JPS6290917A - 高特性電気二重層コンデンサ - Google Patents
高特性電気二重層コンデンサInfo
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- JPS6290917A JPS6290917A JP60193043A JP19304385A JPS6290917A JP S6290917 A JPS6290917 A JP S6290917A JP 60193043 A JP60193043 A JP 60193043A JP 19304385 A JP19304385 A JP 19304385A JP S6290917 A JPS6290917 A JP S6290917A
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- electric double
- layer capacitor
- double layer
- high performance
- perfluorosulfonate
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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
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- 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］
本発明は高特性電気二重層コンデンサに関するものであ
る。
る。
［従来の技術］
従来、゛心気二重層コンデンサ用の電解液の溶質として
は、過塩素酸塩、ホウフッ化塩、六フン化リン酸塩、ト
リフルオロメタンスルホン耐塩などが知られている。（
特開昭４９−６８２４号、同５０−４４４８３ 、同５
９−２３２４０９７号各公報参照） しかし−これら公知の溶質を使用する場合には得られる
コンデンサは耐電圧容量値などの点で未だ満足できるも
のでなく、本発明者らはこれら電気的特性の優れた電解
液の溶質としてパーフルオロスルホン酸塩ＲｆＳＯ３Ｍ
（Ｒｆは ２〜４のパーフルオロアルキル基（、Ｘはア
ルカリ金属アンモニウム、テトラアルキルアンモニウム
）、トリフルオロメタンスルホン〜のアルカリ金属、ア
ンモニウム塩を提案してきた。
は、過塩素酸塩、ホウフッ化塩、六フン化リン酸塩、ト
リフルオロメタンスルホン耐塩などが知られている。（
特開昭４９−６８２４号、同５０−４４４８３ 、同５
９−２３２４０９７号各公報参照） しかし−これら公知の溶質を使用する場合には得られる
コンデンサは耐電圧容量値などの点で未だ満足できるも
のでなく、本発明者らはこれら電気的特性の優れた電解
液の溶質としてパーフルオロスルホン酸塩ＲｆＳＯ３Ｍ
（Ｒｆは ２〜４のパーフルオロアルキル基（、Ｘはア
ルカリ金属アンモニウム、テトラアルキルアンモニウム
）、トリフルオロメタンスルホン〜のアルカリ金属、ア
ンモニウム塩を提案してきた。
一方、電気二重層コンデンサの構成材料である集゛屯体
、ケース材質などには、電圧印加時に酸化皮膜を形成し
、不働態化するものが望まれる。酸化皮膜が不安定で腐
食速度が大きい場合、集電体、ケース材質は溶解し、短
絡を起こすため耐電圧を下げる耐久性が小さい原因とな
るためである。
、ケース材質などには、電圧印加時に酸化皮膜を形成し
、不働態化するものが望まれる。酸化皮膜が不安定で腐
食速度が大きい場合、集電体、ケース材質は溶解し、短
絡を起こすため耐電圧を下げる耐久性が小さい原因とな
るためである。
このような観点からこれまでの溶質を用いた電気二重層
コンデンサは、十分満足できるものではなかった。
コンデンサは、十分満足できるものではなかった。
［発明の解決しようとする問題点］
本発明は、従来技術における上記問題点を解消しようと
するものであり、高特性及び高耐久性を有する電気二重
層コンデンサの提供を目的とするものである。
するものであり、高特性及び高耐久性を有する電気二重
層コンデンサの提供を目的とするものである。
［問題点を解決するための手段］
すなわち、本発明は、電気二重層コンデンサにおいて、
電解液の溶質がパーフルオロスルホン酸塩： ＲｆＳ（
ｈＭ （Ｒｆは炭素数１〜４のパーフルオロアルキル
基、Ｘはアルカリ金属、アンモニウム、テトラアルキル
アンモニウム）と該パーフルオロスルホン酸塩に対して
１〜５０モル％の過塩素酸塩からなることを特徴とする
電気二重層コンデンサである。
電解液の溶質がパーフルオロスルホン酸塩： ＲｆＳ（
ｈＭ （Ｒｆは炭素数１〜４のパーフルオロアルキル
基、Ｘはアルカリ金属、アンモニウム、テトラアルキル
アンモニウム）と該パーフルオロスルホン酸塩に対して
１〜５０モル％の過塩素酸塩からなることを特徴とする
電気二重層コンデンサである。
本発明においては電解液の溶質として、パーフルオロス
ルホン酸塩： ＲｆＳＯ３Ｍを主体として、これに所定
量の過塩素酸塩を加えたものを使用することが重要であ
る。かかる電解液の採用により、集電体、ケース材質の
＃腐食性に優れた高特性及び高耐久性を有する電気二重
層コンデンサが得られるようになる。
ルホン酸塩： ＲｆＳＯ３Ｍを主体として、これに所定
量の過塩素酸塩を加えたものを使用することが重要であ
る。かかる電解液の採用により、集電体、ケース材質の
＃腐食性に優れた高特性及び高耐久性を有する電気二重
層コンデンサが得られるようになる。
ＲｆＳＯ＋ＨにおいてＸはＬｉ 、 Ｎａなどのアルカ
リ金属、アンモニウム、各アルキル基の数が１〜４であ
るテトラアルキルアンモニウム、例えばテトラメチルア
ンモニウム、テトラエチルアンモニウム、等が溶解性、
人手性の面から好ましい。
リ金属、アンモニウム、各アルキル基の数が１〜４であ
るテトラアルキルアンモニウム、例えばテトラメチルア
ンモニウム、テトラエチルアンモニウム、等が溶解性、
人手性の面から好ましい。
一方、上記過塩素酸塩は、そのカチオン、がアルカリ金
属、アンモニウム、テトラアルキルアンモニウムが好ま
しいが、入手性の面からテトラエチルアンモニウム塩、
テトラメチルアンモニウム塩又はリチウム塩が特に好ま
しい。
属、アンモニウム、テトラアルキルアンモニウムが好ま
しいが、入手性の面からテトラエチルアンモニウム塩、
テトラメチルアンモニウム塩又はリチウム塩が特に好ま
しい。
パーフルオロスルホン酸塩に混合される過塩素酸塩は、
溶質の １〜５０モル％、好ましくは、 ５〜２０モル
％あるのが適切である。上記より大きい濃度は、コンデ
ンサの特性の低下又は寒玲昨における溶出の析出を伴な
う安定性の低下などの不都合を生じ、一方、小さい濃度
は。
溶質の １〜５０モル％、好ましくは、 ５〜２０モル
％あるのが適切である。上記より大きい濃度は、コンデ
ンサの特性の低下又は寒玲昨における溶出の析出を伴な
う安定性の低下などの不都合を生じ、一方、小さい濃度
は。
酸化被膜安定化剤としての効果が失われ、耐久性の低下
を招く。
を招く。
本発明において、上記溶質を溶解し、電解液を形成する
溶媒としては、炭酸プロピレン（プロピレンカーボネー
ト）、γ−ブチロラクトン、アセトニトリル及びジメチ
ルホルムアミドの単独或いは混合したものが使用できる
。なかでも、炭酸プロピレンは高誘電率、高安定性のた
めに特に好ましい。
溶媒としては、炭酸プロピレン（プロピレンカーボネー
ト）、γ−ブチロラクトン、アセトニトリル及びジメチ
ルホルムアミドの単独或いは混合したものが使用できる
。なかでも、炭酸プロピレンは高誘電率、高安定性のた
めに特に好ましい。
パーフルオロスルホン酸塩の電解液中の濃度としては特
に０．３Ｍ〜１．５Ｍ特には０．５訃４．２Ｍとするこ
とが好ましい。溶質濃度が低すぎる場合には、内部抵抗
の増大に伴ない損失が増大し、一方晶すぎる場合には寒
冷時における溶質の析出に伴なう安定性の低下などの不
都合を生ずるおそれがある。
に０．３Ｍ〜１．５Ｍ特には０．５訃４．２Ｍとするこ
とが好ましい。溶質濃度が低すぎる場合には、内部抵抗
の増大に伴ない損失が増大し、一方晶すぎる場合には寒
冷時における溶質の析出に伴なう安定性の低下などの不
都合を生ずるおそれがある。
［実施例］
次に、実施例および比較例により本発明をさらに具体的
に説明する。なお以下の実施例および比較例において試
験装置は下記のようにして組立てた。
に説明する。なお以下の実施例および比較例において試
験装置は下記のようにして組立てた。
また、試験電極材質を集電体及びケース材質として用い
、分極性電極として活性炭（表面積２０００ｍ２／ｇ）
をポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）をパイング
ーとしてシート化（６００μｍ厚）したものにセパレー
タを介在させて、第１表に示される溶媒と溶質からなる
電解液を含浸させ、コイン型としたコンデンサ（電極面
ａ１．３３ｃｍ２）の特性を評価した。なお、溶質のパ
ーフル十ロスルホン酸１’ｌは、いずれも濃度１モル（
Ｍ）で使用した。 評価項目としては、耐電圧、容峨値
、コイン型コンデンサの耐久性であり、それぞれ以下の
手順でＡ１１定した。
、分極性電極として活性炭（表面積２０００ｍ２／ｇ）
をポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）をパイング
ーとしてシート化（６００μｍ厚）したものにセパレー
タを介在させて、第１表に示される溶媒と溶質からなる
電解液を含浸させ、コイン型としたコンデンサ（電極面
ａ１．３３ｃｍ２）の特性を評価した。なお、溶質のパ
ーフル十ロスルホン酸１’ｌは、いずれも濃度１モル（
Ｍ）で使用した。 評価項目としては、耐電圧、容峨値
、コイン型コンデンサの耐久性であり、それぞれ以下の
手順でＡ１１定した。
耐電圧は所定の電解液と試験電極をガラス製セルにセッ
トした後直流電圧を Ｏｖから２０（ｍＶ／５ａｃ）の
速度で印加し、その際の電流値の急激な立ち上がり点を
もって耐電圧とした。容量値はコイン型コンデンサを７
０℃、２ｖで１０００時間、定電圧充電した後、１ｍＡ
でＯｖまで定電流放電しその際の放電持続時間より算出
した。
トした後直流電圧を Ｏｖから２０（ｍＶ／５ａｃ）の
速度で印加し、その際の電流値の急激な立ち上がり点を
もって耐電圧とした。容量値はコイン型コンデンサを７
０℃、２ｖで１０００時間、定電圧充電した後、１ｍＡ
でＯｖまで定電流放電しその際の放電持続時間より算出
した。
耐久性は、容量値の測定における充電を２ｖ、３０分間
行なった後に算出される初期容量値と北記容量値との差
を初期容量値の百分率で示したものである。
行なった後に算出される初期容量値と北記容量値との差
を初期容量値の百分率で示したものである。
なお、表中、ＰＣは、炭酸プロピレン、γ−ＢＬはγ−
ブチロラクトン、Ｅｔはエチル基、Ｍｅはメチル基、Ｂ
ｕは、ｎ−ブチル基をそれぞれ表わす。
ブチロラクトン、Ｅｔはエチル基、Ｍｅはメチル基、Ｂ
ｕは、ｎ−ブチル基をそれぞれ表わす。
［発明の効果］
本発明の電気二重層コンデンサは、従来の電解液を用い
た場合に比べ、優れた電気的特性及び大きい耐久性をも
つ電気二重層コンデンサであり、工業的価値は非常に大
であると言える。
た場合に比べ、優れた電気的特性及び大きい耐久性をも
つ電気二重層コンデンサであり、工業的価値は非常に大
であると言える。
Claims (2)
- （１）分極性電極と電解液との界面とで形成される電気
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、パーフルオロスルホン酸塩：ＲｆＳＯ＿３
Ｍ（Ｒｆは炭素数１〜４のパーフルオロアルキル基、Ｍ
はアルカリ金 属、アンモニウム、テトラアルキルアンモニウム）及び
該パーフルオロスルホン酸塩に対して１〜５０モル％の
過塩素酸塩からなることを特徴とする電気二重層コンデ
ンサ。 - （２）過塩素酸塩がアルカリ金属、アンモニウム又はテ
トラアルキルアンモニウムの塩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 |
|---|---|---|---|
| JP60193043A JPS6290917A (ja) | 1985-09-03 | 1985-09-03 | 高特性電気二重層コンデンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60193043A JPS6290917A (ja) | 1985-09-03 | 1985-09-03 | 高特性電気二重層コンデンサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6290917A true JPS6290917A (ja) | 1987-04-25 |
| JPH0337290B2 JPH0337290B2 (ja) | 1991-06-05 |
Family
ID=16301219
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60193043A Granted JPS6290917A (ja) | 1985-09-03 | 1985-09-03 | 高特性電気二重層コンデンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6290917A (ja) |
-
1985
- 1985-09-03 JP JP60193043A patent/JPS6290917A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0337290B2 (ja) | 1991-06-05 |
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