CN1255250A - 锂离子电池的制造方法 - Google Patents

锂离子电池的制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN1255250A
CN1255250A CN98804958A CN98804958A CN1255250A CN 1255250 A CN1255250 A CN 1255250A CN 98804958 A CN98804958 A CN 98804958A CN 98804958 A CN98804958 A CN 98804958A CN 1255250 A CN1255250 A CN 1255250A
Authority
CN
China
Prior art keywords
resin
lithium ion
solvent
ion battery
dividing plate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN98804958A
Other languages
English (en)
Inventor
吉田育弘
村井道雄
犬塚隆之
相原茂
竹村大吾
盐田久
荒金淳
漆畑广明
滨野浩司
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Publication of CN1255250A publication Critical patent/CN1255250A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/058—Construction or manufacture
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/46—Separators, membranes or diaphragms characterised by their combination with electrodes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002—Electrical device making
    • Y10T29/49108—Electric battery cell making
    • Y10T29/49114—Electric battery cell making including adhesively bonding
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002—Electrical device making
    • Y10T29/49108—Electric battery cell making
    • Y10T29/49115—Electric battery cell making including coating or impregnating

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Abstract

本发明目的在于提供一种锂离子电池的制造方法,其中使用粘接性树脂将正极和负极与离子传导层(隔板)粘接起来,在确保正极和负极与隔板之间离子传导性的同时,还能够使电极和隔板之间获得足够的粘接强度。其特征在于依次进行以下工序:将处于树脂和溶剂的混合物形式下的、室温以下所说的完全不溶解树脂的粘接液(4)加热,涂布所说的隔板(3)或电极(1、2)粘合面的工序,使所说的隔板和电极的各自粘合面相对重叠的工序,和将所说的粘接液干燥的工序,在涂布粘接液时能够提高树脂的溶解性并进行均匀涂布,并能够防止涂布后因粘接液流动性降低而使粘接液流出和浸透的现象,所以粘接效果良好。

Description

锂离子电池的制造方法
技术领域
本发明涉及在对向配置的正极和负极之间夹有保持电解质隔板制成的锂离子二次电池；更详细地讲，涉及在确保离子传导性的条件下将正极、负极和隔板粘接起来的制造方法。
背景技术
目前，对于便携式电子仪器小型化和轻量化的需求极大。其实现主要依赖于电池性能的提高。对此进行了各种各样电池的开发和改进。电池所要求的特性有高电压、高能量密度、安全性和形状的任意性等。锂离子电池是迄今为止的电池中，为实现高电压和高能量密度最值得期待的二次电池，即使现在也在广泛对其进行改进。
这种锂离子电池的主要构成要素有正极板、负极板和夹在其间的离子传导层。现在可以实用的锂离子电池中，正极使用在集电体上涂布锂钴氧化物活性物质后制成板状的物体，负极使用同样将炭素材料粉末活性物质涂布在集电体上后制成板状的物体。而离子传导层使用夹置在其间的聚丙烯等多孔性膜，其中充满非水电解液的物体。
现在的锂离子电池，使用金属等制成的筐体，经加压使正极—离子传导层—负极之间保持电连接的方法。但是，这种筐体使锂离子电池的重量加大，难于实现小型化和轻量化，而且由于筐体的刚性也难使形状任意化。
为了实现锂离子电池的小型化、轻量化和形状任意化，必须将正极和离子传导层，以及将负极和离子传导层粘合后，在没有外部加压的条件下就能维持其形状。
US5437692中公开了与此有关的方法，其中披露了使用液体粘接混合物粘接电极和隔板的结构，或者用电子传导性聚合物粘合活性物质后制成电极，并使用高分子电解质将电极粘合的结构。
但是，使用上述高分子电解质粘接电极间的方法有以下一些问题。为了保证安全性，为防止电极之间短路必须使电解质层加厚，不能将电池做得足够薄，而且使用固体电解质的情况下电解质层和电极活性物质之间的粘合困难，难于使充放电效率等电池特性提高，因制造复杂而使成本加大。
此外，使用液体粘接混合物粘接电极和隔板的方法也存在一些问题。将隔板置于电极之间虽然容易确保安全性，但是为了获得足够的粘合力加大粘接混合物的用量时，不能保证粘接面上离子的传导性，电池性能劣化，难于同时保证粘合力和电池特性。
由于本发明是为解决上述问题而完成的，所以本发明提供的锂离子电池制造方法，能够容易确保安全性和作为电池的强度，获得具有良好充放电特性等性能的电池，使用粘合性树脂将正极和负极与隔板紧密粘合在一起，从而既能保证正极和负极与隔板之间的离子传导性，而且又能在正极和负极与隔板之间获得充分的粘合强度。
发明的公开
本发明的第一种锂离子电池的制造方法，其中所说的电池具有将隔板与电极粘接的结构，在所说的隔板上保有含锂离子的电解液，其特征在于依次进行如下：将处于树脂和溶剂的混合物形式下的、在室温以下所说的完全不溶解树脂的粘接液加热，并涂布所说的隔板或电极的粘合面的工序，使所说的隔板和电极的各自粘合面相对重叠的工序，和将所说的粘接液干燥的工序。
因此，加热室温以下完全不溶解树脂的粘接液，使树脂在溶剂中的溶解量增加。涂布之后粘接液的溶解度因温度降低而下降和胶凝，因而能够防止将隔板与电极重叠粘接在一起时粘接液的流出和浸透，所以粘接效果良好。
本发明的第二种锂离子电池的制造方法，是指上述第一种方法中树脂是1，1-二氟乙烯、乙烯醇、甲基丙烯酸或丙烯酸的均聚物或共聚物，琼脂或明胶。由于1，1-二氟乙烯、乙烯醇、甲基丙烯酸或丙烯酸的均聚物或共聚物，琼脂或明胶在电解液中难溶且稳定，所以优选作为树脂使用。
本发明的第三种锂离子电池的制造方法，是指可以将溶剂作为电解液使用。这样一来，通过将作为电解液使用的物质用作粘接液的溶剂，所以在粘接液干燥工序中，即使溶剂未被完全干燥也不会产生问题，所以能够大幅度降低干燥时间。
本发明的第四种锂离子电池的制造方法，是指上述第三种方法中的树脂，是1，1-二氟乙烯的均聚物或共聚物。1，1-二氟乙烯的均聚物或共聚物，在电解液中难溶且稳定，所以优选作为树脂使用。
本发明的第五种锂离子电池的制造方法，其中所说的溶剂是由溶解树脂的溶剂和不溶解树脂的溶剂组成的混合物。通过将溶解树脂的溶剂和不溶解树脂的溶剂加以混合，容易在大范围内调节树脂的溶解度。
本发明的第六种锂离子电池的制造方法，是指第五种方法中的树脂是1，1-二氟乙烯、乙烯醇、甲基丙烯酸或丙烯酸的均聚物或共聚物，琼脂或明胶。由于1，1-二氟乙烯、乙烯醇、甲基丙烯酸或丙烯酸的均聚物或共聚物，琼脂或明胶在电解液中难溶且稳定，所以优选作为树脂使用。
本发明的第七种锂离子电池的制造方法，是指第五种方法中所说的不溶解树脂的溶剂是醇或水。醇的安全性高而且沸点低，所以在干燥工序中有利，而水不仅安全性高而且价格低廉，所以优选。
本发明的第八种锂离子电池的制造方法，是指第七种方法中的树脂是1，1-二氟乙烯的均聚物或共聚物。1，1-二氟乙烯的均聚物或共聚物在电解液中难溶且稳定，所以应当优选作为树脂使用。
附图的简要说明
附图1、2和3，是表示利用本发明第一种实施方式制造的锂离子电池主要部分断面的示意图。
实施发明的最佳方式
以下，按照附图说明本发明的实施方式。
附图1、2和3，是表示利用本发明第一种实施方式制造的锂离子电池主要部分断面的示意图。
附图1至附图3中，1是正极，2是负极，3是隔板，4是粘接层。
本发明是这样一种锂离子电池的制造方法，这种电池具有由隔板3和电极1和2被粘接的结构，而且在隔板3上保持有含有锂离子的电解液。将树脂和溶剂处于混合物形式下，其中的树脂在室温以下完全不溶的粘接液边加热，边搅拌。树脂在溶剂中的溶解度因加热而增大，而且因溶解量比室温下大而使粘度提高。将这种状态的粘接液均匀涂布在隔板或电极上。涂布液因涂布操作而被冷却到室温的程度，树脂的溶解性再次降低，所以已经溶解的树脂开始析出。此时，涂布液因树脂分子链之间互相缠结和氢键而胶凝。其后，隔板的粘合面和电极的粘合面相对粘合在一起。进而利用干燥完成粘接。
其中使用的树脂，可以是室温下不溶于锂离子电池电解液中的。虽然没有特别的限制，但是可以使用1，1-二氟乙烯、乙烯醇、甲基丙烯酸或丙烯酸的均聚物或共聚物，琼脂或明胶。由于1，1-二氟乙烯的均聚物或共聚物与电解液之间难于产生反应而且稳定，所以特别优选使用。1，1-二氟乙烯的共聚物，例如有1，1-二氟乙烯与例如六氟丙烯、四氟乙烯等含氟单体之间的共聚物，但是并没有特别限制。
溶剂可以是至少部分溶解上述树脂的溶剂，例如可以单独或者混合使用环己酮、N-甲基吡咯烷酮(以下简记作NMP)、四氢呋喃、二甲基甲酰胺(以下简记作DMF)、二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、水和醇等。
其中，作为溶剂如果使用电解液，则有以下优点。也就是说，使用一般溶剂的情况下，粘接时的干燥操作必须进行到不残留溶剂的程度，但是使用电解液作为溶剂时干燥后无论是否残留溶剂都没有问题，所以能够大幅度减少干燥所需的时间。对于制造使用大面积电极和隔板的电池来说特别有效。其中的电解液可以单独或混合使用二甲氧基乙烷、二乙醚等醚类溶剂、碳酸乙烯酯和碳酸丙烯酯等酯类溶剂。在此工序中可以混入或不混入电解质，可以使用LiPF6、LiClO4、LiBF4等。
树脂和溶剂的组成应当如此调节，在室温以下树脂是完全不溶解的，而加热下树脂的溶解性增加。但是，加热时树脂不必完全溶解，只要处于加热时溶解性提高，室温下不溶的部分一部分溶解的状态即可。
加热时的温度，应当处于高于室温10℃以上至100℃以下范围内。除非与室温之间的温度差达到10℃以上，否则温度变化产生的溶解度差过小，不能充分获得本发明的效果。而且，在加热至100℃以上的情况下，操作性因溶剂的挥发而恶化，因而也不好。
作为溶剂，通过使用溶解树脂的溶剂和不溶解树脂的溶剂组成的混合物，能够在大范围内易于实现树脂的溶解度调节。就这种情况下，就树脂溶解性溶剂和树脂不溶解性溶剂而言，同时使用的溶剂有必要能够相互溶解。其他方面没有特别限制，应当使用沸点处于50℃以上至250℃以下的溶剂，优选使用沸点处于60℃至210℃以下的溶剂。如果沸点过低，则涂布后操作困难；若沸点过高，因干燥时间延长而不实用。
作为不溶解树脂的溶剂，可以举出己烷、戊烷、环己烷等烃类，水，以及甲醇、乙醇等醇类。尤其是乙醇，因有高安全性和低沸点，所以使用乙醇对干燥工序有利。此外，水因安全性高和价廉而优选。
涂布操作可以采用喷涂、棒涂、辊涂、丝网印刷等方法，但是只要是能够进行均匀涂布的方法都可以采用。
涂布后因液温下降而析出不溶解的树脂。因而使液体的流动性比涂布过程中降低。隔板和电极在这种状态下粘合在一起时，溶液既不流出也不浸透，粘接液不会从界面流出，粘接状态良好。
电极例如可以使用在集电体上涂布有活性物质的物体。
正极活性物质，可以使用例如其中搀杂各种添加元素钴、锰、镍等过渡金属的氧化物、硫化物或其络合物。而负极活性物质优选使用炭素材料，但是在本发明中只要是炭素材料，无论其化学特性如何都可以使用。这些活性物质可以使用粒状的。粒径处于0.3～20μm的可以使用。特别优选的粒径范围是1～5μm。粒径过小的情况下，粘接时因粘接剂覆盖的活性物质覆盖表面积过大，充放电时不能高效地进行锂离子的掺杂和脱掺杂，电池特性降低。而粒径过大时，难于薄膜化，不仅使填充密度降低，而且还使形成的电极板表面上凹凸不平的程度加大，与隔板之间的粘接不良，因而不好。
集电体在电池内只要是稳定的金属就可以使用，正极优选使用铝，而负极优选使用铜。集电体的形状，呈箔状、网状、金属网等虽然都可以使用，但是网状、金属网等表面积大，粘接强度高，而且粘接后容易含浸电解液，所以优选。
隔板只要是绝缘性的多孔膜、网、无纺布等而且又有足够的强度，都可以使用。使用氟树脂物质的情况下，往往需要通过等离子等处理来保证粘接强度。虽然没有特别限制，但是从粘接性和安全性等观点来看，优选使用聚丙烯和聚乙烯等热塑性树脂制成的多孔膜。
电池结构，可以是将隔板设置在相对的正极和负极之间的结构，但是也可以采用使平板组件互相重叠的结构、缠卷结构、折叠结构或者这些结构的复合结构。
以下就本发明锂离子电池的实施例进行详细说明，当然本发明并不限制在这些实施例上。实施例1
(正极的制作)
制备含有87重量％LiCoO2、8重量％石墨粉(龙泽(ロンザ)(株)制造，商品名KS-6)、5重量％聚偏氟乙烯(吴羽化学工业(株)制造，商品名KF1100)粘合剂树脂的正极活性物质糊，用刀涂法将其涂布在厚度20μm的铝箔上厚度约达100μm，形成正极。
(负极的制作)
制备含有95重量％中间相微珠炭(メソフエ-ズマイクロビ-ズカ-ボン)(Mesophase Microbeads Carbon，大阪气体(株)制造)、5重量％聚偏氟乙烯(吴羽化学工业(株)制造，商品名KF1100)粘合剂树脂的负极活性物质糊，用刀涂法将其涂布在厚度12μm的铜箔上厚度约达100μm，形成负极。
(电池的制作)
将作为树脂使用的20重量％聚偏氟乙烯(日本索尔贝(ソルベイ)(株)制造，商品名Solef21508)和作为溶剂使用的80重量％环己酮混合。室温下树脂完全不溶。将此粘接液加热到80℃后，聚偏氟乙烯完全溶解。将其均匀涂布在处于室温下隔板(赫斯特塞拉尼兹(ヘキストセラニ-ズ)(株)制造，商品名塞尔加多(セルガ-ド)#2400)的一面上。粘接液因涂布而温度下降和胶凝，并丧失流动性。在此状态下于室温将正极粘合在涂布面上。然后在隔板的另一面上涂布同样加热的粘接液，并将负极粘合在其上。接着进行真空干燥完成粘接。充分干燥后，向其中注入按如下制成的电解液：将六氟磷酸锂(东京化成株式会社制造)溶解在由碳酸乙烯酯(关东化学株式会社制造)和1，2-二甲氧基乙烷(和光纯药株式会社制造)组成(摩尔比1∶1)的混合溶剂中制成浓度达1.0摩尔/升，用铝层叠膜密封制成电池。
所制成电池的电池特性，其重量能量—密度可以达到120Wh/千克。在电流值C/2下即使充放电200次后，充电容量仍能保持初期的75％这一高数值。实施例2
将作为树脂的10重量％聚偏氟乙烯(吴羽化学工业(株)制造，商品名KF1100)、作为溶剂使用的电池电解液成份45重量％碳酸乙烯酯(关东化学株式会社制造)和45重量％碳酸二乙酯(和光纯药株式会社制造)混合。室温下变成白色浑浊的混合物。将此粘接液加热到80℃后，虽然可以发现因聚偏氟乙烯溶解而使粘度上升，但是仍然处于残留不溶成份的状态下。
将此加热到80℃的粘接液涂布在与实施例1同样的隔板上，并与和实施例1同样制作的正极和负极粘合在一起，按照与上述实施例1同样方式制成电池后，制成电池的电池特性，重量能量—密度可达114Wh/千克。即使在电流值C/2下进行250次充放电后，充电容量仍能保持初期的67％这一高数值。实施例3
将作为树脂的7重量％聚偏氟乙烯(吴羽化学工业(株)制造，商品名KF1100)、作为溶剂的50重量％NMP和43重量％四氢呋喃混合。室温下变成白色浑浊混合物。将此粘接液加热到70℃后，聚偏氟乙烯完全溶解而变成透明溶液。
将此加热到70℃的粘接液涂布在与实施例1同样制造的隔板上，并与和实施例1同样制作的正极和负极粘合在一起，按照与上述实施例1同样方式制成电池后，制成电池的电池特性，重量能量—密度可达105Wh/千克。即使在电流值C/2下进行100次充放电后，充电容量仍能保持初期的70％这一高数值。实施例4
将作为树脂的15重量％聚偏氟乙烯(吴羽化学工业(株)制造，商品名KF1100)、作为溶剂的50重量％DMF和35重量％环己酮混合。室温下是白色浑浊混合物。将此粘接液加热到80℃后，虽然可以发现因聚偏氟乙烯溶解而使粘度上升，但是仍然处于残留不溶份的状态下。
将此加热到80℃的粘接液涂布在与实施例1同样制造的隔板上，并与和实施例1同样制作的正极和负极粘合在一起，按照与上述实施例1同样方式制成电池后，制成电池的电池特性，重量能量—密度可达100Wh/千克。即使在电流值C/2下进行200次充放电后，充电容量仍能保持初期的65％这一高数值。实施例5
将作为树脂的15重量％聚偏氟乙烯(吴羽化学工业(株)制造，商品名KF1100)、作为溶解树脂的溶剂50重量％NMP和作为不溶解树脂的溶剂35重量％乙醇混合。室温下处于几乎不溶的白色浑浊状态下。将此粘接液加热到70℃后，虽然可以发现因聚偏氟乙烯溶解而使粘度上升，但是仍然处于残留不溶成份的状态下。
将此加热到70℃的粘接液涂布在与实施例1同样制造的隔板上，并与和实施例1同样制作的正极和负极粘合在一起，按照与上述实施例1同样方式制成电池后，制成电池的电池特性，重量能量—密度可达100Wh/千克。即使在电流值C/2下进行200次充放电后，充电容量仍能保持初期的60％这一高数值。实施例6
将作为树脂的15重量％聚偏氟乙烯(日本索尔贝(株)制造，商品名Solef21508)、作为溶解树脂的溶剂70重量％NMP和作为不溶解树脂的溶剂15重量％水混合。室温下处于几乎不溶的白色浑浊状态下。将此粘接液加热到70℃后，虽然可以发现因聚偏氟乙烯溶解而使粘度上升，但是仍然处于残留不溶成份的状态下。
将此加热到70℃的粘接液涂布在与实施例1同样制造的隔板上，并与和实施例1同样制作的正极和负极粘合在一起，按照与上述实施例1同样方式制成电池后，制成电池的电池特性，重量能量—密度可达120Wh/千克。即使在电流值C/2下进行200次充放电后，充电容量仍能保持初期的63％这一高数值。实施例7
在上述各实施例中，虽然就单层型锂离子电池的制造方法进行说明，这种单层型锂离子电池具有一层中间设有隔板而且正极和负极对向设置的电极层叠体，但是具有多层上述电极层叠体的多层型锂离子电池也能同样加以制造。
如附图1所示，以下就将正极1和负极2交互设置在被切开的多个隔板3之间形成的、具有平板层叠结构的多层型锂离子电池的制造方法进行说明。
(正极的制作)
制备含有87重量％LiCoO2、8重量％石墨粉(龙泽(ロンザ)(株)制造，商品名KS-6)、5重量％聚偏氟乙烯(吴羽化学工业(株)制造，商品名KF1100)的正极活性物质糊，用刀涂法将其涂布成厚度达300μm的带状活性物质膜。在其上放置作为正极集电体使用的厚度30μm的带状铝网，进而用刀涂法在其上部涂布正极活性物质糊，将涂层厚度调整到300μm。在60℃干燥机中将其放置60分钟，制成半干状态，形成层叠体。通过压延将此层叠体压延到400μm，制成将正极活性物质层层叠在正极集电体上的带状正极1。
(负极的制作)
制备含有95重量％中间相微珠炭(Mesophase Microbeads Carbon，大阪气体(株)制造)和5重量％聚偏氟乙烯(吴羽化学工业(株)制造，商品名KF1100)的负极活性物质糊，用刀涂法将其涂布成厚度300μm的带状活性物质膜。在其上部放置作为负极集电体使用的厚度20μm的带状铜网，进而用刀涂法在其上部涂布负极活性物质糊，调整涂布厚度为300μm。在60℃干燥机中将其放置60分钟，制成半干状态下的层叠体。压延将此层叠体到400μm，制成负极集电体上层叠负极活性物质层的带状负极2。
(电池的制作)
将与实施例1相同的粘接液4加热到80℃后，涂布在两条由被盘卷成卷筒状的多孔性聚丙烯薄片(赫斯特塞拉尼兹(株)制造，商品名塞尔加多#2400)制成的2片带状隔板3各自一面上，将带状负极2(或正极1)夹在隔板的涂布面之间，将其紧密粘接在一起后，真空干燥。
将其间粘接了负极2(或正极)的隔板剪切成预定尺寸，在剪切后的这种隔板的另一面上涂布与实施例1同样的加热到80℃下的粘接液4，粘接剪切成同样尺寸的正极1(或负极)，进而在被剪切成预定尺寸的另一隔板的另一面上同样涂布粘接液，将此另一隔板的涂布面与粘接了正极1(或负极)的一面粘接起来。反复进行此工序，形成具有数层电极层叠体的电池体，为了保持形状不变一边对此电池体加压一边真空干燥，制成附图1所示，具有在被切开的数片隔板3之间通过交互设置正极1和负极2而形成的平板状层叠结构的电池结构体。
将此平板状层叠结构电池体中正极集电体和负极集电体各自的端部，分别连接在集电接点上，分别将正极之间和负极之间焊接，使上述平板状层叠结构电池体电路并联。
将此平板状层叠结构电池体浸渍在电解液(将六氟磷酸锂溶解在碳酸乙烯酯和碳酸二甲酯的1∶1摩尔比混合溶剂中，制成1.0摩尔/升浓度)中后，热封入铝层叠膜制成的袋中，制成具有平板状层叠结构电池体的锂离子二次电池。实施例8
如附图2所示，以下就使用与实施例7同样的电极，将正极1和负极2交互设置在被卷起来的隔板3之间形成的、具有平板层叠结构的多层型锂离子电池的制造方法进行说明。
(电池的制作)
将与实施例1相同的粘接液4加热到80℃后，涂布在两条由被盘卷成卷筒状的多孔性聚丙烯薄片(赫斯特塞拉尼兹(株)制造，商品名塞尔加多#2400)制成的2片带状隔板3各自一面上，将带状正极1(或负极)夹在此涂布面之间，将其紧密粘接在一起后，真空干燥。
将其间粘接了正极1(或负极)的带状隔板的另一面上，涂布与实施例1同样加热到80℃下的粘接液4，将此隔板的一端按一定尺寸折叠，将负极2(或正极)夹在折缝之间叠合后用层叠器辊压。接着，在带状隔板的另一面上同样涂布粘接液4，在事先在叠缝中夹有负极2(或正极)的对面位置处粘合另一负极2(或正极)，将隔板卷成长筒状，再反复进行一边粘合另外的负极2(或正极)一边缠卷的工序，形成具有数层电极层叠体的电池体，一边挤压此电池体一边真空干燥，制成具有附图2所示的，在被卷起的隔板之间交互设置正极和负极而形成的平板状层叠结构的电池结构体。实施例9
在本实施例中，使用与实施例7相同的电极和与实施例1相同的粘接液，制成具有附图3所示平板状卷筒型层叠结构的电池。与实施例8不同的是，同时将正极、负极和隔板卷在一起。
(电池的制作)
将两条由被盘卷成卷筒状的多孔性聚丙烯薄片(赫斯特塞拉尼兹(株)制造，商品名塞尔加多#2400)制成的2片带状隔板3拉出，将带状正极1(或负极2)设置在这两片隔板之间，将带状负极2(或正极)设置在一个隔板3的外侧使之突出一部分。
进而将与实施例1相同的粘接液4加热到80℃后，涂布在各隔板3的内侧面和设置有负极2(或正极)的外侧面上，将负极2(或正极)、两片隔板3和正极1(或负极)叠合后用层叠器辊压。接着，在另一带状隔板3的外侧面上同样涂布粘接液4，将突出的负极2(或正极)折叠粘合在此涂布面上，将层叠后的隔板卷成长筒状，使此折叠后的负极2(或正极)包裹在内侧，形成具有数层电极层叠体的电池体，一边挤压此电池体一边真空干燥，制成具有附图3所示的平板状层叠结构的电池结构体。实施例10
在上述实施例8和9中说明了将带状隔板3卷曲制成的电池，但是也可以是这样一种电池结构体，所说的结构体具有一边将在带状隔板3之间粘合有带状正极1(或负极)的物体折叠，一边粘合负极2(或正极)，使正极1和负极2交互设置在折叠的隔板3之间而形成的平板状卷筒型层叠结构。
在上述实施例7～实施例10中，都是就使用实施例1说明的粘接液进行说明的，但是并不限于此，例如也可以使用实施例2～6说明的粘接液。
产业上利用的可能性
可以用于书本式电脑和手机等便携式电子设备的二次电池，可以提高电池的性能，同时也能实现小型轻量化和形状任意化。

Claims (8)

1、锂离子电池的制造方法，其中所说的电池具有将隔板与电极粘接的结构，在所说的隔板上保有含锂离子的电解液，其特征在于依次进行如下工序：将处于树脂和溶剂的混合物形式下的、室温以下所说的树脂完全不溶的粘接液加热，并涂布所说的隔板或电极的粘合面的工序，使所说的隔板和电极的各自粘合面相对重叠的工序，和将所说的粘接液干燥的工序。
2、权利要求1所述的锂离子电池的制造方法，其特征在于其中所说的树脂是1，1-二氟乙烯、乙烯醇、甲基丙烯酸或丙烯酸的均聚物或共聚物，琼脂或明胶。
3、权利要求1所述的锂离子电池的制造方法，其特征在于其中所说的溶剂可以作为电解液使用。
4、权利要求3所述的锂离子电池的制造方法，其特征在于其中所说的树脂是1，1-二氟乙烯的均聚物或共聚物。
5、权利要求1所述的锂离子电池的制造方法，其特征在于其中所说的溶剂是溶解树脂的溶剂和不溶解树脂的溶剂的混合物。
6、权利要求5所述的锂离子电池的制造方法，其特征在于其中所说的树脂是1，1-二氟乙烯、乙烯醇、甲基丙烯酸或丙烯酸的均聚物或共聚物，琼脂或明胶。
7、权利要求5所述的锂离子电池的制造方法，其特征在于其中所说的不溶解树脂的溶剂是醇或水。
8、权利要求7所述的锂离子电池的制造方法，其特征在于其中所说的树脂是1，1-二氟乙烯的均聚物或共聚物。
CN98804958A 1998-02-05 1998-02-05 锂离子电池的制造方法 Pending CN1255250A (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP1998/000470 WO1999040644A1 (fr) 1998-02-05 1998-02-05 Procede de fabrication de batteries a ions lithium

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN1255250A true CN1255250A (zh) 2000-05-31

Family

ID=14207541

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN98804958A Pending CN1255250A (zh) 1998-02-05 1998-02-05 锂离子电池的制造方法

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP0973222A1 (zh)
KR (1) KR100329294B1 (zh)
CN (1) CN1255250A (zh)
WO (1) WO1999040644A1 (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100359746C (zh) * 2003-01-27 2008-01-02 艾呢尔兰德股份有限公司 层积型锂二次电池及其制造方法
CN109713370A (zh) * 2018-12-20 2019-05-03 福建师范大学 一体型电池电芯的制备方法
CN109728350A (zh) * 2018-12-20 2019-05-07 福建师范大学 水体系羟丙基甲基纤维素的一体电池电芯的制备方法
CN109792089A (zh) * 2016-09-29 2019-05-21 日产自动车株式会社 二次电池

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB0021466D0 (en) * 2000-09-01 2000-10-18 Univ Leeds Innovations Ltd Extruded battery components
WO2002099920A2 (en) * 2001-06-05 2002-12-12 Aea Technology Battery Systems Limited Electrochemical cell production
DE102006054308A1 (de) * 2006-11-17 2008-05-21 Dieter Teckhaus Elektrodenanordnung für eine Batterie oder Sekundärbatterie

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS628471A (ja) * 1985-07-04 1987-01-16 Matsushita Electric Ind Co Ltd 空気ボタン電池
US5460904A (en) * 1993-08-23 1995-10-24 Bell Communications Research, Inc. Electrolyte activatable lithium-ion rechargeable battery cell
US5437692A (en) * 1994-11-02 1995-08-01 Dasgupta; Sankar Method for forming an electrode-electrolyte assembly
JPH09293518A (ja) * 1996-04-26 1997-11-11 Asahi Chem Ind Co Ltd 薄膜状電解質および該電解質を用いた電池

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100359746C (zh) * 2003-01-27 2008-01-02 艾呢尔兰德股份有限公司 层积型锂二次电池及其制造方法
CN109792089A (zh) * 2016-09-29 2019-05-21 日产自动车株式会社 二次电池
US10651448B2 (en) 2016-09-29 2020-05-12 Envision Aesc Japan Ltd. Secondary cell
CN109792089B (zh) * 2016-09-29 2020-07-14 远景Aesc日本有限公司 二次电池
CN109713370A (zh) * 2018-12-20 2019-05-03 福建师范大学 一体型电池电芯的制备方法
CN109728350A (zh) * 2018-12-20 2019-05-07 福建师范大学 水体系羟丙基甲基纤维素的一体电池电芯的制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO1999040644A1 (fr) 1999-08-12
KR100329294B1 (ko) 2002-03-20
EP0973222A1 (en) 2000-01-19
KR20010005879A (ko) 2001-01-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1236517C (zh) 锂电池
CN105393399B (zh) 堆叠‑折叠型电极组件
KR100323909B1 (ko) 리튬이온2차전지의제조방법및그에의해제조된리튬이온2차전지
KR100279071B1 (ko) 리튬이온 2차전지
WO2000013252A1 (fr) Procede de production d'un element electrolytique en gel non aqueux
JP3474853B2 (ja) リチウムイオン二次電池の製造方法
CN1315202C (zh) 电池
WO1999048163A1 (fr) Batterie aux ions lithium et son procede de fabrication
WO2004062022A1 (ja) 電気化学素子およびその製造方法
JPH10302843A (ja) 電池用接着剤及びそれを用いた電池とその製造法
WO2002071529A1 (fr) Batterie secondaire a electrolyte non aqueux et son procede de production
JP2004505430A (ja) リチウム蓄電池用電解質含有粒体電極
JP4008508B2 (ja) リチウムイオン二次電池の製造方法
US20060032045A1 (en) Method for the production of devices for storing electric power based on rechargeable lithium polymer cells
WO1999031751A1 (fr) Batterie auxiliaire au lithium et sa fabrication
CN1255249A (zh) 锂离子电池及其制造方法
CN1255250A (zh) 锂离子电池的制造方法
CN1237650C (zh) 锂离子二次电池和其制造方法
WO1999048162A1 (fr) Accumulateur aux ions lithium et son procede de fabrication
WO2019198495A1 (ja) 電池の製造方法
WO1999034470A1 (en) Process for manufacture of lithium ion secondary battery
JP4297472B2 (ja) 二次電池
CN1244953A (zh) 用于电池的粘接剂和采用该粘接剂的电池
KR20020066599A (ko) 이차전지의 계면 구조
CN1214479C (zh) 锂离子二次电池和其制造方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication