电化学装置 【技术领域】
本发明涉及一种包含在封装体内封入着蓄电元件的构造的电化学装置。背景技术 作为此种电化学装置具代表性的电双层电容器的蓄电元件通常具有如下的层构 造 ( 参照专利文献 1), 该层构造是由集电极层、 极化电极层、 隔离片、 极化电极层、 集电极 层…集电极层、 极化电极层、 隔离片、 极化电极层、 集电极层依序重叠而成。即, 如果认为由 集电极层、 极化电极层、 隔离片、 极化电极层及集电极层构成 1 个充放电单元, 则蓄电元件 能够由相对于 1 对导线而电性并列连接着多个充放电单元的等效电路来表示。
在此种电双层电容器的情形时, 如果对蓄电元件施加电压, 则产生与该电压相对 应的电场, 产生基于该电场的电力线。 该电力线于各极化电极层的边缘密集, 因而该边缘的 电力线密度要高于除此以外的部位。 而且, 电力线从正极侧朝向负极侧, 因此例如当正极侧 的极化电极层位于最外侧, 负极侧的极化电极层位于其内侧时, 于这些极化电极层的边缘 出现最高的电力线密度。
总之, 在具有所述层构造的蓄电元件的情形时, 存在下述的可能性 : 由于各极化电 极层的边缘的电力线密度变高, 而易产生损伤等损害, 因该损害, 而产生作为蓄电元件整体 的耐电压特性下降或寿命下降等问题。
专利文献 2 中公开了作为电双层电容器用的蓄电元件而使用弯折成 U 字形的集电 极层的元件, 但因形成在该集电极层上的 2 个极化电极层分离, 所以即便具有该蓄电元件, 也难以避免所述问题的发生。
省略具体说明, 在具有与所述电双层电容器的蓄电元件大致相同构造的蓄电元件 的锂离子电容器或氧化还原电容器或者锂离子电池等其他电化学装置中, 当然也有可能产 生所述相同的问题。
背景技术文献
专利文献
专利文献 1 : 日本专利特开 2002-015954 号公报
专利文献 2 : 日本专利特开平 08-064479 号公报
发明内容 [ 发明所欲解决的问题 ]
本发明的目的在于提供一种可确实地抑制产生作为蓄电元件整体的耐电压特性 下降或寿命下降等问题的电化学装置。
[ 解决问题的技术手段 ]
为实现所述目的, 本发明为一种电化学装置, 其包含 : 于封装体内封入着蓄电元件 的构造 ; 该蓄电元件具有将堆叠物沿着基准线弯折而重合的形态, 所述堆叠物是将包含集 电极层及形成在该集电极层的至少一面的极化电极层的两片以上的电极片于极化电极层
间插入隔离片而堆叠所成 ; 在该形态下各电极片的集电极层及极化电极层与隔离片分别通 过弯折部位而连续。
根据该电化学装置, 蓄电元件具有将堆叠物沿着基准线弯折而重合的形态, 且各 电极片的集电极层及极化电极层与隔离片分别通过弯折部位而连续, 因此即便剖面的层构 造与以前的蓄电元件相同, 也可使各极化电极层的边缘区域比以前的蓄电元件有所减少。
总之, 在以前的蓄电元件的情形时, 存在下述的可能性 : 当对该蓄电元件施加电压 时, 由于在各极化电极层的边缘的电力线密度变高, 而容易产生损伤等损害, 因该损害而产 生作为蓄电元件整体的耐电压特性下降或寿命下降等问题, 但在所述蓄电元件的情形时, 可使各极化电极层的边缘区域比以前的蓄电元件有所减少, 因此可有效抑制产生所述损 害, 且可确实地抑制因该损害而产生作为蓄电元件整体的耐电压特性下降或寿命下降等问 题。
[ 发明的效果 ]
根据本发明, 可提供一种可抑制作为蓄电元件整体的耐电压特性下降或寿命下降 等问题的电化学装置。
本发明的所述目的与除此以外的目的、 构成特征以及作用效果根据以下的说明与 随附图式而可明了。 附图说明 图 1(A) 是使用本发明的电双层电容器的俯视图, 图 1(B) 是该电双层电容器的左 视图, 图 1(C) 是该电双层电容器的前视图。
图 2(A) 是第一电极片的俯视图, 图 2(B) 是该第一电极片的左视图。
图 3(A) 是第二电极片的俯视图, 图 2(B) 是该第二电极片的左视图。
图 4(A) 是第三电极片的俯视图, 图 4(B) 是该第三电极片的左视图。
图 5(A) 是隔离片的俯视图, 图 4(B) 是该隔离片的左视图。
图 6(A) ~图 6(D) 表示第一电极片、 第二电极片、 第三电极片以及隔离片的制作方 法的图。
图 7(A) 是表示堆叠第一电极片、 第二电极片、 第三电极片以及隔离片的状态的俯 视图, 图 7(B) 是表示该状态的左视图。
图 8(A) 是表示将图 7(A) 所示的堆叠物弯折而重合的状态的俯视图, 图 8(B) 是该 状态的放大左视图。
图 9(A) 是表示将图 8(A) 所示的弯折物的导线连接部相互结合的状态的俯视图, 图 9(B) 是该状态的放大左视图, 图 9(C) 是沿着图 9(B) 的 S1-S1 线的放大剖面图。
图 10(A) 是表示将导线结合于图 9(A) 所示的蓄电元件的状态的俯视图, 图 10(B) 是该状态的左视图。
图 11(A) 是封装片的俯视图, 图 11(B) 是该封装片的左视图, 图 11(C) 是图 11(B) 的 X1 部分的放大剖面图。
图 12 表示在封装片的凹部插入着蓄电元件的状态的俯视图。
图 13 表示将封装片弯折重合的状态的俯视图。
图 14 表示将图 13 所示的封装体中间品的左侧部分及右侧部分热封的状态的俯视
图。 图 15 表示将图 14 所示的封装体中间品的前侧部分热封的状态的俯视图。
图 16(A) 及图 16(B) 是表示在电极片的集电极层设置防止位移的突起的例的与图 9(C) 对应的放大剖面图。
图 17(A) 是使用本发明的锂离子电容器的俯视图, 图 17(B) 是该锂离子电容器的 左视图, 图 17(C) 是该锂离子电容器的前视图。
图 18(A) 是第一电极片的俯视图, 图 18(B) 是该第一电极片的左视图。
图 19(A) 是第二电极片的俯视图, 图 19(B) 是该第二电极片的左视图。
图 20(A) 是隔离片的俯视图, 图 20(B) 是该隔离片的左视图。
图 21(A) ~图 21(C) 是表示第一电极片、 第二电极片以及隔离片的制作方法的图。
图 22(A) 是表示堆叠第一电极片、 第二电极片以及隔离片的状态的俯视图, 图 22(B) 是该状态的左视图。
图 23(A) 是表示将图 22(A) 所示的堆叠物弯折而重合的状态的俯视图, 图 23(B) 是该状态的放大左视图。
图 24(A) 是表示将图 23(A) 所示的弯折物的导线连接部相互结合的状态的俯视 图, 图 24(B) 是该状态的放大左视图, 图 24(C) 是沿着图 24(B) 的 S2-S2 线的放大剖面图。
图 25(A) 是将导线结合于图 24(A) 所示的蓄电元件的状态的俯视图, 图 25(B) 是 该状态的左视图。
图 26(A) 是封装片的俯视图, 图 26(B) 是该封装片的左视图, 图 26(C) 是图 26(B) 的 X2 部分的放大剖面图。
图 27 表示在封装片的凹部插入着蓄电元件的状态的俯视图。
图 28 表示将封装片弯折而重合的状态的俯视图。
图 29 表示将图 28 所示的封装体中间品的右侧部分及前侧部分热封的状态的俯视 图。
图 30 表示将图 29 所示的封装体中间品的左侧部分热封的状态的俯视图。
[ 主要元件符号说明 ]
10、 10-1、 10-2 蓄电元件
11 第一电极片
11a 集电极层
11a1 导线连接部
11a2 防止位移的突起
11b 极化电极层
12 第二电极片
12a 集电极层
12a1 导线连接部
12a2 防止位移的突起
12b 极化电极层
13 第三电极片
13a 集电极层
5CN 102473529 A
说导线连接部 防止位移的突起 极化电极层 隔离片 导线 密封强化材 封装片 突出部 凹部 密封区域 弯折部分 蓄电元件 第一电极片 集电极层 导线连接部 极化电极层 第二电极片 集电极层 导线连接部 极化电极层 隔离片 封装片 突出部 凹部 密封区域 电解液 热封部位 接合部位 接合部位 接合部位 接合部位明书4/15 页13a1 13a2 13b 14 20 21 31 31a 31b 31c 31d 40 41 41a 41a1 41b 42 42a 42a1 42b 43 51 51a 51b 51c ES HS WP1 WP11 WP12 WP2具体实施方式
[ 第一实施方式 ]
图 1 ~图 15 表示将本发明用于电双层电容器的实施方式。该电双层电容器包含 蓄电元件 10、 与该蓄电元件 10 连接的一对导线 20、 及以该一对导线 20 的一部分露出的方 式封入蓄电元件 10 的封装体 30。
另外, 以下的说明中, 为了便于说明, 将图 1(A) 的近前、 内部、 右、 左、 下以及上分 别称为上、 下、 前、 后、 左以及右, 并且将其他图的与这些方向相当的方向分别称为上、 下、前、 后、 左以及右。
首先, 引用图 2 ~图 9, 对蓄电元件 10 的构成及制作方法加以说明。
当制作蓄电元件 10 时, 准备图 2(A) 及图 2(B) 所示的第一电极片 11、 图 3(A) 及 图 3(B) 所示的第二电极片 12、 图 4(A) 及图 4(B) 所示的第三电极片 13、 以及图 5(A) 及图 5(B) 所示的隔离片 14。
如图 2(A) 及图 2(B) 所示, 第一电极片 11 包含具有特定的前后尺寸 L11 及左右尺 寸 W11 的长方形状的集电极层 11a、 与利用涂布等方法而形成在该集电极层 11a 的上表面 整个区域的极化电极层 11b( 另外, 图式中表示极化电极层 11b 的前端及后端稍微进入至各 导线连接部 11a1)。集电极层 11a 包含铝或铂等导电材料, 其厚度为 5 ~ 50μm。极化电极 层 11b 包含 PAS(Polyacene Semiconductor, 多并苯系有机半导体 ) 或活性碳等活性物质, 其厚度为 10 ~ 50μm。而且, 在集电极层 11a 的前后方向两端的右侧, 以与该集电极层 11a 相同的厚度一体设置着长方形状的导线连接部 11a1。
如图 3(A) 及图 3(B) 所示, 第二电极片 12 包含具有与所述前后尺寸 L11 相同的前 后尺寸 L12 及与所述左右尺寸 W11 相同的左右尺寸 W12 的长方形状的集电极层 12a、 与利 用涂布等方法而形成在该集电极层 12a 的上表面整个区域及下表面整个区域的极化电极 层 12b( 另外, 图式中表示极化电极层 12b 的前端及后端稍微进入至各导线连接部 12a1)。 集电极层 12a 的材质及厚度与所述集电极层 11a 相同, 各极化电极层 12b 的材质及厚度与 所述极化电极层 11b 相同。而且, 在集电极层 12a 的前后方向两端的左侧, 以与该集电极层 12a 相同的厚度一体设置着与所述导线连接部 11a1 相同形状的导线连接部 12a1。 如图 4(A) 及图 4(B) 所示, 第三电极片 13 包含具有与所述前后尺寸 L11 相同的前 后尺寸 L13 及与所述左右尺寸 W11 相同的左右尺寸 W13 的长方形状的集电极层 13a、 与利用 涂布等方法而形成在该集电极层 13a 的下表面整个区域的极化电极层 13b( 另外, 图式中表 示极化电极层 13b 的前端及后端稍微进入至各导线连接部 13a1)。集电极层 13a 的材质及 厚度与所述集电极层 11a 相同, 极化电极层 13b 的材质及厚度与所述极化电极层 11a 相同。 而且, 在集电极层 13a 的前后方向两端的右侧, 在与所述导线连接部 11a1 相同的位置且以 与该集电极层 13a 相同的厚度一体设置着与所述导线连接部 11a1 相同形状的导线连接部 13a1。
即, 第一电极片 11 的集电极层 11a( 除导线连接部 11a1 以外 ) 的俯视形状、 第二 电极片 12 的集电极层 12a( 除导线连接部 12a1 以外 ) 的俯视形状、 以及第三电极片 13 的 集电极层 13a( 除导线连接部 13a1 以外 ) 的俯视形状彼此相同。
而且, 第一电极片 11 的极化电极层 11b 的俯视形状、 与第二电极片 12 的下表面侧 的极化电极层 12b 的仰视形状彼此相同。第二电极片 12 的上表面侧的极化电极层 12b 的 俯视形状、 与第三电极片 13 的极化电极层 13b 的仰视形状彼此相同。根据图可知, 第二电 极片 12 的上表面侧的极化电极层 12b 与第三电极片 13 的极化电极层 13b 使第一电极片 11 的极化电极层 11b 向左右方向或前后方向反转 180 度的形状。
此外, 第一电极片 11 的集电极层 11a( 包含导线连接部 11a1) 与极化电极层 11b 以 图 2(A) 所示的前后方向中央的基准线 VSL 为界而成为线对称形状。第二电极片 12 的集电 极层 12a( 包含导线连接部 12a1) 与各极化电极层 12b 以图 3(A) 所示的前后方向中央的基 准线 VSL 为界而成为线对称形状。第三电极片 13 的集电极层 13a( 包含导线连接部 13a1)
与极化电极层 13b 以图 4(A) 所示的前后方向中央的基准线 VSL 为界而成为线对称形状。
如图 5(A) 及图 5(B) 所示, 隔离片 14 成为具有比所述前后尺寸 L11 稍大的前后尺 寸 L14 与比所述左右尺寸 W11 稍大的左右尺寸 W14 的长方形状。隔离片 14 包含纤维素系 片材或塑料系片材等离子渗透片材, 其厚度为 10 ~ 50μm 左右。
如图 6(A) ~图 6(D) 所示, 所述第一电极片 11、 第二电极片 12、 第三电极片 13 以 及隔离片 14 分别可通过将材料片 BS1 ~ BS4 沿着虚线 PL1 ~ PL4 切断并拔出其内侧部分 的方法而简单地获得。根据图可知, 第一电极片 11 用的材料片 BS1 在带状集电极层的上表 面形成着带状极化电极层, 第二电极片 12 用的材料片 BS2 在带状集电极层的上表面及下表 面形成着带状极化电极层, 第三电极片 13 用的材料片 BS3 在带状集电极层的下表面形成着 带状极化电极层。
当制作蓄电元件 10( 参照图 9(A) 及图 1(A)) 时, 如图 7(A) 及图 7(B) 所示, 将之 前准备的第一电极片 11、 第二电极片 12、 第三电极片 13 以及两片隔离片 14 以从下方开始 依序成为第一电极片 11、 隔离片 14、 第二电极片 12、 隔离片 14、 第三电极片 13 的方式堆叠。
于该堆叠时, 第一电极片 11、 第二电极片 12 以及第三电极片 13 的集电极层 11a、 12a 及 13a 的外缘在堆叠方向上一致, 且第一电极片 11 及第三电极片 13 的导线连接部 11a1 及 13a1 的外缘在堆叠方向上一致。而且, 两片隔离片 14 的外缘从各集电极层 11a、 12a 及 13a 的外缘向外侧突出, 且各隔离片 14 的外缘在堆叠方向上一致。此外, 第一电极片 11、 第 二电极片 12 以及第三电极片 13 的各导线连接部 11a1、 12a1 及 13a1 从各隔离片 14 突出的 长度相同。 由此, 获得第一电极片 11 的极化电极层 11b 与第二电极片 12 的下侧的极化电极 层 12b 密接于下侧的隔离片 14, 且第二电极片 12 的上侧的极化电极层 12b 与第三电极片 13 的极化电极层 13b 密接于上侧的隔离片 14 的堆叠物 ( 无符号 )。
然后, 如图 8(A) 及图 8(B) 所示, 将图 7(A) 所示的堆叠物的比前后方向中央更左 侧部分沿着该图 7(A) 的基准线 VSL 向上侧弯折, 而将该左侧部分重合于右侧部分。
于该重合时, 第一电极片 11 及第三电极片 13 的各导线连接部 11a1 及 13a1 的外 缘在重合方向上一致, 并且第二电极片 12 的各导线连接部 12a1 的外缘在重合方向上一致。
由此, 第一电极片 11、 第二电极片 12、 第三电极片 13 以及两片隔离片 14 以基准线 VSL 为界, 以约 180 度的角度对折, 而获得具有第一电极片 11 的各导线连接部 11a1 与第三 电极片 13 的各导线连接部 13a1 相向, 且第二电极片 12 的各导线连接部 12a1 相向的形态 的弯折物 ( 无符号 )。
然后, 如图 9(A) ~图 9(C) 所示, 在图 8(A) 所示的弯折物的情形时, 将彼此相向的 第一电极片 11 的各导线连接部 11a1 与第三电极片 13 的各导线连接部 13a1 重合, 利用点 焊或超音波焊接或者铆接等方法将其左右方向两侧的 2 个部位直接接合, 而将各导线连接 部 11a1 及 13a1 相互结合 ( 参照接合部位 WP1)。而且, 将在与各导线连接部 11a1 及 13a1 为非接触的位置上彼此相向的第二电极片 12 的各导线连接部 12a1 重合, 利用点焊或超音 波焊接或者铆接等方法将其左右方向两侧的 2 个部位直接接合, 而将各导线连接部 12a1 相 互结合 ( 参照接合部位 WP1)。
由此, 第一电极片 11、 第二电极片 12、 第三电极片 13 以及两片隔离片 14 以基准线 VSL 为界, 以约 180 度的角度对折, 而获得具有第一电极片 11 的各导线连接部 11a1 与第三
电极片 13 的各导线连接部 13a1 相互结合, 且第二电极片 12 的各导线连接部 12a1 相互结 合的形态的蓄电元件 10。
另外, 在图 2 ~图 9( 图 10 也同样 ) 的情形时, 为了便于图示, 将第一电极片 11 的 集电极层 11a 及极化电极层 11b 的厚度、 第二电极片 12 的集电极层 12a 及各极化电极层 12b 的厚度、 第三电极片 13 的集电极层 13a 及极化电极层 13b 的厚度、 以及隔离片 14 的厚 度分别表示为比实际的厚度更厚, 根据此关系, 图 7(B)、 图 8(B)、 图 9(B) 以及图 9(C) 的上 下尺寸 ( 整体厚度 ) 也比实际的上下尺寸更厚。
然而, 因第一电极片 11 的集电极层 11a 及极化电极层 11b 的厚度、 第二电极片 12 的集电极层 12a 及各极化电极层 12b 的厚度、 第三电极片 13 的集电极层 13a 及极化电极层 13b 的厚度、 以及各隔离片 14 的厚度处于 5 ~ 50μm 的范围内, 所以例如即便在将所有各层 的平均值假定为 30μm 的情形时, 实际上的图 7(B) 的上下尺寸 ( 整体厚度 ) 也为 270μm, 图 8(B)、 图 9(B) 以及图 9(C) 的上下尺寸 ( 整体厚度 ) 也为 540μm。
总之, 图 9(A) 所示的蓄电元件 10 的实际上的上下尺寸 ( 整体厚度 ) 甚至不足 1000μm, 因此在图 9(B) 所示的弯折形态的情形时, 弯折部位的外表面曲率半径远小于图 示的情况, 在弯折时各导线连接部 11a1、 12a1 及 13a1 也几乎不发生前后方向的位置偏移。 而且, 当弯折堆叠物时, 各极化电极层 11b、 12b 及 13b 不会从各集电极层 11a、 12a 及 13a 剥 离, 且各极化电极层 11b、 12b 及 13b 与各隔离片 14 的密接不会解除。 此外, 各集电极层 11a、 12a 及 13a、 各极化电极层 11b、 12b 及 13b 以及各隔离片 14 具有容许弯折的可挠性, 因此它 们也不会于弯折部位裂开。 而且, 在图 9(B) 的情形时, 就便于图示而言, 为了对弯折形态下的各导线连接部 11a1 及 13a1 的结合与各导线连接部 12a1 的结合进行说明, 将一部分的导线连接部延长表 示, 但如根据之前的说明可理解般, 实际上并不进行此种延长而可进行导线连接部的结合。
其次, 引用图 10, 对导线 20 的构成及与蓄电元件 10 的连接方法加以说明。
当将导线 20 连接于蓄电元件 10 时, 准备图 10(A) 及图 10(B) 所示的导线 20。该 导线 20 由铝或铂或铜等导电材料形成为带状, 其厚度为 50 ~ 100μm。而且, 也可预先在 导线 20 的端部表面, 利用电解镀敷等方法而形成用于使该导线 20 与电极垫等的连接变得 容易的金属膜。而且, 于导线 20 的表面的与后述封装片 31 的密封区域 31c 的前侧部分相 对应的部位, 以包围该部位的方式设置着包含与后述密封层 LA3 相同的材料的密封强化材 21。该密封强化材 21 通过以两片片状物夹入导线 20 的方法、 或以 1 片片状物包围导线 20 的方法、 或者在导线 20 的表面涂布液状物的方法等而形成。
然后, 如图 10(A) 及图 10(B) 所示, 在之前结合的各导线连接部 11a1 及 13a1 上放 置一导线 20 的一端, 利用点焊或超音波焊接或者铆接等方法将该一端直接接合, 而在之前 结合的各导线连接部 11a1 及 13a1 结合导线 20( 参照接合部位 WP2)。而且, 在之前结合的 各导线连接部 12a1 上放置另一导线 20 的一端, 利用点焊或超音波焊接或者铆接等方法将 该一端直接接合, 而在之前结合的各导线连接部 12a1 结合导线 20( 参照接合部位 WP2)。
如图 10(A) 所示, 如果作为各导线 20, 使用的是左右尺寸比导线连接部 11a1、 12a1 及 13a1 更小的构件, 接合部位 WP2 位于左右的接合部位 WP1 的内侧, 且这些接合部位 WP1 及 WP2 排列于一直线上, 则可抑制由接合区域重叠导致的结合不良的问题而准确地进行各 结合, 且可使左右的接合部位 WP1 与接合部位 WP2 之间的电阻、 即一导线 20 与集电极层 11a
及 13a 之间的电阻及另一导线 20 与集电极层 12a 之间的电阻分别减小。
其次, 引用图 11 ~图 15, 对封装体 30 的构成及制作方法加以说明。
当制作封装体 30 时, 准备图 11(A) ~图 11(C) 所示的封装片 31。如图 11(C) 所 示, 该封装片 31 包含保护层 LA1、 障壁层 LA2 以及密封层 LA3 依序层压所成的 3 层层压膜。 保护层 LA1 包含尼龙或聚邻苯二甲酸乙二酯等耐热性塑料, 其厚度为 10 ~ 50μm。障壁层 LA2 包含铝等金属或金属氧化物, 其厚度为 10 ~ 50μm。密封层 LA3 包含聚丙烯或改质聚 丙烯等热塑性塑料, 其厚度为 30 ~ 50μm。
如图 11(A) 及图 11(B) 所示, 该封装片 31 成为具有特定的前后尺寸 L31 及左右尺 寸 W31 的长方形状, 且在比前后方向中央更右侧部分具有长方体形状的突出部 31a, 在其内 侧具有相似形状的凹部 31b。凹部 31b 的深度比所述蓄电元件 10 的上下尺寸 ( 整体厚度 ) 稍大, 其俯视轮廓比该蓄电元件 10 的俯视轮廓稍大。于封装片 31 的比前后方向中央更右 侧部分不存在凹部 31b 的部分为密封区域 31c, 在该封装片 31 的情形时, 密封层 LA3 位于其 上表面侧。
当制作封装体 30( 参照图 1(A) ~图 1(C)) 时, 如图 12 所示, 将图 10(A) 所示的附 导线 20 的蓄电元件 10 的蓄电元件 10 插入至凹部 31b 内, 并且将各导线 20 的密封强化材 21 置于密封区域 31c 的前侧部分上。各密封强化材 21 的前后尺寸形成为比密封区域 31c 的前侧部分的前后尺寸稍大, 因此当将蓄电元件 10 插入至凹部 31b 内时, 各密封强化材 21 的前端向稍比密封区域 31c 的前侧部分的前端更外侧突出。
然后, 如图 13 所示, 将图 12 所示的封装片 31 的比前后方向中央更左侧部分沿着 图 12 的基准线 VSL 向上侧弯折, 而将该左侧部分重合于右侧部分。
由此, 获得具有封装片 31 的左侧部分的密封层 LA3 与右侧部分的密封区域 31c 的 密封层 LA3 相向的形态的封装体中间品 ( 无符号 )。
然后, 如图 14 所示, 使图 13 所示的封装体中间品上下反转后, 对其左侧部分及右 侧部分施加热, 将彼此相向的密封层 LA3 热封, 然后, 将已热封的左侧部分及右侧部分向上 侧弯折后, 再次对该弯折部分 31d 施加热, 提高热封的确实性 ( 参照热封部位 HS)。
然后, 如图 15 所示, 通过图 14 所示的封装体中间品的未热封的前侧部分, 使用适 当的注入器具, 将电解液 ES( 例如在碳酸丙二酯 ( 溶剂 ) 中添加三乙基甲基氟硼酸铵 ( 溶 质 ) 而成的液体 ) 注入至凹部 31b 内。 然后, 于注入后, 对封装体中间品的前侧部分施加热, 将彼此相向的密封层 LA3 以夹持各密封强化材 21 的方式热封 ( 参照热封部位 HS)。
由此, 获得包含于封装体 30 内一并封入着蓄电元件 10 及电解液 ES 的构造的电双 层电容器 ( 参照图 1(A) ~图 1(C))。
另外, 封装片 31 的密封层 LA3 其本身的厚度并不大, 因此根据将封装体中间品的 前侧部分热封时的熔融状态如何, 而有可能导线 20 与障壁层 LA2 发生接触。
然而, 如果将封装体中间品的前侧部分以夹持各密封强化材 21 的方式热封, 则可 使密封层 LA3 的实质的厚度增加各密封强化材 21 的厚度的量, 因此可确实地避免于热封时 各导线 20 与障壁层 LA2 接触。
所述电双层电容器的蓄电元件 10 具有将图 7(A) 所示的堆叠物沿着基准线 VSL 弯 折而重的形态 ( 参照图 9(B)), 第一电极片 11 的集电极层 11a 及极化电极层 11b、 第二电极 片 12 的集电极层 12a 及各极化电极层 12b、 第三电极片 13 的集电极层 13a 及极化电极层13b、 以及两片隔离片 14 分别通过弯折部位而连续。因此, 即便剖面的层构造与以前的蓄电 元件相同, 也可使各极化电极层 11b、 12b 及 13b 的边缘区域比以前的蓄电元件有所减少。
总之, 在以前的蓄电元件的情形时, 存在下述的可能性 : 当对该蓄电元件施加电压 时, 由于在各极化电极层的边缘的电力线密度变高, 而易产生损伤等损害, 因该损害, 而产 生作为蓄电元件整体的耐电压特性下降或寿命下降等问题。然而, 在所述蓄电元件 10 的情 形时, 可使各极化电极层 11b、 12b 及 13b 的边缘区域比以前的蓄电元件有所减少, 因此可有 效抑制产生所述损害, 且可确实地抑制因该损害而产生作为蓄电元件 10 整体的耐电压特 性下降或寿命下降等问题。
而且, 在认为所述电双层电容器的蓄电元件 10 由集电极层、 极化电极层、 隔离片、 极化电极层以及集电极层构成 1 个充放电单元的情形时, 就图 9(C) 所示的层构造而言, 也 可见该蓄电元件 10 包含 4 个充放电单元。 然而, 蓄电元件 10 具有图 9(B) 所示的弯折形态, 且第一电极片 11 的集电极层 11a 及极化电极层 11b、 第二电极片 12 的集电极层 12a 及各极 化电极层 12b、 第三电极片 13 的集电极层 13a 及极化电极层 13b、 以及两片隔离片 14 分别 通过弯折部位而连续, 因此蓄电元件 10 能够由相对于 1 对导线 20 电性并列连接着 2 个充 放电单元的等效电路来表示。 总之, 即便剖面的层构造与以前的蓄电元件相同, 也可使充放电单元的数减少为 1/2, 因此可减少充放电单元的数, 限制充放电特性的不均范围。 由此, 可确实地抑制由充放 电特性的不均所引起的恶劣影响, 具体而言在充放电特性良好的充放电单元中充放电不平 衡, 该充放电单元中积存物理化学性损害, 因该损害而产生作为蓄电元件整体的充放电特 性下降或寿命下降等问题。
此外, 所述电双层电容器的蓄电元件 10 具有图 9(B) 所示的弯折形态, 且将第一电 极片 11 的各导线连接部 11a1 与第三电极片 13 的各导线连接部 13a1 相互结合, 将第二电 极片 12 的各导线连接部 12a1 相互结合。
即, 位于蓄电元件 10 的最外侧的第一电极片 11 的极化电极层 11b 密接于其内侧 的隔离片 14, 该隔离片 14 密接于第二电极片 12 的一极化电极层 12b, 该第二电极片 12 的 另一极化电极层 12b 密接于其内侧的隔离片 14, 该隔离片 14 密接于第三电极片 13 的极化 电极层 13b, 并且也将第一电极片 11 的各导线连接部 11a1 与第三电极片 13 的各导线连接 部 13a1 相互结合, 且将第二电极片 12 的各导线连接部 12a1 相互结合, 由此可准确地决定 构成该蓄电元件 10 的第一电极片 11、 第二电极片 12、 第三电极片 13 以及各隔离片 14 的前 后方向及左右方向的相对位置。
总之, 构成蓄电元件 10 的第一电极片 11、 第二电极片 12、 第三电极片 13 以及两片 隔离片 14 相互不易产生位置偏移, 因此于制造电双层电容器的过程或使用制造后的电双 层电容器的过程等中, 可确实地抑制由于所述位置偏移, 而蓄电元件 10 的形状破坏或其充 放电特性劣化。
图 16(A) 及图 16(B) 分别表示在第一电极片 11 及第三电极片 13 的至少一者与第 二电极片 12 设置着防止位移的突起的例。
在图 16(A) 所示的蓄电元件 10-1 的情形时, 在第一电极片 11 的集电极层 11a 的 外缘设置着高度比极化电极层 11b 的厚度更大的防止位移的突起 11a2, 在第二电极片 12 的 集电极层 12a 的外缘设置着高度比极化电极层 12b 的厚度更大的防止位移的突起 12a2, 在
第三电极片 13 的集电极层 13a 的外缘设置着高度比极化电极层 13b 的厚度更大的防止位 移的突起 13a2。 这些防止位移的突起 11a2、 12a2 及 13a2 可为沿着外缘而连续的形状, 也可 为沿着外缘而不连续的形状, 为防止二维位置偏移, 理想的是设置在外缘的至少 2 个部位。
根据图 16(A) 可知, 第一电极片 11 的防止位移的突起 11a2 以非贯通状态咬入邻 接的隔离片 14 中, 第二电极片 12 的防止位移的突起 12a2 以非贯通状态咬入邻接的隔离片 14 中, 第三电极片 13 的防止位移的突起 13a2 以非贯通状态咬入邻接的隔离片 14 中。图式 中, 防止位移的突起 12a2 及 13a2 以于上下方向相向的方式咬入于从上起第二层与第三层 出现的隔离片 14 中, 通过调整咬入深度, 而避免防止位移的突起 12a2 及 13a2 相互接触。
在图 16(B) 所示的蓄电元件 10-2 的情形时, 在第一电极片 11 的集电极层 11a 的 外缘设置着高度比极化电极层 11b 的厚度更大的防止位移的突起 11a2, 在第二电极片 12 的 集电极层 12a 的外缘设置着高度比极化电极层 12b 的厚度更大的防止位移的突起 12a2, 在 第三电极片 13 的集电极层 13a 未设置防止位移的突起。这些防止位移的突起 11a2 及 12a2 可为沿着外缘而连续的形状, 也可为沿着外缘而不连续的形状, 为防止二维位置偏移, 理想 的是设置在外缘的至少 2 个部位。
根据图 16(B) 可知, 第一电极片 11 的防止位移的突起 11a2 以非贯通状态咬入邻 接的隔离片 14 中, 第二电极片 12 的防止位移的突起 12a2 以非贯通状态咬入邻接的隔离片 14 中。第 3 电极片 13 的防止位移的突起 13a2 以非贯通状态咬入邻接之隔离片 14 中。在 第三电极片 13 的集电极层 13a 不设置防止位移的突起的原因在于, 如上所述, 第一电极片 11 的集电极层 11a 与第三电极片 13 的集电极层 13a 的前后方向及左右方向的相对位置通 过将各导线连接部 11a1 及 13a1 相互结合而决定。 为了形成所述防止位移的突起 11a2、 12a2 及 13a2, 除对集电极层 11a、 12a 及 13a 的外缘抵压适当的加工夹具而使该外缘变形的方法以外, 还可采用于图 6(A) ~图 6(C) 中 所说明的制作方法中沿着虚线 PL1 ~ PL3 的切断时使用铡刀, 而在集电极层 11a、 12a 及 13a 的外缘产生伴随着铡断的压陷的方法等。
如果采用图 16(A) 及图 16(B) 所示的突起咬入构造, 则可更确实地防止构成蓄电 元件 10-1 及 10-2 的第一电极片 11、 第二电极片 12、 第三电极片 13 以及两片隔离片 14 的相 互位置偏移, 因此在制造电双层电容器的过程或使用制造后的电双层电容器的过程等中, 可更确实地防止由于所述位置偏移, 而蓄电元件 10-1 及 10-2 的形状破坏或其充放电特性 劣化。
所述防止位移的突起的朝向并不限定于图 16(A) 及图 16(B), 例如也可使第二电 极片 12 的集电极层 12a 的左右方向的一防止位移的突起 12a2 朝向下且使左右方向的另一 防止位移的突起朝向上, 而且, 也可使第三电极片 13 的集电极层 13a 的左右方向的一防止 位移的突起 13a2 朝向下且使左右方向的另一防止位移的突起朝向上, 而使朝向下的防止 位移的突起 13a2 咬入对向的集电极层 13a 中。
[ 第二实施方式 ]
图 17 ~图 30 表示将本发明用于锂离子电容器的实施方式。该锂离子电容器包含 蓄电元件 40、 与该蓄电元件 40 连接的一对导线 20、 以及以该一对导线 20 的一部分露出的 方式封入蓄电元件 10 的封装体 50。
另外, 在以下的说明中, 为了便于说明, 将图 17(A) 的近前、 内部、 右、 左、 下及上分
别称为上、 下、 前、 后、 左及右, 并且将其他图的与这些方向相当的方向分为称为上、 下、 前、 后、 左及右。而且, 导线 20 及密封强化材 21 的构成与第一实施方式中所述相同, 因此使用 相同符号进行说明。
首先, 引用图 18 ~图 25, 对蓄电元件 40 的构成及制作方法加以说明。
当制作蓄电元件 40 时, 准备图 18(A) 及图 18(B) 所示的第一电极片 41、 图 19(A) 及图 19(B) 所示的第二电极片 42、 以及图 20(A) 及图 20(B) 所示的隔离片 43。
如图 18(A) 及图 18(B) 所示, 第一电极片 41 包含具有特定的前后尺寸 L41 及左右 尺寸 W41 的长方形状的集电极层 41a、 与利用涂布等方法而形成在该集电极层 41a 的上表 面的除前后方向的两端部分以外的区域的极化电极层 41b。该极化电极层 41b 的前后尺寸 L41b 稍小于所述前后尺寸 L41。集电极层 41a 包含铜等导电材料, 其厚度为 5 ~ 50μm。极 化电极层 41b 包含石墨等能够可逆地承载锂离子的物质, 其厚度为 50 ~ 100μm。而且, 于 集电极层 41a 的前后方向两端的右侧, 以与该集电极层 41a 相同的厚度一体设置着长方形 状的导线连接部 41a1。
如图 19(A) 及图 19(B) 所示, 第二电极片 42 包含具有比所述前后尺寸 L41b 稍小 的前后尺寸 L42 及比所述左右尺寸 W41 稍小的左右尺寸 W42 的长方形状的集电极层 42a、 与利用涂布等方法而形成在该集电极层 42a 的下表面整个区域的极化电极层 42b。另外, 集电极层 42a 的前后尺寸 L42 与所述前后尺寸 L41b 的差、 及左右尺寸 W42 与所述左右尺寸 W41 的差于实际尺寸下为 0.3 ~ 2.0mm 左右。集电极层 42a 包含铝等导电材料, 其厚度为 5 ~ 100μm。极化电极层 42b 包含活性碳等能够可逆地承载锂离子的物质, 其厚度为 5 ~ 200μm。而且, 在集电极层 42a 的前后方向两端的左侧, 以与该集电极层 42a 相同的厚度一 体设置着与所述导线连接部 41a1 相比左右尺寸 ( 宽度 ) 较窄且前后尺寸较大的长方形状 的导线连接部 42a1。 前侧的导线连接部 42a1 的前端与后侧的导线连接部 42a1 的后端的距 离与所述第一电极片 41 的前侧的导线连接部 41a1 的前端与后侧的导线连接部 41a1 的后 端的距离相同。
即, 第一电极片 41 的集电极层 41a( 除导线连接部 41a1 以外 ) 的俯视形状比第二 电极片 42 的集电极层 42a( 除导线连接部 42a1 以外 ) 的俯视形状更大。而且, 第一电极片 41 的极化电极层 41b 的俯视形状比第二电极片 42 的极化电极层 42b 的仰视形状更大。
此外, 第一电极片 41 的集电极层 41a( 包含导线连接部 41a1) 与极化电极层 41b 以图 18(A) 所示的前后方向中央的基准线 VSL 为界, 成为线对称形状。第二电极片 42 的集 电极层 42a( 包含导线连接部 42a1) 与极化电极层 42b 以图 19(A) 所示的前后方向中央的 基准线 VSL 为界, 成为线对称形状。
如图 20(A) 及图 20(B) 所示, 隔离片 43 成为具有比所述前后尺寸 L41 稍大的前后 尺寸 L43 及比所述左右尺寸 W41 稍大的左右尺寸 W43 的长方形状。隔离片 43 包含纤维素 系片材或塑料系片材等离子渗透片材, 其厚度为 10 ~ 50μm 左右。
如图 21(A) ~图 21(C) 所示, 所述第一电极片 41、 第二电极片 42 以及隔离片 43 分 别可通过将材料片 BS11 ~ BS13 沿着虚线 PL11 ~ PL13 切断并拔出其内侧部分的方法而简 单地获得。根据图可知, 第一电极片 41 用的材料片 BS11 在带状集电极层的上表面形成着 带状极化电极层, 第二电极片 42 用的材料片 BS12 在带状集电极层的上表面形成着带状极 化电极层。当制作蓄电元件 40( 参照图 24(A) 及图 17(A)) 时, 如图 22(A) 及图 22(B) 所示, 将之前准备的第一电极片 41、 第二电极片 42 以及隔离片 43 以从下方开始依序成为第一电 极片 41、 隔离片 43、 第二电极片 42 的方式堆叠。
于该堆叠时, 第一电极片 41 的极化电极层 41b 的外缘向比第二电极片 42 的极化 电极层 42b 的外缘更外侧突出, 并且隔离片 43 的外缘从第一电极片 41 的集电极层 41a 的 外缘向外侧突出。而且, 第一电极片 41 及第二电极片 42 的各导线连接部 41a1 及 42a1 的 从隔离片 43 突出的长度相同。
由此, 获得第一电极片 41 的极化电极层 41b 与第二电极片 42 的极化电极层 42b 密接于隔离片 43 的堆叠物 ( 无符号 )。
然后, 如图 23(A) 及图 23(B) 所示, 将图 22(A) 所示的堆叠物的比前后方向中央更 左侧部分沿着该图的基准线 VSL 向上侧弯折, 而将该左侧部分重合于右侧部分。
于该重合时, 第一电极片 41 的各导线连接部 41a1 的外缘在重合方向上一致, 并且 第二电极片 42 的各导线连接部 42a1 的外缘在重合方向上一致。
由此, 第一电极片 41、 第二电极片 42 以及隔离片 43 以基准线 VSL 为界, 以约 180 度的角度对折, 而获得具有第一电极片 11 的各导线连接部 11a1 相向且第二电极片 12 的各 导线连接部 12a1 相向的形态的弯折物 ( 无符号 )。
然后, 如图 24(A) ~图 24(C) 所示, 在图 23(A) 所示的弯折物的情形时, 使彼此相 向的第一电极片 41 的各导线连接部 41a1 重合, 利用点焊或超音波焊接或者铆接等方法将 其左右方向两侧的 2 个部位在插入隔离片 43 的状态下直接接合, 而将各导线连接部 41a1 相互结合 ( 参照接合部位 WP11)。而且, 使于与各导线连接部 41a1 为非接触的位置上彼此 相向的第二电极片 42 的各导线连接部 42a1 重合, 利用点焊或超音波焊接或者铆接等方法 将其左右方向两侧的 2 个部位在插入隔离片 43 的状态下直接接合, 而将各导线连接部 42a1 相互结合 ( 参照接合部位 WP11)。
然后, 如图 24(A) 所示, 通过压接等方法, 而在第一电极片 41 的集电极层 41a 的上 表面贴附掺杂锂用的锂片 44。
由此, 第一电极片 41、 第二电极片 42 以及隔离片 43 以基准线 VSL 为界, 以约 180 度的角度对折, 而获得具有第一电极片 41 的各导线连接部 41a1 相互结合且第二电极片 12 的各导线连接部 12a1 相互结合的形态的蓄电元件 40。
另外, 在图 18 ~图 24( 图 25 也同样 ) 的情形时, 为了便于图示, 将第一电极片 41 的集电极层 41a 及极化电极层 41b 的厚度、 第二电极片 42 的集电极层 42a 及各极化电极层 42b 的厚度、 以及隔离片 43 的厚度分别表示为比实际的厚度更厚, 根据此关系, 图 22(B)、 图 23(B)、 图 24(B) 以及图 24(C) 的上下尺寸 ( 整体厚度 ) 也比实际的上下尺寸更厚。
然而, 因第一电极片 41 的集电极层 41a 及极化电极层 41b 的厚度、 第二电极片 42 的集电极层 42a 及极化电极层 42b 的厚度、 以及隔离片 43 的厚度处于 5 ~ 200μm 的范围 内, 所以例如即便在将所有各层的平均值假定为 60μm 的情形时, 实际上的图 22(B) 的上下 尺寸 ( 整体厚度 ) 也为 300μm, 图 23(B)、 图 24(B) 以及图 24(C) 的上下尺寸 ( 整体厚度 ) 也为 600μm。
总之, 图 24(A) 所示的蓄电元件 40 的实际上的上下尺寸 ( 整体厚度 ) 甚至不足 1000μm, 因此在图 24(B) 所示的弯折形态的情形时, 弯折部位的外表面曲率半径远小于图示的情况, 于弯折时各导线连接部 41a1 及 42a1 也几乎不发生前后方向的位置偏移。而且, 当弯折堆叠物时, 各极化电极层 41 及 42b 不会从各集电极层 41a 及 42a 剥离, 且各极化电 极层 41b 及 42b 与隔离片 43 的密接不会解除。此外, 各集电极层 41a 及 42a、 各极化电极层 41b 及 42b 以及隔离片 43 具有容许弯折的可挠性, 因此它们也不会于弯折部位裂开。
而且, 在图 24(B) 的情形时, 就便于图示而言, 为对弯折形态下的各导线连接部 41a1 的结合与各导线连接部 42a1 的结合进行说明, 将一部分的导线连接部延长表示, 但如 根据之前的说明可理解般, 实际上并不进行此种延长而可进行导线连接部的结合。
其次, 引用图 25, 对导线 20 的构成及与蓄电元件 40 的连接方法加以说明。
当将导线 20 连接于蓄电元件 40 时, 准备图 25(A) 及图 25(B) 所示的导线 20。该 导线 20 由铝或铂或铜等导电材料形成为带状, 其厚度为 50 ~ 100μm。另外, 也可预先于 导线 20 的端部表面, 利用电解镀敷等方法而形成用于使该导线 20 与电极垫等的连接变得 容易的金属膜。而且, 在导线 20 的表面的与后述封装片 51 的密封区域 51c 的前侧部分相 对应的部位, 以包围该部位的方式设置着包含与后述密封层 LA3 相同的材料的密封强化材 21。该密封强化材 21 可通过以两片片状物夹入导线 20 的方法、 或以 1 片片状物包围导线 20 的方法、 或者在导线 20 的表面涂布液状物的方法等而形成。
然后, 如图 25(A) 及图 25(B) 所示, 在之前结合的各导线连接部 41a1 的从隔离片 43 突出的部分上放置一导线 20 的一端, 利用点焊或超音波焊接或者铆接等方法将该一端 直接接合, 而在之前结合的各导线连接部 41a1 结合导线 20( 参照接合部位 WP12)。 而且, 在 之前结合的各导线连接部 42a1 的从隔离片 43 突出的部分上放置另一导线 20 的一端, 利用 点焊或超音波焊接或者铆接等方法将该一端直接接合, 而在之前结合的各导线连接部 42a1 结合导线 20( 参照接合部位 WP12)。
其次, 引用图 26 ~图 30, 对封装体 50 的构成及制作方法加以说明。
当制作封装体 50 时, 准备图 26(A) ~图 26(C) 所示的封装片 51。如图 26(C) 所 示, 该封装片 51 包含保护层 LA1、 障壁层 LA2 以及密封层 LA3 依序层压所成的 3 层层压膜。 保护层 LA1 包含尼龙或聚邻苯二甲酸乙二酯等耐热性塑料, 其厚度为 10 ~ 50μm。障壁层 LA2 包含铝等金属或金属氧化物, 其厚度为 10 ~ 50μm。密封层 LA3 包含聚丙烯或改质聚 丙烯等热塑性塑料, 其厚度为 30 ~ 50μm。
如图 26(A) 及图 26(B) 所示, 该封装片 51 成为具有特定的前后尺寸 L51 及左右尺 寸 W51 的长方形状, 且在比前后方向中央更右侧部分包含长方体形状的突出部 51a, 在其内 侧包含相似形状的凹部 51b。凹部 51b 的深度稍大于所述蓄电元件 40 的上下尺寸 ( 整体厚 度 ), 其俯视轮廓稍大于该蓄电元件 40 的俯视轮廓。 于封装片 51 的比前后方向中央更右侧 部分不存在凹部 51b 的部分为密封区域 51c, 在该封装片 51 的情形时, 密封层 LA3 位于其上 表面侧。
当制作封装体 50( 参照图 17(A) ~图 17(C)) 时, 如图 27 所示, 将图 25(A) 所示的 附导线 20 的蓄电元件 40 的蓄电元件 40 插入至凹部 51b 内, 并且将各导线 20 的密封强化 材 21 置于密封区域 51c 的前侧部分上。各密封强化材 21 的前后尺寸形成为稍大于密封区 域 51c 的前侧部分的前后尺寸, 因此当将蓄电元件 40 插入至凹部 51b 内时, 各密封强化材 21 的前端向稍比密封区域 51c 的前侧部分的前端更外侧突出。
然后, 如图 28 所示, 将图 27 所示的封装片 51 的比前后方向中央更左侧部分沿着图 27 的基准线 VSL 向上侧弯折, 而将该左侧部分重合于右侧部分。
由此, 获得具有封装片 51 的左侧部分的密封层 LA3 与右侧部分的密封区域 51c 的 密封层 LA3 相向的形态的封装体中间品 ( 无符号 )。
然后, 如图 29 所示, 使图 28 所示的封装体中间品上下反转后, 对其右侧部分施加 热, 将彼此相向的密封层 LA3 热封, 并且对该前侧部分施加热, 将彼此相向的密封层 LA3 以 夹持各密封强化材 21 的方式热封 ( 参照热封部位 HS)。
然后, 如图 30 所示, 通过图 29 所示的封装体中间品的未热封的左侧部分, 使用适 当的注入器具, 将电解液 ES( 例如在碳酸丙烯酯 ( 溶剂 ) 中添加六氟磷酸锂 ( 溶质 ) 而成 的液体 ) 注入至凹部 51b 内。然后, 在注入后对密封区域 51c 的左侧部分施加热, 将彼此相 向的密封层 LA3 热封 ( 参照热封部位 HS)。
由此, 获得包含于封装体 50 内一并封入着蓄电元件 40 及电解液 ES 的构造的锂离 子电容器 ( 参照图 17(A) ~图 17(C))。
另外, 封装片 51 的密封层 LA3 其本身的厚度并不大, 因此根据将封装体中间品的 前侧部分热封时的熔融状态如何, 而有可能导线 20 与障壁层 LA2 发生接触。
然而, 如果将封装体中间品的前侧部分以夹持各密封强化材 21 的方式热封, 则可 使密封层 LA3 的实质的厚度增加各密封强化材 21 的厚度的量, 因此可确实地避免于热封时 各导线 20 与障壁层 LA2 接触。 所述锂离子电容器的蓄电元件 40 具有将图 22(A) 所示的堆叠物沿着基准线 VSL 弯折而重合的形态 ( 参照图 24(B)), 第一电极片 41 的集电极层 41a 及极化电极层 41b、 第 二电极片 42 的集电极层 42a 及极化电极层 42b、 以及隔离片 43 分别通过弯折部位而连续。 因此, 即便剖面的层构造与以前的蓄电元件相同, 也可使各极化电极层 41b 及 42b 的边缘区 域比以前的蓄电元件有所减少。
总之, 在以前的蓄电元件的情形时, 存在下述的可能性 : 当对该蓄电元件施加电压 时, 由于在各极化电极层的边缘的电力线密度变高, 而易产生损伤等损害, 因该损害而产生 作为蓄电元件整体的耐电压特性下降或寿命下降等问题。然而, 在所述蓄电元件 40 的情形 时, 可使各极化电极层 41b 及 42b 的边缘区域比以前的蓄电元件有所减少, 因此可有效抑制 产生所述损害, 且可确实地抑制因该损害而产生作为蓄电元件 40 整体的耐电压特性下降 或寿命下降等问题。
而且, 在认为所述锂离子电容器的蓄电元件 40 由集电极层、 极化电极层、 隔离片、 极化电极层以及集电极层构成 1 个充放电单元的情形时, 就图 24(C) 所示的层构造而言, 也 可见该蓄电元件 40 包含 2 个充放电单元。然而, 蓄电元件 40 具有图 24(B) 所示的弯折形 态, 且第一电极片 41 的集电极层 41a 及极化电极层 41b、 第二电极片 42 的集电极层 42a 及 各极化电极层 42b、 以及隔离片 43 分别通过弯折部位而连续, 因此蓄电元件 40 能够由相对 于 1 对导线 20 而电性连接着 1 个充放电单元的等效电路来表示。
总之, 即便剖面的层构造与以前的蓄电元件相同, 也可将充放电单元的数减少为 1/2, 因此可减少充放电单元的数, 限制充放电特性的不均范围。 由此, 可确实地抑制由充放 电特性的不均所引起的恶劣影响, 具体而言在充放电特性良好的充放电单元中充放电不平 衡, 在该充放电单元中积存物理化学性损害, 因该损害而产生作为蓄电元件整体的充放电 特性下降或寿命下降等问题。
此外, 所述锂离子电容器的蓄电元件 40 具有图 24(B) 所示的弯折形态, 并且第一 电极片 41 的各导线连接部 41a1 经由隔离片 43 而相互结合, 第二电极片 42 的各导线连接 部 42a1 经由隔离片 43 而相互结合。
即, 位于蓄电元件 40 的最外侧的第一电极片 41 的极化电极层 41b 密接于其内侧 的隔离片 43, 该隔离片 43 密接于第二电极片 42 的极化电极层 42b, 并且将第一电极片 41 的各导线连接部 41a1 经由隔离片 43 而相互结合, 且将第二电极片 42 的各导线连接部 42a1 经由隔离片 43 而相互结合, 由此可准确地决定构成该蓄电元件 40 的第一电极片 41、 第二电 极片 42 以及隔离片 43 的前后方向及左右方向的相对位置。
总之, 构成蓄电元件 40 的第一电极片 41、 第二电极片 42 以及隔离片 43 相互不 易产生位置偏移, 因此于制造锂离子电容器的过程或使用制造后的锂离子电容器的过程等 中, 可确实地抑制由于所述位置偏移, 而蓄电元件 40 的形状破坏或其充放电特性劣化。
另外, 省略图示, 如果将与图 16(A) 及图 16(B) 所示的防止位移的突起 11a2、 12a2 及 13a2 相同的防止位移的突起设置在第一电极片 31 的集电极层 31a 的外缘与第二电极片 42 的集电极层 42a 的外缘此两个外缘、 或仅设置在第一电极片 31 的集电极层 31a 的外缘, 则可更确实地防止第一电极片 41、 第二电极片 42 以及隔离片 43 的相互位置偏移, 因此在制 造锂离子电容器的过程或使用制造后的锂离子电容器的过程等中, 可更确实地防止由于所 述位置偏移而蓄电元件的形状破坏或其充放电特性劣化。 [ 其他实施方式 ]
(1) 第一实施方式中, 表示将依序重合第一电极片 11、 隔离片 14、 第二电极片 12、 隔离片 14、 第三电极片 13 而得的积层体弯折而重合, 由此构成蓄电元件 10, 第二实施方式 中, 表示通过将依序重合第一电极片 41、 隔离片 43、 第二电极片 42 而得的积层体弯折而重 合, 由此构成蓄电元件 10, 但弯折前的积层体的片材数也可比第一实施方式所示的积层体 ( 参照图 7(B)) 增加。
例如, 如果将依序重合着第一电极片 11、 隔离片 14、 第二电极片 12、 隔离片 14、 将 第二电极片 12 的导线连接部 12a1 的位置变更为第一电极片 11 的导线连接部 11a1 的位置 的电极片、 隔离片 14、 将第三电极片 13 的导线连接部 13a1 的位置变更为第二电极片 12 的 导线连接部 12a1 的位置的电极片的积层体弯折而重合, 则可构成充放电单元为 3 个的蓄电 元件, 且可获得与所述相同的作用、 效果。
(2) 将电双层电容器中使用了本发明的形态表示为第一实施方式, 将锂离子电容 器中使用了本发明的形态表示为第二实施方式, 但也可在包含大致相同构造的蓄电元件的 其他电化学装置例如氧化还原电容器或锂离子电池等中使用本发明, 通过该使用而可获得 与所述相同的作用及效果。