电化学电容器用电极及其制法、电化学电容器及其制法制造技术

本发明专利技术的电化学电容器用电极的制造方法，包括：涂布液调制工序，调制多孔体层形成用涂布液，使得该涂布液中的凝集体的分散度为１０～２００μｍ，该多孔体层形成用涂布液包括：包含具有电子传导性的多孔体粒子和可粘合该多孔体粒子的粘合剂的固形成分、可溶解或分散粘合剂的液体、由固形成分所构成的凝集体；多孔体层形成工序，在集电体的面上涂布上述涂布液，之后除去液体，形成多孔体层；压制工序，通过压制集电体和多孔体层，将凝集体压制到集电体上，在集电体的形成有多孔体层的面上形成凹部和凸部。根据上述制造方法，能够制造内部电阻充分降低且具有充分的电极特性的电化学电容器用电极。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电化学电容器用电极的制造方法和电化学电容器用电极、和电化学电容器及其制造方法。
技术介绍
以双电荷层电容器为代表的电化学电容器，由于能够容易小型化、轻量化，所以例如作为便携机器(小型电子机器)等的电源的备用电源、面向电动汽车或混合式车用的辅助电源等，近年来需求急剧地增长。而且在现在，为了提高其性能已经进行了各种研究。例如，在电动汽车用电源等这样的需要大容量的情况下，希望开发内部电阻低、每单位质量的能量密度和每单位体积的能量密度高、高输出的电化学电容器。另外，关于备份存储器等小型电容器也同样希望减少内部电阻。作为这样的电化学电容器用电极及电化学电容器来说，已经知道可通过特开平11-283887号公报和特开平9-36005号公报所公开的方法来制造。在特开平11-283887号公报中，记载了下述宗旨通过将由炭材料、聚四氟乙烯和加工助剂构成的混合物进行螺杆挤出成型，将所得到的挤出物由压延辊压延而成型为薄片状，由此实现容量密度大、内部电阻小的双电荷层电容器。另外，在特开平9-36005号公报中，记载了下述宗旨通过混合活性炭粉末和PTFE、形成膏状并将其涂布到集电体上，加热到PTFE的熔点以上并干燥后，压制成型，将电极薄膜化，由此，实现了电极高密度化的双电荷层电容器。但是，即使上述特开平11-283887号公报和特开平9-36005号公报所记载的制造方法，也不能充分降低电极的内部电阻，还不能得到充分的电极特性。因此，搭载由这些制造方法所制造的电极的电化学电容器也不能得到充分的充放电特性。
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述现有技术所存在的问题做出的，其目的在于，提供一种能够制造内部电阻可充分降低并具有充分的电极特性的电化学电容器用电极的电化学电容器用电极的制造方法，以及通过该制造方法制造、内部电阻充分降低并具有充分的电极特性的电化学电容器用电极，以及使用该电化学电容器用电极的电化学电容器及其制造方法。本专利技术者们为了实现上述目的，反复深入地进行研究，结果发现在具有集电体和多孔体层的电化学电容器用电极的制造方法中，使用包含特定的凝集体使得分散度为特定的范围的多孔体层形成用涂布液，来形成多孔体层，在由该凝集体形成集电体的多孔体层的面上形成凹部和凸部，通过该制造方法，能够实现上述目的，至此完成了本专利技术。即，本专利技术提供一种电化学电容器用电极的制造方法，该电化学电容器用电极包括具有电子传导性的集电体和具有电子传导性的多孔体层，包括涂布液调制工序，调制多孔体层形成用涂布液，使得该涂布液中的凝集体的分散度为10～200μm，该多孔体层形成用涂布液包括包含具有电子传导性的多孔体粒子及可粘合该多孔体粒子的粘合剂的固形成分、可溶解或分散粘合剂的液体、由固形成分所构成的凝集体；多孔体层形成工序，在集电体的面上涂布多孔体层形成用涂布液，之后除去液体，形成多孔体层；压制工序，通过压制集电体和多孔体层，将凝集体压制到集电体上，在集电体的形成有多孔体层的面上形成凹部和凸部。本专利技术的电化学电容器用电极的制造方法具有这样的特征，如上述那样，在集电体的形成有多孔体层的面上，形成由凝集体导致的凹部和凸部。即，通过在多孔体层形成用涂布液中含有凝集体，使得多孔体层形成用涂布液中的凝集体的分散度为10～200μm，在上述压制工序中，将凝集体充分压制到集电体上，能够在形成有集电体的多孔体层的面(下面称为“多孔体层形成面”)上容易且确实地形成凹部和凸部(凹凸)。而且，通过在集电体上形成这样的凹部和凸部，可增大集电体和多孔体层的接触面积，提高集电体和多孔体层之间的导电性，能够得到内部电阻充分降低并具有充分的电极特性的电化学电容器用电极。这里，上述分散度是将上述多孔体层形成用涂布液作为试料使用、基于JIS K 5600-2-5(1999年)所测定的值。另外，上述凹部和凸部的各个形状和大小，可以是相同的也可以是不同的，凹部和凸部的每个可以根据规定的配置图案(例如，由凹部、凸部所构成的样子等)规则地配置，也可以不规则地配置并且配置间隔不均匀。而且，本专利技术的制造方法中所形成的凹部和凸部，在上述压制工序中，通过凝集体来形成，所以通常凹部和凸部的每个的形状和大小、配置间隔等是不均匀的。另外，在本专利技术中所说的凹部和凸部的形成中，也包含在集电体的多孔体层形成面上形成多个凹部或凸部的任何一者的情形。例如，在仅形成多个凹部的情况下，不形成凹部的部分是凸部。另外，优选形成上述凹部和凸部，使得从凹部的底部到凸部的顶部的高度的最大值是2～10μm。这里，从凹部和凸部的底部到顶部的高度的最大值的意思是指，将与形成凹部和凸部之前的集电体的多孔体层形成面垂直的方向设为高度方向，在凹部和凸部之中高低差最大的相邻的凹部和凸部中的从凹部的底部到凸部的顶部的高度。通过在集电体的多孔体层形成面上形成这样的凹部和凸部，可进一步增大集电体和多孔体层的接触面积，提高集电体和多孔体层之间的导电性，能够得到进一步降低内部电阻、具有更充分的电极特性的电化学电容器用电极。另外，在本专利技术的电化学电容器用电极的制造方法中，形成凝集体的方法不特别限定，但优选的是，在涂布液调制工序中调制多孔体层形成用涂布液时，可通过混合固形成分和液体来形成凝集体，或，添加预先制作的凝集体或包含该凝集体的液。在采用通过混合固形成分和液体来形成凝集体的方法的情况下，通过如形成凝集体那样调节混合条件等，能够在调制多孔体层形成用涂布液的工序之中形成凝集体，所以能够不增加工序数而容易地形成凝集体。另一方面，在采用添加预先制作的凝集体或包含该凝集体的液的方法的情况下，虽然会产生需要预先制作凝集体或包含该凝集体的液的情形，但能够添加必要的粒径和数量的凝集体，而不用调节混合条件，因此能够容易且确实地进行调制，使得多孔体层形成用涂布液中的凝集体的分散度为10～200μm的范围内。另外，也可以组合地采用这些方法，也可以调节混合条件来形成凝集体，同时添加预先制作的凝集体或包含该凝集体的液，调制多孔体层形成用涂布液。优选的是，在本专利技术的电化学电容器用电极的制造方法中，固形成分中的多孔体粒子的含量，以固形成分总量为基准，是88～92质量％。由此，具有能够容易且确实地形成凝集体的趋势，同时具有可得到具有更充分的电极特性的电化学电容器用电极。另外，优选的是，固形成分中的粘合剂的含量，以固形成分总量为基准，是6.5～12质量％。由此，具有能够容易且确实地形成凝集体的趋势，同时，具有能够形成具有充分的涂膜强度的多孔体层的趋势。而且，优选的是，就固形成分来说，以该固形成分的总量为基准，包括88～92质量％的多孔体粒子、6.5～12质量％的粘合剂和0～1.5质量％的具有电子传导性的导电助剂。由此，具有能够更容易且确实地形成凝集体的趋势，同时，具有能够形成具有充分的涂膜强度的多孔体层，存在可得到具有更充分的电极特性的电化学电容器用电极的趋势。优选的是，在本专利技术的电化学电容器用电极的制作方法中的压制工序中，通过辊子压制来压制集电体和多孔体层。由此，能够将凝集体充分地压制到集电体上，能够更容易且确实地在集电体的多孔体层形成面上形成凹部和凸部。另外，优选的是，在该压制工序中，通过使用在侧面形成凹凸图案的圆柱状辊子，使辊子的侧面接触多孔体层的表面来压制集电体和多孔体本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电化学电容器用电极的制造方法，该电化学电容器用电极包括具有电子传导性的集电体和具有电子传导性的多孔体层，其特征在于：包括：　　　　涂布液调制工序，调制多孔体层形成用涂布液，使得该涂布液中的所述凝集体的分散度为１０～２００μｍ，该多孔体层形成用涂布液包括：包含具有电子传导性的多孔体粒子及可粘合该多孔体粒子的粘合剂的固形成分、可溶解或分散所述粘合剂的液体和由所述固形成分构成的凝集体；　　　　多孔体层形成工序，在所述集电体的面上涂布所述多孔体层形成用涂布液，之后除去所述液体，形成所述多孔体层；　　　　压制工序，通过压制所述集电体和所述多孔体层，将所述凝集体压制到所述集电体上，在所述集电体的形成有所述多孔体层的面上形成凹部和凸部。

【技术特征摘要】
JP 2003-12-26 2003-4326731.一种电化学电容器用电极的制造方法，该电化学电容器用电极包括具有电子传导性的集电体和具有电子传导性的多孔体层，其特征在于包括涂布液调制工序，调制多孔体层形成用涂布液，使得该涂布液中的所述凝集体的分散度为10～200μm，该多孔体层形成用涂布液包括包含具有电子传导性的多孔体粒子及可粘合该多孔体粒子的粘合剂的固形成分、可溶解或分散所述粘合剂的液体和由所述固形成分构成的凝集体；多孔体层形成工序，在所述集电体的面上涂布所述多孔体层形成用涂布液，之后除去所述液体，形成所述多孔体层；压制工序，通过压制所述集电体和所述多孔体层，将所述凝集体压制到所述集电体上，在所述集电体的形成有所述多孔体层的面上形成凹部和凸部。2.根据权利要求1所述的电化学电容器用电极的制造方法，其特征在于在所述涂布液调制工序中，通过混合所述固形成分和所述液体，来形成所述凝集体，调制所述多孔体层形成用涂布液。3.根据权利要求1所述的电化学电容器用电极的制造方法，其特征在于在所述涂布液调制工序中，添加预先制作的所述凝集体或包含该凝集体的液，来调制所述多孔体层形成用涂布液。4.根据权利要求1所述的电化学电容器用电极的制造方法，其特征在于所述固形成分中的所述多孔体粒子的含量，以所述固形成分总量为基准，是88～92质量％。5.根据权利要求1所述的电化学电容器用电极的制造方法，其特征在于所述固形成分中的所述粘合剂的含量，以所述固形成分总量为基准，是6.5～12质量％。6.根据权利要求1所述的电化学电容器用电极的制造方法，其特征在于所述固形成分，以该固形成分总量为基准，由88～92质量％的所述多孔体粒子、6.5～12质量％的所述粘合剂和0～1.5质量％的具有电子传导性的导电助剂所构成。7.根据权利要求6所述的电化学电容器用电极的制造方法，其特征在于所述导电助剂是碳黑。8.根据权利要求1所述的电化学电容器用电极的制造方法，其特征在于所述粘合剂是氟橡胶。9.根据权利要求1所述的电化学电容器用电极的制造方法，其特征在于所述集电体由铝构成。10.根据权利要求1所述的电化学电容器用电极的制造方法，其特征在于在所述压制工序中，通过辊压机来压制所述集电体和所述多孔体层。11.根据权利要求1所述的电化学电容器用电极的制造方法，其特征在于在所述压制工序中，使用在侧面形成凹凸图案的圆柱状辊子，通过使所述辊子的所述侧面与所述多孔体层的表面接触，压制所述集电体和所述多孔体层，从而在所述多孔体层的表面上形成凹凸图案。12.一种电化学电容器用电极，其包括具有电子传导性的集电体和具有电子传导性的多孔体层，其通过包括下述工序的制造方法来制造，其特征在于该方法包括涂布液调制工序，调制多孔体层形成用涂布液，使得该涂布液中的所述凝集体的分散度为10～200μm，该多孔体层形成用涂布液包括包含具有电子传导性的多孔体粒子及可粘合该多孔体粒子的粘合剂的固形成分、可溶解或分散所述粘合剂的液体、由所述固形成分所构成的凝集体；多孔体层形成工序，在所述集电体的面上涂布所述多孔体层形成用涂布液，之后除去所述液体，形成所述多孔体层；压制工序，通过压制所述集电体和所述多孔体层，将所述凝集体压制到所述集电体上，在所...

【专利技术属性】
技术研发人员：片井一夫，宫木阳辅，田中英树，桧圭宪，
申请(专利权)人：TDK株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]