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蓄電裝置的制作方法

文檔序號:6900627閱讀:75來源:國知局

專利名稱::蓄電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
:本發(fā)明涉及一種能夠有效用于具有多個正極的蓄電裝置的技術(shù)。
背景技術(shù)
:對于搭載在電動車及混合動力車輛上的蓄電裝置,需要具有高能量密度及高輸出密度,所以作為備選的蓄電裝置可以舉出鋰離子二次電池及雙電荷層電容器等。但是,對于鋰離子二次電池,具有能量密度高而輸出密度低的問題,對于雙電荷層電容器,具有輸出密度高而能量密度低的問題。在這里,提出了一種稱為混合型電容器的蓄電裝置,其是將鋰離子二次電池和雙電荷層電容器的蓄電原理相結(jié)合而構(gòu)成的。該混合型電容器通過在正極采用雙電荷層電容器中的活性碳,從而在正極利用雙電荷層積蓄電荷,另一方面,通過在負(fù)極采用鋰離子二次電池中的碳材料,從而在負(fù)極通過對碳材料嵌入鋰離子來積蓄電荷。通過采用這樣的蓄電機(jī)構(gòu),可以提高輸出密度以及能量密度,但是為了作為車輛用電源使用還需要進(jìn)一步改善輸出密度及能量密度。作為使蓄電裝置的能量密度和輸出密度同時提高的方法,具有通過較薄地涂敷電極復(fù)合材料而降低內(nèi)部電阻的方法,以及通過將具有高能量密度的電池和具有高輸出密度的電容器并聯(lián)連接的方法。但是,在較薄地涂敷電極復(fù)合材料的情況下,會造成蓄電裝置的能量密度降低,或者由于組裝變得困難而導(dǎo)致蓄電裝置的高成本化。另外,在將電池和電容器組合的情況下,會導(dǎo)致控制電路的復(fù)雜化,由此造成蓄電裝置的高成本化。為了解決這些問題,提出了如下蓄電裝置,其將鋰離子二次電池和雙電荷層電容器的正極集電體相互連接,同時,將鋰離子二次電池和雙電荷層電容器的負(fù)極集電體相互連接(例如,參照專利文獻(xiàn)1)。另外,提出如下蓄電裝置,即,在1個集電體上分兩層涂敷含有活性碳等的復(fù)合材料和含有鈷酸鋰等的復(fù)合材料而構(gòu)成的蓄電裝置(例如,參照專利文獻(xiàn)2和3),以及在1個集電體上涂敷混合有活性碳和鈷酸鋰的復(fù)合材料而構(gòu)成的蓄電裝置(例如,參照專利文獻(xiàn)4)。專利文獻(xiàn)l:特開2001—351688號公報專利文獻(xiàn)2:特開2000—36325號公報專利文獻(xiàn)3:特開2005—203131號公報專利文獻(xiàn)4:國際公開第02/41420號公報
發(fā)明內(nèi)容但是,對于專利文獻(xiàn)1記載的蓄電裝置,由于難以消除相互連接的電極間產(chǎn)生的電位偏差,因此可能導(dǎo)致鋰離子二次電池及雙電荷層電容器的過放電和過充電。發(fā)生這種過放電狀態(tài)和過充電狀態(tài)是造成蓄電裝置耐久性降低的重要原因。另外,專利文獻(xiàn)24記載的蓄電裝置,由于是活性碳和鈷酸鋰混合或者分兩層涂敷的構(gòu)造,因此難以充分降低內(nèi)部電阻并確保輸出密度。此外,因為是活性碳與鈷酸鋰等接觸的構(gòu)造,因此老化的鈷酸鋰的影響會波及活性碳,成為蓄電裝置耐久性下降的重要原因。本發(fā)明的目的是提高蓄電裝置的能量密度以及輸出密度,而不會損害蓄電裝置的耐久性。本發(fā)明的蓄電裝置,其具有正極系統(tǒng),其由具有集電體和正極復(fù)合層的正極構(gòu)成;以及負(fù)極系統(tǒng),其由具有集電體和負(fù)極復(fù)合層的負(fù)極構(gòu)成,其特征在于,所述正極系統(tǒng)具有相互連接且厚度不同的第1正極復(fù)合層和第2正極復(fù)合層,在配置于所述第1正極復(fù)合層和所述第2正極復(fù)合層之間的所述集電體上形成通孔。本發(fā)明的蓄電裝置,其特征在于,將所述第1正極復(fù)合層和所述第2正極復(fù)合層電氣連接,使離子經(jīng)由所述通孔在所述第1正極復(fù)合層和所述第2正極復(fù)合層間移動。本發(fā)明的蓄電裝置,其特征在于,所述第1正極復(fù)合層和所述第2正極復(fù)合層使用相同材料而形成。本發(fā)明的蓄電裝置,其特征在于,所述第1正極復(fù)合層和所述第2正極復(fù)合層這兩者都含有活性碳。本發(fā)明的蓄電裝置,其特征在于,所述正極系統(tǒng)具有隔著所述負(fù)極配置的第1正極和第2正極,在所述負(fù)極的集電體上形成所述通孔,所述負(fù)極的集電體配置在所述第1正極具有的所述第1正極復(fù)合層和所述第2正極具有的所述第2正極復(fù)合層之間。本發(fā)明的蓄電裝置,其特征在于,所述負(fù)極系統(tǒng)具有隔著所述正極配置的第1負(fù)極和第2負(fù)極,在所述正極的集電體上形成所述通孔,在該正極的集電體的一側(cè)表面上具有所述第1正極復(fù)合層,同時另一側(cè)表面上具有所述第2正極復(fù)合層。本發(fā)明的蓄電裝置,其特征在于,該蓄電裝置具有鋰離子供給源,其至少與所述負(fù)極和所述正極的某一個接觸,從所述鋰離子供給源至少向所述負(fù)極和所述正極的某一個嵌入鋰離子。本發(fā)明的蓄電裝置,其特征在于,該蓄電裝置的裝置構(gòu)造是將所述正極和所述負(fù)極交替層疊的層疊型,或者將所述正極和所述負(fù)極重疊后巻繞的巻繞型。本發(fā)明的蓄電裝置,其特征在于,所述負(fù)極復(fù)合層中含有下述物質(zhì),即芳香族縮聚物的熱處理物中,氫原子/碳原子的原子數(shù)比大于或等于0.05而小于或等于0.50,并具有多并苯類骨骼構(gòu)造的多并苯類有機(jī)半導(dǎo)體;石墨;或難石墨化碳。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明,由于將厚度不同的第1正極復(fù)合層和第2正極復(fù)合層組合使用,因此可以提高蓄電裝置的能量密度和輸出密度。并且,由于在配置于第l正極復(fù)合層和第2正極復(fù)合層之間的集電體上形成通孔,因此可以使離子在第l正極復(fù)合層和第2正極復(fù)合層之間移動。由此,即使在將厚度不同的第1正極復(fù)合層和第2正極復(fù)合層進(jìn)行組合的情況下,也可以消除在第1正極復(fù)合層和第2正極復(fù)合層間產(chǎn)生的電位偏差,可以確保蓄電裝置的耐久性。圖1是概略地表示本發(fā)明的一個實施方式的蓄電裝置的內(nèi)部構(gòu)造的剖面圖。圖2是表示蓄電裝置的放電動作的說明圖。圖3是表示蓄電裝置的放電動作的說明圖。圖4是表示蓄電裝置的放電動作的說明圖。圖5(A)(C)是表示在蓄電裝置內(nèi)能量移動狀況的示意圖。圖6是概略地表示蓄電裝置的放電特性的曲線圖。圖7是概略地表示本發(fā)明的其他實施方式的蓄電裝置的內(nèi)部構(gòu)造的剖面圖。圖8是概略地表示本發(fā)明的其他實施方式的層疊型蓄電裝置的內(nèi)部構(gòu)造的剖面圖。圖9是概略地表示本發(fā)明的其他實施方式的巻繞型蓄電裝置的內(nèi)部構(gòu)造的剖面圖。具體實施例方式圖1是概略地表示本發(fā)明的一個實施方式的蓄電裝置10的內(nèi)部構(gòu)造的剖面圖。如圖1所示,在層壓薄膜11的內(nèi)側(cè)配置電極層疊單元12,該層壓薄膜構(gòu)成蓄電裝置10的封裝容器,該電極層疊單元12由正極系統(tǒng)和負(fù)極系統(tǒng)構(gòu)成,該正極系統(tǒng)由2個正極13、14形成,該負(fù)極系統(tǒng)由l個負(fù)極15形成。另外,通過熱熔接等密封的層壓薄膜11內(nèi)注入有由含鋰鹽的非質(zhì)子性有機(jī)溶劑形成的電解液。配置在電極層疊單元12的中央的負(fù)極15,具有負(fù)極集電體(集電體)16,其具有大量通孔16a;以及負(fù)極復(fù)合層17,其設(shè)置于該負(fù)極集電體16的兩表面。另外,在負(fù)極15兩側(cè)隔著隔板18配置第1正極13和第2正極14,一側(cè)的正極13具有正極集電體(集電體)19和第1正極復(fù)合層20,另一側(cè)的正極14具有正極集電體(集電體)21和比正極復(fù)合層20厚的第2正極復(fù)合層22。此外,相互連接的一對正極集電體19、21上連接有正極端子23,負(fù)極集電體16上連接有負(fù)極端子24。B卩,圖示的蓄電裝置IO成為使下述蓄電要素并聯(lián)連接的狀態(tài),上述蓄電要素為由正極復(fù)合層20和與其相對的負(fù)極復(fù)合層17構(gòu)成的蓄電要素;以及由正極復(fù)合層22和與其相對的負(fù)極復(fù)合層17構(gòu)成的蓄電要素。正極端子23和負(fù)極端子24與充電試驗器25相連接,該充電試驗器25控制使蓄電裝置10成為充電狀態(tài)或放電狀態(tài)。正極13、14的正極復(fù)合層20、22中,作為可以使鋰離子可逆地進(jìn)行摻雜*脫附(以下,稱為嵌入,脫嵌)的正極活性物質(zhì)而含有活性碳。從而,雖然正極復(fù)合層20、22具有同樣的正極活性物質(zhì),但是較薄涂敷的正極復(fù)合層20具有高輸出特性,較厚涂敷的正極復(fù)合層22具有高容量特性。另外,在負(fù)極15的負(fù)極復(fù)合層17中,作為可以使鋰離子可逆地進(jìn)行嵌入,脫嵌的負(fù)極活性物質(zhì)而含有多并苯類有機(jī)半導(dǎo)體(PAS)。該負(fù)極15中預(yù)先從金屬鋰等鋰離子供給源嵌入有鋰離子,以使負(fù)極電位降低從而提高能量密度。另外,負(fù)極15的電極面形成為比正極13、14的電極面大,從而防止金屬鋰在負(fù)極15上析出。此外,在本發(fā)明中,摻雜(嵌入)是指吸收、承載、吸附、插入等,是鋰離子或陰離子等進(jìn)入正極活性物質(zhì)及負(fù)極活性物質(zhì)的狀態(tài)。另一方面,所謂脫附(脫嵌)是指放出、脫離等,是指鋰離子或陰離子等離開正極活性物質(zhì)及負(fù)極活性物質(zhì)的狀態(tài)。下面,對具有上述構(gòu)造的蓄電裝置10的放電動作進(jìn)行說明。圖2圖4是表示蓄電裝置10的放電動作的說明圖。首先,如圖2所示,通過使充放電試驗器25動作而對蓄電裝置IO進(jìn)行充電,成為陰離子嵌入正極13、14的正極復(fù)合層20、22中的狀態(tài),成為鋰離子嵌入負(fù)極15的負(fù)極復(fù)合層17中的狀態(tài)。在這里,由于正極復(fù)合層22形成為厚度大于正極復(fù)合層20,因此成為與正極復(fù)合層20相比,更多陰離子嵌入正極復(fù)合層22中的狀態(tài)。接下來,如圖3所示,使充放電試驗器25動作而對蓄電裝置10進(jìn)行放電,因此成為鋰離子從負(fù)極15的負(fù)極復(fù)合層17脫嵌的狀態(tài)。另外,成為陰離子從正極13、14的正極復(fù)合層20、22脫嵌的狀態(tài),所有陰離子脫嵌后,進(jìn)一步成為鋰離子嵌入正極復(fù)合層20、22中的狀態(tài)。在這里,正極復(fù)合層20形成為比正極復(fù)合層22薄,以使電阻更低,因此成為與正極復(fù)合層22相比,電子更容易向正極復(fù)合層20移動的狀態(tài),放電時與正極復(fù)合層22相比,從正極復(fù)合層20流過更大的電流。另一方面,如圖4所示,將正極復(fù)合層20和正極復(fù)合層22電氣連接,同時,在配置于正極復(fù)合層20和正極復(fù)合層22之間的負(fù)極集電體16上形成大量通孔16a,因此放電后鋰離子(離子)可以從正極復(fù)合層20向正極復(fù)合層22移動,可以使陰離子從正極復(fù)合層22脫嵌,同時,使陰離子嵌入正極復(fù)合層20。艮P,放電時,成為大量陰離子從低電阻的正極復(fù)合層20脫嵌并嵌入鋰離子的狀態(tài),成為少量陰離子從高電阻的正極復(fù)合層22脫嵌的狀態(tài)。這樣,從低電阻的正極復(fù)合層20流過大電流的情況下,正極復(fù)合層20的電位暫時低于正極復(fù)合層22的電位,但是因為正極復(fù)合層20、22相互連接,同時在負(fù)極集電體16上形成通孔16a,因此鋰離子從正極復(fù)合層20逐漸向正極復(fù)合層22移動直至達(dá)到平衡電位。由此,即使在正極復(fù)合層20和正極復(fù)合層22之間產(chǎn)生電位差(嵌入的離子量的偏差)的情況下,也可以通過使鋰離子在正極復(fù)合層20、22之間移動從而消除電位差。此外,圖2圖4為示意圖,并沒有考慮陰離子和鋰離子的個數(shù)以及平衡。在這里,圖5(A)(C)是表示放電時正極間的能量移動狀況的示意圖。此外,在圖5中,以橫向的長度表示電位變化,以面積表示能量。首先,如圖5(A)以及(B)所示,放電時,以大電流從薄的正極復(fù)合層20釋放能量,同時,以小電流從厚的正極復(fù)合層22釋放能量。然后,如圖5(C)所示,放電后能量從正極復(fù)合層22向正極復(fù)合層20移動,直至達(dá)到平衡電位。由此,可以發(fā)揮正極復(fù)合層20的高輸出特性來進(jìn)行大電流放電,同時,可以從正極復(fù)合層22向該正極復(fù)合層20補(bǔ)充能量,因此可以使暫時降低的正極復(fù)合層20的電位得到恢復(fù)。由此,可以實現(xiàn)蓄電裝置IO的高輸出化和高容量化。在這里,圖6是概略地示出蓄電裝置10的放電特性的曲線圖。如圖6所示,即使在發(fā)揮薄的正極復(fù)合層20的高輸出特性進(jìn)行大電流放電(高速放電)的情況下,由于在負(fù)極集電體16上形成有通孔16a,因此可以使陰離子和/或鋰離子在薄的正極復(fù)合層20和厚的正極復(fù)合層22之間移動,可以使暫時降低的正極復(fù)合層20的電位得到恢復(fù)。由此,可以由具有高輸出特性的正極復(fù)合層20對具有高能量的正極復(fù)合層22的能量進(jìn)行放電,從而可以在將蓄電裝置10的能量密度保持在高水平的同時實現(xiàn)高輸出化。此外,對于如圖6所示的這個示例,即使在進(jìn)行小電流放電(低速放電)至電池電壓變?yōu)镺V的情況下,由于活性物質(zhì)量設(shè)定為使正極電位大于或等于1.5V(相對于Li/Li+),因而可以抑制正極13、14的老化。如上所述,對于本發(fā)明的一個實施方式的蓄電裝置10,由于使彼此具有不同充放電特性的正極復(fù)合層20和正極復(fù)合層22,即不同厚度的正極復(fù)合層20和正極復(fù)合層22相互連接,同時,在配置于正極復(fù)合層20和正極復(fù)合層22之間的負(fù)極集電體16上形成通孔16a,因此,即使在由于充放電特性不同而使正極復(fù)合層20和正極復(fù)合層22之間產(chǎn)生電位差的情況下,也可以使陰離子和/或鋰離子在正極復(fù)合層20和正極復(fù)合層22之間移動從而消除電位差。這樣,可以將正極復(fù)合層20和正極復(fù)合層22的充放電特性組合利用,而不使正極復(fù)合層20和正極復(fù)合層22承受大的負(fù)擔(dān),可以確保蓄電裝置10的耐久性,同時提高蓄電裝置10的輸出密度和能量密度。接下來,對本發(fā)明的其他實施方式進(jìn)行說明。圖7是概略地表示本發(fā)明的其他實施方式的蓄電裝置30的內(nèi)部構(gòu)造的剖面圖。此外,對于與圖1所示部件相同的部件,標(biāo)注相同的標(biāo)號并省略其說明。如圖7所示,在層壓薄膜11的內(nèi)側(cè)配置電極層疊單元31,該層壓薄膜11構(gòu)成蓄電裝置30的封裝容器,該電極層疊單元31由正極系統(tǒng)和負(fù)極系統(tǒng)構(gòu)成,該正極系統(tǒng)由l個正極32構(gòu)成,該負(fù)極系統(tǒng)由2個負(fù)極33、34構(gòu)成。配置在電極層疊單元31的中央的正極32,具備形成有大量通孔35a的正極集電體(集電體)35,在正極集電體35的一側(cè)表面上設(shè)置第1正極復(fù)合層20,在正極集電體35的另一側(cè)表面上設(shè)置比正極復(fù)合層20厚的第2正極復(fù)合層22。此外,在正極32兩側(cè)隔著隔板18配置第1負(fù)極33和第2負(fù)極34,負(fù)極33、34分別具有負(fù)極集電體(集電體)36和負(fù)極復(fù)合層17。與上述蓄電裝置10同樣地,在正極32的正極復(fù)合層20、22中作為正極活性物質(zhì)而含有活性碳,在負(fù)極33、34的負(fù)極復(fù)合層17中作為負(fù)極活性物質(zhì)而含有PAS。另外,將第1正極復(fù)合層20和第2正極復(fù)合層22相互連接的正極集電體35與正極端子23連接,相互連接的一對負(fù)極集電體36與負(fù)極端子24連接。即,圖示的蓄電裝置30成為下述蓄電要素并聯(lián)連接的狀態(tài),上述蓄電要素為由正極復(fù)合層20和與其相對的負(fù)極復(fù)合層17構(gòu)成的蓄電要素;以及由正極復(fù)合層22和與其相對的負(fù)極復(fù)合層17構(gòu)成的蓄電要素。這樣,將厚度不同的正極復(fù)合層20和正極復(fù)合層22彼此電氣連接,同時,在配置于正極復(fù)合層20和正極復(fù)合層22之間的正極集電體35上形成大量通孔35a,由此與上述蓄電裝置10同樣地,可以使陰離子和/或鋰離子在正極復(fù)合層20和正極復(fù)合層22之間移動,在確保蓄電裝置30的耐久性的同時,提高蓄電裝置30的輸出密度和能量密度。并且,由于是正極復(fù)合層20和正極復(fù)合層22隔著正極集電體35鄰接的構(gòu)造,因此可以使陰離子和/或鋰離子迅速移動。接下來,對本發(fā)明的其他實施方式進(jìn)行說明。圖8是概略地表示本發(fā)明的其他實施方式的層疊型蓄電裝置40的內(nèi)部構(gòu)造的剖面圖。此外,對于與圖1和圖7所示部件相同的部件,標(biāo)注相同的標(biāo)號并省略其說明。如圖8所示,在層壓薄膜41的內(nèi)側(cè)配置有電極層疊單元42,該層壓薄膜41構(gòu)成蓄電裝置40的封裝容器,該電極層疊單元42由正極系統(tǒng)以及負(fù)極系統(tǒng)構(gòu)成,該正極系統(tǒng)由正極43、44合計5個正極構(gòu)成,該負(fù)極系統(tǒng)由負(fù)極45、46合計6個負(fù)極構(gòu)成。正極系統(tǒng)具有第1正極43,其由具有大量通孔35a的正極集電體35和涂敷在該正極集電體35兩表面的第1正極復(fù)合層20構(gòu)成;以及第2正極44,其由具有大量通孔35a的正極集電體35和涂敷在該正極集電體35兩表面的第2正極復(fù)合層22構(gòu)成。另外,負(fù)極系統(tǒng)具有負(fù)極45,其由具有大量通孔16a的負(fù)極集電體16和涂敷在該負(fù)極集電體16兩表面的負(fù)極復(fù)合層17構(gòu)成;以及負(fù)極46,其由具有大量通孔16a的負(fù)極集電體16和涂敷在該負(fù)極集電體16單面的負(fù)極復(fù)合層17構(gòu)成。將上述正極43、44和負(fù)極45、46隔著隔板18交替層疊,該蓄電裝置40成為層疊型的裝置構(gòu)造。與上述蓄電裝置10同樣地,較薄地形成正極復(fù)合層20以得到高輸出特性,另一方面,較厚地形成正極復(fù)合層22以得到高容量特性。另外,在正極復(fù)合層20、22中作為正極活性物質(zhì)而含有活性碳,在負(fù)極復(fù)合層17中作為負(fù)極活性物質(zhì)而含有PAS。另外,相互連接的多個正極集電體35與正極端子23連接,相互連接的多個負(fù)極集電體16與負(fù)極端子24連接。另外,在電極層疊單元42的最外部,與負(fù)極46相對地設(shè)置鋰離子供給源47。該鋰離子供給源47由下述部分構(gòu)成鋰電極集電體47a,其由不銹鋼網(wǎng)等導(dǎo)電性多孔體構(gòu)成;以及金屬鋰47b,其緊貼在鋰電極集電體47a上。此外,經(jīng)由導(dǎo)線48使負(fù)極集電體16和鋰電極集電體47a短路,向?qū)訅罕∧?1內(nèi)注入電解液,由此可以使鋰離子從金屬鋰47b中溶出,并嵌入負(fù)極復(fù)合層17。這樣,通過向負(fù)極復(fù)合層17嵌入鋰離子,可以降低負(fù)極電位,實現(xiàn)蓄電裝置40的高容此外,在負(fù)極集電體16和正極集電體35上形成大量通孔16a、35a,鋰離子可以經(jīng)由上述通孔16a、35a在各電極間自由移動,因此可以不必對所層疊的全部負(fù)極復(fù)合層17逐一嵌入鋰離子。此外,金屬鋰47b—邊放出鋰離子一邊減少,最終全部嵌入負(fù)極復(fù)合層17中,但也可以略多地配置金屬鋰47b,使其一部分殘留在蓄電裝置40內(nèi)。此外,也可以取代金屬鋰47b,使用像鋰一鋁合金這樣,可以供給鋰離子的合金等。另外,也可以通過使鋰離子供給源47和正極43、44短路,向正極43、44嵌入鋰離子。這樣,將不同厚度的正極復(fù)合層20和正極復(fù)合層22相互電氣連接,同時,在配置于正極復(fù)合層20和正極復(fù)合層22之間的負(fù)極集電體16和正極集電體35上形成大量通孔16a、35a,因此與上述蓄電裝置10同樣地,可以使陰離子和/或鋰離子在正極復(fù)合層20和正極復(fù)合層22之間移動,可以在確保蓄電裝置40的耐久性的同時,提高蓄電裝置40的輸出密度和能量密度。另外,通過采用層疊型裝置構(gòu)造,可以容易地組合多種電極,使蓄電裝置40的制造變得簡便。另外,由于在正極系統(tǒng)的中心部配置薄的正極復(fù)合層20,另一方面,在正極系統(tǒng)的最外部配置厚的正極復(fù)合層22,因此,可以提高電阻比正極復(fù)合層20大的正極復(fù)合層22的冷卻效果,可以抑制蓄電裝置40的老化。接下來,對本發(fā)明的其他實施方式進(jìn)行說明。圖9是概略地表示本發(fā)明的其他實施方式的巻繞型蓄電裝置50的內(nèi)部構(gòu)造的剖面圖。如圖9所示,在金屬殼51的內(nèi)側(cè)配置電極巻繞單元52,該金屬殼51構(gòu)成蓄電裝置50的封裝容器,該電極巻繞單元52由正極系統(tǒng)和負(fù)極系統(tǒng)構(gòu)成,該正極系統(tǒng)由1個正極53構(gòu)成,該負(fù)極系統(tǒng)由2個負(fù)極54、55構(gòu)成。設(shè)置在電極巻繞單元52中心的正極53,具有具備大量通孔56a的正極集電體(集電體)56,在正極集電體56的一側(cè)表面設(shè)置第1正極復(fù)合層57,在正極集電體56的另一側(cè)表面設(shè)置比正極復(fù)合層57厚的第2正極復(fù)合層58。另外,在正極53的兩側(cè)隔著隔板59設(shè)置第1負(fù)極54和第2負(fù)極55,負(fù)極54、55分別具有負(fù)極集電體(集電體)60和負(fù)極復(fù)合層61。與上述蓄電裝置10同樣地,在正極53的正極復(fù)合層57、58中作為正極活性物質(zhì)而含有活性碳,在負(fù)極54、55的負(fù)極復(fù)合層61中作為負(fù)極活性物質(zhì)而含有PAS。此外,將第l正極復(fù)合層57和第2正極復(fù)合層58相互連接的正極集電體56與正極端子62連接,相互連接的一對負(fù)極集電體60與負(fù)極端子63連接。另外,也可以省去與負(fù)極集電體60相鄰的隔板59。這樣,將厚度不同的正極復(fù)合層57和正極復(fù)合層58相互電氣連接,同時,在配置于正極復(fù)合層57和正極復(fù)合層58之間的正極集電體56上形成大量通孔56a,由此與上述蓄電裝置10同樣地,可以使陰離子和/或鋰離子在正極復(fù)合層57和正極復(fù)合層58之間移動,可以在確保蓄電裝置50的耐久性的同時,提高蓄電裝置50的輸出密度和能量密度。另外,通過采用巻繞型裝置構(gòu)造,可以使組裝工序變得簡便,可以低成本地生產(chǎn)蓄電裝置50。以下,對上述各蓄電裝置IO、30、40、50的構(gòu)成要素按如下順序進(jìn)行詳細(xì)說明。[A]負(fù)極、[B]正極、[C]負(fù)極集電體以及正極集電體、[D]隔板、[E]電解液、[F]封裝容器。負(fù)極負(fù)極具有負(fù)極集電體和與其一體的負(fù)極復(fù)合層,負(fù)極復(fù)合層含有負(fù)極活性物質(zhì)。作為該負(fù)極活性物質(zhì),只要可以使離子可逆地嵌入,脫嵌即可,不特別限定,例如可以舉出石墨、各種碳材料、多并苯類物質(zhì)、錫的氧化物、硅的氧化物等。石墨(gr叩hite)和難石墨化碳(hardcarbon)可以實現(xiàn)高容量化,因而優(yōu)選作為負(fù)極活性物質(zhì)。另外,由于芳香族縮聚物的熱處理物中,氫原子/碳原子的原子數(shù)比(H/C)大于或等于0.05而小于或等于0.50,并具有多并苯類骨骼構(gòu)造的多并苯類有機(jī)半導(dǎo)體(PAS),也可以實現(xiàn)高容量化,因而優(yōu)選作為負(fù)極活性物質(zhì)。優(yōu)選該P(yáng)AS的H/C落入大于或等于0.05而小于或等于0.50的范圍內(nèi)。由于在PAS的H/C大于0.50的情況下,芳香族類多環(huán)構(gòu)造不能充分形成,因此不能使鋰離子順利地嵌入脫嵌,可能會使蓄電裝置10的充放電效率降低,PAS的H/C小于0.05的情況下,可能導(dǎo)致蓄電裝置的容量降低。上述PAS等負(fù)極活性物質(zhì)形成為粉末狀、粒狀、短纖維狀等,將該負(fù)極活性物質(zhì)與粘結(jié)劑混合后形成漿料。然后,將含有負(fù)極活性物質(zhì)的漿料涂敷在負(fù)極集電體上并干燥,從而在負(fù)極集電體上形成負(fù)極復(fù)合層。此外,作為與負(fù)極活性物質(zhì)混合的粘結(jié)劑,可以使用例如聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯等含氟類樹脂,聚丙烯、聚乙烯、聚丙烯酸酯等熱塑性樹脂,以及丁苯橡膠(SBR)等橡膠類粘結(jié)劑,其中優(yōu)選使用氟類粘結(jié)劑。作為該氟類粘合劑,例如可以舉出聚偏氟乙烯、偏氟乙烯-3氟化乙烯共聚物、乙烯-4氟化乙烯共聚物、丙稀-4氟化乙烯共聚物等。另外,負(fù)極復(fù)合層中還可以適當(dāng)添加乙炔黑、石墨、金屬粉末等導(dǎo)電性材料。正極正極具有正極集電體和與其一體的正極復(fù)合層,正極復(fù)合層含有正極活性物質(zhì)。作為正極活性物質(zhì),只要可以使離子可逆地嵌入*脫嵌即可,不特別限定,例如可以舉出活性碳、過渡金屬氧化物、導(dǎo)電性高分子、多并苯類物質(zhì)等。另外,通過改變厚度尺寸而在正極集電體上涂敷正極復(fù)合層,從而形成充放電特性不同的第1正極復(fù)合層和第2正極復(fù)合層。上述正極復(fù)合層中作為正極活性物質(zhì)而含有的活性碳,是由經(jīng)過堿性活化處理,并且比表面積大于或等于600m2/g的活性碳顆粒形成的。作為活性碳的原料,使用酚醛樹脂、石油瀝青、石油焦炭、椰炭、煤炭類焦炭等,但酚醛樹脂、煤炭類焦炭的比表面積高,因而優(yōu)選。在上述活性碳的堿性活化處理中使用的堿性活化劑,優(yōu)選鋰、鈉、鉀等金屬離子的鹽類或氫氧化物,其中,特別優(yōu)選氫氧化鉀。堿性活化的方法可以舉出,例如,通過將碳化物和活性劑混合后,在惰性氣體的氣流中加熱而進(jìn)行活化的方法,通過使活性碳原材料預(yù)先吸附活性劑后加熱而進(jìn)行碳化以及活化工序的方法,以及將碳化物用水蒸氣等的氣體活化法活化后,利用堿性活化劑進(jìn)行表面處理的方法。將經(jīng)過這樣的堿性活化處理后的活性碳,使用球磨機(jī)等己知的粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎。作為活性碳粒度,可以使用通常使用的較寬范圍內(nèi)的粒度,例如,50%體積累積直徑大于或等于2pm,優(yōu)選250pm,特別優(yōu)選220]Lim。另夕卜,優(yōu)選平均細(xì)孔直徑小于或等于10nm,比表面積為6003000m2/g的活性碳。其中,優(yōu)選大于或等于800m"g,特別優(yōu)選13002500m2/g。另外,上述正極復(fù)合層可以含有鈷酸鋰(LiCo02)作為正極活性物質(zhì),但此外也可以使用LixCo02、LixNi02、LixMn02、LixFe02等以LixMyOz(x、y、z為正數(shù),M為金屬,也可以是大于或等于2種金屬)這一通式表示的含鋰金屬氧化物,或者也可以使用鈷、錳、釩、鈦、鎳等過渡金屬的氧化物或者硫化物。特別地,在需要高電壓的情況下,優(yōu)選使用相對于金屬鋰的電位大于或等于4V的含鋰氧化物,特別優(yōu)選含有鋰的鈷氧化物、含鋰的鎳氧化物、或者含鋰的鈷一鎳復(fù)合氧化物?;钚蕴技扳捤徜嚨日龢O活性物質(zhì)形成為粉末狀、顆粒狀、短纖維狀等,將該正極活性物質(zhì)與粘結(jié)劑混合后形成漿料。接下來,將含有正極活性物質(zhì)的槳料涂敷在正極集電體上并干燥,從而在正極集電體上形成正極復(fù)合層。此外,作為與正極活性物質(zhì)混合的粘結(jié)劑,可以使用例如SBR等橡膠類粘結(jié)劑,聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯等含氟類樹脂,以及聚丙烯、聚乙烯、聚丙烯酸酯等熱塑性樹脂。另外,正極復(fù)合層中還可以適當(dāng)添加乙炔黑、石墨、金屬粉末等導(dǎo)電性材料。另外,也可以根據(jù)需要添加分散劑及增粘劑,例如添加羧甲基纖維素。負(fù)極集電體以及正極集電體作為負(fù)極集電體及正極集電體,優(yōu)選其具有貫穿正反表面的通孔,可以舉出例如膨脹金屬、沖壓金屬、網(wǎng)、發(fā)泡體等。對于通孔的形狀及個數(shù)等,不特別限定,只要不阻礙陰離子和/或鋰離子的移動,能夠適當(dāng)進(jìn)行設(shè)定。另外,作為負(fù)極集電體以及正極集電體的材質(zhì),可以使用通常針對有機(jī)電解質(zhì)電池提出的各種材質(zhì)。例如,作為負(fù)極集電體的材質(zhì),可以使用不銹鋼、銅、鎳等,作為正極集電體的材質(zhì),可以使用鋁、不銹鋼等。此外,對于圖1所示的蓄電裝置10,因為采用正極集電體19、21不配置在正極復(fù)合層20和正極復(fù)合層22之間的構(gòu)造,因此不在該正極集電體19、21上形成通孔也可以使用。另外,對于圖7所示的蓄電裝置30,由于采用負(fù)極集電體36不配置在正極復(fù)合層20和正極復(fù)合層22之間的構(gòu)造,因此不在該負(fù)極集電體36上形成通孔也可以使用。隔板作為隔板,可以使用相對于電解液、正極活性物質(zhì)、負(fù)極活性物質(zhì)等具有耐久性,具有連通氣孔而無導(dǎo)電性的多孔體等。通常,使用由紙(纖維素)、玻璃纖維、聚乙烯或聚丙烯等制成的布、無紡布或多孔體。優(yōu)選隔板的厚度較薄,以減小電池的內(nèi)部電阻,可以考慮電解液的保持量及隔板的強(qiáng)度等進(jìn)行適當(dāng)設(shè)定。[E〗電解液作為電解液,從即使在高電壓下也不會引起電解這一點,鋰離子能夠穩(wěn)定存在這一點來說,優(yōu)選使用含有鋰鹽的非質(zhì)子性有機(jī)溶劑。作為非質(zhì)子性有機(jī)溶劑,例如,可以舉出由碳酸乙二酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、Y-丁內(nèi)酯、乙腈、二甲氧乙烷、四氫呋喃、二氧戊環(huán)、二氯甲烷、環(huán)丁砜等單獨或混合而形成的溶劑。另外,作為鋰鹽可以舉出,例如LiC104、LiAsF6、LiBF4、LiPF6、LiN(C2F5S02)2等。另外,為了減少由于電解液造成的內(nèi)部電阻,優(yōu)選電解液中的電解質(zhì)濃度至少大于或等于0.1mol/L,特別優(yōu)選落在O.51.5mol/L范圍內(nèi)。封裝容器作為封裝容器,可以使用通常在電池中使用的各種材質(zhì),可以使用鐵及鋁等金屬材料,也可以使用薄膜材料等。另外,對于封裝容器的形狀也不特別限定,可以根據(jù)用途適當(dāng)選擇圓筒型或方型等,從蓄電裝置的小型化及輕量化的角度出發(fā),優(yōu)選使用由鋁層壓薄膜制成的薄膜型封裝容器。通常,使用3層層壓薄膜,其外側(cè)具有尼龍薄膜,中心具有鋁箔,內(nèi)側(cè)具有改性聚丙烯等粘結(jié)層。以下,基于實施例進(jìn)一步對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。(實施例1)[負(fù)極1的制造]通過將呋喃樹脂的原料、即呋喃甲醇在6(TC保持24小時,使呋喃甲醇硬化而獲得黑色樹脂。將得到的黑色樹脂放入靜置式電阻加熱爐中,在氮氣氣氛下以3小時升溫至1200°C,在所達(dá)到的溫度下保持2小時。將冷卻后取出的試樣使用球磨機(jī)粉碎,作為試樣1而得到難石墨化碳粉末(D50%=5.0pm,氫原子/碳原子=0.008)。然后,將100重量份的上述試樣1與下述溶液充分混合而得到負(fù)極用漿料,該溶液是將IO重量份的聚偏氟乙烯粉末溶解在80重量份的N-甲基吡咯烷酮中而形成的。將該負(fù)極用漿料利用涂料機(jī)均勻地涂敷在厚度為32pm(氣孔率為50%)的銅制膨脹金屬("日本金屬工業(yè)株式會社"制)的兩面,并進(jìn)行干燥、沖壓后,得到厚度為67nm的負(fù)極1。將比表面積為2000m2/g的市售活性碳粉末85重量份、乙炔黑粉體5重量份、丙烯酸酯類樹脂粘結(jié)劑6重量份、羧甲基纖維素4重量份以及水200重量份充分混合后得到正極用漿料。另外,以噴涂方式將非水類碳系導(dǎo)電涂料涂敷在厚度為35|im(氣孔率為50%)的鋁制膨脹金屬的兩表面并干燥,從而得到形成有導(dǎo)電層的正極集電體。該正極集電體的整體厚度(基材厚度和導(dǎo)電層厚度的總計)為52nm,正極集電體的通孔基本被導(dǎo)電涂料閉塞。然后,將正極用漿料利用輥涂機(jī)均勻地涂敷在上述正極集電體的兩面,并進(jìn)行干燥、沖壓后,得到厚度尺寸為129pm的正極1以及厚度尺寸為404pm的正極2。形成在正極1上的正極復(fù)合層的厚度為77pm,正極活性物質(zhì)的單位涂敷量為3.5mg/cm2。另外,形成在正極2上的正極復(fù)合層的厚度為352pm,正極活性物質(zhì)的單位涂敷量為16.0mg/cm2。分別以6.0cmX7.5cm(除去端子焊接部)剪切出8片負(fù)極1,以5.8cmX7.3cm(除去端子焊接部)剪切出5片正極1,以5.8cmX7.3cm(除去端子焊接部)剪切出2片正極2。接著,隔著厚度為35|im的由聚乙烯制無紡布構(gòu)成的隔板,將正極l、2和負(fù)極1交替層疊,使正極集電體、負(fù)極集電體的端子焊接部分別位于相反側(cè)。此外,以在電極層疊單元1的最外部配置負(fù)極1的方式進(jìn)行層疊。然后,在最上部及最下部配置隔板,將4邊使用膠帶密封后,將正極集電體的端子悍接部(7片)與鋁制正極端子(寬度為50mm、長度為50mm、厚度為0.2mm)進(jìn)行超聲波焊接,負(fù)極集電體的端子焊接部(8片)與銅制負(fù)極端子(寬度為50mm、長度為50mm、厚度為0.2mm)進(jìn)行超聲波焊接,制成電極層疊單元l。使用在厚度為80pm的不銹鋼網(wǎng)上壓接有金屬鋰箔而構(gòu)成的電極作為鋰電極,分別在電極層疊單元1的上部以及下部配置1片鋰電極,使該鋰電極與負(fù)極1的整個表面相對,從而制作成三電極層疊單元。此外,對鋰電極集電體即不銹鋼網(wǎng)的端子焊接部(2片)與負(fù)極端子的焊接部進(jìn)行電阻焊接。將上述三電極層疊單元設(shè)置在深拉伸至3.5mm的層壓薄膜的內(nèi)部,利用另一層壓薄膜覆蓋開口部并將三邊熱熔接。然后,將電解液(在碳酸丙烯酯中,以lmol/L濃度溶解有LiPF6的溶液)真空浸漬至層壓薄膜內(nèi)后,將開口的層壓薄膜的剩余一邊熱熔接。由此,組裝成4個電池1,其具備正極復(fù)合層厚度為77pm的正極1和正極復(fù)合層厚度為352pm的正極2,在正極1和正極2的正極復(fù)合層之間配置具有通孔的正極集電體和負(fù)極集電體(膨脹金屬)。此外,相對于單位重量的負(fù)極活性物質(zhì),配置在電池1內(nèi)的金屬鋰的電荷量相當(dāng)于500mAh/g。將組裝成的混合型電池l放置20天后,通過將混合型電池1中的l個拆開,發(fā)現(xiàn)金屬鋰完全消失,由此判斷相對于單位重量的負(fù)極活性物質(zhì),預(yù)先嵌入有500mAh/g的鋰離子。將電池1恒壓一恒流充電30分鐘,即,以1500mA恒電流充電至電池電壓為3.8V,然后施加3.8V恒電壓。然后,以150mA的恒電流放電至電池電壓為2.2V。重復(fù)這樣的3.8V—2.2V的循環(huán)試驗(150mA放電),評價第IO次放電時的電池容量和能量密度。然后,進(jìn)行與上述方法相同的恒壓一恒流充電后,以75A的恒電流放電至電池電壓為2.2V。重復(fù)這樣的3.8V—2.2V的循環(huán)試驗(75A放電),評價第10次放電時的電池容量。上述結(jié)果與高負(fù)載下的容量保持率一起表示在表l中。其中,表l所示的數(shù)據(jù)是3個電池的平均值。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>(實施例2)將實施例1中使用的正極用漿料利用輥涂機(jī)涂敷在正極集電體的兩面,并且干燥、壓緊后,得到整體厚度為268|im的正極3。該正極3所具有的正極復(fù)合層的厚度是兩面合計為216nm,形成于正極集電體的一側(cè)表面上的正極復(fù)合層厚度為39pm,形成于正極集電體的另一側(cè)表面上的正極復(fù)合層厚度為177pm。即,在正極集電體的一側(cè)表面和另一側(cè)表面上分別形成厚度不同的正極復(fù)合層。另外,正極活性物質(zhì)的單位涂敷量為9.8mg/cm2。[電極層疊單元2的制作]以6.0cmX7.5cm(除去端子焊接部)剪切出8片負(fù)極1,以5.8cmX7.3cm(除去端子焊接部)剪切出7片正極3。另外,除了僅使用正極3以外,與實施例1相同地制作出電極層疊單元2,其中,該正極3具有厚度為39pm的正極復(fù)合層和厚度為177pm的正極復(fù)合層。將組裝成的電池2放置20天后,通過將電池2中的l個拆開,發(fā)現(xiàn)金屬鋰完全消失,由此判斷相對于單位重量的負(fù)極活性物質(zhì),預(yù)先嵌入有500mAh/g的鋰離子。將電池2恒壓一恒流充電30分鐘,艮卩,以1500mA恒電流充電至電池電壓為3.8V,然后施加3.8V恒電壓。然后以150mA的恒電流放電至電池電壓為2.2V。重復(fù)這樣的3.8V—2.2V的循環(huán)試驗(150mA放電),評價第10次放電時的電池容量和能量密度。然后,進(jìn)行與上述方法相同的恒壓一恒流充電后,以75A的恒電流放電至電池電壓為2.2V。重復(fù)這樣的3.8V—2.2V的循環(huán)試驗(75A放電),評價第IO次放電時的電池容量。上述結(jié)果與高負(fù)載下的容量保持率一起表示在表2中。其中表2所示的數(shù)據(jù)是3個電池的平均值。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage21</column></row><table>(對比例1)以6.0cmX7.5cm(除去端子焊接部)剪切出8片負(fù)極1,以5.8cmX7.3cm(除去端子焊接部)剪切出7片正極1。另外,除了僅使用正極復(fù)合層厚度為77pm的正極1作為正極以外,與實施例1相同地制作電極層疊單元3。使用電極層疊單元3,通過與實施例1相同的方法組裝成4個電池3。此外,相對于單位重量的負(fù)極活性物質(zhì),配置在電池3內(nèi)的金屬鋰的電荷量相當(dāng)于500mAh/g。將組裝成的電池3放置20天后,通過將電池3中的l個拆開,發(fā)現(xiàn)金屬鋰完全消失,由此判斷相對于單位重量的負(fù)極活性物質(zhì),預(yù)先嵌入有500mAh/g的鋰離子。將電池3恒壓一恒流充電30分鐘,即,以1500mA恒電流充電至電池電壓為3.8V,然后施加3.8V恒電壓。然后,以150mA的恒電流放電至電池電壓為2.2V。重復(fù)這樣的3.8V—2.2V的循環(huán)試驗(150mA放電),評價第10次放電時的電池容量和能量密度。然后,進(jìn)行與上述方法相同的恒壓一恒流充電后,以75A的恒電流放電至電池電壓為2.2V。重復(fù)這樣的3.8V—2.2V的循環(huán)試驗(75A放電),評價第IO次放電時的電池容量。上述結(jié)果與高負(fù)載下的容量保持率一起表示在表3中。其中表3所示的數(shù)據(jù)是3個電池的平均值。表3<table>tableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table>(對比例2)[電極層疊單元4的制作]以6.0cmX7.5cm(除去端子焊接部)剪切出8片負(fù)極1,以5.8cmX7.3cm(除去端子焊接部)剪切出7片正極2。另外,除了僅使用正極復(fù)合層厚度為352pm的正極2作為正極以外,與實施例1相同地制作電極層疊單元4。使用電極層疊單元4,通過與實施例1相同的方法組裝成4個電池4。此外,相對于單位重量的負(fù)極活性物質(zhì),配置在電池4內(nèi)的金屬鋰的電荷量相當(dāng)于500mAh/g。將組裝成的電池4放置20天后,通過將電池4中的l個拆開,發(fā)現(xiàn)金屬鋰完全消失,由此判斷相對于單位重量的負(fù)極活性物質(zhì),預(yù)先嵌入有500mAh/g的鋰離子。將電池4恒壓一恒流充電30分鐘,即,以1500mA恒電流充電至電池電壓為3.8V,然后施加3.8V的恒電壓。然后,以150mA的恒電流放電至電池電壓為2.2V。重復(fù)這樣的3.8V—2.2V的循環(huán)試驗(150mA放電),評價第10次放電時的電池容量和能量密度。然后,進(jìn)行與上述方法相同的恒壓一恒流充電后,以75A的恒電流放電至電池電壓為2.2V。重復(fù)這樣的3.8V—2.2V的循環(huán)試驗(75A放電),評價第IO次放電時的電池容量。上述結(jié)果與高負(fù)載下的容量保持率一起表示在表4中。其中表4所示的數(shù)據(jù)是3個電池的平均值。表4<table>tableseeoriginaldocumentpage23</column></row><table>(對實施例l、實施例2、對比例1及對比例2的討論)如表14所示,實施例1和實施例2的電池1,2,具有通過較薄涂敷而使輸出特性提高的正極復(fù)合層,以及通過較厚涂敷而使容量提高的正極復(fù)合層,因此確認(rèn)上述電池l、2具有高能量密度,同時在高負(fù)載下具有高電池容量。與此相對,對比例1的電池3,由于僅具有通過較薄地形成正極復(fù)合層而使輸出特性提高地正極1,因此高負(fù)載下的電池容量(容量保持率)較高,但是能量密度較低。這是因為所有正極1都由較薄的正極復(fù)合層構(gòu)成,因此活性物質(zhì)在整個電池中所占的體積較小。另外,對比例2中的電池4,由于僅具有較厚地形成正極復(fù)合層而使放電容量提高的正極2,因此能量密度高,但高負(fù)載下的電池容量(容量保持率)低。這是因為較厚地形成正極復(fù)合層的正極2的電阻高,在高負(fù)載下無法獲得高容量。(實施例3)[正極4以及正極5的制造]將市售LiCo02粉末92重量份、石墨粉末4.5重量份、聚偏氟乙烯(PVdF)粉末3.5重量份混合,加入N-甲基吡咯垸酮并通過充分?jǐn)嚢琛⑷ヅ?,從而得到正極用漿料2。將該正極用漿料2利用輥涂機(jī)均勻地涂敷在正極集電體的兩面,并進(jìn)行干燥、沖壓后,得到厚度尺寸為169|im的正極4以及厚度尺寸為95pm的正極5。以6.0cmX7.5cm(除去端子焊接部)剪切出8片負(fù)極1,以5.8cmX7.3cm(除去端子焊接部)剪切出2片正極4,以5.8cmX7.3cm(除去端子焊接部)剪切出5片正極5。此外,除了使用含有鈷酸鋰的正極4、5以外,與實施例1相同地制作電極層疊單元5。[電池5的制作]除了使用電極層疊單元5,并且不裝入鋰電極之外,以與實施例1相同的方法組裝成4個電池5。[電池5的特性評價]將電池5恒壓一恒流充電12小時,即,以500mA恒電流充電至電池電壓為4.2V,然后施加4.2V恒電壓。然后,以50mA的恒電流放電至電池電壓為3.0V。重復(fù)這樣的4.2V—3.0V的循環(huán)試驗(50mA放電),評價第IO次放電時的電池容量和能量密度。然后,進(jìn)行與上述方法相同的恒壓一恒流充電后,以5A的恒電流放電至電池電壓為3.0V。重復(fù)這樣的4.2V—3.0V的循環(huán)試驗(5A放電),評價第IO次放電時的電池容量。上述結(jié)果與高負(fù)載下的容量保持率一起表示在表5中。其中表5所示的數(shù)據(jù)是4個電池的平均值。表5<table>tableseeoriginaldocumentpage24</column></row><table>(對比例3)[電極層疊單元6的制作]以6.0cmX7.5cm(除去端子焊接部)剪切出8片負(fù)極1,以5.8cmX7.3cm(除去端子焊接部)剪切出7片正極4。此外,除了僅使用含有鈷酸鋰的正極4作為正極以外,與實施例3相同地制作電極層疊單元6。[電池6的制作]使用電極層疊單元6,通過與實施例3相同的方法組裝成4個電池6。將電池6恒壓一恒流充電12小時,即,以500mA恒電流充電至電池電壓為3.9V,然后施加3.9V恒電壓。然后,以50mA的恒電流放電至電池電壓為3.0V。重復(fù)這樣的3.9V—3.0V的循環(huán)試驗(50mA放電),評價第IO次放電時的電池容量和能量密度。然后,進(jìn)行與上述方法相同的恒壓一恒流充電后,以5A的恒電流放電至電池電壓為3.0V。重復(fù)這樣的3.9V—3.0V的循環(huán)試驗(5A放電),評價第IO次放電時的電池容量。將結(jié)果與高負(fù)載下的容量保持率一起表示在表6中。其中表6所示的數(shù)據(jù)是4個電池的平均值。表6<formula>formulaseeoriginaldocumentpage25</formula>(對于實施例3以及對比例3的討論)如表5、6所示,由于實施例3的電池5具有通過較厚地形成正極復(fù)合層而使放電容量提高的正極4,以及通過較薄地形成正極復(fù)合層而使輸出特性提高的正極5,因此可以確認(rèn)該電池5具有高能量密度,同時在高負(fù)載下具有高電池容量。與此相對,對比例3的電池6,由于僅具有較厚地形成正極復(fù)合層而使放電容量提高的正極4,因此能量密度高,但在高負(fù)載下電池容量(容量保持率)低。這是因為較厚地形成正極復(fù)合層的正極4的電阻較大,因此在高負(fù)載下無法獲得高容量。(對比例4)[電池7的制作]除了正極集電體使用無通孔的鋁箔,負(fù)極集電體使用無通孔的銅箔以外,通過與實施例3相同的方法組裝成4個電池7。[電池7的特性評價]將電池7恒壓一恒流充電12小時,即,以500mA恒電流充電至電池電壓為4.2V,然后施加4.2V恒電壓。然后,以50mA的恒電流放電至電池電壓為3.0V。重復(fù)這樣的4.2V—3.0V的循環(huán)試驗(50mA放電),在第6次充電時電池7發(fā)生短路,因而終止試驗。(對對比例4的討論)對比例4的電池7,在充電使電池電壓變?yōu)?.2V時,使過多鋰離子嵌入與正極4相對的負(fù)極,因此金屬鋰在負(fù)極表面析出,從而發(fā)生短路。另一方面,如實施例3所示,只要集電體上具有通孔,就可以使離子在各電極間移動。由此,只要在集電體上形成有通孔,就可以使全部正極間調(diào)整至相同電位,同時使全部負(fù)極間調(diào)整至相同電位,因此負(fù)極的負(fù)載變得均勻,不會發(fā)生金屬鋰的析出。本發(fā)明不限于上述實施方式,可以在不脫離其要旨的范圍內(nèi)進(jìn)行各種變形。例如,圖示的蓄電裝置IO、30、40、50中,使不同厚度的2種正極復(fù)合層20、22、57、58相互連接,同時,在配置于正極復(fù)合層20、22、57、58之間的負(fù)極集電體16及正極集電體35、56上形成通孔16a、35a、56a,但并不限于此,也可以將不同厚度的大于或等于3種的正極復(fù)合層相互連接,同時在配置于上述正極復(fù)合層之間的負(fù)極集電體及正極集電體上形成通孔。另外,作為正極活性物質(zhì)及負(fù)極活性物質(zhì),并不限定于上述活性物質(zhì),也可以使用用于現(xiàn)有電池及電容器的各種活性物質(zhì)。此外,對于電解質(zhì)及隔板18,當(dāng)然也可以使用用于現(xiàn)有電池及電容器的各種電解質(zhì)及隔板。此外,本發(fā)明的蓄電裝置非常適合作為電動車及混合動力車輛等的驅(qū)動用蓄電源或者輔助用電源。另外,例如也可以用于電動自行車及電動輪椅等的驅(qū)動用蓄電源,太陽能發(fā)電裝置及風(fēng)力發(fā)電裝置等使用的蓄電源,便攜設(shè)備及家用電器等使用的蓄電源。權(quán)利要求1.一種蓄電裝置,其具有正極系統(tǒng),其由具有集電體和正極復(fù)合層的正極構(gòu)成;以及負(fù)極系統(tǒng),其由具有集電體和負(fù)極復(fù)合層的負(fù)極構(gòu)成,其特征在于,所述正極系統(tǒng)具有相互連接且厚度不同的第1正極復(fù)合層和第2正極復(fù)合層,在配置于所述第1正極復(fù)合層和所述第2正極復(fù)合層之間的所述集電體上形成通孔。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓄電裝置,其特征在于,將所述第1正極復(fù)合層和所述第2正極復(fù)合層電氣連接,使離子經(jīng)由所述通孔在所述第1正極復(fù)合層和所述第2正極復(fù)合層間移動。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的蓄電裝置,其特征在于,所述第1正極復(fù)合層和所述第2正極復(fù)合層使用相同材料而形成。4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一項所述的蓄電裝置,其特征在于,所述第1正極復(fù)合層和所述第2正極復(fù)合層這兩者都含有活性碳°5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任意一項所述的蓄電裝置,其特征在于,所述正極系統(tǒng)具有隔著所述負(fù)極配置的第1正極和第2正極,在所述負(fù)極的集電體上形成所述通孔,所述負(fù)極的集電體配置在所述第1正極具有的所述第1正極復(fù)合層和所述第2正極具有的所述第2正極復(fù)合層之間。6.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任意一項所述的蓄電裝置,其特征在于,所述負(fù)極系統(tǒng)具有隔著所述正極配置的第1負(fù)極和第2負(fù)極,在所述正極的集電體上形成所述通孔,在該正極的集電體的一側(cè)表面上具有所述第l正極復(fù)合層,同時另一側(cè)表面上具有所述第2正極復(fù)合層7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任意一項所述的蓄電裝置,其特征在于,該蓄電裝置具有鋰離子供給源,其至少與所述負(fù)極和所述正極的某一個接觸,從所述鋰離子供給源至少向所述負(fù)極和所述正極的某一個嵌入鋰離子。8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任意一項所述的蓄電裝置,其特征在于,該蓄電裝置的裝置構(gòu)造是將所述正極和所述負(fù)極交替層疊的層疊型,或者將所述正極和所述負(fù)極重疊后巻繞的巻繞型。9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任意一項所述的蓄電裝置,其特征在于,所述負(fù)極復(fù)合層中含有下述物質(zhì),即芳香族縮聚物的熱處理物中,氫原子/碳原子的原子數(shù)比大于或等于0.05而小于或等于0.50,并具有多并苯類骨骼構(gòu)造的多并苯類有機(jī)半導(dǎo)體;石墨;或難石墨化碳。全文摘要本發(fā)明提供一種蓄電裝置,其能夠確保耐久性,同時提高能量密度以及輸出密度。負(fù)極(15)具備形成有通孔(16a)的負(fù)極集電體(16)和涂敷在其上的負(fù)極復(fù)合層(17)。另外,在負(fù)極(15)的兩側(cè)配置正極(13、14),一側(cè)的正極(13)上形成具有高輸出特性的薄的正極復(fù)合層(20),另一側(cè)的正極(14)上形成具有高容量特性的厚的正極復(fù)合層(22)。由此,通過將充放電特性不同的正極(13、14)組合,可以提高蓄電裝置(10)的能量密度和輸出密度。另外,由于可以使離子經(jīng)由通孔(16a)在正極復(fù)合層(22、20)間移動,因此可以消除正極(13、14)間產(chǎn)生的正極電位的偏差,可以確保蓄電裝置(10)的耐久性。文檔編號H01M10/40GK101394003SQ20081016120公開日2009年3月25日申請日期2008年9月18日優(yōu)先權(quán)日2007年9月18日發(fā)明者安東信雄,小島健治,羽藤之規(guī)申請人:富士重工業(yè)株式會社
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