[發(fā)明專利]電化學(xué)電容器

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201080033203.0
• 申請(qǐng)日: 2010-07-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102473530A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-05-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 伊藤香南子;上坂進(jìn)一
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 索尼公司
• 主分類號(hào): H01G9/058
• 分類號(hào): H01G9/058;H01G9/038
• 代理公司: 北京康信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11240
• 代理人: 余剛;吳孟秋

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電化學(xué)電容器，該電化學(xué)電容器包括一對(duì)電極之間的電解質(zhì)。

背景技術(shù)

近年來(lái)，電化學(xué)電容器(電雙層電容器)已經(jīng)被廣泛開(kāi)發(fā)，以作為電子設(shè)備的存儲(chǔ)器備份的電源。通過(guò)層壓其間夾置有隔膜的一對(duì)電極來(lái)構(gòu)成電化學(xué)電容器，并且隔膜浸漬有電解液。應(yīng)注意，如果需要，不僅隔膜、而且電極也可以浸漬有電解液。

近來(lái)，為了提高電化學(xué)電容器的各種性能，考慮使用離子液體來(lái)代替電解液。在這種情況下，為了提高離子液體的吸收性，電極包括離子液體以及含氟共聚物樹(shù)脂(例如，參考PTL?1)。此外，為了提高電極和離子傳導(dǎo)片之間的粘附性，離子傳導(dǎo)片包括離子液體以及高分子化合物(參考PTL?2)。

[引文列表]

[專利文獻(xiàn)]

[PTL?1]日本未審查專利申請(qǐng)公開(kāi)第2006-344918號(hào)

[PTL?2]日本未審查專利申請(qǐng)公開(kāi)第2002-251917號(hào)

發(fā)明內(nèi)容

雖然已經(jīng)進(jìn)行了各種提高電化學(xué)電容器的性能、尤其是增加放電容量的研究，但來(lái)自研究的結(jié)果仍然是不夠的。另一方面，近來(lái)，考慮要使電化學(xué)電容器不僅適用于低容量應(yīng)用(如存儲(chǔ)器備份的電源)而且還適用于高容量應(yīng)用(如車輛的電源)。因此，期望顯著提高電化學(xué)電容器的放電特性。

本發(fā)明用來(lái)解決上述問(wèn)題，并且本發(fā)明的目的是提供能夠提高放電特性的電化學(xué)電容器。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的電化學(xué)電容器包括：一對(duì)電極之間的電解質(zhì)，并且該電極包括活性物質(zhì)、離子液體和高分子化合物。在電化學(xué)電容器中，電極中離子液體由高分子化合物保持。

在根據(jù)本發(fā)明的上述實(shí)施方式的電化學(xué)電容器中，電極包括離子液體和高分子化合物。在這種情況下，與電極根本不包括離子液體的情況、或電極包括離子液體但不包括高分子化合物的情況相比，放電容量更高。因此，使放電特性得以提高。

附圖說(shuō)明

圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的電化學(xué)電容器的構(gòu)造的截面圖。

圖2是示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的電化學(xué)電容器的另一構(gòu)造的截面圖。

圖3是示出了比較例的電化學(xué)電容器的構(gòu)造的截面圖。

圖4是示出了比較例的電化學(xué)電容器的另一構(gòu)造的截面圖。

圖5是示出了恒電流充電/放電試驗(yàn)的結(jié)果的示圖。

具體實(shí)施方式

下面，參照附圖來(lái)詳細(xì)地描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。應(yīng)注意，將以下列順序給出描述。

1.電化學(xué)電容器(具有隔膜)

2.電化學(xué)電容器(沒(méi)有隔膜)

(1.電化學(xué)電容器(具有隔膜))

[電化學(xué)電容器的構(gòu)造]

首先，以下將描述根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的電化學(xué)電容器的構(gòu)造。圖1示出了電化學(xué)電容器的截面圖。

例如，本文描述的電化學(xué)電容器用作低容量應(yīng)用中的存儲(chǔ)器備份的電源，低容量應(yīng)用的代表有諸如移動(dòng)電話或個(gè)人計(jì)算機(jī)的電子設(shè)備。此外，電化學(xué)電容器例如用于高容量應(yīng)用，其代表有諸如電動(dòng)車和混合電動(dòng)車的車輛(電池、馬達(dá)等)。其他應(yīng)用的實(shí)例包括家用電源(電力存儲(chǔ)裝置或電池服務(wù)器)。

電化學(xué)電容器通過(guò)層壓作為一對(duì)電極的正極11和負(fù)極12、并且其間夾置有隔膜13來(lái)構(gòu)成。

正極11例如包括正極集電體11A的一個(gè)表面上的正極活性物質(zhì)層11B。正極集電體11A由諸如鋁(Al)的金屬材料制成。正極活性物質(zhì)層11B包括活性物質(zhì)、離子液體和高分子化合物，并且，如果需要，可以包括任何其他材料，如導(dǎo)電劑。應(yīng)注意，作為上述活性物質(zhì)、離子液體、高分子化合物等，可以包括其中的一種或兩種以上。

正極活性物質(zhì)層11B包括離子液體而不是電解液(電解液包括電解質(zhì)鹽和有機(jī)溶劑，并且不包括高分子化合物)，因?yàn)殡x子液體是非揮發(fā)性的，并且沒(méi)有包括揮發(fā)性有機(jī)溶劑的電解液特有的問(wèn)題。該電解液特有的問(wèn)題包括由有機(jī)溶劑的揮發(fā)引起的壓力增加，以及由電解液的分解引起的氣體逸出。所有這些問(wèn)題會(huì)引起電化學(xué)電容器的安全性和性能的下降。

此外，正極活性物質(zhì)層11B包括高分子化合物以及離子液體，因?yàn)樵谡龢O活性物質(zhì)層11B中離子液體被高分子化合物保持。換言之，離子液體和高分子化合物處于所謂的凝膠狀態(tài)。因此，可以抑制由于正極11中的離子液體所導(dǎo)致的放電容量的減小(在離子液體未被高分子化合物保持的情況下引起的放電容量的減小)。