电容器用电极的制造方法技术

提供一种双电层电容器用电极的制造方法，所述双电层电容器用电极的制造方法得到如下的电极：具有密度通过压延处理而提高的电极层。一种电容器用电极的制造方法，所述电容器用电极至少包含集电体与集电体上的电极层；包含：在集电体上涂敷至少包含碳材料、粘合剂以及溶剂的电极层用涂敷液，形成电极涂敷层的工序；干燥集电体上的电极涂敷层，使电极涂敷层中的残留溶剂量为５～３５重量％的工序；干燥后进行电极涂敷层的压延处理，得到电极层的工序。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及双电层。
技术介绍
以双电层电容器为首的电化学电容器例如作为携带式设备(小型电子设备)等的电源的后备用电源、面向电动汽车或者混合动力车的辅助电源等而倍受期待，人们进行了用于提高其性能的各种各样的研讨。特别是，伴随着近年的携带式设备等的小型化、轻量化，人们要求在保持需要双电层电容器的设备所要求的充分的性能的状态下，实现电容器的进一步的小型化、轻量化。即，要求提高双电层电容器的每单位质量的能量密度、以及每单位体积的能量密度。因此，要求使用于双电层电容器中的电极的小型化、轻量化。作为使用于双电层电容器中的电极，公知的有将纤维状的活性炭作成为毡状(felt)，并在其单侧蒸镀或者粘接氧化铝等的集电体而得到的电极；或者在将粒状的活性炭与四氟乙烯等粘合剂混匀之后形成为片状，并在其单侧蒸镀或者粘接集电体而得到的电极等。但是，在上述那样的对形成为毡状或者片状的活性炭蒸镀或者粘接集电体而得到的现有的电极中，因为活性炭与集电体的物理紧贴性不充分，内部电阻的降低不充分，又，在电极特性的提高上有限度，所以难以在保持充分的电极特性的状态下，实现进一步的小型化以及轻量化。又，例如，提出了将极化电极(电极层)通过由碳黑以及粘合剂构成的中间层而粘接于集电体上而得到的平板状电极，来提高电极层与集电体之间的紧贴性或者降低接触电极，所述极化电极(电极层)通过将由活性炭等多孔体以及粘合剂构成的混匀物成形为片状而得到(例如，日本国特开2000-208373号公报、日本国特开2001-284184号公报、日本国特开2002-75805号公报、日本国特开2002-50546号公报)。但是，在上述各公报中，预先将电极层成形为片状，通过中间层粘接该片状电极层与集电体，从而制作电极。因此，电极层需要具有满足维持片状的形状的机械强度的厚度，从而电极层的薄膜化困难。
技术实现思路
因此，本专利技术者们为了实现电极层的薄膜化从而实现电极的小型化以及轻量化，进行了锐意研究。其结果是，发现了如下事实通过在集电体上利用涂敷形成包含导电性粒子与粘合剂的内涂层，并在内涂层上利用涂敷形成包含碳材料与粘合剂的电极层这一制造方法，能够得到具有薄膜化的电极层且电极层与集电体的紧贴性好的电极。在上述制造中，电极层在干燥后被实施压延处理，从而电极层密度提高。本专利技术的目的在于提供一种双电层，所述双电层得到如下的电极具有密度通过压延处理而提高的电极层。本专利技术者们通过进一步研究，发现了如下的事实通过使压延处理开始时的电极涂敷层中的溶剂含有量为特定范围，能够得到密度进一步提高的电极层。在本专利技术中包含以下的专利技术。(1).一种，所述电容器用电极至少包含集电体与集电体上的电极层，其中，所述包括在集电体上涂敷至少包含碳材料、粘合剂以及溶剂的电极层用涂敷液，形成电极涂敷层的工序；干燥集电体上的电极涂敷层，使形成于集电体上的层整体中的残留溶剂量为5～35重量％的工序；干燥后进行电极涂敷层的压延处理，得到电极层的工序。(2).一种，所述电容器用电极包含集电体、集电体上的内涂层、以及内涂层上的电极层，其中， 所述制造方法包含在集电体上涂敷并干燥至少包含导电性粒子、粘合剂以及溶剂的内涂层用涂敷液，形成内涂层的工序；在所述内涂层上涂敷至少包含碳材料、粘合剂以及溶剂的电极层用涂敷液，形成电极涂敷层的工序；干燥所述电极涂敷层，使形成于集电体上的层整体中的残留溶剂量为5～35重量％的工序；干燥后进行电极涂敷层的压延处理，得到电极层的工序。(3).在(1)或者(2)所述的中，在70～200℃的温度下，进行0.1分钟～120分钟的所述电极涂敷层的干燥。(4).在(1)～(3)中任意之一所述的中，在4900～24500N/cm(0.5～2.5t/cm)的压力下进行所述压延处理。根据本专利技术的制造方法，通过使压延处理开始时的形成于集电体上的涂敷层中(即，电极涂敷层+(在被形成的情况下)内涂层中)的溶剂含有量为5～35重量％的范围，就能够得到更高填充的电极层即更高密度的电极层。因此，达成了电极层的薄膜化，从而实现了电极的小型化以及轻量化。因而，使用通过本专利技术制造的电极，就可以制作每单位体积更高容量的电容器。具体实施例方式在本专利技术中制造的双电层电容器用电极主要由集电体、集电体上的内涂层、以及内涂层上的电极层构成。在集电体的端部通常形成有作为电极连接端子而利用的导线。作为集电体，若是可以通过内涂层充分地进行向电极层的电荷移动的良导体，则不特别地限定，可以使用公知的使用于电容器用电极中的集电体。例如，作为集电体，能够列举铝等的金属箔等，作为金属箔，能够列举腐蚀加工而得到的金属箔、或者压延加工而得到的金属箔等。作为优选的集电体，能够列举铝腐蚀箔。从电极的小型化以及轻量化的观点考虑，集电体的厚度优选是20～50μm，更优选是20～30μm。内涂层配置于集电体与电极层之间，使集电体与电极层物理性以及电气性地紧贴。内涂层，作为其构成材料，至少含有导电性粒子与可以粘结于导电性粒子的粘合剂。在集电体上，通过涂敷包含导电性粒子、粘合剂以及溶剂的内涂层用涂敷液，形成内涂层。作为导电性材料，若是具有可以充分地进行在集电体与电极层之间的电荷移动的电子传导性的粒子，则不特别地限定，例如，能够列举由具有电子传导性的碳材料等构成的粒子。从电子传导性的观点考虑，作为碳材料，能够列举碳黑、石墨。从电子传导性的观点考虑，碳材料粒子优选是如下的碳材料粒子通过X射线衍射求出的晶面间距(d002)是0.335～0.338nm，微晶的堆积厚度(Lc002)是50～80nm。作为所述碳黑，例如能够列举乙炔黑、科琴黑(Ketjen)、槽法碳黑(channel black)、炉黑、热裂法碳黑等，在它们中，优选乙炔黑。碳黑的平均粒径优选是25～50nm，BET比表面积优选是50m2/g以上，更优选是50～140m2/g。通过使用这样的碳黑，可以对内涂层赋予好的电子传导性，从而降低内部电阻。作为石墨，例如能够列举天然石墨、人造石墨、膨胀化石墨等，在它们中，优选人造石墨。石墨的平均粒径优选是4～6μm，BET比表面积优选是10m2/g以上，更优选是15～30m2/g。通过使用这样的石墨，可以对内涂层赋予好的电子传导性，从而降低内部电阻。作为碳材料，可以从所述碳黑以及石墨中，只使用1种，又，也可以并用2种以上。作为内涂层的粘合剂，若是可以粘结于所述导电性粒子的粘合剂，则不特别地限定，例如能够列举聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、氟橡胶等，在它们中，优选氟橡胶。作为氟橡胶，能够列举偏氟乙烯-六氟丙烯(VDF-HFP)系共聚物、偏氟乙烯-六氟丙烯-四氟乙烯(VDF-HFP-TFE)系共聚物、偏氟乙烯-五氟丙烯(VDF-PFP)系共聚物、偏氟乙烯-五氟丙烯-四氟乙烯(VDF-PFP-TFE)系共聚物、偏氟乙烯-全氟甲基乙烯基醚-四氟乙烯(VDF-PFMVE-TFE)系共聚物、偏氟乙烯-氯代三氟乙烯(VDF-CTFE)系共聚物、乙烯-四氟乙烯系共聚物、丙烯-四氟乙烯系共聚物等。在它们中，优选共聚了从由VDF、HFP以及TFE构成的组中选择的2种而得到的氟橡胶，从提高集电体与电极层的紧贴性、或者耐化学性的观点考虑，特别地优选VD本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电容器用电极的制造方法，所述电容器用电极至少包含集电体与集电体上的电极层，其中，所述电容器用电极的制造方法包括：在集电体上涂敷至少包含碳材料、粘合剂以及溶剂的电极层用涂敷液，形成电极涂敷层的工序；干燥集电体上的电极涂敷层，使形成于集电体上的层整体中的残留溶剂量为５～３５重量％的工序；干燥后进行电极涂敷层的压延处理，得到电极层的工序。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2003-12-26 433407/20031.一种电容器用电极的制造方法，所述电容器用电极至少包含集电体与集电体上的电极层，其中，所述电容器用电极的制造方法包括在集电体上涂敷至少包含碳材料、粘合剂以及溶剂的电极层用涂敷液，形成电极涂敷层的工序；干燥集电体上的电极涂敷层，使形成于集电体上的层整体中的残留溶剂量为5～35重量％的工序；干燥后进行电极涂敷层的压延处理，得到电极层的工序。2.如权利要求1所述的电容器用电极的制造方法，其中，在70～200℃的温度下，进行0.1分钟～120分钟的所述电极涂敷层的干燥。3.如权利要求1所述的电容器用电极的制造方法，其中，在4900～24500N/cm(0.5～2.5t/cm)的压力下进行所述压延处理。4...

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