(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極、負極、並びに、非プロトン性の有機溶媒に塩を溶解させた有機溶媒溶液を備えた有機電解質電池において、正極及び負極の電極活物質が、粒径１〜４μｍの芳香族系縮合ポリマーの熱処理物であって水素原子／炭素原子の原子比が０．５０〜０．０５であるポリアセン系骨格構造を有する不溶不融性基体であり、且つ、電極活物質層の片面厚みが０．５〜１５μｍであり、電池の交流内部抵抗値Ｒ（Ω）と容量Ｃ（Ｆ）を乗じたＲ・Ｃの値τが０．００４〜０．０５であることを特徴とする有機電解質電池。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機電解質電池に係り、交流内部抵抗値Ｒ（Ω）と容量Ｃ（Ｆ）を乗じたＲ・Ｃの値（以下、τとする）が０．００４〜０．０５であることを特徴とし、これによりミリ秒範囲の特定の負荷時間における直流電源として好適であることを目的とした有機電解質電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】
携帯電話やノート型ＰＣ等のモバイル機器において、突然の電圧低下や電源停止が生じると、それらの機器の機能停止のみでなく、記憶内容の消去がなされ多大な影響をもたらす。それに対し、従来より電解コンデンサや電気二重層コンデンサ等各種コンデンサや二次電池等のバックアップ電源を用いて対応してきた。また、携帯電話、ＰＤＡ等の携帯通信機器においても間欠的な負荷動作は欠かせず、電圧変動が生じる為に電解コンデンサ等の電源でそれを補ってきた。
【０００３】
中でも、電気二重層キャパシタ等の高容量キャパシタは従来の電解コンデンサ等に比べ体積あたりの容量が数百から数千倍あるため容量的に特に有利である。これらはコンデンサに比べ高容量であることを生かしてコイン型を初めとして現在、携帯電話等の携帯機器のバックアップ用電源として広く用いられている。この高容量であることを生かしてさらに瞬時の負荷変動にうまく応答するためには高出力であることが重要である。
【０００４】
これらの高出力を与える高容量キャパシタの構造としては例えば、特開平８−７８０５７号が開示され、同構造をもった１８６５０サイズの円筒型キャパシタが製品化されている。これ以外にも各社が円筒型の大容量、高出力の有機系キャパシタを製品化している。
【０００５】
一方、携帯電話やノート型ＰＣ等のモバイル機器の小型化、高機能化は目覚しく、高機能化によるデータの処理速度と消費電力の低減が大きな技術課題となっている。その結果、低電圧化と動作速度の高速化より、間欠的な負荷に対する過渡応答性能が重視され、電源に対する負荷変動は益々増大する方向に向かっている。
【０００６】
その結果、より低ＥＳＲ（等価直列抵抗）、大容量の小型コンデンサが必要性とされている。携帯電話でのデータの送受信においても、今後は高機能化に伴い負荷時間がミリ秒の範囲に拡大することから、電解コンデンサ等の現行コンデンサの容量不足が顕在化しており、電源に対して過渡応答性能の向上が重要な技術課題となっている。
【０００７】
容量不足を補う手法として、電極活物質層の厚みに着目したものがある。例えば、特開平８−４５７９３記載の内容においても論ぜられている。ここでは、活物質層の厚みを薄くすればその分、セルの特性として高出力が得られることが利点であるが、同時に放電容量の低下が問題であるとしている。該公開公報の発明においてはこの点を補う為に電極活物質層の厚みが３００μｍと２０μｍの電極を組み合わせることにより放電容量と出力特性に優れたセルを提案している。
【０００８】
電気二重層キャパシタ等の高容量キャパシタは電解コンデンサ等に比べてセル体積あたりの容量が圧倒的に有利である。しかしながら、μ秒単位の短時間の負荷変動に対するバックアップ用電源として考えた場合、これだけでは不充分である。負荷時間がある特定の短い時間に限定した用途を想定した場合は、大容量であることよりもむしろ、負荷時間の長さに応じて容量と抵抗のバランスをとることが重要になるからである。これは、容量と抵抗値が放電時における抵抗による電圧降下と電荷の放出による電圧降下のバランスを決めるからである。現行キャパシタのセル設計ではこの容量と抵抗値がミリ秒の負荷時間の範囲においては大き過ぎるためバランスが悪く、改善も難しい。すなわち、容量面でのスリム化と抵抗値の低減が必要である。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
モバイル機器の高機能化により負荷時間がミリ秒の範囲に及ぶ、大きな負荷変動に対しての過渡応答性能の向上が、電源に対して重要な技術課題となっている。これを解決するには電源に対してミリ秒の負荷時間に応じた、従来の電解コンデンサや電気二重層キャパシタとは異なる容量と抵抗のバランスを持たせることで放電時の抵抗による電圧降下と電荷の放出による電圧降下のバランスを改善することが必要である。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
放電時の電圧降下のバランスについて詳述する。電圧降下バランスとは放電時の等価直列抵抗（ＥＳＲ）による電圧降下と蓄えられている電荷の放出に伴う電圧降下の大きさの比の事を言う。
【００１１】
放電時の電圧降下の大きさをΔＶ（Ｖ）とする。ΔＶは内部抵抗（ＥＳＲ）による電圧降下分Ｖｒと電荷を放出することによる電圧降下Ｖｃの和で表すことができる。Ｖｒは負荷時間によらず電流値のみで決まるが、それに対しＶｃは電流値と負荷時間の両方に依存する。ＶｒとＶｃの大きさは、ある負荷条件に対する内部抵抗Ｒと容量Ｃのバランスと関係している。これらの電圧降下のバランスをＶｒ／Ｖｃとすると、Ｖｒ＝ＩＲ，Ｖｃ＝Ｉ・ｔ／Ｃ（Ｉ：負荷電流、ｔ：負荷時間、Ｃ：容量[Ｆ]、Ｒ：交流内部抵抗[Ω]）よりＶｒ／Ｖｃ＝Ｒ・Ｃ／ｔとなる。
これより、電圧降下のバランスＶｒ／Ｖｃはτ＝Ｒ・Ｃで表されるセルの時定数（τ）と負荷時間（ｔ）との比で表すことが可能である。現行のキャパシタ製品の時定数はコイン型や大型の円筒型で範囲が決まっており、大半のものは１〜５０（ｓｅｃ）程度の値をとる。容積が１ｃｃ以下程度の小型電解コンデンサは通常１×１０−７〜１×１０−６（ｓｅｃ）程度である。
【００１２】
負荷時間が数μ秒の範囲で小型電解コンデンサを用いた場合はＶｒ／Ｖｃは比較的１に近い値をとり（約１／１０〜１０倍程度の範囲内）電圧降下のバランスがとれていることが分かる。実際に、数μ秒の負荷時間ではコンデンサは好適な電源として用いられている。負荷条件に対して抵抗と容量のバランスが比較的とれている良い例である。
【００１３】
しかし、負荷時間がミリ秒（ｍｓｅｃ）の範囲に及ぶと小型電解コンデンサの場合は容量が大幅に不足する。つまり、電圧降下のバランスが悪くなりＶｒ／Ｖｃも１０００分の１から１００００分の１程度と１から大きく離れた値をとる。仮に必要な容量分だけ並列に接続すれば使用可能であるが、電圧降下のバランスは改善されない。容量のスペックを満たす為に並列に多数個のセルを接続すれば今度は逆に、抵抗値が極端に小さな値をとることになる。結果的に並列接続のセルは過剰な低抵抗設計となる。
【００１４】
キャパシタはこれと逆であり抵抗値を下げる為に結果的に過剰な高容量設計とならざるを得ない。すなわち、短時間のパルスバックアップ用途に現行のキャパシタを用いると負荷時間に対して抵抗と容量の双方の値が大き過ぎる。その為、抵抗を小さくする為に並列に多数個のセルを接続すると過剰な容量設計にならざるを得ない。その結果、過剰な電極活物質を要す分だけセルサイズの増加、コストの増加につながる。従って負荷条件に対して必要最小限の活物質量を設計することが重要である。高出力であっても大容量である必要はないが、低抵抗であることはパルスバックアップ用電源にとって重要な特性である。時定数の範囲としては、０．００４〜０．０５であれば負荷時間がおよそ０．１〜１０ｍｓｅｃの範囲で電圧降下のバランスが１／５００〜５００倍以内になり、現状の数千倍から大幅に改善される。
【００１５】
本発明は負荷時間がミリ秒の範囲におけるパルス負荷の直流バックアップ用途において、放電時の電圧降下のバランスが改善されることでバックアップ能力を向上させるような時定数の範囲をもつことを技術思想とし、性能、サイズ、コスト面で好適な電源となる有機電解質電池を提供するものである。
【００１６】
ミリ秒の範囲とは、例えば、０．１から１０ｍｓｅｃの範囲を示す。
【００１７】
バランスの改善は、正極、負極、並びに、非プロトン性の有機溶媒に塩を溶解させた有機溶媒溶液を備えた有機電解質電池において、正極及び負極の電極活物質が、粒径１〜４μｍの芳香族系縮合ポリマーの熱処理物であって水素原子／炭素原子の原子比が０．５０〜０．０５であるポリアセン系骨格構造を有する不溶不融性基体であり、且つ、電極活物質層の片面厚みが０．５〜１５μｍであり、電池の交流内部抵抗値Ｒ（Ω）と容量Ｃ（Ｆ）を乗じたＲ・Ｃの値τが０．００４〜０．０５であることを特徴とする有機電解質電池により達成される。
【００１８】
セルの時定数を決定する要因には、セルの内部抵抗と容量に影響を及ぼす、すべての内容が含まれる。すなわちコイン型、円筒型の様なセル形状の差やセパレータ、電解液、電極等の各種構成部材の違い、外装缶の違いや充填率等の生産技術的要素等、様々な設計内容が含まれておりこれらの各要素が総計されて最終的にセルの時定数が決定される。
【００１９】
現在商品化されているキャパシタ製品ではセル構成の違いによる時定数の変化はおおよそ１〜５０（ｓｅｃ）程度の範囲である。特に低抵抗設計を行えば現行の設計でも部材の選択によっては時定数を低減することが可能である。その場合、現行の低抵抗設計では０．１程度までの時定数の低減は比較的容易である。
【００２０】
これよりもさらに低抵抗化と容量の適正化を図る為に時定数を低減するには、電極活物質層の厚みを薄膜化することが効果的である。活物質層の厚みが減少すればセル体積あたりの容量は減少するが、同時に電極面積が増加することで内部抵抗を低減できる。その結果、活物質層の厚みの減少と共に時定数は単調に減少する。従って、活物質の厚みの制御は、目標の負荷時間に応じてセルの時定数を適正化する上で有力な手段であると言える。例えば、後述の実施例におけるセル構成においては、活物質層の厚みが１５μｍでτ＝０．０５、８〜１０μｍでτ＝０．０３、１〜２μｍではτ＝０．００５を得ることができる。
【００２１】
しかしながら、活物質層を薄膜化することで得られる電極面積の増加効果は、
電極基材やセパレータ等の電極活物質層以外エレメント構成部材の厚みに依存しており、例えば電極基材の厚みが１７μｍ、セパレータが２５μｍの場合で考えると活物質層の厚みが１０μｍから１μｍまで減少すれば約３０％の面積増加が得られるが、これがさらに０．１μｍになったとしても１％程度の増加効果しか得ることができない。従って、１μｍ以下の電極厚みでは低抵抗化の効果はほとんど得られないが、活物質量は厚みに従って単調に減少してゆくので容量がスリム化されるために時定数は減少する。ただし、時定数が０．００４よりも小さくならない活物質層の厚みの範囲はおよそ０．５μｍ以上と考えられる。
【００２２】
しかし、1μｍ以下の厚みで見られるような一方的に容量のみが減少するだけで電極面積の増加や、セル容積の低減に効果が得られないような場合は時定数が負荷時間に対してより最適化されたとしても放電性能の向上に対してはそれ以上はあまり効果的でなく、どの程度の電極の薄膜化がミリ秒の範囲の負荷時間における放電性能の向上に意味があるかは電極活物質層厚みとエレメントを構成する部材厚みとの比率で決定される。
【００２３】
ただし、活物質材が極端に高価な場合等は材料費を低減させると言う点で効果があることも考えられる。１μｍ以下の電極層厚みに対してはそれに見合うだけの薄膜化された電極基材とセパレータの設計が放電性能を向上させる上でさらに有用である。
【００２４】
また、活物質層の厚みは構成粒子の平均粒径とも密接に関係しており、活物質の大きさ（平均粒径）によって塗布厚みの限界が決まる。通常の場合、数十μｍ〜１００μｍ程度の厚みを塗布するには平均粒径で８〜１０μｍ程度の粉を用いるのが適当である。しかし、薄膜の塗布を行う場合は膜厚に応じて粒径の小さなものを用いる必要がある。本発明においては、電極活物質層の片面の厚みが０．５〜１５μｍであることが必要である。
【００２５】
１５μｍ以下程度で電極活物質層を塗工するには量産性等を考慮すると印刷方式の塗工が適当である。従ってバインダ量、スラリの固形分もそれに応じて適正化される。好適な範囲はバインダ量がＰＡＳ粉重量に対して５％〜３０％、固形分はおよそ１０％〜３０％の範囲である。
【００２６】
本発明に用いる電極活物質は、芳香族系縮合ポリマーの熱処理物であって水素原子／炭素原子の原子比が０．５０〜０．０５であるポリアセン系骨格構造を有する不溶不融性基体である。
【００２７】
上記芳香族系ポリマーとは、フェノール性水酸基を有する芳香族系炭化水素化合物とアルデヒド類の縮合物である。芳香族系炭化水素化合物としては、例えばフェノール、クレゾール、キシレノールの如きいわゆるフェノール類が好適であるが、これらに限定されるものではない。実用的にはフェノール類特にフェノールが好適である。
【００２８】
本発明における芳香族系縮合ポリマーとして、上記のフェノール性水酸基を有する芳香族系炭化水素化合物の一部を、フェノール性水酸基を有さない芳香族系炭化水素化合物例えばキシレン、トルエン、アニリン等で置換した変性芳香族系縮合ポリマー例えばフェノールとキシレンとホルムアルデヒドとの縮合物を用いることも、また、メラミン、尿素などで置換した変性芳香族系縮合ポリマーを用いることもできる。また、フラン樹脂も好適である。
【００２９】
またアルデヒドとしてはホルムアルデヒド、アセチルアルデヒド、フルフラール等のアルデヒドを使用することができるが、その中でもホルムアルデヒドが好適である。フェノールホルムアルデヒド縮合物としては、ノボラック型又はレゾール型或いはそれらの混合物のいずれであってもよい。
【００３０】
上記不溶不融性基体は、上記芳香族系縮合ポリマ―を熱処理することにより得られるものであり、特公平１―４４２１２号、特公平３―２４０２４号公報等に記載されているポリアセン系骨格構造を有する不溶不融性基体をすべて含むものである。ポリアセン系骨格構造を有する活物質は高容量であり、これは容量を保持しながら電極体積を低減するのには有利である。
【００３１】
本発明における不溶不融性基体は、上記の如き芳香族系縮合ポリマーを熱処理物であって例えば次のようにして製造することができる。
【００３２】
上記芳香族系縮合ポリマーを、非酸化性雰囲気（真空を含む）中で例えば４００〜９００℃の適当な温度まで徐々に加熱することにより、水素原子／炭素原子の原子比（以下Ｈ／Ｃと記す）が０．５０〜０．０５、好ましくは０．３５〜０．１０の不溶不融性基体を得ることができる。
【００３３】
上記不溶不融性基体はＸ線回折（ＣｕＫα）によれば、メインピークの位置は２θで表して２４゜以下に存在し、また該メインピークの４１〜４６゜の間にブロードな他のピークが存在する。
【００３４】
すなわち、芳香族系多環構造が適度に発達したポリアセン系骨格構造を有し、かつアモルファス構造をとると示唆され、イオンを安定にドーピング、脱ドーピングできることから電極活物質として有用である。
【００３５】
この不溶不融性基体は、そのＨ／Ｃが０．５０〜０．０５であること必要である。。すなわち、Ｈ／Ｃが０．５０を超える場合は、芳香族系多環構造が充分に発達していないため、イオンのドーピング、脱ドーピングがスムーズに行なわれず、電池を組んだ際に充放電効率が低下するという問題が生じるし、また逆に、Ｈ／Ｃが０．０５未満の場合には本発明の電池の容量が低下するおそれがあるからである。
【００３６】
本発明で用いる電極活物質の形状は、粉末状で成形可能であれば特に限定されない。
【００３７】
本発明における該電極は、上記電極活物質に特定のバインダを加え溶媒と混合しスラリ化して導電性薄膜を備えた金属箔集電体上に塗布、乾燥し必要に応じプレスすることにより成形したものである。
【００３８】
本発明では各種の樹脂バインダ等を用いることが可能であるが、含フッ素系のポリマが好適であり、特にはポリフッ化ビニリデンである。スラリ化に用いる溶剤としては含フッ素系ポリマが好適であることからＮ、Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ−メチルピロリドン等が適する。集電体は、導電性薄膜を備えた金属箔が用いられる。金属箔としては耐食性を持つものが良い。例えば、アルミ、銅、ステンレス、ニッケル等の金属類であるが中でも耐酸化性や軽量性を考慮するとアルミ箔が望ましい。アルミ箔の厚みは生産性や部材の充填率等で考慮されるが１７μｍ〜３０μｍ程度の範囲が適する。
【００３９】
本発明ではセルの構成部材のうちセパレータとしては電解コンデンサ紙が良い。中でも絶縁性と低抵抗化を考慮すると厚み２５〜４０μｍの程度のものが適する。電解液はプロピレンカーボネートを溶媒とし、溶質として、塩濃度が１．５モル／lのＴＥＭＡや、１．４〜２．５モル／lのアミジン等の有機電解質溶液が適する。
【００４０】
本発明の電極は次の様にして製造することができる。まず、上記の電極活物質と上記特定の含フッ素系ポリマと溶媒を混合しスラリ化する。この際のスラリの粘度、固形分及びバインダ量は成形する電極の形状や目的とする電気的、物理的な特性、または選択する電極の塗工方法に応じてそれぞれ異なるが、特に本発明においては、電極活物質層の片面の厚みが０．５〜１５μｍであることが必要である。
【００４１】
以上に述べた本発明の有機電解質電池は、上述の薄膜の両面塗布電極を正負両極として使用し、これら正負電極それぞれをセパレータを介し対向した状態で適度のテンション保ちながら捲回することでエレメントを得、さらにこれを充分乾燥してエレメント中のＮＭＰや水分を除去した後に電解液を含浸させ、外装容器に封入することにより作製することができる。外装容器としては、鉄にニッケルめっきを施した円筒缶を負極端子と溶接し負極缶とし、正極にはポリプロピレンを絶縁用ガスケットとする正極端子が溶接されたアルミ製のフタをかしめたものを使用する場合や、熱融着が可能な融着層を備えたアルミラミネートフイルム等を外装材として用いることもできる。または円筒型の電解コンデンサの様にアルミ外装缶に封止ゴムを装着しかしめた構造のものでも良い。正負極の両電極にはそれぞれ電流取り出し用の端子をアルミ基材部分に溶接する。端子溶接はグラビアパターン印刷を施すことにより電極層の未塗布部分をあらかじめ設けそこに抵抗溶接や超音波溶接等を行なう。他にも電極層の上から機械的に端子を圧着することで端子溶接を行うことも可能である。正極にはアルミ端子、負極にはニッケル端子を用いる。
【００４２】
本発明の電池形状は上記基本構成を満足するコイン型、円筒型、角型、等が挙げられ、その形状は特に限定されない。
【００４３】
【発明の効果】
本発明の有機電解質電池は交流内部抵抗値Ｒ（Ω）と容量Ｃ（Ｆ）を乗じたτ＝Ｒ・Ｃの値が０．００４〜０．０５（Ω・Ｆ）であることによりミリ秒範囲の特定の負荷時間における放電時の電圧降下のバランスを良くすることで、従来設計と比べ高いパワーバックアップ能力を得ることができた。
【００４４】
【実施例】
以下、実施例により本発明を更に詳細に説明する。但し、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【００４５】
［実施例1］
（電極の作製）
水溶性レゾ−ル（約６０％濃度）／塩化亜鉛／水を重量比で１０／２５／４の割合で混合した水溶液を１００ｍｍ×１００ｍｍ×２ｍｍの型に流し込み、その上にガラス板を被せ水分が蒸発しない様にした後、約１００℃の温度で１時間加熱して硬化させた。
【００４６】
該フェノール樹脂をシリコンユニット電機炉中に入れ窒素気流中で４０℃／時間の速度で昇温して、５００℃まで熱処理を行なった。次に該熱処理物を希塩酸で洗った後、水洗し、その後、乾燥することによって板状のＰＡＳを得た。かくして得られたＰＡＳをナイロンボールミル又はディスクミル等で粉砕して粉砕条件の違いにより平均粒径１μｍと４μｍのＰＡＳ粉末を得、これらの粉を１μｍ：４μｍ＝１：２に混合して用いた。
【００４７】
このようにして得られたＰＡＳ粉末１００重量部とポリフッ化ビニリデンを１５重量部、Ｎ−メチルピロリドン３４５重量部を混合し固形分２５％のスラリとする。次に、日本黒鉛工業製のバニーハイトＴ６０２の導電性ペーストを１７μｍのアルミ集電箔に片面厚み２μｍで両面グラビア印刷し導電性薄膜を形成後さらに、その上から該スラリを用いてドクターブレード法でガラス板上で塗布を行い、窒素イナート雰囲気７０℃で３０分の乾燥を行い片面１〜２μｍの電極層を形成した。これを両面について行なった。
【００４８】
（電池の作製）
上述の方法により得られた電極を塗付面が６ｍｍ×２００ｍｍのサイズになるようカットし電流取出し用の端子として正、負極にそれぞれアルミとニッケルのタブを溶接し、１４０℃、１２時間の真空乾燥を行った。これらの電極を正負両極に用いて捲回してエレメントを作成した。次にエレメントは１００℃、１２ｈ真空乾燥の後、電解液を１０分程度真空脱泡し注液した後これを外装容器に封入し捲回式の試作電池を試作した。セパレータは、ニッポン高度紙工業製ＣＴＦ４８２５を用いた。電解液としてはプロピレンカーボネート、ＴＥＭＡをそれぞれ溶媒、溶質とする１．５モル／ｌの有機電解質溶液を用いた。
【００４９】
（時定数の測定）
上述の方法により得られた本発明の有機電解質電池の交流内部抵抗値Ｒ（Ω）を１ｋＨｚにおいて測定し、次に２．３Ｖで３０分充電を行った後１ｍＡの定電流放電を行い時間に対し直線的に変化する電圧の２．０Ｖ〜１．５Ｖ間の傾きを求めてＣ（Ｆ）を求めた。この時、放電電流値は２．３Ｖから０Ｖまでの放電時間が約５分〜３０分程度の放電レートの範囲であれば特に選ばず、傾きを求める電圧の範囲を広くとっても特に時定数を評価するのに問題はない。
以上の方法により求めた、抵抗値Ωと容量Ｆを掛け合わせて時定数を算出する。時定数の結果を表１に示す。
【００５０】
（バックアップ能力の評価）
バックアップ能力とは、負荷時におけるセルの電圧保持能力のことを示す。一定負荷で放電を行った際のセルの電圧降下が小さい程バックアップ能力が高いと言える。
２．３Ｖで３０分充電を行った後１０００ｍＡ（電流密度８３ｍＡ／ｃｍ２）の定電流放電を行い放電後１ミリ秒の電圧降下ΔＶ（Ｖ）の大きさを測定した。さらに、外径８ｍｍ高さ１１ｍｍの市販されている電解コンデンサの充填率を基に試作エレメントの体積からセル体積を計算しこれをΔＶに乗算することで、１ｃｃのセル体積に換算したバックアップ能力を評価した。結果を表１に示す。
【００５１】
［実施例２］
（電極の作製）
実施例１で得られた板状ＰＡＳを粉砕して平均粒径４μｍのＰＡＳ粉を得た。
次に、実施例１と同様の手順で片面の活物質層の厚みが８〜１０μｍの電極を得た。
（電池の作製）
上記電極を用いて実施例１と同様の手順で電池の作製を行った。
（時定数の測定）
実施例１と同様の方法で行った。
（バックアップ能力の評価）
実施例１と同様の方法で行った。
【００５２】
［実施例３］
（電極の作製）
実施例１で得られた板状ＰＡＳを粉砕して平均粒径４μｍのＰＡＳ粉を得た。
次に、実施例１と同様の手順で片面の活物質層の厚みが１５μｍの電極を得た。
（電池の作製）
上記電極を用いて実施例１と同様の手順で電池の作製を行った。
（時定数の測定）
実施例１と同様の方法で行った。
（バックアップ能力の評価）
実施例１と同様の方法で行った。
【００５３】
［実施例４］
（電極の作製）
実施例１で得られた板状ＰＡＳを粉砕して平均粒径１μｍと４μｍのＰＡＳ粉を得た。これを１μｍ：４μｍ＝１：４に混合して用いた。
次に、実施例１と同様の手順で片面の活物質層の厚みが１２μｍの電極を得た。
（電池の作製）
上記電極を用いて実施例１と同様の手順で電池の作製を行った。
（時定数の測定）
実施例１と同様の方法で行った。
（バックアップ能力の評価）
実施例１と同様の方法で行った。
【００５４】
［実施例５］
（電極の作製）
実施例１で得られた板状ＰＡＳを粉砕して平均粒径１μｍのＰＡＳ粉を得た。
次に、実施例１と同様の手順で固形分２０％のスラリを作成し、これを４８ｈ以上静置した後、沈降物を除く上澄み部分のみを用いてバーコータで片面の活物質層の厚みが０．５μｍの電極を得た。
（電池の作製）
上記電極を用いて実施例１と同様の手順で電池の作製を行った。
（時定数の測定）
実施例１と同様の方法で行った。
（バックアップ能力の評価）
実施例１と同様の方法で行った。
【００５５】
［実施例６］
（電極の作製）
実施例１で得られた板状ＰＡＳを粉砕して平均粒径１μｍのＰＡＳ粉を得た。
次に、実施例１と同様の手順で固形分２０％のスラリを作成しこれを用いて実施例５と同様にバーコータで片面の活物質層の厚みが３μｍの電極を得た。
（電池の作製）
上記電極を用いて実施例１と同様の手順で電池の作製を行った。
（時定数の測定）
実施例１と同様の方法で行った。
（バックアップ能力の評価）
実施例１と同様の方法で行った。
【００５６】
［実施例７］
（電極の作製）
実施例１で得られた板状ＰＡＳを粉砕して平均粒径１μｍのＰＡＳ粉を得た。
次に、実施例１と同様の手順で厚みが０．５μｍの電極層を片面のみに形成した。
（電池の作製）
上記電極を用いて実施例１と同様の手順で電池の作製を行った。
（時定数の測定）
実施例１と同様の方法で行った。
（バックアップ能力の評価）
実施例１と同様の方法で行った。
【００５７】
［比較例１］
（電極の作製）
実施例１で得られた板状ＰＡＳを粉砕して平均粒径８μｍのＰＡＳ粉を得た。
次に、実施例１と同様の手順で片面の活物質層の厚みが２５μｍの電極を得た。
（電池の作製）
上記電極を用いて実施例１と同様の手順で電池の作製を行った。
（時定数の測定）
実施例１と同様の方法で行った。
（バックアップ能力の評価）
実施例１と同様の方法で行った。
【００５８】
［比較例２］
（電極の作製）
実施例１で得られた板状ＰＡＳを粉砕して平均粒径８μｍのＰＡＳ粉を得た。
次に、実施例１と同様の手順で片面の活物質層の厚みが６０μｍの電極を得た。
（電池の作製）
上記電極を用いて実施例１と同様の手順で電池の作製を行った。
（時定数の測定）
実施例１と同様の方法で行った。
（バックアップ能力の評価）
実施例１と同様の方法で行った。
【００５９】
［比較例３］
市販されている電解コンデンサを用いて、バックアップ能力の評価を行った。
サイズは０．８２４ｃｃ、定格電圧と容量が６．３Ｖ、１５０μＦのものを用いた。
このセルの１ＫＨｚにおける内部抵抗を実測し、これを定格容量に乗算して時定数の値として４．２×１０−６（Ω・Ｆ）を得た。
（バックアップ能力の評価）
２．３Ｖで３０分充電を行った後１００ｍＡ定電流放電を行い放電後１ミリ秒の電圧降下ΔＶ（Ｖ）大きさを測定した。さらに、電極体積をセルサイズに換算してからその体積をΔＶに乗算することで、１ｃｃのセル体積換算のバックアップ能力を評価した。
【００６０】
［比較例４］
市販されている電気二重層キャパシタを用いて、バックアップ能力の評価を行った。
サイズは１．１ｃｃ、定格の電圧と容量が２．５Ｖ、１Ｆのものを用いた。
このセルの１ＫＨｚの内部抵抗を実測して定格容量に乗算することで時定数の値として０．１２（Ω・Ｆ）を得た。
（バックアップ能力の評価）
２．３Ｖで３０分充電を行った後１０００ｍＡ定電流放電を行い放電後１ミリ秒の電圧降下ΔＶ（Ｖ）大きさを測定した。さらに、電極体積をセルサイズに換算してからその体積をΔＶに乗算することで、１ｃｃのセル体積換算のバックアップ能力を評価した。実施例１〜７と比較例１〜４の結果を以下の表１、表２に示す。
【００６１】
表１                                                                      
活物質平均粒径              片面の活物質層厚み      時定数
（μｍ）                        （μｍ）        （Ω・Ｆ）        
実施例１  １μｍ：４μｍ＝１：２          １〜２        ０．００５
実施例２    ４                            ８〜１０      ０．０３
実施例３    ４                            １５          ０．０５
実施例４  １μｍ：４μｍ＝１：４          １２          ０．０４
実施例５    １                            ０．５        ０．００６
実施例６    １                            ３            ０．０１４
実施例７    １                            ０．５        ０．００４        
比較例１    ８                            ２５          ０．０７
比較例２    ８                            ６０          ０．２８７
比較例３    ―            ―                        ４．２×１０−６
比較例４    ―            ―                            ０．１２          
【００６２】
表２                                                                      
電圧降下のバランス          セル体積１ｃｃ換算のバックアップ能力
Ｖｒ／Ｖｃ                        ΔＶ（ｍＶ・ｃｃ）          
実施例１          ５                          ５９
実施例２        ３０                          ６７
実施例３        ５０                          ７３
実施例４        ４０                          ５７
実施例５          ６                          ４６
実施例６        １４                          ３１
実施例７          ４                          ７８                        
比較例１        ７０                        １２０
比較例２      ２８７                        ２０２
比較例３    ４２００                        ５５７
比較例４      １１６                        １３０                        
【００６３】
表１より、活物質層の厚みが１５μｍ以下で時定数が０．０５以下である実施例１〜７では、比較例１〜４と比較しバックアップ能力が改善されることが認められる。比較例３の電解コンデンサにおいては同じ放電条件での試験では電圧降下が大き過ぎるため１／１０の電流値で試験を行ったが、最も電圧降下の大きな結果となった。また、比較例２は実施例１の約５０倍の容量を持ちながら電圧降下のバランスが悪いためにバックアップ能力が１／３程度しか発揮できなかった。
以上のことから負荷時間に対する時定数の適正化により電圧降下のバランスが改善され、その結果としてバックアップ能力が向上すると同時に、また活物質の低減も可能であり、サイズとコストの両方を低減するセル設計が可能であることが示された。
これより、セルの時定数を負荷条件に合わせて最適化することでパルス負荷のバックアップ用途に好適な有機電解質電池が得られた。