[发明专利]电化学电容器

说明书

技术领域

本发明涉及一种电化学电容器，其在各种电子设备、混合动力汽车和燃料电池汽车的备用电源再生、或者电力储藏等用途中加以利用。

背景技术

图5A是以前的电化学电容器的水平剖视图。图5B是以前的电化学电容器的电极卷绕单元100的局部剖视主视图。

以前的电化学电容器具有电极卷绕单元100、锂金属（锂极）104、105以及外包装容器106。电极卷绕单元100是这样形成的：在使隔膜103介于正极101和负极102之间的状态下进行层叠并将其以同心的方式进行卷绕。锂金属104、105作为锂离子供给源，分别配置在电极卷绕单元100的外周部以及中心部。电极卷绕单元100、锂金属104、105以及电解液（未图示）收纳在铝制或者铁制的外包装容器106内。

另外，正极101以及负极102将由设置有贯通正背面的孔的多孔材料构成的后述的集电体形成为芯材。通过将集电体形成为多孔材料，则即使锂金属104、105分别配置在电极卷绕单元100的外周部和中心部，锂离子也可以从锂金属104、105通过正极101、负极102的各集电体的贯通孔而自由地移动。由此，可以在电极卷绕单元100的所有负极102上预先掺杂（预掺杂）锂离子。

电极端子107、108分别与正极101和负极102的集电体相连接。电极端子107、108沿着圆筒状电极卷绕单元100的卷绕轴方向相互向相反方向侧引出。在电极卷绕单元100的中心部所形成的锂金属105受到管棒109的支撑。管棒109同时也承担着电极卷绕单元100的支撑用轴棒的作用。

电极卷绕单元100的最外周面为了保持卷绕形状而用胶带110固定。

这样，以前的电化学电容器通过将锂离子供给源设置在电极卷绕单元100的外周部和中心部这2个部位，可以比由1个部位的锂离子供给源供给并预掺杂锂离子更快地使锂离子向负极102预掺杂。

此外，作为与该申请有关的现有技术文献情报，例如为人所知的有专利文献1。

但是，如果对电化学电容器快速且反复地进行充放电，则在充放电中有可能使负极的电位上升，从而正负极间的电位差降低。由此，电化学电容器每单位体积的能量密度有可能降低。

另外，由于负极的电位上升，因而预先嵌入负极的电极层内的锂有可能向负极外析出。该析出的锂有可能刺破隔膜等，从而引起短路。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-067105号公报

发明内容

本发明的电化学电容器具有电解液、电容器元件和外包装体。电解液包含阳离子、阴离子、由非内酯类构成的溶剂和内酯类。电容器元件具有负极、正极和隔膜。负极具有嵌入阳离子的电极层。正极具有极化性电极层，且与负极相对置。隔膜设置在正极和负极之间。负极、正极和隔膜层叠或者卷绕在一起。电容器元件浸渍有电解液。外包装体收纳着电解液和电容器元件。电解液相对于溶剂含有0.001重量%～5重量%的所述内酯类。

根据该构成，可以抑制在快速充放电中产生的负极的电位变化，从而可以提高电化学电容器的电容器能量密度。

附图说明

图1是本发明的实施方式的电化学电容器的局部剖视立体图。

图2是表示本发明的实施方式的电化学电容器以及比较例的电位上升的样子的特性图。

图3是对本发明的实施方式的电化学电容器以及比较例中使用的负极活性物质的层间进行测定而得到的X射线衍射测定图。

图4是表示本发明的实施方式的电化学电容器的各种内酯的添加量的变化与负极电位的变化关系的特性图。

图5A是表示以前的电化学电容器的水平剖视图。

图5B是表示以前的电化学电容器中使用的电极卷绕单元的局部剖视主视图。

具体实施方式

图1是本发明的实施方式的电化学电容器的局部剖视立体图。