CN110998961A - 制造锂二次电池的方法和由此制造的锂二次电池 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种制造锂二次电池的方法和由此制造的锂二次电池，所述锂二次电池能够防止在活化工序中发生的电极堆叠体弯曲的现象。根据本发明实施方式的制造锂二次电池的方法包括：(a)通过将电极堆叠体与电解质一起内置于电池壳中来制造锂二次电池的步骤；(b)使所述电池在室温下老化的步骤；(c)向所述电池施加压力和热的热压制步骤；以及(d)将所述电池充电的步骤，其中通过所述热压制将所述电极堆叠体的堆叠面进行层压。在对其中注入了电解质的二次电池进行活化的工序中，本发明在初始充电之前实施对所述二次电池施加预定的压力和热的热压制步骤，从而在所述充电步骤之前对所述电极堆叠体的堆叠面进行层压，由此减轻了所述电极堆叠体的堆叠面的不均匀性，所述不均匀性是由充电期间电极的膨胀和气体的产生造成的。
Description
技术领域
本申请要求基于2018年3月21日提交的韩国专利申请10-2018-0032489号的优先权权益，并且通过参考将所述韩国专利申请的全部内容并入本文中。
本发明涉及一种制造锂二次电池的方法和由此制造的锂二次电池，更特别地涉及一种制造锂二次电池的方法和由此制造的锂二次电池，所述方法用于防止因堆叠或层压-堆叠型二次电池的活化工序而导致电极堆叠体弯曲。
背景技术
随着对移动装置的技术开发和需求的增加，对二次电池的需求也在迅速增加。其中，将具有高能量密度、高工作电压以及优异的储存和寿命特性的锂二次电池用作各种移动装置以及各种电子产品的能源。
通常，锂二次电池以将电极组件和电解质密封在电池壳中的结构来形成，并且根据其外观分为圆筒电池、方型电池和袋型电池。此外，根据电解质的形式，可以将其分为锂离子电池、锂离子聚合物电池、锂聚合物电池等。因为近来移动装置小型化的趋势，所以对更薄的方型电池和袋型电池的需求正在增加，特别地，对于容易变形且重量小的袋型电池存在大的关注。
同时，容纳在电池壳中的电极组件可以根据其形状分为果冻卷(jelly-roll)型(卷绕型)、堆叠型(层压型)、堆叠且折叠型(复合型)以及层压且堆叠型的结构。
通常，为了制备果冻卷型电极组件，将用作集电器的金属箔用电极活性材料涂布，压制，然后切割成具有期望的宽度和长度的带，然后将负极和正极通过分离膜隔开并然后螺旋卷绕。此外，堆叠的电极组件是指通过垂直堆叠负极、隔膜和正极而制造的电极组件。堆叠且折叠的电极组件是指通过将由单个电极或由负极/隔膜/正极构成的电极堆叠体卷绕或折叠为一个具有长的长度的长片型分离膜而制造的电极组件。层压且堆叠型电极组件是指通过层压一个以上正极和一个以上隔膜以形成电极单体(electrode cell)，然后堆叠所述电极单体而制造的电极组件(下文中称为“层压且堆叠方案”)。
通常，在将电极组件与电解液一起组装到电池壳中之后，通过活化工序来制造二次电池。该活化工序通过对组装的电池进行充电、老化和放电而稳定电池结构并使其可用。
然而，在堆叠的电极组件的情况下，发生弯曲现象，其中在活化工序期间电极组件弯曲成细长形状，并且这种弯曲现象在层压且堆叠的电极组件中更加显著。
韩国公开专利2015-0015303号公开了一种在活化工序期间在充电时对电池施加压力的技术，但这是为了使得在活化工序期间产生的气体被排放到电池外部，并且作为防止层压且堆叠型电极组件的弯曲现象的技术存在局限。因此，迫切需要开发一种能够在堆叠的可再充电电池或者是层压且堆叠的二次电池的活化工序期间防止这种弯曲现象的技术。
发明内容
[技术问题]
本发明的目的是提供一种制造二次电池的方法以及由此制造的二次电池，所述方法能够防止在活化步骤中产生的电极堆叠体弯曲的现象。
[技术方案]
根据本公开内容的实施方式的制造锂二次电池的方法包括：(a)通过将电极堆叠体与电解质一起内置于电池壳中来制造锂二次电池的步骤；(b)使所述电池在室温下老化的步骤；(c)向所述电池施加压力和热的热压制步骤；以及(d)将所述电池充电的步骤，其中通过所述热压制将所述电极堆叠体的堆叠面进行层压。
根据本发明的合适的实施方式，所述热压制步骤可以包括在60℃～90℃下在3kgf/cm2～10kgf/cm2的压力下施加压力3～15分钟。
根据本发明的合适的实施方式，所述热压制步骤可以包括在65℃～75℃下在3kgf/cm2～7kgf/cm2的压力下施加压力3～7分钟。
根据本发明的合适的实施方式，所述电极堆叠体可以具有选自由如下组成的组中的一种结构：堆叠型、堆叠-折叠型和层压-堆叠型。
根据本发明的合适的实施方式，所述电极堆叠体可以具有层压-堆叠型结构。
根据本发明的合适的实施方式，步骤(b)可以在20～30℃下实施12～80小时。
本发明还提供通过上述制造方法制备的锂二次电池。
根据本发明的实施方式制造的锂二次电池的特征在于厚度偏差为3μm以下。
根据本发明的实施方式制备的锂二次电池的特征在于所述电极堆叠体的堆叠面的粘附力偏差为5gf/25mm以下。
本发明提供一种包含至少一个锂二次电池的电池组和使用所述电池组作为电源的装置。
有益效果
在将其中注入了电解质的二次电池进行活化的工序中，在初始充电之前通过进行向二次电池施加恒定压力和热的热压制工序，可以提供在充电工序之前对电极堆叠体的堆叠面进行层压的效果，因此具有如下效果：改善由于在充电期间电极的膨胀和气体的产生而造成的电极堆叠体的堆叠面的不均匀性。
另外，通过改善电极堆叠体的堆叠面的不均匀性，具有能够防止电极堆叠体弯曲的现象的效果。
附图说明
图1是示意性显示根据本发明实施方式的制造二次电池的方法的流程图。
图2是示意性显示根据本发明实施方式的电极堆叠体的截面图。
图3～5是显示根据本发明实施方式的热压制步骤的截面图。
图6是显示电池的厚度测量点的图，所述测量点用于测量根据本发明的实施例和比较例的电池的厚度偏差。
图7是显示测量根据本发明实施方式的电池厚度的结果的图。
图8是显示电池的粘附力测量点的图，所述粘附力测量点用于测量根据本发明实施方式的电池的堆叠面的粘附力。
图9是显示测量根据本发明实施方式的电池的粘附力的结果的图。
具体实施方式
由于本发明的概念允许多种改变和许多实施方式，将特定实施方式示于附图中并且在文本中进行详细描述。然而，这并不旨在将本发明限制为特定的公开形式，并且应当理解为包括本发明的主旨和范围内包含的所有变化、等价物和替代物。
下文中，将参考附图对根据本发明实施方式的制造二次电池的方法进行描述。
图1是示意性显示根据本发明实施方式的制造二次电池的方法的流程图。如图1所示，制造锂二次电池的方法包括：
(a)通过将电极堆叠体与电解质一起内置于电池壳中来制造锂二次电池的步骤；
(b)使所述电池在室温下老化的步骤；
(c)向所述电池施加压力和热的热压制步骤；以及
(d)将所述电池充电的步骤。
通常，锂二次电池经历活化工序，其中由于因充电导致的化学反应而致电极膨胀并且产生气体。这导致电极界面之间的不均匀粘附，并最终造成二次电池弯曲，导致电池缺陷。特别地，当锂二次电池具有堆叠型或层压-堆叠型结构时，堆叠面的不均匀性变得更加明显，并且弯曲现象趋于加剧。
具有层压-堆叠结构的二次电池是指其中多个单元电极组件被堆叠的结构，所述单元电极组件包含一个以上负极和一个以上隔膜。所述单元电极组件可以具有负极/隔膜/正极/隔膜的结构。构成电极堆叠体的单元电极组件的隔膜与另一单元电极组件的电极之间的界面称为堆叠面。在所述电极堆叠体的堆叠面中，由于单元电极组件的隔膜与另一单元电极组件的电极只是被堆叠，界面不平衡因活化工序期间的充电而变得更加明显。
因此，本发明的特征在于通过在充电之前对电池进行热压制并将堆叠面进行层压来防止在充电期间可能发生的弯曲现象。
制造锂二次电池的步骤(a)是将电极堆叠体内置于电池壳中，然后将电解质注入电池壳中并密封。
所述电极堆叠体可以是选自由如下组成的组中的一种结构：堆叠型、堆叠-折叠型和层压-堆叠型，特别地，层压-堆叠型结构可以最好地表现本发明的目的。层压-堆叠结构的电极堆叠体可以包含一个以上电极，所述电极具有层压在其一个或两个表面上的隔膜。例如，层压-堆叠结构的电极组件可以具有其中隔膜结合到正极或负极的一个表面上的结构。另外，所述隔膜可以结合到正极的两个面上或负极的两个面上。另外，所述正极、隔膜和负极可以在隔膜设置在正极与负极之间的状态下彼此结合。
在本发明中，如图2所示，作为实例，将对通过堆叠两个电极111和113以及两个隔膜112和114而形成的作为电极堆叠体的单元电极组件110的结构进行描述。
另外，如图3所示，电极堆叠体100可以具有其中将基本单元电极组件120、130、140和150重复堆叠的结构。图3显示了其中堆叠四个基本单元电极组件120、130、140和150的四层结构，但不限于此。
同时，通过将正极活性材料、导电材料和粘合剂的混合物施涂在正极集电器上，然后干燥来制备正极。如果需要，可以进一步将填料添加到混合物中。
正极活性材料可以是：层状化合物如锂钴氧化物(LiCoO2)、锂镍氧化物(LiNiO2)或者被一种或多种过渡金属置换而得的化合物；锂锰氧化物如Li1+xMn2-xO4(此处x为0～0.33)、LiMnO3、LiMn2O3和LiMnO2；锂铜氧化物(Li2CuO2)；钒氧化物如LiV3O8、LiFe3O4、V2O5和Cu2V2O7；由LiNi1-xMxO2(此处M＝Co、Mn、Al、Cu、Fe、Mg、B或Ga，并且x＝0.01～0.3)表示的Ni位点型锂镍氧化物；由LiMn2-xMxO2(其中M＝Co、Ni、Fe、Cr、Zn或Ta，并且x＝0.01～0.1)或Li2Mn3MO8(其中M＝Fe、Co、Ni、Cu或Zn)表示的锂锰复合氧化物；其中一部分Li被碱土金属离子置换的LiMn2O4；二硫化物化合物；Fe2(MoO4)3等，但不限于此。
基于包含正极活性材料的混合物的总重量，通常以1～30重量％的量添加导电材料。这种导电材料没有特别限制，只要它在电池中不引起化学变化且具有导电性即可，其实例包括：石墨如天然石墨和人造石墨；炭黑，如炭黑、乙炔黑、科琴黑、槽法炭黑、炉黑、灯黑和夏黑；导电纤维如碳纤维和金属纤维；金属粉末如碳氟化合物、铝和镍的粉末；导电晶须如氧化锌和钛酸钾；导电金属氧化物如钛氧化物；以及导电材料如聚亚苯基衍生物等，但是本发明不限于这些实例。
基于包含正极活性材料的混合物的总重量，以1～30重量％的量添加粘合剂，所述粘合剂为有助于活性材料与导电材料之间的结合以及对集电器的结合的组分。这种粘合剂的非限制性实例包括聚偏二氟乙烯、聚乙烯醇、羧甲基纤维素(CMC)、淀粉、羟丙基纤维素、再生纤维素、聚乙烯基吡咯烷酮、四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯-二烯三元共聚物(EPDM)、磺化EPDM、丁苯橡胶、氟橡胶、各种共聚物等。
任选地使用填料作为抑制正极膨胀的组分，并且没有特别限制，只要其为纤维状材料而在电池中不引起化学变化即可。所述填料的实例包括：烯烃聚合物如聚乙烯和聚丙烯；纤维状材料如玻璃纤维和碳纤维。
所述负极可以通过将负极活性材料涂布在负极集电器上并对负极活性材料进行干燥而形成。任选地，所述负极可以还包含上述组分。
所述负极活性材料的实例包括：碳，如非石墨化碳和石墨碳；金属复合氧化物，如LixFe2O3(0≤x≤1)、LixWO2(0≤x≤1)、SnxMe1-xMe'yOz(Me：Mn、Fe、Pb、Ge；Me'：Al，B，P，Si，周期表的第1、2和3族的元素，卤素；0<x≤1；1≤y≤3；1≤z≤8)；锂合金；硅合金；锡合金；金属氧化物，如SnO、SnO2、PbO、PbO2、Pb2O3、Pb3O4、Sb2O3、Sb2O4、Sb2O5、GeO、GeO2、Bi2O3、Bi2O4和Bi2O5；导电聚合物如聚乙炔；和Li-Co-Ni类材料。
所述隔膜可以由具有高离子渗透性和机械强度的绝缘薄膜形成。隔膜的加工直径通常为0.01～10μm之间，厚度可以为5～300μm之间。这种隔膜的实例包括：烯烃类聚合物，如具有耐化学品性和疏水性的聚丙烯；由玻璃纤维、聚乙烯等制成的片或无纺布。当使用诸如聚合物的固体电解质作为电解质时，所述固体电解质也可以充当隔膜。
所述电解质的非限制性实例可以是非水电解质、有机固体电解质、无机固体电解质等。
所述非水电解质可以是含锂盐的非水电解质，并且所述非水液体电解质的非限制性实例可以包括非质子有机溶剂，例如N-甲基-2-吡咯烷酮、碳酸亚丙酯、碳酸亚乙酯、碳酸亚丁酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、γ-丁内酯、1,2-二甲氧基乙烷、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、二甲基亚砜、1,3-二氧戊环、甲酰胺、二甲基甲酰胺、二氧戊环、乙腈、硝基甲烷、甲酸甲酯、乙酸甲酯、磷酸三酯、三甲氧基甲烷、二氧戊环衍生物、环丁砜、甲基环丁砜、1,3-二甲基-2-咪唑烷酮、碳酸亚丙酯衍生物、四氢呋喃衍生物、醚、丙酸甲酯和丙酸乙酯。
所述有机固体电解质的实例包括聚合物电解质，例如聚乙烯衍生物、聚环氧乙烷衍生物、聚环氧丙烷衍生物、磷酸酯聚合物、搅拌赖氨酸、聚酯硫化物、聚乙烯醇、聚偏二氟乙烯、包含离子离解基团的聚合物等。
所述无机固体电解质的实例包括Li的氮化物、卤化物和硫酸盐，例如Li3N、LiI、Li5NI2、Li3N-LiI-LiOH、LiSiO4、LiSiO4-LiI-LiOH、Li2SiS3、Li4SiO4、Li4SiO4-LiI-LiOH和Li3PO4-Li2S-SiS2。
所述锂盐是可溶于非水电解质中的物质。所述锂盐的实例包括LiCl、LiBr、LiI、LiClO4、LiBF4、LiB10Cl10、LiPF6、LiCF3SO3、LiCF3CO2、LiAsF6、LiSbF6、LiAlCl4、CH3SO3Li、CF3SO3Li、(CF3SO2)2NLi、氯硼烷锂、低级脂族羧酸锂、4-苯基硼酸锂、亚氨基锂等。
为了改善充电/放电特性、阻燃性等，可以向非水电解质中添加吡啶、亚磷酸三乙酯、三乙醇胺、环醚、乙二胺、正甘醇二甲醚、六甲基磷酰三胺、硝基苯衍生物、硫、醌亚胺染料、N-取代的
唑烷酮、N-取代的咪唑烷、乙二醇二烷基醚、铵盐、吡咯、2-甲氧基乙醇、三氯化铝等。在一些情况下，可以进一步添加诸如四氯化碳或三氟乙烯的含卤素溶剂以赋予不燃性，或者可以进一步添加二氧化碳气体以改善高温存储特性。
老化步骤(b)是在预定温度下老化以使得电解液浸渍到电极组件中的步骤。老化步骤(b)可以在室温下实施12～80小时，所述室温为20～30℃的温度范围。老化步骤(b)是用于保持使得能改善二次电池中电解质向电极组件的浸渍性的工序。如果老化步骤(b)实施少于12小时，则电极组件不能被电解质充分浸渍。如果实施超过80小时，则老化步骤(b)与电解质浸渍所需的时间相比实施了太长的时间，因此存在制造二次电池所需的总时间可能增加的问题。
热压制步骤(c)可以是向二次电池施加预定压力和热的步骤。在本发明中，当完成老化步骤(b)时，即当电极组件被电解质润湿时，开始热压制。如上所述，在制造二次电池期间将二次电池活化的步骤(c)中，一些电解质由于化学反应而分解，电极膨胀，并且产生大量气体，导致电极之间的粘附力不均匀。结果，发生弯曲现象，其中电极组件(特别是层压-堆叠型结构)弯曲成细长形状。
另一方面，根据本发明的制造二次电池的方法包括在用于活化二次电池的充电/放电工序之前向电极组件施加预定的压力和热的步骤，这能够提供内部电极界面的层压效果，从而改善界面的不均匀性，由此防止在活化工序中可能发生的电极组件的弯曲。
该热压制步骤(c)可以在60℃～90℃下在3～10kgf/cm2的压力范围内实施3～15分钟。
所述温度范围优选为65～80℃，更优选70～75℃。当热压制的温度低于60℃时，难以实现本发明的目的，而当其超过90℃时，由于对电极特性产生不利影响，因此是不优选的。
所述压力范围可优选为3～7kgf/cm2，更优选4～6kgf/cm2。所述时间范围优选为3～7分钟，更优选4～6分钟。
另一方面，如果其高于所述压力和时间范围，则可能损坏电极组件和电池壳的外表面，而当其低于所述压力和时间范围时，则无法获得期望的内部堆叠面的层压效果。
另外，所述压力可以是通过使用单独的加压单元从电极组件的外部施加的压力。所述加压单元没有特别限制，只要其是能够对电极组件或电池壳的外表面进行压制的单元即可。例如，所述加压单元由一对热板或压力辊构成，并且优选具有通过使二次电池穿过热板或压力辊之间而对电极组件或电池壳的外表面实施压制的结构。
具体地，所述热板具有六面体结构，并且具有其中热板的长轴的长度至少等于电极组件的长轴的长度的结构，其中在将二次电池设置在热板之间之后，可以对电极组件或电池壳的整个外表面施加恒定的压力。
所述压力辊是圆筒形的，并且具有其中压力辊的长轴的长度至少等于电极组件的短轴的长度的结构，其中通过使二次电池穿过压力辊之间，可以对电极组件或电池壳的整个外表面施加恒定的压力。
在这种结构中，热板或压力辊优选位于与二次电池穿过的方向垂直的同一平面上。
参考图4和图5，通过分别设置在二次电池的上部和下部的加压单元(210、220)对电极堆叠体100的整个外表面施加恒定的压力，从而可以提供在堆叠的基本单元电极组件120、130、140和150之间界面(堆叠面)的层压效果，从而改善界面的不均匀性。
充电步骤(d)可以是用于通过向二次电池施加电压来进行活化的步骤，并且可以包括充电/放电工序。这也称为一次成形(primary formation)工序。一次充电步骤(d)中的初始充电可以实施到3.5～4.0V的电压范围。通常，通过在制造工序中实施初始充电来活化二次电池。在该初始充电期间，源自正极的锂离子移动至负极并插入负极中，此时，在负极的表面上形成固体电解质界面(SEI)膜。
一旦形成，SEI膜就充当仅通过锂离子的离子通道。锂离子可能会因为离子通道的影响而发生溶剂化，并且电解质中与锂离子一起移动的具有大分子量的有机溶剂分子如锂盐、EC、DMC或DEC将一起插入到石墨负极中，从而防止负极结构的破坏。一旦形成SEI膜，锂离子就不再与石墨负极或其它材料发生副反应，并且形成SEI膜所消耗的电荷量具有在以不可逆容量放电时不会可逆地反应的特性。因此，不会发生电解质的进一步分解，并且电解质中锂离子的量被可逆地保持以保持稳定的充电/放电。
综上所述，一旦形成了SEI膜，锂离子的量就被可逆地保持，并且电池的寿命特性也得到改善。
SEI膜在保持电解质稳定性的通常条件即-20～60℃的温度范围和4V以下的电压下相对坚固，并且可以充分起到防止负极与电解质之间的副反应的作用。
然而，存在的问题是，在完全充电状态下在高温储存期间(例如在4.2V下实施100％充电后，在85℃下放置4天)SEI膜的耐久性逐渐降低。
即，当在高温下以完全充电状态储存时，SEI膜随着时间的流逝逐渐溃散，并且负极露出，并且露出的负极的表面与周围的电解质反应，从而持续发生副反应并且产生诸如CO、CO2、CH4、C3H6等的气体，从而导致电池内部压力升高。
因此，如果该初始充电在低于3.5V下实施，则二次电池不能充分活化，从而不能充分形成SEI膜。相反，如果在超过4.0V下实施初始充电，则在随后的老化工序中，SEI膜的耐久性可能会反而降低。
在一次充电/放电工序(d)中，充电/放电倍率(C倍率)可以为0.01～20C倍率，优选0.05～10C倍率，更优选0.1～3C倍率。
在实施一次充电或一次成形工序之后，可以另外包括二次老化、二次成形和气体去除工序。二次老化可以在室温或高温下实施，并且时间可以是20～40小时，但不限于此。可以根据诸如电池容量和性能的要求适当地选择老化时间、温度和压力。
在二次充电/放电工序中，充电/放电倍率(C倍率)可以为0.01～20C倍率，优选0.05～10C倍率，更优选0.1～3C倍率。
可以通过在对二次电池实施完全放电和完全充电之后放电至达到设定的输出电压来实施所述二次充电/放电工序。
更具体地，在初始充电之后，二次电池通过老化过程自然放电，并且在该过程中，二次电池的电压可能变得彼此不同，并且根据各二次电池所应用的装置，可以将各二次电池进行调节并分类以具有不同的电压。
因此，二次电池在完全放电和完全充电状态下放电至达到设定的输出电压，从而不仅能够保持相同的电压状态，而且还在期望的电压范围内将各二次电池实施放电并分类，从而单独地制备不同类型的最终二次电池。
相对于二次电池的完全充电电压，可以将输出电压设置在80％～90％的范围内。
如果输出电压设置为小于二次电池的完全充电电压的80％，则由于在直到使用最终的二次电池为止的待机过程中的自然放电，它可能不能立即使用。然而，相反，如果输出电压设置为超过90％，则直到使用最终的二次电池为止，它将在过高的电压状态下等待，这可能会引起诸如电解质泄漏的问题，或者如果在使用前由用户对最终的二次电池任意地再充电，则最终的二次电池可能无法通过再充电而充分再活化，这可能会降低性能。
二次电池中的脱气工序可以是除去在活化工序中产生的气体的步骤。
该脱气工序通常通过在真空状态下施加压力来实施，在一个具体实例中，可以通过在高温密闭状态下实施的夹紧&烘烤(clamp&bake)工序来实施所述工序。
通过上述方法制造的本发明的锂二次电池对电极堆叠体的堆叠面提供层压效果，并且防止弯曲，从而在堆叠面上具有均匀的厚度和粘附性。
由本发明的实施例制造的二次电池的厚度偏差为3μm以下，并且电极堆叠体的堆叠面的粘附力偏差为5gf/25mm以下。
另一方面，由于本发明能够提供包含至少一个通过上述制造方法制造的二次电池的电池组，并且能够提供包含所述电池组作为电源的装置，所述装置可以是选自由如下组成的组中的一种：移动电话、便携式计算机、可穿戴电子设备、平板电脑、智能平板、上网本、轻型电动车辆(LEV)、电动车辆、混合动力电动车辆、插电式混合动力电动车辆和蓄电装置。
下文中，将参考实施例来详细描述本发明，但是如下实施例仅用于说明本发明，并且本发明不限于如下实施例。
<实施例1>
将作为负极活性材料的人造石墨95重量％、导电材料(Super-P)1.5重量％和粘合剂(PVdF)3.5重量％与作为溶剂的NMP混合，从而制备负极混合物。此外，以200μm的厚度将负极混合物涂布在厚度为20μm的铜箔上，然后压延并干燥以制备负极。
将所述负极、聚乙烯隔膜和锂箔正极依次堆叠在聚乙烯隔膜上，然后层压以制备单元电极组件。制备了四个单元电极组件，并且通过堆叠各单元电极组件的正极和另一单元电极组件的隔膜以使得彼此接触，制造了电极堆叠体。将所述电极堆叠体与其中1MLiPF6溶解在EC:EMC＝1:2的碳酸酯溶剂中而得的电解液一起内置于层压片的袋中以制备半电池。将该半电池在室温下老化48小时，当电解质润湿完成时，使用热板在70℃和5kgf/cm2的压力下实施热压制5分钟，从而制备其中层压了各基本单元界面(堆叠面)的二次电池。其后，将该二次电池充电至3.6V以实施活化工序。
<实施例2>
除了在实施例1的热压制实施步骤中将热板的温度改变为75℃之外，在与实施例1相同的条件下制造了半二次电池。
<实施例3>
除了在实施例1的热压制实施步骤中将热板的压力改变为7kgf/cm2之外，在与实施例1相同的条件下制造了半二次电池。
<比较例1>
除了不实施实施例1中的热压制步骤之外，以与实施例1相同的方式制造了半二次电池。
<比较例2>
除了在实施例1的热压制实施步骤中将热板的温度改变为50℃之外，在与实施例1相同的条件下制造了半二次电池。
<实验例1>电池弯曲现象的观察
将实施例1～3以及比较例1和2的电池拆解并且目视确认电极堆叠体是否弯曲，将结果示于下表1中。将电极堆叠体弯曲的情况用“O”表示，并将电极堆叠体平坦而不弯曲的情况用“X”表示。
[表1]
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 比较例1 | 比较例2 | |
| 是否弯曲 | X | X | X | O | O |
如上所述，在根据本发明的制造方法的电池的情况下，没有观察到弯曲现象，但是未层压堆叠面的比较例1的电池弯曲得最大，并且在其中热板的温度相对低的比较例2的电池的情况下，可以观察到一些弯曲现象。
<实验例2>厚度偏差测量
对于实施例1的电池，如图6所示，确定了六个点，在各个点处测量电池的厚度，并将结果示于图7中。如图7所示，能够看出，实施例1的电池在六个点处的各厚度的偏差为3μm以下，具有优异的厚度均匀性。
<实验例3>电池的界面粘附力偏差的测量
将实施例1的电池的电极堆叠体切割成宽度为25mm的部分，并且如图8中所示在三个点处对于负极与隔膜之间的界面以100mm/分钟的剥离速率测量了180°剥离强度。并将结果示于图9中。
如图9所示，在实施例1的电池的情况下，三点的界面粘附力的偏差为5gf/25mm以下，几乎是相同的值，表明电极堆叠面的不均匀性得到改善。
尽管上面已经参考本发明的优选实施方式进行了描述，但是能够理解，本领域技术人员能够在不背离所附权利要求中所阐述的本发明的主旨和范围的条件下对本发明完成各种修改和改变。
[符号说明]
100：电极堆叠体
110、120、130、140、150：基本单元电极组件
210、220：加压单元
Claims (13)
1.一种制造锂二次电池的方法，所述方法包括：
(a)通过将电极堆叠体与电解质一起内置于电池壳中来制造锂二次电池的步骤；
(b)使所述电池在室温下老化的步骤；
(c)向所述电池施加压力和热的热压制步骤；以及
(d)将所述电池充电的步骤，
其中通过所述热压制将所述电极堆叠体的堆叠面进行层压。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述热压制步骤包括在60℃～90℃下在3kgf/cm2～10kgf/cm2的压力下施加压力3～15分钟。
3.如权利要求1所述的方法，其中所述热压制步骤包括在65℃～75℃下在3kgf/cm2～7kgf/cm2的压力下施加压力3～7分钟。
4.如权利要求1所述的方法，其中所述二次电池的厚度偏差为3μm以下。
5.如权利要求1所述的方法，其中所述电极堆叠体的堆叠面的粘附力偏差为5gf/25mm以下。
6.如权利要求1所述的方法，其中所述电极堆叠体具有选自由如下组成的组中的一种结构：堆叠型、堆叠-折叠型和层压-堆叠型。
7.如权利要求1所述的方法，其中所述电极堆叠体为层压-堆叠型。
8.如权利要求1所述的方法，其中所述步骤(b)在20～30℃下实施12～80小时。
9.一种锂二次电池，所述锂二次电池通过权利要求1～8中任一项的方法来制造。
10.如权利要求9所述的锂二次电池，其中厚度偏差为3μm以下。
11.如权利要求9所述的锂二次电池，其中所述电极堆叠体的堆叠面的粘附力偏差为5gf/25mm以下。
12.一种电池组，所述电池组包含至少一个权利要求9的二次电池。
13.一种装置，所述装置使用权利要求12的电池组作为电源。
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