KR20010090493A - 배터리 제조 방법 - Google Patents

배터리 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20010090493A
KR20010090493A KR1020010013862A KR20010013862A KR20010090493A KR 20010090493 A KR20010090493 A KR 20010090493A KR 1020010013862 A KR1020010013862 A KR 1020010013862A KR 20010013862 A KR20010013862 A KR 20010013862A KR 20010090493 A KR20010090493 A KR 20010090493A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
electrolyte
electrode
positive electrode
belt
battery
Prior art date
Application number
KR1020010013862A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100798281B1 (ko
Inventor
요시노타카노부
스기야마츠요시
Original Assignee
이데이 노부유끼
소니 가부시끼 가이샤
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 이데이 노부유끼, 소니 가부시끼 가이샤 filed Critical 이데이 노부유끼
Publication of KR20010090493A publication Critical patent/KR20010090493A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100798281B1 publication Critical patent/KR100798281B1/ko

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • H01M4/139—Processes of 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
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/0404—Machines for assembling batteries
    • H01M10/0409—Machines for assembling batteries for cells with wound electrodes
    • 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
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/0431—Cells with wound or folded electrodes
    • 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
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/0436—Small-sized flat cells or batteries for portable equipment
    • 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
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/0481—Compression means other than compression means for stacks of electrodes and separators
    • 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
    • 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
    • H01M10/056—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
    • H01M10/0561—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes the electrolyte being constituted of inorganic materials only
    • H01M10/0563—Liquid materials, e.g. for Li-SOCl2 cells
    • 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
    • H01M10/056—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
    • H01M10/0564—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes the electrolyte being constituted of organic materials only
    • H01M10/0565—Polymeric materials, e.g. gel-type or solid-type
    • 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
    • H01M10/056—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
    • H01M10/0564—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes the electrolyte being constituted of organic materials only
    • H01M10/0566—Liquid materials
    • H01M10/0567—Liquid materials characterised by the additives
    • 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
    • H01M10/056—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
    • H01M10/0564—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes the electrolyte being constituted of organic materials only
    • H01M10/0566—Liquid materials
    • H01M10/0569—Liquid materials characterised by the solvents
    • 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
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61—Types of temperature control
    • H01M10/615—Heating or keeping warm
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/48—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/60—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of organic compounds
    • H01M4/602—Polymers
    • 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
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/102—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure
    • H01M50/105—Pouches or flexible bags
    • 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
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/172—Arrangements of electric connectors penetrating the casing
    • H01M50/174—Arrangements of electric connectors penetrating the casing adapted for the shape of the cells
    • H01M50/178—Arrangements of electric connectors penetrating the casing adapted for the shape of the cells for pouch or flexible bag cells
    • 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
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543—Terminals
    • H01M50/547—Terminals characterised by the disposition of the terminals on the cells
    • 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
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543—Terminals
    • H01M50/547—Terminals characterised by the disposition of the terminals on the cells
    • H01M50/55—Terminals characterised by the disposition of the terminals on the cells on the same side of the cell
    • 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
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543—Terminals
    • H01M50/552—Terminals characterised by their shape
    • H01M50/553—Terminals adapted for prismatic, pouch or rectangular cells
    • 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
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543—Terminals
    • H01M50/562—Terminals characterised by the material
    • 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
    • H01M50/60—Arrangements or processes for filling or topping-up with liquids; Arrangements or processes for draining liquids from casings
    • H01M50/609—Arrangements or processes for filling with liquid, e.g. electrolytes
    • H01M50/618—Pressure control
    • 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
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/054—Accumulators with insertion or intercalation of metals other than lithium, e.g. with magnesium or aluminium
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2300/00—Electrolytes
    • H01M2300/0017—Non-aqueous electrolytes
    • H01M2300/002—Inorganic electrolyte
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2300/00—Electrolytes
    • H01M2300/0017—Non-aqueous electrolytes
    • H01M2300/0025—Organic electrolyte
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2300/00—Electrolytes
    • H01M2300/0017—Non-aqueous electrolytes
    • H01M2300/0025—Organic electrolyte
    • H01M2300/0028—Organic electrolyte characterised by the solvent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2300/00—Electrolytes
    • H01M2300/0017—Non-aqueous electrolytes
    • H01M2300/0065—Solid electrolytes
    • H01M2300/0068—Solid electrolytes inorganic
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2300/00—Electrolytes
    • H01M2300/0017—Non-aqueous electrolytes
    • H01M2300/0065—Solid electrolytes
    • H01M2300/0082—Organic polymers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2300/00—Electrolytes
    • H01M2300/0085—Immobilising or gelification of electrolyte
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2300/00—Electrolytes
    • H01M2300/0088—Composites
    • H01M2300/0091—Composites in the form of mixtures
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/04—Processes of manufacture in general
    • H01M4/0402—Methods of deposition of the material
    • H01M4/0404—Methods of deposition of the material by coating on electrode collectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • H01M4/131—Electrodes based on mixed oxides or hydroxides, or on mixtures of oxides or hydroxides, e.g. LiCoOx
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • H01M4/133—Electrodes based on carbonaceous material, e.g. graphite-intercalation compounds or CFx
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/38—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of elements or alloys
    • 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
    • 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)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
  • Primary Cells (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)

Abstract

배터리의 생산성을 향상시키고 배터리 성능의 저하를 방지하기 위한 배터리 제조 방법을 제공하는 것이다. 정의 전극 단자(positive electrode terminal)를 벨트 형상의 전극에 부착시킨 후에, 전해질층이 형성된다. 이것은 전해질층을 형성한 후에 제조 공정 수를 줄일 후 있으며, 이는 전해질 내의 용재가 증발하거나 전해질층이 수분을 흡수하는 것을 효율적으로 방지한다. 그에 의해서, 배터리 제조 수율이 향상될 수 있다. 그에 더해서, 방전 성능이 뛰어나며 전압이 안정된 배터리가 얻어질 수 있다.

Description

배터리 제조 방법{Method of manufacturing a battery}
본 발명은 전해질을 전극에 코팅한 전해질층을 형성하는 단계를 포함하는 배터리 제조 방법에 관한 것이다.
최근에, 휴대용 전기 기기가 개발되고 있는바, 배터리가 그러한 휴대용 전기 기기의 전원으로서 중요한 역할을 하고 있다. 휴대용 전기 기기는 이러한 요구에 부응하여 소형 및 경량이 요구되는데, 배터리는 휴대용 기기내로 수용될 수 있도록 소형화가 요구되며, 가능한한 휴대용 전기 기기의 중량을 증가시키지 않도록 경량화될 것이 요구된다.
2차 배터리에서 주류로 사용되는, 납-산 배터리 및 니켈-카드듐 배터리를 대체하여, 그러한 요구에 부응하는 배터리로서, 이러한 배터리 보다 에너지 밀도나 출력 밀도가 높은 리튬 2차 배터리 및 리튬 이온 2차 배터리가 기대된다.
종래에는, 리튬 2차 배터리 또는 리튬 이온 2차 배터리에서, 비수용성 용제에서 리튬 이온이 용해되는 액체 형태의 전해질이 이온 도전을 위해서 작용하는 물질(이하, 전해질 액이라 칭한다)로서 채용된다. 이러한 이유로, 패키지는 누출을 방지하기 위한 금속 케이스로 제조되어서 배터리내의 기밀성을 확실히 유지해야 한다. 그러나, 패키지로서 채용되는 금속 케이스로는, 얇고 큰 쉬트형 배터리와 같은 배터리, 얇고 작은 카드형 배터리 또는 형태의 변화가 유연하고 자유로운 배터리를 제조하는 것이 매우 어렵다.
전해질 액을 대체하여, 2차 배터리는 고분자 화합물이 리튬 염분, 고형 전해질을 포함하는 전해질 액을 갖는 겔 형태의 전해질과 같은 전해질을 채용하는것이 제안되는데, 여기서 리튬 염분은 이온 도전성을 갖는 고분자 화합물에 확산되며, 고형 유기 도전체가 리튬 염분을 갖는다. 이러한 것에서 배터리는 누출이 없으며, 따라서 패키지로서 금속 케이스가 필요없게 된다. 이것은 패키지 물질로서 적층 막 등을 사용함으로서 배터리를 소형화시키고 그 중량 및 두께를 줄일 수 있으며, 따라서 배터리 형태가 자유롭게 유연성을 갖게 된다.
예를들어, 겔 형태의 전해질 등을 채용하는 경우에, 전해질층이 후술되는 방법에 의해서 전극 콜렉터상에 형성되는 전극 혼합층상에 형성된다. 먼저, 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와같이, 다수의 전극 혼합층(126)이 벨트 형상의 전극(121a)을 형성하도록 벨트 형상의 전극 콜렉터(125a)상에 간헐적으로 형성되며, 벨트 형상의 전극(121a)은 전극을 수용하는 도시되지 않은 탱크로 주입된다. 다음에, 벨트 형상의 전극(121a)은 탱크로 부터 올려져서 전해질을 문질러서 양 면에 부착되게하며,이는 벨트 형상의 전극(121a)의 양 면의 선정된 두께로 전해질층(123)을 형성한다. 이에 이어서, 전해질층(123)의 전해질은 건조되며 그 위의 전해질층(123)상의 벨트 형상의 전극(121a)에는 분리지(separating paper)가 롤링되어 분리된다. 그 후에, 롤링된 전극(121a)은 전극 혼합층(126) 사이에서 절단되어 다수의 전극을 이루게 된다. 이와 관련하여, 벨트 형상의 전극(121a)이 분리지로 롤링되는 이유로 인해서, 전해질 내의 용제가 증발하거나 전해질층(123)의 수분이 흡수된다. 도 1b는 도 1a에서 IB-IB 라인에 대응하는 횡단면 구조에 응답하는 도면이다.
전술된 방법에서, 전해질층(123)이 벨트 형상의 전극(121a)을 탱크로 주입함으로서 형성되는 것으로 인해서, 전해질은 전극 혼합물 층(126)이 균일한 영역에서도 벨트 형상의 전극 콜렉터(125a)상에 직접 부착된다. 그러나, 전극을 외부 단자에 접속시키는 전극 단자는 상기 영역에서 부착될 필요가 있으며, 이러한 이유로, 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와같이, 전극 단자가 부착되는 영역에서 부착되는 전해질이 박리되어야 한다.
전해질을 박리할 때, 일시적으로 박리하는데 분리지가 필요하며, 이는 전해질내의 용재가 증발시킨다. 이것은 배터리의 전압 및 용량이 발생되지 않게한다.
더욱이, 전극 혼합층(126)이 벨트 형상의 전극 콜렉터(125a)의 양면에 형성되는 경우에, 전극 혼합층(126)이 형성되는 지역이 벨트 형상의 전극 콜렉터의 표면 및 배면이 다를 때, 벨트 형상의 전극(121a)의 두께는 영역에 따라서 달라진다. 이러한 이유로, 전해질층(123)은 주걱(scoop)으로 분쇄하는 방법에 의해서 그 평평도를 달성하는 것이 어렵다.
본 발명은 전술된 문제를 해결하였으며 그 목적은 생산성을 향상시키는 것이 가능하며 배터리 성능의 열화되는 것을 방지하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 배터리 제조 방법은 정의 전극, 부의 전극 및 전해질층을 포함하는 배터리를 제조하는 방법이며, 정의 전극 또는 부의 전극중에서 적어도 하나의 면에 단자를 부착시키며, 상기 단자가 정의 전극 또는 부의 전극중 어느 하나에 부착되는 영역을 제외한 다른 영역에 전해질층을 형성하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 배터리 제조 방법에서, 하나의 단자가 정의 전극 또는 부의 전극중 적어도 하나의 면에 부착되며, 전해질층은 상기 단자가 부착되는 정의 전극 또는 부의 전극중 하나의 면 상에서 형성되어, 전해질층을 형성한 후의 제조 공정의 수가 감소될 수 있으며, 이는 전해질층의 용재가 증발하며 전해질층에서 수분이 흡수되는 것을 방지한다. 그에 따라서, 배터리의 제조 수율이 증가될 수 있다. 이에 더해서, 방전 기능 및 그 전압 안정성이 우수한 배터리가 제조될 수 있다.
본 발명의 또 다른 목적, 특징 및 장점들이 다음 설명으로 부터 더 명확히 예시된다.
도 1a는 종래의 배터리 제조 방법을 도시하는 사시도.
도 1b는 도 1a의 IB-IB 라인에 대응하는 횡단면도.
도 2a는 도1에 이어지는 제조 공정을 설명하는 사시도.
도2b는 도 2a에서 IIB-IIB 라인에 대응하는 횡단면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 관련하여 배터리 제조 방법을 이용하여 제조된 배터리의 구조를 도시하는 사시도.
도 4는 도 3에 도시된 배터리의 각 부품을 도시하는 분리된 사시도.
도 5는 도 4에서 예시된 롤링된 전극의 Ⅲ-Ⅲ 라인에 대응하는 횡단면도.
도 6은 본 발명의 실시예에 관련하여 배터리의 제조 방법을 설명하는 사시도.
도 7은 도 6의 Ⅴ-Ⅴ 라인에 대응하는 횡단면도.
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 실시예에 관련하여 배터리 제조 방법을 설명하는 평면도.
도 8a는 벨트 형상의 정의 전극의 일부를 도시하는 확대 평면도.
도 8b는 벨트 형상의 부의 전극의 일부를 도시하는 확대 평면도.
도 9는 본 발명의 실시예에 관련하여 배터리 제조 방법에 대해서 사용된 코팅 장치의 개략적 구조를 도시하는 횡단면도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
11 : 정의 전극 단자 12 : 부의 전극 단자
20 : 롤링 전극 단자 23 : 겔 형태의 전극층
121a : 벨트 형상의 전극 123 : 전해질층
125a : 벨트 형상의 전극 콜렉터
126 : 혼합층
발명의 실시예가 도면을 참조하여 상세히 설명된다.
먼저, 본 발명의 일 실시예에 관련하여 배터리 제조 방법에 의해서 제조된 2차 배터리의 구성이 설명된다.
도 3은 본 발명의 일실시예와 관련된 배터리 제조 방법에 의해서 제조된 2차배터리의 외부 구조를 도시하는 사시도이다. 도 4는 도 3에 도시된 2차 배터리의 각 부품을 도시하는 분리도이다. 2차 배터리는 정의 전극 단자(11) 및 부의 전극 단자(12)에 부착된 롤링 전극(20)이 패키지부재(30)에 에워싸이는 구조를 갖는다.
도 5는 도 4에 도시된 롤링 전극(20)의 Ⅲ-Ⅲ 라인에 대응하는 횡단면 구조를 도시하는 도면이다. 롤링 전극(20)은 정의 전극(21) 및 부의 전극(22)이 그 사이에서 겔 형태의 전극 층(23)을 샌드위치로 에워싸는 방식으로 적층되는 구조이다. 정의 전극(21)과 부의 전극(22) 사이에, 분리기(24)가 그 사이에 전극 층(23)을 가지고 삽입된다. 도면을 간략하게 하기 위해서, 도 5는 롤링 전극(20)을 도시하며, 이는 한번만 롤링된다.
정의 전극(21)은 정의 콜렉터 층(25)과, 정의 콜렉터 층(25)의 양 면에 배치된 정의 전극 혼합층(26)을 갖는다. 정의 콜렉터 층(25)의 한 단부는 길이방향으로 노출된다. 부의 전극(22)은 부의 콜렉터 층(27) 및, 부의 콜렉터 층(27)의 양 면상에 배치된 부의 전극 혼합층(28)을 갖는다. 부의 콜렉터 층(27)의 한 단부는 길이방향으로 노출된다.
정의 전극 단자(11) 및 부의 전극 단자(12)은 패키지 부재(30)의 내부로 부터 외부로 예를 들면 동일 방향으로 유도된다. 정의 전극 단자(11)의 일부는 패키지 부재(30)내의 정의 콜렉터 층(25)의 노출된 부분과 접속된다. 한편, 부의 전극 단자(12)의 일부는 패키지 부재(30)내의 부의 콜렉터 층(27)의 노출된 부분과 접속된다. 도 3 및 도 4에 도시된 바와같이, 패키지 부재(30)는 사각형 막(30a,30b)의 일부를 포함한다. 정의 전극 단자(11) 및 부의 전극 단자(12)는 공기의 유입을 방지하기 위해서 그 사이에 부착력을 향상시키기 위한 막(31)으로 막 쌍(30a,30b)에 부착된다.
다음에, 도 6 내지 도 9를 참조하면, 2차 배터리 제조 방법이 기술된다. 여기서, 다수의 제 2 배터리가 제조되는 경우가 설명된다. 도 7은 도 6의 Ⅴ-Ⅴ에 대응하는 횡단면 구조를 도시하는 도면이다.
도 6 및 도 7에 도시된 바와같이, 벨트 형상의 정의 전극(21a)은 하나의 전극으로서 제조되는데, 이는 다수의 정의 전극 혼합층(26)이 선정된 간격으로 벨트 형상의 정의 콜렉터(25a)에서 순차적으로 형성된다. 벨트 형상의 정의 전극(21a)은 개별적으로 분리함으로서 전술된 정의 전극(21)(도 5 참조)이 된다. 벨트 형상의 정의 전극(21a)을 제조하는 것은 다음 방식에 따라서 수행된다. 먼저, 정의 전극 활성 물질을 포함하는 정의 전극 혼합물, 카본 블랙 또는 흑연과 같은 도체 작용물질, 및 폴리비닐리덴 등의 결합재가 다이메틸포름알데히드 또는 N-메틸파이로리돈 등의 용재에 확산되어 정의 전극 혼합 슬러리를 형성한다. 그후, 정의 전극 혼합물 슬러리는 예로서 50μm 두께의 벨트 형상의 정의 전극의 표면 및 이면으로 간헐적으로 인가되며, 이어서, 벨트 형상의 정의 전극 콜렉터(25a)가 건조되어 압축 성형된다. 벨트 형상의 정의 전극 콜렉터(25a)는 알루미늄(Al) 호일, 니켈(Ni) 호일 또는 두께가 예를들어 15μm 인 스테인레스 호일과 같은 금속 호일로 되어있다.
이 시점에서, 정의 전극 활성 물질로서, 바람직하게는 금속 산화물, 금속 황화물, 또는 특정 고분자 물질중에서 한 종류 또는 두 종류 이상의 물질이 채용된다. 정의 전극 활성 물질은 사용 목적에 따라서 선택될 수 있으나, 높은 에너지 밀도가 필요하면, 주로 LixMO2를 포함하는 리튬(Li) 혼합 산화물이 바람직하다. x의 값은 배터리의 충전-방전 상태에 따라서 변동되는데, 보통은 0.05≤x≤1.12를 만족시킨다. 이 합성 공식에서, M은 한 종류 이상의 천이 금속이며, 더욱 바람직하게는, 코발트(Co), 니켈 및 망간(Mn) 중에서 적어도 하나의 물질이다. 그러한 리튬 혼합 산화물의 특정 예는 LiNiyCo1-yO2(0≤y≤1) 또는 LiMn2O4를 만족할 수 있다.
도 8a에 도시된 바와같이, 벨트 형상의 정의 전극(21a)를 발생한 후에, 알루미늄, 니켈, 또는 스테인레스와 같은 70μm 두께의 금속 물질로 이루어진 정의 전극 단자(11)가 접착 재료(예를들면, 밀봉재)(41)로 벨트 형상의 정의 전극 콜렉터(25a)의 표면에서 콜렉터 노출 지역으로 각각 부착된다(도 7 참조). 이에 이어서, 절연 물질로 된 접착 테이프(42)는 접착 재료(41)를 에워싸는 방식으로 그 위에 부착된다(도 7 참조). 이러한 접착 테이프(42)는 전기 절연을 유지하기 위해서 정의 전극 단자(11)와 부의 전극 단자(12) 사이 또는 정의 전극 단자(11)와 부의 전극 단자(12) 사이에서 쇼트 전극(22)을 방지하도록 사용된다. 도 6 및 도 8에서, 도면의 간략화를 위해서, 접착 재료(41) 및 접착 테이프(423)는 생략된다.
정의 전극 단자(11)를 접착시킨 후에, 예를들어 전해질층(23)은 건조 환경에서 후술되는 방법으로 벨트 형상의 정의 전극 콜렉터(25a)의 표면 (즉, 정의 전극 단자(11)가 부착되는 표면)에서 정의 전극 혼합층(26)의 각각의 노출된 면에 각각 형성된다. 이에 더해서, 벨트 형상의 정의 전극 콜렉터(25a)상의 이면의 정의 전극 혼합층(26)의 각각의 노출된 면에 전해질층(23)을 형성하는 경우에, 예를들면, 전해질층(23)은 매번 단일 면에 각각 형성된다.
도 9는 여기서 사용된 코팅 기계의 구성 예를 도시하는 도면이다. 코팅 기계에는 전해질 E를 전달하기 위한 전해질 전달 기계(50), 벨트 형성 전극(여기서, 벨트 형성 정의 전극(21a))를 전달하기 위한 전달 롤러(conveying roller)(61) 및 권취 롤러(winding roller)(62)가 제공된다.
전해질 전달 기계(50)는 노즐(51)과, 업-다운 방향으로 노즐(51)을 이동시키는 업-다운 메카니즘(58)을 갖는다. 이 업-다운 메카니즘(58)은 모터(58a), 모터(58a)의 일 단부에 부착된 나사, 및 나사(58b)로 고정된 업-다운 캐리어(58c)를 포함한다. 노즐(51)은 업-다운 캐리어(58c)에 부착된다. 전해질 E를 채우기 위한 충진 장치(51a)는 노즐(51)내에 배치된다. 공급관(52)의 일 단부는 이 충진 장치(51a)와 통하며 그 타 단부는 전해질 E가 축적되는 탱크와 통하게 된다. 공급관(52)의 중간에, 공급 펌프(54)가 압력 수단으로서 배치된다. 노즐(51)의 전해질 E이 관통하는 흐름 경로(51b)의 중간에, 흐름 경로(51b)를 열고 닫는 것이 가능한 셔터(55)가 배치된다. 도시되지 않은 구동 메카니즘으로, 셔터(55)가 흐름 경로(51b)의 닫는 위치 또는 흐름 경로(51b)의 여는 위치에서 이동이 가능하게 된다. 여기서, 공급 펌프(54)는 노즐(51)의 외부에 배치되며, 노즐(51)은 압력 메카니즘으로서 내장 펌프가 될 수 있다.
전해질 전달 장치(50)는 노즐 장치(51)의 인근에 있는 노즐(51)보다 전달 롤러(61)에 인근 측면에 배치된 센서(56)를 포함한다. 센서(56)는 전달되는 동안에 벨트 형상의 전극의 선정된 위치를 검출하기 위해서 사용되며, 검출 신호를제어기(57)에 전달한다. 검출 신호에 응답하여, 제어기(57)는 후술되듯이, 노즐(51), 공급 펌프(54) 및 셔터(55)를 제어한다.
코팅 장치에서, 벨트 형상의 전극(21a)은 전달 롤러(61)로 부터 수평 방향으로 전달되며, 도 9의 화살표 A에 도시된 바와같은 방향으로 고정된 속도로 전달되고, 이어서 전해질 E는 정의 전극 혼합층(26)으로 인가되어, 권취 롤러(62)로 롤링이 된다.
실시예에서, 벨트 형상 전극상에 전해질층(23)을 형성할 때, 초기에 전해질 E는 전해질 전달 장치(50)의 전술된 탱크(53)으로 축적된다. 전해질 E에 대해서, 전해질 염분으로서 리튬 염분을 포함하는 물질, 리튬 염분을 용해하는 비수용성 용재, 및 고분자 화합물이 채용된다. 리튬 염분으로서, LiPF6, LiAsF6, LiBF4, LiClO4, LiCF3SO3, Li(CF3SO2)2N 또는 LiC4F9SO3가 적당하며 한 종류 또는 둘 이상의 종류 물질이 이러한 물질들 사이에서 혼합함으로서 사용될 수 있다.
비수용성 용재로서, 예를들면, 에틸렌 카보네이트, 프로필렌 카보네이트, 부틸렌 카보네이트, γ부틸 락톤, γ바레로락톤, 디에톡시에탄, 테트라하이드로퓨란, 2-메틸테트라하이드로퓨란, 1,3-다이옥소란, 메틸 아세테이트, 메틸 프로피오닉액시드, 디메틸 카보네이트, 디에틸 카보네이트, 에틸메틸 카보네이트, 2,4-디플루오로아니솔, 2,6-이플루오로아니솔, 또는 4-브로모베라트롤이 적당하며 한 종류 또는 둘 이상의 종류 물질이 이러한 물질 사이에서 혼합함으로서 사용될 수 있다. 패키지 부재(30)로서 후술되는 적층 막을 사용하는 경우에, 에틸렌 카보네이트, 프로필렌 카보네이트, γ-부틸 락톤, 2,4-디클루오로아니솔, 2,6-이플루오로아니솔, 또는 4-브로모베라트롤 등과 같은 끓는 점이 150℃ 이상인 물질이 바람직하게 사용된다. 이러한 이유로, 쉬운 증발 패키지 부재(30)에서 팽창을 유발하며, 이는 패키지를 손상시킨다.
고분자 화합물에 대해서, 폴리비닐리딘 플로라이드, 폴리아크릴로나이트릴, 아크릴로니트라이트 부타딘-러버, 아크릴로니트라이트 부타딘 스틸렌 수지, 아크릴로니트라이트 폴리에틸렌 클로라이드 프로필렌 다인 스틸렌 수지, 아크릴로니트라이트 비닐 클로라이드 수지, 아크릴로니트라이트 메타아클릴라이트 수지, 아크릴로니트라이트 아크릴라이트 수지, 폴리에틸렌 산화물, 또는 폴리에테르 디네이쳐드 실록산이 적당하며 두 종류 이상의 물질이 이러한 물질중에서 혼합함으로서 사용될 수 있다. 헥사플루오로프로필렌 또는 테트라플루오에틸렌이 결합된 폴리비닐리딘 플로라이드를 제조하는 코폴리머가 사용될 수 있다. 더욱이, 비닐 아세테이트, 메틸 메타크릴레이트, 부틸 메타크릴레이트, 메틸 아크릴릭 산, 부틸 아크릴릭 산, 이타코닉 산, 메틸 아크릴레이트 하이드록사이드, 에틸 아크릴레이트 하이드록사이드, 아크릴라미드, 비닐 클로라이드, 비닐리딘 플로라이드, 또는 비닐리딘 클로라이드와 같은 비닐 모노머와 결합된 폴리아크릴로니트라이트를 제조하는 코폴리머가 사용될 수 있다. 더욱이, 폴리프로필렌 산화물, 메틸 메타크롤라이트, 부틸 메타크롤라이트, 메틸 아크릴릭 산, 또는 부틸 아크릴릭 산으로 결합된 폴리에틸렌 산화물을 제조하는 코폴리머가 사용될 수 있다.
전해질 E를 탱크(53)로 축적한 후에, 전해질층(23)은 벨트 형상의 정의전극(21a) 상에서 정의 전극 혼합층(26)의 노출된 면으로 형성된다. 여기서, 예를들면, 센서(56)가 벨트 형상의 정의 전극(21a)의 정의 콜렉터 노출 영역 B(도 6 및 7 참조)로 부터 그 검출 타이밍에 기초하여 전극(21a)의 정의 전극 혼합층 노출 영역(도 6 및 7 참조)으로 경계를 검출한 후에, 흐름 경로(51b)를 열기 위해서 이 순간까지 노즐(51)의 흐름 경로(51b)에 근접하는 셔터(55)가 제어기(57)의 제어하에서 후퇴하며, 이 순간까지 정지되는 공급 펌프(54)가 0.01Mpa 내지 0.3 Mpa 범위의 압력으로 구동된다. 그에 의해서, 압력은 충진 장이(51a)에 축적된 전해질 E로 인가되며, 이어서 전해질 E는 노즐(51)의 전달 개구로 부터 전달되어 전해질층(23)을 형성하기 위해서 정의 전극 혼합층(26)의 표면으로 인가된다.
이어서, 센서(56)가 정의 전극 혼합층 노출 영역 C로 부터 그 검출 타이밍에 기초하여 정의 전극 콜렉터 노출 영역 B로 경계를 검출한 후에, 이 순간 까지 흐름 경로(51b)를 개방하는 셔터(55)가 흐름 경로(51b)를 닫기 위해서 흐름 경로(51b) 내부로 둘출하며, 공급 펌프(54)는 구동을 정지한다. 그에 따라서, 탱크(53)로 부터의 전해질 E의 전달이 정지된다.
더욱이, 예를들어, 센서가 콜렉터 노출 영역 B 로 부터 그 검출 타이밍을 기초로 하여 단자 노출 영역 D까지의 경계를 검출한 후에, 모터(58a)는 제어기(57)의 제어하에 벨트 형상의 전극의 반대 측면에서 노즐(51)을 회수하기 위해서 구동된다. 그러므로, 벨트 형상의 콜렉터(25a) 및 정의 전극 혼합층(26)의 총 두께가 벨트 형상의 콜렉터(25a) 및 정의 전극 단자(11)의 두께 보다 더 얇은 경우에, 벨트 형상의 전극은 노즐(51)과 정의 전극 단자(11) 사이에 접촉이 없이도 연속해서 전달된다. 이에 이어서, 센서(56)가 단자 노출 영역 D로 부터 그 검출 타이밍에 기초하여 콜렉터 노출 영역 B까지의 경계를 검출한 후에, 노즐(51)은 전의 위치로 돌아간다. 다음에, 센서(56)가 콜렉터 노출 영역 B로 부터 정의 전극 혼합층 노출 영역 C까지의 경계를 검출한 후에, 전해질층(23)은 전술된 바와 동일 방식으로 정의 전극 혼합층(26)으로 형성된다. 전해질층(23)을 형성하기 위해서 동일 과정이 반복된다.
전해질 E가 노즐(51)로 인가될 때, 그 점도가 예를들어 0.001Pa.s 내지 0.05Pa.s 범위이면, 전해질 E이 흐름 경로(51b)를 통해서 부드럽게 통과한다. 이에 더해서, 전해질 E의 점도는 후술되드시 조정이 가능하다. 먼저, 도시되지 않은 오일 조가 충진 장치(51a)의 인근에 제공되며, 오일은 오일 조내에서 가열되어 전해질 E를 가열시키기 위해서 순환된다. 또 다른 방법으로서, 전해질 E의 점도는 비수용성 용재를 첨가함으로서 조정이 가능하며, 이는 낮은 끓는 점을 갖는다.
이와 관련하여, 코팅 장치의 권취 롤러(62)의 인근에, 인가된 전해질을 건조하기 위한 도시되지 않은 건조기가 배치된다. 형성된 전해질층(23)은 건조기에 대응하는 위치로 전달되며, 이는 인가된 전해질을 건조한다. 이 후에, 전해질층(23) 및 벨트 형상의 정의 전극(21a)은 프로필렌으로 된 도시되지 않은 플라스틱 막으로 함께 에워싸지며 권취 롤러(62)로 롤링된다. 전술된 바와같이 플라스틱으로 에워싸는 이유로 인해서, 전해질층(23)내의 비수용성 용재가 증발되거나 또는 전해질층(23)이 수분을 흡수하는 것을 방지한다.
한편, 전술된 바와 유사한 방식으로, 도 8b에 도시된 바와같이, 부의 전극단자(12)가 전극으로서 벨트 형상의 부의 전극(22a)(즉, 부의 전극 혼합층(28)이 벨트 형상의 부의 전극 콜렉터(27a)상에 배치됨)이 노출되는 영역에 부착된다. 이 후에, 전해질층(23)은 부의 전극 혼합층(28)의 전체 노출된 포면에 간헐적으로 형성된다. 벨트 형상의 부의 전극(22a)를 발생하는 것은 다음 방식으로 수행된다. 먼저, 리튬 금속, 및 리튬 및 알루미늄의 합금과 같은 리튬 합금, 또는 리튬을 흡수 및 해제하는 것이 가능한 부의 전극 물질이 폴리비닐리딘과 같은 결합재와 혼합되어, 디메틸 포름알데히드 또는 N-메틸피롤리돈과 같은 용재에 확산되어 부의 전극 혼합 슬러리를 형성한다. 이후에, 부의 전극 혼합 슬러리는 카파(Cu) 호일과 같은 금속 호일로 된 벨트 형상의 부의 전극 콜렉터(27a)상에 간헐적으로 인가되며, 그후, 벨트 형상의 부의 전극 콜렉터(27)는 건조되어 압축 성형된다.
리튬을 흡수 및 해제가 가능한 부의 전극 물질에 대해서, 탄소함유 물질, 실리콘, 또는 실리콘 화합물, 금속 산화물 또는 고분자 물질 중에서 한 종류 또는 둘 이상의 종류 물질을 포함하는 물질이 채용될 수 있다. 탄소를 함유하는 물질에 있어서, 피로카본스, 피치 코크와 같은 코크, 니들 코크, 또는 데프롤리움 코크, 흑연, 슬라시 카본, 셀룰로스, 페놀릭 수지 또는 퓨란 수지와 같은 유기 고분자 화합물이 적당한 온도에서 가열되며, 카본 섬유 또는 활성 카본이 채용될 수 있다. 실리콘 화합물에서, Mg2Si가 채용될 수 잇다. 금속 산화물에서, SnO2가 채용될 수 있다. 고분자 물질에서, 폴리아세틸렌, 폴리아닐린, 폴리필롤, 또는 디설파이드 폴리머가 채용될 수 있다.
다수의 전해질층(23)이 정의 전극 단자(11)에 부착된 벨트 형상의 정의전극(21a)상에 그리고 부의 전극 단자(12)에 부착된 벨트 형상의 부의 전극상에 간헐적으로 형성된 후에, 벨트 형상의 정의 전극(21a) 및 벨트 형상의 부의 전극(22a)이 권취 롤러(62)로 부터 당겨져서 벨트 형상의 정의 전극(21a) 및 벨트 형상의 부의 전극(22a)을 에워싸는 플라스틱 막이 박리된다.
벨트 형상의 정의 전극 콜렉터(25a)는 전해질층(23) 및 정의 전극 단자(11) 사이에서 절단되어 (도 6 및 도 7의 X-X 라인), 개별적으로 분리된다. 그에 따라서, 다수의 적층된 바디가 형성된다. 다수의 적층된 바디로서, 정의 전극 단자(11)를 포함하며 정의 전극 혼합층(26) 및 전해질층(23)을 정의 전극 콜렉터(25)에 적층하는 바디가 형성된다. 전술된 바와같은 방식으로, 벨트 형상의 부의 전극 콜렉터(27a)가 전해질층(23) 및 부의 전극 단자(12) 사이에서 절단되어 개별적으로 분리된다. 그에 따라서, 다수의 적층된 바디가 형성된다. 다수의 적층된 바디는 부의 전극 단자(12)를 포함하며, 부의 전극 혼합층(28) 및 전해질층(23)이 부의 전극 콜렉터(27)로 순차적으로 적층된다. 이에 이어서 도 4 및 도 5에 도시된 바와같이, 각각의 적층된 바디는 분리기(24)로 그 전해질층(23)을 서로 향하는 방식으로 적층되며, 롤링된 전극(20)을 형성하도록 롤링된다. 분리기(24)는 주 기부가 폴리프로필렌 또는 롤리에틸렌과 같은 폴리오렐핀 물질인 다공성 막으로 이루어진다. 이러한 종류의 다공성 막중 두 종류 이상이 적층된 물질이 사용될 수 있다.
롤링된 전극(20)을 형성한 후에, 예를들어, 패키지 부재(30)로 이루어진 막 쌍(30a, 30b)이 예비된다. 롤링된 전극(20)은 막(30a) 및 막(30b) 사이에 샌드위치된다. 정의 전극 단자(11) 및 부의 전극 단자(12)가 유도되는 막(30a, 30b)의 각각의 단부에서, 막(31)은 정의 전극 단자(11)와 부의 전극 단자(12)를 샌드위치하는 방식으로 배치된다. 그후, 정의 전극 단자(11) 및 부의 전극 단자(12)는 패키지 부재(30)에 의해서 막(21)이 그 사이에 삽입된 채로 샌드위치된다.
막(30a, 30b)의 쌍에서, 예를들면, 이러한 순서로 나일론 막, 알루미늄 호일, 및 폴리에틸렌 막이 적층된 적층 막이 채용되며, 폴리에틸렌 막은 롤링된 전극(20)에 대향하는 방식으로 부착된다. 막중 하나인, 막(30a)은 롤링된 전극(20)이 그 안에서 누적되는 형상에 대응하는 나머지 최외곽 부분으로 완성되는 방식으로 형상을 갖는다.
막(30a, 30b)로 롤링된 전극(20)을 샌드위치한 후에, 저압 환경에서 패키지 부재(30)가 롤링된 전극(20)과 결합되는 압력을 받으며, 막(30a, 30b)의 최외각 부분 각각은 열 밀봉 등에 의해서 견고하게 고정된다. 이것은 도 3에 도시된 2차 배터리를 완성한다.
전술된 바와같이 제조된 2차 배터리에서, 충전될 때, 리튬은 정의 전극 혼합층(26)으로 부터 이온으로서 해제되며 전해질층(23) 및 분리기(24)를 통해서 부의 전극 혼합층(28)으로 흡수된다. 한편, 방전할 경우, 리튬은 부의 전극 혼합층(28)으로부터 이온으로서 해제되며 전해질층(23) 및 분리기(26)를 통해서 정의 전극 혼합층(26)으로 흡수된다.
전술된 실시예에 관련된 배터리 제조 방법에 따라서, 정의 전극 단자(11)(부의 전극 단자(12))가 벨트 형상의 정의 전극(21a)(벨트 형상의 부의 전극(22a))에 부착된 후에, 전해질층(23)이 형성된다는 이유로 인해서, 전해질층(23)을 형성한 후에 제조 공정 수는 감소될 수 있으며, 이는 전해질내의 용재가 증발하며 전해질층(23)이 수분을 흡수하는 것을 방지한다. 그에 따라서, 배터리의 제조 수율이 증가될 수 있다. 이에 더해서, 방전 능력이 우수하며 전압이 안정된 배터리의 제조가 가능하게 된다.
더욱이, 다수의 정의 전극 혼합층(26)(부의 전극 혼합층(28))을 벨트 형상의 정의 전극 콜렉터(25a)(벨트 형상의 부의 전극 콜렉터(27a))로 간헐적으로 형성하고 또한 그 위에 전해질층(23)을 형성한 후에, 벨트 형상의 정의 전극 콜렉터(25a)(벨트 형상의 부의 전극 콜렉터(27a))가 절단되며, 이는 정의 전극 단자(11)(부의 전극 단자(12))가 부착되는 영역으로 전해질이 부착되는 것을 방지한다. 그에 따라서, 종래의 박리 전해 공정은 불필요해지는데, 이는 생산성의 증가를 가져온다. 이에 더해서, 전해질은 불필요한 부분으로 인가되지 않으며, 이는 제조 비용을 감소시킬 수 있다.
더우기, 공급 펌프(54)로 인해서, 압력이 전해질 E로 균일하게 공급되어 전해질 E를 노즐(51)로부터 밀게되며, 이는 소정량의 전해질을 전달할 수 있게 된다. 그에 따라서, 전해질층(23)은 폭 및 길이 방향으로 얇고 균일한 방식으로 형성될 수 있게 하며, 이는 각 배터리에 포함되는 전해질의 량이 동일하게 한다. 전극이 전달되는 동안에 어떤 사고가 발생되는 경우에, 공급 펌프(54)가 전해질을 전달하지 않도록 정지되며, 따라서, 코팅 실패가 방지될 수 있으며 전해질층 형성 공정에서 생산 조절이 쉬워진다.
전술된 사상에 비추어서 본 발명의 많은 수정 및 변형이 가능함을 분명히 알수 있다. 그러므로 첨부된 청구범위 내에서 발명이 특정하게 설명된 것 이외에도 달리 실시될 수 있음을 알 수 있다.
[예]
다음에, 본 발명의 특정 예가 상세히 설명된다.
예 1-5에서, 100개의 2차 배터리가 후술되는 방법에 의해서 제조되었다.
먼저, 정의 전극 활성 물질로서 LiCoO2덩어리에 의한 100 부분, 도전성 에이전트로서 카본 블랙 덩어리에 의한 5 부분, 및 결합재로서 폴리비닐리딘 플로라이드의 덩어리에 의한 10 부분이 정의 전극 혼합 슬러리를 제조하기 위해서 용재로서 N-메틸필로리돈에 확산되었으며, 정의 전극 슬러리가 정의 혼합층을 형성하기 위해서 그 두께가 15μm인 알루미늄 호일로된 벨트 형상의 정의 전극 콜렉터의 표면 및 이면으로 50μm의 두께(건조후 두께)가 되는 방식으로 간헐적으로 인가되었으며, 이 후에, 정의 혼합층은 건조되어 압출 성형되어 벨트 형상의 정의 전극을 제조하게 된다. 이 시점에서, 100 쌍의 정의 전극 혼합층이 벨트 형상의 정의 전극 콜렉터이 양 면으로 형성된다.이에 이어서, 그 두께가 70μm인 알루미늄으로 된 정의 전극 단자가 벨트 형상의 정의 전극 콜렉터의 표면상의 콜렉터 노출 영역으로 용접되었으며, 그후, 두께가 100μm인 절연 테이프가 이러한 정의 전극 단자를 에워싸는 방식으로 적층되었다.
다음에, 도 9에 도시된 코팅 장치와 같은 장치로서, 전해질층이 벨트 형상의 정의 전극 콜렉터의 양면상의 각각의 정의 혼합층의 노출된 면상에 형성되었으며, 그 후에, 전해질이 건조되었으며, 이어서 전해질층을 갖는 벨트 형상의 정의 전극이 폴리프로필렌 막으로 에워싸여서 롤링되었다. 이어서, 상기 롤링된 벨트 형상의 정의 전극은 건조한 환경에서 케이스 내에 밀봉되어 보존되었다.
이 시점에서, 전해질에서 핵사플로로프로필렌이 결합된 비닐딘 플로라이드를 형성하는 코폴리머가 용재로 용해되는 물질로서, 그 에틸렌 카보네이트, 프로필렌 카보네이트, 및 γ-부틸 락톤이 혼합되며 전해질 염분으로서 용해되는 물질이 채용되었다. 전해질 전달 장치의 전달 개구로 부터 정의 전극 혼합층 까지의 거리는 80μm로서 판단되었다. 노즐의 전달 개구가 정의 전극 단자에 대향하는 경우에는, 노즐은 벨트 형상의 정의 전극 콜렉터로 부터 400μm가 이격되어 배치되었다.
한편, 리튬을 흡수 및 해제할 수 있는 부의 전극 물질로서 카본 흑연의 더어리로서 100 부분 및 결합재로서 폴리비닐리딘 플로라이드의 덩어리로서 15 부분이 부의 전극 혼합 슬러리를 형성하기 위해서 용재로서 N-메틸필로리돈에 확산되었으며, 부의 전극 혼합 슬러리가 부의 전극 혼합층을 형성하기 위해서 그 두께가 15μm인 카파 호일로 된 벨트 형상의 부의 전극 콜렉터의 표면 및 이면으로 50μm 두께(건조 후 두께)가 되는 방식으로 간헐적으로 인가되었으며, 그 후에, 부의 전극 혼합층은 건조되어 벨트 형상의 부의 전극을 발생하도록 압축 성형되었다. 이 시점에서, 100 쌍의 부의 혼합층이 벨트 형상의 부의 콜렉터의 양 면으로 형성되었다. 이어서, 두께가 70μm인 카파 호일로 된 부의 전극 단자가 벨트 형상의 부의 전극 콜렉터의 표면상의 콜렉터 노출 영역으로 용접되었으며, 두께가 100μm인 절연 테이프가 이러한 부의 전극 단자를 에워싸는 방식으로 적층되었다.
이에 이어서, 벨트 형상의 정의 전극과 같은 방식으로, 전해질층은 벨트 형상의 부의 전극 콜렉터의 양 면상에서 부의 전극 혼합층의 각각의 노출된 면상에 형성되었으며, 그 후, 전해질은 건조되며 전해질층을 갖는 벨트 형상의 부의 전극이 폴리프로필렌 막으로 에워싸이고 롤링되었다. 이에 이어서, 롤링된 벨트 형상의 부의 전극은 건조한 환경에서 케이스내에 밀봉되어 보존되었다.
정의 전극 단자 및 전해질층이 형성된 벨트 형상의 정의 전극 및 부의 전극 단자 및 전해질층이 형성된 벨트 혀상의 부의 전극을 형성한 후에, 벨트 형상의 정의 전극 및 벨트 형상의 부의 전극을 에워싸는 플라스틱 막이 박리되었다. 그후, 벨트 형상의 정의 전극 콜렉터는 100 정의 전극으로 분리하기 위해서 전해질층 및 정의 전극 단자 사이에서 절단되었다. 벨트 형상의 부의 전극 콜렉터는 100 부의 전극으로 분리하기 위해서 전해질층과 부의 전극 단자 사이에서 절단되었다.
벨트 형상의 정의 전극 및 벨트 형상의 부의 전극을 분리한 후에, 정의 전극 단자 및 전해질층이 형성된 정의 전극과 부의 전극 단자 및 전해질층이 형성된 부의 전극이 100 롤링된 전극을 제조하기 위해서 그 사이에 분리기를 갖은채로 다수로 롤링되었다.
그후, 롤링된 전극 각각에 대해서, 나일론 막, 알루미늄 호일 및 폴리에틸렌 막이 이러한 순서로 적층된 두개의 적층 막이 준비되었으며 롤링된 전극이 두개의 적층 막사이에 샌드위치되었다. 정의 전극 단자 및 부의 전극 단자가 유도된 단부에서, 부착을 향상시키는 막이 각각의 단자를 샌드위치시키는 방식으로 배치되었다. 적층 막은 롤링된 전극과 압축 접착되게 되었으며, 각각의 적층 막의 최외각 부분은 열 봉합되었으며, 이는 100개의 2차 배터리를 제조한다. 즉, 예 1-5에서,100개의 2차 배터리를 포함하는 하나의 롯트는 5개의 롯트로 제조되었다. 제조된 배터리는 두께가 3.8 mm 이며 폭이 35mm 이며 높이가 62mm로 측정되었다.
예 1-5에 비해서 비교예 1-5을 보면, 100개의 2차 배터리를 포함하는 하나의 롯트는 벨트 형상의 정의 전극 및 벨트 형상의 부의 전극이 전해질을 수용하는 탱크로 주입되고 탱크로 부터 유입되어, 전해질층을 형성하기 위해서 한 쌍의 닥터 나이프로 스크랩되며, 이어서 정의 전극 단자 및 부의 전극 단자가 부착되는 영역으로 부착되는 전해질이 각 단자를 부착시키기 위해서 박리되는 것을 제외하고는 도1-5와 같은 방식으로 5 롯트로 제조되었다.
전술된 예 및 비교예에서 2차 배터리 각각에 대해서, 방전 성능은 충전 및 방전에 의해서 관찰되었다. 이 시점에서, 배터리 전압이 4.2V에 도달할 때까지 250mA의 일정한 전류 밀도로 충전이 수행된 후에, 총 충전 시간이 4시간에 도달할 때 까지 4.2V의 일정한 전압으로 충전되었다. 한편, 배터리 전압이 3.0V에 도달할 때 까지100mA의 일정한 전류 밀도로 방전이 수행되었다. 2차 배터리 각각으로서, 방전 용량이 500mA 이상인 배터리가 확인 배터리로서 결정되었으며, 확인 배터리의 비율은 각각의 예 및 비교 예에서 관찰되었다.
표 1
확인 배터리 비율(%)
예1 79
예2 81
예3 86
예4 85
예5 87
비교예1 67
비교예2 67
비교예3 68
비교예4 74
비교예5 75
표 1에서 알 수 있드시, 비교예1 내지 비교예5에서 확인 배터리의 비율은 67-75% 였으며, 한편, 예1 내지 예5의 비율은 그와 비교해서 79-87% 였다. 즉, 예1 내지 예5의 확인 배터리의 비율(수율)은 비교예1 내지 비교예5의 비율보다 높았다.
이것은 2차 배터리가 전극 상의 단자에 부착한 후에 전해질층을 간헐적으로 형성하며 절단함으로서 수행된 정의 전극 및 부의 전극으로 형성되면 안정된 공급 방전 용량이 우수한 배터리를 얻을 수 있다는 것을 보여준다.
전술된 바와같이, 본 발명이 실시예 및 예를 참조하여 설명되었을 지라도, 본 발명은 실시예 및 예에 제한되지 않으며 여러 수정이 가능함을 알 수 있다. 예를들어, 전술된 실시예 및 예에서, 다수의 배터리가 동시에 제조되는 경우가 특별히 설명되었지만, 본 발명은 배터리가 개별적으로 제조되는 경우에도 적용될 수 있다.
이에 더해서, 전술된 실시예 및 예에서, 도 7에 도시된 바와같이, 전해질 층(23)이 전해질 전달 장치(50)를 이용하여 형성되는 경우가 기술되었지만, 그러한 전달 장치가 항상 사용될 필요는 없다. 다른 수단이 전해질층(23)을 형성하는데 적용될 수 있다.
더욱이, 전술된 실시예에서, 벨트 형상의 전극 콜렉터에 전극 단자를 부착할 때, 접착 재료(41)가 사용된다 할지라도, 예1 내지 예5에 기술된 바와같이 전극 단자를 부착시키는데 용접이 사용될 수도 있다.
더욱이, 전술된 실시예 및 예에서, 겔 형태의 전해질층(23)이 형성되었다 할지라도, 고형의 전해질로 된 전해질층으로서, 이온 도전성 또는 고형의 무기 전해질로 된 전해질층을 갖는 고분자 화합물에 전해질 염분이 확산된 전해질층이 채용될 수 있다. 그러한 고형의 전해질층은 전해질에 전극 혼합층상에 유동성을 인가한 후에 비수용성 용재를 완전히 증발함으로서 얻어질 수 있다.
또한, 전술된 실시예에서, 전극 혼합층이 벨트 형상의 전극 콜렉터의 양면에 형성된 경우가 설명되었다 할지라도, 전극 혼합층은 벨트 형상의 전극 콜렉터의 단일 면에 형성될 수 있다. 이에 더해서, 전술된 실시예에서, 전해질층이 벨트 형상의 전극 콜렉터의 단일 면에 형성되는 경우가 설명되었다 할지라도, 전해질층은 예1-5에 설명된 바와같이 벨트 형상의 전극 콜렉터의 양면에 형성될 수 있다.
또한, 전술된 실시예 및 예에서, 롤링된 전극(20)이 적층 막내에 에워싸이는 구조를 갖는 배터리가 기술되었다 할지라도, 본 발명은 원통형상과 같은 여러 형상을 갖는 다른 배터리를 제조하는데 적용될 수 있다.
또한, 전술된 실시예 및 예에서, 배터리 반응이 리튬인 배터리가 기술되었다 할지라도, 본 발명은 배터리 반응이 소듐(Na), 또는 칼슘(Ca)인 다른 배터리가 제조되는 경우에 적용될 수 있다. 이 경우에, 전해질 염분으로서, 소듐 염 또는 칼슘 염이 리튬 염분에 대체해서 채용될 수 있으며, 정의 전극 활성 물질로서, 적당한 금속 산화물 또는 금속 황화물이 채용된다.
이에 더해서, 전술된 실시예에서, 2차 배터리가 제조되는 경우가 기술되었다 할지라도, 본 발명은 1차 배터리를 제조하는데에도 적용될 수 있다.
본 발명이 설명의 편의를 위해서 선택된 특정 실시예를 참조하여 기술되었지만, 당업자라면 발명의 기본 개념 및 범위에서 벗어나지 않는 한 여러 수정이 가능함을 알 수 있다.
정의 전극, 부의 전극 및 전해질층을 포함하는 배터리를 제조하는 방법에 의해서, 정의 전극 또는 부의 전극중에서 적어도 하나의 면에 단자를 부착시키며, 상기 단자가 정의 전극 또는 부의 전극중 어느 하나에 부착되는 영역을 제외한 다른 영역에 전해질층을 형성하게 된다. 따라서 본 발명은 전술된 문제를 해결하였으며 그 목적은 생산성을 향상시키는 것이 가능하며 배터리 성능의 열화되는 것을 방지하게 된다.

Claims (17)

  1. 정의 전극, 부의 전극 및 전해질층을 포함하는 배터리 제조 방법에 있어서,
    정의 전극 또는 부의 전극중 적어도 하나의 일면에 단자를 부착시키는 단계, 및
    상기 단자가 정의 전극 또는 부의 전극중 하나의 일면에 부착되는 영역을 제외하는 다른 영역들상에 전해질층을 형성하는 단계를 포함하는, 배터리 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 벨트 형상의 정의 전극 또는 상기 벨트 형상의 부의 전극중 적어도 하나의 전극에서 전극 콜렉터상에 전극 활성 물질을 포함하는 전극 혼합층을 간헐적으로 형성하는 단계와,
    상기 전극 혼합층이 형성되지 않은 전극 콜렉터 노출 영역에 단자를 부착하는 단계, 및
    상기 전해질층이 형성된 후에 간헐적으로 형성되는 전극 혼합층 사이의 전극 콜렉터를 절단하는 단계를 포함하는, 배터리 제조 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 단자가 상기 전극 콜렉터 노출 영역에 부착된 후에 단자의 일부를 에워싸는 방식으로 보호 테이프를 배치하는 단계를 포함하는, 배터리 제조방법.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 전극 혼합층들은 상기 전극 콜렉터의 양면에 형성되며, 상기 전극 혼합층들은 상기 전극 콜렉터의 표면 및 이면의 상이한 영역에서 각각 형성되는, 배터리 제조방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 전해질층은 가압 수단을 갖는 전해질 전달 장치로 전해질을 밀어넣음으로써 형성되는, 배터리 제조 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 전해질은 그 점도(viscosty)를 조절하기 위해서 열이 가해짐에 따라 전달되는, 배터리 제조 방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 전해질은 그 점도를 0.001 Pa·s 내지 0.05 Pa·s의 범위로 조절하기 위해서 열이 가해지는 상태로 전달되는, 배터리 제조 방법.
  8. 제 5 항에 있어서,
    단자가 부착되는 벨트 형상의 전극이 이동되며, 상기 전해질은 상기 벨트 형상의 전극상에 상기 전해질층을 형성하도록 간헐적으로 밀려가는, 배터리 제조 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 단자가 부착되는 영역이 상기 전해질 전달 장치의 전달 개구에 대향하며, 상기 전달 개구는 전극 면으로부터 이격되어 배치되는, 배터리 제조 방법.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 전해질은 상기 전해질 전달 장치의 전해질 흐름 경로에 배치된 셔터를 열고 닫음으로서 간헐적으로 전달되는, 배터리 제조 방법.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 전해질이 전달 및 건조된 후에 전극을 롤링하며, 이어서 전해질층이 형성되는 전극의 전극 면이 플라스틱 막으로 에워싸이는 단계를 포함하는, 배터리 제조 방법.
  12. 제 1 항에 있어서,
    전해질은 전해질 염분 및 고분자 화합물들을 포함하는, 배터리 제조 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 전해질은 비수용성 용재(nonaqueous solvent)들을 더 포함하는, 배터리 제조 방법.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 전해질 염분은 LiPF6, LiAsF6, LiClO4, LiCF3SO3, Li(CF3SO2)2N 또는 LiC4F9SO3의 그룹 중에서 한 종류의 물질을 포함하는, 배터리 제조 방법.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 고분자 화합물들은 폴리비닐리딘 플로라이드, 폴리아크릴로나이트릴, 아크릴로니트라이트 부타디엔 러버, 아크릴로니트라이트 부타디엔 스틸렌 수지, 아크릴로니트라이트 폴리에틸렌 클로라이드 프로필렌 다인 스틸렌 수지, 아크릴로니트라이트 비닐 클로라이드 수지, 아크릴로니트라이트 메타아크릴라이트 수지, 아크릴로니트라이트 아크릴라이트 수지, 폴리에틸렌 산화물, 폴리에스테르 디네이쳐드 실리옥산, 다른 고분자 화합물과 결합된 폴리비닐라이딘으로 된 코폴리머, 다른 고분자 화합물과 결합된 폴리아크릴로나이트릴로 된 코폴리머, 다른 고분자 화합물과 결합된 폴리에틸렌 산화물로된 코폴리머중 적어도 하나를 포함하는, 배터리 제조 방법.
  16. 제 13 항에 있어서,
    상기 비수용성 용재는 에틸렌 카보네이트, 프로필렌 카보네이트, 부틸렌 카보네이트, γ-부틸 락톤, γ-발레로락톤, 디에톡시에탄, 테트라하이드로퓨란, 2-메틸테트라하이드로퓨란, 1,3-다이옥소란, 메틸 아세테이트, 메틸 프로피오니액시드, 디메틸 카보네이트, 디에틸 카보네이트, 에틸메틸 카보네이트, 2,4-디플루오로아니솔, 2,6-디플루오로아니솔, 4-브로모베라트의 그룹중에서 적어도 하나의 물질을 포함하는, 배터리 제조 방법.
  17. 제 1 항에 있어서,
    상기 정의 전극은 일반식으로 표시된 리튬 혼합 산화물:LixMO2를 포함하며 여기서 x는 0.05≤x≤1.12이며, M은 한 종류 이상의 천이 금속이며,
    상기 부의 전극은 탄소를 포함하는 물질, 실리콘, 실리콘 화합물, 금속 산화물, 고분자 물질과 같은 리튬 수용 및 해제가 가능한 물질의 그룹중에서 적어도 하나의 물질을 포함하는, 배터리 제조 방법.
KR1020010013862A 2000-03-17 2001-03-17 전지의 제조 방법 KR100798281B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000-076614 2000-03-17
JP2000076614A JP4831269B2 (ja) 2000-03-17 2000-03-17 電池の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20010090493A true KR20010090493A (ko) 2001-10-18
KR100798281B1 KR100798281B1 (ko) 2008-01-28

Family

ID=18594332

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020010013862A KR100798281B1 (ko) 2000-03-17 2001-03-17 전지의 제조 방법

Country Status (7)

Country Link
US (2) US6884270B2 (ko)
EP (1) EP1134832B1 (ko)
JP (1) JP4831269B2 (ko)
KR (1) KR100798281B1 (ko)
CN (1) CN1185744C (ko)
MX (1) MXPA01002780A (ko)
NO (1) NO328002B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100751772B1 (ko) * 2003-06-05 2007-08-23 쇼와 덴코 가부시키가이샤 배터리 전극용 탄소재료와 그 제조방법 및 용도
WO2012093790A2 (ko) * 2011-01-06 2012-07-12 주식회사 엘지화학 셀의 사이드 테이프 자동 부착 방법 및 장치

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4777593B2 (ja) * 2002-11-29 2011-09-21 株式会社オハラ リチウムイオン二次電池の製造方法
GB0318942D0 (en) * 2003-08-13 2003-09-17 Aea Technology Battery Systems Process for producing an electrode
US7251122B2 (en) * 2003-12-22 2007-07-31 Tdk Corporation Electric chemical capacitor, and method and apparatus for manufacturing electrode for electric chemical capacitor
US7883801B2 (en) * 2005-11-15 2011-02-08 Samsung Sdi Co., Ltd. Electrolyte for rechargeable lithium battery, and rechargeable lithium battery including the same
US7914931B2 (en) * 2005-12-21 2011-03-29 Samsung Sdi Co., Ltd. Separator for rechargeable lithium battery, rechargeable lithium battery including the same, and method for preparing rechargeable lithium battery
US7910245B2 (en) * 2005-12-22 2011-03-22 Samsung Sdi Co., Ltd. Positive active material with a polyether modified silicone oil and rechargeable lithium battery including the same
JP6063131B2 (ja) * 2012-02-13 2017-01-18 日産自動車株式会社 電池押圧装置および電池押圧方法
US9324995B2 (en) 2012-04-04 2016-04-26 Nokia Technologies Oy Apparatus and associated methods
US10515768B2 (en) 2012-04-04 2019-12-24 Lyten, Inc. Apparatus and associated methods
US9362565B2 (en) * 2012-04-04 2016-06-07 Nokia Technologies Oy Apparatus and associated methods
CN104185651B (zh) * 2012-06-28 2016-01-20 株式会社吴羽 树脂组合物、非水电解质二次电池用含填料树脂膜以及非水电解质二次电池用含填料树脂膜的制造方法
EP3012898B1 (en) * 2013-06-21 2019-01-30 NEC Energy Devices, Ltd. Secondary battery and electrode production method
JP2016058250A (ja) * 2014-09-10 2016-04-21 セイコーエプソン株式会社 リチウム電池用電極体及びリチウム電池
JP6657135B2 (ja) * 2017-03-22 2020-03-04 株式会社石井表記 電池製造用装置
US11791467B2 (en) 2017-08-31 2023-10-17 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Nonaqueous electrolyte secondary battery

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU626013B2 (en) 1988-07-04 1992-07-23 Sony Corporation A thin electronic device having an integrated circuit chip and a power battery and a method for producing same
US4997732A (en) 1989-03-30 1991-03-05 Mhb Joint Venture Battery in a vacuum sealed enveloping material and a process for making the same
US5605550A (en) 1993-06-14 1997-02-25 Valence Technology, Inc. Battery laminate with improved electrolyte and anode or cathode layer characteristics
US5419982A (en) 1993-12-06 1995-05-30 Valence Technology, Inc. Corner tab termination for flat-cell batteries
JP3373934B2 (ja) * 1994-05-25 2003-02-04 三洋電機株式会社 渦巻電極体を備えた非水電解質電池
US6162264A (en) * 1996-06-17 2000-12-19 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Process for producing porous coating layer electrode plate for secondary battery with nonaqueous electrolyte process for producing same and sheet for peeling active material layer
CA2207801C (en) * 1996-06-19 2004-03-30 Hideki Kaido Nonaqueous electrolyte battery
JP3643447B2 (ja) * 1996-08-12 2005-04-27 株式会社東芝 シート状極板の製造方法および非水電解質電池
US6027835A (en) * 1996-12-11 2000-02-22 Fuji Film Celltec Co., Ltd. Cell electrode sheet with displaced electrode depolarizing mixes
CN1138309C (zh) * 1997-03-19 2004-02-11 旭化成株式会社 无水薄型电池
US5865860A (en) 1997-06-20 1999-02-02 Imra America, Inc. Process for filling electrochemical cells with electrolyte
CA2223364A1 (en) * 1997-12-03 1999-06-03 Moli Energy (1990) Limited Calendered double side segment coated webs
JP3893731B2 (ja) * 1998-04-16 2007-03-14 ソニー株式会社 間欠塗布装置
JPH11329411A (ja) * 1998-05-08 1999-11-30 Japan Storage Battery Co Ltd 電 極
US6287719B1 (en) 1998-06-15 2001-09-11 Eveready Battery Company, Inc. Battery including a non-aqueous multi-cell spiral-wound electrode assembly
WO2000013252A1 (fr) * 1998-09-01 2000-03-09 Sony Corporation Procede de production d'un element electrolytique en gel non aqueux
US6566015B1 (en) * 1998-10-09 2003-05-20 Denso Corporation Non-aqueous electrolytic salt and non-aqueous electrolytic secondary battery in which it is used
JP4193247B2 (ja) 1998-10-30 2008-12-10 ソニー株式会社 非水電解質電池及びその製造方法
CN1288594A (zh) 1998-11-06 2001-03-21 日本电池株式会社 非水二次电解质电池
JP3899499B2 (ja) 1998-11-18 2007-03-28 ソニー株式会社 非水電解質電池
DE60005413T2 (de) * 1999-01-21 2004-09-16 Japan Storage Battery Co. Ltd., Kyoto Bleisauerbatterie-Elektrodenplatte und Verfahren zu ihrer Herstellung

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100751772B1 (ko) * 2003-06-05 2007-08-23 쇼와 덴코 가부시키가이샤 배터리 전극용 탄소재료와 그 제조방법 및 용도
WO2012093790A2 (ko) * 2011-01-06 2012-07-12 주식회사 엘지화학 셀의 사이드 테이프 자동 부착 방법 및 장치
WO2012093790A3 (ko) * 2011-01-06 2012-09-07 주식회사 엘지화학 셀의 사이드 테이프 자동 부착 방법 및 장치

Also Published As

Publication number Publication date
EP1134832A3 (en) 2006-08-16
CN1185744C (zh) 2005-01-19
EP1134832A2 (en) 2001-09-19
JP4831269B2 (ja) 2011-12-07
NO328002B1 (no) 2009-11-09
NO20011288D0 (no) 2001-03-14
CN1316786A (zh) 2001-10-10
US6884270B2 (en) 2005-04-26
US20050155215A1 (en) 2005-07-21
MXPA01002780A (es) 2003-05-19
EP1134832B1 (en) 2013-03-06
KR100798281B1 (ko) 2008-01-28
NO20011288L (no) 2001-09-18
JP2001266841A (ja) 2001-09-28
US20020045094A1 (en) 2002-04-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20050155215A1 (en) Method of manufacturing a battery
US6776807B2 (en) Method of manufacturing a battery
US5989747A (en) Cell electrode with thick tip portions
KR100826814B1 (ko) 고체 전해질 전지
CN100394639C (zh) 非水电解质二次电池
JP4352475B2 (ja) 固体電解質二次電池
US11978905B2 (en) Secondary battery, apparatus containing the secondary battery, method for the preparation of the secondary battery, and binder composition
JP4524510B2 (ja) 電池の製造方法およびそれに用いる塗布装置
US20070292756A1 (en) Non-aqueous electrolyte secondary battery
JP2001176482A (ja) 非水電解質二次電池
KR102003305B1 (ko) 리튬 전극 보호막 형성용 다층 필름 및 리튬 전극의 제조방법
KR101639020B1 (ko) 폴리머 전해질, 이를 이용한 리튬 이차 전지 및 그의 제조방법
CN108780876A (zh) 电化学器件用电极、电化学器件、以及制造电化学器件用电极和电化学器件的方法
CN101288198B (zh) 高分子电解质和使用其的电池
US11973187B2 (en) Lithium polymer battery
EP4099438A1 (en) Method for pre-lithiation of negative electrode, pre-lithiated negative electrode, and lithium secondary battery comprising same
KR101057351B1 (ko) 겔 폴리머 전해질 도포 장치
JP7463337B2 (ja) 二次電池の製造方法
JP4759783B2 (ja) 二次電池の製造方法
KR200312088Y1 (ko) 리튬이차전지 및 그 제조방법
KR20210031451A (ko) 다공성 폴리머 구조체를 이용한 전극 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지
CN115117346A (zh) 锂离子二次电池用负极和锂离子二次电池
KR20030023359A (ko) 자기 접착력이 있는 폴리머 전해액을 가지는 리튬전지의제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
AMND Amendment
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
J201 Request for trial against refusal decision
B701 Decision to grant
GRNT Written decision to grant
G170 Re-publication after modification of scope of protection [patent]
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130114

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140110

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150109

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160108

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170113

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180112

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200109

Year of fee payment: 13