TW480756B

TW480756B - Lithium secondary battery, its electrolyte, and electric apparatus using the same

Info

Publication number: TW480756B
Application number: TW088102672A
Authority: TW
Inventors: Juichi Arai; Hideaki Katayama; Haruo Akahoshi; Tomoe Takamura; Takao Iwayanagi
Original assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1998-03-18
Filing date: 1999-02-23
Publication date: 2002-03-21
Also published as: US6475680B1; EP0944126A1

Description

480756 A7 B7 五、發明說明（1 ) 〔發明之技術領域〕本發明係有關鋰蓄電池，，特別是有關能提高具有自行防禦型之安全功能之可再充電之鋰蓄電池 <與鋰蓄電池用電解液及使用該電池之電器.。〔以往技術鋰蓄電重覆充放電前正硏究開力貯存裝置，防止環境但此電性之有機溶昇時，.電解部壓力上昇時會發生爆乃在於安全池因碳酸酯乙烯碳酸酯池係具有局電壓，局能量特性優，廣被用於攜帶用發將此電池運用於電動車、 v可防止因二氧化碳排出污染，以作爲環保能源普池因與鋰之反應性或電位劑，又因過度充電或外部液產生熱失控反應，，產生，該氣體被釋放至電池罐炸換言之，.如何將此電性之確保丨以碳材料作爲類具有良好的電池特性而或1，2 —丙烯碳酸酯之 i 货介電率，、鋰鹽易離解·故可作爲主溶這些化合物在加熱或過度充電時，.會〔化1〕密度，，且貯存性能，尼生電氣製品。而目用或家庭用之夜間電所造成地球溫度效應及於生活上的製品。窗之限制而使用可燃之加熱使電池溫度上可燃性氣體使電池內外，產生著火或最糟池普遍用於上述用途活性物質使用之鋰電常被使用負極「其中五員環化合物具有高劑之必須溶劑使用^ 產生如式1 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

I · 1 ϋ ·_ϋ ·.1 I ·ϋ 1 W‘WJ· ϋ I n ϋ n ϋ n I 二‘氏:’?： < 冃命 3 國家谇進（C\’s):\4 規格（210 X 297 eg ) 4 480756 A7 B7 五、發明說明（2ΓΛ 〇〇

Y I 2C03+H2C = CH; (式1) 所示之內壓上特 L 1 P 當電池以避免號公報發劑或隔器等，使電分解反應，產生可燃性氣體〗此可燃性氣體使電池昇’由電池罐釋放出來，.最糟時會產生著火等、開平6 — 2 9 0 7 9 3公報中揭示利用鋰鹽 F 6產生聚合反應之溶劑作爲電解液溶劑予以混合溫度上昇時，電解液由分解反應轉變成聚合反應，電池著火或破裂的手段。特開平6 - 2 8 3 2 0 6 或特開平9 一 4 5 3 6 9 0號公報中揭示將聚合引聚合性物質形成微膠囊化，使電池內含電解液或分 ’、當電池溫度上昇時，由微膠囊中釋放出作用物質. 解液產生硬化的方法〔發明欲解決的問題〕特開平6 — 2 9 0 7 9 3號公報中限定藉由L i P F6 產生聚合反應之溶劑，且必須混合環狀醚類，此在電池特性上不理想的體系無法使用：換言之，對於碳負極具有良好的特性之碳酸酯系溶劑之乙烯碳酸酯（E C )及乙基甲基碳酸酯（E M· C )以1 : 1混合之電解液溶劑加熱時顯示發熱舉動之熱差分析法（D S C )解析的結果發現單獨溶劑時沒有較大的發熱、而溶解1莫耳之Li PFe的電解液在2 5 0 °C附近有急劇的反應，、分解碳酸酯溶劑， tf?·、di 丐 φ 3 S 家標準（CN’SU-!規格（210 X 297 公莛） -5- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 480756 A7 _—__ B7 五、發明說明（3 ) 產生可燃性氣體。此由試驗後之試料之紅外線光譜解析的結果’在單獨溶劑之試料其碳酸酯分子之羰基之吸收爲1 TOOcm — 1，而溶解1莫耳之l i PF6之電解液的試料則無此吸收。換言之，，前述式1之反應進行產生碳酸鋰及乙烯氣體·因此·以碳酸酯溶劑作爲主溶劑使用之體系中，、L i P F 6無法有效地作爲聚合引發劑使用。特開平6 — 2 8 3 2 0 6號公報或特開平9 一 4 5 3 6 9號公報所記載利用微膠囊時，釋放聚合引發劑或聚合劑之溫度可利用微膠囊壁材之材質來控制，但爲了維持電池特性而無法大量使用微膠囊β膠囊被分散的狀態下，以局部進行反應，、因此，，聚合反應並不是以非常快的反應速度進行時，、很難阻止熱失控反應。本發明的目的係提供一種當過度充電，過度放電或異狀溫度上昇時；外觀不會急遽的變化，產生氣體或壓力變化，、能安全地停止電池之功能的鋰蓄電池與其電解液，及將該電池作爲電源使用之電器，〔解決問題的手段〕本發明係具有可吸留釋放鋰之負極，可吸留釋放鋰之正極；非水電解液之鋰蓄電池，其特徵爲前述非水電解液係以所定溫度之熱反應來固化· 非水溶劑：可溶解鋰鹽之非水溶劑爲5 0〜9 5體積 %，理想爲6 5〜9 5體積％及熱聚合性非水溶劑5〜 5 0體積％，理想爲1 0〜3 5體積％ (請先閱讀背面之注意事項再填冩本頁) f · n n n n «1··« n me— 訂---—------f 1 - ^坟張丐中3國家標準（C\’S):V丨規格（210 X 297公堃) · 4 - 480756 4 五、發明說明（4 前述非水電具有能溶解前述度充電，.過度放本發明係具正極及非水電解當過度充電急遽的變化τ產非回復狀態下停本發明之鋰溶解該鋰鹽之非 A7 B7 解液具有鋰鹽與非水溶劑·該非水溶劑係鋰鹽之非水溶劑，及熱聚合性非水溶劑，過電或異常溫度上昇進行熱聚合固化。有可吸留釋放鋰之負極，可吸留釋放鋰之液之鋰蓄電池， \過度放電或異常溫度上昇時 <，外觀不會生氣體或壓力變化，特別是壓力增加，以止作動。蓄電池用電解液，其特徵係具有鋰鹽與可水溶劑·.藉由所定溫度之熱反應進行固化本發明係以前述之鋰蓄電池用於電源爲特徵之電器。本發明係將鋰蓄電池用於電源之電器，其中對於蓄電池之過度充電：過度放電之保護手段無檢測前述電池之溫度及壓力，具有前述電池之電壓或電流檢知手段，及依據該檢測値間啓關閉前述電源之控制手段，前述蓄電池本身當前述異常狀態產生時，，外觀上不會有破損，未復原的狀態下，會停止前述電池之作動爲特徵。前述之電器爲電動車或電力貯存裝置等。本發明可使用電池特性良好之碳酸酯溶劑，且在 1 0 o°c以上大部分的電解液與正極或負極反應，在溶劑因熱暴衝反應產生分解之前進行聚合，因此：爲了使電池安全地失去活性。換言之，，利用熱使電解液溶劑在短時間內產生固化時，、反應引發劑等溶於電解液中較理想、，此時 ϋ:ί闬由3 S家揉退（CNS):VI規格（210 X 297公釐> (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) I · 1* n 1« n —Bi n 一 0, V n em/ el n 1 I I I 1 - ‘5 480756 A7 B7 五、發明說明戶常溫下，、不會與化學方面也必須正極或充電負極性的範圍內，溶應型溶劑來解決換言之，適，將陰離子，，或化硫進行聚合反發劑共同存’在來發劑的作用。換上之碳酸酯衍生酸酯系溶劑之電 (請先閱讀背面之沒意事項再填寫本頁) 電解液反應，在所定之驅動電位範圍內電安定，在低溫下，與溶劑之反應比與充電之反應更需要。換言之，在不影響電池特解於碳酸酯系溶劑中，混合可使用之熱反〇當之聚合引發劑共存下：在1 0 0 °c附近陽離子聚合之6員環碳酸酯，或無脫二氧應之7員環以上之硫化物與適當之聚合引達成鏈狀之二苯基碳酸酯也具有聚合引言之，將二苯基碳酸酯衍生物.，6員環以物，7員環以上之硫化物衍生物相溶於碳解液中來使用、。聚合引發劑經溶解後使用4 非水電解液可使用溶解鋰鹽電解質之有機溶劑及其衍生物，、環狀中之元素爲5以下表較理想：有機溶劑大部分產生熱聚合，.但因含有鋰鹽進行熱分解產生著火性的氣體者，，具體例如乙烯碳酸酯：丙烯碳酸酯，.丁烯碳酸酯，戊烯碳酸酯，己烯碳酸酯，、庚烯碳酸酯？辛烯碳酸酯，二甲基碳酸酯，二乙基碳酸酯：二丙基碳酸酯，二丁基碳酸酯，二戊基碳酸酯，二己基碳酸酯，.二庚基碳酸酯·二辛基碳酸酯，·甲基乙基碳酸酯，甲基丙基碳酸酯，甲基丁基碳酸酯，甲基戊基碳酸酯，甲基己基碳酸酯，甲基庚基碳酸酯 '甲基辛基碳酸酯，乙基丙基碳酸酯，乙基丁基碳酸酯，，乙基戊基碳酸酯，，乙基己基碳酸酯，乙基庚基碳酸酯·， '紙G义爻:5¾申3國家结違規格（210x297公楚） -8- --'.'.rr 二一r-v一:;厂：r 4J>:.:iH 二·.:'.t^4r.t一.” 480756 A7 B7 五、發明說明（6 ) 乙基辛基碳酸酯，丙基丁基碳酸酯，丙基戊基碳酸酯，丙基己基碳酸酯，丙基庚基碳酸酯，，丙基辛基碳酸酯，丁基戊基碳酸酯，丁基己基碳酸酯/丁基庚基碳酸酯，丁基辛基碳酸酯，戊基己基碳酸酯，戊基庚基碳酸酯，戊基辛基碳酸酯己基庚基碳酸酯己基辛基碳酸酯，庚基辛基碳酸酯，二噁烷，.7 -丁內酯：四氫化呋喃，2 —甲基四氫化呋喃及這些之衍生物或內酯衍生物，.內醯胺衍生物，磷酸酯衍生物，posphasen衍生物等。熱反應性或熱聚合性之非水溶劑例如有1，3 -丙烯碳酸酯，s 1 ，, 3 — 丁烯碳酸酯，1，4 一丁烯碳酸酯.，1 ，5 -戊烯碳酸酯：1,，6 -己烯碳酸酯，1 ，7 —庚烯碳酸酯，，1，8 -辛烯碳酸酯，及這些之烷基衍生物，烯丙基衍生物，芳香族取代衍生物，硝基取代衍生物.，胺基取代衍生物，鹵素取代衍生物，二苯基碳酸酯，二（硝基苯基）碳酸酯，二（甲基苯基）碳酸酯，.二（甲氧基苯基 )碳酸酯，二（胺基苯基）碳酸酯，7〜1 1員環之硫化物衍生物，特別是1，4 一丁烯硫化物，.1，5 -戊烯硫化物，1 ，6 —己烯硫化物，1，. 7 —庚烯硫化物，1， 8 -辛烯硫化物，及這些之烷基衍生物，烯丙基衍生物， • # 芳香族取代衍生物，硝基取代衍生物/胺基取代衍生物，鹵素取代衍生物等。 .本發明之熱反應性之有機溶劑係本身熱聚合使電解液固化者，.對於可溶解前述鋰鹽之非水溶劑本身也進行熱聚合，.使整體形成固化。丐古g园家標巫（CNS):\4規格（210 X 297公餐） ϋ ϋ I ϋ n ϋ mu ϋ I, ..- I · ϋ n ί ϋ n n mmmm§ 一· ϋ ϋ ί ·_1 n ϋ ϋ I 1 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 480756 A7 B7 五、發明說明（7 ) 又這些非水溶劑之熱反應引發劑係添加降低該熱聚合之開始溫度之物質者，·具體上例如有碘，碘化鋰，氟化鋰，溴化鋰「氯化鋰，·四（4 一氟苯基）硼酸鈉，四（4 一氟苯基）硼酸鋰，·異偶氮丁腈，.1 : 1>一偶氮雙（環己烷一 1 一腈）：2，. —偶氮雙（2 —甲基—N(1， 1 -雙（羥基）乙基）丙醯胺，.磷酸三酯等。關於這些反應引發劑之添加量及選擇引發劑物質係對於過度放電或過度充電造成溫度上昇或內外部環境造成溫度上昇時，理想爲在1 2 0 °C以上開始聚合固化者/較理想爲1 0 0 °C以上，，更理想爲8 0 °C以上者。特別是在安全試驗中，以1 5 0 °C加熱1 〇分鐘進行固化，不會著火者較理想。因此，以1 0 0〜1 5 0 °C產生熱聚合之非水溶劑作爲電解液較理想。對於電解液整體時，此反應引發劑理想爲0 · 5〜1 0重量％，更理想爲1〜5重量％。本發明係前述負極及正極中之至少一方之集電體其粗面化後之表面具有比該集電體之底層金屬更高硬度之鍍鎳等之金屬層較理想：本發明之前述負極活性物質及正極活性物質其中至少 ^ 一方具有石墨，該石墨之菱面體結晶爲20重量％以下及 ;Γ. ^ 六方晶結晶爲80重量％以上。 t 本發明係具備：由金屬薄板所構成之集電體表面上具 = 有在充放電時可吸留，釋放鋰離子之負極活性物質之負極. • ί 由金屬薄板所構成之集電體表面具有正極活性物質之正極；.鋰離子導電性之非水系電解液或聚合物電解質·之鋰 -10- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 氏:¾之1:5丐士 3國家洁退（CNS)A·!規恪（210x297公坌） 480756 A7 B7 五、發明說明（8 ) 蓄電池，、前述負極或正自之前述活性物質之前之氧化物所構成之氧化之處理較理想。又前述負極或正極電體藉由冷軋加工成所施粗面化，4該表面上形使用本發明之粗面負極集電體性狀所產生與正極集電體之粘著性善電池特性丨因此，.本面較理想。. 正極、^負極活性物子較理想”藉由提高集，可達成上述目的粘著金屬與粒子時形成氧化物的步驟」經部或一部分還原的步驟屬與粒子之粘著，。實施糙。.未實施鍍鎳處理的粗化之光散射而呈現褐表面粗化處理之銅粘著極之至少一方之集電體表面形成各含有在前述集電體表面形成由鬚狀層後，將該氧化層還原進行粗面化之至少一方由金屬薄板所構成之集要之厚度後：如前述將該加工面實成前述活性物質較理想.。化之集電體較理想。，換言之，銅製之電池特性之劣化後因負極集電體降低之故；藉由提高該粘著性可改發明之正極集電體也具有同樣之表質一般以粒徑1 0 0 V m以下之粒電體材料之鋁或銅與粒子之粘著性 --— II----I L - · I I I I I I I 訂· I1IIIII/A (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 合物塗佈於表面粗化銅解樹脂之溶劑與粒子混 :粘著粒子之化學或電氣處或再施予鍍這種處理後之銅則不具銅之茶色或黑色之的方法例如將上，.進行壓接練之漿料予以金屬表面理使上述鎳的步驟銅表面比金屬光澤色相？將混合粒子加熱的方塗佈，.進至少先實施氧化物之全有助於金處理前更粗 •，因素面被粒子與實施與樹脂之混法/或將溶行壓接加熱丐亡3國家標单規格（210 X 297公笼） -11 - 480756 A7 B7 五、發明說明(9 ) 的方法。·此時壓接與加熱可前後分別進行或同時進行，皆可發揮本發明的效果。·藉由上述表面處理之粗化的金屬雖可提高與粒子之粘著性：實質表面積爲外觀表面積之2倍以上較理想。.例如厚度2 0 /im，寬度1 〇〇mm正方之金屬箔，、外觀表面積爲20，000mm2。外觀表面積爲 S (mm2)之金屬箔之兩面實施上述處理之粗化金屬箔其外觀表面積也爲S (mm2)粗化金屬箔之重量爲M (g )。利用B E T法測定之粗化金屬箔之比表面積爲 P ( m m 2 / g )。此時由比表面積計算得之實質表面積爲 pxM (mm2)因此·，實質表面積/外觀表面積=(p X M ) / S。·. 本發明之負極集電體其實質表面積爲外觀表面積之2 倍以上，.3倍以上更理想 '爲了得到安定的特性時.，其比値爲4以上較理想。上限爲3 0較理想，.2 0以下.，特別是1 5以下更理想。.集電體之金屬箔之厚度爲5〜3 0 em，更理想爲8〜2 0//m 作爲集電體之金屬箔其正極用鋁：負極用銅，.本發明之粗面化之金屬箔係將被壓延物經粗面化，.而其表面在高強度的狀態下塗佈正極，負極活性物質，再藉由加壓成形龜 4 所成者較理想.。壓延後可進行退火.，但因加壓成形方法的關係，.以調整退火溫度來調整其表面硬度較理想·。表面至少施予以下處理步驟.：預先在金屬表面上形成氧化物的步驟；經化學或電氣處理將上述氧化物全部或一部分還原的步驟：或更進一步施予鍍鎳的步驟·；所處理之 — II--- I----·、 · I I I I I I I 訂--------I I I ^ 1 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、士 1:2丐由3國家標邊（CNS):\·!規格（210 X 297公g ) 12

•I 480756 A7 __B7_五、發明說明（1〇 ) 金屬箔作爲正極或負極集電體使用’提高性物質之粘著性的非水系電解液二次電池正極或負極活性物質脫落或剝離’充放電爲了強化集電體之底質金屬的表面時質金屬更硬之金屬來變形即可，特別是藉金屬箔表面經粗面化後，形成比底質金屬膜。此金屬皮膜在形成正極，負極活性物壓成形時之平坦化提高密著性，及可提高蝕性、皮膜厚度理想爲0 · 0 1〜1 β m 負極活性物質只要是能吸留，可使用石墨類，非晶質碳類，. 與正極或負極活不會因充放電使循環特性良好。，只要能以比底由鑛銘，鏡等使更硬之金屬的皮質時，防止被加鋁，銅表面之耐，，釋放鋰離子之粒子即可熱解碳類，.焦碳類，碳纖維，金屬鋰：鋰合金（Li 一 Al ，Li— Pb等），無 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) Μ i 機化合物（碳化物，氧化物^氮化物.，硼化物，鹵化物，金屬間化合物等），鋁或錫等之金屬粒子化合物/ 這些金屬以外之物質其平均粒徑理想爲5〜3 0 ，更理想爲1 0〜2 0 // m。微小的粒子會影響特性，故最小粒子以5 // m以上較理想，.最大粒子爲5 0 # m以下較理想。金屬粉末有利於提高膜之導電性，其平均粒徑爲 0 · 1〜100//m、，更理想爲1〜50#m、石墨中含有菱面體結晶2 0重量％以上較理想，.5〜1 5重量％以下更理想。· 正極活性物質可使用鋰鈷氧化物（L i xC 〇〇2).，鋰鎳氧化物（L i X N i〇2 )，.鋰錳氧化物（ L i X Μ η 2〇4，L i X Μ η〇3 )及鋰鎳鈷氧化物（了、丐亡3國家標準（CVS)A-丨規格（210 X 297公莛) -13 - " '確 ϋ I *ϋ ϋ n ·_1」-OJ_ n ϋ I ϋ im§ >ϋ ϋ ι •:兮 480756 A7 _____Β7_—__一五、發明說明（11 ) L i xN i yC 〇 (1-y)〇2等之複合氧化物。這些物質之平均粒徑理想爲5〜3 0 9 :且與負極活性物質相问之金屬以外的粒徑相同較理想。分隔器可使用尼龍：纖維素.，硝基纖維素.，聚硕，《聚丙烯腈，聚偏氟乙烯，聚丙烯，.聚乙烯，.聚烯烴系之微多 I ·

孔質高分子樹脂膜I 電解質可使用六氟磷酸鋰（LiPF6) ，.LiBF4 ，L i C 1〇4等：這些化合物在1 <之電解液中有〇 · 2〜5莫耳較理想，0 · 5〜3莫耳更理想> 作爲負極及正極活性物質使用之導電材使用鱗片狀石墨，塊狀非晶質碳，，塊狀石墨較理想，且平均粒徑爲1 0 〜3 0 // m以下，比表面積爲2〜3 0 0 m 2 / g，更理想爲1 5〜280m2/g，又使用直徑5〜1 0//m，長度 1 0〜3 0 m之碳短纖維較理想。4特別是塊狀石墨密著性較高。負極及正極活性物質含有樹脂2〜2 0重量％，且藉此樹脂與集電體表面結合者：樹脂可使用聚偏氟乙烯。適用本發明之非水系電解液蓄電池、其負極集電體表面被適度粗化，比平滑表面之負極集電體與效果較大，可提高與含有負極活性物質及樹脂之負極合劑之粘著強度。藉此可防止充放電時之負極活性物質之膨隄，收縮所產生負極合劑之剝離或脫離·，可提高非水系電解液蓄電池之充放電循環特性.。 · 本發明之鋰蓄電池有圓筒形：線圈形.，方形電池等.，丐中3國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） I I I I---— II · i · I I I I I I I 訂·1!1 — II 人 1 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 480756 r.: A7 B7 五、發明說明（12 ) 可用於數Wh〜數百Wh之各種攜帶型電器，·特別是可用於筆記型電腦，筆記型文字處理機，掌上型電腦，行動電話’ P H S，攜帶式傳真機’印表機，耳機式音響，錄放影機，、攜帶式電視，·分離式C D，M D，電動刮鬚刀，電子記事本，無線電收發機，電動工具：收音機，錄音機，數位相機，，攜帶式影印機，電動玩具電動車，，自_卩及β 機’、低電力用蓄電系統，.家用蓄電器，分散型電为，貯#丰幾系Ιτϋ (內藏於落地型電化製品）·’緊急電力供，铪系|充^。〔發明之實施形態〕本發明不受以下之實施例所限定。 (實施例1〜9，比較例1，2 ) 圖1係本實施例用之鋰蓄電池之斷面圖.。實施例1之負極活性物質層5使用軟性石墨碳，粘著性使用聚偏氟乙烯（以下簡稱P V D F )，將這些溶解於 N -甲基吡咯烷酮（以下簡稱Ν Μ P )之漿料塗佈於由 2〇//m厚之銅箔所構成之負極集電體6之兩面，經加熱，加壓成型得到負極電極。.又正極活性物質7使用 L 1 Μ η 2〇4，粘著性使用P V D F，導電助劑使用非晶質碳，、將這些溶解於ΝΜΡ之漿料塗佈於由厚度2 0 之鋁箔所構成之正極集電體8之兩面，經加熱，加壓成型得到正極電極。、這些正極與負極之一端以等間隔熔接取出電流用薄片1 6及1 7，分隔器9被挾於其間，如圖2所丐士 3國家標准（CNS)/U規格（210 X 297公g ) -15- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) I · H ϋ n ϋ n ·-1 n-reJ· ϋ Is ϋ ·ϋ a.— n ϋ I· 480756 A7 -------- B7 五、發明說明（13 ) 不捲繞之，然後在含有電極端子1 〇及1 1之電池蓋1 5 上連接薄片’插入電池罐1 4後，注入電解液，再將電池室1 5·與電池罐1 4密封製得外形尺寸直徑5 4mm，高度2〇〇111111之電池。實施例1係將鋰鹽1^丨；6?4以1 Μ/ <溶解於如表1所示，將丙烯碳酸酯（p ^ )，乙基甲基碳酸酯（EMC) % 1，. 3 —丙烯碳酸酯以體積比 6 〇 3 0 : , 1 〇混合所成之溶液中，再添加此溶液之5 重量％的碘製得電解液。電解液之注入量爲8 5m£。同樣地，如表1所示製作實施例2〜9及比較例1， 2的電池.。上述製得之電池的電池特性如下。通電電流爲1 〇 A之第一次的放電容量及放電之利用率設定爲7 0%，評價連續更覆充放電循環試驗3 0 0次後之放電容量。安全試驗：因大型電池之電解液量較多，投入火中時危險性也最高，故利用瓦斯爐之火焰進行加熱試驗。，這些結果如表1所示。 -16- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 玉泛爻:$丐中3 S家標違（CNS)A4規恪（210 X 297公釐） 480756 A7 B7 五、發明說明（/幺）經濟部智慧財產局員工消費合作社印製火焰試驗結果無著火無著火無著火無著火無著火無著火無著火無著火無著火著火著火第300次放電容量（Ah) 〇〇 VO Η VO I"1· 4 m 1 1 " < CO Ό Ψ un VO Ό VO i 1 r~*4 cn ，丨丨i 卜 VsO 1 i r- VO 譬丨_ _， v〇 VO f 1 4 :㈣ ^ < 上，Γ> 一% wn 〇\ Γ··_丨丨 CTs 圆 un ON i 4 σ\ 1" 1 i ON i i as 丨丨i 寸 ON ρ·1 i On i 1 '4 VO ON r i Ό ON ON 1 i 電解質/添加劑 LiBF4=lM ii典5重量％ LiPFe =1M 碘5道量％ LiPFa^lM 碘化鋰2重量％ LiBFi =1M 磷酸三苯酯5重量％ LiBF4=lM LiPFe =1M LiBF4=lM LiPFdM 7 ¢1 ^ ilinlJ 〇. TO ·— jsd〆 LiPF6 二 1M LiBFi 二 1M 電解液（體積％) PC:EMC:1，3-丙烯碳酸酯=60:30:1 0 P C: E M C: 1，3 -丙綠碳酸酯=60:30:1 0 PC:EMCM，3-丙烯碳酸酯=60:30:10 藥 1 ^ 〇 2 II W Vjrjj • · SE PC:EMC:二苯基碳酸酯=60:30:1 0 PC:EMC:二苯基碳酸酯=60:30:10 PC:EMC:1，4-丁撐硫 =60:35:5 懷卜 1 i 1 U ^ pq .. • · o U VO CU II 鍫 ϋ 裝 Κ 'νη cn ^ i〇 PC:EMC = 60:40 PC:EMC = 60:40 實施例/ 比較例货施例1 實施例2 實施例3 實施例4 . 實施例5 實施例6 實施例7 實施例8 實施例9 比較例1 比較例2 ------------裝--------訂- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ^纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 χ 297公釐） 7· 480756 A7 __B7__ 五、發明說明（15 ) 如表1所示\使用以往電解液之比較例1 ，2的電池以瓦斯爐著火後4〜5分鐘，電解液從電池內噴出，火焰引火燃燒。此燃燒繼續約2 0分鐘。然而，使用具有自行熱固化作用之本發明之電解液的實施例電池1〜9皆產生固化，、未著火。實施例9之電解液的導電率爲9 m s / c m。以熱分析裝置（D S C )評價比電解液之反應性的結果如圖2 所示 '此電解液在1 4 0 °C附近反應，發熱。此試驗後之試料固化，故得知此電解液在1 4 0 °C附近產生固化。 (實施例1 0 ) 同樣地，如下述製作圖4所示之本發明之鋰蓄電池。添加7 w t %之正極活性物質L 1 C 〇〇2，導電劑之乙炔黑，5 w t %之粘結劑之聚偏氟乙烯（P V D F )，其中再添加混合N -甲基- 2 -吡咯烷酮調製正極合劑之漿料。同樣地\添加1 0 w t %之負極活性物質：具有菱面體結晶5〜2 0重量％，具有8 0重量％以上之六方晶結晶之石墨粉末及粘結劑P V D F，其中再添加N —甲基一 2 -吡咯烷酮混合之：調製負極合劑之漿料。石墨粉末之平均粒徑爲2 5 /i m，.以2 8 5 0 °C改變加熱時間調整菱面體結晶含的量。 jr: (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 將正極合劑塗佈於2 5 // m厚之鋁箔的兩面：然後以 1 2 0°C真空乾燥1小時。真空乾燥後，.藉由輥壓製將電 18 480756 A7 —---- -B7__ 五、發明說明（16 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 極加壓成型，使厚度成爲1 9 5 //m。單位面積之合劑塗佈量爲55mg / cm2，切成40mm寬，，285mm長製作正極。但正極之兩端之長度1 〇111111的部分未被塗佈正極合劑’鋁箔外露，其中一端利用超音波接合以壓粘正極薄片。. 另外，負極合劑被塗佈於如後述之氧化處理後再經還原處理之厚度1 0mm之壓延狀態之銅箔兩面，再以 1 2 0 °C真空乾燥1小時。單位面積之合劑塗佈量爲2 5 mg/cm2，切成40mm寬，290mm長製作負極~ 與正極相同，負極之兩端之長度1 〇mm的部分未被塗佈負極合劑，銅箔外露，其中之一端利用超音波接合以壓粘負極薄片。分隔係使用厚度2 5 9，寬度4 4mm之聚丙烯製之微孔膜、。以正極，分隔器，負極，分隔器的順序予以重疊，如圖2捲繞形成電極群。將此插入電池罐內，罐底熔接負極薄片，、設置封閉正極蓋之頸縮部。在體積比爲5:5 :10之乙烯碳酸酯，二乙基碳酸酯，1，3 —丙烯碳酸酯之混合溶劑中溶解六氟磷酸鋰1莫耳/<，同時添加溶液整體之2重量％之碘。.將正極薄片熔接於正極蓋·封閉正極蓋，製作電池。1電極罐14可使用SUS304·，3 1 6之沃斯田系不鏽鋼，使用此電池，以充放電電流3 0 0 m A，充放電終止電壓分別爲4 · 2，2 . 8V重覆充放電。又將充電電流在3 0 0mA〜9 0 0mA的範圍內變化進行急速充放電 19 480756 A7 __-___B7__ 五、發明說明（17 ) 〇使用厚度〇· lmm.，及1 〇〇mm正方之韌銅在壓延狀態的銅板。·藉由以下之步驟對於上述銅板之表面實施如下述之氧化處理後還原處理.。首先，_將上述銅板以 C4000 50g/< :液溫55°C進行脫脂處理，接著水洗。再以二硫酸銨〔（NH4)2S2〇4〕20〇 g/< ，硫酸（H2S〇4) ，液溫30°C實施處 « · 理後水洗。，再以硫酸（Η 2 S〇4 ) 3 <酸洗.，水洗。接著以、氯酸鈉（NaCl3〇） 109g/^ 磷酸鈉（Na3p〇3-12H2〇） 30g/< 苛性鈉（N a〇Η ) 1 5 g /《

液溫 7 5 °C 實施氧化處理，使銅板表面形成銅氧化物。.水洗後，，以苛性鈉（N a〇Η ) 5 g /，，液溫4 5 °C還原處理.。然後、以純水洗淨，，熱風乾燥.。這些處理係分別以所定時間，.浸漬於攪拌的溶液中。， J C 4 0 0 0係除去壓延後之銅板表面之污垢者.，添加 i N a〇Η使p Η爲1 1〜1 3，#再添加界面活性劑者。二 J: 硫酸銨係溶解銅表面：硫酸係溶解銅氧化物者.。 - 表面處理狀態可用氧化處理之時間，、溫度.，溶液濃度 | 來控制\製作各種處理時間之銅_板。.其處理時間爲6 0 : 1 2 0 : 3 0 0 S e C。.以掃描型電子顯微鏡觀察處理後 (CNS)Al (210 x 297 ) -20- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ! · · ·1_1 n a— n *ϋ I 1 一一°°· «ϋ n ·ϋ -1 —Bi ϋ I * 480756 A7 _____B7___ 五、發明說明（18 ) 之銅表面，、結果發現隨著上述氧化處理時間之增加：而表面有變粗的傾向/藉由使用κ r氣體之B E T法測定比表面積，.得到實質表面積。，銅板之實質表面積對外觀表面積之比値如表1所示。.Ν ο · 1爲比較例1未實施上述一連串處理之壓延狀態的銅板：表] No. 氧化處理時間（sec) 實質表面積/外觀表面積 1 〇 0.7 2 6〇 3 . 3 3 12 0 6 . 5 4 3 0 0 12.4 表1係依據氧化處理時間之增加進行銅板之表面粗化。比較例1中實質表面積/外觀表面積爲1以下係因本例所用之B E T法測定之比表面積的誤差。·因此.，這些試料之實質表面積/外觀表面積之數値皆有某程度之誤差.。實質表面積幾乎隨著氧化時間之增加而呈直線增加， ··: 1 氧化處理約1分鐘，.實質表面積比爲3以上，若處理時間 - 1 !在2 0 0秒以上時，.實質表面積比有緩慢增加的傾向，。 J 以電子顯微鏡觀察本實施例中以氧化處理30 〇4秒後之表面，·結果發現該表面形成直徑1〜3 0mm，長度5 λγ. % ΐ 〇〜2 0 0 nm之鬚狀的氧化物·。藉由其後之還原處理使 ^ 其表面之直徑5〜20nm之棒狀皮膜在表面彼彼此稍微 ----I--- - -- I ·1111111 ^ — — — — — — 1 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1 21 - 480756 A7 B7 五、發明說明（19 ) 咬合形成長度1 0 0〜5 0 0 11111者：特別是利用處理時間改變其直徑及長度者。. 其次敍述銅板與粒子之粘著性\粒子係使用平均粒徑約2 5 //m之鱗片狀石墨 '平均.粒徑約1 5 之塊狀非晶質碳及平均粒徑3 0 // m之鋁粉末丨將這些的粒子分別與溶解聚偏氟乙烯之N -甲基吡咯烷酮溶液混練製成漿料。將此漿塗佈於表1之銅板。.此時漿料中之各粒子與聚偏氟乙烯之重量比爲粒子：聚偏氟乙烯=90 : 10丨塗佈上述漿料之銅板在大氣中乾燥後，爲了提高膜之密度而以 5 0 0 k g/cm2之壓力進行壓粘，再以1 2 0°C真空乾 » 燥。、以上述步驟製得之粒子粘著銅板被切成粒子粘著面積 4 c m 2，.以市售之粘著膠帶貼覆粒子粘著部全面。剝離此鲁粘著膠帶時：依據剝離之粒子的比例來評價銅板與粒子之粘著性。結果如表2所示。.

No . 剝離粘著月寥帶時剝離之粒子的比例鱗片狀石墨塊狀非晶質碳鋁 1 7 5 9 9 9 9 2 2 8 3 5 13 3 3 4 17 15 4 3 4 19 13 表2中’*剝離粘著膠帶時被剝離之粒子所佔的比例愈 4 m 士 3 S 家標違（C\S):\4 縣（210 X 297 ) -22^ — — — — — — — — — — i I ·11111--· ^ « — — — — — — — 1 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 480756 A7 ___B7_；_ 五、發明說明（2〇 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 低’銅板與粒子之粘著性愈佳。因此，藉由氧化及還原步驟實施表面粗化處理之銅板其與粒子之粘著性優於壓延之銅板「因粒子之種類或粒徑其粘著性雖有差異，但表面粗化後之銅板其與粒子之粘著性之提高效果優於壓延之銅板〇 •換言之，剝離之粒子的比例與（實質表面積/外觀表面積）比之關係：鱗片狀石墨與A 1粉其實質表面積爲2 以上時，.剝離率幾乎飽和，前者爲3 5 %以下，後者爲1 5 %以下。又非晶質碳其實質表面積爲4以上時，剝離率爲2 5, %以下。 (實施例1 1 ) 圖5係本發明之硬幣型電池之斷面圖：本實施例之正極及負極所用之集電體t，正極合劑及負極合劑係因實施例 1 0的方法製造。.負極爲直徑1 4 · 5mm \電極厚度爲 0 · 4mm的顆粒.。正極爲直徑14 . 5mm，電極厚度爲0 · 9mm。如圖5所示/預先在內底面上熔接正極集電體，.將正極壓粘於載量由絕緣襯墊所構成之墊圈之正極 ^ 罐上：接著將微多孔性聚丙烯之分隔器配置於其下再含 ^ 浸以下的電解液，此電解液係將1莫耳之LiPF6溶 J 解於以體積比30 : 15 : 45 : 10混合乙烯碳酸酯，， - 丙烯碳酸酯，二乙基碳酸酯，1，3 -丙烯碳酸酯之混合 I 溶劑中，再添加全體溶液之2重量％所成者。另外，將負 Γ 極集電體熔接於負極罐4之內面，使負極壓粘於此負極集 -23 - 480756 A7 ___ _Β7__— 五、發明說明（21 ) 電體上。、將前述負極重疊於前述分隔器上.，正極罐與負極罐之間夾著墊圈，.經密封製成硬幣型電池 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) (實施例1 2 ) 本實施例所用的正極活性物質爲平均粒徑1 0 # m之 L 1 C 0〇2粉末。將此正極活性物質，天然石墨，聚偏氟乙烯之1 -甲基- 2 -吡咯烷酮溶液經充分混練成爲正極漿料。L i C 〇〇2，天然石墨，聚偏氟乙烯之混合重量比

I 爲90 : 6 ·· 4 :藉由刮刀法將漿料塗佈於由厚度20

// m之鋁箔所構成之正極集電體之表面。正極爲高度7 0 m m 寬度1 2 0 m m之短冊形狀。將此正極以1 0 0 °C 乾燥2小時。. 負極係以下述方法製作，以重量比9 0 : 1 0混合平均粒徑5 //m之天然石墨粉末與聚偏氟乙烯再添加有機溶劑1 -甲基一 2 —吡咯烷酮，充分混練調製負極漿料。以 t 刮刀法將此漿料塗佈於由厚度1 0 // m之壓延銅箔所構成，且以同實施例1之N 〇 . 4之條件實施表面處理之負極集電體的表面上。負極爲高度7 0mm，寬度1 2 0mm •ϋ 之短冊形狀。此負極以1 0 0 °C乾燥2小時。 ΐ 圖6係本發明之方型鋰蓄電池之斷面圖、。電池之外部 ΐ 尺寸爲高100mm :寬1 30mm，深30mm。插入 .7 ^ 被加工成袋狀之分隔器3 3中之正極3 1，.負極3 2此兩 | 者交互層積所成之電極群插入鋁製電池罐3 4。，各電極上 **乍 ί 部所熔接之正極導線3 5與負極導線3 7係分別連接正極 ^氏&义H用中3 @家择違（CXS)A-!規格（210 X 297 ϋ) -24- 480756 A7 B7 么、五、發明說明（22 ) 端子3 8，負極端子3 9 中間隔著聚丙烯製墊圈4 線與電池之連接可藉由設 3 9上之螺帽2 0來連接內部之壓力達到4〜7氣氣體的安全閥，及電解液口 42 ，〇型環43 ，密入口 45 ，〇型環46 ，接電池罐3 4與電池蓋4 ，以密封螺絲4 7將注入用的電解液係以體，二甲基碳酸酯，含有相當1莫耳之六氟化磷電解液中添加5重量％的碘電池之電化學能可由正部使用，、藉由再充電來貯存爲3 · 7 V :額定容量爲2 使上述方型鋰蓄電池2 mm，寬1 3 〇mm之電池示之8直列連接之組合電池本發明中.，爲了將使用密度之降低率控制在1 0 % 爲電池厚度之1 0 %以下。因此，將厚度l〇mm，寬 :正極端子 0被插入電置於正極端。對於電池壓時，會釋之注液口。封螺絲4 4 密封螺絲4 1後，由注口 4 5密閉積比4 5 : 4 5 : 丙烯碳酸酸鋰（L 〇極端子8 電能。此 7 A h， 1之蓋1 相對排成 0 間隔件之左右，而電池2 1 10mm :3 - 3 8與負極端子3 9 池蓋4 1內。.外部纜子3 8，負極端子蓋4 1上設置當電池放蓄積於電池內部之安全閥係由氣體釋放所構成。注液口由注 7所構成。、以雷射熔入口45導入電解液，.完成鋰蓄電池。使 1 0混合乙烯碳酸酯酯之混合溶劑1 <中 i P F 6 )之溶液.。此與負極端子9提供外電池之平均放電電壓 1 0 0 W h。 1朝上，高度1 0 0 一列，組成如圖7所組合電池之體積能量將間隔件之厚度限定之厚度爲3 0 mm·’ ，長10 〇mm之聚 ----------裝--------訂· (請先閱讀背面之注意事項*\填寫本頁) 丐士 3國家標進（CNS)A4規格（210 X 297公s ) -25- 480756 A： ____ B7____ 五、發明說明（23 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

I 四氟化乙烯製間隔件2 2沿著電池2 1之高度方向·，在各電池相對面之間各插入2支η以螺絲2 9將按裝於組合電池之側面與前後之不繡鋼金屬板2 3及聚四氟化乙烯製固定零件2 8予以固定·施加壓力鎖緊使方型鋰蓄電池2 1 向內側方向。爲了使電池之熱量快速散發至外部：而在不鏽鋼製金屬板2 3上形成條狀之突起部。，各方型鋰蓄電池 2 1之正極端子，，負極端子係以電流纜線連接使全部電池直列相連接，.連接組合電池之正極端子2 4 ·負極端子 2 5。.各電池2 1之正極端子.，負極端子分別介於正極電壓輸入電纜，.負極電壓輸入電纜與控制電路基板2 6連接，爲了控制組合電池之充放電而量測各電池2 1之電壓及電流/控制電路基板2 6裝有微電腦，.當至少一個電池2 1之電壓或電流偏離設定範圍時，.即停止組合電池之充放電。.本發明之控制電路基板係由玻璃纖維及添加1 %之六溴苯之環氧樹脂所構成之印刷基板，.使用以聚四氟乙烯被覆之配線電纜連接電路元件，係一種提高安全性之難燃性基板。由末端電池起算第4號電池之側面上按裝熱電偶 4 3，·將溫度信號送至控制電路基板2 6 .，當電池溫度超 ^ 過設定溫度時，即停止充放電。.本實施例係在組合電池之 ^ 上部設置控制電路基板2 6，.故將遮蔽板2 7插入控制電 ^ 路基板2 6與電池2 1之間避免由氣體釋放口 4 2所釋放 - 之電解液附著於控制電路基板2 6。本實施例之組合電池 ΐ 之平均放電電壓爲29 · 6V，額定容量爲27Ah，

A 8 0 0 W h。.本實施例之組合電池爲B 1 '本發明之組合卩士33家烊！（CNS):\1 規烙（210x297 公坌） -26- 480756 A7 B7 五、發明說明¢4 ) 電池不需外裝容器：故方型鋰蓄電池21可用空氣直接冷卻’可降低急速充電時或高負載之放電時之電池溫度上昇〇上述說明中，，電極群使用短冊電極之層積式，但是扁平，、長圓形之捲繞式也能構成同樣的組合電池。货 (實施例1 3 ) .圖8係表示使用實施例1〜1 2之鋰蓄電池之電動車之驅動系統構成圖。與一般汽車相同，按下按鍵開關，踩踏加速器時隨著加速器踩踏角度來控制馬達之扭轉或旋轉。、加速器恢復時麝，使相當於引擎煞車之再生煞車作動，，踩踏煞車時更加強再生煞車力。·移動杆信號則切換汽車之前進，.後退.，變速比固定。.控制方式係採用使用感應馬達之I G B T向量控制反相器方式，.電源電壓爲I G B T耐電壓〜3 3 6 V，本實施例中，.汽車之動能（加速，爬坡性能）之最大輸出爲4 5 K W，·最高扭力爲1 7 6 N · m ’最高速度之額定輸出爲3 0 K W丨主要控制項目爲汽車之前進，後退控制，再生控制，安全控制。 * % 馬達之小型\輕量化使熱密度增加，·故製造高效率之冷卻結構是很重要的V—般的空冷式則馬達之溫度會升高, ，故與一般引擎相同使用水冷式。·冷卻水路係設置於覆蓋馬達本體之銘製機架內利用模擬溫度上昇設3十最適合的形狀：冷卻水係由機架之水路之給水口流入，、吸收馬達本爿士 3 國家標皋（CNS):V1 規柊（210 X 297 公：g ) -27- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝訂—------: 480756 A7 B7 五、發明說明咚）體的熱後被排出，/藉由循環經路中之散熱器來冷卻t。藉由這種水冷結構能提高空冷之3倍的冷卻性能： (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 反相器之功率元件係使用I G B T、，最高輸出時最高有數千瓦的發熱量。.此外脈衝吸收用電阻.，濾波電容器等也會產生熱量，，這些零件必須控制在容許溫度以下/且有效冷卻 '特別是I G B T之冷卻問題，，冷卻方式有空冷，，水冷，.油冷等此處係採用操作容易，，且效率佳的強制水冷方式％本實施例之作爲電源之蓄電也中形成如圖示之保護電路。、保護電路係保護電池避免過度充電，.過度放電β。該保護電路如圖9所示：係由調整各電池之電壓之平衡補償電路所構成者\且被設置於各電池上。.此平衡補償電路係藉由微電腦來控制。.以往之鋰蓄電池之電解液具有可燃性.，故各電池上設置熱敏電阻檢測溫或壓力：藉此監控.，但本實施例中即使電解液接近火時.，該火也不會燃燒該電解液，係不具著火點之不燃性的電解液L故不必特別監視溫度或壓力。.因此；可減少作爲保護電路之安全機構如圖8 所示，、過度放電被檢知時電源會自動關閉。 %· 本實施例係使4用感應馬達的例子：但如圖1 〇所示/ [ 也可用於使用永久型同步馬達及直流分繞馬達之電動車。 " 圖中I Ν V (反相器：Inverter) ，· I Μ (感應馬達：

Induction Motor)’、E (編碼器：Encoder) ，SM (同步 ϊ V 馬達·· Synch ronus Motor)，P S (位置檢知器：（Position * y： .r f: Sensor)，. P W M (脈衝寬度調變：.pu|se Width % 氏玉闬亡SS家標進（CNS)A丨規格（210 x 297) --— 480756 之大型鋰蓄電池之縱斷面圖 A7 B7 五、發明說明哗）

Modulation)，D C Μ (直流馬達：DC Motor)，· C Η (斷路器：Chopper)，Ν * :速度指令，丁 * :扭力指令。各段落係表示控制方式，系統構成及主要控制參數。〔實施例1 4〕 .圖1 1係表示使用實施例1〜1 2之鋰蓄電池之夜間電力之電力貯存系統之構成圖。本電力貯存系統例爲 2000KWx4h,，電池容量l〇〇〇Wh :電池 3 6 0個直列連接，,2 4列並排連接列。本實施例與實施例3 6相同\需要保護電池避免過度充電及過度充電，圖 9之保護電路具有監視，平衡補償電路者。本實施例也同前述r電池被保護。| 本實施例雖以貯存大容量之電力爲目的/但也可用於家庭用之空調：電熱水器等。〔發明的效果〕本發明係使用自行熱固化型之非水電解液，.能大幅改善大型鋰蓄電池之最令人擔心之防火安全性：可得到高安全性之家庭用電力貯備用或電動車用之大型鋰蓄電池\ 圖式之簡單說明〕〔圖1〕係實施例〔圖2〕係本發明之鋰蓄電池之正極、、負極及分隔器 -29 - II-----II--1 --— — — — — — 訂·--1 1111-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ‘5 480756 A7 五、發明說明¢7 ) 之組裝圖。 C ffi 3〕係表示試料溫度與熱量之關係的線圖。〔圖4〕係實施例1 〇之鋰蓄電池之斷面圖。 C圖5〕係實施例χ 1之硬幣型鋰蓄電池之斷面圖，〔圖6〕係實施例1 2之方型鋰蓄電池之斷面圖。〔圖7〕係實施例1 2之組合電池之斜視圖,、。〔圖8〕係實施例1 3之電動車之驅動系統構成圖。〔圖9〕係鋰蓄電池之保護電路。 % 〔圖1 0〕係實施例1 3之電動車之各種驅動控制系統構成圖。〔圖1 1〕係實施例1 4之電力貯存系統之構成圖〔符號說明〕 1 2 3 5 78 0 電池蓋墊圈絕緣板負極活性物質層負極集電體正極活性物質正極集電體分隔器正極端子負極端子中心插銷 II ! ami n «ϋ· ϋ ϋ I n I · ϋ n ϋ 1 n f— IT---------岭， (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 了乂ϋ 用中 3 S 家標準（CNS):V1 規格（210 X 297 公餐）-30 - 480756 A7 B7 4 5 6 7 五、發明說明（28 ) 13 絕緣板電池罐電池蓋負極集電體薄片正極集電體薄片 I I > MM I Ml· MM I MM _ I 11 n n« a·— in ·ϋ 一 · mmmt I— Hi n a— 1 i·— I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 货合丐中3國家標準（CNS)A·!銳格（210 x 297公釐） -31 -

Claims

480756

A8 B8 C8 D8 夂、申請專利範圍第88102672號專利申請案中文申請專利範圍修正本 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 民國90年12月修正 1 · 一種鋰蓄電池，係具有可吸留釋放鋰之負極，可吸留釋放鋰之正極及非水電解液之鋰蓄電池，其特徵爲前述非水電解液係以1 0 0 °C以上溫度之熱反應進行固化。 2 ·如申請專利範圍第1項之鋰蓄電池，其中前述非水電解液係以1 0 0 °C以上，1 5 0 °C以下之溫度之熱反應進行固化。 3 ·如申請專利範圍第1項之鋰蓄電池，其中非水電解液含有鋰鹽及非水溶劑，該非水溶劑具有可溶解前述鋰鹽之非水溶劑及熱聚合性非水溶劑。 4 ·如申請專利範圍第3項之鋰蓄電池，其中熱聚合性非水溶劑係由溶解6〜1 0員環之環狀碳酸酯衍生物中之至少一種所成者。 5 ·如申請專利範圍第3項之鋰蓄電池，其中熱聚合性非水溶劑係由溶解二苯基碳酸酯衍生物中之至少一種所成者經濟部智慧財產局員工消费合作社印製〇 6 ·如申請專利範圍第3項之鋰蓄電池，其中熱聚合性非水溶劑係由溶解7〜1 1員環之硫化衍生物中之至少一種所成者。 7 ·如申請專利範圍第1〜6項中任一項的鋰蓄電池，其中非水電解液爲由溶解作爲熱反應之引發劑之碘，碘化鋰，氟化鋰，溴化鋰，氯化鋰，四（4 -氟苯基）硼酸鈉，四本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 480756 A8 B8 C8 D8 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製六、申請專利範圍 (4 一氟苯基）硼酸鋰，異偶氮丁腈，1，1 偶氮雙（環己烷一 1—腈），2，2> -偶氮雙（2 —甲基—N(1 ’ 1 一雙（羥甲基）乙基）丙醯胺，碘甲烷，溴化苯，四丁基銨碘化物，三氟化硼酸二乙酯，磷酸三酯中之至少一種所. 成者。 8 ·如申請專利範圍第1項〜第6項中任一項之鋰蓄電池，其中非水電解液含有7 0體積％之碳酸酯溶劑。 9 · 一種鋰蓄電池，係具有可吸留釋放鋰之負極，可吸留釋放鋰之正極，及非水電解液之鋰蓄電池，其特徵爲過度充電，過度放電或異常之溫度上升時，外觀不會產生急遽的 .變化，且在非復原狀態下停止作動。 1 0 · —種鋰蓄電池，係具有可吸留釋放鋰之負極，可吸留釋放鋰之正極，及非水電解液之擊蓄電池，其特徵爲過度充電，過度放電或異常之溫度上升時，前述電池內不會產生急遽的氣體，且在非復原狀態下停止作動。 1 1 . 一種鋰蓄電池，係具有可吸留釋放鋰之負極，可吸留釋放鋰之正極，及非水電解液之鋰蓄電池，其特徵爲過度充電，過度放電或異常之溫度上升時，前述電池內不會產生急遽的壓力變化，且在非復原狀態下停止作動。 1 2 · —種鋰蓄電池用電解液，其係由可吸留釋放鋰之負極，可吸留釋放鋰之正極，間隔件及非水電解液所構成之鋰蓄電池中，其特徵爲具有鋰鹽及可溶解該鋰鹽之非水溶劑，且以所定溫度之熱反應進行固化。 1 3 ·如申請專利範圍第1〜6項或第9〜1 1項中任 -----------------tT------,# (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家梂準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -2 - 480756 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍一項之鋰蓄電池，其係作爲驅動電動機之電源使用。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 1 4 · 一種電動機，係將鋰蓄電池用於電源之電動機，其特徵係對於前述鋰蓄電池之過度充電，過度放電或異常溫度上昇之保護手段係具有不需檢測前述鋰蓄電池之溫度及壓力，而檢測前述鋰蓄電池之電壓或電流之檢測手段；及依據該檢測値控制連接於該鋰蓄電池開啓關閉前述鋰電池之電源輸出之電源電路之控制手段，且前述蓄電池發生如上述之過度放電，過度充電或異常之溫度上昇時，在上述鋰蓄電池之外觀上不會有破損，且在非復原狀態下使前述鋰蓄電池停止作動。 1 5 .如申請專利範圍第1 4項之電動機，其係用於電動車之感應電動機。 1 6 ·如申請專利範圍第1 4項之電動機，其係用於電動車之永久磁鐵型同步電動機。 1 7 ·如申請專利範圍第1 4項之電動機，其係用於電動車之分繞電動機β 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1 8 .如申請專利範圍第1 4項之電動機，其係用於與混合型電動車之引擎組合。 1 9 ·如申請專利範圍第1 4項之電動機，其係用於空調機。 2 〇 ·如申請專利範圍第1 4項之電動機，其係用於電熱器。 2 1 ·如申請專利範圍第1 4項之電動機，其係用於電動電力貯存裝置。本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4规格(210Χ297公釐） " 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 480756 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍一 _ 一 2 2 ·如申請專利範圍第1 4項之電動機，其係用於行動電話。 2 3 ·如申請專利範圍第1 4項之電動機，其係用於p H S 〇 2 4 .如申請專利範圍第1 4項之電動機，其係用於筆記型電腦。 2 5 ·如申請專利範圍第1 4項之電動機，其係用於掌上型電腦。 2 6 ·如申請專利範圍第7項之鋰蓄電池，其中非水電解液含有7 0容量％以上之碳酸酯溶劑。 2 7 ·如申請專利範圍第7項之鋰蓄電池，其係作爲民生用電子機器之電源使用。 2 8 · —種鋰蓄電池之組合電池，其係由鋰蓄電池及由監視這些之電壓，控制電流之電子電路所構成之保護電路所構成之組電池電源模組，其特徵係將如申請專利範圍第1〜 6項中任一項之鋰蓄電池以並排或直排連接，排列構成組合電池。 2 9 · —種鋰蓄電池之組合電池，其係由鋰蓄電池及由監視這些之電壓，控制電流之電子電路所構成之保護電路所構成之組電池電源模組，其特徵係將如申請專利範圍第6項之鋰蓄電池以並排或直排連接，排列構成組合電池。 3 0 . —種鋰蓄電池之組合電池，其係由鋰蓄電池及由監視這些之電壓，控制電流之電子電路所構成之保護電路所 .構成之組電池電源模組，其特徵係將如申請專利範圍第7項本紙張尺度適用中國國家標準（CNS > Α4規格（210Χ297公釐） ~ I I 裝 I 訂—— 絲 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 480756 A8 B8 C8 D8六、申請專利範圍之鋰蓄電池以並排或直排連接，排列構成組合電池。 3 1 . —種鋰蓄電池之組合電池，其係由鋰蓄電池及由監視這些之電壓，控制電流之電子電路所構成之保護電路所構成之組電池電源模組，其特徵係將如申請專利範圍第9〜 1 1項中任一項之鋰蓄電池以並排或直排連接，排列構成組合電池。 3 2 ·如申請專利範圍第1 4項之電動機，其中上述保護手段具有設置於前述鋰蓄電池上，調整該鋰蓄池之電池電壓之平衡補償電路；及檢測前述平衡補償電路之輸出；進行處理之微電腦。 3 3 ·如申請專利範圍第3 2項之電動機，其中平衡補償電路係設於上述鋰蓄電池之多個隔室之各隔室內。 I I !l— I n I I I I I I 訂 I I I I i— 絲 (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揉準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -5-