电化学电容器的制造方法

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电化学电容器的制造方法
【专利摘要】本发明提供一种伴随着蓄电元件的充放电,能够防止导电性低下的电化学电容器。该电化学电容器包括容器、电解液、蓄电元件、配线及粘接层。容器形成有储液室。电解液收装在储液室中。蓄电元件收装在储液室中,是由正极电极板、分隔板及负极电极板层叠而成的蓄电元件,在正极电极板中含有的正极活性物质和电解液之间形成的静电容量比在负极电极板中含有的负极活性物质和电解液之间形成的静电容量大。配线连接储液室。粘接层由合成树脂中含有导电性粒子的导电性粘接材料构成,覆盖配线,将正极电极板粘接于容器的同时,配线和正极电极板电连接。
【专利说明】电化学电容器
【技术领域】
[0001]本发明涉及内置可充放电的蓄电元件的电化学电容器。
【背景技术】
[0002]内置可充放电的蓄电元件的电化学电容器,均被广泛应用为后备电源等。这样的电化学电容器一般采用将蓄电元件和电解液封入绝缘性容器的结构。在绝缘性容器中布置配线,以与被封住的蓄电元件导通。
[0003]在这样的电化学电容器中,伴随着蓄电元件的充放电有必要保护配线不被电解腐蚀。例如在下述专利文献I中记载的,在“非水电解质电池及双电层电容器”中配线由金、银等高耐蚀性的金属制成。此外,下述专利文献2中记述了在“双电层电容器及电池”中,通过导电性粘接材料构成的保护层覆盖配线的结构。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:日本发明专利公开公报特开2001-216952号
[0007]专利文献2:日本发明专利公开公报特开2006-303381号

【发明内容】

[0008]本发明要解决的问题
[0009]在配线由高耐蚀性的金属构成的情况下,限制了配线能够利用的金属种类。此外,在配线由导电性粘接材料覆盖的情况下,伴随着电化学电容器的充放电,导电性粘接材料劣化,可能导致电化学电容器内部的导电性低下。
[0010]鉴于上述情况,本发明的目的在于提供一种伴随着蓄电元件的充放电,能够防止导电性低下的电化学电容器。
[0011]解决问题的技术手段
[0012]为了达成上述目的,本发明的一个实施方式中的电化学电容器,具有容器、电解液、蓄电元件、配线和粘接层。上述容器,具有储液室。上述电解液收装在上述储液室中。上述蓄电元件收装在上述储液室中;由正极电极板、分隔板及负极电极板层叠而成的蓄电元件,在上述正极电极板中含有的正极活性物质和上述电解液之间形成的静电容量比在上述负极电极板中含有的负极活性物质和上述电解液之间形成的静电容量大。上述配线与上述储液室连接。上述粘接层由合成树脂中含有导电性粒子的导电性粘接材料构成,覆盖上述配线,将上述正极电极板粘接于上述容器的同时,将上述配线和上述正极电极板电连接。
[0013]根据这样的结构,正极活性物质和电解液之间形成的静电容量比负极活性物质和电解液之间形成的静电容量大,因此能抑制伴随着充电正极电位的上升。这样,能防止将正极电极板电连接配线的同时覆盖、保护配线的粘接层的劣化。具体来说,能防止由构成粘接层的导电性粘结材料中含有的合成树脂因氧化带来的劣化,以及能防止负离子向该粘结剂中含有的导电性粒子的插入,进而防止粘接层的劣化。[0014]优选上述正极活性物质和上述负极活性物质由同一的物质构成,上述正极活性物质和上述负极活性物质具有同一的比表面积,上述正极电极板中含有的上述正极活性物质的量与上述负极电极板中含有的上述负极活性物质的量相比较多。
[0015]活性物质和电解液之间形成的静电容量,在活性物质是同一的物质的情况下,由电极板中含有的活性物质的量和表面积来决定。因此,在正极活性物质和负极活性物质的比表面积相同的情况下,由于正极活性物质的量比负极活性物质的量多,能够使正极活性物质和电解液之间形成的静电容量比负极活性物质和电解液之间形成的静电容量大。
[0016]优选上述正极电极板中含有的上述正极活性物质的密度和上述负极电极板中含有的上述负极活性物质的密度相同,上述正极电极板的体积与上述负极电极板相比较大。
[0017]在正极活性物质的密度和负极活性物质的密度相同的情况下,正极电极板的体积比负极电极板的体积大,因此正极活性物质的量能够比负极活性物质的量多。在正极活性物质的密度和负极活性物质的密度相同的情况下,采用由同样的制造方法制作完成的电极板能够制造出正极电极板和负极电极板。且正极电极板和负极电极板的体积能够根据各电极板的厚度及板面积来决定。
[0018]优选上述导电性粒子采用石墨粒子。
[0019]石墨粒子化学稳定性高,经常作为导电性粘结材料中含有的导电性粒子来加以利用。但是在电化学电容器中,高电位下,电解液中含有的负离子会发生插入石墨中的情况(负离子侵入石墨层间)。因插层导致石墨粒子膨胀的情况下,粘接层上产生裂痕,可能导致粘接层的导电机能及配线的保护机能丧失。但是在本实施方式的电化学电容器中,抑制了由上述所说因充电带来的正极电位的上升,防止了负离子插入石墨中。即,即使采用石墨粒子作为导电性粘结材料的导电性粒子的情况下,也能够防止因插层导致的粘接层的劣化。
[0020]优选上述合成树脂为酚醛树脂。
[0021]酚醛树脂具有对电解液的膨润性小、耐热性高、化学稳定性高等特性,经常作为构成导电性粘接材料的合成树脂加以利用。但是,酚醛树脂容易氧化分解,作为连接电化学电容器的正极电极板的导电性粘结材料而加以利用的情况下,因高正极电位产生氧化导致粘接层的导电机能及配线的保护机能低下的问题。但是,在本实施方式的电化学电容器中,因抑制了如上述所说充电带来的正极电位的上升,所以能防止因氧化导致的酚醛树脂的劣化、即粘接层的劣化。
[0022]上述粘接层中,优选上述合成树脂的厚度比上述导电性粒子的平均粒径较小。
[0023]粘接层上含有的导电性粒子与正极活性物质不导通的情况下,该导电性粒子的电位上升。这里,通过合成树脂的厚度小于导电性粒子的平均粒径,使导电性粒子和正极活性物质物理接触,因能够确保两者的导通,所以能够抑制与导电性粒子相关的电位的上升。
[0024]优选上述正极活性物质及上述负极活性物质为活性炭。
[0025]活性炭因具有较大的比表面积,经常作为电化学电容器的活性物质加以利用。通过裁断由活性炭、导电添加剂及粘合剂的混合物成型后形成的板(电极板),能够制作正极电极板及负极电极板,根据混合物的组成或者电极板的压延程度,能够控制电极板中所含活性物质的量。
[0026]上述电解液可含有离子半径为3.5埃米以下的负离子。
[0027]离子半径为3.5埃米以下的负离子(四氟硼酸离子(B F 4_)等),从离子大小来看,容易发生插入石墨中的情况。但是在本实施方式中的电化学电容器下,能防止上述所说的伴随着充电而正极电位上升的现象,负离子不会插入石墨中。因此,本技术针对利用含有离子半径为3.5埃米以下的负离子的电解液的电化学电容器特别有效。且离子半径从离子的范德华体积能算出来。
【专利附图】

【附图说明】
[0028]图1为本发明的实施方式的电化学电容器的立体图;
[0029]图2为该电化学电容器的剖面图;
[0030]图3为该电化学电容器的俯视图;
[0031]图4为展示该电化学电容器的正极和负极的电位推移的图表。
[0032]图5为展示本发明的实施例及比较例的电化学电容器的构成的图表。
[0033]图6为展示本发明的实施例及比较例的电化学电容器的内阻的测定结果的图表。
[0034]图7为展示本发明的实施例及比较例的电化学电容器的内阻的测定结果的图表。
[0035]【符号说明】
[0036]10电化学电容器;11容器;12盖子;13蓄电兀件;13a正极电极板;13b负极电极板;13c分隔板;14正极配线;19正极粘接层;20负极粘接层。
【具体实施方式】
[0037]下面对本发明的实施方式的电化学电容器进行说明。
[0038]电化学装置的结构
[0039]图1为本实施方式的电化学电容器10的立体图,图2为电化学电容器10的剖面图,图3为电化学电容器10的俯视图。如这些图所示,电化学电容器10具有容器11、盖子
12、蓄电元件13、正极配线14、正极端子15、负极配线16、负极端子17、连接环18、正极粘接层19及负极粘接层20。
[0040]如图2所示,在电化学装置10的结构中,容器11和盖子12通过连接环18接合,并在由此形成的储液室Ila里封入蓄电元件13及电解液。后面将详细说明,正极配线14穿过容器11的内部而将蓄电元件13的正极和正极端子15电连接,负极配线16穿过容器11的内部而将蓄电元件13的负极和负极端子17电连接。蓄电元件13通过正极粘接层19、负极粘接层20分别固定在容器11、盖子12上。
[0041]容器11由陶瓷等绝缘性材料制成,并和盖子12—同形成了储液室11a。容器11可采用形成有凹状的物体,以构成储液室11a,例如图1所示的长方体形状或者圆柱体形状等,也可为其他的形状。当以处于容器11的储液室Ila的底面的面作为底面Ilb时,在底面Ilb的中央部形成有凹部11c。
[0042]盖子12通过连接环18与容器11接合,并封闭储液室11a。盖子12可由各种金属等导电性材料制成,例如可由可伐合金(铁-镍-钴合金)制成。此外,盖子12也可以由可伐合金等的母材被镍、白金、银、金或者钯等耐腐蚀性强的金属形成的涂膜覆盖的包覆材料构成,以防止电解腐蚀。
[0043]在储液室Ila的内部配置蓄电元件13后,盖子12通过连接环18与容器11接合,并封闭储液室11a。连接环18与盖子12的连接,除了可利用缝焊、激光焊接等直接接合法夕卜,还可以利用插入导电性接合材料的间接接合法。
[0044]蓄电元件13收装在储液室IIa中,用于蓄积电荷(蓄电)或者放出电荷(放电)。如图2所不,蓄电兀件13包括,正极电极板13a、负极电极板13b及分隔板13c,分隔板13c由正极电极板13a及负极电极板13b夹持。蓄电兀件13以正极电极板13a位于底面Ilb的方式放置在底面Ilb上。蓄电元件13的详细结构将在后面详述。
[0045]与蓄电元件13 —同收装在储液室Ila内的电解液,可以任意选择。电解液为含有离子半径为3.5埃米以下的负离子的物质,这样的负离子包括B F 4 (四氟硼酸离子)、PF 6 (六氟磷酸根离子)、(C F 3 S O 2)2 N - (T F S A离子)等。电解液例如,可以是含有B F 勺四级铵盐溶液,具体来说,可以是5-azoniaspiro[4.4]nonane- B F 4 (5-氮鐵螺[4.4]壬烷-BF4)或C2H5CH3C3H5N2C9H2tl- B F 4 (乙基甲基咪唑壬烷-BF4)的溶液。
[0046]正极配线14,将蓄电元件13 (的正极电极板13a)和正极端子15电连接。具体来说,正极配线14包括,从正极端子15穿过容器11的内部到凹部Ilc的正下方的带状部14a和从带状部14a开始的朝向容器11形成的柱状部14b。带状部14a及柱状部14b可以分别设计为多个。
[0047]柱状部14b与凹部Ilc连接,并与填充在凹部Ilc内的有导电性的正极粘接层19接触,且通过正极粘接层19与第I电极13a导通。正极配线14可由各种金属等的导电性材料制成。后面将详细说明,柱状部14b由于有正极粘接层19的保护而免受电解腐蚀,所以正极配线14的材料不受耐腐蚀性的影响,能从广泛的材料中进行选择。例如,正极配线14可由钨制成,柱状部14b通过在钨的表面形成镍膜及金膜的膜层而构成。
[0048]正极端子15通过正极配线14与蓄电元件13的正极(正极电极板13a)连接,外部用于和例如安装基板连接。正极端子15可由任意的导电性材料制成,如图2所示,可由容器11的侧面开始向下表面侧延伸形成。
[0049]负极配线16,将蓄电元件13 (的负极电极板13b)和负极端子17电连接。具体来说,负极配线16可由负极端子17开始,沿着容器11的外周形成,并与连接环18连接。负极配线16通过具有导电性的连接环18、盖子12及负极粘接层20而与负极电极板13b导通。负极配线16可由各种金属等的导电性材料制成。
[0050]负极端子17通过负极配线16与蓄电元件13的负极(负极电极板13b)连接,外部用于和例如安装基板连接。负极端子17可由任意的导电性材料制成,如图2所示,可由容器11的侧面开始向下表面侧延伸形成。
[0051]连接环18,在连接容器11和盖子12而封闭储液室Ila的同时,将盖子12和负极配线16电连接。连接环18可由可伐合金(铁-镍-钴合金)等的导电性材料制成。此外,连接环18的表面上可形成有耐蚀性膜(例如镍膜及金膜等)。连接环18可通过钎焊材料(金-铜合金等)与容器11及盖子12接合。
[0052]正极粘接层19覆盖正极配线14 (的柱状部14b),将正极电极板13a粘接在容器11上,同时将正极配线14和正极电极板13a电连接。即,通过正极粘接层19保护正极配线14不被电解液腐蚀。正极粘接层19为在凹部Ilc中填充的导电性粘接材料硬化后的产物,导电性粘接材料可为含有导电性粒子的合成树脂。
[0053]正极粘接层19中含有的导电性粒子可为石墨粒子。石墨粒子导电性强、化学稳定性好,适合作为导电性粘接材料中含有的导电性粒子。但是,石墨在高电位(例如4.65 VVs L i / L i +)下,电解液的负离子,例如B F 4_会产生插层(负离子侵入石墨层),且具有膨胀性。石墨粒子一旦发生膨胀,正极粘接层19的合成树脂将出现裂缝,可能会丧失保护正极配线14的机能,因此有必要防止插层的发生。
[0054]正极粘接层19中含有的合成树脂可为酚醛树脂。酚醛树脂具有对电解液膨润性小、耐热性高、化学稳定性好等的特点,适合采用。但是酚醛树脂容易被氧化分解,有必要防止被氧化。
[0055]如图2所示,正极粘接层19形成在凹部Ilc内,并覆盖与凹部Ilc连接的正极配线14 (的柱状部14b)。由此,能防止在储液室Ila中收装的电解液与正极配线14接触,从而保护正极配线14不被电解腐蚀。
[0056]此外,正极粘接层19适合采用合成树脂的厚度比导电性粒子的平均粒径小的物质。例如,在正极粘接层19由酚醛树脂中含有石墨粒子的导电性粘接材料制成的情况下,酚醛树脂的厚度比石墨粒子的平均粒径小最为合适。
[0057]正极粘接层19中含有的导电性粒子与正极电极板13a (后述)中含有的正极活性物质没有导通的情况下,该导电性粒子的电位将上升。因此,通过合成树脂的厚度比导电性粒子的平均粒径小,从而使导电性粒子与正极活性物质物理接触,因能确保两者的导通,所以能抑制与导电性粒子相关的电位的上升。
[0058]负极粘接层20形成于蓄电元件13和盖子12之间,将蓄电元件13固定在盖子12上,同时将负极电极板13b与盖子12电连接。负极粘接层20为导电性粘接材料硬化后的产物,该导电性粘接材料可为与正极粘接层19相同的材料,同样为含有导电性粒子的合成树脂。此外,负极粘接层20和正极粘接层19可以由同种的导电性粘接材料制成,也可由不同种的导电性粘接材料制成。
[0059]关于蓄电元件
[0060]如上述,蓄电元件13由正极电极板13a、分隔板13c及负极电极板13b层叠而成。正极电极板13a含有活性物质。活性物质是将电解质离子(例如B F 4_)吸附在其表面,使形成双电层的物质,例如可为活性炭或PAS (Polyacenic Semiconductor:聚并苯类有机半导体)。以下,将正极电极板13a内含有的活性物质称为正极活性物质。通过双电层在正极活性物质和电解液之间形成电容器,发生一定的静电容量[F]。正极电极板13a的静电容量由正极活性物质的量[g]、正极活性物质的表面积[m2 / g]以及正极活性物质的比容量[F / m2]的积来决定。
[0061]具体来说,正极电极板13a是对由正极活性物质粒子(例如活性炭粒子)、导电辅助剂(例如科琴黑)及接合剂(例如聚四氟乙烯P TFE (Polytetrafluoroethylene))组成的混合物进行辗压而形成板状,再对其进行裁剪而制成。
[0062]分隔板13c是与电极电绝缘的板。分隔板13c可为由玻璃纤维,纤维素纤维,塑料纤维等制成的多孔质板。
[0063]负极电极板13b和正极电极板13a —样,为含有活性物质的板。下面将负极电极板13b内包含的活性物质称为负极活性物质。负极活性物质能够和正极活性物质采用同一的物质,当正极活性物质为活性炭的情况下,负极活性物质也采用活性炭。此外,正极活性物质和负极活性物质也可为不同的物质。在负极电极板13b中,负极活性物质表面上吸附电解质离子,形成双电层。负极电极板13b的静电容量[F]也是由负极活性物质的量[g]、负极活性物质的表面积[m2 / g]以及负极活性物质的比容量[F / m2]的积来决定。在负极活性物质和正极活性物质是同一的物质的情况下,比容量也是同样的。
[0064]负极电极板13b也和正极电极板13a —样,对由负极活性物质粒子(例如活性炭粒子)、导电辅助剂(例如科琴黑)及接合剂(例如P TFE (Polytetrafluoroethylene))组成的混合物进行辗压而形成板状,再进行裁剪而制成。
[0065]在本实施方式的蓄电元件13中,正极电极板13a的静电容量比负极电极板13b的静电容量大。具体来说,在正极活性物质和负极活性物质都由同一的物质构成的情况下,正极活性物质的量比负极活性物质的量大。
[0066]为了使正极活性物质的量比负极活性物质的量大,可以使正极电极板13a的体积比负极电极板13b的大。具体来说,正极电极板13a的厚度或者面积(板面积)中的至少任意一个要比负极电极板13b的大。
[0067]在正极电极板13a的厚度比负极电极板13b的厚度大的情况下,正极电极板13a的厚度在负极电极板13b的厚度的1.5倍以下。正极电极板13a的厚度比负极电极板13b的厚度的1.5倍还大的情况下,负极电位将变为IV (V s.L i / L i +)以下,阳离子会插入负极粘接层20的导电性粒子(黑铅)中。
[0068]正极电极板13a和负极电极板13b的厚度相同,通过正极电极板13a的面积比负极电极板13b的面积大,使正极活性物质的量比负极活性物质的量大,在该情况下,从同一块板能制作出正极电极板13a和负极电极板13b。
[0069]通过正极活性物质的密度比负极活性物质的密度大,正极活性物质的量也能比负极活性物质的量大。具体 来说,对上述的活性物质、导电辅助剂及接合剂组成的混合物进行辗压制成板状之时,用辗压的程度(辗压回数等)较大的板制作出正极电极板13a,用辗压的程度较小的板制作负极电极板13b。此外,通过正极活性物质的组成比,比负极活性物质的组成比大,也能使正极活性物质的密度比负极活性物质的密度大。具体来说,在上述的活性物质、导电辅助剂及接合剂的混合物中,能使活性物质的组成比大的物质作为正极电极板13a,使活性物质的组成比小的物质作为负极电极板13b。
[0070]为了使正极电极板13a的静电容量比负极电极板13b的静电容量大,可以使正极活性物质的表面积比负极活性物质的表面积大。具体来说,使正极活性物质的粒径比负极活性物质的粒径小。
[0071]使正极电极板13a的静电容量比负极电极板13b的静电容量大的方法,可以是上述的任何一种方法,也可以是上述方法的组合。例如,可以是正极活性物质的表面积虽然比负极活性物质的小,但正极电极板13a的体积比负极电极板13b的体积大。
[0072]【效果】
[0073]下面说明通过正极电极板13a的静电容量比负极电极板13b的静电容量大带来的效果。图4为展示蓄电元件的正极和负极的电位推移的图表。
[0074]图4上实线表示的图为比较例中正极和负极电的静电容量相同的蓄电元件的电位。给蓄电元件充电,正极电位上升的同时负极电位下降,以一定的电位差极化。因为正极电极板和负极电极板的静电容量相同,所以正极的极化电压V a +和负极的极化电压Va —相同,正极和负极的电压V a为一定值。
[0075]图4上虚线表示的图为本实施方式的蓄电元件13的电位。在本实施方式中,如上述所说,正极电极板13a的静电容量比负极电极板13b的静电容量大,因此正极的极化电压
Vb +比负极的极化电压V b_小。正极和负极的电压V b在静电容量相同的情况下,与电压
Va相同。
[0076]比较正极和负极的静电容量相同的情况(实线)和本实施方式的情况(虚线),充电时的正极电位,在本实施方式的情况下较小,另一方面正极和负极的电压能够相同。即,根据本实施方式,既不损害作为电化学电容器的性能,还能降低正极电位。
[0077]通过降低正极电位能达到以下的效果。即,能缓和形成正极粘接层19的导电性粘接材料中含有的合成树脂(特别是酚醛树脂)的氧化,防止合成树脂因氧化导致的劣化、例如防止因合成树脂的剥离等导致的正极粘接层19的导电性的降低。
[0078]此外,能防止电解液中含有的负离子插入导电性粒子(特别是石墨)中,防止因插层导电性粒子膨胀导致的合成树脂的破裂。例如,B F 4_插入石墨是在4.65 V(v s L
i / L i +)下发生的,使正极电位在该电位以下。
[0079]综上所述,在本实施方式的电化学电容器10中,能防止形成正极粘接层19的导电性粘接材料中含有的合成树脂的氧化导致的劣化,以及防止负离子插入该导电性粘接材料中含有的导电性粒子。这样,既不损害正极粘接层19的导电机能和正极配线14的保护机能,还能防止伴随着蓄电元件13的充放电,电化学电容器10的导电性的降低。
[0080]对上述实施方式的实施例和比较例进行说明。图5为展示实施例及比较例的电化学电容器的构成的图表。
[0081 ] 按下面的方式,制成实施例及比较例的电化学电容器。
[0082]将比表面积1000?2000 m 2 / g的活性炭粉末(活性物质)、科琴黑(导电辅助齐lJ)15wt(%、PTF E粉末(粘合剂)6 w t %混合、辗压,制成各种厚度的电极板。将该电极板剪裁成Imm方块,制成正极电极板和负极电极板。图5展示了各实施例及比较例的蓄电元件的正极电极板和负极电极板的厚度。这样,因为电极板的厚度以外的条件均相同,电极板的厚度与各电极板中含有的活性物质的量同义,即,与各电极板的静电容量同义。
[0083]容器的、连接配线的凹部上涂布10 μ m程度厚度的导电性粘接材料(含有石墨粒子的酚醛树脂)。导电性粘结剂的成分为炭黑(粒子大小10?30nm)10?20%、石墨(粒子大小10?30 μ m)5?20%、酚醛树脂10?50%、醋酸丁氧基10?75%。该导电性粘接材料的粘度为I?50 P a.s。此后容器用烤炉加热到200°C,使导电性粘接材料干燥硬化,之后再贴附正极电极板。在贴附正极电极板后再进行导电性粘接材料的干燥也可。
[0084]盖子上涂布导电性粘结材料,再贴附负极电极板。盖子为可伐合金(F e -N 1-C ο )的两面上辗压贴附了镍的总厚度为0.1mm的覆层材料。
[0085]容器上贴附的正极电极板之上,配置由玻璃纤维制成的分隔板,正极电极板及负极电极板上注入电解液。电解液采用下面的2个种类中的任意一个(参照图5)。电解液A盐:5-azoniaspiro [4.4]nonane_ B F 4,溶液:环丁砜+ 二甲基砜,盐浓度:2 m ο I /L。电解液B盐:乙基甲基咪唑鎗-B F 4,溶媒:碳酸丙烯酯,盐浓度:2 m ο I / L。
[0086]容器上配置了连接环,盖子和连接环重叠,通过激光焊接封闭。按照上述方法制成各电化学电容器。实施例1、2及比较例I的电化学电容器的额定电压为3.3 V,实施例3、4及比较例2的电化学电容器的额定电压为2.6 V。
[0087]在各电化学电容器上实施信赖性加速试验。信赖性加速试验是指各电化学电容器上施加额定电压,加热到70°C后维持500个小时。试验后,测定各电化学电容器的内阻。图6及图7是展示各电化学电容器的内阻的测定结果的图表。
[0088]如图6及图7所示,实施例的电化学电容器与比较例的电化学电容器相比,测到较低的内阻。这显示了实施例的电化学电容器在信赖性加速试验中,正极粘接层没有劣化,有效地保护了配线。另一方面了解到,比较例的电化学电容器在信赖性加速试验中,正极粘接层劣化,正极粘接层及配线的导电性降低。即,通过上述实施方式的电化学电容器,能防止因氧化导致的导电性的降低。
[0089]此外,比较图6和图7,图6中显示额定电压为3.3V的电化学电容器与图7中显示额定电压为2.6V的电化学电容器相比,防止内阻低下的效果更明显。这显示了因为负离子插入导电性粒子(石墨粒子等)的情况在高正极电位下容易发生,额定电压为3.3V的电化学电容器,防止插层的效果明显。
[0090]电解液A和B作为共同的负离子都含有B F 4_,B F 4-作为电化学电容器常用的电解液的负离子比较小(约2.3埃米、直径为4.6埃米)、因与石墨的层间距离(约3.5埃米)相近,容易发生插入石墨的情况。同样,离子半径约为3.3埃米的(C F 3 S O 2)2 N —在相同程度的电位下也会插入石墨。本申请能够防止这样的负离子的插层,防止粘接层的劣化及保护正极配线。
[0091]本发明并不局限于上述的各实施方式,在不脱离本发明要旨的范围内,能够进行各种变更。
【权利要求】
1.一种电化学电容器,包括形成有储液室的容器;收装在上述储液室中的电解液;收装在上述储液室中的,由正极电极板、分隔板及负极电极板层叠而成的蓄电元件,其特征在于, 包括:在上述正极电极板中含有的正极活性物质和上述电解液之间形成的静电容量比在上述负极电极板中含有的负极活性物质和上述电解液之间形成的静电容量大的蓄电元件;与上述储液室连接的配线;由合成树脂中含有导电性粒子的导电性粘接材料构成的,覆盖上述配线,将上述正极电极板粘接于上述容器的同时,将上述配线和上述正极电极板电连接的粘接层。
2.根据权利要求1所述的电化学电容器,其特征在于, 上述正极活性物质和上述负极活性物质由同一的物质构成,上述正极活性物质和上述负极活性物质具有同一的比表面积,上述正极电极板中含有的上述正极活性物质的量比上述负极电极板中含有的上述负极活性物质的量多。
3.根据权利要求2所述的电化学电容器,其特征在于, 上述正极电极板中含有的上述正极活性物质的密度和上述负极电极板中含有的上述负极活性物质的密度相同,上述正极电极板的体积比上述负极电极板的体积大。
4.根据权利要求1所述的电化学电容器,其特征在于, 上述导电性粒子为石墨粒子。
5.根据权利要求1所述的电化学电容器,其特征在于, 上述合成树脂为酚醛树脂。
6.根据权利要求1所述的电化学电容器,其特征在于, 上述粘接层中,上述合成树脂的厚度比上述导电性粒子的平均粒径小。
7.根据权利要求1所述的电化学电容器,其特征在于, 上述正极活性物质及上述负极活性物质为活性炭。
8.根据权利要求7所述的电化学电容器,其特征在于, 上述电解液含有离子半径为3.5埃米以下的负离子。
【文档编号】H01G11/26GK103578794SQ201310323744
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年7月30日 优先权日:2012年7月31日
【发明者】萩原直人, 真野响太郎 申请人:太阳诱电株式会社
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