电化学器件用蓄电元件及其制造方法、使用了该蓄电元件的电化学器件及其制造方法

文档序号:7260870阅读:139来源:国知局
专利名称:电化学器件用蓄电元件及其制造方法、使用了该蓄电元件的电化学器件及其制造方法
技术领域
本发明涉及适于双电层电容器、锂离子电容器、氧化还原电容器、锂离子电池等电化学器件的蓄电元件、使用了该蓄电元件的电化学器件、电化学器件用蓄电元件的制造方法、以及电化学器件的制造方法。
背景技术
在双电层电容器、锂离子电容器、氧化还原电容器、锂离子电池等电化学器件中所使用的蓄电元件具备活性物质层分别介于离子透过层与第I集电层之间、和该离子透过层与第2集电层之间的层叠构造。另外,相应的电化学器件具备将蓄电元件封入在封装体内的构造。这种蓄电元件中的活性物质层一般由将包含活性物质粉末、粘合剂和导电助剂在内的活性物质膏剂涂敷成层状之后进行干燥所获得的物质构成,并被配置成夹在离子透过层与集电层(第I集电层和第2集电层)之间。另一方面,该活性物质层的外缘与离子透过层以及集电层的外缘同样地,均露出在蓄电元件外部。因而,由于在输送蓄电元件或者装有该蓄电元件的电化学器件之时所受到的振动或冲击等外力、或者在使用电化学器件之时所产生的内部应力(例如,伴随着在充放电时产生的气体而产生的内部应力),会导致活性物质粉末从该活性物质层外缘脱落。因为活性物质粉末为导电材料,所以由于该脱落后的活性物质粉末,可能会产生正极侧和负极侧短路、或充放电容量降低、或泄漏电流增加等的功能障碍。以往,研究了用于避免这种功能障碍的方法。例如,研究出将活性物质层中的粘合剂比率提升以提高活性物质粉末彼此的结合力这一对策。但是,若将作为非导电材料的粘合剂的比率提升,则活性物质层的电阻值会上升从而导致能力降低。现有技术文献 专利文献专利文献I :日本特开平11-260355号公报专利文献2 :日本再特表2007-135790号公报

发明内容
发明所要解决的技术问题根据本发明的各种各样的实施方式,可提供能对由活性物质粉末的脱落所引起的功能障碍进行抑制的电化学器件用蓄电元件。另外,根据本发明的各种各样的实施方式,可提供使用了该蓄电元件的电化学器件、该电化学器件用蓄电元件的制造方法、以及该电化学器件的制造方法。用于解决技术问题所采用的技术方案本发明的一实施方式涉及的电化学器件用蓄电元件,具备活性物质层分别介于离子透过层与第I集电层之间、和该离子透过层与第2集电层之间的层叠构造,两活性物质层具有比离子透过层的轮廓小的轮廓,该两活性物质层与离子透过层的轮廓差所相当的周围区域被绝缘层包围。本发明的一实施方式涉及的电化学器件,具备将蓄电元件封入在封装体内的构造,作为蓄电元件而使用上述电化学器件用蓄电元件。本发明的一实施方式涉及的电化学器件用蓄电元件的制造方法,所述电化学器件用蓄电元件具备活性物质层分别介于离子透过层与第I集电层之间、和该离子透过层与第2集电层之间的层叠构造,所述电化学器件用蓄电元件的制造方法具备如下工序获得电极单元的工序,该电极单元具有I个集电层、2个活性物质层和I个离子透过层按规定顺序堆叠、且两活性物质层的周围区域被绝缘层包围的构造;和获得蓄电元件的工序,该蓄电元件将多个电极单元进行堆叠使得它们被一体化。本发明的一实施方式涉及的电化学器件的制造方法,所述电化学器件具备将蓄电元件封入在封装体内的构造,所述电化学器件的制造方法具备如下工序作为蓄电元件而 使用由上述制造方法所制造出的电化学器件用蓄电元件,并将该蓄电元件封入在封装体内的工序。根据本发明的一实施方式涉及的蓄电元件或者本发明的一实施方式涉及的电化学器件,能够获得如下效果。即、因为蓄电元件具有分别介于离子透过层与第I集电层之间、和该离子透过层与第2集电层之间的活性物质层、与离子透过层的轮廓差所相当的周围区域被绝缘层包围的层叠构造,所以该两活性物质层的外缘没有露出。总而言之,即便在输送所述蓄电元件或者使用了该蓄电元件的电化学器件之时受到振动或冲击等外力的情况、或者在使用电化学器件之时产生了内部应力(例如,伴随着在充放电时产生的气体而产生的内部应力)的情况下,也能够可靠地防止活性物质粉末从两活性物质层外缘的脱落。由此,能够防止由活性物质粉末从两活性物质层外缘的脱落引起而产生的各种功能障碍于未然,即能够防止正极侧和负极侧的短路、充放电容量的降低、泄漏电流的增加等功能障碍于未然。另一方面,根据所述蓄电元件的制造方法和所述电化学器件的制造方法,能够获得如下效果。即、因为经过获得具有I个集电层、2个活性物质层和I个离子透过层按规定顺序堆叠、且两活性物质层的周围区域被绝缘层包围的构造的电极单元的工序、和获得将多个电极单元进行堆叠使得它们一体化的蓄电元件的工序来制造蓄电元件,所以如果预先准备电极单元,则只要将必要个数的电极单元进行堆叠而使得它们一体化,就能够简单地制造所期望的蓄电元件,并且通过改变该电极单元的堆叠数(至少2个以上),能够简单地确保所期望的充放电容量。当然,因为形成了制造后的蓄电元件的各活性物质层成为与离子透过层的轮廓差所相当的周围区域被绝缘层包围的层叠构造,所以即便在输送该蓄电元件或者使用了该蓄电元件的电化学器件之时受到振动或冲击等外力的情况、或者在使用电化学器件之时产生内部应力(例如,伴随着在充放电时产生的气体而产生的内部应力)的情况下,也能够可靠地防止活性物质粉末从两活性物质层外缘的脱落,由此能够防止由活性物质粉末从两活性物质层外缘的脱落引起而产生的各种功能障碍于未然。发明效果
根据本发明的各种各样的实施方式,可提供能对由活性物质粉末的脱落所引起的功能障碍进行抑制的电化学器件用蓄电元件。另外,根据本发明的各种各样的实施方式,可提供使用了该蓄电元件的电化学器件、适于该电化学器件用蓄电元件的制造的制造方法、以及适于该电化学器件的制造的制造方法。根据以下的说明和附图,可明确本发明的上述目的以外的目的、结构特征和作用效果。


图I (A)是表示图10示出的蓄电元件的制造方法的第I工序的图,图I (B)是沿着图I(A)的Sll-Sll线的剖视图。图2(A)是表示图10示出的蓄电元件的制造方法的第2工序的图,图2 (B)是沿着图2(A)的S12-S12线的剖视图。 图3(A)是表示图10示出的蓄电元件的制造方法的第3工序的图,图3 (B)是沿着图3(A)的S13-S13线的剖视图。图4(A)是表示图10示出的蓄电元件的制造方法的第4工序的图,图4(B)是沿着图4(A)的S14-S14线的剖视图。图5(A)是表示图10示出的蓄电元件的制造方法的第5工序的图,图5 (B)是沿着图5(A)的S15-S15线的剖视图。图6(A)是表示图10示出的蓄电元件的制造方法的第6工序的图,图6 (B)是沿着图6(A)的S16-S16线的剖视图。图7是利用第6工序所获得的电极单元的剖视图。图8是表示图10示出的蓄电元件的制造方法的第7工序的层叠体的剖视图。图9是表示图10示出的蓄电元件的制造方法的第8工序的层叠体的俯视图。图10㈧是利用第8工序所获得的蓄电元件的剖视图,图10⑶是其俯视图。图Il(A)是表示在图10示出的蓄电元件形成了端子的例子的蓄电元件的剖视图,图Il(B)是其俯视图。图12㈧是表示在图10示出的蓄电元件形成了端子的其他例子的蓄电元件的剖视图,图Il(B)是其俯视图。图13是使用图11示出的蓄电元件所制造出的电化学器件的剖视图。图14是使用图12示出的蓄电元件所制造出的电化学器件的剖视图。图15㈧是表示图24示出的蓄电元件的制造方法的第I工序的图,图15⑶是沿着图15(A)的S21-S21线的剖视图。图16(A)是表示图24示出的蓄电元件的制造方法的第2工序的图,图16⑶是沿着图16(A)的S22-S22线的剖视图。图17(A)是表示图24示出的蓄电元件的制造方法的第3工序的图,图17⑶是沿着图17(A)的S23-S23线的剖视图。图18(A)是表示图24示出的蓄电元件的制造方法的第4工序的图,图18⑶是沿着图18(A)的S24-S24线的剖视图。图19(A)是表示图24示出的蓄电元件的制造方法的第5工序的图,图19⑶是沿着图19(A)的S25-S25线的剖视图。图20 (A)是表示图24示出的蓄电元件的制造方法的第6工序的图,图20(B)是沿着图20(A)的S26-S26线的剖视图。图21是利用第6工序所获得的电极单元的剖视图。图22是表示图24示出的蓄电元件的制造方法的第7工序的层叠体的剖视图。图23是表示图24示出的蓄电元件的制造方法的第8工序的层叠体的俯视图。图24(A)是利用第8工序所获得的蓄电元件的剖视图,图24(B)是其俯视图。图25(A)是在图24示出的蓄电元件形成了端子的例子的蓄电元件的剖视图,图25(B)是其俯视图。·图26㈧是表示在图24示出的蓄电元件形成了端子的其他例子的蓄电元件的剖视图,图26(B)是其俯视图。
具体实施例方式以下,说明本发明的一实施方式涉及的电化学器件用蓄电元件、使用了该蓄电元件的电化学器件、本发明的一实施方式涉及的电化学器件用蓄电元件的制造方法、以及本发明的一实施方式涉及的电化学器件的制造方法的具体例。在本说明书中,将图I(A)的左右方向称作X方向,将图I(A)的上下方向称作Y方向,将图I(B)的上下方向称作层叠方向。关于与其他图的这些方向对应的方向,也同样进行称呼。在制造图10(A)以及图10⑶示出的蓄电元件SDll之时,首先如图I(A)以及图I(B)所示那样,在俯视时轮廓呈矩形的基膜11的上表面,以规定厚度形成在俯视时轮廓呈矩形的离子透过层12。在一实施方式中,在由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等构成的厚度例如为5 50μπι的基膜11的上表面,形成离子透过层12。通过使用了网版或凹版等的公知印刷法将预先准备的离子透过层形成用膏剂涂敷成层状,并利用吹热风或投向干燥炉等的方法对该涂敷层进行干燥,由此形成离子透过层12。干燥后的离子透过层12的厚度处于例如3 30 μ m的范围内。由图I (A)以及图I⑶可知,离子透过层12的俯视时的轮廓略小于基膜11的俯视时的轮廓。在一实施方式中,离子透过层形成用膏剂含有由硅石或矾土等构成的平均粒子径为Iym以下的绝缘性粉末;由羧甲基纤维素(CMC)或聚乙烯醇(PVA)等构成的粘合剂;和水或N-甲基吡咯烷酮(NMP)等的溶剂。例如在将绝缘性粉末和粘合剂以90 10 80 20的配合比(体积比)进行混合而获得混合物之后,将该混合物和溶剂以10 90 50 50的配合比(体积比)进行混合,由此制作该离子透过层作成用膏剂。使用该离子透过层形成用膏剂所形成的离子透过层12,具有容许离子的透过和后述电解液的浸溃及流动的多孔性。接下来,如图2(A)以及图2(B)所示,在离子透过层12的上表面,以规定厚度形成例如在俯视时轮廓呈矩形的合计4个第I活性物质层13。在一实施方式中,在离子透过层12的上表面,通过使用了网版或凹版等的公知印刷法将预先准备的活性物质层形成用膏剂涂敷成层状,并利用吹热风或投向干燥炉等的方法对该涂敷层进行干燥,由此以矩阵状的方式形成共计4个第I活性物质层13。干燥后的各第I活性物质层13的厚度处于例如I 30 μ m的范围内。在一实施方式中,活性物质层形成用膏剂含有由活性炭或人造石墨或聚并苯等构成的平均粒子径为Iym以下的活性物质粉末;由羧甲基纤维素(CMC)或苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)等水系生料用材料、或者聚偏二氟乙烯(PVdF)等有机溶剂系生料用材料等构成的粘合剂;由乙炔黑或科琴炭黑或碳纳米管等构成的导电助剂 ;和水或N-甲基吡咯烷酮(NMP)等溶剂。例如在将活性物质粉末、粘合剂和导电助剂以100 : I : I 100 : 5 : 10的配合比(体积比)进行混合而获得混合物之后,将该混合物和溶剂以10 : 90 50 : 50的配合比(体积比)进行混合,由此制作该活性物质层形成用膏剂。使用该活性物质层形成用膏剂所形成的各第I活性物质层13具有导电性。由图2(A)以及图2(B)可知,各第I活性物质层13具有规定的X方向尺寸Lxl3、该X方向尺寸Lxl3和Y方向尺寸Lyl3。在一实施方式中,X方向尺寸Lxl3和Y方向尺寸Lyl3为相同的值,形成为矩阵状的各第I活性物质层13的X方向间隔Dxl3和Y方向间隔Dyl3为相同的值。接下来,如图3(A)以及图3(B)所示,例如在离子透过层12的上表面,按照填埋各第I活性物质层13的周围区域的方式、且按照其上表面高度与各第I活性物质层13的上表面高度相同的方式形成第I绝缘层14。在一实施方式中,在离子透过层12的上表面中的各第I活性物质层13的周围区域,通过使用了网版或凹版等的公知印刷法将预先准备的绝缘层形成用膏剂涂敷成层状,并利用吹热风或投向干燥炉等的方法对该涂敷层进行干燥,由此形成第I绝缘层14。在一实施方式中,绝缘层形成用膏剂含有由硅石或矾土等构成的平均粒子径为Iym以下的绝缘性粉末;由羧甲基纤维素(CMC)或聚乙烯醇(PVA)等构成的粘合剂;和水或N-甲基吡咯烷酮(NMP)等溶剂。例如在将绝缘性粉末和粘合剂以90 : 10 80 : 20的配合比(体积比)进行混合而获得混合物之后,将该混合物和溶剂以10 : 90 50 : 50的配合比(体积比)进行混合,由此制作该绝缘层形成用膏剂。使用该绝缘层形成用膏剂所形成的第I绝缘层14具有容许离子的透过和后述电解液的浸溃及流动的多孔性。由图3(A)以及图3(B)可知,一实施方式中的第I绝缘层14的俯视时的轮廓与离子透过层12的俯视时的轮廓吻合。接下来,如图4(A)以及图4(B)所示,例如在离子透过层12以及各第I活性物质层13的上表面,以规定厚度形成在俯视时轮廓呈矩形的共计4个集电层15。在一实施方式中,在离子透过层12以及各第I活性物质层13的上表面,通过使用了网版或凹版等的公知印刷法,按照覆盖各第I活性物质层13的整个上表面的方式将预先准备的集电层形成用膏剂涂敷成层状,并利用吹热风或投向干燥炉等的方法对该涂敷层进行干燥,由此共计4个集电层15形成为矩阵状。干燥后的各集电层15的厚度处于例如I 30 μ m的范围内。在一实施方式中,集电层形成用膏剂含有由通过与极性或活性物质的组合所选择出的碳或铝、铜、镍等构成的平均粒子径为Iym以下的导电性粉末;由酚醛树脂或乙基纤维素或聚甲基丙烯酸烷基酯等构成的粘合剂;和由萜品醇等构成的溶剂。例如在将导电性粉末和粘合剂以10 : I 3 : I的配合比(体积比)进行混合而获得混合物之后,将该混合物和溶剂以10 90 50 50的配合比(体积比)进行混合,由此制作该集电层形成用膏剂。使用该集电层形成用膏剂所形成的各集电层15具有导电性。由图4(A)以及图4(B)可知,各集电层15具有规定的X方向尺寸Lxl5和比该X方向尺寸Lxl5略小的Y方向尺寸Lyl5。在一实施方式中,该X方向尺寸Lxl5略大于第I活性物质层13的X方向尺寸Lxl3,Y方向尺寸Lyl5略大于第I活性物质层13的Y方向尺寸Lyl3。另外,在一实施方式中,形成为矩阵状的各集电层15的X方向间隔Dxl5比Y方向间隔Dyl5小相当于(Lxl5-Lyl5)的尺寸。而且,各集电层15的中心与各第I活性物质层13的中心相比向X方向左侧偏离相当于[(Lxl5-Lyl5)/2]的尺寸。在一实施方式中,在从上方看各集电层15时,该各集电层15按照分别覆盖各第I 活性物质层13的整个上表面的方式进行配置。另外,在一实施方式中,各集电层15的Y方向上缘以及Y方向下缘比各第I活性物质层13的Y方向上缘以及Y方向下缘突出相当于[(Lyl5-Lyl3)/2]的尺寸,各集电层15的X方向右缘也比各第I活性物质层13的X方向右缘突出相同尺寸。此外,在一实施方式中,各集电层15的X方向左缘比各第I活性物质层13的X方向左缘突出相当于{Lxl5-[(Lyl5+Lyl3)/2]}的尺寸。并且,按照该突出尺寸的值与第I活性物质层13的X方向间隔Dxl3的1/2的值一致的方式配置各集电层15。接下来,如图5(A)以及图5(B)所示,在各集电层15的上表面,以规定厚度形成在俯视时轮廓呈矩形的共计4个第2活性物质层16。在一实施方式中,在各集电层15的上表面,通过使用了网版或凹版等的公知印刷法将预先准备的活性物质层形成用膏剂涂敷成层状,并利用吹热风或投向干燥炉等的方法对该涂敷层进行干燥,由此共计4个第2活性物质层16形成为矩阵状。干燥后的各第2活性物质层16的厚度处于例如I 30 μ m的范围内。在此用到的活性物质层形成用膏剂也可以是与在形成第I活性物质层13时所用的活性物质层形成用膏剂相同的膏剂。使用该活性物质层形成用膏剂所形成的各第2活性物质层16具有导电性。由图5(A)以及图5(B)可知,各第2活性物质层16例如具有规定的X方向尺寸Lxl6和与该X方向尺寸Lxl6为相同值的Y方向尺寸Lyl6。在一实施方式中,该X方向尺寸Lxl6与第I活性物质层13的X方向尺寸Lxl3为相同的值,Y方向尺寸Lyl6与第I活性物质层13的Y方向尺寸Lyl3为相同的值。另外,在一实施方式中,各第2活性物质层16的中心与各第I活性物质层13的中心一致。通过采用这种配置,在从上方看各第2活性物质层16时,该各第2活性物质层16的Y方向上缘、Y方向下缘、X方向左缘以及X方向右缘分别与各第I活性物质层13的Y方向上缘、Y方向下缘、X方向左缘以及X方向右缘吻合。接下来,如图6(A)以及图6(B)所示,在一实施方式中,在第I绝缘层14的上表面以及各集电层15的上表面,按照填埋各第2活性物质层16的周围区域的方式、且按照其上表面高度与各第2活性物质层16的上表面高度相同的方式形成第2绝缘层17。在一实施方式中,在第I绝缘层14的上表面以及各集电层15的上表面中的各第2活性物质层16的周围区域,通过使用了网版或凹版等的公知印刷法将预先准备的绝缘层形成用膏剂涂敷成层状,并利用吹热风或投向干燥炉等的方法对该涂敷层进行干燥,由此形成第2绝缘层17。在此用到的绝缘层形成用膏剂也可以是与在形成第I绝缘层14时所用的绝缘层形成用膏剂相同的膏剂。使用该绝缘层形成用膏剂所形成的第2绝缘层17具有容许离子的透过和后述电解液的浸溃及流动的多孔性。由图6(A)以及图6(B)可知,第2绝缘层17的俯视时的轮廓与第I绝缘层14的俯视时的轮廓吻合。接下来,从图6(A)以及图6⑶示出的构造之中剥离并除掉基膜11,得到图7所示的层叠构造的电极单元EUlI。该电极单元EUlI是将离子透过层12、第I活性物质层13、集电层15和第2活性物质层16堆叠起来而构成的,具有第I活性物质层13和第2活性物质 层16的周围区域被第I绝缘层12以及第2绝缘层17包围的构造。接下来,如图8所示,按照X方向的朝向(与层叠方向正交的朝向)彼此相差180的方式将多个(图中为4个)电极单元EUll进行堆叠,并在加热的同时进行加压,由此得到各电极单元EUll被一体化的层叠体MBlI。图8示出的4个电极单元EUlI之中的、在符号之后赋有(*)的从下数第2个和第4个电极单元EU11,是将图7示出的电极单元EUll的X方向改变了 180度的电极单元。通过堆叠后的加热以及加压,因为构成各电极单元EUll的各层在层叠方向上受到略微压碎这样的力,所以构成该各电极单元EUll的层的界面紧密相接,并且相邻的电极单元EUll的界面也紧密相接。另外,因为各集电层15的X方向左缘的突出尺寸的值与第I活性物质层13的X方向间隔Dxl3的1/2的值一致,所以在从上方看层叠体MBlI时,位于该层叠体MBll的X方向右侧的、从下数第I个和第3个各集电层15的X方向左缘、与位于该层叠体MBll的X方向左侧的、从下数第2个和第4个各集电层15的X方向右缘吻合。接下来,如图9所示,在层叠体MBl I的上表面,设定X方向的切断线CLx和Y方向的切断线CLy。在一实施方式中,Y方向的各切断线CLy被设定成沿着图8示出的层叠体MBll的从下数第I个和第3个各集电层15的X方向左缘、和从下数第2个和第4个各集电层15的X方向右缘。另外,X方向的中央的切断线CLx被设定成通过第I活性物质层13的Y方向间隔Dyl3(S卩、第2活性物质层16的Y方向间隔Dyl6)的中心。而且,X方向的其他2个切断线CLx被设定成在各第I活性物质层13的Y方向上缘和Y方向下缘的外侧空出相当于Y方向间隔Dyl3的1/2的间隔。接下来,使用具有例如旋转刀片的切割(dicing)装置等切断装置,沿着图9示出的X方向的切断线CLx和Y方向的切断线CLy对层叠体MBll进行切断,得到具有图10 (A)以及图10⑶示出的层叠构造的4个蓄电元件SD11。因为在切断时以与刀片的厚度对应的宽度来完成切断,所以蓄电元件SDll的从下数第I个和第3个各集电层15的X方向左缘,通过第I绝缘层14以及第2绝缘层17而从该蓄电元件SDll的X方向左面露出。另外,蓄电元件SDll的从下数第2个和第4个各集电层15的X方向右缘,通过第I绝缘层14以及第2绝缘层17而从该蓄电元件SDll的X方向右面露出。在图I 图10中,为了便于图示,示出的是使用多个用于获取4个的电极单元EUll来同时制造4个蓄电元件SDll的方法,但是如果层叠获取数为5个以上的多个电极单元,则能够利用同样的制法同时制造5个以上的蓄电元件,并且如果层叠获取数为I个的多个电极单元,则也能够利用同样的制法制造I个蓄电元件。另外,在图I 图10中,为了便于图示,示出了堆叠4个电极单元EUll来制造蓄电元件SDll的方法,但是如果改变电极单元EUll的堆叠数,也能够基于该堆叠数来改变充放电容量。在图10(A)以及图10⑶示出的蓄电元件SDll中,能够将从该蓄电元件SDll的X方向左面露出其X方向左缘的2个集电层15作为被用作一个极性的集电层(以下称为第I集电层15)来加以利用,另外能够将从该蓄电元件SDll的X方向右面露出其X方向右缘的2个集电层15作为被用作另一个极性的集电层(以下称为第2集电层15)来加以利用。另外,活性物质层(第I活性物质层13和第2活性物质层16)的上表面以及下表面被离子透过层12和第I集电层15覆盖。此外,活性物质层与离子透过层12的轮廓差所 相当的周围区域被绝缘层(第I绝缘层14和第2绝缘层17)以紧密相接状态包围。因此,该活性物质层(第I活性物质层13和第2活性物质层16)的整体被构成蓄电元件SDll的其他部件覆盖,没有露出在蓄电元件SDll外。图11 (A)以及图11⑶示出在所述蓄电元件SDll设有端子TEll以及TE12的蓄电元件SD12。在该蓄电元件SD12的X方向左面形成了第I群集端子TEll以便覆盖该X方向左面,该第I群集端子TEll与各第I集电层15的露出部分电连接。另外,在蓄电元件SD12的X方向右面形成了第2群集端子TE12以便覆盖该X方向右面,该第2群集端子TE12与各第2集电层15的露出部分电连接。例如在蓄电元件SD12的X方向左面和X方向右面,利用浸溃法等的公知涂敷方法将预先准备的端子形成用膏剂涂敷成层状,并利用吹热风或投向干燥炉等的方法对该涂敷层进行干燥,由此形成该第I群集端子TEll和第2群集端子TE12。端子形成用膏剂含有由通过与极性或活性物质的组合所选择出的碳或铝、铜、镍等构成的平均粒子径为Iym以下的导电性粉末;由酚醛树脂或乙基纤维素或聚甲基丙烯酸烷基酯等构成的粘合剂;和由萜品醇等构成的溶剂。也可以例如在将导电性粉末和粘合剂以10 I 3 I的配合比(体积比)进行混合而获得混合物之后,将该混合物和溶剂以10 : 90 50 : 50的配合比(体积比)进行混合,由此制作该端子形成用膏剂。使用该端子形成用膏剂所形成的各端子TEll以及TE12具有导电性。图12㈧以及图12⑶示出在一实施方式涉及的所述蓄电元件SDll设有端子TE13以及TE14的蓄电元件SD13。在该蓄电元件SD13的X方向左侧,从其下表面朝向上方设有柱状孔,在该柱状孔内形成有柱状的第I群集端子TE13,且该第I群集端子TE13与各第I集电层15的露出部分的内侧电连接。另外,在蓄电元件SD13的X方向右侧,从其上表面朝向下方设有柱状孔,在该柱状孔内形成有柱状的第2群集端子TE14,且该第2群集端子TE14与各第2集电层15的露出部分的内侧电连接。而且,第I群集端子TE13的下表面在蓄电元件SD13的下表面露出,第2群集端子TE14的上表面在蓄电元件SD13的上表面露出。例如在蓄电元件SD13的X方向左侧,利用钻孔(drilling)加工或激光加工等的公知开孔方法形成从层叠方向下表面朝向上方的柱状孔,向该柱状孔注入预先准备的端子形成用膏剂,并利用吹热风或投向干燥炉等的方法对该注入物进行干燥,由此形成该第I群集端子TE13和第2群集端子TE14。在此用到的端子形成用膏剂也可以与在形成端子TEll以及TE12时所用的端子形成用膏剂相同。使用该端子形成用膏剂所形成的各端子TE13以及TE14具有导电性。图13示出使用图Il(A)以及图Il(B)示出的蓄电元件SD12所制造出的电化学器件ECDl I的一例。该电化学器件ECDl I例如是将所述蓄电元件SD12与电解液(无符号)一起封入在封装体PAll内而构成的。在一实施方式中,在为电容器的情况下,该电解液是将四级铵的BF4盐溶于碳酸丙烯酯(PC)或碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸甲乙酯(EMC)等单一溶剂、或者它们的混合溶剂中而成的电解液,在为锂离子电容器或锂离子电池的情况下,该电解液是将锂的PF6盐溶于碳酸丙烯酯(PC)或碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸甲乙酯(EMC)等单一溶剂、或者它们的混合溶剂中而成的电解液。在一实施方式中,封装体PAll通过由塑料等构成的下表面开口的绝缘壳PAl la、·和由塑料等构成的绝缘板PAl Ib而构成。在绝缘板PAl Ib设有金属制的第I外部端子PAl Ic和第2外部端子PAlId。在一实施方式中,在制造该电化学器件E⑶11时,使蓄电元件SD12的第I群集端子TEll的一部分经由导电性胶粘剂而与绝缘板PAllb的第I外部端子PAllc电连接,使第2群集端子TE12的一部分经由导电性胶粘剂而与绝缘板PAllb的第2外部端子PAlld电连接。然后,将绝缘壳PAlla上下翻转之后在其内侧注入电解液,将安装有蓄电元件SD12的绝缘板PAllb翻转之后在绝缘壳PAlla内插入该蓄电元件SD12。然后,使绝缘板PAllb和绝缘壳PAlla的接触之处经由非导电性胶粘剂进行结合,从而使绝缘壳PAlla的开口以水密状态以及气密状态进行闭塞。图14示出使用图12(A)以及图12⑶示出的蓄电元件SD13所制造出的一实施方式涉及的电化学器件ECD12。该电化学器件ECD12是将所述蓄电元件SD13和电解液(无符号)封入在封装体PA12内而构成的。在为一实施方式涉及的电容器的情况下,该电解液是将四级铵的BF4盐溶于碳酸丙烯酯(PC)或碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸甲乙酯(EMC)等单一溶剂、或者它们的混合溶剂中而形成的电解液,在为锂离子电容器或锂离子电池的情况下,该电解液是将锂的PF6盐溶于碳酸丙烯酯(PC)或碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸甲乙酯(EMC)等单一溶剂、或者它们的混合溶剂中而形成的电解液。封装体PA12例如通过由金属等构成的下表面开口的第I导电壳PA12a、由金属等构成的上表面开口的第2导电壳PA12b、和由塑料等构成的环状的绝缘密封垫PA12c而构成。在一实施方式中,在制造该电化学器件E⑶12时,使蓄电元件SD13的第2群集端子TE14的露出部分经由导电性胶粘剂而与第I导电壳PA12a的内面电连接。然后,将第I导电壳PA12a上下翻转之后在其内侧注入电解液,在第I导电壳PA12a内插入预先安装有绝缘密封垫PA12c的第2导电壳PA12b,同时使蓄电元件SD13的第I群集端子TE13的露出部分经由导电性胶粘剂而与第2导电壳PA12b的内面电连接,利用绝缘密封垫PA12c使第I导电壳PA12a的开口以水密状态以及气密状态进行闭塞。根据前述的蓄电元件(SD11、SD12以及SD13)、和使用了该蓄电元件的电化学器件(EOT11以及E⑶12),例如能够获得下述效果。因为蓄电元件SD11,具有层叠构造,即分别介于各离子透过层12与第I集电层15之间以及离子透过层12与各第2集电层15之间的第I活性物质层13以及第2活性物质层16,将与离子透过层12的轮廓差所相当的周围区域由第I绝缘层14以及第2绝缘层17以紧密相接状态包围,所以该第I活性物质层13以及第2活性物质层16的外缘的任何面都没有露出在大气中。在一实施方式中,在离子透过层12的一个面设有第I活性物质层13,并且该面上的没有形成第I活性物质层13的部分被填充了第I绝缘层14。另外,在离子透过层12的另一个面设有第2活性物质层16,并且在该面上的没有形成第2活性物质层16的部分填充了第2绝缘层17。由此,能够可靠地防止在输送蓄电元件SD11、SD12、SD13、或者使用了该蓄电元件的电化学器件ECDll或ECD12之时,由于受到的振动或冲击等外力、或者在使用电化学器件ECDll或ECD12时的内部应力(例如,伴随着在充放电时产生的气体而产生的内部应力),引起的活性物质粉末从各第I活性物质层13以及各第2活性物质层16的外缘脱落。因此,能够防止由活性物质粉末从各第I活性物质层13以及各第2活性物质层16外缘的脱落引起而产生的各种功能障碍于未然,即能够防止正极侧和负极侧的短路、充放电容量的降低、泄漏电流的增加等功能障碍于未然。
因为蓄电兀件SDll具有使各第I集电层15的外缘的一部分(例如X方向左缘)通过第I绝缘层14以及第2绝缘层17而从蓄电元件SDll的侧面(例如X方向左面)露出,使各第2集电层15的外缘的一部分(例如X方向右缘)通过第I绝缘层14以及第2绝缘层17而在与各第I集电层15的露出部分不同的位置处从蓄电元件SDll的侧面(例如X方向右面)露出的构造,所以在功能方面能够将构成该蓄电元件SDll的多个集电层15划分成被用作一个极性的各第I集电层15、和被用作另一个极性的各第2集电层15来进行理解。如果如蓄电元件SD12以及SD13那样,设置与被用作一个极性的各第I集电层15的露出部分或者其内侧电连接的第I群集端子TEll以及TE13,并设置与被用作另一个极性的各第2集电层15的露出部分或者其内侧电连接的第2群集端子TE12以及TE14,则在将该蓄电元件SD12以及SD13封入在封装体PAll以及PA12内来构成电化学器件E⑶11以及E⑶12之时,能够容易地进行向相当于该封装体PAll以及PA12的外部端子之处的(封装体PAll的第I外部端子PAlIc和第2外部端子PAlId、封装体PA12的第I导电壳PA12a和第2导电壳PA12b)的连接。根据前述的蓄电元件(SD11、SD12以及SD13)的制造方法和前述的电化学器件(EOT11以及E⑶12)的制造方法,例如能够获得下述效果。因为经由以下工序,即获得具有I个集电层15、2个活性物质层13以及16和I个离子透过层12按规定顺序堆叠、且两活性物质层13以及16的周围区域被第I绝缘层14以及第2绝缘层17包围的构造的电极单元EUll的工序、和获得将多个电极单元EUll堆叠而使得它们被一体化的蓄电元件的工序,来制造蓄电元件SDl 1,所以如果预先准备电极单元EUll,则只要将必要个数的电极单元EUl I堆叠起来而使它们一体化,就能够简单地制造所期望的蓄电元件CD11,并且通过改变该电极单元EUll的堆叠数,能够简单地确保所期望的充放电容量。因为制造后的蓄电元件SDll的第I活性物质层13以及第2活性物质层16成为将与离子透过层12之间的周围区域由第I绝缘层14以及第2绝缘层17以紧密相接状态包围的层叠构造,所以能够可靠地防止由于在输送蓄电元件SD11、SD12或SD13、或者使用了这些蓄电元件的电化学器件ECDll或ECD12之时所受到的振动或冲击等外力、或者在使用电化学器件ECDll或ECD12时的内部应力(例如,伴随着在充放电时产生的气体而产生的内部应力)所引起的、活性物质粉末从各第I活性物质层13以及各第2活性物质层16外缘的脱落,由此能够防止由于活性物质粉末从各第I活性物质层13以及各第2活性物质层16外缘的脱落引起而产生的各种功能障碍于未然。因为电极单元EUll中的集电层15在视作蓄电元件SDll时,具有使其外缘的一部分(X方向左缘)通过第I绝缘层14以及第2绝缘层17而从该电极单元EUl的侧面露出的构造,在获得蓄电元件SDll的工序中按照与层叠方向正交的朝向交替不同的方式堆叠多个电极单元EU11,所以能够在功能方面将构成蓄电元件SDll的多个集电层15划分成被用作一个极性的各第I集电层15、和被用作另一个极性的各第2集电层15来进行理解。通过经由以下工序,即设置与蓄电元件SDll的被用作一个极性的各第I集电层15的露出部分或者其内侧电连接的第I群集端子TEll以及TE13,设置与被用作另一个极性·的各第2集电层15的露出部分或者其内侧电连接的第2群集端子TE12以及TE14的工序,从而能够可靠地制造具有第I群集端子TEll以及第2群集端子TE12的蓄电元件SD12、或者具有第I群集端子TE13以及第2群集端子TE14的蓄电元件SD13。另外,如果使用该蓄电元件SD12以及SD13,则能够容易地进行向相当于封装体PAll以及PA12的外部端子之处(封装体PAl I的第I外部端子PAl Ic和第2外部端子PAl Id、封装体PA12的第I导电壳PA12a和第2导电壳PA12b)的连接,所以也能够简单地进行电化学器件E⑶11以及E⑶12的制造。因为能够将在层叠体MBll所设的各切断线CLx以及CLy设定在从外缘远离各活性物质层13以及16的位置处,所以能够在不切断各活性物质层13以及16的情况下切断该层叠体MBlI。若切断各活性物质层13以及16,则活性物质粉末会从该各活性物质层13以及16的切断面脱落,由该脱落所引起的、产生先前叙述的各种功能障碍的可能性变高,所以根据本发明的一实施方式涉及的制造方法,还能够可靠地防止与切断相伴的活性物质粉末的脱落,能够防止由该脱落引起而产生的各种功能障碍于未然。接下来,说明本发明的其他实施方式涉及的电化学器件用蓄电元件、使用了该蓄电元件的电化学器件、电化学器件用蓄电元件的制造方法、以及电化学器件的制造方法。在制造图24(A)以及图24⑶示出的蓄电元件SD21之时,首先如图15 (A)以及图15(B)所示那样,在俯视时轮廓呈矩形的基膜11的上表面,以规定厚度形成在俯视时轮廓呈矩形的共计4个集电层22。在一实施方式中,在由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等构成的厚度为5 50μπι的基膜21的上表面,通过使用了网版或凹版等的公知印刷法将预先准备的集电层形成用膏剂涂敷成层状,并利用吹热风或投向干燥炉等的方法对该涂敷层进行干燥,由此4个集电层22形成为矩阵状。干燥后的各集电层22的厚度处于例如I 30 μ m的范围内。在此用到的集电层形成用膏剂也可以与在形成所述集电层15时所用的集电层形成用膏剂相同。使用该集电层形成用膏剂所形成的各集电层22具有导电性。由图15(A)以及图15(B)可知,在一实施方式中,各集电层22具有规定的X方向尺寸Lx22和比该X方向尺寸Lx22略小的Y方向尺寸Ly22。另外,形成为矩阵状的各集电层22的X方向间隔Dx22比Y方向间隔Dy22小相当于(Lx22-Ly22)的尺寸。接下来,如图16(A)以及图16⑶所示,在各集电层22的上表面,以规定厚度形成在俯视时轮廓呈矩形的共计4个第I活性物质层23。在一实施方式中,在各集电层22的上表面,通过使用了网版或凹版等的公知印刷法,按照覆盖各集电层22的上表面大致中央的方式将预先准备的活性物质层形成用膏剂涂敷成层状,并利用吹热风或投向干燥炉等的方法对该涂敷层进行干燥,由此共计4个第I活性物质层23形成为矩阵状。干燥后的各第I活性物质层23的厚度处于例如I 30 μ m的范围内。在此用到的活性物质层形成用膏剂与在形成所述第I活性物质层13时所用的活性物质层形成用膏剂相同。使用该活性物质层形成用膏剂所形成的各第I活性物质层23具有导电性。 由图16(A)以及图16(B)可知,在一实施方式中,各第I活性物质层23具有规定的X方向尺寸Lx23和与该该X方向尺寸Lx23为相同值的Y方向尺寸Ly23。该X方向尺寸Lx23略小于集电层22的X方向尺寸Lx22,Y方向尺寸Ly23略大于集电层22的Y方向尺寸Ly22。另外,形成为矩阵状的各第I活性物质层23的X方向间隔Dx23和Y方向间隔Dy23为相同的值。而且,各第I活性物质层23的中心与集电层22的中心相比向X方向右侧偏离相当于[(Lx22-Ly22)/2]的尺寸。S卩、在从上方看各第I活性物质层23时,各集电层22分别覆盖该各第I活性物质层23的整个下表面。此外,各集电层22的Y方向上缘以及Y方向下缘比各第I活性物质层23的Y方向上缘以及Y方向下缘突出相当于[(Ly22-Ly23)/2]的尺寸,各集电层33的X方向右缘也比各第I活性物质层23的X方向右缘突出相同尺寸。另外,各集电层22的X方向左缘比各第I活性物质层23的X方向左缘突出相当于{Lx22-[(Ly22+Ly23)/2]}的尺寸。按照该突出尺寸的值与第I活性物质层23的X方向间隔Dx23的1/2的值一致的方式,配置各集电层22。接下来,如图17(A)以及图17(B)所示,在一实施方式中,在基膜21的上表面以及各集电层22的上表面,按照填埋各第I活性物质层23的周围区域的方式、且按照其上表面高度与各第I活性物质层23的上表面高度相同的方式形成第I绝缘层24。在一实施方式中,在基膜21的上表面以及各集电层22的上表面中的各第I活性物质层23的周围区域,通过使用了网版或凹版等的公知印刷法将预先准备的绝缘层形成用膏剂涂敷成层状,并利用吹热风或投向干燥炉等的方法对该涂敷层进行干燥,由此形成第I绝缘层24。在此用到的绝缘层形成用膏剂也可以与在形成所述第I绝缘层14时所用的绝缘层形成用膏剂相同。使用该绝缘层形成用膏剂所形成的第I绝缘层24,具有容许离子的透过和电解液的浸溃及流动的多孔性。由图17(A)以及图17⑶可知,第I绝缘层24的俯视时的轮廓略小于基膜21的俯视时的轮廓。接下来,如图18(A)以及图18⑶所示,在各第I活性物质层23的上表面以及第I绝缘层24的上表面,以规定厚度形成在俯视时轮廓呈矩形的离子透过层25。
在一实施方式中,在各第I活性物质层23的上表面以及第I绝缘层24的上表面,通过使用了网版或凹版等的公知印刷法将预先准备的离子透过层形成用膏剂涂敷成层状,并利用吹热风或投向干燥炉等的方法对该涂敷层进行干燥,由此形成离子透过层25。干燥后的离子透过层25的厚度处于例如3 30 μ m的范围内。在此用到的离子透过层形成用膏剂与在形成所述离子透过层12时所用的离子透过层形成用膏剂相同。使用该离子透过层形成用膏剂所形成的离子透过层25,具有容许离子的透过和电解液的浸溃及流动的多孔性。由图18(A)以及图18⑶可知,离子透过层25的俯视时的轮廓与第I绝缘层24的俯视时的轮廓吻合。 接下来,如图19(A)以及图19(B)所示,在离子透过层25的上表面,以规定厚度形成在俯视时轮廓呈矩形的共计4个第2活性物质层26。在一实施方式中,在离子透过层25的上表面,通过使用了网版或凹版等的公知印刷法将预先准备的活性物质层形成用膏剂涂敷成层状,并利用吹热风或投向干燥炉等的方法对该涂敷层进行干燥,由此共计4个第2活性物质层26形成为矩阵状。干燥后的各第2活性物质层26的厚度处于例如I 30 μ m的范围内。在此用到的活性物质层形成用膏剂也可以与在形成所述第I活性物质层13时所用的活性物质层形成用膏剂相同。使用该活性物质层形成用膏剂所形成的各第2活性物质层26具有导电性。由图19(A)以及图19(B)可知,在一实施方式中,各第2活性物质层26具有规定的X方向尺寸Lx26和与该X方向尺寸Lx26为相同值的Y方向尺寸Ly26。该X方向尺寸Lx26可以与第I活性物质层23的X方向尺寸Lx23为相同的值,Y方向尺寸Ly26可以与第I活性物质层23的Y方向尺寸Ly23为相同的值。而且,也可按照各第2活性物质层26的中心与各第I活性物质层23的中心一致的方式配置第2活性物质层26。根据一实施方式,在从上方看各第2活性物质层26时,该各第2活性物质层26的Y方向上缘、Y方向下缘、X方向左缘以及X方向右缘分别与各第I活性物质层23的Y方向上缘、Y方向下缘、X方向左缘以及X方向右缘吻合。接下来,如图20(A)以及图20(B)所示,在一实施方式中,在离子透过层25的上表面,按照填埋各第2活性物质层26的周围区域的方式、且按照其上表面高度与各第2活性物质层26的上表面高度相同的方式形成第2绝缘层27。在一实施方式中,在离子透过层25的上表面中的各第2活性物质层26的周围区域,通过使用了网版或凹版等的公知印刷法将预先准备的绝缘层形成用膏剂涂敷成层状,并利用吹热风或投向干燥炉等的方法对该涂敷层进行干燥,由此形成第2绝缘层27。在此用到的绝缘层形成用膏剂可以与在形成所述第I绝缘层14时所用的绝缘层形成用膏剂相同。使用该绝缘层形成用膏剂所形成的第2绝缘层27具有容许离子的透过和电解液的浸溃及流动的多孔性。由图20(A)以及图20⑶可知,第2绝缘层27的俯视时的轮廓与离子透过层25的俯视时的轮廓吻合。接下来,从图20(A)以及图20⑶示出的构造之中剥离并除掉基膜21,得到具有图21示出的层叠构造的电极单元EU21。电极单元EU21具有集电层22、第I活性物质层23、离子透过层25和第2活性物质层26堆叠、且第I活性物质层23和第2活性物质层26的周围区域被第I绝缘层24以及第2绝缘层27包围的构造。接下来,如图22所示,按照X方向的朝向(与层叠方向正交的朝向)交替相差180的方式将多个(图中为4个)电极单元EU21进行堆叠,并在加热的同时进行加压,由此得到各电极单元EU21被一体化的层叠体MB21。图22示出的4个电极单元EU21之中、在符号之后赋有(*)的从下数第2个和第4个电极单元EU21,是将图21示出的电极单元EU21的X方向改变了 180度的电极单元。通过堆叠后的加热以及加压,因为构成各电极单元EU21的各层在层叠方向上受到被略微压碎这样的力,所以构成该各电极单元EU21的层的界面紧密相接,并且相邻的电极单元EU21的界面也紧密相接。另外,因为各集电层22的X方向左缘的突出尺寸的值与第I活性物质层23的X 方向间隔Dx23的1/2的值一致,所以在从上方看层叠体MB21时,位于该层叠体MB21的X方向右侧的、从下数第I个和第3个各集电层22的X方向左缘、与位于该层叠体MB21的X方向左侧的、从下数第2个和第4个各集电层22的X方向右缘吻合。接下来,如图23所示,在层叠体MB21的上表面,设定X方向的切断线CLx和Y方向的切断线CLy。在一实施方式中,Y方向的各切断线CLy被设定成沿着图22示出的层叠体MB21的从下数第I个和第3个各集电层22的X方向左缘、和从下数第2个和第4个各集电层22的X方向右缘。另外,X方向的中央的切断线CLx被设定成通过第I活性物质层23的Y方向间隔Dy23( S卩、第2活性物质层26的Y方向间隔Dy26)的中心。而且,x方向的其他2个切断线CLx被设定成在各第I活性物质层23的Y方向上缘和Y方向下缘的外侧空出相当于Y方向间隔Dy23的1/2的间隔。接下来,使用具有例如旋转刀片的切割装置等切断装置,沿着图23示出的X方向的切断线CLx和Y方向的切断线CLy对层叠体MB21进行切断,得到具有图24(A)以及图24(B)示出的层叠构造的4个蓄电元件SD21。因为在切断时以与刀片的厚度对应的宽度来完成切断,所以蓄电元件SD21的从下数第I个和第3个各集电层22的X方向左缘,通过第I绝缘层24以及第2绝缘层27而从该蓄电元件SD21的X方向左面露出。另外,蓄电元件SD21的从下数第2个和第4个各集电层22的X方向右缘,通过第I绝缘层24以及第2绝缘层27而从该蓄电元件SDll的X方向右面露出。在图15 图24中,为了便于图示,示出了使用多个获取4个用的电极单元EU21来同时制造4个蓄电元件SD21的方法,但是如果层叠获取数为5个以上的多个电极单元,则能够利用同样的制法同时制造5个以上的蓄电元件,并且如果层叠多个获取数为I个的电极单元,则也能够利用同样的制法制造I个蓄电元件。另外,在图15 图24中,为了便于图示,示出了堆叠4个电极单元EU21来制造蓄电元件SD21的方法,但是如果改变电极单元EU21的堆叠数,也能够基于该堆叠数来改变充放电容量。在图24(A)以及图24⑶示出的蓄电元件SD21中,能够将从该蓄电元件SD21的X方向左面露出其X方向左缘的2个集电层22作为被用作一个极性的集电层(以下称为第I集电层22)来加以利用,另外能够将从该蓄电元件SD21的X方向右面露出其X方向右缘的2个集电层22作为被用作另一个极性的集电层(以下称为第2集电层22)来加以利用。另外,活性物质层(第I活性物质层23和第2活性物质层26)的上表面以及下表面被离子透过层25和第I集电层22覆盖。此外,活性物质层与离子透过层25的轮廓差所相当的周围区域被绝缘层(第I绝缘层24和第2绝缘层27)以紧密相接状态包围。因此,该活性物质层(第I活性物质层23和第2活性物质层26)的整体被构成蓄电元件SDll的其他部件覆盖,没有露出在蓄电元件SDll外。图25 (A)以及图26⑶示出在所述蓄电元件SD21设有端子TE2 1以及TE22的蓄电元件SD22。在该蓄电元件SD22的X方向左面形成了第I群集端子TE21以便覆盖该X方向左面,该第I群集端子TE21与各第I集电层22的露出部分电连接。另外,在蓄电元件SD22的X方向右面形成了第2群集端子TE22以便覆盖该X方向右面,该第2群集端子TE22与各第2集电层22的露出部分电连接。例如在蓄电元件SD22的X方向左面和X方向右面,利用浸溃法等的公知涂敷方法将预先准备的端子形成用膏剂涂敷成层状,并利用吹热风或投向干燥炉等的方法对该涂敷层进行干燥,由此形成该第I群集端子TE21和第2群集端子TE22。在此用到的端子形成用膏剂也可以与在形成所述第I群集端子TEll以及第2群集端子TE12时所用的端子形成用膏剂相同。使用该端子形成用膏剂所形成的各端子TE21以及TE22具有导电性。图26㈧以及图26⑶示出在一实施方式涉及的所述蓄电元件SD21设有端子TE23以及TE24的蓄电元件SD23。在该蓄电元件SD23的X方向左侧,从其下表面朝向上方设有柱状孔,在该柱状孔内形成有柱状的第I群集端子TE23,且该第I群集端子TE23与各第I集电层22的露出部分的内侧电连接。另外,在蓄电元件SD23的X方向右侧,从其上表面朝向下方设有柱状孔,在该柱状孔内形成有柱状的第2群集端子TE24,且该第2群集端子TE24与各第2集电层22的露出部分的内侧电连接。而且,第I群集端子TE23的下表面在蓄电元件SD23的下表面露出,第2群集端子TE24的上表面在蓄电元件SD23的上表面露出。例如在蓄电元件SD23的X方向左侧,利用钻孔或激光加工等的公知开孔方法形成从层叠方向下表面朝向上方的柱状孔,向该柱状孔注入预先准备的端子形成用膏剂,并利用吹热风或投向干燥炉等的方法对该注入物进行干燥,由此形成该第I群集端子TE23和第2群集端子TE24。在此用到的端子形成用膏剂也可以与在形成所述第I群集端子TEll以及第2群集端子TE12时所用的端子形成用膏剂相同。使用该端子形成用膏剂所形成的各端子TE23以及TE24具有导电性。如果使用图25 (A)以及图25 (B)示出的蓄电元件SD22,则能够制造与图13示出的电化学器件ECDll同样的电气器件,另外如果使用图26(A)以及图26(B)示出的蓄电元件SD23,则能够制造与图14示出的电化学器件E⑶12同样的电气器件。根据前述的蓄电元件(SD21、SD22以及SD23)和使用了该蓄电元件的电化学器件,能够获得与针对前述的蓄电元件(SD21、SD22以及SD23)说明过的效果同样的效果。另外,根据前述的蓄电元件(SD21、SD22以及SD23)的制造方法和前述的电化学器件的制造方法,能够获得与在前述的蓄电元件(SD21、SD22以及SD23)的制造方法中叙述过的效果同样的效果。在上述中,示出了在将多个(图中为4个)电极单元EUll以及EU21进行堆叠而获得已一体化的层叠体MBll之后,通过沿着各切断线CLx以及CLy切断该层叠体MBll由此获得蓄电元件SDll的制造方法,但是也可以采用下述顺序在通过对电极单元EUll以及EU21设定同样的各切断线CLx以及CLy并沿着该各切断线CLx以及CLy切断该电极单元EUll以及EU21而获得与I个蓄电元件SDll以及SD21对应的电极单元之后,通过将多个该电极单元进行堆叠来一体化由此获得蓄电元件SDll以及SD21。采用这样的顺序,也能够制造与上述同样的蓄电元件SDll以及SD21、或电化学器件E⑶11以及E⑶12,并且也能够获得与针对蓄电元件(SD21、SD22以及SD23)说明过的效果同样的效果。在本说明书中被具体说明的各构成部件(基膜11、离子透过层、集电层、活性物质层、绝缘层、群集端子)的尺寸、材料以及制作方法仅仅是例示,可以对明示出的实施方式施加各种各样的变更。
产业上的可利用性本发明能够广泛适用于双电层电容器或锂离子电容器、氧化还原电容器、锂离子电池等各种电化学器件,根据该适用也能够获得与上述同样的作用及效果。符号说明11...基膜、12...离子透过层、13...第I活性物质层、14...第I绝缘层、15...集电层(第I集电层、第2集电层)、16...第2活性物质层、17...第2绝缘层、EU11...电极单元、MB11. · ·层叠体、SDlU SD12、SD13. · ·蓄电元件、TElU TE13...第I群集端子、TE12、TE14···第 2 群集端子、ECD11、ECD12. ·.电化学器件、ΡΑ11、ΡΑ12· ·.封装体、21. · ·基膜、22...集电层(第I集电层、第2集电层)、23...第I活性物质层、24...第I绝缘层、25...尚子透过层、26. 弟2活性物质层、27. 弟2绝缘层、EU21...电极单兀、MB21...层叠体、SD21、SD22、SD23. · ·蓄电元件、TE21、TE23...第 I 群集端子、TE22、TE24...第 2 群集端子。
权利要求
1.一种电化学器件用蓄电元件,具备活性物质层分别介于离子透过层与第I集电层之间、和该离子透过层与第2集电层之间的层叠构造, 两活性物质层具有比所述离子透过层的轮廓小的轮廓,该两活性物质层与所述离子透过层的轮廓差所相当的周围区域被绝缘层包围。
2.根据权利要求I所述的电化学器件用蓄电元件,其中, 所述第I集电层使其外缘的一部分通过绝缘层而在蓄电元件的侧面露出,所述第2集电层使其外缘的一部分通过绝缘层而在与所述第I集电层的露出部分不同的位置处从蓄电元件的侧面露出。
3.根据权利要求2所述的电化学器件用蓄电元件,其中, 所述电化学器件用蓄电元件还具备与所述第I集电层的露出部分或者其内侧电连接的第I群集端子、和与所述第2集电层的露出部分或其内侧电连接的第2群集端子。
4.一种电化学器件,具备将蓄电元件封入在封装体内的构造, 作为蓄电元件而使用权利要求I 3任一项所述的电化学器件用蓄电元件。
5.一种电化学器件用蓄电元件的制造方法,所述电化学器件用蓄电元件具备活性物质层分别介于离子透过层与第I集电层之间、和该离子透过层与第2集电层之间的层叠构造, 所述电化学器件用蓄电元件的制造方法具备如下工序 获得电极单元的工序,该电极单元具有将I个集电层、2个活性物质层和I个离子透过层按规定顺序堆叠、且两活性物质层的周围区域被绝缘层包围的构造;和 获得蓄电元件的工序,该蓄电元件将多个电极单元进行堆叠使得它们被一体化。
6.根据权利要求5所述的电化学器件用蓄电元件的制造方法,其中, 电极单元中的集电层在视作蓄电元件时具有使其外缘的一部分通过绝缘层而从该电极单元的侧面露出的构造, 在获得蓄电兀件的工序中,按照使与层叠方向正交的朝向交替不同的方式堆叠多个电极单元。
7.根据权利要求6所述的电化学器件用蓄电元件的制造方法,其中, 所述电化学器件用蓄电元件的制造方法还具备如下工序在蓄电元件形成与第I集电层的露出部分或者其内侧电连接的第I群集端子、且形成与第2集电层的露出部分或者其内侧电连接的第2群集端子的工序。
8.一种电化学器件的制造方法,所述电化学器件具备将蓄电元件封入在封装体内的构造, 所述电化学器件的制造方法具备如下工序作为蓄电元件而使用由权利要求5 7任一项所述的制造方法所制造出的电化学器件用蓄电元件,并将该蓄电元件封入在封装体内的工序。
全文摘要
本发明提供一种能够防止活性物质粉末从活性物质层外缘的脱落,防止该脱落所引起的各种功能障碍于未然的电化学器件用蓄电元件。蓄电元件(SD11)具备活性物质层(第1活性物质层13和第2活性物质层16)分别介于离子透过层(12)与第1集电层(15)之间、和该离子透过层(12)与第2集电层(15)之间的层叠构造,活性物质层(第1活性物质层13和第2活性物质层16)具有比离子透过层(12)的轮廓小的轮廓,该活性物质层(第1活性物质层13和第2活性物质层16)与离子透过层(12)的轮廓差所相当的周围区域被绝缘层(第1绝缘层14和第2绝缘层17)以紧密相接状态包围。
文档编号H01G11/74GK102947905SQ20118002562
公开日2013年2月27日 申请日期2011年3月11日 优先权日2010年3月23日
发明者萩原直人, 石田克英 申请人:太阳诱电株式会社
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