V的充放電循環(huán)。由第二次的放電中的放電開始?經(jīng)過I秒時的電壓降算出DCIR,求出DCIR的變化率。
[0063]實施例2
[0064]通過調(diào)整涂布于鋁箔的含有鈦酸鋰的漿料的厚度,將鈦酸鋰的100%放電容量相對于活性炭的100%放電容量的倍數(shù)調(diào)整為2.7(鈦酸鋰的利用率37%),除此之外,重復實施例I的步驟。
[0065]實施例3
[0066]通過調(diào)整涂布于鋁箔的含有鈦酸鋰的漿料的厚度,將鈦酸鋰的100%放電容量相對于活性炭的100%放電容量的倍數(shù)調(diào)整為2.2(鈦酸鋰的利用率45%),除此之外,重復實施例I的步驟。
[0067]實施例4
[0068]通過調(diào)整涂布于鋁箔的含有鈦酸鋰的漿料的厚度,將鈦酸鋰的100%放電容量相對于活性炭的100%放電容量的倍數(shù)調(diào)整為5.0(鈦酸鋰的利用率20%),除此之外,重復實施例I的步驟。
[0069]實施例5
[0070]通過調(diào)整涂布于鋁箔的含有鈦酸鋰的漿料的厚度,將鈦酸鋰的100%放電容量相對于活性炭的100%放電容量的倍數(shù)調(diào)整為7.0(鈦酸鋰的利用率14%),除此之外,重復實施例I的步驟。
[0071]比較例I
[0072]通過調(diào)整涂布于鋁箔的含有鈦酸鋰的漿料的厚度,將鈦酸鋰的100%放電容量相對于活性炭的100%放電容量的倍數(shù)調(diào)整為1.8(鈦酸鋰的利用率56%),除此之外,重復實施例I的步驟。
[0073]圖2中,示出了關(guān)于實施例1?5及比較例I的電化學電容器的DCIR與鈦酸鋰的利用率的關(guān)系。由圖2可以明確,若利用率超過45%則DCIR急劇上升,在利用率14?45%之間隨著利用率降低而DCIR緩慢降低。圖3中,示出了關(guān)于實施例1?5及比較例I的電化學電容器的高溫負荷試驗前后的DCIR的變化率(ADCIR)與鈦酸鋰的利用率的關(guān)系。由圖3可以明確,若利用率超過45%則ADCIR急劇上升,在利用率14?45%之間隨著利用率降低而ADCIR緩慢降低。因此,可知通過將利用率調(diào)整為14%?45%的范圍,可以得到DCIR低、且即使經(jīng)歷高溫,DCIR的增加也被抑制的電化學電容器。
[0074](2)鈦酸鋰納米粒子的利用
[0075]實施例6
[0076]對于實施例1中使用的微米級的鈦酸鋰粒子,以乙醇為分散介質(zhì)利用珠磨機進行濕式粉碎,得到平均粒徑35nm的納米粒子。納米粒子的平均粒徑通過基于SEM照片的觀察而導出。并且,使用平均粒徑35nm的納米粒子代替上述微米級的鈦酸鋰,重復實施例1的步驟。所得到的電化學電容器中的正極中的活性炭的質(zhì)量與負極中的鈦酸鋰的質(zhì)量按照使得鈦酸鋰的100 %放電容量相對于活性炭的100 %放電容量的倍數(shù)為3.7(鈦酸鋰的利用率27 % )的方式進行調(diào)整。
[0077]實施例7
[0078]通過調(diào)整涂布于鋁箔的含有鈦酸鋰的漿料的厚度,將鈦酸鋰的100%放電容量相對于活性炭的100%放電容量的倍數(shù)調(diào)整為2.7(鈦酸鋰的利用率37%),除此之外,重復實施例6的步驟。
[0079]實施例8
[0080]通過調(diào)整涂布于鋁箔的含有鈦酸鋰的漿料的厚度,將鈦酸鋰的100%放電容量相對于活性炭的100%放電容量的倍數(shù)調(diào)整為2.2(鈦酸鋰的利用率45%),除此之外,重復實施例6的步驟。
[0081 ] 實施例9
[0082]通過調(diào)整涂布于鋁箔的含有鈦酸鋰的漿料的厚度,將鈦酸鋰的100%放電容量相對于活性炭的100%放電容量的倍數(shù)調(diào)整為5.0(鈦酸鋰的利用率20%),除此之外,重復實施例6的步驟。
[0083]實施例10
[0084]通過調(diào)整涂布于鋁箔的含有鈦酸鋰的漿料的厚度,將鈦酸鋰的100%放電容量相對于活性炭的100%放電容量的倍數(shù)調(diào)整為7.0(鈦酸鋰的利用率14%),除此之外,重復實施例6的步驟。
[0085]比較例2
[0086]通過調(diào)整涂布于鋁箔的含有鈦酸鋰的漿料的厚度,將鈦酸鋰的100%放電容量相對于活性炭的100%放電容量的倍數(shù)調(diào)整為1.8(鈦酸鋰的利用率56%),除此之外,重復實施例6的步驟。
[0087]圖4中,示出了關(guān)于實施例6?10及比較例2的電化學電容器的DCIR與鈦酸鋰的利用率的關(guān)系。由圖4可以明確,在使用鈦酸鋰的納米粒子的情況下,也是若利用率超過45%則DCIR急劇上升,在利用率14?45%之間隨著利用率降低而DCIR緩慢降低。圖5中,示出了關(guān)于實施例6?10及比較例2的電化學電容器的高溫負荷試驗前后的DCIR的變化率(ΛDCIR)與鈦酸鋰的利用率的關(guān)系。由圖5可以明確,使用鈦酸鋰的納米粒子的情況下,也是若利用率超過45%則ADCIR急劇上升,在利用率14?45%之間隨著利用率降低而ADCIR緩慢降低。因此,可知通過將利用率調(diào)整為14%?45%的范圍,可以得到DCIR低、且即使經(jīng)歷高溫,DCIR的增加也被抑制的電化學電容器。
[0088]由圖2與圖4的比較可知,使用鈦酸鋰的納米粒子的電容器顯示出更低的DCIR。這被認為反映了,若使用鈦酸鋰的納米粒子,則每單位質(zhì)量的表面積極大,因此充放電中的鋰離子的擴散距離顯著變短。另外,由圖3與圖5的比較可知,使用鈦酸鋰的納米粒子的電化學電容器顯示出更低的ADCIR。一般認為在高溫下鈦酸鋰的表面積越大則SEI皮膜越容易形成,可知通過將鈦酸鋰與活性炭的比例調(diào)整為本發(fā)明的范圍,經(jīng)歷高溫所導致的DCIR的變化被適宜地抑制,可以得到比使用微米級的鈦酸鋰粒子的電容器更穩(wěn)定的電容器。
[0089]產(chǎn)業(yè)上的利用可能性
[0090]根據(jù)本發(fā)明,可以提供具有低且穩(wěn)定的DCIR的、特別是適于能源再生用途的電化學電容器。
【主權(quán)項】
1.一種電化學電容器,其特征在于,具備: 具有包含活性炭的正極活性物質(zhì)層的正極、 具有包含尖晶石型的鈦酸鋰的負極活性物質(zhì)層的負極、和 在所述正極活性物質(zhì)層與所述負極活性物質(zhì)層之間配置的保持含有鋰鹽的非水電解液的間隔件, 鈦酸鋰的100%放電容量為活性炭的100%放電容量的2.2?7.0倍。2.如權(quán)利要求1所述的電化學電容器,其中,所述鈦酸鋰為納米粒子。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種具有低的直流內(nèi)阻、且即使經(jīng)歷高溫,直流內(nèi)阻的增加也被抑制的電化學電容器。本發(fā)明的電化學電容器具備:具有包含活性炭的正極活性物質(zhì)層的正極、具有包含尖晶石型的鈦酸鋰的負極活性物質(zhì)層的負極、和在上述正極活性物質(zhì)層與上述負極活性物質(zhì)層之間配置的保持含有鋰鹽的非水電解液的間隔件,鈦酸鋰的100%放電容量被設(shè)定為活性炭的100%放電容量的2.2~7.0倍的范圍。在電化學電容器的充放電中,僅利用鈦酸鋰粒子的表面附近,DCIR降低并且DCIR的穩(wěn)定性提高。
【IPC分類】H01G11/06, H01G11/46, H01G11/30
【公開號】CN105580098
【申請?zhí)枴緾N201480045275
【發(fā)明人】爪田覺, 大倉數(shù)馬, 高木和典, 石本修一
【申請人】日本貴彌功株式會社
【公開日】2016年5月11日
【申請日】2014年8月11日
【公告號】EP3038120A1, US20160196930, WO2015025764A1