JPS6312122A - 電気二重層コンデンサ - Google Patents

電気二重層コンデンサ

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JPS6312122A
JPS6312122A JP61155028A JP15502886A JPS6312122A JP S6312122 A JPS6312122 A JP S6312122A JP 61155028 A JP61155028 A JP 61155028A JP 15502886 A JP15502886 A JP 15502886A JP S6312122 A JPS6312122 A JP S6312122A
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JP
Japan
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electric double
double layer
layer capacitor
electrolyte
acid
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JP61155028A
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剛 森本
和也 平塚
恭宏 真田
広志 有賀
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Elna Co Ltd
AGC Inc
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Asahi Glass Co Ltd
Elna Co Ltd
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/13Energy storage using capacitors

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、電気二重層コンデンサ、詳しくは耐高温負荷
特性および低温特性の優れた電気二重層コンデンサに関
するものである。
(従来の技術) このような電気二重層コンデンサに用いる電解液として
は従来、過塩素酸、6フッ化リン酸、47フ化ホウ酸ま
たはトリフルオロメタンスルホン酸のテトラアルキルア
ンモニウム塩、アンモニウム塩またはアルカリ金属塩な
どの電解質を、プロピレンカーボネート、T−ブチロラ
クトン、アセトニトリル、ジメチルホルムアミドなどの
有機溶媒に溶解させて得られる電解液が知られている(
特開昭48−50255号、特開昭、t 9−6825
4号、特開昭51−232409号などの公@I)。
(発明が解決しようとする問題点) しかしながら、このような従来の電気二重層コンデンサ
においては、一般にユニットセルの耐電圧は1.8V前
後であり、主な用途であるメモリバックアップ電源とし
て用いる際には5.5Vの耐電圧が必要とされるので3
セルを直列に積層した状態で製品化されていた。ユニッ
トセルの耐電圧を2.75V以上に向上させれば2セル
の積層で済み、コストの低減が可能になるが、一方、従
来の電気二重層コンデンサでは2.75V以上の電圧を
印加すると電解液の溶媒の分解が起るためコンデンサの
容量が低下したり、ガスの発生によって外装ケースが膨
張するために内部抵抗が増大したり、さらには電解液が
セルから漏れたりすることがあり、特に高温度の下で使
用したときに、このような劣化現象が顕著にあられれる
という問題点があった。
(問題点を解決するための手段) 前記問題点を解決するため本発明は、分極性電極と電解
液との界面において形成される電気二重層を利用する電
気二重層コンデンサにおいて、電解液としてスルホラン
、およびスルホラン誘導体の中から選ばれた少なくとも
1種類の溶媒と、プロピレンカーボネートとの混合溶媒
に電解質を溶解させた溶液を用いることを特徴とする電
気二重層コンデンサを提供するものであり、本発明によ
るコンデンサは耐高温負荷特性および低温特性が優れた
ものである。
本発明において使用されるスルホラン、およびスルホラ
ン誘導体、たとえば3−メチルスルホランまたは2,4
−ジメチルスルホランは電気化学的な安定性が高く、電
解酸化あるいは電解還元を受けにくく、使用可能な電位
領域が最も広い溶媒の1つである。このため、電気二重
層コンデンサに用いる電解液の溶媒として好適であり、
3V以上の高い電圧を印加しても溶媒の分解が起らず、
信頼性の高い耐電圧特性の優れた電気二重層コンデンサ
を提供し得るものである。
しかし、一方ではスルホラン系溶媒は粘性が高く、かつ
凝固点も比較的高いために電解質溶液としたときの電気
伝導度が低く、特に低温領域においてはコンデンサの内
部抵抗が上昇することにより容量が低下してしまうとい
う欠点があった。本発明は、凝固点が低く低温特性およ
び電気化学的安定性も優れた溶媒であるプロピレンカー
ボネートを、スルホラン系溶媒に混合することによって
前記の欠点を解消したものである。
本発明において使用する混合溶媒中のプロピレンカーボ
ネートの含有率としては、高い電圧を印加したときの電
気化学的安定性と低温特性を両立させるためには、10
〜80容量%とすることが好ましく、さらに好ましくは
15〜60容量%、最も好ましくは20〜50容量%で
ある。
本発明における電解液の電解質としては、通常使用され
ているもの、たとえばアルカリ金属、アルカリ土類金属
、テトラフルキルアンモニウム、テトラアルキルホスホ
ニウムなどのカチオンと、4塩化アルミン酸、4フッ化
ホウ酸、6フッ化リン酸、6フッ化ヒ酸、過塩素酸、ト
リフルオロメタンスルホン酸などのアニオンとを組合せ
てなる塩が好適に使用される。これらの塩の中で、溶媒
に対する溶解度、溶液の電気伝導度および電気化学的安
定性などの点でテトラアルキルホスホニウムおよびテト
ラアルキルアンモニウムの4フ・7化ホウ酸塩、6フッ
化リン酸塩、6フッ化ヒ酸塩、過塩素酸塩またはトリフ
ルオロメタンスルホン酸塩などは本発明における電解質
として特に好適である。
本発明において使用する分極性電極の材質については、
特に限定されないが、電解液に対して電気化学的に不活
性で、かつ比表面積の大きな活性炭あるいは活性炭繊維
を使用するのが好ましい。
特に、活性炭にポリテトラフルオロエチレン(PTFE
)等の結着剤を添加し、ロール成型してシート化し、ま
た必要に応じて延伸処理などを施した電極は、単位体積
当たりの容量、強度、長期信頼性に優れており好ましい
(実施例) 次に、実施例および比較例を図面に基づいて具体的に説
明する。
本発明の実施例および比較例に共通のものとして第1図
に示すようなコイン型の電気二重層コンデンサのユニッ
トセル(直径2(hm、厚み2.0 mm)を次のよう
にして作製した。まず、活性炭粉末(比表面積約2,0
00 m / g )に10重量%のポリテトラフルオ
ロエチレンを添加して湿式混練によってシート化した。
このようにして得られたシートを円板状に打ち抜いて分
極性電極1 (直径15龍、厚さ0.711)とし、分
極性電極1とこれと同一の組成、形状を有する分極性電
極2とをポリプロピレン繊維不織布よりなるセパレータ
3を介してステンレス鋼製のキャップ4およびステンレ
ス鋼製の缶5からなる外装容器中に収納する。次に、ユ
ニットセル中に所定の電解液を注入して分極性電極1.
2およびセパレータ3中にこの電解液を充分に含浸させ
た後、ポリプロピレン製バッキング6を介してキャンプ
4および缶5の端部をかしめて封口した。
前述のようにして作製した電気二重層コンデンサのユニ
ットセルを使用し、第1表に示すような種々の電解液を
用いた各セルについて、2.8■の電圧を印加したとき
の初期容量(FO)および内部抵抗を測定した後、引続
いてこのセルに2.8■の電圧を印加しながら70℃で
1000時間貯蔵した後の容it (F)および内部抵
抗を測定し、これらの測定値を初期値と比較できるよう
に第1表に示した。内部抵抗は、交流二端子法(周波数
1kHz)によって20℃および一10°Cにおいて測
定した。実施例1〜10および比較例1.2における測
定結果は第1表に示した。
(本頁、以下余白) 第1表から明らかなように、本発明によれば、高温下に
おいて2.75V以上の高い電圧を印加しても、従来の
ものと比較して容量の劣化が少なく、かつ内部抵抗の温
度依存性が小さい高信頼性の電気二重層コンデンサを提
供することができる。したがって、メモリーバックアン
プ電源として5.5■の定格で使用するときには、従来
の3セル積層から2セル積層にしてコストを低減するこ
とができる。また、2セル積層にすれば3セル積層の場
合と比べて容量を1.5倍にすることができるので実用
的に極めて有利である。
(発明の効果) 以上説明したように本発明によれば、高温条件下での容
量劣化が少なく、内部抵抗の温度依存性が小さい高信頼
性の電気二重層コンデンサが得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による電気二重層コンデンサの一実施例
を示す部分断面図である。 1.2・・・・・・分極性電極、 3・・・・・・セパレータ、 4・・・・・・キャップ、 5・・・・・・缶 6・・・・・・パフキング。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)分極性電極と電解液との界面において形成される
    電気二重層を利用する電気二重層コンデンサにおいて、
    前記電解液としてスルホラン、およびスルホラン誘導体
    の中から選ばれた少なくとも1種類の溶媒と、プロピレ
    ンカーボネートとの混合溶媒に電解質を溶解させた溶液
    を用いることを特徴とする電気二重層コンデンサ。
  2. (2)前記混合溶媒におけるプロピレンカーボネートの
    含有率が、10〜80容量%である特許請求の範囲第1
    項記載の電気二重層コンデンサ。
  3. (3)前記電解質が、テトラアルキルホスホニウムまた
    はテトラアルキルアンモニウムよりなるカチオンと、4
    フッ化ホウ酸、6フッ化リン酸、6フッ化ヒ酸、過塩素
    酸またはトリフルオロメタンスルホン酸よりなるアニオ
    ンとを組合せた塩である特許請求の範囲第2項記載の電
    気二重層コンデンサ。
JP61155028A 1986-04-08 1986-07-03 電気二重層コンデンサ Granted JPS6312122A (ja)

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JP61155028A JPS6312122A (ja) 1986-07-03 1986-07-03 電気二重層コンデンサ
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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