[發明專利]制造電池的方法

無效

• 申請號: 01120721.3
• 申請日: 2001-03-16
• 公開（公告）號: CN1317842A
• 公開（公告）日: 2001-10-17
• 發明（設計）人: 志田政幸;赤平幸朗;吉野孝伸;今泉和弘;杉山毅
• 申請（專利權）人: 索尼株式會社
• 主分類號: H01M10/38
• 分類號: H01M10/38;H01M10/40
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 王茂華

本發明涉及一種通過將電解質涂覆到電極上以形成電解質層的制造電池的方法，以及所用的涂覆機。

近來已開發出便攜式的電子裝置，因此，作為這種便攜式電子裝置電源的電池具有重要的作用。便攜式電子裝置要求小而輕，相應于這種要求，也要求電池體積小以適應于便攜式電子裝置內部的相應空間，以及輕的重量以便盡可能不增加便攜式電子裝置的重量。

作為適合于于這種要求的電池，以取代一直是作為二次電池主流的鉛基酸式電池和鎳-鎘電池，迫切需要一種其能量密度和輸出密度比這些電池高的鋰二次電池和鋰離子二次電池。

傳統上，在鋰二次電池或鋰離子二次電池中，使用可將鋰離子溶于非水性溶劑的液體型電解質，作為輔助離子傳導的物質(因此，稱作電解質液體)。為此，必須有一個由金屬殼制成的殼體，以防止泄漏并嚴格保持電池內部的密閉性。然而，使用金屬殼作為殼體，很難制造出薄而平的例如平板狀的電池，薄而小的例如卡片狀的電池，以及在形狀上靈活彎曲的電池。

為取代電解質液體，建議在二次電池中使用例如凝膠型電解質，其高分子化合物具有包括鋰鹽、固體型電解質的電解質液體，鋰鹽分散在具有離子傳導性的高分子化合物間，或者使用含有鋰鹽的固體型無機導體電解質。這些電池不會泄漏，因而不需要作為殼體的金屬殼。這樣便可以通過使用疊層膜或類似物作為外殼材料以減小電池的重量和厚度尺寸，從而實現電池形狀上的靈活自由。

在使用凝膠型電解質的情況下，通過后面描述的方法，電解質層形成于電極混合物層上，混合物層在電極集電器上形成。首先，將由多個電極混合物層(多個電極混合物層斷續地形成于帶狀電極集電器上)組成的帶狀電極浸入裝有電解質的容器。然后，將帶狀電極從容器中抽出，用一對匙形刀(醫用)將粘附在電極兩個面上的電解液刮除，以便在帶狀電極的兩個面上形成具有預定厚度的電解質層。之后，帶狀電極在斷續地形成地混合物層之間被切割成為多個電極。

在這種制造電解質層的方法中，當將電極浸入容器時，如有任何阻止電極傳送或降低電極傳送速度的意外發生，則電極浸入到容器中的部分將在此意外發生時吸附多于所要求的電解質，這將引起對電解質數量的控制故障。在這種情況下，需要將電解質量增多的區域去掉，然而，有缺陷的區域和正常區域之間的電解質層厚度幾乎相同，這就需要采取手段，在每次意外發生時將有缺陷的區域加以標記。

當電極混合物層在電極集電器兩個面上形成時，電極混合物在正面和背面的不同區域上形成的情況下，電極的厚度在各部分是不同的。因此，使用一對匙刀進行刮除的方法很難得到平滑的電解質層。

由于將含有斷續地形成于電極集電器上的多個電極混合物層的帶狀電極浸入容器從而形成電解質層，電解質直接附著在電極集電器上電極混合物層沒有形成的區域。在這種情況下，當將一個成為電極端的引線連接到沒有形成電極混合物層的區域時，則需要一個電解質剝離工藝。

本發明正是考慮到上述問題而實現的，目的是提供一種高產率的制造電池的方法，以及該方法所用的涂覆機。

本發明制造電池的方法是一種制造在正電極和負電極上置有電解質層的電池的方法，包括以下幾個步驟：通過加壓裝置將電解質擠壓到正電極或負電極的至少一個面上，由此形成電解質層；進而通過將電解質斷續地涂覆到帶狀電極的至少一個面上由此形成多個電解質層，帶狀電極包括多個形成于電極集電器上的電極混合物層；以及將斷續地涂有電解質的電極在多個電解質層之間切割開。

根據本發明的涂覆機包括一個用于供給涂料的噴嘴元件；一個傳送機構，用于將與噴嘴元件相關的涂覆體輸送到與噴嘴元件相對的位置；一個加壓機構，用于將涂層材料涂覆到正被傳送機構相對于噴嘴傳送的涂覆體；一個關閉機構，用于關閉噴嘴單元內的涂層材料流經通道；以及一個控制機構，用于斷續地驅動關閉機構，以便從噴嘴單元中斷續地輸送涂層材料。

根據本發明的一種制造電池的方法，由于電解質層是通過加壓機構將電解質進行擠壓而形成的，即使有意外發生，如形成機構在形成電解質層的中間停止，也可以得到厚度均一的形成于電極上的電解質層。

根據本發明的涂覆機，通過斷續地驅動關閉機構，涂料被加壓機構加壓，涂覆到相對于噴嘴元件傳送的預涂覆體。因此，電解質可以在包括多個電極混合物層的帶狀電極上形成，電極混合物層斷續地形成于電極集電器上；以及通過在電解質層之間將電極切開，可以由此形成在電極混合物層上形成有電解質層的疊層體。

本發明的其他目的、特點和優點可以從以下說明中更加全面地了解。

從下面的優選實施例并結合附圖，可以更為清楚地說明本發明的上述目的及其他目的和特點。