JP2000323363A - シート状電極、その製造方法および電気二重層コンデンサ - Google Patents
シート状電極、その製造方法および電気二重層コンデンサInfo
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E60/13—Energy storage using capacitors
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- Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【解決手段】シート状電極は、炭素微粉末と含フッ素重
合体樹脂とを含み、含フッ素重合体樹脂の分散剤として
の非イオン性界面活性剤を実質的に含まないことを特徴
としている。またシート状電極の製造方法は、含フッ素
重合体樹脂粉末を、界面活性剤を用いずに分散媒に分散
した含フッ素重合体樹脂分散物または重合反応物と、炭
素微粉末とからなる混合物を調製し、混合物から分散媒
を除去し、分散媒を除去した混合物と、液状潤滑剤との
混練物を調製し、この混練物をシート状に成形すること
により、上述のシート状電極を製造することを特徴とし
ている。さらに電気二重層コンデンサは、上述のシート
状電極を有している。 【効果】内部抵抗が小さく、充電および放電の効率がよ
く、耐久性に優れたシート状電極を提供することができ
る。
合体樹脂とを含み、含フッ素重合体樹脂の分散剤として
の非イオン性界面活性剤を実質的に含まないことを特徴
としている。またシート状電極の製造方法は、含フッ素
重合体樹脂粉末を、界面活性剤を用いずに分散媒に分散
した含フッ素重合体樹脂分散物または重合反応物と、炭
素微粉末とからなる混合物を調製し、混合物から分散媒
を除去し、分散媒を除去した混合物と、液状潤滑剤との
混練物を調製し、この混練物をシート状に成形すること
により、上述のシート状電極を製造することを特徴とし
ている。さらに電気二重層コンデンサは、上述のシート
状電極を有している。 【効果】内部抵抗が小さく、充電および放電の効率がよ
く、耐久性に優れたシート状電極を提供することができ
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、シート状電極およびそ
の製造方法に関する。詳しくは、電気二重層コンデンサ
などの電極として用いられるシート状電極およびその製
造方法に関する。
の製造方法に関する。詳しくは、電気二重層コンデンサ
などの電極として用いられるシート状電極およびその製
造方法に関する。
【０００２】
【発明の技術的背景】電気二重層コンデンサは、電気二
重層に基づく物理的な電荷の蓄積によるコンデンサであ
って、化学的反応の二次電池と比べて高出力な急速充電
・放電が可能で無公害性であるなど、多くの利点を有し
ており、電子機器用などの小型のものから車のバッテリ
ーなどの大型のものまで、多種の用途への利用が期待さ
れている。
重層に基づく物理的な電荷の蓄積によるコンデンサであ
って、化学的反応の二次電池と比べて高出力な急速充電
・放電が可能で無公害性であるなど、多くの利点を有し
ており、電子機器用などの小型のものから車のバッテリ
ーなどの大型のものまで、多種の用途への利用が期待さ
れている。
【０００３】電気二重層コンデンサの電極としては、一
般に活性炭などの炭素材を主成分とした電極が用いられ
ており、主に炭素材と含フッ素樹脂とを含有するシート
状の電極が用いられている。電極の製造方法としては、
たとえば、炭素微粉末と含フッ素重合体樹脂と液状潤滑
剤の混練物をシート状に予備成形し、さらに圧延ロール
で成形する方法などが提案されている（特公平7−44127
号公報）。
般に活性炭などの炭素材を主成分とした電極が用いられ
ており、主に炭素材と含フッ素樹脂とを含有するシート
状の電極が用いられている。電極の製造方法としては、
たとえば、炭素微粉末と含フッ素重合体樹脂と液状潤滑
剤の混練物をシート状に予備成形し、さらに圧延ロール
で成形する方法などが提案されている（特公平7−44127
号公報）。
【０００４】このような電極を製造する場合の炭素材と
含フッ素樹脂との混合方法としては、炭素微粉末と含フ
ッ素樹脂粉末（いわゆるフッ素樹脂ファインパウダー）
とを粉末状態で混合する方法、あるいは炭素粉末と含フ
ッ素樹脂粉末を水などの分散媒に分散された含フッ素樹
脂粉末とを混合する方法が知られている。ところが炭素
微粉末と含フッ素樹脂粉末とを粉末状態で混合すると、
混練時に含フッ素樹脂に大きな剪断力がかかるため、含
フッ素樹脂が過度に繊維化し、均一な混合が困難であっ
た。
含フッ素樹脂との混合方法としては、炭素微粉末と含フ
ッ素樹脂粉末（いわゆるフッ素樹脂ファインパウダー）
とを粉末状態で混合する方法、あるいは炭素粉末と含フ
ッ素樹脂粉末を水などの分散媒に分散された含フッ素樹
脂粉末とを混合する方法が知られている。ところが炭素
微粉末と含フッ素樹脂粉末とを粉末状態で混合すると、
混練時に含フッ素樹脂に大きな剪断力がかかるため、含
フッ素樹脂が過度に繊維化し、均一な混合が困難であっ
た。
【０００５】また、炭素粉末と、含フッ素樹脂粉末を水
などの分散媒に分散された含フッ素樹脂粉末とを混合す
る場合には、水などの分散媒に含フッ素樹脂粉末を分散
した分散物を調製する際に、含フッ素樹脂粉末が凝集す
ることがあり、また、分散物を静置すると沈降が生じて
不均一となり、均一な含フッ素樹脂分散物を得ることが
困難であるため、このような分散物を調製する際には分
散剤としての界面活性剤（主として非イオン性界面活性
剤）が添加されたものが用いられている。
などの分散媒に分散された含フッ素樹脂粉末とを混合す
る場合には、水などの分散媒に含フッ素樹脂粉末を分散
した分散物を調製する際に、含フッ素樹脂粉末が凝集す
ることがあり、また、分散物を静置すると沈降が生じて
不均一となり、均一な含フッ素樹脂分散物を得ることが
困難であるため、このような分散物を調製する際には分
散剤としての界面活性剤（主として非イオン性界面活性
剤）が添加されたものが用いられている。
【０００６】なお、市販の含フッ素樹脂ディスパージョ
ンは、通常、含フッ素樹脂を形成する単量体を乳化重合
などの方法により重合した重合物中に、分散安定剤を添
加して、重合物中の含フッ素樹脂粉末の分散安定性を高
めたものであり、固形分約60％程度の濃度に調製された
ものである。このような分散安定剤としては非イオン性
界面活性剤などが用いられている。
ンは、通常、含フッ素樹脂を形成する単量体を乳化重合
などの方法により重合した重合物中に、分散安定剤を添
加して、重合物中の含フッ素樹脂粉末の分散安定性を高
めたものであり、固形分約60％程度の濃度に調製された
ものである。このような分散安定剤としては非イオン性
界面活性剤などが用いられている。
【０００７】このように、炭素粉末と水などの分散媒に
分散された含フッ素樹脂粉末とを混合した混練物からシ
ート状電極を形成するに際しては、従来含フッ素樹脂粉
末は、非イオン性界面活性剤などの界面活性剤を含む分
散物の状態で炭素粉末と混合されており、界面活性剤を
用いることによって、含フッ素樹脂粉末が水などの液体
に安定に分散し、炭素粉末と均一に混合することができ
る。したがって、通常、炭素剤と含フッ素樹脂とを混合
した混練物、そしてこの混練物から得られるシート状電
極には、含フッ素樹脂を分散させるための界面活性剤が
必然的に含まれている。
分散された含フッ素樹脂粉末とを混合した混練物からシ
ート状電極を形成するに際しては、従来含フッ素樹脂粉
末は、非イオン性界面活性剤などの界面活性剤を含む分
散物の状態で炭素粉末と混合されており、界面活性剤を
用いることによって、含フッ素樹脂粉末が水などの液体
に安定に分散し、炭素粉末と均一に混合することができ
る。したがって、通常、炭素剤と含フッ素樹脂とを混合
した混練物、そしてこの混練物から得られるシート状電
極には、含フッ素樹脂を分散させるための界面活性剤が
必然的に含まれている。
【０００８】ところで、電気二重層コンデンサは充電お
よび放電を繰返し行うことができるコンデンサである
が、長期にわたる使用では、徐々にコンデンサの充電お
よび放電能力が低下するという問題がある。また、充電
および放電の性能向上のためには、内部抵抗をできる限
り減少させることが必要となる。このため従来より、よ
り耐久性に優れており、内部抵抗が小さく効率的な電気
二重層コンデンサの開発が強く望まれていた。
よび放電を繰返し行うことができるコンデンサである
が、長期にわたる使用では、徐々にコンデンサの充電お
よび放電能力が低下するという問題がある。また、充電
および放電の性能向上のためには、内部抵抗をできる限
り減少させることが必要となる。このため従来より、よ
り耐久性に優れており、内部抵抗が小さく効率的な電気
二重層コンデンサの開発が強く望まれていた。
【０００９】本発明者は電気二重層コンデンサの耐久性
を向上させるべく鋭意研究したところ、電気二重層コン
デンサの耐久性の低下が、コンデンサ内に存在する充放
電に関与しない不純物に起因することを見出した。そし
て本発明者がさらに研究したところ、電極が界面活性剤
を含む場合には、電気二重層コンデンサの耐久性が著し
く低下し、使用するにつれてコンデンサ内における抵抗
が大きくなるとともに、充電および放電の能力が低下し
てしまうことを見出した。
を向上させるべく鋭意研究したところ、電気二重層コン
デンサの耐久性の低下が、コンデンサ内に存在する充放
電に関与しない不純物に起因することを見出した。そし
て本発明者がさらに研究したところ、電極が界面活性剤
を含む場合には、電気二重層コンデンサの耐久性が著し
く低下し、使用するにつれてコンデンサ内における抵抗
が大きくなるとともに、充電および放電の能力が低下し
てしまうことを見出した。
【００１０】
【発明の目的】本発明は、より内部抵抗が小さく耐久性
に優れたシート状電極およびその製造方法を提供するこ
とを目的とするとともに、このシート状電極を有する耐
久性に優れた電気二重層コンデンサを提供することを目
的とする。
に優れたシート状電極およびその製造方法を提供するこ
とを目的とするとともに、このシート状電極を有する耐
久性に優れた電気二重層コンデンサを提供することを目
的とする。
【００１１】
【発明の概要】本発明のシート状電極は、炭素微粉末と
含フッ素重合体樹脂とを含み、含フッ素重合体樹脂の分
散剤としての非イオン性界面活性剤を実質的に含まない
ことを特徴としている。本発明のシート状電極の、第一
の製造方法は、含フッ素重合体樹脂粉末を、界面活性剤
を用いずに分散媒に分散させた含フッ素重合体樹脂分散
物と、炭素微粉末とからなる混合物を調製し、混合物か
ら分散媒を除去し、分散媒を除去した混合物と、液状潤
滑剤との混練物を調製し、この混練物をシート状に成形
することにより、上述のシート状電極を製造することを
特徴としている。
含フッ素重合体樹脂とを含み、含フッ素重合体樹脂の分
散剤としての非イオン性界面活性剤を実質的に含まない
ことを特徴としている。本発明のシート状電極の、第一
の製造方法は、含フッ素重合体樹脂粉末を、界面活性剤
を用いずに分散媒に分散させた含フッ素重合体樹脂分散
物と、炭素微粉末とからなる混合物を調製し、混合物か
ら分散媒を除去し、分散媒を除去した混合物と、液状潤
滑剤との混練物を調製し、この混練物をシート状に成形
することにより、上述のシート状電極を製造することを
特徴としている。
【００１２】また本発明のシート状電極の、第二の製造
方法は、含フッ素重合体樹脂を形成する単量体を重合し
て得られる含フッ素重合体樹脂が分散媒に分散した重合
反応物と、炭素微粉末とからなる混合物を調製し、混合
物から分散媒を除去し、分散媒を除去した混合物と、液
状潤滑剤との混練物を調製し、この混練物をシート状に
成形することにより、上述のシート状電極を製造するこ
とを特徴としている。
方法は、含フッ素重合体樹脂を形成する単量体を重合し
て得られる含フッ素重合体樹脂が分散媒に分散した重合
反応物と、炭素微粉末とからなる混合物を調製し、混合
物から分散媒を除去し、分散媒を除去した混合物と、液
状潤滑剤との混練物を調製し、この混練物をシート状に
成形することにより、上述のシート状電極を製造するこ
とを特徴としている。
【００１３】さらに、本発明の電気二重層コンデンサ
は、上述のシート状電極を有している。
は、上述のシート状電極を有している。
【００１４】
【発明の具体的説明】以下、本発明について具体的に説
明する。本発明のシート状電極は、炭素微粉末と含フッ
素重合体樹脂とを含み、炭素が電極として作用するもの
であって、含フッ素重合体樹脂の分散剤としての非イオ
ン性界面活性剤を実質的に含まないものである。
明する。本発明のシート状電極は、炭素微粉末と含フッ
素重合体樹脂とを含み、炭素が電極として作用するもの
であって、含フッ素重合体樹脂の分散剤としての非イオ
ン性界面活性剤を実質的に含まないものである。
【００１５】このようなシート状電極に含まれる炭素微
粉末には、活性炭および／または導電性カーボンを含む
のが好ましい。この活性炭と導電性カーボンの含有量
は、炭素微粉末の全重量に対し、通常活性炭が10〜100
重量％、導電性カーボンが90〜0重量％であり、好まし
くは活性炭が10〜95重量％、導電性カーボンが90〜5重
量％、より好ましくは活性炭が75〜95重量％、導電性カ
ーボンが25〜5重量％であるのが望ましい。このような
活性炭および導電性カーボンの粒径は、特に限定される
ものではないが、活性炭の粒径が1〜100μｍ程度である
のが好ましい。また、活性炭および導電性カーボンの比
表面積についても、特に限定されるものではないが、活
性炭の比表面積が1000〜3000ｍ2／ｇ程度であるのが好
ましい。
粉末には、活性炭および／または導電性カーボンを含む
のが好ましい。この活性炭と導電性カーボンの含有量
は、炭素微粉末の全重量に対し、通常活性炭が10〜100
重量％、導電性カーボンが90〜0重量％であり、好まし
くは活性炭が10〜95重量％、導電性カーボンが90〜5重
量％、より好ましくは活性炭が75〜95重量％、導電性カ
ーボンが25〜5重量％であるのが望ましい。このような
活性炭および導電性カーボンの粒径は、特に限定される
ものではないが、活性炭の粒径が1〜100μｍ程度である
のが好ましい。また、活性炭および導電性カーボンの比
表面積についても、特に限定されるものではないが、活
性炭の比表面積が1000〜3000ｍ2／ｇ程度であるのが好
ましい。
【００１６】本発明のシート状電極に含まれる含フッ素
重合体樹脂としては、ポリテトラフルオロエチレン（PT
FE）、変性PTFE、PVDF、ETFE、PCTFE、FEPおよびPFAな
どをいずれも好ましく用いることができるが、このうち
ポリテトラフルオロエチレン（PTFE）を用いるのが特に
好ましい。また、本発明のシート状電極を形成する炭素
微粉末と、含フッ素重合体樹脂（固形分）とが、重量比
で99：1〜50：50、好ましくは95：5〜90：10の範囲であ
るのが望ましい。
重合体樹脂としては、ポリテトラフルオロエチレン（PT
FE）、変性PTFE、PVDF、ETFE、PCTFE、FEPおよびPFAな
どをいずれも好ましく用いることができるが、このうち
ポリテトラフルオロエチレン（PTFE）を用いるのが特に
好ましい。また、本発明のシート状電極を形成する炭素
微粉末と、含フッ素重合体樹脂（固形分）とが、重量比
で99：1〜50：50、好ましくは95：5〜90：10の範囲であ
るのが望ましい。
【００１７】本発明のシート状電極を製造する第一の方
法としては、たとえば非イオン系界面活性剤などの、含
フッ素重合体樹脂を分散する目的の界面活性剤を添加す
ることなく、含フッ素重合体樹脂粉末を分散媒に分散さ
せた含フッ素重合体樹脂分散物と、炭素微粉末との混合
物を調製し、次いで混合物中に含まれる分散媒を除去
し、得られた分散媒を除去した混合物と液状潤滑剤とを
混合・混練して混練物を調製し、この混練物をシート状
に成形し、所望により液状成分を除去する方法が挙げら
れる。
法としては、たとえば非イオン系界面活性剤などの、含
フッ素重合体樹脂を分散する目的の界面活性剤を添加す
ることなく、含フッ素重合体樹脂粉末を分散媒に分散さ
せた含フッ素重合体樹脂分散物と、炭素微粉末との混合
物を調製し、次いで混合物中に含まれる分散媒を除去
し、得られた分散媒を除去した混合物と液状潤滑剤とを
混合・混練して混練物を調製し、この混練物をシート状
に成形し、所望により液状成分を除去する方法が挙げら
れる。
【００１８】含フッ素重合体樹脂分散物の調製は、ファ
インパウダーなどの含フッ素重合体樹脂粉末を原料とし
て用いる場合には、該粉末を分散媒に添加し、攪拌など
の物理的方法で分散させるのが好ましい。分散媒として
は、水、アルコール、グリコールなどの液体を好ましく
用いることができ、特に水が好ましく用いられる。分散
方法としては、スクリュー、ホモジナイザ、超音波など
を単独または併用した物理的方法がいずれも好ましく用
いることができる。
インパウダーなどの含フッ素重合体樹脂粉末を原料とし
て用いる場合には、該粉末を分散媒に添加し、攪拌など
の物理的方法で分散させるのが好ましい。分散媒として
は、水、アルコール、グリコールなどの液体を好ましく
用いることができ、特に水が好ましく用いられる。分散
方法としては、スクリュー、ホモジナイザ、超音波など
を単独または併用した物理的方法がいずれも好ましく用
いることができる。
【００１９】このような含フッ素重合体樹脂分散物を形
成する含フッ素重合体樹脂は、通常0.02〜1.0μｍ、好
ましくは0.1〜0.4μｍ程度の粒子径の粉末で、分散媒に
分散されるのが望ましい。また本発明のシート状電極を
製造する第二の方法としては、含フッ素重合体樹脂を形
成する単量体を重合して得られる、含フッ素重合体樹脂
が分散した重合反応物と、炭素微粉末とからなる混合物
を調製し、次いで混合物中に含まれる分散媒を除去し、
得られた分散媒を除去した混合物と液状潤滑剤とを混合
・混練して混練物を調製し、この混練物をシート状に成
形し、所望により液状成分を除去する方法が挙げられ
る。
成する含フッ素重合体樹脂は、通常0.02〜1.0μｍ、好
ましくは0.1〜0.4μｍ程度の粒子径の粉末で、分散媒に
分散されるのが望ましい。また本発明のシート状電極を
製造する第二の方法としては、含フッ素重合体樹脂を形
成する単量体を重合して得られる、含フッ素重合体樹脂
が分散した重合反応物と、炭素微粉末とからなる混合物
を調製し、次いで混合物中に含まれる分散媒を除去し、
得られた分散媒を除去した混合物と液状潤滑剤とを混合
・混練して混練物を調製し、この混練物をシート状に成
形し、所望により液状成分を除去する方法が挙げられ
る。
【００２０】含フッ素重合体樹脂を形成する単量体を重
合して得られる、含フッ素重合体樹脂が分散した重合反
応物は、含フッ素重合体樹脂の単量体を乳化重合などに
より重合して得られる重合反応物であって、含フッ素重
合体樹脂粉末が水などの反応溶媒（分散媒）に分散した
状態にある。このような重合反応物を用いると、重合反
応物を乾燥させて粉末とした含フッ素重合体樹脂粉末
を、水などの分散媒に分散させて用いる場合と比較し
て、重合反応物を乾燥させて含フッ素重合体樹脂粉末を
調製する工程と、含フッ素重合体樹脂粉末を水などの分
散媒に分散させて含フッ素重合体樹脂分散物を調製する
工程とが省略された工程となるため好ましい。
合して得られる、含フッ素重合体樹脂が分散した重合反
応物は、含フッ素重合体樹脂の単量体を乳化重合などに
より重合して得られる重合反応物であって、含フッ素重
合体樹脂粉末が水などの反応溶媒（分散媒）に分散した
状態にある。このような重合反応物を用いると、重合反
応物を乾燥させて粉末とした含フッ素重合体樹脂粉末
を、水などの分散媒に分散させて用いる場合と比較し
て、重合反応物を乾燥させて含フッ素重合体樹脂粉末を
調製する工程と、含フッ素重合体樹脂粉末を水などの分
散媒に分散させて含フッ素重合体樹脂分散物を調製する
工程とが省略された工程となるため好ましい。
【００２１】含フッ素重合体樹脂分散物としての市販の
含フッ素重合体樹脂ディスパージョンは、市販のディス
パージョンが非イオン性界面活性剤などの安定剤を多く
含んでいるため、本発明では用いることはない。含フッ
素重合体樹脂分散物または重合反応物と、炭素微粉末と
の混練物は、上述のようにして調製した液状の含フッ素
重合体樹脂分散物中に、炭素微粉末を投入して混合・混
練する方法により得ることができる。炭素微粉末の投入
および混練は、炭素微粉末の全量を一度に投入して混練
してもよく、また、活性炭、導電性カーボンなどの炭素
微粉末成分を順次投入して混練してもよく、さらに、活
性炭、導電性カーボンなどの各成分を混合した炭素微粉
末を少量ずつ投入して混練してもよい。
含フッ素重合体樹脂ディスパージョンは、市販のディス
パージョンが非イオン性界面活性剤などの安定剤を多く
含んでいるため、本発明では用いることはない。含フッ
素重合体樹脂分散物または重合反応物と、炭素微粉末と
の混練物は、上述のようにして調製した液状の含フッ素
重合体樹脂分散物中に、炭素微粉末を投入して混合・混
練する方法により得ることができる。炭素微粉末の投入
および混練は、炭素微粉末の全量を一度に投入して混練
してもよく、また、活性炭、導電性カーボンなどの炭素
微粉末成分を順次投入して混練してもよく、さらに、活
性炭、導電性カーボンなどの各成分を混合した炭素微粉
末を少量ずつ投入して混練してもよい。
【００２２】本発明で用いる上述の含フッ素重合体樹脂
分散物または重合反応物は、含フッ素重合体樹脂粉末が
水などの分散媒に分散した状態にあるが、含フッ素重合
体樹脂粉末を分散させる目的の、非イオン性界面活性剤
などの分散剤は含有していない。このような場合には、
含フッ素重合体樹脂分散物または重合反応物を、長時間
静置すると、含フッ素重合体樹脂粉末の沈降が生じるた
め、含フッ素重合体樹脂粉末が分散している状態にある
うちに炭素微粉末との混合を行って混合物を調製するこ
とが好ましく、含フッ素重合体樹脂分散物または重合反
応物を調製後、ただちに炭素微粉末との混合を行って混
合物を調製するのが特に好ましい。また、含フッ素重合
体樹脂分散物または重合反応物を、攪拌などの物理的方
法により分散させた後に、炭素微粉末との混合を行って
混合物を調製してもよい。
分散物または重合反応物は、含フッ素重合体樹脂粉末が
水などの分散媒に分散した状態にあるが、含フッ素重合
体樹脂粉末を分散させる目的の、非イオン性界面活性剤
などの分散剤は含有していない。このような場合には、
含フッ素重合体樹脂分散物または重合反応物を、長時間
静置すると、含フッ素重合体樹脂粉末の沈降が生じるた
め、含フッ素重合体樹脂粉末が分散している状態にある
うちに炭素微粉末との混合を行って混合物を調製するこ
とが好ましく、含フッ素重合体樹脂分散物または重合反
応物を調製後、ただちに炭素微粉末との混合を行って混
合物を調製するのが特に好ましい。また、含フッ素重合
体樹脂分散物または重合反応物を、攪拌などの物理的方
法により分散させた後に、炭素微粉末との混合を行って
混合物を調製してもよい。
【００２３】含フッ素重合体樹脂分散物または重合反応
物と炭素微粉末との混合は、0〜80℃程度で行うのが好
ましく、たとえば室温で行うのがよい。このような含フ
ッ素重合体樹脂分散物または重合反応物と炭素微粉末と
の混合は、混合物中において、炭素微粉末と含フッ素重
合体樹脂（固形分）とが、重量比で99：1〜50：50、好
ましくは95：5〜90：10となる条件で行うのが好まし
い。
物と炭素微粉末との混合は、0〜80℃程度で行うのが好
ましく、たとえば室温で行うのがよい。このような含フ
ッ素重合体樹脂分散物または重合反応物と炭素微粉末と
の混合は、混合物中において、炭素微粉末と含フッ素重
合体樹脂（固形分）とが、重量比で99：1〜50：50、好
ましくは95：5〜90：10となる条件で行うのが好まし
い。
【００２４】このようにして調製した混合物は、いずれ
の製造方法においても、長時間静置することなく混合物
中に含まれる分散媒を除去し、液状潤滑剤との混合・混
練を行って混練物を調製するのが好ましい。上述のよう
にして混合物を調製した後、混合物中に含まれる分散媒
の少なくとも一部を除去する、分散媒の除去を行う。分
散媒の除去は、どのような方法で行ってもよいが、加
熱、減圧などの通常の方法により、混合物中の分散媒を
蒸発させるのが好ましい。
の製造方法においても、長時間静置することなく混合物
中に含まれる分散媒を除去し、液状潤滑剤との混合・混
練を行って混練物を調製するのが好ましい。上述のよう
にして混合物を調製した後、混合物中に含まれる分散媒
の少なくとも一部を除去する、分散媒の除去を行う。分
散媒の除去は、どのような方法で行ってもよいが、加
熱、減圧などの通常の方法により、混合物中の分散媒を
蒸発させるのが好ましい。
【００２５】次いで、分散媒を除去した混合物と、液状
潤滑剤を混合・混練して混練物を調製する。液状潤滑剤
としては、水、アルコール、エチレングリコール、プロ
ピレングリコール、グリセリンおよびホワイトオイルな
どを用いることができる。本発明の製造方法では、混練
物中の液状成分の量が、混練物の5〜80重量％、好まし
くは30〜70重量％となるように混練物を調製するのがの
が望ましい。混練物中の液状成分とは、残存した分散媒
と液状潤滑剤との合計を意味する。
潤滑剤を混合・混練して混練物を調製する。液状潤滑剤
としては、水、アルコール、エチレングリコール、プロ
ピレングリコール、グリセリンおよびホワイトオイルな
どを用いることができる。本発明の製造方法では、混練
物中の液状成分の量が、混練物の5〜80重量％、好まし
くは30〜70重量％となるように混練物を調製するのがの
が望ましい。混練物中の液状成分とは、残存した分散媒
と液状潤滑剤との合計を意味する。
【００２６】上述のように液状の含フッ素重合体樹脂分
散物と、炭素微粉末とは、分散媒をを含有する状態で混
合され、さらに液状潤滑剤を含有する状態で混練される
ため、均一な混練物を得ることができる。本発明の製造
方法では、このような含フッ素重合体樹脂分散物と、炭
素微粉末とからなる混練物を、シート状に成形する。こ
の成形法は特に限定されるものではないが、たとえば、
混練物を押出あるいは圧延などの方法によりロッド状あ
るいは板状に予備成形し、これをさらに圧延ロールで圧
延するなどの方法でシート状に成形する方法、一軸延伸
または二軸延伸により成形する方法などが挙げられる。
成形に圧延ロールを使用する場合には、圧延ロール温度
が20〜100℃、好ましくは40〜80℃の条件で行うのが好
ましい。
散物と、炭素微粉末とは、分散媒をを含有する状態で混
合され、さらに液状潤滑剤を含有する状態で混練される
ため、均一な混練物を得ることができる。本発明の製造
方法では、このような含フッ素重合体樹脂分散物と、炭
素微粉末とからなる混練物を、シート状に成形する。こ
の成形法は特に限定されるものではないが、たとえば、
混練物を押出あるいは圧延などの方法によりロッド状あ
るいは板状に予備成形し、これをさらに圧延ロールで圧
延するなどの方法でシート状に成形する方法、一軸延伸
または二軸延伸により成形する方法などが挙げられる。
成形に圧延ロールを使用する場合には、圧延ロール温度
が20〜100℃、好ましくは40〜80℃の条件で行うのが好
ましい。
【００２７】このような成形法によれば、混練物を調製
する段階、混練物を予備成形して予備成形物を得る段階
および、予備成形物を圧延などにより成形する段階のい
ずれにおいても、混練物および予備成形物が液体成分を
含有しているため、混練物および予備成形物中に含有さ
れている含フッ素重合体樹脂が繊維化するのを抑制する
ことができる。
する段階、混練物を予備成形して予備成形物を得る段階
および、予備成形物を圧延などにより成形する段階のい
ずれにおいても、混練物および予備成形物が液体成分を
含有しているため、混練物および予備成形物中に含有さ
れている含フッ素重合体樹脂が繊維化するのを抑制する
ことができる。
【００２８】つづいてこのようにしてシート状に成形さ
れた成形物より、液状潤滑剤などの液体成分を除去する
のが好ましい。液体成分の除去は、その成分により異な
るが、たとえばシート状に成形された成形物を80〜320
℃程度に加熱するか、減圧して液体成分を揮発させるか
などの、従来公知の方法により、液体成分の組成および
量に応じて行うことができる。なお、成形時の加熱など
で、液体成分が充分に揮発し、実質的に液体成分が除去
されている場合には、液体成分を除去する工程は設けな
くてもよい。
れた成形物より、液状潤滑剤などの液体成分を除去する
のが好ましい。液体成分の除去は、その成分により異な
るが、たとえばシート状に成形された成形物を80〜320
℃程度に加熱するか、減圧して液体成分を揮発させるか
などの、従来公知の方法により、液体成分の組成および
量に応じて行うことができる。なお、成形時の加熱など
で、液体成分が充分に揮発し、実質的に液体成分が除去
されている場合には、液体成分を除去する工程は設けな
くてもよい。
【００２９】以上のようにして本発明のシート状電極を
好適に製造することができる。このような方法でシート
状電極を製造することにより、含フッ素重合体樹脂と炭
素微粉末とが均一に分散されており、含フッ素重合体樹
脂の繊維化が抑制されたシート状電極であって、不純物
である含フッ素重合体樹脂の分散剤としての界面活性剤
を実質的に含まない良好なシート状電極を製造すること
ができる。
好適に製造することができる。このような方法でシート
状電極を製造することにより、含フッ素重合体樹脂と炭
素微粉末とが均一に分散されており、含フッ素重合体樹
脂の繊維化が抑制されたシート状電極であって、不純物
である含フッ素重合体樹脂の分散剤としての界面活性剤
を実質的に含まない良好なシート状電極を製造すること
ができる。
【００３０】本発明のシート状電極の形状は、シート状
であればよく、その電極を使用する電気二重層コンデン
サなどの電池の大きさ、電気容量などによるものであっ
て、その厚み、面積、形状などは特に限定されるもので
はない。本発明のシート状電極は、炭素電極を用いる電
池類に広く用いることができるが、特に電気二重層コン
デンサ用の分極性電極として好ましく用いることができ
る。
であればよく、その電極を使用する電気二重層コンデン
サなどの電池の大きさ、電気容量などによるものであっ
て、その厚み、面積、形状などは特に限定されるもので
はない。本発明のシート状電極は、炭素電極を用いる電
池類に広く用いることができるが、特に電気二重層コン
デンサ用の分極性電極として好ましく用いることができ
る。
【００３１】このようなシート状電極を用いた本発明の
電気二重層コンデンサは、充電および放電の効率がよ
く、多数回の充放電による電気容量の低下が防がれ、充
放電寿命が長く、耐久性に優れる。
電気二重層コンデンサは、充電および放電の効率がよ
く、多数回の充放電による電気容量の低下が防がれ、充
放電寿命が長く、耐久性に優れる。
【００３２】
【発明の効果】本発明によれば、シート状電極の不純物
として作用する、含フッ素重合体樹脂の分散剤としての
非イオン性界面活性剤を実質的に含まないため、内部抵
抗が小さく、充電および放電の効率がよく、耐久性に優
れたシート状電極を提供することができる。
として作用する、含フッ素重合体樹脂の分散剤としての
非イオン性界面活性剤を実質的に含まないため、内部抵
抗が小さく、充電および放電の効率がよく、耐久性に優
れたシート状電極を提供することができる。
【００３３】本発明のシート状電極の製造方法によれ
ば、含フッ素重合体樹脂の繊維化を抑制しながら炭素微
粉末と含フッ素重合体樹脂とが均一に分散したシート状
電極を製造することができる。そしてこのようにして得
られたシート状電極は、内部抵抗が小さく、充電および
放電の効率がよく、耐久性に優れている。さらに本発明
によれば、このようなシート状電極を用いることによ
り、充電および放電の効率がよく、耐久性に優れ、多数
回の充放電による電気容量の低下が防がれた、充放電寿
命の長い電気二重層コンデンサを提供することができ
る。
ば、含フッ素重合体樹脂の繊維化を抑制しながら炭素微
粉末と含フッ素重合体樹脂とが均一に分散したシート状
電極を製造することができる。そしてこのようにして得
られたシート状電極は、内部抵抗が小さく、充電および
放電の効率がよく、耐久性に優れている。さらに本発明
によれば、このようなシート状電極を用いることによ
り、充電および放電の効率がよく、耐久性に優れ、多数
回の充放電による電気容量の低下が防がれた、充放電寿
命の長い電気二重層コンデンサを提供することができ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 津 田 幸 彦 神奈川県厚木市棚沢232−１ 日本バルカ ー工業株式会社機能樹脂事業部研究開発部 内
Claims (11)
- 【請求項１】炭素微粉末と含フッ素重合体樹脂とを含
み、 含フッ素重合体樹脂の分散剤としての非イオン性界面活
性剤を実質的に含まないことを特徴とするシート状電
極。 - 【請求項２】炭素微粉末が、活性炭および／または導電
性カーボンとを含む、請求項１に記載のシート状電極。 - 【請求項３】炭素微粉末の全重量に対し、活性炭が10〜
100重量％、導電性カーボンが90〜0重量％である、請求
項２に記載のシート状電極。 - 【請求項４】含フッ素重合体樹脂が、ポリテトラフルオ
ロエチレンである、請求項１〜３のいずれかに記載のシ
ート状電極。 - 【請求項５】炭素微粉末と、含フッ素重合体樹脂とが、
重量比で99：1〜50：50の範囲である、請求項１〜４の
いずれかに記載のシート状電極。 - 【請求項６】シート状電極が電気二重層コンデンサ用分
極性電極である、請求項１〜５のいずれかに記載のシー
ト状電極。 - 【請求項７】含フッ素重合体樹脂粉末を、界面活性剤を
用いずに分散媒に分散させた含フッ素重合体樹脂分散物
と、炭素微粉末とからなる混合物を調製し、 混合物から分散媒を除去し、 分散媒を除去した混合物と、液状潤滑剤との混練物を調
製し、 この混練物をシート状に成形することにより、請求項１
〜６のいずれかに記載のシート状電極を製造することを
特徴とする、シート状電極の製造方法。 - 【請求項８】含フッ素重合体樹脂粉末を、界面活性剤を
用いずに分散媒に分散させた含フッ素重合体樹脂分散物
と、炭素微粉末とからなる混合物を調製し、 混合物から分散媒を除去し、 分散媒を除去した混合物と、液状潤滑剤との混練物を調
製し、 この混練物をシート状に成形した後、液状成分を除去す
ることにより、請求項１〜６のいずれかに記載のシート
状電極を製造することを特徴とする、シート状電極の製
造方法。 - 【請求項９】含フッ素重合体樹脂を形成する単量体を重
合して得られる含フッ素重合体樹脂が分散媒に分散した
重合反応物と、炭素微粉末とからなる混合物を調製し、 混合物から分散媒を除去し、 分散媒を除去した混合物と、液状潤滑剤との混練物を調
製し、 この混練物をシート状に成形することにより、請求項１
〜６のいずれかに記載のシート状電極を製造することを
特徴とする、シート状電極の製造方法。 - 【請求項１０】含フッ素重合体樹脂を形成する単量体を
重合して得られる含フッ素重合体樹脂が分散媒に分散し
た重合反応物と、炭素微粉末とからなる混合物を調製
し、 混合物から分散媒を除去し、 分散媒を除去した混合物と、液状潤滑剤との混練物を調
製し、 この混練物をシート状に成形した後、液状成分を除去す
ることにより、請求項１〜６のいずれかに記載のシート
状電極を製造することを特徴とする、シート状電極の製
造方法。 - 【請求項１１】請求項１〜６のいずれかに記載のシート
状電極を有する、電気二重層コンデンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12980299A JP2000323363A (ja) | 1999-05-11 | 1999-05-11 | シート状電極、その製造方法および電気二重層コンデンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12980299A JP2000323363A (ja) | 1999-05-11 | 1999-05-11 | シート状電極、その製造方法および電気二重層コンデンサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000323363A true JP2000323363A (ja) | 2000-11-24 |
Family
ID=15018600
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12980299A Pending JP2000323363A (ja) | 1999-05-11 | 1999-05-11 | シート状電極、その製造方法および電気二重層コンデンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000323363A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004323717A (ja) * | 2003-04-25 | 2004-11-18 | Nippon Valqua Ind Ltd | 充填材入りフッ素樹脂シートおよびその製造方法 |
| JP2012528466A (ja) * | 2009-05-29 | 2012-11-12 | アーケマ・インコーポレイテッド | 水性ポリフッ化ビニリデン組成物 |
| US9239051B1 (en) | 2009-05-29 | 2016-01-19 | Arkema Inc. | Waterborne fluoropolymer composition |
-
1999
- 1999-05-11 JP JP12980299A patent/JP2000323363A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004323717A (ja) * | 2003-04-25 | 2004-11-18 | Nippon Valqua Ind Ltd | 充填材入りフッ素樹脂シートおよびその製造方法 |
| JP4509492B2 (ja) * | 2003-04-25 | 2010-07-21 | 日本バルカー工業株式会社 | 充填材入りフッ素樹脂シートおよびその製造方法 |
| JP2012528466A (ja) * | 2009-05-29 | 2012-11-12 | アーケマ・インコーポレイテッド | 水性ポリフッ化ビニリデン組成物 |
| US9202638B2 (en) | 2009-05-29 | 2015-12-01 | Arkema Inc. | Aqueous polyvinylidene fluoride composition |
| US9239051B1 (en) | 2009-05-29 | 2016-01-19 | Arkema Inc. | Waterborne fluoropolymer composition |
| US9548167B2 (en) | 2009-05-29 | 2017-01-17 | Arkema Inc. | Aqueous polyvinylidene fluoride composition |
| US9799917B2 (en) | 2009-05-29 | 2017-10-24 | Arkema Inc. | Waterborne fluoropolymer composition |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Effective date: 20060419 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20081113 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090203 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20090804 |