电容器用导电基底涂料、电容器用电极以及双电层电容器和锂离子电容器制造技术

本发明专利技术提供一种电容器用导电基底涂料、电容器用电极以及双电层电容器和锂离子电容器，该导电基底涂料用于形成含有集电体以及活性物质的双电层电容器用电极或锂离子电容器用电极的导电基底被膜。上述导电基底涂料包含薄片化石墨，上述薄片化石墨的50质量％激光衍射直径(X50dif)为12μm以下，50质量％斯托克斯直径(X50st)为5.5μm以下，薄片化指数(X50dif/X50st)为2.2～5.0。

【技术实现步骤摘要】
电容器用导电基底涂料、电容器用电极以及双电层电容器和锂离子电容器
本专利技术涉及双电层电容器用电极或锂离子电容器用电极的导电基底涂料、使用其的电容器用电极以及双电层电容器和锂离子电容器。
技术介绍
对于双电层电容器或锂离子电容器的内部电阻的降低而言，集电体与活性物质层之间的接触电阻的降低、特别是抑制耐久试验后的接触电阻的上升以及提高电子的导通性很重要。但是，例如在以铝作为集电体的电极中，在高温保存等耐久性试验后铝的表面上形成高电阻的钝态被膜，导电性降低。对于改良铝表面的导电性，例如在日本特开2000-164466号公报中记载了使用通过真空蒸镀法在铝材料的表面上形成有碳膜的集电体，并在其上被覆活性物质。另外，在日本特开2006-286427号公报中提出了在集电体的表面上接合导电材料、进而在导电材料表面上形成有凹凸的集电体。具体而言，研究了向集电体的表面的石墨或碳化钛的喷雾。但是，这些由于导电材料的固定不充分，因此期望提高集电体与活性物质层的密合性。另外，对铝表面上的被覆状态不能说是完全的，钝态被膜的成长抑制效果少。国际公开2010/086961A1中记载了，为了改善密合性，在由铝构成的集电体表面上附着树脂被覆的含碳粒子后，在包含含烃物质的空间中配置铝并进行加热，并且提出了在铝表面上由含碳粒子和铝的碳化物构成的碳被覆铝材料。但是，在该方法中，铝集电体的制造成本上升。另外，以往，为了提高双电层电容器的生产率和降低内部电阻，提出了极化性多孔质片与集电体的粘接性好、电阻值低的导电粘接剂。例如，在日本专利第4371979号公报中提出了导电粘接剂的组成由合成橡胶以及作为碳材料的鳞片状石墨和碳黑构成的导电粘接剂，通过导电粘接剂进入极化性多孔质片的空孔内，实现密合性和内部电阻的降低。本方法有助于电容器的生产率提高。但是，在将该方法应用于集电体时，需要进一步考虑接触电阻的降低，另外，对于提高耐久性，需要研究钝态被膜的生长抑制效果。另外，集电体的薄型化也与电极层在电池中所占的占有面积的增加、由电极层面积的增加引起的内部电阻的降低、进而生产费用的降低有关，作为导电基底层，期望形成即使薄也致密、均匀的膜。在日本特开2006-210883号公报中，为了集电体的薄型化，提出了使用石墨化碳黑作为导电性碳的结合层材料。另外，提出了通过在强度优良、但内部电阻容易上升或可靠性容易降低的铝素箔(プレ一ン箔)上使用结合层材料，有助于集电体的薄膜化、低电阻化、可靠性提高。但是，在该方法中，对铝表面上的碳黑的被覆状态也不能说是完全的，钝态被膜的生长抑制效果少，需要进行改善。在日本特开2010-108971号公报中，提出了一种电极，包括：在集电体上形成导电粘接剂层的工序和在导电粘接剂层上形成活性物质的工序，导电粘接剂层含有碳粒子以及粘接剂，面粗糙度Ra与厚度d之比Ra/d为0.03以上1以下。根据该方法，能够制作电极强度优良、降低内部电阻、提高功率密度的电极，但为了抑制铝表面的钝态被膜的生长，需要导电基底层的致密化和改善被覆状态。
技术实现思路
本专利技术要解决的课题鉴于上述状况，本专利技术的课题在于，提供有助于在双电层电容器用电极或锂离子电容器用电极中的集电体与活性物质之间的接触电阻降低以及电子的导通性提高、对于集电体与活性物质含有层的密合性的提高有效、且能够以膜厚10μm左右以下均匀地涂布的导电基底涂料、使用其的双电层电容器用电极以及锂离子电容器用电极以及双电层电容器和锂离子电容器。解决课题的方法本专利技术涉及如下方案。<1>一种电容器用电极的导电基底涂料，其形成含有集电体以及活性物质的双电层电容器用电极或锂离子电容器用电极的导电基底被膜，其中，上述导电基底涂料包含薄片化石墨，上述薄片化石墨的50质量％激光衍射直径(X50dif)为12μm以下，50质量％斯托克斯直径(X50st)为5.5μm以下，薄片化指数(X50dif/X50st)为2.2～5.0。<2>上述<1>所述的导电基底涂料，其中，还包含碳黑，上述薄片化石墨以及碳黑的总含有率为75质量％～90质量％的范围，上述薄片化石墨与上述碳黑的质量比率(薄片化石墨∶碳黑)为97∶3～1∶8的范围。<3>上述<1>或<2>所述的导电基底涂料，其中，上述碳黑的50质量％激光衍射直径(X50dif)为0.3μm以下。<4>上述<1>～<3>中任一项所述的导电基底涂料，其中，还包含：羧甲基纤维素的盐和在300℃下0.5小时后的质量耗减率为5％以下的热塑性树脂。<5>上述<4>所述的导电基底涂料，其中，上述热塑性树脂的含有率为5质量％～15质量％的范围。<6>上述<1>～<5>中任一项所述的导电基底涂料，其中，上述集电体含有铝而构成。<7>一种双电层或锂离子电容器用电极，其具有：集电体，在上述集电体上设置的、由上述<1>～<6>中任一项所述的导电基底涂料形成的导电基底被膜，和在上述导电基底被膜上设置的、包含活性物质的活性物质含有层。<8>上述<7>所述的电容器用电极，其中，上述导电基底被膜的被膜密度为0.85g/mL～1.2g/mL，体积电阻率为0.25Ωcm以下。<9>上述<7>或<8>所述的电容器用电极，其中，上述导电基底被膜的被膜平滑度为0.02μm～1.0μm。<10>上述<7>～<9>中任一项所述的电容器用电极，其中，上述导电基底被膜的平均厚度为0.5μm～10μm。<11>上述<7>～<10>中任一项所述的电容器用电极，其中，上述集电体含有铝而构成。<12>上述<11>所述的电容器用电极，其中，上述集电体由铝的轧制箔、蚀刻箔、或开孔箔构成。<13>上述<7>～<12>中任一项所述的电容器用电极，其中，上述活性物质为活性碳。<14>一种锂离子电容器或双电层电容器，其具有：正极电极、负极电极和电解质，上述正极电极以及负极电极的至少一个为上述<7>～<13>中任一项所述的电容器用电极。专利技术效果根据本专利技术，可以提供有助于在双电层电容器用电极或锂离子电容器用电极中的集电体与活性物质之间的接触电阻降低以及电子的导通性提高、对于集电体与活性物质含有层的密合性的提高有效、且能够以膜厚10μm左右均匀地涂布的导电基底涂料、使用其的双电层电容器用电极以及锂离子电容器用电极以及双电层电容器和锂离子电容器。附图说明图1(A)是包含薄片化石墨和碳黑的导电基底涂料的剖面示意图，图1(B)是由图1(A)的导电基底涂料形成的导电基底被膜的剖面示意图。具体实施方式本说明书中，使用“～”表示的数值范围，表示包含在“～”的前后记载的数值分别作为最小值以及最大值的范围。<导电基底涂料>本专利技术的导电基底涂料用于形成包含集电体以及活性物质的双电层电容器用电极或锂离子电容器用电极的导电基底被膜。上述导电基底本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电容器用电极的导电基底涂料，其形成含有集电体以及活性物质的双电层电容器用电极或锂离子电容器用电极的导电基底被膜，其中，所述导电基底涂料包含薄片化石墨，所述薄片化石墨的50质量％激光衍射直径X50dif为12μm以下，50质量％斯托克斯直径X50st为5.5μm以下，薄片化指数X50dif/X50st为2.2～5.0。

【技术特征摘要】
2011.04.18 JP 2011-0922641.一种电容器用电极的导电基底涂料，其形成含有集电体以及活性物质的双电层电容器用电极或锂离子电容器用电极的导电基底被膜，其中，所述导电基底涂料包含薄片化石墨，所述薄片化石墨的50质量％激光衍射直径X50dif为12μm以下，50质量％斯托克斯直径X50st为5.5μm以下，薄片化指数X50dif/X50st为2.2～5.0。2.如权利要求1所述的导电基底涂料，其中，还包含碳黑，所述薄片化石墨以及碳黑的总含有率为75～90质量％的范围，所述薄片化石墨与所述碳黑的质量比率即薄片化石墨:碳黑为97:3～1:8的范围。3.如权利要求1或2所述的导电基底涂料，其中，还包含碳黑，所述碳黑的50质量％激光衍射直径X50dif为0.3μm以下。4.如权利要求1所述的导电基底涂料，其中，还包含：羧甲基纤维素的盐、和在300℃下0.5小时后的质量耗减率为5％以下的热塑性树脂。5.如权利要求4所述的导电基底涂料，其中，所述热塑性树脂的含有率为5质量％～15质量％的范围。6...

【专利技术属性】
技术研发人员：白髭稔，
申请(专利权)人：日立化成工业株式会社，
类型：发明
国别省市：