[發明專利]電化學裝置及其制造方法

無效

• 申請號: 200810096450.X
• 申請日: 2008-05-09
• 公開（公告）號: CN101304104A
• 公開（公告）日: 2008-11-12
• 發明（設計）人: 直井克夫;西澤建治;大橋良彥
• 申請（專利權）人: TDK株式會社
• 主分類號: H01M10/40
• 分類號: H01M10/40;H01M2/18;H01G9/00;H01G9/02
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司
• 代理人: 劉春成

技術領域

本發明涉及二次電池和電化學電容器等電化學裝置及其制造方法。

背景技術

在現有的四方狀(板狀)的電化學電容器和鋰離子二次電池中，設置在一對電極間的分隔層(separator)，已知有將一片一片的不連續的分隔層重疊的層疊型的分隔層，或將連續的一片分隔層折疊成蛇形蜿蜒狀的分隔層等(例如，參照日本特開2002-329530號公報、特開平7-57716號公報、特開平7-142086號公報、特表2004-503055號公報等)。

發明內容

然而，由于使用了層疊型的分隔層的電化學裝置將一片一片的分隔層重疊，因而制造時的工作效率差。此外，由于只在電極的上下方向上存在著分隔層，因而有時候在橫方向上產生電極的偏離，這有時候成為短路的原因。

另一方面，與層疊型的分隔層相比，使用了被折疊成蛇形蜿蜒狀的分隔層的電化學裝置提高了制造時的工作效率。可是，在使用被折疊成蛇形蜿蜒狀的分隔層的情況下，有時候也在橫方向上產生電極的偏離，這有時候也成為短路的原因。

本發明是鑒于上述問題而提出的，目的在于提供一種不易引起短路的電化學裝置及其制造方法。

為了達到上述目的，本發明提供一種電化學裝置，包括：第1陽極，第1陰極，配置于上述第1陽極與上述第1陰極之間、上述第1陽極的上述第1陰極側的相反側、以及上述第1陰極的上述第1陽極側的相反側且被彎折的連續的一片分隔層，與上述分隔層、上述第1陽極以及上述第1陰極接觸的電解質，其中，上述分隔層具有，在從該分隔層的一端開始連續的兩處彎折部向同一方向彎折并包圍上述第1陽極或第1陰極的周圍的形狀。

在本發明中，為了說明的方便，“陽極”以及“陰極”是以電化學裝置放電時的極性為基準而決定的。因此，在充電時，“陰極”變為“陽極”，“陽極”變為“陰極”。

該電化學裝置中，分隔層的形狀不同于交替地向相反的方向彎折的蛇形蜿蜒狀，而是在連續的兩處彎折部向同一方向彎折的形狀，由此，形成第1陽極或第1陰極的某一個的周圍被分隔層包圍的結構。因此，可以充分地防止被分隔層包圍的電極向橫方向產生偏離，從而可以充分的抑制在該電極和夾著分隔層與其相對的其他電極之間發生短路。所以，與現有的使用層疊型或蛇形蜿蜒狀的分隔層的情況相比，使用了具有上述形狀的分隔層的本發明的電化學裝置，能夠充分地抑制短路的發生。

此外，由于上述本發明的分隔層和現有的蛇形蜿蜒狀的分隔層是由通過彎折1片分隔層而形成的，因而容易產生恢復為彎折前的形狀的力。而且，在現有的蛇形蜿蜒狀的情況下，由于在連續的兩處彎折部向相反的方向彎折，因而恢復為原狀的力在兩處彎折部疊加，在電極以及分隔層的層疊方向上起作用。而上述本發明的分隔層中，由于在連續的兩處彎折部向同一方向彎折，因而恢復為原狀的力在兩處彎折部不疊加，與蛇形蜿蜒狀彎折的情況相比該力較小。因此，與使用蛇形蜿蜒狀的分隔層的情況相比，使用了上述本發明的分隔層的電化學裝置，減小了在層疊方向上起作用的分隔層試圖恢復為原狀的力，抑制了電極的偏離的產生，從而充分地抑制了短路的發生。

而且，上述本發明的分隔層為至少一個端部被包入折疊的分隔層的內側的形狀。電極以及分隔層的偏離和由此引起的短路的發生容易產生在分隔層的端部，與現有的使用層疊型或蛇形蜿蜒狀的分隔層的情況相比，由于該分隔層的至少一個端部進入分隔層的內側，因而可以充分地抑制電極的偏離的發生以及由此引起的短路的發生。

此外，優選本發明的電化學裝置包括：配置在上述分隔層的外周面上并夾著該分隔層而與上述第1陽極相對的第2陰極，及/或，配置在上述分隔層的外周面上并夾著該分隔層而與上述第1陰極相對的第2陽極。

由于在分隔層的外周面上具備這些第2陽極及/或第2陰極，因而不僅能夠充分地抑制短路的發生，而且能夠提高電化學裝置的體積能量密度，有助于實現小型化和薄型化。

此外，優選本發明的電化學裝置中，具備2個以上的上述第1陽極、及/或，上述第1陰極，上述分隔層還具有，在從該分隔層的上述一端的相反側的另一端開始連續的兩處彎折部向同一方向彎折并包圍上述第1陽極或上述第1陰極的周圍的形狀。