CN1185744C - 电池的制造方法 - Google Patents

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Abstract

提供一种能够提高产率并防止电池性能劣化的电池制造方法。将正电极端子附着到带状电极上之后形成电解质层。这可以减少电解质层形成后的电池制造步骤，有效地防止电解质中的溶剂挥发或电解质层吸收水分。因此可以提高电池的产率。另外，可以得到放电性能且优良电压稳定的电池。

Description

电池的制造方法
技术领域
本发明涉及一种电池的制造方法，包括一个将电解质涂覆到电极上从而形成电解质层的步骤。
背景技术
近来已开发出便携式的电子装置，因此，作为这种便携式电子装置电源的电池具有重要的作用。便携式电子装置要求小而轻，相应于这种要求，也要求电池体积小以造应于便携式电子装置内部的相应空间，以及轻的重量以便尽可能不增加便携式电子装置的重量。
作为相应于这种要求的电池，以取代用于二次电池主流的铅基酸式电池和镍-镉电池，迫切需要一种其能量密度和输出密度比这些电池高的锂二次电池和锂离子二次电池。
传统上，在锂二次电池或锂离子二次电池中，使用可将锂离子溶于非水性溶剂的液体型电解质，作为辅助离子传导的物质(因此，称作电解质液体)。由于这个原因，必须有一个由金属壳制成的壳体，以防止泄漏并严格保持电池内部的密闭性然而，使用金属壳作为壳体，很难制造出薄而大例如平板状的电池，薄而小例如卡片状的电池，以及在形状上灵活自由的电池。
为取代电解质液体，建议在二次电池中使用例如凝胶型电解质，其高分子化合物具有包括锂盐、固体型电解质的电解质液体，锂盐在其中分散在具有离子传导性的高分子化合物间，或者使用含有锂盐的固体型无机导体电解质。这些电池不会泄漏，因而不需要作为壳体的金属壳。这样便可以通过使用作为外壳材料的叠层膜等，从而获得小型的、重量和厚度减小的电池。
在使用凝胶型电解质的情况下，例如通过后面描述的方法，电解质层形成于电极混合物层上，混合物层在电极集电器上形成，首先，如图1A和1B所示，在一个带状电极集电器125a上断续地形成一系列电极混合物层126，从而形成带状电极121a，将带状电极121a浸入到装有电解液的容器中(图中未表示)。然后，将带状电极121a从容器中抽出，将粘附在电极两个面上的电解液刮除，该电解液以预定的厚度在带状电极121a的两个面上形成电解质层123。接下来，电解质层123上的电解液得到干燥，用一张隔离纸将其上形成电解质层的带状电极121a卷压。之后，卷压的电极121a在电极混合物层126之间被切割开，由此形成多个电极。与此相关的是，由于带状电极121a是用隔离纸卷压的，因此可以防止电解液中的溶剂蒸发，或防止电解质层123吸水。图1B是与图1A中IB-IB线对应的截面视图。
在上面提到的方法中，由于电解质层123是通过将带状电极121a浸入到容器中而形成的，电解质直接附着到带状电极集电器125a上，甚至还附着到没有形成电极混合物层126的区域。然而，一个将电极集电器连接到外部端子的电极端子，需要附着在该区域。由于这个原因，如图2A和2B所示，必须将电极端子所附着区域内粘结的电解质剥离掉。
剥离电解质时，必须将隔离纸暂时剥离，其中，电解质中的溶剂被蒸发掉。这会引起电池的电压和电容衰退。
另外，在电极混合物层126在带状电极集电器125a两个面上形成的情况下，如果在电极混合物层126形成的区域，带状电极集电器的正面和背面不同，带状电极121a的厚度则将随区域而变化。由于这个原因，使用勺子进行刮除的方法很难得到平滑的电解质层123。
发明内容
本发明正是考虑到上述问题而实现的，目的是提供一种电池的制造方法，该方法能够提高生产率并防止电池性能劣化。
根据本发明的电池的制造方法是一种制造具有正电极、负电极和电解质层的电池的方法，包括将一个端子附着到正电极或负电极的至少一个面上，以及在不包括将端子附着到正电极或负电极的至少一个面上的区域的其他区域上形成电解质层的步骤。
根据本发明的一种电池的制造方法，将一个端子附着到正电极或负电极的至少一个面上，电解质层在附着端子的正电极或负电极的一个面上形成，这样可以减少电解质形成后的制造步骤，这可以防止电解质中的溶剂蒸发以及电解质层吸收水分。因此，可以提高电池生产率。另外，还可以得到放电容量优良以及电压稳定的电池。
本发明的其他目的、特点和优点可以从以下说明中更加全面地得到显示。
从下面的优选实施例并结合附图，可以更为清楚地说明本发明的上述目的及其他目的和特点。
附图说明
图1A是制造常规电池的方法的透视图；
图1B是沿图1中IB-IB线的截面图；
图2A是图1所示下一步制造方法的透视图；
图2B是沿图2A中IIB-IIB线的截面图；
图3是使用与本发明一个实施方案有关的电池制造方法而制造出的电池的透视图；
图4表示图3中所示电池的每一部件的透视图；
图5是沿图4所示卷压电池的III-III线方向的截面图；
图6表示与本发明的一个实施方案有关的电池制造方法的透视图；
图7是沿图6中V-V方向的截面视图；
图8A和图8B是表示与本发明的一个实施方案有关的电池制造方法的平面图；
图8A表示带状正电极的一部分放大的平面视图；
图8B是带状负电极的一部分放大的平面视图；
图9是与本发明的实施方案有关的电池制造方法所用的涂覆机结构的部分截面视图。
具体实施方式
下面将参考附图详细说明本发明的实施方案。
首先对根据本发明的一个实施方案的电池制造方法所制造的二次电池的结构进行说明。
图3是根据与本发明的一个实施方案有关的电池制造方法制造的二次电池的外部结构透视图。图4是图3中所示二次电池每一部件的单个视图。该二次电池具有的结构为：卷压电极20与正电极端子11和负电极端子12相接触，并全部包容到壳体元件30内。
图5表示图4中卷压电极20沿III-III线的截面结构。卷压电极20的结构为：正电极21和负电极22叠在一起，其间夹入凝胶型的电解质层23，电极被卷压多次。正电极21和负电极22之间，随电解质层23插入一个隔膜24。为简化图面，图5所示的卷压电极20仅卷压一次。
正电极21具有一个正电极集电器层25，以及配置于正电极集电器层25两个表面的正电极混合物层26。正电极集电器层25的一端沿轴向暴露在外面。负电极22具有一个负电极集电器层27，以及配置于负电极集电器层27两面的负电极混合物层28。负电极集电器层27的一端沿轴向暴露在外面。
正电极端子11和负电极端子12从壳体元件30的内部引到外面，例如，以相同的方向。正电极端子11的一部分与壳体元件30内的正电极集电器层25的暴露部分相连接。另一方面，负电极端子12的一部分与壳体元件3内的负电极集电器层27的暴露部分相连接。如图3和4所示，壳体元件30包括一对矩形薄膜30a和30b。正电极端子11和负电极端子12用薄膜31附着到薄膜30a和30b上面，用于加强其间的粘合以防止进入空气。
然后，参考图6-9，对二次电池的制造方法进行说明。在此还将解释制造多个二次电池的情况。图7表示沿图6中V-V线的截面视图。
如图6和7所示，例如，制造了作为电极的带状正电极21a，多个正电极混合物层26依次在带状正电极集电器25a上以预定的间隔形成。通过单个地分离使带状正电极21a成为上述正电极21(参见图5)。带状正电极21a的生产按以下方法进行。首先，将正电极混合物(包括正电极活性物质、导电剂如碳黑或石墨以及粘接剂如聚偏氟乙烯等)，分散到溶剂如二甲基甲酰胺或N-甲基吡咯烷酮中，由此形成正电极混合物浆料。然后，将正电极混合物浆料断续地涂覆到带状正电极集电器25a的正面和背面，例如，以50μm的厚度，然后，将带状正电极集电器25a进行干燥，并进行模压成型。带状正电极集电器25a用金属薄膜如铝(Al)箔，镍(Ni)箔或不锈钢箔制成，其厚度，例如为15μm。
此时，作为正电极活性物质材料，优选使用金属氧化物、金属硫化物，或者一种或两种以上特殊的高分子物质。正电极活性物质可以根据其使用目的选择，但是，如果需要高的能量密度，最好选用主要包括LixMO2的锂(Li)混合氧化物。X的值根据电池的充电-放电状态而变化，通常，满意值为0.05≤x≤1.12。在该组成分子式中，M最好为一种以上的过渡金属，优选为，至少为钴(Co)、镍和锰(Mn)中的一种材料。这种锂的混合氧化物的一个特别的例子可以为LiNiyCo1-yO2(0≤y≤1)或LiMn2O4。
生产出带状正电极21a之后，如图8A所示，由厚度为70μm的金属材料如铝、镍或不锈钢制成的正电极端子11，借助于粘结材料(如密封胶)41(如图7)粘结到带状正电极集电器25a表面暴露的区域。接下来，用由绝缘材料制成的粘结带42粘结其上将粘结材料41覆盖(参见图7)。这种粘结带42用来保护正电极端子11，防止在正电极端子11和负电极22或者正电极端子11和负电极端子12之间短路，以保持电绝缘。在图6和8中，为简化图面，省略了粘结材料41和粘结带42。
将正电极端子11粘结以后，例如，在干燥气氛中用下述方法，将电解质层23分别形成在带状正电极集电器25a表面(即，正电极端子11附着的表面)的每一个正电极混合物层26暴露的面上。另外，在带状正电极集电器25a的背面上，电解质层23形成于每个正电极混合物层26暴露的表面，例如，电解质层23每次分别在一个面上形成。
图9是此处所用的涂履机的结构视图。提供的涂覆机包括一个用于输送电解质E的电解质输送机50，一个用于传送带状电极(此处为带状正电极21a)的传送辊61和一个卷绕机62。
电解质输送机50具有一个喷嘴51和一个上下运动机构58，上下运动机构58带动喷嘴51沿上下方向运动。上下运动机构58包括一个马达58a、连接到马达58a一端的螺钉58b和固定在螺钉58b上的上下主动机构58c。喷嘴51与上下主动机构58c相连接。用于充填电解质E的充填元件51a安装在喷嘴51内。供料管52的一端与充填元件51a相连，另一端与装有电解质E的容器53连接。在供料管52的中部安装有一个作为加压装置的供料泵。在喷嘴51中的电解质E流经的通道51b的中部，安装有一个可以将通道51b打开或关闭的开关55。通过来示出的驱动装置，开关55在关闭通道51b的位置或者在打开通道51b的位置上运动。这里，供料泵54安装在喷嘴51的外部，喷嘴51可以是一个作为加压机构的内置式传动泵。
电解质输送机构50包括一个传感器56，传感器56安装在传送辊61的附近，而不靠近喷嘴细件51附近的喷嘴51处。传感器56用于检测带状电极传输时的预定位置，并将检测信号发送到控制器57。根据检测到的信号，控制器57对喷嘴51、供料泵54和开关55进行控制，如稍后所述。
在涂覆机内，带状电极21a从传送辊61沿水平方向承载，按图9中箭头A所示的方向以固定速度传送，这样，电解质E便被涂覆到正电极混合物层26上，由卷绕机62进行卷压。
在该实施方案中，当在带状电极上形成电解质层23时，电解质E事先装到上述电解质输送机50的容器53中。对于电解质E，其所用材料包括作为电解质盐的锂盐、溶解锂盐的非水性溶剂和高分子化合物。对于锂盐，LiPF6、LiAsF6、LiBF4、LiClO4、LiCF3SO3、Li(CF3SO2)2N或LiC4F9SO3是合适的，可以使用一种材料或将其中两种以上材料混合使用。
对于非水性溶剂，例如，碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、碳酸亚丁酯、γ-丁丙酯、γ-戊内酯、二乙氧基乙烷、四氢呋喃、2-甲基-四氢呋喃、1，3-二氧戊环、乙酸甲酯、甲基丙酸、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸乙基甲酯、2，4-二氟苯甲醚、2，6-二氟苯甲醚或者4-溴邻二甲氧基苯是合适的，可以使用一种材料或将其中两种以上的材料混合使用。在使用如后面所述的叠层薄膜作为壳体元件30的情况下，优先选用沸点高于150℃的材料如碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、γ-丁丙酯、2，4-二氟苯甲醚、2，6-二氟苯甲醚或者4-溴邻二甲氧基苯。由于这个原因，易挥发会引起壳体元件30出现凸起，而导致壳体变形。
作为高分子化合物，聚偏氟乙烯、聚丙烯腈、丁腈橡胶、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂、丙烯腈-聚乙烯-氯丙烯-二烯苯乙烯树脂、丙烯腈-氯乙烯树脂、丙烯腈-甲基丙烯酸酯树脂、丙烯腈-丙烯酸酯树脂、聚环氧乙烷或者聚醚变性硅氧烷是合适的，可以使用一种或将其中的两种以上材料混合使用。也可以使用由聚偏氟乙烯与六氟丙烯或四氟丙烯相结合而制成的共聚物。另外，还可以使用由聚丙烯腈结合乙烯基单体如乙酸乙烯酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸、丁基丙烯酸、亚丁基丁二酸、甲基丙烯酸氢氧化物、丙烯酸乙酯氢氧化物、丙烯酰胺、氯乙烯、1，1-亚乙烯氟或者1，1-二氯乙烯制成的共聚物。另外，还可以使用由环氧乙烷结合聚环氧乙烷、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸、或者丁基丙烯酸制成的共聚物。除此之外，也可以采用1，1-亚乙烯氟共聚物或者醚变性硅氧烷共聚物。
将电解质E装到容器53中之后，电解质层23在带状正电极21a的正电极混合物层26暴露的面上形成。在此，例如，当传感器56在检测定时的基础上，在检测出从带状正电极21a的正电极集电器暴露区域B(参见图6和7)到电极21a的正电极混合物层暴露区C(参见图6和7)的界线之后，在控制器57的控制下，将在此时之前将喷嘴51的流经通道51b关闭的开关55拉开，以打开流经通道51b，而在此之前处于停止状态的供料泵54，也在0.01Mpa到0.3Mpa的压力范围内被启动。因此，压力被施加到充填元件51a中的电解质E上，然后，电解质E由喷嘴51的送料口被涂覆到正电极混合物层26的表面，以形成电解质层23。
接下来，当传感器56在检测定时的基础上检测出从正电极混合物层暴露区C到正电极集电器的暴露区B的界线之后，将在此之前将流经通道51b打开的开关55，向前推进到流经通道51b内部，以关闭流经通道51b，供料泵54停止驱动。因此容器53停止输送电解质。
另外，例如，当传感器56在检测定时的基础上检测出从集电器暴露区B到端子暴露区D之间的界线之后，在控制器57的控制下起动马达58a以便将喷嘴51从带状电极的对面处抽回。因此，在带状集电器25a和正电极混合物层26的总厚度大于带状集电器25a和正电极端子11的总厚度时，带状电极连续传送，而喷嘴51和正电极端子11之间互不接触。随后，当传感器56在检测定时的基础上检测出从端子暴露区D到集电器暴露区B之间的界线之后，喷嘴51返回前面的位置。接下来，当传感器56检测出从集电器暴露区B到正电极混合物层暴露区C之间的界线之后，电解质层23以与前面所述相同的方式形成于正电极混合物层26上。重复相同的步骤以制成电解质层23。
当电解质E从喷嘴51中涂覆时，如果其粘度，例如，在0.001Pa·s-0.05Pa·s的范围之间，电解质E会平滑地通过流经通道51b。另外，如下所述，电解质E的粘度可以调整。首先，在充填元件51a的附近提供一个未在图中表示的油槽，加热并循环在油槽内的油，用以加热电解质E。另一种方式，也可以通过添加沸点低的非水性溶剂来调整电解质E的粘度。
与此有关的是，在涂覆机的卷绕辊62的附近，安装一个未在图中表示的干燥机用以干燥涂覆的电解质。形成的电解质层23被传送到干燥机的相应位置，以干燥涂覆的电解质。之后，电解质23和带状正电极21a一起被覆盖一层由丙烯制成的塑料薄膜(未示出)，并由卷绕机62卷绕。将其用塑料膜覆盖的原因，如前所述，是为防止电解质层23中的非水性溶剂挥发或电解质层23吸收水分。
另一方面，在一种如前所述的类似方法中，如图8B所示，负电极端子12附着到作为电极的带状负电极22a的作为带状负电极集电器27a(即负电极混合物层28置于带状负电极集电器27a上)的暴露部位。然后，电解质层23断续地形成于负电极混合物层28的整个暴露的表面。带状负电极22a的制备通过下述方法进行。首先，将锂金属、锂合金如锂和铝的合金、或者能够吸留和释放锂的负电极材料与粘接剂如聚亚乙烯基均匀混合，然后，分散到溶剂如二甲基甲醛或N-甲基吡咯烷酮中以制成负电极混合物浆料。之后，负电极混合物浆料断续地涂覆到由金属箔如铜(Cu)箔等制成的带状负电极集电器27a上，再将带状负电极集电器27干燥并模压成型。
对于能够吸留和释放锂的负电极材料，可使用碳材料、硅或硅的化合物、金属氧化物或高分子材料中，可以使用其中的一种或两种以上的化合物。对于碳材料，可以使用热解炭、焦炭如沥青焦炭、针状焦炭或石油焦炭、石墨、玻璃焦炭、有机高分子化合物如纤维素、酚醛树脂、或在适当温度下焙烧的呋喃树脂、炭纤维或活性炭。对于硅化合物，可以使用Mg2Si。对于金属氧化物，可以使用SnO2。对于高分子化合物，可以使用聚乙炔、聚苯胺、聚吡咯、或二硫化物聚合物。
当多个电解质层23分别间隔地在附着正电极端子11的带状正电极21a上和附着负电极端子12的带状负电极上形成之后，带状正电极21a和带状负电极22a分别从卷绕机62中抽出，剥离掉覆盖在带状正电极21a和带状负电极22a上的塑料薄膜。
用一个剪切器将带状正电极集电器25a从电解质层23和正电极端子11之间(图6和7中的X-X线)切割开，并单个分开。由此形成多个叠层体。该多个叠层体包括正电极端子11，通过将正电极混合物层26和电解质层23依次叠放到正电极集电器25上形成。用上述相似的方式，将带状负电极集电器27a从电解质层23和负电极端子12之间切开，并单个分开。由此形成多个叠层体。该多个叠层体包括负电极端子12，通过将负电极混合物层28和电解质层23依次叠放到负电极集电器27上形成。接下来，如图4和5所示，将每个叠层体与隔膜24一起叠层，方式为每个层均面对其电解质层23，并且卷压以形成卷压的电极20。隔膜24由多孔膜制成，多孔膜主要以聚烯烃材料如聚丙烯或聚乙烯为基可以使用由两种以上的多孔膜叠加的材料。
形成卷压电极20之后，例如，制备一对组成壳体元件30的薄膜30a和30b。卷压电极夹层到薄膜30a和30b之间。在引出正电极端子11和负电极端子12的薄膜30a和30b的末端，薄膜31的放置方式使得正电极端子11和负电极端子12夹入其间。然后，正电极端子11和负电极端子12分别被夹入到壳体元件30之间，薄膜31夹在中间。
对于薄膜30a和30b，例如，该压层膜依次由尼龙膜、铝箔和聚乙烯膜叠压而成，聚乙烯膜的位置使其与卷压电极20相对。薄膜之一的薄膜30a的形状成圆形，外形与其内部卷压电极20相适应。
将卷压电极20夹入到薄膜30a和30b间之后，在较低的压力气氛下，壳体元件30受压而与卷压电极20相衔接，薄膜30a和30b外部的每一部分以热封等方式紧密粘结。由此制成图3所示的二次电池。
在上述制造的二次电池中，当充电时，锂从正电极混合物层26以离子形式释放，经由电解质层23和隔膜24被负电极混合物层28吸留。另一方面，放电时，锂从负电极混合物层28以离子形式释放，经由电解质层23和隔膜24在正电极化合物层26上吸留。
根据上述实施方案中电池的制造方法，在正电极端子11(负电极端子12)附着到带状正电极21a(带状负电极22a)上之后，形成电解质层23，电解质层23形成之后的制造步骤可以减少，这可以防止电解质中的溶剂挥发，以及电解质层23吸收水分。由此可以提高电池的产率。而且可以得到放电性能优良及电压稳定的电池。
进而，在带状正电极集电器25a(带状负电极集电器27a)上断续地形成多个正电极混合物层26(负电极混合物层28)并进一步在其上形成电解质层23之后，带状正电极集电器25a(带状负电极集电器27a)被切割，这可以防止电解质粘结到正电极端子11(负电极端子12)附着的区域。因此常规的电解质剥离步骤便没有必要，这可以使得产率提高。而且，电解质没有被涂履到不必要的部位，可以降低生产成本。
进而，使用供料泵54，将压力均等地施加到电解质E，以便将电解质E从喷嘴51压出，这可以以需要的量输送电解质。因此，电解质23甚至可以在宽度和长度方向上形成薄层，由此可以实现在每个电池中具有相同的电解质含量。当电极传送时发生任何意外，供料泵54都可以停止输送电解质，这样，可以防止涂层失败，并在电解质层形成过程中极易进行控制。
显然，对于本发明的许多改变和变化都包括在上述教导的范围内。因此，可以理解的是在附加的权利要求的范围内，本发明都可以实施，而不局限于描述过的具体实施例。
实施例
下面对于本发明的具体实施例进行详细地描述。
对于实施例1-5，用所述方法生产了100组二次电池。
首先，将按质量计100份LiCoO2(作为正电极活性材料)，5份碳黑(作为导电剂)，和10份聚偏氟乙烯(作为粘结剂)分散到作为溶剂的N-甲基吡咯烷酮中，以制成正电极混合物浆料，将正电极混合物浆料以50μm的厚度(干燥后的厚度)断续地涂覆到由厚度为15μm的铝箔制成的带状正电极集电器的正面和背面，以形成正电极混合物层，然后，将正电极混合物层进行干燥，并模压成型为带状正电极。这里，100对正电极混合物层在带状集电器的正面和背面上形成。接下来，将由厚度为70μm的铝制成的正电极端子焊接到带状正电极集电器表面暴露的区域，然后，用厚度为100μm的绝缘带将这些正电极端子覆盖形成叠层。
下一步，使用与图9所示的同样的涂覆机，电解质层在每个带状正电极集电器两个表面上的正电极混合物层的暴露区域上形成。然后，将电解质进行干燥，再用聚丙烯膜将带有电解质层的带状正电极覆盖，进行卷压。接下来，将卷压的带状正电极密封到具有干燥气氛的壳体内部。
此时，对于电解质，将由亚乙烯氟与六氟丙烯制成的共聚物溶解于溶剂中，溶剂为碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、γ-丁丙酯的混合物，再将LiPF6溶解其中作为电解质盐。从电解质输送机的送料口到正电极混合物层的距离为80μm。在喷嘴的送料口正对正电极端子的情况下，喷嘴离开带状正电极集电器的距离为400μm。
另一方面，将按质量计100份的石墨(作为可吸留和释放出锂的负电极材料)，和15份作为粘结剂的聚偏氟乙烯分散到作为溶剂的N-甲基吡咯烷酮中，以制成负电极混合物浆料，将负电极混合物浆料以50μm的厚度(干燥后的厚度)断续地涂覆到由厚度为15μm的铜箔制成的带状负电极集电器的正面和背面，以形成负电极混合物层，然后，将负电极混合物层进行干燥，并模压成型为带状负电极。这里，100对负电极混合物层在带状负电极集电器的正面和背面上形成。接下来，将由厚度为70μm的铝制成的负电极端子焊接到带状负电极集电器表面暴露的区域。然后，用厚度为100μm的绝缘带将这些负电极端子覆盖。
接下来，使用与带状正电极相同的方法，电解质层在每个带状负电极集电器两个表面上的负电极混合物层的暴露区域上形成。然后，将电解质进行干燥，再用聚丙烯膜将带有电解质层的带状负电极覆盖，进行卷压。接下来，将卷压的带状负电极密封到具有干燥气氛的壳体内部。
得到在其上形成有正电极端子和电解质层的带状正电极和在其上形成负电极端子和电解质层的带状负电极之后，将带状正电极和带状负电极覆盖的薄膜剥离。然后，将带状正电极集电器于电解质层和正电极端子之间切割以分离成为100个正电极。将带状负电极集电器于电解质层和负电极端子之间切割以形成为100个负电极。
将带状正电极和带状负电极分割以后，将其上形成有正电极端子和电解质层的正电极及其上形成有负电极端子和电解质层的负电极，与位于其间的隔膜一起卷压多次以产生100组卷压电极。
然后，对于每个卷压电极，用尼龙膜、铝箔和聚乙烯膜依次叠层而成，制备两层薄膜，将卷压电极夹到该两叠层膜之间。在正电极端子和负电极端子的引出端，放置一种用于增强粘结的薄膜，以将每个端子夹在中间。叠层膜受压而与卷压电极粘结，叠层膜的外部加热密封，从而得到100组二次电池。即，在实施例1-5中，总共5批，每一批包括100组二次电池。经测量得到的电池厚度为3.8mm，宽为35mm，高62mm。
作为对应实施例1-5的对比例1-5，与实施例1-5一样，每一批有100细二次电池，共5批，不同的是将带状正电极和带状负电极浸入到盛有电解质的容器中，将其从容器中抽出，然后，用一对医用刀片将粘附到电极两个表面的电解质刮涂以形成电解质层，再将正电极端子和负电极端子附着的部位上粘结的电解质剥离，以便将端子附着其上。
对于实施例和对比例中按上述方法得到的每组二次电池，通过充电和放电观察其放电容量。这里，当用250mA的恒定电流密度充电直到电池的电压达到4.2V后，再用4.2V的恒电压充电直到总充电时间达到4小时。另一方面，以100mA的恒定电流放电密度，直到电池的电压达到3.0V。对于每组二次电池，其放电量超过500mA的称作合格电池，观察到每个实施例和对比例中的合格电池比率。结果示于表1。
表1
    合格电池比率(％)
    实施例1     79
    实施例2     81
    实施例3     86
    实施例4     85
    实施例5     87
    对比例1     67
    对比例2     67
    对比例3     68
    对比例4     74
    对比例5     75
如表1所示，对比例1-5的合格电池比率为67-75％，另一方面，实施例1-5中达到79-87％，即，实施例1-5中的合格电池比率(产率)高于对比例1-5。这表明，如果二次电池是通过在正电极和负电极上断续地形成电解质层并在附着端子之后切割而形成的，则可以得到供电稳定、放电量优良的电池。
如上所述，尽管本发明是通过参考实施方案和实施例进行说明的，但本发明并比局限于这些实施方案和实施例，而可作多种改变。例如，尽管在上述实施例中，具体说明了多个电池可同时生产，本发明对生产单个电池的情况也同样适用。
另外，尽管实施方案和实施例中，介绍了使用电解质输送机50形成电解质层的情况，如图7所示，但不必总是使用这种输送机。也可以使用其他方式形成电解质层23。
进而，尽管在上述实施方案种中，当将电极端子附着到带状电极集电器上时，使用了粘结材料41，但也可以使用焊接的方式将电极端子附着其上，如实施例1-5所述。
进而，尽管在上述实施方案和实施例中，形成了凝胶型的电解质层23，也可以采用由固体型电解质制成的电解质层，即将电解质盐分散到具有离子传导性的高分子化合物中而形成，或者使用由固体型无机电解质制成的电解质层。这种固体型电解质层可以通过在电极混合物层上涂覆流体状的电解质，然后将非水性溶剂完全挥发而制得。
进而，尽管在上述实施方案中，对电极混合物层形成于带状电极集电器的两个面上的情况进行了说明，电极混合物层也可以在带状电极集电器的一个面上形成。另外，尽管在上述上述方案中，对电解质层在带状电极集电器的一个面上形成的情况进行了说明，电解质层也可以在带状电极集电器的两个面上形成，如实施例1-5所述。
进而，尽管在上述的实施方案和实施例中，所述电池的结构为：卷压电极20包覆在叠层膜的内部，本发明也适用于生产其他具有各种形状的电池，如柱状电池。
进而，尽管在上述实施方案和实施例中，所述电池的反应介质为锂，本发明也适用于反应介质为钠(Na)或钙(Ca)的其他电池。在此情况下，作为电解质盐，用钠盐和钙盐代替锂盐，以及作为正电极活性物质，可以采用适当的金属氧化物或金属硫化物。
另外，尽管在上述实施方案中，描述了生产二次电池的情况，本发明也适用于生产原电池。
尽管本发明为说明目的，是参考具体的实施方案进行说明的，对本领域技术人员来说，显然可作多种改变，而并不偏离本发明的基本思想和范围。

Claims (15)

1.一种包括正电极、负电极和电解质层的电池的制造方法，包括如下步骤：
在带状正电极集电器或带状负电极集电器的至少一个的正反两面上断续地形成含有电极活性物质的电极混合物层；
将端子附着到没有形成电极混合物层的电极集电器的暴露区域；
在与端子附着的同一侧不包括端子附着区域的电极混合物层之上形成电解质层；
在断续的电极混合物层之间将电极集电器分割开。
2.根据权利要求1的电池的制造方法，包括在将端子附着到电极集电器的暴露区域之后，用一保护带将端子的一部分覆盖。
3.根据权利要求1的电池的制造方法，其中电解质层用带有加压机构的电解质输送机将电解质挤出而形成。
4.根据权利要求3的电池的制造方法，其中输送的电解质经过加热以调整粘度。
5.根据权利要求3的电池的制造方法，其中输送的电解质经加热将其粘度调整到0.001Pa·s-0.05Pa·s范围之内。
6.根据权利要求3的电池的制造方法，其中端子所附着的带状电极被传送，电解质受到断续地挤出以便在带状电极上形成电解质层。
7.根据权利要求6的电池的制造方法，其中端子所附着的区域正时电解质输送机的输送口，输送口的位置离开电极的表面。
8.根据权利要求6的电池的制造方法，其中电解质通过打开和关闭电解质输送机的电解质通道上的开关机构断续地输送。
9.根据权利要求6的电池的制造方法，包括：在电解质输送和干燥之后，将电极卷压，然后在其上形成有电解质层的电解质面上覆盖塑料膜。
10.根据权利要求1的电池的制造方法，其中电解质包括电解质盐和高分子化合物。
11.根据权利要求10的电池的制造方法，其中电解质进一步包括非水性溶剂。
12.根据权利要求10的电池的制造方法，其中电解质盐包括选自LiPF6、LiAsF6、LiBF4、LiClO4、LiCF3SO3、Li(CF3SO2)2N或IiC4F9SO3的一种材料。
13.根据权利要求10的电池的制造方法，其中高分子化合物包括至少一种选自聚偏氟乙烯、聚丙烯腈、丁腈橡胶、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂、丙烯腈-聚乙烯-氯丙烯-二烯苯乙烯树脂、丙烯腈-氯乙烯树脂、丙烯腈-甲基丙烯酸酯树脂、丙烯腈-丙烯酸酯树脂、聚环氧乙烷、聚醚变性硅氧烷、聚偏乙烯与其他高分子化合物制成的共聚物、由聚丙烯腈与其他高分子化合物制成的共聚物、由聚环氧乙烷与其他高分子化合物制成的共聚物的材料。
14.根据权利要求11的电池的制造方法，其中非水性溶剂包括选自碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、碳酸亚丁酯、γ-丁内酯、γ-戊内酯、二乙氧基乙烷、四氢呋喃、2-甲基-四氢呋喃、1，3-二氧戊环、乙酸甲酯、甲基丙酸、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸乙基甲酯，2，4-二氟苯甲醚、2，6-二氟苯甲醚和4-溴邻二甲氧基苯中的至少一种材料。
15.根据权利要求1的电池的制造方法，其中正电极包括由以下分子式表示的锂的混合氧化物：LixMO2，其中x满足0.05≤x≤1.12，M为一种以上的过渡金属；以及
负电极包括至少一种能够吸留和释放锂的材料如碳素物、硅、硅化合物、金属氧化物、高分子材料。
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