[发明专利]电化学器件

说明书

本发明提供一种能够缩短向负极预掺杂锂离子的时间的电化学器件。本发明的一个方式的电化学器件具有正极、负极、隔膜和电解液。正极具有由导电性材料形成的正极集电体和形成于正极集电体上的正极活性物质层。负极包括：具有第一主面和与第一主面相反侧的第二主面的负极集电体；形成于第一主面的第一负极活性物质层；和第二负极活性物质层，其间断地形成在第二主面并且与第一负极活性物质层相比负极活性物质的密度低。隔膜将正极与负极绝缘。电解液浸渍正极、负极和隔膜。电化学器件通过没有形成第二负极活性物质层的第二主面电连接着金属锂并浸渍在电解液中，由此对第一和第二负极活性物质层实施了锂离子的预掺杂。

技术领域

本发明涉及利用锂离子的预掺杂的电化学器件。

背景技术

近年，作为利用太阳光、风力发电等的清洁能源的蓄电系统、汽车、混合动力汽车等的主电源或者辅助电源，使用了电容器等的电化学器件。在此，双电层电容器输出高但是容量低，电池是高容量但是输出低。因此，在负极使用了能够吸附锂离子的材料的锂离子电容器比双电层电容器容量高且比电池寿命长，因此代替电池的替换用途变得广泛。

另一方面，在锂离子电容器中，例如如专利文献1中记载的发明那样，预先将锂离子掺杂到负极的被称为预掺杂的步骤是必要的，因此存在生产率低的情况。

因此，例如在专利文献2中，记载了如下技术：为了缩短向负极掺杂锂离子的时间，例如，通过在正极间隙部或者负极间隙部配置锂离子供给源，以追求缩短预掺杂时间。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2012/063545号

专利文献2：日本特开2010－157540号公报

发明内容

发明想要解决的技术课题

在如上所述的需要锂离子的预掺杂的电化学器件中，在负极的集电体贴附金属锂以进行预掺杂时，形成于该集电体的正面和背面的电极层的活性物质的密度是相同程度的，有时预掺杂时间不能缩短。

鉴于如上所述的情况，本发明的目的在于提供一种能够缩短向负极预掺杂锂离子的时间的电化学器件。

用于解决技术问题的技术方案

为了达成上述目的，本发明的一个方式的电化学器件具有正极、负极、隔膜和电解液。

上述正极具有由导电性材料形成的正极集电体和形成于上述正极集电体的正极活性物质层。

上述负极包括：具有第一主面和与上述第一主面相反侧的第二主面的负极集电体；形成于上述第一主面的第一负极活性物质层；和在上述第二主面间断地形成的第二负极活性物质层，该第二负极活性物质层的负极活性物质的密度比上述第一负极活性物质层的负极活性物质的密度低。

上述隔膜将上述正极与上述负极绝缘。

上述电解液浸渍上述正极、上述负极和上述隔膜。

上述电化学器件通过在没有形成上述第二负极活性物质层的上述第二主面电连接着金属锂并浸渍在上述电解液中，由此上述第一和第二负极活性物质层被实施了锂离子的预掺杂。

根据该结构，在上述电化学器件的负极，形成有与第一负极活性物质层相比负极活性物质的密度低的第二负极活性物质层。由此，在第二负极活性物质层中，能够良好地确保彼此相邻的负极活性物质间的间隔，嵌入锂离子变得容易。因此，在上述电化学器件的制造过程中，由于提高锂离子的掺杂效率，因此能够缩短将锂离子预掺杂到负极的时间。

上述第二负极活性物质层可以为与上述第一负极活性物质层相比负极活性物质的密度低10％以上。

上述第二负极活性物质层可以比上述第一负极活性物质层厚。