蓄电设备的制造方法以及蓄电设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及蓄电设备的制造方法以及蓄电设备。
【背景技术】
[0002]近年来，作为与需要高能量密度、高输出特性的用途对应的蓄电设备，对锂离子二次电池和双电层电容器的蓄电原理进行组合而成的锂离子电容器备受关注。锂离子电容器预先通过电化学的方法等在负极中吸藏、担载(以下，也称为“掺杂”)锂离子，来降低负极电位，由此能够大幅度地增大能量密度。
[0003]例如在国际公开2010/073930号中公开有，在卷绕隔着隔板配置的正极以及负极、锂离子供给源而成的卷绕体中，通过负极与锂离子供给源的电化学的接触，将锂离子掺杂到负极的技术。在国际公开2010/073930号中，由于卷绕体被收纳于具有圆形的剖面形状的外装体，所以卷绕体的剖面形状大致是大致圆形。
[0004]如上述那样的卷绕体根据进行收纳的外装体的形状，例如，存在具有圆形以外的剖面形状的情况。在这样的卷绕体中，存在不能将来自锂离子供给源的锂离子均匀性良好地掺杂到负极的情况。例如，若锂离子被过度地掺杂到负极，则有时在反复充放电中析出锂枝晶，该锂枝晶穿透隔板，正极和负极短路。其结果，存在蓄电设备的寿命变短，可靠性降低的情况。
【发明内容】
[0005]本发明的几个方式的目的之一在于提供能够均匀性良好地掺杂锂离子的蓄电设备的制造方法。另外，本发明的几个方式的目的之一在于提供均匀性良好地掺杂有锂离子的蓄电设备。
[0006]本发明是为了解决上述的课题而完成的。
[0007][应用例I]
[0008]本发明的蓄电设备的制造方法的一个方式包含形成卷绕体的工序，该卷绕体卷绕正极、负极、以及具有沿卷绕方向隔着缝隙排列的多个部分的锂离子供给源，且具有平坦部以及曲部，
[0009]在形成上述卷绕体的工序中，
[0010]以上述缝隙位于上述曲部的方式，形成上述卷绕体。
[0011][应用例2]
[0012]在应用例I中，也可以上述锂离子供给源的至少一部分位于比上述正极以及上述负极靠外侧。
[0013][应用例3]
[0014]在应用例I或者2中，也可以上述缝隙的长度S、以及构成上述缝隙所位于的上述曲部的上述锂离子供给源的长度L，在将上述卷绕体展开的状态下，满足如下的关系:
[0015]3/10 彡 S/(S+L)彡 7/10。
[0016][应用例4]
[0017]本发明的蓄电设备的制造方法的一个方式包含形成卷绕体的工序，该卷绕体卷绕正极、负极、以及具有沿卷绕方向排列的薄壁部以及厚壁部的锂离子供给源，且具有平坦部以及曲部，
[0018]在形成上述卷绕体的工序中，
[0019]以上述薄壁部构成上述曲部的方式，形成上述卷绕体。
[0020][应用例5]
[0021]在应用例4中，也可以上述锂离子供给源的至少一部分位于比上述正极以及上述负极靠外侧。
[0022][应用例6]
[0023]在应用例4或者5中，也可以上述薄壁部的厚度Tl以及上述厚壁部的厚度T2满足如下关系:
[0024]3/10 彡 T1/T2 彡 7/10。
[0025][应用例7]
[0026]在应用例I?6中的任意一个例子中，也可以还包含将上述卷绕体收纳于外装体的工序。
[0027][应用例8]
[0028]在应用例I?7中的任意一个例子中，也可以还包含将从上述锂离子供给源释放出的锂离子掺杂到上述负极的工序。
[0029][应用例9]
[0030]在应用例I?8中的任意一个例子中，也可以在形成上述卷绕体的工序中，
[0031]在上述正极与上述负极之间配置隔板。
[0032][应用例10]
[0033]通过应用例I?9中的任意一个例子所记载的蓄电设备的制造方法制造出的蓄电设备也可以是锂离子电容器。
[0034][应用例11]
[0035]本发明的蓄电设备的一个方式包含卷绕有正极、负极、以及具有沿卷绕方向隔着缝隙排列的多个部分的金属箔而成的卷绕体，
[0036]上述卷绕体具有平坦部以及曲部，
[0037]上述缝隙配置于上述曲部。
[0038][应用例12]
[0039]也可以上述金属箔的至少一部分配置在比上述正极以及上述负极靠外侧。
[0040]在本发明的蓄电设备的制造方法中，能够抑制向构成卷绕体的曲部的负极过度地掺杂锂离子，能够均匀性良好地掺杂锂离子。
【附图说明】
[0041]图1是示意性地表示第一实施方式的单元的剖视图。
[0042]图2是示意性地表示第一实施方式的单元卷绕体的立体图。
[0043]图3是示意性地表示第一实施方式的单元的卷绕体被展开后的状态的俯视图。
[0044]图4是示意性地表示第一实施方式的单元的卷绕体被展开后的状态的剖视图。
[0045]图5是示意性地表示第一实施方式的单元的卷绕体被展开后的状态的剖视图。
[0046]图6是示意性地表示第一实施方式的单元的卷绕体被展开后的状态的剖视图。
[0047]图7是示意性地表示第一实施方式的蓄电设备的剖视图。
[0048]图8是用于对第一实施方式的蓄电设备的制造方法进行说明的流程图。
[0049]图9是示意性地表示第一实施方式的蓄电设备的制造工序的剖视图。
[0050]图10是示意性地表示第一实施方式的第一变形例的单元的剖视图。
[0051]图11是示意性地表示第一实施方式的第二变形例的单元的剖视图。
[0052]图12是示意性地表示第二实施方式的单元的剖视图。
[0053]图13是示意性地表示比较例的单元的剖视图。
【具体实施方式】
[0054]以下，参照附图对本发明的优选的实施方式进行说明。此外，本发明并不仅限于下述所记载的实施方式，应该理解为也包含在不变更本发明的主旨的范围内实施的各种变型例。
[0055]1.第一实施方式
[0056]LL蓄电设备
[0057]首先，参照附图对第一实施方式的蓄电设备进行说明。第一实施方式的蓄电设备通过将从锂离子供给源释放出的锂离子掺杂(以下，也称为“预掺杂”)到负极50而形成。更具体而言，第一实施方式的蓄电设备通过将卷绕体收纳于外装体，并通过向外装体注入电解液来进行预掺杂而形成。以下，首先，对进行预掺杂(注入电解液)之前的状态(以下，也称为“单元”)进行说明，接着，对蓄电设备进行说明。
[0058]图1是示意性地表示第一实施方式的单元10a的剖视图。图2是示意性地表示第一实施方式的单元10a的卷绕体20的立体图。图3是示意性地表示第一实施方式的单元10a的卷绕体20被展开后的状态(卷绕前的状态)的俯视图。图4?图6是示意性地表示第一实施方式的单元10a的卷绕体20被展开后的状态的线剖视图。
[0059]此外，图1是图2的I 一 I线剖视图。图4是图3的IV — IV线剖视图。图5是图3的V — V线剖视图。图6是图3的VI — VI线剖视图。另外，为了方便，在图1中，省略第一隔板60以及第二隔板62来图示。另外，在图2中，使卷绕体20简单化来图示。另夕卜，在图1以及图3?图6中，作为相互正交的3个轴，图示有X轴、Y轴、Z轴。
[0060]如图1?图6所示，单元10a包含外装体10以及卷绕体20。
[0061]如图1所示，外装体10收纳卷绕体20。外装体10例如具有使其厚度(Z轴方向的大小)比横向宽度(X轴方向的大小)以及纵向宽度(Y轴方向的大小)小的大致箱型的形状。外装体10具有由平坦面12以及曲面14构成的外缘。在图1所示的例子中，曲面14构成X轴方向的端面。外装体10的材质例如是铝、不锈钢、铁。
[0062]卷绕体20被收纳于外装体10。卷绕体20具有与外装体10的形状对应的形状。具体而言，卷绕体20具有平坦部22和曲部24。
[0063]卷绕体20的平坦部22配置在外装体10的2个平坦面12之间。平坦部22例如是构成卷绕体20的锂离子供给源30的表面平坦的部分。在图1所示的例子中，构成平坦部22的锂离子供给源30向X轴方向延伸。
[0064]卷绕体20的曲部24例如是构成卷绕体20的锂离子供给源30的表面形成曲面的部分(具有曲率的部分)。设置有2个曲部24。在图示的例子中，曲部24a配置在平坦部22的+X轴方向侧，曲部24b配置在平坦部22的一 X轴方向侧。
[0065]卷绕体20卷绕锂离子供给源30、正极40、负极50、第一隔板60、以及第二隔板62而成。更具体而言，如图3以及图4所示，按照压焊有锂离子供给源30的第一隔板60、正极40、第二隔板62、以及负极50的顺序对它们进行重叠，来形成层叠体21，并通过从层叠体21的卷绕开始侧2开始卷绕层叠体21，来形成卷绕体20。
[0066]锂离子供给源30配置在第一隔板60与第二隔板62之间。锂离子供给源30例如压焊或者贴附于第一隔板60。锂离子供给源30与正极40以及负极50分离。如图3以及图4所示，锂离子供给源30在卷绕体20被展开的状态下，比起层叠体21的卷绕开始侧(在图示的例子中是一 X轴方向侧)2，配置于靠卷绕结束侧(在图示的例子中是+X轴方向侦U 4。如图1所示，锂离子供给源30 (锂离子供给源30的至少一部分)在卷绕体20中，配置在比正极40以及负极50靠外侧。
[0067]锂离子供给源30具有沿卷绕方向(后述的图8所示的R方向)隔着缝隙36排列的多个部分。具体而言，锂离子供给源30具有沿卷绕方向隔着缝隙36排列的第一部分32以及第二部分34。在图3以及图4所示的例子中，第一部分32以及第二部分34按照该顺序隔着缝隙36从卷绕开始侧2向卷绕结束侧4排列。即，第一部分32配置在比第二部分34靠卷绕开始侧2。
[0068]锂离子供给源30的第一部分32以及第二部分34的平面形状(在图示的例子中从Z轴方向观察到的形状)例如，如图3所示，是长方形。如图4所示，缝隙36的长度S、以及构成缝隙36所位于的曲部24a的锂离子供给源30的长度