WO2013001908A1 - 蓄電デバイス用素子および蓄電デバイス - Google Patents
蓄電デバイス用素子および蓄電デバイス Download PDFInfo
- Publication number
- WO2013001908A1 WO2013001908A1 PCT/JP2012/061533 JP2012061533W WO2013001908A1 WO 2013001908 A1 WO2013001908 A1 WO 2013001908A1 JP 2012061533 W JP2012061533 W JP 2012061533W WO 2013001908 A1 WO2013001908 A1 WO 2013001908A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- positive electrode
- negative electrode
- current collector
- face
- electrode
- Prior art date
Links
- 238000003860 storage Methods 0.000 title claims abstract description 93
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 121
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 121
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 39
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 25
- 239000007774 positive electrode material Substances 0.000 claims description 24
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 22
- 239000007773 negative electrode material Substances 0.000 claims description 22
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims description 9
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 claims description 7
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims description 6
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 claims description 3
- 238000011049 filling Methods 0.000 claims description 3
- 238000005304 joining Methods 0.000 abstract description 4
- 238000009413 insulation Methods 0.000 abstract 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 221
- 239000010408 film Substances 0.000 description 70
- 238000000034 method Methods 0.000 description 40
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 35
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 31
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 28
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 20
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 18
- 238000007751 thermal spraying Methods 0.000 description 15
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 14
- 230000008569 process Effects 0.000 description 14
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 14
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 13
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 12
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 11
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 10
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 description 9
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 8
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 7
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 6
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 6
- -1 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 6
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 6
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 5
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 5
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 5
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 5
- SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N N-Methylpyrrolidone Chemical compound CN1CCCC1=O SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 4
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 4
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 4
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 4
- 229920005569 poly(vinylidene fluoride-co-hexafluoropropylene) Polymers 0.000 description 4
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 4
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 4
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 4
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 3
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 3
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 3
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 3
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 3
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 3
- DKPFZGUDAPQIHT-UHFFFAOYSA-N Butyl acetate Natural products CCCCOC(C)=O DKPFZGUDAPQIHT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N Ethyl urethane Chemical compound CCOC(N)=O JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N Ethylene carbonate Chemical compound O=C1OCCO1 KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910021578 Iron(III) chloride Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910013870 LiPF 6 Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004962 Polyamide-imide Substances 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000005422 blasting Methods 0.000 description 2
- 235000010948 carboxy methyl cellulose Nutrition 0.000 description 2
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 description 2
- 239000008112 carboxymethyl-cellulose Substances 0.000 description 2
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 2
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 2
- 239000011889 copper foil Substances 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- FUZZWVXGSFPDMH-UHFFFAOYSA-N hexanoic acid Chemical compound CCCCCC(O)=O FUZZWVXGSFPDMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K iron trichloride Chemical compound Cl[Fe](Cl)Cl RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000012046 mixed solvent Substances 0.000 description 2
- 229920002312 polyamide-imide Polymers 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 2
- 229920002050 silicone resin Polymers 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- OIFBSDVPJOWBCH-UHFFFAOYSA-N Diethyl carbonate Chemical compound CCOC(=O)OCC OIFBSDVPJOWBCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910012851 LiCoO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 1
- 239000004840 adhesive resin Substances 0.000 description 1
- 229920006223 adhesive resin Polymers 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 229910002113 barium titanate Inorganic materials 0.000 description 1
- JRPBQTZRNDNNOP-UHFFFAOYSA-N barium titanate Chemical compound [Ba+2].[Ba+2].[O-][Ti]([O-])([O-])[O-] JRPBQTZRNDNNOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 1
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004177 diethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 1
- 238000003682 fluorination reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011245 gel electrolyte Substances 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052809 inorganic oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 238000004898 kneading Methods 0.000 description 1
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 238000007750 plasma spraying Methods 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N propylene carbonate Chemical compound CC1COC(=O)O1 RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000007784 solid electrolyte Substances 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 1
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- 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
- H01G11/04—Hybrid 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
- H01G11/22—Electrodes
- H01G11/24—Electrodes characterised by structural features of the materials making up or comprised in the electrodes, e.g. form, surface area or porosity; characterised by the structural features of powders or particles used therefor
-
- 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
- H01G11/10—Multiple hybrid or EDL capacitors, e.g. arrays or modules
- H01G11/12—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
- H01G11/22—Electrodes
- H01G11/26—Electrodes characterised by their structure, e.g. multi-layered, porosity or surface features
- H01G11/28—Electrodes characterised by their structure, e.g. multi-layered, porosity or surface features arranged or disposed on a current collector; Layers or phases between electrodes and current collectors, e.g. adhesives
-
- 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
- H01G11/52—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
- H01G11/74—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
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/04—Construction or manufacture in general
- H01M10/0413—Large-sized flat cells or batteries for motive or stationary systems with plate-like electrodes
-
- 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
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/64—Carriers or collectors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
- H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
- H01M50/446—Composite material consisting of a mixture of organic and inorganic materials
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
- H01M50/531—Electrode connections inside a battery casing
- H01M50/54—Connection of several leads or tabs of plate-like electrode stacks, e.g. electrode pole straps or bridges
-
- 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
-
- 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
Definitions
- the present invention relates to an element for an electricity storage device and an electricity storage device, and more particularly, to an element for an electricity storage device used for a high energy density battery such as a lithium ion secondary battery, a lithium ion capacitor, and an electric double layer capacitor, and the like. It relates to the electricity storage device.
- An electric double layer capacitor having a configuration shown in Patent Document 1 is known as one of power storage devices represented by lithium ion secondary batteries, lithium ion capacitors, electric double layer capacitors, and the like.
- This electric double layer capacitor includes an end face electrode (spray end face electrode) formed by a method such as plasma spraying or arc spraying on an end face of a laminate formed by laminating a current collector, a polarizable electrode, and a separator. (See, for example, FIG. 3 of Patent Document 1).
- Patent Document 2 a stacked battery having a configuration as shown in Patent Document 2 has been proposed.
- This laminated battery is a polymer in which a positive electrode formed by arranging a positive electrode material on a current collector metal film and a negative electrode formed by arranging a negative electrode material on a current collector metal film are made to contain an electrolyte.
- An end face electrode formed by any one of thin film forming methods such as plating, baking, vapor deposition, and sputtering is provided on an end face of a laminate that is laminated and integrated via a film (separator) (Patent Literature). 2 and FIG.
- the end face electrode formed by a method such as plating, vapor deposition, or sputtering has a thin film thickness, it is easily broken due to stress due to expansion and contraction of the laminated body and has low reliability.
- a thin end face electrode formed by plating, vapor deposition, sputtering, or the like is lead by a method such as welding or ultrasonic bonding, which is a bonding method for ensuring a low resistance and highly reliable bonding.
- welding or ultrasonic bonding which is a bonding method for ensuring a low resistance and highly reliable bonding.
- JP 59-058917 A Japanese Patent Application Laid-Open No. 06-231796
- the present invention solves the above-mentioned problem, the end face of the laminate constituting the electricity storage element has a large bonding strength to the laminate, excellent resistance to stress due to expansion and expansion of the laminate, and the amount of metal
- An object of the present invention is to provide a highly reliable element for an electricity storage device and an electricity storage device provided with a sprayed end face electrode that can be connected to a lead terminal or a land of a package.
- an element for an electricity storage device of the present invention is: Resin-containing insulating layer so that the positive electrode layer formed by disposing the positive electrode active material on the surface of the positive electrode current collector and the negative electrode layer formed by disposing the negative electrode active material on the surface of the negative electrode current collector are not electrically connected to each other
- the positive electrode current collector constituting the positive electrode layer is drawn out to a positive electrode extraction region on a predetermined end surface, and the negative electrode layer is bonded to and integrated by the resin-containing insulating layer.
- the relationship between the average thickness x1 of the positive electrode current collector exposed in the positive electrode lead region of the laminate and the average thickness y1 of the resin-containing insulating layer exposed in the positive electrode lead region is expressed by the following equations (1), ( Requirements for 2) and (3): 0.2 ⁇ m ⁇ x1 ⁇ 2.0 ⁇ m (1) 10 ⁇ m ⁇ y1 ⁇ 30 ⁇ m (2) y1 ⁇ 15x1-5 (3)
- the relationship between the average thickness x2 of the negative electrode current collector exposed in the negative electrode extraction region of the laminate and the average thickness y2 of the resin-containing insulating layer exposed in the negative electrode extraction region is expressed by the following equations
- the resin material constituting the resin-containing insulating layer has a glass transition point of ⁇ 20 ° C. or lower.
- the end surface of the laminate includes the positive electrode extraction region from which the positive electrode current collector is extracted and the negative electrode extraction region from which the negative electrode current collector is extracted. It is preferable that the recess is formed so that the contact area with the electrode is increased.
- the positive electrode current collector and the negative electrode current collector are exposed in the inner space of the recess so that a contact area between the end face electrode and the positive electrode current collector and the negative electrode current collector is increased. preferable.
- the surface of the end face electrode formed in the positive electrode extraction region and the negative electrode extraction region having the recess has a recess corresponding to the shape of the positive electrode extraction region and the negative electrode extraction region in which the recess is formed. It is preferable.
- the power storage device of the present invention includes the power storage device element according to any one of claims 1 to 5 accommodated together with an electrolyte in a package including a positive electrode package electrode and a negative electrode package electrode, and the positive electrode layer and The conducting end face electrode is connected to the positive electrode package electrode, and the end face electrode conducting to the negative electrode layer is connected to the negative electrode package electrode and sealed in the package.
- the positive electrode layer and the negative electrode layer are alternately laminated via the resin-containing insulating layer, and are bonded and integrated by the resin-containing insulating layer, and the positive electrode current collector is predetermined.
- the end surface electrode thermal spraying
- the relationship between the average thickness x1 of the positive electrode current collector and the average thickness y1 of the resin-containing insulating layer, and the relationship between the average thickness x2 of the negative electrode current collector and the average thickness y2 of the resin-containing insulating layer are the above requirements. Satisfying x1 in the region excluding the regions outside the uppermost and lowermost positive and negative electrode current collectors, including the uppermost and lowermost positive and negative electrode current collectors exposed on the predetermined end face. And y1 and the relationship between x2 and y2 satisfy the requirements of the above formulas (1), (2), (3), (4), (5) and (6).
- the requirement of the relationship between x1 and y1 and x2 and y2 for the limited area described above is that the influence of the outer layer area is affected in the outer area including the uppermost and lowermost current collectors. It is in consideration of receiving.
- the sprayed end face electrode can form a thick end face electrode, and is excellent in resistance to stress due to expansion and contraction of the laminate. .
- the amount of metal can be increased, and a strong connection with the lead terminals and the land of the package becomes possible.
- the resin-containing insulating layer contains a resin and is softer than the positive electrode current collector and the negative electrode current collector made of metal, the spray particles are efficiently driven into the end face of the laminate. As a result, it is possible to obtain a highly reliable power storage device element including a sprayed end face electrode that is firmly bonded to the end face of the laminate by the anchor effect.
- the bonding between the cathode current collector and the anode current collector exposed at the end face and the sprayed end face electrode is due to the weak intermolecular force and the anchor effect through the oxide film or the hydroxide film.
- the ratio of the exposed area of the positive electrode current collector and the negative electrode current collector to the area of the entire region of the laminate is not excessively increased so that the sprayed end face electrode and the resin-containing insulating layer are formed. A sufficient contact area is ensured to achieve a high bonding strength.
- the resin-containing insulating layer for example, inorganic oxides (including composite oxides) such as silica, alumina, titania, zirconia, and barium titanate are used as organic binders such as urethane, PVDF-HFP ( Polyvinylidene fluoride and hexafluoropropylene copolymer), PVDF (polyvinylidene fluoride), silicone, polyamideimide, PTFE (polytetrafluoroethylene), carboxymethylcellulose and the like are exemplified, Further, other compositions can be used.
- inorganic oxides including composite oxides
- organic binders such as urethane, PVDF-HFP ( Polyvinylidene fluoride and hexafluoropropylene copolymer), PVDF (polyvinylidene fluoride), silicone, polyamideimide, PTFE (polytetrafluoroethylene), carboxymethylcellulose and the like are exemplified, Further
- the resin-containing insulating layer may contain a solid electrolyte such as a gel electrolyte having the resin-containing insulating layer as a dispersoid.
- the resin-containing insulating layer can be produced by a method of laminating an adhesive resin-containing insulating sheet.
- the present invention when a resin material having a glass transition point of ⁇ 20 ° C. or less is used as the resin material constituting the resin-containing insulating layer, the sprayed particles are collided with the end face of the laminate. Since the resin is easily deformed and the sprayed particles are easily joined by the anchor effect, the present invention can be more effectively realized.
- the contact area (bonding area) between the sprayed end face electrode and the resin-containing insulating layer constituting the end face is increased, and the thermal spraying is performed accordingly. It becomes possible to improve the bonding strength of the end face electrodes.
- the positive electrode current collector and the negative electrode current collector are exposed to the space in the recess
- the positive electrode current collector and the negative electrode current collector are exposed on the end face of the laminate.
- a mode in which the resin-containing insulating layer around the positive electrode lead-out region and the negative electrode lead-out region is removed to expose the positive electrode current collector and the negative electrode current collector on the side surface of the recess, and the positive electrode current collector and the negative electrode current collector from the bottom surface of the recess The aspect which makes a body protrude is mentioned.
- the thermal spraying end face electrode is formed in such a manner that the surface of the thermal spraying end face electrode formed on the end face having the concave part has a concave part corresponding to the shape of the end face of the laminate in which the concave part is formed
- the end face electrode has a structure that is bent along the shape in which the concave portion of the end face of the laminated body is formed, and the presence of this bent portion suppresses or relieves the transmission of internal stress of the spray end face electrode, thereby spraying the end face. It becomes possible to suppress the curvature and peeling of an electrode.
- the electricity storage device of the present invention includes the above-described element for an electricity storage device of the present invention together with an electrolyte in a package including a positive electrode package electrode and a negative electrode package electrode, and a sprayed end electrode that is electrically connected to the positive electrode layer is a positive electrode package electrode Since the thermally sprayed end face electrode connected to the negative electrode layer is sealed in the package in a state where it is connected to the negative electrode package electrode, a low-resistance and highly reliable power storage device can be obtained.
- FIG. 1 is front sectional drawing which shows typically the element for electrical storage devices (element for electric double layer capacitors) concerning the Example of this invention. It is front sectional drawing which shows typically the electrical storage device (electric double layer capacitor) produced using the element for electrical storage devices of FIG. It is a figure which shows 1 process of the manufacturing method of the element for electrical storage devices concerning the Example of this invention, Comprising: (a) is front sectional drawing which shows the state which formed the positive electrode layer on the base film, (b) is a plane FIG. It is a figure which shows the other process of the manufacturing method of the element for electrical storage devices concerning the Example of this invention. It is a figure which shows the positive electrode composite sheet produced at 1 process of the manufacturing method of the element for electrical storage devices concerning the Example of this invention.
- FIG. 1 is a front sectional view showing a configuration of an element for an electricity storage device (element for an electric double layer capacitor) according to one embodiment of the present invention.
- the power storage device element 20 of this example has a positive electrode layer 11 in which the positive electrode active material 1 a is provided on the surface of the positive electrode current collector 1, and a negative electrode active material 2 a on the surface of the negative electrode current collector 2.
- the negative electrode layer 12 is provided with a liquid-containing property capable of containing an electrolytic solution (electrolyte solution), and alternately laminated so as not to conduct through the resin-containing insulating layer 13 functioning as a separator,
- the laminate 10 is formed by being bonded and integrated by a resin-containing insulating layer 13 that also functions as an adhesive layer.
- the positive electrode current collector 1 constituting the positive electrode layer 11 and the negative electrode current collector 2 constituting the negative electrode layer 12 are drawn out to different end faces 10 a and 10 b of the laminate 10.
- the relationship between the average thickness x1 of the positive electrode current collector 1 exposed at the end face 10a where the sprayed end face electrode E1 of the laminate 10 is formed and the average thickness y1 of the resin-containing insulating layer exposed at the end face 10a is expressed by the formula (1). ), (2), and (3) are satisfied, and the average thickness x2 of the negative electrode current collector 2 exposed on the end face 10b of the laminate 10 on which the sprayed end face electrode E2 is formed, and the end face 10b
- the relation of the average thickness y2 of the resin-containing insulating layer exposed to is configured to satisfy the requirements of formulas (4), (5) and (6).
- the power storage device element 20 shown in FIG. 1 has a length (distance between sprayed end face electrodes) of about 14 mm and a width of about 18 mm.
- the thickness (the dimension in the stacking direction of the positive electrode layer and the negative electrode layer) varies depending on the layer thickness condition of each layer.
- FIG. 2 is a front sectional view showing a configuration of an electricity storage device (electric double layer capacitor) 50 according to one embodiment of the present invention using the above-described electricity storage device element 20.
- the electricity storage device element 20 according to one embodiment of the present invention shown in FIG. 1 has an electrolyte solution 31 in a package 41 provided with a positive electrode package electrode 41a and a negative electrode package electrode 41b.
- the sprayed end face electrode E1 that is housed together and is electrically connected to the positive electrode layer 11 of the electricity storage device element 20 is connected to the positive electrode package electrode 41a via the conductive adhesive 42, and the thermally sprayed end face electrode E2 is electrically connected to the negative electrode layer 12.
- the thermally sprayed end face electrode E2 is electrically connected to the negative electrode layer 12.
- the negative electrode package electrode 41b In a state of being connected to the negative electrode package electrode 41b through the conductive adhesive 42, it is sealed in the package 41 composed of the package main body 141a and the lid member 141b.
- FIGS. 3 to 11 used for explaining each method are not particularly shown in a broken state, but each schematically shows a part of a structure manufactured in each step. It is shown.
- the following base film, positive and negative electrode active materials, and resin-containing insulating paste are prepared.
- Base film A base film made of PET (polyethylene terephthalate) having a silicone release layer formed on the surface is prepared as the base film.
- a carbon paste used as a positive electrode active material and a negative electrode active material is prepared by the following method.
- each raw material is weighed at the following ratio.
- Carboxymethylcellulose (CMC2260 manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd.) 3.0 g
- IIii 2.0 g of 38.8 wt% polyacrylate resin aqueous solution
- IIv 286 g of deionized water
- resin-containing insulating paste It is located between the positive electrode layer and the negative electrode layer, insulates between them, and has a liquid-containing property that can contain an electrolytic solution (electrolyte solution), functions as a separator, and has adhesiveness.
- a resin-containing insulating paste used for forming a resin-containing insulating layer that functions as an adhesive layer for joining the layers is produced by the following method.
- Binder solution 160 g of PVDF-HFP polyvinylidene fluoride / hexafluoropropylene copolymer
- NMP N-methylpyrrolidone
- the Al film forming method described above is an example of the Al film forming method.
- a 12 ⁇ m-thick rolled foil is pressure-bonded on a base film by a roll press, and the desired thickness is obtained.
- a current collector film (Al film) having a predetermined thickness may be formed by etching with hydrofluoric acid so that
- the resist pattern is 15 in a 100 ° C. hot air oven. Let dry for a minute.
- the positive electrode current collector film is etched using the resist pattern as an etching mask to form a positive electrode current collector having a shape and dimensions corresponding to the resist pattern. Specifically, it was immersed in an aqueous ferric chloride solution at 45 ° C. for a predetermined time, and the Al film in a region not masked by the resist was removed by wet etching, and then remained on the surface of the base material by a water shower. Remove the aqueous ferric chloride solution.
- the substrate film is passed through a butyl acetate shower to remove the resist, and then butyl acetate remaining on the substrate surface is evaporated in a hot air oven at 60 ° C.
- the positive electrode current collector 1 having a rectangular pattern of 20 mm ⁇ 10 mm is formed on the base film 21.
- the oxide film on the surface of the positive electrode current collector 1 is removed with a mixed acid of hydrofluoric acid and sulfuric acid, and the surface fluorination of the positive electrode current collector 1 is performed. I do.
- each positive electrode current collector 1 having a rectangular pattern of 20 mm ⁇ 10 mm.
- the positive electrode current collector 1 is dried by drying in a hot air oven at 80 ° C. for 20 minutes.
- a positive electrode layer 11 having a positive electrode active material 1a disposed on the surface is formed.
- the resin-containing insulating paste produced as described above is printed on the stepped portion.
- the resin-containing insulating layer 13 (13b) is formed as a buried layer that fills the step portion and also functions as an adhesive layer, and the entire surface is flattened.
- a resin-containing insulating paste is printed so as to cover the positive electrode active material 1 a and the resin-containing insulating layer (embedded layer) 13 (13 b), and interposed between the positive electrode layer 11 and the negative electrode layer 12.
- the resin-containing insulating layer 13 (13a) that functions as a separator (layer) and functions to join and integrate the positive electrode layer 11 and the negative electrode layer 12 is formed.
- the positive electrode composite sheet A1 in which the positive electrode layer 11 is formed on the base film 21 is obtained.
- a resin-containing insulating paste for forming a layer serving as a buried layer and a resin-containing insulating paste for forming a layer that functions as a separator and functions to join and integrate the positive electrode layer and the negative electrode layer In this embodiment, the same resin-containing insulating paste is used. However, in some cases, a different resin-containing insulating paste can be used.
- the positive electrode current collector layer 1 is formed directly on the base film 21.
- an adhesive layer such as a silicone resin is formed on the surface of the base film 21, and the adhesion is performed. You may comprise so that a positive electrode layer may be formed on a layer.
- the positive electrode composite sheet A1 is produced by the same method as the production of the positive electrode layer 11 in the step (1) and using the same material as that used for producing the positive electrode layer 11.
- a negative electrode composite sheet A2 (see FIG. 6) having a structure corresponding to the structure (same structure) is prepared.
- the position of the negative electrode composite sheet A2 is shifted by a predetermined amount and combined with the positive electrode composite sheet A1. ing.
- the Al film used as the positive electrode current collector in the positive electrode composite sheet A1 is used as the negative electrode current collector 12 (FIG. 6).
- a layer obtained by screen-printing and drying a carbon paste used as a material is used as the negative electrode active material 2a, and a layer in which the negative electrode active material 2a is formed on the surface of the negative electrode current collector 2 is a negative electrode layer 12 ( 6).
- the negative electrode current collector layer is not directly formed on the base film, but an adhesive layer such as a silicone resin is formed on the surface of the base film.
- a negative electrode layer may be formed on the adhesive layer.
- Al is used as the constituent material of the current collector, but other known materials can be used as the positive electrode current collector material and the negative electrode current collector material.
- carbon is used as the constituent material of the positive electrode active material and the negative electrode active material, but other known materials can be used as the positive electrode active material and the negative electrode active material.
- positive electrode layer 11 positive electrode composite sheet A1
- negative electrode layer 12 negative electrode composite sheet A2
- the positive electrode composite sheet A1 and the negative electrode composite sheet A2 are arranged so that the surfaces on which the resin-containing insulating layer 13 (13a) functioning as a separator layer is opposed to each other.
- the resin-containing insulating layers 13 (13a) that function as a separator layer are joined to each other, and the positive and negative electrodes are integrated.
- Sheet B1 is produced.
- the pressure applied by the pressure plate is set to 20 MPa
- the pressure plate temperature is set to 150 ° C.
- the pressure time is set to 30 seconds.
- the resin-containing insulating layer 13 having a thickness of 6 ⁇ m on the lower surface side of the positive electrode / negative electrode integrated sheet B1 from which the positive electrode base film has been peeled off in the above step 2).
- the base film 21 on which the film is formed is arranged and bonded so that the resin-containing insulating layer 13 is on the upper side and the base film 21 is on the lower side.
- the positive electrode / negative electrode integrated sheet B2 from which the base film on the negative electrode layer 12 side (lower side) has been peeled off is added to the above step 3).
- the base film 21 having the resin-containing insulating layer 13 having a thickness of 6 ⁇ m formed on the surface is bonded to the lower surface, and the upper base film is peeled off in the step 4).
- This laminated structure C is a structure in which two positive electrode / negative electrode integrated sheets B1, B2 are laminated so that the respective negative electrode sides face each other.
- the negative electrode side is sucked to the positive electrode side (lower surface side) by sucking the negative electrode side to the upper surface side of the laminated structure C (that is, on the positive electrode / negative electrode integrated sheet B2 constituting the laminated structure C).
- Another positive electrode / negative electrode integrated sheet (not shown) from which the base film has been peeled off is connected to the positive electrode side of the positive electrode / negative electrode integrated sheet B2 and another positive electrode / negative electrode integrated sheet (not shown). ) are disposed so that the positive electrode sides face each other.
- the entire surface is uniformly applied with a pressure plate by bringing the resin-containing insulating layer and the positive electrode / negative electrode integrated sheet or two positive electrode / negative electrode integrated sheets into contact with each other on the base film.
- the pressure applied by the pressure plate is set to 20 MPa
- the pressure plate temperature is set to 150 ° C.
- the pressure time is set to 30 seconds.
- the positive electrode current collector layer and the negative electrode current collector layer are directly formed on the base film 21.
- an adhesive layer is formed on the surface of the base film.
- the positive electrode layer and the negative electrode layer may be formed on the adhesive layer.
- the positive electrode collector is passed through the adhesive layer that has been peeled off from the base film and laminated to the laminated component member side. The electric conductors and the negative electrode current collectors are more reliably bonded to each other, so that a highly reliable laminate can be formed.
- FIG. 12 is a front sectional view schematically showing the configuration of the laminate 10
- FIG. 13 is a diagram schematically showing the configuration of the end face of the laminate 10.
- the resin-containing insulating layer 13 (13a) formed as a separator layer and the resin-containing insulating layer 13 (13b) formed as a buried layer are exposed on the end face of the laminate 10, Both are the resin-containing insulating layers in the present invention.
- FIGS. 1 and 2 are schematic diagrams in which the number of stacked layers of the positive electrode layer 11 and the negative electrode layer 12 in the stacked body 10 is reduced so that the configuration of the positive electrode layer 11 and the negative electrode layer 12 can be easily understood.
- the structure seems to be different from the laminate 10 and the electricity storage device element 20 of 12 to 14, the laminate 10 and the electricity storage device element 20 shown in FIGS. 1 and 2 and the structures shown in FIGS.
- the laminate 10 and the power storage device element 20 are the same.
- each part is not accurately enlarged or reduced in its actual dimensions, and is appropriately modified or exaggerated for the purpose of drawing restrictions or easy understanding.
- the positive electrode current collector 1 and the negative electrode current collector 1 and the negative electrode current collector 2 are formed so that the exposed thickness x (FIG. 13) of the end faces 10a and 10b of the laminate 10 is 0.1 to 4 ⁇ m.
- the negative electrode electrostatic body 2 (Al film) itself was prepared having a thickness of 0.05 to 2 ⁇ m. Note that the exposed end face thickness x of the positive electrode current collector 1 and the negative electrode current collector 2 is twice the thickness of the positive electrode current collector 1 and the negative electrode current collector 2 itself in the manufacturing process. This is because the positive electrode current collectors 1 and the negative electrode current collectors 2 are laminated in such a manner that when the chemical conversion sheets B1 and B2 are joined (laminated).
- Al film having a thickness of 0.05 to 2 ⁇ m (1 to 4 ⁇ m as the end face exposed thickness of the laminate)
- Al is formed by a vacuum deposition method as described above.
- a current collector Al film having a predetermined thickness was formed.
- the film formation conditions were as follows: degree of vacuum: 3 ⁇ 10 ⁇ 4 Pa, current value: 800 mA, film formation rate: 30 ⁇ / s, and substrate cooling temperature: ⁇ 10 ° C.
- the Al film forming method is an example of the Al film forming method.
- a rolled foil having a thickness of 12 ⁇ m is pressure-bonded on a base film by a roll press.
- a current collector film (Al film) having a predetermined thickness may be formed by etching with hydrofluoric acid so as to have a desired thickness.
- the formation state of the thermal spraying end face electrode was investigated about the sample produced as mentioned above (each sample number is 10 pieces).
- the uppermost and lowermost current collectors in FIG. 13, the uppermost and lowermost positive electrode current collectors.
- the region excluding the uppermost layer and the region outside the positive electrode current collector 11 of the lowermost layer including the current collector 11 that is, the region (evaluation target region) R in FIG. 14 was observed.
- the reason why the outer area including the uppermost and lowermost current collectors is excluded is that the outer area described above is affected by the outer layer area.
- Table 1 shows the results of the evaluation performed as described above. In addition, examination of an evaluation result is examined below together with evaluation about the junction resistance of the following sprayed end face electrode and a positive electrode or a negative electrode current collector.
- the exposed thickness (value x in FIG. 13) of the positive electrode current collector 1 and the negative electrode current collector 2 is set to 0.
- One current collector and sprayed end face electrode for a sample (exposed thickness (value of y in FIG. 13) on the end face of the laminated body of the resin-containing insulating layer is constant 10 ⁇ m) changed in the range of 1 to 2.0 Then, the junction resistance per unit area was obtained. Note that the bonding resistance was measured by a four-terminal method using a measurement probe by polishing the cross section of the sample to expose the bonded portion between the current collector and the sprayed end face electrode. The results are shown in Table 2.
- the exposed thickness (value x in FIG. 13) of the positive electrode current collector and the negative electrode current collector is 4 ⁇ m or more (x ⁇ 4 ⁇ m).
- the exposed end face electrode was peeled off or floated at the exposed end face thickness y of any resin-containing insulating layer.
- the exposed end face thickness of the resin-containing insulating layer was 10 ⁇ m, it was confirmed that the sprayed end face electrode did not adhere in the region (evaluation target region) R and the evaluation was poor (x). This is considered to be because when the current collector is too thick, the sprayed end face electrode is easily peeled off or floated on the current collector.
- the junction between the sprayed end face electrode and the current collector is thought to be due to weak intermolecular forces and the anchor effect via the oxide film or hydroxide film, and the junction between the sprayed end face electrode and the current collector. Is weaker in bonding strength than the bonding between the insulating layer containing resin (resin-containing insulating layer) and the sprayed end face electrode. Therefore, by reducing the exposure rate of the current collector on the end face of the laminate, the contact area between the thermal spray end face electrode and the resin-containing insulating layer is increased, so that it is considered that strong bonding strength is ensured.
- the junction resistance between the sprayed end face electrode and the positive or negative electrode current collector is shown in Table 2 in the case where the end face exposed thickness x of the current collector is 0.2 ⁇ m to 2.0 ⁇ m.
- the end face exposed thickness x of the current collector is 0.1 ⁇ m while the junction resistance with the current body is as small as 162 ⁇ 10 ⁇ 12 ⁇ ⁇ m 2 or less
- the sprayed end face electrode and the current collector And the junction resistance was as large as 530 ⁇ 10 ⁇ 12 ⁇ ⁇ m 2 , which was not preferable.
- the current collector was not peeled off or floated as shown in Table 1, but it was not preferable because the junction resistance increased. I understand that.
- the thickness of the element for the electricity storage device is increased, which is not preferable from the viewpoint of the device size and height reduction.
- the average exposure of the end face of the positive current collector is a requirement of the following formulas (1), (2) and (3): 0.2 ⁇ m ⁇ x1 ⁇ 2.0 ⁇ m (1) 10 ⁇ m ⁇ y1 ⁇ 30 ⁇ m (2) y1 ⁇ 15x1-5 (3)
- the relationship between the end face exposed average thickness x1 of the negative electrode current collector and the end face exposed average thickness y2 of the resin-containing insulating layer is a requirement of the following formulas (4), (5) and (6): 0.2 ⁇ m ⁇ x2 ⁇ 2.0 ⁇ m (4) 10 ⁇ m ⁇ y2 ⁇ 30 ⁇ m (5) y2 ⁇ 15x2-5 (6) It turns out that it is desirable to satisfy.
- the relationship between the average thickness x1 of the positive electrode current collector and the average thickness y1 of the resin-containing insulating layer, and the relationship between the average thickness x2 of the negative electrode current collector and the average thickness y2 of the resin-containing insulating layer are: Satisfying the above requirements means that the uppermost layer and the lowermost layer including the uppermost layer and the lowermost positive and negative electrode current collectors (the uppermost layer and the lowermost positive electrode current collector 11 in FIG. 13) exposed on a predetermined end face.
- an element for an electric storage device (element for an electric double layer capacitor) 20 (FIG. 1, FIG. 1), which was prepared as described above and was provided with sprayed end face electrodes that were electrically connected to the positive electrode current collector 1 and the negative electrode current collector 2 on both end faces. 2 and FIG. 14), a conductive adhesive 42 containing gold as conductive particles is applied by dipping on the pair of sprayed end face electrodes E1 and E2, and the conductive adhesive 42 is respectively connected to the positive electrode package electrode 41a.
- the power storage device element 20 is accommodated and arranged in the package 41 so as to be connected to the negative electrode package electrode 41b.
- the package 41 in which the electricity storage device element 20 is housed and arranged is heated at 170 ° C. for 10 minutes to cure the conductive adhesive 42, and the thermal spraying end face electrodes E 1 and E 2 of the electricity storage device element 20 are packaged as package electrodes.
- the sprayed end face electrodes E1 and E2 are electrically connected to the positive electrode package electrode 41a and the negative electrode package electrode 41b, respectively.
- 1-ethyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate is injected as an electrolyte solution (electrolyte) 31 into the package 41 and then sealed.
- condition 1 in which the end face exposure thickness x of the current collector in Table 1 is 2.0 ⁇ m and the end face exposure thickness of the resin-containing insulating layer is 25 ⁇ m, and the end face exposure thickness x of the current collector in Table 1 is 1
- six types of resin materials are used as the resin material (binder component) constituting the resin-containing insulating layer under the condition (condition 2) where the end face exposed thickness of the resin-containing insulating layer is 10 ⁇ m.
- Example 2 as the binder component (resin material), as shown in Table 3, resin materials having different glass transition temperatures (Tg) in the range of 275 ° C. to ⁇ 123 ° C. were used. Moreover, when producing a binder solution, the solvent was suitably selected according to the binder component (resin material).
- thermal spraying end face electrodes a thermal spraying end face electrode having a thickness of 50 ⁇ m and a thickness of 100 ⁇ m was formed.
- Example 3 in order to increase the bonding area between the sprayed end face electrode and the end face of the laminate, and to more reliably join the sprayed end face electrode to the end face of the laminate, as shown in FIG. , (B), as shown in FIGS. 16 (a) and 16 (b), a recess 21 is formed on both end faces of the laminate 10, and a thermal spray end face having a thickness of 300 ⁇ m is formed on the end face so as to cover the recess 21. Electrode E was formed. In addition, the thickness of the part formed in the side surface of the said recessed part 21 of the thermal spray end surface electrode is thinner than the thickness of the thermal spray end surface electrode formed in an end surface. In addition, as other conditions, the end face exposure thickness x of the current collector in Table 1 was 1.0 ⁇ m, and the end face exposure thickness y of the resin-containing insulating layer was 30 ⁇ m.
- FIGS. 16 (a), (b) show only one end face 10a from which the positive electrode current collector 1 is exposed, but the other end face (not shown) (Corresponding to 10b in FIGS. 1 and 14), a recess similar to the recess formed on one end face 10a was formed, and a sprayed end face electrode was formed so as to cover the recess.
- the recess was formed by printing a resin-containing insulating paste in a predetermined pattern. Various known methods such as dry blasting and wet blasting can also be applied.
- the length (L) at a plurality of positions sandwiched between the positive electrode current collector 1 and the negative electrode current collector 2 on both end faces of the laminate 10.
- the sprayed end face electrode E (E1) is formed so as to cover the recess 21 but does not completely fill the recess 21 so that the surface of the sprayed end face electrode E1 corresponds to the shape of the recess 21.
- a recess is provided.
- the positive electrode current collector 1 on the lower end side is disposed from the position where the positive electrode current collector 1 on the upper end side of the laminate 10 is disposed.
- the concave portion 21 is formed so as to reach the position where it is located, and the concave portion 21 is divided into three parts by being divided into the positive electrode current collector 1 (in FIGS. 16 (a) and 16 (b)). Only one end face 10a side is shown).
- surroundings is removed, and the positive electrode collector 1 protrudes from the bottom face of the recessed part 21.
- a recess 21 is formed on the end surface 10a of the laminate 10 (only one end surface 10a is shown in FIG. 16B).
- the positive electrode current collector 1 (the two positive electrode current collectors 1 located at the center in the vertical direction in FIGS. 16A and 16B) protruding from the bottom surface and the recessed part 21
- the sprayed end face electrode E is formed so as to cover the positive electrode current collector 1 exposed on the side surface (the two positive current collectors 1 on the upper side and the lower side in FIGS. 16A and 16B).
- 16 (b) shows only E1 on the one end face 10a side).
- the sprayed end face electrode E (E1) is formed so as to cover the recess 21, but the sprayed end face electrode E completely fills the recess 21.
- the surface of the sprayed end face electrode E has a recess 21 so as to correspond to the shape of the positive current collector 1 protruding from the bottom surface of the recess 21.
- the junction resistance is good at 150 ⁇ 10 ⁇ 12 ⁇ ⁇ m 2 , but it is slightly lifted on the 300 ⁇ m thick sprayed end face electrode. was recognized.
- the junction resistance is 73 ⁇ 10 ⁇ 12 ⁇ ⁇ It was sufficiently good at m 2, and neither peeling nor floating was observed on the 300 ⁇ m thick sprayed end face electrode. However, when the thickness of the sprayed end face electrode was set to 350 ⁇ m, a slight float was observed.
- FIGS. 16A and 16B when the positive electrode current collector is projected from the bottom surface of the recess, the contact between the thermal spray end surface electrode and the resin-containing insulating layer constituting the end surface of the laminate is shown. As the area increases, the contact area between the thermal spray end face electrode and the current collector also increases, so that it is possible not only to further prevent the thermal spray end face electrode from peeling and floating, but also to prevent the thermal spray end face electrode from collecting. It is possible to reduce the resistance of the electricity storage device by reducing the junction resistance with the electric body.
- the sprayed end face electrode formed on the end face of the laminate is the end face of the laminate having the recess. If the surface has a recess corresponding to the shape of the thermal spray, the thermal spray end face electrode is bent along the shape of the end face of the laminate, and the bent portion is present, The transmission of the internal stress of the end face electrode is suppressed and relaxed, and it becomes possible to suppress warping and peeling of the sprayed end face electrode.
- the electric double layer capacitor has been described as an example of the electric storage device.
- the electric storage device to which the present invention is applied is not limited to the electric double layer capacitor, for example, a lithium ion secondary
- the present invention can also be applied to batteries, lithium ion capacitors, and the like.
- an electrode provided with a mixture layer containing a lithium composite oxide such as LiCoO 2 on an aluminum foil is used as a positive electrode
- an electrode provided with a mixture layer containing graphite on a copper foil is used as a negative electrode
- a lithium ion secondary battery can be produced by using a solution in which 1 mol / L LiPF 6 is dissolved in a carbonate mixed solvent as an electrolytic solution.
- an electrode provided with a mixture layer containing activated carbon on an aluminum foil is used as a positive electrode
- an electrode provided with a mixture layer containing graphite on a copper foil is used as a negative electrode
- lithium ions are pre-doped into the negative electrode
- ethylene carbonate and A lithium ion capacitor can be produced by using, as an electrolytic solution, a solution in which 1 mol / L LiPF 6 is dissolved in a mixed solvent of diethyl carbonate.
- this invention is not limited to said each Example, The specific structure of a positive electrode layer and a negative electrode layer, the constituent material and formation method of a positive electrode layer and a negative electrode layer, The material which comprises a resin containing insulating layer Composition, the type of resin contained in the resin-containing insulating layer, the specific configuration of the laminate that is a power storage element (such as the laminate mode and number of laminates of the positive electrode layer, the negative electrode layer, and the resin-containing insulating layer), electrolyte (electrolytic solution) ), A specific method for forming the laminate, and the like, and various applications and modifications can be made within the scope of the invention.
- the positive electrode composite sheet and the negative electrode composite sheet corresponding to the positive electrode composite sheet and the negative electrode composite sheet shown in FIGS. 5 and 6 manufactured in the above example can be manufactured in the form shown in FIGS. is there.
- the resin-containing insulating layer that functions as a separator layer is not formed on the positive electrode active material 1a, and the resin-containing insulating layer (embedded layer) 13 is formed only around the resin-containing insulating layer. (13b) is formed.
- the resin-containing insulating layer that functions as a separator layer is not formed on the negative electrode active material 2a, and the resin-containing insulating layer (embedded layer) 13 is formed only around the resin-containing insulating layer. (13b) is formed.
- (13a) is not provided and is a space 23, but is formed between the positive electrode active material 1a and the negative electrode active material 2a by the resin-containing insulating layer (embedded layer) 13 (13b) formed therearound.
- the laminated structure is maintained in a state where the gaps 23 are provided.
- Example 2 a plurality of such positive electrode / negative electrode integrated sheets B1 are produced, and the obtained positive electrode / negative electrode integrated sheet B1 is used in the same manner as in Example 1 to store an element for an electric storage device (for an electric double layer capacitor).
- an element for an electric double layer capacitor in which a separator layer (resin-containing insulating layer that functions as) is not provided between the positive electrode active material 1a and the negative electrode active material 2a 20A is obtained.
- electrolyte is hold
- the electricity storage device 50 configured as described above is also included in the scope of the present invention, and the same effect as that of the electric double layer capacitor element 20 of the first embodiment can be obtained. Furthermore, in the electric double layer capacitor element 20A, since no separator is provided between the positive and negative active material layers, the resistance can be reduced.
- FIGS. 17 to 20 the same reference numerals as those in FIGS. 1, 5, 6 and 7 denote the same or corresponding parts. 17 to 20, like the other drawings, the actual dimensions are not exactly enlarged or reduced, and are appropriately modified or exaggerated for the sake of drawing restrictions and ease of understanding. Yes. In the form shown in FIGS.
- the present invention is not limited to the above form.
- a plurality of columnar insulators are dispersed and arranged on the positive electrode active material 1a and the negative electrode active material 2a so that the positive electrode active material 1a and the negative electrode active material 2a do not contact each other. In this case, the leakage current can be more reliably suppressed.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Cell Separators (AREA)
Abstract
蓄電要素を構成する積層体の所定の端面の所定の領域に、積層体への接合強度が大きい溶射端面電極を備えた、信頼性の高い蓄電デバイス用素子および蓄電デバイスを提供する。 積層体10の正極引き出し領域に露出した正極集電体1の平均厚みx1と、正極引き出し領域に露出した樹脂含有絶縁層13の平均厚みy1の関係が、0.2μm≦x1≦2.0μm、10μm≦y1≦30μm、y1≧15x1-5の関係を満たし、積層体10の負極引き出し領域に露出した負極集電体2の平均厚みx2と、負極引き出し領域に露出した樹脂含有絶縁層13の平均厚みy2の関係が、0.2μm≦x2≦2.0μm、10μm≦y2≦30μm、y2≧15x2-5の関係を満たすようにする。
Description
本発明は、蓄電デバイス用素子および蓄電デバイスに関し、詳しくは、リチウムイオン二次電池などの高エネルギー密度の電池、リチウムイオンキャパシタ、および電気二重層キャパシタなどに用いられる蓄電デバイス用素子およびそれを用いた蓄電デバイスに関する。
リチウムイオン二次電池や、リチウムイオンキャパシタ、電気二重層キャパシタなどに代表される蓄電デバイスの1つとして、特許文献1に示されているような構成を有する電気二重層キャパシタが知られている。この電気二重層キャパシタは、集電体、分極性電極、およびセパレータを積層してなる積層体の端面に、プラズマ溶射、アーク溶射などの方法で形成された端面電極(溶射端面電極)を備えている(特許文献1の図3など参照)。
また、従来の積層型蓄電池として、特許文献2に示されているような構成を有する積層型電池が提案されている。この積層型電池は、集電体用金属膜に正極材を配設してなる正極と、集電体用金属膜に負極材を配設してなる負極とを、電解質を含ませた高分子フィルム(セパレータ)を介して積層・一体化してなる積層体の端面に、めっき、焼き付け、および蒸着、スパッタリングなどの薄膜形成方法のいずれかの方法により形成された端面電極を備えている(特許文献2の図1,2など参照)。
しかしながら、上述の特許文献1の電気二重層キャパシタの場合、積層体を構成する集電体、分極性電極、およびセパレータは、それぞれ接着されていない状態で積層されており、そのような積層体の端面に溶射端面電極を形成するには、次のような問題点がある。
(a)集電体、分極性電極、およびセパレータの各層が接着されておらず、積層体端面近傍の各層が動きやすく、変形しやすいため、溶射粒子の運動エネルギーが各層の動きや変形などにより吸収されてしまい、溶射粒子が積層体の端面に衝突しても、溶射粒子の積層体への食い込みや溶射粒子の変形が抑えられることから、アンカー効果による溶射粒子の積層体端面への強固な接合を期待することができない。
(b)溶射粒子の積層体端面への接合強度を上げるために、溶射粒子の運動エネルギーを大きくすると、溶射粒子が積層体の構成部材どうしの隙間部分に入り込んだりして、積層体端面の形状が破壊されてしまうため、やはり積層体端面への良好な溶射端面電極の形成は困難である。
(c)各層間に隙間があるため、その隙間に溶射粒子が侵入し、対極となる内部電極(正極または負極)と短絡してしまうおそれがある。すなわち、特許文献1では、正極と負極の短絡を防止するためにスペーサを挿入しているが、スペーサがカバーしているのは電極端面部分だけであり(引用文献1の図3参照)、スペーサとセパレータの隙間から溶射粒子が侵入し、分極性電極層と接触して短絡するおそれがある。
(d)積層体形成後にスペーサを配置することは、複雑な工程を要し、コストの増大を招く。
(b)溶射粒子の積層体端面への接合強度を上げるために、溶射粒子の運動エネルギーを大きくすると、溶射粒子が積層体の構成部材どうしの隙間部分に入り込んだりして、積層体端面の形状が破壊されてしまうため、やはり積層体端面への良好な溶射端面電極の形成は困難である。
(c)各層間に隙間があるため、その隙間に溶射粒子が侵入し、対極となる内部電極(正極または負極)と短絡してしまうおそれがある。すなわち、特許文献1では、正極と負極の短絡を防止するためにスペーサを挿入しているが、スペーサがカバーしているのは電極端面部分だけであり(引用文献1の図3参照)、スペーサとセパレータの隙間から溶射粒子が侵入し、分極性電極層と接触して短絡するおそれがある。
(d)積層体形成後にスペーサを配置することは、複雑な工程を要し、コストの増大を招く。
また、上述の特許文献2の積層型電池の場合、めっき、焼き付け、および蒸着やスパッタリングなどの薄膜形成方法のいずれかの方法により形成される端面電極に、以下のような問題点がある。
(a)めっき、蒸着、スパッタリングなどの方法により形成された端面電極は、膜厚が薄いため、積層体の膨張収縮などによる応力によって破れやすく、信頼性が低い。
(b)めっき、蒸着、スパッタリングなどの方法により形成された膜厚の薄い端面電極は、低抵抗で信頼性の高い接合を確保するための接合方法である溶接や超音波接合などの方法でリード端子やパッケージのランドと接続する際において、溶接の場合には、溶接に必要な金属量を確保できずに溶接不良を引き起こしたり、また、超音波接合の場合には、超音波振動により膜が破壊されたりして、十分に信頼性の高い溶接をすることが困難である。
(c)さらに、端面電極を焼き付けの方法で形成する場合には、熱により積層体中のバインダなどが変質してしまい、電気特性を発現しなくなるおそれがある。
(b)めっき、蒸着、スパッタリングなどの方法により形成された膜厚の薄い端面電極は、低抵抗で信頼性の高い接合を確保するための接合方法である溶接や超音波接合などの方法でリード端子やパッケージのランドと接続する際において、溶接の場合には、溶接に必要な金属量を確保できずに溶接不良を引き起こしたり、また、超音波接合の場合には、超音波振動により膜が破壊されたりして、十分に信頼性の高い溶接をすることが困難である。
(c)さらに、端面電極を焼き付けの方法で形成する場合には、熱により積層体中のバインダなどが変質してしまい、電気特性を発現しなくなるおそれがある。
本発明は、上記課題を解決するものであり、蓄電要素を構成する積層体の端面に、積層体への接合強度が大きく、積層体の膨張、伸縮による応力に対する耐性に優れ、かつ、金属量を多くすることが可能で、リード端子やパッケージのランドとの強固な接続が可能な溶射端面電極を備えた、信頼性の高い蓄電デバイス用素子および蓄電デバイスを提供することを目的とする。
上記課題を解決するため、本発明の蓄電デバイス用素子は、
正極集電体の表面に正極活物質を配設してなる正極層と、負極集電体の表面に負極活物質を配設してなる負極層とが、互いに導通しないように樹脂含有絶縁層を介して交互に積層されるとともに、前記樹脂含有絶縁層により接着・一体化され、かつ、前記正極層を構成する正極集電体が所定の端面の正極引き出し領域に引き出され、前記負極層を構成する負極集電が所定の端面の負極引き出し領域に引き出された構造を有する積層体と、
前記積層体の前記所定の端面の前記正極引き出し領域と、前記所定の端面の前記負極引き出し領域に、電極材料を溶射することにより形成された一対の端面電極と
を備え、かつ、
前記積層体の前記正極引き出し領域に露出した前記正極集電体の平均厚みx1と、前記正極引き出し領域に露出した前記樹脂含有絶縁層の平均厚みy1の関係が、下記の式(1),(2)および(3)の要件:
0.2μm≦x1≦2.0μm ……(1)
10μm≦y1≦30μm ……(2)
y1≧15x1-5 ……(3)
を満たし、
前記積層体の前記負極引き出し領域に露出した前記負極集電体の平均厚みx2と、前記負極引き出し領域に露出した前記樹脂含有絶縁層の平均厚みy2の関係が、下記の式(4),(5)および(6)の要件:
0.2μm≦x2≦2.0μm ……(4)
10μm≦y2≦30μm ……(5)
y2≧15x2-5 ……(6)
を満たすことを特徴としている。
正極集電体の表面に正極活物質を配設してなる正極層と、負極集電体の表面に負極活物質を配設してなる負極層とが、互いに導通しないように樹脂含有絶縁層を介して交互に積層されるとともに、前記樹脂含有絶縁層により接着・一体化され、かつ、前記正極層を構成する正極集電体が所定の端面の正極引き出し領域に引き出され、前記負極層を構成する負極集電が所定の端面の負極引き出し領域に引き出された構造を有する積層体と、
前記積層体の前記所定の端面の前記正極引き出し領域と、前記所定の端面の前記負極引き出し領域に、電極材料を溶射することにより形成された一対の端面電極と
を備え、かつ、
前記積層体の前記正極引き出し領域に露出した前記正極集電体の平均厚みx1と、前記正極引き出し領域に露出した前記樹脂含有絶縁層の平均厚みy1の関係が、下記の式(1),(2)および(3)の要件:
0.2μm≦x1≦2.0μm ……(1)
10μm≦y1≦30μm ……(2)
y1≧15x1-5 ……(3)
を満たし、
前記積層体の前記負極引き出し領域に露出した前記負極集電体の平均厚みx2と、前記負極引き出し領域に露出した前記樹脂含有絶縁層の平均厚みy2の関係が、下記の式(4),(5)および(6)の要件:
0.2μm≦x2≦2.0μm ……(4)
10μm≦y2≦30μm ……(5)
y2≧15x2-5 ……(6)
を満たすことを特徴としている。
また、本発明の蓄電デバイス用素子において、前記樹脂含有絶縁層を構成する樹脂材料は、ガラス転移点が-20℃以下のものであることが好ましい。
また、前記積層体の前記端面の、前記正極集電体が引き出された前記正極引き出し領域および前記負極集電体が引き出された前記負極引き出し領域を構成する前記樹脂含有絶縁層には、前記端面電極との接触面積が大きくなるように凹部が形成されていることが好ましい。
また、前記端面電極と前記正極集電体および前記負極集電体との接触面積が大きくなるように、前記正極集電体および前記負極集電体が前記凹部内空間に露出していることが好ましい。
また、前記凹部を有する前記正極引き出し領域および前記負極引き出し領域に形成された前記端面電極の表面は、前記凹部が形成された前記正極引き出し領域および前記負極引き出し領域の形状に対応する凹部を有していることが好ましい。
また、本発明の蓄電デバイスは、請求項1~5のいずれかに記載の蓄電デバイス用素子が、正極パッケージ電極および負極パッケージ電極を備えたパッケージに、電解質とともに収容され、かつ、前記正極層と導通する前記端面電極が前記正極パッケージ電極に接続され、前記負極層と導通する前記端面電極が前記負極パッケージ電極に接続された状態で、前記パッケージ内に密封されていることを特徴としている。
本発明の蓄電デバイス用素子は、正極層と負極層とが樹脂含有絶縁層を介して交互に積層されるとともに、樹脂含有絶縁層により、接着・一体化され、かつ、正極集電体が所定の端面の正極引き出し領域に引き出され、負極集電体が所定の端面の負極引き出し領域に引き出された構造を有する積層体の、正極引き出し領域および負極引き出し領域に、溶射の方法で端面電極(溶射端面電極)を形成するとともに、積層体の正極引き出し領域に露出した正極集電体の平均厚みx1と、正極引き出し領域に露出した樹脂含有絶縁層の平均厚みy1の関係が、
0.2μm≦x1≦2.0μm ……(1)
10μm≦y1≦30μm ……(2)
y1≧15x1-5 ……(3)
の要件を満たし、積層体の負極引き出し領域に露出した負極集電体の平均厚みx2と、負極引き出し領域に露出した樹脂含有絶縁層の平均厚みy2の関係が、
0.2μm≦x2≦2.0μm ……(4)
10μm≦y2≦30μm ……(5)
y2≧15x2-5 ……(6)
の要件を満たすようにしているので、以下のような効果が得られる。
なお、本発明において、正極集電体の平均厚みx1と樹脂含有絶縁層の平均厚みy1の関係、および負極集電体の平均厚みx2と樹脂含有絶縁層の平均厚みy2の関係が、上記要件を満たすとは、上記所定の端面に露出した最上層と最下層の正負極集電体を含めて、上記最上層と最下層の正負極集電体より外側の領域を除いた領域についてのx1およびy1、ならびにx2およびy2の関係が上記式(1),(2),(3) ,(4),(5) ,(6)の要件を満たすことをいう。
上記の限定された領域についてのx1およびy1、ならびにx2およびy2の関係を要件としたのは、最上層と最下層の集電体を含めて、それより外側の領域では、外層領域の影響を受けることを考慮したものである。
0.2μm≦x1≦2.0μm ……(1)
10μm≦y1≦30μm ……(2)
y1≧15x1-5 ……(3)
の要件を満たし、積層体の負極引き出し領域に露出した負極集電体の平均厚みx2と、負極引き出し領域に露出した樹脂含有絶縁層の平均厚みy2の関係が、
0.2μm≦x2≦2.0μm ……(4)
10μm≦y2≦30μm ……(5)
y2≧15x2-5 ……(6)
の要件を満たすようにしているので、以下のような効果が得られる。
なお、本発明において、正極集電体の平均厚みx1と樹脂含有絶縁層の平均厚みy1の関係、および負極集電体の平均厚みx2と樹脂含有絶縁層の平均厚みy2の関係が、上記要件を満たすとは、上記所定の端面に露出した最上層と最下層の正負極集電体を含めて、上記最上層と最下層の正負極集電体より外側の領域を除いた領域についてのx1およびy1、ならびにx2およびy2の関係が上記式(1),(2),(3) ,(4),(5) ,(6)の要件を満たすことをいう。
上記の限定された領域についてのx1およびy1、ならびにx2およびy2の関係を要件としたのは、最上層と最下層の集電体を含めて、それより外側の領域では、外層領域の影響を受けることを考慮したものである。
(a)正極層、負極層を樹脂含有絶縁層により接着・一体化しているので、積層体端面が硬くて丈夫な面となり、溶射端面電極を形成する際に溶射粒子が積層体端面に衝突したときに溶射粒子が大きく変形し、積層体の端面を構成する樹脂含有絶縁層の表面に食い込むことから、アンカー効果により積層体の端面に確実に接合された信頼性の高い溶射端面電極を形成することができる。
(b)溶射端面電極は蒸着・スパッタリングなどの方法で形成される電極と比較して、厚みの厚い端面電極を形成することが可能で、積層体の膨張収縮などによる応力に対する耐性に優れている。また、金属量を多くすることが可能で、リード端子やパッケージのランドと強固な接続が可能となる。
(c)また、樹脂含有絶縁層は樹脂を含んでおり、金属からなる正極集電体および負極集電体よりも柔らかいため、溶射粒子が効率よく積層体の端面に打ち込まれる。その結果、アンカー効果により強固に積層体の端面に接合された溶射端面電極を備えた信頼性の高い蓄電デバイス用素子を得ることができる。
(b)溶射端面電極は蒸着・スパッタリングなどの方法で形成される電極と比較して、厚みの厚い端面電極を形成することが可能で、積層体の膨張収縮などによる応力に対する耐性に優れている。また、金属量を多くすることが可能で、リード端子やパッケージのランドと強固な接続が可能となる。
(c)また、樹脂含有絶縁層は樹脂を含んでおり、金属からなる正極集電体および負極集電体よりも柔らかいため、溶射粒子が効率よく積層体の端面に打ち込まれる。その結果、アンカー効果により強固に積層体の端面に接合された溶射端面電極を備えた信頼性の高い蓄電デバイス用素子を得ることができる。
なお、端面に露出している正極集電体および負極集電体と、溶射端面電極との接合は、酸化膜や水酸化膜を介した弱い分子間力およびアンカー効果によるものであると考えられ、樹脂含有絶縁層と溶射端面電極間の接合と比較して接合力が弱いと推測されるため、積層体端面の溶射端面電極が形成される領域の全体の面積に対する、正極集電体および負極集電体の露出面積の割合を抑えることが好ましいと考えられる。そこで、本発明においては、積層体の上記領域全体の面積に対する、正極集電体および負極集電体の露出面積の割合が大きくなり過ぎないようにして、溶射端面電極と樹脂含有絶縁層との接触面積を十分に確保し、大きい接合強度が実現されるようにしている。
なお、本発明において、樹脂含有絶縁層としては、例えば、シリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニア、チタン酸バリウムなどの無機酸化物(複合酸化物を含む)を有機バインダ、例えば、ウレタン,PVDF-HFP(ポリフッ化ビニリデンとヘキサフルオロプロピレンの共重合体)、PVDF(ポリフッ化ビニリデン)、シリコーン、ポリアミドイミド、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)、カルボキシメチルセルロースのいずれかにより結着したものなどが例示されるが、さらに他の組成のものを用いることも可能である。
また、樹脂含有絶縁層には、樹脂含有絶縁層を分散質とするゲル電解質などの固体電解質が含まれていてもよい。
また、樹脂含有絶縁層は印刷以外にも接着性の樹脂含有絶縁シートを積層する方法などでも作製可能である。
なお、本発明において、樹脂含有絶縁層としては、例えば、シリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニア、チタン酸バリウムなどの無機酸化物(複合酸化物を含む)を有機バインダ、例えば、ウレタン,PVDF-HFP(ポリフッ化ビニリデンとヘキサフルオロプロピレンの共重合体)、PVDF(ポリフッ化ビニリデン)、シリコーン、ポリアミドイミド、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)、カルボキシメチルセルロースのいずれかにより結着したものなどが例示されるが、さらに他の組成のものを用いることも可能である。
また、樹脂含有絶縁層には、樹脂含有絶縁層を分散質とするゲル電解質などの固体電解質が含まれていてもよい。
また、樹脂含有絶縁層は印刷以外にも接着性の樹脂含有絶縁シートを積層する方法などでも作製可能である。
また、本発明の蓄電デバイス用素子において、樹脂含有絶縁層を構成する樹脂材料として、ガラス転移点が-20℃以下のものを用いた場合、溶射粒子を積層体の端面に衝突させた際に、樹脂が変形しやすく、溶射粒子がアンカー効果で接合しやすくなるため、本発明をより実効あらしめることができる。
また、積層体の端面を構成する樹脂含有絶縁層に凹部を形成することにより、溶射端面電極と、端面を構成する樹脂含有絶縁層との接触面積(接合面積)が大きくなり、その分だけ溶射端面電極の接合強度を向上させることが可能になる。
また、端面電極と正極集電体および負極集電体との接触面積が大きくなるように、正極集電体および負極集電体を凹部内空間に露出させることにより、蓄電デバイス用素子あるいは蓄電デバイスの低抵抗化を図ることが可能になるとともに、積層体の端面への溶射端面電極の接合強度を向上させることが可能になる。
なお、本発明において、正極集電体および負極集電体を凹部内空間に露出させる態様の例としては、例えば、積層体の端面の、正極集電体および負極集電体の露出している正極引き出し領域および負極引き出し領域の周囲の樹脂含有絶縁層を取り除いて、凹部の側面に正極集電体および負極集電体を露出させるような態様や凹部の底面から正極集電体および負極集電体を突出させるような態様などが挙げられる。
また、凹部を有する端面に形成された溶射端面電極の表面が、凹部が形成された積層体の端面の形状に対応する凹部を有するような態様で溶射端面電極を形成するようにした場合、溶射端面電極が、積層体の端面の凹部が形成された形状に沿って折れ曲がった構造のものとなり、この折れ曲がり部分が存在することで、溶射端面電極の内部応力の伝達が抑制、緩和され、溶射端面電極の反りや剥がれを抑制することが可能になる。
また、本発明の蓄電デバイスは、上述の本発明の蓄電デバイス用素子を、正極パッケージ電極および負極パッケージ電極を備えたパッケージに、電解質とともに収容し、正極層と導通する溶射端面電極が正極パッケージ電極に接続され、負極層と導通する溶射端面電極が負極パッケージ電極に接続された状態で、パッケージ内に密封するようにしているので、低抵抗で、信頼性の高い蓄電デバイスを得ることができる。
以下に本発明の実施例を示して、本発明の特徴とするところを詳しく説明する。
図1は本発明の一実施例にかかる蓄電デバイス用素子(電気二重層キャパシタ用素子)の構成を示す正面断面図である。
この実施例の蓄電デバイス用素子20は、正極集電体1の表面に正極活物質1aを配設してなる正極層11と、負極集電体2の表面に負極活物質2aを配設してなる負極層12とが、電解液(電解質溶液)を含有することが可能な含液性を備え、セパレータとして機能する樹脂含有絶縁層13を介して導通しないように交互に積層されるとともに、接着層としても機能する樹脂含有絶縁層13により、接着・一体化されることにより形成された積層体10を備えている。そして、正極層11を構成する正極集電体1と、負極層12を構成する負極集電体2とが積層体10の互いに異なる端面10a,10bに引き出されている。
そして、積層体10の正極集電体1が引き出された端面10aおよび負極集電体2が引き出された端面10bには、電極材料を溶射することにより形成された一対の溶射端面電極E1,E2が配設されている。
そして、積層体10の溶射端面電極E1が形成された端面10aに露出した正極集電体1の平均厚みx1と、端面10aに露出した樹脂含有絶縁層の平均厚みy1の関係が、式(1),(2)および(3)の要件を満たすように構成されており、積層体10の溶射端面電極E2が形成された端面10bに露出した負極集電体2の平均厚みx2と、端面10bに露出した樹脂含有絶縁層の平均厚みy2の関係が、式(4),(5)および(6)の要件を満たすように構成されている。
0.2μm≦x1≦2.0μm ……(1)
10μm≦y1≦30μm ……(2)
y1≧15x1-5 ……(3)
0.2μm≦x2≦2.0μm ……(4)
10μm≦y2≦30μm ……(5)
y2≧15x2-5 ……(6)
0.2μm≦x1≦2.0μm ……(1)
10μm≦y1≦30μm ……(2)
y1≧15x1-5 ……(3)
0.2μm≦x2≦2.0μm ……(4)
10μm≦y2≦30μm ……(5)
y2≧15x2-5 ……(6)
なお、図1に示す蓄電デバイス用素子20は、長さ(溶射端面電極間の距離)が約14mm、幅が約18mmの寸法を有している。ただし、厚さ(正極層、負極層の積層方向の寸法)は、各層の層厚条件によって異なる。
また、図2は上述の蓄電デバイス用素子20を用いてなる本発明の一実施例にかかる蓄電デバイス(電気二重層キャパシタ)50の構成を示す正面断面図である。
この蓄電デバイス(電気二重層キャパシタ)50は、図1に示す本発明の一実施例にかかる蓄電デバイス用素子20が、正極パッケージ電極41aおよび負極パッケージ電極41bを備えたパッケージ41に、電解液31とともに収容され、かつ、蓄電デバイス用素子20の正極層11と導通する溶射端面電極E1が導電性接着剤42を介して正極パッケージ電極41aに接続され、負極層12と導通する溶射端面電極E2が導電性接着剤42を介して負極パッケージ電極41bに接続された状態で、パッケージ本体141aと蓋部材141bからなるパッケージ41内に密封された構造を有している。
次に、上記蓄電デバイス用素子20および蓄電デバイス50を製造する方法について説明する。なお、以下では、複数個の素子を含む集合構造体を作製し、その後に集合構造体を個々の素子に分割して複数個の素子を同時に得る、いわゆる多数個取りの方法による蓄電デバイスの製造方法について説明しており、各工程の説明に用いた図3~11は、特に破断した状態で示すことはしていないが、いずれも各工程で作製される構造体の一部を模式的に示すものである。
まず、以下の基材フィルム、正極および負極活物質、樹脂含有絶縁ペーストを用意する。
まず、以下の基材フィルム、正極および負極活物質、樹脂含有絶縁ペーストを用意する。
[基材フィルム]
基材フィルムとして、表面にシリコーン系の離型層が形成された、PET(ポリエチレンテレフタレート)からなる基材フィルムを準備する。
基材フィルムとして、表面にシリコーン系の離型層が形成された、PET(ポリエチレンテレフタレート)からなる基材フィルムを準備する。
[正極および負極活物質]
正極活物質および負極活物質として用いる炭素ペーストを、以下の方法で作製する。
正極活物質および負極活物質として用いる炭素ペーストを、以下の方法で作製する。
まず、各原料を以下の割合で秤量する。
(i)カーボンブラック(平均粒径D50=100nm)31.7g
(ii)カルボキシメチルセルロース(ダイセル化学工業株式会社製CMC2260)3.0g
(iii)38.8重量%のポリアクリレート樹脂水溶液2.0g
(iv)脱イオン水286g
それから、上記の原料を合わせて混練することにより、炭素ペースト(正極および負極活物質)を作製する。
(i)カーボンブラック(平均粒径D50=100nm)31.7g
(ii)カルボキシメチルセルロース(ダイセル化学工業株式会社製CMC2260)3.0g
(iii)38.8重量%のポリアクリレート樹脂水溶液2.0g
(iv)脱イオン水286g
それから、上記の原料を合わせて混練することにより、炭素ペースト(正極および負極活物質)を作製する。
[樹脂含有絶縁ペーストの作製]
正極層と負極層の間に位置して両者間を絶縁するとともに、電解液(電解質溶液)を含有することが可能な含液性を備え、セパレータとしても機能するとともに、かつ接着性を有し、各層を接合する接着層としての機能を果たす樹脂含有絶縁層を形成するために用いられる樹脂含有絶縁ペーストを、以下の方法で作製する。
正極層と負極層の間に位置して両者間を絶縁するとともに、電解液(電解質溶液)を含有することが可能な含液性を備え、セパレータとしても機能するとともに、かつ接着性を有し、各層を接合する接着層としての機能を果たす樹脂含有絶縁層を形成するために用いられる樹脂含有絶縁ペーストを、以下の方法で作製する。
(1)バインダ溶液
1LのポットにPVDF-HFP(ポリフッ化ビニリデンとヘキサフルオロプロピレンの共重合体)を160g採取する。さらに、上記ポットにNMP(N-メチルピロリドン)溶媒640gを加える。
それから、上記ポットをポット架にセットして混合する(150rpm,24時間)ことにより、バインダ溶液(NMP溶媒中にPVDF-HFPを20wt%の割合で含有するバインダ溶液)を調製する。
1LのポットにPVDF-HFP(ポリフッ化ビニリデンとヘキサフルオロプロピレンの共重合体)を160g採取する。さらに、上記ポットにNMP(N-メチルピロリドン)溶媒640gを加える。
それから、上記ポットをポット架にセットして混合する(150rpm,24時間)ことにより、バインダ溶液(NMP溶媒中にPVDF-HFPを20wt%の割合で含有するバインダ溶液)を調製する。
(2)樹脂含有絶縁ペースト
そして、上記バインダ溶液を用いて樹脂含有絶縁ペーストを以下の方法で作製する。
まず、500mLのポットに粉体(D50=0.3μmのアルミナ)83gと、玉石(ジルコニアボールφ5mm)700gを加え、さらに、NMP溶媒80gを加える。それから、上記ポットをポット架にセットして混合する(150rpm,16時間)。
次に、ポットに上記(1)の方法で作製したバインダ溶液222gを添加した後、ポット架にセットして混合する(150rpm,4時間)ことにより、樹脂含有絶縁層を形成するためのペースト(樹脂含有絶縁ペースト)を作製する。
そして、上記バインダ溶液を用いて樹脂含有絶縁ペーストを以下の方法で作製する。
まず、500mLのポットに粉体(D50=0.3μmのアルミナ)83gと、玉石(ジルコニアボールφ5mm)700gを加え、さらに、NMP溶媒80gを加える。それから、上記ポットをポット架にセットして混合する(150rpm,16時間)。
次に、ポットに上記(1)の方法で作製したバインダ溶液222gを添加した後、ポット架にセットして混合する(150rpm,4時間)ことにより、樹脂含有絶縁層を形成するためのペースト(樹脂含有絶縁ペースト)を作製する。
[蓄電デバイス用素子の作製]
(1)正極層の作製
まず、上述のようにして準備した、表面にシリコーン系の離型層が形成された、PET(ポリエチレンテレフタレート)からなる基材フィルム上に正極集電体用のAl膜を形成する。
なお、後述するように、厚みが0.05~2μmのAl膜を形成するにあたっては、Alを真空蒸着の方法で成膜して、所定の厚みの集電体(Al膜)を形成する。
(1)正極層の作製
まず、上述のようにして準備した、表面にシリコーン系の離型層が形成された、PET(ポリエチレンテレフタレート)からなる基材フィルム上に正極集電体用のAl膜を形成する。
なお、後述するように、厚みが0.05~2μmのAl膜を形成するにあたっては、Alを真空蒸着の方法で成膜して、所定の厚みの集電体(Al膜)を形成する。
なお、上記のAl膜の形成方法はAl膜の形成方法のうちの一例を示すものであり、例えば、基材フィルム上に、厚み12μmの圧延箔をロールプレスにより圧着し、これを所望の厚みになるようにフッ酸にてエッチングすることにより所定の厚みの集電体膜(Al膜)を形成してもよい。
次に、正極集電体膜上に、20mm×10mmの矩形パターンを、8mmの間隔をおいて縦5列、横10列に配列したレジストパターンを印刷した後、100℃の熱風炉中で15分間乾燥させる。
それから、レジストパターンをエッチングマスクとして正極集電体膜をエッチングして、レジストパターンに対応する形状、寸法を有する正極集電体を形成する。具体的には、45℃の塩化第二鉄水溶液中に所定時間浸漬して、レジストによりマスキングされていない領域のAl膜をウェットエッチングして除去した後、水洗シャワーにて基材表面に残った塩化第二鉄水溶液を除去する。
その後、基材フィルムを、酢酸ブチルシャワーに通して、レジストを剥離した後、60℃の熱風炉中で基材表面に残った酢酸ブチルを蒸発させる。
これにより、図3(a),(b)に示すように、基材フィルム21上に、20mm×10mmの矩形パターンを有する正極集電体1を形成する。
これにより、図3(a),(b)に示すように、基材フィルム21上に、20mm×10mmの矩形パターンを有する正極集電体1を形成する。
次に、正極集電体(Al膜)の表面処理として、フッ化水素酸と硫酸の混酸により、正極集電体1の表面の酸化膜を除去するとともに、正極集電体1の表面フッ化を行う。
それから、図3(a),(b)に示すように、20mm×10mmの矩形パターンを有する各正極集電体1の両端側の一対の領域に、上述の炭素ペースト(正極活物質ペースト)をスクリーン印刷して、6mm×10mmの矩形形状を有し、厚みが0.5μmの正極活物質パターンを形成した後、80℃の熱風炉中で20分間乾燥させることにより、正極集電体1の表面に正極活物質1aが配設された正極層11を形成する。
次に、図4に示すように、段差部に、上述のようにして作製した樹脂含有絶縁ペーストを印刷する。
これにより、段差部を埋めるとともに接着層としても機能する埋め込み層としての樹脂含有絶縁層13(13b)が形成されるとともに、表面全体が平坦化される。
これにより、段差部を埋めるとともに接着層としても機能する埋め込み層としての樹脂含有絶縁層13(13b)が形成されるとともに、表面全体が平坦化される。
それから、図5に示すように、正極活物質1a,樹脂含有絶縁層(埋め込み層)13(13b)を覆うように、樹脂含有絶縁ペーストを印刷し、正極層11と負極層12の間に介在してセパレータ(層)としての機能を果たすとともに、正極層11と負極層12を接合・一体化する機能を果たす樹脂含有絶縁層13(13a)を形成する。これにより、基材フィルム21上に、正極層11が形成された正極複合シートA1が得られる。
なお、埋め込み層となる層を形成するための樹脂含有絶縁ペーストと、セパレータとしての機能を果たすとともに、正極層と負極層を接合・一体化する機能を果たす層を形成するための樹脂含有絶縁ペーストとして、この実施例では同じ樹脂含有絶縁ペーストを用いているが、場合によっては、異なる樹脂含有絶縁ペーストを用いることも可能である。
なお、埋め込み層となる層を形成するための樹脂含有絶縁ペーストと、セパレータとしての機能を果たすとともに、正極層と負極層を接合・一体化する機能を果たす層を形成するための樹脂含有絶縁ペーストとして、この実施例では同じ樹脂含有絶縁ペーストを用いているが、場合によっては、異なる樹脂含有絶縁ペーストを用いることも可能である。
なお、ここでは、基材フィルム21に直接正極集電体層1を形成するようにしているが、基材フィルム21の表面に、例えば、シリコーン樹脂などの接着層を形成しておき、該接着層上に正極層を形成するように構成してもよい。
(2)負極層の作製
上記(1)の工程で正極層11を作製した場合と同じ方法で、かつ、正極層11を作製するのに用いた場合と同じ材料を用いて、正極複合シートA1の構造に対応する構造(同じ構造)を有する負極複合シートA2(図6参照)を作製する。
なお、下記の正極複合シートA1と負極複合シートA2から正極・負極一体化シートB1を作製する工程(図7参照)では、負極複合シートA2の位置を所定量だけずらして正極複合シートA1と組み合わせている。
上記(1)の工程で正極層11を作製した場合と同じ方法で、かつ、正極層11を作製するのに用いた場合と同じ材料を用いて、正極複合シートA1の構造に対応する構造(同じ構造)を有する負極複合シートA2(図6参照)を作製する。
なお、下記の正極複合シートA1と負極複合シートA2から正極・負極一体化シートB1を作製する工程(図7参照)では、負極複合シートA2の位置を所定量だけずらして正極複合シートA1と組み合わせている。
この負極層複合シートA2においては、上記正極複合シートA1で正極集電体として用いられているAl膜が負極集電体12(図6)として用いられており、上記正極複合シートA1で正極活物質として用いられている炭素ペーストをスクリーン印刷して乾燥させた層が負極活物質2aとして用いられており、負極集電体2の表面に負極活物質2aが形成された層が負極層12(図6)として機能するように構成されている。
なお、上述の正極複合シートA1を形成する場合と同様、基材フィルムに直接負極集電体層を形成するのではなく、基材フィルムの表面に、例えば、シリコーン樹脂などの接着層を形成しておき、該接着層上に負極層を形成するように構成してもよい。
また、この実施例では、集電体の構成材料としてAlを用いているが、正極集電体材料、負極集電体材料として公知の他の材料を用いることも可能である。
また、この実施例では、正極活物質および負極活物質の構成材料として、炭素を用いているが、正極活物質および負極活物質として公知の他の材料を用いることも可能である。
また、この実施例では、集電体の構成材料としてAlを用いているが、正極集電体材料、負極集電体材料として公知の他の材料を用いることも可能である。
また、この実施例では、正極活物質および負極活物質の構成材料として、炭素を用いているが、正極活物質および負極活物質として公知の他の材料を用いることも可能である。
(3)正極層(正極複合シート)と負極層(負極複合シート)の積層
次に、正極層11(正極複合シートA1)と負極層12(負極複合シートA2)を積層して、正極・負極一体化シートを作製する工程について説明する。
次に、正極層11(正極複合シートA1)と負極層12(負極複合シートA2)を積層して、正極・負極一体化シートを作製する工程について説明する。
1)図7に示すように、正極複合シートA1と負極複合シートA2を、セパレータ層として機能する樹脂含有絶縁層13(13a)が形成されている面が対向するように配置して、正極複合シートA1と負極複合シートA2の両側から加圧板により均等に加圧しながら加熱することにより、セパレータ層として機能する、互いに対向する樹脂含有絶縁層13(13a)どうしを接合し、正極・負極一体化シートB1を作製する。
このとき、加圧板による加圧の圧力は20MPa、加圧板の温度は150℃、加圧時間は30秒に設定する。
このとき、加圧板による加圧の圧力は20MPa、加圧板の温度は150℃、加圧時間は30秒に設定する。
2)次に、吸引盤(図示せず)により、この正極・負極一体化シートB1の負極層12側を吸引して、正極・負極一体化シートB1を持ち上げた後、正極側の基材フィルム(図7の下側の基材フィルム)21を剥離する。
3)それから、図8に示すように、上記2)の工程で、正極側の基材フィルムを剥離した正極・負極一体化シートB1の下面側に、表面に厚みが6μmの樹脂含有絶縁層13を形成した基材フィルム21を、樹脂含有絶縁層13が上側、基材フィルム21が下側になるように配置して接合する。
4)それから、図9に示すように、上記2)の工程で吸引盤(図示せず)に吸引されていた正極・負極一体化シートB1の負極側の基材フィルム(図8の上側の基材フィルム21)を剥離する。
5)次に、吸引盤(図示せず)により、別の1枚の正極・負極一体化シートB2の正極側を吸引して、正極・負極一体化シートB2を持ち上げた後、負極層12側の基材フィルム(下側の基材フィルム)を剥離する。なお、下側の基材フィルムを剥離した後の正極・負極一体化シートB2の状態は図10に示すとおりである。
6)そして、図10に示すように、上記5)の工程で、負極層12側(下側)の基材フィルムを剥離した正極・負極一体化シートB2の下側に、上記3)の工程で、表面に厚みが6μmの樹脂含有絶縁層13を形成した基材フィルム21が下面側に接合され、上記4)の工程で、上側の基材フィルムが剥離された正極・負極一体化シートB1を配置し、図11に示すように接合して、積層構造体Cを作製する。この積層構造体Cは、2つの正極・負極一体化シートB1,B2が、それぞれの負極側が互いに対向するように積層されてなる構造体である。
7)それから、この積層構造体Cの上面側(すなわち、積層構造体Cを構成する、正極・負極一体化シートB2上)に、吸引盤に負極側を吸引して正極側(下面側)の基材フィルムを剥離したさらに別の1枚の正極・負極一体化シート(図示せず)を、正極・負極一体化シートB2の正極側と、さらに別の正極・負極一体化シート(図示せず)の正極側が互いに対向するように配設して接合する。
8)その後、以上の工程を繰り返して、樹脂含有絶縁層が形成された基材フィルム上に、100枚の正極・負極一体化シートを積層した後、最上層の基材フィルムを剥離する。
9)最後に、別に準備した、基材フィルム上に厚みが6μmの樹脂含有絶縁層のみを形成したシートの、基材フィルム側を吸引盤に接触させて吸引して、その樹脂含有絶縁層を、上記8)の工程で形成された、100枚の正極・負極一体化シートを積層してなる積層構造体の上面側(最上層の基材フィルムが剥離された面側)に接合することによりマザー積層体(分割することにより本発明の蓄電デバイス用素子を構成する積層体となる積層体)を作製する。
上記の各工程での接合はそれぞれ、基材フィルム上で樹脂含有絶縁層と正極・負極一体化シート間、あるいは2つの正極・負極一体化シート間を接触させて全面を均等に加圧板で加圧することにより行う。加圧板による加圧の圧力は20MPa、加圧板の温度は150℃、加圧時間は30秒に設定する。
なお、この実施例では、基材フィルム21に直接正極集電体層や負極集電体層を形成するようにしているが、上述したように、基材フィルムの表面に、接着層を形成し、この接着層上に正極層や負極層を形成するように構成してもよい。
その場合、正極・負極一体化シートB1,B2を積層する際の積層工程で、基材フィルムから剥離されて積層されることになる積層体構成部材側に移行した接着層を介して、正極集電体どうしや負極集電体どうしがより確実に接合されることになり、さらに信頼性の高い積層体を形成することができる。
その場合、正極・負極一体化シートB1,B2を積層する際の積層工程で、基材フィルムから剥離されて積層されることになる積層体構成部材側に移行した接着層を介して、正極集電体どうしや負極集電体どうしがより確実に接合されることになり、さらに信頼性の高い積層体を形成することができる。
10)そして、上述のようにして作製したマザー積層体(分割することにより本発明の蓄電デバイス用素子を構成する積層体となる積層体)の上下面に接合されている基材フィルムを剥離した後、所定の位置で裁断して積層体10を作製した。図12は積層体10の構成を模式的に示す正面断面図、図13は積層体10の端面の構成を模式的に示す図である。
なお、この実施例においては、セパレータ層として形成された樹脂含有絶縁層13(13a)、および、埋め込み層として形成された樹脂含有絶縁層13(13b)が積層体10の端面に露出した場合、いずれもが本願発明における樹脂含有絶縁層となる。
なお、この実施例においては、セパレータ層として形成された樹脂含有絶縁層13(13a)、および、埋め込み層として形成された樹脂含有絶縁層13(13b)が積層体10の端面に露出した場合、いずれもが本願発明における樹脂含有絶縁層となる。
11)それから、積層体10の正極集電体1および負極集電体2が露出した両端面に、以下の条件でAl(アルミニウム)をアーク溶射して、図14に示すように、50μm厚の溶射端面電極(Al端面電極)E1,E2を形成することにより、蓄電デバイス用素子20を作製した。
<アーク溶射条件>
(a)ワイヤ :Al(A1050),直径1.2mm
(b)電圧 :30V
(c)電流 :30A
(d)スプレーディスタンス :100mm
(e)パス回数 :20回
(a)ワイヤ :Al(A1050),直径1.2mm
(b)電圧 :30V
(c)電流 :30A
(d)スプレーディスタンス :100mm
(e)パス回数 :20回
なお、図1および2では、正極層11や負極層12などの構成が理解しやすいように、積層体10における正極層11や負極層12などの積層数を減らした模式図としているため、図12~14の積層体10や蓄電デバイス用素子20とは構造が異なっているようにみえるが、図1および2に示した積層体10および蓄電デバイス用素子20と、図12~14に示した積層体10および蓄電デバイス用素子20は同じものである。
なお、他の図についても、各部は、その実寸法を正確に拡大または縮小したものではなく、作図上の制約や、理解の容易化のために、適宜変形または誇張して示している。
なお、他の図についても、各部は、その実寸法を正確に拡大または縮小したものではなく、作図上の制約や、理解の容易化のために、適宜変形または誇張して示している。
[特性の評価]
(1)溶射端面電極の形成状態の観察
この実施例では、上述のようにして作製した蓄電デバイス用素子(図14(図1))20における、溶射端面電極E1,E2の形成状態を調べた。
(1)溶射端面電極の形成状態の観察
この実施例では、上述のようにして作製した蓄電デバイス用素子(図14(図1))20における、溶射端面電極E1,E2の形成状態を調べた。
溶射端面電極20の形成状態を調べるにあたっては、集電体(正極集電体1および負極集電体2)の積層体10の端面10a,10bへの露出厚み(図13のx(x1およびx2)の値)を表1に示すように、0.1~24μmの範囲で変化させるとともに、樹脂含有絶縁層13の端面露出厚み(図13のy(y1およびy2)の値)を表1に示すように、2~40μmの範囲で変化させた蓄電デバイス用素子(試料)を作製し、溶射端面電極E1,E2(図14(図1))の形成状態を調べた。
なお、正極集電体1および負極集電体2の積層体10の端面10a,10bへの露出厚みx(図13)が0.1~4μmとなるようにするため、正極集電体1および負極静電体2(Al膜)自体としては、厚みが0.05~2μmのものを作製した。
なお、正極集電体1と負極集電体2の端面露出厚みxが、正極集電体1および負極集電体2自体の厚みの2倍になるのは、製造工程において、正極・負極一体化シートB1とB2とを接合(積層)する際に、正極集電体1どうし、負極集電体2どうしが接合するような態様で積層されることによる。
なお、正極集電体1と負極集電体2の端面露出厚みxが、正極集電体1および負極集電体2自体の厚みの2倍になるのは、製造工程において、正極・負極一体化シートB1とB2とを接合(積層)する際に、正極集電体1どうし、負極集電体2どうしが接合するような態様で積層されることによる。
また、この実施例では、厚みが0.05~2μm(積層体の端面露出厚みとしては1~4μm)のAl膜を形成するにあたっては、上述のように、Alを真空蒸着の方法で成膜して、所定の厚みの集電体(Al膜)を形成した。
なお、成膜条件は、真空度:3×10-4Pa、電流値:800mA、成膜レート:30オングストローム/s、基材冷却温度:-10℃とした。
なお、成膜条件は、真空度:3×10-4Pa、電流値:800mA、成膜レート:30オングストローム/s、基材冷却温度:-10℃とした。
なお、上記のAl膜の形成方法はAl膜の形成方法のうちの一例を示すものであり、例えば、上述のように、基材フィルム上に、厚み12μmの圧延箔をロールプレスにより圧着し、これを所望の厚みになるようにフッ酸にてエッチングすることにより所定の厚みの集電体膜(Al膜)を形成してもよい。
そして、上述のようにして作製した試料(試料数はそれぞれ10個)について、溶射端面電極の形成状態を調べた。なお、溶射端面電極の形成状態を評価するにあたっては、端面に露出した正極集電体および負極集電体のうち、最上層と最下層の集電体(図13では最上層と最下層の正極集電体11)を含め、最上層と最下層の正極集電体11より外側の領域を除いた領域、すなわち、図13における領域(評価対象領域)Rについて、溶射端面電極E1,E2(図14参照)の形成状態を観察することにより行った。
最上層と最下層の集電体を含めて、それより外側の領域を対象外としたのは、上述の外側の領域では、外層領域の影響を受けることを考慮したものである。
そして、上述のようにして溶射端面電極の形成状態を調べた結果、10個の試料のうち、1つにでも上記領域(評価対象領域)Rにおいて剥がれや浮きが認められた場合には、従来よりも信頼性の向上を図ることはできるが、やや好ましくないものとして、△と評価した。
また、上記領域(評価対象領域)Rにおいて溶射端面電極が付着しなかったものは不良であるとして、×と評価した。
一方、10個の試料のうち、全てにおいて、上記領域(評価対象領域)Rで剥がれや浮きが認められなかったものは良好であるとして、○と評価した。
一方、10個の試料のうち、全てにおいて、上記領域(評価対象領域)Rで剥がれや浮きが認められなかったものは良好であるとして、○と評価した。
上述のようにして行った評価の結果を表1に示す。なお、評価結果の検討は、下記の溶射端面電極と正極または負極集電体との接合抵抗についての評価と併せて以下で検討する。
(2)溶射端面電極と正極または負極集電体との接合抵抗
この実施例では、正極集電体1、負極集電体2の端面への露出厚み(図13のxの値)を0.1~2.0の範囲で変化させた試料(樹脂含有絶縁層の積層体の端面への露出厚み(図13のyの値)は10μm一定)について、1枚の集電体と溶射端面電極との接合抵抗を調べ、それから、単位面積あたりの接合抵抗を求めた。
なお、接合抵抗は、試料を断面研磨して集電体と溶射端面電極の接合部を露出させ、測定プローブを用いて4端子法にて測定した。
その結果を表2に示す。
この実施例では、正極集電体1、負極集電体2の端面への露出厚み(図13のxの値)を0.1~2.0の範囲で変化させた試料(樹脂含有絶縁層の積層体の端面への露出厚み(図13のyの値)は10μm一定)について、1枚の集電体と溶射端面電極との接合抵抗を調べ、それから、単位面積あたりの接合抵抗を求めた。
なお、接合抵抗は、試料を断面研磨して集電体と溶射端面電極の接合部を露出させ、測定プローブを用いて4端子法にて測定した。
その結果を表2に示す。
(3)評価
溶射端面電極の形成状態については、表1に示すように、正極集電体、負極集電体の端面への露出厚み(図13のxの値)が4μm以上(x≧4μm)になると、何れの樹脂含有絶縁層の端面露出厚みyにおいても溶射端面電極に剥がれや浮きの発生が認められた。
特に、樹脂含有絶縁層の端面露出厚みが10μmの場合、領域(評価対象領域)Rにおいて溶射端面電極が付着せず、評価が不良(×)となることが確認された。
これは、集電体の厚みが厚くなり過ぎると、集電体上で溶射端面電極の剥がれや浮きが発生しやすくなったことによるものと考えられる。
溶射端面電極の形成状態については、表1に示すように、正極集電体、負極集電体の端面への露出厚み(図13のxの値)が4μm以上(x≧4μm)になると、何れの樹脂含有絶縁層の端面露出厚みyにおいても溶射端面電極に剥がれや浮きの発生が認められた。
特に、樹脂含有絶縁層の端面露出厚みが10μmの場合、領域(評価対象領域)Rにおいて溶射端面電極が付着せず、評価が不良(×)となることが確認された。
これは、集電体の厚みが厚くなり過ぎると、集電体上で溶射端面電極の剥がれや浮きが発生しやすくなったことによるものと考えられる。
また、樹脂含有絶縁層の端面露出厚みyが25μm未満の場合、一部に△と評価される試料もあったが(yが15μmでxが2.0μmの場合およびyが10μmでxが1.6μmおよび2.0μmの試料の場合)、概ね良好な結果が得られた。
なお、溶射端面電極と集電体との接合は、間に酸化膜や水酸化膜を介した弱い分子間力およびアンカー効果によるものであると考えられ、溶射端面電極と集電体との接合は、樹脂を含む絶縁層(樹脂含有絶縁層)と溶射端面電極との接合と比較して、接合力が弱い。そのため、積層体端面における集電体の露出割合を減らすことで、溶射端面電極と樹脂含有絶縁層との接触面積が大きくなるため、強い接合強度が確保されるものと考えられる。
一方、溶射端面電極と正極または負極集電体との接合抵抗についてみると、表2より、集電体の端面露出厚みxが0.2μm~2.0μmの試料の場合、溶射端面電極と集電体との接合抵抗が162×10-12Ω・m2以下と小さいのに対して、集電体の端面露出厚みxが0.1μmの試料の場合には、溶射端面電極と集電体との接合抵抗が530×10-12Ω・m2と大きく、好ましくないことが確認された。
したがって、集電体の端面露出厚みxが0.1μmの試料の場合、表1に示すように集電体に剥がれや浮きの発生は認められなかったが、接合抵抗が大きくなるため、好ましくないことがわかる。
また、樹脂含有絶縁層の端面露出厚みyの値が7μm以下になると、活物質層間にショートが発生して、好ましくないことが確認された。
また、樹脂含有絶縁層の端面露出厚みyの値が40μm以上になると、蓄電デバイス用素子の厚みが厚くなるため、デバイスの小型・低背化の点で好ましくない。
以上の結果から、集電体との接合抵抗が小さく、積層体端面への接合信頼性に優れた溶射端面電極を備えた蓄電デバイス用素子を得るためには、正極集電体の端面露出平均厚みx1と、樹脂含有絶縁層の端面露出平均厚みy1の関係が、下記の式(1),(2)および(3)の要件:
0.2μm≦x1≦2.0μm ……(1)
10μm≦y1≦30μm ……(2)
y1≧15x1-5 ……(3)
を満たし、負極集電体の端面露出平均厚みx1と、樹脂含有絶縁層の端面露出平均厚みy2の関係が、下記の式(4),(5)および(6)の要件:
0.2μm≦x2≦2.0μm ……(4)
10μm≦y2≦30μm ……(5)
y2≧15x2-5 ……(6)
を満たすようにすることが望ましいことが分かる。
なお、本発明において、正極集電体の平均厚みx1と、樹脂含有絶縁層の平均厚みy1の関係、および負極集電体の平均厚みx2と、樹脂含有絶縁層の平均厚みy2の関係が、上記要件を満たすとは、所定の端面に露出した最上層と最下層の正負極集電体(図13では最上層と最下層の正極集電体11)を含めて、上記最上層と最下層の正負極集電体より外側の領域を除いた領域、すなわち、図13における対象領域Rについてのx1およびy1、ならびにx2およびy2の関係が、上記式(1),(2),(3) ,(4),(5) ,(6)の要件を満たすことをいう。
上記の限定された領域についてのx1およびy1、ならびにx2およびy2の関係を要件としたのは、最上層と最下層の集電体を含めて、それより外側の領域では、外層領域の影響を受けることを考慮したものである。
0.2μm≦x1≦2.0μm ……(1)
10μm≦y1≦30μm ……(2)
y1≧15x1-5 ……(3)
を満たし、負極集電体の端面露出平均厚みx1と、樹脂含有絶縁層の端面露出平均厚みy2の関係が、下記の式(4),(5)および(6)の要件:
0.2μm≦x2≦2.0μm ……(4)
10μm≦y2≦30μm ……(5)
y2≧15x2-5 ……(6)
を満たすようにすることが望ましいことが分かる。
なお、本発明において、正極集電体の平均厚みx1と、樹脂含有絶縁層の平均厚みy1の関係、および負極集電体の平均厚みx2と、樹脂含有絶縁層の平均厚みy2の関係が、上記要件を満たすとは、所定の端面に露出した最上層と最下層の正負極集電体(図13では最上層と最下層の正極集電体11)を含めて、上記最上層と最下層の正負極集電体より外側の領域を除いた領域、すなわち、図13における対象領域Rについてのx1およびy1、ならびにx2およびy2の関係が、上記式(1),(2),(3) ,(4),(5) ,(6)の要件を満たすことをいう。
上記の限定された領域についてのx1およびy1、ならびにx2およびy2の関係を要件としたのは、最上層と最下層の集電体を含めて、それより外側の領域では、外層領域の影響を受けることを考慮したものである。
[蓄電デバイス用素子を用いた電気二重層キャパシタの作製]
次に、上述のようにして作製した蓄電デバイス用素子(電気二重層キャパシタ用素子)から蓄電デバイスとしての電気二重層キャパシタを作製する方法について説明する。
次に、上述のようにして作製した蓄電デバイス用素子(電気二重層キャパシタ用素子)から蓄電デバイスとしての電気二重層キャパシタを作製する方法について説明する。
まず、上述のようにして作製した、両端面に正極集電体1および負極集電体2と導通する溶射端面電極を備えた蓄電デバイス用素子(電気二重層キャパシタ用素子)20(図1,2および図14参照)の一対の溶射端面電極E1,E2上に、導電性粒子として金を含有する導電性接着剤42をディッピングにより塗布し、当該導電性接着剤42が、それぞれ正極パッケージ電極41aおよび負極パッケージ電極41bに接続されるように、蓄電デバイス用素子20をパッケージ41内に収容、配置する。
そして、蓄電デバイス用素子20が収容、配置されたパッケージ41を、170℃で10分加熱して、導電性接着剤42を硬化させ、蓄電デバイス用素子20の溶射端面電極E1,E2をパッケージ電極41a,41bに固定するとともに、溶射端面電極E1,E2をそれぞれ正極パッケージ電極41aおよび負極パッケージ電極41bに電気的に接続する。
それから、パッケージ41内に電解液(電解質)31として、1-エチル-3-メチルイミダゾリウムテトラフルオロボレートを注入した後、密封する。
これにより、溶射端面電極E1,E2が積層体10の端面10a,10bに確実に接合された、信頼性の高い蓄電デバイス(電気二重層キャパシタ)50を得ることができる。
なお、電解液として、プロピレンカーボネートに1mol/Lのトリエチルメチルアンモニウムテトラフルオロボレートを溶解させた溶液を用いた電気二重層キャパシタを構成することも可能である。
また、上記実施例では、積層体10の互いに対向する端面10a,10bに、正極集電体1および負極集電体2を露出させ、この対向する2つの端面10a,10bに溶射端面電極E1,E2を形成するようにしているが、同一端面の所定の領域に正極集電体と負極集電体を引き出し、該同一端面に一対の溶射端面電極を形成するように構成することも可能である。
なお、電解液として、プロピレンカーボネートに1mol/Lのトリエチルメチルアンモニウムテトラフルオロボレートを溶解させた溶液を用いた電気二重層キャパシタを構成することも可能である。
また、上記実施例では、積層体10の互いに対向する端面10a,10bに、正極集電体1および負極集電体2を露出させ、この対向する2つの端面10a,10bに溶射端面電極E1,E2を形成するようにしているが、同一端面の所定の領域に正極集電体と負極集電体を引き出し、該同一端面に一対の溶射端面電極を形成するように構成することも可能である。
表1における集電体の端面露出厚みxが2.0μmで、かつ、樹脂含有絶縁層の端面露出厚みが25μmの条件(条件1)、と表1における集電体の端面露出厚みxが1.0μmで、かつ、樹脂含有絶縁層の端面露出厚みが10μmの条件(条件2)で、樹脂含有絶縁層を構成する樹脂材料(バインダ成分)として、表3に示すように6種類の樹脂材料を用いて蓄電デバイス用素子(電気二重層キャパシタ用素子)および蓄電デバイス(電気二重層キャパシタ)を作製し、溶射端面電極の形成状態を調べた(試料数はそれぞれ10個)。
なお、この実施例2では、バインダ成分(樹脂材料)として、表3に示すように、ガラス転移温度(Tg)が275℃から-123℃の範囲で異なる樹脂材料を用いた。
また、バインダ溶液を作製する際は、バインダ成分(樹脂材料)に応じて適宜溶媒を選択した。
また、バインダ溶液を作製する際は、バインダ成分(樹脂材料)に応じて適宜溶媒を選択した。
また、この実施例では溶射端面電極として、厚みが50μmのものと100μmの溶射端面電極を形成した。
そして、溶射端面電極の形成状態を評価するにあたっては、
・50μm厚の溶射端面電極を形成した際に、実施例1の場合と同じ対象領域R(図13参照)内で溶射端面電極に剥がれや浮きは発生しないが、100μm厚の溶射端面電極については浮きの発生が認められたものを良好であるとして、○と評価した。
・また、50μm厚の溶射端面電極を形成した際に、対象領域R(図13参照)内で溶射端面電極の剥がれや浮きは発生せず、また、100μm厚の溶射端面電極についても、剥がれや浮きの発生が認められないものを特に良好であるとして、◎と評価した。
その結果を表3に示す。
・50μm厚の溶射端面電極を形成した際に、実施例1の場合と同じ対象領域R(図13参照)内で溶射端面電極に剥がれや浮きは発生しないが、100μm厚の溶射端面電極については浮きの発生が認められたものを良好であるとして、○と評価した。
・また、50μm厚の溶射端面電極を形成した際に、対象領域R(図13参照)内で溶射端面電極の剥がれや浮きは発生せず、また、100μm厚の溶射端面電極についても、剥がれや浮きの発生が認められないものを特に良好であるとして、◎と評価した。
その結果を表3に示す。
表3に示すように、ガラス転移温度Tgが-20℃より高い、ポリアミドイミド樹脂、および、ポリテトラフルオロエチレン樹脂をバインダ成分として用いた場合、100μm厚の溶射端面電極については浮きの発生が認められた(すなわち○の評価であった)が、ガラス転移温度Tgが-20℃以下の樹脂(ウレタン,PVDF-HFP、PVDF、およびシリコーン)をバインダ成分として用いた場合、100μm厚の溶射端面電極についても、剥がれや浮きの発生が認めらず、特に良好な◎の評価であった。
これは、ガラス転移温度Tgが-20℃以下の樹脂材料を用いた場合には、樹脂含有絶縁層を構成する樹脂が変形しやすいため、溶射粒子が積層体端面の樹脂含有絶縁層に衝突したときに、溶射粒子がアンカー効果により樹脂に打ち込まれ、接合強度が向上することによるものである。
この実施例3では、溶射端面電極と積層体の端面との接合面積を増やして、溶射端面電極をさらに確実に積層体の端面に接合させることができるようにするために、図15(a),(b)、図16(a),(b)に示すように、積層体10の両端面に凹部21を形成し、該凹部21を覆うような態様で端面に、厚みが300μmの溶射端面電極Eを形成した。なお、溶射端面電極の、上記凹部21の側面に形成される部分の厚みは端面に形成される溶射端面電極の厚みよりも薄くなっている。
なお、その他の条件としては、表1における集電体の端面露出厚みxが1.0μmで、かつ、樹脂含有絶縁層の端面露出厚みyが30μmの条件とした。
なお、その他の条件としては、表1における集電体の端面露出厚みxが1.0μmで、かつ、樹脂含有絶縁層の端面露出厚みyが30μmの条件とした。
なお、図15(a),(b)および図16(a),(b)では、正極集電体1が露出した一方の端面10aのみを示しているが、図示していない他方の端面(図1,図14における10bに相当)にも、一方の端面10aに形成した凹部と同様の凹部を形成し、該凹部を覆うように溶射端面電極を形成した。
上述の凹部を形成するにあたっては、樹脂含有絶縁ペーストを所定のパターンに印刷することにより凹部を形成した。なお、乾式ブラストや湿式ブラストなどの公知の種々の方法を適用することも可能である。
上述の凹部を形成するにあたっては、樹脂含有絶縁ペーストを所定のパターンに印刷することにより凹部を形成した。なお、乾式ブラストや湿式ブラストなどの公知の種々の方法を適用することも可能である。
なお、図15(a),(b)に示す構成では、積層体10の両端面の、正極集電体1および負極集電体2に挟まれた複数の位置に、長さ(L)=1mm、幅(W)=20μm、深さ1mmの凹部21を形成し(図15(a),(b)では一方端面10a側のみ図示)、この複数の凹部21を覆うように、溶射端面電極Eを形成している(図15(b)では一方端面10a側のE1のみ図示)。また、溶射端面電極E(E1)は、凹部21を覆うように形成されているが、凹部21を完全には埋めておらず、溶射端面電極E1の表面は凹部21の形状に対応するように凹部を備えている。
また、図16(a),(b)に示す構成では、積層体10の、上端側の正極集電体1が配設されている位置から、下端側の正極集電体1が配設されている位置にまで達するように凹部21が形成されており、凹部21は正極集電体1に区切られて3つに分割された状態となっている(図16(a),(b)では一方端面10a側のみ図示)。
そして、分割された各凹部21は、長さ(L)=1mm、幅(W)=30μm、深さ1mmの寸法を有している。なお、上下方向の中央部に位置する2つの正極集電体1については、その周囲の樹脂含有絶縁層13の一部が取り除かれ、凹部21の底面から正極集電体1が突出するような態様で、積層体10の端面10aに凹部21が形成されている(図16(b)では一方端面10a側のみ図示)。
そして、分割された各凹部21は、長さ(L)=1mm、幅(W)=30μm、深さ1mmの寸法を有している。なお、上下方向の中央部に位置する2つの正極集電体1については、その周囲の樹脂含有絶縁層13の一部が取り除かれ、凹部21の底面から正極集電体1が突出するような態様で、積層体10の端面10aに凹部21が形成されている(図16(b)では一方端面10a側のみ図示)。
そして、凹部21の底面を覆うとともに、底面から突出した正極集電体1(図16(a),(b)では上下方向の中央部に位置する2つの正極集電体1)および凹部21の側面に露出している正極集電体1(図16(a),(b)では上側および下側の2つの正極集電体1)を覆うように溶射端面電極Eが形成されている(図16(b)では一方端面10a側のE1のみ図示)。
また、図16(a),(b)の例でも、溶射端面電極E(E1)は、凹部21を覆うように形成されているが、溶射端面電極Eは、凹部21を完全には埋めておらず、溶射端面電極Eの表面は、凹部21を有しかつ、凹部21の底面に正集電体1が突出したに形状に対応するように凹部を備えている。
また、図16(a),(b)の例でも、溶射端面電極E(E1)は、凹部21を覆うように形成されているが、溶射端面電極Eは、凹部21を完全には埋めておらず、溶射端面電極Eの表面は、凹部21を有しかつ、凹部21の底面に正集電体1が突出したに形状に対応するように凹部を備えている。
さらに、積層体の端面に凹部が形成されず、端面が平坦であることを除いて、上記図15(a),(b)および図16(a),(b)の場合と同じ条件で両端面に厚み300μmの溶射端面電極を形成した試料を作製した。
そして、この積層体の端面に凹部が形成されていない試料と、上記図15(a),(b)および図16(a),(b)に示した試料について、溶射端面電極の形成状態、すなわち、溶射端面電極の集電体への接合抵抗と、溶射端面電極の剥がれや浮きの発生の有無あるいは発生状態を調べた。
その結果を表4に示す。
その結果を表4に示す。
表4に示すように、積層体の端面に凹部が形成されていない試料の場合、接合抵抗は150×10-12Ω・m2と良好であるが、300μm厚の溶射端面電極には少し浮きが認められた。
これに対し、積層体の端面に複数の凹部が形成されているが、集電体を凹部の底面から突出させていない図15(a),(b)に示す試料の場合には、接合抵抗は148×10-12Ω・m2と良好であり、かつ、溶射端面電極の厚みが300μmの場合はもちろん、厚みを350μmにした場合にも、溶射端面電極に剥がれや浮きは認められなかった。
また、積層体の端面に凹部を形成し、かつ、凹部の底面から集電体を突出させた図16(a),(b)に示す試料の場合、接合抵抗は73×10-12Ω・m2と十分に良好であり、300μm厚の溶射端面電極にも剥がれや浮きは認められなかった。ただし、溶射端面電極の厚みを350μmにした場合には、少し浮きの発生が認められた。
これは、図15(a),(b)に示す構成や、図16(a),(b)に示す構成の場合、積層体の端面に凹部が形成されたことから、溶射端面電極と積層体の端面を構成する樹脂含有絶縁層の接触面積が増えて、積層体の端面への溶射端面電極の接合強度が向上したものである。
また、図16(a),(b)に示すように、凹部の底面から正極集電体を突出させるようにした場合、溶射端面電極と、積層体の端面を構成する樹脂含有絶縁層の接触面積が増えるとともに、溶射端面電極と集電体との接触面積も増加するため、溶射端面電極の剥がれや浮きの発生をさらに確実に抑制することが可能になるばかりでなく、溶射端面電極と集電体との接合抵抗を低くして、蓄電デバイスの低抵抗化を実現することが可能になる。
また、図15(a),(b)や、図16(a),(b)の例のように、積層体の端面に形成された溶射端面電極が、凹部の形成された積層体の端面の形状に対応する凹部をその表面に有するような態様で形成されている場合、溶射端面電極が、積層体の端面の形状に沿って折れ曲がった構造となり、該折れ曲がり部分が存在することで、溶射端面電極の内部応力の伝達が抑制、緩和され、溶射端面電極の反りや剥がれを抑制することが可能になる。
なお、上記の各実施例では、蓄電デバイスとして、電気二重層キャパシタを例にとって説明したが、本発明が適用される蓄電デバイスは、電気二重層キャパシタに限られるものではなく、例えばリチウムイオン二次電池、リチウムイオンキャパシタなどにも適用することが可能である。
例えば、アルミニウム箔上にLiCoO2のようなリチウム複合酸化物を含む合剤層を設けた電極を正極とし、銅箔上にグラファイトを含む合剤層を設けた電極を負極とし、エチレンカーボネートとジエチルカーボネートの混合溶媒に1mol/LのLiPF6を溶解させた溶液を電解液として使用することにより、リチウムイオン二次電池を作製することができる。
また、例えば、アルミニウム箔上に活性炭を含む合剤層を設けた電極を正極とし、銅箔上にグラファイトを含む合剤層を設けた電極を負極としてリチウムイオンを負極にプレドープし、エチレンカーボネートとジエチルカーボネートの混合溶媒に1mol/LのLiPF6を溶解させた溶液を電解液として使用することにより、リチウムイオンキャパシタを作製することができる。
なお、本発明は、上記の各実施例に限定されるものではなく、正極層および負極層の具体的な構成、正極層および負極層の構成材料や形成方法、樹脂含有絶縁層を構成する材料の組成や、樹脂含有絶縁層に含まれる樹脂の種類、蓄電要素である積層体の具体的な構成(正極層、負極層、樹脂含有絶縁層の積層態様や積層数など)、電解質(電解液)の種類、積層体の具体的な形成方法などに関し、発明の範囲内において、種々の応用、変形を加えることが可能である。
例えば、上記実施例で作製した、図5および6に示す正極複合シートおよび負極複合シートに対応する正極複合シートおよび負極複合シートを、図17および18に示すような形態で作製することも可能である。
なお、図17に示す正極複合シートA1においては、正極活物質1a上にセパレータ層としての機能を果たす樹脂含有絶縁層は形成されておらず、その周囲にのみ樹脂含有絶縁層(埋め込み層)13(13b)が形成されている。
また、図18に示す負極複合シートA2においても、負極活物質2a上にセパレータ層としての機能を果たす樹脂含有絶縁層は形成されておらず、その周囲にのみ樹脂含有絶縁層(埋め込み層)13(13b)が形成されている。
なお、図17に示す正極複合シートA1においては、正極活物質1a上にセパレータ層としての機能を果たす樹脂含有絶縁層は形成されておらず、その周囲にのみ樹脂含有絶縁層(埋め込み層)13(13b)が形成されている。
また、図18に示す負極複合シートA2においても、負極活物質2a上にセパレータ層としての機能を果たす樹脂含有絶縁層は形成されておらず、その周囲にのみ樹脂含有絶縁層(埋め込み層)13(13b)が形成されている。
そして、この図17に示す正極複合シートA1および図18に示す負極複合シートA2を用いて、上記実施例の図7に示す正極・負極一体化シートB1に対応する正極・負極一体化シートを作製することにより、図19に示すような構造を有する正極・負極一体化シートB1が得られる。
この図19の正極・負極一体化シートB1においては、正極活物質1a、負極活物質2a間に、図7に示す正極・負極一体化シートB1のように、セパレータとして機能する樹脂含有絶縁層13(13a)は設けられておらず、空隙23とされているが、その周囲に形成された樹脂含有絶縁層(埋め込み層)13(13b)により、正極活物質1aと負極活物質2aとの間に空隙23が設けられた状態のまま、積層構造が維持される。
この図19の正極・負極一体化シートB1においては、正極活物質1a、負極活物質2a間に、図7に示す正極・負極一体化シートB1のように、セパレータとして機能する樹脂含有絶縁層13(13a)は設けられておらず、空隙23とされているが、その周囲に形成された樹脂含有絶縁層(埋め込み層)13(13b)により、正極活物質1aと負極活物質2aとの間に空隙23が設けられた状態のまま、積層構造が維持される。
そして、このような正極・負極一体化シートB1を複数作製し、得られた正極・負極一体化シートB1を用いて、上記実施例1と同様の方法で蓄電デバイス用素子(電気二重層キャパシタ用素子)を形成することにより、図20に示すように、正極活物質1aと負極活物質2aとの間にセパレータ層(として機能する樹脂含有絶縁層)が設けられていない電気二重層キャパシタ用素子20Aが得られる。なお、正極活物質1aと負極活物質2aとの間の空隙23には、電解質が保持されることになる。
このように構成された蓄電デバイス50も本発明の範囲に含まれるものであり、上記実施例1の電気二重層キャパシタ用素子20の場合と同様の作用効果を得ることができる。さらに、この電気二重層キャパシタ用素子20Aにおいては、正負の活物質層間にセパレータが設けられていないため、低抵抗化を図ることができる。
なお、図17~20において、図1,5,6および7と同一符号を付した部分は同一または相当する部分を示している。
また、図17~20は、他の図と同様に、実寸法を正確に拡大または縮小したものではなく、作図上の制約や、理解の容易化のために、適宜変形または誇張して示している。
なお、上記図17~20に示す形態においては、正極活物質1aおよび負極活物質2a上にセパレータ層が設けられていない形態を示したが、本発明は上記形態に限定されるものではない。上記図17~20に示す形態において、正極活物質1aおよび負極活物質2a上に、正極活物質1aおよび負極活物質2aが接触しないように、例えば複数の柱状の絶縁体が分散して配置された形状のセパレータ層を形成してもよく、この場合は漏れ電流をより確実に抑制できる。
なお、図17~20において、図1,5,6および7と同一符号を付した部分は同一または相当する部分を示している。
また、図17~20は、他の図と同様に、実寸法を正確に拡大または縮小したものではなく、作図上の制約や、理解の容易化のために、適宜変形または誇張して示している。
なお、上記図17~20に示す形態においては、正極活物質1aおよび負極活物質2a上にセパレータ層が設けられていない形態を示したが、本発明は上記形態に限定されるものではない。上記図17~20に示す形態において、正極活物質1aおよび負極活物質2a上に、正極活物質1aおよび負極活物質2aが接触しないように、例えば複数の柱状の絶縁体が分散して配置された形状のセパレータ層を形成してもよく、この場合は漏れ電流をより確実に抑制できる。
1 正極集電体
1a 正極活物質
2 負極集電体
2a 負極活物質
10 積層体
10a,10b 端面
11 正極層
12 負極層
13(13a) 樹脂含有絶縁層(セパレータ層)
13(13b) 樹脂含有絶縁層(埋め込み層)
20,20A 蓄電デバイス用素子(電気二重層キャパシタ用素子)
21 基材フィルム
23 空隙
31 電解質(電解液)
41 パッケージ
41a 正極パッケージ電極
41b 負極パッケージ電極
42 導電性接着剤
50 蓄電デバイス(電気二重層キャパシタ)
141a パッケージ本体
141b 蓋部材
A1 正極複合シート
A2 負極複合シート
B1,B2 正極・負極一体化シート
C 積層構造体
E,E1,E2 溶射端面電極
1a 正極活物質
2 負極集電体
2a 負極活物質
10 積層体
10a,10b 端面
11 正極層
12 負極層
13(13a) 樹脂含有絶縁層(セパレータ層)
13(13b) 樹脂含有絶縁層(埋め込み層)
20,20A 蓄電デバイス用素子(電気二重層キャパシタ用素子)
21 基材フィルム
23 空隙
31 電解質(電解液)
41 パッケージ
41a 正極パッケージ電極
41b 負極パッケージ電極
42 導電性接着剤
50 蓄電デバイス(電気二重層キャパシタ)
141a パッケージ本体
141b 蓋部材
A1 正極複合シート
A2 負極複合シート
B1,B2 正極・負極一体化シート
C 積層構造体
E,E1,E2 溶射端面電極
Claims (6)
- 正極集電体の表面に正極活物質を配設してなる正極層と、負極集電体の表面に負極活物質を配設してなる負極層とが、互いに導通しないように樹脂含有絶縁層を介して交互に積層されるとともに、前記樹脂含有絶縁層により接着・一体化され、かつ、前記正極層を構成する正極集電体が所定の端面の正極引き出し領域に引き出され、前記負極層を構成する負極集電体が所定の端面の負極引き出し領域に引き出された構造を有する積層体と、
前記積層体の前記所定の端面の前記正極引き出し領域と、前記所定の端面の前記負極引き出し領域に、電極材料を溶射することにより形成された一対の端面電極と
を備え、かつ、
前記積層体の前記正極引き出し領域に露出した前記正極集電体の平均厚みx1と、前記正極引き出し領域に露出した前記樹脂含有絶縁層の平均厚みy1の関係が、下記の式(1),(2)および(3)の要件:
0.2μm≦x1≦2.0μm ……(1)
10μm≦y1≦30μm ……(2)
y1≧15x1-5 ……(3)
を満たし、
前記積層体の前記負極引き出し領域に露出した前記負極集電体の平均厚みx2と、前記負極引き出し領域に露出した前記樹脂含有絶縁層の平均厚みy2の関係が、下記の式(4),(5)および(6)の要件:
0.2μm≦x2≦2.0μm ……(4)
10μm≦y2≦30μm ……(5)
y2≧15x2-5 ……(6)
を満たすことを特徴とする蓄電デバイス用素子。 - 前記樹脂含有絶縁層を構成する樹脂材料は、ガラス転移点が-20℃以下のものであることを特徴とする請求項1記載の蓄電デバイス用素子。
- 前記積層体の前記端面の、前記正極集電体が引き出された前記正極引き出し領域および前記負極集電体が引き出された前記負極引き出し領域を構成する前記樹脂含有絶縁層には、前記端面電極との接触面積が大きくなるように凹部が形成されていることを特徴とする請求項1または2記載の蓄電デバイス用素子。
- 前記端面電極と前記正極集電体および前記負極集電体との接触面積が大きくなるように、前記正極集電体および前記負極集電体が前記凹部内空間に露出していることを特徴とする請求項3記載の蓄電デバイス用素子。
- 前記凹部を有する前記正極引き出し領域および前記負極引き出し領域に形成された前記端面電極の表面は、前記凹部が形成された前記正極引き出し領域および前記負極引き出し領域の形状に対応する凹部を有していることを特徴とする請求項3または4記載の蓄電デバイス用素子。
- 請求項1~5のいずれかに記載の蓄電デバイス用素子が、正極パッケージ電極および負極パッケージ電極を備えたパッケージに、電解質とともに収容され、かつ、前記正極層と導通する前記端面電極が前記正極パッケージ電極に接続され、前記負極層と導通する前記端面電極が前記負極パッケージ電極に接続された状態で、前記パッケージ内に密封されていることを特徴とする蓄電デバイス。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201280032061.5A CN103650084B (zh) | 2011-06-28 | 2012-05-01 | 蓄电设备用元件及蓄电设备 |
JP2013522510A JP5768881B2 (ja) | 2011-06-28 | 2012-05-01 | 蓄電デバイス用素子および蓄電デバイス |
US14/141,573 US9728343B2 (en) | 2011-06-28 | 2013-12-27 | Electrical storage device element and electrical storage device |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011142468 | 2011-06-28 | ||
JP2011-142468 | 2011-06-28 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
US14/141,573 Continuation US9728343B2 (en) | 2011-06-28 | 2013-12-27 | Electrical storage device element and electrical storage device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
WO2013001908A1 true WO2013001908A1 (ja) | 2013-01-03 |
Family
ID=47423814
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PCT/JP2012/061533 WO2013001908A1 (ja) | 2011-06-28 | 2012-05-01 | 蓄電デバイス用素子および蓄電デバイス |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9728343B2 (ja) |
JP (1) | JP5768881B2 (ja) |
CN (1) | CN103650084B (ja) |
WO (1) | WO2013001908A1 (ja) |
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20150221448A1 (en) * | 2012-11-29 | 2015-08-06 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Power storage device |
WO2016121417A1 (ja) * | 2015-01-30 | 2016-08-04 | 株式会社村田製作所 | 蓄電デバイス及びその製造方法 |
WO2016121416A1 (ja) * | 2015-01-30 | 2016-08-04 | 株式会社村田製作所 | 蓄電デバイス |
WO2018235398A1 (ja) * | 2017-06-19 | 2018-12-27 | 株式会社村田製作所 | 蓄電デバイス |
WO2020022022A1 (ja) * | 2018-07-26 | 2020-01-30 | 株式会社村田製作所 | 蓄電デバイス |
WO2020100716A1 (ja) * | 2018-11-13 | 2020-05-22 | 株式会社村田製作所 | 蓄電デバイスおよび蓄電パック |
WO2020100682A1 (ja) | 2018-11-16 | 2020-05-22 | 株式会社村田製作所 | 固体電池 |
WO2020137258A1 (ja) * | 2018-12-28 | 2020-07-02 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 電池 |
WO2020137257A1 (ja) * | 2018-12-28 | 2020-07-02 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 電池 |
JPWO2020179934A1 (ja) * | 2019-03-07 | 2020-09-10 | ||
WO2020195381A1 (ja) * | 2019-03-27 | 2020-10-01 | 株式会社村田製作所 | 固体電池 |
WO2021024557A1 (ja) * | 2019-08-06 | 2021-02-11 | 株式会社村田製作所 | 蓄電デバイス |
WO2022259664A1 (ja) | 2021-06-07 | 2022-12-15 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 電池および電池の製造方法 |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20130048843A (ko) * | 2011-11-03 | 2013-05-13 | 에스케이이노베이션 주식회사 | 내열성 및 안정성이 우수한 폴리올레핀계 복합 미세다공막 및 이를 제조하는 방법 |
JP7061971B2 (ja) | 2016-05-20 | 2022-05-02 | キョーセラ・エイブイエックス・コンポーネンツ・コーポレーション | マルチセル・ウルトラキャパシタ |
CN109643767B (zh) * | 2016-08-26 | 2022-09-20 | 株式会社村田制作所 | 电池及电子设备 |
US11830672B2 (en) | 2016-11-23 | 2023-11-28 | KYOCERA AVX Components Corporation | Ultracapacitor for use in a solder reflow process |
DE112018004488T5 (de) * | 2017-10-11 | 2020-07-30 | Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki | Leistungspeichermodul |
CN109935777A (zh) * | 2017-12-19 | 2019-06-25 | 株式会社理光 | 电极及其制造方法,电极元件,非水电解液蓄电元件 |
JP6915567B2 (ja) * | 2018-02-28 | 2021-08-04 | 株式会社豊田自動織機 | 蓄電モジュール |
GB2575788B (en) * | 2018-07-20 | 2022-02-09 | Dyson Technology Ltd | Energy storage device |
KR102267393B1 (ko) * | 2019-09-24 | 2021-06-21 | 주식회사 유앤에스에너지 | 양극 전극용 집전체 |
CN111370773B (zh) * | 2020-03-19 | 2020-11-06 | 苏州清陶新能源科技有限公司 | 一种全固态层叠体电池 |
DE102021211861A1 (de) | 2021-10-21 | 2023-04-27 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Ableiterfahnenlose Batteriezelle, Fahrzeug und Verfahren zur Herstellung einer Batteriezelle |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63224315A (ja) * | 1987-03-13 | 1988-09-19 | 日立エーアイシー株式会社 | 電気二重層コンデンサ |
JP2002352850A (ja) * | 2001-05-24 | 2002-12-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | チップ電池とその製法 |
JP2004311073A (ja) * | 2003-04-02 | 2004-11-04 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 過電流保護機能付きエネルギーデバイス及びその製造方法 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5948917A (ja) | 1982-09-14 | 1984-03-21 | 松下電器産業株式会社 | 電気二重層キヤパシタ |
JP3373242B2 (ja) | 1993-02-05 | 2003-02-04 | ティーディーケイ株式会社 | 積層型電池とその製造方法 |
JP3303694B2 (ja) * | 1996-12-17 | 2002-07-22 | 三菱電機株式会社 | リチウムイオン二次電池及びその製造方法 |
US20020092558A1 (en) * | 2001-01-18 | 2002-07-18 | Kim Seong Bae | Integrated thin film cell and fabrication method thereof |
JP2004014373A (ja) * | 2002-06-10 | 2004-01-15 | Tdk Corp | 固体電解質電池 |
-
2012
- 2012-05-01 JP JP2013522510A patent/JP5768881B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2012-05-01 CN CN201280032061.5A patent/CN103650084B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2012-05-01 WO PCT/JP2012/061533 patent/WO2013001908A1/ja active Application Filing
-
2013
- 2013-12-27 US US14/141,573 patent/US9728343B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63224315A (ja) * | 1987-03-13 | 1988-09-19 | 日立エーアイシー株式会社 | 電気二重層コンデンサ |
JP2002352850A (ja) * | 2001-05-24 | 2002-12-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | チップ電池とその製法 |
JP2004311073A (ja) * | 2003-04-02 | 2004-11-04 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 過電流保護機能付きエネルギーデバイス及びその製造方法 |
Cited By (29)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20150221448A1 (en) * | 2012-11-29 | 2015-08-06 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Power storage device |
WO2016121417A1 (ja) * | 2015-01-30 | 2016-08-04 | 株式会社村田製作所 | 蓄電デバイス及びその製造方法 |
WO2016121416A1 (ja) * | 2015-01-30 | 2016-08-04 | 株式会社村田製作所 | 蓄電デバイス |
JPWO2016121417A1 (ja) * | 2015-01-30 | 2017-11-02 | 株式会社村田製作所 | 蓄電デバイス及びその製造方法 |
US10079117B2 (en) | 2015-01-30 | 2018-09-18 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Electric storage device and method for manufacturing the same |
WO2018235398A1 (ja) * | 2017-06-19 | 2018-12-27 | 株式会社村田製作所 | 蓄電デバイス |
WO2020022022A1 (ja) * | 2018-07-26 | 2020-01-30 | 株式会社村田製作所 | 蓄電デバイス |
WO2020100716A1 (ja) * | 2018-11-13 | 2020-05-22 | 株式会社村田製作所 | 蓄電デバイスおよび蓄電パック |
WO2020100682A1 (ja) | 2018-11-16 | 2020-05-22 | 株式会社村田製作所 | 固体電池 |
US12034124B2 (en) | 2018-11-16 | 2024-07-09 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Solid state battery comprising a concavoconvex shape |
JPWO2020137258A1 (ja) * | 2018-12-28 | 2021-11-11 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 電池 |
JPWO2020137257A1 (ja) * | 2018-12-28 | 2021-11-11 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 電池 |
WO2020137258A1 (ja) * | 2018-12-28 | 2020-07-02 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 電池 |
JP7474977B2 (ja) | 2018-12-28 | 2024-04-26 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 電池 |
WO2020137257A1 (ja) * | 2018-12-28 | 2020-07-02 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 電池 |
JP7515059B2 (ja) | 2018-12-28 | 2024-07-12 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 電池 |
JPWO2020179934A1 (ja) * | 2019-03-07 | 2020-09-10 | ||
WO2020179934A1 (ja) * | 2019-03-07 | 2020-09-10 | Tdk株式会社 | 全固体電池 |
JP7414058B2 (ja) | 2019-03-07 | 2024-01-16 | Tdk株式会社 | 全固体電池 |
CN113632286A (zh) * | 2019-03-27 | 2021-11-09 | 株式会社村田制作所 | 固体电池 |
WO2020195381A1 (ja) * | 2019-03-27 | 2020-10-01 | 株式会社村田製作所 | 固体電池 |
JPWO2020195381A1 (ja) * | 2019-03-27 | 2021-12-23 | 株式会社村田製作所 | 固体電池 |
JP7188562B2 (ja) | 2019-03-27 | 2022-12-13 | 株式会社村田製作所 | 固体電池 |
JP7484999B2 (ja) | 2019-03-27 | 2024-05-16 | 株式会社村田製作所 | 固体電池 |
WO2021024557A1 (ja) * | 2019-08-06 | 2021-02-11 | 株式会社村田製作所 | 蓄電デバイス |
US11942270B2 (en) | 2019-08-06 | 2024-03-26 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Electricity storage device with sintered body |
JP7192996B2 (ja) | 2019-08-06 | 2022-12-20 | 株式会社村田製作所 | 蓄電デバイス |
JPWO2021024557A1 (ja) * | 2019-08-06 | 2021-02-11 | ||
WO2022259664A1 (ja) | 2021-06-07 | 2022-12-15 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 電池および電池の製造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN103650084B (zh) | 2016-08-17 |
JPWO2013001908A1 (ja) | 2015-02-23 |
US9728343B2 (en) | 2017-08-08 |
JP5768881B2 (ja) | 2015-08-26 |
CN103650084A (zh) | 2014-03-19 |
US20140106213A1 (en) | 2014-04-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5768881B2 (ja) | 蓄電デバイス用素子および蓄電デバイス | |
JP5782634B2 (ja) | ナノ多孔性セパレータ層を利用するリチウム電池 | |
JP5867044B2 (ja) | 絶縁性接着層およびそれを用いた蓄電デバイス | |
US20120288747A1 (en) | Electrochemical device | |
EP2892101A1 (en) | Method for manufacturing electrode assembly | |
JP6522494B2 (ja) | 全固体蓄電デバイスおよびその製造方法 | |
JP5610076B2 (ja) | 蓄電デバイスおよびその製造方法 | |
JP2001126756A (ja) | リチウム固体電解質電池およびその製造方法 | |
JP5578282B2 (ja) | 蓄電デバイスおよびその製造方法 | |
KR102158246B1 (ko) | 전고체 전지 | |
WO2020017467A1 (ja) | 固体電池用正極、固体電池用正極の製造方法、および固体電池 | |
JP2018181528A (ja) | 全固体電池及び全固体電池の製造方法 | |
WO2020022111A1 (ja) | 固体電池用正極、固体電池用正極の製造方法、および固体電池 | |
JP5477609B2 (ja) | 蓄電デバイスとその製造方法 | |
JP2011204511A (ja) | 全固体型リチウムイオン二次電池 | |
JP5880555B2 (ja) | 蓄電デバイス用セパレータ、蓄電デバイス用素子、蓄電デバイス、およびそれらの製造方法 | |
WO2013001961A1 (ja) | 絶縁性接着層組成物、蓄電デバイス用素子、蓄電デバイス、およびそれらの製造方法 | |
TW201143190A (en) | Lithium ion battery assembly | |
WO2018042942A1 (ja) | 積層型電池用電極及び積層型電池 | |
JP5845896B2 (ja) | 蓄電デバイス | |
JP5829564B2 (ja) | 電極構造およびそれを用いた蓄電デバイス | |
WO2012002359A1 (ja) | 蓄電デバイスとその製造方法 | |
WO2013001962A1 (ja) | 絶縁性接着層組成物、蓄電デバイス用素子、蓄電デバイス、およびそれらの製造方法 | |
JP5310797B2 (ja) | エネルギーデバイスおよびその製造方法 | |
KR200356261Y1 (ko) | 초경량 리튬폴리머 전지 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 12805027 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
ENP | Entry into the national phase |
Ref document number: 2013522510 Country of ref document: JP Kind code of ref document: A |
|
NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 12805027 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |