CN1886813A - 电化学电容器、用于制造电化学电容器的电极的方法和设备 - Google Patents

Abstract

一种电化学电容器包括第一和第二电极，该第一和第二电极由集电极(111，121)、可极化电极层(112，122)以及内涂层(113，123)构成，该内涂层用于将该集电极与可极化电极层彼此粘合，隔层夹在第一和第二电极之间，使得该可极化电极层(112，122)彼此相对。该电化学电容器特征在于，该内涂层(113，123)的端部与相应的可极化电极层(112，122)的端部对齐或超出其端部，并且位于隔层(130)端部的内侧。因此防止了该可极化电极层与该集电极分离，防止了该内涂层彼此邻接，以及防止了任一电极的内涂层与另一电极的集电极接触。

Description

电化学电容器、用于制造电化学电容器的电极的方法和设备

技术领域

本发明涉及电化学电容器，尤其涉及具有设置了内涂层的电极的电化学电容器。另外，本发明涉及用于制造电化学电容器的电极的方法和设备，尤其涉及用于制造电化学电容器的电极的方法和设备，其中可以高精度地控制极化电极层形成的位置。

背景技术

诸如双电层电容器等的电化学电容器可容易地做得尺寸小且重量轻。因此，期待电化学电容器作为，例如便携式设备(小型电子设备)等的备用电源，电动车辆或混合动力车辆等的辅助电源。因此，已做过各种试验以改善电化学电容器的性能。典型电化学电容器具有层状结构，其中隔层放置在电极(电化学电容器电极)之间，每个电极包括集电极和其上形成的极化电极层。当电动汽车电源需要很高电容量时，典型的是使用通过隔层层压很多个这种电极的结构(参见专利文件1和2)。

[专利文件1]日本专利公开第2001-250742号

[专利文件2]日本专利公开第2001-284184号

电化学电容器电容量很大程度上取决于包括在每个电极中的极化电极层的面积。为提高电化学电容器的电容量，因此，优选地是尽可能宽的设置极化电极层的面积。

然而，集电极的一部分可用作提取器电极等。在此情况下，当极化电极层的面积设置得太宽时，可用作提取器电极的面积不够大，从而很难组装该电化学电容器。因此，为保证尽可能的大的电容量，而不破坏易组装性，重要的是准确的控制在集电极上形成极化电极层的位置。

另一方面，在有些用于电化学电容器的电极中，作为粘合层的内涂层可设置在集电极和极化电极层之间，从而增强它们之间的粘合强度。为避免电阻值的增加，通常使用高导电性材料作为这种内涂层。内涂层是用来将集电集层和极化电极层彼此粘合的层。因此，需要将设置有内涂层的区域设置成等于或宽于设置有极化电极层的区域。

发明内容

然而，当与设置有极化电极层的区域相比，设置有内涂层的区域太宽时，内涂层暴露部分很大，使得彼此相邻电极的内涂层彼此邻接，或者一电极的内涂层与相邻电极的集电层邻接。因而，担心引起短路的故障。当使用通过隔层层压很多个电极的结构时，这样的问题变得特别重要。因此，当使用内涂层时，需要更精确地控制极化电极层形成的位置。

因此，本发明的一个目的是提供一种电化学电容器，其中可防止通过内涂层的短路。

本发明另一目的是提供一种用于制造电化学电容器的电极的方法和设备，其中可以高精度地控制极化电极层形成的位置。

解决问题的手段

根据本发明的一种电化学电容器包括第一和第二电极，每个电极包括集电极、极化电极层和将该集电极和极化电极层彼此粘合的内涂层，并且隔层位于第一和第二电极之间，使得极化电极层彼此相对，其中每个内涂层的端部位于相应极化电极层的端部相同位置或其端部的外侧，并且位于隔层的端部的内侧。

根据本发明，该内涂层的端部位于极化电极层端部的相同位置或其端部的外侧。因此，内涂层总是位于极化电极层和集电极之间。结果，极化电极层从集电极脱落的可能性很低。另外，内涂层的端部位于隔层的端部的内侧。因此，隔层总是置于包括在第一电极中的内涂层和包括在第二电极中的内涂层之间。结果，不用担心内涂层彼此邻接着或一电极的内涂层与另一电极的集电极邻接。因此，可有效防止极化电极层的脱落或短路的发生。因此可以保证高可靠性。在第一和第二电极的所有端部(整个外周线)中都优选地满足上述条件。

另外，优选的是，每个集电极均包括提取器电极，并且该隔层的端部位于每个提取器电极端部的内侧。采用此结构，不用担心该隔层会阻碍每个提取器电极和外部电路之间的连接。而且，当把垫片放入多个具有相同电势的提取器电极中时，几乎不会发生垫片与每个内涂层之间的抵触。因此，可正确地保持该电化学电容器的形状。

另外，优选的是，每个内涂层的端部与相应极化电极层的端部之间的距离不大于0.5mm。原因如下。即，当距离超过0.5mm时，极化电极层的面积减小到比需要的面积更小。结果，电容量减小。

根据本发明另一方面，电化学电容器包括多个隔层、和通过隔层交替设置的多个第一和第二电极，其中第一和第二电极中每一个均包括具有提取器电极的集电极、设置在集电极相反侧的极化电极层、以及用于分别将集电极和极化电极层彼此粘合的内涂层，而每个内涂层的端部位于相应极化电极层的端部相同的位置或者其外侧，而且位于隔层的端部的内侧。根据本发明，在获得大电容量的同时，可以有效地防止极化电极层的脱离或短路的发生。

另外，优选的是，该电化学电容器还包括分别设置在第一电极中所含的多个提取器电极中和第二电极中所含的多个提取器电极中的垫片。根据本发明，即使当设置这样的垫片时，也几乎不会发生每个垫片和每个内涂层之间的抵触。结果，可以将该电化学电容器的形状正确地保持为一整体。

而且，根据本发明的制造电化学电容器的电极的方法包括步骤：在沿带状集电极的长度方向传送的带状集电极上涂敷具有预定宽度的极化电极层，使得在该集电极宽度方向上相对的端部的至少一个端部上留有未涂敷区域(涂敷步骤)；并且检测在集电极上涂敷了极化电极层的区域和未涂敷区域之间的边界位置(检测步骤)；其中根据检测步骤中得到的检测结果，在涂敷步骤中进行反馈控制，使得该边界位置符合预定的位置。

根据本发明，在涂敷步骤中进行反馈控制，使得该边界位置符合预定的位置。因此，可以精确地控制该极化电极层形成的位置。因而，即使把该集电极的一部分作为提取器电极时，也可以保证尽可能的大的电容量，而不破坏易组装性。

另外，优选的是，在涂敷步骤中，该集电极涂敷有极化电极层，使得在集电极宽度方向上两个相对的端部中都留有未涂敷区域，并且通过反馈控制可把两个未涂敷区域的宽度做成彼此大致相同。因而，即使对集电极和极化电极层的层状制品冲孔，使得两个未涂敷区域可用作提取器电极时，在电化学电容器的电极中提取的提取器电极的宽度可大致固定。

根据本发明的制造电化学电容器的电极的设备包括：传送单元，用于沿带状集电极的长度方向传送带状集电极；电极涂敷单元，用于在集电极上涂敷具有预定宽度的极化电极层，使得在集电极的宽度方向上相对的端部的至少一端上留有未涂敷区域；检测单元，用于检测在集电极上涂敷有极化电极层的区域和未涂敷区域之间的边界位置；驱动单元，用于在集电极宽度方向上驱动该电极涂敷单元；以及控制单元，用于根据检测单元获得的边界位置的检测结果，对驱动单元进行反馈控制。而且在本发明中，对用于驱动电极涂敷单元的驱动单元进行反馈控制，使得该边界位置符合预定位置。因此，可以精确地控制极化电极层形成的位置。

另外，优选的是，电极涂敷单元将极化电极层涂敷到集电极上，使得在集电极宽度方向上相对的端部中留有未涂敷区域。采用此结构，可对集电极和极化电极层的层状制品冲孔，使得两个未涂敷区域可用作提取器电极。

另外，优选的是，根据本发明的电化学电容器的电极的制造设备还包括设置在电极涂敷单元的上游一侧并且用于在集电极上涂敷具有预定宽度的内涂层的内涂层涂敷单元，其使得在集电极宽度方向上相对的端部的至少一端上留有未涂敷区域。而且，优选的是，该设备还包括另一检测单元，用于检测在涂敷内涂层的区域与集电极上未涂敷内涂层的未涂敷区域之间的边界位置；以及另一驱动单元，用于沿集电极的宽度方向驱动该内涂层涂敷单元，其中根据另一检测单元获得的边界位置的检测结果，所述控制单元对另一驱动单元进行反馈控制。在此情况下，优选的是，该电极涂敷单元不把极化电极层涂敷到未涂敷有内涂层的未涂敷区域，而是涂敷到涂敷有内涂层的区域。采用此结构，也可以高精度地控制极化电极层和内涂层之间的位置关系。因此，防止了极化电极层脱落或者通过内涂层的短路故障的发生。

发明效果

在此方式下，根据本发明，在电化学电容器中，有效地防止了极化电极层的脱落或者短路发生。因而保证了高可靠性。另外，根据本发明，根据检测到的边界位置，在极化电极层形成的位置上进行反馈控制。因此，可以高精度地控制极化电极层的形成位置。因而，即使当集电极的一部分用作提取器电极时，也可保证尽可能大的电容量，而不破坏易组装性。另外，当使用内涂层时，可防止极化电极层的脱落或者通过内涂层的短路故障的发生。

附图说明

图1是示出根据本发明优选实施例的电化学电容器100还未组装的状态的分解透视图。

图2是示出电化学电容器100放大部分的局部截面图。

图3是当不满足关系式0≤a1而关系式0＞a1成立时的局部截面图。

图4是当不满足关系式a1＜a2而关系式a1≥a2成立时的局部截面图。

图5是说明在集电极薄片140的表面上形成内涂层113，123和极化电极层112，122的方法的示图。

图6是说明从集电极薄片140中提取出电极的方法的示图。

图7是根据本发明另一优选实施例的电化学电容器200的分解截面图。

图8是层状状态下电化学电容器200的局部截面图。

图9是由于关系式a1＞a2使得内涂层214和215与垫片211b抵触的状态的示图。

图10是示出制造根据本发明一优选实施例的电化学电容器的电极的设备600的结构的示意图。

图11是说明制备涂液L1的方法的示意图。

图12示出涂敷器部分610周围放大后的示意性透视图。

图13A-13C是说明从层状制品520中切割出电化学电容器电极510的方法的示图；图13A是以预定尺寸切开的层状制品520的示意性平面图；图13B是已经从其中切割出电化学电容器电极510的层状制品520的示意性的平面图；图13C是切割出的电化学电容器电极510的示意性平面图。

图14是说明使用电化学电容器电极510制造电化学电容器的方法的示意图。

图15是说明通过对层状制品520冲孔来切割出电化学电容器电极510、使得两个未涂敷区域516a可用作提取器电极512的方法的示图。

图16是说明在集电极516表面上形成内涂层517和极化电极层518的方法的示意图。

图17是说明从包括内涂层517的层状制品520中提取电极的方法的示图。

图18是说明使用电化学电容器电极530制造电化学电容器的方法的示意图。

图19是示出通过隔层540层压电化学电容器电极530的状态的局部截面图。

图20是具有多个电极的电化学电容器的示意性分解截面图，其中，每个电极中的集电极516的相对侧上形成内涂层517和极化电极层518。

具体实施方式

(第一实施例)

下面将参考附图详细描述本发明的优选实施例。

图1是示出根据本发明优选实施例的电化学电容器100还未组装的状态的分解透视图。

如图1所示，根据本实施例的电化学电容器100包括作为主要部件的第一电极110、第二电极120和隔层130。该隔层130放置在第一和第二电极110和120之间。该第一电极110由集电极111、极化电极层112和设置在它们中间的内涂层113组成。提取器电极111a设置在该集电极111中。以相同方式，第二电极120由集电极121、极化电极层122和设置在它们中间的内涂层123组成。提取器电极121a设置在该集电极121中。如图1所示，隔层130放置在第一电极110和第二电极120之间，使得极化电极层112和极化电极层122彼此相对。

该隔层130放置在第一电极110与第二电极120之间，并容纳到未示出的外壳中。该外壳填充了电解质溶液。因而，完成了根据本实施例的电化学电容器100的加工。结果，该电化学电容器100作为电容器，在提取器电极111a中具有一个接线端和在提取器电极121a中具有另一接线端。

如果集电极111和121是良好的导体，以致能分别将电荷充分转移到极化电极层112和122，那么对集电极111和121的材料没有特别的限制。可使用在电化学电容器中使用的公知的集电极材料，诸如铝(Al)。对该集电极111和121的厚度没有具体的限制。为使电化学电容器小型化，优选的是把集电极111和121设置得尽可能薄，而又具有足够的厚度保证满足机械强度。具体的，当铝(Al)用作集电极111和121的材料时，优选地，它们的厚度设置为不小于20μm而且不大于50μm，并且，更优选地，厚度设置为不小于20μm而且不大于30μm。当由铝(Al)制成的该集电极111和121的厚度设置在此范围时，可缩小该电化学电容器，同时保证满足机械强度。

极化电极层112和122是分别形成在集电极111和121上的层。极化电极层112和122负责存储和释放电荷。极化电极层112，122的每一个至少包含多孔颗粒和粘合剂作为其组成材料。该多孔颗粒具有导电性，并且粘合剂可粘合这些多孔颗粒。极化电极层112，122中多孔颗粒的含量和粘合剂的含量没有特别的限制。然而，优选的是，多孔颗粒的含量的质量百分比占极化电极层112，122总质量的84％-92％。优选的是，粘合剂的含量的质量百分比占极化电极层112，122总质量的6.5％-16％。具体地，优选的是，极化电极层112、122由占其总质量的84％-92％的质量的多孔颗粒、占其总质量的6.5％-16％的质量的粘合剂以及占其总质量的0％-1.5％份质量的可导电的导电辅助剂组成。

对于极化电极层112和122中包含的多孔颗粒，除了必须具有良好导电性来用于存储和释放电荷之外，没有特别限制。例如，可以使用经过活化处理的颗粒状或者纤维状的活性炭。对于活性炭，可使用酚醛基活性炭，椰壳活性炭等。优选地，多孔颗粒的平均颗粒尺寸为3-20μm，并且通过用BET吸附等温式从氮吸附等温线计算出的BET比表面积，优选的不低于1,500m²/g，或者更优选的为2,000-2,500m²/g。当使用这种多孔颗粒时，可以获得很高的体积比电容量。

对极化电极层112和122中包含的粘合剂没有特别的限制，除了它必须能粘合这些多孔颗粒。例如，可使用聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)和氟橡胶等。所有这些粘合剂中，氟橡胶是特别优选的。这是因为，使用小量的氟橡胶就可以充分地粘合这些多孔颗粒，从而提高了极化电极层112和122的涂敷强度，同时，扩大了双层接触面的尺寸，使得提高了体积比电容量。

氟橡胶的实例包括偏二氟乙烯-六氟丙烯共聚物型氟橡胶(VDF-HFP型氟橡胶)，偏二氟乙烯-六氟丙烯-四氟乙烯共聚物型氟橡胶(VDF-HFP-TFE型氟橡胶)，偏二氟乙烯-五氟丙烯共聚物型氟橡胶(VDF-PFP型氟橡胶)，偏二氟乙烯-五氟丙烯-四氟乙烯三元共聚物型氟橡胶(VDF-PFP-TFE型氟橡胶)，偏二氟乙烯-全氟甲基乙烯基醚-四氟乙烯共聚物型氟橡胶(VDF-PFMVE-TFE型氟橡胶)，和偏二氟乙烯-氯三氟乙烯共聚物型氟橡胶(VDF-CTFE型氟橡胶)等。其中，优选的是，通过由VDF，HFP和TFE组成的组中选出的至少两种的共聚得到的氟橡胶。具体地讲，通过该组中的三种共聚得到的VDF-HFP-TFE型氟橡胶是优选的，因为它具有提高粘度以及化学耐用性的倾向。

而且，根据需要对极化电极层112，122中包含的导电辅助剂没有特别的限制，除了它们必须具有足够好的导电性，从而能够在集电极111，121和极化电极层112，122之间进行电荷的传递。例如，可以使用炭黑等。

炭黑的实例包括乙炔黑，Ketjenblack和炉黑等。本发明中，优选使用乙炔黑。炭黑的平均颗粒大小优选的为25-50nm，并且，其BET比表面积优选地为不低于50m²/g，或者更优选的为50-140m²/g。

为制造尺寸小和重量轻的电化学电容器100，优选的，极化电极层112，122的厚度是50-200μm，或者更优选的是80-150μm。假定，当极化电极层112，122的厚度是不均匀时(例如，在其表面有凸纹存在的情况下)，此厚度表示最大薄膜厚度。当极化电极层112，122的厚度设置在上面的范围内时，可以制造尺寸小且重量轻的电化学电容器。

每个内涂层113，123设置在相应集电极111，121和相应极化电极层112，122之间。该内涂层113，123给集电极111，121和极化电极层112，122提供物理的和电的粘合。优选的是，使用具有足够高的导电性以防止电阻值升高的材料作为该内涂层113，123的材料。例如，这样的材料可由导电颗粒和将导电颗粒粘合的粘合剂组成。在此情况下，尽管没有特别的限制，内涂层113，123中导电颗粒的含量优选地占内涂层113，123总质量的50％-70％，并且，粘合剂含量优选地占内涂层113，123总质量的30％-50％。

对内涂层113，123中包含的导电颗粒没有特别的限制，除了它们必须具有良好的导电性，从而能使电荷在集电极111，121和极化电极层112，122之间转移。例如，可以使用由炭材料等制成的具有导电性的颗粒。具体炭材料的实例包括炭黑、石墨等。

炭黑的实例包括乙炔黑，Ketjenblack和炉黑等。在它们当中，优选使用的是乙炔黑。优选的，炭黑的平均颗粒大小为25-50nm，并且，优选的，BET比表面积不低于50m²/g，或者更优选的为50-140m²/g。

石墨的实例包括天然石墨、人造石墨、膨胀石墨等。特别优选的是使用人造石墨。石墨的平均颗粒大小优选的为4-6μm，并且，优选地，其BET比表面积为不低于10m²/g，或者更优选的为15-30m²/g。使用这样的石墨，可以给内涂层113，123带来非常强的导电性。因而，具有充分减小内部阻抗的趋势。

另一方面，对粘合剂没有特别的限制，除了它必须能以极化电极层112，122中包含的粘合剂同样的方式粘合这些导电颗粒。例如，可使用聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)和氟橡胶等。所有这些粘合剂中，氟橡胶是特别优选的。这是因为，使用很小含量的氟橡胶，可以充分地粘合这些导电颗粒，同时提高了集电极111，121和极化电极层112，122之间的物理的和电的粘合度。可以使用上面提到的氟橡胶优选地作为极化电极层112，122中包含的粘合剂。

为把该电化学电容器的总厚度做得尽可能的薄并且防止电极110，120的电阻值升高，期望的是，该内涂层113，123的厚度尽可能的薄，而又能保证将集电极111，121和极化电极层112，122充分粘合的厚度。具体地讲，期望的是，该内涂层113，123的厚度做成不小于0.2μm且不大于10μm。

隔层130是薄膜，其允许电解质溶液在极化电极层112和122之间转移，同时将极化电极层112和122彼此物理上分开。优选的，该隔层130由绝缘的多孔材料组成。例如，可以使用由聚乙烯、聚丙烯或聚烯烃制成的层状薄膜、那些树脂混合物的定向膜、由从纤维素、聚酯和聚丙烯等组成的组中选择的至少一种构成材料制成的纤维状非织物纤维。对该隔层130的厚度没有特别限制。然而，优选地，该隔层以不小于15μm且不大于200μm的厚度制成，或更优选地，以不小于30m且不大于100μm的厚度制成。

作为电解质溶液，可以使用在公知的诸如双电层电容器的电化学电容器中使用的电解质溶液(电解水溶液，或使用有机溶剂的电解质溶液)。然而，当电化学电容器100是双电层电容器时，由于电解水溶液的低电化学分解电压，所以任何电解水溶液将电容器的耐压限制得很低。因此优选的是采用使用有机溶剂(非水电解质溶液)的电解质溶液。对电解质溶液的具体种类没有特别限制。然而，优选的是考虑到溶质溶解度和溶质解离度以及液体的粘度来选择电解质溶液，并且特别优选的是该电解质溶液为高导电性和高电势窗(很高的分解起始电压)的电解质溶液。电解质溶液典型的实例包括溶解在诸如碳酸丙烯、二碳酸或乙腈等有机溶剂中具有诸如四乙基铵四氟硼酸盐的四级铵盐的溶液。在此情况下，需要严格管理混合的水分的含量。

如此构造的该电化学电容器100的总厚度，优选地为70-250μm，或者更优选地为100-180μm。当这样设置厚度时，可以制造出尺寸小而且重量轻的电化学电容器100。

图2示出该电化学电容器100放大部分的局部截面图。

如图2所示，在根据本实施例的电化学电容器100中，当用“a1”表示极化电极层112的端部与内涂层113的端部之间的距离，且“a2”表示极化电极层112的端部与隔层130的端部之间的距离时，关系式0≤a1＜a2成立。在相同方式下，当用“b1”表示极化电极层122的端部与内涂层123的端部之间的距离，且“b2”表示极化电极层122的端部与隔层130的端部之间的距离时，关系式0≤b1＜b2成立。

这里，在内涂层113的端部位于极化电极层112端部的外侧情况下(图2所示状态)，距离a1取为正值。在相同方式下，在内涂层123的端部位于极化电极层122端部的外侧情况下(图2所示状态)，距离b1取为正值。另一方面，在隔层130的端部位于极化电极层112，122端部的外侧情况下(图2所示状态)，距离a2，b2取为正值。

因此，该内涂层113和123的端部分别位于相应极化电极层112和122端部的相同位置或者其外侧，并且位于该隔层130端部的内侧。结果，该内涂层113和123总是分别出现在极化电极层112和122的下面。因而，不用担心极化电极层112和122发生脱落。另外，该隔层130总是放置在内涂层113和内涂层123之间。因而，不用担心该内涂层彼此邻接着，或者一个电极的内涂层与另一电极的集电极邻接。

另外，如图2所示，该隔层130的端部位于每一提取器电极111a、121a的端部的内侧。因此，不用担心该隔层130阻碍该提取器电极111a、121a与外部电路之间的连接。

图2示出设置有提取器电极111a和121a的电化学电容器100部分的放大后的示图。其他部分刚才如图1所示。即，集电极111(121)、极化电极层112(122)、以及内涂层113(123)的端部与其对应的部分大致对齐。即，关系式a1＝b1成立。然而，关于隔层130，满足关系式a1＜a2和关系式b1＜b2，从而防止短路的发生。

这里，参考附图，将描述不满足关系式0≤a1(或者0≤b1)和不满足关系式a1＜a2(或者b1＜b2)时的问题。

图3是不满足关系式0≤a1而关系式0＞a1成立(即，该内涂层113的端部位于极化电极层112的端部内侧)的局部截面图。当不满足关系式0≤a1时，如图3所示极化电极层112的端部与集电极111不牢固。因此，担心极化电极层112端部发生从集电极111脱落。因而，破坏了产品的可靠性。尽管没有示出，在不满足关系式0≤b1而关系式0＞b1成立的情况下，也会引起相同的问题。

另一方面，图4是不满足关系式a1＜a2而关系式a1≥a2成立时(即，隔层130的端部位于内涂层113的端部的内侧)的局部截面图。当不满足关系式a1＜a2时，如图4所示，内涂层113的端部直接对着集电极121而之间没有安置隔层130。因此，内涂层113会接触到集电极121，引起短路。因而，破坏了产品的可靠性。尽管没有示出，不满足关系式b1＜b2而关系式b1≥b2成立的情况下，也会引起相同的问题。另外，当关系式a1＜a2和b1＜b2的任何一个都不满足，而关系式a1≥a2和b1≥b2成立时，内涂层113和内涂层123会彼此接触，引起短路。由于内涂层113和123具有预定厚度，内涂层之间比内涂层和集电极之间更容易发生接触。即，当关系式a1≥a2和b1≥b2成立时，产品的可靠性会降得特别低。

尽管没有示出，当隔层130的端部位于极化电极层112和122的端部的内侧时，担心的是，极化电极层112和极化电极层122之间发生短路。因此，即使不说，也需要将隔层130的端部设置在极化电极层112和122的端部的外侧。

相反，在根据本实施例的电化学电容器100中，如图2所示，关系式0≤a1＜a2和0≤b1＜b2成立。因此，不用担心发生参考图3和图4说明的问题。因而，可以保证很高可靠性。对每个距离a1，b1的具体数值没有特别的限制。然而，优选地，该数值在0mm到0.5mm范围内。当该数值超过0.5mm时，极化电极层112，122的面积做的比需要的小。结果，电容量减少。另一方面，考虑到应用的准确性，只可能设置距离a1和b1不大于0.5mm。由此，保证了很高电容量。

接着，将描述电化学电容器100的制造方法。

制备作为内涂层113，123材料的涂液和作为极化电极层112，122材料的涂液。

对于作为内涂层113，123材料的涂液，把前面提到的将在后面描述的导电颗粒、粘合剂和液体放入混合器中并搅拌。以相同的方式，对于作为极化电极层112，122材料的涂液，把前面提到的将在后面描述的多孔颗粒、粘合剂和液体，以及如果需要把前面提到的导电辅助剂一起放入混合器并搅拌。优选的是，制备每种涂液包括搅拌操作和/或稀释混合操作。这里，“搅拌”表示通过对具有相对高粘度的液体进行搅动来搅拌材料。“稀释混合”表示向搅拌的液体中添加溶剂等并混合具有相对低的粘度的液体。对这些操作过程的时间和温度没有特别的限制。为了使分散均匀，优选地，搅拌时间进行大约30分钟到2个小时，并且搅拌温度为40℃-80℃，同时，优选地，稀释混合时间大约为1-5个小时，并且稀释混合温度为大约20℃-50℃。由此，可以制备出作为内涂层113，123材料的涂液和作为极化电极层112，122材料的涂液。

对前面提到的液体并没有特别的限制，除了它必须可以溶解或分散粘合剂。例如，可以采用诸如甲基乙基酮(MEK)或甲基·异丁基甲酮(MIBK)的酮溶剂。

在作为内涂层113，123材料的涂液中的液体含量，优选地，与涂液中100份质量的全部固相含量相比，其设置为600-2,000份质量。在作为极化电极层112，122的材料的涂液中的液体含量，优选地，与涂液中100份质量的全部固相含量相比，设为200-400份质量。

优选的是，在作为内涂层113，123材料的涂液中设置导电颗粒的含量和粘合剂的含量，使得在内涂层113，123形成之后，导电颗粒的含量和粘合剂的含量分别在上面提到的范围内。在相同方式下，优选的是，在作为极化电极层112，122的材料的涂液中设置导电颗粒的含量和粘合剂的含量，使得在极化电极层112，122形成之后，导电颗粒的含量和粘合剂的含量分别在上面提到的范围内。

这样制备了两种涂液。此后，如图5所示，在沿某一方向(图5中从左到右)传送集电极薄片140时，作为内涂层的涂液和作为极化电极层的涂液分别由凹版滚筒150和160提供。在此情况下，如图5所示，把凹版滚筒160放置在凹版滚筒150下游一侧。因此，内涂层113，123首先形成在集电极薄片140的表面上，并且极化电极层112，122形成在内涂层113、123的上面。对于涂敷方法，没有特别限制，可以使用各种公知的涂敷方法。例如，可以采取诸如挤出层合法、刮刀涂敷法、凹版涂敷法、反向涂敷法、涂抹器涂敷法或丝网印刷法等方法。

需要在用于形成内涂层113，123的凹版滚筒150的宽度W4与用于形成极化电极层112，122的凹版滚筒160的宽度W2之间建立关系式W4≥W2。另外，考虑到涂敷位置对齐的准确性，优选的是建立关系式W4＞W2。当W4＜W2时，极化电极层112，122将在层状制品一端部171或另一端部172位置上从内涂层113，123突出。当W4＝W2时，涂敷位置很小的不对齐将使得极化电极层112，122在端部171或端部172突出。

然而，优选的是，在凹版滚筒150的宽度W4和凹版滚筒160的宽度W2之间的差值中，关系式W4-W2≤1.0mm成立。更优选的是关系式W4-W2≤0.5mm成立。当关系式W4-W2≤1.0mm成立时，内涂层113，123的露出宽度(对应距离a1或b1)在端部171和172的至少一端中不长于0.5mm。特别的，当关系式W4-W2≤0.5mm成立时，内涂层113，123的露出宽度在端部171和172的两端都不长于0.5mm。

然而，当凹版滚筒150的宽度W4和凹版滚筒160的宽度W2之间的差值太小时，由于在涂敷位置的不对齐，极化电极层112，122突出的可能性很高。考虑到涂敷的准确性，因此特别优选地建立关系式：

0.2mm≤W4-W2≤0.5mm

在此方式下，在集电极薄片140的表面上形成内涂层113，123和极化电极层112，122，从而放置在各自的上面。此后，如图6所示，沿点划线180切割该薄片。因而，完成了图1所示的第一电极110或第二电极120的加工。然后，如前所述，将隔层130放置在第一和第二电极110和120之间，并容纳到未示出的外壳中。该外壳填充了电解质溶液。因而，完成了电化学电容器100的加工，该电化学电容器100在提取器电极111a具有一接线端并且在提取器电极121a具有另一接线端。

在把具有内涂层113和123以及形成在其上的极化电极层112和122的集电极薄片140切掉之前，用辊压机等压缩该极化电极层112和122以增加密度。因而，该电化学电容器100可做的很薄而不降低电容量。

尽管上面已经描述了只有一对极化电极层的电化学电容器100，本发明可应用的电化学电容器并不限于该电化学电容器100。当将其应用到层压了很多个极化电极层的结构时，本发明的效果变得更加显著。

图7是根据本发明另一优选实施例的电化学电容器200的分解截面图。

如图7所示，根据本实施例的电化学电容器200由多个交替放置的第一和第二电极210和220、以及多个隔层230组成，每一个该隔层230放置于相邻的电极之间。因此，当第一电极210是阳极时，第二电极220为阴极，并且当第一电极210是阴极时，第二电极220为阳极。第一和第二电极210和220中的每一个电极由集电极211，221、设置在集电极一侧的极化电极层212，222、设置在集电极另一侧的极化电极层213，223、将集电极211，221和极化电极层212，222彼此粘合的内涂层214，224、以及将集电极211，221和极化电极层213，223彼此粘合的内涂层215，225组成。每个集电极211，221设置有提取器电极211a，221a。将多个提取器电极211a设置成面对同一方向，而将多个提取器221a设置成面对不同于上述方向的同一方向。

依下各项完成这种结构的电化学电容器200的加工。即，把隔层230分别放置在相邻的电极之间，接着容纳到未示出的外壳中。该外壳填充了电解质溶液。因而，加工完成的电化学电容器200可用作电容器。在此情况下，如图8所示，把垫片211b插到多个提取器电极211a中间，使得提取器电极211a与另一个电连接，并且机械地夹持该提取器电极211a。在相同方式下，把垫片221b插到多个提取器电极221a中间，使得提取器电极221a与另一个电连接，并且机械地夹持该提取器电极221a。每个垫片211b，221b用来保证提取器电极之间的电连续(连接)，并且用来调整它们的高度。任何可导电并且有精确厚度的材料可用作垫片211b，221b。优选的为铝、不锈钢等。

而且在根据本实施例的电化学电容器200中，如图8所示，当“a1”表示极化电极层212(或213)的端部和内涂层214(或215)的端部之间的距离，并且“a2”表示极化电极层212(或213)的端部和隔层230的端部之间的距离时，关系式0≤a1＜a2成立。在相同方式下，当“b1”表示极化电极层222(或223)的端部和内涂层224(或225)的端部之间的距离，并且“b2”表示极化电极层222(或223)的端部和隔层230的端部之间的距离时，关系式0≤b1＜b2成立。

因此，内涂层214，215，224和225的端部分别位于相应极化电极层212，213，222和223的端部相同位置或外侧，并且位于隔层230的端部的内侧。结果，尽管由于层状结构发生短路的位置的数量会增加，但是在上述实施例中相同方式下，可以有效的防止短路的发生。

另外，当把距离a1和b1的值设置在从0到0.5mm的范围内时，不用担心内涂层214，215和垫片211b之间或内涂层224，225和垫片221b之间发生抵触。因此，例如，即使在通过隔层230层压几百层电极时，也可以保持期望的形状。相反，例如，当关系式a1＞a2成立时，如图9所示，内涂层214，215和垫片211b之间会发生抵触。在此情况下，当层压几百层电极时，内涂层214和215的厚度将引起在此位置上整个厚度的增加，从而不能保持期望的形状。

在此方式下，当使用很多个极化电极层层压结构时，本发明会获得更显著的效果。

虽然已经参考其具体实施例详细描述了本发明，很明显，对于本技术领域的专业人员可利用本发明做各种改变或修改，并不脱离本发明的本质和范围。

例如，不但可以把根据本发明的电化学电容器电极用作双电层电容器电极，而且还可以把它们用作各种诸如伪电容器和Rodex电容器等电化学电容器的电极。

(第二实施例)

下面将参考附图详细描述本发明一优选实施例。

图10是示出根据本发明优选实施例的电化学电容器的电极制造设备的结构的示意图。

如图10所示，根据本实施例的电化学电容器电极的制造设备600具有：进给辊601，其上缠绕有带状集电极516；卷取辊602，能以预定速度旋转，从而卷取集电极516和极化电极层518的层状制品520；涂敷器部分610；烘干部分620和辊压部分630。涂敷器部分610、烘干部分620和辊压部分630依次设置在进给辊601和卷取辊602之间。在此方式下，根据本实施例的电化学电容器电极的制造设备600具有这种结构，其中从上游(进给辊601)一侧到下游(卷取辊)一侧，顺序安置了涂敷器部分610、烘干部分620和辊压部分630。另外，在涂敷器部分610和烘干部620之间设置了诸如CCD传感器的光学传感器(检测单元)640。将光学传感器640的输出信号641提供给控制部分(控制单元)650。而且，在电化学电容器电极的制造设备600中设置了驱动部分(驱动单元)660，用于调整由涂敷器部分610形成的涂膜L2的宽度方向上的位置。由控制部分650的输出信号651来控制驱动部分660的运行。如后面将要描述的，“涂膜L2”是未烘干的薄膜，作为极化电极层518的来源，在本说明书和权利要求书中，该薄膜可简单地称作“极化电极层”，而不用区分未烘干涂膜和烘干的涂膜(极化电极层)。

下面将详细描述该电化学电容器电极的制造设备600的每一组成部分。

涂敷器部分610是用于将涂液L1作为极化电极层518的材料施加到集电极516表面上的一个部分。即，涂敷器部分610是执行“涂敷过程”的一个部分。涂敷器部分610具有支承辊611和刮刀涂敷器(电极涂敷单元)612，该刮刀涂敷器612用于将涂液L1涂到经支承辊611变弯曲的集电极516的表面上。如图10所示，通过导向辊603和张紧辊604，把由进给辊601提供的集电极516传送到涂敷器部分610。因而，在集电极516一面上形成了作为极化电极层518来源的涂膜L2。在本实施例中，进给辊601、卷取辊602、导向辊603和张紧辊604组成了“传送单元”，用于传送集电极516。

这里，对集电极516的材料没有特别的限制，除了它必须是足够好的导体，从而将电荷传递到极化电极层518。可以使用公知的用于电化学电容器电极的材料，诸如铝(Al)。对集电极516的厚度也没有特别的限制。为做成小尺寸的电化学电容器，优选的是将集电极516做的尽可能的薄，而又达到保证充分的机械强度所需的厚度。具体地讲，当使用铝(Al)作为集电极516的材料时，集电极516优选地做成不小于20μm且不大于50μm的厚度，或者更优选的，做成不小于20μm且不大于30μm的厚度。当由铝制成的集电极516的厚度设置在此范围内时，可以减小电化学电容器尺寸，同时保证其足够的机械强度。

涂液L1是用作极化电极层518的材料的一种溶液。可以用下面的方法制备涂液L1。首先，如图11所示，将多孔颗粒P1、粘合剂P2和液体S1、以及如果需要的话导电辅助剂P3放入具有搅拌部分SB1的混合器C1中，并进行搅拌。

对于多孔颗粒P1，除了它们必须是具有足够好导电性以负责存储和释放电荷的多孔颗粒之外，没有具体限制。例如，可以使用经过活化处理的颗粒状的或纤维状的活性炭。作为活性炭，可使用酚醛基活性炭、椰壳活性炭等。多孔颗粒的平均颗粒大小优选的为3-20μm，并且通过用BET吸附等温式从氮吸附等温线计算出的BET比表面积优选的为不低于1,500m²/g，或者更优选的为2,000-2,500m²/g。当使用这种多孔颗粒时，可以获得很高的体积比电容量。

对粘合剂P2没有特别的限制，除了它必须能粘合多孔颗粒P1。例如，可使用聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)和氟橡胶等。这些粘合剂中，特别优选的是氟橡胶。这是因为，使用小量的氟橡胶就可以充分地粘合多孔颗粒P1，从而提高了极化电极层518的涂膜强度，同时可以提高双层界面的尺寸，从而提到了体积比电容量。

氟橡胶的实例包括偏二氟乙烯-六氟丙烯共聚物型氟橡胶(VDF-HFP型氟橡胶)、偏二氟乙烯-六氟丙烯-四氟乙烯共聚物型氟橡胶(VDF-HFP-TFE型氟橡胶)、偏二氟乙烯-五氟丙烯共聚物型氟橡胶(VDF-PFP型氟橡胶)、偏二氟乙烯-五氟丙烯-四氟乙烯三元共聚物型氟橡胶(VDF-PFP-TFE型氟橡胶)、偏二氟乙烯-全氟甲基乙烯基醚-四氟乙烯共聚物型氟橡胶(VDF-PFMVE-TFE型氟橡胶)、和偏二氟乙烯-氯三氟乙烯共聚物型氟橡胶(VDF-CTFE型氟橡胶)等。其中，优选的是，通过由VDF、HFP和TFE组成的组中选出的至少两种的共聚得到的氟橡胶。具体地讲，通过该组中的三种共聚得到的VDF-HFP-TFE型氟橡胶是优选的，因为它具有提高粘度以及化学耐用性的倾向。

而且，对导电辅助剂P3没有特别的限制，除了它们必须具有足够好的导电性，以至于能够在集电极516和极化电极层518之间进行电荷的传递。例如，可以使用炭黑等。

炭黑的实例包括乙炔黑，Ketjenblack和炉黑等。本发明中，优选使用乙炔黑。炭黑的平均颗粒大小优选的为25-50nm，并且，其BET比表面积优选地为不低于50m²/g，或者更优选的为50-140m²/g。

对液体S1没有特别的限制，除了它必须可以溶解或分散粘合剂P2。例如，可以采用诸如甲基乙基酮(MEK)或甲基·异丁基甲酮(MIBK)的酮溶剂。相对于100份质量的涂液L1中的全部固相含量，涂液L1中液体S1的含量，优选的设为200-400份质量。

在涂液L1中优选的设置多孔颗粒P1的含量，使得在极化电极层518形成之后，导电颗粒P1的含量为极化电极层518的总质量的84％-92％的质量百分数。另一方面，优选的设置粘合剂P2的含量，使得在极化电极层518形成之后，粘合剂P2的含量为极化电极层518的总质量的6.5％-16％。特别的，优选的是，在极化电极层518形成之后，多孔颗粒P1的含量、粘合剂P2的含量、以及导电辅助剂P3的含量相对于极化电极层518的总质量分别设为84％-92％、6.5％-16％、以及0％-1.5％。

优选的是，制备涂液L1包括搅拌操作和/或稀释混合操作。这里，“搅拌”表示通过对具有相对高粘度的液体进行搅动来搅拌材料。“稀释混合”表示向搅拌的液体中添加溶剂等并混合具有相对低的粘度的液体。对这些操作过程的时间和温度没有特别的限制。为了使分散均匀，优选地是，搅拌时间进行大约30分钟到2个小时，并且搅拌温度为40℃-80℃，同时，优选地是，稀释混合时间大约为1-5个小时，并且稀释混合温度为大约20℃-50℃。

烘干部分620是用于去除涂膜L2中所含液体S1的部分。在根据本实施例的电化学电容器电极的制造设备600中，烘干部分620由安置的两个烘干器621和622构成，在它们之间放置集电极516。经过这些烘干器621和622的加热，去除了涂膜L2中所含的液体S1。因而，涂膜L2形成极化电极层518。结果，集电极516具有在其表面上形成的极化电极层518。然而，在此状态下，极化电极层518的密度很低，以至于实际上不能由极化电极层518获得高体积比电容量。

辊压部分630是用于压缩极化电极层518从而提高体积比电容量的部分。在根据本实施例的电化学电容器电极的制造设备600中，辊压部分630具有安置在极化电极层518一侧的第一辊子631，以及安置在集电极516一侧的第二辊子632。辊压部分630辊压这些辊子631和632之间的层状制品520，从而压缩包含在层状制品520中的极化电极层518。尽管没有特别限制，可以在安置于极化电极层518一侧的第一辊子631的表面设置凹凸图案。因而，通过辊压部分630将该凹凸图案转印到极化电极层518的表面，从而可以有效的压缩该极化电极层518。

这样经过辊压的层状制品520缠绕在卷取辊602上。

图12显示涂敷器部分610周围放大后的示意性的透视图。

如图12所示，涂敷器部分610包含的刮刀涂敷器612以预定宽度把作为极化电极层518的来源的涂膜L2形成在沿长度方向D1传送的带状集电极516上，使得在集电极516宽度方向相对的端部上留有未涂敷区域516a。即，当W1表示集电极516的宽度，W2表示涂膜L2的宽度时，它们之间的关系式W1＞W2成立。因而，在已通过涂敷器部分610的集电极516上，涂膜L2形成在大致位于中心的部分，同时留有未涂敷区域516a。

在此情况下，安置在涂敷器部分610下游一侧的光学传感器640检测涂膜L2和未涂敷区域516a中之一区域之间的边界位置。表明光学传感器640检测结果的输出信号641提供给如前所述的控制部分650。这种光学传感器640的边界检测操作可称作“检测过程”。

接收到来自光学传感器640的输出信号641的控制部分650根据该输出信号641产生输出信号651。驱动部分660受该输出信号651控制。因而，实现反馈控制，使得前面提到的边界位置与预定位置一致。即，当边界位置沿图12所示的R方向从预定位置移位时，驱动部分660将刮刀涂敷器612的位置沿与方向R正相反的方向L转移。相反，当边界位置沿图12所示的L方向从预定位置移位时，驱动部分660将刮刀涂敷器612的位置沿方向R移动。因而，把边界位置大致固定在预定位置。

最优选的是实时的进行这样的反馈控制，但是也可以周期的进行。当周期的进行反馈控制时，优选的是，考虑集电极516的传送速度等来确定控制周期。例如，可进行设置，使得在长度方向上把该集电极516传送大约1m的时候来进行反馈控制。

因而，可以高精度的控制作为极化电极层518的来源的涂膜L2形成的位置。因此，每个未涂敷区域516a的宽度大致固定于期望的数值。这里，集电极516的宽度W1和涂膜L2的宽度W2具有预定值。因此，当W3表示每个未涂敷区域516a的宽度时，可以进行反馈控制以建立关系式W3＝(W1-W2)/2。因而，两个未涂敷区域516a的宽度可制成彼此大致相同。

然后，把缠绕在卷取辊602上的层状制品520切割成如图13A所示的预定尺寸，并且根据如图13B所示的要制造的电化学电容器的尺寸来冲孔。因而，如图13C所示完成了电化学电容器电极510的加工。同时在此情况下，如图13C所示，提取未覆盖极化电极层518的集电极516的一部分，从而将其用作提取器电极512。

这里，根据本实施例，通过反馈控制能以高精度来控制极化电极层518形成的位置，从而大致固定每个未涂敷区域516a的宽度W3。因此，与宽度W3相应的提取器电极512的长度也可做成具有期望的值。

然后，如图14所示，至少制备了两个如此制造的电化学电容器电极510。隔层540放置在两个电化学电容器电极510之间，使得极化电极层518彼此相对。此后，具有隔层540的电化学电容器电极510容纳在未示出的外壳中，并且该外壳填充了电解质溶液。因而，完成了电化学电容器的加工。

隔层540优选的是由绝缘的多孔材料组成。例如，可以使用由聚乙烯、聚丙烯或聚烯烃制成的薄膜的层状制品、那些树脂混合物的定向膜、从纤维素、聚酯和聚丙烯等组成的组中选择出的构成材料的至少一种制成的纤维状非织物纤维等。

作为电解质溶液，可以使用在公知的诸如双电层电容器的电化学电容器中使用的电解质溶液(电解水溶液、或使用有机溶剂的电解质溶液)。然而，当电化学电容器是双电层电容器时，任何电解水溶液具有很低的电化学分解电压，使得电容器的耐压被限制到很低。因此优选的是采用使用有机溶剂(非水电解质溶液)的电解质溶液。对电解质溶液的具体种类没有特别限制。然而，考虑到溶质溶解度和溶质解离度以及溶液的粘度，优选的是选择电解质溶液，并且特别优选的是电解质溶液为高导电性和高电势窗(很高的分解起始电压)的电解质溶液。电解质溶液的典型实例包括溶解在诸如碳酸丙烯、二碳酸或乙腈等有机溶剂中具有诸如四乙基铵四氟硼酸盐的四类铵盐的溶液。在此情况下，需要严格管理混合的水分的含量。

如上所述，在根据本实施例的电化学电容器电极的制造设备600中，由光学传感器640检测作为极化电极层518的来源的涂膜L2与未涂敷区域516a中之一区域之间的边界位置，并且根据检测的边界位置来反馈控制该刮刀涂敷器612的宽度方向上的位置。因而，可以以很高精度来控制极化电极层518形成的位置。结果，即使当集电极516的一部分用作提取器电极512时，也能保证电容量尽可能的高，并且能够容易地组装。

通过基于反馈控制沿宽度方向来移动进给辊601的位置并改变集电极516自身的位置，也可以控制极化电极层518形成的位置。然而，缩短进给辊601和涂敷器部分610之间的距离是非常困难的。因此，当集电极516自身的位置改变时，对来自光学传感器640的输出信号641的反应显著的恶化。相反，根据本发明，用于形成极化电极层518的刮刀涂敷器612而不是集电极516在宽度方向上移动。因而，改善了对来自光学传感器640的输出信号641的反应，从而即使当以高速传送集电极516时，也可以以高精度的控制极化电极层518形成的位置。

当通过反馈控制把两个未涂敷区域516a的宽度做成彼此大致相同时，即使当对层状制品520冲孔时，也可以大致固定分别从电化学电容器电极510中提取的提取器电极512的宽度，使得两个未涂敷区域516a可用作提取器电极512，如图15所示。

当在集电极516和极化电极层518之间设置用作粘合层的内涂层时，本发明的效果变得特别的显著。优选的是，使用具有足够高的导电性以防止电阻值增加的材料作为内涂层的材料。例如，这样的材料可由导电颗粒和能粘合该导电颗粒的粘合剂组成。对于导电颗粒，可以使用由碳材料等具有导电性的材料制成的颗粒。碳材料的具体实例包括炭黑，石墨等。

炭黑的实例包括乙炔黑，Ketjenblack和炉黑等。在它们当中，优选使用的是乙炔黑。炭黑的平均颗粒大小优选的为25-50nm，并且其BET比表面积优选的为不低于50m²/g，或者更优选的为50-140m²/g。

石墨的实例包括天然石墨、人造石墨、膨胀石墨等。特别优选的是使用人造石墨。石墨的平均颗粒大小优选的为4-6μm，并且，优选的，其BET比表面积为不低于10m²/g，或者更优选的为15-30m²/g。使用这样的石墨，可以给内涂层带来非常强的导电性。因而，具有充分减小内部阻抗的趋势。

另一方面，对粘合剂没有特别的限制，除了它必须能以和极化电极层518中包含的粘合剂同样的方式来粘合这些导电颗粒。例如，可使用聚四氟乙烯(PTFE)，聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)和氟橡胶等。在所有这些粘合剂中，氟橡胶是特别优选的。这是因为，使用小量的氟橡胶就可以充分地粘合这些多孔颗粒，同时提高了集电极516和极化电极层518之间的物理的和电的粘合。上面提到的材料可用作氟橡胶来作为极化电极层518中包含的优选的粘合剂。

当设置了内涂层时，如图16的示意图所示，在带状集电极516沿长度方向D1传送的同时，通过位于上游的刮刀涂敷器(内涂层涂敷单元)670涂敷用于内涂层的涂液。因而，内涂层517形成。随后，通过位于下游的刮刀涂敷器(电极层涂敷单元)612施加用于极化电极层518的涂液。因而，在内涂层517上形成了极化电极层518。附带提一下，图16中未示出分别用于烘干涂膜的烘干部分。通过在上述液体S1中搅动作为内涂层材料的导电颗粒和粘合剂，可以制备出用于内涂层的涂液。优选的是，用于内涂层的涂液的制备还包括搅拌操作和/或稀释混合操作。

在此结构的装置中，由光学传感器(检测单元)680来检测内涂层517的涂敷区域与未涂敷区域之间的边界。通过基于检测到的边界的反馈控制，由驱动部分(驱动单元)690来控制涂敷器部分670的宽度方向上的位置。另外，由光学传感器640来检测极化电极层518的涂敷区域与未涂敷区域之间的边界。通过基于检测到的边界的反馈控制，由驱动部分660来控制涂敷器部分612的宽度方向上的位置。因而，可以高精度地控制涂敷内涂层517的位置和涂敷极化电极层518的位置。

这里，需要在用于形成内涂层517的涂敷器部分670的涂敷宽度W4与用于形成极化电极层518的涂敷器部分610的涂敷宽度W2之间建立关系式W4≥W2。另外，考虑到涂敷位置对齐的准确性，优选的是建立关系式W4＞W2。当W4＜W2时，极化电极层518总会在层状制品一端517a或另一端517b的位置上从内涂层517中突出。当W4＝W2时，除非内涂层517形成的位置与极化电极层518形成的位置完全对齐，否则极化电极518将会在端部517a或517b的位置上突出。

然而，优选的是，在涂敷器部分670的涂敷宽度W4与涂敷器部分610的涂敷宽度W2之间的差值中，关系式W4-W2≤1.0mm成立。更优选的是，关系式W4-W2≤0.5mm成立。当关系式W4-W2≤1.0mm成立时，内涂层517的露出宽度可至少在端部517a和517b之一中做成不大于0.5mm。特别的，当关系式W4-W2≤0.5mm成立时，内涂层517的露出宽度可在两个端部517a和517b中都做成不大于0.5mm。

将描述优选地将内涂层517的露出宽度做成不大于0.5mm的原因。即，当露出宽度超过0.5mm时，极化电极层518的面积做的比需要的更小。结果，电容量减小。相反，基于根据本发明的反馈控制，足以能够设置露出宽度为不大于0.5mm。因而，保证了高电容量。

当内涂层517形成时，优选的是，当涂膜L2形成时，以上述反馈控制相同的方式，在每个内涂层未涂敷区域的宽度W5、集电极516的宽度W1和内涂层517的涂敷宽度W4之间建立关系式W5＝(W1-W4)/2。因而，可以将宽度方向相对的端部上内涂层未涂敷区域的宽度W5做成彼此大致相同。

这样形成了内涂层517和极化电极层518，从而在带状集电极516表面上层压，并且沿图17示出的点划线519切割。因而，完成了电化学电容器电极的加工。然后，如图18所示，制备了这样加工完的了两个电化学电容器电极530，并且将隔层540放在它们中间。此后，将具有隔层540的两个电化学电容器电极530容纳在未示出的外壳中，并且该外壳填充了电解质溶液。因而，完成了在提取器电极532中具有接线端的电化学电容器的加工。

图19示出通过隔层540层压电化学电容器电极530的状态的局部截面图。

假定“a1”表示极化电极层518的端部与每个内涂层517的端部之间的距离，并且“a2”表示极化电极层518的端部与隔层540的端部之间的距离，如图19所示。在此情况下，如在第一实施例所述，可以把距离a1的值设置的很小(优选的不大于0.5mm)，使得关系式0≤a1＜a2很容易成立。

这里，在内涂层517的端部位于极化电极层518的端部外侧的情况下(图19所示状态)，距离a1具有正值，并且在隔层540的端部位于极化电极层518的端部的外侧的情况下(图19所示状态)，距离a2具有正值。

因此，每个内涂层517的端部位于相应极化电极层518的端部相同位置或外侧，并且位于隔层540的端部的内侧。结果，内涂层517总是出现在每个极化电极层518的下面。因而，不用担心极化电极层518中出现脱落。另外，隔层540总是放置在上层和下层内涂层517之间。因而，不用担心内涂层彼此邻接或者一个电极的内涂层517与另一电极的集电极516邻接。

当内涂层517设置在集电极516和极化电极层518之间时，进行反馈控制的同时来控制内涂层517和极化电极层518的涂敷位置。因而，除了根据前述实施例的效果以外，由于内涂层517，可以有效的防止短路故障的发生。

而且，当使用根据本发明的电化学电容器电极的制造设备时，即使为了制造内涂层517和极化电极层518形成在如图20所示的电化学电容器中集电极516相对面上的电极，也可以正确地将上层和下层内涂层517以及上层和下层极化电极层518对齐。结果，可以有效的防止短路故障的发生，同时保证了足够的电容量。

虽然已经详细描述了本发明的优选实施例，但是本发明并不限于这些实施例。

例如，在前述实施例中，可使用刮刀涂敷法用于形成作为极化电极层的来源的涂膜。然而，如果可以控制宽度方向上的位置，可以使用诸如挤出层合法、刮刀法、凹版涂敷法、反向涂敷法、涂抹器涂敷法或丝网印刷法等其他方法。

在前述实施例中，作为极化电极层518的来源的涂膜L2以预定宽度形成，使得在如图12所示的集电极516的宽度方向上相对的端部上留有未涂敷区域516a。然而，不必在集电极516的两个相对的端部形成未涂敷区域516a，但是需要至少在一个端部形成未涂敷区域516a。当只在一个端部形成未涂敷区域516a时，光学传感器640可以在该端部检测边界位置。

而且，根据本发明的电化学电容器电极的制造设备不必这样设计：涂敷器部分610、烘干部分620和辊压部分630连续地并整体的安置在如图10所示的设备中。如果保证上述布局顺序，该装置可以是两个或多个设备的总和。例如，经过烘干部分620的片状集电极516可先卷绕，接着被具有辊压部分的另一设备辊压。

另外，可以使用图10所示的设备首先形成内涂层517，然后在使用相同的装置在内涂层517上形成涂膜L2之前，像辊子一样卷绕。同样在此情况下，如在上述实施例中一样，可以控制涂敷宽度W2和W4以及未涂敷区域宽度W3和W5。而且，涂敷之后，可由如上所述的另一设备进行辊压。

附带提一下，不但可以使用根据本发明的电化学电容器电极作为双电层电容器电极，而且可以把它们作为各种诸如伪电容器、Redox电容器等的电化学电容器的电极。

工业实用性

根据本发明，可以提供一种电化学电容器，其中可以防止通过内涂层的短路。而且，可以提供一种制造电化学电容器电极的方法和设备，其中可以高精度地控制极化电极层形成的位置。

Claims (13)

1.一种电化学电容器，包括：

第一和第二电极，每个电极包括集电极、极化电极层和内涂层，该内涂层用于将所述集电极与所述极化电极层彼此粘合；以及

设置在所述第一和第二电极之间的隔层，该隔层使得所述极化电极层彼此相对；

其中，所述内涂层的每一个的端部位于所述极化电极层相应一个的端部的相同位置或者该端部的外侧，并且位于所述隔层的端部的内侧。

2.根据权利要求1所述的电化学电容器，其中所述集电极的每一个均包括提取器电极，并且所述隔层的所述端部位于所述提取器电极的每一个的端部的内侧。

3.根据权利要求1所述的电化学电容器，其中所述内涂层的每一个的端部与所述极化电极层相应一个的端部之间的距离不大于0.5mm。

4.根据权利要求2所述的电化学电容器，其中所述内涂层的每一个的端部与所述极化电极层相应一个的端部之间的距离不大于0.5mm。

5.一种电化学电容器，包括：

多个隔层；以及

多个第一和第二电极，所述多个第一和第二电极通过所述多个隔层交替地安置；

其中所述第一和第二电极的每一个包括：集电极，其具有提取器电极；极化电极层，其设置在所述集电极相对侧；以及内涂层，其用于分别将所述集电极与所述极化电极层彼此粘合，同时所述内涂层的每一个的端部位于与所述极化电极层的相应一个的端部的相同位置或者该端部的外侧，并且位于所述隔层的端部的内侧。

6.根据权利要求5所述的电化学电容器，还包括：

垫片，所述垫片分别安置在所述第一电极中所含的多个提取器电极之间并安置在所述第二电极所含的多个提取器电极之间。

7.一种制造电化学电容器的电极的方法，包括步骤：

在沿带状集电极的长度方向传送的该带状集电极上涂敷具有预定宽度的极化电极层，使得在所述集电极的宽度方向相对的端部中的至少一个上留有未涂敷区域(涂敷步骤)；以及

检测在所述集电极上涂敷了所述极化电极层的区域与所述未涂敷区域之间的边界位置(检测步骤)；

其中，根据所述检测步骤中得到的检测结果，对所述涂敷步骤进行反馈控制，使得所述边界位置符合预定的位置。

8.根据权利要求7所述的制造电化学电容器电极的方法，其中在所述涂敷步骤中，所述集电极上涂敷了所述极化电极层，使得在所述集电极的所述宽度方向相对的端部上留有未涂敷区域，并且通过所述反馈控制可以把所述未涂敷区域的宽度做得彼此大致相等。

9.一种制造电化学电容器电极的设备，包括：

传送单元，用于沿带状集电极的长度方向传送该带状集电极；

电极涂敷单元，用于在所述集电极上涂敷具有预定宽度的极化电极层，使得在所述集电极的宽度方向相对的端部的至少一个上留有未涂敷区域；

检测单元，用于检测在所述集电极上的涂敷有所述极化电极层的区域与所述未涂敷区域之间的边界位置；

驱动单元，用于沿所述集电极的所述宽度方向驱动所述电极涂敷单元；以及

控制单元，用于根据由所述检测单元得到的所述边界位置的检测结果，对所述驱动单元进行反馈控制。

10.根据权利要求9所述的制造电化学电容器的电极的设备，其中所述电极涂敷单元在所述集电极上涂敷所述极化电极层，使得在所述集电极的所述宽度方向相对的端部上留有未涂敷区域。

11.根据权利要求9所述的制造电化学电容器的电极的设备，还包括：

内涂层涂敷单元，该内涂层涂敷单元设置在所述电极涂敷单元的上游一侧并且用于在所述集电极上涂敷具有预定宽度的内涂层，使得在所述集电极的所述宽度方向相对的端部的至少一个上留有未涂敷区域。

12.根据权利要求11所述的制造电化学电容器的电极的设备，还包括：

另一检测单元，用于检测在所述集电极上涂敷有所述内涂层的区域与未涂敷所述内涂层的所述未涂敷区域之间的边界位置；以及

另一驱动单元，用于在所述集电极的所述宽度方向上驱动所述内涂层涂敷单元；

其中所述控制单元根据由所述另一检测单元得到的所述边界位置的检测结果，对所述另一驱动单元进行反馈控制。

13.根据权利要求11所述的制造电化学电容器的电极的设备，其中所述电极涂敷单元不把所述极化电极层涂敷到未涂敷有所述内涂层的所述未涂敷区域上，而是涂敷到涂敷有所述内涂层的所述区域上。

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