[发明专利]双电层电容器用电解液、使用该电解液的双电层电容器及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种双电层电容器用电解液、使用该电解液的双电层电容器及其制造方法。

背景技术

在由盖体和容器主体构成的密封的收纳容器内，双电层电容器具备一对可极化电极、夹在该一对可极化电极之间的隔板、和电解液，所述电解液浸渗到了所述一对可极化电极和隔板中。在移动电话、PDA、便携游戏机等各种小型电子产品中，这种双电层电容器被作为存储器的备用电源或钟表功能的备用电源等利用，作为这种双电层电容器，其多采用圆盘状的钮扣型。

钮扣型的双电层电容器是将盖体嵌塞在容器主体来进行密封的结构。因此，不能说是完全气密的，水分等容易随着湿气等侵入至内部，侵入的水分会导致可极化电极或电解液劣化，因此难以长期保存、使用。除此之外，对双电层电容器提出了进一步的小型化、薄型化的要求。

对于这种问题，提出了长方形的芯片型双电层电容器(例如，专利文献1)。

一般来说，芯片型双电层电容器是如下制造的：将可极化电极、隔板和电解液收纳于容器主体内，然后利用被称作封口板的盖体来盖住容器主体的开口部，并且通过加热使盖体和容器主体接合，从而制造芯片型双电层电容器，其中，所述容器主体在开口部边缘处设有金属圈。对于记载于专利文献1的双电层电容器来说，设置于容器主体的开口部边缘的金属圈和盖体是通过镍或银焊料等钎焊料来接合的，因此收纳容器的内部气密性优异。该接合方法的加热温度为300℃以上。

另外，作为盖体和容器主体的接合方法，可以举出例如使用经镀覆金属的盖体和金属圈，并利用盖体来盖住容器主体的开口部，然后加热到金属镀层熔融的温度的方法。当金属镀层为镍镀层时，该接合方法中的加热温度为800～1500℃。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2001-216952号公报

发明内容

可是，为了良好地向可极化电极或隔板浸渗、并降低内部电阻，用于双电层电容器的电解液通常使用低熔点且低粘性的碳酸甲乙酯(EMC)或碳酸二甲酯(DMC)等对称或非对称的直链烷基的碳酸酯溶剂。由于EMC或DMC的沸点较低(小于200℃)，因此耐热性低，在对芯片型双电层电容器的盖体和容器主体进行接合时，其容易蒸发从而使蒸汽压变高、或发生突沸。因此，存在电解液的残留量的偏差变大、双电层电容器的放电容量等品质不稳定这样的问题。除此之外，对盖体和容器主体进行熔接时，由于溶剂的沸点低，因此电解液的蒸汽压上升，从而使内压上升，收纳容器有可能破损。

另外，钮扣型和芯片型的双电层电容器是通过再流焊接组装至基板表面上的。由于在再流焊接中，以240～260℃左右对双电层电容器进行加热，因此由于蒸汽压的上升，有可能使密封部脆化，从而导致电解液漏出，品质变得不稳定。

除此之外，双电层电容器大多常在由主电源施加2.0V以上的电压或3.0以上的高电压的状态下使用。若对电解液施加高电压，则会促进电解液的溶质或溶剂的分解，从而容易产生功能的降低。特别是，在施加电压的气氛温度高的情况下，功能降低明显。因此，对于施加了高电压的双电层电容器来说，需要增加电解液的量，但若增加电解液的量，则在盖体和容器主体的熔接或再流焊接时，存在电解液容易泄漏，品质不稳定这样的问题。

因此，本发明的目的是实现可以得到品质稳定的双电层电容器的双电层电容器用电解液、使用该电解液的双电层电容器及其制造方法。

用于解决问题的手段

本发明的双电层电容器的电解液的特征在于，含有支持电解质、环丁砜和链状砜。

本发明的双电层电容器用电解液优选含有有机氟化合物；并且优选所述支持电解质含有5-氮阳离子螺[4.4]壬烷四氟硼酸盐，且5-氮阳离子螺[4.4]壬烷四氟硼酸盐的含量为1.5～3.6mol/dm³。

本发明的双电层电容器的电解液的特征在于，在由盖体和容器主体构成的密封的收纳容器中，具备至少一对可极化电极和本发明的所述的电解液，所述可极化电极夹着隔板相对配置。

所述收纳容器内的空隙率优选为10～30体积％，所述空隙率由[(收纳容器内的空隙的体积)/(收纳容器的容积)]×100表示；所述一对可极化电极优选负极侧电极的表面积比正极侧电极的表面积大。