电化学电容器电极的制造方法技术

本发明专利技术提供了一种用于增强可极化电极层与底涂层之间的粘合的方法。该方法包括用于在集电器上形成底涂层的第一步骤和用于在所述底涂层上形成可极化电极层的第二步骤。第一步骤通过以用于底涂层的涂布液涂布所述集电器而进行，所述用于底涂层的涂布液包含导电性颗粒、第一粘合剂和第一溶剂。第二步骤通过以用于可极化电极层的涂布液涂布所述底涂层而进行，所述用于可极化电极层的涂布液包含多孔颗粒、第二粘合剂和第二溶剂。第一溶剂能够溶解或分散所述第一粘合剂和第二粘合剂。第二溶剂能够溶解或分散所述第一粘合剂和第二粘合剂。底涂层与可极化电极层之间界面的融合增强了两层之间的粘合。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，更具体地，本专利技术涉及设置有用于粘合集电器和可极化电极层的底涂层的。
技术介绍
近年来，双电层电容器和其它电化学电容器作为小型的轻量化电池而受到关注，并能够从中获得相对较大的容量。双电层电容器不像常见的二次电池那样利用化学反应，并且其特征是具有非常快速地充放电的能力，这是因为它是直接在电极上存储电荷的一类电池。通过利用该特征，可以高度期待使用该电池例如作为用于移动设备(小型电子设备)等的备用电源、作为用于电动汽车和混合动力式汽车的辅助电源和作为其它形式的电源，并且正在进行各种形式的研究以改善该类电池的性能。双电层电容器具有下述基本结构在其间夹有隔板的一对其中形成有可极化电极层的集电器之间充入电解液。在集电器上形成可极化电极层的最简单的已知方法是将这些部件层压在一起的方法，但该方法的问题在于难以使可极化电极层足够薄，并且无法获得集电器与可极化电极层之间的充分粘合。为解决上述问题，不将集电器与可极化电极层层压在一起，而是将用于可极化电极层的涂布液涂布于集电器上，优选通过干燥该流体而将可极化电极层形成于集电器上。在该情况中，不是将用于可极化电极层的涂布液直接涂布于集电器上，而是通过首先在集电器上形成底涂层作为粘合层，然后将可极化电极层涂布于底涂层上从而可以极大地改善集电器与可极化电极层之间的粘合。参见日本特开2003-133179和特开2004-47552。然而，即使可极化电极层是通过涂布而形成于底涂层上，如果底涂层与可极化电极层之间的粘合不够强则当对该结构进行压延以增大可极化电极层的密度时，在底涂层与可极化电极层之间易于出现剥离现象。专利
技术实现思路
因而本专利技术的目的是提供一种，该方法通过增强可极化电极层与底涂层之间的粘合而使该电化学电容器电极具有良好的特性。本专利技术的上述目的和其它目的可以通过得以实现，该方法包括用于在集电器上形成底涂层的第一步骤；和用于在所述底涂层上形成可极化电极层的第二步骤，其中所述第一步骤通过以用于底涂层的涂布液涂布所述集电器而进行，所述用于底涂层的涂布液包含导电性颗粒、第一粘合剂和第一溶剂，所述第二步骤通过以用于可极化电极层的涂布液涂布所述底涂层而进行，所述用于可极化电极层的涂布液包含多孔颗粒、第二粘合剂和第二溶剂，所述第一溶剂能够溶解或分散所述第一粘合剂和所述第二粘合剂，所述第二溶剂能够溶解或分散所述第一粘合剂和所述第二粘合剂。根据本专利技术，可以使用能够溶解用于可极化电极层的涂布液的粘合剂的溶剂作为所述用于形成底涂层的涂布液的溶剂，并且可以使用能够溶解用于底涂层的涂布液的粘合剂的溶剂作为所述用于可极化电极层的涂布液的溶剂。因而，当将用于可极化电极层的涂布液涂布于底涂层上时，通过在底涂层表面上的粘合剂的溶解和底涂层与可极化电极层之间的界面的融合可以使所述的两个层一体化，增强了底涂层与可极化电极层之间的粘合。集电器与可极化电极层之间的粘合也因此得到进一步增强。在本专利技术的一个优选实施方式中，第一粘合剂和第二粘合剂是相同材料。第一溶剂和第二溶剂优选是相同材料。在本专利技术的一个优选实施方式中，第一粘合剂和第二粘合剂都是氟橡胶，并且第一溶剂和第二溶剂都包括甲基异丁基酮。在本专利技术的另一优选实施方式中，第一粘合剂和第二粘合剂都是聚偏二氟乙烯，并且第一溶剂和第二溶剂都包括N-甲基吡咯烷酮(NMP)。因此便于处理粘合剂和溶剂并能够确保降低成本及改善双电层电容器的批量生产。在本专利技术的一个优选实施方式中，所述第一粘合剂和第二粘合剂是不同的材料，而所述第一溶剂和第二溶剂是相同材料，所述第二粘合剂在所述第一溶剂和所述第二溶剂中的溶解性大于所述第一粘合剂在所述第一溶剂和所述第二溶剂中的溶解性。特别地，第一粘合剂优选为聚酰胺酰亚胺，第二粘合剂优选为聚偏二氟乙烯，第一溶剂和第二溶剂均优选包括N-甲基吡咯烷酮(NMP)。因而当将用于可极化电极层的涂布液涂布于底涂层时能够形成优异的涂布膜而不会过度腐蚀底涂层。根据本专利技术，可以使用能够溶解用于可极化电极层的涂布液的粘合剂的溶剂作为用于底涂层的涂布液的溶剂，并且可以使用能够溶解用于底涂层的涂布液的粘合剂的溶剂作为用于可极化电极层的涂布液的溶剂。因而，当将用于可极化电极层的涂布液涂布于底涂层上时，通过在底涂层表面上的粘合剂的溶解和底涂层与可极化电极层之间的界面的融合可以使所述两层一体化，增强了底涂层与可极化电极层之间的粘合。集电器与可极化电极层之间的粘合可以得到进一步增强，并且能够制造具有良好特性的双电层电容器电极。附图说明本专利技术的上述和其它目的、特征及优点将参考本专利技术的结合附图的以下详细描述而变得更显而易见，其中图1是显示根据本专利技术的优选实施方式的方法制造的双电层电容器电极的结构的示意性透视图；图2是说明使用两个如图1中所示的双电层电容器电极制造双电层电容器的方法的示意性透视图；图3是描述本专利技术的优选实施方式的制造双电层电容器电极的方法的流程图；图4是说明制备用于底涂层的涂布液的方法的示意图；图5是说明制备用于可极化电极层的涂布液的方法的示意图；图6是显示可极化电极层与底涂层之间的界面的示意性截面图；图7是说明将图1中所示的双电层电容器电极从电极片上切出的方法的示意图；和图8是说明使用图1中所示的双电层电容器电极制造高容量双电层电容器的方法的示意图，其中将底涂层和可极化电极层形成于集电器的两侧上。具体实施例方式下面将参考附图对本专利技术的优选实施方式进行详细说明。图1是显示根据本专利技术的优选实施方式的方法制造的双电层电容器电极的结构的示意性透视图。如图1中所示，由本实施方式的方法制造的双电层电容器电极10配有具有电子传导性的集电器12、形成于集电器12上的具有电子传导性的底涂层14和形成于底涂层14上的具有电子传导性的可极化电极层16。集电器12配有作为引线的引出电极12a。对集电器12的材料不作具体限定，只要该材料是能够将电荷充分传送至可极化电极层16的优良导体即可，可以使用在用于双电层电容器的电极中使用的已知的集电器材料，其例子为铝(Al)。在本专利技术中，集电器12的表面12b(底涂层14侧的表面)已经进行了粗糙化，底涂层14与可极化电极层16之间的粘合因此得到改善。对用于对集电器12的表面进行粗糙化的方法不作具体限定，但可以是通过用酸和其它化学品进行化学蚀刻使表面粗糙化的方法。蚀刻深度优选设定为约3μm～7μm。这是因为下述事实，即如果蚀刻得过浅，则基本会丧失改善粘合的效果，相反，如果蚀刻得过深，则难以均匀涂布底涂层14。没有特别要求对集电器12的背面进行粗糙化，但当如下所述将底涂层14和可极化电极层16形成于集电器12的两个表面上时，集电器12的两个表面都必须进行粗糙化。对集电器12的厚度也不作具体限定，但为了减小所制备的双电层电容器的尺寸，优选在能够确保足够的机械强度的范围内将厚度设定得尽可能小。更具体地，当使用铝(Al)作为集电器12的材料时，厚度优选设定为大于或等于10μm且小于或等于100μm，甚至更优选大于或等于15μm且小于或等于50μm。如果将由铝(Al)构成的集电器12的厚度设定在该范围内，则可以在确保足够的机械强度的同时使最终制得的双电层电容器更小。底涂层14布置在集电器12与可极化电极层16之间，以用于改善这些部件之间的物理结合和电结本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造电化学电容器电极的方法，该方法包括：用于在集电器上形成底涂层的第一步骤；和用于在所述底涂层上形成可极化电极层的第二步骤，其中所述第一步骤通过以用于底涂层的涂布液涂布所述集电器而进行，所述用于底涂层的涂布液包含导电性颗粒、第一粘合剂和第一溶剂，所述第二步骤通过以用于可极化电极层的涂布液涂布所述底涂层而进行，所述用于可极化电极层的涂布液包含多孔颗粒、第二粘合剂和第二溶剂，所述第一溶剂能够溶解或分散所述第一粘合剂和所述第二粘合剂，所述第二溶剂能够溶解或分散所述第一粘合剂和所述第二粘合剂。

【技术特征摘要】
JP 2005-5-17 2005-1435571.一种制造电化学电容器电极的方法，该方法包括用于在集电器上形成底涂层的第一步骤；和用于在所述底涂层上形成可极化电极层的第二步骤，其中所述第一步骤通过以用于底涂层的涂布液涂布所述集电器而进行，所述用于底涂层的涂布液包含导电性颗粒、第一粘合剂和第一溶剂，所述第二步骤通过以用于可极化电极层的涂布液涂布所述底涂层而进行，所述用于可极化电极层的涂布液包含多孔颗粒、第二粘合剂和第二溶剂，所述第一溶剂能够溶解或分散所述第一粘合剂和所述第二粘合剂，所述第二溶剂能够溶解或分散所述第一粘合剂和所述第二粘合剂。2.如权利要求1所述的制造电化学电容器电极的方法，其中所述第一粘合剂和所述第二粘合剂是相同的材料。3.如权利要求1所述的制造电化学电容器电极的方法，其中所述第一溶剂和所述第二溶剂是相同的材料。4.如权利要求2所述的制造电化学电容器电极的方法，其中所述第一溶剂和所述第二溶剂是相同的材料。5.如权利要求2～4任一项所述的制造电化学电容器电极的方法，其中所述第一粘合剂和所述第二粘合剂都是氟橡胶，...

【专利技术属性】
技术研发人员：宫木阳辅，片井一夫，麿整，小山茂树，岩井田学，
申请(专利权)人：TDK株式会社，本田技研工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]