[发明专利]碳粒子膜、层叠电极、及双电层电容器的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及包含无机粒子和利用该无机粒子进行粘结的碳粒子的膜的制造方法、以及利用该方法的层叠电极的制造方法及双电层电容器的制造方法。

背景技术

目前，为了贮藏电能，使用双电层电容器。作为用作双电层电容器的电极，已知利用有机粘合剂使碳粒子粘结的电极。作为有机粘合剂，使用氟树脂，其中，从耐热性、耐化学药品性、电化学稳定性优异的观点考虑，通常使用聚四氟乙烯(PTFE)。但是，PTFE粘合剂通常粘结力较弱，为了得到充分的粘结强度而增加PTFE的量时，电极的每单位体积的静电容量降低。

为了增加双电层电容器的容量，需要提高各电极的每单位体积的静电容量，为此，需要提高电极的体积密度。为了提高电极的体积密度，提高制造电极时的挤压处理的挤压压力是有效的。但是，如果将挤压压力提高，则有时电极会发生破裂。

为了解决该问题，在例如日本特开平9-36005号公报中，公开了一种方法，其中，以PTFE的熔解温度以上且小于分解温度的温度对涂布在集电体上的包含碳粒子和PTFE的糊进行干燥，其后，对干燥后的糊进行挤压处理。利用该方法，以PTFE的熔解温度以上且小于分解温度的温度进行加热的PTFE的粒子熔解，边相互熔合边进入活性炭之间。接着，通过挤压，可以形成体积密度高、且粘结强度高的电极。

但是，日本特开平9-36005号公报中记载的方法的制造工序复杂，难以连续生产电极，并且熔融的PTFE将碳粒子表面覆盖，因此，内部电阻变高。

本发明的目的在于，提供一种简便地制造碳粒子不被有机粘合剂覆盖且体积密度高的碳粒子膜的方法，还提供一种每单位体积的静电容量大的层叠电极及每单位体积的静电容量大的双电层电容器的简便的制造方法。

发明内容

本发明的方式之一提供一种方法，其为含有无机粒子和被该无机粒子粘结的碳粒子的膜的制造方法，其中，包括以下工序：以该碳粒子的熔点以下且该无机粒子的熔点以下的温度，对含有碳粒子和无机粒子的混合物的膜进行压缩，使所述混合物的体积密度增加。由本方法得到的膜可以用作电极膜，因此，本方法可以用作电极膜的制造方法。

另外，本发明的其它方式提供一种上述膜的制造方法的应用，其为具有集电体和层叠在该集电体上的电极膜的层叠电极的制造方法，其中，包括以下工序。

使碳粒子和无机粒子分散在液体介质中，制造分散液的工序；

将所述分散液涂布在集电体上，在该集电体上形成分散液膜的工序；

从所述分散液膜中除去所述液体介质，在集电体上形成含有碳粒子和无机粒子的混合物的膜的工序；及

以所述碳粒子的熔点以下且所述无机粒子的熔点以下的温度，对所述集电体上的所述混合物的膜进行压缩，使所述混合物的体积密度增加，由此形成在所述集电体上层叠有电极膜的层叠电极的工序，该电极膜包括含有无机粒子和被该无机粒子粘结的碳粒子的膜。

进一步，本发明的其它方式还提供一种上述膜的制造方法的应用，其为具有以下工序的双电层电容器的制造方法，所述工序为：将分别具有集电体和层叠在该集电体上的电极膜的2个层叠电极和间隔件以所述电极膜相互对置、且两电极膜被所述间隔件隔开的方式进行配置，使所述间隔件介于所述两个电极膜之间来卷绕或层叠两个层叠电极，将卷绕或层叠的所述两个层叠电极及所述间隔件与电解液一同封入金属壳体，其中，进一步包括用于制造所述各层叠电极的以下工序。

使碳粒子和无机粒子分散在液体介质中，制造分散液的工序；

将所述分散液涂布在集电体上，在该集电体上形成分散液膜的工序；

从所述分散液膜除去所述液体介质，在集电体上形成含有碳粒子和无机粒子的混合物的膜的工序；及

以所述碳粒子的熔点以下且所述无机粒子的熔点以下的温度，对所述集电体上的所述混合物的膜进行压缩，使所述混合物的体积密度增加，由此形成在所述集电体上层叠有电极膜的层叠电极的工序，该电极膜包括含有所述无机粒子和被该无机粒子粘结的所述碳粒子。

具体实施方式

本发明的方式之一提供一种方法，其为包含无机粒子和利用该无机粒子进行粘结的碳粒子的膜的制造方法，其中，包含以下工序：以该碳粒子的熔点以下且该无机粒子的熔点以下的温度对包含碳粒子和无机粒子的混合物的膜进行压缩，使所述混合物的体积密度增加。