电化学器件制造技术

本发明专利技术提供一种锂离子被更加均匀地掺杂到负极中的电化学器件。本发明专利技术一实施方式的电化学器件包括卷绕结构体、负极端子、正极端子、第一保护带、第二保护带和电解液。卷绕结构体包括负极、正极和隔膜。负极、正极和隔膜被层叠着卷绕，负极和正极由隔膜隔开。负极端子与负极集电体电连接。正极端子与正极集电体电连接。正极端子和负极端子被隔开第一距离。第一保护带覆盖负极端子和负极活性物质层。第二保护带覆盖正极端子和正极活性物质层。沿卷绕结构体的卷绕方向上的第一保护带的第一宽度加上沿卷绕方向上的第二保护带的第二宽度而得到的宽度，小于第一距离乘以圆周率得到的值。

【技术实现步骤摘要】
电化学器件
本专利技术涉及具有集电体、活性物质和电极端子的电化学器件。
技术介绍
作为电化学器件的代表例有锂离子电容器。在锂离子电容器之中，有的采用了这样的结构，即，在筒状的收纳壳体中收纳有：负极；正极；将负极与正极绝缘的隔膜；与负极连接的电极端子以及与正极连接的电极端子卷绕而得到的蓄电元件。这样的锂离子电容器在使用之前预先在负极中预掺杂锂离子。在进行预掺杂时，例如在负极端子和正极端子的外侧设置锂离子供给源，并在收纳壳体内将蓄电元件浸渍在电解质中。于是，当锂离子溶解于电解质后，该锂离子会被掺杂到蓄电元件的负极中。另外，在锂离子电容器中，为了避免隔膜与负极端子(或正极端子)的直接接触，或抑制预掺杂时在负极端子上发生锂析出，有时会用保护带覆盖负极端子(例如参照专利文献1)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2012-114161号公报
技术实现思路
专利技术要解决的技术问题但是，随着电化学器件的小型化的推进，保护带会对预掺杂带来影响。例如，在预掺杂时锂离子容易被保护带遮挡，导致在预掺杂后锂离子可能无法均匀地被掺杂到负极中。鉴于以上状况，本专利技术的目的在于提供一种电化学器件，即使电化学器件的小型化得到推进，在预掺杂后锂离子也能够更加均匀地被掺杂到负极中。解决问题的技术手段为实现上述目的，本专利技术一实施方式的电化学器件包括卷绕结构体、负极端子、正极端子、第一保护带、第二保护带和电解液。所述卷绕结构体包括负极、正极和隔膜。所述负极包括负极集电体和设置在所述负极集电体的主面的负极活性物质层。所述正极包括正极集电体和设置在所述正极集电体的主面的正极活性物质层。隔膜将所述负极与所述正极绝缘。所述负极、所述正极和所述隔膜被层叠着卷绕，所述负极和所述正极由所述隔膜隔开。所述负极端子与所述负极集电体电连接。所述负极端子沿着所述卷绕结构体的卷绕中心轴在所述卷绕结构体内延伸。所述负极端子从所述卷绕结构体突出。所述正极端子与所述正极集电体电连接。所述正极端子沿着所述卷绕中心轴在所述卷绕结构体内延伸。所述正极端子从所述卷绕结构体突出。所述正极端子和所述负极端子被隔开第一距离。所述第一保护带覆盖所述负极端子和所述负极活性物质层。所述第二保护带覆盖所述正极端子和所述正极活性物质层。所述电解液浸渍所述正极、所述负极和所述隔膜。沿所述卷绕结构体的卷绕方向上的所述第一保护带的第一宽度加上沿所述卷绕方向上的所述第二保护带的第二宽度而得到的宽度，小于所述第一距离乘以圆周率得到的值。根据这样的电化学器件，在进行预掺杂时，锂离子不容易被第一保护带或第二保护带遮挡。由此，锂离子被更加均匀地掺杂到负极中。在上述的电化学器件中，可以对所述负极活性物质层实施锂离子的预掺杂。由此，锂离子通过预掺杂被更加均匀地掺杂到负极中。在上述的电化学器件中，在从所述卷绕中心轴向所述卷绕结构体的外周去的方向上，所述第一保护带与所述第二保护带可以不重叠。由此，在预掺杂时，锂离子在第一保护带与第二保护带之间通过，被更加均匀地掺杂到负极中。在上述的电化学器件中，所述第一距离可以为8mm以下。由此，在电化学器件中即使第一距离为8mm以下，在预掺杂时锂离子也不容易被第一保护带或第二保护带遮挡，能够更加均匀地掺杂到负极中。在上述的电化学器件中，所述卷绕结构体的外径可以为30mm以下。由此，在电化学器件中即使卷绕结构体的外径为30mm以下，在预掺杂时锂离子也不容易被第一保护带或第二保护带遮挡，能够更加均匀地掺杂到负极中。在上述的电化学器件中，所述第一宽度为所述值的X％(X≥12.0)，所述第二宽度小于(100-X)％。利用这种数值范围的保护带，在预掺杂时锂离子不容易被第一保护带或第二保护带遮挡，能够更加均匀地掺杂到负极中。专利技术效果如以上所述，根据本专利技术，在电化学器件中即使其小型化得到推进，在预掺杂后锂离子也能够更加均匀地被掺杂到负极中。附图说明图1是表示本实施方式的电化学器件100的外观的示意性立体图。图2(a)是表示本实施方式的蓄电元件110A的示意性立体图。图2(b)是表示本实施方式的负极端子131和保护带161的示意性侧视图。图2(c)是表示本实施方式的正极140、正极端子141和保护带171的示意性侧视图。图3是本实施方式的蓄电元件110A的X-Y平面上的示意性截面图。图4(a)是图3的A1-A2线的示意性截面图。图4(b)是将图3中例示的负极端子131附近放大的示意性截面图。图4(c)是将图3中例示的正极端子141附近放大的示意性截面图。图5(a)和图5(b)是表示比较例的蓄电元件210A的作用的示意性截面图。图6(a)和图6(b)是表示另一比较例的蓄电元件210B的作用的示意性截面图。图7(a)和图7(b)是表示本实施方式的蓄电元件110A的作用的示意性截面图。图8是表示本实施方式的变形例的蓄电元件110B的示意性截面图。具体实施方式以下参照附图对本专利技术实施方式进行说明。各图中有时会引入XYZ轴坐标。[电化学器件的概要]以下说明本实施方式的电化学器件100的概要。本实施方式中例示的电化学器件是锂离子电容器。关于电化学器件100所包括的蓄电元件110A的细节将在后文中说明。图1是表示本实施方式的电化学器件100的外观的示意性立体图。图1所示的电化学器件100中，蓄电元件110A被收纳在收纳壳体120内。在收纳壳体120内，与蓄电元件110A一起填充有电解液。在电化学器件100中，蓄电元件110A浸渍于电解液中。蓄电元件110A之上设置有盖(未图示)，电解液由收纳壳体120和盖密封。蓄电元件110A浸渍于电解液中的电化学器件100已完成了预掺杂。例如，浸渍于电解液之前的蓄电元件110A具有锂离子供给源(后述)。于是，当蓄电元件110A浸渍于电解质中之后，锂离子从锂离子供给源溶解到电解质中，从而锂离子被掺杂到蓄电元件110A的负极中。[蓄电元件的结构]图2(a)是表示本实施方式的蓄电元件110A的示意性立体图。图2(b)是表示本实施方式的负极130、负极端子131和保护带161的示意性侧视图。图2(c)是表示本实施方式的正极140、正极端子141和保护带171的示意性侧视图。图2(a)、图2(b)和图2(c)表示没有浸渍在电解液中的预掺杂前的蓄电元件110A的状态。如图2(a)所示，蓄电元件110A包括负极130、正极140、负极端子131、正极端子141、卷绕芯112、隔膜150和锂电极180。图2(a)所例示的蓄电元件110A是预掺杂前的蓄电元件。负极130是能够吸留锂离子的电极。正极140是可极化电极。在这样的蓄电元件中，期望预掺杂后锂离子更加均匀地被掺杂到负极中。本实施方式中，令卷绕芯112所延伸的方向为Z轴方向。X轴方向是与Z轴方向垂直的方向。Y轴方向是与X轴方向和Z轴方向垂直的方向。卷绕芯112所延伸的方向(与卷绕中心轴C1平行的方向)是负极端子131和正极端子141所延伸的方向。另外，在蓄电元件110A中，令从卷绕中心轴C1向蓄电元件110A的外周去的方向为外侧方向，其反方向为内侧方向。本实施方式也包括蓄电元件110A没有设置卷绕芯112的结构。负极130、正极140和隔膜150从卷绕芯112向外侧层叠。隔膜150将正极140与负极130隔开。隔膜150将负极13本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电化学器件，其特征在于，包括：卷绕结构体，其包括负极、正极和将所述负极与所述正极绝缘的隔膜，所述负极、所述正极和所述隔膜被层叠着卷绕，所述负极和所述正极由所述隔膜隔开，其中所述负极包括负极集电体和设置在所述负极集电体的主面上的负极活性物质层，所述正极包括正极集电体和设置在所述正极集电体的主面上的正极活性物质层；负极端子，其与所述负极集电体电连接，沿着所述卷绕结构体的卷绕中心轴在所述卷绕结构体内延伸，从所述卷绕结构体突出；正极端子，其与所述正极集电体电连接，沿着所述卷绕中心轴在所述卷绕结构体内延伸，从所述卷绕结构体突出，并与所述负极端子隔开第一距离；覆盖所述负极端子和所述负极活性物质层的第一保护带；覆盖所述正极端子和所述正极活性物质层的第二保护带；和浸渍所述正极、所述负极和所述隔膜的电解液，沿所述卷绕结构体的卷绕方向上的所述第一保护带的第一宽度加上沿所述卷绕方向上的所述第二保护带的第二宽度而得到的宽度，小于所述第一距离乘以圆周率得到的值。

【技术特征摘要】
2016.10.18 JP 2016-2044471.一种电化学器件，其特征在于，包括：卷绕结构体，其包括负极、正极和将所述负极与所述正极绝缘的隔膜，所述负极、所述正极和所述隔膜被层叠着卷绕，所述负极和所述正极由所述隔膜隔开，其中所述负极包括负极集电体和设置在所述负极集电体的主面上的负极活性物质层，所述正极包括正极集电体和设置在所述正极集电体的主面上的正极活性物质层；负极端子，其与所述负极集电体电连接，沿着所述卷绕结构体的卷绕中心轴在所述卷绕结构体内延伸，从所述卷绕结构体突出；正极端子，其与所述正极集电体电连接，沿着所述卷绕中心轴在所述卷绕结构体内延伸，从所述卷绕结构体突出，并与所述负极端子隔开第一距离；覆盖所述负极端子和所述负极活性物质层的第一保护带；覆盖所述正极端子和所述正极活性物质层的...

【专利技术属性】
技术研发人员：高桥海树，加纳幸司，长瀬贵俊，横岛克典，石井信治，
申请(专利权)人：太阳诱电株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP