[发明专利]电化学装置和用于电化学装置的分离器

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于电化学装置的存储元件的分离器，所述电化学装置具有其中可充放电存储元件和电解溶液被密封在容器中的结构并且电化学装置包括使用分离器的存储元件。

背景技术

通常，虽然目前电化学装置的类型有表面安装(方形)型电化学装置、硬币形电化学装置、薄电化学装置和圆筒形电化学装置，但所有这些装置通常具有其中可充放电存储元件和电解溶液被密封在容器中的结构，并且存储元件具有其中分离器置于正电极和负电极之间的结构。分离器由离子渗透多孔板构成并具有避免正电极和负电极短路(短路)以及通过保持的电解溶液传送正电极和负电极之间的离子的功能。

在分离器利用保持的电解溶液传送正电极和负电极之间的离子，并且电化学装置被反复充电和放电以长时间使用时，会出现在分离器中保持的电解溶液由于电解溶液的分解等而减少的现象。

在分离器由具有大致均匀的孔隙度的纤维板构成，并且保持在分离器中的电解溶液减少时，通过粘附到纤维表面的电解溶液勉强确保用于离子的传送路径。然而，由于形成分离器的纤维不是整体地平行于分离器的厚度方向设置，因此用于离子的传送路径与保持必需且足够量的电解溶液的情况相比较被拉长，存储元件的电阻值由于拉长的传送路径而被增加，并且电化学装置的内部电阻值由于电阻值的增加而被增加，从而使输出电压下降。

即使分离器的“大致均匀的孔隙度”改变，也难以避免存储元件电阻值的增加。即，在“大致均匀的孔隙度”高时，用于分离器中的离子的传送路径可以被容易地切断。同时，在“大致均匀的孔隙度”低时，电解溶液的可保持量会减少，使得分离器中无法保持必需且足够量的电解溶液。

以下专利文献1说明了其中低孔隙度的高密度层和高孔隙度的低密度层在分离器的厚度方向上彼此重叠的分离器。各个高密度层和低密度层不与正电极和负电极相接触，因此在保持在分离器中的电解溶液的量减少时，用于离子的传送路径如上所述被拉长，从而增加存储元件的电阻值。

另外，以下专利文献2说明了其中从正电极和负电极向外突出的部分的孔隙度比置于正电极和负电极之间的部分的孔隙度低的结构。置于正电极和负电极之间的部分的孔隙度大致均匀，因此在保持在分离器中的电解溶液减少时，用于离子的传送路径如上所述被拉长，从而增加存储元件的电阻值。

引用列表

专利文献

PTL1：日本未经审查的专利申请公开出版物：第2008-085017号。

PTL2：日本未经审查的专利申请公开出版物第2000-285896号。

发明内容

本发明提供一种用于电化学装置的分离器，所述分离器能够限制存储元件的电阻值的增加，并且还提供了一种电化学装置。

为了获得该目的，本发明(用于电化学装置的分离器)是可在电化学装置中使用的分离器，所述电化学装置具有可充放电存储元件和电解溶液被密封在容器中的结构，所述可充放电存储元件具有分离器置于正电极和负电极之间的结构。所述分离器包括：多个高孔隙度部分，所述多个高孔隙度部分从所述分离器的厚度方向的一个侧面到另一侧面；和多个低孔隙度部分，所述多个低孔隙度部分从分离器的厚度方向的所述一个侧面到所述另一侧面，高孔隙度部分和低孔隙度部分被布置在位于正电极和负电极之间的区域中。

此外，本发明(电化学装置)是一种电化学装置，所述电化学装置具有可充放电存储元件以及电解溶液被密封在容器中的结构，所述可充放电存储元件具有分离器置于正电极和负电极之间的结构。所述分离器包括：多个高孔隙度部分，所述多个高孔隙度部分从分离器的厚度方向的一个侧面到另一侧面；和多个低孔隙度部分，所述多个低孔隙度部分从所述厚度方向的所述一个侧面到所述另一侧面，高孔隙度部分和低孔隙度部分被布置在位于正电极和负电极之间的区域中。

根据本发明(用于电化学装置的分离器和电化学装置)，所述分离器包括从分离器的厚度方向的上表面到下表面的多个高孔隙度部分和从分离器的厚度方向的上表面到下表面的多个低孔隙度部分，该高孔隙度部分和低孔隙度部分被布置在位于正电极和负电极之间的区域中。

因此，即使在保持在分离器中的电解溶液的量减少的情况下，由于每一个低孔隙度部分的溶液吸收比每一个高孔隙度部分的溶液吸收高，因此每一个高孔隙度部分中的电解溶液聚集在每一个低孔隙度部分中，并且通过聚集在每一个低孔隙度部分中的电解溶液在正电极和负电极之间确保用于离子传送的液体路径。