KR20150013218A - 전기 이중층 커패시터용 전극막 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 종래품과 같은 정도의 불소 수지를 포함하면서도 전해액의 함침성이 높은 전기 이중층 커패시터용 전극막을 제공하는 것을 과제로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 전기 이중층 커패시터용 전극막은 활성탄 및 불소 수지 바인더를 포함하는 전기 이중층 커패시터용 전극막으로서, 적어도 한쪽 면에 있어서 A/B≤7.0(단, A는 X선 광전자 분광법(ESCA)에 의해 측정되는 상기 전극막 표면의 불소 원자 및 탄소 원자의 합계수에 대한 불소 원자 수의 비율이며, B는 상기 전극막이 함유하는 불소 원자 및 탄소 원자의 합계수에 대한 불소 원자 수의 비율이다.)을 충족시키는 것을 특징으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 전기 이중층 커패시터용 전극막은 활성탄 및 불소 수지 바인더를 포함하는 전기 이중층 커패시터용 전극막으로서, 적어도 한쪽 면에 있어서 A/B≤7.0(단, A는 X선 광전자 분광법(ESCA)에 의해 측정되는 상기 전극막 표면의 불소 원자 및 탄소 원자의 합계수에 대한 불소 원자 수의 비율이며, B는 상기 전극막이 함유하는 불소 원자 및 탄소 원자의 합계수에 대한 불소 원자 수의 비율이다.)을 충족시키는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 전기 이중층 커패시터용 전극막 및 그 제조방법에 관한 것이다.
전기 이중층 커패시터(이하 「EDLC」라고도 한다.)용 전극막은 통상 활성탄 등의 분말상 전극, 도전재 및 불소 수지 등의 바인더 등으로 구성되어 있다(일본국 특허공개 제2004-2105호 공보(특허문헌 1) 등).
EDLC의 성능은 이 전극막으로의 전해액 함침량의 영향을 받는다. 일본국 특허공고 평4-47449호 공보(특허문헌 2)에는 시트상 전극에 대한 전해액의 함침성을 높이기 위해 시트상 전극 표면의 특히 4불화 에틸렌 수지(폴리테트라플루오로에틸렌, 이하 「PTFE」라고도 한다.)를 많이 포함하는 치밀한 평활층을 파괴해서 시트상 전극 표면에 흠집을 만드는 것이 기재되어 있다.
그러나 이 기술을 이용한 경우에는 시트상 전극의 파괴를 초래하여 시트상 전극의 가루 떨어짐, 형태(두께·밀도 등) 변화가 생겨 시트상 전극이나 이것을 사용한 EDLC의 전기적 안정성이 손상될 가능성이 있다.
EDLC용 전극막은 압연롤을 이용하여 원료를 시트상으로 성형하는 방법 등으로 제조할 수 있다.
본 발명자들은 이 압연 시에 원료 시트의 특히 표면 부근에 있어서 원료 시트에 큰 전단력이 걸려 불소 수지의 섬유화가 진행되어 불소 수지의 표면적이 증가하고 그 결과, 얻어진 EDLC용 전극막의 표면에 있어서 발수성이 높아져 전극막으로의 전해액의 침입이 방해를 받는 것은 아닌가 생각하였다.
한편, 바인더인 불소 수지의 양을 줄이면 EDLC용 전극막 표면의 발수성을 억제할 수 있으나 EDLC용 전극막의 형상을 안정적으로 유지할 수 없게 된다.
이러한 문제를 감안하여, 본 발명은 같은 정도의 불소 수지를 포함하는 종래품보다도 전해액의 함침성이 높은 EDLC용 전극막 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.
본 발명은 예를 들면 다음 [1]~[9]에 관한 것이다.
[1]
활성탄 및 불소 수지 바인더를 포함하는 전기 이중층 커패시터용 전극막으로서,
적어도 한쪽 면에 있어서 A/B≤7.0(단, A는 X선 광전자 분광법(ESCA)에 의해 측정되는 상기 전극막 표면의 불소 원자 및 탄소 원자의 합계수에 대한 불소 원자 수의 비율이며, B는 상기 전극막이 함유하는 불소 원자 및 탄소 원자의 합계수에 대한 불소 원자 수의 비율이다.)를 충족시키는 것을 특징으로 하는 전기 이중층 커패시터용 전극막.
[2]
상기 불소 수지 바인더의 포함량이 1 중량% 이상이며,
적어도 한쪽 표면의 X선 광전자 분광법(ESCA)에 의해 측정되는 불소 원자, 탄소 원자 및 산소 원자의 합계수에 대한 불소 원자 수의 비율이 15 atomic% 이하인
것을 특징으로 하는 전기 이중층 커패시터용 전극막.
[3]
적어도 한쪽 표면의 X선 광전자 분광법(ESCA)에 의해 측정되는 불소 원자, 탄소 원자 및 산소 원자의 합계수에 대한 불소 원자 수의 비율이 7 atomic% 이상인 것을 특징으로 하는 상기 [1] 또는 [2]에 기재된 전기 이중층 커패시터용 전극막.
[4]
적어도 한쪽 표면의 X선 광전자 분광법(ESCA)에 의해 측정되는 불소 원자, 탄소 원자 및 산소 원자의 합계수에 대한 산소 원자 수의 비율이 40 atomic% 이하인 것을 특징으로 하는 상기 [1] 내지 [3] 중 어느 하나에 기재된 전기 이중층 커패시터용 전극.
[5]
탄소 도전재를 추가로 함유하는 것을 특징으로 하는 상기 [1] 내지 [4] 중 어느 하나에 기재된 전기 이중층 커패시터용 전극.
[6]
활성탄 및 불소 수지 바인더를 포함하는 조성물을 하기 (i) 및/또는 (ii)의 조건 하에서 교반하여 혼련물을 얻는 공정 1 및
그 혼련물을 롤로 압연하여 전극막을 얻는 공정 2
를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 이중층 커패시터용 전극막의 제조방법;
(i) 교반 속도가 50~180 rpm,
(ii) 교반 시간이 10~60초.
[7]
상기 공정 2가 상기 혼련물을 하기 (iii) 및/또는 (iv)의 조건 하에서 롤로 압연하여 전극막을 얻는 공정인 것을 특징으로 하는 상기 [6]에 기재된 전기 이중층 커패시터용 전극막의 제조방법;
(iii) 롤 속도가 3 m/분 이하,
(iv) 압연 횟수가 3회 이하.
[8]
상기 조성물이 탄소 도전재를 추가로 함유하는 것을 특징으로 하는 상기 [6] 또는 [7]에 기재된 전기 이중층 커패시터용 전극의 제조방법.
[9]
상기 [6] 내지 [8] 중 어느 하나에 기재된 제조방법으로 제조되는 전기 이중층 커패시터용 전극막.
본 발명의 EDLC용 전극막은 같은 정도의 불소 수지를 포함하는 종래품보다도 전해액의 함침성이 높다.
또한 본 발명의 EDLC용 전극막의 제조방법에 따르면 같은 정도의 불소 수지를 포함하는 종래품보다도 전해액의 함침성이 높은 EDLC용 전극막이 제조된다.
아래에 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
[
EDLC
용
전극막
]
본 발명의 EDLC용 전극막은 활성탄, 불소 수지 바인더 및 임의로 탄소 도전재(단, 상기 활성탄을 제외한다.)를 포함하는 전기 이중층 커패시터용 전극막으로서,
상기 전극막의 적어도 한쪽 면에 있어서, 바람직하게는 그 양면에 있어서 X선 광전자 분광법(ESCA)에 의해 측정되는 상기 전극막 표면의 불소 원자 및 탄소 원자의 합계수에 대한 불소 원자 수의 비율을 A, 상기 전극막이 함유하는 불소 원자와 탄소 원자의 합계에 대한 불소 원자의 비율을 B라고 한다면, A/B의 값이 7.0 이하, 바람직하게는 6.0 이하, 더욱 바람직하게는 5.0 이하인 전기 이중층 커패시터용 전극막이다. 또한 상기 A/B의 하한치는 예를 들면 2.0이다.
종래의 EDLC용 전극막에 있어서는 롤로의 압연 성형에 의해 전극막 표면의 불소 원자의 비율이 비교적 높아져 전극막 표면의 발수성이 높고, 이로 인해 전극막 내로의 전해액의 침입이 방해를 받고 있었던 것으로 생각된다.
한편, 본 발명의 전극막에 있어서 상기 A/B의 값이 7.0 이하라는 것은 전극막 표면의 원자에 차지하는 불소 원자의 비율이 전극막 전체에 포함되는 원자에 차지하는 불소 원자의 비율과 비교하면 크지만 과도하게는 크지 않다는 것을 의미하고 있다. 그렇기 때문에 본 발명의 전극막에 있어서는 같은 정도의 불소 수지를 포함하는 종래품과 비교해서 표면의 발수성이 낮고, 이로 인해 전해액(예를 들면, 수용액계의 전해액)이 전극막 내로 침입하기 쉬운 것으로 생각된다.
전극막의 제조 과정에서는 원료 혼합물을 포함하는 시트상 압연물의 특히 표면 부근에 있어서 불소 수지 바인더의 섬유화가 진행됨에 따라 얻어지는 전극막의 상기 A/B는 1을 초과하는 어느 정도 큰 값이 될 것으로 생각된다. 따라서 A/B의 값이 과도하게 크지 않은 본 발명의 전극막에 있어서는 표면 부근에 있어서의 불소 수지 바인더의 섬유화가 과도하게 진행되고 있지 않은 것으로 생각된다.
또한, 본 명세서에 있어서 X선 광전자 분광법(ESCA)에 의해 측정되는 전극막 표면의 각 원자의 비율은 후술하는 실시예에서 채용한 조건 또는 이와 동등한 조건에서 측정을 행한 경우의 것이다.
상기 활성탄, 상기 탄소 도전재 및 상기 불소 수지 바인더로서는 EDLC용 전극막에 있어서 종래 사용되고 있는 것을 사용할 수 있다.
상기 활성탄으로서는 시판품이라면 YP50F(구라레 케미컬사 제조), Maxsorb(간사이 열화학사 제조) 등을 들 수 있다.
상기 활성탄의 비표면적은 예를 들면 1,000~2,500 ㎡/g이어도 된다.
상기 탄소 도전재로서는 아세틸렌 블랙, 채널 블랙, 퍼니스 블랙, 케첸 블랙 등을 들 수 있으며, 이것들은 1종 단독으로 사용해도 되고 2종 이상을 병용해도 된다. 시판품이라면 콘티넥스 CF(콘티넨탈 카본사 제조, 컨덕티브 퍼니스 블랙), 케첸 블랙 ECP600JD(라이온(주) 제조), 케첸 블랙 EC(케첸블랙 인터내셔널사 제조, 컨덕티브 퍼니스 블랙), 발칸 C(캐봇사 제조, 컨덕티브 퍼니스 블랙), BLACL PEARLS 2000(캐봇사 제조, 컨덕티브 퍼니스 블랙), 덴카 아세틸렌 블랙(전기화학공업(주) 제조, 아세틸렌 블랙) 등을 적합하게 사용할 수 있다.
상기 불소 수지로서는 용이하게 섬유화되어 바인더로서의 능력이 높은 점에서 4불화 에틸렌 수지(PTFE) 및 변성 PTFE(예를 들면, 테트라플루오로에틸렌과 소량(예를 들면 0.5 몰% 이하)의 다른 단량체를 공중합시켜서 얻어지는 변성 PTFE)가 바람직하고, PTFE가 보다 바람직하다.
EDLC용 전극막이 상기 탄소 도전재를 포함하지 않는 경우에는 상기 활성탄의 비율은 EDLC용 전극막 중에, 예를 들면 99 중량% 이하, 바람직하게는 90~96 중량%이고, EDLC용 전극막이 상기 탄소 도전재를 포함하는 경우에는 상기 활성탄의 비율은 EDLC용 전극막 중에, 예를 들면 98 중량% 이하, 바람직하게는 60~90 중량%이며, 상기 탄소 도전재의 비율은 EDLC용 전극막 중에, 예를 들면 0.1 중량% 이상, 바람직하게는 1 중량% 이상, 보다 바람직하게는 5~30 중량%이다. 또한 상기 불소 수지 바인더의 비율은 예를 들면 1 중량% 이상이며, 바람직하게는 전극막 강도의 관점에서는 4~10 중량%이다.
본 발명의 EDLC용 전극막에는 EDLC용 전극막에 통상 포함되기도 하는 첨가제(금속산화물이나 금속촉매 등)가 소량(예를 들면, EDLC용 전극막 중에 1 중량% 이하) 포함되어 있어도 된다.
상기 전극막의 적어도 한쪽 면, 바람직하게는 그 양면에 있어서 X선 광전자 분광법(ESCA)에 의해 측정되는 상기 전극막 표면의 불소 원자, 탄소 원자 및 산소 원자의 합계수에 대한 불소 원자 수의 비율은 가루 떨어짐이 없다(전극막 표면에 손가락을 터치했을 때 손가락에 분체가 부착되지 않는다)는 관점에서는 바람직하게는 7 atomic% 이상, 더욱 바람직하게는 10 atomic% 이상이다. 또한 상기 비율은 전극막 표면의 발수성을 억제하는 관점에서는 바람직하게는 15 atomic% 이하, 더욱 바람직하게는 12 atomic% 이하이다.
전극막 표면에 플라스마 처리 등을 실시하면 표면의 산소 원자 수의 비율이 증가하는 경향이 있다. 이 산소 원자는 플라스마 처리 등에 의해 전극막 표면에 형성된 관능기에 유래하는 것으로 생각되어지는 바, 이러한 관능기를 과도하게 많이 갖는 전극막은 충방전 중에 전기화학적 반응에 의한 전해액의 분해나 가스의 발생을 유발해 전기 이중층 커패시터의 내구성·수명에 악영향을 끼칠 우려가 있다. 이 때문에 이러한 악영향을 억제하는 관점에서는 상기 전극막의 적어도 한쪽 면, 바람직하게는 그 양면에 있어서 X선 광전자 분광법(ESCA)에 의해 상기의 조건에서 측정되는 상기 전극막 표면의 불소 원자, 탄소 원자 및 산소 원자의 합계수에 대한 산소 원자 수의 비율은 바람직하게는 40 atomic% 이하, 더욱 바람직하게는 30 atomic% 이하이다.
[
EDLC
용
전극막의
제조방법]
전술한 본 발명의 EDLC 전극막의 제조방법으로서는 예를 들면 아래의 제조방법 A, 제조방법 B, 제조방법 C를 들 수 있다.
<제조방법 A>
제조방법 A는 EDLC용 전극막 형성용 혼합물을 교반하여 혼련물을 얻는 공정 1 및
그 혼련물을 롤로 압연하여 전극막을 얻는 공정 2
를 포함하는 전극막의 제조방법으로서, 공정 1에 있어서 아래의 (i) 또는 (ii)의 조건, 바람직하게는 (i) 및 (ii)의 양쪽 조건을 채용하는 제조방법이다;
(i) 교반 속도(교반자의 회전 속도) : 50~180 rpm, 바람직하게는 120~170 rpm,
(ii) 교반 시간 : 10~60초, 바람직하게는 20~50초.
<제조방법 B>
제조방법 B는 EDLC용 전극막 형성용 혼합물을 교반하여 혼련물을 얻는 공정 1 및
그 혼련물을 롤로 압연하여 전극막을 얻는 공정 2
를 포함하는 전극막의 제조방법으로서, 공정 1이 제조방법 A의 공정 1과 같고, 공정 2에 있어서 아래의 (iii) 또는 (iv)의 조건, 바람직하게는 (iii) 및 (iv)의 양쪽 조건을 채용하는 제조방법이다;
(iii) 롤 속도 : 3 m/분 이하, 바람직하게는 2 m/분~0.8 m/분,
(iv) 압연 횟수 : 3회 이내, 바람직하게는 2회 이내.
<제조방법 C>
제조방법 C는 EDLC용 전극막 형성용 혼합물을 교반하여 혼련물을 얻는 공정 1,
그 혼련물을 롤로 압연하는 공정 2' 및
공정 2'에서 얻어진 압연물의 표면을 플라스마 처리 또는 엑시머 레이저 처리하여 전극막을 얻는 공정 3
을 포함하는 전극막의 제조방법이다. 제조방법 C에 있어서의 공정 1 및 공정 2'에서는 종래의 조건을 채용해도 되며, 공정 1로서 상기 제조방법 A의 공정 1을, 공정 2'로서 상기 제조방법 B의 공정 2를 채용해도 된다.
상기 제조방법 A의 공정 1에서는 교반 조건은 종래보다도 완만 즉, 교반 속도가 느리고 교반 시간이 짧기 때문에 불소 수지의 섬유화가 그다지 진행되지 않고 그 결과, 얻어지는 전극막 중의 불소 수지의 표면적이 종래품보다도 작아져 전극막 표면에 있어서 불소 원자의 비율이 종래보다도 작아지는 것으로 생각된다.
상기 제조방법 B에서는 상기 제조방법 A의 공정 2에 있어서 롤 속도를 느리게 또는 압연 횟수를 적게 함으로써 롤 압연 시에 전극막 표면 근방의 불소의 섬유화를 과도하게 촉진시키지 않고 그 결과, 전극막 표면의 섬유화된 불소 수지의 존재량을 과도하게 크게 하지 않아 이로써 전극막 표면의 불소 원자의 비율(또는 상기 A/B의 값)이 과도하게 커지는 것을 방지할 수 있을 것으로 생각된다.
상기 제조방법 C에서는 공정 3에 의해 막 표면의 불소 원자의 비율이 작아질 것으로 생각된다.
상기 EDLC용 전극막 형성용 혼합물은 활성탄, 불소 수지 바인더 및 임의로 탄소 도전재를 포함하며, 이 혼합물로서는 EDLC용 전극막의 형성에 종래 사용되고 있던 것을 사용할 수 있다. 활성탄, 탄소 도전재 및 불소 수지 바인더, 및 이것들의 비율의 상세는 전술한 바와 같다.
혼합물에 포함되는 불소 수지 바인더는 통상은 입자상으로, 상기 혼합물의 혼련 또는 압연을 거침으로써 적어도 일부가 섬유화된다.
상기 조성물은 공정 1부터 공정 2에 있어서 물, 알코올 등의 성형 보조제를 포함하고 있어도 된다. 성형 보조제의 양은 활성탄, 탄소 도전재 및 불소 수지 바인더의 합계 100 중량부에 대해 바람직하게는 80 중량부 이상, 보다 바람직하게는 100~600 중량부이다. 이 성형 보조제는 공정 2 중에 및/또는 공정 2 후에 가열 등에 의해 제거된다.
실시예
아래에 본 발명을 실시예에 의해 더욱 상세하게 설명하나 본 발명은 이들 실시예에 의해 조금도 한정되는 것은 아니다.
<측정방법>
(막 표면의 각 원자의 비율)
실시예 및 비교예에서 제조된 각 전극막에 대해서 X선 광전자 분광법(ESCA)에 의해 전극막 표면에서의 불소 원자, 탄소 원자 및 산소 원자 불소 원자의 비율을 측정하였다.
X선 광전자 분광법에 따른 측정 조건의 상세는 아래와 같다.
측정 개소:
전극막 중앙 부근의 사방 1 cm의 영역을 잘라내어 그 한쪽 면(단, 실시예 3, 4에서는 전극막의 플라스마 처리 등을 실시한 쪽의 면) 중앙 부근의 1 mmØ의 영역을 측정하였다.
측정 기기:
일본전자(주) 제조 광전자 분광 장치 JPS-9010 MX를 사용하였다.
측정 조건:
X선원 : MgKα(출력 : 10 kV, 10 mA)
광전자 취출 각도 : 45°
Pass Energy : 50 eV
Sweep 수 : 1회
스텝 사이즈 : 0.1 eV
스펙트럼과 각 원자의 비율의 관련짓기:
네로우 스캔을 행하고 얻어진 스펙트럼의 피크 면적(백그라운드 보정한 후의 면적 적분 강도)으로부터 각 원자의 비율(atomic%)을 산출하였다. 단, 사전에 표준 시료로서의 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 및 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)의 표면을 측정하고, PTFE에 있어서는 탄소 원자 : 불소 원자 = 1 : 2(몰비), PMMA에 있어서는 탄소 원자 : 산소 원자 = 5 : 2(몰비)가 되도록 스펙트럼의 피크 면적과 각 원자의 비율을 관련지었다.
(함침성)
실시예 또는 비교예에서 제조된 각 전극막을 150℃에서 30~90분 방치하고 건조시켰다. 실온까지 방랭한 후, 9 μL의 PC계 전해액(도야마 약품공업 주식회사 제조 LIPASTE-P/EAF1)을 전극막(단, 실시예 3, 4에서는 전극막의 플라스마 처리 등을 실시한 쪽의 면)에 적하하고, 전해액이 전극막에 스며들어 전극막 표면의 광택이 없어질 때까지의 시간을 계측하였다.
(가루 떨어짐성)
실시예 또는 비교예에서 제조된 각 전극막(단, 실시예 3, 4에서는 전극막의 플라스마 처리 등을 실시한 쪽의 면)에 손가락으로 터치하고, 하기의 기준에 기초하여 평가를 행하였다.
○ : 분체가 손가락에 거의 부착되지 않는다
△ : 분체가 손가락에 소량 부착된다
× : 분체로 손가락이 새카매질 정도로 부착된다
(전극막의 강도·성형성)
실시예 또는 비교예에서 제조된 각 전극막을 덤벨 1호로 펀칭하고 50 mm/분의 속도로 인장 시험을 행하여 하기의 기준에 기초하여 평가를 행하였다.
○ : 시험편이 파단되었을 때의 응력이 1 N 이상
× : 시험편이 파단되었을 때의 응력이 1 N 미만
[실시예 1]
활성탄(구라레 케미컬사 제조 YP50F), 도전성 카본(라이온 주식회사 제조 케첸 블랙 ECP600JD) 및 PTFE(다이킨 공업주식회사 제조 폴리프론 D-1E)를 활성탄 : 도전성 카본 : PTFE = 88 : 6 : 6의 중량비로, 또한 합계량이 1.5 ㎏이 되도록 계량하였다.
이들 활성탄, 도전성 카본 및 PTFE 합계 100 중량부에 대해 370 중량부의 이온 교환수를 혼합하고 저속(140 rpm)으로 30초간 교반하여 혼련물을 얻었다.
이 혼련물을 압연롤을 사용하여 롤 속도 1 m/분으로 520~530 ㎛ 정도의 두께로 1차 압연하였다. 이어서 롤 속도 2 m/분으로 2차 압연을 행하여 두께 500 ㎛의 전극막을 얻었다.
이 전극막의 평가 결과를 표 1에 나타낸다.
또한, 압연롤을 사용하여 전극막을 제조하였기 때문에 불소 수지의 섬유화가 전극막의 양면에서 똑같이 진행된 것으로 생각된다. 따라서 이 전극막의 각 원자 비율의 측정을 행하지 않은 쪽의 표면도 측정을 행한 쪽의 표면과 같은 비율로 각 원자를 가지고 있었던 것으로 생각된다.
[실시예 2]
1차 압연에 있어서의 롤 속도를 1 m/분에서 0.8 m/분으로 변경하고, 2차 압연을 행하지 않은 것 이외는 실시예 1과 같은 조작에 의해 두께 500 ㎛의 전극막을 얻었다.
이 전극막의 평가 결과를 표 1에 나타낸다.
[비교예 1]
저속(140 rpm), 30초간의 교반 후에 추가로 중속(190 rpm), 30초간의 교반을 행한 것 이외는 실시예 1과 같은 조작에 의해 두께 500 ㎛의 전극막을 얻었다.
이 전극막의 평가 결과를 표 1에 나타낸다.
[실시예 3]
비교예 1과 같은 조작에 의해 전극막을 얻고, 추가로 이 전극막의 표면에 대해 하기의 조건에서 플라스마 처리를 실시하여 전극막을 얻었다.
(플라스마 처리 조건)
가스 종 : He, 가스 유량 : 3 L/분, 플라스마 주파수 : 5 kHz, 출력 : 120 W, 조사 시간 : 300초
이 전극막의 평가 결과를 표 1에 나타낸다.
[실시예 4]
비교예 1과 같은 조작에 의해 전극막을 얻고, 추가로 이 전극막의 표면에 대해 하기의 조건에서 엑시머 레이저 처리를 실시하여 전극막을 얻었다.
(엑시머 레이저 처리 조건)
분위기 : N2를 99 체적% 및 O2를 1 체적% 포함하는 분위기
조사 에너지 : 3000 mJ/㎠
이 전극막의 평가 결과를 표 1에 나타낸다.
[실시예 5]
각 원료의 중량비를 활성탄 : 도전성 카본 : PTFE = 94 : 0 : 6으로 변경한 것 이외는 실시예 1과 같은 조작에 의해 전극막을 얻었다.
이 전극막의 평가 결과를 표 1에 나타낸다.
[비교예 2]
각 원료의 중량비를 활성탄 : 도전성 카본 : PTFE = 91 : 6 : 3으로 변경한 것 이외는 비교예 1과 같은 조작에 의해 전극막을 얻었다.
이 전극막의 평가 결과를 표 1에 나타낸다.
Claims (9)
- 활성탄 및 불소 수지 바인더를 포함하는 전기 이중층 커패시터용 전극막으로서,
적어도 한쪽 면에 있어서 A/B≤7.0(단, A는 X선 광전자 분광법(ESCA)에 의해 측정되는 상기 전극막 표면의 불소 원자 및 탄소 원자의 합계수에 대한 불소 원자 수의 비율이며, B는 상기 전극막이 함유하는 불소 원자 및 탄소 원자의 합계수에 대한 불소 원자 수의 비율이다.)을 충족시키는
것을 특징으로 하는 전기 이중층 커패시터용 전극막. - 제1항에 있어서,
상기 불소 수지 바인더의 함유량이 1 중량% 이상이며,
적어도 한쪽 표면의 X선 광전자 분광법(ESCA)에 의해 측정되는 불소 원자, 탄소 원자 및 산소 원자의 합계수에 대한 불소 원자 수의 비율이 15 atomic% 이하인
것을 특징으로 하는 전기 이중층 커패시터용 전극막. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
적어도 한쪽 표면의 X선 광전자 분광법(ESCA)에 의해 측정되는 불소 원자, 탄소 원자 및 산소 원자의 합계수에 대한 불소 원자 수의 비율이 7 atomic% 이상인 것을 특징으로 하는 전기 이중층 커패시터용 전극막. - 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
적어도 한쪽 표면의 X선 광전자 분광법(ESCA)에 의해 측정되는 불소 원자, 탄소 원자 및 산소 원자의 합계수에 대한 산소 원자 수의 비율이 40 atomic% 이하인 것을 특징으로 하는 전기 이중층 커패시터용 전극막. - 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
탄소 도전재를 추가로 함유하는 것을 특징으로 하는 전기 이중층 커패시터용 전극. - 활성탄 및 불소 수지 바인더를 포함하는 조성물을 하기 (i) 및/ 또는 (ii)의 조건 하에서 교반하여 혼련물을 얻는 공정 1 및
그 혼련물을 롤로 압연하여 전극막을 얻는 공정 2
를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 이중층 커패시터용 전극막의 제조방법;
(i) 교반 속도가 50~180 rpm,
(ii) 교반 시간이 10~60초. - 제6항에 있어서,
상기 공정 2가 상기 혼련물을 하기 (iii) 및/ 또는 (iv)의 조건 하에서 롤로 압연하여 전극막을 얻는 공정인 것을 특징으로 하는 전기 이중층 커패시터용 전극막의 제조방법;
(iii) 롤 속도가 3 m/분 이하,
(iv) 압연 횟수가 3회 이하. - 제6항 또는 제7항에 있어서,
상기 조성물이 탄소 도전재를 추가로 함유하는 것을 특징으로 하는 전기 이중층 커패시터용 전극의 제조방법. - 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재된 제조방법으로 제조되는 전기 이중층 커패시터용 전극막.
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