[發明專利]雙電層電容器用電極材料、制造方法、雙電層電容器用電極以及雙電層電容器

無效

• 申請號: 200680009764.0
• 申請日: 2006-03-28
• 公開（公告）號: CN101147222A
• 公開（公告）日: 2008-03-19
• 發明（設計）人: 福峰義雄
• 申請（專利權）人: 日本瑞翁株式會社
• 主分類號: H01G9/058
• 分類號: H01G9/058;H01G9/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所
• 代理人: 張平元;趙仁臨

技術領域

本發明涉及一種雙電層電容器用電極材料及其制造方法，所述電極材料成型性良好，在形成活性物質層時的耐彎曲性和對集電體的粘合性高，且能增大獲得的雙電層電容器的靜電容量，并能降低內部電阻，本發明還涉及由該電極材料獲得的雙電層電容器用電極和雙電層電容器。

背景技術

小型、輕量、能量密度高且能反復充放電的雙電層電容器對于有效利用其特性的需要急速擴大。該雙電層電容器可以快速充放電，因此能用作個人電腦等存儲器斷電保護(memory?back-up)用小型電源。并且，近年來，由于環境問題或資源問題，期待其應用于該電動汽車用大型電源。伴隨著這樣的用途的擴大或發展，對于雙電層電容器要求進一步改善其內部電阻的降低、靜電容量的增大、機械特性的提高等性能。

為了提高這些性能，用于在集電體上形成活性物質層的材料(本發明中稱為雙電層電容器用電極材料或簡稱為電極材料)中也在進行各種改善。雙電層電容器用電極材料是以活性炭等電極活性物質作為主要成分，根據需要含有用于賦予電極導電性、粘合性、柔軟性等功能的導電材料或粘合劑等。但是，這些電極活性物質以外的成分有時會成為電極電阻上升、或者電容器容量降低等電極性能降低的原因。

專利文獻1中公開了在水中分散作為電極活性物質的粉碎活性炭纖維獲得的粉末，并與粘合劑氯代磺化聚乙烯的膠乳混合后，除去水分，將獲得的固體粉碎造粒，獲得雙電層電容器用電極材料。

并且，在專利文獻2中公開了包含通過流動層造粒法獲得的電極活性物質、導電助劑和粘合劑的電極材料復合粒子(相當于本發明的混合物粒子)，對由電活性物質制得的粒子粘附導電助劑和粘合劑，并一體化獲得的產品。

專利文獻1：特開昭62-179711號公報

專利文獻2：特開2005-26191號公報

發明內容

發明要解決的課題

但是，在上述專利文獻1中公開的電極材料成型加工性差，不容易獲得均勻的電極。并且，在上述專利文獻2中公開的電極材料中，獲得的活性物質層對集電體的粘合性不充分。

本發明鑒于上述情況，其課題在于提供一種成型性良好，對集電體的粘合性高，且能增大獲得的雙電層電容器的靜電容量，降低內部電阻的雙電層電容器用電極材料和使用該電極材料獲得的雙電層電容器用電極和雙電層電容器。

解決課題的方法

本發明人等著眼于雙電層電容器用電極材料中各成分的分布，反復刻苦鉆研。結果發現，在電極材料中，以往將顯示電極活性的活性物質成分和顯示粘合性的粘合劑成分的分布均勻，與此相對，使用粒子狀物質作為電極材料(在本發明中將粒子狀的電極材料稱為混合物粒子)，在其混合物粒子中，粘合劑局部存在于其表面，由此使得集電體和活性物質層的粘合得到提高，且獲得的電極顯示優良的性能。該局部存在的指標是使覆蓋混合物粒子表面的比例合適，可以用X射線光電子分光法分析來測定。使用該測定法，測定各種雙電層電容器用電極材料的上述覆蓋比例時，現有的即不能實現本發明目的的情況均顯示10～25面積％左右的值(參見本申請的比較例)，與此相對，該值在50％面積以上的情況，則能實現本發明目的，而且，集電體和活性物質層的密度高，且獲得的電極顯示優良的性能。

本發明是基于上述發現而進行的。即，本發明的雙電層電容器用電極材料含有包含粘合劑和電極活性物質的混合物粒子，其特征在于，上述混合物粒子表面的50面積％以上被上述粘合劑覆蓋。

另外，本發明的雙電層電容器用電極材料的制造方法的特征是，包括以下工序：將包含數均粒徑為0.01～2μm的粘合劑和電極活性物質的原料混合獲得混合物A的工序，以及將獲得的混合物A造粒獲得混合物粒子的工序。

另外，本發明的雙電層電容器用電極的制造方法的特征是，包括以下工序：使用上述本發明的雙電層用電容器的電極材料，在集電體上形成活性物質層的工序。

另外，本發明的雙電層電容器用電極的特征是，通過上述電極的制造方法制得。

進而，本發明的雙電層電容器的特征是包括上述電極。

發明效果

本發明的雙電層電容器用電極材料成型加工性優良，在集電體上能形成粘合性高的活性物質層。并且，使用本發明雙電層電容器用電極材料而獲得的雙電層電容器用電極的電極密度均勻，柔軟性優良，強度高，使用該電極獲得的雙電層電容器具有大的靜電容量，且內部電阻小。

具體實施方式

下面說明本發明的實施方式。