專利名稱：電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種如此構(gòu)成使得發(fā)電元件密封在膜外部構(gòu)件(film exteriormember)中的電池，如鋰離子聚合物二次電池。
背景技術(shù)：
便攜式電子設(shè)備，如筆記本個人電腦，照相機(jī)/VTR(磁帶錄象機(jī))一體機(jī)或便攜式電話已經(jīng)一個又一個進(jìn)入市場，并且試圖使電子設(shè)備體積變小和重量變輕。與此趨勢相關(guān)，目標(biāo)是用可以到處攜帶的二次電池作為便攜式電源，并且正在積極地進(jìn)行研究，以獲得更高能量密度。在這些研究中，已經(jīng)提出并正在進(jìn)入應(yīng)用的是采用非水電解液的鋰離子二次電池，其具有比采用含水電解液的二次電池如鉛二次電池和鎳鎘二次更高能量密度。
通常，對于鋰離子二次電池而言，一直使用作為導(dǎo)電離子的鋰鹽溶解在非水溶劑中的液體電解液(電解質(zhì)溶液)。因此，為了阻止?jié)B漏，需要使用金屬殼作為外部構(gòu)件嚴(yán)格地保持電池內(nèi)部的密封性。然而，使用金屬殼作為外部構(gòu)件，使其難于制成具有薄的大表面積的片形電池，具有薄的小表面積的卡片(card)形電池，形狀可調(diào)節(jié)的柔軟性電池等。
為此，已經(jīng)提出使用凝膠電解液代替電解質(zhì)溶液的二次電池。這種凝膠電解液使用高分子材料保持含有鋰鹽的電解質(zhì)溶液。這種電池不會滲漏，因此可以層壓成膜，用作外部構(gòu)件，從而能夠得到更小，更輕和更薄的電池，也可以得到形狀可調(diào)節(jié)的電池。
然而，當(dāng)使用層壓膜作為外部構(gòu)件時，所存在的問題是當(dāng)電池貯存在高溫時，由電池內(nèi)部氣體釋放而產(chǎn)生的電池膨脹是明顯的。導(dǎo)致電池膨脹的最大原因是電解質(zhì)溶液的組分的氣化。此外，溶解在電解質(zhì)溶液中的釋放的氣體，如氫氣，碳酸氣體等也能引起電池膨脹。
本發(fā)明已經(jīng)解決上述問題。本發(fā)明的目的是提供一種電池，其能夠減少因電池在高溫下貯存所引起的電池膨脹。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的電池包括具有電動勢的發(fā)電元件，其中安裝了發(fā)電元件的膜外部構(gòu)件，及安裝在發(fā)電元件與外部構(gòu)件之間的絕緣粘接層(adhesion layer)，其中該粘接層包括薄板狀的載體層以及形成于該載體層兩側(cè)表面上的粘合劑層。
本發(fā)明的電池在發(fā)電元件與外部構(gòu)件之間裝有絕緣的粘合劑層，并且這些粘接層將發(fā)電元件粘接到外部構(gòu)件上，從而降低了外部構(gòu)件因在高溫貯存時所發(fā)生的氣體釋放而引起的形狀變化。也就是說，由于粘接層，膜外部構(gòu)件的形狀如容器一樣均勻和穩(wěn)定。因此，電池的膨脹降低了。


圖1是拆卸的根據(jù)本發(fā)明第一實施方案的二次電池的分解透視圖；圖2是圖1所示盤繞電極沿II-II線的斷面圖；圖3是圖1所示外部構(gòu)件的示意性結(jié)構(gòu)的斷面圖；及圖4是圖1所示粘接層的示意性結(jié)構(gòu)的斷面圖。
具體實施例方式
下面將參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的實施方案。
(第一實施方案)圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實施方案的二次電池1的分解圖。圖2是圖1所示盤繞電極20沿II-II線的斷面結(jié)構(gòu)。下面將描述采用鋰(Li)作為電活性物質(zhì)的二次電池的情況。
如此構(gòu)建二次電池1，使得作為發(fā)電元件的平板盤繞電極20夾在外部構(gòu)件30a和30b之間，其間放置了粘接層40a和40b。外部構(gòu)件30a和30b均由層壓膜構(gòu)成，其中絕緣的樹脂層31，由例如鋁制成的金屬箔32，及熱熔性樹脂層33按此順序放置并層壓在一起，也就是圖3所示的鋁層壓膜。絕緣樹脂層31是由尼龍，聚酯，聚乙烯，聚對苯二甲酸乙二酯(PET)等制成的。熱熔樹脂層33是由非定向的聚丙烯(CPP)，聚乙烯(PE)等制成的。
絕緣粘接層40a和40b將盤繞電極20粘接到外部構(gòu)件30a和30b上。粘接層40a和40b是雙面膠粘帶，并且是通過例如在薄板形載體層41的兩側(cè)表面形成膠粘劑層42和43而構(gòu)成的，如圖4所示。優(yōu)選載體層41包括選自例如聚丙烯和聚酰亞胺中的至少一種。然而，應(yīng)該注意，不優(yōu)選高吸濕性樹脂如聚乙烯和玻璃紙作為載體層41，因為它們允許水分進(jìn)入二次電池1。
盤繞電極20具有這樣的結(jié)構(gòu)，使得陽極21和陰極22之間具有例如由微孔聚烯烴膜制成的擋板24，并且依次進(jìn)行層壓和盤繞。由鋁等制成的陽極接頭26連接到陽極21上，由鎳等制成的陰極接頭27連接到陰極22上。在陽極接頭26和陰極接頭27之間，所插入的外部構(gòu)件30a和30b是例如粘性薄膜28。陽極接頭26和陰極接頭27是從外部構(gòu)件30a和30b上伸出。粘性薄膜28確保絕緣，并且提高陽極接頭26和陰極接頭27對外部構(gòu)件30a和30b的粘附性。
陽極21是如此構(gòu)成的，例如使得陽極集電體層21a具有一對相向的表面，并且在每個表面上提供陽極混合物層21b。盡管沒有示出，但是陽極混合物層21b有時也可以僅在陽極集電體層21a的一側(cè)表面上提供。陽極集電體層21a的厚度約5～50μm，并且是由金屬箔如鋁箔，鎳箔和不銹鋼箔等制成的。陽極混合物層21b的厚度為例如80～250μm。當(dāng)陽極混合物層21b涂布在陽極集電體層21a的兩側(cè)表面時，陽極混合物層21b的厚度之和應(yīng)該在此范圍內(nèi)。
陽極混合物層21b包含陽極活性物質(zhì)，如果需要，還可以包含導(dǎo)電劑如碳黑或石墨以及粘合劑如聚偏二氟乙烯。陽極活性物質(zhì)的實例是金屬氧化物，如V2O5或鋰復(fù)合氧化物，金屬硫化物如TiS2或MoS2或高分子材料如聚乙炔或聚吡咯。可以使用一種上述材料或者其中的兩種或多種的混合物。
在上述材料中，金屬氧化物是優(yōu)選的，因為其與鋰的反應(yīng)性低而很少形成鋰合金。特別優(yōu)選鋰復(fù)合氧化物，因為其能夠增加電壓和能量密度。例如，鋰復(fù)合氧化物的實例可以用化學(xué)式LixMO2表示。式中，M代表一種或多種過渡金屬，并且優(yōu)選至少一種或多種選自鈷(Co)，鎳(Ni)和錳(Mn)的金屬?！皒”隨著電池的充電/放電狀態(tài)而變化，其值通常為0.05≤x≤1.10。鋰復(fù)合氧化物的具體實例是LiCoO2，LiNiyCo1-yO2(0＜y＜1)和LiMn2O4。
陰極22如此構(gòu)成，使得陰極集電體層22a具有一對相向的表面，并且在每個表面上均提供有陰極混合物層22b。盡管沒有顯示出，但是陰極混合物層22b可以只在陰極集電體層22a的一側(cè)提供。陰極集電體層22a是由具有良好電化學(xué)穩(wěn)定性，導(dǎo)電性和機(jī)械強(qiáng)度的金屬箔如銅(Cu)箔，鎳箔和不銹鋼箔制成的。具體地，銅箔因其高導(dǎo)電性而是最優(yōu)選的。優(yōu)選陰極集電體層22a的厚度為例如約6～40μm。如果該厚度小于6μm，則機(jī)械強(qiáng)度就會下降，從而使陰極集電體層22a在制造過程中趨于斷裂，導(dǎo)致制造效率降低。如果陰極集電體層22a的厚度大于40μm，那么電池內(nèi)陰極集電體層22a的體積比就會比所需要的大，這使得難于獲得高能量密度。陰極混合物層22b的厚度為例如約80～250μm。當(dāng)陰極混合物層22b涂布在陰極集電體層22a的兩側(cè)時，陰極混合物層22b的厚度之和應(yīng)該在此范圍內(nèi)。
陰極混合物層22b包含陰極活性物質(zhì)，如果需要，還可以包含粘合劑如聚偏二氟乙烯。陰極活性物質(zhì)優(yōu)選包含允許鋰嵌入或逸出的陰極材料。在本說明書中，“鋰嵌入或逸出”表示鋰離子通過電化學(xué)作用嵌入或逸出，同時保持其離子性，這不僅包括鋰以完全離子化狀態(tài)存在的情況，而且包括鋰以不能稱之為完全離子化狀態(tài)存在的情況。后種情況的實例包括鋰離子通過電化學(xué)相互作用而嵌入石墨中，鋰嵌入合金(包括金屬間化合物)中，或者通過合金化作用的鋰嵌入。
允許鋰嵌入或逸出的陰極材料的實例包括碳質(zhì)材料，金屬氧化物或高分子材料。在這些材料中，碳質(zhì)材料是優(yōu)選的，因為其晶體結(jié)構(gòu)在充放電期間幾乎是不變的，并且可以獲得高的充放電容量和好的充放電循環(huán)。碳質(zhì)材料的實例是熱解碳，焦炭，石墨，玻璃碳，有機(jī)高分子化合物燒結(jié)體，碳纖維，球形碳和活性炭。焦炭包括瀝青焦炭，針狀焦炭和石油焦炭。有機(jī)高分子化合物燒結(jié)體是通過在合適的溫度下燒結(jié)高分子材料如酚樹脂或呋喃樹脂并碳化所得燒結(jié)物而得到的。碳纖維的實例包括中間相(mesophase)碳纖維等。球形碳(spherical onion)的實例包括中間相碳微珠等。金屬氧化物的實例包括氧化鐵，氧化釕和氧化鉬。高分子材料的實例是聚乙炔和聚吡咯。
允許鋰嵌入或逸出的陰極材料的實例是可以與鋰形成合金的金屬元素和準(zhǔn)金屬元素，這些元素的合金，及這些元素的化合物。所述合金不僅包括由兩種或多種金屬元素制成的合金，而且包括由一種或多種金屬元素與一種或多種準(zhǔn)金屬元素制成的合金。合金結(jié)構(gòu)的實例包括固溶體，共晶(共晶混合物)，金屬間化合物，或者它們的兩種或多種的混合物。
這種金屬元素和準(zhǔn)金屬元素的實例包括錫(Sn)，鉛(Pb)，鋁，銦(In)，硅(Si)，鋅(Zn)，銻(Sb)，鉍(Bi)，鎵(Ga)，鍺(Ge)，砷(As)，銀(Ag)，鉿(Hf)，鋯(Zr)和釔(Y)。這些元素的任何合金或化合物均可表示成例如MasMbtLiu或MapMcqMdr。在表達(dá)式中，Ma表示能夠和鋰形成合金的至少一種金屬和準(zhǔn)金屬元素，Mb表示除了鋰和Ma之外的至少一種金屬和準(zhǔn)金屬元素，Mc表示至少一種非金屬元素，及Md表示至少一種除Ma之外的金屬和準(zhǔn)金屬元素。s，t，u，p，q和r的值分別滿足s＞0，t≥0，u≥0，p＞0，q＞0和r≥0。
特別優(yōu)選4B族的金屬元素和準(zhǔn)金屬元素及這些元素的合金和化合物。更優(yōu)選的元素是硅和錫及它們的合金和化合物。最優(yōu)選的是硅和其合金及化合物。該材料可以是結(jié)晶的或無定形的。
合金和化合物的具體實例是LiAl，AlSb，CuMgSb，SiB4，SiB6，Mg2Si，Mg2Sn，Ni2Si，TiSi2，MoSi2，CoSi2，NiSi2，CaSi2，CrSi2，Cu5Si，F(xiàn)eSi2，MnSi2，NbSi2，TaSi2，VSi2，WSi2，ZnSi2，SiC，Si3N4，Si2N2O，SiOv(0＜v≤2)，SnOw(0＜w≤2)，SnSiO3，LiSiO和LiSnO。
作為允許鋰嵌入或逸出的陰極材料，可以使用上述材料中的一種或者兩種或多種的混合物。
在陽極混合物層21b和陰極混合物層22b上，形成由凝膠電解液制成的電解液層23。凝膠電解液是一種例如電解質(zhì)溶液保持在高分子化合物上的電解液，在該電解質(zhì)溶液中，作為電解質(zhì)鹽的鋰鹽溶解于溶劑中。高分子化合物的實例包括聚偏二氟乙烯，聚丙烯腈，聚氧化乙烯，聚氧化丙烯，聚甲基丙烯腈。根據(jù)電池的應(yīng)用，可以采用上述材料中的一種或者其兩種或多種的混合物。
鋰鹽的實例是LiPF6，LiBF4，LiCF3SO3，LiN(CF3SO2)2及LiN(C2F5SO2)2?？梢允褂眠@些材料中的一種或者其兩種或多種的混合物。
溶劑溶解和解離電解質(zhì)鹽。作為溶劑，可以使用例如各種常規(guī)非水溶劑。其具體的實例是碳酸亞乙酯，碳酸異丙烯酯，碳酸亞丁酯，γ-丁內(nèi)酯，γ-戊內(nèi)酯，二乙氧基乙烷，四氫呋喃，2-甲基四氫呋喃，1，3-二氧戊環(huán)，乙酸甲酯，丙酸甲酯，碳酸二甲酯，碳酸二乙酯，碳酸甲乙酯，2，4-二氟苯甲醚，2，6-二氟苯甲醚，4-溴藜蘆醚?？梢允褂蒙鲜霾牧现械囊环N或者其兩種或多種的混合物。
隔板24用于分隔陽極21和陰極22，允許鋰離子通過同時防止因電極接觸而引起的電流短路。隔板24是由例如具有高離子滲透性和預(yù)定機(jī)械強(qiáng)度的絕緣薄膜制成的。用于隔板24的材料的具體實例包括由聚烯烴如聚丙烯或聚乙烯制成的多孔膜，以及由無機(jī)材料如陶瓷構(gòu)成的無紡纖維制成的多孔膜，而且還可以將這些多孔膜中的兩種或多種層壓在一起使用?？紤]到機(jī)械強(qiáng)度和電池體積，優(yōu)選隔板24的厚度為1～20μm。
如果將液體電解液用于電解液層23，則隔板24可以用這種液體電解液進(jìn)行浸漬。液體電解液包括例如溶劑和作為電解質(zhì)鹽的鋰鹽。
作為選擇，電解液層23可以由固體電解液制成。固體電解液的實例包括電解質(zhì)鹽分散在具有離子導(dǎo)電性的高分子化合物中的有機(jī)固體電解液和無機(jī)固體電解液如離子導(dǎo)電陶瓷，離子導(dǎo)電玻璃或離子晶體。有機(jī)固體電解液中的高分子化合物的實例包括聚氧化乙烯，醚類高分子化合物如包括聚氧化乙烯的交聯(lián)聚合物，或者酯類高分子化合物如聚甲基丙烯酸酯，及丙烯酸酯類高分子化合物。可以使用上述材料之一，其混合物或其共聚物。當(dāng)采用固體電解液時，可以取消隔板24。
二次電池1的制備如下。
首先，通過混合陽極活性物質(zhì)，導(dǎo)電劑和粘合劑制備陽極混合物，然后將其分散在溶劑如N-甲基-2-吡咯烷酮中，獲得陽極混合物漿液。其后，例如將陽極混合物漿液涂布在陽極集電體層21a的兩側(cè)或一側(cè)的表面上，陽極集電體層21a是由鋁箔，鎳箔或不銹鋼箔等金屬箔制成的，并將所得產(chǎn)物進(jìn)行干燥，壓制成型，從而得到陽極混合物層21b。于是，制得陽極21。同時，使陽極集電體層21a的一端不涂布陽極混合物漿液，以使其暴露。
接下來，通過混合陰極活性物質(zhì)和粘合劑制備陰極混合物，然后將其分散在溶劑如N-甲基-2-吡咯烷酮中，得到陰極混合物漿液。其后，例如將該陰極混合物漿液涂布在陰極集電體層22a的兩側(cè)或一側(cè)的表面上，陰極集電體層22a是由銅箔，鎳箔或不銹鋼箔等金屬箔制成的，將所得產(chǎn)物進(jìn)行干燥，壓制成型，從而獲得陰極混合物層22b。于是，制得陰極22。同時，使陰極集電體層22a的一端不涂布陰極混合物漿液，以使其暴露。
在形成陰極22之后，通過電阻焊接或超聲焊接將陽極接頭26和陰極接頭27分別固定在陽極集電體層21a和陰極集電體層22a的暴露部分。陽極接頭26和陰極接頭27分別由具有導(dǎo)電性的金屬或合金制成。優(yōu)選地陽極接頭26由鋁制成，陰極接頭27由鎳制成。
下一步，例如在陽極混合物層21b和陰極混合物層22b上形成由凝膠電解液制成的電解液層23。在電解液層23形成之后，如圖2所示，按順序?qū)訅汉捅P繞隔板24，其上形成電解液層23的陽極21，隔板24和其上形成電解液層23的陰極22，然后將保護(hù)帶固定在其最外圍，進(jìn)而形成盤繞電極20。
在形成盤繞電極20之后，制備由圖3所示的鋁層壓膜制成的外部構(gòu)件30a和30b。將盤繞電極20夾在外部構(gòu)件30a和30b之間，其中外部構(gòu)件30a和30b之間具有如圖4所示的粘接層40a和40b。外部構(gòu)件30a和30b在減壓下通過施壓以粘接層40a和40b附著在盤繞電極20上，且外部構(gòu)件30a和30b的周圍通過熱熔方法等用熱熔樹脂層33進(jìn)行密封。同時，在陽極接頭26和陰極接頭27與外部構(gòu)件30a和30b之間插入粘性薄膜28，且陽極接頭26和陰極接頭27從外部構(gòu)件30a和30b上伸出。于是，完成了二次電池1的裝配。二次電池的形狀不受圖1和圖2的限制，也可以采用其它形狀。
裝配之后，通過壓制和熟化完成二次電池。
正如上面所描述的，根據(jù)該實施方案，在外部構(gòu)件30a和30b與盤繞電極20之間安裝了粘接層40a和40b，其中膠粘劑層42和43如雙面膠粘帶形成于載體層41的兩側(cè)表面，并且這些粘接層40a和40b將盤繞電極20粘附到外部構(gòu)件30a和30b上。因而，即使在高溫貯存期間釋放氣體時，外部構(gòu)件30a和30b的變形性也減小了。也就是說，由于粘接層40a和40b的存在，外部構(gòu)件30a和30b的形狀與容器一樣均勻和穩(wěn)定。因此，減小了二次電池1的膨脹。
(第二實施方案)根據(jù)本發(fā)明第二實施方案的二次電池具有與第一實施方案相同的結(jié)構(gòu)，所不同的是粘接層40a和40b是采用不同方式構(gòu)建的，而且是采用與第一實施方案構(gòu)成相同的方式制造的。因此，參照圖1并采用相同的附圖標(biāo)記進(jìn)行說明。此外，省略了相同元件的說明。
粘接層40a和40b是由馬來酸聚丙烯(maleated polypropylene)制成的。馬來酸聚丙烯的熔點(diǎn)優(yōu)選為100～200℃，更優(yōu)選為140～180℃。如果熔點(diǎn)小于100℃，則馬來酸聚丙烯可以隨二次電池1的貯存溫度而熔化。如果熔點(diǎn)大于200℃，則在熔融過程中可能出現(xiàn)問題。
正如上面所描述的，根據(jù)該實施方案，在外部構(gòu)件30a和30b與盤繞電極20之間，插入了由馬來酸聚丙烯制成的粘接層40a和40b，這些粘接層40a和40b將外部構(gòu)件30a和30b粘附到盤繞電極20上。因此，如第一實施方案一樣，減小了因在高溫貯存期間氣體釋放所引起的二次電池1的膨脹。
現(xiàn)將參考圖1-4進(jìn)一步詳述本發(fā)明的實施例。
(實施例1和2)首先，將95重量％的鈷酸鋰(LiCoO2)陽極活性物質(zhì)，2重量％的導(dǎo)電劑石墨和3重量％的粘合劑聚偏二氟乙烯進(jìn)行混合，制得陽極混合物。填加N-甲基-2-吡咯烷酮溶劑之后，通過均質(zhì)器混合和攪拌陽極混合物，于是獲得陽極混合物漿液。其次，將陽極混合物漿液均勻地涂布在由鋁箔制成的陽極集電體層21a兩側(cè)的表面上，并干燥。通過輥壓機(jī)模壓所得產(chǎn)物，形成陽極混合物層21b，將陽極混合物層21b切割成預(yù)定尺寸，從而制得片狀的陽極21。
將87重量％具有平均顆粒尺寸為25μm的陰極活性物質(zhì)中間相碳微珠，3重量％的石墨，及10重量％的粘合劑聚偏二氟乙烯進(jìn)行混合，制得陰極混合物。其次，將N-甲基-2-吡咯烷酮溶劑添加到陰極混合物中，然后通過均質(zhì)器進(jìn)行混合和攪拌，從而得到陰極活性物質(zhì)漿液。其后，將陰極活性物質(zhì)漿液均勻地涂布在由銅箔制成的陰極集電體層22a兩側(cè)的表面上，并且干燥。通過輥壓機(jī)模壓所得產(chǎn)物，形成陰極混合物層22b，將該陰極混合物層22b切割成預(yù)定尺寸，進(jìn)而制得片狀的陰極22。
下一步，將LiPF6溶解于碳酸亞乙酯和碳酸聚丙烯酯的混合溶劑中，制得電解質(zhì)溶液。其后，將該電解質(zhì)溶液，高分子材料聚偏二氟乙烯，及由高分子材料制成的碳酸二甲酯溶劑進(jìn)行混合并攪拌，制得電解液。
形成陽極21，陰極22和電解液之后，將陽極接頭26固定在陽極集電體層21a上，將電解液涂在陽極混合物層21b上，蒸發(fā)碳酸二甲酯，進(jìn)而形成電解液層23。將陰極接頭27固定到陰極集電體層22a上，將電解液涂在陰極混合物層22b上，蒸發(fā)碳酸二甲酯，形成電解液層23。隨后，用多孔聚乙烯膜制備具有9μm厚度的隔板24，并且將一個隔板24，陽極21，另一個隔板24和陰極22按此順序堆疊并盤繞，然后將保護(hù)帶25固定于其上，進(jìn)而獲得扁平式的盤繞電極20。
形成盤繞電極20之后，制備由鋁層壓膜制成的外部構(gòu)件30a和30b，在陽極接頭26和陰極接頭27與外部構(gòu)件30a和30b之間插入粘性薄膜28，并將盤繞電極20進(jìn)行真空包裝，從而裝配成二次電池1。同時，將膠粘劑層42和43形成于載體層41兩側(cè)表面上的粘接層40a和40b放置在外部構(gòu)件30a和30b與盤繞電極20之間。表1給出了粘接層40a和40b以及載體層41的材料。
將如此得到的二次電池1充電至4.2V并于60℃的烘箱中貯存一周，檢測其膨脹情況。表1給出了二次電池在貯存之前和之后的厚度。
(實施例3-8)按與實施例1相同的方式制備二次電池1，所不同的是粘接層40a和40b是由馬來酸聚丙烯制成的，其熔點(diǎn)如表2所示。與實施例1類似，對于實施例3-8，也將二次電池1充電至4.2V并于60℃的烘箱中貯存一周，檢測其膨脹情況，結(jié)果示于表2中。
作為實施例的對比例，采用與實施例相同的方法制備二次電池，所不同的是不提供粘接層40a和40b。作為比較，與實施例類似，也將二次電池1充電至4.2V并于60℃的烘箱中貯存一周，檢測其膨脹情況，結(jié)果示于表1中。
如表1和2所示，在貯存之后，實施例1-8表現(xiàn)出的膨脹小于對比例的膨脹。也就是說，提供粘接層40a和40b可以減小高溫貯存時的膨脹。
盡管已經(jīng)參照實施方案和實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，但本發(fā)明并不限于這些實施方案和實施例，而是可以進(jìn)行不同的修改。例如，在上述實施方案和實施例中，盤繞電極20密封在由鋁層壓膜構(gòu)成的外部構(gòu)件30a和30b中，但是盤繞電極20也可以密封在由其它類型的層壓膜構(gòu)成的外部構(gòu)件中。
此外，盡管在上述實施方案和實施例中，形成了由凝膠制成的電解液層23，但是電解液層也可以由電解質(zhì)鹽分散在具有離子導(dǎo)電性的高分子化合物中的固體有機(jī)電解液構(gòu)成，或者由固體無機(jī)電解液構(gòu)成。這種固體有機(jī)電解液層是通過將液體電解液層涂在電活性層上，并且完全蒸發(fā)非水溶劑。
另外，盡管在上述實施方案和實施例中，將陽極21和陰極22進(jìn)行盤繞，但是陰極和陽極可以進(jìn)行折疊或堆疊。
而且，盡管在上述實施方案和實施例中，兩個外部構(gòu)件30a和30b被堆疊在一起，并且在其中密封盤繞電極，但是也可以采用其它方式。例如，一個外部構(gòu)件被折疊，并且將其外部粘接在一起，將盤繞電極20密封在其中。
正如已經(jīng)闡述的，根據(jù)本發(fā)明的電池，在外部構(gòu)件和發(fā)電元件之間，涂敷絕緣粘接層，并且這些粘接層粘接外部構(gòu)件和發(fā)電元件，因此減少了由于貯存在高溫，氣體釋放引起的電池膨脹。
盡管已經(jīng)給出并描述了本發(fā)明的一些優(yōu)選實施方案，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在不脫離本發(fā)明的原理和構(gòu)思的情況下，可以對這些實施方案作出更改，本發(fā)明的范圍確定于權(quán)利要求書及其等價物中。
(表1)

(表2)

權(quán)利要求
1.一種電池，包括具有電動勢的發(fā)電元件，其中安裝所述發(fā)電元件的膜外部構(gòu)件，和安裝在所述發(fā)電元件與膜外部構(gòu)件之間的粘接層，其中該粘接層包括薄板狀的載體層和形成于該載體層兩側(cè)表面的粘合劑層。
2.根據(jù)權(quán)利要求的1電池，其中該載體層包括選自于聚丙烯和聚酰亞胺中的至少一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的電池，其中該外部構(gòu)件由層壓膜組成，在所述層壓膜中，依次層壓第一樹脂層，金屬箔和第二樹脂層。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的電池，其中該發(fā)電元件為盤繞電極，在該盤繞電極中，層壓陽極和陰極及置于其間的電解液并對其進(jìn)行盤繞，在所述陽極中，陽極混合物層形成于陽極集電體層上，在所述陰極中，陰極混合物形成于陰極集電體層上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的電池，其中該電解液包括高分子材料。
6.根據(jù)權(quán)利要求4的電池，其中該陽極混合物層包含鋰復(fù)合氧化物，所述鋰復(fù)合氧化物包含鋰(Li)和過渡金屬元素，且該陰極混合物層包含允許鋰嵌入和脫出的陰極材料。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的電池，其中該陽極混合物層包含鋰復(fù)合氧化物，所述鋰復(fù)合氧化物可以用化學(xué)式LiMO2表示，其中M代表至少一種選自鈷(Co)，鎳(Ni)和錳(Mn)的過渡金屬，而該陰極混合物層包含碳質(zhì)材料。
8.根據(jù)權(quán)利要求4的電池，其中該陽極混合物層形成于陽極集電體層的兩個表面上，而該陰極混合物層形成于陰極集電體層的兩個表面上。
9.一種電池，包括具有電動勢的發(fā)電元件，其中安裝所述發(fā)電元件的膜外部構(gòu)件，和安裝于所述發(fā)電元件與膜外部構(gòu)件之間的絕緣的粘接層，該粘接層是由馬來酸聚丙烯制成的。
全文摘要
本發(fā)明提供一種電池，其能夠減少由于在高溫下貯存時的氣體釋放所引起的電池膨脹。一種如此構(gòu)建的二次電池(1)，其使作為發(fā)電元件的平板盤繞電極(20)夾在外部構(gòu)件(30a，30b)之間，其間具有粘接層(40a，40b)。例如，粘接層(40a，40b)是雙面膠粘帶，并且具有使膠粘劑層形成于薄板狀載體層兩側(cè)的結(jié)構(gòu)。載體層優(yōu)選由聚丙烯或聚酰亞胺制成。粘接層(40a，40b)由馬來酸聚丙烯構(gòu)成，其熔點(diǎn)優(yōu)選為100－200℃，更優(yōu)選為140－180℃。
文檔編號H01M10/40GK1701450SQ0280357
公開日2005年11月23日 申請日期2002年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月12日
發(fā)明者君嵨崇啟, 間間田紀(jì)雄 申請人:索尼公司