TW504854B - Flat non-aqueous electrolyte secondary cell - Google Patents

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TW504854B
TW504854B TW089116426A TW89116426A TW504854B TW 504854 B TW504854 B TW 504854B TW 089116426 A TW089116426 A TW 089116426A TW 89116426 A TW89116426 A TW 89116426A TW 504854 B TW504854 B TW 504854B
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Masami Suzuki
Muneto Hayami
Kazuo Udagawa
Masataka Shikoda
Kiyoto Yoda
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Toshiba Battery
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Description

五、發明說明（J) 本發明係有關於扁平0 k I有關於提高重負苻於非水電解質二次電池，特別是 池。 、°電特性之扁平型非水電解質二次電 物’ ίΐΐ里ΐϊ::::;用副2和从等的金廣氧化 體等的有機：ii L 物，或聚笨胺和聚稀烴構造 .Λ 口物負極則使用鐘金屬、或鐘人舍、岑取 ::2::有機化合物：或可吸收放出鐘之材料, 乙烯酽：二矽乳化物之氧化物，使用碳酸丙烯酯、碳酸 =二酸丁基…乙基碳酸醋、二甲基碳酸醋、甲 二解丨%s曰:一甲氧乙烧、g—丁基内醋等的非水溶媒中 (C F SO L *LlPF6 ' LlBF，4 ' LlCF3S〇3 ' LiN(CF3S02)2 ' LiN (CASO2)2等支持鹽的非水電解質為電解質的銅板（c〇i㈧形 狀和鈕釦（button)形狀等的扁平型非水電解質二次電池被 商品化，而適用於以放電電流數〜數+A程度的輕負荷進行 放電之SRAM和RTC之備用電源以及做為不需交換電池之手 錶之主電源之用途。 該等銅板形狀和鈕釦形狀等的扁平型非水電解質二次 電池’ 一般具有如第4圖所示之構造。也就是具備負極端 子之金屬製的負極蓋5與具備正極端子之金屬製的正極苔j 經由絕緣襯.墊6而嵌合；還具有以密閉加工關緊正極蓋j之 封口構造，其内部有絕緣襯墊6之開口直徑小一圈之藥片 (tab 1 e t)形狀的正極1 2及負極1 4各一牧，經由含浸於非水 電解質之單層或多層的隔離板13而形成相對而配置之構 造〇
504854 五、發明說明（2) 如上述之鋼板形狀和鈕釦形 二次電池具有製造簡單、彦率優 直扁平里非水電解質 優良的優點。X，因為構造簡：良該性和安全性 例如可小型化。 s 電池最大的特徵為 中心IT速攜帶電話™等小型爾^ 肀〜之使用機态的小型化，必須 嘀马 的小型化。習知以來，該等電源=、爾，源=二次電池 化物為正極作用物質，冑用碳： 、，鋰等的含鋰氧 I ’τ、材料為負極之圓铃 J形：的經離子二次電A ’以及以氫氧化鎳為正極作用： 二结使用吸收虱合金為負極作用物質的*氫二次電池 和角形的鹼性二次電池，但是該等電池是在ΐ屬 泊或金屬網上塗佈作用物質層或形成填充電極後，溶接二 2(如端子於電極中心部，將其捲繞或積 不 電極群的中心部取出之標記端子複雜彎曲加群工， 而洛接女全7L件、封口拴（pin)、電池等而成為電、、也。献 而，該等電池是以複雜的製造步驟製成因此作性劣，、、' 型：：難。又，電池内空間的設計為防止=端 安全元件等的多數元件於電池内，因 此現在的電池已達小型化的極限。 的鐘月人等不是將電池小型化時圓筒狀和角形 成前鎳氫二次電池的小型π，而是嘗試達 成刖奴所述之扁平形非水電解質二次電池的高輪出化。 :，本發明人等是分別使用以高容量將高電位 锂做為正極作用物f ’以高容量將電壓平坦性良好的黑鉛 504854
2176-3373-PF-ptd 第9頁 五、發明說明（3) 化之碳質材料為負極作用物質 質二次電池的製法及構造，將 塾小一圈的藥片狀，而製成電 然而，雖然該電池可得到 形非水電解質二次電池，但是 攜帶機器的主電源時的特性不 帶機器的主電源之程度。因此 平形非水電解質二次電池的重 不能之技術。 本發明人寺重複研究關於 質二次電池的重負荷放電特性 扁平形非水電解質二次電池的 負荷放電特性而達成本發明。 即’本發明是有關扁平形 有具備負極端子之金屬製的負 製的正極蓋經由絕緣襯墊而嵌 正極蓋或負極蓋之封口構造， 離層及負極之發電要素與非水 個正極與負極經由隔離層而相 成電極群，正極與負極經由隔 極單位捲繞而形成電極群，或 面接觸的部分而以隔離層包覆 的正極直交的狀態配置片狀的 互相折疊而形成電極群，該電 ，以習知的 正極與負極 池。 比習知更具 以所需大電 充足，無法 ’必須開發 負荷放電特 提高前述的 ’發現藉由 電極面積， 非水電解質 $蓋與具備 合；還具有 在其内部至 電解質；其 對配置之電 離層而相對 者片狀的正 ，以與該隔 負極，該等 極群之正負 扁平形非水電解 成形加工成比襯 優良特性的扁平 i’ll放電做為小型 滿足做為小型样 可提尚小形的扁 性而達到習知所 扁平形非水電解 大幅增加習知的 可大大地提高重 二次電池 正極端子 以密閉加 少包含正 特徵在於 極單位積 配置之帶 極與正極 離層包覆 正極片與 極相對面 ，其具 之金屬 工關緊 極、隔 以複數 層而形 狀的電 蓋之内 之片狀 負極片 積的總 504854
和大於前述絕緣襯墊的開口面積。 又，本發明是有關扁平形非水電解質二次電池，复 有具備電極端子之金屬製的電池蓋，冑口前述電池蓋：： 絕緣體在設置於封口板之-部份的開口部』
置之其他極黾子，而在前述電池蓋内，至少且 A 2發電要素與非水電解質；其特徵為：述正極 與負極經由隔離層而相對配置之電極單位所組電 而形成，該電極群的正負極相對面積的總和比 的開口面積要大。 做 m 如上所述，本發明是電極群的正負極相對面積的總和 大於前述絕緣襯墊的開口面積的狀態。
,上述電極單位是複數個積層而形成電極群，該等電極 群的正負極相對面積的總和大於前述絕緣襯墊的開口面 積’（2)上述電極單位為片狀，而該片狀的電極單位捲繞 而形成電極群，該電極群的正負極相對面積的總和大於前 述絕緣襯墊的開口面積，（3)片狀的正極除了與正極罢的 内面相接之部分以隔離層包覆，以與該隔離層包覆之片狀 丨的正極直交的狀態而配置片狀的負極’該正極片與負極片 互相折返而形成電極群，該電極群的正負極相對面積的總 和大於前述絕緣襯墊的開口面積之型態。 如上述，本發明中任一者，藉由電極群内的正負極相 對面積之總和大於前述絕緣襯墊或封口板的開口面積，可 以顯著提高扁平^非水電解質二次電池的重負荷放電。 推測為了提高重負荷放電特性而增大電極面積是有效
五、發明說明（5) 不权Γ%知的扁平形非水電解質二次電池為了將藥片狀的 内，έ W以内接於一枚絕緣襯墊之形狀收容在電池 、極纟里由隔離層相對之相對面積也不能比絕緣襯墊 雷二積小一圈’即使可圖謀概塾厚度薄而擴大多少的 料；拉、’但在電池内收納具有超過襯墊的開口面積之相 對面積的電極理論上是不可能的。 ^ ^ ^本發明人等圖謀從習知技術的聯想轉換，在銅 籍β ^ Α釦狀寺的非常小的扁平型電池的電池蓋内，藉由 以，折疊正極、負極及隔離層組成之電極單位，而 ^ _ 内的正負極相對面積的總和大於絕緣襯塾的開口 面積解決上述問題。 油，ίΐΐ前述之習知的圓筒形狀和角形等的大型二次電 右士么‘::f納具有數十層的電極之範例，但是該等電池 A二：二2複雜構造’因此該等電池的電極構造難以適用 ^ 3 >和鈕釦形等的小型扁平形非水電解質二次電 、平开4水；ΪΪ用，亦不可能維持小型和生產性優良之扁 Γ算的二次電池的優點。因此，在銅板型和-知 %執的Η 口而接形非水電解質二次電池中收納具有比絕緣 3墊的口面積大的正負極之相對面積的電極群之 習知所不成的。 J發:月：板型和钮知型等的小型爲平形非水電解質二 Γ二面I! ^述之1、2及3之型態的電極群，可極度增 加電極面積，又減少元件數目，而可在小的電池空間内收 納電極群與放電必須量的非水電解 又，兮望沾你, %砰買。又，該等的收納方
2176-3373-PF.ptd 第11頁 电極之4作容易，生產性和 匕量產上亦較佳。 π本發明中使電極單位積層而 =位的正負極相對面（正負極相 電極是在分別準備在電極的 =正極板及負極板，經由隔離層 •欠隔離層的一方向露出正極板的 離層側面露出負極板的通電部而 同侧上露出通電部，負極是在與 積層，將各通電部電性連接之狀 槌的通電部，即使銅板型和鈕釦 解質二次電池，亦可防止正負極 略。 ' 接著說明有關電極群與金屬 前述之圓筒形和角形等比較 集電是將標記端子溶接於電極群 將其彎曲加工而溶接安全元件和 曲加工是複雜的加工技術而生產 翅路必須之空間亦充足，必須在 入絕緣板。又，在溶接標記端子 時，隔離層破裂，將引起電極的 帶保護標記端子，在捲繞芯部設 積小的銅板开少和紐釦型的扁平形 適用於該等圓筒形和角形的鐘離 生產成本方面亦優良，因 形成電極 對面）至 一部（端 而將該等 通電部， 配置，正 負極相同 態。在對 型等之小 通電部的 盖之連接 大的鐘離 的中心部 封口拴而 性差，在 電極群與 於電極之 變形，因 置空間。 非水電解 子二次電 群之場合，電極 少為3面為較 部）設置通電部 相對配置時，是 從其反對側之隔 極是在與正極相 側露出通電部而 極配置正極與負 型扁平形非水電 接觸而内部短 # 方法。 子二次電 和捲繞芯 進行。然 電池内防 標記端子 部分施加 此必須以 因此，電 質二次電 池的集電 池中， 部，再 而，彎 止内部 之間插 應力 絕緣膠 池内容 池不可 ------ 五、發明說明（7) 在此，本發明人等是葬 (扁平型電池之扁平面呈：之電極群的-端面 ;材’而在另-端面露出具具ί導電性之正極構 之電極構成材連接於正負！構成材，分别 池盍的集電。根據此方泰 ，而確保電極 =要設置無用的空間和絕緣板，可二f =與電極蓋之間不 亦優良。 不曰引起短路，安全性和可靠性 且，電極構成材與電池# 子與電池蓋的接觸面積大， 面積比習知的標記端 需要繁雜作業的標記端 ：：：穩定的集電，可避免 當然，假使採用本發明溶接作業。 成材與電池蓋，以具有導電性之、法，藉由溶接電極構 巧與電池蓋之間經由集電 5=定’在電極構成 盍的電性接觸。 更了確保電極構成材與電池 接著，本發明中將電極 ，電極單位的正負極相對：J繞而形成電極群的場合 平方向，垂直方向亦可，泛平型電池的扁平面之水 群的一端露出具有導電性:為水平方向。因為，在電極 有導電性之負極構成材，萨由;構成材，在另一端露出具 保集電的構造。 刀別接觸於電池蓋，是可轉 該捲繞之電極群之場合的隹 (水平於扁平型電池的扁 方法疋在電極群的一端 成材’另-端則露出具有導電性：：：：：：性之正極構 負極構成材’以將各電 504854 五、發明說明（8) 極構成材接觸於正極及負極 ，電極群與電池蓋之間不需 增加放電容量。又電池蓋和 ，因此安全性和可靠性皆優 捲繞方式的話有多種方 層而將正極與負極互相相對 從開始捲到結束可有效使用 部沒有空間，使用扁平狀旋 極由於兩電極是相對，因此 又捲繞之電極群較佳為 極間較佳為相同密著之狀態 小的銅板形和紐知型的扁平 繞電極的捲芯中央部沒有空 由隔離層之正負極電極相同 扁平面正負極相對面之水平 而捲繞加壓之扁平狀璇渦電 捲繞空隙之優點。且以膠帶 極與隔離層接著的話，不备 又’本發明之具有封口 密閉加工而對負極蓋與正極 力’可提高電極群與電池蓋 電’而提高電池特性。再者 分亦可與電極蓋直接接觸， 屬粉末、碳填充劑（f i丨丨er 的電池蓋而進行。根據此構造 要設置無用空間和絕緣板，可 電極與標記端子不會引起短路 式，如第2圖所示之經由隔離 捲繞之方式為佳。該捲繞方式 電極。且捲繞電極的捲芯中央 渦電極的場合，開始捲繞之電 可有效利用電極。 捲繞，但是經由隔離層之正負 ’捲繞後施壓為較佳。内容積 形非水電解質二次電池，在捲 間而可多積載其電極，又，經 的密著性佳。對扁平型電池的 方向之狀態將兩電極相對折疊 極之密著性佳，又有不易引起 固疋電極群側面的R部，將電 引起捲繞空隙，而為更佳。 構造之扁平型電池以電池蓋的 蓋的爲平面上垂直方向施加應 的密著性，圓滑地進行充放 ’電極群之電極構成材露出部 亦可經由金屬箔和金屬網、金 )、導電性塗料而電性間接相 i
504854 五、發明說明（9) 連接。 接著說明有關電極。電極亦可使用正負極以習 的成形方式和在金屬網和發泡錄等的金屬i:: 诏，但是以製作厚度薄的電池來說， 佈、乾燥泥漿（Slurrv)壯的入為丨^〇 、’屬、冶上塗 WSiUrry)狀的合劑為佳，且可使用將其壓 。使用塗工上述在金屬箔含有作用物質之合劑層之恭 :ί ί物Ϊ Ϊ群的内部之電極由於使用在金屬箱的兩：形 貝】者，因此在容積效率上為佳，電極群的兩端 就是接觸電池蓋之電極，為了減低接觸抿抗 推較佳為路出電極構成材中特別是金屬猪。這樣的場合， 3使用、：端面的電極之-面形成有作用物質層之電極：較_ ί用兩面上形成作用物質層後’較佳為除去一面的 用考接者敘述有關本發明使用之正極作用物質及負極作 所本發明是以含有電極之電池的構造為主要5正極作用 勿質並無限制5可適用Mn02、V2 05、Nb2 05、LiTi2 04 ' h T ι5 012、l i {? e9 〇 鈷酸鋰、鎳酸鋰、錳酸鋰等的容 ih iin , ^ ^ m 珠鼠化黑鉛、FeS2等的無機化合物，或聚苯胺和螯 烯烴槿拌挪^ ^ ^ , 體之有機化合物等。其中以作動電位高，循環特 性優良的觀點來說，鈷酸鋰、鎳酸鋰、錳酸鋰和該等混合 / τ疋素的一部份以其他金屬元素替換之含鋰氧化物 為佳’而以長時間使周之扁平形非水電解質二次電池呈有 古六 八 ^ 间合置、電解液和水分的反應性低，化學穩定的觀點來
2176-3373-PF.ptd 第15頁 504854 厂五、發明說明（ίο) j說，'銘酸經為更佳。 ! 又，負極作同物質同樣地沒有限制，可適用金屬鋰' | 或Li-A 1、Li-I η、Li-Sn、Li-Si、Li-Ge、Li-Bi、Li-Pb j I等的鋰合金，或聚烯烴構造體等之有機化合物，或可吸藏 ！ 1放出鋰之碳素材料，或Nb9 05 ' LiTi90,、LiJi5012和含鋰矽 I - ί j氧化物和含鋰錫酸化物之氧化物，Li3N之氮化物等，但是 j以循環特性優良、作動電位低、高容量之觀點來説，可吸 i藏放出鋰之碳材料為較佳，特別是即使在放電末期，電池 |作動電壓的降低少的觀點，較佳為天然黑鉛和人造黑鉛、 j 膨脹黑錯、mesophase pi tch 燒成體、mesophase pi tch 纖 維燒成體等的d002之面間隔為〇·338 nm以下之黑錯構造形 成之礙素材料。 又，具有前述之積層行、捲繞行或折疊型之電極群的 扁平形非水電解質二次電池，正負極的電池蓋與電極群的 始、著度將大幅影響電池的阻抗（ifflpedance)及電池性能。 例如’長期保存在60 °C左右之高溫氣體的場合，非水電 質發生分解，電池膨脹，電池蓋與電極群的密著度明顯
I I
ί卢ί池性能將劣化。又，扁平形非水電解質二次電池 二五路寻的異常狀態之場合，明顯地溫 ，士 :引j非水電解質的分解和溶媒的氣化，電池：内壓： 开’恥發生電池破裂等問題。 i，聲二二、=Ct〇ne，GBL )做為非水電解質的主 …〃鼠^ 為支存鹽，而處理上述問題。藉此，可抑
五、發明說明（π) 焉溫時發生氣體，又可防止電池破裂。 备Ec與⑶1^的混合溶媒對黑鉛化碳素負極穩定，幾乎不 4引起在負極側的溶媒分解。且EC與⑽^共同沸點高（240 f右及2 0 0 t：左右），因此即使在因短路等而電池發熱 之^ ^以及放置在1 5 〇它左右的異常環境下，可抑低溶媒 的裘r Λ壓，不會發生分解。因此，可防止電池的内壓上 升’及電池的破裂。 EC與GBL·的混合比較佳為使用對GBL之“的體積比率為 备〜1.0之溶媒。這是因gEC的體積比少，充放電中構成 柯極之奴素材料的表面充分形成保護披膜，而降低循環特 ，又，EC的體積比過大時，在低溫氣體下的鋰離子的移 動’降低低溫特性之緣故。 J用硼I化鋰（LiBF4) $支持鹽，其理由如下。一 鹽是使用LiBF4、六氟化鱗酸鐘（[Μ)、過氯酸鐘 专t氣續酸鐘（LiCF3S〇3)，但是以與黑錯化碳 性來嘴，I目5 在雨電位的穩定性及在高溫氣體的穩定 在倉=田較佳。例如使用LiPFe及LiC1〇4的場合， 合产媒於韭k ^使用黑錯化碳素負極且使用EC與⑽的混 ^ Ϊ軟佳的7解質中’在負極面引起溶媒的分解，因此 導電率低，本來目的之重負荷 电守寻f生差’不死^去的。— τ Ί·ΠΠ去次 卜疋罕乂住的 方面，LiBF4 &LiPFfi及 荷放電特性略差’但是可抑制溶㈣解，因 Γο=?對通常的LiBF4添加濃度為，。·—" 之高濃度’可提高重負荷特
504854 五、發明說明（12) 性，而得到LiPFe及LiCl〇4同等的重負荷特性。 =，習知的使用含有鈷酸鋰氧化物為正極 妷素材料為負極之鋰離子二次電池，有在長期保二 邠抵杬上升之缺點，對此，有以含有鉻、鉬之亞，内 錄鋼（特開昭63-Π4358 )、含有鉻、翻之奥氏鐵風不不 旦之系不鏽鋼（特開平6一1 1 1849 )及增加鉻添加 =鏞：（特開平2,54號公報） 水電解質電卻然而’電池電壓為4¥以上之非 ♦期俾亡由〜P使使用該等不鏽鋼，亦無法完全地防止 長期保存中的正極元件的溶解。 丨万止 2· 50❶f二明亞:對：,題’使用含有28. 50〜32.，。鉻、1.5〜 0.3%之鈦、〇，ntT糸不鏽鋼中再添加ο」〜0.3%之鈮、〇.卜 物質電性連接之〜:屬 15:鋁：不鏽鋼為正極蓋或與正極作用 20·00〜23 00%ϊ \屬,衣9牛的構成70件。或使用含有 加0 8〜0 q。/: .5〇%鉬之亞鐵鹽系不鏽鋼中再添 鋼者。萨由、〇.05〜〇.15%之鈦、〇.2〇~〇.3〇%銅的不鏽 保存^解用該材質之不鐵鋼，可防止正極元件在長期 .^ 將該等扁平形非水電解質二次電池組入機器 5 '一 般客 4 士 疋在正極、負極蓋的外側以抵抗溶接溶接錯端 細1而將端子部與機器組合。此時，上述之扁平形非水雷 與〇 5 电也’電極群是將厚度1mm以下的薄正負極電極 一· mm以下的聚乙烯、聚丙烯製薄膜隔離層積層或捲繞
五、發明說明（13) 者’且直接與正極蓋及备 50V左右的電壓時，溶接時π接觸，、因此對電池蓋施加 極、@ g ^％ & 、X生的熱通到電池蓋而到達電 也内Γ:隔離層的空隙引起收縮，或引起容量 令化布口电池内短路，壶袼 # π分< # # ^ ^ +/ x生通在在溶接部分電流集中之溶 接p刀之電極攸集電體剝落等的不佳情、、兄，引起電池機食匕 之不佳情、、只，Γ f::接輸出之場合，雖不會引起上述 斑奶# f = I =疋洛接強度減弱，鉛端子脫離，將使電池 差f不佳情況。又，即使變更錯端子的 m 0 π ϋ i = t接等，亦無法抑制熱的發生，有導致同 樣的不佳情況之虞。 搞芸ϋ ΐ攻樣的不佳情況’本發明在正極蓋及/或負 極盍與電極群之間母署I g^ ^ . ^ 1叹置金屬肩。错此，可分散溶接上述之 =破埽=X的熱集中，並防止電池蓋内的電極及隔離層 η Λ，上了防止上述不佳情況之其他方法，是在正極蓋 及/或負極盖與溥膜隱屏夕pg ^ 、得腺Μ離層之間δ又置非金屬的斷熱材之方 法。猎此，可遮斷溶接鉛端子時發生熱傳導至電極群内 部二因此可防制電池内的電極及隔離層的破壞。該斷熱材 的。又置方法是採取對接於電池蓋之電極群之集電部U字型 加工，在該U字型内部保持上述斷熱材之方法。根據該方 法’可達成構造複雜之目的。 金屬網的形狀是以在與電池蓋之間有空隙，而在空隙 内裝入電解液者為佳。金屬網舉例有金網、展開金屬 (expand metal)、衝壓金屬（punched metal)、發泡體
五、發明說明（14) 等。：隙内的電解液有難以引起熱 又，集電體的形狀和開口度沒有：J集中之作用。 又’金屬網的厚度有足夠電池之制。 厚 度薄的時候，分散熱集中的效果少^ ς，問題，但其 地，其厚度厚的時候，可使熱集中:;散達ί目的。相反 極多無法裝入，導致電池容量降低。 。池内組裝之電 考慮到此問題，正極或負極蓋與 佳為〇. 30mm以上0. 45_以下。 '*屬、、周的合劑厚度較 又，金屬網與電池蓋之内面溶接之密 優良導電。有關金屬網的材料可使用下列物冒加，可得 具有金屬氧化物等的高電位之作用物質於正極，是使用 用具有比正極作用物質差之溶解電位之金屬網萨％合，使 電池保存中高電位劣化而影響到電池的性能、、。^此會引起 側的金屬網以含有多鋁和鈦或鉻、鉬之不鏽鋼為佳i正拖 極侧的金屬網比正極電位低，因此不需考慮正極耐蝕=負 舉例有不鏽鋼和鎳、銅等。又為了降低電極群與金屬網， 接觸抵抗’在金屬網的表面塗佈導電性塗料為較佳。之 又’在電池蓋與隔離層之間設置斷熱材的方法是選自 以玻璃質材和聚四氟乙烯（PTFE)、四氟乙烯—六氟^丙^ 共聚合體（FEP)、四氟乙烯-乙烯共聚合體（ETFE )、四 氟乙烯-過氟烷基乙烯酯共聚合體（PFA)、聚氟化亞乙稀 (PVDF )等的氟素樹脂、聚咪唑、液晶聚合體（LCP )、
聚亞苯基硫化物（poly phenylene sulfide; PPS)、聚 丁烯鈦酸酯（PBT )、聚乙烯鈦酸酯（PET )、聚乙烯（pE
2176-3373-PF.ptd 五、發明說明（15) ί )、聚丙烯（ΡΡ)、聚氯化乙烯（pvc)、 之樹脂為非金屬的齡勒从料费妒^树知組成 ^非金屬的斷熱材，對電解液和對鋰離子穩 1 ’不㈢因端子溶接時發生的熱而溶融斷埶材 為 能造成影響者，斷熱性在15代以上之斷 自玻璃材質及pTFE、FEP、ETFE、PFA … k 脂、…、LCP、PPS、PBT之樹脂為較佳F。寻之鼠素樹 f，其型態較佳為織物、不織布、纖維等柔軟<1± 料1電極集電元件的密著性良好、斷熱效果1=材 :二一)狀者’防止電極集電元：與 的塗= 動為優，有較好之效杲。又，斷熱材的形狀沒有才 的緣谷？端子時’因為具有端子的位置及方向之自由产 的緣故，比電極群的集電部之面積大者為較佳。 又 果的厚度，其厚度薄時，無法充分達到斷埶效 池容詈降低。内的作用物質量減少，電 2随以—下 此’斷熱材的厚度適合為U5_以上〇· f本發明之扁平形非水電解質二次電池由於 量多，可能導玆破劲妹 峪等的不測之情況氣體發生 設置習知的圓筒形電池之安全 j由於不可旎 因此發生異常多的氣體與；件防裝置， 政而波及使用機器的損壞，亦可傷及人身。 谷㈣ 在此，本發明之扁平形非水電解質二次電池為了防止
504854 五、發明說明（16) 電池的破裂而提高安全性，可採用下列構造。也就是，正 極蓋的側面部分設置欠刻。即使設置這樣的欠刻，在平常 的狀悲’也不會發生絕緣内各物（P a c k i n g )在直徑方向 及高度方向壓縮而發生漏液，但是因熱暴走之内壓上昇 時，因欠刻而打開絕緣襯墊，可預先防範破裂。 為了避免在熱露出狀態破裂，且在通常的使用狀離下 不會發生漏液等的不佳情況，如以下的實驗所示，正ς蓋 的側面部分設置之欠刻的寬度較佳為對正極蓋的圓周中: 角〇.卜〇.9；rrad，欠刻的深度為正極蓋高度的5〜3〇%。 邱丄ί發明藉由在正極蓋嚼口部製造縱溝而形成薄板 山.、電/内發生異常氣體而内壓上昇之場合，可將氣體 極雲：池=部。也就是，因内壓上昇，藉由負極蓋壓上正 =部，該縱溝薄板部變形斷裂，低ΐ 極蓋與電池本體分離，；可但是負 又本發明與上述相同地，為 刀散之破裂。 負極蓋上形成至少—個以上^防止電池的破裂，可在 例如即使在錯誤使用電池而放置在碎溝。藉此， 可預防上述破碎溝打開而破路=異常狀況下’仍 剖面凹狀的破碎溝，不合爲 ，^。又，在負極蓋設置 劑）的影響，而腐•。：：：：正極作用物質（氧化 常的狀況下，τ正常 ：：碎溝即使在放置於異 面。 車又佳為形成在負極蓋的外表 且 上述狀態之扁平形非水電解 質 次電池，隨著充
2176-3373-FF-ptd 第22頁 504854 五、發明說明（17) 放電而增加作用物質的體積變化，放電時，電極群收縮而 ^法保持與電池蓋的接觸，内部抵抗增加而在大電流放電 發生電壓下降。本發明為了防止上述，在正負極電池 盒之任一者的一面或兩面的内面上設置凹凸或突起。突起 的=寸’直徑為〇· 2〜2· Omm、高度為〇· (Π〜〇· 50_之範圍， 可得到充分的效果。突起的個數為單數或複數皆可。亦可 以突出（emboss)加工設置之凹凸取代突起。 再者’上述主要是說明銅板形和鈕知型等的本發明之 電池，對電池總高之電池最外徑大之圓形的扁平型電池， 但是本發明電池並不限於上述者，具有長圓形和角形等等 的特殊形狀之扁平型電池亦同樣適用。 [實施例] 以下詳細說明本發明之實施例及比較例。 實施例1 之實施例1之電池的 參照第1圖之剖面圖而說明本發明 製造方法。 百无
Μ — ” 王 口丨…刀口八黑乙炔(acety；lene black) 5質量部與黑錯粉末5質量部做為導電劑，加入取 I化亞乙烯基（vinylidene) 5質量部為結著劑，以σ來 N-methyl prolidone稀釋混合而得泥漿狀的1極合 著’以刮刀（doctor· blade)方法對正極集電體“之 02mm之鋁箔一面進行塗工乾燥，在作用榀租 又· 厚度未達0· 39mm前，重覆該塗工乾择握从 曰的变腺 孔价、麵作，在鋁箔一而私 成正極作用物質含有層2b而製成一）:{淨 ® ^ a隻工正極。 五、發明說明（18) 权&接著]藉由與該一面塗工正極同樣的方法以每一面正 用物質含有層的塗膜厚度達0.39mm之狀態將兩面塗 工’而製成兩面塗工正極。 接著以1 質量部黑鉛化mes hase pi t h =為結著劑，而分別添加笨乙浠丁二稀（SBR);素缓纖基准 :=維（CMC )，以離子交換水稀釋混合而得泥漿狀的 負極合劑。重複塗工、乾燥該負極合劑於負極集電體4a之 厚度〇· 02mm之銅箔上，形成厚度〇. 39mm之作 4b，而製成一片塗工負極。 貝a有層 接著，藉由與該一面塗工負極同樣的方法以每一面負 極作用物質含有層的塗膜厚度達〇· 39_之狀態將兩面塗、 工，而製成兩面塗工負極。 * 、將該等電極切成寬度13_、長度13_之正方形，在其 二邊附有寬度6mm、長度2mm之伸出部份的形狀，再剝落开^ 成於该伸出部份之作用物質含有層，而露出鋁箔或銅箔做 為通電部’而製成形成寬度13mm、長度13_之正方形形狀 之作用物質含有層之兩面及一面塗工的正極板及負極板。 再於一面塗工正極板的正極作用物質含有層形成部， |經由厚度2 5mm之聚乙烯微多孔膜組成之隔離層3而相對配 !置兩面塗工負極板，此時在上述正極板的通電部的相反側 上配置負極的通電部。接著，在向與通電部之前的正極板 同方向之狀態設置兩面塗工正極板，其上經由隔離層3而 相對配置一片塗工負極板。此時在該隔離層面接觸一片塗 工負極板的負極作用物質含有層，且一片塗工負極板的 五、發明說明（19) 通電部是向著與通電部之前_極板的通電部同方向。如 =而製作如第1圖所示之電極群。gp，正極通電部應該從 圖不之電極群的左側露出，而負極通電部應該從圖示之電 極群的右硌出，而該各個露出的通電部分別電性連接。
，85 °C乾燥製作之電極群12小時後，在一體化之負極 ί屬盖5的内底面’接觸於電極群的-片塗工負極板的未 :工側之狀態配置絕緣襯墊6 (開口徑為2〇龍，開口面積 fMT^^C1112 )，注入將碳酸乙烯酯（EC)與碳酸甲基乙基酯 τ · pp以體積比1 : 1的比例混合之溶媒以1 m〇 1 / 1的比例溶解 做彡支持鹽之非水電解質，再與電極群的一片塗工 鑪la ^沾未塗工側（即正極集電體2a )接觸之狀態傲合不 蓋v上下反轉後，對正極蓋實施密閉加 非水電二=製作厚度3mm、直徑$24.5mm之第1圖的扁平形 面的面數^^電池° M由該電池的隔離層之正負極相對 。 “、、面’正負極的相對面積的總和為5 · 1 c m2 實施例2 電極群內
塗膜厚度分，的極與負極的每一片的作用物質含有層的 以及兩5 S3 f〇· 22關’且電極群中間部的兩面塗工正極 例1同樣的電孙負極的積層數分別為2枚之外，製作與實施 面數總計為5、。經由該電池的隔離層之正負極相對面的 實施例3 、面’正負極的相對面積之總和為8· 5cffl2。 電極群内 的正極與負極的每一片的作用物質含有層的
塗膜厚度分Λ丨兔Λ，r 以及兩面塗且電極群中間部的兩面塗工正極 例！同樣的電、、也負極的積層數分別為3枚之外’製作與實施 面數總計為。經由該電池的隔離層之正負極相對面的 實施例4 一 ’正負極的相對面積之總和為11 · 8cm2。 塗朦^ Ϊ =内的正極與負極的每一片的作用物質含有層的 ’、、、子又为別為〇· llmm，且電極群中間部的兩面塗工正極 以及兩面塗工負極的積層數分別為4牧之 例1同樣的電池。刚電池的隔離層之正負極：對：：
面數總計為9面，正負極的相對面積之總和為15.2cm2。 比較例1 參照第4圖而說明比較例1。 ，100質量部LiCo〇2加入黑乙炔5質量部與黑鉛粉末5質量 部做為導電劑，加入聚四氟化乙烯5質量部做為結著劑， 混合後，粉碎而得顆粒狀的正極合劑。接著對該正極顆粒 |合劑進行加壓成形為直徑19匪、厚度1· i5mm，做為正極塊 i (tablet)12 〇 ϊ 接著’以1 00質量部黑錯化mes〇phase pi tch破素纖維 粉末為結著劑，而分別添加2· 5質量部苯乙烯丁二烯橡膠 (styrene butadiene rubber ; SBR )與羧基甲基纖維 _ (carboxyl methyl cellulose ; CMC)，混合乾燥後， 再粉碎而得顆粒狀的負極合劑。接著對該負極顆粒合劑進 行加壓成形為直徑19mm、厚度1. 15mm，做為負極塊14。 接著，在8 5 °C乾燥該等正負極塊12小時後，在一體化
2176-33T3-PF*ptd 第26頁 504854 五、發明說明（21) 塊14、積^许1 ^之絕緣概塾之負極蓋5上’順序配置負極 塊12 、又^㈣之聚丙烯不織布組成之隔離層13、正極 ^積比Λ入Λ碳酸曰乙烯_ (EC)與碳酸甲基乙基醋（ΜΕΟ以 為支持蹄之非卜水例電吧解合質之溶媒以1的1 / 1的比例溶解L1PF6做 下反‘，對正嵌合不鑛鋼製的正極蓋1，上 、吉— 貝靶密閉加工，封口而製作屋产 徑0 24· 5mm之扁平形非電解質二 r 2 ^ ^ =離層之正負極相對面的面數總計 相對面積的總和為2. 8cm2。 勹1面正負極的 比較例2
以貫施例1記載之方法製作作 度分別為1.24 _之片面塗工的正極鱼=3有層的塗膜厚 經由隔離層，而使作用物質声雜、負極各一片，該等 1同樣地製作電池。然而，經s由該α等層側相對，與實施例 極相對面的面數總計為1面、Γ t二故池的隔離層之正負 m 負極的相對面積之總和為 如以上製作之本實施例及比 mA的定電流定電壓實施48小時的初充=電池以4. 2 V、3 的定電流實施放電至3· 〇 v，求出重圭電/之後，以30减 果如表1所示。 負荷玫電容量。其結
504854 五、發明說明（22) 有層厚度 面數（面）面積的總和容董(mAh) (mm)_(cm2)_ 比較例1禁片狀 1.15 1 · 2.S 6.4 (tablet)電極 比較例2塗工電極 1.24 1 1.7 2.4 實施例1塗工電極 0.39 3 5.1 22.8 實施例2塗工電極 0.22 5 8.5 52.7 實施例3塗工電極 0.16 -*7 11.S 53.7 實施例4塗工電極 0.11 9 15.2 52.5 從表1可明白本實施例的各電池5比起比較例1的電 (由於使用以習知的顆粒合劑成形法製作之藥片狀的電 ^ 因此正負極的相對面積比襯墊的開口面積小）和比較 例2的電池’重負荷放電時的放電容量明顯得大許多。 再者5本發明之實施例是使羯非水溶媒為非水電解質 =扁t形非水溶媒二次電池而說明的，但是即使使用聚合 =解質為非水電解質之二次電池和使用固體電解質之固 ^解質二次電池當然亦可適周，亦可使用聚合物薄膜和 體電解質膜取代樹脂製隔離層。又，電 =蓋的密閉加工封口之銅板形狀非水電解質=說；由 疋#代正負極電極，亦可以負極蓋的密閉加工封口者。 扯破電池形狀並不一定為正圓形，具有長圓形和角形等的 啊形狀之爲平形非水電解質二次電池亦可適用。
第28頁 504854
之具有捲繞形狀的電 接著，以實施例說明有關本發明 池群之電池。 實施例5 第2圖係本發明一之實施例5之電池的剖面圖。 以下具體說明實施例5之電池的製造方法。 首先，對LiC〇02 1 00質量部，加入黑乙块5質量部盥 …錯粉末5質量部做為導電劑，加入聚氟化亞乙烯基5質、量 部為結著劑’以N-methyl pr〇lid〇ne稀釋混合 漿 的正極合劑。接著’以刮刀方法對正極集電體 匕；狀 02㈣之銘羯一面進行塗工乾燥，在正極作用物質含有芦的
塗膜厚度未達0.1 5mm前，重覆該塗工乾燥操作，而在二箔 一面形成正極作用物質含有層孔。接著，除去從該電極體 的「面頂端10匪的部分之作用物質含有層，而露出鋁層做 為通電部’切成寬度1 5mm、長度1 2 0mm之形狀，做為正極 fe c 、、、"
接著，以100質量部黑鉛化mesophase pitch碳素纖維 粉末為結著劑，而分別添加2· 5質量部笨乙烯丁二稀 ^ (styrene butadiene rubber ; SBR)與魏基甲基纖維 (carboxyl methyl cellulose; CMC)，以離子交換水稀 釋混合而得泥漿狀的負極合劑。將所得之負極合劑以與正 極的情況同樣地重複塗工、乾燥在負極集電體之厚度 〇.〇2mm之銅箔上，形成厚度0.15 mm之作用物質含有層 4b，而製成一片塗工負極。接著，除去從該電極體的一面 頂端10mm的部分之作用物質含有層，而露出銅層做為通電
504854 發明說明（24) 部，切成寬度1 5mm、長度1 2 0mm之形狀’做為負極板。 接著，以正負極通電部做為外週捲繞終止，而將f亥# 正極板與負極板，在其之間經由厚度25mm之聚乙烯微多& 膜組成之隔離層3而捲成漩渦狀，以正負極相對面對於^ 平型電池的扁平面呈水平方向的狀態，在一定方向加$。 進行加壓直到捲繞電極的中心部沒有空間為止。、經_ 該電池的隔離層之正負極相對面積的總和為34. 5 em2。 在8 5 °C乾燥製作之電極群12小時後，在一體化之負極 金屬蓋5的内底面，以接觸於電極群的一片塗工負極板的 未塗工侧之狀態配置開口徑20mm、開口面積3· 14 cm2之絕 緣襯墊6 (開口徑為20mm，開口面積為3· 1 4cm2 )，注入將 碳酸乙烯酯（EC)與碳酸甲基乙基酯（MEC)以體積比丨：i的 比例混合之溶媒以1 m ο 1 / 1的比例溶解L i P Fe做為支持醆之 非水電解質’再與電極群的一片塗工正極板的未塗工侧接 觸之狀態嵌合不鏽鋼製的正極蓋1，上下反轉後，對正極 蓋實施密閉加工，封口而製作厚度3mm、直徑φ 24· 5mm之 實施例5的扁平形非水電解質二次電池。 實施例6 將經由隔離層之帶狀的正極與負極，以正負極相對面 對扁平型電池的扁平面之水平方向，以一定距離折疊而捲
成璇渦狀。其他以與實施例5同樣地製作電池。 该實施例5及6與箣述比較例1的電池，以4. 2 v、3 m 4 的定電流定電壓實施48小時初充電。之後，以3〇 mA的定 電流實施放電至3 · 0 V ’求出放電容量。其結果如表2所
2176-3373-PF-ptd 第30頁 504854 五、發明說明（25) 示c 表2 電極種類 正負極相對面數（cm2 ) 放電容董 30 mA定電汍 (mAh) 實施例5 查工電極 34.5 51.9 實施例6 塗工電極 34.5 52.7 比較例1 _片狀電極 2.8 6.4 及6比比較例1的電 式的不同，實施例2 法5電極層間的集電 水溶媒為非水電解質 ’但是本發明當然亦 二次電池和使用固體 使用聚合物薄膜和固 電池形狀是以藉由正 電解質者而說明，但 密閉加工封口者。 狀，具有長圓形和角 二次電池亦可適用。 襯墊’而使用封口板 從表2可明白，本發明之實施例5 池’顯著的容量大許多。又，捲繞方 的電極折疊捲繞成漩渦狀之方式的方 優良，重負荷特性佳。 再者，上述之各貫施例是使用非 之扁平形非水溶媒二次電池而說明的 可使用聚合物電解質為非水電解質之 電解質之固體電解質二次電池，亦可 體，解質膜取代樹脂製隔離層。又， 才f盍的密閉加工封口之銅板形狀非水 疋取代正負極電極，亦可以負極蓋的 带箄i牡電池形狀並不一定為鋼板形 /荨的特殊形狀之扁平形非水電解質 封口i!工說明本發明之未使用絕緣 之扁平形非水電解質二次電池。 <1 504854 五、發明說明（26) 實施例7 參照第3圖的剖面圖說明此實 法。 乃此貝施例之電池的製造方 與前述實施例1完全同樣地，製 τ> .X ,, 衣1下W尺寸的兩片塗工 及一面塗工的正極板及負極板。接著，使 乃言 負極板與實施例1同樣地製作成電極群。 X 各板及 將製作之電極群於85t乾燥12小時後，使用噹恭 如下所述而製成第3圖所示之扁平形叩 和群 不“ f 、掏卞形非水電解質二次雷 池。即，藉由在内面侧塗佈SBR*施予絕緣處理，在 ，2〇mm、開口面積3.14 cm2之正極蓋丨丨的内底面接 為塗工侧（即，正極集電體2a)而配置電極群的一面塗/工 正極板，注入將EC與MEC以體積比1:1的比例混合之溶媒以 lmol/1的比例溶解LiPF6做為支持鹽之非水電解質。” 在封口板7的中心，設置與集電板丨〇電性一體化之負 極端子8，該集電板10接觸電極群的一面塗工負極板的為 塗工側（即，負極集電體4a )。負極端子8與封口板7是、、、以 玻璃密封墊（seal) 9而電性絕緣。以雷射溶接將正極蓋“ 與封口板7封口，製作成總高5mm、直徑21· 〇_之扁平形非 水電解質二次電池。經由該電池的隔離層之正負極相對面 的面數總計為3面，正負極的相對面積之總和為51〇{112。 實施例8 * 電極群内的正極與負極的每一片的作用物質含有層的 塗膜厚度分別為〇· 22mm，且電極群中間部的兩面塗工I極 以及兩面塗工負極的積層數分別為2枚之外，製作與實施
五、發明說明（27) " ---一- 】7同樣的電池。經由該電池的隔離層之正負極相對面的 面數總计為5面，正負極的相對面積之總和為8 · 5cm2。 貫施例9 、、 電極群内的正極與負極的每一片的作用物質含有層的 塗膜尽度刀別為0.15mm，且電極群中間部的兩面塗工正極 · M及兩面塗工負極的積層數分別為3枚之外，製作與實施 例7同樣的電池。經由該電池的隔離層之正負極相對面的 面數總計為7面，正負極的相對面積之總和為11 · 8 cm2。 實施例1 0 、 電極群内的正極與負極的每一片的作用物質含有層的 塗膜厚度分別為〇 · 1丨mm，且電極群中間部的兩面塗工正 極以及兩面塗工負極的積層數分別為4枚之外，製作與實 施例7同樣的電池。經由該電池的隔離層之正負極相對面 的面數總計為9面，正負極的相對面積之總和為1 5· 2 cm2 ! ° 比較例3 與比較例1同樣地製作正負極襯墊，使用將其在85 °C 乾燥1 2小時者，如第5圖所示，在與實施例7相同之正極金 屬蓋11的内底面上依序配置正極塊12、隔離層13及負極 • 塊1 4 ’與實施例7同樣地注入非水電解質，而以雷射溶接 ‘ 封口正極蓋與封口板7，製作總高5 mm、直徑21. 0mm之第5 圖所示之扁平型非水電解質二次電池。 在第5圖，與第3圖相同者賦予同一符號。經由該電池 的隔離層之正負極相對面的面數為1面，正負極的相對面
2176-3373-PF-ptd 第33頁 五、發明說明（28)、 積之總和為2. 8 c in?。 比較例4 電極群内的正極與負極的每一 塗膜厚度分別為丨· 24 mffi。其他與/的作用物質含有層的 池。經由該電池的隔離層之正負〃極貝％例7同樣地製作電 正負極的相對面積之總和為丨· 7 cm2目。對面的面數為1面， 如上製作之實施例7〜1 〇及比較 V、3 mA的定電流定電壓f施48 〜、$各電池，以4· on mk ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ j日才的初充電。之後，以 30 mA的疋電流貫施放電至3 0 v， 其結果如表3所示。 扣亶負何放電谷里< 表3 電i種類作用物質舍正Ϊ拯相對 有層厚度面數（面） (mm) 正負極相對臺員#i電 面積的總和容憂(mAh) (cm2) )kMM 3 藥片狀電極 1.15 1 2.8 6.4 比較例4 塗工電極 1.24 1 1.7 2.4 實施例7 塗工電極 0.39 3 5.1 22.8 實施例8 塗工電極 0.22 5 8.5 52.7 實施例9 塗工電極 0.16 7 11.8 53.7 實施例10塗工電極 0.11 9 15.2 52.5 由表3可知，上述各實施例之電池是使用以比較例3之 習知的顆粒合劑成形法而製作之藥片狀的電極’和比較例 4的正負極的相對面，與相對面積小的電池相比，重負荷 放電時的放電容量明顯的大許多。
2176-3373-PF.ptd 第34頁 五、發明說明（29) 2者上述之各實施例是使用非水溶媒為非水電解質 可#11 ί水溶媒二次電池而說明的’但是本發明當然亦 電解c解質為非水電解質之二次電池和使用固體 辦帝!體電解質二次電池，亦可使用聚合物薄膜和固 且。解質膜取代樹脂製隔離層。又可以變換正負極電梓。 特殊开電=益不一定為正圓形，具有長圓形和角形等的 狀之扁千形非水電解質二次電池亦可適罔。 ^顯不有關電解液之研究的實施例。 =驗A、關於非水電解質之溶媒種類的實驗 實施例11 内咕前广述實施例5的電池5注入以2:1的比例混合r-丁某 -5 ( GBL )與EC之溶媒’以1. 5mo 1 / i之比存丨ά 土 比例做為支持鹽的非水電解質，其他與實^解1^^4之 作扁平形非水電解質二次電池。…例5同樣地製 比較例5 注入以2 : 1的比例混合二乙基碳酸酯 媒5以1· Soiol/i之比例溶解LiBF4之比例 /、EC之溶 水電解質，其他與實施例5同樣地製作扁伞;又持鹽的非 二次電池。 ；形非水電解質 比較例6 注入以2 : 1的比例混合碳酸曱基乙基 溶媒5以Umol/l之比例溶解LiBF4之比你「 EC)與“之
2176-3373-PF.ptd 第35頁 非水電解質，其他與實施例5同樣地製总t為支持鹽的 質二次電池。 平形非水電解 MH854
如上製作之實施例11及比較例5〜6的各電池，以4 V、3 mA的定電流定電壓實施48小時的初充電。之後，· 以下所示，進行高溫儲藏特性1、加熱試驗及短路 =· 測定’研究電池特性。其結果如表4所示。 (初期放電容量） 在2 0 C的氣體下以3 〇 mA的定電流進行放電，測定直 到閉路電壓為3β Ο V的放電容量。 (南溫儲臧特性1 ) 將充電狀態的電池儲藏在6〇 的氣體下3〇天後，測定 電池總南’之後在2〇艺的氣體下以30 mA的定電流進行放 電’測定直到閉路電壓為3· 〇 V的放電容量。表4顯示對初 期放電容量之高溫儲藏後的容量維持率。 (加熱試驗） 。 以5 °c/min的昇溫速度加熱充電狀態的電池直到150 C ’觀察電池保持在丨5〇 〇c下^小時的電池狀態。表4顯示 此試驗電池的破裂數。 (短路試驗） 將充電狀態的電池在室溫，以剖面面積丨· 3mm2之銅線 連接其正極端子與負極端子使其短路。表4顯示此試驗電 池的破裂數。 Jl 504854 五、發明說明（31) 表4
高溫也藏 ” 1 泡的破裂數/試池的破裂數/ 高溫儲藏後的驗數 試驗數 容董雒持率 (%) ............................. 實施例11 1.5mol/LiBF4E C/GBL 84 0/10 0/10 比較例5 1.5mol/LiBF4E C/DEC 42 9/10 8/10 比較例6 l.Smol/LiBF^E C/MEC 44 10/10 7/10 從表4，使用DEC與EC的混合溶媒以及MEC與EC之混合 浴媒為 >谷媒的场合’南溫儲藏後引起容量劣化，進行加熱 試驗和短路試驗的場合，電池破裂。相對於此，可看出使 用GBL與EC之混合溶媒為溶媒的場合，高溫儲藏後的劣化 減少，且進行加熱試驗及短路試驗的場合，也不會引起電 池的破裂。 貝驗B、調查有關B G L與E C之體積混合比率之特性的實 驗 實施例1 2
注入以10:3的比例混合GBL與EC之溶媒，以l.5mol/l 之比例溶解L i BF4之比例做為支持鹽的非水電解質，其他 與實施例5同樣地製作扁平形非水電解質二次電池。 實施例1 3 '
504854 五、發明說明（32) 注入以1 : 1的比例混合GBL與EC之溶媒，以1 · 5mo 1 / 1之 比例溶解L i BF4之比例做為支持鹽的非水電解質，其他與 實施例5同樣地製作扁平形非水電解質二次電池。 參考例1 、 注入以10 ·· 1的比例混合GBL與EC之溶媒，以1· 5mol/l 之比例溶解L i BF4之比例做為支持鹽的非水電解質，其他 與貫施例5同樣地製作扁平形非水電解質二次電池。 參考例2 ' 注入以2:3的比例混合GBL與EC之溶媒，以L5m〇l/i之 比例溶解Li BF*之比例做為支持鹽的非水電解質，其他與 實施例5同樣地製作扁平形非水電解質二次電池。 ^ 如上製作之實施例11〜13及參考例卜2的電池各1〇個， 以4. 2 V、3 mA的定電流定電壓實施48小時的初充電。之 後’與實驗A同樣的方法進行初期放電容量的測定，接 如下所示，進行在低溫氣體下的放電容量及循環 試驗而測定，研究電池特性。其結果如表5所示。 (在低溫氣體下的放電容量） 不° 在-30 t的氣體下以30 mA的定電流進行放電， k 到閉路電壓為3· 0 V的放電容量。對初期玫電容量之利1 率示於表5。 (循環特性） 在20°C的氣體下以30 mA的定電流進行放電， 到閉路電壓為3.0V的放電容量。之後，以4 2 V、3〇以 定電流定電壓充電3小時，反覆操作i循環、1〇〇循環。對
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麵 504854 五、發明說明（33) 第1〇〇次的放電容量之初期放電容量的維持率示於表5。 非水電解質 篸每石丁 „ 實施例12 實施例11 實施例13 參考例2
1.5mol/LiBF4 EC/GBL 表5 對 gbl Uc 的體積比率 ^ΓΤ 0.3 0.5 1.0 1.5 低溫特性容董 83 81 80 Ί9 48 循環特性容量 維持率（％) 80 81 83 83 ii 由表5，對GBL之EC的比例多時（參考例2 ) 性降低，EC之比例少的時候（參考例1 )， :=、 彼膜的形成變得不充足，因而引起GBL的分解才。科表面保濩 另一方面，上述實施例丨丨〜丨3的電 性、循環特性。 ’、叙良低溫特 實驗C、電解質之支持鹽的種類實 比較例7 ' 非水電解質的支持鹽為LiPF6之外，盥實 地製作電池。 /、灵知例11同樣 比較例8 非水電解負的支持鹽LiciQ之& 地製作電池。 、 4 ’ “貫施例11同樣 比較例9
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504854 五、發明說明（34) 非水電解質的支持鹽為LiCF3S03之外，與實施例11同 樣地製作電池。 以上的實施例11及比較例7〜9的電池，以4. 2V、30mA 的定電流定電壓實施初充電4 8小時。之後與實驗A同樣的 方法確認初期放電容量後，以下所示條件，即測定高溫儲 藏特性2及重負荷放電容量，研究電池特性。結果示於表 6 ° (高溫儲藏特性2 ) 將充電狀態的電池儲藏在60 °C的氣體下30天後，測定 電池總高，從儲藏前的總高算初期增加率。又，之後在2 0 °C的氣體下以3 0 m A的定電流進行放電，測定直到閉路電 壓為3. 0V的放電容量。表6顯示電池總高增加率、對初期 放電容量之高溫儲藏後的容量維持率。 (重負荷放電容量） 在20 °C的氣體下以180 ιηΑ的定電流進行放電，測定直 到閉路電壓為3. 0V的放電容量。表6顯示對初期放電容量 之重負荷放電容量的利用率。
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五、發明說明（35) 表6 重負荷特娃 高溫儲藏特性2 容量利用率 非水電解質電化:¾¾¾¾..¾¾¾¾¾... ( % ) _率（％) 容董雒持率 實施例11 1.5mol/LiBF4E C/GBL 0.0 84 80 比較例7 1.5mol/LiPF6E C/GBL srj 59 75 比較例8 1.5mol/LiC104 EC/GBL 10.0 35 70 比較例9 1.5mol/LiCF3S o3ec/gbl 〇.〇 80 46 由表6，比較例7 ' 8的電池儲藏在60它的高溫下， 水電解質發生分解而增加電池總高，電極與電極^ 5非 惡化5電池的内部抵抗增加。因此，無法得到充八、觸 容量。比較例9電池LiChSOjC的導電率低，本來11 ^電 電特性不良，不是較佳。 、荷放 另一方面，實施例1 1的電池即使在高溫下的 發生氣體，内部抵抗亦不增加，因此可得充八六L賊也不 的重負荷特性。 兄刀奋1且優良 實驗D、調查有關電解質的支持鹽濃度每 參考例3 的貝驗 非水電解質中的支持鹽濃度為10m〇1/1以 例11同樣地製作電池。 ’ /、實施 實施例1 4
504854 五、發明說明（36) 非水電解質中的支持 例11同樣地製作電池。 實施例1 5 鹽濃度為1.3mol/l以外 與實施 非水電解質中的支持鹽濃度 例11同樣地製作電池。 為1 · 8 m ο 1 / 1以外 與實施 參考例4 非水電解質中的支持鹽濃度為2· 〇m〇1/l以外，盘 例1 1同樣地製作電池。 ^ e m 以上述製作之實施例丨丨、丨4、丨5及參考例3、4的電 池，以4. 2 V、30 mA的定電流定電壓實施初充電“小時， 而進行初期放電容量、低溫氣體下的放電容量及重負荷放 電容量的測疋。結果示於表7。又，初期放電容量與實°驗A 相同方法，低溫氣體下的容量測定與實驗B相同方法，重 負荷放電容量的測定與實驗C相同方法進行測定。 表7 非水電解質 ^溫特性丟董利用 率（％) 重負荷特性基量 Jil用率（％) 麥考例3 1. Omol/LiB^EC/GB L 67 52 實施例14 1.0mol/LiBF4EC/GB L 75 79 實施例η 1.0mol/LiBF4EC/GB L 81 80 實施例15 1.0mol/LiBF4EC/GB L ΊΊ 80 實施例4 1.0mol/LiBF4EC/GB L 65 78
2176-3373-PF-ptd 第42頁 504854 五、發明說明（37) ' "~一 〜一 —_— — 由此表，非水電解質中的支持鹽濃声〜 1 · 8 mo 1 / 1之範圍，非水電解質中的鋰離又攸1 · 3 mo 1 / 1到 適合，可得到低溫特性及重負荷特性優子的移動速度最 接者，顯示檢討正極蓋的材質之實施例的電池。 實施例1 6 前述實施例5，使用含有鉻28· 5〇~32. 2· 5 0%之亞鐵鹽系不鏽剛材質中添加鈮〇 餅旦鉬1 · 5〇〜 0而20質量部、铭0. 10質量部之不鑛鋼板做為貝正置極部蓋欽 面上&予鎳電鍍而擠壓加工製造正極蓋。 土 實施例1 7 前述實施例5，使用含有鉻28· 50〜32· 〇〇%、錮i 5〇〜 2· 5 0%之亞鐵鹽系不鏽剛材質中添加鈮〇· 1〇質量部、·鈇〜 0 · 1 0貝里部、銘〇 · 〇 5質量部之不鏽鋼板做為正極蓋，外辟 面上施予鎳電鍍而擠壓加工製造正極蓋。 土 實施例1 8 | 前述實施例5，使用含有鉻28· 50〜32· 〇〇%、鉬l 5〇〜2 5 0 %之亞鐵鹽系不鏽剛材質中添加銳〇 · 3 〇質量部、鈦〇 3 〇 質量部、鋁〇·15質量部之不鏽鋼板做為正極蓋，外壁面上 施予鎳電鍍而擠壓加工製造正極蓋。 比較例1 0 使用含有鉻28· 50〜32.00%、鉬1.50〜2· 50%之亞鐵鹽系 不鏽剛材質中添加鈮〇 · 〇 5質量部、鈦〇 β 〇 5質量部、銘 0.025質量部之不鏽鋼板做為正極蓋，外壁面上施予鎳電
)04854 五、發明說明（38) 鍍而擠壓加工製造正極蓋。 比較例1 1 使用含有鉻28· 50〜32· 00%、鉬1· 50〜2· 50%之亞鐵鹽系 不鏽剛材質中添加鈮〇· 4〇質量部、鈦〇· 40質量部、鋁〇. 2〇 夤里邛之不鏽鋼板做為正極蓋，外壁面上施予鎳電鐘而擠 壓加工製造正極蓋。 比較例1 2 .使用添加鉻2 8.50〜32.00質量部、鉬ΐ·5〇〜2·50質量部 2製作之ΐ鏽鋼板，在外壁面上施予鎳電鍍而擠壓加工製 把之正極盖。再者，該不鏽鋼是與JIS SUS447J1同等級 品。 ， 比較例1 3 制〜用在亞鐵鹽系不鏽鋼材添加鉻1 7 〇 〇〜2 〇 〇 〇質量部 =衣作之=鐵鋼板’在外壁面上施予鎳電鍍而擠壓加工製 極盖。再者，該不錄鋼是與JIS SUS444同等級品。 比較例1 4 部、用η添加鉻16· 〇〇〜18· 〇〇質量部、鉬2· 00〜3· 00質量 &制' 〇〇〜U· 〇〇質量部之奥氏鐵（austenite)系不鏽鋼 制、，不鏽鋼板，在外壁面上施予鎳電鑛而擠壓加工 製造之正極苔。i土 > 凰丹者’該不鏽鋼是與JISSUS316同等級 的化ί ί份表8表示上述實施例及比較例使用之不鐘鋼板 504854 五、發明說明（39) 表8 化學成分| (重曼％) C Si Μη Ρ S Νι Cr Mo Ν Nb Τι A1 W施例16 0.007 0.20 0.20 — — 一 30.00 2.00 0.010 0.20 0.20 0.10 ϋ施例17 0.007 0.20 0.20 — 一 一 30.00 2.00 0.010 0.10 0.10 0.05 實施例18 0.007 0.20 0.20 — 一 一 30.00 2.00 0.010 0.30 0.30 0.15 比較例10 0.007 0.20 0.20 一 — 一 30.00 2.00 0.010 0.05 0.05 0.025 比較例11 0.007 0.20 0.20 一 一 一 30.00 2.00 0.010 0.40 0.40 0.20 比較例12 JIS SUS447J1 <0.0!0> <0.40 <0.40 <Q030 <Q020 _ 28.50 1.50 <1015 一 32.00 2.50 比較例13 JIS SUS444 <0.025> <1.00 <1.00 <0040 <Q030 — 17.00 1.75 <α〇25 — — 20.00 2.50 比較例14 JISSUS316 <0.080> <1.00 <2.00 <Q045 <0030 10.00 16.00 2.00 一 14.00 18.00 3.00 各製造1 000個以上的實施例16〜18及比較例10〜14之電 池，，以4· 2 V、30 mA的定電流定電壓實施初充電48小時 後，在6 0 °C乾燥的環境下，以放大鏡確認在施加4. 4 V的 定電壓的狀態下保持50個電池20天的正極蓋的孔食。表9 顯示孔食的發生數量。
2176-3373-PF-ptd 第45頁 504854 五、發明說明（40)， 表9 致驗數量（個） Ε食發生數i(個） 胥:施例ϊέ 50 0 實施例17 50 0 實施例18 50 0 比較例10 50 21 比較例11 50 4 比較例12 50 23 比較例13 50 50 比較例14 50 50 由表9可確認實施例1 6〜丨8的電池沒有發生 銳、欽及銘的添加量少之比較例1〇的電池有孔 添加鈮、鈦及鋁的比較例12〜14也確認有孔食c 回4V之高電壓的非水電解質電池中，添加鉻、 材孔食電位比正極作用物質的電位低，因而正 :質溶解在電解液中而發生孔食，另-方面也 鈦、鋁的添加量少，也會發生孔食。 又’銳、欽及銘的禾士 θ 食的發生。藉由鈦、=力!”比較例11， 析出物，而有耐孔多’而分離生 $ ^ 另化之結果。 再者，本實施例是使 位置捲繞之發電要素，Ϊ?;正極及負極之間 層而多層積層之發電要素7用其他正極及負 而折疊之發電要素，亦可^ ^狀的正極及負極 實施例1 9 于同樣的效果。 孔食，但疋 食。又，未 因此，上 鉬之不鏽鋼 極元件中的 發現鈮、 發現少數孔 成介在物及 的隔離層之 極經由隔離 經由隔離層
504854 五、發明說明（41) 前述實施例5，使用含有鉻2〇· 〇〇〜23.00%、鉬1.50〜2 • 50%之亞鐵鹽系不鏽剛材質中添加铌〇· 85質量部、鈦〇· 1 質量部、鋁0· 25質量部之不鏽鋼板，在外壁面上施予鎳電 鍍而擠壓加工製造之正極蓋。 實施例2 0 前述實施例5 ’使用含有鉻2 〇 · 〇 〇〜2 3. 0 0 %、鉬 1.50〜2.50%之亞鐵鹽系不鏽剛材質中添加铌質量部、 鈦0· 05質量部、銅0· 20質量部之不鏽鋼板，在外壁面上施 予鎳電鍍而擠壓加工製造之正極蓋。 實施例21 使用含有鉻2 0.00〜23.00%、鉬ι·50〜2.50%之亞鐵鹽系 不鏽剛材質中添加鈮0·90質量部、鈦0.15質量部、鋁0.30 質量部之不鏽鋼板，在外壁面上施予鎳電鍍而擠壓加工製 造之正極蓋。 比較例1 5 | 使用含有鉻20.00〜23.00%、鉬1.50〜2.50°/❶之亞鐵鹽系 不鏽剛材質中添加鈮0.75質量部、鈦〇.〇3質量部、銅〇·15 |質量部之不鏽鋼板，在外壁面上施予鎳電鍍而擠壓加工製 造之正極蓋。 比較例1 6 前述實施例5，使用含有鉻20· 00〜23. 00%、鉬1· 50〜2 • 5 0%之亞鐵鹽系不鏽剛材質中添加鈮〇· 95質量部、鈦0· 20 質量部、銅0. 35質量部之不鏽鋼板，在外壁面上施予鎳電 鍵而擠壓加工製造之正極蓋。
2176-3373-FF-ptd 第47頁 504854 五、發明說明（42) 表10 化學成分 〔重爱％) C Si Μη Ρ S Ni Cr Mo N Nb Ή Cu 舍施例19 0.007 0.15 0.10 一 — 0.2 22.00 2.00 — 0.85 0.10 0.25 實施例20 0.007 0.15 0.10 一 一 0.2 22.00 2.00 — 0.80 0.05 0.20 實施例21 0.007 0.15 0.10 — 一 0.2 22.00 2.00 一 0.90 0.15 0.30 比較例15 0.007 0.15 0.10 一 一 0.2 22.00 2.00 一 0.75 0.03 0.15 比較例16 0.007 0.15 0.10 — 一 0.2 22.00 2.00 — 0.95 0.20 0.35 it較例13 JIS SUS444 <0.025> <1.00 <1.00 <0040 <1030 一 17.00 20.00 1.75 2.50 <1025 一 — 一 比較例14 JISSUS316 <0.0§0> <1.00 <2.00 <1045 <Q030 10.00 14.00 16.00 18.00 2.00 3.00 一 一 — —
製作各1 000個以上的實施例19〜21及比較例13〜16之1 池，以4· 2V、3mA的定電流定電壓實行48小時的初充電 後，以放大鏡觀察在室溫施加4V的定電壓之狀態保持 6個月之正極蓋的孔食。又，在45它一93%的環 個100天’以放大鏡進行漏液的觀察。表食： 液的發生數量。 、丁札㊉及漏
504854
表ll __<孔食試驗結果 漏液測試結果 巧驗數董 —Χϋ) 孔食發生數量 (個） 試驗數董 (個） 漏液發生數量 (個） 實施例19 50 0 200 - 實施例20 50 0 200 - 實施例21 50 0 200 -_ 比較例15 50 3 200 - . 比較例16 ν Yl AtA Jwi ί ο — 50 6 200 1 - 比較例b vTr ΑλΛ A 50 50 1 200 ΐ — 比較例 50 50 200 ο —^ 由表11 ’實施例丨9〜實施例21的電池未發生孔食。然 而，铌、鈦及銅的添加量、少之比較例丨5有孔食。另一方、、、 面，鈮、鈦及銅的添加量多之比較例丨6發現有孔食及漏 液。添加鉻、鉬之比較例1 3、1 4亦發現有孔食，特別是比 較例1 3亦有漏液。 因此’上回4V之高電壓的非水電解質電池中，添加 鈮、鈦及銅之不鏽鋼材孔食電位比正極作用物質的電位 低’因而正極元件中的物質溶解在電解液中而發生孔食， 而添加鈮、鈦及銅之不鏽鋼材孔食電位比正極作用物質的 電位高，發現可防止孔食的發生。 然而，鈮、鈦及鋼的添加量少的時候，不鏽鋼的孔食 電位相對正極作用物質的電位不充足，因此發生孔食。又 j鈮、鈦及銅添加量多時，容易分離生成不鏽鋼材中含有之 |添加物的介在物及析出物等，因此使耐孔食性劣化，且因
2176-3373-PF.ptd 第49頁 504854 五、發明說明（44) 鈮的影響， 難0 將促進亞鐵鹽的形成而使鋼材變硬，加工更困 再者，本實施例是使用在正極及負極之間的隔離層之 位置捲繞之發電要素，但是使用其他正極及負極經由隔離 層而多層積層之發電要素或片狀的正極及負極經由隔離層 而折疊之發電要素，亦可得同樣的效果。 接著’說明在正負極蓋與電極群之間設置金屬網之場 合的實施例。 實施例22
第6圖顯示此實施例之電池的剖面圖。與前述實施例5 同樣的電池，在正負極蓋内面溶接厚度〇〇3麗之不鏽鋼製 的金屬網。除此之外與實施例5相同。正極蓋丨及負極蓋5 的厚度與金屬網15的厚度總計分別為〇.28_。 實施例23 正負極盍内面溶接厚度〇〇5_之不鏽鋼製的金屬 |周。正極蓋及負極蓋的厚度與金屬網的厚度總計分別為〇· mm。除此以外與實施例2 2同樣地製作電池。 實施例2 4 網。ί 2 ί極ί内面溶接厚度〇· 1〇顏之不鏽鋼製的金屬 極盍及負極蓋的厚度與金屬網的厚度她計分別An 35 _。除此以外與實施例22同樣地製作予^。。十刀別為〇. 實施例25 網。盖备内搞面溶接厚度〇·ΐ5_之不鑛鋼製的金屬 ’ 11及負極盍5的厚度與金屬網1 5的厚度總計分別
五、發明說明（45) ' 為0· 40 mm。除此以外盥眚 實施例26 〃貫〜例22同樣地製作電池。 網。f ί::溶接厚度〇.2〇Dlm之不鏽鋼製的金屬 4 ， 負極盍的厚度與金屬網的厚度總計分別為〇 45 _。除此以外與實施例22同樣地製作電池。另]為0 實施例2 7 在正^極盍内面溶接厚度〇· 3〇 _之不鏽鋼製的金 網。正極蓋及負極蓋的厚度與金屬網的厚度總計分別 55 mm。除此以外與實施例22同樣地製作電池。 比較例1 7 丨、除了不使用金屬網，使用在厚度0·2 5ππη之電池蓋的内 面塗佈導電性塗料之正極及負極蓋以外，與實施 地製作電池。 U樣 以上製作之本實施例及比較例的電池3 0 0個的正極、 負極兩電池蓋以480 土 10V的溶接輸出進行抵抗溶接厚度〇· 2_之不鏽鋼製的鉛端子。隨機取樣該等電池50個，分解 電池’觀察正負極侧的隔離層之空隙、收縮，及電極的剝 j落之不佳情況。又，該等電池，以4.2V、30 mA的定電流 定電壓進行48小時初充電，放置在室溫3天後，測定閉路 電壓。之後，對3天後的閉路電壓在4· 〇v以上的電池，求 出以1mA的定電流實施放電至3· 〇V的放電容量。 表1 2表示正負極側的隔離層之空隙、收縮及電極的剝 落發生率。又，表13顯示初充電後，電池在放置3天後的 j閉路電壓未滿4· 〇v的電池個數5及之後，3天後的閉路電
2176-3373-?F.ptd 第51頁 504854 五、發明說明（46) ' 壓在4. 0V以上之電池的放電容量平均值。 由表可知本發明之各實施例之電池，比比較例1 7的電 池，大幅地改善抵抗溶接鉛端子後的正負極側的隔離層之 空隙、收縮及電極的剝落，以改善電池的短路。再者，正 極蓋及負極蓋的厚度與該金屬網的厚度分別總計為0 . 3 Omm · 以上的實施例，幾乎沒有發現電池中抵抗溶接端子後的正 |負極側的隔離層之空隙、收縮及電極的剝落。實施例2 2的 \ 電池，發現若干抵抗溶接後之正極、負極側的隔離層之收 縮，但是電池内沒有引起内部短路。實施例2 3〜2 6的電池 ，金屬網厚度是適合的，因此電池内裝入多電極，而得到 高容量的電池。但是，金屬網的厚度厚的實施例2 7發現容 B 量降低，因此正極及負極蓋的厚度與該金屬網的厚度之合 計為0· 30mm以上0. 4 5mm以下者更佳。 表12 電極蓋與金屬網 的合計厚度(mm〕 隔離層、電極的不#倩沉發生率 隔離層的空隙 隔離層的收縮 電極的剝落 比較例17 沒有網 0. 25 50/50 50/50 50/50 實施例22 0. 28 0/50 2/50 0/50 實施例23 0. 30 0/50 0/50 0/50 實施例24 0.35 0/50 0/50 0/50 實施例25 0. 40 0/50 0/50 0/50 實施例26 0. 45 0/50 0/50 0/50 實施例27 0. 55 0/50 0/50 0/50
2176-3373-FF-ptd 第52頁 504854 五、發明說明（47)
表13 電極蓋與佥屬網的 合計厚度(m) 充電後3 a後的W路電壓 来滿4.0 V的電池個數 爰電容曼(mAhy 比較例Π 沒有網 0.25 50/50 18 實施例22 0.28 0/50 73 實施例23 0.30 0/50 73 實施例24 0.35 0/50 71 實施例25 0.40 0/50 69 實施例26 0.45 0/50 67 實施例27 0. 55 0/50 63 — 徑蓋興隔離 接著，說明正負 材的場合之實施例。 實施例28 第7圖及第8圖顯 圖所示，與前述實施 面的一端10mm的部分 質含有層4b，再將從 用物質含有層4b做為 物質含有層除去22mm 如圖做為斷熱材1 6。 璃布為基枋，其一面 貼上斷熱材16。再者 為正極作用物質含有 實施例5相同。 示此實施例之電池的剖面圖。如該等 例5製成同樣的電極群後，從電極片 做為通電部。因此，除去負極作用物 尖端22mm的區域除去其裡面的負極作 負極板4。將該負極板4的負極作用 的部分貼上厚度0.03mm之破璃膠帶， 該玻璃膠帶是以長11mm、t16inm之玻 塗佈黏著材。同樣地，在正極板上亦 ，2為正極板、2a為正極集電體、2b 層、4a為負極集電體。上述以外，與 i » 504854 五、發明說明（48) 實施例29 除了在正極板及負極板上貼上厚戶 帶之外，與實施例28同樣地製作電池^ · Ub mm之破璃膠 實施例3 0 除了正極及負極的作用物質含右 〇貝s有層的厚度兔 ，在正極板及負極板上貼上厚声η ! Λ ^U* 14 mm 丄坪度υ·ι〇 _之破瑝 慨 ，與實施例28同樣地製作電池。 鳴膠常以外 實施例31 除了正極及負極的作用物質含有層的厚度 ，在正極板及負極板上貼上厚度Q丨5 mm 兮反υ· ibmm之玻璃膠帶 與實施例28同樣地製作電池。 τ w it 實施例3 2 除了正極及負極的作用物質含有層的厚度為〇丨2 ，在正極板及負極板上貼上厚度〇·2〇 _之玻璃膠帶 ，與實施例28同樣地製作電池。 ^ f a Ρ 實施例3 3 除了正極及負極的作用物質含有層的厚度為〇 ，在正極板及負極板上貼上厚度〇·3〇㈣之玻璃膠 ，與實施例28同樣地製作電池。 實施例3 4 除了以PTFE膝帶為基材，將其一面上塗佈厚度〇 〇3_ 之PTFE膠帶貼在正極板及負極板以*卜’與實施例28同樣地 製作電池。 實施例3 5 504854
除了在正極板及負極板上貼上厚 之外，與實施例2 8同樣地製作電池。 實施36 度〇· 05mm之PTFE膠帶 層的厚度為0.14 mm mm之PTFE膠帶以 除了正極及負極的作用物質含有 ，在正極板及負極板上貼上厚度〇 i 〇 外，與實施例28同樣地製作電池。 實施例37 除了正極及負極的作用物質含有層的厚度為〇i3_ ，在正極板及負極板上貼上厚度〇.丨5_之打心 與實施例28同樣地製作電池。 實施例3 8 除了正極及負極的作用物f含有層的厚度為012顏 正極板及負極板上貼上厚度〇· _ 2ptFE膠帶以 外，與實施例28同樣地製作電池。 實施例3 9 除了正極及負極的作周物質含有層的厚度為〇1〇_ 在正極板及負極板上貼上厚度0 _之玻璃膠帶以 外，與實施例28同樣地製作電池。 比較例1 8 除了 /又有在正極板及負極板上貼上斷熱材以，鱼 施例28同樣地製作電池。 κ 將各300個以上製作之本實施例及比較例的各電池， ，定，抗溶接機的輪出電壓為480 ± 10V而在正極、負極兩 -池蓋上進行洛接厚度Q.2mni之不鏽鋼製的錯端子。隨機
504854 五、發明說明（50) 取樣該等電池5 0個，分解電池，觀察正負極側的隔離層之 空隙、收縮，及電極的剝落之不佳情況。接著從剩下的電 池在隨機取樣50個，以4. 2V、30 mA的定電流定電壓進行 4 8小時初充電，放置在室溫3天後，測定閉路電壓。之 後，選出3天後的閉路電壓在4. 0V以上的電池，求出以1 mA的定電流實施放電至3. 0V的放電容量。 本實施例及比較例的電池的隔離層的空隙、收縮及電 極的剝落發生率與放置3天後的閉路電壓未滿4. 0V的電池 個數與之後放電量的平均值示於表14。 表14 蟖熱材 的付質 斷熱材 的厚度 (m) 隔離廣、電極的不诖情沉發 生率 充電後3日後 的開路電壓未 滿4.0 V的電 池個數 放電容董 (mAh) 隔離層 的空隙 隔離層 的收縮 電掻的 剝離 比較例18 — 無 50/50 50/50 50/50 50 — 實施例28 玻 璃 膠 帶 0.01 0/50 2/50 2/50 3 67 實施例29 0.05 0/50 0/50 1/50 0 67 實施例30 0.10 0/50 0/50 0/50 0 65 實施例31 0.15 0/50 0/50 0/50 0 S3 實施例32 0.20 0/50 0/50 0/50 0 61 實施例33 0.30 0/50 0/50 0/50 0 57 實施例Μ PTFE 0.01 0/50 2/50 4/50 3 67 實施例35 0.05 0/50 0/50 1/50 0 67 實施例36 0.10 0/50 0/50 0/50 0 65 實施例37 0.15 0/50 0/50 0/50 0 63 實施例38 0.20 0/50 0/50 0/50 0 61 實施例39 0.30 0/50 0/50 0/50 0 57
由表1 4可知，本發明之各實施例的電池比比較例1 8的
2176-3373-FF-ptd 第56頁 504854 五、發明說明（51) ' 電池，大幅地改善將鉛端子抵抗溶接於電池後的正負極侧 的隔離層之空隙、收縮及電極的剝落，並抑制電池的内部 知·路’減低開路電壓降低之電池的發生率。有關斷熱材是 玻，膠帶或氟素樹脂之PTFE膠帶的厚度分別為〇· 〇5mm以上 =貝施例2 9〜3 3及實施例3 5〜3 9之電池，幾乎沒有發現將鉛 端子抵抗溶接於電池後的正負極侧的隔離層之空隙、收縮 及電極的剝落，和開路電壓之降低。且，實 實施和8之電池，段熱材的厚度是適合 電池内作用物質，而得高容量的電池。 再者，本發明之實施例，雖說明使用玻璃及pTFE為非 ^的奴熱材之基材材質的場合，但是使用FEp、etfe、 、：、聚味嗤、Lcp、pps、m為基材材質之場合亦 沒L ^ Ϊ效t。Χ ’本發明之實施例中，是使用非水溶 =太旅7冑解質中之烏平形非水電解質二次電池而說明， 亦可適用於以聚合物電解質為非水電解質之聚合 ΐ和使用固體電解質之固體電解質二次電池，對 及使用製造的隔離層時’因熱受損之聚合物薄膜 電』，而以ΪΓ之銅板狀非水電解質者，但是替代正負極 狀並不—2! 的密閉加工而封口者亦可。且，電池形 爲平形非ΐΐϊ圓形’具有長圓形和角形等的特殊形狀之 屜十形^水電解質二次電池亦可適用。 接著’說明本發明中正極芸μ 實施例4〇 现叹置欠刻之場合的實施例 504854 五、發明說明（52) 第9圖顯示本實施例之電池的剖面圖，第 正極蓋的側視圖。 圖 、與前述實施例5同樣地製造扁平形非水電解杯 池。然而，正極蓋1為高度3mm、直徑24· 5mm，士貝〜次電 第1 〇圖碩，在正極蓋上設置欠刻部丨a，而欠刻;第9陶及 寸，其寬度為對正極蓋之圓周中心角〇1?r rad、la的尺 0.15mm 〇 又 π 〇 實施例41 施加於正極蓋1之欠刻部la的尺寸為中心角〇 、深度0· 90mm之外，製作與實施例4〇同樣的電· 實施例42 4 施加於正極蓋1之欠刻部丨a的尺寸為中心角〇 · 、洙度0 · 1 5mm之外，製作與實施例4 〇同樣的電池 貫施例4 2 正極蓋在直徑方向及高度方向實於'次度 71 讀 而圭令 江rad 施加於正極蓋1之欠刻部丨a的尺寸為中心角〇 · 9 ；r rad 、深度0· 1 5mm之外，製作與實施例4〇同樣的電池。 實施例4 3 施加於正極蓋1之欠刻部丨a的尺寸為中心角〇 · 9 、深度〇· 15mm之外，製作與實施例4〇同樣的電池。 比較例1 9 除了沒有施加欠刻部於正極蓋外，製作與f e 樣的電池。 $ it r^d
比較例2 0
五、發明說明（53) ' 施加於正極蓋1之々 71 rad 、深度0· 10mm之外，製作Χ’部1&的尺寸為中心角〇· 1 比較例21 乍與實施例40同樣的電池。 施加於正極蓋1之々 π rad 、深度0.95mm之外，製作的尺寸為中心角0.1 比較例22 /、貫施例40同樣的電池。 施加於正極蓋1之欠 π rad ^ rad 、深度0.90 _之外’ i ^^已的尺寸為中心角0·〇5 比較例23 衣作與實施例40同樣的電池。 施加於正極蓋1之欠刿 ^ ^ _ 人刻部la的尺寸為中心角ο Μ 、冰度(Κ 1 5mm之外，製作你〜 * yb 比較例24 乍與貫施例40同樣的電池。 施加於正極蓋1之欠刻部la的尺寸為中心角0 ] 、珠度〇· 15mm，只在正極蓋 2 * 1 ^ rad 外，製作與實施例40同樣的電池。、 封口之 製作該等電池50個，分^ 電壓實施48小時初充電後，· 、 m之定電流定 ^1ηπ ^ μ太 电後在45—相對濕度93%的條件下# 臧1〇〇天1查電解液漏液 下儲 小時的定電流強制放電試驗邀以二又声二仃3〇〇:A、6 C/lOnnn的加熱試驗，調查破裂的發生。 =結果示於表15。本實施例及比較例i9、2g、以的 =池=有儲存而發生漏液。相對於此，比較例以的欠刻深 :過冰而奴欠刻部漏出電解液。比較例2 3欠刻的寬度過 見，而比較例24絕緣襯墊的壓縮率沒有增加，氣體密閉性
504854 五、發明說明（54) 降低而漏出電解液。 在強制放電試驗、加熱試驗中，本實施例及比較例 21 2 3 2 4的電池沒有破裂，但是比較例丨9、2 〇、2 2的電池， 發現正極蓋沒有變形，沒有絕緣襯墊打開而破裂。 表15 欠奢 丨尺寸 漏液發生數 破裂發生數 幅(rad) 深★(腿) 強制放電試驗時 加熱試驗時 實施例40 0.15 0/30 0/10 0/10 實施例41 0· L L 0.90 0/30 0/[〇 0/10 實施例42 0. δ π： 0.15 0/30 0/10 0/10 實施例43 0. 9 τι: 0.90 0/30 0/10 0/10 1 比較例19 無欠刻 卜 0/30 r 0/10 0/10 比較例20 0. ίπ 0.10 0/30 0/10 0/10 比較例21 f O.U 0.95 24/30 0/10 0/10 比較例22 0. %π 0. 90 0/30 0/10 0/10 比較例23 0. 95 π 10.15 19/30 0/10 0/10 比較例24 ΟΛπ 0.15 29/30 0/10 0/ί0
如上所述，正極蓋的欠刻，其寬度對正極蓋的圓周中 心角〇· 1〜0· 9 7Γ rad，且深度為正極蓋深度的5〜30%時，可 得到不會發生異常時的破裂，且儲存不會漏液之扁平形非 水電解質二次電池。 广 再者，本發明之實施例是使用非水溶媒於非水電解質 0 中之扁平形非水電解質二次電池而說明，但使用以聚合物| i電解質為非水電解質之聚合物二次電池和使用固體電解質|
i之固體電解質二次電池，亦可得到同樣效果。且敢代樹脂I
? I
2176-3373-PF.ptd 第60頁 504854 五、發明說明（55) ' 製造的隔離層時而使用聚合物薄膜及使肖_ 池亦有效。又，雖以欠刻為單數的場合做 是 ;數1欠二場合’如果其寬度的總和為對正極蓋：圓ί .力工正極？d，#可得到同樣效果。且電池形狀是 ίΠΆ而封口之銅板形狀非水電解質二次電池 者而况月土疋替代正負極電極’而在負極蓋上 而力σ工封口者亦可。 w 、査姆Ί'ϊ:月在正極蓋之封口縱軸方向加工1或2個 溝槽而構成潯板部之扁平形非水電解質二次電池的實施 例0 、 實施例4 4 以第11、12、13圖說明本實施例。第u圖是本實施例 之電池的剖面圖，第12圖為第u圖中正極蓋封部分的 外觀圖，第1 3圖為將正極蓋！圓切面之剖面圖。 —正極蓋1中，在封口R部分設置1個溝薄板部lb。該溝 溥板部ib的長度h大約為正極蓋高度的一半，溝薄板部ib 的厚度s為準備從〇.〇5mm，以〇.〇2mm為刻度到〇.17_的7 種。將該等電池各10個，以4 2V、3〇mA的定電流定電壓實 鉍48小時初充電後，進行3〇〇mAh、6小時的定電流強制放 電忒驗與以昇溫速度5 t/min持續加熱16〇 〇c/1〇min之試 驗，調查電池的破裂。又，各3〇個電池儲藏在45它—相對 濕度93%1 00天，而調查電解液漏液的有益。 實施例45 以同樣的内容對與實施例44同樣的二次電池在正極容 504854
Is的溝薄板部2個地方的場合實施評價。 表1 6顯示該等的試驗結果，發現溝薄板部厚度為 | 0. 1 7mm，溝數1、2個同時薄板部的斷裂，發生電池的内容 '物飛散之破裂。又’薄板厚度〇〇5mm，共發現漏液之溝數 1、2個，但是原因是薄板部的厚度過薄，而在封口加工 發生龜裂而損及封口性。 表16 溝薄板邾雇度(im) 正i3 g容器 m Γ施例44 舂板部1處 IT施例45 溝薄板部2處 放電 加熱 漏液 放電 加熱 ___0.05 0/10 0/10 3/30 0/10 0/10 5/30 0/10 0/i0 0/30 0/10 0/10 0/30 __0.09 0/10 0/i0 0/30 0/10 0/10 0/30— 0/10 l/i〇 0/30 0/10 0/10 0/30 0/10 0/10 0/30 0/10 0/10 Q/3T~ l/i〇 0/10 0/30 0/10 0/10 π 0/30 ---_ .... 3/iO i/10 0/30 2/iO 2/10 0/W~
由此結果’薄板部的厚度為0· 07mm至0· 15mm的範圍 時’可防止破裂，而得到不會發生儲藏之漏液的扁平形非 水電解質二次電池。 儉^且’本發明之實施例44及45，是使用非水溶媒為非水 电ϋ負之扁平形非水溶媒二次電池而說明的，但是即使使 $ ♦ a物電解質為非水電解質之二次電池和使用固體電解 貝之固體電解質二次電池，亦可得到同樣效果。
第62頁 五、發明說明（57) 日接著二顯示在負極蓋的 〜〜〜 之場合的實施例。 形成剖面凹狀的破碎漢 實施例46 辱 前述實施例5，在負極笔 剖面凹狀的破碎溝5e。該形成如第14及15圖所示之 有二股破碎溝連續之形狀 i e是在一個破碎溝的兩端 池的剖面圖，第〗R y 。再者’第1 4圖是本實施例電 布Q圖是負極芸的l ^ 實施例4 7 風的上面圖。 此貫施例中破点、妓 圖（負極蓋的上面=形狀與實施例46者不㈤. 實施例48 ’ 新-?1 ,凹L f的破碎溝5g，如第1 7圖（負極蓋的上面圖 不疋沿著負極蓋5的底部圓周之1/4圓形狀，2個破石 溝b g相面對。 實施例4 9 _剖:凹狀的破碎溝5h，>第18圖（負極蓋的上面圖） 所不，是沿著負極蓋5的底部圓周之半圓形狀之破碎溝與】 個以T字型形成之破碎溝所形成。 、 實施例5 0 一剖面凹狀的破碎溝51，如第19圖（負極蓋的上面圖） 所示，是1個直線狀。 I實施例5 1 剖面凹狀的破碎溝5 j，如第2 0圖（負極蓋的上面圖）
2176-3373-?F.pU 第63頁 504854 五、發明說明（58) =示’是3個直線狀的破碎溝以集合於負極蓋5的中心而形 實施例5 2 一剖面凹狀的破碎溝5k，如第21圖（負極蓋的上 :了’是5個直線狀的破碎溝以集合於負極蓋5的中心：形 負極蓋的上面圖）戶斤示，使用沒有破碎溝的 比較例2 5 第22圖 負極蓋5。 比較例2 6 破碎Ϊ正；施予實施例46所示之破碎溝相同形狀的 破碎溝。其他與比較例25相同。 參考例5 在負極蓋的内面，而不是負極蓋 施例46同形狀之破碎溝。 的夕卜表面上形成與貫 進行J Τ' =電t各5°個二以4' 2V、3〇 “的定電流電電壓 調查電解：：y電’儲藏在6(PC ·93%相對濕度下100天， 流強制放發生數。又’進行30〇mA、6小時的定電 加埶钻ΐ电咸與以昇溫速度5t/fflin持續16〇t>cn〇miri之 ‘、、、° ’調查電池破裂的發生個數。其結果示於表17。
504854
五、發明說明（59) 表17 溝薄板部库度(面1) 正相 l容器 實施例44 溝薄板部i處 iq 實施例45 _薄板部2處 放電 加熱 漏液 放電 加熱 漏液 0.05 0/10 0/10 3/30 0/10 D/10 T/3Tj 1 0.07 0/ίΟ 0/10 0/30 0/10 0/i0 Q/3F^ 0. 09 0/10 0/10 0/30 0/10 0/10 0/30— 广 （Ui 0/10 0/10 0/30 0/iO 0/10 0/30 0.13 ΓοΤΙο" 0/L0 1 0/30 0/10 0/L0 0/30 0.15 0/10 0/10 1 0/30 0/10 0/10 0/30 0.17 3/i〇 i/IO 0/30 2/iO 2/10 0/30
從該表1 7，本實施例及比較例2 5、參考例5的電池在 儲藏不會發生漏液。相對於此，比較例2 6因儲藏而進行正 極盍之腐蝕，從破碎溝的一端露出電解液。又，參考例5 在上述加熱試驗中發生1/1〇破裂。這是因為電池内的破 溝的操作不合。
如表1 7所示，負極蓋上至少具有一個以上的剖面形狀 的破碎溝可得到不會發生異常的破裂，且儲藏不會發生漏 液之扁平形非水電解質二次電池。 再者，本發明之實施例是使用非水溶媒為非水電解質 之扁平形非水溶媒二次電池而說明的，但是即使使用聚合 物電解質為非水電解質之二次電池和使用固體電解質之固 體電解質二次電池，亦可得到同樣效果。且可使用聚合物 薄膜和固體電解質膜取代樹脂製隔離層。
第65頁 504854 五、發明說明（60) 接著顯示本發明之在正負極蓋的内側設置凹凸或突起 之場合的實施例。 實施例5 3 第23及24圖顯示本實施例之電池的剖面圖。 在實施例5之電池，於負極蓋5的中央部上從容器外面 向内側設置直徑1.0mm、高度0.2mm之突起5a。以此製作厚 度3mm、直徑24。5mm之實施例53之扁平形非水電解質二次 電池5 0個。 實施例54 在負極 外面向内侧 以外製作與 實施例5 5 在正極 設置直徑1. 如第2 3圖所 比較例2 7 使用沒 第2 3圖所示 該等電 時初充電後 期放電容量 荷放電，求 量的利用率 蓋上設置突起，於負極蓋5的中央部上從容器 設置直徑1.0 mm、高度0.2 mm之突起5a。除此 實施例5 3相同的電池5 0個。 蓋與負極蓋兩者的中央部上從容器外面向内側 3 mm、高度0· 2 mm之突起5a。除此以外製作與 不之貫施例5 3相同的電池5 0個。 有突起的負極蓋以外，製作與實施例5 3相同， 之構造的電池50個。 池，以4. 2 V、30 mA的定電流定電壓實施48小 ，以30 mA的定電流實施放電至3. 0 V，求出初 。又，以240 mA的定電流實施在3. 0 V之重負 出放電容量。表1 8顯示對初期容量之重負荷容
2176-3373-PF-ptd 第66頁 504854 五、發明說明（61) 表18 負極蓋突起 正極蓋突起 重負荷特性容查利用孪(¾) 實施例53 有 無 65 實施例54 無 有 65 實施例55 有 有 70 比較例27 無 無 52 從表1明白，與本實施例之電池相比，比較例的電池 放電容量差。這是在放電時’電極收縮而造成電極群與電 I池容器的接觸不穩定，内部抵抗上昇之緣故。如本實施例 設置突起，可確保接觸而不會發生容量降低。 接著，表示使用本發明之經由隔離層交互折疊片狀的 正負極之電極群之場合的實施例。 實施例5 6 第25及26圖是本實施例之電極群的剖面圖及上面圖。 臨雜Ϊ f 5不队片狀的正極2上，貼上比該片狀正極大的 之正‘2交Πίί正極蓋1的内面接觸之攀分。以與片狀 Γ，正將二態配置片狀的負極 負極蓋5，密閉正；蓋盍1Λ’在該電極群上載置 極的正負極蓋接觸的直 ’由於與片狀正負 示，比起其他部分要厚大約以電度機 504854 五、發明說明（62) 藉由本實施例可知比起第1圖的層積式和第2圖的捲繞 式，可有效利用襯墊内收容之電極群，因此可增加約5%的 電容量。 [圖示簡單說明] 第1圖係本發明之實施例1的電池剖面圖。 第2圖係本發明之實施例5的電池剖面圖。 第3圖係本發明之實施例7的電池剖面圖。 第4圖係習知的扁平形非水電解質二次電池的剖面 圖。 第5圖係比較例3之扁平形非水電解質二次電池的剖面 圖。 第6圖係本發明之實施例22的電池剖面圖。 第7圖係本發明之實施例28的電池剖面圖。 第8圖係第7圖之斷熱材部分的詳細剖面圖。 第9圖係本發明之實施例4 0的電池剖面圖。 第1 0圖係第9圖之正極蓋的側視圖。 第11圖係本發明之實施例44的電池剖面圖。 第1 2圖係第11圖之外觀圖。 第1 3圖係第11圖之正極蓋切成圓狀之剖面圖。 第1 4圖係本發明之實施例4 6的電池剖面圖。 第15圖係第14圖之負極蓋的上面圖。 第1 6圖係本發明之實施例4 7之負極蓋的上面圖。 第1 7圖係本發明之實施例48之負極蓋的上面圖。 第1 8圖係本發明之實施例4 9之負極蓋的上面圖。
2176-33T3-fF-ptd 第68頁 504854 五、發明說明（63) 第1 9圖係本發明之實施例5 0之負極蓋的上面圖。 第2 0圖係本發明之實施例5 1之負極蓋的上面圖。 第2 1圖係本發明之實施例5 2之負極蓋的上面圖。 第2 2圖係比較例2 3之負極蓋的上面圖。 第2 3圖係本發明之實施例5 3之電池的剖面圖。 第24圖係第23圖的上面圖。 第2 5圖係本發明之實施例5 6之電池的剖面圖。 第2 6圖係第2 5圖的上面圖。 [符號說明] 1〜正極蓋； 2〜正極板； 2a〜正極集電體； 2b〜正極作用物質含有層 3， 3c， 3d〜隔離層； 4〜負極板； 4a〜負極集電體； 4b〜負極作用物質含有層 4 d〜負極； 5〜負極蓋； 6，6a〜絕緣襯墊； 7〜封口板； 8〜負極端； 9〜玻璃密封墊； 1 0〜集電體； 11〜正極金屬蓋； 12〜正極塊（tablet) ; 13〜隔離層； 14〜負極塊（tablet) ; 15〜金屬網； 1 6〜斷熱材。
2176-3373-PF.ptd 第69頁

Claims (1)

  1. 5f|^2證正 -45^^,^9116426 i、申讀專 種扁平形非水電解質之二次電池，其包 i描總早夕a嵐制，,a …^ . · 年 > 月曰 1 ^ ^ '一久电 >也，具包括 ： ，、備負極端子之金屬製的負極蓋與呈備正極姓工 屬製的正極蓋經由絕緣襯墊 二：之金 極、隔離層及負極之發電要素與非水電解^ .夕^正 配置：ΐίΐ::;;個由正極與負極經由隔離層而相對 對面積的總和大於前述絕緣襯塾的開口面積。負極相 二二Λ ΐ申料利範圍第1項所述之扁平形非水電解質之 3如申&哀剎f R早積層而形成電極群。 --欠電1:ί 弟項所述之扁平形非水電解質之 質Ϊ开t = L由正極集電體的一面或兩面上以正 =用物貝層形成之正極板所組成，❿負極 體的-面或兩面上以負極作用物、和集電 成，塗佑於τ:咨批在兩Α⑺〜負增心成之負極板所組 〇3〜0.4G_。 之作用物質層的每—面厚度為〇. …欠4電：申；Ϊ利範圍第1項所述之扁平形非水電解質之 一-人電池，其中正極是由正 胛貝之 極作用物質層形成之正極板所：】體二=面上以正 :的：：或兩面上以負極作用物質層形成之負極板所组電 部，正钰5及負極板的各一端露出各集電體而形成通電 而電性連接於正極蓋，❿負極通電f j面路出隔離層 相同侧面露出隔離層而電性連接於=疋^負極通電部本身 、貝極蓋。 2176-3373-PFl.ptc 第70頁
    6.如申請專利範圍第丨項所述之 二次電池，其中對其 扁千幵^非水電解質之 為0. 3〜1. 〇。 土 1之碳酸乙烯酯的體積比率 7.如申請專利範圍第1項所述之 H電池’其中非水電解質中的支持鹽的濃度7為H 二申ΐ專利範圍第1項所述之扁平形非水電解質之 二：ί:、中與具備正極端子之正極蓋或與直接正極作 用物貝相接之金屬製元件的構成材 28· 50〜32· 00〇/〇 鉻、1 5〜2 5 0% 钿夕；π； 在有 ,Λ , Λ 〇0/, 么bU/°鉬之亞鐵鹽系不鏽鋼中再添 加〇.〜0.?鈮、0.卜0.3%鈦、Q,Q5〜Q15%㈣不 一 9:如申請專利範圍第Μ所述之扁平形非水電解質之 一 Γ:池’其中與具備正極端子之正極蓋或與直接正極作 用物質相接之金屬製元件的構成材料是使用含 20· 00〜23· 00°/❶鉻、1· 5〜2 50% 翻 > π μ _ / 有 Aft 二DU/g錮之亞鐵鹽系不鏽鋼中再添 加0.8〜0.9/。鈮、0.05〜0.15%鈦、〇2〇〜〇3〇%銅的不鏽鋼。 …10·、如申^專利ϋ圍第Μ所述之扁平形非水電解質之 一-人電池’八中在正極蓋與/或負極蓋與電極群之間設置 金屬網。 M% 89nfi49R 六、申請專利範圍 11 ·如申請專利範圍第 二次電池，其中在正極/二員所返之扁平形非水電解質之 非金屬的斷熱材。 $負極盍與隔離層之間設置 1 2.如申請專利餘圖键 二次電池，其中前述正極c扁平！非水電解質之 墊以密閉加工之封口，在 徑方向及尚度方向絕緣襯 刻的寬度對正極蓋的圓盖的側面部分設置欠刻’欠 的深度為正朽签& =囫為中心角〇.卜〇.97rrad，且欠刻 ^馮正極盍的高度的5〜30¾。 二次電池，申^專^利、辄圍第1項所述之扁平形非水電解質之 塾以密閉加工封丫極蓋在直徑方向及咼度方向絕緣襯 至2個溝# 楼士口/而在正極蓋的封口1?部縱軸方向加工1 價而構成薄板部。 二次電、、也如，申：專利範圍第1項所述之扁平形非水電解質之 15 _的範圍、。溝加工形成之薄板部的厚度為0.07 mm〜〇. 二次如申請專利範圍第1項所述之扁平形非水電解質之 破碎溝'。，其中負極蓋上具有至少一個以上的剖面凹狀的 二次1電6池如，申請專利範圍第1項所述之扁平形非水電解質之 上。” / ，其中剖面凹狀的破碎溝形成在負極蓋的外表面 1 rj 一 ·如申睛專利範圍第1項所述之扁平形非水電解暂 突起 ’、中在正極蓋及/或負極蓋的内侧設置凹凸或
    ^傷Ί扁平形非水電解質之二次電池，复包括. 屬製的正極蓋錄士姐这屬1的負極蓋與具備正極端子之今 緊正極蓋<$##、、襯墊而嵌合；還具有以密閉加工Μ 隔離層及傷㊇ 稱 在其内部至少包含正柘、 ^及負極之發電要素與非水電解質· 3正極、 /、特徵在於以複數個由正極 配置之帶狀電極覃你播鹿工^上貝位、左由隔離層而相對 極相對面籍沾 、θ而形成電極群，該電極群之正負 1Q ^由的_和大於前述絕緣襯墊的開口面積。 、 二次電池，/中專帶^ 圍雷第^所述之扁平形非水電解質 在。扁千面以水平方向加壓，使捲芯部分沒有空間存、 二如中請專利範圍第18項所述之扁平形非水電解質 ，其中帶狀的正極與負極從相互分離的位置經由 ㈢^始捲繞’其正負極相對面是對扁平形電池的扁平 面之水平方向’正極及負極相折疊合而形成電極群。 一、21·如申請專利範圍第18項所述之扁平形非水電解質 一次電池’其中正極是由正極集電體的一面或兩面上以正 極作用物質層形成之正極板所組成，而負極是由負極集電 體的一面或兩面上以負極作用物質層形成之負極板所組 成’塗佈於正負極集電體之作用物質層每一面的厚度為〇· 03〜0·40 mm 〇 22·如申請專利範圍第18項所述之扁平形非水電解質 二次電池，其中正極是由正極集電體的兩面上以正極作用
    第73頁 504854 修正 案號 891164^ 六、申請專利範圍 物質層形成之正極板所組成，而負極是由負極集電體的兩 面亡以負極作用物質層形成之負極板所組成，該等的各端 部是僅在一面上形成各作用物質層者，而將露出之正極 電體連接至正極蓋，露出之負極集電體連接至負極蓋。〃 2 3 ·如申請專利範圍第1 8項所述之扁平形非水電解質 之二次電池，其中“d0 02之面間隔為〇· 338 nm以下的黑貝錯 構造形成之碳材料為負極，以碳酸乙烯酯與7 — 丁基内酯 =主要溶媒，並將支持鹽硼氟化鋰溶解其中做為非水電曰解 24·如申請專利範圍第18項所述之扁平形非水電解質 之二次電池，其中對r —丁基内酯之碳酸乙烯酯的體積二 率為0.3〜1.0。 、 25.如申請專利範圍第18項所述之扁平形非水電解質 之二次電池，其中非水電解質中的支持鹽的濃度為1 26. 如申請專利範圍第丨8項所述之扁平形非水電解 之二次電池，其中與具備正極端子之正、 作用物質相接之金屬製元件的構成材料是正極 絡、….5叫 加〇·卜〇.3%鈮、〇.卜〇.3%鈦、0.05〜〇.15%銘的不鑛/、 27. 如申請專利範圍第18項戶斤述之扁平形非水電解質 之一次電池，其中與具備正極端子之正極、 作用物質相接之金屬製元件的構成材料是使用：含J正極 2〇.oo〜23.〇〇m5〜2.50%k”^^M_ 504854
    a 修正 加〇·8〜0.9%鈮、〇·05〜015%鈦、〇·20〜0·30%鋼的不鏽鋼 28·如申請專利範圍第1 8項所述之扁平形非水電解質 之二次電池，其中在正極蓋與/或負極蓋與電極群之間設 置金屬網。 2 9 ·如申睛專利範圍第1 8項所述之扁平形非水電解質 之二次電池，其中在正極蓋與/或負極蓋與隔離層之間設 置非金屬的斷熱材。 3 0 ·如申睛專利範圍第1 $項所述之扁平形非水電解質 之二次電池，其中 襯墊以壓縮加工之 則述正極蓋在直徑方向及兩度方向絕緣 封口，在正極蓋的側面部分設置欠刻， 欠刻的寬度對正極蓋的圓周為中心角〇· 1〜〇· 9 ，且欠 刻的深度為正極蓋的高度的5〜3 〇 %。 31 ·如申請專利範圍第丨8項所述之扁平形非水電解質 之二次電池，其中前述正極蓋在直徑方向及高度方向絕緣 襯墊以密閉加工封口，在正極蓋的封口 R部縱軸方向加工i 至2個溝槽而構成薄板部。
    32·如申請專利範圍第18項所述之扁平形非水電解質 之二次電池，其中溝加工形成之薄板部的厚度為〇 · 〇 7 mm〜0 · 1 5 mm的範圍。 3 3 ·如申請專利範圍第1 8項所述之扁平形非水電解質 之二次電池，其中負極蓋上具有至少_個以上的剖面凹狀 的破碎溝。
    34.如申請專利範圍第18項所述之扁平形非水電解質 之二次電池，其中剖面凹狀的破碎溝形成在負極蓋的外表
    六、申請專利範圍 面上。 之二次電利ίε>圍第18項所述之扁平形非水電解質 突起。 八正極蓋及/或負極蓋的内侧設置凹凸或 3二一，扁平形非水電解質二次電池，其包括. 屬製：正=:之金屬製的負極蓋與具備正極端子之金 緊正極蓋或負極蓋之封口構造嵌:有以密閉加工關 隔離層及負極之發電水ΐ;;部至少包含正極、 其特，在於除了片狀的正極與正極蓋的内面相接 直相交二ϊ:: 2 ’、以與該隔離層包覆之片狀的正極垂 相乂的狀L配置片狀的負極，該等正 折疊而形成電極群，該等電極藓Α極片與負極片互相 和大於前述絕緣襯塾的的正負及相對面面積的總 -二7.:申Λ專利範圍第36項所述之扁平形非水電解質 :★電池’其中經由隔離層以正極 負；電極’下側的電極經由隔 侧的電極上，且以重疊於前述電極上之、^ 極，重複該等步驟而形成電極群。 〜、1另一電 3 8 ·如申請專利範圍第3 6頊所十· 二次電池，其中正搞Λ = 扁平形非水電解質 物質層形成之正極板；組成上以正極作用 面上以負極作用物質層形成之負極板二】極 部是僅在一面上形成各作用物質層者，而將露：正 第76頁 2176-3373-PFl.ptc 504854 修正 θ 皇號8911fi4邓 六、申請專利範圍 體連=至如正由極蓋，露出之負極集電體連接至負極蓋。 二次雷#，專利範圍第3 6項所述之扁平形非水電解質 i作用物哲爲、中正極是由正極集電體的一面或兩面上以正 體的一面或：形成之正極板所組成，而負極是由負極集電 成，、正搞1面上以負極作用物質層形成之負極板所組 正極诵雷部f負極板各一端露出各集電體而形成通電部， 性連正極通電部本身相同側面露出隔離層而電 伽而ί Γ 盍，而負極通電部是從負極通電部本身相同 幻面路出隔離層而電性連接於負極蓋。 40.如申請專利範圍第36項所述之扁平形非水 = 之面間隔為°·338⑽以下的黑錯 故士 ^成厌材料為負極，以碳酸乙烯酯與丁基内酯 J。要溶媒，並將支持鹽硼氟化鋰溶解其中做為非水電解 之-申請Λ利範圍第36項所述之扁平形非水電解質 :二池。。其中對”丁基内醋之乙稀她旨的體積ί 如_請專利範圍第36項戶斤述之扁平形非水電 8 ^^電池，其中非水電解質中的支持鹽的濃度為1.3]. 43.如申請專利範圍第36項所述之扁平形非水 之一=人電池，其中與具備正極端子之正極質 作用物質相接之金屬製元件的構成材料 正極 28.50〜32.mm2.50%|^”w·^/^
    2176-3373 姻.ptc 第77頁
    曰 修正 "匕U〜0.3%鈦、〇·〇5〜〇·15%鋁的不鏽鋼。 之二如申請專利範圍第36項所述之扁平形非水電解質 作ϋ ^池，其中與具備正極端子之正極蓋或與直接正極 20 ηη二相接之金屬製元件的構成材料是使用在含有 加0 8 n 20%鉻、1,5〜2·5〇%鉬之亞鐵鹽系不鏽鋼中再添 力〇·〜〇·9%鈮、0·05〜0·15〇/〇鈦、〇·2〇〜〇·3〇0/❶銅的不鏽鋼。 之_ a '如申請專利範圍第36項所述之扁平形非水電解質 署I 2電池，其中在正極蓋與/或負極蓋與電極群之間設 置复屬網。 之一 如申請專利範圍第36項所述之扁平形非水電解質 番ί池，其中在正極蓋與/或負極蓋與隔離層之間設 置非金屬的斷熱材。 又 之一如申凊專利範圍第3 6項所述之扁平形非水電解質 襯；3 ΐ:④中前述正極蓋在直徑方向及高度方向絕緣 欠刻的之封口，在正極蓋的側面部分設置欠刻， >>二从寬度對正極蓋的圓周為中心角〇.卜〇. 9冗rad，且 人刻的深度為正極蓋的高度的5〜3〇%。 4 8.如申5月專利範圍第3 6項所述之扁平形非水電解質 次Ϊ池’其中前述正極蓋在直徑方向及高度方向絕、緣 ,以费閉加工封口，在正極蓋的封口 Ιί部縱軸方向加I 至2個溝槽而構成薄板部。 万。加工i 一 49.如申請專利範圍第36項所述之扁平形非水電解 之一次電池’其中溝加工形成之薄板部的厚度為〇. 〇 7 、 _〜0 · 1 5 mm的範圍。
    504854
    之 案號 89116426 、申請專利範圍 50·如申請專利範圍第36項所述之扁平形非水電解質 電池，其中負極荖p呈古5 /1少_ 乂m l _ ' .....〜叫不u ，只厂,,w〜句干形非水電解質 次電池，其中負極蓋上具有至少一個以上的剖面凹 的破碎溝。 之二 面上 51·如申請專利範圍第36項所述之扁平形非水電解質 次電池，其中剖面凹狀的破碎溝形成在負極蓋的外表 〇 5 2 ·如申睛專利範圍第3 6項所述之扁平形非水電解質 之二次電池，其中在正極蓋及/或負極蓋的内侧設置凹凸 或突起。 5 3 · —種扁平形非水電解質之二次電池，其包括： 具備電極端子之金屬製的電池蓋，將前述電池蓋封口 之封口板與經由絕緣體而在封口板之一部份的開口部上 配置之其他極端子；在前述電池蓋内具有至少正極、隔離 層及負極之發電要素與非水電解質； “ 徵在於具有由正極與負極經由隔離層而相對配置 ^電極單位形成之電極群，該電極群之正負極相對面積的 I和大於前述封口板的開口面積。 54 如由上主由 • 甲#專利範圍第5 3項所述之扁平形非水電解質 一 ’其中前述電極單位是以多層積層，而正極與 正極相同、备k Λ _ 、 ’、 貝極與負極相同，分別電性連接而形成之電極 群0 5 5 ·如申請專利範圍第5 3項所述之扁平形非水電解質 之二次雷、、也 林 ， 也’其中經由隔離層之帶狀的正極與負極之電極 捲繞之電極雜η & ^ i 肛拜疋收納在電池内。
    504854 銮號 89116426 六、申請專利範圍 修正 56·如申請專利範圍第53項所述之扁平形非水電解質 之二次電池，其中配置有與前述其他極端子電性一體化之 集電板，該集電板與正極或負極是電性連接的。 5 7·如申請專利範圍第53項所述之扁平形非水電解質 之二次電池，其中正極是由正極集電體的一面或兩面上以 正極作用物質層形成之正極板所組成，而負極是由負極集 電體的一面或兩面上以負極作用物質層形成之負極板所組 成，塗佈於正負極集電體之作用物質層每一面的厚度為 03〜〇·40 mm 0 ·
    b 8 ·如甲味寻利範圍第5 3項所述之扁平形非水電解· 之二次電池，其中正極是由正極集電體的一面或兩面上 正極作用物負層形成之正極板所組成，而負極是由負極 電體的一面或兩面上以負極作用物質層形成之負極板所 成，正極板及負極板各一端露出各集電體而形成通電部 正極通電部是從正極通電部本身相同側面露出隔離層而 性連接於正極蓋，而負極通電部是從負極通電部本身相 側面露出隔離層而電性連接於負極蓋。
    59·如申請專利範圍第53項所述之扁平形非水電解售 之二次電池，其中以d0 02之面間隔為〇· 338 ηιη以下的里1 構造之碳材料為負極，以碳酸乙烯酯與r〜丁基内酽、 要溶媒，並將支持鹽硼氟化鋰溶解其中做為非水電曰解、 之- 6:d專利範圍第53項所述之扁平形非水電解1 f二-人電池，其中對7_丁基内醋之碳酸乙 率為0.3〜1.0。 曰w遐積t
    ^04854 — --J 號 89116426 _车月日 條正_ 六、申請專利範圍 6 1 ·如申請專利範圍第5 3項所述之扁平形非水電解質 之二次電池’其中非水電解質中的支持鹽的濃度為1 · 3〜1 . 8mol/l 〇 62·如申請專利範圍第53項所述之扁平形非水電解質 之一次電池，其中與具備正極端子之正極蓋或與直接正極 作用物質相接之金屬製元件的構成材料是使用在含有 28·50〜32.00%鉻、；[·5〜2·5〇%鉬之亞鐵鹽系不鏽鋼中再添 加〇· 1〜0· 3%鈮、〇·；[〜〇· 3%鈦、〇· 〇5〜〇· 15%鋁的不鏽鋼。 一 '如申睛專利範圍第5 3項所述之扁平形非水電解質 你田人電'也’其中與具備正極端子之正極蓋或與直接正極 物貝相接之金屬製元件的構成材料是使用在含有 • ^3· 00%鉻、；[· 5〜2· 5〇%鉬之亞鐵鹽系不鏽鋼中再添 口 fu ·9%鈮、〇·05〜0·15%鈦、〇·20〜〇·30%銅的不鏽鋼。 之一 *'如申凊專利範圍第5 3項所述之扁平形非水電解質 置：i:池’其中在電池蓋與’或封口板與電極群之間設 之二雷如/晴專利範圍第53項所述之扁平形非水電解質 置非金屬的斷熱：在電池盍與/或封口板與隔離層之間設 之二=也申巾利^π圍第^貝所述之扁平形非水電解質 的破碎溝。’、中封口板上具有至少—個以上的剖面凹狀 之二：電=，請範圍第53項所述之扁平形非水電解質 /、中。面凹狀的破碎溝形成在封口板的外表 504854 _案號 89116426 六、申請專利範圍 年 月 曰 修正 面上。 6 8.如申請專利範圍第53項所述之扁平形非水電解質 之二次電池，其中在電池蓋及/或封口板的内侧設置凹凸 或突起。
    2176-3373-PFl.ptc 第82頁
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