[發明專利]電化學器件

有效

• 申請號: 202010211456.8
• 申請日: 2020-03-24
• 公開（公告）號: CN111755257B
• 公開（公告）日: 2023-01-10
• 發明（設計）人: 河井裕樹
• 申請（專利權）人: 太陽誘電株式會社
• 主分類號: H01G11/06
• 分類號: H01G11/06;H01G11/22
• 代理公司: 北京尚誠知識產權代理有限公司 11322
• 代理人: 龍淳;王磊

本發明提供能夠防止電極彎曲并且能夠使鋰離子預摻雜均勻的電化學器件。本發明的電化學器件包括正極、負極、隔膜和電解液。正極具有由導電性材料構成的正極集電體和形成在正極集電體上的正極活性物質層。負極具有第一及第二負極活性物質層和負極集電體，該負極集電體具有：形成有第一負極活性物質層的第一主面；具有形成有第二負極活性物質層的涂布區域和沒有形成第二負極活性物質層的非涂布區域的第二主面；和使第一主面與第二主面連通的多個貫通孔，第二負極活性物質層包括具有第一厚度的第一部分和第一部分與非涂布區域之間的第二部分，并且該第二部分具有比第一厚度小的第二厚度。

技術領域

本發明涉及利用鋰離子作為電荷載體的電化學器件。

背景技術

鋰離子電容器等利用鋰離子作為電荷載體的電化學器件中，在制造時，向負極進行鋰離子的摻雜(預摻雜)。正極與負極隔著隔膜交替層疊，在負極上電連接金屬鋰等的鋰源。從鋰源釋放的鋰離子在電解液中移動，被摻雜到負極。

負極包括作為金屬箔的集電體和層疊在集電體的表面的活性物質層。在集電體上，為了能夠使鋰離子透過而設置有大量的貫通孔。在此，由于設置貫通孔而集電體的強度降低，因此存在當施加力時電極彎曲的問題。

尤其是在集電體上存在層疊有活性物質層的涂布區域和沒有層疊活性物質層的非涂布區域的情況下，涂布區域與非涂布區域的邊界容易彎曲，在涂敷時和卷繞時的運送時發生彎曲，成為成品率降低的原因。專利文獻1和專利文獻2中公開了關于涂布區域和非涂布區域的控制的非水性二次電池。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2008-243658號公報

專利文獻2：日本特開2009-164061號公報

發明內容

發明要解決的技術問題

這里，在利用鋰離子作為電荷載體的電化學器件中，需要使鋰離子向負極的摻雜均勻。如果鋰離子集中于負極的一部分，則要使鋰離子變得均勻就需要耗時。

上述專利文獻1和專利文獻2記載的結構，能夠避免因活性物質層的一部分變厚導致的活性物質層的脫離和電極的彎曲，但可能會產生鋰離子的集中。

鑒于上述的問題，本發明的目的在于提供能夠防止電極的彎曲且使鋰離子預摻雜均勻的電化學器件。

用于解決技術問題的技術手段

為了達成上述目的，本發明的一個方式的電化學器件包括正極、負極、隔膜和電解液。

上述正極具有由導電性材料形成的正極集電體和形成在上述正極集電體上的正極活性物質層。

上述負極具有第一負極活性物質層和第二負極活性物質層以及負極集電體，該負極集電體具有：形成有上述第一負極活性物質層的第一主面；具有形成有上述第二負極活性物質層的涂布區域和沒有形成上述第二負極活性物質層的非涂布區域的第二主面；和使上述第一主面與上述第二主面連通的多個貫通孔，上述第二負極活性物質層包括具有第一厚度的第一部分、和上述第一部分與上述非涂布區域之間的第二部分，并且該第二部分具有比上述第一厚度小的第二厚度。

上述隔膜將上述正極與上述負極絕緣。

上述電解液用于浸漬上述正極、上述負極和上述隔膜。

通過在上述非涂布區域電連接金屬鋰，并浸漬于上述電解液中，對上述第一負極活性物質層和第二負極活性物質層進行鋰離子的預摻雜。

依據該結構，由于第一部分與非涂布區域之間設置有厚度較小的第二部分，所以能夠防止負極以第二負極活性物質層與非涂布區域的邊界為起點發生彎曲。另外，能夠防止在鋰離子的預摻雜時鋰離子在第二負極活性物質層與非涂布區域的邊界部分集中，能夠使第二負極活性物質層中的鋰離子的分布均勻。