專利名稱：雙電層電容器用電解液的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及雙電層電容器用電解液和使用該電解液得到的雙電層電容器。
背景技術：
正極或負極的至少一個為可極化電極的雙電層電容器的電解質(zhì)鹽溶解用溶劑，期望耐電壓在3V以上而能夠穩(wěn)定使用的電解質(zhì)鹽溶解用溶劑，從該觀點出發(fā)，提出了并用碳酸乙烯酯和作為氧化電位(耐電壓)高的環(huán)狀碳酸酯的碳酸丙烯酯(例如，參照專利文獻I)。但是，其耐電壓的限度止于2.7V附近。另外，除此以外，以提高耐電壓為目的，以使用含有環(huán)丁砜或其衍生物和特定的鏈狀碳酸酯(鏈狀碳酸酯)的非水類溶劑(例如，參照專利文獻2)、改良安全性為目的，提出了組合有特定的電解質(zhì)和含氟有機溶劑的電解液(例如，參照專利文獻3 )?，F(xiàn)有技術文獻專利文獻專利文獻1:日本特開2000-208372號公報專利文獻2:日本特開平08-306591號公報專利文獻3:日本特開2001-143750號公報

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的課題但是，在專利文獻I和2的現(xiàn)有技術中，不能說必然均衡性良好地實現(xiàn)了高耐電壓和長壽命這種雙電層電容器所要求的特性。特別是專利文獻2的電解液使電容器的內(nèi)部電阻高，在長期可靠性的方面還有改善的余地。另外，在實施例中僅在扣式電池的小型蓄電設備中實施，而沒有對在汽車用、產(chǎn)業(yè)用途中的負載均衡、電力再生、瞬時大電流供給中使用的卷繞型電池的評價。另外，在上述的任一現(xiàn)有技術中，對于雙電層電容器的膨脹也沒有進行特別研究。本發(fā)明的目的在于提供一種具有高耐電壓且劣化少、長期可靠性、特別是膨脹抑制效果優(yōu)異的雙電層電容器。用于解決課題的方法S卩，本發(fā)明涉及雙電層電容器用電解液，其特征在于，含有電解質(zhì)鹽溶解用溶劑
(I)和電解質(zhì)鹽(II)，電解質(zhì)鹽溶解用溶劑(I)含有含氟鏈狀醚和腈化合物。上述含氟鏈狀醚優(yōu)選是下述式所示的化合物，Rf1-O-Rf2(式中，Rf1是碳原子數(shù)I 10的氟烷基，Rf2是碳原子數(shù)I 4的可以含有氟原子的燒基。)上述含氟鏈狀醚優(yōu)選是選自HCF2CF2CH2OCF2CF2H、CF3CF2Ch2OCF2CF2H,HCF2CF2CH2OCF2CFHCF3、CF3CF2CH2OCF2CFHCFyHCF2CF2CH2OCH2CFHCF3 和 CF3CF2CH2OCH2CFHCF3 中的一種以上。上述腈化合物優(yōu)選是下述式所示的化合物，R1-(CN)n(式中，R1是碳原子數(shù)I 10的烷基或者碳原子數(shù)I 10的亞烷基，η是I或2的整數(shù)。)上述腈化合物優(yōu)選是選自乙腈、丙腈和戊二腈中的至少一種的化合物。上述腈化合物與含氟鏈狀醚的體積比優(yōu)選為10/90 99/1。上述電解質(zhì)鹽(II)優(yōu)選為三乙基甲基銨鹽、四乙基銨鹽或者螺聯(lián)吡啶鎗鹽。另外，本發(fā)明還涉及具備上述電解液以及正極和負極的雙電層電容器。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明，能夠提供具有高耐電壓且劣化少、而且長期可靠性、特別是膨脹抑制效果優(yōu)異的雙電層電容器。另外，由于耐電壓高，所以能夠積蓄的能量容量也變大，從而能夠提供高能量容量的雙電層電容器。
具體實施例方式本發(fā)明的雙電層電容器用電解液含有特定的電解質(zhì)鹽溶解用溶劑(I)和電解質(zhì)鹽
(II)。本發(fā)明中所使用的特定的電解質(zhì)鹽溶解用溶劑(I)含有含氟鏈狀醚(Ia)和腈化合物(lb)。作為含氟鏈狀醚(Ia)，例如，能夠列舉日本特開平8-37024號公報、日本特開平9-97627號公報、日本特開平11-26015號公報、日本特開2000-294281號公報、日本特開2001-52737號公報、日本特開平11-307123號公報等中記載的化合物。其中，作為含氟鏈狀醚(Ia)，優(yōu)選下式(Ia-1)所示的含氟鏈狀醚，Rf1-O-Rf2 (Ia-1)(式中，Rf1是碳原子數(shù)I 10的氟烷基，Rf2是碳原子數(shù)I 4的可以含有氟原子的燒基。)上述式(Ia-1)中，與Rf2是非氟類的烷基時相比，當Rf2是含氟烷基時，抗氧化性和與電解質(zhì)鹽的相容性特別優(yōu)異，并且具有很高的分解電壓，凝固點低，從而能夠維持低溫特性，故而優(yōu)選。作為Rf1，例如，能夠列舉 HCF2CF2CH2-、HCF2CF2CF2CH2-、HCF2CF2CF2CF2Ch2-、C2F5CH2-、CF3CFHCF2CH2-、HCF2CF (CF3) CH2-、C2F5CH2CH2-、CF3CH2CH2-等碳原子數(shù)為 I 10 的氟烷基。這些之中，優(yōu)選碳原子數(shù)為3 6的氟烷基。作為Rf2，例如，能夠列舉碳原子數(shù)為I 4的非氟烷基、-CF2CF2H、-CF2CFHCF3、-CF2cf2cf2h、-ch2ch2cf3、-ch2cfhcf3、-ch2ch2c2f5等，這些之中，優(yōu)選碳原子數(shù)為2 4的含氟烷基。這些之中，從離子傳導性良好的方面出發(fā)，優(yōu)選Rf1是碳原子數(shù)為3 4的含氟烷基，Rf2是碳原子數(shù)為2 3的含氟烷基。作為含氟鏈狀醚(Ia)的具體例，例如，能夠列舉HCF2CF2CH2OCF2CF2H、CF3CF2Ch2OCF2CF2H、hcf2cf2ch2ocf2cfhcf3、cf3cf2ch2ocf2cfhcf3、hcf2cf2ch2och2cfhcf3、cf3cf2ch2och2cfhcf3等的一種或兩種以上，這些之中，從維持高分解電壓和低溫特性的方面出發(fā)，特別優(yōu)選 hcf2cf2ch2ocf2cf2h、hcf2cf2ch2ocf2cfhcf3、cf3cf2ch2ocf2cfhcf3、cf3cf2ch2ocf2cf2h。作為腈化合物(Ib)，能夠列舉下式(Ib-1)所示的腈化合物，R1-(CN)n (Ib-1)(式中，R1是碳原子數(shù)I 10的烷基或者碳原子數(shù)I 10的亞烷基，η是I或2的整數(shù)。)上述式(Ib-1)中，η為I時，R1是碳原子數(shù)為I 10的烷基，η為2時，R1是碳原子數(shù)為I 10的亞烷基。作為上述燒基，例如，可以列舉甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、叔丁基、戍基、新戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基等碳原子數(shù)為I 10的烷基，這些之中，優(yōu)選甲基、乙基。另外，作為亞烷基 ，例如，可以列舉亞甲基、亞乙基、亞丙基、亞丁基、亞戊基、亞己基、亞辛基、亞壬基、亞癸基等碳原子數(shù)為I 10的亞烷基，這些之中，優(yōu)選亞丙基、亞乙基。作為腈化合物(Ib)的具體例，例如，能夠列舉乙腈(CH3_CN)、丙腈(CH3-CH2-CN)、戊二腈(NC-(CH2)3-CN)等，這些之中，從低電阻的觀點出發(fā)，優(yōu)選乙腈、丙腈。本發(fā)明中所使用的電解質(zhì)鹽溶解用溶劑(I)只要含有上述含氟鏈狀醚(Ia)和腈化合物(Ib)即可，但從提高長期可靠性的觀點出發(fā)，能夠含有環(huán)丁砜化合物。作為上述環(huán)丁砜化合物，可以是非氟環(huán)丁砜化合物，也可以是含氟環(huán)丁砜化合物。作為非氟環(huán)丁砜化合物，除了環(huán)丁砜，例如，還可以列舉下式所示的非氟類環(huán)丁砜衍生物等。
權利要求
1.一種雙電層電容器用電解液，其特征在于: 含有電解質(zhì)鹽溶解用溶劑(I)和電解質(zhì)鹽(II)，電解質(zhì)鹽溶解用溶劑(I)含有含氟鏈狀醚和腈化合物。
2.如權利要求1所述的雙電層電容器用電解液，其特征在于: 所述含氟鏈狀醚是下述式所示的化合物，Rf1-O-Rf2 式中，Rf1是碳原子數(shù)I 10的氟烷基，Rf2是碳原子數(shù)I 4的可以含有氟原子的烷基。
3.如權利要求 2所述的雙電層電容器用電解液，其特征在于: 所述含氟鏈狀醚是選自 HCF2CF2CH2OCF2CF2H、CF3CF2Ch2OCF2CF2H, hcf2cf2ch2ocf2cfhcf3、CF3CF2CH2OCF2CFHCFyHCF2CF2CH2OCH2CFHCF3 和 CF3CF2CH2OCH2CFHCF3 中的一種以上。
4.如權利要求1 3中任一項所述的雙電層電容器用電解液，其特征在于: 所述腈化合物是下述式所示的化合物，R1-(CN)n 式中，R1是碳原子數(shù)I 10的烷基或者碳原子數(shù)I 10的亞烷基，η是I或2的整數(shù)。
5.如權利要求4所述的雙電層電容器用電解液，其特征在于: 所述腈化合物是選自乙腈、丙腈和戊二腈中的至少一種的化合物。
6.如權利要求1 5中任一項所述的雙電層電容器用電解液,其特征在于: 所述腈化合物與含氟鏈狀醚的體積比為10/90 99/1。
7.如權利要求1 6中任一項所述的雙電層電容器用電解液,其特征在于: 所述電解質(zhì)鹽(II)為三乙基甲基銨鹽、四乙基銨鹽或者螺聯(lián)吡啶鎗鹽。
8.—種雙電層電容器，其特征在于: 具備權利要求1 7中任一項所述的電解液以及正極和負極。
全文摘要
本發(fā)明提供一種具有高耐電壓且劣化少、長期可靠性、特別是膨脹抑制效果優(yōu)異的雙電層電容器。本發(fā)明的雙電層電容器用電解液的特征在于，含有電解質(zhì)鹽溶解用溶劑(I)和電解質(zhì)鹽(II)，電解質(zhì)鹽用溶劑(I)含有含氟鏈狀醚和腈化合物。
文檔編號H01G11/60GK103201806SQ20118005424
公開日2013年7月10日 申請日期2011年10月21日 優(yōu)先權日2010年11月10日
發(fā)明者高橋謙三, 高明天, 小山舞, 山本繪美 申請人:大金工業(yè)株式會社