[發明專利]雙電層電容器

無效

• 申請號: 200680048324.6
• 申請日: 2006-12-19
• 公開（公告）號: CN101341561A
• 公開（公告）日: 2009-01-07
• 發明（設計）人: 佐佐木智一
• 申請（專利權）人: 日本瑞翁株式會社
• 主分類號: H01G9/058
• 分類號: H01G9/058;H01G9/038
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所
• 代理人: 張平元

技術領域

本發明涉及雙電層電容器。更具體地說，涉及作為電解液的離子性液體的浸透性優異，生產率高，并且內部電阻小的雙電層電容器。

背景技術

雙電層電容器，是能夠以大電流快速充放電，充放電時的損失少，循環壽命顯著增長，并且適于節能化的設備。最近，大型制品的開發，期待其作為電動汽車、混合汽車、燃料電池汽車的二次電源的應用。

雙電層電容器的電解液，作為其基本性能，除了高導電率、高分解電壓以及高雙電層電容之外，還要求有寬的使用溫度范圍。過去以固體銨鹽作為溶質的電解液，具有在低溫和高溫區域中的充放電效率低，能量密度比二次電池小等問題。對此，在使用離子性液體作為電解質時，由于安全性高，電化學穩定，耐熱性優異，雙電層電容也大，因此可以期待驅動電壓的提高。然而，在含有離子性液體的電解液中，存在有電解液的粘度高，電解液難以浸透電極這樣的問題。

為了改善電解液對電極的浸透性，已提出了使用包含對于電解液具有親液性官能團的活性炭纖維的電極(參照日本專利申請公開2005-268316號公報)

發明內容

然而，在這種方法中，對于粘度高的離子性液體，浸透性的改良效果不足。

本發明的目的在于提供一種雙電層電容器，使用對電解液即離子性液體的浸透性高的電極，并且內部電阻低，能夠以高生產率制造得到。

本發明者對控制離子性液體浸透性的因素進行了積極研究，結果發現可極化電極的密度對離子性液體的浸透性影響較大。而且，由于以往的可極化電極密度高，并且僅著眼于其表面上的親液性的改善，因此，存在離子性液體無法充分浸透至內部的情況，并且生產率低，結果所得的雙電層電容器的內部電阻變高。對此，發現在使用具有密度在規定范圍內的可極化電極，并且優選通過粘著劑粘接電極活性物質和導電材料而形成的復合粒子相互粘合的可極化電極的雙電層電容器時，可以解決上述問題，并且基于這些發現而完成本發明。

根據本發明，提供一種雙電層電容器，其包括電容器元件和電解液，所述電容器元件包括彼此相對設置的電極和夾在電極之間的隔板，所述電極包括一對可極化電極，其中，至少一個可極化電極的密度為0.40～0.59g/cm³，并且電解液含有離子性液體。

本發明中，所述可極化電極是組合使用體積平均粒徑為2～6μm的小粒徑電極活性物質和體積平均粒徑為8～20μm的大粒徑電極活性物質而制造的。

另外，本發明中，可極化電極優選含有椰殼碳作為電極活性物質。

另外，本發明中，所述可極化電極由復合粒子相互結合而形成，所述復合粒子是通過粘著劑粘接電極活性物質和導電材料而形成。

另外，本發明中，復合粒子優選是通過噴霧干燥造粒法而制造的物質，所述噴霧干燥造粒法包括如下步驟：制備含有電極活性物質、導電材料和粘著劑的漿料A的步驟，以及噴霧干燥該漿料A的步驟。

另外，本發明中，所述可極化電極是通過輥壓成型所述復合粒子而制造的。

另外，所述電極是所述可極化電極通過導電性粘著劑層與集電體層疊而形成。

附圖說明

圖1是表示適合用于本發明的復合粒子一個例子的截面圖。

圖2是適合用于本發明的電極的截面示意圖。

圖3是表示本實施例中所用的噴霧干燥裝置一個例子的示意圖。

具體實施方式

本發明的雙電層電容器，其包括電容器元件和電解液，所述電容器元件包括彼此相對設置的電極和夾在電極之間的隔板，所述電極包括一對可極化電極，其中，至少一個可極化電極的密度為0.40～0.59g/cm³，并且電解液含有離子性液體。。

(電極活性物質)

作為可極化電極的必要成分，包括電極活性物質和粘著劑。作為電極活性物質，通常可以使用碳的同素異形體。電極活性物質，優選在相同重量下，可以形成更大面積的界面，并且比表面積大的物質。具體來說，比表面積為30m²/g以上，優選為500～5000m²/g，更優選為1000～3000m²/g。由于存在所用的電極活性物質的比表面積越大，則所得可極化電極的密度越小的傾向，因此可以通過適當選擇電極活性物質，而得到具有期望密度的可極化電極。作為碳的同素異形體的具體例子，可以列舉活性炭、多并苯(ポリアセン)、碳晶須以及石墨等，并且可以使用它們的粉末或纖維。優選的電極活性物質是活性炭，具體可以列舉以酚醛樹脂、人造絲、丙烯腈樹脂、瀝青和椰殼等作為原料的活性炭。