JP4358784B2 - 電気二重層コンデンサ用分極性電極の製造方法 - Google Patents
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Description
このようにした場合、撹拌子の回転に伴い、予め混練された混練物が他の原料を抱きかかえるようになり、その混練物を基点として原料が混合及び混練されやすくなる。これにより、原料の混合、混練の時間を短くすることが可能になる。即ち、予め混練された混練物が他の原料を巻き込むことによりせん断力が高くなるため、容器と撹拌子とのせん断作用によってそれらが練り込まれて絡み合い易くなる。なお、予め混練された混練物は、前記混合混練機を用いて得たものでも良いし、別の方法で予め混練して得たものであっても良い。
このようにした場合には、粒の大きさが揃い、シートにしたときのその密度が高くなり、特性を一層向上できる。
図1には、本発明の電気二重層コンデンサ用の電極シートを製造する際の第1の製造方法が示され、図2には、本発明の電気二重層コンデンサ用の電極シートを製造する際の第2の製造方法が示されている。本実施例において、分極性電極を製造する際に使用する原料は、炭素質粉末として活性炭、導電性助剤としてカーボンブラック、バインダとしてPTFEの粉末、バインダ用助剤として液体状のIPAである。原料の配合割合は質量%で、例えば、活性炭を80%、カーボンブラックを10%、PTFEを10%とする。IPAの量は後述する。
まず、図1の第1の製造方法について説明する。予め各原料の計量を行っておく。なお、この場合、IPAの量は、他の原料の合計重量に対して5,50,90質量%とする。次に、上記原料(活性炭、カーボンブラック、PTFE、液体状のIPA)を、図3(a)に示す混合混練機11の容器12内に投入し、この混合混練機11において原料A1の混合と混練を一括して行なう(混合・混練工程)。
次に、図2の第2の製造方法について説明する。この第2の製造方法では、第1の製造方法と同様に、予め計量した各原料を、図3(a)に示す混合混練機11の容器12内に投入し、この混合混練機11において原料A1の混合と混練を一括して行ない、混練物A2を作製する(混合・混練工程)。
具体的には、粉砕分級機15のガイド16は、下端部に開口部16aが形成されている。このガイド16内の底部には、メッシュ17が、開口部16aの上方に位置させて配設されている。この場合、メッシュ17の孔17aの大きさは、1.0mmに設定されている。そして、前記ガイド16の内部に位置させて、撹拌子19が軸20を中心に回転G可能に配設されている。
ここで、実施例1〜6は、上記したように第1の製造方法(本発明の混合・混練工程を採用した方法)により製造した例であり、各実施例の違いは、混合・混練工程において、予め混練した混練物を投入した量(質量%)及びバインダ用助剤であるIPAを投入した量の違いである。実施例1〜3は、混練物を投入しない例である(混練物「0」)。
比較例3は、本発明の第1の製造方法で製造した場合であるが、IPAの量が100質量%と多い場合の例である。この場合には、IPAの量が多すぎて混練物が軟らかくなり過ぎ、きざむことはできたが、そのままではふるい機にかけて分級できなかった例である。なお、分級するには、粉砕工程前及び/又は後に、所定の時間かけて乾燥工程を行う必要がある。
比較例4は、本発明の第2の製造方法で製造しようとした場合において、IPAの量が100質量%と多い場合の例である。この場合には、粉砕・分級工程において、IPAの量が多すぎて粉砕を行なうことができなかった例である。なお、粉砕するには、混合・混練工程後に、所定の時間かけて乾燥工程を行う必要がある。
まず、本発明の第1の製造方法を採用した実施例1〜6においては、従来方法を採用した比較例1と比較すると、混合・混練時間は、混合と混練が別工程であった比較例1よりも短くなっている。また、密度及び引張強度共に比較例1よりも高くなっており、シート特性が向上している。このうち密度が高くなると、電気二重層コンデンサ用の電極として使用した場合に、自己放電率が低くなり、電圧維持率を高くすることができる。引張強度が高くなると、取り扱い時に切れ難くなるため、取り扱い易いと共に品質が安定する。
さらに、第2の製造方法を採用した場合には、特に粉砕分級機15において、混練物の粉砕と分級を一括して行なうことができるので、粉砕(キザミ)と分級とを別々の工程で行なっていた場合とは違い、工程数を一層少なくできると共に、使用する装置も一層少なくすることができる。さらに、きざまれた粒を分級機に移し変えるという作業も不要にでき、ひいては一層コストを低減化することができる。
Claims (3)
- 炭素質粉末、導電性助剤、バインダ及びバインダ用助剤を含む原料から成形材料を作製し、この成形材料を成形、圧延してシート状の電気二重層コンデンサ用分極性電極を製造する方法において、
前記バインダ用助剤の量は、該バインダ用助剤を除いた前記原料の質量の5〜90%であって、
前記原料を混合、混練する際に、容器と、この容器内を自転しながら公転する撹拌子とを有する混合混練機を用い、前記容器内で前記撹拌子を自転及び公転させることにより、前記容器内に投入された前記原料を混合すると共に、前記撹拌子と前記容器との間ですり潰すようにして混練するようにし、その後に粉砕し、分級して、成形材料を作製するようにし、
加えて、前記混合混練機を用いて前記原料を混合、混練する際に、予め混練された混練物を原料全体の5〜30質量%投入して前記原料の混合、混練を行なうようにしたことを特徴とする電気二重層コンデンサ用分極性電極の製造方法。 - 炭素質粉末、導電性助剤、バインダ及びバインダ用助剤を含む原料から成形材料を作製し、この成形材料を成形、圧延してシート状の電気二重層コンデンサ用分極性電極を製造する方法において、
前記バインダ用助剤の量は、該バインダ用助剤を除いた前記原料の質量の5〜90%であって、
前記原料を混合、混練する際に、容器と、この容器内を自転しながら公転する撹拌子とを有する混合混練機を用い、前記容器内で前記撹拌子を自転及び公転させることにより、前記容器内に投入された前記原料を混合すると共に、前記撹拌子と前記容器との間ですり潰すようにして混練するようにし、
その後に、回転する撹拌子と、分級用のメッシュとを有する粉砕分級機を用い、前記混合混練機により混合、混練された混練物を、前記粉砕分級機において前記撹拌子により粉砕して細粒化すると共に、その細粒化された粉砕物を前記メッシュを通して分級するようにし、
加えて、前記混合混練機を用いて前記原料を混合、混練する際に、予め混練された混練物を原料全体の5〜30質量%投入して前記原料の混合、混練を行なうようにしたことを特徴とする電気二重層コンデンサ用分極性電極の製造方法。 - 前記粉砕分級機のメッシュにより分級された粉砕物は、400μm付近でピークを有するようなシャープな粒度分布となっていることを特徴とする請求項2記載の電気二重層コンデンサ用分極性電極の製造方法。
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