[发明专利]电极组和使用其的蓄电装置

说明书

技术领域

本发明涉及各自包含第一电极、第二电极和置于所述电极之间的隔膜的电极组和 蓄电装置，且特别涉及包含金属多孔体作为集电器的电极组。

背景技术

近年来，已经开发了用于个人数字助理、电动车辆、家用电力存储装置等的蓄电装 置。在所述蓄电装置中，已经对电容器和非水电解质二次电池进行了积极研究。特别地，高 度期待例如锂离子电容器、双电层电容器、锂离子电池和钠离子电池的开发。

这种蓄电装置包含电解质和电极组，所述电极组包含第一电极、第二电极和置于 所述电极之间的隔膜。各个所述电极包含集电器(电极芯)和负载在所述集电器上的活性材 料层。在现有技术中，集电器通常由金属箔形成。

为了增加蓄电装置的容量，期望尽可能多地增加每单位面积集电器负载的活性材 料的量。然而，如果将大量活性材料负载在金属箔上，则活性材料层的厚度增加，这增大了 活性材料与集电器之间的平均距离。结果，电极的集电性劣化，且活性材料与电解质之间的 接触受到限制，这使得容易损害充放电特性。

因此，已经提出将具有连通孔的有高孔隙率的金属多孔体用作集电器(参考专利 文献1～专利文献3)。例如通过如下制造金属多孔体：在具有连通孔的发泡树脂诸如发泡聚 氨酯的骨架表面上形成金属层，使发泡聚氨酯热分解，然后将金属还原。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2012-186142号公报

专利文献2：日本专利特开2013-8813号公报

专利文献3：日本专利特开2013-115179号公报

发明内容

技术问题

金属多孔体被认为适用于蓄电装置用电极，因为这样的金属多孔体由于其大的表 面积而可以负载大量的活性材料且可以容易地保持电解质。然而，当使用各自具有相同极 性且包含金属多孔体作为集电器的多个电极时，需要将具有相同极性的集电器彼此并行连 接。

例如，图12中示出的电极组100包含多个片状正极112和多个片状负极114，所述多 个片状正极112和多个片状负极114在隔膜置于其间的状态下交替堆叠在彼此之上。各个集 电器包含耳片状连接部116。如在图13中所示，将多个连接部116彼此结合，使得具有相同极 性的电极彼此电连接。为了减少部件数目和生产步骤数目，将连接部116与集电器的主体一 体化形成。也就是说，连接部116由与集电器的材料相同的材料制成。

通常通过焊接连接金属。然而，很难通过焊接结合由金属多孔体形成的连接部。这 是因为当对金属多孔体加热时，金属多孔体的结构和性质显著改变。此外，难以精确地控制 焊接部分的形状，因此在焊接部分与周围部分之间容易形成不规则边界。结果，应力局部集 中，这使得难以实现良好的导电性和足够的接合强度两者。

技术方案

根据本发明的一方面，提供包含如下的电极组：

多个第一电极，所述第一电极包含片状第一集电器和负载在所述第一集电器上的 第一活性材料；

多个第二电极，所述第二电极包含片状第二集电器和负载在所述第二集电器上的 第二活性材料；和

置于所述第一电极和所述第二电极之间的片状隔膜，

其中在所述隔膜置于所述第一电极和所述第二电极之间的状态下所述第一电极 和所述第二电极进行交替堆叠，

所述第一集电器各自包含第一金属多孔体，

所述多个第一集电器包含各自用于电连接彼此相邻的所述第一集电器的耳片状 第一连接部，以及

所述多个第一集电器的所述第一连接部被设置为使得在片状第一导电垫片置于 所述第一连接部之间的状态下所述第一连接部在电极组的堆叠方向上相互重叠，且所述多 个第一集电器的所述第一连接部通过第一紧固构件彼此紧固。

根据本发明的另一方面，提供蓄电装置，所述蓄电装置包含以上电极组、电解质和 容纳所述电极组和所述电解质的壳。

根据本发明的又一方面，提供锂离子电容器，所述锂离子电容器包含以上电极组、 电解质和容纳所述电极组和所述电解质的壳，

其中所述电解质包含锂离子和阴离子的盐，以及

第一活性材料和第二活性材料中的一种为吸藏和放出锂离子的第一材料，且另一 种为吸附和脱附阴离子的第二材料。