CN103490037B - 电化学装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够确保生产率的同时提高其长期可靠性的电化学装置。该电化学装置，具有容器10、蓄电元件20、结构体50。容器10包括容器主体11、与容器主体11相连接的盖12，在其内部封装有电解液30。蓄电元件20包括，第1电极层21、第2电极层22、容纳处于第1电极层21与第2电极层22之间的电解液30的分隔件23。结构体50，设置于容器主体11以及盖12的各个内表面中的至少其中之一上。结构体50，通过将蓄电元件20压缩变形，在被夹在第1电极层21与第2电极层22之间的分隔件23的区域内形成了比该区域的周边部分厚度小的薄壁部分23a。

Description

电化学装置
技术领域
本发明涉及内置可充放电的蓄电元件的电化学装置。
背景技术
电化学装置中,电解液的作用为，形成正负电极间的导电路径，为表现电容的离子供应源，电解液的耗竭也就意味着电化学装置的功能停止。因此，为了提高电化学装置的长期可靠性，要求其具有长时间保持电解液的构造。
具备可充放電的蓄电元件的电化学装置，通常情况下，具有密闭性容器，该密闭性容器用于收纳包括正电极、负电极、以及它们之间所配置的分隔件的蓄电元件和电解液。
例如在下述专利文献1中记载有电化学元件，该电化学元件具有容器和形成有嵌合于上述容器的开口部分的凸起的密封板。该电化学元件中，通过上述凸起部分的导向功能，使密封板相对于容器的定位变得容易，将密封板缝焊接于容器上，从而提高密封性能。
另一方面，下述专利文献2中记述了双电层电容器，该电容器具有收纳有正负电极板及电解液的陶瓷制的基体，和与该基体相连接的板状的盖子，基体的底面呈向上凸状翘曲，盖子呈向下凸状翘曲。该双电层电容器中，容器的内部元件能够牢固地固定。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2008-211056号公报
专利文献2：日本专利特开2006-128080号公报
发明内容
本发明要解决的问题
然而上述专利文献1记述的构造中，于容器的开口部分连接密封板时，容器内的电解液被密封板的凸起部分向容器的边缘挤压，在与密封板的连接面有电解液溢出的风险。这种情况下，焊接操作性恶化，导致生产率降低。上述专利文献2上述的构造也存在同样的问题，因为基体及盖子翘曲的原因，盖子连接时有电解液溢出的风险，难于确保生产率。另一方面，为了避免这样的问题，如果减少容器内的电解液的量，元件的寿命变短，难于确保长期可靠性。
鉴于以上情况，本发明旨在提供一种能够确保其生产率的同时还可提高其长期可靠性的电化学装置。
解决问题的技术手段
为了达到上述目的，本发明的一个实施方式的电化学装置具有容器、蓄电元件、以及结构体。
上述容器包括，具有第1内表面的容器主体、与上述容器主体相连接的盖，所述盖具有和上述第1内表面相对的第2内表面，并且，该容器内部封装电解液。
上述蓄电元件包括，粘合于上述第1内表面的第1电极层、粘合于上述第2内表面的第2电极层、以及处于上述第1电极层与上述第2电极层之间并容纳上述电解液的分隔件。上述蓄电元件被夹在上述第1内表面与上述第2内表面之间。
上述结构体设置在上述第1以及第2内表面的至少其中一面上。上述结构体，使上述蓄电元件压缩变形，从而使得在夹在上述第1电极层与上述第2电极层之间的上述分隔件上的区域内，形成了比该区域的周边部分厚度小的薄壁部分。
附图说明
图1为表示本发明的第1实施方式中的电化学装置的整体结构的立体图。
图2为上述电化学装置的平面图。
图3为图2中沿[A］-[A］线方向的截面示意图。
图4为上述电化学装置的容器主体的平面图。
图5为构成上述电化学装置的分隔件的平面示意图，表示形成上述分隔件的薄壁部分的一种方式。
图6为表示形成于上述分隔件的薄壁部分的其他方式的平面图。
图7为对比例中电化学装置的侧截面示意图。
图8为本发明的第2实施方式中电化学装置的侧截面示意图。
图9为本发明的第3实施方式中电化学装置的侧截面示意图。
图10为本发明的第4实施方式中电化学装置的侧截面示意图。
图11为构成图10所示的电化学装置的分隔件的平面示意图。
具体实施方式
本发明的一个实施方式中的电化学装置，具有容器、蓄电元件、和结构体。
上述容器包括，具有第1内表面的容器主体、与上述容器主体相连接的盖，所述盖具有与上述第1内表面相对的第2内表面，容器内部封装电解液。
上述蓄电元件包括，粘合于上述第1内表面的第1电极层、粘合于上述第2内表面的第2电极层、以及处于上述第1电极层和上述第2电极层之间并容纳上述电解液的分隔件。上述蓄电元件被夹在上述第1内表面与上述第2内表面之间。
上述结构体设置在上述第1以及第2内表面的至少其中一面上。上述结构体使上述蓄电元件压缩变形，从而使得在夹在上述第1电极层与上述第2电极层之间的上述分隔件上的区域内，形成了比该区域的周边部分厚度小的薄壁部分。
上述电化学装置中，上述结构体使蓄电元件压缩变形从而在分隔件中形成薄壁部分。分隔件的薄壁部分，因为比其它区域密度高，而因毛细管现象使得电解液集中到薄壁部分，提高了薄壁部分的保液量。因此，例如在因长期使用引起的电解液分解使得容器内的电解液量下降的情况下，因为能够汇集电解液于分隔件的薄壁部分，所以也能够确保装置长期稳定的运作。
此外，薄壁部分以比夹在第1电极层和第2电极层之间的分隔件的区域周边部分的厚度小之方式来形成，因此在将盖连接于容器主体时，可以减少挤压至上述区域的外侧的电解液的量。因此能够抑制容器主体与盖的连接部分的电解液的渗入或夹杂，因而能够确保容器主体和盖的连接作业稳定，提高生产效率。
换句话说，如果上述周边部分上形成薄壁部分，组装装置时（密封时）因压缩作用，就使得电解液易于被挤压至分隔件的外周侧。为了防止这一现象，在上述电化学装置中，在远离上述区域的周边部分的位置形成薄壁部分。
上述薄壁部分，也可以由设置在分隔件表面的凹陷部分形成。也就是说，上述分隔件具有与上述第1电极层相接触的第1表面、以及上述第2电极层相接触的第2表面，上述薄壁部分包括，在上述第1及第2表面的至少一面上形成的、远离上述周边部分的至少一个凹陷部分。
因此，作为薄壁部分，可以得到朝其中心部厚度逐渐变小的形态。
对上述结构体的结构并没有特别的限定，只要是在分隔件的指定位置上能够形成上述薄壁部分即可，上述结构体可设置于容器主体（第1内表面）一侧以及盖（第2内表面）一侧的任意一面，也可设置于两面。
对分隔件也没有特别限定，只要是其对电解液具有耐久性，并能够给与和接受正电极层与负电极层之间的离子的绝缘材料即可，其可以由多孔材料或无纺布等构成。较典型的是，分隔件由含有玻璃纤维的无纺布构成。因此能够根据密实度轻松调整该薄壁部分的密度。
较典型的是，在上述第1及第2内表面上形成岛状的、朝向上述蓄电元件突出的突出部。由该突出部在分隔件的夹持区域内能够形成包括上述凹陷部分的薄壁部分。
上述突出部具有能够将蓄电元件局部压缩变形的形状、宽度、高度、硬度等。突出部的形状可以列举出，例如拱顶形状、截锥体形状，突出部的高度例如根据分隔件的厚度等设定。上述突出部优选具有导电性，因而能够确保容器内表面与蓄电元件之间稳定的电连接。
对突出部的形成位置没有特别限定，较典型的是，配置突出部使上述薄壁部分形成于分隔件的中央部分。因此形成了分隔件的中央的厚度比周围薄的形状，组装时能够高效地降低向分隔件周围挤压出的电解液的量。
在第1内表面或第2内表面上形成的突出部，不限于单个，也可以是多个。因此可以在分隔件上形成多个薄壁部分，同时能够在容器内稳定地容纳蓄电元件。
例如，上述结构体也可以由，从上述第1内表面向上述第1电极层突出的导电性粘合剂的固化物形成的第1突出部构成。因此通过第1电极层，在分隔件上由第1突出部形成了压缩痕（凹陷部分），该压缩痕能够形成分隔件的薄壁部分。
这种情况下，上述容器主体还可以具有，与设置于上述第1内表面的上述第1电极层电连接的第1端子、设置于上述容器主体外表面的第2端子、与上述第1端子和上述第2端子电连接的接线部。上述第1突出部为了使之覆盖上述第1端子，一部分形成于上述第1内表面上。因此，能够于电解液中保护第1端子。
另一方面，上述结构体也可以由，从上述第2内表面向上述第2电极层突出的导电性粘合剂的固化物形成的第2突出部构成。因此通过第2电极层，在分隔件上由第2突出部形成了压缩痕（凹陷部分），该压缩痕能够形成分隔件的薄壁部分。
或者，上述结构体也可以由包括上述第1以及第2突出部的多个突出部构成。因此，就会在分隔件上形成多个压缩痕，该压缩痕能够形成分隔件的薄壁部分。
这种情况下，上述第1以及第2突出部也可以在分隔件的厚度方向上对向配置。因此能够可以调节分隔件的薄壁部分的厚度，能形成所期望的厚度的薄壁部分。
接下来，边参照图面，边对本发明的实施方式进行说明。
＜第1实施方式＞
[整体结构］
图1为表示本发明一实施方式中的电化学装置的整体结构的立体图，图2为上述电化学装置的平面图，图3为图2中沿[A］-[A］线方向的截面示意图。各图中X，Y以及Z轴表示相互直交的3个轴方向。
本实施方式的电化学装置100具有，X轴方向为宽度方向，Y轴方向为长度方向，Z轴方向为高度方向，例如，沿X轴方向的宽度尺寸为2.5mm，沿Y轴方向的长度尺寸为3.2mm，沿Z轴方向的高度尺寸为0.9mm。
本实施方式的电化学装置100具有容器10，在容器10的内部与电解液30一起封装在内的蓄电元件20。电化学装置100作为可充放电的双电层电容器或者二次電池而构成。电化学装置100可作为例如电子产品的备用电源等使用。电化学装置100，用回流焊接法安装于没有图示的电子产品的电路基板上。
（容器）
容器10由长方体形成，具有容器主体11、盖12、和密封环13。容器10由夹着密封环13的容器主体11和盖12相互连接而构成。
图4为容器主体11的平面图。容器主体11由陶瓷等绝缘材料形成，整体由大致长方体形成。如图3所示，容器主体11的顶面11a上，形成了具有平面的底面14a（第1内表面）和4个表面14b的长方体形状的凹部14。凹部14被盖12覆盖，从而构成了收纳蓄电元件20以及电解液30的液室40。
为了能覆盖凹部14，盖12由与容器主体11的顶面11a相连接的大致为矩形的板材构成。盖12由具有与液室40相对的平面的内表面12a（第2内表面）的板材形成，例如，其沿X轴方向宽度尺寸为2.2mm、沿Y轴方向长度尺寸为2.9mm、沿Z轴方向的厚度尺寸为0.14mm。
本实施方式中的盖12，具有4边的周边部分比中央部分低向容器主体11一侧的台阶形状。盖12也可以是与上述结构相反，为其中央部分比上述周边部分低向容器主体11一侧的台阶形状，也可以形成周边部分以及中央部分在同一平面上的平坦形状。
盖12由各种金属等的导电性材料构成，例如科瓦铁镍钴合金（Fe（铁）-Ni（镍）-Co（钴）合金）。此外，为了防止电解腐蚀，盖12也可以由，科瓦铁镍钴合金等的母材被由Ni、Pt（铂）、Ag（银）、Au（金）或Pd（钯）等耐腐蚀性高的金属形成的膜覆盖的包层材料构成。
密封环13由金属制的环状构件构成，置于容器主体11的顶面11a与盖12之间呈围住凹部14状。密封环13与盖12相同，由科瓦铁镍钴合金形成，也可以使用其它金属材料。通过使密封环13与盖12由同种或者相同材料构成，能够减少因两者热膨胀系数的差异引起的热应力的发生。
盖12在将蓄电元件20放置于凹部14注入电解液30之后，通过密封环13与容器主体11相连接。因而在容器10的内部形成了被密封的液室40。对于盖12与容器主体11通过激光焊接法相连接，此外还可以采用焊缝焊接法等其它焊接技术或粘合技术。
容器主体11是由多枚陶瓷片材层压烧制而成。凹部14可由例如，有开口部分的单个或者多个陶瓷片材层压而形成。容器主体11具有，与收纳于液室40的蓄电元件20的正电极层21电连接的正极接线15，与蓄电元件20的负电极层22电连接的负极接线16。
正极接线15具有接线柱15a（第1端子）、外部正极端子15b（第2端子）、以及层间接线部15c。接线柱15a设置于凹部14的底面14a上，与蓄电元件20的正电极层21电连接。外部正极端子15b设置于容器主体11的外表面上。本实施方式中，从容器主体11的一侧的表面11c到底面11b形成了外部正极端子15b。
接线柱15a由形成凹部14的底面14a的陶瓷片材而形成，外部正极端子15b在形成了容器主体11的底部的陶瓷片材的表面及背面上形成。层间接线部15c形成于多个陶瓷片材层之间。接线柱15a、外部正极端子15b以及层间接线部15c由各种金属等的导电性材料构成，例如钨（W）或者由在其上形成的Ni、Au等的层压膜形成。
接线柱15a处于凹部14的底部14a的大致中央部分。接线柱15a可以为单个，也可以为多个。本实施方式中，接线柱15a形成于底部14a的大致中央的3处，各接线柱15a分别设有与外部正极端子15b相连接的多个层间接线部15c。再者层间接线部15c也可以由对于各接线柱15a形成共同的单一的接线部。
负极接线部16具有，连接接线部16a、外部负极端子16b、层间接线部16c。连接接线部16a与蓄电元件20的负电极层22电连接，外部负极端子16b设置于容器主体11的外表面上。本实施方式中，从容器主体11的其它方向的表面11d到底面11b形成了外部负极端子16b。
连接接线部16a形成于容器主体11的侧壁内部，与处于容器主体11的顶面11a的密封环13电连接。即连接接线部16a通过密封环13、盖12、以及下述第2突出部52，与负电极层22电连接。代替连接接线部16a，也可以形成通过容器主体11的侧壁内部，连接密封环13与外部负极端子16b或层间接线部16c之间的接线柱。连接接线部16a、外部负极端子16b以及层间接线部16c，由各种金属等的导电性材料构成，例如钨（W）或者由在其上形成的Ni、Au等的层压膜形成。
（蓄电元件）
蓄电元件20具有正电极层21（第1电极层）、负电极层22（第2电极层）、和分隔件23。
正电极层21由含有活性物质的片材构成。作为活性物质，例如，可以列举出活性炭、PAS（PolyacenicSemiconductor：聚并苯类有机半导体）等。以下,称正电极层21所含有的活性物质为正极活性物质。因双电层而在正极活性物质与电解液之间形成电容器，产生指定的静电容量[F］。正电极层21的静电容量根据正极活性物质的量[g］、正极活性物质的表面积[m2/g］以及正极活性物质的比容量[F/m2］的积规定而得。
具体来说，正电极层21是将正极活性物质微粒（例如活性炭微粒）、导电助剂（例如科琴黑）以及粘合剂（例如PTFE（Polytetrafluoroethylene聚四氟乙烯））的混合物辗压形成片材状，将其裁断成指定尺寸制作而成。如此制成的正电极层21，因被夹在凹部14的底面14a与盖12的内表面12a之间，能够适度压缩变形。作为一个例子，正电极层21形成为0.2mm的厚度。
负电极层22由含有与正电极层21相同的活性物质的片材构成。以下，称负电极层22所含有的活性物质为负极活性物质。负极活性物质可以与正极活性物质为相同的物质，正极活性物质为活性炭时，负极活性物质也可以使用活性炭。对于负电极层22，负极活性物质表面上吸附电解质离子，也形成双电层。负电极层22的静电容量[F］也根据负极活性物质的量[g］、负极活性物质的表面积[m2/g］以及负极活性物质的比容量[F/m2］的积规定而得。因为负极活性物质与正极活性物质为相同的物质，其比容量也相同。
负电极层22与正电极层21相同，也是将负极活性物质微粒（例如活性炭微粒）、导电助剤（例如科琴黑）以及粘合剂（例如PTFE（Polytetrafluoroethylene））的混合物辗压形成片材状，将其裁断成指定尺寸制作而成。如此制成的负电极层22，因被夹在凹部14的底面14a与盖12的内表面12a之间，能够适度压缩变形。作为一个例子，负电极层22形成为0.2mm的厚度。
分隔件23处于正电极层21与负电极层22之间，由能够容纳电解液30的绝缘材料构成。分隔件23由在其厚度方向上可通过离子的多孔性材料而成，例如由聚烯烃类的有机材料或无纺布等构成。在本实施方式中，由含有玻璃纤维的无纺布构成，但此外也可由纤维素纤维、塑料纤维等其它的纤维材料的无纺布构成。分隔件23的厚度没有特别限定，例如可以为0.05～0.2mm的厚度。
分隔件23形成为比正电极层21及负电极层22大的大致为矩形。分隔件23具有，与正电极层21相接触的第1表面231、与负电极层22相接触的第2表面232。分隔件23可以沿厚度方向压缩变形，在正电极层21与负电极层22之间，呈适度压缩变形状态被收纳于液室40中。因此降低了正电极层21与负电极层22之间的内部电阻。
对电解液30没有特别限定，任意的电解质材料都可适用。电解液30能够适用，例如，含有BF4-（四氟化硼离子）的4級铵盐溶液，具体来说，5-氮鎓螺[4.4]壬烷-BF4（5-Azoniaspiro[4.4]nonane-BF4）或乙基甲基咪唑壬烷-BF4的溶液。
[结构体］
本实施方式的电化学装置100具有结构体50，通过上述结构体50将蓄电元件20压缩变形，在被夹在正电极层21与负电极层22之间的分隔件23的区域内形成了比该区域的周边部分厚度小的薄壁部分23a。
本实施方式中的结构体50包括，设置于凹部14的底面14a上的第1突出部51、设置于盖12的内表面12a上的第2突出部52。
第1突出部51，在凹部14的底面14a上形成岛状，构成从底面14a朝向蓄电元件20（正电极层21）突出的形状。第2突出部52，在盖12的内表面12a上形成岛状，构成从内表面12a朝向蓄电元件20（负电极层22）突出的形状。第1以及第2突出部51，52分别由比正电极层21及负电极层22硬质的材料形成。
第1以及第2突出部51，52，通过在液室40内将蓄电元件20沿厚度方向（Z轴方向）压缩变形,在分隔件23上形成薄壁部分23a。本实施方式中，将第1以及第2突出部51，52，分别设置于凹部14的底面14a和盖12的内表面12a，以使其沿Z轴方向相互对置。因此通过第1以及第2突出部51，52，蓄电元件20从两面受到压缩变形，在分隔件23上形成了单一的薄壁部分23a。
对薄壁部分23a的厚度没有特别限定，例如，为5μm以上50μm以下。这种情况下，薄壁部分23a与分隔件23的最外周边部分的厚度差为，例如，10μm以上150μm以下。
第1以及第2突出部51，52，分别由导电性粘合剂的固化物形成。因此能够确保正电极层21与接线柱15a之间、以及、负电极层22与盖12之间的稳定的电连接。
第1突出部51将正电极层21粘合于凹部14的底面14a上，同时构成将两者电连接的正极粘合层。第1突出部51形成于凹部14的底面14a与正电极层21之间的一部分区域，本实施方式中，如图4所示，形成为可覆盖3个接线柱15a的大小。因此接线柱15a得到保护，免受与电解液30相接触带来的腐蚀。
在构成第1突出部51的导电性粘合剂中，使用了含有导电性微粒的合成树脂材料。作为导电性微粒，优选导电性、化学稳定性高的物质，例如使用石墨微粒。作为含有导电性微粒的合成树脂材料，优选对电解液膨润性小，耐热性以及化学稳定性高的物质，例如使用酚醛树脂。
第1突出部51形成圆形的拱顶形状。因此能够通过正电极层21在分隔件23上稳定地形成薄壁部分23a。通过正电极层21，第1突出部51将分隔件23的第1表面231局部压缩，作为该第1表面231上的压缩痕形成了指定深度的凹陷部分D1。凹陷部分D1形成于被夹在正电极层21与负电极层22之间的分隔件23的区域内，并远离该区域的周边部分，构成薄壁部分23a的一部分。
对第1突出部51的形成方法没有特别限定，例如可以使用丝网印刷法、灌封法等各种涂布方法。第1突出部51通过形成拱顶形状，因而不会对正电极层21施加过大的压力，能够形成所期望大小的薄壁部分23a。
对第1突出部51的高度没有特别限定，根据液室40的高度、正电极层21的厚度或弹性模量、薄壁部分23a的厚度等，可以适当设定，例如设定为10μm以上100μm以下。厚度为不到10μm时，难于形成薄壁部分23a，厚度超过100μm时，对正电极层21施加的压力过大，有导致正电极层21破损的风险。
另一方面，第2突出部52将负电极层22粘合于盖12的内表面上12a上，同时构成将两者电连接的负极粘合层。第2突出部52形成于盖12的内表面12a与负电极层22之间的一部分区域。在构成第2突出部52的导电性粘合剂中，与第1突出部51相同，使用含有导电性微粒的合成树脂材料。该合成树脂材料中，可以使用与构成第1突出部51的导电性粘合剂同种的，或不同种的导电性粘合剂。
此外，第2突出部52也与第1突出部51相同，形成圆形的拱顶形状。因此通过负电极层22能够在分隔件23上稳定地形成薄壁部分23a。第2突出部52，通过负电极层22，将分隔件23的第2表面232局部压缩，作为该第2表面232上的压缩痕形成指定深度的凹陷部分D2。凹陷部分D2形成于被夹在正电极层21与负电极层22之间的分隔件23的区域内，并远离该区域的周边部分，构成薄壁部分23a的一部分。
对第2突出部52的形成方法没有特别限定，例如可以使用丝网印刷法、灌封法等各种涂布方法。第2突出部52形成拱顶形状，因而不会对负电极层22施加过大的压力，能够形成所期望大小的薄壁部分23a。
对第2突出部52的高度没有特别限定，根据液室40的高度、负电极层22的厚度或弹性模量、薄壁部分23a的厚度等可以适当设定，例如设定为10μm以上100μm以下。厚度不到10μm时，难于形成薄壁部分23a，厚度超过100μm时，对负电极层22施加的压力过大，有导致负电极层22破损的风险。
本实施方式中，形成的第2突出部52的形状、大小、高度，与第1突出部51的形状、大小、高度相等，但并不限定于此，例如也可以形成在形状、大小以及高度中至少1个与第1突出部51的不同。
图5为形成有薄壁部分23a的分隔件23的平面图。图中用斜线所示的区域C表示夹在正电极层21与负电极层22之间的分隔件23的区域，点状的区域表示薄壁部分23a。第1以及第2突出部51，52，在凹部14的底面14a以及盖12的内表面12a上分别形成岛状，图5所示区域C内远离区域C的周边部分Ca位置上形成薄壁部分23a。
如上所述薄壁部分23a包括凹陷部分D1与凹陷部分D2，受到第1以及第2突出部51，52压缩变形而成。因此薄壁部分23a比区域C的周边部分Ca的厚度还薄，具有对应了凹陷部分D1，D2的形状的，向中心部厚度逐渐减小的形态。
图6显示了在区域C的周边部分上形成薄壁部分的例子。区域C的周边部分上形成薄壁部分230a时，组装装置时由于结构体的压缩作用，使得浸渍在分隔件中的电解液易于被向周围挤压。
如所上述，分隔件23组装时（密封时）沿厚度方向被压缩指定量。此时，薄壁部分23a，受到第1以及第2突出部51，52的压缩变形比区域C内的其它区域大，因为薄壁部分23a设置于从远离区域C的周边部分Ca到远离分隔件23的中心一侧，形成薄壁部分23a时，能够抑制向区域C的外侧挤压电解液的量。
此外分隔件23由含有玻璃纤维的无纺布构成。因此薄壁部分23a比分隔件23的其它区域密度高，因毛细管现象使得电解液30集中于薄壁部分23a而提高了保液量。因此，例如即使因长期使用引起的电解液分解使得容器10内的电解液量下降时，在分隔件23的薄壁部分23a能够汇集电解液，因而从长期来看也能够确保电化学装置100稳定的运作。
[本实施方式的作用］
图7表示作为比例的电化学装置200的侧截面示意图。同图中与图3相对应的部分标注了相同的符号，在此省略其详细说明。
对比例中电化学装置200具有将容器主体11的凹部14与正电极层21粘合的导电性粘合层61、将盖12与负电极层22粘合的62，所述导电性粘合层分别形成为平坦的构造。如此结构的电化学装置200中，液室40中的分隔件23也是相同的厚度，因而分隔件23的密度或空隙相同时，分隔件23所容纳的电解液的分布也相同。因此在装置的长期使用中，电解液的分解、耗竭也相同，其结果，即使残留有能够导通正负电极层21，22间的电解液量，其电解液在分隔件23上相同地分布时，有液量不足的风险。
相对于此，本实施方式的电化学装置100中，因为在分隔件23的中心部形成高密度的薄壁部分23a，该薄壁部分23a能够通过少量电解液确保正负电极层21，22间的导通。进而，通过毛细管现象将电解液30提供给薄壁部分23a。即使因装置的长时间使用导致电解液分解，在薄壁部分23a也局部存在电解液30。因此，用已有的电解液量来比较时，本实施方式与对比例中的电力装置200相比，装置能够长期运行。
此外，对比例中电化学装置200中，将容器主体11与盖12相互连接时，分隔件23同样受到压缩变形，因此浸渍分隔件23的电解液30被等向性地向蓄电元件20的周围挤压。因此，将装置焊接密封时，电解液向外飞溅，浸渍焊接面或者污染焊接部的可能性增高。电解液的污染可直接导致焊接不良，成为功率下降的重要因素。
相对于此，本实施方式的电化学装置100中，分隔件23的外周部分，与中央的薄壁部分23a相比较，电解液30的保持量处于少的状态。因此分隔件23的外周部分，在用盖12密封时起到了接受向蓄电元件20的外侧移动的电解液的容器的作用。因此抑制了电解液的飞溅或电解液对焊接部的夹杂，能够提高功率。
＜第2实施方式＞
图8表示本发明的第2实施方式中电化学装置的结构的侧截面示意图。以下，主要对与第1实施方式不同的结构加以说明，对与上述实施方式相同的结构，标注相同的符号，省略或者简化其说明。
本实施方式的电化学装置300中，在分隔件23的中央部分有比其它区域密度高的薄壁部分23b。形成该薄壁部分23b的结构体，在本实施方式中，只由设置于容器主体11的凹部14与蓄电元件20的正电极层21之间的突出部51构成。由突出部51在分隔件23的第1表面231上形成了凹陷部分D1，通过该凹陷部分D1形成了薄壁部分23b。
因为突出部51对应上述第1实施方式中的第1突出部51，具有相同的结构，在此省略其说明。另一方面，在盖12与负电极层22之间，设置了在它们之间起到粘合同时电连接作用的导电性粘合层62。导电性粘合层62构成为盖12与负电极层22的相对面整个区域上形成的平坦层。
如上构成的本实施方式中，用盖12密封液室40时，通过正电极层21，由突出部51在分隔件23上也形成压缩痕，因此该压缩痕能够形成分隔件23的薄壁部分23b。因此能够得到与上述第1实施方式相同的作用效果。
＜第3实施方式＞
图9表示本发明的第3实施方式中电化学装置的结构的侧截面示意图。以下，主要对与第1实施方式不同的结构加以说明，对与上述实施方式相同的结构，标注相同的符号，省略或者简化其说明。
本实施方式的电化学装置400中，在分隔件23的中央部分有比其它区域密度高的薄壁部分23c。形成该薄壁部分23c的结构体，在本实施方式中，只由设置于盖12的内表面12a与蓄电元件20的负电极层22之间的突出部52构成。由突出部52在分隔件23的第2表面232上形成凹陷部分D2，通过该凹陷部分D2形成薄壁部分23c。
因为突出部52对应上述第1实施方式中的第2突出部52，具有相同的结构，在此省略其说明。另一方面，在凹部14的底面14a上设置的接线柱15a与正电极层21之间，设置了在它们之间起到粘合及电连接作用的导电性粘合层61。导电性粘合层61构成为底面14a与正电极层21的相对面整个区域上形成平坦层，同时，覆盖接线柱15a，保护其免受与电解液30相接触带来的腐蚀。
如上构成的本实施方式中，用盖12密封液室40时，通过负电极层22，由突出部52在分隔件23上也形成压缩痕，因此该压缩痕能够形成分隔件23的薄壁部分23c。因此能够得到与上述第1实施方式相同的作用效果。
＜第4实施方式＞
图10表示本发明的第4实施方式中电化学装置的结构的侧截面示意图。图11为其分隔件23的平面示意图。以下，主要对与第1实施方式不同的结构加以说明，对与上述实施方式相同的结构，标注相同的符号，省略或者简化其说明。
本实施方式的电化学装置500，关于在分隔件23上形成多个薄壁部分这点上与上述的各实施方式不同。即本实施方式中的分隔件23具有，在其中央部分形成的第1薄壁部分23d、夹着第1薄壁部分23d而形成的第2以及第3薄壁部分23e，23f。第1～第3薄壁部分23d～23f，形成比分隔件23的其它区域密度高。
第1薄壁部分23d，由设置于容器主体11的凹部14的底面上的第1突出部51形成，包括与第1突出部51相对的凹陷部分D1。另一方面，第2以及第3薄壁部分23e，23f，由形成于盖12的内表面12a上的第2以及第3突出部52a，52b分别形成，包括第2以及第3突出部52a，52b相对的凹陷部分D2a，D2b。第2以及第3薄壁部分52a，52b由导电性粘合剂的固化物组成，将盖12与负电极层22相互粘合的同时，将它们之间电连接。
第2以及第3突出部52a，52b，配置于与第1突出部51在Z轴方向上不相对的位置上，并相互隔开一定距离。此外第2以及第3突出部52a，52b形成比第1突出部51直径小的拱顶形状。这样，第1薄壁部分23d、第2以及第3薄壁部分23e，23f，如图11所示以相互不同的位置及大小来形成。即使如此，薄壁部分23d，23e，23f也分别形成于与区域C的边缘相隔离的位置。
对第1～第3突出部51，52a，52b的形状、大小、配置没有特别限定，可以根据应该形成的薄壁部分的位置、大小、个数等适当设定。
本实施方式也能够得到与上述第1实施方式相同的作用效果。特别是本实施方式中，因为分隔件23具有多个薄壁部分（23d～23f），因而更加能够降低内部电阻，同时，能够将电解液的汇集区域分散为多处。进而，组装时（密封时），能够更有效地抑制电解液分溅，因而能够谋求生产率的提高。
以上对本发明的实施方式作了说明，本发明并不只限于上述实施方式，只要是不偏离本发明要旨的范围内，当然可以加入各种变更。
例如以上的第1实施方式中，第1突出部51与第2突出部52处于Z轴方向上相互相对位置，代替于此的，也可以处于不相互相对的位置。因此，例如，可以任意调节薄壁部分的形状、大小、厚度等。此外，它们的第1以及第2突出部51，52中至少其中之一可以由多个突出部构成。
此外以上的第2，第3实施方式中，突出部51或突出部52分别由单个突出部构成，也可以分别由多个突出部构成。进而，以上第4实施方式中，第2以及第3突出部52a，52b还可以由多个突出部构成，也可以由单一的环状突出部构成。
进而，以上各实施方式中，设置正电极层21与容器主体11相对，负电极层22与盖12相对，也可以于此相反，设置正电极层21与盖12相对，负电极层22与容器主体11相对。
符号的説明
10…容器
11…容器主体
12…盖
20…蓄电元件
21…正电极层
22…负电极层
23…分隔件
23a，23b，23c，23d，23e，23f…薄壁部分
30…电解液
50…结构体
51，52，52a，52b…突出部
100，300，400，500…电化学装置
D1，D2，D2a，D2b…凹陷部分

Claims (11)

1.一种电化学装置，具有容器、蓄电元件和结构体，其中：
容器包括，具有呈平面的第1内表面的容器主体、与所述容器主体相连接的盖，所述盖具有与所述第1内表面相对的呈平面的第2内表面，容器内部封装电解液；
蓄电元件包括，粘合于所述第1内表面上的第1电极层、粘合于所述第2内表面上的第2电极层、以及处于所述第1电极层与所述第2电极层之间并容纳所述电解液的分隔件，蓄电元件被夹在所述第1内表面与所述第2内表面之间；
结构体包括，由从所述第1内表面向所述第1电极层突出的导电性粘合剂的固化物形成的第1突出部，通过第1突出部使所述蓄电元件压缩变形，从而使得在夹在所述第1电极层与所述第2电极层之间的所述分隔件的区域内，形成了比该区域的周边部分厚度小的薄壁部分。
2.根据权利要求1所述的电化学装置，其特征在于：
所述分隔件具有，与所述第1电极层相接触的第1表面、与所述第2电极层相接触的第2表面；
所述薄壁部分包括，在所述第1以及第2表面至少一面上形成的、远离所述周边部分的至少一个凹陷部分。
3.根据权利要求1所述的电化学装置，其特征在于：
所述容器主体还具有，设置于所述第1内表面上的与所述第1电极层电连接的第1端子、设置于所述容器主体外表面的第2端子、与所述第1端子和所述第2端子电连接的接线部；
所述第1突出部的一部分形成于所述第1内表面上，以使之覆盖所述第1端子。
4.根据权利要求1所述的电化学装置，其特征在于：
所述结构体还包括由从所述第2内表面向所述第2电极层突出的导电性粘合剂的固化物形成的第2突出部。
5.根据权利要求4所述的电化学装置，其特征在于：
所述第1以及第2突出部，沿所述分隔件的厚度方向相对配置。
6.一种电化学装置，具有容器、蓄电元件和结构体，其特征在于：
容器包括，具有呈平面的第1内表面的容器主体、与所述容器主体相连接的盖，所述盖具有与所述第1内表面相对的呈平面的第2内表面，容器内部封装电解液；
蓄电元件包括，粘合于所述第1内表面上的第1电极层、粘合于所述第2内表面上的第2电极层、以及处于所述第1电极层与所述第2电极层之间并容纳所述电解液的分隔件，蓄电元件被夹在所述第1内表面与所述第2内表面之间；
结构体包括，由从所述第2内表面向所述第2电极层突出的导电性粘合剂的固化物形成的突出部，通过该突出部使所述蓄电元件压缩变形，从而使得在夹在所述第1电极层与所述第2电极层之间的所述分隔件的区域内，形成了比该区域的周边部分厚度小的薄壁部分。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的电化学装置，其特征在于，所述薄壁部分形成于所述分隔件的中央部。
8.根据权利要求1所述的电化学装置，其特征在于，所述结构体形成为拱顶形状。
9.根据权利要求1所述的电化学装置，其特征在于，所述分隔件由含有玻璃纤维的无纺布形成。
10.根据权利要求1所述的电化学装置，其特征在于,所述容器形成为长方体形状。
11.根据权利要求1所述的电化学装置，其特征在于,所述结构体包括，在所述第1以及第2内表面至少其中一面上设置的相互隔开的多个突出部。
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