JPH11162787A - 電気化学的蓄電素子用電極体製造法 - Google Patents
電気化学的蓄電素子用電極体製造法Info
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- JPH11162787A JPH11162787A JP9341890A JP34189097A JPH11162787A JP H11162787 A JPH11162787 A JP H11162787A JP 9341890 A JP9341890 A JP 9341890A JP 34189097 A JP34189097 A JP 34189097A JP H11162787 A JPH11162787 A JP H11162787A
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- sheet
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- 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
Abstract
(57)【要約】
【課題】 大容量、高出力の電気二重層キャパシ
タ等に使用するのに適した、電極体を連続的に製造する
方法を提供する。 【解決手段】 幅広長尺の金属集電体シートを長手方
向に走行せしめ、その上に複数の電極部形成シートを、
集電リード部分以上の間隔で供給して接合して電極体シ
ートを形成し、これから所定形状の電極部および集電リ
ード部を有する電極体を複数枚打ち抜くか切り取る。
タ等に使用するのに適した、電極体を連続的に製造する
方法を提供する。 【解決手段】 幅広長尺の金属集電体シートを長手方
向に走行せしめ、その上に複数の電極部形成シートを、
集電リード部分以上の間隔で供給して接合して電極体シ
ートを形成し、これから所定形状の電極部および集電リ
ード部を有する電極体を複数枚打ち抜くか切り取る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、大容量、高出力の
電気二重層キャパシタ等に使用するのに適した、電気化
学的蓄電素子用の電極体を連続的に製造する技術に関す
る。
電気二重層キャパシタ等に使用するのに適した、電気化
学的蓄電素子用の電極体を連続的に製造する技術に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】最近、車載用の駆動用電源等への適用を
目的とする大容量、高出力の電気二重層キャパシタが注
目され、開発が進められている。
目的とする大容量、高出力の電気二重層キャパシタが注
目され、開発が進められている。
【０００３】従来、このような大電流放電の用途に適す
る大型の電気二重層キャパシタの一つの構成として、特
開平４−１５４１０６号、特開平７−２６４７１５号、
特開平７−３０７２５０号、平７−２７２９８６号、特
開平８−４５７９３号等に記載されているように、角形
構造のものが公知である。これは、図５( ａ )に示すよ
うに、通常矩形の金属集電体２０の両側に炭素材料から
なる電極層２３、２３’が形成され、かつ、正極集電リ
ード５２を備えている、正極電極体２５と、同様な構成
の負極電極体２５’の間に、図５( ｂ )のごとくにセパ
レータ３０を配置し、交互に積層して集電リード５２、
５４が引き出されている積層素子体５０を形成し( 図５
( ｃ )) 、集電端子および電極端子を備えた封口蓋体６
５の正極集電端子７５に該正極集電リード５２を、負極
集電端子７７に負極集電リード５４を、それぞれ、かし
めや溶接により電気的に接続し、有底の角形ケース内に
収容して、電解液を含浸し、該封口蓋体を角型ケースに
嵌合密閉することにより形成されるものである( 図５(
ｄ))。
る大型の電気二重層キャパシタの一つの構成として、特
開平４−１５４１０６号、特開平７−２６４７１５号、
特開平７−３０７２５０号、平７−２７２９８６号、特
開平８−４５７９３号等に記載されているように、角形
構造のものが公知である。これは、図５( ａ )に示すよ
うに、通常矩形の金属集電体２０の両側に炭素材料から
なる電極層２３、２３’が形成され、かつ、正極集電リ
ード５２を備えている、正極電極体２５と、同様な構成
の負極電極体２５’の間に、図５( ｂ )のごとくにセパ
レータ３０を配置し、交互に積層して集電リード５２、
５４が引き出されている積層素子体５０を形成し( 図５
( ｃ )) 、集電端子および電極端子を備えた封口蓋体６
５の正極集電端子７５に該正極集電リード５２を、負極
集電端子７７に負極集電リード５４を、それぞれ、かし
めや溶接により電気的に接続し、有底の角形ケース内に
収容して、電解液を含浸し、該封口蓋体を角型ケースに
嵌合密閉することにより形成されるものである( 図５(
ｄ))。
【０００４】また、このような大電流放電の用途に適す
る大型の電気二重層キャパシタの他の構成として、特開
平４−１５４１０６号、特開平７−３０７２５０号、特
開平８−４５７９５号等に記載されているように、円筒
型構造のものが公知である。これは、一対の帯状の電極
体、具体的には、金属集電体の両面に、活性炭を主成分
とする電極層を形成した帯状の正極電極体と、金属集電
体の両面に同じ構成の電極層を形成した帯状の負極電極
体とを、帯状のセパレータと交互に積層巻回してなる巻
回素子体を、有底円筒型の金属ケースに収容し、電解液
を含浸させ、正極電極体および負極電極体のより引き出
された集電リードを、電気絶縁性の封口蓋体に設けられ
た電極端子にそれぞれ接続するとともに、該封口蓋体
を、金属ケースに嵌合するものである。
る大型の電気二重層キャパシタの他の構成として、特開
平４−１５４１０６号、特開平７−３０７２５０号、特
開平８−４５７９５号等に記載されているように、円筒
型構造のものが公知である。これは、一対の帯状の電極
体、具体的には、金属集電体の両面に、活性炭を主成分
とする電極層を形成した帯状の正極電極体と、金属集電
体の両面に同じ構成の電極層を形成した帯状の負極電極
体とを、帯状のセパレータと交互に積層巻回してなる巻
回素子体を、有底円筒型の金属ケースに収容し、電解液
を含浸させ、正極電極体および負極電極体のより引き出
された集電リードを、電気絶縁性の封口蓋体に設けられ
た電極端子にそれぞれ接続するとともに、該封口蓋体
を、金属ケースに嵌合するものである。
【０００５】以上のような電気二重層キャパシタにおい
て使用する電極体としては、例えば図５（ｂ）の形状自
体は公知であるが、従来、この電極体を連続的に大量に
製造する方法は知られていない。
て使用する電極体としては、例えば図５（ｂ）の形状自
体は公知であるが、従来、この電極体を連続的に大量に
製造する方法は知られていない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、大容
量の電流を扱う、例えば角型構造または円筒型構造等の
電気二重層キャパシタ等に使用するのに適した電気化学
的蓄電素子用の電極体を量産する方法を提供することで
ある。
量の電流を扱う、例えば角型構造または円筒型構造等の
電気二重層キャパシタ等に使用するのに適した電気化学
的蓄電素子用の電極体を量産する方法を提供することで
ある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明に従えば、大表面
積の炭素材料を主たる電極材料とする電極部が、金属集
電体シート上に層状に形成され、かつ、電極部が形成さ
れない上記金属集電体シートの部分から集電リード部を
形成する電気化学的蓄電素子用の電極体の製造方法であ
って、幅広長尺の金属集電体シートを長手方向に走行せ
しめる工程、予め帯状に成形した１，２，・・・，ｎ枚
の電極部形成シートを、集電リード部分以上の間隔をも
って、上記走行する金属集電体シート上に供給して接合
し、電極体シートを形成する工程、および、上記電極体
シートから、所定形状の電極部および集電リード部を有
する電極体を複数枚打ち抜くか切り取る工程からなるこ
とを特徴とする電気化学的蓄電素子用電極体の製造方
法、が提供される。
積の炭素材料を主たる電極材料とする電極部が、金属集
電体シート上に層状に形成され、かつ、電極部が形成さ
れない上記金属集電体シートの部分から集電リード部を
形成する電気化学的蓄電素子用の電極体の製造方法であ
って、幅広長尺の金属集電体シートを長手方向に走行せ
しめる工程、予め帯状に成形した１，２，・・・，ｎ枚
の電極部形成シートを、集電リード部分以上の間隔をも
って、上記走行する金属集電体シート上に供給して接合
し、電極体シートを形成する工程、および、上記電極体
シートから、所定形状の電極部および集電リード部を有
する電極体を複数枚打ち抜くか切り取る工程からなるこ
とを特徴とする電気化学的蓄電素子用電極体の製造方
法、が提供される。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
について詳細に説明する。
について詳細に説明する。
【０００９】図１〜図２は、本発明の好ましい実施の態
様を示すもので、図１は工程の説明図、図２はその平面
図である。
様を示すもので、図１は工程の説明図、図２はその平面
図である。
【００１０】（１）金属集電体シート まず、金属集電体シートについて説明する。
【００１１】炭素材料を主たる電極材料とする電極部が
形成される金属集電体シート２０Ａは、幅広長尺の金属
シートであって、図に示すように、巻回体から巻きださ
れ、長手方向に走行せしめられる。ここでＲは供給ロー
ルである。なお、Ｒ’は巻取りロールである。
形成される金属集電体シート２０Ａは、幅広長尺の金属
シートであって、図に示すように、巻回体から巻きださ
れ、長手方向に走行せしめられる。ここでＲは供給ロー
ルである。なお、Ｒ’は巻取りロールである。
【００１２】金属集電体シート２０Ａとしては、銀、
銅、アルミニウム、鉄、ステンレス鋼またはそれらの合
金のごとく、電気導電性が良く、伸展性がよい金属の箔
が好ましく使用される。さらに好ましくは、アルミニウ
ム箔、銅箔、鉄箔、ステンレス箔またはそれらの合金箔
であり、最も好ましくは、アルミニウム箔である。
銅、アルミニウム、鉄、ステンレス鋼またはそれらの合
金のごとく、電気導電性が良く、伸展性がよい金属の箔
が好ましく使用される。さらに好ましくは、アルミニウ
ム箔、銅箔、鉄箔、ステンレス箔またはそれらの合金箔
であり、最も好ましくは、アルミニウム箔である。
【００１３】以下、金属集電体シートが例えばアルミニ
ウム箔である場合を例にとって説明するが、他の金属箔
の場合もこれに準じて同様に扱うことができる。
ウム箔である場合を例にとって説明するが、他の金属箔
の場合もこれに準じて同様に扱うことができる。
【００１４】本発明の金属集電体シートとして使用され
るアルミニウム箔としては、ＪＩＳＨ４１６０に規定さ
れている９９．００〜９９．８５％程度のアルミニウム
箔も使用できるが、より好ましくは、ＪＩＳ Ｈ４１７
０に規定されている電解コンデンサー等の極材料に使用
される高純度アルミニウム箔で、アルミニウム純度が９
９．９０％以上、より好ましくは９９．９９％以上のも
のである。
るアルミニウム箔としては、ＪＩＳＨ４１６０に規定さ
れている９９．００〜９９．８５％程度のアルミニウム
箔も使用できるが、より好ましくは、ＪＩＳ Ｈ４１７
０に規定されている電解コンデンサー等の極材料に使用
される高純度アルミニウム箔で、アルミニウム純度が９
９．９０％以上、より好ましくは９９．９９％以上のも
のである。
【００１５】金属集電体シートとして好ましいアルミニ
ウム箔の厚みは、６〜２００μｍ、より好ましくは５０
〜１５０μｍのものである。
ウム箔の厚みは、６〜２００μｍ、より好ましくは５０
〜１５０μｍのものである。
【００１６】本発明においては、金属集電体シートとし
て幅広で長尺のものを使用するが、幅広なものほど望ま
しい。これらは、市販品が巻回体として入手可能であ
る。
て幅広で長尺のものを使用するが、幅広なものほど望ま
しい。これらは、市販品が巻回体として入手可能であ
る。
【００１７】図に示したような金属集電体シート( 以
下、単に金属シートともいう )２０Ａは、このような幅
広長尺の金属のシートであって、巻回体から巻きださ
れ、長手方向に走行せしめられる。
下、単に金属シートともいう )２０Ａは、このような幅
広長尺の金属のシートであって、巻回体から巻きださ
れ、長手方向に走行せしめられる。
【００１８】本発明においては、このように長手方向に
走行する幅広長尺の金属シート２０Ａ上に、予め帯状に
成形した１，２，・・・，ｎ枚の帯状電極部形成シート
２２〔２２（１）、２２（２）、・・・・・・、２２
（ｎ）〕を、それらの巻回体２１〔２１（１）、２１
（２）、・・・・・・、２１（ｎ）〕から引き出して供
給し、シートに接合し、電極体シート２４とする。図２
では、ｎ＝４の場合を示している。ｎは１〜２０程度の
整数であり、好ましくは２〜１０程度の整数である。
走行する幅広長尺の金属シート２０Ａ上に、予め帯状に
成形した１，２，・・・，ｎ枚の帯状電極部形成シート
２２〔２２（１）、２２（２）、・・・・・・、２２
（ｎ）〕を、それらの巻回体２１〔２１（１）、２１
（２）、・・・・・・、２１（ｎ）〕から引き出して供
給し、シートに接合し、電極体シート２４とする。図２
では、ｎ＝４の場合を示している。ｎは１〜２０程度の
整数であり、好ましくは２〜１０程度の整数である。
【００１９】それぞれの電極部形成シートは幅Ｌのもの
であり、これを互いに集電リード部分以上の間隔ｌをも
って、この走行する金属集電体シート上に供給して接合
し、電極体シート２４とする。
であり、これを互いに集電リード部分以上の間隔ｌをも
って、この走行する金属集電体シート上に供給して接合
し、電極体シート２４とする。
【００２０】得られた電極体シート２４は、図３に示す
ように、幅Ｌの電極部形成シート２２〔２２（１）、２
２（２）、・・・・・・、２２（ｎ）〕が、電極部形成
シートが接合されていない、金属シートが露出している
部分ｌ、を間に挟んで配置されているものである。すな
わち、電極部形成シート間の距離がｌということにな
る。
ように、幅Ｌの電極部形成シート２２〔２２（１）、２
２（２）、・・・・・・、２２（ｎ）〕が、電極部形成
シートが接合されていない、金属シートが露出している
部分ｌ、を間に挟んで配置されているものである。すな
わち、電極部形成シート間の距離がｌということにな
る。
【００２１】なお、接合を十分に行うために、金属集電
体シート上の、電極部形成シート２２〔２２（１）、２
２（２）、・・・・・・、２２（ｎ）〕が供給される部
分には、あらかじめ塗布装置３３〔３３（１）、３３
（２）、・・・・・・、３３（ｎ）〕を配設し、導電性
接着剤の部分的な塗布層３４〔３４（１）、３４
（２）、・・・・・・、３４（ｎ）〕を形成することが
好ましい。なお、塗布装置３３（１）、３３（２）、・
・・・・・、３３（ｎ）としては、必ずしもそれぞれが
独立して設置されている必要はなく、要は図２に示した
ように、導電性接着剤の塗布層を、３４（１）、３４
（２）、・・・・・・、３４（ｎ）のごとく分離して形
成できるものであれば、一台の塗布装置であってもよ
い。
体シート上の、電極部形成シート２２〔２２（１）、２
２（２）、・・・・・・、２２（ｎ）〕が供給される部
分には、あらかじめ塗布装置３３〔３３（１）、３３
（２）、・・・・・・、３３（ｎ）〕を配設し、導電性
接着剤の部分的な塗布層３４〔３４（１）、３４
（２）、・・・・・・、３４（ｎ）〕を形成することが
好ましい。なお、塗布装置３３（１）、３３（２）、・
・・・・・、３３（ｎ）としては、必ずしもそれぞれが
独立して設置されている必要はなく、要は図２に示した
ように、導電性接着剤の塗布層を、３４（１）、３４
（２）、・・・・・・、３４（ｎ）のごとく分離して形
成できるものであれば、一台の塗布装置であってもよ
い。
【００２２】供給された電極部形成シートは導電性接着
剤の層と積層するが、これを好ましくは、圧延ロール４
０、４０’で圧延することにより、電極部形成シートを
導電性接着剤の層を介して金属集電体シートに、十分密
着させた電極体シート２４が形成される。
剤の層と積層するが、これを好ましくは、圧延ロール４
０、４０’で圧延することにより、電極部形成シートを
導電性接着剤の層を介して金属集電体シートに、十分密
着させた電極体シート２４が形成される。
【００２３】なお、接着性を向上させるため、金属集電
体シートの表面は、あらかじめエッチング処理等の粗面
化処理( 表面処理 )を行うことが好ましい。
体シートの表面は、あらかじめエッチング処理等の粗面
化処理( 表面処理 )を行うことが好ましい。
【００２４】本発明においては、電極部形成シートは、
金属集電体シートの両面にそれぞれ接合することが好ま
しいのであるが、図１に示すように、電極部形成シート
を、金属集電体シートの両面にそれぞれ供給することに
より、両面に電極部形成シートが接合された電極体シー
トが一挙に得られる。
金属集電体シートの両面にそれぞれ接合することが好ま
しいのであるが、図１に示すように、電極部形成シート
を、金属集電体シートの両面にそれぞれ供給することに
より、両面に電極部形成シートが接合された電極体シー
トが一挙に得られる。
【００２５】ただし、場合によっては、装置構成の制約
等があれば、次のような手段を採用してもよい。
等があれば、次のような手段を採用してもよい。
【００２６】すなわち、まず幅広長尺の金属集電体シー
トを長手方向に走行せしめ、電極部形成シートを、この
走行する金属集電体シートの片面上に供給して接合し、
片面に電極部形成シートが接合された電極体シートを形
成する工程までを行い、これを巻き戻して、他の面につ
いて同様の操作を行うことにより、両面に電極部形成シ
ートが接合された電極体シートが得られるのである。
トを長手方向に走行せしめ、電極部形成シートを、この
走行する金属集電体シートの片面上に供給して接合し、
片面に電極部形成シートが接合された電極体シートを形
成する工程までを行い、これを巻き戻して、他の面につ
いて同様の操作を行うことにより、両面に電極部形成シ
ートが接合された電極体シートが得られるのである。
【００２７】（２）帯状電極部形成シート 本発明で使用する帯状の電極部形成シートとしては特に
限定するものではなく、公知の方法、例えば米国特許３
２８８６４１号、特公昭５５−４１０１５号、特開昭６
１−２６２０７号により形成することができるが、より
好ましくは、特公平７−１０５３１６号に記載の方法に
よるものである。
限定するものではなく、公知の方法、例えば米国特許３
２８８６４１号、特公昭５５−４１０１５号、特開昭６
１−２６２０７号により形成することができるが、より
好ましくは、特公平７−１０５３１６号に記載の方法に
よるものである。
【００２８】このような電極部形成シートは、例えば次
のようにして得られる。すなわち、比表面積の大きい活
性炭やポリアセンなどの炭素材料粉末( 比表面積５００
〜３５００ｍ2 ／ｇ程度 )を主成分とし、これに導電性
カーボンとして、カーボンブラック、グラファイトカー
ボンウィスカー等を、および、結合剤としてポリテトラ
フルオロエオチレン( ＰＴＦＥ )、ポリフッ化ビニリデ
ン( ＰＶＤＦ )、エチレン−テトラフルオロエチレン共
重合体、ポリクロロトリフルオロエチレン、カルボキシ
メチルセルロース等を加え、アルコール、水、石油、ホ
ワイトオイル等の液体潤滑剤の存在下で混練した粘稠な
混練混合物を、圧延および／または押出し加工してシー
ト状に成型して電極部形成シートとするものである。好
ましくは、このシート状成型物を、さらに一軸または多
軸方向に延伸処理するものである。
のようにして得られる。すなわち、比表面積の大きい活
性炭やポリアセンなどの炭素材料粉末( 比表面積５００
〜３５００ｍ2 ／ｇ程度 )を主成分とし、これに導電性
カーボンとして、カーボンブラック、グラファイトカー
ボンウィスカー等を、および、結合剤としてポリテトラ
フルオロエオチレン( ＰＴＦＥ )、ポリフッ化ビニリデ
ン( ＰＶＤＦ )、エチレン−テトラフルオロエチレン共
重合体、ポリクロロトリフルオロエチレン、カルボキシ
メチルセルロース等を加え、アルコール、水、石油、ホ
ワイトオイル等の液体潤滑剤の存在下で混練した粘稠な
混練混合物を、圧延および／または押出し加工してシー
ト状に成型して電極部形成シートとするものである。好
ましくは、このシート状成型物を、さらに一軸または多
軸方向に延伸処理するものである。
【００２９】電極を形成する電極部形成シートの厚み
に、限定的な制限はないが、大電流を扱う場合は、２０
μｍ〜２．０ｍｍ、好ましくは１００μｍ〜１．０ｍｍ
程度が望ましい。
に、限定的な制限はないが、大電流を扱う場合は、２０
μｍ〜２．０ｍｍ、好ましくは１００μｍ〜１．０ｍｍ
程度が望ましい。
【００３０】最終的な帯状電極部形成シートの幅Ｌは、
目的とするキャパシタの形状に合わせて、例えば角型構
造キャパシタや円筒型キャパシタの大きさに合わせて決
定され、通常１０〜２５０ｍｍ、好ましくは２０〜１０
０ｍｍ程度のものである。
目的とするキャパシタの形状に合わせて、例えば角型構
造キャパシタや円筒型キャパシタの大きさに合わせて決
定され、通常１０〜２５０ｍｍ、好ましくは２０〜１０
０ｍｍ程度のものである。
【００３１】以上のごとくして、得られた電極部形成シ
ートは、最終的には、所望の幅のロール状の巻回体とし
て使用時まで保管する。
ートは、最終的には、所望の幅のロール状の巻回体とし
て使用時まで保管する。
【００３２】（３）導電性接着剤 すでに述べたように、本発明において、電極部形成シー
トを、金属集電体シートに十分接合するために導電性接
着剤を使用することが好ましい。
トを、金属集電体シートに十分接合するために導電性接
着剤を使用することが好ましい。
【００３３】導電性接着剤は、導電性フィラーを含有す
る接着剤である。導電性フィラーとしては、カーボンブ
ラック、グラファイトカーボンウィスカー等の炭素系
粉、および、銀粉、銅粉、アルミニウム粉の金属粉等が
使用されるが、電解液として使用される溶剤への耐溶剤
性を考慮すると炭素系粉がより好ましい。
る接着剤である。導電性フィラーとしては、カーボンブ
ラック、グラファイトカーボンウィスカー等の炭素系
粉、および、銀粉、銅粉、アルミニウム粉の金属粉等が
使用されるが、電解液として使用される溶剤への耐溶剤
性を考慮すると炭素系粉がより好ましい。
【００３４】接着剤樹脂成分としては、種々の樹脂が使
用可能であり、ポリ酢酸ビニル( ＰＶＡｃ )、ポリアク
リル酸エステル、エチレン酢酸ビニル共重合樹脂( ＥＶ
Ａ )、アイオノマー樹脂、ポリビニルアルコール( ＰＶ
Ａ )、ポリビニルブチラール、ニトロセルロース、スチ
レンブタジエンゴム( ＳＢＲ )、ブタジエンアクリロニ
トリルゴム( ＮＢＲ )、ネオプレン( ポリクロロプレン
)ゴム( ＣＲ )、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ポリ
ウレタン樹脂、尿素樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド
イミド樹脂等が好ましいものとして挙げられる。
用可能であり、ポリ酢酸ビニル( ＰＶＡｃ )、ポリアク
リル酸エステル、エチレン酢酸ビニル共重合樹脂( ＥＶ
Ａ )、アイオノマー樹脂、ポリビニルアルコール( ＰＶ
Ａ )、ポリビニルブチラール、ニトロセルロース、スチ
レンブタジエンゴム( ＳＢＲ )、ブタジエンアクリロニ
トリルゴム( ＮＢＲ )、ネオプレン( ポリクロロプレン
)ゴム( ＣＲ )、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ポリ
ウレタン樹脂、尿素樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド
イミド樹脂等が好ましいものとして挙げられる。
【００３５】これに必要に応じ、水等の水系溶媒また
は、メタノール、エタノール、ＩＰＡ、ブタノール、ト
リクロロエチレン、ＤＭＦ、エチルエーテル、アセト
ン、メチルエチルケトン、ＭＥＫ、ＭＩＢＫ、トルエ
ン、キシレン、酢酸エチル、メチルセロソルブ、エチル
セロソルブ、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）等
から選ばれる一種または二種以上の溶媒を加えて溶解ま
たはエマルション化させて使用する。
は、メタノール、エタノール、ＩＰＡ、ブタノール、ト
リクロロエチレン、ＤＭＦ、エチルエーテル、アセト
ン、メチルエチルケトン、ＭＥＫ、ＭＩＢＫ、トルエ
ン、キシレン、酢酸エチル、メチルセロソルブ、エチル
セロソルブ、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）等
から選ばれる一種または二種以上の溶媒を加えて溶解ま
たはエマルション化させて使用する。
【００３６】なお、ＥＶＡ、ＰＶＡＣ、ポリエチレン、
ポリプロピレン、ポリアミド、ロジンエステル、パラフ
ィンワックス等比較的融点の低い樹脂の場合は、溶媒を
使用せずに、熱溶融型接着剤( いわゆるホットメルト接
着剤 )として使用することも可能である。
ポリプロピレン、ポリアミド、ロジンエステル、パラフ
ィンワックス等比較的融点の低い樹脂の場合は、溶媒を
使用せずに、熱溶融型接着剤( いわゆるホットメルト接
着剤 )として使用することも可能である。
【００３７】導電性接着剤における配合量は、目的に応
じて適宜選択されるが、通常、樹脂１００重量部に対し
て、導電性フィラー０．０５〜３０００重量部、溶媒０
〜２００重量部程度である。また、接着層の厚みは、
０．１〜１００μｍ程度である。
じて適宜選択されるが、通常、樹脂１００重量部に対し
て、導電性フィラー０．０５〜３０００重量部、溶媒０
〜２００重量部程度である。また、接着層の厚みは、
０．１〜１００μｍ程度である。
【００３８】このような導電性接着剤を、金属集電体シ
ートに塗布するための塗布装置３３としては、種々の公
知の塗布装置を採用することができる。図に示したもの
は、Ｔダイ型のものであるが、その他、スロットオリフ
ィスコーター、ビードコーター、正回転ロールコータ
ー、リバースロールコーター、スクイズロールコータ
ー、ピックアップロールコーター、ダイレクトグラビア
ロールコーター、キスロールコーター、ディップロール
コーター、エアドクターコーター、ナイフオーバーロー
ルコーター、ロッドコーター、スクリーンコーター、さ
らには、スプレーノズルによるもの等種々の形式のもの
が可能であり、導電性接着剤の粘度、塗布温度、設置位
置、所望の塗布厚み等に応じて、好ましい種類を採用す
ればよい。
ートに塗布するための塗布装置３３としては、種々の公
知の塗布装置を採用することができる。図に示したもの
は、Ｔダイ型のものであるが、その他、スロットオリフ
ィスコーター、ビードコーター、正回転ロールコータ
ー、リバースロールコーター、スクイズロールコータ
ー、ピックアップロールコーター、ダイレクトグラビア
ロールコーター、キスロールコーター、ディップロール
コーター、エアドクターコーター、ナイフオーバーロー
ルコーター、ロッドコーター、スクリーンコーター、さ
らには、スプレーノズルによるもの等種々の形式のもの
が可能であり、導電性接着剤の粘度、塗布温度、設置位
置、所望の塗布厚み等に応じて、好ましい種類を採用す
ればよい。
【００３９】なお、導電性接着剤を塗布してから、およ
び／または、電極体シートを形成してから、必要に応
じ、赤外線乾燥、通気バンド乾燥、通気箱型乾燥等を適
用、乾燥して塗布層中の溶媒を除去することができる。
び／または、電極体シートを形成してから、必要に応
じ、赤外線乾燥、通気バンド乾燥、通気箱型乾燥等を適
用、乾燥して塗布層中の溶媒を除去することができる。
【００４０】（４）電極体の形成 電極体シート２４は、図２に示すカッター手段４５で処
理され、所定形状の電極部および集電リード部を有する
電極体が複数枚打ち抜くか切り取られる。カッター手段
としては特に規定するものではないが、クリアランスカ
ット方式や接圧カット方式などが適用できる。
理され、所定形状の電極部および集電リード部を有する
電極体が複数枚打ち抜くか切り取られる。カッター手段
としては特に規定するものではないが、クリアランスカ
ット方式や接圧カット方式などが適用できる。
【００４１】図４は、図５（ａ）に示された角型のキャ
パシタ用の積層素子体を形成するに適した矩形の電極体
２５が形成される状態である。
パシタ用の積層素子体を形成するに適した矩形の電極体
２５が形成される状態である。
【００４２】すなわち、図３に示す電極体シート２４上
の、幅Ｌの電極部形成シート２２〔２２（１）、２２
（２）、・・・・・・、２２（ｎ）〕の接合されている
部分から、図４に示す矩形の電極層( Ｌ×Ｌ’）部分
が、また、幅ｌの炭素材料が接合されていない金属集電
体シートが露出している部分から、矩形の集電リード５
２( ｈ×ｈ’) 部分が切り出されるか打ち抜かれ、この
形状の電極層と集電リードを備えた複数の電極体２５が
形成されることになるのである。
の、幅Ｌの電極部形成シート２２〔２２（１）、２２
（２）、・・・・・・、２２（ｎ）〕の接合されている
部分から、図４に示す矩形の電極層( Ｌ×Ｌ’）部分
が、また、幅ｌの炭素材料が接合されていない金属集電
体シートが露出している部分から、矩形の集電リード５
２( ｈ×ｈ’) 部分が切り出されるか打ち抜かれ、この
形状の電極層と集電リードを備えた複数の電極体２５が
形成されることになるのである。
【００４３】なお、集電リードの切り出し方としては、
図４（ａ）に示したものの他に、図４（ｂ）に示したよ
うに、ある金属集電体シートの露出部分から、この露出
部分を挟んで対向配置されている電極層〔２５（１）お
よび２５（２）〕のための集電リードを複数切り出すよ
うにすることも可能である。この場合は、集電リードを
切り出さない金属集電体シートが露出している部分がで
きるが、この部分の幅ｌ' は当然のことながら、集電リ
ード部分以上の間隔をとる必要はなく、ほとんど零でも
よい。
図４（ａ）に示したものの他に、図４（ｂ）に示したよ
うに、ある金属集電体シートの露出部分から、この露出
部分を挟んで対向配置されている電極層〔２５（１）お
よび２５（２）〕のための集電リードを複数切り出すよ
うにすることも可能である。この場合は、集電リードを
切り出さない金属集電体シートが露出している部分がで
きるが、この部分の幅ｌ' は当然のことながら、集電リ
ード部分以上の間隔をとる必要はなく、ほとんど零でも
よい。
【００４４】なお、本発明に従えば、円筒型キャパシタ
用の巻回素子体を形成するに適した帯状の電極体も、同
様にして形成される。
用の巻回素子体を形成するに適した帯状の電極体も、同
様にして形成される。
【００４５】巻回素子体に使用する帯状の電極体の場合
は、集電リード部は複数形成することが好ましく、巻回
素子体の内側の径と外側の径が異なるのに合わせて、集
電リードをほぼ同じ位相から取り出し、まとめて電極集
電端子に接続するようにするため、隣合う集電リード間
の距離を徐々に変更することが好ましい。
は、集電リード部は複数形成することが好ましく、巻回
素子体の内側の径と外側の径が異なるのに合わせて、集
電リードをほぼ同じ位相から取り出し、まとめて電極集
電端子に接続するようにするため、隣合う集電リード間
の距離を徐々に変更することが好ましい。
【００４６】
【実施例】以下、実施例をあげて本発明を具体的に説明
するが、本発明の技術的範囲がこれに限定されるもので
はない。なお、％とあるのは重量％である。
するが、本発明の技術的範囲がこれに限定されるもので
はない。なお、％とあるのは重量％である。
【００４７】〔実施例１〕 ( 電極部形成シートの調製 )活性炭粉末８０％、ファー
ネスブラック１０％、結合剤としてＰＴＦＥ１０％にエ
タノールを加えて混練し、ロール圧延により幅１００ｍ
ｍ、厚さ０．２ｍｍの長尺シートとし、１３０℃で２時
間乾燥し、巻回してロール状の電極部形成シートとし
た。
ネスブラック１０％、結合剤としてＰＴＦＥ１０％にエ
タノールを加えて混練し、ロール圧延により幅１００ｍ
ｍ、厚さ０．２ｍｍの長尺シートとし、１３０℃で２時
間乾燥し、巻回してロール状の電極部形成シートとし
た。
【００４８】( 金属集電体シート )金属集電体シートと
して、厚み０．１ｍｍ、幅８５０ｍｍの純度９９．９９
％以上の長尺のアルミニウム箔の巻回体を使用した。
して、厚み０．１ｍｍ、幅８５０ｍｍの純度９９．９９
％以上の長尺のアルミニウム箔の巻回体を使用した。
【００４９】アルミニウム箔を５ｍ／ｍｉｎの速度で引
出しながら、その表表面、裏表面上に、ｌ＝４０ｍｍづ
つの間隔をおいて配設された電極部形成シートの４ケの
ロールから、電極部形成シートを供給した。なお、電極
部形成シートの供給される部分には、その上流に設置さ
れた４ケのスロットオリフィスコーターから導電性接着
剤をそれぞれ１００ｍｍ幅に、その間隔４０ｍｍおきに
供給塗布した。また、導電性接着剤としては、カーボン
ブラック、ポリ酢酸ビニル( ＰＶＡｃ )、水系溶媒を、
２０／３／７７の割合の組成で混合したものを用い、こ
れを１０μｍの厚みになるように塗布した。
出しながら、その表表面、裏表面上に、ｌ＝４０ｍｍづ
つの間隔をおいて配設された電極部形成シートの４ケの
ロールから、電極部形成シートを供給した。なお、電極
部形成シートの供給される部分には、その上流に設置さ
れた４ケのスロットオリフィスコーターから導電性接着
剤をそれぞれ１００ｍｍ幅に、その間隔４０ｍｍおきに
供給塗布した。また、導電性接着剤としては、カーボン
ブラック、ポリ酢酸ビニル( ＰＶＡｃ )、水系溶媒を、
２０／３／７７の割合の組成で混合したものを用い、こ
れを１０μｍの厚みになるように塗布した。
【００５０】この、電極部形成シート／導電性接着剤／
金属集電体シート／導電性接着剤／電極部形成シートか
らなる積層体を、ロールプレスで１０ｋｇ／ｃｍ2 の圧
力で加圧接合し、電極体シートを形成した。
金属集電体シート／導電性接着剤／電極部形成シートか
らなる積層体を、ロールプレスで１０ｋｇ／ｃｍ2 の圧
力で加圧接合し、電極体シートを形成した。
【００５１】この電極体シートに、接圧カット方式のカ
ット手段を適用し、図４（ａ）に記載された形状に打ち
抜いた。ここでＬ＝１００ｍｍ、Ｌ’＝６０ｍｍ、ｈ＝
３０ｍｍ、ｈ’＝２０ｍｍであった。それぞれ打ち抜き
で形成された電極体は、巻取りロールの後ろに置かれた
バットに供給され自動的に積層された。
ット手段を適用し、図４（ａ）に記載された形状に打ち
抜いた。ここでＬ＝１００ｍｍ、Ｌ’＝６０ｍｍ、ｈ＝
３０ｍｍ、ｈ’＝２０ｍｍであった。それぞれ打ち抜き
で形成された電極体は、巻取りロールの後ろに置かれた
バットに供給され自動的に積層された。
【００５２】( キャパシタの組み立て )この電極体のそ
れぞれ１５枚づつを、正電極体および負電極体として、
図５（ｂ）に示すように、間にセパレータとして、１０
５ｍｍ角、厚み０．１５ｍｍのプロピレン繊維性不織布
をはさんで積層し、積層素子体を得た。これを、１００
℃で３時間乾燥した。
れぞれ１５枚づつを、正電極体および負電極体として、
図５（ｂ）に示すように、間にセパレータとして、１０
５ｍｍ角、厚み０．１５ｍｍのプロピレン繊維性不織布
をはさんで積層し、積層素子体を得た。これを、１００
℃で３時間乾燥した。
【００５３】容器としては、高さ１２７ｍｍ、幅１１４
ｍｍ、厚さ３０ｍｍ、板厚１．５ｍｍのアルミニウムケ
ースを用い、封口蓋体として、正極集電端子および負極
集電端子が絶縁固定されている幅１１４ｍｍ、厚さ３０
ｍｍ、板厚２ｍｍのアルミニウム板を使用した。
ｍｍ、厚さ３０ｍｍ、板厚１．５ｍｍのアルミニウムケ
ースを用い、封口蓋体として、正極集電端子および負極
集電端子が絶縁固定されている幅１１４ｍｍ、厚さ３０
ｍｍ、板厚２ｍｍのアルミニウム板を使用した。
【００５４】積層素子体から引き出された１５枚ずつの
集電リードを積層して、かしめてまとめた後、それぞれ
正極集電端子および負極集電端子に溶接して接続した。
集電リードを積層して、かしめてまとめた後、それぞれ
正極集電端子および負極集電端子に溶接して接続した。
【００５５】図５には図示されていない注液口から１モ
ル／ｌ濃度のテトラエチルホスホニウムテトラフルオロ
ボレートのプロピレンカーボネート溶液を注入し、積層
素子体に含浸せしめ、アルミニウムの封口蓋体をアルミ
ニウムの有底容器にレーザー溶接により溶接して密封
し、積層型のキャパシタを得た。
ル／ｌ濃度のテトラエチルホスホニウムテトラフルオロ
ボレートのプロピレンカーボネート溶液を注入し、積層
素子体に含浸せしめ、アルミニウムの封口蓋体をアルミ
ニウムの有底容器にレーザー溶接により溶接して密封
し、積層型のキャパシタを得た。
【００５６】このキャパシタの放電容量は１９５０Ｆ、
および２．５Ｖで充電後１００Ａの定電流で０Ｖまで平
均放電電圧から求めた平均放電出力は７１Ｗであった。
および２．５Ｖで充電後１００Ａの定電流で０Ｖまで平
均放電電圧から求めた平均放電出力は７１Ｗであった。
【００５７】
【発明の効果】本発明に従えば、大容量の電流を扱う、
例えば角型構造または円筒型構造等の電気二重層キャパ
シタ等に使用するのに適した電気化学的蓄電素子用の電
極体を連続的に量産する方法が提供される。
例えば角型構造または円筒型構造等の電気二重層キャパ
シタ等に使用するのに適した電気化学的蓄電素子用の電
極体を連続的に量産する方法が提供される。
【図１】本発明を実施するための工程を示す説明図
【図２】本発明を実施する装置の平面図
【図３】電極体シートの説明図
【図４】電極体シート上にカッター手段により電極体が
形成された状態を示す説明図
形成された状態を示す説明図
【図５】角型構造の電気二重層キャパシタの組み立てを
示す説明図
示す説明図
２０ 金属集電体 ２０Ａ 金属集電体シート ２１、２１’ 電極部形成シート巻回体 ２１（１）、２１（２）、・・・・・・、２１（ｎ）
各電極部形成シート巻回体 ２２、２２’ 金属集電体シート上に供給される電極部
形成シート ２２（１）、２１（２）、・・・・・・、２１（ｎ）
各電極部形成シート ２３、２３’ 電極層 ２４ 電極体シート ２５、２５’正極電極体、負極電極体 ３０ セパレータ ３３、３３’ 塗布装置 ３３（１）、３３（２）、・・・・・・、３３（ｎ）
各塗布装置 ３４、３４’ 塗布層 ３４（１）、３４（２）、・・・・・・、３４（ｎ）
各塗布層 ４０、４０’ 圧延ロール ４５ カッター手段 ５０ 積層素子体 ５２ 正極集電リード ５４ 負極集電リード ６０ 金属ケース ６５ 金属封口蓋体 ７２ 正極電極端子 ７４ 負極電極端子 ７５ 正極集電端子 ７７ 負極集電端子 Ｈ 金属集電体シートの幅 Ｌ 帯状電極部形成シートの幅 ｌ 電極部形成シート間の距離 ｌ' 集電リードを切り出さない部分の電極部形成シー
ト間の距離 Ｒ 供給ロール Ｒ’ 巻取りロール
各電極部形成シート巻回体 ２２、２２’ 金属集電体シート上に供給される電極部
形成シート ２２（１）、２１（２）、・・・・・・、２１（ｎ）
各電極部形成シート ２３、２３’ 電極層 ２４ 電極体シート ２５、２５’正極電極体、負極電極体 ３０ セパレータ ３３、３３’ 塗布装置 ３３（１）、３３（２）、・・・・・・、３３（ｎ）
各塗布装置 ３４、３４’ 塗布層 ３４（１）、３４（２）、・・・・・・、３４（ｎ）
各塗布層 ４０、４０’ 圧延ロール ４５ カッター手段 ５０ 積層素子体 ５２ 正極集電リード ５４ 負極集電リード ６０ 金属ケース ６５ 金属封口蓋体 ７２ 正極電極端子 ７４ 負極電極端子 ７５ 正極集電端子 ７７ 負極集電端子 Ｈ 金属集電体シートの幅 Ｌ 帯状電極部形成シートの幅 ｌ 電極部形成シート間の距離 ｌ' 集電リードを切り出さない部分の電極部形成シー
ト間の距離 Ｒ 供給ロール Ｒ’ 巻取りロール
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 河里 健 神奈川県横浜市神奈川区羽沢町1150番地 旭硝子株式会社内
Claims (5)
- 【請求項１】 大表面積の炭素材料を主たる電極材料と
する電極部が、金属集電体シート上に層状に形成され、
かつ、電極部が形成されない上記金属集電体シートの部
分から集電リード部を形成する電気化学的蓄電素子用の
電極体の製造方法であって、幅広長尺の金属集電体シー
トを長手方向に走行せしめる工程、予め帯状に成形した
１，２，・・・，ｎ枚の電極部形成シートを、集電リー
ド部分以上の間隔をもって、上記走行する金属集電体シ
ート上に供給して接合し、電極体シートを形成する工
程、および、上記電極体シートから、所定形状の電極部
および集電リード部を有する電極体を複数枚打ち抜くか
切り取る工程からなることを特徴とする電気化学的蓄電
素子用電極体の製造方法。 - 【請求項２】 金属集電体シート上の電極部形成シート
が供給・接合される部位に、予め導電性接着剤を塗布す
る請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 電極部形成シートを金属集電体シートに
供給した後、圧延処理する請求項１または２記載の方
法。 - 【請求項４】 電極部形成シートが、５００ｍ2 ／ｇ以
上の比表面積をもつ炭素材料およびポリテトラフルオロ
エチレンを混練成形して得られたものである請求項１〜
３のいずれかに記載の方法。 - 【請求項５】 １，２，・・・，ｎ枚の電極部形成シー
トを、金属集電体シートの両面にそれぞれ供給する請求
項１〜４のいずれかに記載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9341890A JPH11162787A (ja) | 1997-11-28 | 1997-11-28 | 電気化学的蓄電素子用電極体製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9341890A JPH11162787A (ja) | 1997-11-28 | 1997-11-28 | 電気化学的蓄電素子用電極体製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11162787A true JPH11162787A (ja) | 1999-06-18 |
Family
ID=18349538
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9341890A Withdrawn JPH11162787A (ja) | 1997-11-28 | 1997-11-28 | 電気化学的蓄電素子用電極体製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11162787A (ja) |
Cited By (22)
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-
1997
- 1997-11-28 JP JP9341890A patent/JPH11162787A/ja not_active Withdrawn
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