專利名稱:電極和凝膠電解質電池制造方法
技術領域:
本發明涉及包括電極載體和在電極載體上形成并具有比電極載體大的寬度的凝膠電解質薄膜的電極的制造方法和具有上述電極的凝膠電解質電池的制造方法。
近來使用像裝有攝像機的帶式自動記錄器、蜂窩式電話和手提式計算機之類的可移動電子設備,于是希望減小它們的重量和尺寸。因此,也希望減小用作這些電子設備中的電源的電池的尺寸和重量。為了適應這種期望,已研制了鋰離子電池并已使其工業化。這種電池采用在正電極和負電極間作離子導體的電解質溶液中浸漬的多孔聚合物隔片。為了防止電解質溶液漏泄,用重金屬外殼封裝電池。
從另一方面來說,對于采用在正電極和負電極之間作離子導體而沒有液體漏泄并且能被裝在簡化的外殼內以減小電池的尺寸和重量的固體電解質的固體電解質電池抱有很大期望。對具有溶解在聚合物中的鋰鹽的固體聚合物電解質和在母體聚合物內含有電解質的凝膠狀固體電解質(在下文稱之為凝膠電解質)給以莫大關注。
如下所述,可以制造采用像這樣的凝膠電解質的凝膠電解質電池。
首先,對正電極來說,把含有正電極活性材料、導電介質和粘結劑的正電極并合劑均勻涂敷在正電極集電片的二個表面上并且使其干燥而形成正電極活性材料層,使正電極活性材料層干燥并且用輥筒壓力機壓平,結果是獲得正電極片。
其次,對負電極來說,把含有負電極活性材料和粘結劑的負電極并合劑均勻涂敷在負電極集電片的二個表面上并使其干燥而形成負電極活性材料層,使負電極活性材料層干燥并且用輥筒壓力機壓平,結果是獲得負電極片。
就凝膠電解質薄膜而論,把含有無水溶劑、電解質鹽、母體聚合物的溶膠電解質溶液均勻涂敷在正電極片和負電極片的兩個表面上并且使其干燥以去除溶劑。因而,在正電極活性材料層和負電極活性材料層上形成凝膠電解質薄膜。
把具有凝膠電解質薄膜的正電極片例如切成條。而且,從正電極集電片的表面去除用于正電極引線焊接的部分中的凝膠電解質薄膜和正電極活性材料層,于是在這里焊接正電極引線,結果是獲得具有凝膠電解質薄膜的條狀正電極。
此外,把具有凝膠電解質薄膜的負電極片例如切成條。而且,從負電極集電片的表面去除用于負電極引線焊接的部分中的凝膠電解質薄膜和負電極活性材料層,于是在這里焊接負電極引線,結果是獲得具有凝膠電解質薄膜的條狀負電極。
最后,使各具有凝膠電解質薄膜的條狀正電極和條狀負電極相互臥置并且把分層的坯體在長度方向上卷繞幾圈,結果是獲得纏繞的電極坯體。這樣的纏繞的電極坯體被外皮薄膜纏在當中,在減壓條件下加熱密封外皮薄膜的最外面的周邊,以便用外皮薄膜氣密密封纏繞的電極坯體而做成凝膠電解質電池。
在具有以上所述的構造的纏繞型凝膠電解質可充電電池中,規定在電極表面上形成的凝膠電解質薄膜具有比電極寬度的寬度,為的是改進電池工作的可靠性。
為了獲得以上所述的凝膠電解質薄膜的寬度,進行各種各樣的試驗以提高凝膠電解質涂敷元件的尺寸精確度和涂敷位置的精確度。然而,由于凝膠粘度不穩定和被涂敷凝膠電解質的電極的孔隙度和粗糙度波動,所以難以獲得穩定的凝膠電解質薄膜尺寸精確度。在組裝電池時被放入外殼內的凝膠電解質薄膜往往有太寬的寬度或者太窄的寬度,造成正電極和負電極之間的短路。
此外,為了解決上述的問題,有一種形成具有比電極足夠寬寬度的凝膠電解質薄膜而用滾切機切去或者用刷子或刮刀除去凝膠電解質薄膜的多余部分的方法。然而,這就引起去除被留下的一部分凝膠電解質薄膜或者被切離的一部分凝膠電解質薄膜混入電池的各種各樣使產量降低的問題。
所以本發明的目的是提供能在電極上穩定而高精確度地制作凝膠電解質薄膜的電極制造方法和凝膠電解質電池制造方法。
根據本發明的電極制造方法是為了制作包括矩形電極載體和在電極載體上形成并具有比電極載體寬的寬度的凝膠電解質薄膜的電極,方法包括用于使具有比凝膠電解質薄膜寬的寬度的第一載體、具有與凝膠電解質薄膜寬度近似相等的寬度的第二載體和電極載體按此次序疊置的疊置步驟;用于以涂敷的電解質組成物具有比第二載體寬度寬而比第一載體寬度窄的寬度的方式把電解質組成物涂敷到已相互裝好的第一載體、第二載體和電極載體上的涂敷步驟;用于從第一載體剝離在涂敷步驟中用凝膠電解質組成物覆蓋并且相互疊置的第二載體和電極載體的第一剝離步驟;用于使涂敷到在第一剝離步驟中已從第一載體剝離的第二載體和電極載體上的電解質組成物凝膠成凝膠電解質薄膜的凝膠化步驟;以及用于從第二載體剝離凝膠電解質薄膜和電極載體的第二剝離步驟。
在根據本發明利用帶有電解質組成物或凝膠電解質薄膜的第一載體、第二載體和電極載體之間在粘合力上的差異的以上所述的電極制造方法中,在電極載體上高精確度地形成凝膠電解質薄膜而沒有從電極載體削落的凝膠電解質薄膜。
此外,凝膠電解質電池制造方法采用包括矩形電極載體和在電極載體上形成并具有比電極載體寬的寬度的凝膠電解質薄膜的電極,制作電極步驟用于使具有比凝膠電解質薄膜寬的第一載體、具有與凝膠電解質薄膜寬度近似相等的寬度的第二載體和電極載體按此次序疊置的疊置步驟;用于以涂敷的電解質組成物具有比第二載體寬度寬而比第一載體寬度窄的寬度的方式把電解質組成物涂敷到已相互裝好的第一載體、第二載體和電極載體上的涂敷步驟用于從第一載體剝離在涂敷步驟中用凝膠電解質組成物覆蓋并且相互疊置的第二載體和電極載體的第一剝離步驟;用于使涂敷到在第一剝離步驟中已從第一載體剝離的第二載體和電極載體上的電解質組成物凝膠成凝膠電解質薄膜的凝膠化步驟;以及從第二載體剝離凝膠電解質薄膜和電極載體的第二剝離步驟。
在根據本發明利用帶有電解質組成物或凝膠電解質薄膜的第一載體、第二載體和電極載體之間在粘合力上的差異的以上所述的凝膠電解質電池制造方法中,在電極載體上高精確度地形成凝膠電解質薄膜而沒有從電極載體削落的凝膠電解質薄膜。
附圖的簡略描述
圖1是表示根據本發明的固體電解質電池的構造例子的透視圖。
圖2是沿圖1中的x-y線的橫截面圖。
圖3是形成纏繞的電極坯體的正電極和負電極的透視圖。
圖4是表示正電極的構造例子的透視圖。
圖5是表示負電極的構造例子的透視圖。
圖6用平片、載體和正電極條相互配置的平面圖說明根據本發明的凝膠電解質薄膜形成方法。
圖7是沿圖6中的x1-x2線的橫截面圖。
圖8用涂敷到相互配置的平片、載體和正電極條的電解質溶液的平面圖說明根據本發明的凝膠電解質薄膜形成方法。
圖9是沿圖8中的x3-x4線的橫截面圖。
圖10用表示從平片剝離載體和正電極條以后的狀態的平面圖說明根據本發明的凝膠電解質薄膜形成方法。
圖11是沿圖10中的x5-x6線的橫截面圖。
圖12用表示從載體剝離正電極條以后的狀態的平面圖說明根據本發明的凝膠電解質薄膜形成方法。
圖13是沿圖12中的x7-x8線的橫截面圖。
最佳實施例的詳細描述現在參閱附圖將直接對最佳實施例描述。
圖1和圖2表示根據本發明制造的凝膠電解質電池的構造例子。凝膠電解質電池1包括條狀正電極2、與正電極相對排列的條狀負電極3和在正電極2和負電極3之間配置的凝膠電解質薄膜4。經由凝膠電解質薄膜4使正電極2和負電極3分層并在長度方向上被卷起來以致獲得圖3中所示的纏繞的電極坯體5,用由絕緣材料制成的外皮薄膜覆蓋并密封纏繞的電極坯體5。正電極2裝有正電極終端7而負電極裝有負電極終端8。使正電極終端7和負電極終端8穿外皮薄膜6周邊部分中的密封部分伸出。
如圖4所示,正電極2包括在正電極集電片2b的二個側面上形成含有正電極活性材料的正電極活性材料層2a。例如,用像鋁箔之類的金屬箔制成正電極集電片2b。
對正電極活性材料來說,可采用像鈷酸鋰、鎳酸鋰、錳酸鋰之類的復合氧化物,用過渡金屬、或者像二氧化錳和五氧化二釩之類的過渡金屬合化物、或者像硫化鐵之類的過渡金屬硫屬化合物替代部分復合氧化物是可以行得通的。
在該注意到圖4表示在正電極2中的正電極活性材料層2a上形成的凝膠電解質薄膜4a,在后面將詳細描述凝膠電解質薄膜4a。
此外,如圖5所示,負電極包括在負電極集電片3b上形成含有負電極活性材料的負電極活性材料層3a。例如,用像銅箔之類的金屬箔制成負電極集電片3b。
負電極活性材料可以是易于摻鋰和不易摻鋰的材料。作為易于摻鋰和不易摻鋰的材料,可以例舉有高溫碳、焦炭、乙炔黑、別的碳黑、玻璃狀碳、活性碳、碳纖維、有機聚合物燒結體、咖啡豆燒結體、纖維素燒結體、竹子燒結體和其他的碳材料、鋰金屬、鋰合金、或者聚乙炔和其他的導電聚合物。
應該注意到圖5表示在負電極3中的負電極活性材料層3a上形成的凝膠電解質薄膜4b,在后面將詳細描述凝膠電解質薄膜4b。
凝膠電解質薄膜4含有電解質鹽、母體聚合物和作為彈性材料的溶脹溶劑。
對電解質鹽來說,單獨或者與別的結合一起使用LiPF6、LiAsF6、LiBF4、LiClO4、LiCF3SO3、Li(CF3SO2)2N、LiC4F9SO3等等是可以行得通的。
如果在室溫下母體聚合物顯示不小于1毫秒/厘米的離子傳導系數,那么母體聚合物不受特定的化學結構限制。作為這樣的母體聚合物,例如,使用聚丙烯腈、聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、聚六氟丙烯、聚環氧乙烯、聚環氧丙烷、聚磷腈、聚硅氧烷、聚醋酸乙烯酯、聚乙烯醇、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、丁苯橡膠、丁腈丁橡膠、聚苯乙烯、聚碳酸酯等等。
溶脹溶劑可以是碳酸亞乙酯、碳酸亞丙基酯、碳酸亞丁基酯、γ-丁內酯、γ-戊內酯、二乙氧基乙烷、四氫呋喃、2-甲基四氫化呋喃、1,3-二噁烷、醋酸甲酯、丙酸甲酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸乙基甲基酯和其他的無水溶劑。
到這里,如圖4所示,在根據本發明的凝膠電解質電池1中,在正電極2中的正電極活性材料層2a上形成具有比正電極2寬的寬度的凝膠電解質薄膜4a。此外,如圖5所示,在負電極3中的負電極活性材料層3a上形成具有比負電極3寬的寬度的凝膠電解質薄膜4b。在這樣的凝膠電解質電池中,如圖2和圖3所示,經由凝膠電解質薄膜4使正電極2和負電極3分層并且在長度方向上把它卷起來而獲得纏繞的電極坯體5。
下一步,將對像這樣的凝膠電解質電池作出說明。
首先,對正電極2來說,把含有正電極活性材料和粘結劑的正電極并合劑均勻涂敷在像鋁箔之類的金屬箔上以用作正電極集電片2b并使其干燥,結果是獲得正電極活性材料層2a。因而,正電極片準備就緒。可以從外加或沒有外加已知道的添加劑的許多粘結劑中挑選在正電極并合劑中含有的粘結劑。把具有正電極活性材料層2a的正電極片切成預定的寬度而獲得正電極條。
下一步,在正電極條中的正電極活性材料層2a上形成凝膠電解質薄膜4a。為了形成凝膠電解質薄膜4,首先,為了制備無水電解質溶液,把電解質鹽溶解在無水溶劑中。把母體聚合物加入這種無水電解質溶液并且為了溶解母體聚合物而充分攪拌以獲得溶膠電解質溶液。
然后,把預定量的這種電解質溶液涂敷到正電極活性材料層2a上并且使其冷卻到室溫因此使母體聚合物凝膠化。因而,在正電極活性材料層2a上形成凝膠電解質膜4a。
應該注意到將在后面詳細描述在正電極條上凝膠電解質薄膜的形成方法。
接著,把具有凝膠電解質薄膜4a的正電極條切成預定的長度。去除被正電極引線焊接的部分中的凝膠電解質薄膜4a和正電極活性材料層2a并在這里焊接例如由鋁制成的引線而用作正電極終端7。因而,獲得具有凝膠電解質薄膜4a的條狀正電極2。
其次,對負電極3來說,把含有負電極活性材料和粘接結劑的負電極并合劑均勻涂敷在像銅箔之類的金屬箔上以用作負電極集電片3b并使其干燥,結果是獲得負電極活性材料層3a。因而,負電極片準備就緒。可以從外加或沒有外加已知道的添加劑的許多粘結劑中挑選在負電極并合劑中含有的粘結劑。把具有負電極活性材料層3a的負電極片切成預定的寬度而獲得負電極條。
下一步,在負電極條中的負電極活性材料層3a上形成凝膠電解質薄膜4b。為了形成凝膠電解質薄膜4,首先把用與以上所述一樣的方法制備的預定量的電解質溶液涂敷在負電極活性材料層上并且使其冷卻到室溫因此使母體聚合物凝膠化。因而,在負電極活性材料層3a上形成凝膠電解質薄膜4b。
應該注意到將在后面詳細描述在負電極條上凝膠電解質薄膜的形成方法。
接著,把具有凝膠電解質薄膜4b的負電極條切成預定的長度。去除被負電極引線焊接的部分中的凝膠電解質薄膜4b和負電極活性材料層3a并在這里焊接例如由鎳制成的引線而用作負電極終端8。因而,獲得具有凝膠電解質薄膜4b的條狀負電極3。
使條狀正電極2和條狀負電極3互相附著以使凝膠電解質薄膜4a和4b相互面對并且把條狀正電極2和條狀負電極3壓平而獲得分層的電極坯體。而且,把分層的電極坯體在長度方向上卷起來而獲得纏繞的電極坯體5。
最后,用由絕緣材料制成的外皮薄膜6封裝纏繞的電極坯體5以使正電極終端7和負電極終端8穿過密封部伸出。這樣,就做成凝膠電解質電池1。
下一步,將對在正電極條和負電極條上的凝膠電解質薄膜的形成方法作出說明。應該注意到對在正電極條上形成凝膠電解質薄膜的情況是作為一個例子作出說明,但是這個說明能夠適用于當在負電極條上形成凝膠電解質薄膜時的情況。
首先,如圖6和圖7所示,使平片10、載體11和正電極條12按此次序相互配置。在這里使平片10、載體11和正電極條12配置成在軸向方向上使平片10、載體11和正電極條12的如圖6中A-B線所示的中心線互相吻合。
平片10具有比正電極條12的寬度t1和在正電條12上形成的凝膠電解質薄膜的寬度寬的寬度t3。
在這里,可以用任一種材料制成平片10,只要平片10具有與凝膠電解質的粘合力大于載體11和凝膠電解質薄膜之間粘合力。可以用例如金屬或玻璃制成平片10。
此外,載體11具有近似等于在正電極條12上形成的凝膠電解質薄膜13的寬度的寬度t2。也就是說,載體11的寬度t2大于正電極條12的寬度t1而小于平片10的寬度t3。而且,平片11具有盡可能小的厚度卻能夠獲得所希望的強度。
在這里,在與凝膠電解質薄膜的粘合力低于正電極條12和凝膠電解質薄膜之間粘合力的條件下,載體11的材料不受特定材料限制。可能最好用像金屬或合成樹脂之類材料制成載體11。
其次,如圖8和圖9所示,把溶膠電解質溶液13涂敷到分層的平片10、托和正電極條12上。這時,使電解質溶液13涂敷成具有大于載體11的寬度t2而小于平片10的寬度t3的涂層寬度t4。
下一步,如圖10和圖11所示,在電解質溶液13涂敷到分層的平片10、載體11和正電極條12的情況下,從平片10剝離載體11和正電極條12。
這時,如以上所述,凝膠電解質薄膜和平片10之間的粘合力大于凝膠電解質薄膜和載體11之間的粘合力。因此,使在平片10上和從載體11伸出的部分電解質溶液,也就是涂在載體11外面的電解質溶液13與平板10粘結并留在那里。結果,在載體11上,在配置在載體11上的正電極條12上方保留具有與載體11近似相等的寬度的電解質溶液13。
接著,使涂敷到載體11和正電極條12上的溶膠電解質溶液13凝膠化而形成凝膠電解質薄膜13a。
最后,如圖12和圖13所示,從載體11剝離正電極條12和凝膠電解質薄膜13。這時,如以上已描述的那樣,由于凝膠電解質薄膜13a和正電極條12之間粘合力大于凝膠電解質薄膜13a和載體11之間粘合力,所以由于粘合力的差異使在載體11上的和從正電極條12的寬度伸出的也就是在正電極條12外面形成的凝膠電解質薄膜13a連同正電極條12一起從載體11剝離。
如以上已描述的那樣,在正電極條12上形成具有比正電極條12寬度寬的寬度的凝膠電解質薄膜13a。
在利用平片10、載體11和凝膠電解質薄膜13a之間粘合力差異的以上所述的方法中,在正電極條12上高精確度地形成凝膠電解質薄膜13a而沒有從正電極條12削落凝膠電解質薄膜13a的風險是可以實現的。因此,在以上所述的方法中,沒有削除凝膠電解質薄膜13a中凝膠電解質薄膜13a切離部分留入或混入產品的風險。
而且,在以上所述的方法中,形成具有與載體11寬度近似相等的寬度的凝膠電解質薄膜13a。因此,通過調整載體11的寬度,毫不費力地獲得理想的凝膠電解質薄膜13a的寬度是可以實現的。
應該注意到在對采用經由凝膠電解質薄膜分層并且在長度方向上被卷成纏繞的電極坯體的正電極和負電極的電池實施例作出說明的同時,本發明不局限于這樣的例子。本發明也能夠適用于在使經由凝膠電解質薄膜分層的條狀正電極和條狀負電極不卷繞而是折疊起來而獲得電極坯體的情況或者適用于在經由凝膠電解質薄膜使矩形正電極和矩形負電極分層而獲得層狀電極坯體時的情況。
此外,根據以上所述的實施例的凝膠電解質電池1不局限于例如圓形、多角形或諸如此類特定的形狀。并且,凝膠電解質電池1可以是薄型、大尺寸型或諸如此類。并且,本發明不但能夠適用于原電池而且適用于可充電電池。
例子為了進一步證實本發明的效果,根據以上所述的方法在電極條上制作凝膠電解質薄膜。
首先,使電極條以其在寬度方向上的中心線相吻合的方式配置在載體上并卷成纏繞的電極坯體。
在這里,使用的載體是具有200米的長度、62毫米的寬度和0.05毫米的厚度的聚丙烯薄膜。并且,電極條具有150米的長度、60毫米的寬度和0.15毫米的厚度。
使載體和電極條的分層坯體沿著具有100毫米寬度的涂料滾筒的表面通過,同時使用刮漿裝置把具有20微米厚度的電解質溶液涂敷到載體和電極條的表面上。刮漿裝置具有70毫米的出料開口寬度。
也就是說,把具有小于涂料滾筒寬度而大于載體寬度的寬度的電解質溶液涂敷到載體和電極條上。
在完成電解質涂敷和從涂料滾筒卸下電極時,從涂料滾筒剝離載體和電極條。這時,超出載體寬度部分的電解質溶液留在涂料滾筒表面上,而被與涂料滾筒接觸的刮刀刮除。
此后,使電解質溶液凝膠化而形成凝膠電解質薄膜并且從載體剝離電極條。因而,在電極條上形成在寬度方向上在二邊伸出1.0毫米的凝膠電解質薄膜。
通過形成如上所述那樣的凝膠電解質薄膜,生產理想的凝膠電解質薄膜而沒有因為留入或混入產品使產量降低的去除的凝膠電解質薄膜部分是可以實現的。
由于本發明利用電極載體、第一載體、第二載體和凝膠電解質薄膜之間的粘合力差異,所以沒有從電極載體削落凝膠電解質薄膜的風險而所以在電極載體上高精確度地形成凝膠電解質薄膜是可以實現的。因此,在本發明中,不會有削除凝膠電解質部分留入或混入到產品的風險。
因而,本發明能夠制作優良的電極和具有高可靠性的凝膠電解質電池。
權利要求
1.一種電極生產方法,用于生產包括矩形電極載體和在電極載體上形成并具有比電極載體寬的寬度的凝膠電解質薄膜的電極的,該方法包括用于將具有比凝膠電解質薄膜寬的寬度的第一載體、具有與凝膠電解質薄膜寬度近似相等的寬度的第二載體和電極載體按此次序疊置的疊置步驟,用于以涂敷的電解質組成物具有比第二載體寬度寬而比第一載體寬度窄的寬度的方式把電解質組成物涂敷到在疊置步驟中已相互放置好的第一載體、第二載體和電極載體上的涂敷步驟,用于從第一載體剝離在涂敷步驟中用凝膠電解質組成物涂敷并且相互疊置的第二載體和電極載體的第一剝離步驟,用于使涂敷到在第一剝離步驟中已從第一載體剝離的第二載體和電極載體上的電解質組成物形成凝膠電解質薄膜的凝膠化步驟,和用于從第二載體剝離已在凝膠化步驟中成凝膠狀電解質薄膜和電極載體的第二剝離步驟。
2.根據權利要求1的電極生產方法,其中在涂敷步驟中的電解質組成物是呈溶膠狀態。
3.根據權利要求2的電極生產方法,其中電解質組成物含有電解質鹽、基質聚合物和溶脹溶劑。
4.根據權利要求3的電極生產方法,其中電解質鹽進一步被確定為從由LiPF6、LiAsF6、LiClO4、LiCF3SO3、Li(CF3SO2)2N和LiC4F9SO3組成的組中選擇的電解質鹽。
5.根據權利要求3的電極生產方法,其中母體聚合物進一步被確定為從由聚丙烯腈、聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、聚六氟丙烯、聚環氧乙烯、聚環氧丙烷、聚磷腈、聚硅氧烷、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、丁苯橡膠、丁腈橡膠、聚苯乙烯和聚碳酸酯組成的組中選擇的母體聚合物。
6.根據權利要求3的電極生產方法,其中溶脹溶劑進一步被確定為從由碳酸亞乙酯、碳酸亞丙基酯、碳酸亞丁基酯、γ-丁內酯、γ-戊內酯、二乙氧基乙烷、四氫呋喃、2-甲基四氫化呋喃、1,3-二噁烷、醋酸甲酯、丙酸甲酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯和碳酸乙基甲基酯組成的類群中選擇的溶脹溶劑。
7.根據權利要求1的電極生產方法,其中在第一剝離步驟中,第一載體具有與電解質組成物的粘合力大于第二載體和電解質組成物之間的粘合力。
8.根據權利要求1的電極生產方法,其中在第二剝離步驟中,第二載體具有與凝膠電解質薄膜的粘合力小于電極載體和凝膠電解質薄膜之間的粘合力。
9.根據權利要求8的電極生產方法,其中第二載體由合成樹脂組成。
10.根據權利要求9的電極生產方法,其中合成樹脂由丙烯組成。
11.一種凝膠電解質電池生產方法中,采用包括矩形電極載體和在電極載體上形成并具有此電極載體寬的寬度的凝膠電解質薄膜的電極,該電極通過下列步驟生產用于使具有比凝膠電解質薄膜寬的寬度的第一載體、具有與凝膠電解質薄膜寬度近似相等的寬度的第二載體和電極載體按此次序疊置的疊置步驟,用于以涂敷的電解質組成物具有比第二載體寬度寬而比第一載體寬度窄的寬度的方式把電解質組成物涂敷到在疊置步驟中已相互裝好的第一載體、第二載體和電極載體上的涂敷步驟,用于從第一載體剝離在涂敷步驟中用凝膠電解質組成物覆蓋并且相互疊置的第二載體和電極載體的第一剝離步驟,用于使涂敷到在第一剝離步驟中已從第一載體剝離的第二載體和電極載體上的電解質組成物形成凝膠電解質薄膜的凝膠化步驟,和用于從第二載體剝離已在凝膠化步驟中成凝膠狀電解質薄膜和電極載體的第二剝離步驟。
12.根據權利要求11的凝膠電解質電池生產方法,其中在涂敷步驟中的電解質組成物是呈溶膠狀態。
13.根據權利要求12的凝膠電解質電池生產方法,其中電解質組成物含有電解質鹽、母體聚合物和溶脹溶劑。
14.根據權利要求13的凝膠電解質電池生產方法,其中電解質鹽進一步被確為從由LiPF6、LiAsF6、LiClO4、LiCF3SO3、Li(CF3SO2)2N和LiC4F9SO3組成的組中選擇的電解質鹽。
15.根據權利要求13的凝膠電解質電池生產方法,其中母體聚合物進一步被確定為從由聚丙烯腈、聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、聚六氟丙烯、聚環氧乙烯、聚環氧丙烷、聚磷腈、聚硅氧烷、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、丁苯橡膠、丁腈橡膠、聚苯乙烯和聚碳酸酯組成的組中選擇的母體聚合物。
16.根據權利要求13的凝膠電解質電池生產方法,其中溶脹溶劑進一步被確定為從由碳酸亞乙酯、碳酸亞丙基酯、碳酸亞丁基酯、γ-丁內酯、γ-戊內酯、二乙氧基乙烷、四氫呋喃、2-甲基四氫化呋喃、1,3-二噁烷、醋酸甲酯、丙酸甲酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯和碳酸乙基甲基酯組成的類群中選擇的溶脹溶劑。
17.根據權利要求11的凝膠電解質電池生產方法,其中在第一剝離步驟中,第一載體具有與電解質組成物的粘合力大于第二載體和電解質組成物之間的粘合力。
18.根據權利要求11的凝膠電解質電池生產方法,其中在第二剝離步驟中,第二載體具有與凝膠電解質薄膜的粘合力小于電極載體和凝膠電解質薄膜之間的粘合力。
19.根據權利要求18的凝膠電解質電池生產方法,其中第二載體由合成樹脂組成。
20.根據權利要求19的凝膠電解質電池生產方法,其中合成樹脂由丙烯組成。
21.用根據權利要求1的方法生產的電極。
22.包括根據權利要求21的電極的凝膠電解質電池。
23.根據權利要求22的凝膠電解質電池,其中正電極和負電極相互被切成預定的長度,并且相互附著以使凝膠電解質薄膜相互面對,而且在長度方向上被卷起來,而且用由絕緣材料組成的外皮薄膜封裝。
24.根據權利要求23的凝膠電解質電池,其中正電極引線焊在正電極上而負電極引線焊在負電極上,并且這些引線穿過外皮薄膜中的密封部分伸出。
全文摘要
生產凝膠電解質薄膜的電極的方法,包括:疊置寬度寬于凝膠電解質薄膜的第一載體、寬度近似相等于凝膠電解質薄膜的第二載體和電極載體的疊置步驟;以比第二載體寬而第一載體窄的寬度把電解質組成物涂敷到第一載體、第二載體和電極載體上的涂敷步驟;從第一載體剝離第二載體和電極載體的第一剝離步驟;使電解質組成物凝膠成凝膠電解質薄膜的凝膠化步驟;以及從第二載體剝離凝膠電解質薄膜和電極載體的第二剝離步驟。在電極上高精確度地形成凝膠電解質薄膜。
文檔編號H01M6/00GK1295353SQ00133898
公開日2001年5月16日 申請日期2000年11月9日 優先權日1999年11月9日
發明者矢島悅士, 杉山毅, 荘司和彥 申請人:索尼株式會社