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公開番号2024115176
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-08-26
出願番号2023020718
出願日2023-02-14
発明の名称キャパシタ用電極、その製造方法及び電気化学キャパシタ
出願人株式会社ジェイテクト,TPR株式会社
代理人弁理士法人あいち国際特許事務所
主分類H01G 11/36 20130101AFI20240819BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】集電体に追従して変形しやすい活物質層を備えたキャパシタ用電極、その製造方法及び電気化学キャパシタを提供する。
【解決手段】キャパシタ用電極1は、集電体11と、集電体11上に形成された活物質層12とを有している。活物質層12には、活物質と、バインダと、カーボンナノチューブとが含まれている。活物質層12中のカーボンナノチューブの含有量は0.03質量%以上0.50質量%以下である。また、カーボンナノチューブを水に分散させた分散液中における、カーボンナノチューブの体積基準のメジアン径が3.0μm以上である。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
集電体と、
活物質と、バインダと、カーボンナノチューブとを含み、前記集電体上に形成された活物質層とを有し、
前記活物質層中の前記カーボンナノチューブの含有量が０．０３質量％以上０．５０質量％以下であり、
前記カーボンナノチューブを水に分散させた分散液中における、前記カーボンナノチューブの体積基準のメジアン径が３．０μｍ以上である、キャパシタ用電極。
続きを表示（約 450 文字）【請求項２】
前記集電体が貫通孔を有しない金属箔である、請求項１に記載のキャパシタ用電極。
【請求項３】
前記バインダが、有機溶媒と、イミド構造を有するリチウム塩電解質とを含む電解液に対するハンセン溶解度パラメータに基づいて算出されるＲＥＤ値が１より大きいポリマーを含む、請求項１または２に記載のキャパシタ用電極。
【請求項４】
請求項１または２に記載のキャパシタ用電極を含む電気化学キャパシタ。
【請求項５】
前記電気化学キャパシタは、前記キャパシタ用電極とセパレータとの積層体を巻回してなる電極巻回体を有する、請求項４に記載の電気化学キャパシタ。
【請求項６】
請求項１または２に記載のキャパシタ用電極の製造方法であって、
前記活物質と、前記バインダと、前記カーボンナノチューブを含む前記分散液とを混合して電極合材を作製し、
前記集電体上に前記電極合材を塗布して前記活物質層を形成する、キャパシタ用電極の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、キャパシタ用電極、その製造方法及び電気化学キャパシタに関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
電気二重層キャパシタやハイブリッドキャパシタ等の電気化学キャパシタの電極は、集電体と、炭素材料からなる活物質を含み、集電体上に形成された活物質層とを有している。例えば特許文献１には、部分的に酸化させた黒鉛類似の微結晶炭素を有する炭素材料を主成分とした分極性電極を有する電気化学キャパシタが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０００－３３１８８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１に記載された分極性電極は、集電体に追従して変形しにくいという問題がある。そのため、例えばキャパシタの製造過程において、分極性電極と集電体との複合体が製造ライン上のローラー等によって湾曲した場合や、複合体をセパレータ等とともに巻回し、いわゆる巻回型のセルを作製した場合等に、集電体から分極性電極が剥離しやすく、静電容量の低下を招くおそれがある。
【０００５】
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、集電体に追従して変形しやすい活物質層を備えたキャパシタ用電極、その製造方法及び電気化学キャパシタを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様は、集電体と、
活物質と、バインダと、カーボンナノチューブとを含み、前記集電体上に形成された活物質層とを有し、
前記活物質層中の前記カーボンナノチューブの含有量が０．０３質量％以上０．５０質量％以下であり、
前記カーボンナノチューブを水に分散させた分散液中における、前記カーボンナノチューブの体積基準のメジアン径が３．０μｍ以上である、キャパシタ用電極にある。
【０００７】
本発明の他の態様は、前記の態様のキャパシタ用電極を含む電気化学キャパシタにある。
【０００８】
本発明のさらに他の態様は、前記の態様のキャパシタ用電極の製造方法であって、
前記活物質と、前記バインダと、前記カーボンナノチューブを含む前記分散液とを混合して電極合材を作製し、
前記集電体上に前記電極合材を塗布して前記活物質層を形成する、キャパシタ用電極の製造方法にある。
【発明の効果】
【０００９】
前記キャパシタ用電極（以下、「電極」という。）の活物質層には、活物質と、バインダと、前記特定の量のカーボンナノチューブとが含まれている。また、前記カーボンナノチューブは、水に分散させた分散液の状態において、体積基準のメジアン径が前記特定の範囲となる特性を有している。このように、活物質層中に前記特定のカーボンナノチューブを配合するとともに、その含有量を前記特定の範囲内とすることにより、活物質層が集電体に追従して変形しやすくなり、電極が湾曲している場合においても集電体からの活物質層の剥離を抑制することができる。
【００１０】
また、前記電気化学キャパシタ（以下、「キャパシタ」という。）は、前記電極を備えているため、例えばキャパシタの製造過程において電極が湾曲した場合や、電極を巻回した場合においても、活物質層が集電体に追従して容易に変形することができる。それ故、前記キャパシタは、静電容量の低下を抑制することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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