專利名稱：薄膜電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及薄膜原電池。
背景技術(shù)：
電化學(xué)元件(即電池)已知具有很多種不同的物理形式。在大多數(shù)情況下，它們 具有機(jī)械堅(jiān)固的外殼，并且為圓形、鈕扣式或棱柱形電池單元(cell)的形式。在這種電池 單元中設(shè)有正負(fù)電極、隔離體和電解質(zhì)。這類電池單元的殼體通常由鋼、不銹鋼合金或鋁構(gòu) 成。然而，在某些應(yīng)用場合中需要非常薄的、具有柔性殼體的電池。這些應(yīng)用場合包括 有源射頻識別(RFID)標(biāo)簽、PCMCIA卡、智能卡等。用于這種應(yīng)用場合的電池必須柔軟和緊 湊，以低的自放電速度遞送高能量密度和特定能量，并且應(yīng)當(dāng)具有可靠的密封。這種密封是 極其重要的，因?yàn)閼?yīng)當(dāng)阻止?jié)駳膺M(jìn)入電池以避免漏電和自放電，以及即使在電池發(fā)生變形 或受到機(jī)械壓迫時防止因釋放電解質(zhì)中的有機(jī)溶劑而變干。另外，應(yīng)當(dāng)以成本效率和可靠 的方式制造電池?，F(xiàn)有技術(shù)中存在不同的薄膜電池，其中大多數(shù)利用鋰作為陽極材料。例如，US5, 989，751公開了一種具有柔性和緊湊設(shè)計的鋰原電池。該電池單元具 有包含復(fù)合陰極的電解質(zhì)。利用間隔物和聚合物片提供封裝。US 2003/0228517A1示出了一種薄電池，其具有由相互密封的兩個塑料片形成的 封裝。該文獻(xiàn)中描述的薄電池單元被堆疊形成更大的電化學(xué)元件。塑料片在某些區(qū)域上被 金屬化，以形成與電池單元的電極接觸的電觸點(diǎn)。US 2005/0239917也公開了一種薄膜鋰電池，其中利用基于鋰金屬粉末的墨水在 銅集電體上印制陽極。利用聚酯密封劑框圍繞電池周邊密封陽極和陰極集電體。US 6，752，842B2公開了一種通過相互疊置地印制不同層而形成的薄膜電池單元。在密封質(zhì)量和生產(chǎn)時的成本效率方面，上述電池仍未完全令人滿意。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種扁平電池，其包括由陰極、陽極、以及夾在陰極和陽極之間的隔離 體層形成的封裝。密封框圍繞所述封裝沿周向延伸。該電池還包括接觸陽極的第一集電體 和由金屬箔形成且接觸陰極的第二集電體，其中所述第一和第二集電體分別在鄰近封裝的 區(qū)域上部分覆蓋密封框。所述電池還包括設(shè)在第一集電體上的第一聚合物護(hù)套層和設(shè)在第二集電體上的 第二聚合物片，所述第一和第二聚合物片沿周向伸出集電體和密封框，并且被密封到一起 以形成電池的外護(hù)套。本發(fā)明還涉及一種用于制作扁平電池的方法，它包括以下步驟(a)提供第一聚合物護(hù)套層，(b)提供第一集電體并且將其設(shè)置在所述第一聚合物片上，
(c)將陽極材料施加到所述第一集電體上，(d)提供第二聚合物護(hù)套層，(e)提供第二集電體并且將其設(shè)置在所述第二聚合物護(hù)套層上，(f)提供密封框，所述密封框的內(nèi)輪廓基本對應(yīng)第一集電體上的陽極材料和隔離 體的外輪廓，(g)將所述框設(shè)置在集電體之一上，所述框覆蓋該集電體的外周，(h)提供陰極材料并且將其設(shè)置在第二集電體上，(i)提供隔離體層并且將其設(shè)置在陰極材料上，(j)通過反轉(zhuǎn)(return)兩個聚合物護(hù)套層之一并且將其設(shè)置在另一個聚合物護(hù) 套層上以使隔離體層夾在陰極材料和陽極材料之間，密封框圍繞陽極材料、陰極材料和隔 離體沿周向延伸，對扁平電池進(jìn)行組裝，以及(k)在沿周向伸出集電體的區(qū)域上將所述第一和第二聚合物護(hù)套層密封到一起以 形成電池封裝的外護(hù)套。密封到一起以形成電池外護(hù)套的第一和第二聚合物護(hù)套層有助于避免水或其它 液體進(jìn)入電池單元和形成可能引發(fā)高自放電速度的導(dǎo)電路徑。此外，電解質(zhì)被阻止離開電 池，從而避免電池變干。圍繞由陽極、陰極、隔離體和電解質(zhì)形成的封裝沿周向延伸的密封 框還有利于獲得高密封質(zhì)量。由于密封框圍繞所述封裝沿周向延伸的事實(shí)，當(dāng)?shù)谝缓偷诙?聚合物片沿周向伸出框時，提供雙重密封。部分覆蓋密封框的集電體形成第一密封區(qū)，沿周 向伸出所述密封區(qū)域的聚合物片形成額外的第二密封區(qū)。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，密封框上涂覆有可熱密封的材料。密封框自身可以 由聚合物制成，諸如尼龍、聚酯(PET)、聚丙烯或任何合適的聚合物，特別地由PET (聚對苯 二甲酸乙二酯、聚酯類樹脂)制成。該涂層可以由熱熔粘合劑EVA(乙烯乙酸乙烯酯)或 EMA(乙烯丙烯酸甲酯)、或者其它合適的可熱密封的材料構(gòu)成。由于該涂層，可以輕易地將 框與集電體和聚合物片密封。密封框還可以由兩個框元件構(gòu)成，這些元件中的每一個均形 成框本身。通常，在組裝電池的過程中，將這樣一個框元件設(shè)置在陰極側(cè)上，并且將另一個 元件設(shè)置在陽極側(cè)上，這兩個框元件將在最后的組裝步驟期間接合在一起形成一個框。在 使用兩個框元件的情況下，可以將隔離體設(shè)置成其周緣位于兩個框元件之間。當(dāng)兩個框元 件被接合在一起時，隔離體由此將被這兩個框元件保持在合適位置上，從而能夠以非?？?靠和簡單的方式避免在陽極材料和陰極之間發(fā)生接觸。第一和第二聚合物護(hù)套層也可以分別在位于第一和第二集電體上的那側(cè)涂覆有 熱熔性粘合劑。因此可以僅僅通過在層壓操作中施加熱將這兩個聚合物護(hù)套層密封到一起 來形成外護(hù)套。聚合物護(hù)套層可以僅僅是的具有比它所在的集電體表面大的表面的聚合物片。于 是整個集電體將被該聚合物片所覆蓋，由兩個聚合物片形成的護(hù)套因此除了兩個接觸凸出 外，不會讓電池的任何部件可以被接觸到?？蛇x的是，聚合物護(hù)套層還可以由聚合物框形成，所述框通常將從聚合物片中裁 減出，并且覆蓋它所在的集電體的外輪廓。使用這種框具有以下優(yōu)點(diǎn)，即整個電池要比使用 整塊片時薄，并且額外的密封僅限于出現(xiàn)在這種密封確實(shí)很重要的區(qū)域，即集電體的外輪 廓。另一方面，與僅僅使用框時相比，使用整塊片時更易于獲得某些希望的電池表面特性。因此在需要某種粘性或某種外觀時，整塊片將是優(yōu)選方案。集電體優(yōu)選是金屬箔，特別地是銅箔。用于從外部接觸電池的接觸凸出可以與這 種銅箔一體形成，因此無需額外的觸頭。然而，也可以使用金屬化的聚合物膜或片來取代金 屬箔。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，集電體中的至少一個是在其中心區(qū)域上形成有凹部的預(yù) 制的金屬箔。在將陰極混合物施加到集電體上時，這種凹部可以構(gòu)成該陰極混合物的接收 部，因此將方便電池的組裝。優(yōu)選地，陽極材料為鋰。然而，也可以將其它材料、諸如鋅(Zn)、鎘(Cd)、鉛(Pb)、 貯氫合金或任何其它合適的材料用于陽極，同時不脫離本發(fā)明的范圍。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，陰極包括二氧化錳(MnO2)作為活性材料。典型地，電 解的二氧化錳或EMD將被用于此目的。然而，還可以將其它材料、諸如氫氧化鎳、氧化銀、一 氟化碳或任何其它合適的材料用于陰極，同時不脫離本發(fā)明的范圍。還應(yīng)注意，第一和第二聚合物護(hù)套層可以由單獨(dú)一塊片制成，所述片沿中間被折 疊以形成外護(hù)套，從而將電池密封。這種方案的優(yōu)點(diǎn)是折疊線已經(jīng)提供了將得到完美密封 的一側(cè)。本發(fā)明還涉及如權(quán)利要求12所述的電池制作方法。該方法的優(yōu)選實(shí)施例將出現(xiàn) 在從屬權(quán)利要求和下面給出的兩個優(yōu)選實(shí)施例的描述中。


在下面的描述中將參考附圖詳細(xì)解釋本發(fā)明的主題，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的扁平電池的截面圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的扁平電池的截面圖；圖3(a)是圖1的扁平電池的第一預(yù)組裝部分的俯視圖；以及圖3(b)是圖1的扁平電池的第二預(yù)組裝部分的俯視圖。
具體實(shí)施例方式應(yīng)理解，下列描述旨在提出本發(fā)明的兩個特定實(shí)施例，它們被選擇用于說明附圖， 但是除了在所提交的權(quán)利要求中，它們不期望對本發(fā)明形成限定或限制。圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的扁平電池的橫截面，而圖3(a)和3(b)分別示出了圖1 所示扁平電池的預(yù)組裝部分的俯視圖。更準(zhǔn)確的說，圖3(a)示出了圖1所示電池的上層， 而圖3(b)示出了它的下層。參見圖3(a)和3(b)，現(xiàn)在將描述根據(jù)本發(fā)明的用于制造圖1所示電池的方法。首先，將描述圖3(b)所示下層的預(yù)組裝。在第一步驟中，提供第一矩形聚合物片M，在其一側(cè)上涂覆有可熱密封的材料。應(yīng) 當(dāng)注意，盡管在本文所描述的實(shí)施例中選用了矩形部件，但是單個部件和所組裝的電池可 以具有任何需要的形狀，例如具有圓邊的矩形、橢圓形、圓形等。在所述聚合物片M的涂覆 有可熱密封的材料的那側(cè)上設(shè)置第一集電體18。所述集電體18由矩形的銅箔或其它合適 金屬箔制成，并且其周長小于聚合物片M的周長，例如在所有邊上均小幾個毫米。在一邊 上設(shè)置接觸凸出17，其伸出聚合物片M的外輪廓。集電體18將被設(shè)置在第一聚合物片M 的中心，以使得聚合物片M的框狀的外部區(qū)域未被覆蓋，如能夠在圖3(a)中看到的那樣。
在下一步驟中，第一框元件2 將被設(shè)置在第一聚合物片M和第一集電體18上。 該框元件為矩形聚酯框22，其厚度為約100 μ m的量級，并且在其上、下表面上涂覆有熱熔 性粘合劑EVA(乙烯乙酸乙烯酯)?？蛟?2a的外周長小于聚合物片M的周長，但是大于 集電體18的周長，而框元件22a的內(nèi)周長小于集電體18的周長。框元件2 將關(guān)于所有 部件的中心對稱地被設(shè)置在聚合物片M和集電體18上，以便框元件22a的內(nèi)部區(qū)域位于 集電體18上，而框元件22a的外部區(qū)域直接位于聚合物片M上。這三個元件，即第一聚合物片24、第一集電體18和第一框元件2 將相互接合。 為此，施加熱和壓力就足夠了，例如通過使用加熱塊，因此聚合物片和框元件2 上的熱熔 性涂層將被熔化，并且與位于中間的金屬箔粘合?？蛇x的是，還可以只是通過在選擇的一些 點(diǎn)上施加加熱的針來將這三個元件暫時粘在一起。在下一步驟中，將形成陽極12的鋰箔被設(shè)置在集電體銅箔18上。這通常是在低 濕度環(huán)境下進(jìn)行，以保護(hù)鋰。陽極鋰箔12也為矩形，其表面略小于集電體18的表面。優(yōu)選 以對稱的方式將其設(shè)置在集電體18的中間，以保留集電體18的框狀的外部區(qū)域未被覆蓋?，F(xiàn)在參見圖3(a)，將以相同的方式提供第二聚合物片沈，其與第一聚合物片對相 同，因此也涂覆有可熱密封的材料。具有第二接觸凸出19的第二集電體20將被設(shè)置在所 述第二聚合物片26上，其設(shè)置方式與上面關(guān)于設(shè)置在第一集電體18上的第一聚合物片M 描述的方式相同。在下一步驟中，與上述第一框元件2 相同的第二框元件22b將被設(shè)置 在第二聚合物片26和第二集電體20上，正如上述那樣。第二聚合物片26、第二集電體20 和第二框元件22b然后也將相互接合，正如上面參照圖3(a)描述的那樣。一旦框元件22b位于形成集電體20的銅箔上，并且如上述那樣已經(jīng)與其及聚合物 片沈接合，則替代形成陽極12的鋰箔，將形成陰極16的混合物被施加到集電體20的中心 區(qū)域上。該中心區(qū)域的邊界由框元件22b限定，框元件22b形成將混合物保持在合適位置 上的壁。所述混合物優(yōu)選包含用作活性陰極材料的二氧化錳，但是在不脫離本發(fā)明范圍的 情況下也可以選用其它合適的陰極材料。除了該活性陰極材料之外，混合物還包括電解質(zhì)， 其通常為非質(zhì)子有機(jī)溶劑混合物中的鋰鹽，所述鋰鹽諸如是高氯酸鋰(LiClO4)、六氟磷酸 鋰(LiPF6)或者三氟甲磺酸鋰(LiCF3SO3),所述溶劑諸如是PC EC (碳酸異丙烯酯碳酸 亞乙酯)、EC DME (碳酸亞乙酯二甲氧基乙烷)或者EC DMC(碳酸亞乙酯碳酸二甲 酯)。也可以采用任何其它合適的電解質(zhì)。另外，陰極混合物包括導(dǎo)電相以提升電導(dǎo)性和增 加活性材料的利用率，諸如導(dǎo)電碳、石墨或者其它合適材料。該混合物還包括用作粘合劑以 將不同部件保持在一起的物質(zhì)，諸如PTFE (聚四氟乙烯)或PVDF。在施加形成復(fù)合陰極16的陰極混合物之后，在陰極16上設(shè)置充當(dāng)隔離體14的多 孔膜，例如PE或PP膜，這是本領(lǐng)域公知的。就在此示出的示例而言，隔離體14的外輪廓對 應(yīng)兩個框元件22a、22b的內(nèi)輪廓。隔離體也可以具有比陰極大的表面，并且沿周向延伸超 出陰極。這種方案將通常是優(yōu)選的，因?yàn)樗试S避免陰極和陽極相互接觸。為將隔離體保 持在合適位置上，可以沿隔離體的外周將隔離體設(shè)置在上述兩個框元件之間?，F(xiàn)在可以將圖3(b)中示出的包括第一聚合物片對、第一集電體18、框元件2 和 陽極12的預(yù)組裝單元與圖3(a)中示出的預(yù)組裝單元組裝。為此，這兩個預(yù)組裝單元之一 將被翻轉(zhuǎn)，并且將這兩個半邊疊置，以使這兩個框元件22a、22b相互對齊，并且形成一個框 22。陽極12因而與隔離體14接觸，兩個聚合物片M、26的外輪廓現(xiàn)在相互疊置。應(yīng)當(dāng)注意，也可以使用一體式框，以替代在此描述的包括兩個框元件的框。并且優(yōu)選在將圖3(a) 和3(b)中示出的兩個單元相互組裝在一起之前將該框設(shè)置在陰極側(cè)上，正如下面關(guān)于圖2 示出的第二實(shí)施例描述的那樣。如圖1所示，陽極12、隔離體14和陰極16于是在電池中心形成近似塊狀的封裝 10，并且由框元件22a、22b形成的框22包圍所述封裝10?？?2的內(nèi)輪廓對應(yīng)封裝10的 外輪廓，框22的高度h對應(yīng)由陽極12、陰極16和隔離體14形成的封裝10的高度h。伸出 陽極12的集電體18的外周區(qū)域位于密封框22的靠近封裝10的區(qū)域上，即位于框22的內(nèi) 周區(qū)域上，因此部分覆蓋所述框。在圖1和2中能夠看到，框22的接近一半的表面被集電 體18、20覆蓋，而框22的外周區(qū)域未被集電體18、20覆蓋，并且在電池被組裝時直接接觸 聚合物片對、26。在層壓操作中，框元件22a、22b的接觸表面上的熱熔性粘合劑涂層被熔化，使得 兩個框元件22a、22b現(xiàn)在最終接合形成一個框22。如果事先未進(jìn)行這一步，則框元件22a、 22b也將與集電體18、20接合。同時，在相互接觸的內(nèi)側(cè)面上涂覆有可熱密封的材料的兩個 聚合物片2436在寬度為W的外密封區(qū)域上沿其外周被密封在一起。充當(dāng)用于形成外護(hù)套 的聚合物護(hù)套層的聚合物片24 J6通常將具有50-75 μ m的厚度。在第一步驟中，這種層壓 操作可以只限于在電池的三邊上進(jìn)行，暫時不對第四邊進(jìn)行密封。在這種情況下，將在下一 個步驟中進(jìn)行抽真空操作以除去電池中的空氣、蒸汽、濕氣等。在進(jìn)行抽真空時，將對第四 邊進(jìn)行層壓操作以將電池完全密封。還可以在一個步驟中將所有四邊都密封起來，與此同 時將電池抽空，但是這在處理上稍微困難些。由于該抽空步驟花費(fèi)的時間要比先前描述的 組裝步驟長，因此這些電池可以在抽空期間和密封第四邊期間例如在旋轉(zhuǎn)組裝二極管或者 傳送帶上被分組，即使之前的組裝步驟已經(jīng)單獨(dú)執(zhí)行。應(yīng)當(dāng)注意，還可以只使用一個聚合物片，以替代兩個獨(dú)立的片對、26。在這種情況 下，第一集電體18、第一框元件2 和陽極12將如上述那樣被施加在該片的一個半邊上， 同時第二集電體20、陰極16、第二框元件22b和隔離體14將被設(shè)置在另一個半邊上，正如 先前關(guān)于兩個獨(dú)立片2436描述的那樣。然后沿中間將聚合物片折疊以組裝電池，然后繼 續(xù)進(jìn)行上述層壓操作。這種方法的一個優(yōu)點(diǎn)是有一個側(cè)面(即折疊的那側(cè))不需要進(jìn)行密 封，并且更容易使形成電池的這兩個半邊相互對齊。圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的電池的第二實(shí)施例。相同的部分用相同的參考數(shù)字指 示，并且在下文中將只描述與第一實(shí)施例不同之處。在圖2中能夠看到，使用了聚合物框M ’、沈’，以替代圖1中示出的聚合物片24、 26。它們具有與第一實(shí)施例中的聚合物片24 J6相同的功能。所述聚合物框?qū)Α?6’可 以從用于第一實(shí)施例的聚合物片對、26的聚合物片中裁剪出，因此也將通常具有50-75 μ m 的厚度。圖2中示出的聚合物框M’J6’的外輪廓對應(yīng)圖1中示出的用于第一實(shí)施例的片 24,26的外輪廓?？?4’、26’的內(nèi)輪廓略小于集電體18’、20’的外輪廓，以便在電池組裝之 后，集電體18’、20’的外輪廓被框?qū)Α?6’覆蓋。由這兩個聚合物框24’、26’形成的外護(hù)套 因此不是完全封閉的，集電體18’、20’在其中心處未被覆蓋。未被覆蓋的中心還可以充當(dāng) 接觸，因此當(dāng)框取代完整的片被用于形成護(hù)套時，圖3(a)、3(b)中示出的接觸凸出并非一 定需要的。集電體18’、20’如第一實(shí)施例中那樣為銅箔，但是第二集電體20’被預(yù)制，并且在其中心設(shè)有凹部。該凹部形成陰極混合物16’的接收部，這可以在圖2中看到。第一集電 體18’也可以設(shè)有凹部，以接收形成陽極12’的鋰箔，但是由于與陰極的厚度相比，陽極的 厚度要小很多，因此鋰側(cè)上的這種凹部的優(yōu)點(diǎn)不如陰極側(cè)上的形成陰極混合物的接收部的 凹部明顯。框22’不是由關(guān)于上述第一實(shí)施例描述的兩個框元件22a、22b形成的，而僅由單 獨(dú)一個框形成。該框?qū)⒈辉O(shè)置在陰極側(cè)上，即在第二集電體20’和聚合物框26’上，正如上 面關(guān)于第一實(shí)施例描述的那樣，這三個部分將在施加陰極混合物16’之前被接合在一起?？?22’的總厚度小于由活性材料形成的封裝10’的厚度，并且可以是位于隔離體層14的厚度 和封裝10的厚度之間的某個值。在最后的層壓步驟中，兩側(cè)涂覆有熱熔性粘合劑的框22’ 將與第一集電體18’和形成外護(hù)套的聚合物框24’、26’接合。利用圖2中示出的實(shí)施例，可以獲得總厚度小于利用圖1的實(shí)施例能夠?qū)崿F(xiàn)的厚 度的電池。在此描述的電池的主要優(yōu)點(diǎn)之一是多重密封區(qū)。在圖1和2中能夠看到，框22、 22’的內(nèi)周部夾在兩個集電體18、18’、20、20’之間，并且通過框22、22’的熔化的熱熔性粘 合劑涂層與它們接合。集電體18、18’、20、20’和位于它們之間的框22因此形成氣密密封 的“殼體”，其保護(hù)封裝10、10’，并因此保護(hù)電池的陽極和陰極不受濕氣侵入。除了由與集電體18、18’、20、20’密封的框22、22’提供的這種內(nèi)密封之外，還由沿 外周相互密封的兩個聚合物護(hù)套層(即在第一實(shí)施例中由聚合物片2436或者在第二實(shí)施 例由聚合物框?qū)Α?6’ )形成外密封護(hù)套。該護(hù)套形成對包括集電體18、18’、20、20’在內(nèi) 的整個電池的額外保護(hù)。此外，聚合物護(hù)套層24、對’、沈、26’還在位于集電體18、18’、20、 20，周向外側(cè)的區(qū)域上與框22、22’密封。最后，在集電體18、18’、20、20，的整個表面上將 聚合物護(hù)套層M、24’、26J6’與這些集電體密封。由于這些單層(即聚合物護(hù)套層、集電 體、活性材料及框)的低厚度，整個電池將在得到完美密封的同時保持柔性。在內(nèi)周區(qū)域上 夾在集電體之間和在外部區(qū)域上夾在兩個聚合物護(hù)套層之間的框與由這些護(hù)套層形成的 護(hù)套的結(jié)合從而為根據(jù)本發(fā)明的電池提供了良好的密封。標(biāo)號10、10，封裝12、12，陽極14、14，隔離體16、16，陰極17 接觸凸出19接觸凸出18、18，第一集電體20、20，第二集電體22、22，框2加、2北框元件24,24'第一聚合物護(hù)套層26,26'第二聚合物護(hù)套層h高度
W寬度
權(quán)利要求
1.一種扁平電池，其包括由陰極(16)、陽極(12)以及夾在所述陰極(16)和陽極(12)之間的隔離體層(14)形 成的封裝(10)，圍繞所述封裝(10)沿周向延伸的密封框02，22’)， 第一集電體(18，18’)，其接觸所述陽極(12，12’)， 第二集電體(20，20’)，其接觸所述陰極(16，16’)，其中所述第一和第二集電體(18，18’，20，20’)分別在鄰近所述封裝(10，10，)的區(qū)域 上部分覆蓋所述密封框(22，22’)，所述電池還包括設(shè)在所述第一集電體(18)上的第一聚 合物護(hù)套層04，M’)和設(shè)在所述第二集電體00，20’)上的第二聚合物護(hù)套層(沈，26’)， 所述第一和第二聚合物護(hù)套層(24,24',26,26')沿周向伸出所述集電體(18，18’，20，20’) 和密封框(22，22’)，并且被密封到一起以形成電池的外護(hù)套。
2.如權(quán)利要求1所述的扁平電池，其中所述密封框(22，22’)被涂覆有可熱密封的材料。
3.如權(quán)利要求1或2所述的扁平電池，其中所述密封框0 由聚合物制成，特別地由 PET制成。
4.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的扁平電池，其中所述密封框0 包括相互疊置的 兩個框元件0^i，22b)。
5.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的扁平電池，其中所述第一和第二聚合物護(hù)套層 (24,24',26,26')分別在位于所述第一和第二集電體(18，18，，20，20，)上的那一側(cè)被涂覆 有熱熔性粘合劑。
6.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的扁平電池，其中所述第一和第二聚合物護(hù)套層 (24,26)為完全覆蓋所述集電體(18，20)的聚合物片，其中所述聚合物片被設(shè)置在所述集 電體(18，20)上。
7.如權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的扁平電池，其中所述第一和第二聚合物護(hù)套層 (24', 26')為覆蓋所述集電體(18，20)的外輪廓的聚合物框04’，26’)，其中所述聚合物 框04’，26’ )被設(shè)置在所述集電體(18，20)上。
8.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的扁平電池，其中所述集電體(18’)中的至少一個是 在其中心部分設(shè)有凹部的預(yù)制金屬箔。
9.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的扁平電池，其中所述陽極(12)包括鋰作為活性材料。
10.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的扁平電池，其中所述陰極(16)包括二氧化錳 (MnO2)作為活性材料。
11.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的扁平電池，其中所述第一和第二聚合物護(hù)套層 (24,26)由單獨(dú)一塊片形成，所述片沿中間折疊，從而形成外護(hù)套。
12.一種用于制作扁平電池的方法，它包括以下步驟(a)提供第一聚合物護(hù)套層04，對’)，(b)提供第一集電體(18)并且將其設(shè)置在所述第一聚合物片04)上，(c)將陽極材料(1 施加到所述第一集電體(18)上，(d)提供第二聚合物片06)，(e)提供由金屬箔形成的第二集電體(20)，并且將其設(shè)置在所述第二聚合物片06)上，(f)提供密封框(22)，所述密封框的內(nèi)輪廓基本對應(yīng)所述第一集電體(18)上的陽極材 料(12)和隔離體(14)的外輪廓，(g)將所述框0 設(shè)置在所述集電體之一OO)上，所述框覆蓋該集電體OO)的外周，(h)提供陰極材料(16)并且將其設(shè)置在所述第二集電體OO)上，(i)提供隔離體層(14)并且將其設(shè)置在所述陰極材料(12)上，(j)通過反轉(zhuǎn)兩個聚合物護(hù)套層04;26)之一并且將其設(shè)置在另一個聚合物護(hù)套層 (26 ；24)上以使得將所述隔離體層(14)夾在所述陰極材料(16)和所述陽極材料(12)之 間，且所述密封框02)圍繞所述陽極材料(12)、陰極材料(16)和隔離體(14)沿周向延伸， 對扁平電池進(jìn)行組裝，以及(k)在沿周向伸出集電體(18，20)的區(qū)域上將所述第一和第二聚合物護(hù)套層(M，26) 密封到一起以形成電池封裝的外護(hù)套。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其中在執(zhí)行步驟(h)之前將所述密封框0 設(shè)置在所 述第二集電體OO)上。
14.如權(quán)利要求12或13所述的方法，其中所述密封框0 由兩個密封框元件(22a， 22b)構(gòu)成，并且其中，在執(zhí)行步驟(c)之前將第一框元件(22a)施加在所述第一集電體(18)上，并且 在執(zhí)行步驟(h)之前將第二框元件(22b)施加在所述第二集電體OO)上，并且 在執(zhí)行步驟(k)時將兩個框元件(22a，22b)接合在一起形成框02)。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其中在執(zhí)行步驟(c)和(h)之前將各個密封框元件 0 , 22b)、其上設(shè)置所述密封框元件(22a，22b)的集電體(18，20)和其上設(shè)置所述集電體 (18，20)的聚合物護(hù)套層(24,26)分別相互接合。
16.如權(quán)利要求12-15中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述密封框0 被涂覆有可熱密封 的材料，并且在執(zhí)行步驟(j)之前與所述集電體OO)接合，其中所述密封框0 被設(shè)置在 所述集電體OO)上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種扁平電池，其包括由陰極、陽極、以及夾在陰極和陽極之間的隔離體層形成的封裝；圍繞所述封裝沿周向延伸的密封框；接觸陽極的第一集電體；和接觸陰極的第二集電體。第一和第二集電體分別在鄰近封裝的區(qū)域上部分覆蓋密封框。根據(jù)本發(fā)明，電池還包括設(shè)在第一集電體上的第一聚合物護(hù)套層和設(shè)在第二集電體上的第二聚合物護(hù)套層，所述第一和第二聚合物護(hù)套層沿周向伸出集電體和密封框，并且被密封到一起以形成電池的外護(hù)套。另外，本發(fā)明還涉及一種用于生產(chǎn)這種電池的方法。
文檔編號H01M2/02GK102144315SQ200880130977
公開日2011年8月3日 申請日期2008年9月5日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月5日
發(fā)明者H·吳, S·普弗洛莫爾 申請人:雷納塔股份公司