JPH0358526B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0358526B2 JPH0358526B2 JP62003925A JP392587A JPH0358526B2 JP H0358526 B2 JPH0358526 B2 JP H0358526B2 JP 62003925 A JP62003925 A JP 62003925A JP 392587 A JP392587 A JP 392587A JP H0358526 B2 JPH0358526 B2 JP H0358526B2
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- Japan
- Prior art keywords
- double layer
- electric double
- carbon atoms
- layer capacitor
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- 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
Landscapes
- Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
Description
（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
公報）。 （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、長期信頼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つた。 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頼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（）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する電気二重層コン
デンサを提供するものである。 ただし、前記一般式（）において、R1、R2、
R3およびR4は、それぞれ水素原子、または炭酸
数１〜15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R1〜R4がすべて同じ基であることはな
く、ＸはBF4、PF6、ClO4、AsF6、SbF6、
AlCl4、またはRfSO3（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（）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（）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１〜15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
エニル基（C6H5−）、トリル基（CH3・C6H4
−）、ナフチル基（C10H7−）などがあげられる。 また、R1〜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、トリフエ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、
ブチルトリフエニルなどの基が、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（）においてＸとしては、
４フツ化ホウ酸（BF4）、６フツ化リン酸
（PF6）、過塩素酸（ClO4）、６フツ化ヒ酸
（AsF6）、６フツ化アンチモン酸（SbF6）、４塩
化アルミン酸（AlCl4）、またはRfSO3（Rf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／が適当であり、特に0.5〜
1.5M／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
（tanδ）が増大し、一方、高過ぎると低温になつ
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（PTFE）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
軸方向に延伸処理を施した電極は、単位体積当り
の容量、強度および長期信頼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
ンサのユニツトセル（直径20mm、厚み2.0mm）を
次のようにて作製した。まず、活性炭粉末（比表
面積2000m2／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つてシート化
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15mm、厚
さ0.7mm）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ヤツプ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、ユニツ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
ロピレン製バツキング６を介してキヤツプ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
サのユニツトセルを使用し、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／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
の電圧を印加しながら70℃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1K
Hz）によつて測定し、結果を第１表に示した。
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
公報）。 （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、長期信頼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つた。 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頼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（）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する電気二重層コン
デンサを提供するものである。 ただし、前記一般式（）において、R1、R2、
R3およびR4は、それぞれ水素原子、または炭酸
数１〜15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R1〜R4がすべて同じ基であることはな
く、ＸはBF4、PF6、ClO4、AsF6、SbF6、
AlCl4、またはRfSO3（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（）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（）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１〜15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
エニル基（C6H5−）、トリル基（CH3・C6H4
−）、ナフチル基（C10H7−）などがあげられる。 また、R1〜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、トリフエ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、
ブチルトリフエニルなどの基が、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（）においてＸとしては、
４フツ化ホウ酸（BF4）、６フツ化リン酸
（PF6）、過塩素酸（ClO4）、６フツ化ヒ酸
（AsF6）、６フツ化アンチモン酸（SbF6）、４塩
化アルミン酸（AlCl4）、またはRfSO3（Rf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／が適当であり、特に0.5〜
1.5M／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
（tanδ）が増大し、一方、高過ぎると低温になつ
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（PTFE）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
軸方向に延伸処理を施した電極は、単位体積当り
の容量、強度および長期信頼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
ンサのユニツトセル（直径20mm、厚み2.0mm）を
次のようにて作製した。まず、活性炭粉末（比表
面積2000m2／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つてシート化
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15mm、厚
さ0.7mm）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ヤツプ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、ユニツ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
ロピレン製バツキング６を介してキヤツプ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
サのユニツトセルを使用し、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／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
の電圧を印加しながら70℃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1K
Hz）によつて測定し、結果を第１表に示した。
【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。
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。
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
……キヤツプ、５……缶、６……パツキング。
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
……キヤツプ、５……缶、６……パツキング。
Claims (1)
- 【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（）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。 ただし、前記一般式（）において、R1、R2、
R3およびR4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
〜15のアリール（aryl）基を示し、前記R1〜R4
がすべて同じ基であることはなく、ＸはBF4、
PF6、ClO4、AsF6、SbF6、AlCl4、またはRfSO3
（Rf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／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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62003925A JPS63173312A (ja) | 1987-01-13 | 1987-01-13 | 電気二重層コンデンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62003925A JPS63173312A (ja) | 1987-01-13 | 1987-01-13 | 電気二重層コンデンサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63173312A JPS63173312A (ja) | 1988-07-16 |
| JPH0358526B2 true JPH0358526B2 (ja) | 1991-09-05 |
Family
ID=11570721
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62003925A Granted JPS63173312A (ja) | 1987-01-13 | 1987-01-13 | 電気二重層コンデンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63173312A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015001897A1 (ja) | 2013-07-02 | 2015-01-08 | 大塚化学株式会社 | 電気二重層キャパシタ用非水電解液 |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5754393A (en) * | 1995-03-07 | 1998-05-19 | Asahi Glass Company Ltd. | Electric double layer capacitor |
| EP2295399A3 (en) | 2001-03-26 | 2018-04-04 | Nisshinbo Industries, Inc. | Liquid electrolytes for electrical storage devices |
| KR101016268B1 (ko) | 2002-08-23 | 2011-02-25 | 닛신보 홀딩스 가부시키 가이샤 | 전기 이중층 캐패시터 |
| JP4929580B2 (ja) * | 2003-10-30 | 2012-05-09 | 株式会社Ｇｓユアサ | リチウムイオン二次電池 |
| CN103426653A (zh) * | 2012-05-14 | 2013-12-04 | 海洋王照明科技股份有限公司 | 双电层电容器用电解液 |
| JP6090561B2 (ja) | 2012-10-16 | 2017-03-08 | 日清紡ホールディングス株式会社 | 蓄電デバイス用電解質塩及び電解液、並びに蓄電デバイス |
| JP6651968B2 (ja) | 2016-04-21 | 2020-02-19 | 日清紡ホールディングス株式会社 | ケイ素含有硫酸エステル塩 |
-
1987
- 1987-01-13 JP JP62003925A patent/JPS63173312A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015001897A1 (ja) | 2013-07-02 | 2015-01-08 | 大塚化学株式会社 | 電気二重層キャパシタ用非水電解液 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63173312A (ja) | 1988-07-16 |
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| JPS63213912A (ja) | 電気二重層コンデンサ |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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