CN1841606A - 电化学装置 - Google Patents

电化学装置 Download PDF

Info

Publication number
CN1841606A
CN1841606A CNA2006100669162A CN200610066916A CN1841606A CN 1841606 A CN1841606 A CN 1841606A CN A2006100669162 A CNA2006100669162 A CN A2006100669162A CN 200610066916 A CN200610066916 A CN 200610066916A CN 1841606 A CN1841606 A CN 1841606A
Authority
CN
China
Prior art keywords
collector plate
back slab
corbel back
slab portion
slider
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA2006100669162A
Other languages
English (en)
Other versions
CN100570779C (zh
Inventor
高桥哲哉
大桥良彦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TDK Corp
Original Assignee
TDK Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by TDK Corp filed Critical TDK Corp
Publication of CN1841606A publication Critical patent/CN1841606A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100570779C publication Critical patent/CN100570779C/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/058—Construction or manufacture
    • H01M10/0585—Construction or manufacture of accumulators having only flat construction elements, i.e. flat positive electrodes, flat negative electrodes and flat separators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/66—Current collectors
    • H01G11/70—Current collectors characterised by their structure
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/66—Current collectors
    • H01G11/72—Current collectors specially adapted for integration in multiple or stacked hybrid or EDL capacitors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/74—Terminals, e.g. extensions of current collectors
    • H01G11/76—Terminals, e.g. extensions of current collectors specially adapted for integration in multiple or stacked hybrid or EDL capacitors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/78—Cases; Housings; Encapsulations; Mountings
    • H01G11/82—Fixing or assembling a capacitive element in a housing, e.g. mounting electrodes, current collectors or terminals in containers or encapsulations
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/13—Energy storage using capacitors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Cell Separators (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)

Abstract

本发明提供一种电化学装置，其特征在于，具有：分别具有本体部(15a、16a)和引板部(15b、16b)，配置成所述本体部(15a、16b)之间相互对向的一对集电板(15、16)；具有本体部(40a)和引板部(40c)，其本体部(40a)配置在集电板(15、16)的本体部(15a、16a)之间，并且引板部(40c)配置成从集电板(15、16)的本体部(15a、16a)之间向外伸出的隔离体(40)；分别形成在集电板(15、16)的本体部(15a、16a)上，与隔离体(40)接触的活性物质层(10)；与各活性树脂层(10)接触的电解液；将各集电板(15、16)的引板部(15b、16b)和隔离体(40)的引板部(40c)相互固定的绝缘性的固定部件(90)。

Description

电化学装置
技术领域
本发明涉及一种电化学装置。
背景技术
锂离子二次电池和双电层电容器等的电化学装置，大多具有反复叠层具有活性物质层的集电板和隔离体而成的叠层体。在制造这样的电化学装置时，必须提高叠层体的操作性，必须将集电板与隔离体相互固定。
以往，在隔离体和集电板的活性物质层的表面上涂布有粘合用的树脂后，将这些叠层，或将隔离体和集电板叠层后，在叠层体的外周将粘合胶带绕卷1周，从而固定隔离体和集电板(参照日本专利特开2000-252175号公报)。
但是，在活性物质层和隔离体的表面上涂布有粘合用树脂等时，因为该部分的电解液的离子移动等受到阻碍，所以，引起内部电阻上升。另一方面，在叠层体外侧绕卷粘合胶带的方法中，因为增加叠层体的厚度，所以与电化学装置薄形化的要求相反。
发明内容
本发明鉴于上述课题，其目的在于提供一种具有容易操作、薄形化的叠层体，并且能够避免增大内部电阻的电化学装置。
本发明涉及的电化学装置具有一对集电板、隔离体、活性物质层、电解液和固定部件。
一对集电板分别具有本体部和引板部，集电板的本体部之间相互对向地配置。
隔离体具有本体部和引板部，隔离体的本体部被配置在一对集电板的本体部之间，并且隔离体的引板部配置成从上述一对集电板本体部之间向外伸出。
活性物质层分别形成在各集电板本体部上，与隔离体接触。
电解液与各活性物质层接触。
固定部件是绝缘性的，相互固定各集电板的引板部和隔离体的引板部。
根据本发明，由固定部件相互固定隔离体和各集电板。因此，在制造时，含有隔离体和集电板的叠层体的手工操作容易。
另外，该固定部件固定集电板的引板部和隔离体的引板部。因此，固定部件不会使活性物质层与隔离体的界面面积减少，难以阻碍电解液中的离子移动等，所以，可以降低电化学装置的内部电阻。另外，这样结构的固定部件对于叠层体、换言之、对电化学装置的厚度难以产生影响，所以，有助于电化学装置的薄形化。
这里，从集电板的叠层方向看电化学装置时，固定部件优选被设置成与集电板的本体部不重合的形状。
如果由此对叠层有集电板、活性物质层和隔离体的叠层体，在叠层方向上对集电板的本体部进行热压处理，不会受固定部件的干扰而容易进行。进行这样的热压时，因为在活性物质层与隔离体之间难以产生多余的空间，所以，有助于抑制内部电阻。
另外，固定部件优选与各集电板的引板部粘合，并且与隔离体的引板部粘合。这样，由于固定部件与各引板部粘合，这些引板部相互被固定，所以，即使是小固定部件，也可以坚固地固定这些引板部。
此时，固定部件优选由热塑性树脂制成。如果这样，由热熔融、就可以容易地将固定部件粘合于各集电板的引板部和隔离体的引板部。
另外，在集电板的引板部，分别连接有引线，固定部件优选再覆盖各引线。
在集电板的引板部上连接引线之后，大多将含有该集电板、活性物质层和隔离体的叠层体封入容室内。此时，为了提高容室与引线之间的气密性，有时在引线表面涂覆树脂制的保护层之后，使该保护层与容室粘合。此时，在本发明中，因为固定部件再覆盖引线，所以，固定部件可以兼为引线保护层，比较经济。
另外，固定部件是由在集电板叠层方向相互对向的2片薄片粘合而成，优选在薄片之间夹住上述一对集电板的各引板部和隔离体的引板部。由这样的固定部件，容易进行固定作业。
另外，优选具备3个以上的集电板时，集电板以各自集电板的本体部之间相互对向、且集电板的引板部之间相互交错地配置成2列的方式重叠配置，在各集电板的本体部之间，以隔离体的本体部配置在集电板的本体部之间，并且隔离体的引板部从集电板的本体部之间向外伸出的方式分别配置隔离体，在各集电板的本体部上，分别形成有活性物质层，各隔离体的引板部在集电板的引板部的2列之间突出，固定部件相互固定各集电板的引板部和各隔离体的引板部。
根据这些，实现多层叠层结构的电化学装置。另外，集电板的引板部并列成2列，因为隔离体的引板部被配置在集电板的引板部的2列之间，所以，可以由小固定部件相互固定集电板的引板部和隔离体的引板部。
这里，隔离体的引板部的宽度优选比集电板的引板部的2列间隔小。
隔离体的引板部的宽度比集电板的引板部的2列间隔小时，在上下重叠的各列集电板的引板部之间就不会夹住隔离体的引板部。因此，即使将集电板的各引板部的长度缩短，也可以使各列中的集电板上下的引板部之间电连接。因此，与引线的连接变得容易，极其适用于并联单位电池的电化学装置。
根据本发明，提供一种具有容易操作、薄形化的叠层体，并且能够避免增大内部电阻的电化学装置。
附图说明
图1是表示实施方式的双电层电容器的部分截断斜视图。
图2是图1的锂离子二次电池叠层结构体的部分截断正面图。
图3是沿着图2的叠层结构体的III-III面的概略截面图。
图4是沿着图2的叠层结构体的IV-IV面的概略截面图。
图5是沿着图2的叠层结构体的V-V面的概略截面图。
图6是表示图1的双电层电容器的制造工序的截面图。
图7是表示图1的双电层电容器的制造工序的、接续于图6的斜视图。
图8是表示图1的双电层电容器的制造工序的、接续于图7的斜视图。
图9是表示实施例1、对照例1、2的双电层电容器特性的表格。符号说明
10...活性物质层、                  12...引线、
15、16...集电板、                  15a、16a...本体部、
15b、16b...引板部、                22...引线、
40...隔离体、                      40a...本体部、
40c...长引板部(引板部)、           50...容室、
85...叠层体、                      87...叠层结构体、
90...固定部件、                    90a、90b...薄片、
100...双电层电容器(电化学装置)
具体实施方式
(第一实施方式)
首先详细地说明本发明的双电层电容器(电化学装置)的实施方式。
图1是表示本发明第一实施方式的双电层电容器100的部分截断斜视图。另外，图2是图1的叠层结构体87的平面图，图3是图2的叠层结构体87的III-III截面图，图4是图2的叠层结构体87的IV-IV截面图，图5是图2的叠层结构体87的V-V截面图。
本实施方式的双电层电容器100，如图1～图5所示，主要由叠层体85、以密闭状态容纳叠层体85的容室(外装体)50、用于连接叠层体85和容室50的外部的引线12以及引线22、和固定叠层体85的固定部件90构成。叠层体85、固定部件90、引线12以及引线22构成叠层结构体87。
叠层体85如图3～图5所示，从上顺次地叠层集电板15/活性物质层10/隔离体40/活性物质层10/集电板16/活性物质层10/隔离体40/活性物质层10/集电板15/活性物质层10/隔离体40/活性物质层10/集电板16/活性物质层10/隔离体40/活性物质层10/集电板15。
(集电板)
集电板15如图1和图2所示，具有长方形的本体部15a和连接于本体部15a、比本体部15a小的引板部15b。集电板16也同样如图2所示具有长方形的本体部16a和连接于本体部16a、比本体部16a小的引板部16b。集电板15和集电板16，以集电板15的本体部15a与集电板16的本体部16a相互对向，另一方面集电板15的引板部15b与集电板16的引板部16b相互交错地并列为2列的方式交替地叠层。即，如图2那样地在叠层方向看叠层体85时，引板部15b重叠为一列、引板部16b重叠为一列。
集电板15、16的材料，如果是作为双电层电容器的活性物质层用集电板通常可以使用的金属材料就没有特别的限定，例如，可以列举铜、镍、铝等。
(活性物质层)
活性物质层10如图3～图5所示，分别形成在集电板15的本体部15a的表面上和集电板16的本体部16a的表面上，附着在各集电板15、16。另外，活性物质层10与隔离体40的表面接触。
活性物质层10是含有活性物质、导电助剂和粘合剂等的层。活性物质没有特别限定，可以使用能够构成碳电极等分极性电极的材料。该碳电极可以用于公知的双电层电容器。例如，可以将由复活处理原料碳(例如，由以石油类重质油的流动接触分解装置的底油和减压蒸馏装置的残余油等为原料油的延迟焦化器制造的石油焦碳)得到的碳材料(例如活性炭)作为构成材料的主要成分。
导电助剂如果是使活性物质层10的导电性良好的物质就没有特别限定，可以使用公知的导电助剂。例如，可以列举碳黑类、粉末石墨等的碳材料、铝、不锈钢等的金属微粉、碳材料和金属微粉的混合物。
粘合剂如果是可以结合上述活性物质的粒子与导电助剂的粒子、作为活性物质层粘合在集电板16上的物质，就没有特别限定，可以使用公知的粘合剂。例如，可以列举聚偏氟乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、氟橡胶等。
(隔离体)
隔离体40分别配置于形成在集电板15上的活性物质层10和形成在集电板16上的活性物质层10之间。如图2～图5所示，隔离体40的端面从活性物质层10和集电板15、16的本体部15a、16a的端面，向外侧突出。具体的如图2所示，隔离体40具有本体部40a、短引板部40b、长引板部40c。
本体部40a被配置在集电板15的活性物质层10与集电板16的活性物质层10之间，面积和形状与活性物质层10相同。
短引板部40b，沿着本体部40a的外周而设置，如图2～图5所示，从集电板15、16的本体部15a、16a之间，以长度40bL向外侧伸出。由短引板部40b，可以减少夹住隔离体40的活性物质层10与活性物质层10的短路。
长引板部40c设置在本体部40a的外侧，在集电板15的引板部15b一列与集电板16的引板部16b一列之间突出。长引板部40c从集电板15、16的本体部15a、16a之间、以长度40cL突出。长引板部40c的长度40cL比短引板部40b的长度40bL还长。
长引板部40c的宽度40W比集电板15的引板部15b的一列与集电板16的引板部16b的一列之间的间隔15W还小。
隔离体40的材料，如果是电绝缘性的多孔体就没有特别限定，可以使用在公知的双电层电容器中使用的隔离体。例如，作为电绝缘性的多孔体，可以列举由聚乙烯、聚丙烯或聚链烯烃构成的薄膜的叠层体和上述树脂的混合物的拉伸膜、或由选自纤维素、聚酯、聚丙烯腈和聚丙烯的至少1种构成材料构成的纤维无纺布。
(电解液)
电解液含有在活性物质层10和隔离体40的孔内。电解液没有特别的限定，可以使用在公知的双电层电容器中使用的电解液(电解质水溶液、使用有机溶剂的非水电解液)。这里，优选的是使用有机溶剂的电解液(非水电解液)。作为电解液，适合使用将铵盐溶解在非水溶剂(有机溶剂)中的物质。
电解质溶液的种类没有特别的限定，一般考虑溶质的溶解度、离解度、液体的粘性来选择，希望是高导电率而高电位窗(开始分解的电压高)的电解质溶液。例如，作为代表性的例子，使用在碳酸丙烯酯、碳酸二乙烯酯、乙腈等的有机溶剂中溶解如四乙基铵四氟硼酸盐(TEA)的季铵盐。另外，此时必须严格管理混入水分。
另外，在本实施方式中，电解液也可以是在液状以外、由添加凝胶化剂而得到的凝胶状电解质。另外，代替电解液、也可以含有固体电解质(由固体高分子电解质或离子传导性无机材料构成的电解质)。
这里，如图3～图5所示，由1个隔离体40、夹住该隔离体的一对活性物质层10、10和电解液，构成单位电容器cp。
(引线)
引线12和引线22，如图1所示呈现带状的外形，从容室50内通过密封部50b向外部突出。
引线12、22由金属等导体材料形成。作为该导体材料，希望使用铝。
引线12的容室50内的端部，如图1、图2和图5所示，由电阻焊接等与各集电板15的引板部15b的端部连接，引线12通过各集电板15与各活性物质层10电连接。
另一方面，引线22的容室50内的端部，如图1～图3所示，由电阻焊接等与各集电板16的引板部16b的端部连接，引线22通过各集电板16与各活性物质层10电连接。另外，引线12和引线22在与叠层体85的叠层方向垂直相交的方向上分开。
(固定部件)
如图1～图5所示，固定部件90是由长方形的薄片90a和90b在集电板15、16的叠层方向上重叠，并加热熔融得到的物体。如图1～图5所示，固定部件90在薄片90a和薄片90b之间，将引线12的叠层体一侧的端部、相对引线12重叠的各集电板15的引板部15b、引线22的叠层体一侧的端部、相对引线22重叠的各集电板16的引板部16b、和各隔离体40的长引板部40c夹住。
即，固定部件90粘合各引板部16b、各长引板部40c和各引板部15b，将这些相互固定。另外，该固定部件90也覆盖引线12和引线22的引板部一侧的部分。
固定部件90的材料，如果是绝缘体的就没有特别限定，但优选由合成树脂形成。特别是由热塑性树脂制造时，各引板部15b、16b与各长引板部40c的粘合容易而优选。特别是酸改性聚丙烯、酸改性聚乙烯等的酸改性聚烯烃与金属的粘合性高而优选。
(容室)
容室50如果可以密封叠层体85、防止空气和水分进入容器内部就没有特别限定，可以使用在公知的双电层电容器中使用的容室。例如，可以使用在铝等的金属薄片内面叠层PP等热塑性树脂、在外面叠层PET等树脂的容室。在本实施方式中，如图1所示，容室50是将长方形的可挠性薄片51C在长度方向的大致中央部对折而形成，从叠层方向(上下方向)的两侧夹住叠层体85。对折的薄片51C的端部中，除对折返回部分50a、3边的密封部分50b由热封或粘合剂粘合，叠层体85被密封在内部。另外，容室50在密封部50b中将固定部件90夹进，与此粘合。
(制造方法)
接着，对上述双电层电容器100制作方法的一个例子进行说明。
首先，分别调制用于在集电板上形成活性物质层10的涂布液(糊)。活性物质层用的涂布液是将上述的活性物质、导电助剂、粘合剂等分散在溶剂中得到的液体。作为在涂布液中使用的溶剂，如果是能够溶解粘合剂、能够将活性物质和导电助剂分散的溶剂就没有特别的限定。例如，在粘合剂中使用PVdF时，可以使用N-甲基-2-吡咯烷酮、N，N-二甲基甲酰胺等。
接着，准备铝箔、蚀刻铝箔等集电板用薄片。然后，在集电板用薄片的一面上涂布涂布液、使之干燥，形成活性物质层，此后，切削成为具有本体部15a和引板部15b的形状，如图6所示，得到2个在本体部15a的一面形成活性物质层10的2层电极120。同样，在集电板薄片的两面涂布涂布液、使之干燥，在两面形成活性物质层，此后，切削成为具有本体部15a和引板部15b的形状，如图6所示，得到1个在本体部15a的两面形成活性物质层10的3层电极130。另外，同样操作，得到2个具有本体部16a和引板部16b、在本体部16a的两面形成活性物质层10的3层电极140。这里，在集电板用薄片上涂布涂布液时的方法没有特别的限定，可以根据集电板用薄片的材质和形状等适当决定。例如，可以列举金属掩模印刷法、静电涂覆法、浸渍涂布法、喷涂法、辊涂法、刮刀涂布法、凹版涂法、网板印刷法等。涂布后，根据需要，由平板压力机、压延辊等进行压延处理。另外，在引板部15b、16b的两面不形成活性物质层10。
接着，准备具有本体部40a、短引板部40b和长引板部40c的隔离体。具体的，例如隔离体40是将绝缘性的多孔质材料切削成为确定的大小和形状而制成。
接着，将2层电极120、3层电极130、3层电极140，在各个之间夹进隔离体40，如图6的顺序，即2层电极120/隔离体40/3层电极140/隔离体40/3层电极130/隔离体40/3层电极140/隔离体40/2层电极120的顺序进行叠层，得到图7所示的叠层体85。此时，配置成活性物质层10分别接触在各隔离体40的两面上。另外，引板部15b排列成一列、引板部16b在与引板部15b不同的位置上排列成一列，隔离体40的长引板部40c配置成在引板部15b一列与引板部16b一列之间。
然后，如图7所示，将各引板部15b的端部重叠、焊接在引线12的端部，另一方面，将各引板部16b的端部重叠、焊接在引线22的端部。
接着，准备薄片90a、90b，以90a和90b，从叠层方向的两侧夹住引板部15b、引线12的引板部一侧、长引板部40c、引板部16b和引线22的引板部一侧，用热封闭器125、125使90a、90b热熔融，使薄片90a、90b一体化的同时，将这些在各引板部粘合，形成固定部件90。
由此，如图8所示完成具有叠层体85、固定部件90、引线12和引线22的叠层结构体87。
接着，如图8所示将以树脂叠层铝的两面形成的长方形薄片对折，由热封闭器封闭除开口部50c的其它2边的封闭部50b，形成容室50f。
然后，从剩余一边的开口部50c，将叠层结构体87插入容室50内。接着，在真空容器内，将电解液注入容室50f内，使叠层体85浸渍在电解液中。此后，使引线12、引线22的一部分分别从容室50f内向外部突出，使用热封闭器，以在开口部50c之间夹住固定部件90的状态封闭容器50f的开口部50c。由此，完成双电层电容器100的制作。
(效果)
如果根据这样的双电层电容器100，由固定部件90相互固定集电板15、16的引板部15b、16b和隔离体40的长引板部40c，由此隔离体40和各集电板15、16被相互固定。因此，在制造时，包含隔离体40和集电板15、16的叠层体85的手工操作容易。因此，在容室50内插入叠层体85，此后在密封容室50的工序等中，难以引起叠层体85中的集电板15、16和隔离体40的位置偏移等，减少发生集电板之间短路等不良现象。
另外，固定部件90固定着集电板15、16的引板部15b、16b与隔离体40的长引板部40c。因此，固定部件90不会使活性物质层10与隔离体40的界面面积减少，因为难以阻碍电解液中的离子移动等，所以，可以降低双电层电容器100的内部电阻。另外，这样结构的固定部件90，对叠层体85、换言之、对双电层电容器100的厚度难以产生影响，所以，有助于双电层电容器100的薄形化。
另外，引板部15b、16b之间相互交错地配置成2列，各隔离体40的长引板40c在引板部15b一列与引板部16b一列之间突出。然后，固定部件90因为固定被这样配置的引板部15b、16b和长引板部40c，所以，固定部件90的大小优选为比较小。
另外，从相对集电板15等垂直的方向看双电层电容器100时，因为固定部件90成为与集电板15、16的本体部15a、16a不重叠的形状和大小，所以，在容室50内封入叠层体85后，从容室50外在厚度方向热压集电板15、16的本体部15a、16a时，因为固定部件90变得不干扰而优选。
另外，长引板部40c的宽度40W，因为比引板部15b一列与引板部16b一列的间隔15W还小，所以，在引板部15b一列和引板部16b一列中，分别在上下的引板部之间，不夹住隔离体40的伸出部40c变得。因此，即使缩短各引板部15b、16b的突出长度40cL，电连接各列中的引板部15b之间、引板部16b之间，可以容易连接在引线12、22。
另外，固定部件90与集电板15、16的引板部15b、16b粘合，并与隔离体40的长引板部40c粘合，这些被相互固定。因此，变得能够用固定部件坚固地固定。
另外，因为固定部件90由热塑性树脂制成，所以，由热熔融可以容易地与引板部15b、16b和长引板部40c粘合。
另外，固定部件90是由在集电板15、16的叠层方向上相互对向的2片薄片90a、90b相互粘合而成，因为在薄片90a、90b之间夹住集电板15、16的各引板部15b、16b和隔离体40的长引板部40c，所以，固定作业容易。
另外，在引板部15b、16b中，分别连接有引线12、22，固定部件90再覆盖各引线12、22。然后，在容室50内封入叠层结构体87时，因为以容器50夹住固定部件90的方式热熔融，所以，该固定部件90可以兼作用于提高容室50与引线12、22之间气密性的树脂制造等的保护层而比较经济。
另外，本发明不限定于上述实施方式，能够采取各种变形方式。
例如，在上述实施方式中，固定部件90相互固定着隔离体40的长引板部40c和集电板15、16的引板部15b、16b，但也可以相互固定隔离体40的短引板部40b和集电板15、16的引板部15b、16b。
另外，在上述实施方式中，固定部件90覆盖着引线12、22，但即使不覆盖引线12、22也能够实施。在此时，将引线12、22分别连接于引板部15b一列、引板部16b一列之前，可以用固定部件90相互地固定长引板部40c和引板部15b、16b。另外，固定部件90不覆盖引线12、22时，将引线12、22用与固定部件不同的树脂制等的保护层进行覆盖以后，将该保护层部与容室热粘合时，就能够进行气密性高的封闭。
另外，在上述实施方式中，引板部15b和引板部16b相互交错地配置，但例如在集电板全部是2片时等，引板部15b与引板部16b相互对向，也能够以在其间夹有隔离体的长引板部40c的方式进行实施。
另外，在上述实施方式中，叠层体85是具有4个作为单电池的单位电容器cp的物体，但也可以具有比4个单位电容器更多，另外，也可以是3个以下、例如是1个。
另外，在上述实施方式中，从叠层方向看集电板15、16时，固定部件90被设置成与集电板15、16不重叠的形状，但即使一部分重叠、也能够实施。
另外，在上述实施方式中，由将固定部件90粘合在引板部15b、16b和长引板部40c，相互固定着引板部15b、16b与长引板部40c，但通过利用例如夹子那样的固定部件将引板部15b、16b和长引板部40c一起夹住，即使固定引板部15b、16b和长引板部40c、也能够实施。
另外，上述实施方式涉及双电层电容器，但本发明不限定于双电层电容器，例如，在赝电容器、氧化还原电容器等的电容器中也能够适用。
另外，本发明不限定于电容器，在锂二次电池等的电池中也能够使用。例如，在锂离子二次电池的情况，夹住隔离体，一方的活性物质层是负极活性物质层，另一方的活性物质层为正极活性物质层。作为负极活性物质，可以列举例如具有石墨结构的碳材料。另外，作为正极活性物质，可以列举钴酸锂(LiCoO2)、镍酸锂(LiNiO2)、锂锰尖晶石(LiMn2O4)和用通式：LiNixCoyMnzO2(x+y+z＝1)表示的复合金属氧化物、锂钒化合物(LiV2O5)、橄榄石型LiMPO4(其中，M表示Co、Ni、Mn或Fe)、钛酸锂(Li4Ti5O12)等的复合金属氧化物。另外，作为电解液，可以列举含有包含锂离子的盐的非水电解液。
以下，列举实施例和对照例，对本发明再详细地说明，本发明不限定于这些实施例。
(实施例1)
首先，以活性炭/碳黑(导电助剂)/PVdF(粘合剂)＝87/3/10的重量组成制作活性物质涂料，在厚度20μm的蚀刻铝箔上涂布形成为部分被涂布部，干燥后，由进行辊压制成具有集电板/活性物质层结构的2层电极薄片和具有活性物质层/集电板/活性物质层结构的3层电极薄片。接着，通过模具冲切这些薄片，形成具有包括引板部和本体部的集电板、在本体部的一面形成活性物质层的2层电极，和具有包含引板部和本体部的集电板、在本体部的两面形成活性物质层的3层电极。合计2层电极的本体部和活性物质层的厚度是45μm，合计3层电极的本体部和2层活性物质层的厚度是70μm。另外，本体部的大小为7.80×7.80mm，引板部的大小为2.0×2.0mm。
接着，将再生纤维制造的厚度30μm的电解纸冲切成具有8.2×8.2mm的长方形区域(对应于本体部和短引板部)和2.0×2.5mm的长引板部，得到隔离体。
接着，将这些叠层为2层电极/隔离体/3层电极/隔离体/3层电极/隔离体/2层电极的结构，成为叠层体。这里集电板的引板部相互交错地配置为2列，而且，如隔离体的引板部配置在引板部的2列之间，如此配置各电极和隔离体。
此后，将一侧电极的引板部组与引线以超声波熔接，将其它侧电极的引板部组与其它引线以超声波熔敷。接着，准备2片能够粘合金属和树脂的酸改性聚丙烯膜(厚30μm、宽3.0mm×长10.0mm)，在叠层方向夹住一侧的引板部组、其它一侧的引板部组、各自的引线和隔离体的各长引板部，如此配置成2片酸改性聚丙烯膜，由热密封器密封这些膜，粘合2片膜，形成固定部件。这里，以固定部件夹住隔离体的引板部内0.2mm部分。由此，可以得到叠层结构体。热密封由175℃的温度和外加15秒的10×104Pa的压力进行。另外，该酸改性聚丙烯膜与电极的本体部和隔离体的本体部不重合。
接着，准备将厚85μm的氧化铝叠层膜对折而成的容室，用该容室夹住叠层结构体，将部分引线从容室突出，如此将容器入口部分的2边进行热密封，使固定部件夹在铝叠层膜。此后，将该容室在160℃的真空干燥机中干燥12小时后，加入1.0mol/L的TEA-BF4的聚碳酸酯溶液，减压下以热密封密封最后的边。此后，用加热到80℃的平板压力机、以4.9×104Pa的压力将叠层体的本体部从容室外侧加压。双电层电容器的最终厚度约490μm。
(对照例1)
在形成固定部件时，除以在2片薄片之间不夹住隔离体的长引板部的状态进行热密封以外，与实施例1同样操作，得到双电层电容器。
(对照例2)
在叠层叠层体后、形成固定部件前，在叠层体外周绕卷一周厚65μm的聚酰胺制粘合带以外，与对照例1同样操作。
另外，在各实施例和对照例中，以同样方法得到5个双电层电容器。
将在这样操作得到的各实施例和对照例的双电层电容器，在70℃的环境下，施加2.7V的电压6小时后，放电到0V。此后，测定25℃环境中的各双电层电容器的ESR(等价串联电阻)和容量。再在25℃的环境下，施加2.5V的电压1小时，此后放置48小时，测定端子间电压，得到保持电压。再测定各双电层电容器的厚度。图9表示结果。
在用固定部件相互固定集电板的引板部和隔离体的长引板部的实施例1中，对应于内部电阻的等价串联电阻十分低，容量也变得均匀，保持电压也变得充分，厚度也变得十分薄。
在用固定部件只固定集电板引板部，不粘合隔离体的长引板部的对照例1中，产生短路。可以认为是因为集电板和隔离体不固定，所以，叠层体的手工操作性差，在电极和隔离体上产生位置偏移。
在用粘合带固定叠层体外周的对照例2中，双电层电容器的厚度不是充分薄，另外，保持电压变得下降。保持电压的下降，可以认为在最后将本体部用平板压力机加压时，粘合带以下部分受到大的压力，该部分的隔离体等变薄。

Claims (8)

1.一种电化学装置，其特征在于，具有：
分别具有本体部和引板部，配置成所述本体部之间相互对向的一对集电板；
具有本体部和引板部，所述本体部配置在所述一对集电板的本体部之间，并且所述引板部配置成从所述一对集电板的本体部之间向外伸出的隔离体；
分别形成在所述各集电板本体部上，与所述隔离体接触的活性物质层；
与所述各活性物质层接触的电解液；和
将所述各集电板的引板部和所述隔离体的引板部相互固定的绝缘性的同定部件。
2.如权利要求1所述的电化学装置，其特征在于：
从所述集电板的叠层方向观看所述电化学装置时，所述固定部件被设置成与所述集电板的本体部不重合的形状。
3.如权利要求1或2所述的电化学装置，其特征在于：
所述固定部件与所述各集电板的引板部粘合，并与所述隔离体的引板部粘合。
4.如权利要求3所述的电化学装置，其特征在于：
所述固定部件由热塑性树脂制成。
5.如权利要求1所述的电化学装置，其特征在于：
在所述集电板的引板部分别连接有引线，所述固定部件还覆盖所述各引线。
6.如权利要求1所述的电化学装置，其特征在于：
所述固定部件是由在所述集电板叠层方向相互对向的2片薄片粘合而成，在所述薄片之间夹住所述一对集电板的各引板部和所述隔离体的引板部。
7.如权利要求1所述的电化学装置，其特征在于：
具有3个以上的所述集电板，
所述集电板以各自所述集电板的本体部之间相互对向，并且所述集电板的引板部之间相互交错地配置成2列的方式重叠配置，
在所述各集电板的本体部之间，以所述隔离体的本体部配置在集电板本体部之间，并且所述隔离体的引板部从所述集电板的本体部之间向外伸出的方式分别配置隔离体，
在所述各集电板的本体部上，分别形成有所述活性物质层，
所述各隔离体的引板部在所述集电板的引板部的2列之间突出，
所述固定部件相互固定所述各集电板的引板部和所述各隔离体的引板部。
8.如权利要求7所述的电化学装置，其特征在于：
所述隔离体引板部的宽度比所述集电板的引板部的2列间隔小。
CNB2006100669162A 2005-03-30 2006-03-30 电化学装置 Active CN100570779C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005098532 2005-03-30
JP2005098532A JP4670430B2 (ja) 2005-03-30 2005-03-30 電気化学デバイス

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1841606A true CN1841606A (zh) 2006-10-04
CN100570779C CN100570779C (zh) 2009-12-16

Family

ID=36688091

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2006100669162A Active CN100570779C (zh) 2005-03-30 2006-03-30 电化学装置

Country Status (6)

Country Link
US (1) US7326491B2 (zh)
EP (1) EP1708214B1 (zh)
JP (1) JP4670430B2 (zh)
CN (1) CN100570779C (zh)
DE (1) DE602006010131D1 (zh)
TW (1) TWI294629B (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101399325B (zh) * 2007-09-28 2012-11-07 三洋电机株式会社 层叠式电池
CN103222090A (zh) * 2010-11-17 2013-07-24 3M创新有限公司 包括具有导电涂层的集电器的电化学导电制品及其制备方法
CN105283997A (zh) * 2013-11-25 2016-01-27 积水化学工业株式会社 层积型电池的制造方法及制造装置、层积型电池
CN108604506A (zh) * 2016-02-05 2018-09-28 Tdk株式会社 电化学器件及其制造方法

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080014504A1 (en) * 2006-07-14 2008-01-17 Adrian Schneuwly Method of making and article of manufacture for an energy storage electrode apparatus
WO2008039808A2 (en) 2006-09-25 2008-04-03 Board Of Regents, The University Of Texas System Cation-substituted spinel oxide and oxyfluoride cathodes for lithium ion batteries
WO2008049040A2 (en) * 2006-10-17 2008-04-24 Maxwell Technologies, Inc. Electrode for energy storage device
JP4495751B2 (ja) * 2007-07-24 2010-07-07 太陽誘電株式会社 電気化学デバイスの製造方法
US20100008020A1 (en) * 2008-07-09 2010-01-14 Adrian Schneuwly Electrode device
US8580413B2 (en) 2009-07-14 2013-11-12 Blackberry Limited Low magnetic interference battery
US8357460B2 (en) 2009-07-14 2013-01-22 Research In Motion Limited Low magnetic interference battery and mobile communication device
US8574753B2 (en) 2009-08-27 2013-11-05 Kabushiki Kaisha Toshiba Battery comprising a conductive nipping member
JP5265586B2 (ja) * 2010-01-15 2013-08-14 太陽誘電株式会社 電気化学デバイス
WO2011136028A1 (en) 2010-04-28 2011-11-03 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Power storage device and method for manufacturing the same
JP5570592B2 (ja) * 2010-05-26 2014-08-13 住友重機械工業株式会社 ショベル
WO2011152190A1 (en) 2010-06-02 2011-12-08 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Power storage device and method for manufacturing the same
US9048487B2 (en) 2010-09-13 2015-06-02 Samsung Sdi Co., Ltd. Secondary battery and manufacturing method thereof
KR101254692B1 (ko) 2010-10-15 2013-04-15 주식회사 엘지화학 안정성이 향상된 이차 전지
WO2013044224A2 (en) * 2011-09-22 2013-03-28 Blue Spark Technologies, Inc. Cell attachment method
TWI517192B (zh) * 2013-06-28 2016-01-11 逢甲大學 一種儲能裝置的封裝結構
KR20150007741A (ko) * 2013-07-12 2015-01-21 삼성에스디아이 주식회사 이차전지
WO2015037560A1 (ja) * 2013-09-10 2015-03-19 新神戸電機株式会社 二次電池
US10164296B2 (en) 2015-03-12 2018-12-25 Johnson Controls Technology Company Battery module separator plates
JP6828240B2 (ja) * 2016-01-12 2021-02-10 トヨタ自動車株式会社 全固体電池の製造方法
CN106997961A (zh) * 2016-01-26 2017-08-01 郑州比克电池有限公司 锂离子聚合物电池限位化成夹具
KR102139312B1 (ko) * 2016-02-17 2020-07-29 주식회사 엘지화학 2차 전지 및 2차 전지 제작 방법
WO2017201183A1 (en) 2016-05-20 2017-11-23 Avx Corporation Ultracapacitor for use at high temperatures
CN109155202B (zh) 2016-05-20 2021-03-09 阿维科斯公司 多电池超级电容器
US11830672B2 (en) 2016-11-23 2023-11-28 KYOCERA AVX Components Corporation Ultracapacitor for use in a solder reflow process

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4271757A (en) * 1979-05-18 1981-06-09 Markem Corporation Rotary offset article printing system
JPH09320637A (ja) * 1996-06-04 1997-12-12 Sony Corp 非水電解液二次電池
JP2000252175A (ja) 1999-03-03 2000-09-14 Jeol Ltd 電気二重層キャパシタ
WO2000059063A1 (en) * 1999-03-26 2000-10-05 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Laminate sheath type battery
CN1196215C (zh) * 1999-05-14 2005-04-06 三菱电机株式会社 板状电池和电子仪器
US6294288B1 (en) * 1999-12-01 2001-09-25 Valence Technology, Inc. Battery cell having notched layers
KR100349908B1 (ko) * 1999-12-15 2002-08-22 삼성에스디아이 주식회사 각형 밀폐전지
CN1280155C (zh) 2000-01-26 2006-10-18 大日本印刷株式会社 热封接方法
AU2001236843A1 (en) 2000-02-10 2001-08-20 Ngk Spark Plug Co., Ltd Li-ion and/or li-ion polymer battery with shielded leads
US6432577B1 (en) * 2000-06-29 2002-08-13 Sandia Corporation Apparatus and method for fabricating a microbattery
US7179562B2 (en) * 2003-02-14 2007-02-20 Quallion Llc Battery electrode assembly and fabrication method therefor
JP2004303759A (ja) 2003-03-28 2004-10-28 Tdk Corp 電気化学デバイスの製造方法
KR100624953B1 (ko) * 2004-11-29 2006-09-18 삼성에스디아이 주식회사 리튬 이차 전지
US7544220B2 (en) * 2005-03-31 2009-06-09 Medtronic, Inc. Welding methods and apparatus for batteries

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101399325B (zh) * 2007-09-28 2012-11-07 三洋电机株式会社 层叠式电池
CN103222090A (zh) * 2010-11-17 2013-07-24 3M创新有限公司 包括具有导电涂层的集电器的电化学导电制品及其制备方法
CN103222090B (zh) * 2010-11-17 2016-06-08 3M创新有限公司 包括具有导电涂层的集电器的电化学导电制品及其制备方法
CN105283997A (zh) * 2013-11-25 2016-01-27 积水化学工业株式会社 层积型电池的制造方法及制造装置、层积型电池
CN105283997B (zh) * 2013-11-25 2017-10-27 积水化学工业株式会社 层积型电池的制造方法及制造装置、层积型电池
US9985319B2 (en) 2013-11-25 2018-05-29 Sekisui Chemical Co., Ltd. Method for producing laminate battery, apparatus for producing laminate battery, and laminate battery
CN108604506A (zh) * 2016-02-05 2018-09-28 Tdk株式会社 电化学器件及其制造方法
CN108604506B (zh) * 2016-02-05 2021-02-05 Tdk株式会社 电化学器件及其制造方法

Also Published As

Publication number Publication date
DE602006010131D1 (de) 2009-12-17
EP1708214B1 (en) 2009-11-04
TWI294629B (en) 2008-03-11
US20060222935A1 (en) 2006-10-05
JP4670430B2 (ja) 2011-04-13
TW200703391A (en) 2007-01-16
US7326491B2 (en) 2008-02-05
EP1708214A2 (en) 2006-10-04
EP1708214A3 (en) 2007-05-30
JP2006278897A (ja) 2006-10-12
CN100570779C (zh) 2009-12-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1841606A (zh) 电化学装置
CN1320690C (zh) 锂离子二次电池、以及锂离子二次电池的充电方法
CN100345333C (zh) 非水电解质二次电池及其制造方法
CN1260848C (zh) 锂二次电池
CN1185724C (zh) 非水电解质电池、其制法及热熔接装置
CN1241275C (zh) 具有改进的表面处理引线端子的膜封非水电解质电池
CN1819080A (zh) 电化学装置
JP5776446B2 (ja) 電池用電極の製造方法及び電池用電極
CN1577661A (zh) 电极和使用该电极的电化学元件
US9985319B2 (en) Method for producing laminate battery, apparatus for producing laminate battery, and laminate battery
CN1637977A (zh) 电化学装置
CN1599116A (zh) 电化学器件的制造方法
CN1913544A (zh) 辅助电源装置
CN101276897A (zh) 电化学元件
CN1661845A (zh) 锂离子二次电池和锂离子二次电池的充电方法
CN102385991A (zh) 制造锂离子电容器的方法以及利用其制造的锂离子电容器
EP2541567B1 (en) Method for producing electric storage device, and electric storage device
CN1661742A (zh) 电化学装置及电化学装置的制造方法
CN1577660A (zh) 电化学电容器用电极的制造方法及电化学电容器的制造方法
CN107851768A (zh) 电化学器件的制造方法
CN105190945A (zh) 薄型电池
JP6731716B2 (ja) リチウムイオン電池及びその製造方法
CN1193452C (zh) 固体电解质电池及其制造方法
JP2022100395A (ja) リチウムイオン二次電池およびその製造方法
CN107230554A (zh) 电化学器件

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant