專利名稱：蓄電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本說明書公開的發(fā)明涉及一種蓄電裝置。
背景技術(shù)：
近年來，對如鋰離子二次電池及電化學(xué)電容器等的蓄電裝置進(jìn)行了積極的開發(fā)， 上述鋰離子二次電池是如下一種二次電池將碳或鋰金屬氧化物用于電池材料，并且采用 通過使載體離子的鋰離子在正極和負(fù)極之間移動來進(jìn)行充放電的方式(參照專利文獻(xiàn)1、 專利文獻(xiàn)2、專利文獻(xiàn)3)。[專利文獻(xiàn)1]日本專利申請公開2008-294314號公報(bào)[專利文獻(xiàn)2]日本專利申請公開2002-289174號公報(bào)[專利文獻(xiàn)3]日本專利申請公開2007-299580號公報(bào)為了獲得大容量的蓄電裝置，需要擴(kuò)大正極及負(fù)極的表面積。為了擴(kuò)大正極及負(fù) 極的表面積，分別在正極及負(fù)極的表面上設(shè)置凹凸即可。能夠通過由設(shè)置有凹凸的正極及負(fù)極夾持隔離物(s印arator)，并且在正極和負(fù) 極之間設(shè)置電解質(zhì)，來獲得大容量的蓄電裝置。但是，有可能正極或負(fù)極因充電而膨脹，并且因該膨脹的壓力導(dǎo)致隔離物破裂，而 產(chǎn)生短路缺陷。另外，在制造薄型及小型的蓄電裝置的工序中，當(dāng)壓力施加到正極和負(fù)極之間的 隔離物時，隔離物有可能很容易被破壞。
發(fā)明內(nèi)容
在本發(fā)明中，分別在正極活性物質(zhì)及負(fù)極活性物質(zhì)的表面設(shè)置多個突起，并且在 每一個突起的端部上配置使施加到隔離物上的壓力得到緩沖的絕緣體。本發(fā)明涉及的一個方面是一種蓄電裝置，其特征在于包括正極，該正極具有正極 集電體、設(shè)置在上述正極集電體上且具有多個第一突起的正極活性物質(zhì)、及設(shè)置在上述多 個第一突起的每一個端部上的第一絕緣體；負(fù)極，該負(fù)極具有負(fù)極集電體、設(shè)置在上述負(fù)極 集電體的表面且具有多個第二突起的負(fù)極活性物質(zhì)、及設(shè)置在上述多個第二突起的每一個 端部上的第二絕緣體；設(shè)置在上述正極和負(fù)極之間的隔離物；以及設(shè)置在上述正極和負(fù)極 之間的空間且包含載體離子的電解質(zhì)，在上述第一突起及第二突起的每一個中，高度對寬 度的比例是3以上且1000以下對1，即(3-1000) 1。上述第一絕緣體及第二絕緣體分別是選自丙烯酸樹脂、聚酰亞胺樹脂、聚酰亞胺 酰胺樹脂、酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、抗蝕劑、氧化硅膜、含有氮的氧化硅膜、含有氧的氮化硅膜、 以及氮化硅膜中的任何一個或兩個以上的疊層。上述載體離子是堿金屬離子或堿土金屬離子，并且上述堿金屬離子是鋰(Li)離 子或鈉(Na)離子，上述堿土金屬離子是鎂(Mg)離子或鈣(Ca)離子。由于分別在正極活性物質(zhì)及負(fù)極活性物質(zhì)的表面設(shè)置多個突起，表面積增大，因此能夠獲得大容量的既薄又小的蓄電裝置。而且，由于在多個突起的每一個上設(shè)置絕緣體，即使對正極和負(fù)極之間施加壓力， 絕緣體也會吸收或分散壓力，所以不會使隔離物受到破壞。因此，可以獲得可靠性高的蓄電
直ο
圖1是表示蓄電裝置的制造工序的截面圖；圖2A至圖2D是表示蓄電裝置的制造工序的截面圖；
圖3A至圖3D是表示蓄電裝置的制造工序的截面圖；圖4A和圖4B分別是表示蓄電裝置的透視圖和截面圖。
具體實(shí)施例方式以下，參照附圖對本說明書中公開的發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。但是，本說明書中 公開的發(fā)明可以以多種不同方式實(shí)施，所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以很容易地理解一 個事實(shí)就是其方式和詳細(xì)內(nèi)容可以在不脫離本說明書中公開的發(fā)明的宗旨及其范圍的情 況下被變換為各種形式。因此，本說明書中公開的發(fā)明的實(shí)施方式不應(yīng)該被解釋為僅限于 本實(shí)施方式的記載內(nèi)容。再者，在以下表示的附圖中，對于相同部分或具有相同功能的部分 使用相同的附圖標(biāo)記，而省略重復(fù)說明。實(shí)施方式1借助圖1、圖2A至圖2D、圖3A至圖3D、以及圖4A和圖4B，說明本實(shí)施方式。首先，準(zhǔn)備板狀的正極集電體111 (參照圖2A)。正極集電體111使用鋁(Al)、鈦 (Ti)等的單體或化合物即可。接著，在正極集電體111上形成要成為正極活性物質(zhì)112的材料的板狀正極活性 物質(zhì)材料101 (參照圖2B)。板狀正極活性物質(zhì)材料101可以使用具有層狀結(jié)構(gòu)的金屬化合物(氧化物、硫化 物、氮化物)。另外，作為正極活性物質(zhì)112，在電容器的情況下可以使用活性炭。另外，作 為正極活性物質(zhì)112，在將鋰離子用作載體離子的鋰離子二次電池的情況下，使用LiCo02、 LiNiO2等的由化學(xué)式LixMyO2 (M表示Co、Ni、Mn、V、Fe、或者Ti，χ在于0. 2以上且2. 5以下 的范圍，并且y在于0. 8以上且1. 25以下的范圍)表示的含有鋰的復(fù)合氧化物即可。但是， 在鋰離子二次電池的情況下，當(dāng)使用由上述化學(xué)式LixMyO2表示的含有鋰的復(fù)合氧化物作為 正極活性物質(zhì)112時，M不但可以是一個元素，而且也可以包含兩個以上的元素。就是說， 在鋰離子二次電池的情況下，作為正極活性物質(zhì)112可以使用多元素的含有鋰的復(fù)合氧化 物。在板狀正極活性物質(zhì)材料101上形成要成為蝕刻工序中的掩模的多個絕緣體 113(參照圖2C)。作為絕緣體113，可以舉出丙烯酸樹脂、聚酰亞胺樹脂、聚酰亞胺酰胺樹脂、酚醛樹 月旨、環(huán)氧樹脂、抗蝕劑等的有機(jī)樹脂。絕緣體113，通過印刷法或旋涂法等形成上述那樣的有 機(jī)樹脂即可。例如，通過印刷法在板狀正極活性物質(zhì)材料101的表面上形成未感光的感光 丙烯酸，并對要形成絕緣體113的區(qū)域照射光來形成絕緣體113即可。
另外，作為絕緣體113，也可以使用無機(jī)絕緣物如氧化硅膜、含有氮的氧化硅膜、含 有氧的氮化硅膜、氮化硅膜等。再者，絕緣體113既可以使用上述有機(jī)樹脂或無機(jī)絕緣物的單層，又可以使用兩 個以上的有機(jī)樹脂的疊層、兩個以上的無機(jī)絕緣物的疊層或者兩個以上的有機(jī)樹脂和無機(jī) 絕緣物的疊層。接下來，將絕緣體113用作掩模，通過干蝕刻法對板狀正極活性物質(zhì)材料101進(jìn)行 各向異性蝕刻。由此形成具有多個突起115的正極活性物質(zhì)112，在該突起115中，高度b 對寬度a的比例是3以上且1000以下對1，即(3 1000) 1，優(yōu)選是10以上且1000以 下對1，即(10 1000) 1，例如，寬度a為Iym至ΙΟμπι，高度b為3μπι至ΙΟΟΟμπι，或 者寬度a為1 μ m至10 μ m，高度b為10 μ m至100 μ m，進(jìn)一步地，例如寬度a為1 μ m，高度 b為10μπι(參照圖2D)。由于圖2D是截面圖，所以正極活性物質(zhì)112表示為梳子形狀。但 是，由于突起115還在進(jìn)深方向上連續(xù)形成，所以正極活性物質(zhì)112具有如劍山那樣的形 狀。至于板狀正極活性物質(zhì)材料101的材料中的難以進(jìn)行干蝕刻的材料，也可以通過 另外的方法諸如機(jī)械加工、絲網(wǎng)印刷、電解鍍、熱壓印(hot embossing)加工等形成突起 115。再者，即使是可以進(jìn)行干蝕刻的板狀正極活性物質(zhì)材料101，也可以通過使用上述方法 形成突起115。通過以上工序形成正極117。另一方面，準(zhǔn)備板狀負(fù)極集電體121(參照圖3A)。負(fù)極集電體121使用銅(Cu)、 鋁(Al)、鎳(Ni)、鈦(Ti)等的單體或化合物即可。接下來，在負(fù)極集電體121上形成成為負(fù)極活性物質(zhì)122的材料的板狀負(fù)極活性 物質(zhì)材料105 (參照圖3B)。至于板狀負(fù)極活性物質(zhì)材料105，使用可以吸藏并釋放鋰離子的碳材料、硅材 料、硅合金材料等的鋰離子保持體作為負(fù)極活性物質(zhì)。作為上述碳材料，可以使用粉末狀 或纖維狀的石墨等的碳材料。另外，作為上述硅材料，也可以使用如下材料形成微晶硅 (microcrystallinesilicon)膜，然后通過蝕刻去除該微晶硅中存在的非晶硅而得到的硅 材料。若去除微晶硅中存在的非晶硅，則殘留的微晶硅的表面積增大。另外，例如，在作為 載體離子使用鋰離子的鋰離子電容器中，使用在上述鋰離子保持體中浸滲有金屬鋰的材料 即可。就是說，作為負(fù)極活性物質(zhì)122使用在上述碳材料、硅材料、硅合金材料等中浸滲有 金屬鋰的材料即可。接下來，在板狀負(fù)極活性物質(zhì)材料105上形成要成為蝕刻掩模的多個絕緣體 123 (參照圖3C)。絕緣體123通過與絕緣體113相同的材料及相同的制造方法形成即可。接下來，將絕緣體123用作掩模，通過干蝕刻法對可以進(jìn)行干蝕刻的板狀負(fù)極活 性物質(zhì)材料105進(jìn)行各向異性蝕刻。由此形成具有多個突起125的負(fù)極活性物質(zhì)122，在 該突起125中，高度d對寬度c的比例是3以上且1000以下對1，即(3 1000) 1，優(yōu)選 是10以上且1000以下對1，即(10 1000) 1，例如，寬度c為Iym至ΙΟμπι，高度d為 3 μ m至1000 μ m,或者寬度c為1 μ m至10 μ m，高度d為10 μ m至100 μ m，進(jìn)一步地，例如 寬度C為1 μ m，高度d為10 μ m(參照圖3D)。由于圖3D是截面圖，所以負(fù)極活性物質(zhì)122 表示為梳子形狀。但是，由于突起125還在進(jìn)深方向上連續(xù)形成，所以負(fù)極活性物質(zhì)122具 有如劍山那樣的形狀。
至于板狀負(fù)極活性物質(zhì)材料105的材料中的難以進(jìn)行干蝕刻的材料，也可以通過 另外的方法諸如機(jī)械加工、絲網(wǎng)印刷、電解鍍、熱壓印加工等形成突起125。再者，即使是可 以進(jìn)行干蝕刻的板狀負(fù)極活性物質(zhì)材料105，也可以通過使用上述方法形成突起125。通過 以上工序形成負(fù)極127。接下來，使正極117和負(fù)極127對置，并且在正極117和負(fù)極127之間配置隔離物 131。作為隔離物131，使用紙、無紡布、玻璃纖維、或者合成纖維如尼龍(聚酰胺)、維尼 綸(Vinylon)(聚乙烯醇類纖維)、聚酯、丙烯酸、聚烯烴、聚氨酯等即可。但是，必須要選擇 不溶解于后面說明的電解質(zhì)132的材料。更具體來說，隔離物131的材料，可以使用選自氟化類聚合物、聚醚如聚環(huán)氧乙烷 及聚環(huán)氧丙烷等、聚烯烴如聚乙烯及聚丙烯等、聚丙烯腈、聚偏二氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲 酯、聚丙烯酸甲酯、聚乙烯醇、聚甲基丙烯腈(polymethacrylonitrile)、聚乙酸乙烯酯、聚 乙烯吡咯烷酮、聚乙烯亞胺、聚丁二烯、聚苯乙烯、聚異戊二烯(polyisoprene)、以及聚氨酯 類高分子及上述物質(zhì)的衍生物；纖維素；紙；以及無紡布中的一種的單體或兩種以上的組
I=I ο隔離物131由于夾在正極活性物質(zhì)112的突起115和負(fù)極活性物質(zhì)122的突起 125之間，所以有可能受到壓力而導(dǎo)致破裂。但是，由于在突起115上配置有絕緣體113且 在突起125上配置有絕緣體123，絕緣體113及絕緣體123吸收或抑制壓力，從而能夠防止 隔離物131破裂。由此可以防止正極117和負(fù)極127接觸而短路。在正極117和負(fù)極127之間的空間中配置電解質(zhì)132。通過以上工序制造蓄電裝 置135 (參照圖1)。電解質(zhì)132包含堿金屬離子如鋰離子作為載體離子，該鋰離子具有導(dǎo)電的功能。 電解質(zhì)132由溶劑和溶解到該溶劑中的鋰鹽構(gòu)成。作為鋰鹽，例如可以舉出LiPF6(六氟磷 酸鋰)、LiC104、LiBF4、LiAlCl4、LiSbF6、LiSCN、LiCl、LiCF3S03、LiCF3C02、Li (CF3SO2)2^LiAsF6, LiN(CF3SO2) 2、LiBltlCl 1(1、LiN(C2F5SO2)、LiPF3 (CF3) 3、以及 LiPF3 (C2F5) 3 等，并且可以使用上述 物質(zhì)的單體或兩種以上的組合作為電解質(zhì)132。另外，在本說明書中，作為載體離子使用堿金屬離子例如鋰(Li)離子進(jìn)行了說 明，但是除了鋰離子以外，還可以使用鈉(Na)離子那樣的堿金屬離子。此外，還可以使用鎂 (Mg)離子、鈣(Ca)離子等的堿土金屬離子。在使用這樣的載體離子制造在負(fù)極活性物質(zhì)122中浸滲有與載體離子相同種類 的金屬的電容器的情況下，將上述金屬浸滲到可以吸藏并釋放上述載體離子的碳材料、硅 材料、硅合金材料等中即可。另外，作為電解質(zhì)132中的溶劑，例如可以舉出環(huán)狀碳酸酯類如碳酸亞乙酯(以 下省略為EC)、碳酸亞丙酯(PC)、碳酸亞丁酯(butylenecarbonate ；BC)、以及碳酸亞乙烯 酯(VC)等；非環(huán)狀碳酸酯類如碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸甲乙酯(以下省 略為EMC)、碳酸甲丙酯(MPC)、碳酸甲基異丁酯(MIPC)、以及碳酸二丙酯(DPC)等；脂肪族 羧酸酯類如甲酸甲酯、醋酸甲酯、丙酸甲酯、以及丙酸乙酯等；Y內(nèi)酯類如Y 丁內(nèi)酯等、非 環(huán)狀醚類如1，2_ 二甲氧基乙烷(DME)、1，2-二乙氧基乙烷(DEE)、以及乙氧基甲氧基乙烷 (ethoxymethoxy ethane ；EME)等；環(huán)狀醚類如四氫呋喃、2-甲基四氫呋喃等；二甲基亞砜；1，3-二氧戊環(huán)等；或如磷酸三甲酯、磷酸三乙酯、以及磷酸三辛酯等的烷基磷酸酯或其氟 化物，可以將上述物質(zhì)中的一種或兩種以上混合使用。也可以對通過上述那樣制造的蓄電裝置135的表面上根據(jù)需要貼附基體137而使用(參照圖4B)。作為基體137，既可以選擇用作密封層的材料，又可以選擇用作保護(hù)材料 的材料。另外，還可以選擇既可用作密封層又可用作保護(hù)材料雙方的材料，另外，也可以層 疊分別用作密封層或保護(hù)材料的材料。蓄電裝置135可以根據(jù)需要以長板的狀態(tài)而使用，又可以將長板狀的蓄電裝置 135卷起而形成圓筒型蓄電裝置138(參照圖4A)。另外，圖4A中的A-A’的截面圖相當(dāng)于 圖4B。符號說明101 板狀正極活性物質(zhì)材料111 正極集電體112 正極活性物質(zhì)113 絕緣體115 突起117 正極105 板狀負(fù)極活性物質(zhì)材料121 負(fù)極集電體122 負(fù)極活性物質(zhì)123 絕緣體125 突起127 負(fù)極131 隔離物132 電解質(zhì)135 蓄電裝置137 基體
權(quán)利要求
一種蓄電裝置，其中包括正極，該正極具有正極集電體、所述正極集電體上的多個第一突起，所述多個第一突起具有正極活性物質(zhì)、及所述正極活性物質(zhì)的每個所述多個第一突起的端部上的第一絕緣體；負(fù)極，該負(fù)極具有負(fù)極集電體、所述負(fù)極集電體上的多個第二突起，所述多個第二突起具有負(fù)極活性物質(zhì)、及所述負(fù)極活性物質(zhì)的每個所述多個第二突起的端部上的第二絕緣體；所述正極和所述負(fù)極之間的隔離物，所述多個第一突起和所述多個第二突起隔著所述隔離物彼此對置；以及設(shè)置在所述正極和所述負(fù)極之間的空間中的電解質(zhì)，所述電解質(zhì)包含載體離子。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓄電裝置，其中每個所述多個第一突起的寬度小于每個所述多個第一突起的高度， 并且每個所述多個第二突起的寬度小于每個所述多個第二突起的高度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的蓄電裝置，其中在所述多個第一突起和所述多個第二突起的每一個中，高度對寬度的比例是3以 上且1000以下對1。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓄電裝置，其中所述正極集電體包括鋁、鈦及這些物質(zhì)的化合物中的任何一個。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓄電裝置，其中所述正極活性物質(zhì)包括具有層狀結(jié)構(gòu)的金屬化合物、活性炭及含有鋰的復(fù)合氧化 物中的任何一個。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓄電裝置，其中所述負(fù)極集電體包括銅、鋁、鎳、鈦及這些物質(zhì)的化合物中的任何一個。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓄電裝置，其中所述負(fù)極活性物質(zhì)包括碳材料、硅材料及硅合金材料中的任何一個。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓄電裝置，其中所述第一絕緣體和所述第二絕緣體的每一個包括丙烯酸樹脂、聚酰亞胺樹脂、聚 酰亞胺酰胺樹脂、酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、抗蝕劑、氧化硅、含有氮的氧化硅、含有氧的氮化硅 及氮化硅中的至少一個。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓄電裝置，其中所述隔離物具有纖維素、紙、無紡布、玻璃纖維、尼龍、聚酰胺、維尼綸、聚酯、丙烯 酸、聚烯烴、聚氨酯、氟基聚合物、聚乙烯、聚丙烯、聚環(huán)氧乙烷、聚環(huán)氧丙烷、聚丙烯腈、聚偏 二氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸甲酯、聚乙烯醇、聚甲基丙烯腈、聚乙酸乙烯酯、聚 乙烯吡咯烷酮、聚乙烯亞胺、聚丁二烯、聚苯乙烯、聚異戊二烯、以及上述物質(zhì)的衍生物中的 任何一個。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓄電裝置，其中所述電解質(zhì)的溶劑具有環(huán)狀碳酸酯、碳酸亞乙酯、碳酸亞丙酯、碳酸亞丁酯、碳酸亞乙烯酯、非環(huán)狀碳酸酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸甲丙酯、碳酸甲基異 丁酯、碳酸二丙酯、脂肪族羧酸酯、甲酸甲酯、醋酸甲酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、、內(nèi)酯類、、 丁內(nèi)酯、非環(huán)狀醚、1，2-二甲氧基乙烷、1，2-二乙氧基乙烷、乙氧基甲氧基乙烷、環(huán)狀醚、四 氫呋喃、2-甲基四氫呋喃、二甲基亞砜、1，3_ 二氧戊環(huán)、烷基磷酸酯、磷酸三甲酯、磷酸三乙 酯、磷酸三辛酯、及其氟化物。
11.一種蓄電裝置，包括 第一電極，包括第一電極集電體；所述第一電極集電體上的多個第一突起，所述多個第一突起具有第一電極活性物質(zhì)；以及所述第一電極活性物質(zhì)的每個所述多個第一突起的端部上的第一絕緣體； 第二電極，包括 第二電極集電體；以及所述第二電極集電體上的第二電極活性物質(zhì)；所述第一電極和所述第二電極之間的隔離物，所述第一電極和所述第二電極彼此對 置；以及設(shè)置在所述第一電極和所述第二電極之間的空間中的電解質(zhì)，所述電解質(zhì)包含載體離子。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的蓄電裝置，其中每個所述多個第一突起的寬度小于每個所述多個第一突起的高度。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的蓄電裝置，其中在所述多個第一突起的每一個中，高度對寬度的比例是3以上且1000以下對1。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的蓄電裝置，其中所述第一電極集電體和所述第二電極集電體之一包括鋁、鈦及這些物質(zhì)的化合物 中的任何一個。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的蓄電裝置，其中所述第一電極集電體和所述第二電極集電體之一包括銅、鋁、鎳、鈦及這些物質(zhì)的 化合物中的任何一個。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的蓄電裝置，其中所述第一電極活性物質(zhì)和所述第二電極活性物質(zhì)之一包括具有層狀結(jié)構(gòu)的金屬 化合物、活性炭及含有鋰的復(fù)合氧化物中的任何一個。
17.根據(jù)權(quán)利要求11所述的蓄電裝置，其中所述第一電極活性物質(zhì)和所述第二電極活性物質(zhì)之一包括碳材料、硅材料及硅合 金材料中的任何一個。
18.根據(jù)權(quán)利要求11所述的蓄電裝置，其中所述第一絕緣體包括丙烯酸樹脂、聚酰亞胺樹脂、聚酰亞胺酰胺樹脂、酚醛樹脂、 環(huán)氧樹脂、抗蝕劑、氧化硅、含有氮的氧化硅、含有氧的氮化硅及氮化硅中的至少一個。
19.根據(jù)權(quán)利要求11所述的蓄電裝置，其中所述隔離物具有纖維素、紙、無紡布、玻璃纖維、尼龍、聚酰胺、維尼綸、聚酯、丙烯酸、聚烯烴、聚氨酯、氟基聚合物、聚乙烯、聚丙烯、聚環(huán)氧乙烷、聚環(huán)氧丙烷、聚丙烯腈、聚偏 二氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸甲酯、聚乙烯醇、聚甲基丙烯腈、聚乙酸乙烯酯、聚 乙烯吡咯烷酮、聚乙烯亞胺、聚丁二烯、聚苯乙烯、聚異戊二烯、以及上述物質(zhì)的衍生物中的 任何一個。
20.根據(jù)權(quán)利要求11所述的蓄電裝置，其中所述電解質(zhì)的溶劑具有環(huán)狀碳酸酯、碳酸亞乙酯、碳酸亞丙酯、碳酸亞丁酯、碳酸 亞乙烯酯、非環(huán)狀碳酸酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸甲丙酯、碳酸甲基異 丁酯、碳酸二丙酯、脂肪族羧酸酯、甲酸甲酯、醋酸甲酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、、內(nèi)酯類、、 丁內(nèi)酯、非環(huán)狀醚、1，2-二甲氧基乙烷、1，2-二乙氧基乙烷、乙氧基甲氧基乙烷、環(huán)狀醚、四 氫呋喃、2-甲基四氫呋喃、二甲基亞砜、1.3-二氧戊環(huán)、烷基磷酸酯、磷酸三甲酯、磷酸三乙 酯、磷酸三辛酯、及其氟化物。
21.一種蓄電裝置的制造方法，包括以下步驟在正極集電體上形成板狀正極活性物質(zhì)；在所述板狀正極活性物質(zhì)上形成多個第一絕緣體；通過將所述多個第一絕緣體用作掩模來蝕刻所述板狀正極活性物質(zhì)，來形成包括具有 多個第一突起的正極活性物質(zhì)的正極，其中每個所述多個第一絕緣體設(shè)置在每個所述多個 第一突起的端部上；在負(fù)極集電體上形成板狀負(fù)極活性物質(zhì)；在所述板狀負(fù)極活性物質(zhì)上形成多個第二絕緣體；通過將所述多個第二絕緣體用作掩模來蝕刻所述板狀負(fù)極活性物質(zhì)，來形成包括具有 多個第二突起的負(fù)極活性物質(zhì)的負(fù)極，其中每個所述多個第二絕緣體設(shè)置在每個所述多個 第二突起的端部上；在所述正極和所述負(fù)極之間設(shè)置隔離物；以及在所述正極和所述負(fù)極之間的空間中設(shè)置電解質(zhì)，所述電解質(zhì)包含載體離子。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中每個所述多個第一突起的寬度小于每個所述多個第一突起的高度，并且每個所述多個第二突起的寬度小于每個所述多個第二突起的高度。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中在所述多個第一突起和所述多個第二突起的每一個中，高度對寬度的比例是3以 上且1000以下對1。
24.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中所述正極集電體包括鋁、鈦及這些物質(zhì)的化合物中的任何一個。
25.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中所述正極活性物質(zhì)包括具有層狀結(jié)構(gòu)的金屬化合物、活性炭及含有鋰的復(fù)合氧化 物中的任何一個。
26.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中所述負(fù)極集電體包括銅、鋁、鎳、鈦及這些物質(zhì)的化合物中的任何一個。
27.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中所述負(fù)極活性物質(zhì)包括碳材料、硅材料及硅合金材料中的任何一個。
28.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中所述多個第一絕緣體和所述多個第二絕緣體的每一個包括丙烯酸樹脂、聚酰亞胺 樹脂、聚酰亞胺酰胺樹脂、酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、抗蝕劑、氧化硅、含有氮的氧化硅、含有氧的 氮化硅及氮化硅中的至少一個。
29.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中所述隔離物具有纖維素、紙、無紡布、玻璃纖維、尼龍、聚酰胺、維尼綸、聚酯、丙烯 酸、聚烯烴、聚氨酯、氟基聚合物、聚乙烯、聚丙烯、聚環(huán)氧乙烷、聚環(huán)氧丙烷、聚丙烯腈、聚偏 二氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸甲酯、聚乙烯醇、聚甲基丙烯腈、聚乙酸乙烯酯、聚 乙烯吡咯烷酮、聚乙烯亞胺、聚丁二烯、聚苯乙烯、聚異戊二烯、以及上述物質(zhì)的衍生物中的 任何一個。
30.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中所述電解質(zhì)的溶劑具有環(huán)狀碳酸酯、碳酸亞乙酯、碳酸亞丙酯、碳酸亞丁酯、碳酸 亞乙烯酯、非環(huán)狀碳酸酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸甲丙酯、碳酸甲基異 丁酯、碳酸二丙酯、脂肪族羧酸酯、甲酸甲酯、醋酸甲酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、、內(nèi)酯類、、 丁內(nèi)酯、非環(huán)狀醚、1，2-二甲氧基乙烷、1，2-二乙氧基乙烷、乙氧基甲氧基乙烷、環(huán)狀醚、四 氫呋喃、2-甲基四氫呋喃、二甲基亞砜、1，3_ 二氧戊環(huán)、烷基磷酸酯、磷酸三甲酯、磷酸三乙 酯、磷酸三辛酯、及其氟化物。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種蓄電裝置，其中包括正極，該正極具有正極集電體、設(shè)置在所述正極集電體上且具有多個第一突起的正極活性物質(zhì)、及設(shè)置在所述多個第一突起的每一個尖端上的第一絕緣體；負(fù)極，該負(fù)極具有負(fù)極集電體、設(shè)置在所述負(fù)極集電體的表面且具有多個第二突起的負(fù)極活性物質(zhì)、及設(shè)置在所述多個第二突起的每一個尖端上的第二絕緣體；設(shè)置在所述正極和負(fù)極之間的隔離物；以及設(shè)置在所述正極和負(fù)極之間的空間且包含載體離子的電解質(zhì)，在所述第一突起及第二突起的每一個中，高度對寬度的比例是3以上且1000以下對1，即(3～1000)∶1。
文檔編號H01M10/0525GK101834312SQ20101014378
公開日2010年9月15日 申請日期2010年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月9日
發(fā)明者山崎舜平, 泉小波 申請人:株式會社半導(dǎo)體能源研究所