蓄电元件、蓄电元件的制造方法和蓄电装置与流程

本发明涉及蓄电元件、蓄电元件的制造方法和蓄电装置。

背景技术：

1、以锂离子二次电池为代表的非水电解质二次电池，由于能量密度高，多用于个人计算机、通信终端等电子设备、汽车等。一般而言，上述非水电解质二次电池构成为具有一对由隔离件电隔离的电极和介于该电极间的非水电解质，通过在两电极间进行电荷传输离子的授受来进行充放电。另外，作为非水电解质二次电池以外的蓄电元件，锂离子电容器、双电层电容器等电容器也得到了广泛普及。

2、近年来，为了非水电解质二次电池的高容量化，需要负极的高容量化。锂金属与目前作为锂离子二次电池的负极活性物质广泛使用的石墨相比，单位质量活性物质的理论容量显著大。即，单位质量石墨的理论容量为372mah/g，而单位质量锂金属的理论容量为3860mah/g，显著大。因此，提出了使用锂金属作为负极活性物质的非水电解质二次电池(参照专利文献1)。

3、现有技术文献

4、专利文献

5、专利文献1：日本特开2011-124154号公报

技术实现思路

1、在上述那种负极活性物质中使用锂金属的蓄电元件中，在充电时负极表面上锂金属有时树枝状地析出(以下，将呈树枝状的形态的锂金属称为“枝晶”)。若该枝晶向隔离件侧生长，则可能会贯通隔离件而与正极接触，引起短路等。

2、本发明的目的在于提供一种枝晶向隔离件侧的生长受到了抑制的蓄电元件及其制造方法、以及具备该蓄电元件的蓄电装置。

3、本发明的一个侧面的蓄电元件具备：包含正极、负极和隔离件的电极体、以及非水电解质；上述负极包含：负极基材、直接或间接地配置于上述负极基材的上述隔离件侧并且含有金、铂或它们的组合的金属的第一层；以及配置于上述第一层中的上述隔离件侧并且含有具有锂离子传导性的聚合物和锂盐、且能够限制上述非水电解质的通过的第二层；上述负极进一步包含配置于上述负极基材与上述第一层之间的锂金属层。

4、本发明的另一个侧面的蓄电元件的制造方法具备如下步骤：准备正极、准备隔离件、准备负极、以及以依次配置上述正极、上述隔离件和上述负极的方式重叠来制作电极体，其中，上述准备负极具有如下步骤：在负极基材的上述隔离件侧直接或间接地形成含有金、铂或它们的组合的金属的第一层；在上述第一层的上述隔离件侧形成含有具有锂离子传导性的聚合物和锂盐、且能够限制上述非水电解质的通过的第二层；在上述负极基与上述第一层之间形成锂金属层。

5、本发明的又一个侧面的蓄电装置具备该一个或多个蓄电元件以及约束上述一个或多个蓄电元件的约束部件，利用上述约束部件的约束，在厚度方向上按压上述一个或多个蓄电元件，从而使上述电极体处于被按压的状态。

6、本发明的一个侧面的蓄电元件的枝晶向隔离件侧的生长受到了抑制。

7、本发明的另一个侧面的蓄电元件的制造方法能够制造枝晶向隔离件侧的生长受到了抑制的蓄电元件。

8、本发明的又一个侧面的蓄电装置中，蓄电元件中的枝晶向隔离件侧的生长受到了抑制。

技术特征：

1.一种蓄电元件，具备电极体以及非水电解质，所述电极体包含正极、负极和隔离件；

2.根据权利要求1所述的蓄电元件，其中，所述第二层含有的所述聚合物由含有碳酸亚乙烯酯、丙烯腈或它们的组合作为单体的聚合物材料形成。

3.根据权利要求1或2所述的蓄电元件，其中，所述负极进一步含有配置于所述第一层与所述隔离件之间的锂金属层。

4.根据权利要求1或2所述的蓄电元件，其中，所述隔离件具有基材层和配置于所述基材层的所述负极侧的无机材料层。

5.根据权利要求1或2所述的蓄电元件，其中，所述锂盐为二氟磷酸锂、二氟(草酸)硼酸锂、双(三氟甲基磺酰)亚胺锂或它们的组合。

6.根据权利要求1或2所述的蓄电元件，其中，所述电极体处于在其厚度方向上被按压的状态。

7.一种蓄电元件的制造方法，具备：

8.一种蓄电装置，具备：

技术总结
本发明的一个侧面的蓄电元件具备：包含正极、负极和隔离件的电极体、以及非水电解质；上述负极包含：负极基材、直接或间接地配置于上述负极基材的上述隔离件侧并且含有金、铂或它们的组合的金属的第一层、以及配置于上述第一层中的上述隔离件侧并且含有具有锂离子传导性的聚合物和锂盐、且能够限制上述非水电解质的通过的第二层；上述负极进一步包含配置于上述负极基材与上述第一层之间的锂金属层。

技术研发人员：伊丹雄也,渡边荣人,村松弘将,西川平祐
受保护的技术使用者：株式会社杰士汤浅国际
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17