[发明专利]制造电池的方法

说明书

本发明涉及一种通过将电解质涂覆到电极上以形成电解质层的制造电池的方法，以及所用的涂覆机。

近来已开发出便携式的电子装置，因此，作为这种便携式电子装置电源的电池具有重要的作用。便携式电子装置要求小而轻，相应于这种要求，也要求电池体积小以适应于便携式电子装置内部的相应空间，以及轻的重量以便尽可能不增加便携式电子装置的重量。

作为适合于于这种要求的电池，以取代一直是作为二次电池主流的铅基酸式电池和镍-镉电池，迫切需要一种其能量密度和输出密度比这些电池高的锂二次电池和锂离子二次电池。

传统上，在锂二次电池或锂离子二次电池中，使用可将锂离子溶于非水性溶剂的液体型电解质，作为辅助离子传导的物质(因此，称作电解质液体)。为此，必须有一个由金属壳制成的壳体，以防止泄漏并严格保持电池内部的密闭性。然而，使用金属壳作为壳体，很难制造出薄而平的例如平板状的电池，薄而小的例如卡片状的电池，以及在形状上灵活弯曲的电池。

为取代电解质液体，建议在二次电池中使用例如凝胶型电解质，其高分子化合物具有包括锂盐、固体型电解质的电解质液体，锂盐分散在具有离子传导性的高分子化合物间，或者使用含有锂盐的固体型无机导体电解质。这些电池不会泄漏，因而不需要作为壳体的金属壳。这样便可以通过使用叠层膜或类似物作为外壳材料以减小电池的重量和厚度尺寸，从而实现电池形状上的灵活自由。

在使用凝胶型电解质的情况下，通过后面描述的方法，电解质层形成于电极混合物层上，混合物层在电极集电器上形成。首先，将由多个电极混合物层(多个电极混合物层断续地形成于带状电极集电器上)组成的带状电极浸入装有电解质的容器。然后，将带状电极从容器中抽出，用一对匙形刀(医用)将粘附在电极两个面上的电解液刮除，以便在带状电极的两个面上形成具有预定厚度的电解质层。之后，带状电极在断续地形成地混合物层之间被切割成为多个电极。

在这种制造电解质层的方法中，当将电极浸入容器时，如有任何阻止电极传送或降低电极传送速度的意外发生，则电极浸入到容器中的部分将在此意外发生时吸附多于所要求的电解质，这将引起对电解质数量的控制故障。在这种情况下，需要将电解质量增多的区域去掉，然而，有缺陷的区域和正常区域之间的电解质层厚度几乎相同，这就需要采取手段，在每次意外发生时将有缺陷的区域加以标记。

当电极混合物层在电极集电器两个面上形成时，电极混合物在正面和背面的不同区域上形成的情况下，电极的厚度在各部分是不同的。因此，使用一对匙刀进行刮除的方法很难得到平滑的电解质层。

由于将含有断续地形成于电极集电器上的多个电极混合物层的带状电极浸入容器从而形成电解质层，电解质直接附着在电极集电器上电极混合物层没有形成的区域。在这种情况下，当将一个成为电极端的引线连接到没有形成电极混合物层的区域时，则需要一个电解质剥离工艺。

本发明正是考虑到上述问题而实现的，目的是提供一种高产率的制造电池的方法，以及该方法所用的涂覆机。

本发明制造电池的方法是一种制造在正电极和负电极上置有电解质层的电池的方法，包括以下几个步骤：通过加压装置将电解质挤压到正电极或负电极的至少一个面上，由此形成电解质层；进而通过将电解质断续地涂覆到带状电极的至少一个面上由此形成多个电解质层，带状电极包括多个形成于电极集电器上的电极混合物层；以及将断续地涂有电解质的电极在多个电解质层之间切割开。

根据本发明的涂覆机包括一个用于供给涂料的喷嘴元件；一个传送机构，用于将与喷嘴元件相关的涂覆体输送到与喷嘴元件相对的位置；一个加压机构，用于将涂层材料涂覆到正被传送机构相对于喷嘴传送的涂覆体；一个关闭机构，用于关闭喷嘴单元内的涂层材料流经通道；以及一个控制机构，用于断续地驱动关闭机构，以便从喷嘴单元中断续地输送涂层材料。

根据本发明的一种制造电池的方法，由于电解质层是通过加压机构将电解质进行挤压而形成的，即使有意外发生，如形成机构在形成电解质层的中间停止，也可以得到厚度均一的形成于电极上的电解质层。

根据本发明的涂覆机，通过断续地驱动关闭机构，涂料被加压机构加压，涂覆到相对于喷嘴元件传送的预涂覆体。因此，电解质可以在包括多个电极混合物层的带状电极上形成，电极混合物层断续地形成于电极集电器上；以及通过在电解质层之间将电极切开，可以由此形成在电极混合物层上形成有电解质层的叠层体。

本发明的其他目的、特点和优点可以从以下说明中更加全面地了解。

从下面的优选实施例并结合附图，可以更为清楚地说明本发明的上述目的及其他目的和特点。