[发明专利]锂离子电池的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及在对向配置的正极和负极之间夹有保持电解质隔板制成的锂离子二次电池；更详细地讲，涉及在确保离子传导性的条件下将正极、负极和隔板粘接起来的制造方法。

背景技术

目前，对于便携式电子仪器小型化和轻量化的需求极大。其实现主要依赖于电池性能的提高。对此进行了各种各样电池的开发和改进。电池所要求的特性有高电压、高能量密度、安全性和形状的任意性等。锂离子电池是迄今为止的电池中，为实现高电压和高能量密度最值得期待的二次电池，即使现在也在广泛对其进行改进。

这种锂离子电池的主要构成要素有正极板、负极板和夹在其间的离子传导层。现在可以实用的锂离子电池中，正极使用在集电体上涂布锂钴氧化物活性物质后制成板状的物体，负极使用同样将炭素材料粉末活性物质涂布在集电体上后制成板状的物体。而离子传导层使用夹置在其间的聚丙烯等多孔性膜，其中充满非水电解液的物体。

现在的锂离子电池，使用金属等制成的筐体，经加压使正极—离子传导层—负极之间保持电连接的方法。但是，这种筐体使锂离子电池的重量加大，难于实现小型化和轻量化，而且由于筐体的刚性也难使形状任意化。

为了实现锂离子电池的小型化、轻量化和形状任意化，必须将正极和离子传导层，以及将负极和离子传导层粘合后，在没有外部加压的条件下就能维持其形状。

US5437692中公开了与此有关的方法，其中披露了使用液体粘接混合物粘接电极和隔板的结构，或者用电子传导性聚合物粘合活性物质后制成电极，并使用高分子电解质将电极粘合的结构。

但是，使用上述高分子电解质粘接电极间的方法有以下一些问题。为了保证安全性，为防止电极之间短路必须使电解质层加厚，不能将电池做得足够薄，而且使用固体电解质的情况下电解质层和电极活性物质之间的粘合困难，难于使充放电效率等电池特性提高，因制造复杂而使成本加大。

此外，使用液体粘接混合物粘接电极和隔板的方法也存在一些问题。将隔板置于电极之间虽然容易确保安全性，但是为了获得足够的粘合力加大粘接混合物的用量时，不能保证粘接面上离子的传导性，电池性能劣化，难于同时保证粘合力和电池特性。

由于本发明是为解决上述问题而完成的，所以本发明提供的锂离子电池制造方法，能够容易确保安全性和作为电池的强度，获得具有良好充放电特性等性能的电池，使用粘合性树脂将正极和负极与隔板紧密粘合在一起，从而既能保证正极和负极与隔板之间的离子传导性，而且又能在正极和负极与隔板之间获得充分的粘合强度。

发明的公开

本发明的第一种锂离子电池的制造方法，其中所说的电池具有将隔板与电极粘接的结构，在所说的隔板上保有含锂离子的电解液，其特征在于依次进行如下：将处于树脂和溶剂的混合物形式下的、在室温以下所说的完全不溶解树脂的粘接液加热，并涂布所说的隔板或电极的粘合面的工序，使所说的隔板和电极的各自粘合面相对重叠的工序，和将所说的粘接液干燥的工序。

因此，加热室温以下完全不溶解树脂的粘接液，使树脂在溶剂中的溶解量增加。涂布之后粘接液的溶解度因温度降低而下降和胶凝，因而能够防止将隔板与电极重叠粘接在一起时粘接液的流出和浸透，所以粘接效果良好。

本发明的第二种锂离子电池的制造方法，是指上述第一种方法中树脂是1，1-二氟乙烯、乙烯醇、甲基丙烯酸或丙烯酸的均聚物或共聚物，琼脂或明胶。由于1，1-二氟乙烯、乙烯醇、甲基丙烯酸或丙烯酸的均聚物或共聚物，琼脂或明胶在电解液中难溶且稳定，所以优选作为树脂使用。

本发明的第三种锂离子电池的制造方法，是指可以将溶剂作为电解液使用。这样一来，通过将作为电解液使用的物质用作粘接液的溶剂，所以在粘接液干燥工序中，即使溶剂未被完全干燥也不会产生问题，所以能够大幅度降低干燥时间。

本发明的第四种锂离子电池的制造方法，是指上述第三种方法中的树脂，是1，1-二氟乙烯的均聚物或共聚物。1，1-二氟乙烯的均聚物或共聚物，在电解液中难溶且稳定，所以优选作为树脂使用。

本发明的第五种锂离子电池的制造方法，其中所说的溶剂是由溶解树脂的溶剂和不溶解树脂的溶剂组成的混合物。通过将溶解树脂的溶剂和不溶解树脂的溶剂加以混合，容易在大范围内调节树脂的溶解度。

本发明的第六种锂离子电池的制造方法，是指第五种方法中的树脂是1，1-二氟乙烯、乙烯醇、甲基丙烯酸或丙烯酸的均聚物或共聚物，琼脂或明胶。由于1，1-二氟乙烯、乙烯醇、甲基丙烯酸或丙烯酸的均聚物或共聚物，琼脂或明胶在电解液中难溶且稳定，所以优选作为树脂使用。