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CN1795097A - 带增强材料的功能性片材 - Google Patents

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CN1795097A
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Nippon Valqua Industries Ltd
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Abstract

一种带增强材料的功能性片材，由功能材料粉末和粘合树脂形成的片状功能材料与增强片材在层叠的状态下接合而成，上述增强片材由织布或无纺布制成，其目付(日本织物单位面积重量)、构成该增强片材的纤维的纤维径、功能性片材的厚度在特定范围内。将由碳微粉和含氟聚合物树脂形成的片状电极材料与增强片材在层叠的状态下接合在一起而成的电偶极子层电容器用电极，以及具有该电极的电偶极子层电容器。功能性片材具有强度，其中的功能材料粉末不会脱落，可有效地发挥高功能性。采用该片状电极能够高效地制造具有强度、内部电阻相当小、充放电能力下降小、耐久性优良、寿命长的电偶极子层电容器。

Description

带增强材料的功能性片材
技术领域
本发明涉及带增强材料的功能性片材，更具体涉及可充分发挥功能性材料的效果、操作上具有足够强度的带增强材料的薄型功能性片材。
本发明还涉及上述带增强材料的功能性片材之一的用作电偶极子层电容器等的电极的片状电极，更具体涉及具有以下优点的带增强材料的电偶极子层电容器用片状电极，即用该电极能够制造出内部电阻小、充放电能力劣化小、耐久性优良、寿命长的电偶极子层电容器；同时由于该电极具有充分的强度，可连续成形、可大尺寸化，因此批量生产性和操作性优良。
背景技术
以往，用具有催化功能、电偶极子层电容器等各种功能的材料制成的片状物、例如具有催化功能的片状物的一般的制造方法是：将具有粘合效果的树脂和具有催化功能等各种功能的材料等进行混炼，然后辊压延成片状。
但是，用粘合树脂将细粒径的催化材料粘合在一起成形为片状的情况下，存在下述问题，即片材自身无强度，功能性材料会脱离·脱落。
如果为了保证某种程度的强度而增加粘合剂量，则存在会破坏功能材料粉末的各种功能的问题。
在日本专利第3171454号公报中公开了一种由聚四氟乙烯树脂成形体构成的片状吸附性滤光片，该聚四氟乙烯树脂成形体中含有25～90重量％的粒径在0.5mm以下的多孔性吸附剂粉末。据该公报所述，该片材也能够以与布帛层叠粘合而成的布状物的形态来使用。
但是，存在布帛和聚四氟乙烯树脂成形体易剥离的问题。
为此，希望发现一种能够具有如下优点的带增强材料的功能性片材，即，即使薄也具有强度，功能性材料不会脱离，可连续成形片材，批量生产性优良。
此外，特别是上述电偶极子层电容器还存在如下的问题。
即，电偶极子层电容器是利用极化性电极和在电解质界面形成的[电偶极子层]来蓄积电能的电容器，具有能够比利用化学反应的二次电池更快速的充电·放电；不含重金属因而无公害性等许多优点，因此有望广泛应用于从电子仪器等小型设备到车载用(strikethrough：电池组)等大型设备的用途。
电偶极子层是指在例如固体电极和电解液这二个不同的层接触的界面，正负电荷隔着极短的距离对向排列的界面现象，在电容器的充电状态下，电解液中的正离子和负离子分别排列在电极的对向的两面，利用电偶极子层现象分别在正离子侧蓄积负电荷，在负离子侧蓄积正电荷。
电偶极子层电容器的电极一般采用以活性炭等碳材为主成分的电极，主要采用含有碳和含氟树脂的片状电极。
该电极的制造方法有辊压延法或刮刀法等，为了大容量化、长寿命化，进行了各种改进。
电偶极子层电容器是能够进行反复充电、放电的电容器，但如果长期使用，存在电容器的充电和放电能力会慢慢下降的问题。
为此，希望开发出一种与以往相比，耐久性更优良，内部电阻小，高容量，操作性良好的电偶极子层电容器。
减小内部电阻的有效方法是最大限度地减少粘合剂的用量，目前，为了确保导电性及电解液的浸渗性，只使用极少量的粘合剂PTFE，通常为5～20重量％左右。
此外，PTFE粒子由于在混炼及压延工序等中受到剪切力而被纤维化。细纤维化的PTFE将活性炭粒子及导电性碳粒子相互间连结在一起。因此，作为不通过增加粘合剂的量而增加片材强度的方法可以考虑利用混炼等来促进PTFE的纤维化。
但是，虽然通过增加纤维化工序(即促进纤维化)，粘合剂的集束力增大，但即使这样成形为片状的电极也只具有仅能够保持其自身的一定的强度，片材自身的强度差，因此存在批量生产性差，而且使用时操作性差的问题。
还有，如果促进纤维化，则电极密度变得过高，使电解液的浸渗性变差，而且还存在混炼工序、压延工序中的工时数增加、批量生产性差的问题。此外，要获得容量劣化小、寿命长的电容器，必须进行更高温度下的热处理，以除去含在活性炭电极中的水分(使用有机系电解液的情况下，即使是仅存在少量水分，也会促进电解，引起容量的显著劣化。)
在日本专利特开2000-208373号公报中公开了一种带集电极的电偶极子层电容器用极化性电极的制造方法，即，层叠由含主要作用是显现静电容量的碳材料为主成分的碳微粉和作为粘合剂的含氟树脂形成的片状成形体、由含具有赋予导电性作用的碳材料为主成分的碳微粉和粘合剂形成的片状成形体和导电性金属箔，通过对该层叠体进行辊压使它们接合在一起。
即在该公报中，通过将极化性电极和集电极隔着富于导电性的片状成形体进行辊压，使它们接合在一起，由此使接触电阻减小。
此外，在日本专利特开2000-150321号公报和特开2000-182902号公报中公开了将由碳微粉和含氟树脂构成的混合物成形为片状、即使减小厚度也具有足够强度的电偶极子层电容器用极化性电极的制造方法。
但还是不能获得能够制成内部电阻更小、耐久性优良的片状电极的具有足够强度、批量生产性也优良、高容量、能够低成本制造的电极片材等带增强材料的功能性片材。
本发明是为解决上述以往技术中存在的问题的发明，其目的是提供具有足够强度、可发挥高功能性、薄型的带增强材料的功能性片材。
本发明的另一目的是提供具有下述优点的上述带增强材料的功能性片材之一的电偶极子层电容器用电极，所述优点是，使用该电极能够在短时间内高效地制造电极强度大、内部电阻相当小、充放电能力的下降小、耐久性优良、寿命长的电偶极子层电容器。
本发明的其它目的是提供具有上述电偶极子层电容器用电极的电偶极子层电容器。
发明的揭示
本发明的带增强材料的功能性片材是由功能材料粉末和粘合剂树脂形成的片状功能材料与增强片材在层叠的状态下接合而成的带增强材料的功能性片材，该片材的特征是，上述增强片材由织布或无纺布制成，其目付(日本织物单位面积重量)为10～400g/m2，构成该增强片材的纤维的纤维径为10～150μm。
在本发明中，上述粘合树脂是未焙烧的聚四氟乙烯树脂，其含量较好为片状功能材料总量的50～1重量％。
上述功能材料粉末较好为活性炭、石墨、炭黑、竹炭、木炭、氧化钛、氧化锌、氧化铅、二氧化硅、粘土、金属粉、膨胀石墨、吸水性聚合物、硅胶、防霉剂、抗菌剂中的任1种或2种以上。
此外，该片材的特征是，对上述带增强材料的功能性片材实施了压纹加工。
本发明涉及的电偶极子层电容器用电极的特征是，由碳微粉和含氟聚合物树脂形成的片状电极材料与增强片材在层叠的状态下接合在一起。
在本发明中，上述增强片材由编织物、网状物、无纺布、膨胀片中的任一种构成，该增强片材的厚度较好为0.01～1.0mm以下。
上述片状电极材料中的上述碳微粉含有活性炭和/或导电性碳，该含氟聚合物树脂较好为聚四氟乙烯。
上述电极材料中的含氟树脂含量较好为15重量％(wt％)以下。
本发明的电偶极子层电容器具有上述电偶极子层电容器用电极。
采用本发明，能够批量地且以低成本提供具有充分强度、功能材料粉末不会脱落、可有效发挥高功能性、薄型的带增强材料的功能性片材。
采用本发明，能够低成本地提供具有下述优点的上述带增强材料的功能性片材之一的电偶极子层电容器用电极和电偶极子层电容器，所述优点为内部电阻相当小、具有强度、催化剂等功能材料粉末不会脱落、可连续成形、可大尺寸化、批量生产性等优良。
附图的简单说明
图1为功能性片材的剥离试验的示意图。
图1(A)为由比较例A1所制得的功能性片材的剥离情况的示意图。图1(B)为由实施例A1所制得的功能性片材的剥离情况的示意图。
图2为本发明的实施例之一的带增强材料的片状电极的立体图。
图3为装有本发明的实施例之一的带增强材料的片状电极的电偶极子层电容器的剖面图。
图4为将装有本发明的另一实施例的带增强材料的功能性片材的另一形态的电偶极子层电容器的一部分被剖断后的立体图。
符号说明
10……带增强材料的电极
12、12A、12B……片状电极材料
14、14A、14B……增强片材(增强材料、隔膜)
16……填料
18、18A、18B……铝集电体、集电对
20……电偶极子层电容器
22……电容器内部构件
24……外壳
30……电偶极子层电容器
34……外壳
36……密封垫片
38、38A、38B……引线
实施发明的最佳方式
以下，对本发明的带增强材料的功能性片材(功能性片材)和带增强材料的功能性片材之一的电偶极子层电容器用电极、电偶极子层电容器等进行详细地说明。
[带增强材料的功能性片材]
本发明的带增强材料的功能性片材是由功能材料粉末和粘合树脂形成的片状功能材料与增强片材在层叠的状态下接合而成的。
在这种功能性片材中，可以只在增强片材的一面形成片状功能材料层，也可以在表里两面形成片状功能材料层。
该带增强材料的功能性片材的尺寸可以根据用途、设备的规模等作适当的设计变更，没有特别的限定。但为了能够实现小型化，要求较薄，较好在0.8mm以下。
此外，该功能性片材中的片状功能层的厚度通常为0.1～0.8mm。
[功能性粉末(功能材料粉末)]
上述功能材料粉末可以根据其用途等改换成合适的种类，可例举活性炭、石墨、炭黑、竹炭、木炭等碳质；氧化钛、氧化锌、氧化铅、二氧化硅等金属氧化物；粘土(硅酸铝)、金属粉、膨胀石墨、吸水性聚合物、硅胶、防霉剂、抗菌剂等的粉末。
这些功能材料粉末可以使用1种也可以2种以上组合使用。
上述功能材料粉末是选自活性炭、竹炭、木炭、石墨、炭黑中的1种以上的碳质时，上述带增强材料的功能性片材较好用在除臭用、水质改进用、溶剂吸附用等用途上，如果上述功能材料粉末是氧化钛，则较好用于光催化，总之根据所使用的功能材料粉末具有各种功能。
[粘合树脂]
粘合树脂是可将上述功能性粉末等互相结合·粘合在一起的树脂，可以广泛使用以往所公知的粘合剂，可以是天然树脂系、也可以是合成树脂系，例如可以使用PTFE等含氟树脂；聚乙烯、聚丙烯等烯烃系树脂等。
其中，含氟树脂如果被施加剪切力则会原纤维化，这时的原纤维的纤维径为0.01～0.05μm左右，能够将粒径80μm以下的功能性粉末相互集中粘结在一起，因此较好用在将粉末状的固体成形为片状上，特别是未焙烧的聚四氟乙烯(PTFE)树脂由于耐候性、耐热性、耐酸性等优良，因此尤为理想。
未焙烧的PTFE树脂有通过悬浮聚合而得的压型粉；由乳液聚合而得的超细粉末。可使用任意一种，但较好使用分散体。使用分散体，在和功能性粉末混炼时，催化剂的分散良好，在PTFE原纤维上充分担载功能性粉末，成形性良好。
此外，以未焙烧的PTFE树脂为代表的粘合剂在片状功能材料中的含量较好为50～1重量％，更好为30～5重量％。如果少于1重量％，则难以充分担载功能材料粉末，难以成形为片状。而如果在50重量％以上，则由于片状功能材料中的功能材料粉末的含量减小，因此所得的功能性片材无法具有高功能性。
[增强片材(增强层)]
用压接等方法与增强片材相接合的上述含功能材料粉末和粘合树脂的混炼物或软化状态的片状功能材料插入增强片材的纤维间利用该固定效果与增强材料相接合，因此在增强片材中必须有一定程度的空隙。
因此，构成增强片材的纤维的纤维径应为10～150μm，较好为20～100μm，较好是满足下述要求的织布或无纺布，即其目付(每单位面积的织物的重量)为10～400g/m2，更好为50～200g/cm2。
这种增强片材由于空隙多，因此能够最大限度地增加前述片状功能材料的曝露面，使片材表面上存在较多的功能性材料，由此能够提高片状功能材料的功能。
如果增强材料中的纤维径小于上述范围，则无法获得上述混炼物或软化状态的片状催化剂对增强片材的充分的固定效果，增强材料比片状功能材料更易剥落。而上述纤维径大于该范围时，则增强材料纤维的缠绕度减小，无法获得作为增强材料所应有的足够的强度。
形成增强层的增强材料(增强片材)可例举由聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)等合成树脂，纤维素等天然纤维，玻璃纤维、碳纤维等碳系纤维等高分子原材料构成的纤维相互间正交的网状物或织物(编织物)、纤维相互间无规则地缠绕在一起的无纺布等布状的材料。
[带增强材料的功能性片材的制造]
制造片状功能材料时，混合功能性粉末和粘合树脂，调制混炼物。这时为了提高加工性，可以添加水或醇等添加剂。混炼操作通常采用捏和机、班伯里混炼机等以往公知的混炼机进行，但也并不限于此，只要是能够有效地向材料施加剪切及压缩等使它们揉合在一起的设备即可使用。接着，根据情况有时在将混炼物进行预成形后，再用加压机等压制成型或用辊压机等压延成型，或者两种方法都进行，制得片状功能材料。
然后，利用将制得的该片状功能材料和增强片材同时通过辊压机的方法，或在层叠的状态下将增强片材和片状功能材料安装在压缩机上，使它们压接在一起，能够高效地制造该片材。此外，也可以采用将混炼物铺满增强片材的整个表面，用加压机进行加压的方法。
[压纹加工]
例如，使用具有催化效果的功能性粉末时，表面上的功能性粉末发挥催化功能，由于其效果仅在表面上是有效的，为此必须增加有效面积。
因此，可以采用压纹加工机(サトウエンジニア-ズ公司制)对本发明制得的带增强材料的功能性片材进行压纹加工，制得最终成形品。
如果这时所使用的带增强材料的功能性片材的厚度为0.2～1.0mm，则能够进行良好的压纹加工，因此较为理想。
[电偶极子层电容器用电极]
接着，特别对带增强材料的功能性片材之一的本发明的电偶极子层电容器用电极进行详细说明。
图2所示为本发明的电偶极子层电容器用电极的立体图。
首先，图2所示的电偶极子层电容器用电极的形态是，在片状电极材料(电极层)12的一面、即上表面接合了增强片材14(隔膜、增强材料)。
这种电偶极子层电容器用电极10中，片状电极12埋没入增强片材14中，发挥固定效果，以层叠的状态被接合在一起。
增强片材14可以采用由PP、PE等合成树脂；纤维素等天然纤维；玻璃等无机纤维；铝、镍等金属；碳纤维等碳系纤维等制成的编织物、网状物、无纺布、膨胀片等。这些增强材料不仅具有增强的作用，而且根据增强材料的原材料的种类，还可作为隔膜，还具有作为集电体的功能、效果。
该增强材料14的厚度一般没有特别的限定，较好是0.01～1.0mm(厚)。厚度如果小于0.01mm，则难以获得充分的增强效果，而如果超过1.0mm，则增强片材具有缓冲的作用，难以没入片状电极，从而难以将该增强片材和片状电极接合在一起。
增强片材的目付根据材质的不同而有所不同，没有特别的限定，但最好具有适度的间隙，这样能够获得优良的固定效果。
此外，所使用的增强片材是PP、PE、酚醛树脂、含氟树脂等合成树脂或纤维素等天然纤维时，由于这些材料是绝缘物，因此具有作为隔膜的功能和效果。这时，增强片材的目付较好在50g/m2以上。如果目付小于50g/m2，则由于电极会从增强材料脱离，因此不能充分起到隔膜的作用。
还有，材质为铝、镍等金属；碳纤维等碳系纤维时，具有作为集电体的功能和效果。这时，对增强片材的目付没有特别的规定，但增强片材的厚度如果大于0.5mm，则操作性变差，如因为金属所具有的刚性使卷绕困难等。
该电偶极子层电容器用电极中的片状电极12的厚度没有特别的限定，通常为0.1～1.0mm，较好为0.2～0.8mm。
片状电极12含有碳微粉和含氟树脂。
该碳微粉较好含有活性炭和/或导电性碳。对该活性炭和导电性碳的粒径没有特别的限定，但活性炭的粒径较好为1～100μm左右。此外，对活性炭和导电性碳的比表面积也没有特别的限定，但活性炭的比表面积较好为1000～3000m2/g。
本发明的片状电极中所含的含氟聚合物树脂较好采用聚四氟乙烯(PTFE)、改性PTFE、PVDF、ETFE、PCTFE、FEP和PFA等，其中采用聚四氟乙烯(PTFE)尤为理想，因为聚四氟乙烯受到剪切力易纤维化，结合、粘合碳微粉的粘合效果好。
相对片状电极12中所含的碳微粉的含量而言，为了将电极层的内部电阻控制在较低的水平，在片状电极材料中的非导电性含氟聚合物树脂的粘合剂量较好在15重量％(wt％)以下，更好为1～10重量％，特好为1～5重量％。
如果该粘合剂量未满1重量％，则不能获得充分的粘合效果，碳微粉可能会从电偶极子层电容器用电极脱落和散落。而如果粘合剂量超过上述范围，特别是超过15重量％，则难以将电极层的内部电阻控制在低水平。
如果按照该范围的量将含有各成分的上述片状电极材料和增强片材组合使用，则由于增强片材的增强效果，由作为原料功能材料粉末的碳微粉制得的电偶极子层电容器用电极的操作性显著提高。采用增强材料、由上述碳微粉和粘合树脂形成的片状电极材料，利用刮刀法(使用了刮刀的接合法)、辊压延法等中的任何一种方法，都能够很容易地以高生产率和低成本制造带增强材料的片状电极。
这种本发明的电偶极子层电容器用电极，由于能够减少片状电极12中有助于增加电极强度的粘合剂的量，从而使电极内部电阻减小。此外，使用热固性的酚醛树脂或玻璃或金属等增强材料时，由于能够用更高的温度进行热处理，因此可以完全除去水分，从而使产品寿命延长。再有，使用该电偶极子层电容器用电极10制造后述的图3、图4所示的电偶极子层电容器20、30时，电解液能够迅速浸透到电极中。
本发明的电偶极子层电容器用电极中具有增强片材14，由该增强片材14保持电极的强度，因此片状电极能够大尺寸化，量产性优良。
本发明的电偶极子层电容器用电极可以如上述图2所示，仅在片状电极12的一面设置增强片材14，也可以如后述图3所示，在增强片材14的两面都设置增强片材14。
如后述图4所示，可以以片状电极12和增强片材(隔膜和/或集电体)14依次层叠(在图4中，各层叠2层)的状态进行卷绕。
[电偶极子层电容器]
以下，参照图3～图4对采用这种电偶极子层电容器用电极制成的电偶极子层电容器进行更详细地说明。
图3是装配有本发明的实施例之一的电偶极子层电容器用电极的电偶极子层电容器的剖面图。
在该电偶极子层电容器20中，在增强片材(隔膜)14的上下两面设置片状电极12A、12B，在该电极12A的下面和电极层12B的上面又分别设置有铝集电体18A、18B。
这样，由隔膜(增强材料层)14、隔着隔膜14分别层叠在隔膜上下两面的电极层12A、12B和铝集电体18A、18B构成的电容器内部构件22被装在外壳24内，并用填料16密封。
该外壳内的电极层中还填充(浸渗)有电解液。
这种采用电偶极子层电容器用电极制成的电偶极子层电容器20在轻量性、可小型化、性能、可低成本化等方面表现特别优良。此外，因粘合剂少，因此电解质的浸渗性优良，强度也高，所以本发明的电偶极子层电容器用电极的操作性优良，电偶极子层电容器制造时的组装作业容易，并且还能够缩短作业时间。
图4是将装配有本发明的另一实施例的电偶极子层电容器用电极的电偶极子层电容器的一部分切去后的模式图。
在该电偶极子层电容器30中，增强片材(隔膜)14和片状电极12在依次层叠(在整体中，各层叠2层)后被卷绕起来的状态下，被装入外壳34内。在各片状电极12A、12B的端部分别设置集电对18A、18B，在该集电对(体)18A、18B设置可与电偶极子层电容器30的外部导通的引线38A、38B。此外，在外壳34内的上端部设置有密封垫片36将端部封闭。
片状电极12A和集电对18A和引线38A电连接，片状电极12B和集电对18B和引线38B电连接，A组和B组互不影响。
该外壳内的电极层中还填充(浸渗)有电解液。
本发明的电偶极子层电容器用电极由于能够形成隔膜一体化的大尺寸的片材，因此易于组装，电解液的浸渗性也优良，电偶极子层电容器制造时的作业性得到提高。
这种采用电偶极子层电容器用电极制成的电偶极子层电容器30在轻量性、可小型化、性能、可低成本化等方面表现特别优良。
本发明的带增强材料的功能性片材(功能性片材)，特别采用增强片材的目付为10～400g/m2、构成该增强片材的纤维的纤维径为10～150μm、含有较多空隙的增强片材(增强材料)。如果使功能性粉末和粘合树脂的混炼物或软化的片状功能材料粘覆在该增强片材上，则上述混炼物能够充分地进入增强片材的无数细纤维间的空隙中，发挥充分的固定效果，使层间剥离强度优良。其结果是，带增强材料的功能性片材的增强片材(层)和片状功能材料(层)不会剥落，操作性优良。
如果该增强片材较薄，则只要使与其压接在一起的片状功能材料(混炼物)的量减少一些即可，能够以低成本制造具有足够强度的带增强材料的薄型功能性片材。
即，由相同量的混炼物能够制造出与以往产品相比，大尺寸、能够发挥充分的功能和效果的功能性片材。
而且，由于该功能性片材薄，并具有足够的强度，因此可以进行压纹加工，从而能够提供高效的催化片材。
特别是上述带增强材料的功能性片材之一的电偶极子层电容器中，由电偶极子层电容器用片状电极中的增强片材保持电极的强度，因此能够最大程度地减少有助于增强电极强度的电极中的粘合剂的量。
因此，内部电阻大幅度减小，可抑制电容器的充电和放电能力的降低，能够提供耐久性优良、寿命长的电容器。
还有，无需象以往的片状电极那样在制造时要有增加强度的工序(例如：混炼等)，因此能够简化生产工序。
此外，具有机械强度的本发明的电极在生产时、使用时操作性都良好。又由于可减少电极中的粘合剂量，因此电解液向该电极中的浸渗性也良好，电容器制造时的操作性得到极大提高。
其结果是，能够在电极中充分浸渗有电解液的状态下，短时间内将电极装入电池中，因此可缩短制造电偶极子层电容器时的作业时间。
[实施例]
以下，根据用活性炭作为功能性粉末的除臭装置的实施例、电偶极子层电容器的实施例，对本发明的带增强材料的功能性片材进行更加详细地说明，但本发明并不受这些实施例的限制。
(除臭装置)
实施例A1～A4
按照下述量混合活性炭粉末[平均粒径30μm、比表面积(测定法：按照JIS-K-1474)为1000～1500(单位：m2/g)的煤系活性炭粉末]、PTFE粒子分散液(含60重量％的平均粒径200nm的PTFE粒子，分散剂：水)，用捏和机在10℃下，混炼了5分钟。
接着，用辊表面温度保持在60℃的辊压机，以150kg/cm的压力对得到的混炼物进行加压，将其成形为厚度0.4mm的片状。
然后，将得到的片状功能材料压接在厚0.1mm的聚丙烯制无纺布(纤维径：30μm、目付15g/cm2)的一面，制得了平板状的功能性片材(厚：0.4mm)。
比较例A1～A2
和实施例A1一样，用辊压机将上述活性炭粉末和含氟树脂的混炼物成形为厚0.5mm的片状，但没有象实施例A1那样使其压接在无纺布的一面上，而是直接将其作为功能性片材(样品)。
比较例A3～A4
除了用辊压机将上述活性炭粉末和含氟树脂的混炼物成形为厚0.5mm的片状，然后将其压接在厚0.3mm的聚丙烯制网状物(比较例A3：纤维径：300μm、目付200g/cm2，比较例A4：纤维径：300μm、目付450g/cm2)的一侧，制得平板状的功能性片材(厚度0.6mm)之外，其它操作和实施例A1相同。
使用由上述实施例A1～A4，比较例A1～A4所制得的带增强材料的功能性片材进行了下述试验。
[试验A1](除臭效果)
测定了氨的吸收吸附力。
(强度)
测定了拉伸强度。
其结果示于下表1。
表1
  样品名   活性炭/PTFE(重量％)   增强材料(纤维径·目付)   除臭效果※1   强度(N)
  比较例1   80/20   无   加工时破损   0.3
  比较例2   40/60   无   40％   1.1
  实施例1   80/20   有(30μm·15g/cm2)   85％   2.5
  实施例2   90/10   有(30μm·15g/cm2)   95％   2.5
  实施例3   95/5   有(30μm·15g/cm2)   100％   2.5
※1)以实施例A3为100％时的相对值
[试验2]
(剥离强度)
按照JISC 6471“铜箔的剥离强度”，测定了由上述实施例A1、比较例A1所制得的各功能性片材的剥离强度。
即，将由实施例A1所制得的功能性片材的增强材料侧接合在支承件上，测定了剥离强度。对由比较例A1所制得的功能性片材，也采用同样的方法测定了剥离强度。
此外，作为比较用数据，将没有压接增强材料的样品接合在支承件上，进行了同样的测定。
其结果同示于表2。
此外样品的剥离情况也一并示于表2。
表2
  样品名   活性炭/PTFE(重量％)   增强材料(纤维径·目付)  剥离强度(N)   剥离情况
  比较例A3   80/20   有(300μm·200g/cm2)  0.3(N)以下(功能材料的强度以下)   功能材料和增强材料容易剥离，无法测定。
  比较例A4   80/20   有(30μm·450g/cm2)  1.1(N)以下(功能材料的强度以下)   功能材料和增强材料容易剥离，无法测定。
  实施例A1   80/20   有(30μm·15g/cm2)  2.5(N)以上(功能材料的强度以上)   因功能材料层间剥离，无法测定
  实施例A4   90/10   有(100μm·350g/cm2)  2.5(N)以上(功能材料的强度以上)   因功能材料层间剥离，无法测定。
由上述试验A2可知，由实施例A1所制得的带增强材料的功能性片材和增强材料的接合力强。
(电偶极子层电容器)
接着，根据实施例对本发明的电偶极子层电容器用电极进行更详细地说明。
实施例B1
按照80∶15∶5的重量比，混合活性炭(平均粒径：25μm、棕榈壳活性炭)、导电性炭黑(kitchenblack international公司制，kitchenblackEC)、粘合剂(聚四氟乙烯＝PTFE)，在其中添加150重量％的量的成形助剂乙醇，在20℃下进行混炼后，用表面温度40℃的辊压机压延至0.65mm(厚)，形成了片状。
用表面温度40℃的辊压机(辊间间隔0.65mm)将增强片材(PP无纺布、厚度：0.1mm)压接在得到的片状电极上。
将从该带增强材料的电极膜切出的2片试验片(厚度：0.65mm、面积：2cm2)，隔着隔膜(纤维素滤纸、厚：0.12mm)形成两极(试验片)对向的状态，注入电解液，制成了电容器。
对该电容器，在充电电压2.5V、放电电流5.0mA的条件下，按照下述条件测定了初期静电容量(F/cm3、注1)和体积电阻率(Ω·cm、注2)。
其结果是，初期静电容量为12.1(F/cm3)，体积电阻率为0.73(Ω·cm)。
由于能够减少PTFE量，因此上述电极膜中的PTFE量为下述比较例B1的片状电极的一半即5％，而上述电极膜中的导电性碳的量与下述比较例B1相比则相应增加了5％，从而减小了电阻。
<注1>初期静电容量(F/cm3)：
将2片厚0.65mm、面积2cm2的电极膜隔着隔膜(纤维素滤纸、厚：0.12mm)两极对向，将溶质为四氟硼酸四乙铵的碳酸异丙烯酯溶液(1M)作为电解液，形成电容器，使用该电容器。
在充电电压2.5V、放电电流5mA的条件下，测定了初期静电容量。
<注2>体积电阻率(Ω·cm)：按照“JIS K 7194”。
<注3>拉伸强度测定法：
将电极膜片材裁成宽10mm、长60mm的长方形，用Instron(万能精密拉伸试验机)测定拉伸强度。
实施例B2
除了使增强片材的厚度为0.3mm以外，和实施例B1一样制得了试验片。这种情况下，由于增强片材能够起到隔膜的作用，因此不使用隔膜进行了同样的试验。
其结果是，初期静电容量为12.1(F/cm3)，体积电阻率为0.73(Ω·cm)。
实施例B3
除了使用粘合剂的量为10％，即活性炭∶导电性炭黑∶粘合剂＝8∶1∶1的重量比的功能材料以外，其它和实施例B1相同。
其结果是，初期静电容量为12.0(F/cm3)，体积电阻率为1.10(Ω·cm)。
比较例B1
除了使用无增强材料、粘合剂的量为10％，即活性炭∶导电性炭黑∶粘合剂＝8∶1∶1的重量比的电极膜以外，其它和实施例B1的片状电极相同。
其结果是，初期静电容量为12.0(F/cm3)，体积电阻率为1.10(Ω·cm)。
比较例B2
除了使用无增强材料、粘合剂的量为20％，即活性炭∶导电性炭黑∶粘合剂＝7∶1∶2的重量比的电极膜以外，其它和实施例B1的片状电极相同。
其结果是，初期静电容量为10.2(F/cm3)，体积电阻率为2.26(Ω·cm)。
实施例B1～B3、比较例B1～B2的结果都示于表3。
表3
  实施例   比较例
 B1   B2   B3   B1   B2
  活性炭∶导电性炭黑∶粘合剂  80∶15∶5   80∶15∶5   8∶1∶1   8∶1∶1   7∶1∶2
  增强片材的厚度(mm)  0.1   0.3   0.1   -   -
  增强片材的目付(g/m2)  15   50   15   -   -
  有(○)·无(×)隔膜  ○   ×   ○   ○   ○
  初期静电容量(注1)F/cm3  12.1   12.1   12.0   12.0   10.2
  体积电阻率(注2)Ω·cm  0.73   0.73   1.10   1.10   2.26
  强度(N/cm)  2.25   13.7   2.27   1.69   2.41
产业上利用的可行性
如上所述，本发明的上述带增强材料的功能性片材在所含功能材料粉末为活性炭等碳质时，用在除臭用、水质改进用、溶剂吸附用等用途上效果非常理想，而如果上述功能材料粉末为氧化钛时，则用在光催化的用途上效果非常理想，总之能根据所使用的功能材料粉末的种类具有各种优良的功能，操作上具有足够的强度，而且功能性材料不会脱离和脱落，可连续批量地生产片材，能够在满足强度的基础上做得很薄，作为带增强材料的功能性片材适合用于上述各种用途。
特别是上述带增强材料的功能性片材之一的电偶极子层电容器电极，由于由电偶极子层电容器用片状电极中的增强片材保持电极的强度，因此能够最大程度地减少有助于增强电极强度的电极中的粘合剂的量，电解液向电极中的浸渗性也得到提高，电容器制造时的操作性极其良好。
因此，采用本发明，能够用更简单的制造工序提供内部电阻大幅度减小，可抑制电容器的充电和放电能力的降低，耐久性优良、寿命长的电容器。非常适合用于电偶极子层电容器的制造领域。

Claims (9)

1、带增强材料的功能性片材，它是由功能材料粉末和粘合树脂形成的片状功能材料与增强片材在层叠的状态下接合而成的带增强材料的功能性片材，其特征在于，上述增强片材由织布或无纺布制成，其目付(日本织物单位面积重量)为10～400g/m2，构成该增强片材的纤维的纤维径为10～150μm，并且带增强材料的功能性片材的厚度为0.8mm以下。
2、如权利要求1所述的带增强材料的功能性片材，其特征还在于，上述粘合树脂是未焙烧的聚四氟乙烯树脂，其含量为片状功能材料总量的50～1重量％。
3、如权利要求1或2所述的带增强材料的功能性片材，其特征还在于，上述功能材料粉末为活性炭、石墨、炭黑、竹炭、木炭、氧化钛、氧化锌、氧化铅、二氧化硅、粘土、金属粉、膨胀石墨、吸水性聚合物、硅胶、防霉剂、抗菌剂中的任1种或2种以上。
4、如权利要求1～3中任一项所述的带增强材料的功能性片材，其特征还在于，对上述带增强材料的功能性片材实施了压纹加工。
5、电偶极子层电容器用电极，其特征在于，由碳微粉和含氟聚合物树脂形成的片状电极材料与增强片材在层叠的状态下接合而成。
6、如权利要求5所述的电偶极子层电容器用电极，其特征还在于，上述增强片材由编织物、网状物、无纺布、膨胀片中的任一种制成，该增强片材的厚度为0.01～1.0mm。
7、如权利要求5或6所述的电偶极子层电容器用电极，其特征还在于，上述碳微粉含有活性炭和/或导电性碳，该含氟聚合物树脂为聚四氟乙烯。
8、如权利要求5～7中任一项所述的电偶极子层电容器用电极，其特征还在于，上述电极材料中的上述含氟树脂含量为15重量％以下。
9、电偶极子层电容器，其特征在于，具有权利要求5～8中任一项所述的电偶极子层电容器用电极。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103118860A (zh) * 2010-07-22 2013-05-22 赫克赛尔加固材料公司 由一批间隔的纱线/幅片构成的新型中间增强材料
CN108014749A (zh) * 2017-12-13 2018-05-11 滁州兄弟科技有限公司 一种改性活性炭纤维协同空心陶瓷球去除氮氧化物的方法

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060147712A1 (en) * 2003-07-09 2006-07-06 Maxwell Technologies, Inc. Dry particle based adhesive electrode and methods of making same
US7295423B1 (en) * 2003-07-09 2007-11-13 Maxwell Technologies, Inc. Dry particle based adhesive electrode and methods of making same
US20050266298A1 (en) * 2003-07-09 2005-12-01 Maxwell Technologies, Inc. Dry particle based electro-chemical device and methods of making same
US7791860B2 (en) 2003-07-09 2010-09-07 Maxwell Technologies, Inc. Particle based electrodes and methods of making same
US7342770B2 (en) * 2003-07-09 2008-03-11 Maxwell Technologies, Inc. Recyclable dry particle based adhesive electrode and methods of making same
US20070122698A1 (en) 2004-04-02 2007-05-31 Maxwell Technologies, Inc. Dry-particle based adhesive and dry film and methods of making same
US7352558B2 (en) * 2003-07-09 2008-04-01 Maxwell Technologies, Inc. Dry particle based capacitor and methods of making same
US7508651B2 (en) * 2003-07-09 2009-03-24 Maxwell Technologies, Inc. Dry particle based adhesive and dry film and methods of making same
US20050250011A1 (en) * 2004-04-02 2005-11-10 Maxwell Technologies, Inc. Particle packaging systems and methods
US7920371B2 (en) 2003-09-12 2011-04-05 Maxwell Technologies, Inc. Electrical energy storage devices with separator between electrodes and methods for fabricating the devices
US7495349B2 (en) 2003-10-20 2009-02-24 Maxwell Technologies, Inc. Self aligning electrode
US7384433B2 (en) * 2004-02-19 2008-06-10 Maxwell Technologies, Inc. Densification of compressible layers during electrode lamination
US7090946B2 (en) * 2004-02-19 2006-08-15 Maxwell Technologies, Inc. Composite electrode and method for fabricating same
USRE44893E1 (en) 2004-03-26 2014-05-13 Hanwha Azdel, Inc. Fiber reinforced thermoplastic sheets with surface coverings
US7492571B2 (en) * 2004-04-02 2009-02-17 Linda Zhong Particles based electrodes and methods of making same
US20060246343A1 (en) * 2004-04-02 2006-11-02 Maxwell Technologies, Inc. Dry particle packaging systems and methods of making same
US7492574B2 (en) 2005-03-14 2009-02-17 Maxwell Technologies, Inc. Coupling of cell to housing
US7440258B2 (en) 2005-03-14 2008-10-21 Maxwell Technologies, Inc. Thermal interconnects for coupling energy storage devices
JP2007065644A (ja) * 2005-08-03 2007-03-15 Asahi Kasei Corp ディスプレイ用基板及びディスプレイ並びにそれらの製造方法
EP1961020A1 (en) * 2005-11-22 2008-08-27 Maxwell Technologies, Inc. Ultracapacitor electrode with controlled binder content
WO2007122811A1 (ja) * 2006-04-19 2007-11-01 Nikon Corporation 画像再生装置およびカメラ並びに画像再生システム
US8518573B2 (en) * 2006-09-29 2013-08-27 Maxwell Technologies, Inc. Low-inductive impedance, thermally decoupled, radii-modulated electrode core
US20080204973A1 (en) * 2007-02-28 2008-08-28 Maxwell Technologies, Inc. Ultracapacitor electrode with controlled iron content
US20080201925A1 (en) 2007-02-28 2008-08-28 Maxwell Technologies, Inc. Ultracapacitor electrode with controlled sulfur content
EP2631924B1 (en) * 2010-10-19 2020-08-26 JM Energy Corporation Lithium ion capacitor
US8274781B2 (en) * 2010-11-03 2012-09-25 Optixtal, Inc. Form factored and flexible ultracapacitors
US9767962B2 (en) * 2016-01-22 2017-09-19 Micron Technology, Inc. Apparatuses, multi-chip modules and capacitive chips

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4408259A (en) * 1979-02-09 1983-10-04 Matsushita Electric Industrial Company, Limited Electrochemical double-layer capacitor
DE3576878D1 (de) * 1984-07-17 1990-05-03 Matsushita Electric Industrial Co Ltd Polarisierbarer elektrodenkoerper, verfahren zu seiner herstellung und elektrischer doppelschichtkondensator mit dem polarisierbaren elektrodenkoerper.
JPH07105316B2 (ja) * 1985-08-13 1995-11-13 旭硝子株式会社 電気二重層コンデンサ用分極性電極及びその製造方法
US4725927A (en) * 1986-04-08 1988-02-16 Asahi Glass Company Ltd. Electric double layer capacitor
US4891264A (en) * 1988-01-05 1990-01-02 Chisso Corporation Electroconductive thermoplastic resin sheet
JPH0346903Y2 (zh) * 1988-10-13 1991-10-04
JP2665606B2 (ja) * 1988-12-26 1997-10-22 東リ株式会社 導電性積層体
JP2981533B2 (ja) * 1990-11-13 1999-11-22 旭化成工業株式会社 成形フィルター
JP2922662B2 (ja) * 1991-04-05 1999-07-26 ダイキン工業株式会社 帯電防止性フッ素樹脂組成物
JP3171454B2 (ja) 1991-04-22 2001-05-28 ジャパンゴアテックス株式会社 吸着性フィルター
DE19544323A1 (de) * 1995-11-28 1997-06-05 Magnet Motor Gmbh Gasdiffusionselektrode für Polymerelektrolytmembran-Brennstoffzellen
JPH09309957A (ja) * 1996-05-20 1997-12-02 Aroban:Kk 機能性材料
JP4034009B2 (ja) 1998-08-31 2008-01-16 シンジーテック株式会社 電気二重層コンデンサ用分極性電極の製造方法
JP2000071398A (ja) * 1998-08-31 2000-03-07 Nippon Valqua Ind Ltd 補強ｐｔｆｅ製多孔質膜
JP4627096B2 (ja) 1998-12-11 2011-02-09 シンジーテック株式会社 電気二重層コンデンサ用分極性電極の製造方法
JP2000208373A (ja) 1999-01-13 2000-07-28 Ngk Insulators Ltd 集電極付き電気二重層コンデンサ用分極性電極の製造方法
CN1108087C (zh) * 1999-11-19 2003-05-07 北京化工大学 柔性橡塑面状发热体及其制备方法
JP2001219492A (ja) * 2000-02-14 2001-08-14 Toray Ind Inc 包装用複合シート

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103118860A (zh) * 2010-07-22 2013-05-22 赫克赛尔加固材料公司 由一批间隔的纱线/幅片构成的新型中间增强材料
CN103118860B (zh) * 2010-07-22 2015-08-19 赫克赛尔加固材料公司 由一批间隔的纱线/幅片构成的新型中间增强材料
CN108014749A (zh) * 2017-12-13 2018-05-11 滁州兄弟科技有限公司 一种改性活性炭纤维协同空心陶瓷球去除氮氧化物的方法

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Publication number Publication date
US20060039100A1 (en) 2006-02-23
CN100418760C (zh) 2008-09-17
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US7236348B2 (en) 2007-06-26
AU2003257558A1 (en) 2004-03-11

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