雙電層電容器用電極膜的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及雙電層電容器用電極膜的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 作為雙電層電容器（以下也稱為"EDLO用的電極膜的制造方法，以往已知有將活 性炭、炭黑以及粘合劑(PTFE等)混煉，并將其片材化的制造方法(例如，專利文獻(xiàn)1)。
[0003] 然而，該方法中，難以使電極中的微碳粉(活性炭）的密度充分提高，專利文獻(xiàn)2中 提出了如下電容器用分極性電極的制造方法:是一種對由微碳粉、導(dǎo)電性助劑以及粘合劑 構(gòu)成的原料進(jìn)行混合、混煉獲得混煉物之后，通過利用輥壓機(jī)使該混煉物形成規(guī)定厚度的 片狀成形體，從而制造電容器用分極性電極的方法，所述混煉物是將所述原料混合、混煉后 的一次混煉物干燥、進(jìn)行加壓成型之后，通過進(jìn)行破碎、分級而得到的。在專利文獻(xiàn)2中，記 載了由于利用該方法能提高分極性電極中的微碳粉的密度，因此能有助于電容器的高容量 化。
[0004] 另外，在專利文獻(xiàn)3中公開了這樣一種雙電層電容器用分極性電極的制造方法，將 含有含碳粉末、導(dǎo)電性助劑以及粘合劑的原料進(jìn)行混合、混煉形成混煉物，將該混煉物進(jìn)行 微?；谱鞒尚尾牧?，將該成形材料進(jìn)行成形、乳制，制造片狀的雙電層電容器用非極性 電極的方法，作為將所述混煉物進(jìn)行微?；蟮某尚尾牧希漕w粒的形狀為塊狀，粒徑為 47μπι以上且840μπι以下的范圍內(nèi)，利用這樣的成形材料，形成雙電層電容器用分極性電極的 制造方法，專利文獻(xiàn)3記載了利用該方法，能制造拉伸強(qiáng)度較強(qiáng)的分極性電極。在專利文獻(xiàn)3 中，列舉了利用刻刀進(jìn)行切碎使混煉物微粒化的方法。 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn) 專利文獻(xiàn)
[0005] 專利文獻(xiàn)1:日本專利特開平4-67610號公報(bào) 專利文獻(xiàn)2:日本專利特開2001-230158號公報(bào) 專利文獻(xiàn)3:日本專利第3776875號公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】
發(fā)明所要解決的問題
[0006] 然而，僅利用對含碳粉末、導(dǎo)電性助劑以及氟樹脂粘合劑進(jìn)行混煉，將其片材化這 樣的制造方法(例如專利文獻(xiàn)1)得到的EDLC用電極膜，以及利用專利文獻(xiàn)2或?qū)＠墨I(xiàn)3所 記載的制造方法得到的H)LC用電極膜，在強(qiáng)度方面都有改善的余地。
[0007] 另外，專利文獻(xiàn)1~3的任一種制造方法中，在將所制造出的片狀成形體切割成所 期望的形狀、形成H)LC用電極膜時(shí)，都會產(chǎn)生余料，因此期望對其進(jìn)行再利用。
[0008] 本發(fā)明是鑒于這樣的現(xiàn)有技術(shù)所具有的問題而完成的，其目的在于提供一種高強(qiáng) 度EDLC用電極膜的制造方法，能對在制造電極膜時(shí)產(chǎn)生的余料進(jìn)行再利用。 解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案
[0009] 本發(fā)明例如涉及以下的[1]~[3]。
[0010] [1] 一種雙電層電容器用電極膜的制造方法，其特征在于，包括:工序(al)，該工序(al)將 含碳粉末、導(dǎo)電性助劑以及氟樹脂粘合劑進(jìn)行混煉，由得到的混煉物制造成形體； 工序(a2)，該工序(a2)將所述成形體進(jìn)行粉碎，制造平均粒徑為5~100μπι的改性材料； 以及 工序(b)，該工序(b)將含碳粉末、導(dǎo)電性助劑、氟樹脂以及所述改性材料進(jìn)行混煉，使 得相對于所述含碳粉末、所述導(dǎo)電性助劑、所述氟樹脂以及所述改性材料的總和1〇〇重 量％，使所述改性材料達(dá)到1~40重量％的比例，對得到的混煉物進(jìn)行乳制，制造雙電層電 容器用電極膜。
[0011] [2] 如上述[1]所述的雙電層電容器用電極膜的制造方法，其特征在于，所述改性材料的安 息角為45度以下。
[0012] [3] 如上述[1]或[2]所述的雙電層電容器用電極膜的制造方法，其特征在于，在所述工序 (a2)中，對所述成形體或其粉碎物照射電子射線。 發(fā)明效果
[0013]根據(jù)本發(fā)明的EDLC用電極膜的制造方法，能制造強(qiáng)度較高的EDLC用電極膜。另外， 切割片狀的成形體得到H)LC用電極膜時(shí)所產(chǎn)生的余料，能作為在工序(2a)中進(jìn)行粉碎的成 形體，加以再利用。
【具體實(shí)施方式】
[0014] 下面，對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0015] 本發(fā)明的EDLC用電極膜的制造方法，其特征在于，包含： 工序(al)，該工序(al)利用含碳粉末、導(dǎo)電性助劑以及氟樹脂粘合劑制造成形體； 工序(a2)，該工序(a2)將所述成形體進(jìn)行粉碎，制造改性材料;以及 工序(b)，該工序(b)利用含碳粉末、導(dǎo)電性助劑、氟樹脂以及所述改性材料制造 EDLC用 電極膜。
[0016] 工序(al); 工序(al)中，將含碳粉末、導(dǎo)電性助劑以及氟樹脂粘合劑進(jìn)行混煉，由得到的混煉物制 造成形體。
[0017] 作為含碳粉末，列舉有對比表面積較大的活性炭或活性炭纖維、碳材料實(shí)施活化 處理而制造的類似石墨的微結(jié)晶碳等多孔質(zhì)碳材料，優(yōu)選地為活性炭。優(yōu)選地，含碳粉末的 比表面積為1000~2500m2/g左右。
[0018] 所述含碳粉末在雙電層電容器中，吸附存在于電解液中的陰離子、陽離子形成雙 電層，起到蓄電的作用。
[0019] 由于所述含碳粉末的比例對提高EDLC中單位面積上的能量密度的影響較大，因此 將在工序(al)中采用的含碳粉末、導(dǎo)電性助劑以及氟樹脂粘合劑的總和設(shè)為100重量％，則 所述含碳粉末的比例優(yōu)選地為60~93重量％，若將本發(fā)明的電極膜用于電動(dòng)汽車這樣場合 下的高輸出密度用H)CL的情況下，則優(yōu)選地為70~90重量％。
[0020] 作為導(dǎo)電性助劑，列舉有乙炔黑、槽法炭黑、高耐磨炭黑、科琴炭黑等，可以單獨(dú)使 用這些中的一種，也可以并用兩種以上。
[0021 ]導(dǎo)電性助劑提高含碳粉末彼此之間的電傳導(dǎo)性以及含碳粉末和集電體之間的電 傳導(dǎo)性。
[0022]將在工序(al)中使用的含碳粉末、導(dǎo)電性助劑以及氟樹脂粘合劑的總和設(shè)為100 重量％，由于將電極膜的內(nèi)部電阻抑制得較低，能制造輸出密度較高的雙電層電容器，因此 優(yōu)選地，導(dǎo)電性助劑的比例為3重量％以上，由于提高電極膜中的含碳粉末的相對比例能制 造能量密度高的電極膜中，因此優(yōu)選地，導(dǎo)電性助劑的比例為15重量％以下。
[0023]作為所述氟樹脂粘合劑中的氟樹脂，列舉了四氟乙烯(PTFE)、乙烯-四氟乙烯共聚 物、乙烯-三氟氯乙烯、偏氟乙烯共聚物、四氟乙烯-全氟乙烯基醚共聚物等，其中，優(yōu)選地為 化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的四氟乙烯。
[0024] 將工序(al)中采用的含碳粉末、導(dǎo)電性助劑以及氟樹脂粘合劑的總和設(shè)為100重 量％，從提高電極膜的拉伸強(qiáng)度的觀點(diǎn)來看，所述氟樹脂粘合劑的比例，優(yōu)選地為4重量％ 以上，更優(yōu)選地為5重量％，從將電極膜的內(nèi)部電阻抑制得較低這一觀點(diǎn)來看，所述氟樹脂 粘合劑的比例為25重量％以下，優(yōu)選地為15重量％以下。
[0025] 在對得到的混合物進(jìn)行混煉時(shí)，為了利用混煉促進(jìn)氟樹脂粘合劑的纖維化，也可 進(jìn)一步在所述混合物中添加成形助劑。
[0026]作為所述成形助劑，列舉有水、甲醇、乙醇等一價(jià)醇，以及乙二醇、丙二醇、甘油等 多價(jià)醇等，從成形性的觀點(diǎn)來看，優(yōu)選地為一價(jià)醇。
[0027] 相對于工序(al)中使用的含碳粉末、導(dǎo)電性助劑以及氟樹脂粘合劑的總和100重 量份，所述成形助劑的量優(yōu)選地為80重量份以上，更優(yōu)選地為100~600重量份。
[0028] 優(yōu)選地，在使混煉物成形時(shí)或之后，利用加熱等去除所述成形助劑。
[0029] 能采用由含碳粉末、導(dǎo)電性助劑以及氟樹脂粘合劑制造 EDLC用電極時(shí)的現(xiàn)有公知 的操作(混煉操作、成形操作等），作為工序(al)中由含碳粉末、導(dǎo)電性助劑以及氟樹脂粘合 劑制造成形體時(shí)的操作。
[0030] 對所述含碳粉末、所述導(dǎo)電性助劑、所述氟樹脂粘合劑、以及所述成形助劑任意地 在施加剪切力的同時(shí)進(jìn)行充分地混煉，使氟樹脂粘合劑形成細(xì)微的纖維狀，使所述含碳粉 末、所述導(dǎo)電性助劑以及所述氟樹脂粘合劑相互粘接。
[0031]在混煉中能使用加壓捏合機(jī)。另