[发明专利]电化学装置及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及二次电池和电化学电容器等电化学装置及其制造方法。

背景技术

在现有的四方状(板状)的电化学电容器和锂离子二次电池中，设置在一对电极间的分隔层(separator)，已知有将一片一片的不连续的分隔层重叠的层叠型的分隔层，或将连续的一片分隔层折叠成蛇形蜿蜒状的分隔层等(例如，参照日本特开2002-329530号公报、特开平7-57716号公报、特开平7-142086号公报、特表2004-503055号公报等)。

发明内容

然而，由于使用了层叠型的分隔层的电化学装置将一片一片的分隔层重叠，因而制造时的工作效率差。此外，由于只在电极的上下方向上存在着分隔层，因而有时候在横方向上产生电极的偏离，这有时候成为短路的原因。

另一方面，与层叠型的分隔层相比，使用了被折叠成蛇形蜿蜒状的分隔层的电化学装置提高了制造时的工作效率。可是，在使用被折叠成蛇形蜿蜒状的分隔层的情况下，有时候也在横方向上产生电极的偏离，这有时候也成为短路的原因。

本发明是鉴于上述问题而提出的，目的在于提供一种不易引起短路的电化学装置及其制造方法。

为了达到上述目的，本发明提供一种电化学装置，包括：第1阳极，第1阴极，配置于上述第1阳极与上述第1阴极之间、上述第1阳极的上述第1阴极侧的相反侧、以及上述第1阴极的上述第1阳极侧的相反侧且被弯折的连续的一片分隔层，与上述分隔层、上述第1阳极以及上述第1阴极接触的电解质，其中，上述分隔层具有，在从该分隔层的一端开始连续的两处弯折部向同一方向弯折并包围上述第1阳极或第1阴极的周围的形状。

在本发明中，为了说明的方便，“阳极”以及“阴极”是以电化学装置放电时的极性为基准而决定的。因此，在充电时，“阴极”变为“阳极”，“阳极”变为“阴极”。

该电化学装置中，分隔层的形状不同于交替地向相反的方向弯折的蛇形蜿蜒状，而是在连续的两处弯折部向同一方向弯折的形状，由此，形成第1阳极或第1阴极的某一个的周围被分隔层包围的结构。因此，可以充分地防止被分隔层包围的电极向横方向产生偏离，从而可以充分的抑制在该电极和夹着分隔层与其相对的其他电极之间发生短路。所以，与现有的使用层叠型或蛇形蜿蜒状的分隔层的情况相比，使用了具有上述形状的分隔层的本发明的电化学装置，能够充分地抑制短路的发生。

此外，由于上述本发明的分隔层和现有的蛇形蜿蜒状的分隔层是由通过弯折1片分隔层而形成的，因而容易产生恢复为弯折前的形状的力。而且，在现有的蛇形蜿蜒状的情况下，由于在连续的两处弯折部向相反的方向弯折，因而恢复为原状的力在两处弯折部叠加，在电极以及分隔层的层叠方向上起作用。而上述本发明的分隔层中，由于在连续的两处弯折部向同一方向弯折，因而恢复为原状的力在两处弯折部不叠加，与蛇形蜿蜒状弯折的情况相比该力较小。因此，与使用蛇形蜿蜒状的分隔层的情况相比，使用了上述本发明的分隔层的电化学装置，减小了在层叠方向上起作用的分隔层试图恢复为原状的力，抑制了电极的偏离的产生，从而充分地抑制了短路的发生。

而且，上述本发明的分隔层为至少一个端部被包入折叠的分隔层的内侧的形状。电极以及分隔层的偏离和由此引起的短路的发生容易产生在分隔层的端部，与现有的使用层叠型或蛇形蜿蜒状的分隔层的情况相比，由于该分隔层的至少一个端部进入分隔层的内侧，因而可以充分地抑制电极的偏离的发生以及由此引起的短路的发生。

此外，优选本发明的电化学装置包括：配置在上述分隔层的外周面上并夹着该分隔层而与上述第1阳极相对的第2阴极，及/或，配置在上述分隔层的外周面上并夹着该分隔层而与上述第1阴极相对的第2阳极。

由于在分隔层的外周面上具备这些第2阳极及/或第2阴极，因而不仅能够充分地抑制短路的发生，而且能够提高电化学装置的体积能量密度，有助于实现小型化和薄型化。

此外，优选本发明的电化学装置中，具备2个以上的上述第1阳极、及/或，上述第1阴极，上述分隔层还具有，在从该分隔层的上述一端的相反侧的另一端开始连续的两处弯折部向同一方向弯折并包围上述第1阳极或上述第1阴极的周围的形状。