porous carbonaceous material, it is considered that electrolyte ions are inserted between layers of microcrystalline carbon similar to graphite with a solvent to form an electric double layer. Glass fiber and Japanese paper are described as the material of the separator.

特許文献3には、有機電解液中に非多孔性炭素質電極を浸してなる電気二重層キャパシタが記載されている。有機電解液はイオン伝導性を示す必要があり、溶質はカチオンとアニオンとが結合した塩である。カチオンとしては低級脂肪族4級アンモニウム、低級脂肪族4級ホスホニウム及びイミダゾリウム等が記載されている。アニオンとしては4フッ化ホウ酸及び6フッ化リン酸等が記載されている。有機電解液の溶媒は極性非プロトン性有機溶媒である。具体的にはエチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、γ−ブチロラクトン及びスルホラン等が記載されている。   Patent Document 3 describes an electric double layer capacitor in which a non-porous carbonaceous electrode is immersed in an organic electrolyte. The organic electrolyte must exhibit ionic conductivity, and the solute is a salt in which a cation and an anion are combined. As the cation, lower aliphatic quaternary ammonium, lower aliphatic quaternary phosphonium, imidazolium and the like are described. As anions, tetrafluoroboric acid and hexafluorophosphoric acid are described. The solvent of the organic electrolyte is a polar aprotic organic solvent. Specifically, ethylene carbonate, propylene carbonate, γ-butyrolactone, sulfolane and the like are described.

特許文献4には、電気二重層キャパシタに用いる分極性電極として、黒鉛を含んでなる炭素質材料が記載されている。この炭素質材料では、充電の途中から電解液中のイオンの吸着によって時定数に基づく電圧変化曲線よりも電圧の変化率が小さくなり、イオンの吸着および脱着による充放電が行なわれる。セパレータの材料としてはセルロースを原料とする多孔質シートが記載されている。   Patent Document 4 describes a carbonaceous material containing graphite as a polarizable electrode used for an electric double layer capacitor. In this carbonaceous material, the rate of change in voltage becomes smaller than the voltage change curve based on the time constant due to adsorption of ions in the electrolyte from the middle of charging, and charging / discharging by adsorption and desorption of ions is performed. As a material for the separator, a porous sheet made of cellulose is described.

特許文献5には、セルロースを原料とする多孔質シートを電気二重層キャパシタのセパレータに使用することが記載されている。セルロースを原料とする多孔質シートは電解液の含浸性、イオン移動性に優れ、電気二重層キャパシタの内部抵抗を低く維持することができる。しかしながら、セルロースは酸化還元反応の影響を受けて変質し易く、セルロースを含有するセパレータは耐久性に劣る。電気二重層キャパシタの使用環境が高温になるとこの傾向は顕著になる。つまり、経時的に電圧の低下やショートなどが生じ易くなる。   Patent Document 5 describes that a porous sheet made of cellulose is used as a separator for an electric double layer capacitor. A porous sheet made of cellulose is excellent in electrolyte impregnation and ion mobility, and the internal resistance of the electric double layer capacitor can be kept low. However, cellulose is easily deteriorated by the influence of the oxidation-reduction reaction, and a separator containing cellulose is inferior in durability. This tendency becomes more prominent when the usage environment of the electric double layer capacitor becomes high. That is, a voltage drop or a short circuit is likely to occur over time.

特に、非多孔性炭素質材料や黒鉛系炭素質材料を使用する炭素質電極は充放電時に体積変化を示すものがあり、また定格電圧も高い。そのため、従来のセルロースを原料とするセパレータでは、機械的強度及び化学的安定性が不十分である。   In particular, some carbonaceous electrodes using a non-porous carbonaceous material or a graphite-based carbonaceous material exhibit a volume change during charge / discharge, and have a high rated voltage. Therefore, a conventional separator made from cellulose has insufficient mechanical strength and chemical stability.

他方、電解液中に電極が浸されてなる電子部品のセパレータとして、合成樹脂製多孔質シートからなるものは知られている。例えば、特許文献6には、リチウムイオン二次電池のセパレータが記載されている。このセパレータは、ポリアミドイミドの多孔質シート、又はポリアミドイミドの多孔質層とポリオレフィンの多孔質層とを積層した複合多孔質シートである。そしてこの合成樹脂製多孔質シートはリチウムイオン二次電池のシャットダウン特性とメルトダウン特性に優れている。   On the other hand, a separator made of a synthetic resin porous sheet is known as an electronic component separator in which an electrode is immersed in an electrolytic solution. For example, Patent Document 6 describes a separator for a lithium ion secondary battery. This separator is a polyamideimide porous sheet or a composite porous sheet in which a polyamideimide porous layer and a polyolefin porous layer are laminated. This synthetic resin porous sheet is excellent in the shutdown characteristics and meltdown characteristics of the lithium ion secondary battery.

しかしながら、特許文献6には、合成樹脂製多孔質シートの用途として電気二重層キャパシタのセパレータは記載されていない。また、合成樹脂製多孔質シートの機能として電解液の保持特性、機械的強度、化学的安定性の説明もなく、これらを両立させる必要性、手段は記載されていない。
特開平11−317333号公報 特開2002−25867 特開2000−77273 特開2005−294780 特開平10−256088号公報 特開2005−281669 特開2005−286178 岡村廸夫「電気二重層キャパシタと蓄電システム」第3版、日刊工業新聞社、2005年
However, Patent Document 6 does not describe a separator of an electric double layer capacitor as a use of a synthetic resin porous sheet. Further, there is no description of the electrolyte retention characteristics, mechanical strength, and chemical stability as a function of the synthetic resin porous sheet, and the necessity and means for making these compatible are not described.
JP 11-317333 A JP2002-25867 JP 2000-77273 A JP-A-2005-294780 Japanese Patent Laid-Open No. 10-256088 JP 2005-281669 A JP 2005-286178 A Ikuo Okamura "Electric Double Layer Capacitor and Power Storage System" 3rd Edition, Nikkan Kogyo Shimbun, 2005

本発明は上記従来の問題を解決するものであり、その目的とするところは、従来のセルロースを含有するセパレータと同様に電解液の含浸性、イオン移動性に優れながら、機械的強度及び耐酸化還元性をも有する電気二重層キャパシタ用セパレータを提供することにある。   The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and the object of the present invention is to provide mechanical strength and oxidation resistance while being excellent in impregnation and ion mobility of an electrolytic solution in the same manner as conventional cellulose-containing separators. An object of the present invention is to provide a separator for an electric double layer capacitor that also has reducibility.

本発明は、多孔質シートからなる電気二重層キャパシタ用セパレータにおいて、
該多孔質シートが空隙率約20〜50%の高密度層と空隙率約50〜80%の低密度層からなる粗密構造を有するものである、
電気二重層キャパシタ用セパレータを提供するものであり、そのことにより上記目的が達成される。
The present invention is an electrical double layer capacitor separator comprising a porous sheet,
The porous sheet has a dense structure composed of a high density layer having a porosity of about 20 to 50% and a low density layer having a porosity of about 50 to 80%.
The object of the present invention is to provide a separator for an electric double layer capacitor.

本発明のセパレータは電解液の含浸性、イオン移動性に優れながら、機械的強度及び耐酸化還元性にも優れる。そのため、例えば、電気二重層キャパシタに使用した場合、低い内部抵抗と高い耐久性、特に高温環境下における高い耐久性が実現される。   The separator of the present invention is excellent in mechanical strength and oxidation-reduction resistance while being excellent in impregnation of the electrolytic solution and ion mobility. Therefore, for example, when used for an electric double layer capacitor, low internal resistance and high durability, particularly high durability in a high temperature environment are realized.

図1は、本発明で用いる多孔質シートの構造の一例を示す断面図である。高密度層101と低密度層102とが積層されて一つの多孔質シート103が構成されている。但し層構造はこの例に限定されず、高密度層及び低密度層の組を複数重ねた構造、高密度層の表面及び裏面に2層の低密度層を設けた構造、低密度層の表面及び裏面に2層の高密度層を設けた構造等も本発明の範囲に含まれる。   FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of the structure of a porous sheet used in the present invention. A high density layer 101 and a low density layer 102 are laminated to form one porous sheet 103. However, the layer structure is not limited to this example, a structure in which a plurality of high-density layers and low-density layers are stacked, a structure in which two low-density layers are provided on the front and back surfaces of the high-density layer, and the surface of the low-density layer In addition, a structure in which two high-density layers are provided on the back surface is also included in the scope of the present invention.

高密度層は多孔質の層であり、合成樹脂のマトリックス中に細孔がほぼ均一に分散した構造、または多数の繊維の間に空隙を保持した構造を有している。高密度層の空隙率は約20〜50%、好ましくは約30〜50%、より好ましくは約40〜50%である。ここでいう空隙率とは層の体積に対する空間の体積の割合をいう。空隙率の値は、例えば、特許文献6第0047段落に説明されているような公知の方法により決定される(空隙率(%)={1−セパレータ密度/材料真密度}×100)。   The high-density layer is a porous layer and has a structure in which pores are almost uniformly dispersed in a matrix of a synthetic resin or a structure in which voids are held between a large number of fibers. The porosity of the high density layer is about 20-50%, preferably about 30-50%, more preferably about 40-50%. The porosity here means the ratio of the volume of the space to the volume of the layer. The value of the porosity is determined, for example, by a known method as described in paragraph 0047 of Patent Document 6 (porosity (%) = {1−separator density / material true density} × 100).

多孔質の層の表面に現れている、細孔断面(空隙)の面積とマトリックス断面(合成樹脂)の面積とを測定し、細孔の断面積をマトリックスの断面積で割った値を空隙率としてもよい。細孔の断面積やマトリックスの断面積は、例えば、多孔質の層の表面を光学的に観察して画像データとし、コンピュータを用いて、画像データの2値化処理を行って明部と暗部とを区分けし、両部分の面積を計算して測定することができる。   Measure the area of the pore cross section (void) and the area of the matrix cross section (synthetic resin) appearing on the surface of the porous layer and divide the pore cross section by the matrix cross section. It is good. For example, the cross-sectional area of the pores and the cross-sectional area of the matrix are obtained by optically observing the surface of the porous layer as image data, and performing binarization processing of the image data using a computer to obtain bright and dark areas. And the area of both parts can be calculated and measured.

高密度層の空隙率が約20%未満であると電解液保持率が悪くなり、またイオン伝導性が悪くなりキャパシタの内部抵抗が高くなる。高密度層の空隙率が約60%を越えると薄膜のセパレータを用いたときに自己放電が大きくなる原因になる。   When the porosity of the high-density layer is less than about 20%, the electrolyte solution retention rate is deteriorated, the ion conductivity is deteriorated, and the internal resistance of the capacitor is increased. When the porosity of the high-density layer exceeds about 60%, self-discharge becomes large when a thin film separator is used.

低密度層は高密度層と同様な構造の多孔質の層である。低密度層の空隙率は約50〜80%、好ましくは約60〜75%、より好ましくは約65〜70%である。低密度層の空隙率が約50%未満であると内部抵抗が大きくなり、約80%を越えると内部短絡による自己放電が大きくなる。   The low density layer is a porous layer having a structure similar to that of the high density layer. The porosity of the low density layer is about 50-80%, preferably about 60-75%, more preferably about 65-70%. If the porosity of the low density layer is less than about 50%, the internal resistance increases, and if it exceeds about 80%, self-discharge due to an internal short circuit increases.

高密度層の厚さ(高密度層が複数存在する場合はその合計厚さ)は、合成樹脂製多孔質シートの厚さの約4〜50%、好ましくは約10〜40%、より好ましくは約10〜20%を占めている。高密度層が薄くなり過ぎると内部短絡による自己放電が大きくなり、厚くなりすぎると内部抵抗が高くなる。   The thickness of the high-density layer (the total thickness when there are a plurality of high-density layers) is about 4 to 50%, preferably about 10 to 40%, more preferably the thickness of the synthetic resin porous sheet. It accounts for about 10-20%. If the high-density layer becomes too thin, self-discharge due to an internal short circuit increases, and if it becomes too thick, the internal resistance increases.

また多孔質シート全体の厚さは約15〜100μm、好ましくは約20〜50μm、より好ましくは約25〜35μmである。多孔質シート全体の厚さが約15μm未満であると強度が不足し絶縁性が低下する。また、多孔質シート全体の厚さが約100μmを越えると内部抵抗が高くなる。   The thickness of the entire porous sheet is about 15 to 100 μm, preferably about 20 to 50 μm, more preferably about 25 to 35 μm. When the thickness of the entire porous sheet is less than about 15 μm, the strength is insufficient and the insulating property is lowered. Further, when the thickness of the entire porous sheet exceeds about 100 μm, the internal resistance increases.

多孔質シートは、例えば、高密度層および低密度層として適当な空隙率をそれぞれ有する2枚の多孔質シートを積層することにより製造される。高密度層として適当な多孔質シートには、例えば、ポリエチレン製多孔質シート、ポリプロピレン製多孔質シート、ポリエチレンとポリプロピレンの積層構造多孔質シート、ポリアミドイミド製多孔質シート、アラミド繊維製多孔質シート、等の合成樹脂製多孔質シートがある。低密度層としては、上記合成樹脂製多孔質シートを用いることができるが、これら以外にも、例えば、紙、混抄紙、等のセルロースを含有する多孔質シート、アラミド繊維製多孔質シート、ガラス繊維製多孔質シート、ポリフッ化ビニリデン製多孔質シート等を用いてもよい。   The porous sheet is produced, for example, by laminating two porous sheets each having an appropriate porosity as a high density layer and a low density layer. Examples of the porous sheet suitable as the high-density layer include, for example, a polyethylene porous sheet, a polypropylene porous sheet, a polyethylene-polypropylene laminated porous sheet, a polyamideimide porous sheet, an aramid fiber porous sheet, There is a synthetic resin porous sheet. As the low density layer, the above-mentioned synthetic resin porous sheet can be used, but besides these, for example, a porous sheet containing cellulose such as paper, mixed paper, etc., an aramid fiber porous sheet, glass A fiber porous sheet, a polyvinylidene fluoride porous sheet, or the like may be used.

好ましい多孔質シートは、ポリアミドイミド製多孔質シートとポリオレフィン製多孔質シートとを、積層、組み合わせて用いたものである。好ましいポリアミドイミド製多孔質シートは、ガラス転移温度が70℃以上、対数粘度が0.5dl/g以上のポリアミドイミド樹脂層を含み、かつ全体の700nmでの吸光度が0.5以上、膜厚が5〜100μm、透気度が1〜2000sec/100ccAir、空隙率が35〜80%である。   A preferred porous sheet is a laminate obtained by laminating and combining a polyamideimide porous sheet and a polyolefin porous sheet. A preferred polyamideimide porous sheet includes a polyamideimide resin layer having a glass transition temperature of 70 ° C. or higher and a logarithmic viscosity of 0.5 dl / g or higher, and has an overall absorbance of 700 nm or higher and a film thickness of 0.5 or higher. The air permeability is 1 to 2000 sec / 100 cc Air, and the porosity is 35 to 80%.

ポリアミド製多孔質シートの製造方法は公知であり、例えば、特許文献6の第0030〜第0032段落に記載されている。   A method for producing a polyamide porous sheet is known, and is described, for example, in paragraphs 0030 to 0032 of Patent Document 6.

ポリオレフィン製多孔質シートとはポリエチレンやポリプロピレンフィルムを例えば第7回ポリマー材料フォーラム(1998)要旨集1BIL09等に記載される延伸開孔法や相分離法等によって製造されるものである。好ましいポリオレフィン製多孔質シートは空隙率が30〜50%である。   The polyolefin porous sheet is made of a polyethylene or polypropylene film by, for example, a stretched hole opening method or a phase separation method described in 7th Polymer Material Forum (1998) Abstract 1 BIL09. A preferred polyolefin porous sheet has a porosity of 30 to 50%.

ポリアミドイミド製多孔質シートとポリオレフィン製多孔質シートを積層する場合の構成はポリアミドイミド製多孔質シートをA、ポリオレフィン製多孔質シートをBとすると、A/B、A/B/A又はB/A/Bの構成となる。   In the case of laminating the polyamideimide porous sheet and the polyolefin porous sheet, if the polyamideimide porous sheet is A and the polyolefin porous sheet is B, A / B, A / B / A or B / The configuration is A / B.

これらの複合多孔質シートの製造も特に制限はないが、以下の方法が好ましい。
(1)ポリアミドイミド製多孔質シートとポリオレフィン製多孔質シートを単純に重ねる。
(2)ポリオレフィン製多孔質シートを支持体にしてその片面又は両面にポリアミドイミド樹脂溶液を含浸又は塗布し、凝固浴に投入して凝固させる。
The production of these composite porous sheets is not particularly limited, but the following method is preferred.
(1) A polyamideimide porous sheet and a polyolefin porous sheet are simply stacked.
(2) Using a polyolefin porous sheet as a support, a polyamideimide resin solution is impregnated or coated on one or both sides of the support, and the solution is put into a coagulation bath and solidified.

すなわち、ポリオレフィン製多孔質シートの片面又は両面に特定組成のポリアミドイミド樹脂溶液を塗布又は浸漬した後、ポリアミドイミド樹脂を溶解した溶剤と混和するが、ポリアミドイミド樹脂に対しては貧溶剤である溶液中に投入して凝固させる。   That is, after applying or immersing a polyamideimide resin solution having a specific composition on one or both surfaces of a polyolefin porous sheet, it is mixed with a solvent in which the polyamideimide resin is dissolved, but is a poor solvent for the polyamideimide resin. Throw in and solidify.

この場合、ポリオレフィン系多孔質膜は高密度層に該当するように空隙率を調整し、ポリアミドイミド樹脂層は低密度層に該当するように空隙率を調整する。空隙率は抽出溶剤の含浸時間でコントロールすることができる。   In this case, the porosity is adjusted so that the polyolefin-based porous film corresponds to the high-density layer, and the porosity is adjusted so that the polyamide-imide resin layer corresponds to the low-density layer. The porosity can be controlled by the impregnation time of the extraction solvent.

複合多孔質シートの場合、全体の膜厚は10〜100μm、好ましくは15〜70μmである。空孔率は30〜80%、透気度は1〜2000sec/100ccAirである。   In the case of a composite porous sheet, the total film thickness is 10 to 100 μm, preferably 15 to 70 μm. The porosity is 30 to 80%, and the air permeability is 1 to 2000 sec / 100 cc Air.

このような複合多孔質シートの製造方法は公知であり、例えば、特許文献6の第0035〜0037段落、同第0050〜0055段落に記載されている。   The manufacturing method of such a composite porous sheet is well-known, For example, it describes in the 0035-0037 paragraph of patent document 6, and the 0050-0055 paragraph.

得られた多孔質シートは粗密構造を有し、電気二重層キャパシタのセパレータとして好適に用いることができる。   The obtained porous sheet has a dense structure and can be suitably used as a separator of an electric double layer capacitor.

電気二重層キャパシタの構造は、例えば、特許文献1の図5及び図6、特許文献2の図6、特許文献3の図1〜図4等に示されている。一般に、このような電気二重層キャパシタは、電極部材をセパレータを介して重ね合わせることにより正極と負極とを構成した後、電解液を含浸させて組み立てることができる。   The structure of the electric double layer capacitor is shown, for example, in FIGS. 5 and 6 of Patent Document 1, FIG. 6 of Patent Document 2, FIGS. 1 to 4 of Patent Document 3, and the like. In general, such an electric double layer capacitor can be assembled by impregnating an electrolytic solution after constituting a positive electrode and a negative electrode by overlapping electrode members with a separator interposed therebetween.

電極部材は従来から電気二重層キャパシタに使用されてきたものを使用すればよい。例えば、活性炭粒子、非多孔性炭素質粒子、黒鉛のような分極性電極材料を用いて分極性電極を成形し、集電極と結合させて、電極部材を得ることができる。   What is necessary is just to use what has been conventionally used for the electric double layer capacitor as an electrode member. For example, a polarizable electrode can be formed using a polarizable electrode material such as activated carbon particles, non-porous carbonaceous particles, and graphite, and bonded to a collector electrode to obtain an electrode member.

分極性電極材料は、電気二重層キャパシタの充電を行なう際に実質的に膨張する炭素材料を含んでいてもよい。例えば、非多孔性炭素質粒子は黒鉛類似の微結晶炭素であり、電圧が印加されると黒鉛類似の微結晶炭素の層間に電解質イオンが溶媒を伴いながらインターカレートし、その結果、電極の実質的な膨張が生じると考えられている。   The polarizable electrode material may include a carbon material that substantially expands when the electric double layer capacitor is charged. For example, the non-porous carbonaceous particles are graphite-like microcrystalline carbon, and when a voltage is applied, electrolyte ions intercalate with a solvent between the graphite-like microcrystalline carbon layers, resulting in the electrode It is believed that substantial expansion occurs.

好ましい非多孔性炭素は、例えば、特許文献7に記載されているものであり、以下のようにして製造することができる。   A preferable non-porous carbon is, for example, described in Patent Document 7, and can be produced as follows.

ニードルコークスグリーンパウダーの粉末を不活性雰囲気下、例えば窒素やアルゴンの雰囲気下で、500〜900℃、好ましくは600〜800℃、より好ましくは650〜750℃で、2〜4時間焼成する。この焼成工程において炭素組織の結晶構造が形成されると考えられている。   The powder of needle coke green powder is baked at 500 to 900 ° C., preferably 600 to 800 ° C., more preferably 650 to 750 ° C. for 2 to 4 hours in an inert atmosphere, for example, an atmosphere of nitrogen or argon. It is considered that a crystal structure of a carbon structure is formed in this firing step.

焼成した炭素粉末は、重量比で、1.8〜2.2倍、好ましくは2倍程度の水酸化アルカリと混合する。そして粉末混合物を不活性雰囲気下650〜850℃、好ましくは700℃から750℃で2〜4時間焼成する。この工程はアルカリ賦活と呼ばれ、アルカリ金属原子の蒸気が炭素組織に浸透して炭素の結晶構造を緩める効果があると考えられている。   The calcined carbon powder is mixed with an alkali hydroxide having a weight ratio of 1.8 to 2.2 times, preferably about 2 times. The powder mixture is calcined at 650 to 850 ° C., preferably 700 to 750 ° C. for 2 to 4 hours under an inert atmosphere. This process is called alkali activation, and it is considered that the alkali metal vapor penetrates the carbon structure and has the effect of loosening the crystal structure of carbon.

次いで、得られた粉末混合物を洗浄して水酸化アルカリを除去する。洗浄は、例えば上記アルカリ処理後の炭素から粒子を回収し、ステンレス製のカラムに充填し、120℃〜150℃、10〜100kgf、好ましくは10〜50kgfの加圧水蒸気をカラムに導入し、排水のpHが〜7となるまで加圧水蒸気を導入し続けることにより行うことができる(通常6〜10時間)。アルカリ除去工程の終了後、アルゴンや窒素のような不活性ガスをカラムに流し、乾燥して目的の非多孔性炭素の粉末を得る。   The resulting powder mixture is then washed to remove the alkali hydroxide. In the washing, for example, particles are collected from the carbon after the alkali treatment, filled in a stainless steel column, 120 to 150 ° C., 10 to 100 kgf, preferably 10 to 50 kgf of pressurized water vapor is introduced into the column, This can be done by continuing to introduce pressurized steam until the pH is ˜7 (usually 6-10 hours). After completion of the alkali removal step, an inert gas such as argon or nitrogen is passed through the column and dried to obtain the desired non-porous carbon powder.

分極性電極の導電性補助剤としては、カーボンブラックの他、粉末グラファイトなどを用いることができ、また、結合樹脂としては、PTFEの他、PVDF、PE、PPなどを使用することができる。この際、非多孔性炭素と導電性補助剤(カーボン・ブラック)と結合樹脂(PTFE)との配合比は、一般に、10〜1:0.5〜10:0.5〜0.25程度である。   In addition to carbon black, powdered graphite and the like can be used as the conductive auxiliary for the polarizable electrode, and PVDF, PE, PP and the like can be used in addition to PTFE as the binding resin. In this case, the blending ratio of non-porous carbon, conductive auxiliary agent (carbon black) and binder resin (PTFE) is generally about 10: 1: 0.5-10: 0.5-0.25. is there.

電解液は、電解質を溶質として用いて有機溶媒に溶解して得られる、いわゆる有機電解液を使用することができる。電解質としては、特許文献3に記載されているような当業者に通常使用されるものが使用できる。具体的には、トリエチルメチルアンモニウム(TEMA)、テトラエチルアンモニウム(TEA)及びテトラブチルアンモニウム(TBA)のような低級脂肪族4級アンモニウム、テトラエチルホスホニウム(TEP)のような低級脂肪族4級ホスホニウム、又は1−エチル−3−メチルイミダゾリウム(EMI)のようなイミダゾリウム誘導体と4フッ化ホウ酸又は6フッ化リン酸との塩等がある。   As the electrolytic solution, a so-called organic electrolytic solution obtained by dissolving an electrolyte as an solute in an organic solvent can be used. As electrolyte, what is normally used by those skilled in the art as described in patent document 3 can be used. Specifically, lower aliphatic quaternary ammonium such as triethylmethylammonium (TEMA), tetraethylammonium (TEA) and tetrabutylammonium (TBA), lower aliphatic quaternary phosphonium such as tetraethylphosphonium (TEP), or Examples thereof include a salt of an imidazolium derivative such as 1-ethyl-3-methylimidazolium (EMI) and tetrafluoroboric acid or hexafluorophosphoric acid.

中でも好ましい電解質はピロリジニウム化合物及びその誘導体の塩である。好ましいピロリジニウム化合物塩は、式   Among them, preferred electrolytes are pyrrolidinium compounds and their derivatives. Preferred pyrrolidinium compound salts have the formula

Figure 0004116657
Figure 0004116657

[式中、Rはそれぞれ独立してアルキル基、又は一緒に連結したアルキレン基であり、X-は対アニオンである。]
で示す構造を有する。ピロリジニウム化合物塩は公知であり、当業者に知られた方法で合成されたものであればよい。
[Wherein, each R is independently an alkyl group or an alkylene group linked together, and X is a counter anion. ]
It has the structure shown by. The pyrrolidinium compound salt is known and may be synthesized by a method known to those skilled in the art.

ピロリジニウム化合物塩のアンモニウム成分につき好ましいものは、上記式中、Rがそれぞれ独立して炭素数1〜10のアルキル基、又は一緒に連結した炭素数3〜8のアルキレン基であるものである。より好ましいものは、Rが、一緒に連結した炭素数4のアルキレン基であるもの(スピロビピロリジニウム)又は炭素数5のアルキレン基であるもの(ピペリジン−1−スピロ−1’−ピロリジニウム)である。かかる化合物を使用すると、分解電圧が電位窓が広く、溶媒に多量に溶解するという利点が得られるからである。但し、アルキレン基は置換基を有していてよい。   Preferred for the ammonium component of the pyrrolidinium compound salt is that in the above formula, each R is independently an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or an alkylene group having 3 to 8 carbon atoms linked together. More preferably, R is an alkylene group having 4 carbon atoms linked together (spirobipyrrolidinium) or an alkylene group having 5 carbon atoms (piperidine-1-spiro-1′-pyrrolidinium). It is. This is because the use of such a compound provides the advantage that the decomposition voltage has a wide potential window and dissolves in a large amount in a solvent. However, the alkylene group may have a substituent.

対アニオンXは従来から有機電解液の電解質イオンとして使用されているものであればよい。例えば、4フッ化ホウ酸アニオン、フッ化ホウ酸アニオン、フッ化リン酸アニオン、6フッ化リン酸アニオン、過塩素酸アニオン、ボロジサリチル酸アニオン、ボロジシュウ酸アニオン、が挙げられる。好ましい対アニオンは4フッ化ホウ酸アニオン及び6フッ化リン酸アニオンである。 The counter anion X may be any one that has been conventionally used as an electrolyte ion of an organic electrolyte. For example, a tetrafluoroborate anion, a fluoroborate anion, a fluorophosphate anion, a hexafluorophosphate anion, a perchlorate anion, a borodisalicylate anion, and a borodisoxalate anion. Preferred counter anions are tetrafluoroborate anion and hexafluorophosphate anion.

上述の電解質を溶質として用いて有機溶媒に溶解することにより、電気二重層キャパシタ用有機電解液が得られる。有機電解液中の電解質の濃度は0.8から3.5モル%、好ましくは1.0から2.5モル%に調節される。電解質の濃度が0.8モル%未満であると、含有されるイオンの数が不足し、十分な容量が出ない。また、2.5モル%を越えても、容量に寄与しないので意味が無い。電解質は単独で用いてよく、複数種類を混合してもよい。従来から有機電解液に使用されている電解質を併用してもよい。   An organic electrolyte for an electric double layer capacitor is obtained by dissolving the above electrolyte as a solute in an organic solvent. The concentration of the electrolyte in the organic electrolyte is adjusted to 0.8 to 3.5 mol%, preferably 1.0 to 2.5 mol%. When the concentration of the electrolyte is less than 0.8 mol%, the number of ions contained is insufficient and sufficient capacity cannot be obtained. Moreover, even if it exceeds 2.5 mol%, it does not contribute to the capacity and is meaningless. The electrolyte may be used alone or a plurality of types may be mixed. You may use together the electrolyte conventionally used for the organic electrolyte solution.

有機溶媒は従来から有機系の電気二重層キャパシタに使用されてきたものを使用してよい。例えば、エチレンカーボネート(EC)、プロピレンカーボネート(PC)、γ−ブチロラクトン(GBL)及びスルホラン(SL)等は電解質の溶解能に優れ、安全性も高いため好ましい。また、これらを主溶媒とし、ジメチルカーボネート(DMC)、エチルメチルカーボネート(EMC)、ジエチルカーボネート(DEC)の少なくとも1種を副溶媒としたものも有用である。電気二重層キャパシタの低温特性が改善されるためである。また、有機溶媒としてアセトニトリル(AC)を使用すると電解液の導電率が高まるため特性上好ましいが、用途が限定される場合がある。   As the organic solvent, those conventionally used for organic electric double layer capacitors may be used. For example, ethylene carbonate (EC), propylene carbonate (PC), γ-butyrolactone (GBL), sulfolane (SL), and the like are preferable because of their excellent electrolyte solubility and high safety. Also useful are those containing these as a main solvent and at least one of dimethyl carbonate (DMC), ethyl methyl carbonate (EMC), and diethyl carbonate (DEC) as a sub-solvent. This is because the low temperature characteristics of the electric double layer capacitor are improved. Further, when acetonitrile (AC) is used as the organic solvent, the conductivity of the electrolytic solution is increased, which is preferable in terms of characteristics. However, the use may be limited.

以下の実施例により本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されない。尚、実施例中「部」又は「%」で表される量は特にことわりなき限り重量基準である。   The following examples further illustrate the present invention, but the present invention is not limited thereto. In the examples, “part” or “%” is based on weight unless otherwise specified.

参考例1
水酸化カリウムペレットをあらかじめミルにて粉砕し、粉末状とした。日本製鋼製の石炭系ニードルコークスグリーンパウダー(NCGP)をアルミナ製の坩堝にて、これをマッフル炉にて窒素を循環させながら、約800℃にて3時間焼成し自然冷却した。次に、概焼成品を重量比あたり1.5倍の水酸化カリウム粉末と混合した。これをそれぞれニッケル製の坩堝に入れ同じくニッケル製の蓋をかぶせて外気を遮断した。これをマッフル炉にて窒素を循環させながら、750℃にて保持時間4時間賦活した。本焼成品を取り出し、純水にて軽く洗浄した後、超音波をかけて洗浄した。時間は1分である。次にブフナーロートを用いて水分を分離した。同様の洗浄操作を繰り返し、洗浄処理水のペーハーが7付近になるまで行った。これを真空乾燥機にて200℃にて10時間乾燥を行った。
Reference example 1
The potassium hydroxide pellets were pulverized in advance with a mill to obtain powder. Nippon Steel-made coal-based needle coke green powder (NCGP) was calcined at about 800 ° C. for 3 hours while being naturally cooled in an alumina crucible while circulating nitrogen in a muffle furnace. Next, the roughly fired product was mixed with 1.5 times the potassium hydroxide powder per weight ratio. Each was put in a nickel crucible and covered with a nickel lid to shut off the outside air. This was activated for 4 hours at 750 ° C. while circulating nitrogen in a muffle furnace. The fired product was taken out, washed lightly with pure water, and then washed by applying ultrasonic waves. The time is 1 minute. Next, water was separated using a Buchner funnel. The same washing operation was repeated until the pH of the washing water reached around 7. This was dried in a vacuum dryer at 200 ° C. for 10 hours.

得られたカーボンを、ボールミル(藤原製作所製AV−1)を用い、10mmΦのアルミナボールにて1時間粉砕した。これをコールターカウンターにて粒度を測定したところ、いずれも中心粒子径10ミクロン程度の粉状となった。得られた粉状のカーボンの比表面積をBET法によって測定したところ80m/gであった。また、細孔径0.8nm以下の細孔容積が0.04ml/gであった。 The obtained carbon was pulverized for 1 hour with 10 mmφ alumina balls using a ball mill (AV-1 manufactured by Fujiwara Seisakusho). When the particle size was measured with a Coulter counter, all of them became powdery with a center particle diameter of about 10 microns. It was 80 m < 2 > / g when the specific surface area of the obtained powdery carbon was measured by BET method. The pore volume with a pore diameter of 0.8 nm or less was 0.04 ml / g.

粉状のカーボン(CB)をアセチレンブラック(AB)およびポリテトラフルオロエチレン粉(PTFE)の混合比 10:1:1となるように混合し、乳鉢にて練った。10分程度で、PTFEが延伸され、フレーク状となった。これをプレスマシンにてプレスし、200ミクロン厚のカーボンシートを得た。このカーボシートを20mmΦのディスクに打ち抜き、正電極及び負電極を得た。   Powdered carbon (CB) was mixed at a mixing ratio of 10: 1: 1 of acetylene black (AB) and polytetrafluoroethylene powder (PTFE), and kneaded in a mortar. In about 10 minutes, PTFE was stretched and formed into flakes. This was pressed with a press machine to obtain a carbon sheet having a thickness of 200 microns. This carbo sheet was punched into a 20 mmφ disk to obtain a positive electrode and a negative electrode.

紙系多孔質シート(ニッポン高度紙工業社製「TF紙セパレータ」、厚み35μm、空隙率73%)と合成樹脂製多孔質シート(セルガード社製「ポリプロピレンセパレータ」、厚み25μm、空隙率37%(カタログ値))を準備した。   Paper-based porous sheet (“TF paper separator” manufactured by Nippon Kogyo Paper Industries Co., Ltd., thickness 35 μm, porosity 73%) and synthetic resin porous sheet (“Polypropylene separator” manufactured by Celgard Co., Ltd., thickness 25 μm, porosity 37% ( Catalog value)) was prepared.

オムロン社製マイクロスコープVC−4500でこの合成樹脂製多孔質シートの表面を光学的に観察して画像データを得た。コンピュータ及び画像処理ソフトウェアを用いて、画像データの2値化処理を行い、空隙部と樹脂部とを区分けした。ソフトウェアの機能を用いて両部分の面積の割合(空隙部面積/樹脂部面積)を計算した。その結果、空隙率は34%であった。   Image data was obtained by optically observing the surface of the synthetic resin porous sheet with an Omron microscope VC-4500. Using a computer and image processing software, the binarization processing of the image data was performed, and the void portion and the resin portion were separated. Using the function of the software, the ratio of the area of both parts (void area / resin area) was calculated. As a result, the porosity was 34%.

上記2種類の多孔質シートを22.5mmΦのディスクに打ち抜き、2枚重ねて粗密構造のセパレータとした。   The above two types of porous sheets were punched into a 22.5 mmφ disk, and two sheets were stacked to form a separator having a dense structure.

得られた電極及びセパレータを用いて、図2に示すような、3電極セルを組み立てた。尚、高密度層又は低密度層のいずれの側をいずれの電極側に配置しても良い。参照電極は#1711活性炭を上記と同様の方法にてシート化したものを用いた。これらセルを真空中220℃で24時間乾燥し冷却した。スピロビピロリジニウムテトラフルオロボレート(SBPBF4)を2.0モル%となるようにプロピレンカーボネートに溶解させて電解液を調製した。そして、得られた電解液をセルに注入して電気二重層キャパシタを作製した。 A three-electrode cell as shown in FIG. 2 was assembled using the obtained electrode and separator. Note that either the high-density layer or the low-density layer may be disposed on any electrode side. The reference electrode used was a sheet of # 1711 activated carbon formed by the same method as above. These cells were dried in a vacuum at 220 ° C. for 24 hours and cooled. An electrolyte solution was prepared by dissolving spirobipyrrolidinium tetrafluoroborate (SBPBF 4 ) in propylene carbonate so as to be 2.0 mol%. And the obtained electrolyte solution was inject | poured into the cell, and the electrical double layer capacitor was produced.

組み立てた電気二重層キャパシタにパワーシステム製充放電試験装置「CDT−RD20」を接続し、電界賦活を行った後、周囲の温度を25℃に保ち、5mAにて7200秒間の定電流充電を行い、設定電圧に到達した後、5mAにての定電流放電を行った。設定電圧は3.5Vとし、3サイクル実施し3サイクル目のデータを採用した。
放電電力より容量(F/cc)を算出した。
定電流放電時のIRドロップより直流抵抗(Ω)を算出した。
Power system charge / discharge test device “CDT-RD20” is connected to the assembled electric double layer capacitor, and after electric field activation, the ambient temperature is kept at 25 ° C. and constant current charging is performed at 5 mA for 7200 seconds. After reaching the set voltage, constant current discharge at 5 mA was performed. The set voltage was 3.5 V, 3 cycles were performed, and the data for the third cycle was adopted.
The capacity (F / cc) was calculated from the discharge power.
The DC resistance (Ω) was calculated from the IR drop during constant current discharge.

ついで、周囲の温度を70℃に上昇させ、上記条件の充放電を100サイクル行った。その後、周囲の温度を25℃に戻し、充放電を3サイクル行い、容量および内部抵抗を算出した。電気二重層キャパシタの106サイクル後の容量維持率(%)、3サイクル後の初期内部抵抗(Ω)、及び106サイクル後の内部抵抗増加率(%)を、計算式と共に表1に示した。   Next, the ambient temperature was raised to 70 ° C., and charging / discharging under the above conditions was performed 100 cycles. Thereafter, the ambient temperature was returned to 25 ° C., charging and discharging were performed for 3 cycles, and the capacity and internal resistance were calculated. The capacity retention rate (%) after 106 cycles of the electric double layer capacitor, the initial internal resistance (Ω) after 3 cycles, and the internal resistance increase rate (%) after 106 cycles are shown in Table 1 together with the calculation formula.

参考例2
紙系セパレータ(ニッポン高度紙工業社製「TF紙セパレータ」)の代わりに合成樹脂製多孔質シート(日本バイリーン社製「アラミド繊維セパレータ」、厚み35μm、空隙率59%)を用いること以外は参考例1と同様にして、電気二重層キャパシタを作製し、試験した。試験結果を表1に示す。
Reference example 2
Reference except that a porous sheet made of synthetic resin (“Aramid fiber separator” manufactured by Nippon Vilene Co., Ltd., thickness 35 μm, porosity 59%) is used in place of the paper separator (“TF paper separator” manufactured by Nippon Kogyo Paper Industries) In the same manner as in Example 1 , an electric double layer capacitor was produced and tested. The test results are shown in Table 1.

実施例
合成樹脂製複合多孔質シート(東洋紡社製「PAI多孔膜シート」、厚み22μm、平均空隙率65%)を準備した。このセパレータは一枚で低密度層と高密度層とを持つ。
EXAMPLE A composite porous sheet made of synthetic resin (“PAI porous membrane sheet” manufactured by Toyobo Co., Ltd., thickness 22 μm, average porosity 65%) was prepared. One separator has a low density layer and a high density layer.

まず、この多孔質シートの低密度層側の表面を、オムロン社製マイクロスコープVC−4500で光学的に観察して画像データを得た。コンピュータ及び画像処理ソフトウェアを用いて、画像データの2値化処理を行い、空隙部と樹脂部とを区分けした。ソフトウェアの機能を用いて両部分の面積の割合(空隙部面積/樹脂部面積)を計算した。その結果、低密度層の空隙率は69%であった。次いで、この多孔質シートの高密度層側の表面を同様に観察、処理して計算を行った。その結果、高密度層の空隙率は38%であった。   First, the surface of the porous sheet on the low density layer side was optically observed with a microscope VC-4500 manufactured by OMRON Corporation to obtain image data. Using a computer and image processing software, the binarization processing of the image data was performed, and the void portion and the resin portion were separated. Using the function of the software, the ratio of the area of both parts (void area / resin area) was calculated. As a result, the porosity of the low density layer was 69%. Subsequently, the surface on the high-density layer side of the porous sheet was observed and processed in the same manner, and calculation was performed. As a result, the porosity of the high density layer was 38%.

この合成樹脂製複合多孔質シートを用いること以外は参考例1と同様にして、電気二重層キャパシタを作製し、試験した。試験結果を表1に示す。 An electric double layer capacitor was produced and tested in the same manner as in Reference Example 1 except that this synthetic resin composite porous sheet was used. The test results are shown in Table 1.

比較例1
ニッポン高度紙工業社製「TF紙セパレータ」、厚み35μm、空隙率73%)を2枚積層して用いること以外は参考例1と同様にして、電気二重層キャパシタを作製し、試験した。試験結果を表1に示す。
Comparative Example 1
An electric double layer capacitor was prepared and tested in the same manner as in Reference Example 1 except that two sheets of “TF paper separator” manufactured by Nippon Kogyo Paper Industries Co., Ltd., thickness 35 μm, porosity 73%) were used. The test results are shown in Table 1.

比較例2
セパレータとして合成樹脂製多孔質シート(セルガード社製「ポリプロピレンセパレータ」、厚み25μm、空隙率37%)を2枚積層して用いること以外は参考例1と同様にして、電気二重層キャパシタを作製し、試験した。試験結果を表1に示す。
Comparative Example 2
An electric double layer capacitor was fabricated in the same manner as in Reference Example 1 except that two sheets of a synthetic resin porous sheet (“Polypropylene Separator” manufactured by Celgard, thickness 25 μm, porosity 37%) were laminated and used. Tested. The test results are shown in Table 1.

比較例3
比較例1のセパレータを1枚用いること以外は参考例1と同様にして、電気二重層キャパシタを作製し、試験した。試験結果を表1に示す。
Comparative Example 3
An electric double layer capacitor was produced and tested in the same manner as in Reference Example 1 except that one separator of Comparative Example 1 was used. The test results are shown in Table 1.

比較例4
比較例2のセパレータを1枚用いること以外は参考例1と同様にして、電気二重層キャパシタを作製し、試験した。試験結果を表1に示す。
Comparative Example 4
An electric double layer capacitor was prepared and tested in the same manner as in Reference Example 1 except that one separator of Comparative Example 2 was used. The test results are shown in Table 1.

[表1]

Figure 0004116657
容量維持率(%)=C106/C3×100
抵抗増加率(%)=(R106/R3-1)×100
C3:3サイクル目容量(25℃)、C106:106サイクル目容量(25℃)
R3:3サイクル目抵抗(25℃)、R106:106サイクル目抵抗(25℃)
[Table 1]
Figure 0004116657
Capacity maintenance rate (%) = C106 / C3 × 100
Resistance increase rate (%) = (R106 / R3-1) x 100
C3: 3rd cycle capacity (25 ° C), C106: 106th cycle capacity (25 ° C)
R3: 3rd cycle resistance (25 ° C), R106: 106th cycle resistance (25 ° C)

実施例の結果によれば、本発明のセパレータを用いた電気二重層キャパシタは、紙質材をセパレータに用いたものよりも高温環境下での耐久性に優れている。   According to the results of the examples, the electric double layer capacitor using the separator of the present invention is more excellent in durability under a high temperature environment than that using a paper material as the separator.

本発明で用いる合成樹脂製多孔質シートの構造の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the structure of the synthetic resin porous sheet | seat used by this invention. 実施例の電気二重層キャパシタの構造を示す組み立て図である。It is an assembly drawing which shows the structure of the electric double layer capacitor of an Example.

符号の説明Explanation of symbols

101…高密度層、
102…低密度層、
103…多孔質シート、
1、11…絶縁ワッシャ、
2…トップカバー、
3…スプリング、
4、8…集電極、
5、7…炭素質電極、
6…セパレータ、
9…ガイド、
10、13…Oリング、
12…本体、
14…押え板、
15…参照電極、
16…ボトムカバー。
101 ... high density layer,
102 ... low density layer,
103 ... porous sheet,
1, 11 ... Insulating washer,
2 ... Top cover,
3 ... Spring,
4, 8 ... collector electrode,
5, 7 ... carbonaceous electrode,
6 ... separator,
9 ... Guide,
10, 13 ... O-ring,
12 ... the body,
14 ... Presser plate,
15 ... Reference electrode,
16 ... Bottom cover.

Claims (4)

ポリオレフィン製多孔質シートの片面又両面にポリアミドイミド樹脂溶液を塗布又は浸漬した後、ポリアミドイミド樹脂を溶解した溶剤と混和するが、ポリアミドイミド樹脂に対しては貧溶剤である溶液中に投入して凝固させることにより得られる複合多孔質シートからなる電気二重層キャパシタ用セパレータであって、
該多孔質シートは、空隙率が20〜50%の高密度層と、空隙率が50〜80%の低密度層とからなる、粗密構造を有し、
該高密度層の厚さが多孔質シートの厚さの4〜50%を占め、
該高密度層はポリオレフィンのマトリックス中に細孔がほぼ均一に分散した構造の多孔質の層であり、
該低密度層はポリアミドイミドのマトリックス中に細孔がほぼ均一に分散した構造の多孔質の層であり、
該電気二重層キャパシタは、非水溶媒中に溶質を溶解させた電解液中に黒鉛類似の微結晶炭素を有する非多孔性炭素又は黒鉛を含む炭素質電極が浸されてなるものである、
電気二重層キャパシタ用セパレータ。
After applying or immersing the polyamideimide resin solution on one or both sides of the polyolefin porous sheet, mix with the solvent in which the polyamideimide resin is dissolved, but inject into a poor solvent for the polyamideimide resin. A separator for an electric double layer capacitor comprising a composite porous sheet obtained by solidification,
The porous sheet has a dense structure composed of a high-density layer with a porosity of 20 to 50% and a low-density layer with a porosity of 50 to 80% .
The thickness of the high-density layer accounts for 4 to 50% of the thickness of the porous sheet,
The high-density layer is a porous layer having a structure in which pores are almost uniformly dispersed in a polyolefin matrix,
The low density layer is a porous layer having a structure in which pores are substantially uniformly dispersed in a matrix of polyamideimide.
The electric double layer capacitor is obtained by immersing a non-porous carbon having graphite-like microcrystalline carbon or a carbonaceous electrode containing graphite in an electrolytic solution in which a solute is dissolved in a non-aqueous solvent.
Electric double layer capacitor separator.
前記高密度層が、延伸開孔法又は相分離法によって製造されたポリオレフィン製多孔質シートである請求項1記載の電気二重層キャパシタ用セパレータ。   The separator for an electric double layer capacitor according to claim 1, wherein the high-density layer is a polyolefin porous sheet produced by a stretch-opening method or a phase separation method. 非水溶媒中に溶質を溶解させた電解液中に、炭素質正電極と、請求項1又は2記載のセパレータと、炭素質負電極が浸されてなり、該炭素質正電極及び炭素質負電極の少なくとも一方が黒鉛類似の微結晶炭素を有する非多孔性炭素又は黒鉛を含む炭素質電極である電気二重層キャパシタ。   A carbonaceous positive electrode, the separator according to claim 1 and a carbonaceous negative electrode are immersed in an electrolytic solution in which a solute is dissolved in a nonaqueous solvent, and the carbonaceous positive electrode and the carbonaceous negative electrode are immersed in the electrolyte. An electric double layer capacitor, wherein at least one of the electrodes is a carbonaceous electrode containing non-porous carbon having graphite-like microcrystalline carbon or graphite. 非水溶媒中に溶質を溶解させた電解液中に、炭素質正電極と、請求項1又は2記載のセパレータと、炭素質負電極が浸されてなり、該炭素質正電極及び炭素質負電極が黒鉛類似の微結晶炭素を有する非多孔性炭素を含む炭素質電極である電気二重層キャパシタ。   A carbonaceous positive electrode, the separator according to claim 1 and a carbonaceous negative electrode are immersed in an electrolytic solution in which a solute is dissolved in a nonaqueous solvent, and the carbonaceous positive electrode and the carbonaceous negative electrode are immersed in the electrolyte. An electric double layer capacitor, wherein the electrode is a carbonaceous electrode containing non-porous carbon having microcrystalline carbon similar to graphite.
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