JP4347631B2 - 電気化学キャパシタの電極用複合粒子の製造方法、電極の製造方法、並びに、電気化学キャパシタの製造方法 - Google Patents
電気化学キャパシタの電極用複合粒子の製造方法、電極の製造方法、並びに、電気化学キャパシタの製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4347631B2 JP4347631B2 JP2003283029A JP2003283029A JP4347631B2 JP 4347631 B2 JP4347631 B2 JP 4347631B2 JP 2003283029 A JP2003283029 A JP 2003283029A JP 2003283029 A JP2003283029 A JP 2003283029A JP 4347631 B2 JP4347631 B2 JP 4347631B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- active material
- particles
- composite
- binder
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/13—Energy storage using capacitors
Landscapes
- Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
Description
1μm≦R≦100μm ・・・(1)
0.001μm≦r≦1μm ・・・(2)
10-5≦(r/R)≦0.1 ・・・(3)
を極めて良好な分散状態で密着せしめ、更には、導電助剤及び結着剤を極めて良好な分散状態で密着せしめた複合粒子を形成することが可能となり、より緻密、かつ、より効果的な導電ネットワークを複合粒子中に構築することが可能となる。そのため、かかる電極用複合粒子を用いることにより、内部抵抗の低減とキャパシタの高容量化をより高い水準で達成することが可能となる。なお、レドックス粒子の平均粒子径rが0.001μm未満である場合には扱いが困難となる傾向があり、1μmを超える場合には酸化還元反応の反応速度が低下する傾向がある。また、酸化還元反応の反応速度をより向上するためには、針状の形状を有するレドックス粒子を用いることが好ましい。
1μm≦R≦100μm ・・・(1)
0.001μm≦r≦1μm ・・・(2)
10-5≦(r/R)≦0.1 ・・・(3)
1μm≦R≦100μm ・・・(1)
0.001μm≦r≦1μm ・・・(2)
10-5≦(r/R)≦0.1 ・・・(3)
先ず、上述した造粒工程を経て製造した複合粒子P10を使用し、溶媒を用いない乾式法により電極を形成する場合について説明する。
次に、上述した造粒工程を経て製造した複合粒子P10を使用し、電極形成用塗布液を調製し、これを用いて電極を形成する場合の好適な一例について説明する。先ず、電極形成用塗布液の調製方法の一例について説明する。
(複合粒子の作製)
先ず、電極活物質として短繊維状の水蒸気賦活活性炭(BET比表面積:2500m2/g、平均粒子径(短径):17μm)を、レドックス粒子として針状のα−Fe2O3(直径:約20〜30nm、長さ:約50〜100nm)を、導電助剤としてアセチレンブラックを、結着剤としてポリフッ化ビニリデンをそれぞれ用意した。
活物質含有層は先に述べた乾式法により作製した。先ず、図4に示したものと同様の構成を有する熱ロールプレス機を用いて、これに、複合粒子(平均粒子径:約150μm)を投入し、活物質含有層となるシート(厚さ:150μm、幅:5cm)を作製した。なお、このときの加熱温度は100℃とし、加圧条件は線圧力250kg/cmとした。次に、このシートを直径15mmの円状に打ち抜いて、約20mgの円板状の活物質含有層を得た。
活性炭:α−Fe2O3:アセチレンブラック:ポリフッ化ビニリデンの質量比が90:2:2:6となるように、活性炭粒子表面にα−Fe2O3、アセチレンブラック及びポリフッ化ビニリデンを密着させた以外は実施例1と同様にして、複合粒子(平均粒子径:約150μm)を得た。また、この複合粒子を用いた以外は実施例1と同様にして活物質含有層を得た。
ポリフッ化ビニリデンをN,N−ジメチルホルムアミドに溶解させた溶液に、アセチレンブラックを分散させ、原料液(アセチレンブラック:2質量%、ポリフッ化ビニリデン:3質量%)を調製した。この原料液を用いるとともに、活性炭:アセチレンブラック:ポリフッ化ビニリデンの質量比が90:4:6となるように、活性炭粒子表面にアセチレンブラック及びポリフッ化ビニリデンを密着させた以外は実施例1と同様にして、複合粒子(平均粒子径:約150μm)を得た。また、この複合粒子を用いた以外は実施例1と同様にして活物質含有層を得た。
先ず、カソードとして実施例1〜2及び比較例1の活物質含有層からなる電極を、アノードとして金属リチウム箔(直径:15mm、厚さ:200μm)からなる電極を、電解液としてLiClO4をその体積モル濃度が1mol/Lとなるように溶媒(プロピレンカーボネート)に溶解させたものをそれぞれ用意した。次に、活物質含有層及びセルロースからなる多孔性のセパレータに上記電解液を減圧含浸させ、上記アノードと上記カソードとの間にセパレータを挟み、カソード側にはアルミニウム板、アノード側には銅板を用意し、これらの間にアノード/セパレータ/カソードを配置させ、更に、これらを接触させることにより電気化学キャパシタ評価試験用の測定セルを構成した。このように作製した電気化学キャパシタの電気容量を定電流充放電法に基づいて測定した。その結果を表1に示す。
実施例1〜2及び比較例1で得られた活物質含有層の断面のSEM写真及びTEM写真を以下の手順で撮影し、活物質含有層の内部構造を観察した。
Claims (9)
- 電極活物質からなる粒子に対し、導電助剤と、酸化還元能を有する粒子と、前記電極活物質と前記導電助剤と前記酸化還元能を有する粒子とを結着させることが可能な結着剤と、を密着させて一体化することにより、前記電極活物質と、前記導電助剤と、前記酸化還元能を有する粒子と、前記結着剤と、を含む複合粒子を形成する造粒工程を有しており、
前記造粒工程は、
前記結着剤と前記導電助剤と前記酸化還元能を有する粒子と溶媒とを含む原料液を調製する原料液調製工程と、
流動槽中に気流を発生させ、該気流中に前記電極活物質からなる粒子を投入し、前記電極活物質からなる粒子を流動層化させる流動層化工程と、
前記電極活物質からなる粒子を含む前記流動層中に前記原料液を噴霧することにより、前記原料液を前記電極活物質からなる粒子に付着、乾燥させ、前記電極活物質からなる粒子の表面に付着した前記原料液から前記溶媒を除去し、前記結着剤により前記電極活物質からなる粒子と前記導電助剤からなる粒子と前記酸化還元能を有する粒子とを密着させる噴霧乾燥工程と、
を含むことを特徴とする、電気化学キャパシタの電極用複合粒子の製造方法。 - 前記造粒工程において、前記流動槽中の温度を50℃以上で、前記結着剤の融点以下に調節すること、
を特徴とする、請求項1記載の電気化学キャパシタの電極用複合粒子の製造方法。 - 前記造粒工程において、前記流動槽中に発生させる前記気流は、空気、窒素ガス、又は、不活性ガスからなる気流であること、
を特徴とする、請求項1又は2記載の電気化学キャパシタの電極用複合粒子の製造方法。 - 前記原料液に含まれる前記溶媒は、前記結着剤及び前記酸化還元能を有する粒子を溶解又は分散可能であり、かつ、前記導電助剤を分散可能であることを特徴とする、請求項1〜3のうちのいずれか一項に記載の電気化学キャパシタの電極用複合粒子の製造方法。
- 前記電極活物質からなる粒子の平均粒子径Rと、前記酸化還元能を有する粒子の平均粒子径rとが、下記式(1)〜(3)で表される条件を満たしていることを特徴とする、請求項1〜4のうちのいずれか一項に記載の電気化学キャパシタの電極用複合粒子の製造方法。
1μm≦R≦100μm ・・・(1)
0.001μm≦r≦1μm ・・・(2)
10−5≦(r/R)≦0.1 ・・・(3) - 電極活物質を構成材料として含む導電性の活物質含有層と、前記活物質含有層に電気的に接触した状態で配置される導電性の集電体と、を少なくとも有する電極の製造方法であって、
請求項1〜5のうちのいずれか一項に記載の電気化学キャパシタの電極用複合粒子の製造方法を経て複合粒子を形成する複合粒子形成工程と、
前記集電体の前記活物質含有層を形成すべき部位に、前記複合粒子を構成材料として用いて前記活物質含有層を形成する活物質含有層形成工程と、
を有していることを特徴とする、電極の製造方法。 - 前記活物質含有層形成工程は、
前記複合粒子を少なくとも含む粉体に加熱処理及び加圧処理を施してシート化し、前記複合粒子を少なくとも含むシートを得るシート化工程と、
前記シートを前記活物質含有層として前記集電体上に配置する活物質含有層配置工程と、
を有することを特徴とする、請求項6記載の電極の製造方法。 - 前記活物質含有層形成工程は、
前記複合粒子を分散又は混練可能な液体に前記複合粒子を添加して電極形成用塗布液を調製する塗布液調製工程と、
前記集電体の前記活物質含有層を形成すべき部位に、前記電極形成用塗布液を塗布する工程と、
前記集電体の前記活物質含有層を形成すべき部位に塗布された前記電極形成用塗布液からなる液膜を固化させる工程と、
を含むことを特徴とする、請求項6記載の電極の製造方法。 - 第1の電極と、第2の電極と、イオン伝導性を有する電解質層とを少なくとも備えており、前記第1の電極と前記第2の電極とが前記電解質層を介して対向配置された構成を有する電気化学キャパシタの製造方法であって、
前記第1の電極及び前記第2の電極のうちの一方或いは両方の電極を、請求項6〜8のうちのいずれか一項に記載の電極の製造方法を経て形成する電極形成工程を含むことを特徴とする、電気化学キャパシタの製造方法。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003283029A JP4347631B2 (ja) | 2003-07-30 | 2003-07-30 | 電気化学キャパシタの電極用複合粒子の製造方法、電極の製造方法、並びに、電気化学キャパシタの製造方法 |
US10/901,348 US7754382B2 (en) | 2003-07-30 | 2004-07-29 | Electrochemical capacitor having at least one electrode including composite particles |
CNB2004100702462A CN100424916C (zh) | 2003-07-30 | 2004-07-30 | 电极用复合颗粒及其制造方法、电极及其制造方法以及电化学元件及其制造方法 |
KR1020040060119A KR100683440B1 (ko) | 2003-07-30 | 2004-07-30 | 전극용 복합 입자 및 이의 제조방법, 전극 및 이의제조방법, 및 전기화학 소자 및 이의 제조방법 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003283029A JP4347631B2 (ja) | 2003-07-30 | 2003-07-30 | 電気化学キャパシタの電極用複合粒子の製造方法、電極の製造方法、並びに、電気化学キャパシタの製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005051123A JP2005051123A (ja) | 2005-02-24 |
JP4347631B2 true JP4347631B2 (ja) | 2009-10-21 |
Family
ID=34268044
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003283029A Expired - Fee Related JP4347631B2 (ja) | 2003-07-30 | 2003-07-30 | 電気化学キャパシタの電極用複合粒子の製造方法、電極の製造方法、並びに、電気化学キャパシタの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4347631B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4839726B2 (ja) * | 2005-08-19 | 2011-12-21 | 日本ゼオン株式会社 | 電気二重層キャパシタ用電極 |
JP2008045155A (ja) * | 2006-08-11 | 2008-02-28 | Konica Minolta Opto Inc | 成膜装置 |
KR101546043B1 (ko) * | 2009-01-23 | 2015-08-20 | 엘지이노텍 주식회사 | 슈퍼커패시터 및 그 제조방법 |
JP5561514B2 (ja) * | 2009-02-19 | 2014-07-30 | 日産自動車株式会社 | 蓄電デバイス用電極及びその製造方法 |
KR101621884B1 (ko) * | 2009-03-06 | 2016-05-31 | 엘지이노텍 주식회사 | 슈퍼커패시터 및 그 제조방법 |
JP5287601B2 (ja) * | 2009-08-25 | 2013-09-11 | 日本ゼオン株式会社 | 電気化学素子用電極の製造方法、電気化学素子用電極及び電気化学素子 |
CN115188610B (zh) * | 2022-08-01 | 2024-01-02 | 光萤新能源(杭州)有限公司 | 一种超级电容器电极材料的制备方法 |
-
2003
- 2003-07-30 JP JP2003283029A patent/JP4347631B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2005051123A (ja) | 2005-02-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100683440B1 (ko) | 전극용 복합 입자 및 이의 제조방법, 전극 및 이의제조방법, 및 전기화학 소자 및 이의 제조방법 | |
JP4552475B2 (ja) | 電極用複合粒子、電極及び電気化学素子、並びに、電極用複合粒子の製造方法、電極の製造方法及び電気化学素子の製造方法 | |
JP4077432B2 (ja) | 電気化学素子 | |
JP4173870B2 (ja) | 電気化学デバイス用電極の製造方法 | |
JP4184057B2 (ja) | 電極形成用塗布液、電極及び電気化学素子、並びに、電極形成用塗布液の製造方法、電極の製造方法及び電気化学素子の製造方法 | |
CN100355118C (zh) | 电极、电化学装置及电极的制造方法 | |
KR100790768B1 (ko) | 전극용 복합 입자의 제조방법, 전극의 제조방법 및전기화학 소자의 제조방법 및 전극용 복합 입자 제조장치,전극 제조장치 및 전기화학 소자 제조장치 | |
JP4204407B2 (ja) | 電極及び電気化学素子並びに電極の製造方法及び電気化学素子の製造方法 | |
JP4204380B2 (ja) | 電極用複合粒子及び電極用複合粒子の製造方法 | |
US20050064289A1 (en) | Electrode, electrochemical device, method for manufacturing electrode, and method for manufacturing electrochemical device | |
KR20100129307A (ko) | 이온 액체를 포함하는 전극막 및 전극, 그들의 제조 방법, 그리고 축전 디바이스 | |
JP3785408B2 (ja) | 電極用複合粒子の製造方法、電極の製造方法及び電気化学素子の製造方法、並びに、電極用複合粒子製造装置、電極製造装置及び電気化学素子製造装置 | |
JP3785407B2 (ja) | 電極用複合粒子の製造方法、電極の製造方法及び電気化学素子の製造方法、並びに、電極用複合粒子製造装置、電極製造装置及び電気化学素子製造装置 | |
JP4150331B2 (ja) | 電極及び電気化学素子、並びに電極の製造方法及び電気化学素子の製造方法 | |
US20070003836A1 (en) | Composite particle for electrode and method for producing same, electrode and method for producing same, and electrochemical device and method for producing same | |
JP4204419B2 (ja) | 電極及び電気化学素子並びに電極の製造方法及び電気化学素子の製造方法 | |
JP4256741B2 (ja) | 電極用複合粒子及びその製造方法、電極及びその製造方法、並びに、電気化学素子及びその製造方法 | |
JP4347631B2 (ja) | 電気化学キャパシタの電極用複合粒子の製造方法、電極の製造方法、並びに、電気化学キャパシタの製造方法 | |
JP4977959B2 (ja) | 電気化学デバイス | |
JP2004186275A (ja) | 電気二重層コンデンサ用の電極シート、その製造方法、分極性電極および分極性電極を用いた電気二重層コンデンサ | |
CN100553023C (zh) | 电化学元件 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070323 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070403 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070525 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080507 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080702 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090127 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090203 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20090714 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20090716 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4347631 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120724 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130724 Year of fee payment: 4 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |