[发明专利]电化学装置

说明书

一种电化学装置，其具备正极、负极、以及介于它们之间的间隔件，正极具备：包含第一金属的正极集电体、包含导电性碳材料的碳层、形成在碳层上的包含导电性高分子的活性层、以及形成在正极集电体与碳层之间且具有比正极集电体高的耐酸性的导电性的阻隔层。该第一金属优选为铝。

技术领域

本发明涉及具备包含导电性高分子的活性层的电化学装置。

背景技术

近年来，具有锂离子二次电池和双电层电容器的中间性能的电化学装置备受关注，例如研究了使用导电性高分子作为正极材料(参照专利文献1)。包含导电性高分子作为正极材料的电化学装置通过阴离子的吸附(掺杂)和脱离(脱掺杂)而进行充放电，因此反应电阻小，具有比一般的锂离子二次电池更高的输出。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2014-35836号公报

发明内容

电化学装置的充电方法各种各样。例如，在浮动充电中，对电化学装置连续施加恒定电压。然而，使用在正极集电体上形成有包含导电性高分子的活性层的正极时，随着充电时间变长，容量减少，浮动特性降低。

鉴于上述情况，本发明的一个方面涉及一种电化学装置，其具备正极、负极、以及介于它们之间的间隔件，上述正极具备：包含第一金属的正极集电体、包含导电性碳材料的碳层、形成在上述正极集电体与上述碳层之间且具有比上述正极集电体高的耐酸性的导电性的阻隔层、以及形成在上述碳层上的包含导电性高分子的活性层。

根据本发明，电化学装置的浮动特性的降低受到抑制。

附图说明

图1为本发明的一个实施方式所述的正极的截面示意图。

图2为本发明的一个实施方式所述的电化学装置的截面示意图。

图3为用于说明该实施方式所述的电极组的构成的概略图。

具体实施方式

一般而言，正极集电体由金属材料构成，其表面通常形成有氧化覆膜。因而，尝试了通过将包含导电性碳材料的碳层形成在正极集电体上而使正极集电体的电阻降低。但是，若将这种具备碳层的正极应用于电化学装置，则会有电化学装置的浮动特性降低的情况。

推测电化学装置的浮动特性降低的原因在于：在浮动充电中，正极的内部电阻增大。由于该内部电阻增大而导致施加于正极的那部分电压降低，正极的容量减少。该容量的减少意味着浮动特性的降低。在浮动充电中，阴离子偏重存在于正极的附近。若该阴离子与侵入至电化学装置内的水分发生反应，则生成酸。若所生成的酸从碳层的间隙到达至正极集电体，则正极集电体溶解或者在其表面形成氧化覆膜等，该正极的内部电阻增大。其结果，可以认为浮动特性会降低。

因而，在正极集电体与碳层之间配置具有比正极集电体高的耐酸性的导电性的阻隔层。由此，抑制在浮动充电中生成的酸到达至正极集电体，抑制由酸导致的正极集电体的损伤、氧化。其结果，电化学装置的浮动特性的降低受到抑制。

《电化学装置》

本实施方式所述的电化学装置具有电极组，所述电极组具备正极、负极、以及介于它们之间的间隔件。例如图1所示那样，正极具备正极集电体111、形成在正极集电体111上的碳层112、以及形成在碳层112上的活性层113。碳层112包含导电性碳材料，活性层113包含导电性高分子。正极11还具备形成在正极集电体111与碳层112之间的导电性的阻隔层114。阻隔层114具有比正极集电体111高的耐酸性，抑制正极集电体111暴露于酸性气氛。

以下，针对本发明所述的电化学装置的构成，参照附图更详细地进行说明。图2是本实施方式所述的电化学装置100的截面示意图，图3是将该电化学装置100所具备的电极组10的一部分展开而成的概略图。