[其他]雙電荷層電容器

無效

• 申請號: 86101304
• 申請日: 1986-02-28
• 公開（公告）號: CN86101304A
• 公開（公告）日: 1987-09-09
• 發明（設計）人: 藤原誠;米田一;岡本正史
• 申請（專利權）人: 松下電器產業株式會社
• 主分類號: H01G4/00
• 分類號: H01G4/00;H01G1/005;H01G1/02
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 葉凱東

本發明是關于利用了在極化性電極與電解質之間的界面被形成的雙電荷層的雙電荷層電容器。

現有的這種雙電荷層電容器，如圖1所示，將活性炭顆粒沖壓成形、或將與適當的粘結劑揉合后的物質涂在集電體金屬上、或在活性炭纖維上形成鋁質的噴鍍層而形成極化性電極1，將這些極化性電極分別收納于金屬容器2中，使2個極化性電極1之間介乎電解液與分離體3而互相對向，兩個金屬容器2的開口部分通過密封墊片4而被封口。

還有，作為原來的實施例，如圖2所示，是將一方的電極作為非極化性電極5而實用化的。

在這樣的原來構成中，作為電解液的溶劑，使用了碳酸丙烯酯、γ-丁內酯、N-2甲基甲醛、氰甲烷、在這些電解液中，不銹鋼在陽極極化時不能作出完全的鈍態而溶解了。由于這個溶解而使電流開始流動的電位，在與陰極側的溶劑的分解電位之間而被決定為2.3～2.4V，由于這比在使用了這些有機溶劑的電解液中活性炭的氧化或電解質的分解電位低，所以在以不銹鋼的金屬容器2為集電體的情形下，陽極電位受到不銹鋼的溶解電位所限制，以極化性電極1與電解液所決定的電化學電位領域3V就不能有效地使用。

例如，由漏電流開始增加的電壓附加過剩的電壓時，在陰極側的電極中就檢出了多量的鐵、鎳等，并確認到不銹鋼的溶解及鐵離子從陽極側向陰極側移動。

如上所述，作為金屬容器2，使用了不銹鋼時，對于有效地使用以活性炭極化性電極與電解液所決定的電化學安定領域的3V是不行的。為了得到能使用3V的耐電壓的雙電荷層電容器，必須使用在所用的溶劑中進行極化時，具有在與極化性電極1的活性炭相同程度或更高的電位時流有反應電流的材料、及具有作為容器使用的足夠強度的材料。

作為一個例子，是即使在電解液中也形成鈍態的鈦，如圖3所示，它具有比使用不銹鋼時更高的耐電壓，在碳酸丙烯酯、四乙基銨光澤鍍法的添加劑的電解液中，可擴大反應電流的流通領域約0.8V。但是，由于這時的內部電阻增大，在使用雙電荷層電容器時，使電壓的下降變大，所以，不能供實際使用。

本發明是為了解決上述的問題點，提供具有3V以上的耐電壓的高耐電壓的雙電荷層電容器。

即，本發明至少在與陽極側的金屬容器的導電性電極及電解液接觸的面上設置了鋁層。這樣，把與電解質接觸的面，作成鋁質，由于對應于在鋁層上的附加電壓而形成了氧化膜，在一度被附加電壓的領域沒有反應電流，所以可以得到能阻止溶解反應，即使附加3V，也表現出對于電化學是安定的雙電荷層電容器。

還有，由于在3V程度的低電壓時，氧化鋁膜的厚度薄、電阻低，所以沒有發現如使用鈦時的內部電阻上升的現象。這時，由于集電體金屬也兼作容器的材料，所以必須具有作為容器材料的足夠強度。但如果只用鋁來作為容器材料，那么，它的強度就不足夠了，而且由于制品的尺寸使容器材料的厚度受到限制，不能過分增加其厚度。因此，在這些限制條件下，把作為外部端子，在電氣連接上沒有問題，而且有足夠強度的不銹鋼與鋁配合使用就變得有效了。

附圖的簡單說明：

圖1、圖2是表示現有的雙電荷層電容器的截面圖，圖3是將不銹鋼與鈦作為集電體的雙電荷層電容器的電位-電流特性圖，圖4是表示本發明的雙電荷層電容器的一實施例的截面圖，圖5～圖7是分別表示本發明的其他實施例的截面圖。

下面將參照圖4～圖7，對本發明的實施例加以說明。

首先，圖4所示的是在由活性炭纖維的布，或將活性炭粉末與粘合劑揉合成形的極化性電極6的一面上，以等離子噴鍍等方法形成鋁質的導電性電極7，于是分別接于由在內面形成有鋁質層8的不銹鋼構成金屬容器9、10之內，將上述極化性電極6裝入，以使導電性電極7接于金屬容器9、10的內面，通過點焊將金屬容器9、10與導電性電極7連接。將作為陰極的對向電極的一方的極化性電極6浸漬過在碳酸丙烯酯中加有10%重量的四乙基四氟硼酸銨的電解液中，并介乎離子透過性的分離體11之間，使這個極化性電極相對，于是，在兩個金屬容器9、10的開口周邊部分配上墊片12，將金屬容器10的周邊部分以卷邊加工進行封口。

圖5所示的是在陰極的金屬容器10的內面沒有形成鋁質層8的實施例。

圖6所示的是在圖4所示的實施例中，作為陰極的電極，使用了鋰等非極化性電極的對向電極13，在金屬容器9、10的內面分別形成了鋁質層8。

還有，圖7所示的是使用非極化性電極作為對向電極13，而在這個對向電極13側的金屬容器10的內面，不設置鋁質層8的實施例。

再者，作為金屬容器9、10，除使用不銹鋼外，也可以用鐵、鎳、鈦、銅合金等。