專利名稱：雙極性電池及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及 一 種雙才及性電池以及該雙4及性電池的制 造方法。
背景技術(shù)：
最近，為了保護(hù)環(huán)境，日益要求減小二氧化碳的排放量。 在汽車工業(yè)中，已經(jīng)引入電動(dòng)車和混合電動(dòng)車以減小二氧化碳 的排放量。在這點(diǎn)上，主要期望采用雙極性電池作為驅(qū)動(dòng)這些
車輛的電動(dòng)機(jī)(motor )的電源。
日本特開平11-204136號(hào)公報(bào)公開了 一種通過將電解質(zhì)層 布置在雙極性電極中、并且通過堆疊該電解質(zhì)層以形成層疊體 (stack)來制造雙極性電池，在該雙極性電極中，在集電極 (collector)的一側(cè)形成陰極，在集電極的另 一側(cè)形成陽極。
當(dāng)形成該層疊體時(shí)，在集電極中設(shè)置具有陰極和陽極的電 解質(zhì)層(電解質(zhì)滲透到其中并隔開(segment)陰極和陽極的 隔板(separator )層，或者陰極或陽極與隔板之間的電解質(zhì)層)。 然后將電解質(zhì)層相互堆疊。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實(shí)施例l是供一種雙才及性電池，該雙才及性電池通過
限制其內(nèi)氣泡的存在而提高功率密度，從而具有優(yōu)異的電池性
臺(tái)匕 3匕。
這里示教的雙極性電池的一個(gè)實(shí)施例包括布置在層疊體中 的至少兩個(gè)雙極性電極，電極中的每一個(gè)均包括形成在集電極 的一側(cè)的陰極和形成在集電極的相反側(cè)的陽極；以及布置在層
疊體中的電極中的每一個(gè)的相反側(cè)的隔板對(duì)，隔^反對(duì)中的每一 個(gè)均具有充分的滲透性以使電解質(zhì)滲透其中。電極中的鄰近電 極的隔^反互相4妄觸。
這里還示教了雙極性電池的制造方法。 一個(gè)方法包括形 成第 一雙極性電極，該第 一雙極性電極包括形成在第 一 集電極 的 一 側(cè)的第 一 陰極和形成在第 一 集電極的相反側(cè)的第 一 陽極； 在第一雙極性電才及的相反側(cè)布置第一隔^反對(duì)，第一隔板對(duì)中的 每一個(gè)均具有充分的滲透性以使電解質(zhì)滲透其中；形成第二雙 極性電極，該第二雙極性電極包括形成在第二集電極的 一側(cè)的 第二陰極和形成在第二集電極的相反側(cè)的第二陽極；在第二雙 極性電極的相反側(cè)布置第二隔板對(duì)，第二隔板對(duì)中的每一個(gè)均 具有充分的滲透性以使電解質(zhì)滲透其中；以及堆疊第 一雙極性 電極和第二雙極性電極，使得第 一 隔板對(duì)的第 一 隔板和第二隔 板對(duì)的第二隔板互相接觸。


這里，參照附圖進(jìn)行說明，其中，在所有的圖中，相同的 附圖標(biāo)記表示相同的部件，并且
圖l是才艮據(jù)本發(fā)明的第 一 實(shí)施例構(gòu)造的雙極性電池的剖視
圖2是圖l所示的雙極性電池的剖視圖； 圖3是被構(gòu)造成使用圖l所示的雙極性電池的電池組的立 體圖4是安裝圖3所示的電池組的車輛的圖； 圖5是根據(jù)第 一 實(shí)施例構(gòu)造的雙極性電池的制造方法的流 程圖6是圖5所示的集成單元的形成過程的流程圖7是圖6所示的電極的形成過程的俯視圖； 圖8是圖6所示的電極的形成過程的剖視圖； 圖9是圖6所示的電解質(zhì)的布置過程的剖視圖； 圖10是圖6所示的密封材料的布置過程的俯視圖； 圖ll是圖6所示的密封材料的布置過程的剖視圖； 圖12A是集成單元和圖6所示的隔板的布置過程的剖視圖； 圖12B是在圖5所示的接合體形成過程中當(dāng)部分堆疊圖 12A所示的集成單元時(shí)的剖視圖13是圖5所示的形成接合體的流程圖14是圖13所示的集成單元的設(shè)置過程的剖視圖15是如圖13所示的堆疊過程和加壓過程的圖16是圖13所示的密封層的形成過程的圖17是圖13所示的界面的形成過程的圖18是如圖13所示的初始充電過程的圖19是根據(jù)第 一 實(shí)施例構(gòu)造的變形例的剖視圖20是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的集電極的形成過程的 流程圖21是圖20所示的密封材料的滲透過程的圖； 圖22是根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的密封材料的布置過程 的俯視圖23是根據(jù)第三實(shí)施例的加壓過程的概念圖； 圖24是根據(jù)第三實(shí)施例構(gòu)造的變形例的俯視圖。
具體實(shí)施例方式
在已知的如日本特開平11-204136號(hào)公報(bào)中所說明的雙極 性電池中，陰極和陽極設(shè)置有電解質(zhì)，而隔板與陰極或陽極重 疊以形成單個(gè)層。其后，堆疊該層。當(dāng)使隔板重疊時(shí)，氣泡被
引入并保持在陰極或陽極與隔板之間的電解質(zhì)中。
具體地，當(dāng)在陰極或陽極設(shè)置的電解質(zhì)層中布置隔板時(shí)，
在隔板上形成褶鈹(corrugation)從而在電解質(zhì)層中形成樣i小 的間隙。作為選擇，由于重疊使氣泡被引入電解質(zhì)層中。如果 層疊體形成有殘留的氣泡，則由于陰極和陽極夾著電解質(zhì)存在 于隔板的兩個(gè)表面，所以難以排出氣泡。此外，如上所述，當(dāng) 氣泡殘留在層疊體中時(shí)，產(chǎn)生離子不能透過且電子不能移動(dòng)的 死區(qū)(dead space )。死區(qū)可能成為功率劣化的主要因素。當(dāng) 設(shè)法提高功率密度時(shí)，這將成為問題。
相反，本發(fā)明的實(shí)施例提供一種雙極性電池，其通過限制 這樣的氣泡來提高功率密度，從而具有優(yōu)異的電池性能。
圖l是根據(jù)本發(fā)明的第 一 實(shí)施例構(gòu)造的雙極性電池的剖視 圖。圖2是圖l所示的雙極性電池的剖視圖。圖3是被構(gòu)造成使 用圖l所示的雙極性電池的電池組的立體圖。圖4是安裝圖3所 示的電池組的車輛的圖。
在根據(jù)第一實(shí)施例構(gòu)造的雙極性電池10中(如圖2所示)， 通過將電解質(zhì)層120布置在雙極性電極中并將電解質(zhì)層相互堆 疊而形成層疊體100。雙極性電極具有陽極112、陰極113和集 電極lll。陰極113布置在集電極111的一個(gè)側(cè)面，陽極112布置 在集電極lll的另 一側(cè)面。也就是說，集電極lll被放置在陰極 113和陽極112之間。
電解質(zhì)層120具有包括相互堆疊的隔板121和122 (兩片) 的層、以及隔板121、 122和陰極113或陽極112之間的電解質(zhì)的 層。隔板121和122是具有滲透性的多孔狀膜，用于隔開陰極113 和陽極112，其中，電解質(zhì)可以滲透至該膜中。電解質(zhì)可以是 例如聚合物凝膠電解質(zhì)(凝膠聚合物類電解質(zhì))。
也就是說，由于在電解質(zhì)層120中隔板121和122相互堆疊，
所以，盡管氣泡殘留于雙極性電極的陰極側(cè)或陽才及側(cè)的電解質(zhì)
中，但是，很容易經(jīng)由隔板121和122排出該氣泡。這是因?yàn)楦?板121和122具有滲透性，使得電解質(zhì)可以從陰極113或陽極112 的相反側(cè)的面滲透到其中。此外，還容易從隔板121和122之間 的空間排出氣泡。與陰極側(cè)和陽極側(cè)存在于層疊體的電解質(zhì)層 中的隔板的兩個(gè)表面、難以排出氣泡的已知的現(xiàn)有技術(shù)不同， 在此說明的第 一實(shí)施例中，陰極側(cè)或陽極側(cè)存在于層疊體IOO 的電解質(zhì)層120中的隔板121和122的一個(gè)側(cè)面，而隔板121和 122存在于另 一側(cè)面。因此，容易將殘留的氣泡從隔板121和122 的一個(gè)側(cè)面排出到另 一側(cè)面。另外，容易從隔板121和122之間 的空間排出殘留的氣泡。
雙極性電池10還具有第一和第二密封層115和117。將第一 密封層115布置在集電極111的一個(gè)側(cè)面，并且使其延伸以包圍 陰極113的端部。電解質(zhì)層120被布置成覆蓋陰極113和第一密 封層115。使第二密封層117與第一密封層115對(duì)位，從而將該 第二密封層117布置在集電極111的另 一側(cè)面，并且使其延伸以 包圍陽極112的端部。布置第一和第二密封層115和117的區(qū)域 表示為填充部。
集電極lll是例如不銹鋼箔。然而，集電極lll當(dāng)然不限于 此，也可包括鋁箔，鎳鋁覆層材料、銅鋁覆層材料，或這些金 屬組合的電鍍材料。
陽極112的陽極活性材料是例如硬碳(非石墨化碳材料)。 當(dāng)然陽極活性材料不限于此，還可包括石墨基碳材料或鋰過渡 金屬復(fù)合氧化物。在某些實(shí)施例中，從電容和功率方面考慮， 優(yōu)選由碳和鋰過渡金屬復(fù)合氧化物構(gòu)成的陽極活性材料。
陰極113的陰極活性材料是例如LiMn204,當(dāng)然也不限于 此。從電容和功率方面考慮，鋰過渡金屬復(fù)合氧化物是合適的。
可根據(jù)使用目的(例如，重視功率還是能量)或離子傳導(dǎo) 性來設(shè)定陰極113和陽極112的厚度。
構(gòu)成第 一 和第二密封層115和117的填充材料是例如單液 未固化環(huán)氧樹脂。然而，填充材料不限于此，還可包括其它熱 固樹脂(聚丙烯或聚乙烯)或熱塑樹脂。在某些實(shí)施例中，可 根據(jù)應(yīng)用類型優(yōu)選具有期望的密封效果的材料。
在本實(shí)施例中，每一個(gè)隔板121、 122的材料可以是具有滲 透性的多孔狀PE (聚乙烯)，使得電解質(zhì)可以滲透到隔板中。 然而，在某些實(shí)施例中，該材料可包括如PP (聚丙烯)等其它 聚烯烴、PP/PE/PP的三層結(jié)構(gòu)的層疊體、聚酰胺、聚酰亞胺、 芳族聚酰胺或非織布。非織布包括例如棉、人造纖維、醋酸纖 維、尼龍或聚酯。
電解質(zhì)的主聚合物是例如包含10M的HFP (六氟丙烯)共 聚物的PVDF-HFP (聚偏二氟乙烯和六氟丙烯的共聚物)。然 而，主聚合物不限于此，可包括無鋰離子傳導(dǎo)性的其它聚合物 或具有離子傳導(dǎo)性的聚合物(固態(tài)聚合物電解質(zhì))。無鋰離子傳 導(dǎo)性的其它聚合物包括例如PAN (聚丙烯腈)和PMMA (聚甲 基丙烯酸曱酯)。具有離子傳導(dǎo)性的聚合物是例如PEO (聚環(huán) 氧乙烷)或PPO (聚環(huán)氧丙烷)。
保持在主聚合物中的電解液包括例如由PC (碳酸丙烯)和 EC (碳酸乙烯)組成的有機(jī)溶劑、和作為支持鹽的鋰鹽 (LiPFe)。由于有機(jī)溶劑可包括其它環(huán)形碳酸類、如碳酸二甲 酯等鏈形碳酸類、或如四氫呋喃等醚類，所以其不限于PC和 EC。鋰鹽可以選擇包括其它無機(jī)陰離子鹽和如LiCFsS03等有 機(jī)陰離子鹽，代替LiPF"
如圖l和圖2所示，雙^L性電池10以單元雙;&性電池的層疊 體100的形式被容納在外殼104內(nèi)，從而防止外部沖擊或環(huán)境劣
化。由高導(dǎo)電性構(gòu)件構(gòu)成的端子引線101和102分別與位于層疊 體IOO的最外層的各集電極lll連接。高導(dǎo)電性構(gòu)件包括例如 鋁、銅、鈦、4臬、不銹鋼或它們的合金。此外，附圖標(biāo)記103 表示增強(qiáng)板。
端子引線101和102延伸至夕卜殼104的夕卜部，并且均用作從 層疊體100中引出電流的電極片。此外，通過布置獨(dú)立分開的 構(gòu)件的電極片，并與端子引線101和102直接連接或用引線連 接，可以從層疊體100中引出電流。
為了減輕重量和導(dǎo)熱性，外殼104可以由如聚合物-金屬復(fù) 合物層壓膜等片材構(gòu)成，其中，用如聚丙烯膜等絕緣體覆蓋如 鋁、不銹鋼、鎳或銅等金屬(包括它們的合金)。此外，通過熱 熔使殼的部分或全部外周接合來形成外殼104。
可以單獨(dú)使用雙極性電池IO。任選地，例如，可以以如圖 3所示的電池組130的形式使用雙極性電池IO。通過串聯(lián)和/或 并聯(lián)雙極性電池IO以及連接多個(gè)雙極性電池IO構(gòu)成電池組 130。電池組130具有導(dǎo)電棒132和134。導(dǎo)電棒132和134與從 雙極性電池10的內(nèi)部延伸的端子引線101和102連接。
當(dāng)連接和構(gòu)成雙極性電池10時(shí)，可以通過適當(dāng)?shù)拇?lián)或并 聯(lián)自由調(diào)整容量和電壓。連接方法包括例如超聲波焊接作業(yè)、 熱焊接作業(yè)、激光焊接作業(yè)、鉚接作業(yè)、砸邊(caulking)作 業(yè)或電子束。
通過串聯(lián)和/或并聯(lián)以及連接多個(gè)電池組130,可以提供如 圖4所示的電池組模塊136 (大規(guī)模的電池組)。由于電池組模 塊136可以保證較高的功率，所以，例如，可以安裝該電池組 模塊136,作為用于驅(qū)動(dòng)車輛138的電動(dòng)^li的電源電動(dòng)機(jī)。車輛 包括例如電動(dòng)車、混合電動(dòng)車或電動(dòng)火車。
例如，電池組模塊136可以進(jìn)行如在每個(gè)內(nèi)部雙極性電池
IO或每個(gè)電池組130中進(jìn)行充電控制等非常精細(xì)的控制。因此， 可以實(shí)現(xiàn)如延長每次充電的驅(qū)動(dòng)距離或延長安裝在車輛上的電 池的壽命等功能的提高。
圖5是根據(jù)第 一 實(shí)施例的雙極性電池的制造方法的流程 圖。該方法包括形成作為子集成單元的集成單元的步驟，其 中，將電解質(zhì)和隔才反順序布置在雙極性電才及的兩側(cè)；形成接合 體的步驟，其作為形成層疊體(接合體)的組裝步驟，其中， 堆疊集成單元(子集成單元)并使其一體化；以及使一體化的 層疊體容納在外殼中的組裝步驟。
如下所述，形成接合體(組裝步驟)包括通過插入電解質(zhì) 層而使雙極性電池相互堆疊的堆疊步驟。在堆疊步驟中，由于 使電解質(zhì)可滲透的隔板互相重疊，因此容易經(jīng)由隔板從與陰極 側(cè)或陽極側(cè)相反的表面排出殘留在雙極性電極的陰極側(cè)或陽極 側(cè)的氣泡，該隔板具有電解質(zhì)可滲透到其中的特性。此外，還 容易從隔板之間的空間排出氣泡。
也就是說，僅單個(gè)層導(dǎo)致陰極側(cè)和陽極側(cè)存在于隔板的兩 個(gè)表面的情形。這使得難以排出氣泡。然而，這里，由于陰極 側(cè)或陽極側(cè)存在于隔板的一個(gè)側(cè)面，而隔板存在于另 一側(cè)面， 因此容易將殘留的氣泡從一個(gè)側(cè)面排出到另一側(cè)面。此外，還 容易從隔板之間的空間排出氣泡。
圖6是圖5所示的集成單元的形成過程的流程圖。圖7是圖6 所示的電極的形成過程的俯視圖，而圖8是圖6所示的電極的形 成過程的剖視圖。圖9是圖6所示的電解質(zhì)的布置過程的剖視 圖，而圖10是圖6所示的密封材料的布置過程的俯視圖。圖ll 是圖6所示的密封材料的布置過程的剖視圖。圖12A是圖6所示 的隔板的布置過程和作為子集成體的集成單元108的剖視圖。
如圖6所示，形成集成單元的過程可以包括以下步驟形 成電極、布置電解質(zhì)、布置密封材料和布置隔板。
在本實(shí)施例中，在形成電極的過程中，首先調(diào)整陰極漿液。
制備陰極漿液，例如使其具有85重量％的陰極活性材料、5重量 %的導(dǎo)電輔助劑和10重量％的粘合劑。通過在其中添加粘度調(diào) 整溶劑，使陰極漿液獲得期望的粘度。陰極活性材料是例如 LiMn204,而導(dǎo)電輔助劑是乙炔黑。粘合劑是PVDF(聚偏二 氟乙烯)。粘度調(diào)整溶劑是NMP ( N-曱基-2-吡咯烷酮)。將陰 極漿液涂布到由不銹鋼箔構(gòu)成的集電極lll的一個(gè)側(cè)面。
導(dǎo)電輔助劑可包括例如炭黑或石墨。粘合劑和粘度調(diào)整溶 劑不限于PVDF和NMP。
接著，調(diào)整陽極漿液。制備陽極漿液，例如使其具有90重 量％的陽極活性材料和10重量％的粘合劑。通過在其中添加粘 度調(diào)整溶劑，使陽極漿液獲得期望的粘度。將陽極漿液涂布到 集電極lll的另一側(cè)面。在該實(shí)例中，陽極活性材料是硬碳， 粘合劑是PVDF,粘度調(diào)整溶劑是NMP。將陽極漿液涂布到集 電極lll的另一側(cè)面。
例如通過使用真空爐干燥陰極漿液和陽極漿液的涂布膜， 并且使其分別形成由陰極活性材料組成的陰極113和由陽極活 性材料組成的陽極112 (參見圖7和圖8)。此時(shí)，通過揮發(fā)除去 匪P。
當(dāng)然，陰極113和陽極112的厚度不受限制，并且可根據(jù)使 用目的(例如，重視功率還是能量)或離子傳導(dǎo)性而設(shè)定。
在布置電解質(zhì)的過程中，將電解質(zhì)124和125分別涂布到陰 極113和陽極112的電極部(參見圖9)。
制備電解質(zhì)124和125,例如使其具有90重量％的電解液和 10重量％的主聚合物。通過在其中添加粘度調(diào)整溶劑，使電解 質(zhì)124和125獲得適于涂布的粘度。
電解液包括由PC (碳酸丙烯)和EC (碳酸乙烯)組成的
有機(jī)溶劑和作為支持鹽的鋰鹽(LiPF6)。鋰鹽的濃度是例如 1M。
主聚合物是例如含10% HFP (六氟丙烯)共聚物的 PVDF-HFP (聚偏二氟乙烯和六氟丙烯的共聚物)。粘度調(diào)整 溶劑是DMC (碳酸二曱酯)。粘度調(diào)整溶劑不限于DMC。
參照?qǐng)DIO，在密封材料的布置過程中，首先布置第一密封 材料114，使其在集電極lll露出的陰極側(cè)的外周和陰極113的 邊緣延伸。為了布置第 一密封材料114,例如使用分配器 (dispenser)進(jìn)行涂布。
接著，如圖ll所示，布置第二密封材料116，使其在集電 極lll露出的陽極側(cè)的外周和陽極112的邊緣延伸。此時(shí)，第二 密封材料116被布置成與第一密封材料114相對(duì)(并重疊)。為 了布置第二密封材料116,例如，使用分配器進(jìn)行涂布。此外， 在本例中，第一和第二密封材料是由單液未固化環(huán)氧樹脂組成 的填充材料。
如圖12A所示，在隔板的布置過程中，布置隔板121和122 使其覆蓋集電極lll的陰極側(cè)面和陽極側(cè)面。這樣，形成集成 單元108,其中，電解質(zhì)124和125以及隔板121和122順次布置 在雙極性電極的兩側(cè)。此外，隔板121和122是多孔狀PE。
同樣，由于布置集成單元108使其覆蓋集電極111的陰極側(cè) 面和陽極側(cè)面，因此，集成單元108變成通過如PE等隔板封裝 而不露出電極和電解質(zhì)的子集成元件。這樣，供電變得容易而 不會(huì)改變或劣化電極和電解質(zhì)。此外，在后面的過程中由于使 子集成元件相互堆疊，因此，堆疊操作變得非常容易。
此外，集成單元(子集成體)108可以被容納在真空容器 中，或者使用真空吸杯從隔板兩側(cè)的邊緣對(duì)集成單元(子集成
體)108進(jìn)行抽吸。此時(shí)，由于可以經(jīng)由具有滲透性的隔板121 和122將氣泡從雙極性電極兩側(cè)的電解質(zhì)124和125排出，因此， 如下所述，除了在形成層疊體100之后排出氣泡外，還可進(jìn)一 步限制殘留的氣泡。
在密封材料的布置過程中，在集電極111和電解質(zhì)層120之 間的空間中形成填充部。在填充部中布置填充材料，使其包圍 陰極113的邊》彖和陽才及112的邊緣。
此外，在根據(jù)某些實(shí)施例的密封材料的布置過程中，優(yōu)選 將第一密封材料114的厚度預(yù)定為小于陰極113和電解質(zhì)124的 總厚度。此外，在一些這樣的實(shí)施例中，優(yōu)選將第二密封材料 116的厚度預(yù)定為小于陽極112和電解質(zhì)125的總厚度。由于隔 板121和122在與布置在外周的第 一和第二密封材料114和116 接觸之前，與布置電解質(zhì)124和125的中央部分接觸，因此，限 制了在由第 一和第二密封材料114和116包圍的內(nèi)部中殘留的 氣泡。
圖12B是在圖5所示的接合體的形成過程中當(dāng)部分堆疊圖 12A所示的集成單元108時(shí)的剖視圖。圖13是形成圖5所示的接 合體(組裝過程)的流程圖，而圖14是圖13所示的集成單元的 設(shè)置過程的剖視圖。圖15是如圖13所示的集成單元的堆疊過程 和加壓過程的圖。圖16是圖13所示的密封層的形成過程的圖， 而圖17是圖13所示的界面的形成過程的圖。圖18是如圖13所示 的初始充電過程的圖。
如圖13所示，接合體的形成過程包括以下步驟設(shè)置和堆 疊集成單元、加壓和形成密封層、形成界面、初始充電以及排 出氣泡。
在集成單元的設(shè)置過程中，如圖14所示，在盒(magazine ) 150中順次設(shè)置集成單元108 (作為多個(gè)子集成體)。此時(shí)，如
圖12A所示，由于隔板121和122被布置在電解質(zhì)124和125以及 第一和第二密封材料114和116的外側(cè)，因此，電解質(zhì)124和125 以及第一和第二密封材料114和116并不露在外面，其中，電解 質(zhì)124和125布置在集成單元108中所包含的雙極性電極的兩 側(cè)。為此，容易處理集成單元108,從而保證良好的工作特性。
現(xiàn)在，再次參照?qǐng)D14,為了避免在設(shè)置集成單元108時(shí)的 干涉，盒150具有夾具機(jī)構(gòu)152,該夾具機(jī)構(gòu)152具有框架形狀 并且能夠把持集成單元108的外周部。
夾具機(jī)構(gòu)152被布置成沿堆疊方向具有間隔，使得集成單 元108不互相纟妻觸。堆疊方向與集成單元108的表面方向垂直。
夾具機(jī)構(gòu)15 2被構(gòu)造成例如具有由彈簧組成的彈性構(gòu)件， 并且在基于彈性力向集成單元108施加張力時(shí)能保持和支撐， 從而不會(huì)產(chǎn)生褶鈹。具有夾住功能的其它機(jī)構(gòu)也是可以的。由 于在現(xiàn)有技術(shù)中已知這樣的機(jī)構(gòu)，這里省略了其詳細(xì)說明。
在集成單元的堆疊過程中，如圖15所示，將盒150布置在 真空處理裝置160內(nèi)。在真空度是例如0.2 0.5xl(^Pa的范圍 下，形成集成單元108的層疊體100。
由于包含在集成單元(子集成體)108中的電解質(zhì)124和125 以及第 一 和第二密封材料114和116被隔板121和12 2覆蓋，所 以，它們并不露在外面。為此，容易處理集成單元108,從而 確保工作特性。此外，由于隔板121和122僅互相重疊，所以容 易在限制任何殘留氣泡的狀態(tài)下進(jìn)行堆疊操作。此外，由于隔 板互相重疊，所以難以產(chǎn)生褶皺，從而使由此殘留的氣泡最少。 由于集成單元108處于真空，所以氣泡被引入到電極和電解質(zhì) 層的堆疊界面，通過隔板并且被有效地從隔板之間的空間排出 到外部。這進(jìn)一步減少了殘留的氣泡。
圖12B是在接合體的形成過程中堆疊一部分集成單元108 時(shí)的剖視圖。盡管隔板121和122互相重疊，但是圖12B示出了 其間具有空間的隔板121和122，以便于更容易地說明如何排出 氣泡N的理論。如圖12B所示，由于隔板121和122 (即，兩片) 互相重疊，其中，電解質(zhì)124和125可以滲透到其中，所以，盡 管氣泡N殘留在雙極性電極的陰極側(cè)113或陽極側(cè)112，但是， 經(jīng)由具有滲透性的隔板121和12 2 ，氣泡N容易從陰極側(cè)113或 陽極側(cè)112的相反面排出。從而，電解質(zhì)124和125可以滲透到 其中并且從隔板121和122之間的空間進(jìn)一步排出氣泡N。因?yàn)?在隔板121和122之間滲透有電解質(zhì)124和125,所以離子和電 子可以在隔板121和122之間移動(dòng)。
此外，如上所述，即使安裝到集成單元108中，仍可經(jīng)由 隔板121和122排出氣泡N。任選地，在堆疊集成單元108之后 的如加壓或形成界面等任何過程中，都可以從隔板121和122 之間的空間排出氣泡N。而且，在封裝之后也可以排出氣泡N。
因此，由于離子不可滲透和電子不能移動(dòng)的死區(qū)受到抑制， 所以，在使用過程中，不會(huì)阻止離子和電子的移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn) 高功率密度。
層疊體IOO的形成方法包括例如從下側(cè)順次釋放用來把持 集成單元108的夾具機(jī)構(gòu)152,以使其堆疊在布置于盒150的下 部的架上。其形成方法當(dāng)然并不限于此。
此外，除了從下側(cè)到上側(cè)順次釋放夾具機(jī)構(gòu)之外，可從盒 15 0的下側(cè)向上側(cè)移動(dòng)架以堆疊鄰近的集成單元10 8而不會(huì)過 度移位。作為選擇，可通過緊固架從上側(cè)向下側(cè)移動(dòng)盒。
圖15所示的真空處理裝置160具有用于進(jìn)行抽真空操作的 設(shè)備162、用于進(jìn)行加壓操作的設(shè)備170和控制器178。
抽真空設(shè)備162具有真空室163、真空泵164和管道系統(tǒng) 165。真空室163具有可拆卸的(可打開的)蓋部以及其中布置盒150和加壓設(shè)備170的固定基部。真空泵164是例如離心式的， 并且用于使真空室163的內(nèi)部形成真空狀態(tài)。管道系統(tǒng)165用于 連接真空泵164和真空室163,并且其中布置泄漏閥(未示出)。 加壓設(shè)備170具有基板171和與基板171間隔開的壓板 173。任選地，可在基板171和壓板173上布置片狀彈性體?？?制器178用于控制基板173的移動(dòng)或壓力?？刂破?78可以是例 如包括隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)、只讀存儲(chǔ)器(ROM)和中央 處理器(CPU)以及各種輸入輸出連接設(shè)備的微型計(jì)算機(jī)。通 常，通過CPU執(zhí)行儲(chǔ)存在ROM中的一個(gè)或多個(gè)程序來實(shí)現(xiàn)控制 功能。
如圖15所示，在加壓過程中，在保持真空狀態(tài)的同時(shí)通過 壓板173和基板171加壓層疊體100。這樣，制備第一和第二密 封材料114和116,使其形成期望的厚度。加壓時(shí)采用的壓力是 例如l ~ 2 x 106Pa。
現(xiàn)在，參照?qǐng)D16，由于在密封層的形成過程中，將層疊體 100布置在爐子190中，然后加熱該層疊體IOO，所以，包含在 層疊體100中的第一和第二密封材料114和116被熱固化，從而 形成第一和第二密封層115和117。加熱條件是例如80。C?？梢?在除了爐子之外的裝置中進(jìn)行加熱層疊體的作業(yè)。
盡管鋰二次電池厭惡水分，但是，由于第一和第二密封層 115和117由樹脂構(gòu)成，所以不能避免水分的引入。為此，設(shè)定 加壓過程中第一和第二密封材料114和116的期望厚度，以通過 使第 一 和第二密封層115和117的與外部大氣接觸的厚度最小 化，減少水分的4曼入。
任選地，熱塑樹脂可適用于第 一 和第二密封材料114和 116。在該情況下，通過加熱使第一和第二密封材料114和116 塑化以形成第一和第二密封層115和117。
在界面的形成過程中，由于將層疊體100布置在加壓設(shè)備 180中并且在加熱條件下加壓該層疊體100，所以，電解質(zhì)124 和125滲透到包含在層疊體100中的隔板121和122中，并且如 圖17所示，形成凝膠界面。加熱條件和加壓條件分別是例如80 。C和l ~ 2 x l06Pa。通過這樣加熱和加壓，堆疊集成單元108， 從而可以獲得一體化的層疊體(接合體)100。
這里，當(dāng)電解質(zhì)124和125滲透到包含在層疊體100中的隔 板121和122中時(shí)，盡管氣泡N殘留在電解質(zhì)124和125以及隔板 121和122內(nèi)，但是，可以排出氣泡N。也就是說，氣泡N經(jīng)由 隔板121從電解質(zhì)124中排出，經(jīng)由隔板122從電解質(zhì)125中排 出，從隔板121和122之間的空間排到外部。
加壓設(shè)備180具有基板181、靠近基板181但與基板181間 隔開的壓才反183、下部加熱部185、上部加熱部187和控制器 188。下部加熱部185和上部加熱部187具有例如電阻加熱元件， 這兩部分185、 187布置在基板181和壓板183內(nèi)，并且用于提 高基板181和壓板183的溫度?？刂破?88，與控制器178相似， 用于控制壓板183的移動(dòng)和壓力，并且還用于控制下部加熱部 185和上部力口熱部187的溫度。
任選地，可省略下部加熱部185或上部加熱部187。作為選 擇，下部加熱部185和上部加熱部187可布置在基板181和壓板 183的外部。此外，片狀彈性體可布置在基板181和壓板183中。
如圖18所示，通過與層疊體100電連接的充電/放電裝置 192進(jìn)4亍關(guān)于圖13所述的初始充電4喿作。產(chǎn)生氣泡。初始充電 條件是例如由陰極的涂布重量近似計(jì)算的容量基值(capacity base)如在21V-0.5C下是4小時(shí)。
再次參照?qǐng)D13,在排出氣泡的過程中，例如，層疊體IOO
的中央部中的氣泡移動(dòng)到外周，然后通過使輥壓靠層疊體ioo
的表面而被移除。此外，由于在形成界面的過程中充分排出氣 泡，所以，排出氣泡的過程不是必須的。然而，通過經(jīng)由該過 程進(jìn) 一 步限制氣泡可以提高電池的功率密度。
在封裝過程中，在外殼104(參見圖2)內(nèi)容納一體化的層 疊體(接合體)100，從而制造雙極性電池IO (參見圖l和圖2 )。 通過在兩個(gè)片狀外部材料之間布置層疊體IOO并使外部材料的 外周接合來形成外殼104。外部材料可以是由如聚丙烯膜等絕
緣體覆蓋并通過熱熔接合的聚合物-金屬復(fù)合物層壓膜。
此外，可以通過將層疊體100堆疊在其它層疊體100之上地 進(jìn)一步堆疊一體化的層疊體IOO,然后使該配置容納在外殼104 內(nèi)來實(shí)現(xiàn)雙極性電池的附加層的高容量和/或高功率。任選地， 可以在大氣條件下進(jìn)行堆疊和加壓過程，或者在真空下進(jìn)行形 成密封層和界面的過程。
通過適當(dāng)?shù)剡x擇電解質(zhì)124和125以及第 一和第二密封材 料114和116,使密封層的形成過程和界面的形成過程一體化。 同時(shí)進(jìn)行第 一 和第二密封材料114和116的硬化和電解質(zhì)層的 完成。這樣，可以減少制造過程的數(shù)量。任選地，可在密封層 形成過程和界面形成過程之間增加安裝用于監(jiān)控層疊體100的 各層(雙極性單元電池)的電位的貼片(鉛線，leadline)的 過程。
圖19是根據(jù)第一實(shí)施例構(gòu)造的變形例的剖視圖。在前述第 一實(shí)施例的例子中，第一和第二密封材料114和116布置在集電 極111與隔板121、 122之間，并延伸到陰極113和陽極112的端 部。然而，密封結(jié)構(gòu)當(dāng)然不限于此。如圖19所示，例如，可以 布置密封材料118,使其延伸到陰極113、集電極111和陽極112 的邊緣。
同樣地，第一實(shí)施例可以提供使氣泡引入最少化的雙極性電池和該電池的制造方法。
此外，由于聚合物凝膠電解質(zhì)是在聚合物骨架內(nèi)包含電解 質(zhì)的熱塑性材沖牛，所以防止液體泄漏，乂人而防止液體匯流，以 構(gòu)成可靠性高的雙極性電池。此外，由于聚合物凝膠電解質(zhì)也 可以是熱固性的，所以聚合物凝膠電解質(zhì)當(dāng)然不限于熱塑性的。 在該情況下，通過在加熱條件下加壓使電解質(zhì)層硬化來防止液 體泄漏，乂人而防止液體匯流。
由于可通過考慮如層疊體100的材料強(qiáng)度等材料特性來適
當(dāng)?shù)卮_定加壓過禾呈和界面形成過程的表面壓力，所以，加壓過
程和界面形成過程的表面壓力當(dāng)然不限于l ~ 2 x 106Pa。密封 層形成過程中的加熱溫度不限于8(TC 。例如，在考慮如電解液 的耐熱性或第一密封材料114 (第一密封層115)和第二密封材 料116 (第二密封層117)的硬化溫度等材料特性時(shí)，密封層形 成過程中的加熱溫度可在60。C和150。C之間的范圍內(nèi)。
由于電解質(zhì)124和125可包括電解液類，所以其當(dāng)然不限于 凝膠聚合物類。在該情況下，在電解質(zhì)的布置過程中，例如， 通過使用微量吸管將電解液涂布到陰極113和陽極112的各電 極部，并使電解液浸入其中(參見圖9)。
電解液包括由碳酸丙稀(PC)和碳酸乙烯(EC)組成的 有機(jī)溶劑、作為支持鹽的鋰鹽(如LiPFs)和少量的表面活性 劑。鋰鹽的濃度是例如1M。
由于有機(jī)溶劑可包括其它環(huán)形碳酸鹽、如碳酸二曱酯等鏈 形碳酸鹽類或如四氫呋喃等醚類，所以其當(dāng)然不限于PC和EC。 由于鋰鹽可包括其它無機(jī)陰離子鹽和如LiCF3S03等有機(jī)陰離 子鹽，所以其也不限于LiPFe。
接著，將參照?qǐng)D20開始說明本發(fā)明的第二實(shí)施例，圖20是 根據(jù)第二實(shí)施例的接合體形成過程的流程圖。圖21是圖20中所
示的密封材料滲透過程的圖。
第二實(shí)施例與第一實(shí)施例的不同之處在于第二實(shí)施例在 加壓過程和密封層形成過程之間包括密封材料滲透過程。
現(xiàn)在，參照?qǐng)D21,為了限制氣泡殘留在由第一和第二密封 材料包圍的內(nèi)部，當(dāng)設(shè)定第一和第二密封材料的厚度，使其分 別小于陰極和電解質(zhì)的總厚度以及陽極和電解質(zhì)的總厚度時(shí)， 盡管加壓層疊體200,壓力也不能充分傳遞到布置第 一和第二 密封材料的部分(填充部)。這將導(dǎo)致密封不足。
為此，為了使用加壓裝置280加壓層疊體200中的填充部， 通過增加密封材料的滲透過程，使第 一 和第二密封材料充分滲 透到隔板中。
在密封層的形成過程中，加熱第一和第二密封材料滲透到 的部分，以使其熱固化。從而，與第一實(shí)施例相比，提高了第 一和第二密封層的粘附特性。此外，第一和第二密封材料滲透
到所制造的雙極性電池的隔板的與第 一 和第二密封層相對(duì)的部 分。
加壓裝置280具有布置層疊體200的基板281、靠近基板 281并與基板281間隔開的壓板283和圖21中未示出的與控制 器177和188類似的控制器。壓板283被分成中央壓板284和外 周壓板285。
中央壓板284用于支撐層疊體200的布置電極部(即陰極和 陽極)的部分。外周壓板285用于加壓層疊體200的填充部?？?制器用于控制中央壓板284和外周壓板285的移動(dòng)或壓力。因 此，通過采用外周壓板285,加壓裝置280能夠僅加壓布置在基 板281的層疊體200的填充部。
盡管不是必需的，但是優(yōu)選在中央壓板284加壓層疊體200 的電極部之后進(jìn)行外周壓板285的加壓操作。在該情況下，可
以使電極部中的氣泡移動(dòng)到外周部，進(jìn)一步使電極部中殘留的 氣泡最少化。
同樣，與第一實(shí)施例相比，進(jìn)一步提高了密封特性。此外， 如果需要，可以適當(dāng)?shù)厥姑芊獠牧系募訅哼^程和滲透過程一體 化。
接著，將參照?qǐng)D22和圖23說明本發(fā)明的第三實(shí)施例。圖22 是根據(jù)第三實(shí)施例的密封材料的布置過程的俯視圖；而圖23是 根據(jù)第三實(shí)施例的加壓過程的概念圖。
第三實(shí)施例在密封材料的布置過程、堆疊過程和加壓過程 方面與第一實(shí)施例不同。
首先參照?qǐng)D22,在密封材料的布置過程中，第一和第二密 封材料314和316不連續(xù)地延伸以包圍陰極和陽極。在未布置第 一和第二密封材料314和316的位置形成切口狀間隙部315和 317。也就是說，在填充部中形成間隙部，此外，附圖標(biāo)記311 表示集電極。
堆疊過程包括氣泡排出過程。當(dāng)形成層疊體時(shí)，經(jīng)由間隙 部315和317排出殘留在由集電極、電解質(zhì)層以及第一和第二密 封材料314和316包圍的內(nèi)部空間中的氣泡。
加壓過程包括氣泡排出過程和間隙閉塞過程。通過如前所 述的壓板和基纟反，沿堆疊雙極性電極的方向加壓層疊體。此時(shí)， 加壓層疊體的布置第一和第二密封材料314和316的部分(填充 部)。
為此，在加壓開始時(shí)，經(jīng)由間隙部315和317排出殘留在由 集電極、電解質(zhì)層以及第一和第二密封材料314和316包圍的內(nèi) 部空間中的氣泡。此外，通過進(jìn)行如圖23所示的加壓操作，使 位于間隙部315和317周圍的第 一 和第二密封材料314和316流 向間隙部315和317。通過覆蓋間隙部315和317閉塞間隙部315
和317,停止排出功能。
在該情況下，經(jīng)由間隙部315和317,可以將包含在層疊體 中的電極部中的氣泡移動(dòng)到外周，直到間隙部315和317被閉 塞。從而，進(jìn)一步限制殘留在電極部中的氣泡。
圖24是根據(jù)第三實(shí)施例構(gòu)造的變形例的俯視圖。在該變形 例中，間隙部315和317周圍的第 一和第二密封材料314和316 的端面是大致圓形的。間隙部315和317之間的距離不是恒定 的。也就是說，由于增加了第 一 和第二密封材料314和316的量， 第一和第二密封材料的流動(dòng)性提高。此外，由于存在間隙部315 和317之間的空間窄的部分，所以可以容易地閉塞間隙部315 和317。
如上所述，與第一實(shí)施例相比，在第三實(shí)施例中可以進(jìn)一 步限制氣泡的引入。
此外，在第一至第三實(shí)施例中，電解質(zhì)滲入的多孔狀隔板 互相重疊。這樣，盡管在雙極性電極的陰極側(cè)或陽極側(cè)殘留氣 泡，但是，經(jīng)由電解質(zhì)可以滲透其中的隔板，容易從與陰極側(cè) 或陽極側(cè)相反的表面排出該氣泡。此外，還容易從隔板之間的 空間排出氣泡。
此外，盡管陰極和陽極位于雙極性電極的兩側(cè)，將隔板布 置在陰極和陽極的兩側(cè)。為此，將隔板布置在陰極和陽才及的兩 側(cè)，從而形成單元?？梢酝ㄟ^由隔板覆蓋和保持來堆疊該單元， 而不會(huì)使陰極、陽極和電解質(zhì)露出。這樣，在隔板中幾乎不會(huì) 產(chǎn)生褶皺，而且堆疊操作變得容易、便于批量生產(chǎn)。
此外，由于電解質(zhì)可滲透其中的隔板互相重疊，所以，盡 管在隔板的一部分中產(chǎn)生多余的滲透部(即，微裂縫)，由于重 疊的隔板的存在，陰極和陽極相互明顯隔開。這樣，確保隔板 的功能。因此，可提高生產(chǎn)率。
此外，第一至第三實(shí)施例說明了兩個(gè)隔板互相重疊的隔板 的例子。然而，由于本發(fā)明可包括例如三個(gè)隔板互相重疊的隔 板，所以，本發(fā)明不限于此。在該情況下，考慮到功率密度， 優(yōu)選盡可能薄地形成隔板。
為了容易理解本發(fā)明，已經(jīng)說明了上述實(shí)施例，但本發(fā)明 不限于上述實(shí)施例。相反，本發(fā)明旨在覆蓋包含在所附權(quán)利要 求書的范圍內(nèi)的各種變形及等同配置，所附權(quán)利要求書的范圍 符合最寬的解釋以包含法律允許的所有變形和等同結(jié)構(gòu)。
本申請(qǐng)要求2006年ll月30日提交的日本專利申請(qǐng)No. 2006-324678的優(yōu)先權(quán)，其全部?jī)?nèi)容通過引用包含于此。
權(quán)利要求
1.一種雙極性電池，其包括布置在層疊體中的至少兩個(gè)雙極性電極，所述電極中的每一個(gè)均包括形成在集電極的一側(cè)的陰極和形成在所述集電極的相反側(cè)的陽極；以及布置在所述層疊體中的所述電極中的每一個(gè)的相反側(cè)的隔板對(duì)，所述隔板對(duì)中的每一個(gè)均具有充分的滲透性以使電解質(zhì)滲透其中；其中，所述電極中的鄰近電極的隔板互相接觸。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的雙極性電池，其特征在于，所述 隔板對(duì)是隔開第 一雙才及性電極的陰極和鄰近的第二雙極性電極 的陽極的多孔狀膜，所述雙極性電池還包括電解質(zhì)，其位于所述第一雙極性電極的陰極和與其鄰近的隔板之間、以及鄰近的第二雙極性電極的陽極和與其鄰近的另 一個(gè)隔^反之間。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的雙極性電池，其特征在于，還包括電解質(zhì)層，其布置在所述雙極性電極中的每一個(gè)的陰極側(cè) 和陽極側(cè)，其中，所述電極中的鄰近電極的所述隔板是重疊的。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的雙極性電池，其特征在于，所述 電解質(zhì)層是聚合物凝膠電解質(zhì)或電解液，所述雙極性電池還包 括填充部，其包括填充材料，所述填充材料布置在每一個(gè)集 電極和與其鄰近的隔板之間的空間中并且包圍相關(guān)的陰極和陽極的端部。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的雙極性電池，其特征在于，所述 填充部具有在所述層疊體的形成過程中閉塞的間隙部。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的雙極性電池，其特征在于，所述 電解質(zhì)層是所述聚合物凝膠電解質(zhì)；其中，所述填充部的厚度小于鄰近的陰極或陽極與所述聚合物凝膠電解質(zhì)的總厚度。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的雙極性電池，其特征在于，還包括電解質(zhì)層，其布置在每一個(gè)陽極和與其鄰近的隔板之間和 每一個(gè)陰極和與其鄰近的隔板之間，并且與所述鄰近的隔板接 觸，所述電解質(zhì)層包括所述電解質(zhì)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的雙極性電池，其特征在于，還包括第一密封材料，其布置在所述電極中的每一個(gè)的陰極和所 述隔板對(duì)中的與所述陰極鄰近的第一隔板之間，所述第一密封 材料包圍所述陰極及其各自電解質(zhì)層的端部；以及第二密封材料，其布置在所述電極中的每一個(gè)的陽極和所述隔板對(duì)中的與所述陽極鄰近的第二隔板之間，所述第二密封 材料包圍所述陽極及其各自電解質(zhì)層的端部。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的雙極性電池，其特征在于，還包括..密封材料，其布置在每一個(gè)隔板對(duì)中的第一隔板和每一個(gè) 隔板對(duì)中的第二隔板之間，所述密封材料包圍各自雙極性電極 的所述陽極、陰極、集電極和電解質(zhì)層。
10. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的雙極性電池，其特征在于，還包括..第一密封材料，其布置在所述電極中的每一個(gè)的陰極和所 述隔板對(duì)中的與所述陰極鄰近的第一隔板之間，所述第一密封 材料包圍所述陰^l的端部；以及第二密封材料，其布置在所述電極中的每一個(gè)的陽極和所 述隔板對(duì)中的與所述陽極鄰近的第二隔板之間，所述第二密封 材料包圍所述陽極的端部。
11. 一種雙極性電池的制造方法，其包括形成第 一 雙極性電極，所述第 一 雙極性電極包括形成在第 一集電極的 一 側(cè)的第 一 陰極和形成在所述第 一 集電極的相反側(cè) 的第 一 陽極；在所述第一雙極性電極的相反側(cè)布置第一隔斧反對(duì)，所述第 一隔板對(duì)中的每 一 個(gè)均具有充分的滲透性以使電解質(zhì)滲透其 中；形成第二雙極性電極，所述第二雙極性電才及包括形成在第 二集電極的一側(cè)的第二陰極和形成在所述第二集電極的相反側(cè)的第二陽極；在所述第二雙極性電極的相反側(cè)布置第二隔板對(duì)，所述第 二隔板對(duì)中的每一個(gè)均具有充分的滲透性以使電解質(zhì)滲透其中；以及堆疊所述第 一 雙極性電極和所述第二雙極性電極，使得所 述第一隔板對(duì)的第一隔板和所述第二隔板對(duì)的第二隔板互相接 觸。
12. 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的方法，其特征在于，還包括 形成電解質(zhì)層，所述電解質(zhì)層包括電解質(zhì)，所述電解質(zhì)鄰近所述第一隔板對(duì)和所述第二隔板對(duì)中的每一個(gè)，并且被置于 所述第 一和第二雙才及性電極中的每一個(gè)的陰極側(cè)和陽極側(cè)；其 中，堆疊所述第一雙極性電極和所述第二雙極性電極還包括使 所述第 一隔板和所述第二隔板互相重疊。
13. 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的方法，其特征在于，所述隔板 中的每一個(gè)均是多孔狀膜，所述方法還包括形成電解質(zhì)層，所述電解質(zhì)層包括所述第一隔板和所述第 二隔板之間的所述電解質(zhì)，在堆疊之后使所述第 一 隔板和所述 第二隔板重疊。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，還包括 形成各自電解質(zhì)層，所述電解質(zhì)層包括所述第一陰極和所述第一隔板對(duì)中的與所述第一陰極鄰近的第一隔寺反之間以及所 述第一陽極和所述第一隔板對(duì)中的與所述第一陽極鄰近的第二 隔板之間的所述電解質(zhì)；以及形成各自電解質(zhì)層，所述電解質(zhì)層包括所述第二陰極和所 述第二隔板對(duì)中的與所述第二陰極鄰近的第 一 隔板之間以及所 述第二陽極和所述第二隔板對(duì)中的與所述第二陽極鄰近的第二 隔板之間的所述電解質(zhì)。
15. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述電解 質(zhì)層中的每一個(gè)的所述電解質(zhì)是聚合物凝膠電解質(zhì)或電解液， 所述方法還包4舌在堆疊之前，布置用于形成填充部的密封材料，并且在所 述第 一 集電極和所述第 一 隔板對(duì)中的每 一 個(gè)之間的空間中布置 填充材料，以包圍所述第一陰極和所述第一陽極的邊緣。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，在所述填 充部形成間隙部，所述方法還包括經(jīng)由所述間隙部排出殘留在由所述集電、所述第 一 隔板 對(duì)中的至少 一 個(gè)和所述填充材料形成的所述第 一 電極的內(nèi)部空 間中的氣泡。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，還包括 在排出所述氣泡之后，通過沿所述層疊體的堆疊方向加壓所述填充部來閉塞所述間隙部的間隙。
18. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，所述電解 質(zhì)是所述聚合物凝膠電解質(zhì)，其中，所述填充部的厚度小于所 述第 一 陰極或所述第 一 陽極與所述聚合物凝膠電解質(zhì)的總厚 度。
全文摘要
在此示教被構(gòu)造成使引入的氣泡最少化的雙極性電池及該電池的制造方法。一個(gè)雙極性電池包括電解質(zhì)層，該電解質(zhì)層包括具有滲透性以使電解質(zhì)可以滲透其中的隔板，在該雙極性電極中，在集電極的一側(cè)形成陰極而在集電極的另一側(cè)形成陽極。通過相互堆疊電解質(zhì)層形成層疊體。層疊體的電解質(zhì)層具有重疊的隔板層。
文檔編號(hào)H01M10/40GK101192684SQ200710187798
公開日2008年6月4日 申請(qǐng)日期2007年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月30日
發(fā)明者佐藤一, 保坂賢司, 高山元 申請(qǐng)人:日產(chǎn)自動(dòng)車株式會(huì)社