[发明专利]锂离子电容器

说明书

技术领域

本发明涉及一种锂离子电容器技术，特别涉及一种有效地适用于锂离子电容器的负极材料的技术。

背景技术

以下说明的技术，是在完成本发明时本发明人所研究的内容，其概要如下所述。

近年来，汽车时代的排气等对大气造成的环境问题逐渐受到关注，正在进行保护环境的电动车辆的开发。在该电动车辆的开发中，特别是积极进行作为电源的蓄电装置的开发。取代现有的铅蓄电池，提出各种形式的蓄电装置，作出大量关于电解质和电极材料等的研究报告。

例如，在专利文献1中公开下述技术，其通过对锂离子二次电池用的负极材料，使用平均粒径大于或等于3μm而小于或等于15μm的石墨质材料，从而抑制充放电时输入输出特性的降低。

在专利文献2中记载下述方案，即，作为锂二次电池的负极材料，使用由激光解析散射法求得的重量累计50％平均粒径为5～35μm、最大粒径为75μm的石墨粉末，由此进行电池循环寿命和充放电效率等的改善。

在专利文献3中公开下述技术，通过在锂二次电池中，作为可以吸收释放锂的负极材料的石墨粉末，完全不使用粒径不足10μm的石墨粉末，而将由石墨与电解液间的反应引起的自身放电抑制到实际中不会产生问题的程度。

在专利文献4中公开下述技术，通过在锂电池中，将通过对沥青类的热处理得到的中间相小球体(中间相碳微球)的粒径，规定为规定范围的累计频率分布下的10体积％粒径、50体积％粒径、90体积％粒径，可以抑制电极制作时与粘合剂的混合性、电极表面的电解液的分解等。

但是，因为在该锂离子二次电池等中，能量密度高的电池的输出特性、安全性、循环寿命等技术问题没有得到充分解决，所以作为新的蓄电装置提出一种电气双层电容器，其每次充电的放电容量比电池小，但瞬时充放电特性优异，具有可以承受大于或等于数万次循环的充放电的高输出特性。

特别地，如专利文献5所示，下述新型锂离子电容器受到关注，其通过预先在负极中嵌入锂离子，使负极电位保持较低，维持与电气双层电容器相同的安全性和高输出特性，同时具有高能量密度。

专利文献1：特开2005-203130号公报

专利文献2：特开平10-226506号公报

专利文献3：特开平6-52860号公报

专利文献4：特开平8-31420号公报

专利文献5：WO 2003/003395号公报(二次公开专利公报)

发明内容

如上所述，作为取代铅蓄电池的下一代蓄电装置提出了各种结构，但是现状为技术上并不完备。

本发明人从事锂离子电容器的开发，对于上述锂离子电容器，也希望进一步改善提高能量密度、输出密度、循环耐久性等。

其中，本发明人考虑是否可以与锂离子二次电池等同样地，通过选择适当的物质作为负极活性物质，实现能量密度等的提高。

本发明的目的在于提供一种可以使锂离子电容器获得高能量密度、高输出密度、高耐久性的负极材料。

本发明的前述及其它目的和新的特征，可以通过本发明的说明及附图了解。

在本申请公开的发明中，如果简单地说明代表性的概要，则如下所述。

即，在锂离子电容器中，使用规定直径的石墨作为负极活性物质。

发明的效果

在本申请公开的发明中，如果简单地说明由代表性技术方案得到的效果，则如下所述。

在本发明中，通过将规定直径的石墨用于锂离子电容器的负极活性物质，可以实现能量密度的提高。

在本发明中，通过将规定直径的石墨用于锂离子电容器的负极活性物质，可以实现输出密度的提高。

在本发明中，通过将规定直径的石墨用于锂离子电容器的负极活性物质，可以实现充放电时的循环耐久性的提高。

附图说明

图1是表示本发明涉及的锂离子电容器的层叠型的要部结构的示意图。

图2是表示本发明涉及的锂离子电容器的层叠薄膜型的要部结构的示意图。

图3是将使用石墨作为本发明的锂离子电容器的负极活性物质的情况的结构例和对比例以表格形式一起示出的说明图。

图4是将本发明的将石墨用作负极活性物质的锂离子电容器中的图3所示结构例的结果，和对比例一起以表格形式示出的说明图。

图5是表示本发明的将石墨用作负极活性物质的锂离子电容器的D₅₀与速率特性间的关系的说明图。