[發明專利]導電性粘接劑以及使用該粘接劑的雙電層電容器用電極和雙電層電容器

無效

• 申請號: 200980117828.2
• 申請日: 2009-05-13
• 公開（公告）號: CN102027555A
• 公開（公告）日: 2011-04-20
• 發明（設計）人: 小林康太郎
• 申請（專利權）人: 日本奧亞特克斯股份有限公司
• 主分類號: H01G9/058
• 分類號: H01G9/058;H01G9/016
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 劉多益;胡燁

技術領域

本發明涉及用于雙電層電容器用電極的導電性粘接劑以及使用該粘接劑的雙電層電容器用電極和雙電層電容器。

背景技術

近年來，能夠以大電流進行充放電的雙電層電容器作為電動汽車用輔助電源、太陽能電池用輔助電源、風力發電用輔助電源等充放電頻率高的蓄電器件被認為有很好的前景。因此，希望有能量密度高、可快速充放電、耐久性良好的雙電層電容器。

雙電層電容器具有使1對極化性電極層隔著間隔物相向來作為正極和負極的結構。各極化性電極層浸漬有水系電解質溶液或非水系電解質溶液，各極化性電極層分別與集電體接合。水系電解質溶液可提高靜電容量密度并減小電阻值，但必須使使用電壓在水發生電解的電壓以下，因此使用非水系電解液來增大能量密度。

作為極化性電極的制造方法，主要有片材成形(壓延)法和涂覆法。涂覆法能夠以比較容易的操作來制作薄的電極，但因為在涂覆于鋁箔等集電體后壓制，因此無法提高電極的密度。另一方面，片材成形法由于制作成形為密度比涂覆法高的片狀電極后使其與鋁箔等集電體接合，因此電極的高密度化容易，目前成為主流的接合方法。

作為通過片材成形法得到的雙電層電容器用電極，例如日本專利特開平2005-136401號公報中提出了由包含碳質的雙電層形成材料(活性炭等)、用于確保導電性的碳材和粘結劑的構成原材料形成的極化性多孔質片隔著導電性中間層一體化于集電體上的至少一面而成的雙電層電容器用電極，該導電性中間層包含合成橡膠和粒徑不同的2種以上的碳材。如果采用該雙電層電容器用電極，則內部電阻低，電容高，而且可實現高功率密度。

日本專利特開平2002-353074號公報中記載使用特定的聚-N-乙烯基乙酰胺作為雙電層電容器用電極糊料的粘結劑的技術方案。但是，日本專利特開平2002-353074號公報中，對于將含聚-N-乙烯基乙酰胺的粘結劑用作用于接合極化性電極層和片狀集電體的導電性粘接劑的技術方案沒有任何記載或提示。

發明的概要

一直以來，用于接合極化性電極層和片狀集電體的導電性粘接劑有聚乙烯醇(PVA)與導電材料的混合物、苯乙烯·丁二烯橡膠(SBR)與導電材料的混合物等。另一方面，非水系的雙電層電容器用電極必須在用于電容器前實施干燥處理，要求導電性粘接劑具有可耐受該干燥處理的耐熱粘接性。

因此，本發明的目的在于提供保持低內部電阻的同時實現更高的耐熱粘接性的導電性粘接劑。

本發明提供：

(1)一種導電性粘接劑，它是用于接合作為雙電層電容器用電極的構成構件的極化性電極層和片狀集電體的導電性粘接劑，其特征在于，包含導電材料和聚-N-乙烯基乙酰胺類粘合劑。

另外，本發明提供：

(2)如(1)所述的導電性粘接劑，其中，該聚-N-乙烯基乙酰胺的質均分子量在10萬以上。

另外，本發明提供：

(3)如(1)或(2)所述的導電性粘接劑，其中，該導電材料包含炭黑和/或石墨粉末。

另外，本發明提供：

(4)如(3)所述的導電性粘接劑，其中，該炭黑為乙炔黑。

另外，本發明提供：

(5)如(3)或(4)所述的導電性粘接劑，其中，該石墨粉末的平均粒徑在10μm以下。

另外，本發明提供：

(6)如(3)～(5)中的任一項所述的導電性粘接劑，其中，該石墨粉末為高純度人造石墨粉末。

另外，本發明提供：

(7)一種雙電層電容器用電極，它是將極化性電極層介以導電性粘接劑接合于片狀集電體的至少一面上而成的雙電層電容器用電極，其特征在于，該導電性粘接劑為(1)～(6)中的任一項所述的導電性粘接劑。

另外，本發明提供：

(8)如(7)所述的雙電層電容器用電極，其中，該片狀集電體包含素鋁箔。

另外，本發明提供：

(9)如(7)或(8)所述的雙電層電容器用電極，其中，該極化性電極層包含聚四氟乙烯(PTFE)作為粘合劑。

另外，本發明提供：

(10)一種雙電層電容器的制造方法，其特征在于，對(7)～(9)中的任一項所述的雙電層電容器用電極在200℃以上的溫度下進行干燥處理。

另外，本發明提供：

(11)一種雙電層電容器，其特征在于，包含(7)～(9)中的任一項所述的雙電層電容器用電極。

本發明通過使用聚-N-乙烯基乙酰胺作為用于接合極化性電極層和片狀集電體的導電性粘接劑的粘合劑，可獲得保持低內部電阻的同時顯示出比以往更高的耐熱粘接性的導電性粘接劑。