双电层电容器用隔板及双电层电容器的制造方法
【专利说明】
[0001] 相关申请
[0002] 本申请主张2012年12月26日提出申请的日本特愿2012-283132的优先权，参照 并引用其全部内容作为本申请的一部分。
技术领域
[0003] 本发明涉及作为双电层电容器的构成材料有用的电容器用隔板及具备该隔板的 双电层电容器。
【背景技术】
[0004] 双电层电容器具有与镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池接近的大容量，因此除了作 为现有的电容器（condenser)的主要用途的平稳电源、吸收干扰等用途以外，还可以用于 个人电脑的存储器备用电源、辅助或代替二次电池等。
[0005] 现有的二次电池虽然具有高容量，但寿命比较短，而且难以快速充放电。相比之 下，双电层电容器具有较大的容量，而且还具有作为电容器本身的优点的寿命长、能快速充 放电的优良特性。
[0006] 双电层电容器通常由正负电极、电解液、隔板、集电体等构成，隔板的使用目的在 于防止正负两极的接触，同时使电解液流通。隔板的厚度越大，电极间的通路越长，越使内 部电阻增加，因此期望使构成隔板的纤维变得极细而使厚度变薄。
[0007] 例如，在专利文献1中公开了一种双电层电容器，其是用隔板将一对极化电极隔 开而成的双电层电容器，其特征在于，所述隔板是以纤维素为原料制造湿纸，并保持存在于 该湿纸的空隙结构使其直接干燥而成的。
[0008] 现有技术文献
[0009] 专利文献
[0010] 专利文献1 :日本特开平10-256088号公报
【发明内容】
[0011] 发明要解决的课题
[0012] 然而，对于专利文献1的隔板而言，实质上仅由纤维素的打浆物形成隔板，因此难 以兼顾使其密度降低以及使隔板厚度变薄。
[0013] 本发明的目的在于提供一种密度低、且能够降低厚度并降低电阻的双电层电容器 用隔板。
[0014] 本发明的另一目的在于提供一种具有作为双电层电容器用隔板所要求的强度、且 能够降低厚度的双电层电容器用隔板。
[0015] 本发明的另一目的在于提供一种具有作为双电层电容器用隔板所要求的强度、且 具有透气性（多孔性、离子通透性）的双电层电容器用隔板。
[0016] 本发明的其它目的在于提供一种双电层电容器用隔板，其不仅具有强度性质（拉 伸强度等），并且厚度薄，而且密度低、具有透气性（多孔性、离子通透性），能够平衡性良好 地满足上述所有特性。
[0017] 本发明人等为了解决上述问题而进行了深入研宄，结果发现，（i)着眼于具有特定 范围的热水溶解温度的聚乙烯醇类纤维，（ii)在使用热水溶解温度超过85°C且低于100°C 的聚乙烯醇类纤维的情况下，如果用湿法由该纤维形成纤维片，则该聚乙烯醇类纤维保留 了作为主体纤维的性质，而且其片内的纤维彼此在纤维交点的纤维表面产生接合，（iii)这 样得到的纤维片为低密度，而且厚度得以降低，在作为双电层用电容器的隔板使用时，能够 抑制隔板的电阻值上升，由此完成了本发明。
[0018] 解决课题的方法
[0019] 本发明的第1构成是一种双电层电容器用隔板，其由纤维片构成，所述纤维片是 配合热水溶解温度低于l〇〇°C且高于85°C的聚乙烯醇类纤维（纤维A)10质量％以上（相 对于纤维片100质量％ )而形成的，所述双电层电容器用隔板的密度在〇. 25~0. 7g/cm3的 范围内，厚度在5ym以上且小于40ym的范围内。
[0020] 在上述隔板中，优选由在上述纤维A中进一步配合了热水溶解温度低于80°C的聚 乙烯醇类纤维（纤维B)的纤维片形成的双电层电容器用隔板。在这种情况下，纤维A与纤 维B的质量比可以为A/B= 40/60~99/1。
[0021] 进一步优选在包含上述纤维A或者包含上述纤维A和纤维B的纤维中加入纤维素 类纤维而形成的纤维片，另外，上述纤维素类纤维优选为有机溶剂类纤维素类纤维或天然 纤维素纤维的打浆物。
[0022] 另外，上述隔板优选满足以下要件（1)和（2)。
[0023] 1.隔板的厚度在5~30ym的范围内。
[0024] 2?隔板的纵向强度（kg/15mm)/ 厚度（ym) > 0? 025
[0025] 本发明的第2构成是具有上述双电层电容器用隔板的双电层电容器。
[0026] 发明的效果
[0027] 根据本发明，双电层电容器用隔板通过由配合了热水溶解温度低于100°C且高于 85°C的聚乙烯醇类纤维（纤维A) 10质量％以上（相对于纤维片100质量％ )而形成的纤 维片构成，能够保持纤维形态，且在纤维交点产生接合而形成纤维片，因此不仅具有纤维所 具有的强度性质，而且厚度变薄，由于纤维之间存在空隙而具有透气性（离子通透性），能 够得到密度低且电阻低的纤维片，其作为隔板是极其有效的。
[0028] 进而，通过向上述纤维（A)中加入热水溶解温度比上述纤维（A)更低的聚乙烯醇 类纤维（纤维B)来进行片形成，能够使纤维B发挥粘合剂功能，可以使纤维交点的粘接更 加牢固。
[0029] 进而，通过加入纤维素类纤维，特别是加入经过打浆的纤维素类纤维来进行片形 成，加入经过原纤化的纤维，纤维片中因抱合而产生的接合增加，由此，片的柔软性增加，对 片赋予适度的遮蔽性。
[0030] 本发明的隔板更优选具有下述2个要件：
[0031] 1.隔板的厚度在5~30ym的范围内。
[0032] 2?隔板的纵向强度（kg/15mm)/ 厚度（ym) > 0? 025
[0033] 由此，可形成厚度和机械强度平衡的隔板。
[0034] 通过安装具有上述特性的本发明第1构成的隔板而得到的双电层电容器能够使 隔板密度减小，并且能够使隔板变薄，由此使电极间距离减小而降低电阻，而且，由于隔板 的薄型化而使正极/负极增加，可以期待电容器的大容量化。
[0035] 需要说明的是，权利要求书和/或说明书中公开的至少2个构成要素的任意组合 均包含在本发明中。特别是，权利要求书中所记载的2个以上权利要求的任意组合均包含 在本发明中。
【具体实施方式】
[0036] 本发明的双电层电容器用隔板由纤维片制成，所述纤维片由配合了热水溶解温度 低于l〇〇°C且高于85°C的聚乙烯醇类纤维（纤维A)10质量％以上（相对于纤维片100质 量％ )而形成，电容器的密度在0. 25~0. 7g/cm3的范围内，厚度在5 y m以上且低于40 y m 的范围内。
[0037] (纤维片）
[0038] 构成本发明的双电层电容器用隔板的纤维片需要配合热水溶解温度低于100°C且 高于85°C的聚乙烯醇类纤维（纤维A) 10质量％以上（优选为15质量％以上，更优选为25 质量％以上）而形成。需要说明的是，只要能够形成纤维片，纤维A的上限就没有特别限定， 通常可以为70质量％ (优选为60质量％ )左右。
[0039] 如果热水溶解温度低于100°C，由于在使用湿法（使用造纸机等的片成形法）形成 纤维片时纤维含有水分，能够在加热干燥时保持纤维结构的同时在纤维交点的纤维表面产 生接合来进行片形成。如果热水溶解温度为100°c以上，则纤维表面稳定，加热干燥时在纤 维交点的纤维间不