[发明专利]蓄电装置

说明书

技术领域

本发明涉及蓄电装置。蓄电装置是指所有具有蓄电功能的元件及装置。

背景技术

近年来，对锂离子电池(LIB)等非水二次电池、锂离子电容器(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(HEV)、电动汽车(EV)或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，高输出、高能密度的锂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锂离子电池是不可缺少的。

常用的锂离子二次电池的大部分使用含有碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、被氟化的环状酯、被氟化的无环状酯、被氟化的环状醚或被氟化的无环状醚等有机溶剂及具有锂离子的锂盐的非水电解质(也称为非水电解液或简称为电解液)。注意，这里被氟化的环状酯是指如具有氟化烷基的环状酯中那样，氢被氟取代的环状酯。与此同样，在被氟化的无环状酯、被氟化的环状醚或被氟化的无环状醚中，氢被氟取代。

但是，有机溶剂具有挥发性并具有低闪点，当在锂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锂二次电池内部温度上升，从而导致发生锂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氢氟酸，由于该氢氟酸腐蚀金属，所以有可能影响电池的可靠性。

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锂离子二次电池的非水电解质的非水溶剂。例如，有包含乙基甲基咪唑鎓(EMI)阳离子的离子液体或包含N-甲基-N-丙基呱啶鎓(propylpiperidinium)(PP₁₃)阳离子的离子液体等(参照专利文献1)。

[专利文献1]日本专利申请公开2003-331918号公报

发明内容

在常用的锂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锈钢(SUS)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铝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。

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。

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，以使正极集流体与外壳不直接接触。

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。

另外，在上述结构中，保护构件可以含有铝。

另外，在上述结构中，外壳可以含有铁或镍。

另外，在上述结构中，正极集流体可以含有铝。

另外，在上述结构中，离子液体的阳离子可以包括杂环阳离子、芳香族阳离子、季铵阳离子、季锍阳离子、季鏻阳离子、叔锍阳离子、非环季铵阳离子和非环季鏻阳离子中的任一种。

另外，在上述结构中，离子液体的阴离子可以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(BF₄^-)、全氟烷基硼酸根、六氟磷酸根(PF₆^-)和全氟烷基磷酸根中的任一种。

根据本发明的一个方式可以提供一种安全性高的蓄电装置。另外，可以提供一种循环寿命得到提高的蓄电装置。

附图说明

图1A和1B示出硬币型蓄电装置的外观图及截面图；

图2A至2C是说明正极的图；

图3A至3D是说明负极的图；

图4A和4B是说明圆筒型蓄电装置的图；

图5是说明电气设备的图；

图6A至6C是说明电气设备的图；

图7是说明电气设备的图；

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