JPS61203628A - 電気二重層コンデンサ - Google Patents
電気二重層コンデンサInfo
- Publication number
- JPS61203628A JPS61203628A JP60045437A JP4543785A JPS61203628A JP S61203628 A JPS61203628 A JP S61203628A JP 60045437 A JP60045437 A JP 60045437A JP 4543785 A JP4543785 A JP 4543785A JP S61203628 A JPS61203628 A JP S61203628A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electric double
- layer capacitor
- double layer
- solvent
- electrolyte
- 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.)
- Pending
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Classifications
-
- 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)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明はエネルギー・ストレージ用素子として用いられ
る電気二重層コンデンサに関するものである。
る電気二重層コンデンサに関するものである。
従来の技術
近年、電気二重層コンデンサは半導体メモリーの急速な
需要の伸びに伴い、瞬時停電時のメモリーのパック拳ア
ップ用素子として注目されている。
需要の伸びに伴い、瞬時停電時のメモリーのパック拳ア
ップ用素子として注目されている。
以下図面を参照しながら、前述したような従来の電気二
重層コンデンサについて説明する。
重層コンデンサについて説明する。
第２図は、一般的電気二重層コンデンサの概略を示すも
のである。第２図において、１は炭素繊維や活性炭繊維
からなる分極性電極、２は導電電極である。３は両分極
性電極間の絶縁を保ち、かつ電解液の保持の役目も兼ね
たセパレータである。
のである。第２図において、１は炭素繊維や活性炭繊維
からなる分極性電極、２は導電電極である。３は両分極
性電極間の絶縁を保ち、かつ電解液の保持の役目も兼ね
たセパレータである。
この分極性電極１と導電電極２とからなる電極間に、プ
ロピレンカーボネート、γ−ブチロラクトン、１．３−
ジオキソランの有機溶媒にテトラブチルアンモニウム塩
を溶解させた電解液を含浸させ、セパレータ３を介在さ
せて巻回又は積層している。
ロピレンカーボネート、γ−ブチロラクトン、１．３−
ジオキソランの有機溶媒にテトラブチルアンモニウム塩
を溶解させた電解液を含浸させ、セパレータ３を介在さ
せて巻回又は積層している。
以上のように構成された電気二重層コンデンサについて
、以下その原理について説明する。
、以下その原理について説明する。
一般に、電極系を構成している電極と溶液の界面をミク
ロ的にみると、異なった性質をもった層が形成されてい
るといわれている。相異なる二相が接触すると、界面に
正負の電荷が極めて短い距離を隔てて相対して分布する
。この界面近傍の電荷の分布した層を電気二重層と呼ん
でいる。電気二重層コンデンサは、この電気二重層に電
圧を加え、電荷を蓄積させる構成にしたものである。
ロ的にみると、異なった性質をもった層が形成されてい
るといわれている。相異なる二相が接触すると、界面に
正負の電荷が極めて短い距離を隔てて相対して分布する
。この界面近傍の電荷の分布した層を電気二重層と呼ん
でいる。電気二重層コンデンサは、この電気二重層に電
圧を加え、電荷を蓄積させる構成にしたものである。
発明が解決しようとする問題点
ここで従来の電気二重層コンデンサに用いられる有機系
電解液は、水溶液系電解液に比べ電導度が低いため、素
子の内部インピーダンスや直流抵抗が犬きくなるという
欠点を有していた。これらの特性は電気二重層コンデン
サの短時間充電あるいは放電時のＩＲドロップというエ
ネルギー損失の大小を左右する因子となる。しかし、有
機系電解液を用いることにより、電気二重層コンデンサ
の耐電圧を大きく設計できる利点があるため、素子の小
形化には有機系電解液を使用することは不可欠である。
電解液は、水溶液系電解液に比べ電導度が低いため、素
子の内部インピーダンスや直流抵抗が犬きくなるという
欠点を有していた。これらの特性は電気二重層コンデン
サの短時間充電あるいは放電時のＩＲドロップというエ
ネルギー損失の大小を左右する因子となる。しかし、有
機系電解液を用いることにより、電気二重層コンデンサ
の耐電圧を大きく設計できる利点があるため、素子の小
形化には有機系電解液を使用することは不可欠である。
本発明は上記欠点に鑑み、耐電圧を損なうことなく電導
度を上げ、内部インピーダンス、直流抵抗を低減した電
気二重層コンデンサを提供するものである。
度を上げ、内部インピーダンス、直流抵抗を低減した電
気二重層コンデンサを提供するものである。
問題点を解決するための手段
この目的を達成するために、本発明の電気二重層コンデ
ンサ用電解液は、溶質としてテトラブチルアンモニウム
の四弗化ホウ酸塩をプロピレンカーボネート、γ−ブチ
ロラクトン、１，３−ジオキソランなどの有機溶剤に溶
解し、更に前記溶剤１ｏＯに対して２０以上の比率でテ
トラヒドロフランを加えてなる電解液を含浸したもので
ある。
ンサ用電解液は、溶質としてテトラブチルアンモニウム
の四弗化ホウ酸塩をプロピレンカーボネート、γ−ブチ
ロラクトン、１，３−ジオキソランなどの有機溶剤に溶
解し、更に前記溶剤１ｏＯに対して２０以上の比率でテ
トラヒドロフランを加えてなる電解液を含浸したもので
ある。
作 用
電解質を単一溶剤に溶解させた場合、電解質はそれを構
成するアニオンとカチオンに電解する。
成するアニオンとカチオンに電解する。
イオン半径の小さなイオンはそれ自身の空間電荷密度が
高いため、その静電的な作用により、溶剤分子をイオン
のまわりに配位して見かけ上イオンのかさが大きくなる
。一方、溶液の電導度はイオンの拡散係数に比例するた
め、巨大イオンはどその電導度は小さくなる傾向にある
。従って溶媒和したイオンは本来の拡散係数よりも小さ
く、なるため、電導度の低下は免れない。しかし、この
溶液中にテトラヒドロフランを副溶媒として加えること
によシ、単−溶剤間に働く凝集力を阻害し、イオンの溶
媒和を小さくする。このようにして、テトラブチルアン
モニウムの四弗化ホウ酸塩をプロピレンカーボネート、
γ−ブチロラクトン、１゜３−ジオキソランなどの有機
溶剤に溶解し、更にテトラヒドロフランを副溶剤として
加えることにより、イオンの溶媒和を押えた高電導度の
電解液を得ることができる。
高いため、その静電的な作用により、溶剤分子をイオン
のまわりに配位して見かけ上イオンのかさが大きくなる
。一方、溶液の電導度はイオンの拡散係数に比例するた
め、巨大イオンはどその電導度は小さくなる傾向にある
。従って溶媒和したイオンは本来の拡散係数よりも小さ
く、なるため、電導度の低下は免れない。しかし、この
溶液中にテトラヒドロフランを副溶媒として加えること
によシ、単−溶剤間に働く凝集力を阻害し、イオンの溶
媒和を小さくする。このようにして、テトラブチルアン
モニウムの四弗化ホウ酸塩をプロピレンカーボネート、
γ−ブチロラクトン、１゜３−ジオキソランなどの有機
溶剤に溶解し、更にテトラヒドロフランを副溶剤として
加えることにより、イオンの溶媒和を押えた高電導度の
電解液を得ることができる。
実施例
以下本発明の一実施例について説明する。
第１図は本発明の実施例における電気二重層コンデンサ
の構成を示すものである。第１図において１〜３は第２
図と同一部分である。４は高クロム鋼陽極蓋、５はステ
ンレスの陰極ケース、６は封口及び絶縁用ポリプロピレ
ンシール材である。更に電解液組成は以下のようである
。
の構成を示すものである。第１図において１〜３は第２
図と同一部分である。４は高クロム鋼陽極蓋、５はステ
ンレスの陰極ケース、６は封口及び絶縁用ポリプロピレ
ンシール材である。更に電解液組成は以下のようである
。
電解液ｌ 溶質・・・・・・四弗化ホウ酸テトラブチル
アンモニウム塩 （（ｎ−０４Ｈ９）４ＮＢＦ４） 溶剤・・・−・・プロピレンカーボネート／テトラヒド
ロフラン（重量 比１００／ ２０ ） 濃度・・・・・・０．６５Ｍ 電解液■ 溶質・・・・・・四弗化ホウ酸テトラフ゛チ
ルアンモニウム塩 （（ｎ−０４Ｈ９）４ＮＢＦ４） 溶剤・・・・・・プロピレンカーボネート濃度・・・・
・・０．６５Ｍ 第１図のように構成された電気二重層コンデンサに電解
液１．Ｉｔをそれぞれ含浸してコンデンサを作り、つい
で各コンデンサのインピーダンス特性と直流抵抗を測定
した。結果を表１に示す。
アンモニウム塩 （（ｎ−０４Ｈ９）４ＮＢＦ４） 溶剤・・・−・・プロピレンカーボネート／テトラヒド
ロフラン（重量 比１００／ ２０ ） 濃度・・・・・・０．６５Ｍ 電解液■ 溶質・・・・・・四弗化ホウ酸テトラフ゛チ
ルアンモニウム塩 （（ｎ−０４Ｈ９）４ＮＢＦ４） 溶剤・・・・・・プロピレンカーボネート濃度・・・・
・・０．６５Ｍ 第１図のように構成された電気二重層コンデンサに電解
液１．Ｉｔをそれぞれ含浸してコンデンサを作り、つい
で各コンデンサのインピーダンス特性と直流抵抗を測定
した。結果を表１に示す。
表１の結果の示す通り、テトラヒドロフランを添加した
電解液Ｉは未添加の電解液■に比べ、電導度が高く、イ
ンピーダンス値、直流抵抗値において優れた特性を示し
ている。
電解液Ｉは未添加の電解液■に比べ、電導度が高く、イ
ンピーダンス値、直流抵抗値において優れた特性を示し
ている。
以上のように本実施例によれば、有機系電解液に副溶剤
としてテトラヒドロフランを加えることにより、電解液
の電導度を上げ、その結果内部インピーダンス及び直流
抵抗の各特性の向上を図ることができる。
としてテトラヒドロフランを加えることにより、電解液
の電導度を上げ、その結果内部インピーダンス及び直流
抵抗の各特性の向上を図ることができる。
なお、実施例において溶剤はプロピレンカーボネートと
したが、これはγ−ブチロラクトン、１゜３−ジオキソ
ランあるいはそれらの混合溶剤としてよいことはいうま
でもない。
したが、これはγ−ブチロラクトン、１゜３−ジオキソ
ランあるいはそれらの混合溶剤としてよいことはいうま
でもない。
発明の効果
以上のように本発明は、電気二重層コンデンサの電解液
としてテトラブチルアンモニウムの四弗化ホウ酸塩をプ
ロピレンカーボネート、Ｔ−ブチロラクトン、１．３−
ジオキソランなどの有機溶剤に溶解し、更に前記溶剤ｉ
ｏｏに対して２０以上の比率でテトラヒドロフランを加
えることにより、電気二重層コンデンサの内部インピー
ダンス及び直流抵抗特性を改善し、短時間で充電可能で
、放電時のエネルギー損失の少ない電気二重層コンデン
サを提供することができ、その実用効果は犬なるものが
ある。
としてテトラブチルアンモニウムの四弗化ホウ酸塩をプ
ロピレンカーボネート、Ｔ−ブチロラクトン、１．３−
ジオキソランなどの有機溶剤に溶解し、更に前記溶剤ｉ
ｏｏに対して２０以上の比率でテトラヒドロフランを加
えることにより、電気二重層コンデンサの内部インピー
ダンス及び直流抵抗特性を改善し、短時間で充電可能で
、放電時のエネルギー損失の少ない電気二重層コンデン
サを提供することができ、その実用効果は犬なるものが
ある。
第１図は本発明の実施例における電気二重層コンデンサ
の断面図、第２図は一般的な電気二重層コンデンサの概
略図である。 １・・・・・・分極性電極、２・・・・・・導電電極。
の断面図、第２図は一般的な電気二重層コンデンサの概
略図である。 １・・・・・・分極性電極、２・・・・・・導電電極。
Claims (1)
- 炭素繊維や活性炭繊維などよりなる分極性電極の片面に
導電電極を構成し、かつ前記分極性電極の他方の面側に
対向電極を配置して素子とし、この素子に、テトラブチ
ルアンモニウムの四弗化ホウ酸塩をプロピレンカーボネ
ート、γ−ブチロラクトン、１，３−ジオキソランなど
の有機溶剤に溶解し、更に前記溶剤１００に対して２０
以上の比率でテトラヒドロフランを加えてなる電解液を
含浸して構成したことを特徴とする電気二重層コンデン
サ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60045437A JPS61203628A (ja) | 1985-03-07 | 1985-03-07 | 電気二重層コンデンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60045437A JPS61203628A (ja) | 1985-03-07 | 1985-03-07 | 電気二重層コンデンサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61203628A true JPS61203628A (ja) | 1986-09-09 |
Family
ID=12719291
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60045437A Pending JPS61203628A (ja) | 1985-03-07 | 1985-03-07 | 電気二重層コンデンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61203628A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0684698A (ja) * | 1991-08-08 | 1994-03-25 | Elna Co Ltd | 電気二重層コンデンサ |
| US6541152B1 (en) | 1998-05-21 | 2003-04-01 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Cylindrical battery and method and device for manufacturing thereof |
-
1985
- 1985-03-07 JP JP60045437A patent/JPS61203628A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0684698A (ja) * | 1991-08-08 | 1994-03-25 | Elna Co Ltd | 電気二重層コンデンサ |
| US6541152B1 (en) | 1998-05-21 | 2003-04-01 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Cylindrical battery and method and device for manufacturing thereof |
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