(57)【要約】  ワイヤレス伝送された電力を受けることができる非接触式受電手段と、電気二重層キャパシタとを備える非接触充電式蓄電源装置であって、前記電気二重層キャパシタは分極性電極層を有する分極性電極を具備し、該分極性電極層は、Ａｒ吸着等温線からＨＫ法により求めた細孔容積分布において、細孔径０．６〜０．８ｎｍの範囲に細孔容積の最大値を示すピークＡがあり、そのピークＡの値が０．０８〜０．１１ｃｍ3／ｇの範囲にあり且つ全細孔容積値の８〜１１％の大きさであり、且つＢＥＴ比表面積が１７００〜２２００ｍ2／ｇである活性炭を含有するものである、非接触充電式蓄電源装置。
2009031639.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非接触式受電手段と電気二重層キャパシタとを備える非接触充電式蓄電源装置であって、前記電気二重層キャパシタは分極性電極層を有する分極性電極を具備し、該分極性電極層は、Ａｒ吸着等温線からＨＫ法により求めた細孔容積分布において、細孔径０．６〜０．８ｎｍの範囲に細孔容積の最大値を示すピークＡがあり、そのピークＡの値が０．０８〜０．１１ｃｍ3／ｇの範囲にあり且つ全細孔容積値の８〜１１％の大きさであり、且つＢＥＴ比表面積が１７００〜２２００ｍ2／ｇである活性炭を含有するものである、非接触充電式蓄電源装置。
【請求項２】
前記分極性電極層は、さらに炭素繊維と、導電性カーボンと、結合剤とを含有するものである請求項１に記載の非接触充電式蓄電源装置。
【請求項３】
前記分極性電極層は、活性炭に対する炭素繊維の量が０．１〜２０質量％であり、
前記炭素繊維は内部に中空構造を有し、その比表面積が１０〜５０ｍ2／ｇ、平均繊維径が５０〜５００ｎｍ、及びアスペクト比が５〜１０００である請求項２に記載の非接触充電式蓄電源装置。
【請求項４】
前記分極性電極は、集電体、導電性接着層および前記分極性電極層が積層されてなるものであり、前記導電性接着層がイオン透過性を有する化合物と炭素微粒子を含有するものからなる請求項１〜３のいずれか１項に記載の非接触充電式蓄電源装置。
【請求項５】
前記イオン透過性を有する化合物が多糖類を架橋した化合物である請求項４に記載の非接触充電式蓄電源装置。
【請求項６】
前記イオン透過性を有する化合物が、アクリルアミド、アクリロニトリル、キトサンピロリドンカルボン酸塩、およびヒドロキシプロピルキトサンからなる群から選ばれる１種以上の架橋剤で、多糖類を架橋した化合物である請求項４に記載の非接触充電式蓄電源装置。
【請求項７】
前記炭素微粒子が、針状あるいは棒状の炭素微粒子である請求項４〜６のいずれか１項に記載の非接触充電式蓄電源装置。
【請求項８】
前記電気二重層キャパシタは、非水系溶剤とイオン性液体とを含む電解質液を具備し、前記非水系溶剤及び前記イオン性液体の総重量に対する前記イオン性液体の量が、０質量％超８０質量％未満であり、前記電解質液の粘度が２５℃±１℃おいて４０ｍＰａ・ｓ以下である請求項１〜７のいずれか１項に記載の非接触充電式蓄電源装置。
【請求項９】
前記電気二重層キャパシタは、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリエーテルケトン樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、およびガラスからなる群から選ばれる少なくとも１種の材料からなる蓋シール材により封口されたステンレス鋼製又はアルミニウム製の容器に封入されてなるものである、請求項１〜８のいずれか１項に記載の非接触充電式蓄電源装置。
【請求項１０】
前記電気二重層キャパシタは、電気容量［ｍＦ／ｃｍ3］／インピーダンス［ｍΩ（１ｋＨｚ）］の値が２．５以上である請求項１〜９のいずれか１項に記載の非接触充電式蓄電源装置。
【請求項１１】
二次電池をさらに備える、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の非接触充電式蓄電源装置。
【請求項１２】
温度センサと、該温度センサの検出値に基づいて充電電流を制御する手段とをさらに備える、請求項１１に記載の非接触充電式蓄電源装置。
【請求項１３】
温度センサは、二次電池の内面若しくは外面に設置されている、請求項１２に記載の非接触充電式蓄電源装置。
【請求項１４】
非接触式受電手段が、電磁誘導型電力供給方式、電波受信型電力供給方式、および共鳴型電力供給方式からなる群から選ばれる少なくとも１つの方式によってワイヤレス伝送された電力を受電するものである、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の非接触充電式蓄電源装置。
【請求項１５】
非接触式受電手段と電気二重層キャパシタとを備える非接触充電式蓄電源装置用の電気二重層キャパシタであって、
前記電気二重層キャパシタは分極性電極層を有する分極性電極を具備し、
該分極性電極層は、Ａｒ吸着等温線からＨＫ法により求めた細孔容積分布において、細孔径０．６〜０．８ｎｍの範囲に細孔容積の最大値を示すピークＡがあり、そのピークＡの値が０．０８〜０．１１ｃｍ3／ｇの範囲にあり且つ全細孔容積値の８〜１１％の大きさであり、且つＢＥＴ比表面積が１７００〜２２００ｍ2／ｇである活性炭を含有するものである、非接触充電式蓄電源装置用電気二重層キャパシタ。
【請求項１６】
請求項１〜１４のいずれか１項に記載の非接触充電式蓄電源装置を備えた電気・電子機器。
【請求項１７】
請求項１〜１４のいずれか１項に記載の非接触充電式蓄電源装置を備えた自動車。
【請求項１８】
請求項１〜１４のいずれか１項に記載の非接触充電式蓄電源装置、および非接触式送電手段を備える別体の非接触式電力伝送器からなる非接触充電システム。
【請求項１９】
前記非接触式送電手段は、電磁誘導型電力供給方式、電波受信型電力供給方式、および共鳴型電力供給方式からなる群から選ばれる少なくとも１つの方式によって電力をワイヤレス伝送するものである、請求項１８に記載の非接触充電システム。
【請求項２０】
請求項１８または１９に記載の非接触充電システムを備えた電気・電子機器の充電システム。
【請求項２１】
請求項１８または１９に記載の非接触充電システムを備えた自動車の充電システム。
【請求項２２】
請求項１８または１９に記載の非接触充電システムを備えた電気・電子機器。
【請求項２３】
請求項１８または１９に記載の非接触充電システムを備えた自動車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非接触充電式蓄電源装置に関する。さらに詳しくは、ワイヤレス伝送された電力を受けることができる非接触式受電手段と、分極性電極材料として活性炭を使用した電気二重層キャパシタとを備える非接触充電式蓄電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話機、コードレス電話機、電動シェーバー、電動歯ブラシ、ノート型パソコン、携帯型音楽プレーヤーなどの携帯可能な電気・電子機器には二次電池が蓄電源として用いられている。この二次電池にはリチウムイオン電池、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池等が採用されている。二次電池の容量には限界があるので、電気・電子機器を継続して使用しつづけるために、電気・電子機器等をコード、接触式端子等で充電器に繋いで充電器から電力を二次電池に供給し充電しなければならない。
このような面倒な二次電池の充電をより簡便な方法にするために、電力をワイヤレス伝送し、電気・電子機器等に充電器の端子を接触させないで充電する技術（非接触充電）の開発が進められている。【０００３】
非接触充電における電力供給方式は、その電力伝送の原理によって、電磁誘導型、電波受信型、共鳴型などに分類されている。そして非接触充電ができる非接触充電式蓄電源装置を備えた電気・電子機器が提案されている。
例えば、特許文献１には、ニッケルカドミウム電池等の二次電池を封口する電池パック蓋に非接触充電インターフェースを設けた携帯電話機が提案されており、この非接触充電インターフェースを通して外部の電磁エネルギーを受け取り、どこでも二次電池に充電をすることができるようになると述べられている。【０００４】
特許文献２には、コイルとコンデンサとを並列に接続した並列共振回路を含む発振回路を備えた充電部、並びにコイルとコンデンサとを並列に接続した並列共振回路および蓄電源としての二次電池を備えた被充電部からなる電磁誘導型の非接触充電システムが開示され、この被充電部を電動シェーバー、電動歯ブラシの機器本体に内臓させ、充電部をスタンドに内臓させて、該スタンドから前記機器本体に非接触で電力を伝送し、被充電部の二次電池に充電できるようになると述べられている。
また、特許文献３には、電気二重層キャパシタを蓄電源として内蔵する機器本体と、充電器とからなり、充電器と機器本体とを結合したときに充電器側の出力を非接触で受け取って電気二重層キャパシタを充電する非接触式受電手段を機器本体に設けた、非接触充電システムが記載されている。【０００５】
【特許文献１】特開２００６−３１１７１２号公報
【特許文献２】特開平８−７９９７６号公報
【特許文献３】特開平８−８８９４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、非接触充電式蓄電源装置には以下のような課題がある。
電動シェーバー、電動歯ブラシ等のモータ駆動機器においてはモータ駆動開始時に、また携帯電話機においてはパルス発振時に、高電流が必要になる。この高い電流によって電池に急激な電圧降下が生じる。この電圧降下現象をリチウムイオン二次電池を内臓した携帯電話機を例に挙げて具体的に説明する。【０００７】
通話時の携帯電話機ではパルス発振が行われる。パルス発振時には電流値が高くなる。携帯電話機に内蔵されるリチウムイオン二次電池は内部インピーダンスを有し、この電流の増加によって、リチウムイオン二次電池の電圧が急激に低下する。この電圧降下ΔＶは約１Ｖに達することがある。なお、この電圧降下ΔＶは次式で計算される。ΔＶ＝Ｉ×Ｒ（ここで、Ｉはパルス電流（単位Ａ）、Ｒは電池の内部インピーダンス（単位Ω）である。）
通話をやめるとパルス発振が停止し、待ち受け状態になる。待ち受け状態では、電流は０．１Ａ程度になり、リチウムイオン二次電池の電圧降下ΔＶは０．１Ｖ程度になる。通話時間が短い場合には待ち受け時にリチウムイオン二次電池の電圧が元の状態に回復する。【０００８】
携帯電話機で連続通話を行うとパルス発振が連続的になされ、電池の電圧は内部インピーダンスによる電圧降下ΔＶを回復することなく、時間経過とともに次第に低下していく。リチウムイオン二次電池の終止電圧（これ以上の放電は正極活物質の構造を不可逆的に変換させ電池の充放電特性を著しく損なう電圧）は通常３．２Ｖ程度である。連続通話の時間が、リチウムイオン二次電池の起電力が終止電圧に達するまでの時間、つまり終止時間を超えると、リチウムイオン電池の正極が劣化することになる。このように、内部インピーダンスが大きい二次電池のみを蓄電源とした携帯機器において連続的に高い電流を流し続けると、二次電池に蓄積された電気量を全て利用することなく電池の終止電圧に達してしまうので、携帯機器の連続使用可能時間を短くする結果になる。そのため、非接触充電式蓄電源装置は、このような急速な電流負荷の上昇に対応できるだけの供給能力を有することが必要である。【０００９】
また、リチウムイオン二次電池を高い電流で充電すると負極にＬｉが析出しやすくなる。析出Ｌｉが大きく成長するとセパレータを突き破り、正極に達して内部短絡を引き起こすことがある。そのため、このようなＬｉ析出を抑制するなどの急速充電に対応した仕組みを施す必要がある。【００１０】
接触充電では、蓄電源を内蔵した電気・電子機器を夜間などの機器を頻繁に使用しない時間帯に接触式充電器に端子接続して充電されることが多いので、充電時間を考慮しなければ充電時の電流を高くしなければならないということがない。一方、非接触充電では、非接触式電力伝送器を屋内屋外の各所（例えば、テーブル、壁、床、天井、街灯、電柱、駐車場、停留所など）に設置して、非接触充電式蓄電源装置を内蔵した電気・電子機器等が非接触式電力伝送器のワイヤレス伝送範囲内に入ったときに非接触充電式蓄電源装置内の二次電池や電気二重層キャパシタに充電されるようにする使用法が主になる。非接触充電の機会は非接触充電式蓄電源装置を内蔵する機器が非接触式電力伝送器のワイヤレス伝送範囲内に入ったときに限られるので、このワイヤレス伝送範囲内に入ったときに高電流によって急速充電できることが望まれる。しかし、従来は、急速充電のために非接触式電力伝送器から供給する伝送電力を増加させると、非接触充電式蓄電源装置内の電気二重層キャパシタが発熱したり、二次電池等が発火したりすることがある。
そのため、このような急速充電に伴う発熱や発火に対処した安全性の高い非接触充電式蓄電源装置を設計する必要がある。【００１１】
非接触充電では、電磁誘導型、電波受信型、共鳴型などの電力供給方式が主に採用される。これらの方法では、強力な電磁場、磁場または電場が利用されるので、非接触充電式蓄電源装置内の二次電池やコンデンサが、電力供給に使われる電磁場、磁場または電場に影響されないことが要求される。【００１２】
従って、本発明の目的は、急速な電流負荷の上昇や、低消費電流の負荷に対応した安定した電力供給ができ、発熱や発火などの問題を生じない安全性の高い非接触充電式蓄電源装置および非接触充電システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、非接触式受電手段と、分極性電極材料に特定の細孔容積分布およびＢＥＴ比表面積を有する活性炭を用いた電気二重層キャパシタとを備える非接触充電式蓄電源装置によって、急速な電流負荷の上昇や、低消費電流の負荷に対応した安定した電力供給ができ、発熱や発火などの問題を生じない安全性の高い非接触充電システムを構築できることを見出した。本発明はこの知見に基いて完成するに至ったものである。【００１４】
すなわち、本発明は以下の態様を含むものである。
（１）  非接触式受電手段と電気二重層キャパシタとを備える非接触充電式蓄電源装置であって、前記電気二重層キャパシタは分極性電極層を有する分極性電極を具備し、該分極性電極層は、Ａｒ吸着等温線からＨＫ法により求めた細孔容積分布において、細孔径０．６〜０．８ｎｍの範囲に細孔容積の最大値を示すピークＡがあり、そのピークＡの値が０．０８〜０．１１ｃｍ3／ｇの範囲にあり且つ全細孔容積値の８〜１１％の大きさであり、且つＢＥＴ比表面積が１７００〜２２００ｍ2／ｇである活性炭を含有するものである、非接触充電式蓄電源装置。
（２）  前記分極性電極層は、さらに炭素繊維と、導電性カーボンと、結合剤とを含有するものである（１）に記載の非接触充電式蓄電源装置。
（３）  前記分極性電極層は、活性炭に対する炭素繊維の量が０．１〜２０質量％であり、  前記炭素繊維は内部に中空構造を有し、その比表面積が１０〜５０ｍ2／ｇ、平均繊維径が５０〜５００ｎｍ、及びアスペクト比が５〜１０００である（２）に記載の非接触充電式蓄電源装置。【００１５】
（４）  前記分極性電極は、集電体、導電性接着層および前記分極性電極層が積層されてなるものであり、前記導電性接着層がイオン透過性を有する化合物と炭素微粒子を含有するものからなる（１）〜（３）のいずれか１項に記載の非接触充電式蓄電源装置。
（５）  前記イオン透過性を有する化合物が多糖類を架橋した化合物である（４）に記載の非接触充電式蓄電源装置。
（６）  前記イオン透過性を有する化合物が、アクリルアミド、アクリロニトリル、キトサンピロリドンカルボン酸塩、およびヒドロキシプロピルキトサンからなる群から選ばれる１種以上の架橋剤で、多糖類を架橋した化合物である（４）に記載の非接触充電式蓄電源装置。
（７）  前記炭素微粒子が、針状あるいは棒状の炭素微粒子である（４）〜（６）のいずれか１項に記載の非接触充電式蓄電源装置。【００１６】
（８）  前記電気二重層キャパシタは、非水系溶剤とイオン性液体とを含む電解質液を具備し、前記非水系溶剤及び前記イオン性液体の総重量に対する前記イオン性液体の量が、０質量％超８０質量％未満であり、前記電解質液の粘度が２５℃±１℃おいて４０ｍＰａ・ｓ以下である（１）〜（７）のいずれか１項に記載の非接触充電式蓄電源装置。
（９）  前記電気二重層キャパシタは、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリエーテルケトン樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、およびガラスからなる群から選ばれる少なくとも１種の材料からなる蓋シール材により封口されたステンレス鋼製又はアルミニウム製の容器に封入されてなるものである、（１）〜（８）のいずれか１項に記載の非接触充電式蓄電源装置。
（１０）  前記電気二重層キャパシタは、電気容量［ｍＦ／ｃｍ3］／インピーダンス［ｍΩ（１ｋＨｚ）］の値が２．５以上である（１）〜（９）のいずれか１項に記載の非接触充電式蓄電源装置。
（１１）  二次電池をさらに備える、（１）〜（１０）のいずれか１項に記載の非接触充電式蓄電源装置。
（１２）  温度センサと、該温度センサの検出値に基づいて充電電流を制御する手段とをさらに備える（１１）に記載の非接触充電式蓄電源装置。
（１３）  温度センサは、二次電池の内面若しくは外面に設置されている、（１２）に記載の非接触充電式蓄電源装置。
（１４）  非接触式受電手段が、電磁誘導型電力供給方式、電波受信型電力供給方式、および共鳴型電力供給方式からなる群から選ばれる少なくとも１つの方式によってワイヤレス伝送された電力を受電するものである、（１）〜（１３）のいずれか１項に記載の非接触充電式蓄電源装置。【００１７】
（１５）  非接触式受電手段と電気二重層キャパシタとを備える非接触充電式蓄電源装置用の電気二重層キャパシタであって、
前記電気二重層キャパシタは分極性電極層を有する分極性電極を具備し、
該分極性電極層は、Ａｒ吸着等温線からＨＫ法により求めた細孔容積分布において、細孔径０．６〜０．８ｎｍの範囲に細孔容積の最大値を示すピークＡがあり、そのピークＡの値が０．０８〜０．１１ｃｍ3／ｇの範囲にあり且つ全細孔容積値の８〜１１％の大きさであり、且つＢＥＴ比表面積が１７００〜２２００ｍ2／ｇである活性炭を含有するものである、非接触充電式蓄電源装置用電気二重層キャパシタ。
（１６）  前記（１）〜（１４）のいずれか１項に記載の非接触充電式蓄電源装置を備えた電気・電子機器。
（１７）  前記（１）〜（１４）のいずれか１項に記載の非接触充電式蓄電源装置を備えた自動車。
（１８）  前記（１）〜（１４）のいずれか１項に記載の非接触充電式蓄電源装置、および非接触式送電手段を備える別体の非接触式電力伝送器からなる非接触充電システム。
（１９）  前記非接触式送電手段は、電磁誘導型電力供給方式、電波受信型電力供給方式、および共鳴型電力供給方式からなる群から選ばれる少なくとも１つの方式によって電力をワイヤレス伝送するものである、（１８）に記載の非接触充電システム。
（２０）  前記（１８）または（１９）に記載の非接触充電システムを備えた電気・電子機器の充電システム。
（２１）  前記（１８）または（１９）に記載の非接触充電システムを備えた自動車の充電システム。
（２２）  前記（１８）または（１９）に記載の非接触充電システムを備えた電気・電子機器。
（２３）  前記（１８）または（１９）に記載の非接触充電システムを備えた自動車。【００１８】
本発明の非接触充電式蓄電源装置は、非接触式受電手段と電気二重層キャパシタとを備えたものである。
前記非接触式受電手段は、ワイヤレス伝送された電力を受電するものであり、好ましくは電磁誘導型電力供給方式、電波受信型電力供給方式、および共鳴型電力供給方式からなる群から選ばれる少なくとも１つの方式によってワイヤレス伝送された電力を受電するものである。非接触式受電手段は、例えば、電磁誘導型電力供給方式においては受電用のコイルと、必要に応じ設けられる共振用のコンデンサおよび整流回路によって構成され；電波受信型電力供給方式においてはアンテナ、共振回路、および整流回路によって構成され；共鳴型電力供給方式においてはＬＣ共振器を備えたアンテナまたは高誘電率で且つ低誘電損失の誘電体からなるアンテナによって構成される。【００１９】
前記電気二重層キャパシタは、一対の分極性電極と、該分極性電極間に配置されるセパレータと、それらを浸す電解質液とを含むものである。【００２０】
分極性電極は、分極性電極層を有するものである。分極性電極は、好ましくは集電体と該集電体の表面に積層された分極性電極層とによって構成されるものである。集電体と分極性電極層との間に導電性接着層が介在していてもよい。【００２１】
本発明では、分極性電極層の材料として、下記の特性を有する活性炭が用いられる。
該活性炭は、Ａｒ（アルゴン）吸着等温線からＨＫ法（Ｈｏｒｖａｔｈ−Ｋａｗａｚｏｅ法）により求めた細孔容積分布において、細孔径０．６〜０．８ｎｍの範囲に細孔容積の最大値を示すピークＡがあり、そのピークＡの値が好ましくは０．０８〜０．１１ｃｍ3／ｇの範囲に、より好ましくは０．０９〜０．１１ｃｍ3／ｇの範囲にある。さらに前記ピークＡの値が全細孔容積値の好ましくは８〜１１％、より好ましくは９〜１１％の大きさのものである。
また、活性炭は、ＢＥＴ比表面積が好ましくは１７００〜２２００ｍ2／ｇ、より好ましくは１８００〜２０００ｍ2／ｇである。ＢＥＴ比表面積がこの範囲内にあると電極層への充填密度を適度の高さにすることができ、また低温での充放電特性が良好となる。【００２２】
活性炭は、その製造方法によって特に制限されず、公知の製法で得られた活性炭の中から上記特性を有するものを選択することができる。活性炭の原料としては、ヤシガラ、ピッチ、石炭コークス、石油コークス、合成樹脂（例えば塩化ビニル、ポリエチレンなど）、天然樹脂（セルロースなど）が使用可能である。【００２３】
該活性炭の好適な製造方法として、
（Ａ）周期律表の第２族の元素（いわゆる、アルカリ土類金属元素：Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ及びＲａ）、第４周期第３族〜第１１族の元素（Ｓｃ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ及びＣｕ）又は第５周期第４族の元素（Ｚｒ）を含む化学物質の存在下に、ピッチを炭化処理して易黒鉛化性炭素化物を得、アルカリ金属化合物の存在下に、前記易黒鉛化性炭素化物を賦活処理し、次いで、この賦活された炭素化物を洗浄する工程を含む活性炭の製造方法と、【００２４】
（Ｂ）ピッチを炭化処理して易黒鉛化性炭素化物を得、該炭素化物に周期律表の第２族の元素（いわゆる、アルカリ土類金属元素：Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ及びＲａ）、第４周期第３族〜第１１族の元素（Ｓｃ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ及びＣｕ）又は第５周期第４族の元素（Ｚｒ）を含む化学物質を混合して混合物を得、アルカリ金属化合物の存在下に、前記混合物を賦活処理し、次いで、この賦活された混合物を洗浄する工程を含む活性炭の製造方法とを挙げることができる。【００２５】
活性炭の製造方法に用いられるピッチは、低軟化点ピッチであることが好ましく、軟化点が１００℃以下のものが好ましく、６０℃〜９０℃のものが特に好ましい。ピッチには、石油系ピッチ、石炭系ピッチ、及びそれらの有機溶剤可溶分などがある。【００２６】
周期律表の第２族のいずれかの元素、第４周期第３族〜第１１族のいずれかの元素又は第５周期第４族の元素を含む化学物質は、単体、無機化合物及び有機化合物のいずれも使用することができる。無機化合物としては、酸化物、水酸化物、塩化物、臭化物、ヨウ化物、フッ化物、リン酸塩、炭酸塩、硫化物、硫酸塩及び硝酸塩を例示することができる。有機化合物としては、アセチルアセトンやシクロペンタジエン等を配位子とする有機金属錯体が挙げられる。【００２７】
炭化処理では、先ず４００〜７００℃、好ましくは４５０〜５５０℃の温度範囲で第一炭化処理を行い、次いで５００〜７００℃、好ましくは５４０〜６７０℃の温度範囲で第二炭化処理を行うことが好ましい。また第二炭化処理の温度は第一炭化処理の温度よりも通常高くする。この炭化処理によって、ピッチは熱分解反応を起こす。熱分解反応によって、ピッチから、ガス・軽質留分が脱離し、残渣は重縮合して最終的には固化する。【００２８】
この第一炭化処理において、室温（例えば、冬季は０℃）から第一炭化処理温度までの昇温速度は好ましくは３〜１０℃／ｈｒ、より好ましくは４〜６℃／ｈｒ、最高温度での保持時間は好ましくは５〜２０時間、より好ましくは８〜１２時間である。第二炭化処理においては、第一炭化処理温度から第二炭化処理温度までの昇温速度は好ましくは３〜１００℃／ｈｒ、より好ましくは４〜６０℃／ｈｒ、最高温度での保持時間は好ましくは０．１〜８時間、より好ましくは０．５〜５時間である。第二炭化処理において、昇温を早くし、最高温度での保持時間を短くし、降温をゆっくりにすることによって本発明に用いられる活性炭を容易に得ることができる。最高温度から室温まで下げるために、５時間〜１７０時間掛けることが好ましい。【００２９】
上記炭化処理によって得られた易黒鉛化性炭素化物は、次のアルカリ金属化合物による賦活処理前に平均粒径１〜３０μｍに粉砕することが好ましい。粉砕方法は特に限定されず、例えば、ジェットミル、振動ミル、バルベライザなどの公知の粉砕方法が挙げられる。易黒鉛化性炭素化物を粉砕せずにそのままで賦活処理した場合、賦活処理後の洗浄において粒内部に含まれる金属不純物が十分に除去できないことがあり、その金属不純物が活性炭の耐久性を落とす傾向がある。【００３０】
賦活処理に用いられるアルカリ金属化合物は、特に制限されないが、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化セシウム、などのアルカリ金属の水酸化物が好ましい。アルカリ金属化合物は、炭素化物の重量に対して、好ましくは１．５〜５．０倍量、より好ましくは１．７〜３．０倍量使用する。賦活処理における温度は、通常６００℃〜８００℃、好ましくは７００℃〜７６０℃である。賦活処理は、不活性ガス雰囲気で通常行われる。不活性ガスとしては窒素ガス、アルゴンガスなどが挙げられる。また、必要に応じて水蒸気、炭酸ガス等を導入して賦活処理を行っても良い。【００３１】
そして、最後に、賦活された炭素化物を水、酸などによって洗浄する。酸洗浄に用いられる酸としては、硫酸、燐酸、塩酸、硝酸などの鉱酸類；蟻酸、酢酸、クエン酸などの有機酸類などが挙げられる。洗浄効率と残存物の少なさの観点から、塩酸、クエン酸が好ましい。酸濃度は好ましくは０．０１〜２０規定、より好ましくは０．１〜１規定である。洗浄は、炭素化物に酸を添加し攪拌すれば良いが、洗浄効率を高めるために、煮沸または５０〜９０℃で加温することが好ましい。また、超音波洗浄機を使用するとより効果的である。洗浄時間は、０．５時間〜２４時間、好ましくは１〜５時間である。
活性炭の量は、分極性電極層１００質量部に対して、通常６０〜９５質量部、好ましくは６５〜８５質量部である。【００３２】
本発明では、分極性電極層の材料として、上記活性炭に炭素繊維を配合したものが、電極層の膨張率を低下させる観点から好適に用いられる。炭素繊維を活性炭に配合することによって得られる炭素複合粉は、炭素繊維と活性炭とを単に混合するだけでも得ることができるが、ピッチの炭化処理で得られた易黒鉛化性炭素化物と炭素繊維とを混合し、該混合物を賦活処理することによって得られるものが好ましい。【００３３】
本発明に用いられる炭素繊維は、例えば、ベンゼンと金属触媒粒子とを水素気流中で約１０００℃で吹き付ける方法（気相法）によって製造することができる。炭素繊維は、上記気相法によって得た後、１０００〜１５００℃で焼成し、さらに２５００℃以上の温度で黒鉛化処理したものが好適に使用できる。【００３４】
好ましく用いられる炭素繊維は、内部に中空構造を有し、その比表面積が１０〜５０ｍ2／ｇ、平均繊維径が５０〜５００ｎｍ、アスペクト比が５〜１０００のものである。炭素繊維は、分岐状繊維、直鎖状またはそれらの混合物のいずれもが使用可能である。
炭素繊維は、繊維長さが活性炭の平均粒子径の０．５倍〜２倍のものが好ましい。炭素繊維の長さが０．５倍よりも短いと粒子同士の橋渡しができず導電性が不十分となるおそれがあり、長さが２倍を超えると活性炭粒子の隙間に炭素繊維が入れず分極性電極の強度が低下するおそれがある。【００３５】
炭素繊維は同芯円状の配向構造を持っているため、ガス賦活（水蒸気、ＣＯ2など）、薬品賦活（塩化亜鉛、燐酸、炭酸カルシウムなど）、アルカリ賦活（水酸化カリウム、水酸化ナトリウムなど）などにより、あらかじめ賦活されたものを使用することも可能である。この場合にはミクロ孔（２．０ｎｍ以下の細孔）容積が０．０１〜０．４ｃｍ3／ｇ、ＢＥＴ比表面積が１０〜５００ｍ2／ｇになるように表面構造を制御した炭素繊維が好ましい。ミクロ孔容積が多すぎると、電極内部でのイオン拡散抵抗が増大して好ましくないことがある。【００３６】
炭素繊維の量は、活性炭に対して、好ましくは０．０２〜２０質量％、より好ましくは０．１〜２０質量％、特に好ましくは０．５〜１０質量％である。この範囲の量で炭素繊維を使用することによって、体積あたりの電気容量（Ｆ／ｃｍ3）が大きくなり、品質の安定性に優れる。【００３７】
分極性電極層には導電性カーボンを含有させてもよい。導電性カーボンとしては、アセチレンブラック、チャネルブラック、ファーネスブラックなどが挙げられる。これらのうち、ファーネスブラックの一種であるケッチェンブラック（ケチェン・ブラック・インターナショナル社製）が好ましく、特にケッチェンブラックＥＣ３００Ｊ、ケッチェンブラックＥＣ６００ＪＤ（いずれも、ケチェン・ブラック・インターナショナル社製）が好ましい。導電性カーボンの量は、分極性電極層１００質量部に対して通常０．１〜２０質量部、好ましくは０．５〜１０質量部である。【００３８】
分極性電極層は、通常、活性炭ならびに必要に応じて添加される炭素繊維および導電性カーボンに結合剤を加えて混練圧延する方法；活性炭ならびに必要に応じて添加される炭素繊維および導電性カーボンに結合剤、必要に応じて溶剤を加えてスラリー状又はペースト状にして集電体に塗布する方法；活性炭に未炭化樹脂類を混合して焼結する方法等によって製造することができる。【００３９】
結合剤としては、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン、アクリレート系ゴム、ブタジエン系ゴムなどが挙げられる。また、溶剤としては沸点２００℃以下の有機溶剤が好ましい。具体的には、トルエン、キシレン、ベンゼンなどの炭化水素類、アセトン、メチルエチルケトン、ブチルメチルケトンなどのケトン類、メタノール、エタノール、ブタノールなどのアルコール類、酢酸エチル、酢酸ブチルなどのエステル類が挙げられる。これらのうちトルエン、アセトン、エタノールが好適である。【００４０】
分極性電極層の厚さは、特に限定されないが、通常１０〜１５０μｍ、好ましくは１０〜５０μｍである。【００４１】
分極性電極を構成する集電体は、少なくとも導電性シートを含むものである。導電性シートは孔の開いていない箔だけでなく、パンチングメタル箔や網のような孔の開いた箔などを含む。導電性シートは導電性材料で構成されるものであれば特に制限されず、導電性金属製のものや導電性樹脂製のものが挙げられる。特にアルミニウム製、アルミニウム合金製のものが好ましいものとして挙げられる。アルミニウム箔としてはＡ１０８５材、Ａ３００３材などの箔が通常用いられる。
導電性シートは、表面が平滑なものでもよいが、電気的又は化学的なエッチング処理などによって表面が粗面化されたもの（エッチング箔）が好適である。【００４２】
導電性シートは、厚さによって特に制限されないが、通常、５μｍ〜１００μｍのものが好ましい。厚さが薄すぎると機械的強度が不足するようになり、導電性シートの破断などが生じやすくなる。逆に厚さが厚すぎると、電気二重層キャパシタの体積あたりの電気容量が低くなりやすい。【００４３】
集電体と分極性電極層との間に導電性接着層を介在させることが好ましい。本発明に好適な導電性接着層は、イオン透過性を有する化合物と炭素微粒子とを含有してなるものである。
炭素微粒子は、炭素を主構成成分とする導電性の微粒子である。炭素微粒子としては、アセチレンブラック、チャネルブラック、ファーネスブラック、ファーネスブラックの一種であるケッチェンブラック（ケチェン・ブラック・インターナショナル社製）などの導電性カーボン；カーボンナノチューブ、カーボンナノファイバー、気相法炭素繊維；グラファイト（黒鉛）などが好適である。
炭素微粒子は、粉体での電気抵抗が１００％の圧粉体で１×１０-1Ω・ｃｍ以下のものが好ましい。これら炭素微粒子は１種単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。【００４４】
炭素微粒子は、その粒子サイズによって特に制限されないが、体積基準の平均粒径が１０ｎｍ〜５０μｍのものが好ましく、１０ｎｍ〜１００ｎｍのものがより好ましい。
炭素微粒子は、形状が球状のものであってもよいが、針状若しくは棒状などの異方形状のものが好ましい。異方形状の炭素微粒子は重量あたりの表面積が大きく、導電性シートや活性炭等との接触面積が大きくなるので、少量の添加量でも集電体と活性炭との間の導電性を高くすることができる。異方形状の炭素微粒子としては、カーボンナノチューブやカーボンナノファイバーが挙げられる。カーボンナノチューブやカーボンナノファイバーは繊維径が通常０．００１〜０．５μｍ、好ましくは０．００３〜０．２μｍであり、繊維長が通常１〜１００μｍ、好ましくは１〜３０μｍであるものが電気伝導性や熱伝導性の向上において好適である。また、金属炭化物や金属窒化物などの導電性微粒子を炭素微粒子と併用することができる。【００４５】
本発明に用いられるイオン透過性化合物は、イオンが透過できる性能を有するものであれば特に制限されない。
イオン透過性化合物は、イオン伝導度の大きいものが好ましい。具体的にはフッ素イオンの伝導度が１×１０-2Ｓ／ｃｍ以上を有する化合物が好適である。また、イオン透過性化合物は数平均分子量が５万以下であるものが好ましい。【００４６】
本発明に用いられるイオン透過性化合物は、有機溶剤に対して膨潤性の無い化合物であることが好ましい。また、本発明に用いられるイオン透過性化合物は、有機溶剤による摩擦剥離試験において剥がれの生じない化合物であることが好ましい。電気二重層キャパシタの電解質液に有機溶剤を用いることがあるので、電解質液によって皮膜が膨潤又は溶解しないことが好ましいからである。【００４７】
なお、有機溶剤に対する膨潤性は、イオン透過性化合物の膜を電解質液に用いる有機溶剤に３０℃で６０分間浸漬し、膨潤したか否かで判断する。
有機溶剤による摩擦剥離試験は、イオン透過性化合物の膜表面を電解質液に用いる有機溶剤が浸み込んだ布で、１００ｇ重の力を加えて１０回擦り、膜が剥がれるか否かを観察した。【００４８】
イオン透過性化合物の好適例としては、多糖類、又は多糖類を架橋させたものが挙げられる。
多糖類は、単糖類（単糖類の置換体及び誘導体を含む）が、グリコシド結合によって多数重合した高分子化合物のことである。多糖類は、加水分解によって多数の単糖類を生ずるものである。通常１０以上の単糖類が重合したものを多糖類という。多糖類は置換基を有していてもよく、例えばアルコール性水酸基がアミノ基で置換された多糖類（アミノ糖）、カルボキシル基やアルキル基で置換されたもの、多糖類を脱アセチル化したものなどが含まれる。多糖類はホモ多糖、ヘテロ多糖のいずれでもよい。【００４９】
多糖類の具体例としては、アガロース、アミロース、アミロペクチン、アラバン、アラビナン、アラガビノガラクタン、アルギン酸、イヌリン、カラギーナン、ガラクタン、ガラクトサミン（コンドロサミン）、グルカン、キシラン、キシログルカン、カルボキシアルキルキチン、キチン、グリコーゲン、グルコマナン、ケラタン硫酸、コロミン酸、コンドロイチン硫酸Ａ、コンドロイチン硫酸Ｂ、コンドロイチン硫酸Ｃ、セルロース、デキストラン、デンプン、ヒアルロン酸、フルクタン、ペクチン酸、ペクチン質、ヘパラン酸、ヘパリン、ヘミセルロース、ペントザン、β−１，４’−マンナン、α−１，６’−マンナン、リケナン、レバン、レンチナン、キトサン等が挙げられる。これらのうち、キチン、キトサンが好ましい。【００５０】
多糖類を架橋させるために用いる架橋剤としては、アクリルアミド、アクリロニトリル、キトサンピロリドンカルボン酸塩、ヒドロキシプロピルキトサン、無水フタル酸、無水マレイン酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、酸無水物などが挙げられる。これらのうちアクリルアミド、アクリロニトリル、キトサンピロリドンカルボン酸塩、およびヒドロキシプロピルキトサンからなる群から選ばれる１種以上の架橋剤が好適である。【００５１】
イオン透過性化合物のより具体的な例としては、セルロースのアクリルアミドによる架橋重合体、セルロースのキトサンピロリドンカルボン酸塩による架橋重合体、キトサン、キチン等を架橋剤で架橋したもの、多糖類をアクリル系添加剤や酸無水物で架橋したもの、などが挙げられる。イオン透過性化合物は１種単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。【００５２】
導電性接着層中に含まれるイオン透過性化合物と炭素微粒子との質量比（＝イオン透過性化合物／炭素微粒子）は、好ましくは２０／８０〜９９／１、より好ましくは４０／６０〜９０／１０である。導電性接着層には、必要に応じて活性炭が含まれていてもよい。活性炭が含まれることによって、電気二重層キャパシタの電気容量が高くなる。なお、導電性接着層に使用する活性炭は特に制限されず、前記分極性電極層に使用されるものと同じ活性炭を用いることもできる。【００５３】
導電性接着層は、その形成方法によって特に制限されない。例えば、イオン透過性化合物と炭素微粒子と、必要に応じて活性炭とを溶剤に分散又は溶解して塗布剤を調製し、この塗布剤を導電性シートに塗布し乾燥することによって形成できる。塗布方法としては、キャスト法、バーコーター法、ディップ法、印刷法などが挙げられる。これらの方法の内、皮膜の厚さを制御しやすい点からバーコーター法、キャスト法が好適である。【００５４】
塗布剤に用いる溶剤は、イオン透過性化合物と炭素微粒子とを分散又は溶解できるものであれば特に制限されない。塗布剤の粘度を調整するために塗布剤の固形分率を１０質量％〜１００質量％、好ましくは１０〜６０質量％になるように溶剤を添加することが好ましい。なお、溶剤は塗布後の乾燥によってほぼ１００％が除去される。乾燥後、塗膜を熱硬化させることが好ましい。多糖類又は多糖類を架橋させたものなどからなるイオン透過性化合物には加熱によって硬化するものが含まれている。導電性接着層を熱によってさらに硬化させるために、前述の架橋剤を塗布剤に添加することができる。【００５５】
導電性接着層の厚さは、好ましくは０．０１μｍ以上５０μｍ以下、より好ましくは０．１μｍ以上１０μｍ以下である。厚さが薄すぎると内部インピーダンスの低下などの所望効果が得られない傾向になる。厚さが厚すぎると電気二重層キャパシタの体積あたりの電気容量が低くなりやすい。
導電性接着層は、導電性シートに密着し、剥がれないものが好ましく、具体的にはテープ剥離試験（ＪＩＳ  Ｄ０２０２−１９８８）において剥離しないことが好ましい。【００５６】
電気二重層キャパシタの電解質液としては公知の非水系溶剤電解質溶液や水溶性電解質溶液が使用可能であり、さらに、非水系電解質である高分子固体電解質及び高分子ゲル電解質、イオン性液体も使用することができる。
水系（水溶性電解質溶液）のものとしては、硫酸水溶液、硫酸ナトリウム水溶液、水酸化ナトリウム水溶液等が挙げられる。【００５７】
また非水系（非水系溶剤電解質溶液）のものとしては、Ｒ1Ｒ2Ｒ3Ｒ4Ｎ+またはＲ1Ｒ2Ｒ3Ｒ4Ｐ+で表されるカチオン（Ｒ1，Ｒ2，Ｒ3，Ｒ4はそれぞれ独立に炭素数１〜１０のアルキル基またはアリル基である）と、ＢＦ4-、ＰＦ6-、ＣｌＯ4-等のアニオンとからなる４級アンモニウム塩または４級ホスホニウム塩を電解質として用い、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート等のカーボネート系非水系溶剤を溶剤として用いたものが挙げられる。また、電解質または溶剤は、それぞれ二種類以上を組み合わせて用いることもできる。【００５８】
電気二重層キャパシタが発熱した時においても安全性の高い非接触充電式蓄電源装置を構築するという観点から、電気二重層キャパシタの電解質液を燃え難いものにすることが好ましい。
例えば、イオン性液体は、常温でも液体の状態を保つ特殊な塩であり、イオン導電性に優れ、電位窓が大きく耐電圧性に優れており、難揮発性で３００℃付近まで温度が上昇しても発火しないほか、蒸気圧を持たないので好ましい。
しかし、イオン性液体は一般に粘度が高いため、イオン濃度が通常の電解質液より高いにも関わらず、イオン性液体単体の電気伝導度は十分でない。そこでイオン性液体と非水系溶剤を混合させた電解質液が好ましく用いられる。イオン性液体を非水系溶剤に溶解させることによって、低温でも凝固しにくく、電気伝導度が高く、難燃性である電解質液が作製可能である。これらの中でも、イオン性液体と特定の非水系溶剤を混合したものを電解質液として用いることが好ましく、特定のイオン性液体と特定の非水系溶剤を特定の比率で混合することにより、高いイオン濃度と低い粘度を併せ持ち、高イオン伝導度を有する電解質液を作製可能となる。この電解質液を使用することにより、例えば、電気二重層キャパシタの電気容量、充放電速度を向上させ、且つ燃焼性を低下させ発火などの危険性を下げることができる。【００５９】
本発明に好ましく用いられる電解質液は、非水系溶剤及びイオン性液体の総重量に対するイオン性液体の量が、好ましくは０質量％超８０質量％未満、より好ましくは３０〜７０質量％である。
イオン性液体と非水系溶剤は、それらの混合によって得られる電解質液の電気伝導度が最大となる混合比率で混合することが一般に最も望ましいが、電気伝導度が最大となる混合比からイオン性液体の含有量が±５０％以内の範囲の比率（体積比）であれば、任意の比率で混合しても十分な電気伝導度を持つ電解質液を作製でき、本発明の目的に良好に使用可能である。【００６０】
イオン性液体の含有量が、この範囲から外れると、例えば、電解質液のイオン濃度を極めて高く出来たとしても、電気容量、充放電速度をともに向上させることは難しい場合がある。特に速い充放電速度においてデバイスが十分に追従できず、性能低下を招く場合がある。より望ましい混合比率としては、電気伝導度が最大となる混合比からイオン性液体の含有量が±２０％以内の範囲の比率（体積比）であることであり、さらに望ましくは電気伝導度が最大となる混合比からイオン性液体の含有量が±１０％以内の範囲の比率（体積比）であることである。具体的な好ましい混合比率は、イオン性液体：非水系溶剤＝１：５〜５：１（体積比）である。【００６１】
さらに、上記電解質液の粘度（２５℃±１℃）は４０ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましい。４０ｍＰａ・ｓより高い粘度を持つ電解質液を用いると電極への電解質液の含浸性が低くなり、電気二重層キャパシタの放電時の電圧降下（ΔＶ）が大となる傾向がある。そのため、電解質液の粘度は、好ましくは４０ｍＰａ・ｓ以下、より好ましくは１０ｍＰａ・ｓ以下、さらに好ましくは５ｍＰａ・ｓ以下である。【００６２】
本発明で使用するイオン性液体は、常温溶融塩とも言われ、アニオンとカチオンのみからなる液状の塩である。本発明で用いるイオン性液体は、非水系溶剤と幅広い混合比率で混合できるが、低温において電解質液からイオン性液体が析出しないことが望まれるので、一般に室温で液体のもの、すなわち融点が室温より低いものであることが好ましい。また、本発明で使用するイオン性液体は一般に粘度が低いものほど望ましい。【００６３】
本発明で使用するイオン性液体を構成する好適なカチオンとして、各種四級化窒素を有するカチオンを用いることができる。例えば、アンモニウムおよびその誘導体、イミダゾリウムおよびその誘導体、ピリジニウムおよびその誘導体、ピロリジニウムおよびその誘導体、ピロリニウムおよびその誘導体、ピラジニウムおよびその誘導体、ピリミジニウムおよびその誘導体、トリアゾニウムおよびその誘導体、トリアジニウムおよびその誘導体、トリアジン誘導体カチオン、キノリニウムおよびその誘導体、イソキノリニウムおよびその誘導体、インドリニウムおよびその誘導体、キノキサリニウムおよびその誘導体、ピペラジニウムおよびその誘導体、オキサゾリニウムおよびその誘導体、チアゾリニウムおよびその誘導体、モルフォリニウムおよびその誘導体、ピペラジンおよびその誘導体を挙げることができる。これらの中でもイミダゾリウム誘導体、アンモニウム誘導体、ピリジニウム誘導体が好ましい。【００６４】
ここで誘導体とは、脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基、カルボン酸およびエステル基、各種エーテル基、各種アシル基、各種アミノ基などの置換基（置換基中の水素原子はフッ素原子で置き換わっていてもよい。）を持つものを言う。これら置換基は上記カチオン成分の任意の位置に置換される。また、イオン性液体のカチオン成分は排除体積が比較的小さいものが有利であり、テトラメチルアンモニウムカチオン、テトラエチルアンモニウムカチオン、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムカチオンは本発明に良好に使用できる。【００６５】
イオン性液体を構成する好適なアニオン成分としては、ＢＦ4-、ＰＦ6-、（ＣＦ3ＳＯ2）2Ｎ-（すなわちビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド）アニオン（ＴＦＳＩ））、ＲＳＯ3-、ＲＳＯ4-（ここでＲは脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基、エーテル基、エステル基、アシル基などであり、水素原子はフッ素原子で置換されていてもよい。）を挙げることができる。ＲＳＯ3-、ＲＳＯ4-の好ましいものとしては、ＣＦ3ＳＯ3-、ＣＨＦ2ＣＦ2ＣＦ2ＣＦ2ＣＨ2ＯＳＯ3-、ＣＨＦ2ＣＦ2ＣＦ2ＣＦ2ＣＨ2ＳＯ3-、を挙げることができる。またイオン性液体のアニオン成分は排除体積が比較的小さいものが有利であり、ＢＦ4-、ＣＦ3ＳＯ3-は本発明に良好に使用できる。【００６６】
本発明に使用できるイオン性液体の具体例として、以下のものが挙げられる。
イミダゾリウム塩：１−エチル−３−メチルイミダゾリウム＝クロライド、３−ジエチルイミダゾリウム＝ブロマイド、１−エチルイミダゾリウム＝テトラフルオロボレート、１−ブチル−３−メチル−イミダゾリウム＝ヘキサフルオロホスフェート、１−ブチル−３−メチル−イミダゾリウム＝ヘキサフルオロホスフェート、１−エチル−３−メチルイミダゾリウム＝トリフルオロメタンスルホネート、１−エチル−３−メチルイミダゾリウム＝トシレート、１−エチル−３−メチルイミダゾリウム＝ベンゼンスルホネート、１−エチル−２，３−ジメチルイミダゾリウム＝トリフルオロメタンスルホネート、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム＝ビス（（トリフルオロメチル）スルホニル）アミド、１−イソブチル−３−メチルイミダゾリウム＝ビス（（トリフルオロメチル）スルホニル）アミド、１−（２，２，２−トリフルオロエチル）−３−メチルイミダゾリウム＝ビス（（トリフルオロメチル）スルホニル）アミド、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム＝ヘプタフルオロブタノエート、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム＝２，２，３，３，４，４，５，５−オクタフルオロペンタン硫酸、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム＝４，４，５，５，５−ペンタフルオロ−１−ペンタン硫酸、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム＝２，２，３，３，４，４，４−ヘプタフルオロ−１−ブチル硫酸、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム＝２，３，４，５，６−ペンタフルオロベンジル硫酸。【００６７】
ピリジニウム塩：Ｎ−ブチルピリジニウム＝クロライド、Ｎ−ブチルピリジニウム＝ヘキサフルオロホスフェート、ピリジニウム＝テトラフルオロボレート、Ｎ−エチルピリジニウム＝トシレート、Ｎ−ブチルピリジニウム＝ベンゼンスルホネート、Ｎ−エチルピリジニウム＝トリフルオロメタンスルホネート、Ｎ−ブチルピリジニウム＝ビス（（トリフルオロメチル）スルホニル）アミド、Ｎ−ブチルピリジニウム＝２，２，３，３，４，４，５，５−オクタフルオロペンタン硫酸、Ｎ−ブチルピリジニウム＝２，３，４，５，６−ペンタフルオロベンジル硫酸。【００６８】
ピロリジニウム塩：２−メチルピロリジニウム＝クロライド、３−エチルピロリジニウム＝ヘキサフルオロホスフェート、２−メチルピロリジニウム＝テトラフルオロボレート、３−エチルピロリジニウム＝トシレート、ピロリジニウム＝ベンゼンスルホネート、２−メチルピロリジニウム＝トリフルオロメタンスルホネート、３−ブチルピロリジニウム＝ビス（（トリフルオロメチル）スルホニル）アミド、２−ブチルピロリジニウム＝２，２，３，３，４，４，５，５−オクタフルオロペンタン硫酸、２−メチルピロリジニウム＝２，３，４，５，６−ペンタフルオロベンジル硫酸。【００６９】
アンモニウム塩：トリメチルブチルアンモニウム＝クロライド、トリメチルブチルアンモニウム＝ヘキサフルオロホスフェート、トリメチルブチルアンモニウム＝テトラフルオロボレート、トリエチルブチルアンモニウム＝トシレート、テトラブチルアンモニウム＝ベンゼンスルホネート、トリメチルエチルアンモニウム＝トリフルオロメタンスルホネート、テトラメチルアンモニウム＝ビス（（トリフルオロメチル）スルホニル）アミド、トリメチルオクチルアンモニウム＝２，２，３，３，４，４，５，５−オクタフルオロペンタン硫酸、テトラエチルアンモニウム＝２，２，３，３，４，４，５，５−オクタフルオロペンタン硫酸、トリメチルブチルアンモニウム＝２，３，４，５，６−ペンタフルオロベンジル硫酸。【００７０】
トリアジニウム塩：１，３−ジエチル−５−メチルトリアジニウム＝クロライド、１，３−ジエチル−５−ブチルトリアジニウム＝ヘキサフルオロホスフェート、１，３−ジメチル−５−エチルトリアジニウム＝テトラフルオロボレート、１，３−ジエチル−５−メチルトリアジニウム＝トシレート、１，３−ジエチル−５−ブチルトリアジニウム＝ベンゼンスルホネート、１，３−ジエチル−５−メチルトリアジニウム＝トリフルオロメタンスルホネート、１，３、５−トリブチルトリアジニウム＝ビス（（トリフルオロメチル）スルホニル）アミド、１，３−ジブチル−メチルトリアジニウム＝２，２，３，３，４，４，５，５−オクタフルオロペンタン硫酸、１，３−ジエチル−５−メチルトリアジニウム＝２，３，４，５，６−ペンタフルオロベンジル硫酸。【００７１】
本発明で使用する非水系溶剤は、イオン性液体と混合することができるものであれば特に制限されないが、イオン性液体の比率が比較的高く、低粘度の混合液を与えるものが望ましい。また、耐電圧性の観点から、十分な電位窓を持つ非水系溶剤を使用することが望ましい。例えば、プロピレンカーボネート、アセトニトリル、γ−ブチルラクトンは様々なイオン性液体と幅広い混合比率で低粘度の混合液を作ることができ、電位窓も広いため、好ましく用いられる。【００７２】
分極性電極の間に介在させるセパレータは、イオンを透過する多孔質セパレータであれば良く、例えば、微孔性ポリエチレンフィルム、微孔性ポリプロピレンフィルム、エチレン不織布、ポリプロピレン不織布、ガラス繊維混抄不織布などが好ましく使用できる。【００７３】
本発明に用いられる電気二重層キャパシタは、一対の分極性電極の間にセパレータを介して電解質液と共に金属ケースに収納したコイン型、一対の電極をセパレータを介して巻回してなる巻回型、セパレータと電極とを複数積み重ねた積層型などのいずれの構成のものであってもよい。該電気二重層キャパシタは、ステンレス鋼製又はアルミニウム製容器により封口されていることが好ましい。また、発熱時においても電解質液の揮発等を生じないようにするという観点から、また電気二重層キャパシタの高温安定性を確保する目的から耐熱性の高い絶縁材料を容器のシール部に用いるのが好ましく、特にポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリエーテルケトン樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、およびガラスからなる群から選ばれる少なくとも１種を用いることが好ましい。【００７４】
前記電気二重層キャパシタは、電気容量［ｍＦ／ｃｍ3］／インピーダンス［ｍΩ（１ｋＨｚ）］の値が、好ましくは２．５以上、より好ましくは３．０以上である。
上記の電気二重層キャパシタは、急速充電が可能なだけでなく、従来のものよりも高いエネルギー密度を有しているので、上記の電気二重層キャパシタを非接触充電式蓄電源装置に備えることによって、パルス発振時などの高電流の供給が必要な場合でも電圧降下が少なく、安定した電力供給源となることができる。【００７５】
本発明の非接触充電式蓄電源装置は、さらに二次電池を備えることが好ましい。該二次電池としては、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池等が挙げられる。これらのうちリチウムイオン電池が好適である。
二次電池は、前記電気二重層キャパシタと並列に接続させることが好ましい。急速充電時に非接触式送電手段から非接触式受電手段が受けた電力を、そのまま二次電池に供給して充電を行うと、二次電池に大きな負荷がかかり二次電池が発熱し発火するおそれがある。二次電池を電気二重層キャパシタに並列で接続すると、急速充電時の高い電流の一部を電気二重層キャパシタが受けとめ、二次電池に掛かる負荷を低減でき、発熱や発火などの不具合を防ぐことができる。【００７６】
また、パルス発振時などの高電流の供給を要するときには、二次電池と電気二重層キャパシタとの両方で電力を供給でき、二次電池の大幅な電圧降下を防止できる。また二次電池の容量低下等によって電力供給率が低下した場合にも、本発明に用いられる電気二重層キャパシタは高容量であるので電力の供給を補い続けることができるので、携帯電子機器などの使用可能時間を大幅に延ばすことができる。【００７７】
本発明の非接触充電式蓄電源装置は、温度センサと、該温度センサの検出値に基づいて充電電流を制御する手段とをさらに備えることが好ましい。温度センサとしては、サーミスタに限らず、熱電対や測温抵抗体等も採用できる。
温度センサは、二次電池の内面もしくは外面に設置することが好ましい。そして、この温度センサによって、非接触充電式蓄電源装置の温度、特に二次電池の温度を検出し、検出温度値を充電電流を制御する手段に送信し、充電電流制御手段が非接触式受電手段から二次電池または電気二重層キャパシタに送る充電電流のレベルを調整する。例えば、二次電池または電気二重層キャパシタの温度が、急速充電時の高電流やＮｉなどの異物混入などの原因で閾値を超えるような高温になった場合には、充電電流制御手段によって、非接触式受電手段から送る充電電流を低下または遮断させることができる。これによって、発火等を防ぎながら最適な充電電流で非接触充電式蓄電源装置に充電を行い、充電時間の短縮化を図ることができる。【００７８】
本発明の非接触充電システムは、本発明の非接触充電式蓄電源装置と、非接触送電手段を備える別体の非接触式電力伝送器とからなるものである。なお、非接触充電式蓄電源装置と非接触式電力伝送器とはそれぞれ別体のものであり、分離独立したものとして存在するものである。
本発明の非接触充電システムでは、非接触式電力伝送器から電力をワイヤレス伝送し、それを本発明の非接触充電式蓄電源装置が受けて電力を貯めこむことができる。例えば、非接触充電式蓄電源装置を内臓した機器と非接触式電力伝送器を内蔵した機器とがワイヤレス伝送できる距離内に入ったときに、非接触式電力伝送器を構成する非接触送電手段から非接触受電手段に電力がワイヤレス伝送され非接触充電式蓄電源装置に供給される。【００７９】
非接触充電システムにおける非接触式電力伝送器は非接触式送電手段を備えるものである。非接触式送電手段は電力をワイヤレス伝送するものである。電力をワイヤレス伝送する方式としては、電磁誘導型電力供給方式、電波受信型電力供給方式、および共鳴型電力供給方式からなる群から選ばれる少なくとも１つの方式が好ましい。ワイヤレス伝送できる距離は電力供給方式によって異なり、例えば、電磁誘導型電力供給方式では数ｃｍ程度であり、電波受信型電力供給方式では数ｃｍ〜数十ｍであり、共鳴型電力供給方式では数ｍ〜数十ｍであると言われているが、それらに限定されない。ワイヤレス伝送できる出力は電力供給方式によって異なるが、これも特に限定されない。
【発明の効果】
【００８０】
本発明の非接触充電式蓄電源装置は、パルス発振時やモータなどの駆動開始時の急速な電流負荷の上昇や携帯電話機の待ちうけ状態などにおける低消費電流の負荷に対応した安定した電力供給ができ、急速な充電を行っても発熱や発火などの問題を生じない安全性の高いものである。【００８１】
また、本発明の非接触充電式蓄電源装置は、例えば、パーソナルコンピューター、キーボード、マウス、外付けハードディスクドライブ、携帯電話機、携帯情報端末、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、電動シェーバー、電動歯ブラシ、電気自動車、ハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）、ゴーカート、携帯型電動機器、ビデオゲーム機、各種玩具、美容・化粧器具、照明器具、携帯型音楽プレーヤー、ビデオプレーヤー、ＤＶＤプレーヤー、デジタル録音機、ラジオ受信機、テレビ受像機、液晶表示装置、有機ＥＬ表示装置、デジタルカメラ、デジタルムービー、電気掃除機、補聴器、ペースメーカー、無線タグ、アクティブ型センサ、腕時計などの様々な機器の電源装置として用いられる。【００８２】
そして本発明の非接触充電システムでは、１以上の非接触式電力伝送器が、屋内外の各所（例えば、鉄道の駅、バス停留所、空港の待合所、船舶の港の待合所、売店、喫茶店、レストラン、駐車場、ガレージ、化粧室、喫煙室など）に設置される。そして、本発明の非接触充電式蓄電源装置を内臓した機器等が、前記非接触式電力伝送器のうちの一つのワイヤレス伝送範囲内に入ったときに、非接触式電力伝送器から非接触充電式蓄電源装置に電力を供給できるようになっている。その結果、非接触充電式蓄電源装置にある電気二重層キャパシタおよび／または二次電池に、非接触充電式蓄電源装置が非接触式電力伝送器のワイヤレス伝送範囲内に入る度に充電でき、電力を貯えさせることができ、電力切れによって電気・電子機器が使えなくなったり、電気自動車等が動かなくなったりということが無くなる。また、プラグイン方式のように、端子を接触式充電器の接点に接続する手間がないので、充電し忘れなどが防止される。さらに剥き出しの金属接点を持たないので、漏電、短絡などのトラブルの発生頻度を低減できる。【００８３】
さらに、非接触充電システムを備えた電気・電子機器や自動車、すなわち、非接触充電式蓄電源装置と非接触式電力伝送器とを併せ持った電気・電子機器や自動車では、それら相互間において電力のワイヤレス伝送が可能である。例えば、非接触充電システムを備えた携帯電話機や電気自動車では、該携帯電話機や電気自動車の電力が少なくなってしまって動かなくなってしまったときに、電力が未だ残っている別の非接触充電システムを備えた携帯電話機や電気自動車から、電力を供給し、電力切れになった機器や自動車を救出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】非接触充電式蓄電源装置を内蔵した携帯電話機および非接触式電力伝送器を内蔵した充電台からなる本発明の非接触充電システム（携帯電話の充電システム）の一例を示す概念図である。
【図２】図１に示した本発明の非接触充電システムの断面を示す概念図である。
【図３】図１に示した本発明の非接触充電システムにおける、非接触充電式蓄電源装置の主要部および非接触式電力伝送器の主要部（非接触式送電手段）の電気回路図である。
【図４】図１に示した本発明の非接触充電システムにおける、非接触充電式蓄電源装置および非接触式電力伝送器の電気回路主要部のブロック図である。
【符号の説明】
【００８５】
Ａ：携帯電話機
Ｂ：非接触充電式蓄電源装置
Ｃ：非接触式電力伝送器
Ｄ：充電台
Ｒ：非接触式受電手段
１５：送電側コイル
１６：受電側コイル
１７：電磁遮蔽板
１８：二次電池
１９：電気二重層キャパシタ
２２：全波整流回路
２４：交流外部電源
２５：平滑用コンデンサ
２６：発振用コンデンサ
２７：スイッチング用トランジスタ
２８：起動抵抗
２９：共振用コンデンサ
３０：帰還用コイル
３４：共振用コンデンサ
３５：平滑用コンデンサ
３６：整流用ダイオード
【発明を実施するための最良の形態】
【００８６】
次に、本発明の非接触充電システムを、図を参照しながら、さらに詳細に説明する。なお、本発明は、下記実施態様に限定されない。
図１は、本発明の非接触充電式蓄電源装置Ｂを内蔵した携帯電話機Ａと、非接触式電力伝送器Ｃを内臓した充電台Ｄとからなる本発明の非接触充電システムを示す概念図である。図２は、図１に示した本発明の非接触充電システムの主要部の断面を示す概念図である。図３は本発明の非接触充電式蓄電源装置Ｂの主要部および本発明の非接触充電システムの非接触式電力伝送器Ｃの主要部の電気回路図である。図４は本発明の本発明の非接触充電式蓄電源装置Ｂおよび非接触式電力伝送器Ｃの電気回路主要部のブロック図である。【００８７】
非接触式電力伝送器Ｃを内臓した充電台Ｄは、プラグ２４ｂを交流電源２４に繋ぐことによって、非接触式電力伝送器Ｃに交流電力を供給して非接触式電力伝送器Ｃが駆動されるようになっている。図１に示す非接触式電力伝送器Ｃを内臓した充電台Ｄは薄い板状を成している。この板面に非接触充電式蓄電源装置Ｂを内蔵した携帯電話機Ａを近づける（図１では携帯電話機Ａを充電台Ｄの上に載せている）ことによって非接触式電力伝送器Ｃから携帯電話機Ａ内の非接触充電式蓄電源装置Ｂに電力をワイヤレス伝送できるようになっている。【００８８】
図１〜４に示した非接触充電システムは、電磁誘導型電力供給方式によって電力をワイヤレス伝送するものである。このワイヤレス伝送は、図２に示すように、非接触式電力伝送器Ｃ内にある送電側コイル（非接触式送電手段の主要構成部品）で正弦波の磁界を発生させ、携帯電話機Ａに内臓された非接触充電式蓄電源装置Ｂ内にある受電側コイル（非接触式受電手段の主要構成部品）を前記磁界中に置くと、電磁誘導により受電側コイルに電圧が発生することで行われる。この発生した電圧を電気二重層キャパシタ１９および二次電池１８に印加してそれらを充電することができる。なお、図２には、電気二重層キャパシタ１９および二次電池１８に磁界による影響を防ぐために電磁遮蔽板１７が設けられている。電磁遮蔽板１７が無いと二次電池および電気二重層キャパシタの金属部分に渦電流が流れ、二次電池および電気二重層キャパシタが発熱し劣化の原因となることがある。なお、電気二重層キャパシタおよび二次電池の本体容器に電磁遮蔽機能を付与することによっても同様の効果が発揮される。電磁遮蔽板１７は、その材質によって特に制限されず、例えば、フェライトと樹脂との複合材料などで形成される。【００８９】
非接触式電力伝送器Ｃの主要部（非接触式送電手段）の電気回路は図３の左半分に示すとおりである。この回路は、平滑用コンデンサ２５、発振用コンデンサ２６、スイッチング用トランジスタ２７、起動抵抗２８、共振用コンデンサ２９、送電側コイル１５で構成されている。
電源プラグ２４ｂから入力した商用周波数の交流を全波整流回路２２で全波整流して、平滑用コンデンサ２５の端子に直流電圧を発生させる。【００９０】
また、発振用コンデンサ２６、共振用コンデンサ２９、起動抵抗２８、スイッチング用トランジスタ２７、送電側コイル１５からなる回路は、コレクタ同調型自励発振回路を構成しており、前記送電側コイル１５と共振用コンデンサ２９は並列共振回路を構成している。前記コレクタ同調型自励発振回路は、該並列共振回路の共振周波数で発振するように構成されている。【００９１】
前記送電側コイル１５と帰還用コイル３０は、それぞれフェライトコアに巻いたコイルである。充電時には送電側コイル１５はトランスの１次捲線として機能し、帰還用コイル３０はトランスの帰還用捲線として機能するものである。【００９２】
非接触充電式蓄電源装置Ｂの主要部の電気回路は図３の右半分に示すとおりである。この回路は、受電側コイル１６と、共振用コンデンサ３４と、平滑用コンデンサ３５と、整流用ダイオード３６と、定電流素子（図示せず）で構成されており、これらの回路で二次電池１８および電気二重層キャパシタ１９を充電するように構成されている。【００９３】
受電側コイル１６には共振用コンデンサ３４が並列接続されていて、これらで並列共振回路を構成している。受電側コイル１６は、充電時に、送電側コイル１５と電磁結合するように構成されている。従って、充電時には、受電側コイル１６に電圧が誘起し、この誘起した電圧により前記並列共振回路が共振するように構成されている。【００９４】
この誘起した電圧により、非接触式受電手段Ｒの並列共振回路が共振し、この並列共振回路の出力で二次電池１８および電気二重層キャパシタ１９を充電する。すなわち、充電時には、非接触式電力伝送器Ｃの並列共振回路と、非接触式受電手段Ｒの並列共振回路が同時に共振し、二次電池および電気二重層キャパシタの充電を行う。以下、各部の動作を説明する。【００９５】
非接触式受電手段では、充電時に次のように動作して、二次電池および電気二重層キャパシタに対し充電を行う。前記非接触式電力伝送器Ｃの発振回路が発振している時、送電側コイル１５と受電側コイル１６はトランスの一次コイルと二次コイルの関係となり、互いに電磁結合する。このため、受電側コイル１６には電圧が誘起し、電流が流れる。【００９６】
受電側コイル１６と共振用コンデンサ３４は並列共振回路を構成しているので、受電側コイル１６と共振用コンデンサ３４で決まる所定の周波数で共振する。並列共振回路が共振状態になると、該並列共振回路には正弦波電圧が発生する。この電圧により整流用ダイオード３６を介して平滑用コンデンサ３５に電流が流れ、該平滑用コンデンサ３５の端子に平滑化した直流電圧が発生する。【００９７】
この平滑用コンデンサ３５の端子に発生した直流電圧により、定電流素子を介して二次電池１８および電気二重層キャパシタ１９に充電電流が流れ、二次電池１８および電気二重層キャパシタ１９を充電する。
二次電池１８および電気二重層キャパシタ１９に充電された電力は、負荷３３（例えば、モーター、パルス発振器、ランプなどの電気回路）に供給され消費される。【００９８】
図では電磁誘導型の非接触充電システムを示したが、電波受信型または共鳴型の非接触充電システムでも、本発明に従えば、急速充放電が有効に作動し、発熱等が防止され安全性を高く確保できる。
また、図では携帯電話機Ａと充電台Ｄとの組み合わせからなるシステムを示したが、非接触充電システムの用途はそれに限定されず、本発明の非接触充電式蓄電源装置Ｂを内臓させた機器等、例えば、パーソナルコンピューター（キーボード、マウス、外付けハードディスクドライブなど）、ＰＤＡ、電動シェーバー、電動歯ブラシ、電気自動車、ＨＥＶ、ゴーカート、携帯型電動機器、ビデオゲーム機、各種玩具、美容・化粧器具、補聴器、ペースメーカー、無線タグ、アクティブ型センサ、腕時計、照明器具、携帯型音楽プレーヤー、ビデオプレーヤー、ＤＶＤプレーヤー、デジタル録音機、ラジオ受信機、テレビ受像機、液晶表示装置、有機ＥＬ表示装置、デジタルカメラ、デジタルムービー、電気掃除機などと、それらに充電するための非非接触式電力伝送器Ｃを内蔵した機器や設備等、例えば、机、壁、床、天井、柱、道路などとの組み合わせからなるシステムにおいて幅広く採用可能である。
【実施例】
【００９９】
以下に実施例、比較例を挙げて、本発明を具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
本実施例等において使用したリチウムイオン二次電池、および電気二重層キャパシタは下記のとおりのものである。【０１００】
リチウムイオン二次電池：
公称電圧３．８Ｖ、公称容量１０４０ｍＡｈ、外形寸法３３．６×８．６×４８ｍｍの市販Ｌｉイオン電池（製品名ＩＭＰ３４０８４８−１  ＮＥＣ製）【０１０１】
電気二重層キャパシタ（Ａ）：
厚さ３０μｍのＡ１０８５材からなるアルミニウム箔を用意した。セルロースのアクリルアミド架橋重合体（イオン透過性化合物；ＴＧ−ＤＴＡ熱分解開始温度２７５℃）４０質量部、アセチレンブラック（炭素微粒子；１次粒子径４０ｎｍ）４０質量部、および水２０質量部を混合し練り合わせてペーストを得た。
アプリケーター（隙間：１０μｍ）を用いて、キャスト法によりアルミニウム箔に前記ペーストを塗布し、次いで１８０℃の空気中で３分間乾燥させ、アルミニウム箔の上にイオン透過性化合物と炭素微粒子を含む皮膜（導電性接着層）を形成した。【０１０２】
Ａｒ吸着等温線からＨＫ法により求めた細孔容積分布において、細孔径直径０．６〜０．８ｎｍの範囲に細孔容積の最大値を示すピークＡがあり、そのピークＡの値が０．０８ｃｍ3／ｇで且つ全細孔容積値の９％の大きさであり、ＢＥＴ比表面積が１８９０ｍ2／ｇである活性炭７０質量部に、炭素繊維（昭和電工社製；ＶＧＣＦ（登録商標）；ＢＥＴ比表面積が１２ｍ2／ｇ、繊維内部に中空を有する、平均繊維径１５０ｎｍ、アスペクト比６７）５質量部を直径１０μｍ以上の凝集体がないように分散させ、さらにバインダー及び溶剤を混合し練り合わせてペーストを得た。このペーストを厚さ２００μｍになるように導電性接着層の上に塗布することにより、分極性電極層を形成して、分極性電極を得た。【０１０３】
この分極性電極２枚をセパレータ（ガラス繊維紙ＴＧＰ００８Ａ、膜厚８０μｍ、日本板硝子社製）を介在させてアルミニウム製容器（外形寸法５０×１．３×５０ｍｍ）に入れ、プロピレンカーボネート（ＰＣ）溶剤中に、電解質としてトリエチルメチルアンモニウム・ＢＦ4（ＴＥＭＡ・ＢＦ４）を１．５モル／リットル濃度で溶解した電解質液（富山薬品工業社製）を流し込んだ。蓋シール部をポリエーテルエーテルケトン樹脂（ＰＥＥＫ）でシールして、アルミニウム製容器を封口し、角型の電気二重層キャパシタ（Ａ）を得た。表１に電気二重層キャパシタの仕様を示した。【０１０４】
電気二重層キャパシタ（Ｂ）：
電気二重層キャパシタ（Ａ）で用いた活性炭７０質量部を、Ａｒ吸着等温線からＨＫ法により求めた細孔容積分布において、細孔径直径０．６〜０．８ｎｍの範囲に細孔容積の最大値を示すピークＡがあり、そのピークＡの値が０．１１ｃｍ3／ｇで且つ全細孔容積値の８％の大きさであり、ＢＥＴ比表面積が２２００ｍ2／ｇである活性炭７２質量部に変え、炭素繊維（昭和電工社製；ＶＧＣＦ（登録商標）；ＢＥＴ比表面積１２ｍ2／ｇ、繊維内部に中空を有する、平均繊維径１５０ｎｍ、アスペクト比６７）の量を３質量部に変え、電解質液をイオン性液体である、１−エチル−３−メチルイミダゾリウム＝テトラフルオロボレート（ＥＭＩ・ＢＦ４）（関東化学社製）に変え、蓋シール部のシール材をガラスに変えた以外は電気二重層キャパシタ（Ａ）の製造と同様にして、角型の電気二重層キャパシタ（Ｂ）を得た。表１に電気二重層キャパシタの仕様を示した。【０１０５】
電気二重層キャパシタ（Ｃ）：
電解質液を、ジエチルメチル（２メトキシエチル）アンモニウム・ＢＦ4（ＤＥＭＥ・ＢＦ４）（関東化学社製）とプロピレンカーボネート（ＰＣ）とを質量比７０：３０で混合した非水系電解質液に変え、蓋シール部のシール材をポリフェニレンスルフィド樹脂（ＰＰＳ）に変え、容器をステンレス鋼製容器（外形寸法５０×１．３×５０ｍｍ）に変えた以外は電気二重層キャパシタ（Ａ）の製造と同様にして、角型の電気二重層キャパシタ（Ｃ）を得た。表１に電気二重層キャパシタの仕様を示した。【０１０６】
電気二重層キャパシタ（Ｄ）：
炭素繊維（昭和電工社製；ＶＧＣＦ（登録商標））５質量部を用いなかった以外は電気二重層キャパシタ（Ａ）の製造と同様にして、角型の電気二重層キャパシタ（Ｄ）を得た。表１に電気二重層キャパシタの仕様を示した。【０１０７】
電気二重層キャパシタ（Ｅ）：
電気二重層キャパシタ（Ａ）で用いた活性炭７０質量部を、Ａｒ吸着等温線からＨＫ法により求めた細孔容積分布において、細孔径直径０．６〜０．８ｎｍの範囲に細孔容積の最大値を示すピークがなく、ＢＥＴ比表面積が１５００ｍ2／ｇである活性炭７０質量部に変えた以外は電気二重層キャパシタ（Ａ）の製造と同様にして、角型の電気二重層キャパシタ（Ｅ）を得た。表１に電気二重層キャパシタの仕様を示した。【０１０８】
電気二重層キャパシタ（Ｆ）：
電気二重層キャパシタ（Ａ）で用いた活性炭７０質量部を、Ａｒ吸着等温線からＨＫ法により求めた細孔容積分布において、細孔径直径０．６〜０．８ｎｍの範囲に細孔容積の最大値を示すピークがなく、ＢＥＴ比表面積が１７９０ｍ2／ｇである活性炭７０質量部に変え、導電性接着層を、バニーハイトＴ−８０３（日本黒鉛工業社製）、アクリル系バインダー（熱分解開始温度２００℃）、黒鉛、およびカーボンブラックを水に分散させたペーストで形成した以外は電気二重層キャパシタ（Ａ）の製造と同様にして、角型の電気二重層キャパシタ（Ｆ）を得た。表１に電気二重層キャパシタの仕様を示した。【０１０９】
（電気二重層キャパシタ（Ｇ））
電気二重層キャパシタ（Ａ）で用いた活性炭７０質量部を、Ａｒ吸着等温線からＨＫ法により求めた細孔容積分布において、細孔径直径０．６〜０．８ｎｍの範囲に細孔容積の最大値を示すピークがなく、ＢＥＴ比表面積が１７９０ｍ2／ｇである活性炭７０質量部に変え、蓋シール部のシール材をポリプロピレン樹脂（ＰＰ）に変えた以外は電気二重層キャパシタ（Ａ）の製造と同様にして、角型の電気二重層キャパシタ（Ｇ）を得た。表１に電気二重層キャパシタの仕様を示した。【０１１０】
電気二重層キャパシタ（Ｈ）
ＮＥＣ社製スーパーキャパシタ  ＨＰＳＮＯＧ４７３ＺＬ（外形寸法４２．５×２．３×１７ｍｍ）を使用した。【０１１１】
なお、ＨＫ法細孔分布およびＢＥＴ比表面積は、ＮＯＶＡ１２００（イワサアイオニクス社製）にて測定した。電気二重層キャパシタの特性は充放電試験装置ＨＪ−１０１ＳＭ６（北斗電工社製）で測定した。インピーダンス（１ｋＨｚ）はＫＣＲハイテスター３５３２型（ＨＩＯＫ社製）で測定した。【０１１２】
【表１】
2009031639.tif 000003
【０１１３】
実施例１
図１〜４に示した非接触充電式蓄電源装置Ｂを内蔵した携帯電話機Ａと、非接触式電力伝送器Ｃを内臓した充電台Ｄとからなる非接触充電システムにおいて、非接触充電式蓄電源装置Ｂを構成する二次電池および電気二重層キャパシタ（ＥＤＬＣ）として上記のリチウムイオン二次電池および電気二重層キャパシタ（Ａ）を用いて、非接触充電システムの非接触充電式蓄電源装置Ｂを得た。
非接触式電力伝送器Ｃを内蔵した充電台Ｄを用いて電磁誘導による電力供給を行い、非接触充電式蓄電源装置Ｂの充放電を繰り返した。充放電１０００回終了後、リチウムイオン電池の容量保持率（％）を測定した。
また、２６０℃電圧無印加１０秒間経過後の電気二重層キャパシタの電気容量ａを測定し、次いで７０℃で３０日間２．６Ｖ電圧印加した後の電気二重層キャパシタの電気容量ｂを測定し、電気容量ａに対する電気容量ｂの割合として表現される、電気二重層キャパシタの高温保存後容量保持率を求めた。
電気二重層キャパシタの、２．６Ｖにおける電気容量（ｍＦ／セル）、インピーダンス（ｍΩ［測定周波数１ｋＨｚ］）を測定した。結果を表２に示した。なお、表２中の記号「◎」、「○」、「△」および「×」は、「優」、「良」、「可」および「不可」を表す。【０１１４】
実施例２〜４
表１に示すように、電気二重層キャパシタ（ＥＤＬＣ）として電気二重層キャパシタ（Ｂ）〜（Ｄ）を用いた他は実施例１と同様にして非接触充電システムの非接触充電式蓄電源装置Ｂを得た。結果を表２に示した。【０１１５】
実施例５
リチウムイオン二次電池を取り付けず、電気二重キャパシタ（Ａ）のみを用いた以外は実施例１と同様にして非接触充電システムの非接触充電式蓄電源装置Ｂを得た。結果を表２に示した。【０１１６】
比較例１〜４
表１に示すように、電気二重層キャパシタ（ＥＤＬＣ）として電気二重層キャパシタ（Ｅ）〜（Ｈ）を用いた他は実施例１と同様にして非接触充電システムの非接触充電式蓄電源装置Ｂを得た。結果を表２に示した。【０１１７】
比較例５
電気二重層キャパシタを取り付けず、リチウムイオン二次電池のみを用いた以外は実施例１と同様にして非接触充電システムの非接触充電式蓄電源装置Ｂを得た。結果を表２に示した。【０１１８】
【表２】
2009031639.tif 000004
【図１】
2009031639.tif 000005
【図２】
2009031639.tif 000006
【図３】
2009031639.tif 000007
【図４】
2009031639.tif 000008
【国際調査報告】
2009031639.tif 000009
2009031639.tif 000010
2009031639.tif 000011
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