[发明专利]导电性粘接剂以及使用该粘接剂的双电层电容器用电极和双电层电容器

说明书

技术领域

本发明涉及用于双电层电容器用电极的导电性粘接剂以及使用该粘接剂的双电层电容器用电极和双电层电容器。

背景技术

近年来，能够以大电流进行充放电的双电层电容器作为电动汽车用辅助电源、太阳能电池用辅助电源、风力发电用辅助电源等充放电频率高的蓄电器件被认为有很好的前景。因此，希望有能量密度高、可快速充放电、耐久性良好的双电层电容器。

双电层电容器具有使1对极化性电极层隔着间隔物相向来作为正极和负极的结构。各极化性电极层浸渍有水系电解质溶液或非水系电解质溶液，各极化性电极层分别与集电体接合。水系电解质溶液可提高静电容量密度并减小电阻值，但必须使使用电压在水发生电解的电压以下，因此使用非水系电解液来增大能量密度。

作为极化性电极的制造方法，主要有片材成形(压延)法和涂覆法。涂覆法能够以比较容易的操作来制作薄的电极，但因为在涂覆于铝箔等集电体后压制，因此无法提高电极的密度。另一方面，片材成形法由于制作成形为密度比涂覆法高的片状电极后使其与铝箔等集电体接合，因此电极的高密度化容易，目前成为主流的接合方法。

作为通过片材成形法得到的双电层电容器用电极，例如日本专利特开平2005-136401号公报中提出了由包含碳质的双电层形成材料(活性炭等)、用于确保导电性的碳材和粘结剂的构成原材料形成的极化性多孔质片隔着导电性中间层一体化于集电体上的至少一面而成的双电层电容器用电极，该导电性中间层包含合成橡胶和粒径不同的2种以上的碳材。如果采用该双电层电容器用电极，则内部电阻低，电容高，而且可实现高功率密度。

日本专利特开平2002-353074号公报中记载使用特定的聚-N-乙烯基乙酰胺作为双电层电容器用电极糊料的粘结剂的技术方案。但是，日本专利特开平2002-353074号公报中，对于将含聚-N-乙烯基乙酰胺的粘结剂用作用于接合极化性电极层和片状集电体的导电性粘接剂的技术方案没有任何记载或提示。

发明的概要

一直以来，用于接合极化性电极层和片状集电体的导电性粘接剂有聚乙烯醇(PVA)与导电材料的混合物、苯乙烯·丁二烯橡胶(SBR)与导电材料的混合物等。另一方面，非水系的双电层电容器用电极必须在用于电容器前实施干燥处理，要求导电性粘接剂具有可耐受该干燥处理的耐热粘接性。

因此，本发明的目的在于提供保持低内部电阻的同时实现更高的耐热粘接性的导电性粘接剂。

本发明提供：

(1)一种导电性粘接剂，它是用于接合作为双电层电容器用电极的构成构件的极化性电极层和片状集电体的导电性粘接剂，其特征在于，包含导电材料和聚-N-乙烯基乙酰胺类粘合剂。

另外，本发明提供：

(2)如(1)所述的导电性粘接剂，其中，该聚-N-乙烯基乙酰胺的质均分子量在10万以上。

另外，本发明提供：

(3)如(1)或(2)所述的导电性粘接剂，其中，该导电材料包含炭黑和/或石墨粉末。

另外，本发明提供：

(4)如(3)所述的导电性粘接剂，其中，该炭黑为乙炔黑。

另外，本发明提供：

(5)如(3)或(4)所述的导电性粘接剂，其中，该石墨粉末的平均粒径在10μm以下。

另外，本发明提供：

(6)如(3)～(5)中的任一项所述的导电性粘接剂，其中，该石墨粉末为高纯度人造石墨粉末。

另外，本发明提供：

(7)一种双电层电容器用电极，它是将极化性电极层介以导电性粘接剂接合于片状集电体的至少一面上而成的双电层电容器用电极，其特征在于，该导电性粘接剂为(1)～(6)中的任一项所述的导电性粘接剂。

另外，本发明提供：

(8)如(7)所述的双电层电容器用电极，其中，该片状集电体包含素铝箔。

另外，本发明提供：

(9)如(7)或(8)所述的双电层电容器用电极，其中，该极化性电极层包含聚四氟乙烯(PTFE)作为粘合剂。

另外，本发明提供：

(10)一种双电层电容器的制造方法，其特征在于，对(7)～(9)中的任一项所述的双电层电容器用电极在200℃以上的温度下进行干燥处理。

另外，本发明提供：

(11)一种双电层电容器，其特征在于，包含(7)～(9)中的任一项所述的双电层电容器用电极。

本发明通过使用聚-N-乙烯基乙酰胺作为用于接合极化性电极层和片状集电体的导电性粘接剂的粘合剂，可获得保持低内部电阻的同时显示出比以往更高的耐热粘接性的导电性粘接剂。