[發明專利]聚合物電解質電池及其制造方法

有效

• 申請號: 01803929.4
• 申請日: 2001-11-21
• 公開（公告）號: CN1395750A
• 公開（公告）日: 2003-02-05
• 發明（設計）人: 遠藤貴弘;毛塚浩一郎;八田一人;近藤雄之
• 申請（專利權）人: 索尼株式會社
• 主分類號: H01M10/40
• 分類號: H01M10/40;H01M2/02
• 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: 李德山

技術領域

本發明涉及一種具有通過聚合物電解質纏繞的負極和正極的電池元件的聚合物電解質電池及其制造方法，更準確地說，涉及電池元件形狀的改進。

背景技術

近年來，隨著便攜式電子裝置的小型化和重量的減小，不論是用作驅動裝置還是后備裝置，都迫切需要向這些電子裝置提供電力的電池減小其尺寸、厚度或重量。

作為滿足這種要求的電池，已經研制出并付諸實際應用一種非水的電解質電池，這種電池稱為鋰電池，其包括具有能夠可逆地引入和分離出鋰離子的活性材料的正極和負極，和一種非水的電解質，并且具有高輸出和高能量密度的優點。

特別是包括一種作為非水電解質的聚合物電解質的鋰電池，具有耐漏液性好和安全性高電池的特點。另外，由于包含聚合物電解質的鋰電池重量輕，并且厚度可能較薄，故可以將該電池的結構設計成符合各種電子裝置的形狀或尺寸的需要。從而，這種鋰電池具有傳統電池所不具有的特點。

例如，當制造薄的平板型聚合物電解質電池時，可以通過在薄片形正極和薄片形負極之間設置聚合物電解質而形成電池元件，并且該電池元件可被覆蓋一層狀薄膜，鋁箔作為層狀薄膜的芯材料。

現在，為了使各種類型的電子裝置更加緊湊，必須有效地利用電子裝置的內部空間，而且特別要求使用具有彎曲表面的內部空間，作為容納電子裝置電源用的電池的空間。

不過，例如如圖1所示，當將一平板型聚合物電解質電池102安裝在諸如移動電話或PDA的便攜式電子裝置101內具有彎曲表面的內部空間時，電子裝置101的外殼與平板型聚合物電解質電池102之間不合適地產生出無用空間103，以致于不能有效地利用電子裝置101的內部空間。

因此，作為有效地利用這些空間103的一種方法，可以使平板型聚合物電解質電池102彎曲，以便與電子裝置101內部空間的形狀相符。

不過，由于平板型聚合物電解質電池102具有平板型電池元件，而平板型電池元件包括一薄板型正極和一薄板型負極，以及放在其間的聚合物電解質，故即使當平板型聚合物電解質電池102彎曲時，也不能長久地保持所需的彎曲形狀。另外，當平板型聚合物電解質電池102彎曲時，由于外力，電極活性材料層可能會斷裂或者與集流器分離。從而，當使平板型聚合物電解質電池102彎曲時，極為不利地會使電池性能降低。

例如，在日本專利申請公開No.平11-307130中披露了一種方法，通過分別使用兩個具有不同直徑的輥子向具有通過聚合物電解質迭合在一起的正極和負極的電池元件(下面，簡單地稱之為平板型電池元件)施加熱壓焊接處理(a?thermocompression?bonding?process)，而使平板型電池元件彎曲。根據這種方法，雖然電池元件得以保持彎曲結構，不過具有不同直徑的輥子將剪切應力施加在活性材料層與集流器之間的部位上，從而不希望地增大了電池的電阻，易于在疊層電極的端部產生短路，從而不能方便地獲得穩定的電池性能。另外，不但極難獲得所需彎曲結構的曲率，而且電池的厚度也不便于調節。

發明內容

考慮到這些傳統的情形而提出了本發明，本發明的目的在于提供一種聚合物電解質電池，其中在電極端部發生短路的可能性很小，并且即使電極具有例如彎曲形狀或半圓形彎曲表面，以便適合于各種電子裝置的各種內部空間形狀時，電池性能也很優良，還提供一種聚合物電解質電池的制造方法。

為了實現上述目的，根據本發明的聚合物電解質電池包括一電池元件，該電池元件具有通過聚合物電解質纏繞的正極和負極，其中垂直于纏繞軸的電池元件的截面具有彎曲形狀。

如上所述構成的本發明的聚合物電解質電池包括一電池元件，該電池元件具有通過聚合物電解質纏繞的正極和負極，其垂直于電池元件的纏繞軸的截面為具有彎曲形狀。從而，當將本發明的聚合物電解質電池與使平板型電池元件彎曲的聚合物電解質電池相比較時，前者在電極端部發生短路的可能性極低，并且具有極好的電池性能。另外，在根據本發明的聚合物電解質電池中，至少一部分彎曲形狀可以具有平坦部分。

另外，聚合物電解質電池包括一電池元件，該電池元件具有通過聚合物電解質纏繞的正極和負極，其中垂直于纏繞軸的電池元件的截面具有半圓形形狀。