TW486835B - Sealed battery and method for manufacturing the same - Google Patents
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Description
五、發明說明（1) 【發明之背景】 明為關於具有回繞型電池元 ;對具有回繞體導電薄片之接_/山才罜電池，特別 接續構造的回繞型電池。 ，立置及導電接續端子 記小型電子機器電源，對攜帶， 閉刑ί 攝錄影機等之電源則為使用w ^ r電話、筆 11電池之鋰離子二次電池等之 ]1且大容量的宓 C電子機器電源使用之鐘離子電：；： _負極集電體上各自塗佈活物質後，人1在正極集 ;回繞電池罐内密閉而被使用。、；|隔離板收容 但是’使用電池罐之電池中， ?合金構成之金屬製材料，，小型：：上：由鍍鎳軟鋼或 提案有外裴材料使用埶熔接性人 2里化有限，而被 膜疊層之層壓薄膜電：。 成树月曰薄膜及紹等金屬薄
使用由層愚薄膜構成之可撓性外裝材料，以合成樹脂薄 Φ 2熱熔接密封之密閉型電池，為使用介由隔離板疊層和 ^池外形同樣大小平板狀之正極電極而密封之 密閉型電池。 往 又，在JP11-54111號中被提案，使用長度長之元件作為 ^極電極、負極電極及隔離板，在疊層之兩端部安裝正極 導電薄片及負極導電薄片後，由一端折疊而回繞之電池元 件以可撓性外裝材料密封所成之電池。 且層平板狀正極電極及負極電極之密閉型電池中，在各 \\312\2d-code\90-07\90108872.ptd 第4頁 486835 五、發明說明（2) 自疊層之正極電極及負極電極上安裝電極導 — 裝材料個別對該些電極導電薄片之周圍密封而外 =電極導電薄片依所希望之裝配串並聯 U是 =出：正極導電薄片或負極導電薄片之密封是以， :置上：施’必須要實施對正極導電薄片個 =之V電接續或各自使正極電極或負極電極不接觸 池又在ΐ Γ::46二T/Λ以層壓片作w * ^ 外凌材枓成電池收容凹部，收交聂庶 ϊί電：其：，外裝材料或是將外裝材料之-部份； 衣&電池。但疋，如該發明說明蚩 叮弓而 ::為：層電^在正極導線及負極二：上1::::栽 電池之導線接續部折彎加工而接合，貝、、定層 疊層多數個電極之電池中，ϋ :確保電池容量而 加工並同時重疊之多數個導線接續部折彎 圖5為習知之密閉型電池之說明圖。 圖5 ( A )為說明電池元件之斜視圖。 極或正極電極介有隔離板而疊層捲繞之尺：之負極電 接合有各1個的正極導電薄片5及負 ::各， 一邊之導電薄片，亦即，在圖5 (A 電厚片6又，在 位於電池元件4之中心部，另一邊之中’、正極導電薄片5 池元件4之周邊部。 、極導電薄片6位於電 位於中心部之正極導電薄片5及位 薄片6，因為在電池之疊層方 ^邊部之負極導電 峒距離，所以任一個導 \\312\2d-code\90-07\90108872.ptd 第5頁
H-OOOJ J 發明說明（3) 1，二’在圖中，正極導電薄片5必須實施折彎加工等之 加工再以外I據絕緣性元件18實施包覆處理後’實施折彎 卜名材料作密封處理。 又’圖5(B)炎μ 電池元件4在對電池元件的回繞抽垂直之剖面圖。 電薄片5及倉ί f電極7及負極電極8各自接合有正極導 繞，藉止Μ、她· V電薄片6後介由隔離板9將叠層之物回 5成、繞體不會鬆散後塵成扁平狀，兩面均 心:p J為J，5 (C )電池元件4中心部之說明圖所示，中 薄片5之周邊部因正極導電薄片5、:在電池元件4，正極導電 之周圍會發生捲曲库有正極導,’而在正極導電薄片 池元件之情形，山…交1 9。尤其疋，對回繞數少的薄型電 所佔有電池“之：:電薄片的捲曲應變而致之變形 部之正極莫带一比率很大，因而，薄形電池中，因中心 生捲曲應變之；J5而發生之捲曲應變之影響甚大。在發 會發生放埶等^奋因為電流分佈不均勻，電流集中位置 電池特性而言並非所希望者。 早名化4之現象對 以回繞之^:由：離板對正極電極及負極電極之疊層物予 ’提供電池元Ϊ :I :Ϊ Ϊ:,材料密封之密閉型電池* 導電薄片之取出及=電=確實簡單實施電極 【發明之概述】 在閉型電池為課題者。 本發明為對帶狀正極電極及負極電極介由隔離板對疊層 ί·Ιΐύ it! 第6頁
\\312\2d-code\90-07\90l08872.ptd 五、發明說明（4) 物予以回繞所製造之電池元件，用可性 封之f閉型電池中，在正極電極及負極電極卜：：料予以密 :::周也部之部份使正極導電薄片及負極ί = :， 電:在電池元件中心部未具有任-電極導電薄片:::: ?於電池元件最外周部之電極，僅在 物夤層，如此之密閉型電池。 乂成有電極活 、在#正極導電薄片及負極導電 為黏貼有熱炫接性物質之卜：：料密封部份 密閉型電池。 …V接性溥膜，如此之 電池元件為被收容於可撓性外裝材 j夕卜^材料之表面使電池元件之 T成之凹部， 薄片呈定位狀態而密封， f電涛片及負極導 又，在-張平板狀可挽性：；;: =型電池。 元件，凹部，在凹部之正極電極及負U形為可收容電池 位於最外周部之部份使正極導、電極各自回繞時， ，在電池元件之中心部收容有未且f負極導電薄片接合 電池元件，在外裝材料之表面使^ —電極導電薄片之 薄片定位之外裝材料予以折彎而—電薄片及負極導電 之製造方法。 * 、’如此之密閉型電池 又，在帶狀可撓性之外裝材料）、 自的凹部之正極電極及負極電極：ί多數個凹部後，在各 部之部份接合正極導電薄片及 回繞時，位於最外周 中心部收容未具有任—個電極導電薄片，在電池元件 /寻片之電池元件，而配 五 發明說明（5) f帶狀外裝材料予以密 【具體例之詳細說明、如此之密閉型電池製造方法 本發明之電池為由 件之密閉型電池中，—2〖生外裝材料密封長尺狀之電池元 電池特性良好，以，特定電極導電薄片之位置，而使 易實現確實密封者。衣材料密封電極導電薄片時，可以容 圖1為本發明電池之―、曰 元件之斜視圖。 5兄明圖’在密封前透視本發明電池 本發明之密閉型雷 容器3内收容電池-杜、可挽性外裝材料2所成之電池 片6各自設於電極之茫4將正極導電薄片5及負極導電薄 薄片6實質上為位於:正極導電薄片5及負極導電 負極導電薄片6任—者 面上。因而，正極導電薄片5及 同-平面使用外裝材料：：任何折彎加工等，即可以在 接合各i個正極導電薄斤者’、/斤以不管電池之大小只要 元件。 '片及負極導電薄片即可以製造電池 圖2為本發明之製造工程之說明圖。 !· 明本發明各構件之展開圖。在正極電極7及 m接/對正極導電薄片5及負極導電薄片6藉由 電:且溶接等手段而接合’介由隔離板9在回 捲婊解Η而制占贲Τ ),以止繞帶11防止電池元件 捲繞解2而製成電池元件。其次，押壓電池元#，放入由 可撓性溥膜所製成之袋内藉減壓而形成電池元件。 第8頁
\\312\2d-code\90-07\90108872.ptd 486835 發明說明 圖2JC)為由上面俯視所得到之電池元件之 ，所以在電池im可正極導電綠負極導電薄片 在正極導f 1 μ牛之中心部不會產生捲曲應變等。而且， 在正極¥電溽片5及負極導 口 9及負極電極8 m ‘ 之間，/、存在有隔離板 y貝τ电極8，因為這些導電薄片管皙上A相少门τ 上，所以密封電、、也开杜R± =片貝貝上為位在同一平面 導電薄片6不須要折、任何正極導電薄片5及負極 、要折，号加工即可以確實地密封。 又’圖3為本發明電池之1 制止 圖3(A)為表示外妒 之、衣以方法之呪月圖。 成適合於電池元件=之圖，押麼可撓性外裝材料而形 %心70仵大小之凹部1 2。 其人如圖3 ( B )所示之剖面圖 上，將正極導電薄片5及負極導電薄片（卜未^之凹部 周部而收容電池元件 未圖不）設於外 電池元件4同等大小，丄ΪΠ::;::12因為和 表面。 ，專片（未圖不），水平接觸外褒材料之 其次，注入一定量之電解液後，沿 曲線13將外裝材料折曲18〇。而覆蓋°又—衣材料之折 示’在減壓裝置内使内部空氣呈排氣$狀能儿件後」如圖3所 置14將電池元件的周圍，包含正極；错者熱炫接裂 片，一體予以熱熔接密封，如圖4(c)^/_片及負極導電薄 熱密封具有熱熔接部；[5之密閉型電池。不，可以得到一體 使用帶狀外褒材料時，至少要將 熱熔接裝置予以熱熔接製作帶狀之卜f材料之2邊以 衣材料後，再必須對 第9頁 \\312\2d-code\90-07\90l08872.ptd 486835 五、發明說明（7) 收谷電池元件後以熱熔接裝 接工程。相對的，圖3說明之/熱熔接至少須2次熱熔 次熱熔接工程即可密封，1 去具有之特徵為，只要一 又，'、 矛王數少。
此方法另外具有之特徵A 外裝材料上形成收容電池元件2，事先雖然須要在可撓性 工程其較為簡單，同時，可以=部，但比起帶狀加工之 置決定時之精確度。 N電池7C件及外裝材料位 不同岔封工程之方法的說 圖4為表示圖3之製造方法中 明圖。 *依圖3所示之方法，在外裝材 薄片及負極導電薄片設於外周部之凹部上，將正極導電 裝材料後，如圖4 ( a )所示，以，容電池元件，折彎外 施外1材料之熱熔接。如圖4 ( B I、炫接裝置1 4在熔接部實 份之未熱熔接部1 6。 所不，熱熔接留有一部 其次，如圖4(C)所示，由未熱 1 7注入電解液後，在減壓裝置内排邛错電解液注入手段 將士熔接部熱熔接而實施完全密封。内部空氣等之狀態而 次實施熱熔接工程但其具有之^二此方法雖然必須分2 解液前實施外裝材料之折彎工程，、，因為可以在注入電 工程。 所以可以容易操作製造
又，圖3及圖4中，雖已說明，在— 形成可收容電池元件之凹部，在形:張外裝材料之一部份 ，在外裝材料表面上電池元件之正之凹部收容電池元件 薄片接觸狀態下，將外裝材料 f導電薄片及負極導電 7 — &折彎而密封電池，但 第10頁 \\312\2d-code\90-07\90108872.ptd 486835 五、發明說明（8) 其也可使用和形成凹部之 密封，在長尺狀之外p 衣材科不同 部收容電池元件，装二料上形成多數個材料而實施 密封後，將各個電；二;载置其他之；；：：而…凹 本發明之密閉型電適：〜。材科而错熱炫接 物鋰電池、水系密閉型電池等=各種之鋰離子電池、聚合 以鋰離子電池為例說明時，之各種密閉型電池。 以LixM〇2 (但Μ至少為i之過y々正極電極在帶狀之鋁箔上， ·· LixCo02、LixNi02、Li Μη 〇 屬）之複合氧化物，例如 等，及碳黑等之導電性X物、LixNiyC0(1_y)〇2 劑與N-甲基-2-咄咯烷_ (N 乙烯（PVDF)等黏合 正極塗料，以本發明之塗佈壯1熔劑分散混煉而調製之 後使其乾燥再同樣塗佈^ = 以塗佈。對一面塗佈完 …分解碳類、瀝青、針=油=== 古：f類、玻璃狀碳類、苯酚樹脂、呋喃樹脂等所燒成之 有機局分子化合物燒成體、碳纖維、活性碳等之碳質$料 、聚乙炔、聚氮雜環戊二烯等導電性高分子材料、或金屬 鋰、鋰-鋁合金等之鋰合金以碳黑等之導電性物質、聚偏 氟乙稀（PVDF)等黏合劑及甲基-2 -吼洛烧酮（nmp)等 k ”彳刀政 煉而调製之正極塗料’以本發明之塗佈裳置予 以塗佈。一面塗佈完後使其乾燥再同樣塗佈另一面，而兩 面均被塗佈。 又，負極電極在製造回繞電池元件時，在單面未對向正
\\312\2d-code\90-07\90108872.ptd 第11頁 五 、發明説明（9) 極活物質層之部份，僅， 其次’可在負極電極：：成負極活物質層亦可。 導電薄片以超音波炫接、J 負極導電薄片及正極 裝置捲繞，藉止繞帶固定^熔f4方法接合後，以捲回 而製造。 /兀後加壓成型為所定形狀 可以使用為本發明密閉 之電池内面之面…使用材料為，位於紹羯 、甲基丙烯酸乙烯酯共聚合 1、聚丙烯、離聚物 聚合樹脂等之熱可塑性樹脂層二接二(甲基）丙稀g旨共 劑層而藉熱熔著貼上，在: ^層’或不使用接著 等之聚醋樹脂或尼龍樹； = 聚對苯二甲酸乙醋 又，假如由内面之肀 貝 電池容器内時，使用作為電解面而水份浸入 氫氟酸，發生對電池活物質之亞，6專曰分解而生成 腐蝕等問；’ ®而，長期維持密隹;；之二j材料之1呂的 為了改善密封面之埶熔接眭此極為重要。 :接特：良好之未延伸聚乙稀薄膜，&面;^臈可以使用 封面形成馬來酸變性烯烴樹脂層之物質。也可以至少在密 又在正極導電薄片及負極導 部份：可事先塗佈馬來酸烯煙等而作表=巢材料接觸之 烯烴薄膜等被覆’而和外裝材料接合：理’以馬來酸 【實施例】 X问之物質亦可。 以下以實施例說明本發明。 實施例1 五、發明說明（10) 在鋁笛之一邊之面將聚乙烯薄 膜所成之層壓薄膜，以型押 f另邊宜層水S日缚 9刪之凹部，僅在外周部具甲有成:而，成縱、橫2“,、深4. 負極導電薄片，各個導電薄又j.lmm之正極導電薄片及 度4. 9 min的鋰離子電池之 只貝上在同一平面上具有厚 薄膜之一部份而實施埶熔接，疋/牛於被收容後，留下層壓 在減壓裝置内部實施埶熔 攸未熔接部注入電解液後， 所製成之電池密封確 封。 負極導電薄片所起因之凹 侍到不會有正極導電薄片或 池。 且為形狀卓越之鐘離子電 本發明之電池，正極導 設於電池元件外周面之同一 ^片及負極導電薄片為實質上 密封時，對任一個導電薄 ^面上，在以可撓性外裝材料 。又，在電池元件中心部=均不須折彎處理即可以密封 所以不會發生由於存在導雷，為不存在任一個導電薄片， 以得到良質的電池元件，牿缚f而電池元件捲亂等，而可 到特性卓越之電池。’ ’別是在薄型之電池中，可以得 【元件編號之說明】 1 密閉型電池 2 外裝材料 3 電池容器 4 電池元件 5 正極導電薄片 6 負極導電薄片 \\312\2d-code\90-07\OOinRR7o 486835
\\312\2d-code\90-07\90108872.ptd 第14頁 486835 圖式簡單說明 圖1為本發明電池之說明圖，為透視本發明電池元件之 斜視圖。 圖2 (A)〜（C )為本發明電池製造工程之說明圖。 圖3 ( A)〜（D )為本發明電池其他製造工程之說明圖。 圖4 ( A)〜（D )為本發明電池其他製造工程之說明圖。 圖5 ( A)〜（C)為習知密閉型電池之說明圖。
\\312\2d-code\90-07\90108872.ptd 第15頁
Claims (1)
- 六、申請專利範圍 ---- — 1 · 一種密閉型電池，對帶狀正極 層之物予以回繞所製成之電池元ί 凌材料密封之密閉型電池中，在正極曰由可說性 自回繞時，位於最外周部之部份正，及負極電極各 !片被接合’在電池元件之中心部未且片及負極導電 缚片者。 τ丨未具有任—個電極導電 2#如申請專利範圍第丨項所記 位於電池元件最外周部在閉生電池，其中， 層。 P之電極，、有在内側形成電極活物質 3.如申請專利範圍第丨 在和正極導電薄片及負極莫雷績戟^閉型電池，其中， 份，被黏貼熱炫接性物淨佑之外裴材料的密封部 ，如申請專利範L;〗貝項所塗己佈二或，接性薄膜。 j池元件被收容於可撓性外裝材载之了型電池，其中， ;材料之表面上使電池元件之正極^=形成之凹部，在外 片定位之狀態而予以密封。本ν電薄片及負極導電薄 5 ·如申請專利範圍筮 電池為鋰離子電池。、斤記载之密閉型電㈨，其中， 6· 一種密閉型電池之 ::撓性之外裝材料成：：容徵W一張平板 π上正極電極及負極 =了收谷電池元件之凹部， ,極導電薄片及負極導J 時位於最外周部之部 ::容有未具有任-Π;以r在電池元件之中 極導電薄片及負極導電以件，在外裝 一一》一 __ 电，寻月疋位，而將外 第16頁 C:\2D-CODE\90-07\90108872.ptd 486835 六、申請專利範圍 裝材料予以折彎而密封。 7. —種密閉型電池之製造方法，其特徵為，在帶狀可撓 性之外裝材料形成多數個凹部後，在各個凹部上，正極電 極及負極電極各自回繞時，位於最外周部之部份正極導電 薄片及負極導電薄片被接合，在電池元件之中心部收容有 未具有任一個電極導電薄片之電池元件，而配置帶狀外裝 材料予以密封。C:\2D-CODE\90-07\90108872.ptd 第17頁
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