[发明专利]电解液以及使用所述电解液的电化学元件、电子设备

说明书

技术领域

本发明涉及主要用于双电层电容器的电解液、使用所述电解液的电化学元件、以及使用所述电化学元件的电子设备。

背景技术

对于以双电层电容器为代表的电化学元件，要求高耐电压化、长寿命化、及高耐热化等性能的提升。因此，要求其使用的电解液的电化学性更稳定。作为现有双电层电容器用电解液，主要是使用以电化学稳定性高的环状碳酸酯类或环状内酯为溶剂的电解液。例如日本专利特开平7-283083号公报公开有此种电解液。作为具有代表性的环状碳酸酯类，通常使用碳酸亚丙基酯。

然而，要使双电层电容器进一步实现高耐电压化、长寿命化、及高耐热化，使用碳酸亚丙基酯并不能满足要求。碳酸亚丙基酯中包含1个碳原子直接与2个以上的氧原子键合的结构部分。因此，随着分解，会产生较多以二氧化碳(CO₂)为主的气体，因而将会导致电化学元件的特性恶化。

即，需要由电化学稳定性高于碳酸亚丙基酯的溶剂构成的电解液。此处，所谓的电化学稳定性高是指，使用了所述电解液的电化学元件一方面可将其容量和内部电阻等特性的变化控制在一定范围内，而另一方面能够在更高的电压下使用更长时间。

发明内容

本发明是代替碳酸亚丙基酯含有电化学性更为稳定并且不包含会产生CO₂的由2个以上的氧原子直接与1个碳原子键合的结构部分的化合物的电解液。此外，本发明是使用该电解液抑制了特性恶化的电化学元件。并且，本发明是通过使用该电化学元件改善了使用寿命的电子设备。本发明的电解液包含通式(1)所表示的至少一种含氟化合物。

通式(1)：

式中，R1、R2为氢原子、氟原子、或碳原子数为1以上10以下的烷基，R1与R2既可相同也可不同。此外，所述R1、R2也可通过使R1和R2中所包含的碳原子间成键而形成环状结构。本发明的电解液中含有电化学性稳定、且不包含会产生CO₂气体的由2个以上的氧原子直接与1个碳原子键合的结构部分的含氟化合物。通过采用该方案，可抑制使用该电解液的电化学元件的性能恶化。并且，能够使得使用该电化学元件的电子设备长时间地稳定运行。

附图说明

图1是本发明的实施方式中的双电层电容器的结构剖面图。

图2是图1所示的双电层电容器中所使用的电容器元件的结构的展开立体图。

图3是使用图1所示的双电层电容器的电子设备的示意图。

符号的说明

1    外壳

2    电容器元件

3    封口胶

4    隔膜

5    第一电极

5A   第一端子

6    第二电极

6A   第二端子

7    双电层电容器(电化学元件)

8    电路板

9    电子电路

10   电子设备

具体实施方式

图1是作为本发明的实施方式中的电化学元件的双电层电容器的结构剖面图，图2是该双电层电容器中所使用的电容器元件结构的展开立体图。双电层电容器(以下，简称电容器)7包括外壳1、电容器元件2和封口胶3。如图2所示，电容器元件2由带状隔膜4、带状第一电极(以下，简称电极)5和带状第二电极(以下，简称电极)6构成。电极5和电极6的表面经蚀刻等而被扩面处理，并且，在所述表面上形成了使用碳的极化电极层(未图示)。这样，电极5和电极6的表面积被增大。电极5和电极6以其之间隔着隔膜4而被卷绕。电极5和电极6分别与第一端子5A和第二端子6A连接。电极5和电极6之间存在填充到外壳1内的电解液(未图示)。封口胶3以使第一端子5A、第二端子6A的一部分露出的状态密封外壳1的开口部。

作为外壳1、电极5和电极6的集电体，通常是使用铝。着眼于注重强度，外壳1也可使用镀有不锈钢或镍的铁等。电极5和电极6的集电体也可为镍等。封口胶3由乙丙橡胶等不会被电解液腐蚀的材料形成。此外，隔膜4由纤维素、聚乙烯、聚丙烯等无纺布或微孔膜构成。另外，如果电极5和电极6的构造不会造成短路，那么也可以不设置隔膜4。

接着，对处于电极5和电极6之间的电解液进行详细说明。本实施方式中的电解液中至少包含一种通式(1)所表示的含氟化合物。此外，电解液中还包含电解质(辅助盐)，所述电解质(辅助盐)溶解于所述含氟化合物中，电离后生成阴离子和阳离子，并且在电容器7的工作电压范围内稳定。