[发明专利]双电层电容器用电极材料、制造方法、双电层电容器用电极以及双电层电容器

说明书

技术领域

本发明涉及一种双电层电容器用电极材料及其制造方法，所述电极材料成型性良好，在形成活性物质层时的耐弯曲性和对集电体的粘合性高，且能增大获得的双电层电容器的静电容量，并能降低内部电阻，本发明还涉及由该电极材料获得的双电层电容器用电极和双电层电容器。

背景技术

小型、轻量、能量密度高且能反复充放电的双电层电容器对于有效利用其特性的需要急速扩大。该双电层电容器可以快速充放电，因此能用作个人电脑等存储器断电保护(memory back-up)用小型电源。并且，近年来，由于环境问题或资源问题，期待其应用于该电动汽车用大型电源。伴随着这样的用途的扩大或发展，对于双电层电容器要求进一步改善其内部电阻的降低、静电容量的增大、机械特性的提高等性能。

为了提高这些性能，用于在集电体上形成活性物质层的材料(本发明中称为双电层电容器用电极材料或简称为电极材料)中也在进行各种改善。双电层电容器用电极材料是以活性炭等电极活性物质作为主要成分，根据需要含有用于赋予电极导电性、粘合性、柔软性等功能的导电材料或粘合剂等。但是，这些电极活性物质以外的成分有时会成为电极电阻上升、或者电容器容量降低等电极性能降低的原因。

专利文献1中公开了在水中分散作为电极活性物质的粉碎活性炭纤维获得的粉末，并与粘合剂氯代磺化聚乙烯的胶乳混合后，除去水分，将获得的固体粉碎造粒，获得双电层电容器用电极材料。

并且，在专利文献2中公开了包含通过流动层造粒法获得的电极活性物质、导电助剂和粘合剂的电极材料复合粒子(相当于本发明的混合物粒子)，对由电活性物质制得的粒子粘附导电助剂和粘合剂，并一体化获得的产品。

专利文献1：特开昭62-179711号公报

专利文献2：特开2005-26191号公报

发明内容

发明要解决的课题

但是，在上述专利文献1中公开的电极材料成型加工性差，不容易获得均匀的电极。并且，在上述专利文献2中公开的电极材料中，获得的活性物质层对集电体的粘合性不充分。

本发明鉴于上述情况，其课题在于提供一种成型性良好，对集电体的粘合性高，且能增大获得的双电层电容器的静电容量，降低内部电阻的双电层电容器用电极材料和使用该电极材料获得的双电层电容器用电极和双电层电容器。

解决课题的方法

本发明人等着眼于双电层电容器用电极材料中各成分的分布，反复刻苦钻研。结果发现，在电极材料中，以往将显示电极活性的活性物质成分和显示粘合性的粘合剂成分的分布均匀，与此相对，使用粒子状物质作为电极材料(在本发明中将粒子状的电极材料称为混合物粒子)，在其混合物粒子中，粘合剂局部存在于其表面，由此使得集电体和活性物质层的粘合得到提高，且获得的电极显示优良的性能。该局部存在的指标是使覆盖混合物粒子表面的比例合适，可以用X射线光电子分光法分析来测定。使用该测定法，测定各种双电层电容器用电极材料的上述覆盖比例时，现有的即不能实现本发明目的的情况均显示10～25面积％左右的值(参见本申请的比较例)，与此相对，该值在50％面积以上的情况，则能实现本发明目的，而且，集电体和活性物质层的密度高，且获得的电极显示优良的性能。

本发明是基于上述发现而进行的。即，本发明的双电层电容器用电极材料含有包含粘合剂和电极活性物质的混合物粒子，其特征在于，上述混合物粒子表面的50面积％以上被上述粘合剂覆盖。

另外，本发明的双电层电容器用电极材料的制造方法的特征是，包括以下工序：将包含数均粒径为0.01～2μm的粘合剂和电极活性物质的原料混合获得混合物A的工序，以及将获得的混合物A造粒获得混合物粒子的工序。

另外，本发明的双电层电容器用电极的制造方法的特征是，包括以下工序：使用上述本发明的双电层用电容器的电极材料，在集电体上形成活性物质层的工序。

另外，本发明的双电层电容器用电极的特征是，通过上述电极的制造方法制得。

进而，本发明的双电层电容器的特征是包括上述电极。

发明效果

本发明的双电层电容器用电极材料成型加工性优良，在集电体上能形成粘合性高的活性物质层。并且，使用本发明双电层电容器用电极材料而获得的双电层电容器用电极的电极密度均匀，柔软性优良，强度高，使用该电极获得的双电层电容器具有大的静电容量，且内部电阻小。

具体实施方式

下面说明本发明的实施方式。