TW557595B - A power storage device - Google Patents

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557595 五、發明說明（1) (技術領域） 本發明係關於電子機器之電源等使用之電力儲存裝置 。更詳細言之，係關於具有封入使用複合包裝材構成之 封入袋之陽極，陰極及非水電解質’陽極用引線，陽極 用引線之非水電解質電池，電解電容器（鋁電解電容器等） ，電氣雙重層電容器等之電力儲存裝置。 (背景技術） 近年，電子機器，特別是攜帶型電子機器之急速小型 化進展極快。隨著這種趨勢之發展’強烈企盼開發並實 用化具有小型，量輕且高能量密度之高性能電源（電力儲 存裝置）。 特別是，採用將陽極，陰極及電解質溶液封入小型且 量輕之封入袋之形式之鋰離子（Lithium Ion)二次電池等 之非水電解質電池除了具有高電池電壓和高能量密度外 ，另能容易小型化，輕量化，因此，被期待作爲上述小 型電子機器之電源。 這種非水電解質熟知者有爲了藉輕量化以提高電池單 位重量之能量密度而作成將陽極，陰極及非水電解質封 入由具備合成樹脂層和金屬箔等之金屬層之複合包裝材 作成之薄片兩片，將其等疊合後藉加熱密封其等緣部等 而作成之輕量之封入袋內之構成。 另外，本說明書，視需要，具有封入非水電解質電池 等之電力儲存裝置之內部之陽極，陰極及非水電解質之 部份統稱爲「發電部」。例如，此發電部上也可另包含 557595 五、發明說明（2) 隔離件（separator)集電體等。 具體言之，例如，熟知有第1 8圖及第1 9圖所示之構 造之非水電解質電池1〇〇和第20圖及第21圖所示之構 造之非水電解質電池200。這裡，第1 8圖係示出以往之 非水電解質電池1 〇〇之基本構成之正面圖。另外，第1 9 圖係爲沿著第1 8圖之X — X線之斷面圖。再者，第20 圖係爲示出以往之非水電解質電池200之基本構成之正 面圖。另外，第2 1圖係爲沿著第20圖之X — X線之斷 面圖。 第18圖及第19圖所示之以往之非水電解質電池1〇〇 主要具有包含陽極A1，陰極C1及非水電解質E1之發 電部80，和用於封入此發電部之封入袋90，一側的端 部電氣地接於陽極A1，另一側之端部突出於封入袋90 之外部之陽極用引線A2，及一側之端部係與陰極C丨行 電氣地連接，另一側之端部係突出於封入袋9 0之外部 之陰極用引線C2。 如第1 9圖所示，封入袋9 0係使用粘結劑或藉加熱將 由上述成對向之兩片複合包裝材作成之薄片91及薄片 92之緣部（亦即，薄片91這側係爲緣部91B，薄片92 這側係爲緣部92B)密封而形成。以下稱密封後之薄片之 緣部爲「密封部」。另外，陽極用引線A2與密封部 9 1B及密封部92接觸之部份，及陰極用引線C2與薄片 92接觸部份分別被包覆絕緣體A3及絕緣體C3俾防止 這些引線和複合包裝材中之金屬層接觸。 557595 五、發明說明（3) 另外，第20及第2 1圖所示之以往之非水電解質電池 2 00之構成相對於第1 8及第1 9圖所示之以往非水電解 質電池100者除了使用不同之封入袋90外’其餘皆相 同。如第20及第21圖所示，此封入袋90係藉下述方 法形成··首先，將由1片複合包裝材作成之矩形狀之薄 片9 1成對向之1組同類緣部疊合並密封而作成密封部 9 1 B，從而形成具有兩個開口部之筒狀體’然後將筒狀 體之兩個開口部之緣部密封而作成密封部9 1 c。 但是，上述以往之非水電解質電池1 0 0及非水電解質 電池200因形成封入袋90之密封部91B或密封部91 C ，例如第1 9及第2 1圖所示，在封入袋之外側會產生死 空間（deadspace)R，R1及R2’進而具有無法有效率地 在須使用之機器內利用電池之設置空間。 這樣的死空間之體積若大時則會降低電池設置空間之 每單位體積之電池之能量密度（以下，稱爲「須設置空間 之體積爲基準之體積能量密度」）。 再者，以往，電池等之電力儲存裝置之「體積能量密 度」係定義爲對電池等之電力儲存裝置之體積，發電部 之總輸出能量之比例。本說明書係使用電池等之電力儲 存裝置之須設置之空間體積爲基準之體積能量密度而非 使用電池等之電力儲存裝置之體積。 這裡，本發明「須設置之空間體積爲基準之體積能量 密度」之義係爲對根據電池等之電力儲存裝置之最大縱 度，最大橫度，最大厚度求出之電池之表相（apparent)體 557595 五、發明說明（4) 積，發電部之總輸出能量之比例。實際上，除了提高上 述以往之體積能量密度外，另提高須設置空間之體積爲 基準之體積能量密度也是重要的。 因此，曰本專利公報特開平1 1 -260327號上關於上述 之非水電解質電池200那型之電池，提出下述之非水電 解質電池，其即將二個密封部（Seal Portion)91B，91C 中之至少之一個密封部彎曲，並將彎曲部份限制在外裝 體本體部之厚度範圍內，藉此期冀降低因非水電解質電 池之封入袋之密封部所產生之在須使用之機器內該電池 之設置空間形成之死空間。 (發明之揭示） 但是，即使是上述日本專利公報特開平11-260327號 記載之非水電解質電池，封入袋之密封部因係彎曲，此 彎曲之部份自身之體積即爲死空間，這是一個問題。再 者，即使是這種非水電解質電池，在彎曲之部份，複合包 裝材之強度會變弱，因此，產生自電池外部侵入水份和 氧氣及自電池內部電解質成份逸散到外部，從而增大導 致電池特性劣化之可能性，特別是從長期使用之觀點看 ，具有無法獲得充份之電池可靠性之問題，這樣子的非 水電解質之電池尙未能滿足所希望之需求。 再者，上述之非水電解質電池之問題，具有與其相同 構成之電解電容器（鋁電解電容器等），電氣雙重層電容 器等之其它電力儲存裝置也會同樣發生。 本發明係鑑於上述以往技術具有之課題而創作出者，

557595 五、 發明說明 ( 5； 其 的係 提 供 須 設 置 之 空 間 體 積 爲 基 準 之 體 積 能 量 密 度 闻 之 電 力 儲 存 裝 置 〇 本 發 明 係 爲 包 含 具 有 陽 極 ， 陰 極 及 電 解 質 之 發 電 部 y 用 於封 入 發 電 部 之 封 入 袋 ， 一 側 的 丄山 m 部 電 氣 地 接 於 陽 極 > 另 一 側 之 端 部 突 出 於 封 入 袋 之 外 部 之 陽 極 用 引 線 5 及 一 側 的 XM4 贿 部 電 氣 地 接 於 陰 極 5 另 -· 側 之 丄山 m 部 突 出於封 入 袋 之 外 部 之 陰 極 引 線 之 電 力 儲 存 裝 置 ， 其特 徵 爲 封 入 袋 具 有 由 相 互 對 向 之 複 合包 裝 材作成 之 第 1 薄 片 和 第 2 薄 片 及 配 置 在 第 1 薄 片 與 第 2 薄 片 成 對 向 之 面 和 與 該 面 成 對 向 之 第 2 薄 片 之 面 之 間 俾 確 保 容 納 發 電 部 之 空 間 之 合 成 樹 脂 製 之 間 隔 件 (Space: r) ，且將間隔件配置在第 1 薄 片 與 第 2 薄 片 成 對 向 之 面 之 緣 部 0 本 發 明 之 電 力 儲 存 裝 置 1 藉 使用 上 述 之 間 隔 件 以 構 成 封 入 袋 ’ 能 不 降 低 構 成封 入 袋 之 複 合包 裝 材 之 強 度 且 能 充份 地 降 低 以 往 之 電 力 儲 存 裝 置 因 封 入 袋 之 密 封 部 導 致 在 該 裝 置 之 設 置 空 間 上 形 成 之 死 空 間 0 另 外 ， 本 發 明 之 電 力 儲 存 裝 置 相 較 於 以 往 之 電 力 儲 存 裝 置 5 能容 易 增 加 封 入 袋 中 發 電 部 佔 用 之 體 積 〇 因 此 之故 > 增大 須 設 置 空 間 之 體 積 爲 基 準 之 體 積 能 旦 里 密 度 進 而能 提 供 能 有 效 地 利 用 須 設 置 之 空 間 之 電 力 儲 存 裝 置 〇 這 裡 本 發 明 複 合包 裝 材係 表 示 具 有 具 備 合成 樹 脂 層 和 金 屬 箔 等 之 金 屬 層 之 多 數 層 之包 裝 置 〇 再 者 ， 本 發 明 ， 構 成 封 入 袋 之 第 1 薄 片 及 第 2 薄 片 也 可 相 互 結 合在 起 ，例如， 如後述 -7- :之名 •瀆 ;施 ί形 '丨態 1 , 也 〖可將 557595 五、 發明說明 ( 6； ) 1 張 薄 片 彎 曲 時 產 生 之 具 有 相 互 對 向 之 面 之 薄 片 之 部 份 分 別 作 爲 第 1 薄 片 9 第 2 薄 片 0 亦即 藉 彎 曲 1 張 薄 片 作 成 連 續 之 第 1 薄 片 和 第 2 薄 片 而 形 成 封 入 袋 〇 這 樣 子 能 更 減 少 封 入 袋 之 密 封 部 > 從 而 能 提 高 電 力 儲 存 裝 置 須 設 置 之 空 間 am 體 積 爲 基 準 之 pm 體 積 能 息 里 密 度 0 另 外 這 樣 子 將 彎 曲 1 張 薄 片 之 際 產 生 之 具 有 相 互 對 向 之 面 之 薄 片 部 份分別作 爲 第 1 薄 片 ， 第 2 薄 片 之 情 形 也 可 沿 著 1 張 薄 片 之 彎 曲 部 份配 置 間 隔 件 0 藉 此 > 能 更 提 高 封 入 袋 之 機 械 強 度 〇 另 外 本 發 明 之 電 力 儲 存 裝 置 5 良 好 地 至 少在 第 1 薄 片 與 第 2 薄 片 成 對 向 之 面 的 緣 部 之 相 互 對 向 之 位 置 上 配 置 1 對 間 隔 件 0 這 樣 子 縱 使在 要 盡 量 減 少 間 隔 件 之使 用 數 之 條 件 下 也 能 形 成 機 械 強 度 高 之 封 入 袋 〇 另 外 ， 像 這 樣 子 盡 里 減 少 間 隔 件 之 使 用 數 能 更 有 效 率 地 降 低 間 隔 件 與 第 1 薄 片 或 與 第 2 薄 片 間 產 生 之 密 封部 之 大 小 ， 另 能 更 效 率 地 降 低 因 封 入 袋 中 之 間 隔 件本 身 之 形 狀 所 造 成 之 死 空 間 之 大 小 0 因 此 能 容 納 更 大 體 積 之 發 電 部於封 入 袋 中 從 而 能 提 局 電 力 儲 存 裝 置 須 設 置 之 空 間 體 積 爲 基 準 之 體 積 能 量 密 度 0 再 者 ， 本 發 明 電 力 儲 存 裝 置 係指 具 有 陽 極 陰 極 及 電 解 質 之 發 電 部 ， 用 於封 入 發 電 部 之 封 入 袋 一 側 的 端 部 電 氣 地 接 於 陽 極 另 一 側 之 端 部 突 出於封 入 袋 之 外部 之 陽 極 用 引 線 及 — 側 的 端 部 電 氣 地 接 於 陰 極 > 另 — 側 之 m 部 突 出於封 入 袋 之 外 部 之 8- 陰 極 用 引 線 之 構 成 之 裝 置 557595 五、發明說明（7) 。更具體言之，電力儲存裝置係指，例如，鋰離子二次 電池等之非水電解質電池，鋁電解電容器等之電解電容 器，具有用分極性電極作爲陽極及陰極之電氣雙重電容 器，作爲電池時可係爲一次電池，也可爲二次電池。 (圖面之簡單說明） 第1圖係爲示出本發明之電力儲存裝置（非水電解質電 池）之第1實施形態之正面圖。 第2圖係爲示出第1圖所示之電力儲存裝置（非水電解 質電池）之基本構成之展開圖。 第3圖係爲沿第1圖之X — X線之斷面圖。 第4圖係爲示出本發明之電力儲存裝置（非水電解質電 池）之第2實施形態之正面圖。 第5圖係爲示出第4圖所示之電力儲存裝置（非水電解 質電池）之基本構成之展開圖。 第6圖係爲沿第4圖之X — X線之斷面圖（從封入袋內 部看時）。 第7圖係爲沿第4圖之Y — Y線之斷面圖。 第8圖係爲示出本發明之電力儲存裝置（非水電解質電 池）之第三實施形態之正面圖。 第9圖係爲示出第8圖所示之電力儲存裝置（非水電解 質電池）之基本構成之展開圖。 第1 0圖係爲沿第8圖之X — X線之斷面圖（從封入袋 內部看）。 第11圖係爲示出本發明之電力儲存裝置（非水電解質 557595 五、發明說明（8) 電池）之第四實施形態之正面圖。 第12圖係爲示出第11圖所示之電力儲存裝置（非水電 解質電池）之基本構成之展開圖。 第1 3圖係爲沿第1 1圖之X — X線之斷面圖。 第1 4圖係爲示出本發明之電力儲存裝置（非水電解質 電池）之第五實施形態之斷面圖。 第15圖係爲示出本發明之電力儲存裝置（非水電解質 電池）之第六實施形態之斷面圖。 第16A圖，第16B圖及第16C圖係爲示出本發明之電 力儲存裝置（非水電解質電池）之其它之實施形態之斷面 圖。 第17圖係爲示出第11圖至第13圖所示之電力儲存 裝置（非水電解質電池）之其它實施形態之正面圖。 第1 8圖係爲示出以往之非水電解質電池之基本構成 之一例之正面圖。 第1 9圖係爲沿第1 8圖之X — X線之斷面圖。 第20圖係爲以往之非水電解質電池之基本構成之其 它例之正面圖。 第2 1圖係爲沿第2 0圖之X — X線之斷面圖。 (實施發明所需之最佳形態） 下面將參照圖面針對本發明之電力儲存裝置適用於非 水電解質電池之情形，詳細說明其良好之實施形態。另 外’下文之說明，相同或相當部份係以相同符號表示， 其說明則從略。 -10- 557595 五、發明說明（9) (第1實施形態） 第1圖係爲示出本發明之電力儲存裝置之非水電解質 電池之第1實施形態之正面圖。另外，第2圖係爲示出 第1圖所示之非水電解質電池之基本構成之展開圖。再 者，第3圖係爲沿著第1圖之X — X線之斷面圖。 如第1〜第3圖所示，非水電解質電池1主要係由含有 陽極10，陰極20及非水電解質30之發電部40，用於 封入此發電部之封入袋5 0 ’ 一側之端部電氣地接於陽極 1 〇而另一側之端部突出於封入袋5 0之外部之陽極用引 線1 2，一側之端部電氣地接於陰極2 0而另一側之端部 突出於封入袋50之外部之陰極用引線22所構成。 下面將根據第1〜第3圖詳細說明本實施形態之各構成 要素。 封入袋50，如前述，具有由相互對向之複合包裝材作 成之第1薄片51及由複合包裝材作成之第2薄片52， 和確保容納發電部40之空間所用之1對合成樹脂製之 間隔件60。 而，1對之間隔件60係配置在第1薄片5 1與第2薄 片52成對向之面F51和該面F51成對向之第2薄片之 面F52之間，且係分別配置在第1薄片51與第2薄片 成對向之面F5 1之緣部上相互對向之位置。 這樣子，藉配置1對之間隔件，如前述那樣，能更有 效率地減少封入袋50中因間隔件60自身之形狀所引起 之死空間。結果，能將具有更大體積之發電部40容納 -11- 557595 五、發明說明（1〇) 於封入袋中，從而能更提高電池1之須設置之空間之體 積爲基準之體積能量密度。 另外’如第2圖所示’本實施形態之第1薄片5 ][及 第2薄片5 2係連結在一起。亦即，本實施形態之封入 袋5 0係將由1張複合材料作成之矩形狀之薄片，在第2 圖所示之彎曲線X 1 — X 1及X2 — X2處折曲，將矩形狀 之薄片之對向之1組相同之緣部（圖中之第1薄片5 1之 緣部5 1B及第2薄片52之緣部52B)重疊密封而形成。 而’本實施形態之情形，第1薄片5 1及第2薄片52係 分別示出在如上述那樣折曲之1張之矩形狀之薄片之際 產生之具有相互對向之面（F 51及F52)之該薄片之部份。 藉此，如前述那樣，不一定要在折曲線X 1 - X 1及X2 一 X2間產生之第1薄片5 1和第2薄片5 2間之接合部 53配置間隔件，因此更能減少封入袋5〇之密封部。結 果’更能提昇須設置電池1之空間體積爲基準之能量密 度。 再者，折曲線X 1 — X 1及X2 - X2間之距離，自有效 地利用須設置電池1之空間之觀點看，最好係與間隔件 60之厚度約略相同。另外，若要增加封入袋50之機械 強度時視需要也可在折曲線XI - XI及X2 — X2之間產 生之第1薄片5 1和第2薄片52間之接合部53處配置 間隔件。 本實施形態之情形，連接於發電部40之陽極用引線 1 2及陰極用引線22各自之一端係配置成分別自密封上 -12- 557595 五、發明說明（11) 述之第1薄片51之緣部51B及第2薄片52之緣部52 之密封部突出於外部。 這裡’本發明，間隔件6 0之構成材料只要是合成樹 脂時即無特別之限制，但從充份地確保非水電解質電池 之單位質量之能量密度之觀點看，間隔件60之構成材 料，最好是從由交鏈聚燃（cross-linked polyolefine)及液 晶聚合物（liquid crystal polymer)形成之群中選出之任何 一種聚合物。 這種，交鏈聚烯係指分子交鏈成三維之網目狀，對有 機溶劑不易溶解，在融點以外之溫度下不易溶融之聚烯 。這種交鏈烯若係爲交鏈聚丙烯（cross-linked polypropylene)或者交鏈聚乙嫌（cross-linked polyethylene)更爲理想。另外，從生產性之觀點看，在 前述之交鏈之聚烯中，理想的是藉電離放射線之照射形 成交鏈者。 另外，形成第1薄片51及第2薄片52之複合包裝材 只要是合成樹脂層和金屬箔等之金屬層之包裝材的話則 無特別限制，但從確保充份之機械和輕量性，同時有效 果地防止水份和空氣自電池外部侵入發電部及電解質成 份自電池內部逸散到電池外部之觀點看，複合包裝材最 好由具有配置於接觸發電部40之封入袋5 0之最內側之 合成樹脂製之最內部之層，配置於離發電部40最遠之 封入袋之外表面側之合成樹脂製之最外部之層’及配置 在最內部之層和最外部之層之間之至少1個金屬層之3 -13- 557595 五、發明說明（12) 層以上之層所構成。 金屬層最好係由具有耐腐蝕性之金屬材料所形成之層 。也可使用由例如，鋁（aluminum)，鋁合金（aluminum alloy)，鈦（titan)，鉻（chrome)等作成之金屬范。另外， 最內部之層，也可使用，例如，由聚乙烯，聚乙烯之酸 變性物，聚丙烯，聚丙烯之酸變性物等之熱可塑樹脂層 。再者，最外部之層，也可使用，例如，由聚乙烯對苯 二酸酯（polyethylene terephthalate)(PET)，聚醯胺 (polyamide)(尼龍）等之工程塑料（engineering plastic)作 成之層。 另外，封入袋50之全部密封部，亦即，由間隔件60 和第1薄片或第2薄片之密封部及第1薄片5 1之緣部 5 1B及第2薄片之緣部52B形成之封入袋之密封部，之 密封方法，雖無特別限制，但自生產性之觀點看，最好 係爲加熱密封，超音波溶接法。 非水電解質溶液50係使用將金屬鹽溶解於有機溶媒 之物。例如，若爲鋰離子（lithium ion)二次電池之情形 時鋰鹽則使用 LiBF4，LiPF6，LiAlCU，LiC104，LiCo02 等，有機溶媒則使用碳酸二甲酯（dimethyl carbonate)， 碳酸二乙酯（diethyl carbonate)，碳酸次乙酯（ethylene carbonate)，甲基乙基碳酸鹽（methylethyl carbonate)等。 陽極1 〇及陰極20係分別由所謂集電體之金屬箔或者 多孔金屬（expanded metal)之金屬基材（未圖示）及形成在 作爲該集電體之金屬基材上之活物質層（未圖示）所形成 -14- 557595 五、發明說明（13) 。另外，也可視需要，在陽極1 〇，和陰極2 0之間配置 間隔件（separator)。 另外，陰極20之金屬基材，例如係電氣地連接於由 鋁作成之陰極用引線導體22之一端，陰極用引線導體 22之另一端係延伸出封入袋50之外部。另外，陽極10 之金屬基材係電氣地接於由例如銅或鎳作成之陽極用引 線導體12之一端，陽極用引線導體12之另一端係延伸 出封入袋5 0之外部。 再者，如第1及第2圖所示，接觸於由第1薄片51 之緣部51B及第2薄片之緣部52B形成之封入袋之密封 部之陽極用引線導體1 2之部份係被包覆絕緣體1 4俾防 止陽極用引線12與構成薄片之複合包裝材料中之金屬 層接觸。另外，接觸於由第1薄片51之緣部51B及第2 薄片52之緣部52B形成之封入袋之密封部之陰極用引 線22之部份上係被包覆絕緣體24俾防止陰極用引線22 與構成薄片之複合包裝材料中之金屬層接觸。 此等絕緣體1 4及24之構成並無特別限制，也可使用 ，例如，由分別粘接於陽極用引線1 2，陰極用引線22 之熱可塑性聚烯樹脂作成之層及由設在外側上之交鏈聚 烯樹脂作成之層25a，25b所構成。 下面將說明封入袋50及非水電解質電池1之製作方 法。 首先，使用乾層合（dry lamination)法，濕層合（wet 1 a m i n a t i ο η)法，熱融層合（h o t 1 a m i n a t i ο η)法，濟壓層合 -15- 557595 五、發明說明（14 ) 法（extrusion lamination)等之既知之製造方法製作。 例如，製作構成複合包裝材之合成樹脂層之薄膜，由 鋁等形成之金屬箔。金屬箔能藉例如，壓擠加工金屬材 料而製作。 其次，良好地如形成前述之多數層之構成那樣，經粘 接劑將金屬箔粘貼於作爲合成樹脂製之層之薄膜之上等 以製作複合包裝材（多層薄膜）。接著，將複合包裝材切 斷成既定之大小，藉此，製成1張矩形狀之薄片。 另外，例如，藉射出成形法，製作具有既定形狀和大 小之1對間隔件60。 接著，如先前參照第2圖所作之說明那樣，將1對之 間隔件60配置在矩形狀之薄片上。然後，如先前所述 那樣，將矩形狀之薄片折曲，將薄片和間隔件60接觸 之部份之兩邊，藉，例如使用封口機（seal machine)依既 定之加熱條件下依所要之密封寬度予以加熱密封。如此 ，則得出具有開口部（由第1薄片5 1之緣部5 1 B及第2 薄片之緣部52B所形成之部份）之狀態之封入袋50。 接著，將構成發電部40之陽極10及陰極20，視需要 也包括間隔件（未圖示），插入具有開口部狀態之封入袋 50。然後注入非水電解質20。接著，在陽極用引線導體 12，陰極用引線導體22之一部份分別插入封入袋50內 之狀態下，使用封口機將封入袋5 〇之開口部予以密封 。如此則製作完成封入袋5 0及非水電解質電池1 ° (第2實施形態） -16- 557595 五、發明說明（15) 第4圖係示出係爲本發明之電力儲存裝置之非水電解 質電池之第2實施形態之正面圖。 另外，第5圖係爲第4圖所示之非水電解質電池之基 本構成之展開圖。再者，第6圖係爲沿著第4圖之X -X線之斷面圖（從封入袋50內部看時）。另外，第7圖係 爲沿著第4圖之Y — Y線之斷面圖。 第4〜第7圖所示之非水電解質電池2，除了 1對之間 隔件60之配置位置不同之外，餘具有與上述第1實施 形態之非水電解質電池1相同之構成，能藉與製作非水 電解質電池1相同之製作方法製作。 換言之，如第5圖所示，非水電解質電池2之封入袋 50係將1張由複合包裝材作成之矩形狀之薄片，沿著第 5圖所示之折曲線Y 1 _ Y 1線及Y2 - Y2予以折曲，將矩 形狀之薄片之裏面成對向之1組相同之緣部（第5圖中之 第1薄片51之緣部51B及第2薄片52之緣部52B)疊合 後予以密封而形成。 再者，第6圖所示，將第1薄片51之緣部51B及第2 薄片5 2之緣部5 2B密封之部份，爲了減少這部份所造 成之死空間之大小，因此不突出於封入袋50之外側而 密接於封入袋5 0之側面那樣折疊。接著，1對之間隔件 60係分別設在第1薄片51與第2薄片52成對向之面 F51之緣部之相互成對向之位置中與上述矩形狀之薄片 成對向之1組同類緣部不同之另外1組同類緣部之位置 上。 •17- 557595 五、發明說明（16) 但是，如第4〜第6圖所示，非水電解質電池2之情形 ’ 1對之間隔件60之一側係與連接於發電部40之陽極 用引線1 2及陰極用引線22分別分別突出於外部之一端 形成一體。具體言之，具有如第6圖所示，在1對之間 隔件60之一側形成在斷面形狀及大小上配合陽極用引 線1 2及陰極用引線22之斷面形狀及大小之兩個槽，俾 使陽極用引線12及陰極用引線22分別嵌入各該槽，然 後，例如，藉加熱密封法，超音波溶接法使各槽與各引線 粘接之構造。 這樣，本發明，陽極用引線及陰極用引線也可作成分 別與間隔件一體成形。這樣做的話，在陽極用引線及陰 極用引線和封入袋之密封部上配置間隔件並密封，藉此 ，相較於不設置間隔件而密封之情形，除了容易降低在 封入袋外側之死空間（例如，第1 9及第2 1圖所示之死空 間R，R1及R2等），封入袋內之死空間（例如，第19圖 所示之領域R 3，或者第2 1圖所示之領域R 4等）外，另 能容易提高陽極用引線及陰極用引線和封入袋間之密封 強度。 因此之故，在裝置（set)須使用非水電解質電池之機器 之際等，即使對陽極用引線及陰極用引線和封入袋間之 密封部施加大負載，也能更確實防止密封部處封入袋之 第1薄片之緣部和第2薄片之緣部之剝離。 (第3實施形態） 第8圖係爲示出本發明之電力儲存裝置之非水電解質 -18- 557595 五、發明說明（17) 電池之第3實施形態之正面圖。另外第9圖係爲示出第 8圖所示之非水電解質電池之基本構成之展開圖。再者 ，第1 0圖係爲沿著第8圖之X — X線之斷面圖（從封入 袋5 0內部看時）。 第8〜第1 0圖所不之非水電解質電池3係如第9圖所 示，除了 1對間隔件之一側係與陽極用引線1 2及陰極 用引線22 —體成形之一體成形之形態不同外，餘具有 與上述第2實施形態之非水電解質電池2相同之構成， 能藉與製作非水電解質電池2相同之製作方法製作。 具體言之，如第9圖所示，具有1對間隔件60之一 側形成具有兩個在斷面之形狀及大小上配合陽極用引線 及陰極用引線22之斷面形狀及大小之貫通孔，俾使陽 極用引線12及陰極用引線22分別鑲入各該貫通孔，然 後，藉加熱密封法，超音波溶接法將貫通孔和各引線粘 接之構造。 (第4實施形態） 第1 1圖係爲示出本發明之電力儲存裝置之非水電解 質電池之第4實施形態之正面圖。另外，第1 2圖係爲 示出第1 1圖所示之非水電解質電池之基本構成之展開 圖。第1 3圖係爲沿著第1 1圖之X - X線之斷面圖。 第1 1〜第1 3圖所示之非水電解質電池4係，如第1 2 圖所示，在沿著折曲線Y 1 - Y 1及Y2 - Y2折曲矩形狀 之薄片之際，在矩形狀之薄片之對向之1組同類緣部（對 應第5圖及第9圖中之第1薄片51之緣部51B及第2 -19- 557595 五、發明說明（18) 薄片52之緣部52B之部份）之部份上另使用1個間隔件 60，除了消除第1薄片51和第2薄片52直接接觸之部 份外，餘具有與上述之第3實施形態之非水電解質電池 3相同之構成能藉與製作非水電解質電池3相同之製作 方法製作。 這樣子作的話，能消除先前所述之非水電解質電池2 及非水電解質電池3上因突出於外部之密封部（對應第5 圖及第9圖中之第1薄片51之緣部51B及第2薄片52 之緣部5 2B之部份）所造成之死空間。再者，這種情形 ，也可作成使三個間隔件60 —體成形。 (第5實施形態） 第1 4圖係爲示出本發明之電力儲存裝置之非水電解 質電池之第5實施形態之斷面圖。第1 4圖所示之非水 電解質電池5，除了下文說明之間隔件60之部位以外， 餘具有與前述第3圖所示之第1實施形態之非水電解質 電池1相同之構成。第14圖係示出自與第3圖所示之 非水電解質電池1之斷面圖相同之方向看時之非水電解 質電池5之斷面圖。 亦即，如第14圖所示，非水電解質電池5，除了在間 隔件60接於發電部40側之面之相反側之面F60上另有 設置用於防止水份及/或氧自外部侵入封入袋50內，以 及發電部40中之電解質成份自封入袋5 0內部朝外部逸 散之金屬層70外，餘具有與前述之第3圖所示之第1 實施形態之非水電解質電池1相同之構成。 -20- 557595 五、發明說明（19) 這樣子作的話’能有效果地防止因介設間隔件所引起 之空氣，水份等侵入發電部40和電解質成份自封入袋 5 0內部朝外逸散。 金屬層70之構成材料無特別限制，能使用，例如鋁 箔，銅箔，鎳箔等之金屬箔。自輕量且耐腐蝕性優良等 之觀點看，最好係使用鋁箔。另外，在與引線一體化之 間隔件60上施設金屬層時須作成使不會經金屬層而使 陽極1 0和陰極1 2短路。 另外，金屬層70之配置位置不限定於第1 4圖所示位 置，只要係爲能防止氧或水份經間隔件60自外部侵入 發電部40，或者，發電部40中之電解質之構成成份從 發電部40逸散到外部之位置，設置在間隔件60之內部 或接於發電部40之內側面皆可。 另外，此非水電解質電池5能藉與非水電解質電池1 相同之製作方法製作。金屬層7〇裝設於間隔件60之方 法，計有將粘接劑塗佈於金屬箔等之金屬層70後粘接 於間隔件60之方法，或者使金屬層70和間隔件60成 一體化之狀態下射出成形之方法。 (第6實施形態） 第15圖係爲示出本發明之電力儲存裝置之非水電解 質電池之第6實施形態之斷面圖。第1 5圖所示之非水 電解質電池6，除了下文說明之間隔件60之部位外，餘 具有前述第3圖所示之第1實施形態之非水電解質電池 1相同之構成。第1 5圖係示出自與第3圖所示之非水電 -21 - 557595 五、發明說明（2〇) 解質電池1之斷面圖相同之方向看時之非水電解質電池 6之斷面圖。另外，此非水電解質電池6能藉與非水電 解質電池1相同之製作方法製作。 亦即，如第1 5圖所示，非水電解質電池6對間隔件 60接於發電部40側之面之相反側之面F60除了被第1 薄片5 1之緣部包覆外，餘具有與第3圖所示之第1實 施形態之非水電解質電池1相同之構成。再者，這種情 形，間隔件60也可被第2薄片52之緣部包覆。 這樣作的話，能有效地防止因間隔件引起空氣，水份 等侵入發電部40和電解質成份從封入袋50逸散至外部 。另外，這種情形，相較於上述第5實施形態之非水電 解質電池5，不必藉金屬層70包覆露出於間隔件60之 外部之面F60，從而容易製造間隔件60。 以上，已詳細說明本發明之良好實施形態，但本發明 不限定於上述實施形態。 例如，上述之各實施形態，雖是針對使用斷面形狀爲 矩形之間隔件60之情形進行說明，但本發明，間隔件 之形狀並無特別限定。例如，如第1 6 A圖所示之非水電 解質電池1 A那樣，在第3圖所示之非水電解質電池1 之間隔件60接於發電部40側之面上也可設置凹部（槽） 。藉此，相較於無設置凹部（槽）之情形封入袋50之內部 能容納更大容量之發電部。 另外，例如，使用第5實施形態之非水電解質電池5 ’係針對在第1〜第3圖所示之第1實施形態之非水電解 -22- 557595 五、發明說明（21) 質電池1設置金屬層之情形進行說明，但此金屬層也可 設在第2實施形態之非水電解質電池2或者第3實施形 態之非水電解質電池3，或者第4實施形態之非水電解 質電池4。這種情形，也不限定金屬層7〇之配置位置， 對各該電池，可設置在間隔件60接於發電部40之側之 面，可設置在間隔件60之內部，或者，可設置在間隔 件60接於發電部40側之面之相反側之面F60。 再者，上述第6實施形態之非水電解質電池6，係針 對具有將第1〜第3圖所示之第1實施形態之非水電解質 電池1之間隔件60接於發電部40之側之面之相反側之 面F60係被第1薄片51和第2薄片52之至少之一之緣 部包覆之情形之構成進行說明，但這樣之構成也可設置 在第2實施形態之非水電解質電池2或者第3實施形態 之非水電解質電池3或者第4實施形態之非水電解質電 池4。 這裡，本發明，係作成非水電解質電池之間隔件接於 發電部側之面之相反側之面被上述第1薄片和第2薄片 之至少之一之緣部包覆之構成，但包覆之樣式並無特別 限定。例如，如第1 6B圖所示之非水電解質電池1 B那 樣，也可作成以第1薄片5 1之緣部包覆間隔件60，在 間隔件60與另外之第2薄片52之間插入第1薄片51 之緣部，從而間隔件60不與第2薄片52接觸之構成。 再者，本發明，即使是這種情形，在第1薄片5 1與第2 薄片52成對向之面F51和與該面F51成對向之第2薄 -23- 557595 五、發明說明（22) 片52之面F52之間配置有間隔件。 另外，例如，如第1 6C圖所示之非水電解質電池1 C 那樣，也可作成將間隔件60接於發電部40側之面之相 反側之面F60被第1薄片51和第2薄片52兩方之緣部 所包覆之構成。 上述之各實施形態，係針對作成沿著1張薄片之折曲 線之部份（例如第2圖，第5圖，第9圖及第12圖，係 分別沿著 XI — XI，X2 — X2，Y1 — Y1，及 Y2 — Y2 所示 之線之部份）之配置間隔件60之構成之電池說明，但是 ，本發明，用1張之薄片以製作封入袋之情形，也可在 沿著1張折曲線之部份設置間隔件。例如，如第1 7圖 所示之非水電解質電池4A那樣，也可作成沿著第1 1〜第 1 3圖所示之非水電解質電池4之折曲線Y 1 _ Y 1及Y2 一 Y2之部份另設置間隔件60。 另外，上述之各實施形態係針對將本發明之電力儲存 裝置適用於非水電解質電池之情形進行說明，但是應用 於電解電容器或者電氣雙重層之電容之情形，也能使用 與上述各實施形態相同之構成。 例如，將本發明之電力儲存裝置應用於電解電容器之 情形，發電部之構成無特別限定。例如，鋁電解電容器 之情形，陰極材料可使用，例如，使用表面經耐酸鋁 (almite)處理之鋁箔，陽極材料可使用，例如鋁箔。電解 質可使用，例如將硼酸錫（aluminium borate)溶解於乙二 醇（ethylene glycol)之電解液。引線的話，陽極用引線可 -24- 557595 五、發明說明（23) 使用，例如，鋁經耐酸鋁等之氧化處理後之導體。陰極 用引線，可使用，例如，未經處理之鋁之導體。 另外，例如，將本發明之電力儲存裝置應用於雙重層 電容器時發電部之構成並無特別限定。例如，陽極及陰 極也可使用，例如，將活性碳和PET及乙炔黑 (acetylene black)混練後製成之薄片粘貼於做爲集電體之 鋁箔而成之物。另外，例如，電解質可使用例如，將四 乙錦•四氟硼酸鹽（tetraethyl aluminium · tetrafluoborate) (Et4NBF4)添加於丙嫌碳酸鹽（propylene carbonate)，濃 度爲0.8mol/L之電解液。再者，間隔件也可使用非編織 之玻璃。 (實施例） 下面將舉實施例及比較例更詳細地說明本發明之電力 儲存裝置之內容，但本發明絕不受限於這些實施例。 (實施例1) 藉前述之方法製作具有與第1〜第3圖所示之本發明之 第1實施形態之非水電解質電池1相同構成之非水電解 質電池。 此非水電解質電池之表相（apparent)體積係爲5.83cm3 (最大縱度：55.2mm，最大橫度：33mm，最大厚度： 3.2mm)，封入袋內部之發電部之體積係爲4.5cm3。另外 ，使用之各個間隔件（寬度：1.5mm，長度：50mm，厚 度：3.0mm)之體積係爲0.45cm3。這裡，不經間隔件，1 和第2薄片直接接觸之密封部（第1圖之5 1 B代表之部 -25- 五、發明說明（24) 份）之面積係爲4.38cm2。 另外，發電部係藉在陽極板（寬度：50mm，長度： 3 00mm)與陰極板（寬度：50mm，長度：3 00mm)之間設有 間隔件（旭化成公司製，商品名：[海波]，寬度：50mm ，長度：3 00mm，厚度·· 20μιη)之狀態之積層體以30mm 之節矩（pitch)折疊成厚度爲3.0mm者。 再者，陽極板係使用在銅箔（厚度：20μιη)之表面鍍一 層陽極活化物質（石墨Kgraphite)(厚度：70μηι)之物。另 外，陰極板係使用在鋁箔（厚度：20μιη)之表面鍍一層陰 極活化物質（鈷酸鋰）層（厚度：70μιη)之物。 至於，非水電解質係在碳酸次乙酯和碳酸二乙酯之混 合比以質量比爲碳酸次乙酯/碳酸二乙酯=1/1之混合溶 媒中添加LiPF6使濃度成爲lmol/L之非水電解質溶液 取2g浸漬於上述之電極和間隔件之積層體中。 另外，陽極用引線係使用鎳箔（寬度：30mm，長度： 60mm，厚度：0.1 μιη)。陰極用引線係使用鋁箔（寬度： 3.0mm，長度：60mm，厚度：Ο.ίμιη)。 再者，絕緣體係使用酸變性聚乙烯樹脂薄膜（寬度： 7mm，長度：7mm，厚度：0.1mm)。接著於兩張酸變性 聚乙烯樹脂薄膜之間配置各引線之狀態下進行熱溶接。 這時各引線之中央部（長向）係配置兩張酸變性聚乙烯樹 脂薄膜。另外，各引線係藉超音波溶接而與電極行電氣 之連接。 另外，第1薄片和第2薄片之複合包裝材（寬度： -26- 557595 五、發明說明（25) 3 3mm，長度：116mm，厚度：84μιη)係由從最外層開始 使用以PET薄膜層（厚度：12μιη)，尿烷（urethane)系粘 接劑層（厚度：2μηι) ’鋁箔層（厚度：20μηι)，酸變性聚 乙烯層（厚度：50μιη)計4層所構成。 再者，兩個間隔件係對藉切削加工成型之由高密度聚 乙烯樹脂作成之立方體（寬度：1.5mm，長度：50mm， 厚度：3.0mm)照射lOOkGy之伽侷（gamma)線，以使高密 度聚乙烯樹脂交鏈而製成。 另外，第1薄片和第2薄片不經間隔件而直接接觸之 密封部（第1圖之5 1 B所代表之部份）之接合係將各該引 線之絕緣體之部份夾持於該密封部之第1薄片和第2薄 片之間，而加熱予以密封。 此非水電解質電池之輸出能量係爲1.5W · h，這時之須 設置空間體積爲基準之體積能量密度係爲257.3W · h · L·1。 (比較例1) 封入袋之構成係與第20及第2 1圖所示之以往之非水 電解質電池200上配備之封入袋之構成相同，及具有下 述條件以外，另藉前述之方法製成具有與實施例1相同 構成之非水電解質電池。 此非水電解質電池之表相體積係爲6.5 1 cm3 (最大縱度 :58mm，最大橫度：33mm，最大厚度：3.4mm)，封入 袋內部之發電部體積係爲4.5cm3。 再者，第1薄片和第2薄片直接接觸之密封部（相當於 第20及21圖之緣部91B之部份）之全面積係爲4.38cm3。 -27- 557595 五、發明說明（26) 此非水電解質電池之發電部之輸出能量係爲1 · 5 W · h ，這時之須設置之空間體積爲基準之體積能量密度係爲 23 0.4 W · h · L·1。 (實施例2) 除了內部僅封入2g之實施例1之非水電解質電池使 用之非水電解質外，另藉前述之方法製作具有與實施例 1之非水電解質電池配備之封入袋相同構成之封入袋。 (實施例3) 藉前述之方法製作第14圖所示之本發明之第5實施 形態之非水電解質電池5配備之封入袋。再者，此封入 袋除了在間隔件上裝設金屬層外，餘以與實施例1相同 之條件構成。換言之，此封入袋除了在間隔件上設置金 屬層外，餘具有與實施例1之封入袋相同之構成。 金屬層係使用錦箱（厚度：0.1mm，尺寸：3.4mmx 5 8mm)。另外，此封入袋也只封入2g實施例1使用之非 水電解質。 (密封性評價試驗） 分別製作實施例2及實施例3所示之封入袋各兩個， 根據JIS K 2246- 1 99 1.5.34記載之「濕潤試驗方法」， 將這些樣品注入RH恒溫恒濕槽，在60°C，相對濕度爲 95 %之條件下且在靜止狀態下放置30天之時間。30天 過後，將各封入袋開封，接著藉卡爾費雪（Karl-Fischer) 滴定法測定含於被封入之非水電解質中之水份之濃度。 結果，實施例2之封入袋之兩個樣品之水之濃度分別 -28- 557595 五、發明說明（27) 爲45〇ppm，52〇ppm。另外，實施例3之封入袋之兩個 樣品之水的濃度係分別爲25ppm，22PPm。 藉此，用金屬層或者第1薄片和第2薄片之至少之一 之緣部包覆露出於間隔件外部之面，從確實地抑制空氣 ，水份等自外部侵入封入袋，或者，電解質成份自封入 袋內部逸散至外部之觀點看，確認係爲有效。 (產業上之利用可能性） 如上說明，依本發明能充份地減少因電力儲存裝置之 封入袋之密封部，在須使用之機器內之該裝置之設置空 間上形成死空間。因此，能提高須設置之空間體積爲基 準之體積能量密度，從而能提供能有效地利用須設置之 空間之電力儲存裝置。 (參考符號之說明） 10.....陽極 12.....陽極用引線 14,24.....絕緣體 20.....陰極 22.....陰極用引線 30.....非水電解質 40.....發電部 50 .....封入袋 51 .....第1薄片 51B.....第1薄片之緣部 52 .....第2薄片 -29- 557595 五、發明說明（28) 52B.....第2薄片之緣部 60.....間隔件 70.....金屬層 -30-

Claims (1)

1. 557595 六、申請專利範圍 1· 一種電力儲存裝置，其係爲具有包含陽極，陰極，及電 解質之發電部，用於封入前述發電部之封入袋，一側之 端部電氣地接於前述陽極，另一側之端部突出於前述封 入袋之外部之陽極用引線，及一側之端部電氣地接於前 述陰極，另一側之端部突出於前述封入袋之外部之陰極 用引線之電力儲存裝置，其中 前述封入袋具有 由相互對向之複合包裝材作成之第1薄片及由複合包 裝材作成之第2薄片，及 配置在前述第1薄片與前述第2薄片成對向之面和與 該面成對向之前述第2薄片之面間以確保容納前述發電 部之空間之合成樹脂製之間隔件，且 前述間隔件係配置在前述第1薄片與前述第2薄片成 對向之前述面之緣部。 2.如申請專利範圍第1項之電力儲存裝置，其中前述間隔 件在前述第1薄片與前述第2薄片成對向之前述面之前 述緣部之相互對向之位置上至少配置1對。 3 .如申請專利範圍第1項之電力儲存裝置，其中在前述間 隔件接於前述發電部之側之面，前述間隔件之內部，或 者，前述間隔件接於述發電部之側之前述面之相反側之 面上另設置金屬層俾防止水份及/或氧從外部侵入前述 封入袋，以及前述發電部中之電解質成份自前述封入袋 之內部逸散至外部。 4.如申請專利範圍第1項之電力儲存裝置，其中前述間隔 -31 - 557595 六、申請專利範圍 件接於發電部之側之面之相反側之面係被前述第1薄片 和前述第2薄片之至少之一之前述緣部所包覆。 5 ·如申請專利範圍第1項之電力儲存裝置，其中前述封入 袋上具有前述第1薄片和前述第2薄片不經前述間隔件 而接合之密封部，該密封部係密接於前述封入袋之本體 而形成。 6. 如申請專利範圍第1項之電力儲存裝置，其中前述間隔 件之構成材料係爲從由交鏈聚烯及液晶聚合物形成之 群中選出之任何一種聚合物。 7. 如申請專利範圍第1項之電力儲存裝置，其中前述複合 包裝材係由具有3層以上之層所構成者，其具有配置在 .接觸於前述發電部之前述封入袋之最內側之合成樹脂 製之最內層，配置在距前述發電部最遠之前述封入袋之 外表面側之合成樹脂製之最外層，及配置在前述最內層 和前述最外層之間之至少一個金屬層。 8. 如申請專利範圍第1項之電力儲存裝置，其中前述陽極 用引線及前述陰極用引線係分別與前述間隔件一體成 形。 9. 如申請專利範圍第1項之電力儲存裝置，其中前述電解 質係爲非水電解質。 -32-