蓄电装置及电子设备制造方法及图纸

提供一种容量高的蓄电装置、能量密度高的蓄电装置、可靠性高的蓄电装置以及使用寿命长的蓄电装置。该蓄电装置包括正极、隔离体、负极和电解液。电解液包含碱金属盐和离子液体。隔离体位于正极和负极之间。正极的至少一部分与负极重叠。负极的端部的至少一部分位于正极的端部之间的区域内。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种物体、方法或制造方法。本专利技术涉及一种工序(process)、机器(machine)、产品(manufacture)或组合物(composition of matter)。尤其是，本专利技术的一个方式涉及一种半导体装置、显示装置、发光装置、蓄电装置、存储装置、它们的驱动方法或它们的制造方法。尤其是，本专利技术的一个方式涉及一种蓄电装置及其制造方法。注意，本说明书中的蓄电装置是指具有蓄电功能的所有元件及/或装置。例如，锂离子二次电池等蓄电池、锂离子电容器以及双电层电容器包括在蓄电装置的范畴内。
技术介绍
近年来，对锂离子二次电池等二次电池、锂离子电容器及空气电池等各种蓄电装置积极地进行了开发。尤其是，伴随着手机、智能手机及笔记本个人计算机等便携式信息终端、便携式音乐播放机、数码相机等电子设备；医疗设备；混合动力汽车(HEV)、电动汽车(EV)及插电式混合动力汽车(PHEV)等新一代清洁能源汽车等的半导体产业的发展，对高输出、高能量密度的锂离子二次电池的需求量剧增。作为能够充电的能量供应源，锂离子二次电池成为现代信息化社会的必需品。蓄电装置被要求具有高容量、高性能及各种工作环境下的安全性等。为了满足上述要求，对蓄电装置的电解液的开发十分火热。环状碳酸酯被用作蓄电装置的电解液中的有机溶剂。尤其是，广泛使用碳酸亚乙酯，因为其具有高介电常数及高离子传导性。然而，不仅是碳酸亚乙酯，有机溶剂大多具有挥发性和可燃性。因此，在将有机溶剂用作蓄电装置的电解液时，由于短路、过充电等，蓄电装置内部的温度有可能上升，由此蓄电装置有可能破裂或起火。从上述观点来看，已提出了将具有阻燃性及难挥发性的离子液体(也称为室温融化盐)用作锂离子二次电池的非水电解质的非水溶剂。这种离子液体的例子包括：包含乙基甲基咪唑鎓(EMI)阳离子的离子液体、包含N-甲基-N-丙基吡咯烷鎓(P13)阳离子的离子液体以及包含N-甲基-N-丙基哌啶鎓(PP13)阳离子的离子液体(参照专利文献1)。另外，已对离子液体的阴离子成分及阳离子成分进行改进，以提供利用具有低粘度、低融化点及高导电性的离子液体的锂离子二次电池(参照专利文献2)。[参考文献][专利文献1]日本专利申请公开第2003-331918号公报[专利文献2]国际专利申请公开第2005/063773号
技术实现思路
本专利技术的一个方式的一个目的是提供一种容量高的蓄电装置。本专利技术的一个方式的另一目的是提供一种能量密度高的蓄电装置。本专利技术的一个方式的另一目的是提供一种可靠性高的蓄电装置。本专利技术的一个方式的另一目的是提供一种使用寿命长的蓄电装置。本专利技术的一个方式的另一目的是提供一种不可逆容量得到降低的蓄电装置。本专利技术的一个方式的另一目的是提供一种抑制电解液的分解反应并防止伴随着充放电循环次数的增加的容量降低的蓄电装置。本专利技术的一个方式的另一目的是降低或抑制在高温下加快的电解液的分解反应，防止高温下的充放电时的充放电容量的降低，以扩大蓄电装置的工作温度范围。本专利技术的一个方式的另一目的是提高蓄电装置的生产率。本专利技术的一个方式的另一目的是提供一种新颖的蓄电装置或新颖的电极等。注意，这些目的的记载不妨碍其他目的的存在。在本专利技术的一个方式中，并不需要实现所有上述目的。上述以外的目的可明显从说明书、附图及权利要求书等的记载看出，且可以从说明书、附图及权利要求书等的记载中抽出上述以外的目的。本专利技术的一个方式是一种蓄电装置，该蓄电装置包括正极、隔离体、负极和电解液。电解液包含碱金属盐和离子液体。隔离体位于正极和负极之间。正极的至少一部分与负极重叠。负极的端部的至少一部分位于正极的端部之间的区域内。本专利技术的另一个方式是一种蓄电装置，该蓄电装置包括正极、隔离体、负极和电解液。电解液包含碱金属盐和离子液体。隔离体位于正极和负极之间。正极的至少一部分与负极重叠。负极具有比正极小的宽度。本专利技术的另一个方式是一种蓄电装置，该蓄电装置包括正极、隔离体、负极和电解液。电解液包含碱金属盐和离子液体。隔离体位于正极和负极之间。正极的至少一部分与负极重叠。该蓄电装置具有负极的端部和正极的端部之间的距离小于或等于0.5mm的部分。本专利技术的另一个方式是一种蓄电装置，该蓄电装置包括正极、隔离体、负极和电解液。电解液包含碱金属盐和离子液体。隔离体位于正极和负极之间。正极的至少一部分与负极重叠。正极的面积是负极的面积的98％或更大。在上述结构中，正极和负极彼此重叠的部分的面积优选为正极的面积的90％或更大。本专利技术的另一个方式是一种蓄电装置，该蓄电装置包括正极、隔离体、负极和电解液。电解液包含碱金属盐和离子液体。隔离体位于正极和负极之间。正极包括正极活性物质层及正极集电体。负极包括负极活性物质层及负极集电体。负极活性物质层隔着隔离体与正极活性物质层相对。负极活性物质层的端部的至少一部分位于正极活性物质层的端部之间的区域内。在上述结构中，负极具有第一区域及第二区域。第一区域包括与负极集电体的至少一个面接触的负极活性物质层。第二区域包括与集电体的至少一个面接触的第一层。第一层优选比负极活性物质层薄，且优选具有比负极活性物质层高的电阻。此外，在上述结构中，第一层优选包含选自聚苯乙烯、聚丙烯酸甲酯(poly(methyl acrylate))、聚甲基丙烯酸甲酯(poly(methyl methacrylate))、聚丙烯酸钠、聚乙烯醇(polyvinyl alcohol)、聚环氧乙烷、聚环氧丙烷、聚酰亚胺、聚氯乙烯、聚四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、异丁烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate)、尼龙、聚偏二氟乙烯、聚丙烯腈、丁苯橡胶(styrene-butadiene rubber)、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯橡胶(styrene-isoprene-styrene rubber)、丙烯腈-丁二烯橡胶、丁二烯橡胶(butadiene rubber)、乙烯-丙烯-二烯共聚物(ethylene-propylene-diene copolymer)、羧甲基纤维素、甲基纤维素、乙基纤维素、羟丙基纤维素、二乙酰纤维素、再生纤维素、淀粉中的一种或多种。另外，在上述结构中，离子液体优选包括具有五元杂芳环的阳离子。另外，在上述结构中，离子液体优选包括咪唑鎓阳离子。本专利技术的另一个方式是一种包括上述蓄电装置的电子设备。本专利技术的另一个方式是一种包括上述蓄电装置和显示装置的电子设备。根据本专利技术的一个方式，可以提供一种容量高的蓄电装置。根据本专利技术的一个方式，可以提供一种能量密度高的蓄电装置。根据本专利技术的一个方式，可以提供一种可靠性高的蓄电装置。根据本专利技术的一个方式，可以提供一种使用寿命长的蓄电装置。本专利技术的一个方式可以提供一种不可逆容量得到降低的蓄电装置。本专利技术的一个方式可以提供一种抑制电解液的分解反应并防止伴随着充放电循环次数的增加的容量降低的蓄电装置。本专利技术的一个方式可以降低或抑制在高温下加快的电解液的分解反应，防止高温下的充放电时的充放电容量的降低，以扩大蓄电装置的工作温度范围。根据本专利技术的一个方式，可以提高蓄电装置的生产率。根据本专利技术的一个方式，可以提供一种新颖的蓄电装置或新颖的电极等。注意，这些效果的记载不妨碍其他效果的存在。本专利技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种蓄电装置，包括：正极；隔离体；隔着所述隔离体与所述正极相对的负极；以及包含碱金属盐和离子液体并与所述正极及所述负极接触的电解液，其中，所述正极的至少一部分与所述负极重叠，并且，所述负极的端部的至少一部分位于所述正极的相对端部之间的区域的内侧。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.31 JP 2014-0735561.一种蓄电装置，包括：正极；隔离体；隔着所述隔离体与所述正极相对的负极；以及包含碱金属盐和离子液体并与所述正极及所述负极接触的电解液，其中，所述正极的至少一部分与所述负极重叠，并且，所述负极的端部的至少一部分位于所述正极的相对端部之间的区域的内侧。2.根据权利要求1所述的蓄电装置，包括所述负极的所述端部和所述正极的所述相对端部之一之间的距离小于或等于0.5mm的部分。3.根据权利要求1所述的蓄电装置，其中所述正极的面积是所述负极的面积的98％或更大。4.根据权利要求1所述的蓄电装置，其中所述正极的面积的90％或更大与所述负极重叠。5.根据权利要求1所述的蓄电装置，其中所述负极包括集电体，所述负极包括第一区域和第二区域，在所述第一区域中以与所述集电体的至少一个面接触的方式设置有活性物质层，在所述第二区域中以与所述集电体的至少一个面接触的方式设置有层，并且所述层比所述活性物质层薄，并具有比所述活性物质层高的电阻。6.根据权利要求5所述的蓄电装置，其中所述层包括橡胶材料和水溶性高分子。7.根据权利要求1所述的蓄电装置，其中所述离子液体包括具有杂芳环的阳离子。8.根据权利要求1所述的蓄电装置，其中所述离子液体包括咪唑鎓阳离子。9.一种蓄电装置，包括：正极；隔离体；隔着所述隔离体与所述正极相对的负极；以及包含碱金属盐和离子液体并与所述正极及所述负极接触的电解液，其中，所述正极的至少一部分与所述负极重叠，并且，所述负极的宽度比所述正极小。10.根据权利要求9所述的蓄电装置，包括所述负极的端部和所述正极的端部之间的距离小于或等于0.5mm的部分。11.根据权利要求9所述的蓄电装置，其中所述负极包括集电体，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：内田彩，小国哲平，横井里枝，石川纯，
申请(专利权)人：株式会社半导体能源研究所，
类型：发明
国别省市：日本;JP