CN101304104A - 电化学装置及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电化学装置，其包括：第1阳极(10)，第1阴极(20)，配置于上述第1阳极(10)与上述第1阴极(20)之间、上述第1阳极(10)的上述第1阴极(20)侧的相反侧、以及上述第1阴极(20)的上述第1阳极(10)侧的相反侧且被弯折的连续的一片分隔层(50)，与上述分隔层(50)、上述第1阳极(10)以及上述第1阴极(20)接触的电解质。上述分隔层(50)具有，在从该分隔层(50)的一端开始连续的两处弯折部(60)向同一方向弯折并包围上述第1阳极(10)或上述的1阴极(20)的周围的形状。

Description

电化学装置及其制造方法
技术领域
本发明涉及二次电池和电化学电容器等电化学装置及其制造方法。
背景技术
在现有的四方状(板状)的电化学电容器和锂离子二次电池中，设置在一对电极间的分隔层(separator)，已知有将一片一片的不连续的分隔层重叠的层叠型的分隔层，或将连续的一片分隔层折叠成蛇形蜿蜒状的分隔层等(例如，参照日本特开2002-329530号公报、特开平7-57716号公报、特开平7-142086号公报、特表2004-503055号公报等)。
发明内容
然而，由于使用了层叠型的分隔层的电化学装置将一片一片的分隔层重叠，因而制造时的工作效率差。此外，由于只在电极的上下方向上存在着分隔层，因而有时候在横方向上产生电极的偏离，这有时候成为短路的原因。
另一方面，与层叠型的分隔层相比，使用了被折叠成蛇形蜿蜒状的分隔层的电化学装置提高了制造时的工作效率。可是，在使用被折叠成蛇形蜿蜒状的分隔层的情况下，有时候也在横方向上产生电极的偏离，这有时候也成为短路的原因。
本发明是鉴于上述问题而提出的，目的在于提供一种不易引起短路的电化学装置及其制造方法。
为了达到上述目的，本发明提供一种电化学装置，包括：第1阳极，第1阴极，配置于上述第1阳极与上述第1阴极之间、上述第1阳极的上述第1阴极侧的相反侧、以及上述第1阴极的上述第1阳极侧的相反侧且被弯折的连续的一片分隔层，与上述分隔层、上述第1阳极以及上述第1阴极接触的电解质，其中，上述分隔层具有，在从该分隔层的一端开始连续的两处弯折部向同一方向弯折并包围上述第1阳极或第1阴极的周围的形状。
在本发明中，为了说明的方便，“阳极”以及“阴极”是以电化学装置放电时的极性为基准而决定的。因此，在充电时，“阴极”变为“阳极”，“阳极”变为“阴极”。
该电化学装置中，分隔层的形状不同于交替地向相反的方向弯折的蛇形蜿蜒状，而是在连续的两处弯折部向同一方向弯折的形状，由此，形成第1阳极或第1阴极的某一个的周围被分隔层包围的结构。因此，可以充分地防止被分隔层包围的电极向横方向产生偏离，从而可以充分的抑制在该电极和夹着分隔层与其相对的其他电极之间发生短路。所以，与现有的使用层叠型或蛇形蜿蜒状的分隔层的情况相比，使用了具有上述形状的分隔层的本发明的电化学装置，能够充分地抑制短路的发生。
此外，由于上述本发明的分隔层和现有的蛇形蜿蜒状的分隔层是由通过弯折1片分隔层而形成的，因而容易产生恢复为弯折前的形状的力。而且，在现有的蛇形蜿蜒状的情况下，由于在连续的两处弯折部向相反的方向弯折，因而恢复为原状的力在两处弯折部叠加，在电极以及分隔层的层叠方向上起作用。而上述本发明的分隔层中，由于在连续的两处弯折部向同一方向弯折，因而恢复为原状的力在两处弯折部不叠加，与蛇形蜿蜒状弯折的情况相比该力较小。因此，与使用蛇形蜿蜒状的分隔层的情况相比，使用了上述本发明的分隔层的电化学装置，减小了在层叠方向上起作用的分隔层试图恢复为原状的力，抑制了电极的偏离的产生，从而充分地抑制了短路的发生。
而且，上述本发明的分隔层为至少一个端部被包入折叠的分隔层的内侧的形状。电极以及分隔层的偏离和由此引起的短路的发生容易产生在分隔层的端部，与现有的使用层叠型或蛇形蜿蜒状的分隔层的情况相比，由于该分隔层的至少一个端部进入分隔层的内侧，因而可以充分地抑制电极的偏离的发生以及由此引起的短路的发生。
此外，优选本发明的电化学装置包括：配置在上述分隔层的外周面上并夹着该分隔层而与上述第1阳极相对的第2阴极，及/或，配置在上述分隔层的外周面上并夹着该分隔层而与上述第1阴极相对的第2阳极。
由于在分隔层的外周面上具备这些第2阳极及/或第2阴极，因而不仅能够充分地抑制短路的发生，而且能够提高电化学装置的体积能量密度，有助于实现小型化和薄型化。
此外，优选本发明的电化学装置中，具备2个以上的上述第1阳极、及/或，上述第1阴极，上述分隔层还具有，在从该分隔层的上述一端的相反侧的另一端开始连续的两处弯折部向同一方向弯折并包围上述第1阳极或上述第1阴极的周围的形状。
如上所述，由于在分隔层的两端，形成第1阳极及/或第1阴极的周围被分隔层包围的结构，因而可以防止两端的被分隔层包围的电极向横方向产生偏离，可以充分地抑制在该电极和夹着分隔层而与其相对的其他电极之间发生短路。此外，由于分隔层的两端部为被包在折叠的分隔层的内侧的形状，因而可以充分地抑制在分隔层端部容易产生的电极以及分隔层的偏离和由此引起的短路的发生。所以，与现有的使用层叠型或蛇形蜿蜒状的分隔层的情况相比，具有上述结构的本发明的分隔层的电化学装置可以充分地抑制了短路的发生。
本发明还提供一种电化学装置，具有第1单元和第2单元交替层叠的结构。第1单元包括：第1阳极，第1阴极，配置于上述第1阳极与上述第1阴极之间、上述第1阳极的上述第1阴极侧的相反侧、以及上述第1阴极的上述第1阳极侧的相反侧且被弯折的连续的一片分隔层，配置于上述分隔层的外周面上且夹着该分隔层而与上述第1阳极相对的第2阴极，与上述分隔层、上述第1阳极、上述第1阴极以及上述第2阴极接触的电解质，其中，上述分隔层具有，在从该分隔层的一端开始连续的两处弯折部向同一方向弯折并包围上述第1阳极或上述第1阴极的周围的形状。第2单元包括：第1阳极，第1阴极，配置于上述第1阳极与上述第1阴极之间、上述第1阳极的上述第1阴极侧的相反侧、以及上述第1阴极的上述第1阳极侧的相反侧且被弯折的连续的一片分隔层，配置于上述分隔层的外周面上且夹着该分隔层而与上述第1阴极相对的第2阳极，与上述分隔层、上述第1阳极、上述第1阴极以及上述第2阳极相接触的电解质，其中，上述分隔层具有在从该分隔层的一端开始连续的两处弯折部向同一方向弯折并包围上述第1阳极或第1阴极的周围的形状。
由于该电化学装置中，第1以及第2单元分别具有前面说明的本发明的分隔层的形状，因而可以充分地抑制短路的发生。而且，将上述多个单元层叠的电化学装置不仅能够抑制短路的发生，而且能够实现电化学装置的高容量化。
此外，优选在本发明的电化学装置中，从上述分隔层的端部开始连续的两处弯折部等间隔地形成。
这样，由于分隔层在等间隔(各规定的间隔)地形成的弯折部被弯折，因而可以防止分隔层(特别是其端部)过多或过少，更充分地抑制短路的发生，同时，也有利于电化学装置的小型化。
此外，优选本发明的电化学装置中，在上述分隔层的上述弯折部，沿着该弯折部配置切断部和非切断部。
由此，在弯折部的弯折变得容易，能够在各规定的间隔精度良好地弯折分隔层。因此，能够抑制分隔层(特别是其端部)过多或过少，有助于电化学装置的小型化和薄型化，同时，能够防止电极以及分隔层的偏离，更充分地抑制短路的发生。此外，能够减小被弯折的分隔层试图恢复为原状的力，由此也能够防止电化学装置的电极以及分隔层的偏离，更充分地抑制短路的发生。而且，通过在弯折部配置切断部，从而具有电解质溶液通过该切断部而变得易于移动的优点。
此外，优选本发明的电化学装置中，上述分隔层是由无纺布形成的分隔层。
由此，在弯折部容易弯折，可以在各规定的间隔精度良好地弯折分隔层。因此，能够防止分隔层(特别是其端部)过多或过少，有利于电化学装置的小型化和薄型化，同时，能够防止电极以及分隔层的偏离，更充分地抑制短路的发生。此外，在由无纺布形成的分隔层上容易制造折痕，能够减小被弯折的分隔层试图恢复为原状的力，由此也能够防止电化学装置的电极以及分隔层的偏离，更充分地抑制短路的发生。
此外，优选本发明的电化学装置中，在上述分隔层，在与上述弯折部的弯折方向相反的方向侧的面上形成有粘合剂层。
由于形成上述粘合剂层，因而与该粘合剂层相接的电极被固定在分隔层上，从而防止其偏离，更充分地防止了电化学装置中短路的发生。尤其在具有上述形状的分隔层的本发明的电化学装置中，能够将接近于被分隔层包围的第1阳极或第1阴极的3个电极配置为与上述粘合剂层相接，因而能够充分地防止包括被分隔层包围的电极在内的相接近的4个电极的偏离，能够更充分地抑制电化学装置中短路的发生。此外，在电化学装置的电极数为4个的情况下，由于可以防止全部电极的偏离，因而能够得到优良的短路防止效果。
本发明还提供一种电化学装置的制造方法。该电化学装置包括：第1阳极，第1阴极，配置于上述第1阳极与上述第1阴极之间、上述第1阳极的上述第1阴极侧的相反侧、以及上述第1阴极的上述第1阳极侧的相反侧且被弯折的连续的一片分隔层，与上述分隔层、上述第1阳极以及上述第1阴极接触的电解质，其中，上述分隔层具有，在从该分隔层的一端开始连续的两处弯折部向同一方向弯折并包围上述第1阳极或第1阴极的周围的形状。该电化学装置的制造方法包括：第1配置工序，在上述分隔层的被上述两处弯折部夹着的面上配置上述第1阳极或上述第1阴极的一个；第1弯折工序，在上述一个弯折部弯折上述分隔层，并将被弯折的上述分隔层配置于在上述第1配置工序中配置的上述第1阳极或上述第1阴极上；第2配置工序，在被弯折的上述分隔层上配置上述第1阳极或上述第1阴极的另一个；以及第2弯折工序，在另一个上述弯折部弯折上述分隔层，并将被弯折的上述分隔层配置于在上述第2配置工序中配置的第1阳极或上述第1阴极上。
该电化学装置的制造方法，能够高效地制造上述本发明的电化学装置。并且，与分隔层为蛇形蜿蜒状的情况相比，上述电化学装置的制造方法，能够提高工作效率，而且能够充分地防止制造时的电极以及分隔层的偏离。
具体而言，在分隔层为蛇形蜿蜒状的情况下，由于必须在分隔层的端部的面上放置电极并将其弯折，因而在制造过程中该端部电极特别容易偏离，容易产生短路。此外，在弯折部交替地向相反的方向弯折的情况下，由于弯折时力作用在使前一个被弯折的折痕恢复为原状的方向上，因而难以在整个分隔层的弯折部制造折痕，恢复原状的力容易在层叠方向上起作用。因此，在制造过程中容易产生电极以及分隔层的偏离，并且，在包装体内封入将电极以及分隔层层叠的层叠体时的工作效率也降低。
而在如本发明那样在两处弯折部向同一方向弯折分隔层的情况下，由于在两处弯折部之间放置电极，以包围该电极的方式弯折分隔层，因而在制造过程中该电极难以偏离，从而难以产生短路不良。此外，在两处弯折部向同一方向弯折的情况下，将一方弯折后，弯折另一方时，由于力作用在与先弯折的方向相同的方向上，因而容易更牢固制造折痕，恢复为原状的力在层叠方向上变得不容易起作用。因此，可以充分地防止制造过程中电极以及分隔层发生偏离，并且，在包装体封入将电极以及分隔层层叠的层叠体时的工作效率优良。
此外，优选本发明的电化学的制造方法中，上述电化学装置包括：配置于上述分隔层的外周面上并夹着该分隔层而与上述第1阳极相对的第2阴极，及/或，配置于上述分隔层的外周面上并夹着该分隔层而与上述第1阴极相对的第2阳极，在上述第1配置工序之前，具有将上述第1阳极和上述第2阳极、及/或、上述第1阴极和上述第2阴极部分地连接以使相互位置关系固定的连接工序。
此外，优选本发明的电化学的制造方法中，上述电化学装置包括两个以上的上述第1阳极及/或上述第1阴极，在上述第1配置工序之前，具有将上述第1阳极彼此及/或上述第1阴极彼此部分地连接以使其相互位置关系固定的连接工序。
这样，通过预先分别将阳极彼此、阴极彼此连接，能够更充分地防止制造过程中电极的偏离，能够更充分地抑制短路的发生。
此外，优选本发明的电化学的制造方法中，在上述分隔层的上述弯折部，沿该弯折部配置切断部以及非切断部。
因此，第1以及第2弯折工序中，在弯折部的弯折变得容易，工作效率飞跃性地提高，同时，能够在各规定的间隔精度良好地弯折分隔层。因此，能够防止分隔层(特别是其端部)的过多或过少，有助于得到的电化学装置的小型化和薄型化，同时能够防止制造过程中电极以及分隔层的偏离，更充分地抑制短路的发生。此外，能够减小被弯折的分隔层试图恢复为原状的力，由此也能够防止制造过程中电极以及分隔层的偏离，更充分地抑制短路的发生。
此外，优选本发明的电化学的制造方法，在上述第1配置工序前，具有预先在上述弯折部弯折上述分隔层，并在该弯折部制造折痕的折痕形成工序。
由于预先在弯折部制造折痕，因而第1以及第2弯折工序中，在弯折部的弯折变得容易，工作效率飞跃性地提高，同时，能够在各规定的间隔精度良好地弯折分隔层。因此，能够抑制分隔层(特别是其端部)过多或过少，有助于得到的电化学装置的小型化和薄型化，同时，能够防止制造过程中电极以及分隔层的偏离，更充分地抑制短路的发生。此外，能够减小被弯折的分隔层试图恢复为原状的力，由此也能够防止制造过程中电极以及分隔层的偏离，更充分地抑制短路的发生。
此外，优选本发明的电化学的制造方法中，上述分隔层是由无纺布形成的分隔层。
在无纺布的分隔层上容易制造折痕，通过使用该分隔层，使得第1以及第2弯折工序中，在弯折部的弯折变得容易，能够飞跃性地提高工作效率。此外，由于容易制造折痕，因而能够减小被弯折的分隔层恢复为原状的力，能够防止制造过程中电极以及分隔层的偏离，更充分地抑制短路的发生。
此外，优选本发明的电化学的制造方法中，在上述分隔层，在与上述弯折部的弯折方向相反的方向侧的面上形成有粘合剂层。
由于在分隔层上形成有上述粘结剂层，因而在制造过程中，与该粘结剂层相接的电极被固定在分隔层上，从而防止其偏离，能够更充分地抑制短路的发生。尤其在具有上述形状的分隔层的本发明的电化学装置的制造方法中，能够将接近于被分隔层包围的第1阳极或第1阴极的3个电极配置为与上述粘合剂层相接，因而能够充分地防止包括被分隔层包围的电极在内的相接近的四个电极的偏离，能够更充分地抑制短路的发生。此外，在电化学装置的电极数为4个的情况下，由于可以防止制造过程中全部电极的偏离，因而可以得到优良的短路防止效果。
本发明还提供一种电化学装置的制造方法。该电化学装置包括：第1阳极，第1阴极，配置于上述第1阳极与上述第1阴极之间、上述第1阳极的上述第1阴极侧的相反侧、以及上述第1阴极的上述第1阳极侧的相反侧且被弯折的连续的一片分隔层、与上述分隔层、上述第1阳极以及上述第1阴极接触的电解质，其中，上述分隔层具有在从该分隔层的一端开始连续的两处弯折部向同一方向弯折并包围上述第1阳极或第1阴极的周围的形状。上述电化学装置包括配置于上述分隔层的外周面上且夹着该分隔层而与上述第1阳极相对的第2阴极，及/或，配置于上述分隔层的外周面上且夹着该分隔层而与上述第1阴极相对的第2阳极。该电化学装置的制造方法包括：粘合剂层形成工序，在上述分隔层的一个面上形成粘合剂层；贴付工序，在上述粘结剂层上从上述分隔层的一端开始依次贴付第1电极、第2电极以及第3电极且使上述弯折部被夹在各电极之间；配置工序，在上述分隔层的具有上述粘合剂层的面的相反侧的被上述两处弯折部夹着的面上配置第4电极；以及弯折工程，通过将上述分隔层在接近其端部的一个上述弯折部弯折，然后在另一方的弯折部弯折，从而以上述分隔层包围上述第4电极的周围，形成上述第2电极、上述第4电极、上述第1电极以及上述第3电极依次在各电极间至少夹着上述分隔层而层叠的构造。上述第1电极是上述第1阳极或上述第1阴极的某一个。上述第2电极是上述第2阳极或上述第2阴极的某一个，是与上述第1电极极性相同的电极。上述第3电极是上述第1阳极、上述第2阳极、上述第1阴极以及上述第2阴极的某一种电极。上述第4电极是上述第1阳极或上述第1阴极的某一个，是与上述第1电极极性相反的电极。
该电化学装置的制造方法，能够高效地制造在分隔层的弯折部的弯折方向的相反方向侧的面上形成有粘合剂层的本发明的电化学装置。并且，与分隔层为蛇形蜿蜒状的情况相比，上述的电化学装置的制造方法，能够提高工作效率，而且能够充分防止制造时的电极以及分隔层的偏离。
即，在如本发明那样在两处弯折部向同一方向弯折分隔层的情况下，由于在两处弯折部之间放置电极，以包围该电极的方式弯折分隔层，因而在制造过程中该电极难以偏离，从而难以产生短路不良。此外，在两处弯折部向同一方向弯折的情况下，将一方弯折后，弯折另一方时，由于力作用在与先弯折的方向相同的方向上，因而容易更牢固地制造折痕，恢复为原状的力难以起作用。因此，可以充分地防止制造过程中电极以及分隔层产生偏离，并且，在包装体封入将电极以及分隔层层叠的层叠体时的工作效率优良。
此外，上述电化学装置的制造方法中，由于在分隔层的弯折部的弯折方向的相反方向侧的面上形成粘合剂层且在该粘合剂层上贴付第1～第3电极，因而能够充分地防止包括被分隔层包围的第4电极在内的相接近的第1～4电极的偏离，能够充分地抑制短路的发生。此外，由于可以仅在分隔层的一个面上形成粘合剂层，因而此工作效率优良。此外，在电化学装置的电极数为4个的情况下，由于在制造过程中可以防止全部电极的偏离，因而能够得到优良的短路防止效果。
本发明，能够提供一种不易引起短路的电化学装置及其制造方法。
附图说明
图1是作为本发明的电化学装置的锂离子二次电池的优选的一个实施方式的正面示意图。
图2是图1所示的锂离子二次电池的内部的展开示意图。
图3是示意本发明的电化学装置的电极和分隔层的配置关系的模式剖视图。
图4是示意本发明的电化学装置的电极和分隔层的配置关系的其他示例的模式剖视图。
图5是示意本发明的电化学装置的电极和分隔层的配置关系的其他示例的模式剖视图。
图6是示意本发明的电化学装置的电极和分隔层的配置关系的其他示例的模式剖视图。
图7是示意本发明的电化学装置的电极和分隔层的配置关系的其他示例的模式剖视图。
图8是示意现有的电化学装置的电极和分隔层的配置关系的模式剖视图。
图9是示意现有的电化学装置的电极和分隔层的配置关系的模式剖视图。
图10是图1所示的锂离子二次电池的II-II剖视图。
图11是锂离子二次电池的内部其它示例的展开示意图。
图12为锂离子二次电池的内部其它示例的展开示意图。
图13(a)～(f)是本发明的电化学装置的层叠体的制造方法的顺序的工序示意图。
具体实施方式
以下，参照附图，详细地说明本发明的优选的实施方式。另外，在附图中，对同一或相当的部分赋予同一符号，省略重复的说明。此外，上下左右等位置关系，只要没有特意预先说明，就基于附图所示的位置关系。而且，附图的尺寸比例不限于图示的比例。
(电化学装置)
图1是作为本发明的电化学装置的锂离子二次电池的优选的一个实施方式的正面示意图。图2是图1所示的锂离子二次电池的内部的展开示意图。
如图1以及图2所示，锂离子二次电池200主要包括：由阳极、阴极以及分隔层构成的层叠体1、浸渗于层叠体1的电解质溶液(图中未显示)、以及以密封状态容纳它们的包装体150。此外，锂离子二次电池200包括：一个端部电连接于层叠体1的阳极且另一个端部突出于外壳150的外部的阳极用引线112、以及一个端部电连接于阴极且另一个端部突出于外壳150的外部的阴极用引线122。
图3是图2所示的层叠体1的I-I剖视图，是示意本发明的阳极、阴极以及分隔层的配置关系的模式剖视图。如图3所示，层叠体1包括：第1阳极10，第1阴极20，配置于第1阳极10和第1阴极20之间、第1阳极10的第1阴极20侧的相反侧、以及第1阴极20的第1阳极10侧的相反侧并被弯折的连续的一片分隔层50。而且，分隔层50具有，在从该分隔层50的至少一端开始每隔规定的间隔而形成的连续的两处弯折部60向同一方向被弯折并包围第1阳极10的周围的形状。此外，在分隔层50的外周面上，设有夹着分隔层50而与第1阳极10相对的第2阴极40、以及夹着分隔层50而与第1阴极20相对的第2阳极30。此外，在图3中，虽然在各电极与分隔层之间具有间隔，但是在实际上电极与分隔层紧密接触。
由于分隔层50具有图3所示的形状，因而第1阳极10的周围被分隔层50包围，所以可以充分地防止第1阳极10向图3的横方向产生偏离。因此，可以充分地抑制第1阳极10和夹着分隔层50而相对的电极即第1阴极20以及第2阴极40之间的短路的发生。此外，在因电极偏离而使相对的电极彼此之间的相对面积发生变化的情况下，将产生电化学装置的性能变化的问题，然而，在上述的层叠体1中，由于可以充分地防止第1阳极10的偏离，因而能够得到稳定的性能。
此外，图8以及图9是示意分隔层50为蛇形蜿蜒状的现有的阳极、阴极以及分隔层的配置关系的模式剖视图。在图8所示的现有的层叠体300中，分隔层50交替地向相反方向弯折而成为蛇形蜿蜒状。因此，任一电极均容易向图8的横方向偏离，容易产生电极间的短路和电化学装置的性能的改变等。另外，在图9所示的现有的层叠体310中，将分隔层50交替地向相反方向弯折而形成蛇形蜿蜒状之后，配置分隔层50使其覆盖全体，用止卷带70固定其端部。在这种情况下，由于用分隔层50覆盖全体且使用止卷带70，因而这些部分的厚度增加，不利于小型化和薄型化。而且，图9所示的层叠体310尤其在制造时的工作效率上差，在制造过程中容易产生电极或分隔层的偏离。于是，利用本发明的上述层叠体1的构造能够改善这些现有的问题。
以下说明本发明的层叠体1以及锂离子二次电池200的各构成要素。
如图3所示，第1阳极10以及第2阳极30由集电体12和形成于该集电体12上的阳极活性物质含有层14构成，在第1阳极10中的集电体12的两面上和第2阳极30中的集电体12的一面上，形成有阳极活性物质含有层14。另外，第1阴极20以及第2阴极40由集电体22和形成于该集电体22上的阴极活性物质含有层24构成，在第1阴极20中的集电体22的两面上和第2阴极40中的集电体22的一面上，形成有阴极活性物质含有层24。
集电体12以及集电体22，只要是能够使电荷充分地向阳极活性物质含有层14以及阴极活性物质含有层24移动的良导体，就没有特别的限定，可以使用公知的用于锂离子二次电池的集电体。例如，作为集电体12以及集电体22，可以分别例举出铜、铝等金属箔。
阳极活性物质含有层14是含有阳极活性物质、导电助剂、粘结剂等的层。
阳极活性物质，只要能够可逆地进行锂离子的吸收及放出、锂离子的脱离及***、或锂离子和该锂离子的相对阴离子(例如ClO4 -)的掺杂和去掺杂，就没有特别的限定，可以使用与公知的用于锂离子二次电池的材料相同的材料。例如，可以列举出天然石墨、人造石墨、中间相碳微球(Mesocarbon Microbeads)、中间相碳纤维(MCF)、焦炭类、玻璃状碳、有机化合物烧成体等的碳素材料，Al、Si、Sn等能够与锂进行化合的金属，以SiO2、SnO2等氧化物为主体的非晶化合物，钛酸锂(Li4Ti5O12)等。
此外，优选阳极活性物质含有层14的厚度为15～80μm。并且，优选阳极活性物质含有层14的阳极活性物质的担载量为2～12mg/cm2。在此，担载量是指阳极集电体12的表面单位面积的阳极活性物质的质量。
导电助剂，只要是使阳极活性物质含有层14的导电性良好的物质，就没有特别的限定，可以使用公知的导电助剂。例如，可以列举出炭黑类，碳素材料，铜、镍、不锈钢、铁等的金属粉末，碳素材料以及金属粉末的混合物，ITO等导电性化合物。
粘结剂，只要能够将上述阳极活性物质的粒子和导电助剂的粒子粘结在集电体12上，就没有特别的限定，可以使用公知的粘结剂。例如，可以列举出聚偏氟乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯(PTFE)、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(FEP)、四氟乙烯-全氟(烷基乙烯基)醚共聚物(PEA)、乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)、聚三氟氯乙烯(PCTFE)、乙烯-三氟氯乙烯共聚物(ECTFE)、聚氟化乙烯(PVF)等的氟树脂以及苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)等。
阴极活性物质含有层24是包含阴极活性物质、导电助剂、粘结剂等的层。
阴极活性物质，只要能够可逆地进行锂离子的吸收和放出，锂离子的脱离及***(intercalation)、或锂离子和该锂离子的相对阴离子(例如ClO4 -)的掺杂和去掺杂，就没有特别的限定，可以使用公知的电极活性物质。例如，可以例举出钴酸锂(LiCoO2)、镍酸锂(LiNiO2)、锂锰尖晶石(LiMn2O4)、以及以通式LiNixCoyMnzO2(x+y+z＝1)表示的复合金属氧化物、锂钒化合物(LiV2O5)、橄榄石型LiMPO4(其中，M表示Co、Ni、Mn或Fe)、钛酸锂(Li4Ti5O12)等的复合金属氧化物。
在此，优选阴极活性物质含有层24的厚度为15-90μm。此外，能够对应于阳极活性物质含有层14的阳极活性物质的担载量而任意地适当地设定阴极活性物质含有层24的阴极活性物质的担载量，例如，优选为5～25mg/cm2。
阴极活性物质含有层24中所包含的阴极活性物质以外的各构成要素，可以使用与构成阳极活性物质含有层14的物质相同的物质。此外，优选在阴极活性物质含有层24中也含有与阳极活性物质含有层14同样的导电助剂。
分隔层50由电绝缘性的多孔体形成。对分隔层50的材料没有特别的限定，可以使用公知的分隔层材料。例如，作为电绝缘性的多孔体，可以例举出由聚丙烯腈、聚乙烯、聚丙烯或聚烯烃(polyolefin)形成的薄膜的层叠体和上述树脂的混合物的延伸膜，或者，由从纤维素、聚酯以及聚丙烯中选择出的的至少一种构成材料形成的纤维无纺布等。
分隔层50，在从其一端开始每隔规定的间隔而形成的连续的两处弯折部60被弯折，但是，优选在两处弯折部60，沿弯折部60配置切断部和非切断部。配置了切断部和非切断部的分隔层，只要能够使在弯折部的弯折变得容易即可，例如，可以例举出交替地配置多个切断部和非切断部的穿孔线、或只将弯折部60的两端切开等。
此外，在图3所示的分隔层50中，从其一端到第一处弯折部60的间隔，从第一处弯折部60到第二处弯折部60的间隔，以及从第二处弯折部60到分隔层50的另一端的间隔为大致相同的规定间隔。在此，上述3个间隔也可以不完全相同，可以根据分隔层50的弯折处的配置位置，即根据夹着的电极或分隔层的厚度等，分别为不同的间隔。
此外，在分隔层50上，可以在与弯折部60的弯折方向相反的方向侧的面上，即图3中与第2阳极30、第1阴极20以及第2阴极40相接的面上形成有粘合剂层。
优选该粘合剂层形成在分隔层50的一个面的一部分上，以使各电极被固定在分隔层50上。例如，在通过粘合剂层仅将各电极的中央部固定于分隔层50的情况下，固定之后电解质溶液能够容易地从各电极和分隔层50之间渗入。所以，将各电极固定于分隔层50之后，能够使电解质溶液浸渗于各电极的活性物质含有层以及分隔层50。
此外，在通过粘合剂含有层将各电极固定于分隔层50的情况下，由于粘合剂有可能阻碍锂离子的扩散，并有可能阻碍电解质溶液的渗入，因而优选粘合剂层的形成处(粘合剂的涂敷处)尽量少。并且，优选粘合剂的形成面积尽量窄。具体而言，优选粘结剂的涂敷处如上所述仅为分隔层50或各电极的粘合剂的涂敷对象面的中央的1点。并且，粘合剂涂敷面积相对于涂敷对象面全体的比例可以根据粘合剂的种类和涂敷对象面全体的面积等而适当地决定，以得到不产生位置偏离的粘合强度，通常从相对于各电极的涂敷对象面为0.001～1面积％的范围进行选择。
优选用于粘合剂层的粘合剂为热熔粘合剂。热熔粘合剂，只要能够粘合电极和分隔层50，且熔点比电极或分隔层50的构成成分即聚合物低，就没有特别的限定。这样的热熔粘合剂，例如可以使用乙烯-甲基丙烯酸共聚物等。
在此，说明本发明的层叠体的构造的其它示例。图4～图7是本发明的层叠体的其它形态的模式剖视图。
图4所示的层叠体2具有，3个第1阳极10以及3个第1阴极20层叠且在分隔层50的外周面上配置有第2阳极30以及第2阴极40的构造。而且，分隔层50具有，在位于其一端的连续的两处弯折部60向同一方向弯折并包围1个第1阳极10的形状，在其后的弯折部60，交替地向反方向弯折。
图5所示的层叠体3具有，5个第1阳极10以及4个第1阴极20层叠且在分隔层50的外周面上配置有2个第2阴极40的构造。而且，分隔层50具有，在位于其一端的连续的两处弯折部60向同一方向弯折并包围1个第1阳极10的形状，在其后的弯折部60，交替地向反方向弯折。
图6所示的层叠体4具有，3个第1阳极10以及3个第1阴极20层叠且在分隔层50的外周面上配置有第2阳极30以及第2阴极40的构造。而且，分隔层50具有，在位于其两端的连续的两处弯折部60向同一方向弯折并分别在一端包围1个第1阳极10，在另一端包围1个第1阴极20的形状，在两者之间的弯折部60，交替地向反方向弯折。
图7所示的层叠体5具有，2第1阳极10以及1个第1阴极20层叠且在分隔层50的外周面上配置有2个第2阴极40的构造。而且，分隔层50具有，在位于其两端的连续的两处弯折部60向同一方向弯折并分别在一端包围1个第1阳极10，在另一端包围1个第1阳极10的形状。
这些图4～7所示的层叠体中，由于也具有在分隔层的至少一端包围第1阳极或第1阴极的构造，因而可以防止被包围的电极的偏离，充分地抑制短路的发生。特别是图6以及图7所示的层叠体，由于具有分隔层的两端包围第1阳极或第1阴极的形状，因而可以更充分地防止短路的发生。
此外，在图3～图7所示的层叠体中，阳极以及阴极的位置可以相更换。
电解质溶液，被包含在阳极活性物质含有层14以及阴极活性物质含有层24、和分隔层50的孔的内部。电解质溶液没有特别的限定，可以使用公知的用于锂离子二次电池的含有锂盐的电解质溶液(使用电解质水溶液、有机溶剂的电解液)。然而，由于电解质水溶液的电化学分解电压低，因而充电时的耐用电压被限制得低，所以优选使用有机溶剂的电解质溶液(非水电解质溶液)。二次电池的电解质溶液，优选使用将锂盐溶解在非水溶剂(有机溶剂)而形成的溶液。锂盐可以使用例如LiPF6、LiClO4、LiBF4、LiAsF6、LiCF3SO3、LiCF3、CF2SO3、LiC(CF3SO2)3、LiN(CF3SO2)2、LiN(CF3CF2SO2)2、LiN(CF3SO2)(C4F9SO2)、LiN(CF3CF2CO)2等盐。而且，这些盐可以单独地使用一种，也可以并用两种以上。
另外，有机溶剂可以使用公知的用于二次电池的溶剂。例如，可以优选列举出碳酸丙烯、碳酸乙烯酯以及碳酸乙酯等。这些可以单独地使用，也可以以任意的比例将两种以上混合后使用。
此外，在本发明中，电解质也可以是除液状以外的通过添加凝胶化剂而得到的凝胶状电解质。另外，也可以使用固体电解质(固体高分子电解质或由离子传导性无机材料形成的电解质)以代替电解质溶液。
外壳150，只要能够密封层叠体1，防止空气或水分进入外壳内部，就没有特别的限制，可以使用公知的用于二次电池的外壳。例如，可以使用将环氧树脂等的合成树脂以及将铝等的金属板作成树脂层压板的板材。
外壳150是使用互相相对的一对薄膜(第1薄膜151以及第2薄膜152)而形成的。在此，如图2所示，本实施方式中，第1薄膜151以及第2薄膜152相连接。即，本实施方式的外壳150，通过沿图2所示的弯折线X-X弯折由一片复合包装薄膜形成的矩形状的薄膜，使矩形状的薄膜的相对的一组边缘(图中的第1薄膜151的边缘部151B以及第2薄膜152的边缘部152B)相互重合，并使用粘合剂或进行热封而形成。其中，图1以及图2中的151A、和图2中的152A分别表示第1薄膜151以及第2薄膜152的未被粘合或热封的部分的区域。
而且，第1薄膜151以及第2薄膜152分别表示在如上所述弯折一片矩形状的薄膜时形成的具有相对的面的该薄膜的部分。在此，本说明书中，将接合后的第1薄膜151以及第2薄膜152各自的边缘部称为“密封部”。
因此，由于不需要在弯折线X-X部分设置用于结合第1薄膜151和第2薄膜152的密封部，因而可以进一步减少外壳150的密封部。结果，能够进一步提高以锂离子二次电池200的必须设置的空间的体积为基准的体积能量密度。
如图1及图2所示，外部端子113以及外部端子123，从外壳150内与密封部相交并延伸至外壳150的外侧。外部端子113和外部端子123在与层叠体1的层叠方向相垂直的方向上分开。
外部端子113由平板状的阳极用引线112和覆盖被外壳150的密封部夹着的部分的绝缘体114构成。外部端子123由平板状的阴极用引线122和覆盖被外壳150的密封部夹着的部分的绝缘体124构成。
在此，图10是图1的锂离子二次电池200的II-II剖视图。其中，为方便起见，图10中移动了外部端子113和外部端子123的位置关系，省略了外壳150。
如图10所示，在第1阳极10以及第2阳极30各自的集电体12端，形成有各集电体分别向外侧延伸而成的舌状部12a。此外，在第1阴极20以及第2阴极40各自的集电体22端，形成有各集电体分别向外侧延伸而成的舌状部22a。
而且，如图10所示，引线112的在外壳150内的端部通过电阻焊接等而与第1阳极10以及第2阳极30的各集电体12的各舌状部12a接合。在此，引线112由金属等的导体材料形成。该导体材料，例如可以利用铜或镍等的导电材料。
另一方面，引线122的在外壳150内的端部通过电阻焊接等而与第1阴极20以及第2阴极40的各集电体22的各舌状部22a接合。在此，引线122也由金属等的导体材料形成。该导体材料，例如可以采用铝等。
此外，绝缘体114以及绝缘体124用于提高引线112以及引线122和外壳150的密封部之间的密封性。绝缘体114、124的材质没有特别的限定，例如可以由合成树脂形成。
在此，图11以及图12是锂离子二次电池的内部的其它示例的展开示意图。如图11所示的锂离子二次电池210那样，阳极用引线112和阴极用引线122在被外壳150的密封部夹住的部分可以被1个绝缘体115覆盖。这样，由于以1个绝缘体115覆盖阳极用引线112和阴极用引线122，因而能够充分地固定相互的位置关系，更充分地防止电极的偏离。
此外，如图12所示的锂离子二次电池220那样，第1阳极10以及第2阳极30的各自的集电体12的舌状部12a，由固定用树脂116固定，并且，第1阴极20以及第2阴极40的各自的集电体22的舌状部22a，由固定用树脂126固定。这样，通过第1阳极10以及第2阳极30的各自的集电体12被连接固定，并且，第1阴极20以及第2阴极40的各自的集电体22被连接固定，从而使相互的位置关系被充分地固定，能够充分地防止电极的偏离。
(电化学装置的制造方法)
下面，作为本发明的电化学装置的制造方法的一个实施方式，说明上述锂离子二次电池200的制造方法。
首先，分别调制包含用于形成第1阳极10以及第2阳极30的阳极活性物质含有层14的构成材料的涂敷液(浆料)、和包含用于形成第1阴极20以及第2阴极40的阴极活性物质含有层24的构成材料的涂敷液(浆料)。阳极用涂敷液包含上述的阳极活性物质、导电助剂、粘结剂等，阴极用涂敷液包含上述的阴极活性物质、导电助剂、粘结剂等。用于涂敷液的溶剂，只要能够溶解粘合剂，能够分散活性物质以及导电助剂，就没有特别的限定。例如，能够使用N-甲基-2-吡咯烷酮、N，N-二甲基甲酰胺等。
接着，分别准备由铜或镍等形成的阳极集电体12、以及由铝等形成的阴极集电体22。然后，在阳极集电体12的两面上涂敷阳极用涂敷液并使其干燥，在两面上形成阳极活性物质含有层14，从而得到第1阳极用板。并且，在阳极集电体12的一面上涂敷阳极用涂敷液并使其干燥，在一面上形成阳极活性物质含有层14，从而得到第2阳极用板。并且，在阴极集电体22的两面上涂敷阴极用涂敷液并使其干燥，在两面上形成阴极活性物质含有层24，从而得到第1阴极用板。而且，在阴极集电体22的一面上涂敷阴极用涂敷液并使其干燥，在一面上形成阴极活性物质含有层24，从而得到第2阴极用板。
在此，将各涂敷液涂敷于各集电体时的技巧没有特别的限定，可以根据集电体用金属板的材质和形状等而适当地决定。例如，可以列举出金属掩模印刷法、静电涂装法、浸渍涂层法、喷涂法、辊涂法、刮刀法、凹版涂层法、丝网印刷法等。涂敷后，根据需要，用平版压制、砑光辊等进行压延处理。
接着，将所得到的第1以及第2阳极用板和第1以及第2阴极用板分别冲裁成期望大小的矩形，制作了第1阳极10、第2阳极30、第1阴极20、以及第2阴极40。在此，冲裁形成从各电极的集电体端延伸的舌状部12a、22a。此外，在舌状部12a、22a的两面上不形成阳极活性物质含有层14和阴极活性物质含有层24，使集电体露出。其中，优选第1阳极10以及第2阳极30被冲裁成比第1阴极20以及第2阴极40的矩形大的矩形。
接下来，准备由绝缘性的多孔材料形成的分隔层50。优选分隔层50在每隔规定的间隔而形成的两处弯折部60向同一方向被弯折后成为三折时的矩形的大小，大于第1阳极10以及第2阳极30的矩形的大小。
此外，优选在分隔层50的两处弯折部60，预先配置切割部以及非切割部，形成穿孔线或切口等。而且，优选在两处弯折部60，预先弯折，制造出折痕。
并且，在分隔层50的与弯折部60的弯折方向相反的方向侧的面上，即图3的与第2阳极30、第1阴极20以及第2阴极40相接的面上，可以形成上述粘合剂层。
下面，说明使用上述各要素，形成层叠体1的顺序。在此，图13(a)～(f)是锂离子二次电池200的层叠体1的制造方法的顺序的工序示意图。
首先，如图13(a)所示，在第2阴极40上配置分隔层50。此时，在被分隔层50的两处弯折部(第1弯折部62以及第2弯折部64)夹着的面的下方配置第2阴极40。
然后，如图13(b)所示，在被分隔层50的第1弯折部62以及第2弯折部64夹着的面上配置第1阳极10(第1配置工序)。
此后，如图13(c)所示，在第1弯折部62弯折分隔层50，在第1阳极10上配置弯折的分隔层50(第1弯折工序)。
然后，如图13(d)所示，在弯折的分隔层50上，配置第1阴极20(第2配置工序)。
此后，如图13(e)所示，在第2弯折部64弯折分隔层50，在第1阴极30上配置弯折的分隔层50(第2弯折工序)。
最后，如图13(f)所示，在弯折的分隔层50上，配置第2阴极30，完成层叠体1的制作。此外，也可以根据需要在层叠方向对层叠体1进行热压。
另外，在上述层叠体1的制作中，也可以预先用固定用树脂等将第1阳极10和第2阳极30连接固定，例如将舌状部12a彼此连接固定，以使其相互位置关系固定。同样，也可以预先用固定用树脂等将第1阴极20和第2阴极40连接固定，例如将舌状部22a彼此连接固定，以使其相互位置关系固定。在这种情况下，当将分隔层50配置于第2阴极40上时，在舌状部22a的部分连接的第1阴极20为被卷起的状态，在第2阴极40和第1阴极20之间配置分隔层50以及第1阳极10。同样，当将分隔层50配置于第1阳极10上时，在舌状部12a的部分连接的第2阳极30为被卷起的状态，在第1阳极10和第2阳极30之间配置分隔层50以及第1阴极20。由此可以更充分地防止制造过程中在各电极间发生位置偏离。
如上所述地制作层叠体1之后，在所得到的层叠体1上连接外部端子113以及外部端子123，以如下的顺序，如图1以及图2所示，收容在外壳150内。
首先，如图2所示，在弯折线X-X弯折作为外壳150的矩形状的薄膜，在规定的加热条件下，利用例如密封机等以期望的密封宽度仅将相对的第1薄膜151和第2薄膜152的两侧的密封部(除了与外部端子113、123交叉的密封部之外)彼此密封。接着，从未被密封的密封部向外壳150的内部***层叠体1。随后，在真空容器内向外壳150内注入电解质溶液，使层叠体1浸渍于电解质溶液中。然后，将引线112、引线122分别配置为，从外壳150内与密封部相交并延伸至外部。使用热封机，热封外壳150的密封部。此时，以密封部夹着外部端子113、123的绝缘体114、124并将其热封。此时，优选热封在减压环境下，例如真空容器内进行。由此，完成了锂离子二次电池200的制作。
与现有的使分隔层50为蛇形蜿蜒状的情况相比，利用上述的制作方法，工作效率优良，并且，在制作过程及所得到的电化学装置中各电极不易偏离，充分地抑制了短路的发生。
此外，在上述的锂离子二次电池200中，在与分隔层50的弯折部60的弯折方向相反的方向侧的面上，即，在图3中的与第2阳极30、第1阴极20以及第2阴极40相接的面上形成上述的粘合剂层的情况下，能够利用如下的制作方法制造该锂离子二次电池200。
首先，在具有两处弯折部(第1弯折部62以及第2弯折部64)的分隔层50的一个面上涂敷粘合剂，形成粘合剂层(粘合剂形成工序)。接着，从分隔层50的一端开始，在该粘合剂层上依次贴附第1阴极20、第2阴极40以及第2阳极30，使得第1弯折部62被夹在第1阴极20和第2阴极40之间，第2弯折部64被夹在第2阴极40和第2阳极30之间(贴附工序)。
然后，在分隔层50的具有上述粘结剂层的面的相反侧的面上，即在被两处弯折部60夹着的面上，配置第1阳极10(配置工序)。
随后，在第1弯折部62弯折分隔层50之后，通过在第2弯折部弯折，使分隔层50包围第1阳极10的周围(弯折工序)。由此，将通过粘合剂层而预先贴附于分隔层50的电极分别配置在合适的位置，如图13(f)所示，得到第2阴极40、第1阳极10、第1阴极20以及第2阳极30依次在各电极间夹着分隔层50并进行层叠而形成的层叠体1。
利用上述的制造方法，形成第1阳极10被分隔层50包入的结构，并且，第2阳极30、第1阴极20以及第2阴极40通过粘合剂层被固定在分隔层50上，因而，所有的电极在制造过程以及所得到的电化学装置中难以偏离，充分地抑制了短路的发生。此外，在上述的制造方法中，由于仅在分隔层50的一个面上进行粘合剂的涂敷即可，因而工作效率优良。
以上，详细地说明了本发明的电化学装置及其制造方法的优选的一个实施方式，但本发明不限于上述实施方式。例如，在上述实施方式的说明中，虽然对电化学装置为锂离子二次电池的情况进行了说明，但是本发明的电化学装置并不限于锂离子二次电池，也可以是金属锂二次电池等锂离子二次电池以外的二次电池、双电层电容器、模拟电容电容器、赝电容电容器(pseudocapacitor)、氧化还原电容器(redoxcapacitor)等电化学装置。此外，在锂离子二次电池以外的电化学元件的情况下，电极活性物质可以使用与各个电化学元件相适合的物质。例如，在双电层电容器的情况下，阴极活性物质含有层以及阳极活性物质含有层中所包含的活性物质，例如可以使用乙炔黑、石墨、黑铅、活性碳等。
(实施例)
以下，基于实施例和比较例进一步具体地说明本发明，但本发明不限于以下的实施例。
(实施例1)
先按照以下的顺序制作了阳极。首先，将作为阳极活性物质的90质量份的中间相碳微球(MCMB)(大阪玻璃株式会社制)和1质量份的石墨(商品名：KS-6，LONZA社制)、作为导电助剂的2质量份的炭黑(商品名：DAB，电化学工业(株)制)、以及作为粘合剂的7质量份的聚偏二氟乙烯(商品名：KYNAR 761、ATFINA社制)混合分散之后，适量投入作为溶剂的N-甲基吡咯烷酮(NMP)以调节粘度，从而调制出浆料状的阳极用涂敷液。
接着，准备作为阳极集电体的铜箔(厚度：20μm)，利用刮刀法将阳极用涂敷液涂敷于铜箔上，使阳极活性物质担载量为7mg/cm2，并使其干燥，形成阳极活性物质含有层。然后，用砑光辊压制该阳极活性物质含有层使其延展，得到阳极板。将所得到的阳极板冲裁成活性物质含有层的大小为纵46mm×横31mm且在集电体上具有作为外部输出端子的舌状部的形状。在此，制作在集电体的两面上形成有活性物质含有层的阳极以作为第1阳极，制作仅在集电体的一面上形成有活性物质含有层的阳极以作为第2阳极。此外，第1阳极的厚度为110μm，第2阳极的厚度为65μm。
然后，按照以下的顺序制作了阴极。首先，将作为阴极活性物质的91质量份的钴酸锂(LiCoO2)(商品名：Selion，SEIMI CHEMICAL社制)和4质量份的石墨(商品名：KS-6，LONZA社制)、作为导电助剂的2质量份的炭黑(商品名：DAB，电化学工业(株)制)、以及作为粘合剂的3质量份的聚偏二氟乙烯(商品名：KYNAR 761、ATFINA社制)混合分散之后，适量投入作为溶剂的N-甲基吡咯烷酮(NMP)以调节粘度，从而调制出浆料状的阴极用涂敷液。
接着，准备作为阴极集电体的铜箔(厚度：15μm)，利用刮刀法将阴极用涂敷液涂敷于铜箔上，使阴极活性物质担载量为15mg/cm2，并使其干燥，形成阴极活性物质含有层。然后，用砑光辊压制该阴极活性物质含有层使其延展，得到阴极板。将所得到的阴极板冲裁成活性物质含有层的大小为纵45mm×横30mm且在集电体上具有作为外部输出端子的舌状部的形状。在此，制作在集电体的两面上形成有活性物质含有层的阴极以作为第1阴极，制作仅在集电体的一面上形成有活性物质含有层的阴极以作为第2阴极。此外，第1阴极的厚度为125μm，第2阴极的厚度为70μm。
随后，准备聚丙烯腈树脂(PAN)制的多孔膜(纵47mm×横96mm，厚度24μm)。在横方向的每隔32mm的间隔的2处形成穿孔线，得到分隔层。
使用如此制作的电极以及分隔层，遵照图13(a)～13(f)所示的顺序制作层叠体。首先，如图13(a)所示，在第2阴极上配置分隔层。接着，如图13(b)所示，在分隔层上配置第1阳极。然后，如图13(c)所示，在形成有穿孔线的一个弯折部弯折隔离层。随后，如图13(d)所示，在被弯折的隔离层上配置第1阴极。之后，如图13(e)所示，在形成有穿孔线的另一个弯折部弯折隔离层。最后，在被弯折的隔离层上配置第2阳极。由此，制作出具有图3所示的电极与分隔层的配置关系的层叠体。
接着，将得到的层叠体放入外壳内，将溶剂为以体积比2∶1∶7混合的碳酸丙烯酯(PC)、碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二乙酯(DEC)且溶质为1.5mol/L的LiPF6的电解液注入，并进行密封，得到具有与图1所示的构造相同的的构造的锂离子二次电池。所得到的锂离子二次电池的厚度为1.0mm。
(实施例2)
与实施例1同样，分别准备了第1阳极和第1以及第2阴极。
另外，准备聚丙烯腈树脂(PAN)制的多孔膜(纵47mm×横320mm，厚度24μm)。在横方向的每隔32mm的间隔的9处形成穿孔线，得到分隔层。
使用如此制作的电极以及分隔层，制作了具有图5所示的电极与分隔层的配置关系的层叠体。该层叠体中，在从一端开始连续的两处形成有穿孔线的弯折部向同一方向弯折，以成为包围第1阳极的构造，在此后的弯折部弯折成蛇形蜿蜒状。其中，分隔层的一端包围第1阳极的构造以与实施例1同样的顺序而形成，蛇形蜿蜒状的构造形成为，交替地改变分隔层的弯折方向，且阳极和阴极隔着分隔层交替地配置。此外，使用第2阴极作为两端的电极，使用第1阳极和第1阴极作为除此以外的电极。
接着，将得到的层叠体放入外壳内，将溶剂为以体积比2∶1∶7混合的碳酸丙烯酯(PC)、碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二乙酯(DEC)且溶质为1.5mol/L的LiPF6的电解液注入，并进行密封，得到锂离子二次电池。所得到的锂离子二次电池的厚度为2.0mm。
(实施例3)
与实施例1同样，分别准备了第1阳极和第1以及第2阴极。
另外，准备聚丙烯腈树脂(PAN)制的多孔膜(纵47mm×横128mm，厚度24μm)。在横方向的每隔32mm的间隔的3处形成穿孔线，得到分隔层。
使用如此制造的电极以及分隔层，按照以下的顺序制作了具有图7所示的电极与分隔层的配置关系的层叠体。即，将形成有穿孔线的上述3处弯折部作为从分隔层的一端依次开始的第1～第3弯折部，首先，在第2阴极上配置隔离层，并使该第2阴极位于第1弯折部和第2弯折部之间。接着，在分隔层的第1弯折部和第2弯折部之间、以及第2弯折部和第3弯折部之间分别配置第1阳极。然后，在第1以及第3弯折部弯折分隔层。随后，将第1阴极配置于在第1弯折部被弯折的一方的分隔层上。之后，在第2弯折部弯折分隔层。最后，将第2阳极配置于被弯折的分隔层上(第2弯折部和第3弯折部之间)，得到层叠体。
接着，将得到的层叠体放入外壳内，将溶剂为以体积比2∶1∶7混合的碳酸丙烯酯(PC)、碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二乙酯(DEC)且溶质为1.5mol/L的LiPF6的电解液注入，并进行密封，得到锂离子二次电池。所得到的锂离子二次电池的厚度为1.2mm。
(实施例4)
首先，按照以下的顺序制作可极化电极。即，用行星搅拌机混合分散作为活性物质的87质量份的活性炭(商品名：RP-20，KURARAYCHEMICAL社制)、作为导电助剂的3质量份的炭黑(商品名：DAB，电气化学工业(株)制)、以及作为粘结剂的10质量份的聚偏二氟乙烯(PVdF)(商品名：KYNAR 761、ATFINA社制)之后，适量混入作为溶剂的N-甲基吡咯烷酮(NMP)以调节粘度，调制出浆料状的涂敷液。
接着，准备作为集电体的蚀刻铝箔(厚度20μm)，利用刮刀法将上述涂敷液涂敷于该铝箔上并使其干燥，形成活性物质含有层。然后，利用砑光辊压制该活性物质含有层使其延展，得到电极板。将所得到的电极薄膜冲裁成活性物质含有层的大小为纵12mm×横16mm且在集电体上具有作为外部输出端子的舌状部的形状。在此，制作在集电体的两面上形成有活性物质含有层的电极以作为第1阳极，制作在集电体的一面上形成有活性物质含有层的电极以作为第2阳极。并且，最终得到的活性物质含有层的厚度为20μm。
此外，除了将上述电极板冲裁成活性物质含有层的大小为纵11.5mm×横15.5mm且在集电体上具有作为外部输出端子的舌状部的形状之外，与上述阳极同样，制作在集电体的两面上形成有活性物质含有层的电极以作为第1阴极，制作在集电体的一面上形成有活性物质含有层的电极以作为第2阴极。
随后，准备聚丙烯腈树脂(PAN)制的多孔膜(纵13mm×横49.5mm，厚度24μm)。在横方向的每隔16.5mm的间隔的2处形成穿孔线，得到分隔层。
使用如此制作的电极以及分隔层，遵照图13(a)～13(f)所示的顺序制作层叠体。首先，如图13(a)所示，在第2阴极上配置分隔层。接着，如图13(b)所示，在分隔层上配置第1阳极。然后，如图13(c)所示，在形成有穿孔线的一个弯折部弯折隔离层。随后，如图13(d)所示，在被弯折的隔离层上配置第1阴极。之后，如图13(e)所示，在形成有穿孔线的另一个弯折部弯折隔离层。最后，在被弯折的隔离层上配置第2阳极。由此，制作出具有图3所示的电极与分隔层的配置关系的层叠体。
接着，将得到的层叠体放入外壳内，将溶剂为以体积比1∶1混合的环丁砜(SL)和碳酸二乙酯(DEC)且溶质为1.2mol/L的四乙基四氟硼酸铵(TEA+BF4 -)的电解液注入，并进行密封，得到具有与图7所示的结构相同的双电层电容器。所得到的双电层电容器的厚度为0.5mm。
(比较例1)
与实施例1同样，分别准备了第1及第2阳极和第1以及第2阴极。
另外，准备聚丙烯腈树脂(PAN)制的多孔膜(纵47mm×横176mm，厚度24μm)作为分隔层。
使用如此制造的电极以及分隔层，制作了具有图9所示的电极与分隔层的配置关系的层叠体。该层叠体中，在从分隔层的一端开始每隔32mm的间隔的2处交替地向相反的方向弯折，形成蛇形蜿蜒状的构造，且阳极和阴极隔着分隔层交替地配置。其中，使用第2阳极以及第2阴极作为两端的电极，使用第1阳极以及第1阴极作为除此以外的电极。其后，用分隔层覆盖全体的外周，最后用厚度为50μm的止卷带固定分隔层。
接着，将得到的层叠体放入外壳内，将溶剂为以体积比2∶1∶7混合的碳酸丙烯酯(PC)、碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二乙酯(DEC)且溶质为1.5mol/L的LiPF6的电解液注入，并进行密封，得到锂离子二次电池。所得到的锂离子二次电池的厚度为1.2mm。
(比较例2)
分隔层的横方向的长度为400mm，并且，在从分隔层的一端开始每隔32mm的间隔的9处交替地向相反的方向弯折，形成蛇形蜿蜒状，且6个阴极和5个阳极隔着分隔层交替地配置。除此之外，其他与实施例1相同，得到锂离子二次电池。其中，使用第2阴极作为两端的电极，使用第1阳极以及第1阴极作为除此以外的电极。所得到的锂离子二次电池的厚度为2.2mm。
(比较例3)
与实施例1同样，分别准备了第1及第2阳极和第1以及第2阴极。
另外，准备聚丙烯腈树脂(PAN)制的多孔膜(纵47mm×横96mm，厚度24μm)，在横方向的每隔32mm的间隔的2处形成穿孔线，得到分隔层。
使用如此制作的电极以及分隔层，制作了具有图8所示的电极与分隔层的配置关系的层叠体。除了在形成有穿孔线的两处弯折部交替地向相反的方向弯折而形成蛇形蜿蜒状的构造之外，按照与实施例相同的顺序制作了该层叠体。
接着，将得到的层叠体放入外壳内，将溶剂为以体积比2∶1∶7混合的碳酸丙烯酯(PC)、碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二乙酯(DEC)且溶质为1.5mol/L的LiPF6的电解液注入，并进行密封，得到锂离子二次电池。所得到的锂离子二次电池的厚度为1.0mm。
(放电电容以及体积能量密度的测量)
对由实施例1～3以及比较例1～3得到的锂离子二次电池，以相当于0.5CA电流在4.2V进行CC-CV充电。充电停止10分钟，以相当于0.5CA的电流进行放电直至3V。反复进行5次上述充放电，测量放电电容以及体积能量密度。此外，对由实施例4得到的双电层电容器，以5mA的电流，在3V进行CC-CV充电。充电结束后立即以5mA的电流进行放电直至2V。反复进行5次上述充放电，测量放电电容以及体积能量密度。其结果如表1所示。
(自我放电保持电压的测量)
用上述制造方法分别制作了5个实施例1～3以及比较例1～3的锂离子二次电池和实施例4的双电层电容器。对由实施例1～3以及比较例1～3得到的锂离子二次电池，以相当于0.5CA的电流在3.85V进行CC-CV充电，测量放置一周后的电压，以5个的平均值作为自我放电保持平均电压。此外，对由实施例4得到的双电层电容器，以5mA的电流，在2V进行CC-CV充电，测量放置2小时后的电压，以5个的平均值作为自我放电保持平均电压。通过该自我放电保持电压，能够评价有无软短路的发生，从充电电压开始的减少率越大，说明软短路的发生率越高。其结果如表1所示。
(表1)
  实施例1   实施例2   实施例3   实施例4   比较例1   比较例2   比较例3
  电极数   4   11   5   4   4   11   4
  组电池层数   3   10   4   3   3   10   3
  装置的厚度(mm)   1.0   2.0   1.2   0.5   1.2   2.2   1.0
  放电电容   75mAh   250mAh   100mAh   320mAh   73mAh   245mAh   70mAh
  体积能量密度(Wh/L)   143   236   159   0.71   116   213   133
  自我放电保持平均电压(V)   3.78   3.77   3.77   1.95   3.58   3.57   3.50

Claims (8)

1.一种电化学装置，其特征在于，
包括：
第1阳极，
第1阴极，
配置于所述第1阳极与所述第1阴极之间、所述第1阳极的所述第1阴极侧的相反侧、以及所述第1阴极的所述第1阳极侧的相反侧且被弯折的连续的一片分隔层，
与所述分隔层、所述第1阳极以及所述第1阴极接触的电解质，
其中，
所述分隔层具有，在从该分隔层的一端开始连续的两处弯折部向同一方向弯折并包围所述第1阳极或所述第1阴极的周围的形状。
2.如权利要求1所述的电化学装置，其特征在于，
包括：配置在所述分隔层的外周面上并夹着该分隔层而与所述第1阳极相对的第2阴极，及/或，配置在所述分隔层的外周面上并夹着该分隔层而与所述第1阴极相对的第2阳极。
3.如权利要求1所述的电化学装置，其特征在于，
具备2个以上的所述第1阳极及/或所述第1阴极，
所述分隔层还具有，在从与该分隔层的所述一端的相反侧的另一端开始连续的两处弯折部向同一方向弯折并包围所述第1阳极或所述第1阴极的周围的形状。
4.一种电化学装置，其特征在于，
具有第1单元和第2单元交替层叠的结构，
所述第1单元包括：第1阳极，第1阴极，配置于所述第1阳极与所述第1阴极之间、所述第1阳极的所述第1阴极侧的相反侧、以及所述第1阴极的所述第1阳极侧的相反侧且被弯折的连续的一片分隔层，配置于所述分隔层的外周面上且夹着该分隔层而与所述第1阳极相对的第2阴极，与所述分隔层、所述第1阳极、所述第1阴极以及所述第2阴极接触的电解质，其中，所述分隔层具有，在从该分隔层的一端开始连续的两处弯折部向同一方向弯折并包围所述第1阳极或所述第1阴极的周围的形状，
所述第2单元包括：第1阳极，第1阴极，配置于所述第1阳极与所述第1阴极之间、所述第1阳极的所述第1阴极侧的相反侧、以及所述第1阴极的所述第1阳极侧的相反侧且被弯折的连续的一片分隔层，配置于所述分隔层的外周面上且夹着该分隔层而与所述第1阴极相对的第2阳极，与所述分隔层、所述第1阳极、所述第1阴极以及所述第2阳极接触的电解质，其中，所述分隔层具有，在从该分隔层的一端开始连续的两处弯折部向同一方向弯折并包围所述第1阳极或所述第1阴极的周围的形状。
5.如权利要求1～4的任一项所述的电化学装置，其特征在于，
从所述分隔层的端部开始连续的所述两处弯折部等间隔地形成。
6.如权利要求1～4的任一项所述的电化学装置，其特征在于，
在所述分隔层的所述弯折部，沿该弯折部配置有切断部和非切断部。
7.一种电化学装置的制造方法，其特征在于，
所述电化学装置包括：
第1阳极，
第1阴极，
配置于所述第1阳极与所述第1阴极之间、所述第1阳极的所述第1阴极侧的相反侧、以及所述第1阴极的所述第1阳极侧的相反侧且被弯折的连续的一片分隔层，
与所述分隔层、所述第1阳极以及所述第1阴极接触的电解质，
其中，
所述分隔层具有，在从该分隔层的一端开始连续的两处弯折部向同一方向弯折并包围所述第1阳极或所述的1阴极的周围的形状，
所述电化学装置的制造方法包括：
第1配置工序，在所述分隔层的被所述两处弯折部夹着的面上配置所述第1阳极或所述第1阴极的一个；
第1弯折工序，在一个所述弯折部弯折所述分隔层，并将被弯折的所述分隔层配置于在所述第1配置工序中配置的所述第1阳极或所述第1阴极上；
第2配置工序，在被弯折的所述分隔层上配置所述第1阳极或所述第1阴极的另一个；以及
第2弯折工序，在另一个所述弯折部弯折所述分隔层，并将被弯折的所述分隔层配置于在所述第2配置工序中配置的所述第1阳极或所述第1阴极上。
8.如权利要求7所述的电化学装置的制造方法，其特征在于，
所述电化学装置包括：配置于所述分隔层的外周面上并夹着该分隔层而与所述第1阳极相对的第2阴极，及/或，配置于所述分隔层的外周面上并夹着该分隔层而与所述第1阴极相对的第2阳极，
在所述第1配置工序之前，具有将所述第1阳极和所述第2阳极、及/或、所述第1阴极和所述第2阴极部分地连接以使相互位置关系固定的连接工序。
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