蓄电装置.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201180001633.9

申请日:

2011.04.05

公开号:

CN102379017A

公开日:

2012.03.14

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):H01G 9/058申请公布日:20120314|||公开

IPC分类号:

H01G9/058; H01G9/016; H01M4/13; H01M4/70

主分类号:

H01G9/058

申请人:

NEC东金株式会社

发明人:

关大介; 羽藤之规; 大家昌子; 吉田胜洋; 宫川里咲; 前田光司

地址:

日本宫城县

优先权:

2010.04.06 JP 2010-087434

专利代理机构:

北京康信知识产权代理有限责任公司 11240

代理人:

余刚;吴孟秋

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内容摘要

提供可以使锂在短时间内掺入负极,可实现低电阻化的蓄电装置。该蓄电装置在正极电极片9上具有正极活性物质层1和正极集电体4,在负极电极片10上具有负极活性物质层2和负极集电体5,并具备隔着隔膜3交替层叠正极电极片9和负极电极片10而得的单元,其中,作为正极集电体4和负极集电体5,使用箔、腐蚀箔或多孔网状金属箔,在正极活性物质层1和负极活性物质层2的涂敷部分形成切口,使锂供给源与单元的负极电极片10相对向地配置。

权利要求书

1: 一种蓄电装置, 所述蓄电装置在正极电极片中具有正极活性物质层和正极集电体, 在负极电极片中具有负极活性物质层和负极集电体, 并且, 所述蓄电装置具备隔着隔膜交 替层叠所述正极电极片和所述负极电极片而得的单元, 所述蓄电装置的特征在于, 使用箔、 腐蚀箔或多孔网状金属箔作为所述正极集电体和所述负极集电体, 在所述正极活性物质层 和所述负极活性物质层的涂敷部分具有切口, 且锂供给源与所述单元的所述负极电极片相 对向地配置。
2: 根据权利要求 1 所述的蓄电装置, 其特征在于, 所述正极活性物质层和所述负极活性物质层分别为四角形, 在所述正极电极片和所述负极电极片各自上, 切口大小之和与所述正极活性物质层和 所述负极活性物质层的四边的大小之和的比例大于等于 10%小于等于 10 万%。
3: 根据权利要求 1 或 2 所述的蓄电装置, 其特征在于, 所述切口分别在所述正极活性物 质层和所述负极活性物质层的涂敷部分上为大于等于 2 条小于等于 4000 条。
4: 根据权利要求 1 至 3 中任一项所述的蓄电装置, 其特征在于, 所述切口的间隔大于等 于 0.1mm 小于等于 10cm。
5: 根据权利要求 1 至 4 中任一项所述的蓄电装置, 其特征在于, 所述切口的端部不到所 述正极电极片或所述负极电极片的边。
6: 根据权利要求 1 至 5 中任一项所述的蓄电装置, 其特征在于, 所述蓄电装置被构成为 向一个所述锂供给源连接多个层叠所述正极电极片、 所述负极电极片以及所述隔片而形成 的单元。
7: 根据权利要求 1 至 6 中任一项所述的蓄电装置, 其特征在于, 所述蓄电装置是混合电 容器或锂离子二次电池。
8: 一种蓄电装置的制造方法, 所述蓄电装置在正极电极片中具有正极活性物质层和正 极集电体, 在负极电极片中具有负极活性物质层和负极集电体, 并且, 所述蓄电装置具备隔 着隔膜交替层叠所述正极电极片和所述负极电极片而得的单元, 所述蓄电装置的制造方法 的特征在于, 使用箔、 腐蚀箔或多孔网状金属箔作为所述正极集电体和所述负极集电体, 在所述正极活性物质层和所述负极活性物质层的涂敷部分形成切口, 使锂供给源与所述单元的所述负极电极片相对向地配置。
9: 根据权利要求 8 所述的蓄电装置的制造方法, 其特征在于, 所述正极活性物质层和所述负极活性物质层分别为四角形, 在所述正极电极片和所述负极电极片的每一个上, 切口大小之和与所述正极活性物质 层和所述负极活性物质层的四边的大小之和的比例大于等于 10%小于等于 10 万%。
10: 根据权利要求 8 或 9 所述的蓄电装置的制造方法, 其特征在于, 在所述正极活性物 质层和所述负极活性物质层的涂敷部分上分别使所述切口大于等于 2 条小于等于 4000 条。
11: 根据权利要求 8 至 10 中任一项所述的蓄电装置的制造方法, 其特征在于, 使所述切 口的间隔大于等于 0.1mm 小于等于 10cm。
12: 根据权利要求 8 至 11 中任一项所述的蓄电装置的制造方法, 其特征在于, 所述切口 的端部不到所述正极电极片或所述负极电极片的边。
13: 根据权利要求 8 至 12 中任一项所述的蓄电装置的制造方法, 其特征在于, 使所述蓄 2 电装置构成为向一个所述锂供给源连接多个层叠所述正极电极片、 所述负极电极片以及所 述隔片而形成的单元。
14: 根据权利要求 8 至 13 中任一项所述的蓄电装置的制造方法, 其特征在于, 所述蓄电 装置是混合电容器或锂离子二次电池。

说明书


蓄电装置

    【技术领域】
     本发明涉及混合电容器或二次电池即蓄电装置。背景技术 出于对石油储备量和地球变暖等环境问题的考虑, 已对蓄电装置用于各种新用途 进行了研究, 例如作为电动汽车等电机驱动用的能源或者能源再生系统的主要设备, 或者 应用于不间断电源设备、 风力发电、 太阳能发电等, 其作为新一代设备是值得期待的设备。
     近年来, 在用于能源、 能源再生的用途时, 要求蓄电装置进一步高能量密度化和低 电阻化。
     双电层电容器根据所使用的电解液种类一般分为水系电解液类型和非水系电解 液类型, 但单纯的双电层电容器的耐压性如果是水系电解液类型为 1.2V 左右, 即使是非水 系电解液类型也是 2.7V 左右。为了提高双电层电容器能够储蓄的能量的容量, 重要的是进 一步提高该耐压性, 但在结构上很困难。
     而锂离子二次电池由以含锂过渡金属氧化物为主要成分的正极、 以能吸附、 脱附 锂离子的碳材料为主要成分的负极以及含有锂盐的有机系电解液构成。 当对锂离子二次电 池进行充电时, 锂离子就脱离正极并被负极的碳材料吸附, 而在放电时则相反地锂离子脱 离负极而被正极的金属氧化物吸附。 锂离子二次电池与双电层电容器相比, 具有高电压、 高 容量的性质, 但具有其内部电阻高、 很难进行低电阻化的问题。如果解决了该问题, 则作为 蓄电装置是很有实力的。
     锂离子电容器是正极使用活性炭, 负极使用能吸附、 脱附锂离子的碳材料。 由于在 进行充电放电时在负极中伴随着锂离子的吸附、 脱附反应, 所以在电容器内部实际产生的 两个电极之间的电位差以更接近于负极使用锂金属时的更小的值变化。因此, 与现有技术 中的正极、 负极使用活性炭的双电层电容器相比, 能够进一步提高耐电压, 因此与双电层电 容器相比能够大大增加可储存的能量的量 ( 高能量化 ) 且降低电阻, 是有实力解决这些问 题的设备。
     为了锂离子二次电池和锂离子电容器的低电阻化, 需要使用使负极含有 ( 掺入 ) 锂的技术。为了缩短生产周期, 就缩短掺入时间的方法提出了以下方法。
     专利文献 1 记载了以下有机电解质电池, 即, 正极集电体和负极集电体分别具有 贯通正反面的孔, 负极活性物质能够可逆地承载锂, 来自负极的锂通过和与负极或正极相 对向地配置的锂进行电化学接触, 从而在电极的内外之间移动并被承载, 且该锂的对置面 积为负极面积的 40%以下。
     专利文献 2 记载了以下有机电解质电池, 即, 正极集电体和负极集电体分别具有 贯通正反面的孔且其气孔率大于等于 1 %小于等于 30 %, 负极活性物质能够可逆地承载 锂, 对于来自负极的锂, 通过使与正极或负极相对向地配置的锂和负极电化学地接触, 从而 使该锂的全部或一部分直接承载于与该锂邻接的负极, 或该锂的全部或一部分透过至少一 层以上的正极承载于其它的负极。
     现有技术文献 专利文献 专利文献 1 : 专利第 3485935 号公报 专利文献 2 : 专利第 4126157 号公报发明内容 发明要解决的课题
     但是, 即使使用具有贯通孔的集电体的情况下, 为了使锂离子在短时间且均匀地 掺入负极, 也需要进一步改善。
     此外, 如果集电体使用箔, 则解决了如高成本且生产效率降低等具有贯通孔的集 电体所固有问题。但是依然存在不能使锂离子在短时间且均匀地掺入负极的问题。
     即, 本发明的技术课题在于提供可以使锂离子在短时间内掺入负极, 能够实现低 电阻化的蓄电装置。
     解决技术问题的手段
     本发明的蓄电装置在正极电极片中具有正极活性物质层和正极集电体, 在负极电 极片中具有负极活性物质层和负极集电体, 并且, 上述蓄电装置具备隔着隔膜交替层叠上 述正极电极片和上述负极电极片而得的单元, 其特征在于, 使用箔、 腐蚀箔或多孔网状金属 箔作为上述正极集电体和上述负极集电体, 在上述正极活性物质层和上述负极活性物质层 的涂敷部分具有切口, 且锂供给源与上述单元的上述负极电极片相对向地配置。
     而且, 本发明的蓄电装置的特征在于, 上述正极活性物质层和上述负极活性物质 层分别为四角形, 在上述正极电极片和上述负极电极片各自上, 切口大小之和与上述正极 活性物质层和上述负极活性物质层的四边的大小之和的比例大于等于 10 %小于等于 10 万%。
     而且, 本发明的蓄电装置的特征在于, 上述切口分别在上述正极活性物质层和上 述负极活性物质层的涂敷部分上为大于等于 2 条小于等于 4000 条。
     而且, 本发明的蓄电装置的特征在于, 上述切口的间隔大于等于 0.1mm 小于等于 10cm。
     而且, 本发明的蓄电装置的特征在于, 上述切口的端部不到上述正极电极片或上 述负极电极片的边。
     而且, 本发明的蓄电装置的特征在于, 被构成为向一个上述锂供给源连接多个层 叠上述正极电极片、 上述负极电极片以及上述隔片而形成的单元。
     而且, 本发明的蓄电装置的特征在于, 上述蓄电装置是混合电容器或锂离子二次 电池。
     发明效果
     根据本发明, 可以提供能够在短时间内使锂离子掺入负极、 可以降低电阻的蓄电 装置。
     附图说明
     图 1 是示出本发明的蓄电装置的第一整体结构的截面图。图 2A 是示出本发明的蓄电装置的第一实施例的图, 是负极电极片的俯视图。 图 2B 是示出本发明的蓄电装置的第一实施例的图, 是正极电极片的俯视图。 图 3A 是示出本发明的蓄电装置的第二实施例的图, 是负极电极片的俯视图。 图 3B 是示出本发明的蓄电装置的第二实施例的图, 是正极电极片的俯视图。 图 4A 是示出本发明的蓄电装置的第三实施例的图, 是负极电极片的俯视图。 图 4B 是示出本发明的蓄电装置的第三实施例的图, 是正极电极片的俯视图。 图 5A 是示出本发明的蓄电装置的第四实施例的图, 是负极电极片的俯视图。 图 5B 是示出本发明的蓄电装置的第四实施例的图, 是正极电极片的俯视图。 图 6A 是示出本发明的蓄电装置的第五实施例的图, 是负极电极片的俯视图。 图 6B 是示出本发明的蓄电装置的第五实施例的图, 是正极电极片的俯视图。 图 7A 是示出本发明的蓄电装置的第六实施例的图, 是负极电极片的俯视图。 图 7B 是示出本发明的蓄电装置的第六实施例的图, 是正极电极片的俯视图。 图 8A 是示出本发明的蓄电装置的第七实施例的图, 是负极电极片的俯视图。 图 8B 是示出本发明的蓄电装置的第七实施例的图, 是正极电极片的俯视图。 图 9A 是示出本发明的蓄电装置的补充实施例的图, 是负极电极片的俯视图。 图 9B 是示出本发明的蓄电装置的补充实施例的图, 是正极电极片的俯视图。 图 10A 是示出本发明的蓄电装置的第八实施例的图, 是负极电极片的俯视图。 图 10B 是示出本发明的蓄电装置的第八实施例的图, 是正极电极片的俯视图。 图 11A 是示出本发明的蓄电装置的补充实施例的图, 是负极电极片的俯视图。 图 11B 是示出本发明的蓄电装置的补充实施例的图, 是正极电极片的俯视图。 图 12A 是示出本发明的蓄电装置的补充实施例的图, 是负极电极片的立体图。 图 12B 是示出本发明的蓄电装置的补充实施例的图, 是正极电极片的侧视图。 图 13A 是示出蓄电装置的第一比较例的图, 是负极电极片的俯视图。 图 13B 是示出蓄电装置的第一比较例的图, 是正极电极片的俯视图。 图 14A 是示出蓄电装置的第二比较例的图, 是负极电极片的俯视图。 图 14B 是示出蓄电装置的第二比较例的图, 是正极电极片的俯视图。 图 15 是示出本发明的蓄电装置的第二整体结构的截面图。具体实施方式
     以下说明本发明的实施方式。
     本发明是一种蓄电装置, 该蓄电装置的正极电极片具有能够可逆地承载阴离子或 阳离子、 且能够可逆地吸附 - 脱附锂的正极活性物质层和正极集电体, 负极电极片具有能 够可逆地承载阴离子或阳离子、 且能够可逆地吸附 - 脱附锂的负极活性物质层和负极集电 体, 该蓄电装置具备隔着隔膜交替层叠正极电极片和负极电极片而得的单元, 其中, 正极集 电体和负极集电体使用箔、 具有贯通正反面的孔的箔或腐蚀箔, 电解液使用含有锂离子的 非水系溶液, 在正极活性物质层和负极活性物质层的涂敷部分具有切口, 使锂供给源与电 极片平行相对配置在单元中, 通过这样可以使锂在短时间内掺入负极, 能够实现低电阻化。
     根据本发明, 通过在箔上形成切口, 缩短了经由电解液扩散的锂离子的扩散距离, 缩短了掺入到一定量的时间, 同时通过切口部分均匀地掺入锂离子, 减少负极电极片的电荷移动阻力, 实现了低电阻化。
     而且, 即使使用具有贯通孔的集电体, 由于经由电解液进行扩散, 因此也可以均匀 且在短时间内完成向负极活性物质层的掺入。通过在无贯通孔的集电体上形成切口, 可以 使用便宜的箔, 降低材料费。并且通过使用无孔的箔集电体, 提高了与活性物质层的密合 性, 因此电阻也可以降低。因此, 本发明可以提供高容量、 低电阻以及能够实现低成本化以 及生产性提高的蓄电装置。
     本发明的蓄电装置是混合电容器或二次电池, 在使锂离子掺入负极方面是优选 的。
     图 1 是示出蓄电装置的结构的截面图。如图 1 所示, 正极电极片 9 具备正极集电 体 4 和具有能够可逆地承载阴离子或阳离子且可逆地吸附 - 脱附锂的活性物质的正极活性 物质层 1, 负极电极片 10 具备负极集电体 5 和具有能够可逆地承载阴离子或阳离子且可逆 地吸附 - 脱附锂的活性物质的负极活性物质层 2, 隔膜 3 配置在正极电极片 9 和负极电极片 10 之间。
     此外, 在分别配置了正极电极片 9 和负极电极片 10 之后, 在用于提取电荷的正极 集电体 4 和负极集电体 5 上形成切口。切口 8 主要形成在正极集电体 4 和负极集电体 5 的 涂敷了正极活性物质层 1 和负极活性物质层 2 的部分上, 也可以如图 9A、 图 9B 所示地形成 在未涂敷正极活性物质层 1 和负极活性物质层 2 的部分上。涂敷在集电体上的活性物质层 只要是四角形即可。 在正极活性物质层和负极活性物质层上, 切口大小之和与四条边的大小之和的比 例优选大于等于 10%小于等于 10 万%, 进一步优选大于等于 10%小于等于 350%。如果 比例不到 10%, 则缩短锂离子的扩散距离的效果减小, 如果超过 10 万%, 则工序可能变复 杂。因此, 切口间隔优选大于等于 0.1mm 小于等于 10cm, 进一步优选大于等于 2mm 小于等 于 10cm。如果切口间隔不到 0.1mm 则工序可能变复杂, 如果超过 10cm, 则缩短锂离子的扩 散距离的效果有可能减小。
     而且, 在各个正极活性物质层和负极活性物质层上, 切口优选大于等于 1 条小于 等于 4000 条, 进一步优选大于等于 2 条小于等于 14 条。如果无切口 (0 条 ), 则没有缩短锂 离子的扩散距离的效果, 如果超过 4000 条, 则工序有可能变得复杂。
     正极电极片 9 和负极电极片 10 隔着隔膜 3 交替层叠形成单元, 并浸泡在作为含有 锂离子的非水系溶液的电解液 6 中。将作为锂供给源的锂金属 7 配置在单元最外部, 与正 极活性物质层 1、 负极活性物质层 3 的面相对向地配置。
     这里所说的单元是指以负极电极片 10 为最外部或正极电极片 9 为最外部的方式, 将正极电极片 9 和负极电极片 10 隔着隔膜 3 交替层叠, 是指层叠一张以上负极电极片 10 以及一张以上正极电极片 9。虽然应该按照规定的容量适当地设定形成单元的正极电极片 9 和负极电极片 10 的张数, 但为从防止锂离子的活动性 ( 掺入的进展速度 ) 随着正极电极 片 9 和负极电极片 10 的密度增加而降低的观点出发, 优选正极电极片 9 和负极电极片 10 总计在 20 张以下。
     另外, 如图 10A、 10B 所示, 切口 8 的端部 20 也可以不到与两个片 9、 10 露出集电体 4、 5 的边相对的边 21。通过这样, 由于边 21 不断裂, 在组装两个片 9、 10 时等, 可以大大提 高生产性。切口 8 的端部 20 与边 21 的间隔优选大于等于 0.3mm 小于等于 50mm。如果不到
     0.3mm, 在生产工序中边 21 容易断裂。如果大于 50mm, 很可能锂离子向边 21 部附近的掺入 不够。
     另外, 如图 11A、 图 11B 所示, 切口 8 的条数或切口 8 的宽度也可以在两个片 9、 10 之间不同。
     另外, 如图 12A、 图 12B 所示, 如果两个片 9、 10 的切口 8 之间的宽度相同, 在层叠 两个片 9、 10 时, 相对的两个片 9、 10 的切口 8 位置允许有一些位移 A。但是, 如果该位移 A 过大, 在层叠时, 电极片 9、 10 从隔膜 3 露出, 有可能发生短路等问题。因此, 必须将该位移 A 控制在 5mm 以内, 进一步优选在 2mm 以内。
     另外, 为了增加锂供给源, 也可以减少单元中的正极电极片 9 和负极电极片 10 的 张数, 而增加单元数量。图 15 所示的蓄电装置 30 是在一个电池 31 内容纳两个单元。在蓄 电装置 30 内容纳两个锂金属 7, 向每个锂金属 7 层叠两张正极电极片 9、 三张负极电极片 10 以及七张隔膜 3。每个锂金属 7、 正极电极片 9、 负极电极片 10 以及隔膜 3 浸泡在电解液 6 中。
     另外, 一旦将单元浸泡在作为含有锂离子的非水系溶液的电解液中, 锂离子就从 锂供给源掺入负极活性物质层。此时, 在本发明中不特别限制预先使锂离子掺入负极活性 物质层的方式。 例如有以电化学方式使锂离子掺入负极活性物质层的方法或使负极活性物 质层与锂金属物理短路的方法。 锂离子供给源可以使用如锂金属或锂 - 铝合金那样的能够供给锂离子的物质。从 使锂离子掺入负极活性物质层方面出发, 优选锂供给源的大小与负极活性物质层的大小相 同或比其小 1mm ~ 2mm。厚度虽然可根据锂离子的掺入量而改变, 但优选大于等于 5μm 小 于等于 400μm。如果比 400μm 厚, 则锂供给源有可能残留。而如果不到 5μm, 则有可能因 过薄难以进行处理。
     作为负极集电体的材质, 可以使用一般锂离子二次电池等使用的各种材质, 负极 集电体以及锂金属供给用的集电体可以分别使用不锈钢、 铜、 镍等。此外, 集电体可以使用 轧制箔、 电解箔以及具有贯通正反面的孔的贯通箔、 多孔金属板等网状的箔 ( 以下称为多 孔网状金属箔 )。
     作为负极活性物质层的主要成分的负极活性物质由能够可逆地掺入锂离子的物 质形成。例如, 可举出用于锂离子二次电池的负极的石墨材料、 难石墨化碳材料、 焦炭等碳 材料、 聚并苯类物质等。 考虑到低成本化和低电阻化, 进一步优选石墨材料或难石墨化碳材 料。
     正极集电体可以使用铝、 不锈钢等。为了实现正极活性物质层的低电阻化和低成 本化, 优选使用通常用于铝电解电容器和双电层电容器的腐蚀铝箔。腐蚀铝箔通过对铝进 行腐蚀处理, 从而比表面积增加, 因此与正极活性物质层的接触面积增加, 电阻降低, 改进 了输出特性。此外, 由于是广泛应用的材料, 因此可以期待低成本。腐蚀铝箔的腐蚀处理也 可以使用轧制箔和电解箔中的任一种。此外, 也可以使用锂离子二次电池等所使用的各种 轧制箔, 电解箔、 多孔网状金属箔。
     作为正极活性物质层的主要成分的正极活性物质由能够可逆地承载阴离子或阳 离子的物质形成。例如, 可以使用具有极化性的酚醛树脂系活性炭、 椰壳活性炭、 石油焦炭 系活性炭或聚并苯等碳材料。此外, 也可以使用锂离子二次电池的正极材料等。
     根据需要向正极活性物质层和负极活性物质层添加导电助剂或粘结剂。 作为导电 助剂, 可以举出石墨、 炭黑、 科琴黑、 气相生长碳或碳纳米管等, 尤其是优选炭黑和石墨。粘 结剂例如可以使用丁苯橡胶 (SBR) 等橡胶系粘结剂或聚四氟乙烯、 聚偏二氟乙烯等含氟系 树脂、 聚丙烯、 聚乙烯等热塑性树脂。
     电解液使用含有锂离子的非水系溶液。 由含有锂离子的非水系溶液构成的电解液 的溶剂例如可举出碳酸乙烯酯、 碳酸丙烯酯、 碳酸二甲酯、 碳酸二乙酯、 碳酸甲乙酯、 γ- 丁 内酯、 乙腈、 二甲氧基乙烷、 四氢呋喃、 二氧戊烷、 二氯甲烷、 环丁砜等。 而且也可以使用混合 了两种以上这些溶剂的混合溶剂。 其中, 从特性上考虑, 优选至少具有碳酸丙烯酯和碳酸乙 烯酯中的任一种。
     另外, 溶解在上述溶剂中的电解质只要电离生成锂离子即可, 例如可举出 LiI、 LiClO4、 LiAsF6、 LiBF4、 LiPF6 等。在上述溶剂中, 这些溶质优选为大于等于 0.5mol/L, 从特 性上看, 进一步优选大于等于 0.5mol/L 小于等于 2.0mol/L。
     以下就本发明的实施例进行具体说明。
     以下就实施例 1 ~ 7 和比较例 1 ~ 2 进行说明。实施例 1 ~ 3、 实施例 5 ~ 7 以及 比较例 1 制备了 20 个集电体使用了箔的锂离子电容器, 实施例 4 和比较例 2 制备了 20 个 使用了多孔网状金属箔的锂离子电容器, 对此进行各种评价。
     ( 实施例 1)
     图 2A、 图 2B 是示出本发明的蓄电装置的第一结构例的图。图 2A 是负极电极片的 俯视图, 图 2B 是正极电极片的俯视图。负极电极片 10 在负极集电体箔 5 上涂敷了长方形 的负极活性物质层 2, 正极电极片 9 在正极集电体箔 4 上涂敷了长方形的正极活性物质层 1。在与引露出负极集电体 5 和正极集电体 4 的边相对的边上分别设置 1 条长度为 14mm 的 切口 8。
     向混合 92 质量份的作为正极活性物质的比表面积为 1500m2/g 的酚醛系活性炭粉 末和作为导电剂的 8 质量份的石墨而得的粉末中添加作为粘结剂的 3 质量份的丁苯橡胶、 3 质量份的羧甲基纤维素、 作为溶剂的 200 质量份的水, 并混揉得到浆料。然后, 将通过腐蚀 处理将两个表面粗糙化了的厚度为 20μm 的铝箔作为正极集电体, 将上述浆料均匀地涂敷 在其两个面上, 然后进行干燥并压轧, 形成极化性电极层的厚度在两侧分别为 30μm 的正 极活性物质层, 得到正极电极片。该正极电极片的厚度为 80μm。此外, 以集电体从正极电 极片的端面的一部分标签状地延伸引出的方式形成电极板, 在该部分的集电体的两面未形 成正极活性物质层而露出了铝箔。
     向混合了 88 质量份的作为负极活性物质的难石墨化材料粉末和作为导电剂的 6 质量份的乙炔黑的粉末中添加作为粘结剂的 5 质量份的丁苯橡胶、 4 质量份的羧甲基纤维 素、 作为溶剂的 200 质量份的水, 并混揉得到浆料。然后, 将厚度为 10μm 的铝箔作为负极 集电体, 将上述浆料均匀地涂敷在其两个面上, 然后进行干燥并压轧, 形成极化性电极层的 厚度在两侧分别为 20μm 的负极活性物质层, 从而得到负极电极片。该负极电极片的厚度 为 50μm。 此外, 以集电体从负极电极片的端面的一部分标签状地延伸引出的方式形成电极 板, 在该部分的集电体的两面未形成负极活性物质层而露出了铜箔。
     作为隔膜, 使用了厚度为 30μm 的天然纤维素材料的薄板。该隔膜的大小形状比 电极片的除了电极板部分的形状形成得稍大。每一个单元层叠四张正极电极片、 五张负极电极片和十张隔膜。除了箔的露 出部分的大小是 : 正 极 电 极 片 40mm×30mm、 负 极 电 极 片 为 40mm×30mm, 隔膜的大小为 41mm×31mm。 如图 2A、 图 2B 所示, 从箔的露出方向的相反侧起, 在各个电极片上形成一条长 度为 14mm 的切口。按照隔膜、 负极电极片、 隔膜、 正极电极片、 隔膜的顺序依次层叠这三种 片。在该单元的最上部和最下部必须分别各配置一张隔膜。
     将所制作的单元利用真空干燥机在 130℃下减压处理 6 小时, 然后放入铝叠层膜 形成的容器, 在单元的最外部两侧, 与负极活性物质层相对向地配置锂金属。
     按照一比一的比例混合碳酸乙烯酯和碳酸二乙酯, 向该混合溶剂中注入溶解了 1mol/L 的 LiPF6 的非水电解液并密封, 从而制备了锂离子电容器。
     为了从锂金属向负极活性物质层掺入 450mAh/g 的锂离子, 对所制备的锂离子电 容器进行恒定电压放电, 测量此时的掺入时间。
     在上述的状态下, 使正极活性物质层为相对极, 测量电池的 ESR( 等效串联电阻 )。 使用 LCR 测量仪测量 ESR 的频率 1kHz 的值。然后, 在恒流恒压下用 3.8V 充电一小时, 以 80mA 进行放电直到电池电压到 2.2V。根据放电时的电压下降计算直流电阻。
     ( 实施例 2) 图 3A、 图 3B 是示出本发明的蓄电装置的第二结构例的图, 图 3A 是负极电极片的俯 视图, 图 3B 是正极电极片的俯视图。负极电极片 10 在负极集电体箔 5 上涂敷了长方形的 负极活性物质层 2, 正极电极片 9 在正极集电体箔 4 上涂敷了长方形的正极活性物质层 1。 在与引露出负极集电体 5 和正极集电体 4 的边相对的边上以 10mm 的间隔分别设置 2 条长 度为 35mm 的切口 8。
     除了在与引露出负极集电体和正极集电体的边相对的边上以 10mm 的间隔分别形 成两条长度为 35mm 的切口以外, 与实施例 1 相同地制备锂离子电容器。
     为了从锂金属向负极活性物质层掺入 450mAh/g 的锂离子, 对所制备的锂离子电 容器进行恒定电压放电, 测量此时的掺入时间。
     在上述的状态下, 使正极活性物质层为相对极, 测量电池的 ESR。使用 LCR 测量仪 测量 ESR 的频率 1kHz 的值。然后, 在恒流恒压下用 3.8V 充电一小时, 以 80mA 进行放电直 到电池电压到 2.2V。根据放电时的电压下降计算直流电阻。
     ( 第三实施例 )
     图 4A、 图 4B 是示出本发明的蓄电装置的第三结构例的图, 图 4A 是负极电极片的俯 视图, 图 4B 是正极电极片的俯视图。负极电极片 10 在负极集电体箔 5 上涂敷了长方形的 负极活性物质层 2, 正极电极片 9 在正极集电体箔 4 上涂敷了长方形的正极活性物质层 1。 在与引露出负极集电体 5 和正极集电体 4 的边相对的边上以 5mm 的间隔分别设置 5 条长度 为 35mm 的切口 8。
     除了在与引露出负极集电体和正极集电体的边相对的边上以 5mm 的间隔分别形 成 5 条长度为 35mm 的切口 8 以外, 与实施例 1 相同地制备锂离子电容器。
     为了从锂金属向负极活性物质层掺入 450mAh/g 的锂离子, 对所制备的锂离子电 容器进行恒定电压放电, 测量此时的掺入时间。
     在上述的状态下, 使正极活性物质层为相对极, 测量电池的 ESR。使用 LCR 测量仪 测量 ESR 的频率 1kHz 的值。然后, 在恒流恒压下用 3.8V 充电一小时, 以 80mA 进行放电直
     到电池电压到 2.2V。根据放电时的电压下降计算直流电阻。
     ( 第四实施例 )
     图 5A、 图 5B 是示出本发明的蓄电装置的第四结构例的图, 图 5A 是负极电极片的俯 视图, 图 5B 是正极电极片的俯视图。负极电极片 10 在负极集电体 5 多孔网状金属箔上涂 敷了长方形的负极活性物质层 2, 正极电极片 9 在正极集电体 4 多孔网状金属箔上涂敷了 长方形的正极活性物质层 1。在与引露出负极集电体 5 和正极集电体 4 的边相对的边上以 5mm 的间隔分别设置 5 条长度为 35mm 的切口 8。
     正极集电体是厚度为 30μm 的多孔金属铝箔, 负极集电体是厚度为 35μm 的多孔 金属铜箔, 在与引露出负极集电体和正极集电体的边相对的边上以 5mm 的间隔分别设置五 条长度为 35mm 的切口, 除此之外与实施例 1 相同地制备锂离子电容器。
     为了从锂金属向负极活性物质层掺入 450mAh/g 的锂离子, 对所制备的锂离子电 容器进行恒定电压放电, 测量此时的掺入时间。
     在上述的状态下, 使正极活性物质层为相对极, 测量电池的 ESR。使用 LCR 测量仪 测量 ESR 的频率 1kHz 的值。然后, 在恒流恒压下用 3.8V 充电一小时, 以 80mA 进行放电直 到电池电压到 2.2V。根据放电时的电压下降计算直流电阻。 ( 第五实施例 )
     图 6A、 图 6B 是示出本发明的蓄电装置的第五结构例的图, 图 6A 是负极电极片的俯 视图, 图 6B 是正极电极片的俯视图。负极电极片 10 在箔制负极集电体 5 上涂敷了长方形 的负极活性物质层 2, 正极电极片 9 在箔制正极集电体 4 上涂敷了长方形的正极活性物质层 1。在与引露出负极集电体 5 和正极集电体 4 的边相对的边上以 2mm 的间隔分别设置 14 条 长度为 35mm 的切口 8。
     除了在与引露出负极集电体和正极集电体的边相对的边上以 2mm 的间隔分别设 置 14 条长度为 35mm 的切口 8 以外, 与实施例 1 相同地制备锂离子电容器。
     为了从锂金属向负极活性物质层掺入 450mAh/g 的锂离子, 对所制备的锂离子电 容器进行恒定电压放电, 测量此时的掺入时间。
     在上述的状态下, 使正极活性物质层为相对极, 测量电池的 ESR。使用 LCR 测量仪 测量 ESR 的频率 1kHz 的值。然后, 在恒流恒压下用 3.8V 充电一小时, 以 80mA 进行放电直 到电池电压到 2.2V。根据放电时的电压下降计算直流电阻。
     ( 第六实施例 )
     图 7A、 图 7B 是示出本发明的蓄电装置的第六结构例的图, 图 7A 是负极电极片的俯 视图, 图 7B 是正极电极片的俯视图。负极电极片 10 在箔制的负极集电体 5 上涂敷了长方 形的负极活性物质层 2, 正极电极片 9 在箔制的正极集电体 4 上涂敷了长方形的正极活性物 质层 1。在与引露出负极集电体 5 的边相对的边上以 5mm 的间隔设置 5 条长度为 35mm 的切 口 8, 在与引露出正极集电体 4 的边邻接的边的一个上以 5mm 的间隔设置 7 条长度为 25mm 的切口 8。
     除了在与引露出负极集电体的边相对的边上以 5mm 的间隔设置 5 条长度为 35mm 的切口 8, 在与引露出正极集电体的边邻接的边的一个上以 5mm 的间隔设置 7 条长度为 25mm 的切口 8 以外, 与实施例 1 相同地制备锂离子电容器。
     为了从锂金属向负极活性物质层掺入 450mAh/g 的锂离子, 对所制备的锂离子电
     容器进行恒定电压放电, 测量此时的掺入时间。
     在上述的状态下, 使正极活性物质层为相对极, 测量电池的 ESR。使用 LCR 测量仪 测量 ESR 的频率 1kHz 的值。然后, 在恒流恒压下用 3.8V 充电一小时, 以 80mA 进行放电直 到电池电压到 2.2V。根据放电时的电压下降计算直流电阻。
     ( 第七实施例 )
     图 8A、 图 8B 是示出本发明的蓄电装置的第七结构例的图, 图 8A 是负极电极片的俯 视图, 图 8B 是正极电极片的俯视图。负极电极片 10 在箔制的负极集电体 5 上涂敷了长方 形的负极活性物质层 2, 正极电极片 9 在箔制的正极集电体 4 上涂敷了长方形的正极活性物 质层 1。在负极集电体 5 和正极集电体 4 的各中心部形成纵 30mm、 横 20mm 的切口 8, 并使纵 横的切口交叉。
     除了在负极集电体和正极集电体的各中心部形成纵 30mm、 横 20mm 的切口并使纵 横的切口交叉以外, 与实施例 1 相同地制备锂离子电容器。
     为了从锂金属向负极活性物质层掺入 450mAh/g 的锂离子, 对所制备的锂离子电 容器进行恒定电压放电, 测量此时的掺入时间。
     在上述的状态下, 使正极活性物质层为相对极, 测量电池的 ESR。使用 LCR 测量仪 测量 ESR 的频率 1kHz 的值。然后, 在恒流恒压下用 3.8V 充电一小时, 以 80mA 进行放电直 到电池电压到 2.2V。根据放电时的电压下降计算直流电阻。 ( 第八实施例 )
     图 10A、 图 10B 是示出本发明的蓄电装置的第八结构例的图, 图 10A 是负极电极片 的俯视图, 图 10B 是正极电极片的俯视图。负极电极片 10 在箔制的负极集电体 5 上涂敷了 长方形的负极活性物质层 2, 正极电极片 9 在箔制的正极集电体 4 上涂敷了长方形的正极 活性物质层 1。在负极集电体 5 和正极集电体 4 上以 5mm 的间隔分别设置 5 条长度为 35mm 的切口 8。这些切口 8 的端部 20 未到达与引露出负极集电体 5 和正极集电体 4 的边相对的 边 21。即, 边 21 未断裂。除此之外与实施例 1 相同地制备锂离子电容器。
     为了从锂金属向负极活性物质层掺入 450mAh/g 的锂离子, 对所制备的锂离子电 容器进行恒定电压放电, 测量此时的掺入时间。
     在上述的状态下, 使正极活性物质层为相对极, 测量电池的 ESR。使用 LCR 测量仪 测量 ESR 的频率 1kHz 的值。然后, 在恒流恒压下用 3.8V 充电一小时, 以 80mA 进行放电直 到电池电压到 2.2V。根据放电时的电压下降计算直流电阻。
     ( 比较例 1)
     图 13A、 图 13B 是示出蓄电装置的第一现有结构例的图, 图 13A 是负极电极片的俯 视图, 图 13B 是正极电极片的俯视图。负极电极片 10 在箔制的负极集电体 5 上涂敷了长方 形的负极活性物质层 2, 正极电极片 9 在箔制的正极集电体 4 上涂敷了长方形的正极活性物 质层 1。在负极集电体 5 和正极集电体 4 上未设置切口。
     除了在负极集电体和正极集电体上未设置切口以外, 与实施例 1 同样地制备锂离 子电容器。
     为了从锂金属向负极活性物质层掺入 450mAh/g 的锂离子, 对所制备的锂离子电 容器进行恒定电压放电, 测量此时的掺入时间。
     在上述的状态下, 使正极活性物质层为相对极, 测量电池的 ESR。使用 LCR 测量仪
     测量 ESR 的频率 1kHz 的值。然后, 在恒流恒压下用 3.8V 充电一小时, 以 80mA 进行放电直 到电池电压到 2.2V。根据放电时的电压下降计算直流电阻。
     ( 比较例 2)
     图 14A、 图 14B 是示出蓄电装置的第二现有结构例的图, 图 14A 是负极电极片的俯 视图, 图 14B 是正极电极片的俯视图。负极电极片 10 在多孔网状金属箔制的负极集电体 5 上涂敷了长方形的负极活性物质层 2, 正极电极片 9 在多孔网状金属箔制的正极集电体 4 上 涂敷了长方形的正极活性物质层 1。在负极集电体 5 和正极集电体 4 上未设置切口。
     正极集电体是厚度为 30μm 的多孔网状铝金属箔, 负极集电体是厚度为 25μm 的 多孔网状铜金属箔, 在负极集电体和正极集电体上未设置切口, 除此之外与实施例 1 同样 地制备锂离子电容器。
     为了从锂金属向负极活性物质层掺入 450mAh/g 的锂离子, 对所制备的锂离子电 容器进行恒定电压放电, 测量此时的掺入时间。
     在上述的状态下, 使正极活性物质层为相对极, 测量电池的 ESR。使用 LCR 测量仪 测量 ESR 的频率 1kHz 的值。然后, 在恒流恒压下用 3.8V 充电一小时, 以 80mA 进行放电直 到电池电压到 2.2V。根据放电时的电压下降计算直流电阻。
     表 1 统一示出了实施例 1 ~ 8 和比较例 1、 2 的掺入时间、 ESR 以及直流电阻的测 量结果。该值表示所制备的 20 个锂离子电容器的平均值。
     表1
     集电体由于在箔和多孔网状金属箔的情况下锂离子的扩散距离不同, 因此也影响 到掺入时间、 ESR 以及直流电阻, 所以对每一个分别考虑。
     根据表 1, 比较实施例 1 ~ 3、 5 ~ 8 和比较例 1, 明确了实施例 1 ~ 3、 5 ~ 8 比比 较例 1 的掺入时间短, ESR 小, 直流电阻也小。此外, 比较实施例 4 和比较例 2, 明确了实施 例 4 比比较例 2 的掺入时间短, ESR 小, 直流电阻也低。
     明确了通过多设置切口、 缩小切口间隔, 并且增大切口大小之和与四条边之和的
     比例, 箔和多孔网状金属箔都可以缩短掺入时间。
     此外, 确认了使用箔比使用多孔网状金属箔降低了约 50%的直流电阻。推断这是 由于掺入时间通过缩短锂离子的扩散距离而缩短, 以及由于集电体使用箔而使集电性比多 孔网状金属箔好, 因此电阻降低。
     对进行掺入的锂离子二次电池进行与上述相同的实验, 得到了与表 1 相同的结 果。因此明确了通过对进行掺入的锂离子二次电池设置切口, 掺入时间短, ESR 小, 直流电 阻也降低。
     根据本发明明确了通过设置多个切口、 缩短切口间隔, 从而缩短锂离子的扩散距 离, 因此可以使锂离子在短时间内掺入负极, 可以提供能够低电阻化的蓄电装置。
     以上使用实施例就本发明的实施方式进行了说明, 但本发明不受这些实施例的限 制, 本发明涵盖不超出本发明宗旨的范围的设计更改。 即, 本领域技术人员应该知道本发明 也涵盖各种变形和修改。
     本申请基于并要求 2010 年 4 月 6 日提交的日本专利申请 2010-087434 的优先权 利益, 其全部内容结合于此。
     工业上利用的可能性
     本发明涉及的蓄电装置例如可以用于电动汽车等电机驱动用的能源或者能源回 收系统的主要设备等。 而且, 还对本发明涉及的蓄电装置用于各种新用途进行了研究, 例如 应用于不间断电源设备、 风力发电、 太阳能发电等, 作为新一代设备是值得期待的设备。
     1 正极活性物质层 2 负极活性物质层
     3 隔膜 4 正极集电体
     5 负极集电体 6 电解液
     7 锂金属 8 切口
     9 正极电极片 10 负极电极片
     11、 30 蓄电装置

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资源描述

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1、(10)申请公布号 CN 102379017 A (43)申请公布日 2012.03.14 CN 102379017 A *CN102379017A* (21)申请号 201180001633.9 (22)申请日 2011.04.05 2010-087434 2010.04.06 JP H01G 9/058(2006.01) H01G 9/016(2006.01) H01M 4/13(2006.01) H01M 4/70(2006.01) (71)申请人 NEC 东金株式会社 地址 日本宫城县 (72)发明人 关大介 羽藤之规 大家昌子 吉田胜洋 宫川里咲 前田光司 (74)专利代理机构 北京。

2、康信知识产权代理有限 责任公司 11240 代理人 余刚 吴孟秋 (54) 发明名称 蓄电装置 (57) 摘要 提供可以使锂在短时间内掺入负极, 可实现 低电阻化的蓄电装置。该蓄电装置在正极电极片 9 上具有正极活性物质层 1 和正极集电体 4, 在负 极电极片10上具有负极活性物质层2和负极集电 体 5, 并具备隔着隔膜 3 交替层叠正极电极片 9 和 负极电极片 10 而得的单元, 其中, 作为正极集电 体 4 和负极集电体 5, 使用箔、 腐蚀箔或多孔网状 金属箔, 在正极活性物质层1和负极活性物质层2 的涂敷部分形成切口, 使锂供给源与单元的负极 电极片 10 相对向地配置。 (30)。

3、优先权数据 (85)PCT申请进入国家阶段日 2011.09.30 (86)PCT申请的申请数据 PCT/JP2011/002024 2011.04.05 (87)PCT申请的公布数据 WO2011/125325 JA 2011.10.13 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 2 页 说明书 11 页 附图 9 页 CN 102379027 A1/2 页 2 1. 一种蓄电装置, 所述蓄电装置在正极电极片中具有正极活性物质层和正极集电体, 在负极电极片中具有负极活性物质层和负极集电体, 并且, 所述蓄电装置具备隔着隔膜交 替层叠所述正。

4、极电极片和所述负极电极片而得的单元, 所述蓄电装置的特征在于, 使用箔、 腐蚀箔或多孔网状金属箔作为所述正极集电体和所述负极集电体, 在所述正极活性物质层 和所述负极活性物质层的涂敷部分具有切口, 且锂供给源与所述单元的所述负极电极片相 对向地配置。 2. 根据权利要求 1 所述的蓄电装置, 其特征在于, 所述正极活性物质层和所述负极活性物质层分别为四角形, 在所述正极电极片和所述负极电极片各自上, 切口大小之和与所述正极活性物质层和 所述负极活性物质层的四边的大小之和的比例大于等于 10小于等于 10 万。 3.根据权利要求1或2所述的蓄电装置, 其特征在于, 所述切口分别在所述正极活性物 。

5、质层和所述负极活性物质层的涂敷部分上为大于等于 2 条小于等于 4000 条。 4.根据权利要求1至3中任一项所述的蓄电装置, 其特征在于, 所述切口的间隔大于等 于 0.1mm 小于等于 10cm。 5.根据权利要求1至4中任一项所述的蓄电装置, 其特征在于, 所述切口的端部不到所 述正极电极片或所述负极电极片的边。 6.根据权利要求1至5中任一项所述的蓄电装置, 其特征在于, 所述蓄电装置被构成为 向一个所述锂供给源连接多个层叠所述正极电极片、 所述负极电极片以及所述隔片而形成 的单元。 7.根据权利要求1至6中任一项所述的蓄电装置, 其特征在于, 所述蓄电装置是混合电 容器或锂离子二次电。

6、池。 8. 一种蓄电装置的制造方法, 所述蓄电装置在正极电极片中具有正极活性物质层和正 极集电体, 在负极电极片中具有负极活性物质层和负极集电体, 并且, 所述蓄电装置具备隔 着隔膜交替层叠所述正极电极片和所述负极电极片而得的单元, 所述蓄电装置的制造方法 的特征在于, 使用箔、 腐蚀箔或多孔网状金属箔作为所述正极集电体和所述负极集电体, 在所述正极活性物质层和所述负极活性物质层的涂敷部分形成切口, 使锂供给源与所述单元的所述负极电极片相对向地配置。 9. 根据权利要求 8 所述的蓄电装置的制造方法, 其特征在于, 所述正极活性物质层和所述负极活性物质层分别为四角形, 在所述正极电极片和所述负。

7、极电极片的每一个上, 切口大小之和与所述正极活性物质 层和所述负极活性物质层的四边的大小之和的比例大于等于 10小于等于 10 万。 10. 根据权利要求 8 或 9 所述的蓄电装置的制造方法, 其特征在于, 在所述正极活性物 质层和所述负极活性物质层的涂敷部分上分别使所述切口大于等于2条小于等于4000条。 11.根据权利要求8至10中任一项所述的蓄电装置的制造方法, 其特征在于, 使所述切 口的间隔大于等于 0.1mm 小于等于 10cm。 12.根据权利要求8至11中任一项所述的蓄电装置的制造方法, 其特征在于, 所述切口 的端部不到所述正极电极片或所述负极电极片的边。 13.根据权利要。

8、求8至12中任一项所述的蓄电装置的制造方法, 其特征在于, 使所述蓄 权 利 要 求 书 CN 102379017 A CN 102379027 A2/2 页 3 电装置构成为向一个所述锂供给源连接多个层叠所述正极电极片、 所述负极电极片以及所 述隔片而形成的单元。 14.根据权利要求8至13中任一项所述的蓄电装置的制造方法, 其特征在于, 所述蓄电 装置是混合电容器或锂离子二次电池。 权 利 要 求 书 CN 102379017 A CN 102379027 A1/11 页 4 蓄电装置 技术领域 0001 本发明涉及混合电容器或二次电池即蓄电装置。 背景技术 0002 出于对石油储备量和地。

9、球变暖等环境问题的考虑, 已对蓄电装置用于各种新用途 进行了研究, 例如作为电动汽车等电机驱动用的能源或者能源再生系统的主要设备, 或者 应用于不间断电源设备、 风力发电、 太阳能发电等, 其作为新一代设备是值得期待的设备。 0003 近年来, 在用于能源、 能源再生的用途时, 要求蓄电装置进一步高能量密度化和低 电阻化。 0004 双电层电容器根据所使用的电解液种类一般分为水系电解液类型和非水系电解 液类型, 但单纯的双电层电容器的耐压性如果是水系电解液类型为 1.2V 左右, 即使是非水 系电解液类型也是 2.7V 左右。为了提高双电层电容器能够储蓄的能量的容量, 重要的是进 一步提高该耐。

10、压性, 但在结构上很困难。 0005 而锂离子二次电池由以含锂过渡金属氧化物为主要成分的正极、 以能吸附、 脱附 锂离子的碳材料为主要成分的负极以及含有锂盐的有机系电解液构成。 当对锂离子二次电 池进行充电时, 锂离子就脱离正极并被负极的碳材料吸附, 而在放电时则相反地锂离子脱 离负极而被正极的金属氧化物吸附。 锂离子二次电池与双电层电容器相比, 具有高电压、 高 容量的性质, 但具有其内部电阻高、 很难进行低电阻化的问题。如果解决了该问题, 则作为 蓄电装置是很有实力的。 0006 锂离子电容器是正极使用活性炭, 负极使用能吸附、 脱附锂离子的碳材料。 由于在 进行充电放电时在负极中伴随着锂。

11、离子的吸附、 脱附反应, 所以在电容器内部实际产生的 两个电极之间的电位差以更接近于负极使用锂金属时的更小的值变化。因此, 与现有技术 中的正极、 负极使用活性炭的双电层电容器相比, 能够进一步提高耐电压, 因此与双电层电 容器相比能够大大增加可储存的能量的量 ( 高能量化 ) 且降低电阻, 是有实力解决这些问 题的设备。 0007 为了锂离子二次电池和锂离子电容器的低电阻化, 需要使用使负极含有 ( 掺入 ) 锂的技术。为了缩短生产周期, 就缩短掺入时间的方法提出了以下方法。 0008 专利文献 1 记载了以下有机电解质电池, 即, 正极集电体和负极集电体分别具有 贯通正反面的孔, 负极活性。

12、物质能够可逆地承载锂, 来自负极的锂通过和与负极或正极相 对向地配置的锂进行电化学接触, 从而在电极的内外之间移动并被承载, 且该锂的对置面 积为负极面积的 40以下。 0009 专利文献 2 记载了以下有机电解质电池, 即, 正极集电体和负极集电体分别具有 贯通正反面的孔且其气孔率大于等于 1小于等于 30, 负极活性物质能够可逆地承载 锂, 对于来自负极的锂, 通过使与正极或负极相对向地配置的锂和负极电化学地接触, 从而 使该锂的全部或一部分直接承载于与该锂邻接的负极, 或该锂的全部或一部分透过至少一 层以上的正极承载于其它的负极。 说 明 书 CN 102379017 A CN 1023。

13、79027 A2/11 页 5 0010 现有技术文献 0011 专利文献 0012 专利文献 1 : 专利第 3485935 号公报 0013 专利文献 2 : 专利第 4126157 号公报 发明内容 0014 发明要解决的课题 0015 但是, 即使使用具有贯通孔的集电体的情况下, 为了使锂离子在短时间且均匀地 掺入负极, 也需要进一步改善。 0016 此外, 如果集电体使用箔, 则解决了如高成本且生产效率降低等具有贯通孔的集 电体所固有问题。但是依然存在不能使锂离子在短时间且均匀地掺入负极的问题。 0017 即, 本发明的技术课题在于提供可以使锂离子在短时间内掺入负极, 能够实现低 电。

14、阻化的蓄电装置。 0018 解决技术问题的手段 0019 本发明的蓄电装置在正极电极片中具有正极活性物质层和正极集电体, 在负极电 极片中具有负极活性物质层和负极集电体, 并且, 上述蓄电装置具备隔着隔膜交替层叠上 述正极电极片和上述负极电极片而得的单元, 其特征在于, 使用箔、 腐蚀箔或多孔网状金属 箔作为上述正极集电体和上述负极集电体, 在上述正极活性物质层和上述负极活性物质层 的涂敷部分具有切口, 且锂供给源与上述单元的上述负极电极片相对向地配置。 0020 而且, 本发明的蓄电装置的特征在于, 上述正极活性物质层和上述负极活性物质 层分别为四角形, 在上述正极电极片和上述负极电极片各自。

15、上, 切口大小之和与上述正极 活性物质层和上述负极活性物质层的四边的大小之和的比例大于等于 10小于等于 10 万。 0021 而且, 本发明的蓄电装置的特征在于, 上述切口分别在上述正极活性物质层和上 述负极活性物质层的涂敷部分上为大于等于 2 条小于等于 4000 条。 0022 而且, 本发明的蓄电装置的特征在于, 上述切口的间隔大于等于 0.1mm 小于等于 10cm。 0023 而且, 本发明的蓄电装置的特征在于, 上述切口的端部不到上述正极电极片或上 述负极电极片的边。 0024 而且, 本发明的蓄电装置的特征在于, 被构成为向一个上述锂供给源连接多个层 叠上述正极电极片、 上述负。

16、极电极片以及上述隔片而形成的单元。 0025 而且, 本发明的蓄电装置的特征在于, 上述蓄电装置是混合电容器或锂离子二次 电池。 0026 发明效果 0027 根据本发明, 可以提供能够在短时间内使锂离子掺入负极、 可以降低电阻的蓄电 装置。 附图说明 0028 图 1 是示出本发明的蓄电装置的第一整体结构的截面图。 说 明 书 CN 102379017 A CN 102379027 A3/11 页 6 0029 图 2A 是示出本发明的蓄电装置的第一实施例的图, 是负极电极片的俯视图。 0030 图 2B 是示出本发明的蓄电装置的第一实施例的图, 是正极电极片的俯视图。 0031 图 3A 。

17、是示出本发明的蓄电装置的第二实施例的图, 是负极电极片的俯视图。 0032 图 3B 是示出本发明的蓄电装置的第二实施例的图, 是正极电极片的俯视图。 0033 图 4A 是示出本发明的蓄电装置的第三实施例的图, 是负极电极片的俯视图。 0034 图 4B 是示出本发明的蓄电装置的第三实施例的图, 是正极电极片的俯视图。 0035 图 5A 是示出本发明的蓄电装置的第四实施例的图, 是负极电极片的俯视图。 0036 图 5B 是示出本发明的蓄电装置的第四实施例的图, 是正极电极片的俯视图。 0037 图 6A 是示出本发明的蓄电装置的第五实施例的图, 是负极电极片的俯视图。 0038 图 6B。

18、 是示出本发明的蓄电装置的第五实施例的图, 是正极电极片的俯视图。 0039 图 7A 是示出本发明的蓄电装置的第六实施例的图, 是负极电极片的俯视图。 0040 图 7B 是示出本发明的蓄电装置的第六实施例的图, 是正极电极片的俯视图。 0041 图 8A 是示出本发明的蓄电装置的第七实施例的图, 是负极电极片的俯视图。 0042 图 8B 是示出本发明的蓄电装置的第七实施例的图, 是正极电极片的俯视图。 0043 图 9A 是示出本发明的蓄电装置的补充实施例的图, 是负极电极片的俯视图。 0044 图 9B 是示出本发明的蓄电装置的补充实施例的图, 是正极电极片的俯视图。 0045 图 1。

19、0A 是示出本发明的蓄电装置的第八实施例的图, 是负极电极片的俯视图。 0046 图 10B 是示出本发明的蓄电装置的第八实施例的图, 是正极电极片的俯视图。 0047 图 11A 是示出本发明的蓄电装置的补充实施例的图, 是负极电极片的俯视图。 0048 图 11B 是示出本发明的蓄电装置的补充实施例的图, 是正极电极片的俯视图。 0049 图 12A 是示出本发明的蓄电装置的补充实施例的图, 是负极电极片的立体图。 0050 图 12B 是示出本发明的蓄电装置的补充实施例的图, 是正极电极片的侧视图。 0051 图 13A 是示出蓄电装置的第一比较例的图, 是负极电极片的俯视图。 0052。

20、 图 13B 是示出蓄电装置的第一比较例的图, 是正极电极片的俯视图。 0053 图 14A 是示出蓄电装置的第二比较例的图, 是负极电极片的俯视图。 0054 图 14B 是示出蓄电装置的第二比较例的图, 是正极电极片的俯视图。 0055 图 15 是示出本发明的蓄电装置的第二整体结构的截面图。 具体实施方式 0056 以下说明本发明的实施方式。 0057 本发明是一种蓄电装置, 该蓄电装置的正极电极片具有能够可逆地承载阴离子或 阳离子、 且能够可逆地吸附 - 脱附锂的正极活性物质层和正极集电体, 负极电极片具有能 够可逆地承载阴离子或阳离子、 且能够可逆地吸附 - 脱附锂的负极活性物质层和。

21、负极集电 体, 该蓄电装置具备隔着隔膜交替层叠正极电极片和负极电极片而得的单元, 其中, 正极集 电体和负极集电体使用箔、 具有贯通正反面的孔的箔或腐蚀箔, 电解液使用含有锂离子的 非水系溶液, 在正极活性物质层和负极活性物质层的涂敷部分具有切口, 使锂供给源与电 极片平行相对配置在单元中, 通过这样可以使锂在短时间内掺入负极, 能够实现低电阻化。 0058 根据本发明, 通过在箔上形成切口, 缩短了经由电解液扩散的锂离子的扩散距离, 缩短了掺入到一定量的时间, 同时通过切口部分均匀地掺入锂离子, 减少负极电极片的电 说 明 书 CN 102379017 A CN 102379027 A4/1。

22、1 页 7 荷移动阻力, 实现了低电阻化。 0059 而且, 即使使用具有贯通孔的集电体, 由于经由电解液进行扩散, 因此也可以均匀 且在短时间内完成向负极活性物质层的掺入。通过在无贯通孔的集电体上形成切口, 可以 使用便宜的箔, 降低材料费。并且通过使用无孔的箔集电体, 提高了与活性物质层的密合 性, 因此电阻也可以降低。因此, 本发明可以提供高容量、 低电阻以及能够实现低成本化以 及生产性提高的蓄电装置。 0060 本发明的蓄电装置是混合电容器或二次电池, 在使锂离子掺入负极方面是优选 的。 0061 图 1 是示出蓄电装置的结构的截面图。如图 1 所示, 正极电极片 9 具备正极集电 体。

23、4和具有能够可逆地承载阴离子或阳离子且可逆地吸附-脱附锂的活性物质的正极活性 物质层 1, 负极电极片 10 具备负极集电体 5 和具有能够可逆地承载阴离子或阳离子且可逆 地吸附-脱附锂的活性物质的负极活性物质层2, 隔膜3配置在正极电极片9和负极电极片 10 之间。 0062 此外, 在分别配置了正极电极片 9 和负极电极片 10 之后, 在用于提取电荷的正极 集电体 4 和负极集电体 5 上形成切口。切口 8 主要形成在正极集电体 4 和负极集电体 5 的 涂敷了正极活性物质层 1 和负极活性物质层 2 的部分上, 也可以如图 9A、 图 9B 所示地形成 在未涂敷正极活性物质层 1 和负。

24、极活性物质层 2 的部分上。涂敷在集电体上的活性物质层 只要是四角形即可。 0063 在正极活性物质层和负极活性物质层上, 切口大小之和与四条边的大小之和的比 例优选大于等于 10小于等于 10 万, 进一步优选大于等于 10小于等于 350。如果 比例不到 10, 则缩短锂离子的扩散距离的效果减小, 如果超过 10 万, 则工序可能变复 杂。因此, 切口间隔优选大于等于 0.1mm 小于等于 10cm, 进一步优选大于等于 2mm 小于等 于 10cm。如果切口间隔不到 0.1mm 则工序可能变复杂, 如果超过 10cm, 则缩短锂离子的扩 散距离的效果有可能减小。 0064 而且, 在各个。

25、正极活性物质层和负极活性物质层上, 切口优选大于等于 1 条小于 等于 4000 条, 进一步优选大于等于 2 条小于等于 14 条。如果无切口 (0 条 ), 则没有缩短锂 离子的扩散距离的效果, 如果超过 4000 条, 则工序有可能变得复杂。 0065 正极电极片 9 和负极电极片 10 隔着隔膜 3 交替层叠形成单元, 并浸泡在作为含有 锂离子的非水系溶液的电解液 6 中。将作为锂供给源的锂金属 7 配置在单元最外部, 与正 极活性物质层 1、 负极活性物质层 3 的面相对向地配置。 0066 这里所说的单元是指以负极电极片10为最外部或正极电极片9为最外部的方式, 将正极电极片 9 。

26、和负极电极片 10 隔着隔膜 3 交替层叠, 是指层叠一张以上负极电极片 10 以及一张以上正极电极片 9。虽然应该按照规定的容量适当地设定形成单元的正极电极片 9 和负极电极片 10 的张数, 但为从防止锂离子的活动性 ( 掺入的进展速度 ) 随着正极电极 片 9 和负极电极片 10 的密度增加而降低的观点出发, 优选正极电极片 9 和负极电极片 10 总计在 20 张以下。 0067 另外, 如图 10A、 10B 所示, 切口 8 的端部 20 也可以不到与两个片 9、 10 露出集电体 4、 5 的边相对的边 21。通过这样, 由于边 21 不断裂, 在组装两个片 9、 10 时等, 。

27、可以大大提 高生产性。切口 8 的端部 20 与边 21 的间隔优选大于等于 0.3mm 小于等于 50mm。如果不到 说 明 书 CN 102379017 A CN 102379027 A5/11 页 8 0.3mm, 在生产工序中边 21 容易断裂。如果大于 50mm, 很可能锂离子向边 21 部附近的掺入 不够。 0068 另外, 如图 11A、 图 11B 所示, 切口 8 的条数或切口 8 的宽度也可以在两个片 9、 10 之间不同。 0069 另外, 如图 12A、 图 12B 所示, 如果两个片 9、 10 的切口 8 之间的宽度相同, 在层叠 两个片 9、 10 时, 相对的两。

28、个片 9、 10 的切口 8 位置允许有一些位移 A。但是, 如果该位移 A 过大, 在层叠时, 电极片 9、 10 从隔膜 3 露出, 有可能发生短路等问题。因此, 必须将该位移 A 控制在 5mm 以内, 进一步优选在 2mm 以内。 0070 另外, 为了增加锂供给源, 也可以减少单元中的正极电极片 9 和负极电极片 10 的 张数, 而增加单元数量。图 15 所示的蓄电装置 30 是在一个电池 31 内容纳两个单元。在蓄 电装置30内容纳两个锂金属7, 向每个锂金属7层叠两张正极电极片9、 三张负极电极片10 以及七张隔膜 3。每个锂金属 7、 正极电极片 9、 负极电极片 10 以及。

29、隔膜 3 浸泡在电解液 6 中。 0071 另外, 一旦将单元浸泡在作为含有锂离子的非水系溶液的电解液中, 锂离子就从 锂供给源掺入负极活性物质层。此时, 在本发明中不特别限制预先使锂离子掺入负极活性 物质层的方式。 例如有以电化学方式使锂离子掺入负极活性物质层的方法或使负极活性物 质层与锂金属物理短路的方法。 0072 锂离子供给源可以使用如锂金属或锂 - 铝合金那样的能够供给锂离子的物质。从 使锂离子掺入负极活性物质层方面出发, 优选锂供给源的大小与负极活性物质层的大小相 同或比其小 1mm 2mm。厚度虽然可根据锂离子的掺入量而改变, 但优选大于等于 5m 小 于等于 400m。如果比 。

30、400m 厚, 则锂供给源有可能残留。而如果不到 5m, 则有可能因 过薄难以进行处理。 0073 作为负极集电体的材质, 可以使用一般锂离子二次电池等使用的各种材质, 负极 集电体以及锂金属供给用的集电体可以分别使用不锈钢、 铜、 镍等。此外, 集电体可以使用 轧制箔、 电解箔以及具有贯通正反面的孔的贯通箔、 多孔金属板等网状的箔 ( 以下称为多 孔网状金属箔 )。 0074 作为负极活性物质层的主要成分的负极活性物质由能够可逆地掺入锂离子的物 质形成。例如, 可举出用于锂离子二次电池的负极的石墨材料、 难石墨化碳材料、 焦炭等碳 材料、 聚并苯类物质等。 考虑到低成本化和低电阻化, 进一步。

31、优选石墨材料或难石墨化碳材 料。 0075 正极集电体可以使用铝、 不锈钢等。为了实现正极活性物质层的低电阻化和低成 本化, 优选使用通常用于铝电解电容器和双电层电容器的腐蚀铝箔。腐蚀铝箔通过对铝进 行腐蚀处理, 从而比表面积增加, 因此与正极活性物质层的接触面积增加, 电阻降低, 改进 了输出特性。此外, 由于是广泛应用的材料, 因此可以期待低成本。腐蚀铝箔的腐蚀处理也 可以使用轧制箔和电解箔中的任一种。此外, 也可以使用锂离子二次电池等所使用的各种 轧制箔, 电解箔、 多孔网状金属箔。 0076 作为正极活性物质层的主要成分的正极活性物质由能够可逆地承载阴离子或阳 离子的物质形成。例如, 。

32、可以使用具有极化性的酚醛树脂系活性炭、 椰壳活性炭、 石油焦炭 系活性炭或聚并苯等碳材料。此外, 也可以使用锂离子二次电池的正极材料等。 说 明 书 CN 102379017 A CN 102379027 A6/11 页 9 0077 根据需要向正极活性物质层和负极活性物质层添加导电助剂或粘结剂。 作为导电 助剂, 可以举出石墨、 炭黑、 科琴黑、 气相生长碳或碳纳米管等, 尤其是优选炭黑和石墨。粘 结剂例如可以使用丁苯橡胶 (SBR) 等橡胶系粘结剂或聚四氟乙烯、 聚偏二氟乙烯等含氟系 树脂、 聚丙烯、 聚乙烯等热塑性树脂。 0078 电解液使用含有锂离子的非水系溶液。 由含有锂离子的非水系。

33、溶液构成的电解液 的溶剂例如可举出碳酸乙烯酯、 碳酸丙烯酯、 碳酸二甲酯、 碳酸二乙酯、 碳酸甲乙酯、 - 丁 内酯、 乙腈、 二甲氧基乙烷、 四氢呋喃、 二氧戊烷、 二氯甲烷、 环丁砜等。 而且也可以使用混合 了两种以上这些溶剂的混合溶剂。 其中, 从特性上考虑, 优选至少具有碳酸丙烯酯和碳酸乙 烯酯中的任一种。 0079 另外, 溶解在上述溶剂中的电解质只要电离生成锂离子即可, 例如可举出 LiI、 LiClO4、 LiAsF6、 LiBF4、 LiPF6等。在上述溶剂中, 这些溶质优选为大于等于 0.5mol/L, 从特 性上看, 进一步优选大于等于 0.5mol/L 小于等于 2.0m。

34、ol/L。 0080 以下就本发明的实施例进行具体说明。 0081 以下就实施例 1 7 和比较例 1 2 进行说明。实施例 1 3、 实施例 5 7 以及 比较例 1 制备了 20 个集电体使用了箔的锂离子电容器, 实施例 4 和比较例 2 制备了 20 个 使用了多孔网状金属箔的锂离子电容器, 对此进行各种评价。 0082 ( 实施例 1) 0083 图 2A、 图 2B 是示出本发明的蓄电装置的第一结构例的图。图 2A 是负极电极片的 俯视图, 图 2B 是正极电极片的俯视图。负极电极片 10 在负极集电体箔 5 上涂敷了长方形 的负极活性物质层 2, 正极电极片 9 在正极集电体箔 4。

35、 上涂敷了长方形的正极活性物质层 1。在与引露出负极集电体 5 和正极集电体 4 的边相对的边上分别设置 1 条长度为 14mm 的 切口 8。 0084 向混合 92 质量份的作为正极活性物质的比表面积为 1500m2/g 的酚醛系活性炭粉 末和作为导电剂的8质量份的石墨而得的粉末中添加作为粘结剂的3质量份的丁苯橡胶、 3 质量份的羧甲基纤维素、 作为溶剂的 200 质量份的水, 并混揉得到浆料。然后, 将通过腐蚀 处理将两个表面粗糙化了的厚度为 20m 的铝箔作为正极集电体, 将上述浆料均匀地涂敷 在其两个面上, 然后进行干燥并压轧, 形成极化性电极层的厚度在两侧分别为 30m 的正 极活。

36、性物质层, 得到正极电极片。该正极电极片的厚度为 80m。此外, 以集电体从正极电 极片的端面的一部分标签状地延伸引出的方式形成电极板, 在该部分的集电体的两面未形 成正极活性物质层而露出了铝箔。 0085 向混合了 88 质量份的作为负极活性物质的难石墨化材料粉末和作为导电剂的 6 质量份的乙炔黑的粉末中添加作为粘结剂的 5 质量份的丁苯橡胶、 4 质量份的羧甲基纤维 素、 作为溶剂的 200 质量份的水, 并混揉得到浆料。然后, 将厚度为 10m 的铝箔作为负极 集电体, 将上述浆料均匀地涂敷在其两个面上, 然后进行干燥并压轧, 形成极化性电极层的 厚度在两侧分别为 20m 的负极活性物质。

37、层, 从而得到负极电极片。该负极电极片的厚度 为50m。 此外, 以集电体从负极电极片的端面的一部分标签状地延伸引出的方式形成电极 板, 在该部分的集电体的两面未形成负极活性物质层而露出了铜箔。 0086 作为隔膜, 使用了厚度为 30m 的天然纤维素材料的薄板。该隔膜的大小形状比 电极片的除了电极板部分的形状形成得稍大。 说 明 书 CN 102379017 A CN 102379027 A7/11 页 10 0087 每一个单元层叠四张正极电极片、 五张负极电极片和十张隔膜。除了箔的露 出部分的大小是 : 正极电极片 40mm30mm、 负极电极片为 40mm30mm, 隔膜的大小为 41。

38、mm31mm。 如图2A、 图2B所示, 从箔的露出方向的相反侧起, 在各个电极片上形成一条长 度为 14mm 的切口。按照隔膜、 负极电极片、 隔膜、 正极电极片、 隔膜的顺序依次层叠这三种 片。在该单元的最上部和最下部必须分别各配置一张隔膜。 0088 将所制作的单元利用真空干燥机在 130下减压处理 6 小时, 然后放入铝叠层膜 形成的容器, 在单元的最外部两侧, 与负极活性物质层相对向地配置锂金属。 0089 按照一比一的比例混合碳酸乙烯酯和碳酸二乙酯, 向该混合溶剂中注入溶解了 1mol/L 的 LiPF6的非水电解液并密封, 从而制备了锂离子电容器。 0090 为了从锂金属向负极活。

39、性物质层掺入 450mAh/g 的锂离子, 对所制备的锂离子电 容器进行恒定电压放电, 测量此时的掺入时间。 0091 在上述的状态下, 使正极活性物质层为相对极, 测量电池的 ESR( 等效串联电阻 )。 使用 LCR 测量仪测量 ESR 的频率 1kHz 的值。然后, 在恒流恒压下用 3.8V 充电一小时, 以 80mA 进行放电直到电池电压到 2.2V。根据放电时的电压下降计算直流电阻。 0092 ( 实施例 2) 0093 图3A、 图3B是示出本发明的蓄电装置的第二结构例的图, 图3A是负极电极片的俯 视图, 图 3B 是正极电极片的俯视图。负极电极片 10 在负极集电体箔 5 上涂。

40、敷了长方形的 负极活性物质层 2, 正极电极片 9 在正极集电体箔 4 上涂敷了长方形的正极活性物质层 1。 在与引露出负极集电体 5 和正极集电体 4 的边相对的边上以 10mm 的间隔分别设置 2 条长 度为 35mm 的切口 8。 0094 除了在与引露出负极集电体和正极集电体的边相对的边上以 10mm 的间隔分别形 成两条长度为 35mm 的切口以外, 与实施例 1 相同地制备锂离子电容器。 0095 为了从锂金属向负极活性物质层掺入 450mAh/g 的锂离子, 对所制备的锂离子电 容器进行恒定电压放电, 测量此时的掺入时间。 0096 在上述的状态下, 使正极活性物质层为相对极, 。

41、测量电池的 ESR。使用 LCR 测量仪 测量 ESR 的频率 1kHz 的值。然后, 在恒流恒压下用 3.8V 充电一小时, 以 80mA 进行放电直 到电池电压到 2.2V。根据放电时的电压下降计算直流电阻。 0097 ( 第三实施例 ) 0098 图4A、 图4B是示出本发明的蓄电装置的第三结构例的图, 图4A是负极电极片的俯 视图, 图 4B 是正极电极片的俯视图。负极电极片 10 在负极集电体箔 5 上涂敷了长方形的 负极活性物质层 2, 正极电极片 9 在正极集电体箔 4 上涂敷了长方形的正极活性物质层 1。 在与引露出负极集电体 5 和正极集电体 4 的边相对的边上以 5mm 的。

42、间隔分别设置 5 条长度 为 35mm 的切口 8。 0099 除了在与引露出负极集电体和正极集电体的边相对的边上以 5mm 的间隔分别形 成 5 条长度为 35mm 的切口 8 以外, 与实施例 1 相同地制备锂离子电容器。 0100 为了从锂金属向负极活性物质层掺入 450mAh/g 的锂离子, 对所制备的锂离子电 容器进行恒定电压放电, 测量此时的掺入时间。 0101 在上述的状态下, 使正极活性物质层为相对极, 测量电池的 ESR。使用 LCR 测量仪 测量 ESR 的频率 1kHz 的值。然后, 在恒流恒压下用 3.8V 充电一小时, 以 80mA 进行放电直 说 明 书 CN 10。

43、2379017 A CN 102379027 A8/11 页 11 到电池电压到 2.2V。根据放电时的电压下降计算直流电阻。 0102 ( 第四实施例 ) 0103 图5A、 图5B是示出本发明的蓄电装置的第四结构例的图, 图5A是负极电极片的俯 视图, 图 5B 是正极电极片的俯视图。负极电极片 10 在负极集电体 5 多孔网状金属箔上涂 敷了长方形的负极活性物质层 2, 正极电极片 9 在正极集电体 4 多孔网状金属箔上涂敷了 长方形的正极活性物质层 1。在与引露出负极集电体 5 和正极集电体 4 的边相对的边上以 5mm 的间隔分别设置 5 条长度为 35mm 的切口 8。 0104 。

44、正极集电体是厚度为 30m 的多孔金属铝箔, 负极集电体是厚度为 35m 的多孔 金属铜箔, 在与引露出负极集电体和正极集电体的边相对的边上以 5mm 的间隔分别设置五 条长度为 35mm 的切口, 除此之外与实施例 1 相同地制备锂离子电容器。 0105 为了从锂金属向负极活性物质层掺入 450mAh/g 的锂离子, 对所制备的锂离子电 容器进行恒定电压放电, 测量此时的掺入时间。 0106 在上述的状态下, 使正极活性物质层为相对极, 测量电池的 ESR。使用 LCR 测量仪 测量 ESR 的频率 1kHz 的值。然后, 在恒流恒压下用 3.8V 充电一小时, 以 80mA 进行放电直 到。

45、电池电压到 2.2V。根据放电时的电压下降计算直流电阻。 0107 ( 第五实施例 ) 0108 图6A、 图6B是示出本发明的蓄电装置的第五结构例的图, 图6A是负极电极片的俯 视图, 图 6B 是正极电极片的俯视图。负极电极片 10 在箔制负极集电体 5 上涂敷了长方形 的负极活性物质层2, 正极电极片9在箔制正极集电体4上涂敷了长方形的正极活性物质层 1。在与引露出负极集电体 5 和正极集电体 4 的边相对的边上以 2mm 的间隔分别设置 14 条 长度为 35mm 的切口 8。 0109 除了在与引露出负极集电体和正极集电体的边相对的边上以 2mm 的间隔分别设 置 14 条长度为 3。

46、5mm 的切口 8 以外, 与实施例 1 相同地制备锂离子电容器。 0110 为了从锂金属向负极活性物质层掺入 450mAh/g 的锂离子, 对所制备的锂离子电 容器进行恒定电压放电, 测量此时的掺入时间。 0111 在上述的状态下, 使正极活性物质层为相对极, 测量电池的 ESR。使用 LCR 测量仪 测量 ESR 的频率 1kHz 的值。然后, 在恒流恒压下用 3.8V 充电一小时, 以 80mA 进行放电直 到电池电压到 2.2V。根据放电时的电压下降计算直流电阻。 0112 ( 第六实施例 ) 0113 图7A、 图7B是示出本发明的蓄电装置的第六结构例的图, 图7A是负极电极片的俯 。

47、视图, 图 7B 是正极电极片的俯视图。负极电极片 10 在箔制的负极集电体 5 上涂敷了长方 形的负极活性物质层2, 正极电极片9在箔制的正极集电体4上涂敷了长方形的正极活性物 质层 1。在与引露出负极集电体 5 的边相对的边上以 5mm 的间隔设置 5 条长度为 35mm 的切 口 8, 在与引露出正极集电体 4 的边邻接的边的一个上以 5mm 的间隔设置 7 条长度为 25mm 的切口 8。 0114 除了在与引露出负极集电体的边相对的边上以 5mm 的间隔设置 5 条长度为 35mm 的切口 8, 在与引露出正极集电体的边邻接的边的一个上以 5mm 的间隔设置 7 条长度为 25mm 。

48、的切口 8 以外, 与实施例 1 相同地制备锂离子电容器。 0115 为了从锂金属向负极活性物质层掺入 450mAh/g 的锂离子, 对所制备的锂离子电 说 明 书 CN 102379017 A CN 102379027 A9/11 页 12 容器进行恒定电压放电, 测量此时的掺入时间。 0116 在上述的状态下, 使正极活性物质层为相对极, 测量电池的 ESR。使用 LCR 测量仪 测量 ESR 的频率 1kHz 的值。然后, 在恒流恒压下用 3.8V 充电一小时, 以 80mA 进行放电直 到电池电压到 2.2V。根据放电时的电压下降计算直流电阻。 0117 ( 第七实施例 ) 0118 。

49、图8A、 图8B是示出本发明的蓄电装置的第七结构例的图, 图8A是负极电极片的俯 视图, 图 8B 是正极电极片的俯视图。负极电极片 10 在箔制的负极集电体 5 上涂敷了长方 形的负极活性物质层2, 正极电极片9在箔制的正极集电体4上涂敷了长方形的正极活性物 质层 1。在负极集电体 5 和正极集电体 4 的各中心部形成纵 30mm、 横 20mm 的切口 8, 并使纵 横的切口交叉。 0119 除了在负极集电体和正极集电体的各中心部形成纵 30mm、 横 20mm 的切口并使纵 横的切口交叉以外, 与实施例 1 相同地制备锂离子电容器。 0120 为了从锂金属向负极活性物质层掺入 450mAh/g 的锂离子, 对所制备的锂离。

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