无水电解液电池制造技术

一个在电池被压强压坏时能够使损害最小的无水电解液电池，包括：通过一个隔离器将包括一个正电极收集器的正电极和包括一个负电极收集器的负电极进行弯曲来形成的一个螺旋型线圈，该正电极收集器的每边上有作为正电极活性材料，同样该负电极收集器有负电极活性材料，正电极在纵向的每端的侧面有一个正电极收集器显露部分，负电极也具有负电极收集器显露部分，这两个显露部分通过隔离器将该线圈覆盖一次或者多次。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一个包括作为电解液溶剂的无水溶剂的一个无水电解液电池。一个包括无水电解液的锂备份电池使用了一个正电极，该正电极通常是将金属氧化物或者类似的作为正电极的一个有源物质应用到铝箔上来组成的。另外，该电池的负极是将作为负极的一个有源物质的锂应用到铜箔上并且使其卷曲而组成的。另外，由一个精细的多孔聚乙烯薄膜组成的一个隔离器被放置在上述获得的两个电极之间。通过弯曲上述结构并且使其重叠在一起来获得的一个线圈被包含在由不锈钢组成的、并且作为一个外部电极(例如，一个外部负电极)的一个外壳中。上述锂备份电池的特性是容量大，电压高，并且输出大。如果电路或者类似的在非正常条件下的情形使该电池的正电极和负电极短路时，电池的温度就会升高，这是不希望有的。为了防止电池的温度升高，为电池提供了许多保护装置，例如一个温度保险，一个电流保险，和一个PTC器件。另外，还为电池提供了一个防止电池的压力升高的安全阀。但是，许多异常状态有可能发生，包括电池中的一个电流的异常状态引起的电池的正电极和负电极之间的短路。如果一个电池偶然地被外部压力压碎了，电池的正电极和负电极之间的隔离器就会破碎或者融化掉。这样，电池的正电极和负电极就会相互短路。如果电池的正电极和负电极相互短路，完全可以理解，电池可能会被热，烟雾等所破坏。基于上述理由，本专利技术的一个目的是提供一个无水电解液电池，即使压力的击打使电池被压碎，它也能够使电池的损害最小。根据本专利技术的一个方面，提供了一个无水电解液电池，它包括一个螺旋型线圈，该螺旋型线圈是通过一个隔离器，将包括一个拉长了的正电极收集器的一个正电极和包括一个拉长了的负电极收集器的一个负电极进行弯曲来形成的，该正电极收集器有两边并且每一边上形成有一个作为正电极的活性材料，该负电极收集器有两边并且每一边上形成有一个作为负电极的活性材料，正电极在纵向有两个端，每一个端有有两个侧面，其中每一个侧面显露了一个正电极收集器的正电极收集器显露部分，负电极在纵向有两个端，每一个端有有两个侧面，其中每一个侧面显露了一个负电极收集器的负电极收集器显露部分，该正电极收集器显露部分和该负电极收集器显露部分通过该隔离器将该线圈覆盖一次或者多次。根据本专利技术的无水电解液电池包含了被该正电极收集器显露部分和该负电极收集器显露部分覆盖的线圈。所以，即使电池被压力压碎了，该正电极收集器显露部分和该负电极收集器显露部分首先短路。根据本专利技术的无水电解液电池可以使该正电极收集器显露部分和该负电极收集器显露部分之间的短路的击打所产生的热量散发开。所以，任何严重的影响均施加到作为电极的活性材料(active material)上。结果，防止了电池的整体的破坏。通过参考附图来详细描述本专利技术的优选实施方式，可以更清楚本专利技术的其他目的，特征和优点。附图说明图1是根据本专利技术的一个无水电解液电池的一个示例结构的垂直横截面图；图2是一个正电极的示例结构的一个透视图；图3是一个负电极的一个示例结构的一个透视图；图4是一个线圈的一个示例结构的一个侧视横截面图；和图5是图4中圆圈A的一个侧视横截面图。下面将参考图来描述本专利技术的一个实施方式。图1是根据本专利技术的一个无水电解液电池的一个示例结构的垂直横截面图。无水电解液电池1包括一个螺旋型线圈5，该螺旋型线圈5是密封的，并且是靠通过隔离器4a和4b将一个拉长了的正电极2和一个拉长了的负电极3进行弯曲来形成的。该螺旋型线圈5包含在一个电池外壳6中。如图2所示，正电极2有一个正电极收集器7，该正电极收集器7有两个边并且其中每一边上形成有一个正电极活性材料层8。制造正电极2时，将91％重量比的MnO2，这是正电极的活性材料，6％重量比的一个导电材料和3％重量比的一个粘合剂相互混合。这样，一个正电极混合物就准备好了。优选地，该作为正电极的材料中包括数量足够的锂。例如，一个复合金属氧化物和一个包括锂的层间化合物是合适的材料，由例如LiMO2(其中M是从Co,Ni,Mn,Fe,Al,V和Ti中选择的至少一种类型的材料)和过渡金属表示的锂组成的复合金属氧化物。给正电极施加导电性能的导电材料和将作为正电极的材料与正电极收集器粘合起来的粘合剂可以是常规材料。导电材料可以是石墨或者黑碳，而粘合剂可以是由氟树脂，例如聚乙二烯氟化物制成的。然后，在N-甲基-2-pyrolidone中将正电极混合物散开，以使它变成膏剂。该膏剂型正电极混合物均匀地施加到将形成一个正电极收集器7的铝箔的两个表面，该铝箔的厚度是，例如2微米，然后使混合物变干。这样，形成了一个正电极活性材料层8，制造出了正电极2。正电极2在其纵向端形成有一个正电极收集器显露部分9。该正电极收集器显露部分9有两个表面，在每一个表面上都没有形成正电极活性材料层8，以使正电极收集器7被显露出来。形成到正电极收集器显露部分9中的端部作为一个通过进行弯曲而形成的螺旋型线圈5的一个外部部分。该正电极收集器显露部分9覆盖该螺旋型线圈5至少一次。假定螺旋型线圈5的外部直径是d，正电极收集器显露部分9的长度L1是πd或者更长。如图3所示，负电极3包含了负电极收集器10，该负电极收集器10有两个表面，每一个表面上形成有一个负电极活性材料11。通过将例如，作为负电极活性材料11的金属锂箔粘合到作为一个负电极收集器10的铜箔来制造负电极3，该铜箔的厚度是，例如10微米。负电极3可以是通过将一个作为一个负电极的材料和粘合剂施加到负电极收集器10来获得的一个结构，该作为一个负电极的材料允许锂离子的掺杂/去掺杂。作为负电极的材料可以是，例如一个碳材料。作为一个示例，该碳材料可以通过热分解碳，焦炭(沥青焦炭，针状焦炭，石油焦炭等)，石墨，玻璃碳，煅烧的有机高分子化合物(通过煅烧苯酚树脂，呋喃树脂等获得的一种材料)，碳纤维和活性碳。作为负电极的材料可以是允许锂离子的掺杂/去掺杂的晶体或者非晶体金属氧化物，和碳材料。将作为负电极的材料与负电极收集器粘合起来的粘合剂可以是一个传统材料。例如，该粘合剂可以是氟树脂，例如聚乙二烯氟化物。负电极3在其纵向端部有一个负电极收集器显露部分12。该负电极收集器显露部分12有两个表面，其中每一个表面上没有形成负电极活性材料11，以使该负电极收集器10显露出来。形成到负电极收集器显露部分12中的端部作为一个通过进行弯曲而形成的螺旋型线圈5的一个外部部分。该负电极收集器显露部分12覆盖该螺旋型线圈5至少一次。假定螺旋型线圈5的外部直径是d，负电极收集器显露部分9的长度L2是πd或者更长。通过螺旋地弯曲一个部件来形成该螺旋型线圈5，通过以这样的顺序，即正电极2，隔离器4a，负电极3，隔离器4b，来叠放，从而形成该部件。每一个隔离器4a和隔离器4b是用一个其比热相比较高的绝缘材料制成的。每一个隔离器4a和隔离器4b是由一个精细多孔聚丙烯薄膜组成的，该薄膜的厚度大约是25微米。该隔离器并不是特别受限。该隔离器可以是编织的编织品，未编织的编织品或者由合成树脂制成的一个精细多孔薄膜或者类似的材料。在前述材料中，从所需厚度的实现，形成薄膜的强度和薄膜的电阻的角度来说，一个精细多孔聚烯烃薄膜是优选的材料。特别地，可以使用一个聚乙烯精细多孔薄膜，一个精细聚丙烯多孔薄膜，一个精细多孔薄膜中的任何一种和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一个无水电解液电池，包括：一个螺旋型线圈，该螺旋型线圈是通过一个隔离器，将包括一个拉长了的正电极收集器的一个正电极和包括一个拉长的负电极收集器的一个负电极进行弯曲来形成的，该正电极收集器有两边并且每一边上形成有一个作为正电极的活性材料， 该负电极收集器有两边并且每一边上形成有一个作为负电极的活性材料，其中所述正电极在纵向有两个端，每一个端有两个侧面，其中每一个侧面显露了一个正电极收集器的正电极收集器显露部分，所述负电极在纵向有两个端，每一个端有两个侧面，其中每一个侧 面显露了一个负电极收集器的负电极收集器显露部分，和所述正电极收集器显露部分和所述负电极收集器显露部分通过所述隔离器将所述线圈覆盖一次或者多次。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：濑川健，藤田茂，小岛秀明，富田尚，
申请(专利权)人：索尼株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]