TW529189B - Thin secondary battery - Google Patents
Thin secondary battery Download PDFInfo
- Publication number
- TW529189B TW529189B TW090128735A TW90128735A TW529189B TW 529189 B TW529189 B TW 529189B TW 090128735 A TW090128735 A TW 090128735A TW 90128735 A TW90128735 A TW 90128735A TW 529189 B TW529189 B TW 529189B
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- battery
- metal layer
- secondary battery
- layer
- patent application
- Prior art date
Links
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims abstract description 105
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 62
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 62
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 38
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims description 15
- 239000007784 solid electrolyte Substances 0.000 claims description 9
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 claims description 6
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 5
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910000861 Mg alloy Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims description 3
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 2
- -1 polyethylene Polymers 0.000 description 18
- 239000010408 film Substances 0.000 description 14
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 13
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 13
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 11
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 9
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 9
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 8
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 8
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 8
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 7
- 239000011245 gel electrolyte Substances 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 6
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 6
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 6
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 6
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 5
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 5
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 5
- KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N Ethylene carbonate Chemical compound O=C1OCCO1 KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 4
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 4
- 239000007774 positive electrode material Substances 0.000 description 4
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 4
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N N-Methylpyrrolidone Chemical compound CN1CCCC1=O SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 3
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 3
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 3
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 3
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 3
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 3
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 3
- 239000003505 polymerization initiator Substances 0.000 description 3
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 3
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 3
- RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N propylene carbonate Chemical compound CC1COC(=O)O1 RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910032387 LiCoO2 Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 description 2
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 2
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 2
- 239000004840 adhesive resin Substances 0.000 description 2
- 229920006223 adhesive resin Polymers 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 229910003481 amorphous carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 2
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 description 2
- 230000005593 dissociations Effects 0.000 description 2
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 2
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 2
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- MHCFAGZWMAWTNR-UHFFFAOYSA-M lithium perchlorate Chemical compound [Li+].[O-]Cl(=O)(=O)=O MHCFAGZWMAWTNR-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 229910001486 lithium perchlorate Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- TZIHFWKZFHZASV-UHFFFAOYSA-N methyl formate Chemical compound COC=O TZIHFWKZFHZASV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 2
- 239000007773 negative electrode material Substances 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000009783 overcharge test Methods 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 2
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 2
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 229920003051 synthetic elastomer Polymers 0.000 description 2
- 239000005061 synthetic rubber Substances 0.000 description 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BQCIDUSAKPWEOX-UHFFFAOYSA-N 1,1-Difluoroethene Chemical class FC(F)=C BQCIDUSAKPWEOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VAYTZRYEBVHVLE-UHFFFAOYSA-N 1,3-dioxol-2-one Chemical compound O=C1OC=CO1 VAYTZRYEBVHVLE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 1,4-Dioxane Chemical compound C1COCCO1 RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QTWJRLJHJPIABL-UHFFFAOYSA-N 2-methylphenol;3-methylphenol;4-methylphenol Chemical compound CC1=CC=C(O)C=C1.CC1=CC=CC(O)=C1.CC1=CC=CC=C1O QTWJRLJHJPIABL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JWUJQDFVADABEY-UHFFFAOYSA-N 2-methyltetrahydrofuran Chemical compound CC1CCCO1 JWUJQDFVADABEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000003903 2-propenyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])=C([H])[H] 0.000 description 1
- HJYBUFSNKKWOJD-UHFFFAOYSA-N 4-propylidene-1,3-dioxetan-2-one Chemical compound C1(OC(=CCC)O1)=O HJYBUFSNKKWOJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 241000239290 Araneae Species 0.000 description 1
- 229920002799 BoPET Polymers 0.000 description 1
- SFUVFJHJENXHGM-UHFFFAOYSA-M CC([O-])=O.[Li+].F.F.F Chemical compound CC([O-])=O.[Li+].F.F.F SFUVFJHJENXHGM-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910001558 CF3SO3Li Inorganic materials 0.000 description 1
- OIFBSDVPJOWBCH-UHFFFAOYSA-N Diethyl carbonate Chemical compound CCOC(=O)OCC OIFBSDVPJOWBCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XTHFKEDIFFGKHM-UHFFFAOYSA-N Dimethoxyethane Chemical compound COCCOC XTHFKEDIFFGKHM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N Ethylene oxide Chemical compound C1CO1 IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CTKINSOISVBQLD-UHFFFAOYSA-N Glycidol Chemical compound OCC1CO1 CTKINSOISVBQLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910014143 LiMn2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001290 LiPF6 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002097 Lithium manganese(III,IV) oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000208125 Nicotiana Species 0.000 description 1
- 235000002637 Nicotiana tabacum Nutrition 0.000 description 1
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 1
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 description 1
- XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-M Propionate Chemical compound CCC([O-])=O XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 241000270666 Testudines Species 0.000 description 1
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JJVGROTXXZVGGN-UHFFFAOYSA-H [Li+].[Li+].[Li+].[Li+].[Li+].[Li+].[F-].[F-].[F-].[F-].[F-].[F-] Chemical compound [Li+].[Li+].[Li+].[Li+].[Li+].[Li+].[F-].[F-].[F-].[F-].[F-].[F-] JJVGROTXXZVGGN-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- BHHSIMAZIRFUBT-UHFFFAOYSA-N [Li].FP(=O)=O Chemical compound [Li].FP(=O)=O BHHSIMAZIRFUBT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 1
- KXKVLQRXCPHEJC-UHFFFAOYSA-N acetic acid trimethyl ester Natural products COC(C)=O KXKVLQRXCPHEJC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006230 acetylene black Substances 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N alpha-acetylene Natural products C#C HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021383 artificial graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- PACOTQGTEZMTOT-UHFFFAOYSA-N bis(ethenyl) carbonate Chemical compound C=COC(=O)OC=C PACOTQGTEZMTOT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 210000001217 buttock Anatomy 0.000 description 1
- 238000003490 calendering Methods 0.000 description 1
- 239000011203 carbon fibre reinforced carbon Substances 0.000 description 1
- 150000005678 chain carbonates Chemical class 0.000 description 1
- 229910052798 chalcogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001787 chalcogens Chemical class 0.000 description 1
- 239000006231 channel black Substances 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000011889 copper foil Substances 0.000 description 1
- 229930003836 cresol Natural products 0.000 description 1
- 150000005676 cyclic carbonates Chemical class 0.000 description 1
- HWEQKSVYKBUIIK-UHFFFAOYSA-N cyclobuta-1,3-diene Chemical compound C1=CC=C1 HWEQKSVYKBUIIK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- IEJIGPNLZYLLBP-UHFFFAOYSA-N dimethyl carbonate Chemical compound COC(=O)OC IEJIGPNLZYLLBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- DQYBDCGIPTYXML-UHFFFAOYSA-N ethoxyethane;hydrate Chemical compound O.CCOCC DQYBDCGIPTYXML-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KLKFAASOGCDTDT-UHFFFAOYSA-N ethoxymethoxyethane Chemical compound CCOCOCC KLKFAASOGCDTDT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000002534 ethynyl group Chemical group [H]C#C* 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 150000002240 furans Chemical class 0.000 description 1
- 238000007429 general method Methods 0.000 description 1
- 239000007770 graphite material Substances 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 239000003999 initiator Substances 0.000 description 1
- 208000014674 injury Diseases 0.000 description 1
- 229910003480 inorganic solid Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 229920000554 ionomer Polymers 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 150000002596 lactones Chemical class 0.000 description 1
- 239000011244 liquid electrolyte Substances 0.000 description 1
- 229910001540 lithium hexafluoroarsenate(V) Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910003002 lithium salt Inorganic materials 0.000 description 1
- 159000000002 lithium salts Chemical class 0.000 description 1
- MCVFFRWZNYZUIJ-UHFFFAOYSA-M lithium;trifluoromethanesulfonate Chemical compound [Li+].[O-]S(=O)(=O)C(F)(F)F MCVFFRWZNYZUIJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000002931 mesocarbon microbead Substances 0.000 description 1
- 125000005641 methacryl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000005394 methallyl group Chemical group 0.000 description 1
- 239000008267 milk Substances 0.000 description 1
- 210000004080 milk Anatomy 0.000 description 1
- 235000013336 milk Nutrition 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 1
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 description 1
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000005486 organic electrolyte Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 239000011236 particulate material Substances 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 229920001523 phosphate polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 1
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 description 1
- 229920000414 polyfuran Polymers 0.000 description 1
- 230000000379 polymerizing effect Effects 0.000 description 1
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 1
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 1
- 229920001451 polypropylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 229920001021 polysulfide Polymers 0.000 description 1
- 239000005077 polysulfide Substances 0.000 description 1
- 150000008117 polysulfides Polymers 0.000 description 1
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 1
- 125000004368 propenyl group Chemical group C(=CC)* 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000007086 side reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012719 thermal polymerization Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- WTUYVMCQYIBIKQ-UHFFFAOYSA-K trilithium;trifluoride Chemical compound [Li+].[Li+].[Li+].[F-].[F-].[F-] WTUYVMCQYIBIKQ-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 238000001291 vacuum drying Methods 0.000 description 1
- 238000001947 vapour-phase growth Methods 0.000 description 1
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/04—Construction or manufacture in general
- H01M10/0436—Small-sized flat cells or batteries for portable equipment
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/052—Li-accumulators
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
- H01M50/116—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material
- H01M50/117—Inorganic material
- H01M50/119—Metals
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
- H01M50/116—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material
- H01M50/124—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material having a layered structure
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/24—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
- Y10T428/24479—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.] including variation in thickness
- Y10T428/24521—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.] including variation in thickness with component conforming to contour of nonplanar surface
- Y10T428/24537—Parallel ribs and/or grooves
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Battery Mounting, Suspending (AREA)
Description
529189 A7 B7 五、發明説明(1 ) 發明之技術領域 本發明係有關薄型二次電池,更詳細的說,本發明係有 關薄型攜帶機器可長時間使用之薄型二次電池。 前技術 於急速普及利用行動電話或網際網路之攜帶終端機等可 動機器(攜帶機器)環境中,非常期望攜帶機器之更小型 化、薄型化、輕質化。做為如此攜帶機器電源之一者,可 列舉如鋰離子電池。此電池因有所謂之高能源密度、輕質 之特徵,而常搭配在攜帶機器中,生產量確實大增。一向 鋰離子電池是在鋼或鋁所做成之外裝罐内,封入電池元件 並加以封口。鋰離子電池中,為了因應機器薄型化之要求 而進行技術開發,而生產總厚度為4 mm以下之電池。 另一方面,攜帶機器之薄型化競爭非常激烈,正在進行 目標為比0.1 mm更薄型化之競爭,另一方面,在攜帶機器 中,因使用時間短是一致命傷,不能單單只採用小的電 池。又,電池罐型並不限定外裝罐之製作上,有4 mm左 右厚度之限定,即使可以如上述般薄外裝罐,本身之厚度 相對於電池全體之厚度而言仍變得過大,很難得到高能源 密度。在如此狀況中,很多是由電池來決定機器厚度之情 形的目前,殷切期望能開發薄度和容量密度雙方都滿意之 電池。 在此為了解決上述課題,而開發出聚合化電解液等,使 用沒必要硬化外裝罐之積層體做為外裝材之電池。 積層體,一般是由為了將電池元件封入之接著劑、為了 -4- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 529189 A7 B7 五、發明説明(2 ) 防止水分進入之金屬箔、依情形,以提高表面針刺強度等 為目的之保護膜層的積層體所組成,此積層體之總厚度為 100〜200/zm程度,與罐型電池相比,非常薄,再者,為 了能將做成袋狀電池封入,電池厚度並不受限,可以得到 薄型電池,為此,非常期望能做成攜帶機器之電池。 然而,相對於内壓此電池因力道很弱,電池内壓上昇 時,電池會膨脹,會有在不特定方向噴出内容物之可能 性,又,在攜帶機器裝著時,因可能單獨處理電池包裝, 而要求能耐外力,為此,電池外裝有必要分別固定外裝。 又,在成為内藏型時,為了貼付外筐體,有必要接著層。 因此,實際上不能對機器之薄型化有所貢獻。 為了機械地有效率地組合薄型電池,已有各建議種方 法。例如特開平8-17179號公報中,是揭示為了容易對機 械實裝,將薄膜電池埋藏在基板中。又,特開平10-135 12 號公報中,是揭示埋藏在可摘下薄型電池之筐體内部。 然而此等,實際上由積層體到外裝部,為了内藏所含有 之薄膜電池,不會對機器之薄型化有很多貢獻,又與電路 基板一體化之技術也被揭示,但單單一體化構成電路基板 之樹脂層不能完全阻止水分進入電池中,長期使用會有問 題產生。 發明所欲解決之課題 如此依本發明的話,其提供一種薄型二次電池,其特徵 在於··備有由正極層、電解質層、負極層所積層成之電池 元件,及封止電池元件表裡面之積層體,此積層體是自電 -5- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210 X 297公釐) 529189 A7 B7 五、發明説明(3 ) 池7C件側至少由接著層與金屬層之積層體所構成,電池元 件表面側之金屬層和裡面層之金屬層,其強度、厚度或此 等二者有所不同。 圖式說明(元件符號說明) 圖1表示本發明之薄型二次電池之概略剖面圖。 固2表示本毛明之薄型一次電池之電池元件概略剖面 圖3表示一向之薄型二次電池之概略剖面圖。 課題之解決手段 依本發明的話,由改變金屬層之強度、厚度或此兩方, 在黾池發生異$時強度小之一側或薄的一側因電池必定會 膨脹,可以特別限定内容物之喷出方向。 再者’厚金屬層做成凹形狀,在此凹形狀之内側由配設 龟池元件’更能特定内客物之喷出方向。 又,厚金屬層選用鋁合金、鎂合金之金屬,則可以做成 更薄、更輕之電池。 再者,為了使此等材料成形,可以使用流入鑄型製作流 入之方法,和加壓加工壓延板材成型方法中的任一種方 法,最好是加壓加工板材之材料是可以做成比金屬層更 薄,又在打薄之時,因不用擔心針孔等,所以電池之信賴 性可以提高。 如此做,厚金屬層能兼做筐體用,將薄金屬層向攜帶機 器之内側,電池即使液漏,使用之一方因不會直接嘴出, 可以確保異常時之安全性。又金屬層因兼做筐體用,不需 _____- 6 - 本紙張尺度適用中國國家榡準(CNS) A4規格(210X 297公釐)
529189 A7 B7 五、發明説明(4 ) 一向必要之單方積層體,可以使機器變成薄型體,或是含 有筐體和電池之厚度與一向者相同之場合,可以使電池量 變得非常大。 以下,更詳細說明本發明。 厚金屬層之厚度是兼做筐體用時,因必需要有強度之 故,所以有0.4〜1.5 mm程度為宜,比此厚度更薄時,不能 充分保住做為筐體之強度,又,比此以上之厚度時,就變 成不能滿足機器薄型化、輕量化之電池。同時,在本發明 中做為筐體者,可列舉如筆記型電腦、錄影照相機、照相 機、行動電話等之各種攜帶機器筐體。 不兼做筐體用時,厚金屬層之厚度以〇.〇5〜200 mm程度 為宜。 又,即使不兼做筐體用,做金屬層者,可列舉如於鋁中 添加鎂做成鋁合金,或鎂中添加鋁或鋅做成鎂合金等。 薄的金屬層厚度,是以可以防止水分進入電池之厚度的 話就可以,而無特別限制,但通常是以10〜300 /zm程度為 宜。再者含電池之總厚度,以從對突起物等之針刺強度觀 點來看,以有30〜200 /zm程度為宜。又在薄金屬層側再設 保護層時,就不必要太大強度,以防止水分浸入為重點設 計就可以。例如由最近提高之壓延技術,即使15 //m程度 之鋁箔也是無針孔材料,可以使用如此之15〜25 /zm程度 之鋁箔。同時,從防止水分之目的,厚度方面,無針孔是 非常重要的,如此單面之積層金屬層打薄時,具有下述特 徵,相反側之金屬層之熱容量即使變大,在金屬層之薄侧 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 529189 A7 B7 五、發明説明(5 ) 因加熱等手段,可以得到可信賴之封止等。 上述薄金屬層以由铭、不錄'鋼、錄、銅等之金屬结等所 成者為宜。 上述中由改變金屬層之厚度,雖可特定内容物之噴出方 向,即使同程度之厚度,使用強度不同之材料也可以特定 内容物喷出之方向,本發明之強度,是以構成金屬層之金 屬拉拔強度等相比較來定義。強度差,基本上是強度高之 金屬/強度弱之金屬的比值以大於1者為佳,較好是2倍以 上,最好是5倍以上。使用能滿足此比值之金屬,在異常 時,可以更確定特定内容物噴出之方向。 在上述金屬層中,由積層接著層而完成積層體。 在此做為接著層者,可列舉如熱融著性樹脂之薄膜,具 體地,可列舉如由聚乙烯、聚丙烯、改質聚乙烯、改質聚 丙烯、離子鍵聚合樹脂、熱融著性聚醯亞胺、聚甲基丙烯 酸甲酯等樹脂所成之薄膜。接著層厚度以有20〜250 /zm程 度為宜,又,因材質之不同而異,但以熱融著性、薄膜強 度、膜物性之觀點來看,以80〜200 /zm之範圍為宜,接著 層太薄時,不能充分防止水分進入,又太厚時,熱融著之 際,樹脂薄膜不能充分傳熱,氣密信賴性下降,電池能源 密度下降,所以並不好。 又,電池元件,通常有外部接續用金屬浴槽,在此金屬 浴槽之導出部,為了要密封性提高,在導出部可以再設一 層上述之熱融著性樹脂接著層。 針對金屬層在接著層(電池内側)之另一侧(電池表面之 -8- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 529189 A7 B7 五、發明説明(6 ) 一侧),為了提高針刺強度,可挾住保護膜。在此所用之 保護膜者,可列舉如尼龍、聚S旨、P E T等所成之薄膜。同 時,金屬層之厚度為將薄的一側配置在機器之内侧時,因 無特別從外部加力之故,可以省略在薄的一側加上如此之 保護膜。 依上述不同厚度之積層體,將正極層、電解質層及負極 層所積層之電池元件封止來完成電池,做為為了封止電池 元件積層體之形狀者,可以列舉在一方或兩方有電池厚度 程度之凹處形狀,此場合是在薄的一侧(強度小的一侧)付 著可以簡單。又,另一方面,積層體為兼做筐體之情形, 在加壓筐體本身成形之際,可以同時作成凹洞,又,電池 元件為非常薄時,可以對應做成任一種之平板狀。 由接著層做為封止手段者,是使用加熱器等,由加熱來 接合之一般方法,又,由超音波來照射,也可以將接著層 相互熱熔著。積層體兼做筐體時,筐體之厚度大,因熱容 量大之故,用前者之方法有不能得到充分信賴性之情形, 但此時用後者之方法就很有效。 含有電池元件之電池總厚度以3 mm以下為宜,較好是 在2 mm以下,在此,通常之電池中,積層體之厚度兩方 有3 00 //m左右,是相當總厚度3 mm之10%。針對此,本 發明中,在通常電池必要的一對積層體内,可以省略單 側,可將此部分當作電池元件空間使用。尤其電池之總厚 度在2 mm以下之情形,至少容量可以提高10%以上。再 者,由積層體所封止之電池被當做電池袋時,必需使用有 -9- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 529189 A7 B7 五、發明説明(7 ) 強度之外裝材,但在本發明之電池中可以省略此部分。 電池元件是由正極層、固體電解質層及負極層之積層體 所成,此積層體當做基本單位,合計設計容量可以將此再 度積層。 在此,一般正極層是混合正極活物質、導電材、溶解在 溶劑或所分散之結著材,製作成泥漿,可以在集電體之單 面、或兩面中由塗佈、或充填來製作,在正極層製作中, 為了提高結著性,在各各結著材之融點前後,及在溶劑沸 點以上之溫度進行熱處理較佳。 做為集電體者是使用金屬單體、合金等,例如鈦、鋁或 不銹鋼等,又,銅、鋁或不銹鋼之表面可以使用由鈦、銀 所形成之膜。形狀除箔之外,可列舉如薄膜、薄片、網、 被打洞者、金網體、多孔質體、發泡體、纖維群之成形體 等。集電體之厚度並無特別限定,但從強度、導電性、電 池製作場合之能源密度觀點來看,以1 /z m〜1 mm為宜, 最好為1〜100 /zm。 做為正極活物質者以LiCo02、LiNi02所代表之 (在此 Ml 表示 Fe、Co、Ni 之任何一個, M2是過渡金屬、4B族、或是5B族之金屬、x = 0〜1, y = 0 〜1 )、以 LiMn2〇4代表之 LiMn2.xM2x〇4 (式中,Μ 2 為過 渡金屬、4Β族或5Β族之金屬,X為0〜2)等含有鋰之氧化 物。又,也可以使用如Μη〇2、Μ0Ο3、V3O5、V6013等不 含經之氧化物。在此,含有經之過鍍金屬硫屬(chalcogen) 化合物,因可以在放電狀態完成電池,製造步驟中之安全 -10- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 529189 A7 B7 五、發明説明(8 ) 性要考慮較好。同時,不含麵之氧化物,在負極層或正極 層中有必要預先含有鋰。 再者,為了導電性之給與、結著性之給與,在上述正極 活物質中混入導電材、結著材來形成正極層。相當於活物 質1 0 0重量部,此混合比是,導電材可以為1〜50重量 部、結著材為1〜30重量部。導電材之混合比是以2〜20重 量部較好、2〜10重量部更好。電解質或膠質電解質之前 驅體等的粘度較高時,為了電解液之更容易滿意,導電材 要少,才是有效之確保空隙率手段。又,導電材少之場 合,可以提高電極中之活物質密度,在此場合,電極中之 活物質密度以在2.8 g/cc以上為宜,以在3.0〜3.4 g/cc範圍 更佳。 此導電材,可用碳黑(乙炔碳黑、熱碳黑、槽法碳黑等) 等之碳類,或石墨粉末、金屬粉末等,但並不限定只有此 而己。此結著材,可以使用聚四氟乙烯、聚氟化偏乙烯等 氟系聚合物、聚乙烯、聚丙烯等聚烯烴系聚合物、合成橡 膠等,但不只限定此等而已。 導電材少於1重量部,或結著材多於30重量部時,電極 内部抗阻或分極等變大,因電極放電容量變低,很難製作 出實用之鋰二次電池。導電材多於50重量部時,因電極 内所含活物質量減少,做為正極其放電容量變低。結著材 少於1重量部以上時活物質之結著能力就變成沒有,因活 物質之脫落或機械強度下降,電池之製作困難,多於30 重量部時與導電材之情形相同,電極内所含活物質量減 -11 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 529189 五 、發明説明( 不實:%極内邵抗阻或分極等變大’故電容量變低而 負極層是可以使用做為負極材料之 如,鋰和鋁之人入、 简趣合金(例 化物等。從安::循藏放出…材料或金屬氧 望。做為峻材料^Γ 面來看’以咬材料較有希 如可列舉鉛材料( 周知材料,例 成碳、呋喃樹寺)、石油“、甲酚樹脂燒 間相歷青=;燒:碳、聚乙腈燒成凝、氣相成長碳、中 之石墨:^ 性高之石墨表面形成非晶質碳層 可 石 因 内 以使電池電壓變平3 ^ ^ 科口 广千坦、-源达、度變大,所以較好。再者 "液和墨粒子之表面有非晶質碳層之石墨材科, …和副反應較少,由積層體所封止 塵較弱形狀之電池特別適用β τ針對 上述之碳材料做為鐘離子二次電池之負極層時,可以 入峽材料(較好是粒子狀之材料)和結著材來形成。此時 為了提高導電性可以混人導電材。在此所使用之結著材 乙 限 了以使用聚氟化偏乙婦、聚四氟乙埽等氟系聚合物、聚 缔、聚丙埽等聚埽煙系聚合物、合成橡膠類等,但並不 足只有此而己。 、 變 電 碳 碳材料和結著材之混合比可以為重量比99 ·· 1〜⑽ 結著材之重量比大於70: 30時’電極内部抗阻或分極3等 大,電極放電容量會變低,很難製作出實用之鋰二a 池。又,結著材之重量比小於99:1時,碳材料自^ = _12- 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格U10X297公|;Γ 529189 A7 B7 五、發明説明(1〇 ) 材料和集電體之結著能力變得不充分,因而活物質銳落或 機械強度下降,很難製作電池。 負極層,一般將上述活物質、溶劑中溶解或分散之結著 材、對應必要混入導電材後,製作成泥漿,在集電體上由 塗佈、或充填來製作。在此場合,為了提高結著性及除去 結著材之溶劑,在溶劑沸點以上或結著材之融點前後溫度 之真空中,最好在不活性氣體包圍氣氛下或空氣中進行熱 處理。 做為集電體者有銅、鎳等。形狀除了箔之外、可使用薄 膜、薄片、網、被打洞物、金網體、多孔質體、發泡體、 纖維群之成形體等。集電體之厚度並無特別限定,但強 度、導電性、電池製作時從能源密度觀點來看以1 /z m〜 1 mm為宜,較好為1〜100 /zm。導電材並無特別限定,但 可以使用碳黑(乙块碳黑、熱碳黑、槽法碳黑等)等之碳 類,或金屬粉末等。 電解層並無特別限定,但可以使用如有機電解液(電解 質鹽和有機溶劑所成者)、高分子固體電解質、無機固體 電解質、熔融鹽等,其中以高分子固體電解質較適於使 用。在高分子固體電解質中,是使用由電解質和電解質之 解離高分子所構成物質、在高分子中持有離子解離基之物 質。做為電解質解離之高分子者,有聚乙烯氧化物衍生物 或含該衍生物之聚合物、聚丙烯衍生物、含該衍生物之聚 合物、磷酸酯聚合物等。又,此高分子固體電解質除上述 之外,尚有含以下說明或所謂之凝膠電解質。 -13- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 529189
凝膠電解質是指在高分子中,加 之凝膠狀固體電解質之意思。此 二二質鹽和有機溶劑 用擔心液漏之固體電解質之特徵/ ^質’同時具有不 性,所以非常有希望。 k液體離子之傳導 為了形成凝膠電解質骨格之有 為丨唆浚釦韻釦从 ^ 钱化ϋ物,有電解質之溶 d /令展和親和性,有可聚合之 、,^ ^ ^ 匕基 < 化合物的話就可 以,叫”·、特別限足,例如可列舉 鍵結合基之化合物,或寡聚八丙^續構造及不飽和雙 次暴水口丙烯酸酯、聚酯、聚亞胺、 聚硫醚、聚颯呋等單獨戋是併 、 领必疋诉用一種以上者。同時,由與 溶骑丨]之親和性來看,以右臀齡接、生 ^以有水醚構造及不飽和雙鍵結合基之 化合物較佳。 做為聚醚構造單位者’可以列舉如乙缔氧化物、丙婦氧 化物、丁婦氧化物、縮水甘油_類等,可以適當單獨使用 此等或是併用二種以上者。又,組合二種以上之情形,其 形怨可以適當選擇塊狀、無規則者。再者,做為雙鍵結合 基者,可以列舉如烯丙基、甲基烯丙基、乙烯基、丙烯 基、甲基丙烯基等。 又’在凝膠電解質中所用之有機溶劑者,可以列舉如碳 酸丙烯酯(P C )、碳酸乙烯酯(E C )、碳酸丁烯酯等環狀碳 酸酯類’和碳酸二甲酯、碳酸二乙烯酯、碳酸乙基甲酯、 碳酸二丙烯酯等鍊狀碳酸酯類、r _ 丁内酯、r -戊内酯等 之内酯類、四氫呋喃、2 -甲基四氫呋喃等呋喃類、二乙 醚、1,2-二甲氧基乙烷、i,2-二乙氧基乙烷、乙氧基甲氧 基乙烷、二噁烷等醚類、二甲基亞颯、環丁讽、甲基環丁 -14- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 529189
石風、乙腈、蟻酸甲酯、醋酸甲酯等,可以使用此等。 做為電解質鹽者,可以列舉如過氯酸鋰(LiC1〇4 )、硼氟 化鐘(UBFO、磷氟化鋰(LiPF0)、6氟化砰酸鋰 (LiAsF6)、6氟化銻酸鋰(USbF6)、三氟化甲基磺酸鋰 (CF3S03Li)、三氟化醋酸鋰(CF3COOLi)、三氟化甲烷磺 酸亞胺41 ( LiN(CF3S〇2)2)等鋰鹽,可以使用此等1種以上 之混合者。 凝膠電解質,是在上述所選擇之溶劑中溶解電解質鹽而 调製得到之電解液,和上述有機化合物混合,由聚合而製 得者。 聚合方法可列舉如熱聚合、光聚合、放射線聚合等。熱 聚合起始劑、光聚合起始劑是使用該業者所周知之物質, 又聚合起始劑之量,依組合等之不同而適當選擇。 實施形態 以下以實施例來詳細說明本發明,但本發明並不是只限 定如此而己,同時,為了說明圖面,厚度免不了有可能過 度表現之情形,各個厚度關係在圖中並不受拘束。 實施例1 •正極層之製作 取f正極活物質中使用鈷酸鋰(LiC〇〇2),將做為結著材之 聚氟化偏乙埽一次溶解到有溶劑N-甲基士吡咯烷酮之乳 缽中得到結著材〉容液,將上述正極活物質和乙块碳黑滿 合,分散到上述溶液中,製作成膏狀液。 、 如此所彳于賞狀液塗佈到鋁箔所成之集電體的兩面,此等 -15- 529189 A7 B7 五、發明説明(13 ) ~一 --- 在6〇C中假乾燥,在150°C熱處理後壓型,做為65 x 65 mm 之正極層至工部分,無塗工部分就打成凹洞形狀成集電 體。再者為了除去水分在18(rc減壓乾燥,以此當做正極 層,塗佈密度為3.〇 g/cm3,正極層之總厚度為14〇 , 又’同形狀、同大小,只在單面塗佈同樣作成正極層。 •負極層之製作 在負極活物質中,將人造石墨MCMB (粒徑12 /zm、 d (002) = 0.3 3 7 nm、R值=0.4)、分散在溶解有結著材聚 氟化偏乙烯之N-甲基-2-吡咯烷酮溶劑所成之溶液乳蛛 中’將漿膏狀物塗伟到銅箔之兩面,在6(rc假乾燥此等, 在150 C熱處理後壓型,做成64 X 64 mm之負極層塗工部 为’典塗工部分打壓成凹洞形狀壓板體。再者為了除去水 分’在200 C中真空乾燥,以此當做負極層,塗佈密度為 L5 g/cm3 ’負極層之厚度為130 。 •電池元件之製作 將溶解有1 Μ之LiPF6的碳酸乙烯酯(以下稱E C)和碳酸 二乙酯(以下稱D E C )的1 : 1 (體積比)溶劑5 0克中,溶解 10克之聚乙烯氧化物•聚丙晞氧化物和二丙婦g旨之共聚 合體(分子量2000),加入0.06克聚合起始劑。 將此溶液含浸聚丙烯製之不織布(厚度16 //m),挾在玻 璃板中,由紫外線照射使凝膠化,而得到凝膠電解質層。 正極層、負極層是,將上述溶液含浸各層,挾在玻璃板 中,經紫外線照射使凝膠化,做成凝膠電解質複合電極。 使用如此所得之電極及電解質層,將負極層2張、正極層 -16- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) A7 B7 529189 五、發明説明(14 ) 3張(最外層是正極層之單面塗工電極)、電解質層4張積 層,製作成電池元件。 •積層體及電池之製作 做為金屬層厚侧之積層體者,為在厚度〇·8 mm之鋁合金 板上做接著層,貼付厚度50 /zm之改質聚丙烯薄膜,其大 小為70 X 70 mm。另一方面,做為薄侧之積層體者,為在 厚度8 0 a m之鋁箔上做接著層,將40 # m之改質聚丙 烯、做為表面保護層之30 /zm PET薄膜貼付。在此等積層 體上,挾住上述電池元件,全體減壓,將積層體周側部分 以熱融著來封止,製作薄型電池。 所得電池在充電終止電壓4.1伏特、60 mA電流值中進行 CC-CA充電。充電終止條件是電流值衰退變成所設定電流 之5 %時就終止充電。放電在60 mA低電流放電,放電終 止電壓是在2.75伏特。測定結果,設定電流值之容量為 330 mAh,製作相同電池5個,持續流動5 A之電流,進行 過充電試驗,所有電池為積層體構造之金屬層是向薄面方 向膨脹,如此持績流動電流之結果,所有積層體構造之金 屬層在薄面方向噴出内容物。 比較例1 除了將實施例1中厚側積層體,變更為金屬層薄側積層 體外,其餘和實施例1相同製作電池。所得電池有330 mAh之容量,製作相同電池5個,持續流動5 A之電流,進 行過充電試驗,所有之電池在表裏都均等膨脹,如此持續 流動電流之結果,有3個和2個之比率在不同面方向噴出 -17- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) A7 B7 529189 五、發明説明(15 ) 内容物。 實施例2 如實施例1製作正極層6、負極層8及電解質層7,積層 負極層3張、負極層4張製作電池元件(參考圖2)。除了將 0.8 mm之鋁合金加壓加工成筐體形狀,做為厚側金屬層之 夕卜,如實施例1般同樣製作電池(參考圖1 ),所製作之電 池是和筐體一體化。積層筐體和電池,總厚度有2 mm, 放電容量有480 mAh。在圖1中,1是薄侧金屬層、2及4 是接著層、3是電子元件、5代表筐體。圖2是對應圖1之 電池元件3之A部。 比較例2 和比較例1相同製作電池,將此電池貼付在和實施例2 所用之鋁合金相同形狀筐體之兩面帶(接著層)上(參考圖 3 ),兩面帶之厚度約為90 /zm,全體厚度和實施例2幾乎 相近有1.9 mm,所得電池之容量有330 mAh。圖3中,9是 電池元件、10是金屬層、11及12是接著層、13是筐體。 由此等實施例和比較例可知,在薄型電池中,和電池罐 相比,厚度做成薄的即使可使用積層體來做,此積層體所 占比率很大,再者在機械的筐體上貼付之情形,兩面帶等 有必要變成接著層,因必需考慮到此部分之厚度,結果, 會浪費電池元件一組程度之厚度,此浪費變得非常大,上 述實施例和比較例中,即使有相同厚度電池容量也大約有 1 . 5倍之差異。因此可知,積層張數受限之薄型電池,對 機器之實裝厚度確認相同之場合,其電池容量會有很大之 -18- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 529189 A7 B7 五、發明説明(16 ) 差異。 再者,上述實施例、比較例是以M D大小電池來比較, 但此等電腦大小變成Β 5、A 4大小時電池容量之大小必然 出現相當之差異。 同時,此次電池是設計全體厚度相同,但設計相同容量 之電池時,全體之厚度不能說是可以變薄。 在嚴格要求薄型化中,做為薄型機器電源者,將積層體 之厚度改換在電池元件上,能提高能源密度,進而可以大 幅延伸薄型攜帶機器之使用時間。又,相同電池有充分容 量時,含電池機器之厚度可以變薄。又,即使在異常時, 内容物噴出方向也被特定之故,對消費者而言有安全性。 -19- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)
Claims (1)
- A BCD 529189 六、申請專利範圍 1. 一種薄型二次電池,其特徵為:備有由正極層、電解質 層、負極層所積層成之電池元件,和封止電池元件表裡 面之積層體;此積層體是自電池元件侧至少由接著層與 金屬層之積層體所構成,電池元件表面侧之金屬層和裡 面侧之金屬層,其強度、厚度或此兩者各不相同。 2. 如申請專利範圍第1項之薄型二次電池,其中厚金屬層 為有凹形狀、電池元件為配設在凹形狀之内侧。 3. 如申請專利範圍第1項之薄型二次電池,其中厚金屬層 為選自鋁合金、鎂合金之金屬所構成。 4. 如申請專利範圍第1項之薄型二次電池,其中厚金屬層 是將延壓板材經加壓成形而得者。 5. 如申請專利範圍第1項之薄型二次電池,其中厚金屬層 為兼作電子機器之筐體者。 6. 如申請專利範圍第1項之薄型二次電池,其中厚金屬層 為0.05〜200 mm之厚度。 7. 如申請專利範圍第1項之薄型二次電池,其中薄金屬層 為選自铭、不銹鋼、鐵或銅之金屬搭。 8. 如申請專利範圍第1項之薄型二次電池,其中薄金屬層 為10〜300 //m之厚度。 9. 如申請專利範圍第1項之薄型二次電池,其中高強度金 屬層和低強度金屬層之強度比在2以上。 10. 如申請專利範圍第1項之薄型二次電池,其中電解質層 為固體電解質。 11. 如申請專利範圍第1項之薄型二次電池,其中電池元件 之總厚度為2 mm以下。 -20- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000354221A JP4132647B2 (ja) | 2000-11-21 | 2000-11-21 | 薄型二次電池 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
TW529189B true TW529189B (en) | 2003-04-21 |
Family
ID=18826855
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
TW090128735A TW529189B (en) | 2000-11-21 | 2001-11-20 | Thin secondary battery |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6998167B2 (zh) |
JP (1) | JP4132647B2 (zh) |
CN (1) | CN1235296C (zh) |
TW (1) | TW529189B (zh) |
WO (1) | WO2002043167A1 (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TWI419397B (zh) * | 2006-05-12 | 2013-12-11 | Infinite Power Solutions Inc | 位於半導體或半導體裝置上的薄膜式電池及其製造方法 |
Families Citing this family (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3831939B2 (ja) * | 2001-11-12 | 2006-10-11 | ソニー株式会社 | 電池 |
US9793523B2 (en) | 2002-08-09 | 2017-10-17 | Sapurast Research Llc | Electrochemical apparatus with barrier layer protected substrate |
US20070264564A1 (en) | 2006-03-16 | 2007-11-15 | Infinite Power Solutions, Inc. | Thin film battery on an integrated circuit or circuit board and method thereof |
JP4135473B2 (ja) * | 2002-11-07 | 2008-08-20 | 日産自動車株式会社 | バイポーラ電池 |
JP2005293950A (ja) * | 2004-03-31 | 2005-10-20 | Tdk Corp | リチウムイオン二次電池、及び、リチウムイオン二次電池の充電方法 |
US20090076360A1 (en) | 2007-09-13 | 2009-03-19 | Dexcom, Inc. | Transcutaneous analyte sensor |
JP4911909B2 (ja) * | 2005-03-29 | 2012-04-04 | 三洋電機株式会社 | リチウム二次電池用電極の製造方法 |
JP4645606B2 (ja) | 2007-03-08 | 2011-03-09 | 日産自動車株式会社 | リチウムイオン二次電池 |
JP5380798B2 (ja) * | 2007-07-06 | 2014-01-08 | 日産自動車株式会社 | 二次電池 |
KR101192090B1 (ko) | 2008-06-09 | 2013-11-27 | 삼성에스디아이 주식회사 | 리튬 이차전지 |
JP2012226826A (ja) * | 2009-09-02 | 2012-11-15 | Panasonic Corp | 二次電池及び携帯電子機器 |
JP5678539B2 (ja) * | 2009-09-29 | 2015-03-04 | 三菱化学株式会社 | 非水系電解液電池 |
KR101240718B1 (ko) * | 2011-04-05 | 2013-03-11 | 삼성에스디아이 주식회사 | 이차 전지용 케이스 및 이를 구비한 이차 전지 |
JP2017123306A (ja) * | 2016-01-08 | 2017-07-13 | トヨタ自動車株式会社 | ラミネート電池 |
US11404726B2 (en) * | 2017-06-09 | 2022-08-02 | Nippon Electric Glass Co., Ltd. | All-solid-state sodium ion secondary battery |
CN117352858B (zh) * | 2022-06-27 | 2024-09-10 | 比亚迪股份有限公司 | 叠片设备和叠片设备的叠片方法 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3279817B2 (ja) | 1994-06-28 | 2002-04-30 | ソニー株式会社 | 電子機器に内蔵される電池 |
JPH1013512A (ja) | 1996-06-25 | 1998-01-16 | Toshiba Battery Co Ltd | 電子機器 |
JPH11195404A (ja) | 1997-12-26 | 1999-07-21 | Sanyo Electric Co Ltd | 薄型電池 |
JP3993320B2 (ja) | 1998-08-28 | 2007-10-17 | 三菱電線工業株式会社 | シート電池およびその製造方法 |
JP2000348693A (ja) * | 1999-06-07 | 2000-12-15 | Toshiba Battery Co Ltd | 薄形電池およびその製造方法 |
-
2000
- 2000-11-21 JP JP2000354221A patent/JP4132647B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2001
- 2001-11-20 US US10/432,159 patent/US6998167B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2001-11-20 TW TW090128735A patent/TW529189B/zh active
- 2001-11-20 WO PCT/JP2001/010147 patent/WO2002043167A1/ja active Application Filing
- 2001-11-20 CN CNB018192645A patent/CN1235296C/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TWI419397B (zh) * | 2006-05-12 | 2013-12-11 | Infinite Power Solutions Inc | 位於半導體或半導體裝置上的薄膜式電池及其製造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2002043167A1 (fr) | 2002-05-30 |
JP2002157981A (ja) | 2002-05-31 |
US20040043288A1 (en) | 2004-03-04 |
US6998167B2 (en) | 2006-02-14 |
CN1235296C (zh) | 2006-01-04 |
CN1476643A (zh) | 2004-02-18 |
JP4132647B2 (ja) | 2008-08-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TW529189B (en) | Thin secondary battery | |
US7008722B2 (en) | Polymer-gel lithium ion battery | |
JP2020526897A (ja) | 全固体電池用複合固体電解質膜及びそれを含む全固体電池 | |
JP5210461B1 (ja) | 非水電解質二次電池用セパレータ、その製造方法および非水電解質二次電池 | |
JP2012195314A (ja) | 非水電解質二次電池 | |
JP5191022B1 (ja) | 電気化学素子用セパレータ、その製造方法および電気化学素子 | |
WO2005093891A1 (ja) | リチウムイオン二次電池 | |
JP2006156235A (ja) | 負極および電池 | |
JP2008234872A (ja) | 正極活物質および電池 | |
JP2003059486A (ja) | 積層型電池およびその製造方法 | |
KR101724620B1 (ko) | 이차 전지용 파우치 및 이를 이용한 플렉서블 이차 전지 | |
WO2013042235A1 (ja) | 電気化学素子用セパレータ、その製造方法および電気化学素子 | |
WO2012053286A1 (ja) | 電気化学素子用セパレータとその製造方法、電気化学素子用電極および電気化学素子 | |
JP2012033498A (ja) | 電気化学素子 | |
TW480758B (en) | Lithium ion secondary battery and battery device comprising same | |
JP2002245998A (ja) | 電池パック及び電池 | |
CA2342368A1 (en) | Polymer electrolyte battery of high mechanical strength and high heat resistance, and method for producing the polymer electrolyte battery | |
JP4240060B2 (ja) | 正極活物質および電池 | |
JP2003007345A (ja) | リチウム二次電池 | |
JP4108918B2 (ja) | 薄型二次電池 | |
CN116190561B (zh) | 钠离子电池的电池单体、钠离子电池及用电装置 | |
JP2018527706A (ja) | ゲルポリマー電解質の製造のための硬化用ダイおよびこれを用いたゲルポリマー電池セルの製造方法 | |
JP3544889B2 (ja) | 密閉型電池 | |
JP2002008655A (ja) | 負極及び非水電解質電池 | |
CN102569942A (zh) | 导电增强材料、负电极材料层、负电极及电池 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
GD4A | Issue of patent certificate for granted invention patent |