蓄电装置的制造方法
蓄电装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及蓄电装置。蓄电装置是指所有具有蓄电功能的元件及装置。
【背景技术】
[0002] 近年来，对裡离子电池（LIB)等非水二次电池、裡离子电容器（LIC)及空气电池等 的各种蓄电装置积极地进行了开发。尤其是，伴随手机、智能手机、笔记本计算机等便携式 信息终端、便携式音乐播放机、数码相机等电气设备、医疗设备或者混合动力汽车（肥V)、电 动汽车巧V)或插电式混合动力汽车（P肥V)等新一代清洁能源汽车等的半导体产业的发 展，高输出、高能密度的裡离子二次电池的需求量剧增，在现代信息社会上作为能够充电的 能量供应源裡离子电池是不可缺少的。
[0003] 常用的裡离子二次电池的大部分使用含有碳酸亚己醋、碳酸亚丙醋、被氣化的环 状醋、被氣化的无环状醋、被氣化的环状離或被氣化的无环状離等有机溶剂及具有裡离子 的裡盐的非水电解质（也称为非水电解液或简称为电解液）。注意，该里被氣化的环状醋 是指如具有氣化烷基的环状醋中那样，氨被氣取代的环状醋。与此同样，在被氣化的无环状 醋、被氣化的环状離或被氣化的无环状離中，氨被氣取代。
[0004] 但是，有机溶剂具有挥发性并具有低闪点，当在裡离子二次电池中使用该有机溶 剂时，有可能由于短路或过充电等而使裡二次电池内部温度上升，从而导致发生裡离子二 次电池的爆炸或着火等。另外，有机溶剂的一部分由于发生加水分解反应而产生氨氣酸，由 于该氨氣酸腐蚀金属，所W有可能影响电池的可靠性。
[0005] 考虑到上述问题，提出了将具有非挥发性及非燃性的离子液体用作裡离子二次电 池的非水电解质的非水溶剂。例如，有包含己基甲基咪挫鐵（EMI)阳离子的离子液体或包 含N-甲基-N-丙基狐晚鐵（propylpiperidinium) (PPi3)阳离子的离子液体等（参照专利 文献1)。
[0006][专利文献1]日本专利申请公开2003-331918号公报
【发明内容】
[0007] 在常用的裡离子二次电池的单元结构中，外壳优选由具有足够的强度且具有足够 的耐氧化性的不诱钢（SU巧等形成。但是当所述SUS在为电解液的溶剂的离子液体中直接 接触由侣等形成的正极集流体时，存在如下问题；因不同种类的金属的接触引起正极集流 体的洗提，而损坏电池的循环寿命。
[0008] 鉴于上述问题，本发明的一个方式的目的之一是提供一种安全性更高的蓄电装 置。另外，本发明的一个方式的目的之一是提供一种循环寿命得到提高的蓄电装置。
[0009] 为了达到上述目的，本发明的一个方式是在电解液的溶剂为离子液体的蓄电装置 中，在外壳与正极集流体之间设置具有导电性的构件，W使正极集流体与外壳不直接接触。
[0010] 具体地，本发明的一个方式是一种蓄电装置，该蓄电装置的正极及隔着电解液与 正极对置的负极容纳于外壳内，其中电解液含有用作溶剂的离子液体，并且包含于正极中 的正极集流体与外壳之间设置有具有导电性的保护构件。
[0011] 另外，在上述结构中，保护构件可W含有侣。
[0012] 另外，在上述结构中，外壳可W含有铁或镶。
[0013] 另外，在上述结构中，正极集流体可W含有侣。
[0014] 另外，在上述结构中，离子液体的阳离子可W包括杂环阳离子、芳香族阳离子、季 锭阳离子、季箭阳离子、季鱗阳离子、叔箭阳离子、非环季锭阳离子和非环季鱗阳离子中的 任一种。
[0015] 另外，在上述结构中，离子液体的阴离子可W包括一价酷胺类阴离子、一价甲基化 物类阴离子、氣横酸阴离子（SOsD、全氣烷基横酸阴离子、四氣棚酸根炬F〇、全氣烷基棚 酸根、六氣磯酸根（PFO和全氣烷基磯酸根中的任一种。
[0016] 根据本发明的一个方式可W提供一种安全性高的蓄电装置。另外，可W提供一种 循环寿命得到提高的蓄电装置。
【附图说明】
[0017] 图1A和1B示出硬币型蓄电装置的外观图及截面图；
[001引 图2A至2C是说明正极的图；
[0019] 图3A至3D是说明负极的图；
[0020] 图4A和4B是说明圆筒型蓄电装置的图；
[0021] 图5是说明电气设备的图；
[0022] 图6A至6C是说明电气设备的图；
[0023] 图7是说明电气设备的图；
[0024] 图8是示出硬币型蓄电装置的放电特性的图。
【具体实施方式】
[00巧]下面，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。注意，本发明不局限于W下说 明，所属技术领域的普通技术人员可W很容易地理解一个事实，就是本发明在不脱离其宗 旨及其范围的条件下，其方式及详细内容可W被变换为各种各样的形式。因此，本发明不应 该被解释为仅局限在W下所示的实施方式所记载的内容中。注意，当利用【附图说明】发明结 构时，表示相同对象的附图标记在不同的附图中共同使用。此外，当表示相同对象时，有时 利用相同的阴影线，而不特别附加附图标记。此外，为方便起见，有时不在俯视图中表示绝 缘层。注意，有时为了明确起见，夸大表示各附图所示的各结构的大小、层的厚度或区域。因 此，并不一定局限于其尺寸。
[0026] 实施方式1
[0027] 参照附图对根据本发明的一个方式的蓄电装置的结构及其制造方法进行说明。W 下，作为蓄电装置的一个例子，对裡离子二次电池进行说明。
[002引 图1A是硬币型蓄电装置100的外观图，图1B示出硬币型蓄电装置100的截面图。
[0029]硬币型蓄电装置100包括；为外壳的兼用作正极端子的正极罐101及兼用作负极 端子的负极罐102;由聚丙締等形成的垫片103;覆盖正极罐101的保护构件111;浸透于 由正极罐101及负极罐102围绕的空间中的电解液（未图示）。另外，电解液使用离子液 体。在蓄电装置100中，正极罐101和负极罐102被固定为隔着垫片103彼此绝缘（参照 图 1A)。
[0030] 另外，在硬币型蓄电装置100中，正极104和负极107隔着隔离体110对置。在正 极104中，W与保护构件111接触的方式设置有正极集流体105,W与正极集流体105接触 的方式设置有正极活性物质层106。在负极107中，W与负极罐102接触的方式设置有负极 集流体108,W与负极集流体108接触的方式设置有负极活性物质层109 (参照图1B)。
[0031] 另外，通过作为电解液的溶剂使用一种或多种具有非燃性及非挥发性的在常温常 压下为液体的离子液体，即使因二次电池的短路、过充电等而使内部温度上升，也可W防止 二次电池的爆炸或起火等。另外，在本说明书中常温是指5°CW上35°cw下的范围。
[0032] 离子液体是处于液体状态的盐，离子迁移度（电导率）高。另外，离子液体含有阳 离子和阴离子。作为阳离子，可W举出杂环阳离子、芳香族阳离子、季锭阳离子、季箭阳离 子、季鱗阳离子、叔箭阳离子、非环季锭阳离子、非环季鱗阳离子、芳族阳离子等。另外，作为 阴离子，可W举出一价酷胺类阴离子、一价甲基化物类阴离子、氣横酸阴离子（SOsD、全氣 烷基横酸阴离子、四氣棚酸根炬F〇、全氣烷基棚酸根、六氣磯酸根（PFeO或全氣烷基磯酸 根等。另外，作为一价酷胺类阴离子有（C。F2。+lS02)2N-(n= 0至3)，作为一价环状酷胺类阴 离子有CF2(CF2S02)2N哪。作为一价甲基化物类阴离子有（C/2wS〇2)3(r(n= 0至3)，作为 一价环状甲基化物类阴离子，有CF2(CF2S02)2(T(CF3S02)等。作为全氣烷基横酸阴离子，有 (CmF2m+iS〇3)-(m= 0 至 4)等。作为全氣烷基棚酸根，有{BFn(CmHkF2m+i_k)4-n「(n= 0 至 3，m= 1至4，1^ = 0至2111)等。作为全氣烷基磯酸根，有脾'。(旬耻2。4_山_。厂(11 = 0至5，111=1至 4,k= 0至2m)等。注意，该阴离子不局限于此。
[0033] 作为离子液体可W使用下面所示的通式（G1)。
[0034][化学式1]
[00 巧]
[003引在通式佑1)中，R适R康示氨原子、碳数为1至20的烷基、甲氧基、甲氧基甲基 和甲氧基己基中的任一种。当Ri至Re中的一个是碳数为1至20的烷基、甲氧基、甲氧基 甲基和甲氧基己基中的一个时，其它的四个是氨原子；当Ri至Re中的两个是碳数为1至 20的烷基、甲氧基、甲氧基甲基和甲氧基己基中的任一个时，其它的立个是氨原子；当R适 咕中的=个是碳数为1至20的烷基、甲氧基、甲氧基甲基和甲氧基己基中的任一个时，其 它的二个是氨原子；当Ri至Re中的四个是碳数为1至20的烷基、甲氧基、甲氧基甲基和 甲氧基己基中的任一个时，其它的一个是氨原子。另外，A-可W使用一价酷胺类阴离子、 一价甲基化物类阴离子、氣横酸阴离子（SOsD、全氣烷基横酸阴离子、四氣棚酸根炬F0、 全氣烷基棚酸根、六氣磯酸根（PFeO或全氣烷基磯酸根等。并且，作为一价酷胺类阴离子 有（C"F2wS02)2N^(n= 0至3)，作为一价环状酷胺类阴离子有CF2(CF2S02)2N哪。作为一 价甲基化物类阴离子有（C/2wS02)3(nn= 0至3)，作为一价环状甲基化物类阴离子，有 CF2(CF2S02)2(T(CF3S02)等。作为全氣烷基横酸阴离子有（CmF2m+iS03r(m= 0至4)等。作为 全氣烷基棚酸根有做'。((："化。2。4_山_。厂(11= 0至3、111=1至4、1^ =0至2111)等。作为全氣 烷基磯酸根有脾'。(旬耻2。+1_山_。厂(11= 0至5、111=1至4、1^ = 0至2111)等。注意，该阴离 子不局限于上述物质。
[0037] 另外，作为具有阳离子的具体结构的上述通式（G1)的例子，例如可W举出结构式 (100)至结构式（116)。另外，由于通式（G1)的阳离子的Ri和RgW连接狐晚（piperidine) 的N+和R3的线为轴具有对称性。另外，通式（G1)的阳离子的R,和R4也同样地具有对称 性。例如在下述结构式（101)至结构式（102)中示出对阳离子的Ri至R2引入甲基的例子， 对于其等同的结构式不进行图示。也就是说，结构式（101)中代替Ri在Re具有甲基的结构 式W及结构式（102)中代替R2在R4具有甲基的结构式分别与结构式（101)、结构式（102) 等同，而具有相同的性质，所W不对其进行图示。另外，下述其它的结构式也同样。
[003引[化学式引
[0039]
[0040][化学式引
[0041]
[004引另外，由于 使用如上述结构式（101)、结构式（10。及结构式（104)的阳离子等的 手性分子（非对称分子）的离子液体不稳定，烙点下降，作为液体存在的温度范围宽。因此， 例如，即使在比常温低的低温环境下也可W抑制离子传导性下降。
[0043] 另外，通过将甲基或甲氧基那样的供电子取代基引入杂环中减弱杂环的电子密 度，由此可W使稳定的电位范围（也称为电位窗）变宽，抗还原性变强，从而可W提高用于 二次电池时的循环特性。注意，较有效的是将供电子取代基引入到杂环的邻位。
[0044] 作为离子液体可W使用下面所示的通式佑2)。
[004引[化学式句
[0046]
[0047] 在通式胆）中，R康示碳数为1至4的烷基，R產R5中的一个或二个表示碳数 为1至20的烷基、甲氧基、甲氧基甲基和甲氧基己基中的任一个，其它的=个或二个为氨 原子，A-可W使用一价酷胺类阴离子、一价甲基化物类阴离子、氣横酸阴离子（SO3尸)、全氣 烷基横酸阴离子、四氣棚酸根炬F〇、全氣烷基棚酸根、六氣磯酸根（PFeO或全氣烷基磯酸 根等。并且，作为一价酷胺类阴离子有（C/2wS〇2)2N-(n= 0至3)，作为一价环状酷胺类 阴离子有CF2(CF2S02)2N^等。作为一价甲基化物类阴离子有（C/2wS〇2)3(nn= 0至如，作 为一价环状甲基化物类阴离子，有CF2(CF2S02)2(T(CF3S02)等。作为全氣烷基横酸阴离子有 (CmF2m+iS〇3)-(m= 0 至 4)等。作为全氣烷基棚酸根有{BFn(CmHkF2m+i_k)4-n「(n= 0 至 3、m= 1至4、1^ = 0至2111)等。作为全氣烷基磯酸根有脾'。((："化。2。4_山_。厂(11 = 0至5、111=1至 4、k= 0至2m)等。注意，该阴离子不局限于上述物质。
[0048] 另外，作为具有阳离子的具体结构的上述通式（G2)的例子，例如可W举出结构式 (200)至结构式（219)。另外，由于通式胆）的阳离子的R2和R山连接化咯烧的N+和R3W及R4的中间点的线为轴具有对称性。另外，通式佑2)的阳离子的Rs和R4也同样地具有 对称性。例如在下述结构式（201)至结构式（202)中示出对阳离子的R2至R3引入甲基的 例子，对于其等同的结构式不进行图示。也就是说，结构式（201)中代替R,在Re具有甲基 的结构式W及结构式（202)中代替Rs在R4具有甲基的结构式分别与结构式（201)、结构式 (202)等同，而具有相同的性质，所W不对其进行图示。另外，下述其它的结构式也同样。 [004引[化学式引
[0050]
[0051] 另外，与通式（G1)那样的六元环的离子液体相比通式（G2)那样的五元环的离子 液体的粘度变得更低，离子电导率更高。
[0052] 另外，离子液体也可W含有螺环。例如可W使用为五元环和五元环的组合的通式 佑3)所示的离子液体。
[00閲[化学式6]
[0054]
[005引在通式胸）中，R產R,各自表示氨原子、碳数为1至4的直链状或支链状的烧 基、碳数为1至4的直链状或支链状的烷氧基、或者碳数为1至4的直链状或支链状的烧 氧烷基。A-可W使用一价酷胺类阴离子、一价甲基化物类阴离子、氣横酸阴离子（SO3尸)、全 氣烷基横酸阴离子、四氣棚酸根炬F4O、全氣烷基棚酸根、六氣磯酸根（PFeO或全氣烷基磯 酸根等。并且，作为一价酷胺类阴离子有（C/2wS02)2N-(n=0至3)，作为一价环状酷胺类 阴离子有CF2(CF2S02)2N^等。作为一价甲基化物类阴离子有（CnF2wS02)3(nn=0至如，作 为一价环状甲基化物类阴离子，有CF2(CF2S02)2(T(CF3S02)等。作为全氣烷基横酸阴离子有 (CmF2m+iS03)-(m=0至 4)等。作为全氣烷基棚酸根有{BF"(CmHkF2m+i_k)4-J-(n=0至3、m= 1至4、k=0至2m)等。作为全氣烷基磯酸根有{PF"(CmHkF2m+i_k)e_。厂(n=0至5、m=1至 4、k=0至2m)等。注意，该阴离子不局限于上述物质。
[0056] 另外，作为螺环可W采用五元环和六元环的组合。例如，可W使用通式（G4)所示 的离子液体。
[0057][化学式7]
[0058]
[0059] 在通式（G4)中，R适Rg各自表示氨原子、碳数为1至4的直链状或支链状的烧 基、碳数为1至4的直链状或支链状的烷氧基、或者碳数为1至4的直链状或支链状的烧 氧烷基。A-可W使用一价酷胺类阴离子、一价甲基化物类阴离子、氣横酸阴离子（SO3尸)、全 氣烷基横酸阴离子、四氣棚酸根炬F〇、全氣烷基棚酸根、六氣磯酸根（PFeO或全氣烷基磯 酸根等。并且，作为一价酷胺类阴离子有（C/2wS〇2)2N-(n=0至3)，作为一价环状酷胺类 阴离子有CF2(CF2S02)2N^等。作为一价甲基化物类阴离子有（CnF2wS〇2)3(nn= 0至如，作 为一价环状甲基化物类阴离子，有CF2(CF2S02)2(T(CF3S02)等。作为全氣烷基横酸阴离子有 (CmF2m+iS〇3)-(m=0至 4)等。作为全氣烷基棚酸根有{BF"(CmHkF2m+i_k)4-J-(n=0至3、m= 1至4、k=0至2m)等。作为全氣烷基磯酸根有{PF"(CmHkF2m+i_k)e_。厂(n=0至5、m=1至 4、k=0至2m)等。注意，该阴离子不局限于上述物质。
[0060] 另外，除了上述螺环之外，还可W采用五元环和走元环的组合、六元环和走元环的 组合、走元环和走元环的组合等。作为上述通式佑3)、通式佑4)、组合五元环和走元环的螺 环、组合六元环和走元环的螺环及组合走元环和走元环的螺环的阳离子的具体例子，例如 可W举出结构式（300)至结构式（497)。注意，与通式（G2)类似地，仅对于具有相同性质且 等同的结构式中的一个进行图示W省略其重复说明。
[006U [化学式8]
[0065][化学式10]
[0067][化学式11]
[0068]
[ocm][化学式13]
[0072]
[00巧][化学式IS]
[0076]
[007引[化学式17]
[0080]
[008引[化学式22]
[0097] 在结构式（300)至结构式（497)中，4^可^使用一价酷胺类阴离子、一价甲 基化物类阴离子、氣横酸阴离子（SOsD、全氣烷基横酸阴离子、四氣棚酸根炬F〇、全氣 烷基棚酸根、六氣磯酸根（PFeO或全氣烷基磯酸根等。并且，作为一价酷胺类阴离子有 (C/sn+iS〇2)2N-(n= 0至如，作为一价环状酷胺类阴离子有CF2(CF2SO2)2N-等。作为一价 甲基化物类阴离子有（C"F2wS〇2)3r(n=0至扣，作为一价环状甲基化物类阴离子，有 CF2(CF2S02)2(T(CF3S02)等。作为全氣烷基横酸阴离子有（CmF2m+iS〇3r(m=0至4)等。作为 全氣烷基棚酸根有炬FD(CmHkF2m+i_k)4_。厂(n=0至3、m=1至4、k=0至2m)等。作为全氣 烷基磯酸根有脾'。(旬耻2。+1_山_。厂(11= 0至5、111=1至4、1^ = 0至2111)等。注意，该阴离 子不局限于上述物质。
[0098] 另外，作为溶解于上述溶剂中的电解质，例如可W使用LiPFe、LiCl〇4、LiAsFe、 LiBF*、LiAlCl*、LiSCN、LiBr、Lil、LiaSCVLiaBioClio、LiaB^Cln、LiCFsSOs、LiCAFgSOs、 LiC(CF3SO2)3、LiC(C2F5SO2)3、LiN(CF3SO2)2、LiN(C4F9SO2) (CF3SO2)、LiN(C2F5SO2)2等裡盐中的 一种或W任意比率组合上述裡盐中的两种W上。
[0099] 保护构件111夹在正极罐101与正极集流体105之间。保护构件111可W蒸锻在 正极罐101上并可W采用薄膜状、巧状、板状（薄片状）等形状。
[0100]例如，作为使用保护构件111覆盖正极罐101的方法，只要保护构件111接触正极 罐101就不对其进行特别的限定，可W使用包覆式等。包覆式是指将金属与金属压合（粘 合）的方法。
[0101] 在使用离子液体的电解液中，当正极罐101与正极集流体105直接接触时，因不同 种类的金属的接触而引起正极集流体105的洗提，洗提的构成正极集流体105的金属析出 在负极107上。当该析出的金属与正极104接触时，发生内部短路而使容量急剧下降，导致 电池的循环寿命受损，但是通过在正极罐101与正极集流体105之间与它们接触地设置保 护构件111，可W防止正极集流体105的洗提，从而可W进一步提高循环寿命。
[0102] 保护构件111使正极罐101与正极集流体105电连接。作为保护构件111，可W使 用铁、镶、铭W外的具有导电性的构件，例如可W使用侣、碳、销、导电性高分子等。另外，由 于侣的密度小，当将侣用于保护构件111时可W使整个蓄电装置轻量化，因此是优选的。
[0103] 作为隔离体110,可W使用纸、无纺布、玻璃纤维、或者合成纤维如巧龙（聚酷胺）、 维巧绝（聚己締醇类纤维）、聚醋、丙締酸、聚締姪、聚氨醋等。注意，需要选择不溶解于上述 电解液的材料。
[0104] 具体而言，作为隔离体110的材料，例如可W使用选自氣类聚合物、聚離诸如聚环 氧己烧和聚环氧丙烷、聚締姪诸如聚己締和聚丙締、聚丙締膳、聚偏二氯己締、聚甲基丙締 酸甲醋、聚丙締酸甲醋、聚己締醇、聚甲基丙締膳、聚己酸己締醋、聚己締化咯烧酬、聚己締 亚胺、聚了二締、聚苯己締、聚异戊二締、聚氨醋类高分子；上述物质的衍生物；纤维素；纸； 无纺布；和玻璃纤维中的一种的单体或两种W上的组合。
[0105] 正极罐101、负极罐102可W使用如下金属；含有铁、镶、铭的不诱钢；铁；镶；侣； 铁；等等。尤其优选使用具有高强度的不诱钢或铁。另外，不诱钢、镶还具有抗蚀性，所W 是优选的。尤其是，由于可W防止因蓄电装置100的充放电而产生的起因于电解液中的非 水溶剂的腐蚀，所W优选锻镶等具有抗蚀性的金属。正极罐101与正极104电连接，负极罐 102与负极107电连接。
[0106] 接着，对正极104的结构进行说明。
[0107] 图2A是正极104的截面图。作为正极104,在正极集流体105上形成正极活性物 质层106。
[010引正极集流体105可W使用不诱钢、金、销、锋、铁、铜、侣、铁等金属及 该些金属的合 金等的导电性高的材料。此外，还可W使用添加有娃、铁、钦、轨、钢等的提高耐热性的元素 的侣合金。另外，也可W使用与娃发生反应形成娃化物的金属元素形成。作为与娃发生反 应形成娃化物的金属元素，可W举出错、铁、給、饥、魄、粗、铭、钢、鹤、钻、镶等。正极集流体 105可W适当地使用巧状、板状（薄片状）、网状、冲孔网金属状、冲压网金属状等形状。
[0109] 在正极活性物质层106中除了正极活性物质W外也可W包含导电助剂、粘合剂。
[0110] 作为正极活性物质层106的正极活性物质的材料，可W使用LiFe〇2、LiCo化、 LiNi〇2、LiMri2〇4、V205、〇2〇5、Mn〇2等化合物。
[01U] 或者，可W使用橄揽石型结构的含裡复合盐（通式为LiMP〇4(M为化（II)、Mn(II)、 Co(n)、Ni(II)中的一种W上）。作为通式LiMP〇4的典型例子，可W使用LiFeP〇4、LiNiP〇4、LiCoP〇4、LiMnP〇4、Li化aNibP化、Li化aC〇bP化、Li化aMribP〇4、LiNiaC〇bP〇4、LiNiaMnbP〇4(a+b为1 W下，0<a<l，0<b<l)、Li化cNidCOeP04、LiFecNidMneP04、LiNicCOdMneP04(c+d+e为lW 下，0<c<l，0<d<l，0<e< 1) 'LiF'efNigCOhMniPO* (f+g+h+i为 1W下，0 <f< 1，0 <g<l，0<h<l，0<i<l)等裡化合物作为活性物质材料。
[om] 另外，可^使用通式叫151〇4曲为化（11)、111扣）、(：〇(11)、化扣）中的一个^上） 等的含裡复合盐。作为通式Li2MSi〇4的典型例子，可W使用Li2FeSi〇4、Li2NiSi〇4、Li2CoSi〇4、 LiaMnSiCVLiaFekNiiSiO*、Li2FekC〇iSi〇4、Li]化kMriiSi〇4、LiaNikCoiSiCVLiaNikMniSiO* 化+1 为 1W下、0 <k< 1、0 < 1 <l)、Li2FemNinC〇gSi〇4、Li2FemNinMngSi〇4、Li2NimC〇nMngSi〇4(rn+n+q为 1W下、〇<m<l、0<n<l、0<q<l)、Li2FerNisC〇tMnuSi〇4(r+s+t+u为 1W下、〇<r < 1、0 <s< 1、0 <t< 1、0 <u< 1)等的裡化合物作为材料。
[0113] 另外，当载体离子是裡离子W外的碱金属离子、碱上金属离子时，正极活性物质层 106也可W使用碱金属（例如，钢、钟等）、碱上金属（例如，巧、锁、领、被或儀等）代替上述 裡化合物及含裡复合盐中的裡。
[0114] 另外，正极活性物质层106不局限于直接接触于正极集流体105上地形成的情况。 也可W在正极集流体105与正极活性物质层106之间使用金属等导电材料形成如下功能 层；W提高正极集流体105与正极活性物质层106的密接性为目的的密接层；用来缓和正 极集流体105的表面的凹凸形状的平坦化层；用来放热的放热层；W及用来缓和正极集流 体105或正极活性物质层106的应力的应力缓和层等。
[0115] 图2B是正极活性物质层106的平面图。作为正极活性物质层106,使用能够吸留 并释放载体离子的粒子状的正极活性物质153。另外，示出包括覆盖多个该粒状正极活性物 质153且包围该粒状正极活性物质153的石墨締154的例子。多个石墨締154覆盖多个粒 状正极活性物质153的表面。另外，正极活性物质153也可W部分露出。
[0116] 正极活性物质153的粒径优选为20nmW上且lOOnmW下。另外，由于电子在正极 活性物质153内移动，所W正极活性物质153的粒径优选为尽可能小。
[0117] 另外，即使正极活性物质153的表面不被石墨层覆盖，也能够获得充分的特性，但 是通过同时使用被石墨层覆盖的正极活性物质及石墨締，载体离子在正极活性物质之间跳 动而使电流流过，所W是优选的。
[0118] 图2C是图2B的正极活性物质层106的一部分的截面图。正极活性物质层106具 有粒状正极活性物质153及覆盖该粒状正极活性物质153的石墨締154。在截面图中，观察 到线状的石墨締154。多个粒状正极活性物质W夹在同一个石墨締或多个石墨締之间的方 式设置。另外，有时石墨締是袋状，多个粒状正极活性物质存在于袋状部分。此外，有时粒 状正极活性物质部分地不被石墨締覆盖而露出。
[0119] 作为正极活性物质层106的厚度，在20ymW上且100ymW下的范围内选择所希 望的厚度。优选的是，适当地调整正极活性物质层106的厚度，W避免裂纹和剥离的发生。
[0120] 另外，正极活性物质层106也可W包含石墨締的体积的0. 1倍W上且10倍W下的 己诀黑粒子、一维地展宽的碳粒子如碳纳米纤维等已知的导电助剂。
[0121] 另外，根据正极活性物质的材料，有的物质由于用作载体的离子的吸留而发生体 积膨胀。因此，由于充放电，正极活性物质层变脆弱，正极活性物质层的一部分受到破坏，其 结果会使蓄电装置的可靠性降低。然而，即使由于充放电导致正极活性物质的体积膨胀，也 因由石墨締覆盖该正极活性物质的周围而能够防止粒状正极活性物质的分散或正极活性 物质层的破坏。就是说，石墨締具有即使由于充放电导致正极活性物质的体积增减也维持 粒状正极活性物质之间的结合的功能。
[0122] 另外，石墨締154与多个粒状正极活性物质接触而还用作导电助剂。此外，石墨締 154具有保持能够吸留并释放载体离子的正极活性物质的功能。由此，不是必须对正极活性 物质层混合粘合剂，由此可W增加每正极活性物质层中的正极活性物质的量，从而可W提 高非水二次电池的放电容量。
[0123] 接着，对正极活性物质层106的制造方法进行说明。
[0124] 首先，形成包含粒子状的正极活性物质及氧化石墨締的浆料。接着，在将该浆料涂 敷在正极集流体105上之后，在通过在还原气氛中的加热进行还原处理，赔烧正极活性物 质的同时，使包含在氧化石墨締中的氧脱离，而形成石墨締。另外，包含在氧化石墨締中的 氧不是全部被释放，而是一部分氧残留在石墨締中。通过上述工序，可W在正极集流体105 上形成正极活性物质层106。其结果，正极活性物质层106的导电性得到提高。
[0125] 氧化石墨締因为包含氧，所W在极性溶剂中带负电。其结果，氧化石墨締在极性溶 剂中互相分散。因此，包含在浆料中的粒状正极活性物质不易聚集，因此可W抑制由于聚集 导致的正极活性物质的粒径增大。由此，正极活性物质内的电子的移动变容易，而可W提高 正极活性物质层的导电性。
[0126] 接着，对负极107的结构进行说明。
[0127] 图3A是负极107的截面图。负极107包括负极集流体108W及设置于负极集流 体108上的负极活性物质层109。
[012引负极集流体108由不与裡等载体离子合金化的导电性高的材料构成。例如，可W使用不诱钢、铁、铜、镶或铁。此外，作为负极集流体108,可W适当地使用巧状、板状（薄片 状）、网状、冲孔网金属状、冲压网金属状等形状。负极集流体108优选具有10ymW上且 30ymW下的厚度。
[0129] 作为负极活性物质层109,只要是能够进行载体离子的吸留和释放的材料就没有 特别的限制，例如可W使用裡金属、碳类材料、娃、娃合金、锡等。另外，作为裡离子能够吸留 /释放的碳类材料，可W使用非晶或具有结晶性的碳材料诸如粉末状或纤维状的石墨。
[0130] 参照图3B对负极活性物质层109进行说明。图3B是负极活性物质层109的一部 分的截面。负极活性物质层109具有粒状的负极活性物质163、导电助剂164及粘合剂（未 图示）。粒状的负极活性物质163的表面的一部分具有无机化合物膜。
[0131] 导电助剂164能够提高粒状负极活性物质163之间或负极活性物质163与负极集 流体108之间的导电性，优选对负极活性物质层109添加导电助剂164。作为导电助剂164 优选使用比表面积较大的材料，优选使用己诀黑（AB)等。此外，也可W使用碳纳米管、富勒 締、石墨締或多层石墨締等碳材料。注意，作为一个例子，后面说明使用石墨締的情况。
[0132] 此外，作为粘合剂，使用至少粘结负极活性物质、导电助剂和集流体的粘合剂即 可。作为粘合剂，例如可W使用聚偏氣己締、偏氣己締-六氣丙締共聚物、偏氣己締-四氣 己締共聚物、了苯共聚物橡胶、聚四氣己締、聚丙締、聚己締、聚酷胺、聚酷亚胺等树脂材料。
[0133] 负极107通过如下方法制造。首先，将使用上述列举的材料形成的粒状的负极活 性物质混合在溶解聚偏氣己締等偏氣己締类聚合物等的NMP(N-甲基化咯烧酬）等的溶剂 中，形成浆料。
[0134] 接着，将该浆料涂敷在负极集流体108上并进行干燥来形成负极活性物质层109。 然后，使用漉压机对其进行滚压加工，而制造负极107。
[01巧]下面，参照图3C及图3D对作为添加到负极活性物质层109的导电助剂使用石墨 締的例子进行说明。
[0136] 图3C是使用石墨締的负极活性物质层109的一部分的平面图。负极活性物质层 109包括表面的一部分上具有无机化合物膜的粒状负极活性物质163W及覆盖多个粒状的 负极活性物质163且包围粒状的负极活性物质163的石墨締165。此外，负极活性物质层 109包括在表面的一部分中包括无机化合物膜的粒状的负极活性物质W及接触于负极活性 物质的露出部、无机化合物膜及石墨締的被膜（未图示）。虽然未图示，但是也可W添加粘 合剂。注意，在所包含的石墨締165通过彼此粘结具有作为粘合剂的充分的功能的情况下， 不一定需要添加粘合剂。当俯视负极活性物质层109时，多个石墨締165覆盖多个负极活 性物质层109的粒子的表面。另外，负极活性物质163也可W部分露出。
[0137]图3D是示出图3C的负极活性物质层109的一部分的截面图。图3D示出负极活 性物质163W及在俯视负极活性物质层109时覆盖多个粒状负极活性物质163的石墨締 165。在截面图中，观察到线状的石墨締165。同一个石墨締或多个石墨締与多个粒状负极 活性物质163重叠，或者，同一个石墨締或多个石墨締内有多个粒状负极活性物质163。另 夕F，有时石墨締165是袋状，多个粒状负极活性物质存 在于袋状部分。另外，有时石墨締165 具有局部开放部，而在该区域中露出粒状负极活性物质163。
[013引作为负极活性物质层109的厚度，在20ymW上且150ymW下的范围内选择所希 望的厚度。
[0139]另外，也可W用裡对负极活性物质层109进行预渗杂。作为裡的预渗杂的方法，也 可W采用通过瓣射法在负极活性物质层109的表面形成裡层的方法。或者，可W通过在负 极活性物质层109的表面上设置裡巧，用裡对负极活性物质层109进行预渗杂。
[0140]另外，在负极活性物质163中，有的物质由于载体离子的吸留而产生体积膨胀。因 此，由于充放电负极活性物质层变脆弱，负极活性物质层的一部分受到损坏，使得循环特性 等的蓄电装置的可靠性降低。然而，即使负极活性物质的体积由于充放电而膨胀，因为石墨 締覆盖其周围，所W石墨締能够防止粒状负极活性物质的分散、负极活性物质层的破损。就 是说，石墨締具有即使由于充放电而负极活性物质的体积增减也保持粒状负极活性物质之 间的结合的功能。
[0141]也就是说，当形成负极活性物质层109时不是必须使用粘合剂，因此可W增加固 定重量（固定体积）的负极活性物质层109中的负极活性物质量。因此，可W增大每单位 电极重量（单位电极体积）的充放电容量。
[0142] 另外，由于石墨締165具有导电性且接触于多个粒状负极活性物质163,因此也用 作导电助剂。也就是说，在形成负极活性物质层109时不是必须使用导电助剂，因此可W增 加固定重量（固定体积）的负极活性物质层109中的负极活性物质量。因此，可W增大每 单位电极重量（单位电极体积）的充放电容量。
[0143] 此外，石墨締165由于在负极活性物质层109中形成高效且充分的电子传导的路 径，所W可W提高蓄电装置用负极的导电性。
[0144]另外，由于石墨締165还用作能够吸留并释放载体离子的负极活性物质，因此可W提高之后形成的蓄电装置用负极的放电容量。
[0145] 下面，对图3C及图3D所示的负极活性物质层109的制造方法进行说明。
[0146] 首先，使用粒状的负极活性物质163和包含氧化石墨締的分散液进行混合涅炼来 形成浆料。
[0147] 接着，将上述浆料涂敷在负极集流体108上。接着，进行一定时间的真空干燥而去 除涂敷在负极集流体108上的浆料中的溶剂。然后，使用漉压机进行滚压加工。
[0148] 然后，通过使用电能的氧化石墨締的电化学还原、利用加热处理的氧化石墨締的 热还原来生成石墨締165。尤其是，与利用加热处理形成的石墨締相比，在进行电化学还原 处理形成的石墨締中，所形成的"31 )-C( 31)双键的比例增加，因此可W形成导电性高的 石墨締165。通过上述工序，可W在负极集流体108上形成作为导电助剂使用石墨締的负极 活性物质层109,而可W制造负极107。
[0149] 通过上述工序，可W在负极集流体108上形成使用石墨締作为导电助剂的负极活 性物质层109,而可W制造负极107。
[0150] 将正极104、负极107及隔离体110含浸于为电解液的离子液体中，如图1B所示， 将由保护构件111覆盖的正极罐101放在下面，依次层叠正极104、隔离体110、负极107及 负极罐102,夹着垫片103压合正极罐101和负极罐102。另外，当保护构件111与正极罐 101彼此分离时，将正极罐101放在下面依次层叠保护构件111、正极104、隔离体110、负极 107及负极罐102,夹着垫片103压合正极罐101和负极罐102。如此，可W防止在离子液体 中的正极集流体105的洗提，从而可W制造安全且循环寿命进一步得到提高的硬币型蓄电 装置100。
[0151] 实施方式2
[0152] 参照附图对根据本发明的一个方式的其它的蓄电装置的结构进行说明。下面，对 使用裡离子二次电池作为蓄电装置的一个例子进行说明。
[0153] 接着，使用图4A及图4B说明圆筒型蓄电装置的一个例子。如图4A所示，圆筒型 蓄电装置300在顶面具有为外壳的一部分的正极盖301 (也称为电池盖），并在侧面及底面 具有作为外壳的一部分的电池罐302。上述正极盖301和电池罐302被垫片310 (也称为绝 缘垫片）绝缘。
[0154]图4B是示意性地示出圆筒型蓄电装置的截面的图。在中空圆柱状电池罐302的 内侧设置有电池组件，在该电池组件中卷绕有夹着带状隔离体305的带状正极304和带状 负极306。虽然未图示，但是电池组件W中屯、销为中屯、被卷起。电池罐302的一端关闭且另 一端开着。作为电池罐302,可W使用在二次电池的充放电中对电解液等液体具有抗蚀性的 镶、侣、铁等金属、上述金属的合金、上述金属与其它金属的合金（例如，不诱钢等）、上述金 属的叠层、上述金属与所述合金的叠层（例如，不诱钢/侣等）、上述金属与其它金属的叠层 (例如，镶/铁/镶等）。在电池罐302的内侧，卷绕有正极、负极及隔离体的电池组件被彼 此相对的一对绝缘板308、绝缘板309夹持。另外，设置有电池组件的电池罐302的内部注 入有电解液（未图示）。另外，当将蓄电装置倒过来或者注入电解液时，有时电解液浸溃正 极端子303及安全阀机构312。作为电解液，可W使用与硬币型蓄电装置类似的电解液。
[0155] 与上述硬币型蓄电装置的正极及负极类似地制造正极304及负极306即可，但是 由于用于圆筒型蓄电装置的正极及负极被卷绕，所W圆筒型蓄电装置与硬币型蓄电装置的 不同之处是，在集流体的双面形成活性物质。正极304与为正极集电体的一部分的正极 端子303 (也称为正极集流导线）连接，而负极306与为负极集电体的一部分的负极端子 307(也称为负极集流导线）连接。作为正极端子303及负极端子307都可W使用侣等金 属材料。将正极端子303电阻焊接到安全阀机构312,而将负极端子307电阻焊接到电池 罐302底。另外，正极盖301及安全阀机构312可W都使用不诱钢。另外，板状的保护构 件311设置于安全阀机构312与正极端子303之间。安全阀机构312与正极盖301通过 PTC任ositiveTemperatureCoefficient;正温度系数）组件313电连接。当电池的内压的 上升超过所定的阔值时，安全阀机构312切断正极盖301与正极304的电连接。另外，PTC 组件313是其电阻当温度上升时增大的热敏感电阻组件，并通过电阻增大限制电流量而防 止异常发热。作为PTC组件，可W使用铁酸领任aTi〇3)类半导体陶瓷等。
[0156] 在本实施方式中，虽然作为蓄电装置示出圆筒型蓄电装置，但是，除了该些蓄电装 置W外还可W使用密封型蓄电装置、方型蓄电装置等各种形状的蓄电装置。此外，也可W采 用层叠有多个正极、多个负极、多个隔离体的结构W及卷绕有正极、负极、隔离体的结构。
[0157] 本实施方式所示的蓄电装置300的电解液使用离子液体，在与为外壳的一部分的 正极盖电连接的安全阀机构与正极端子之间设置有保护构件。因此，可W防止在离子液体 中的正极的洗提，从而可W制造安全且循环寿命得到提高的蓄电装置。
[015引W上，通过本发明的一个方式，可W提供高性能的蓄电装置。另外，本实施方式可 W与其它实施方式适当地组合而实施。
[0159] 实施方式3
[0160] 在本实施方式中，对具有与上述实施方式所说明的蓄电装置不同的结构的蓄电装 置进行说明。具体而言，W裡离子电容器及双电层电容器巧化C)为例子进行说明。
[0161] 裡离子电容器是组合双电层电容器的正极与使用碳材料的裡离子二次电池的负 极而成的混合电容器，并是正极和负极的蓄电原理不同的非对称电容器。正极形成双电层 而利用物理作用进行充放电，另一方面，负极利用裡的化学作用进行充放电。在裡离子电容 器中，通过使用在作为负极活性物质的碳材料等中预先吸留裡的负极，与现有的作为负极 使用活性炭的双电层电容器相比，可W显著提高能量密度。
[0162] 裡离子电容器使用能够可逆地担持裡离子和阴离子中的至少一种的材料代替之 前的实施方式所示的蓄电装置的正极活性物质层，即可。作为该种材料，例如可W举出活性 炭、导电高分子、多并苯半导体（PA巧等。
[0163] 裡离子电容器的充放电效率高，能够进行快速充放电且反复利用的使用寿命也 长。
[0164] 通过作为该种裡离子电容器的电解液使用离子液体，可W制造在低温环境下也工 作且能够在广的温度范围下工作的裡离子电容器。并且，可W制造低温环境下的电池特性 劣化得到抑制的裡离子电容器。
[0165]另外，在双电层电容器的情况下，作为正极活性物质层及负极活性物质层，可W使 用活性炭、导电高分子、多并苯有机半导体（PA巧等。此外，双电层电容器的电解液可W不 使用盐而只使用离子液体构成。由此，可W制造在低温环境下也工作且能够在广的温度范 围下工作的双电层电容器。并且，可W制造低温环境下的电池特性劣化得到抑制的双电层 电容器。
[0166] W上，通过本发明的一个方式，可W制造高性能的蓄电装置。另外，本实施方式可 W与其它实施方式所记载的结构适当地组合而实施。
[0167] 实施方式4
[016引本发明的一个方式的蓄电装置能够用作利用电力驱动的各种各样的电器设备的 电源。
[0169]作为使用本发明的一个方式的蓄电装置的电器设备的具体例子，可W举出；显示 装置；照明装置；台式或笔记本型个人计算机；再现存储在藍光光盘炬lu-rayDisc)等记 录介质中的静态图像或动态图像的图像再现装置；移动电话；智能手机；便携式信息终端； 便携式游戏机；电子书阅读器；摄像机；数码相机；微波炉等高频加热装置；电饭優；洗衣 机；空调器等空调设备；电冰箱；电冷冻箱；电冷藏冷冻箱；W及DNA保存用冷冻箱或透析 装置等。另外，利用来自蓄电装置的电力通过电动机推进的移动体等也包括在电器设备的 范畴内。作为上述移动体，例如可W举出：电动汽车；一并具有内燃机和电动机的混合型汽 车化ybridvehicle) 及包括电动辅助自行车的电动自行车等。
[0170] 另外，作为用来供应几乎全部耗电量的蓄电装置（称为主电源），上述电器设备能 够使用本发明的一个方式的蓄电装置。或者，作为在来自上述主电源或商业电源的电力供 应停止的情况下能够进行对电器设备的电力供应的蓄电装置（称为不间断电源），上述电 器设备能够使用本发明的一个方式的蓄电装置。或者，作为与来自上述主电源或商业电源 的对电器设备的电力供应并行地将电力供应到电器设备的蓄电装置（称为辅助电源），上 述电器设备能够使用本发明的一个方式的蓄电装置。
[0 171] 图5示出上述电器设备的具体结构。在图5中，显示装置5000是使用蓄电装置 5004的电器设备的一个例子。具体而言，显示装置5000相当于TV广播接收用显示装置，具 有框体5001、显示部5002、扬声器部5003和蓄电装置5004等。本发明的一个方式的蓄电 装置5004设置在框体5001的内部。显示装置5000既能够接受来自商业电源的电力供应， 又能够使用蓄积在蓄电装置5004中的电力。因此，即使当由于停电等而不能接受来自商业 电源的电力供应时，通过将蓄电装置5004用作不间断电源，也可W利用显示装置5000。
[0172] 作为显示部5002,能够使用液晶显示装置、在每个像素中具备有机化组件等发 光组件的发光装置、电泳显示装置、DMD值igitalMicromirrorDevice;数字微镜装置）、 PDP(PlasmaDisplayPanel;等离子体显示面板）、阳D(Field血issionDisplay;场致发 射显示器）等的半导体显示装置。
[0173] 另外，除了TV广播接收用W外，个人计算机用或广告显示用等的所有信息显示用 显示装置都包括在显示装置中。
[0174] 在图5中，安装型照明装置5100是使用蓄电装置5103的电器设备的一个例子。具 体而言，照明装置5100具有框体5101、光源5102和蓄电装置5103等。虽然在图5中例示 蓄电装置5103设置在装有框体5101及光源5102的天花板5104的内部的情况，但是蓄电 装置5103也可W设置在框体5101的内部。照明装置5100既能够接受来自商业电源的电 力供应，又能够使用蓄积在蓄电装置5103中的电力。因此，即使当由于停电等而不能接受 来自商业电源的电力供应时，通过将蓄电装置5103用作不间断电源，也可W利用照明装置 5100。
[0175] 另外，虽然在图5中例示设置在天花板5104的安装型照明装置5100,但是本发明 的一个方式的蓄电装置既能够用于设置在天花板5104W外的例如侧壁5105、地板5106或 窗户5107等的安装型照明装置，又能够用于台式照明装置等。
[0176] 另外，作为光源5102,能够使用利用电力而人工地得到光的人工光源。具体而言， 作为上述人工光源的例子，可W举出白巧灯、巧光灯等放电灯化及L邸或有机化组件等发 光组件。
[0177] 在图5中，具有室内机5200及室外机5204的空调器是使用蓄电装置5203的电器 设备的一个例子。具体而言，室内机5200具有框体5201、送风口 5202和蓄电装置5203等。 虽然在图5中例示蓄电装置5203设置在室内机5200中的情况，但是蓄电装置5203也可W 设置在室外机5204中。或者，也可W在室内机5200和室外机5204的双方中设置有蓄电装 置5203。空调器既能够接受来自商业电源的电力供应，又能够使用蓄积在蓄电装置5203中 的电力。尤其是，在室内机5200和室外机5204的双方中设置有蓄电装置5203的情况下， 即使当由于停电等而不能接受来自商业电源的电力供应时，通过将本发明的一个方式的蓄 电装置5203用作不间断电源，也可W利用空调器。
[017引另外，虽然在图5中例示由室内机和室外机构成的分体式空调器，但是也能够将 本发明的一个方式的蓄电装置用于在一个框体中具有室内机的功能和室外机的功能的一 体式空调器。
[0179] 在图5中，电冷藏冷冻箱5300是使用蓄电装置5304的电器设备的一个例子。具 体而言，电冷藏冷冻箱5300具有框体5301、冷藏室口 5302、冷冻室口 5303和蓄电装置5304 等。在图5中，蓄电装置5304设置在框体5301的内部。电冷藏冷冻箱5300既能够接受来 自商业电源的电力供应，又能够使用蓄积在蓄电装置5304中的电力。因此，即使当由于停 电等而不能接受来自商业电源的电力供应时，通过将蓄电装置5304用作不间断电源，也可 W利用电冷藏冷冻箱5300。
[0180] 另外，在上述电器设备中，微波炉等高频加热装置和电饭優等电器设备在短时间 内需要高功率。因此，通过将本发明的一个方式的蓄电装置用作用来辅助商业电源不能充 分供应的电力的辅助电源，当使用电器设备时可W防止超过商业电源的规定电量。
[0181] 另外，在不使用电器设备的时间段，尤其是在商业电源的供应源能够供应的总电 能中的实际使用的电能的比率（称为电力使用率）低的时间段中，将电力蓄积在蓄电装置 中，由此能够抑制在上述时间段W外电力使用率增高。例如，关于电冷藏冷冻箱5300,在气 温低且不经常进行冷藏室口 5302或冷冻室口 5303的开关的夜间，将电力蓄积在蓄电装置 5304中。并且，在气温变高且经常进行冷藏室口 5302或冷冻室口 5303的开关的白天，通过 将蓄电装置5304用作辅助电源，能够将白天的电力使用率抑制为较低。
[0182] 另外，本实施方式可W与其它实施方式所记载的结构适当地组合而实施。
[0183] 实施方式5
[0184] 接着，作为具备本发明的一个方式的蓄电装置的电器设备的一个例子，对便携式 信息终端进行说明。
[0185] 图6A示出便携式信息终端650的表面一侧的示意图。图6B示出便携式信息终 端650的背面一侧的示意图。便携式信息终端650包括框体651、显示部652 (包括显示部 652a及显不部65化）、电源开关653、光学传感器654、影像拍摄用透镜655、扬声器656、麦 克风657及电源658。
[0186] 显示部652a及显示部65化是触摸屏，可W根据需要使其显示用来输入文字的键 盘按钮，通过使用手指或触屏笔等接触该键盘按钮，可W输入文字。另外，也可W不显示 该键盘按钮而通过使用手指或触屏笔等在显示部652a上直接写文字或画图，来在显示部 652a上显示该文字或该图。
[0187] 另外，在显示部65化上显示便携式信息终端650能够进行的功能，通过使用手指 或触屏笔等接触显示所希望的功能的标记，便携式信息终端650执行该功能。例如，通过接 触标记659可W进行打电话的功能，并可W使用扬声器656及麦克风657进行通话。
[018引便携式信息终端650安装有巧螺仪和加速度传感器等检测倾斜度的检测装置（未 图示）。因此，通过将框体651竖放或横放，可W在显示部652a及显示部65化上切换纵显 示或横显示等的显示方向。
[0189] 另外，在便携式信息终端650中设置有光学传感器654,便携式信息终端650可W 根据光学传感器654所检测的外光的光量控制显示部652a及显示部65化的最适合的亮 度。
[0190] 在便携式信息终端650中设置有电源658,电源658具有太阳能电池660及充放 电控制电路670。此外，在图6C中，作为充放电控制电路670的一个例子示出具有电池671 和DCDC转换器672、转换器673的结构，电池671具有上述实施方式所说明的蓄电装置。
[0191] 此外，便携式信息终端650还可W具有如下功能；显示各种各样的信息（静态图 像、动态图像、文字图像等）；将日历、日期或时刻等显示在显示部上；对显示在显示部上的 信息进行操作或编辑的触摸输入；通过各种各样的软件（程序）控制处理等。
[0192] 通过使用安装在便携式信息终端650的太阳能电池660,可W将电力供应到显示 部或图像信号处理部等。注意，太阳能电池660可W设置在框体651的单面或双面，可W对 电池671进行高效的充电。另外，当作为电池671使用根据本发明的一个方式的蓄电装置 时，有可W实现小型化等的优点。
[0193] 另外，参照图6C所示的方框图对图6B所示的充放电控制电路670的结构和工作 进行说明。图6C示出太阳能电池660、电池671、DCDC转换器672、转换器673、开关SW1至 开关SW3W及显示部652。电池67UDCDC转换器672、转换器673、开关SW1至开关SW3对 应于图6B所示的充放电控制电路670。
[0194] 首先，说明在使用外光使太阳能电池660发电时的工作的例子。使用DCDC转换器 672对太阳能电池660所产生的电力进行升压或降压W使它成为用来对电池671进行充电 的电压。并且，当利用来自太阳能电池660的电力使显示部652工作时使开关SW1导通，并 且，使用转换器673将其升压或降压到显示部652所需要的电压。另外，可W采用当不进行 显示部652中的显示时，使SW1关闭且使SW2导通来对电池671进行充电的结构。
[0195] 注意，作为发电方式的一个例子示出了太阳能电池660,但是不局限于此，也可 W使用压电组件（piezoelectricelement)或热电转换组件（帕尔贴组件（peltier element))等其它发电方式进行电池671的充电。例如，也可W使用能够W无线（不接触） 的方式收发电力来进行充电的无线电力传输模块或组合其它充电方式进行充电。
[0196] 另外，当然只要具备上述实施方式所说明的蓄电装置，本发明的一个方式就不局 限于图6A至图6C所示的便携式信息终端。另外，本实施方式可W与其它实施方式所记载 的结构适当地组合而实施。
[0197] 实施方式6
[0198] 再者，参照图7说明作为电器设备的一个例子的移动体。
[0199] 上述实施方式所说明的蓄电装置可W用作控制电池。通过利用插电技术或非接触 供电从外部供给电力而可W给控制电池充电。另外，当移动体为铁路用电动车厢时，可W从 架空电缆或导电轨供给电力来进行充电。
[0200] 图7示出电动汽车的一个例子。电动汽车680安装有电池681。电池681的电力 由控制电路682调整输出而供给到驱动装置683。控制电路682由具有未图示的ROM、RAM、CPU等的处理装置684控制。
[0201] 驱动装置683包括直流电动机、交流电动机或电动机和内燃机的组合。处理装置 684根据电动汽车680的驾驶员的操作信息（加速、减速、停止等）、行车信息（爬坡、下坡 等，或者行车中的车轮受到的负荷等）等的输入信息，向控制电路682输出控制信号。控制 电路682根据处理装置684的控制信号调整从电池681供给的电能而控制驱动装置683的 输出。当安装有交流电动机时，虽然未图示，但是设置有将直流转换为交流的反相器。
[0202] 通过利用插电技术可W从外部供给电力来给电池681充电。例如，从商业电源通 过电源插头给电池681进行充电。通过AC/DC转换器等转换装置将外部电力转换为具有固 定电压值的直流恒压来进行充电。通过安装根据本发明一个实施方式的蓄电装置作为电池 681，可W有助于电池 的高容量化等并改进便利性。另外，如果能够通过提高电池681的特 性来实现电池681本身的小型轻量化，则有助于车辆的轻量化，而可W减少耗油量。
[0203] 当然，只要具备上述实施方式所说明的蓄电装置，本发明的一个方式就不局限于 图7所示的电动汽车。另外，本实施方式可W与其它实施方式所记载的结构适当地组合而 实施。
[0204] 实施例1
[0205] 在本实施例中，对如下两种裡离子二次电池的放电特性进行比较的结果进行说 明。该两种裡离子二次电池为：在为外壳的一部分的正极罐与正极集流体之间W与其接触 的方式设置有保护构件的裡离子二次电池；W及，正极罐与正极集流体直接接触的裡离子 二次电池。
[0206] 首先，参照图1A和1B对在本实施例中制造的裡离子二次电池进行说明。
[0207] 正极104具有作为正极集流体105的侣巧和厚度为50ym左右的正极活性物质层 106的叠层结构。作为正极活性物质层106,使用W重量比为85 : 8 : 7的比例混合磯酸 铁（II)裡（LiFeP〇4)、为导电助剂的己诀黑、为粘合剂的聚偏氣己締的混合物，将其形成在 该侣巧的一侧。另外，在正极104中，LiFeP〇4的担持的量大约为6.Omg/cm2,单极理论容量 大约为1.0mAh/cm2。
[020引负极107具有作为负极集流体108的铜巧和厚度为100ym左右的负极活性物质 层109的叠层结构。作为负极活性物质层109,使用W重量比为93 : 2 : 5的比例混合直 径为9ym的中间相碳微球（MCMB)粉末、为导电助剂的己诀黑、为粘合剂的聚偏氣己締的混 合物，将其形成在该铜巧的一侧。另外，在负极107中，MCMB的担持的量大约为9. 3mg/cm2， 单极理论容量大约为3. 5mAh/cm2。
[0209] 作为保护构件111，采用具有能够充分覆盖正极罐的厚度的侣膜。
[0210] 作为电解液，使用如下溶液；作为非水溶剂使用由下述结构式表示的P13-FSA，作 为裡盐使用裡双氣甲烧横酷）酷胺（W下简称为LiTFSA)，将LiTFSAW1M的比例溶解 于P13-FSA中。
[0211] [化学式 26]
[0212]
[0213] 作为隔离体110,使用经过亲水处理的厚度约为125ym的聚偏氣己締膜。另外，将 隔离体110浸溃在上述电解液中。
[0214] 作为正极罐101及负极罐102,使用不诱钢（SU巧形成。另外，作为垫片103,使用 间隔物或垫圈。
[0215] 如图1A和图1B所示，层叠覆盖有保护构件111的正极罐101、正极104、隔离体 110、负极107、垫片103、负极罐102,并且使用"硬币嵌合器（coincellcrimper)"使正极 罐101与负极罐102嵌合，来制造硬币型裡离子二次电池。所制造的硬币型裡离子二次电 池为样品1。
[0216]另外，将没有样品1的保护构件111的正极罐101与正极集流体105直接接触的 硬币型裡离子二次电池作为比较例1。注意，在比较例1中，裡盐的浓度等的其它结构与样 品1相同，与样品1同样地制造。
[0217] 对样品1及比较例1的充放电特性进行测量。使用充放电测量器（由东洋系统株 式会社制造），在将样品1及比较例1加热并保持为60°C的状态下进行该测量。另外，作为 该测量的充放电在2. 0VW上且4. 0VW下的范围内，W大约0. 2C的比率进行（恒流充放 电）。
[021引图8示出样品1及比较例1的循环特性，纵轴表示二次电池的放电容量[mAh/g]， 横轴表示循环次数（回）。粗线示出样品1的结果，细线示出比较例1的结果。
[0219] 由测量结果可知，当比较例1的循环次数超过250回时，放电容量急剧下降，劣化 显著。
[0220] 相对于此，在样品1的二次电池中，虽然有放电容量下降的倾向，但是与不具有保 护构件的二次电池相比，没有急剧的容量下降，充分地抑制了劣化。尤其是，在环境温度为 60°C的条件下能够抑制劣化。由此，可W提高循环特性。
[0221] 由上可知，通过在正极罐与正极集流体之间W与其接触的方式设置保护构件，可 W抑制因不同种类的金属接触而引起的正极集流体的洗提，由此可W提高裡离子电池的循 环特性。
[0222] 符号说明
[022引 100 ;蓄电装置，101 ;正极罐，102 ;负极罐，103 ;垫片，104 ;正极，105 ;正极集流 体，106 ;正极活性物质层，107 ;负极，108 ;负极集流体，109 ;负极活性物质层，110 ;隔离体， 111 ;保护构件，153 ;正极活性物质，154;石墨締，163 ;负极活性物质，164;导电助剂，165 : 石墨締，300 ;蓄电装置，301 ;正极盖，302 ;电池罐，303 ;正极端子，304 ;正极，305 ;隔离体， 306 ;负极，307 ;负极端子，308 ;绝缘板，309 ;绝缘板，310 ;垫片，311 ;保护构件，312 ;安全 阀机构，313 ;TPC组件，650 ;便携式信息终端，651 ;框体，652 ;显示部，652a;显示部，652b; 显不部，653 ;电源开关，654 ;光学传感器，655 ;影像拍摄用透镜，656 ;扬声器，657 ;麦克风， 658 ;电源，659 ;标记，660 ;太阳能电池，670 ;充放电控制电路，671 ;电池，672 ;DCDC转换 器，673 ;转换器，680 ;电动汽车，681 ;电池，682 ;控制电路，683 ;驱动装置，684 ;处理装置， 5000 ;显示装置，5001 ;框体，5002 ;显示部，5003 ;扬声器部，5004 ;蓄电装置，5100 ;照明装 置，5101 ;框体，5102 ;光源，5103 ;蓄电装置，5104 ;天花板，5105 ;侧壁，5106 ;地板，5107 ; 窗户，5200 ;室内机，5201 ;框体，5202 ;送风口，5203 ;蓄电装置，5204 ;室外机，5300 ;电冷 藏冷冻箱，5301 ;框体，5302 ;冷藏室口，5303 ;冷冻室口，5304 ;蓄电装置 [0224] 本申请基于2012年10月5日提交到日本专利局的日本专利申请 No. 2012-223622,通过引用将其完整内容并入在此。
【主权项】
1. 一种蓄电装置，包括： 在外壳中彼此对置的正极和负极； 所述正极与所述负极之间的电解液；以及 所述外壳与所述正极之间的具有导电性的保护构件， 其中，所述电解液含有离子液体作为溶剂。2. 根据权利要求1所述的蓄电装置，其中所述保护构件含有铝。3. 根据权利要求1所述的蓄电装置，其中所述外壳含有铁或镍。4. 根据权利要求1所述的蓄电装置， 其中所述正极含有集流体， 并且所述保护构件接触于所述集流体及所述外壳。5. 根据权利要求4所述的蓄电装置，其中所述集流体含有铝。6. 根据权利要求1所述的蓄电装置，其中所述离子液体包括杂环阳离子、芳香族阳离 子、季铵阳离子、季锍阳离子、季鱗阳离子、叔锍阳离子、非环季铵阳离子和非环季鱗阳离子 中的任一种。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一价酰胺类阴离子、一价 甲基化物类阴离子、氟磺酸阴离子（SO3F)、全氟烷基磺酸阴离子、四氟硼酸根（BF4O、全氟 烷基硼酸根、六氟磷酸根（PF6O和全氟烷基磷酸根中的任一种。8. -种蓄电装置，包括： 在外壳中彼此对置的正极和负极，所述正极含有集流体； 所述正极与所述负极之间的电解液；以及 所述外壳与所述集流体之间的具有导电性的保护构件， 其中，所述外壳的一部分用作正极端子， 所述外壳的所述一部分通过所述保护构件与所述集流体电连接， 并且，所述电解液含有离子液体作为溶剂。9. 根据权利要求8所述的蓄电装置，其中所述保护构件含有铝。10. 根据权利要求8所述的蓄电装置，其中所述外壳含有铁或镍。11. 根据权利要求8所述的蓄电装置，其中所述集流体含有铝。12. 根据权利要求8所述的蓄电装置，其中所述离子液体包括杂环阳离子、芳香族阳离 子、季铵阳离子、季锍阳离子、季鱗阳离子、叔锍阳离子、非环季铵阳离子和非环季鱗阳离子 中的任一种。13. 根据权利要求8所述的蓄电装置，其中所述离子液体包括一价酰胺类阴离子、一价 甲基化物类阴离子、氟磺酸阴离子（SO3F)、全氟烷基磺酸阴离子、四氟硼酸根（BF4O、全氟 烷基硼酸根、六氟磷酸根（PF6O和全氟烷基磷酸根中的任一种。14. 一种蓄电装置，包括： 在外壳中彼此对置的正极和负极，所述正极含有集流体； 所述正极与所述负极之间的电解液； 与所述集流体连接的正极端子；以及 所述外壳与所述正极端子之间的具有导电性的保护构件， 其中，所述电解液含有离子液体作为溶剂。15. 根据权利要求14所述的蓄电装置，其中所述保护构件含有铝。16. 根据权利要求14所述的蓄电装置，其中所述外壳含有铁或镍。17. 根据权利要求14所述的蓄电装置，其中所述集流体含有铝。18. 根据权利要求14所述的蓄电装置，其中所述离子液体包括杂环阳离子、芳香族阳 离子、季铵阳离子、季锍阳离子、季鱗阳离子、叔锍阳离子、非环季铵阳离子和非环季鱗阳离 子中的任一种。19. 根据权利要求14所述的蓄电装置，其中所述离子液体包括一价酰胺类阴离子、一 价甲基化物类阴离子、氟磺酸阴离子（SO3F)、全氟烷基磺酸阴离子、四氟硼酸根（BF4O、全 氟烷基硼酸根、六氟磷酸根（PF6O和全氟烷基磷酸根中的任一种。
【专利摘要】本发明的目的在于提供一种具有更高安全性的蓄电装置。另外，本发明的目的之一在于提供一种循环寿命得到提高的蓄电装置。在作为电解液的溶剂使用离子液体的蓄电装置中，外壳覆盖有具有导电性的构件，以使正极集电体与外壳不直接接触。通过采用该结构，可以抑制因不同种类的金属接触而引起的正极集流体的洗提，由此可以防止被洗提的正极集电体的金属析出在负极上，从而可以防止析出的金属与正极接触而引起内部短路。
【IPC分类】H01M10/0569, H01M4/66, H01M10/0568, H01M10/052, H01G11/54, H01M10/058, H01G11/66, H01M2/02
【公开号】CN104904057
【申请号】CN201380051980
【发明人】石川纯, 伊藤恭介, 横井里枝
【申请人】株式会社半导体能源研究所
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2013年9月24日
【公告号】DE112013004909T5, US20140099529, WO2014054664A1
【技术领域】
[0001] 本发明设及蓄电装置。蓄电装置是指所有具有蓄电功能的元件及装置。
【背景技术】
[0002] 近年来，对裡离子电池（LIB)等非水二次电池、裡离子电容器（LIC)及空气电池等 的各种蓄电装置积极地进行了开发。尤其是，伴随手机、智能手机、笔记本计算机等便携式 信息终端、便携式音乐播放机、数码相机等电气设备、医疗设备或者混合动力汽车（肥V)、电 动汽车巧V)或插电式混合动力汽车（P肥V)等新一代清洁能源汽车等的半导体产业的发 展，高输出、高能密度的裡离子二次电池的需求量剧增，在现代信息社会上作为能够充电的 能量供应源裡离子电池是不可缺少的。
[0003] 常用的裡离子二次电池的大部分使用含有碳酸亚己醋、碳酸亚丙醋、被氣化的环 状醋、被氣化的无环状醋、被氣化的环状離或被氣化的无环状離等有机溶剂及具有裡离子 的裡盐的非水电解质（也称为非水电解液或简称为电解液）。注意，该里被氣化的环状醋 是指如具有氣化烷基的环状醋中那样，氨被氣取代的环状醋。与此同样，在被氣化的无环状 醋、被氣化的环状離或被氣化的无环状離中，氨被氣取代。
[0004] 但是，有机溶剂具有挥发性并具有低闪点，当在裡离子二次电池中使用该有机溶 剂时，有可能由于短路或过充电等而使裡二次电池内部温度上升，从而导致发生裡离子二 次电池的爆炸或着火等。另外，有机溶剂的一部分由于发生加水分解反应而产生氨氣酸，由 于该氨氣酸腐蚀金属，所W有可能影响电池的可靠性。
[0005] 考虑到上述问题，提出了将具有非挥发性及非燃性的离子液体用作裡离子二次电 池的非水电解质的非水溶剂。例如，有包含己基甲基咪挫鐵（EMI)阳离子的离子液体或包 含N-甲基-N-丙基狐晚鐵（propylpiperidinium) (PPi3)阳离子的离子液体等（参照专利 文献1)。
[0006][专利文献1]日本专利申请公开2003-331918号公报
【发明内容】
[0007] 在常用的裡离子二次电池的单元结构中，外壳优选由具有足够的强度且具有足够 的耐氧化性的不诱钢（SU巧等形成。但是当所述SUS在为电解液的溶剂的离子液体中直接 接触由侣等形成的正极集流体时，存在如下问题；因不同种类的金属的接触引起正极集流 体的洗提，而损坏电池的循环寿命。
[0008] 鉴于上述问题，本发明的一个方式的目的之一是提供一种安全性更高的蓄电装 置。另外，本发明的一个方式的目的之一是提供一种循环寿命得到提高的蓄电装置。
[0009] 为了达到上述目的，本发明的一个方式是在电解液的溶剂为离子液体的蓄电装置 中，在外壳与正极集流体之间设置具有导电性的构件，W使正极集流体与外壳不直接接触。
[0010] 具体地，本发明的一个方式是一种蓄电装置，该蓄电装置的正极及隔着电解液与 正极对置的负极容纳于外壳内，其中电解液含有用作溶剂的离子液体，并且包含于正极中 的正极集流体与外壳之间设置有具有导电性的保护构件。
[0011] 另外，在上述结构中，保护构件可W含有侣。
[0012] 另外，在上述结构中，外壳可W含有铁或镶。
[0013] 另外，在上述结构中，正极集流体可W含有侣。
[0014] 另外，在上述结构中，离子液体的阳离子可W包括杂环阳离子、芳香族阳离子、季 锭阳离子、季箭阳离子、季鱗阳离子、叔箭阳离子、非环季锭阳离子和非环季鱗阳离子中的 任一种。
[0015] 另外，在上述结构中，离子液体的阴离子可W包括一价酷胺类阴离子、一价甲基化 物类阴离子、氣横酸阴离子（SOsD、全氣烷基横酸阴离子、四氣棚酸根炬F〇、全氣烷基棚 酸根、六氣磯酸根（PFO和全氣烷基磯酸根中的任一种。
[0016] 根据本发明的一个方式可W提供一种安全性高的蓄电装置。另外，可W提供一种 循环寿命得到提高的蓄电装置。
【附图说明】
[0017] 图1A和1B示出硬币型蓄电装置的外观图及截面图；
[001引 图2A至2C是说明正极的图；
[0019] 图3A至3D是说明负极的图；
[0020] 图4A和4B是说明圆筒型蓄电装置的图；
[0021] 图5是说明电气设备的图；
[0022] 图6A至6C是说明电气设备的图；
[0023] 图7是说明电气设备的图；
[0024] 图8是示出硬币型蓄电装置的放电特性的图。
【具体实施方式】
[00巧]下面，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。注意，本发明不局限于W下说 明，所属技术领域的普通技术人员可W很容易地理解一个事实，就是本发明在不脱离其宗 旨及其范围的条件下，其方式及详细内容可W被变换为各种各样的形式。因此，本发明不应 该被解释为仅局限在W下所示的实施方式所记载的内容中。注意，当利用【附图说明】发明结 构时，表示相同对象的附图标记在不同的附图中共同使用。此外，当表示相同对象时，有时 利用相同的阴影线，而不特别附加附图标记。此外，为方便起见，有时不在俯视图中表示绝 缘层。注意，有时为了明确起见，夸大表示各附图所示的各结构的大小、层的厚度或区域。因 此，并不一定局限于其尺寸。
[0026] 实施方式1
[0027] 参照附图对根据本发明的一个方式的蓄电装置的结构及其制造方法进行说明。W 下，作为蓄电装置的一个例子，对裡离子二次电池进行说明。
[002引 图1A是硬币型蓄电装置100的外观图，图1B示出硬币型蓄电装置100的截面图。
[0029]硬币型蓄电装置100包括；为外壳的兼用作正极端子的正极罐101及兼用作负极 端子的负极罐102;由聚丙締等形成的垫片103;覆盖正极罐101的保护构件111;浸透于 由正极罐101及负极罐102围绕的空间中的电解液（未图示）。另外，电解液使用离子液 体。在蓄电装置100中，正极罐101和负极罐102被固定为隔着垫片103彼此绝缘（参照 图 1A)。
[0030] 另外，在硬币型蓄电装置100中，正极104和负极107隔着隔离体110对置。在正 极104中，W与保护构件111接触的方式设置有正极集流体105,W与正极集流体105接触 的方式设置有正极活性物质层106。在负极107中，W与负极罐102接触的方式设置有负极 集流体108,W与负极集流体108接触的方式设置有负极活性物质层109 (参照图1B)。
[0031] 另外，通过作为电解液的溶剂使用一种或多种具有非燃性及非挥发性的在常温常 压下为液体的离子液体，即使因二次电池的短路、过充电等而使内部温度上升，也可W防止 二次电池的爆炸或起火等。另外，在本说明书中常温是指5°CW上35°cw下的范围。
[0032] 离子液体是处于液体状态的盐，离子迁移度（电导率）高。另外，离子液体含有阳 离子和阴离子。作为阳离子，可W举出杂环阳离子、芳香族阳离子、季锭阳离子、季箭阳离 子、季鱗阳离子、叔箭阳离子、非环季锭阳离子、非环季鱗阳离子、芳族阳离子等。另外，作为 阴离子，可W举出一价酷胺类阴离子、一价甲基化物类阴离子、氣横酸阴离子（SOsD、全氣 烷基横酸阴离子、四氣棚酸根炬F〇、全氣烷基棚酸根、六氣磯酸根（PFeO或全氣烷基磯酸 根等。另外，作为一价酷胺类阴离子有（C。F2。+lS02)2N-(n= 0至3)，作为一价环状酷胺类阴 离子有CF2(CF2S02)2N哪。作为一价甲基化物类阴离子有（C/2wS〇2)3(r(n= 0至3)，作为 一价环状甲基化物类阴离子，有CF2(CF2S02)2(T(CF3S02)等。作为全氣烷基横酸阴离子，有 (CmF2m+iS〇3)-(m= 0 至 4)等。作为全氣烷基棚酸根，有{BFn(CmHkF2m+i_k)4-n「(n= 0 至 3，m= 1至4，1^ = 0至2111)等。作为全氣烷基磯酸根，有脾'。(旬耻2。4_山_。厂(11 = 0至5，111=1至 4,k= 0至2m)等。注意，该阴离子不局限于此。
[0033] 作为离子液体可W使用下面所示的通式（G1)。
[0034][化学式1]
[00 巧]
[003引在通式佑1)中，R适R康示氨原子、碳数为1至20的烷基、甲氧基、甲氧基甲基 和甲氧基己基中的任一种。当Ri至Re中的一个是碳数为1至20的烷基、甲氧基、甲氧基 甲基和甲氧基己基中的一个时，其它的四个是氨原子；当Ri至Re中的两个是碳数为1至 20的烷基、甲氧基、甲氧基甲基和甲氧基己基中的任一个时，其它的立个是氨原子；当R适 咕中的=个是碳数为1至20的烷基、甲氧基、甲氧基甲基和甲氧基己基中的任一个时，其 它的二个是氨原子；当Ri至Re中的四个是碳数为1至20的烷基、甲氧基、甲氧基甲基和 甲氧基己基中的任一个时，其它的一个是氨原子。另外，A-可W使用一价酷胺类阴离子、 一价甲基化物类阴离子、氣横酸阴离子（SOsD、全氣烷基横酸阴离子、四氣棚酸根炬F0、 全氣烷基棚酸根、六氣磯酸根（PFeO或全氣烷基磯酸根等。并且，作为一价酷胺类阴离子 有（C"F2wS02)2N^(n= 0至3)，作为一价环状酷胺类阴离子有CF2(CF2S02)2N哪。作为一 价甲基化物类阴离子有（C/2wS02)3(nn= 0至3)，作为一价环状甲基化物类阴离子，有 CF2(CF2S02)2(T(CF3S02)等。作为全氣烷基横酸阴离子有（CmF2m+iS03r(m= 0至4)等。作为 全氣烷基棚酸根有做'。((："化。2。4_山_。厂(11= 0至3、111=1至4、1^ =0至2111)等。作为全氣 烷基磯酸根有脾'。(旬耻2。+1_山_。厂(11= 0至5、111=1至4、1^ = 0至2111)等。注意，该阴离 子不局限于上述物质。
[0037] 另外，作为具有阳离子的具体结构的上述通式（G1)的例子，例如可W举出结构式 (100)至结构式（116)。另外，由于通式（G1)的阳离子的Ri和RgW连接狐晚（piperidine) 的N+和R3的线为轴具有对称性。另外，通式（G1)的阳离子的R,和R4也同样地具有对称 性。例如在下述结构式（101)至结构式（102)中示出对阳离子的Ri至R2引入甲基的例子， 对于其等同的结构式不进行图示。也就是说，结构式（101)中代替Ri在Re具有甲基的结构 式W及结构式（102)中代替R2在R4具有甲基的结构式分别与结构式（101)、结构式（102) 等同，而具有相同的性质，所W不对其进行图示。另外，下述其它的结构式也同样。
[003引[化学式引
[0039]
[0040][化学式引
[0041]
[004引另外，由于 使用如上述结构式（101)、结构式（10。及结构式（104)的阳离子等的 手性分子（非对称分子）的离子液体不稳定，烙点下降，作为液体存在的温度范围宽。因此， 例如，即使在比常温低的低温环境下也可W抑制离子传导性下降。
[0043] 另外，通过将甲基或甲氧基那样的供电子取代基引入杂环中减弱杂环的电子密 度，由此可W使稳定的电位范围（也称为电位窗）变宽，抗还原性变强，从而可W提高用于 二次电池时的循环特性。注意，较有效的是将供电子取代基引入到杂环的邻位。
[0044] 作为离子液体可W使用下面所示的通式佑2)。
[004引[化学式句
[0046]
[0047] 在通式胆）中，R康示碳数为1至4的烷基，R產R5中的一个或二个表示碳数 为1至20的烷基、甲氧基、甲氧基甲基和甲氧基己基中的任一个，其它的=个或二个为氨 原子，A-可W使用一价酷胺类阴离子、一价甲基化物类阴离子、氣横酸阴离子（SO3尸)、全氣 烷基横酸阴离子、四氣棚酸根炬F〇、全氣烷基棚酸根、六氣磯酸根（PFeO或全氣烷基磯酸 根等。并且，作为一价酷胺类阴离子有（C/2wS〇2)2N-(n= 0至3)，作为一价环状酷胺类 阴离子有CF2(CF2S02)2N^等。作为一价甲基化物类阴离子有（C/2wS〇2)3(nn= 0至如，作 为一价环状甲基化物类阴离子，有CF2(CF2S02)2(T(CF3S02)等。作为全氣烷基横酸阴离子有 (CmF2m+iS〇3)-(m= 0 至 4)等。作为全氣烷基棚酸根有{BFn(CmHkF2m+i_k)4-n「(n= 0 至 3、m= 1至4、1^ = 0至2111)等。作为全氣烷基磯酸根有脾'。((："化。2。4_山_。厂(11 = 0至5、111=1至 4、k= 0至2m)等。注意，该阴离子不局限于上述物质。
[0048] 另外，作为具有阳离子的具体结构的上述通式（G2)的例子，例如可W举出结构式 (200)至结构式（219)。另外，由于通式胆）的阳离子的R2和R山连接化咯烧的N+和R3W及R4的中间点的线为轴具有对称性。另外，通式佑2)的阳离子的Rs和R4也同样地具有 对称性。例如在下述结构式（201)至结构式（202)中示出对阳离子的R2至R3引入甲基的 例子，对于其等同的结构式不进行图示。也就是说，结构式（201)中代替R,在Re具有甲基 的结构式W及结构式（202)中代替Rs在R4具有甲基的结构式分别与结构式（201)、结构式 (202)等同，而具有相同的性质，所W不对其进行图示。另外，下述其它的结构式也同样。 [004引[化学式引
[0050]
[0051] 另外，与通式（G1)那样的六元环的离子液体相比通式（G2)那样的五元环的离子 液体的粘度变得更低，离子电导率更高。
[0052] 另外，离子液体也可W含有螺环。例如可W使用为五元环和五元环的组合的通式 佑3)所示的离子液体。
[00閲[化学式6]
[0054]
[005引在通式胸）中，R產R,各自表示氨原子、碳数为1至4的直链状或支链状的烧 基、碳数为1至4的直链状或支链状的烷氧基、或者碳数为1至4的直链状或支链状的烧 氧烷基。A-可W使用一价酷胺类阴离子、一价甲基化物类阴离子、氣横酸阴离子（SO3尸)、全 氣烷基横酸阴离子、四氣棚酸根炬F4O、全氣烷基棚酸根、六氣磯酸根（PFeO或全氣烷基磯 酸根等。并且，作为一价酷胺类阴离子有（C/2wS02)2N-(n=0至3)，作为一价环状酷胺类 阴离子有CF2(CF2S02)2N^等。作为一价甲基化物类阴离子有（CnF2wS02)3(nn=0至如，作 为一价环状甲基化物类阴离子，有CF2(CF2S02)2(T(CF3S02)等。作为全氣烷基横酸阴离子有 (CmF2m+iS03)-(m=0至 4)等。作为全氣烷基棚酸根有{BF"(CmHkF2m+i_k)4-J-(n=0至3、m= 1至4、k=0至2m)等。作为全氣烷基磯酸根有{PF"(CmHkF2m+i_k)e_。厂(n=0至5、m=1至 4、k=0至2m)等。注意，该阴离子不局限于上述物质。
[0056] 另外，作为螺环可W采用五元环和六元环的组合。例如，可W使用通式（G4)所示 的离子液体。
[0057][化学式7]
[0058]
[0059] 在通式（G4)中，R适Rg各自表示氨原子、碳数为1至4的直链状或支链状的烧 基、碳数为1至4的直链状或支链状的烷氧基、或者碳数为1至4的直链状或支链状的烧 氧烷基。A-可W使用一价酷胺类阴离子、一价甲基化物类阴离子、氣横酸阴离子（SO3尸)、全 氣烷基横酸阴离子、四氣棚酸根炬F〇、全氣烷基棚酸根、六氣磯酸根（PFeO或全氣烷基磯 酸根等。并且，作为一价酷胺类阴离子有（C/2wS〇2)2N-(n=0至3)，作为一价环状酷胺类 阴离子有CF2(CF2S02)2N^等。作为一价甲基化物类阴离子有（CnF2wS〇2)3(nn= 0至如，作 为一价环状甲基化物类阴离子，有CF2(CF2S02)2(T(CF3S02)等。作为全氣烷基横酸阴离子有 (CmF2m+iS〇3)-(m=0至 4)等。作为全氣烷基棚酸根有{BF"(CmHkF2m+i_k)4-J-(n=0至3、m= 1至4、k=0至2m)等。作为全氣烷基磯酸根有{PF"(CmHkF2m+i_k)e_。厂(n=0至5、m=1至 4、k=0至2m)等。注意，该阴离子不局限于上述物质。
[0060] 另外，除了上述螺环之外，还可W采用五元环和走元环的组合、六元环和走元环的 组合、走元环和走元环的组合等。作为上述通式佑3)、通式佑4)、组合五元环和走元环的螺 环、组合六元环和走元环的螺环及组合走元环和走元环的螺环的阳离子的具体例子，例如 可W举出结构式（300)至结构式（497)。注意，与通式（G2)类似地，仅对于具有相同性质且 等同的结构式中的一个进行图示W省略其重复说明。
[006U [化学式8]
[0065][化学式10]
[0067][化学式11]
[0068]
[ocm][化学式13]
[0072]
[00巧][化学式IS]
[0076]
[007引[化学式17]
[0080]
[008引[化学式22]
[0097] 在结构式（300)至结构式（497)中，4^可^使用一价酷胺类阴离子、一价甲 基化物类阴离子、氣横酸阴离子（SOsD、全氣烷基横酸阴离子、四氣棚酸根炬F〇、全氣 烷基棚酸根、六氣磯酸根（PFeO或全氣烷基磯酸根等。并且，作为一价酷胺类阴离子有 (C/sn+iS〇2)2N-(n= 0至如，作为一价环状酷胺类阴离子有CF2(CF2SO2)2N-等。作为一价 甲基化物类阴离子有（C"F2wS〇2)3r(n=0至扣，作为一价环状甲基化物类阴离子，有 CF2(CF2S02)2(T(CF3S02)等。作为全氣烷基横酸阴离子有（CmF2m+iS〇3r(m=0至4)等。作为 全氣烷基棚酸根有炬FD(CmHkF2m+i_k)4_。厂(n=0至3、m=1至4、k=0至2m)等。作为全氣 烷基磯酸根有脾'。(旬耻2。+1_山_。厂(11= 0至5、111=1至4、1^ = 0至2111)等。注意，该阴离 子不局限于上述物质。
[0098] 另外，作为溶解于上述溶剂中的电解质，例如可W使用LiPFe、LiCl〇4、LiAsFe、 LiBF*、LiAlCl*、LiSCN、LiBr、Lil、LiaSCVLiaBioClio、LiaB^Cln、LiCFsSOs、LiCAFgSOs、 LiC(CF3SO2)3、LiC(C2F5SO2)3、LiN(CF3SO2)2、LiN(C4F9SO2) (CF3SO2)、LiN(C2F5SO2)2等裡盐中的 一种或W任意比率组合上述裡盐中的两种W上。
[0099] 保护构件111夹在正极罐101与正极集流体105之间。保护构件111可W蒸锻在 正极罐101上并可W采用薄膜状、巧状、板状（薄片状）等形状。
[0100]例如，作为使用保护构件111覆盖正极罐101的方法，只要保护构件111接触正极 罐101就不对其进行特别的限定，可W使用包覆式等。包覆式是指将金属与金属压合（粘 合）的方法。
[0101] 在使用离子液体的电解液中，当正极罐101与正极集流体105直接接触时，因不同 种类的金属的接触而引起正极集流体105的洗提，洗提的构成正极集流体105的金属析出 在负极107上。当该析出的金属与正极104接触时，发生内部短路而使容量急剧下降，导致 电池的循环寿命受损，但是通过在正极罐101与正极集流体105之间与它们接触地设置保 护构件111，可W防止正极集流体105的洗提，从而可W进一步提高循环寿命。
[0102] 保护构件111使正极罐101与正极集流体105电连接。作为保护构件111，可W使 用铁、镶、铭W外的具有导电性的构件，例如可W使用侣、碳、销、导电性高分子等。另外，由 于侣的密度小，当将侣用于保护构件111时可W使整个蓄电装置轻量化，因此是优选的。
[0103] 作为隔离体110,可W使用纸、无纺布、玻璃纤维、或者合成纤维如巧龙（聚酷胺）、 维巧绝（聚己締醇类纤维）、聚醋、丙締酸、聚締姪、聚氨醋等。注意，需要选择不溶解于上述 电解液的材料。
[0104] 具体而言，作为隔离体110的材料，例如可W使用选自氣类聚合物、聚離诸如聚环 氧己烧和聚环氧丙烷、聚締姪诸如聚己締和聚丙締、聚丙締膳、聚偏二氯己締、聚甲基丙締 酸甲醋、聚丙締酸甲醋、聚己締醇、聚甲基丙締膳、聚己酸己締醋、聚己締化咯烧酬、聚己締 亚胺、聚了二締、聚苯己締、聚异戊二締、聚氨醋类高分子；上述物质的衍生物；纤维素；纸； 无纺布；和玻璃纤维中的一种的单体或两种W上的组合。
[0105] 正极罐101、负极罐102可W使用如下金属；含有铁、镶、铭的不诱钢；铁；镶；侣； 铁；等等。尤其优选使用具有高强度的不诱钢或铁。另外，不诱钢、镶还具有抗蚀性，所W 是优选的。尤其是，由于可W防止因蓄电装置100的充放电而产生的起因于电解液中的非 水溶剂的腐蚀，所W优选锻镶等具有抗蚀性的金属。正极罐101与正极104电连接，负极罐 102与负极107电连接。
[0106] 接着，对正极104的结构进行说明。
[0107] 图2A是正极104的截面图。作为正极104,在正极集流体105上形成正极活性物 质层106。
[010引正极集流体105可W使用不诱钢、金、销、锋、铁、铜、侣、铁等金属及 该些金属的合 金等的导电性高的材料。此外，还可W使用添加有娃、铁、钦、轨、钢等的提高耐热性的元素 的侣合金。另外，也可W使用与娃发生反应形成娃化物的金属元素形成。作为与娃发生反 应形成娃化物的金属元素，可W举出错、铁、給、饥、魄、粗、铭、钢、鹤、钻、镶等。正极集流体 105可W适当地使用巧状、板状（薄片状）、网状、冲孔网金属状、冲压网金属状等形状。
[0109] 在正极活性物质层106中除了正极活性物质W外也可W包含导电助剂、粘合剂。
[0110] 作为正极活性物质层106的正极活性物质的材料，可W使用LiFe〇2、LiCo化、 LiNi〇2、LiMri2〇4、V205、〇2〇5、Mn〇2等化合物。
[01U] 或者，可W使用橄揽石型结构的含裡复合盐（通式为LiMP〇4(M为化（II)、Mn(II)、 Co(n)、Ni(II)中的一种W上）。作为通式LiMP〇4的典型例子，可W使用LiFeP〇4、LiNiP〇4、LiCoP〇4、LiMnP〇4、Li化aNibP化、Li化aC〇bP化、Li化aMribP〇4、LiNiaC〇bP〇4、LiNiaMnbP〇4(a+b为1 W下，0<a<l，0<b<l)、Li化cNidCOeP04、LiFecNidMneP04、LiNicCOdMneP04(c+d+e为lW 下，0<c<l，0<d<l，0<e< 1) 'LiF'efNigCOhMniPO* (f+g+h+i为 1W下，0 <f< 1，0 <g<l，0<h<l，0<i<l)等裡化合物作为活性物质材料。
[om] 另外，可^使用通式叫151〇4曲为化（11)、111扣）、(：〇(11)、化扣）中的一个^上） 等的含裡复合盐。作为通式Li2MSi〇4的典型例子，可W使用Li2FeSi〇4、Li2NiSi〇4、Li2CoSi〇4、 LiaMnSiCVLiaFekNiiSiO*、Li2FekC〇iSi〇4、Li]化kMriiSi〇4、LiaNikCoiSiCVLiaNikMniSiO* 化+1 为 1W下、0 <k< 1、0 < 1 <l)、Li2FemNinC〇gSi〇4、Li2FemNinMngSi〇4、Li2NimC〇nMngSi〇4(rn+n+q为 1W下、〇<m<l、0<n<l、0<q<l)、Li2FerNisC〇tMnuSi〇4(r+s+t+u为 1W下、〇<r < 1、0 <s< 1、0 <t< 1、0 <u< 1)等的裡化合物作为材料。
[0113] 另外，当载体离子是裡离子W外的碱金属离子、碱上金属离子时，正极活性物质层 106也可W使用碱金属（例如，钢、钟等）、碱上金属（例如，巧、锁、领、被或儀等）代替上述 裡化合物及含裡复合盐中的裡。
[0114] 另外，正极活性物质层106不局限于直接接触于正极集流体105上地形成的情况。 也可W在正极集流体105与正极活性物质层106之间使用金属等导电材料形成如下功能 层；W提高正极集流体105与正极活性物质层106的密接性为目的的密接层；用来缓和正 极集流体105的表面的凹凸形状的平坦化层；用来放热的放热层；W及用来缓和正极集流 体105或正极活性物质层106的应力的应力缓和层等。
[0115] 图2B是正极活性物质层106的平面图。作为正极活性物质层106,使用能够吸留 并释放载体离子的粒子状的正极活性物质153。另外，示出包括覆盖多个该粒状正极活性物 质153且包围该粒状正极活性物质153的石墨締154的例子。多个石墨締154覆盖多个粒 状正极活性物质153的表面。另外，正极活性物质153也可W部分露出。
[0116] 正极活性物质153的粒径优选为20nmW上且lOOnmW下。另外，由于电子在正极 活性物质153内移动，所W正极活性物质153的粒径优选为尽可能小。
[0117] 另外，即使正极活性物质153的表面不被石墨层覆盖，也能够获得充分的特性，但 是通过同时使用被石墨层覆盖的正极活性物质及石墨締，载体离子在正极活性物质之间跳 动而使电流流过，所W是优选的。
[0118] 图2C是图2B的正极活性物质层106的一部分的截面图。正极活性物质层106具 有粒状正极活性物质153及覆盖该粒状正极活性物质153的石墨締154。在截面图中，观察 到线状的石墨締154。多个粒状正极活性物质W夹在同一个石墨締或多个石墨締之间的方 式设置。另外，有时石墨締是袋状，多个粒状正极活性物质存在于袋状部分。此外，有时粒 状正极活性物质部分地不被石墨締覆盖而露出。
[0119] 作为正极活性物质层106的厚度，在20ymW上且100ymW下的范围内选择所希 望的厚度。优选的是，适当地调整正极活性物质层106的厚度，W避免裂纹和剥离的发生。
[0120] 另外，正极活性物质层106也可W包含石墨締的体积的0. 1倍W上且10倍W下的 己诀黑粒子、一维地展宽的碳粒子如碳纳米纤维等已知的导电助剂。
[0121] 另外，根据正极活性物质的材料，有的物质由于用作载体的离子的吸留而发生体 积膨胀。因此，由于充放电，正极活性物质层变脆弱，正极活性物质层的一部分受到破坏，其 结果会使蓄电装置的可靠性降低。然而，即使由于充放电导致正极活性物质的体积膨胀，也 因由石墨締覆盖该正极活性物质的周围而能够防止粒状正极活性物质的分散或正极活性 物质层的破坏。就是说，石墨締具有即使由于充放电导致正极活性物质的体积增减也维持 粒状正极活性物质之间的结合的功能。
[0122] 另外，石墨締154与多个粒状正极活性物质接触而还用作导电助剂。此外，石墨締 154具有保持能够吸留并释放载体离子的正极活性物质的功能。由此，不是必须对正极活性 物质层混合粘合剂，由此可W增加每正极活性物质层中的正极活性物质的量，从而可W提 高非水二次电池的放电容量。
[0123] 接着，对正极活性物质层106的制造方法进行说明。
[0124] 首先，形成包含粒子状的正极活性物质及氧化石墨締的浆料。接着，在将该浆料涂 敷在正极集流体105上之后，在通过在还原气氛中的加热进行还原处理，赔烧正极活性物 质的同时，使包含在氧化石墨締中的氧脱离，而形成石墨締。另外，包含在氧化石墨締中的 氧不是全部被释放，而是一部分氧残留在石墨締中。通过上述工序，可W在正极集流体105 上形成正极活性物质层106。其结果，正极活性物质层106的导电性得到提高。
[0125] 氧化石墨締因为包含氧，所W在极性溶剂中带负电。其结果，氧化石墨締在极性溶 剂中互相分散。因此，包含在浆料中的粒状正极活性物质不易聚集，因此可W抑制由于聚集 导致的正极活性物质的粒径增大。由此，正极活性物质内的电子的移动变容易，而可W提高 正极活性物质层的导电性。
[0126] 接着，对负极107的结构进行说明。
[0127] 图3A是负极107的截面图。负极107包括负极集流体108W及设置于负极集流 体108上的负极活性物质层109。
[012引负极集流体108由不与裡等载体离子合金化的导电性高的材料构成。例如，可W使用不诱钢、铁、铜、镶或铁。此外，作为负极集流体108,可W适当地使用巧状、板状（薄片 状）、网状、冲孔网金属状、冲压网金属状等形状。负极集流体108优选具有10ymW上且 30ymW下的厚度。
[0129] 作为负极活性物质层109,只要是能够进行载体离子的吸留和释放的材料就没有 特别的限制，例如可W使用裡金属、碳类材料、娃、娃合金、锡等。另外，作为裡离子能够吸留 /释放的碳类材料，可W使用非晶或具有结晶性的碳材料诸如粉末状或纤维状的石墨。
[0130] 参照图3B对负极活性物质层109进行说明。图3B是负极活性物质层109的一部 分的截面。负极活性物质层109具有粒状的负极活性物质163、导电助剂164及粘合剂（未 图示）。粒状的负极活性物质163的表面的一部分具有无机化合物膜。
[0131] 导电助剂164能够提高粒状负极活性物质163之间或负极活性物质163与负极集 流体108之间的导电性，优选对负极活性物质层109添加导电助剂164。作为导电助剂164 优选使用比表面积较大的材料，优选使用己诀黑（AB)等。此外，也可W使用碳纳米管、富勒 締、石墨締或多层石墨締等碳材料。注意，作为一个例子，后面说明使用石墨締的情况。
[0132] 此外，作为粘合剂，使用至少粘结负极活性物质、导电助剂和集流体的粘合剂即 可。作为粘合剂，例如可W使用聚偏氣己締、偏氣己締-六氣丙締共聚物、偏氣己締-四氣 己締共聚物、了苯共聚物橡胶、聚四氣己締、聚丙締、聚己締、聚酷胺、聚酷亚胺等树脂材料。
[0133] 负极107通过如下方法制造。首先，将使用上述列举的材料形成的粒状的负极活 性物质混合在溶解聚偏氣己締等偏氣己締类聚合物等的NMP(N-甲基化咯烧酬）等的溶剂 中，形成浆料。
[0134] 接着，将该浆料涂敷在负极集流体108上并进行干燥来形成负极活性物质层109。 然后，使用漉压机对其进行滚压加工，而制造负极107。
[01巧]下面，参照图3C及图3D对作为添加到负极活性物质层109的导电助剂使用石墨 締的例子进行说明。
[0136] 图3C是使用石墨締的负极活性物质层109的一部分的平面图。负极活性物质层 109包括表面的一部分上具有无机化合物膜的粒状负极活性物质163W及覆盖多个粒状的 负极活性物质163且包围粒状的负极活性物质163的石墨締165。此外，负极活性物质层 109包括在表面的一部分中包括无机化合物膜的粒状的负极活性物质W及接触于负极活性 物质的露出部、无机化合物膜及石墨締的被膜（未图示）。虽然未图示，但是也可W添加粘 合剂。注意，在所包含的石墨締165通过彼此粘结具有作为粘合剂的充分的功能的情况下， 不一定需要添加粘合剂。当俯视负极活性物质层109时，多个石墨締165覆盖多个负极活 性物质层109的粒子的表面。另外，负极活性物质163也可W部分露出。
[0137]图3D是示出图3C的负极活性物质层109的一部分的截面图。图3D示出负极活 性物质163W及在俯视负极活性物质层109时覆盖多个粒状负极活性物质163的石墨締 165。在截面图中，观察到线状的石墨締165。同一个石墨締或多个石墨締与多个粒状负极 活性物质163重叠，或者，同一个石墨締或多个石墨締内有多个粒状负极活性物质163。另 夕F，有时石墨締165是袋状，多个粒状负极活性物质存 在于袋状部分。另外，有时石墨締165 具有局部开放部，而在该区域中露出粒状负极活性物质163。
[013引作为负极活性物质层109的厚度，在20ymW上且150ymW下的范围内选择所希 望的厚度。
[0139]另外，也可W用裡对负极活性物质层109进行预渗杂。作为裡的预渗杂的方法，也 可W采用通过瓣射法在负极活性物质层109的表面形成裡层的方法。或者，可W通过在负 极活性物质层109的表面上设置裡巧，用裡对负极活性物质层109进行预渗杂。
[0140]另外，在负极活性物质163中，有的物质由于载体离子的吸留而产生体积膨胀。因 此，由于充放电负极活性物质层变脆弱，负极活性物质层的一部分受到损坏，使得循环特性 等的蓄电装置的可靠性降低。然而，即使负极活性物质的体积由于充放电而膨胀，因为石墨 締覆盖其周围，所W石墨締能够防止粒状负极活性物质的分散、负极活性物质层的破损。就 是说，石墨締具有即使由于充放电而负极活性物质的体积增减也保持粒状负极活性物质之 间的结合的功能。
[0141]也就是说，当形成负极活性物质层109时不是必须使用粘合剂，因此可W增加固 定重量（固定体积）的负极活性物质层109中的负极活性物质量。因此，可W增大每单位 电极重量（单位电极体积）的充放电容量。
[0142] 另外，由于石墨締165具有导电性且接触于多个粒状负极活性物质163,因此也用 作导电助剂。也就是说，在形成负极活性物质层109时不是必须使用导电助剂，因此可W增 加固定重量（固定体积）的负极活性物质层109中的负极活性物质量。因此，可W增大每 单位电极重量（单位电极体积）的充放电容量。
[0143] 此外，石墨締165由于在负极活性物质层109中形成高效且充分的电子传导的路 径，所W可W提高蓄电装置用负极的导电性。
[0144]另外，由于石墨締165还用作能够吸留并释放载体离子的负极活性物质，因此可W提高之后形成的蓄电装置用负极的放电容量。
[0145] 下面，对图3C及图3D所示的负极活性物质层109的制造方法进行说明。
[0146] 首先，使用粒状的负极活性物质163和包含氧化石墨締的分散液进行混合涅炼来 形成浆料。
[0147] 接着，将上述浆料涂敷在负极集流体108上。接着，进行一定时间的真空干燥而去 除涂敷在负极集流体108上的浆料中的溶剂。然后，使用漉压机进行滚压加工。
[0148] 然后，通过使用电能的氧化石墨締的电化学还原、利用加热处理的氧化石墨締的 热还原来生成石墨締165。尤其是，与利用加热处理形成的石墨締相比，在进行电化学还原 处理形成的石墨締中，所形成的"31 )-C( 31)双键的比例增加，因此可W形成导电性高的 石墨締165。通过上述工序，可W在负极集流体108上形成作为导电助剂使用石墨締的负极 活性物质层109,而可W制造负极107。
[0149] 通过上述工序，可W在负极集流体108上形成使用石墨締作为导电助剂的负极活 性物质层109,而可W制造负极107。
[0150] 将正极104、负极107及隔离体110含浸于为电解液的离子液体中，如图1B所示， 将由保护构件111覆盖的正极罐101放在下面，依次层叠正极104、隔离体110、负极107及 负极罐102,夹着垫片103压合正极罐101和负极罐102。另外，当保护构件111与正极罐 101彼此分离时，将正极罐101放在下面依次层叠保护构件111、正极104、隔离体110、负极 107及负极罐102,夹着垫片103压合正极罐101和负极罐102。如此，可W防止在离子液体 中的正极集流体105的洗提，从而可W制造安全且循环寿命进一步得到提高的硬币型蓄电 装置100。
[0151] 实施方式2
[0152] 参照附图对根据本发明的一个方式的其它的蓄电装置的结构进行说明。下面，对 使用裡离子二次电池作为蓄电装置的一个例子进行说明。
[0153] 接着，使用图4A及图4B说明圆筒型蓄电装置的一个例子。如图4A所示，圆筒型 蓄电装置300在顶面具有为外壳的一部分的正极盖301 (也称为电池盖），并在侧面及底面 具有作为外壳的一部分的电池罐302。上述正极盖301和电池罐302被垫片310 (也称为绝 缘垫片）绝缘。
[0154]图4B是示意性地示出圆筒型蓄电装置的截面的图。在中空圆柱状电池罐302的 内侧设置有电池组件，在该电池组件中卷绕有夹着带状隔离体305的带状正极304和带状 负极306。虽然未图示，但是电池组件W中屯、销为中屯、被卷起。电池罐302的一端关闭且另 一端开着。作为电池罐302,可W使用在二次电池的充放电中对电解液等液体具有抗蚀性的 镶、侣、铁等金属、上述金属的合金、上述金属与其它金属的合金（例如，不诱钢等）、上述金 属的叠层、上述金属与所述合金的叠层（例如，不诱钢/侣等）、上述金属与其它金属的叠层 (例如，镶/铁/镶等）。在电池罐302的内侧，卷绕有正极、负极及隔离体的电池组件被彼 此相对的一对绝缘板308、绝缘板309夹持。另外，设置有电池组件的电池罐302的内部注 入有电解液（未图示）。另外，当将蓄电装置倒过来或者注入电解液时，有时电解液浸溃正 极端子303及安全阀机构312。作为电解液，可W使用与硬币型蓄电装置类似的电解液。
[0155] 与上述硬币型蓄电装置的正极及负极类似地制造正极304及负极306即可，但是 由于用于圆筒型蓄电装置的正极及负极被卷绕，所W圆筒型蓄电装置与硬币型蓄电装置的 不同之处是，在集流体的双面形成活性物质。正极304与为正极集电体的一部分的正极 端子303 (也称为正极集流导线）连接，而负极306与为负极集电体的一部分的负极端子 307(也称为负极集流导线）连接。作为正极端子303及负极端子307都可W使用侣等金 属材料。将正极端子303电阻焊接到安全阀机构312,而将负极端子307电阻焊接到电池 罐302底。另外，正极盖301及安全阀机构312可W都使用不诱钢。另外，板状的保护构 件311设置于安全阀机构312与正极端子303之间。安全阀机构312与正极盖301通过 PTC任ositiveTemperatureCoefficient;正温度系数）组件313电连接。当电池的内压的 上升超过所定的阔值时，安全阀机构312切断正极盖301与正极304的电连接。另外，PTC 组件313是其电阻当温度上升时增大的热敏感电阻组件，并通过电阻增大限制电流量而防 止异常发热。作为PTC组件，可W使用铁酸领任aTi〇3)类半导体陶瓷等。
[0156] 在本实施方式中，虽然作为蓄电装置示出圆筒型蓄电装置，但是，除了该些蓄电装 置W外还可W使用密封型蓄电装置、方型蓄电装置等各种形状的蓄电装置。此外，也可W采 用层叠有多个正极、多个负极、多个隔离体的结构W及卷绕有正极、负极、隔离体的结构。
[0157] 本实施方式所示的蓄电装置300的电解液使用离子液体，在与为外壳的一部分的 正极盖电连接的安全阀机构与正极端子之间设置有保护构件。因此，可W防止在离子液体 中的正极的洗提，从而可W制造安全且循环寿命得到提高的蓄电装置。
[015引W上，通过本发明的一个方式，可W提供高性能的蓄电装置。另外，本实施方式可 W与其它实施方式适当地组合而实施。
[0159] 实施方式3
[0160] 在本实施方式中，对具有与上述实施方式所说明的蓄电装置不同的结构的蓄电装 置进行说明。具体而言，W裡离子电容器及双电层电容器巧化C)为例子进行说明。
[0161] 裡离子电容器是组合双电层电容器的正极与使用碳材料的裡离子二次电池的负 极而成的混合电容器，并是正极和负极的蓄电原理不同的非对称电容器。正极形成双电层 而利用物理作用进行充放电，另一方面，负极利用裡的化学作用进行充放电。在裡离子电容 器中，通过使用在作为负极活性物质的碳材料等中预先吸留裡的负极，与现有的作为负极 使用活性炭的双电层电容器相比，可W显著提高能量密度。
[0162] 裡离子电容器使用能够可逆地担持裡离子和阴离子中的至少一种的材料代替之 前的实施方式所示的蓄电装置的正极活性物质层，即可。作为该种材料，例如可W举出活性 炭、导电高分子、多并苯半导体（PA巧等。
[0163] 裡离子电容器的充放电效率高，能够进行快速充放电且反复利用的使用寿命也 长。
[0164] 通过作为该种裡离子电容器的电解液使用离子液体，可W制造在低温环境下也工 作且能够在广的温度范围下工作的裡离子电容器。并且，可W制造低温环境下的电池特性 劣化得到抑制的裡离子电容器。
[0165]另外，在双电层电容器的情况下，作为正极活性物质层及负极活性物质层，可W使 用活性炭、导电高分子、多并苯有机半导体（PA巧等。此外，双电层电容器的电解液可W不 使用盐而只使用离子液体构成。由此，可W制造在低温环境下也工作且能够在广的温度范 围下工作的双电层电容器。并且，可W制造低温环境下的电池特性劣化得到抑制的双电层 电容器。
[0166] W上，通过本发明的一个方式，可W制造高性能的蓄电装置。另外，本实施方式可 W与其它实施方式所记载的结构适当地组合而实施。
[0167] 实施方式4
[016引本发明的一个方式的蓄电装置能够用作利用电力驱动的各种各样的电器设备的 电源。
[0169]作为使用本发明的一个方式的蓄电装置的电器设备的具体例子，可W举出；显示 装置；照明装置；台式或笔记本型个人计算机；再现存储在藍光光盘炬lu-rayDisc)等记 录介质中的静态图像或动态图像的图像再现装置；移动电话；智能手机；便携式信息终端； 便携式游戏机；电子书阅读器；摄像机；数码相机；微波炉等高频加热装置；电饭優；洗衣 机；空调器等空调设备；电冰箱；电冷冻箱；电冷藏冷冻箱；W及DNA保存用冷冻箱或透析 装置等。另外，利用来自蓄电装置的电力通过电动机推进的移动体等也包括在电器设备的 范畴内。作为上述移动体，例如可W举出：电动汽车；一并具有内燃机和电动机的混合型汽 车化ybridvehicle) 及包括电动辅助自行车的电动自行车等。
[0170] 另外，作为用来供应几乎全部耗电量的蓄电装置（称为主电源），上述电器设备能 够使用本发明的一个方式的蓄电装置。或者，作为在来自上述主电源或商业电源的电力供 应停止的情况下能够进行对电器设备的电力供应的蓄电装置（称为不间断电源），上述电 器设备能够使用本发明的一个方式的蓄电装置。或者，作为与来自上述主电源或商业电源 的对电器设备的电力供应并行地将电力供应到电器设备的蓄电装置（称为辅助电源），上 述电器设备能够使用本发明的一个方式的蓄电装置。
[0 171] 图5示出上述电器设备的具体结构。在图5中，显示装置5000是使用蓄电装置 5004的电器设备的一个例子。具体而言，显示装置5000相当于TV广播接收用显示装置，具 有框体5001、显示部5002、扬声器部5003和蓄电装置5004等。本发明的一个方式的蓄电 装置5004设置在框体5001的内部。显示装置5000既能够接受来自商业电源的电力供应， 又能够使用蓄积在蓄电装置5004中的电力。因此，即使当由于停电等而不能接受来自商业 电源的电力供应时，通过将蓄电装置5004用作不间断电源，也可W利用显示装置5000。
[0172] 作为显示部5002,能够使用液晶显示装置、在每个像素中具备有机化组件等发 光组件的发光装置、电泳显示装置、DMD值igitalMicromirrorDevice;数字微镜装置）、 PDP(PlasmaDisplayPanel;等离子体显示面板）、阳D(Field血issionDisplay;场致发 射显示器）等的半导体显示装置。
[0173] 另外，除了TV广播接收用W外，个人计算机用或广告显示用等的所有信息显示用 显示装置都包括在显示装置中。
[0174] 在图5中，安装型照明装置5100是使用蓄电装置5103的电器设备的一个例子。具 体而言，照明装置5100具有框体5101、光源5102和蓄电装置5103等。虽然在图5中例示 蓄电装置5103设置在装有框体5101及光源5102的天花板5104的内部的情况，但是蓄电 装置5103也可W设置在框体5101的内部。照明装置5100既能够接受来自商业电源的电 力供应，又能够使用蓄积在蓄电装置5103中的电力。因此，即使当由于停电等而不能接受 来自商业电源的电力供应时，通过将蓄电装置5103用作不间断电源，也可W利用照明装置 5100。
[0175] 另外，虽然在图5中例示设置在天花板5104的安装型照明装置5100,但是本发明 的一个方式的蓄电装置既能够用于设置在天花板5104W外的例如侧壁5105、地板5106或 窗户5107等的安装型照明装置，又能够用于台式照明装置等。
[0176] 另外，作为光源5102,能够使用利用电力而人工地得到光的人工光源。具体而言， 作为上述人工光源的例子，可W举出白巧灯、巧光灯等放电灯化及L邸或有机化组件等发 光组件。
[0177] 在图5中，具有室内机5200及室外机5204的空调器是使用蓄电装置5203的电器 设备的一个例子。具体而言，室内机5200具有框体5201、送风口 5202和蓄电装置5203等。 虽然在图5中例示蓄电装置5203设置在室内机5200中的情况，但是蓄电装置5203也可W 设置在室外机5204中。或者，也可W在室内机5200和室外机5204的双方中设置有蓄电装 置5203。空调器既能够接受来自商业电源的电力供应，又能够使用蓄积在蓄电装置5203中 的电力。尤其是，在室内机5200和室外机5204的双方中设置有蓄电装置5203的情况下， 即使当由于停电等而不能接受来自商业电源的电力供应时，通过将本发明的一个方式的蓄 电装置5203用作不间断电源，也可W利用空调器。
[017引另外，虽然在图5中例示由室内机和室外机构成的分体式空调器，但是也能够将 本发明的一个方式的蓄电装置用于在一个框体中具有室内机的功能和室外机的功能的一 体式空调器。
[0179] 在图5中，电冷藏冷冻箱5300是使用蓄电装置5304的电器设备的一个例子。具 体而言，电冷藏冷冻箱5300具有框体5301、冷藏室口 5302、冷冻室口 5303和蓄电装置5304 等。在图5中，蓄电装置5304设置在框体5301的内部。电冷藏冷冻箱5300既能够接受来 自商业电源的电力供应，又能够使用蓄积在蓄电装置5304中的电力。因此，即使当由于停 电等而不能接受来自商业电源的电力供应时，通过将蓄电装置5304用作不间断电源，也可 W利用电冷藏冷冻箱5300。
[0180] 另外，在上述电器设备中，微波炉等高频加热装置和电饭優等电器设备在短时间 内需要高功率。因此，通过将本发明的一个方式的蓄电装置用作用来辅助商业电源不能充 分供应的电力的辅助电源，当使用电器设备时可W防止超过商业电源的规定电量。
[0181] 另外，在不使用电器设备的时间段，尤其是在商业电源的供应源能够供应的总电 能中的实际使用的电能的比率（称为电力使用率）低的时间段中，将电力蓄积在蓄电装置 中，由此能够抑制在上述时间段W外电力使用率增高。例如，关于电冷藏冷冻箱5300,在气 温低且不经常进行冷藏室口 5302或冷冻室口 5303的开关的夜间，将电力蓄积在蓄电装置 5304中。并且，在气温变高且经常进行冷藏室口 5302或冷冻室口 5303的开关的白天，通过 将蓄电装置5304用作辅助电源，能够将白天的电力使用率抑制为较低。
[0182] 另外，本实施方式可W与其它实施方式所记载的结构适当地组合而实施。
[0183] 实施方式5
[0184] 接着，作为具备本发明的一个方式的蓄电装置的电器设备的一个例子，对便携式 信息终端进行说明。
[0185] 图6A示出便携式信息终端650的表面一侧的示意图。图6B示出便携式信息终 端650的背面一侧的示意图。便携式信息终端650包括框体651、显示部652 (包括显示部 652a及显不部65化）、电源开关653、光学传感器654、影像拍摄用透镜655、扬声器656、麦 克风657及电源658。
[0186] 显示部652a及显示部65化是触摸屏，可W根据需要使其显示用来输入文字的键 盘按钮，通过使用手指或触屏笔等接触该键盘按钮，可W输入文字。另外，也可W不显示 该键盘按钮而通过使用手指或触屏笔等在显示部652a上直接写文字或画图，来在显示部 652a上显示该文字或该图。
[0187] 另外，在显示部65化上显示便携式信息终端650能够进行的功能，通过使用手指 或触屏笔等接触显示所希望的功能的标记，便携式信息终端650执行该功能。例如，通过接 触标记659可W进行打电话的功能，并可W使用扬声器656及麦克风657进行通话。
[018引便携式信息终端650安装有巧螺仪和加速度传感器等检测倾斜度的检测装置（未 图示）。因此，通过将框体651竖放或横放，可W在显示部652a及显示部65化上切换纵显 示或横显示等的显示方向。
[0189] 另外，在便携式信息终端650中设置有光学传感器654,便携式信息终端650可W 根据光学传感器654所检测的外光的光量控制显示部652a及显示部65化的最适合的亮 度。
[0190] 在便携式信息终端650中设置有电源658,电源658具有太阳能电池660及充放 电控制电路670。此外，在图6C中，作为充放电控制电路670的一个例子示出具有电池671 和DCDC转换器672、转换器673的结构，电池671具有上述实施方式所说明的蓄电装置。
[0191] 此外，便携式信息终端650还可W具有如下功能；显示各种各样的信息（静态图 像、动态图像、文字图像等）；将日历、日期或时刻等显示在显示部上；对显示在显示部上的 信息进行操作或编辑的触摸输入；通过各种各样的软件（程序）控制处理等。
[0192] 通过使用安装在便携式信息终端650的太阳能电池660,可W将电力供应到显示 部或图像信号处理部等。注意，太阳能电池660可W设置在框体651的单面或双面，可W对 电池671进行高效的充电。另外，当作为电池671使用根据本发明的一个方式的蓄电装置 时，有可W实现小型化等的优点。
[0193] 另外，参照图6C所示的方框图对图6B所示的充放电控制电路670的结构和工作 进行说明。图6C示出太阳能电池660、电池671、DCDC转换器672、转换器673、开关SW1至 开关SW3W及显示部652。电池67UDCDC转换器672、转换器673、开关SW1至开关SW3对 应于图6B所示的充放电控制电路670。
[0194] 首先，说明在使用外光使太阳能电池660发电时的工作的例子。使用DCDC转换器 672对太阳能电池660所产生的电力进行升压或降压W使它成为用来对电池671进行充电 的电压。并且，当利用来自太阳能电池660的电力使显示部652工作时使开关SW1导通，并 且，使用转换器673将其升压或降压到显示部652所需要的电压。另外，可W采用当不进行 显示部652中的显示时，使SW1关闭且使SW2导通来对电池671进行充电的结构。
[0195] 注意，作为发电方式的一个例子示出了太阳能电池660,但是不局限于此，也可 W使用压电组件（piezoelectricelement)或热电转换组件（帕尔贴组件（peltier element))等其它发电方式进行电池671的充电。例如，也可W使用能够W无线（不接触） 的方式收发电力来进行充电的无线电力传输模块或组合其它充电方式进行充电。
[0196] 另外，当然只要具备上述实施方式所说明的蓄电装置，本发明的一个方式就不局 限于图6A至图6C所示的便携式信息终端。另外，本实施方式可W与其它实施方式所记载 的结构适当地组合而实施。
[0197] 实施方式6
[0198] 再者，参照图7说明作为电器设备的一个例子的移动体。
[0199] 上述实施方式所说明的蓄电装置可W用作控制电池。通过利用插电技术或非接触 供电从外部供给电力而可W给控制电池充电。另外，当移动体为铁路用电动车厢时，可W从 架空电缆或导电轨供给电力来进行充电。
[0200] 图7示出电动汽车的一个例子。电动汽车680安装有电池681。电池681的电力 由控制电路682调整输出而供给到驱动装置683。控制电路682由具有未图示的ROM、RAM、CPU等的处理装置684控制。
[0201] 驱动装置683包括直流电动机、交流电动机或电动机和内燃机的组合。处理装置 684根据电动汽车680的驾驶员的操作信息（加速、减速、停止等）、行车信息（爬坡、下坡 等，或者行车中的车轮受到的负荷等）等的输入信息，向控制电路682输出控制信号。控制 电路682根据处理装置684的控制信号调整从电池681供给的电能而控制驱动装置683的 输出。当安装有交流电动机时，虽然未图示，但是设置有将直流转换为交流的反相器。
[0202] 通过利用插电技术可W从外部供给电力来给电池681充电。例如，从商业电源通 过电源插头给电池681进行充电。通过AC/DC转换器等转换装置将外部电力转换为具有固 定电压值的直流恒压来进行充电。通过安装根据本发明一个实施方式的蓄电装置作为电池 681，可W有助于电池 的高容量化等并改进便利性。另外，如果能够通过提高电池681的特 性来实现电池681本身的小型轻量化，则有助于车辆的轻量化，而可W减少耗油量。
[0203] 当然，只要具备上述实施方式所说明的蓄电装置，本发明的一个方式就不局限于 图7所示的电动汽车。另外，本实施方式可W与其它实施方式所记载的结构适当地组合而 实施。
[0204] 实施例1
[0205] 在本实施例中，对如下两种裡离子二次电池的放电特性进行比较的结果进行说 明。该两种裡离子二次电池为：在为外壳的一部分的正极罐与正极集流体之间W与其接触 的方式设置有保护构件的裡离子二次电池；W及，正极罐与正极集流体直接接触的裡离子 二次电池。
[0206] 首先，参照图1A和1B对在本实施例中制造的裡离子二次电池进行说明。
[0207] 正极104具有作为正极集流体105的侣巧和厚度为50ym左右的正极活性物质层 106的叠层结构。作为正极活性物质层106,使用W重量比为85 : 8 : 7的比例混合磯酸 铁（II)裡（LiFeP〇4)、为导电助剂的己诀黑、为粘合剂的聚偏氣己締的混合物，将其形成在 该侣巧的一侧。另外，在正极104中，LiFeP〇4的担持的量大约为6.Omg/cm2,单极理论容量 大约为1.0mAh/cm2。
[020引负极107具有作为负极集流体108的铜巧和厚度为100ym左右的负极活性物质 层109的叠层结构。作为负极活性物质层109,使用W重量比为93 : 2 : 5的比例混合直 径为9ym的中间相碳微球（MCMB)粉末、为导电助剂的己诀黑、为粘合剂的聚偏氣己締的混 合物，将其形成在该铜巧的一侧。另外，在负极107中，MCMB的担持的量大约为9. 3mg/cm2， 单极理论容量大约为3. 5mAh/cm2。
[0209] 作为保护构件111，采用具有能够充分覆盖正极罐的厚度的侣膜。
[0210] 作为电解液，使用如下溶液；作为非水溶剂使用由下述结构式表示的P13-FSA，作 为裡盐使用裡双氣甲烧横酷）酷胺（W下简称为LiTFSA)，将LiTFSAW1M的比例溶解 于P13-FSA中。
[0211] [化学式 26]
[0212]
[0213] 作为隔离体110,使用经过亲水处理的厚度约为125ym的聚偏氣己締膜。另外，将 隔离体110浸溃在上述电解液中。
[0214] 作为正极罐101及负极罐102,使用不诱钢（SU巧形成。另外，作为垫片103,使用 间隔物或垫圈。
[0215] 如图1A和图1B所示，层叠覆盖有保护构件111的正极罐101、正极104、隔离体 110、负极107、垫片103、负极罐102,并且使用"硬币嵌合器（coincellcrimper)"使正极 罐101与负极罐102嵌合，来制造硬币型裡离子二次电池。所制造的硬币型裡离子二次电 池为样品1。
[0216]另外，将没有样品1的保护构件111的正极罐101与正极集流体105直接接触的 硬币型裡离子二次电池作为比较例1。注意，在比较例1中，裡盐的浓度等的其它结构与样 品1相同，与样品1同样地制造。
[0217] 对样品1及比较例1的充放电特性进行测量。使用充放电测量器（由东洋系统株 式会社制造），在将样品1及比较例1加热并保持为60°C的状态下进行该测量。另外，作为 该测量的充放电在2. 0VW上且4. 0VW下的范围内，W大约0. 2C的比率进行（恒流充放 电）。
[021引图8示出样品1及比较例1的循环特性，纵轴表示二次电池的放电容量[mAh/g]， 横轴表示循环次数（回）。粗线示出样品1的结果，细线示出比较例1的结果。
[0219] 由测量结果可知，当比较例1的循环次数超过250回时，放电容量急剧下降，劣化 显著。
[0220] 相对于此，在样品1的二次电池中，虽然有放电容量下降的倾向，但是与不具有保 护构件的二次电池相比，没有急剧的容量下降，充分地抑制了劣化。尤其是，在环境温度为 60°C的条件下能够抑制劣化。由此，可W提高循环特性。
[0221] 由上可知，通过在正极罐与正极集流体之间W与其接触的方式设置保护构件，可 W抑制因不同种类的金属接触而引起的正极集流体的洗提，由此可W提高裡离子电池的循 环特性。
[0222] 符号说明
[022引 100 ;蓄电装置，101 ;正极罐，102 ;负极罐，103 ;垫片，104 ;正极，105 ;正极集流 体，106 ;正极活性物质层，107 ;负极，108 ;负极集流体，109 ;负极活性物质层，110 ;隔离体， 111 ;保护构件，153 ;正极活性物质，154;石墨締，163 ;负极活性物质，164;导电助剂，165 : 石墨締，300 ;蓄电装置，301 ;正极盖，302 ;电池罐，303 ;正极端子，304 ;正极，305 ;隔离体， 306 ;负极，307 ;负极端子，308 ;绝缘板，309 ;绝缘板，310 ;垫片，311 ;保护构件，312 ;安全 阀机构，313 ;TPC组件，650 ;便携式信息终端，651 ;框体，652 ;显示部，652a;显示部，652b; 显不部，653 ;电源开关，654 ;光学传感器，655 ;影像拍摄用透镜，656 ;扬声器，657 ;麦克风， 658 ;电源，659 ;标记，660 ;太阳能电池，670 ;充放电控制电路，671 ;电池，672 ;DCDC转换 器，673 ;转换器，680 ;电动汽车，681 ;电池，682 ;控制电路，683 ;驱动装置，684 ;处理装置， 5000 ;显示装置，5001 ;框体，5002 ;显示部，5003 ;扬声器部，5004 ;蓄电装置，5100 ;照明装 置，5101 ;框体，5102 ;光源，5103 ;蓄电装置，5104 ;天花板，5105 ;侧壁，5106 ;地板，5107 ; 窗户，5200 ;室内机，5201 ;框体，5202 ;送风口，5203 ;蓄电装置，5204 ;室外机，5300 ;电冷 藏冷冻箱，5301 ;框体，5302 ;冷藏室口，5303 ;冷冻室口，5304 ;蓄电装置 [0224] 本申请基于2012年10月5日提交到日本专利局的日本专利申请 No. 2012-223622,通过引用将其完整内容并入在此。
【主权项】
1. 一种蓄电装置，包括： 在外壳中彼此对置的正极和负极； 所述正极与所述负极之间的电解液；以及 所述外壳与所述正极之间的具有导电性的保护构件， 其中，所述电解液含有离子液体作为溶剂。2. 根据权利要求1所述的蓄电装置，其中所述保护构件含有铝。3. 根据权利要求1所述的蓄电装置，其中所述外壳含有铁或镍。4. 根据权利要求1所述的蓄电装置， 其中所述正极含有集流体， 并且所述保护构件接触于所述集流体及所述外壳。5. 根据权利要求4所述的蓄电装置，其中所述集流体含有铝。6. 根据权利要求1所述的蓄电装置，其中所述离子液体包括杂环阳离子、芳香族阳离 子、季铵阳离子、季锍阳离子、季鱗阳离子、叔锍阳离子、非环季铵阳离子和非环季鱗阳离子 中的任一种。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一价酰胺类阴离子、一价 甲基化物类阴离子、氟磺酸阴离子（SO3F)、全氟烷基磺酸阴离子、四氟硼酸根（BF4O、全氟 烷基硼酸根、六氟磷酸根（PF6O和全氟烷基磷酸根中的任一种。8. -种蓄电装置，包括： 在外壳中彼此对置的正极和负极，所述正极含有集流体； 所述正极与所述负极之间的电解液；以及 所述外壳与所述集流体之间的具有导电性的保护构件， 其中，所述外壳的一部分用作正极端子， 所述外壳的所述一部分通过所述保护构件与所述集流体电连接， 并且，所述电解液含有离子液体作为溶剂。9. 根据权利要求8所述的蓄电装置，其中所述保护构件含有铝。10. 根据权利要求8所述的蓄电装置，其中所述外壳含有铁或镍。11. 根据权利要求8所述的蓄电装置，其中所述集流体含有铝。12. 根据权利要求8所述的蓄电装置，其中所述离子液体包括杂环阳离子、芳香族阳离 子、季铵阳离子、季锍阳离子、季鱗阳离子、叔锍阳离子、非环季铵阳离子和非环季鱗阳离子 中的任一种。13. 根据权利要求8所述的蓄电装置，其中所述离子液体包括一价酰胺类阴离子、一价 甲基化物类阴离子、氟磺酸阴离子（SO3F)、全氟烷基磺酸阴离子、四氟硼酸根（BF4O、全氟 烷基硼酸根、六氟磷酸根（PF6O和全氟烷基磷酸根中的任一种。14. 一种蓄电装置，包括： 在外壳中彼此对置的正极和负极，所述正极含有集流体； 所述正极与所述负极之间的电解液； 与所述集流体连接的正极端子；以及 所述外壳与所述正极端子之间的具有导电性的保护构件， 其中，所述电解液含有离子液体作为溶剂。15. 根据权利要求14所述的蓄电装置，其中所述保护构件含有铝。16. 根据权利要求14所述的蓄电装置，其中所述外壳含有铁或镍。17. 根据权利要求14所述的蓄电装置，其中所述集流体含有铝。18. 根据权利要求14所述的蓄电装置，其中所述离子液体包括杂环阳离子、芳香族阳 离子、季铵阳离子、季锍阳离子、季鱗阳离子、叔锍阳离子、非环季铵阳离子和非环季鱗阳离 子中的任一种。19. 根据权利要求14所述的蓄电装置，其中所述离子液体包括一价酰胺类阴离子、一 价甲基化物类阴离子、氟磺酸阴离子（SO3F)、全氟烷基磺酸阴离子、四氟硼酸根（BF4O、全 氟烷基硼酸根、六氟磷酸根（PF6O和全氟烷基磷酸根中的任一种。
【专利摘要】本发明的目的在于提供一种具有更高安全性的蓄电装置。另外，本发明的目的之一在于提供一种循环寿命得到提高的蓄电装置。在作为电解液的溶剂使用离子液体的蓄电装置中，外壳覆盖有具有导电性的构件，以使正极集电体与外壳不直接接触。通过采用该结构，可以抑制因不同种类的金属接触而引起的正极集流体的洗提，由此可以防止被洗提的正极集电体的金属析出在负极上，从而可以防止析出的金属与正极接触而引起内部短路。
【IPC分类】H01M10/0569, H01M4/66, H01M10/0568, H01M10/052, H01G11/54, H01M10/058, H01G11/66, H01M2/02
【公开号】CN104904057
【申请号】CN201380051980
【发明人】石川纯, 伊藤恭介, 横井里枝
【申请人】株式会社半导体能源研究所
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2013年9月24日
【公告号】DE112013004909T5, US20140099529, WO2014054664A1
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