双电层电容器用电极膜的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及双电层电容器用电极膜的制造方法。
【背景技术】
[0002] 作为双电层电容器（以下也称为"EDLO用的电极膜的制造方法，以往已知有将活 性炭、炭黑以及粘合剂(PTFE等)混炼，并将其片材化的制造方法(例如，专利文献1)。
[0003] 然而，该方法中，难以使电极中的微碳粉(活性炭）的密度充分提高，专利文献2中 提出了如下电容器用分极性电极的制造方法:是一种对由微碳粉、导电性助剂以及粘合剂 构成的原料进行混合、混炼获得混炼物之后，通过利用辊压机使该混炼物形成规定厚度的 片状成形体，从而制造电容器用分极性电极的方法，所述混炼物是将所述原料混合、混炼后 的一次混炼物干燥、进行加压成型之后，通过进行破碎、分级而得到的。在专利文献2中，记 载了由于利用该方法能提高分极性电极中的微碳粉的密度，因此能有助于电容器的高容量 化。
[0004] 另外，在专利文献3中公开了这样一种双电层电容器用分极性电极的制造方法，将 含有含碳粉末、导电性助剂以及粘合剂的原料进行混合、混炼形成混炼物，将该混炼物进行 微粒化，制作成形材料，将该成形材料进行成形、乳制，制造片状的双电层电容器用非极性 电极的方法，作为将所述混炼物进行微粒化之后的成形材料，其颗粒的形状为块状，粒径为 47μπι以上且840μπι以下的范围内，利用这样的成形材料，形成双电层电容器用分极性电极的 制造方法，专利文献3记载了利用该方法，能制造拉伸强度较强的分极性电极。在专利文献3 中，列举了利用刻刀进行切碎使混炼物微粒化的方法。 现有技术文献 专利文献
[0005] 专利文献1:日本专利特开平4-67610号公报 专利文献2:日本专利特开2001-230158号公报 专利文献3:日本专利第3776875号公报
【发明内容】
发明所要解决的问题
[0006] 然而，仅利用对含碳粉末、导电性助剂以及氟树脂粘合剂进行混炼，将其片材化这 样的制造方法(例如专利文献1)得到的EDLC用电极膜，以及利用专利文献2或专利文献3所 记载的制造方法得到的H)LC用电极膜，在强度方面都有改善的余地。
[0007] 另外，专利文献1~3的任一种制造方法中，在将所制造出的片状成形体切割成所 期望的形状、形成H)LC用电极膜时，都会产生余料，因此期望对其进行再利用。
[0008] 本发明是鉴于这样的现有技术所具有的问题而完成的，其目的在于提供一种高强 度EDLC用电极膜的制造方法，能对在制造电极膜时产生的余料进行再利用。 解决技术问题所采用的技术方案
[0009] 本发明例如涉及以下的[1]~[3]。
[0010] [1] 一种双电层电容器用电极膜的制造方法，其特征在于，包括:工序(al)，该工序(al)将 含碳粉末、导电性助剂以及氟树脂粘合剂进行混炼，由得到的混炼物制造成形体； 工序(a2)，该工序(a2)将所述成形体进行粉碎，制造平均粒径为5~100μπι的改性材料； 以及 工序(b)，该工序(b)将含碳粉末、导电性助剂、氟树脂以及所述改性材料进行混炼，使 得相对于所述含碳粉末、所述导电性助剂、所述氟树脂以及所述改性材料的总和1〇〇重 量％，使所述改性材料达到1~40重量％的比例，对得到的混炼物进行乳制，制造双电层电 容器用电极膜。
[0011] [2] 如上述[1]所述的双电层电容器用电极膜的制造方法，其特征在于，所述改性材料的安 息角为45度以下。
[0012] [3] 如上述[1]或[2]所述的双电层电容器用电极膜的制造方法，其特征在于，在所述工序 (a2)中，对所述成形体或其粉碎物照射电子射线。 发明效果
[0013]根据本发明的EDLC用电极膜的制造方法，能制造强度较高的EDLC用电极膜。另外， 切割片状的成形体得到H)LC用电极膜时所产生的余料，能作为在工序(2a)中进行粉碎的成 形体，加以再利用。
【具体实施方式】
[0014] 下面，对本发明的实施方式进行详细说明。
[0015] 本发明的EDLC用电极膜的制造方法，其特征在于，包含： 工序(al)，该工序(al)利用含碳粉末、导电性助剂以及氟树脂粘合剂制造成形体； 工序(a2)，该工序(a2)将所述成形体进行粉碎，制造改性材料;以及 工序(b)，该工序(b)利用含碳粉末、导电性助剂、氟树脂以及所述改性材料制造 EDLC用 电极膜。
[0016] 工序(al); 工序(al)中，将含碳粉末、导电性助剂以及氟树脂粘合剂进行混炼，由得到的混炼物制 造成形体。
[0017] 作为含碳粉末，列举有对比表面积较大的活性炭或活性炭纤维、碳材料实施活化 处理而制造的类似石墨的微结晶碳等多孔质碳材料，优选地为活性炭。优选地，含碳粉末的 比表面积为1000~2500m2/g左右。
[0018] 所述含碳粉末在双电层电容器中，吸附存在于电解液中的阴离子、阳离子形成双 电层，起到蓄电的作用。
[0019] 由于所述含碳粉末的比例对提高EDLC中单位面积上的能量密度的影响较大，因此 将在工序(al)中采用的含碳粉末、导电性助剂以及氟树脂粘合剂的总和设为100重量％，则 所述含碳粉末的比例优选地为60~93重量％，若将本发明的电极膜用于电动汽车这样场合 下的高输出密度用H)CL的情况下，则优选地为70~90重量％。
[0020] 作为导电性助剂，列举有乙炔黑、槽法炭黑、高耐磨炭黑、科琴炭黑等，可以单独使 用这些中的一种，也可以并用两种以上。
[0021 ]导电性助剂提高含碳粉末彼此之间的电传导性以及含碳粉末和集电体之间的电 传导性。
[0022]将在工序(al)中使用的含碳粉末、导电性助剂以及氟树脂粘合剂的总和设为100 重量％，由于将电极膜的内部电阻抑制得较低，能制造输出密度较高的双电层电容器，因此 优选地，导电性助剂的比例为3重量％以上，由于提高电极膜中的含碳粉末的相对比例能制 造能量密度高的电极膜中，因此优选地，导电性助剂的比例为15重量％以下。
[0023]作为所述氟树脂粘合剂中的氟树脂，列举了四氟乙烯(PTFE)、乙烯-四氟乙烯共聚 物、乙烯-三氟氯乙烯、偏氟乙烯共聚物、四氟乙烯-全氟乙烯基醚共聚物等，其中，优选地为 化学性质稳定的四氟乙烯。
[0024] 将工序(al)中采用的含碳粉末、导电性助剂以及氟树脂粘合剂的总和设为100重 量％，从提高电极膜的拉伸强度的观点来看，所述氟树脂粘合剂的比例，优选地为4重量％ 以上，更优选地为5重量％，从将电极膜的内部电阻抑制得较低这一观点来看，所述氟树脂 粘合剂的比例为25重量％以下，优选地为15重量％以下。
[0025] 在对得到的混合物进行混炼时，为了利用混炼促进氟树脂粘合剂的纤维化，也可 进一步在所述混合物中添加成形助剂。
[0026]作为所述成形助剂，列举有水、甲醇、乙醇等一价醇，以及乙二醇、丙二醇、甘油等 多价醇等，从成形性的观点来看，优选地为一价醇。
[0027] 相对于工序(al)中使用的含碳粉末、导电性助剂以及氟树脂粘合剂的总和100重 量份，所述成形助剂的量优选地为80重量份以上，更优选地为100~600重量份。
[0028] 优选地，在使混炼物成形时或之后，利用加热等去除所述成形助剂。
[0029] 能采用由含碳粉末、导电性助剂以及氟树脂粘合剂制造 EDLC用电极时的现有公知 的操作(混炼操作、成形操作等），作为工序(al)中由含碳粉末、导电性助剂以及氟树脂粘合 剂制造成形体时的操作。
[0030] 对所述含碳粉末、所述导电性助剂、所述氟树脂粘合剂、以及所述成形助剂任意地 在施加剪切力的同时进行充分地混炼，使氟树脂粘合剂形成细微的纤维状，使所述含碳粉 末、所述导电性助剂以及所述氟树脂粘合剂相互粘接。
[0031]在混炼中能使用加压捏合机。另