TW494593B - Solid electrolyte batter - Google Patents
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494593 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 ----- B7__ 五、發明說明(1 ) 發明背景 本發明關於固體電解質電池,其中一正電極及一負電 極共同成爲層型,該固體電解質即位於其間。 習知技藝之說明 最近’行動電子裝備如照相機內建錄音機,行動電話 或筆記型個人電腦,均已相繼問世,並企圖降低其尺寸或 重量。作爲此等電子裝備行動電源之電池亦必須尺寸小而 重量低。能達到此一需求之電池中,鋰離子電池已被發展 並供商業銷售。此等鋰離子電池中,一種多孔之高分子隔 板,具有電解質溶液浸於其中,作爲安排在正與負電極間 之離子導體。整個電池封裝在一大型金屬容器內,以防止 電解質溶液之外漏。 在另一方面,以固體電解質電池,具有固體電解質在 正電極與負電極之間作爲離子導體,其中並無液體外漏之 虞,電池之尺寸及重量之降低可由封裝簡化而實現。特別 是,其中爲固體溶解之鋰鹽,或如凝膠之固體電解質,包 含電解質溶液於一矩陣聚合體中之高分子固體電解質已吸 引大眾之注意。 此固體電解質電池之製造方式茲解釋如下。圖1顯示 一層型電極總成5,其含正電極2及負電極3,以固體電 解質層位於其間而共成層型。 以正電極2而言,含供正電極之主動材料,及通電劑 及結合器之正電極混合物塗層在正電極電流收集器2 a之 二表面,並在原地乾燥以行成正電極之主動材料層2 b。 --------------------訂---------線 (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(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -4 - 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 494593 A7 _ B7 五、發明說明(2 ) 乾燥之後,合成之乾燥產品以滾壓壓縮以形成正電極片。 至於負電極3,含負電極用之活性材料混合物及結合 物之負電極混合物塗層於負電極電流收集器3 a之二表面 ,及在原地乾噪以構成正電極之活性材料層3 b。乾噪後 ,合成之乾產品比滾壓壓縮以產生負電極片。 至於固體電解質層1 2,含非水溶劑之電解質鹽及矩 陣聚合物溶膠型電解質液體,均勻塗層在正電極片及負電 極片之二表面,並在原地乾噪以移除溶劑。因而在活性材 料層1 2 b上形成正電極之凝膠狀固體電解質層1 2,及 活性材料層3 b上供正電極之用。 載負固體電解質層1 2之正電極片分割成矩形條。固 體電解質層1 2之部份與正電極之活性材料層2 b,已證 實爲鉛焊部份,於是脫落。此等部份中,鉛焊接成載負固 體電解質層1 2之正電極2。 現在載負固體電解質層1 2之負電極片,分割成矩形 條狀。固體電解質層1 2及負電極之活性材料層3 b部份 ,已證實爲鉛焊部份,即行脫落。此等部份中,鉛被焊接 而形成載負固體電解層1 2之負電極3。 最後’載負固否電解層12之正電極2及負電極3共 同形成一層,而構成圖1所示之層型電極總成5。層型電 極總成5由一外薄膜固定,外薄膜之外緣部份在降低之壓 力下作熱熔合,並密封一電極線圈於外薄膜以完成固體電 解質電池。 上述之固體電解質電池中,如有效降低固體電解質層 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 x 297公釐) -5- --------------------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 494593 A7 B7 五、發明說明(3 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1 2之厚度,即可改進能量密度。但降低固體電解質層 1 2之厚度,固體電解質層1 2可能受外部撞擊而破裂, 因而導致內部短路。因此,固體電解質層1 2之厚度無法 以降低方式以改進能量密度。 固體電解質層12之較薄趨識會增加內部短路之理由 爲,以傳統固體電解質電池而言,證電極2與負電極3之 末端曝露於層電極總成5之末端’故s層電極總成5真空 密封於外薄膜中時,外加壓力施加於層電極總成5上,結 果負電極3之末端在層電極總成5之末端彎曲,造成其與 正電極2短路。固體電解層1 2之厚度愈薄,正電極2與 負電極3間之分隔愈小,因此短路之可能性愈大。 固體電解質層之較薄後度引起之另一問題爲電極表面 之粉狀碎渣。當電解質層形成爲層時,電極或金屬收集器 之活性材料粉末脫落而附在電極之間。如固體電解質層 1 2之厚度降低,小洞會在固體電解質層1 2產生,因而 造成內部短路。粉末之發生多在正電極2。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 發明之槪述 因此,本發明之目的爲提供一高能量密度之固體電解 質電池,其中之內部短路可被防止不致發生。 本發明提供一固體電解質電池,其包括一正電極,一 負電極安排成與正電極相對,及一固體電解質層在正及負 電極之主表面之至少一表面上形成。正電極及負電極爲具 有主要表面之層型,載負固體電解質層彼此面對。正電極 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) Γ7Τ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 494593 A7 B7 五、發明說明(4) 及負電極之一較其他正電極及負電極爲小。在較小電極上 形成之固體電解質層較較小電極爲大。 根據本發明之固體電解質電池中,在較小之正及負電 極上形成之固體電解質層大於較小之電極,較小電極之末 端由固體電解質層所蓋住,以防止正及負電極彼此在電極 末端接觸,及隨後之短路。 因此,以本發明可防止內部短路之發生,儘管固體電 解質層之厚度降低,因此可實現一具有高能量密度之優越 固體電解質電池。 圖式之簡略說明 圖1爲傳統層型電極總成說明性結構之剖面圖。 圖2爲本發明之非水式電解質電池說明性結構之透視 圖。 圖3爲圖2中所用之非水溶劑中之層型電極總成之說 明性結構之透視圖。 圖4爲取自圖3之線X — Y之剖面圖。 圖5爲說明正電極說明性結構之透視圖。 圖6爲說明負電極說明性結構之透視圖。 圖7爲一透視圖顯示圖5之正電極上形成之固體電解 質層之狀態。 圖8爲一剖面圖顯示固體電解質層在圖5之正電極上 形成之狀態。 圖9爲一透視圖顯示另一層型電極總成之說明性結構 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) --------------------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 494593 A7 --B7 五、發明說明(5 ) 〇 圖1 0爲一透視圖顯示由正及負電極捲在一起之電極 卷之說明性結構。 ±要元件對照表 2 正電極 3 負電極 2 a 正電極電流收集器 2 b 活性材料層 3 a 負電極電流收集器 3 b 活性材料 層 5 層 型 電 極 總 成 1 2 凝 膠 狀 電 極 層 6 外 部 薄 膜 7 正 電 極 端 子 8 負 電 極 端 子 1 凝 膠 電 解 質 電 池 4 凝 膠 電 極 層 較佳實例之說明 參考各圖式,本發明之較佳實施例現將加以詳細說明 〇 圖2至圖4顯示本發明之凝膠電解質電池之說明性結 構,在此凝膠電解質電池中,凝膠電解質電池1包含一層 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -8 - --------------------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 494593 A7 五、發明說明(6 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 型電極總成5,如圖3及4所使示’由絕緣材料構成之外 部薄膜6包覆並密封。參考圖3及圖4 ’層型電解質總成 5由許多組構成,每組含正電極2,與正電極2面對之負 電極3,及位於正電極2及負電極3間之凝膠層4 °在層 型電解質總成5中,許多正電極及負電極形成各層’而凝 膠電極層4則位於其中間。一正電極端子7及負電極端子 8分別連接至正電極2及負電極3。正電極端子7及負電 極端子8在外薄膜6之週邊部份之密封開口中固定。 正電極2之活性材料層2 b在正電極電流收集器2 b 之二表面形成,如圖4所示。正電極電流收集器2 b可爲 金屬箔,如鋁箔。 正電極2之活性材料可爲複合氧化物,如鋰鈷化物或 鋰錳化物,此等複合氧化物部份由過渡金屬,過渡金屬化 合物如二氧化錳或五氧化二釩及過渡金屬硫族化合物,如 一硫化鐵所取代。 在負電極3中,負電極3之活性材料層3 a在負電極 收集器3 b之二表面上形成。負電極收集器3 !^可爲金屬 箔,如銅箔。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 作爲負電極之活性材料,此種材料可用能與鋁摻雜及 無摻雜鋰之材料。能與鋰摻雜之材料爲焦碳,焦炭,黑碳 如黑乙块,碳材料,如石墨,玻璃狀碳,活性炭,碳纖維 ’有機筒分子燒結材料,燒結咖啡豆,燒結纖維素或燒結 竹,及導電聚合物,如金屬鋰,鋰合金或聚乙玦。 凝膠電解質層4包含電解質鹽,矩陣聚合物及膨脹溶 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐)— 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 494593 A7 ________B7______ 五、發明說明(7 ) 劑,如增塑劑。 作爲電解質鹽可單獨使用L i PF6,L i A s F6 ’ LiBF4,LiCL〇4,LiCF3S〇3, L i (CF3S〇2) 2N,L i C4F9S〇3或組合使用 ο 對矩陣聚合物並無化學結構之限制,但其必須展現不 小於室內溫度1 m S/ c m之離子導電率。矩陣聚合物之 材料可爲,例如,聚丙烯淸,聚氟乙烯,聚四氟化乙烯, 聚六氟化乙嫌,聚乙儲氧化物,聚丙嫌氧化物,多磷酸鹽 ,多矽氧烷,聚乙烯乙酸鹽,聚乙烯丙醇,聚甲基丙烯酸 ,聚丙烯酸,苯乙烯—丁二烯橡膠,氮一丁二烯橡膠,聚 苯乙烯及聚碳化物。 作爲膨脹溶劑,非水溶劑,如乙烯碳酸鹽,丙烯碳酸 鹽,丁烯碳酸鹽,Y1,4 丁丙脂,Y1,5戊丙脂,二 乙氧基乙院,四氫夫喃,2 —甲基四氫夫喃,1 — 3二氧 陸環,甲基乙酸鹽,甲基丙酸鹽,二甲基碳酸鹽,二乙基 碳酸鹽或乙甲基碳酸鹽均可作爲膨脹劑,可單獨或組合使 用。 在本發明凝膠電解質電池1中,正電極2在尺寸上小 於負電極3,如圖5及6所示。在正電極2之活性材料層 2 a上較正電極2爲大之凝膠電解質層4在正電極2之上 形成,如圖7所示。此外,另一凝膠電解質層4在負電極 3之活性材料層3 a上形成,如圖8所示。 正電極2及負電極3均載負凝膠電解質層4,由凝膠 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) :1〇_ " --------------------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 494593 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) A7 _______Β7___ 五、發明說明(8 ) 電解質層4共同成爲層狀,如圖3及4所示。因爲正電極 2係密封在凝膠電解質層4之中,在正電極2及負電極3 共同裝配成層型總成5時,正電極2未曝露在層型電極總 成5之末端。 因此,在此凝膠電解質電池1中,在外薄膜6中之層 型電極總成5密封時,一外加壓力加在層型電極總成5上 ,俾負電極3之末端被包起,負電極3及正電極2彼此不 接觸,因爲正電極2由凝膠電解質所包封,因此大幅降低 內部短路。 此外,在本凝膠電解質電池1中,正電極2之末端由 凝膠電解質所包覆,以降低內部短路,如上所述,可能降 低正電極2與負電極3間之厚度。因此,以此凝膠電解質 電池1,可使正電極2之活性材料層2 a或負電極3之活 性材料層3 a之空間增加,其增加之量與凝膠電解質層4 之降低厚度對應,因此,可使寧量密度相對增加。 此外,本凝膠電解質電池1中之凝膠電解質層4係形 成在負電極3之活性材料層3 a上,其尺寸可大於負便極 3,以便將負電極3包住,如圖9所示。以凝膠電解質不 僅包住正電極2之末端,且包住負電極3之末端,因此可 防止負電極3與正電極2之接觸,以更有效降低內部短路 。此外,設定凝膠電解層4之尺寸較負電極3爲大’其可 防止電極或金屬收集器之粉末。此舉可防止電極成層期間 ,電極或金屬收集器活性材料之粉末固定,以消除由凝膠 電解層4破裂造成之短路。 -tv --------------------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 494593 A7 B7 五、發明說明(9 ) 爲準備正電極2,含正電極之活性材料層及一膠合物 之正電極混合物,平均塗層在一金屬箔如鋁箔上,其可檢 驗正電極電流收集器2 b。合成之總成在原地乾噪,以製 備一載負正電極之活性材料層2 a之正電極片。作爲正電 極混合物之膠合物,可用任何適當之已知膠合物。或添加 已知添加物至正電極混合物中。 正電極片於是切割成矩形。正電極2之活性材料層 2 a部份,一鋁引性即焊在其上,該部份即脫落,鋁引性 即焊在該處以作爲正電極端子7,因而形成正電極2。 凝膠電解質層4於是在正極2之活性材料2 a上形成 。爲形成凝膠電解質層4,電解質鹽首先在非水溶劑中溶 解以製備一非水電解質溶液。此非水電解質溶液加在矩陣 聚合物並加以攪拌,以使聚合物溶解以獲得溶膠狀電解質 溶液。 此電解質溶液於是平均塗層放在一平玻璃片之正電極 2。此時,電解質溶液不僅塗層在正電極2之活性材料 2 a上,亦塗層在活性材料層2 a外之玻璃板上。合成之 總成冷切至室內溫度以構成在活性材料層2 a上之凝膠電 解質層4。完成之總成於是原地乾噪。因而構成在正電極 2二側之凝膠電解質層4。 凝膠電解質層4於是被切除,俾凝膠電解質層4自正 電極2之末端向外突出1 m m。此可使正電極具有一凝膠 電解質層4,自正電極2之活性材料層2 a之末端突出一 預定寬度。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 x 297公釐) -12- --------------------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 494593 A7 B7 五、發明說明(ίο) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 爲準備負電極3 ’含負電極3之活性材料層3 a及膠 合物之負電極混合物’平均塗層在一金屬箔,如一銅箔上 ,其可檢驗負電極收集器3 b,使負電極片載負負電極3 之活性材料層3 a。作爲負電極混合物之膠合物,任何適 當之膠合物均可使用。或者,已知添加劑可加入負電極混 合物中。 凝膠電解質層4於是在負電極片之負電極3之活性材 料層3 a上形成。爲準備凝膠電解質層4,如上所述之電 解質溶液之預定量塗層在負電極收集器3 b上。合成之產 品於是冷卻至室溫,俾將矩陣聚合體凝膠化,以構成在負 電極3之活性材料層3 a上之凝膠電解質層4。 載負凝膠電解質層4之負電極片於是被切割成矩形。 活性材料層3 a之部份及凝膠電解質層4,其上焊接一鋁 引線,之後該部份即被去除,鋁引線於是焊接在該處作爲 負電極端子8。因而完成載負凝膠電解質層4之負電極3 〇 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 以上所準備之正電極2及負電極3,以其載負凝膠電 解質層4並彼此相對之側邊接合在一起,並壓縮在一起以 完成層型電極總成5。 最後,層型電極總成5密封在絕緣材料構成之外薄膜 6中,正電極端子7及負電極端子8固定在一密封之開口 中以完成凝膠電解質電池1。 上述之實施例中,矩形正電極2及矩形負電極3成層 在一起以構成層型電極總成5。本發明並不限於此構型, -13- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 494593 A7 — B7 五、發明說明(l〇 可使用在其他構型上,其中之條狀正電極2及條狀負電極 3成層於一起以構成層型電極總成,該電極總成於是在縱 向方向捲曲以構成電極卷。 此實施例之凝膠電解質電池1可爲圓筒狀或四方形並 無任何限制。此外,本發明可有不同尺寸如薄型或大尺寸 型。 此外,在上述實施例中,固體電解質電池爲包含膨脹 溶劑及利用凝膠狀固體電解質之凝膠電解質電池1。本發 明不限於此一構型,可應用在利用不含膨脹溶劑之固體電 解質之固體電解質電池上。本發明亦可應用在主要及附屬 電池中。 舉例 爲證實本發明之優異效益,準備一凝膠電解質電池並 檢討其特性。 例1 首先,正電極之構造如下: 在準備正電極時,0 · 5克分子之鋰碳酸鹽及1克分 子之鈷碳酸鹽混合一起,並在空氣中以9 0 0度C燒結五 小時以構成L i C 〇〇2,其證實爲正電極之活性材料層。 在將9 1份重量之L i C ◦ 〇2及6份重量之石墨爲電化劑 ,及3份重量之聚乙烯及氟化物作爲膠合劑,混合一起再 擴散在N -甲基比咯-一氮五環中以形成泥漿,該泥漿平 均塗層在由鋁薄2 0 um厚度構成之正電極收集器之二表 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 x 297公釐) -14- --------------------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 494593 A7 B7 五、發明說明(l2) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 面,及在原地烘乾以形成正電極之活性材料層。烘乾後總 成以滾壓壓縮成爲正電極片。正電極之活性材料層之密度 爲 3 · 6 g / c m 3 〇 上述準備之正電極片加以切割具有3 0 m m X 5 0 m m形狀之部份,及一 5 m m x 5 m m引線焊接部份。引 線焊接部份之正電極之活性材料層被去除,一鋁引線焊接 在該處,以形成正電極端子而產生正電極。 在正電極上,如上述,形成一凝膠電解質層。爲形成 凝膠電解質層4,42 · 5份重量之乙烯碳酸鹽, 42 · 5份重量之丙烯碳酸鹽及1 5重量之L i PF6混合 一起以構成增塑劑。3 0份重量之此增塑劑,1 0份重量 之乙烯氟化物/六氟丙烯共聚合物,以97:3之聚合化 速率,作爲矩陣聚合體,及6 0份重量之四氫夫喃混合一 起並溶解,以構成溶膠狀電解質溶液。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 此電解質溶液再均勻塗層在置於平玻璃板上之正電極 。此時,電解質溶液不僅塗層在正電極上,亦塗層在臥於 正電極外之玻璃板上。合成之總成烘乾以除去四氫夫喃。 正電極於是反過來,電解質溶液以相同方式塗層在正電極 之反面。合成之總成於是烘乾。以此方式,厚度爲 1 2 · 5 //m凝膠電解質層於是在正電極之二表面形成。 凝膠電解質層4於是加以切割,俾凝膠電解質層4以 1 mm向外突出正電極2末端。以此方式,可獲得一正電 極,其中,正電極之表面部份,正電極之活性材料層末端 外部1 m m以凝膠電解質塗層。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 x 297公釐) -15- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 494593 A7 B7 五、發明說明(13) 負電極之製備如下。 準備負電極時,9 0份重量之石墨及1 0份重量之聚 乙儲氟化物混合在一起,並擴散於N -甲基一氮五環酮以 形成泥漿,該泥漿均勻塗層在以1 0 // m厚度形成之負電 極收集器之二表面,以形成負電極之活性材料層。合成之 總成在原地烘乾,並以滾壓壓縮以構成負電極片。負電極 片之活性材料層之密度爲1 · 6 g / c m 3。 於是,凝膠電解質層即在一負電極片上形成。爲構成 凝膠電解質層,如上所準備之電解質溶液均勻塗層在負電 極片之二表面,並在原地烘乾以除去五氫夫喃。以此方式 厚度1 2 · 5//m之凝膠電解質層形成在負電極之活性材 料層上。 如上述所備之負電極切割成具有3 2mmx 5 2mm 之形狀及5 m m及5 m m之引線焊接部份。引線焊接部份 之負電極之凝膠電解質層及活性材料層被除去,一鎳引線 焊接在該處以構成一負電極端子,而產生一負電極。 之後,許多載負凝膠電解質層於二側之正電極,及許 多載負凝膠電解質於二側之負電極,以負電極,正電極, 負電極,正電極及負電極之順序作成層型以構成層型電極 總成。 最後,此層型電極總成由一薄膜予以固定,該薄膜由 2 5 //m之尼龍層,4 0 //m厚之鋁層及3 0 /zm厚之聚 丙烯薄膜組成,以最外層之順序依次成層’外薄膜之外邊 緣被熱熔合並在降低之壓力下密封’將層型電極總成密封 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -10- --------------------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 494593 A7 B7 五、發明說明(14) 在外薄膜中。此時,正電極端子及負電極端子固定在外薄 膜中之密封開口中。凝膠電解質電池於是完成。 比較例1 凝膠電解質電池以例1中相同之方式準備,但正電極 之製造除外: 首先,以上例中相同之方式準備正電極片及電解質溶 液。 之後,在正電極片上形成凝膠電解質層。爲形成此層 ,電解質溶液均勻塗層在正電極片之二表面,並在原地烘 乾,以除去四氫夫喃以在正電極片之二表面形成1 2 · 5 // m厚度之凝膠電解質層。 載負凝膠電解質層之正電極片切割成具有3 0 m m X 5 0 m m之形狀及5 m m x 5 m m之引線焊接部份。引線 焊接部份之正電極之活性材料層被除去,一鋁引線焊接在 該處,以構成在二側載負1 2 · 5 // m厚度之凝膠電解質 層之正電極。 比較例2 以例1中相同之方式準備一凝膠電解質電池,但設定 正電極及負電極上之凝膠電解層厚度爲5 0 //m。 比較例3 以比較例1之相同方式準備一凝膠電解質電池,但設 ------------衣--------訂---------線· (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(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -17- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 494593 A7 _ B7 五、發明說明(is) 定正電極及負電極上之凝膠電解質層厚度爲1 〇 〇 。 在現在說明之例2及比較例4 - 6中,條形正電極及 負電極堆成層型並在縱向捲成電極線圈,再由其製成電池 〇 例2 首先,以例1之相同方式準備正電極片,負電極片及 電解溶液。 載負凝膠電解質層之正電極片切割成5 Ommx 2 6 0 m m之形狀部份及5 0 m m X 5 m m之引線焊接部 份。引線焊接部份之正電極之活性材料層被去除,一引線 焊接在該處以構成正電極端子以製造正電極。 在如上所製之正電極上,形成凝膠電解質層。爲構成 凝膠電解質層,電解質溶液均勻塗層在置於平玻璃板上之 正電極。此時,電解質溶液不僅塗層在正電極,亦塗層在 正電極下面之玻璃板部份。合成之總成在原地烘乾以除去 四氫夫喃。正電極於是反轉,並以電解質層塗層於正電極 之反面。合成之總成於是烘乾。以此方式,每一厚度爲 1 2 . 5 //m之凝膠電解質於是在正電極之二表面上形成 0 凝膠電解質層4於是被切除,以使凝膠電解質突出正 電極末端外部1mm,以使正電極中之表面上1 2 · 5 // m部份內之1 m m在正電極之活性材料末端外之部份被 負電極2凝膠電解質層所塗層。 --------------------訂---------線 (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(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -18- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 494593 A7 B7 五、發明說明(16) 另一方面,凝膠電解質層在負電極片上形成。負電極 片被切割成具有2 2 m m X 3 0 0 m m部份之形狀,及 5 2 m m X 5 m m部份之引線焊接部份。凝膠電解質層及 引線焊接部份之負電極之活性材料層被去除,一鎳引線焊 接在該處構成負電極端子,以產生負電極。 以上述方式準備各載負凝膠電解質於二側之正電極及 負電極,被堆成層型以構成層型總成,,之後被在縱向捲 起以構成電極卷。 電極卷由外薄膜固定,該外薄膜包含2 5 //m厚之尼 龍層,40//m厚之鋁層及30/zm厚之丙烯組成,以此 順序自最外層成層,外薄膜之外緣在降低壓力下加以熱熔 合,以密封開口比將電極卷密封在外薄膜內。此時,正電 極端子及負電極端子固定在外薄膜之密封開口中,以完成 一凝膠電解質電池。 比較例4 以例2中相同之方法製備凝膠電質電池,除利用以下 方法製造正電極。 首先,以例1之相同方法構製一正電極片及負電極片 〇 之後,在正電極片上形成凝膠電解質層。爲形成凝膠 電解質層,電解質溶液均勻塗層於正電極片之二側,並在 原地烘乾,以除去四氫夫喃以便在正電極之活性材料層形 成上每一厚12 . 5/zm之凝膠電解質層。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------線1 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -19- 494593 A7 B7 五、發明說明(17 ) 載負凝膠電解質層之正電極片切割成具有5 Ommx 2 6 0 m m部份形狀及具有5 0 m m X 5 m m形狀之引線 焊接部份。凝膠電解質層及引線焊接部份之正電極之或活 性材料層被除去,一鋁引性焊接在該處,以構成載負厚度 爲1 2 · 5 // m之凝膠電解質層於其二側。 比較例5 以比較例4之相同方法構製一凝膠電解質電池,除將 正電極及負電極上之凝膠電解質層之厚度設定爲5 0 //m 比較例6 以例1,2及比較例1 一 6之相同方法構製一凝膠電 解質電池,如上所述,內部短路之發生率及能量密度加以 測量。同時,測量係由5 0次之各例及比較例所構成。會g 量密度爲5 0個電池之平均値,不含引線及外部份。 表1顯示例1及例2及比較例1 - 6之凝膠電解質電 ----------—--------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 果 結 量 測 之 度 密 量 匕匕 會 及 率 生 發 之 路 短 部 內 之 池 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -20 - 494593 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明(I8 表1 內部短路發生率(% ) 能量密度(W h / 1 ) 例1 2 3 4 7.2 例2 6 4 4 4-5 比較例1 10 0 3 4 7-2 比較例2 4 6 2 2 3-2 比較例3 4 15 1*2 比較例4 10 0 4 4 4-5 比較例5 3 8 2 8 3-0 比較例6 8 18 9.4 自表1可知,以例1之電池言,與比較例1 一 3相比 ’能量密度較高及短路發生率較低。亦可知,以例2之電 池言,其中之正電極及負電極構成一電極線圈,與比較例 4 - 6相比,其能量密度較高,其內部短率發生率較低。 亦可知,將正電極由凝膠電解質包覆,正電極與負電 極間之接觸得以防止,以大幅降低內部短路。此外,因爲 以凝膠電解質將正電極包覆,內部短路可降低,正電極與 負電極間之厚度可降低以改進能量密度。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -21 - --------------------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
Claims (1)
- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 494593 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 1 · 一種固體電解質電池,包含; 一正電極, 一負電極,被配置而與該正電極相對,及 一固體電解質層,至少形成於至少該正電極及負電極 的其中一個主表面上; 該正電極及負電極以其載負該等彼此相對之固體電解 質層的主表面來層疊; 該正電極及負電極的其中一個小於另一個正電極及負 電極,形成在該較小之電極上的該固體電解質層大於較小 之電極。 2 ·如申請專利範圍第1項之固體電解質電池,其中 該正電極之尺寸小於該負電極之尺寸。 3 ·如申請專利範圍第2項之固體電解質電池,其中 形成於該正電極上之該固體電解質層與形成於該負電極上 之該固體電解質層實質上爲相同的大小。 4 ·如申請專利範圍第2項之固體電解質電池,其中 該正電極被該固體電解質層所包覆。 5 ·如申請專利範圍第1項之固體電解質電池,其中 該正電極及該負電極均爲條形,並在縱向方向上以層疊狀 態捲曲。 6 .如申請專利範圍第1項之固體電解質電池,其中 該固體電解質層含有膨脹溶劑及凝膠。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -22- i·——I--------------訂---------線. (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TWI491099B (zh) * | 2013-08-29 | 2015-07-01 | Htc Corp | 電池結構、電子裝置及電池結構的製造方法 |
Families Citing this family (28)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4157999B2 (ja) * | 1999-11-09 | 2008-10-01 | ソニー株式会社 | 電極及びゲル状電解質電池の製造方法 |
US7335448B2 (en) * | 2002-05-30 | 2008-02-26 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Lithium ion secondary battery |
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JP5648978B2 (ja) * | 2011-10-26 | 2015-01-07 | 住友電気工業株式会社 | 非水電解質電池、及び非水電解質電池の製造方法 |
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US20160072149A1 (en) * | 2013-07-29 | 2016-03-10 | Jordan Green Technology(Dg) Co., Ltd. | An electrode plate, a method for forming the electrode plate, and a method for forming a lithium battery core containing electrode plate |
JP6206237B2 (ja) * | 2014-02-17 | 2017-10-04 | トヨタ自動車株式会社 | 全固体電池の製造方法 |
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Family Cites Families (7)
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---|---|---|---|---|
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DE69404602T2 (de) * | 1993-10-07 | 1998-01-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Herstellungsverfahren eines Separators für eine Lithium-Sekundärbatterie und eine Lithium-Sekundärbatterie mit organischem Elektrolyt, die einen solchen Separator verwendet |
AU2386795A (en) * | 1994-04-20 | 1995-11-16 | Valence Technology, Inc. | Radiation curable frame for stacked cell construction and for edge sealing of electrochemical cells to retard dendritic short-circuits |
US5601947A (en) * | 1995-06-07 | 1997-02-11 | Moltech Corporation | Electroactive high storage capacity polycarbon-sulfide materials and electrolytic cells containing same |
US5837015A (en) * | 1997-09-26 | 1998-11-17 | Motorola, Inc. | Method of making a multilayered gel electrolyte bonded rechargeable electrochemical cell |
US6190426B1 (en) * | 1998-12-17 | 2001-02-20 | Moltech Corporation | Methods of preparing prismatic cells |
-
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TWI491099B (zh) * | 2013-08-29 | 2015-07-01 | Htc Corp | 電池結構、電子裝置及電池結構的製造方法 |
US10497915B2 (en) | 2013-08-29 | 2019-12-03 | Htc Corporation | Battery structure, electronic device and manufacturing method of battery structure |
Also Published As
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