TW416159B - Nonaqueous-electrolyte secondary battery - Google Patents

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41615S 五、發明說明(1 ) 發明之背景 發明領域 <請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明係有關於一種非水電解液蓄電池,.結合了經由 疊層通過隔板之伸長的正與負極所形成之線圏電極:由此 ,最外部之層係該正極~ 習知技術之說明 迄今,.供電氣設備用的蓄電池:係爲鎳鎘電池或鉛電 池。.近年來之電氣技術之進步:已導致改良了電氣設備之 功能、.尺寸減小,,且實現了可攜式結構。.其結果.,對於增 加供電氣設備用之蓄電池的能量密度之需求:亦與曰俱增. 。但是.,因爲低的放電電壓:不能令人滿意地提昇鎳鎘電 池或鉛電池之能量密度: 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 近年來,.已硏發出一種非水電解液蓄電池.,且期望此 一蓄電池可提昇放電雷壓,.實現小的自行放電:且對循環 操作具有長的壽命。.非水電解液蓄電池已被應用取代鎳鎘 電池與鉛電池。、非水電解液蓄電池結合了由例如爲碳材料 之材料製成之負極,.其可允許摻雜/不摻雜鋰離子丨及由 例如爲複合鋰鈷氧化物之複合鋰氧化物製成之正極.。 如前所述,,非水電解液蓄電池需要具有令人滿意的特 性,.包含了在重負載下之放電特性:及循環作業中之壽命_ 。因而:前述非水電解液蓄電池之電極之結構.,通常形成 如圖1所示之線圈電極結構。.如示於圖1 .,一伸長之正極 1 0 3 ,.結合了經由施加正極混合物至一集電器1 0 1之 -4- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公楚) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 A7 -^1615¾-SZ- 五、發明說明(2 ) 二側面的每一側面所形成之正極混合層1 0 2 a與 102b 類似的.,一伸長之負極1〇6 :結合了經由施 加負極混合物至一集電器1 0 4之二側面的每一側面所形 成之負極混合層1 0 5 a與1 〇 5 b.。正與負極1 0 3與 1 0 6被繞組,.且一隔板1 0 7係被置於正與負極Γ〇 3 與1 0 6之間,.因此形成一線圈電極1 0 8 /於前述之情 況中,.必須防止在充電作業中,,當鋰澱積時所發生之內部 短路。,因而’.相對於正極1 0 3之負極1 0 6的寬度與長 度,.通常被製成大於正極1 0 3之寬度與長度: 前述之線圏電極1 0 8結合了形成最內層與最外層之 負極1 0 6.。因而,.每一含有無關於充電/放電之無電抗 負極活性材料之部份,.存在於鄰近負極1 0 6之最外層與 最內層之末端處。.因而.,不能有效地使用電池之內側部份 。其結果,.產生了能量密度不能令人滿意的提昇之問題。 爲了解決前述之問題,日本專利號碼 5 — 2 3 4 6 2 0已揭示一種技術:如示於圖2 .,一伸長 之正極1 1 3,.結合了經由施加正極混合物至一集電器 1 1 1之二側面的每一側面所形成之正極混合層1 1 2 a 與1 1 2b一伸長之負極1 1 6.’結合了經由施加負極 混合物至一集電器1 1 4之二側面的每一側面所形成之負 極混合層1 1 5a與1 1 5b ϊ正極1 1 3與負極1 1 6 被繞組,且一隔板117被置於正極113與負極116 之間,、因此形成一線圈電極1 1 8 :執行線圈電極1 1 8 之充電/放電之最外層電極:係被製成正極1 1 3 ?此外 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) ----— — —— — — — I* - I Ji ! I I I -------I k (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
41615S A7 B7__ 五、發明說明(3 ) ,鄰近正極之一最外端1 1 3 a之部份及/或最內端 <請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 1 1 3 b之部份:正極混合層1 1 2 a (在前述情況 中係僅有內部正極混合層1 1 2 a )係僅形成在集電器 111之任一主要表面上。因而:可減少在電池內之無電 抗負極活性材料之數量。.因而*可有效地使用電池之^內側 部份,.而相對應地提昇能量密度》 但是,.具有如示於圖2中之結構的前述線圈電極:負 極1 1 6之最外端1 1 6 a係僅由集電器1 1 4所形成.。 於集電器1 1 4之頂部表面上提供一負極引線1 1 9 ,.因 此,,在頂部表面上形成一突起。_正極1 1 3亦具有僅由集 電器1 1 1所形成之最外端1 1 3 a :如果如前述的存在 有突起,.該突起會穿透被置於負極1 1 6與正極1 1 3之 間的隔板1 1 7 :因而,.該突起被不希望地帶至與正極 1 1 3之集電器1 1 1接觸》其導致易於發生短路之事實 。其結果,.提昇了不良品百分比,.因而,.劣化了可靠性^ 發明之槪要說明 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 由前述之觀點,本發明之一目的係提供一種非水電解 液蓄電池其可減少供電池內之負極用的無電抗活性材料 之數量,.以有效地使用電池之內側部份.,而可提昇能量密 度、.延長循環作業的使用壽命、.防止瑕疵且改良可靠性? •依據本發明之一相態,.提供一非水電解液蓄電池.,包 含了:經由疊層一伸長之正極.,該正極具有形成在一正極 集電器之至少任一主要表面上的一正極混合層,及一伸長 -if-- 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) A7
41615S _____B7 五、發明說明(4 ) 之負極*.該負極具有形成在一負極集電器之至少任一主要 表面上的一負極混合層,.並經由繞組一形成之疊層片,而 形成一線圈電極,.由此.,該正極被置於線圈電極之最外部 位置處其中,·正極混合層係於鄰近該正極之最外端位置 及/或鄰近正極之最內端位置處:僅形成在集電器之^任一 主要表面上,.正極混合層並未形成在正極之最外端處的正 極集電器上,·且僅形成正極集電器,.負極混合層並未形成 在負極之最外端處的負極集電器上.,且僅形成負極集電器 ,且被置於負極之最外端處的負極集電器之最外端.,在自 線圈電極之內部部份朝向線圈電極之外部部份的方向中., 被置於比正極集電器之最外端更前_方之位置 依據本發明之非水電解液蓄電池可具有一結構.,其中 ,線圈電極結合一負極引線.,該負極引線係鄰近被置於負 極之最外端處的負極集電器之最外端.,且負極引線係被置 於正極之最外端處的正極集電器之最外端更前方之位置/ 依據本發明之非水電解液蓄電池可具有一結構:其中. ,在線圈電極之結構中.,自被置於負極之最外端處的負極 集電器之最外端,.至被置於正極之最外端處的正極集電器 之最外端的距離L.,係被置於自線圈電極之內部部份朝向 線圏電極之外部部份之前後方向中.,在假設線圈電極之直 徑爲d下,.可滿足下列之關係.: 0 < L < π d 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公茇) - --i I m I ---------p k. {靖先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7
41615S 五、發明說明(5 ) 依據本發明之非水電解液蓄電池可具有一結構.,其中 ,負極混合物含有一負極材料及一粘合劑.。 依據本發明之非水電解液蓄電池可具有一結構,其中 ’負極材料係自由允許摻雜/不摻雜鋰離子之一晶體金屬 ft 氧化物與一無定形金屬氧化物所構成之群組中:所擇之 至少一形態之材料.。 依據本發明之非水電解液蓄電池可具有一結構:其中 ’正極混合物含有一正極材料、.一導電材料、.及粘合劑,。 依據本發明之非水電解液蓄電池可具有一結構.,其中 ,正極材料係自由L 1 M〇2 (其中,Μ係至少一鈷、鎳、 錳、鐵、鋁、釩與鈦)與均含有鋰之中間層複合物所構成 之群組中,.所選擇之至少一形態之材料。 依據本發明之非水電解液蓄電池可具有一結構,其中 ,隔板係自聚乙烯與聚丙烯構成之群組中:所選擇之至少 一形態之材料所製成。
依據本發明之非水電解液蓄電池可具有一結構.,其中 ,正極集電器係自鋁不銹鋼、,與鎳構成之群組中.,所選 擇之至少一形態之材料所製成J 依據本發明之非水電解液蓄電池可具有一結構.,其中 ,負極集電器係自銅、.不銹鋼、.與鎳構成之群組中,所選 擇之至少一形態之材料所製成。 _依據本發明之非水電解液蓄電池可具有一結構,.其中 ,非水電解液蓄電池含有經由在非水溶劑中溶解一電解液 所準備之非水電解液,.且非水溶劑係自.由丙烯碳酸鹽、.乙 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -I ---— — — — — 訂·!~!-線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 * 297公笼) -Φ- A7 B7 五、發明說明(6 ) 烯碳酸鹽、.1 ,,2 —二甲氧基乙烷'1 ’ 2 —二乙氧基乙 烷、二乙基碳酸鹽、r — 丁內酯、四氫呋喃、.1 ’ 3 一二 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 噁茂烷、4_甲基一1 ,3_二噁茂烷、二乙醚、四氫噻 k 吩_1 ,1_二氧化物、甲基四氫噻吩—1 ,1—二氧化 物乙賸、與丙腈構成之群組中,所選擇至少一形態材料 製成' 依據本發明之非水電解液蓄電池可具有一結構其中 ,電解液係自由 LiCI〇4、L i A s F 6 , LiPFe. * * 、L1BF4、LiB(C6H5)4、.LiCl、LiBr, 、LiSOaCHa、.與LiS〇3CF3構成之群組中,.所 選擇之至少一形態之材料.。 ' 經由下列之關連於所附之圖形所詳細說明之較佳實施 例,將可更淸楚本發明之其他目的、.特徵、.與優點。 圖形之簡要說明 圖1係一橫剖面圖,顯示一傳統之非水電解液蓄電池 之結構:. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖2係一橫剖面圖’顯不另一傳統之非水電解液蓄電 池; 圖3係一橫剖面圓,.顯示依據本發明之一非水電解液 蓄電池之結構:· 圖4係一橫剖面圖顯示依據本發明之該非水電解液 蓄電池之結構;.及 圖5係一 AL體圖j顯不依據本發明之該非水電解液蓄 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(2】0 X 297公g ) -9- 41615^ Α7 Β7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五 、發明說明(7 ) 電池之包含了一 正極集電器之一部份, 主要元件對照表 1 正極集電器. 2 a 正極混合層. 2 b 正極混合層_ 3 正極. 3 a 最外端. 3 b 最內端^ 4 負極集電器. 5 3 負極裩合層. 5 b 負極混合層. 6 負極1 6 a 最外端 7 隔扳. 8 絕緣構件. 9 電池容器. 1 0 電池外蓋_ 1 1 密封墊片, 1 2 正極引線. 1 3 負極引線. 1 4 限流薄板_ 1 5 線圈電極 1 0 1 集電器 --—.— — — It------ I I I I I--訂 ------線 • * * (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁w 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -10- 416158 A7 B7 五、發明說明(8 ) 10 2a 10 2b 1 0 3 10 4 10 5a 10 5b 10 6 10 7 10 8 10 9 111 112a 112b b 114 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 b 116 117 118 正極混合層 正極混合層 正極 集電器 負極混合層 負極混合層 負極 隔板 線圈電極 負極引線 集電器 正極混合層 正極混合層 正極 最外端 最內端 集電器 負極混合層 負極混合層 負極 最外端 隔板 線圈電極 負極引線 -------— — — — — ----— I I 訂- <請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 私紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -11 - Α7 Β7 41615^ 五、發明說明(9 ) 較佳實施例之詳細說明 參照所附圖形,現在將說明本發明之一實施例。 依據本發明之一非水電解液蓄電池之實施例,,係示於 圖3中"" 如示於圖3.,依據本發明之一非水電解液蓄電池.,結 合一正極3.,該正極3具有形成在一正極集電器1之二側 面上的正極混合層2 a與2b :此外.,一負極6具有形成 在一負極集電器4之二側面上的負極混合層5 a與5 b.。 正極3與負極6均被繞組,.依此:一隔板7被插入其間.。 該隔板7係由聚丙烯或聚乙烯製成之小孔薄膜?因而.,形 成一線圈電極因而1絕緣構件8被置於線圈電極之二垂 直表面上,,且接下來將具有絕緣構件8之線圈電極:容納 於電池容器9之內,。 經由將電池外蓋1 0彎邊(crimping )通過一密封墊 片1 1 ,.而將電池外蓋1 0結合至電池容器9 .。該電池外 蓋1 0與電池容器9個>1;拖經由一正極引線1 2與一負極 \ 引線1 3 :而被電連至3與負極6。因而,形成該 電池之正極與負極 必須注意一限流薄板1 4係被做爲供依據本實施例之 電池用的安全單位。.正極引線1 2被熔接至限流薄板1 4. ,而經由限流薄板1 4被電連至該電池外蓋1 〇 > 當具有前述結構之電池內的壓力被昇高時_,限流薄板 1 4被向上推擠而致變形ΐ因此,切斷該正極引線1 2., 良紙張尺度遶用中國國家標準(CNS)A4規格(210 * 297公釐) --------- i I I ί — I 訂--!!-線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製
-(β>*
41615S A7 B7 _ 五、發明說明(10) 依此、遺留了被熔接至該限流薄板1 4的一部份,。其結果 ,限制了該電流。 依據本發明之非水電解液蓄電池之橫剖面結構丨係示 於圖4在依據此一實施例之非水電解液蓄電池中,如示 於圖4,_正極混合層2 a係在鄰近於正極3之最外端_ 3 a 及/或最內端3 b位置處,.而僅形成在正極集電器1之任 一主要表面(於內側上)上。.於正極3之最外端3 a處., 正極集電器1上沒有形成正極混合層:此外.,在負極6之 最外端6 a處,.負極集電器4上沒有形成負極混合層:即 爲,.僅有負極集電器4被形成於該最外端6 a處.。 自線圈電極1 5之內部部份至外部部份的方向中.,位 於負極6之最外端6 a之負極集電器4的最外端,.係被置 於比正極3之最外端3 a之正極集電器1的最外端更前方 之位置。 如前所述:正極混合層3 a係在鄰近於正極3之最外 端3 a及/或最內端3 b之位置處.,而僅形成在正極集電 器1之任一主要表面上。,因而,,可消除在正極集電器1之 每一側面施加正極混合物之必要性.。因而:如示於圖5 ,, 正極混合層2 a所施加之一部份,.必須形成在正極集電器 1之主要表面上与 在依據本發明之非水電解液蓄電池中,.負極引線1 3 係形成在鄰近負極集電器4之最外端處,,該最外端處係線 圏電極1 5之負極6的最外端6 a.。在自線圏電極1 5之 內部部份至外部部份的方向中,,負極引線1 3係被置於比 本纸張尺度適用中园國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) --I - --- ------ ----I I I I ^ · I I I I - 1 — I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -d3> 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 41615S at _B7_ 五、發明說明(11〉 正極3之最外端3 a之正極集電器1的最外端更前方之位 置。.必須注意,,依據本發明之非水電解液蓄電池所具有之 結構.,正極3之正極引線(未示於圖)係被置於內側部份. 〇 於下將依據本發明之非水電解液蓄電池之線圈電極 1 5內的一區域之下列距離,.說明一種假設。該距離係自 線圈電極1 5之內部部份朝向外部部份之縱向方向中的一 距離。.該假設係自負極6的最外端6 a之負極集電器4之 最外端.,至正極3的最外端3 a之正極集電器1之最外端 的距離爲L·。另一假設係線圈電極1 5之直徑爲d.。較佳 的可以滿足0 < L S 7Γ d之關係。 依據本發明之非水電解液蓄電池係結合線圏電極1 5, 。經由將伸長地正極3與伸長地負極6通過該隔板7疊餍 ,形成線圈電極1 5 .,依此.,最外層係該正極3 ,。正極混 合層2 a在鄰近於正極3之最外端3 a及/或最內端3 b 位置處,.而僅形成在正極集電器1之任一主要表面上.。此 外,.於正極3之最外端3 a處,.正極集電器1上沒有形成 正極混合物。.僅有正極集電器1被形成在最外端3 a處,。 此外,.在負極6之最外端6 a處:負極集電器4上沒有形 成負極混合層。僅有負極集電器4被形成於最外端6 a處 » 〇 自線圈電極1 5之內部部份朝向外部部份之方向中., 位於負極之最外端6 a之負極集電器4的最外端.,係被置 於比正極3之最外端3 a之正極集電器1的最外端更前方 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -----1---11H ---!| 訂·!-線 (請先間讀背面之注意事項再填寫本頁) 416159 A7 B7_ 五、發明說明(12) 之位置。.因而,.可減少在該電池內之無電抗負極活性材料 的數量。.其結果,.可在電池內相對應地擴大有效區域.。因 此,.可有效地使用電池之內側部份,.導致能量密度被提昇, ,且可延長循環作業之使用壽命, 依據本發明之非水電解液蓄電池:結合了形成瓦鄰近 於負極6之最外端6 a之負極集電器4的最外端處之負極 引線1 3。.在自線圈電極1 5之內部部份朝向外部部份的 方向中,.負極引線1 3係被置於比正極3之最外端3 a之 正極集電器1的最外端更前方之位置/因而/即使如果負 極引線1 3貫穿被置於線圈電極1 5與電池容器9之間的 隔板7,.負極引線1 3僅被帶至與亦爲負極之電池容器9 接觸:其結果.,任何內部短路發生:亦不會產生瑕疵,,因 而^改善了可靠性.。 在依據本發明之非水電解液蓄電池的線圈電極1 5中. ,負極6的最外端6 a之負極集電器4的最外端,.及正極 3的最外端3 a之正極集電器1的最外端,.係被置於自線 圈電極1 5的內部部份朝向外部部份之方向中:以一距離 前後的放置。.假設自負極集電器4的最外端至正極集電器 1之最外端的距離L :另一假設爲線圈電極1 5之直徑爲 d。.於此情況:較佳的,.可以滿足〇 < L S π d之關係.。 如果應用前述之結構,_不會發生內部短路:可進一步地提 昇能量密度,.且進一步地延長循環作業之使用壽命* 現在將考慮一種狀態,.即爲:自負極6的最外端6 a 之負極集電器4的最外端:至正極3的最外端3 a之正極
If — — — — — — — — — —— --— — — — —— I I--I I I » t {請先w讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐> -0>· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 416159 π •______B7 五、發明說明(13 ) 集電器1的最外端之距離L .,係短於前述之範圍.。於前述 情況中正極集電器1之最外端重疊了負極集電器4之最 外端 因而.,雖然能量密度未降低:但不良品百分比被提雨 。如果距離L長於前述之範崮會產生負極6與正極_~3不 互相相釣之許多部份:因而雖然降低了不良品百分比,, 但卻不希望地亦降低了能量密度.。 依據本發明之正極3與負極6具有前述之結構.。供構 成正極3與負極6之混合層與集電器可以爲已知之材料.。 正極混合層2 a與2 b含有一允許摻雜/不摻雜鋰離 子之正極材料、.導電材料、.及粘合劑.。 較佳的,.正極材料含有足夠大數量之L i (鋰).。例 如,.較佳的,,應用由L i Μ 0 2 (其中,Μ係自由站、鎳、 錳、鐵、.鋁、.釩與鈦組成之群組中選出之至少一種形態之 材料)所表示且由鋰與一過渡金屬所構成之複合金屬氧化 物;.或是含有鋰之一中間層複合物,。 供授給導電性至正極用的導電材料,.及供導致正極材 料被正極集電器所固持之粘合劑,均可爲已知之材料。 導電材料可以爲石墨或炭黑:而粘合劑可以爲氟樹脂 (例如聚偏二氟乙烯),。 負極混合層5 a與5 b含有一允許摻雜/不摻雜鋰離 子之負極材料,,.及一粘合劑.。 負極材料可以爲一碳材料:碳材料例如爲焦碳、焦炭 (瀝青焦炭、針孔焦炭、及石油焦炭)、石墨、.玻璃狀碳 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(2】〇 X 297公爱) I I I ί I — II — I ·1· ! I I I 訂!1111* '^ <請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) - A7 416159 B7__ 五、發明說明(14) 、锻燒有機聚合複合物.(由鍛燒酚樹脂、呋喃樹脂或類似 物所獲致之材料)、.碳纖維、.及活性碳。.負極材料可以爲 允許摻雜/不摻雜鋰離子之無定形金曆氧化物或晶體金屬 氧化物,.以及前述之碳材料。. 供導致負極材料被負極集電器所固持之粘合劑:__可以 爲已知之材料。·例如.,粘合劑可以爲氟樹脂(例如聚偏二 氟乙烯)。 依據本發明之電池含有一已知之非水電解液.,其史, 一電解液係溶化在例如爲有機溶劑之非水溶劑內.。 該有機溶劑並無特別之限制.。有機溶劑例如爲丙烯碳 酸鹽、,乙烯碳酸鹽_ 1 ,2 —二甲氧基乙烷、.1.,2 —二 乙氧基乙烷、.二乙基碳酸鹽、丁內酯、四氫呋喃、.1 ,3 -二噁茂烷、.4 —甲基_1.,3 —二噁茂烷、.二乙醚 、乙腈、丙腈、.四氫噻吩一1 ,.1 一二氧化物.、甲基四氫 噻吩- 1 ,1 -二氧化物.。任一前述之材料或前述材料之 混合物:均可被應用爲混合溶劑.。 電解液並無特別之限制。電解液例如爲L 1 C 1 0 4、 * *
LiAsFe、,LiPF6'_LiBF4、
LiB(C6H5)4、.LiCl'. LiBr.、 L i SO3CH3 及 L i S〇3CF3·。 隔板之材料並無特別之限制。.該材料例如爲織布:不 織布、.或合成樹脂製成之小孔薄膜.。特別的合成樹脂製 成之小孔薄膜係爲較佳之材料。.此外·,由該形成.之薄膜的 厚度與強度,·及薄膜的電阻之觀點,.聚烯烴小孔薄膜係爲 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) — — — — — 丨—! — I! l^· I i I I . — —111··· <請先閱讀背面之沒意事項再填寫本頁) 經濟都智慧財產居員工湞費合作社印製 -17- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 416159 a? _ B7__ 五、發明說明(15 ) 較佳之材料。,精確言之.,可應用下述之材料1:聚乙烯或聚 丙烯製成之小孔薄膜,.或前述材料之混合物所製成之小孔 薄膜。. 電極之集電器之形態並無特別之限制:可應用由網形 金屬(expand metal )製成之薄片結構、.舖孔結構、或網 狀結構較佳的.,正極集電器1係由例如爲鋁、.不銹鋼、
I 或鎳所製成.。較佳的,.負極集電器4係由例如爲銅、.不銹 鋼、.或鎳所製成.。 電池容器9可以由鐵〈鎳、•不銹鋼、.或鋁所製成_。如 果在電池作業中在含有前述材料之非水電解液內發生電 化腐蝕,.可以進行電鍍/ 範例 現在將以試驗之結果說明本發明之範例。 〈範例之製造〉 範例1 初始,.以如下方式製造負極。 石油瀝青被應用爲原材料.,接下來鍛燒該石油瀝青/ 因此獲致粗粒瀝青焦炭。.磨碎該粗粒瀝青焦炭,以獲致平 均粒子尺寸爲4 0 //m之粉末。然後.,獲致之粉末以 1 0 0 0 °c在惰性氣體內鍛燒,.以移除不純物.。因而獲致 了焦炭粉末-。 然後,.將做爲供負極活性材料用之載體之該因此而獲 致之焦炭粉末.,以重量之9 0部份,.與重量的1 〇部份之 -II — — —— — I — _ Ϊ ! ! I I ! — J I I — — C請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNTS)A4規格(210 X 297公釐) -18- A7 B7 416159 五、發明說明(16) 做爲粘合劑的聚偏二氟乙烯(PVDF)混合.。因而準備 好一負極混合物,.接下來.,將負極混合物分散於做爲一溶 劑之N -甲替吡喀啉中.。其結果.,獲致負極混合物漿。該 負極混合物漿被施加至負極集電器之二側面.,該負極集電 器係具有1 0 厚度之銅箔形式.。然後,.施加之#劑被 乾燥。該負極集電器以一滾輪軋壓機所壓縮模製。.其結果 ,.獲致具有2 5 Omm長度與4 1 . 5寬度之伸長地負極 。-在負極集電器之每一側面上的負極混合層之厚度係爲 1 0 5# m。.負極混合層並未形成在負極之負極集電器之 最外端上。.因而產生了僅由負極集電器所形成之一部份.。 另一方面,,以如下方式製造正極/ 即爲,.0 . 0 5 mole之碳酸鋰與1 mole之碳酸鈷互相 的混合,.且然後以9 0 0 °C在空氣中鍛燒5小時,。因而獲 致 L i C 〇 0 2 。 然後,.獲致之L i C 〇 0 2被使用爲正極之活性材料: 並將重量之9 1部份的L i Co〇2、,重量之6部份的做爲 導電材料之石墨,與重量之3部份的做爲粘合劑之聚偏二 氟乙烯(P V D F )互相的混合:因而準備好一正極混合 物。然後.,將正極混合物分散於做爲一溶劑之N —甲替吡 喀啉中t,因此獲致正極混合物漿。,正極混合槳被僅施加至 一正極集電器之任一側面之一區域,,該正極集電器係由具 有2 0 //m厚度之伸長地鋁箔所製成:該區域具有2 4 7 m m之長度。,然後,.正極混合漿被乾燥.。然後/正極混合 漿被施加至正極集電器之另一主要表面的具有1 6 7mm — I I I I 丨 I *111111 _ ^^ _ k _ {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -19- 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印 416159 A7 _B7_____ 五、發明說明(17 ) 長度之區域中.,依此.,開始施加之位置係與前述正極混合 漿之位置一致。.然後.,正極混合漿被乾燥.,接下來,以一 滾輪壓縮正極集電器之二側面.,以使壓縮模製正極集電器 。.因此,.獲致一具有3 9 . 5mm寬度之伸長之正極.。正 極結合了在二側上均形成有正極混合層之一部份.,該+部份 具有1 6 7mm之長度。正極之一部份:具有8 Omm之 長度且形成正極混合層於其之任一側上.。每一正極混合層 之厚度爲8 0 ym。正極具有最外端與最內端·,每一最外 端與最內端均具有沒有形成正極混合層之部份μ於該部份 上僅形成正極集電器,。 因此而製造之伸長地正極與負極及二隔板被疊層.,該 隔板均具有2 5 v m厚度及4 寬度且均係小孔聚丙 烯薄膜.。經由順序的以負極、.隔板、.正極、.隔板之次序疊 層,.而形成具有四層之疊層片。.該疊層片以長度方向繞組 多次*因而.,形成一螺旋形態:其具有之結構係將正極集 電器之僅在任一側面上具有正極混合層之部份首先繞組, « 且負極被置於內側。隔板之最外端以一膠帶固著.。因而製 成一線圏電極。線圈電極之負極係較正極長_。因而.,自線 圈電極之內部部份朝向外部部份之方向中.,負極之最外端 的負極集電器之最外端,.當然的:比正極之最外端的正極 集電器之最外端,.被置於更前方之位置,。 . 線圈電極之外部直徑爲1 3mm.,而形成在線圈電極 之中央部份內之中空部份的內部直徑爲3 . 5mm,。負極 之最外端的負極集電器之最外端與正極之最外端的正極集 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -----ill!--.^ · I I II I !訂---------l· · (請先Μ讀背面之注意事項再填寫本頁) -20 - A7 416159 B7_ 五、發明說明(18 ) 電器之最外端,.以前後方向互相分離3 5 mm之距離L。 於此實施例中,·負極引線被置於負極之最外端處.,而 正極引線被置於正極之最內端處.。 因此而製造之線圈電極,.被容納在鍍鎳之一鐵電池容 器中。.在線圈電極之頂部與底部側上.,置有一絕緣板> 正 極引線以熔接方式連接至電池外蓋,,而負極引線以熔接方 式連接至電池容器.。 然後,·將1 mole / litter濃度之L i PF6溶解在相同 數量之含有丙烯碳酸鹽與二乙基碳酸鹽之混合溶劑內,以 準備一非水電解液。.然後,3 . 0 g之非水電解液注入電 池容器內,.以使浸入該線圈電極內丨然後電池容器經過 一絕緣密封墊片而彎邊(crimp ).,並施加瀝青以固著電池 外蓋。.因而,•可維持電池中的密封性 因而.1製成一圓筒形非水電解液蓄電池(具有1 4 mm直徑與5 Omm高度)。.爲了方便起見.,前述之圓筒 形非水電解液蓄電池略稱爲範例1 : 範例2、 3、 4至6、 11與12 以類似於製造範例1之方法所製造之圓筒形非水電解 液蓄電池,其結構上之不同僅在於自負極之最外端至正極 之最外端的距離.,此種變化示於表1.。前述之蓄電池略稱 爲範例4至6、. 1 1與1 2。.爲了進行比較:圓筒形非水 電解液蓄電池係以類似於製造範例1之方法所製造.。於此 情況,.如示於表1 ,.該圓筒形非水電解液蓄電池與範例1 — — — — — —--— II--* — — — — 11— I I I I I — I F k (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -21 - 416158 A7 ____B7_____ 五、發明說明(19 ) 有如下之不同之處:.自負極之最外端與正極之最外端的距 離爲- 2 mm :,正極集電器在最外端部份重疊負極集電器 ;自負極之最外端至正極之最外端的距離爲Omm.;且負 極集電器之末端與正極集電器之末端:在最外端部份係爲 互相的重合。.爲了方便起見,.前述之比較範例略稱爲+範例 2與3。.範例4至6、· 1 1、. 1 2、· 2與3 ·,經由調整形 成在正極之二側面上之正極混合層之長度.,與調整形成在 負極之二側面上之負極混合層之長度.,製成該線圈電極係 具有13mm之外部直徑的結構? ---.!! - k .! —訂1!!線 ΐ請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -22- 416159 at B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明(20) 被形成在正極之最 被形成在正極之最 被形成在正 內端處之正極的任 外端處之正極的任 極之二側面 一側面上之正極混 一側面上之正極混 上之正極混 合層之長度 合層之長度 合層之度 (mm) (mm) (mm) 範例1 8 0 0 16 7 範例2 8 0 0 16 7 範例3 8 0 0 16 7 範例4 6 0 0 1 8 2 範例5 4 0 0 19 7 範例6 2 0 0 2 0 1 範例7 0 5 2 0 5 範例8 0 15 2 0 2 範例9 0 5 0 1 7 6 範例10 4 0 10 19 4 範例11 6 0 0 17 9 範例1 2 6 0 0 17 7 範例13 6 0 0 17 6 範例1 4 3 9 5 一 0 範例1 5' 3 9 5 — 0
-------------i I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
-SJ 線. 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -23- 416159 A7 B7 五、發明說明(21 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 被形成在負極之 二側面上之負極 混合層之長度 (mm) 被形成在負極之 任一側面上之負 極混合層之長度 (mm) 自負極之最外 端至正極之最 外端的距離 (mm) 範例1 2 5 0 0 3 5 範例2 2 5 0 0 -2 範例3 2 5 0 0 0 範例4 2 4 5 0 15 範例5 2 4 0 0 1 0 範例6 2 2 4 0 17 範例7 2 13 0 3 3 範例8 2 2 0 0 3 5 範例9 2 2 9 0 5 0 範例1 0 2 4 7 0 5 範例1 1 2 4 3· 0 2 7 範例12 2 4 1 0 3 8 範例1 3 2 3 9 0 4 3 範例1 4 0 3 9 8 3 5 範例1 5 0 3 9 8 0 <請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) · II ! I 訂·--I I I I--- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -24- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 _B7 五、發明說明(22) 能量密度比率(% ) 不良品百分比(% ) 範例1 10 0.0 3 範例2 10 0.0 2 0 範例3 10 0.0 18 _ 範例4 10 2.4 3 範例5 10 4.8 1 範例6 10 1.9 1 範例7 10 0.2 2 範例8 10 1.2 2 範例9 9 7-1 1 範例1 0 10 5.8 6 範例1 1 10 1.0 1 範例1 2 10 0.0 2 範例13 9 9.5 3 範例1 4 9 5.0 2 範例1 5 9 5-0 2 0 -- ---^1— 訂--— — — — ——--線 {請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) A7
41615S ___B7___ 五、發明說明(23 ) 範例7至9 進行類似於製造範例1之方法,.除了正極混合層係僅 形成在鄰近於正極之最內端的任一側面上。此外,自負極 的最外端至正極的最外端之距離,.係如示於表1中的變化. 。因而,.製成一圓筒形非水電解液蓄電池.。爲了方便起見. ,因而製成之圓筒形非水電解液蓄電池略稱爲範例7至9 。經由調整形成在正極之二側面上之正極混合層的長度., 與調整形成在負極之二側面上之負極混合層之長度:範例 7至9的線圏電極係製成具有1 3mm外部直徑之結構·。 範例1 0 - 進行類似於製造範例1之方法.,除了正極混合層係僅 形成在鄰近於正極之最內與最外端位置處之任一側面上. 此外,.自負極的最外端至正極的最外端的距離,.係如示於 表1中的變化爲了方便起見.,該因此而製成之圓筒形非 水電解液蓄電池略稱爲範例1 0 >。經由調整形成在正極之 二側面上之正極混合層之長度範例1 0的線圈電極係製 成具有1 3 m m外部直徑之結構。 範例1 4與1 5 進行類似於製造範例1之方法’,除了正極混合層係僅 形成在正極與負極之任一側面上之全體長度上。.此外.,自 負極的最外端至正極的最外端的距離’.係如示於表1中的 變化。.爲了方便起見該因此而製造之圓筒形非水電解液 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) ---- ---------ins— -------I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -26- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 41615S at _B7 五、發明說明(24 ) 蓄電池略稱爲範例1 4與1 5.。經由調整形成在正極之二 側面上之正極混合層之長度,.範例1 4與1 5的線圈電極 係製成具有1 3 mm外部直徑之結構.。 〈範例之評估〉 — 以具有3 0 0m A充電電流之4 . 2 0V充電電壓., 將範例1至1 5充電8小時.,然後,具有600mA負載 之前述範例被放電爲2 . 7 5V.。因此而測量其能量密度 。假設範例3之結果爲1 0 0,·則獲致能量密度爲1 0 0 之範例電池。.測量之結果亦示於表1中 '此外.,獲致每一 電池之不良品百分比 '其結果亦示於表1中·。 經由使用示於表1中之結果.,進行範例2、. 3與1 5 及依據本發明之範例1、. 4至1 4之間的比較。.範例2 .、 3與1 5中之結構,.自負極的最外端至正極的最外端之距 離爲- 2 mm。,因此,,正極集電器在最外端部份中重疊負 極集電器。.於另一情況中.,自負極的最外端至正極的最外 端之距離爲0mm。因此.,負極集電器之末端與正極集電 器之末端,.在最外端部份中互相重合。.依據本發明之範例 1 .^4至1 4之結構:負極之最外端的負極集電器之最外 端/在線圈電極之內部部份朝向外部部份之方向中係比 正極之最外端的正極集電器之最外端,.被置於更前方之位 置。.比較之結果,.依據本發明之範例可在不減少能量密度 之情況下,.大爲減少不良品百分比,。 依據本發明之範例1、.4至1 4之結構,’負極之最外 ---------- t —II 訂.!!--..線 / (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -27- A7 416158 __B7 五、發明說明(25 ) 端的負極集電器之最外端·,在線圈電極之內部部份朝向外 部部份之方向中,.係比正極之最外端的正極集電器之最外 端,•被置於更前方之位置。.在前述範例1與4至1 4中的 範例1、. 4至8、·及1 0至1 4 :自負極的最外端之負極 集電器的最外端至正極的最外端之正極集電器的最外"端之 距離L,.在假設線圈電極之直徑爲d時,.可滿足0 < L S π d範例9不能滿足前述關係。.當前述之範例互相比較 時,·範例9在能量密度上遭遇到某些程度的減少.。 比較範例1 4與1 5 .,其均具有電極混合層僅形成在 每一正極與負極之集電器之任一側面上的結構.。當電極混 合層僅形成在.集電器之任一側面上時,依據本發明之範例 1 4可在不減少能量密度之情況下:大爲減少不良品百分 比。.另一方面,.未應用本發明之範例1 5遭遇到高的不良 品百分比_。 自前述結果可以了解在本發明之結構中.,伸長地正 極與負極經由隔板而疊層.,接下來繞組該疊層片.,依此., 正極形成最外層,·且因此而形成線圈電極。.此外,.正極混 合層在鄰近正極之最外端及/或最內端之位置處.,僅形成 在集電器之任一主要表面上。.在正極之最外端處‘,正極混 合層並未形成在正極集電器上.,即爲僅形成正極集電器 。於負極之最外端處,負極混合層並未形成在負極集電器 上》即爲,.僅形成負極集電器。.在自線圏電極之內部部份 朝向外部部份之方向中,,負極之最外端的負極集電器之最 外端,,係被置於比正極之最外端的正極集電器之最外端的 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) !!!_ki! — — 訂·!----線,k h J- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 -28 - 416158 A7 B7 五、發明說明(26) 更向前方之位置因而,,可減少在電池內之供負極用的無 電抗負極活性材料.。因而·,可在電池內相對應地擴大有效 區域。.因而.,可有效地使用電池之內側部份、導致提昇了 能量密度》.因而2可確定地延長循環作業之使用壽命。 於本發明中:負極引線係形成在鄰近於負極之外端 的負極集電器之最外端。.於自線圈電極之內部部份朝向外 部部份之方向中:負極引線被置於比正極之最外端的正極 集電器之最外端地更前方之位置因而,.即使如果負極引 線貫穿被置於線圈電極與電池容器之間的隔板,•負極引線 僅被帶至與相同爲負極之電池容器接觸《因而.,不會發生 內部短路,..且因而不會產生瑕疵。.因而改善可靠性、。 於本發明中.,負極的最外端之負極集電器的最外端., 與正極的最外端之正極集電器的最外端丨係被置於自線圈 電極的內部部份朝向外部部份之方向中.,以一距離前後的 放置。·假設自負極集電器的最外端至正極集電器的最外端
之距離爲L.,且線圈電極之直徑爲d ,.則可滿足0 < L S 7Γ d之關係.。因而.,可進一步的提昇能量密度.,且進一步 的延長循環作業之使用壽命.。 圓筒形非水電解液蓄電池之直徑係變化至1 8 m m與 2 0 m m 以評估每一所製造之非水電解液蓄電池、。因而. ,顯示出類似於前述範例所顯示之傾向。, 製造做爲線圈電極之一橢圓形線圈電極:因此.,製成 具有9mm厚度' 3 4mm寬度、.及4 8mm高度之矩形 電池的非水電解液蓄電池,並加以評估。負極的最外端之 * · 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐〉 I — II---— — — — — — H I- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂: i線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -29 - A7
41615S ___B7_ 五、發明說明(27) 負極集電器之最外端,.係被置於比正極的最外端之正極集 電器的最外端更前方之位置.。自被置於負極之最外端處的 負極集電器之最外端,.至被置於正極之最外端處的正極集 電器之最外端之前後位置距離.,係不比周邊長.。於此情況 ,在不減少能量密度之情況下可減少不良品百分比.。> 如前所述,.依據本發明之非水電解液蓄電池結合了。: 經由通過一隔板而疊層一伸長之正極與伸長之負極.,並繞 組該形成之疊層片而形成一線圏電極.,依此,.正極係被置 於最外部位置,.其中,.正極混合層於鄰近正極之最外端位 置及/或最內端位置處.,僅形成在集電器之任一主要表面 上,.正極混合層並未形成在正極的最外端之正極集電器上 ,且僅形成正極集電器.*負極混合層並未形成在負極的最 外端之負極集電器上,.且僅形成負極集電器.,在自線圈電 極之內部部份朝肉外部部份之方向中.,位於負極的最外端 之負極集電器的最外端:係被置於比正極集電器的最外端 更前方之位置。.因而.,可減少在電池內之供負極用之無電 抗負極活性材料。.因而.,可在電池內相對應地擴大有效區 域。·因而,.可有效地使用電池之內側部份.,導致提昇了能 量密度,·且延長循環作業之使用壽命" 依據本發明之非水電解液蓄電池.,負極引線係形成在 鄰近於負極之最外端的負極集電器之最外端.,且在自線圈 電極之內部部份朝向外部部份之方向中,.負極集電器之最 外端係被置於比正極集電器之最外端更前方之位置.。因而 ,.即使如果負極引線貫穿被置於線圈電極與電池容器之間 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) --lull—-----k . I I I II I 訂· —------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -30- A7 416159 B7______ 五、發明說明(28 ) 的隔板,.負極引線僅被帶至與相同爲負極之電池容器接觸 。因而,.防止內部短路、.防止產生瑕疵,且可改善可靠性) 〇 ;依據本發明之非水電解液蓄電池之線圈電極:自被置 於負極的最外端的負極集電器的最外端,.至被置於正~極的 最外端之正極集電器的最外端:在自線圏電極的內部部份 朝向外部部份之方向中,.其縱向距離爲L,.假設線圈電極 之直徑爲d,.則可滿足0<LS;rd之關係。.因此.,可防 止內部短路 '可進一步的提昇能量密度:且進一步的延長 循環作業之使用壽命、 / 雖然本發明已以較佳型式與具有某種程度特質之結構 加以說明,.必須了解所揭示之較佳型式可在構造細部中加 以變化,·且在不離於後之申請專利範圍之精神與範疇情況 下,.其組成部份之組合與配置亦可加以改變.。 — — — — — — — — — — — — — i I 11 I ! -------線 • # (請先《讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210x297公釐) -31 -

Claims (1)

  1. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 1 . 一種非水電解液蓄電池:包括了,: 經由疊層一伸長之正極,.該正極具有形成在一正極集 電器之至少任一主要表面上的一正極混合層·,及一伸長之 負極,.該負極具有形成在一負極集電器之至少任一主要表 面上的一負極混合層.,並經由繞組一形成疊層片.,而_彤成 一線圈電極,.由此,.該正極被置於該線圈電極之最外部位 置處,·其中,. 該正極混合層係於鄰近該正極之最外端位置及/或鄰 近該正極之最內端位置處.,僅形成該集電器之任一主要表 面上,.該正極混合層並未形成在該正極之最外端處的該正 極集電器上:且僅形成該正極集電器., 該負極混合層並未形成在該負極之最外端處的該負極 集電器上,.且僅形成該負極集電器.,且 被置於該負極之最外端處的該負極集電器之最外端, » 在自該線圏電極之內部部份朝向該線圈電極之外部部份的 方向中,·比該正極集電器之最外端置於更前方之位置_。 2 .如申請專利範圍第1項之非水電解液蓄電池.,其 中’, 該線圈電極結合一負極引線,.該負極引線係鄰近被置 於該負極之最外端處的該負極集電器之一最外端.,且 該負極引線係被置於比被置於該正極之最外端處的該 正極集電器之最外端更前方之位置,。 3 ·如申請專利範圍第1項之非水電解液蓄電池.,其 中·’ 本紙張尺度適用中國國家標率(CNS M4規格(210X25»7公釐) (請先Μ讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 -32- B8 C8 D8 41615S 六、申請專利範圍 該線圈電極之結構中/自被置於該負極之最外端處的 該負極集電器之最外端:至被置於該正極之最外端處的該 正極集電器之最外端的距離L.,係被置於自該線圈電極之 內部部份朝向該線圈電極之外部部份之前後方向中.,在假 設該線圈電極之直徑爲d下,,可滿足下列之關係.: 0 < L ^ π φ,ΐ' . ·' . 4 .如申請專圍第1項之非水電解液蓄電池.|其 中: 該負極混合物含有一負極材料及一粘合劑, 5 .如申請專利範圍第4項之非水電解液蓄電池.,其 中,. 該負極材料係自由允許摻雜/不摻雜鋰離子之一晶體 金屬氧化物與一無定形金屬氧化物所構成之群組中:所選 擇之至少一形態之材料 6 ·如申請專利範圍第1項之非水電解液蓄電池,,其 中,, - 該正極混合物含有一正極材料、.一導電材料、.及一粘 合劑。 7 如申請專利範圍第6項之非水電解液蓄電池.,其 中,, 該正極材料係自由L i Μ 0 2 (其中,.Μ係至少一鈷、 鎳、·猛、•鐵、.鋁、釩、與鈦)與均含有鋰之中間層複合物 本逋用中國國家揉準(CNS ) 210Χ297公釐) (請先閱讀背面之注^'項再填寫本頁) >ar 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -33 - 8 8 8 8 ABCD 416158 六、申請專利範圍 所構成之群組中,.所選擇之至少一形態之材料.。 8 .如申請專利範圍第1項之非水電解液蓄電池’·其 中,- 該隔板係自聚乙烯與聚丙烯構成之群組中:所選擇之 至少一形態之材料所製成.。 " 9 ·如申請專利範圍第1項之非水電解液蓄電池•,其 中,· 該正極集電器係自鋁、.不銹鋼、,與鎳構成之群組中·’ 所選擇之至少一形態之材料所製成·。 1 〇 .如申請專利範圍第1項之非水電解液蓄電池· ’ 其中: ^ 該負極集電器係自銅、.不銹鋼、.與鎳構成之群組中 所選擇之至少一形態之材料所製成: 1 1 .如申請專利範圍第1項之非水電解液蓄電池·, 其中,· 該非水電解液蓄電池含有經由在非水溶劑中溶解一電 解液所準備之非水電解液且 該非水溶劑係自由丙烯碳酸鹽、.乙稀碳酸鹽、.1 ,_ 2 一二甲氧基乙烷、,1 .,2 —二乙氧基乙烷'*二乙基碳酸.鹽 ,丁內酯、.四氫呋喃、.1,,3 —二嚼茂院、.4 —甲基 —1 ,,3 —二噁茂烷、二乙醚、四氫噻吩―1 二氧 化物、,甲基四氫噻吩- 1 ,. 1 一二氧化物、.乙腈:與丙腈 構成之群組中:選擇至少一形態之材料所製成。- 1 2 ·如申請專利範圍第1 1項之非水電解液蓄電池 本紙張尺度適用中國國家揉準(CNS ) A4规格(210X297公釐) C请先閱讀背面之注f項*填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消贲合作社印製 416159 A8 BS C8 D8 六、申請專利範圍 ,宜中, 該電解液係自由LiCl〇4、 LiAsFe、 L 1 P F 6 . L l B F 4 , L i B ( C 6 H 5 ) 4 . L i C 1 、LiBr、LiS03CH3、及LίS03CF3構成之 群組中,.所選擇之至少一形態之材料,。 ' (請先閎讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4规格(210X297公釐) -35-
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Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4423699B2 (ja) 1999-05-27 2010-03-03 ソニー株式会社 半導体レーザ素子及びその作製方法
CN1307376A (zh) 2000-01-27 2001-08-08 钟馨稼 一种可反复充放电的铬氟锂固体动力电池
JP2002117908A (ja) * 2000-10-06 2002-04-19 Sony Corp 非水電解液電池
US6670071B2 (en) 2002-01-15 2003-12-30 Quallion Llc Electric storage battery construction and method of manufacture
US6677076B2 (en) * 2002-01-15 2004-01-13 Quallion Llc Electric storage battery construction and method of manufacture
US7422823B2 (en) * 2002-04-03 2008-09-09 Valence Technology, Inc. Alkali-iron-cobalt phosphates and related electrode active materials
US7482097B2 (en) * 2002-04-03 2009-01-27 Valence Technology, Inc. Alkali-transition metal phosphates having a +3 valence non-transition element and related electrode active materials
US20030190527A1 (en) * 2002-04-03 2003-10-09 James Pugh Batteries comprising alkali-transition metal phosphates and preferred electrolytes
JP4183472B2 (ja) * 2002-10-10 2008-11-19 三洋電機株式会社 非水電解質二次電池
JP4072427B2 (ja) * 2002-12-13 2008-04-09 シャープ株式会社 ポリマー電池及びその製造方法
WO2005091403A1 (en) * 2003-01-15 2005-09-29 Quallion Llc Battery
JP2004273153A (ja) * 2003-03-05 2004-09-30 Sony Corp 電池
JP4439220B2 (ja) * 2003-08-04 2010-03-24 三洋電機株式会社 円筒型アルカリ蓄電池及び円筒型ニッケル水素二次電池
US7335440B2 (en) * 2003-09-12 2008-02-26 Medtronic, Inc. Lithium-limited anode subassembly with solid anode current collector and spacer
US8080329B1 (en) 2004-03-25 2011-12-20 Quallion Llc Uniformly wound battery
KR100601517B1 (ko) * 2004-09-24 2006-07-19 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
TWI291778B (en) 2004-11-08 2007-12-21 Sony Corp Secondary battery
JP5141940B2 (ja) * 2006-08-18 2013-02-13 ソニー株式会社 二次電池
CN101820080A (zh) * 2010-04-01 2010-09-01 雷天电池(无锡)有限公司 一种锂电池电芯
JP5377472B2 (ja) * 2010-12-24 2013-12-25 日立ビークルエナジー株式会社 リチウムイオン二次電池
US8859146B2 (en) * 2011-03-28 2014-10-14 Eveready Battery Company, Inc. High-capacity and high-reliability lithium iron disulfide cell designs and methods for making the same
DE102011105040A1 (de) 2011-05-06 2012-11-08 Klaus Ebert Lithiumsenkundärzellenanordnung
CN103163476B (zh) * 2013-02-04 2015-07-15 普天新能源有限责任公司 电池放电能力的测定方法
WO2018126203A1 (en) * 2016-12-30 2018-07-05 McCarthy Music Corp. Remote control of lesson software by teacher
CN107093724B (zh) * 2017-04-27 2020-06-19 柳州豪祥特科技有限公司 锂电池正极材料的制备方法
WO2019218395A1 (zh) 2018-05-17 2019-11-21 华东理工大学 一种恶臭气体多点集中式电子鼻仪器在线监测与分析方法
CN110808377B (zh) * 2018-08-06 2021-04-27 宁德新能源科技有限公司 电芯、电池以及电子设备
KR102844351B1 (ko) * 2019-10-28 2025-08-08 주식회사 엘지에너지솔루션 전극 조립체 및 이를 포함하는 이차전지
CN218472004U (zh) * 2022-10-13 2023-02-10 惠州亿纬动力电池有限公司 卷芯结构及电池
JPWO2024143119A1 (zh) * 2022-12-27 2024-07-04
CN117199152B (zh) * 2023-09-11 2024-06-04 淮安捷泰新能源科技有限公司 一种太阳能电池及其制备方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4622277A (en) * 1985-09-30 1986-11-11 Duracell Inc. Electrochemical cells
US4664989A (en) * 1985-10-03 1987-05-12 Union Carbide Corporation Liquid cathode cell system employing a coiled electrode assembly
JPS62272471A (ja) 1986-05-21 1987-11-26 Toshiba Corp 非水溶媒二次電池
US4937154A (en) * 1988-11-16 1990-06-26 Duracell Inc. Electrochemical cell
US5106707A (en) * 1989-07-20 1992-04-21 Gates Energy Products, Inc. Rechargeable nickel electrode containing electrochemical cell
JP3444302B2 (ja) 1992-02-24 2003-09-08 ソニー株式会社 非水電解液二次電池
JP3166880B2 (ja) * 1992-11-04 2001-05-14 日本電信電話株式会社 非水電解液二次電池
US5360684A (en) 1993-10-25 1994-11-01 Hydro-Quebec Electrochemical cell for polymer electrolyte-lithium batteries (ACEP)
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
EP0780920B1 (en) 1994-09-27 2007-04-18 Asahi Kasei EMD Corporation Non-aqueous battery
US5989743A (en) * 1994-09-27 1999-11-23 Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha Non-aqueous battery
CA2211615C (en) * 1995-01-27 2001-02-27 Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha Non-aqueous battery
JPH08203562A (ja) * 1995-01-27 1996-08-09 Asahi Chem Ind Co Ltd 電 池
DE19645836B4 (de) * 1995-11-08 2005-10-06 Hitachi Maxell, Ltd., Ibaraki Zelle mit spiralförmig gewickelten Elektroden

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