蓄电装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及蓄电装置。蓄电装置是指所有具有蓄电功能的元件及装置。
【背景技术】
[0002] 近年来，对裡离子电池（LIB)等非水二次电池、裡离子电容器（LIC)及空气电池等 的各种蓄电装置积极地进行了开发。尤其是，伴随手机、智能手机、笔记本计算机等便携式 信息终端、便携式音乐播放机、数码相机等电气设备、医疗设备或者混合动力汽车（肥V)、电 动汽车巧V)或插电式混合动力汽车（P肥V)等新一代清洁能源汽车等的半导体产业的发 展，高输出、高能密度的裡离子二次电池的需求量剧增，在现代信息社会上作为能够充电的 能量供应源裡离子电池是不可缺少的。
[0003] 常用的裡离子二次电池的大部分使用含有碳酸亚己醋、碳酸亚丙醋、被氣化的环 状醋、被氣化的无环状醋、被氣化的环状離或被氣化的无环状離等有机溶剂及具有裡离子 的裡盐的非水电解质（也称为非水电解液或简称为电解液）。注意，该里被氣化的环状醋 是指如具有氣化烷基的环状醋中那样，氨被氣取代的环状醋。与此同样，在被氣化的无环状 醋、被氣化的环状離或被氣化的无环状離中，氨被氣取代。
[0004] 但是，有机溶剂具有挥发性并具有低闪点，当在裡离子二次电池中使用该有机溶 剂时，有可能由于短路或过充电等而使裡二次电池内部温度上升，从而导致发生裡离子二 次电池的爆炸或着火等。另外，有机溶剂的一部分由于发生加水分解反应而产生氨氣酸，由 于该氨氣酸腐蚀金属，所W有可能影响电池的可靠性。
[0005] 考虑到上述问题，提出了将具有非挥发性及非燃性的离子液体用作裡离子二次电 池的非水电解质的非水溶剂。例如，有包含己基甲基咪挫鐵（EMI)阳离子的离子液体或包 含N-甲基-N-丙基狐晚鐵（propylpiperidinium) (PPi3)阳离子的离子液体等（参照专利 文献1)。
[0006][专利文献1]日本专利申请公开2003-331918号公报
【发明内容】
[0007] 在常用的裡离子二次电池的单元结构中，外壳优选由具有足够的强度且具有足够 的耐氧化性的不诱钢（SU巧等形成。但是当所述SUS在为电解液的溶剂的离子液体中直接 接触由侣等形成的正极集流体时，存在如下问题；因不同种类的金属的接触引起正极集流 体的洗提，而损坏电池的循环寿命。
[0008] 鉴于上述问题，本发明的一个方式的目的之一是提供一种安全性更高的蓄电装 置。另外，本发明的一个方式的目的之一是提供一种循环寿命得到提高的蓄电装置。
[0009] 为了达到上述目的，本发明的一个方式是在电解液的溶剂为离子液体的蓄电装置 中，在外壳与正极集流体之间设置具有导电性的构件，W使正极集流体与外壳不直接接触。
[0010] 具体地，本发明的一个方式是一种蓄电装置，该蓄电装置的正极及隔着电解液与 正极对置的负极容纳于外壳内，其中电解液含有用作溶剂的离子液体，并且包含于正极中 的正极集流体与外壳之间设置有具有导电性的保护构件。
[0011] 另外，在上述结构中，保护构件可W含有侣。
[0012] 另外，在上述结构中，外壳可W含有铁或镶。
[0013] 另外，在上述结构中，正极集流体可W含有侣。
[0014] 另外，在上述结构中，离子液体的阳离子可W包括杂环阳离子、芳香族阳离子、季 锭阳离子、季箭阳离子、季鱗阳离子、叔箭阳离子、非环季锭阳离子和非环季鱗阳离子中的 任一种。
[0015] 另外，在上述结构中，离子液体的阴离子可W包括一价酷胺类阴离子、一价甲基化 物类阴离子、氣横酸阴离子（SOsD、全氣烷基横酸阴离子、四氣棚酸根炬F〇、全氣烷基棚 酸根、六氣磯酸根（PFO和全氣烷基磯酸根中的任一种。
[0016] 根据本发明的一个方式可W提供一种安全性高的蓄电装置。另外，可W提供一种 循环寿命得到提高的蓄电装置。
【附图说明】
[0017] 图1A和1B示出硬币型蓄电装置的外观图及截面图；
[001引 图2A至2C是说明正极的图；
[0019] 图3A至3D是说明负极的图；
[0020] 图4A和4B是说明圆筒型蓄电装置的图；
[0021] 图5是说明电气设备的图；
[0022] 图6A至6C是说明电气设备的图；
[0023] 图7是说明电气设备的图；
[0024] 图8是示出硬币型蓄电装置的放电特性的图。
【具体实施方式】
[00巧]下面，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。注意，本发明不局限于W下说 明，所属技术领域的普通技术人员可W很容易地理解一个事实，就是本发明在不脱离其宗 旨及其范围的条件下，其方式及详细内容可W被变换为各种各样的形式。因此，本发明不应 该被解释为仅局限在W下所示的实施方式所记载的内容中。注意，当利用【附图说明】发明结 构时，表示相同对象的附图标记在不同的附图中共同使用。此外，当表示相同对象时，有时 利用相同的阴影线，而不特别附加附图标记。此外，为方便起见，有时不在俯视图中表示绝 缘层。注意，有时为了明确起见，夸大表示各附图所示的各结构的大小、层的厚度或区域。因 此，并不一定局限于其尺寸。
[0026] 实施方式1
[0027] 参照附图对根据本发明的一个方式的蓄电装置的结构及其制造方法进行说明。W 下，作为蓄电装置的一个例子，对裡离子二次电池进行说明。
[002引 图1A是硬币型蓄电装置100的外观图，图1B示出硬币型蓄电装置100的截面图。
[0029]硬币型蓄电装置100包括；为外壳的兼用作正极端子的正极罐101及兼用作负极 端子的负极罐102;由聚丙締等形成的垫片103;覆盖正极罐101的保护构件111;浸透于 由正极罐101及负极罐102围绕的空间中的电解液（未图示）。另外，电解液使用离子液 体。在蓄电装置100中，正极罐101和负极罐102被固定为隔着垫片103彼此绝缘（参照 图 1A)。
[0030] 另外，在硬币型蓄电装置100中，正极104和负极107隔着隔离体110对置。在正 极104中，W与保护构件111接触的方式设置有正极集流体105,W与正极集流体105接触 的方式设置有正极活性物质层106。在负极107中，W与负极罐102接触的方式设置有负极 集流体108,W与负极集流体108接触的方式设置有负极活性物质层109 (参照图1B)。
[0031] 另外，通过作为电解液的溶剂使用一种或多种具有非燃性及非挥发性的在常温常 压下为液体的离子液体，即使因二次电池的短路、过充电等而使内部温度上升，也可W防止 二次电池的爆炸或起火等。另外，在本说明书中常温是指5°CW上35°cw下的范围。
[0032] 离子液体是处于液体状态的盐，离子迁移度（电导率）高。另外，离子液体含有阳 离子和阴离子。作为阳离子，可W举出杂环阳离子、芳香族阳离子、季锭阳离子、季箭阳离 子、季鱗阳离子、叔箭阳离子、非环季锭阳离子、非环季鱗阳离子、芳族阳离子等。另外，作为 阴离子，可W举出一价酷胺类阴离子、一价甲基化物类阴离子、氣横酸阴离子（SOsD、全氣 烷基横酸阴离子、四氣棚酸根炬F〇、全氣烷基棚酸根、六氣磯酸根（PFeO或全氣烷基磯酸 根等。另外，作为一价酷胺类阴离子有（C。F2。+lS02)2N-(n= 0至3)，作为一价环状酷胺类阴 离子有CF2(CF2S02)2N哪。作为一价甲基化物类阴离子有（C/2wS〇2)3(r(n= 0至3)，作为 一价环状甲基化物类阴离子，有CF2(CF2S02)2(T(CF3S02)等。作为全氣烷基横酸阴离子，有 (CmF2m+iS〇3)-(m= 0 至 4)等。作为全氣烷基棚酸根，有{BFn(CmHkF2m+i_k)4-n「(n= 0 至 3，m= 1至4，1^ = 0至2111)等。作为全氣烷基磯酸根，有脾'。(旬耻2。4_山_。厂(11 = 0至5，111=1至 4,k= 0至2m)等。注意，该阴离子不局限于此。
[0033] 作为离子液体可W使用下面所示的通式（G1)。
[0034][化学式1]
[00 巧]
[003引在通式佑1)中，R适R康示氨原子、碳数为1至20的烷基、甲氧基、甲氧基甲基 和甲氧基己基中的任一种。当Ri至Re中的一个是碳数为1至20的烷基、甲氧基、甲氧基 甲基和甲氧基己基中的一个时，其它的四个是氨原子；当Ri至Re中的两个是碳数为1至 20的烷基、甲氧基、甲氧基甲基和甲氧基己基中的任一个时，其它的立个是氨原子；当R适 咕中的=个是碳数为1至20的烷基、甲氧基、甲氧基甲基和甲氧基己基中的任一个时，其 它的二个是氨原子；当Ri至Re中的四个是碳数为1至20的烷基、甲氧基、甲氧基甲基和 甲氧基己基中的任一个时，其它的一个是氨原子。另外，A-可W使用一价酷胺类阴离子、 一价甲基化物类阴离子、氣横酸阴离子（SOsD、全氣烷基横酸阴离子、四氣棚酸根炬F0、 全氣烷基棚酸根、六氣磯酸根（PFeO或全氣烷基磯酸根等。并且，作为一价酷胺类阴离子 有（C"F2wS02)2N^(n= 0至3)，作为一价环状酷胺类阴离子有CF2(CF2S02)2N哪。作为一 价甲基化物类阴离子有（C/2wS02)3(nn= 0至3)，作为一价环状甲基化物类阴离子，有 CF2(CF2S02)2(T(CF3S02)等。作为全氣烷基横酸阴离子有（CmF2m+iS03r(m= 0至4)等。作为 全氣烷基棚酸根有做'。((："化。2。4_山_。厂(11= 0至3、111=1至4、1^ =0至2111)等。作为全氣 烷基磯酸根有脾'。(旬耻2。+1_山_。厂(11= 0至5、111=1至4、1^ = 0至2111)等。注意，该阴离 子不局限于上述物质。
[0037] 另外，作为具有阳离子的具体结构的上述通式（G1)的例子，例如可W举出结构式 (100)至结构式（116)。另外，由于通式（G1)的阳离子的Ri和RgW连接狐晚（piperidine) 的N+和R3的线为轴具有对称性。另外，通式（G1)的阳离子的R,和R4也同样地具有对称 性。例如在下述结构式（101)至结构式（102)中示出对阳离子的Ri至R2引入甲基的例子， 对于其等同的结构式不进行图示。也就是说，结构式（101)中代替Ri在Re具有甲基的结构 式W及结构式（102)中代替R2在R4具有甲基的结构式分别与结构式（101)、结构式（102) 等同，而具有相同的性质，所W不对其进行图示。另外，下述其它的结构式也同样。
[003引[化学式引
[0039]
[0040][化学式引
[0041]
[004引另外，由于