蓄電設備的制造方法
【專利說明】蓄電設備
[0001]本申請是申請號為201080057842.0 (PCT/JP2010/071641)、申請日為 2010 年 12 月3日(遞交日為2012年06月19日)、發明名稱為“蓄電設備”的發明專利申請的分案申請。
技術領域
[0002]本發明涉及鋰離子電容器(capacitor)、鋰離子二次電池等蓄電設備，更詳細地說涉及具有至少一部分由鋁或者鋁合金構成的包裝容器的蓄電設備。
【背景技術】
[0003]作為應對于需要高能量密度以及高輸出特性的用途的電容器，近年來，人們開始關注組合了鋰離子二次電池以及雙電層電容器的蓄電原理的、被稱為混合電容器的蓄電設備。該蓄電設備是如下的有機電解質電容器:預先利用化學方法或電化學方法，使鋰離子吸藏、擔載(以下也稱為摻雜)于能夠使鋰離子吸藏和脫離的碳材料，以降低電位，由此，具有得到高能量密度的負極電極(例如參照專利文獻1、專利文獻2)。
[0004]作為這種蓄電設備，周知有:具有將正極電極以及負極電極隔著能浸漬在電解液中的隔板而層疊后的電極層疊體從其一端卷繞而成的電極單元的卷繞型、具有將多個正極以及多個負極隔著能浸漬在電解液中的隔板交替地層疊后的電極層疊體構成的電極單元的層積型等，此外，作為容納電極單元的包裝容器，周知金屬制的罐狀的形式(參照專利文獻3)、由具有鋁層作為中間層的復合膜(laminate film)構成的形式(參照專利文獻4)等。而且，作為構成罐狀的包裝容器的金屬材料，常用鐵和鋼等，但近來從蓄電設備的輕量化的觀點出發，也使用鋁或者鋁合金等。
[0005]現有技術文獻
[0006]專利文獻
[0007]專利文獻1:日本專利特許第3485935號公報
[0008]專利文獻2:日本專利特開2007-67105號公報
[0009]專利文獻3:日本專利特再W005/052967號公報
[0010]專利文獻4:日本專利特開2009-76249號公報
【發明內容】
[0011]但是，在上述的蓄電設備中，在包裝容器由鋁或者鋁合金形成的情況下，有以下的問題。
[0012]在包裝容器內，在從鋰離子供給源向電極摻雜鋰離子時，有時鋰金屬微粉不被涂覆而是浮游，附著于包裝容器的內面。而且，有如下問題:附著于包裝容器的內面的鋰金屬微粉，容易與形成包裝容器的鋁，合金化，由此，成為包裝容器腐蝕的原因。
[0013]此外，在包裝容器由具有鋁層作為中間層的復合膜構成的情況下，在該包裝容器中的、接觸電解液的由例如聚丙烯構成的內層產生龜裂或破損的情況下，由于與構成中間層的鋁發生合金化，有腐蝕中間層的危險。
[0014]本發明，是基于以上情況而做出的，其目的在于提供一種蓄電設備:即使鋰金屬微粉從鋰離子供給源游離而附著于包裝容器，也能防止形成包裝容器的鋁與鋰合金化。
[0015]本發明的蓄電設備，由至少一部分由鋁或者鋁合金構成的包裝容器、配置于該包裝容器內的正極電極以及負極電極、以及填充在所述包裝容器內且包含鋰鹽的電解液構成，通過配置在所述包裝容器內的鋰離子供給源與所述負極電極以及/或者所述正極電極的電化學接觸，鋰離子被摻雜于該負極電極以及/或者該正極電極，所述蓄電設備的特征在于，所述包裝容器的由鋁或者鋁合金構成的部分被設為正極電位。
[0016]本發明的蓄電設備中，上述包裝容器是由具有鋁層的復合膜構成的。
[0017]此外，上述包裝容器是由鋁或者鋁合金構成的管狀的包裝容器。
[0018]這樣的蓄電設備，優選作為鋰離子電容器。
[0019]根據本發明的蓄電設備，由于將由包裝容器中的鋁或者鋁合金構成的部分作為正極電位，所以即使鋰金屬微粉從鋰離子供給源游離而附著于包裝容器，也能防止由該包裝容器中的鋁或者鋁合金構成的部分與鋰發生合金化。
【附圖說明】
[0020]圖1是示出本發明的鋰離子電容器的一例中的結構的說明用剖面圖。
[0021]圖2是示出卷繞型的電極單元的結構的說明用剖面圖。
[0022]圖3是構成卷繞型的電極單元的電極層疊體的說明圖，(a)是平面圖，(b)是在長度方向上切斷的剖面圖。
[0023]圖4是示出卷繞型的電極單元的外觀的說明圖。
[0024]圖5是對負極電極的一部分放大示出的說明圖，(a)是平面圖，(b)是在寬度方向上切斷的剖面圖。
[0025]圖6是對正極電極的一部分放大示出的說明圖，(a)是平面圖，(b)是在寬度方向上切斷的剖面圖。
[0026]圖7是示出對集電體壓接了鋰離子供給源的狀態的說明圖。
[0027]圖8是示出本發明的鋰離子電容器的另一例的結構的說明用剖面圖。
[0028]圖9是示出本發明的鋰離子電容器的又一例的結構的說明用剖面圖。
[0029]圖10是對圖9所示的鋰離子電容器中的包裝容器的一端部放大示出的說明用剖面圖。
[0030](符號說明)
[0031]10:電極單元；1A:電極層疊體；11:正極電極；lla:正極集電體；llb:電極層；Ile:另一側緣部；12:負極電極；12a:負極集電體；12b:電極層；12e: —側緣部；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:鋰離子供給源；15a、16a:鋰極集電體；17:帶；18:隔板；20:包裝容器；21:周壁部；22: —端壁部；23:另一端壁部；24:正極引線；25:正極集電板；26:負極集電板；27:固定部件；28:負極引線；30:正極電極端子；33:連接部件；35:負極電極端子；38、39:墊圈；40:包裝容器；41:上部包裝膜;42:內層;43:中間層;44:外層;45:下部包裝膜；46:內層;47:中間層;48:外層;49:密封部;S:容納空間。
【具體實施方式】
[0032]以下，將本發明的蓄電設備作為鋰離子電容器實施的情況下的方式作為舉例進行說明。
[0033]圖1是示出本發明的鋰離子電容器的一例中的結構的說明用剖面圖。
[0034]該鋰離子電容器，是將帶狀的正極電極以及負極電極分別隔著隔板層疊并卷繞后卷繞型的鋰離子電容器，具有:圓筒狀的卷繞型的電極單元10、容納該電極單元10的由鋁或者鋁合金構成的包裝容器20、和在該包裝容器20內填充的含有鋰鹽的電解液。
[0035]圖2是示出卷繞型的電極單元的結構的說明用剖面圖，圖3是構成卷繞型的電極單元的電極層疊體的說明圖，圖3(a)是平面圖，圖3(b)是在長度方向上切斷的剖面圖。
[0036]電極單元10，是在帶狀的第一隔板13 —面，將帶狀的正極電極11和帶狀的第二隔板14以及帶狀的負極電極12按這個順序層疊而成的電極層疊體10A，從其一端卷繞成圓筒狀而構成的。這里，正極電極11以及負極電極12被配置為，后述的各自的電極層隔著第二隔板14互相對向。在圖示的例子中，電極層疊體1A以負極電極12作為內側的方式進行卷繞。此外，第一隔板13以及第二隔板14，比正極電極11以及負極電極12尺寸長，在電極層疊體1A中，正極電極11層疊于除了第一隔板13的一端部分13a以及另一端部分13b以外的中央部分，負極電極12層疊于除了第二隔板14的一端部分14a以及另一端部分14b以外的中央部分。
[0037]在本發明中，“正極”意味著放電時流出電流、充電時流入電流的一側的極，“負極”意味著放電時流入電流、充電時流出電流的一側。
[0038]在第一隔板13的一端部分13a與第二隔板14的一端部分14a之間，由膜狀的鋰金屬構成的鋰離子供給源15以與各個正極電極11以及負極電極12不直接接觸的方式，在電極單元10中卷繞大概I周的狀態被配置。此外，在第一隔板13的另一端部分13b與第二隔板14的另一端部分14b之間，由膜狀的鋰金屬構成的鋰離子供給源16，以與各個正極電極11以及負極電極12不直接接觸的方式，在電極單元10中卷繞大概I周的狀態被配置。
[0039]如圖4所示，在電極單元10的外周面、即第一隔板13的另一端部分13b的外表面，設置固定電極單元10并在一面具有粘著劑層的兩個帶17。通過設置這樣的帶17，使電極單元10容納在包裝容器20內的作業變容易，能夠實現鋰離子電容器的組裝作業性的提高。
[0040]負極電極12，如圖5所示，是在帶