同 粘合剂13 -起与第1碳材料粒子11的分散液进行混合。更加具体来说，通过将第2碳材 料粒子12、第2分散剂16 W及水与直径3mm的氧化错珠一起放入到摇动器（Shaker)中进 行摇动，来制作第2碳材料粒子12的分散液。然后，在使用行星混合机将第1碳材料粒子 11分散在第1分散剂15的水溶液中的中途，将上述分散液投入到行星混合机内。
[0064] 该样使用第1分散剂15来使第1碳材料粒子11分散，使用第2分散剂16来使第 2碳材料粒子12分散。因此，可W认为第1分散剂15大都存在于第1碳材料粒子11的附 近，第2分散剂16大都存在于第2碳材料粒子12的附近。
[00化]此外，第2碳材料粒子12优选将其晶粒子尺寸除W层间距离而得到的值为12 W 上，真密度为2. llg/cm3W下。所谓的将晶粒子尺寸除W层间距离而得到的值，相当于每单 位晶粒子的裡离子能够插入的层间部分的数量。通过该值超过12,从而作为软碳（热裂炭 黑）的第2碳材料粒子12而言电阻变小。然后，通过真密度为2. llg/cm3W下，能够作为 第2碳材料粒子12而确保容量。为了得到该条件的第2碳材料粒子12,在1600°C、惰性气 体下1~50小时对热裂炭黑进行烧成，来制作具有350皿W上且500皿W下的粒径的第2 碳材料粒子12。第2碳材料粒子12优选为具有层间的晶体结构，除了软碳W外也可W是石 墨材料等。
[0066] 对于将上述晶粒子尺寸除W层间距离而得到的值而言，通过烧成而增加的热能越 大，其数值越高，电阻逐渐下降。因此，设置上限是很困难的，但取代该值的上限，将真密度 的值用作上限。通过烧成而增加的热能越大，真密度的值也上升，但若该真密度过度上升， 则如上所述容量有可能下降。因此，可W将真密度的值用作上限。
[0067] 而且，第2碳材料粒子12优选针对电极层3B其含有量超过Owt%且为40wt% W 下。而且，优选电极层3B的表面粗趟度化为Sum W上。在形成电极层3B时不进行冲压， 由此能够抑制电极层3B的破裂、从集电体3A的剥离。从结果来看，如上述的数值那样表面 保持粗趟。另一方面，若第2碳材料粒子12的含有量超过40wt%则电极层3B有容易从集 电体3A剥离的倾向，电极层3B的表面粗趟度化也小于5 ym。另外，在使用粒径为1 ym W上且10 ym W下的第1碳材料粒子11的情况下，电极层3B的表面粗趟度化也实质上为 10 y m W下。
[0068] (性能评价试验）
[0069] W下，对本实施方式的电容器的具体例的特性试验进行说明。
[0070] 在W下例中，使用粒径为9 ym的硬碳作为第1碳材料粒子11，使用粒径为400nm 的热裂炭黑作为第2碳材料粒子12。使用SBR作为粘合剂。在将该些材料进行混合的情况 下，在试样A中，将第1碳材料粒子11、第2碳材料粒子12和粘合剂13按95 : 40 : 1的 重量比进行混合。在试样B中，按95 : 17 : 1的重量比进行混合。
[0071] 第1分散剂15使用分子量为约33万的CMC,第2分散剂16使用约1万的分子量 的CMC。此外，第1分散剂15与第2分散剂16的重量比设为了 2 : 1。另外CMC的总量为 第1碳材料粒子11的重量的1 %程度。
[0072] 使用该些材料来调制膏剂，向集电体3A的正反面进行涂敷，在8(TC的大气中干 燥，形成一面的厚度为约40 ym的电极层3B。另外第2碳材料粒子12的电极层3B中的含 有量根据上述混合比在试样A中为约30wt%，在试样B中为约15wt%。
[0073] 此外在试样C中，使用不含有第2碳材料粒子12的负极。除此W外与试样A同样 地构成电容器的模型单元。
[0074] 正极2如上所述。正极2、负极3的尺寸为2cmX2cm。隔离件4使用厚度为约 35 y m、密度为0. 45g/cm3的纤维素系的纸。在EC与DMC的1 : 1混合溶剂中溶解LiPF6使 得成为l.Omol/1来用作电解液。电解液的量为15ml。将W上那样的正极2、隔离件4、负极 3进行重叠，浸溃到电解液中密封成侣层压板来制作模型单元。该模型单元的额定为3. 8V， 大小为 4cmX lOcmXO. 35畑1。
[0075] 关于该些试样A~试样C的模型单元，分别测量直流内部电阻值C-IR)。W 4V对 使用了各试样的负极的电容器进行充电，之后，从放电刚开始之前的4V中减去对放电时的 放电曲线进行推断得到的截距，将该值除W放电时的电流值而得到的值计算为DC-IR。此时 所推断的放电曲线的范围作为一例而设为从放电开始0. 5~2秒的范围。然后，将放电时 的电流值设为在使各电容器到达2V为止进行放电时用6分钟到达2V的电流值。
[0076] (表1)中按温度示出试样A、试样B相对于试样C的DC-IR的减少率。减少率设 为试样A、试样B各自的DC-IR与试样C的DC-IR的差分相对于试样C的DC-IR的比率。测 量时的温度条件W 25°C为常温，W 〇°C为低温。
[0077]表 1 [007引
【主权项】
1. 一种电容器用电极，其特征在于，具备： 集电体；以及 电极层，其与所述集电体相接地设置，并能够吸贮以及释放阳离子， 所述电极层包含能够吸贮以及释放阳离子的第1碳材料粒子、以及能够吸贮以及释放 阳离子且一次粒子的平均粒径小于所述第1碳材料粒子的一次粒子的平均粒径的第2碳材 料粒子， 所述电极层中的所述第2碳材料粒子的含有量少于所述第1碳材料粒子的含有量。
2. 根据权利要求1所述的电容器用电极，其中， 所述第2碳材料粒子具有层状晶体结构。
3. 根据权利要求2所述的电容器用电极，其中， 所述第2碳材料粒子是具有350nm以上且500nm以下的所述一次粒子的平均粒径的热 裂炭黑，将所述第2碳材料粒子的晶粒子尺寸除以层间距离而得到的值为12以上，所述第 2碳材料粒子的真密度为2. llg/cm3以下。
4. 根据权利要求1所述的电容器用电极，其中， 所述第1碳材料粒子是硬碳。
5. 根据权利要求1所述的电容器用电极，其中， 所述第1碳材料粒子的所述一次粒子的平均粒径为1 um以上且10 ym以下，所述第2 碳材料粒子的所述一次粒子的平均粒径为350nm以上且500nm以下，所述第2碳材料粒子 的相对于所述电极层的含有率超过〇wt %且为40wt %以下，所述电极层的表面粗糙度Rz为 5 y m以上。
6. 根据权利要求1所述的电容器用电极，其中， 所述电极层还包含作为纤维素或其衍生物的第1分散剂、以及作为分子量小于所述第 1分散剂的纤维素或其衍生物的第2分散剂， 所述电极层中的所述第2分散剂的含有量少于所述第1分散剂的含有量。
7. -种电容器，其特征在于，具备： 正极，其能够吸附/脱附阴离子； 负极，其与所述正极对置；以及 电解质，其介于所述正极与所述负极之间， 所述负极具有： 集电体；以及 电极层，其与所述集电体相接地设置，并能够吸贮以及释放阳离子， 所述电极层包含能够吸贮以及释放阳离子的第1碳材料粒子、以及能够吸贮以及释放 阳离子且一次粒子的平均粒径小于所述第1碳材料粒子的一次粒子的平均粒径的第2碳材 料粒子， 所述电极层中的所述第2碳材料粒子的含有量少于所述第1碳材料粒子的含有量。
8. 根据权利要求7所述的电容器，其中， 所述第2碳材料粒子具有层状晶体结构。
9. 根据权利要求8所述的电容器，其中， 所述第2碳材料粒子是具有350nm以上且500nm以下的所述一次粒子的平均粒径的热 裂炭黑，将所述第2碳材料粒子的晶粒子尺寸除以层间距离而得到的值为12以上，所述第 2碳材料粒子的真密度为2. llg/cm3以下。
10. 根据权利要求7所述的电容器，其中， 所述第1碳材料粒子是硬碳。
11. 根据权利要求7所述的电容器，其中， 所述第1碳材料粒子的所述一次粒子的平均粒径为1 um以上且10 ym以下，所述第2 碳材料粒子的所述一次粒子的平均粒径为350nm以上且500nm以下，所述第2碳材料粒子 的相对于所述电极层的含有率超过〇wt %且为40wt %以下，所述电极层的表面粗糙度Rz为 5 y m以上。
12. 根据权利要求7所述的电容器，其中， 所述电极层还包含作为纤维素或其衍生物的第1分散剂、以及作为分子量小于所述第 1分散剂的纤维素或其衍生物的第2分散剂， 所述电极层中的所述第2分散剂的含有量少于所述第1分散剂的含有量。
【专利摘要】电容器用电极具有集电体、以及与该集电体相接地设置并能够吸贮以及释放阳离子的电极层。电极层包含能够吸贮以及释放阳离子的第1碳材料粒子、以及能够吸贮以及释放阳离子且一次粒子的平均粒径小于第1碳材料粒子的一次粒子的平均粒径的第2碳材料粒子。电极层中的第2碳材料粒子的含有量少于第1碳材料粒子的含有量。
【IPC分类】H01G11-24, H01G11-06
【公开号】CN104662627
【申请号】CN201380049971
【发明人】石井圣启
【申请人】松下知识产权经营株式会社
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2013年9月11日
【公告号】US20150248971, WO2014049991A1