特許ウォッチ

公開番号2022170665
公報種別公開特許公報(A)
公開日2022-11-10
出願番号2022003402
出願日2022-01-12
発明の名称キャパシタ電池
出願人株式会社クオルテック
代理人
主分類H01M 10/36 20100101AFI20221102BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】リチウムを用いた二次電池は発火の危険性がある。
【解決手段】
正電極205には、黒鉛とLiCoO₂の混合物からなる正極材料221が配置され、負電極206には、黒鉛と活性炭混合物の混合物からなる負極材料231が配置されている。正極材料221と負極材料231間にはセパレータ204が配置される。セパレータ204は、過塩素酸リチウム(LiClO₄)水溶液に含浸されている。正電極205と負電極206はガスケット207により絶縁されている。
【選択図】図1

特許請求の範囲【請求項１】
正極材料と、負極材料と、前記正極材料と前記負極材料の間に配置されたセパレータとを具備し、
前記セパレータは、過塩素酸リチウム（LiClO
4
）水溶液に含浸され、
前記正極材料は、黒鉛とLiCoO
2
の混合物から構成されていることを特徴とするキャパシタ電池。
続きを表示（約 66 文字）【請求項２】
前記負極材料は、黒鉛と活性炭の混合物から構成されていることを特徴とする請求項１記載のキャパシタ電池。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、キャパシタ電池と二次電池に関するものである。本発明のキャパシタ電池と二次電池は電解液に過塩素酸塩水溶液、飽和過塩素酸塩水溶液を用いる。本発明は正極に鉄錯体を有し、二次電池、二次電池的な機能を有する電池に関するものである。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
リチウムイオン二次電池としては正極にマンガン複合酸化物、負極にリチウム・アルミニウム合金を使用するマンガンリチウム二次電池（ML系）が普及している。
特許文献１には、リチウムイオン二次電池用正極材料等に特徴を有するリチウムイオン二次電池が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２０－１５５２２３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のリチウムイオン二次電池あるいはナトリウムイオン二次電池は、電解液に有機系電解液を用いるため、発火の危険性がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
二次電池の起電力は負極と正極での酸化還元反応によって支配される。たとえば、リチウムイオン電池において、起電力は３V以上のものも、３V以下のものと様々である。このことは、負極と正極で起こる反応が異なるからである。
【０００６】
本発明は、飽和過塩素酸リチウム水溶液等をキャパシタ電池の電解液に使用する。過塩素酸塩水溶液は、広い電位窓を有するため、二次電池の電解液として優れた特性を発揮する。
【０００７】
本発明のキャパシタ電池は、キャパシタ電池の電解液として、過塩素酸リチウム(LiClO
4
),過塩素酸ナトリウム（NaClO
4
）、過塩素酸バリウム（Ba(ClO
4
)
2
)および過塩素酸マグネシウム（Mg(ClO4)
2
）の濃厚な水溶液を使用する。また、少なくとも正極を鉄錯体で構成あるいは形成することができる。また、正極と負極の両方あるいは少なくとも一方の電極をFe
2
O
3
でコーティングした構成にすることができる。
本発明の電池はキャパシタの構造を有するため、電気二重層キャパシタ電池と呼ぶこともある。
【０００８】
本発明のキャパシタ電池は負極として、黒鉛と活性炭混合物、または黒鉛と活性炭と同等の機能を有する物質の混合物で構成される。正極として、黒鉛とLiCoO
2
（あるいは酸化されて構造変化しない物質）の混合物を使用する。正極材料２２１と負極材料２３１間にはセパレータ２０４が配置される。セパレータ２０４は、過塩素酸リチウム(LiClO
4
)水溶液に含浸されている。正電極２０５と負電極２０６はガスケット２０７により絶縁されている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のキャパシタ電池は、電解液をして、飽和過塩素酸塩水溶液を使用しているため、発火の恐れがない。また、飽和過塩素酸塩水溶液の伝導率は有機系電解液より１０倍前後大きく、大きな電力を蓄積でき、高速充電でき、高い電流容量を得ることができる。
【００１０】
水溶液系の電解液（過塩素酸塩水溶液）をキャパシタ電池に用いることにより、電池の導電性を高めると同時に火災の恐れが無い。また、キャパシタ電池の製造工程において、水分を除去したドライルームを使用する必要がないため、製造設備コストを低減できる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許