非水电解质电池制造技术

本发明专利技术公开了一种非水电解质电池，它能够改进耐冲击性，同时保护层压膜的气密性。当电池元件容纳在由层压膜构成的壳体中且对壳体焊接来密封电池元件时，在电池元件的至少一个表面提供树脂层。所述树脂层可是预先模塑的树脂板或通过密封树脂来形成所述树脂层。在电池元件的所有边的具有最小面积的两边上提供树脂层。在绕制类型的电池元件的情况下，在绕制电池元件的两个端部表面提供树脂层。所述树脂层具有震动缓冲作用以保护电池元件不受冲击力破坏。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种非水电解质电池，该电池的结构是，电池单元容纳在由层压膜构成的壳体中。更具体的说，本专利技术涉及非水电解质电池耐冲击性的改进。近年来，有包括摄-录像机(camcorder)、手提电话和手提计算机的各种各样的便携式电器出现在市场上。人们正努力减小前述电器的尺寸和重量。作为前述电器的可移动电源，一直着力于研究和开发电池、特别是蓄电池、更特别是非水电解质电池(所谓“锂离子电池”)来减小电池的厚度和实现可折叠结构。作为形状可变电池的电解质，被集中研究的是固体电解质溶液。特别关注的是其中有呈凝胶电解质溶解的锂盐的聚合物固体电解质，它是一种含有增塑剂、或聚合物的电解质。另一方面，试图利用的是前述电池厚度小、重量轻的优点。因而，研究了各种具有密封结构的电池，其中使用塑料膜或通过塑料膜与金属板互相粘合而构成的层压膜。包含由金属制成的密封壳体的通用电池所表现出的优点是壳体具有很大的刚性。因而，电池的壳体不易于变形。从而，可满意地防止电池中的电极元件的损坏。另一方面，所谓的层压膜不具有满意的刚性。因而，对外冲击力的耐受性不能令人满意。所以，如电池跌落，电池中的电极元件易于损坏。因而，正极和负极之间易于发生短路的问题。考虑到前述的问题，本专利技术的目的之一是提供一种非水电解质电池，它能够满意地对其中的电极元件防护外冲击力，且其封装在层压膜内。为实现上述目的，所提供的非水电解质电池包括由层压膜构成的壳体；容纳在所述壳体中并通过焊接密封的电池元件，其中在电池元件的一或多个表面上形成树脂层，使得电池元件与壳体之间互相隔离。具有上述结构的非水电解质电池，由于所述树脂层的冲击缓冲作用，可使电池元件防护外冲击力。因而，如在跌落或类似情况下在电池上施加冲击力时，可实现满意的可靠性。本专利技术的其它目的、特点、和优点从以下结合附图给出的优选实施方案的详细说明中显而易见。附图说明图1是本专利技术非水电解质电池结构实施例的部件分解透视图；图2是本专利技术非水电解质电池结构实施例的透视简图；图3是表明电池元件的全部表面被树脂覆盖状态的透视筒图；图4是表明当电池元件的全部表面被树脂覆盖时所带来的体积损失部分的三视图；图5是表明预先模塑的树脂板呈树脂层连接的状态的透视简图；图6是表明其中通过密封树脂形成树脂层的状态的透视简图；图7是表明所述实施方案的电池元件尺寸的透视简图。现在参照附图对本专利技术非水电解质电池的结构进行说明。本专利技术的非水电解质电池例如是固体电解质电池或胶体电解质电池。如图1和2所示，电池元件1所具有的结构是，固体电解质或胶体置于正极活性物质层和负极活性物质层之间，电池元件1容纳在由层压膜构成的壳体2中。层压膜的周边进行焊接使得电池元件1密封。电池元件1装有与构成电池元件1的负极电连接的负极接线片3、和与正极电连接的正极接线片4。负极接线片3和正极接线片4引到壳体2的外部。本专利技术非水电解质电池所具有的结构是，电池元件1与层压膜(壳体2)之间的一或多个表面提供有树脂层。在这种实施方案中，树脂层5和6设置在绕制电池(wound battery)元件1的端部表面上。这样，电池元件1和由层压膜构成的壳体2互相分离。各具有冲击力缓冲功能的树脂层5和6保护所容纳的电池元件1不受外冲击力的破坏。如电池元件1的全部表面均被树脂层8所保护，如图3所示，可容易地实现前述的目的。如果全部表面均如上述被覆盖，图4中所示的斜剖线区域变为体积损失。因而，在容积有限的电池壳体中除电池元件1以外的部分所占的比率不利地增加。其结果不利的是，电池的容积能量效率变坏。在跌落或类似情况下，即，在电池处于电池角部先着地的情况下，在电池的平面上不施加最大的冲击力。为有效防止前述的事实，优选树脂设置在有限的部位，即，在电池元件1的表面中具有最小表面积的表面。本专利技术类型的、具有平板电池包装在层压膜内的结构的电池进行密封，同时降低内部压力以除去水分并改进气密性。在这时，施加在层压膜上的应力集中在电池的角部。因而，在例如跌落的情况下，电池元件的角部对外部施加的冲击力的耐久性不良。所以，如所述角部能可靠的保护则电池的耐久性可改进。如确定电池的尺寸中最小尺寸是厚度，则厚度的降低是重要的事实。如厚度为3mm的电池厚度降低100μm，则体积效率退化3％。如厚度为0.5mm的电池的厚度降低100μm，则体积效率退化20％。因而，其中在电池元件与层压膜之间形成树脂层的本专利技术的结构能够使所容纳的电池对外部冲击力进行保护，这是因为有所述树脂层的冲击力缓冲作用，而且同时体积能量效率的退化被减至最小。当提供树脂层时，可采用一种方法，其中将电池元件1封装在层压膜内，同时，插入预先模塑且由树脂板构成的树脂层5和6，如图5所示。可采用的另一种方法所具有的步骤是，向电池元件中施加固化的树脂；使树脂固化；并将电池元件封装在层压膜内。如层压膜是具有容纳在其中所采用的电池的空间的类型，则将所述电池元件容纳在所述空间内。然后，封装固化的树脂，随后使所述树脂固化。然后，将层压膜密封。在前述的情况下，在电池元件1的周边形成树脂层7，如图6所示。树脂层7由覆盖电池元件1的两个端部表面的树脂层7a和7b以及沿电池元件1的背脊形成的树脂层7c构成。从而，可进一步改进耐冲击性。如各树脂层5、6和7的厚度不大于50μm，不能获得满意的耐冲击性。如所述厚度不小于50μm，可某种程度上改进耐冲击性。优选所述厚度为100μm或更大，以可靠地获得前述的效果并促进操作。优选所述厚度为约500μm以获得所需和满意的效果。如所述厚度为1mm或更大，则会出现体积效率的很大损失。设置在电池元件1和层压膜之间的树脂层可由选自物质组中的至少一种类型的物质来制备，所述物质组由聚乙烯、聚丙烯、聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚酰胺、聚苯硫醚、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物、聚偏二氟乙烯、聚四氟乙烯、氟乙烯-聚丙烯共聚物、乙烯-四氟乙烯共聚物、聚氟乙烯、环氧树脂、丙烯酸树脂、甲基丙烯酸树脂、其混合树脂和交联树脂组成。交联树脂的实例有2-羟乙基(甲基)丙烯酸酯、2-羟丙基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸甘油酯、2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸盐、磺酸钠乙基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酰胺、N，N-二甲基氨基乙基(甲基)丙烯酸酯、N，N-二乙基氨基乙基(甲基)丙烯酸酯、N-异丙基丙烯酰胺、N，N-二甲基氨基丙基丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酯钠、2-(甲基)丙烯酰乙氧基琥珀酸酯、2-(甲基)丙烯酰乙氧基邻苯二甲酸酯、2-(甲基)丙烯酰乙氧基六氢化邻苯二甲酸酯、ω-羧基-聚己内酯单丙烯酸酯、EO变性磷酸酯(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、丙烯酰吗啉、对苯乙烯磺酸盐、乙烯基磺酸酯、芳基磺酸酯、(甲基)丙烯酸乙基磺酸酯、(聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯(Shin-Nakamura的商标名NKEster A-200，A-400，A-600，A-1000，4G，9G，14G或23G，Kyoei的商标名Light Ester 4EG，9EG，14EG，9EG-A或14EG-A)、(聚)乙二醇单(甲基)丙烯酸酯(Shin-Nakamura的商标名NK ester AMP-10G，AMP-20G，AMP-60G或AMP-90G，Kyoei的商标名Light 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非水电解质电池，包括： 由层压膜构成的壳体；和 容纳在所述壳体内并通过焊接密封的电池元件，其中 在所述电池元件的一或多个表面形成树脂层使得所述电池元件和所述壳体互相分离。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：畠沢刚信，松根清光，三宅正美，小野高志，
申请(专利权)人：索尼株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]