雙電層電容器用隔板及雙電層電容器的制造方法
【專利說明】
[0001] 相關(guān)申請
[0002] 本申請主張2012年12月26日提出申請的日本特愿2012-283132的優(yōu)先權(quán)，參照 并引用其全部內(nèi)容作為本申請的一部分。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003] 本發(fā)明涉及作為雙電層電容器的構(gòu)成材料有用的電容器用隔板及具備該隔板的 雙電層電容器。
【背景技術(shù)】
[0004] 雙電層電容器具有與鎳鎘電池、鎳氫電池、鋰離子電池接近的大容量，因此除了作 為現(xiàn)有的電容器（condenser)的主要用途的平穩(wěn)電源、吸收干擾等用途以外，還可以用于 個(gè)人電腦的存儲器備用電源、輔助或代替二次電池等。
[0005] 現(xiàn)有的二次電池雖然具有高容量，但壽命比較短，而且難以快速充放電。相比之 下，雙電層電容器具有較大的容量，而且還具有作為電容器本身的優(yōu)點(diǎn)的壽命長、能快速充 放電的優(yōu)良特性。
[0006] 雙電層電容器通常由正負(fù)電極、電解液、隔板、集電體等構(gòu)成，隔板的使用目的在 于防止正負(fù)兩極的接觸，同時(shí)使電解液流通。隔板的厚度越大，電極間的通路越長，越使內(nèi) 部電阻增加，因此期望使構(gòu)成隔板的纖維變得極細(xì)而使厚度變薄。
[0007] 例如，在專利文獻(xiàn)1中公開了一種雙電層電容器，其是用隔板將一對極化電極隔 開而成的雙電層電容器，其特征在于，所述隔板是以纖維素為原料制造濕紙，并保持存在于 該濕紙的空隙結(jié)構(gòu)使其直接干燥而成的。
[0008] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0009] 專利文獻(xiàn)
[0010] 專利文獻(xiàn)1 :日本特開平10-256088號公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 發(fā)明要解決的課題
[0012] 然而，對于專利文獻(xiàn)1的隔板而言，實(shí)質(zhì)上僅由纖維素的打漿物形成隔板，因此難 以兼顧使其密度降低以及使隔板厚度變薄。
[0013] 本發(fā)明的目的在于提供一種密度低、且能夠降低厚度并降低電阻的雙電層電容器 用隔板。
[0014] 本發(fā)明的另一目的在于提供一種具有作為雙電層電容器用隔板所要求的強(qiáng)度、且 能夠降低厚度的雙電層電容器用隔板。
[0015] 本發(fā)明的另一目的在于提供一種具有作為雙電層電容器用隔板所要求的強(qiáng)度、且 具有透氣性（多孔性、離子通透性）的雙電層電容器用隔板。
[0016] 本發(fā)明的其它目的在于提供一種雙電層電容器用隔板，其不僅具有強(qiáng)度性質(zhì)（拉 伸強(qiáng)度等），并且厚度薄，而且密度低、具有透氣性（多孔性、離子通透性），能夠平衡性良好 地滿足上述所有特性。
[0017] 本發(fā)明人等為了解決上述問題而進(jìn)行了深入研宄，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，（i)著眼于具有特定 范圍的熱水溶解溫度的聚乙烯醇類纖維，（ii)在使用熱水溶解溫度超過85°C且低于100°C 的聚乙烯醇類纖維的情況下，如果用濕法由該纖維形成纖維片，則該聚乙烯醇類纖維保留 了作為主體纖維的性質(zhì)，而且其片內(nèi)的纖維彼此在纖維交點(diǎn)的纖維表面產(chǎn)生接合，（iii)這 樣得到的纖維片為低密度，而且厚度得以降低，在作為雙電層用電容器的隔板使用時(shí)，能夠 抑制隔板的電阻值上升，由此完成了本發(fā)明。
[0018] 解決課題的方法
[0019] 本發(fā)明的第1構(gòu)成是一種雙電層電容器用隔板，其由纖維片構(gòu)成，所述纖維片是 配合熱水溶解溫度低于l〇〇°C且高于85°C的聚乙烯醇類纖維（纖維A)10質(zhì)量％以上（相 對于纖維片100質(zhì)量％ )而形成的，所述雙電層電容器用隔板的密度在〇. 25~0. 7g/cm3的 范圍內(nèi)，厚度在5ym以上且小于40ym的范圍內(nèi)。
[0020] 在上述隔板中，優(yōu)選由在上述纖維A中進(jìn)一步配合了熱水溶解溫度低于80°C的聚 乙烯醇類纖維（纖維B)的纖維片形成的雙電層電容器用隔板。在這種情況下，纖維A與纖 維B的質(zhì)量比可以為A/B= 40/60~99/1。
[0021] 進(jìn)一步優(yōu)選在包含上述纖維A或者包含上述纖維A和纖維B的纖維中加入纖維素 類纖維而形成的纖維片，另外，上述纖維素類纖維優(yōu)選為有機(jī)溶劑類纖維素類纖維或天然 纖維素纖維的打漿物。
[0022] 另外，上述隔板優(yōu)選滿足以下要件（1)和（2)。
[0023] 1.隔板的厚度在5~30ym的范圍內(nèi)。
[0024] 2?隔板的縱向強(qiáng)度（kg/15mm)/ 厚度（ym) > 0? 025
[0025] 本發(fā)明的第2構(gòu)成是具有上述雙電層電容器用隔板的雙電層電容器。
[0026] 發(fā)明的效果
[0027] 根據(jù)本發(fā)明，雙電層電容器用隔板通過由配合了熱水溶解溫度低于100°C且高于 85°C的聚乙烯醇類纖維（纖維A) 10質(zhì)量％以上（相對于纖維片100質(zhì)量％ )而形成的纖 維片構(gòu)成，能夠保持纖維形態(tài)，且在纖維交點(diǎn)產(chǎn)生接合而形成纖維片，因此不僅具有纖維所 具有的強(qiáng)度性質(zhì)，而且厚度變薄，由于纖維之間存在空隙而具有透氣性（離子通透性），能 夠得到密度低且電阻低的纖維片，其作為隔板是極其有效的。
[0028] 進(jìn)而，通過向上述纖維（A)中加入熱水溶解溫度比上述纖維（A)更低的聚乙烯醇 類纖維（纖維B)來進(jìn)行片形成，能夠使纖維B發(fā)揮粘合劑功能，可以使纖維交點(diǎn)的粘接更 加牢固。
[0029] 進(jìn)而，通過加入纖維素類纖維，特別是加入經(jīng)過打漿的纖維素類纖維來進(jìn)行片形 成，加入經(jīng)過原纖化的纖維，纖維片中因抱合而產(chǎn)生的接合增加，由此，片的柔軟性增加，對 片賦予適度的遮蔽性。
[0030] 本發(fā)明的隔板更優(yōu)選具有下述2個(gè)要件：
[0031] 1.隔板的厚度在5~30ym的范圍內(nèi)。
[0032] 2?隔板的縱向強(qiáng)度（kg/15mm)/ 厚度（ym) > 0? 025
[0033] 由此，可形成厚度和機(jī)械強(qiáng)度平衡的隔板。
[0034] 通過安裝具有上述特性的本發(fā)明第1構(gòu)成的隔板而得到的雙電層電容器能夠使 隔板密度減小，并且能夠使隔板變薄，由此使電極間距離減小而降低電阻，而且，由于隔板 的薄型化而使正極/負(fù)極增加，可以期待電容器的大容量化。
[0035] 需要說明的是，權(quán)利要求書和/或說明書中公開的至少2個(gè)構(gòu)成要素的任意組合 均包含在本發(fā)明中。特別是，權(quán)利要求書中所記載的2個(gè)以上權(quán)利要求的任意組合均包含 在本發(fā)明中。
【具體實(shí)施方式】
[0036] 本發(fā)明的雙電層電容器用隔板由纖維片制成，所述纖維片由配合了熱水溶解溫度 低于l〇〇°C且高于85°C的聚乙烯醇類纖維（纖維A)10質(zhì)量％以上（相對于纖維片100質(zhì) 量％ )而形成，電容器的密度在0. 25~0. 7g/cm3的范圍內(nèi)，厚度在5 y m以上且低于40 y m 的范圍內(nèi)。
[0037] (纖維片）
[0038] 構(gòu)成本發(fā)明的雙電層電容器用隔板的纖維片需要配合熱水溶解溫度低于100°C且 高于85°C的聚乙烯醇類纖維（纖維A) 10質(zhì)量％以上（優(yōu)選為15質(zhì)量％以上，更優(yōu)選為25 質(zhì)量％以上）而形成。需要說明的是，只要能夠形成纖維片，纖維A的上限就沒有特別限定， 通?？梢詾?0質(zhì)量％ (優(yōu)選為60質(zhì)量％ )左右。
[0039] 如果熱水溶解溫度低于100°C，由于在使用濕法（使用造紙機(jī)等的片成形法）形成 纖維片時(shí)纖維含有水分，能夠在加熱干燥時(shí)保持纖維結(jié)構(gòu)的同時(shí)在纖維交點(diǎn)的纖維表面產(chǎn) 生接合來進(jìn)行片形成。如果熱水溶解溫度為100°c以上，則纖維表面穩(wěn)定，加熱干燥時(shí)在纖 維交點(diǎn)的纖維間不