JP2018032686A - Lithium ion capacitor and method of manufacturing lithium ion capacitor - Google Patents

Lithium ion capacitor and method of manufacturing lithium ion capacitor Download PDF

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孟光 大沼
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克典 児島
水野　康之
Yasuyuki Mizuno
康之 水野
愛知　且英
Katsuhide Aichi
且英 愛知
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To achieve an increase in energy density.SOLUTION: A lithium ion capacitor includes a positive electrode plate 21 and a negative electrode plate 31. A negative electrode active material contained in the negative electrode plate 31 is graphitizable carbon. The amount of lithium ions doped in the negative electrode plate 31 is an amount at which a discharge capacity (N) of a negative electrode when the negative electrode is discharged to 1.5 V (vs. Li/Li) is 220-260 mAh/g. In the lithium ion capacitor, the ratio of the discharge capacity (N) of a negative electrode and a discharge capacity (P) of a positive electrode when the positive electrode is discharged from 3.8 V to 2.2 V is 7.0-14.0.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、リチウムイオンキャパシタに関するものである。   The present invention relates to a lithium ion capacitor.

大容量キャパシタ（例えば、５００Ｆ以上）として、リチウムイオン二次電池の利点と電気二重層キャパシタの利点とを組み合わせたリチウムイオンキャパシタが開発されている。リチウムイオンキャパシタは、一般に、正極活物質として活性炭が用いられ、負極活物質としてリチウムイオンを吸蔵・放出可能な炭素材が用いられている。   As a large capacity capacitor (for example, 500 F or more), a lithium ion capacitor that combines the advantages of a lithium ion secondary battery and the advantages of an electric double layer capacitor has been developed. In general, activated carbon is used as a positive electrode active material in a lithium ion capacitor, and a carbon material capable of inserting and extracting lithium ions is used as a negative electrode active material.

リチウムイオンキャパシタは、予め負極板にリチウムイオンが吸蔵又はドープされていることにより、負極電位が通常の電気二重層キャパシタ（およそ−１Ｖ〜−１．３５Ｖ）よりも低く保たれる(およそ−３Ｖ)。そのため、セルの使用電圧範囲を高くすることができる（およそ２．２Ｖ〜３．８Ｖ）。また、正極充放電機構として、通常の電気二重層キャパシタで利用される陰イオンの吸着に加え、陽イオンの吸着も利用できるため、２倍の静電容量を原理的には取り出すことができる。   In the lithium ion capacitor, the negative electrode potential is kept lower than a normal electric double layer capacitor (approximately −1 V to −1.35 V) (approximately −3 V) because lithium ions are previously occluded or doped in the negative electrode plate. ). As a result, the operating voltage range of the cell can be increased (approximately 2.2 V to 3.8 V). Further, as the positive electrode charging / discharging mechanism, in addition to the adsorption of anions used in a normal electric double layer capacitor, the adsorption of cations can be used, so that twice the capacitance can be taken out in principle.

さらに、リチウムイオンキャパシタは、リチウムイオン二次電池に比べて容量は小さいものの、内部抵抗が小さく出力特性の点で優れるという利点がある。   Furthermore, although the lithium ion capacitor has a smaller capacity than the lithium ion secondary battery, there is an advantage that the internal resistance is small and the output characteristic is excellent.

例えば、特許文献１には、正極が活物質として非多孔性炭を含み、負極が活物質としてリチウムイオンを可逆的に吸蔵・脱離可能な炭素材料を含み、電解液がリチウム塩を含む非プロトン性の有機溶媒であるリチウムイオンキャパシタが開示されている。   For example, Patent Document 1 discloses that the positive electrode includes non-porous carbon as an active material, the negative electrode includes a carbon material capable of reversibly occluding and desorbing lithium ions, and the electrolyte includes a lithium salt. A lithium ion capacitor that is a protic organic solvent is disclosed.

また、特許文献２には、活性炭を含む分極性電極からなる正極と、リチウムイオンを吸蔵・放出し得る炭素材料を負極活物質として含む負極と、リチウムイオンを含む非水電解液とを備えるリチウムイオンキャパシタが開示されている。そして、上記負極の充電終止電位は、０．１５〜０．２５Ｖ（ｖｓ．Ｌｉ／Ｌｉ＋）の範囲である。 Patent Document 2 discloses a lithium battery comprising a positive electrode made of a polarizable electrode containing activated carbon, a negative electrode containing a carbon material capable of occluding and releasing lithium ions as a negative electrode active material, and a non-aqueous electrolyte containing lithium ions. An ion capacitor is disclosed. The charge termination potential of the negative electrode is in the range of 0.15 to 0.25 V (vs. Li / Li + ).

特開２００７−２９４５３９号公報JP 2007-294539 A 特開２００８−２９４３１４号公報JP 2008-294314 A

例えば、特許文献２に記載のリチウムイオンキャパシタのように、負極の充電終止電位が、０．１５〜０．２５Ｖ（ｖｓ．Ｌｉ／Ｌｉ＋）であると、負極の電位変動が大きくなり、正極の充放電容量が損なわれる恐れがある。このような場合、リチウムイオンキャパシタのエネルギー密度は、十分なものではなかった。 For example, as in the lithium ion capacitor described in Patent Document 2, when the charge end potential of the negative electrode is 0.15 to 0.25 V (vs. Li / Li + ), the potential fluctuation of the negative electrode increases, and the positive electrode The charge / discharge capacity of the battery may be impaired. In such a case, the energy density of the lithium ion capacitor was not sufficient.

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、エネルギー密度を増加できるリチウムイオンキャパシタを提供することにある。   This invention is made | formed in view of the said subject, and is providing the lithium ion capacitor which can increase an energy density.

具体的には、本発明者は、リチウムイオンキャパシタのエネルギー密度の向上のため、キャパシタの構造や製造方法について鋭意検討の結果、後述するように、所定の構造によって、リチウムイオンキャパシタのエネルギー密度が向上できることを見出した。すなわち、リチウムイオンキャパシタの負極活物質を１．５Ｖ（ｖｓ．Ｌｉ／Ｌｉ＋）まで放電したときの放電容量（Ｎ）が最適化するように、予めリチウムイオンを負極へドープすることと、正極容量（Ｐ）と負極容量（Ｎ）の比（Ｎ／Ｐ）の最適化を図ることによって、エネルギー密度を向上させることができることを見出した。このような最適化によって、リチウムイオンキャパシタの内部抵抗の低減効果も判明した。 Specifically, as a result of intensive studies on the structure and manufacturing method of the capacitor in order to improve the energy density of the lithium ion capacitor, the inventor has determined that the energy density of the lithium ion capacitor has a predetermined structure as will be described later. I found that it can be improved. That is, doping the negative electrode in advance to the negative electrode so that the discharge capacity (N) when the negative electrode active material of the lithium ion capacitor is discharged to 1.5 V (vs. Li / Li + ) is optimized; It has been found that the energy density can be improved by optimizing the ratio (N / P) of the capacity (P) to the negative electrode capacity (N). Such optimization has also been found to reduce the internal resistance of the lithium ion capacitor.

本発明の一実施の形態に係るリチウムイオンキャパシタは、正極及び負極を備え、前記負極が含有する負極活物質が易黒鉛化炭素であり、前記負極にドープされるリチウムイオンの量は、前記負極を１．５Ｖ（ｖｓ．Ｌｉ／Ｌｉ＋）まで放電したときの前記負極の放電容量（Ｎ）が２２０ｍＡｈ/ｇ〜２６０ｍＡｈ/ｇとなる量であり、前記負極の放電容量（Ｎ）と、前記正極を３．８Ｖから２．２Ｖまで放電したときの前記正極の放電容量（Ｐ）の比が、７．０〜１４．０である。 A lithium ion capacitor according to an embodiment of the present invention includes a positive electrode and a negative electrode, wherein the negative electrode active material contained in the negative electrode is graphitizable carbon, and the amount of lithium ions doped in the negative electrode is the negative electrode The discharge capacity (N) of the negative electrode when discharged to 1.5 V (vs. Li / Li + ) is an amount that becomes 220 mAh / g to 260 mAh / g, and the discharge capacity (N) of the negative electrode, The ratio of the discharge capacity (P) of the positive electrode when the positive electrode is discharged from 3.8 V to 2.2 V is 7.0 to 14.0.

本発明の一実施の形態に係るリチウムイオンキャパシタは、正極、負極を備えるリチウムイオンキャパシタであって、 負極活物質が易黒鉛化炭素であり、１．５Ｖ（Ｌｉ／Ｌｉ＋）まで放電したときの放電容量（Ｎ）が２２０〜２６０ｍＡｈ/ｇであるように予めリチウムイオンが前記負極にドープされており、前記正極を３．８Ｖから２．２Ｖまで放電したときの容量の比（Ｎ／Ｐ比）が７．０〜１４．０である。 A lithium ion capacitor according to an embodiment of the present invention is a lithium ion capacitor including a positive electrode and a negative electrode, wherein the negative electrode active material is graphitizable carbon and is discharged to 1.5 V (Li / Li + ). The lithium ion was previously doped into the negative electrode so that the discharge capacity (N) of the battery was 220 to 260 mAh / g, and the ratio of the capacity when the positive electrode was discharged from 3.8 V to 2.2 V (N / P Ratio) is 7.0 to 14.0.

本発明の一実施の形態に係るリチウムイオンキャパシタの製造方法は、（ａ）正極、負極活物質が易黒鉛化炭素である負極及び金属リチウムを備える構造体を準備する工程と、（ｂ）前記金属リチウムから前記負極に、前記金属リチウムからリチウムイオンをドープする工程と、を有し、前記（ｂ）工程で負極にドープされるリチウムイオンの量は、前記負極を１．５Ｖ（ｖｓ．Ｌｉ／Ｌｉ＋）まで放電したときの前記負極の放電容量（Ｎ）が２２０ｍＡｈ/ｇ〜２６０ｍＡｈ/ｇとなる量であり、前記負極の放電容量（Ｎ）と、前記正極を３．８Ｖから２．２Ｖまで放電したときの前記正極の放電容量（Ｐ）の比が、７．０〜１４．０となる。 The method of manufacturing a lithium ion capacitor according to an embodiment of the present invention includes: (a) preparing a structure including a positive electrode, a negative electrode whose negative electrode active material is graphitizable carbon, and metallic lithium; Doping lithium ions from the metal lithium to the negative electrode, and the amount of lithium ions doped into the negative electrode in the step (b) is 1.5 V (vs. Li) of the negative electrode. / Li + ) when the discharge capacity (N) of the negative electrode is 220 mAh / g to 260 mAh / g when discharged to 3.8 V, and the positive electrode has a discharge capacity (N) of 3.8 V to 2. The ratio of the discharge capacity (P) of the positive electrode when discharged to 2 V is 7.0 to 14.0.

本発明の一実施の形態に係るリチウムイオンキャパシタによれば、エネルギー密度を向上させることができる。   According to the lithium ion capacitor according to the embodiment of the present invention, the energy density can be improved.

本発明の一実施の形態に係るリチウムイオンキャパシタの製造方法によれば、エネルギー密度の高いリチウムイオンキャパシタを製造することができる。   According to the method for manufacturing a lithium ion capacitor according to one embodiment of the present invention, a lithium ion capacitor having a high energy density can be manufactured.

本発明の一実施の形態のリチウムイオンキャパシタの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the lithium ion capacitor of one embodiment of this invention. リチウムイオンキャパシタの極板群ユニットの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the electrode group unit of a lithium ion capacitor. 正極板及び負極板の一例を示す平面図である。It is a top view which shows an example of a positive electrode plate and a negative electrode plate. 金属リチウム支持部材の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a metallic lithium support member. 極板群と正極集電部材及び負極集電部材との配置関係を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the arrangement | positioning relationship between an electrode group, a positive electrode current collection member, and a negative electrode current collection member. リチウムイオンキャパシタ用の極板群ユニットを容器に収納し、容器蓋で密封する様子を示した断面図である。It is sectional drawing which showed a mode that the electrode plate group unit for lithium ion capacitors was accommodated in a container, and was sealed with a container lid.

以下、図面を参照しながら本発明を実施するための形態について詳細に説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。また、実施の形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一又は関連する符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。また、以下の実施の形態において、Ａ〜Ｂとして範囲を示す場合には、特に明示した場合を除き、Ａ以上Ｂ以下を示すものとする。   Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited to the following embodiment. In all the drawings for explaining the embodiments, members having the same function are denoted by the same or related reference numerals, and repeated description thereof is omitted. In the following embodiments, when ranges are shown as A to B, A to B are shown unless otherwise specified.

（リチウムイオンキャパシタの構成）
＜全体構成＞
図１は、本実施の形態のリチウムイオンキャパシタの構成を示す図であり、図１（ａ）は、リチウムイオンキャパシタの上面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＩＢ−ＩＢ線の断面図である。図１に示すように、リチウムイオンキャパシタ１は、ニッケルメッキが施されたスチール製等の有底円筒状の容器（缶）３を有している。容器３内には、極板群４と正極集電部材２６及び負極集電部材３６の組み合わせからなる極板群ユニット（構造体）が収納されている。容器３の内底面を除く内周面は、例えば、ポリアミドイミド等の樹脂材４５で被覆（コーティング）されている。極板群４は、中空円筒状で縦方向に複数本（本例では３本）のスリットが形成されたポリプロピレン製の軸芯５に、帯状の正極板２１及び負極板３１がセパレータ６、７を介して捲回された構造を有する（図２参照）。図２は、リチウムイオンキャパシタ用の極板群ユニットの構成を示す図である。２７ｂは、正極端子部である。例えば、容器３の外径は４０ｍｍ、内径は３９ｍｍである。容器３の上部には、容器蓋５１が配置されている。 (Configuration of lithium ion capacitor)
<Overall configuration>
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a lithium ion capacitor according to the present embodiment, FIG. 1A is a top view of the lithium ion capacitor, and FIG. 1B is an IB in FIG. It is sectional drawing of -IB line | wire. As shown in FIG. 1, a lithium ion capacitor 1 has a bottomed cylindrical container (can) 3 made of steel or the like plated with nickel. In the container 3, an electrode plate group unit (structure) composed of a combination of the electrode plate group 4, the positive electrode current collecting member 26 and the negative electrode current collecting member 36 is housed. The inner peripheral surface excluding the inner bottom surface of the container 3 is coated (coated) with a resin material 45 such as polyamideimide. The electrode plate group 4 has a hollow cylindrical shape and a polypropylene shaft core 5 in which a plurality of slits (three in this example) are formed in the vertical direction. A belt-like positive electrode plate 21 and a negative electrode plate 31 are separators 6 and 7. (See FIG. 2). FIG. 2 is a diagram showing a configuration of an electrode plate group unit for a lithium ion capacitor. Reference numeral 27b denotes a positive terminal portion. For example, the container 3 has an outer diameter of 40 mm and an inner diameter of 39 mm. A container lid 51 is disposed on the top of the container 3.

図３は、正極板及び負極板の一例を示す平面図である。（ａ）は、正極板を、（ｂ）は、負極板を示す。   FIG. 3 is a plan view showing an example of the positive electrode plate and the negative electrode plate. (A) shows a positive electrode plate, (b) shows a negative electrode plate.

＜正極板＞
図３（ａ）に示すように、正極板２１は、例えば、アルミニウム箔などよりなる正極集電体２２と、その両面に塗着された正極合剤２３とを有する。正極合剤２３は、正極集電体２２の片面にのみ形成してもよい。なお、アルミニウム箔は、アルミニウム合金箔を含むものである。正極合剤２３としては、例えば、活性炭よりなる正極活物質と、アクリル系バインダからなる結着剤と、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）からなる分散剤と、の混合物を用いることができる。アルミニウム箔は、多数の貫通孔が形成され、正極板２１は、正極合剤が塗布される塗工部２４と、塗工部２４の長手方向に沿って形成されて貫通孔が形成されていない未塗工部２５とを有している。アルミニウム箔に、その幅に満たない幅で正極合剤２３が塗着されている。すなわち、正極合剤２３の塗布層に沿って、アルミニウム箔が露出した未塗工部２５が残されている。 <Positive electrode plate>
As shown in FIG. 3A, the positive electrode plate 21 includes, for example, a positive electrode current collector 22 made of an aluminum foil or the like, and a positive electrode mixture 23 applied on both surfaces thereof. The positive electrode mixture 23 may be formed only on one side of the positive electrode current collector 22. The aluminum foil includes an aluminum alloy foil. As the positive electrode mixture 23, for example, a mixture of a positive electrode active material made of activated carbon, a binder made of an acrylic binder, and a dispersant made of carboxymethyl cellulose (CMC) can be used. The aluminum foil is formed with a large number of through holes, and the positive electrode plate 21 is formed along the longitudinal direction of the coating portion 24 to which the positive electrode mixture is applied and the coating portion 24 is not formed. And an uncoated portion 25. The positive electrode mixture 23 is applied to the aluminum foil with a width less than the width. That is, the uncoated part 25 where the aluminum foil is exposed is left along the coating layer of the positive electrode mixture 23.

正極板は、例えば、上記正極活物質や結着剤などの混合物に水等の分散溶媒を添加し、混練して正極合剤２３のスラリーを作製し、当該スラリーを正極集電体（アルミニウム箔）２２の両面に塗工した後、乾燥及びプレスすることで形成することができる。   The positive electrode plate is prepared, for example, by adding a dispersion solvent such as water to a mixture of the positive electrode active material and the binder and kneading to prepare a slurry of the positive electrode mixture 23. The slurry is used as a positive electrode current collector (aluminum foil). ) After coating on both sides of 22, it can be formed by drying and pressing.

正極集電体の厚さは、特に制限なく、例えば、１μｍ〜１ｍｍが好ましく、３μｍ〜１００μｍがより好ましく、５μｍ〜５０μｍが更に好ましい。正極集電体の厚さが１μｍ以上であると、充分な強度が得られる傾向にあり、１ｍｍ以下であると、可撓性及び加工性に優れる傾向にある。   There is no restriction | limiting in particular in the thickness of a positive electrode electrical power collector, For example, 1 micrometer-1 mm are preferable, 3 micrometers-100 micrometers are more preferable, 5 micrometers-50 micrometers are still more preferable. When the thickness of the positive electrode current collector is 1 μm or more, sufficient strength tends to be obtained, and when it is 1 mm or less, flexibility and workability tend to be excellent.

＜負極板＞
図３（ｂ）に示すように、負極板（負極）３１は、負極集電体３２と、その両面に塗着された負極合剤３３とを有する。負極合剤３３は、負極集電体３２の片面にのみ形成してもよい。 <Negative electrode plate>
As shown in FIG. 3B, the negative electrode plate (negative electrode) 31 has a negative electrode current collector 32 and a negative electrode mixture 33 applied to both surfaces thereof. The negative electrode mixture 33 may be formed only on one side of the negative electrode current collector 32.

負極板３１は、例えば、負極合剤３３の混合物に分散溶媒を添加し、混練して負極合剤３３のスラリーを作製し、当該スラリーを負極集電体３２の両面に塗工した後、乾燥及びプレスすることで形成することができる。   For example, the negative electrode plate 31 is prepared by adding a dispersion solvent to a mixture of the negative electrode mixture 33, kneading to prepare a slurry of the negative electrode mixture 33, coating the slurry on both surfaces of the negative electrode current collector 32, and then drying the slurry. And it can form by pressing.

負極合剤３３は、リチウムイオンを吸蔵及び放出可能な非晶質炭素を含む負極活物質と、結着剤と、導電助剤と、必要に応じて用いられる分散剤と、の混合物を用いることができる。   As the negative electrode mixture 33, a mixture of a negative electrode active material containing amorphous carbon capable of occluding and releasing lithium ions, a binder, a conductive additive, and a dispersant used as necessary is used. Can do.

ここで、本実施の形態においては、負極活物質として、非晶質炭素を用い、導電助剤として、カーボンブラックを用いる。すなわち、本実施形態のリチウムイオンキャパシタは、非晶質炭素及びカーボンブラックを含む負極合剤３３を有する。   Here, in this embodiment, amorphous carbon is used as the negative electrode active material, and carbon black is used as the conductive additive. That is, the lithium ion capacitor of this embodiment has the negative electrode mixture 33 containing amorphous carbon and carbon black.

この非晶質炭素及びカーボンブラックの含有量について以下に説明する。   The contents of the amorphous carbon and carbon black will be described below.

エネルギー密度の観点から、負極合剤３３に含まれる非晶質炭素の割合は、負極合剤３３の８０質量％以上であることが好ましく、８２質量％以上であることがより好ましく、８５質量％以上であることが更に好ましい。   From the viewpoint of energy density, the proportion of amorphous carbon contained in the negative electrode mixture 33 is preferably 80% by mass or more of the negative electrode mixture 33, more preferably 82% by mass or more, and 85% by mass. It is still more preferable that it is above.

また、出力特性と寿命特性の観点からは、負極合剤３３に含まれる非晶質炭素の割合は、負極合剤３３の９８質量％以下であることが好ましく、９７質量％以下であることがより好ましく、９５質量％以下であることが更に好ましい。   Further, from the viewpoint of output characteristics and life characteristics, the ratio of amorphous carbon contained in the negative electrode mixture 33 is preferably 98% by mass or less, and 97% by mass or less of the negative electrode mixture 33. More preferably, it is more preferably 95% by mass or less.

出力特性の観点からは、負極合剤３３に含まれるカーボンブラックの割合は、負極合剤３３の０．５質量％以上であることが好ましく、１質量％以上であることがより好ましく、２質量％以上であることが更に好ましい。   From the viewpoint of output characteristics, the proportion of carbon black contained in the negative electrode mixture 33 is preferably 0.5% by mass or more of the negative electrode mixture 33, more preferably 1% by mass or more, and 2% by mass. % Or more is more preferable.

また、出力特性と寿命特性の観点からは、負極合剤３３に含まれるカーボンブラックの割合は、負極合剤３３の１０質量％以下であることが好ましく、８質量％以下であることがより好ましく、６質量％以下であることが更に好ましい。   Further, from the viewpoint of output characteristics and life characteristics, the ratio of carbon black contained in the negative electrode mixture 33 is preferably 10% by mass or less, more preferably 8% by mass or less of the negative electrode mixture 33. More preferably, it is 6% by mass or less.

（非晶質炭素）
非晶質炭素としては、エネルギー密度の観点から易黒鉛化炭素を用いることが好ましい。易黒鉛化炭素を用いた場合は、予めドープするリチウムイオンの量が、難黒鉛化炭素を用いた場合と比べ少なくてよいためである。本明細書において、非晶質炭素は、結晶構造が乱れた非黒鉛系の炭素を意味する。非晶質炭素としては、易黒鉛化炭素と難黒鉛化炭素とが挙げられる。 (Amorphous carbon)
As amorphous carbon, graphitizable carbon is preferably used from the viewpoint of energy density. This is because when graphitizable carbon is used, the amount of lithium ions to be doped in advance may be smaller than that when non-graphitizable carbon is used. In this specification, amorphous carbon means non-graphitic carbon having a disordered crystal structure. Amorphous carbon includes graphitizable carbon and non-graphitizable carbon.

本明細書においては、易黒鉛化炭素は、Ｘ線広角回折法により得られるＣ軸方向の面間隔ｄ００２の値が０．３６ｎｍ未満である非晶質炭素と定義する。難黒鉛化炭素は、Ｘ線広角回折法により得られるＣ軸方向の面間隔ｄ００２の値が０．３６ｎｍ以上である非晶質炭素と定義する。   In the present specification, graphitizable carbon is defined as amorphous carbon having a C-axis direction interplanar spacing d002 value of less than 0.36 nm obtained by an X-ray wide angle diffraction method. Non-graphitizable carbon is defined as amorphous carbon having a surface spacing d002 in the C-axis direction obtained by an X-ray wide-angle diffraction method of 0.36 nm or more.

（カーボンブラック）
カーボンブラックは、リチウムイオンキャパシタにおいて導電助剤（導電材）として機能するものであれば特に制限されない。負極合剤の安定性の観点からはアセチレンブラックが好ましく、出力特性の観点からはケッチェンブラックが好ましい。カーボンブラックは１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。 (Carbon black)
Carbon black will not be restrict | limited especially if it functions as a conductive support agent (conductive material) in a lithium ion capacitor. Acetylene black is preferable from the viewpoint of stability of the negative electrode mixture, and Ketjen black is preferable from the viewpoint of output characteristics. Carbon black may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.

（結着剤）
結着剤は、リチウムイオンキャパシタにおいて使用可能なものであれば特に制限されない。例えば、有機高分子の分散物又は溶解物が挙げられる。有機高分子として具体的には、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリメチルメタクリレート、ポリイミド、芳香族ポリアミド、セルロース、ニトロセルロース等の樹脂系高分子；ＳＢＲ（スチレン−ブタジエンゴム）、ＮＢＲ（アクリロニトリル−ブタジエンゴム）、フッ素ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、エチレン−プロピレンゴム等のゴム状高分子；スチレン・ブタジエン・スチレンブロック共重合体又はその水素添加物、ＥＰＤＭ（エチレン・プロピレン・ジエン三元共重合体）、スチレン・エチレン・ブタジエン・エチレン共重合体、スチレン・イソプレン・スチレンブロック共重合体又はその水素添加物等の熱可塑性エラストマー状高分子；シンジオタクチック−１，２−ポリブタジエン、ポリ酢酸ビニル、エチレン・酢酸ビニル共重合体、プロピレン・α−オレフィン共重合体等の軟質樹脂状高分子；ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、ポリテトラフルオロエチレン、フッ素化ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン・エチレン共重合体、ポリテトラフルオロエチレン・フッ化ビニリデン共重合体等のフッ素系高分子；アルカリ金属イオン（特にリチウムイオン）のイオン伝導性を有する高分子組成物などが挙げられる。結着剤は１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。 (Binder)
The binder is not particularly limited as long as it can be used in a lithium ion capacitor. For example, a dispersion or dissolved material of an organic polymer can be used. Specific examples of organic polymers include resin-based polymers such as polyethylene, polypropylene, polyethylene terephthalate, polymethyl methacrylate, polyimide, aromatic polyamide, cellulose, and nitrocellulose; SBR (styrene-butadiene rubber), NBR (acrylonitrile-butadiene) Rubber), fluoropolymer, isoprene rubber, butadiene rubber, ethylene-propylene rubber, and other rubbery polymers; styrene / butadiene / styrene block copolymers or hydrogenated products thereof, EPDM (ethylene / propylene / diene terpolymers) ), Thermoplastic elastomeric polymers such as styrene / ethylene / butadiene / ethylene copolymers, styrene / isoprene / styrene block copolymers or hydrogenated products thereof; syndiotactic-1,2-polybutadiene, Soft resin-like polymers such as vinyl acetate, ethylene / vinyl acetate copolymer, propylene / α-olefin copolymer; polyvinylidene fluoride (PVdF), polytetrafluoroethylene, fluorinated polyvinylidene fluoride, polytetrafluoroethylene -Fluorine polymers such as ethylene copolymers and polytetrafluoroethylene / vinylidene fluoride copolymers; polymer compositions having alkali metal ion (especially lithium ion) ion conductivity, and the like. A binder may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.

（分散剤）
分散剤は、リチウムイオンキャパシタにおいて使用可能なものであれば特に制限されない。例えば、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、エチルセルロース、ポリビニルアルコール、酸化スターチ、リン酸化スターチ、カゼイン及びこれらの塩が挙げられる。分散剤は、１種を単独で用いても、２種以上を組み合わせて用いてもよい。 (Dispersant)
The dispersant is not particularly limited as long as it can be used in a lithium ion capacitor. Examples thereof include carboxymethylcellulose, methylcellulose, hydroxymethylcellulose, ethylcellulose, polyvinyl alcohol, oxidized starch, phosphorylated starch, casein, and salts thereof. A dispersing agent may be used individually by 1 type, or may be used in combination of 2 or more type.

（溶媒）
溶媒（分散溶媒）は、リチウムイオンキャパシタにおいて使用可能なものであれば特に制限されず、水系溶媒と有機系溶媒のいずれでもよい。水系溶媒としては、水、アルコールと水との混合溶媒等が挙げられ、有機系溶媒としては、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸メチル、アクリル酸メチル、ジエチルトリアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピルアミン、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、トルエン、アセトン、ジエチルエーテル、ジメチルアセトアミド、ヘキサメチルホスファルアミド、ジメチルスルフォキシド、ベンゼン、キシレン、キノリン、ピリジン、メチルナフタレン、ヘキサン等が挙げられる。溶媒は、１種を単独で用いても、２種以上を組み合わせて用いてもよい。 (solvent)
The solvent (dispersion solvent) is not particularly limited as long as it can be used in the lithium ion capacitor, and may be either an aqueous solvent or an organic solvent. Examples of the aqueous solvent include water, a mixed solvent of alcohol and water, and examples of the organic solvent include N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), dimethylformamide, dimethylacetamide, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, methyl acetate, and acrylic. Methyl acid, diethyltriamine, N, N-dimethylaminopropylamine, tetrahydrofuran (THF), toluene, acetone, diethyl ether, dimethylacetamide, hexamethylphosphalamide, dimethyl sulfoxide, benzene, xylene, quinoline, pyridine, methyl Naphthalene, hexane, etc. are mentioned. A solvent may be used individually by 1 type, or may be used in combination of 2 or more type.

（負極集電体）
負極集電体の材質は、リチウムイオンキャパシタにおいて使用可能なものであれば特に制限されない。具体的には、銅、銅合金、ニッケル、ニッケル合金、ステンレス鋼、ニッケルメッキ鋼等の金属材料が挙げられる。中でも、加工のし易さとコストの観点から銅が好ましい。集電体の形状は特に制限されず、リチウムイオンキャパシタの形状、大きさ等に応じて選択できる。具体的には、金属箔、金属円柱、金属コイル、金属板等が挙げられる。 (Negative electrode current collector)
The material of the negative electrode current collector is not particularly limited as long as it can be used in the lithium ion capacitor. Specifically, metal materials, such as copper, a copper alloy, nickel, a nickel alloy, stainless steel, nickel plating steel, are mentioned. Among these, copper is preferable from the viewpoint of ease of processing and cost. The shape of the current collector is not particularly limited, and can be selected according to the shape and size of the lithium ion capacitor. Specifically, metal foil, a metal cylinder, a metal coil, a metal plate, etc. are mentioned.

前述したように、負極板３１は、負極集電体３２と、その両面に塗着された負極合剤３３とを有する（図３（ｂ）参照）。負極合剤３３は、負極集電体３２の片面にのみ形成してもよい。具体的には、正極板２１と同様の構造を有している。すなわち、負極板３１は、負極集電体（銅箔）３２の両面に負極合剤３３が塗着された構造を有している。なお、本願明細書において、銅箔は、純銅箔だけでなく銅合金箔も含むものである。負極合剤３３としては、例えば、リチウムイオンを吸蔵・放出可能な非晶質炭素と、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）からなる結着剤と、アセチレンブラック等の導電助剤との混合物を用いることができる。負極板３１は、多数の貫通孔が形成された塗工部３４と、塗工部３４の長手方向に沿って形成されて貫通孔が形成されていない未塗工部３５を有している。塗工部３４には、該塗工部３４の幅に満たない幅で負極合剤３３が塗着されている。すなわち、負極合剤３３の塗布層に沿って銅箔の未塗工部３５が露出した状態で残されている。   As described above, the negative electrode plate 31 includes the negative electrode current collector 32 and the negative electrode mixture 33 applied to both surfaces thereof (see FIG. 3B). The negative electrode mixture 33 may be formed only on one side of the negative electrode current collector 32. Specifically, it has the same structure as the positive electrode plate 21. That is, the negative electrode plate 31 has a structure in which a negative electrode mixture 33 is applied to both surfaces of a negative electrode current collector (copper foil) 32. In the present specification, the copper foil includes not only a pure copper foil but also a copper alloy foil. As the negative electrode mixture 33, for example, a mixture of amorphous carbon capable of occluding and releasing lithium ions, a binder made of polyvinylidene fluoride (PVDF), and a conductive aid such as acetylene black is used. it can. The negative electrode plate 31 has a coating part 34 in which a large number of through holes are formed, and an uncoated part 35 that is formed along the longitudinal direction of the coating part 34 and has no through holes. A negative electrode mixture 33 is applied to the coating part 34 with a width less than the width of the coating part 34. That is, the uncoated part 35 of the copper foil is left exposed along the coating layer of the negative electrode mixture 33.

負極集電体の厚さは、特に制限なく、例えば、１μｍ〜１ｍｍが好ましく、３μｍ〜１００μｍがより好ましく、５μｍ〜５０μｍが更に好ましい。負極集電体の厚さが１μｍ以上であると、充分な強度が得られる傾向にあり、１ｍｍ以下であると、可撓性及び加工性に優れる傾向にある。   The thickness of the negative electrode current collector is not particularly limited, and is preferably, for example, 1 μm to 1 mm, more preferably 3 μm to 100 μm, and still more preferably 5 μm to 50 μm. When the thickness of the negative electrode current collector is 1 μm or more, sufficient strength tends to be obtained, and when it is 1 mm or less, flexibility and workability tend to be excellent.

＜金属リチウム支持部材＞
金属リチウム支持部材４１は、負極板３１の負極活物質（本例では非晶質炭素）にリチウムイオンを吸蔵（ドープ）させるためのものである。図４は、金属リチウム支持部材の一例を示す図であり、図４（ａ）は金属リチウム支持部材の斜視図であり、図４（ｂ）は金属リチウム支持部材の断面図である。図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、金属リチウム支持部材４１は、薄板状の金属リチウム４２と、２枚の銅箔（支持体）４３、４４とで構成されている。銅箔（４３、４４）は、負極板３１を構成する銅箔と同様のものを所定寸法に切断して用いることができる。銅箔（４３、４４）には、多数の貫通孔が形成されており（図示せず）、金属リチウム４２は、２枚の銅箔（４３、４４）の多数の貫通孔が形成された部分に接触するようにして２枚の銅箔（４３、４４）間に挟持されている。 <Metal lithium support member>
The metal lithium support member 41 is for occluding (doping) lithium ions in the negative electrode active material (in this example, amorphous carbon) of the negative electrode plate 31. FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a metal lithium support member, FIG. 4 (a) is a perspective view of the metal lithium support member, and FIG. 4 (b) is a cross-sectional view of the metal lithium support member. As shown in FIGS. 4A and 4B, the metal lithium support member 41 includes a thin plate-like metal lithium 42 and two copper foils (supports) 43 and 44. As the copper foils (43, 44), the same copper foil as that constituting the negative electrode plate 31 can be cut into a predetermined size and used. A large number of through holes (not shown) are formed in the copper foils (43, 44), and the metallic lithium 42 is a portion where a large number of through holes of the two copper foils (43, 44) are formed. Between the two copper foils (43, 44).

ここで、本実施の形態において、薄板状の金属リチウム４２の量は、負極活物質を１．５Ｖ（Ｌｉ／Ｌｉ＋）まで放電したときの放電容量（Ｎ）が２２０〜２６０ｍＡｈ/ｇであるようにすることが望ましい。これにより、負極電位を低くすることができ、リチウムイオンキャパシタの静電容量及び寿命特性をより向上することができる。放電容量が２２０ｍＡｈ/ｇより大きければ、負極に十分な量のリチウムイオンをドープすることができ、これにより十分な静電容量を得ることができる。また、放電容量が２６０ｍＡｈ/ｇより小さければ、充放電した際に、負極上にリチウム金属が析出することがなく、十分な静電容量を得ることができる。 Here, in the present embodiment, the amount of the sheet-like metallic lithium 42 is such that the discharge capacity (N) when the negative electrode active material is discharged to 1.5 V (Li / Li + ) is 220 to 260 mAh / g. It is desirable to do so. Thereby, a negative electrode potential can be made low and the electrostatic capacitance and lifetime characteristic of a lithium ion capacitor can be improved more. If the discharge capacity is larger than 220 mAh / g, the negative electrode can be doped with a sufficient amount of lithium ions, and thereby a sufficient capacitance can be obtained. Moreover, if the discharge capacity is smaller than 260 mAh / g, when charging / discharging, lithium metal does not deposit on the negative electrode, and a sufficient electrostatic capacity can be obtained.

＜セパレータ＞
正極板と負極板とを分離するセパレータの構成は、特に限定されるものではないが、単層又は積層構成のセパレータを用いることができる。セパレータの材質としては、紙などのセルロース系の基材、不織布や多孔質フィルム基材、ガラス繊維基材などが挙げられる。 <Separator>
Although the structure of the separator which isolate | separates a positive electrode plate and a negative electrode plate is not specifically limited, The separator of a single layer or a laminated structure can be used. Examples of the material for the separator include cellulose-based substrates such as paper, nonwoven fabrics, porous film substrates, and glass fiber substrates.

＜極板群＞
前述したように、極板群４は、正極板２１と負極板３１とが、直接接触しないように、２枚のセパレータ６、７を介して、軸芯５を中心として断面渦巻き状に捲回されて構成されている（図２参照）。正極板２１と負極板３１は、それぞれの未塗工部（未塗工部２５と３５）が逆方向にセパレータ６、７よりも外側に突出するように配置されている（図２、図３、図５参照）。なお、極板群４の捲回終端部は、捲き解けを防止するために、粘着テープを捲回終端部と極板群の外周面とに跨がって貼り付けることで固定されている。 <Plate group>
As described above, the electrode plate group 4 is wound in a cross-sectional spiral shape around the shaft core 5 via the two separators 6 and 7 so that the positive electrode plate 21 and the negative electrode plate 31 are not in direct contact with each other. (See FIG. 2). The positive electrode plate 21 and the negative electrode plate 31 are arranged such that the respective uncoated portions (uncoated portions 25 and 35) protrude outward from the separators 6 and 7 in the opposite direction (FIGS. 2 and 3). FIG. 5). In addition, the winding terminal part of the electrode plate group 4 is fixed by sticking an adhesive tape across the winding terminal part and the outer peripheral surface of the electrode plate group in order to prevent unwinding.

＜正極集電部材＞
図５は、極板群と正極集電部材及び負極集電部材との配置関係を示す斜視図である。正極集電部材２６は、例えばアルミニウム（アルミニウム合金を含む）からなり、図５の上図に示す通り、中心部分に円形の孔が形成されたリング形状を有している。図１（ｂ）に示すように、孔は、正極集電部材２６が極板群４の中心からずれないようにするために、軸芯５の上端に嵌る直径を有している。正極集電部材２６は、極板群４に含まれる正極板２１の未塗工部２５に溶接される。例えば、極板群４の正極板２１の未塗工部２５が位置する側の上方から正極集電部材２６を極板群４に向かって近付け、正極板２１の正極集電体（アルミニウム箔）２２の未塗工部２５の上に、正極集電部材２６を載せる。そして後述するレーザ溶接のために、正極集電部材２６には、極板群４と接する方向に向かって凸となり、極板群４から離れる方向に向かって開いた形状となる溶接用凹部を構成する溝が４本設けられている。これらの溝は、正極集電部材２６の仮想中心点を中心として、放射状に直線的に延びている。これらの溝は、例えばプレス加工によって形成することができる。なお、図５において正極集電部材２６に溶接された正極端子部２７ｂは、図１（ｂ）に示した容器蓋５１に溶接されるものである。なお、組立の際には、正極集電部材２６の外周縁部には、容器３と電気的に絶縁するためのゴム製等の絶縁リング部材（６２）が装着される（図６参照）。 <Positive electrode current collector>
FIG. 5 is a perspective view showing an arrangement relationship between the electrode plate group, the positive electrode current collecting member, and the negative electrode current collecting member. The positive electrode current collecting member 26 is made of, for example, aluminum (including an aluminum alloy), and has a ring shape in which a circular hole is formed in the center portion as shown in the upper diagram of FIG. As shown in FIG. 1B, the hole has a diameter that fits the upper end of the shaft core 5 so that the positive electrode current collecting member 26 does not deviate from the center of the electrode plate group 4. The positive electrode current collecting member 26 is welded to the uncoated portion 25 of the positive electrode plate 21 included in the electrode plate group 4. For example, the positive electrode current collector 26 is brought closer to the electrode plate group 4 from above the side where the uncoated portion 25 of the positive electrode plate 21 of the electrode plate group 4 is located, and the positive electrode current collector (aluminum foil) of the positive electrode plate 21. The positive electrode current collecting member 26 is placed on the uncoated portion 25 of 22. And for laser welding to be described later, the positive electrode current collecting member 26 is formed with a concave portion for welding which is convex toward the direction in contact with the electrode plate group 4 and is open toward the direction away from the electrode plate group 4. Four grooves are provided. These grooves extend radially linearly around the virtual center point of the positive electrode current collector 26. These grooves can be formed by, for example, pressing. In addition, the positive electrode terminal part 27b welded to the positive electrode current collection member 26 in FIG. 5 is welded to the container lid 51 shown in FIG.1 (b). During assembly, an insulating ring member (62) made of rubber or the like for electrically insulating the container 3 is attached to the outer peripheral edge of the positive electrode current collecting member 26 (see FIG. 6).

＜負極集電部材＞
負極集電部材３６は、例えばニッケル、又は、銅にニッケルメッキを施した金属材料のいずれかで形成されている。図５の下図に示す通り、負極集電部材３６は、中心部分に円形の窪みが形成された円盤形状を有している。窪みは、軸芯５の下端を収納するように形成されている。図５に示す通り、負極集電部材３６は、極板群４の負極板３１の負極集電体（銅箔）３２の未塗工部３５が位置する側から、極板群４に近付けられて、負極集電体（銅箔）３２の未塗工部３５上に載せられる。そして負極集電部材３６と負極集電体（銅箔）３２の未塗工部３５とはレーザ溶接される。負極集電部材３６にも、正極集電部材２６と同様に、極板群４と接する方向に向かって凸となり、極板群４から離れる方向に向かって開いた形状となる溶接用凹部を構成する溝が４本設けられている。これらの溝は、負極集電部材３６の仮想中心点を中心として放射状に直線的に延びている。 <Negative electrode current collector>
The negative electrode current collecting member 36 is made of, for example, nickel or a metal material obtained by performing nickel plating on copper. As shown in the lower diagram of FIG. 5, the negative electrode current collecting member 36 has a disk shape in which a circular depression is formed in the central portion. The depression is formed so as to accommodate the lower end of the shaft core 5. As shown in FIG. 5, the negative electrode current collecting member 36 is brought closer to the electrode plate group 4 from the side where the uncoated portion 35 of the negative electrode current collector (copper foil) 32 of the negative electrode plate 31 of the electrode plate group 4 is located. Then, it is placed on the uncoated part 35 of the negative electrode current collector (copper foil) 32. The negative electrode current collector 36 and the uncoated portion 35 of the negative electrode current collector (copper foil) 32 are laser-welded. Similarly to the positive electrode current collecting member 26, the negative electrode current collecting member 36 also has a welding recess that is convex toward the direction in contact with the electrode plate group 4 and is open toward the direction away from the electrode plate group 4. Four grooves are provided. These grooves extend linearly and radially about the virtual center point of the negative electrode current collector 36.

＜極板群と集電部材との溶接＞
極板群４の未塗工部２５及び３５と集電部材（正極集電部材２６及び負極集電部材３６）との溶接は、例えばレーザ光を用いたレーザ溶接により行うことができる。レーザ溶接装置としては、レーザ光を連続的に発生する直接集光型半導体レーザ装置（ＤＬＬ）等を用いることができる。負極集電部材３６を溶接する場合を例にして説明すると、レーザ光を連続的に発生する直接集光型半導体レーザ装置を用いて、レーザ光を負極集電部材３６の溝部に沿って負極集電部材３６の外周側から中心部に向かって連続照射して負極集電部材３６を局部的に溶融し、溶融金属により負極板３１の負極集電体（銅箔）３２の未塗工部３５と負極集電部材３６とを溶接する。なお、直接集光型半導体レーザ装置の代わりに、ファイバ導光型半導体レーザ装置を用いても同様に良好な溶接結果を得ることができる。 <Welding of electrode plate group and current collecting member>
The welding of the uncoated portions 25 and 35 of the electrode plate group 4 and the current collecting members (the positive current collecting member 26 and the negative current collecting member 36) can be performed by, for example, laser welding using laser light. As the laser welding apparatus, a direct focusing semiconductor laser apparatus (DLL) that continuously generates laser light can be used. The case where the negative electrode current collector 36 is welded will be described as an example. Using a direct-collecting semiconductor laser device that continuously generates laser light, the laser light is collected along the groove of the negative electrode current collector 36. By continuously irradiating from the outer peripheral side of the electric member 36 toward the center, the negative electrode current collecting member 36 is locally melted, and the uncoated portion 35 of the negative electrode current collector (copper foil) 32 of the negative electrode plate 31 by the molten metal. And the negative electrode current collecting member 36 are welded. A good welding result can be similarly obtained even if a fiber light guiding type semiconductor laser device is used instead of the direct focusing type semiconductor laser device.

＜極板群の容器への収納＞
図６は、リチウムイオンキャパシタ用の極板群ユニットを容器に収納し、容器蓋で密封する様子を示した断面図である。図６に示すように、集電部材を溶接した極板群４、すなわち、正極板２１と負極板３１とをセパレータ６、７を介して捲回した捲回体（極板群ユニット）の外周に、金属リチウム支持部材４１を配置した、容器３へ収納する。リチウムイオンキャパシタ用の極板群ユニット等を収納した状態で、負極集電部材３６の窪みと容器３の底部は、接合溶接により接合され、電気的に接続されている（図１参照）。 <Storing the electrode plate group in a container>
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a state in which an electrode plate group unit for a lithium ion capacitor is housed in a container and sealed with a container lid. As shown in FIG. 6, the outer periphery of the electrode plate group 4 to which the current collecting member is welded, that is, the wound body (electrode plate group unit) in which the positive electrode plate 21 and the negative electrode plate 31 are wound through the separators 6 and 7. The metal lithium support member 41 is placed in the container 3. In a state in which the electrode plate unit unit for the lithium ion capacitor is accommodated, the recess of the negative electrode current collecting member 36 and the bottom of the container 3 are joined and electrically connected by joint welding (see FIG. 1).

軸芯５の内周を利用して所定量のエポキシ樹脂を注入する。所定時間経過すると、このエポキシ樹脂は固化して、容器の内底部と負極集電部材３６を固定する。   A predetermined amount of epoxy resin is injected using the inner periphery of the shaft core 5. When a predetermined time elapses, the epoxy resin is solidified to fix the inner bottom portion of the container and the negative electrode current collecting member 36.

次に、金属リチウム支持部材４１と容器３の側面部を抵抗溶接により接合することで、容器３を介して負極集電部材３６（負極板３１）と金属リチウム支持部材４１とを電気的に接続する。このことにより、負極板３１の負極活物質（本例では非晶質炭素）にリチウムイオンを吸蔵（ドープ）させることができる。   Next, the metal lithium support member 41 and the side surface portion of the container 3 are joined by resistance welding to electrically connect the negative electrode current collector 36 (negative electrode plate 31) and the metal lithium support member 41 via the container 3. To do. Thus, lithium ions can be occluded (doped) in the negative electrode active material (in this example, amorphous carbon) of the negative electrode plate 31.

正極集電部材２６の外周縁部には、正極集電部材２６と容器３とを電気的に絶縁するための絶縁リング部材６２が取り付けられている。容器３には、開口部近傍において、絞り加工が施され、リチウムイオンキャパシタ用の極板群ユニットは容器３内で固定される（図１参照）。   An insulating ring member 62 for electrically insulating the positive electrode current collector 26 and the container 3 is attached to the outer peripheral edge of the positive electrode current collector 26. The container 3 is drawn in the vicinity of the opening, and the electrode plate group unit for the lithium ion capacitor is fixed in the container 3 (see FIG. 1).

正極集電部材２６の上方には、正極端子を構成する容器蓋５１が配置される。容器蓋５１は、正極集電部材２６の上に配置された蓋本体５２と、この蓋本体５２と組み合わされる蓋キャップ５３とから構成されている。蓋本体５２は、アルミニウムにより形成されており、蓋キャップ５３は、容器３と同様にニッケルメッキが施されたスチールにより形成されている。蓋キャップ５３は、環状の平坦部とこの平坦部の中央部から突出する凸部とを有している。容器蓋５１は、蓋キャップ５３の平坦部の外周部が蓋本体５２の縁部にカーリング加工が施されて（かしめられて）構成されている。蓋キャップ５３の凸部と蓋本体５２との間には、空隙部が形成されている。   A container lid 51 that constitutes a positive electrode terminal is disposed above the positive electrode current collecting member 26. The container lid 51 includes a lid body 52 disposed on the positive electrode current collector 26 and a lid cap 53 combined with the lid body 52. The lid main body 52 is made of aluminum, and the lid cap 53 is made of steel plated with nickel as in the case of the container 3. The lid cap 53 has an annular flat part and a convex part protruding from the center part of the flat part. The container lid 51 is configured such that the outer peripheral portion of the flat portion of the lid cap 53 is curled (curled) on the edge of the lid body 52. A gap is formed between the convex portion of the lid cap 53 and the lid body 52.

正極集電部材２６の上面には、リボン状のアルミニウム箔を積層した２本の正極端子部のうち１本の正極端子部２７ｂの一端が接合されている。正極端子部のもう１本の正極端子部２７ａは、容器蓋５１を構成する蓋キャップ５３の外底面に溶接されている。また、２本の正極端子部２７ａ、２７ｂの他端同士も接合される。これにより、蓋本体５２は、極板群４の一方の正極板２１（正極）と電気的に接続される。   One end of one positive terminal portion 27b is joined to the upper surface of the positive current collecting member 26 out of the two positive terminal portions laminated with a ribbon-like aluminum foil. Another positive terminal portion 27 a of the positive terminal portion is welded to the outer bottom surface of the lid cap 53 constituting the container lid 51. The other ends of the two positive terminal portions 27a and 27b are also joined. Thereby, the lid body 52 is electrically connected to one positive electrode plate 21 (positive electrode) of the electrode plate group 4.

上述のように、絞り加工が施された容器には、円環状の段部が形成されており、容器蓋５１は、その上に、容器蓋５１と容器３を電気的に絶縁するための絶縁部材（６２）を介して配置される。そして、開口端部は、容器蓋５１に近づくようにカーリング加工（かしめ加工）されている。その結果、カーリング加工された開口端部と段部との間に、容器蓋５１が絶縁部材（６２）を介して挟まれた状態で固定される。これにより、リチウムイオンキャパシタ１の内部は密封される。   As described above, an annular step portion is formed in the drawn container, and the container lid 51 is electrically insulated on the container lid 51 and the container 3. It arrange | positions via a member (62). The opening end portion is curled (caulked) so as to approach the container lid 51. As a result, the container lid 51 is fixed in a state where the container lid 51 is sandwiched between the opening end portion and the step portion subjected to the curling process via the insulating member (62). Thereby, the inside of the lithium ion capacitor 1 is sealed.

＜電解液の注入＞
リチウムイオンキャパシタ１の内部を密封する前に、容器３内には、リチウムイオンキャパシタ用の極板群ユニットの全体を浸潤可能な量の非水電解液（不図示）を注入する。この非水電解液は、リチウム塩を非水溶媒に溶解したものである。この非水溶媒としては、少なくとも環状カーボネート及び鎖状カーボネートを含む非水溶媒を用いることが好ましい。 <Injection of electrolyte>
Before the inside of the lithium ion capacitor 1 is sealed, a nonaqueous electrolyte solution (not shown) in an amount capable of infiltrating the whole electrode plate group unit for the lithium ion capacitor is injected into the container 3. This nonaqueous electrolytic solution is obtained by dissolving a lithium salt in a nonaqueous solvent. As this non-aqueous solvent, it is preferable to use a non-aqueous solvent containing at least a cyclic carbonate and a chain carbonate.

上記環状カーボネートとしては、以下の一般式（化１）で表される環状カーボネートが好ましい。また、上記鎖状カーボネートとしては、少なくとも一つのメチル基を有するアルキルメチルカーボネートが好ましく、以下の一般式（化２）で表される鎖状カーボネートがより好ましい。少なくとも一つのメチル基を有する鎖状カーボネートと環状カーボネートとの混合溶媒を用いることにより、リチウムイオンキャパシタの静電容量をより向上させることができる。   The cyclic carbonate is preferably a cyclic carbonate represented by the following general formula (Formula 1). Moreover, as said chain carbonate, the alkyl methyl carbonate which has at least 1 methyl group is preferable, and the chain carbonate represented with the following general formula (Formula 2) is more preferable. By using a mixed solvent of a chain carbonate having at least one methyl group and a cyclic carbonate, the capacitance of the lithium ion capacitor can be further improved.

Figure 2018032686
Figure 2018032686

上記一般式（化１）中、Ｒ１は、水素原子、フッ素原子、塩素原子、炭素数１〜３のアルキル基、又は、少なくとも１つの水素原子がフッ素原子で置換されたフッ化アルキル基を示す。 In the general formula (Chemical Formula 1), R 1 represents a hydrogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, or a fluorinated alkyl group in which at least one hydrogen atom is substituted with a fluorine atom. Show.

Figure 2018032686
Figure 2018032686

ここで、一般式（化２）中、Ｒ２は、炭素数１〜３のアルキル基、又は、少なくとも１つの水素原子がフッ素原子で置換されたフッ化アルキル基を示す。 Here, in the general formula (Chemical Formula 2), R 2 represents an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms or a fluorinated alkyl group in which at least one hydrogen atom is substituted with a fluorine atom.

一般式（化１）で表される環状カーボネートとしては、例えば、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、エチレンカーボネート（ＥＣ）等が挙げられる。また、一般式（化２）で表される鎖状カーボネートとしては、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）等が挙げられる。上記鎖状カーボネートは、少なくとも一つのメチル基を有するアルキルメチルカーボネートが好ましい。メチル基を含まないジエチルカーボネートとエチレンカーボネートの混合溶媒では、放電容量が低下する傾向がある。   Examples of the cyclic carbonate represented by the general formula (Chemical Formula 1) include propylene carbonate (PC) and ethylene carbonate (EC). Examples of the chain carbonate represented by the general formula (Chemical Formula 2) include ethyl methyl carbonate (EMC) and dimethyl carbonate (DMC). The chain carbonate is preferably an alkyl methyl carbonate having at least one methyl group. In a mixed solvent of diethyl carbonate and ethylene carbonate not containing a methyl group, the discharge capacity tends to decrease.

また、これらの溶媒には必要に応じてビニレンカーボネート（ＶＣ）等の添加剤を添加することができる。   Moreover, additives, such as vinylene carbonate (VC), can be added to these solvents as needed.

環状カーボネートと鎖状カーボネートの混合比は、体積比で、１０：９０〜７５：２５が好ましく、より好ましくは１５：８５〜５０：５０であり、特には２０：８０〜４０：６０で好適である。   The mixing ratio of the cyclic carbonate and the chain carbonate is preferably 10:90 to 75:25, more preferably 15:85 to 50:50, and particularly preferably 20:80 to 40:60 in volume ratio. is there.

非水電解液における環状カーボネートと鎖状カーボネートの混合比において、体積比で、環状カーボネートの体積比が１０：９０より小さい場合には電解液の伝導度が小さくなり、出力特性が低下するため、好ましくなく、一方、環状カーボネートの比率が２５：７５より大きい場合には電解液の粘度が大きくなり、出力特性が低下する。   In the mixing ratio of the cyclic carbonate and the chain carbonate in the non-aqueous electrolytic solution, when the volume ratio of the cyclic carbonate is smaller than 10:90, the conductivity of the electrolytic solution is reduced and the output characteristics are reduced. On the other hand, when the ratio of the cyclic carbonate is larger than 25:75, the viscosity of the electrolytic solution is increased and the output characteristics are deteriorated.

以下、本発明の好適な実施例について説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although the suitable Example of this invention is described, this invention is not limited to these Examples.

（実施例１）
＜正極板の作製＞
正極スラリーには、活性炭、結着剤、分散剤及び導電助剤を含有するキャパシタ用活物質ペースト（日立化成株式会社製、商品名：ヒタゾル ＧＡ−１２００）を用いた。正極スラリーを、図３（ｂ）に示すように塗工部に多数の貫通孔が形成された厚さ２０μｍのアルミニウム箔の両面に塗工し、乾燥後、プレスして、アルミニウム箔の両面にそれぞれ厚さ１７μｍの塗布層が形成され、且つ、塗布層に沿ってアルミニウム箔の未塗工部が露出した状態で残された正極板を得た。 Example 1
<Preparation of positive electrode plate>
As the positive electrode slurry, an active material paste for a capacitor (trade name: Hitachi GA-1200, manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) containing activated carbon, a binder, a dispersant, and a conductive additive was used. As shown in FIG. 3B, the positive electrode slurry is applied to both sides of an aluminum foil having a thickness of 20 μm in which a large number of through holes are formed in the coating portion, dried, pressed, and applied to both sides of the aluminum foil. A coating layer having a thickness of 17 μm was formed in each case, and a positive electrode plate was obtained in a state where an uncoated portion of the aluminum foil was exposed along the coating layer.

＜負極板の作製＞
負極活物質として、易黒鉛化炭素８７質量部と、結着剤として、スチレン−ブタジエン共重合体（ＳＢＲ）系エマルション（ＪＳＲ社製、商品名：ＴＲＤ２００１）３質量部と、分散剤としてカルボキシメチルセルロースのナトリウム塩（ダイセルファインケム社製、商品名：ＣＭＣ＃２２００）３質量部と、カーボンブラックとしてアセチレンブラック（電気化学工業社製、商品名：デンカブラック ＨＳ−１００）７質量部とを混合し、そこに分散溶媒としてＮ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）を添加し、混練して負極スラリーを得た。得られた負極スラリーを、図３（ｂ）に示すように塗工部に多数の貫通孔が形成された厚さ１５μｍの銅箔の両面に塗工し、乾燥後、プレスして、銅箔の両面にそれぞれ厚さ１２μｍの塗布層が形成され、且つ、塗布層に沿って銅箔の未塗工部が露出した状態で残された負極板を得た。 <Preparation of negative electrode plate>
As a negative electrode active material, 87 parts by mass of graphitizable carbon, as a binder, 3 parts by mass of a styrene-butadiene copolymer (SBR) emulsion (manufactured by JSR, trade name: TRD2001), and carboxymethyl cellulose as a dispersant. 3 parts by weight of a sodium salt of Daicel Finechem (trade name: CMC # 2200) and 7 parts by weight of acetylene black (trade name: Denka Black HS-100, manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd.) as carbon black, N-methylpyrrolidone (NMP) was added thereto as a dispersion solvent and kneaded to obtain a negative electrode slurry. The obtained negative electrode slurry was applied to both sides of a 15 μm thick copper foil having a large number of through-holes formed in the coating portion as shown in FIG. A coating layer having a thickness of 12 μm was formed on each of the two surfaces, and a negative electrode plate was obtained in a state where an uncoated portion of the copper foil was exposed along the coating layer.

＜金属リチウム支持部材の作製＞
板状の金属リチウムと、金属リチウムよりも若干大きな寸法で、多数の貫通孔が形成された銅箔と、金属リチウムよりも若干大きな寸法で、多数の貫通孔が形成されたニッケルメッキされた銅箔と、を準備した。上記金属リチウムを上記２枚の銅箔の多数の貫通孔が形成された部分に接触するように、２枚の銅箔間に挟み込み、金属リチウム支持部材を得た。 <Preparation of metallic lithium support member>
Plate-like metal lithium, copper foil with a slightly larger dimension than metal lithium and a large number of through holes, and nickel-plated copper with a dimension slightly larger than metal lithium and a large number of through holes A foil was prepared. The metallic lithium was sandwiched between the two copper foils so as to contact the portion of the two copper foils where a large number of through holes were formed, to obtain a metallic lithium supporting member.

＜極板群の捲回体の作製＞
軸芯を捲回中心として、正極板及び負極板を、２枚のセパレータを介して、正極板と負極板とが直接接触しないように捲回することで、極板群の捲回体を得た。この時、捲回体の直径が３８ｍｍになるように、正極板、負極板及びセパレータは所定寸法で切断し、極板群の外周に捲回されたセパレータの長手方向に沿って、巻き解け防止の粘着テープを貼り付けた。 <Preparation of wound body of electrode plate group>
By winding the positive electrode plate and the negative electrode plate through the two separators so that the positive electrode plate and the negative electrode plate are not in direct contact with each other with the shaft core as the winding center, a wound body of the electrode plate group is obtained. It was. At this time, the positive electrode plate, the negative electrode plate and the separator are cut to a predetermined size so that the wound body has a diameter of 38 mm, and unwinding is prevented along the longitudinal direction of the separator wound around the outer periphery of the electrode plate group. Adhesive tape was affixed.

＜リチウムイオンキャパシタの組立＞
軸芯の両端部にそれぞれ正極集電部材と負極集電部材とをはめ合わせ、レーザ溶接により、正極板の未塗工部と正極集電部材、及び、負極板の未塗工部と負極集電部材をそれぞれ溶接した。この極板群の外周に金属リチウム支持部材を巻きつけた後、それを容器内に挿入し、容器の内底部と負極集電部材とを抵抗溶接により接合した。さらに、軸芯の内周に所定量のエポキシ樹脂を注入し、固化するまで所定の時間待った後、金属リチウム支持部材と容器の側面部とを抵抗溶接により接合した。次に、あらかじめ正極集電部材に溶接した正極端子部と、容器を封口するための容器蓋とを接合した。 <Assembly of lithium ion capacitor>
The positive electrode current collecting member and the negative electrode current collector member are fitted to the both ends of the shaft core, respectively, and the uncoated portion of the positive electrode plate and the positive electrode current collector member and the uncoated portion of the negative electrode plate and the negative electrode current collector are bonded by laser welding. Each electric member was welded. A metal lithium supporting member was wound around the outer periphery of the electrode plate group, and then inserted into the container, and the inner bottom portion of the container and the negative electrode current collecting member were joined by resistance welding. Further, a predetermined amount of epoxy resin was injected into the inner periphery of the shaft core, and after waiting for a predetermined time until solidified, the metallic lithium support member and the side surface portion of the container were joined by resistance welding. Next, the positive electrode terminal part welded beforehand to the positive electrode current collection member and the container lid for sealing a container were joined.

＜電解液の注入＞
軸芯の内周を利用して非水電解液を所定量容器内に注入する。非水電解液として、エチレンカーボネート（ＥＣ）を１０体積％と、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）を５０体積％とエチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）４０体積％とを混合した溶媒に、電解質として６フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ６）を１．０モル濃度で溶解した溶液を注液した。 <Injection of electrolyte>
A predetermined amount of non-aqueous electrolyte is injected into the container using the inner periphery of the shaft core. As a non-aqueous electrolyte, hexafluorophosphoric acid as an electrolyte in a solvent in which 10% by volume of ethylene carbonate (EC), 50% by volume of dimethyl carbonate (DMC) and 40% by volume of ethyl methyl carbonate (EMC) are mixed. A solution in which lithium (LiPF 6 ) was dissolved at a 1.0 molar concentration was poured.

＜容器の封口＞
容器にガスケットをはめた後、正極端子部を折りたたむようにして容器蓋で容器に蓋をし、密封することで、リチウムイオンキャパシタを作製した。 <Sealing container>
After the gasket was fitted to the container, the container was covered with a container lid so that the positive electrode terminal portion was folded, and sealed to produce a lithium ion capacitor.

＜負極活物質へのリチウムの吸蔵（予備充電）＞
所定温度に管理された貯蔵室において、リチウムイオンキャパシタを所定時間放置することで、リチウムイオンが負極活物質へ吸蔵され、負極が充電状態になったリチウムイオンキャパシタを得た。 <Occlusion of lithium in negative electrode active material (preliminary charge)>
In a storage room controlled at a predetermined temperature, the lithium ion capacitor was allowed to stand for a predetermined time, thereby obtaining a lithium ion capacitor in which lithium ions were occluded in the negative electrode active material and the negative electrode was charged.

[負極放電容量の評価]
負極の放電容量の評価を、予備充電が完了したリチウムイオンキャパシタを解体して実施した。負極電極を切り出し、金属リチウムを対極とする単極セルを作製した。充放電装置（東洋システム社製、商品名：ＴＯＳＣＡＴ−３０００）を用いて、電流値を０．２Ｃとし、ＣＣ放電で１．５Ｖまで放電した際の容量を求め、これを活物質重量で除した値を負極放電容量とした。活物質重量は次の方法で求めた。放電した後の単極セルを解体し、ＤＭＣで洗浄した後、乾燥した。乾燥後に電極の重量を測定した。乾燥した電極は集電箔から合剤層を水で剥ぎ落とした。集電箔の重量を測定した。電極の重量と集電箔の重量との差から合剤層の重量を求めた。合剤層の重量と活物質比（０．８７）の積を活物質重量とした。 [Evaluation of negative electrode discharge capacity]
Evaluation of the discharge capacity of the negative electrode was performed by disassembling a lithium ion capacitor that had been precharged. A negative electrode was cut out to produce a monopolar cell having metallic lithium as a counter electrode. Using a charging / discharging device (product name: TOSCAT-3000, manufactured by Toyo System Co., Ltd.), the current value was set to 0.2 C, and the capacity when discharged to 1.5 V by CC discharge was obtained, and this was divided by the active material weight. The value obtained was defined as the negative electrode discharge capacity. The weight of the active material was determined by the following method. The discharged monopolar cell was disassembled, washed with DMC, and dried. The electrode was weighed after drying. In the dried electrode, the mixture layer was peeled off from the current collector foil with water. The weight of the current collector foil was measured. The weight of the mixture layer was determined from the difference between the weight of the electrode and the weight of the current collector foil. The product of the weight of the mixture layer and the active material ratio (0.87) was defined as the active material weight.

［静電容量及び直流内部抵抗の評価］
予備充電が完了したリチウムイオンキャパシタについて、１０Ａの定電流でリチウムイオンキャパシタのセル電圧が３．８Ｖになるまで充電した後、３．８Ｖの定電圧を印加して、定電流−定電圧による充電を３０分間行った。次いで、１０Ａの定電流でセル電圧が２．２Ｖになるまで放電した。この放電におけるセルの静電容量と直流内部抵抗（ＤＣＲ）を測定した。測定には充放電装置（東洋システム社製、商品名：ＴＯＳＣＡＴ−３２００）を用いた。 [Evaluation of capacitance and DC internal resistance]
For a lithium ion capacitor that has been precharged, charge at a constant current of 10 A until the cell voltage of the lithium ion capacitor reaches 3.8 V, and then apply a constant voltage of 3.8 V to charge by constant current-constant voltage. For 30 minutes. Next, the battery was discharged at a constant current of 10 A until the cell voltage reached 2.2V. The cell capacitance and direct current internal resistance (DCR) in this discharge were measured. For the measurement, a charge / discharge device (trade name: TOSCAT-3200, manufactured by Toyo System Co., Ltd.) was used.

静電容量は、算出開始及び終了時点の電圧と時間から求めた。具体的には、放電電流と放電時間との積算を、放電開始１０秒後の電圧と放電開始３１０秒後の電圧との差分で除することにより求めた。また、直流内部抵抗は、放電開始１秒後及び２秒後の電圧より近似直線を求め、この近似直線の外挿により放電開始時の電圧降下分を求め、この電圧降下分と放電電流との除算により求めた。直流内部抵抗が低いほど、リチウムイオンキャパシタは出力特性に優れていることとなる。エネルギー密度は下記式（Ａ）により算出した。
エネルギー密度（Ｗｈ／ｋｇ）＝（静電容量／２×（３．８×３．８-２．２×２．２））／重量 ・・・（Ａ）
重量は天秤(島津製作所製、商品名：ＥＢ-１２ＫＨ)で測定した。評価結果を表１に示す。 The capacitance was determined from the voltage and time at the start and end of calculation. Specifically, the sum of the discharge current and the discharge time was obtained by dividing by the difference between the voltage 10 seconds after the start of discharge and the voltage 310 seconds after the start of discharge. Further, the DC internal resistance is obtained by calculating an approximate line from the voltages 1 second and 2 seconds after the start of discharge, and the voltage drop at the start of discharge is obtained by extrapolation of this approximate line, and the voltage drop and the discharge current are calculated. Obtained by division. The lower the DC internal resistance, the better the output characteristics of the lithium ion capacitor. The energy density was calculated by the following formula (A).
Energy density (Wh / kg) = (capacitance / 2 × (3.8 × 3.8−2.2 × 2.2)) / weight (A)
The weight was measured with a balance (manufactured by Shimadzu Corporation, trade name: EB-12KH). The evaluation results are shown in Table 1.

（実施例２〜８及び比較例１〜３）
また、負極の組成及び負極の充電率を表１に示すように変えて、実施例１と同様にリチウムイオンキャパシタを作製し、実施例１の場合と同様に評価を行った。評価結果を表１に示す。 (Examples 2-8 and Comparative Examples 1-3)
Further, the composition of the negative electrode and the charging rate of the negative electrode were changed as shown in Table 1, and lithium ion capacitors were produced in the same manner as in Example 1, and evaluation was performed in the same manner as in Example 1. The evaluation results are shown in Table 1.

Figure 2018032686
Figure 2018032686

表１に示した結果から、実施例１〜６のリチウムイオンキャパシタは、比較例１〜５のリチウムイオンキャパシタと比較して、セル特性、具体的には、直流抵抗（出力特性）、エネルギー密度の両方がバランス良く優れていることが確認された。   From the results shown in Table 1, the lithium ion capacitors of Examples 1 to 6 are compared with the lithium ion capacitors of Comparative Examples 1 to 5 in terms of cell characteristics, specifically DC resistance (output characteristics), energy density. Both were confirmed to be excellent in a well-balanced manner.

また、活物質が易黒鉛化炭素であり、Ｎ／Ｐが７〜１４でありかつ負極放電容量が２２０〜２６０ｍＡｈ/ｇの実施例１〜６のリチウムイオンキャパシタは、比較例１〜５のリチウムイオンキャパシタに比べて、エネルギー密度が改善されていることが確認された。   The lithium ion capacitors of Examples 1 to 6 in which the active material is graphitizable carbon, N / P is 7 to 14 and the negative electrode discharge capacity is 220 to 260 mAh / g are the same as those of Comparative Examples 1 to 5. It was confirmed that the energy density was improved compared to the ion capacitor.

比較例１のリチウムイオンキャパシタにおいて、エネルギー密度及び出力特性が劣る理由は、負極の静電容量が減少し、それにより電位が上昇することで、正極での電位も上昇することが大きな要因と推測される。また、比較例３でエネルギー密度が劣る理由は難黒鉛化炭素ではリチウム量が不足するため、負極の静電容量が減少し、それにより電位が上昇することで、正極での電位も上昇することが大きな要因と推測される。   In the lithium ion capacitor of Comparative Example 1, the reason why the energy density and the output characteristics are inferior is presumed to be that the electrostatic potential of the negative electrode is reduced and the potential is thereby increased, so that the potential at the positive electrode is also increased. Is done. Further, the reason why the energy density is inferior in Comparative Example 3 is that the amount of lithium in the non-graphitizable carbon is insufficient, so that the electrostatic capacity of the negative electrode is decreased, thereby increasing the potential, and the potential at the positive electrode is also increased. Is estimated to be a major factor.

１ リチウムイオンキャパシタ
３ 容器
４ 極板群
５ 軸芯
６ セパレータ
７ セパレータ
２１ 正極板
２２ 正極集電体
２３ 正極合剤
２４ 塗工部
２５ 未塗工部
２６ 正極集電部材
２７ａ 正極端子部
２７ｂ 正極端子部
３１ 負極板
３２ 負極集電体
３３ 負極合剤
３４ 塗工部
３５ 未塗工部
３６ 負極集電部材
４１ 金属リチウム支持部材
４２ 金属リチウム
４３ 銅箔（支持体）
４４ 銅箔（支持体）
４５ 樹脂材
５１ 容器蓋
５２ 蓋本体
５３ 蓋キャップ
６２ 絶縁リング部材 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Lithium ion capacitor 3 Container 4 Electrode plate group 5 Shaft core 6 Separator 7 Separator 21 Positive electrode plate 22 Positive electrode collector 23 Positive electrode mixture 24 Coating part 25 Uncoated part 26 Positive electrode current collection member 27a Positive electrode terminal part 27b Positive electrode terminal Part 31 negative electrode plate 32 negative electrode current collector 33 negative electrode mixture 34 coated part 35 uncoated part 36 negative electrode current collecting member 41 metal lithium support member 42 metal lithium 43 copper foil (support)
44 Copper foil (support)
45 Resin material 51 Container lid 52 Lid body 53 Lid cap 62 Insulating ring member

Claims (2)

正極及び負極を備え、
前記負極が含有する負極活物質が易黒鉛化炭素であり、
前記負極にドープされるリチウムイオンの量は、前記負極を１．５Ｖ（ｖｓ．Ｌｉ／Ｌｉ＋）まで放電したときの前記負極の放電容量（Ｎ）が２２０ｍＡｈ/ｇ〜２６０ｍＡｈ/ｇとなる量であり、
前記負極の放電容量（Ｎ）と、前記正極を３．８Ｖから２．２Ｖまで放電したときの前記正極の放電容量（Ｐ）の比が、７．０〜１４．０である、リチウムイオンキャパシタ。 A positive electrode and a negative electrode;
The negative electrode active material contained in the negative electrode is graphitizable carbon,
The amount of lithium ions doped into the negative electrode is such that when the negative electrode is discharged to 1.5 V (vs. Li / Li + ), the discharge capacity (N) of the negative electrode is 220 mAh / g to 260 mAh / g. And
A lithium ion capacitor in which a ratio of a discharge capacity (N) of the negative electrode to a discharge capacity (P) of the positive electrode when the positive electrode is discharged from 3.8 V to 2.2 V is 7.0 to 14.0 . （ａ）正極、負極活物質が易黒鉛化炭素である負極、及び金属リチウムを備える構造体を準備する工程、
（ｂ）前記金属リチウムから前記負極に、前記金属リチウムからリチウムイオンをドープする工程、
を有し、
前記（ｂ）工程で負極にドープされるリチウムイオンの量は、前記負極を１．５Ｖ（ｖｓ．Ｌｉ／Ｌｉ＋）まで放電したときの前記負極の放電容量（Ｎ）が２２０ｍＡｈ/ｇ〜２６０ｍＡｈ/ｇとなる量であり、
前記負極の放電容量（Ｎ）と、前記正極を３．８Ｖから２．２Ｖまで放電したときの前記正極の放電容量（Ｐ）の比が、７．０〜１４．０である、リチウムイオンキャパシタの製造方法。 (A) preparing a structure comprising a positive electrode, a negative electrode whose negative electrode active material is graphitizable carbon, and metallic lithium;
(B) doping lithium ions from the metal lithium to the negative electrode from the metal lithium;
Have
The amount of lithium ions doped into the negative electrode in the step (b) is such that when the negative electrode is discharged to 1.5 V (vs. Li / Li + ), the discharge capacity (N) of the negative electrode is 220 mAh / g to 260 mAh. / g
A lithium ion capacitor in which a ratio of a discharge capacity (N) of the negative electrode to a discharge capacity (P) of the positive electrode when the positive electrode is discharged from 3.8 V to 2.2 V is 7.0 to 14.0 Manufacturing method.
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