发明名称 锂聚合物二次电池及其制造方法
摘要 本发明系提供一种锂聚合物二次电池,其系于正极与负极之间具有固体电解质,且包含多孔质材料、有机电解液及高分子,而该多孔质材料为一种固体电解质与正极或负极一体化所形成且光透过率为50%以上者。
申请公布号 TW554560 申请公布日期 2003.09.21
申请号 TW091106006 申请日期 2002.03.27
申请人 夏普股份有限公司 发明人 西岛 主明;虎太 直人;西村直人;见立 武仁
分类号 H01M2/16 主分类号 H01M2/16
代理机构 代理人 陈长文 台北市松山区敦化北路二○一号七楼
主权项 1.一种锂聚合物二次电池,系于正极与负极之间具有固体电解质,其包含多孔质材料、有机电解液及高分子,而该多孔质材料系由固体电解质与正极或负极一体化所形成且光透过率为50%以上者。2.根据申请专利范围第1项之锂聚合物二次电池,其中多孔质材料系于表面具有1~5m之凹凸。3.根据申请专利范围第1项之锂聚合物二次电池,其中多孔质材料具有5~100m之厚度。4.根据申请专利范围第1项之锂聚合物二次电池,其中多孔质材料为不织布。5.根据申请专利范围第4项之锂聚合物二次电池,其中不织布乃由聚酯系聚合物所构成。6.根据申请专利范围第1项之锂聚合物二次电池,其中负极乃含有碳材料,而该碳材料系于石墨粒子表面附着非晶质碳作为负极活物质。7.一种锂聚合物二次电池,系于正极与负极之间介入有被光透过率为50%以上之多孔质材料所支持的固体电解质层,其系在所成型之正极材料与负极材料的至少一种电极材料及固体电解质层用之多孔质材料中,含浸同一或相异组成且至少含有聚合性聚合物、锂盐、光聚合起始剂及热聚合起始剂之固体电解质形成用混合前驱体溶液,使多孔质材料与正极材料或负极材料一体化,而在30~100℃之温度范围照射光而进行第一次之聚合,在其阶段以正极材料或负极材料之间介入固体电解质之方式,贴合正极材料或负极材料,然后,在30~100℃之温度范围加热而进行第二次之聚合而成。8.根据申请专利范围第7项之锂聚合物二次电池,其中负极乃含有碳材料,而该碳材料系于石墨粒子表面附着非晶质碳作为负极活物质。9.一种锂聚合物二次电池,系于正极与负极之间介有被光透过率为50%以上之多孔质材料所支持的固体电解质层,其系在所成型之正极材料与负极材料的任何一者之电极材料及固体电解质层用之多孔质材料中,含浸同一或相异组成且至少含有聚合性聚合物、锂盐、光聚合起始剂及热聚合起始剂之固体电解质形成用混合前驱体溶液,而于另一者之电极材料中,含浸一种至少含有聚合性聚合物、锂盐、热聚合起始剂之固体电解质形成用混合前驱体溶液,使一者之电极材料与多孔质材料贴合,然后,在30~100℃之温度范围照射光而进行第一次之聚合,在其阶段以正极材料或负极材料之间介入固体电解质之方式,进一步贴合另一者之电极材料,继而,在30~100℃之温度范围加热而进行第二次之聚合而成。10.根据申请专利范围第9项之锂聚合物二次电池,其中负极乃含有碳材料,而该碳材料系于石墨粒子表面附着非晶质碳作为负极活物质。11.一种锂聚合物二次电池之制造方法,系于正极与负极之间介入被多孔质材料所支持的固体电解质层,其系在所成型之正极材料与负极材料的至少一种电极材料及固体电解质层用之多孔质材料中,含浸同一或相异组成且至少含有聚合性聚合物、锂盐、光聚合起始剂及热聚合起始剂之固体电解质形成用混合前驱体溶液,而在30~100℃之温度范围照射光而进行第一次之聚合,在其阶段于正极材料或负极材料之间介入固体电解质而贴合,然后,在30~100℃之温度范围加热而进行第二次之聚合。12.根据申请专利范围第11项之锂聚合物二次电池之制造方法,其中混合前驱体溶液含有有机溶剂。13.根据申请专利范围第11项之锂聚合物二次电池之制造方法,其中光聚合起始剂为2,4,6-三甲基苯甲醯基二苯基膦氧化物、双(2,4,6-三甲基苯甲醯基)-苯基膦氧化物或双(2,6-二甲氧基苯甲醯基)-2,4,4-三甲基-戊基膦氧化物。14.根据申请专利范围第11项之锂聚合物二次电池之制造方法,其中光为紫外线。15.根据申请专利范围第11项之锂聚合物二次电池之制造方法,其中热聚合起始剂为过氧化新癸酸第三丁酯、间-甲苯醯基苯甲醯基过氧化物或3,5,5-三甲基己醯基过氧化物。16.根据申请专利范围第11项之锂聚合物二次电池之制造方法,其中使用相异组成之混合前驱体溶液分别含浸于正极材料或负极材料。17.根据申请专利范围第11项之锂聚合物二次电池之制造方法,其中负极含有碳材料,而该碳材料系于石墨粒子表面附着非晶质碳作为负极活物质。18.一种锂聚合物二次电池之制造方法,系于正极与负极之间介入被多孔质材料所支持的固体电解质层,其系在所成型之正极材料与负极材料的任何一者之电极材料及固体电解质层用之多孔质材料中,含浸同一或相异组成且至少含有聚合性聚合物、锂盐、光聚合起始剂及热聚合起始剂之固体电解质形成用混合前驱体溶液,而于另一者之电极材料中,含浸一种至少含有聚合性聚合物、锂盐、热聚合起始剂之固体电解质形成用混合前驱体溶液,使一者之电极材料与多孔质材料贴合,然后,在30~100℃之温度范围照射光而进行第一次聚合,在其阶段以正极材料或负极材料之间介入固体电解质之方式,进一步贴合另一者之电极材料,继而,在30~100℃之温度范围加热而进行第二次之聚合。19.根据申请专利范围第18项之锂聚合物二次电池之制造方法,其中混合前驱体溶液乃含有有机溶剂。20.根据申请专利范围第18项之锂聚合物二次电池之制造方法,其光聚合起始剂为2,4,6-三甲基苯甲醯基二苯基膦氧化物、双(2,4,6-三甲基苯甲醯基)-苯基膦氧化物或双(2,6-二甲氧基苯甲醯基)-2,4,4-三甲基-戊基膦氧化物。21.根据申请专利范围第18项之锂聚合物二次电池之制造方法,其中光为紫外线。22.根据申请专利范围第18项之锂聚合物二次电池之制造方法,其中热聚合起始剂为过氧化新癸酸第三丁酯、间-甲苯醯基苯甲醯基过氧化物或3,5,5-三甲基己醯基过氧化物。23.根据申请专利范围第18项之锂聚合物二次电池之制造方法,其中使用相异组成之混合前驱体溶液分别含浸于正极材料或负极材料。24.根据申请专利范围第18项之锂聚合物二次电池之制造方法,其中负极含有碳材料,而该碳材料系于石墨粒子表面附着非晶质碳作为负极活物质。图式简单说明:图1系表示本发明之锂聚合物二次电池的基本构造之概略断面图。图2系以本发明实施例1所制作之薄片状锂聚合物二次电池的概略断面图。图3系表示本发明之另一锂聚合物二次电池的基本构造之概略断面图。图4系以实施例11及比较例6-10所制作之薄片状锂聚合物二次电池的充放电试验结果(电流値与放电容量之关系)图表。图5系以实施例11-14及比较例11所制作之薄片状锂聚合物二次电池的循环特性(循环数与放电容量之关系)图表。图6系以实施例15-19所制作之薄片状锂聚合物二次电池的循环特性(循环数与放电容量之关系)图表。图7系以实施例20-23所制作之薄片状锂聚合物二次电池的循环特性(循环数与放电容量之关系)图表。图8系以实施例11.24所制作之薄片状锂聚合物二次电池的充放电试验结果(电流値与放电容量之关系)图表。图9系以实施例11.25所制作之薄片状锂聚合物二次电池的循环特性(循环数与放电容量之关系)图表。图10系以实施例15.26所制作之薄片状锂聚合物二次电池的循环特性(循环数与放电容量之关系)图表。
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