[发明专利]电储存装置、电储存装置的电极组及其制造方法

说明书

技术领域

本发明关于一种电储存装置、电储存装置的电极组及其制造方法，尤指一种增加电极有效表面积且于电极内提供体积膨胀的缓冲空间的电储存装置、电储存装置的电极组及其制造方法。

背景技术

请参照图1所示，目前电储存装置，例如锂离子二次电池或者电双层电容器，皆包含有一壳体91、二电极组92、92’、一隔板93及一电解液94。该二电极组92、92’分别为一正极及一负极，且设置于该壳体91内，并通过与导线连接而延伸至该壳体91外；该二电极组92、92’分别包含有一集电板921、921’及一电极922、922’，该电极922、922’分别设置于该集电板921、921’的表面，且该电极922、922’通常以粉体材料制成；该隔板93以多孔性高分子材料制成，且设置于该二电极组92、92’之间，以避免该二电极组92、92’因相触而造成短路；该电解液94填充于该壳体91内，以作为离子传导的媒介。

上述电储存装置的充放电原理因电储存装置种类不同而有所差异。以电双层电容器为例，该电极922、922’(固体层)与电解液94(液体层)之间将形成一极小厚度的界面，且正负电荷将分布于该界面中，而该界面被称为电双层(Electric Double Layer)。于电双层电容器中，该电极922、922’皆以石墨性碳材制成。当该电储存装置外接电压时，正负电荷会在该界面中呈现相对排列，而形成双电荷层现象，此时该二电极922、922’间的系统类似于二次电池的充电过程。而当该电双层电容器外接电器时，双电荷层中原先所累积的电荷便会往该电解液94中移动，产生电荷中和，并释放出能量，此时该二电极922、922’间的系统类似于二次电池的放电过程。

对上述电双层电容器而言，该现有电极922、922’的粉体材料的量越多，则其蓄电量愈高，然而该电极922、922’的涂布厚度愈厚，该电解液94的扩散阻力愈大，不易进入该现有电极922、922’中，造成电荷分布不均，且有部分的粉体材料无法被有效利用产生反应，因而造成蓄电量不易提升的缺点。

再且，该电极922、922’吸附电解液94中的离子团后，将会造成体积膨胀变大，而该电极922、922’仅为单层结构，并无缓冲空间，因此，该些体积的膨胀变化容易使该电极922、922’及电双层电容器产生变形而破损，造成使用上的安全性疑虑。基于上述原因，其有必要进一步改良上述现有电储存装置及其电极组。

发明内容

本发明目的是改良上述缺点，以提供一种电储存装置的电极组及其制造方法，以增加电极有效表面积。

本发明次一目的是提供一种电储存装置的电极组，以于电极内提供体积膨胀的缓冲空间。

本发明再一目的是提供一种电储存装置的电极组的制造方法，以制作具有较大有效表面积的电极。

本发明又一目的是提供一种电储存装置，包含上述电极组，以降低电解液的扩散阻力。

根据本发明的电储存装置的电极组，包含：一集电板，以导电材料制成；及一电极，包含一底部及数个凸出部，该底部的一侧结合于该集电板，该底部的另一侧延伸形成该数个凸出部，且二相邻的凸出部之间具有一间距。

根据本发明的电储存装置的电极组的制造方法，包含：一成型步骤，提供一模板，且该模板的模面形成有数个并列的凸模部，且相邻的凸模部之间具有一模间距，并将一导电粉体材料混合物设置于该模板及一集电板之间，使得该导电粉体材料混合物于该模板及集电板之间成型为一初胚，且该初胚的表面形成有数个凸部；一脱模步骤，将该模板移除；及一定型步骤，对该初胚进行加热，使该初胚于该集电板的表面固化形成一电极。

根据本发明的电储存装置，包含一壳体；一电解液，设置于该壳体内；二电极组，分别浸置于该电解液中，各该电极组分别包含一集电板及一电极，该集电板以导电材料制成，该电极包含一底部及数个凸出部，该底部的一侧设置于该集电板的表面，该底部的另一侧延伸形成该数个凸出部，且二相邻的凸出部之间具有一间距；及一隔板，设置于该壳体内，且介于该二电极组之间。

本发明的有益效果在于：