專利名稱：多層無水電解蓄電池的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種多層無水電解蓄電池，例如適用于電力機車、不間斷電源(UPS)、負載調節(jié)機構之類的大容量鋰離子蓄電池。
包括多層無水電解蓄電池的鋰離子蓄電池已在很多領域進行研究和開發(fā)。以便例如對于電力機車的電源、UPS和負載調節(jié)機構盡可能解決環(huán)境問題。對于大容量、高輸出、高電壓和長擱置壽命的鋰離子蓄電池有著巨大需求。
在一充電式鋰離子蓄電池中，在正電極的活性材料內部的溶于電解質中的鋰離子通過一個分隔件并進入負電極的活性材料中。在放電過程中，進入負電極的活性材料的鋰離子溶于電解質中并返回到正電極的活性材料中。按照這種方式進行充放電作業(yè)。
在大多數常規(guī)的小型鋰離子蓄電池中，為了提高能量密度，將活性材料涂履于金屬箔式集電件的兩側上，以便形成片狀正電極和片狀負電極。多個可熱熔的聚丙烯或聚乙烯樹脂制成的分隔件配置在陰極和陽極之間，形成成對的電極，具有預定尺寸的多個成對電極疊裝形成一矩形電池。另外，各長的正電極和負電極可以利用多個聚丙烯或聚乙烯分隔件卷繞在一起，以形成圓柱形電池結構。
通常，上述小尺寸的鋰離子電池的容量不大于幾個安時。如果在電池的內部或外部發(fā)生短路，電池內部溫度升高，由聚乙烯或聚丙烯制成的微孔薄膜構成的分隔件因發(fā)熱而熔化。因此，各孔關閉，切斷了電極之間的離子流。一段時間之后，短路電流降低，抑制了發(fā)熱。
在由多層正電極和負電極構成的大容量鋰離子蓄電池中，每個電極包括其兩側上涂覆有活性材料的集電件，與上述小尺寸鋰離子蓄電池相類似，內部短路而產生熱量。在相鄰的正電極和負電極之間的可熱熔的樹脂制成的分隔件因熱而熔化，從而擴大了內部短路。因此，大量的熱量釋放到環(huán)境中，經常噴出大量的氣體。
通常，進行模擬內部短路的測試，其中將一個釘從電池外部穿入，以人工方式使正電極和負電極短路。本發(fā)明人已經發(fā)現，當用一個釘將大容量鋰離子蓄電池穿透時，由于構成一個熱源的被穿透的部分的電阻發(fā)熱效應，噴出大量氣體和熱量。因而，在相鄰的正電極和負電極之間的分隔件被熱熔化。在正電極和負電極之間的直接反應產生熱量，接著在相鄰電極之間的分隔件發(fā)生熱熔化。按照這種方式，持續(xù)產生的熱量最終導致由于在所有的電極中間進行反應產生極為大量的熱量。
考慮到這些問題，本發(fā)明的一個目的是，提供一種多層式無水電解蓄電池，其中電池，例如大容量鋰離子蓄電池的內部短路對于各相鄰正電極和負電極的影響可以避免，因此，使得對于電流和環(huán)境的損害降到最低。
根據本發(fā)明的第一實施例，本發(fā)明提供的一種多層式無水電解蓄電池包含以疊裝的相互關系構成一電極疊裝件的負電極、可熱熔的樹脂微孔薄膜以及正電極。耐熱多孔薄膜配置鄰接所述可熱熔的樹脂微孔薄膜，該耐熱多孔薄膜包含至少一層有機或無機材料。
根據本發(fā)明，提供一種多層式無水電解蓄電池，其中例如由有機或無機材料制成的耐熱多孔薄膜的配置鄰接整體的或部分的可熱熔的樹脂微孔薄膜。耐熱多孔層的耐熱溫度為600℃或更高。當在大容量的多層式無水電解蓄電池內部發(fā)生內部短路時，耐熱多孔層不會因熱而熔化或分解。因此，防止了短路的擴大，因此使對電池和環(huán)境的損害降到最低。


圖1是表示根據本發(fā)明的一個實施例的多層無水電解蓄電池的主要部分的放大橫斷面圖；圖2是根據本發(fā)明的平板式鋰離子蓄電池的透視圖；圖3是圖2中所示的平板式鋰離子蓄電池的內部組成元件的透視圖；圖4是表示根據本發(fā)明另一實施例的主要部分的部分截面的放大平面圖；圖5是表示根據本發(fā)明的另一實施例的主要部分的放大的橫斷面圖；圖6是表示圓柱式鋰離子蓄電池的一個示例的分解透視圖7是表示常規(guī)的鋰離子蓄電池的一個示例的主要部分的放大圖。
下面參照圖1、2和3對根據本發(fā)明的一個實施例的適用于鋰離子蓄電池的多層無水電解蓄電池進行解釋。
在圖1、2和3中，數碼10代表平板式矩形電池的殼體，是由厚度例如為300微米的不銹鋼片制成的。平板矩形電池殼體10包括一長度尺寸1約為300毫米、高度尺寸h約115毫米、寬度尺寸W均為22毫米的電池殼體主體10a，以及由厚度為1.5毫米的不銹鋼片制成的上蓋10b。
在平板式矩形電池殼體10中，如圖1所示，每個都包括一片狀正電極2的多個正電極元件封裝在由微孔的可熱熔的樹脂薄膜制成的袋狀分隔件8內，每個都包含-片狀負電極3的多個負電極元件的封裝在由微孔的可熱熔的樹脂薄膜制成的袋狀分隔件8內。各正電極元件和各負電極元件交替地利用放置在其間的中間耐熱多孔薄膜20疊裝。形成的電極疊層14(參閱圖3)封裝在平板式矩形電池殼體10中。
正電極2按下面介紹的方式制備。將碳化鋰和碳化鈷混合在一起，保證摩爾比Li/Co＝1，在空氣中在溫度900℃烘焙5小時，借此合成正極活性材料(LiCoC2)。將這種正極活性材料在自動粉碎軋輥裝置中粉碎，供此形成LiCoO2粉末。將所制備的LiCoO2和碳化鋰按重量分別為95％和5％進行混合。按重量計占91％的這種混合物與按重量計占6％的用作導電材料的石墨以及按重量計占3％的用作粘接劑的聚偏氟乙烯進一步混合，借此制備活性陰極材料。將該活性陰極材料散布在N甲基-2-吡咯烷酮中以形成一種漿料。將漿料涂覆在構成正電集電件5(除去用作其引線部分之外)的帶狀鋁箔的兩側(參考圖1)。在干燥以后，通過壓輥加壓形成這種正電極元件，借此制備一在正集電件5的兩側涂覆有活性陰極材料4的片狀正電極2。
下面介紹制備負電極3。將石油瀝青用作原料，然后將氧引入該石油制品中，以便提供大約10到20％的官能團(被稱為氧交鏈作用)。在此之后，將該材料在惰性氣體中在1000℃下烘焙，因此，制備一種不可石墨化的碳材料，其特性與碳化玻璃相似。
將按重量計占90％的構成負極活性材料的碳材料與按重量計占10％的作為粘接劑的聚偏氟乙烯相混合，以制備用于負極的活性陽極材料。將活性陽極材料散布在N甲基-2-吡咯烷酮中以形成漿料。將該染料涂覆到構成負集電件7(除去用作引線部分以外)的帶狀銅箔的兩側上(參照圖1)。在干燥之后，通過壓輥加壓，形成這種陽極組件，借此，制備在負集電件7的兩側涂覆有活性陽極材料6的片狀負電極3。
將這樣片狀正電極2以這樣一種方式裁剪或沖剪，使涂覆有正極用活性陰極材料4的部分的尺寸例如為107毫米×265毫米。將這種涂覆有活性陰極材料4的經沖剪的正電極2的部分封裝在袋狀分隔件8中(參照圖1)，這種分隔件由兩層相互附著的聚烯烴微孔薄膜例如構成為一種可熱熔性的樹脂微孔薄膜聚丙烯制成，其厚度為25微米，尺寸為112毫米乘273毫米，因此制成了正電極元件。在這種情況下，正電極2的引線部分5a(參照圖3)由分隔件8露出。
按這樣一種方式沖剪片狀負電極3，它的用活性陽極材料6涂覆的部分截成的尺寸例如為109毫米×270毫米。將涂覆有活性陽極材料6的負電極3的部分封裝在袋狀分隔件8中，該分隔件8具有由聚烯烴族例如聚丙烯制成的兩層相互附著的可熱熔的樹脂微孔薄膜，尺寸為112毫米×273毫米，厚度為25微米，借此構成一負電極元件。在這種情況下，負電極3的引線部分7a由分隔件8中露出。
下面介紹制備如圖1所示的耐熱多孔薄膜20。在這一示例中，在一沖壓機中沖壓該耐熱溫度約為800℃，厚度約為25微米的聚酰亞胺薄膜(例如商標為Capton的制品)，以便形成帶開孔的經沖孔的聚酰亞胺薄膜，其具有的多個孔大小約0.8毫米，在整個表面上按照1.27毫米的間距或間隔排列。經沖孔的薄膜接著再沖剪使尺寸為109毫米×270毫米，借此制備耐熱多孔薄膜20。
按照順序負電極元件，耐熱多孔薄膜20、正電極元件、耐熱多孔薄膜20、負電極元件如此等等，順序地疊裝47個負電極元件、46個正電極元件和92個耐熱多孔薄膜20。按照這種方式，形成如圖3所示的矩形平行六面體的電極疊裝件14。在這種情況下，正電極2的引線部分5a由電極疊裝件的一側伸出，負電極3的引線部分7a由電極疊裝件的另一側伸出。
此外，如圖3所示，電極疊裝件14的一側即由正電極2的分隔件8露出的引線部分5a利用超聲波方法焊接到呈平行六面體的鋁制正極端11上。另外，電極疊裝件14的另一側，即負電極3的引線部分7a利用超聲波方法，焊接到平行六面體的銅制負極端12上。
如圖3所示，其上焊接有正極端11和負極端12的電極疊裝件14的外周邊用125微米厚的聚酰亞胺的絕緣膜覆蓋。所形成的組件利用正極端11和負極端12通過一O形環(huán)和-絕緣環(huán)(在圖3中未表示)螺栓連接到上蓋10b上。在此之后，將該組件插入到電池殼體主體10a中，通過激光焊接將上蓋106固定到電池殼體主體10a上。
在組裝之后，將一種無水有機電解質注入到該平板矩形電池殼體10中，該電解質包括丙烯碳酸酯和碳酸二乙酯的溶劑混合物，其中LiPF6溶解的比例為1摩爾/升。
此外，安全閥13配置在上蓋10b是，倘若被封裝的平板矩形電池殼體10的內部壓力增加超出預定值將內部氣體排出。
在根據這一實施例中的鋰離子蓄電池中，具有按規(guī)則1.27毫米間距間隔的，孔徑為0.8毫米的多個孔的耐熱多孔薄膜20具有一定的離子傳輸率，因此能夠制成容量大到53安時的鋰離子蓄電池。
根據這一實施例，在每對負電極單元和正電極電元之間配置耐熱多孔薄膜20，該薄膜包含耐熱溫度為800℃的聚酰亞胺。因此，即使當內部發(fā)生短路時，聚酰亞胺耐熱多孔薄膜20并不會熱熔化或分解，這樣就防止內部短路擴大，因此將對電池和環(huán)境的危險降至最小。
通過由發(fā)明人對耐熱多孔薄膜20的耐熱溫度進行研究，已經表明，如果要防止內部短路擴展，如上述所述的大容量鋰離子蓄電池，需要耐熱溫度對于實用類型膜厚為200微米或更小，最好為50微米或更小的薄膜最小為600℃，其取決于耐熱多孔薄膜20的厚度。耐溫800℃或其以上是更好的。
此外，在上述示例中，耐熱多孔薄膜20配置在由可熱熔的聚烯烴樹脂的微孔薄膜構成的各分隔件8之間。當發(fā)生外部短路時，由聚烯烴樹脂構成的分隔件8中的微孔隨著蓄電池溫度的升高而關閉(封閉)，從而防止擴大到內部短路。因此，防止了在電極之間鋰離子的電荷轉移。從而降低放電電流，借此，形成一個優(yōu)點即不會釋放過多的能量。
對于上述的鋰離子蓄電池進行了釘刺的測試。這種釘刺的測試的結果表示在表1中表1對于外部短路后的蓄電池的重量降低比較
在表1中，該重量降低代表在釘刺之后相對針刺之前的電池重量的電池重量降低的百分數。重量降低得越少，則吹出的氣體量就越少。根據第一實施例，氣體吹出量比較少為18％。作為一個比較實施例，如在第一實施例中將46個正電極元件和47個負電極元件順序地疊裝在一起，如在圖7中所示沒有利用耐熱多孔薄膜來構成電極疊裝件14。該結構的其它部分與第一實施例中的對應部分相同。按照這種方式，得到容量為53安時的鋰離子蓄電池進行釘刺測試。
在表1中表示了根據比較實施例進行的釘刺測試的結果。如表所示，重量降低較大為128％。內部發(fā)生短路，產生的熱量達到相鄰的電極。不僅是電解質而且還有包括分隔件的電池材料的一部分噴出。
在表1中所示的第二實施例是這樣一種鋰離子蓄電池，其中根據第一實施例的多個耐熱多孔薄膜20中的每一個都由芳香族聚酰胺纖維例如polyaramid纖維(Thchnora)制成，耐熱溫度為600℃或更高，其經熱處理，以便制成50微米厚的濕非紡纖維制薄片或紙。其它部分的結構與第一實施例的鋰離子蓄電池的對應部分相同。
構成耐熱多孔薄膜20的polyaramid纖維紙的耐熱溫度為600℃或其以上。如由表1所示，根據第二實施例進行釘刺測試表明，重量降低較小為24％，基本上與第一實施例的效果相同。
在表1中所示的第三實施例中，該耐熱多孔薄膜20是一種包括孔隙率為30％的粉末的多孔薄膜，50微米厚，是通過對聚四氟乙烯粉末的懸濁液進行加熱，固化和快速延伸得到的，該粉末構成一熱塑性氟聚合物和氧化鋁粉末，平均顆粒尺寸為10微米。包含氧化鋁粉末的氟聚合物多孔薄膜的耐熱溫度為600℃或其以上。該結構的其它部分與第一實施例中的鋰離子蓄電池的對應部分相同。
上述的包含構成耐熱多孔薄膜20的氧化鋁粉末的氟聚合物多孔薄膜的耐熱溫度為600℃或其以上。根據在表1中所示的第三實施例進行的釘刺測試表明，重量降低較少為23％。對于第三實施例達到的效果與第一實施例相似。
另一方面，在表1中所示的第四實施例代表由非有機纖維形成的氧化鋁纖維布制成的第一實施例的耐熱多孔薄膜20，耐熱溫度至少800℃。這種氧化鋁纖維布是按這樣一種方式得到的，將按比例Al2O3∶SiO2∶B2O3＝68∶27∶5的粉末混合物散布在水中，所形成的懸濁液通過一個噴嘴落下、干燥和烘焙。按這種方式，得到直徑為11微米的80根細絲束。將這樣得到的絲束紡成厚度為80微米的氧化鋁纖維布。該鋰離子蓄電池的其它組成部分與第一實施例中的對應部分相同。
構成這種耐熱多孔薄膜20的氧化鋁纖維布的耐熱溫度至少800℃。如由表1所示，對第四實施例進行的釘刺測試表明，重量降低較少為17％，實現與第一實施例基本相同的效果和優(yōu)點。
在表1中所示的第五實施例中，按照圖4所示按這樣一種方式構成插入到平板矩形電池殼體10中的電極疊裝件14，即片狀正電極2和負電極3經過一耐熱多孔薄膜彼此疊放，該元件包括封裝在由可熱熔的樹脂微孔薄膜制成的袋狀分隔件8中的耐熱多孔薄膜20。
根據第五實施例，正電極2和負電極3以與第一實施例相似的方式構成。另外，耐熱多孔薄膜20按下述的方式制成。將硬的云母塊在濕的環(huán)境中磨碎成為厚度為0.49微米的顆粒。利用一濾網將所形成的粉末分選，顆粒尺寸為60M到80M的(M篩號)占4.5％，顆粒尺寸為80M到140M的占40.8％，顆粒尺寸為140M到200M的占7.2％，顆粒尺寸為200M或其以上的占47％，將這些粉末用來制成34微米厚的混合云母制的片。
利用聚偏氟乙烯(PVDF)的N甲基-2-吡咯烷酮溶液浸泡這樣得到的云母片，使得在形成泡沫的過程中N甲基-2吡咯烷酮迅速蒸發(fā)，因此制成厚度尺寸為50微米的云母微孔薄膜20。將這種云母多孔薄膜20沖剪成109毫米×270毫米的尺寸。將形成的組件封裝在具有兩個互相附著的聚烯烴微孔薄膜例如聚丙烯制成的袋狀分隔件8中，這種薄膜構成一種可熱熔的樹脂的微孔薄膜，厚度為25微米，尺寸為112毫米×273毫米，因此制成耐薄膜元件。
在這一第五實施例中，將負電極3、耐熱多孔薄膜元件、正電極2、耐熱薄膜元件、負電極3如此等等按順序疊裝，總共41個負極、40個正電極2和80個耐熱薄膜元件，因此，形成如圖3所示的平行六面體電極疊裝件14。在該過程中，按這樣一種方式形成組件，即正電極2的引線部分5a位于一側，負電極3的引線部分7a在另一側。
其它組成部分的結構與第一實施例的對應部分相似。按這種方式得到容量為46安時的鋰離子蓄電池。
構成根據本發(fā)明第五實施例的耐熱多孔薄膜20的云母微孔薄膜的耐熱溫度至少為800℃。如表1所示，根據第五實施例進行的釘刺測試表明，重量降低較少為20％。因此易于理解，在第五實施例中實現了與上述第一實施例中相似的效果。
由表1可以看出，第六實施例表示一個圓柱形的鋰離子蓄電池的示例。為了制備根據第六實施例的鋰離子蓄電池，將活性陰極材料4涂覆在尺寸為280毫米×1745毫米的正集電件5的兩側，以制備一個如在第一實施例中一樣的帶狀正電極40。然后，通過將活性陽極材料6涂覆到尺寸為283毫米×1750毫米的負集電件7的二側，以與第一實施例相似的方式制備帶狀負電極41。
此外，在這一示例中，通過將尺寸為287毫米乘1755毫米的耐熱多孔薄膜置于例如為分隔件8的兩層聚烯烴樹脂微孔薄膜中間制備該耐熱多孔薄膜元件20a，該分隔件8包含由聚丙烯制成的25微米厚的可熱熔的樹脂的微孔薄膜。
根據第六實施例，耐熱多孔薄膜20由按照每英寸(徑向)78股以及每英寸(緯向)73股的密度織成的玻璃纖維制成。按照這種方式，得到在厚度為51微米和孔隙率為11％的玻璃纖維布。
在第六實施例中，如圖5所示，負電極41、包括分隔件層8的耐熱多孔元件20a，耐熱多孔層20以及另一分隔件層8、正電極40、耐熱多孔元件20a，等等，按照這個順序彼此疊裝。所形成的組件沿縱向按螺旋方式卷繞預定的8圈數，因此形成螺旋式疊裝件44。
此外，根據這一實施例，如圖6所示，由鎳制成的負電極引線45的端部利用電阻效應熔化焊接到在負電極41的一側的引線部分上。與此同時，利用電阻效應將正電極40一側上的引線部分焊接到鋁制正電極引線46的端部。
制備一個直徑50毫米、高度300.5毫米的鐵制鍍鎳圓柱形電池殼47a。在將一絕緣片裝入電池殼47a的底部之后，如圖6所示，將螺旋式疊裝件44插入到電池盒47a中。在該過程中，配置在電池蓋47b上的負電極端49和正電極端50分別焊接到負電極引線45和正電極引線46的各自的另一端。
將溶有LiPF6的電解質注入電池殼47a中，該熔劑混合物的1摩爾/升的比率為按體積計占50％的聚丙烯碳酸酯以及按體積計占50％的碳酸二乙酯。在此之后，利用涂有瀝青的絕緣密封墊使電池蓋47b與電池殼47a被堵縫密封。利用按這種方式固定的電池蓋47b，制成容量為20安時的圓柱形大容量鋰離子蓄電池。
此外，電池蓋47b可裝有安全閥48，用以當氣密電池殼體7的內部壓力上升超過預定值時，排除內部氣體。
易于理解，根據第六實施例，耐熱多孔薄膜20沿螺旋式疊裝件44的直徑方向夾在正電極40和負電極41之間。由玻璃纖維布制成的耐熱多孔薄膜20的耐熱溫度至少800℃。根據第六實施例進行釘刺測試，如由表1看到的，重量降低比較少為18％。因而看出，在這一實施例中產生的效果與第一實施例相同。
根據本發(fā)明的耐熱多孔薄膜并不局限于在上述實施例中所使用的，而是任何形式的耐熱多孔薄膜都可采用，只要它的耐熱溫度為600℃或其以上，并且可以制得比較薄，以形成多層無水式電池。
此外，根據這一實施例雖然耐熱多孔薄膜夾在每對正電極和負電極之間，但每個耐熱多孔薄膜也可以按每隔一對或幾對正電極和負電極的間隔夾入其間。在這樣一種情況下，同樣易于理解，可以得到像在上述實施例中相同的效果。
此外，除了將本發(fā)明應用于如在上述實施例中介紹的鋰離子蓄電池以外，當然本發(fā)明可適用于另外的多層式無水電解蓄電池。
另外，在不脫離本發(fā)明的構思和范圍的前提下可以進行各種變更。
因此，可以理解，根據本發(fā)明可以將聚酰亞胺、聚酰胺、無機或有機的耐熱多孔薄膜按鄰近方式配置到整體或部分的可熱熔的樹脂微孔薄膜上。這些組成部分的耐熱溫度至少600℃，使得由于不會熱熔化或分解，可以防止在大容量多層式無水電解蓄電池內可能產生的內部短路發(fā)生擴展。此外，在該過程中可熱熔的樹脂微孔薄膜被熔化，關閉(封閉)各微孔。因此，防止電極間鋰離子電荷轉移，降低了放電電流，釋放較少的過剩能量，因此，使對電池的損害和對環(huán)境的影響降至最小。
權利要求
1.一種多層無水電解蓄電池，包含負電極、可熱熔的樹脂微孔薄膜以及正電極，以疊裝的關系配置形成一電極疊裝件，所述電極疊裝件還包含配置在所述電極疊裝件內與該可熱熔的樹脂微孔薄膜相鄰接的耐熱多孔薄膜層，所述耐熱多孔薄膜層包含一種無機或有機耐熱片狀材料，耐熱溫度至少約600℃。
2.如權利要求1所述的蓄電池，其中所述的耐熱多孔薄膜層是一種無機材料層，包含紡制的或非紡的無機纖維層。
3.如權利要求1所述的蓄電池，其中所述的耐熱多孔薄膜層是一種無機材料層，包含由鱗片狀顆粒制成的片層。
4.如權利要求1所述的蓄電池，其中所述的耐熱多孔薄膜層基本上是一種無機材料層，包含云母顆粒。
5.如權利要求1所述的蓄電池，其中所述的耐熱多孔薄膜層是一種無機材料層，包含玻璃纖維。
6.如權利要求1所述的蓄電池，其中所述的耐熱多孔薄膜層是一種無機材料層，包含氧化鋁纖維。
7.如權利要求1所述的蓄電池，其中所述的耐熱多孔薄膜層是一種有機材料層，包含聚酰亞胺。
8.如權利要求1所述的蓄電池，其中所述的耐熱多孔薄膜層是一種有機材料層，包含聚酰胺。
9.如權利要求1所述的蓄電池，其中所述的耐熱多孔薄膜層包含氟聚合物和很細的無機材料粉末。
10.如權利要求1所述的蓄電池，其中所述的耐熱多孔薄膜層厚度為200微米或更小。
11.如權利要求1所述的蓄電池，其中該可熱熔的樹脂微孔薄膜為袋狀結構，包括一對彼此面對的片層，沿著它們的三個邊緣部分熔接在一起，形成一開口側和內部袋，所述耐熱多孔薄膜層配置在所述內部袋中。
12.如權利要求1所述的蓄電池，其中設有多個可熱熔的樹脂微孔薄膜，每個可熱熔的樹脂微孔薄膜為袋狀結構，包括一對彼此面向的片層，沿它們的三個邊緣部分熔接在一起，形成一個開口側和內部袋，所述負電極配置在第一可熱熔的樹脂微孔薄膜的內部袋中，所述正電極配置在第二可熱熔的樹脂薄膜的內部袋中，所述耐熱多孔薄膜層配置在中間，鄰接所述第一和第二可熱熔的樹脂微孔薄膜的表面。
13.一種多層無水電解蓄電池，包含多個疊裝的電極組件，具有的耐熱多孔薄膜層配置在所述疊裝的多個電極組件中的每對相鄰的電極組件之間，每個電極組件包含第一可熱熔的樹脂微孔薄膜外套，其內形成一內部袋；配置在所述第一外套的內部袋中的負電極；第二可熱熔的樹脂微孔薄膜外套，其內形成一內部袋；配置在所述第二外套的內部袋中的正電極；所述第二外套以層疊方式配置在所述第一外套上；以及配置在第一和第二外套之間的耐熱多孔薄膜層；所述各耐熱多孔薄膜層每個包含有機或無機耐熱片狀材料，耐熱溫度至少約600℃，厚度約200微米或更小。
14.如權利要求13所述的蓄電池，其中所述的第一和第二外套包含一對相對的聚烯烴片狀材料，沿它們的三側熔接在一起，形成一個開口側和所述內部袋。
15.如權利要求13所述的蓄電池，還包含一外殼，用于封裝所述多個疊裝式電極組件以及無水電解質。
16.如權利要求1所述的蓄電池，其中所述多個疊裝電極以螺旋方式卷繞。
17.如權利要求13所述的蓄電池，其中所述的負電極包含一銅箔集電件，活性陽極材料配置在其相對的兩側。
18.如權利要求17所述的蓄電池，其中所述活性陽極材料包含按重量計約占90％的不可石墨化的碳材料和按重量計約占10％的樹脂粘接劑。
19.如權利要求13所述的蓄電池，其中所述的正電極包含一鋁箔集電件，活性陰極材料配置在其相對的兩側。
20.如權利要求19所述的蓄電池，其中所述活性陰極材料包含按重量計約占21％的粉末混合物，包括按重量計為95/5的LiCoO2/LiCO3；按重量計約占6％的石墨；以及按重量計約占3％的樹脂粘接劑。
全文摘要
一種大容量多層式無水電解蓄電池，通過包含鄰接可熱熔的樹脂微孔薄膜的耐熱多孔薄膜層使內部短路降低到最少，該可熱熔的樹脂微孔薄膜配置在電極組件中的負電極和正電極之間以及在相鄰的疊裝在一起的電極組件之間，以便形成形成電極疊裝件。耐熱多孔薄膜層可以是有機或無機片狀材料，耐熱溫度至少約600℃。
文檔編號H01M10/38GK1155768SQ9612153
公開日1997年7月30日 申請日期1996年12月12日 優(yōu)先權日1995年12月12日
發(fā)明者小島和也, 雪田康夫, 藤原信浩, 野田幸夫 申請人:索尼株式會社