MXPA01002970A

MXPA01002970A - Bateria secundaria de electrolito no acuoso y metodo para fabricar la misma.

Info

Publication number: MXPA01002970A
Application number: MXPA01002970A
Authority: MX
Inventors: Ono Takashi
Original assignee: Sony Corp
Priority date: 2000-03-23
Filing date: 2001-03-22
Publication date: 2004-07-30
Also published as: CN1189970C; JP2001266952A; EP2429013B1; US6689177B2; EP1137093A2; US20040081887A1; CN1316788A; EP1137093B1; US20020012834A1; US7270913B2; EP2429013A1; EP1137093A3

Abstract

Para ofrecer hermeticidad excelente dentro de una bateria que tiene elevada productividad y que esta cubierta con miembros de empaque por medio de resolver un problema tal como fallas de sello ocasionadas por espacios entre lados de electrodos conductores y los miembros de empaque en partes de sello, en donde se va a disponer el electrodo conductor. Durante un paso de sellado entre extremos de los miembros de empaque y los electrodos conductores fundiendo los miembros de sello, o durante un paso de adherir los miembros de sello fundidos a los electrodos conductores, hojas de separacion hechas de un material tal que los miembros de sello fundidos no se adhieren a calentadores, se insertan entre los miembros de empaque, o los miembros de sello y los calentadores. Consecuentemente, aun cuando los miembros de sello fundidos se fuercen fuera de los extremos de los miembros de empaque, o se fuguen hacia el exterior, los miembros de sello no se adhieren a las superficies de los calentadores ni cambian sus formas.

Description

BATERÍA SECUNDARIA DE ELECTROLITO NO ACUOSO Y MÉTODO PARA FABRICAR LA MISMA ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN 1. Campo de la Invención La presente invención se relaciona con una batería de ion de litio tal como una batería secundaria, de polímero de ión de litio que tiene una capa de electrolito macromolecular de plástico o tipo gel . y un método para fabricar la .misma. 2. Descripción de la Técnica Relacionada En los años recientes, acompañado por una situación de que el equipo eléctrico pequeño portátil tal como teléfonos celulares pequeños, de peso libero o computadoras portátiles se ha popularizado, las segundas baterías que tienen características de salida pequeñas, seguras y capaces de uso durante tiempo prolongado mediante la recarga muchas veces tales como baterías de níquel-cadmio, baterías de níquel-hidrógeno y baterías de ión de litio se ha estudiado y desarrollado vastamente como una fuente eléctrica para suministrar energía eléctrica para impulsar el equipo eléctrico. Entre las baterías secundarias, la batería secundaria de ión de litio tiene características capaces de dar salida a energía eléctrica estable a pesar de su pequeñez , peso ligero, delgadez en tamaño, y se ha estudiado y desarrollado con el propósito de emplear ccfno una batería secundaria capaz de doblarse aprovechando las características estructurales apropiadas de su tamaño delgado . Además, como una técnica capaz de lograr el tamaño delgado y la forma capaz de acoplarse arriba mencionados, y de ganar características superiores libres de fuga a diferencia del caso de emplear electrolito líquido como una celda seca, se sugiere que una técnica emplea electrolito de tipo gel que incluye plast i f i can te que realiza la flexibilidad, y una técnica emplea electrolito sólido macromolecular , en el que disuelve una sal de litio en el material macromolecular. En dichas baterías secundarias de ión de litio con una estructura delgada, generalmente, la parte principal de la batería se forma de la siguiente manera Se forma una estructura laminada, laminando un electrodo positivo. una capa de material activo de electrodo positivo, una capa de electrolito sólida macromolecular de tipo gel, un separador, un electrodo negativo, una capa de material activo de electrodo negativo. Un conductor de electrodo positivo y un conductor d¾ electrodo negativo unen los electrodos correspondientes en la estructura laminada, Después de esto, la estructura laminada se cubre con miembros de empaque hechos de material de empaque, laminado de aluminio/ polipropileno, y los extremos se sellan. En cuanto a los materiales utilizados para la estructura esquemática arriba mencionada, por ejemplo, se pueden utilizar de preferencia los materiales descritos posteriormente. Los materiales de plástico empleados aquí se acortan a continuación: tereftalato de polietileno; PET, polipropileno fundido; PP , polipropileno moldeado; CPP , polietileno; PE, polietileno de baja densidad; LDPE , polietileno de alta densidad; HDPE , polietileno lineal de ba]a densidad; LLDPE, nylon; Ny . Adicionalmente , el aluminio, que es un material de metal empleado como una película de barrera que tiene una resistencia a la permeabilidad a la humedad, se acorta come AL. La estructura más típica es una combinación tal como un miembro de empaque, una película de metal y una capa de sellador son respectivamente PET, AL, y PE. Otras estructuras laminadas típicas también se pueden emplear como la misma como esta combinación. Estas combinaciones son: PET/AL/CPP , PET/AL/PET/CPP , PET/Ny/AL/CPP , PET/Ny/AL/Ny/CPP , PET/Ny/AL/Ny/PE , N/PE/AL/LLDPE , PET/PE/AL/PET/LDPE, o PET/Nv/AL/LDPE/CPP.

En cuanto a materiales empleados como la capa de sellador de una película laminada, se pueden emplear los arriba ejemplificados PE, LDPE , HDPE , LLDPE , PP , y CPP y los semejantes, y su espesor es de preferencia de la escala de 20 um - 100 um basado en los resultados observados. La temperatura de fusión de los materiales empleados como la capa de sellador son generalmente los d© a continuación. La temperatura de fusión de PE, LDPE, HDPE y LLDPE están dentro de una escala de 120 - 1502C, aquella de PP y CPP es aproximadamente 180aC, y la temperatura de fusión de PET empleado como la capa de empaque es más de 230SC. Los materiales empleados como una película de barrera que tienen resistencia a la permeabilidad a la humedad, aún cuando se ejemplifica aluminio en el ejemplo anterior, no está limitado, y se pueden emplear materiales capaces de formar películas delgadas por medio de chisporroteo. Como dichos materiales, se pueden emplear alúmina (Al203), óxido de silicio (SiO:), y nitruro de silicio ( SiNx) . En un medio convencional para sellar los extremos de los miembros de empaque de la batería secundaria de ión de litio con una estructura delgada, generalmente, material adhesivo con adhesión elevada para el material de metal y miembros de empaque de los electrodos conductores, se aplica en una posición en donde los extremos de los miembros de empaque se sellan, y se aplica presión en la posición que se va. a sellar. En otros medios, el material adhesivo solamente se aplica a superficies de las posiciones selladas en cada uno de los electrodos conductores y los extremos de los miembros de empaque se les aplica presión a cada uno de los electrodos conductores de manera de sellar la parte. Sin embargo, en la estructura de sello convencional y método para fabricar la misma que utiliza el material adhesivo como se describe arriba, se encuentran problemas tales que aún cuando los miembros de paquete se puedan sellar completamente a superficies principales de los electrodos conductores, es fácil que se produzcan espacios entre los lados de los electrodos conductores y los miembros de paquete, lo que ocasiona un estado de sello incompleto (o disminución de hermeticidad), de esta manera, los interiores de la batería son susceptibles a la influencia de variaciones de temperatura o influencia del exterior, o por cambio secular en las baterías, los interiores de las baterías se deterioran rápidamente, lo que resulta en disminución de fuerza electromotriz y reducción de durabilidad. Adicionalmente , estas baterías ocurren los espacios que ocasionan la degradación de la capacidad de batería. deben tratarse como una batería no conformante, lo que resulta en disminución de productividad.

COMPENDIO DE LA INVENCIÓN La invención se ha logrado en consideración a los problemas anteriores y su objeto es proporcionar una batería de ión de litio con productividad elevada y excelente en hermeticidad dentro de la batería cubierta con un miembro de empaque por medio de impedir las fallas de sellado ocasionadas por un espacio ocurrido entre los lados de un electrodo conductor y el miembro de empaque, y un método para fabricar la misma. Una batería secundaria de electrolito no acuoso de conformidad con la presente invención comprende una estructura de laminación, en la que cuando menos un electrodo positivo y un electrodo negativo están laminados, un miembro de empaque semejante a película o semejante a hoja para cubrir la estructura laminada, un electrodo conductor cuyas unas juntas de extremo de la estructura laminada y el otro extremo sobresale hacia el exterior desde un extremo del miembro de empaque, y un miembro de sello, que se inserta entre el extremo del miembro de empaque y el electrodo conductor fundiendo un material termoplás t i co , y sella el espacio entre los mismos .

En un método de fabricación de una batería secundaria de electrolito no acuoso de conformidad con la presente invención, un paso de sellar un espacio entre un electrodo conductor y un extremo de un miembro de empaque, mediante lo cual un miembro de sello hecho de un material termoplást i co se inserta entre el electrodo conductor y el extremo del miembro de empaque, en donde el electrodo cuyo un extremo se conecta a la estructura laminada y el otro extremo sobresale desde el extremo del miembro de empaque hacia el exterior, y el miembro de sello se funde a fin de sellar el espacio entre Los mismos . Además, un método para fabricar otra batería secundaria de electrolito no acuoso de conformidad con la presente invención comprende un paso de sellar un espacio entre un electrodo conductor y un extremo de un miembro de empaque, mediante lo cual un miembro de sello hecho de un material termoplástico se inserta entre un electrodo conductor y el extremo del miembro de empaque, en donde el electrodo cuyo un extremo se une a una estructura laminada y el otro extremo sobresale desde un extremo de un miembro de empaque hacia el exterior, se aplica un calentador para calentar a los extremos del miembro de sello para fundir a temperatura sobre su temperatura de fusión desde el lado externo.

Adicionalmente , un método para fabricar otra batería secundaria de electrolito no acuoso de conformidad con la presente invención comprende un paso de sellar un espacio entre un electrodo conductor y un extremo de un miembro de empaque, mediante lo cual el miembro de sello hecho de un material termoplástico se inserta entre el extremo del miembro e empaque y el electrodo conductor cuyo un extremo se une a la estructura laminada y el otro extremo sobresale desde el extremo del miembro de empaque hacia el exterior, se aplica un calentador a presión a cuando menos un extremo del miembro de empaque desde el exterior, una hoja de separación hecha de un material tal que cuando menos su superficie no se adhiera al miembro de sello, se inserta, luego el calentador se genera calentando al miembro de sello a temperatura superior a su temperatura de fusión por fusión . Un método para fabricar otra batería secundaria de electrolito no acuoso de conformidad con la presente invención comprende pasos de fundir un miembro de sello, mediante lo cual el miembro de sello se inserta entre un electrodo conductor cuyo un extremo se une a la estructura laminada, y el otro extremo sobresale desde un extremo del miembro de empaque, cuando menos se aplica presión al extremo del miembro de empaque desde el exterior, una hoja de separación hecha de un material tal que cuando menos su superficie no se adhiera a un miembro de sello, se inserta entre un calentador y el miembro de empaque, o el miembro de sello, y de separar la hoja de separación del miembro de empaque, o el miembro de sello, mediante lo cual después el miembro de sello se puede dispersar entre el electrodo conductor y el miembro de empaque sin un espacio después de calentar y fundir el miembro de sello, la hoja de separación se separa del calentador, luego el miembro de sello fundido se resolidi f ica para hacerse en un estado sólido, Un método para fabricar otra batería de electrolito no acuoso de conformidad con la presente invención comprende pasos de fundir un miembro de sello, mediante lo cual el miembro de sello hecho de un material termoplástico se dispone en una posición predeterminada de un electrodo conductor, se aplica presión a cuando menos el miembro de sello desde el exterior, una hoja de separación hecha de un material tal que cuando menos su superficie no se adhiere al miembro de sello, se inserta entre el calentador y el miembro de sello, y de separar la hoja de separación del miembro de empaque, mediante lo cual después el miembro de sello se puede dispersar entre el electrodo conductor y el miembro de empaque sin un espacio calentando y fundiendo el miembro de sello, la hoja se separación se separa del calentador. luego después el miembro de sello fundido se solidifica nuevamente para hacerse en un estado sólido. En una batería secundaria de electrolito no acuoso y un método para fabricar la misma, puesto que un miembro de sello hecho de un material termoplástico se funde e inserta entre un extremo de un miembro de empaque y un electrodo conductor para sellar un espacio, el miembro de sello se puede dispersar entre los mismos. Puesto que el miembro dee sello se adhiere al electrodo conductor fundiendo el miembro de sello, el miembro -de sello se adhiere al electrodo conductor sin un espacio. En un método para fabricar una batería secundaria de electrolito no acuoso de conformidad con la presente invención, durante un paso de sellar un espacio entre un extremo de un miembro de empaque y un electrodo conductor fundiendo e insertando un miembro de sello, puesto que una hoja de separación hecha de un material tal que cuando menos su superficie no se adhiere al miembro de sello, se inserta hacia el miembro de empaque o el miembro de sello y el calentador, el calentador se aplica a presión y genera calentamiento al miembro de empaque o al miembro de sello, aún cuando el material de sello fundido se fugue o fuerce fuera del extremo del miembro de empaque hacia el exterior, no se adhiere a una superficie del calentador. Adicionalmente , puesto que la hoja de separación tiene una configuración semejante a hoja a diferencia del caso en que se anexa a la superficie del calentador en una forma plana, el calentador presiona -la hoja de separación de una manera de configurarse junto con una configuración' cóncava-convexa del miembro de sello, de esta manera, aún después de que el miembro de sello se funda y disperse entre el miembro de empaque, el miembro de empaque y el miembro de sello se separan pronto del calentador con la hoja de separación, la configuración del miembro de sello y el estado del electrodo conductor se puede mantener hasta que el miembro de sello se solidifica nuevamente para hacerse en un estado sólido. Debido a esta razón, sin permitir que el calentador repita calentando y enfriándose, cuando es necesario el calentamiento generado, el calentador presiona al miembro de empaque y el miembro de sello a fin de fundir el miembro de sello, entonces el miembro de sello se funde suficientemente, el calentador se separa del miembro de empaque cubierto con la hoja de separación y el miembro de sello, que proporciona tiempo cuando el miembro de sello se enfría y se solidifica nuevamente, a temperatura ambiente, o por viento de enfriamiento forzado. Esto también mantiene la forma del miembro de sello aún cuando el calentador esté separado cuando el miembro de sello todavía no se solidifica, Desde .este punto, la hoja de separación se utiliza deseablemente en un estado semejante a hoja, que puede separarse del calentador en lugar de revestimiento sobre la superficie del calen tador . En el caso de que la batería de ión de litio arriba mencionada sea una batería de electrolito sólido, o gel de electrolito tipo gel, como un material macromolecular empleado para electrolito sólido macromolecular , gel de silicio, gel de acrilo, gel de acrilonitruro , polímero desnaturalizado de poli fos faceno , óxido de polietileno, óxido de polipropileno, y polímero compuesto de los materiales arriba mencionados, polímero reticulado de los materiales arriba mencionados, polímero desnaturalizados de los materiales arriba mencionados se pueden emplear, como para polímero de fluoruro, por ejemplo, poli ( fluoruro de vinilideno), pol i ( f luoruro de vinilideno-c-hexaf luoropileno ) , pol i ( f 1 uoruro de vinilideno-c-tetraf luoretileno) , poli ( fluoruro de vini 1 ideno-c-tri f luoretileno) y mezcla de los materiales arriba mencionados se pueden emplear. Adí cionalmente , también se pueden emplear diversos materiales como los mismos que los materiales arriba mencionados.

En cuanto para @1 electrolito sólido, o electrolito de tipo de gel apilado sobre una capa activa de electrodo positivo, o una capa activa de electrodo negativo, de preferencia los materiales se hacen mediante los siguientes procesos. Primero, una solución que comprende un compuesto macromolecular , una sal de electrolito, y un solvente, se impregna hacia el material activo de electrodo positivo, o el material activo de electrodo negativo a fin de remover el solvente, y se solidifica. El electrolito sólido, o el electrolito tipo gel se apila sobre la capa activa de electrodo positivo, o la capa activa de electrodo negativo se impregna hacia la capa activa de electrodo positivo o la capa activa de electrodo negativa, y se solidifica. En el caso de un material reticulado, después de los procesos arriba mencionados, se aplica luz o calor para conducir la reticulación para solidificar. El electrolito tipo gel se hace de plast i f i cante incluyendo una sal de litio y una macromolócula de matriz en la escala de igual a o más de 2 por ciento en peso e igual a o menos de 3 por ciento en peso. En este momento, se pueden emplear ásteres, éteres y ésteres de ácido carbónico independientemente, o como un componente de plasti ficante . ." t 31 Cuando se ajusta el electrolito tipo gel, en cuanto a la macromolécula de matriz que gelífica los ásteres de ácido carbónico arriba mencionados, aún cuando diversas macromoléculas empleadas para formar el electrolito tipo gel, macromoléculas de flúor tal como poli ( fluoruro de vinilideno), poli (fluoruro de vinilideno-co-hexaf luoropropileno) se emplean de preferencia desde el punto de vista de estabilidad a la reducción por oxidación. El electrolito macromolecular se hace de la sal de litio y el compuesto macromolecular, en el que se disuelve la sal de litio. En cuanto al electrolito macromolecular, macromolécula de éter tal como poli (óxido de etileno) y óxido de polietileno reticulado, poli(ésteres de metercilato ) , acrilatos, macromoléculas de flúor tal como pol i ( f luoruro de vinilideno), poli ( fluoruro de vinilideno-c-hexaf luoropropileno) se pueden emplear independientemente, o como una mezcla entre los materiales arriba mencionados. Desde el punto de vista de estabilidad de reducción-oxidación, de preferencia, se pueden emplear macromoléculas tales como poli ( fluoruro de vinilideno) o poli ( fluoruro de vinilideno-co-hexaf luoropropileno ) . En cuanto a la sal de litio incluida en el electrolito de tipo gel o el electrolito sólido macromolecular. una sal de litio utilizada para el electrolito típico como una batería se puede emplear. Más detalle, se consideran los siguientes- materiales: cloruro de litio; bromuro de litio; yoduro de litio; litio dórico, perclorato de litio; bromato de litio; yodato de litio; nitrato de litio; tetrailuorlitioborato; litio h xaf luorof osfórico; acetato de litio; bis ( tr i f luormetansoul foni 1 ) imídal i tio , LiA8F6, L1CF3SO3 , LiC(S02CF3)3, LiAlCl4. LiSiF6. En caso del electrolito tipo gel , la densidad de disolución preferible de la sal de litio está en la escala de 0,1 a 3.0 mol en plast i f icante , más preferentemente, en la escala de 0.5 a 2.0 mol. Adicionalmente , las clases de la sal de litio, o su densidad de disolución no se limita por lo materiales arriba mencionados y densidad de disolución. Como un material de electrodo negativo, es preferible un material capaz de adulterar o desadulterar litio. Dicho material, por ejemplo, un material de carbono de no grafitación, o un material de grafito se emplea de preferencia. El detalle adicional, pirocarbonos , coques (coche de brea, coque de aguja, coque de petróleo), grafitos, carbonos vitreos, materiales calcinados de compuesto macrornolecular orgánico (materiales tales como resina fenólica, resina de furano, y lo semejante se calcinan a temperatura apropiada), fibra de carbono, .materiales carbonáceos tales como carbono activado se pueden emplear. En cuanto a otros materiales, se pueden emplear macromoléculas tales como pol iace t i leño , polipirrol u óxido tal como Sn02. En un caso de formar un electrodo negativo que utiliza dichos materiales, se pueden adulterar aglutinantes bien conocidos. Por otra parte, un electrodo positivo se puede formar utilizando óxido de metal, sulfuro de metal o macromoléculas especificas como materiales activos de electrodo positivo, dependiendo de las clases de baterías logradas. Tómese el caso en donde se forman baterías de ión de litio, por ejemplo, como el material activo de electrodo positivo, sulfuro de metal u óxido de metal tal como TiS2, MoS2, NbSe2, V205 que no incluye litio, ni óxido de complejo de litio principalmente incluyendo LiM02 y lo semejante se puede emplear. En cuanto al metal de transición M que forma óxido de complejo de litio, son preferibles Co , Ni, Mn . LiCo02, LiNi02, LiNiyCol-y02 y lo semejante se puede considerar como ejemplos específicos de dicho óxido de complejo de litio. En la forma arriba descrita, M representa igual a o más de una clase de metal de transición, x es un valor que se satisface de acuerdo con un estado de descarga de la batería, típicamente en la escala de 0.05 a 1.10, y es un valor que se satisface mediante . la fórmula: 0<y<l. Estos óxidos de complejo de litio son capaces de generar alto voltaje, que forma el material activo de electrodo positivo que tiene excelentes características en densidad de energía. Se puede utilizar una pluralidad de materiales activos de electrodo positivo para el electrodo positivo. Cuando se forma un electrodo positivo que utiliza el material activo de electrodo positivo, se pueden aglutinar agentes conductores o aglutinantes bien conocidos. Otros objetos y objetos adicionales, particularidades y ventajas de la invención aparecerán más completamente a partir de la siguiente descripción.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Estos y otros objetos y particularidades de la presente invención se harán evidentes' a partir de la siguiente descripción de las modalidades preferidas proporcionadas con referencia a los dibujos que se acompañan, en los cuales: Las Figuras 1A-1C son vistas esquemáticas que muestran un método para fabricar una batería de polímero de ion de litio con relación a la modalidad de la presente invención: Las Figuras 2A y 2B son vistas esquemáticas que muestran el método para fabricar la batería de polímero de ión de litio con relación a la modalidad de la presente invención; La Figura 3 es una vista plana que muestra una estructura esquemática de extremos sellados de miembros de empaque; La Figura 4 es una vista esquemática que muestra una parte principal de un proceso de fabricación que conduce que los miembros de sello se funden y adhieren a los electrodos conductores sin espacios.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS MODALIDADES PREFERIDAS Las modalidades de la invención se describirán con detalle a continuación haciendo referencia a los dibuj os . Las Figuras 1A-1C y 2A-2B son vistas esquemáticas que muestran un método para fabricar una batería secundaria de polímero de ión de litio con relación a una modalidad de la presente invención. Las Figuras 1A-1C y 2A-2B muestran una condición observada en una dirección mostrada como una flecha A en la Figura 4. La Figura 3 es una vista que muestra una estructura esquemática bidimensional de extremos sellados de los miembros de empaque de sello observados en una dirección mostrada como una flecha B en la Figura 4. La estructura de una parte sellada de la batería secundaria de polímero de ion de litio con relación a la modalidad de la presente invención también se explica a continuación debido a que está modalizada por el método de fabricación con relación a la modalidad de la presente invención. Adicionalmente , en las Figuras 1A-1C, 2A-2B y la explicación detallada basada en los dibujos arriba mencionados, para evitar dibujos y explicación complicados, un paso de sellado en el método para fabricar la batería secundaria de polímero de ión de litio solamente se describe con detalle, y otros pasos tales como un paso de formación de una estructura laminada o un paso de corte de un electrodo conductor se omiten . Los miembros 2a y 2b de selle, que están hechos de un material termoplástico tai como polipropileno moldeado y no se aplican a calor por fusión todavía, se disponen de una manera que las posiciones selladas predeterminadas de electrodos la y 2b conductores estén emparedados desde posiciones arriba y abajo de las posiciones respectivamente. Dispuestos arriba y debajo de los miembros 2a y 2b de sello son respect ivarnente extremos de miembros 3a y 3b de empaque formados laminando hoja delgada de aluminio laminada a películas de polipropileno. Fuera de los extremos de los miembros 3a y 3b de empaque, hojas 4a y 4b .de separación hechas de hojas de Teflon se disponen ' (ver la Figura 1A) . Aún cuando se omiten ilustraciones, los electrodos la y Ib conductores se conectan a una estructura laminada, o unidades de electrodo espirales, en las que un electrodo positivo, un electrodo negativo, y un separador se laminan y forman como una estructura dentro de una batería delgada y plana. Siguiendo esto, desde el exterior de las hojas 4a y 4b de separación, a fin de calentar los miembros 2a y 2b de sello, los electrodos la y Ib conductores, y los extremos de los miembros 3a y 3b de empaque, los calentadores 6a y 6b se aplican " a presión . a las posiciones predeterminadas, en las que los miembros 3a y 3b de empaque dispuestos los miembros 2a y 2b de sello entre los mismos se van a sellar. Como el momento arriba mencionado, en una condición en que la temperatura no es suficiente para fundir debido a que el calor justamente empieza a aplicarse, por lo tanto, los miembros 2a y 2b de sello no se funden todavía, los espacios 5s , 5b. 5c, 5d, 5e y lo semejante mostrados en la Figura IB es probable que existan entre los miembros de sello (2a y 2b) y los electrodos conductores (la y Ib) o entre los miembros de sello (2a y 2b) y los miembros de empaque (3a y 3b) .

Ya que las posiciones en las que los extremos de los miembros 3a y 3b de¾fcwpaque están cercanas, se aplican a calor, los miemffros 2a y 2b de sello se pueden dispersar entre los electrodos conductores (la y Ib) y los miembros de empaque (3a y 3b) como se muestra en la Figura 1C. En este momento, aún cuando existe un caso tal que el exceso de miembros 2a y 2b de sello se fugan o fuerzan fuerza hacia el exterior de los miembros 3a y 3b de empaque, puesto que las hojas 4a y 4b de separación hechas de hoja de Teflon se disponen entre los miembros de sello (2a y 2b) y los calentadores (6a y 6b), impide que los miembros 2a y 2b forzados hacia afuera se fundan y adhieran en las superficies de los calentadores 6a y 6b. La hoja de Teflon es un material que impide que los miembros 2a y 2b de sello fundidos se adhieran. Como se menciona arriba, después de que los miembros 2a y 2b de sello se funden completamente y se dispersan entre los electrodos conductores (la y Ib) y los calentadores (6a y 6b) sin espacios, el cuerpo completo cubierto con las hojas 4a y 4b de separación se separan de los calentadores 6a y 6b junto con las hojas 4a y 4b de separación como se muestra en la Figura 2A. En este momento, las hojas 4a y 4b de separación se aplican a calor bajo presión con los calentadores 6a y 6b, y aún cuando los calentadores 6a y 6b se separen, las hojas 4a y 4b de separación retienen la forma junto con las configuraciones cóncavo-cóncavo de los- electrodos la y Ib conductores o los miembros 3a y 3b de .empaque, que permite que el cuerpo completo se enfrie hasta que los miembros 2a y 2b de sello se solidifique nuevamente como manteniendo una condición de que los miembros 3a y 3b de empaque o los miembros 2a y 2b de sello, los electrodos la y Ib conductores se emparedan entre las hojas 4a y 4b de separación, En conexión con esto, un ventilador de enfriamiento se puede utilizar para enfriar por aire, o se puede conducir un enfriamiento a temperatura ambiente. Cualquier forma se puede seleccionar dependiendo de una velocidad a la que se solidifican nuevamente los miembros 2a y 2b de sello. Después de que se solidifican nuevamente los miembros 2a y 2b de sello, como se muestra en la Figura 2B, las hojas 4a y 4b de separación se separan de los miembros 3a y 3b de empaque. Como se describe en lo que antecede, los miembros 3a y 3b de empaque se pueden sellar completamente por medio de los miembros 2a y 2b de sello, lo que resulta en mejorar la durabilidad de la batería y aumentar su productividad. Aún cuando en el proceso de sello con relación a la modalidad arriba mencionada, se describe que los miembros 2a y 2b de sello se adhieren a los electrodos la Y Ib conductores sin espacios, y también se adhiere a los miembros 3a y 3b de empaque sin espacios para sellar los extremos de los miembros 3a y 3b de empaque por medio de un solo paso que emplea los calentadores 6a y 6b, la presente invención no está limitada por la modalidad. La técnica similar al paso anterior se puede aplicar a un paso de fabricación de manera que después de que los miembros 2a y 2b de sello se adhieren a los electrodos la y Ib conductores sin espacios por medio d un solo paso que emplea los calentadores 6a y 6b, en otro paso, los extremos de los miembros 3a y 3b de empaque se adhieren a las superficies de los miembros 2a y 2b de sello, que sellan las partes que se van a sellar. En un proceso de fabricación que emplea los calentadores (6a y 6b) y las hojas 4a y 4b de separación como se muestra en las Figuras 1A-1C y 2A-2B, sin los miembros 3a y 3b de empaque, las hojas 4a y 4b de separación se disponen de una manera de hacer contacto directamente con los miembros 2a y 2b de sello, luego desde el exterior de las hojas 4a y 4b de separación se aplica calor bajo presión con los calentadores 6a y 6b a fin de que los miembros 2a y 2b de sello se adhieran a los electrodos la y Ib conductores sin espacios. Después de esto, los extremos de los miembros 3a y 3b de empaque se adhieren a las superficies de los miembros 2a y, 2b de sello con enlace por termo .compresión o- materiales de adhesión, capacitando de esta manera que los extremos de los miembros 3a y 3b de empaque se sellen, Dicho paso de adherir los miembros 2a y 2b de sello fundidos a los electrodos la y Ib conductores se puede conducir mediante un aparato de fabricación cuya parte principal se muestra esquemáticamente en la Figura 4. Ini cialmente , los electrodos . la . y Ib conductores se suministran de una manera de desenrollar desde un rollo 11 de conductor, que tiene los electrodos la y Ib conductores de forma de cinta en una forma enrollada. Por otra parte, las hojas 4a y 4b de separación se suministran desde rollos 12a y 12b de hoja de separación. Además, las hojas 4a ? 4b de separación se acomodan en una forma laminada mediante almacenes 14a y 14b de arrollamiento después de un paso de enfriamiento forzado, que se describirá posteriormente. En un paso de fusión térmica que emplea los calentadores 6a y 6b, los miembros 2a y 2b de sello, que todavía no se funden, se colocan provisionalmente en los electrodos la y Ib conductores con un intervalo predeterminado, se emparedan entre los calentadores 6a y 6b con las hojas 4a y 4b de separación entre los mismos.

Con los calentadores 6a y 6b, desde el exterior de las hojas 4a y 4b de separación , ¾ios miembros de sello (2a y 2b) y los electrodos la y Ib conductores se. aplican a calor bajo presión. En este momento, los miembros 2a y 2b de sello se funden a temperatura .|iupefior a 160s, que es la temperatura de fusión de los miembros 2a y 2b de sello. Después del tiempo transcurrido suficiente para que los miembros 2a y 2b de sello se fundan y adhieran completamente a los electrodos la y Ib conductores sin espacios, los calentadores 6a y 6b se separan de los miembros de sello (2a y 2b) y los electrodos la y Ib conductores. En este momento, los miembros 2a y 2b de sello no se separan de las hojas 4a y 4b de separación, y mantiene un estado laminado. Después de esto, en el paso de enfriamiento por aire forzado que emplea máquinas 13a y 13b de enfriamiento, las partes, en las que los miembros 2a y 2b de sello se funden y adhieren a los electrodos la y Ib conductores, se transportan a las máquinas 13a y 13b de enfriamiento para conducir el enfriamiento por aire forzado, Mientras que las hojas 4a y 4b de separación se separan de los miembros 2a y 2b de sello y se acomodan mediante los almacenes 14a y 14b de arrollamiento en una forma enrollada después de que los miembros 2a y 2b de sello se solidifican nuevamente, los electrodos la y Ib conductores, a los que los miembros 2a y 2b de sello se adhieren completamente, se enrollan y acomodan por un almacén 15 de enrollamiento. Con los procedimientos arriba mencionados, los miembros 2a y 2b de sello se adhieren completamente a los electrodos la y Ib conductores sin espacios. Aún cuando en la modalidad arriba mencionada, el caso que la hoja de Teflon se emplea corno las hojas de separación se describió, se pueden emplear de preferencia materiales que tengan la siguiente calidad. Materiales que no se funden aún cuando el calor se mantenga a una temperatura sobre la temperatura de fusión de los miembros de sello; adicionalmente , materiales tiene resistencia física, que no ocurren fallas aún cuando la presión se aplique con los calentadores; y materiales que no se funden y se adhieren o permanecen como residuo a los miembros de sello. Como las hojas de separación, se pueden emplear hojas semejantes a hoja además de las hojas de tipo enrollado arriba mencionadas. Los miembros de sello no se limitan mediante polipropileno fundido como se menciona arriba. En cuanto a materiales para los miembros de sello, son deseables materiales que tienen adhesión aceptable a los miembros de empaque y los electrodos conductores, y excelentes en durabilidad. Aún cuando en la ¦ modal idad arriba mencionada, el caso en que la presente invención se . aplicó a la batería secundaria de ión de litio, la presente invención no está limitada por la modalidad, se puede aplicar a una batería secundaria de ión de litio delgada que tiene la estructura arriba mencionada, o un proceso de fabricación de modo que las partes correspondientes de los electrodos conductores se sellan mediante los miembros de sello. Como se menqiona arriba, de acuerdo con la batería de ión de litio y el método de fabricación de la misma de la presente invención, los miembros de sello se pueden dispersar entre los electrodos conductores y los miembros de empaque sin espacios. Además, de conformidad con el método de fabricación, la batería de ión de litio de la presente invención, los miembros de sello se pueden adherir a los electrodos conductores sin espacios. Como resultado de esto, las fallas de sello ocasionadas por espacios generados entre los lados de los electrodos conductores y los miembros de empaque y los espacios generados en los lados de los electrodos conductores, se puede impedir, lo que conduce a productividad elevada y excelente hermeticidad dentro de la batería cubierta con los miembros de empaque, de esta manera, aumenta la durabilidad de la batería.

Más adicionalmente , de conformidad con el método de fabricación del ión de litio · de la batería secundaria, cuando se aplica calor a los miembros de empaque o los miembros de sello bajo presión con los calentadores, entre los calentadores y los miembros de empaque. o y los miembros de sello, las hojas de separación hechas de materiales tales que los miembros de sello fundidos no se adhieren, se insertan, permitiendo de esta manera que los miembros de sello fundidos se adhieran a las superficies de calentadores aún cuando los miembros de sello fundidos se fuguen o fuercen fuera de los extremos de los miembros de empaque, que logra mejora en productividad. Todavía adicionalmente, de conformidad con el método de fabricación de la batería de ión de litio de la presente invención, los miembros de. sello se pueden enfriar sin desfigurar su forma aún cuando los calentadores se separen cuando los miembros de sello no están hechos en un estado sólido todavía, de esta manera, el proceso de calentamiento y el proceso de enfriamiento con los calentadores se puede simplificar, adicionalmente, la relación de falla ocasionada en el proceso de cubrimiento que emplea los miembros de sello, puede disminuir, que produce drásticamente un incremento en productividad.

Evidentemente, muchas modificaciones y variaciones de la presente invención son -posibles en la luz de las enseñanzá¾: anteriores . Por lo. tanto, debe entenderse que dentro del alcance de las reivindicaciones anexas, la invención se puede practicar de otra manera a la específicamente descrita.

Claims

REIVINDICACIONES 1. - Una batería secundaria de electrolito no acuoso que comprende; una estructura laminada, en la que cuando menos un electrodo positivo y un electrodo negativo se laminan; un miembro de empaque semejante a película o semejante a hoja que cubre la estructura laminada; un electrodo conductor, que se une a la estructura laminada y sobresale desde un extremo del miembro de empaque hacia el exterior; y un miembro de sello, que se inserta hacia un espacio entre el extremo del miembro de empaque y el electrodo conductor, y sella el espacio fundiendo un material termoplástico . 2. - Una batería secundaria de electrolito no acuoso de conformidad con la reivindicación 1, en donde el miembro de empaque semejante a hoja se cubre con el miembro de empaque empleando un material de empaque laminado de metal que comprende resina de empaque, una película de metal, y una capa de sellador, y se sella en su extremo. 3. - Una batería secundaria de electrolito no acuoso de conformidad con la reivindicación 1, en donde el electrodo positivo se emplea óxido de mezcla de litio cuya base pr n es un material Ni, Mn ) ; y el electrodo negativo se tru lea un material de no grafitación o un material de grafito. 4. - Una batería secundaria dt* electrolito no acuoso de conformidad con. la reivindicación 1, en donde se emplea un electrolito sólido o electrolito de tipo de gel . 5. - Una batería secundaria de electrolito no acuoso de conformidad con la reivindicación 4, en donde el electrolito es electrolito de tipo de gel. 6. - Una batería secundaria de electrolito no acuoso de conformidad con la reivindicación 5, en donde el electrolito de tipo de gel se hace de una macromo lecu la de flúor que contiene una sal de electrolito y un solvente. 7. - Un método para fabricar una batería secundaria de electrolito no acuoso que incluye un paso de cubrir una estructura laminada, en la que cuando menos un electrodo positivo y un electrodo negativo se laminan, con un miembro de empaque semejante a película o semejante a hoja, que comprende un paso de: sellar un espacio entre un electrodo conductor y un extremo del miembro de empaque fundiendo un miembro de sel lo ; ; mediante lo cual el miembro de - sello hecho de un material termoplástico se inserta entre, el electrodo conductor y el extremo del miembro de empaque, en donde el electrodo conductor se conecta a la estructura laminada y sobresale desde un extremo del miembro de empaque hacia el exterior. 8.- Un método para fabricar una. batería secundaria de electrolito no acuoso que incluye un paso de cubrir una estructura laminada, en la que se. laminan cuando menos un electrodo positivo y un electrodo negativo, y formada en una configuración plana con un miembro de empaque semejante a película o semejante a hoja, que comprende un paso de: sellar un espacio entre un electrodo conductor y un extremo del miembro de empaque; mediante lo cual el miembro de sello hecho de un material termoplástico se inserta entre el extremo del miembro de empaque y el electrodo conductor cuyo un extremo se conecta a la estructura laminada y el otro extremo sobresale desde el extremo de los miembros de empaque hacia el exterior, un calentador se aplica a presión a cuando menos el extremo del miembro de empaque desde el lado exterior a temperatura sobre la temperatura de fusión para calentar y fundir el miembro de sello. 9. - Una batería sf¡ ¾ndaria de electrolito no acuoso que incluye un pá§6 de cubrir una estructura laminada, en la que cuando menos se laminan un. electrodo positivo y un electrodo negativo, y se forman en una configuración plana con un miembro de empaque semejante a película o semejante a hoja, que comprende un .paso de: sellar un espacio entre un electrodo conductor y un extremo del miembro de empaque; mediante lo cual el miembro de sello hecho de un material termoplást ico se inserta entre el extremo del miembro de empaque y el electrodo conductor cuyo un extremo se conecta a la estructura laminada y el otro extremo sobresale del extremo del miembro de empaque hacia el exterior, se aplica un calentador a presión cuando menos al extremo del miembro de empaque desde el lado externo, una hoja de separación hecha de un material tal como por lo menos su superficie no se funde y adhiere al miembro de sello, se inserta, luego el calentador se aplica para calentar el miembro de sello a temperatura superior a la temperatura de fusión para fundir el miembro de sello. 10. - Un método para fabricar una batería secundaria de electrolito no acuoso que incluye el paso de cubrir una estructura laminada, cuando menos con un electrodo positivo y un electrodo negativo laminados, y formados en una con f iguración ·-plana , que comprende los pasos de: A.ÍA ; fundir un miembro de sello; mediante lo cual el miembro de sello se inserta entre un electrodo conductor cuyo un extremo se conecta a la estructura laminada y el otro extremo de la misma sobresale desde un extremo del miembro de empaque hacia el exterior, un calentador se aplica a presión cuando menos al extremo del miembro de empaque desde el exterior, la hoja de separación hecha de un material tal que cuando menos su superficie no se funde ni adhiere al miembro de sello, se inserta entre el calentador y el miembro de empaque, o el miembro de sello; y separar la hoja de separación del miembro de empaque, o el miembro de sello; mediante lo cual después el miembro de sello se puede dispersar entre el electrodo conductor y el miembro de empaque sin un espacio calentando y fundiendo el miembro de sello, la hoja de separación se separa del calentador, luego, el miembro de sello fundido se solidifica nuevamente, y se hace en un estado sólido, 11.- Una batería secundaria de electrolito no acuoso de conformidad con la reivindicación 10, en donde el miembro de empaque sentante a hoja se cubre con el miembro de empaque que emplea un material de empaque laminado de metal que comprende resina de empaque, una película metálica, y una capa de sellador,- y se sella en su extremo. 12. - Un método para fabricar una batería secundaria de electrolito no acuoso de conformidad, con la reivindicación 11, en donde el electrodo positivo se emplea un compuesto de calcógeno de metal de transición como un material activo; y el electrodo negativo se emplea un material capaz de adulterar y desadulterar litio como un material activo . 13. - Una batería secundaria de electrolito no acuoso de conformidad con la reivindicación 12, en donde el electrodo positivo se emplea óxido de mezcla de litio cuya base principal es LiM02 (metal de transición M es un material seleccionado a partir de un .grupo de Co , Mi, Mn ) , y el electrodo negativo se emplea un material de carbono de no grafitación, o un material de grafito. 14. - Un método para fabricar una batería secundaria de electrolito no acuoso de conformidad con la reivindicación 10, en donde se incluye electrolito sólido o electrolito de *ipo gel , 15. - Un método para fabricar una batería secundaria de electrolito no acuoso de conformidad con la reivindicación 14, en donde el electrolito es electrolito de t ipo gel . . ' - 16. - . Un método para fabricar una batería secundaria de electrolito no acuoso de conformidad con la reivindicación 15. en donde el electrolito tipo gel hecho de un material macromolecular de flúor incluye una sal de electrolito y un solvente. 17. - Un método para fabricar una., batería secundaria de electrolito no acuoso, que comprende los pasos de; fundir el miembro de sello . calentando a temperatura superior a la temperatura de fusión del miembro de sello con un calentador; mediante lo cual un miembro de sello hecho de un material termoplástí co se dispone en una posición predeterminada en un electrodo conductor, y un calentador se aplica a presión cuando menos al miembro de sello desde el exterior, una hoja de separación hecha de un material tal que cuando menos su superficie no se adhiere al miembro de sello, se inserta entre el calentador y el miembro de sello; separar la hoja de separación del miembro de empaque, o el miembro de sello; mediante lo cual después el miembro de sello se puede dispersar entre el electrodo conductor y el miembro de empaque sin un espacio, calentando y fundiendo el miembro de sello, la hoja separación- se separa del calentador, luego el miembro de selló, fundido se solidifica nuevamente, y se hace en un estado sólido, 18. - Un método para fabricar una . batería secundaria de electrolito no acuoso de conformidad con la reivindicación 17, en donde el miembro de sello semejante a hoja se cubre con el miembro de empaque hecho de * un material de empaque laminado de metal que comprende resina de empaque, una película de metal, y una capa de sellador, y se sella en su extremo. 19. - Un método para fabricar una batería secundaria de electrolito no acuoso de conformidad con la reivindicación 18, el electrodo positivo se emplea un compuesto de calcógeno de metal de transición como un material activo; el electrodo negativo se emplea un material capaz de adulterar o desadulterar litio como un material activo . 20. - Un método para fabricar una batería secundaría de electrolito no acuoso de conformidad con la reivindicación 19, en donde el electrodo positivo se emplea óxido de complejo de litio, cuya base principal es LiM02 (metal de transición M es un material seleccionado a partir de un grupo de Co, Ni, Mn ) ; el electrodo negativo se emplea un material de no grafitación o un mater ial^ grafito-, 21. - . Un método para fabricar una batería secundaria de electrolito no acuoso- 'de'/"' conformidad con la reivindicación 20, se incluye electrolito sólido, o electrolito de tipo gel . 22. - Un método para fabricar una batería secundaria de electrolito no acuoso de conformidad con la reivindicación 21, en donde el electrolito es el electrolito de tipo gel. 23. - Un método para fabricar una batería secundaría de electrolito no acuoso de conformidad con la reivindicación 22, el electrolito de tipo gel se hace de un material macromolecular de flúor incluida una sal de electrolito y un solvente.