專利名稱：凝膠電解液電池的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種具有凝膠電解液的凝膠電解液電池作為便攜式電子設備例如便攜式電話，攝影機或筆記本個人電腦的電源，電池變得越來越重要。為了減小電子設備的尺寸和重量，理想的是使電池不僅具有大的容量而且重量輕且節(jié)省空間。就此而論，具有高能量密度和高輸出密度的鋰電池非常適用。鋰電池使用碳材料作為陰極材料，其平均放電電壓不小于3.7V且在充電/放電過程中的循環(huán)損耗降低，從而其具有能夠輕易實現(xiàn)高能量密度的優(yōu)點。
理想的是，鋰電池表現(xiàn)出靈活性和形狀自由度，多種形狀的鋰電池，例如厚度薄，面積大的板狀電池，或厚度薄，面積小的卡狀電池同樣也是理想的。然而，在傳統(tǒng)的技術中，在電池裝置的外部金屬殼中封入了陽極，陰極和電解溶液，難于制造如上文描述的各種形狀的電池。而且，電解溶液的使用將使制造過程變得復雜或必須提供防漏裝置。
為了克服上述問題，這樣一種電池越來越受到關注，這種電池使用應用導電性有機高聚合物材料或有機陶瓷的固態(tài)電解質，或使用將電解溶液注入到基體聚合物(matrix polymer)的凝膠固態(tài)電解質，下文中稱為凝膠體電解質。應用固態(tài)電解質的固態(tài)電解質電池，或應用凝膠體電解質的凝膠體電解質電池，其中的電解質固定不動，通過使用薄膜型外部材料可以減小厚度，這樣就提供了比傳統(tǒng)的電池高的能量密度。
然而，凝膠體電解質電池的缺點是，由于電解液裝在聚合母體之中，因此電解液不能充分地滲透到電極的活性材料層中。結果是，鋰離子不能充分移動穿過電極，從而不能達到理想的電池容量。
此外，在凝膠電解液電池中，在凝膠質電解液中的溶劑在激活充電時趨向于被分解放出氣體，結果是在活性物質層和凝膠質電解液之間產生局部的間隙，從而減弱了電極的活性物質層和凝膠質之間的粘著。如果這種間隙產生在活性物質層和凝膠質電解液之間，電池在其存儲上，和電壓上被略微變差，從而無法獲得所期望的電池性能。而且，鋰離子遷移穿過電極被延緩，從而非常困難到達理想的電池容量。
本發(fā)明的一個目的是提供一種制備非水電解液電池的方法，其中電極的活性物質層與凝膠質的附著被改進，并且防止電壓達不到額定值，以提高產品收得率，從而能夠制造具有高電池容量的非水電解液電池。
一方面，本發(fā)明提供一種用于制備凝膠電解液電池的方法，其中電池裝置被容納在一層壓薄膜的外部材料中，并通過熱熔合密封，其中該方法包括一電池裝置制備步驟，其中通過凝膠質電解液將正極和負極分層，以形成電池裝置，一容納步驟，其中將由電池裝置制備步驟制備的電池裝置容納在層壓薄膜中，和一加熱步驟，其中在加壓條件下加熱由上述容納步驟容納在層壓薄膜中的電池裝置。
另一方面，本發(fā)明提供一種用于制備凝膠電解液電池的方法，其中一電池裝置被容納在一外部層壓薄膜材料中并通過熱熔合密封，其中該方法包括一電池裝置制備步驟，其中通過凝膠質電解液將正極和負極分層，以形成電池裝置，一容納步驟，其中將由電池裝置制備步驟制備的電池裝置容納在層壓薄膜中，一充電步驟，用于對在容納步驟中容納在層壓薄膜中的電池裝置充電，一放電步驟，用于在充電步驟之后對電池裝置進行放電，和一加熱步驟，用于在加壓條件下加熱經放電步驟的電池裝置。
根據(jù)本發(fā)明，在加壓和加熱的條件下，具有凝膠質電解液的電池裝置中凝膠質電解液滲透到電極中的情況被加速。由于壓力和熱量被施加給電池裝置，即使在電極的活性物質層與凝膠質電解液層之間具有由激活充電而放出的氣體產生的間隙，凝膠質電解液層與電極的活性物質層之間的附著被恢復，從而提高了產品收得率。結果是，電極的活性材料層與凝膠質電解液之間的附著被增強，從而提供了一種具有高容量和優(yōu)良的充電/放電特性和工作可靠性的凝膠電解液電池。


圖1為一透視圖，示出了根據(jù)本發(fā)明的凝膠電解液電池的說明性的結構。
圖2為一透視圖，示出了被容納在一外部薄膜中的電池裝置。
圖3為沿圖2中線A-B的截面圖。
圖4為一透視圖，示出了正電極的結構。
圖5為一透視圖，示出了負電極的結構。
圖6為一圖表，示出了樣品電池24和25的流逝時間與電壓之間的關系。
參照附圖，本發(fā)明的實施例將在下文進行詳細介紹。
圖1至3示出了根據(jù)本發(fā)明制備的凝膠電解液電池的說明性結構。參照附圖3，凝膠電解液電池1包括一帶形正電極2，一帶形負電極3正對著正電極2安裝，一凝膠質電解液層4形成于正電極2和負電極3之上，一隔板5安裝在攜帶凝膠質電解液層4的正電極2和攜帶凝膠質電解液層4的負電極3之間。
如圖2和3所示，在該凝膠電解液電池1中，攜帶有凝膠質電解液層4的正電極2，和攜帶有凝膠質電解液層4的負電極3，被層壓在一起，二者中間插入隔板5，并沿著縱向盤繞，以形成電池裝置6。該電池裝置6由一外部絕緣材料膜7氣密地密封。正電極2和負電極3分別與正電極端8和負電極端9相連，這些端8，9被裝在形成在外部膜7邊緣上的開口。一樹脂膜10被布置在端部8，9與外部膜7相接觸的區(qū)域。
如圖4所示，在正電極2中，包含有陽極活性材料的陽極活性材料層2a，形成在正電極集電極2b的每一表面上。在圖4中示出了凝膠質電解液層4形成在陽極活性材料層2a上的狀態(tài)。
使用一種金屬箔，例如鋁箔作為正電極集電極2b。這種金屬箔最好是多孔狀的。通過使用多孔金屬箔作為正電極集電極，能夠提高正電極集電極2b和陽極活性材料層2a之間的附著強度。使用的多孔金屬箔可以是沖孔金屬或板網(wǎng)，也可使用通過腐蝕形成許多開孔的金屬箔。
根據(jù)需要制造的電池的類型，所述陽極活性材料可以是金屬氧化物，金屬硫化物，特定的高分子材料，或公式為LixMO2的鋰氧化物(lithium compoundoxide)。在上述公式中，M代表一種個或多種過渡金屬，X通常為0.05≤x≤1.12。
鋰氧化物(lithium compound oxide)中的過渡金屬M最好至少為鈷(Co)，鎳(Ni)和錳(Mn)其中一種。特定的鋰氧化物(lithium compound oxide)的例子包括LiCoO2，LiNiO2，LixNiyCo1-yO2，其中x和y的大小根據(jù)電池的充電/放電的狀態(tài)的不同而不同，且通常是0＜x＜1，0.7＜y＜1.0，或LiMn2O4。
鋰氧化物(lithium compound oxide)可使用鋰化合物和過渡金屬化合物，例如鋰過渡金屬的碳酸鹽，硝酸鹽，硫酸鹽，氧化物，氫氧化物或鹵化物作為原材料來制備。例如，鋰氧化物(lithium compound oxide)可在加熱，含氧氣體，溫度范圍在600°至1000°的條件下，根據(jù)所期望的組份，混合鋰鹽和過渡金屬原材料，將材料充分混合并燒結來制備。將各個組份混合的方法沒有特殊的限制，這樣粉狀的鹽可在干燥的狀態(tài)下被直接混合，也可被溶解在水中用于作為水溶液混合。
作為包含在陽極活性材料層2a中的一種粘合劑，任何適合的已知的樹脂材料，即通常用于非水電解液電池的陽極活性材料層的一種粘合制可以被應用。
如圖5所示，在負電極3中，一種包含陰極活性材料的陰極活性材料層3a被形成在負電極集電極3b的每一個表面上。圖5示出了凝膠質電解液層4被形成在陰性活性材料層3a上的狀態(tài)。
使用金屬箔例如銅箔或鎳箔作為負電極集電極3b。該金屬箔最好是多孔的。通過使用多孔金屬箔作為負電極集電極，能夠提高負電極集電極3b和陰性活性材料層3a之間的附著強度。應用的多孔金屬箔可以是沖孔金屬或板網(wǎng)，也可是通過腐蝕在其上形成許多開孔的金屬箔。
能夠摻雜/不摻雜鋰的物質可被用作陰極活性材料。這些能夠摻雜/不摻雜鋰的材料可以是金屬鋰，金屬鋰合金和碳材料。碳材料的例子包括天然或人造石墨，熱解碳，焦炭例如瀝青焦，針狀焦或石油焦，碳黑例如乙炔碳黑，玻璃碳，活性碳，碳纖維，燒結的有機高分子材料例如纖維素，酚醛樹脂或糠醇樹脂，在適宜的溫度下燃燒，和碳素纖維。
任何適宜的已知的樹脂材料，即通常用來作為非水電解質電池的陰極活性材料層的粘合劑，可用來作為包含在陰極活性材料層3a中的粘合劑。
在凝膠質電解液層4中，包含溶解在非水溶劑中的電解鹽的非水電解質被基體聚合物膠凝。
LiPF6，LiClO4，LiCF3SO3，LiAsF6，LiBF4，LiN(CF3SO3)2或C4F9SO3Li，可被單獨或組合使用，用來作為電解質鹽。考慮到離子電導性，在這些物質中最好選擇LiPF6。使用時，為了得到理想的離子導電性，電解鹽最好配制成基于非水溶劑的濃度為0.10mol/l到2.0mol/l。
如果在室溫下聚合物本身或使用該聚合物的凝膠質電解液表現(xiàn)的離子電導率不小于1mS/cm，則對于基體聚合物的化學結構沒有特定的限制。聚丙烯腈，聚丙烯腈共聚物，聚苯乙烯氧化物或聚苯乙烯氧化共聚物可被用來作為該基體聚合物。乙烯基共聚物單體可以是例如六氟丙烯，四氟乙烯，醋酸乙烯酯，異丁烯酸甲酯，甲基丙烯酸丁酯，丙烯酸甲酯，丙烯酸丁酯，衣康酸，氫化丙烯酸甲酯，氫化丙烯酸乙酯，丙烯酰胺，氯乙烯，二氟乙烯，和偏二氯乙烯。另外，也可使用丙烯腈聚丁橡膠，丙烯腈丁二烯苯乙烯樹脂，丙烯腈聚乙烯氯丙烯二烯苯乙烯樹脂，丙烯腈氯乙烯樹脂，丙烯腈甲基丙烯酸酯樹脂和丙烯腈丙烯酸脂樹脂，此外也可使用，聚醚改性硅氧烷或其共聚物。上述的基體聚合物可以單獨使用也可混合使用。
碳酯乙烯，丙烯碳酸酯，丁烯碳酸鹽， -丁內酯，2，4-二氟苯甲醚，2，6-二氟苯甲醚或4-bormovelatol可被單獨使用或混合使用作為非水性溶劑。
如果一種多層膜，例如外部膜7，被用作電池的外部材料，最好所使用的溶劑在溫度為150?；蚋邥r沸騰，例如碳酯乙烯，丙烯碳酸酯， -丁內酯，2，4-二氟苯甲醚，2，6-二氟苯甲醚或4-bormovelatol的混合物。
此外，在本發(fā)明的凝膠電解液電池中，在非水性溶劑中的低沸點溶劑的含量被定為1wt％或更低。這里的低沸點溶劑是指在110?；蚋偷臏囟认路序v的溶劑。如果低沸點溶劑的含量超過了1wt％，在制備凝膠電解液電池時，在對電池裝置的加熱過程中，低沸點溶劑被蒸發(fā)掉，從而會使外部膜膨脹，使電池變形。
這種低沸點溶劑可以是 -戊內酯，二乙氧基乙烷，四氫呋喃，2-甲基四氫呋喃，1，3-二氧戊烷，醋酸甲酯，丙酸甲酯，二甲基碳酸鹽，碳酸二乙酯和乙基-甲基碳酸鹽。
一微孔薄膜可用作隔板5，其主要包含聚烯烴，例如聚丙烯，聚乙烯或這些物質的混合物。更好是使用一微孔薄膜，通過采用表面活性劑或電暈放電處理，其吸濕度相對于電解溶液提高了。這將防止電池的內電阻增加。
雖然對于隔板5上微孔的面積與隔板的面積之比沒有限制，但孔所述比值最好被設定在30％到80％。如果比值小于30％，電池的輸出特性將被顯著降低。如果比值超過60％，隔板5的機械強度將被降低。此外，對于隔板5的微孔的直徑或隔板厚度沒有限制，然而，微孔的直徑最好被設定在1μm或更小，以防止內部短路并通過微孔的關閉來表現(xiàn)關閉效果。
隔板5的厚度最好在5μm到35μm之間．此外，如果考慮到隔板5的機械強度和電阻的關系，隔板5的厚度最好被定在7μm至20μm之間。
如果外部膜7表現(xiàn)防潮性就能夠滿足需要。例如可使用包括尼龍膜，鋁箔和聚乙烯膜以所述順序層疊并卡在一起的三層膜。
在根據(jù)本發(fā)明制備的凝膠電解液電池1中，通過對電池裝置6加壓和加熱，凝膠質電解液和電極的活性材料層之間的附著被加強，電壓故障的發(fā)生率被降低，而能量產生率被提高。此外，該凝膠電解液電池1具有高電池容量和優(yōu)良的電池特性。
如上所述的本發(fā)明的凝膠電解液電池1通過以下方法制備為了制備正電極2，陽極活性材料粉末，起電劑例如碳黑或石墨，和粘合劑例如聚偏氟乙烯，被均勻混合，并加入溶劑例如二甲基甲酰胺或n-甲基吡咯烷酮，以生產一種糊狀陽極電極混合物，該混合物被均勻地涂布在作為正電極集電極2b的一個金屬箔例如鋁箔上。然后得到的部件被干燥以形成一在其上攜帶有陽極活性材料層2a的正電極板。上述的陽極混合物可加入公知的添加劑。
在正電極板的陽極活性材料層2a上形成凝膠質電解液層4。為了制備凝膠質電解液層4，一種電解鹽被溶解在非水溶劑中以制備一種非水性溶液。在該非水性溶液中加入一種基體聚合物。充分地攪拌以溶解該基體聚合物，從而制造一種溶膠狀的電解溶液28。
在正電極2上施加預定量的電解溶液。得到的物質在室溫下冷卻，以容許基體聚合物被凝膠化，從而在陽極活性材料層2a上形成凝膠質電解液層4。
一種攜帶凝膠質電解液層4的正電極板被切削為帶狀。在正電極集電極2b上不攜帶陽極活性材料層2a的部分上焊接一引線例如鋁，以生產一正電極端8。這就制成了一種帶狀的在其上攜帶有凝膠質電解液層4的正電極2。
在制備負電極3中，陰極活性材料的粉末和粘合劑例如聚偏氟乙烯被均勻混合，并加入一種溶劑例如二甲基甲醛或n-甲基吡咯烷酮以制備一種糊狀負電極混合物。該負電極混合物被均勻地涂布在作為負電極集電極3b的一個金屬箔例如銅箔或鎳箔上，并被干燥以形成一在其上攜帶有陰極活性材料層3a的負電極板。該陰極混合物可加入公知的添加劑。
在負電極板的負電極集電極3b上形成凝膠質電解液層4。為了形成凝膠質電解液層4，如上述方法制備的預定量的電解溶液被涂布在陰極活性材料層上。獲得的物質在室溫下冷卻，以容許基體聚合物被凝膠化，從而在負電極集電極3b上形成凝膠質電解液層4。
一種攜帶有凝膠質電解液層4的負電極板被切削成帶狀。在負電極集電極3b上不攜帶陰極活性材料層3a的部分焊接一引線例如鎳，以生產一負電極端9。這就制成一在其上攜帶有凝膠質電解液層4的帶狀負電極3。
如上述方法制備的正電極2和負電極3被層疊在一起，其攜帶有凝膠質電解液層4的側面彼此相對，在該正電極2和負電極3之間放置隔板5，以形成層疊的電極裝置，然后該電極裝置被沿其縱向卷成一圈從而形成了電池裝置6。
最后，電池裝置6被封入絕緣材料的外部膜7中，一樹脂膜10被放置在正電極端8，負電極端9和外部膜7的重疊部分，外部膜7的外部邊緣被密封起來，正電極端8和負電極端9被嵌入外部膜7的密封部。這樣當電池裝置6被緊密密封在外部膜7中時，端部8，9通向外界。
當電池裝置6被包裹在外部膜7中時，樹脂膜10被放置在外部膜7、正電極端8和負電極端9的接觸部，以防止外部膜7由于其毛邊造成的短路，并且可增強外部膜7、正電極端8和負電極端9之間的附著。
如果樹脂膜10的材料表現(xiàn)出對正電極端8和負電極端9之間的粘合性，則樹脂膜10的材料不受限制。然而，理想的是使用僅由一種聚烯烴樹脂例如聚乙烯，聚丙烯，變性聚乙烯，變性支鏈聚丙烯或其共聚物組成的物質。在熱熔化之前，樹脂膜10的厚度的最好為20至200μm，如果樹脂膜10的厚度小于20μm，易加工性就會降低。如果厚度大于300μm，水就可滲透使其難于保持電池的內部密封。
根據(jù)本發(fā)明，由外部膜7包封的電池裝置6在對其進行熱處理的同時，被從上面和下面擠壓。通過擠壓和熱處理，電池裝置6被外部膜7包封，由在凝膠質電解液中的基體聚合物保持的非水性電解溶液可被制成以有效地滲入活性材料層。由于非水性電解溶液滲入活性材料層，能夠增強凝膠質電解液層4和活性材料層之間的附著，以提供一種具有高電池容量和良好的充電/放電特性的凝膠電解液電池1。
具體地說，如果攜帶凝膠質電解液層4的正電極2和同樣攜帶有凝膠質電解液層4的負電極3被重疊在一起，它們之間用隔板隔開，電解液可充分地滲透進入隔板微孔中，這樣就加強了有益效果。
因此，電池裝置6的加熱溫度最好不低于凝膠質電解液的溶膠-凝膠轉變溫度。原因是，溶膠狀態(tài)的流動性大于凝膠狀態(tài)的流動性，這樣在凝膠質電解液層中的非水性電解溶液更易于滲透進入活性材料層中，從而縮短了加熱/加壓時間。
特別是，電池裝置6的加熱溫度較好是在50℃至105℃，最好是在70℃至100℃。當加熱溫度高于105℃時，在凝膠質電解液中的部分非水性溶劑被高溫分解從而不能達到理想的電池容量。如果加熱溫度低于50℃，非水性溶液滲透進入活性材料層中的非水性電解溶液不充分，非水性電解溶液滲透進入活性材料層就要花費許多時間，從而降低了生產效率。
施加在電池裝置6上的壓力最好在490kPa至2450kPa的范圍內。如果壓力小于490kPa，凝集質電解液層4和活性材料層之間的附著不充分，這樣就不能達到理想的充電/放電特性。如果壓力大于2450kPa，凝膠質電解液層4將被壓壞。
包封在外部膜7中的電池裝置6是這樣被加壓和加熱的，即使用加熱塊從上方和下方夾持外部膜7。這樣，外部膜7并不被加熱塊直接夾在中間。最好是一塊耐熱橡膠被布置在外部膜7和加熱塊之間，這樣在外部膜7中的電池裝置6通過橡膠塊來加壓和加熱。如果電池裝置6被這樣加壓和加熱，即外部膜7被加熱塊直接夾在中間，加熱塊的溫度難于保持，從而造成溫度不穩(wěn)定。另外，還難于對電池裝置6均勻地加壓。通過使用耐熱橡膠塊，能夠對電池裝置6提供均勻和穩(wěn)定的壓力和溫度，為了激活使用上述方法制備的凝膠電解液電池1，使其在預定的充電條件下充電，經這樣充電的電池在預定的條件下放電。充電/放電的條件可根據(jù)電池的形狀和尺寸來適宜地設定。
如果在激活充電過程中產生氣體，由于凝膠質電解液中的溶劑分解，在活性材料層和凝膠質電解液層4之間會產生局部的間隙，活性材料層和凝膠質電解液層4之間的附著在該區(qū)域喪失，從而在貯存過程中電池電壓降低，從而增加了廢品率減低了產品收得率。此外，鋰離子不能充分地移動，從而不能達到理想的電池容量。
因此，根據(jù)本發(fā)明，經激活充電和放電過程的凝膠電解液電池1在其被加熱時，被從其上部和下部加壓。通過對凝膠電解液電池1的加壓，其被包封在外部膜7中，通過對電池體的加熱，即使由于在激活充電過程中產生的氣體使在凝膠質電解液層4和活性材料層之間產生一間隙，在凝膠質電解液和電極之間也可獲得牢固的附著。通過保持凝膠質電解液層4和活性材料層之間的牢固附著，制成的凝膠電解液電池1可避免電壓故障，且具有高電池容量和優(yōu)良的充電/放電特性。
此時凝膠電解液電池1的加熱溫度最好不小于溶膠電解液的溶膠-凝膠轉換溫度。特別是，電池裝置的加熱溫度較好在50℃至105℃之間，最好是在70℃至100℃之間，如果加熱溫度高于105℃，凝膠質電解液中部分非水性溶劑被高溫分解，從而不能達到理想的電池容量。如果加熱溫度小于50℃，非水性溶劑滲透進入活性材料層中的非水性電解溶液不充分，需更花費許多時間使非水性電解溶液滲透進入活性材料層，從而降低了生產率。
施加在電池裝置6上的壓力最好在490kPa至2450kPa的范圍內。如果壓力小于490kPa，凝集質電解液層4和活性材料層之間的附著不充分，這樣就不能達到理想的充電/放電特性。如果壓力大于2450kPa，凝膠質電解液層4將被壓壞。
包封在外部膜7中的電池裝置6是這樣被加壓和加熱的，即外部膜7位于上部金屬加熱塊和下部金屬加熱塊的夾心。這樣，外部膜7并不被加熱塊直接夾在中間。最好是一塊耐熱橡膠被布置在外部膜7和加熱塊之間，這樣在外部膜7中的電池裝置6通過橡膠塊來加壓和加熱。如果電池裝置6被這樣加壓和加熱，即外部膜7被加熱塊直接夾在中間，加熱塊的溫度難于保持，從而造成溫度不穩(wěn)定。另外，還難于對電池裝置6均勻地加壓。通過使用耐熱橡膠塊，能夠對電池裝置6提供均勻和穩(wěn)定的壓力和溫度。
根據(jù)本發(fā)明制備的凝膠電解液電池1，在凝膠質電解液層4和活性材料層之間的牢固的附著被增強，這樣可獲得高電池容量和優(yōu)良的充電/放電特性。
如果由于在激活充電過程中產生的氣體，而在凝膠質電解液層和活性材料層之間產生間隙，能夠填充該間隙以保持電解液層和活性材料層之間的緊密接觸以提高產品收得率。如上所述的凝膠電解液電池1，鋰平穩(wěn)地遷移穿過正電極和負電極，這就保證了高電池容量和優(yōu)良的充電/放電特性。此外，根據(jù)本發(fā)明生產的凝膠電解液電池1在高溫條件下，其操作可靠性優(yōu)良。
在上述的實施例中，帶狀正電極2和帶狀負電極3被層壓在一起，并沿其縱向卷繞以形成電池裝置6。然而，本發(fā)明并不局限于這種結構，也可以這樣一種方式應用，其中矩形正電極2與矩形負電極3被層壓在一起，以提供一分層電極，或以這樣一種方式應用，其中分層電極被交替地折疊(collapsedalternately)。
本發(fā)明的凝膠電解液電池1的形狀不受限制，其可以是任何適宜的尺寸，例如薄形或大型的。此外，本發(fā)明適用于原電池和蓄電池。
實例電池以如下方式制備以檢驗本發(fā)明的有利效果。
首先，正電極以如下方式制備。首先，重量份為91的LiCoO2，其平均顆粒大小為5μm，作為陽極活性材料，重量份為6的碳黑作為起電劑，重量份為3的聚偏氟乙烯，將上述組份混合在一起，從而提供一種正電極混合物。然后，該正電極混合物被分散在作為溶劑的N-甲基吡咯烷酮中，以形成一種膠體。
然后，該正電極混合物膠體被均勻地涂布在作為正電極集電極的帶狀鋁箔的兩個表面上，涂附層厚度為20μm，將涂附的物質干燥。使用壓平壓力機對干燥后的固體進行壓制，形成一陽極活性材料層。一鋁引線被焊接在正電極集電極上的不攜帶陽極活性材料層的部分，以形成正電極端，從而制成正電極。
負電極是以以下方式制備的。首先，重量份為90的石墨，其平均顆粒大小為20μm，作為陰極活性材料，重量份為10的聚偏氟乙烯作為粘合劑，被混合在一起以形成一種陰極混合物。該陰極混合物被分散在作為溶劑的N-甲基吡咯烷酮中，形成一種膠體。
獲得的陰極混合物膠體被均勻地涂布在作為正電極集電極的帶狀銅箔的兩個表面上并被干燥。使用壓平壓力機對干燥后的固體進行壓制，形成一陰極活性材料層。一銅引線被焊接在負電極集電極上的不攜帶陰極活性材料層的部分，以形成一負電極端，從而制成負電極。
然后在正電極和負電極上分別形成如下的凝膠質電解液層在一種包含有碳酯乙烯，丙烯碳酸酯和a-丁內酯，其重量比為5∶3∶2的混合溶劑中，溶解LiPF6，其濃度為1.2mol/l，從而制備一種非水性電解溶液。然后在這種非水性電解溶液中加入一種二氟乙烯和六氟丙烯的共聚物，其含量為15wt％。從而制成一種高分子電解溶液。
然后，使用刮刀涂附方法，將獲得的電解溶液均勻地涂布在正電極和負電極的表面。然后，電解溶液被凝膠化，以在正電極和負電極的表面形成一凝膠質電解液層。
然后電池被按如下方式裝配在兩個表面都攜帶有凝膠質電解液層的帶狀正電極和在兩個表面都攜帶有凝膠質電解液層的帶狀負電極被層疊在一起，其中間夾有隔板，以形成一分層板，然后該分層板被沿其縱向卷繞以形成一電池裝置。使用的隔板是一多孔聚乙烯膜。
然后該電池裝置被一防濕外部膜夾在中間，通過將一厚度為25μm的尼龍層、一厚度為40μm的鋁層和一厚度為30μm的聚丙烯膜層壓在一起而制成所述外部膜。外部膜的外緣在減小的壓力下被熱熔融，使電池裝置被緊密地密封在外部膜中。這時，正電極端和負電極端被夾在外部膜的開放部分，一聚烯烴膜被布置在外部膜，正電極和負電極的連接部。
這樣被密封在外部膜中的電池裝置在一預定溫度和一預定的壓力下，經受一第一加壓/加熱過程，以形成尺寸為53mm×34mm，厚度為3mm的凝膠電解液電池。當電池裝置被密封在外部膜中時，通過使用一對硅橡膠加熱塊將其夾緊從而完成第一加壓和加熱過程。
然后，樣品1至18的凝膠電解液電池通過與上述相同的方法制備，除了如表1所示，改變施加在密封于外部膜中的電池裝置上的壓力和加熱溫度。同時，樣品18的電池裝置不使用硅橡膠加熱塊來進行加壓和加熱。
然后對例(樣品)1至18的電池進行充電/放電測試。首先，進行500mA的恒定電流充電。當電池電壓達到4.2V時，恒定電流充電被變換到一恒定電壓充電，且在保持電壓為4.2V的條件下，充電2.5小時。然后進行100mA的恒定電流放電，并當電池電壓降低到3.0V時完成放電。
在第一周期時間測量放電容量。例4的電池的放電容量被設定為100，可獲得相對于例4的電池的每種電池的放電容量比(％)。
在重復上述充電/放電過程十個循環(huán)之后，電池被分解，使用顯微鏡對負電極表面外形進行視覺檢測。如果在給定的例子中負電極表面上的鋰沉淀被觀察到，可確定在該例子中發(fā)生鋰沉淀。如果在給定的例子中負電極表面上的鋰沉淀沒有被觀察到，可確定在該例子中不發(fā)生鋰沉淀。
對于例1至18，放電容量比和在負電極表面上觀察到的結果與在示例中施加在電池裝置上的壓力和加熱溫度一起在表1中示出。
表1
如表1所示，在示例16中凝膠質電解液層與活性材料層之間的附著沒有被保持，對于該電池裝置不進行測量，因此，放電容量被降低。同樣在負電極上發(fā)現(xiàn)由鋰沉積。
對于示例17中的電池裝置，進行加熱但不進行加壓，凝膠質層和活性材料層之間的附著沒有被增強，這樣就得不到理想的放電容量。同樣，在負電極上發(fā)現(xiàn)有鋰沉積。
另一方面，對于示例1至15中的電池，進行加熱和加壓，凝膠質電解液層與活性材料層之間的附著被增強，可獲得足夠的放電容量。此外，在許多示例中沒有發(fā)現(xiàn)在負電極上有鋰沉積。
對于加熱溫度，示例8中，在加熱溫度為45℃的條件下，電解溶液滲透到活性材料層不充分。同樣，沒有發(fā)現(xiàn)在負電極上有鋰沉積。對于示例15，在加熱溫度為110℃的條件下，可以看到外部膜7膨脹，可能是由于凝膠質電解液中的非水性溶液部分揮發(fā)的原因。
對于壓力，示例1中，在壓力為294kPa(3kgf/cm2)的條件下，凝膠質電解液層與活性材料層之間的附著不充分，這樣就不能達到理想的充電/放電特性。另一方面，在示例7中，壓力為2646kPa(27kgf/cm2)，凝膠質電解液層被壓壞，同時在負電極上看到鋰沉積并注意到內部短路。
示例2至6和9至14的電池裝置，其中對電池裝置的加熱溫度為50℃至105℃，施加在電池裝置上的壓力為490kPa(5kgf/cm2)至2450kPa(25kgf/cm2)，并表現(xiàn)出高放電容量，而在負電極上沒有鋰沉積。
因此，對電池裝置的加熱溫度在50至150℃的范圍內，對電池裝置的加壓壓力在490kPa(5kgf/cm2)至2450(25kgf/cm2)的范圍內，凝膠質電解液滲入到活性材料層的過程被加快，以提高活性材料層與凝膠質電解液層之間的附著。這樣制成的電池顯示出優(yōu)良的充電/放電特性，且鋰均勻地穿過正電極和負電極。
在示例18中，在對電池裝置進行加壓和加熱時，層壓膜被加熱塊直接夾緊，而不插入硅橡膠塊，顯示出，在沒有硅橡膠塊的情況下，不能施加給電池裝置均勻的壓力和熱量，這樣在凝膠質電解液和活性材料層之間的附著不充分，并使鋰沉淀在負電極上。
因此，已顯示出，通過在加熱塊和層壓膜之間放置硅橡膠塊，可對電池裝置施加均勻的壓力和溫度的熱量，以提高凝膠質電解液層和活性材料層之間的附著。
現(xiàn)說明，在示例19至23中，當包含在凝膠質電解液中的非水性溶劑組份變化時制備電池。具體地說，示例19至23中的凝膠電解液電池以上述相同的方法制備，除了按表2所示確定二甲氧基乙烷(DME)的數(shù)量，所述二甲氧基乙烷包含在形成凝膠質電解液層的非水性溶劑中，二甲氧基乙烷是一低沸點溶劑。同時，施加在電池裝置上的壓力為1470kPa(15kgf/cm2)，加熱的溫度被設定為90℃。
按照與上述測試方法相同的方法，對這樣制備的示例19至23中的電池裝置的充電/放電進行測試。在表2中示出了示例19至23的電池的負電極表面的觀察結果和放電容量比。還示出了施加在電池裝置上的壓力，加熱溫度和在電解溶液中的DME含量。
表2
從表2中可以看到，在示例22和23中，低沸點溶劑被分別設定為1.2wt％和1.5wt％，部分溶劑在對電池裝置進行加壓和加熱過程中被蒸發(fā)，導致外部膜膨脹。對于示例23，鋰沉淀在負電極上。
另一方面，對于示例19至21，其中低沸點溶劑的量被設定為1.0wt％或更少，電池的形狀可以保持，而沒有部分溶劑的蒸發(fā)。
因此，可以發(fā)現(xiàn)，通過設定在凝膠質電解液中的低沸點溶劑的含量為1wt％或更小，可以防止外部膜7由于低沸點溶劑組份的蒸發(fā)而導致的膨脹。
通過對示例4(凝膠液電解質電池其中對電池裝置的加熱溫度被設定為90℃，對電池裝置的壓力被設定為1470kPa)進行激活充電和放電，接著在壓力為1470kPa溫度為90℃下進行第二次加熱處理，獲得一種凝膠質電解質電池(示例24)，將在下文介紹這種電池。同時，在凝膠電解液電池被兩塊加熱塊通過硅橡膠塊夾緊的情況下，進行對凝膠電解液電池的第二次加壓和加熱過程。
對于示例25，制造凝膠電解液電池的方法和示例24的方法相同，所不同的是，對經過激活充電和放電過程的凝膠電解液電池不進行第二次加熱和加壓處理。
同樣，對于示例26，制造凝膠電解液電池的方法和示例24的方法相同，所不同的是，沒有使用加熱塊對電池裝置進行加熱和加壓處理，電池裝置被放置在一恒溫容器中，在第一加熱和加壓過程中，僅加熱而不加壓。
首先，對于100個示例24的電池和100個示例25的電池，評價其產量。在對產量進行評價過程中，從電池制成，直接測量開路電壓(OCV)隨時間流逝的改變，接收經過預定時間保持預定電壓的電池，測量接收到的電池在100個電池中的比率。圖6示出在示例24和25中電池的時間流逝(以天計)和OCV(V)的關系。
從圖6中可以看出，對于示例25的電池裝置，相對于進行了激活充電和放電過程，但沒有進行第二加壓和加熱過程的凝膠電解液電池，在凝膠質電解液層和活性材料層之間產生了一局部間隙，這樣凝膠質電解液層和活性材料層之間的附著不能增強，電壓隨時間的流逝的減低很明顯，產量僅有92％。
另一方面，示例24的電池，相對于進行了激活充電和放電過程和第二加壓和加熱過程的凝膠電解液電池，在凝膠質電解液層和活性材料層之間不會產生局部間隙，這樣，凝膠質電解液層和活性材料層之間的附著可以被保持，電壓隨著時間的流逝的減低比示例25中的電池裝置的電壓的降低小大約50mV，而產量高大達96％。
接下來，在預定的充電/放電條件下，對示例24和25進行充電/放電測試，以測量放電容量。可發(fā)現(xiàn)，對于示例24的電池，放電容量相對于示例25的電池平均被提高大約5％，這樣就可獲得足夠的放電容量。
這樣，如果由于在激活充電過程中產生的氣體，而在活性材料層和凝膠質電解液層之間產生一間隙，該間隙可被在充電/放電之后，對凝膠電解液電池的加壓和加熱過程填充，從而增強了活性材料層和凝膠質電解液層之間的附著，從而保證了一高電池產量。同樣可以發(fā)現(xiàn)，對于這樣制備的凝膠電解液電池，鋰平穩(wěn)地遷移穿過正電極和負電極，從而抑制了電壓的減低，表現(xiàn)出優(yōu)良的充電/放電特性。
此外，對于示例24和25的電池，在高電壓充電狀態(tài)下評價其加熱特性。在評價其加熱特性過程中，對于示例24和25中的電池裝置，其被充電到4.25V或4.40V，電池被加熱到135℃，140℃，145℃，150℃和155℃，電池功能的喪失表示為NG，同時電池功能的保持表示為OK，結果顯示在表3中。
表3
從上表3中可以看到，對于示例24的電池，對經激活充電和放電過程的凝膠電解液電池，進行第二次加熱和加壓過程，電池的功能在150℃下被保持在4.25V的充電和在140℃下被保持在4.40V的充電，而，對于示例25的電池，不進行第二次加熱和加壓過程，電池功能在140℃下被保持在4.25V充電和在135℃下被保持在4.40V的充電。從這可以看出，通過對經激活充電和放電的凝膠電解液電池進行第二次加熱和加壓，獲得的電池即使在溫度升高時也可保持高的穩(wěn)定性。
示例24和26的電池的電池容量彼此進行比較。
在示例24中，電池經第一加壓和加熱過程而獲得，隔板、凝膠質電解液層和活性材料層之間的結合力很大。注意到，在該時間點，示例24等同與示例4。結果是，如果在激活充電過程中有氣體放出，正電極和負電板之間的附著被充分地保持，這樣就獲得了一高容量。
如果對電池進行第二加壓和加熱(示例24)過程，由于氣體的放出而在電極之間產生的間隙，被熔化填充，這樣就獲得了一高電池容量(相對示例4的放電容量的放電容量比為101％)。
另一方面，對于示例26的電池，僅經過加熱過程而不經加壓過程而獲得的電池裝置，在該時間點，示例26的電池等同于示例17的電池，隔板、凝膠質電解液層和活性材料層之間的結合力較弱。因此，正電極和負電極被在激活充電過程中放出的氣體彼此分開，所以，鋰離子不被添入到負電極，結果不能獲得足夠的容量。例如，相對于示例4，放電容量比為83％。
通過在放電(示例26)之后對電池進行第二次加壓和加熱過程，由于產生的氣體而彼此分開產生的空隙被結合在一起。由于在重新充電之后，鋰離子添入到負電極，容量被增加。相對于示例4的充電容量的放電容量比為98％。
由于在激活充電之后，對凝膠電解液電池進行的第二次加壓和加熱過程，容量的增加效果在沒有經第一加壓和加熱過程的示例26的電池中更加明顯。對于經最初的第一加壓和加熱過程的示例24的電池，電極之間的附著較強，因此，容量增加的量較小。
然而，由于，通常在外部的第一加壓和加熱過程更加易于使凝膠電解液電池具有高容量，因此在激活充電和放電之前和之后對電池裝置或凝膠電解液電池進行兩次加熱和加壓會更加有效。
權利要求
1.一種用于制造一種凝膠電解液電池的方法，凝膠電解液電池被容納在一層壓薄膜的外部材料中，并通過熱熔化密封起來，該方法包括一電池裝置制備步驟，其中通過一凝膠質電解液層鋪正電極和負電極以形成所述的電池裝置；一容納步驟，用于將由所述的電池裝置制備步驟制備的電池裝置容納到所述的層壓薄膜中；和一加熱步驟，用于在加壓的條件下，加熱在所述的容納步驟中容納在所述的層壓薄膜中的電池裝置。
2.根據(jù)如權利要求1所述的凝膠電解液電池的制造方法，其中在加熱過程中施加在電池裝置上的壓力在490kPa至2450kPa的范圍內。
3.根據(jù)如權利要求1所述的凝膠電解液電池的制造方法，其中在加熱過程中施加在電池裝置上的加熱溫度為50℃至105℃的范圍內。
4.根據(jù)如權利要求1所述的凝膠電解液電池的制造方法，其中加壓和加熱是通過一耐熱橡膠樹脂被施加到容納在一層壓薄膜外部材料中的電池裝置上的。
5.根據(jù)如權利要求4所述的凝膠電解液電池的制造方法，其中耐熱橡膠是硅橡膠。
6.根據(jù)如權利要求1所述的凝膠電解液電池的制造方法，其中外部材料是一包含有在其兩面上形成樹脂層的鋁箔的層壓薄膜。
7.根據(jù)如權利要求1所述的凝膠電解液電池的制造方法，其中，在所述的電池裝置制備步驟中，凝膠質電解液由一種基體聚合物，一種非水性溶劑和一種電解質鹽組成，其中在環(huán)境壓力(B)下沸點溫度在110℃或更低的非水性溶劑的數(shù)量與包含在凝膠質電解液(A)中的非水性溶劑的總量的比率或B/A被設定為1wt％或更小。
8.根據(jù)如權利要求1所述的凝膠電解液電池的制造方法，其中，在所述的電池裝置制備步驟中，在凝膠質電解液中的基體聚合物至少為選自以下物質組中的一種聚丙烯腈，聚氧化乙烯，六氟丙烯，四氟乙烯，醋酸乙烯酯，異丁烯酸甲酯，甲基丙烯酸丁酯，丙烯酸甲酯，丙烯酸丁酯，衣康酸，氫化丙烯酸甲酯，氫化丙烯酸乙酯，丙烯酰胺，氯乙烯，二氟乙烯，偏二氯乙烯，丙烯腈聚丁橡膠，丙烯腈丁二烯苯乙烯樹脂，丙烯腈聚乙烯氯丙二烯苯乙烯樹脂，丙烯腈氯乙烯樹脂，丙烯腈異丁烯酸樹脂，丙烯腈丙烯酸樹脂，聚醚改性硅氧烷與其共聚物。
9.根據(jù)如權利要求1所述的凝膠電解液電池的制造方法，其中，在所述的電池制備步驟中，一聚烯烴微孔隔板，和凝膠質電解液一起被設置在正電極與負電極之間。
10.根據(jù)如權利要求1所述的凝膠電解液電池的制造方法，其中，在所述的電池制備步驟中，一帶狀正電極和一帶狀負電極通過凝膠質電解液被層鋪在一起，并被縱向卷繞以形成一電池裝置。
11.根據(jù)如權利要求10所述的凝膠電解液電池的制造方法，其中，在所述的電池制備步驟中，一微孔隔板被放置在帶狀正電極和帶狀負電極之間，該帶狀正電極由陽極活性材料層和形成在陽極活性材料層上的一凝膠質電解液層組成，該帶狀負電極由陰極活性材料層和形成在陰極活性材料層上的一凝膠質電解液層組成。
12.根據(jù)如權利要求1所述的凝膠電解液電池的制造方法，其中，在所述的電池制備步驟中，一帶狀正電極，由攜帶有鋰混合氧化物(lithium compoundoxide)的陽極活性材料層和形成在上的一凝膠質電解液層組成，所述帶狀正電極被層鋪在一由金屬箔制成的正電極集電極的每個表面上，一帶狀負電極，由包含能夠摻雜/去除鋰的陰極活性材料層和形成在其上的一凝膠質電解液層組成，所述帶狀負電極被層鋪在一由金屬箔制成的負電極集電極的每個表面上，所述的帶狀正電極和帶狀負電極被層鋪在一起，并被縱向卷繞以形成一電池裝置。
13.一種用于制造凝膠電解液電池的方法，其中電池裝置被容納在一層壓薄膜的外部材料中，并通過熱熔化被密封在其中，所述的方法包括一電池裝置制備步驟，通過凝膠質電解液層鋪一正電極和一負電極以形成所述的電池裝置；一容納步驟，將由電池裝置制備步驟得到的電池裝置容納到所述的層壓薄膜中；一充電步驟，對在所述的容納步驟中容納在所述的層壓薄膜中的電池裝置進行充電；一放電步驟，對經充電步驟的電池裝置進行放電；和一加熱步驟，在加壓狀態(tài)下，對經所述的放電步驟的電池裝置進行加熱。
14.一種用于制造凝膠電解液電池的方法，其中電池裝置被容納在一層壓薄膜的外部材料中，并通過熱熔化被密封在其中，所述的方法包括一電池裝置制備步驟，通過凝膠質電解液層鋪一正電極和一負電極以形成所述的電池裝置；一容納步驟，將由電池裝置制備步驟得到的電池裝置容納到所述的層壓薄膜中；一第一加熱步驟，在加壓的狀態(tài)下，對在所述的容納步驟被容納在層壓薄膜中的電池裝置進行加熱；一充電步驟，對經第一加熱步驟的電池裝置進行充電；一放電步驟，對經所述的充電步驟的電池裝置進行放電；和一第二加熱步驟，在加壓的狀態(tài)下，對經所述的放電步驟的電池裝置進行加熱。
15.根據(jù)如權利要求13所述的凝膠電解液電池的制造方法，其中，在對經過所述放電步驟的電池裝置的加熱步驟中，施加在電池裝置上的壓力被設置在490kPa至2450kPa的范圍內。
16.根據(jù)如權利要求13所述的凝膠電解液電池的制造方法，其中，在對經過所述放電步驟的電池裝置的加熱步驟中，施加在電池裝置上的加熱溫度在50℃至105℃的范圍內。
17.根據(jù)如權利要求13所述的凝膠電解液電池的制造方法，其中，在對經過所述放電步驟的電池裝置的加熱步驟中，加壓和加熱是通過一耐熱橡膠樹脂被施加到容納在一層壓薄膜外部材料中的電池裝置上的。
18.根據(jù)如權利要求17所述的凝膠電解液電池的制造方法，其中耐熱橡膠是硅橡膠。
19.根據(jù)如權利要求13所述的凝膠電解液電池的制造方法，其中外部材料是一包含有在其兩面上形成樹脂層的鋁箔的層壓薄膜。
20.根據(jù)如權利要求13所述的凝膠電解液電池的制造方法，其中，在所述的電池裝置制備步驟中，凝膠質電解液由一種基體聚合物、一種非水性溶劑和一種電解質鹽組成，其中在環(huán)境壓力(B)下沸點溫度在110℃或更低的非水性溶劑的數(shù)量與包含在凝膠質電解液(A)中的非水性溶劑的總量的比率或B/A被設定為1wt％或更小。
21.根據(jù)如權利要求13所述的凝膠電解液電池的制造方法，其中，在所述的電池裝置制備步驟中，在凝膠質電解液中的基體聚合物至少為選自以下物質組中的一種聚丙烯腈，聚氧化乙烯，六氟丙烯，四氟乙烯，醋酸乙烯酯，異丁烯酸甲酯，甲基丙烯酸丁酯，丙烯酸甲酯，丙烯酸丁酯，衣康酸，氫化丙烯酸甲酯，氫化丙烯酸乙酯，丙烯酰胺，氯乙烯，二氟乙烯，偏二氯乙烯，丙烯腈聚丁橡膠，丙烯腈丁二烯苯乙烯樹脂，丙烯腈聚乙烯氯丙二烯苯乙烯樹脂，丙烯腈氯乙烯樹脂，丙烯腈異丁烯酸樹脂，丙烯腈丙烯酸樹脂，聚醚改性硅氧烷與其共聚物。
22.根據(jù)如權利要求13所述的凝膠電解液電池的制造方法，其中，在所述的電池制備步驟中，一聚烯烴微孔隔板，和凝膠質電解液一起被設置在正電極與負電極之間。
23.根據(jù)如權利要求13所述的凝膠電解液電池的制造方法，其中，在所述的電池制備步驟中，一帶狀正電極和一帶狀負電極通過凝膠質電解液被層鋪在一起，并被縱向卷繞以形成一電池裝置。
24.根據(jù)權利要求23所述的凝膠電解液電池的制造方法，其中，在所述的電池制備步驟中，一微孔隔板被設置在帶狀正電極和帶狀負電極之間，該帶狀正電極由陽極活性材料層和形成在其上的一凝膠質電解液層組成，該帶狀負電極由陰極活性材料層和形成在其上的一凝膠質電解液層組成。
25.根據(jù)權利要求13所述的凝膠電解液電池的制造方法，其中，在所述的電池制備步驟中，一帶狀正電極，由攜帶有鋰混合氧化物(lithium compoundoxide)的陽極活性材料層和形成在其上的一層凝膠質電解液層組成，所述帶狀正電極被層鋪在一由金屬箔制成的正電極集電極的每個表面上，一帶狀負電極，由包含能夠摻雜/去除鋰的陰極活性材料層和形成在其上的一凝膠質電解液層組成，所述帶狀負電極被層鋪在一由金屬箔制成的負電極集電極的每個表面上，所述的帶狀正電極和帶狀負電極被層鋪在一起，并被縱向卷繞以形成一電池裝置。
26.根據(jù)如權利要求14所述的凝膠電解液電池的制造方法，其中，在對電池裝置進行的第一和第二加熱步驟中，施加在電池裝置上的壓力在490kPa至2450kPa的范圍內。
27.根據(jù)如權利要求14所述的凝膠電解液電池的制造方法，其中，在對電池裝置進行的第一和第二加熱步驟中，施加在電池裝上的加熱溫度在50℃至105℃的范圍內。
28.根據(jù)如權利要求14所述的凝膠電解液電池的制造方法，其中，在對電池裝置進行的第一和第二加熱步驟中，加壓力和加熱是通過一耐熱橡膠樹脂被施加到容納在一層壓薄膜外部材料中的電池裝置上的。
29.根據(jù)如權利要求28所述的凝膠電解液電池的制造方法，其中耐熱橡膠是硅橡膠。
30.根據(jù)如權利要求14所述的凝膠電解液電池的制造方法，其中外部材料是一包含有在其兩面上形成樹脂層的鋁箔的層壓薄膜。
31.根據(jù)如權利要求14所述的凝膠電解液電池的制造方法，其中，在所述的電池裝置制備步驟中，凝膠質電解液由一種基體聚合物、一種非水性溶劑和一種電解質鹽組成，其中在環(huán)境壓力(B)下沸點溫度在110℃或更低的非水性溶劑的數(shù)量與包含在凝膠質電解液(A)中的非水性溶劑的總量的比率或B/A被設定為1wt％或更小。
32.根據(jù)如權利要求14所述的凝膠電解液電池的制造方法，其中，在所述的電池裝置制造步驟中，在凝膠質電解液中的基體聚合物至少為選自以下物質組中的一種聚丙烯腈，聚氧化乙烯，六氟丙烯，四氟乙烯，醋酸乙烯酯，異丁烯酸甲酯，甲基丙烯酸丁酯，丙烯酸甲酯，丙烯酸丁酯，衣康酸，氫化丙烯酸甲酯，氫化丙烯酸乙酯，丙烯酰胺，氯乙烯，二氟乙烯，偏二氯乙烯，丙烯腈聚丁橡膠，丙烯腈丁二烯苯乙烯樹脂，丙烯腈聚乙烯氯丙二烯苯乙烯樹脂，丙烯腈氯乙烯樹脂，丙烯腈異丁烯酸樹脂，丙烯腈丙烯酸樹脂，聚醚改性硅氧烷與其共聚物。
33.根據(jù)如權利要求14所述的凝膠電解液電池的制造方法，其中，在所述的電池制備步驟中，一聚烯烴微孔隔板，和凝膠質電解液一起被設置在正電極與負電極之間。
34.根據(jù)如權利要求14所述的凝膠電解液電池的制造方法，其中，在所述的電池制備步驟中，一帶狀正電極和一帶狀負電極通過凝膠質電解液被層鋪在一起，并被縱向卷繞以形成一電池裝置。
35.根據(jù)如權利要求34所述的凝膠電解液電池的制造方法，其中，在所述的電池制備步驟中，一微孔隔板被設置在帶狀正電極和帶狀負電極之間，該帶狀正電極由陽極活性材料層和形成在其上的一凝膠質電解液層組成，該帶狀負電極由陰極活性材料層和形成在其上的一凝膠質電解液層組成。
36.根據(jù)如權利要求14所述的凝膠電解液電池的制造方法，其中，在所述的電池制備步驟中，一帶狀正電極，由攜帶有鋰混合氧化物(lithium compoundoxide)的陽極活性材料層和形成在其上的一層凝膠質電解液層組成，所述帶狀正電極被層鋪在一由金屬箔制成的正電極集電極的每個表面上，一帶狀負電極，由包含能夠摻雜/去除鋰的陰極活性材料層和形成在其上的一凝膠質電解液層組成，所述帶狀負電極被層鋪在一由金屬箔制成的負電極集電極的每個表面上，所述的帶狀正電極和帶狀負電極被層鋪在一起，并被縱向卷繞以形成一電池裝置。
全文摘要
一種凝膠電解液電池,其中電極的活性材料層和凝膠質電解液層之間的附著被增強,從而使鋰離子具有足夠的遷移率,和一種用于制造該凝膠電解液電池的方法。該凝膠電解液電池由容納在一層壓薄膜的外部材料中的電池裝置組成,并通過熱熔化被密封在其中。上述用于制造凝膠電解液電池的方法包括:一電池裝置制造步驟,通過凝膠質電解液層鋪一正電極和一負電極以形成一電池裝置,一容納步驟,將經電池裝置制造步驟制造的電池裝置容納在層壓薄膜中,和一加熱步驟,在加壓的狀態(tài)下,對經容納步驟容納在層壓薄膜中的電池裝置進行加熱。
文檔編號H01M10/10GK1307377SQ01111388
公開日2001年8月8日 申請日期2001年1月23日 優(yōu)先權日2000年1月27日
發(fā)明者水谷通, 小野高志, 志田政幸, 杉山毅 申請人:索尼株式會社