JP2010123766A - Electrode sheet, and electric double-layer capacitor and lithium ion capacitor using the same - Google Patents

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Yasushi Miki
泰 三樹
Kenya Tochihara
健也 杤原
Takuro Oshida
卓朗 大信田
Yasuhiko Koiso
保彦 小礒
Koichi Yada
浩一 矢田
Eisei Koura
永生 古浦
Takashi Kawaguchi
敬 川口
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electrode sheet excelling in performance of internal resistance and the like and capable of keeping its excellent condition over a long time even if charge and discharge are repeated, and to provide a capacitor, in an electrode sheet for forming a polarizable electrode by applying a coating fluid containing an active material and the like to a surface of a collector such as metal foil and thereafter drying the coating fluid, and an electric double-layer capacitor and a lithium ion capacitor using the same. <P>SOLUTION: As an organic solvent constituent of the coating fluid, N, N-dimethylformamide is used, the coating fluid is applied, thereafter the weight ratio of the N, N-dimethylformamide in a coating composition is reduced to be set ≤5 wt.% to form a polarizable sheet, and thereby this electrode sheet is provided. This electric double-layer capacitor and this lithium ion capacitor each using the electrode sheet are also provided. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、電極シート及びそれを用いた電気二重層キャパシタ、リチウムイオンキャパシタに関するものであり、さらに詳細には、金属箔等の集電体の表面に、活物質等を含む塗液を塗布した後、乾燥することにより、分極性電極を形成する電極シート、及びそれを用いた電気二重層キャパシタ、リチウムイオンキャパシタに関する。   The present invention relates to an electrode sheet, an electric double layer capacitor using the same, and a lithium ion capacitor. More specifically, a coating liquid containing an active material or the like is applied to the surface of a current collector such as a metal foil. Then, it is related with the electrode sheet | seat which forms a polarizable electrode by drying, an electric double layer capacitor using the same, and a lithium ion capacitor.

近年、活性炭等の分極性電極と電解液の界面である電気二重層に電気を蓄積する電気二重層キャパシタ等の電気化学キャパシタが蓄電媒体として実用化され始めている。電気化学キャパシタの一般的な構成としては、金属箔等の集電体及び活性炭等の分極性電極からなる電極シートと、セパレータが交互に積層されて積層体が形成され、さらに電解液が含浸された積層体が容器に密封されて電気化学キャパシタセルとされる。   In recent years, electrochemical capacitors such as an electric double layer capacitor that accumulates electricity in an electric double layer that is an interface between a polarizable electrode such as activated carbon and an electrolytic solution have begun to be put into practical use as a storage medium. As a general structure of an electrochemical capacitor, an electrode sheet made of a current collector such as a metal foil and a polarizable electrode such as activated carbon and a separator are alternately laminated to form a laminate, and further impregnated with an electrolyte. The laminated body is sealed in a container to form an electrochemical capacitor cell.

また、電気化学キャパシタセルの製造は、電極シートとセパレータの積層体を、角型の電気化学キャパシタにおいてはサンドイッチ状に、円筒型の電気化学キャパシタにおいてはロール状に形成し、集電体(正極体及び負極体)のリード部を各々の端子に接続し、積層体を容器に収納した後、容器の開口部から電解液を注入して積層体に電解液を含浸し、電極端子の先端を外部に露出した状態で容器を密封する方法が多く実施されている。   In addition, an electrochemical capacitor cell is manufactured by forming a laminate of an electrode sheet and a separator in a sandwich shape for a square electrochemical capacitor and in a roll shape for a cylindrical electrochemical capacitor. Lead body and negative electrode body) are connected to the respective terminals, and the laminate is stored in a container, and then an electrolyte is injected from the opening of the container to impregnate the laminate with the electrolyte, and the tip of the electrode terminal is Many methods have been implemented to seal the container while it is exposed to the outside.

このような電気化学キャパシタにおいて、電極シートは、一般的に金属箔等の集電体の表面に、活物質を含む塗液を塗布、乾燥することにより、分極性電極を形成し製造される。従来から、塗液の構成成分としては、カーボンブラック等の導電性材料、活性炭、及び、ポリテトラフルオロエチレン、セルロース等の結着剤を、有機溶媒または水性溶媒に分散してなる塗液が多く使用されている。
これらの塗液を塗布した後、構成成分の溶媒や、水分等を乾燥により低減するとともに、金属箔等の集電体とその表面に形成される分極性電極の結合を強化することで、電気化学キャパシタの静電容量や内部抵抗、及びこれらの寿命等の重要な性能が向上すると考えられている。そのため、電極シートの乾燥方法等が現在までに数多く開発され、例えば以下のような特許出願が成されてきた。
In such an electrochemical capacitor, the electrode sheet is generally manufactured by forming a polarizable electrode by applying and drying a coating liquid containing an active material on the surface of a current collector such as a metal foil. Conventionally, as coating components, there are many coating liquids in which conductive materials such as carbon black, activated carbon, and binders such as polytetrafluoroethylene and cellulose are dispersed in an organic solvent or an aqueous solvent. in use.
After applying these coating solutions, the solvent of constituent components, moisture, etc. are reduced by drying, and by strengthening the bond between the collector such as metal foil and the polarizable electrode formed on the surface, It is thought that important performances such as the capacitance and internal resistance of chemical capacitors and their lifetimes are improved. Therefore, many electrode sheet drying methods have been developed so far, and for example, the following patent applications have been filed.

すなわち、特許文献1には、塗液中の溶媒を、赤外線を照射することにより蒸発させ、集電体の表面に分極性電極を形成する方法、特許文献2には、塗液中の溶媒を、温風を当てることにより蒸発させ、集電体の表面に分極性電極を形成する方法が開示されている。また、特許文献3には、金属箔の表面に、予め塗液と相溶性があり、低粘度または表面張力が低い液体を塗布する方法、特許文献4には、非プロトン性極性溶媒中にヒドロキシアルキルキトサンと有機酸及び/またはその誘導体とを含む溶液に、活物質を添加して混練してなる塗液を用いる方法が開示されている。   That is, Patent Document 1 discloses a method of evaporating the solvent in the coating liquid by irradiating infrared rays to form a polarizable electrode on the surface of the current collector, and Patent Document 2 discloses a solvent in the coating liquid. A method of forming a polarizable electrode on the surface of a current collector by evaporating by applying hot air is disclosed. Patent Document 3 discloses a method of applying a liquid having a low compatibility or a low surface tension to the surface of a metal foil in advance, and Patent Document 4 discloses hydroxy in an aprotic polar solvent. A method of using a coating liquid obtained by adding an active material to a solution containing an alkyl chitosan and an organic acid and / or a derivative thereof and kneading is disclosed.

特開2001−222992号公報JP 2001-222992 A 特開2001−345095号公報JP 2001-345095 A 特開2008−36607号公報JP 2008-36607 A 特開2008−60060号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2008-60060

しかしながら、前記のように電極シートの乾燥方法等が開発されたキャパシタであっても、充放電の繰返しにより、徐々に静電容量や内部抵抗等の性能が低下し、良好な性能を長期間維持できないという不都合があった。
従って、本発明が解決しようとする課題は、金属箔等の集電体の表面に、活物質等を含む塗液を塗布した後、乾燥することにより、分極性電極を形成する電極シート、及びそれを用いた電気二重層キャパシタ、リチウムイオンキャパシタにおいて、内部抵抗等の性能が良好であり、充放電を繰返してもその良好な状態を長期間維持することが可能な電極シート及びキャパシタを提供することである。
However, even in the case of a capacitor for which an electrode sheet drying method has been developed as described above, performance such as electrostatic capacity and internal resistance gradually deteriorates due to repeated charge and discharge, and good performance is maintained for a long period of time. There was an inconvenience that it was not possible.
Therefore, the problem to be solved by the present invention is to apply a coating liquid containing an active material or the like to the surface of a current collector such as a metal foil, and then dry the electrode sheet to form a polarizable electrode, and Provided are an electrode sheet and a capacitor which have good performance such as internal resistance in an electric double layer capacitor and a lithium ion capacitor using the same, and can maintain the good state for a long time even after repeated charge and discharge. That is.

本発明者らは、これらの課題を解決すべく鋭意検討した結果、活物質等の固形成分を溶解する有機溶媒としてN,N−ジメチルホルムアミドを用いた塗液を、アルカリ金属のケイ酸塩及び/またはアルカリ土類金属のケイ酸塩を含む導電性接着層を介してアルミ箔に塗布、または直接銅箔に塗布し、次にこのように形成した分極性電極中のN,N−ジメチルホルムアミドの重量比率を、乾燥により5重量%以下まで低減させることにより、前述の問題点を解消し得る電極シート、及びそれを用いた電気二重層キャパシタ、リチウムイオンキャパシタが得られることを見出し本発明に到達した。   As a result of intensive studies to solve these problems, the present inventors have developed a coating solution using N, N-dimethylformamide as an organic solvent for dissolving a solid component such as an active material, an alkali metal silicate and N / N-dimethylformamide in a polarizable electrode thus formed, applied to an aluminum foil via a conductive adhesive layer containing an alkaline earth metal silicate or directly to a copper foil The present invention has found that an electrode sheet capable of solving the above-mentioned problems, an electric double layer capacitor using the same, and a lithium ion capacitor can be obtained by reducing the weight ratio to 5% by weight or less by drying. Reached.

すなわち本発明は、活性炭、カーボンブラック、及びポリフッ化ビニリデンを含む固形成分と、N,N−ジメチルホルムアミドを含む有機溶媒を混合して得られる塗液を、表面にアルカリ金属のケイ酸塩及び/またはアルカリ土類金属のケイ酸塩を含む導電性接着層を形成したアルミ箔に塗布した後、乾燥により、該塗布組成物(アルミ箔に塗布された塗液が乾燥することにより固体化し形成される組成物)中のN,N−ジメチルホルムアミドの重量比率が5重量%以下となるように低減させて分極性電極を形成してなることを特徴とする電極シート(第1の形態の電極シート)である。   That is, the present invention provides a coating liquid obtained by mixing a solid component containing activated carbon, carbon black, and polyvinylidene fluoride and an organic solvent containing N, N-dimethylformamide, an alkali metal silicate and / or Alternatively, after applying to an aluminum foil formed with a conductive adhesive layer containing an alkaline earth metal silicate, the coating composition (the coating liquid applied to the aluminum foil is solidified by drying) Electrode sheet (first form of electrode sheet), characterized in that a polarizable electrode is formed by reducing the weight ratio of N, N-dimethylformamide in the composition) to 5% by weight or less. ).

また、本発明は、活物質及びポリフッ化ビニリデンを含む固形成分と、N,N−ジメチルホルムアミドを含む有機溶媒を混合して得られる塗液を、銅箔に塗布した後、乾燥により、該塗布組成物(アルミ箔に塗布された塗液が乾燥することにより固体化し形成される組成物)中のN,N−ジメチルホルムアミドの重量比率が5重量%以下となるように低減させて分極性電極を形成してなることを特徴とする電極シート(第2の形態の電極シート)である。   In addition, the present invention provides a coating liquid obtained by mixing a solid component containing an active material and polyvinylidene fluoride and an organic solvent containing N, N-dimethylformamide on a copper foil, followed by drying. Polarized electrode by reducing the weight ratio of N, N-dimethylformamide in the composition (composition formed by drying the coating solution applied to the aluminum foil) to 5% by weight or less. It is an electrode sheet (2nd form electrode sheet) characterized by forming.

また、本発明は、前記第1の形態の電極シートとセパレータが積層された積層体、及び電解液が、容器に密封された構成を備えてなることを特徴とする電気二重層キャパシタである。
また、本発明は、前記第1の形態の電極シートと前記第2の形態の電極シートとセパレータが積層された積層体、及び電解液が、容器に密封された構成を備えてなることを特徴とするリチウムイオンキャパシタである。
In addition, the present invention is an electric double layer capacitor comprising a laminate in which the electrode sheet of the first embodiment and a separator are laminated, and an electrolyte solution sealed in a container.
The present invention is also characterized in that the electrode sheet of the first form, the laminate of the electrode sheet of the second form and the separator, and the electrolyte solution are sealed in a container. This is a lithium ion capacitor.

本発明の電極シートを用いた本発明の電気二重層キャパシタ、リチウムイオンキャパシタは、静電容量が高く、内部抵抗が低く優れた性能を有するものであり、充放電を頻繁に繰返して使用しても、その性能を良好な状態で長期間維持することができる。   The electric double layer capacitor and lithium ion capacitor of the present invention using the electrode sheet of the present invention have excellent performance with low electrostatic capacity and low internal resistance. However, the performance can be maintained for a long time in a good state.

本発明の電極シートは、電気二重層キャパシタ、リチウムイオンキャパシタ、ハイブリッド型の電池等の蓄電媒体において、活性炭等を含む固形成分と、少なくともN,N−ジメチルホルムアミド(以下、「DMF」ということがある)を含む有機溶媒とを混合して調製される塗液を、金属箔等の表面に塗布した後、乾燥することにより、分極性電極を形成する電極シートに適用される。
また、本発明の電気二重層キャパシタ、リチウムイオンキャパシタは、正極用の電極シート及び/または負極用の電極シートとして、前記の電極シートを用いたキャパシタに適用される。また、本発明の電極シート及びキャパシタは、角型のキャパシタ、円筒型のキャパシタのいずれにも適用することができる。
The electrode sheet of the present invention is a storage medium such as an electric double layer capacitor, a lithium ion capacitor, or a hybrid battery, and includes a solid component including activated carbon and at least N, N-dimethylformamide (hereinafter referred to as “DMF”). A coating liquid prepared by mixing with an organic solvent containing (a) is applied to the surface of a metal foil or the like and then dried to be applied to an electrode sheet forming a polarizable electrode.
Moreover, the electric double layer capacitor and the lithium ion capacitor of the present invention are applied to a capacitor using the above electrode sheet as an electrode sheet for a positive electrode and / or an electrode sheet for a negative electrode. Further, the electrode sheet and the capacitor of the present invention can be applied to both a square capacitor and a cylindrical capacitor.

以下、本発明で使用される塗液について詳細に説明する。
本発明の電極シートで使用するカーボンブラックとしては、ファーネスブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラック、サーマルブラック等のいずれでも用いることができる。
Hereinafter, the coating liquid used in the present invention will be described in detail.
As the carbon black used in the electrode sheet of the present invention, any of furnace black, acetylene black, channel black, thermal black and the like can be used.

本発明の第1の形態の電極シートで使用する活性炭としては、水蒸気や二酸化炭素により賦活を行なった椰子殻炭、木粉炭、ピート炭等や、易黒鉛化性炭素をアルカリ金属化合物により賦活を行なったアルカリ賦活炭等が挙げられる。しかしながら、単位体積当たりの静電容量が高い電極シート、キャパシタが得られる活性炭を用いることが好ましい。   As the activated carbon used in the electrode sheet of the first embodiment of the present invention, activated carbon such as coconut shell charcoal, wood powder charcoal, peat charcoal activated by water vapor or carbon dioxide, or graphitizable carbon activated by an alkali metal compound. The alkali activated charcoal performed etc. are mentioned. However, it is preferable to use an electrode sheet having a high capacitance per unit volume and activated carbon from which a capacitor can be obtained.

そのため、本発明の第1の形態の電極シートにおいては、石油系ピッチ、石炭系ピッチ、合成系ピッチ、またはこれらを出発原料としたコークス(易黒鉛化性コークス)を600〜800℃で熱処理することによって調製される炭素化物を、窒素含有量が10wt%以下となるように窒化処理を施した後、賦活処理して得られる活性炭が好適に使用される。尚、賦活処理後の活性炭は、通常は窒素含有量が1wt%以下である。さらに前記のピッチとしては、ナフタレン、メチルナフタレン、アントラセン、フェナントレン、アセナフテン、アセナフチレン、ピレン等の縮合多環炭化水素をフッ化水素及び三フッ化ホウ素の存在下で重合させて得られる合成系ピッチを用いることがより好ましい。これらは他のピッチ類と異なり、化学純度が高く、性状を自由に制御可能であることから特に好適に用いられる。   Therefore, in the electrode sheet according to the first aspect of the present invention, petroleum pitch, coal pitch, synthetic pitch, or coke using these as starting materials (graphitizable coke) is heat-treated at 600 to 800 ° C. An activated carbon obtained by subjecting the carbonized material prepared by nitriding to a nitrogen content of 10 wt% or less and then activating the carbonized product is preferably used. The activated carbon after the activation treatment usually has a nitrogen content of 1 wt% or less. Further, as the above pitch, a synthetic pitch obtained by polymerizing condensed polycyclic hydrocarbons such as naphthalene, methylnaphthalene, anthracene, phenanthrene, acenaphthene, acenaphthylene, and pyrene in the presence of hydrogen fluoride and boron trifluoride. More preferably, it is used. Unlike other pitches, these are particularly preferably used because they have high chemical purity and the properties can be freely controlled.

前記の炭素化物の窒化処理は、特に限定されないが窒素含有性ガスを含有する雰囲気下で熱処理する方法(ここでいうところの窒素含有性ガスは、炭素に対して不活性である窒素ガスは含まない)、窒素プラズマによる方法、含窒素有機物との共炭化などが挙げられる。
炭素化物の窒素含有性ガス雰囲気下での熱処理温度に関しては、高すぎても低すぎても窒素の導入量が少なくなってしまい静電容量が向上しない。高すぎる熱処理温度は炭素網面が発達しすぎてしまい、賦活による細孔構造の形成が阻害されてしまう。
The nitriding treatment of the carbonized material is not particularly limited, but is a method of performing a heat treatment in an atmosphere containing a nitrogen-containing gas (the nitrogen-containing gas here includes a nitrogen gas which is inert to carbon). A method using nitrogen plasma, and co-carbonization with a nitrogen-containing organic substance.
With regard to the heat treatment temperature of the carbonized product in a nitrogen-containing gas atmosphere, the amount of nitrogen introduced is reduced if the temperature is too high or too low, and the capacitance is not improved. If the heat treatment temperature is too high, the carbon network surface develops too much and the formation of the pore structure by activation is inhibited.

その熱処理温度は600〜1000℃が好ましく、より好ましくは600〜950℃、さらに好ましくは600〜850℃である。熱処理時間は0.1〜10時間が好ましく、より好ましくは0.1〜8時間、さらに好ましくは0.1〜6時間である。また、窒素含有性ガスの中でも、炭素との反応性からアンモニアが好ましい。該窒素含有性ガスは窒素やアルゴンなどの不活性ガスで希釈してもよく、その濃度は0.1〜100体積%が好ましく、より好ましくは0.5〜100vol%、さらに好ましくは1〜100体積%である。   The heat treatment temperature is preferably 600 to 1000 ° C, more preferably 600 to 950 ° C, and further preferably 600 to 850 ° C. The heat treatment time is preferably 0.1 to 10 hours, more preferably 0.1 to 8 hours, and further preferably 0.1 to 6 hours. Of the nitrogen-containing gases, ammonia is preferable because of its reactivity with carbon. The nitrogen-containing gas may be diluted with an inert gas such as nitrogen or argon, and its concentration is preferably 0.1 to 100% by volume, more preferably 0.5 to 100% by volume, and still more preferably 1 to 100%. % By volume.

窒素含有性ガスとの熱処理の際の炭素化物の形状は限定されるものではないが、より窒素含有性ガスと接触し窒素のより多い導入を行なうためには、細かい粒子となっていることが望ましい。その粒子径は10mm以下が好ましく、より好ましくは7mm以下、さらに好ましくは5mm以下である。
このような熱処理により得られた窒素化物は、粉砕後に賦活処理を行なうが、より高い静電容量を得るためには薬品賦活が好ましく、さらに水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸カリウム、塩化カリウム等のアルカリ金属化合物によるアルカリ賦活がより好ましい。
The shape of the carbonized product during the heat treatment with the nitrogen-containing gas is not limited, but in order to contact more nitrogen-containing gas and introduce more nitrogen, it must be fine particles desirable. The particle diameter is preferably 10 mm or less, more preferably 7 mm or less, and still more preferably 5 mm or less.
The nitride obtained by such heat treatment is activated after pulverization, but chemical activation is preferable to obtain higher capacitance, and lithium hydroxide, sodium hydroxide, potassium hydroxide, potassium carbonate is further preferable. Alkaline activation with an alkali metal compound such as potassium chloride is more preferable.

本発明の第2の形態の電極シートで使用する活物質としては、ピッチにカーボンブラックを配合し熱処理して得られるもの、あるいはピッチを熱処理した後カーボンブラックを配合したものである。
本発明の第2の形態の電極シートで使用するピッチとしては、前述のピッチと同様である。
The active material used in the electrode sheet according to the second embodiment of the present invention is obtained by blending carbon black with pitch and heat treating it, or blending carbon black after heat treating the pitch.
The pitch used in the electrode sheet of the second embodiment of the present invention is the same as the pitch described above.

ピッチにカーボンブラックを配合する際は、通常はピッチ100重量部に対してカーボンブラック2〜10重量部、好ましくはピッチ100重量部に対してカーボンブラック3〜8重量部とされる。この範囲以外では、キャパシタを製造する際に、内部抵抗を低く維持できなくなる虞がある。
本発明においては、好ましくはピッチにカーボンブラックが配合された後、500℃〜800℃で熱処理が行なわれる。また、熱処理時間は、通常は0.5〜4時間、好ましくは1〜2時間である。これらの熱処理は、通常は窒素、アンモニア等の非酸化性ガス雰囲気下で行なわれる。
When carbon black is blended in the pitch, it is usually 2 to 10 parts by weight of carbon black with respect to 100 parts by weight of the pitch, and preferably 3 to 8 parts by weight of carbon black with respect to 100 parts by weight of the pitch. Outside this range, when manufacturing a capacitor, the internal resistance may not be kept low.
In the present invention, the heat treatment is preferably performed at 500 ° C. to 800 ° C. after carbon black is added to the pitch. The heat treatment time is usually 0.5 to 4 hours, preferably 1 to 2 hours. These heat treatments are usually performed in a non-oxidizing gas atmosphere such as nitrogen or ammonia.

得られた熱処理物は、通常は粉砕処理される。粉砕方法として衝撃式粉砕機、ボールミル、ローラーミル、ジェットミル等から適宜、最適機種が選択される。所望の粒度を得るために分級機を組合せて用いてもよい。粉砕処理の際には、平均粒子径で、通常は1〜50μm、好ましくは5〜30μm、さらに好ましくは10〜25μmになるように粒度調整される。   The obtained heat-treated product is usually pulverized. As the pulverization method, an optimum model is appropriately selected from an impact pulverizer, a ball mill, a roller mill, a jet mill and the like. A classifier may be used in combination to obtain the desired particle size. In the pulverization treatment, the particle size is adjusted so that the average particle size is usually 1 to 50 μm, preferably 5 to 30 μm, and more preferably 10 to 25 μm.

粉砕処理後の熱処理物(粉砕処理物)は、溶剤を用いて洗浄処理される。溶剤は特に種類を限定するものではないが、例えば、アセトン、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロピルアルコール、ブタノール、ヘキサン、ヘプタン、ベンゼン、トルエン、キシレン、キノリン、ピリジン、テトラハイドロフランを挙げることができる。好ましくは沸点が50℃以上の有機溶剤である。特にキノリン、ピリジンが好ましい。   The heat-treated product (pulverized product) after the pulverization treatment is cleaned using a solvent. The type of the solvent is not particularly limited, and examples thereof include acetone, methanol, ethanol, propanol, isopropyl alcohol, butanol, hexane, heptane, benzene, toluene, xylene, quinoline, pyridine, and tetrahydrofuran. Preferably, the organic solvent has a boiling point of 50 ° C. or higher. Particularly preferred are quinoline and pyridine.

前記溶剤は、粉砕処理物1重量部に対して10〜50重量部用いることが好ましい。粉砕処理物は上記溶剤を用いて10〜250℃の温度、好ましくは60〜250℃の温度、より好ましくは120〜230℃の温度で洗浄処理される。洗浄処理の時間は、1〜240時間、好ましくは12〜72時間、より好ましくは48〜72時間である。   It is preferable to use 10 to 50 parts by weight of the solvent with respect to 1 part by weight of the pulverized product. The pulverized product is washed using the above solvent at a temperature of 10 to 250 ° C, preferably 60 to 250 ° C, more preferably 120 to 230 ° C. The cleaning treatment time is 1 to 240 hours, preferably 12 to 72 hours, and more preferably 48 to 72 hours.

洗浄処理後の粉砕処理物(洗浄処理物)を回収するには、公知の分離方法を用いることができる。例えば、ろ過、遠心分離法が使用できる。溶剤が残存した回収物を電極シートの活物質に用いると、キャパシタの長期的な性能を劣化させるため、分離回収後に乾燥処理(脱溶剤処理)を行なう。例えば、洗浄処理に用いた溶媒よりも低沸点の溶媒を用いて、洗浄処理後の回収粉砕処理物を再度洗浄し、不活性雰囲気下で真空乾燥等を行なう。
こうして得られた乾燥処理物を活物質として用いることで、電解賦活による電極膨張が小さく、かつエネルギー密度の高いキャパシタが得られる。
In order to collect the pulverized processed product (cleaned processed product) after the cleaning treatment, a known separation method can be used. For example, filtration and centrifugation can be used. When the recovered material in which the solvent remains is used as the active material of the electrode sheet, the long-term performance of the capacitor is deteriorated. Therefore, a drying process (solvent removal process) is performed after the separation and recovery. For example, using a solvent having a boiling point lower than that of the solvent used for the cleaning process, the recovered pulverized product after the cleaning process is again cleaned, and vacuum drying or the like is performed in an inert atmosphere.
By using the dried product thus obtained as an active material, a capacitor having a small electrode expansion due to electrolytic activation and a high energy density can be obtained.

ピッチ等を熱処理すると熱重合により炭素網面が成長する。本発明のようにピッチ等を500℃以上800℃以下で熱処理した熱処理物を溶剤で洗浄処理した後の比表面積は90m/g以下であるが高静電容量を発現する。これは、溶剤洗浄により、炭素網面エッジの低分子物質が除去され、炭素網面エッジが露出され、電解賦活によるイオンの炭素クラスター空隙への侵入と、さらには炭素網面の層間へのイオンの挿入が容易になることによって容量が発現すると考えられる。 When the pitch or the like is heat-treated, the carbon network surface grows by thermal polymerization. As shown in the present invention, the specific surface area of the heat-treated product obtained by heat-treating the pitch or the like at 500 ° C. or more and 800 ° C. or less with a solvent is 90 m 2 / g or less, but exhibits a high capacitance. This is because solvent cleaning removes low-molecular substances at the carbon network edge, exposes the carbon network edge, penetrates the carbon cluster voids due to electrolytic activation, and further, ions between the layers of the carbon network. It is considered that the capacity is developed by facilitating the insertion of.

本発明の第1の形態の電極シートに使用される塗液は、固形成分として前述のような活性炭、カーボンブラックと、ポリフッ化ビニリデンを含むものであり、このような固形成分に、N,N−ジメチルホルムアミドを含む有機溶媒を混合して得られる塗液である。また、本発明の第2の形態の電極シートに使用される塗液は、固形成分として前述の活物質と、ポリフッ化ビニリデンを含むものであり、このような固形成分に、N,N−ジメチルホルムアミドを含む有機溶媒を混合して得られる塗液である。塗液中のN,N−ジメチルホルムアミドの含有率は、通常は50重量%以上である。   The coating liquid used for the electrode sheet of the first embodiment of the present invention contains the above-mentioned activated carbon, carbon black, and polyvinylidene fluoride as solid components, and N, N -A coating liquid obtained by mixing an organic solvent containing dimethylformamide. Moreover, the coating liquid used for the electrode sheet of the second embodiment of the present invention contains the above-mentioned active material and polyvinylidene fluoride as solid components, and N, N-dimethyl is added to such solid components. A coating liquid obtained by mixing an organic solvent containing formamide. The content of N, N-dimethylformamide in the coating liquid is usually 50% by weight or more.

次に、本発明の電極シートについて詳細に説明する。
本発明の第1の形態の電極シートは、アルミ箔の表面に導電性接着層としてアルカリ金属のケイ酸塩及び/またはアルカリ土類金属のケイ酸塩を含む導電性接着層が形成され、さらにその外側表面に、活性炭、カーボンブラック、ポリフッ化ビニリデン、及びN,N−ジメチルホルムアミドを含む塗液を塗布した後、乾燥して得られる電極シートである。また、本発明の第2の形態の電極シートは、銅箔の表面に、活物質、ポリフッ化ビニリデン、及びN,N−ジメチルホルムアミドを含む塗液を塗布した後、乾燥して得られる電極シートである。尚、第1の形態の電極シートは、通常は正極用の電極シート及び負極用の電極シート、第2の形態の電極シートは、通常は負極用の電極シートとして使用される。
Next, the electrode sheet of the present invention will be described in detail.
In the electrode sheet according to the first aspect of the present invention, a conductive adhesive layer containing an alkali metal silicate and / or an alkaline earth metal silicate is formed as a conductive adhesive layer on the surface of the aluminum foil. The electrode sheet is obtained by applying a coating liquid containing activated carbon, carbon black, polyvinylidene fluoride, and N, N-dimethylformamide on the outer surface and then drying. The electrode sheet according to the second aspect of the present invention is an electrode sheet obtained by applying a coating liquid containing an active material, polyvinylidene fluoride, and N, N-dimethylformamide on the surface of a copper foil and then drying it. It is. The electrode sheet of the first form is usually used as an electrode sheet for a positive electrode and an electrode sheet for a negative electrode, and the electrode sheet of the second form is usually used as an electrode sheet for a negative electrode.

前記の第1の形態の電極シートに使用されるアルカリ金属のケイ酸塩としては、ケイ酸リチウム、ケイ酸ナトリウム、ケイ酸カリウム等を、アルカリ土類金属のケイ酸塩としては、ケイ酸カルシウムを例示することができる。これらは、2種類以上使用することもできる。また、導電性接着層は、これらのケイ酸塩のほか、黒鉛、カーボンブラック等の導電性成分が必要である。そのほか、活性炭、熱硬化性樹脂等が含まれていてもよいが、ケイ酸塩の導電性接着層全体に対する含有率は、通常は1〜80重量%、好ましくは2〜50重量%である。   As the alkali metal silicate used in the electrode sheet of the first embodiment, lithium silicate, sodium silicate, potassium silicate, etc., and as the alkaline earth metal silicate, calcium silicate Can be illustrated. Two or more of these can be used. In addition to these silicates, the conductive adhesive layer requires conductive components such as graphite and carbon black. In addition, although activated carbon, thermosetting resin, etc. may be contained, the content rate with respect to the whole electroconductive contact bonding layer of a silicate is 1-80 weight% normally, Preferably it is 2-50 weight%.

第1の形態の電極シートにおいて、アルミ箔の表面に導電性接着層を形成する方法については、特に限定されることはないが、例えば前記のような導電性接着層の構成成分を、水、水系溶媒、または有機溶媒に溶解あるいは分散させて塗工液を調製し、これをアルミ箔の表面に塗工し乾燥させることにより、アルミ箔の表面に導電性接着層を形成させることができる。導電性接着層の厚みは、通常はアルミ箔の厚みの2〜40%、好ましくは5〜25%である。導電性接着層の厚みがアルミ箔の厚みの2%未満の場合は、アルミ箔との接着強度が弱くなり、40%を超える場合は、キャパシタの内部抵抗の上昇を抑制する効果が少なくなる。   In the electrode sheet of the first embodiment, the method for forming the conductive adhesive layer on the surface of the aluminum foil is not particularly limited, but for example, the constituent components of the conductive adhesive layer as described above may be water, A conductive adhesive layer can be formed on the surface of the aluminum foil by preparing a coating solution by dissolving or dispersing in an aqueous solvent or an organic solvent, coating the solution on the surface of the aluminum foil, and drying. The thickness of the conductive adhesive layer is usually 2 to 40%, preferably 5 to 25% of the thickness of the aluminum foil. When the thickness of the conductive adhesive layer is less than 2% of the thickness of the aluminum foil, the adhesive strength with the aluminum foil becomes weak, and when it exceeds 40%, the effect of suppressing the increase in the internal resistance of the capacitor is reduced.

本発明の電極シートの基本的な形態は、図1に示すように、前述の塗液を塗布、乾燥することにより得られる分極性電極が、直接または導電性接着層を介して、リード部1となる部分を除いた金属箔2の両面(斜線部)に形成されるものである。塗液の塗布の際は、所望の膜厚を得るために、エチレングリコールモノメチルエーテル、キシレン等の溶剤で希釈して塗液の粘度を微調整することができる。また消泡剤を適量加えても良い。塗液を金属箔等の表面へ塗布する方法については、特に制限されることはないが、例えば、片面に塗液を塗布し、乾燥した後、同様にして、他の片面への塗液の塗布、乾燥を行なうことができる。本発明における塗液は均一性が高く、一定の粘度と特性を長時間維持することができ、濡れ特性が極めて優れているので、膜厚を容易に精密にコントロールすることができる。   As shown in FIG. 1, the basic form of the electrode sheet of the present invention is that the polarizable electrode obtained by applying and drying the above-mentioned coating liquid is directly or via a conductive adhesive layer. It is formed on both surfaces (shaded portions) of the metal foil 2 excluding the portion to be. In applying the coating liquid, in order to obtain a desired film thickness, the viscosity of the coating liquid can be finely adjusted by diluting with a solvent such as ethylene glycol monomethyl ether or xylene. An appropriate amount of an antifoaming agent may be added. The method of applying the coating liquid to the surface of the metal foil is not particularly limited. For example, after applying the coating liquid on one side and drying, the coating liquid on the other side is similarly applied. Application and drying can be performed. The coating liquid in the present invention has high uniformity, can maintain a constant viscosity and characteristics for a long time, and has excellent wetting characteristics, so that the film thickness can be easily and precisely controlled.

本発明における前記の乾燥は、分極性電極中のN,N−ジメチルホルムアミドの含有量が5重量%以下になるまで行なわれる。通常は、熱処理炉等で100〜400℃の温度、好ましくは200〜300℃の温度で乾燥(または熱処理)される。また、到達真空度が絶対圧力0.1Torr以下、好ましくは絶対圧力0.01Torr以下の条件下にて行われる。乾燥機内の温度が低すぎるとDMFが充分に揮発しないという問題があり、逆に温度が高すぎると集電体と分極性電極との接着強度が低下し、分極性電極が剥がれやすくなる虞がある。   The drying in the present invention is performed until the content of N, N-dimethylformamide in the polarizable electrode becomes 5% by weight or less. Usually, it is dried (or heat-treated) at a temperature of 100 to 400 ° C., preferably 200 to 300 ° C., in a heat treatment furnace or the like. Moreover, the ultimate vacuum is performed under conditions of an absolute pressure of 0.1 Torr or less, preferably an absolute pressure of 0.01 Torr or less. If the temperature inside the dryer is too low, there is a problem that DMF does not volatilize sufficiently. Conversely, if the temperature is too high, the adhesive strength between the current collector and the polarizable electrode is lowered, and the polarizable electrode may be easily peeled off. is there.

前述の乾燥処理により主に溶媒が揮発されるが、同時に塗液中の活性炭、カーボンブラック、及びポリフッ化ビニリデン等に残存する官能基(−OH、−COOH、−C=O等)が分解除去されるとともに、活性炭、カーボンブラック、及びポリフッ化ビニリデンの結着強化が行なわれる。前記のようにして得られる本発明の電極シートの分極性電極は、密度が通常は0.5〜0.7g/cc、好ましくは0.55〜0.65g/cc、厚みが通常は0.02〜0.2mm、好ましくは0.05〜0.1mmである。   Although the solvent is mainly volatilized by the above-mentioned drying treatment, functional groups (-OH, -COOH, -C = O, etc.) remaining on activated carbon, carbon black, polyvinylidene fluoride, etc. in the coating solution are decomposed and removed at the same time. At the same time, the binding of activated carbon, carbon black, and polyvinylidene fluoride is strengthened. The polarizable electrode of the electrode sheet of the present invention obtained as described above has a density of usually 0.5 to 0.7 g / cc, preferably 0.55 to 0.65 g / cc, and a thickness of usually 0.00. It is 02 to 0.2 mm, preferably 0.05 to 0.1 mm.

次に、本発明の電気二重層キャパシタ、リチウムイオンキャパシタについて詳細に説明する。
本発明のキャパシタは、前述の電極シートとセパレータを交互に積層させた積層体を用いたものである。本発明の電気二重層キャパシタにおいては、正極用の電極シート及び負極用の電極シートとして第1の形態の電極シートが用いられる。また、本発明のリチウムイオンキャパシタにおいては、正極用の電極シートとして第1の形態の電極シート、負極用の電極シートとして第2の形態の電極シートが用いられる。本発明において、電極シートとセパレータを積層する際は、図2に示すように、電極シートの正極用の電極シート(正極体)のリード部4及び負極用の電極シート(負極体)のリード部5が、各々正極端子6及び負極端子7に接続できるように積層される。
Next, the electric double layer capacitor and the lithium ion capacitor of the present invention will be described in detail.
The capacitor of the present invention uses a laminate in which the above electrode sheets and separators are alternately laminated. In the electric double layer capacitor of the present invention, the electrode sheet of the first form is used as the positive electrode sheet and the negative electrode sheet. Moreover, in the lithium ion capacitor of this invention, the electrode sheet of a 1st form is used as an electrode sheet for positive electrodes, and the electrode sheet of a 2nd form is used as an electrode sheet for negative electrodes. In the present invention, when laminating the electrode sheet and the separator, as shown in FIG. 2, the lead part 4 of the electrode sheet (positive electrode body) for the positive electrode of the electrode sheet and the lead part of the electrode sheet (negative electrode body) for the negative electrode 5 are laminated so that they can be connected to the positive terminal 6 and the negative terminal 7, respectively.

その後、図3に示すように、積層体8は、少なくとも一辺に開口部を有するプラスチックフィルムで被覆された金属箔製の偏平状の容器9に収納されるが、電極端子が開口部側になるように収納される。尚、キャパシタの製造の際には、通常は電解液を注入する前に、積層体及び偏平状の容器の乾燥処理が行なわれるが、本発明において前述の電極シートの製造後、継続してキャパシタを製造する場合は、積層体の乾燥処理時間が短縮されるか、あるいは場合によっては乾燥処理を省略することが可能である。   Thereafter, as shown in FIG. 3, the laminate 8 is housed in a flat container 9 made of a metal foil covered with a plastic film having an opening on at least one side, but the electrode terminal is on the opening side. Stored. In the production of a capacitor, the laminated body and the flat container are usually dried before the electrolytic solution is injected. In the present invention, the capacitor is continuously produced after the production of the electrode sheet. In the case of manufacturing, the drying process time of the laminate can be shortened, or the drying process can be omitted in some cases.

本発明においては、次に容器に電解液が注入されキャパシタセルに電解が含浸させる。本発明の電気二重層キャパシタに使用される電解液としては特に限定されることはないが、溶媒として、例えばプロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、ブチレンカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、メチルエチルカーボネート等を例示することができ、電解質として、例えばテトラエチルアンモニウム、トリメチルエチルアンモニウム、ジメチルジエチルアンモニウム、トリメチルエチルアンモニウム、テトラメチルアンモニウム等を例示することができる。また、本発明のリチウムイオンキャパシタに使用される電解液としては、溶媒として前記と同様の溶媒を例示することができ、電解質として、例えばLiBF、LiPF等を例示することができる。 In the present invention, an electrolytic solution is then injected into the container and the capacitor cell is impregnated with electrolysis. The electrolyte used for the electric double layer capacitor of the present invention is not particularly limited, but examples of the solvent include propylene carbonate, ethylene carbonate, butylene carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, methyl ethyl carbonate, and the like. Examples of the electrolyte include tetraethylammonium, trimethylethylammonium, dimethyldiethylammonium, trimethylethylammonium, and tetramethylammonium. As the electrolyte used in the lithium ion capacitor of the present invention, it can be exemplified by the same solvents as the solvent, as an electrolyte, can be exemplified for example LiBF 4, LiPF 6 or the like.

また、容器内を減圧処理して分極性電極に吸着されている水蒸気等のガスを除去する操作が行なわれる。このようにすることにより、積層体に電解液を効率よく含浸することができる。さらに、必要に応じて、電解液の注入から容器の密封までの間に、分極性電極に含まれる水分や官能基を電気分解し除去するために、電極端子に通電して電解精製を行なうこともできる。
その後、例えば加熱された2本のヒートシールバーを、プラスチックフィルムで被覆された金属箔製の偏平状容器の開口部において、挟んだ状態で押圧することにより容器の密封が行なわれ、本発明のキャパシタが得られる。尚、本発明においては、電解液の注入から容器の密封まで、減圧下または不活性ガス雰囲気下で行なわれる。
In addition, an operation is performed to remove gas such as water vapor adsorbed on the polarizable electrode by reducing the pressure in the container. By doing in this way, a laminated body can be efficiently impregnated with electrolyte solution. Furthermore, if necessary, between the injection of the electrolytic solution and the sealing of the container, the electrode terminal is energized and subjected to electrolytic purification in order to electrolyze and remove moisture and functional groups contained in the polarizable electrode. You can also.
After that, for example, the heated two heat seal bars are pressed in a sandwiched state in the opening of the flat container made of metal foil covered with a plastic film, and the container is sealed. A capacitor is obtained. In the present invention, the process from injection of the electrolytic solution to sealing of the container is performed under reduced pressure or in an inert gas atmosphere.

尚、前述のように製作した電気化学キャパシタの性能(静電容量及び内部抵抗)は充放電試験により測定される。また、充放電試験を継続し、前記の測定を繰り返すことにより、静電容量の低下及び内部抵抗の上昇について調査できる。   The performance (capacitance and internal resistance) of the electrochemical capacitor manufactured as described above is measured by a charge / discharge test. Further, by continuing the charge / discharge test and repeating the above measurement, it is possible to investigate a decrease in capacitance and an increase in internal resistance.

また、分極性電極に残留しているDMFの重量比率(以下、「DMF残留率」という)を測定するためのサンプルは、例えば次の方法で準備できる。積層体の製作に用いられる電極シートと同じ減圧乾燥条件で、余分に電極シートを乾燥し、これをDMF残留率測定に用いる。乾燥済の電極シートの片面から、分極性電極のみを剃刀で剥ぎ取り、さらにメノウ乳鉢を用いて粉砕したものを、測定用サンプルとする。   A sample for measuring the weight ratio of DMF remaining on the polarizable electrode (hereinafter referred to as “DMF residual ratio”) can be prepared, for example, by the following method. Under the same reduced pressure drying conditions as the electrode sheet used for the production of the laminate, the electrode sheet is excessively dried and used for DMF residual ratio measurement. Only the polarizable electrode is peeled off from one side of the dried electrode sheet with a razor and further pulverized using an agate mortar to obtain a measurement sample.

塗液の有機溶媒としてDMFのみを用いた場合、前記のように準備したサンプルに含まれる揮発性成分としては、分極性電極に残留しているDMFの他に、乾燥後の大気中から吸収される水分が考えられる。サンプルを加熱して、揮発する水分とDMFを沸点の差により分離定量できれば、サンプル中すなわち分極性電極中のDMF残留率を求めることが可能である。   When only DMF is used as the organic solvent of the coating liquid, volatile components contained in the sample prepared as described above are absorbed from the air after drying in addition to DMF remaining on the polarizable electrode. Water is considered. If the sample can be heated and volatile water and DMF can be separated and quantified based on the difference in boiling points, it is possible to determine the DMF residual rate in the sample, that is, in the polarizable electrode.

簡便な方法として、熱分析(TGA)を用いて、室温から140℃まで、140℃から380℃までの2段階に分けて、サンプル加熱による重量減少率を求めれば良い。サンプル量は50mg程度で充分である。1段階目の加熱時には主として水分が揮発するが、140℃で10分間くらい温度保持することにより、重量減少が停止する。1段階目の重量減少より、サンプル中の水分の重量濃度が求められる。その後、2段階目の加熱時には主としてDMFが揮発するが、380℃で10分間くらい温度保持することにより、重量減少が停止する。2段階目の重量減少より、サンプル中のDMFの重量濃度が求められる。   As a simple method, using a thermal analysis (TGA), the weight reduction rate due to sample heating may be obtained in two stages from room temperature to 140 ° C. and from 140 ° C. to 380 ° C. A sample amount of about 50 mg is sufficient. Although moisture is mainly volatilized during the first stage of heating, the weight reduction is stopped by maintaining the temperature at 140 ° C. for about 10 minutes. The weight concentration of water in the sample is determined from the weight reduction in the first stage. Thereafter, DMF is mainly volatilized during the second stage of heating, but weight reduction is stopped by maintaining the temperature at 380 ° C. for about 10 minutes. From the weight reduction in the second stage, the weight concentration of DMF in the sample is obtained.

ここで1段階目の重量減少については、主としてサンプル調製時に大気中から混入した水分によるものであるため、電極シート乾燥後の溶媒残留量とは直接関係がなく、しかも測定場所の環境により測定値が大きく変化する。そこで、熱分析測定に用いたサンプルの重量から1段階目の重量減少量を差し引いた重量を基準とし、このときの2段階目の重量減少の割合を、分極性電極中のDMF残留率と見なすことができる。   Here, the weight loss in the first stage is mainly due to moisture mixed in from the atmosphere at the time of sample preparation, so it is not directly related to the residual amount of solvent after drying the electrode sheet, and the measured value depends on the environment of the measurement location. Changes significantly. Therefore, based on the weight obtained by subtracting the weight reduction amount of the first stage from the weight of the sample used for the thermal analysis measurement, the ratio of the weight reduction of the second stage at this time is regarded as the DMF residual ratio in the polarizable electrode. be able to.

次に、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明がこれらにより限定されるものではない。   EXAMPLES Next, although an Example demonstrates this invention concretely, this invention is not limited by these.

[実施例1〜4]
(活性炭の調製)
フッ化水素・三フッ化ホウ素の共存下、ナフタレンを重合させてピッチ(メトラー法による軟化点:283℃、炭素化物の光学異方性:100%、黒鉛化物のLc値:>100nm)を合成した。次に、高さ400mm、底面400mm×400mmのステンレス製角型容器の中に、該ピッチ1000gを仕込み、縦型炉中、窒素雰囲気下730℃まで昇温して、この温度で1時間保持して炭素化物を得た。
[Examples 1 to 4]
(Preparation of activated carbon)
In the presence of hydrogen fluoride and boron trifluoride, naphthalene is polymerized to synthesize pitch (softening point by Mettler method: 283 ° C, optical anisotropy of carbonized product: 100%, Lc value of graphitized product:> 100 nm) did. Next, 1000 g of the pitch is placed in a stainless steel square container having a height of 400 mm and a bottom surface of 400 mm × 400 mm, heated in a vertical furnace to 730 ° C. in a nitrogen atmosphere, and held at this temperature for 1 hour. To obtain a carbonized product.

該炭素化物を40μm以下に粉砕した後、アルミナ容器に入れ、アンモニア/窒素(30/70体積%)混合ガス雰囲気下、750℃、4時間保持することによって窒化処理した。この窒素化物の窒素含有量は4.8重量%であった。
1重量部の該窒素化物の粉末と1.8重量部の95%水酸化カリウムとを均一に混合し、窒素雰囲気下5℃/分で750℃まで昇温し、この温度で3時間保持した。室温まで冷却したのちメタノール−水混合液中に投入し、濾液が中性になるまで0.1mol/L塩酸水溶液による酸洗浄、濾過、水洗を繰り返して窒素含有量が0.5重量%の活性炭を得た。
The carbonized product was pulverized to 40 μm or less, and then placed in an alumina container, and subjected to nitriding treatment by holding at 750 ° C. for 4 hours in an ammonia / nitrogen (30/70 vol%) mixed gas atmosphere. The nitrogen content of this nitride was 4.8% by weight.
1 part by weight of the nitride powder and 1.8 parts by weight of 95% potassium hydroxide were uniformly mixed, heated to 750 ° C. at 5 ° C./min under a nitrogen atmosphere, and maintained at this temperature for 3 hours. . Activated carbon having a nitrogen content of 0.5% by weight after cooling to room temperature and then charging into a methanol-water mixture until the filtrate is neutral, followed by acid washing with 0.1 mol / L hydrochloric acid aqueous solution, filtration, and water washing. Got.

(塗液の調製)
プラネタリーミキサーに、活性炭、カーボンブラック(デンカブラック)、及びポリフッ化ビニリデンを各々88:5:7の重量比で投入した後、前記成分の合計重量の約2.5倍のDMFを注入し、混練しながら混合した。その際、混合物の発熱が確認されたが、DMFの沸点153℃に近づかないように混合した。得られたスラリー状の塗液は、1日静置しても活性炭、カーボンブラック、及びポリフッ化ビニリデンの沈降がない分散安定性の極めて良好な塗液であった。
(Preparation of coating solution)
After charging activated carbon, carbon black (Denka black) and polyvinylidene fluoride in a weight ratio of 88: 5: 7 to the planetary mixer, DMF of about 2.5 times the total weight of the above components was injected, Mixing while kneading. At that time, heat generation of the mixture was confirmed, but the mixture was mixed so as not to approach the boiling point of 153 ° C. of DMF. The obtained slurry-like coating solution was a coating solution with extremely good dispersion stability that did not precipitate activated carbon, carbon black, and polyvinylidene fluoride even when allowed to stand for one day.

(電極シートの製作)
ミキサーに、ケイ酸カリウム2.3kg、黒鉛1kg、カーボンブラック0.2kg、及び陰イオン界面活性剤2%を含む1%アンモニア水6.5kgを投入した後、これらを撹拌して、導電性接着層用の塗工液を調製した。この塗工液を、片面塗工装置を用いて、幅150mm、厚さ30μmのアルミ箔の片面の中央部に105mmの幅で塗布した。アルミ箔の巻出し速度、巻取り速度は4m/minであった。また、塗工装置の熱風導入口から、120〜150℃の乾燥空気を導入して乾燥させた。他の片面も同様にして塗工した。その結果、アルミ箔の両側の表面に各々厚さ約4μmの導電性接着層が形成された。
(Production of electrode sheet)
A mixer was charged with 2.3 kg of potassium silicate, 1 kg of graphite, 0.2 kg of carbon black, and 6.5 kg of 1% aqueous ammonia containing 2% of an anionic surfactant, and then stirred to conduct conductive bonding. A coating solution for the layer was prepared. This coating solution was applied with a width of 105 mm to the central portion of one side of an aluminum foil having a width of 150 mm and a thickness of 30 μm using a single-side coating apparatus. The unwinding speed and winding speed of the aluminum foil were 4 m / min. Moreover, 120-150 degreeC dry air was introduce | transduced from the hot air introduction port of the coating apparatus, and it was made to dry. The other side was coated in the same manner. As a result, conductive adhesive layers each having a thickness of about 4 μm were formed on both surfaces of the aluminum foil.

次に、前述のように調製された塗液を、片面塗工装置を用いて、前記のように表面に導電性接着層が形成されたアルミ箔に塗布した。尚、電極シートのリード部となる部分にはシールを施した。塗液の塗布の際のアルミ箔の巻出し速度、巻取り速度は4m/minであった。また、塗工装置の熱風導入口から、40〜80℃の乾燥空気を導入して乾燥させた。他の片面も同様にして塗工した。さらに、巻取ったものを熱処理炉で30分間熱処理した後、シールを剥がし、図1に示すような形状に切断して、集電体の表面に厚さ約60〜70μmの分極性電極が形成された電極シートを得た。   Next, the coating liquid prepared as described above was applied to the aluminum foil having the conductive adhesive layer formed on the surface as described above, using a single-side coating apparatus. In addition, the part used as the lead part of an electrode sheet was sealed. The unwinding speed and winding speed of the aluminum foil at the time of application of the coating liquid were 4 m / min. Moreover, 40-80 degreeC dry air was introduce | transduced from the hot air introduction port of the coating apparatus, and it was made to dry. The other side was coated in the same manner. Further, the wound material is heat treated in a heat treatment furnace for 30 minutes, and then the seal is peeled off and cut into a shape as shown in FIG. 1 to form a polarizable electrode having a thickness of about 60 to 70 μm on the surface of the current collector. The obtained electrode sheet was obtained.

(電極シートの減圧乾燥)
前述のように製作された電極シートに残留しているDMFを効率よく揮発させるため、250℃に温度設定された真空乾燥機内に電極シートを互いに重ならないように並べて減圧乾燥を行なった。
真空乾燥機の到達真空度は絶対圧力0.01Torr、乾燥時間は3時間、6時間、18時間、120時間の4通りとした。各々の乾燥時間で電極シートを57枚ずつ乾燥した。
(Pressure drying of electrode sheet)
In order to efficiently volatilize the DMF remaining on the electrode sheet manufactured as described above, the electrode sheets were arranged in a vacuum dryer set at a temperature of 250 ° C. so as not to overlap each other and dried under reduced pressure.
The ultimate vacuum of the vacuum dryer was an absolute pressure of 0.01 Torr, and the drying time was 3 hours, 6 hours, 18 hours, and 120 hours. 57 electrode sheets were dried at each drying time.

(電気二重層キャパシタの製作)
前述のように4通りの乾燥時間で乾燥された電極シートを用いて、各々電気二重層キャパシタを1個ずつ製作した(計4個)。製作方法は4個とも同じであるが、詳細を下記に示す。
乾燥された電極シートと紙製のセパレータ(厚さ50μm)を、リード部が交互に正極及び負極の電極端子に接続できるように、合計56枚積層させて、リード部を除いた一辺が100mmの正方形の積層体(厚さ15mm)を製作した。次に、積層体の正極体のリード部及び負極体のリード部を、各々電極端子に溶接により接着した。尚、セパレータは、露点−50℃以下の乾燥窒素雰囲気中に1日静置しておいたものを使用し、積層及び接着の作業も露点−50℃以下の乾燥窒素雰囲気中にて行なった。
また、表面がプラスチックフィルムで被覆されたアルミ箔を基材とする一辺が150mmの正方形の偏平状の容器を4個準備し、露点−50℃以下の乾燥窒素雰囲気中に1日静置しておいた。
(Production of electric double layer capacitor)
As described above, one electric double layer capacitor was manufactured for each of the electrode sheets that had been dried in four drying times (total of four). The manufacturing method is the same for all four, but details are given below.
A total of 56 dried electrode sheets and paper separators (thickness 50 μm) were stacked so that the lead portions could be alternately connected to the positive electrode and negative electrode terminals, and one side excluding the lead portions was 100 mm. A square laminate (thickness 15 mm) was produced. Next, the lead portion of the positive electrode body and the lead portion of the negative electrode body of the laminate were bonded to the electrode terminals by welding. In addition, the separator used what was left still for one day in the dry nitrogen atmosphere with a dew point of -50 degrees C or less, and the operation | work of lamination | stacking and adhesion | attachment was also performed in the dry nitrogen atmosphere with a dew point of -50 degrees C or less.
In addition, four square flat containers each having a side of 150 mm and having an aluminum foil whose surface is coated with a plastic film are prepared and left to stand in a dry nitrogen atmosphere having a dew point of −50 ° C. or less for one day. Oita.

前述の積層体及び偏平状の容器4個ずつについて、露点−50℃以下の乾燥窒素雰囲気中において、図3に示すように、各積層体を容器に挿入した。次に、プロピレンカーボネート溶媒にアンモニウム塩等を分散させた電解液40mlを、偏平状の容器の開口部から注入した。電解液の注入を終了した後、30分間真空ポンプにより減圧にして、積層体の減圧処理を行なった。また、この間、電極端子に通電して電解精製を行なった。その後、容器の開口部を150℃でヒートシールし、偏平状の容器を密封して電気二重層キャパシタを得た。   As shown in FIG. 3, each laminate was inserted into a container in a dry nitrogen atmosphere having a dew point of −50 ° C. or less for each of the aforementioned laminate and four flat containers. Next, 40 ml of an electrolytic solution in which an ammonium salt or the like was dispersed in a propylene carbonate solvent was injected from the opening of a flat container. After completing the injection of the electrolytic solution, the laminate was decompressed by a vacuum pump for 30 minutes, and the laminate was decompressed. During this period, the electrode terminal was energized to perform electrolytic purification. Thereafter, the opening of the container was heat sealed at 150 ° C., and the flat container was sealed to obtain an electric double layer capacitor.

(電気二重層キャパシタの性能調査)
実施例1〜4の電気二重層キャパシタについて、室温下(25℃)で0V−2.7Vの充放電(充電開始1時間後、30分かけて0Vまで放電)を10回繰返した後、静電容量および内部抵抗を測定した結果、表1に示すように性能が優れていることが確認できた。(初期性能)尚、乾燥時間を長くするほど、さらに性能が向上した。
(Investigation of the performance of electric double layer capacitors)
The electric double layer capacitors of Examples 1 to 4 were charged and discharged at 0 V to 2.7 V at room temperature (25 ° C.) (1 hour after the start of charging, and discharged to 0 V over 30 minutes) 10 times. As a result of measuring the capacitance and the internal resistance, it was confirmed that the performance was excellent as shown in Table 1. (Initial performance) The longer the drying time, the better the performance.

次に、これらの電気二重層キャパシタについて、60℃の環境下で0V−2.5Vの充放電(充電開始5時間後、30分かけて0Vまで放電)を182回(約1000時間)繰返した後、静電容量および内部抵抗を測定した。(加速試験)その結果、表1のように静電容量低下率15.6〜19.6%、内部抵抗上昇率0.06〜0.2%であり、性能が優れていることが確認できた。尚、乾燥時間を長くするほど、さらに性能が向上した。   Next, with respect to these electric double layer capacitors, charging / discharging (discharged to 0 V over 30 minutes after 5 hours of charging) was repeated 182 times (about 1000 hours) in an environment of 60 ° C. Thereafter, capacitance and internal resistance were measured. (Acceleration test) As a result, as shown in Table 1, the capacitance reduction rate was 15.6 to 19.6%, the internal resistance increase rate was 0.06 to 0.2%, and it was confirmed that the performance was excellent. It was. The longer the drying time, the better the performance.

(DMF残留率の測定)
前述において乾燥時間を4通りに変えた電極シートのうち、積層体に用いなかった1枚ずつ(計4枚)について、各々50mg程度の塗膜(分極性電極)を剃刀で削り取り、メノウ乳鉢を用いて粉砕したものを、DMF残留率測定用サンプルとした。
DMF残留率測定法として、熱分析(TGA)を用いた。温度上昇プログラムは、室温から140℃まで、140℃から380℃までの2段階とした。
ここで1段階目の重量減少については、主としてサンプル調製時に大気中から混入した水分によるものであるため、熱分析測定に用いたサンプルの重量から1段階目の重量減少量を差し引いた重量を基準とし、このときの2段階目の重量減少の割合を、分極性電極中のDMF残留率と見なした。
(Measurement of residual DMF)
Of the electrode sheets whose drying times were changed in four ways as described above, about 50 mg each of the coating sheets (polarizable electrodes) that were not used in the laminate (total 4 sheets) were shaved with a razor, and an agate mortar was used. The pulverized sample was used as a sample for measuring DMF residual ratio.
Thermal analysis (TGA) was used as a DMF residual ratio measurement method. The temperature increase program was in two stages from room temperature to 140 ° C and from 140 ° C to 380 ° C.
Here, the weight loss at the first stage is mainly due to moisture mixed in from the atmosphere during sample preparation, so the weight obtained by subtracting the weight loss at the first stage from the weight of the sample used for the thermal analysis measurement is the standard. The ratio of weight reduction at the second stage at this time was regarded as the DMF residual ratio in the polarizable electrode.

[実施例5〜8]
(電極シートの製作)
実施例1〜4の電極シートの製作において、集電体として表面に導電性接着層を形成していない銅箔を用いたほかは、実施例1〜4と同様にして、活物質の調製、塗液の調製を行ない、各々実施例1〜4と同様にして電極シートを製作した。
[Examples 5 to 8]
(Production of electrode sheet)
In the production of the electrode sheets of Examples 1 to 4, the preparation of the active material was performed in the same manner as in Examples 1 to 4, except that a copper foil without a conductive adhesive layer formed on the surface was used as a current collector. A coating solution was prepared, and electrode sheets were produced in the same manner as in Examples 1 to 4, respectively.

(電極シートの減圧乾燥)
実施例1〜4の電極シートと、前述のように製作された電極シートの2種類について、残留しているDMFを効率よく揮発させるため、いずれも250℃に温度設定された真空乾燥機内に電極シートを互いに重ならないように並べて減圧乾燥を行なった。
真空乾燥機の到達真空度は絶対圧力0.01Torr、乾燥時間は3時間、6時間、18時間、120時間の4通りとした。各々の乾燥時間で2種類の電極シートを各11枚ずつ乾燥した。
(Pressure drying of electrode sheet)
For the two types of electrode sheets of Examples 1 to 4 and the electrode sheets manufactured as described above, both electrodes were placed in a vacuum dryer whose temperature was set to 250 ° C. in order to efficiently evaporate the remaining DMF. The sheets were lined up so as not to overlap each other and dried under reduced pressure.
The ultimate vacuum of the vacuum dryer was an absolute pressure of 0.01 Torr, and the drying time was 3 hours, 6 hours, 18 hours, and 120 hours. Each of the two types of electrode sheets was dried 11 times for each drying time.

(リチウムイオンキャパシタの製作)
正極用の電極シートとして実施例1〜4の電極シートを用い、負極用の電極シートとして前記の銅箔を用いた電極シートを用い、これらと紙製のセパレータ(厚さ50μm)を、リード部が交互に正極及び負極の電極端子に接続できるように、合計20枚積層させて、リード部を除いた一辺が100mmの正方形の積層体(厚さ7mm)を製作した。
次に、積層体の正極体のリード部及び負極体のリード部を、実施例1〜4と同様に各々電極端子に溶接により接着した。また、実施例1〜4と同様の偏平状の容器を4個準備し、露点−50℃以下の乾燥窒素雰囲気中に1日静置しておいた。
(Production of lithium ion capacitors)
The electrode sheet of Examples 1 to 4 was used as the electrode sheet for the positive electrode, the electrode sheet using the copper foil was used as the electrode sheet for the negative electrode, and these and a paper separator (thickness 50 μm) were connected to the lead portion. A total of 20 layers were laminated so that the electrodes could be alternately connected to the positive electrode terminal and the negative electrode terminal, and a square laminate (thickness 7 mm) having a side of 100 mm excluding the lead portion was manufactured.
Next, the lead part of the positive electrode body and the lead part of the negative electrode body of the laminate were bonded to the electrode terminals by welding in the same manner as in Examples 1 to 4. Also, four flat containers similar to those of Examples 1 to 4 were prepared and allowed to stand for one day in a dry nitrogen atmosphere having a dew point of −50 ° C. or lower.

前述の4個の積層体及び偏平状の容器4個について、露点−50℃以下の乾燥窒素雰囲気中において、図3に示すように、各積層体を容器に挿入した。次に、エチレンカーボネート溶媒にリチウム塩等を分散させた電解液40mlを、偏平状の容器の開口部から注入した。電解液の注入を終了した後、30分間真空ポンプにより減圧にして、積層体の減圧処理を行なった。また、この間、電極端子に通電して電解精製を行なった。その後、容器の開口部を150℃でヒートシールし、偏平状の容器を密封してリチウムイオンキャパシタを得た。   As shown in FIG. 3, each laminate was inserted into a container in a dry nitrogen atmosphere having a dew point of −50 ° C. or less with respect to the aforementioned four laminates and four flat containers. Next, 40 ml of an electrolytic solution in which a lithium salt or the like was dispersed in an ethylene carbonate solvent was injected from the opening of the flat container. After completing the injection of the electrolytic solution, the laminate was decompressed by a vacuum pump for 30 minutes, and the laminate was decompressed. During this period, the electrode terminal was energized to perform electrolytic purification. Thereafter, the opening of the container was heat sealed at 150 ° C., and the flat container was sealed to obtain a lithium ion capacitor.

(リチウムイオンキャパシタの性能調査)
実施例5〜8のリチウムイオンキャパシタについて、室温下(25℃)で2.3V−4.0Vの充放電(充電開始4時間後、30分かけて2.3Vまで放電)を1000回繰返した。(サイクル特性試験)1サイクル目終了後の静電容量および内部抵抗を測定した結果、表2に示すように性能が優れていることが確認できた。(初期性能)尚、電極シートの乾燥時間が長いほど、さらに良好な性能が得られた。
(Lithium ion capacitor performance survey)
For the lithium ion capacitors of Examples 5 to 8, charging and discharging at 2.3 V to 4.0 V (discharging to 2.3 V over 30 minutes after 4 hours from the start of charging) was repeated 1000 times at room temperature (25 ° C.). . (Cycle characteristic test) As a result of measuring the capacitance and internal resistance after the end of the first cycle, it was confirmed that the performance was excellent as shown in Table 2. (Initial performance) Further, the longer the drying time of the electrode sheet, the better performance was obtained.

次に、前記のサイクル特性試験の終了後(1000サイクル後)、静電容量および内部抵抗を測定した。その結果を初期性能と比較したところ、表2に示すように静電容量低下率15.9〜18.7%、内部抵抗上昇率1.3〜1.6%であり、性能が優れていることが確認できた。尚、電極シートの乾燥時間が長いほど、さらに良好な性能が得られた。   Next, after completion of the cycle characteristic test (after 1000 cycles), capacitance and internal resistance were measured. When the results were compared with the initial performance, as shown in Table 2, the capacitance reduction rate was 15.9 to 18.7%, the internal resistance increase rate was 1.3 to 1.6%, and the performance was excellent. I was able to confirm. In addition, the better performance was obtained as the drying time of the electrode sheet was longer.

(DMF残留率の測定)
前述において乾燥時間を4通りに変えた正、負極用の電極シートのうち、積層体に用いなかったもの1枚ずつ(計8枚)について、各々25mg程度の塗膜(分極性電極)を剃刀で削り取り、メノウ乳鉢を用いて粉砕した。同じ乾燥時間の正、負極からサンプリングしたものを等量混合し、各乾燥時間でのDMF残留率測定用サンプルとした。
DMF残留率測定には熱分析(TGA)を用い、実施例1〜4と同様の方法で分極性電極中のDMF残留率を求めた。
(Measurement of residual DMF)
Of the electrode sheets for positive and negative electrodes, which were changed in drying time in four ways as described above, one that was not used for the laminate (total of 8 sheets) was coated with about 25 mg of coating film (polarizable electrode) each. And then pulverized using an agate mortar. Equal amounts of samples sampled from the positive and negative electrodes with the same drying time were mixed to obtain a DMF residual rate measurement sample for each drying time.
The DMF residual ratio was measured by thermal analysis (TGA), and the DMF residual ratio in the polarizable electrode was determined in the same manner as in Examples 1 to 4.

[比較例1]
実施例1〜4の電極シートを熱処理した後、図1に示すような形状に切断する段階までは実施例1〜4と同様に行なった。切断した電極シートは57枚準備し、実施例1〜4と同様に、250℃に温度設定された真空乾燥機内に電極シートを互いに重ならないように並べて、到達真空度を絶対圧力0.01Torrとして減圧乾燥を行なった。但し、乾燥時間は0.5時間とした。
乾燥した電極シートのうち56枚については実施例1〜4と同様の方法で、積層体を1個製作し、この積層体から電気二重層キャパシタを1個製作し、残りの1枚の電極シートは実施例1〜4と同様に、DMF残留率測定に用いた。
[Comparative Example 1]
After heat-treating the electrode sheets of Examples 1 to 4, the same process as in Examples 1 to 4 was performed until the step of cutting into a shape as shown in FIG. 57 cut electrode sheets were prepared, and the electrode sheets were arranged so as not to overlap each other in a vacuum dryer set at a temperature of 250 ° C., as in Examples 1 to 4, so that the ultimate vacuum was 0.01 Torr. Vacuum drying was performed. However, the drying time was 0.5 hours.
Of the dried electrode sheets, 56 laminates were produced in the same manner as in Examples 1 to 4, and one electric double layer capacitor was produced from this laminate, and the remaining one electrode sheet. Was used for measuring the DMF residual ratio in the same manner as in Examples 1 to 4.

比較例1の電気二重層キャパシタについて、室温下(25℃)で0V−2.7Vの充放電(充電開始1時間後、30分かけて0Vまで放電)を10回繰返した後、静電容量および内部抵抗を測定した結果、表1に示すように、実施例1〜4に比べて静電容量が小さく、内部抵抗が大きいことが確認できた。(初期性能)   The electric double layer capacitor of Comparative Example 1 was charged and discharged at 0 V to 2.7 V at room temperature (25 ° C.) (1 hour after the start of charging, and discharged to 0 V over 30 minutes) 10 times, and then the capacitance As a result of measuring the internal resistance, as shown in Table 1, it was confirmed that the capacitance was smaller and the internal resistance was larger than those of Examples 1 to 4. (Initial performance)

次に、これらの電気二重層キャパシタについて、60℃の環境下で0V−2.5Vの充放電(充電開始5時間後、30分かけて0Vまで放電)を182回(約1000時間)繰返した後、静電容量および内部抵抗を測定した。(加速試験)その結果、表2のように静電容量低下率50.3%、内部抵抗上昇率435.0%であり、実施例1〜4に比べて静電容量低下率および内部抵抗上昇率が大きいことが確認できた。   Next, with respect to these electric double layer capacitors, charging / discharging (discharged to 0 V over 30 minutes after 5 hours of charging) was repeated 182 times (about 1000 hours) in an environment of 60 ° C. Thereafter, capacitance and internal resistance were measured. (Acceleration test) As a result, as shown in Table 2, the capacitance decrease rate was 50.3% and the internal resistance increase rate was 435.0%, and the capacitance decrease rate and internal resistance increase compared to Examples 1 to 4. It was confirmed that the rate was large.

積層体の製作に用いなかった1枚の電極シートについては、熱分析(TGA)を用い、実施例1〜4と同様の方法で分極性電極中のDMF残留率を求めた。   About one electrode sheet which was not used for manufacture of a laminated body, the DMF residual rate in a polarizable electrode was calculated | required by the method similar to Examples 1-4 using thermal analysis (TGA).

[比較例2]
実施例5〜8の2種類の電極シートを熱処理した後、図1に示すような形状に切断する段階までは実施例5〜8と同様に行なった。切断した電極シートは正、負極それぞれ11枚ずつ準備し、実施例5〜8と同様に、250℃に温度設定された真空乾燥機内に電極シートを互いに重ならないように並べて、到達真空度を絶対圧力0.01Torrとして減圧乾燥を行なった。但し、乾燥時間は0.5時間とした。
乾燥した電極シートのうち正、負極それぞれ10枚ずつについては実施例5〜8と同様の方法で、積層体を1個製作し、この積層体からリチウムイオンキャパシタを1個製作し、残りの正、負極1枚ずつの電極シートは実施例5〜8と同様にして、DMF残留率測定に用いた。
[Comparative Example 2]
After heat-treating the two types of electrode sheets of Examples 5 to 8, the same steps as in Examples 5 to 8 were performed until the stage of cutting into a shape as shown in FIG. Prepare 11 pieces of each of the positive and negative electrode sheets, and arrange the electrode sheets in a vacuum dryer set at a temperature of 250 ° C. so that they do not overlap each other in the same manner as in Examples 5 to 8. Vacuum drying was performed at a pressure of 0.01 Torr. However, the drying time was 0.5 hours.
Of the dried electrode sheets, 10 positive and negative electrodes, respectively, were manufactured in the same manner as in Examples 5 to 8, and one lithium ion capacitor was manufactured from the stacked body. The electrode sheets for each negative electrode were used for measuring the DMF residual rate in the same manner as in Examples 5-8.

(リチウムイオンキャパシタの性能調査)
比較例2のリチウムイオンキャパシタについて、室温下(25℃)で2.3V−4.0Vの充放電(充電開始4時間後、30分かけて2.3Vまで放電)を1000回繰返した。(サイクル特性試験)1サイクル目終了後の静電容量および内部抵抗を測定した結果、表2に示すように、実施例5〜8に比べて静電容量が小さく、内部抵抗が大きいことが確認できた。(初期性能)
(Lithium ion capacitor performance survey)
With respect to the lithium ion capacitor of Comparative Example 2, charging and discharging at 2.3 V to 4.0 V (discharging to 2.3 V over 30 minutes after 4 hours from the start of charging) was repeated 1000 times at room temperature (25 ° C.). (Cycle characteristic test) As a result of measuring the capacitance and internal resistance after the end of the first cycle, as shown in Table 2, it was confirmed that the capacitance was smaller and the internal resistance was larger than in Examples 5-8. did it. (Initial performance)

次に、前記のサイクル特性試験の終了後(1000サイクル後)、静電容量および内部抵抗を測定した。その結果を初期性能と比較したところ、表2に示すように静電容量低下率48.0%、内部抵抗上昇率151.7%であり、実施例5〜8に比べて静電容量低下率および内部抵抗上昇率が大きいことが確認できた。   Next, after completion of the cycle characteristic test (after 1000 cycles), capacitance and internal resistance were measured. When the results were compared with the initial performance, the capacitance reduction rate was 48.0% and the internal resistance increase rate was 151.7% as shown in Table 2, and the capacitance reduction rate compared to Examples 5-8. It was also confirmed that the rate of increase in internal resistance was large.

Figure 2010123766
Figure 2010123766

Figure 2010123766
Figure 2010123766

以上のように、本発明の実施例の電極シートのように、乾燥によりDMF残留率を5重量%以下まで、さらに好ましくは4重量%以下まで低減させた電極シートを用いた電気化学キャパシタは、静電容量が高く、内部抵抗が低くコントロールされ、その性能を良好な状態で長期間維持できることが確認できた。   As described above, the electrochemical capacitor using the electrode sheet in which the DMF residual ratio is reduced to 5 wt% or less, more preferably 4 wt% or less by drying, like the electrode sheet of the example of the present invention, It was confirmed that the capacitance was high, the internal resistance was controlled low, and the performance could be maintained for a long time in a good state.

本発明の電極シートにおいて、塗液の塗布部分の一例を示す平面図The top view which shows an example of the application part of a coating liquid in the electrode sheet of this invention 本発明における積層体の一例示す斜視図The perspective view which shows an example of the laminated body in this invention 本発明電気二重層キャパシタの一例を示す構成図Configuration diagram showing an example of the electric double layer capacitor of the present invention

符号の説明Explanation of symbols

1 リード部
2 金属箔
3 電極シート
4 正極体のリード部
5 負極体のリード部
6 正極端子
7 負極端子
8 積層体
9 容器
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Lead part 2 Metal foil 3 Electrode sheet 4 Lead part of positive electrode body 5 Lead part of negative electrode body 6 Positive electrode terminal 7 Negative electrode terminal 8 Laminated body 9 Container

Claims (4)

活性炭、カーボンブラック、及びポリフッ化ビニリデンを含む固形成分と、N,N−ジメチルホルムアミドを含む有機溶媒を混合して得られる塗液を、表面にアルカリ金属のケイ酸塩及び/またはアルカリ土類金属のケイ酸塩を含む導電性接着層を形成したアルミ箔に塗布した後、乾燥により、該塗布組成物中のN,N−ジメチルホルムアミドの重量比率が5重量%以下となるように低減させて分極性電極を形成してなることを特徴とする電極シート。   A coating liquid obtained by mixing a solid component containing activated carbon, carbon black, and polyvinylidene fluoride and an organic solvent containing N, N-dimethylformamide is used, and an alkali metal silicate and / or alkaline earth metal is used on the surface. After applying to the aluminum foil on which the conductive adhesive layer containing silicate is formed, the weight ratio of N, N-dimethylformamide in the coating composition is reduced to 5% by weight or less by drying. An electrode sheet comprising a polarizable electrode. 活物質及びポリフッ化ビニリデンを含む固形成分と、N,N−ジメチルホルムアミドを含む有機溶媒を混合して得られる塗液を、銅箔に塗布した後、乾燥により、該塗布組成物中のN,N−ジメチルホルムアミドの重量比率が5重量%以下となるように低減させて分極性電極を形成してなることを特徴とする電極シート。   A coating liquid obtained by mixing a solid component containing an active material and polyvinylidene fluoride and an organic solvent containing N, N-dimethylformamide is applied to a copper foil, and then dried to form N, An electrode sheet formed by forming a polarizable electrode by reducing the weight ratio of N-dimethylformamide to 5% by weight or less. 請求項1に記載の電極シートとセパレータが積層された積層体、及び電解液が、容器に密封された構成を備えてなることを特徴とする電気二重層キャパシタ。   An electric double layer capacitor comprising: a laminated body in which the electrode sheet according to claim 1 and a separator are laminated; and an electrolyte solution sealed in a container. 請求項1に記載の電極シートと請求項2に記載の電極シートとセパレータが積層された積層体、及び電解液が、容器に密封された構成を備えてなることを特徴とするリチウムイオンキャパシタ。   A lithium ion capacitor comprising: the electrode sheet according to claim 1, a laminate in which the electrode sheet according to claim 2 and a separator are laminated, and an electrolyte solution sealed in a container.
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