JPS63173312A

JPS63173312A - 電気二重層コンデンサ

Info

Publication number: JPS63173312A
Application number: JP62003925A
Authority: JP
Inventors: 剛森本; 和也平塚; 恭宏真田; 広志有賀
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd; Elna Co Ltd
Current assignee: Elna Co Ltd; AGC Inc
Priority date: 1987-01-13
Filing date: 1987-01-13
Publication date: 1988-07-16
Also published as: JPH0358526B2

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フツ化リン酸、４フツ化ホウ酸ま
たはトリフルオロメタンスルホン酸のアルカリ金属塩、
テトラアルキルアンモニウム塩など電気化学的に安定な
溶質を、極性有機溶媒に溶解させたものが知られている
（特開昭４９−６８２５４号、同５０−４４４６３号、
同５９−２３２４０９号などの公＠）。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、これら公知の溶質を使用した電気二重層
コンデンサにおいては、内部抵抗、容量値、長期信幀性
などの点で十分な性能が得られないという問題点があっ
た。

本発明は、前記の問題点を解決して、内部抵抗、容量値
および長期信転性に優れた電気二重層コンデンサを提供
することを目的とするものである。

（問題点を解決するための手段）前記の問題点を解決するため本発明は、分極性電極と電
解液との界面で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、電解液の溶質が一般式（Ｉ）
で表される非対称型アンモニウム塩よりなることを特徴
とする電気二重層コンデンサを提供するものである。

（Ｉ）ただし、前記一般式（Ｔ）において、Ｒ，、Ｒ２、Ｒ３
およびＲ４は、それぞれ水素原子、または炭素数１〜１
５のアルキル基、アリル（ａｌｌｙｌ）基、もしくは炭
素数６〜１５のアリール（ａｒｙｌ）基を示し、前記Ｒ
６〜Ｒ４がすべて同じ基であることはなく、ＸはＢＦ、
、ＰＦ６、ＣｌＯ４、ＡｓＦ６、ＳｂＦ６、Ａ　Ｉ　Ｃ
Ｉ４、またはＲｆＳ○５（Ｒｆは炭素数１〜８のフルオ
ロアルキル基）を示す。

本発明で用いられる電解液の溶質としては、前記一般式
（１）で表される非対称型アンモニウム塩よりなり、か
つＲ１−Ｒ４のすべてが同じ基ではないことが必要であ
り、前記一般式（１）においてＲ１−Ｒ４は水素原子（
ただし、すべてがＨであることはない）、炭素数１〜１
５好ましくは１〜４のアルキル基、アリル基（ＣＨ２＝
ＣＨ−ＣＨ２）、炭素数６〜１５好ましくは６〜１０の
アリール基である。

好ましいアルキル基としては、たとえばメチル基、エチ
ル基、プロピル基、ブチル基などがあげられ、好ましい
アリール基としては、たとえばフェニル基（Ｃ６Ｈ５−
）、トリル基（ＣＨ３・Ｃ６Ｈ４−）　、ナフチル基（
Ｃ＋。Ｒ７−）などがあげられる。

また、Ｒ，−Ｒ４における組合わせとしては、たとえば
メチルトリエチル、ジメチルジエチル、エチルトリメチ
ル、ジエチルジブチル、プロピルトリブチル、トリフェ
ニルエチルなどの基があげられるがこれらに限定される
ものではない。これらの中で、ジメチルジエチル、エチ
ルトリメチル、ブチルトリフェニルなどの基が、溶媒に
対する溶解性および利用可能性の面から特に好ましい。

さらに前記一般式（１）においてＸとしては、４フツ化
ホウ酸（ＢＦ、）、６フソ化リン酸（ＰＦ６）、過塩素
酸（ＣｌＯ４）、６フソ化ヒ酸（Ａ　ｓ　Ｆ　ａ）　、
６フソ化アンチモン酸（ＳｂＦ６）、４塩化アルミン酸
（ＡｌＣｌ２）、またはＲｆＳ０３　（Ｒｒは炭素数１
〜８好ましくは１〜４のフルオロアルキル基）が好適で
ある。

このような溶質（電解質）の電解液中の濃度としては、
０．１〜３．０Ｍ／７！が適当であり、特に０゜５〜１
．５Ｍ／ｊ！とすることが好適である。この濃度が低過
ぎると内部抵抗が増大することにより損失（ｔａｎ　δ
）が増大し、一方、高過ぎると低温になったとき溶質が
析出して安定性が低下するなどの不具合を生ずる恐れが
ある。

本発明で用いる電解液の溶媒としては、特に限定される
ものではなく、たとえばプロピレンカーボネート、ブチ
レンカーボネート、β−ブチロラクトン、γ−ブチロラ
クトン、アセトニトリル、ジメチルホルムアミド、１．
２−ジメトキシエタン、スルホラン、ニトロメタンなど
が単独でまたは適宜混合して好適に使用される。

本発明で用い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粉末あるいは活性炭繊維を使
用するのが好ましい。

特に、活性炭粉末にポリテトラフルオロエチレン（ＰＴ
ＦＥ）などの結着剤を添加し、ロール成型してシート化
し、さらに好ましくは一軸または二輪方向に延伸処理を
施した電極は、単位体積当りの容量、強度および長期信
転性に優れているので好適に使用される。

本発明で一対の分極性電極の間に介装されるセパレータ
としてはポリプロピレン繊維不織布、ガラス繊維混抄不
織布などよりなる通常のセパレータを使用することがで
きる。

（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電気二重層コンデンサのユニット
セル（直径２０＋＋ｎ＋、厚み２．０龍）を次のように
して作製した。まず、活性炭粉末（比表面積２０００ｒ
＋（／ｇ）に１０重量％のポリテトラフルオロエチレン
を添加して湿式混純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
および２（直径１５酊、厚さ０　、７　ｘ＊　）とし、
この分極性電極１．２をポリプロピレン繊維不織布より
なるセパレータ３を介して互いに対向させてステンレス
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を介してキャップ４および缶５の端部を
かしめて封口し一体化した。

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表に示すような非対称型アンモ
ニウム塩を溶質とした種々の電解液を濃度１．０Ｍ＃２
として用いた各セルについて、２．８ｖの電圧を印加し
たときの初期容量および内部抵抗を測定した後、引続い
てこのセルに２．８Ｖの電圧を印加しなから７０°Ｃで
１０００時間貯蔵した後の容量を測定し、初期容量から
の容量劣化率（％）を算出した。これらの測定結果を第
１表に示した。

なお、内部抵抗は、交流二端子法（周波数ＩＫＨｚ）に
よって測定し、結果を第１表に示した。

（本頁、以下余白）第１表（発明の効果）以上説明したように本発明によれば、内部抵抗が低く、
高温条件下での容量劣化率が低い長期信頼性に優れた電
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態
様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・・・・・・バッキング。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）分極性電極と電解液との界面で形成される電気二
重層を利用する電気二重層コンデンサにおいて、電解液
の溶質が一般式（ I ）で表される非対称型アンモニウ
ム塩よりなることを特徴とする電気二重層コンデンサ。 ▲数式、化学式、表等があります▼（ I ）ただし、前記一般式（ I ）において、Ｒ＿１、Ｒ＿２
、Ｒ＿３およびＲ＿４は、それぞれ水素原子（すべてが
Ｈであることはない）、または炭素数１〜１５のアルキ
ル基、アリル（ａｌｌｙｌ）基、もしくは炭素数６〜１
５のアリール（ａｒｙｌ）基を示し、前記Ｒ＿１〜Ｒ＿
４がすべて同じ基であることはなく、ＸはＢＦ＿４、Ｐ
Ｆ＿６、ＣｌＯ＿４、Ａ＿３Ｆ＿６、ＳｂＦ＿６、Ａｌ
Ｃｌ＿４、またはＲ＿ｆＳＯ＿３（Ｒ＿ｆは炭素数１〜
８のフルオロアルキル基）を示す。
（２）前記溶質の濃度が０．１〜３．０Ｍ／ｌ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。