非水電解質電池及其制備方法

專利名稱：：非水電解質電池及其制備方法
技術領域：
：本發明涉及具有高強度并提供令人滿意的安全性的非水電解質電池，以及制備該非水電解質電池的方法。
背景技術：
：近年來，很多種便攜式電子設備如集成了相機的磁帶錄像機(VTR)、便攜式電話和膝上型計算機投放市場，并且正在開發尺寸和重量更小的便攜式電子設備。隨著便攜式電子設備尺寸和重量的減小，對作為其電源的電池的需求正在迅速增加，而且為了減小設備的尺寸和重量，要求將設備的電池設計得電池又輕又薄，并有效地利用設備中的空間。作為能夠符合這些要求的電池，具有大能量密度和大功率密度的鋰離子二次電池是最優選的。在普通的鋰離子二次電池中，為了實現高生產率，使用一種結構，使得隔板一般布置在帶狀正極和帶狀負極之間，并使它們相互堆疊和共同螺旋盤繞成圓柱形或大體上橢圓形，以形成電池單元，且將該電池單元與電解質溶液或者電解質一起密封在外殼構件材料中。作為選擇，也可以使用多個基本堆疊單元相互堆疊的設計結構，其中每個基本堆疊單元包括平面形狀的正極、隔板和平面形狀的負極。當使用這種堆疊結構時，正極和負極引線可容易地從各自的基本堆疊單元中引出，從而可以降低內部的集電電阻，同時又保持筒單結構和高生產率。如上所述，具有螺旋盤繞結構或堆疊結構的電池單元可大體為長方形。因此，作為包覆電池單元的外殼構件材料，可以采用金屬復合薄膜，其具有包括相互堆疊成層狀結構的聚合物薄膜、金屬箔和聚合物薄膜的基本結構。與金屬制成的外殼構件材料相比，由金屬復合薄膜構成的外殼構件材料可以大大地降低電池重量，因此可以實現這樣的電池，該電池可以有利地用于需要高功率和重量輕的電池的應用如混合動力車和電動車中。此外，使用金屬制成的外殼構件材料，需要加工外殼構件材料(如沖壓成型或焊接)的成本，但是使用金屬復合薄膜，則可以降低加工成本，因而可以降低生產成本。采用由金屬復合薄膜構成的外殼構件材料的電池制備如下。先使金屬復合薄膜經深沖壓形成容納電池單元的空間，并將電池單元放置在該空間中。然后，將其中容納有電池單元的該空間的開口覆以金屬復合薄膜，接著將圍繞該空間的金屬復合薄膜熱封，從而將電池單元密封在復合薄膜中。當將電池單元密封在金屬復合薄膜中時，各正極和負極的引線部分經復合薄膜的熱封部分延伸至外殼構件的外部，由此形成外部電極端子。采用金屬復合薄膜作為外殼構件材料的非水電解質電池可以減小重量和厚度，還可以降低生產成本；然而，該電池存在電池強度差的問題。為了解決該問題，下面的專利文件13披露了非水電解質電池，該電池具有改進的強度，使得上述非水電解質電池容納在通過模制塑料而形成的樹脂成型外殼中。JP3556875[專利文件2]JP3614767[專利文件3]JP3643792樹脂成型外殼包括，例如，單獨的上下外殼，且上外殼和下外殼彼此配合連接在一起，形成其中具有容納非水電解質電池以及與之相連接的電路板的空間的外殼。此外，日本特開第2003-168410號(專利文件4)公開了一種電池，該電池的優點在于不僅電池強度得到了提高，而且當非水電解質電池因電解質等的分解而產生氣體時，該氣體可從該非水電解質電池中排出。專利文件4中所述的電池包括用金屬復合薄膜包覆的非水電解質電池，其容納在殼內具有突起的外殼中，當非水電解質電池中產生氣體時，該非水電解質電池膨脹并與殼內形成的突起接觸，使得突起穿透金屬復合薄膜。形6當突起刺入非水電解質電池時，非水電解質電池中產生的氣體就可以排;故到外殼的外部。還提出了確保電池強度的另一種方法，即在金屬復合薄膜內部使用樹脂制成的隔離物，參見日本特開第2005-285557號(專利文件5)。在專利文件5中，隔離物按照具有平面形狀的電池單元的內部形狀形成，而且電池單元和隔離物均覆以金屬復合薄膜。依靠該結構，即使向電池單元施加外部壓力時，也可以防止電池單元變形，從而提高了電池強度。隔離物的形狀可以呈四邊連續，使得電池單元容納在形成于隔離物中央的孔隙部。
發明內容在專利文件14所述的電池單元包覆有樹脂成型外殼以使電池單元免于外部沖擊等的電池中，樹脂成型外殼需要約0.3~0.4mm的厚度。為此，考慮到用于將電池單元固定在樹脂成型外殼上的膠粘劑部件的厚度、樹脂成型外殼模制中的公差等，所得到的電池組的厚度比所述電池單元的厚度厚大約0.8~1.0mm。在電池單元覆以一對上下樹脂成型外殼的結構中，上外殼和下外殼通過例如采用配合釘、螺絲釘的超聲波焊接，或者通過采用有機溶劑的熔接結合在一起。例如，為了改進通過超聲波焊接的上外殼和下外殼的接合，需要接合部具有約0.7mm的厚度。為此，電池組的厚度要比電池單元的厚度厚大約1.4mm,而且當電池單元具有約4.0mm的厚度時，所得電池組不可避免地具有約1.3-1.4倍于電池單元的體積。當上外殼和下外殼彼此用配合釘固定時，還需要在上外殼和下外殼中形成配合釘的空間，導致上外殼和下外殼的模具結構復雜化。當上外殼和下外殼彼此利用螺絲釘固定時，則需要操作空間，而且需要旋轉螺絲的步驟，這會導致生產效率的降低。當各外殼通過采用有機溶劑的熔接結合在一起時，所用溶劑量的變化會使結合力不均勻，這導致生產率由于外觀不合格而降低。在電池單元和隔離物均容納在由金屬復合薄膜構成的外殼構件材料中的專利文件5所述的結構中，當電解質層的用量改變，使得電池單元的尺寸大于規定的尺寸時，會出現電池單元和隔離物的形狀產生差異的問題。這種情況下，隔離物難以布置，電池單元也不能放置在隔離物的預定位置，從而導致有工藝缺陷的產品。因此，期望提供具有高強度和安全性令人滿意的非水電解質電池以及制備非水電解質電池的方法。根據本發明的第一實施方案，提供一種非水電解質電池，該非水電解質電池包括電池單元，其包括正極、負極和布置在正極和負極之間的隔板；薄膜型外殼構件，以在所包圍的空間中容納電池單元和電解質；及樹脂保護層，其沿著薄膜型外殼構件的表面形成，并具有均勻的厚度。從提高電池強度的角度來看，優選樹脂保護層層內包含纖維材料。關于纖維材料，優選連續纖維，例如，更優選使用通過編織連續纖維而形成的機織物。關于纖維材料，還優選使用由短纖維形成的無紡織物。優選纖維材料的提供使得纖維材料環繞例如包覆電池單元的薄膜型外殼構件。具體地，關于纖維材料，優選使用選自玻璃纖維、碳纖維和芳族聚酰胺纖維中的至少一種。優選樹脂保護層由光固化樹脂或熱固化樹脂組成。優選電池單元具有堆疊的電池結構，其包括相互堆疊的正極、負極以及介于其間的隔板。根據本發明的另一實施方案，提供一種非水電解質電池，該非水電解質電池包括電池單元，其包括正極、負極和布置在正極和負極之間的隔板，其中所述正極、負極和隔板相互堆疊；薄膜型外殼構件，以在其圍成的空間中容納電池單元和電解質；及樹脂保護層，其沿著薄膜型外殼構件的表面形成并具有均勻的厚度，其中該樹脂保護層具有開口，薄膜型外殼構件的密封部分經過該開口暴露出來一部分。從提高安全性的觀點來看，優選薄膜型外殼構件的密封部分經所述開口暴露出來的一部分具有低于其它密封部分的耐壓強度。例如，優選開口形成于與第一引出部和第二引出部中至少一個引出部面對的部分，其中與正極電連接的正極端子經第一引出部自薄膜型外殼構件的密封部分導電地伸出；及與負極電連接的負極端子經第二引出部自薄膜型外殼構件的密封部分導電地引出。當開口形成于與第一引出部和/或第二引出部面對的部分時，優選非水電解質電池進一步包括第一樹脂薄膜，其形成于薄膜型外殼構件與正極端子之間，對正極端子具有良好的粘著性；及第二樹脂薄膜，其形成于薄膜型外殼構件與負極端子之間，對負極端子具有良好的粘著性，其中所述第一樹脂薄膜和第二樹脂薄膜的形成使得正極端子和第一樹脂薄膜之間的第一接觸面積與負極端子和第二樹脂薄膜之間的第二接觸面積互不相同。在本發明的另一種實施方案中，優選樹脂保護層層內包含纖維材料。根據本發明的進一步實施方案，提供一種制備非水電解質電池的方法，其中該方法包括如下步驟順次堆疊正極、負極和隔板，使得隔板布置在正極和負極之間，制得電池單元；單個地焊接多個與正極電連接的正極端子和多個與負極電連接的負極端子；用薄膜型外殼構件包覆電池單元，并密封圍繞電池單元周圍的外殼構件；將包覆有薄膜型外殼構件的電池單元置于模具中；用樹脂材料填充包覆有薄膜型外殼構件的電池單元與模具之間的空間；及固化該樹脂材料。優選該樹脂材料為光固化樹脂或熱固化樹脂。關于固化樹脂材料的步驟，當樹脂材料為光固化樹脂時，該樹脂材料是通過用規定的光線照射樹脂材料而固化的。這種情況下，模具由能夠透射所述光線的材料如玻璃制成。當樹脂材料為熱固化樹脂時，該樹脂材料是通過在規定溫度加熱樹脂材料而固化的。從提高電池強度的觀點來看，優選樹脂材料中包含纖維材料。該方法還包括，在包覆電池單元的步驟之后，用纖維材料環繞包覆有薄膜型外殼構件的電池單元。這種情況下，關于纖維材料，優選使用連續纖維，通過編織連續纖維形成的機織物，或者由短纖維形成的無紡織物。當使用連續纖維時，優選連續纖維以預定的纖維方向均勻地纏繞。在本發明的一種實施方案中，樹脂保護層沿著其中容納有電池單元的薄膜型外殼構件的表面形成，因此可以提高電池強度。在本發明的另一種實施方案中，部分的薄膜型外殼構件暴露出來，從而使得可以在內壓升高時容易地降低電池內壓。在本發明的又一實施方案中，可以形成樹脂保護層，而不在樹脂保護層與包覆有薄膜型外殼構件的電池單元之間形成無用的空間。本發明的上述概要不是用來描述其示例性的各實施方案或者每個具體實施方式的。下面的附圖和具體說明更具體地舉例說明這些實施方案。圖1A和1B是根據本發明實施方案的示例性非水電解質電池的構造的示意圖。圖2是根據本發明實施方案的示例性非水電解質電池的構造的示意圖。圖3是根據本發明實施方案的示例性非水電解質電池的構造的截面圖。圖4是根據本發明實施方案的示例性非水電解質電池的構造的截面圖。圖5是根據本發明實施方案的又一示例性非水電解質電池的構造的截面圖。圖6A和6B是根據本發明實施方案的又一示例性非水電解質電池的構造的示意圖。圖7是根據本發明實施方案的又一示例性非水電解質電池的構造的截面圖。圖8A和8B是根據本發明實施方案的非水電解質電池中所采用的示例性電極的構造的示意圖。圖9是根據本發明實施方案的非水電解質電池中所采用的示例性復合薄膜的結構的截面圖。圖IO是根據本發明實施方案的非水電解質電池的制備方法的示意圖。圖IIA和11B是根據本發明實施方案的又一示例性非水電解質電池的構造的示意圖。圖12A和12B是根據本發明實施方案的又一示例性非水電解質電池的構造的示意圖。圖13是根據本發明實施方案的又一示例性非水電解質電池的構造的截面圖。圖14A和14B是根據本發明實施方案的又一示例性非水電解質電池的構造的示意圖。圖15是顯示如何盤繞樣品l-4之纖維材料的示意圖。圖16A和16B是顯示跌落試驗方法和評價方法的示意圖。具體實施方式(l)第一實施方案下文中，將參照本發明的第一實施方案。在第一實施方案中，描述這樣的非水電解質電池，其具有由作為外殼構件材料的金屬復合薄膜包覆的電池單元，并且具有形成于復合薄膜周圍的樹脂保護層。在本說明書中，經常將非水電解質電池中正極端子和負極端子引出的一側稱作"頂部"，將與頂部相反的一側稱作"底部"，將介于頂部和底部之間的側面稱作"側部"。采用具有堆疊結構的電池單元的非水電解質電池說明如下，但是本發明并不僅限于此，其可以應用于具有螺旋盤繞結構、Z字形折疊結構等結構的任何薄電池單元。(l-l)非水電解質電池的構造圖IA是鋰離子二次電池(下文中經常稱作"二次電池")I，即根據本發明實施方案的非水電解質電池的示例性外觀的示意圖，圖1B是二次電池1的示例性構造的示意圖。如圖2的示意圖、圖3的縱向截面圖和圖4的橫向截面圖所示，二次電池1具有由作為外殼構件材料的復合薄膜4包覆的電池單元10，及形成于復合薄膜4周圍的樹脂保護層5。自電池單元10導電地伸出與正極11電連接的正極端子2a和與負極12電連接的負極端子2b(下文中經常稱作"電極端子2，，除非另外規定電極端子)。圖3示出了沿著圖1A中的a-a線截取的截面，圖4示出了沿著圖1A中的b-b線截取的截面。在各圖中，沒有示出電解質。樹脂保護層樹脂保護層5在其中容納有電池單元的復合薄膜4周圍形成，例如，采用可通過光線照射而固化的光固化樹脂或者可通過加熱固化的熱固化樹脂。光固化樹脂的實例包括可通過紫外線照射而固化的紫外線固化樹脂。關于紫外線固化樹脂，一般使用通過預聚物組分和單體組分經采用光致聚合引發劑(如二苯甲酮或苯偶姻醚)的固化反應而得到的樹脂材料。預聚物組分的實例包括聚氨酯，聚酯丙烯酸酯，聚氨酯丙烯酸酯，環氧丙烯酸酯，及聚醚丙烯酸酯。單體組分的實例包括二環戊烷基二丙烯酸酯，環氧乙烷(EO)-改性的雙酚A丙烯酸酯，三羥曱基丙烷三丙烯酸酯，EO-改性的三羥甲基丙烷三丙烯酸酯，及一縮二季戊四醇六丙烯酸酯。關于熱固化樹脂，選擇在不損害正極11和負極12或者隔板13的溫度下固化的樹脂材料。具體地，由某些材料構成的隔板13在電池溫度升高至約120。C時熔化并堵塞孔隙，抑制正極11與負極12之間的電池反應。當電池中的溫度進一步升高時，隔板13發生熱收縮，所以在正極11和負才及12之間出現短路。因此，使用在100。C或更低，優選在80。C或更低，更優選在60。C或更低溫度固化的樹脂材料。這種樹脂材料的實例包括聚氨酯，天然橡膠，合成橡膠，環氧樹脂，酚醛樹脂，聚酯，聚酰胺，硅樹脂，氰酸酯樹脂和/或由其作為原料形成的預聚物，雙馬來酰亞胺-三。秦樹脂，三聚氰胺樹脂，熱固性聚酰亞胺，及一種或多種所述熱固化樹脂的混合物。熱固化樹脂包括不需要加熱固化的冷固化樹脂。紫外線固化樹脂或熱固化樹脂可與熱塑性樹脂如苯氧基樹脂、聚酰胺酰亞胺樹脂、聚苯醚樹脂或聚醚砜樹脂一起使用。如果需要，可以向樹脂中加入添加劑，如無機填料、硅烷偶合劑、著色劑、粘合劑樹脂、流平劑、離子捕獲劑或者脫模劑。紫外線固化樹脂或熱固化樹脂可以浸漬有紫外線固化樹脂或熱固化樹脂的纖維材料的形式使用。關于纖維材料，例如，優選使用碳纖維、石墨纖雄、芳族聚酰胺纖維、碳化硅纖維、氧化鋁纖維、硼纖維、碳化鎢纖維、玻璃纖維等。這些纖維材料可以組合使用。樹脂浸漬的纖維材料一般叫做纖維補強塑料,'并具有良好的機械性能(高比強度、高比剛度和抗疲勞性)，良好的物理性能(緩沖性能和低熱膨脹)，及良好的耐環境性能(耐水、耐化學品和耐候性)。通過采用這種樹脂作為樹脂保護層的材料，可以提高由片材如鋁復合薄膜構成的外殼構件材料的強度和密封性，由此得到具有高強度(特別是拐角處)的電池外殼構件材料。關于纖維材料的形式，可以使用各種類型的纖維，如短纖維或連續纖維。具體地，有鑒于要獲得具有較高的包括剛度和強度在內的物理性能的樹脂，優選使用連續纖維。從更可靠地防止二次電池變形的觀點來看，優選使用具有低延展性的纖維材料。連續纖維意指由連續纖維形成并且不具有預定長度范圍的纖維材料。當使用連續纖維作為纖維材^)"時，從簡化電池制造工藝的觀點來看，優選使用通過編織連續纖維而形成的^U織物。當通過下列方法"f吏用^L織物或無紡織物時，例如，用紫外線固化樹脂或熱固化樹脂浸漬的機織物或無紡織物纏繞電池單元IO周圍的方法，或者先將機織物或無紡織物纏繞在電池單元周圍然后再向織物涂以紫外線固化樹脂或熱固化樹脂的方法，在包覆電池單元1012的復合薄膜4的周圍形成其中包含纖維材料6如機織物或無紡織物的樹脂保護層5,如圖5中所示。圖5是采用機織物或無紡織物的二次電池10的橫截面圖。當通過下列方法使用連續纖維作為纖維材料時，例如，將浸漬有紫外線固化樹脂或熱固化樹脂的連續纖維纏繞在包覆有復合薄膜4的電池單元10周圍的方法，如圖6A中所示，先將連續纖維纏繞在復合薄膜4包覆的電池單元10的周圍，然后再將紫外線固化樹脂或熱固化樹脂涂布在纖維上的方法，由此可以形成其中包含纖維材料6的樹脂保護層5，如圖6B中所示。作為選擇，也可以利用由短纖維形成的無紡織物，通過上述纏繞纖維的方法形成樹脂保護層5。當纏繞連續纖維時，連續纖維例如沿著預定的方向均勻地纏繞。二次電池的強度，特別是在抵抗方向與連續纖維纏繞方向平行的力的強度，得到提高，因而不易于遭受變形。因此，通過例如沿側部方向和頂部-底部方向纏繞連續纖維，可以提高二次電池抵抗多個方向上的力的強度。短纖維意指任何短切的纖維材料。當使用短纖維作為纖維材料時，將短纖維混到紫外線固化樹脂或熱固化樹脂中，并將含有短纖維的紫外線固化樹脂或熱固化樹脂圍繞電池單元IO模制成預定的形狀，形成其中包含纖維材料6的樹脂保護層5,如圖7中所示。圖7是采用短纖維的二次電池10的橫截面圖。可以使用采用短切纖維材料的無紡織物。短纖維的纖維方向基本與紫外線固化樹脂或熱固化樹脂的流向相同。因此，通過適當選擇紫外線固化樹脂或熱固化樹脂形成樹脂保護層5時的流向，獲得所需的纖維方向，進而可以提高電池強度。電池單元電池單元IO具有堆疊的電極結構，該堆疊的電池結構是通過例如按圖2中所示，相互堆疊基本為長方形的正極11、與正極11相對的基本為長方形的負極12以及介于正負極之間的隔板13而得到的，并且可以例如在正極11和負極12各自的兩側形成未示出的凝膠電解質層。電池單元10包覆有用作外殼構件材料的復合薄膜4。在復合薄膜4的第一區域，通過例如沖壓成形預先形成容器部4a。將電池單元10容納在容器部4a中。折疊復合薄膜4的與第一區域相連接的第二區域，使得復合薄13膜覆蓋容器部4a的開口，并通過熱封等粘結容器部4a開口的邊緣而密封。這種情況下，將多個單獨從正極11和負極12中伸出的正極端子2a和負極端子2b匯集在一起，然后通過復合薄膜4的密封部分伸出到外部。正極端子2a和負極端子2b在其與復合薄膜4接觸的區域分別包覆以膠粘劑膜3a和3b,以提高正極端子2a和負極端子2b與復合薄膜4的粘接性能。正極圖8A示出了正極11的構造。正極ll包括基本為長方形的正極集電體Ub，以及形成于正極集電體lib兩側的正極活性物質層11a。正極集電體Ub是由例如鋁(A1)構成的金屬箔。與正極集電體11B整合在一起的正極端子2a自正極11的一側導電地伸出。作為選擇，正極端子2a可以單獨一部分的形式通過超聲波焊接等連接和固定在正極集電體llb上。圖8A所示的正極11是正極集電體llb和與正極集電體llb整合的正極端子2a的構造的示意圖，而且正極活性物質層lla實際上形成于基本為長方形的正極集電體lib的整個表面上。正極活性物質層lla包括例如正極活性物質、導電劑和粘結劑。關于正極活性物質，使用鋰與過渡金屬的復合氧化物，其主要由UxM02(式中M代表至少一種過渡金屬，x隨電池的充放電狀態而變化，并且一般為0.051.10)組成。關于構成鋰復合氧化物的過渡金屬，使用鈷(Co)、鎳(Ni)、錳(Mn)等。鋰復合氧化物的具體實例包括鈷酸鋰(LiCo02)、鎳酸鋰(LiNi02)和錳酸鋰(LiMn204)。可以使用通過用其它元素置換鋰復合氧化物中部分的過渡金屬元素而得到的固溶體。該固溶體的實例包括鎳-鈷復合的鋰氧化物(例如，LiNi。.5Co。.502和LiNia8Coo.202)。這些鋰復合氧化物可產生高電壓并具有良好的能量密度。關于正極活性物質，也可以使用鋰和過渡金屬的磷酸鋰化合物，其主要組成為LiMyP04(式中M代表至少一種過渡金屬，y依據電池的充》文電狀態而變化，且通常為01)。關于構成磷酸鋰化合物的過渡金屬，使用鐵(Fe)、鈷(Co)、鎳(Ni)、錳(Mn)等。磷酸鋰化合物的具體實例包括磷酸鐵鋰(LiFeP04),以及為提高結構穩定性而用其它元素如鈷(Co)、鎳(Ni)或錳(Mn)置換磷酸鐵鋰中的部分鐵而得到的化合物。鋰復合氧化物和磷酸鋰化合物可產生高電壓并且可用作具有良好能量密度的正極活性物質。作為選擇，關于正極活性物質，可以使用不含鋰的金屬硫化物或金屬氧化物，如TiS2、MoS2、NbSe2或V20s。在正才及活性物質中，這些材料可以組合使用。關于導電劑，使用碳材料如炭黑或石墨。關于粘結劑，例如，使用聚偏二氟乙烯(PVdF)或聚四氟乙烯(PTFE)。負極圖8B示出了負極12的構造。負極12包括外部尺寸比正極集電體lib大幾個毫米的負極集電體12b，及形成于負極集電體12b兩側的負極活性物質層12a。負極集電體12b是由例如銅(Cu)、鎳(Ni)或不銹鋼(SUS)等構成的金屬箔。如正極ll的情形一樣，與負極集電體12B—起模制的負極端子2b自負極12的一側導電地伸出。負極集電體12b除良好的機械強度之外還需要具有良好的電化學穩定性和良好的導電性。負極12暴露于高度的還原性氣氛，且負極中包括鋁(A1)在內的金屬可能與鋰(Li)一起形成合金，產生粉末狀物質。因此，可能在負極集電體中需要不與鋰合金化的金屬材料。這種金屬材料的實例包括銅(Cu)、鎳(Ni)和不銹鋼(SUS)。特別優選的是具有高導電性和良好延展性的銅(Cu)。負極活性物質層12a包括例如負極活性物質、導電劑和粘結劑。關于負極活性物質，使用鋰金屬、鋰合金、能夠摻雜和去摻雜鋰的碳材料或者金屬材料與碳材料的復合材料。能夠摻雜和去摻雜鋰的碳材料的具體實例包括難以石墨化的碳，易于石墨化的碳，石墨，熱解碳，焦炭，玻璃碳，有機高分子化合物的煅燒產物，碳纖維，及活性炭。焦炭的實例包括瀝青焦炭，針狀焦，及石油焦。有機高分子化合物的煅燒產物意指通過在適宜溫度下煅燒酚醛樹脂或呋喃樹脂等聚合物材料而得到的產物，且將部分的該煅燒產物分成難以石墨化的碳或易于石墨化的碳。聚合物材料的實例包括聚乙炔和聚吡咯。關于能夠吸留和釋放鋰(Li)的負極材料，優選的是充電或放電電壓與鋰金屬較為接近的負極材料。當負極12具有較低的充電或放電電壓時，電池容易增加能量密度。特別優選的是碳材料，因為碳材料在充放電期間晶體結構經歷很小的變化，并且可以實現高充電或放電容量以及良好的循環特性。具體地，優選石墨，因為石墨具有大的電化學當量，并且實現高能量密度。優選難以石墨化的碳，因為其實現良好的循環特性。關于能夠吸留和釋放鋰(Li)的負極材料，其實例包括鋰金屬，能夠與鋰(Li)一起形成合金的金屬元素或半金屬元素，及其合金或化合物。優選使用該材料，因為可以獲得高能量密度。特別地，更優選組合使用該材料和碳材料，因為不僅可以獲得高能量密度，而且可以獲得良好的循環特性。在本說明書中，合金包括兩種或更多種金屬元素的合金以及包含至少一種金屬元素和至少一種半金屬元素的合金。在合金的構造中，可以呈現固溶體，低共熔晶體(低共熔混合物)，金屬間化合物，或者它們的組合。金屬元素或半金屬元素的實例包括錫(Sn),鉛(Pb),鋁(A1)，銦(In),硅(Si)，鋅(Zn),銻(Sb),鉍(Bi)，鎘(Cd),鎂(Mg)，硼(B),鎵(Ga)，鍺(Ge)，砷(As),銀(Ag)，鋯(Zr),釔(Y)，及鉿(Hf)。上述金屬或半金屬元素的合金或化合物的實例包括化學式MafMbgLih或者化學式MasMctMdu所示的那些。在所述化學式中，Ma代表能夠與鋰形成合金的金屬元素和半金屬元素中的至少一種，Mb代表除鋰和Ma之外的金屬元素和半金屬元素中的至少一種，Mc代表至少一種非金屬元素，Md代表除Ma之外的金屬元素和半金屬元素中的至少一種，以及f、g、h、s、t和u滿足f>0，g^0，h》0，s〉0，t>0,及u上O。這些當中，優選的是短式周期表4B族中的金屬元素或半金屬元素，或者其合金或化合物，特別優選的是硅(Si)、錫(Sn)或者其合金或化合物。這些材料可以是結晶的或者無定形的。其中能夠吸留鋰并且能夠釋放鋰的負極材料的實例還包括其它金屬化合物，如氧化物、^硫化物和氮化鋰(LiN3)。氧化物的實例包括Mn02、V205和v6o13。另外，具有較低基電勢并且能夠吸留和釋放鋰的氧化物的實例包括鐵氧化物，釕氧化物，鉬氧化物，鎢氧化物，鈦氧化物，及錫氧化物。硫化物的實例包括NiS和MoS。具體地，在鋰離子電池中廣泛使用石墨如天然石墨或人造石墨，因為石墨具有良好的化學穩定性并反復和穩定地經歷鋰離子的去摻雜反應，而且石墨容易從商業上得到。16關于碳之外的其它材料，可以使用各種類型的金屬或半金屬，其實例包括能夠與鋰形成合金的金屬或半金屬，如鎂(Mg)，硼(B)，鋁(A1)，鎵(Ga),銦(In)，硅(Si),鍺(Ge)，錫(Sn),鉛(Pb),鉍(Bi)，鎘(Cd)，銀(Ag),鋅(Zn)，鉿(Hf)，鋯(Zr)，釔(Y),4巴(Pd)，鈾(Pt)，及其合金。這些材料可以是結晶的或無定形的。關于能夠摻雜和去摻雜鋰的材料，可以使用聚合物如聚乙炔或聚吡咯，或者氧化物如Sn02。粘結劑的實例包括氟聚合物如聚偏二氟乙烯(PVdF)，以及合成橡膠如丁苯橡膠(SBR)和三元乙丙二烯橡膠(EPDR)。優選的是包含源于偏二氟乙烯(VdF)的重復單元的聚合物。這種聚合物在二次電池中具有高穩定性。該聚合物的實例包括偏二氟乙烯-六氟丙烯(HFP)共聚物和偏二氟乙烯-四氟乙烯(TFE)共聚物。這些粘結劑可單獨或組合使用。膠粘劑膜分別形成于正極端子2a和負極端子2b上的膠粘劑膜3a和3b，各自由對構成正極端子2a和負極端子2b的金屬材料具有良好粘著性的樹脂材料組成。這種樹脂材料的實例包括改性的聚合物，如酸改性的聚丙烯(PP)。隔板隔板13由，例如，聚烯烴樹脂材料如聚丙烯(PP)或聚乙烯(PE)制成的多孔膜，或者無機材料如陶瓷無紡織物制成的多孔膜構成，而且可以使用由兩種或更多種堆疊成層狀架構的多孔膜構成的隔板。這些當中，由聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP)制成的多孔膜是最有效的。電解質.在電解質中，可以使用鋰離子二次電池中常用的電解質鹽和非水溶劑。非水溶劑的具體實例包括碳酸乙二醇酯(EC)，碳酸丙二醇酯(PC),y-丁內酉旨，碳酸二曱酯(DMC)，碳酸二乙酯(DEC),碳酸曱乙酯(EMC)，碳酸二丙酯(DPC),碳酸乙丙酯(EPC)，及通過鹵素取代上述碳酸酯中的氫而得到的溶劑。這些溶劑可以單獨或組合使用。關于電解質鹽，使用可溶于所述非水溶劑的電解質鹽，該鹽包括陽離子和陰離子的組合。關于陽離子，使用堿金屬或堿土金屬。關于陰離子，使用CI-,Bf,r，SCN-，C1(V，BF4-，PF6、CF3S03,。具體實例包括六氟磷酸鋰(LiPF6)，四氟硼酸鋰(LiBF4)，雙(三氟曱磺酰)亞胺化鋰(LiN(CF3S02)2)，雙(五氟乙磺酰)亞胺化鋰(LiN(C2F5S02)2)，及高氯酸鋰(LiC104)。關于電解質鹽的濃度，沒有具體的限制，只要電解質鹽能溶解在溶劑中即可，但是優選鋰離子在非水溶劑中的濃度為0.42.0mol/kg。當使用聚合物電解質時，將通過混合非水溶劑和電解質鹽在一起而得到的凝膠狀電解質溶液混到基質聚合物中，得到聚合物電解質。基質聚合物與非水溶劑相容。關于基質聚合物，使用硅樹脂凝膠，丙埽酸類凝膠(acrylgel)，丙烯腈凝膠，聚磷腈改性的聚合物，聚環氧乙烷，聚環氧丙烷，或者其復合聚合物、交聯聚合物或改性聚合物。氟聚合物的實例包括諸如聚偏二氟乙烯(PVdF)，重復單元包含偏二氟乙烯(VdF)和六氟丙烯(HFP)的共聚物，及重復單元包含偏二氟乙烯(VdF)和三氟乙烯(TFE)的共聚物等聚合物。這些聚合物可以單獨或組合使用。復合薄膜用作外殼構件材料的復合薄膜4由具有抗濕性和絕緣性的多層膜構成，并且包括，如圖9所示，分別形成于金屬箔4b各個側面的外樹脂層4c和內樹脂層4d。在外樹脂層4c中，為了實現良好的外觀、韌度、柔軟性等，使用尼龍(Ny)或聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)。金屬箔4b在防止水分、氧氣或且從降低重量、伸展性良好、成本低和可加工性良好的觀點來看，最常用的是鋁(A1)。內樹脂層4d是要通過加熱或超聲波熔化并熱封的部分，因而經常使用聚烯烴樹脂材料，例如流延的聚丙烯(CPP)。一般地，可使用的隔板優選具有5~50更優選具有520pm的厚度。如果隔板的厚度太大，則活性物質與隔板的比例降低，從而降低電池容量，而且離子傳導性變差，所以電流性能變差。另一方面，如果隔板的厚度太小，則隔板薄膜的機械強度降低，所以外來雜質等容易導致正負極之間短路并破壞隔板。(l-2)非水電解質電池的制備方法二次電池是通過例如下述方法制備的。例如，先將正極活性物質、低結晶碳、導電劑和粘結劑互相混合，制得正極混合物，并將所制備的正極混合物分散在溶劑如N-甲基吡咯烷酮中，形成正極混合物漿料。其后，將所得正極混合物漿料涂布在正極集電體llb上并干燥以除去溶劑，接著用輥壓機等壓模，以形成正極活性物質層lla，由此制得正極ll。單獨地，例如，將負極活性物質和粘結劑相互混合。制得負極混合物，并將所制備的負極混合物分散于溶劑如N-甲基吡咯烷酮中，形成負極混合物漿料。其后，將所得負極混合物漿料涂布在負極集電體12b上并干燥以除去溶劑，接著用輥壓機等壓模以形成負極活性物質層12a,由此制得負極12。然后，順次堆疊正極ll、負極12以及布置在正負極之間的隔板13，并堆疊預定數目的正極11和負極12,接著將正極11、負極12和隔板13以例如將它們壓緊的狀態固定。在固定過程，使用膠帶等。當采用凝膠電解質時，凝膠電解質層形成在正極11和負極12各自的兩側，然后將隔板13布置在正負極之間，并將它們順次堆疊。其后，把多個自堆疊的正極11導電伸出的正極端子2a匯集在一起，并通過超聲波焊接、電阻焊等進行焊接。將多個自堆疊的負極12導電伸出的負極端子2b匯集在一起，并按與正極端子2a相同的方式進行焊接。接著，分別在正極端子2a和負極端子2b上形成膠粘劑膜3a和3b,形成膠粘劑膜的區域是在電池單元覆以復合薄膜4的后續步驟中正極端子2a和負極端子2b各自與復合薄膜4接觸的區域，由此制得具有堆疊的電極結構的電池單元10。然后，將電池單元10放置在通過深沖壓而形成的復合薄膜4的容器部4a中，并折疊復合薄膜4，使得復合薄膜包覆容器部4a的開口，且通過熱封等粘結容器部4a的邊緣部分而密封。當使用電解質溶液時，通過熱封等密封容器部4a邊緣部分的兩側，并通過未密封的一側加入電解質溶液，接著利用熱封將該側密封。復合薄膜4可以呈圖2所示的折疊形式，也可以呈兩層復合薄膜的形式，其中這兩層復合薄膜之間放置有電池單元10,且它們圍繞電池單元IO周圍的邊緣通過熱封而密封。其后，按圖10所示，將復合薄膜4包覆的電池單元10放置在模具7中，并用紫外線固化樹脂或熱固化樹脂填充模具中電池單元10四周的空間。模具的樹脂材料填充是通過例如自模具7的鑄口7a注入樹脂材料而進行的。這種情況下，紫外線固化樹脂或熱固化樹脂中可根據需要包含短纖維。作為選擇，也可以將電池單元10覆以復合薄膜4，然后在電池單元10的四周纏繞連續纖維、機織物或無紡織物，并將電池單元IO置于模具中。如果使用紫外線固化樹脂，則使用能夠透射紫外線的材料如玻璃構成的模具。另一方面，如果使用熱固化樹脂，則模具中使用具有良好導熱性的材料如常用的金屬材料。如果使用紫外線固化樹脂，則通過用透過模具外表面的紫外線照射樹脂使該紫外線固化樹脂固化。另一方面，如果使用熱固化樹脂，則根據需要通過升高模具的溫度而使該熱固化樹脂固化。最后，除去模具，得到最外表面形成有樹脂保護層5的二次電池10。這種情況下，如圖11A所示，連接到包覆有復合薄膜4的電池單元10的正極端子2a和負極端子2b上的電路板8，可與電池單元10—起用樹脂保護層5包覆。這種情況下，樹脂保護層5如此形成，使得形成于電路板8中用于與其它電子設備連接的接觸點8a暴露出來。(2)第二實施方案下文中，將參照本發明的第二實施方案。一般地，如果電池處于例如過充電狀態，則電池溫度升高，導致電解質溶液分解等，進而在電池中產生氣體，所以電池中的壓力升高。在第二實施方案中，描迷電池中壓力升高時具有改進的安全性的二次電池。(2-l)非水電解質電池的構造圖12A是根據第二實施方案的二次電池20的示例性外觀的示意圖，圖12B是二次電池20的示例性構造的示意圖。二次電池20包括用于提高電池強度的樹脂保護層5，并且還具有開口形成部25a，使得復合薄膜4的密封部分在電池內壓升高時打開。依靠開口形成部25a，即使電池中產生氣體使電池內壓增加時，也可以迅速地降低內壓。二次電池20詳述如下。電池單元10和包覆電池單元10的復合薄膜4的材料和結構與第一實施方案中的相同，故省略有關它們的說明。樹脂保護層樹脂保護層5形成在其中容納有電池單元10的復合薄膜4的周圍，且其中形成有開口形成部25a,通過該開口形成部25a,復合薄膜4的密封部分暴露出來一部分。關于樹脂保護層5，使用第一實施方案中使用的紫外線固化樹脂或熱固化樹脂，因此省略了有關它們的詳細說明。與第一實施方案的情形一樣，任選使用纖維材料提高樹脂保護層5的強度。形成樹脂保護層5，以包覆復合薄膜4的幾乎全部密封部分。當形成樹脂保護層5以提高電池強度時，其上形成有樹脂保護層5的部分所實現的耐壓強度大于通過密封復合薄膜4而實現的耐壓強度。另一方面，通過開口形成部25a暴露出復合薄膜4的密封部分之一部分，密封部分的該部分保持通過密封復合薄膜4而實現的耐壓強度。因此，密封部分的暴露部分具有低于其它密封部分的耐壓強度，所以該耐壓強度較低的密封部分使得可以在電池內壓升高時降低電池內壓。可以形成一個開口或者多個開口。開口形成部25a可以形成在與電池單元10側部相向的任何部分，只要暴露出復合薄膜4的密封部分即可。優選的是，如圖12A和12B的示意圖以及沿圖12A中線c-c截取的圖13的截面圖所示，開口形成部25a形成于正極端子2a和負極端子2b各自的引出部。在正極端子2a和負極端子2b的引出部，正極端子2a和負極端子2b分別通過膠粘劑膜3a和3b與復合薄膜4密封在一起，因而各引出部即為樹脂材料與金屬材料的分界線，故實質上具有低的耐壓強度，相比于復合薄膜4的內樹脂層4d密封在一起的其它密封部分。結果，當電池內壓升高時，可以更迅速地降低內壓，進而提供令人滿意的安全性。這種情況下，開口形成部25a可以形成在正極端子2a和負極端子2b引出部中的每個引出部或者任一引出部中。作為選擇，開口形成部25a可以形成在正極端子2a和/或負極端子2b的引出部中以及除這些S1出部之外的其它部分。可以改變布置在正極端子2a與內樹脂層4d之間的膠粘劑膜3a以及布置在負極端子2b與內樹脂層4d之間的膠粘劑膜3b的形狀，以在正極端子2a的引出部和負極端子2b的引出部之間造成耐壓牲差異。具體地，如圖14A的密封復合薄膜4之后電極端子引出部的截面圖以及圖14B的電極端子引出部的俯視圖中所示，使用例如在頂部-底部方向具有相同寬度但不同長度的膠粘劑膜3a和3b。如圖14B所示，正極端子2a和負極端子2b具有相同寬度，而膠粘劑膜3b的長度為膠粘劑膜3a的長度的一半。因此，膠粘劑膜3b與負極端子2b的接觸面積為膠粘劑膜3a與正極端子2a的接觸面積的一半。膠粘劑膜3a和3b是用于提高正極端子2a和負極端子2b對內樹脂層4d的粘附性的部件。因此，例如，通過采用圖14A和14B中所示的構造，可以使負極端子2b引出部的耐壓性低于正極端子2a引出部的耐壓性。(2-2)非水電解質電池的制備方法根據第二實施方案的二次電池按與第一實施方案相同的方法制備，所不同的是，例如，在才莫具的一部分形成形狀與開口形成部25a相對應的突起，以形成開口形成部25a。于第一實施方案中制得的二次電池1和于第二實施方案中制得的二次電池20,各自具有形成于作為外殼構件材料的復合薄膜4的外表面的樹脂保護層5，從而實現了高電池強度。在二次電池1和二次電池20中，將包覆有復合薄膜4的電池單元10放置在模具中，并用樹脂材料填充該模具以形成樹脂保護層5。因此，所得二次電池具有不變的外部尺寸，而且不在樹脂保護層5與復合薄膜4之間形成無用的空間，因而所生產的二次電池具有高的容積效率。當用復合薄膜4包覆電池單元10時，僅于復合薄膜4的折疊部分等處形成非常小的空隙。如果樹脂保護層5是通過上述方法形成的，則樹脂材料進入所述空隙，進一步提高電池強度。在二次電池20中，依靠開口形成部25a，當電池內壓升高時，通過開口形成部25a暴露的復合薄膜4的密封部分能夠降低所述壓力，因此提供令人滿意的安全性。具有扁平狀螺旋盤繞的電極結構的電池單元，因其螺旋盤繞結構而在螺旋盤繞的電池單元的側部具有高強度，所述扁平狀螺旋盤繞的電極結構是通過順次堆疊條狀正極、條狀負極和介于正負極之間的隔板并將它們螺旋盤繞在一起而形成的。另一方面，具有堆疊的電極結構的電池單元具有與電極堆疊的側面相對應的側部，因而側部強度低，使得各電極的末端容易彎曲。為此，其中電池強度通過形成樹脂保護層5而提高的本實施方案的構造取得了顯著的效果，尤其是在使用具有堆疊型電池結構的電池單元時更是如此。實施例下文中，將參照下面的實施例，更具體地說明本發明的實施方案，但是不應將這些實施例解釋成是對本發明的范圍的限制。實施例1樣品1-1正極的制備將90質量份用作正極活性物質的鈷酸鋰(LiCo02)，5質量份用作導電劑的乙炔黑，及5質量份用作粘結劑的聚偏二氟乙烯(PVdF)彼此均勻地混合，制得正極混合物，將所制備的正極混合物分散于N-曱基-2-吡咯烷酮中，形成正極混合物漿料。將所得正極混合物漿料均勻地涂布在用作正極集電體的鋁(A1)箔的兩側上，并在100。C真空干燥24小時，接著用輥壓機壓力成型，形成正極活性物質層。其后，將鋁(A1)制的正極端子連接到正極集電體一端的未形成正極活性物質層的部分。負極的制備將90質量份用作負極活性物質的石墨和10質量份用作粘結劑的聚偏二氟乙烯(PVdF)彼此均勻地混合，制得負極混合物，并將所制備的負極混合物分散在N-甲基-2-吡咯烷酮中，形成負極混合物漿料。然后，將所得負極混合物漿料均勻地涂布在用作負極集電體的銅(Cu)箔的兩側，并在120。C真空千燥24小時，接著用輥壓機壓力成型，形成負極活性物質層。其后，將鎳(Ni)制的負極端子連接到負極集電體一端的未形成負極活性物質層的部分。二次電池的制備先將六氟磷酸鋰(LiPF6)溶解于混合溶劑中，該混合溶劑是通過以6:4的質量比將碳酸乙二醇酯(EC)和碳酸丙二醇酯(PC)混合在一起而得到的，使得濃度為0.6mo1/1,由此制得非水電解質溶液。接著，采用由包含93:7質量比的偏二氟乙烯(VdF)和六氟丙烯(HFP)的嵌段共聚物構成的基質聚合物，并采用由碳酸二曱酯(DMC)構成的稀釋溶劑，將該基質聚合物、非水電解質溶液和稀釋溶劑以1:10:10的質量比混合，并在70°C進行溶解，得到溶膠電解質。然后，將上面得到的溶膠電解質涂布在正極和負極各自的兩側，并利用熱空氣在100。C通過揮發除去稀釋溶劑，由此在正極和負極的表面上形成凝膠電解質層。其后，在其上形成有凝膠電解質層的正極和負極之間放置由多孔的雙軸取向聚乙烯(PE)薄膜構成的隔板，并將它們順次堆疊和螺旋盤繞在一起，制得電池單元。最后，將所得電池單元用鋁復合薄膜構成的外殼構件23材料包覆，并通過熱封粘結電池單元周圍的材料進而密封該外殼構件材料，由此制得螺旋盤繞型二次電池。這種情況下，正極端子和負極端子與鋁復合薄膜相對的區域分別用具有相同形狀的由酸改性聚丙烯構成的膠粘劑膜包覆，并使正極端子和負極端子經該膠粘劑薄膜由復合薄膜的密封部分導電地伸出。樣品1-2將按與樣品1-1相同方式制備的螺旋盤繞型二次電池放置在模具中，并用作為紫外線固化樹脂的聚氨酯丙烯酸酯填充模具中的空間，然后利用波長入為365nm的紫外燈固化聚氨酯丙烯酸酯。用紫外燈照射螺旋盤繞型二次電池每一側各5分鐘，由此制得具有圍繞包覆電池單元的復合薄膜周圍且厚度為1.0mm的樹脂保護層的螺旋盤繞型二次電池。通過適當選擇模具與螺旋盤繞型二次電池之間所形成的空間，控制樹脂保護層的厚度。才羊品1-3按與樣品l-2相同的方式，制備具有作為最外層而形成的樹脂保護層的螺旋盤繞型二次電池，所不同的是，圍繞螺旋盤繞型二次電池，纏繞由玻璃纖維構成的機織物(#100;厚度為0.10mm)。樣品1-4按與樣品l-2相同的方式，制備具有作為最外層而形成的樹脂保護層的螺旋盤繞型二次電池，所不同的是，圍繞螺旋盤繞型二次電池，纏繞由玻璃纖維構成的連續纖維。該玻璃纖維，按圖15所示，沿著螺旋盤繞型二次電池的頂部-底部方向均勻地纏繞。樣品1-5按與樣品l-2相同的方式，制備具有作為最外層而形成的樹脂保護層的螺旋盤繞型二次電池，所不同的是，用熱固化樹脂一環氧樹脂填充模具中的空間，然后通過在60。C的環境中熱處理1小時，使環氧樹脂固化。樣品1-6按與樣品l-2相同的方式，制備具有作為最外層而形成的樹脂保護層的螺旋盤繞型二次電池，所不同的是，圍繞螺旋盤繞型二次電池纏繞碳纖維構成的機織物(#200;厚度為0.25mm)，以及用環氧樹脂填充模具中的空間，然后通過在60°C的環境中熱處理1小時，使環氧樹脂固化。樣品1-7按與樣品l-2相同的方式，制備具有作為最外層而形成的樹脂保護層的螺旋盤繞型二次電池，所不同的是，在正極端子引出部和負極端子引出部各自的周圍形成開口，經該開口暴露出復合薄膜的密封部分。樣品l陽8按與樣品l-2相同的方式，制備具有作為最外層而形成的樹脂保護層的螺旋盤繞型二次電池，所不同的是，圍繞螺旋盤繞型二次電池纏繞玻璃纖維構成的機織物(#100;厚度為0.10mm),以及在正極端子引出部和負極端子引出部各自的周圍形成開口，經該開口暴露出復合薄膜的密封部分。樣品1-9正極的制備將卯質量份用作正極活性物質的鈷酸鋰(LiCo02)，5質量^f分用作導電劑的乙炔黑，及5質量份用作粘結劑的聚偏二氟乙烯(PVdF)均勻地混合，制得正極混合物，并將所制備的正極混合物分散在N-曱基-2-吡咯烷酮中，形成正極混合物槳料。將所得正極混合物漿料均勻地涂布在用作正極集電體的鋁(Al)箔的兩側，并在100。C真空干燥24小時，接著用輥壓機壓力成型，形成正極活性物質層。其后，將鋁(A1)制的正極端子連接到正極集電體一端的未形成正極活性物質層的部分。正極集電體呈這樣的形式，使得正極端子自集電體的長方形主表面的一側連續和導電地伸出。負極的制備將90質量份用作負極活性物質的石墨和10質量份用作粘結劑的聚偏二氟乙烯(PVdF)均勻地混合，制得負極混合物，并將所制備的負極混合物分散在N-曱基-2-吡咯烷酮中，形成負極混合物漿料。然后，將所得負極混合物漿料均勻地涂布在用作負極集電體的銅(CU)箔的兩側，并于120。C真空千燥24小時，接著用輥壓機壓力成型，形成負極活性物質層。其后，將鎳(Ni)制的負極端子連接到負極集電體一端的未形成負極活性物質層的部分。負極集電體呈這樣的形式，使得負極端子自集電體的長方形主表面的一側連續和導電地伸出。負極主表面的外部尺寸比正極的主表面大2mm。二次電池的制備準備15片上面得到的正極，16片上面得到的負極，及30片由多孔的雙軸取向聚乙烯(PE)薄膜構成的隔板，并將它們按負極、隔板、正極、隔板、負極........隔板和負極的順序相互堆疊，其中所述隔板切割成外部尺寸略大于正極和負極的外部尺寸。將它們以這樣的狀態固定，使得正極和負極具有布置于期間的隔板，并且使得它們彼此緊密地附著在一起。然后，通過超聲波焊接將15片自正極導電地伸出的正極集電體連接在作為單獨一部分的鋁(A1)制的集電體引線上。同樣，通過超聲波焊接將16片自負極導電地伸出的負極集電體連接在作為單獨一部分的鎳(Ni)制的集電體引線上，由此制得具有堆疊結構的電池單元。接下來，將如上制備的具有堆疊結構的電池單元用非水電解質溶液浸漬，該非水電解質溶液是通過溶解六氟磷酸鋰(LiPF6)于碳酸乙二醇酯(EC)和碳酸丙二醇酯(PC)的體積比為1:1的混合溶劑中，使得濃度為1.0mol/L而制得。最后，將所得電池單元用鋁復合薄膜構成的外殼構件材料包覆，并通過熱封粘結電池單元周圍的材料使外殼構件材料密封，制得堆疊型二次電池。樣品1-10將按與樣品l-9相同方式制備的堆疊型二次電池放置在模具中，并用紫外線固化樹脂一聚氨酯丙烯酸酯填充模具中的空間，然后利用波長X為365nm的紫外燈固化該聚氨酯丙烯酸酯。用紫外燈照射二次電池每一側各5分鐘，由此制得堆疊型二次電池，其圍繞復合薄膜包覆的電池單元具有厚度為1.0mm的樹脂保護層。通過適當選擇模具與堆疊型二次電池之間所形成的空間，控制樹脂保護層的厚度。樣品1-11按與樣品1-10相同的方式制備具有作為最外層而形成的樹脂保護層的堆疊型二次電池，所不同的是，圍繞該堆疊型二次電池纏繞玻璃纖維構成的機織物(#100;厚度為0.10mm)。樣品1-12按與樣品1-10相同的方式制備具有作為最外層而形成的樹脂保護層的堆疊型二次電池，所不同的是，在正極端子引出部和負極端子引出部各自的周圍形成開口，經該開口暴露出復合薄膜的密封部分。樣品1-13'按與樣品1-10相同的方式制備具有作為最外層而形成的樹脂保護層的堆疊型二次電池，所不同的是，圍繞該堆疊型二次電池纏繞碳纖維構成的機織物(#200;厚度為0.25mm)，以及在正極端子引出部和負極端子引出部各自的周圍形成開口，經該開口暴露出復合薄膜的密封部分。跌落試驗使由此制得的二次電池的樣品一個一個單獨地跌落，使得電池的底部朝向地面，如圖16A所示。在該試驗中，跌落距離為10m，每個樣品跌落5次，并在跌落試驗之后，就復合薄膜外殼構件的破壞、樹脂保護層的移動和電池的變形，觀測所得的樣品。就上述觀測結果，總體地、一個一個單獨地評價二次電池的樣品，并排列評價等級如下。關于電池的變形，如圖16B所示，測量電池變形部分的變形角，變形角小于15。的樣品評定為"輕微",變形角為15°至小于30。的樣品評定為"小",變形角為30。至小于60。的樣品評定為"中等"，及變形角為60。或更大的樣品評定為"大"。評價等級按降序排列為"A+"，"A"，"B","C",及"D"。關于夕卜殼構件材料的破壞，鋁復合薄膜遭受破壞的樣品評定為"x"，鋁復合薄膜未被破壞的樣品評定為"o"。關于樹脂保護層的移動，樹脂保護層移動的樣品評定為'V，，樹脂保護層未移動的樣品評定為"o"。圖16A和16B示出了采用樣品1-1的試驗的實例。評價結果如下面的表1中所示。27表l<table>tableseeoriginaldocumentpage28</column></row><table>從表l可以看出，在跌落試驗中，就具有復合薄膜包覆的電池單元的已知二次電池的樣品1-1和樣品1-9而言，復合薄膜的密封部分遭受破壞，而且電池變形。具體地，已經發現，采用具有堆疊型電極結構(其中電極的末端經電池單元側面暴露出來)的電池單元的二次電池樣品1-9具有較大的電池變形，因而其強度低于采用具有螺旋盤繞結構的電池單元的樣品1-1。相反，關于具有利用紫外線固化樹脂或熱固化樹脂形成的樹脂保護層的樣品1-2至1-8以及1-10至1-13，發現復合薄膜未遭受破壞且電池安全性得到提高，無論電池單元的結構如何，也無論是否形成開口。而且，還發現可以更可靠地防止電池變形，尤其是使用堆疊型電池單元時更是如此。關于樹脂保護層中具有纖維材料的樣品1-3、1-4、1-6、1-8、1-11和1-13，保護層未發生移動且電池變形輕微。關于樣品1-4,其中作為纖維材料的玻璃纖維的纏繞方向與二次電池的3^落方向相同；以及樣品1-3、1-6、1-8、1-11和1-13，其中纏繞機織物作為纖維材料，它們各自均實現高的電池強度。尤其是樣品1-4，其中玻璃纖維按與二次電池跌落方向基本相同的方向纏繞，幾近未發生變形并實現了極高的強度。從上述結果可以看出，當電池單元用復合薄膜包覆，并在該復合薄膜上形成其中具有例如纖維材料的樹脂保護層時，可以提高電池的安全性和強度。實施例2樣品2-1按與樣品1-1相同的方式，制備包覆有復合薄膜的螺旋盤繞型二次電池。才羊品2-2按與樣品2-1相同的方式，制備具有作為最外層而形成的樹脂保護層的螺旋盤繞型二次電池，所不同的是，形成由聚氨酯丙烯酸酯構成的樹脂保護層，以及在正極端子引出部和負極端子引出部各自的周圍形成開口，經該開口暴露出復合薄膜的密封部分。樣品2-3按與樣品l-9相同的方式，制備堆疊型二次電池，所不同的是，如圖14A的俯視圖和圖14B的截面圖所示，用于負極端子的膠粘劑膜的長度為用于正極端子的膠粘劑膜的長度的一半，而且與負極端子接觸的膠粘劑膜的面積為與正極端子接觸的膠粘劑膜的面積的50%。環繞所得的堆疊型二次電池纏繞用玻璃纖維組成的機織物(#100;厚度為0.10mm),然后在正極端子引出部和負極端子引出部各自的周圍形成開口，經該開口暴露出復合薄膜的密封部分，由此制得堆疊型二次電池，該二次電池具有作為最外層而形成的由聚氨酯丙烯酸酯組成的樹脂保護層。樣品2-4按與樣品1-9中相同的方式制備堆疊型二次電池，并圍繞堆疊型二次電池纏繞碳纖維組成的機織物(#200;厚度為0.25mm),然后形成由聚氨酯丙烯酸酯組成的樹脂保護層，由此制得堆疊型二次電池。過充電試驗對于由此制備的每個二次電池樣品，進行過充電試驗上限電壓為10V，從放電狀態以3A進行恒流充電。測量過充電試驗中的最高溫度和過充電試驗之后的電池總厚度，并利用電池總厚度，按下列公式計算電池膨脹率(過充電試驗之后的電池總厚度)/(過充電試驗之前的電池總厚度)x100。采用電池表面的溫度作為電池溫度。評價結果如下面的表2中所示。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage30</column></row><table>在樣品2-2中，電池在過充電試驗期間完全充電且觀察到電池膨脹，但是在此之后，電池頂部中負極端子引出部的周圍部分立即打開，從而降低了內壓。這種情況下，電池表面的溫度為80。C。試驗后的電池膨脹率為140%。樣品2-3具有基本與樣品2-2相同的性能，使得在觀察到電池膨脹之后，僅負極端子引出部的周圍部分立即打開，從而降低了內壓。樣品2-3中內壓下降之前的時間段短于樣品2-2中內壓下降之前的時間段。這種情況下，電池表面的溫度為70°C。試驗之后的電池膨脹率為130%。在樣品2-2和2-3中，復合薄膜在形成樹脂保護層部分的密封性能得到了提高。而且，在樣品2-2和2-3中，依靠形成于正極端子和負極端子的引出部的開口，當電池內的壓力升高時，密封力較小的電極引出部打開，從而使內壓降低。因此，在內壓降低時電池溫度低到70~80°C，且電池膨脹率為130140%，未出現大的電池膨脹。尤其是在樣品2-3中，關于負極端子的引出部，對金屬材料具有良好粘接性的膠粘劑膜與負極端子之間的接觸面積減小了，因此，對金屬材料的粘接性不如膠粘劑膜的復合薄膜的內樹脂層與負極端子之間的接觸面積增加了。因此，在樣品2-3中，負極端子引出部的密封性能總體上低于正極端子引出部的密封性能，因而內壓易于自負極端子引出部的周圍部分降低，實現更高的安全性。相反，在樣品2-l中，電池完全充電，于是電池逐步膨脹并保持膨脹狀態一段時間，接著電池的一個側部的密封部分打開。這種情況下，電池表面的溫度為120°C。試驗后的電池膨脹率為210%。在樣品2-4中，在觀察到電池膨脹之后，電池兩個側部的密封部分立即打開。這種情況下，電池表面的溫度為135。C。試驗后的電池膨脹率為240%。在樣品2-l中，未形成樹脂保護層，因此電池逐步膨脹并保持膨脹狀態一段時間。因此，內壓難以降低，故電池溫度和電池膨脹比增加。在樣品2-4中，形成有樹脂保護層，但是未形成開口，因此復合薄膜的所有密封部分具有增強的密封性能。因此，內壓難以降低，所以電池溫度和電池膨脹比增加。由上述結果看出，當電池單元包覆有復合薄膜，并且在復合薄膜上形成樹脂保護層，同時又形成開口以暴露復合薄膜的密封部分時，電池可以實現高安全性。在上文中，詳述了第一和第二實施方案，但本發明并不限于上述實施方案，可以根據本發明的技術構思對其進行改變或改良。例如，上述實施方案中說明了采用具有堆疊結構的電池單元的二次電池，但是所述電池單元并不僅限于此，可以采用任何類型的電池單元如螺旋盤繞型或者Z字折疊型電池單元，只要電池單元可以容納在采用復合薄膜外殼構件的薄型電池中即可。該電池單元不僅可用于二次電池，而且還可用于以復合薄膜包裝的薄型一次電池。在本發明中，可以實現具有改進的電池強度和高的安全性的非水電解質電池。而且，可以生產具有高容積效率的非水電解質電池。3權利要求1.一種非水電解質電池，包括電池單元，該電池單元包括正極，負極，及布置在正極和負極之間的隔板；薄膜型外殼構件，該薄膜型外殼構件在其圍成的空間中容納電池單元和電解質；及樹脂保護層，該樹脂保護層沿著薄膜型外殼構件的表面形成，并具有基本均勻的厚度。2.根據權利要求1的非水電解質電池，其中所述樹脂保護層在其內部包含纖維材料。3.根據權利要求2的非水電解質電池，其中提供所述纖維材料，使得該纖維材料環繞其中容納有電池單元的薄膜型外殼構件。4.根據權利要求3的非水電解質電池，其中所述纖維材料為連續纖維。5.根據權利要求4的非水電解質電池，其中所述纖維材料為通過編織連續纖維而形成的機織物。6.根據權利要求3的非水電解質電池，其中所述纖維材料為由短纖維形成的無紡織物。7.根據權利要求2的非水電解質電池，其中所述纖維材料為選自下列中的至少一種玻璃纖維，碳纖維，及芳族聚酰胺纖維。8.根據權利要求1的非水電解質電池，其中所述樹脂保護層由光固化樹脂或熱固化樹脂構成。9.根據權利要求1的非水電解質電池，其中所述電池單元具有多個正極和多個負極交替堆疊并且由隔板隔開的堆疊型電極結構。10.—種非水電解質電池，包括電池單元，該電池單元包括正極、負極和隔板，該正極和負極堆疊并由隔板隔開；薄膜型外殼構件，該薄膜型外殼構件在其圍成的空間中容納電池單元和電解質；及樹脂保護層，該樹脂保護層沿著薄膜型外殼構件的表面形成，并具有基本均勻的厚度，其中所述樹脂保護層具有開口，并且所述薄膜型外殼構件的密封部分通過該開口暴露出一部分。11.根據權利要求10的非水電解質電池，其中所述薄膜型外殼構件通過開口暴露出來的密封部分具有低于其它密封部分的耐壓強度。12.根據權利要求11的非水電解質電池，其中所述開口形成于面對第一引出部和第二引出部中至少一個引出部的部分，其中與正極電連接的正極端子經過該第一引出部自薄膜型外殼構件的密封部分導電地伸出；及其中與負極電連接的負極端子經過該第二引出部自薄膜型外殼構件的密封部分導電i也伸出。13.根據權利要求11的非水電解質電池，還包括第一樹脂薄膜，其形成于薄膜型外殼構件與正極端子之間，對正極端子具有良好的粘著性；及第二樹脂薄膜，其形成于薄膜型外殼構件與負極端子之間，對負極端子具有良好的粘著性，其中所述第一樹脂薄膜和第二樹脂薄膜的形成使得正極端子與第一樹脂薄膜之間的第一接觸面積以及負極端子與第二樹脂薄膜之間的第二接觸面積互不相同。14.根據權利要求10的非水電解質電池，其中所述樹脂保護層中包含纖維材料。15.—種制備非水電解質電池的方法，該方法包括以下步驟相互堆疊正極、負極和隔板，使得隔板布置在正極和負極之間，制得電池單元；個別地焊接多個與正極電連接的正極端子及多個與負極電連接的負極端子；用薄膜型外殼構件包覆電池單元，并圍繞電池單元密封該外殼構件；將包覆有薄膜型外殼構件的電池單元放置在模具中；用樹脂材料填充該包覆有薄膜型外殼構件的電池單元與所述模具之間的空間；及固化所述樹脂材料。16.根據權利要求15的方法，其中所述樹脂材料為光固化樹脂或者熱固化樹脂。17.根據權利要求16的方法，其中，當所述樹脂材料為光固化樹脂時，在樹脂材料固化步驟中用規定的光線經過模具照射該樹脂材料。18.根據權利要求16的方法，其中，當所述樹脂材料為熱固化樹脂時，在樹脂材料固化步驟中于規定的溫度加熱該樹脂材料。19.根據權利要求15的方法，其中所述樹脂材料中包含纖維材料。20.根據權利要求15的方法，還包括在包覆電池單元步驟之后，用纖維材料環繞所述包覆有薄膜型外殼構件的電池單元。全文摘要一種非水電解質電池，包括電池單元、薄膜型外殼構件和樹脂保護層。電池單元包括正極、負極和布置在正極和負極之間的隔板。薄膜型外殼構件在其圍成的空間中容納電池單元和電解質。樹脂保護層沿著薄膜型外殼構件的表面形成，并具有基本均勻的厚度。文檔編號H01M2/02GK101494278SQ20091000299公開日2009年7月29日申請日期2009年1月23日優先權日2008年1月23日發明者原田保,大八木信之,成瀬義明,石鄉岡崇申請人:索尼株式會社