(57)【要約】【課題】活物質及び導電材の分散性を向上させることができる電極活物質及び導電材が球形の顆粒形状を有する、電極活物質／導電材の複合体及びその製造方法、並びにこれを含む電気化学キャパシタを提供する。【解決手段】本発明による電極活物質／導電材の複合体の製造方法は、電極活物質５１と導電材５２との混合物を製造するステップと、電極活物質５１と導電材５２との混合物を噴霧乾燥するステップとを含む。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極活物質と導電材とを含む電極活物質／導電材の複合体。
【請求項２】
前記電極活物質／導電材の複合体は、１０〜７０μｍの粒子大きさを有する請求項１に記載の電極活物質／導電材の複合体。
【請求項３】
前記電極活物質／導電材の複合体は、球形の顆粒形状を有する請求項１に記載の電極活物質／導電材の複合体。
【請求項４】
前記電極活物質は、活性炭、炭素ナノチューブ（ＣＮＴ）、グラファイト、カーボンエオロゲル、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）、炭素ナノ繊維（ＣＮＦ）、活性化炭素ナノ繊維（ＡＣＮＦ）、気相成長炭素繊維（ＶＧＣＦ）及びグラフェンよりなる郡から選ばれる少なくとも一つの炭素材料である請求項１に記載の電極活物質／導電材の複合体。
【請求項５】
前記電極活物質は、比表面積１，５００〜３，０００ｍ２／ｇの活性炭である請求項１に記載の電極活物質／導電材の複合体。
【請求項６】
前記導電材は、スーパ−Ｐ、アセチレンブラック、カーボンブラック及びケチェンブラックよりなる郡から選ばれる少なくとも一つの導電性カーボンである請求項１に記載の電極活物質／導電材の複合体。
【請求項７】
前記電極活物質及び導電材の複合体は、電極活物質：導電材が１０：１〜１０：２．５の重量比で含まれる請求項１に記載の電極活物質／導電材の複合体。
【請求項８】
分散剤及び溶媒を、さらに含む請求項１に記載の電極活物質／導電材の複合体。
【請求項９】
前記分散剤は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、アクリル系ゴム及びこれらの混合物のうちの少なくともいずれか一つである請求項８に記載の電極活物質／導電材の複合体。
【請求項１０】
電極活物質と導電材との混合物を製造するステップと、
前記電極活物質と導電材との混合物を噴霧乾燥するステップと、
を含む電極活物質／導電材の複合体の製造方法。
【請求項１１】
前記電極活物質と導電材との混合物は、電極活物質：導電材が１０：１〜１０：２．５の重量比で含まれる請求項１０に記載の電極活物質／導電材の複合体の製造方法。
【請求項１２】
前記電極活物質と導電材との混合物の貼度は、Ｒｅｓｔ状態で５００ｃｐｓ以下である請求項１０に記載の電極活物質／導電材の複合体の製造方法。
【請求項１３】
請求項１の電極活物質／導電材の複合体を含む電気化学キャパシタ。
【請求項１４】
前記電極活物質／導電材の複合体は、陽極及び陰極のうちのいずれか一つまたは全てに含まれる請求項１３に記載の電気化学キャパシタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電極活物質／導電材の複合体及びその製造方法並びにこれを含む電気化学キャパシタに関する。
【背景技術】
【０００２】
電気二重層キャパシタ（ＥＤＬＣ）は、リチウムイオン２次電池などの２次電池に比べて、入出力特性が優秀で且つサイクル信頼性が高く、最近環境問題に係わって開発が盛んに進められている。例えば、電気自動車の主電源及び補助電源、或いは太陽光発電及び風力発電など再生可能エネルギの電力蓄電デバイスとして有望である。
【０００３】
また、ＩＴ化に伴って需要が増加している無停電電源装置などでも、短時間に大電流を抜き取ることができるデバイスとして活用が期待されている。
【０００４】
このような電気二重層キャパシタは、主に炭素材料で構成される一対或いは複数の分極性電極（陽極・陰極）をセパレータを挟んで対向させ、電解液に浸漬させた構造になっている。この時、分極性電極と電解液との界面に形成される電気二重層に電荷を蓄電することを原理にする。
【０００５】
電気二重層キャパシタの動作原理及び基本構造は、図１に示すようである。図１に示すように、両側から集電体１０、電極２０、電解液３０及び分離膜４０が形成されて構成されている。
【０００６】
前記電極２０は、活性炭素粉末または活性炭素繊維などのように有効比表面積の大きい炭素材料からなる活物質と、伝導性を付与するための導電材と、各成分間の結着力のためのバインダとから構成される。また、前記電極２０は、分離膜４０を介して陽極２１と陰極２２とで構成される。
【０００７】
また、前記電解液３０は、収容液系の電解液と非水溶液系（有機系）の電解液とが使われる。
【０００８】
前記分離膜４０には、ポリプロピレン、テフロンなどが用いられ、陽極２１と陰極２２との接触による短絡を防止する役割をする。
【０００９】
ＥＤＬＣは、充電時に電圧をかければ、各々の陽極２１及び陰極２２の表面に解離された電解質イオン３１ａ、３１ｂが物理的に反対電極に吸着して電気を蓄積し、放電時には、陽極２１及び陰極２２のイオンが電極から脱着して中和状態に帰る。
【００１０】
一般に、電気化学キャパシタの主な材料として使われている活物質の場合、広い比表面積を用いる界面での電子生成には有利であるが、相対的に導電性が落ちるため、一般にはｎｍ大きさの導電材を添加して、求められる特性を具現する。しかし、一般的な工程で導電材の添加量のみを増加すると言っても所望の低抵抗の特性を具現しにくい。これは、微粒導電材の分散及び構造的な特性によって、活物質と導電材との均一な組合せが具現されないためである。
【００１１】
一般的な電気化学キャパシタの場合、活性炭の表面に電解液イオンの吸脱着反応による電子の発現によって容量の具現が可能になる。図２は、電気化学キャパシタ電極２０の概略図である。図２に示すように、電極２０は、有効非表面積の大きい炭素材料からなる活物質５１と、伝導性を付与するための導電材５２と、各成分間の結着力のためのバインダ５３とで構成された電極活物質層を集電体１０に塗布させて形成される。イオンの吸脱着によって発現された電子６０は、図２に示すように、導電材５２に沿って流れるようになる。一般に、電子は、抵抗の最も少ない経路に沿って流れるようになっているが、活物質５１に比べて導電材５２の非抵抗が二オーダ程度に低いため、電子６０は導電材５２に沿って（矢印方向に）流れることが当然である。
また、一般に、電気化学キャパシタの主材料として使われている活物質の場合、広い比表面積を用いる界面での電子生成には有利であるが、相対的に導電性が落ちるため、一般には、ナノメータ（ｎｍ）大きさの導電材を添加して、求められる特性を具現している。しかし、一般的な工程において導電材の添加量のみを増加すると言っても、所望の低抵抗の特性が具現されない。これは、微粒導電材の分散及び構造的な特性によって、活物質と導電材との均一な組合せが具現されないためである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００１−２６６８５８
【特許文献２】韓国特許出願公開第１０−２００５−０１１５４８０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
詳しくは、一般に、電子の発現に主な影響を与える活物質５１の材料は、図３に示すように数μｍの大きさを有し、電子の移動経路になる導電材５２の粒径は、図４に示すように数十ｎｍに当たる。よって、活物質の材料及び導電材の粒径差によって、電極内で活物質と導電材との均一な混合を期待するのが難しい。
【００１４】
実際では、導電材の凝集が発生したり、図５に示すように活物質と導電材との粒度差による粒子の分離（ｓｅｇｒｅｇａｔｉｏｎ）が発生することが一般的である。よって、粒子間に空隙が発生することもあり、これにより製品の抵抗特性が落ちるという問題があって、電気化学キャパシタの信頼性が落ちるようになる。
【００１５】
本発明は上記の問題に鑑みて成されたものであって、その目的は、活物質及び導電材の分散性を向上させることができる電極活物質及び導電材が球形の顆粒形状を有する、電極活物質／導電材の複合体を提供することにある。
【００１６】
本発明の他の目的は、電極活物質／導電材の複合体の製造方法を提供することにある。
【００１７】
本発明のさらに他の目的は、電極活物質／導電材の複合体を含む電気化学キャパシタを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記目的を解決するために、本発明の一実施形態による電極活物質／導電材の複合体は、電極活物質と導電材とを含むことを特徴とする。
【００１９】
前記電極活物質／導電材の複合体は、１０〜７０μｍの粒子大きさを有する。
【００２０】
前記電極活物質／導電材の複合体は、球形の顆粒形状を有する。
【００２１】
前記電極活物質は、活性炭、炭素ナノチューブ（ＣＮＴ）、グラファイト、カーボンエオロゲル、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）、炭素ナノ繊維（ＣＮＦ）、活性化炭素ナノ繊維（ＡＣＮＦ）、気相成長炭素繊維（ＶＧＣＦ）及びグラフェンよりなる郡から選ばれる少なくとも一つの炭素材料が挙げられる。
【００２２】
前記電極活物質は、望ましくは、比表面積１，５００〜３，０００ｍ２／ｇの活性炭である。
【００２３】
前記導電材は、望ましくは、スーパ−Ｐ、アセチレンブラック、カーボンブラック及びケチェンブラックよりなる郡から選ばれる少なくとも一つの導電性カーボンである。
【００２４】
前記電極活物質及び導電材の複合体は、電極活物質：導電材が１０：１〜１０：２．５の重量比で含まれる。
【００２５】
前記電極活物質及び導電材の複合体は、電極活物質及び導電材の混合物を噴霧乾燥（ｓｐｒａｙ  ｄｒｙ）させて製造される。
【００２６】
前記電極活物質及び導電材の混合物は、バインダ及び溶媒をさらに含む。
【００２７】
本発明の一実施形態による電極活物質／導電材の複合体の製造方法は、電極活物質と導電材との混合物を製造するステップと、前記電極活物質と導電材との混合物を噴霧乾燥するステップとを含む。
【００２８】
前記電極活物質と導電材との混合物は、電極活物質：導電材が１０：１〜１０：２．５の重量比で含まれる。
【００２９】
また、本発明は、電極活物質／導電材の複合体を含む電気化学キャパシタを提供することに特徴がある。
【００３０】
前記電極活物質／導電材の複合体は、陽極及び陰極のうちのいずれか一つまたは全てに使われる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、電極活物質と導電材とを混合して噴霧乾燥させて微細な顆粒形状の電極活物質／導電材の複合体を製造し、これを電極活物質組成物に含ませることによって電極活物質層のパッキング密度を高め、電気化学キャパシタの容量を増大させることができるという効果を奏する。
【００３２】
したがって、高い耐電圧、エネルギー密度及び入出力特性を有し、また高速充放電サイクル信頼性が優秀な大容量電気化学キャパシタを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】電気二重層キャパシタの基本構造及び動作原理を示す模式図である。
【図２】電気化学キャパシタ電極を概略的に示す模式図である。
【図３】活物質の粒子大きさ及び形状を示す走査電子顕微鏡写真である。
【図４】導電材の粒子大きさ及び形状を示す走査電子顕微鏡写真である。
【図５】電気化学キャパシタの電極内に存在する気孔の類型及びこれを拡大して示す走査電子顕微鏡写真である。
【図６】比較例によって製造された乾燥パウダの形状を示す走査電子顕微鏡写真である。
【図７】実施例によって噴霧乾燥された電極活物質／導電材の複合体パウダの形状を示す走査電子顕微鏡写真である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、本発明の好適な実施の形態は図面を参考にして詳細に説明する。次に示される各実施の形態は当業者にとって本発明の思想が十分に伝達されることができるようにするために例として挙げられるものである。従って、本発明は以下示している各実施の形態に限定されることなく他の形態で具体化されることができる。そして、図面において、装置の大きさ及び厚さなどは便宜上誇張して表現されることができる。明細書全体に渡って同一の参照符号は同一の構成要素を示している。
【００３５】
本明細書で使われた用語は、実摘形態を説明するためのものであって、本発明を制限しようとするものではない。本明細書において、単数形は文句で特別に言及しない限り複数形も含む。明細書で使われる「含む」とは、言及された構成要素、ステップ、動作及び/又は素子は、一つ以上の他の構成要素、ステップ、動作及び／又は素子の存在または追加を排除しないことに理解されたい。
【００３６】
本発明は、電極活物質と導電材とを予め複合体形態で製造して電極活物質に含ませ、電極活物質組成物の分散性を向上した電極活物質／導電材の複合体と及びその製造方法並びにこれを電極材料として含む電気化学キャパシタに関する。
【００３７】
本発明は、電極活物質及び導電材の粒径差によって発生する電極活物質組成物内での分散性の低下及び粒子の分離の問題を解決するために、電極活物質と導電材とを予め混合して電極活物質／導電材の複合体として製造して、電極活物質組成物に含まれるようにした。
【００３８】
本発明による電極活物質／導電材の複合体は、電極活物質と導電材との混合物を製造するステップと、これらの電極活物質と導電材との混合物を噴霧乾燥するステップとによって製造される。
【００３９】
本発明の電極活物質には、粒子大きさ５〜３０μｍの活性炭、炭素ナノチューブ（ＣＮＴ）、グラファイト、カーボンエオロゲル、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）、炭素ナノ繊維（ＣＮＦ）、活性化炭素ナノ繊維（ＡＣＮＦ）、気相成長炭素繊維（ＶＧＣＦ）及びグラフェンよりなる郡から選ばれる少なくとも一つの炭素材料が望ましく使われてもよく、この中で比表面積１，５００〜３，０００ｍ２／ｇの活性炭が最も望ましい。
【００４０】
また、前記導電材には、望ましくは、スーパ−Ｐ、アセチレンブラック、カーボンブラック及びケチェンブラックよりなる郡から選ばれる少なくとも一つの導電性カーボンが使われる。
【００４１】
前記電極活物質と導電材とは、１０：１〜１０：２．５の重量比で含まれるのが低抵抗／高容量製品の具現上望ましい。
【００４２】
また、前記電極活物質及び導電材の混合物には、バインダ及び溶媒を含んでもよい。即ち、電極活物質、導電材及び溶媒を混合し、これを噴霧乾燥させ、溶媒だけ揮発させて電極活物質／導電材の複合体を形成してもよく、少量の分散剤を添加して電極活物質／導電材の複合体を形成してもよい。
【００４３】
前記分散剤には、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）などのフッ素系樹脂と、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）などの熱可塑性樹脂と、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）などのセルロース系樹脂と、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）などのゴム系樹脂及びこれらの混合物から選ばれる少なくとも一つが挙げられるが、これに限定するものではない。例えば、通常の電気化学キャパシタに用いられるすべてのバインダ樹脂を分散剤として用いてもよい。
【００４４】
また、前記溶媒は、電気化学キャパシタの活物質組成物に用いられるものならその種類が特別に限定されない。
【００４５】
前記電極活物質、導電材などを混合した混合物を噴霧乾燥すると、相対的に粒子大きさの大きい電極活物質の周辺に、相対的に粒子大きさの小さい導電材が吸着され、最大限安定な構造の球形の顆粒形状を有する電極活物質／導電材の複合体を得ることができる。
【００４６】
前記電極活物質／導電材の複合体は、１０〜７０μｍの粒子大きさを有する。該複合体の大きさは、前記混合物の濃度及び貼度によって適切に調節することができる。適切な粒子大きさを有する球形の顆粒状電極活物質／導電材の複合体を製造するためには、前記混合物の貼度は、望ましくは、Ｒｅｓｔ状態で５００ＣＰＳ以下である。前記混合物の貼度が低いほど粒径が小さい顆粒状の電極活物質／導電材の複合体の製造に有利する。
【００４７】
「Ｒｅｓｔ状態」とは、電極活物質と導電材とを交ぜた混合物にどんな外部の力（ｓｈｅａｒ）を加えないで放置した状態を意味し、本発明での貼度は、このような状態で測定されたものである。
【００４８】
また、本発明の電極活物質と導電材との混合物に対する噴霧乾燥は、活物質と導電材とが比較的均一に混合された条件で行われることが、均質組成の凝集体を得る上で望ましい。例えば、液相で電極活物質と導電材とをＰｌａｎｅｔａｒｙ  Ｄｉｓｐｅｒｓｉｖｅ  ｍｉｘｅｒ、Ｍｉｃｒｏｆｌｕｄｉｚｅｒ、Ａｐｅｘｍｉｌｌ、Ｃｌｅａｒ  ｍｉｘｅｒなどの装備を活用して分散させてもよい。
【００４９】
従来、電極活物質及び導電材の粒子大きさの差によって粒子が互いに分離されるという問題があったが、本発明では、電極活物質と導電材とが複合体を形成し、これらが互いに凝固されている凝集体構造を有する。
【００５０】
また、不規則な形態の粒子が存在することなく、電極活物質-導電材の複合体が最も安定な球形で存在するため、パッキング密度（ｐａｃｋｉｎｇ  ｄｅｎｓｉｔｙ）を向上させることができるという効果を奏する。
【００５１】
また本発明は、電極活物質／導電材の複合体を含む電気化学キャパシタを提供することに特徴を有する。
【００５２】
前記電極活物質／導電材の複合体は、陽極及び陰極のうちのいずれか一つまたは全てに使われてもよい。
【００５３】
詳しくは、陽極集電体上に前記製造された電極活物質／導電材の複合体を含む電極活物質組成物を塗布させた陽極と、陰極集電体上に前記製造された電極活物質／導電材の複合体を含む電極活物質組成物を塗布させた陰極とを分離膜を介して絶縁させ、ここに電解液を含浸させてシーリングして最終の電気化学キャパシタを製造する。
【００５４】
前記電極活物質組成物には、電極活物質／導電材の複合体以外にも、別途の導電材、バインダ及び溶媒を含んでもよい。
【００５５】
前記導電材、バインダ及び溶媒には、前記電極活物質／導電材の複合体の製造時に含まれたものなどが同じく使われてもよい。
【００５６】
本発明では、前記電極活物質／導電材の複合体、導電材及び溶媒の混合物を前記バインダ樹脂を用いてシート形状に成形するか、押出し方式で押出された成形シートを集電体に導電性接着剤を用いて接合してもよい。
【００５７】
本発明による陽極集電体としては、従来の電気二重層キャパシタやリチウムイオン電池として使われている材料のものを利用してもよく、例えば、アルミニウム、ステンレス鋼、チタン、タンタル及びニオブよりなる郡から選ばれる少なくとも一つが挙げられ、この中でアルミニウムが望ましい。
【００５８】
前記陽極集電体の厚さは、１０〜３００μｍ程度が望ましい。該集電体としては、前述のような金属の箔だけでなく、エッチングされた金属箔、或いはエキスパンドメタル、パンチメタル、網、発泡体などのように裏表面を貫く孔を有するものであってもよい。
【００５９】
また、本発明による陰極集電体は、従来の電気二重層キャパシタやリチウムイオン電池として使われているすべての材料を利用してもよく、例えば、ステンレス鋼、銅、ニッケル及びこれらの合金などを利用してもよく、この中で銅が望ましい。また、その厚さは、１０〜３００μｍ程度が望ましい。該集電体としては、前述のような金属の金属箔だけでなく、エッチングされた金属箔、或いはエキスパンドメタル、パンチメタル、網、発泡体などのように裏表面を貫く孔を有するものであってもよい。
【００６０】
本発明による分離膜は、従来の電気二重層キャパシタやリチウムイオン電池に用いられるすべての材料のものを利用してもよく、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリビニリデンクロライド、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）、ポリアクリルアミド（ＰＡＡｍ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリサルフォン、ポリエーテルサルホン（ＰＥＳ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリエチレンオキサイド（ＰＥＯ）、ポリプロピレンオキサイド（ＰＰＯ）、セルロース系高分子及びポリアクリル系高分子よりなる郡から選ばれる少なくとも一つで製造された微細多孔性フィルムが挙げられる。また、該多孔性フィルムを重合させた多層フィルムも利用してもよく、この中でセルロース系高分子が望ましく使われてもよい。
【００６１】
前記分離膜の厚さは、約１５〜３５μｍが望ましいが、これに限定するものではない。
【００６２】
本発明の電解液には、スパイロ系塩、ＴＥＡＢＦ４、ＴＥＭＡＢＦ４などの非リチウム塩を含むか、ＬｉＰＦ６、ＬｉＢＦ４、ＬｉＣＬＯ４、ＬｉＮ（ＣＦ３ＳＯ２）２、ＣＦ３ＳＯ３Ｌｉ、ＬｉＣ（ＳＯ２ＣＦ３）３、ＬｉＡｓＦ６及びＬｉＳｂＦ６などのリチウム塩を含む有機電解液、或いは、これらの混合物が用いられてもよい。該溶媒には、アクリロニトリル系の溶媒、エチレンカボネート、プロピレンカボネート、ジメチルカボネート、エチルメチルカボネート、スルフォラン及びジメトキシエタンよりなる郡から選ばれる少なくとも一つが挙げられるが、これに限定するものではない。これらの溶質と溶媒とを混合した電解液は、耐電圧が高く電気伝導度も高い。電解液中の電解質の濃度は、０．１〜２．５ｍｏｌ／Ｌ、０．５〜２ｍｏｌ／Ｌが望ましい。
【００６３】
本発明の電気化学キャパシタのケース（外装材）には、二次電池及び電気二重層キャパシタに通常用いられるアルミニウムを含むラミネートフィルムを用いるのが望ましいが、これに限定するものではない。
【００６４】
以下、本発明の好適な実施形態について詳記する。以下の各実施形態は、本発明を例示するためのことで、本発明の範囲がこれらの実施形態によって限定されるものではない。また、以下の実施形態では、特定化合物を用いて例示したが、これらの均等物を使った場合においても同様の効果を発揮することは、当業者に自明である。
＜実施例１＞
【００６５】
１０μｍ大きさの活性炭（比表面積２０００ｍ２／ｇ）１６０ｇ、粒径５０ｎｍのスーパ−Ｐ２０ｇ及び分散剤としてＣＭＣ５ｇ、溶媒である水２５００ｇに混合及び撹拌させた。該混合物（Ｒｅｓｔ状態で貼度４５０ｃｐｓ）を加熱チャンバ内で噴霧乾燥させ、３０μｍ大きさの球形の電極活物質／導電材の複合体を製造した。
＜実施例２＞
【００６６】
実施例１で製造された電極活物質／導電材の複合体１００ｇ、導電材ケチェンブラック（Ｋｅｔｊｅｎ  ｂｌａｃｋ）５ｇ及びバインダ樹脂ＣＭＣ３．５ｇ、ＳＢＲ１２．０ｇ、ＰＴＦＥ５．５ｇを水２２５ｇに混合及び撹拌させて電極活物質スラリ組成物を製造した。
【００６７】
厚さ２０μｍのアルミニウムエッチング箔上に、前記電極活物質スラリ組成物をコンマコータ（ｃｏｍｍａ  ｃｏａｔｅｒ）を用いて塗布し、臨時乾燥した後、電極サイズが５０ｍｍ×１００ｍｍになるように切断した。電極の断面厚さは６０μｍであった。セルの組立前に、１２０℃の真空状態で４８時間間乾燥させた。
【００６８】
こうして製造された電極（陽極、陰極）を利用し、それらの間にセパレータ（ＮＫＫ社製のＴＦ４０３５、セルロース系分離膜）を挿入し、電解液（アクリロニトリル系の溶媒に、スパイロ系塩１．３モル／リットルの濃度）を含浸させ、ラミネートフィルムケースに入れて密封させ、電気化学キャパシタを製造した。
＜比較例１＞
【００６９】
１０μｍ大きさの活性炭（比表面積２０００ｍ２／ｇ）１６０ｇ、粒径５０ｎｍのスーパ−Ｐ２５ｇ及び分散剤としてＣＭＣ８．５ｇ、溶媒である水５００ｇに混合及び撹拌させて混合物を製造した。該混合物をコンマロールコータ（Ｃｏｍｍａ  ｒｏｌｌ  ｃｏａｔｅｒ）にコーティングしながら乾燥させ、ロールプレスすることによって、電極活物質／導電材の複合体を製造した。該ロールプレス後の電極厚さは、６０μｍであった。
＜比較例２＞
【００７０】
比較例１で製造された電極活物質／導電材の複合体を用いるのを除いては、実施例２と同様な過程で電気化学キャパシタを製造した。
＜実験例１＞
【００７１】
電極活物質／導電材の複合体の形状比較
【００７２】
比較例１及び実施例１によって製造された電極活物質／導電材の複合体の形状を走査電子顕微鏡で測定し、その結果を図６及び図７に各々示した。
【００７３】
従来のような一般的な乾燥過程を経った後、図６に示すように、活物質及び導電材の粒径差及び密度差による粒子間の分離が発生することが分かる。また、粒子の大きさ及び形態が非常に不規則に形成されたことが分かる。このような構造を有する場合、電極活物質として塗布されても粒子が均一にパッキングされないため、電極の容量が低下するという問題がある。
【００７４】
しかし、本発明のように、電極活物質／導電材の複合体を形成した後、図７に示すように、電極活物質と導電材との粒子が互いに凝集された複合体形態を有するだけでなく、比較的パッキングが容易な球形の顆粒形状を有することが分かる。よって、電極活物質／導電材の複合体を電極活物質として含む場合、パッキング密度を向上させることができ、電極容量の増大に寄与することができる。
＜実験例２＞
【００７５】
電気化学キャパシタセルの抵抗及び容量の測定
【００７６】
比較例２及び実施例２によって製造された電気化学キャパシタセルの初期抵抗（ＡＣ  ｍｅｔｅｒで測定）測定し、容量の場合、所定の電流で２．８Ｖまで定電流充電し、充電時と同じ電流で２．０Ｖまで定電流放電時における５サイクル目の放電容量で測定し、その結果を下記表１に示した。
【００７７】
【表１】
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【００７８】
＜表１＞の結果から分かるように、本発明の実施例１によって製造された電極活物質／導電材の複合体を含む電気化学キャパシタ（実施例２）の場合、従来方法によって製造された比較例１の電極活物質／導電材の複合体を含む電気化学キャパシタ（比較例２）に比べて抵抗が低く、容量特性が優秀なことが分かる。
【００７９】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、前記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００８０】
１０  集電体
２１  陽極
２２  陰極
２０  電極
３０  電解液
３１ａ、３１ｂ  電解質イオン
４０  分離膜
５１  電極活物質
５２  導電材
５３  バインダ
６０  電子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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