JPH1154378A - Electric double-layer capacitor - Google Patents

Electric double-layer capacitor

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Publication number
JPH1154378A
JPH1154378A JP9204071A JP20407197A JPH1154378A JP H1154378 A JPH1154378 A JP H1154378A JP 9204071 A JP9204071 A JP 9204071A JP 20407197 A JP20407197 A JP 20407197A JP H1154378 A JPH1154378 A JP H1154378A
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JP
Japan
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electric double
layer capacitor
double layer
adsorbent
capacitor
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JP9204071A
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Japanese (ja)
Inventor
Takahiro Naka
貴弘 中
Tatsuya Suzuki
達也 鈴木
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Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
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    • Y02E60/13Energy storage using capacitors

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electric double-layer capacitor which is formed by housing a capacitor element using a nonaqueous electrolyte solution in a sealing container and which permits maintenance of a withstand voltage to a high degree. SOLUTION: This capacitor is formed by housing a capacitor element 1, using a nonaqueous electrolyte solution in a sealing container 2a, 2b and has an adsorbent for adsorbing moisture mingled in the nonaqueous electrolyte solution. This adsorbent is non-reactive with the nonaqueous electrolyte solution. The adsorbent 4 may be mixed in the nunaqueous electrolyte solution or may be provided in the sealing container 2a, 2b. The adsorbent 4 uses aluminosilicate, having a weight ratio of silica to alumina equal to or less than 50, at a quantity within a range of 1 to 10 wt.% with respect to the nonaqueous electrolyte solution. The sealing container 2a, 2b is made of a synthetic resin, and a moisture-interrupting layer 5 made of a material having a moisture permeability which is lower than the synthetic resin is provided on the container wall.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電気二重層キャパ
シタに関し、さらに詳細には非水系電解液を用いる電気
二重層キャパシタ素子を密閉容器内に収納してなる電気
二重層キャパシタに関するものである。
The present invention relates to an electric double layer capacitor, and more particularly to an electric double layer capacitor in which an electric double layer capacitor element using a non-aqueous electrolyte is housed in a closed container.

【0002】[0002]

【従来の技術】固体面が電解質溶液に接触すると、該固
体面に対して正または負イオンの選択的吸着が起こり、
固体面が正または負に荷電する一方、溶液側では反対電
荷の対イオンが多くなり、固体面と電解質溶液との界面
に正負の電荷が対向して配列された電気二重層が形成さ
れる。前記電気二重層は、前記固体面を固体電極とする
ことによりキャパシタとして利用できることが知られて
おり、このようなキャパシタは電気二重層キャパシタと
呼ばれている。
2. Description of the Related Art When a solid surface contacts an electrolyte solution, selective adsorption of positive or negative ions occurs on the solid surface,
While the solid surface is charged positively or negatively, counter ions of opposite charges increase on the solution side, and an electric double layer in which positive and negative charges are arranged opposite to each other is formed at the interface between the solid surface and the electrolyte solution. It is known that the electric double layer can be used as a capacitor by using the solid surface as a solid electrode, and such a capacitor is called an electric double layer capacitor.

【0003】前記電気二重層キャパシタでは、前記固体
電極に電界を印加したときの静電容量は前記固体電極の
表面積に比例するので、一般に、活性炭のような比表面
積の大きな物質を固体電極とし、これに電解液を含浸し
てセパレータで分離し、セパレータの両側の固体電極に
それぞれ集電部材を取着した構成となっている。
In the electric double layer capacitor, the capacitance when an electric field is applied to the solid electrode is proportional to the surface area of the solid electrode. Therefore, in general, a material having a large specific surface area such as activated carbon is used as the solid electrode. This is impregnated with an electrolytic solution, separated by a separator, and a current collecting member is attached to each of the solid electrodes on both sides of the separator.

【0004】前記電気二重層キャパシタは、ファラッド
級の大容量を有し、充放電サイクル特性に優れることか
ら、電気機器のバックアップ電源等の用途に使用されて
おり、さらに車載バッテリーとして使用することが検討
されている。
[0004] The electric double layer capacitor has a farad-class large capacity and excellent charge / discharge cycle characteristics, and is therefore used for applications such as a backup power supply for electric equipment, and is further used as a vehicle battery. Are being considered.

【0005】前記電気機器のバックアップ電源に使用す
る電気二重層キャパシタは、一般にあまり大きな容量を
必要としないことから、前記電解液を含浸した固体電極
をセパレータで分離したキャパシタ素子をアルミニウム
等の軽金属製のボタン型容器に収容した構成となってい
る。前記容器によれば、容器自体を電気二重層キャパシ
タの集電部材及び外部回路に対する接続端子として使用
することができ、また前記電解液に非水系電解液を使用
する場合には外部からの水分の侵入を防止することがで
きるので有利である。
An electric double layer capacitor used as a backup power supply for the electric equipment generally does not require a large capacity. Therefore, a capacitor element in which a solid electrode impregnated with the electrolytic solution is separated by a separator is made of a light metal such as aluminum. In a button-type container. According to the container, the container itself can be used as a current collecting member of the electric double layer capacitor and a connection terminal for an external circuit, and when a non-aqueous electrolytic solution is used as the electrolytic solution, moisture from outside may be used. This is advantageous because intrusion can be prevented.

【0006】一方、前記電気二重層キャパシタを車載バ
ッテリーとして使用するときには、前記キャパシタ素子
を大容量にすることが必要になるが、このような大容量
のキャパシタ素子を金属製容器に収容しようとすると容
器自体が大型になり重量が増大するとの問題がある。ま
た、前記金属製容器の場合には、電気二重層キャパシタ
の容量の増加に伴って容器が大型化すると、収納スペー
スに合わせた成形が困難になる、漏電の可能性が大きく
なる、組み立てが難しくなる等の問題もある。
On the other hand, when the electric double layer capacitor is used as a vehicle-mounted battery, it is necessary to increase the capacity of the capacitor element. There is a problem that the container itself becomes large and the weight increases. In addition, in the case of the metal container, when the container is enlarged with an increase in the capacity of the electric double layer capacitor, it is difficult to form the container in accordance with the storage space, the possibility of electric leakage increases, and assembly is difficult. There are also problems such as becoming.

【0007】そこで、前記問題を解決するために、前記
キャパシタ素子を収容する容器を合成樹脂で構成するこ
とが検討されており、このような容器は例えば、特開昭
58−101416号公報、特開昭62−174910
号公報、特開平7−94374号公報等に記載されてい
る。前記各公報記載の合成樹脂製容器によれば、軽量で
成形容易であり、合成樹脂自体が絶縁性を備えるので漏
電の可能性が小さく、しかも超音波融着、高周波融着等
により容易に融着できるので、組み立てが容易である。
In order to solve the above problem, it has been studied to form a container for housing the capacitor element with a synthetic resin. Such a container is disclosed, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-101416. 62-174910
And Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-94374. According to the synthetic resin container described in each of the above publications, the resin is lightweight and easy to mold, the possibility of electric leakage is small because the synthetic resin itself has insulating properties, and it is easily fused by ultrasonic fusion, high frequency fusion, or the like. Because it can be worn, assembly is easy.

【0008】しかしながら、前記各公報記載の合成樹脂
製容器は水分を透過する性質があるため、前記電解液に
非水系電解液を用いた電気二重層キャパシタを該容器に
収容して長期にわたって使用すると、外部から合成樹脂
を介して容器内に浸透した水分により該電気二重層キャ
パシタの耐電圧が低下するとの不都合がある。
However, since the synthetic resin containers described in the above publications have a property of transmitting moisture, it is difficult to use an electric double layer capacitor using a non-aqueous electrolyte as the electrolyte in the containers for a long period of time. In addition, there is an inconvenience that the withstand voltage of the electric double layer capacitor is reduced due to moisture permeating into the container from outside via the synthetic resin.

【0009】前記不都合を解消するために、特開昭61
−13549号公報記載の鉛蓄電池の容器の様に、合成
樹脂製容器をアルミニウム金属板で被覆することが考え
られるが、十分な効果が得られるとは言えない。
In order to solve the above-mentioned inconvenience, Japanese Unexamined Patent Publication No.
Although it is conceivable to cover a synthetic resin container with an aluminum metal plate like a container of a lead storage battery described in JP-A-13549, it cannot be said that a sufficient effect is obtained.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる不都
合を解消して、非水系電解液を用いる電気二重層キャパ
シタ素子を密閉容器内に収納してなり、耐電圧を高度に
維持することができる電気二重層キャパシタを提供する
ことを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances and has been made in view of the above circumstances. It is an object of the present invention to provide an electric double layer capacitor that can be used.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、本発明の電気二重層キャパシタは、非水系電解液
を用いる電気二重層キャパシタ素子を密閉容器内に収納
してなる電気二重層キャパシタにおいて、該非水系電解
液に混入する水分を吸着する該非水系電解液と非反応性
の吸着剤を備えることを特徴とする。
To achieve the above object, an electric double layer capacitor according to the present invention comprises an electric double layer capacitor in which an electric double layer capacitor element using a non-aqueous electrolyte is housed in a closed container. , Characterized by comprising an adsorbent that is non-reactive with the non-aqueous electrolyte solution that adsorbs water mixed in the non-aqueous electrolyte solution.

【0012】本発明の電気二重層キャパシタによれば、
密閉容器内に侵入し、あるいは該密閉容器内で発生する
水分が前記吸着剤により吸着されるので、前記非水系電
解液に対する水分の混入を防止することができ、該電気
二重層キャパシタの耐電圧を高度に維持することができ
る。また、前記吸着剤は前記非水系電解液に対して反応
性が無いので、該非水系電解液自体の変質、劣化を避け
ることができる。
According to the electric double layer capacitor of the present invention,
Since the moisture that invades into the closed container or is generated in the closed container is adsorbed by the adsorbent, it is possible to prevent water from being mixed into the non-aqueous electrolyte and to withstand the withstand voltage of the electric double layer capacitor. Can be maintained at a high level. Further, since the adsorbent has no reactivity with respect to the non-aqueous electrolyte, it is possible to avoid deterioration and deterioration of the non-aqueous electrolyte itself.

【0013】前記吸着剤は、直接、前記非水系電解液に
混合されていてもよく、前記密閉容器内に配設されてい
てもよい。
[0013] The adsorbent may be directly mixed with the non-aqueous electrolyte, or may be disposed in the closed container.

【0014】前記吸着剤は、前記非水系電解液に対して
非反応性であることからアルミノシリケート(ゼオライ
ト)が好ましい。本発明では、アルミナに対するシリカ
の重量比が50以下のアルミノシリケートを、前記非水
系電解液に対して1〜10重量%の範囲の量で用いるこ
とを特徴とする。
The adsorbent is preferably an aluminosilicate (zeolite) because it is non-reactive with the non-aqueous electrolyte. The present invention is characterized in that aluminosilicate having a weight ratio of silica to alumina of 50 or less is used in an amount of 1 to 10% by weight based on the nonaqueous electrolyte.

【0015】前記アルミノシリケートは、その組成にお
いてアルミナに対するシリカの重量比が50以下である
ことにより優れた水分の吸着能が得られ、前記範囲の量
で前記非水系電解液に混入する水分を所定量以下にする
ことができる。
In the aluminosilicate, when the weight ratio of silica to alumina is 50 or less in the composition, excellent water adsorption capacity can be obtained, and the amount of water mixed in the non-aqueous electrolyte in the above-mentioned range can be reduced. It can be below the fixed amount.

【0016】また、本発明は、前記密閉容器が合成樹脂
製であって、該密閉容器の器壁に該合成樹脂より水透過
性の低い材料からなる水分遮断層を設けたことを特徴と
する。
Further, the present invention is characterized in that the closed container is made of a synthetic resin, and a water barrier layer made of a material having a lower water permeability than the synthetic resin is provided on a wall of the closed container. .

【0017】前記密閉容器は、合成樹脂製とすることに
より、軽量かつ成形容易であり、漏電の可能性を低減す
ることができると共に、超音波融着、高周波融着等によ
り容易に組み立てることができる。このような合成樹脂
製容器では、外部からの水分の浸透が懸念されるが、前
記の様に密閉容器の器壁に該合成樹脂より水透過性の低
い材料からなる水分遮断層を設けることにより、前記水
分の浸透を防止することができる。従って、前記電気二
重層キャパシタの耐電圧を確実に高度に維持することが
できる。
Since the closed container is made of a synthetic resin, it is lightweight and easy to mold, can reduce the possibility of electric leakage, and can be easily assembled by ultrasonic fusion, high frequency fusion or the like. it can. In such a synthetic resin container, the permeation of moisture from the outside may be a concern. However, as described above, by providing a moisture barrier layer made of a material having a lower water permeability than the synthetic resin on the vessel wall of the closed container. In addition, the penetration of the water can be prevented. Therefore, the withstand voltage of the electric double layer capacitor can be reliably maintained at a high level.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】次に、添付の図面を参照しながら
本発明の実施の形態についてさらに詳しく説明する。図
1は本実施形態の電気二重層キャパシタの構成を示す説
明的断面図であり、図2は非水系電解液を用いる電気二
重層キャパシタの電圧維持率と、前記電解液の含有する
水分量との関係を示す線図であり、図3は前記非水系電
解液の含有する水分量とアルミノシリケートのシリカ/
アルミナ比との関係を示す線図である。また、図4は本
発明の一実施例の電気二重層キャパシタにおける前記非
水系電解液の含有する水分量と耐電圧との経時変化を示
す線図であり、図5及び図6は本発明の比較例の電気二
重層キャパシタにおける前記非水系電解液の含有する水
分量と耐電圧との経時変化を示す線図である。
Next, embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is an explanatory cross-sectional view showing the configuration of the electric double layer capacitor of the present embodiment. FIG. 2 shows the voltage maintenance ratio of the electric double layer capacitor using a non-aqueous electrolyte, the amount of water contained in the electrolyte, and the like. FIG. 3 is a graph showing the relationship between the water content of the non-aqueous electrolyte and the silica / aluminosilicate content.
FIG. 3 is a diagram showing a relationship with an alumina ratio. FIG. 4 is a diagram showing the change over time in the amount of water contained in the non-aqueous electrolyte solution and the withstand voltage in the electric double layer capacitor according to one embodiment of the present invention, and FIGS. FIG. 5 is a diagram showing a change over time in the amount of water contained in the nonaqueous electrolyte solution and the withstand voltage in the electric double layer capacitor of the comparative example.

【0019】本実施形態の電気二重層キャパシタは、図
1(a)示のように、キャパシタ素子1を収容する合成
樹脂製の素子ケース本体2aと、素子ケース本体2aの
上部開口部を閉蓋する蓋体2bとからなり、素子ケース
本体2aの底部に透水性セパレータ3で被覆された水分
吸着剤4が配設されている。また、素子ケース本体2a
及び蓋体2bは、その外面を水分遮断層5で被覆されて
いる。
As shown in FIG. 1 (a), the electric double layer capacitor of this embodiment has an element case body 2a made of synthetic resin for accommodating the capacitor element 1, and a top opening of the element case body 2a is closed. A moisture adsorbent 4 covered with a water-permeable separator 3 is provided at the bottom of the element case main body 2a. Also, the element case body 2a
The outer surface of the lid 2b is covered with a moisture blocking layer 5.

【0020】前記キャパシタ素子1は、活性炭粉末に導
電フィラー及び結着剤を混合したものをシート状にし
て、集電体の両側に圧着した電極をセパレータを介して
積層し、各電極の集電体を互い違いに2組にまとめて外
部回路に接続できる様にしたものであり、前記電極には
非水系電解液が浸漬されている。また、前記蓋体2b
は、前記2組の集電体がそれぞれ接続される端子(図示
せず)を備えている。
The capacitor element 1 is formed by mixing activated carbon powder with a conductive filler and a binder into a sheet shape, and laminating electrodes pressed on both sides of a current collector via a separator. The body is staggered into two sets so that they can be connected to an external circuit. A non-aqueous electrolyte is immersed in the electrodes. Further, the lid 2b
Has terminals (not shown) to which the two sets of current collectors are connected.

【0021】前記構成の電気二重層キャパシタは、素子
ケース本体2aの底部に前記水分吸着剤4を配設し、そ
の上にキャパシタ素子1を載置して前記電解液を注入し
たのち、素子ケース本体2aを蓋体2bで閉蓋されるこ
とにより、密封される。素子ケース本体2aと蓋体2b
とは、超音波融着または高周波融着等の方法により相互
に融着される。
In the electric double layer capacitor having the above structure, the moisture adsorbent 4 is disposed at the bottom of the element case main body 2a, the capacitor element 1 is mounted thereon, and the electrolytic solution is injected. The main body 2a is closed by the lid 2b to be sealed. Element case body 2a and lid 2b
Are fused together by a method such as ultrasonic fusion or high frequency fusion.

【0022】前記素子ケース本体2a及び蓋体2bを形
成する樹脂としては、ポリプロピレン等の汎用の樹脂を
用いることができる。素子ケース本体2a及び蓋体2b
の外面を被覆する水分遮断層5としては、素子ケース本
体2a及び蓋体2bを形成する樹脂よりも透水性の低い
ものであれば、どのようなものでも用いることができ、
例えば、アルミ箔等の金属箔、ポリテトラフルオロエチ
レン(PTFE)、ポリフェニレンスルフィド(PP
S)、ポリイミド(PI)、ポリエーテルエーテルケト
ン(PEEK)等の透水性の低い樹脂のフィルムを挙げ
ることができる。
As the resin forming the element case main body 2a and the lid 2b, a general-purpose resin such as polypropylene can be used. Element case body 2a and lid 2b
Any material can be used as the moisture blocking layer 5 covering the outer surface of the device, as long as the material has lower water permeability than the resin forming the element case main body 2a and the lid 2b.
For example, metal foil such as aluminum foil, polytetrafluoroethylene (PTFE), polyphenylene sulfide (PP
S), polyimide (PI), polyetheretherketone (PEEK) and other low-permeability resin films.

【0023】また、前記素子ケース本体2a及び蓋体2
bの外面を水分遮断層5で被覆する方法としては、前記
アルミ箔等の水分遮断層5の材料を予め素子ケース本体
2aまたは蓋体2bの外形に形成して金型内に配置し、
該金型内で素子ケース本体2aまたは蓋体2bをブロー
成形する方法等を挙げることができる。尚、前記アルミ
箔等の水分遮断層5の材料は、素子ケース本体2aまた
は蓋体2bとの密着性を向上させるために、シラン化処
理、エッチング処理等の表面処理が施されていることが
望ましい。
The element case body 2a and the lid 2
As a method of coating the outer surface of b with the moisture blocking layer 5, a material of the moisture blocking layer 5 such as the aluminum foil is previously formed on the outer shape of the element case main body 2a or the lid 2b, and is disposed in a mold.
A method of blow molding the element case main body 2a or the lid 2b in the mold can be used. The material of the moisture barrier layer 5 such as the aluminum foil may be subjected to a surface treatment such as a silanization treatment or an etching treatment in order to improve the adhesion to the element case main body 2a or the lid 2b. desirable.

【0024】前記非水系電解液としては、例えば、アセ
トニトリル、炭酸プロピレン(プロピレンカーボネー
ト、PC)、ガンマブチロラクトン(GBL)、ガンマ
バレロラクトン(GVL)等の溶媒に、テトラエチルア
ンモニウム塩、トリエチルメチルアンモニウム(TEM
A)塩等のテトラアルキルアンモニウム塩を溶解したも
の等が用いられる。前記電解質溶液の濃度は、例えば溶
媒としてPCを用い、TEMA塩を溶解する場合、TE
MA塩の濃度が高いほど導電率の向上が見込まれるが、
安定した溶解性を得るためには1モル/リットル程度と
することが好ましい。尚、前記電解質溶液は1モル/リ
ットル以下の濃度としても差し支えなく、該電解質溶液
の濃度は何ら本発明の電気二重層キャパシタの特徴を限
定するものではない。
Examples of the non-aqueous electrolyte include a solvent such as acetonitrile, propylene carbonate (propylene carbonate, PC), gamma butyrolactone (GBL), gamma valerolactone (GVL), and the like.
A) A solution in which a tetraalkylammonium salt such as a salt is dissolved is used. When the concentration of the electrolyte solution is, for example, PC as a solvent and the TEMA salt is dissolved,
The higher the concentration of MA salt, the higher the conductivity is expected.
In order to obtain stable solubility, the concentration is preferably about 1 mol / liter. The concentration of the electrolyte solution may be 1 mol / liter or less, and the concentration of the electrolyte solution does not limit the characteristics of the electric double layer capacitor of the present invention.

【0025】前記水分吸着剤4は、前記電解液に対して
非反応性のものが用いられ、例えばアルミノシリケート
(ゼオライト)、シリカゲル等を挙げることができる。
前記アルミノシリケートは、その組成、結晶構造等によ
り、A型、Y型、X型、ZSM−5型等に分類される
が、本実施形態ではそのいずれをも用いることができ
る。また、前記アルミノシリケートは、その組成におい
てアルミニウムの含有量が高い程、水分の吸着能に優れ
ていることが知られており、本実施形態ではシリカ/ア
ルミナ比(アルミナ1に対するシリカの重量比)が50
以下のアルミノシリケートを使用することが好ましい。
次に、その理由について説明する。
As the water adsorbent 4, those which are non-reactive with the electrolytic solution are used, and examples thereof include aluminosilicate (zeolite) and silica gel.
The aluminosilicate is classified into A-type, Y-type, X-type, ZSM-5 type and the like according to its composition, crystal structure and the like, and any of them can be used in the present embodiment. It is known that the higher the aluminum content in the composition of the aluminosilicate, the better the water adsorbing ability. The silica / alumina ratio (weight ratio of silica to alumina 1) in this embodiment is known. Is 50
It is preferred to use the following aluminosilicates.
Next, the reason will be described.

【0026】まず、前記構成のキャパシタ素子1におい
て、TEMA塩の1モル/リットル−PC溶液を電解液
とし、2.3Vに充電し、72時間放置したときの電圧
維持率と、前記電解液の含有する水分量との関係を図2
に示す。図2から、前記TEMA塩のPC溶液等の非水
系電解液は、含有する水分量が20ppmを超えると、
電圧維持率が急峻に低下することが明らかである。この
ことから、前記水分吸着剤4は前記非水系電解液が含有
する水分量を20ppm未満にする能力を備えているこ
とが望まれる。
First, in the capacitor element 1 having the above structure, a 1 mol / liter-PC solution of a TEMA salt was used as an electrolytic solution, charged at 2.3 V and left for 72 hours, and the voltage retention ratio of the electrolytic solution was measured. Fig. 2 shows the relationship with the amount of water contained.
Shown in From FIG. 2, it can be seen that the non-aqueous electrolyte such as the PC solution of the TEMA salt contains more than 20 ppm of water.
It is clear that the voltage maintenance ratio drops sharply. For this reason, it is desired that the moisture adsorbent 4 has an ability to reduce the amount of water contained in the non-aqueous electrolyte to less than 20 ppm.

【0027】次に80ppmの水分を含有する前記TE
MA塩のPC溶液に、シリカ/アルミナ比を変えた各種
アルミノシリケートを、前記TEMA塩のPC溶液に対
して10重量%添加し、72時間放置したときに、前記
TEMA塩のPC溶液に残存している水分量を図3に示
す。図3から、前記TEMA塩のPC溶液が含有する水
分量を20ppm未満にするには、シリカ/アルミナ比
50以下のアルミノシリケートが望ましいことが明らか
である。
Next, the TE containing 80 ppm of water is used.
Various aluminosilicates having different silica / alumina ratios were added to the PC solution of the MA salt in an amount of 10% by weight based on the PC solution of the TEMA salt. FIG. 3 shows the amount of water contained. From FIG. 3, it is apparent that an aluminosilicate having a silica / alumina ratio of 50 or less is desirable in order to make the water content of the PC solution of the TEMA salt less than 20 ppm.

【0028】尚、本実施形態ではシリカ/アルミナ比が
50を超えるアルミノシリケートを用いることもできる
が、この場合には水分の吸着能が十分でなく、前記非水
系電解液が含有する水分量を20ppm未満にするため
に大量のアルミノシリケートを要するので、前記素子ケ
ース本体2a内でキャパシタ素子1のために使用される
べき容積が減少する。
In this embodiment, an aluminosilicate having a silica / alumina ratio of more than 50 can be used. In this case, however, the ability to adsorb water is not sufficient, and the amount of water contained in the non-aqueous electrolyte is reduced. Since a large amount of aluminosilicate is required to make it less than 20 ppm, the volume to be used for the capacitor element 1 in the element case main body 2a is reduced.

【0029】本実施形態では、前記アルミノシリケート
を前記非水系電解液に対して1〜10重量%の範囲で使
用する。アルミノシリケートの量が前記非水系電解液に
対して1重量%未満では前記非水系電解液に混入する水
分を所定量以下にする効果が十分に得られず、10重量
%を超えるとアルミノシリケートの容積が増大して前記
密閉容器内でキャパシタ素子のために使用されるべき容
積が減少する。
In this embodiment, the aluminosilicate is used in an amount of 1 to 10% by weight based on the nonaqueous electrolyte. If the amount of aluminosilicate is less than 1% by weight with respect to the non-aqueous electrolyte, the effect of reducing the amount of water mixed into the non-aqueous electrolyte to a predetermined amount or less cannot be sufficiently obtained. The volume increases and the volume to be used for capacitor elements in the enclosure decreases.

【0030】尚、本実施形態では、図1(a)示のよう
に素子ケース本体2aの底部にセパレータ3で被覆され
た水分吸着剤4を配設するようにしているが、水分吸着
剤4の配設方法はこれに限られるものではなく、図1
(b)示のようにセパレータ3を介して素子ケース本体
2aの底部にペレット状に成形された水分吸着剤4を配
置してもよく、図1(c)示のように素子ケース本体2
aの側壁に沿って板状に成形された水分吸着剤4を配置
してもよい。また、水分吸着剤4を非水系電解液に混合
してもよい。
In this embodiment, the moisture adsorbent 4 covered with the separator 3 is provided at the bottom of the element case main body 2a as shown in FIG. 1A. Is not limited to this, and FIG.
(B) As shown in FIG. 1 (c), a moisture adsorbent 4 formed in a pellet shape may be disposed at the bottom of the element case main body 2a via the separator 3 as shown in FIG. 1 (c).
The moisture adsorbent 4 formed in a plate shape may be arranged along the side wall of a. Further, the moisture adsorbent 4 may be mixed with the non-aqueous electrolyte.

【0031】次に、本発明の実施例及び比較例について
説明する。
Next, examples and comparative examples of the present invention will be described.

【0032】[0032]

【実施例1】まず、予め厚さ50μmのアルミ箔を50
mm×20mm×130mmの箱型に成形して、金型内
に配置し、該金型を用いてポリプロピレン樹脂をブロー
成形することにより、図1(a)示の素子ケース本体2
aを成形した。素子ケース本体2aは、厚さ2mmであ
り、外面に前記アルミ箔からなる水分遮断層5が設けら
れている。
Embodiment 1 First, 50 μm thick aluminum foil was previously
1 (a) by molding into a box having a size of 20 mm x 130 mm, placing the mold in a mold, and blow molding polypropylene resin using the mold.
a was molded. The element case main body 2a has a thickness of 2 mm, and is provided with a moisture blocking layer 5 made of the aluminum foil on the outer surface.

【0033】次に、水分吸着剤4としてアルミノシリケ
ート5gを、セパレータ3で被覆して、素子ケース本体
2aの底部に配設し、その上にキャパシタ素子1を載置
した。本実施例では、前記セパレータ3として、PTF
E製微多孔膜、例えばゴアテックス(ゴアテックス社
製、商標)を用いた。
Next, 5 g of aluminosilicate as the moisture adsorbent 4 was covered with the separator 3 and disposed at the bottom of the element case main body 2a, and the capacitor element 1 was mounted thereon. In this embodiment, PTF is used as the separator 3.
An E microporous membrane, for example, Gore-Tex (trade name, manufactured by Gore-Tex Corporation) was used.

【0034】また、キャパシタ素子1は、比表面積25
00m2 /gの活性炭粉末83重量%、導電フィラーと
してのアセチレンブラック12重量%、結着剤としての
テトラフルオロエチレン粉末5重量%を混合したものを
シート状にして、48mm×100mm、厚さ50mm
のアルミニウム製集電体の両側に圧着したものを電極と
し、該電極38枚をセパレータとして厚さ25μmのゴ
アテックスを介して積層し、各電極の集電体を互い違い
に2組にまとめたものである。
The capacitor element 1 has a specific surface area of 25.
A sheet made of a mixture of 83% by weight of activated carbon powder of 00m 2 / g, 12% by weight of acetylene black as a conductive filler, and 5% by weight of tetrafluoroethylene powder as a binder is formed into a sheet, and is 48 mm × 100 mm and 50 mm thick.
An aluminum current collector was pressed on both sides to form electrodes, and the 38 current collectors were laminated via a Gore-Tex having a thickness of 25 μm as separators, and the current collectors of the respective electrodes were alternately combined into two sets. It is.

【0035】次に、水分吸着剤4及びキャパシタ素子1
が収納された素子ケース本体2aを真空乾燥したのち、
電解液を注入した。本実施例では、前記電解液としてテ
トラエチルアンモニウムテトラフルオロボレートの1モ
ル/リットルの炭酸プロピレン溶液109ミリリットル
を使用した。
Next, the moisture adsorbent 4 and the capacitor element 1
After vacuum drying the element case body 2a in which
The electrolyte was injected. In this example, 109 ml of a 1 mol / l propylene carbonate solution of tetraethylammonium tetrafluoroborate was used as the electrolytic solution.

【0036】そして、別途製造したポリプロピレン樹脂
製の蓋体2bで素子ケース本体2aを閉蓋し、電気二重
層キャパシタを製造した。尚、蓋体2bの外面には、素
子ケース本体2aと同様に、前記アルミ箔からなる水分
遮断層5が設けられている。
Then, the element case main body 2a was closed with a separately manufactured lid 2b made of polypropylene resin to manufacture an electric double layer capacitor. In addition, a moisture blocking layer 5 made of the aluminum foil is provided on the outer surface of the lid 2b, similarly to the element case body 2a.

【0037】次に、前記電気二重層キャパシタを湿度9
0%、40℃の雰囲気中に放置し、耐電圧及び前記電解
液中の含水量の経時変化を測定した。結果を図4に示
す。
Next, the electric double layer capacitor was stored at a humidity of 9%.
It was left in an atmosphere of 0% and 40 ° C., and the withstand voltage and the change over time in the water content in the electrolyte were measured. FIG. 4 shows the results.

【0038】図4から、本実施例の電気二重層キャパシ
タによれば、極く初期に含水量の増加が認められるが、
500時間経過後まで含水量は約10ppmに抑制さ
れ、耐電圧は初期の値をそのまま維持していることが明
らかである。尚、前記極く初期の含水量の増加は、キャ
パシタ素子1の電極を構成する活性炭から滲出する水分
によるものと思われる。
From FIG. 4, according to the electric double layer capacitor of this embodiment, an increase in water content is recognized at the very beginning.
It is clear that the water content was suppressed to about 10 ppm until after 500 hours, and the withstand voltage maintained the initial value. The increase in the water content at the very beginning is considered to be due to the water oozing out from the activated carbon constituting the electrodes of the capacitor element 1.

【0039】[0039]

【比較例1】図1(a)示の素子ケース本体2aの大き
さを50mm×20mm×125mmとすると共に水分
吸着剤4を配設しなかった以外は、実施例1と全く同一
にして電気二重層キャパシタを製造した。次に、前記電
気二重層キャパシタを湿度90%、40℃の雰囲気中に
放置し、耐電圧及び前記電解液中の含水量の経時変化を
測定した。結果を図5に示す。
COMPARATIVE EXAMPLE 1 The same procedure as in Example 1 was carried out except that the size of the element case main body 2a shown in FIG. 1A was set to 50 mm × 20 mm × 125 mm and the moisture adsorbent 4 was not provided. A double layer capacitor was manufactured. Next, the electric double layer capacitor was left in an atmosphere at a humidity of 90% and 40 ° C., and the withstand voltage and the change with time of the water content in the electrolytic solution were measured. FIG. 5 shows the results.

【0040】図5から、本比較例の電気二重層キャパシ
タによれば、極く初期に増加した含水量がその後も漸増
し続け、耐電圧が次第に低下する傾向を示すことが明ら
かである。前記含水量の漸増は、前記活性炭から滲出す
る水分がキャパシタ素子内部で除去されることなく、増
え続けるためと考えられる。
It is apparent from FIG. 5 that the electric double layer capacitor of the present comparative example shows that the water content increased at the very beginning continues to increase gradually thereafter, and the withstand voltage tends to gradually decrease. It is considered that the gradual increase in the water content is due to the fact that the water oozing out from the activated carbon continues to increase without being removed inside the capacitor element.

【0041】[0041]

【比較例2】図1(a)示の素子ケース本体2aの大き
さを50mm×20mm×125mmとすると共に水分
吸着剤4を配設せず、素子ケース本体2a及び蓋体2b
の外面に水分遮断層5を設けなかった以外は、実施例1
と全く同一にして電気二重層キャパシタを製造した。次
に、前記電気二重層キャパシタを湿度90%、40℃の
雰囲気中に放置し、耐電圧及び前記電解液中の含水量の
経時変化を測定した。結果を図6に示す。
Comparative Example 2 The size of the element case main body 2a shown in FIG. 1A was set to 50 mm × 20 mm × 125 mm, the moisture adsorbent 4 was not provided, and the element case main body 2a and the lid 2b were provided.
Example 1 except that no moisture barrier layer 5 was provided on the outer surface of
An electric double layer capacitor was manufactured in exactly the same manner as described above. Next, the electric double layer capacitor was left in an atmosphere at a humidity of 90% and 40 ° C., and the withstand voltage and the change with time of the water content in the electrolytic solution were measured. FIG. 6 shows the results.

【0042】図6から、本比較例の電気二重層キャパシ
タによれば、時間の経過とともに含水量が20ppmを
超えて増加し続け、これに伴って耐電圧が大幅に低下す
ることが明らかである。前記含水量の増加は、前記活性
炭から滲出する水分に加えて、電気二重層キャパシタの
外部の水分が水分遮断層5を設けていない素子ケース本
体2a及び蓋体2bを介してが電気二重層キャパシタの
内部に浸透するためと考えられる。
It is apparent from FIG. 6 that, with the electric double layer capacitor of this comparative example, the water content continues to increase with the lapse of time over 20 ppm, and the withstand voltage greatly decreases accordingly. . The increase in the water content is caused by the fact that, in addition to the water oozing out from the activated carbon, the water outside the electric double layer capacitor is passed through the element case main body 2a and the lid 2b where the water blocking layer 5 is not provided. It is thought that it penetrates inside.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本実施形態の電気二重層キャパシタの構成を示
す説明的断面図。
FIG. 1 is an explanatory sectional view showing a configuration of an electric double layer capacitor according to an embodiment.

【図2】非水系電解液を用いる電気二重層キャパシタの
電圧維持率と、前記電解液の含有する水分量との関係を
示す線図。
FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the voltage maintenance ratio of an electric double layer capacitor using a non-aqueous electrolyte and the amount of water contained in the electrolyte.

【図3】非水系電解液の含有する水分量とアルミノシリ
ケートのシリカ/アルミナ比との関係を示す線図。
FIG. 3 is a graph showing the relationship between the amount of water contained in a non-aqueous electrolyte and the silica / alumina ratio of aluminosilicate.

【図4】本発明の一実施例の電気二重層キャパシタにお
ける前記非水系電解液の含有する水分量と耐電圧との経
時変化を示す線図。
FIG. 4 is a diagram showing a change with time in the amount of water contained in the non-aqueous electrolyte and the withstand voltage in the electric double layer capacitor according to one embodiment of the present invention.

【図5】本発明の一比較例の電気二重層キャパシタにお
ける前記非水系電解液の含有する水分量と耐電圧との経
時変化を示す線図。
FIG. 5 is a diagram showing a change over time in the amount of water contained in the nonaqueous electrolyte and the withstand voltage in the electric double layer capacitor according to a comparative example of the present invention.

【図6】本発明の他の比較例の電気二重層キャパシタに
おける前記非水系電解液の含有する水分量と耐電圧との
経時変化を示す線図。
FIG. 6 is a diagram showing a change with time in the amount of water contained in the non-aqueous electrolyte and the withstand voltage in the electric double layer capacitor of another comparative example of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…電気二重層キャパシタ素子、 2a,2b…密閉容
器、 4…吸着剤、5…水分遮断層。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electric double layer capacitor element, 2a, 2b ... Airtight container, 4 ... Adsorbent, 5 ... Water blocking layer.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】非水系電解液を用いる電気二重層キャパシ
タ素子を密閉容器内に収納してなる電気二重層キャパシ
タにおいて、該非水系電解液に混入する水分を吸着する
該非水系電解液と非反応性の吸着剤を備えることを特徴
とする電気二重層キャパシタ。
1. An electric double layer capacitor in which an electric double layer capacitor element using a non-aqueous electrolytic solution is housed in a closed container, wherein the non-aqueous electrolytic solution absorbs moisture mixed in the non-aqueous electrolytic solution. An electric double layer capacitor, comprising:
【請求項2】前記吸着剤は、前記非水系電解液に混合さ
れていることを特徴とする請求項1記載の電気二重層キ
ャパシタ。
2. The electric double layer capacitor according to claim 1, wherein the adsorbent is mixed with the non-aqueous electrolyte.
【請求項3】前記吸着剤は、前記密閉容器内に配設され
ていることを特徴とする請求項1記載の電気二重層キャ
パシタ。
3. The electric double layer capacitor according to claim 1, wherein the adsorbent is provided in the closed container.
【請求項4】前記吸着剤は、アルミナに対するシリカの
重量比が50以下のアルミノシリケートを、前記非水系
電解液に対して1〜10重量%の範囲の量で用いること
を特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記
載の電気二重層キャパシタ。
4. The adsorbent according to claim 1, wherein aluminosilicate having a weight ratio of silica to alumina of 50 or less is used in an amount of 1 to 10% by weight based on the non-aqueous electrolyte. The electric double layer capacitor according to any one of claims 1 to 3.
【請求項5】前記密閉容器は合成樹脂製であって、該密
閉容器の器壁に該合成樹脂より水透過性の低い材料から
なる水分遮断層を設けたことを特徴とする請求項1乃至
請求項4のいずれか1項に記載の電気二重層キャパシ
タ。
5. The sealed container is made of a synthetic resin, and a water barrier layer made of a material having a lower water permeability than the synthetic resin is provided on a wall of the sealed container. The electric double layer capacitor according to claim 4.
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