[发明专利]袋状锂二次电池

说明书

本申请是于2004年6月24日提交的同名中国专利申请200410069462.5的分案申请。

技术领域

本发明涉及锂二次电池，尤其涉及具有改进结构的袋状锂二次电池，使得同等的电压施加于壳体和正电极接头。

背景技术

一般而言，与一次电池不同，由于例如数码相机、移动电话、笔记本电脑等便携式电子设备的发展，对可充电二次电池的研究已经非常广泛。二次电池包括镍-镉电池、镍-金属氢化物电池、镍-氢电池、锂二次电池等。

锂二次电池的工作电压是镍-镉电池或镍-金属氢化物电池的三倍，锂二次电池通常具有3.6V或更高的工作电压，通常用作便携式电子设备的电源。每单位重量的锂二次电池还具有更高的能量密度。近来在便携式电子设备中锂二次电池使用量的增加就是因为这些优点。

锂二次电池可根据所用电解质的类型分为液体电解质电池和聚合物电解质电池。一般来说，含有液体电解质的锂二次电池被称作锂离子电池，含有聚合物电解质的锂二次电池被称作锂聚合物电池。

锂二次电池可制造成各种形状。锂离子电池通常制造成圆柱形或棱柱形。近来，更多的注意力集中在可容纳在挠性袋中的锂聚合物电池。锂聚合物电池操作安全、重量轻，因此适用于体积小、重量轻的便携式电子设备。

参见图1，常规的袋状锂二次电池10包括电池单元11和提供用于容纳电池单元11的空间12a的壳体12。

通过沿一个方向卷绕正电极板、隔板和负电极板的叠层的方式、或者通过反复层叠正电极板、隔板和负电极板的方式形成电池单元11。电池单元11的正电极板和负电极板分别电连接到正电极接头13和负电极接头14。

正电极接头13和负电极接头14的每一个的端部经过壳体12的密封部分12b，延伸到壳体12的外部。正电极接头13和负电极接头14向外延伸的端部连接到保护电路板的端口(未示出)。

位于壳体12的密封部分12b的正电极接头13和负电极接头14的每一个的一部分用密封带15缠绕以防止电短路。

壳体12是由中间金属箔和贴在中间金属箔的相对表面上的内、外绝缘膜构成的袋子，这种袋状壳体非常有柔性。

壳体12具有用于容纳电池单元11的空间12a，如上所述。围绕空间12a的边缘形成可热熔的密封部分12b。

图2A是沿图1中的线I-I取向的截面放大图。图2B是图2的局部放大图。

参见图2A和2B，壳体12由金属箔例如铝箔制成的中间层12c和贴在中间层12c的相对面上作为保护层的内层12d和外层12e构成的复合膜制成。

在壳体12的空间12a中装入包括相互层叠的正电极板11a、隔板11c和负电极板11b的卷状物的电池单元11。正电极接头13和负电极接头14分别从正电极板11a和负电极板11b引出，如图1所示。如上所述，正电极接头13和负电极接头14的每一个的端部露出到壳体12的外部，用密封带15缠绕位于密封部分12b中的正电极接头13和负电极接头14的每一个的一部分。

在具有上述结构的袋状锂二次电池10的制造过程中，正电极板11a和负电极板11b分别电连接到正电极接头13和负电极接头14，并将正电极板11a、隔板11c和负电极板11b的叠层卷绕起来以形成电池单元11。

在进行伸长步骤使得各正电极接头13和负电极接头14的端部露出壳体12之外以后，将电池单元11放置在壳体12的空间12a中。

在此状态下，将预定量的热量和压力施加到壳体12的密封部分12b，完成袋状锂二次电池10的制造。对袋状锂二次电池10进行包括充电、老化、放电等的一系列的化成工艺，使袋状锂二次电池10在结构上稳定，并确定它是否正常工作。

然而，常规袋状锂二次电池10具有下述问题。

在对作为由绝缘内层12d、金属中间层12c和绝缘外层12e构成的复合膜的壳体12进行构形时在内层12d中出现了小缝隙的情况下，在运转电池10时正电极接头13和负电极接头14会电连接到中间层12c。

当由于内层12d的损坏造成由镍板制成的负电极接头14接触由铝制成的中间层12c的时候，这是尤为严重的问题，这是因为壳体12就具有了负电位。结果，在电池工作时，由于在中间层12c和来自电解液并粘接到中间层12c表面的锂离子之间的电位差，造成了中间层12c不能再由内层12d保护而腐蚀。

随着壳体12的逐渐腐蚀，中间层12c分解，在壳体12中形成缝隙并让外部空气经过该缝隙进入壳体12中。