JP2015118930A - 電極および蓄電装置、並びに電子機器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】第1の絶縁体で覆われた電極であり、第1の絶縁体は袋状または筒状の形状を有し、電極は活物質および第1の膜を有し、活物質は第1の膜で少なくとも一部が覆われ、第1の膜は電解液中のキャリアイオンを通過させ、かつ電解液の溶媒を通過させない電極。
【選択図】図1
Description
本実施の形態では、電極または活物質を袋状の絶縁材料(以下、エンベロープという)で覆う構造について述べる。本発明の一態様は、電極または活物質がエンベロープで覆われた電極体である。また、エンベロープは2層以上の構造を有してもよい。ここで、エンベロープは、袋状ではなく筒状の形状を有していてもよい。
図1(A)および(B)は、本発明の一態様に係る電極体100を示す図である。図1(A)は図1(B)の破線部の断面を示す。また、図14(B)は、図14(A)の破線部の断面を示す。電極体100は、電極108および電極を覆うエンベロープ105を有する。電極は、集電体101、電極層102を有する。また図2は、電極108、および電極がエンベロープで覆われた電極体100を示す拡大図である。電極層102は、活物質103と、活物質を覆う第1の膜104を有する。
次に、電極体100の作製方法を示す。まず、集電体101上に活物質層を設ける。ここでは例として、活物質層を塗布法により設ける。
次に、複数のエンベロープを用いる例について説明する。図4(A)は電極体110を説明する図である。また図5および図6は、電極および電極体の一例を示す。図4(A)に示す通り、電極体110は第2のエンベロープ114および第1のエンベロープ115を有する。第2のエンベロープはキャリアイオンを通過させ、かつ電解液の溶媒は通過させない。
次に、電極体110の作製方法を示す。まず集電体上に活物質層を形成する。
[薄型蓄電池]
本実施の形態では、実施の形態1で示した製造方法により製造した電極体を用いた蓄電装置の構造について、図7乃至図13、および図18乃至21を参照して説明する。
次に、可撓性を有する薄型の蓄電池を電子機器に実装する例を図23に示す。フレキシブルな形状を備える蓄電装置を適用した電子機器として、例えば、テレビジョン装置(テレビ、又はテレビジョン受信機ともいう)、コンピュータ用などのモニタ、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、デジタルフォトフレーム、携帯電話機(携帯電話、携帯電話装置ともいう)、携帯型ゲーム機、携帯情報端末、音響再生装置、パチンコ機などの大型ゲーム機などが挙げられる。
蓄電装置(蓄電池)の構造例について、図24乃至図26を用いて説明する。
図27(A)および図27(B)に、2つ折り可能なタブレット型端末の一例を示す。図27(A)および図27(B)に示すタブレット型端末9600は、筐体9630a、筐体9630b、筐体9630aと筐体9630bを接続する可動部9640、表示部9631aと表示部9631bを有する表示部9631、表示モード切り替えスイッチ9626、電源スイッチ9627、省電力モード切り替えスイッチ9625、留め具9629、操作スイッチ9628、を有する。図27(A)は、タブレット型端末9600を開いた状態を示し、図27(B)は、タブレット型端末9600を閉じた状態を示している。
上記実施の形態で説明した材料を含む電池セルと組み合わせて用いることができる電池制御ユニット(Battery Management Unit:BMU)、及び該電池制御ユニットを構成する回路に適したトランジスタについて、図30乃至図36を参照して説明する。本実施の形態では、特に直列に接続された電池セルを有する蓄電装置の電池制御ユニットについて説明する。
101 集電体
102 電極層
103 活物質
104 第1の膜
104a 膜
104b 膜
105 エンベロープ
106 孔
107 膜
108 電極
110 電極体
111 集電体
112 電極層
113 活物質
114 第2のエンベロープ
115 第1のエンベロープ
116 エンベロープ
118 電極
200 装置
400 蓄電池
402 正極
404 負極
406 電解液
500 蓄電池
501 正極集電体
502 正極電極層
503 正極
504 負極集電体
505 負極電極層
506 負極
508 電解液
509 外装体
510 正極リード電極
511 樹脂
512 接合領域
513 湾曲部
514 湾曲部
515 負極リード電極
516 領域
551 第1の電極体
552 第1のエンベロープ
554 第2の電極体
555 第2のエンベロープ
900 回路基板
910 ラベル
911 端子
912 回路
913 蓄電体
914 アンテナ
915 アンテナ
916 層
917 層
918 アンテナ
919 端子
920 表示装置
921 センサ
922 端子
951 端子
952 端子
1700 曲面
1701 平面
1702 曲線
1703 曲率半径
1704 曲率中心
1800 曲率中心
1801 フィルム
1802 曲率半径
1803 フィルム
1804 曲率半径
1805 電極・電解液など
7100 携帯表示装置
7101 筐体
7102 表示部
7103 操作ボタン
7104 蓄電装置
7105 端子
7200 携帯情報端末
7201 筐体
7202 表示部
7203 バンド
7204 バックル
7205 操作ボタン
7206 入出力端子
7207 アイコン
7400 携帯電話機
7401 筐体
7402 表示部
7403 操作ボタン
7404 外部接続ポート
7405 スピーカ
7406 マイク
7407 蓄電装置
7408 端子
7500 腕章
8000 表示装置
8001 筐体
8002 表示部
8003 スピーカ部
8004 蓄電装置
8021 充電装置
8022 ケーブル
8024 蓄電装置
8100 照明装置
8101 筐体
8102 光源
8103 蓄電装置
8104 天井
8105 側壁
8106 床
8107 窓
8200 室内機
8201 筐体
8202 送風口
8203 蓄電装置
8204 室外機
8300 電気冷凍冷蔵庫
8301 筐体
8302 冷蔵室用扉
8303 冷凍室用扉
8304 蓄電装置
8400 自動車
8401 ヘッドライト
8500 自動車
9600 タブレット型端末
9625 スイッチ
9626 スイッチ
9627 電源スイッチ
9628 操作スイッチ
9629 具
9630 筐体
9630a 筐体
9630b 筐体
9631 表示部
9631a 表示部
9631b 表示部
9632a 領域
9632b 領域
9633 太陽電池
9634 充放電制御回路
9635 蓄電体
9636 DCDCコンバータ
9637 コンバータ
9638 操作キー
9639 ボタン
9640 可動部
BT00 蓄電装置
BT01 端子対
BT02 端子対
BT03 切り替え制御回路
BT04 切り替え回路
BT05 切り替え回路
BT06 変圧制御回路
BT07 変圧回路
BT08 電池部
BT09 電池セル
BT10 トランジスタ
BT11 バス
BT12 バス
BT13 トランジスタ
BT14 電流制御スイッチ
BT15 バス
BT16 バス
BT17 スイッチ対
BT18 スイッチ対
BT21 トランジスタ対
BT22 トランジスタ
BT23 トランジスタ
BT24 バス
BT25 バス
BT31 トランジスタ対
BT32 トランジスタ
BT33 トランジスタ
BT34 バス
BT35 バス
BT41 電池制御ユニット
BT51 絶縁型DC−DCコンバータ
BT52 スイッチ部
BT53 トランス部
Claims (12)
- 第1の絶縁体で覆われた電極であり、
前記第1の絶縁体は袋状または筒状の形状を有し、
前記電極は活物質および第1の膜を有し、
前記活物質は前記第1の膜で少なくとも一部が覆われ、
前記第1の膜は電解液中のキャリアイオンを通過させ、かつ電解液の溶媒を通過させないことを特徴とする電極。 - 請求項1において、
前記第1の膜は、エポキシ樹脂、ポリイミド、ポリアミド、ポリスルホン、酢酸セルロース、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド、ポリアミン、ポリエチレンイミン、ポリエステル、ポリウレタン、ポリメタクリル酸エステル、ポリアクリロニトリル、ポリエーテルのうちいずれか一以上を有することを特徴とする電極。 - 請求項1または請求項2において、
前記第1の膜は0.1nm以上、5nm以下の孔を有することを特徴とする電極。 - 請求項1乃至請求項3のいずれか一項において、
前記第1の絶縁体は多孔性絶縁体を有し、
前記多孔性絶縁体は、セルロース、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリブテン、ナイロン、ポリエステル、ポリスルホン、ポリアクリロニトリル、ポリフッ化ビニリデン、テトラフルオロエチレンのうち少なくとも一から選ばれることを特徴とする電極。 - 請求項1乃至請求項3のいずれか一項において、
前記第1の絶縁体は、ガラス繊維、またはガラス繊維と高分子繊維を複合した隔膜を有することを特徴とする電極。 - 第1の絶縁体で覆われた電極であり、
前記第1の絶縁体は袋状または筒状の形状を有し、
前記電極は活物質および第2の絶縁体を有し、
前記第2の絶縁体は袋状または筒状の形状を有し、
前記活物質は前記第2の絶縁体で覆われ、
前記第2の絶縁体は電解液中のキャリアイオンを通過させ、かつ電解液の溶媒は通過させないことを特徴とする電極。 - 請求項6において、
前記第2の絶縁体は、エポキシ樹脂、ポリイミド、ポリアミド、ポリスルホン、酢酸セルロース、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド、ポリアミン、ポリエチレンイミン、ポリエステル、ポリウレタン、ポリメタクリル酸エステル、ポリアクリロニトリル、ポリエーテルのうちいずれか一以上を有することを特徴とする電極。 - 請求項6または請求項7において、
前記第2の絶縁体は0.1nm以上、5nm以下の孔を有することを特徴とする電極。 - 請求項6乃至請求項8のいずれか一項において、
前記第1の絶縁体は、多孔性絶縁体を有し、
前記多孔性絶縁体はセルロース、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリブテン、ナイロン、ポリエステル、ポリスルホン、ポリアクリロニトリル、ポリフッ化ビニリデン、テトラフルオロエチレンのうち少なくとも一から選ばれることを特徴とする電極。 - 請求項6乃至請求項8のいずれか一項において、
前記第1の絶縁体は、ガラス繊維、またはガラス繊維と高分子繊維を複合した隔膜を有することを特徴とする電極。 - 請求項1乃至請求項10のいずれか一項に記載の電極を有する蓄電装置。
- 請求項11に記載の蓄電装置を搭載した電子機器。
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