CN102683030A - 电化学装置 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种电化学装置。该电化学装置包括:壳体,具有凹部,在凹部的顶面上具有开口;盖体,配置为封闭壳体的凹部以使得凹部水密且气密;在凹部中装入的可充电且可放电的储存元件以及电解溶液;以及分隔板,插入在第一和第二电极板之间,分隔板具有在第一和第二电极板之间插入的第一液体吸收部分,以及连续地连接到第一液体吸收部分的第二液体吸收部分,第二液体吸收部分具有比第一液体吸收部分小的液体吸收率并相对于第一和第二电极板向外延伸。第二液体吸收部分的厚度比第一液体吸收部分的厚度大。
Description
相关申请的交叉引用
本申请基于在2011年3月18日提交的名称为“电化学装置”的在先日本专利申请No.2011-060910,并要求其优先权,通过引用的方式将该在先申请的全部内容包含在本文中。
技术领域
本发明涉及电化学装置,其中包含可充电且可放电的储存元件。
背景技术
在诸如移动电话、便携电脑、摄像机以及数字相机的电子设备中,将表面安装电化学装置(例如双电层电容器或锂离子可充电电池)用作适于例如存储器备份的电源。
这种类型的电化学装置通常包括绝缘壳体,具有凹部并在其顶面具有开口;导电盖体,封闭壳体的凹部以使得凹部气密且水密;在凹部中装入的可充电且可放电的储存元件以及电解溶液;设置在壳体安装面上的正极端子和负极端子;将正极端子与储存元件的正极侧电连接的正极引线;以及将负极端子与储存元件的负极侧电连接的负极引线(参见日本专利申请公开:No.2009-278068)。
日本专利申请公开No.2009-278068中公开的储存元件是通过将由活性材料组成并具有预定尺寸的第一电极板、由活性材料组成并具有预定尺寸的第二电极板、由离子渗透板组成并具有预定尺寸的分隔板按顺序堆积形成的。由于分隔板的外形比每个电极板的外形略大,分隔板的外围部分相对于电极板略微向外延伸。根据使用的电化学装置的种类,第一电极板的材料可以与第二电极板的材料不同或相同。
分隔板也可以用于防止第一和第二电极板彼此短路。此外,分隔板可以维持第一和第二电极板之间的电解溶液,并允许离子在所维持的电解溶液中移动。分隔板可以由具有适当厚度的多孔纤维板制成。
在电化学装置中,第一和第二电极板以及分隔板浸没在电解溶液中。电解溶液在充电和放电过程中轻微流动。但是,电极板中包含的电解溶液可能在充电和放电过程中电解或退化,这使得在电极板之间插入的分隔板部分中包含的电解溶液被吸入到电极板中,从而减少了在电极板之间的分隔板部分中存在的电解溶液的数量,尽管是非常小的数量。
如果发生这种电解溶液数量的减少,有利的是在电极板之间插入的分隔板部分从相对于电极板向外延伸的分隔板部分吸入相应数量的电解溶液。但是,假设相对于电极板向外延伸的部分的厚度与在电极板之间插入的部分的厚度相同,以及向外延伸的部分的液体吸收率与在电极板之间插入的部分的液体吸收率相同,那么难以立即将电解溶液从向外延伸的部分吸入到在电极板之间插入的部分。此外,向外延伸的部分浸没在非常少量的电解溶液中。因此,上述在电极板之间插入的分隔板部分中包含的电解溶液在充电和放电过程中的数量减少经常发生,在该部分中包含的电解溶液数量持续短缺,这导致充电和放电性能的恶化。
本文中使用的术语“液体吸收率”是指由JIS-L-1907中定义的Byreck方法获得的水吸收率。本文中将使用mm/10min作为“液体吸收率”的单位。
发明内容
根据本发明的实施例,提供一种电化学装置,能够快速且准确地处理在电极板之间插入的部分中的电解溶液数量减少的现象。
根据本发明实施例的电化学装置包括:壳体,具有凹部,在凹部的顶面上具有开口;盖体,配置为封闭壳体的凹部以使得凹部水密且气密;在凹部中装入的可充电且可放电的储存元件以及电解溶液;以及分隔板,插入在第一和第二电极板之间,分隔板具有在第一和第二电极板之间插入的第一液体吸收部分,以及连续地连接到第一液体吸收部分的第二液体吸收部分,第二液体吸收部分具有比第一液体吸收部分小的液体吸收率并相对于第一和第二电极板向外延伸,其中,第二液体吸收部分的厚度比第一液体吸收部分的厚度大。
下面的详细描述和附图描述和说明了本发明的多个实施例。
附图说明
图1是根据本发明第一实施例的电化学装置的透视图;
图2是图1的电化学装置沿S11-S11线截取的放大截面图;
图3是图1壳体的放大俯视图;
图4是图2的储存元件在组装之前的透视图;
图5是示出怎样组装图4的第一电极板、第二电极板和分隔板基体部件(怎样组装储存元件)的视图;
图6是根据本发明第二实施例的电化学装置储存元件(在组装前)的透视图;以及
图7是示出怎样组装第一电极板、第二电极板和分隔板(怎样组装储存元件)的视图。
具体实施方式
将参照附图描述本发明的多个实施例。在下文的描述中,无论是否显示在不同实施例中,类似的部件采用相同或类似的附图标记表示。为了清楚、简洁的说明本发明的实施例,附图不必要按比例绘制,并且某些特征可以某种示意性的形式显示。针对一个实施例描述和/或说明的特征可以相同或类似的方式应用于一个或多个其它实施例中,和/或与其它实施例的特征相结合,或者代替这些特征。
(第一实施例)
图1到图5示出了根据本发明第一实施例的电化学装置。图1和图2所示的电化学装置10包括绝缘壳体11、导电盖体12、储存元件13、正极端子14、负极端子15、正极引线16和负极引线17。壳体11设置有正极端子14、负极端子15、正极引线16和负极引线17,并且还设置有连接环18和电收集层19。
<壳体的结构>
壳体11可以由绝缘材料(例如氧化铝)制成,并且形成为具有预定长度、宽度和高度的长方体。在壳体11的顶面上,提供了在其顶面上具有开口的凹部11a,所述凹部在从上面观察时具有看起来是矩形的轮廓,并且具有预定深度。采用壳体11使得其底面可以用作安装面。在壳体11的四个角的每一个上形成有垂直延伸的凹口,在从上面观察时该凹口的轮廓看起来是大约1/4圆形。壳体11设置有正极端子14、负极端子15、正极引线16和负极引线17,并且还设置有连接环18和电收集层19。
正极端子14可以由导电材料(例如金)制成,并且可以形成为具有字母“L”形的横截面以及具有预定的宽度,该横截面从横跨壳体11的长边方向的壳体11的一个侧面中间延伸至壳体11的底面。负极端子15可以由导电材料(例如金)制成,并且可以形成为具有字母“L”形的横截面以及具有与正极端子14相同的宽度,该横截面从横跨壳体11的长边方向的壳体11的另一个侧面中间延伸至壳体11的底面。
可能存在这样的情况,其中当正极端子14和负极端子15直接形成在壳体11的侧面和底面上时,由于壳体11的材料的原因这些端子没有充分地粘附到这些面上。在这种情况下,虽然图中没有示出,可以预先在壳体11的侧面和底面上形成辅助粘结层(例如,形成在壳体上的钨层和形成在钨层上的镍层),使得这些端子能够更牢固地粘结到这些表面上。
正极引线16可以由导电材料(例如钨)制成并且可以形成在壳体11内部,从横跨壳体11的长边方向的壳体11的一个侧面中间延伸至电收集层19的下方。具体地,如图3所示,正极引线16具有宽度实质上与正极端子14的宽度相同的部分(没有附图标记)、从该部分向内延伸的三个带状部分16a、以及三个柱状部分16b,每个部分从带状部分16a的一个对应部分的边缘延伸至电收集层19。柱状部分16b的每一个在壳体11的凹部11a的底面上的位置彼此不同,并且柱状部分16b的每一个的顶面暴露在凹部11a的底面上。同样,正极引线16从壳体11的一个侧面暴露的部分电连接到正极端子14的侧面。
负极引线17可以由导电材料(例如钨)制成。引线17的一个部分形成在壳体11内部,引线17的另一部分形成在壳体11的侧面和顶面上,使得引线17从该壳体的另一侧面的中间延伸至壳体11的顶面。具体地,如图3所示,负极引线17具有位于壳体11内部并具有与负极端子15实质上相同宽度的部分(没有附图标记);位于壳体11内部并从上述部分向外延伸的两个带状部分17a;两个带状部分17b,每个部分连续地连接到带状部分17a的对应部分,并位于壳体11的两个凹口的对应一个凹口的内表面上;以及两个扇形部分17c,每个部分连续地连接到带状部分17b的对应部分并位于壳体11的顶面上。同样,负极引线17从壳体11的另一侧面暴露的部分电连接到负极端子15的侧面。位于壳体11顶面上的负极引线17的每个部分17c电连接到连接环18的底面。
连接环18可以由导电材料(例如科伐合金,即铁镍钴合金)制成,并且可以形成为当从上面观察时具有比壳体11的轮廓略小的看起来是矩形的轮廓。同样,当从上面观察时,连接环18的内孔18a的轮廓实质上与壳体11的凹部11a的轮廓匹配。由于该连接环18通过粘合材料连接到壳体11的顶面以使得内孔18a与凹部11a匹配,该内孔18a与凹部11a一起形成实质上的凹部。
可能存在这样的情况,其中当利用粘合材料(例如钎焊材料,如金-铜合金)将连接环18直接连接到壳体11的顶面上时,由于壳体11的材料的原因,这些部件不能充分地彼此粘结。在这种情况下,虽然图中没有示出,可以预先在壳体11的顶面上形成辅助连接层(例如,形成在壳体11顶面上的钨层和形成在钨层上的镍层)。同样,如果连接环18由对于电解溶液具有低抗蚀性的材料制成,可以在连接环18的表面上(至少在环18的顶面和底面上以及在内孔18a的内表面上)形成抗蚀层(例如,形成在环18表面上的镍层和形成在镍层上的金层,或者形成在环18表面上的镍层和由例如铂、银或钯形成在镍层上的其它层)以增强连接环18对电解溶液的抗蚀性。
电收集层19可以由导电材料(例如铝)制成,以及可以形成为具有当从上方观察时比壳体11的凹部11a的底面略小的轮廓,以形成在凹部11a的底面上。同样,形成在壳体11的凹部11a底面上的电收集层19电连接到正极引线16的每个柱状部分16b的暴露部分上。
可能存在这样的情况,其中当电收集层19形成在壳体11的凹部11a的底面上时,例如由于每个柱状部分的材料的原因,使得在电收集层19与每个柱状部分之间没有足够的导电性。在这种情况下,可以在每个柱状部分16b的暴露部分表面上预先形成辅助导电层(例如,形成在该暴露部分上的镍层以及形成在镍层上的金层),以增强每个柱状部分的暴露部分与电收集层19之间的导电性。
<盖体结构以及怎样将盖体连接到壳体11>
盖体12可以由导电材料(例如科伐合金,即铁镍钴合金)制成,并且优选地由其中镍层形成在科伐合金基体部件的顶面和底面上的包覆部件制成,或者由其中镍层形成在科伐合金部件底面上的包覆部件制成。替代地,这些包覆部件的镍层可以采用由铂、银或钯形成的其它层代替。盖体12形成为当从上方观察时具有实质上与连接环18的轮廓匹配的轮廓。虽然附图中示出的盖体12的形状中间部分升高,但是盖体12可以具有平面形状。
通过将储存元件13布置在壳体11的凹部11a(包括连接环18的内孔18a)的内部,然后将盖体12的底面外围连接到连接环18的顶面以与该顶面导电,将盖体12连接到壳体11。从而,可以将壳体11的每个凹部11a(包括连接环18的内孔18a)封闭成气密且水密。当将盖体12连接到连接环18时,可以采用直接连接法(例如缝焊和激光焊接法)以及利用导电粘合材料的非直接连接法。
<储存元件的结构以及怎样装配储存元件>
储存元件13包括矩形的第一电极板13a、矩形的第二电极板13b、以及插入在这些电极板之间的矩形的分隔板13c。第一和第二电极板13a、13b的每一个具有当从上方观察时比壳体11的凹部11a小的轮廓,分隔板13c具有当从上方观察时比电极板13a、13b的每一个略大的轮廓,并且比壳体11的凹部11a的轮廓略小。
第一和第二电极板13a、13b可以由活性材料制成,例如活性碳和PAS(聚并苯半导体(Polyacenic Semiconductor)),并且分隔板13c可以由多孔纤维板制成,主要包括玻璃纤维、纤维素纤维或塑料纤维等。根据使用的电化学装置10的种类,第一电极板13a的材料可以与第二电极板13b的材料不同或相同。
分隔板13c包括插入在电极板13a、13b之间的较高(第一)液体吸收部分13c1,以及连续地连接到部分13c1的较低(第二)液体吸收部分13c2,该部分具有较低的液体吸收率并相对于电极板13a、13b向外延伸。并且,较低液体吸收部分13c2的厚度(最大厚度)Tc2比较高液体吸收部分13c1的厚度Tc1大。优选地,Tc1/Tc2的厚度比可以在0.3-0.8的范围内。下面将要描述,较高液体吸收部分13c1可以由图4所示的分隔板基体部件RM13c的挤压的中间部分形成,较低液体吸收部分13c2可以由分隔板基体部件RM13c的未挤压的外围部分形成。进一步,较低液体吸收部分13c2在电极板13a、13b附近的表面区域,换言之,较低液体吸收部分13c2表面的至少一部分接触电极板13a、13b的外表面。
储存元件13与电解溶液(图中未显示)一起被盖体12封闭在凹部11a(包括连接环18的内孔18a)内部。作为电解溶液,可以采用已知的电解溶液,即(i)硫酸盐电解质溶解在溶剂中的溶液,以及(ii)不包含溶剂的离子液体。前面第(i)项的示例包括溶剂是链砜(chain sulfone)、环砜(cyclic sulfone)、链碳酸盐(chain carbonate)、环碳酸盐(cyclic carbonate)、链酯(chain ester)、环酯(cyclic ester)或腈等的溶液,该溶液包括的阳离子例如是锂离子、季铵离子或咪唑离子等,并且阴离子例如是BF4、PF6或TFSA等。同样,后面第(ii)项的示例包括离子液体,其包括的阳离子例如是咪唑离子、吡啶离子或季铵离子等,以及阴离子例如是BF4、PF6或TFSA等。
如图2所示,储存元件13的第一电极板13a的底面通过导电粘合层20电连接到电收集层19的顶面,并且第二电极板13b的顶面通过导电粘合层21连接到盖体12的底面。可以通过固化导电粘合剂来形成这些导电粘合层20、21。作为导电粘合剂,可以优选地采用包括导电颗粒的热固性粘合剂,例如包括石墨颗粒的环氧系粘合剂等。
现在,在装配储存元件13之前与它的结构一起描述怎样装配储存元件13。图4示出了装配前储存元件13的结构。在图4中,附图标记13a、13b和RM13c分别表示第一电极板、第二电极板以及分隔板基体部件。
第一电极板13a具有预定的长度La和宽度Wa,并且第二电极板13b具有与第一电极板13a实质上相同的长度Lb和宽度Wb。第一和第二电极板13a、13b可以由上述材料制成。根据使用的电化学装置10的种类,第一电极板13a的厚度可以与第二电极板13b的厚度不同或相同。
分隔板基体部件RM13c具有预定长度Lc、宽度Wc和厚度Tc,以及具有预定的孔隙率和液体吸收率(平均值)。进一步,基体部件RM13c具有能够被电极板13a、13b挤压的硬度(软度)。分隔板基体部件RM13c的长度Lc优选地比电极板13a、13b的长度(La、Lb)长20-40%,并且基体部件RM13c的宽度Wc优选地比电极板13a、13b的宽度(Wa,Wb)大。进一步,分隔板基体部件RM13c的材料与分隔板13c的材料相同。
在装配储存元件13时,首先,将未固化的导电粘合剂施加到电收集层19的表面上,如图5所示,以及将第一电极板13a的底面挤压并粘结到导电粘合剂上,以及对导电粘合剂进行固化处理,然后,将电解溶液灌入到第一电极板13a中以使得第一电极板13a浸没在溶液中(步骤1,其中步骤可以表示为“ST”)。然后,将分隔板基体部件RM13c安装在第一电极板13a的顶面上,并将电解溶液灌入到分隔板基体部件RM13c中以使得基体部件RM13c浸没在溶液中(ST2)。在这些步骤之前或之后,将相同的未固化的导电粘合剂施加到盖体12的底面,以及将第二电极板13b的顶面挤压并粘结到导电粘合剂上,以及对导电粘合剂进行固化处理,然后,将电解溶液灌入到第二电极板13b中以使得该第二电极板13b浸没在溶液中。然后,当盖体12底面的外围部分交叠在连接环18的顶面上时,将第二电极板13b的底面挤压到分隔板13c的顶面上(ST3)。然后,将盖体12连接到连接环18。
此外,如果预先确定形成储存元件13的第一和第二电极板13a、13b的极性,当把储存元件13布置在壳体11的每个凹部11a(包括连接环18的内孔18a)中时,应该注意首先布置第一和第二电极板13a、13b中的哪一个电极板。例如,如果将第一和第二电极板13a、13b的极性分别预先确定为正极和负极,确定为正极的第一电极板13a可以布置为面对电收集层19的顶面,并且确定为负极的第二电极板13b可以布置为面对盖体12的底面。
在ST3中,通过第一电极板13a的顶面和第二电极板13b的底面挤压分隔板基体部件RM13c的中间部分,并且基体部件RM13c的挤压部分变成具有厚度Tc1的较高液体吸收部分13c1(参见图2)。分隔板RM13c的外围部分未被挤压从而成为具有厚度(最大厚度)Tc2的较低液体吸收部分13c2(参见图2)。厚度(最大厚度)Tc2与分隔板基体部件RM13c的厚度Tc相同。
<分隔板的孔隙率和液体吸收率>
将具体描述较高液体吸收部分13c1和较低液体吸收部分13c2的孔隙率和液体吸收率。
在一个实验中,准备的分隔板基体部件RM13c具有85%的孔隙率和对电解溶液(采用溶剂是环丁砜,阳离子是TEMA,阴离子是BF4的溶液)10mm/10min的液体吸收率(平均值)。利用该基体部件,可以获得厚度比Tc1/Tc2为0.5的分隔板13c,该厚度比是较高液体吸收部分13c1的厚度Tc1与较低液体吸收部分13c2的厚度(最大厚度)的比值。该实验显示出较高液体吸收部分13c1的孔隙率大约是70%,较低液体吸收部分13c2的孔隙率大约是84%,较高液体吸收部分13c1的液体吸收率(平均值)是16mm/10min,以及较低液体吸收部分13c2的液体吸收率(平均值)是10.5mm/10min。
在这种情况下,通过挤压形成的较高液体吸收部分13c1的孔隙率(70%)相对于分隔板基体部件RM13c的孔隙率(85%)和较低液体吸收部分13c2的孔隙率(84%)没有显著地减少。原因是所使用的分隔板基体部件RM13c具有高孔隙率。根据另一实验,当采用具有85-95%孔隙率的分隔板基体部件RM13c并且厚度比Tc1/Tc2是0.5时,已经证明较高液体吸收部分13c1具有70-90%的孔隙率。另外,当采用具有85-95%孔隙率的分隔板基体部件RM13c并且厚度比Tc1/Tc2是0.3-0.8时,也已经证明较高液体吸收部分13c1的孔隙率相对于分隔板基体部件RM13c的孔隙率和较低液体吸收部分13c2的孔隙率没有显著地减少。
通过挤压形成的较高液体吸收部分13c1的液体吸收率(平均值16mm/10min)相对于分隔板基体部件RM13c的液体吸收率(10mm/10min)和较低液体吸收部分13c2的液体吸收率(平均值10.5mm/10min)显著地增加。原因是分隔板基体部件RM13c中的每个孔的横截面形状被挤压得更小。在另一个实验中,准备的分隔板基体部件RM13c具有85-95%的孔隙率和5-30mm/10min的对电解溶液的液体吸收率(平均值)。利用该基体部件,可以获得厚度比Tc1/Tc2为0.5的分隔板13c。该实验显示出较高液体吸收部分13c1的液体吸收率可以为7-51mm/min。另外,当采用具有85-95%孔隙率的分隔板基体部件RM13c,并且分隔板13c的厚度比Tc1/Tc2在0.3-0.8范围内时,已经证明较高液体吸收部分13c1的液体吸收率相对于分隔板基体部件RM13c的液体吸收率和较低液体吸收部分13c2的液体吸收率显著地增加。
<(根据第一实施例的)电化学装置获得的技术优点>
在电化学装置10中,第一和第二电极板13a、13b以及分隔板13c主要浸没在电解溶液中。由于分隔板13c相对于电极板13a、13b向外延伸,并且具有厚度比较高液体吸收部分13c1的厚度更大的较低液体吸收部分13c2,因此该较低液体吸收部分13c2浸没在足够数量的电解溶液中。
第一和第二电极板13a、13b以及分隔板13c浸没在其中的电解溶液在充电和放电过程中会轻微流动。但是,电极板13a、13b中包含的电解溶液可能在充电和放电过程中电解或退化,这使得在电极板13a、13b之间插入的分隔板13c部分(较高液体吸收部分13c1)中包含的电解溶液被吸入到电极板13a、13b中,从而导致该部分中存在的电解溶液的数量减少,即使是减少非常少的数量(参见图2中垂直延伸的箭头)。
即使在充放电过程中发生电解溶液数量的减少,根据电化学装置10,由于两个部分13c1、13c2之间液体吸收率的差值,较低液体吸收部分13c2浸没在其中的电解溶液可以被立即吸入到较高液体吸收部分13c1中,从而使得电解溶液可以立即提供给较高液体吸收部分13c1(参见图2中水平延伸的箭头)。同样,由于较低液体吸收部分13c2浸没在足够数量的电解溶液中,即使在充放电过程中经常发生电解溶液的数量减少,该电解溶液也可以立即提供给较高液体吸收部分13c1。换句话说,即使经常发生在电极板13a、13b之间插入的部分(较高液体吸收部分13c1)中包含的电解溶液的数量减少的现象,这种现象也可以安全而快速地处理,从而避免由于这种现象导致的充电和放电特性的劣化。
而且,较低液体吸收部分13c2表面的至少一部分接触电极板13a、13b的外表面。因此,如果电极板13a、13b中包含的电解溶液电解或者劣化,则可以从较低液体吸收部分13c2,而不是从较高液体吸收部分13c1向电极板13a、13b直接提供电解溶液(参见图2中所示的虚线箭头)。换句话说,通过将电解溶液从较低液体吸收部分13c2提供到电极板13a、13b的措施,可以避免较高液体吸收部分13c1中包含的电解溶液被吸入到电极板13a、13b中的现象,以及较高液体吸收部分13c1中的电解溶液数量因此而减少的现象。
(第二实施例)
图6和图7示出了根据本发明第二实施例的电化学装置。根据第二实施例的电化学装置与根据第一实施例的电化学装置10的不同之处在于:根据第二实施例的电化学装置采用储存元件13的分隔板13c′,其中预先形成了较高(第一)液体吸收部分13c1′和较低(第二)液体吸收部分13c2′。根据第二实施例的其他结构与第一实施例的结构相同,并且省略其描述。
在图6中显示的分隔板13c′中,较高液体吸收部分13c1′以及较低液体吸收部分13c2′是通过对图4所示的分隔板基体部件RM13c进行挤压而预先形成的。具体地,准备与第一电极板13a的顶面具有相同形状的顶模以及与第二电极板13b的底面具有相同形状的底模,以及通过所述顶模和底模对分隔板基体部件RM13c的中间部分进行加压和挤压以形成具有厚度Tc1′的较高液体吸收部分13c1′。分隔板RM13c未被挤压的外围部分形成为具有厚度(最大厚度)Tc2′的较低液体吸收部分13c2′。较高液体吸收部分13c1′的厚度Tcl′与图2所示的厚度Tc1相同,并且较低液体吸收部分13c2′的厚度Tc2′与图2所示的厚度Tc2相同。
如上所述,虽然分隔板基体部件RM13c具有能够被挤压的硬度(软度),但是如果分隔板基体部件RM13c具有强弹性力,则通过挤压形成的较高液体吸收部分13c1′的厚度Tcl′在被挤压后会增加。在这种情况下,当挤压较高液体吸收部分13c1′时,可以在挤压后对其进行加热和冷却,使得较高液体吸收部分13c1′的厚度Tcl′可以维持。
在组装储存元件13时,首先将未固化的导电粘合剂施加到电收集层19的表面上,如图7所示,将第一电极板13a的底面挤压并粘结到导电粘合剂上,以及对导电粘合剂进行固化处理,然后,将电解溶液灌入到第一电极板13a中以使得该第一电极板13a浸没在溶液中(ST11)。然后,将分隔板13c′安装到第一电极板13a上以使得较高液体吸收部分13c1′的底面与第一电极板13a的顶面匹配,以及将电解溶液灌入到分隔板13c′中以使得该分隔板13c′浸没在溶液中(ST12)。在这些步骤之前或之后,将相同的未固化的导电粘合剂施加到盖体12的底面,将第二电极板13b的顶面挤压并粘结到导电粘合剂上,以及对导电粘合剂进行固化处理,然后,将电解溶液灌入到第二电极板13b中以使得该第二电极板13b浸没在溶液中。这样,在盖体12底面的外围部分交叠在连接环18的顶面上的同时,第二电极板13b安装在分隔板13c′上,使得第二电极板13b的底面与较高液体吸收部分13c1′的顶面匹配(ST13)。然后,将盖体12连接到连接环18。
此外,如果预先确定形成储存元件13的第一电极板13a和第二电极板13b的极性,当把储存元件13布置在壳体11的每个凹部11a(包括连接环18的内孔18a)中时,应该注意首先布置第一和第二电极板13a、13b中的哪一个电极板。例如,如果将第一和第二电极板13a、13b的极性分别确定为正极和负极,确定为正极的第一电极板13a可以布置为面对电收集层19的顶面,并且确定为负极的第二电极板13b可以布置为面对盖体12的底面。
在组装储存元件13之后分隔板13c′的横截面形状与图2所示的分隔板13c的横截面形状相同。分隔板13c′的孔隙率和液体吸收率与图2所示的分隔板13c的相同。
<(根据第二实施例的)电化学装置获得的技术优点>
根据该电化学装置,也可以获得有关第一实施例描述的优点。而且,分隔板13c′的较高液体吸收部分13c1′的底面具有凹陷,并且它的形状与第一电极板13a的顶面的形状匹配。而且,较高液体吸收部分13c1′的顶面具有凹陷,并且它的形状与第二电极板13b的底面匹配。因此,在将分隔板13c′的较高液体吸收部分13c1′的底面安装到第一电极板13a的顶面上时,可以简单并准确地进行它们的对准。而且,在将第二电极板13b的顶面安装到分隔板13c′的较高液体吸收部分13c1′上时,可以简单并准确地进行它们的对准。
本发明的实施例可以广泛应用到具有可充电且可放电储存元件的各种电化学装置,例如锂离子电容器、氧化还原电容器以及锂离子电池等。
Claims (3)
1.一种电化学装置,包括:
壳体,具有凹部,在凹部的顶面上具有开口;
盖体,配置为封闭壳体的凹部以使得凹部水密且气密;
在凹部中装入的可充电且可放电的储存元件以及电解溶液;以及
分隔板,插入在第一和第二电极板之间,分隔板具有在第一和第二电极板之间插入的第一液体吸收部分,以及连续地连接到第一液体吸收部分的第二液体吸收部分,第二液体吸收部分具有比第一液体吸收部分小的液体吸收率并相对于第一和第二电极板向外延伸,
其中,第二液体吸收部分的厚度比第一液体吸收部分的厚度大。
2.根据权利要求1所述的电化学装置,其中第一液体吸收部分包括具有预定厚度和孔隙率的分隔板基体部件的挤压中间部分,以及第二液体吸收部分包括所述分隔板基体部件的未挤压外围部分。
3.根据权利要求1或2所述的电化学装置,其中第二液体吸收部分的表面的至少一部分与第一和第二电极板中的每一个的外表面接触。
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