專利名稱：電化學裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及電化學裝置，其中包含可充電且可放電的儲存元件。
背景技術：
在諸如移動電話、便攜電腦、攝像機以及數(shù)字相機的電子設備中，將表面安裝電化學裝置(例如雙電層電容器或鋰離子可充電電池)用作適于例如存儲器備份的電源。這種類型的電化學裝置通常包括絕緣殼體，具有凹部并在其頂面具有開ロ ；導電蓋體，封閉殼體的凹部以使得凹部氣密且水密；在凹部中裝入的可充電且可放電的儲存元件以及電解溶液；設置在殼體安裝面上的正極端子和負極端子；將正極端子與儲存元件的正極側電連接的正極引線；以及將負極端子與儲存元件的負極側電連接的負極引線(參見日本專利申請公開No. 2009-278068)。日本專利申請公開No. 2009-278068中公開的儲存元件是通過將由活性材料組成并具有預定尺寸的第一電極板、由活性材料組成并具有預定尺寸的第二電極板、由離子滲透板組成并具有預定尺寸的分隔板按順序堆積形成的。由于分隔板的外形比每個電極板的外形略大，分隔板的外圍部分相對于電極板略微向外延伸。根據(jù)使用的電化學裝置的種類，第一電極板的材料可以與第二電極板的材料不同或相同。分隔板也可以用于防止第一和第二電極板彼此短路。此外，分隔板可以維持第一和第二電極板之間的電解溶液，并允許離子在所維持的電解溶液中移動。分隔板可以由具有適當厚度的多孔纖維板制成。在電化學裝置中，第一和第二電極板以及分隔板浸沒在電解溶液中。電解溶液在充電和放電過程中輕微流動。但是，電極板中包含的電解溶液可能在充電和放電過程中電解或退化，這使得在電極板之間插入的分隔板部分中包含的電解溶液被吸入到電極板中，從而減少了在電極板之間的分隔板部分中存在的電解溶液的數(shù)量，盡管是非常小的數(shù)量。如果發(fā)生這種電解溶液數(shù)量的減少，有利的是在電極板之間插入的分隔板部分從相對于電極板向外延伸的分隔板部分吸入相應數(shù)量的電解溶液。但是，假設相對于電極板向外延伸的部分的厚度與在電極板之間插入的部分的厚度相同，以及向外延伸的部分的液體吸收率與在電極板之間插入的部分的液體吸收率相同，那么難以立即將電解溶液從向外延伸的部分吸入到在電極板之間插入的部分。此外，向外延伸的部分浸沒在非常少量的電解溶液中。因此，上述在電極板之間插入的分隔板部分中包含的電解溶液在充電和放電過程中的數(shù)量減少經(jīng)常發(fā)生，在該部分中包含的電解溶液數(shù)量持續(xù)短缺，這導致充電和放電性能的惡化。
本文中使用的術語“液體吸收率”是指由JIS-L-1907中定義的Byreck方法獲得的水吸收率。本文中將使用mm/10min作為“液體吸收率”的單位。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的實施例，提供ー種電化學裝置，能夠快速且準確地處理在電極板之間插入的部分中的電解溶液數(shù)量減少的現(xiàn)象。根據(jù)本發(fā)明實施例的電化學裝置包括殼體，具有凹部，在凹部的頂面上具有開ロ ；蓋體，配置為封閉殼體的凹部以使得凹部水密且氣密；在凹部中裝入的可充電且可放電的儲存元件以及電解溶液；以及分隔板，插入在第一和第二電極板之間，分隔板具有在第一和第二電極板之間插入的第一液體吸收部分，以及連續(xù)地連接到第一液體吸收部分的第ニ液體吸收部分，第二液體吸收部分具有比第一液體吸收部分小的液體吸收率并相對于第一和第二電極板向外延伸，其中，第二液體吸收部分的厚度比第一液體吸收部分的厚度大。下面的詳細描述和附圖描述和說明了本發(fā)明的多個實施例。


圖I是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的電化學裝置的透視圖；圖2是圖I的電化學裝置沿Sll-Sll線截取的放大截面圖；圖3是圖I殼體的放大俯視圖；圖4是圖2的儲存元件在組裝之前的透視圖；圖5是示出怎樣組裝圖4的第一電極板、第二電極板和分隔板基體部件(怎樣組裝儲存元件)的視圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明第二實施例的電化學裝置儲存元件(在組裝前)的透視圖；以及圖7是示出怎樣組裝第一電極板、第二電極板和分隔板(怎樣組裝儲存元件)的視圖。
具體實施例方式將參照附圖描述本發(fā)明的多個實施例。在下文的描述中，無論是否顯示在不同實施例中，類似的部件采用相同或類似的附圖標記表示。為了清楚、簡潔的說明本發(fā)明的實施例，附圖不必要按比例繪制，并且某些特征可以某種示意性的形式顯示。針對ー個實施例描述和/或說明的特征可以相同或類似的方式應用于一個或多個其它實施例中，和/或與其它實施例的特征相結合，或者代替這些特征。(第一實施例)圖I到圖5示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施例的電化學裝置。圖I和圖2所示的電化學裝置10包括絕緣殼體11、導電蓋體12、儲存元件13、正極端子14、負極端子15、正極引線16和負極引線17。殼體11設置有正極端子14、負極端子15、正極引線16和負極引線17，并且還設置有連接環(huán)18和電收集層19。<殼體的結構>殼體11可以由絕緣材料(例如氧化鋁)制成，并且形成為具有預定長度、寬度和高度的長方體。在殼體11的頂面上，提供了在其頂面上具有開ロ的凹部11a，所述凹部在從上面觀察時具有看起來是矩形的輪廓，并且具有預定深度。采用殼體11使得其底面可以用作安裝面。在殼體11的四個角的每ー個上形成有垂直延伸的凹ロ，在從上面觀察時該凹ロ的輪廓看起來是大約1/4圓形。殼體11設置有正極端子14、負極端子15、正極引線16和負極引線17，并且還設置有連接環(huán)18和電收集層19。正極端子14可以由導電材料(例如金)制成，并且可以形成為具有字母“ L”形的橫截面以及具有預定的寬度，該橫截面從橫跨殼體11的長邊方向的殼體11的一個側面中間延伸至殼體11的底面。負極端子15可以由導電材料(例如金)制成，并且可以形成為具有字母“L”形的橫截面以及具有與正極端子14相同的寬度，該橫截面從橫跨殼體11的長邊方向的殼體11的另ー個側面中間延伸至殼體11的底面?？赡艽嬖谶@樣的情況，其中當正極端子14和負極端子15直接形成在殼體11的側 面和底面上吋，由于殼體11的材料的原因這些端子沒有充分地粘附到這些面上。在這種情況下，雖然圖中沒有示出，可以預先在殼體11的側面和底面上形成輔助粘結層(例如，形成在殼體上的鎢層和形成在鎢層上的鎳層)，使得這些端子能夠更牢固地粘結到這些表面上。正極引線16可以由導電材料(例如鎢)制成并且可以形成在殼體11內(nèi)部，從橫跨殼體11的長邊方向的殼體11的ー個側面中間延伸至電收集層19的下方。具體地，如圖3所示，正極引線16具有寬度實質上與正極端子14的寬度相同的部分(沒有附圖標記)、從該部分向內(nèi)延伸的三個帶狀部分16a、以及三個柱狀部分16b，每個部分從帶狀部分16a的一個對應部分的邊緣延伸至電收集層19。柱狀部分16b的每ー個在殼體11的凹部Ila的底面上的位置彼此不同，并且柱狀部分16b的每ー個的頂面暴露在凹部Ila的底面上。同樣，正極引線16從殼體11的一個側面暴露的部分電連接到正極端子14的側面。負極引線17可以由導電材料(例如鎢)制成。引線17的ー個部分形成在殼體11內(nèi)部，引線17的另一部分形成在殼體11的側面和頂面上，使得引線17從該殼體的另ー側面的中間延伸至殼體11的頂面。具體地，如圖3所示，負極引線17具有位于殼體11內(nèi)部并具有與負極端子15實質上相同寬度的部分(沒有附圖標記)；位于殼體11內(nèi)部并從上述部分向外延伸的兩個帶狀部分17a ;兩個帶狀部分17b,姆個部分連續(xù)地連接到帶狀部分17a的對應部分，并位于殼體11的兩個凹ロ的對應ー個凹ロ的內(nèi)表面上；以及兩個扇形部分17c，每個部分連續(xù)地連接到帯狀部分17b的對應部分并位于殼體11的頂面上。同樣，負極引線17從殼體11的另ー側面暴露的部分電連接到負極端子15的側面。位于殼體11頂面上的負極引線17的每個部分17c電連接到連接環(huán)18的底面。連接環(huán)18可以由導電材料(例如科伐合金，即鐵鎳鈷合金)制成，并且可以形成為當從上面觀察時具有比殼體11的輪廓略小的看起來是矩形的輪廓。同樣，當從上面觀察吋，連接環(huán)18的內(nèi)孔18a的輪廓實質上與殼體11的凹部Ila的輪廓匹配。由于該連接環(huán)18通過粘合材料連接到殼體11的頂面以使得內(nèi)孔18a與凹部Ila匹配,該內(nèi)孔18a與凹部Ila—起形成實質上的凹部。可能存在這樣的情況，其中當利用粘合材料(例如釬焊材料，如金-銅合金)將連接環(huán)18直接連接到殼體11的頂面上吋，由于殼體11的材料的原因，這些部件不能充分地彼此粘結。在這種情況下，雖然圖中沒有示出，可以預先在殼體11的頂面上形成輔助連接層(例如，形成在殼體11頂面上的鎢層和形成在鎢層上的鎳層)。同樣，如果連接環(huán)18由對于電解溶液具有低抗蝕性的材料制成，可以在連接環(huán)18的表面上(至少在環(huán)18的頂面和底面上以及在內(nèi)孔18a的內(nèi)表面上)形成抗蝕層(例如，形成在環(huán)18表面上的鎳層和形成在鎳層上的金層，或者形成在環(huán)18表面上的鎳層和由例如鉬、銀或鈀形成在鎳層上的其它層)以增強連接環(huán)18對電解溶液的抗蝕性。電收集層19可以由導電材料(例如鋁)制成，以及可以形成為具有當從上方觀察時比殼體11的凹部Ila的底面略小的輪廓，以形成在凹部Ila的底面上。同樣，形成在殼體11的凹部Ila底面上的電收集層19電連接到正極引線16的每個柱狀部分16b的暴露部分上。可能存在這樣的情況，其中當電收集層19形成在殼體11的凹部Ila的底面上吋，例如由于每個柱狀部分的材料的原因，使得在電收集層19與每個柱狀部分之間沒有足夠的導電性。在這種情況下，可以在每個柱狀部分16b的暴露部分表面上預先形成輔助導電層(例如，形成在該暴露部分上的鎳層以及形成在鎳層上的金層)，以增強每個柱狀部分的暴露部分與電收集層19之間的導電性。<蓋體結構以及怎樣將蓋體連接到殼體11>蓋體12可以由導電材料(例如科伐合金，即鐵鎳鈷合金)制成，并且優(yōu)選地由其中鎳層形成在科伐合金基體部件的頂面和底面上的包覆部件制成，或者由其中鎳層形成在科伐合金部件底面上的包覆部件制成。替代地，這些包覆部件的鎳層可以采用由鉬、銀或鈀形成的其它層代替。蓋體12形成為當從上方觀察時具有實質上與連接環(huán)18的輪廓匹配的輪廓。雖然附圖中示出的蓋體12的形狀中間部分升高，但是蓋體12可以具有平面形狀。通過將儲存元件13布置在殼體11的凹部Ila(包括連接環(huán)18的內(nèi)孔18a)的內(nèi)部，然后將蓋體12的底面外圍連接到連接環(huán)18的頂面以與該頂面導電，將蓋體12連接到殼體11。從而，可以將殼體11的每個凹部Ila(包括連接環(huán)18的內(nèi)孔18a)封閉成氣密且水密。當將蓋體12連接到連接環(huán)18時，可以采用直接連接法(例如縫焊和激光焊接法)以及利用導電粘合材料的非直接連接法。<儲存元件的結構以及怎樣裝配儲存元件>儲存元件13包括矩形的第一電極板13a、矩形的第二電極板13b、以及插入在這些電極板之間的矩形的分隔板13c。第一和第二電極板13a、13b的每ー個具有當從上方觀察時比殼體11的凹部Ila小的輪廓，分隔板13c具有當從上方觀察時比電極板13a、13b的每ー個略大的輪廓，并且比殼體11的凹部Ila的輪廓略小。第一和第二電極板13a、13b可以由活性材料制成，例如活性碳和PAS (聚并苯半導體(Polyacenic Semiconductor)),并且分_板13c可以由多孔纖維板制成,主要包括玻璃纖維、纖維素纖維或塑料纖維等。根據(jù)使用的電化學裝置10的種類，第一電極板13a的材料可以與第二電極板13b的材料不同或相同。分隔板13c包括插入在電極板13a、13b之間的較高(第一)液體吸收部分13cl，以及連續(xù)地連接到部分13cl的較低(第二)液體吸收部分13c2，該部分具有較低的液體吸收率并相對于電極板13a、13b向外延伸。并且，較低液體吸收部分13c2的厚度(最大厚度)Tc2比較高液體吸收部分13cl的厚度Tcl大。優(yōu)選地，Tcl/Tc2的厚度比可以在O. 3-0. 8的范圍內(nèi)。下面將要描述，較高液體吸收部分13cl可以由圖4所示的分隔板基體部件RM13c的擠壓的中間部分形成，較低液體吸收部分13c2可以由分隔板基體部件RM13c的未擠壓的外圍部分形成。進ー步，較低液體吸收部分13c2在電極板13a、13b附近的表面區(qū)域，換言之，較低液體吸收部分13c2表面的至少一部分接觸電極板13a、13b的外表面。儲存元件13與電解溶液(圖中未顯示)一起被蓋體12封閉在凹部IIa(包括連接環(huán)18的內(nèi)孔18a)內(nèi)部。作為電解溶液，可以采用已知的電解溶液，即⑴硫酸鹽電解質溶解在溶劑中的溶液，以及(ii)不包含溶劑的離子液體。前面第(i)項的示例包括溶劑是鏈諷(chain sulfone)、環(huán)諷(cyclic sulfone)、鏈碳酸鹽(chain carbonate)、環(huán)碳酸鹽(cyclic carbonate)、鏈酯(chain ester)、環(huán)酯(cyclic ester)或腈等的溶液，該溶液包括的陽離子例如是鋰離子、季銨離子或咪唑離子等，并且陰離子例如是BF4、PF6或TFSA等。同樣，后面第(ii)項的示例包括離子液體，其包括的陽離子例如是咪唑離子、吡啶離子或季銨離子等，以及陰離子例如是BF4、PF6或TFSA等。如圖2所示，儲存元件13的第一電極板13a的底面通過導電粘合層20電連接到電收集層19的頂面，并且第二電極板13b的頂面通過導電粘合層21連接到蓋體12的底面?？梢酝ㄟ^固化導電粘合劑來形成這些導電粘合層20、21。作為導電粘合劑，可以優(yōu)選地采用 包括導電顆粒的熱固性粘合劑，例如包括石墨顆粒的環(huán)氧系粘合劑等?，F(xiàn)在，在裝配儲存元件13之前與它的結構一起描述怎樣裝配儲存元件13。圖4示出了裝配前儲存元件13的結構。在圖4中，附圖標記13a、13b和RM13c分別表示第一電極板、第二電極板以及分隔板基體部件。第一電極板13a具有預定的長度La和寬度Wa,并且第二電極板13b具有與第一電極板13a實質上相同的長度Lb和寬度Wb。第一和第二電極板13a、13b可以由上述材料制成。根據(jù)使用的電化學裝置10的種類，第一電極板13a的厚度可以與第二電極板13b的厚度不同或相同。分隔板基體部件RM13c具有預定長度Lc、寬度Wc和厚度Tc，以及具有預定的孔隙率和液體吸收率(平均值)。進ー步，基體部件RM13c具有能夠被電極板13a、13b擠壓的硬度(軟度)。分隔板基體部件RM13c的長度Lc優(yōu)選地比電極板13a、13b的長度(La、Lb)長20-40%，并且基體部件RM13c的寬度Wc優(yōu)選地比電極板13a、13b的寬度(Wa，Wb)大。進一步，分隔板基體部件RMl3c的材料與分隔板13c的材料相同。在裝配儲存元件13時，首先，將未固化的導電粘合劑施加到電收集層19的表面上，如圖5所示，以及將第一電極板13a的底面擠壓并粘結到導電粘合劑上，以及對導電粘合劑進行固化處理，然后，將電解溶液灌入到第一電極板13a中以使得第一電極板13a浸沒在溶液中(步驟1，其中步驟可以表示為“ST”)。然后，將分隔板基體部件RM13c安裝在第一電極板13a的頂面上，并將電解溶液灌入到分隔板基體部件RM13c中以使得基體部件RM13c浸沒在溶液中(ST2)。在這些步驟之前或之后，將相同的未固化的導電粘合劑施加到蓋體12的底面，以及將第二電極板13b的頂面擠壓并粘結到導電粘合劑上，以及對導電粘合劑進行固化處理，然后，將電解溶液灌入到第二電極板13b中以使得該第二電極板13b浸沒在溶液中。然后，當蓋體12底面的外圍部分交疊在連接環(huán)18的頂面上時，將第二電極板13b的底面擠壓到分隔板13c的頂面上(ST3)。然后，將蓋體12連接到連接環(huán)18。此外，如果預先確定形成儲存元件13的第一和第二電極板13a、13b的極性，當把儲存元件13布置在殼體11的每個凹部Ila(包括連接環(huán)18的內(nèi)孔18a)中時，應該注意首先布置第一和第二電極板13a、13b中的哪ー個電極板。例如，如果將第一和第二電極板13a、13b的極性分別預先確定為正極和負極,確定為正極的第一電極板13a可以布置為面對電收集層19的頂面，并且確定為負極的第二電極板13b可以布置為面對蓋體12的底面。在ST3中，通過第一電極板13a的頂面和第二電極板13b的底面擠壓分隔板基體部件RM13c的中間部分，并且基體部件RM13c的擠壓部分變成具有厚度Tcl的較高液體吸收部分13cl (參見圖2)。分隔板RM13c的外圍部分未被擠壓從而成為具有厚度(最大厚度)Tc2的較低液體吸收部分13c2(參見圖2)。厚度(最大厚度)Tc2與分隔板基體部件RM13c的厚度Tc相同。<分隔板的孔隙率和液體吸收率>將具體描述較高液體吸收部分13cl和較低液體吸收部分13c2的孔隙率和液體吸收率。在一個實驗中，準備的分隔板基體部件RM13c具有85%的孔隙率和對電解溶液(采用溶劑是環(huán)丁砜，陽離子是TEMA，陰離子是BF4的溶液)lOmm/lOmin的液體吸收率(平均值)。利用該基體部件，可以獲得厚度比Tcl/Tc2為O. 5的分隔板13c，該厚度比是較高液體吸收部分13cl的厚度Tcl與較低液體吸收部分13c2的厚度(最大厚度)的比值。該實驗顯示出較高液體吸收部分13cl的孔隙率大約是70%，較低液體吸收部分13c2的孔隙率大約是84%，較高液體吸收部分13cl的液體吸收率(平均值)是16mm/10min，以及較低液體吸收部分13c2的液體吸收率(平均值)是10. 5mm/10min。在這種情況下，通過擠壓形成的較高液體吸收部分13cl的孔隙率(70% )相對于分隔板基體部件RM13c的孔隙率(85% )和較低液體吸收部分13c2的孔隙率(84% )沒有顯著地減少。原因是所使用的分隔板基體部件RM13c具有高孔隙率。根據(jù)另ー實驗，當采用具有85-95%孔隙率的分隔板基體部件RM13c并且厚度比Tcl/Tc2是O. 5吋，已經(jīng)證明較高液體吸收部分13cl具有70-90%的孔隙率。另外，當采用具有85-95%孔隙率的分隔板基體部件RM13c并且厚度比Tcl/Tc2是O. 3-0. 8時，也已經(jīng)證明較高液體吸收部分13cl的孔隙率相對于分隔板基體部件RM13c的孔隙率和較低液體吸收部分13c2的孔隙率沒有顯著地減少。通過擠壓形成的較高液體吸收部分13cl的液體吸收率(平均值16mm/10min)相對于分隔板基體部件RM13c的液體吸收率(10mm/10min)和較低液體吸收部分13c2的液體吸收率(平均值10. 5mm/10min)顯著地增加。原因是分隔板基體部件RM13c中的每個孔的橫截面形狀被擠壓得更小。在另ー個實驗中，準備的分隔板基體部件RM13c具有85-95%的孔隙率和5-30mm/10min的對電解溶液的液體吸收率(平均值)。利用該基體部件，可以獲得厚度比Tcl/Tc2為O. 5的分隔板13c。該實驗顯示出較高液體吸收部分13cl的液體吸收率可以為7-51mm/min。另外，當采用具有85-95%孔隙率的分隔板基體部件RM13c，并且分隔板13c的厚度比Tcl/Tc2在O. 3-0. 8范圍內(nèi)吋，已經(jīng)證明較高液體吸收部分13cl的液體吸收率相對于分隔板基體部件RM13c的液體吸收率和較低液體吸收部分13c2的液體吸收率顯著地增加。< (根據(jù)第一實施例的)電化學裝置獲得的技術優(yōu)點>在電化學裝置10中，第一和第二電極板13a、13b以及分隔板13c主要浸沒在電解溶液中。由于分隔板13c相對于電極板13a、13b向外延伸，并且具有厚度比較高液體吸收部分13cl的厚度更大的較低液體吸收部分13c2，因此該較低液體吸收部分13c2浸沒在足、夠數(shù)量的電解溶液中。第一和第二電極板13a、13b以及分隔板13c浸沒在其中的電解溶液在充電和放電過程中會輕微流動。但是，電極板13a、13b中包含的電解溶液可能在充電和放電過程中電解或退化，這使得在電極板13a、13b之間插入的分隔板13c部分(較高液體吸收部分13cl)中包含的電解溶液被吸入到電極板13a、13b中，從而導致該部分中存在的電解溶液的數(shù)量減少，即使是減少非常少的數(shù)量(參見圖2中垂直延伸的箭頭)。即使在充放電過程中發(fā)生電解溶液數(shù)量的減少，根據(jù)電化學裝置10，由于兩個部分13cl、13c2之間液體吸收率的差值，較低液體吸收部分13c2浸沒在其中的電解溶液可以被立即吸入到較高液體吸收部分13cl中，從而使得電解溶液可以立即提供給較高液體吸收部分13cl (參見圖2中水平延伸的箭頭)。同樣，由于較低液體吸收部分13c2浸沒在足夠數(shù)量的電解溶液中，即使在充放電過程中經(jīng)常發(fā)生電解溶液的數(shù)量減少，該電解溶液也 可以立即提供給較高液體吸收部分13cl。換句話說，即使經(jīng)常發(fā)生在電極板13a、13b之間插入的部分(較高液體吸收部分13cl)中包含的電解溶液的數(shù)量減少的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象也可以安全而快速地處理，從而避免由于這種現(xiàn)象導致的充電和放電特性的劣化。而且，較低液體吸收部分13c2表面的至少一部分接觸電極板13a、13b的外表面。因此，如果電極板13a、13b中包含的電解溶液電解或者劣化，則可以從較低液體吸收部分13c2，而不是從較高液體吸收部分13cl向電極板13a、13b直接提供電解溶液(參見圖2中所示的虛線箭頭)。換句話說，通過將電解溶液從較低液體吸收部分13c2提供到電極板13a、13b的措施，可以避免較高液體吸收部分13cl中包含的電解溶液被吸入到電極板13a、13b中的現(xiàn)象，以及較高液體吸收部分13cl中的電解溶液數(shù)量因此而減少的現(xiàn)象。(第二實施例)圖6和圖7示出了根據(jù)本發(fā)明第二實施例的電化學裝置。根據(jù)第二實施例的電化學裝置與根據(jù)第一實施例的電化學裝置10的不同之處在于根據(jù)第二實施例的電化學裝置采用儲存元件13的分隔板13ど，其中預先形成了較高(第一)液體吸收部分13cl'和較低(第二)液體吸收部分13c2^。根據(jù)第二實施例的其他結構與第一實施例的結構相同，并且省略其描述。在圖6中顯示的分隔板13ど中，較高液體吸收部分13cl'以及較低液體吸收部分13c2'是通過對圖4所示的分隔板基體部件RM13c進行擠壓而預先形成的。具體地，準備與第一電極板13a的頂面具有相同形狀的頂模以及與第二電極板13b的底面具有相同形狀的底摸，以及通過所述頂模和底模對分隔板基體部件RM13c的中間部分進行加壓和擠壓以形成具有厚度Tcli的較高液體吸收部分13cl'。分隔板RM13c未被擠壓的外圍部分形成為具有厚度(最大厚度)Tc2'的較低液體吸收部分13c2'。較高液體吸收部分13cl'的厚度Tcl'與圖2所示的厚度Tcl相同，并且較低液體吸收部分13c2'的厚度Tc2'與圖2所示的厚度Tc2相同。如上所述，雖然分隔板基體部件RM13c具有能夠被擠壓的硬度(軟度)，但是如果分隔板基體部件RM13c具有強彈性力，則通過擠壓形成的較高液體吸收部分13cl'的厚度Tcr在被擠壓后會増加。在這種情況下，當擠壓較高液體吸收部分13cl'時，可以在擠壓后對其進行加熱和冷卻，使得較高液體吸收部分13cl'的厚度Tcl'可以維持。在組裝儲存元件13時，首先將未固化的導電粘合劑施加到電收集層19的表面上，如圖7所示，將第一電極板13a的底面擠壓并粘結到導電粘合劑上，以及對導電粘合劑進行固化處理，然后，將電解溶液灌入到第一電極板13a中以使得該第一電極板13a浸沒在溶液中(STll)。然后，將分隔板13ど安裝到第一電極板13a上以使得較高液體吸收部分13cl'的底面與第一電極板13a的頂面匹配，以及將電解溶液灌入到分隔板13c'中以使得該分隔板13ど浸沒在溶液中(ST12)。在這些步驟之前或之后，將相同的未固化的導電粘合劑施加到蓋體12的底面，將第二電極板13b的頂面擠壓并粘結到導電粘合劑上，以及對導電粘合劑進行固化處理，然后，將電解溶液灌入到第二電極板13b中以使得該第二電極板13b浸沒在溶液中。這樣，在蓋體12底面的外圍部分交疊在連接環(huán)18的頂面上的同時，第二電極板13b安裝在分隔板13ど上，使得第二電極板13b的底面與較高液體吸收部分13c廣的頂面匹配(ST13)。然后，將蓋體12連接到連接環(huán)18。此外，如果預先確定形成儲存元件13的第一電極板13a和第二電極板13b的極性，當把儲存元件13布置在殼體11的每個凹部I Ia (包括連接環(huán)18的內(nèi)孔18a)中時，應該注意首先布置第一和第二電極板13a、13b中的哪ー個電極板。例如，如果將第一和第二電極板13a、13b的極性分別確定為正極和負極,確定為正極的第一電極板13a可以布置為面對電收集層19的頂面，并且確定為負極的第二電極板13b可以布置為面對蓋體12的底 面。在組裝儲存元件13之后分隔板13ど的橫截面形狀與圖2所示的分隔板13c的橫截面形狀相同。分隔板13ど的孔隙率和液體吸收率與圖2所示的分隔板13c的相同。< (根據(jù)第二實施例的)電化學裝置獲得的技術優(yōu)點>根據(jù)該電化學裝置，也可以獲得有關第一實施例描述的優(yōu)點。而且，分隔板13ど的較高液體吸收部分13cl'的底面具有凹陷，并且它的形狀與第一電極板13a的頂面的形狀匹配。而且，較高液體吸收部分13cl'的頂面具有凹陷，并且它的形狀與第二電極板13b的底面匹配。因此，在將分隔板13c'的較高液體吸收部分13cl'的底面安裝到第一電極板13a的頂面上時，可以簡單并準確地進行它們的對準。而且，在將第二電極板13b的頂面安裝到分隔板13c'的較高液體吸收部分13cl'上時，可以簡單并準確地進行它們的對準。本發(fā)明的實施例可以廣泛應用到具有可充電且可放電儲存元件的各種電化學裝置，例如鋰離子電容器、氧化還原電容器以及鋰離子電池等。
權利要求
1.一種電化學裝置，包括 殼體，具有凹部，在凹部的頂面上具有開口 ； 蓋體，配置為封閉殼體的凹部以使得凹部水密且氣密； 在凹部中裝入的可充電且可放電的儲存元件以及電解溶液；以及分隔板，插入在第一和第二電極板之間，分隔板具有在第一和第二電極板之間插入的第一液體吸收部分，以及連續(xù)地連接到第一液體吸收部分的第二液體吸收部分，第二液體吸收部分具有比第一液體吸收部分小的液體吸收率并相對于第一和第二電極板向外延伸，其中，第二液體吸收部分的厚度比第一液體吸收部分的厚度大。
2.根據(jù)權利要求I所述的電化學裝置，其中第一液體吸收部分包括具有預定厚度和孔隙率的分隔板基體部件的擠壓中間部分，以及第二液體吸收部分包括所述分隔板基體部件的未擠壓外圍部分。
3.根據(jù)權利要求I或2所述的電化學裝置，其中第二液體吸收部分的表面的至少一部分與第一和第二電極板中的每一個的外表面接觸。
全文摘要
本申請公開了一種電化學裝置。該電化學裝置包括殼體，具有凹部，在凹部的頂面上具有開口；蓋體，配置為封閉殼體的凹部以使得凹部水密且氣密；在凹部中裝入的可充電且可放電的儲存元件以及電解溶液；以及分隔板，插入在第一和第二電極板之間，分隔板具有在第一和第二電極板之間插入的第一液體吸收部分，以及連續(xù)地連接到第一液體吸收部分的第二液體吸收部分，第二液體吸收部分具有比第一液體吸收部分小的液體吸收率并相對于第一和第二電極板向外延伸。第二液體吸收部分的厚度比第一液體吸收部分的厚度大。
文檔編號H01G9/022GK102683030SQ20121007086
公開日2012年9月19日 申請日期2012年3月16日 優(yōu)先權日2011年3月18日
發(fā)明者真野響太郎, 萩原直人 申請人:太陽誘電株式會社