專利名稱：電化學(xué)電容器用電極及其制法、電化學(xué)電容器及其制法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電化學(xué)電容器用電極的制造方法和電化學(xué)電容器用電極、和電化學(xué)電容器及其制造方法。
背景技術(shù)：
以雙電荷層電容器為代表的電化學(xué)電容器，由于能夠容易小型化、輕量化，所以例如作為便攜機(jī)器(小型電子機(jī)器)等的電源的備用電源、面向電動(dòng)汽車或混合式車用的輔助電源等，近年來需求急劇地增長。而且在現(xiàn)在，為了提高其性能已經(jīng)進(jìn)行了各種研究。
例如，在電動(dòng)汽車用電源等這樣的需要大容量的情況下，希望開發(fā)內(nèi)部電阻低、每單位質(zhì)量的能量密度和每單位體積的能量密度高、高輸出的電化學(xué)電容器。另外，關(guān)于備份存儲(chǔ)器等小型電容器也同樣希望減少內(nèi)部電阻。
作為這樣的電化學(xué)電容器用電極及電化學(xué)電容器來說，已經(jīng)知道可通過特開平11-283887號(hào)公報(bào)和特開平9-36005號(hào)公報(bào)所公開的方法來制造。在特開平11-283887號(hào)公報(bào)中，記載了下述宗旨通過將由炭材料、聚四氟乙烯和加工助劑構(gòu)成的混合物進(jìn)行螺桿擠出成型，將所得到的擠出物由壓延輥壓延而成型為薄片狀，由此實(shí)現(xiàn)容量密度大、內(nèi)部電阻小的雙電荷層電容器。另外，在特開平9-36005號(hào)公報(bào)中，記載了下述宗旨通過混合活性炭粉末和PTFE、形成膏狀并將其涂布到集電體上，加熱到PTFE的熔點(diǎn)以上并干燥后，壓制成型，將電極薄膜化，由此，實(shí)現(xiàn)了電極高密度化的雙電荷層電容器。
但是，即使上述特開平11-283887號(hào)公報(bào)和特開平9-36005號(hào)公報(bào)所記載的制造方法，也不能充分降低電極的內(nèi)部電阻，還不能得到充分的電極特性。因此，搭載由這些制造方法所制造的電極的電化學(xué)電容器也不能得到充分的充放電特性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的問題做出的，其目的在于，提供一種能夠制造內(nèi)部電阻可充分降低并具有充分的電極特性的電化學(xué)電容器用電極的電化學(xué)電容器用電極的制造方法，以及通過該制造方法制造、內(nèi)部電阻充分降低并具有充分的電極特性的電化學(xué)電容器用電極，以及使用該電化學(xué)電容器用電極的電化學(xué)電容器及其制造方法。
本發(fā)明者們?yōu)榱藢?shí)現(xiàn)上述目的，反復(fù)深入地進(jìn)行研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在具有集電體和多孔體層的電化學(xué)電容器用電極的制造方法中，使用包含特定的凝集體使得分散度為特定的范圍的多孔體層形成用涂布液，來形成多孔體層，在由該凝集體形成集電體的多孔體層的面上形成凹部和凸部，通過該制造方法，能夠?qū)崿F(xiàn)上述目的，至此完成了本發(fā)明。
即，本發(fā)明提供一種電化學(xué)電容器用電極的制造方法，該電化學(xué)電容器用電極包括具有電子傳導(dǎo)性的集電體和具有電子傳導(dǎo)性的多孔體層，包括涂布液調(diào)制工序，調(diào)制多孔體層形成用涂布液，使得該涂布液中的凝集體的分散度為10～200μm，該多孔體層形成用涂布液包括包含具有電子傳導(dǎo)性的多孔體粒子及可粘合該多孔體粒子的粘合劑的固形成分、可溶解或分散粘合劑的液體、由固形成分所構(gòu)成的凝集體；多孔體層形成工序，在集電體的面上涂布多孔體層形成用涂布液，之后除去液體，形成多孔體層；壓制工序，通過壓制集電體和多孔體層，將凝集體壓制到集電體上，在集電體的形成有多孔體層的面上形成凹部和凸部。
本發(fā)明的電化學(xué)電容器用電極的制造方法具有這樣的特征，如上述那樣，在集電體的形成有多孔體層的面上，形成由凝集體導(dǎo)致的凹部和凸部。即，通過在多孔體層形成用涂布液中含有凝集體，使得多孔體層形成用涂布液中的凝集體的分散度為10～200μm，在上述壓制工序中，將凝集體充分壓制到集電體上，能夠在形成有集電體的多孔體層的面(下面稱為“多孔體層形成面”)上容易且確實(shí)地形成凹部和凸部(凹凸)。而且，通過在集電體上形成這樣的凹部和凸部，可增大集電體和多孔體層的接觸面積，提高集電體和多孔體層之間的導(dǎo)電性，能夠得到內(nèi)部電阻充分降低并具有充分的電極特性的電化學(xué)電容器用電極。
這里，上述分散度是將上述多孔體層形成用涂布液作為試料使用、基于JIS K 5600-2-5(1999年)所測定的值。
另外，上述凹部和凸部的各個(gè)形狀和大小，可以是相同的也可以是不同的，凹部和凸部的每個(gè)可以根據(jù)規(guī)定的配置圖案(例如，由凹部、凸部所構(gòu)成的樣子等)規(guī)則地配置，也可以不規(guī)則地配置并且配置間隔不均勻。而且，本發(fā)明的制造方法中所形成的凹部和凸部，在上述壓制工序中，通過凝集體來形成，所以通常凹部和凸部的每個(gè)的形狀和大小、配置間隔等是不均勻的。另外，在本發(fā)明中所說的凹部和凸部的形成中，也包含在集電體的多孔體層形成面上形成多個(gè)凹部或凸部的任何一者的情形。例如，在僅形成多個(gè)凹部的情況下，不形成凹部的部分是凸部。
另外，優(yōu)選形成上述凹部和凸部，使得從凹部的底部到凸部的頂部的高度的最大值是2～10μm。這里，從凹部和凸部的底部到頂部的高度的最大值的意思是指，將與形成凹部和凸部之前的集電體的多孔體層形成面垂直的方向設(shè)為高度方向，在凹部和凸部之中高低差最大的相鄰的凹部和凸部中的從凹部的底部到凸部的頂部的高度。通過在集電體的多孔體層形成面上形成這樣的凹部和凸部，可進(jìn)一步增大集電體和多孔體層的接觸面積，提高集電體和多孔體層之間的導(dǎo)電性，能夠得到進(jìn)一步降低內(nèi)部電阻、具有更充分的電極特性的電化學(xué)電容器用電極。
另外，在本發(fā)明的電化學(xué)電容器用電極的制造方法中，形成凝集體的方法不特別限定，但優(yōu)選的是，在涂布液調(diào)制工序中調(diào)制多孔體層形成用涂布液時(shí)，可通過混合固形成分和液體來形成凝集體，或，添加預(yù)先制作的凝集體或包含該凝集體的液。
在采用通過混合固形成分和液體來形成凝集體的方法的情況下，通過如形成凝集體那樣調(diào)節(jié)混合條件等，能夠在調(diào)制多孔體層形成用涂布液的工序之中形成凝集體，所以能夠不增加工序數(shù)而容易地形成凝集體。
另一方面，在采用添加預(yù)先制作的凝集體或包含該凝集體的液的方法的情況下，雖然會(huì)產(chǎn)生需要預(yù)先制作凝集體或包含該凝集體的液的情形，但能夠添加必要的粒徑和數(shù)量的凝集體，而不用調(diào)節(jié)混合條件，因此能夠容易且確實(shí)地進(jìn)行調(diào)制，使得多孔體層形成用涂布液中的凝集體的分散度為10～200μm的范圍內(nèi)。
另外，也可以組合地采用這些方法，也可以調(diào)節(jié)混合條件來形成凝集體，同時(shí)添加預(yù)先制作的凝集體或包含該凝集體的液，調(diào)制多孔體層形成用涂布液。
優(yōu)選的是，在本發(fā)明的電化學(xué)電容器用電極的制造方法中，固形成分中的多孔體粒子的含量，以固形成分總量為基準(zhǔn)，是88～92質(zhì)量％。由此，具有能夠容易且確實(shí)地形成凝集體的趨勢，同時(shí)具有可得到具有更充分的電極特性的電化學(xué)電容器用電極。
另外，優(yōu)選的是，固形成分中的粘合劑的含量，以固形成分總量為基準(zhǔn)，是6.5～12質(zhì)量％。由此，具有能夠容易且確實(shí)地形成凝集體的趨勢，同時(shí)，具有能夠形成具有充分的涂膜強(qiáng)度的多孔體層的趨勢。
而且，優(yōu)選的是，就固形成分來說，以該固形成分的總量為基準(zhǔn)，包括88～92質(zhì)量％的多孔體粒子、6.5～12質(zhì)量％的粘合劑和0～1.5質(zhì)量％的具有電子傳導(dǎo)性的導(dǎo)電助劑。由此，具有能夠更容易且確實(shí)地形成凝集體的趨勢，同時(shí)，具有能夠形成具有充分的涂膜強(qiáng)度的多孔體層，存在可得到具有更充分的電極特性的電化學(xué)電容器用電極的趨勢。
優(yōu)選的是，在本發(fā)明的電化學(xué)電容器用電極的制作方法中的壓制工序中，通過輥?zhàn)訅褐苼韷褐萍婓w和多孔體層。由此，能夠?qū)⒛w充分地壓制到集電體上，能夠更容易且確實(shí)地在集電體的多孔體層形成面上形成凹部和凸部。
另外，優(yōu)選的是，在該壓制工序中，通過使用在側(cè)面形成凹凸圖案的圓柱狀輥?zhàn)?，使輥?zhàn)拥膫?cè)面接觸多孔體層的表面來壓制集電體和多孔體層，由此在多孔體層的表面形成凹凸圖案。
通過在多孔體層的表面形成上述凹凸圖案，能夠提高多孔體層的比表面積，能夠得到更充分的電極特性。另外，通過形成上述凹凸圖案，能夠更充分地降低電化學(xué)電容器用電極的內(nèi)部電阻。關(guān)于降低內(nèi)部電阻的理由未必明白，本發(fā)明者們?nèi)缦逻@樣推測。即，可推測這是由于，通過在多孔體層的表面形成凹凸圖案，可提高多孔體層中的各成分(特別是多孔體粒子和導(dǎo)電助劑)的貼合性，在多孔體層之中構(gòu)筑理想的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，提高了電子傳導(dǎo)性。
這里，在上述凹凸圖案中，相同的圖案中所包含的凹部和凸部的各個(gè)的形狀和大小可以是相同的，也可以是不同的。另外，各個(gè)凹部和凸部可以根據(jù)規(guī)定的配置圖案(例如由凹部、凸部構(gòu)成的樣子等)規(guī)則地配置，也可以不規(guī)則地配置，配置間隔不是均勻的。另外，在凹凸圖案的形成工序中，也包括在電化學(xué)電容器用電極的表面形成多個(gè)僅是凹部和凸部之中的任意一者。例如，在電化學(xué)電容器用電極的表面形成多個(gè)凸部的情況下，位于相鄰的凸部之間的槽部分是凹部。另外，優(yōu)選的是，為了充分地得到電化學(xué)電容器用電極的電極特性的提高和內(nèi)部電阻的降低，在電化學(xué)電容器用電極的整個(gè)面上形成凹凸圖案，但也可以是在電化學(xué)電容器用電極的一部分表面上形成的狀態(tài)。
另外，本發(fā)明提供一種電化學(xué)電容器用電極，其包括具有電子傳導(dǎo)性的集電體和具有電子傳導(dǎo)性的多孔體層，其通過包括下述工序的制造方法來制造，其中該方法包括涂布液調(diào)制工序，調(diào)制多孔體層形成用涂布液，使得該涂布液中的凝集體的分散度為10～200μm，該多孔體層形成用涂布液包括包含具有電子傳導(dǎo)性的多孔體粒子及可粘合該多孔體粒子的粘合劑的固形成分、可溶解或分散上述粘合劑的液體、由上述固形成分所構(gòu)成的凝集體；多孔體層形成工序，在上述集電體的面上涂布上述多孔體層形成用涂布液，之后除去上述液體，形成上述多孔體層；壓制工序，通過壓制上述集電體和上述多孔體層，將上述凝集體壓制到上述集電體上，在上述集電體的形成有上述多孔體層的面上形成凹部和凸部。
這樣的電化學(xué)電容器用電極，通過上述本發(fā)明的電化學(xué)電容器用電極的制造方法來制造，所以在集電體的多孔體層形成面形成凹部和凸部，能夠充分降低內(nèi)部電阻，得到充分的電極特性。
本發(fā)明還提供一種電化學(xué)電容器，包括相互對(duì)向的第一電極和第二電極；在上述第一電極和上述第二電極之間配置的隔膜；電解質(zhì)；以密閉狀態(tài)收容上述第一電極、上述第二電極、上述隔膜和上述電解質(zhì)的殼體，上述第一電極和上述第二電極之中的至少一者是包括具有電子傳導(dǎo)性的集電體和具有電子傳導(dǎo)性的多孔體層的電極，該電極由包括下述工序的制造方法來制造，該方法包括涂布液調(diào)制工序，調(diào)制多孔體層形成用涂布液，使得該涂布液中的凝集體的分散度為10～200μm，該多孔體層形成用涂布液包括包含具有電子傳導(dǎo)性的多孔體粒子和可粘合該多孔體粒子的粘合劑的固形成分、可溶解或分散上述粘合劑的液體、由上述固形成分所構(gòu)成的凝集體；多孔體層形成工序，在上述集電體的面上涂布上述多孔體層形成用涂布液，之后除去上述液體，形成上述多孔體層；壓制工序，通過壓制上述集電體和多孔體層，將上述凝集體壓制到上述集電體上，在上述集電體的形成有上述多孔體層的面上形成凹部和凸部。
由于具有這種結(jié)構(gòu)的電化學(xué)電容器，至少具有一個(gè)上述本發(fā)明的電化學(xué)電容器用電極，所以能夠充分降低內(nèi)部電阻，得到充分的電極特性。
另外，本發(fā)明還提供一種電化學(xué)電容器的制造方法，該電化學(xué)電容器包括相互對(duì)向的第一電極和第二電極；在第一電極和第二電極之間配置的隔膜；電解質(zhì)；以密閉狀態(tài)收容第一電極、第二電極、隔膜和電解質(zhì)的殼體，其中該方法包括第一工序，制造包括具有電子傳導(dǎo)性的集電體和具有電子傳導(dǎo)性的多孔體層的電化學(xué)電容器用電極；第二工序，將由第一工序得到的電極作為第一電極或第二電極之中的至少一個(gè)來使用，在第一電極和第二電極之間配置隔膜；第三工序，將第一電極、第二電極、隔膜收容到殼體內(nèi)；第四工序，將電解質(zhì)注入到上述殼體內(nèi)；第五工序，密閉殼體，第一工序包括涂布液調(diào)制工序，調(diào)制多孔體層形成用涂布液，使得該涂布液中的凝集體的分散度為10～200μm，該多孔體層形成用涂布液包括包含具有電子傳導(dǎo)性的多孔體粒子和可粘合該多孔體粒子的粘合劑的固形成分、可溶解或分散粘合劑的液體、由固形成分所構(gòu)成的凝集體；多孔體層形成工序，在集電體的面上涂布多孔體層形成用涂布液，之后除去液體，形成上述多孔體層；壓制工序，通過壓制集電體和多孔體層，將凝集體壓制到集電體上，在集電體的形成有多孔體層的面上形成凹部和凸部。
根據(jù)這樣的制造方法，能夠容易且確實(shí)地制造上述本發(fā)明的電化學(xué)電容器。而且，優(yōu)選的是，在上述制造方法中，將在第一工序得到的電極作為第一電極和第二電極兩者來使用。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的電化學(xué)電容器用電極的制造方法，能夠容易且確實(shí)地制造可充分降低內(nèi)部電阻、具有充分的電極特性的電化學(xué)電容器用電極。另外，根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種可充分降低內(nèi)部電阻、具有充分的電極特性的電化學(xué)電容器用電極及電化學(xué)電容器。而且，根據(jù)本發(fā)明的電化學(xué)電容器的制造方法，能夠容易且確實(shí)地制造上述本發(fā)明的電化學(xué)電容器。


圖1是表示本發(fā)明的電化學(xué)電容器用電極的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式的示意剖面圖。
圖2是用于說明調(diào)制多孔體層形成用涂布液的工序的說明圖。
圖3是用于說明使用多孔體層形成用涂布液來形成電極片的工序的說明圖。
圖4是用于說明使用多孔體層形成用涂布液來形成電極片的工序的說明圖。
圖5是表示第二層疊體片77的示意剖面圖。
圖6是表示第三層疊體片87的示意剖面圖。
圖7是表示形成了凹部和凸部的金屬箔片160的示意剖面圖。
圖8是表示由輥?zhàn)舆M(jìn)行的對(duì)層疊體片的壓制處理工序的一個(gè)例子的示意圖。
圖9是表示輥?zhàn)拥陌纪箞D案部的凹部和凸部的一個(gè)例子的圖。
圖10是表示多孔體層的凹凸圖案部的凹部和凸部的一個(gè)例子的圖。
圖11是用于說明由電極片形成電極的工序的說明圖。
圖12是表示本發(fā)明的電化學(xué)電容器的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式的正面圖。
圖13是從陽極10的表面的法線方向看圖12所示的電化學(xué)電容器的內(nèi)部之情況下的展開圖。
圖14是沿著圖12的X1-X1線切斷圖12所示的電化學(xué)電容器的情況下的示意剖面圖。
圖15是表示沿著圖12的X2-X2線切斷圖12所示的電化學(xué)電容器的情況的主要部分的示意剖面圖。
圖16是表示沿著圖12的Y-Y線切斷圖12所示的電化學(xué)電容器的情況下的主要部分的示意剖面圖。
圖17是表示圖12所示的電化學(xué)電容器的作為殼體構(gòu)成材料的薄膜的基本構(gòu)成的一個(gè)例子的示意剖面圖。
圖18是表示圖12所示的電化學(xué)電容器的作為殼體構(gòu)成材料的薄膜的基本構(gòu)成的另一個(gè)例子的示意剖面圖。
圖19是表示圖12所示的電化學(xué)電容器的陰極的基本構(gòu)成的一個(gè)例子的示意剖面圖。
圖20是表示向殼體內(nèi)填充非水電解質(zhì)溶液時(shí)的順序的一個(gè)例子的說明圖。
圖21是表示彎曲殼體的密封部的情況下的電化學(xué)電容器的立體圖。
具體實(shí)施例方式
下面，參照附圖來詳細(xì)說明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。而且，在下面的說明中，對(duì)相同或相當(dāng)部分賦予相同的符號(hào)，省略了重復(fù)的記載。
(電化學(xué)電容器用電極的制造方法和電化學(xué)電容器用電極)圖1是表示通過本發(fā)明的電化學(xué)電容器用電極的制造方法來制造的電化學(xué)電容器用電極的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式的示意剖面圖。如圖1所示，電化學(xué)電容器用電極10包括具有電子傳導(dǎo)性的集電體16；在該集電體16上形成的具有電子傳導(dǎo)性的多孔體層18。本發(fā)明的電化學(xué)電容器用電極的制造方法是制造該電化學(xué)電容器用電極10的方法，其包括涂布液調(diào)制工序，調(diào)制多孔體層形成用涂布液，使得該涂布液中的上述凝集體的分散度為10～200μm，該多孔體層形成用涂布液包括包含具有電子傳導(dǎo)性的多孔體粒子和可粘合該多孔體粒子的粘合劑的固形成分、可溶解或分散上述粘合劑的液體、由上述固形成分所構(gòu)成的凝集體；多孔體層形成工序，在上述集電體16的面上涂布上述多孔體層形成用涂布液，之后除去上述液體，形成上述多孔體層18；壓制工序，通過壓制上述集電體16和上述多孔體層18，將上述凝集體壓制到上述集電體16上，在上述集電體16的形成有上述多孔體層18的面上形成凹部和凸部。
上述涂布液調(diào)制工序中所調(diào)制的多孔體層形成用涂布液包括包含具有電子傳導(dǎo)性的多孔體粒子和可粘合該多孔體粒子的粘合劑的固形成分；可溶解或分散上述粘合劑的液體；由上述固形成分所構(gòu)成的凝集體，調(diào)制使得該涂布液中的所述凝集體的分散度為10～200μm。
這里，上述多孔體粒子是具有有助于電荷的蓄電和放電的電子傳導(dǎo)性的多孔體粒子，例如可舉出粒狀或纖維狀的活化處理后的活性炭等。作為這些活性炭來說，能夠使用苯酚系活性炭或椰子殼活性炭等。
該多孔體粒子的平均粒徑優(yōu)選的是1.5～8μm，使用BET等溫吸附式從氮吸附等溫線所求出的BET比表面積，優(yōu)選的是1500m2/g以上，更優(yōu)選的是2000～2500m2/g。通過使用這樣的多孔體粒子，存在著能夠制造具有更充分的電極特性的電化學(xué)電容器用電極的趨勢。
另外，就上述粘合劑來說，只要是能夠粘合上述多孔體粒子的粘合劑，就不特別限定，例如，可舉出聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚乙烯(PE)、聚丙稀(PP)、氟橡膠等。在這些當(dāng)中，在本發(fā)明中優(yōu)選使用氟橡膠。如果使用這樣的粘合劑，存在著下述這樣趨勢即使是少的含量，也能夠充分地粘合多孔體粒子，提高多孔體層18的涂膜強(qiáng)度的同時(shí)提高雙電荷層界面的大小、提高電極特性。
作為上述氟橡膠來說，例如，可舉出偏氟乙烯-六氟丙烯系氟橡膠(VDF-HFP系氟橡膠)、偏氟乙烯-六氟丙烯-四氟乙烯系氟橡膠(VDF-HFP-TFE系氟橡膠)、偏氟乙烯-五氟丙烯系氟橡膠(VDF-PFP系氟橡膠)、偏氟乙烯-五氟丙烯-四氟乙烯系氟橡膠(VDF-PFP-TFE系氟橡膠)、偏氟乙烯-全氟甲基乙烯醚-四氟乙烯系氟橡膠(VDF-PFMVE-TFE系氟橡膠)、偏氟乙烯-三氟氯乙烯系氟橡膠(VDF-CTFE系氟橡膠)等，優(yōu)選的是從由VDF、HFP和TFE所構(gòu)成的組中選擇的至少兩種進(jìn)行共聚合而成的氟橡膠，從存在著進(jìn)一步提高粘合性和耐藥品性的趨勢來考慮，特別優(yōu)選的是，上述組中的三種進(jìn)行共聚合所構(gòu)成的VDF-HFP-TFE系氟橡膠。
在上述多孔體層形成用涂布液中，含有固形成分，該固形成分包括上述多孔體粒子和上述粘合劑，但在該固形成分中，還可以包括具有電子傳導(dǎo)性的導(dǎo)電助劑。
該導(dǎo)電助劑具有能夠在集電體16和多孔體層18之間充分進(jìn)行電荷移動(dòng)的電子傳導(dǎo)性，例如，可舉出碳黑等。
作為上述碳黑來說，例如，可舉出乙炔碳黑、導(dǎo)電炭黑、爐黑等，但在本發(fā)明中，優(yōu)選的是使用乙炔碳黑。
另外，作為上述碳黑的平均粒徑來說，優(yōu)選的是25～50nm，作為BET比表面積來說，優(yōu)選的是50m2/g以上，更優(yōu)選的是50～140m2/g。
另外，在上述多孔體層形成用涂布液中，包括可溶解或分散上述粘合劑的液體。
作為該液體來說，只要能夠溶解或分散上述粘合劑，就不特別限定，例如，可舉出甲乙酮(MEK)或甲基異丁基甲酮(MIBK)等酮系溶劑等。
此外，在上述多孔體層形成用涂布液中，包括由上述固形成分構(gòu)成的凝集體。
該凝集體包含在多孔體層形成用涂布液中，使得在基于JIS K 5600-2-5(1999年)來測定多孔體層形成用涂布液的分散度的情況下，分散度為10～200μm。即，凝集體以在多孔體層形成用涂布液中分散度為上述范圍那樣的粒徑和含量包含在多孔體層形成用涂布液中。這里，作為用于測定分散度所使用的儀器來說，使用テスタ一產(chǎn)業(yè)社制造的研磨細(xì)度計(jì)(0～200μm)。
而且，上述凝集體以由上述液體膨脹的狀態(tài)包含在多孔體層形成用涂布液中也可以。
這樣的含有固形成分、液體和凝集體而成的多孔體層形成用涂布液，例如象下面這樣調(diào)制。即，如圖2所示，在放入了攪拌子SB1的容器C1中，投入上述多孔體粒子P1、上述粘合劑P2、上述液體S1和根據(jù)需要投入的上述導(dǎo)電助劑P3，通過攪拌、混合，形成上述凝集體P10，調(diào)制多孔體層形成用涂布液L1(涂布液調(diào)制工序)，使得涂布液L1中的凝集體P10的分散度為10～200μm。此時(shí)，攪拌時(shí)間和攪拌時(shí)的溫度為形成上述凝集體P10、分散度為上述范圍那樣的條件，這是必要的，例如，分別進(jìn)行調(diào)節(jié)，使攪拌時(shí)間在30分鐘～1小時(shí)左右之間，攪拌溫度在10～70℃左右之間。
另外，也可以在放入了攪拌子SB1的容器C1中，投入上述多孔體粒子P1、上述粘合劑P2、上述液體S1以及根據(jù)需要投入的上述導(dǎo)電助劑P3，此外，投入預(yù)先制作的凝集體P10或包含該凝集體P10的液，通過攪拌、混合，調(diào)制多孔體層形成用涂布液L1，使得涂布液L1中的凝集體P10的分散度為10～200μm。這樣，通過添加預(yù)先制作的凝集體P10或包含該凝集體P10的液，具有下述這種趨勢能夠容易地調(diào)節(jié)多孔體層形成用涂布液L1的分散度，能夠更容易且確實(shí)地進(jìn)行具有上述范圍分散度的多孔體層形成用涂布液L1的調(diào)制。
另外，更優(yōu)選的是，調(diào)制多孔體層形成用涂布液L1，使得該涂布液L1中的凝集體P10的分散度為10～50μm。通過調(diào)制使得分散度為上述范圍，能夠在集電體的多孔體層形成面上容易且確實(shí)地形成凹部和凸部，該凹部和凸部是為了在壓制工序中將凝集體P10充分壓制到集電體16上、充分降低內(nèi)部電阻、得到具有充分的電極特性的電化學(xué)電容器用電極所必需的。
優(yōu)選的是，多孔體層形成用涂布液L1中的多孔體粒子P1的含量，以多孔體層形成用涂布液L1中的除了液體S1之外的固形成分總量(包含凝集體P10的總固形成分量)為基準(zhǔn)，是88～92質(zhì)量％。另外，優(yōu)選的是，粘合劑P2的含量，以多孔體層形成用涂布液L1中的固形成分總量為基準(zhǔn)，是6.5～12質(zhì)量％。此外，優(yōu)選的是，多孔體層形成用涂布液L1中的固形成分，以該固形成分總量為基準(zhǔn)，由88～92質(zhì)量％的多孔體粒子P1、6.5～12質(zhì)量％的粘合劑P2和0～1.5質(zhì)量％的導(dǎo)電助劑P3所構(gòu)成。而且，上述多孔體粒子P1、粘合劑P2和導(dǎo)電助劑P3的含量，分別表示凝集體P10中的包含多孔體粒子P1、粘合劑P2和導(dǎo)電助劑P3的量的總含量。
另外，在上述固形成分中，上述各成分(多孔體粒子P1、粘合劑P2和導(dǎo)電助劑P3)的含量的更優(yōu)選的范圍如下這樣。多孔體粒子P1的含量更優(yōu)選為89～91質(zhì)量％，特別優(yōu)選為89.5～90.5質(zhì)量％。粘合劑P2的含量更優(yōu)選為8～10質(zhì)量％，特別優(yōu)選為8.5～9.5質(zhì)量％。導(dǎo)電助劑P3的含量更優(yōu)選為0.5～1.5質(zhì)量％，特別優(yōu)選為0.5～1.0質(zhì)量％。
另外，優(yōu)選的是，多孔體層形成用涂布液L1中的液體S1的配合量，相對(duì)于多孔體層形成用涂布液L1中的固形成分總量(包含凝集體P10的總固形成分量)100質(zhì)量份，是200～400質(zhì)量份。
在本發(fā)明的電化學(xué)電容器用電極的制造方法中，在集電體16的面上涂布上述多孔體層形成用涂布液L1，之后，除去液體S1，從而形成多孔體層18(多孔體層形成工序)。然后，通過壓制集電體16和多孔體層18，將多孔體層18中的上述凝集體P10壓制到集電體16上，在集電體16的形成有多孔體層18的面上形成凹部和凸部(壓制工序)。
這里，作為上述集電體16來說，只要是能夠向多孔體層18充分進(jìn)行電荷的移動(dòng)的良導(dǎo)體，就不特別限定，可以使用公知的電化學(xué)電容器用電極中所使用的集電體。例如，作為集電體16來說，可舉出鋁等金屬箔等，作為金屬箔來說，可以使用蝕刻加工過的金屬箔和壓延加工過的金屬箔等，而不特別限制。而且，在本發(fā)明中，優(yōu)選集電體16是由鋁構(gòu)成的。
作為在集電體16的面上涂布多孔體層形成用涂布液L1的方法來說，可以使用已有公知的涂布方法，而不特別限制，例如，可以采用擠壓層壓法、刮刀板法、凹印涂布法、逆轉(zhuǎn)涂布法、附件涂布法、絲網(wǎng)印刷法等方法。這些方法之中，在本發(fā)明中，由于存在著構(gòu)成成分能夠以高分散狀態(tài)更薄地均勻地進(jìn)行涂布的趨勢，所以優(yōu)選采用擠壓層壓法的涂布方法。下面，說明使用擠壓層壓法的涂布方法來制造電化學(xué)電容器用電極10的方法。
在本發(fā)明的電化學(xué)電容器用電極的制造方法中，電化學(xué)電容器用電極10，使用圖3和圖4所示那樣的裝置70和裝置80形成為薄片狀。
圖3所示的裝置70主要包括第一輥?zhàn)?1、第二輥?zhàn)?2、在第一輥?zhàn)?1和第二輥?zhàn)?2之間配置的干燥機(jī)73、兩個(gè)支持輥?zhàn)?9。第一輥?zhàn)?1由圓柱狀的卷芯74和帶狀的第一層疊體片75所構(gòu)成。該第一層疊體片75的一端與卷芯74連接，而且第一層疊體片75纏繞在卷芯74上。而且，第一層疊體片75具有下述這樣的結(jié)構(gòu)在基體片B1上層疊金屬箔片160(在電極10中成為集電體16的片)。
另外，第二輥?zhàn)?2具有連接上述第一層疊體片75的另一端的圓柱狀的卷芯76。而且，在第二輥?zhàn)?2的卷芯76上連接用于旋轉(zhuǎn)該卷芯76的卷芯驅(qū)動(dòng)用電機(jī)(未圖示)，使得涂布多孔體層形成用涂布液L1、而且在干燥機(jī)73中進(jìn)行干燥處理后的第二層疊體片77，以規(guī)定的速度卷繞。
首先，當(dāng)卷芯驅(qū)動(dòng)用電機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)，第二輥?zhàn)?2的卷芯76旋轉(zhuǎn)，卷繞在第一輥?zhàn)?1的卷芯74上第一層疊體片75向第一輥?zhàn)?1的外部拉出。接著，在拉出的第一層疊體片75的金屬箔片160上，涂布多孔體層形成用涂布液L1。由此，在金屬箔片160上形成由多孔體層形成用涂布液L1所構(gòu)成的涂膜L2。
接著，通過卷芯驅(qū)動(dòng)用電機(jī)的旋轉(zhuǎn)，形成涂膜L2的第一層疊體片75，通過支持輥?zhàn)?9導(dǎo)入干燥機(jī)73中。在干燥機(jī)73中，干燥第一層疊體片75上的涂膜L2，除去涂膜L2中的液體S1，成為形成電極時(shí)的作為多孔體層18前體的層78(下面稱為“前體層78”)。而且，在干燥機(jī)73中的涂膜L2的干燥，只要在充分除去涂膜L2中的液體S1的條件下進(jìn)行，就不特別限定，但優(yōu)選的是在70～130℃、0.1～3分鐘的條件下進(jìn)行。
而且，通過卷芯驅(qū)動(dòng)用電機(jī)的旋轉(zhuǎn)，在第一層疊體片75上形成有前體層78的第二層疊體片77，通過支持輥?zhàn)?9導(dǎo)向卷芯76，卷繞到卷芯76上。
接著，使用圖4所示的裝置80，由上述第二層疊體片77制造電極片ES10。
圖4所示的裝置80主要由第一輥?zhàn)?1、第二輥?zhàn)?2、在第一輥?zhàn)?1和第二輥?zhàn)?2之間配置的兩個(gè)輥壓機(jī)83、85所構(gòu)成。第一輥?zhàn)?1由圓柱狀的卷芯84和前述的帶狀的第二層疊體片77所構(gòu)成。該第二層疊體片77的一端與卷芯84連接，第二層疊體片77卷繞到卷芯84上。第二層疊體片77具有下述結(jié)構(gòu)在基體片B1上層疊金屬箔片160的第一層疊體片75上還層疊前體層78。
另外，第二輥?zhàn)?2具有連接上述第二層疊體片77的另一端的圓柱狀卷芯86。此外，在第二輥?zhàn)?2的卷芯86上連接有用于旋轉(zhuǎn)該卷芯86的卷芯驅(qū)動(dòng)用電機(jī)(未圖示)，使得在輥壓機(jī)83和輥壓機(jī)85中進(jìn)行壓制處理后的第四層疊體片97以規(guī)定的速度卷繞。
首先，如果卷芯驅(qū)動(dòng)用電機(jī)旋轉(zhuǎn)，第二輥?zhàn)?2的卷芯86旋轉(zhuǎn)，卷繞在第一輥?zhàn)?1的卷芯84上的第二層疊體片77向第一輥?zhàn)?1的外部拉出，導(dǎo)入輥壓機(jī)83中。在輥壓機(jī)83中，配置兩個(gè)圓柱狀的滾筒83A和滾筒83B。滾筒83A和滾筒83B配置為使得在它們之間插入第二層疊體片77，在它們之間插入第二層疊體片77時(shí)，成為這樣的狀態(tài)，即，滾筒83A的側(cè)面與第二層疊體片77的前體層78的外表面接觸，滾筒83B的側(cè)面與第二層疊體片77的基體片B1的外表面(背面)接觸，而且，設(shè)置為使得能夠以規(guī)定的溫度和壓力壓制第二層疊體片77。另外，該圓柱狀滾筒83A和滾筒83B分別具有在沿著第二層疊體片77的移動(dòng)方向旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。此外，該圓柱狀滾筒83A和滾筒83B的各個(gè)底面間的長度(垂直于圖4的紙面的方向的長度)具有第二層疊體片77的寬度以上的大小。在輥壓機(jī)83中，第二層疊體片77上的前體層78根據(jù)需要被進(jìn)行加熱和加壓處理，變?yōu)槎嗫左w層180，成為第三層疊體片87。
這里，圖5是表示第二層疊體片77的示意剖面圖，圖6是表示第三層疊體片87的示意剖面圖。如圖5所示，構(gòu)成第二層疊體片77的前體層78含有凝集體P10，當(dāng)通過輥壓機(jī)83壓制前體層78和金屬箔片160時(shí)，凝集體P10壓制到金屬箔片160上。而且，如圖6所示，若壓制凝集體P10時(shí)，就在金屬箔片160的形成有多孔體層180的面上產(chǎn)生變形，形成凹部和凸部。
圖7是表示形成有凹部和凸部的金屬箔片160的示意剖面圖。如圖7所示，在通過凝集體P10形成的凹凸部100上，形成多個(gè)凹部100a和凸部100b。而且，凹部100a以不規(guī)則配置的狀態(tài)形成多個(gè)，各個(gè)凹部100a的大小也不是均勻的。另外，優(yōu)選的是，凹凸部100形成為使得從底部100c到頂部100d的高度的最大值H1為5～100μm。通過在金屬箔片160的多孔體層形成面上形成這樣的凹凸部100，能夠提高金屬箔片160和多孔體層180之間的導(dǎo)電性，能夠得到充分降低內(nèi)部電阻的、具有充分的電極特性的電化學(xué)電容器用電極。
另外，凝集體P10在金屬箔片160上形成凹部和凸部的同時(shí)，由于壓制時(shí)的壓力而破壞。因此，在制造電化學(xué)電容器用電極10時(shí)，凝集體P10成為充分被破壞的狀態(tài)，能夠得到具有充分的電極特性的電極10。
這樣形成的第三層疊體片87通過第二輥?zhàn)?2的旋轉(zhuǎn)，還導(dǎo)入另一個(gè)輥壓機(jī)85。在輥壓機(jī)85中配置兩個(gè)圓柱狀的滾筒85A和滾筒85B。滾筒85A和滾筒85B配置為使得在它們之間插入第三層疊體片87，在它們之間插入第三層疊體片87時(shí)，成為這種狀態(tài)滾筒85A的側(cè)面和第三層疊體片87的多孔體層180的外表面接觸，滾筒85B的側(cè)面與第三層疊體片87的基體片B1的外表面(背面)接觸，而且，設(shè)置為使得能夠以規(guī)定的溫度和壓力來壓制第三層疊體片87。另外，該圓柱狀的滾筒85A和滾筒85B分別具有在沿著第三層疊體片87的移動(dòng)方向的方向旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。而且，該圓柱狀的滾筒85A和滾筒85B的各自的底面間的長度(垂直于圖4的紙面的方向的長度)具有為第三層疊體片87的寬度以上的大小。
通過輥壓機(jī)85進(jìn)行壓制處理的第三層疊體片87，成為形成有多孔體層182的第四層疊體片97，通過卷芯驅(qū)動(dòng)用電機(jī)的旋轉(zhuǎn)卷繞到卷芯86上。
圖8是表示由滾筒83A、83B和滾筒85A、85B進(jìn)行的對(duì)第二層疊體片77和第三層疊體片87的壓制處理工序的示意圖。如圖8所示，在滾筒85A、85B的外表面上的與第三層疊體片87接觸的部分上，設(shè)置凹凸圖案部90。在該凹凸圖案部90中，形成多個(gè)凹部90a和凸部90b。而且，凸部90b以規(guī)則配置的狀態(tài)形成多個(gè)。這樣的滾筒85A、85B的長度N1例如是160mm左右，其中，凹凸圖案部90的長度N2制作為例如100mm左右。
圖9表示了這樣的凹凸圖案部90的凹部90a和凸部90b的一個(gè)例子。圖9(a)是凹部90a和凸部90b的示意剖面圖，圖9(b)是表示圖9(a)的凹部90a和凸部90b的平面圖。如圖9所示，凸部90b具有錐體形狀，等間隔地規(guī)則地設(shè)置多個(gè)。而且，凹部90a位于凸部90b之間。
另外，圖10是表示形成了凹凸圖案的多孔體層182的表面的一個(gè)例子的圖，圖10(a)是表示凹部91a和凸部91b的示意剖面圖，圖10(b)是表示圖10(a)的凹部91a和凸部91b的平面圖。如圖10(a)所示，多孔體層182由圖9中的凸部90b轉(zhuǎn)印的凹部91a、以及圖9中的凹部90a轉(zhuǎn)印的凸部91b所構(gòu)成，形成具有底部91c和頂部91d的凹凸圖案。
在輥壓機(jī)83中進(jìn)行壓制處理的第三層疊體片87被導(dǎo)入到上述輥壓機(jī)85中，插入滾筒85A和滾筒85B之間進(jìn)行擠壓。由此，第三層疊體片87的多孔體層180，通過滾筒85A中的凹凸圖案部90的凹部90a和凸部90b進(jìn)行轉(zhuǎn)印，從而在表面上形成凹部和凸部，成為多孔體層182(成為電化學(xué)電容器用電極10時(shí)的多孔體層18)。
接著，如圖11(a)所示，將卷繞在卷芯86上的層疊體片87以規(guī)定的大小切斷，得到電極片ES10。而且，在圖11(a)所示的電極片ES10的情況下，形成露出了金屬箔片160表面的邊緣部120。邊緣部120能夠在向第一層疊體片75的金屬箔片160上涂布電極形成用涂布液L1時(shí)，進(jìn)行調(diào)節(jié)使得僅在金屬箔片160的中央部涂布電極形成用涂布液L1來形成。
接著，如圖11(b)所示，與所制作的電化學(xué)電容器的比例匹配，沖壓電極片ES10，得到圖11(c)所示的電化學(xué)電容器用電極10。此時(shí)，通過沖壓電極片ES10使得包含先前所述的邊緣部120的部分作為引線12，能夠得到引線12預(yù)先一體化狀態(tài)的本發(fā)明的電化學(xué)電容器用電極10。而且，在不連接引線12的情況下，另外準(zhǔn)備引線12與電化學(xué)電容器用電極10電連接。
如以上這樣制造的電化學(xué)電容器用電極10，在多孔體層182的表面上，形成由凹凸圖案部90的轉(zhuǎn)印所產(chǎn)生的凹部91a和凸部91b，所以能夠提高多孔體層182的比表面積，能夠得到更充分的電極特性。另外，通過形成這樣的凹凸圖案，也能夠降低電化學(xué)電容器用電極10的內(nèi)部電阻。
接著，說明通過上述本發(fā)明的電化學(xué)電容器用電極的制造方法制造的本發(fā)明的電化學(xué)電容器用電極10。
本發(fā)明的電化學(xué)電容器用電極10，首先具有用圖1所說明的結(jié)構(gòu)，同時(shí)，通過上述的本發(fā)明的電化學(xué)電容器用電極的制造方法來制造，因此，在集電體16的形成有多孔體層18的面上，如圖7所示，形成由多個(gè)凹部100a和凸部100b所構(gòu)成的凹凸部100。
優(yōu)選的是，該凹凸部100(凹部100a和凸部100b)，如上述那樣，從底部100c到頂部100d的高度的最大值H1是2～10μm。通過在集電體16的多孔體層形成面上形成這樣的凹凸部100，在電化學(xué)電容器用電極10中，能夠提高集電體16和多孔體層18之間的導(dǎo)電性，充分地降低內(nèi)部電阻，得到充分的電極特性。
另外，從將電化學(xué)電容器用電極10進(jìn)行小型化和輕量化的觀點(diǎn)來看，優(yōu)選的是，集電體16的厚度是15～50μm，更優(yōu)選的是20～40μm。而且，上述厚度的意思是指集電體16的最大膜厚。
多孔體層18是在集電體16上形成的有助于電荷的蓄電和放電的層，是含有多孔體粒子P1、粘合劑P2和根據(jù)需要所使用的導(dǎo)電助劑P3的層。
這里，多孔體層18中的多孔體粒子P1的含量，以多孔體層18的總量為基準(zhǔn)，優(yōu)選為88～92質(zhì)量％。另外，粘合劑P2的含量，以多孔體層18總量為基準(zhǔn)，優(yōu)選為6.5～12質(zhì)量％。而且，多孔體層18，以多孔體層18總量為基準(zhǔn)，優(yōu)選由88～92質(zhì)量％的多孔體粒子P1、6.5～12質(zhì)量％的粘合劑P2和0～1.5質(zhì)量％的導(dǎo)電助劑P3所構(gòu)成。
在具有這樣的構(gòu)成的多孔體層18中，各成分(多孔體粒子P1、粘合劑P2和導(dǎo)電助劑P3)的含量的更佳的范圍如下。多孔體粒子的含量更優(yōu)選的是89～91質(zhì)量％，特別優(yōu)選的是89.5～90.5質(zhì)量％。粘合劑的含量更優(yōu)選的是8～10質(zhì)量％，特別優(yōu)選的是8.5～9.5質(zhì)量％。導(dǎo)電助劑的含量更優(yōu)選的是0.5～1.5質(zhì)量％，特別優(yōu)選的是0.5～1.0質(zhì)量％。
本發(fā)明的電化學(xué)電容器用電極10具有以上述含量包含上述各成分的多孔體層18，由此能夠得到充分的電極特性。而且，多孔體層18能夠得到充分的涂膜強(qiáng)度。
另外，優(yōu)選的是，本發(fā)明的電化學(xué)電容器用電極10中的多孔體層18形成為表觀密度是0.62～0.70g/cm3，更優(yōu)選的是，形成為0.64～0.69g/cm3，特別優(yōu)選的是，形成為0.65～0.68g/cm3。通過使表觀密度處于上述范圍內(nèi)，能夠得到更充分的電極特性。
從將電化學(xué)電容器用電極10小型化和輕量化的觀點(diǎn)來看，優(yōu)選的是，多孔體層18的厚度是50～200μm，更優(yōu)選的是80～150μm。而且，在多孔體層18的厚度不均勻的情況下(例如，在形成上述那樣的凹凸圖案的情況下)，上述厚度的意思是最大膜厚。通過使多孔體層18的厚度為上述范圍，能夠?qū)㈦娀瘜W(xué)電容器用電極小型化和輕量化。
另外，優(yōu)選的是，多孔體層18的空隙體積是50～80μL。通過使多孔體層18具有這樣的空隙體積，本發(fā)明的電化學(xué)電容器用電極10能夠充分確保與電解質(zhì)的接觸界面。而且，上述“空隙體積”是表示多孔體層18的總細(xì)孔容積的值，在成為多孔體層18的構(gòu)成材料的粒子間存在所形成的空隙或細(xì)微的裂縫的情況下，是還要加上該空隙體積及裂縫體積而計(jì)算出的值。該空隙體積能夠通過乙醇含浸法等已知方法來求出。
而且，優(yōu)選的是，通過上述本發(fā)明的電化學(xué)電容器用電極的制造方法，多孔體層18在其表面F2上形成如圖10所示那樣的凹凸圖案，更優(yōu)選的是，形成從底部91c到頂部91d的高度H2相對(duì)上述多孔體層的最大膜厚D是50％以上的凹凸圖案。
通過在多孔體層18的表面F2上形成這樣的凹凸圖案，可提高多孔體層18的比表面積，得到更充分的電極特性，同時(shí)可降低內(nèi)部電阻。
優(yōu)選的是，層疊集電體16和多孔體層18而成的電化學(xué)電容器用電極10整體厚度(最大膜厚)是70～250μm，更優(yōu)選的是100～180μm。通過形成這樣的厚度，電化學(xué)電容器能夠小型化和輕量化。
(電化學(xué)電容器及其制造方法)本發(fā)明的電化學(xué)電容器具有相互對(duì)向的第一電極和第二電極分別作為陽極和陰極，陽極和陰極之中的至少一者(優(yōu)選的是兩者)是上述本發(fā)明的電化學(xué)電容器用電極10。下面，關(guān)于本發(fā)明的電化學(xué)電容器的優(yōu)選實(shí)施方式，以陽極和陰極兩者是本發(fā)明的電化學(xué)電容器10的情況為例子來進(jìn)行具體說明。而且，在以下的本發(fā)明的電化學(xué)電容器中，圖1所示的本發(fā)明的電化學(xué)電容器用電極10作為陽極10來使用。
圖12是表示本發(fā)明的電化學(xué)電容器的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式(雙電荷層電容器)的正面圖。另外，圖13是從陽極10的表面的法線方向看圖12所示的電化學(xué)電容器內(nèi)部的情況下的展開圖。而且，圖14是沿著圖12的X1-X1線切斷圖12所示的電化學(xué)電容器時(shí)的示意剖面圖。另外，圖15是表示沿著圖12的X2-X2線切斷圖12所示的電化學(xué)電容器時(shí)的主要部分的示意剖面圖。而且，圖16是表示沿著圖12的Y-Y線切斷圖12所示的電化學(xué)電容器時(shí)的主要部分的示意剖面圖。
如圖12～圖16所示，電化學(xué)電容器1主要具有互相對(duì)向的平板狀的陽極10(第一電極)及平板狀的陰極20(第二電極)；在陽極10和陰極20之間配置的平板狀的隔膜40；非水電解質(zhì)溶液30；以密封狀態(tài)來收容它們的殼體50，而且，包括一個(gè)端部與陽極10電連接而同時(shí)另一個(gè)端部向殼體50的外部突出的陽極用引線12；一個(gè)端部與陰極20電連接而同時(shí)另一個(gè)端部向殼體50的外部突出的陰極用引線22。這里，為了方便說明，“陽極”10和“陰極”20是以電化學(xué)電容器1放電時(shí)的極性為基準(zhǔn)來決定的。
而且，電化學(xué)電容器1具有以下說明的結(jié)構(gòu)。以下，基于圖1和圖12～圖19，來說明本實(shí)施方式的各構(gòu)成要件的細(xì)節(jié)。
殼體50具有相互對(duì)向的第一薄膜51和第二薄膜52。這里，如圖13所示，本實(shí)施方式中的第一薄膜51及第二薄膜52連結(jié)。即，本實(shí)施方式中的殼體50是通過下述這樣形成的，即將一個(gè)由復(fù)合包裝薄膜構(gòu)成的矩形薄膜，沿著圖13所示的彎折線X3-X3彎折，將矩形薄膜的對(duì)向的一組邊緣部(圖中的第一薄膜51的邊緣部51B及第二薄膜的邊緣部52B)彼此重合，通過使用粘合劑或進(jìn)行熱封而形成。
而且，第一薄膜51及第二薄膜52分別表示如上述那樣彎折一個(gè)矩形薄膜時(shí)具有能夠互相對(duì)向的面的該薄膜的部分。這里，在本說明書中，將接合后的第一薄膜51及第二薄膜52的各個(gè)邊緣部稱為“密封部”。
由此，在彎折線X3-X3部分不需要設(shè)置用于接合第一薄膜51和第二薄膜52的密封部，所以能夠進(jìn)一步減少殼體50中的密封部。其結(jié)果是，能夠進(jìn)一步提高電化學(xué)電容器1的以應(yīng)該設(shè)置的空間體積為基準(zhǔn)的體積能量密度。而且，上述“體積能量密度”是以總輸出能量相對(duì)于本來的電化學(xué)電容器的包含容器的總體積之比例來定義的。與此相對(duì)，“以應(yīng)該設(shè)置的空間體積為基準(zhǔn)的體積能量密度”的意思是指電化學(xué)電容器的總輸出能量相對(duì)于基于電化學(xué)電容器的最大長度、最大寬度、最大厚度所求出的表觀體積之比例。實(shí)際上，在將電化學(xué)電容器搭載到小型電子機(jī)器中的情況下，能夠提高上述本來的體積能量密度，同時(shí)，提高了以應(yīng)該設(shè)置的空間體積為基準(zhǔn)的體積能量密度，從以充分降低死空間的狀態(tài)來有效利用小型電子機(jī)器內(nèi)有限的空間的觀點(diǎn)來看是重要的。
而且，在本實(shí)施方式的情況下，如圖12及圖13所示，與陽極10連接的陽極用引線12和陰極用引線22的各自的一端配置為，使得從接合上述第一薄膜51的邊緣部51B和第二薄膜的邊緣部52B的密封部向外部突出。
另外，優(yōu)選的是，構(gòu)成第一薄膜51及第二薄膜52的薄膜，是具有撓性的薄膜。由于薄膜重量輕且容易薄膜化，所以能夠?qū)㈦娀瘜W(xué)電容器本身的形狀形成為薄膜狀。因此，能夠容易提高本來的體積能量密度，同時(shí)，也能夠容易提高電化學(xué)電容器的以應(yīng)該設(shè)置的空間體積為基準(zhǔn)的體積能量密度。
優(yōu)選的是，該薄膜是具有撓性的薄膜，從確保殼體的充分機(jī)械強(qiáng)度和輕量性、且有效防止從殼體外部向殼體內(nèi)部侵入水分和空氣以及防止從殼體內(nèi)部向殼體外部擴(kuò)散電解質(zhì)成分的觀點(diǎn)來看，優(yōu)選的是至少具有與電解質(zhì)接觸的合成樹脂制的最內(nèi)部的層和在最內(nèi)部的層的上方配置的金屬層的“復(fù)合包裝薄膜”。作為可用作第一薄膜51及第二薄膜52的復(fù)合包裝薄膜來說，例如可舉出圖17和圖18所示結(jié)構(gòu)的復(fù)合包裝薄膜。圖17所示的復(fù)合包裝薄膜53，具有在其內(nèi)面F50a與電解質(zhì)接觸的合成樹脂制的最內(nèi)部的層50a、和在最內(nèi)部的層50a的另一個(gè)面(外側(cè)面)上配置的金屬層50c。另外，圖18所示的復(fù)合包裝薄膜54具有在圖17所示的復(fù)合包裝薄膜53的金屬層50c的外側(cè)面還配置合成樹脂制的最外部的層50b的結(jié)構(gòu)。
可用作第一薄膜51及第二薄膜52的復(fù)合包裝薄膜，只要是具有以上述最內(nèi)部的層為主的1個(gè)以上的合成樹脂層、金屬箔等金屬層的2以上層的復(fù)合包裝材料，就不特別限定，但從更確實(shí)地得到與上述相同的效果的觀點(diǎn)來看，優(yōu)選的是，如圖18所示的復(fù)合包裝薄膜54那樣，由具有最內(nèi)部的層、離最內(nèi)部的層最遠(yuǎn)的在殼體50的外表面一側(cè)配置的合成樹脂制的最外部的層、在最內(nèi)部的層和最外部的層之間配置的至少一個(gè)金屬層的3層以上的層所構(gòu)成。
最內(nèi)部的層是具有撓性的層，該構(gòu)成材料能顯現(xiàn)上述撓性，而且，只要是對(duì)于所使用的電解質(zhì)具有化學(xué)穩(wěn)定性(不引起化學(xué)反應(yīng)、溶解、膨脹的特性)、并且對(duì)于氧和水(空氣中的水分)具有化學(xué)穩(wěn)定性的合成樹脂，就不特別限定，但優(yōu)選的是還對(duì)于氧、水(空氣中的水分)和電解質(zhì)的成分具有低透過性的特性的材料。例如，可舉出工程塑料、以及聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯酸改性物、聚丙烯酸改性物、聚乙烯離子鍵聚合物、聚丙烯離子鍵聚合物等熱塑性樹脂等。
而且，所謂“工程塑料”，表示機(jī)械部件、電氣部件、住宅用料等中所使用那樣的具有優(yōu)異的力學(xué)特性和耐熱、耐久性的塑料，例如，可舉出聚甲醛、聚酰胺、聚碳酸酯、聚氧四亞甲基氧對(duì)苯二?；?聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚酰亞胺、聚苯硫醚等。
另外，如上述圖18所示的復(fù)合包裝薄膜54那樣，在最內(nèi)部的層50a以外，還設(shè)置最外部的層50b等那樣的合成樹脂制的層的情況下，該合成樹脂制的層也可以使用與上述最內(nèi)部的層相同的構(gòu)成材料。此外，作為該合成樹脂制的層來說，例如，也可以使用由聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚酰胺(尼龍)等工程塑料所構(gòu)成的層。
另外，殼體50中的全部密封部的密封方法不特別限定，但從生產(chǎn)性的觀點(diǎn)來看，優(yōu)選的是熱封法。
作為金屬層來說，優(yōu)選的是由對(duì)于氧、水(空氣中的水分)和電解質(zhì)具有耐腐蝕性的金屬材料所形成的層。例如，可使用由鋁、鋁合金、鈦、鉻等構(gòu)成的金屬箔。
接著，說明陽極10和陰極20。作為陽極10來說，采用如圖1所示那樣的先前說明的本發(fā)明的電化學(xué)電容器用電極10。另外，作為陰極20來說，如圖19所示，采用具有與先前說明的本發(fā)明的電化學(xué)電容器用電極10相同構(gòu)成的電極。這里，圖19所示的陰極20，與陽極10同樣，具有包括集電體26、在該集電體的一個(gè)面上形成的多孔體層28的結(jié)構(gòu)。
優(yōu)選的是，在陽極10和陰極20之間配置的隔膜40，由絕緣性多孔體形成，例如，作為絕緣性多孔體來說，可舉出由聚乙烯、聚丙烯或聚烯烴構(gòu)成的薄膜的層疊體或上述樹脂的混合物的延伸膜，或者，由選自纖維素、聚酯和聚丙烯中的至少一種構(gòu)成材料所形成的纖維無紡布等。
另外，陰極20的集電體28，與例如由鋁構(gòu)成的陰極用引線22的一端電連接，陰極用引線22的另一端向殼體50的外部延伸。另一方面，陽極10的集電體18也與由例如銅或鎳構(gòu)成的陽極用引線導(dǎo)體12的一端電連接，陽極用引線導(dǎo)體12的另一端向封入袋14的外部延伸。
電解質(zhì)溶液30填充在殼體50的內(nèi)部空間中，優(yōu)選的是，其一部分含于陽極10、陰極20和隔膜40的內(nèi)部。
該電解質(zhì)溶液30不特別限定，能夠使用公知的雙電荷層電容器等電化學(xué)電容器中所使用的電解質(zhì)溶液(電解質(zhì)水溶液、使用有機(jī)溶劑的電解質(zhì)溶液)。但是，在電化學(xué)電容器是雙電荷層電容器的情況下，電解質(zhì)水溶液的電化學(xué)分解電壓低，由此將電容器的耐用電壓限制得低，所以優(yōu)選是使用有機(jī)溶劑的電解質(zhì)溶液(非水電解質(zhì)溶液)。
該電解質(zhì)溶液30的種類不特別限定，但通常考慮溶質(zhì)的溶解度、離解度、液體粘性來選擇，希望是高導(dǎo)電率且高電位窗(分解開始電壓高)的電解質(zhì)溶液。例如，作為代表例來說，使用將四乙基四氟硼酸銨這樣的季銨鹽溶解于碳酸丙烯酯、碳酸二乙烯酯、乙腈等有機(jī)溶劑中而成的電解質(zhì)溶液。另外，此時(shí)需要嚴(yán)格管理混入水分。
此外，如圖12和圖13所示，在與由第一薄膜51的邊緣部51B和第二薄膜的邊緣部52B構(gòu)成的封入袋的密封部接觸的陽極用引線12的部分的一部分上，覆蓋用于防止陽極用引線12與構(gòu)成各薄膜的復(fù)合包裝薄膜中的金屬層接觸的絕緣體14。另外，在與由第1薄膜51的邊緣部51B和第2薄膜的邊緣部52B構(gòu)成的封入袋的密封部接觸的陰極用引線22的一部分上，覆蓋用于防止陰極用引線22與構(gòu)成各薄膜的復(fù)合包裝薄膜中的金屬層接觸的絕緣體24。
這些絕緣體14及絕緣體24的結(jié)構(gòu)不特別限定，例如，也可以分別由合成樹脂形成。另外，如果能充分防止復(fù)合包裝薄膜中的金屬層分別接觸陽極用引線12和陰極用引線22，則也可以是不配置這些絕緣體14和絕緣體24的結(jié)構(gòu)。
接著，說明上述殼體50和電化學(xué)電容器1的制作方法。
素體60(按順序依次層疊陽極10、隔膜40和陰極20而成的層疊體)的制造方法不特別限定，可以使用公知的電化學(xué)電容器的制造中所采用的公知的薄膜制造技術(shù)。
根據(jù)先前說明的本發(fā)明的電化學(xué)電容器用電極的制造方法來制造陽極10和陰極20之后，以在陽極10和陰極20之間接觸的狀態(tài)(非粘接狀態(tài))來配置隔膜40，完成素體60。
下面，說明殼體50的制造方法的一個(gè)例子。首先，在由前述的復(fù)合包裝薄膜構(gòu)成第一薄膜和第二薄膜的情況下，使用干式層壓法、濕式層壓法、熱熔性層壓法、擠壓層壓法等已知的制造方法來制造。
例如，準(zhǔn)備作為構(gòu)成復(fù)合包裝薄膜的合成樹脂制的層的薄膜、由鋁等構(gòu)成的金屬箔。金屬箔可通過壓延加工例如金屬材料來準(zhǔn)備。
接著，優(yōu)選的是，如形成上述多個(gè)層的結(jié)構(gòu)那樣，經(jīng)粘接劑將金屬箔貼合在作為合成樹脂制的層的薄膜上等，制作復(fù)合包裝薄膜(多層薄膜)。另外，將復(fù)合包裝薄膜切斷成規(guī)定大小，準(zhǔn)備1個(gè)矩形狀的薄膜。
接著，如前面參照?qǐng)D13所說明的那樣，彎折一個(gè)薄膜53，配置素體60。
接著，對(duì)第1薄膜51和第2薄膜52的應(yīng)熱融熔的接觸部分之中、在第1薄膜51的應(yīng)熱融熔的邊緣部(密封部51B)與第2薄膜52的應(yīng)熱融熔的邊緣部(密封部52B)之間配置第1引線和第2引線的部分，執(zhí)行熱融熔處理。這里，從更確實(shí)地得到殼體50的充分密封性的觀點(diǎn)來看，優(yōu)選在陽極用引線12的表面涂布上述粘接劑。由此，在熱融熔處理之后，在陽極用引線12與第1薄膜51及第2薄膜52之間，形成由有助于其密封性的粘接劑構(gòu)成的粘接劑層14。接著，按照與上述說明的步驟同樣的順序，與上述熱融熔處理同時(shí)或另外對(duì)陰極用引線22的周圍部分也進(jìn)行熱融熔處理，由此可形成具有充分密封性的殼體50。
接著，例如使用密封機(jī)，在規(guī)定的加熱條件下，以期望的密封寬度熱封(熱熔融)第1薄膜51的密封部51B(邊緣部51B)與第2薄膜的密封部52B(邊緣部52B)之中、上述陽極用引線12的周圍部分和陰極用引線22的周圍部分之外的部分。
此時(shí)，如圖20所示，為了確保用于注入非水電解質(zhì)溶液30的開口部H51，設(shè)置不進(jìn)行熱封的部分。由此得到具有開口部H51狀態(tài)的殼體50。
然后，如圖20所示，從開口部H51注入非水電解質(zhì)溶液30。接著，使用減壓密封機(jī)，密封殼體50的開口部H51。此外，如圖21所示，從提高所得到的電化學(xué)電容器1的以應(yīng)設(shè)置的空間體積為基準(zhǔn)的體積能量密度的觀點(diǎn)來看，根據(jù)需要彎折殼體50的密封部。這樣，殼體50和電化學(xué)電容器1(雙電荷層電容器)的制造完成。
具有這樣結(jié)構(gòu)的電化學(xué)電容器1，成為至少使用一個(gè)上述本發(fā)明的電化學(xué)電容器用電極(陽極10或陰極20)的結(jié)構(gòu)，所以能夠得到充分的電極特性。
以上，詳細(xì)地說明了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但本發(fā)明不限于上述實(shí)施方式。例如，在上述實(shí)施方式中的電化學(xué)電容器用電極(陽極10或陰極20)的凹凸圖案中，凹部91a和凸部91b分別是規(guī)則配置相同形狀、相同大小的凹部和凸部的方式，但也可以是各不相同的形狀、各不相同的大小，或隨機(jī)配置的方式。
另外，在上述實(shí)施方式中，僅執(zhí)行一次使第3層疊體片87通過滾子85A與滾子85B之間的壓制處理，但也可執(zhí)行多次。
而且，在上述實(shí)施方式的說明中，說明了陽極10和陰極20各配備1個(gè)的電化學(xué)電容器1，但也可以是分別配備1個(gè)以上陽極10和陰極20、在陽極10與陰極20之間總是配置一個(gè)隔膜40的結(jié)構(gòu)。
另外，在上述實(shí)施方式中，說明了使用非水電解質(zhì)溶液30作為電解質(zhì)的電化學(xué)電容器1，但也可以使用固體高分子電解質(zhì)等的固體電解質(zhì)來作為電解質(zhì)。
而且，在上述實(shí)施方式的說明中，主要說明了通過本發(fā)明的制造方法來制造雙電荷層電容器的情況，但通過本發(fā)明的制造方法制造的電化學(xué)電容器不限于雙電荷層電容器，例如，本發(fā)明的制造方法也可適用于模擬容量電容器、偽電容器、氧化還原電容器等電化學(xué)電容器的制造中。
下面，基于實(shí)施例和比較例來更具體地說明本發(fā)明，但本發(fā)明不限于下面的實(shí)施例。
(實(shí)施例1)[多孔體層形成用涂布液的調(diào)制]將使用行星式攪拌器來將粒狀的活性炭(クラレケミカル社制、商品名BP-20)90質(zhì)量份和乙炔炭黑(電氣化學(xué)工業(yè)社制、商品名デンカブラツク)1質(zhì)量份混合15分鐘而成的混合物、與氟橡膠(デエポン社制、商品名Viton-GF)9質(zhì)量份投入至150質(zhì)量份的MIBK中，用行星式攪拌器混煉30分鐘。接著，向所得到的混合物中再加入150質(zhì)量份的MIBK，攪拌1小時(shí)，由此形成由活性炭、乙炔碳黑和氟橡膠構(gòu)成的凝集體，調(diào)制了基于JIS K 5600-2-5(1999年)所測定的分散度為30μm～200μm的多孔體層形成用涂布液。

利用擠壓層壓法將上述多孔體層形成用涂布液均勻涂布到鋁箔(厚度20μm)的一個(gè)面上，在100℃的干燥爐內(nèi)除去MIBK，得到由作為多孔體層前體的前體層和鋁箔所構(gòu)成的層疊體片。之后，使該層疊體通過具有平坦的側(cè)面的一對(duì)輥?zhàn)娱g并對(duì)其進(jìn)行壓制，由此將前體層中的凝集體壓制到鋁箔上，在由鋁箔構(gòu)成的集電體的一個(gè)面上形成多孔體層(厚度150μm)，制作了在鋁箔的多孔體層形成面上形成凹部和凸部的電極片。此時(shí)的輥?zhàn)訅褐频膲毫l件是線壓1000kgf/cm。
將所得到的電極片沖裁成20mm×40mm，再以150℃～175℃的溫度進(jìn)行12小時(shí)以上的真空干燥，由此除去吸附在多孔體層表面上的水分，制作了電化學(xué)電容器用電極。這里，通過掃描型電子顯微鏡(SEM)觀察所得到的鋁箔的剖面，結(jié)果是，在鋁箔上形成的凹部和凸部的從底部到頂部的高度的最大值是5μm。而且，上述電化學(xué)電容器用電極，準(zhǔn)備了2種作為陽極用和陰極用。
首先，在制作成的陽極和陰極的不形成多孔體層一側(cè)的集電體面的外邊緣部，配設(shè)由鋁箔構(gòu)成的引線部(寬度2mm、長度10mm)。接著，使陽極及陰極相互對(duì)向，在其間配置由再生纖維素?zé)o紡布構(gòu)成的隔膜(21mm×41mm、厚度0.05mm、ニツポン高度紙工業(yè)制、商品名TF4050)，形成了陽極、隔膜及陰極以該順序接觸的狀態(tài)(非接合狀態(tài))進(jìn)行層疊的層疊體(素體)。
接著，在密封部上熱壓接密封劑材料。接著，向由具有撓性的復(fù)合包裝薄膜形成的殼體中裝入上述層疊體(素體)，將密封部彼此熱封。作為具有撓性的復(fù)合包裝薄膜來說，使用了與電解質(zhì)接觸的合成樹脂制的最內(nèi)部的層(由改性聚丙烯構(gòu)成的層)、由鋁箔構(gòu)成的金屬層、由聚酰胺所構(gòu)成的層以該順序順次層疊的層疊體。然后，該復(fù)合包裝薄膜重合2枚，將其邊緣部熱封來進(jìn)行了制作。
向上述殼體內(nèi)注入電解質(zhì)溶液(1.2mol/L的三乙基甲基氟硼酸銨的碳酸丙烯酯溶液)后，通過真空密封，完成了電化學(xué)電容器(雙電荷層電容器)的制作。
(實(shí)施例2) 向與實(shí)施例1同樣地得到的混合物中，加入150質(zhì)量份的MIBK，攪拌1小時(shí)后，在介質(zhì)壓軋(Media Mill)分散機(jī)中進(jìn)行30秒鐘分散時(shí)間的精分散，調(diào)制了由活性炭、乙炔碳黑和氟橡膠構(gòu)成的凝集體的分散度為10μm～30μm的多孔體層形成用涂布液。
除了使用上述多孔體層形成用涂布液以外，其余與實(shí)施例1相同，制作了電化學(xué)電容器用電極。這里，通過SEM觀察所得到的鋁箔的剖面，在鋁箔上形成的凹部和凸部的從底部到頂部的高度的最大值是2μm。而且，上述電化學(xué)電容器用電極，準(zhǔn)備2個(gè)作為陽極用和陰極用。
除了使用上述陽極及陰極以外，其余與實(shí)施例1同樣，制作了電化學(xué)電容器(雙電荷層電容器)。
(比較例1)[多孔體層形成用涂布液的調(diào)制]向與實(shí)施例1同樣地得到的混合物中，加入150質(zhì)量份的MIBK，攪拌1小時(shí)后，在介質(zhì)壓軋分散機(jī)中進(jìn)行3分鐘分散時(shí)間的精分散，調(diào)制了多孔體層形成用涂布液。再者，所得到的多孔體層形成用涂布液幾乎不含有凝集體，分散度不到10μm。
除了使用上述多孔體層形成用涂布液以外，其余與實(shí)施例1相同，制作了電化學(xué)電容器用電極。這里，通過SEM來觀察鋁箔的剖面，結(jié)果是，在鋁箔上幾乎沒有形成由SEM能確認(rèn)的大小的凹部。再者，上述電化學(xué)電容器用電極，準(zhǔn)備2個(gè)作為陽極用及陰極用。
除了使用上述陽極和陰極以外，其余與實(shí)施例1同樣，制作了電化學(xué)電容器(雙電荷層電容器)。
(比較例2)[多孔體層形成用涂布液的調(diào)制]將活性炭的配合量設(shè)為92質(zhì)量份，不配合乙炔碳黑，將氟橡膠的配合量設(shè)為8質(zhì)量份，除此以外，其余與比較例1同樣，調(diào)制了多孔體層形成用涂布液。再者，所得到的多孔體層形成用涂布液幾乎不含有凝集體，分散度不到10μm。
除了使用上述多孔體層形成用涂布液以外，其余與實(shí)施例1同樣，制作了電化學(xué)電容器用電極。這里，通過SEM觀察鋁箔的剖面，結(jié)果是，在鋁箔上完全沒有形成凹部。再者，上述電化學(xué)電容器用電極，準(zhǔn)備2個(gè)作為陽極用及陰極用。
除了使用上述陽極和陰極以外，其余與實(shí)施例1同樣，制作了電化學(xué)電容器(雙電荷層電容器)。
(表觀密度的測定)在實(shí)施例1～2和比較例1～2中所制作的電化學(xué)電容器用電極的多孔體層的表觀密度，由每100cm2的多孔體層的質(zhì)量、厚度來進(jìn)行計(jì)算而算出。其結(jié)果在表1中表示。
(電化學(xué)電容器的特性評(píng)價(jià)試驗(yàn))在實(shí)施例1～2和比較例1～2中所制作的電化學(xué)電容器的內(nèi)部電阻如以下這樣來測定。即，使用東陽テクニカ的SOLARTRON來進(jìn)行測定。求出1kHz的電阻值作為內(nèi)部電阻[Ω]。再有，內(nèi)部電阻的測定是在測定環(huán)境溫度為25℃、相對(duì)濕度為60％之條件下進(jìn)行的。所得到的測定結(jié)果在表1中表示。
表1

由表1所示的結(jié)果可知，由本發(fā)明的電化學(xué)電容器用電極的制造方法所制造的電化學(xué)電容器用電極、以及使用該電極的電化學(xué)電容器(實(shí)施例1～2)，與由比較例1～2的制造方法所制造的電化學(xué)電容器用電極、以及使用該電極的電化學(xué)電容器進(jìn)行比較，可確認(rèn)，內(nèi)部電阻充分地降低且得到了充分的電極特性。
權(quán)利要求
1.一種電化學(xué)電容器用電極的制造方法，該電化學(xué)電容器用電極包括具有電子傳導(dǎo)性的集電體和具有電子傳導(dǎo)性的多孔體層，其特征在于包括涂布液調(diào)制工序，調(diào)制多孔體層形成用涂布液，使得該涂布液中的所述凝集體的分散度為10～200μm，該多孔體層形成用涂布液包括包含具有電子傳導(dǎo)性的多孔體粒子及可粘合該多孔體粒子的粘合劑的固形成分、可溶解或分散所述粘合劑的液體和由所述固形成分構(gòu)成的凝集體；多孔體層形成工序，在所述集電體的面上涂布所述多孔體層形成用涂布液，之后除去所述液體，形成所述多孔體層；壓制工序，通過壓制所述集電體和所述多孔體層，將所述凝集體壓制到所述集電體上，在所述集電體的形成有所述多孔體層的面上形成凹部和凸部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電化學(xué)電容器用電極的制造方法，其特征在于在所述涂布液調(diào)制工序中，通過混合所述固形成分和所述液體，來形成所述凝集體，調(diào)制所述多孔體層形成用涂布液。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電化學(xué)電容器用電極的制造方法，其特征在于在所述涂布液調(diào)制工序中，添加預(yù)先制作的所述凝集體或包含該凝集體的液，來調(diào)制所述多孔體層形成用涂布液。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電化學(xué)電容器用電極的制造方法，其特征在于所述固形成分中的所述多孔體粒子的含量，以所述固形成分總量為基準(zhǔn)，是88～92質(zhì)量％。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電化學(xué)電容器用電極的制造方法，其特征在于所述固形成分中的所述粘合劑的含量，以所述固形成分總量為基準(zhǔn)，是6.5～12質(zhì)量％。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電化學(xué)電容器用電極的制造方法，其特征在于所述固形成分，以該固形成分總量為基準(zhǔn)，由88～92質(zhì)量％的所述多孔體粒子、6.5～12質(zhì)量％的所述粘合劑和0～1.5質(zhì)量％的具有電子傳導(dǎo)性的導(dǎo)電助劑所構(gòu)成。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電化學(xué)電容器用電極的制造方法，其特征在于所述導(dǎo)電助劑是碳黑。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電化學(xué)電容器用電極的制造方法，其特征在于所述粘合劑是氟橡膠。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電化學(xué)電容器用電極的制造方法，其特征在于所述集電體由鋁構(gòu)成。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電化學(xué)電容器用電極的制造方法，其特征在于在所述壓制工序中，通過輥壓機(jī)來壓制所述集電體和所述多孔體層。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電化學(xué)電容器用電極的制造方法，其特征在于在所述壓制工序中，使用在側(cè)面形成凹凸圖案的圓柱狀輥?zhàn)樱ㄟ^使所述輥?zhàn)拥乃鰝?cè)面與所述多孔體層的表面接觸，壓制所述集電體和所述多孔體層，從而在所述多孔體層的表面上形成凹凸圖案。
12.一種電化學(xué)電容器用電極，其包括具有電子傳導(dǎo)性的集電體和具有電子傳導(dǎo)性的多孔體層，其通過包括下述工序的制造方法來制造，其特征在于該方法包括涂布液調(diào)制工序，調(diào)制多孔體層形成用涂布液，使得該涂布液中的所述凝集體的分散度為10～200μm，該多孔體層形成用涂布液包括包含具有電子傳導(dǎo)性的多孔體粒子及可粘合該多孔體粒子的粘合劑的固形成分、可溶解或分散所述粘合劑的液體、由所述固形成分所構(gòu)成的凝集體；多孔體層形成工序，在所述集電體的面上涂布所述多孔體層形成用涂布液，之后除去所述液體，形成所述多孔體層；壓制工序，通過壓制所述集電體和所述多孔體層，將所述凝集體壓制到所述集電體上，在所述集電體的形成有所述多孔體層的面上形成凹部和凸部。
13.一種電化學(xué)電容器，其特征在于包括相互對(duì)向的第一電極和第二電極；在所述第一電極和第二電極之間配置的隔膜；電解質(zhì)；和以密閉狀態(tài)收容所述第一電極、所述第二電極、所述隔膜和所述電解質(zhì)的殼體，所述第一電極和所述第二電極之中的至少一者是包括具有電子傳導(dǎo)性的集電體和具有電子傳導(dǎo)性的多孔體層的電極，該電極由包括下述工序的制造方法來制造，該方法包括涂布液調(diào)制工序，調(diào)制多孔體層形成用涂布液，使得該涂布液中的所述凝集體的分散度為10～200μm，該多孔體層形成用涂布液包括包含具有電子傳導(dǎo)性的多孔體粒子和可粘合該多孔體粒子的粘合劑的固形成分、可溶解或分散所述粘合劑的液體、由所述固形成分所構(gòu)成的凝集體；多孔體層形成工序，在所述集電體的面上涂布所述多孔體層形成用涂布液，之后除去所述液體，形成所述多孔體層；壓制工序，通過壓制所述集電體和所述多孔體層，將所述凝集體壓制到所述集電體上，在所述集電體的形成有所述多孔體層的面上形成凹部和凸部。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的電化學(xué)電容器，其特征在于所述第一電極和所述第二電極兩者是包括具有電子傳導(dǎo)性的集電體和具有電子傳導(dǎo)性的多孔體層的電極，該電極由包括下述工序的制造方法來制造，該方法包括涂布液調(diào)制工序，調(diào)制多孔體層形成用涂布液，使得該涂布液中的所述凝集體的分散度為10～200μm，該多孔體層形成用涂布液包括包含具有電子傳導(dǎo)性的多孔體粒子和可粘合該多孔體粒子的粘合劑的固形成分、可溶解或分散所述粘合劑的液體、由所述固形成分所構(gòu)成的凝集體；多孔體層形成工序，在所述集電體的面上涂布所述多孔體層形成用涂布液，之后除去所述液體，形成所述多孔體層；壓制工序，通過壓制所述集電體和所述多孔體層，將所述凝集體壓制到所述集電體上，在所述集電體的形成有所述多孔體層的面上形成凹部和凸部。
15.一種電化學(xué)電容器的制造方法，該電化學(xué)電容器包括相互對(duì)向的第一電極和第二電極；在所述第一電極和所述第二電極之間配置的隔膜；電解質(zhì)；以密閉狀態(tài)收容所述第一電極、所述第二電極、所述隔膜和所述電解質(zhì)的殼體，其特征在于該方法包括第一工序，制造包括具有電子傳導(dǎo)性的集電體和具有電子傳導(dǎo)性的多孔體層的電化學(xué)電容器用電極；第二工序，將由第一工序得到的電極作為所述第一電極或所述第二電極之中的至少一者來使用，在所述第一電極和所述第二電極之間配置隔膜；第三工序，將所述第一電極、所述第二電極、所述隔膜收容到所述殼體內(nèi)；第四工序，將所述電解質(zhì)注入到所述殼體內(nèi)；和第五工序，密閉所述殼體，所述第一工序包括涂布液調(diào)制工序，調(diào)制多孔體層形成用涂布液，使得該涂布液中的所述凝集體的分散度為10～200μm，該多孔體層形成用涂布液包括包含具有電子傳導(dǎo)性的多孔體粒子和可粘合該多孔體粒子的粘合劑的固形成分、可溶解或分散所述粘合劑的液體、由所述固形成分所構(gòu)成的凝集體；多孔體層形成工序，在所述集電體的面上涂布所述多孔體層形成用涂布液，之后除去所述液體，形成所述多孔體層；壓制工序，通過壓制所述集電體和所述多孔體層，將所述凝集體壓制到所述集電體上，在所述集電體的形成有所述多孔體層的面上形成凹部和凸部。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的電化學(xué)電容器的制造方法，其特征在于將由所述第一工序得到的電極作為所述第一電極和所述第二電極兩者來使用。
全文摘要
本發(fā)明的電化學(xué)電容器用電極的制造方法，包括涂布液調(diào)制工序，調(diào)制多孔體層形成用涂布液，使得該涂布液中的凝集體的分散度為10～200μm，該多孔體層形成用涂布液包括包含具有電子傳導(dǎo)性的多孔體粒子和可粘合該多孔體粒子的粘合劑的固形成分、可溶解或分散粘合劑的液體、由固形成分所構(gòu)成的凝集體；多孔體層形成工序，在集電體的面上涂布上述涂布液，之后除去液體，形成多孔體層；壓制工序，通過壓制集電體和多孔體層，將凝集體壓制到集電體上，在集電體的形成有多孔體層的面上形成凹部和凸部。根據(jù)上述制造方法，能夠制造內(nèi)部電阻充分降低且具有充分的電極特性的電化學(xué)電容器用電極。
文檔編號(hào)H01G9/155GK1797628SQ200410103419
公開日2006年7月5日 申請(qǐng)日期2004年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月26日
發(fā)明者片井一夫, 宮木陽輔, 田中英樹, 檜圭憲 申請(qǐng)人:Tdk株式會(huì)社