本发明涉及蓄电设备以及蓄电设备的制造方法。
背景技术:
作为蓄电设备,公知有具有将锂离子电池的负极与双电层电容器的正极组合的构造的锂离子电容器。在日本特开2011-192888号公报公开了具备包含正极、负极、锂电极以及隔膜的层叠体、电解液以及层压外装体的锂离子电容器。锂电极形成为将锂箔压接于由不锈钢构成的锂电极集电器的片状。
在日本特开2011-192888号公报公开了向收容有层叠体的层压外装体注入电解液并对其进行密封,放置规定时间,从而锂箔溶解而成为锂离子,该锂离子经由电解液预掺杂于负极。
在上述的日本特开2011-192888号公报中,在通过预掺杂使锂箔溶解后,锂电极集电器残存于层压外装体的内部。然而,锂电极集电器在预掺杂后的蓄电设备中并不需要,在作为成品的蓄电设备中省略不需要的部件在成本方面优选。
技术实现要素:
本发明的目的之一在于提供一种能够减少部件成本的蓄电设备以及蓄电设备的制造方法。
作为本发明的一方式的蓄电设备为预掺杂前的蓄电设备。该蓄电设备具备:交替层叠的多个正极电极以及多个负极电极、介设于上述多个正极电极的各个电极与上述多个负极电极的各个电极之间的多个隔膜、内置上述多个正极电极、上述多个负极电极以及上述多个隔膜的罩、连接于上述多个正极电极且一部分配置于上述罩的外部的正极端子、连接于上述多个负极电极且一部分配置于上述罩的外部的负极端子、以及配置于上述罩的内部的预掺杂金属箔。
上述多个正极电极的各个电极以及上述多个负极电极的各个电极具备形成有孔的集电箔以及配置于上述集电箔的至少一面的活性物质层,上述多个正极电极以及上述多个负极电极的至少任意一方包含以上述预掺杂金属箔与上述活性物质层的表面直接接触的状态配置的预掺杂对象电极,在上述预掺杂对象电极的上述活性物质层的外周缘部分的至少一部分形成有未配置有上述预掺杂金属箔的非配置部位。
根据上述方式的预掺杂前的蓄电设备,预掺杂金属箔以与正极电极或者负极电极的活性物质层的表面直接接触的状态配置。由此,能够省略在现有技术中配置预掺杂金属箔时所使用的集电器,因此能够减少部件成本。
另外,预掺杂对象电极在活性物质层的外周缘部分的至少一部分具备未配置有预掺杂金属箔的非配置部位。此处,在活性物质层的外周缘部分,存在产生活性物质层的脱落的担忧。特别地,在将预掺杂金属箔以与活性物质层的表面直接接触的状态配置的情况下,由于活性物质层的外周缘部分配置预掺杂金属箔,存在脱落的担忧。假设,若在配置有预掺杂金属箔的部位,产生活性物质层的脱落,则存在由预掺杂金属箔与集电箔的接触引起短路的担忧。
与此相对,根据上述方式的预掺杂前的蓄电设备,预掺杂金属箔不配置于预掺杂对象电极的活性物质层的外周缘部分的整个区域。即,预掺杂金属箔配置为避开存在引起活性物质层的脱落的担忧的部位。因此,即便在将预掺杂金属箔以与活性物质层的表面直接接触的状态配置的情况下,也能够在配置有预掺杂金属箔的部位,抑制活性物质层的脱落。结果,能够防止由预掺杂金属箔与集电箔的接触产生的短路。另外,能够抑制制造存在在预掺杂金属箔与集电箔之间具有活性物质层的脱落部位的不良情况的蓄电设备,因此能够实现制造成本的减少。
作为本发明的其它方式的制造方法为制造蓄电设备的方法。通过本方式的制造方法制造的蓄电设备具备:交替层叠的多个正极电极以及多个负极电极、介设于上述多个正极电极的各个电极与上述多个负极电极的各个电极之间的多个隔膜、内置上述多个正极电极、上述多个负极电极以及上述多个隔膜的罩、配置于上述罩的内部的电解液、连接于上述多个正极电极且一部分配置于上述罩的外部的正极端子、以及连接于上述多个负极电极且一部分配置于上述罩的外部的负极端子,上述多个正极电极的各个电极以及上述多个负极电极的各个电极具备形成有孔的集电箔以及配置于上述集电箔的至少一面的活性物质层。
上述方式的制造方法具备:预掺杂对象电极形成工序,在该工序中,对于上述多个正极电极中的至少一个或者上述多个负极电极中的至少一个,形成预掺杂对象电极,上述预掺杂对象电极以预掺杂金属箔与上述活性物质层的表面直接接触的状态配置,并且未配置有上述预掺杂金属箔的非配置部位形成于上述活性物质层的外周缘部分的至少一部分;
层叠工序,在该工序中,层叠上述预掺杂对象电极、上述多个正极电极、上述多个负极电极以及上述隔膜,将上述正极端子连接于上述多个正极电极,并且将上述负极端子连接于上述多个负极电极;
内置工序,在该工序中,在上述罩内置被层叠的上述预掺杂对象电极、上述多个正极电极、上述多个负极电极以及上述隔膜;以及
预掺杂工序,在该工序中,向上述罩内注入上述电解液,将上述预掺杂金属箔预掺杂于上述多个负极电极。
根据上述方式的蓄电设备的制造方法,预掺杂对象电极以预掺杂金属箔与正极电极或者负极电极的活性物质层的表面直接接触的状态配置。由此,能够省略在现有技术中配置预掺杂金属箔时所使用的集电器,因此能够减少部件成本。
另外,在预掺杂对象电极的活性物质层的外周缘部分的至少一部分形成未配置有预掺杂金属箔的非配置部位。即,预掺杂金属箔配置为避开存在引起活性物质层的脱落的担忧的部位。因此,即便在将预掺杂金属箔以与活性物质层的表面直接接触的状态配置的情况下,也能够在配置有预掺杂金属箔的部位,抑制活性物质层的脱落。结果,能够防止由预掺杂金属箔与集电箔的接触产生的短路。另外,能够抑制制造存在在预掺杂金属箔与集电箔之间具有活性物质层的脱落部位的不良情况的蓄电设备,因此能够实现制造成本的减少。
附图说明
根据以下参照附图对实施例进行的详细说明可了解本发明的上述以及更多的特点和优点,在附图中,对相同的元素标注相同的附图标记。
图1a是作为本发明的一实施方式的成品的蓄电设备的罩内部的俯视图,利用虚线示出罩。
图1b是作为成品的蓄电设备的罩内部的侧视图,利用虚线示出罩。
图2是表示作为成品的蓄电设备的制造方法的流程图。
图3a是正极电极的侧视图,剖视正极电极的一部分。
图3b是负极电极材料的侧视图,剖视负极电极材料的一部分。
图3c是表示对正极电极或者负极电极材料实施辊压加工的状态的图。
图4a是表示预掺杂对象电极形成工序的流程图。
图4b是预掺杂对象电极的俯视图。
图4c是表示对预掺杂对象电极实施辊压加工的状态的图。
图5是预掺杂前的蓄电设备的罩内部的分解立体图,利用虚线示意性地示出罩。
具体实施方式
以下,参照附图对应用本发明的实施方式进行说明。首先,参照图1a以及图1b,对作为本发明的一实施方式的成品的蓄电设备1进行说明。如图1a以及图1b所示,作为成品的蓄电设备1是具备多个正极电极2以及多个负极电极3、多个隔膜4、罩5、正极端子6、负极端子7以及电解液8的锂离子电容器,在负极电极3预掺杂有锂离子。
正极电极2以及负极电极3为片状的电极,逐张交替层叠。隔膜4为片状的绝缘体,介设于交替层叠的各个电极的正极电极2与各个电极的负极电极3之间。应予说明,作为隔膜4所使用的材料,例示了粘胶、天然纤维素等的抄纸、聚乙烯、聚丙烯等无纺布等。
罩5为内置被层叠的正极电极2、负极电极3以及隔膜4的袋状的部件,由塑料片构成。正极端子6为电连接于多个正极电极2的端子,负极端子7为电连接于多个负极电极3的端子。正极端子6以及负极端子7由金属板构成,罩5以使得正极端子6以及负极端子7的一部分向罩5的外部露出的状态被密封。
电解液8为以锂盐为电解质的非水系的溶液,被注入罩5的内部。应予说明,电解液8作为主溶剂,使用γ-丁内酯、碳酸丙烯酯等,作为副溶剂,使用碳酸乙烯酯等碳酸酯类。作为锂盐は,使用lipf6、libf4等。
接下来,对蓄电设备1的制造工序进行说明。如图2所示,蓄电设备1的制造工序具备:电极制造工序(s1)、预掺杂对象电极形成工序(s2)、层叠工序(s3)、内置工序(s4)、预掺杂工序(s5)、排气工序(s6)以及密封工序(s7)。应予说明,电极制造工序(s1)~内置工序(s4)成为预掺杂前的蓄电设备100的制造工序(s100)。
首先,参照图2~图5,对预掺杂前的蓄电设备100的制造方法(s100)进行说明。
电极制造工序(s1)是分别制造多张正极电极2与成为负极电极3的材料的负极电极材料30的工序。应予说明,负极电极材料30是指预掺杂锂离子前的负极电极3(参照图1a),除了未预掺杂有锂离子这点之外,具有与负极电极3同等的构成。
如图3a所示,正极电极2具备由具有多个孔的金属箔构成的正极集电箔21以及配置于正极集电箔21的双面或者一面的正极活性物质层22。应予说明,在本实施方式中,正极活性物质层22配置于正极集电箔21的双面。
正极集电箔21能够使用由铝、不锈钢、铜、镍等构成的箔。在正极集电箔21形成有从长边方向一端侧(图3a左侧)向长边方向延伸设置的正极延伸设置部21a。正极延伸设置部21a的宽度方向长度尺寸(图3a纸面垂直方向的长度尺寸、图1a上下方向的长度尺寸)比正极集电箔21的长边方向另一端侧(图3a右侧)的正极集电箔21的宽度方向长度尺寸小,正极延伸设置部21a配置于偏向正极集电箔21的宽度方向一侧(图3a纸面近前侧、图1a下侧)的位置。
使向正极材料适当地添加各种添加材料、例如导电助剂、粘合材料、增粘剂等而成的正极混合剂悬浮混合于适当的溶剂,将成为浆液的材料涂覆于正极集电箔21,使其干燥,压制而制成正极活性物质层22。作为正极材料,不进行特别限定,可以使用活性炭、多并苯等。作为导电助剂,可以使用科琴黑、乙炔黑等,作为粘合剂,可以使用聚偏二氟乙烯、sbr橡胶,聚丙烯酸等,作为增粘剂,可以使用羧甲基纤维素等,作为溶剂,可以使用n-甲基吡咯烷酮等有机溶剂或者水。正极活性物质层22以矩形箔状配置于除了正极延伸设置部21a之外的部位。
如图3b所示,负极电极材料30具备由具有多个孔的金属箔构成的负极集电箔31以及配置于负极集电箔31的双面或者一面的负极活性物质层32。应予说明,在本实施方式中,负极活性物质层32配置于负极集电箔31的双面。
负极集电箔31能够使用由铜、不锈钢等构成的箔。在负极集电箔31形成有从长边方向一端侧(图3b左侧)向长边方向延伸设置的负极延伸设置部31a。负极延伸设置部31a的宽度方向长度尺寸(图3b纸面垂直方向的长度尺寸、图1a上下方向的长度尺寸)比负极集电箔31的长边方向另一端侧(图3b右侧)的负极集电箔31的宽度方向长度尺寸小,负极延伸设置部31a配置于偏向负极集电箔31的宽度方向另一侧(图3b纸面里侧、图1a上侧)的位置。
负极活性物质层32与正极活性物质层22同样,将向负极材料适当地添加添加材料而成的负极混合剂的浆液涂覆于负极集电箔31,使其干燥,压制而被制成。作为负极材料,可以使用能够使锂离子可逆地插入/脱离的石墨(graphite)等碳系材料。负极活性物质层32的导电助剂、粘合材料、增粘剂以及溶剂可以使用与正极活性物质层22相同的材料。负极活性物质层32以矩形箔状配置于除了负极延伸设置部31a之外的部位。
在电极制造工序(s1)中,对于形成有多个孔的金属箔的双面,涂覆含有正极材料以及添加材料的浆液,使浆液干燥。由此,能够制造在正极集电箔21的双面配置有矩形箔状的正极活性物质层22的正极电极2。相同地,对于形成有多个孔的金属箔的双面,涂覆含有负极材料以及添加材料的浆液,使浆液干燥。由此,能够制造在负极集电箔31的双面配置有矩形箔状的负极活性物质层32的负极电极材料30。
接着,如图3c所示,对于使浆液干燥的正极电极2以及负极电极材料30,实施基于辊压机的压制加工,使正极活性物质层22以及负极活性物质层32的厚度尺寸均衡地平整。
接下来,参照图4a~图4c,对预掺杂对象电极形成工序(s2)进行说明。在该预掺杂对象电极形成工序(s2)中,形成将由锂金属构成的矩形箔状的预掺杂金属箔9压接于负极电极材料30的预掺杂对象电极30a。应予说明,预掺杂金属箔9的长边的尺寸比负极活性物质层32的长边的尺寸小,预掺杂金属箔9的短边的尺寸比负极活性物质层32的短边的尺寸小(参照图4b)。
如图4a所示,预掺杂对象电极形成工序(s2)具备配置工序(s21)与压接工序(s22)。配置工序(s21)是对于作为成品的一个蓄电设备1(参照图1a)所使用的多张负极电极材料30中的一张负极电极材料30,配置预掺杂金属箔9的工序,将预掺杂金属箔9以与负极活性物质层32的表面直接接触的状态配置。
如图4b所示,在配置工序(s21)中,在配置有负极活性物质层32的部位的中央部分配置预掺杂金属箔9。由此,在负极活性物质层32,以遍及负极活性物质层32的外周缘部分的整周的方式形成有未配置有预掺杂金属箔9的非配置部位33。
如图4c所示,压接工序(s22)是将预掺杂金属箔9压接于负极活性物质层32的表面的工序。在该压接工序(s22)中,对于在配置工序(s21)中在负极活性物质层32的表面配置有预掺杂金属箔9的负极电极材料30实施基于辊压机的压制加工,从而形成预掺杂对象电极30a。
如上,在预掺杂对象电极形成工序(s2)中,预掺杂金属箔9以与负极电极材料30的表面直接接触的状态被压接。因此,与在由金属板等构成的预掺杂集电器压接预掺杂金属箔9,经由预掺杂集电器在负极电极材料30的表面配置预掺杂金属箔9的情况相比,能够省略预掺杂集电器,相应地能够实现部件成本的抑制。
应予说明,通过实施压制加工,预掺杂金属箔9被进行轧制。与此相对,在本实施方式中,在通过配置工序(s21)将预掺杂金属箔9配置于负极活性物质层32的表面的状态下,在负极活性物质层32的外周缘部分以遍及整周的方式形成非配置部位33。
因此,能够防止在压接工序(s22)中通过压制加工被进行轧制的预掺杂金属箔9从配置有负极活性物质层32的部位向外侧凸出。由此,能够避免从配置有负极活性物质层32的部位向外侧凸出的预掺杂金属箔9与负极集电箔31接触,引起产生短路之类的不良情况。另外,能够抑制通过压制加工,形成存在预掺杂金属箔9从配置有负极活性物质层32的部位向外侧凸出的不良情况的预掺杂对象电极,因此能够实现制造成本的减少。
另外,负极活性物质层32通过粘合材料粘合粉末状的负极材料而形成为箔状。然而,由于负极活性物质层32所含有的粘合材料为绝缘体,所以构成负极电极3(参照图1a)的负极活性物质层32中的粘合材料的含量优选被抑制为最低限度。由于这样的理由,在负极活性物质层32中,负极材料彼此的粘合强度被设定为较低。
因此,在电极制造工序(s1)以及压接工序(s22)中对负极电极材料30实施压制加工时,在与负极活性物质层32中的其它的部分相比施加较大的应力的外周缘部分,容易解除负极材料彼此的粘合,容易产生脱落。假设,若在配置有预掺杂金属箔9的部位产生活性物质层的脱落,则存在由预掺杂金属箔9与负极集电箔31的接触引起的短路的担忧。
与此相对,在预掺杂对象电极30a中,在负极活性物质层32的外周缘部分形成有非配置部位33,预掺杂金属箔9不配置于预掺杂对象电极30a的负极活性物质层32的外周缘部分的整个区域。即,预掺杂金属箔9配置为避开存在引起负极活性物质层32的脱落的担忧的部位。因此,即便在将预掺杂金属箔9以与负极活性物质层32的表面直接接触的状态配置的情况下,也能够在配置有预掺杂金属箔9的部位,抑制负极活性物质层32的脱落。
因此,能够防止由预掺杂金属箔9与负极集电箔31的接触产生的短路。另外,能够抑制制造存在在预掺杂金属箔9与负极集电箔31之间具有负极活性物质层32的脱落部位的不良情况的蓄电设备100,因此能够实现制造成本的减少。
应予说明,在本实施方式中,单独地进行电极制造工序(s1)与预掺杂对象电极形成工序(s2),但也可以使预掺杂对象电极工序(s2)与电极制造工序(s1)同时进行。即,在电极制造工序(s1)中,也可以对于使浆液干燥的多个负极电极材料30中的一张负极电极材料30,作为配置工序(s21)将预掺杂金属箔9以与负极活性物质层32的表面直接接触的状态配置,然后实施压接工序(s22)。该情况下,能够使在电极制造工序(s1)中用于使负极活性物质层32的厚度尺寸均衡地平整的压制加工与压接工序(s22)同时进行,因此能够缩短预掺杂对象电极30a的制造所需的时间。
接下来,对层叠工序(s3)进行说明。如图5所示,层叠工序(s3)是层叠多个正极电极2、多个负极电极材料30以及隔膜4的工序。在层叠工序(s3)中,首先,使正极电极2逐张介设于以在最外层配置有预掺杂对象电极30a的状态被层叠的多个负极电极材料30之间。由此,负极电极材料30与正极电极2被逐张交替层叠。
此时,被层叠的多个正极电极2配置于正极延伸设置部21a彼此在层叠方向重叠的位置,被层叠的多个负极电极材料30配置于负极延伸设置部31a彼此在层叠方向重叠的位置。另外,多个正极电极2与多个负极电极材料30配置于正极延伸设置部21a与负极延伸设置部31a在层叠方向不相互重叠的位置。另外,在层叠工序(s3)中,在从层叠方向观察的情况下,多个正极电极2以及多个负极电极材料30配置于各个电极的正极活性物质层22以及各个电极的负极活性物质层32与预掺杂金属箔9重叠的位置。
接下来,使隔膜4逐张介设于逐张交替层叠的负极电极材料30与正极电极2之间。接着,在被层叠的多个正极电极2的正极延伸设置部21a电连接正极端子6,并且在被层叠的多个负极电极材料30的负极延伸设置部31a电连接负极端子7。
返回图2,继续对预掺杂前的蓄电设备100的制造方法的说明。内置工序(s4)在使正极端子6的一部分以及负极端子7的一部分向罩5的外部露出的状态下,在罩5内置被层叠的正极电极2、负极电极材料30以及隔膜4。由此,预掺杂前的蓄电设备100的制造结束。
接着,参照图2,说明对预掺杂前的蓄电设备100进行预掺杂,直至制造出作为成品的蓄电设备1的制造工序。
预掺杂工序(s5)是对于预掺杂前的蓄电设备100的负极电极材料30,预掺杂锂离子的工序。在预掺杂工序(s5)中,向罩5内注入电解液8并对罩5先进行一次密封。由此,在罩5内,开始锂离子对于负极电极材料30的预掺杂。即,预掺杂金属箔9溶解于电解液8而成为锂离子,该锂离子经由电解液8预掺杂于负极电极材料30。若经过规定时间,则包含预掺杂对象电极30a的全部的负极电极材料30成为掺杂有锂离子的负极电极3。
应予说明,在正极集电箔21以及负极集电箔31形成有多个孔。因此,在负极活性物质层32中的配置于从层叠方向观察与预掺杂金属箔9重叠的位置的部位,预掺杂顺利进行。另一方面,在负极活性物质层32中的配置于从层叠方向观察不与预掺杂金属箔9重叠的位置的部位,与配置于从层叠方向观察与预掺杂金属箔9重叠的位置的负极活性物质层32相比,预掺杂需要较多的时间。
关于该点,在预掺杂前的蓄电设备1中,从正极电极2以及负极电极材料30的层叠方向观察预掺杂对象电极30a时的预掺杂金属箔9的投影面积优选为配置有负极活性物质层32的部位整体的投影面积的80%以上并且不足100%,在本实施方式中,预掺杂金属箔9的投影面积为配置有负极活性物质层32的部位整体的投影面积的约90%。由此,在从正极电极2以及负极电极材料30的层叠方向观察的情况下,负极活性物质层32在宽范围内配置于与预掺杂金属箔9重叠的位置,因此能够实现锂离子的预掺杂所需的时间的缩短。
另一方面,在预掺杂对象电极30a中,将从层叠方向观察的预掺杂金属箔9的投影面积形成为不足从层叠方向观察的负极活性物质层32整体的100%,从而在负极活性物质层32的外周缘部分形成有未配置有预掺杂金属箔9的非配置部位33。由此,即便在负极活性物质层32的外周缘部分脱落的情况下,也能够抑制在预掺杂金属箔9与负极集电箔31之间产生负极活性物质层32的脱落部位。
在预掺杂工序(s5)结束后,移至排气工序(s6)。在该排气工序(s6)中,进行对于正极电极2以及负极电极3的充电作业,将伴随着充电而在罩5内产生的气体向罩5的外部释放。最后,在密封工序(s7)中对罩5进行密封。由此,结束作为成品的蓄电设备1的制造工序。
如以上说明的那样,在本实施方式的蓄电设备1的制造方法中,预掺杂金属箔9以与负极电极材料30的负极活性物质层32的表面直接接触的状态配置。由此,能够省略在现有技术中配置预掺杂金属箔9时所使用的预掺杂集电器,因此能够减少部件成本。
以上,基于上述各实施方式对本发明进行了说明,但本发明不被上述各方式做任何限定,能够在不脱离本发明的主旨的范围内进行各种变形改进。
例如,在本实施方式中,对在预掺杂对象电极30a的一面配置预掺杂金属箔9的情况进行了说明,但也可以在一张预掺杂对象电极30a的双面配置预掺杂金属箔9。另外,在本实施方式中,对在配置工序(s21)中层叠多个负极电极材料30时,在层叠的多个负极电极材料30的最外层配置预掺杂对象电极30a的情况进行了说明,但也可以在层叠的多个负极电极材料30之间配置预掺杂对象电极30a。
另外,在本实施方式中,对于一个预掺杂前的蓄电设备100,对配置一张预掺杂对象电极30a的情况进行了说明,但也可以配置多张预掺杂对象电极30a。例如,也可以是一个预掺杂前的蓄电设备100具备两张预掺杂对象电极30a,在配置工序(s21)中层叠多个负极电极材料30时,将两张预掺杂对象电极30a配置于最外层,在这两张预掺杂对象电极30a之间配置非预掺杂对象电极30a的剩余的负极电极材料30。
在本实施方式中,对将预掺杂金属箔9配置于负极电极材料30的负极活性物质层32的表面的情况进行了说明,但也可以在正极电极2的正极活性物质层22的表面配置预掺杂金属箔9。另外,在本实施方式中,对在层叠工序(s3)中在最外层配置负极电极材料30的情况进行了说明,但也可以在最外层配置正极电极2。
在上述实施方式中,在电极制造工序(s1)中,在对干燥的正极活性物质层22以及负极活性物质层32实施压制加工时使用了辊压机,但也可以利用辊压机以外的压制机实施压制加工。
在上述实施方式中,对在预掺杂对象电极30a中,配置有负极活性物质层32的部位的中央部分配置预掺杂金属箔9,并在负极活性物质层32的外周缘部分的整周形成非配置部位33的情况进行了说明,但也可以以使得配置负极活性物质层32的部位中的负极活性物质层32的一个端部与预掺杂金属箔9的一个端部对齐的状态配置。该情况下,将负极活性物质层32的一个端部与预掺杂金属箔9的一个端部对齐而配置的部位设为基于辊压机的压制加工的起点,由此能够防止预掺杂金属箔9从配置有负极活性物质层32的部位凸出。
应予说明,在本实施方式中,对作为成品的蓄电设备1为锂离子电容器,预掺杂金属箔9由锂构成的情况进行了说明,但预掺杂金属箔9也可以由锂以外的碱金属构成。应予说明,作为锂以外的碱金属,例示了钠、钾、铷、铯等。
上述实施方式的预掺杂前的蓄电设备100具备:交替层叠的多个正极电极2以及多个负极电极3(负极电极材料30)、介设于多个正极电极2的各个电极与多个负极电极3的各个电极之间的多个隔膜4、内置多个正极电极2、多个负极电极3以及多个隔膜4的罩5、连接于多个正极电极2且一部分配置于罩5的外部的正极端子6、连接于多个负极电极3且一部分配置于罩5的外部的负极端子7、以及配置于罩5的内部的预掺杂金属箔9,多个正极电极2的各个电极以及多个负极电极3的各个电极具备形成有孔的作为集电箔的正极集电箔21以及负极集电箔31以及配置于集电箔的至少一面的作为活性物质层的正极活性物质层22以及负极活性物质层32。
除此之外,在预掺杂前的蓄电设备100中,多个正极电极2以及多个负极电极3的至少任意一方包含预掺杂金属箔9以与活性物质层的表面直接接触的状态配置的预掺杂对象电极30a,在预掺杂对象电极30a的活性物质层的外周缘部分的至少一部分形成有未配置有预掺杂金属箔9的非配置部位33。
根据该预掺杂前的蓄电设备100,预掺杂金属箔9以与正极电极2或者负极电极3(负极电极材料30)的作为活性物质层的正极活性物质层22或者负极活性物质层32的表面直接接触的状态配置。由此,能够省略在现有技术中配置预掺杂金属箔9时所使用的集电器,因此能够减少部件成本。
另外,预掺杂对象电极30a在活性物质层的外周缘部分的至少一部分具备未配置有预掺杂金属箔9的非配置部位33。此处,在活性物质层的外周缘部分,存在产生活性物质层的脱落的担忧。尤其在将预掺杂金属箔9以与活性物质层的表面直接接触的状态配置的情况下,存在活性物质层的外周缘部分由于配置预掺杂金属箔9而脱落的担忧。假设,若在配置有预掺杂金属箔9的部位,产生了活性物质层的脱落,则存在由预掺杂金属箔9与作为集电箔的正极集电箔21的接触或者预掺杂金属箔9与负极集电箔31的接触引起的短路的担忧。
与此相对,根据预掺杂前的蓄电设备100,预掺杂金属箔9不配置于预掺杂对象电极30a的活性物质层的外周缘部分的整个区域。即,预掺杂金属箔9配置为避开存在引起活性物质层的脱落的担忧的部位。因此,即便在将预掺杂金属箔9以与活性物质层的表面直接接触的状态配置的情况下,也能够在配置有预掺杂金属箔9的部位,抑制活性物质层的脱落。结果,能够防止由预掺杂金属箔9与集电箔的接触产生的短路。另外,能够抑制制造存在在预掺杂金属箔9与集电箔之间具有活性物质层的脱落部位的不良情况的蓄电设备100,因此能够实现制造成本的减少。
另外,在预掺杂前的蓄电设备100中,在预掺杂对象电极30a以遍及作为活性物质层的正极活性物质层22或者负极活性物质层32的外周缘部分的整周的方式形成有非配置部位33。该情况下,在配置有预掺杂金属箔9的部位,能够进一步容易避免活性物质层脱落。
另外,在预掺杂前的蓄电设备100中,预掺杂对象电极30a在从正极电极2以及负极电极3(负极电极材料30)的层叠方向观察的情况下,使预掺杂金属箔9相对于配置有活性物质层的部位整体的投影面积为80%以上且不足100%。
在作为集电箔的正极集电箔21以及负极集电箔31形成有多个孔,因此负极活性物质层32中的配置于从正极电极2以及负极电极3(负极电极材料30)的层叠方向观察与预掺杂金属箔9重叠的位置的部位与配置于不与预掺杂金属箔9重叠的位置的部位相比,预掺杂所需的时间缩短。因此,通过使预掺杂金属箔9相对于配置有活性物质层的部位整体的投影面积为80%以上,在从正极电极2以及负极电极3的层叠方向观察的情况下,活性物质层在宽范围内配置于与预掺杂金属箔9重叠的位置,因此能够实现预掺杂所需的时间的缩短。
另一方面,通过在从正极电极2以及负极电极3的层叠方向观察的情况下,使预掺杂金属箔9相对于配置有活性物质层的部位整体的投影面积为不足100%,并在活性物质层的外周缘部分形成非配置部位,即便在活性物质层的外周缘部分脱落的情况下,也能够抑制在预掺杂金属箔9与集电箔之间产生活性物质层的脱落部位。
另外,根据上述实施方式,作为成品的蓄电设备1的制造方法是具备交替层叠的多个正极电极2以及多个负极电极3、介设于多个正极电极2的各个电极与多个负极电极3的各个电极之间的多个隔膜4、内置多个正极电极2、多个负极电极3以及多个隔膜4的罩5、配置于罩5的内部的电解液8、连接于多个正极电极2且一部分配置于罩5的外部的正极端子6、以及连接于多个负极电极3且一部分配置于罩5的外部的负极端子7的蓄电设备100的制造方法,多个正极电极2的各个电极以及多个负极电极3的各个电极具备作为形成有孔的集电箔的正极集电箔21或者负极集电箔31以及配置于集电箔的至少一面的作为活性物质层的正极活性物质层22或者负极活性物质层32。
除此之外,作为成品的蓄电设备1的制造方法具备:预掺杂对象电极形成工序(s2),在该工序中,对于多个正极电极2中的至少一个或者多个负极电极3(负极电极材料30)的至少一个,形成预掺杂对象电极30a,该预掺杂对象电极30a以预掺杂金属箔9与活性物质层的表面直接接触的状态配置,并且未配置有预掺杂金属箔9的非配置部位33形成于活性物质层的外周缘部分的至少一部分;层叠工序(s3),在该工序中,层叠预掺杂对象电极30a、多个正极电极2、多个负极电极3以及隔膜4,将正极端子6连接于多个正极电极2,并且将负极端子7连接于多个负极电极3;内置工序,在该工序中,在罩5内置被层叠的预掺杂对象电极30a、多个正极电极2、多个负极电极3以及隔膜4;以及预掺杂工序(s5),在该工序中,向罩5内注入电解液8,将预掺杂金属箔9预掺杂于多个负极电极3。
根据作为成品的蓄电设备1的制造方法,预掺杂对象电极30a以预掺杂金属箔9与正极电极2或者负极电极3(负极电极材料30)的作为活性物质层的正极活性物质层22或者负极活性物质层32的表面直接接触的状态配置。由此,能够不需要在现有技术中配置预掺杂金属箔9时所使用的集电器,因此能够减少部件成本。
另外,在预掺杂对象电极30a的活性物质层的外周缘部分的至少一部分形成有未配置有预掺杂金属箔9的非配置部位33。即,预掺杂金属箔9配置为避开存在引起活性物质层的脱落的担忧的部位。因此,即便在将预掺杂金属箔9以与活性物质层的表面直接接触的状态配置的情况下,也能够在配置有预掺杂金属箔9的部位,抑制活性物质层的脱落。结果,能够防止由预掺杂金属箔9与作为集电箔的正极集电箔21的接触或者预掺杂金属箔9与负极集电箔31的接触引起的短路。另外,能够抑制制造存在在预掺杂金属箔9与集电箔之间具有活性物质层的脱落部位的不良情况的蓄电设备1,因此能够实现制造成本的减少。
另外,在作为成品的蓄电设备1的制造方法中,预掺杂对象电极形成工序(s2)具备:配置工序(s21),在该工序中,对于多个正极电极2中的至少一个或者多个负极电极3的至少一个,将预掺杂金属箔9以与作为活性物质层的正极活性物质层22或者负极活性物质层32的表面直接接触的状态配置;以及压接工序(s22),在该工序中,对通过配置工序(s21)而配置的预掺杂金属箔9进行压接,预掺杂对象电极30a在通过压接工序(s22)压接预掺杂金属箔9的状态下,在活性物质层的外周缘部分的至少一部分形成非配置部位33。
根据该作为成品的蓄电设备1的制造方法,在预掺杂金属箔9被压接的状态下,在活性物质层的外周缘部分的至少一部分形成非配置部位33,因此能够在配置有预掺杂金属箔9的部位,进一步容易避免活性物质层脱落。