[發明專利]鋰離子蓄電設備

有效

• 申請號: 201110053367.6
• 申請日: 2011-03-07
• 公開（公告）號: CN102447095A
• 公開（公告）日: 2012-05-09
• 發明（設計）人: 櫻井淳;上原秀秋;飯田幸雄;若松喜美;星晴紀
• 申請（專利權）人: 新神戶電機株式會社
• 主分類號: H01M4/13
• 分類號: H01M4/13;H01M2/34
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 郭小軍

技術領域

本發明涉及鋰離子蓄電設備。

背景技術

鋰離子電容器和鋰離子電池等的鋰離子蓄電設備，具有能量密度高、自身放電少、循環性能好的優點。因此，近年來，希望通過將非水電解液蓄電設備大型化、大容量化而作為混合動力汽車、電動汽車等汽車的電源使用。為了擴大使用電壓范圍及擴大容量，在該鋰離子蓄電設備中，預先將鋰離子摻雜(ド一プ(dope))在負極板(鋰離子預摻雜)上。

作為預先將鋰離子摻雜在負極板上的方法，是把金屬鋰板配置在摻雜前的電極組內，使配置的金屬鋰板溶解、生成鋰離子，將生成的鋰離子摻雜到負極板的負極活性物質(日文：活物質)上。但是，例如在金屬鋰板以彎折的狀態被卷繞的情況下，金屬鋰板的一部分將隔板戳破而與正極板接觸，產生了在金屬鋰板與正極板間發生短路的問題。

在已往的鋰離子蓄電設備中，如日本國特開2010-212266號公報(專利文獻1)所示，制作由金屬箔(導電性遮蔽材料)保持著金屬鋰板的疊層體，并空開規定間隔地排列分割成兩片的正極板，在與兩片正極板之間對應的位置、即不與兩片正極板相向的位置，配置保持著金屬鋰板的疊層體。

現有技術

專利文獻1：日本國特開2010-212266號公報

發明內容

發明要解決的課題

若空開規定間隔地配置分割成兩片的正極板，在正極板之間、即不與正極板相向的位置配置金屬鋰，則由于金屬鋰板不會戳破(穿過)隔板與正極板接觸，所以可防止短路。但是，在不與兩片正極板相向的位置配置金屬鋰的作業，是難度較高的作業。另外，分割成兩片的正極板的切斷端面上產生的毛刺，有時會戳破隔板而與負極板接觸，存在發生短路的問題。

本發明的目的是提供金屬鋰板不會戳破(穿過)隔板而與正極板接觸的鋰離子蓄電設備。

本發明的另一目的是提供一種鋰離子蓄電設備，該鋰離子蓄電設備能夠使鋰離子切實地摻雜在負極板的負極活性物質上，所述鋰離子通過使配置在電極組中的金屬鋰板溶解而生成。

解決課題的技術方案

本發明是對鋰離子蓄電設備的改進，該鋰離子蓄電設備具有負極板、正極板、將隔板配置在負極板與正極板之間的電極組、薄板狀金屬鋰、和導電性遮蔽材料。薄板狀金屬鋰直接或間接地配置在負極板上。在薄板狀金屬鋰與正極板之間，配置著與負極板電連接的導電性遮蔽材料。該導電性遮蔽材料阻止薄板狀金屬鋰與正極板經由隔板直接相向。薄板狀金屬鋰，在鋰離子被摻雜到負極板的負極活性物質層上后，成為不存在的狀態。尤其是，在本發明中，導電性遮蔽材料是在集電用金屬箔的至少一個面上形成負極活性物質層的結構。在使用這樣的結構的導電性遮蔽材料時，由于備有負極活性物質層的導電性遮蔽材料存在于薄板狀金屬鋰與正板板之間，所以從薄板狀金屬鋰上溶解下來的鋰離子的大部分，摻雜到負極板的負極活性物質和設置于集電用金屬箔的負極活性物質層上。因此，不必像已往那樣將正極板分割配置。摻雜到導電性遮蔽材料的負極活性物質層上的鋰離子，發揮與摻雜到負極的負極活性物質上的鋰離子相同的效果。另外，在本發明中，由于不將正極板分割成兩片并空開間隔地配置，所以可以減少正極活性物質的量，增大負極活性物質的量，可切實地得到所需的使用電壓范圍或容量。

導電性遮蔽材料最好是在集電用金屬箔的一個面上形成了負極活性物質層的構造。這時，形成薄板狀金屬鋰粘貼在集電用金屬箔的另一個面上的結構。在這樣構成時，可以容易地粘貼金屬鋰板。與在集電用金屬箔的兩面上都形成負極活性物質層的情形相比，可以減少制造導電性遮蔽材料時的作業工序，以及縮短作業時間等，所以可以降低鋰離子蓄電設備的成本。當然，也可以在集電用金屬箔的兩面上都形成負極活性物質層。

導電性遮蔽材料也可以是與負極板相同的結構。這時，可以將把現有的負極板切斷成適當長度而形成的結構作為導電性遮蔽材料使用，所以，不必另外地準備導電性遮蔽材料。因此，可以簡單地制造導電性遮蔽材料，降低鋰離子蓄電設備的制造成本。

薄板狀金屬鋰的配置形態是任意的。例如，也可以將薄板狀金屬鋰直接粘貼層疊在負極板上。這時，利用薄板狀金屬鋰被施加壓力時具有粘性這一性質，用壓接就可以把薄板狀金屬鋰直接粘貼在負極板上。這樣，可以減少零件數目和作業工序，可以低成本地制造鋰離子蓄電設備。

薄板狀金屬鋰，具有比涂敷在負板上的負極活性物質更容易粘貼到有孔銅箔上的性質。因此，當不容易進行薄板狀金屬鋰的定位時，也可以通過有孔銅箔把薄板狀金屬鋰疊置在負極板上。這樣，薄板狀金屬鋰的定位容易。