[发明专利]电化学器件

说明书

本发明提供生产率优异且能够使负极的预掺杂状态均匀化的电化学器件。本发明的电化学器件具有：第一电极单元、第二电极单元、第三电极单元、第一锂离子供给源、第二锂离子供给源和电解液。第一锂离子供给源配置于第一电极单元和第三电极单元之间，包括具有第一电极单元侧的第一主面的由多孔金属箔构成的第一集电体。第二锂离子供给源配置于第二电极单元和第三电极单元之间，包括具有第二电极单元侧的第三主面的由多孔金属箔构成的第二集电体。从贴附于第一主面的第一金属锂和贴附于第三主面的第二金属锂，锂离子被预掺杂到各电极单元所具有的负极。

技术领域

本发明涉及由多个电极单元构成的电化学器件。

背景技术

大容量电容器在要求能量回收或负载均衡等大功率下的反复充放电的领域中的利用正在进展。作为大容量电容器，目前双电层电容器被广泛使用，但近年来，研究着能量密度高的锂离子电容器的利用。

锂离子电容器需要预先将锂离子掺杂到负极中的预掺杂，但为了长期稳定地利用锂离子电容器，使负极的预掺杂状态均匀很重要。

在此，锂离子的预掺杂通过将与负极电连接的金属锂浸泡到电解液中进行。由于锂离子在电解液中移动并到达负极，因此，预掺杂状态根据负极和锂离子供给源的位置关系而受影响。

例如，专利文献1中公开了通过在构成电池的多个电极单元之间和最外部配置锂离子供给源，对负极供给锂离子的结构。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2006/112068号

发明内容

发明要解决的技术问题

但是，在专利文献1记载的结构中，需要制作分别配置于最上部、最下部和电极单元之间的3种锂离子供给源，存在构件的种类和构件数量多的问题。另外，配置于电极单元之间的锂离子供给源为在表背两面贴附了金属锂的结构，锂离子供给源的制作复杂。

鉴于以上的情况，本发明的目的在于，提供一种生产率优异且能够使负极的预掺杂状态均匀化的电化学器件。

用于解决技术问题的技术方案

为了实现上述目的，本发明的一个方式的电化学器件具有：第一电极单元、第二电极单元、第三电极单元、第一锂离子供给源、第二锂离子供给源和电解液。上述第一电极单元中正极和负极隔着隔膜交替层叠。上述第二电极单元中正极和负极隔着隔膜交替层叠。上述第三电极单元中正极和负极隔着隔膜交替层叠，且上述第三电极单元位于上述第一电极单元和上述第二电极单元之间。上述第一锂离子供给源配置于上述第一电极单元和上述第三电极单元之间，包括具有上述第一电极单元侧的第一主面和上述第三电极单元侧的第二主面的由多孔金属箔构成的第一集电体。上述第二锂离子供给源配置于上述第二电极单元和上述第三电极单元之间，包括具有上述第二电极单元侧的第三主面和上述第三电极单元侧的第四主面的由多孔金属箔构成的第二集电体。上述电解液被浸渍到上述第一电极单元、上述第二电极单元、上述第三电极单元、上述第一锂离子供给源和上述第二锂离子供给源中。从贴附于上述第一主面的第一金属锂和贴附于上述第三主面的第二金属锂，锂离子被预掺杂到上述第一电极单元、上述第二电极单元和上述第三电极单元所具有的负极。

根据该结构，从第一锂离子供给源释放的锂离子大多被供给到第一金属锂面向的第一电极单元，一部分经由由多孔金属箔构成的第一集电体的贯通孔被供给到第三电极单元。另外，从第二锂离子供给源释放的锂离子大多被供给到第二金属锂面向的第二电极单元，一部分经由由多孔金属箔构成的第二集电体的贯通孔供给到第三电极单元。从第一锂离子供给源供给到第三电极单元的锂离子的量比供给到第一电极单元的锂离子的量少，从第二锂离子供给源供给到第三电极单元的锂离子的量比供给到第二电极单元的锂离子的量少，但由于锂离子从第一锂离子供给源和第二锂离子供给源这两者供给到第三电极单元，因此，能够使锂离子的预掺杂量在第一电极单元、第二电极单元和第三电极单元之间为相同程度。