JPH11283872A

JPH11283872A - 電気二重層キャパシタ

Info

Publication number: JPH11283872A
Application number: JP11002225A
Authority: JP
Inventors: Manabu Kazuhara; 学数原; Kazuya Hiratsuka; 和也平塚; Katsuharu Ikeda; 克治池田; Takeshi Kawasato; 健河里
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 1998-02-02
Filing date: 1999-01-07
Publication date: 1999-10-15

Abstract

(57)【要約】【課題】内部抵抗が低く、単位体積あたりの容量が大き
く電圧保持性に優れる電気二重層キャパシタの提供。【解決手段】炭素質電極からなる正極と負極との間に、
厚さ２０〜６０μｍかつ密度０．３０〜０．５５ｇ／ｃ
ｍ³ のセルロース紙を１枚以上含む複数枚のシートを重
ねてなるセパレータを配置して素子を形成し、該素子に
非水系電解液を含浸させてなる電気二重層キャパシタ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高出力、高エネル
ギ密度で、電圧保持性に優れる非水系電気二重層キャパ
シタに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電気二重層キャパシタの正極と負
極との間に配置されるセパレータとしてはポリエチレン
不織布、ポリプロピレン不織布、ポリエステル不織布、
クラフト紙、レーヨン繊維・サイザル麻繊維混抄シー
ト、マニラ麻シート、ガラス繊維シート等が知られてい
る（特開平９−４５５８６、特開平１−３０４７１９
等）。セパレータの役割は、正極と負極の間を電気的に
絶縁する一方、充放電に伴って起きる電解液中のイオン
の移動を円滑化することにある。

【０００３】近年、大電流充放電用の電気二重層キャパ
シタが注目されている。ところが、ポリエチレン不織布
等のセパレータは電解液の吸液性と保液性が低いため、
イオン伝導度が低いので電気二重層キャパシタの内部抵
抗が大きくなる。そのため、電気二重層キャパシタに対
し瞬時の大電流放電を行うと、電圧降下が大きく実用的
でなかった。

【０００４】また、従来の紙からなるセパレータは耐熱
性、引張強度に優れているので、太陽電池とのハイブリ
ッド電源のように大電流放電をしない電源用途に使用さ
れる電気二重層キャパシタ用としては有効な場合もあ
る。しかし、大電流充放電用であって、かつ電解液が非
水系である電気二重層キャパシタに従来の紙のセパレー
タを用いた場合は、イオン透過性が不充分である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】大電流充放電用の電気
二重層キャパシタでは、低抵抗化と単位体積あたりの容
量（以下容量密度という）の増大が望まれているため、
セパレータを極力薄くする必要がある。同時に、電解液
の吸液性と保液性の点から、セパレータは空隙率が高い
必要がある。しかし、空隙率が高い紙からなるセパレー
タを薄くすると、正極と負極との間の絶縁性が不充分と
なってミクロ的にショートし、自己放電しやすくなった
り、キャパシタの製造歩留まりが低下するおそれがあ
る。

【０００６】そこで本発明は、耐熱性、イオン透過性に
優れるとともに、薄くても強度が高くかつ電極間を充分
に絶縁できるセパレータを用いることにより、電気二重
層キャパシタの低抵抗化と高容量化を実現することを目
的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、炭素質電極か
らなる正極と負極との間にセパレータを配置して素子を
形成し、該素子に非水系電解液を含浸させてなる電気二
重層キャパシタにおいて、前記セパレータは複数枚のシ
ートからなり、かつ該複数枚のシートの１枚以上が、厚
さ２０〜６０μｍかつ密度０．３０〜０．５５ｇ／ｃｍ
³ のセルロース紙であることを特徴とする電気二重層キ
ャパシタを提供する。

【０００８】本発明におけるセパレータは、複数枚のシ
ートにより構成される。複数枚のシートのうち、１枚以
上のシートは、厚さが２０〜６０μｍで密度が０．３０
〜０．５５ｇ／ｃｍ³ のセルロース紙である。厚さが２
０μｍ未満では強度が弱く、取扱いが難しい。厚さが６
０μｍを超えると、複数枚重ねて又は他の紙等のシート
を重ねてセパレータを構成したとき、電気二重層キャパ
シタの容量密度を充分に高くできない。セパレータは、
厚さの異なるセルロース紙を複数枚重ねて構成してもよ
いが、同じ厚さのセルロース紙を複数枚重ねて構成する
ときは、１枚のセルロース紙の厚さは３０〜５０μｍが
好ましい。

【０００９】また、密度が０．３０〜０．５５ｇ／ｃｍ
³ であるセルロース紙は空隙率が高く、電解液の吸液
性、保液性に優れる。密度が０．３０ｇ／ｃｍ³ 未満で
あると、セルロース紙の強度が低く取扱いが難しい。密
度が０．５５ｇ／ｃｍ³ を超えると電解液の吸液性、保
液性が不充分であり、イオン透過性が不充分である。好
ましくは、０．３５〜０．５０ｇ／ｃｍ³ の範囲が採用
される。

【００１０】また、上記セルロース紙の空隙率は、原料
と密度により一義的に決まるものであるが、上記セルロ
ース紙は空隙率が６０〜９０％であることが好ましく、
６５〜８５％であるとさらに好ましい。

【００１１】電解液を吸液、保液するために充分な空隙
率を有する低密度のセルロース紙は、厚さが例えば１０
０μｍ以下であると電気二重層キャパシタの容量密度は
高くできるがピンホールを有しやすい。したがって電気
二重層キャパシタのセパレータとして１００μｍ以下の
セルロース紙１枚のみを使用すると、そのピンホールに
よりショートすることがあり、自己放電が起こりやす
い。

【００１２】一方本発明では、例えば複数枚のセルロー
ス紙を重ねる場合は、隣り合う２枚のセルロース紙の間
に隙間が生じる。電解液はこの隙間に保持されるので、
同じ材質、同じ密度かつ同じ厚さのセパレータであって
も、セルロース紙１枚で構成されるよりセルロース紙２
枚で構成される方が電解液の保液性に優れる。また、材
質と厚さが同じで同程度の保液性を有するセルロース紙
セパレータを得るには、２枚で構成した方が１枚で構成
するよりも高密度のセルロース紙を使用できる。

【００１３】密度が高ければ、厚さが薄くても１枚のセ
ルロース紙がピンホールを有する確率は低くなる。ま
た、１枚のセルロース紙がピンホールを有していても、
複数枚重ねることによりセパレータとしてのピンホール
が生じる確率はきわめて低い。したがって、自己放電が
起こらなくなり電気二重層キャパシタの製造歩留まりを
高められる。すなわち、同じ厚さのセパレータであって
も、１枚のセルロース紙からなるセパレータに比べ複数
枚のセルロース紙からなるセパレータはピンホールを有
する確率が低くて自己放電しにくい。

【００１４】本発明において、セパレータは２〜３枚の
シートからなることが好ましい。シートの枚数が多すぎ
るとセパレータは厚くなり、電気二重層キャパシタの容
量密度は低くなる。また、複数枚のシートを重ねたセパ
レータの厚さは、４０〜１２０μｍであることが好まし
い。４０μｍ未満では電極間のショートを充分に防止で
きないおそれがあり、１２０μｍを超えると電気二重層
キャパシタの容量密度が小さくなる。より好ましくは５
０〜１００μｍである。

【００１５】また、セパレータを構成する複数枚のシー
トは、厚さが２０〜６０μｍかつ密度０．３０〜０．５
５ｇ／ｃｍ³ のセルロース紙以外はセルロース紙であっ
てもセルロース繊維以外の材質からなるシートであって
もいずれも好ましく使用できる。他の材質からなるシー
トとしては、例えばポリエチレン不織布、ポリプロピレ
ン不織布、ポリエステル不織布、クラフト紙、マニラ麻
シート、ガラス繊維シート等が挙げられる。

【００１６】シートがすべてセルロース紙からなる場合
は、セパレータを構成するセルロース紙は全てが同じ特
性を有していてもよいが、特性の異なるものが組み合わ
されてもよい。この場合、複数枚のセルロース紙のすべ
てが厚さ２０〜６０μｍかつ密度０．３０〜０．５５ｇ
／ｃｍ³ の特性（以下、この特性を有するセルロース紙
をセルロース紙Ａという）を有していてもよいが、この
範囲外の特性を有するセルロース紙と組み合わせてもよ
い。

【００１７】特に厚さ１０〜３５μｍかつ密度０．５６
〜０．７０ｇ／ｃｍ³ の高密度で薄いセルロース紙（以
下、この特性を有するセルロース紙をセルロース紙Ｂと
いう）をセルロース紙Ａに組み合わせることが好まし
い。この場合、セルロース紙Ａは密度が低く空隙率が高
いので電解液を保持する役割を有する。一方セルロース
紙Ｂは高密度であるため、電極間を絶縁しショートを防
止する役割を有する。

【００１８】セルロース紙Ｂは、厚さが１０μｍ未満で
あると強度が弱く取り扱いが難しいので好ましくない。
厚さが３５μｍを超えると、高密度であるため電解液を
充分に保液できないのでセパレータの抵抗が増大し、電
気二重層キャパシタの抵抗が増大するので好ましくな
い。セルロース紙Ｂの密度は、０．５６ｇ／ｃｍ³ 未満
では電極間の絶縁が充分にできないおそれがあり、０．
７０ｇ／ｃｍ³ を超えると電解液をほとんど保液できず
電気二重層キャパシタの抵抗が増大するのでいずれも好
ましくない。セルロース紙Ｂは、厚さが１０〜３０μｍ
であるとより好ましい。また、密度は０．５８〜０．６
５ｇ／ｃｍ³ であるとより好ましい。

【００１９】セルロース紙Ａとセルロース紙Ｂは、それ
ぞれ１枚ずつ使用して２枚重ねのセパレータとすること
が好ましい。また、２枚のセルロース紙Ａで１枚のセル
ロース紙Ｂを挟んだ３枚重ねのセパレータとすると、セ
パレータの厚さは厚くなり電気二重層キャパシタの容量
密度の点では不利になるが、電解液の保持性は高まる。

【００２０】セルロース紙Ａとセルロース紙Ｂのより好
ましい組み合わせとしては、セルロース紙Ａは厚さが３
５〜５０μｍで密度が０．３０〜０．４５ｇ／ｃｍ³ で
あり、セルロース紙Ｂは厚さが１０〜３５μｍで密度が
０．５８〜０．６５ｇ／ｃｍ³ である組み合わせであ
る。

【００２１】本発明において、セパレータを構成するセ
ルロース紙は特に限定されず、レーヨン繊維からなる抄
紙、セルロースとガラス繊維の混抄紙等がいずれも使用
できる。セルロース紙Ａは、再生セルロース繊維を叩解
してなる繊維を５０重量％以上含んで抄造されてなる紙
であることが特に好ましい。ここで原料となる再生セル
ロース繊維は、高重合度の再生セルロース繊維や溶剤紡
糸レーヨン等の、通常の抄紙工程に設置された叩解機で
叩解可能な再生セルロース繊維である。

【００２２】叩解可能な再生セルロース繊維は、叩解処
理することにより均一にフィブリル化され、かつ柔軟性
が増加する。したがって、この繊維を５０重量％以上含
んで抄造された紙は引張強度に優れている。また、叩解
処理されてフィブリル化された繊維はきわめて緻密であ
りかつフィブリルの断面はほぼ真円状であるので、この
繊維を５０重量％以上含んで抄造された紙をセパレータ
に使用すると、イオン透過性に優れ低抵抗となる。再生
セルロース繊維を叩解してなる繊維は６５重量％以上で
あるとより好ましく、８０重量％以上であるとさらに好
ましい。叩解の程度は、ＪＩＳ−Ｐ８１２１に規定され
るカナダ標準ろ水度（以下、ＣＳＦ値という）が０〜６
００ｍｌとなるまで叩解することが好ましい。

【００２３】叩解された再生セルロース繊維に配合する
他の材料は特に限定されず、マニラ麻、サイザル麻、ク
ラフトパルプ等の繊維がいずれも使用できる。また、こ
れらの材料は、再生セルロース繊維の叩解の程度に応じ
て叩解してから使用することが好ましい。

【００２４】本発明におけるセパレータは、例えば以下
のようにして得られる。まず、数ｍｍに裁断した叩解可
能な再生セルロース繊維を叩解機により適度に叩解す
る。他方、混合原料となる繊維も同様にして適度に叩解
した後、再生セルロース繊維が５０重量％以上含まれる
ように適宜混合して所定の厚さの紙を抄造する。このよ
うにして得られた紙を複数枚重ねるか又は他の方法で得
られるセルロース紙等のシートと重ねて、正極と負極と
の間に配置されるセパレータとして使用する。

【００２５】セルロース紙は、通常３〜１０重量％の水
分を含有している。非水系電解液を有する電気二重層キ
ャパシタの場合は、漏れ電流を低減し、高耐電圧を確保
するには、この水分を除去することが好ましい。セルロ
ース紙をセパレータとして使用するときは、セルロース
紙に含有される水分は１重量％以下であることが好まし
い。

【００２６】水分を効率よく除去するためには、セパレ
ータを正極と負極の間に配置させる前にあらかじめ９０
〜２５０℃で加熱することが好ましい。特に大容量の電
気二重層キャパシタとするためには、電極（正極又は負
極）とセパレータとが密接して交互に積層されている構
造の素子を有することが好ましいが、電極とセパレータ
により素子を形成した後では効率よい水分除去が難し
い。

【００２７】熱処理温度が９０℃未満であると、セルロ
ース紙中の水分の除去が不充分となり、漏れ電流の低減
等の効果が低くなる。２５０℃を超えるとセルロース紙
自体の熱分解が開始して強度が低下したり水分が発生す
るおそれがある。より好ましい熱処理温度は１２０〜２
３０℃である。熱処理時間は熱処理温度との関係により
適宜選択されるが、通常３秒以上である。

【００２８】熱処理の方法としては、加熱したヒータへ
の接触、赤外線照射、加熱空気雰囲気中での放置等の方
法が適宜選択される。セルロース紙は通常巻回された状
態で入手されるが、巻回された状態では加熱により短時
間で効果的に脱水することは困難である。緊密に重ねな
い状態で加熱すると、効果的に脱水ができるので好まし
い。具体的には、セルロース紙の巻回物を乾燥雰囲気中
で加熱しながら巻き直して脱水したセルロース紙巻回物
を作製したり、あらかじめセルロース紙巻回物からセル
ロース紙シートを複数枚切断し、セルロース紙シートど
うしが緊密に重ならないように例えば耐熱性スペーサ網
を介在させて加熱して脱水してもよい。

【００２９】１枚のセパレータを構成する複数枚のシー
トは正極と負極の間に配置する前にあらかじめ重ねてあ
ることが好ましい。複数枚のシートが全てセルロース紙
からなるときは、上記の熱処理のときに重ねてもよい。
あらかじめ複数枚のセルロース紙を重ねていない巻回物
を巻きなおす場合は、複数個の巻回物から引き出した複
数枚のセルロース紙を重ねて熱処理した後に重ねた状態
で巻回すればよい。

【００３０】本発明の電気二重層キャパシタは、電極は
正極、負極とも炭素材料を主成分とする炭素質電極から
なり、電極と電解液との界面に形成される電気二重層に
電荷を蓄積することを原理としている。電気二重層キャ
パシタの容量を大きくするためには炭素材料の比表面積
は大きいことが好ましく、炭素質電極は比表面積７００
〜２５００ｍ² ／ｇの炭素材料と有機バインダとからな
ることが好ましい。

【００３１】炭素材料としては活性炭、カーボンブラッ
ク、ポリアセン等が使用できる。炭素質電極には必要に
応じて導電性を高めるために導電材を添加してもよい。
炭素材料は、有機バインダを加えてシート状に成形され
て金属集電体と接合され、炭素質電極と集電体が一体化
した電極体が形成される。また、炭素質電極は炭素質材
料と有機バインダを含む液の塗工等により金属集電体上
に直接形成されてもよい。

【００３２】上記の炭素質電極に含まれる有機バインダ
としては、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロ
エチレン、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂等が
好ましい。また、金属集電体としては、アルミニウム、
ステンレス鋼等の箔、網等が使用できる。特にアルミニ
ウムが軽量かつ低抵抗であるので好ましい。

【００３３】電気二重層キャパシタに用いられる電解液
には水系電解液と非水系電解液とがあるが、耐電圧は水
系で約０．８Ｖ、非水系で約２．５Ｖである。電気二重
層キャパシタの静電エネルギは耐電圧の２乗に比例する
ので、エネルギ密度の点からは非水系電解液を使用した
方が約９倍大きくできるので好ましい。

【００３４】本発明の電気二重層キャパシタの非水系電
解液の溶質としては、Ｒ¹ Ｒ² Ｒ³Ｒ⁴ Ｎ⁺ 又はＲ¹ Ｒ²
Ｒ³ Ｒ⁴ Ｐ⁺ （ただし、Ｒ¹ 、Ｒ² 、Ｒ³ 、Ｒ⁴ はそ
れぞれ独立に炭素数１〜６のアルキル基。）で表される
第４級オニウムカチオンと、ＢＦ₄ ^-、ＰＦ₆ ^-、ＣＦ₃ Ｓ
Ｏ₃ ^-、ＡｓＦ₆ ^-、Ｎ（ＳＯ₂ ＣＦ₃ ）₂ ^-、ＣｌＯ₄ ^-のア
ニオンとからなる塩のいずれか１種又は２種以上を混合
したものが好ましい。

【００３５】また、非水系電解液に使用される有機溶媒
としては、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネ
ート、ブチレンカーボネート等の環状カーボネート、ジ
メチルカーボネート、エチルメチルカーボネート、ジエ
チルカーボネート等の鎖状カーボネート、アセトニトリ
ル、スルホラン及びスルホラン誘導体等が好ましい。特
にプロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、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、アセトニトリル、スルホラン及びメ
チルスルホランからなる群から選ばれる１種以上が好ま
しい。

【００３６】本発明の電気二重層キャパシタの形状とし
ては、一対の長尺状の電極体を長尺状のセパレータを介
して巻回して素子を形成し、該素子に非水系電解液を含
浸させて有底円筒型のケースに収容してなる円筒型、及
び矩形の電極体を正極体及び負極体としてセパレータを
介して複数交互に積層して素子を形成し、該素子に非水
系電解液を含浸させて有底角型ケースに収容してなる角
型等が大容量が得られるので好ましい。

【００３７】

【実施例】［例１］溶剤紡糸レーヨンをＣＳＦ値が２０
ｍｌとなるまで叩解し、これを用いて厚さ４０μｍ、密
度０．４０ｇ／ｃｍ³ の紙を抄造した。破断強度は０．
７０ｋｇ／ｃｍ幅であった。この紙は水分を７重量％含
有していた。この紙を５ｃｍ×７ｃｍに切断し、２枚重
ねてあらかじめ空気中で１５０℃にて１時間乾燥して脱
水し、水分含量を１重量％以下とし、セパレータとし
た。

【００３８】比表面積１５００ｍ² ／ｇの活性炭８０重
量％、カーボンブラック１０重量％、ポリテトラフルオ
ロエチレン１０重量％の組成のシート状に成形された電
極（電極面積２４ｃｍ² 、電極厚さ０．１５ｍｍ）を、
リード端子を有する幅４ｃｍ、高さ６ｃｍ、厚さ５０μ
ｍの矩形アルミニウム箔の片面に導電性接着剤を介して
接合し、加熱して接着剤を熱硬化させてさらに２００℃
で乾燥し、電極体とした。

【００３９】露点５０℃のグローブボックス内で上記電
極体２枚を、上記脱水されたセパレータを介して電極面
が対向するように重ねた。この積層体を厚さ２ｍｍ、幅
５ｃｍ、高さ７ｃｍの２枚のガラス製挟持板で挟持し、
キャパシタ素子を形成した。電極体とセパレータの合計
の厚さは０．４８ｍｍであった。次いで、この素子を２
００℃で３時間真空加熱することにより、さらに電極中
の不純物と水分を除去した。

【００４０】電解液としては、プロピレンカーボネート
に１．５ｍｏｌ／ｌのトリエチルモノメチルアンモニウ
ムテトラフルオロボレートを溶解した溶液を用いた。上
記素子にこの電解液を真空含浸させて、ステンレス鋼製
容器に収容して密閉して電気二重層キャパシタセルとし
た。電流密度２０ｍＡ／ｃｍ² で初期の直流抵抗と容量
を求め、電圧２．５Ｖにて１００時間充電した後開回路
とし、１００時間後のセルの電圧を測定して保持電圧と
した。初期抵抗と初期容量と保持電圧を表１に示す。さ
らに、６０℃で１０００時間、電圧２．５Ｖを印加した
後の容量と抵抗を測定したところ、それぞれ１１．９
Ｆ、０．２６Ωであった。

【００４１】［例２］溶剤紡糸レーヨンをＣＳＦ値が１
００ｍｌとなるまで叩解した繊維を７０重量％と、マニ
ラ麻を叩解した繊維を３０重量％との割合で混合して、
厚さ５０μｍ、密度０．３５ｇ／ｃｍ³ の紙を抄造し
た。このセルロース紙の破断強度は０．９６ｋｇ／ｃｍ
幅であった。この紙を２枚重ねてセパレータとし、あら
かじめ２００℃で１時間乾燥して水分含量を１重量％以
下とした以外は例１と同様にキャパシタ素子を組み立て
た。上記素子を用いた以外は例１と同様にして電気二重
層キャパシタセルを作製し、例１と同様に初期抵抗と初
期容量と保持電圧を測定した。結果を表１に示す。

【００４２】［例３］溶剤紡糸レーヨンをＣＳＦ値が３
０ｍｌとなるまで叩解し、これを用いて厚さ２０μｍ、
密度０．６３ｇ／ｃｍ³ の紙を抄造した。破断強度は
１．４０ｋｇ／ｃｍ幅であった。この紙と例１で得られ
た紙を１枚ずつ重ねてセパレータとした以外は例１と同
様にキャパシタ素子を組み立てた。上記素子を用いた以
外は例１と同様にして電気二重層キャパシタセルを作製
し、例１と同様に初期抵抗と初期容量と保持電圧を測定
した。結果を表１に示す。

【００４３】［例４］セルロース紙の予備乾燥を行わな
かった以外は例１と同様にして電気二重層キャパシタ素
子を組み立てた。上記素子を用いた以外は例１と同様に
して電気二重層キャパシタセルを作製し、例１と同様に
初期抵抗と初期容量と保持電圧を測定した。結果を表１
に示す。

【００４４】［例５（比較例）］溶剤紡糸レーヨンをＣ
ＳＦ値が２０ｍｌとなるまで叩解し、これを用いて厚さ
８０μｍ、密度０．４０ｇ／ｃｍ³ の紙を抄造した。破
断強度は１．３０ｋｇ／ｃｍ幅であった。この紙１枚の
みでセパレータを構成した以外は例１と同様にキャパシ
タ素子を組み立てた。上記素子を用いた以外は例１と同
様にして電気二重層キャパシタセルを作製し、例１と同
様に初期抵抗と初期容量と保持電圧を測定した。結果を
表１に示す。

【００４５】［例６（比較例）］溶剤紡糸レーヨンをＣ
ＳＦ値が２０ｍｌとなるまで叩解し、これを用いて厚さ
４０μｍ、密度０．６８ｇ／ｃｍ³ の紙を抄造した。破
断強度は１．２０ｋｇ／ｃｍ幅であった。この紙２枚を
セパレータとして用いた以外は例１と同様にキャパシタ
素子を組み立てた。上記素子を用いた以外は例１と同様
にして電気二重層キャパシタセルを作製し、例１と同様
に初期抵抗と初期容量と保持電圧を測定した。結果を表
１に示す。

【００４６】

【表１】

【００４７】

【発明の効果】本発明によれば、内部抵抗が低く、自己
放電が少なくて電圧保持性に優れ、容量密度が高い電気
二重層キャパシタが得られる。また、本発明におけるセ
パレータは巻回する際に必要な引張強度を有しており、
巻回型の電気二重層キャパシタも容易に作製できる。本
発明による電気二重層キャパシタは、特に放電容量が５
０〜２００００Ｆ、又は放電電流が１〜１０００Ａの大
容量、大電流向けの巻回型及び積層型電気二重層キャパ
シタに好適である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】炭素質電極からなる正極と負極との間にセ
パレータを配置して素子を形成し、該素子に非水系電解
液を含浸させてなる電気二重層キャパシタにおいて、前
記セパレータは複数枚のシートからなり、かつ該複数枚
のシートの１枚以上が、厚さ２０〜６０μｍかつ密度
０．３０〜０．５５ｇ／ｃｍ³ のセルロース紙であるこ
とを特徴とする電気二重層キャパシタ。
【請求項２】前記複数枚のシートは、いずれもセルロー
ス紙からなる請求項１に記載の電気二重層キャパシタ。
【請求項３】セパレータには、前記厚さ２０〜６０μｍ
かつ密度０．３０〜０．５５ｇ／ｃｍ³ のセルロース紙
よりも厚さが薄く、厚さ１０〜３５μｍかつ密度０．５
６〜０．７０ｇ／ｃｍ³ のセルロース紙が含まれる請求
項１又は２に記載の電気二重層キャパシタ。
【請求項４】前記厚さ２０〜６０μｍかつ密度０．３０
〜０．５５ｇ／ｃｍ³ のセルロース紙は、再生セルロー
ス繊維を叩解してなる繊維を５０重量％以上含んで抄造
されてなる請求項１、２又は３に記載の電気二重層キャ
パシタ。
【請求項５】炭素質電極が比表面積７００〜２５００ｍ
² ／ｇの炭素材料と有機バインダとからなり、非水系電
解液の溶質がＲ¹ Ｒ² Ｒ³ Ｒ⁴ Ｎ⁺ 又はＲ¹ Ｒ² Ｒ³ Ｒ
⁴ Ｐ⁺ （ただし、Ｒ¹ 、Ｒ² 、Ｒ³ 、Ｒ⁴ はそれぞれ独
立に炭素数１〜６のアルキル基である。）で表される第
４級オニウムカチオンと、ＢＦ₄ ^-、ＰＦ₆ ^-、ＣＦ₃ ＳＯ
₃ ^-、ＡｓＦ₆ ^-、Ｎ（ＳＯ₂ ＣＦ₃ ）₂ ^-又はＣｌＯ₄ ^-のア
ニオンとからなる塩であり、非水系電解液の溶媒がプロ
ピレンカーボネート、エチレンカーボネート、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、アセトニトリル、スルホラン及びメチルス
ルホランからなる群から選ばれる１種以上である請求項
１、２、３又は４に記載の電気二重層キャパシタ。
【請求項６】セパレータが、あらかじめ９０〜２５０℃
で熱処理された後に正極と負極との間に配置されてなる
請求項１、２、３、４又は５に記載の電気二重層キャパ
シタ。