リチウムイオンキャパシタ用電極組成物、リチウムイオンキャパシタ用電極およびリチウムイオンキャパシタ用電極の製造方法
【課題】電極強度に優れるリチウムイオンキャパシタ用電極を提供可能なリチウムイオンキャパシタ用電極組成物および塗工速度を高めることを可能とするリチウムイオンキャパシタ用電極の製造方法を提供する。
【解決手段】電極活物質、導電材、バインダーおよび分子量が１万〜４５万のカルボキシメチルセルロースからなるリチウムイオンキャパシタ用電極組成物、これを集電体上に形成してなるリチウムイオンキャパシタ用電極、並びに前記リチウムイオンキャパシタ用電極を用いてなるリチウムイオンキャパシタ。
【解決手段】電極活物質、導電材、バインダーおよび分子量が１万〜４５万のカルボキシメチルセルロースからなるリチウムイオンキャパシタ用電極組成物、これを集電体上に形成してなるリチウムイオンキャパシタ用電極、並びに前記リチウムイオンキャパシタ用電極を用いてなるリチウムイオンキャパシタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リチウムイオンキャパシタ用電極組成物、リチウムイオンキャパシタ用電極およびリチウムイオンキャパシタ用電極の製造方法に関する。より詳しくは、電極強度に優れるリチウムイオンキャパシタ用電極、塗工速度を高めるリチウムイオンキャパシタ用電極の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
小型で軽量、且つエネルギー密度が高く、さらに繰り返し充放電が可能なリチウムイオンキャパシタは、その特性を活かして急速に需要を拡大している。また、リチウムイオンキャパシタは、エネルギー密度、出力密度が大きいことから、携帯電話やノート型パーソナルコンピュータの小型用途から、車載などの大型用途での利用が期待されている。そのため、リチウムイオンキャパシタには、用途の拡大や発展に伴い、低抵抗化、高容量化、高耐電圧、機械的特性の向上など、よりいっそうの改善が求められている。
【０００３】
リチウムイオンキャパシタは、正極に分極性電極、負極に非分極性電極を備え、有機系電解液を用いることで作動電圧を高め、エネルギー密度を高めることができる一方で、集電体の表裏面への電極スラリー組成物の塗布が難しく、塗工速度を高めることが困難であった。
【０００４】
そこで、塗工速度を向上する目的で、カルボキシメチルセルロースを用いることが提案されている（特許文献１）。特許文献１におけるリチウムイオンキャパシタ用電極は、電極活物質、導電材、カルボキシメチルセルロースおよびＳＢＲバインダーからなる電極スラリー組成物を貫通する孔を有する集電体の表裏面へ同時に塗布し、乾燥して形成されている。しかし、かかる電極では、電極強度が低いため、不十分であった。
【特許文献１】特開２００８−０３６６０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、電極強度に優れるリチウムイオンキャパシタ用電極を提供可能なリチウムイオンキャパシタ用電極組成物および塗工速度を高めることを可能とするリチウムイオンキャパシタ用電極の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者は上記課題の目的を達成するために鋭意検討した結果、電極組成物として、電極活物質、導電材、バインダーおよび分子量が１万〜４０万のカルボキシメチルセルロースからなる電極組成物を用いることにより、電極組成物の塗工速度を高めることができ、さらに、得られた電極の電極密度を高めることができることを見出した。
【０００７】
本発明は、これらの知見に基いて、本発明を完成するに至った。
【０００８】
かくして、本発明によれば、電極活物質、導電材、バインダーおよび分子量１万〜４０万のカルボキシメチルセルロースからなるリチウムイオンキャパシタ用電極組成物が提供される。
また、本発明によれば、前記リチウムイオンキャパシタ用電極用組成物を集電体上に形成してなるリチウムイオンキャパシタ用電極および該電極の製造方法が提供される。
さらに、本発明によれば、前記リチウムイオンキャパシタ用電極を用いてなるリチウムイオンキャパシタが提供される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、電極強度が高く、エネルギー密度が高いリチウムイオンキャパシタを容易に製造できる。また、本発明のリチウムイオンキャパシタは、パソコンや携帯端末等のメモリのバックアップ電源、パソコン等の瞬時停電対策用電源、電気自動車又はハイブリッド自動車への応用、太陽電池と併用したソーラー発電エネルギー貯蔵システム、電池と組み合わせたロードレベリング電源等の様々な用途に好適に用いることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明のリチウムイオンキャパシタ用電極組成物は、電極活物質、導電材、バインダーおよび分子量１万〜４０万のカルボキシメチルセルロースからなる。
【００１１】
（電極活物質）
本発明のリチウムイオンキャパシタ用電極組成物に用いる電極活物質は、リチウムイオンキャパシタ用電極内で電子の受け渡しをする物質である。
【００１２】
リチウムイオンキャパシタ用電極の正極に用いる電極活物質としては、リチウムイオンと、例えばテトラフルオロボレートのようなアニオンとを可逆的に担持できるものであればよい。具体的には、通常、炭素の同素体が用いられ、電気二重層キャパシタで用いられる電極活物質が広く使用できる。炭素の同素体の具体例としては、活性炭、ポリアセン（ＰＡＳ）、カーボンウィスカ及びグラファイト等が挙げられ、これらの粉末または繊維を使用することができる。この中でも、活性炭が好ましい。活性炭は、具体的にはフェノール樹脂、レーヨン、アクリロニトリル樹脂、ピッチ、およびヤシ殻等を原料とする活性炭を挙げることができる。また、炭素の同素体を組み合わせて使用する場合は、平均粒径又は粒径分布の異なる二種類以上の炭素の同素体を組み合わせて使用してもよい。また、正極に用いる電極活物質として、上記物質の他に、芳香族系縮合ポリマーの熱処理物であって、水素原子／炭素原子の原子比が０．５０〜０．０５であるポリアセン系骨格構造を有するポリアセン系有機半導体（ＰＡＳ）も好適に使用できる。
【００１３】
リチウムイオンキャパシタ用電極の負極に用いる電極活物質としては、リチウムイオンを可逆的に担持できる物質であればよい。具体的には、リチウムイオン二次電池の負極で用いられる電極活物質が広く使用できる。中でも、黒鉛、難黒鉛化炭素等の結晶性炭素材料、ハードカーボン、コークス等の炭素材料、上記正極の電極活物質としても記載したポリアセン系物質（ＰＡＳ）が好ましい。これらの炭素材料及びＰＡＳは、フェノール樹脂等を炭化させ、必要に応じて賦活され、次いで粉砕したものが用いられる。
【００１４】
リチウムイオンキャパシタ用電極組成物に用いる電極活物質の形状は、粒状に整粒されたものが好ましい。粒子の形状が球形であると、電極成形時により高密度な電極が形成できる。
【００１５】
リチウムイオンキャパシタ用電極組成物に用いる電極活物質の体積平均粒子径は、正極、負極ともに通常０．１〜１００μｍ、好ましくは０．５〜５０μｍ、より好ましくは１〜２０μｍである。これらの電極活物質は、それぞれ単独でまたは二種類以上を組み合わせて使用することができる。
【００１６】
（導電材）
本発明のリチウムイオンキャパシタ用電極組成物に用いる導電材は、導電性を有し、電気二重層を形成し得る細孔を有さない粒子状の炭素の同素体からなり、具体的には、ファーネスブラック、アセチレンブラック、及びケッチェンブラック（アクゾノーベル ケミカルズ ベスローテン フェンノートシャップ社の登録商標）などの導電性カーボンブラックが挙げられる。これらの中でも、アセチレンブラックおよびファーネスブラックが好ましい。
【００１７】
本発明のリチウムイオンキャパシタ用電極組成物に用いる導電材の体積平均粒子径は、電極活物質の体積平均粒子径よりも小さいものが好ましく、その範囲は通常０．００１〜１０μｍ、好ましくは０．０５〜５μｍ、より好ましくは０．０１〜１μｍである。導電材の体積平均粒子径がこの範囲にあると、より少ない使用量で高い導電性が得られる。これらの導電材は、単独でまたは二種類以上を組み合わせて用いることができる。導電材の量は、電極活物質１００重量部に対して通常０．１〜５０重量部、好ましくは０．５〜１５重量部、より好ましくは１〜１０重量部の範囲である。導電材の量がこの範囲にあると、得られるリチウムイオンキャパシタ用電極を使用したリチウムイオンキャパシタの容量を高く且つ内部抵抗を低くすることができる。
【００１８】
（バインダー）
本発明のリチウムイオンキャパシタ用電極組成物に用いるバインダーは、電極活物質、導電材およびカルボキシメチルセルロースを相互に結着させることができる化合物であれば特に制限はない。好適なバインダーは、溶媒に分散する性質のある分散型バインダーである。分散型バインダーとして、例えば、フッ素系重合体、ジエン系重合体、アクリレート系重合体、ポリイミド、ポリアミド、ポリウレタン系重合体等の高分子化合物が挙げられ、フッ素系重合体、ジエン系重合体又はアクリレート系重合体が好ましく、ジエン系重合体又はアクリレート系重合体が、耐電圧を高くでき、かつリチウムイオンキャパシタのエネルギー密度を高くすることができる点でより好ましい。
【００１９】
ジエン系重合体は、共役ジエンの単独重合体もしくは共役ジエンを含む単量体混合物を重合して得られる共重合体、またはそれらの水素添加物である。前記単量体混合物における共役ジエンの割合は通常４０重量％以上、好ましくは５０重量％以上、より好ましくは６０重量％以上である。ジエン系重合体の具体例としては、ポリブタジエンやポリイソプレンなどの共役ジエン単独重合体；カルボキシ変性されていてもよいスチレン・ブタジエン共重合体（ＳＢＲ）などの芳香族ビニル・共役ジエン共重合体；アクリロニトリル・ブタジエン共重合体（ＮＢＲ）などのシアン化ビニル・共役ジエン共重合体；水素化ＳＢＲ、水素化ＮＢＲ等が挙げられる。
【００２０】
アクリレート系重合体は、一般式（１）：ＣＨ２＝ＣＲ１−ＣＯＯＲ２（式中、Ｒ１は水素原子またはメチル基を、Ｒ２はアルキル基またはシクロアルキル基を表す。）で表される化合物由来の単量体単位を含む重合体である。一般式（１）で表される化合物の具体例としては、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸ｔ-ブチル、アクリル酸ｎ−アミル、アクリル酸イソアミル、アクリル酸ｎ−ヘキシル、アクリル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸ヘキシル、アクリル酸ノニル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸ステアリルなどのアクリレート；メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸ｎ−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸ｔ-ブチル、メタクリル酸ｎ−アミル、メタクリル酸イソアミル、メタクリル酸ｎ−ヘキシル、メタクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸オクチル、メタクリル酸イソデシル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸トリデシル、メタクリル酸ステアリルなどのメタアクリレート等が挙げられる。これらの中でも、アクリレートが好ましく、アクリル酸ｎ−ブチルおよびアクリル酸２−エチルヘキシルが、得られる電極の強度を向上できる点で、特に好ましい。アクリレート系重合体中のアクリル酸エステルおよび／またはメタクリル酸エステル由来の単量体単位の割合は、通常５０重量％以上、好ましくは７０重量％以上である。前記アクリル酸エステルおよび／またはメタクリル酸エステル由来の単量体単位の割合が前記範囲であるアクリレート系重合体を用いると、耐熱性が高く、かつ得られるリチウムイオンキャパシタ用電極の内部抵抗を小さくできる。
【００２１】
前記アクリレート系重合体は、一般式（１）で表される化合物の他に、共重合可能なカルボン酸基含有単量体を用いることができ、具体例としては、アクリル酸、メタクリル酸などの一塩基酸含有単量体；マレイン酸、フマル酸、イタコン酸などの二塩基酸含有単量体が挙げられる。なかでも、二塩基酸含有単量体が好ましく、集電体との結着性を高め、電極強度を向上できる点で、イタコン酸が特に好ましい。これらの一塩基酸含有単量体、二塩基酸含有単量体は、それぞれ単独でまたは２種以上を組み合わせて使用できる。共重合の際のカルボン酸基含有単量体の量は、一般式（１）で表される化合物１００重量部に対して、通常は０．１〜５０重量部、好ましくは０．５〜２０重量部、より好ましくは１〜１０重量部の範囲である。カルボン酸基含有単量体の量がこの範囲であると、集電体との結着性に優れ、得られる電極強度が高まる。
【００２２】
前記アクリレート系重合体は、一般式（１）で表される化合物の他に、共重合可能なニトリル基含有単量体を用いることができる。ニトリル基含有単量体の具体例としては、アクリロニトリルやメタクリロニトリルなどが挙げられ、中でもアクリロニトリルが、集電体との結着性が高まり、電極強度が向上できる点で好ましい。アクリロニトリルの量は、一般式（１）で表される化合物１００重量部に対して、通常は０．１〜４０重量部、好ましくは０．５〜３０重量部、より好ましくは１〜２０重量部の範囲である。アクリロニトリルの量がこの範囲であると、集電体との結着性に優れ、得られる電極強度が高まる。
【００２３】
本発明のリチウムイオンキャパシタ用電極用組成物に用いるバインダーの形状は、特に制限はないが、集電体との結着性が良く、また、作成した電極の容量の低下や充放電の繰り返しによる劣化を抑えることができるため、粒子状であることが好ましい。粒子状のバインダーとしては、例えば、ラテックスのごときバインダーの粒子が水に分散した状態のものや、このような分散液を乾燥して得られる粉末状のものが挙げられる。
【００２４】
本発明のリチウムイオンキャパシタ用電極用組成物に用いるバインダーのガラス転移温度（Ｔｇ）は、好ましくは５０℃以下、さらに好ましくは−４０〜０℃である。バインダーのガラス転移温度（Ｔｇ）がこの範囲にあると、少量の使用量で結着性に優れ、電極強度が強く、柔軟性に富み、電極形成時のプレス工程により電極密度を容易に高めることができる。
【００２５】
本発明のリチウムイオンキャパシタ用電極用組成物のバインダーの数平均粒子径は、格別な限定はないが、通常は０．０００１〜１００μｍ、好ましくは０．００１〜１０μｍ、より好ましくは０．０１〜１μｍの数平均粒子径を有するものである。バインダーの数平均粒子径がこの範囲であるときは、少量の使用でも優れた結着力を分極性電極に与えることができる。ここで、数平均粒子径は、透過型電子顕微鏡写真で無作為に選んだバインダー粒子１００個の径を測定し、その算術平均値として算出される個数平均粒子径である。粒子の形状は球形、異形、どちらでもかまわない。これらのバインダーは単独でまたは二種類以上を組み合わせて用いることができる。バインダーの量は、電極活物質１００重量部に対して、通常は０．１〜５０重量部、好ましくは０．５〜２０重量部、より好ましくは１〜１０重量部の範囲である。バインダーの量がこの範囲にあると、得られる電極組成物層と集電体との密着性が充分に確保でき、リチウムイオンキャパシタの容量を高く且つ内部抵抗を低くすることができる。
【００２６】
（カルボキシメチルセルロース）
本発明のリチウムイオンキャパシタ用電極用組成物に用いるカルボキシメチルセルロースは、電極用組成物を形成するための分散剤で、具体的には、カルボキシメチルセルロース酸、カルボキシメチルセルロースアンモニウム、カルボキシメチルセルロースアルカリ金属、カルボキシメチルセルロースアルカリ土類金属などが挙げられる。中でも、カルボキシメチルセルロースアンモニウム、カルボキシメチルセルロースアルカリ金属が好ましく、カルボキシメチルセルロースアンモニウムが特に好ましい。カルボキシメチルセルロースアンモニウムを用いると、電極活物質、導電材およびバインダーを均一に分散させることができ、電極密度を高め、エネルギー密度を高めることができる。
【００２７】
本発明のリチウムイオンキャパシタ用電極用組成物に用いるカルボキシメチルセルロースの分子量は、１万〜４５万、好ましくは１５万〜４０万、特に好ましくは２５万〜３５万である。分子量がこの範囲にあると、電極活物質、導電材およびバインダーを均一に分散し、電極密度を高め、エネルギー密度を高めることができる。カルボキシメチルセルロースの分子量は、溶媒としてテトラヒドロフランを用いるゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー（ＧＰＣ）で測定したポリスチレン換算値である。これらのカルボキシメチルセルロースは、単独でまたは二種類以上を組み合わせて用いることができる。カルボキシメチルセルロースの量は、電極活物質１００重量部に対して通常０．０１〜１５重量部、好ましくは０．１〜１０重量部、より好ましくは１〜５重量部の範囲である。カルボキシメチルセルロースの量がこの範囲にあると、得られるリチウムイオンキャパシタ用電極を使用したリチウムイオンキャパシタの容量を高く且つ内部抵抗を低くすることができる。
【００２８】
本発明のリチウムイオンキャパシタ用電極は、前記リチウムイオンキャパシタ用電極用組成物を集電体上に形成してなる。
【００２９】
（集電体）
本発明のリチウムイオンキャパシタ用電極に用いる集電体の材料は、例えば、金属、炭素、導電性高分子などを用いることができ、好適には金属が用いられる。集電体用金属としては、通常、アルミニウム、白金、ニッケル、タンタル、チタン、ステンレス鋼、銅、その他の合金等が使用される。これらの中で導電性、耐電圧性の面から銅、アルミニウムまたはアルミニウム合金を使用するのが好ましい。
【００３０】
本発明のリチウムイオンキャパシタ用電極に用いる集電体の形状は、金属箔、金属エッヂド箔などの集電体；エキスパンドメタル、パンチングメタル、網状などの貫通する孔を有する集電体が挙げられるが、電解質イオンの拡散抵抗を低減しかつリチウムイオンキャパシタの出力密度を向上できる点で、貫通する孔を有する集電体が好ましく、その中でもさらに電極強度に優れる点で、エキスパンドメタルやパンチングメタルが特に好ましい。
【００３１】
本発明のリチウムイオンキャパシタ用電極に好適に用いる貫通する孔を有する集電体の孔の割合は、１０〜８０面積％、好ましくは２０〜６０面積％、より好ましくは３０〜５０面積％である。貫通する孔の割合がこの範囲にあると、電解液の拡散抵抗が低減し、リチウムイオンキャパシタの内部抵抗が低減する。
【００３２】
本発明のリチウムイオンキャパシタ用電極に用いる集電体の厚みは、５〜１００μｍで、好ましくは１０〜７０μｍ、特に好ましくは２０〜５０μｍである。
【００３３】
（電極の製造方法）
本発明のリチウムイオンキャパシタ用電極は、前記リチウムイオンキャパシタ用電極組成物を集電体上に形成させることにより得られる。具体的には、シート状に成形したリチウムイオンキャパシタ用電極組成物を、集電体上に積層する方法（混練シート成形法）；ペースト状のリチウムイオンキャパシタ用電極組成物を集電体上に塗布し、乾燥する方法（湿式成形法）；リチウムイオンキャパシタ用電極組成物の複合粒子を調製し、集電体上にシート成形、ロールプレスし得る方法（乾式成形法）などが挙げられる。中でも、湿式成形法、乾式成形法が好ましく、湿式成形法がより好ましい。
【００３４】
本発明のリチウムイオンキャパシタ用電極を湿式成形法により成形する場合、この方法はペースト状のリチウムイオンキャパシタ用電極組成物を集電体上に塗布し、乾燥する方法である。具体的には、（１）ペースト状のリチウムイオンキャパシタ用電極組成物を、水平方向に走行する集電体の片面に塗布し、乾燥した後に、ペースト状のリチウムイオンキャパシタ用電極組成物を、集電体のもう一方の面に塗布し、乾燥する方法（逐次塗工法）；（２）ペースト状のリチウムイオンキャパシタ用電極組成物を、水平方向又は垂直方向に走行する集電体の表裏両面に同時に塗布し、乾燥する方法（両面同時塗工法）が挙げられる。中でも、生産性を高くできる点で、前記（２）の方法が好ましい。
【００３５】
前記（２）の方法としては、（ｉ）垂直方向に走行する（集電体の走行方向は下方から上方）集電体の主面を挟むように一対のダイを配置し、この一対のダイから、集電体表裏両面の目付量（集電体単位面積当たりの電極組成物の重量）が等しくなるようにペースト状のリチウムイオンキャパシタ用電極組成物を吐出して集電体の表裏両面に同時に塗布し、乾燥する方法（垂直塗工法）、（ｉｉ）水平方向に走行する集電体の主面を挟むように、集電体の走行方向に対し上流側に、一対のダイを配置し、この一対のダイから集電体表裏両面の目付量（集電体単位面積当たりの電極組成物の重量）が等しくなるようにペースト状のリチウムイオンキャパシタ用電極組成物を吐出圧力を制御して集電体の表裏面に同時に塗布し、乾燥する方法（両面塗工法）；（ｉｉｉ）水平方向に走行する集電体の主面を挟むように一対のスプレーノズルを、集電体の走行方向に対して上流側に配置し、この一対のスプレーノズルから、集電体表裏両面の目付量（集電体単位面積当たりの電極組成物の重量）が等しくなるようにペースト状のリチウムイオンキャパシタ用電極組成物を噴射して、集電体の表裏両面に同時に塗布し、乾燥する方法（スプレーコート法）；（ｉｖ）ツイングラビア法；などが挙げられる。これらの中でも、塗工速度が速く生産性を高くできる点で、（ｉ）〜（ｉｉｉ）の方法が好ましく、歩留まりが少なくより生産性を高くできる点で、（ｉ）の方法がより好ましい。なお、（ｉ）の方法においては、ダイから吐出されたペースト状のリチウムイオンキャパシタ用電極組成物のうち、余分な部分を掻き落としたり、厚みを均一化して表面を平滑化する目的で、必要に応じて一対のダイの上方（集電体の走行方向に対して下流側）に一対のブレードを集電体の主面を挟むように設けてもよい。
塗工したリチウムイオンキャパシタ用電極組成物の乾燥温度は、通常６０〜２５０℃、好ましくは８０〜２００℃、より好ましくは１００〜１８０℃である。乾燥温度をこの範囲にすることにより、電極の割れがなく良好な生産が可能となる。
【００３６】
本発明のリチウムイオンキャパシタ用電極の厚みは、格別限定されないが、３０〜３００μｍ、好ましくは４０〜２００μｍ、特に好ましくは５０〜１５０μｍである。
【００３７】
本発明のリチウムイオンキャパシタ用電極の密度は、特に制限されないが、通常は０．３０〜１０ｇ／ｃｍ３、好ましくは０．３５〜５．０ｇ／ｃｍ３、より好ましくは０．４０〜３．０ｇ／ｃｍ３である。
【００３８】
本発明のリチウムイオンキャパシタは、前記リチウムイオンキャパシタ用電極を用いてなる。
【００３９】
（リチウムイオンキャパシタ）
本発明のリチウムイオンキャパシタは、具体的には前記で得られるリチウムイオンキャパシタ用電極、セパレータおよび電解液で構成される。
【００４０】
セパレータは、リチウムイオンキャパシタ用電極の間を絶縁でき、陽イオンおよび陰イオンを通過させることができるものであれば特に限定されない。具体的には、ポリエチレンやポリプロピレンなどのポリオレフィン、レーヨンもしくはガラス繊維製の微孔膜または不織布、一般に電解コンデンサ紙と呼ばれるパルプを主原料とする多孔質膜などを用いることができる。セパレータは、上記一対の電極層が対向するように、リチウムイオンキャパシタ用電極の間に配置され、素子が得られる。セパレータの厚みは、使用目的に応じて適宜選択されるが、通常は１〜１００μｍ、好ましくは１０〜８０μｍ、より好ましくは２０〜６０μｍである。
【００４１】
電解液は、通常電解質と溶媒で構成される。電解質は、カチオンとしては、リチウムイオンを用いることができる。アニオンとしては、ＰＦ６−、ＢＦ４−、ＡｓＦ６−、ＳｂＦ６−、Ｎ（ＲｆＳＯ３）２−、Ｃ（ＲｆＳＯ３）３−、ＲｆＳＯ３−（Ｒｆはそれぞれ炭素数１〜１２のフルオロアルキル基を表す）、Ｆ−、ＣｌＯ４−、ＡｌＣｌ４−、ＡｌＦ４−等を用いることができる。これらの電解質は単独または二種類以上として使用することができる。
【００４２】
電解液の溶媒は、一般に電解液の溶媒として用いられるものであれば特に限定されない。具体的には、プロピレンカーボート、エチレンカーボネート、ブチレンカーボネートなどのカーボネート類；γ−ブチロラクトンなどのラクトン類；スルホラン類；アセトニトリルなどのニトリル類；が挙げられる。これらの溶媒は単独または二種以上の混合溶媒として使用することができる。中でも、カーボネート類が好ましい。
【００４３】
上記の素子に電解液を含浸させて、リチウムイオンキャパシタが得られる。具体的には、素子を必要に応じ捲回、積層または折るなどして容器に入れ、容器に電解液を注入して封口して製造できる。また、素子に予め電解液を含浸させたものを容器に収納してもよい。容器としては、コイン型、円筒型、角型などの公知のものをいずれも用いることができる。
【実施例】
【００４４】
以下、実施例および比較例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。なお、実施例および比較例における部および％は、特に断りのない限り重量基準である。実施例および比較例における各特性は、下記の方法に従い測定する。
【００４５】
（リチウムイオンキャパシタの電池特性および耐久性）
実施例および比較例で製造するリチウムイオンキャパシタ用電極を用いて積層型ラミネートセルのリチウムイオンキャパシタを作製する。このリチウムイオンキャパシタの電池特性として、容量と内部抵抗について、２４時間静置させた後に充放電の操作を行うことにより測定する。ここで、充電は２Ａの定電流で開始し、電圧が３．６Ｖに達したらその電圧を１時間保って定電圧充電とする。また、放電は充電終了直後に定電流０．９Ａで１．９Ｖに達するまで行う。
容量は、放電時のエネルギー量から電極活物質の重量あたりの容量として算出する。内部抵抗は、放電直後の電圧降下から算出する。
また、耐久性は、作製したリチウムイオンキャパシタを、７０℃の恒温槽内で３．６Ｖ、１０００時間連続印加後の初期容量に対する容量維持率算出し、この値で評価を行う。容量維持率が大きいほど耐久性に優れる。
【００４６】
（電極のピール強度）
電極組成物層の塗布方向が長辺となるようにリチウムイオンキャパシタ用電極を長さ１００ｍｍ、幅１０ｍｍの長方形に切り出して試験片とし、電極組成物層面を下にして電極組成物層表面にセロハンテープ（ＪＩＳ Ｚ１５２２に規定されるもの）を貼り付け、集電体の一端を垂直方向に引張り速度５０ｍｍ／分で引張って剥がしたときの応力を測定する（なお、セロハンテープは試験台に固定されている。）。この測定を３回行い、その平均値を求めてこれをピール強度とした。ピール強度が大きいほど電極組成物層の集電体への結着力が大きいことを示す。
【００４７】
（電極密度）
電極組成物層を集電体上に形成したリチウムイオンキャパシタ用電極を５ｃｍ×５ｃｍに切り出し、その厚みｄ１（μｍ）と重量ｍ１（ｇ）を測定し、同様の面積の集電体の厚みｄ０（μｍ）とｍ０（ｇ）を測定し、以下の式より電極密度（ｇ／ｃｃ）を算出する。
電極密度（ｇ／ｃｃ）＝（ｍ１−ｍ０）／〔｛（５×５）×（ｄ１−ｄ０）｝×１００００〕
電極密度が大きいほど、エネルギー密度に優れることを示す。
【００４８】
（実施例１）
正極の電極活物質として、フェノール樹脂を原料とするアルカリ賦活活性炭である体積平均粒子径が８μｍの活性炭粉末（ＭＳＰ−２０；関西熱化学社製）を１００部、分散剤として分子量３０，０００のカルボキシメチルセルロースナトリウムの１．５％水溶液（１１２０；ダイセル化学工業社製）（以下、「分散剤１」と記すことがある。）を固形分相当で２．０部、導電材としてアセチレンブラック（デンカブラック粉状；電気化学工業社製）を５部、数平均粒子径が０．１５μｍのＳＢＲバインダーの４０％水分散体を固形分相当で３．０部、およびイオン交換水を、全固形分濃度が３０％となるようにプラネタリーミキサーにより混合し、正極用の電極組成物を調製する。
【００４９】
水平方向に走行する厚さ３０μｍのアルミニウム集電体（アルミニウム箔）の主面を挟むように、一対のダイを集電体の走行方向に対して上流側に配置し、この一対のダイより前記正極用の電極組成物を集電体表裏両面の目付量（集電体単位面積当たりの電極組成物の重量）が等しくなるように吐出し、１５ｍ／分の電極成形速度（集電体の走行速度）で集電体の表裏両面に同時に塗布し、１２０℃で５分間乾燥した後、５ｃｍ正方に打ち抜いて、厚さ１００μｍの正極のリチウムイオンキャパシタ用電極を得る。
【００５０】
負極の電極活物質として、体積平均粒子径が４μｍであるグラファイト（ＫＳ−６；ティムカル社製）を１００部、分散剤として分散剤１を固形分相当で２．０部、導電材としてアセチレンブラック（デンカブラック粉状；電気化学工業社製）を５部、数平均粒子径が０．１５μｍのＳＢＲバインダーの４０％水分散体を固形分相当で３．０部、およびイオン交換水を全固形分濃度が３５％となるように混合し、負極用の電極組成物を調製する。
【００５１】
水平方向に走行する厚さ２０μｍの銅集電体（銅箔）の主面を挟むように、一対のダイを集電体の走行方向に対して上流側に配置し、この一対のダイより前記負極用の電極組成物を集電体表裏両面の目付量（集電体単位面積当たりの電極組成物の重量）が等しくなるように吐出し、１５ｍ／分の電極成形速度（集電体の走行速度）で集電体の表裏両面に同時に塗布し、１２０℃で５分間乾燥した後、５ｃｍ正方に打ち抜いて、厚さ１００μｍの負極のリチウムイオンキャパシタ用電極を得る。
【００５２】
前記正極、負極のリチウムイオンキャパシタ用電極及びセパレータとしてセルロース／レーヨン不織布を用いて、室温で１時間電解液に含浸させ、次いで２枚のリチウムイオンキャパシタ用電極がセパレータを介して電極組成物層が内側になるように対向させ、正極１０組、負極１１組をそれぞれのリチウムイオンキャパシタ用電極が、電気的に接触しないように配置して、正極と負極の対向面が２０層となるように積層し、積層型ラミネートセル形状のリチウムイオンキャパシタを作製する。電解液としてはエチレンカーボネート、ジエチルカーボネートおよびプロピレンカーボネートを重量比で３：４：１とした混合溶媒に、ＬｉＰＦ６を１．０ｍｏｌ／リットルの濃度で溶解させたものを用いる。
【００５３】
積層型ラミネートセルのリチウム極として、リチウム金属箔（厚さ８２μｍ、縦５ｃｍ×横５ｃｍ）を厚さ８０μｍのステンレス網に圧着したものを用い、該リチウム極を最外部の負極と完全に対向するように積層した電極の上部および下部に各１枚配置する。なお、リチウム極集電体の端子溶接部（２枚）は負極端子溶接部に抵抗溶接する。リチウムイオンキャパシタ用電極およびリチウムイオンキャパシタの各特性について測定結果を表１に示す。
【００５４】
（実施例２）
実施例１において、分散剤として、分散剤１のかわりに分子量２６０，０００のカルボキシメチルセルロースナトリウムの１．５％水溶液（１３８０；ダイセル化学工業社製）（以下、「分散剤２」と記すことがある。）を固形分相当で２．０部用いる他は、実施例１と同様にしてリチウムイオンキャパシタ用電極及びリチウムイオンキャパシタを作製する。リチウムイオンキャパシタ用電極及びリチウムイオンキャパシタの各特性について測定結果を表１に示す。
【００５５】
（実施例３）
実施例１において、分散剤として、分散剤１のかわりに、分子量３３５，０００のカルボキシメチルセルロースナトリウムの１．５％水溶液（２２００；ダイセル化学工業社製）（以下、「分散剤３」と記すことがある。）を固形分相当で２．０部用いる他は、実施例１と同様にしてリチウムイオンキャパシタ用電極及びリチウムイオンキャパシタを作製する。リチウムイオンキャパシタ用電極及びリチウムイオンキャパシタの各特性について測定結果を表１に示す。
【００５６】
（実施例４）
実施例１において、正極用の集電体として、厚み３０μｍのアルミニウム集電体のかわりに厚み３０μｍのアルミニウムエキスパンドメタル（貫通孔の割合４０面積％）、負極用の集電体として、厚み２０μｍの銅集電体のかわりに厚み２０μｍの銅エキスパンドメタル（貫通孔の割合４０面積％）を用いる他は、実施例１と同様にしてリチウムイオンキャパシタ用電極及びリチウムイオンキャパシタを作製する。リチウムイオンキャパシタ用電極及びリチウムイオンキャパシタの各特性について測定結果を表１に示す。
【００５７】
（実施例５）
実施例１において、分散剤として、分散剤１のかわりに、分散剤２を固形分相当で２．０部、正極用の集電体として、厚み３０μｍのアルミニウム集電体のかわりに厚み３０μｍのアルミニウムエキスパンドメタル（貫通孔の割合４０面積％）を用い、負極用の集電体として、厚み２０μｍの銅集電体のかわりに厚み２０μｍの銅エキスパンドメタル（貫通孔の割合４０面積％）を用いる他は、実施例１と同様にしてリチウムイオンキャパシタ用電極及びリチウムイオンキャパシタを作製する。リチウムイオンキャパシタ用電極及びリチウムイオンキャパシタの各特性について測定結果を表１に示す。
【００５８】
（実施例６）
実施例１において、分散剤として、分散剤１のかわりに、分散剤３を固形分相当で２．０部、正極用の集電体として、厚み３０μｍのアルミニウム集電体のかわりに厚み３０μｍのアルミニウムエキスパンドメタルを用い、負極用の集電体として、厚み２０μｍの銅集電体のかわりに、厚み２０μｍの銅エキスパンドメタル（貫通孔の割合４０面積％）を用いる他は、実施例１と同様にしてリチウムイオンキャパシタ用電極及びリチウムイオンキャパシタを作製する。リチウムイオンキャパシタ用電極及びリチウムイオンキャパシタの各特性について測定結果を表１に示す。
【００５９】
（実施例７）
実施例１において、正極用の集電体として、厚み３０μｍのアルミニウム集電体のかわりに厚み３０μｍのアルミニウムエキスパンドメタル（貫通孔の割合４０面積％）を用い、負極用の集電体として、厚み２０μｍの銅集電体のかわりに厚み２０μｍの銅エキスパンドメタル（貫通孔の割合４０面積％）を用い、垂直方向に走行する（集電体の走行方向は下方から上方）集電体の主面を挟むよう一対のダイを集電体の走行方向に対して下流側に配置し、ペースト状の正極用の電極組成物および負極用の電極組成物を、集電体の表裏両面への目付量（集電体単位面積あたりの電極組成物の重量）が等しくなるようにダイから吐出し、１５ｍ／分の電極成形速度で集電体の表裏両面に同時に塗布する他は、実施例１と同様にしてリチウムイオンキャパシタ用電極及びリチウムイオンキャパシタを作製する。リチウムイオンキャパシタ用電極及びリチウムイオンキャパシタの各特性について測定結果を表１に示す。
【００６０】
（実施例８）
実施例７において、分散剤として、分散剤１のかわりに分散剤２を用いる他は、実施例７と同様にしてリチウムイオンキャパシタ用電極及びリチウムイオンキャパシタを作製する。リチウムイオンキャパシタ用電極及びリチウムイオンキャパシタの各特性について測定結果を表１に示す。
【００６１】
（実施例９）
実施例７において、分散剤として、分散剤１のかわりに分散剤３を用いる他は、実施例１と同様にしてリチウムイオンキャパシタ用電極及びリチウムイオンキャパシタを作製する。リチウムイオンキャパシタ用電極及びリチウムイオンキャパシタの各特性について測定結果を表１に示す。
【００６２】
（比較例１）
実施例７において、分散剤として、分散剤１のかわりに、分子量５９０，０００のカルボキシメチルセルロースナトリウムの１．５％水溶液（２３４０；ダイセル化学工業社製）を固形分相当で２．０部用いる他は、実施例７と同様にしてリチウムイオンキャパシタ用電極、リチウムイオンキャパシタを作製する。このリチウムイオンキャパシタの各特性について測定結果を表１に示す。
【００６３】
（表１）
【００６４】
以上の実施例および比較例より明らかなように、本発明のリチウムイオンキャパシタ用電極を用いると、電極密度が高く、電極強度に優れ、容量と容量維持率（耐久性）を高めることが可能となる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リチウムイオンキャパシタ用電極組成物、リチウムイオンキャパシタ用電極およびリチウムイオンキャパシタ用電極の製造方法に関する。より詳しくは、電極強度に優れるリチウムイオンキャパシタ用電極、塗工速度を高めるリチウムイオンキャパシタ用電極の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
小型で軽量、且つエネルギー密度が高く、さらに繰り返し充放電が可能なリチウムイオンキャパシタは、その特性を活かして急速に需要を拡大している。また、リチウムイオンキャパシタは、エネルギー密度、出力密度が大きいことから、携帯電話やノート型パーソナルコンピュータの小型用途から、車載などの大型用途での利用が期待されている。そのため、リチウムイオンキャパシタには、用途の拡大や発展に伴い、低抵抗化、高容量化、高耐電圧、機械的特性の向上など、よりいっそうの改善が求められている。
【０００３】
リチウムイオンキャパシタは、正極に分極性電極、負極に非分極性電極を備え、有機系電解液を用いることで作動電圧を高め、エネルギー密度を高めることができる一方で、集電体の表裏面への電極スラリー組成物の塗布が難しく、塗工速度を高めることが困難であった。
【０００４】
そこで、塗工速度を向上する目的で、カルボキシメチルセルロースを用いることが提案されている（特許文献１）。特許文献１におけるリチウムイオンキャパシタ用電極は、電極活物質、導電材、カルボキシメチルセルロースおよびＳＢＲバインダーからなる電極スラリー組成物を貫通する孔を有する集電体の表裏面へ同時に塗布し、乾燥して形成されている。しかし、かかる電極では、電極強度が低いため、不十分であった。
【特許文献１】特開２００８−０３６６０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、電極強度に優れるリチウムイオンキャパシタ用電極を提供可能なリチウムイオンキャパシタ用電極組成物および塗工速度を高めることを可能とするリチウムイオンキャパシタ用電極の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者は上記課題の目的を達成するために鋭意検討した結果、電極組成物として、電極活物質、導電材、バインダーおよび分子量が１万〜４０万のカルボキシメチルセルロースからなる電極組成物を用いることにより、電極組成物の塗工速度を高めることができ、さらに、得られた電極の電極密度を高めることができることを見出した。
【０００７】
本発明は、これらの知見に基いて、本発明を完成するに至った。
【０００８】
かくして、本発明によれば、電極活物質、導電材、バインダーおよび分子量１万〜４０万のカルボキシメチルセルロースからなるリチウムイオンキャパシタ用電極組成物が提供される。
また、本発明によれば、前記リチウムイオンキャパシタ用電極用組成物を集電体上に形成してなるリチウムイオンキャパシタ用電極および該電極の製造方法が提供される。
さらに、本発明によれば、前記リチウムイオンキャパシタ用電極を用いてなるリチウムイオンキャパシタが提供される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、電極強度が高く、エネルギー密度が高いリチウムイオンキャパシタを容易に製造できる。また、本発明のリチウムイオンキャパシタは、パソコンや携帯端末等のメモリのバックアップ電源、パソコン等の瞬時停電対策用電源、電気自動車又はハイブリッド自動車への応用、太陽電池と併用したソーラー発電エネルギー貯蔵システム、電池と組み合わせたロードレベリング電源等の様々な用途に好適に用いることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明のリチウムイオンキャパシタ用電極組成物は、電極活物質、導電材、バインダーおよび分子量１万〜４０万のカルボキシメチルセルロースからなる。
【００１１】
（電極活物質）
本発明のリチウムイオンキャパシタ用電極組成物に用いる電極活物質は、リチウムイオンキャパシタ用電極内で電子の受け渡しをする物質である。
【００１２】
リチウムイオンキャパシタ用電極の正極に用いる電極活物質としては、リチウムイオンと、例えばテトラフルオロボレートのようなアニオンとを可逆的に担持できるものであればよい。具体的には、通常、炭素の同素体が用いられ、電気二重層キャパシタで用いられる電極活物質が広く使用できる。炭素の同素体の具体例としては、活性炭、ポリアセン（ＰＡＳ）、カーボンウィスカ及びグラファイト等が挙げられ、これらの粉末または繊維を使用することができる。この中でも、活性炭が好ましい。活性炭は、具体的にはフェノール樹脂、レーヨン、アクリロニトリル樹脂、ピッチ、およびヤシ殻等を原料とする活性炭を挙げることができる。また、炭素の同素体を組み合わせて使用する場合は、平均粒径又は粒径分布の異なる二種類以上の炭素の同素体を組み合わせて使用してもよい。また、正極に用いる電極活物質として、上記物質の他に、芳香族系縮合ポリマーの熱処理物であって、水素原子／炭素原子の原子比が０．５０〜０．０５であるポリアセン系骨格構造を有するポリアセン系有機半導体（ＰＡＳ）も好適に使用できる。
【００１３】
リチウムイオンキャパシタ用電極の負極に用いる電極活物質としては、リチウムイオンを可逆的に担持できる物質であればよい。具体的には、リチウムイオン二次電池の負極で用いられる電極活物質が広く使用できる。中でも、黒鉛、難黒鉛化炭素等の結晶性炭素材料、ハードカーボン、コークス等の炭素材料、上記正極の電極活物質としても記載したポリアセン系物質（ＰＡＳ）が好ましい。これらの炭素材料及びＰＡＳは、フェノール樹脂等を炭化させ、必要に応じて賦活され、次いで粉砕したものが用いられる。
【００１４】
リチウムイオンキャパシタ用電極組成物に用いる電極活物質の形状は、粒状に整粒されたものが好ましい。粒子の形状が球形であると、電極成形時により高密度な電極が形成できる。
【００１５】
リチウムイオンキャパシタ用電極組成物に用いる電極活物質の体積平均粒子径は、正極、負極ともに通常０．１〜１００μｍ、好ましくは０．５〜５０μｍ、より好ましくは１〜２０μｍである。これらの電極活物質は、それぞれ単独でまたは二種類以上を組み合わせて使用することができる。
【００１６】
（導電材）
本発明のリチウムイオンキャパシタ用電極組成物に用いる導電材は、導電性を有し、電気二重層を形成し得る細孔を有さない粒子状の炭素の同素体からなり、具体的には、ファーネスブラック、アセチレンブラック、及びケッチェンブラック（アクゾノーベル ケミカルズ ベスローテン フェンノートシャップ社の登録商標）などの導電性カーボンブラックが挙げられる。これらの中でも、アセチレンブラックおよびファーネスブラックが好ましい。
【００１７】
本発明のリチウムイオンキャパシタ用電極組成物に用いる導電材の体積平均粒子径は、電極活物質の体積平均粒子径よりも小さいものが好ましく、その範囲は通常０．００１〜１０μｍ、好ましくは０．０５〜５μｍ、より好ましくは０．０１〜１μｍである。導電材の体積平均粒子径がこの範囲にあると、より少ない使用量で高い導電性が得られる。これらの導電材は、単独でまたは二種類以上を組み合わせて用いることができる。導電材の量は、電極活物質１００重量部に対して通常０．１〜５０重量部、好ましくは０．５〜１５重量部、より好ましくは１〜１０重量部の範囲である。導電材の量がこの範囲にあると、得られるリチウムイオンキャパシタ用電極を使用したリチウムイオンキャパシタの容量を高く且つ内部抵抗を低くすることができる。
【００１８】
（バインダー）
本発明のリチウムイオンキャパシタ用電極組成物に用いるバインダーは、電極活物質、導電材およびカルボキシメチルセルロースを相互に結着させることができる化合物であれば特に制限はない。好適なバインダーは、溶媒に分散する性質のある分散型バインダーである。分散型バインダーとして、例えば、フッ素系重合体、ジエン系重合体、アクリレート系重合体、ポリイミド、ポリアミド、ポリウレタン系重合体等の高分子化合物が挙げられ、フッ素系重合体、ジエン系重合体又はアクリレート系重合体が好ましく、ジエン系重合体又はアクリレート系重合体が、耐電圧を高くでき、かつリチウムイオンキャパシタのエネルギー密度を高くすることができる点でより好ましい。
【００１９】
ジエン系重合体は、共役ジエンの単独重合体もしくは共役ジエンを含む単量体混合物を重合して得られる共重合体、またはそれらの水素添加物である。前記単量体混合物における共役ジエンの割合は通常４０重量％以上、好ましくは５０重量％以上、より好ましくは６０重量％以上である。ジエン系重合体の具体例としては、ポリブタジエンやポリイソプレンなどの共役ジエン単独重合体；カルボキシ変性されていてもよいスチレン・ブタジエン共重合体（ＳＢＲ）などの芳香族ビニル・共役ジエン共重合体；アクリロニトリル・ブタジエン共重合体（ＮＢＲ）などのシアン化ビニル・共役ジエン共重合体；水素化ＳＢＲ、水素化ＮＢＲ等が挙げられる。
【００２０】
アクリレート系重合体は、一般式（１）：ＣＨ２＝ＣＲ１−ＣＯＯＲ２（式中、Ｒ１は水素原子またはメチル基を、Ｒ２はアルキル基またはシクロアルキル基を表す。）で表される化合物由来の単量体単位を含む重合体である。一般式（１）で表される化合物の具体例としては、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸ｔ-ブチル、アクリル酸ｎ−アミル、アクリル酸イソアミル、アクリル酸ｎ−ヘキシル、アクリル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸ヘキシル、アクリル酸ノニル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸ステアリルなどのアクリレート；メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸ｎ−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸ｔ-ブチル、メタクリル酸ｎ−アミル、メタクリル酸イソアミル、メタクリル酸ｎ−ヘキシル、メタクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸オクチル、メタクリル酸イソデシル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸トリデシル、メタクリル酸ステアリルなどのメタアクリレート等が挙げられる。これらの中でも、アクリレートが好ましく、アクリル酸ｎ−ブチルおよびアクリル酸２−エチルヘキシルが、得られる電極の強度を向上できる点で、特に好ましい。アクリレート系重合体中のアクリル酸エステルおよび／またはメタクリル酸エステル由来の単量体単位の割合は、通常５０重量％以上、好ましくは７０重量％以上である。前記アクリル酸エステルおよび／またはメタクリル酸エステル由来の単量体単位の割合が前記範囲であるアクリレート系重合体を用いると、耐熱性が高く、かつ得られるリチウムイオンキャパシタ用電極の内部抵抗を小さくできる。
【００２１】
前記アクリレート系重合体は、一般式（１）で表される化合物の他に、共重合可能なカルボン酸基含有単量体を用いることができ、具体例としては、アクリル酸、メタクリル酸などの一塩基酸含有単量体；マレイン酸、フマル酸、イタコン酸などの二塩基酸含有単量体が挙げられる。なかでも、二塩基酸含有単量体が好ましく、集電体との結着性を高め、電極強度を向上できる点で、イタコン酸が特に好ましい。これらの一塩基酸含有単量体、二塩基酸含有単量体は、それぞれ単独でまたは２種以上を組み合わせて使用できる。共重合の際のカルボン酸基含有単量体の量は、一般式（１）で表される化合物１００重量部に対して、通常は０．１〜５０重量部、好ましくは０．５〜２０重量部、より好ましくは１〜１０重量部の範囲である。カルボン酸基含有単量体の量がこの範囲であると、集電体との結着性に優れ、得られる電極強度が高まる。
【００２２】
前記アクリレート系重合体は、一般式（１）で表される化合物の他に、共重合可能なニトリル基含有単量体を用いることができる。ニトリル基含有単量体の具体例としては、アクリロニトリルやメタクリロニトリルなどが挙げられ、中でもアクリロニトリルが、集電体との結着性が高まり、電極強度が向上できる点で好ましい。アクリロニトリルの量は、一般式（１）で表される化合物１００重量部に対して、通常は０．１〜４０重量部、好ましくは０．５〜３０重量部、より好ましくは１〜２０重量部の範囲である。アクリロニトリルの量がこの範囲であると、集電体との結着性に優れ、得られる電極強度が高まる。
【００２３】
本発明のリチウムイオンキャパシタ用電極用組成物に用いるバインダーの形状は、特に制限はないが、集電体との結着性が良く、また、作成した電極の容量の低下や充放電の繰り返しによる劣化を抑えることができるため、粒子状であることが好ましい。粒子状のバインダーとしては、例えば、ラテックスのごときバインダーの粒子が水に分散した状態のものや、このような分散液を乾燥して得られる粉末状のものが挙げられる。
【００２４】
本発明のリチウムイオンキャパシタ用電極用組成物に用いるバインダーのガラス転移温度（Ｔｇ）は、好ましくは５０℃以下、さらに好ましくは−４０〜０℃である。バインダーのガラス転移温度（Ｔｇ）がこの範囲にあると、少量の使用量で結着性に優れ、電極強度が強く、柔軟性に富み、電極形成時のプレス工程により電極密度を容易に高めることができる。
【００２５】
本発明のリチウムイオンキャパシタ用電極用組成物のバインダーの数平均粒子径は、格別な限定はないが、通常は０．０００１〜１００μｍ、好ましくは０．００１〜１０μｍ、より好ましくは０．０１〜１μｍの数平均粒子径を有するものである。バインダーの数平均粒子径がこの範囲であるときは、少量の使用でも優れた結着力を分極性電極に与えることができる。ここで、数平均粒子径は、透過型電子顕微鏡写真で無作為に選んだバインダー粒子１００個の径を測定し、その算術平均値として算出される個数平均粒子径である。粒子の形状は球形、異形、どちらでもかまわない。これらのバインダーは単独でまたは二種類以上を組み合わせて用いることができる。バインダーの量は、電極活物質１００重量部に対して、通常は０．１〜５０重量部、好ましくは０．５〜２０重量部、より好ましくは１〜１０重量部の範囲である。バインダーの量がこの範囲にあると、得られる電極組成物層と集電体との密着性が充分に確保でき、リチウムイオンキャパシタの容量を高く且つ内部抵抗を低くすることができる。
【００２６】
（カルボキシメチルセルロース）
本発明のリチウムイオンキャパシタ用電極用組成物に用いるカルボキシメチルセルロースは、電極用組成物を形成するための分散剤で、具体的には、カルボキシメチルセルロース酸、カルボキシメチルセルロースアンモニウム、カルボキシメチルセルロースアルカリ金属、カルボキシメチルセルロースアルカリ土類金属などが挙げられる。中でも、カルボキシメチルセルロースアンモニウム、カルボキシメチルセルロースアルカリ金属が好ましく、カルボキシメチルセルロースアンモニウムが特に好ましい。カルボキシメチルセルロースアンモニウムを用いると、電極活物質、導電材およびバインダーを均一に分散させることができ、電極密度を高め、エネルギー密度を高めることができる。
【００２７】
本発明のリチウムイオンキャパシタ用電極用組成物に用いるカルボキシメチルセルロースの分子量は、１万〜４５万、好ましくは１５万〜４０万、特に好ましくは２５万〜３５万である。分子量がこの範囲にあると、電極活物質、導電材およびバインダーを均一に分散し、電極密度を高め、エネルギー密度を高めることができる。カルボキシメチルセルロースの分子量は、溶媒としてテトラヒドロフランを用いるゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー（ＧＰＣ）で測定したポリスチレン換算値である。これらのカルボキシメチルセルロースは、単独でまたは二種類以上を組み合わせて用いることができる。カルボキシメチルセルロースの量は、電極活物質１００重量部に対して通常０．０１〜１５重量部、好ましくは０．１〜１０重量部、より好ましくは１〜５重量部の範囲である。カルボキシメチルセルロースの量がこの範囲にあると、得られるリチウムイオンキャパシタ用電極を使用したリチウムイオンキャパシタの容量を高く且つ内部抵抗を低くすることができる。
【００２８】
本発明のリチウムイオンキャパシタ用電極は、前記リチウムイオンキャパシタ用電極用組成物を集電体上に形成してなる。
【００２９】
（集電体）
本発明のリチウムイオンキャパシタ用電極に用いる集電体の材料は、例えば、金属、炭素、導電性高分子などを用いることができ、好適には金属が用いられる。集電体用金属としては、通常、アルミニウム、白金、ニッケル、タンタル、チタン、ステンレス鋼、銅、その他の合金等が使用される。これらの中で導電性、耐電圧性の面から銅、アルミニウムまたはアルミニウム合金を使用するのが好ましい。
【００３０】
本発明のリチウムイオンキャパシタ用電極に用いる集電体の形状は、金属箔、金属エッヂド箔などの集電体；エキスパンドメタル、パンチングメタル、網状などの貫通する孔を有する集電体が挙げられるが、電解質イオンの拡散抵抗を低減しかつリチウムイオンキャパシタの出力密度を向上できる点で、貫通する孔を有する集電体が好ましく、その中でもさらに電極強度に優れる点で、エキスパンドメタルやパンチングメタルが特に好ましい。
【００３１】
本発明のリチウムイオンキャパシタ用電極に好適に用いる貫通する孔を有する集電体の孔の割合は、１０〜８０面積％、好ましくは２０〜６０面積％、より好ましくは３０〜５０面積％である。貫通する孔の割合がこの範囲にあると、電解液の拡散抵抗が低減し、リチウムイオンキャパシタの内部抵抗が低減する。
【００３２】
本発明のリチウムイオンキャパシタ用電極に用いる集電体の厚みは、５〜１００μｍで、好ましくは１０〜７０μｍ、特に好ましくは２０〜５０μｍである。
【００３３】
（電極の製造方法）
本発明のリチウムイオンキャパシタ用電極は、前記リチウムイオンキャパシタ用電極組成物を集電体上に形成させることにより得られる。具体的には、シート状に成形したリチウムイオンキャパシタ用電極組成物を、集電体上に積層する方法（混練シート成形法）；ペースト状のリチウムイオンキャパシタ用電極組成物を集電体上に塗布し、乾燥する方法（湿式成形法）；リチウムイオンキャパシタ用電極組成物の複合粒子を調製し、集電体上にシート成形、ロールプレスし得る方法（乾式成形法）などが挙げられる。中でも、湿式成形法、乾式成形法が好ましく、湿式成形法がより好ましい。
【００３４】
本発明のリチウムイオンキャパシタ用電極を湿式成形法により成形する場合、この方法はペースト状のリチウムイオンキャパシタ用電極組成物を集電体上に塗布し、乾燥する方法である。具体的には、（１）ペースト状のリチウムイオンキャパシタ用電極組成物を、水平方向に走行する集電体の片面に塗布し、乾燥した後に、ペースト状のリチウムイオンキャパシタ用電極組成物を、集電体のもう一方の面に塗布し、乾燥する方法（逐次塗工法）；（２）ペースト状のリチウムイオンキャパシタ用電極組成物を、水平方向又は垂直方向に走行する集電体の表裏両面に同時に塗布し、乾燥する方法（両面同時塗工法）が挙げられる。中でも、生産性を高くできる点で、前記（２）の方法が好ましい。
【００３５】
前記（２）の方法としては、（ｉ）垂直方向に走行する（集電体の走行方向は下方から上方）集電体の主面を挟むように一対のダイを配置し、この一対のダイから、集電体表裏両面の目付量（集電体単位面積当たりの電極組成物の重量）が等しくなるようにペースト状のリチウムイオンキャパシタ用電極組成物を吐出して集電体の表裏両面に同時に塗布し、乾燥する方法（垂直塗工法）、（ｉｉ）水平方向に走行する集電体の主面を挟むように、集電体の走行方向に対し上流側に、一対のダイを配置し、この一対のダイから集電体表裏両面の目付量（集電体単位面積当たりの電極組成物の重量）が等しくなるようにペースト状のリチウムイオンキャパシタ用電極組成物を吐出圧力を制御して集電体の表裏面に同時に塗布し、乾燥する方法（両面塗工法）；（ｉｉｉ）水平方向に走行する集電体の主面を挟むように一対のスプレーノズルを、集電体の走行方向に対して上流側に配置し、この一対のスプレーノズルから、集電体表裏両面の目付量（集電体単位面積当たりの電極組成物の重量）が等しくなるようにペースト状のリチウムイオンキャパシタ用電極組成物を噴射して、集電体の表裏両面に同時に塗布し、乾燥する方法（スプレーコート法）；（ｉｖ）ツイングラビア法；などが挙げられる。これらの中でも、塗工速度が速く生産性を高くできる点で、（ｉ）〜（ｉｉｉ）の方法が好ましく、歩留まりが少なくより生産性を高くできる点で、（ｉ）の方法がより好ましい。なお、（ｉ）の方法においては、ダイから吐出されたペースト状のリチウムイオンキャパシタ用電極組成物のうち、余分な部分を掻き落としたり、厚みを均一化して表面を平滑化する目的で、必要に応じて一対のダイの上方（集電体の走行方向に対して下流側）に一対のブレードを集電体の主面を挟むように設けてもよい。
塗工したリチウムイオンキャパシタ用電極組成物の乾燥温度は、通常６０〜２５０℃、好ましくは８０〜２００℃、より好ましくは１００〜１８０℃である。乾燥温度をこの範囲にすることにより、電極の割れがなく良好な生産が可能となる。
【００３６】
本発明のリチウムイオンキャパシタ用電極の厚みは、格別限定されないが、３０〜３００μｍ、好ましくは４０〜２００μｍ、特に好ましくは５０〜１５０μｍである。
【００３７】
本発明のリチウムイオンキャパシタ用電極の密度は、特に制限されないが、通常は０．３０〜１０ｇ／ｃｍ３、好ましくは０．３５〜５．０ｇ／ｃｍ３、より好ましくは０．４０〜３．０ｇ／ｃｍ３である。
【００３８】
本発明のリチウムイオンキャパシタは、前記リチウムイオンキャパシタ用電極を用いてなる。
【００３９】
（リチウムイオンキャパシタ）
本発明のリチウムイオンキャパシタは、具体的には前記で得られるリチウムイオンキャパシタ用電極、セパレータおよび電解液で構成される。
【００４０】
セパレータは、リチウムイオンキャパシタ用電極の間を絶縁でき、陽イオンおよび陰イオンを通過させることができるものであれば特に限定されない。具体的には、ポリエチレンやポリプロピレンなどのポリオレフィン、レーヨンもしくはガラス繊維製の微孔膜または不織布、一般に電解コンデンサ紙と呼ばれるパルプを主原料とする多孔質膜などを用いることができる。セパレータは、上記一対の電極層が対向するように、リチウムイオンキャパシタ用電極の間に配置され、素子が得られる。セパレータの厚みは、使用目的に応じて適宜選択されるが、通常は１〜１００μｍ、好ましくは１０〜８０μｍ、より好ましくは２０〜６０μｍである。
【００４１】
電解液は、通常電解質と溶媒で構成される。電解質は、カチオンとしては、リチウムイオンを用いることができる。アニオンとしては、ＰＦ６−、ＢＦ４−、ＡｓＦ６−、ＳｂＦ６−、Ｎ（ＲｆＳＯ３）２−、Ｃ（ＲｆＳＯ３）３−、ＲｆＳＯ３−（Ｒｆはそれぞれ炭素数１〜１２のフルオロアルキル基を表す）、Ｆ−、ＣｌＯ４−、ＡｌＣｌ４−、ＡｌＦ４−等を用いることができる。これらの電解質は単独または二種類以上として使用することができる。
【００４２】
電解液の溶媒は、一般に電解液の溶媒として用いられるものであれば特に限定されない。具体的には、プロピレンカーボート、エチレンカーボネート、ブチレンカーボネートなどのカーボネート類；γ−ブチロラクトンなどのラクトン類；スルホラン類；アセトニトリルなどのニトリル類；が挙げられる。これらの溶媒は単独または二種以上の混合溶媒として使用することができる。中でも、カーボネート類が好ましい。
【００４３】
上記の素子に電解液を含浸させて、リチウムイオンキャパシタが得られる。具体的には、素子を必要に応じ捲回、積層または折るなどして容器に入れ、容器に電解液を注入して封口して製造できる。また、素子に予め電解液を含浸させたものを容器に収納してもよい。容器としては、コイン型、円筒型、角型などの公知のものをいずれも用いることができる。
【実施例】
【００４４】
以下、実施例および比較例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。なお、実施例および比較例における部および％は、特に断りのない限り重量基準である。実施例および比較例における各特性は、下記の方法に従い測定する。
【００４５】
（リチウムイオンキャパシタの電池特性および耐久性）
実施例および比較例で製造するリチウムイオンキャパシタ用電極を用いて積層型ラミネートセルのリチウムイオンキャパシタを作製する。このリチウムイオンキャパシタの電池特性として、容量と内部抵抗について、２４時間静置させた後に充放電の操作を行うことにより測定する。ここで、充電は２Ａの定電流で開始し、電圧が３．６Ｖに達したらその電圧を１時間保って定電圧充電とする。また、放電は充電終了直後に定電流０．９Ａで１．９Ｖに達するまで行う。
容量は、放電時のエネルギー量から電極活物質の重量あたりの容量として算出する。内部抵抗は、放電直後の電圧降下から算出する。
また、耐久性は、作製したリチウムイオンキャパシタを、７０℃の恒温槽内で３．６Ｖ、１０００時間連続印加後の初期容量に対する容量維持率算出し、この値で評価を行う。容量維持率が大きいほど耐久性に優れる。
【００４６】
（電極のピール強度）
電極組成物層の塗布方向が長辺となるようにリチウムイオンキャパシタ用電極を長さ１００ｍｍ、幅１０ｍｍの長方形に切り出して試験片とし、電極組成物層面を下にして電極組成物層表面にセロハンテープ（ＪＩＳ Ｚ１５２２に規定されるもの）を貼り付け、集電体の一端を垂直方向に引張り速度５０ｍｍ／分で引張って剥がしたときの応力を測定する（なお、セロハンテープは試験台に固定されている。）。この測定を３回行い、その平均値を求めてこれをピール強度とした。ピール強度が大きいほど電極組成物層の集電体への結着力が大きいことを示す。
【００４７】
（電極密度）
電極組成物層を集電体上に形成したリチウムイオンキャパシタ用電極を５ｃｍ×５ｃｍに切り出し、その厚みｄ１（μｍ）と重量ｍ１（ｇ）を測定し、同様の面積の集電体の厚みｄ０（μｍ）とｍ０（ｇ）を測定し、以下の式より電極密度（ｇ／ｃｃ）を算出する。
電極密度（ｇ／ｃｃ）＝（ｍ１−ｍ０）／〔｛（５×５）×（ｄ１−ｄ０）｝×１００００〕
電極密度が大きいほど、エネルギー密度に優れることを示す。
【００４８】
（実施例１）
正極の電極活物質として、フェノール樹脂を原料とするアルカリ賦活活性炭である体積平均粒子径が８μｍの活性炭粉末（ＭＳＰ−２０；関西熱化学社製）を１００部、分散剤として分子量３０，０００のカルボキシメチルセルロースナトリウムの１．５％水溶液（１１２０；ダイセル化学工業社製）（以下、「分散剤１」と記すことがある。）を固形分相当で２．０部、導電材としてアセチレンブラック（デンカブラック粉状；電気化学工業社製）を５部、数平均粒子径が０．１５μｍのＳＢＲバインダーの４０％水分散体を固形分相当で３．０部、およびイオン交換水を、全固形分濃度が３０％となるようにプラネタリーミキサーにより混合し、正極用の電極組成物を調製する。
【００４９】
水平方向に走行する厚さ３０μｍのアルミニウム集電体（アルミニウム箔）の主面を挟むように、一対のダイを集電体の走行方向に対して上流側に配置し、この一対のダイより前記正極用の電極組成物を集電体表裏両面の目付量（集電体単位面積当たりの電極組成物の重量）が等しくなるように吐出し、１５ｍ／分の電極成形速度（集電体の走行速度）で集電体の表裏両面に同時に塗布し、１２０℃で５分間乾燥した後、５ｃｍ正方に打ち抜いて、厚さ１００μｍの正極のリチウムイオンキャパシタ用電極を得る。
【００５０】
負極の電極活物質として、体積平均粒子径が４μｍであるグラファイト（ＫＳ−６；ティムカル社製）を１００部、分散剤として分散剤１を固形分相当で２．０部、導電材としてアセチレンブラック（デンカブラック粉状；電気化学工業社製）を５部、数平均粒子径が０．１５μｍのＳＢＲバインダーの４０％水分散体を固形分相当で３．０部、およびイオン交換水を全固形分濃度が３５％となるように混合し、負極用の電極組成物を調製する。
【００５１】
水平方向に走行する厚さ２０μｍの銅集電体（銅箔）の主面を挟むように、一対のダイを集電体の走行方向に対して上流側に配置し、この一対のダイより前記負極用の電極組成物を集電体表裏両面の目付量（集電体単位面積当たりの電極組成物の重量）が等しくなるように吐出し、１５ｍ／分の電極成形速度（集電体の走行速度）で集電体の表裏両面に同時に塗布し、１２０℃で５分間乾燥した後、５ｃｍ正方に打ち抜いて、厚さ１００μｍの負極のリチウムイオンキャパシタ用電極を得る。
【００５２】
前記正極、負極のリチウムイオンキャパシタ用電極及びセパレータとしてセルロース／レーヨン不織布を用いて、室温で１時間電解液に含浸させ、次いで２枚のリチウムイオンキャパシタ用電極がセパレータを介して電極組成物層が内側になるように対向させ、正極１０組、負極１１組をそれぞれのリチウムイオンキャパシタ用電極が、電気的に接触しないように配置して、正極と負極の対向面が２０層となるように積層し、積層型ラミネートセル形状のリチウムイオンキャパシタを作製する。電解液としてはエチレンカーボネート、ジエチルカーボネートおよびプロピレンカーボネートを重量比で３：４：１とした混合溶媒に、ＬｉＰＦ６を１．０ｍｏｌ／リットルの濃度で溶解させたものを用いる。
【００５３】
積層型ラミネートセルのリチウム極として、リチウム金属箔（厚さ８２μｍ、縦５ｃｍ×横５ｃｍ）を厚さ８０μｍのステンレス網に圧着したものを用い、該リチウム極を最外部の負極と完全に対向するように積層した電極の上部および下部に各１枚配置する。なお、リチウム極集電体の端子溶接部（２枚）は負極端子溶接部に抵抗溶接する。リチウムイオンキャパシタ用電極およびリチウムイオンキャパシタの各特性について測定結果を表１に示す。
【００５４】
（実施例２）
実施例１において、分散剤として、分散剤１のかわりに分子量２６０，０００のカルボキシメチルセルロースナトリウムの１．５％水溶液（１３８０；ダイセル化学工業社製）（以下、「分散剤２」と記すことがある。）を固形分相当で２．０部用いる他は、実施例１と同様にしてリチウムイオンキャパシタ用電極及びリチウムイオンキャパシタを作製する。リチウムイオンキャパシタ用電極及びリチウムイオンキャパシタの各特性について測定結果を表１に示す。
【００５５】
（実施例３）
実施例１において、分散剤として、分散剤１のかわりに、分子量３３５，０００のカルボキシメチルセルロースナトリウムの１．５％水溶液（２２００；ダイセル化学工業社製）（以下、「分散剤３」と記すことがある。）を固形分相当で２．０部用いる他は、実施例１と同様にしてリチウムイオンキャパシタ用電極及びリチウムイオンキャパシタを作製する。リチウムイオンキャパシタ用電極及びリチウムイオンキャパシタの各特性について測定結果を表１に示す。
【００５６】
（実施例４）
実施例１において、正極用の集電体として、厚み３０μｍのアルミニウム集電体のかわりに厚み３０μｍのアルミニウムエキスパンドメタル（貫通孔の割合４０面積％）、負極用の集電体として、厚み２０μｍの銅集電体のかわりに厚み２０μｍの銅エキスパンドメタル（貫通孔の割合４０面積％）を用いる他は、実施例１と同様にしてリチウムイオンキャパシタ用電極及びリチウムイオンキャパシタを作製する。リチウムイオンキャパシタ用電極及びリチウムイオンキャパシタの各特性について測定結果を表１に示す。
【００５７】
（実施例５）
実施例１において、分散剤として、分散剤１のかわりに、分散剤２を固形分相当で２．０部、正極用の集電体として、厚み３０μｍのアルミニウム集電体のかわりに厚み３０μｍのアルミニウムエキスパンドメタル（貫通孔の割合４０面積％）を用い、負極用の集電体として、厚み２０μｍの銅集電体のかわりに厚み２０μｍの銅エキスパンドメタル（貫通孔の割合４０面積％）を用いる他は、実施例１と同様にしてリチウムイオンキャパシタ用電極及びリチウムイオンキャパシタを作製する。リチウムイオンキャパシタ用電極及びリチウムイオンキャパシタの各特性について測定結果を表１に示す。
【００５８】
（実施例６）
実施例１において、分散剤として、分散剤１のかわりに、分散剤３を固形分相当で２．０部、正極用の集電体として、厚み３０μｍのアルミニウム集電体のかわりに厚み３０μｍのアルミニウムエキスパンドメタルを用い、負極用の集電体として、厚み２０μｍの銅集電体のかわりに、厚み２０μｍの銅エキスパンドメタル（貫通孔の割合４０面積％）を用いる他は、実施例１と同様にしてリチウムイオンキャパシタ用電極及びリチウムイオンキャパシタを作製する。リチウムイオンキャパシタ用電極及びリチウムイオンキャパシタの各特性について測定結果を表１に示す。
【００５９】
（実施例７）
実施例１において、正極用の集電体として、厚み３０μｍのアルミニウム集電体のかわりに厚み３０μｍのアルミニウムエキスパンドメタル（貫通孔の割合４０面積％）を用い、負極用の集電体として、厚み２０μｍの銅集電体のかわりに厚み２０μｍの銅エキスパンドメタル（貫通孔の割合４０面積％）を用い、垂直方向に走行する（集電体の走行方向は下方から上方）集電体の主面を挟むよう一対のダイを集電体の走行方向に対して下流側に配置し、ペースト状の正極用の電極組成物および負極用の電極組成物を、集電体の表裏両面への目付量（集電体単位面積あたりの電極組成物の重量）が等しくなるようにダイから吐出し、１５ｍ／分の電極成形速度で集電体の表裏両面に同時に塗布する他は、実施例１と同様にしてリチウムイオンキャパシタ用電極及びリチウムイオンキャパシタを作製する。リチウムイオンキャパシタ用電極及びリチウムイオンキャパシタの各特性について測定結果を表１に示す。
【００６０】
（実施例８）
実施例７において、分散剤として、分散剤１のかわりに分散剤２を用いる他は、実施例７と同様にしてリチウムイオンキャパシタ用電極及びリチウムイオンキャパシタを作製する。リチウムイオンキャパシタ用電極及びリチウムイオンキャパシタの各特性について測定結果を表１に示す。
【００６１】
（実施例９）
実施例７において、分散剤として、分散剤１のかわりに分散剤３を用いる他は、実施例１と同様にしてリチウムイオンキャパシタ用電極及びリチウムイオンキャパシタを作製する。リチウムイオンキャパシタ用電極及びリチウムイオンキャパシタの各特性について測定結果を表１に示す。
【００６２】
（比較例１）
実施例７において、分散剤として、分散剤１のかわりに、分子量５９０，０００のカルボキシメチルセルロースナトリウムの１．５％水溶液（２３４０；ダイセル化学工業社製）を固形分相当で２．０部用いる他は、実施例７と同様にしてリチウムイオンキャパシタ用電極、リチウムイオンキャパシタを作製する。このリチウムイオンキャパシタの各特性について測定結果を表１に示す。
【００６３】
（表１）
【００６４】
以上の実施例および比較例より明らかなように、本発明のリチウムイオンキャパシタ用電極を用いると、電極密度が高く、電極強度に優れ、容量と容量維持率（耐久性）を高めることが可能となる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極活物質、導電材、バインダーおよび分子量が１万〜４５万のカルボキシメチルセルロースからなるリチウムイオンキャパシタ用電極組成物。
【請求項２】
請求項１に記載のリチウムイオンキャパシタ用電極組成物を集電体上に形成してなるリチウムイオンキャパシタ用電極。
【請求項３】
前記集電体が、貫通する孔を有するものである請求項２に記載のリチウムイオンキャパシタ用電極。
【請求項４】
請求項１に記載のリチウムイオンキャパシタ用電極用組成物を、集電体上に形成させることを特徴とするリチウムイオンキャパシタ用電極の製造方法。
【請求項５】
前記集電体が、貫通する孔を有するものである請求項４に記載のリチウムイオンキャパシタ用電極の製造方法。
【請求項６】
前記製造方法が、リチウムイオンキャパシタ用電極組成物を、集電体の表裏両面に同時に塗布し、乾燥する工程を有するものである請求項４又は５に記載のリチウムイオンキャパシタ用電極の製造方法。
【請求項７】
前記製造方法が、リチウムイオンキャパシタ用電極組成物を垂直方向に走行する集電体の表裏両面に同時に塗布し、乾燥する工程を有するものである請求項４〜６のいずれかに記載のリチウムイオンキャパシタ用電極の製造方法。
【請求項８】
請求項２又は３に記載のリチウムイオンキャパシタ用電極を用いてなるリチウムイオンキャパシタ。
【請求項１】
電極活物質、導電材、バインダーおよび分子量が１万〜４５万のカルボキシメチルセルロースからなるリチウムイオンキャパシタ用電極組成物。
【請求項２】
請求項１に記載のリチウムイオンキャパシタ用電極組成物を集電体上に形成してなるリチウムイオンキャパシタ用電極。
【請求項３】
前記集電体が、貫通する孔を有するものである請求項２に記載のリチウムイオンキャパシタ用電極。
【請求項４】
請求項１に記載のリチウムイオンキャパシタ用電極用組成物を、集電体上に形成させることを特徴とするリチウムイオンキャパシタ用電極の製造方法。
【請求項５】
前記集電体が、貫通する孔を有するものである請求項４に記載のリチウムイオンキャパシタ用電極の製造方法。
【請求項６】
前記製造方法が、リチウムイオンキャパシタ用電極組成物を、集電体の表裏両面に同時に塗布し、乾燥する工程を有するものである請求項４又は５に記載のリチウムイオンキャパシタ用電極の製造方法。
【請求項７】
前記製造方法が、リチウムイオンキャパシタ用電極組成物を垂直方向に走行する集電体の表裏両面に同時に塗布し、乾燥する工程を有するものである請求項４〜６のいずれかに記載のリチウムイオンキャパシタ用電極の製造方法。
【請求項８】
請求項２又は３に記載のリチウムイオンキャパシタ用電極を用いてなるリチウムイオンキャパシタ。
【公開番号】特開２０１０−５０４１４（Ｐ２０１０−５０４１４Ａ）
【公開日】平成２２年３月４日（２０１０．３．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２１５７９６（Ｐ２００８−２１５７９６）
【出願日】平成２０年８月２５日（２００８．８．２５）
【出願人】（０００２２９１１７）日本ゼオン株式会社 (1,870)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年３月４日（２０１０．３．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年８月２５日（２００８．８．２５）
【出願人】（０００２２９１１７）日本ゼオン株式会社 (1,870)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]