WO2012124427A1 - 電気二重層キャパシタ用非水系電解液 - Google Patents

電気二重層キャパシタ用非水系電解液 Download PDF

Info

Publication number
WO2012124427A1
WO2012124427A1 PCT/JP2012/053597 JP2012053597W WO2012124427A1 WO 2012124427 A1 WO2012124427 A1 WO 2012124427A1 JP 2012053597 W JP2012053597 W JP 2012053597W WO 2012124427 A1 WO2012124427 A1 WO 2012124427A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
examples
sulfone
double layer
evaluation
electric double
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2012/053597
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
文 須藤
武男 續木
貴俊 長瀬
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Taiyo Yuden Co Ltd
Original Assignee
Taiyo Yuden Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Taiyo Yuden Co Ltd filed Critical Taiyo Yuden Co Ltd
Priority to KR1020137018887A priority Critical patent/KR101499730B1/ko
Priority to CN201280013755.4A priority patent/CN103443891B/zh
Priority to US14/005,817 priority patent/US9190216B2/en
Priority to JP2012531573A priority patent/JP5427297B2/ja
Publication of WO2012124427A1 publication Critical patent/WO2012124427A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
    • H01G9/145—Liquid electrolytic capacitors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/54—Electrolytes
    • H01G11/58—Liquid electrolytes
    • H01G11/62—Liquid electrolytes characterised by the solute, e.g. salts, anions or cations therein
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/54—Electrolytes
    • H01G11/58—Liquid electrolytes
    • H01G11/60—Liquid electrolytes characterised by the solvent
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • 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
    • Y02E60/13—Energy storage using capacitors

Definitions

  • the present invention relates to a non-aqueous electrolyte useful for an electric double layer capacitor.
  • the electric double layer capacitor has a built-in electric storage element impregnated with a non-aqueous electrolyte solution (referring to an electrolyte salt dissolved in a non-aqueous solvent).
  • This non-aqueous electrolyte generally uses a carbonate such as propylene carbonate as a non-aqueous solvent.
  • carbonate has a property of decomposing by reacting with water at the time of charging, compared with the carbonate.
  • a non-aqueous electrolyte using a cyclic sulfone such as sulfolane having low reactivity with water as a non-aqueous solvent has been proposed (see Patent Document 1).
  • the cyclic sulfone has a higher viscosity than the carbonic ester, and the resistance value of the electric storage element tends to be higher when the viscosity is higher. Therefore, the chain sulfone having a lower viscosity than the cyclic sulfone such as dimethyl sulfone is used.
  • a non-aqueous electrolytic solution using as a non-aqueous solvent see Patent Document 2.
  • the chain sulfone has a lower viscosity than the cyclic sulfone, the viscosity becomes considerably high in a low temperature environment, particularly at a temperature of zero degrees or less. As the viscosity increases, the resistance value of the electricity storage element becomes higher than the practical range, and as a result, the charge / discharge characteristics of the electric double layer capacitor itself are greatly deteriorated.
  • the electric double layer capacitor is regarded as important as a power source suitable for applications such as memory backup in electronic devices such as mobile phones, notebook computers, video cameras, and digital cameras. Since these electronic devices are often used in a low temperature environment of less than zero degrees, the necessity of a non-aqueous electrolyte solution for an electric double layer capacitor that hardly causes an increase in resistance value in a storage element even in a low temperature environment of less than zero degrees is extremely high. high.
  • An object of the present invention is to provide a non-aqueous electrolyte solution for an electric double layer capacitor that can suppress an increase in the resistance value of a storage element even in a low temperature environment of zero degrees or less.
  • the present invention is a non-aqueous electrolyte solution in which an electrolyte salt is dissolved in a non-aqueous solvent, and the non-aqueous solvent includes a chain sulfone and a cyclic lactone compound. It is characterized by being a mixed solvent.
  • the present invention by using a mixed solvent of a chain sulfone and a cyclic lactone compound as a non-aqueous solvent, it is possible to suppress a decrease in the resistance value of the storage element in a low temperature environment. In addition, the charge / discharge characteristics of the electric double layer capacitor itself can be prevented from greatly deteriorating.
  • FIG. 1 is a diagram showing an electric double layer capacitor used in measuring the value of “resistance value (25 ⁇ and ⁇ 40 ° C.) (m ⁇ )” in FIGS.
  • FIG. 2 shows the composition and mass ratio of a nonaqueous solvent, cations and anions (electrolyte salts), resistance values (m ⁇ ) at 25 ° C. and ⁇ 40 ° C., relating to the nonaqueous electrolytes of Examples 1 to 14. It is a figure which shows evaluation.
  • FIG. 3 shows the composition and mass ratio of a nonaqueous solvent, cations and anions (electrolyte salts), resistance values (m ⁇ ) at 25 ° C.
  • FIG. 4 shows the composition and mass ratio of a nonaqueous solvent, cations and anions (electrolyte salts), resistance values (m ⁇ ) at 25 ° C. and ⁇ 40 ° C., for the nonaqueous electrolytic solutions of Examples 29 to 42, It is a figure which shows evaluation.
  • FIG. 5 shows the composition and mass ratio of a nonaqueous solvent, cations and anions (electrolyte salts), resistance values (m ⁇ ) at 25 ° C.
  • FIG. 6 shows the composition and mass ratio of the nonaqueous solvent, cations and anions (electrolyte salts), resistance values (m ⁇ ) at 25 ° C. and ⁇ 40 ° C., for the nonaqueous electrolytes of Examples 57 to 70, It is a figure which shows evaluation.
  • FIG. 7 shows the composition and mass ratio of a nonaqueous solvent, cations and anions (electrolyte salts), resistance values (m ⁇ ) at 25 ° C.
  • FIG. 8 shows the composition and mass ratio of a nonaqueous solvent, cations and anions (electrolyte salts), resistance values (m ⁇ ) at 25 ° C. and ⁇ 40 ° C., relating to the nonaqueous electrolytic solutions of Examples 85 to 98, It is a figure which shows evaluation.
  • FIG. 9 shows the composition and mass ratio of a nonaqueous solvent, cations and anions (electrolyte salts), resistance values (m ⁇ ) at 25 ° C.
  • FIG. 10 shows the composition and mass ratio of a nonaqueous solvent, cations and anions (electrolyte salts), resistance values (m ⁇ ) at 25 ° C. and ⁇ 40 ° C., relating to the nonaqueous electrolytic solutions of Examples 113 to 126, It is a figure which shows evaluation.
  • FIG. 11 shows the composition and mass ratio of a nonaqueous solvent, cations and anions (electrolyte salts), resistance values (m ⁇ ) at 25 ° C.
  • FIG. 12 shows the composition and mass ratio of the nonaqueous solvent, cations and anions (electrolyte salts), resistance values (m ⁇ ) at 25 ° C. and ⁇ 40 ° C., relating to the nonaqueous electrolyte solutions of Examples 141 to 154, It is a figure which shows evaluation.
  • the non-aqueous electrolyte solution for an electric double layer capacitor according to the present invention is a non-aqueous electrolyte solution in which an electrolyte salt is dissolved in a non-aqueous solvent, and the non-aqueous solvent is a mixed solvent of a chain sulfone and a cyclic lactone compound.
  • the chain sulfone includes ethyl isopropyl sulfone (abbreviation EiPS), dimethyl sulfone (abbreviation DMS), ethyl methyl sulfone (abbreviation EMS), diethyl sulfone (abbreviation DES), isopropyl methyl sulfone (abbreviation MiPS), Ethylisobutylsulfone (abbreviation: EiBS), isobutylisopropylsulfone (abbreviation: iPiBS), sec-butylisobutylsulfone (abbreviation: iPsBS), butylisobutylsulfone (abbreviation: BiBS), and the like can be suitably used.
  • EiPS ethyl isopropyl sulfone
  • DMS dimethyl sulfone
  • EMS ethyl methyl sulfone
  • chain sulfones can be used alone or in admixture of two or more.
  • cyclic lactone compound ⁇ -butyrolactone (abbreviation: GBL), ⁇ -valerolactone (abbreviation: GVL), ⁇ -valerolactone (abbreviation: DVL), and the like can be suitably used.
  • GBL ⁇ -butyrolactone
  • GVL ⁇ -valerolactone
  • DVL ⁇ -valerolactone
  • These cyclic lactone compounds can be used alone or in admixture of two or more.
  • the electrolyte salt is not particularly limited as long as it is dissociated into a cation and an anion by dissolution in the non-aqueous solvent.
  • the cation of the electrolyte salt includes 5-azoniaspiro [4.4] nonane ion (abbreviation: SBP), Tetraethylmethylammonium ions (abbreviated as TEMA) can be preferably used. These cations can be used alone or in admixture of two or more.
  • tetrafluoroborate ion (abbreviation: BF4), hexafluorophosphate ion (abbreviation: PF6), bistrifluoromethylsulfonylamide ion (abbreviation: TFSI), and the like can be suitably used.
  • BF4 tetrafluoroborate ion
  • PF6 hexafluorophosphate ion
  • TFSI bistrifluoromethylsulfonylamide ion
  • the electrolyte salt when the cation is SBP and the anion is BF4, the electrolyte salt is tetrafluoroboric acid-5-azoniaspiro [4.4] nonane, and when the cation is SBP and the anion is PF6, the electrolyte salt is 6 Fluorophosphoric acid-5-azoniaspiro [4.4] nonane.
  • the electrolyte salt When the cation is SBP and the anion is TFSI, the electrolyte salt is bistrifluoromethylsulfonylamide-5-azoniaspiro [4.4] nonane, and when the cation is TEMA and the anion is BF4, the electrolyte salt is tetrafluoride.
  • the electrolyte salt is hexafluorophosphate-tetraethylmethylammonium
  • the electrolyte salt is bistrifluoromethylsulfonylamide-tetraethylmethylammonium.
  • FIG. 1 shows an electric double layer capacitor used for measuring the value of “resistance value (m ⁇ ) at 25 ° C. and ⁇ 40 ° C.” in FIGS.
  • the electric double layer capacitor 10 includes a power storage element 11, a pair of current collecting sheets 12a and 12b, a pair of terminals 13a and 13b, and a film package 14.
  • the power storage element 11 is formed in a rectangular shape from a first electrode sheet 11a formed in a rectangular shape from activated carbon, a second electrode sheet 11b formed in a rectangular shape from activated carbon, a fibrous porous material, and both And a separate sheet 11c interposed between the electrode sheets 11a and 11b.
  • Each electrode sheet 11a and 11b has a thickness of 10 ⁇ m
  • the separate sheet 11c has a thickness of 30 ⁇ m.
  • a non-aqueous electrolyte described later is used by impregnating the first electrode sheet 11a, the second electrode sheet 11b, and the separate sheet 11c.
  • Each of the current collecting sheets 12a and 12b is formed in a rectangular shape from aluminum, the upper current collecting sheet 12a is in close contact with the upper surface of the first electrode sheet 11a, and the lower current collecting sheet 12b is the second electrode sheet 11b. It is in close contact with the bottom surface.
  • Each of the current collecting sheets 12a and 12b has a thickness of 20 ⁇ m.
  • Each terminal 13a and 13b is formed in a rectangular shape from aluminum, the end of one terminal 13a is connected to the end of the upper current collector sheet 12a, and the end of the other terminal 13b is the lower current collector. The end of the sheet 12b is connected.
  • Each terminal 13a and 13b has a thickness of 100 ⁇ m.
  • the film package 14 is made of a film material having a heat seal layer on the inner surface and a thickness of 100 ⁇ m.
  • the film package 14 covers the entire power storage element 11 and the connection ends of the terminals 13a and 13b, and the open portion is heat sealed. That is, the storage element 11 is enclosed in the film package 14 together with the electrolytic solution.
  • FIGS. 2 to 12 [Explanation of items in FIGS. 2 to 12]
  • the items of “Composition & Mass Ratio of Nonaqueous Electrolyte / Nonaqueous Solvent” in FIGS. 2 to 12 show the abbreviation of chain sulfone and the abbreviation of cyclic lactone compound and the mass ratio of both in order from the left.
  • an abbreviation of the cation and an anion of the anion are shown in order from the left.
  • FIG. 2 to 12 shows a non-aqueous electrolyte solution (Comparative Example 1) prepared for comparison with the non-aqueous electrolyte solutions of Examples 1 to 154.
  • the non-aqueous electrolyte solution of Comparative Example 1 differs from the non-aqueous electrolyte solution of Example 1 in that the non-aqueous solvent is EiPS alone.
  • the concentration of the electrolyte salt in each of the non-aqueous electrolytes of Examples 1 to 154 and the non-aqueous electrolyte of Comparative Example 1 is unified at 1.5 mol / liter.
  • each electric double layer capacitor 10 is used for the electric double layer capacitor 10 shown in the figure, after being left in an air atmosphere of 25 ° C. which is a normal temperature environment for 1 hour, and in an air atmosphere of ⁇ 40 ° C. which is a low temperature environment.
  • the non-aqueous electrolytes of Examples 1 to 154 are based on the resistance values indicated by “resistance value (m ⁇ ) ⁇ 25 ° C. ⁇ 40 ° C.”. The results of evaluating the temperature characteristics are shown.
  • the resistance value of the electric storage element of the electric double layer capacitor is an important characteristic that affects the energy that can be extracted from the electric double layer capacitor.
  • the resistance value of the storage element In the case of an electric double layer capacitor having a rated voltage of 3.0 V and a discharge current of 1 A, as an example, it is practical to suppress the voltage drop of the storage element to 0.1 V or less in a normal temperature environment (25 ° C.). In order to realize this, it is desirable that the 25 ° C. resistance value of the power storage element is 100 m ⁇ or less. In addition, although the resistance value increases in a low temperature environment ( ⁇ 40 ° C.) than in a normal temperature environment (25 ° C.), the voltage drop of the storage element can be suppressed to 1.5 V or less, which is half of the rated voltage (3 V). It is practical, and in order to realize this, it is desirable that the -40 ° C. resistance value of the electric storage element is 1500 m ⁇ or less.
  • Examples 1 to 14 are non-aqueous electrolytes in which the non-aqueous solvent is a mixed solvent of EiPS and GBL.
  • the cation and the anion are SBP and BF4, respectively, and the mass ratio of EiPS and GBL is changed to 9: 1 to 1: 9.
  • the mass ratio of EiPS and GBL was set to 5: 5, and the combination of cation and anion was changed to a combination different from that in Examples 1 to 9.
  • Examples 15 to 28 are nonaqueous electrolytic solutions in which the nonaqueous solvent is a mixed solvent of EiPS and GVL.
  • the cation and the anion were changed to SBP and BF4, respectively, and the mass ratio of EiPS to GVL was changed to 9: 1 to 1: 9.
  • the mass ratio of EiPS and GVL was set to 5: 5, and the combination of cation and anion was changed to a combination different from Examples 15 to 23.
  • Examples 29 to 42 are nonaqueous electrolytic solutions in which the nonaqueous solvent is a mixed solvent of EiPS and DVL.
  • the cation and the anion were respectively SBP and BF4, and the mass ratio of EiPS and DVL was changed to 9: 1 to 1: 9.
  • the mass ratio of EiPS and DVL was set to 5: 5, and the combination of cation and anion was changed to a combination different from Examples 29 to 37.
  • Examples 43 to 56 are nonaqueous electrolytic solutions in which the nonaqueous solvent is a mixed solvent of DMS and GBL.
  • the cation and the anion were changed to SBP and BF4, respectively, and the mass ratio of DMS and GBL was changed to 9: 1 to 1: 9.
  • the mass ratio of DMS and GBL was 1: 9, and the combination of cation and anion was changed to a combination different from that in Examples 43 to 51.
  • Examples 57 to 70 are nonaqueous electrolytic solutions in which the nonaqueous solvent is a mixed solvent of EMS and GBL.
  • the cation and the anion were changed to SBP and BF4, respectively, and the mass ratio of EMS to GBL was changed to 9: 1 to 1: 9.
  • the mass ratio of EMS to GBL was set to 5: 5, and the combination of cation and anion was changed to a combination different from Examples 57 to 65.
  • Examples 71 to 84 are nonaqueous electrolytic solutions in which the nonaqueous solvent is a mixed solvent of DES and GBL.
  • the cation and the anion were changed to SBP and BF4, respectively, and the mass ratio of DES to GBL was changed to 9: 1 to 1: 9.
  • the mass ratio of DES and GBL was 1: 9, and the combination of the cation and the anion was changed to a combination different from Examples 71 to 79.
  • Examples 85 to 98 are nonaqueous electrolytic solutions in which the nonaqueous solvent is a mixed solvent of MiPS and GBL.
  • the cation and the anion were changed to SBP and BF4, respectively, and the mass ratio of MiPS to GBL was changed to 9: 1 to 1: 9.
  • the mass ratio of MiPS and GBL was set to 5: 5, and the combination of the cation and the anion was changed to a combination different from those in Examples 85 to 93.
  • Examples 99 to 112 are nonaqueous electrolytic solutions in which the nonaqueous solvent is a mixed solvent of EiBS and GBL.
  • the cation and the anion were changed to SBP and BF4, respectively, and the mass ratio of EiBS to GBL was changed to 9: 1 to 1: 9.
  • the mass ratio of EiBS to GBL was set to 5: 5, and the combination of the cation and the anion was changed to a combination different from that in Examples 99 to 107.
  • Examples 113 to 126 are nonaqueous electrolytic solutions in which the nonaqueous solvent is a mixed solvent of iPiBS and GBL.
  • the cation and the anion are SBP and BF4, respectively, and the mass ratio of iPiBS and GBL is changed to 9: 1 to 1: 9.
  • the mass ratio of iPiBS and GBL was set to 5: 5, and the combination of the cation and the anion was changed to a combination different from that in Examples 113 to 121.
  • Examples 127 to 140 are nonaqueous electrolytic solutions in which the nonaqueous solvent is a mixed solvent of iPsBS and GBL.
  • the cation and the anion are respectively SBP and BF4, and the mass ratio of iPsBS and GBL is changed to 9: 1 to 1: 9.
  • the mass ratio of iPsBS and GBL was set to 5: 5, and the combination of the cation and the anion was changed to a combination different from those in Examples 127 to 135.
  • Examples 141 to 154 are non-aqueous electrolytes in which the non-aqueous solvent is a mixed solvent of BiBS and GBL.
  • the cation and the anion are SBP and BF4, respectively, and the mass ratio of BiBS and GBL is changed to 9: 1 to 1: 9.
  • the mass ratio of BiBS and GBL was set to 5: 5, and the combination of the cation and the anion was changed to a combination different from those in Examples 141 to 149.
  • SYMBOLS 10 Electric double layer capacitor, 11 ... Power storage element, 12a, 12b ... Current collecting sheet, 13a, 13b ... Terminal, 14 ... Film package.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)

Abstract

【課題】本発明は、零度以下の低温環境下でも蓄電素子の抵抗値増加を抑制でき、常温環境下でも使用できる、電気二重層キャパシタ用非水系電解液（非水溶媒に電解質塩が溶解したもの）を提供することを目的とする。 【解決手段】本発明の電気二重層キャパシタ用非水系電解液は、非水溶媒に電解質塩（カチオン＆アニオン）が溶解した非水系電解液であって、該非水溶媒は鎖状スルホンと環状ラクトン化合物の混合溶媒であることをその特徴とする。

Description

電気二重層キャパシタ用非水系電解液
　本発明は、電気二重層キャパシタに有用な非水系電解液に関する。
　電気二重層キャパシタは、非水系電解液（非水溶媒に電解質塩が溶解したものを指す）を含浸した蓄電素子を内蔵している。この非水系電解液はプロピレンカーボネート等の炭酸エステルを非水溶媒として利用したものが一般的であるが、炭酸エステルは充電時に水と反応して分解する性質があることから、該炭酸エステルに比べて水との反応性が低いスルホラン等の環状スルホンを非水溶媒として利用した非水系電解液が提案されている（特許文献１を参照）。
　しかしながら、環状スルホンは炭酸エステルに比べて粘度が高い性質があり、該粘度が高くなると蓄電素子の抵抗値が高くなり易いことから、該環状スルホンに比べて粘度が低いジメチルスルホン等の鎖状スルホンを非水溶媒として利用した非水系電解液が提案されている（特許文献２を参照）。
　しかしながら、鎖状スルホンは環状スルホンに比べて粘度が低いものの、低温環境下、特に、零度以下で粘度がかなり高くなる。該粘度増加に伴って蓄電素子の抵抗値が実用範囲を超えて高くなり、その結果、電気二重層キャパシタ自体の充放電特性が大きく低下する。
　ところで、前記電気二重層キャパシタは、携帯電話やノートパソコンやビデオカメラやデジタルカメラ等の電子機器においてメモリバックアップ等の用途に適した電源として重要視されている。これら電子機器は零度以下の低温環境下で使用されるケースも多いことから、零度以下の低温環境下でも蓄電素子に抵抗値増加を生じ難い電気二重層キャパシタ用非水系電解液の必要性は極めて高い。
特開平１１－２３３３７８号公報 特開２００９－１２３７８９号公報
　本発明の目的は、零度以下の低温環境下でも蓄電素子の抵抗値増加を抑制できる電気二重層キャパシタ用非水系電解液を提供することにある。
　前記目的を達成するため、本発明（電気二重層キャパシタ用非水系電解液）は、非水溶媒に電解質塩が溶解した非水系電解液であって、該非水溶媒は鎖状スルホンと環状ラクトン化合物の混合溶媒であることをその特徴とする。
　本発明によれば、非水溶媒として鎖状スルホンと環状ラクトン化合物の混合溶媒を用いることによって、低温環境下における蓄電素子の抵抗値の低下を抑制できるため、零度以下の低温環境下であっても電気二重層キャパシタ自体の充放電特性が大きく低下することを防止できる。
本発明の前記目的とそれ以外の目的と、構成特徴と、作用効果は、以下の説明と添付図面によって明らかとなる。
図１は、図２～図１２の「２５℃と－４０℃の抵抗値（ｍΩ）」の値を測定する際に使用した電気二重層キャパシタを示す図である。 図２は、実施例１～１４の非水系電解液に係る、非水溶媒の組成＆質量比と、カチオン＆アニオン（電解質塩）と、２５℃と－４０℃の抵抗値（ｍΩ）と、評価を示す図である。 図３は、実施例１５～２８の非水系電解液に係る、非水溶媒の組成＆質量比と、カチオン＆アニオン（電解質塩）と、２５℃と－４０℃の抵抗値（ｍΩ）と、評価を示す図である。 図４は、実施例２９～４２の非水系電解液に係る、非水溶媒の組成＆質量比と、カチオン＆アニオン（電解質塩）と、２５℃と－４０℃の抵抗値（ｍΩ）と、評価を示す図である。 図５は、実施例４３～５６の非水系電解液に係る、非水溶媒の組成＆質量比と、カチオン＆アニオン（電解質塩）と、２５℃と－４０℃の抵抗値（ｍΩ）と、評価を示す図である。 図６は、実施例５７～７０の非水系電解液に係る、非水溶媒の組成＆質量比と、カチオン＆アニオン（電解質塩）と、２５℃と－４０℃の抵抗値（ｍΩ）と、評価を示す図である。 図７は、実施例７１～８４の非水系電解液に係る、非水溶媒の組成＆質量比と、カチオン＆アニオン（電解質塩）と、２５℃と－４０℃の抵抗値（ｍΩ）と、評価を示す図である。 図８は、実施例８５～９８の非水系電解液に係る、非水溶媒の組成＆質量比と、カチオン＆アニオン（電解質塩）と、２５℃と－４０℃の抵抗値（ｍΩ）と、評価を示す図である。 図９は、実施例９９～１１２の非水系電解液に係る、非水溶媒の組成＆質量比と、カチオン＆アニオン（電解質塩）と、２５℃と－４０℃の抵抗値（ｍΩ）と、評価を示す図である。 図１０は、実施例１１３～１２６の非水系電解液に係る、非水溶媒の組成＆質量比と、カチオン＆アニオン（電解質塩）と、２５℃と－４０℃の抵抗値（ｍΩ）と、評価を示す図である。 図１１は、実施例１２７～１４０の非水系電解液に係る、非水溶媒の組成＆質量比と、カチオン＆アニオン（電解質塩）と、２５℃と－４０℃の抵抗値（ｍΩ）と、評価を示す図である。 図１２は、実施例１４１～１５４の非水系電解液に係る、非水溶媒の組成＆質量比と、カチオン＆アニオン（電解質塩）と、２５℃と－４０℃の抵抗値（ｍΩ）と、評価を示す図である。
　本発明に係る電気二重層キャパシタ用非水系電解液は、非水溶媒に電解質塩が溶解した非水系電解液であって、該非水溶媒が鎖状スルホンと環状ラクトン化合物の混合溶媒であることを特徴とする。
　前記鎖状スルホンには、エチルイソプロピルスルホン（略号はＥｉＰＳ）、ジメチルスルホン（略号はＤＭＳ）、エチルメチルスルホン（略号はＥＭＳ）、ジエチルスルホン（略号はＤＥＳ）、イソプロピルメチルスルホン（略号はＭｉＰＳ）、エチルイソブチルスルホン（略号はＥｉＢＳ）、イソブチルイソプロピルスルホン（略号はｉＰｉＢＳ）、ｓｅｃ－ブチルイソブチルスルホン（略号はｉＰｓＢＳ）、ブチルイソブチルスルホン（略号はＢｉＢＳ）などが好適に利用できる。これらの鎖状スルホンは単独で、又は２種以上を混合して使用することができる。また、前記環状ラクトン化合物には、γ－ブチロラクトン（略号はＧＢＬ）、γ－バレロラクトン（略号はＧＶＬ）、δ－バレロラクトン（略号はＤＶＬ）などが好適に利用できる。これらの環状ラクトン化合物は単独で、又は２種以上を混合して使用することができる。
　前記電解質塩は前記非水溶媒への溶解によってカチオン及びアニオンに解離するものであれば特に限定されないが、該電解質塩のカチオンには、５－アゾニアスピロ［４．４］ノナンイオン（略号はＳＢＰ）、テトラエチルメチルアンモニウムイオン（略号はＴＥＭＡ）などが好適に利用できる。これらのカチオンは単独で、又は２種以上を混合して使用することができる。また、電解質塩のアニオンには、四フッ化ホウ酸イオン（略号はＢＦ４）、六フッ化リン酸イオン（略号はＰＦ６）、ビストリフルオロメチルスルホニルアミドイオン（略号はＴＦＳＩ）などが好適に利用できる。これらのアニオンは単独で、又は２種以上を混合して使用することができる。
　因みに、カチオンがＳＢＰでアニオンがＢＦ４の場合の電解質塩は、四フッ化ホウ酸－５－アゾニアスピロ［４．４］ノナン、であり、カチオンがＳＢＰでアニオンがＰＦ６の場合の電解質塩は、六フッ化リン酸－５－アゾニアスピロ［４．４］ノナン、である。カチオンがＳＢＰでアニオンがＴＦＳＩの場合の電解質塩は、ビストリフルオロメチルスルホニルアミド－５－アゾニアスピロ［４．４］ノナン、であり、カチオンがＴＥＭＡでアニオンがＢＦ４の場合の電解質塩は、四フッ化ホウ酸－テトラエチルメチルアンモニウム、である。カチオンがＴＥＭＡでアニオンがＰＦ６の場合の電解質塩は、六フッ化リン酸－テトラエチルメチルアンモニウム、であり、カチオンがＴＥＭＡでアニオンがＴＦＳＩの場合の電解質塩は、ビストリフルオロメチルスルホニルアミド－テトラエチルメチルアンモニウム、である。
　以下、図１～図１２に従って本発明について詳しく説明するが、図２～図１２の表記を含め、非水溶媒の鎖状スルホンと環状ラクトン化合物を前記略号をもって示し、電解質塩のカチオンとアニオンも前記略号をもって示す。
　［図１の説明］
　図１は、後記図２～図１２の「２５℃と－４０℃の抵抗値（ｍΩ）」の値を測定する際に使用した電気二重層キャパシタを示す。この電気二重層キャパシタ１０は、蓄電素子１１と、一対の集電シート１２ａ及び１２ｂと、一対の端子１３ａ及び１３ｂと、フィルムパッケージ１４とを備えている。
　蓄電素子１１は、活性炭から矩形状に形成された第１電極シート１１ａと、活性炭から矩形状に形成された第２電極シート１１ｂと、繊維系多孔質材から矩形状に形成され、且つ、両電極シート１１ａ及び１１ｂの間に介装されたセパレートシート１１ｃとから構成されている。各電極シート１１ａ及び１１ｂの厚さはそれぞれ１０μｍであり、セパレートシート１１ｃの厚さは３０μｍである。後述する非水系電解液は、第１電極シート１１ａ、第２電極シート１１ｂ及びセパレートシート１１ｃに含浸させて用いられる。
　各集電シート１２ａ及び１２ｂはアルミニウムから矩形状に形成されていて、上側の集電シート１２ａは第１電極シート１１ａの上面に密着し、下側の集電シート１２ｂは第２電極シート１１ｂの下面に密着している。各集電シート１２ａ及び１２ｂの厚さはそれぞれ２０μｍである。
　各端子１３ａ及び１３ｂはアルミニウムから矩形状に形成されていて、一方の端子１３ａの端部は上側の集電シート１２ａの端部に接続され、他方の端子１３ｂの端部は下側の集電シート１２ｂの端部に接続されている。各端子１３ａ及び１３ｂの厚さはそれぞれ１００μｍである。
　フィルムパッケージ１４はヒートシール層を内面に有する厚さが１００μｍのフィルム材から成り、蓄電素子１１の全体と各端子１３ａ及び１３ｂの接続端部を覆い、且つ、開放部分をヒートシールされている。つまり、蓄電素子１１は電解液と共にフィルムパッケージ１４内に封入されている。
　［図２～図１２の項目の説明］
　図２～図１２の「非水系電解液・非水溶媒の組成＆質量比」の項目には、左から順に、鎖状スルホンの略号と環状ラクトン化合物の略号と両者の質量比を示し、「非水系電解液・カチオン＆アニオン（電解質塩）」の項目には、左から順に、カチオンの略号とアニオンの略号を示してある。加えて、図２～図１２の最下段には、実施例１～１５４の非水系電解液との比較のために用意した非水系電解液（比較例１）を示してある。この比較例１の非水系電解液は、非水溶媒がＥｉＰＳ単独である点において実施例１の非水系電解液と異なる。因みに、実施例１～１５４の非水系電解液と比較例１の非水系電解液における電解質塩の濃度は、それぞれ１．５モル／リットルで統一されている。
　また、図２～図１２の「抵抗値（ｍΩ）・２５℃・－４０℃」の項目には、実施例１～１５４の非水系電解液と比較例１の非水系電解液を図１に示した電気二重層キャパシタ１０にそれぞれ用い、各々の電気二重層キャパシタ１０を常温環境である２５℃の大気雰囲気下に１時間放置した後と、低温環境である－４０℃の大気雰囲気下に１時間放置した後のそれぞれで、一対の端子１３ａ及び１３ｂを通じて、蓄電素子の抵抗値を、ＬＣＲメータにより測定周波数１ｋＨｚの交流インピーダンスとして測定した結果を示してある。
　さらに、図２～図１２の「評価」の項目には、「抵抗値（ｍΩ）・２５℃・－４０℃」に示された抵抗値に基づいて実施例１～１５４の非水系電解液の温度特性を評価した結果を示してある。
　詳しくは、２５℃抵抗値の基準を１００ｍΩとし－４０℃抵抗値の基準を１５００ｍΩとした上で、
・２５℃抵抗値≦１００ｍΩ
・－４０℃抵抗値≦１５００ｍΩ
の両方を満足する場合を「実用上で極めて良好」と評価して◎印を付し、
・比較例１の２５℃抵抗値（１４７ｍΩ）＞２５℃抵抗値＞１００ｍΩ
・－４０℃抵抗値≦１５００ｍΩ
の両方を満足する場合を「実用上で良好」と評価して○印を付し、２５℃抵抗値に拘わらず、
・比較例１の－４０℃抵抗値（２９００ｍΩ）＞－４０℃抵抗値＞１５００ｍΩ
を満足する場合を「実用上でやや良好」と評価して△印を付し、２５℃抵抗値に拘わらず、
・－４０℃抵抗値≧比較例１の－４０℃抵抗値（２９００ｍΩ）
を満足する場合を「実用上で不良」と評価して×印を付してある。
　ここで、２５℃抵抗値の基準を１００ｍΩとし－４０℃抵抗値の基準を１５００ｍΩとした理由について述べる。
　電気二重層キャパシタの蓄電素子の抵抗値は、該電気二重層キャパシタから取り出すことができるエネルギーに影響を及ぼす重要な特性である。充電済みの電気二重層キャパシタを負荷に接続して放電を行うと、蓄電素子の抵抗値と放電電流値に依存して瞬間的に電圧が降下し、電圧降下分のエネルギーが損失することになる。つまり、電圧降下（Ｖ）＝抵抗値（Ω）×放電電流値（Ａ）となるため、より大きな電流でエネルギーを取り出すと電圧降下によるエネルギー損失は大きくなる。
　依って、電圧降下によるエネルギー損失を小さくするには、蓄電素子の抵抗値を小さくする必要がある。定格電圧が３．０Ｖの電気二重層キャパシタで放電電流が１Ａの場合を例として説明すれば、常温環境下（２５℃）では、蓄電素子の電圧降下を０．１Ｖ以下に抑えることが実用的であり、これを実現するには蓄電素子の２５℃抵抗値を１００ｍΩ以下とすることが望ましい。また、低温環境下（－４０℃）では、常温環境下（２５℃）よりも抵抗値が増加するものの、蓄電素子の電圧降下を定格電圧（３Ｖ）の半分に当たる１．５Ｖ以下に抑えることが実用的であり、これを実現するには蓄電素子の－４０℃抵抗値を１５００ｍΩ以下とすることが望ましい。
　［図２に示した実施例１～１４の非水系電解液に関する説明］
　実施例１～１４は非水溶媒がＥｉＰＳとＧＢＬの混合溶媒である非水系電解液である。実施例１～９はカチオンとアニオンをそれぞれＳＢＰとＢＦ４とし、且つ、ＥｉＰＳとＧＢＬの質量比を９：１～１：９に変えたものである。また、実施例１０～１４はＥｉＰＳとＧＢＬの質量比を５：５とし、且つ、カチオンとアニオンの組み合わせを実施例１～９と異なる組み合わせに変えたものである。
　実施例１～９の抵抗値（ｍΩ）及び評価から分かるように、ＥｉＰＳとＧＢＬの質量比が７：３～１：９の場合に「実用上で極めて良好（◎）」の評価が得られた。ＥｉＰＳとＧＢＬの質量比が９：１～８：２の場合は「実用上でやや良好（△）」の評価となったが、実用に供することは十分に可能である。
　また、実施例１０～１４の抵抗値（ｍΩ）及び評価から分かるように、カチオンとアニオンの組み合わせを実施例１～９と異なる組み合わせに変えても「実用上で極めて良好（◎）」の評価が得られた。
　［図３に示した実施例１５～２８の非水系電解液に関する説明］
　実施例１５～２８は非水溶媒がＥｉＰＳとＧＶＬの混合溶媒である非水系電解液である。実施例１５～２３はカチオンとアニオンをそれぞれＳＢＰとＢＦ４とし、且つ、ＥｉＰＳとＧＶＬの質量比を９：１～１：９に変えたものである。また、実施例２４～２８はＥｉＰＳとＧＶＬの質量比を５：５とし、且つ、カチオンとアニオンの組み合わせを実施例１５～２３と異なる組み合わせに変えたものである。
　実施例１５～２３の抵抗値（ｍΩ）及び評価から分かるように、ＥｉＰＳとＧＶＬの質量比が７：３～１：９の場合に「実用上で極めて良好（◎）」の評価が得られた。ＥｉＰＳとＧＶＬの質量比が９：１～８：２の場合は「実用上でやや良好（△）」の評価となったが、実用に供することは十分に可能である。
　また、実施例２４～２８の抵抗値（ｍΩ）及び評価から分かるように、カチオンとアニオンの組み合わせを実施例１５～２３と異なる組み合わせに変えても「実用上で極めて良好（◎）」の評価が得られた。
　［図４に示した実施例２９～４２の非水系電解液に関する説明］
　実施例２９～４２は非水溶媒がＥｉＰＳとＤＶＬの混合溶媒である非水系電解液である。実施例２９～３７はカチオンとアニオンをそれぞれＳＢＰとＢＦ４とし、且つ、ＥｉＰＳとＤＶＬの質量比を９：１～１：９に変えたものである。また、実施例３８～４２はＥｉＰＳとＤＶＬの質量比を５：５とし、且つ、カチオンとアニオンの組み合わせを実施例２９～３７と異なる組み合わせに変えたものである。
　実施例２９～３７の抵抗値（ｍΩ）及び評価から分かるように、ＥｉＰＳとＤＶＬの質量比が６：４～１：９の場合に「実用上で極めて良好（◎）」の評価が得られた。ＥｉＰＳとＤＶＬの質量比が９：１～７：３の場合は「実用上でやや良好（△）」の評価となったが、実用に供することは十分に可能である。
　また、実施例３８～４２の抵抗値（ｍΩ）及び評価から分かるように、カチオンとアニオンの組み合わせを実施例２９～３７の異なる組み合わせに変えても実施例４０及び４１を除き「実用上で極めて良好（◎）」の評価が得られた。カチオンとアニオンの組み合わせがＴＥＭＡ＆ＢＦ４の場合とＴＥＭＡ＆ＰＦ６の場合は「実用上でやや良好（△）」の評価となったが、実用に供することは十分に可能である。
　［図５に示した実施例４３～５６の非水系電解液に関する説明］
　実施例４３～５６は非水溶媒がＤＭＳとＧＢＬの混合溶媒である非水系電解液である。実施例４３～５１はカチオンとアニオンをそれぞれＳＢＰとＢＦ４とし、且つ、ＤＭＳとＧＢＬの質量比を９：１～１：９に変えたものである。また、実施例５２～５６はＤＭＳとＧＢＬの質量比を１：９とし、且つ、カチオンとアニオンの組み合わせを実施例４３～５１と異なる組み合わせに変えたものである。
　実施例４３～５１の抵抗値（ｍΩ）及び評価から分かるように、ＤＭＳとＧＢＬの質量比が２：８～１：９の場合に「実用上で良好（○）」と「実用上で極めて良好（◎）」の評価が得られた。ＤＭＳとＧＢＬの質量比が３：７の場合は「実用上でやや良好（△）」の評価となったが、実用に供することは十分に可能である。
　また、実施例５２～５６の抵抗値（ｍΩ）及び評価から分かるように、カチオンとアニオンの組み合わせを実施例４３～５１と異なる組み合わせに変えても「実用上で極めて良好（◎）」の評価が得られた。
　尚、非水溶媒を構成するＧＢＬをＧＶＬまたはＤＶＬに変えた場合でも、実施例４３～５６と近似の抵抗値（ｍΩ）が得られ、且つ、同等の評価が得られた。
　［図６に示した実施例５７～７０の非水系電解液に関する説明］
　実施例５７～７０は非水溶媒がＥＭＳとＧＢＬの混合溶媒である非水系電解液である。実施例５７～６５はカチオンとアニオンをそれぞれＳＢＰとＢＦ４とし、且つ、ＥＭＳとＧＢＬの質量比を９：１～１：９に変えたものである。また、実施例６６～７０はＥＭＳとＧＢＬの質量比を５：５とし、且つ、カチオンとアニオンの組み合わせを実施例５７～６５と異なる組み合わせに変えたものである。
　実施例５７～６５の抵抗値（ｍΩ）及び評価から分かるように、ＥＭＳとＧＢＬの質量比が６：４～１：９の場合に「実用上で良好（○）」と「実用上で極めて良好（◎）」の評価が得られた。ＥＭＳとＧＢＬの質量比が８：２～７：３の場合は「実用上でやや良好（△）」の評価となったが、実用に供することは十分に可能である。
　また、実施例６６～７０の抵抗値（ｍΩ）及び評価から分かるように、カチオンとアニオンの組み合わせを実施例５７～６５と異なる組み合わせに変えても「実用上で極めて良好（◎）」の評価が得られた。
　尚、非水溶媒を構成するＧＢＬをＧＶＬまたはＤＶＬに変えた場合でも、実施例５７～７０と近似の抵抗値（ｍΩ）が得られ、且つ、同等の評価が得られた。
　［図７に示した実施例７１～８４の非水系電解液に関する説明］
　実施例７１～８４は非水溶媒がＤＥＳとＧＢＬの混合溶媒である非水系電解液である。実施例７１～７９はカチオンとアニオンをそれぞれＳＢＰとＢＦ４とし、且つ、ＤＥＳとＧＢＬの質量比を９：１～１：９に変えたものである。また、実施例８０～８４はＤＥＳとＧＢＬの質量比を１：９とし、且つ、カチオンとアニオンの組み合わせを実施例７１～７９と異なる組み合わせに変えたものである。
　実施例７１～７９の抵抗値（ｍΩ）及び評価から分かるように、ＤＥＳとＧＢＬの質量比が２：８～１：９の場合に「実用上で極めて良好（◎）」の評価が得られた。ＤＥＳとＧＢＬの質量比が３：７の場合は「実用上でやや良好（△）」の評価となったが、実用に供することは十分に可能である。
　また、実施例８０～８４の抵抗値（ｍΩ）及び評価から分かるように、カチオンとアニオンの組み合わせを実施例７１～７９と異なる組み合わせに変えても「実用上で極めて良好（◎）」の評価が得られた。
　尚、非水溶媒を構成するＧＢＬをＧＶＬまたはＤＶＬに変えた場合でも、実施例７１～８４と近似の抵抗値（ｍΩ）が得られ、且つ、同等の評価が得られた。
　［図８に示した実施例８５～９８の非水系電解液に関する説明］
　実施例８５～９８は非水溶媒がＭｉＰＳとＧＢＬの混合溶媒である非水系電解液である。実施例８５～９３はカチオンとアニオンをそれぞれＳＢＰとＢＦ４とし、且つ、ＭｉＰＳとＧＢＬの質量比を９：１～１：９に変えたものである。また、実施例９４～９８はＭｉＰＳとＧＢＬの質量比を５：５とし、且つ、カチオンとアニオンの組み合わせを実施例８５～９３と異なる組み合わせに変えたものである。
　実施例８５～９３の抵抗値（ｍΩ）及び評価から分かるように、ＭｉＰＳとＧＢＬの質量比が７：３～１：９の場合に「実用上で極めて良好（◎）」の評価が得られた。ＭｉＰＳとＧＢＬの質量比が９：１～８：２の場合は「実用上でやや良好（△）」の評価となったが、実用に供することは十分に可能である。
　また、実施例９４～９８の抵抗値（ｍΩ）及び評価から分かるように、カチオンとアニオンの組み合わせを実施例８５～９３と異なる組み合わせに変えても「実用上で極めて良好（◎）」の評価が得られた。
　尚、非水溶媒を構成するＧＢＬをＧＶＬまたはＤＶＬに変えた場合でも、実施例８５～９８と近似の抵抗値（ｍΩ）が得られ、且つ、同等の評価が得られた。
　［図９に示した実施例９９～１１２の非水系電解液に関する説明］
　実施例９９～１１２は非水溶媒がＥｉＢＳとＧＢＬの混合溶媒である非水系電解液である。実施例９９～１０７はカチオンとアニオンをそれぞれＳＢＰとＢＦ４とし、且つ、ＥｉＢＳとＧＢＬの質量比を９：１～１：９に変えたものである。また、実施例１０８～１１２はＥｉＢＳとＧＢＬの質量比を５：５とし、且つ、カチオンとアニオンの組み合わせを実施例９９～１０７と異なる組み合わせに変えたものである。
実施例９９～１０７の抵抗値（ｍΩ）及び評価から分かるように、ＥｉＢＳとＧＢＬの質量比が７：３～１：９の場合に「実用上で極めて良好（◎）」の評価が得られた。ＥｉＢＳとＧＢＬの質量比が９：１～８：２の場合は「実用上でやや良好（△）」の評価となったが、実用に供することは十分に可能である。
　また、実施例１０８～１１２の抵抗値（ｍΩ）及び評価から分かるように、カチオンとアニオンの組み合わせを実施例９９～１０７と異なる組み合わせに変えても「実用上で極めて良好（◎）」の評価が得られた。
　尚、非水溶媒を構成するＧＢＬをＧＶＬまたはＤＶＬに変えた場合でも、実施例９９～１１２と近似の抵抗値（ｍΩ）が得られ、且つ、同等の評価が得られた。
　［図１０に示した実施例１１３～１２６の非水系電解液に関する説明］
　実施例１１３～１２６は非水溶媒がｉＰｉＢＳとＧＢＬの混合溶媒である非水系電解液である。実施例１１３～１２１はカチオンとアニオンをそれぞれＳＢＰとＢＦ４とし、且つ、ｉＰｉＢＳとＧＢＬの質量比を９：１～１：９に変えたものである。また、実施例１２２～１２６はｉＰｉＢＳとＧＢＬの質量比を５：５とし、且つ、カチオンとアニオンの組み合わせを実施例１１３～１２１と異なる組み合わせに変えたものである。
　実施例１１３～１２１の抵抗値（ｍΩ）及び評価から分かるように、ｉＰｉＢＳとＧＢＬの質量比が７：３～１：９の場合に「実用上で極めて良好（◎）」の評価が得られた。ｉＰｉＢＳとＧＢＬの質量比が９：１～８：２の場合は「実用上でやや良好（△）」の評価となったが、実用に供することは十分に可能である。
　また、実施例１２２～１２６の抵抗値（ｍΩ）及び評価から分かるように、カチオンとアニオンの組み合わせを実施例１１３～１２１と異なる組み合わせに変えても「実用上で極めて良好（◎）」の評価が得られた。
　尚、非水溶媒を構成するＧＢＬをＧＶＬまたはＤＶＬに変えた場合でも、実施例１１３～１２６と近似の抵抗値（ｍΩ）が得られ、且つ、同等の評価が得られた。
　［図１１に示した実施例１２７～１４０の非水系電解液に関する説明］
　実施例１２７～１４０は非水溶媒がｉＰｓＢＳとＧＢＬの混合溶媒である非水系電解液である。実施例１２７～１３５はカチオンとアニオンをそれぞれＳＢＰとＢＦ４とし、且つ、ｉＰｓＢＳとＧＢＬの質量比を９：１～１：９に変えたものである。また、実施例１３６～１４０はｉＰｓＢＳとＧＢＬの質量比を５：５とし、且つ、カチオンとアニオンの組み合わせを実施例１２７～１３５と異なる組み合わせに変えたものである。
　実施例１２７～１３５の抵抗値（ｍΩ）及び評価から分かるように、ｉＰｓＢＳとＧＢＬの質量比が７：３～１：９の場合に「実用上で良好（○）」と「実用上で極めて良好（◎）」の評価が得られた。ｉＰｓＢＳとＧＢＬの質量比が９：１～８：２の場合は「実用上でやや良好（△）」の評価となったが、実用に供することは十分に可能である。
　また、実施例１３６～１４０の抵抗値（ｍΩ）及び評価から分かるように、カチオンとアニオンの組み合わせを実施例１２７～１３５と異なる組み合わせに変えても「実用上で極めて良好（◎）」の評価が得られた。
　尚、非水溶媒を構成するＧＢＬをＧＶＬまたはＤＶＬに変えた場合でも、実施例１２７～１４０と近似の抵抗値（ｍΩ）が得られ、且つ、同等の評価が得られた。
　［図１２に示した実施例１４１～１５４の非水系電解液に関する説明］
　実施例１４１～１５４は非水溶媒がＢｉＢＳとＧＢＬの混合溶媒である非水系電解液である。実施例１４１～１４９はカチオンとアニオンをそれぞれＳＢＰとＢＦ４とし、且つ、ＢｉＢＳとＧＢＬの質量比を９：１～１：９に変えたものである。また、実施例１５０～１５４はＢｉＢＳとＧＢＬの質量比を５：５とし、且つ、カチオンとアニオンの組み合わせを実施例１４１～１４９と異なる組み合わせに変えたものである。
　実施例１４１～１４９の抵抗値（ｍΩ）及び評価から分かるように、ＢｉＢＳとＧＢＬの質量比が６：４～１：９の場合に「実用上で良好（○）」と「実用上で極めて良好（◎）」の評価が得られた。ＢｉＢＳとＧＢＬの質量比が９：１～７：３の場合は「実用上でやや良好（△）」の評価となったが、実用に供することは十分に可能である。
　また、実施例１５０～１５４の抵抗値（ｍΩ）及び評価から分かるように、カチオンとアニオンの組み合わせを実施例１４１～１４９と異なる組み合わせに変えても実施例１５２を除き「実用上で極めて良好（◎）」の評価が得られた。カチオンとアニオンの組み合わせがＴＥＭＡ＆ＢＦ４の場合は「実用上でやや良好（△）」の評価となったが、実用に供することは十分に可能である。
　尚、非水溶媒を構成するＧＢＬをＧＶＬまたはＤＶＬに変えた場合でも、実施例１４１～１５４と近似の抵抗値（ｍΩ）が得られ、且つ、同等の評価が得られた。
　［実施例１～１５４の非水系電解液によって得られる効果］
　先に説明した実施例１～１５４の非水系電解液のうち、「実用上で極めて良好（◎）」、「実用上で良好（○）」及び「実用上でやや良好（△）」の評価が得られたもの、特に「実用上で極めて良好（◎）」及び「実用上で良好（○）」の評価が得られたものは、低温環境下（－４０℃）における蓄電素子の抵抗値の低下を抑制できるため、零度以下の低温環境下であっても電気二重層キャパシタ自体の充放電特性が大きく低下することを防止できる。加えて、「実用上で極めて良好（◎）」及び「実用上で良好（○）」の評価が得られたものは、常温環境下（２５℃）における蓄電素子の抵抗値を低値化できるため、常温環境下において電気二重層キャパシタ自体に優れた充放電特性を確保できる。
　１０…電気二重層キャパシタ、１１…蓄電素子、１２ａ，１２ｂ…集電シート、１３ａ，１３ｂ…端子、１４…フィルムパッケージ。

Claims (5)

  1. 　非水溶媒に電解質塩が溶解した非水系電解液であって、該非水溶媒は鎖状スルホンと環状ラクトン化合物の混合溶媒である、
    　ことを特徴とする電気二重層キャパシタ用非水系電解液。
  2. 　前記鎖状スルホンは、エチルイソプロピルスルホン、ジメチルスルホン、エチルメチルスルホン、ジエチルスルホン、イソプロピルメチルスルホン、エチルイソブチルスルホン、イソブチルイソプロピルスルホン、ｓｅｃ－ブチルイソブチルスルホン、ブチルイソブチルスルホン及びこれらの組み合わせからなる群より選ばれる、
    　ことを特徴とする請求項１に記載の電気二重層キャパシタ用非水系電解液。
  3. 　前記環状ラクトン化合物は、γ－ブチロラクトン、γ－バレロラクトン、δ－バレロラクトン及びこれらの組み合わせからなる群より選ばれる、
    　ことを特徴とする請求項１～２の何れか１項に記載の電気二重層キャパシタ用非水系電解液。
  4. 　前記電解質塩のカチオンは、５－アゾニアスピロ［４．４］ノナンイオン、テトラエチルメチルアンモニウムイオン及びこれらの組み合わせからなる群より選ばれる、
    　ことを特徴とする請求項１～３の何れか１項に記載の電気二重層キャパシタ用非水系電解液。
  5. 　前記電解質塩のアニオンは、四フッ化ホウ酸イオン、六フッ化リン酸イオン、ビストリフルオロメチルスルホニルアミドイオン及びこれらの組み合わせからなる群より選ばれる、
    　ことを特徴とする請求項１～４の何れか１項に記載の電気二重層キャパシタ用非水系電解液。
PCT/JP2012/053597 2011-03-17 2012-02-16 電気二重層キャパシタ用非水系電解液 Ceased WO2012124427A1 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020137018887A KR101499730B1 (ko) 2011-03-17 2012-02-16 전기 이중층 커패시터용 비수계 전해액
CN201280013755.4A CN103443891B (zh) 2011-03-17 2012-02-16 双电层电容器用非水电解液
US14/005,817 US9190216B2 (en) 2011-03-17 2012-02-16 Non-aqueous electrolyte solution for electric double-layer capacitor
JP2012531573A JP5427297B2 (ja) 2011-03-17 2012-02-16 電気二重層キャパシタ用非水系電解液

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011-059140 2011-03-17
JP2011059140 2011-03-17

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2012124427A1 true WO2012124427A1 (ja) 2012-09-20

Family

ID=46830504

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2012/053597 Ceased WO2012124427A1 (ja) 2011-03-17 2012-02-16 電気二重層キャパシタ用非水系電解液

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9190216B2 (ja)
JP (2) JP5427297B2 (ja)
KR (1) KR101499730B1 (ja)
CN (1) CN103443891B (ja)
WO (1) WO2012124427A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020004173A1 (ja) * 2018-06-28 2020-01-02 株式会社村田製作所 電気化学キャパシタ

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101462883B1 (ko) 2013-04-10 2014-11-19 상명대학교서울산학협력단 전기이중층 커패시터용 전해질의 제조방법
US11830672B2 (en) 2016-11-23 2023-11-28 KYOCERA AVX Components Corporation Ultracapacitor for use in a solder reflow process

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010272610A (ja) * 2009-05-20 2010-12-02 Sanyo Chem Ind Ltd イミダゾリウム塩電解質を用いた電解液および電気化学素子
JP2011044632A (ja) * 2009-08-24 2011-03-03 Japan Carlit Co Ltd:The 電気二重層キャパシタ用電解液及び電気二重層キャパシタ

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0371943A (ja) * 1989-08-09 1991-03-27 Showa Alum Corp アルミニウム製二重管式熱交換器
JPH09171943A (ja) * 1995-12-19 1997-06-30 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電解液およびそれを用いた電気化学素子
JPH11233378A (ja) * 1998-02-18 1999-08-27 Nippon Chemicon Corp 電解コンデンサ用電解液およびそれを用いた電解コンデンサ
JP2009123789A (ja) * 2007-11-13 2009-06-04 Japan Carlit Co Ltd:The 電気二重層キャパシタ用電解液及び電気二重層キャパシタ

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010272610A (ja) * 2009-05-20 2010-12-02 Sanyo Chem Ind Ltd イミダゾリウム塩電解質を用いた電解液および電気化学素子
JP2011044632A (ja) * 2009-08-24 2011-03-03 Japan Carlit Co Ltd:The 電気二重層キャパシタ用電解液及び電気二重層キャパシタ

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020004173A1 (ja) * 2018-06-28 2020-01-02 株式会社村田製作所 電気化学キャパシタ

Also Published As

Publication number Publication date
KR20130105717A (ko) 2013-09-25
KR101499730B1 (ko) 2015-03-06
US9190216B2 (en) 2015-11-17
JP2012248884A (ja) 2012-12-13
JP5427297B2 (ja) 2014-02-26
JPWO2012124427A1 (ja) 2014-07-17
US20140291568A1 (en) 2014-10-02
CN103443891B (zh) 2015-08-05
CN103443891A (zh) 2013-12-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6509815B2 (ja) 導電性塩としてリチウム以外のアルカリ元素から作製される少なくとも１つの塩を含んでなる電解液から作製される電気化学スーパーキャパシタ装置
JP2017054822A (ja) 非水系二次電池
CN102667984B (zh) 双电层电容器
EP2833468A1 (en) Nonaqueous electrolyte solution for secondary batteries and lithium ion secondary battery
US20200099091A1 (en) Electrolytic solution for electrochemical device and electrochemical device
CN107452511B (zh) 锂离子电容器
JP5427297B2 (ja) 電気二重層キャパシタ用非水系電解液
WO2014199942A1 (ja) ハイブリッド電池システム
JP2945890B2 (ja) 電気二重層コンデンサ
JP2004111184A (ja) 常温溶融塩型電解質およびそれを用いた電気化学デバイス
JP3872182B2 (ja) 電気二重層コンデンサ
JP2016167476A (ja) 蓄電デバイス
JP6587579B2 (ja) リチウムイオンキャパシタ
JPWO2018021577A1 (ja) 電気化学デバイス用電解質、電解液ならびに電気化学デバイス
JP6980502B2 (ja) 電池用非水電解液及びリチウム二次電池
CN105814656A (zh) 电解液和电化学设备
JP2017017281A (ja) 電気二重層キャパシタ
JP5771076B2 (ja) コイン型非水電解質二次電池
JP4158412B2 (ja) 電気化学キャパシタ用電解液及びそれを用いた電気化学キャパシタ
JPH1154377A (ja) 電気二重層コンデンサ
KR101583525B1 (ko) 슈퍼캐패시터용 전해액 및 이를 함유한 슈퍼캐패시터
JP2024075278A (ja) 電解液、および、それを用いた蓄電素子
JP2016086153A (ja) 電気化学デバイス
JP2013045887A (ja) 電気化学デバイス
JP2008078349A (ja) バイポーラ型電気二重層キャパシタの電解液

Legal Events

Date Code Title Description
ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2012531573

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 12757939

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20137018887

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 14005817

Country of ref document: US

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 12757939

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1