JP2008010681A - Electrode for electricity storage device and method for producing the same - Google Patents
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Abstract
【課題】電気伝導性に優れ、ひび割れや剥離の生じ難い蓄電デバイス用電極及びその製造方法を提供すること。
【解決手段】多層カーボンナノチューブと単層カーボンナノチューブとがポリフッ化ビニリデンとポリテトラフルオロエチレンの混合バインダーによって結合されている。多層カーボンナノチューブと単層カーボンナノチューブの割合は５０：５０（重量比）であり、ポリフッ化ビニリデンとポリテトラフルオロエチレンの混合割合は５０：５０（重量比）であり、バインダーは全体の２０重量％添加されている。
【選択図】なしThe present invention provides an electrode for an electricity storage device that is excellent in electrical conductivity and hardly causes cracking or peeling, and a method for manufacturing the electrode.
Multi-walled carbon nanotubes and single-walled carbon nanotubes are bonded by a mixed binder of polyvinylidene fluoride and polytetrafluoroethylene. The ratio of multi-walled carbon nanotubes to single-walled carbon nanotubes is 50:50 (weight ratio), the mixing ratio of polyvinylidene fluoride and polytetrafluoroethylene is 50:50 (weight ratio), and the binder is 20% by weight of the total. It has been added.
[Selection figure] None
Description
本発明は、電気伝導性に優れ、ひび割れや剥離の生じ難い蓄電デバイス用電極及びその製造方法に関する。 The present invention relates to an electrode for an electricity storage device that is excellent in electrical conductivity and hardly causes cracking or peeling, and a method for manufacturing the electrode.
二次電池やキャパシタ等、蓄電デバイス用電極において、カーボンナノチューブの添加が有効であることが知られている。これは、カーボンナノチューブが優れた電気導電性を有しており、さらには、その細長い結晶形態が分子ワイヤとして作用し、導電パス形成に寄与することによるものである。例えば特許文献１には、カーボンナノチューブを活性炭に混合し、電気二重層キャパシタ内部抵抗を小さくすることが試みられている。また、特許文献２には、カーボンナノチューブと導電性高分子との複合電極が提案されている。この複合電極では、電気伝導性に優れているというカーボンナノチューブの長所と、大きな放電容量を有するという導電性高分子の長所とを合わせもつこととなり、容量が大きくて、大電流を流すことができるキャパシタが実現できる可能性がある。 It is known that the addition of carbon nanotubes is effective in electrodes for power storage devices such as secondary batteries and capacitors. This is because carbon nanotubes have excellent electrical conductivity, and the elongated crystal form acts as a molecular wire and contributes to the formation of a conductive path. For example, Patent Document 1 attempts to reduce the internal resistance of an electric double layer capacitor by mixing carbon nanotubes with activated carbon. Patent Document 2 proposes a composite electrode of a carbon nanotube and a conductive polymer. This composite electrode combines the advantages of carbon nanotubes, which are excellent in electrical conductivity, with the advantages of conductive polymers, which have a large discharge capacity, so that the capacity is large and a large current can flow. There is a possibility that a capacitor can be realized.
しかし、発明者らの試験結果によれば、カーボンナノチューブをバインダーと混合したペーストを集電電極に塗布し、さらに加熱乾燥して蓄電デバイス用電極とした場合、ひび割れや集電電極からの剥離が生じ易く、実用に耐え得る蓄電デバイス用電極とすることが困難であった。 However, according to the test results of the inventors, when a paste in which carbon nanotubes are mixed with a binder is applied to a collector electrode and further dried by heating to form an electrode for an electricity storage device, cracking or peeling from the collector electrode occurs. It was easy to occur and it was difficult to make an electrode for an electricity storage device that could withstand practical use.
本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、電気伝導性に優れ、ひび割れや剥離の生じ難い蓄電デバイス用電極及びその製造方法を提供することを解決すべき課題としている。 This invention is made | formed in view of the said conventional situation, Comprising: It is set as the problem which should be solved to provide the electrode for electrical storage devices which is excellent in electrical conductivity, and is hard to produce a crack and peeling, and its manufacturing method.
カーボンナノチューブには、チューブの壁が単層のグラファイトシートからなる単層カーボンナノチューブと、多層のグラファイトシートからなる多層カーボンナノチューブとが存在する。多層カーボンナノチューブは単層カーボンナノチューブと比較して製造コストが低廉であり、電気伝導性が良好であるため負荷特性に優れているという長所を有する。しかし、発明者らの試験結果によれば、多層カーボンナノチューブは単層カーボンナノチューブと比べて多数のカーボンナノチューブが長さ方向にそろって束となる傾向（バンドル化傾向）が強いため、集電電極上にコーティングされた場合、その異方性によって歪が生じやすい。このため、電極の表面がひび割れたり、剥離したりする傾向が強い。そこで、発明者らは、多層カーボンナノチューブと単層カーボンナノチューブとを混合して蓄電デバイス用電極に用いることにより、お互いの欠点を補い合うことを考えた。 Carbon nanotubes include single-walled carbon nanotubes having a single-walled graphite sheet and multi-walled carbon nanotubes having a multilayered graphite sheet. Multi-walled carbon nanotubes have the advantages of low manufacturing costs compared to single-walled carbon nanotubes and excellent load characteristics due to good electrical conductivity. However, according to the test results of the inventors, multi-walled carbon nanotubes are more likely to be bundled together in the length direction (bundling tendency) than single-walled carbon nanotubes. When it is coated, distortion tends to occur due to its anisotropy. For this reason, there is a strong tendency for the surface of the electrode to crack or peel off. In view of this, the inventors have considered that the multi-walled carbon nanotubes and the single-walled carbon nanotubes are mixed and used for the electrode for the electricity storage device to compensate for each other's drawbacks.
すなわち、本発明の蓄電デバイス用電極材料は、導電材料としてのカーボンナノチューブがバインダーで結合されている蓄電デバイス用電極であって、前記カーボンナノチューブは多層カーボンナノチューブと単層カーボンナノチューブとからなり、全カーボンナノチューブに対する該単層カーボンナノチューブの含有割合は３０〜８０重量％とされていることを特徴とする。 That is, the electrode material for an electricity storage device of the present invention is an electrode for an electricity storage device in which carbon nanotubes as a conductive material are bonded with a binder, and the carbon nanotube includes a multi-wall carbon nanotube and a single-wall carbon nanotube, The content ratio of the single-walled carbon nanotube with respect to the carbon nanotube is 30 to 80% by weight.
本発明の蓄電デバイス用電極材料では、多層カーボンナノチューブと単層カーボンナノチューブとが混合して導電材料として用いられ、バインダーで結合されているため、優れた電気伝導性を有することとなる。
また、バンドル化傾向の小さい単層カーボンナノチューブが全カーボンナノチューブに対して３０重量％以上含まれているため、バンドル化が緩和されて電極の表面がひび割れや剥離のおそれが少なくなる。
さらには、製造コストが低廉で、電気伝導性に優れた多層カーボンナノチューブが２０重量％以上含まれているため、製造コストが低廉となり、負荷特性にも優れた電極となる。
単層カーボンナノチューブの更に好ましい含有割合は５０〜８０重量％とすることが好ましい。
In the electrode material for an electricity storage device of the present invention, multi-walled carbon nanotubes and single-walled carbon nanotubes are mixed and used as a conductive material and bonded with a binder, and therefore have excellent electrical conductivity.
In addition, since single-walled carbon nanotubes with a small tendency to bundling are contained in an amount of 30% by weight or more with respect to all the carbon nanotubes, bundling is relaxed and the risk of cracking and peeling of the electrode surface is reduced.
Furthermore, since the production cost is low and the multi-walled carbon nanotubes having excellent electrical conductivity are contained in an amount of 20% by weight or more, the production cost is low and the electrode has excellent load characteristics.
A more preferable content ratio of the single-walled carbon nanotube is preferably 50 to 80% by weight.
本発明の蓄電デバイス用電極は、キャパシタ用の電極や二次電池用の電極に用いることができる。例えば、本発明の蓄電デバイス用電極において、カーボンナノチューブとともに導電性高分子を混合して電極を形成すれば、大きな電気二重層容量とともに、大きなファラデー容量をも有するパワー密度の高いキャパシタや二次電池用正極とすることができる。しかも、電気伝導性の低い導電性高分子に対してカーボンナノチューブが分子ワイヤーとしての機能を果たし、伝導パスを形成するため、大電流を流すことのできるキャパシタとなる。 The electrode for an electricity storage device of the present invention can be used as an electrode for a capacitor or an electrode for a secondary battery. For example, in the electrode for an electricity storage device of the present invention, if a conductive polymer is mixed with a carbon nanotube to form an electrode, a capacitor having a high power density and a secondary battery having a large electric double layer capacity and a large Faraday capacity It can be used as a positive electrode. In addition, the carbon nanotube functions as a molecular wire with respect to the conductive polymer having low electrical conductivity, and forms a conduction path, so that a capacitor capable of flowing a large current is obtained.
本発明の蓄電デバイス用電極におけるバインダーは、ポリフッ化ビニリデンとポリテトラフルオロエチレンとからなることが好ましい。発明者らの試験結果によれば、これらのバインダーを混合して使用することにより、電極のひび割れや剥離がさらに生じ難くなる。この理由は、ポリフッ化ビニリデンはカーボンナノチューブとの親和性が高く、カーボンナノチューブどうしを強固に結合する働きがあり、ポリテトラフルオロエチレンはアルミ等の金属と親和性が高く、集電電極との密着性を高めることができるためであると考えられる。 The binder in the electrode for an electricity storage device of the present invention is preferably composed of polyvinylidene fluoride and polytetrafluoroethylene. According to the test results of the inventors, cracking and peeling of the electrode are less likely to occur when these binders are mixed and used. The reason for this is that polyvinylidene fluoride has a high affinity with carbon nanotubes, and has a function of firmly bonding carbon nanotubes together. Polytetrafluoroethylene has a high affinity with metals such as aluminum and is in close contact with the collector electrode. It is thought that it is because it can improve the nature.
本発明の蓄電デバイス用電極は次のようにして製造することができる。すなわち、本発明の蓄電デバイス用電極の製造方法は、多層カーボンナノチューブと単層カーボンナノチューブとバインダーとが混合された電極用ペーストを用意する混合工程と、該電極用ペーストを集電電極に塗布してペースト塗布電極とする塗布工程と、該ペースト塗布電極を加熱しながら圧着するホットプレス工程と、を備えることを特徴とする。 The electrode for an electricity storage device of the present invention can be produced as follows. That is, the method for producing an electrode for an electricity storage device of the present invention comprises a mixing step of preparing an electrode paste in which multi-walled carbon nanotubes, single-walled carbon nanotubes, and a binder are mixed, and applying the electrode paste to a collecting electrode. A paste application electrode, and a hot press process for pressing the paste application electrode while heating.
発明者らの試験結果によれば、上記混合工程及び塗布工程を経て得られたペースト塗布電極を加熱しながら圧着するほっとプレス工程を行なうことによって、密着性及び導電性に優れた蓄電デバイス用電極となる。さらには必ずしもローラで処理する必要はなく、集電電極を予め加熱しておくことでもよい。ここで、混合工程においてさらに導電性高分子粉末を添加して混合すれば、大きな電気二重層容量とともに、大きなファラデー容量をも有するパワー密度の高いキャパシタや二次電池用正極とすることができる。しかも、電気伝導性の低い導電性高分子に対してカーボンナノチューブが分子ワイヤーとしての機能を果たし、伝導パスを形成するため、大電流を流すことのできるキャパシタとなる。 According to the test results of the inventors, an electrode for an electricity storage device excellent in adhesion and conductivity is obtained by performing a hot press process for press-bonding the paste-coated electrode obtained through the mixing process and the coating process while heating. It becomes. Furthermore, it is not always necessary to treat with a roller, and the current collecting electrode may be preheated. Here, if conductive polymer powder is further added and mixed in the mixing step, a capacitor having a large Faraday capacity as well as a large electric double layer capacity and a positive electrode for a secondary battery can be obtained. In addition, the carbon nanotube functions as a molecular wire with respect to the conductive polymer having low electrical conductivity, and forms a conduction path, so that a capacitor capable of flowing a large current is obtained.
ホットプレス工程は加熱したローラプレスによってペースト塗布電極を圧着することで行うことができる。発明者らの試験結果によれば、このようなホットプレス法によってペースト塗布電極を急速に乾燥固化すれば、電気伝導性に優れ、ひび割れや剥離の生じ難い蓄電デバイス用電極を確実に製造することができる。さらに好ましい条件は、ローラプレスのローラ表面温度が２００〜３５０°Ｃであり、ペースト塗布電極を圧着させる速度が０．８〜５ｃｍ／秒であり、プレス圧が１００〜１０００ｋｇ／ｃｍ２である。
かかるホットプレス加工の条件は、多層カーボンナノチューブと単層カーボンナノチューブとを本発明で規定する比率で混合させた場合のみならず、広くカーボンナノチューブを用いる場合に有効である。
A hot press process can be performed by crimping a paste application electrode with a heated roller press. According to the test results of the inventors, if the paste-coated electrode is rapidly dried and solidified by such a hot press method, it is possible to reliably produce an electrode for an electricity storage device that is excellent in electrical conductivity and hardly cracks or peels off. Can do. Further preferable conditions are that the roller surface temperature of the roller press is 200 to 350 ° C., the speed at which the paste application electrode is pressed is 0.8 to 5 cm / sec, and the press pressure is 100 to 1000 kg / cm 2 .
Such hot press processing conditions are effective not only when multi-walled carbon nanotubes and single-walled carbon nanotubes are mixed at a ratio specified in the present invention, but also when carbon nanotubes are widely used.
以下、本発明を具体化した実施例について比較例と対比しつつ詳細に説明する。 Hereinafter, examples embodying the present invention will be described in detail in comparison with comparative examples.
実施例１では、以下の工程に従って多層カーボンナノチューブと単層カーボンナノチューブがバインダーで結合された電極を作製した。
（混合工程）
多層カーボンナノチューブと単層カーボンナノチューブとを重量比１：１で混合し、図１に示すように、ビーカーに入れ、カーボンナノチューブ全量に対して３〜５倍のエタノールを加えた後、超音波を与えながら２時間撹拌混合してカーボンナノチューブ分散液とした。さらに、ホットプレート上で加熱しながらエタノールを蒸発させて多層カーボンナノチューブと単層カーボンナノチューブとが混合したカーボンナノチューブ混合粉末を得た。一方、図２に示すように、ポリフッ化ビニリデン（以下ＰＶｄＦという）10重量部をＮ−メチルピロリドン（以下ＮＭＰという）500重量部に溶解し、ここへ上記カーボンナノチューブ混合粉末60重量部を加え、さらに、ポリテトラフルオロエチレン（以下ＰＴＦＥという）分散液をＰＴＦＥ固形分として30重量部となるように加えて撹拌し、電極用ペーストを得た。
（塗布工程及びホットプレス工程）
こうして得られた電極用ペーストを、図３に示すように、ドクターブレード法によってアルミ集電体上に１〜３ｍｍの厚みとなるよう塗布し（塗布工程）、ローラプレスによって乾燥圧着（ホットプレス工程）して蓄電デバイス用電極を作製した。ホットプレス工程後のアルミ集電体上に形成された層の厚みは１００〜３００μｍであった。使用したアルミ集電体は純度９９．７％以上のアルミ箔であり、厚さ２０±５μｍ、引張強度１５〜２０Ｎ／ｃｍ２であり、静電容量は６０〜１４０μＦ／ｃｍ２である。また、ローラ表面温度は２５０°Ｃであり、プレス圧は２００ｋｇ／ｃｍ２、ペースト塗布電極を圧着させる速度は１．７ｃｍ／秒とした。
In Example 1, an electrode in which multi-walled carbon nanotubes and single-walled carbon nanotubes were bonded with a binder was produced according to the following steps.
(Mixing process)
Multi-walled carbon nanotubes and single-walled carbon nanotubes are mixed at a weight ratio of 1: 1, put in a beaker as shown in FIG. The mixture was stirred and mixed for 2 hours to give a carbon nanotube dispersion. Furthermore, ethanol was evaporated while heating on a hot plate to obtain a carbon nanotube mixed powder in which multi-walled carbon nanotubes and single-walled carbon nanotubes were mixed. On the other hand, as shown in FIG. 2, 10 parts by weight of polyvinylidene fluoride (hereinafter referred to as PVdF) is dissolved in 500 parts by weight of N-methylpyrrolidone (hereinafter referred to as NMP), and 60 parts by weight of the carbon nanotube mixed powder is added thereto, Furthermore, a polytetrafluoroethylene (hereinafter referred to as PTFE) dispersion was added as a PTFE solid content to 30 parts by weight and stirred to obtain an electrode paste.
(Coating process and hot pressing process)
As shown in FIG. 3, the electrode paste thus obtained was applied on an aluminum current collector to a thickness of 1 to 3 mm by a doctor blade method (application process), and dried and pressed by a roller press (hot press process). ) To produce an electrode for an electricity storage device. The thickness of the layer formed on the aluminum current collector after the hot pressing step was 100 to 300 μm. The aluminum current collector used was an aluminum foil having a purity of 99.7% or more, a thickness of 20 ± 5 μm, a tensile strength of 15 to 20 N / cm 2 , and a capacitance of 60 to 140 μF / cm 2 . The roller surface temperature was 250 ° C., the pressing pressure was 200 kg / cm 2 , and the speed at which the paste application electrode was pressed was 1.7 cm / second.
同様の方法（ただし、混合工程において実施例４及び比較例２〜５ではＰＴＦＥを添加しておらず、試験例１及び比較例２ではＳＷＮＴを添加していない）により様々な組成の電極を作製し、その表面状態を肉眼観察し評価した。結果を表１に示す（表中ＭＷＮＴは多層カーボンナノチューブを示し、ＳＷＮＴは単層カーボンナノチューブを示す）。また、実施例３及び比較例２の電極表面の光学顕微鏡による表面写真撮影を行った結果を図４及び図５に示す。 Electrodes of various compositions were prepared by the same method (however, in the mixing step, PTFE was not added in Example 4 and Comparative Examples 2 to 5, and SWNT was not added in Test Example 1 and Comparative Example 2). Then, the surface state was visually observed and evaluated. The results are shown in Table 1 (in the table, MWNT represents a multi-walled carbon nanotube, and SWNT represents a single-walled carbon nanotube). Moreover, the result of having performed the surface photography by the optical microscope of the electrode surface of Example 3 and Comparative Example 2 is shown in FIG.4 and FIG.5.
表１に示すように、全カーボンナノチューブに対して単層カーボンナノチューブ（ＳＷＮＴ）を３０重量％以上含む実施例１〜４では、ひび割れが生じなかった。これに対し、単層カーボンナノチューブ（ＳＷＮＴ）を２０重量％以下しか含んでいない比較例１〜４ではひび割れが生じた。なお、比較例５では△の評価となっているが、多層カーボンナノチューブ（ＭＷＮＴ）は含まれていないため、電気伝導性が低く負荷特性に劣る。
また、試験例１のように、ポリフッ化ビニリデンとポリテトラフルオロエチレンとを混合したバインダーを４０重量％と多量に用いた場合、単層カーボンナノチューブを含んでいないにもかかわらず、ひび割れは生じなかった。このことから、多層カーボンナノチューブのみを用い単層カーボンナノチューブを含まない蓄電デバイス用電極とすることも可能であることが分かった。この試験例１の電極は以下の技術的特徴を有している。
すなわち、
（１）導電材料としてのカーボンナノチューブがバインダーで結合されている蓄電デバイス用電極であって、
前記カーボンナノチューブは多層カーボンナノチューブからなることを特徴とする蓄電デバイス用電極。
（２）前記バインダーはポリフッ化ビニリデンとポリテトラフルオロエチレンとからなることを特徴とする（１）記載の蓄電デバイス用電極。
また、試験例１の電極の製造方法は以下の技術的特徴を有している。
すなわち、
（３）多層カーボンナノチューブとバインダーとを含んだ電極用ペーストを用意する混合工程と、
該電極用ペーストを集電電極に塗布してペースト塗布電極とする塗布工程と、
該ペースト塗布電極を加熱しながら圧着するホットプレス工程と、
を備えることを特徴とする蓄電デバイス用電極の製造方法。
（４）前記バインダーはポリフッ化ビニリデンとポリテトラフルオロエチレンとからなることを特徴とする（３）記載の蓄電デバイス用電極の製造方法。
（５）前記ホットプレス工程は加熱したローラプレスによってペースト塗布電極を圧着することを特徴とする（３）又は（４）記載の蓄電デバイス用電極の製造方法。
As shown in Table 1, no cracking occurred in Examples 1 to 4 containing 30% by weight or more of single-walled carbon nanotubes (SWNT) with respect to all the carbon nanotubes. On the other hand, in Comparative Examples 1 to 4 containing only 20% by weight or less of single-walled carbon nanotubes (SWNT), cracks occurred. Although Comparative Example 5 is evaluated as Δ, since multi-walled carbon nanotubes (MWNT) are not included, the electrical conductivity is low and the load characteristics are inferior.
Further, as in Test Example 1, when a large amount of 40% by weight of a binder in which polyvinylidene fluoride and polytetrafluoroethylene are mixed is used, cracks do not occur even though they do not contain single-walled carbon nanotubes. It was. From this, it was found that it is possible to use only multi-walled carbon nanotubes and to make an electrode for an electricity storage device that does not contain single-walled carbon nanotubes. The electrode of Test Example 1 has the following technical characteristics.
That is,
(1) An electrode for an electricity storage device in which carbon nanotubes as a conductive material are bonded with a binder,
The carbon nanotube is an electrode for an electricity storage device, wherein the carbon nanotube is a multi-walled carbon nanotube.
(2) The electrode for an electricity storage device according to (1), wherein the binder comprises polyvinylidene fluoride and polytetrafluoroethylene.
Moreover, the manufacturing method of the electrode of Test Example 1 has the following technical features.
That is,
(3) a mixing step of preparing an electrode paste containing multi-walled carbon nanotubes and a binder;
An application step of applying the electrode paste to a collecting electrode to form a paste application electrode;
A hot press step of pressure-bonding the paste application electrode while heating;
The manufacturing method of the electrode for electrical storage devices characterized by comprising.
(4) The method for producing an electrode for an electricity storage device according to (3), wherein the binder comprises polyvinylidene fluoride and polytetrafluoroethylene.
(5) The method for manufacturing an electrode for an electricity storage device according to (3) or (4), wherein the hot pressing step press-bonds the paste application electrode by a heated roller press.
＜サイクリックボルタモグラム（ＣＶ）の測定＞
上記実施例３の電極についてサイクリックボルタモグラム（ＣＶ）の測定を行った。測定は、図６に示すように、グローブボックス１内を窒素で置換した中で行い、参照電極１としてＡｇ／Ａｇ+電極（0.05M AgClO4 in0.1M TEABF4/炭酸プロピレン）を用い、電解液は0.5MのTEABF4／炭酸プロピレンとした。結果を図７に示す。
<Measurement of cyclic voltammogram (CV)>
The cyclic voltammogram (CV) of the electrode of Example 3 was measured. As shown in FIG. 6, the glove box 1 is replaced with nitrogen as shown in FIG. 6, and an Ag / Ag + electrode (0.05 M AgClO 4 in0.1 M TEABF 4 / propylene carbonate) is used as the reference electrode 1. Was 0.5M TEABF 4 / propylene carbonate. The results are shown in FIG.
図７から、実施例３の電極は容量性の電流が流れ、掃引速度が速くなるにつれて電流も増大しており、典型的な電気二重層キャパシタとして機能していることが分かった。 From FIG. 7, it was found that the electrode of Example 3 had a capacitive current, and the current increased as the sweep speed increased, functioning as a typical electric double layer capacitor.
＜ホットプレス工程における最適条件の検討＞
ホットプレス工程における最適条件を検討するため、上記実施例３においてローラプレスのロール表面温度、アルミ集電体移動速度（すなわちペースト塗布電極を圧着させる速度）及びプレス圧を変えて作製し、電極表面の状態を評価した。結果を表２に示す。
<Examination of optimum conditions in hot press process>
In order to investigate the optimum conditions in the hot press process, the surface of the electrode was prepared by changing the roll surface temperature of the roller press, the aluminum current collector moving speed (that is, the speed at which the paste application electrode is pressed) and the press pressure in Example 3 above. The state of was evaluated. The results are shown in Table 2.
表２から、ローラプレスのロール表面温度は１５０°Ｃでは低すぎて乾燥不十分となることが分かった。また、アルミ集電体移動速度は０．８ｃｍ／秒より遅くては剥離が発生したり、ロールにバインダーが付着しやするという不具合が生じ、逆に５．０ｃｍ／秒より速いと、乾燥不十分となり亀裂が生じることが分かった。さらに、プレス圧は１０００ｋｇ／ｃｍ２を超えた場合、亀裂が発生しやすいことが分かった
かかる条件は、カーボンナノチューブを導電材料としてバインダーへ混合した電極用ペーストを集電電極へ塗布し、これをホットプレス加工するときに広く適用される。
From Table 2, it was found that the roll surface temperature of the roller press was too low at 150 ° C. and was insufficiently dried. Further, when the moving speed of the aluminum current collector is slower than 0.8 cm / second, there is a problem that peeling occurs or the binder adheres to the roll. It turned out to be sufficient and cracked. Furthermore, it has been found that cracks are likely to occur when the press pressure exceeds 1000 kg / cm 2. Such conditions are obtained by applying an electrode paste mixed with carbon nanotubes into a binder as a conductive material to a current collecting electrode. Widely applied when hot pressing.
この発明は、上記発明の実施例の説明に何ら限定されるものではない。特許請求の範囲の記載を逸脱せず、当業者が容易に想到できる範囲で種々の変形態様もこの発明に含まれる。 The present invention is not limited to the description of the embodiments of the invention. Various modifications may be included in the present invention as long as those skilled in the art can easily conceive without departing from the description of the scope of claims.
Claims (6)
前記カーボンナノチューブは多層カーボンナノチューブと単層カーボンナノチューブとからなり、全カーボンナノチューブに対する該単層カーボンナノチューブの含有割合は３０〜８０重量％とされていることを特徴とする蓄電デバイス用電極。 An electrode for an electricity storage device in which carbon nanotubes as a conductive material are bonded with a binder,
The carbon nanotube comprises a multi-walled carbon nanotube and a single-walled carbon nanotube, and the content ratio of the single-walled carbon nanotube with respect to all the carbon nanotubes is 30 to 80% by weight.
該電極用ペーストを集電電極に塗布してペースト塗布電極とする塗布工程と、
加熱された該ペースト塗布電極を圧着するホットプレス工程と、
を備えることを特徴とする蓄電デバイス用電極の製造方法。 A mixing step of preparing an electrode paste in which multi-walled carbon nanotubes, single-walled carbon nanotubes, and a binder are mixed;
An application step of applying the electrode paste to a collecting electrode to form a paste application electrode;
A hot press step for crimping the heated paste application electrode;
The manufacturing method of the electrode for electrical storage devices characterized by comprising.
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