(57)【要約】【課題】活物質層自体の内部抵抗が低く、活物質層と集電体の電気的接続も良好であり、高出力の特性を有する蓄電デバイスを得る。【解決手段】互いに形成された凹凸パターン４、５を対向して配置される下型２と上型３との間に、少なくとも電極活物質とバインダが含まれている活物質形成材料１が供給され、その活物質形成材料が下型と上型とで加圧されて後、それら下型と上型とが剥離されることにより、活物質形成材料の表裏両面に凹凸パターン９、８が形成されている蓄電デバイス用活物質６が製造される。また、その蓄電デバイス用活物質よりなる活物質層片面に集電体７が固着されて、蓄電デバイス用電極１０が製造される。そして、その蓄電デバイス用電極を用いて、電気二重層キャパシタのような蓄電デバイスが形成される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも電極活物質とバインダが含まれている活物質形成材料を用い、その表裏両面に凹凸パターンが形成されていることを特徴とする、蓄電デバイス用活物質。
【請求項２】
互いに形成された凹凸パターンが対向して配置される下型と上型との間に、少なくとも電極活物質とバインダが含まれている活物質形成材料が供給され、その活物質形成材料が前記下型と前記上型とで加圧されて後、それら下型と上型とが剥離されることにより製造されることを特徴とする、蓄電デバイス用活物質の製造方法。
【請求項３】
請求項２に記載の製造方法で製造されることを特徴とする、蓄電デバイス用活物質。
【請求項４】
下型に形成された凹凸パターンに、少なくとも電極活物質とバインダが含まれている活物質形成材料が供給され、その活物質形成材料が、上型に形成された凹凸パターンに入り込むまで前記上型が前記活物質形成材料に押し当てられて後、それら上型と下型とが剥離されることにより製造されることを特徴とする、蓄電デバイス用活物質の製造方法。
【請求項５】
請求項４に記載の製造方法で製造されることを特徴とする、蓄電デバイス用活物質。
【請求項６】
請求項３に記載の蓄電デバイス用活物質を活物質層としてその片面に集電体が固着されて製造されることを特徴とする、蓄電デバイス用電極の製造方法。
【請求項７】
請求項５に記載の蓄電デバイス用活物質を活物質層としてその片面に集電体が固着されて製造されることを特徴とする、蓄電デバイス用電極の製造方法。
【請求項８】
下型と上型のどちらか一方が集電体を兼ね、その集電体を兼ねる一方の金型に形成された凹凸パターンの表面積が他方の金型に形成された凹凸パターンの表面積よりも大きくされ、少なくとも電極活物質とバインダが含まれている活物質形成材料が前記下型と前記上型とで加圧されて後、前記他方の金型が剥離されることにより製造されることを特徴とする、蓄電デバイス用電極の製造方法。
【請求項９】
下型と上型のどちらか一方が集電体を兼ね、その集電体を兼ねる一方の金型に形成された凹凸パターンの側面傾斜角度が他方の金型に形成された凹凸パターンの側面傾斜角度よりも大きくされ、少なくとも電極活物質とバインダが含まれている活物質形成材料が前記下型と前記上型とで加圧されて後、前記他方の金型が剥離されることにより製造されることを特徴とする、蓄電デバイス用電極の製造方法。
【請求項１０】
請求項６ないし９のいずれか１に記載の製造方法で製造されることを特徴とする、蓄電デバイス用電極。
【請求項１１】
請求項１０に記載の蓄電デバイス用電極を用いて形成されることを特徴とする、蓄電デバイス。
【請求項１２】
電気二重層キャパシタであることを特徴とする、請求項１１に記載の蓄電デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電気二重層キャパシタのような蓄電デバイスに関する。ならびに、そのような蓄電デバイスにおいて、正極体や負極体を構成する蓄電デバイス用電極、およびその蓄電デバイス用電極の製造方法に関する。ならびに、蓄電デバイス用電極を構成する蓄電デバイス用活物質、およびその蓄電デバイス用活物質の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯型電子機器やハイブリッド自動車などの高性能化が著しく、それらに用いる電池等の蓄電デバイスの高性能化に対する要求が強くなっている。アルカリ乾電池やオキシライド乾電池などの一次電池、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池などの二次電池など、従来の電池の高性能化に加え、燃料電池などの次世代電池や電気二重層キャパシタなどの次世代蓄電デバイスなど、新しい技術分野においても実用化に向けた開発が進められている。
【０００３】
中でも、特に電気二重層キャパシタが注目されており、サイクル寿命が長く、大電流出力が得られ、急速な充放電が可能であり、広い温度範囲を有し、小型化・薄型化・軽量化が可能であり、人体に安全であり、環境に優しいなどの数々の利点を有することから、電池に代わる蓄電デバイスとして開発が盛んに行われている。
【０００４】
電気エネルギの発生手段は異なるものの、従来の電池と電気二重層キャパシタとでは、基本的な構成に変わりはない。つまり、集電体とその集電体の表面に形成された活物質層よりなる二対の蓄電デバイス用電極、それらの二対の蓄電デバイス間に挿入されたセパレータ、そして電解液から構成されている。従来の電池が活物質での電気化学反応により電気エネルギを発生するのに対して、電気二重層キャパシタは活物質層に生じる電気二重層により電気エネルギを発生する。
【０００５】
今日、蓄電デバイスの高性能化の要求に対しては、電気エネルギ発生の高効率化、内部エネルギの低減などを目指して、材料の改善、構成の改善などの面から様々なアプローチが取られている。
【０００６】
電気二重層キャパシタでは、例えば下記の特許文献１に記載されるように、活物質層となる金属箔の表面に活性炭主体の混練物を一体化し、スタンピングやカッティングで混練物層に微小幅の溝を刻み付け、この溝に電解液を保持することにより、活物質層に電解液を効率よく含浸させ、また活物質層を構成する活性炭の細孔の利用効率を上げ、静電容量の増大と内部抵抗の低減を可能としていた。
【０００７】
または、下記の特許文献２に記載されるように、少なくとも多孔体粒子とバインダが含まれている活物質層の表面に円柱状のローラをプレスして、活物質層の表面に凹凸パターンを形成することにより、電極活物質と導電補助材の密着性を高めて内部抵抗を低減させていた。
【０００８】
さらには、下記の特許文献３に記載されるように、活物質層の外側表面に先端角９０度以下の鋭角または円弧状の先端を有する凸部を形成することにより、活物質層と集電体の接触抵抗を低減し、内部抵抗を低減させていた。
【０００９】
【特許文献１】特開２００４−３０３７５４号公報
【特許文献２】特開２００５−３３０６６号公報
【特許文献３】特開２００２−４３１８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上記特許文献１や特許文献２に記載されるものでは、活物質層の表面に形成された凹凸パターンの内部抵抗を低減する効果はあっても、活物質層と集電体の接触はオーミックなものであり、電極の内部抵抗は十分に低いものではなかった。また、上記特許文献３に記載されるものでは、活物質層と集電体の電気的接続は良好でも、活物質層の内部抵抗は十分に低くはなかった。
【００１１】
そこで、この発明の第１の目的は、活物質層自体の内部抵抗が低く、活物質層と集電体の電気的接続も良好であり、高出力の特性を有する蓄電デバイスを得ることにある。
【００１２】
また、上記特許文献１や特許文献２に記載される方法では、圧延によりシート状とした活物質層に対して、スタンピング、カッティング、ローラプレスにより凹凸パターンを形成しているため、形成することができる凹凸パターンの平面形状や断面形状、大きさが限定され、また再現性よく凹凸パターンを形成することができず、内部抵抗の低減は不十分であった。
【００１３】
この発明の第２の目的は、活物質層の表裏両面に再現性よく凹凸パターンを形成して内部抵抗を十分に低減することにある。
【００１４】
この発明の第３の目的は、活物質層に対する集電体の固着を容易として蓄電デバイス用電極の製造を簡単とすることにある。
【００１５】
この発明の第４の目的は、活物質層自体の内部抵抗が低く、活物質層と集電体の電気的接続も良好であり、高出力の特性を有する電気二重層キャパシタを得ることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
そこで、請求項１に記載の発明は、上記第１の目的を達成すべく、蓄電デバイス用活物質であって、少なくとも電極活物質とバインダが含まれている活物質形成材料を用い、その表裏両面に凹凸パターンが形成されていることを特徴とする。
【００１７】
請求項２に記載の発明は、同じく上記第１の目的を達成すべく、蓄電デバイス用活物質の製造方法であって、互いに形成された凹凸パターンが対向して配置される下型と上型との間に、少なくとも電極活物質とバインダが含まれている活物質形成材料が供給され、その活物質形成材料が前記下型と前記上型とで加圧されて後、それら下型と上型とが剥離されることにより製造されることを特徴とする。
【００１８】
請求項３に記載の発明は、同じく上記第１の目的を達成すべく、蓄電デバイス用活物質であって、請求項２に記載の製造方法で製造されることを特徴とする。
【００１９】
請求項４に記載の発明は、同じく上記第１の目的を達成すべく、蓄電デバイス用活物質の製造方法であって、下型に形成された凹凸パターンに、少なくとも電極活物質とバインダが含まれている活物質形成材料が供給され、その活物質形成材料が、上型に形成された凹凸パターンに入り込むまで前記上型が前記活物質形成材料に押し当てられて後、それら上型と下型とが剥離されることにより製造されることを特徴とする。
【００２０】
請求項５に記載の発明は、同じく上記第１の目的を達成すべく、蓄電デバイス用活物質であって、請求項４に記載の製造方法で製造されることを特徴とする。
【００２１】
請求項６に記載の発明は、上記第２の目的を達成すべく、蓄電デバイス用電極の製造方法であって、請求項３に記載の蓄電デバイス用活物質を活物質層としてその片面に集電体が固着されて製造されることを特徴とする。
【００２２】
請求項７に記載の発明は、同じく上記第２の目的を達成すべく、蓄電デバイス用電極の製造方法であって、請求項５に記載の蓄電デバイス用活物質を活物質層としてその片面に集電体が固着されて製造されることを特徴とする。
【００２３】
請求項８に記載の発明は、上記第２および第３の目的を達成すべく、蓄電デバイス用電極の製造方法であって、下型と上型のどちらか一方が集電体を兼ね、その集電体を兼ねる一方の金型に形成された凹凸パターンの表面積が他方の金型に形成された凹凸パターンの表面積よりも大きくされ、少なくとも電極活物質とバインダが含まれている活物質形成材料が前記下型と前記上型とで加圧されて後、前記他方の金型が剥離されることにより製造されることを特徴とする。
【００２４】
請求項９に記載の発明は、同じく上記第２および第３の目的を達成すべく、蓄電デバイス用電極の製造方法であって、下型と上型のどちらか一方が集電体を兼ね、その集電体を兼ねる一方の金型に形成された凹凸パターンの側面傾斜角度が他方の金型に形成された凹凸パターンの側面傾斜角度よりも大きくされ、少なくとも電極活物質とバインダが含まれている活物質形成材料が前記下型と前記上型とで加圧されて後、前記他方の金型が剥離されることにより製造されることを特徴とする。
【００２５】
請求項１０に記載の発明は、上記第２の目的を達成すべく、蓄電デバイス用電極であって、請求項６ないし９のいずれか１に記載の製造方法で製造されることを特徴とする。
【００２６】
請求項１１に記載の発明は、上記第１の目的を達成すべく、蓄電デバイスであって、請求項１０に記載の蓄電デバイス用電極を用いて形成されることを特徴とする。
【００２７】
請求項１２に記載の発明は、上記第４の目的を達成すべく、請求項１１に記載の蓄電デバイスが、電気二重層キャパシタであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２８】
そして、請求項１に記載の発明によれば、活物質形成材料の表裏両面に凹凸パターンが形成されているので、活物質層自体の内部抵抗が低く、活物質層と集電体の電気的接続も良好であり、高出力の特性を有する蓄電デバイスを得ることができる。
【００２９】
請求項２に記載の発明によれば、互いに形成された凹凸パターンが対向して配置される下型と上型との間に活物質形成材料が供給され、その活物質形成材料が下型と上型とで加圧されて後、それら下型と上型とが剥離されることにより蓄電デバイス用活物質が製造されるので、活物質層自体の内部抵抗が低く、活物質層と集電体の電気的接続も良好であり、高出力の特性を有する蓄電デバイスを得ることができる。
【００３０】
請求項３に記載の発明によれば、請求項２に記載の製造方法で蓄電デバイス用活物質が製造されるので、活物質層自体の内部抵抗が低く、活物質層と集電体の電気的接続も良好であり、高出力の特性を有する蓄電デバイスを得ることができる。
【００３１】
請求項４に記載の発明によれば、下型に形成された凹凸パターンに活物質形成材料が供給され、その活物質形成材料が、上型に形成された凹凸パターンに入り込むまで上型が活物質形成材料に押し当てられて後、それら上型と下型とが剥離されることにより蓄電デバイス用活物質が製造されるので、活物質層自体の内部抵抗が低く、活物質層と集電体の電気的接続も良好であり、高出力の特性を有する蓄電デバイスを得ることができる。
【００３２】
請求項５に記載の発明によれば、請求項４に記載の製造方法で製造される蓄電デバイス用活物質であるので、活物質層自体の内部抵抗が低く、活物質層と集電体の電気的接続も良好であり、高出力の特性を有する蓄電デバイスを得ることができる。
【００３３】
請求項６に記載の発明によれば、請求項３に記載の蓄電デバイス用活物質を活物質層としてその片面に集電体が固着されて蓄電デバイス用電極が製造されるので、活物質層の表裏両面に、大きさがμｍ、サブμｍと非常に微細で任意の形状を備える凹凸パターンを再現性よく形成して内部抵抗を十分に低減することができる。
【００３４】
請求項７に記載の発明によれば、請求項５に記載の蓄電デバイス用活物質を活物質層としてその片面に集電体が固着されて蓄電デバイス用電極が製造されるので、活物質層の表裏両面に、大きさがμｍ、サブμｍと非常に微細で任意の形状を備える凹凸パターンを再現性よく形成して内部抵抗を十分に低減することができる。
【００３５】
請求項８に記載の発明によれば、下型と上型のどちらか一方が集電体を兼ね、その集電体を兼ねる一方の金型に形成された凹凸パターンの表面積が他方の金型に形成された凹凸パターンの表面積よりも大きくされ、活物質形成材料が下型と上型とで加圧されて後、他方の金型が剥離されることにより蓄電デバイス用電極が製造されるので、活物質層の表裏両面に、大きさがμｍ、サブμｍと非常に微細で任意の形状を備える凹凸パターンを再現性よく形成して内部抵抗を十分に低減することができる。また、集電体を兼ねる一方の金型を活物質層から剥離することなく、そのまま残すことが可能となり、別に接着剤などを介して活物質層を集電体に固着する手間を省き、活物質層に対する集電体の固着を容易として蓄電デバイス用電極の製造を簡単とすることができる。
【００３６】
請求項９に記載の発明によれば、下型と上型のどちらか一方が集電体を兼ね、その集電体を兼ねる一方の金型に形成された凹凸パターンの側面傾斜角度が他方の金型に形成された凹凸パターンの側面傾斜角度よりも大きくされ、活物質形成材料が下型と上型とで加圧されて後、他方の金型が剥離されることにより蓄電デバイス用電極が製造されるので、活物質層の表裏両面に、大きさがμｍ、サブμｍと非常に微細で任意の形状を備える凹凸パターンを再現性よく形成して内部抵抗を十分に低減することができる。また、集電体を兼ねる一方の金型を活物質層から剥離することなく、そのまま残すことが可能となり、別に接着剤などを介して活物質層を集電体に固着する手間を省き、活物質層に対する集電体の固着を容易として蓄電デバイス用電極の製造を簡単とすることができる。
【００３７】
請求項１０に記載の発明によれば、請求項６ないし９のいずれか１に記載の製造方法で製造される蓄電デバイス用電極であるので、活物質層の表裏両面に、大きさがμｍ、サブμｍと非常に微細で任意の形状を備える凹凸パターンを再現性よく形成して、内部抵抗を十分に低減することができる。
【００３８】
請求項１１に記載の発明によれば、請求項１０に記載の蓄電デバイス用電極を用いて形成される蓄電デバイスであるので、活物質層自体の内部抵抗が低く、活物質層と集電体の電気的接続も良好であり、高出力の特性を有する蓄電デバイスを得ることができる。
【００３９】
請求項１２に記載の発明によれば、請求項１１に記載の蓄電デバイスが、電気二重層キャパシタであるので、活物質層自体の内部抵抗が低く、活物質層と集電体の電気的接続も良好であり、高出力の特性を有する電気二重層キャパシタを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
以下、図面を参照しつつ、この発明を実施するための最良の形態につき説明する。
図１ないし４には、それぞれこの発明による蓄電デバイス用電極の製造方法を示す。各図においては、発明内容を判りやすくするため、各構成部材の縮尺は考慮していない。
【００４１】
まず、図１に示す製造方法においては、（Ａ）に示すように、下型２と上型３を用意する。下型２および上型３は、金属、セラミックス、ガラスなどの材料を使用し、フォトリソグラフィ技術、Ｘ線リソグラフィ技術、エッチング技術、電鋳技術、機械加工技術などの既知の型加工技術を用い、またはこれらの型加工技術を組み合わせて用いてつくる。図示例では、フォトリソグラフィ技術とエッチング技術とを用いて加工したＳｉ製マスター金型に電鋳を施して製作したニッケル基合金製のものを使用している。
【００４２】
下型２および上型３には、各々任意の大きさで任意の形状の凹凸パターン４、５が任意の位置に形成されている。この例では、凸部の上面が０．５μｍ角で、基部が１μｍ角であり、高さが０．５μｍであって、テーパー側面を有するパターンが多数形成されている。そして、下型２および上型３は、互いに形成された凹凸パターン４、５を対向して配置される。
【００４３】
次に、（Ｂ）に示すように、下型２と上型３との間に活物質形成材料１が供給される。活物質形成材料１は、少なくとも電極活物質とバインダが含まれていればよく、ここでは電極活物質とバインダと導電補助材とで構成し、電極活物質としては粒状の活性炭粒子、バインダとしてはフッ素系高分子、導電補助材としてはカーボンブラックを使用し、これらの材料を混練しているが、特にこのようなものに限定されない。
【００４４】
それから、（Ｃ）に示すように、活物質形成材料１が下型２と上型３とで加圧されることにより凹凸パターン４、５に充填されながら乾燥される。凹凸パターン４、５に活物質形成材料１を充填する方法としては、この他にも、スピンコーティングやスプレーなどにより塗布する方法、ディッピングする方法、ドクターブレード法、ローラ等により圧延する方法などがある。
【００４５】
つまり、この例では、下型２と上型３の各々に形成された互いの凹凸パターン４、５が対向するように下型２と上型３とが配置され、それら下型２と上型３との間に、少なくとも電極活物質とバインダが含まれている活物質材料１が供給され、不図示のプレス機構などを用いることにより下型２と上型３とでその活物質形成材料１が加圧されるようになっている。
【００４６】
その後、（Ｄ）に示すように、活物質形成材料１から下型２と上型３とが剥離されることにより、表裏両面に任意の大きさで任意の形状を有する凹凸パターン９、８が形成される蓄電デバイス用活物質６が製造される。なお、下型２の凹凸パターン４が形成される面および上型３の凹凸パターン５が形成される面には、活物質形成材料１が容易に剥離できるように、各々表面処理を施しておくとよい。
【００４７】
次いで、（Ｅ）に示すように、蓄電デバイス用活物質６を活物質層としてその片面に集電体７が固着されて蓄電デバイス用電極１０が製造される。
【００４８】
次に、図２に示す製造方法においては、（Ａ）に示すように、下型１２と上型１３を用意する。下型１２および上型１３は、図１に示す蓄電デバイス用電極１０の製造方法で用いたと同様な材料を使用し、同様な既知の型加工技術を用いてつくる。図示例では、同じく、フォトリソグラフィ技術とエッチング技術とを用いて加工したＳｉ製マスター金型に電鋳を施して製作したニッケル基合金製のものを使用している。
【００４９】
下型１２および上型１３には、同様に、各々任意の大きさで任意の形状の凹凸パターン１４、１５が任意の位置に形成されており、この例では、凸部の上面が０．５μｍ角で、基部が１μｍ角であり、高さが０．５μｍのテーパー側面を有するパターンが多数形成されている。そして、下型１２および上型１３は、互いに形成された凹凸パターン１４、１５を対向して配置される。
【００５０】
それから、（Ｂ）に示すように、例えばスピンコーティング法により活物質形成材料１１が、下型１２に形成された凹凸パターン１４に充填される。活物質形成材料１１は、少なくとも電極活物質とバインダが含まれていればよく、ここでは電極活物質として粒状の活性炭粒子、バインダとしてフッ素系高分子、導電補助材としてカーボンブラックを用い、それらを溶液中に分散したものが使用されている。
【００５１】
次に、（Ｃ）に示すように、活物質形成材料１１が、上型１３に形成された凹凸パターン１５の凹部に入り込むまで、上型１３が下型１２上の活物質形成材料１１に押し当てられながら乾燥される。
【００５２】
その後、（Ｄ）に示すように、活物質形成材料１１から下型１２と上型１３とが剥離されることにより、表裏両面に任意の大きさで任意の形状を有する凹凸パターン１９、１８が形成される蓄電デバイス用活物質１６が製造される。この例では、蓄電デバイス用活物質１６の密度を高めるために、活物質形成材料１１を乾燥する際、活物質形成材料１１に圧縮荷重を加えてなる。なお、この場合も、下型１２の凹凸パターン１４が形成される面および上型１３の凹凸パターン１５が形成される面には、活物質形成材料１１が容易に剥離できるように、各々表面処理を施しておくとよい。
【００５３】
次いで、（Ｅ）に示すように、蓄電デバイス用活物質１６を活物質層としてその片面に集電体１７が固着されて蓄電デバイス用電極２０が製造される。
【００５４】
また、図３に示す製造方法においては、（Ａ）に示すように、下型２２と上型２３を用意する。そして、下型２２と上型２３のいずれでもよいが、どちらか一方が集電体を兼ねるようにする。この例では、上型２３が集電体を兼ねる。集電体を兼ねていない下型２２および集電体を兼ねている上型２３には、各々任意の大きさで任意の形状の凹凸パターン２４、２５が任意の位置に形成されている。
【００５５】
この例では、集電体を兼ねていない下型２２には、凸部の周囲が上面から基部までストレートに１μｍ角であり、凸部高さが０．５μｍのパターンが多数形成されているのに対し、集電体を兼ねている上型２３には、凸部周囲が０．３μｍ角であり、凸部高さが０．５μｍのパターンが多数形成されている。すなわち、集電体を兼ねる上型２３に形成された凹凸パターン２５の表面積が、集電体を兼ねていない下型２２に形成された凹凸パターン２４の表面積よりも大きくなっている。そして、下型２２および上型２３は、互いに形成された凹凸パターン２４、２５を対向して配置される。
【００５６】
それから、図１（Ｂ）に示すと同様に下型２２と上型２３との間に、少なくとも電極活物質とバインダが含まれている活物質形成材料が供給され、（Ｃ）に示すと同様に活物質形成材料が下型２２と上型２３とで加圧されることにより凹凸パターン２４、２５に充填されながら乾燥される。または、図２（Ｂ）に示すと同様に少なくとも電極活物質とバインダが含まれている活物質形成材料が、下型２２に形成された凹凸パターン２４に供給され、（Ｃ）に示すと同様に活物質形成材料が、上型２３に形成された凹凸パターン２５の凹部に入り込むまで、上型２３が下型２２上の活物質形成材料に押し当てられて活物質形成材料が下型２２と上型２３とで加圧されながら乾燥される。
【００５７】
その後、図３（Ｂ）に示すように、集電体を兼ねていない下型２２が剥離される。このとき、下型２２と蓄電デバイス用活物質２６の接触面積よりも、上型２３と蓄電デバイス用活物質２６の接触面積の方が大きくなるので、下型２２と蓄電デバイス用活物質２６の固着力よりも、上型２３と蓄電デバイス用活物質２６の固着力の方が強くなり、上型２３が蓄電デバイス用活物質２６から剥離することなく、集電体を兼ねる上型２３に、蓄電デバイス用活物質２６よりなる活物質層が固着された蓄電デバイス用電極３０が製造されることとなる。
【００５８】
これにより、集電体を兼ねる上型２３を、蓄電デバイス用活物質２６よりなる活物質層から剥離することなく、そのまま残すことが可能となり、別に接着剤などを介して活物質層を集電体に固着する手間を省き、活物質層に対する集電体の固着を容易として蓄電デバイス用電極の製造を簡単とすることができる。
【００５９】
また、図４に示す製造方法においては、（Ａ）に示すように、下型３２と上型３３を用意する。そして、下型３２と上型３３のいずれでもよいが、どちらか一方が集電体を兼ねるようにする。この例では、図３の場合と同様に、上型３３が集電体を兼ねる。集電体を兼ねていない下型３２および集電体を兼ねている上型３３には、各々任意の大きさで任意の形状の凹凸パターン３４、３５が任意の位置に形成されている。
【００６０】
この例では、図５（Ａ）に示すとおり、集電体を兼ねていない下型３２には、凸部３４ａの上面が０．５μｍ角で、基部が１μｍ角であり、高さが０．５μｍのテーパー状の側面傾斜角度θを有するパターンが多数形成されているのに対し、図５（Ｂ）に示すとおり、集電体を兼ねている上型３３には、凸部３５ａの周囲が上面から基部までストレートに０．３μｍ角であり、凸部高さが０．５μｍの側面傾斜角度が０であるパターンが多数形成されている。すなわち、集電体を兼ねる上型３３に形成された凹凸パターン３５の側面傾斜角度θが、集電体を兼ねていない下型３２に形成された凹凸パターン３４の側面傾斜角度よりも大きくなっている。そして、下型３２および上型３３は、互いに形成された凹凸パターン３４、３５を対向して配置される。
【００６１】
それから、図３の場合と同様に、図１（Ｂ）に示すと同様に下型３２と上型３３との間に、少なくとも電極活物質とバインダが含まれている活物質形成材料が供給され、（Ｃ）に示すと同様に活物質形成材料が下型３２と上型３３とで加圧されることにより凹凸パターン３４、３５に充填されながら乾燥される。または、図２（Ｂ）に示すと同様に少なくとも電極活物質とバインダが含まれている活物質形成材料が、下型３２に形成された凹凸パターン３４に供給され、（Ｃ）に示すと同様に活物質形成材料が、上型３３に形成された凹凸パターン３５の凹部に入り込むまで、上型３３が下型３２上の活物質形成材料に押し当てられて活物質形成材料が下型３２と上型３３とで加圧されながら乾燥される。
【００６２】
その後、図４（Ｂ）に示すように、集電体を兼ねていない下型３２が剥離される。このとき、下型３２の凹凸パターン３４の凸部３４ａが抜き勾配となるので、下型３２と蓄電デバイス用活物質３６の固着力よりも、上型３３と蓄電デバイス用活物質３６の固着力の方が強くなり、上型３３が蓄電デバイス用活物質３６から剥離することなく、集電体を兼ねる上型３３に、蓄電デバイス用活物質３６よりなる活物質層が固着された蓄電デバイス用電極４０が製造されることとなる。
【００６３】
これにより、図３の場合と同様に、集電体を兼ねる上型３３を、蓄電デバイス用活物質３６よりなる活物質層から剥離することなく、そのまま残すことが可能となり、別に接着剤などを介して活物質層を集電体に固着する手間を省き、活物質層に対する集電体の固着を容易として蓄電デバイス用電極の製造を簡単とすることができる。
【００６４】
以上のとおり、図１ないし４に示す製造方法を用いて製造された蓄電デバイス用電極１０、２０、３０、４０は、蓄電デバイス用活物質６、１６、２６、３６を活物質層としてその片面に集電体７、１７、２３、３３が固着されて製造されるので、活物質層の表裏両面に、大きさがμｍ、サブμｍと非常に微細で任意の形状を備える凹凸パターンを再現性よく形成して内部抵抗を十分に低減することができる。
【００６５】
そして、以上のように図１ないし４に示す製造方法を用いて製造された蓄電デバイス用電極１０、２０、３０、４０を使用して蓄電デバイスを製造するときは、例えば図６に示すように、１つの蓄電デバイス用電極を、電気を外部とやり取りするための集電体１０１と活物質層１０２とから構成される正極体１０３とし、別の１つの蓄電デバイス用電極を、同じく集電体１０１と活物質層１０２とから構成される負極体１０４とする。そして、それらの正極体１０３と負極体１０４との接触を防止するためにそれらの間にセパレータ１０５を設け、正極体１０３と負極体１０４とセパレータ１０５に電解液が含浸されてケース１０６内に密封される。
【００６６】
これにより、活物質形成材料の表裏両面に凹凸パターンが形成されているので、活物質層自体の内部抵抗が低く、活物質層と集電体の電気的接続も良好であり、高出力の特性を有する電気二重層キャパシタのような蓄電デバイスを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】（Ａ）ないし（Ｅ）はこの発明による蓄電デバイス用電極の製造工程図である。
【図２】（Ａ）ないし（Ｅ）はこの発明による別の蓄電デバイス用電極の製造工程図である。
【図３】（Ａ）および（Ｂ）はこの発明によるさらに別の蓄電デバイス用電極の製造工程図である。
【図４】（Ａ）および（Ｂ）はこの発明によるまたさらに別の蓄電デバイス用電極の製造工程図である。
【図５】（Ａ）は図４に示す製造工程で用いる下型に形成される凹凸パターンの凸部拡大図、（Ｂ）は上型に形成される凹凸パターンの凸部拡大図である。
【図６】この発明による蓄電デバイスの断面構成図である。
【符号の説明】
【００６８】
１    活物質形成材料
２    下型
３    上型
４    下型の凹凸パターン
５    上型の凹凸パターン
６    蓄電デバイス用活物質
７    集電体
８    蓄電デバイス用活物質の裏面の凹凸パターン
９    蓄電デバイス用活物質の表面の凹凸パターン
１０    蓄電デバイス用電極
１１    活物質形成材料
１２    下型
１３    上型
１４    下型の凹凸パターン
１５    上型の凹凸パターン
１６    蓄電デバイス用活物質
１７    集電体
１８    蓄電デバイス用活物質の裏面の凹凸パターン
１９    蓄電デバイス用活物質の表面の凹凸パターン
２０    蓄電デバイス用電極
２２    下型
２３    集電体を兼ねる上型
２４    下型の凹凸パターン
２５    上型の凹凸パターン
２６    蓄電デバイス用活物質
３０    蓄電デバイス用電極
３２    下型
３３    集電体を兼ねる上型
３４    下型の凹凸パターン
３５    上型の凹凸パターン
３６    蓄電デバイス用活物質
４０    蓄電デバイス用電極
１０１    集電体
１０２    活物質層
１０３    正極体
１０４    負極体
１０５    セパレータ
１０６    ケース
θ    側面傾斜角度
【図１】
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【図２】
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【図３】
2008016580.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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