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CN1774825A - 电化学元件 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电化学元件，其具有由(a)至少1个第1电极、(b)至少1个第2电极、以及(c)介于第1电极和第2电极之间的隔膜构成的极板组，且所述极板组具有PTC元件。通过使用这样的电化学元件，可以高效率地制造二次电池，该二次电池结构简单，可靠性高且具有高的电容量。

Description

电化学元件
技术领域
本发明涉及电化学元件，特别涉及锂离子二次电池等具有高能密度的二次电池之极板组的改良。
技术背景
随着电子、电器设备的小型化和轻量化，对二次电池的小型化和轻量化要求日益提高。另一方面，现行二次电池的内部结构复杂，从而提高单位给定容积产品所具有的电容量受到限制。另外，复杂的结构有时也会妨碍电池可靠性的提高。例如，连接到电极上的集电接头或集电导线有时会妨碍电极表面上进行的均匀的电极反应。另外，万一在导线的截面上产生了比正常情况还大的金属毛刺时，还会担心发生内部短路。
二次电池具有由正极、负极和隔膜构成的极板组，极板组有层叠型和卷绕型。层叠型的极板组是用通过隔膜分隔的正极和负极交互层叠而得到的。而卷绕型极板组是用通过隔膜分隔的长条形的正极和负极卷绕而得到的。这些极板组通常具有正极和负极的端部齐平排列的侧面。为了从这样的侧面不发生短路地取出电流，就需要集电接头和集电导线。
于是，从简化电池内部结构的角度考虑，已经提出了如下方案，即使正极从极板组一个侧面突出出来，使负极从与上述侧面相反的另一侧面突出出来，以便不经过集电接头和集电导线，就直接从各个侧面取出电流。例如，特开2001-126707号公报提出了这样的技术，即在具有层叠型极板组的电池中，用预定的金属构件将突出的同一极性的极板接合成一体。另外，特开2000-294222号公报提出了下面的技术，即在具有卷绕型极板组的电池中，将突出的同一极性极板的芯材和板状的集电板接合在一起。
但是，使正极从极板组的一个侧面突出出来、使负极从与上述侧面相反的另一个侧面突出出来时，必须一个一个地制作极板组，极板组的制造工艺就变得复杂了。也就是说，存在不能同时制作数个极板组的问题。
另外，以前在电池进行充放电的状态下，电池内会产生焦耳热。在这种情况下，充放电的电流越大，产生的热量也越多，所存在的问题是构成电池的零部件因发热而可能遭受损伤。另外，特别是锂电池等输出功率高的电池等，所存在的问题是一旦发生短路，大电流得以流过，电池的温度就会有相当程度的上升。
于是，本发明的目的在于提供一种结构简单、热可靠性高、具有高电容量的电化学元件。另外，本发明的目的还在于提供一种可以高效率地同时制作数个的电化学元件。
发明内容
本发明就是鉴于上述情况而完成的。根据本发明，可以提供一种结构简单、可靠性高、具有高电容量的电化学元件。另外，根据本发明，还能高效率地同时制作数个电化学元件。
也就是说，本发明涉及一种电化学元件，其具有由(a)至少1个第1电极、(b)至少1个第2电极、以及(c)介于第1电极和第2电极之间的隔膜构成的极板组，所述电化学元件的特征在于：上述极板组具有PTC元件。
上述第1电极(a)优选由具有导电部和绝缘部的第1集电体片与附载在该集电体片上的至少1个第1电极合剂层构成。
上述第2电极(b)优选由具有导电部和绝缘部的第2集电体片与附载在该集电体片上的至少1个第2电极合剂层构成。
另外，上述极板组既可以是层叠上述的第1电极、上述第2电极以及上述隔膜而得到的层叠型极板组，也可以是层叠并卷绕上述第1电极、上述第2电极以及上述隔膜而得到的卷绕型极板组。
对于上述极板组是层叠型极板组的情况，所优选的是：上述第1集电体片的导电部在上述层叠型极板组的第1侧面与第1端子连接，上述第2集电体片的导电部在上述层叠型极板组的第2侧面与第2端子连接，上述第1集电体片的绝缘部配置在上述第2侧面，上述第2集电体片的绝缘部配置在上述第1侧面。
优选上述PTC元件呈薄片状。
而且上述PTC元件，既可以配置在上述第1侧面或上述第2侧面，在上述层叠型极板组中，也可以与上述第1电极、上述第2电极以及上述隔膜平行配置。当然，还可以层叠配置在上述层叠型极板组的最外部。
另外，优选在上述的第1侧面以及上述第2侧面以外的上述层叠型极板组的侧面上，配置上述第1集电体片的绝缘部以及上述第2集电体片的绝缘部。
另外，优选上述层叠型极板组除上述第1侧面和上述第2侧面以外，还具有配置上述第1集电体片绝缘部和/或上述第2集电体片绝缘部的侧面。
另外，优选上述第1侧面和第2侧面相互位于上述层叠型极板组的相反的侧面上。
另外，优选在上述的第1端子和上述第1侧面之间，设置用于绝缘上述第1端子和上述第2电极的第1绝缘材料部；优选在上述第2端子和上述第2侧面之间，设置用于绝缘上述的第2端子和上述第1电极的第2绝缘材料部。
另一方面，对于上述极板组是卷绕型极板组的情况，所优选的是：上述第1集电体片的导电部在上述卷绕型极板组的第1底面上与第1端子连接，上述第2集电体片的导电部在上述卷绕型极板组的第2底面上与第2端子连接，上述第1集电体片的绝缘部配置在上述第2底面，上述第2集电体片的绝缘部配置在上述第1底面。
另外，优选上述PTC元件为圆板状。
而且优选上述PTC元件配置在上述的第1底面或上述第2底面。
另外，优选在上述第1端子和上述第1底面之间，设置用于绝缘上述第1端子和上述第2电极的第1绝缘材料部；优选在上述第2端子和上述第2底面之间，设置用于绝缘上述第2端子和上述第1电极的第2绝缘材料部。
换句话说，本发明涉及具有用通过隔膜分隔的第1电极和第2电极卷绕而成的卷绕型极板组的电化学元件。而且上述第1电极由具有导电部和绝缘部的第1集电体片与附载在该集电体片上的至少1个第1电极合剂层构成。上述第2电极由具有导电部和绝缘部的第2集电体片与附载在该集电体片上的至少1个第2电极合剂层构成。上述第1集电体片的导电部在上述极板组的第1底面与第1端子连接，上述第2集电体片的导电部在上述极板组的第2底面与第2端子连接。上述第1集电体片的绝缘部配置在上述第2底面，上述第2集电体片的绝缘部配置在上述第1底面，进而具有PTC元件。
对于卷绕型极板组的情况，优选上述PTC元件串联连接到上述第1端子和第2端子的任一个上。
另外，优选上述PTC元件为平板状或圆板状。
此外，优选上述PTC元件配置在上述第1底面或上述第2底面。
另外，本发明还涉及具有用通过隔膜分隔的第1电极和第2电极卷绕而成的卷绕型极板组的电化学元件。而且上述第1电极由具有导电部和绝缘部的第1集电体片与附载在该集电体片上的至少1个第1电极合剂层构成。上述第2电极由具有导电部和绝缘部的第2集电体片与附载在该集电体片上的至少1个第2电极合剂层构成。上述第1集电体片的导电部在上述极板组的第1底面与第1端子连接，上述第2集电体片的导电部在上述极板组的第2底面与第2端子连接。上述第1集电体片的绝缘部配置在上述第2底面，上述第2集电体片的绝缘部配置在上述第1底面。在上述的第1端子和第1底面之间，设置有用于绝缘上述的第1端子和第2电极的第1绝缘材料部，在上述第2端子和上述第2底面之间，设置有用于绝缘上述第2端子和上述第1电极的第2绝缘材料部，进而具有PTC元件。
再者，本发明还涉及具有将通过隔膜分隔的数个第1电极和数个第2电极交替层叠而成的层叠型极板组的电化学元件。而且上述数个第1电极分别由含有导电部和绝缘部的第1集电体片与附载在该集电体片上的至少1个第1电极合剂层构成。上述数个第2电极分别由含有导电部和绝缘部的第2集电体片与附载在该集电体片上的至少1个第2电极合剂层构成。上述第1集电体片的导电部在上述极板组的第1侧面与第1端子连接，上述第2集电体片的导电部在上述极板组的第2侧面与第2端子连接。上述第1集电体片的绝缘部配置在上述第2侧面，上述第2集电体片的绝缘部配置在上述第1侧面，进而具有PTC元件。
对于层叠型极板组的情况，也优选上述PTC元件串联连接到上述第1端子和上述第2端子的任一个上。
另外，优选上述PTC元件为薄片状。
另外，优选上述PTC元件层叠配置在上述极板组的最外面。也可以配置在上述的第1侧面或第2侧面。
再者，本发明涉及具有将通过隔膜分隔的数个第1电极和数个第2电极交替层叠而成的层叠型极板组的电化学元件。而且上述数个第1电极分别由含有导电部和绝缘部的第1集电体片与附载在该集电体片上的至少1个第1电极合剂层构成。上述数个第2电极分别由含有导电部和绝缘部的第2集电体片与附载在该集电体片上的至少1个第2电极合剂层构成。上述第1集电体片的导电部在上述极板组的第1侧面与第1端子连接，上述第2集电体片的导电部在上述极板组的第2侧面与第2端子连接。上述第1集电体片的绝缘部配置在上述第2侧面，上述第2集电体片的绝缘部配置在上述第1侧面。在上述的第1端子和上述第1侧面之间，设置有用于绝缘上述第1端子和上述第2电极的第1绝缘材料部；在上述第2端子和上述第2侧面之间，设置有用于绝缘上述第2端子和上述第1电极的第2绝缘材料部，进而具有PTC元件。
另外，本发明涉及具有将通过隔膜分隔的数个第1电极和数个第2电极交替层叠而成的层叠型极板组的电化学元件。而且上述数个第1电极分别由含有导电部和绝缘部的第1集电体片与附载在该集电体片上的至少1个第1电极合剂层构成。上述数个第2电极分别由含有导电部和绝缘部的第2集电体片与附载在该集电体片上的至少1个第2电极合剂层构成。上述第1集电体片的导电部在上述极板组的第1侧面与第1端子连接，上述第2集电体片的导电部在上述极板组的第2侧面与第2端子连接。上述第1集电体片的绝缘部配置在上述极板组除上述第1侧面以外的所有侧面上，上述第2集电体片的绝缘部配置在上述极板组除上述第2侧面以外的所有侧面上，进而具有PTC元件。
另外，本发明涉及具有将通过隔膜分隔的数个第1电极和数个第2电极交替层叠而成的极板组的电化学元件。而且上述数个第1电极分别由含有导电部和绝缘部的第1集电体片与附载在该集电体片上的至少1个第1电极合剂层构成。上述数个第2电极分别由含有导电部和绝缘部的第2集电体片与附载在该集电体片上的至少1个第2电极合剂层构成。上述第1集电体片的导电部在上述极板组的第1侧面与第1端子连接，上述第2集电体片的导电部在上述极板组的第2侧面与第2端子连接。上述第1集电体片的绝缘部配置在上述极板组除上述第1侧面以外的所有侧面上，上述第2集电体片的绝缘部配置在上述极板组除上述第2侧面以外的所有侧面上。在上述第1端子和上述第1侧面之间，设置有用于绝缘上述第1端子和上述第2电极的第1绝缘材料部，在上述的第2端子和上述第2侧面之间，设置有用于绝缘上述第2端子和上述第1电极的第2绝缘材料部，进而具有PTC元件。
附图说明
图1是本发明的层叠型极板组的纵剖视图。
图2是含有PTC元件的本发明的层叠型极板组的纵剖视图。
图3是含有PTC元件的本发明的层叠型极板组的纵剖视图。
图4是表示由第1电极构成的集合体和由第2电极构成的集合体的切断位置的示意图。
图5是表示其它由第1电极构成的集合体和其它由第2电极构成的集合体的切断位置的示意图。
图6是本发明的卷绕型极板组的纵剖视示意图。
图7是含有PTC元件的本发明的卷绕型极板组的纵剖视示意图。
具体实施方式
首先，就具有层叠型极板组的电化学元件的一个实例进行说明。
图1表示省略了PTC元件的电化学元件的层叠型极板组的纵剖视图。
该极板组10由交替层叠的数个第1电极15a和数个第2电极15b构成，隔膜16介于第1电极15a和第2电极15b之间。
第1电极15a由第1集电体片13a和2层第1电极合剤层14a构成。第1集电体片13a由树脂薄片11a和设置在其两面且具有预定形状图案的导电层12a构成。也就是说，第1集电体片13a与导电层的形状图案相对应，具有导电部和绝缘部。
在图1中，在除树脂薄片端部11x以外的整个表面、或者除端部11x与位于图1纸面之正反两面的端部以外的整个表面，设置有导电层12a。在导电层12a上，设置有第1电极合剂层14a。在图1的第1集电体片13a上，没有导电层的树脂薄片的端部11x或者端部11x与位于图1纸面之正反两面的的端部作为绝缘部而发挥作用。在位于端部11x相反一侧的导电层端部12x上，留出了导电层的露出部。
此外，树脂薄片的厚度例如优选为0.5～500μm。另外，导电层的厚度优选为0.01～100μm。第1电极合剤层的厚度并没有特别的限定，例如优选为1～1000μm。
在此，作为树脂薄片例如可以使用以下聚合物：聚乙烯、聚丙烯、聚甲基戊烯等烯烃系聚合物，聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸环己撑二甲酯、聚芳酯等酯系聚合物，聚苯硫醚等硫醚系聚合物，聚苯乙烯等芳香族乙烯系聚合物，聚酰亚胺、芳族聚酰胺树脂等含氮聚合物，聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯等含氟聚合物等。这些聚合物既可以单独使用，也可以使用组合2种或更多种的共聚物、聚合物合金、共混聚合物等。
另外，既可以使用具有平坦表面的普通树脂薄片，也可以使用穿孔体、板条体、多孔体，网状物、发泡体、织物、无纺布等。另外，也可以使用表面具有凹凸的树脂薄片。
导电层并没有特别的限定，可以使用在构成的电池中不发生化学变化的电子传导体。此外，在第1电极为正极的情况下，例如可以使用不锈钢、铝、铝合金、钛、碳等材料，特别优选铝、铝合金等。另外，在第1电极为负极的情况下，例如可以使用不锈钢、镍、铜、铜合金、钛等材料，特别优选铜、铜合金等。
形成导电层的方法并没有特别的限定，例如可以通过在树脂薄片上蒸镀导电性材料来形成。此时，为了形成具有预定形状图案的蒸镀膜，优选在树脂薄片上盖上具有预定形状的开口部的遮蔽罩之后，再进行蒸镀。
另一方面，图1的极板组包含2种第2电极15b、15b’。
被2个第1电极15a夹持的内部第2电极15b除极板组的配置相反以外，其余具有与第1电极15a同样的结构。也就是说，内部第2电极15b由第2集电体片13b和2层第2电极合剂层14b构成。而且第2集电体片13b由树脂薄片11b和设置在其两面的具有预定形状图案的导电层12b构成。第2集电体片具有与导电层的形状图案相对应的导电部和绝缘部。
在图1的第2集电体片13b中，没有导电层的树脂薄片的端部11y或端部11y和位于图1纸面之正反两面的的端部作为绝缘部发挥作用。在位于端部11y相反一侧的导电层端部12y上，留出了导电层的露出部。
另一方面，最外面的2个第2电极15b’不是在树脂薄片11b的两面，而是只在单面设置有导电层12b和第2电极合剤层14b，除此以外，具有与内部第2电极同样的结构。
第1集电体片13a的导电层12a的露出部配置在上述极板组的第1侧面即图1左侧，其相反一侧的绝缘部配置在上述极板组的第2侧面即图1右侧。在图1中，第1侧面和上述第2侧面互相配置在上述极板组的相反的一侧。但是，第1侧面和上述第2侧面的配置并不限定于此。另一方面，第2集电体片13b的导电层12b的露出部配置在上述极板组的第1侧面，其相反一侧的绝缘部配置在上述极板组的第2侧面。
也就是说，在图1中，具有同样结构的第1电极15a和第2电极15b，互相配置在相反的方向上。因此，第1集电体片13a的导电层12a的露出部与第2集电体片13b的绝缘部相邻接，第2集电体片13b的导电层12b的露出部与第1集电体片13a的绝缘部相邻接。如果是这样的配置，就容易防止第1电极和第2电极的短路。另外，将数个第1集电体片或第2集电体片的导电层的露出部互相连接起来，也容易得到并联连接的高容量电池。
但是，从切实防止短路的角度考虑，优选在电极上设置宽度为0.001mm或以上、更优选为0.1mm或以上的绝缘部。
数个第1集电体片和第2集电体片的导电层露出部，各自可以用任何方法进行连接。例如，如图1所示，可以优选使用以导电性材料涂覆第1侧面和第2侧面的方法。导电性材料的涂膜厚度例如约为0.01～1mm就足够了。这时，在连接导电性材料和导电层露出部的同时，可以将导电性材料用作第1端子17a或第2端子17b。
此外，为得到良好的集电状态，优选导电层的露出部和导电性材料之间具有大的接触面积。另外，还优选导电层的露出部嵌入导电性材料的涂膜内部0.001～1mm的深度。
在这样的第1端子和第1侧面之间以及第2端子和第2侧面之间，优选分别设置用于绝缘第1端子和第2电极的第1绝缘材料部18a、以及用于绝缘第2端子和第1电极的第2绝缘材料部18b。
在第1侧面配置着第2集电体片的绝缘部，在第2侧面配置着第1集电体片的绝缘部。为此，即使不设置绝缘材料部也容易防止短路，但通过设置绝缘材料部，二次电池的可靠性得以大幅度提高。绝缘材料部的厚度并没有特别的限定，但优选为0.001mm或以上，进一步优选为0.01mm或以上。
形成绝缘材料部的方法并没有特别的限定，例如采用丝网印刷法，把浆料状或液状的绝缘材料涂布在预定的位置，由此便可以形成绝缘材料部。另外，通过将薄膜状或胶带状的绝缘材料贴附在预定位置，便可以形成绝缘材料部。
这里，作为用于绝缘材料部的绝缘材料，可以列举出树脂、玻璃组合物以及陶瓷等。另外，也可以使用在织物或无纺布上浸渍树脂的复合物等。
树脂既可以使用热塑性树脂，也可以使用热固性树脂。当使用热固性树脂时，则需要加热树脂涂膜而使其固化的工序。
作为可以用作绝缘材料部的树脂，可以使用以下聚合物：聚乙烯、聚丙烯、聚甲基戊烯等烯烃系聚合物，聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸环己撑二甲酯、聚芳酯、聚碳酸酯等酯系聚合物，聚环氧乙烷、聚环氧丙烷、聚缩醛、聚苯醚、聚醚醚酮、聚醚酰亚胺等醚系聚合物，聚砜、聚醚砜等砜系聚合物，聚丙烯腈、AS树脂、ABS树脂等丙烯腈系聚合物，聚苯硫醚等硫醚系聚合物，聚苯乙烯等芳香族乙烯系聚合物，聚酰亚胺、芳族聚酰胺树脂等含氮聚合物，聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯等含氟聚合物，聚甲基丙烯酸甲酯等丙烯基系聚合物等。这些聚合物既可以单独使用，也可以使用组合2种或更多种的共聚物、聚合物合金、共混聚合物等。另外，也可以使用通过加热或UV照射而聚合固化得到的聚合物。
在图1中，与第1电极合剂层相比，第2电极合剂层具有更大的面积。在锂离子二次电池的情况下，优选采用将第1电极合剂层设定为正极、将第2电极合剂层设定为负极这样的结构。另一方面，在将第1电极合剂层设定为负极、将第2电极合剂层设定为正极的情况下，优选使第1电极合剂层的面积比第2电极合剂层更大。
其次，在图2和3中表示了具有PTC元件的层叠型极板组的纵剖面图。图2所示的层叠型极板组10具有与图1所示的层叠型极板组10相同的结构，同时还具有接合在第1端子17a上的PTC元件19。另外，图3所示的层叠型极板组10具有与图1所示的层叠型极板组10相同的结构，同时还具有层叠配置在层叠型极板组10的最外面的PTC元件19。
上述那样的极板组在很多情况下可以与电解液一起收容在预定的壳体中加以使用。
电解液随电池种类的不同而不同，但是，在锂离子二次电池的情况下，可以使用使锂盐溶解在非水溶剂中而调配得到的电解液。
壳体的形状、材质等并没有特别的限定。
下面参照图4就上述层叠型极板组的制造方法的一个实例进行说明。
(1)第1电极的制作
首先，准备大小足以提供所要求数量的集电体片的树脂薄片21a。其次，在树脂薄片21a两面的相同位置，设置数个预定形状图案的导电层。例如像图4所示的那样，在树脂薄片上形成数行、数列预定形状的导电层。这样的导电层例如可以通过下述方式来得到，即在树脂薄片上盖上具有矩阵形状的开口部的遮蔽罩，使金属蒸镀在从开口部露出来的树脂薄片部分。
这里，就跨过2个集电体片那样形成1个导电层的情况进行说明。也就是说，当使用大小足以提供2n个集电体片的树脂薄片时，在每个树脂薄片的单面形成有n个导电层。
接着在各导电层上，各形成2个第1电极合剂层22a。在2个第1电极合剂层22a之间，事先留下没有合剂的导电层露出部23a。
第1电极合剂层22a是通过在除导电层中央部分以外的所有表面涂敷由第1电极合剂构成的浆料而形成的。涂敷方法并没有特别的限定，可优选采用丝网印刷、图案涂敷(pattern application)等。此时，由合剂构成的浆料没有被涂敷的导电层露出部在极板组构成后，就成为与第1端子相连接的连接部24a。
另外，图4画出了3行3列的电极合剂层，但在更大的集电体片上，通常形成更多的导电层和电极合剂层。
第1电极合剂可以通过将第1电极的活性物质、导电材料以及粘结剂与分散剂混合来调制。
然后，干燥浆料的涂膜，用辊子压延干燥后的涂膜，使合剂密度得以提高。
在此，当第1电极为锂离子二次电池的正极时，作为活性物质，例如可优选使用含锂的过渡金属氧化物。作为含锂的过渡金属氧化物，例如可列举出：LixCoOz、LixNiOz、LixMnOz、LixCoyNi1-yOz、LixCofV1-fOz、LixNi1-yMyOz(M＝Ti、V、Mn、Fe)、LixCoaNibMcOz(M＝Ti、Mn、Al、Mg、Fe、Zr)、LixMn2O4、LixMn2(1-y)M2yO4(M＝Na、Mg、Sc、Y、Fe、Co、Ni、Ti、Zr、Cu、Zn、Al、Pb、Sb)等。
其中，x值根据电池的充放电状态，在0≤x≤1.2的范围内变化。另外，0≤y≤1，0.9≤f≤0.98，1.9≤z≤2.3，a+b+c＝1，0≤a≤1，0≤b≤1，0≤c＜1。这些物质既可以单独使用，也可以组合2种或更多中加以使用。
在第1电极为锂离子二次电池的负极的情况下，作为活性物质，例如可优选使用的是：锂、锂合金、金属间化合物、碳素材料、能插入、脱插锂离子的有机化合物和无机化合物、金属络合物、有机高分子化合物等。这些物质既可以单独使用，也可以组合2种或更多种加以使用。作为碳素材料，可列举出：焦炭、热解碳、天然石墨、人造石墨、中间相碳微球、石墨化中间相微球、气相沉积碳、玻璃化碳、碳纤维(聚丙烯腈系、沥青系、纤维素系、气相沉积系)、无定形碳、有机化合物烧结体等。在这些物质中，特别优选天然石墨和人造石墨。
导电材料例如可使用乙炔黑等碳黑、石墨等。粘结剂例如可以使用聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯等含氟树脂、丙烯酸系树脂、丁苯橡胶、乙烯-丙烯三元共聚物等。
其次，在构成极板组时，沿着与第2集电体片导电层的露出部相邻接的第1电极合剂层的周边部，涂敷绝缘材料。在此，也优选进行图案涂敷。第1电极合剂层的周边部的其它部分，也可以覆盖绝缘材料，但是，注意不要覆盖第1集电体片导电层的整个露出部。在得到图1那样的极板组的情况下，在第1电极合剂层的周边部中，至少在与导电层露出部相对的一侧，涂敷绝缘材料。
另外，绝缘材料的涂敷不一定需要，可任意进行。
在此涂敷的绝缘树脂，在极板组中将形成第1绝缘材料部。
(2)第2电极的制作
两面有第2电极合剂层的第2电极，可用与第1电极同样的方法来制造。也就是说，在大小足以提供所要求数量的集电体片的树脂薄片21b两面的相同位置，设置数个预定形状图案的导电层，在各导电层上各形成2个第2电极合剂层22b。在2个第2电极合剂层之间，事先留下没有合剂的导电层露出部23b。这时由合剂构成的浆料没有被涂敷的导电层露出部，在极板组构成后，就成为与第2端子相连接的连接部24b。
另外，关于只在单面有第2电极合剂层的第2电极，除在其另一面上不设置导电层、第2电极合剂层和绝缘材料以外，可以用与上述同样的方法来制造。
(3)PTC元件的制作
本发明的PTC元件通过用第1金属板和第2金属板夹持导电性薄片而构成。导电性薄片含有聚合物材料的基体和导电性填料。
在此，作为上述聚合物材料，可使用各种各样的材料，例如，优选使用通过差示扫描量热分析(DSC)测定的结晶度至少为10％的结晶性聚合物。结晶度优选为30％或以上，进一步优选为50％或以上。
作为这类聚合物材料，例如可以列举出：低密度聚乙烯、中密度聚乙烯、高密度聚乙烯以及聚丙烯等聚烯烃，乙烯和丙烯的共聚物等烯烃系共聚物，聚酰胺、聚酯、氟系聚合物以及它们的改性物质等。其中，优选聚烯烃，更优选聚乙烯，进一步优选高密度聚乙烯。另外，聚合物材料的基体可以用数个聚合物材料构成。
作为与上述聚合物材料一起构成导电性薄片的导电性填料，可以列举出：Ni或Cu等金属填料，石墨、科琴碳黑或乙炔黑等碳黑或者玻璃化碳等碳素系的导电性填料，碳纤维或金属纤维等导电性纤维，或者这些物质的混合物等。
其中，优选由玻璃化碳构成的导电性填料。其中，特别优选在惰性气氛中、于1000℃或以上温度烧结球状酚醛树脂而得到的粒状玻璃化碳。
本发明使用的导电性填料的平均粒直径优选为1～50μm，更优选为5～20μm。这是因为平均粒径不足1μm时，峰值时的比电阻具有减小的倾向，另一方面，平均粒径大于50μm时，粒子间容易产生火花。
其次，作为本发明所使用的金属板，例如可以列举出：金、银、铜、铝、镍、不锈钢、铁、铁合金以及铜合金等金属板。其中，特别优选镍、铜、铝和不锈钢。另外，这些物质的表面也可以镀上其它金属。更优选使用难以因热压接时的氧化引起电阻上升的镍箔或电镀镍箔。
构成导电性薄片的聚合物材料和导电性填料的混合比以重量比计，优选为20∶80～80∶20，更优选为30∶70～70∶30。这是因为聚合物材料不足20重量％时，导电性薄片的强度具有变弱的倾向，如果超过80重量％，则难以得到充分的导电性。另外，在不损害本发明效果的范围内，也可以在导电性薄片中添加矾土、氢氧化铝、碳酸钙、硅酸镁、滑石和玻璃珠等无机填料、防氧化剤以及阻燃剂等。
在本发明的PTC元件中，导电性薄片和金属板，可以如后述那样通过热压接进行接合，也可以设置粘结层。
作为形成介于导电性薄片和金属板之间粘结层的粘合剂，例如可以列举出：丙烯酸树脂、聚酯树脂、聚氨基甲酸乙酯树脂、酚醛树脂、环氧树脂、氯丁二烯橡胶、丁腈橡胶、环氧酚醛、缩丁醛酚醛、丁腈酚醛、乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙烯-丙烯酸酯共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-马来酸共聚物、乙烯-马来酸酐接枝共聚物、乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯-醋酸乙烯三元共聚物、离子交联共聚物以及和各种聚合物合金等。
为制造PTC元件，首先，用捏合机、辊式搅拌机、Bumbury搅拌器、塑料磨(plast mill)或者挤压成型机等熔融混炼装置、亨舍尔混合机等干式混合装置将聚合物材料和导电性填料进行予混合。然后，用加热加压成形、挤压成形或注射成形等熔融成形法对得到的混合物进行成形，由此制作导电性薄片。
此外，不经过上述予混合工序，也可以通过熔融成形用一个工序制作导电性薄片。但是，为得到聚合物材料和导电性填料混合得更为均匀的导电性薄片，优选进行予混合。作为熔融成形(含熔融混炼)时的成形温度，优选为聚合物材料的熔点～熔点+150℃，更优选为熔点+10℃～熔点+100℃。这是因为在温度比熔点低的情况下，具有得不到均匀混合的倾向，在比熔点+150℃更高的温度下，聚合物材料具有退化的倾向。
其次，通过热压接将导电性薄片和2片金属板接合起来。关于此时的压力和温度，本领域的技术人员可以根据聚合物材料的种类等进行适当的选择。
形成粘结层时，例如可以列举出：辊涂、刷涂、泥刀涂抹、喷涂、丝网印刷和加热加压成形等方法，与作为粘结层的粘结剂形态相适应，可以任意选择其中的形成方法。例如，粘结剂是浆料状和乳胶状时，可使用刷涂、泥刀涂抹、丝网印刷等方法。
而且在形成了粘结层后，用金属板夹持导电性薄片的两面使粘结层介于导电性薄片和金属板之间，随后可以通过加热加压成形在导电性薄片上接合金属板。关于此时的温度和压力，本领域的技术人员可以根据粘合剂的种类等进行适当的选择。
本发明的PTC元件的大小和厚度因极板组的大小、规格、过电压和过电流等的不同而不同，如果是本领域的技术人员，则可以进行适当的调整。
(4)极板组的制作
将由制作的数个第1电极构成的集合体和由制作的数个第2电极构成的集合体隔着隔膜层叠起来。此时，第1电极的第1电极合剂层22a和第2电极的第2电极合剂层22b互相对置地使它们层叠在一起。再者，两极板以如下的方式进行配置，使第1电极的导电层露出部23a和绝缘材料分别与第2电极的绝缘材料和导电层的露出部23b相对置。然后，在两个最外表面，配置只是单面具有第2电极合剂层的一对第2电极，用它们夹持内侧的电极，并对整个极板组加压。其结果，可以得到由数个极板堆(electrode plate stacks)构成的集合体。
此外，隔膜可以使用由聚乙烯、聚丙烯等烯烃系聚合物和玻璃纤维等构成的织物和无纺布。
另外，也可以使用固体电解质和凝胶电解质作为隔膜。
在固体电解质中，例如可以使用聚环氧乙烷、聚环氧丙烷等作为基体材料。
另外，作为凝胶电解质，例如可以采用使后述的非水电解液保持在由聚合物材料构成的基体中的物质。在形成基体的聚合物材料中，可以使用聚环氧乙烷、聚环氧丙烷、聚偏氟乙烯、偏氟乙烯和六氟丙烯共聚物等。这些物质既可以单独使用，也可以组合2种或更多种使用。在这些物质中，特别优选使用偏氟乙烯和六氟丙烯的共聚物、偏氟乙烯和聚环氧乙烷的混合物。
其次，将由数个极板堆构成的集合体分割为单独的极板堆。这时，第1电极和第2电极沿图4所示的箭头方向切断。与导电层露出部对应的集电体片的切断部成为与端子连接的连接部24a、24b，与其相反一侧的树脂薄片露出部对应的切断部25a、25b成为绝缘部。
在此，对于以前普遍使用的由金属箔构成的集电体的情况，问题是切断时产生金属毛刺。这是因为金属毛刺成为刺破隔膜、引起内部短路的主要原因。所以，重要的是防止金属毛刺的发生，但是，不产生金属毛刺而切断金属箔是非常困难的。
另一方面，使用由树脂薄片构成的集电体片时，切断面的大部分被树脂占有，因而不会产生金属毛刺。所以，可以大幅度地提高电化学元件的可靠性。
其次，用金属覆盖交替排列着第1集电体片导电层的露出部和第2集电体片的绝缘部的侧面。例如，通过向上述侧面喷射熔融或半熔融状态的金属微粒，就可以用金属覆盖上述侧面。在上述侧面中，因为第2电极的端面涂敷有绝缘材料，所以不会发生金属膜和第2电极的短路。这样形成的金属膜只与第1集电体片导电层的露出部进行电连接。
关于第2集电体片导电层的露出部和第1集电体片的绝缘部交替排列的侧面，也与上述同样用金属覆盖。
在此，当端子为正极端子时，优选将铝粉用作上述金属微粒。另外，当端子为负极端子时，优选将铜粉用作上述金属微粒。
与第1集电体片导电层进行电连接的金属膜以及与第2集电体片导电层进行电连接的金属膜，分别作为第1端子和第2端子发挥作用。
另一方面，没有端子的极板组的侧面也可以保持原来的状态，但如果可能的话，优选用多孔质绝缘材料来覆盖。
使用如图5所示的由数个第1电极构成的集合体和由数个第2电极构成的集合体，也可以得到极板组的集合体。
得到由这样的第1电极构成的集合体时，在大小足以提供所要求数量的集电体片的树脂薄片31a两面的相同位置，形成数行带状的导电层。这样的导电层例如可以通过下述方式来得到，即在树脂薄片上盖上具有带状的开口部的遮蔽罩，使金属蒸镀在从开口部露出来的树脂薄片部分。在这里，跨过2个带状集电体片那样形成了1个带状导电层。也就是说，当使用大小足以提供2n个带状集电体片的树脂薄片时，在每个树脂薄片的单面形成有n个带状导电层。
其次，在各带状导电层上分别形成2个带状的第1电极合剂层32a。在2个带状第1电极合剂层32a之间，事先留下没有合剂的导电层露出部33a。带状的第1电极合剂层32a与上述同样，是通过在除导电层中央部分以外的所有表面涂敷由第1电极合剂构成的浆料而形成的。涂敷方法与层叠型极板组相同。此时没有涂敷浆料的导电层露出部33a成为与第1端子连接的连接部34a。
另外，在得到由第2电极构成的集合体时，在大小足以提供所要求数量的集电体片的树脂薄片31a两面的相同位置，设置数行带状导电层，在各带状导电层上分别形成2个带状的第2电极合剂层32b。在2个带状的第2电极合剂层之间，事先留下没有合剂的导电层露出部33b。此时没有涂敷由合剂构成的浆料的导电层露出部，在极板组构成后，就成为与第2端子连接的连接部34b。
如果将这样的极板组的集合体沿图5所示的箭头方向分割成单独的极板堆，那么与导电层露出部对应的集电体片的切断部成为与端子连接的连接部34a、34b。而且与其相反一侧的树脂薄片露出部所对应的切断部35a、35b成为绝缘部，其它的切断部，则露出合剂的断面。此时，露出合剂断面的极板组侧面优选用多孔质绝缘材料进行密封。
最后，在图2和3所示的位置接合PTC元件19。该接合只要使PTC元件19串联连接到任何端子就行，例如在PTC元件本身的制作上，可以通过使用上述的粘结层等来进行。
得到的极板组根据需要可与预定的电解液一起收容在预定形状的壳体中。这些壳体例如可以使用：将不锈钢板、铝板等加工成预定形状的壳体、两面有树脂膜的铝箔(铝层压箔片)壳体、树脂壳体等。
例如在电化学元件为锂离子二次电池的情况下，可使用将锂盐溶解在非水溶剂中的电解液。电解液中的锂盐浓度例如优选设定为0.5～1.5摩尔/升(mol/L)。
可使用的非水溶剂有：碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸丁烯酯、碳酸亚乙烯酯等环状碳酸酯，碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸乙基丙基酯、碳酸甲基丙基酯、碳酸甲基异丙基酯、碳酸二丙酯等非环状碳酸酯，甲酸甲酯、醋酸甲酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯等脂肪族羧酸酯，γ-丁丙酯、γ-戊内酯等γ-内酯，1，2-二甲氧基乙烷、1，2-二乙氧基乙烷、甲氧基乙氧基乙烷等非环状醚，四氢呋喃、2-甲基-四氢呋喃等环状醚，二甲基亚砜、1、3二氧戊环、磷酸三甲酯、磷酸三乙酯、磷酸三辛酯等烷基磷酸酯以及它们的氟化物等。这些物质优选组合数种来使用。特别优选的是含有环状碳酸酯和非环状碳酸酯的混合物，以及含有环状碳酸酯、非环状碳酸酯和脂肪族羧酸酯的混合物等。
锂盐可以使用：LiPF6、LiBF4、LiClO4、LiAlCl4、LiSbF6、LiSCN、LiCl、LiCF3SO3、LiCF3CO2、LiAsF6、LiN(CF3SO2)2、Li2B10Cl10、LiN(C2F5SO2)2、LiFP3(CF3)3、LiPF3(C2F5)3等。这些物质既可以单独使用，也可以组合2种或更多种加以使用，但优选至少使用LiPF6。
根据上述的制造方法，例如只要在长1～300mm、宽1～300mm、厚度0.01～20mm的范围内，就可以高效率地制作任意大小的极板组。
其次，就图6所示的卷绕型极板组的制作方法的一个例子进行说明。此外，图6是以第1电极为中心所画的卷绕型极板组的一部分的示意图，而且省略了PTC元件、外围合剂层以及极板等。
图7表示含有PTC元件43的卷绕型极板组的示意图。如图7所示，圆板状的PTC元件43粘贴配置在位于卷绕型极板组一个底面的第2端子42上。该PTC元件43也通过用第1金属板43a和第2金属板43b夹持导电性薄片43c而构成。
(1)第1电极的制作
用于卷绕型极板组的第1电极除具有带状的形状以外，还具有与层叠型极板组所使用的第1电极同样的结构。所以，第1电极的制造方法与层叠型的大致相同。
例如，制作与图5所示相同的由第1电极构成的集合体。其次，与上述同样，在第1电极合剂层的周边部中，至少在与导电层露出部相对的一侧，涂敷绝缘材料。这部分在极板组中，与第2集电体片导电层的露出部相邻接。
(2)第2电极的制作
在这里，也与图5所示的同样，制作由第2电极构成的集合体。
(3)PTC元件的制作
在此，用与上述同样的方法制作圆板状的PTC元件。
(4)极板组的制作
卷绕通过隔膜分隔的由第1电极构成的集合体和由第2电极构成的集合体。这时，配置电极使带状的第1电极合剂层32a和第2电极合剂层32b互相对置。另外，配置两极板使第1电极导电层的露出部和绝缘材料分别与第2电极的绝缘材料和导电层露出部相对置。其结果，可以得到由相互逆向排列的数个卷绕型极板组构成的长筒形集合体。
其次，将长筒形集合体分割成单独的极板组。在这样的极板组一个侧面(底面)，第1集电体片导电层的露出部和第2集电体片的绝缘部交替排列成同心圆形。在另一侧面(底面)，第2集电体片导电层的露出部和第1集电体片的绝缘部交替排列成同心圆形。
于是，与上述同样，将排列着第1集电体片导电层的露出部的底面和排列着第2集电体片导电层的露出部的底面分别用金属覆盖，便可以形成第1端子41和第2端子42。而且在第1端子侧，由于第2电极的端面涂敷了绝缘材料，所以不会发生金属膜和第2电极的短路。另外，在第2端子一侧，由于第1电极的端面涂敷了绝缘材料，所以不会发生金属膜和第1电极的短路。
实施例1
在本实施例中，按以下要点制作了层叠型锂离子二次电池。
(1)第1电极的制作
首先，准备好宽度198mm、长度282mm、厚度7μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(以下称PET)薄片。其次，采用有矩阵状开口部的遮蔽罩，在PET薄片两面的相同位置，形成按3行6列排列的数个长方形(65mm×46mm)的铜蒸镀膜。铜蒸镀膜的厚度设定为0.1μm。
接着将100重量份的作为活性物质的球状石墨(石墨化中间相微球)、3重量份作为粘结剂的丁苯橡胶和适量的作为分散剂的羧甲基纤维素水溶液混合，由此调制出由第1电极合剂构成的浆料。
然后，在除各蒸镀膜的中央部分以外的所有表面涂敷浆料。其结果是在各蒸镀膜上，各自形成2个32mm×46mm的第1电极合剂层。在2个第1电极合剂层之间，以宽度为1mm的沟状，留下没有合剂的铜镀膜露出部。
之后干燥浆料的涂膜，将干燥后的涂膜用辊子压延到厚度为70μm。
接着在第1电极合剂层的周边部，在与紧挨着蒸镀膜露出部的部分相对的部分，涂敷宽度为0.3mm的聚偏氟乙烯作为绝缘材料。这样便得到了在两面有6行6列的第1电极合剂层的第1电极集合体。
(2)第2电极的制作
首先，制作在两面有第2电极合剂层的第2电极。
准备好宽度198mm、长度282mm、厚度7μm的PET薄片。其次，采用有矩阵状开口部的遮蔽罩，在PET薄片两面的相同位置，形成按3行6列排列的数个长方形(64mm×45mm)的铝蒸镀膜。铝蒸镀膜的厚度设定为0.1μm。
接着将100重量份的作为活性物质的钴酸锂(LiCoO2)、3重量份作为导电材料的乙炔黑、7重量份作为粘结剂的聚偏氟乙烯和适量的作为分散剂的羧甲基纤维素水溶液混合，由此调制出由第2电极合剂构成的浆料。
然后，在除各蒸镀膜的中央部分以外的所有表面涂敷浆料。其结果是在各蒸镀膜上，各自形成2个31mm×45mm的第2电极合剂层。在2个第2电极合剂层之间，以宽度为2mm的沟状，留下没有合剂的Al蒸镀膜的露出部。
之后干燥浆料涂膜，将干燥后的涂膜用辊子压延到厚度为70μm。
接着在第2电极合剂层的周边部，在与紧挨着蒸镀膜露出部的部分相对的部分，涂敷宽度为0.3mm的聚偏氟乙烯作为绝缘材料。这样便得到了在两面有6行6列的第2电极合剂层的第2电极集合体。
另一方面，关于只在单面有第2电极合剂层的第2电极，除在另一侧面没有设置导电层、第2电极合剂层和绝缘材料以外，用与上述同样的方法进行制作。
(3)PTC元件的制作
将80重量份作为聚合物材料的高密度聚乙烯(热变形温度48℃)和20重量份科琴碳黑(吸油量1200ml/100g)混合，挤压成形为厚度50μm的薄片状，便得到导电性薄片。
接着在导电性薄片的两面，用热压接方法接合厚度约25μm的镍薄板，便得到PTC元件。
(4)极板组的制作
首先，用2个由两面具有第1电极合剂层的第1电极构成的集合体，隔着隔膜将1个由两面具有第2电极合剂层的第2电极构成的集合体夹持起来。此时，配置两极板使第1电极合剂层和第2电极合剂层相对置。另外，还配置两极板使第1电极中的蒸镀膜露出部和聚偏氟乙烯分别与第2电极中的聚偏氟乙烯和蒸镀膜露出部相对置。而且在两个最外表面，配置只是单面具有第2电极合剂层的一对第2电极，用它们夹持内侧的电极，并对整个极板组加压。其结果，可以得到由数个极板堆(electrode plate stacks)构成的集合体。
其次，使切断位置对应于第1电极蒸镀膜露出部的中心、第2电极蒸镀膜露出部的中心，将由数个极板堆构成的集合体分割成单独的极板堆。其结果，经过一系列的涂敷、层叠工序，可以一次得到多达36个的极板堆。
在第1集电体片的铜蒸镀膜露出部和第2集电体片的PET树脂部分交替排列的侧面，喷涂半熔融状态的铜微粒。其结果，在上述侧面形成了厚度0.5mm的铜膜。这时，铜蒸镀膜的露出部嵌入铜膜内部的深度达0.2mm。该铜膜可以就这样作为负极端子使用。
其次，在第2集电体片的Al蒸镀膜露出部和第1集电体片的PET树脂部分交替排列的侧面，喷涂半熔融状态的铝微粒。其结果，在上述侧面形成了厚度0.5mm的铝膜。这时，Al镀膜的露出部嵌入铝膜内部的深度达0.2mm。该铝膜可以就这样作为正极端子使用。最后，将上述那样制作的PTC元件的接合元件用点焊接合在上述集合体侧面形成的铜膜上。
在这样得到的极板组的铜膜和铝膜上分别连接导线，用外部的充放电装置进行充放电试验。
在此使用的电解液是按如下方法调制而成的：即按30∶70的体积比混合碳酸乙烯酯(EC)和碳酸甲乙酯(EMC)，在这样得到的混合溶剂中，溶解LiPF6使其浓度为1mol/l。
〔评价〕
充放电在20℃的气氛中进行。
充电和放电相对于电极面积，各自以2.5mA/cm2的电流方式进行。充电终止电压设定为4.2V。放电终止电压设定为3.0V。根据上述条件得到的电容量是900mAh。
另外，作为比较，使用由以前使用的铜箔构成的芯材制作负极，使用由铝箔构成的芯材制作正极。这时，为得到同样容量的电池，电池的容积为实施例1的锂离子二次电池的1.2倍。由此可知，根据本发明，与以前相比较，可以提高电化学元件单位容量的能量密度。
另外，即使使实施例1的锂离子二次电池落下而承受机械冲击，也没有发现因内部短路引起的电压下降等异常现象。
其次，为确认PTC元件的效果，进行过充电试验和外部短路试验。在本发明的电化学元件中，在极板组的附近设置PTC元件。为此，可以有效地感知电化学元件的异常发热，从而遮断电路，提高电化学元件的安全性。
如上所述，根据本发明，由于正极端子和负极端子的结构简单，不需要使用集电接头和集电导线，所以可以提供小型但具有高电容量、且可靠性好的电化学元件。而且根据本发明，还可以同时高效率地制作数个电化学元件。通过使用含有这样的电化学元件的非水电解液二次电池，可以提供可靠性高的移动电话、便携式信息终端、可携式摄像机、个人计算机、PDA、便携式音响器、电动汽车、负载调整用电源等的设备。

Claims (16)

1、一种电化学元件，其具有由(a)至少1个第1电极、(b)至少1个第2电极、以及(c)介于第1电极和第2电极之间的隔膜构成的极板组，所述电化学元件特征在于：所述极板组具有PTC元件。
2、如权利要求1所述的电化学元件，其中，所述第1电极(a)由具有导电部和绝缘部的第1集电体片与附载在该集电体片上的至少1个第1电极合剂层构成；所述第2电极(b)由具有导电部和绝缘部的第2集电体片与附载在该集电体片上的至少1个第2电极合剂层构成。
3、如权利要求1或2所述的电化学元件，其中，所述极板组是由所述的第1电极、所述第2电极和所述隔膜层叠而成的层叠型极板组。
4、如权利要求3所述的电化学元件，其中，所述第1集电体片的导电部在所述层叠型极板组的第1侧面与第1端子连接，所述第2集电体片的导电部在所述层叠型极板组的第2侧面与第2端子连接，所述第1集电体片的绝缘部配置在所述第2侧面，所述第2集电体片的绝缘部配置在所述第1侧面。
5、如权利要求3或4所述的电化学元件，其中，所述PTC元件是薄片状。
6、如权利要求3～5的任一项所述的电化学元件，其中，所述PTC元件配置在所述第1侧面或所述第2侧面。
7、如权利要求3～5的任一项所述的电化学元件，其中在所述层叠型极板组中，所述PTC元件与所述第1电极、所述第2电极以及所述隔膜平行配置。
8、如权利要求3所述的电化学元件，其中，所述第1集电体片的绝缘部和所述第2集电体片的绝缘部配置在除所述第1侧面和所述第2侧面以外的所述层叠型极板组的侧面。
9、如权利要求3所述的电化学元件，其中，所述层叠型极板组除所述第1侧面和所述第2侧面以外，还具有配置有所述第1集电体片绝缘部和/或所述第2集电体片绝缘部的侧面。
10、如权利要求3所述的电化学元件，其中，所述第1侧面和所述第2侧面相互位于所述层叠型极板组的相反的侧面上。
11、如权利要求3所述的电化学元件，在所述的第1端子和所述第1侧面之间，设置有用于绝缘所述第1端子和所述第2电极的第1绝缘材料部；在所述第2端子和所述第2侧面之间，设置有用于绝缘所述的第2端子和所述第1电极的第2绝缘材料部。
12、如权利要求1或2所述的电化学元件，其中，所述极板组是层叠并卷绕所述第1电极、所述第2电极以及所述隔膜而得到的卷绕型极板组。
13、如权利要求12所述的电化学元件，其中，所述第1集电体片的导电部在所述卷绕型极板组的第1底面上与第1端子连接，所述第2集电体片的导电部在所述卷绕型极板组的第2底面上与第2端子连接，所述第1集电体片的绝缘部配置在所述第2底面，所述第2集电体片的绝缘部配置在所述第1底面。
14、如权利要求12或13所述的电化学元件，其中，所述PTC元件为平板状或圆板状。
15、如权利要求12～14的任一项所述的电化学元件，其中，所述PTC元件配置在所述的第1底面或第2底面。
16、如权利要求12所述的电化学元件，其中，在所述第1端子和所述第1底面之间，设置有用于绝缘所述的第1端子和所述第2电极的第1绝缘材料部，在所述第2端子和所述第2底面之间，设置有用于绝缘所述第2端子和所述第1电极的第2绝缘材料部。
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