蓄电设备制造技术

技术编号:12470082 阅读:91 留言:0更新日期:2015-12-09 19:13
本发明专利技术提供一种蓄电设备,即使锂金属微粉从锂离子供给源游离出来而附着于包装容器,也能防止形成包装容器的铝,与锂合金化。该蓄电设备由:至少一部分由铝或者铝合金构成的包装容器、该包装容器内配置的正极电极以及负极电极、以及所述包装容器内填充的含有锂盐的电解液构成,通过所述包装容器内配置的锂离子供给源与所述负极电极以及/或者所述正极电极的电化学接触,将锂离子向该负极电极以及/或者该正极电极中掺杂,其特征在于,所述包装容器中的铝或者铝合金构成的部分,被置为正极电位。

【技术实现步骤摘要】
【专利说明】蓄电设备本申请是申请号为201080057842.0 (PCT/JP2010/071641)、申请日为 2010 年 12 月3日(递交日为2012年06月19日)、专利技术名称为“蓄电设备”的专利技术专利申请的分案申请。
本专利技术涉及锂离子电容器(capacitor)、锂离子二次电池等蓄电设备,更详细地说涉及具有至少一部分由铝或者铝合金构成的包装容器的蓄电设备。
技术介绍
作为应对于需要高能量密度以及高输出特性的用途的电容器,近年来,人们开始关注组合了锂离子二次电池以及双电层电容器的蓄电原理的、被称为混合电容器的蓄电设备。该蓄电设备是如下的有机电解质电容器:预先利用化学方法或电化学方法,使锂离子吸藏、担载(以下也称为掺杂)于能够使锂离子吸藏和脱离的碳材料,以降低电位,由此,具有得到高能量密度的负极电极(例如参照专利文献1、专利文献2)。作为这种蓄电设备,周知有:具有将正极电极以及负极电极隔着能浸渍在电解液中的隔板而层叠后的电极层叠体从其一端卷绕而成的电极单元的卷绕型、具有将多个正极以及多个负极隔着能浸渍在电解液中的隔板交替地层叠后的电极层叠体构成的电极单元的层积型等,此外,作为容纳电极单元的包装容器,周知金属制的罐状的形式(参照专利文献3)、由具有铝层作为中间层的复合膜(laminate film)构成的形式(参照专利文献4)等。而且,作为构成罐状的包装容器的金属材料,常用铁和钢等,但近来从蓄电设备的轻量化的观点出发,也使用铝或者铝合金等。现有技术文献专利文献专利文献1:日本专利特许第3485935号公报专利文献2:日本专利特开2007-67105号公报专利文献3:日本专利特再W005/052967号公报专利文献4:日本专利特开2009-76249号公报
技术实现思路
但是,在上述的蓄电设备中,在包装容器由铝或者铝合金形成的情况下,有以下的问题。在包装容器内,在从锂离子供给源向电极掺杂锂离子时,有时锂金属微粉不被涂覆而是浮游,附着于包装容器的内面。而且,有如下问题:附着于包装容器的内面的锂金属微粉,容易与形成包装容器的铝,合金化,由此,成为包装容器腐蚀的原因。此外,在包装容器由具有铝层作为中间层的复合膜构成的情况下,在该包装容器中的、接触电解液的由例如聚丙烯构成的内层产生龟裂或破损的情况下,由于与构成中间层的铝发生合金化,有腐蚀中间层的危险。本专利技术,是基于以上情况而做出的,其目的在于提供一种蓄电设备:即使锂金属微粉从锂离子供给源游离而附着于包装容器,也能防止形成包装容器的铝与锂合金化。本专利技术的蓄电设备,由至少一部分由铝或者铝合金构成的包装容器、配置于该包装容器内的正极电极以及负极电极、以及填充在所述包装容器内且包含锂盐的电解液构成,通过配置在所述包装容器内的锂离子供给源与所述负极电极以及/或者所述正极电极的电化学接触,锂离子被掺杂于该负极电极以及/或者该正极电极,所述蓄电设备的特征在于,所述包装容器的由铝或者铝合金构成的部分被设为正极电位。本专利技术的蓄电设备中,上述包装容器是由具有铝层的复合膜构成的。此外,上述包装容器是由铝或者铝合金构成的管状的包装容器。这样的蓄电设备,优选作为锂离子电容器。根据本专利技术的蓄电设备,由于将由包装容器中的铝或者铝合金构成的部分作为正极电位,所以即使锂金属微粉从锂离子供给源游离而附着于包装容器,也能防止由该包装容器中的铝或者铝合金构成的部分与锂发生合金化。【附图说明】图1是示出本专利技术的锂离子电容器的一例中的结构的说明用剖面图。图2是示出卷绕型的电极单元的结构的说明用剖面图。图3是构成卷绕型的电极单元的电极层叠体的说明图,(a)是平面图,(b)是在长度方向上切断的剖面图。图4是示出卷绕型的电极单元的外观的说明图。图5是对负极电极的一部分放大示出的说明图,(a)是平面图,(b)是在宽度方向上切断的剖面图。图6是对正极电极的一部分放大示出的说明图,(a)是平面图,(b)是在宽度方向上切断的剖面图。图7是示出对集电体压接了锂离子供给源的状态的说明图。图8是示出本专利技术的锂离子电容器的另一例的结构的说明用剖面图。图9是示出本专利技术的锂离子电容器的又一例的结构的说明用剖面图。图10是对图9所示的锂离子电容器中的包装容器的一端部放大示出的说明用剖面图。(符号说明)10:电极单元;1A:电极层叠体;11:正极电极;lla:正极集电体;llb:电极层;Ile:另一侧缘部;12:负极电极;12a:负极集电体;12b:电极层;12e: —侧缘部;13:第一隔板;13a: —端部分;13b:另一端部分;14:第二隔板;14a: —端部分;14b:另一端部分;15、16:锂离子供给源;15a、16a:锂极集电体;17:带;18:隔板;20:包装容器;21:周壁部;22: —端壁部;23:另一端壁部;24:正极引线;25:正极集电板;26:负极集电板;27:固定部件;28:负极引线;30:正极电极端子;33:连接部件;35:负极电极端子;38、39:垫圈;40:包装容器;41:上部包装膜;42:内层;43:中间层;44:外层;45:下部包装膜;46:内层;47:中间层;48:外层;49:密封部;S:容纳空间。【具体实施方式】以下,将本专利技术的蓄电设备作为锂离子电容器实施的情况下的方式作为举例进行说明。图1是示出本专利技术的锂离子电容器的一例中的结构的说明用剖面图。该锂离子电容器,是将带状的正极电极以及负极电极分别隔着隔板层叠并卷绕后卷绕型的锂离子电容器,具有:圆筒状的卷绕型的电极单元10、容纳该电极单元10的由铝或者铝合金构成的包装容器20、和在该包装容器20内填充的含有锂盐的电解液。图2是示出卷绕型的电极单元的结构的说明用剖面图,图3是构成卷绕型的电极单元的电极层叠体的说明图,图3(a)是平面图,图3(b)是在长度方向上切断的剖面图。电极单元10,是在带状的第一隔板13 —面,将带状的正极电极11和带状的第二隔板14以及带状的负极电极12按这个顺序层叠而成的电极层叠体10A,从其一端卷绕成圆筒状而构成的。这里,正极电极11以及负极电极12被配置为,后述的各自的电极层隔着第二隔板14互相对向。在图示的例子中,电极层叠体1A以负极电极12作为内侧的方式进行卷绕。此外,第一隔板13以及第二隔板14,比正极电极11以及负极电极12尺寸长,在电极层叠体1A中,正极电极11层叠于除了第一隔板13的一端部分13a以及另一端部分13b以外的中央部分,负极电极12层叠于除了第二隔板14的一端部分14a以及另一端部分14b以外的中央部分。在本专利技术中,“正极”意味着放电时流出电流、充电时流入电流的一侧的极,“负极”意味着放电时流入电流、充电时流出电流的一侧。在第一隔板13的一端部分13a与第二隔板14的一端部分14a之间,由膜状的锂金属构成的锂离子供给源15以与各个正极电极11以及负极电极12不直接接触的方式,在电极单元10中卷绕大概I周的状态被配置。此外,在第一隔板13的另一端部分13b与第二隔板14的另一端部分14b之间,由膜状的锂金属构成的锂离子供给源16,以与各个正极电极11以及负极电极12不直接接触的方式,在电极单元10中卷绕大概I周的状态被配置。如图4所示,在电极单元10的外周面、即第一隔板13的另本文档来自技高网
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蓄电设备

【技术保护点】
一种蓄电设备,由至少一部分由铝或者铝合金构成的圆筒型或者方形的包装容器、配置于该包装容器内的由正极电极以及负极电极隔着隔板层叠并卷绕而成的电极单元、以及填充在所述包装容器内的电解液构成,在所述包装容器内,通过与所述负极电极以及/或者所述正极电极隔着隔板而配置的锂离子供给源与所述负极电极以及/或者所述正极电极的电化学接触,锂离子被掺杂于该负极电极以及/或者该正极电极,所述蓄电设备的特征在于,所述包装容器中的由铝或者铝合金构成的部分被设为正极电位。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:南坂健二安东信雄
申请(专利权)人:JM能源股份有限公司
类型:发明
国别省市:日本;JP

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