JPH11224699A - エネルギー貯蔵素子 - Google Patents
エネルギー貯蔵素子Info
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- JPH11224699A JPH11224699A JP10022438A JP2243898A JPH11224699A JP H11224699 A JPH11224699 A JP H11224699A JP 10022438 A JP10022438 A JP 10022438A JP 2243898 A JP2243898 A JP 2243898A JP H11224699 A JPH11224699 A JP H11224699A
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- electrolyte
- energy storage
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Secondary Cells (AREA)
- Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
- Hybrid Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】エネルギー密度が高く、かつ出力密度も高い高
性能のエネルギー貯蔵素子を得る。 【解決手段】多孔質の Ni 基板の空隙中に RuO2 を担持
させて、電池の特性を示す Ni と電気化学キャパシタの
特性を示す RuO2 とからなる正極１を形成するととも
に、水素吸蔵合金に RuO2 を担持させて負極３を形成
し、これらの間に電解液としての水酸化カリウムを保持
したセパレータ２を介装してロール状に巻回し、円筒状
の缶内に保持し、外缶に負極３を接続して外装缶負極端
子５とし、上部に配した端子に正極１を接続して正極端
子４とする。
性能のエネルギー貯蔵素子を得る。 【解決手段】多孔質の Ni 基板の空隙中に RuO2 を担持
させて、電池の特性を示す Ni と電気化学キャパシタの
特性を示す RuO2 とからなる正極１を形成するととも
に、水素吸蔵合金に RuO2 を担持させて負極３を形成
し、これらの間に電解液としての水酸化カリウムを保持
したセパレータ２を介装してロール状に巻回し、円筒状
の缶内に保持し、外缶に負極３を接続して外装缶負極端
子５とし、上部に配した端子に正極１を接続して正極端
子４とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、電気エネルギー
を内部に蓄積して用いるエネルギー貯蔵素子に関する。
を内部に蓄積して用いるエネルギー貯蔵素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来エネルギー貯蔵素子として応用され
ているものに２次電池や大容量キャパシタがある。この
うち２次電池は、可逆な化学反応を利用してエネルギー
を蓄積するもので、鉛電池、ニカド電池、ニッケル電
池、リチウムイオン電池がその代表的なものである。こ
れらの電池は、電気エネルギーを電気化学反応を介して
化学エネルギーに変換し、エネルギー貯蔵を行うもので
ある。
ているものに２次電池や大容量キャパシタがある。この
うち２次電池は、可逆な化学反応を利用してエネルギー
を蓄積するもので、鉛電池、ニカド電池、ニッケル電
池、リチウムイオン電池がその代表的なものである。こ
れらの電池は、電気エネルギーを電気化学反応を介して
化学エネルギーに変換し、エネルギー貯蔵を行うもので
ある。
【０００３】一方、大容量キャパシタとしては、電極と
溶液との界面にできる電気二重層を利用する電気二重層
キャパシタが製品化され、バックアップ用等を中心に多
くの分野で用いられている。水溶液と電極との界面にで
きる電気二重層の容量は、凡そ 20 〜40 [μＣ／cm2]
で、比表面積が高く、安定な活性炭を電極として用いる
と、1 〜103[Ｆ] のオーダーの小型大容量のキャパシタ
を得ることができる。
溶液との界面にできる電気二重層を利用する電気二重層
キャパシタが製品化され、バックアップ用等を中心に多
くの分野で用いられている。水溶液と電極との界面にで
きる電気二重層の容量は、凡そ 20 〜40 [μＣ／cm2]
で、比表面積が高く、安定な活性炭を電極として用いる
と、1 〜103[Ｆ] のオーダーの小型大容量のキャパシタ
を得ることができる。
【０００４】電気自動車にエネルギー貯蔵素子として用
いられるキャパシタは大きな容量をもつことが必要であ
り、電気二重層キャパシタよりさらに大きな容量を備え
た電気化学キャパシタ、いわゆるウルトラキャパシタの
研究開発が、最近、各所において盛んに行われている。
このキャパシタは、水溶液と電極との界面にできる擬似
容量をキャパシタとして利用するもので、この擬似容量
の大きさは、約200[μＣ／cm2]と、電気二重層の容量の
約１０倍近くの大きな値となる。
いられるキャパシタは大きな容量をもつことが必要であ
り、電気二重層キャパシタよりさらに大きな容量を備え
た電気化学キャパシタ、いわゆるウルトラキャパシタの
研究開発が、最近、各所において盛んに行われている。
このキャパシタは、水溶液と電極との界面にできる擬似
容量をキャパシタとして利用するもので、この擬似容量
の大きさは、約200[μＣ／cm2]と、電気二重層の容量の
約１０倍近くの大きな値となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】エネルギー貯蔵素子に
おいては、素子の貯蔵するエネルギー密度が大きいほど
小型で大容量のエネルギーを貯えることができ、また出
力密度が大きいほど大きなエネルギーを取り出すことが
できる。したがって、エネルギー密度、出力密度が大き
く、かつ寿命の長いことが、理想的なエネルギー貯蔵素
子の備えるべき必要条件となる。
おいては、素子の貯蔵するエネルギー密度が大きいほど
小型で大容量のエネルギーを貯えることができ、また出
力密度が大きいほど大きなエネルギーを取り出すことが
できる。したがって、エネルギー密度、出力密度が大き
く、かつ寿命の長いことが、理想的なエネルギー貯蔵素
子の備えるべき必要条件となる。
【０００６】以下に示す表は、従来用いられている２次
電池とキャパシタのエネルギー密度[Wh/kg] 、出力密度
[Ｗ/kg]およびサイクル寿命 [回] を比較して示したも
のである。表に見られるごとく、従来の電池は、エネル
ギー密度は高いが、出力密度が小さく寿命も短いという
難点があり、一方、キャパシタは、出力密度が大きく寿
命も長いが、エネルギー密度が小さいという欠点があ
る。
電池とキャパシタのエネルギー密度[Wh/kg] 、出力密度
[Ｗ/kg]およびサイクル寿命 [回] を比較して示したも
のである。表に見られるごとく、従来の電池は、エネル
ギー密度は高いが、出力密度が小さく寿命も短いという
難点があり、一方、キャパシタは、出力密度が大きく寿
命も長いが、エネルギー密度が小さいという欠点があ
る。
【０００７】
【表１】 本発明は、このような従来技術の問題点を考慮してなさ
れたもので、本発明の目的は、高エネルギー密度でかつ
高出力密度の優れた特性を備えたエネルギー貯蔵素子を
提供することにある。
れたもので、本発明の目的は、高エネルギー密度でかつ
高出力密度の優れた特性を備えたエネルギー貯蔵素子を
提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明においては、正と負の二つの電極と、これ
らの間に配された電解質とからなるエネルギー貯蔵素子
において、 （１）正極を、電解質中において電池の特性を有する第
１の物質と、電解質中において電気化学キャパシタの特
性を有する第２の物質より形成し、負極をこの第２の物
質を備えて形成することとする。
めに、本発明においては、正と負の二つの電極と、これ
らの間に配された電解質とからなるエネルギー貯蔵素子
において、 （１）正極を、電解質中において電池の特性を有する第
１の物質と、電解質中において電気化学キャパシタの特
性を有する第２の物質より形成し、負極をこの第２の物
質を備えて形成することとする。
【０００９】（２）さらに、このエネルギー貯蔵素子に
おいて、第１の物質を、Ｈ+ あるいはＯＨ- 電解質中に
おいて電池の特性を示す Ni とし、第２の物質を、Ｈ+
あるいはＯＨ- 電解質中において電気化学キャパシタの
特性を示す RuO2 、IrO2、RhO2、Pt、およびこれらの複
合酸化物のうちの少なくともいずれか一つとし、かつ、
負極をこの第２の物質と、水素吸蔵合金あるいは硝酸カ
ドミウムより形成することとする。
おいて、第１の物質を、Ｈ+ あるいはＯＨ- 電解質中に
おいて電池の特性を示す Ni とし、第２の物質を、Ｈ+
あるいはＯＨ- 電解質中において電気化学キャパシタの
特性を示す RuO2 、IrO2、RhO2、Pt、およびこれらの複
合酸化物のうちの少なくともいずれか一つとし、かつ、
負極をこの第２の物質と、水素吸蔵合金あるいは硝酸カ
ドミウムより形成することとする。
【００１０】（３）あるいはまた、（１）のエネルギー
貯蔵素子において、第１の物質を、Ｌｉ+ 電解質中にお
いて電池の特性を示す LiCoO2 、LiMn2O4 、LiNiO2のう
ちの少なくともいずれか一つとし、第２の物質を、Ｌｉ
+ 電解質中において電気化学キャパシタの特性を示す M
oO2 、V2O5のうちの少なくともいずれか一つとし、か
つ、負極をこの第２の物質と炭素より形成することとす
る。
貯蔵素子において、第１の物質を、Ｌｉ+ 電解質中にお
いて電池の特性を示す LiCoO2 、LiMn2O4 、LiNiO2のう
ちの少なくともいずれか一つとし、第２の物質を、Ｌｉ
+ 電解質中において電気化学キャパシタの特性を示す M
oO2 、V2O5のうちの少なくともいずれか一つとし、か
つ、負極をこの第２の物質と炭素より形成することとす
る。
【００１１】図３は、電池を用いて走行する電気自動車
のエネルギー利用システムの基本構成の一例を示すブロ
ック図である。本システムは、電池１１とキャパシタ１
２に貯えたエネルギーを制御装置１３により制御して取
り出し、インバータ１４で交流電力に変換して駆動用の
モータ１５を回転させるシステムである。本システムで
は、発進時や加速時等の大電力を必要とする際には、制
御装置１３のスイッチをＢへと切り換えて出力密度の大
きいキャパシタを用い、所要電力の小さい通常の走行時
には、スイッチをＡへと切り換えてエネルギー密度の大
きい電池を使用する方式が採られており、全体としてエ
ネルギー密度が大きく、出力密度の大きいエネルギー貯
蔵システムが構成されている。
のエネルギー利用システムの基本構成の一例を示すブロ
ック図である。本システムは、電池１１とキャパシタ１
２に貯えたエネルギーを制御装置１３により制御して取
り出し、インバータ１４で交流電力に変換して駆動用の
モータ１５を回転させるシステムである。本システムで
は、発進時や加速時等の大電力を必要とする際には、制
御装置１３のスイッチをＢへと切り換えて出力密度の大
きいキャパシタを用い、所要電力の小さい通常の走行時
には、スイッチをＡへと切り換えてエネルギー密度の大
きい電池を使用する方式が採られており、全体としてエ
ネルギー密度が大きく、出力密度の大きいエネルギー貯
蔵システムが構成されている。
【００１２】本発明は、この電気自動車のエネルギー利
用システムの構成で得られる特性を一つの素子により得
るものである。電池と電気化学キャパシタは、ともに電
気化学反応を用いるものであるが、電池においては拡散
等により反応が内部へと進行していくのに対して、電気
化学キャパシタでは反応が表面のみにて起こる。したが
って、電気化学キャパシタでは、瞬時に電荷を放出、あ
るいは充電できるため出力密度を大きくすることができ
る。これに対して電池では、物質の内部まで化学反応が
進行するためエネルギー密度を大きくすることが容易と
なる。
用システムの構成で得られる特性を一つの素子により得
るものである。電池と電気化学キャパシタは、ともに電
気化学反応を用いるものであるが、電池においては拡散
等により反応が内部へと進行していくのに対して、電気
化学キャパシタでは反応が表面のみにて起こる。したが
って、電気化学キャパシタでは、瞬時に電荷を放出、あ
るいは充電できるため出力密度を大きくすることができ
る。これに対して電池では、物質の内部まで化学反応が
進行するためエネルギー密度を大きくすることが容易と
なる。
【００１３】したがって、上記の（１）あるいは（２）
のごとく、正極を、電解質中において電池の特性を示す
第１の物質、例えばＨ+ あるいはＯＨ- 電解質中におい
て電池の特性を示す Ni と、電解質中において電気化学
キャパシタの特性を示す第２の物質、例えばＨ+ あるい
はＯＨ- 電解質中において電気化学キャパシタの特性を
示す RuO2 、IrO2、RhO2、Pt、およびこれらの複合酸化
物のうちの少なくともいずれか一つとにより形成するこ
ととすれば、正極は、図２に模式的に示したごとく、電
池の特性を示す第１の物質のＢ粒子と、電気化学キャパ
シタの特性を示す第２の物質のＡ粒子との混合体として
形成されることとなるので、第１の物質のＢ粒子の存在
によりエネルギー密度が大きいという電池の特性を備
え、同時に、第２の物質のＡ粒子の存在により出力密度
が大きいという電気化学キャパシタの特性を備えること
となる。また、電気化学キャパシタの特性を示す第２の
物質の有する単位面積当たりの容量は、電気二重層キャ
パシタの物質の有する容量に比べて約１０倍と高いの
で、合金、例えばニッケル水素電池で用いられている水
素吸蔵合金、あるいはニカド電池で用いられている硝酸
カドミウムとの混合、あるいはこれらへの塗布により負
極を構成できることとなる。
のごとく、正極を、電解質中において電池の特性を示す
第１の物質、例えばＨ+ あるいはＯＨ- 電解質中におい
て電池の特性を示す Ni と、電解質中において電気化学
キャパシタの特性を示す第２の物質、例えばＨ+ あるい
はＯＨ- 電解質中において電気化学キャパシタの特性を
示す RuO2 、IrO2、RhO2、Pt、およびこれらの複合酸化
物のうちの少なくともいずれか一つとにより形成するこ
ととすれば、正極は、図２に模式的に示したごとく、電
池の特性を示す第１の物質のＢ粒子と、電気化学キャパ
シタの特性を示す第２の物質のＡ粒子との混合体として
形成されることとなるので、第１の物質のＢ粒子の存在
によりエネルギー密度が大きいという電池の特性を備
え、同時に、第２の物質のＡ粒子の存在により出力密度
が大きいという電気化学キャパシタの特性を備えること
となる。また、電気化学キャパシタの特性を示す第２の
物質の有する単位面積当たりの容量は、電気二重層キャ
パシタの物質の有する容量に比べて約１０倍と高いの
で、合金、例えばニッケル水素電池で用いられている水
素吸蔵合金、あるいはニカド電池で用いられている硝酸
カドミウムとの混合、あるいはこれらへの塗布により負
極を構成できることとなる。
【００１４】また、上記の（３）のごとく、電池の特性
を示す第１の物質としてリチウムイオン電池に用いられ
ている LiCoO2 等を用い、第２の物質としてＬｉ+ 電解
質中において電気化学キャパシタの特性を示す MoO2 等
を用い、これらの混合体により正極を形成することとし
ても、同様に、エネルギー密度が大きいという電池の特
性と出力密度が大きいという電気化学キャパシタの特性
を併せて備えることとなる。
を示す第１の物質としてリチウムイオン電池に用いられ
ている LiCoO2 等を用い、第２の物質としてＬｉ+ 電解
質中において電気化学キャパシタの特性を示す MoO2 等
を用い、これらの混合体により正極を形成することとし
ても、同様に、エネルギー密度が大きいという電池の特
性と出力密度が大きいという電気化学キャパシタの特性
を併せて備えることとなる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明のエネルギー貯蔵素
子を例を揚げて説明する。 ＜実施例１＞図１は、本発明のエネルギー貯蔵素子の実
施例の構成を一部分解して示す斜視図である。本実施例
においては、電池の特性を示す物質としてニッケル水素
電池に用いられている Ni を、また、電気化学キャパシ
タの特性を示す物質として RuO2 を用いることとし、多
孔質のニッケル基板の空隙中に RuO2 を担持させること
により正極１を形成している。一方負極３は、ニッケル
水素電池で用いられているものと同様の水素吸蔵合金
に、正極１に担持したRuO2と同量の RuO2 を担持して形
成されている。また、正極１と負極３との間に配される
セパレータ２の中には電解液として 5〜8 [mol／ｌ］の
水酸化カリウムが保持されている。このように形成され
た正極１と負極３を、電解液を保持したセパレータ２を
介装してロール状に巻回し、円筒状の缶内に保持し、そ
の外缶に負極３を接続して外装缶負極端子５とし、上部
に配した端子に正極１を接続して正極端子４とすること
により、本実施例のエネルギー貯蔵素子は構成されてい
る。
子を例を揚げて説明する。 ＜実施例１＞図１は、本発明のエネルギー貯蔵素子の実
施例の構成を一部分解して示す斜視図である。本実施例
においては、電池の特性を示す物質としてニッケル水素
電池に用いられている Ni を、また、電気化学キャパシ
タの特性を示す物質として RuO2 を用いることとし、多
孔質のニッケル基板の空隙中に RuO2 を担持させること
により正極１を形成している。一方負極３は、ニッケル
水素電池で用いられているものと同様の水素吸蔵合金
に、正極１に担持したRuO2と同量の RuO2 を担持して形
成されている。また、正極１と負極３との間に配される
セパレータ２の中には電解液として 5〜8 [mol／ｌ］の
水酸化カリウムが保持されている。このように形成され
た正極１と負極３を、電解液を保持したセパレータ２を
介装してロール状に巻回し、円筒状の缶内に保持し、そ
の外缶に負極３を接続して外装缶負極端子５とし、上部
に配した端子に正極１を接続して正極端子４とすること
により、本実施例のエネルギー貯蔵素子は構成されてい
る。
【００１６】このようにして構成された本実施例のエネ
ルギー貯蔵素子の特性試験結果によれば、エネルギー密
度は約 70[Wh/kg]、出力密度は約 1000[Ｗ/kg]であっ
た。また、サイクル寿命は 1000[回] 以上であった。得
られたエネルギー密度はほぼニッケル水素電池並みの高
い値であり、一方、出力密度とサイクル寿命はニッケル
水素電池より性能の高い電気化学キャパシタと同等の値
となっている。
ルギー貯蔵素子の特性試験結果によれば、エネルギー密
度は約 70[Wh/kg]、出力密度は約 1000[Ｗ/kg]であっ
た。また、サイクル寿命は 1000[回] 以上であった。得
られたエネルギー密度はほぼニッケル水素電池並みの高
い値であり、一方、出力密度とサイクル寿命はニッケル
水素電池より性能の高い電気化学キャパシタと同等の値
となっている。
【００１７】なお、本実施例では RuO2 を電気化学キャ
パシタの特性を示す物質として用いているが、 RuO2 に
代えて IrO2 、RhO2、Pt、およびこれらの複合酸化物の
うちの少なくともいずれか一つを用いることとしても、
これらは RuO2 と同様の擬似容量を示すので、本実施例
と同様に高い出力密度とサイクル寿命を有するエネルギ
ー貯蔵素子が得られる。
パシタの特性を示す物質として用いているが、 RuO2 に
代えて IrO2 、RhO2、Pt、およびこれらの複合酸化物の
うちの少なくともいずれか一つを用いることとしても、
これらは RuO2 と同様の擬似容量を示すので、本実施例
と同様に高い出力密度とサイクル寿命を有するエネルギ
ー貯蔵素子が得られる。
【００１８】＜実施例２＞本実施例は、上記の第１の実
施例において負極３に用いた水素吸蔵合金に代わり、ニ
カド電池で用いられている硝酸カドミウムを用い、硝酸
カドミウムに RuO 2 を担持して負極３を形成しており、
他は第１の実施例と同様である。本実施例のエネルギー
貯蔵素子の特性試験結果によれば、エネルギー密度はほ
ぼニカド電池並みの約 60[Wh/kg]であった。また、出力
密度は電気化学キャパシタ並みの約 1000[Ｗ/kg]であっ
た。
施例において負極３に用いた水素吸蔵合金に代わり、ニ
カド電池で用いられている硝酸カドミウムを用い、硝酸
カドミウムに RuO 2 を担持して負極３を形成しており、
他は第１の実施例と同様である。本実施例のエネルギー
貯蔵素子の特性試験結果によれば、エネルギー密度はほ
ぼニカド電池並みの約 60[Wh/kg]であった。また、出力
密度は電気化学キャパシタ並みの約 1000[Ｗ/kg]であっ
た。
【００１９】なお、本実施例に用いた RuO2 に代えて I
rO2 、RhO2、Pt、およびこれらの複合酸化物のうちの少
なくともいずれか一つを用いても、本実施例と同様に高
い出力密度とサイクル寿命を有するエネルギー貯蔵素子
が得られるのは第１の実施例の場合と同様である。 ＜実施例３＞本実施例では、図１に示したエネルギー貯
蔵素子の構成において、電池の特性を示す物質としてリ
チウムイオン２次電池に用いられている LiCoO2 を、ま
た、電気化学キャパシタの特性を示す物質として MoO2
を用いて構成したもので、アルミ箔上に LiCoO2 と MoO
2 を担持させて正極とし、黒鉛系炭素に MoO2 を担持さ
せて負極としている。また、電解液はプロピレンカーボ
ネイトージエチルカーボネイト系を用い、支持電解質と
して LiPF6を使用している。
rO2 、RhO2、Pt、およびこれらの複合酸化物のうちの少
なくともいずれか一つを用いても、本実施例と同様に高
い出力密度とサイクル寿命を有するエネルギー貯蔵素子
が得られるのは第１の実施例の場合と同様である。 ＜実施例３＞本実施例では、図１に示したエネルギー貯
蔵素子の構成において、電池の特性を示す物質としてリ
チウムイオン２次電池に用いられている LiCoO2 を、ま
た、電気化学キャパシタの特性を示す物質として MoO2
を用いて構成したもので、アルミ箔上に LiCoO2 と MoO
2 を担持させて正極とし、黒鉛系炭素に MoO2 を担持さ
せて負極としている。また、電解液はプロピレンカーボ
ネイトージエチルカーボネイト系を用い、支持電解質と
して LiPF6を使用している。
【００２０】本実施例のエネルギー貯蔵素子の特性試験
結果によれば、エネルギー密度は約240[Wh/kg] 、出力
密度は約 1000[Ｗ/kg]であった。また、サイクル寿命は
第１の実施例の素子とほぼ同等であった。得られたこの
エネルギー密度はリチウムイオン２次電池と同等の高い
値であり、一方、出力密度とサイクル寿命はリチウムイ
オン２次電池より優れ、電気化学キャパシタとほぼ同等
の値である。
結果によれば、エネルギー密度は約240[Wh/kg] 、出力
密度は約 1000[Ｗ/kg]であった。また、サイクル寿命は
第１の実施例の素子とほぼ同等であった。得られたこの
エネルギー密度はリチウムイオン２次電池と同等の高い
値であり、一方、出力密度とサイクル寿命はリチウムイ
オン２次電池より優れ、電気化学キャパシタとほぼ同等
の値である。
【００２１】なお、本実施例において電気化学キャパシ
タの特性を示す物質として用いている MoO2 の代わりに
V2O5 を用いても、また、電池の特性を示す物質として
用いている LiCoO2 の代わりに LiMn2O4、あるいは LiC
oO2 を用いても、本実施例と同等の特性が得られた。
タの特性を示す物質として用いている MoO2 の代わりに
V2O5 を用いても、また、電池の特性を示す物質として
用いている LiCoO2 の代わりに LiMn2O4、あるいは LiC
oO2 を用いても、本実施例と同等の特性が得られた。
【００２２】
【発明の効果】上述のごとく、本発明によれば、正と負
の二つの電極と、これらの間に配された電解質とからな
るエネルギー貯蔵素子において、 （１）正極を、電解質中において電池の特性を有する第
１の物質と、電解質中において電気化学キャパシタの特
性を有する第２の物質より形成し、負極をこの第２の物
質を備えて形成することとしたので、電池並みの高エネ
ルギー密度と電気化学キャパシタ並みの高出力密度を有
する高性能のたエネルギー貯蔵素子が得られることとな
った。
の二つの電極と、これらの間に配された電解質とからな
るエネルギー貯蔵素子において、 （１）正極を、電解質中において電池の特性を有する第
１の物質と、電解質中において電気化学キャパシタの特
性を有する第２の物質より形成し、負極をこの第２の物
質を備えて形成することとしたので、電池並みの高エネ
ルギー密度と電気化学キャパシタ並みの高出力密度を有
する高性能のたエネルギー貯蔵素子が得られることとな
った。
【００２３】（２）とくに、第１の物質を、Ｈ+ あるい
はＯＨ- 電解質中において電池の特性を示す Ni とし、
第２の物質を、Ｈ+ あるいはＯＨ- 電解質中において電
気化学キャパシタの特性を示す RuO2 、IrO2、RhO2、P
t、およびこれらの複合酸化物のうちの少なくともいず
れか一つとし、かつ、負極をこの第２の物質と水素吸蔵
合金より形成すれば、ニッケル水素電池並みのエネルギ
ー密度と電気化学キャパシタ並みの出力密度を有するこ
ととなり、また上記の水素吸蔵合金に代わって硝酸カド
ミウムを用いれば、ニカド電池並みのエネルギー密度と
電気化学キャパシタ並みの出力密度を有することとなる
ので、高エネルギー密度、高出力密度の高性能エネルギ
ー貯蔵素子として好適である。
はＯＨ- 電解質中において電池の特性を示す Ni とし、
第２の物質を、Ｈ+ あるいはＯＨ- 電解質中において電
気化学キャパシタの特性を示す RuO2 、IrO2、RhO2、P
t、およびこれらの複合酸化物のうちの少なくともいず
れか一つとし、かつ、負極をこの第２の物質と水素吸蔵
合金より形成すれば、ニッケル水素電池並みのエネルギ
ー密度と電気化学キャパシタ並みの出力密度を有するこ
ととなり、また上記の水素吸蔵合金に代わって硝酸カド
ミウムを用いれば、ニカド電池並みのエネルギー密度と
電気化学キャパシタ並みの出力密度を有することとなる
ので、高エネルギー密度、高出力密度の高性能エネルギ
ー貯蔵素子として好適である。
【００２４】（３）また、第１の物質を、Ｌｉ+ 電解質
中において電池の特性を示す LiCoO 2 、LiMn2O4 、LiNi
O2のうちの少なくともいずれか一つとし、第２の物質
を、Ｌｉ+ 電解質中において電気化学キャパシタの特性
を示す MoO2 、V2O5のうちの少なくともいずれか一つと
し、かつ、負極をこの第２の物質と炭素より形成するこ
ととすれば、リチウムイオン２次電池並みの高エネルギ
ー密度と電気化学キャパシタ並みの高出力密度を有する
高性能エネルギー貯蔵素子が得られることとなる。
中において電池の特性を示す LiCoO 2 、LiMn2O4 、LiNi
O2のうちの少なくともいずれか一つとし、第２の物質
を、Ｌｉ+ 電解質中において電気化学キャパシタの特性
を示す MoO2 、V2O5のうちの少なくともいずれか一つと
し、かつ、負極をこの第２の物質と炭素より形成するこ
ととすれば、リチウムイオン２次電池並みの高エネルギ
ー密度と電気化学キャパシタ並みの高出力密度を有する
高性能エネルギー貯蔵素子が得られることとなる。
【図１】本発明のエネルギー貯蔵素子の実施例の構成を
一部分解して示す斜視図
一部分解して示す斜視図
【図２】本発明の正極を構成する２種の粒子の混合状態
を示す模式図
を示す模式図
【図３】電気自動車のエネルギー利用システムの基本構
成の一例を示すブロック図
成の一例を示すブロック図
１ 正極 ２ セパレータ ３ 負極 ４ 正極端子 ５ 外装缶負極端子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｍ 10/40 Ｈ０１Ｇ 9/00 ３０１Ｊ
Claims (4)
- 【請求項１】正と負の二つの電極と、これらの間に配さ
れた電解質とからなるエネルギー貯蔵素子において、 正極が、電解質中において電池の特性を示す第１の物質
と、電解質中において電気化学キャパシタの特性を示す
第２の物質よりなり、負極が前記の第２の物質を備えて
なることを特徴とするエネルギー貯蔵素子。 - 【請求項２】請求項１に記載のエネルギー貯蔵素子にお
いて、第１の物質が、Ｈ+ あるいはＯＨ- 電解質中にお
いて電池の特性を示す Ni であり、第２の物質が、Ｈ+
あるいはＯＨ- 電解質中において電気化学キャパシタの
特性を示す RuO2 、IrO2、RhO2、Pt、およびこれらの複
合酸化物のうちの少なくともいずれか一つであり、か
つ、負極がこの第２の物質と水素吸蔵合金よりなること
を特徴とするエネルギー貯蔵素子。 - 【請求項３】請求項１に記載のエネルギー貯蔵素子にお
いて、第１の物質が、Ｈ+ あるいはＯＨ- 電解質中にお
いて電池の特性を示す Ni であり、第２の物質が、Ｈ+
あるいはＯＨ- 電解質中において電気化学キャパシタの
特性を示す RuO2 、IrO2、RhO2、Pt、およびこれらの複
合酸化物のうちの少なくともいずれか一つであり、か
つ、負極がこの第２の物質と硝酸カドミウムよりなるこ
とを特徴とするエネルギー貯蔵素子。 - 【請求項４】請求項１に記載のエネルギー貯蔵素子にお
いて、第１の物質が、Ｌｉ+ 電解質中において電池の特
性を示す LiCoO2 、LiMn2O4 、LiNiO2のうちの少なくと
もいずれか一つであり、第２の物質が、Ｌｉ+ 電解質中
において電気化学キャパシタの特性を示す MoO2 、V2O5
のうちの少なくともいずれか一つであり、かつ、負極が
この第２の物質と炭素よりなることを特徴とするエネル
ギー貯蔵素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10022438A JPH11224699A (ja) | 1998-02-04 | 1998-02-04 | エネルギー貯蔵素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10022438A JPH11224699A (ja) | 1998-02-04 | 1998-02-04 | エネルギー貯蔵素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11224699A true JPH11224699A (ja) | 1999-08-17 |
Family
ID=12082718
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10022438A Pending JPH11224699A (ja) | 1998-02-04 | 1998-02-04 | エネルギー貯蔵素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11224699A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11329500A (ja) * | 1998-05-14 | 1999-11-30 | Sony Corp | 固体電解質電池 |
| WO2015129188A1 (ja) * | 2014-02-28 | 2015-09-03 | 三洋電機株式会社 | 非水電解質二次電池 |
| US9203116B2 (en) | 2006-12-12 | 2015-12-01 | Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation | Energy storage device |
| US9401508B2 (en) | 2009-08-27 | 2016-07-26 | Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation | Electrical storage device and electrode thereof |
| US9450232B2 (en) | 2009-04-23 | 2016-09-20 | Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation | Process for producing negative plate for lead storage battery, and lead storage battery |
| US9508493B2 (en) | 2009-08-27 | 2016-11-29 | The Furukawa Battery Co., Ltd. | Hybrid negative plate for lead-acid storage battery and lead-acid storage battery |
| US9524831B2 (en) | 2009-08-27 | 2016-12-20 | The Furukawa Battery Co., Ltd. | Method for producing hybrid negative plate for lead-acid storage battery and lead-acid storage battery |
| US9666860B2 (en) | 2007-03-20 | 2017-05-30 | Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation | Optimised energy storage device having capacitor material on lead based negative electrode |
| US9812703B2 (en) | 2010-12-21 | 2017-11-07 | Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation | Electrode and electrical storage device for lead-acid system |
| CN112820551A (zh) * | 2020-12-31 | 2021-05-18 | 烯晶碳能电子科技无锡有限公司 | 基于mh合金的氢气吸附电极及其应用 |
-
1998
- 1998-02-04 JP JP10022438A patent/JPH11224699A/ja active Pending
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11329500A (ja) * | 1998-05-14 | 1999-11-30 | Sony Corp | 固体電解質電池 |
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| JPWO2015129188A1 (ja) * | 2014-02-28 | 2017-03-30 | 三洋電機株式会社 | 非水電解質二次電池 |
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| CN106063001B (zh) * | 2014-02-28 | 2019-05-17 | 三洋电机株式会社 | 非水电解质二次电池 |
| CN112820551A (zh) * | 2020-12-31 | 2021-05-18 | 烯晶碳能电子科技无锡有限公司 | 基于mh合金的氢气吸附电极及其应用 |
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