JP2008252023A - 電気二重層キャパシタ電極及びその製造方法 - Google Patents
電気二重層キャパシタ電極及びその製造方法 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】本発明に係る電気二重層キャパシタ電極の製造方法は、一対のロールを有し、当該ロール間隔を変更自在の圧延装置を用いた方法であって、電気二重層キャパシタ電極用の活性物質含有組成物から電極シートを作製するに際し、ロール間隔変更を3段階以上経て徐々に狭めながら繰り返し圧延を行うことを特徴とする。
【選択図】図1
Description
原料混練工程は、活性炭と、導電性助剤と、結着剤とを混練して活性物質含有組成物を調製する工程である。
圧延工程は、原料混練工程を経て得られた粘土状の活性物質含有組成物を圧延装置に導入し、圧延によって当該組成物からなる電極シートを作製する工程である。図1に示す通り、圧延工程は、第1〜第3圧延工程からなる。圧延工程の各工程では、一対のロールを有し、当該ロール間隔を変更自在の圧延装置を使用する。
貼合工程は、上記の圧延工程を経て作製された電極シートと、集電体と貼り合せて電気二重層キャパシタ電極を作製する工程である。電極シートを予め裁断し、電気二重層キャパシタの作製時に集電体と貼り合わせてもよいが、電極シートと集電体を貼り合せて一体化した後、この積層体を裁断することが好ましい。
次に、電気二重層キャパシタについて説明する。本実施形態に係る電気二重層キャパシタの単位セルは、上記のようにして作製した一対の電気二重層キャパシタ電極と、当該電極の間に配置されるセパレータとを備え、当該電極及びセパレータの微細孔には電解液が充填されている。
<活性炭の調製>
易黒鉛化炭素原料として石油生コークスを使用し、これを500℃で3時間炭化処理を行った。この炭化物粒子(粒径2mm以下)1質量部と、水酸化カリウム(KOH)2.5質量部とを混合した。この混合物をニッケル製反応容器に入れ、窒素気流下750℃で1時間加熱し、賦活処理を行った。
上記で得られた活性炭B80質量部、ケッチェンブラック10質量部、およびポリテトラフルオロエチレン10質量部を配合し、配合助剤としてイソプロピルアルコールを250質量部添加し、温度条件60℃で0.2時間混練した。次いで、粘土状の混練物を厚さ0.1mmのトリアセテートフィルム2枚の間に挟み、表1に示す通り、第1〜第6圧延工程を実施した。すなわち、ロール間隔を5段階に分けて段階的に狭くしながら圧延を繰り返した。最終的なロール間隔(第6圧延工程におけるロール間隔)は240μmとした。なお、第1〜第6圧延工程においては、各ロール間隔にてそれぞれ4回ずつ圧延処理を行った。
プロピレンカーボネート1リットル中に(C2H5)3(CH3)NBF4を1モル溶解させ、電解液を調製した。上記のようにして作製した2枚の炭素電極にこの電解液を含浸させた。次いで、この一対の炭素電極で厚さ50μmのセルロース製セパレータを挟み、電解液と共にコインセル本体(直径20mm、SUS316製)内に封入した。なお、炭素電極とセル本体との間には、アルミ箔からなる集電体(厚さ20μm)を配置した。集電体の一方の面にカーボン塗料を塗布し、この面と炭素電極の表面とが当接するように配置した。
圧延工程の条件を表1に示す条件としたことの他は、実施例1と同様にして電気二重層キャパシタ電極及び電気二重層キャパシタセルを作製し、それぞれの評価を行った。すなわち、第1〜4圧延工程を実施し、ロール間隔を3段階に分けて段階的に狭くしながら圧延を繰り返した。最終的なロール間隔(第4圧延工程におけるロール間隔)は280μmとした。なお、第1〜第4圧延工程においては、各ロール間隔にてそれぞれ4回ずつ圧延処理を行った。結果を表1に示す。
圧延工程の条件を表1に示す条件としたことの他は、実施例1と同様にして電気二重層キャパシタ電極及び電気二重層キャパシタセルを作製し、それぞれの評価を行った。すなわち、第1及び第2圧延工程を実施することで圧延を行った。最終的なロール間隔(第2圧延工程におけるロール間隔)は450μmとした。なお、第1及び第2圧延工程においては、各ロール間隔にてそれぞれ4回ずつ圧延処理を行った。結果を表1に示す。本比較例で作製した電気二重層キャパシタセルは、実施例1及び2の電気二重層キャパシタセルと比較すると、静電容量(活性炭単位質量あたり及び活性炭単位体積あたり)が小さく、内部抵抗が高かった。
圧延工程の条件を表1に示す条件としたことの他は、実施例1と同様にして電気二重層キャパシタ電極及び電気二重層キャパシタセルを作製し、それぞれの評価を行った。すなわち、段階的な圧延処理を行うことなく、第1圧延工程のみを実施することで圧延を行った。ロール間隔は240μmとした。なお、第1圧延工程においては、このロール間隔にて6回圧延処理を行った。結果を表1に示す。本比較例で作製した炭素電極は、実施例1及び2の炭素電極と比較すると、密度が低かった。また、本比較例で作製した電気二重層キャパシタセルは、実施例1及び2の電気二重層キャパシタセルと比較すると、活性炭単位体積あたりの静電容量が小さく、内部抵抗が高かった。
Claims (2)
- 一対のロールを有し、当該ロール間隔を変更自在の圧延装置を用いた電気二重層キャパシタ電極の製造方法であって、
電気二重層キャパシタ電極用の活性物質含有組成物を、所定のロール間隔に設定された前記一対のロールで1回又は2回以上圧延する第1圧延工程と、
前記第1圧延工程で得られた被圧延体を、前記第1圧延工程におけるロール間隔よりも狭いロール間隔に設定された前記一対のロールで1回又は2回以上圧延する第2圧延工程と、
前記第2圧延工程で得られた被圧延体を、前記第2圧延工程におけるロール間隔よりも狭いロール間隔に設定された前記一対のロールで1回又は2回以上圧延する第3圧延工程と、
を備えることを特徴とする方法。 - 請求項1に記載の方法によって製造された電気二重層キャパシタ電極。
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