JP4651948B2 - 両面塗工方法および塗工された電極 - Google Patents
両面塗工方法および塗工された電極 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4651948B2 JP4651948B2 JP2004005087A JP2004005087A JP4651948B2 JP 4651948 B2 JP4651948 B2 JP 4651948B2 JP 2004005087 A JP2004005087 A JP 2004005087A JP 2004005087 A JP2004005087 A JP 2004005087A JP 4651948 B2 JP4651948 B2 JP 4651948B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- paint
- double
- porous substrate
- substrate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
- Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
- Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
Description
高エネルギータイプのキャパシタ関連としては、リチウムイオンを吸蔵、脱離しうる材料に、予め化学的方法又は電気化学的方法でリチウムイオンを吸蔵させた材料を負極に用いるキャパシタが提案されている(例えば、特許文献1、2参照)。
[1] 蓄電装置の電極用の表裏貫通孔を備えた多孔質基材に対する両面塗工に際し、乾燥炉より前搬送部に回転動作をしない固定バーを設け、該固定バーが固定ロールであり、コンマコーターのコンマヘッドに対向して該固定ロールを設け、該固定バーと接触する面の反対側となる片面に塗料が塗工された多孔質基材を未乾燥状態のまま搬送し、固定バーにおいて上記未乾燥の塗料を多孔質基材の表裏貫通孔を通過させ、多孔性基材が固定バーから離れる内角側の接触部分に液溜まりを作製することにより、塗料を多孔質基材の表裏両面に塗工するようにしたことを特徴とする両面塗工方法。
[2] 多孔質基材の有する、{1−(基材重量/基材真比重)/(基材見かけ体積)}の比を百分率に換算して得られる気孔率が20〜60%である上記[1]に記載の両面塗工方法。
[3] 表裏貫通孔を備えた多孔質基材に対し、上記[1]または[2]に記載の方法にて塗工して得られた蓄電装置の電極。
である。
活物質は特に限定されないが、電池またはキャパシタ用の電極の場合、粉末状、粒状、短繊維状等の成形しやすい形状にある炭素材料や酸化物等の活物質が含まれる。該活物質としては、正極活物質として例えばコークス、ピッチ、樹脂やヤシ殻、おがくずなどの植物などを出発原料とし、水蒸気、二酸化炭素や水酸化カリウムなどを用いて賦活した各種活性炭や導電性高分子、ポリアセン系物質、細孔直径2.0〜50nmのメソポアが顕著に発達したメソポアカーボン等の炭素材料や、LiCoO2、LiNiO2やMnO2等の金属酸化物、負極活物質としては、例えば天然黒鉛、人造黒鉛などのグラファイト、コークス、ピッチ、熱硬化性樹脂、ヤシ殻や樹木などを出発原料とする種々の炭素材料、炭素繊維、ポリアセン系物質、錫酸化物、珪素酸化物等を用いることができる。なかでもポリアセン系有機半導体(PAS)は、アモルファス構造を有することから、リチウムイオンの挿入・脱離に対して膨潤・収縮といった構造変化がないためサイクル特性に優れ、またリチウムイオンの挿入・脱離に対して等方的な分子構造(高次構造)であるため急速充電、急速放電にも優れた特性を有することから負極活物質として特に好適である。
塗料は該活物質をバインダー樹脂と混合して作製される。電池またはキャパシタ用電極のバインダー樹脂としては、用いる電解液に不溶のものであればよく、水を分散媒もしくは溶剤として用いる水系樹脂、あるいは、アルコールやN−メチルピロリドン等の有機溶剤を分散媒もしくは溶剤として用いる非水系樹脂を用いることができる。例えば共重合ポリマーのポリ(スチレンーブタジエン)(以下、SBRと省略する)等のゴム系バインダー樹脂、カルボキシメチルセルロース系樹脂は水系樹脂であり、フェノール樹脂やメラミン樹脂は組成により水系樹脂としても非水系樹脂としても用いることができる。
これらの中でもフッ素系、水系のSBR系樹脂、アクリル系樹脂、非水系のフッ素系樹脂が好ましい。
本発明の請求項1にある片面塗工は、リバースコーター、グラビアコーター、グラビアリバースコーター、ブレードコーターなど一般的な塗工機によって行うことが出来、特にその片面塗工方法を限定するものでは無い。
以下具体的な実施例により詳細を説明する。
(負極PAS塗料の製造法)
厚さ0.5mmのフェノール樹脂成形板をシリコニット電気炉中に入れ、窒素雰囲気下で500℃まで50℃/時間の速度で、更に10℃/時間の速度で650℃まで昇温し、熱処理し、PASを合成した。かくして得られたPAS板をボールミルで粉砕することにより、平均粒子径が7μmのPAS粉体を得た。このPAS粉体のH/C比は0.22であった。
厚さ32μm(気孔率50%)の銅製エキスパンドメタル(日本金属工業株式会社製)に対し、リバースコーターを用いて塗工速度1.0m/minで上述の負極PAS塗料の片面塗工を行い、乾燥炉に片面塗工電極5が入る前に図2に示すような固定バー7を通過させ、その接触部に液溜まり6を作製することにより両面塗工電極負極1を作製した。なお、この電極は、プレス後負極全体の厚さ(両面の負極電極層厚さと負極集電体厚さの合計)が81μmであった。
(参考例2)
リバースコーターでの塗工量を調整して、参考例1と同様に両面塗工を行うことにより、全体の厚さが104μmの負極2を得た。すなはち、片面塗工電極の厚みを変えることにより厚みの異なる両面同時電極を得ることが出来た。
(実施例1)
図3に示すようなコンマコーターで、コンマヘッドに相当するロール12に対向する、通常回転しているバー(固定バー7)の回転を止め、これに厚さ32μm(気孔率50%)の銅製エキスパンドメタル(日本金属工業株式会社製)を取り付け、上述の負極PAS塗料を塗工した。その際、片面塗工電極5が固定バー7から離れる内角側の接触部分に液溜まり6を作製することにより両面塗工電極にし、横型乾燥炉へ搬送した。こうして、プレス後負極全体の厚さ(両面の負極電極層厚さと負極集電体厚さの合計)が81μmの負極3を得た。
(参考例3)
(正極活性炭塗料の製造法)
ヤシ殻を原料とし、電気炉中に入れ窒素気流下で50℃/時間の速度950℃まで昇温した後、窒素/水蒸気1:1の混合ガスにより2時間賦活することにより、比表面積1860m2/gの活性炭を製造した。該活性炭をボールミル粉砕機で粉砕して平均粒子径が5μmの活性炭粉末を
得た。
上記活性炭粉末92重量部、アセチレンブラック粉体4重量部、SBR4重量部、カルボキシメチルセルロース1重量部に対し、イオン交換水を加えて固形分が30〜35%となる組成にて充分混合することにより塗料を得た。
基材として厚さ35μm(気孔率50%)のアルミニウム製エキスパンドメタル(日本金属工業株式会社製)、塗料として固形分15%のカーボン系の導電性塗料(日本黒鉛工業株式会社製、バニーハイトT−702A)を用いる以外は参考例2と同様に両面塗工を実施した。ただし、塗工された基材が乾燥炉に入る手前で基材に対し垂直方向からエアを吹き付けることにより、エキスパンドメタルの貫通孔内に保持された塗料を吹き飛ばしたため、エキスパンドメタルの金属部に導電性塗料がコーティングされた下塗り基材が得られた。
該下塗り基材と該正極塗料を用いて、参考例1と同様に両面塗工を行い、プレス後正極全体の厚さ(両面の正極電極層厚さと両面の導電層厚さと正極集電体厚さの合計)が122μmの正極1を得た。
厚さ122μmの正極1と参考例1で製造した厚さ82μmの負極1を図5に示すような景況で電極面積がそれぞれ、5.0×8.0cm2になるようにカットし、セパレータとして厚さ30μmのセルロース/レーヨン混合不織布を用いて、図5に示したように正極集電体、負極集電体の接続端子との溶接部(以下「接続端子溶接部」という)がそれぞれ反対側になるよう配置し、正極、負極各8枚積層した。最上部と最下部はセパレータを配置させて4辺をテープ止めして電極積層ユニットを得た。負極活物質重量に対して400mAh/g分のリチウム金属としては、厚さ90μmのリチウム金属箔を厚さ80μmのステンレス網に圧着したものを用い、負極と対向するように電極積層ユニットの最外部に1枚配置した。負極(8枚)とリチウムを圧着したステンレス網はそれぞれ溶接し、接触させ電極積層ユニットを得た。
14日間室温にて放置後、1セル分解したところ、リチウム金属は完全に無くなっていたことから、リチウムは正極および負極の表裏間を移動して全ての負極に予備充電されたと判断した。
上述の通り、本発明による両面塗工電極を用いることにより、高エネルギー密度を有するキャパシタが得られることを確認した。
1’ 片面塗工領域
1’’ 両面塗工領域
2、2’ ダイ
3 ダイリップ
4 塗料
5 片面塗工電極
6 液溜まり
7、7’ 固定バー
8 乾燥炉
9 両面塗工電極
18 正極
18a 正極集電体
19 負極
19a 負極集電体
20 セパレータ
Claims (3)
- 蓄電装置の電極用の表裏貫通孔を備えた多孔質基材に対する両面塗工に際し、乾燥炉より前搬送部に回転動作をしない固定バーを設け、該固定バーが固定ロールであり、コンマコーターのコンマヘッドに対向して該固定ロールを設け、該固定バーと接触する面の反対側となる片面に塗料が塗工された多孔質基材を未乾燥状態のまま搬送し、固定バーにおいて上記未乾燥の塗料を多孔質基材の表裏貫通孔を通過させ、多孔性基材が固定バーから離れる内角側の接触部分に液溜まりを作製することにより、塗料を多孔質基材の表裏両面に塗工するようにしたことを特徴とする両面塗工方法。
- 多孔質基材の有する、{1−(基材重量/基材真比重)/(基材見かけ体積)}の比を百分率に換算して得られる気孔率が20〜60%である請求項1に記載の両面塗工方法。
- 表裏貫通孔を備えた多孔質基材に対し、請求項1または2に記載の方法にて塗工して得られた蓄電装置の電極。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004005087A JP4651948B2 (ja) | 2004-01-13 | 2004-01-13 | 両面塗工方法および塗工された電極 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004005087A JP4651948B2 (ja) | 2004-01-13 | 2004-01-13 | 両面塗工方法および塗工された電極 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005203116A JP2005203116A (ja) | 2005-07-28 |
JP2005203116A5 JP2005203116A5 (ja) | 2006-07-13 |
JP4651948B2 true JP4651948B2 (ja) | 2011-03-16 |
Family
ID=34819510
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004005087A Expired - Fee Related JP4651948B2 (ja) | 2004-01-13 | 2004-01-13 | 両面塗工方法および塗工された電極 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4651948B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5301090B2 (ja) * | 2006-08-18 | 2013-09-25 | 株式会社Kri | リチウムイオンキャパシタ用電極及びそれを用いたリチウムイオンキャパシタ |
JP2008307441A (ja) * | 2007-06-13 | 2008-12-25 | Jm Energy Corp | 帯状物塗布方法およびこの方法による塗布済帯状物 |
JP5287318B2 (ja) * | 2009-02-10 | 2013-09-11 | 新神戸電機株式会社 | リチウムイオンキャパシタおよびリチウムイオンキャパシタ用極板とその製造方法 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09234405A (ja) * | 1996-02-29 | 1997-09-09 | Oji Paper Co Ltd | シート材の塗工方法及びその塗工機 |
JP2001015105A (ja) * | 1999-06-30 | 2001-01-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電池用極板の連続製造装置 |
JP2003010753A (ja) * | 2001-07-06 | 2003-01-14 | Toyo Aluminium Kk | 帯状塗膜の形成装置及び同塗膜の複数同時形成方法 |
-
2004
- 2004-01-13 JP JP2004005087A patent/JP4651948B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09234405A (ja) * | 1996-02-29 | 1997-09-09 | Oji Paper Co Ltd | シート材の塗工方法及びその塗工機 |
JP2001015105A (ja) * | 1999-06-30 | 2001-01-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電池用極板の連続製造装置 |
JP2003010753A (ja) * | 2001-07-06 | 2003-01-14 | Toyo Aluminium Kk | 帯状塗膜の形成装置及び同塗膜の複数同時形成方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2005203116A (ja) | 2005-07-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5236765B2 (ja) | 有機電解質キャパシタ | |
JP6014021B2 (ja) | リチウム含有電解質を有する電気化学キャパシタ | |
JP4705566B2 (ja) | 電極材及びその製造方法 | |
CN101310350B (zh) | 锂离子电容器 | |
JP5363818B2 (ja) | 塗布電極及び有機電解質キャパシタ | |
JP4738042B2 (ja) | 非水系リチウム型蓄電素子およびその製造方法 | |
WO2004097867A2 (ja) | 有機電解質キャパシタ | |
WO2023151400A1 (zh) | 一种复合集流体、制备方法及锂离子电池 | |
JP2010027673A (ja) | シート電極の製造方法及び製造装置 | |
JP2007180431A (ja) | リチウムイオンキャパシタ | |
CN112259796A (zh) | 一种叠片电芯和锂离子电池 | |
JP5308646B2 (ja) | リチウムイオンキャパシタ | |
US20130163146A1 (en) | Electrode active material-conductive agent composite, method for preparing the same, and electrochemical capacitor comprising the same | |
JP2006338963A (ja) | リチウムイオンキャパシタ | |
US20110002085A1 (en) | Electrode for capacitor and electric double layer capacitor having the same | |
WO2020080521A1 (ja) | キャパシタ及びキャパシタ用電極 | |
Liew et al. | Fundamentals, mechanism, and materials for hybrid supercapacitors | |
JP2015029028A (ja) | 電気化学デバイス | |
JP2012079821A (ja) | 電極およびその製造方法並びに蓄電デバイス | |
WO2020080520A1 (ja) | キャパシタ及びキャパシタ用電極 | |
JP4651948B2 (ja) | 両面塗工方法および塗工された電極 | |
JP2013098575A (ja) | 電極活物質組成物、その製造方法、及びこれを用いた電気化学キャパシタ | |
JP2005203115A (ja) | 両面塗工方法および塗工された電極 | |
US20220165511A1 (en) | Advanced lithium-ion energy storage device | |
JP2006310412A (ja) | リチウムイオンキャパシタ |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20050408 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060531 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060531 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090602 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090731 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090825 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100323 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100521 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20101130 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20101215 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131224 Year of fee payment: 3 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |