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具体实施方式

参照附图，本发明的实施例将在下文进行详细介绍。

图1至3示出了根据本发明制备的凝胶电解液电池的说明性结构。参照附
图3，凝胶电解液电池1包括一带形正电极2，一带形负电极3正对着正电极2安
装，一凝胶质电解液层4形成于正电极2和负电极3之上，一隔板5安装在携带凝
胶质电解液层4的正电极2和携带凝胶质电解液层4的负电极3之间。

如图2和3所示，在该凝胶电解液电池1中，携带有凝胶质电解液层4的正
电极2，和携带有凝胶质电解液层4的负电极3，被层压在一起，二者中间插入
隔板5，并沿着纵向盘绕，以形成电池装置6。该电池装置6由一外部绝缘材料
膜7气密地密封。正电极2和负电极3分别与正电极端8和负电极端9相连，这些
端8，9被装在形成在外部膜7边缘上的开口。一树脂膜10被布置在端部8，9与
外部膜7相接触的区域。

如图4所示，在正电极2中，包含有阳极活性材料的阳极活性材料层2a，
形成在正电极集电极2b的每一表面上。在图4中示出了凝胶质电解液层4形成在
阳极活性材料层2a上的状态。

使用一种金属箔，例如铝箔作为正电极集电极2b。这种金属箔最好是多
孔状的。通过使用多孔金属箔作为正电极集电极，能够提高正电极集电极2b
和阳极活性材料层2a之间的附着强度。使用的多孔金属箔可以是冲孔金属或板
网，也可使用通过腐蚀形成许多开孔的金属箔。

根据需要制造的电池的类型，所述阳极活性材料可以是金属氧化物，金
属硫化物，特定的高分子材料，或公式为Li_xMO₂的锂氧化物(lithium compound
oxide)。在上述公式中，M代表一种个或多种过渡金属，X通常为0.05≤x≤
1.12。

锂氧化物(lithium compound oxide)中的过渡金属M最好至少为钴(Co)，
镍(Ni)和锰(Mn)其中一种。特定的锂氧化物(lithium compound oxide)的例
子包括LiCoO₂，LiNiO₂，Li_xNi_yCo_1-yO₂，其中x和y的大小根据电池的充电/放
电的状态的不同而不同，且通带是0＜x＜1，0.7＜y＜1.0，或LiMn₂O₄。

锂氧化物(lithium compound oxide)可使用锂化合物和过渡金属化合物，
例如锂过渡金属的碳酸盐，硝酸盐，硫酸盐，氧化物，氢氧化物或卤化物作为
原材料来制备。例如，锂氧化物(lithium compound oxide)可在加热，含氧
气体，温度范围在600°至1000°的条件下，根据所期望的组份，混合锂盐和
过渡金属原材料，将材料充分混合并烧结来制备。将各个组份混合的方法没有
特殊的限制，这样粉状的盐可在干燥的状态下被直接混合，也可被溶解在水中
用于作为水溶液混合。

作为包含在阳极活性材料层2a中的一种粘合剂，任何适合的已知的树脂
材料，即通常用于非水电解液电池的阳极活性材料层的一种粘合剂可以被应
用。

如图5所示，在负电极3中，一种包含阴极活性材料的阴极活性材料层3a
被形成在负电极集电极3b的每一个表面上。图5示出了凝胶质电解液层4被形成
在阴性活性材料层3a上的状态。

使用金属箔例如铜箔或镍箔作为负电极集电极3b。该金属箔最好是多孔
的。通过使用多孔金属箔作为负电极集电极，能够提高负电极集电极3b和阴性
活性材料层3a之间的附着强度。应用的多孔金属箔可以是冲孔金属或板网，也
可是通过腐蚀在其上形成许多开孔的金属箔。

能够掺杂/不掺杂锂的物质可被用作阴极活性材料。这些能够掺杂/不掺杂
锂的材料可以是金属锂，金属锂合金和碳材料。碳材料的例子包括天然或人造
石墨，热解碳，焦炭例如沥青焦，针状焦或石油焦，碳黑例如乙炔碳黑，玻璃
碳，活性碳，碳纤维，烧结的有机高分子材料例如纤维素，酚醛树脂或糠醇树
脂，在适宜的温度下燃烧，和碳素纤维。

任何适宜的已知的树脂材料，即通常用来作为非水电解质电池的阴极活
性材料层的粘合剂，可用来作为包含在阴极活性材料层3a中的粘合剂。

在凝胶质电解液层4中，包含溶解在非水溶剂中的电解盐的非水电解质被
基体聚合物胶凝。

LiPF₆，LiClO₄，LiCF₃SO₃，LiAsF₆，LiBF₄，LiN(CF₃SO₃)₂或C₄F₉SO₃Li，可被单
独或组合使用，用来作为电解质盐。考虑到离子电导性，在这些物质中最好选
择LiPF₆。使用时，为了得到理想的离子导电性，电解盐最好配制成基于非水
溶剂的浓度为0.10mol/l到2.0mol/l。

如果在室温下聚合物本身或使用该聚合物的凝胶质电解液表现的离子电
导率不小于1mS/cm，则对于基体聚合物的化学结构没有特定的限制。聚丙烯
腈，聚丙烯腈共聚物，聚苯乙烯氧化物或聚苯乙烯氧化共聚物可被用来作为该
基体聚合物。乙烯基共聚物单体可以是例如：六氟丙烯，四氟乙烯，醋酸乙烯
酯，异丁烯酸甲酯，甲基丙烯酸丁酯，丙烯酸甲酯，丙烯酸丁酯，衣康酸，氢
化丙烯酸甲酯，氢化丙烯酸乙酯，丙烯酰胺，氯乙烯，二氟乙烯，和偏二氯乙
烯。另外，也可使用丙烯腈聚丁橡胶，丙烯腈丁二烯苯乙烯树脂，丙烯腈聚乙
烯氯丙烯二烯苯乙烯树脂，丙烯腈氯乙烯树脂，丙烯腈甲基丙烯酸酯树脂和丙
烯腈丙烯酸脂树脂，此外也可使用，聚醚改性硅氧烷或其共聚物。上述的基体
聚合物可以单独使用也可混合使用。

碳酯乙烯，丙烯碳酸酯，丁烯碳酸盐， -丁内酯，2，4-二氟苯甲醚，2，
6-二氟苯甲醚或4-bormovelatol可被单独使用或混合使用作为非水性溶剂。

如果一种多层膜，例如外部膜7，被用作电池的外部材料，最好所使用的
溶剂在温度为150°或更高时沸腾，例如碳酯乙烯，丙烯碳酸酯， -丁内酯，
2，4-二氟苯甲醚，2，6-二氟苯甲醚或4-bormovelatol的混合物。

此外，在本发明的凝胶电解液电池中，在非水性溶剂中的低沸点溶剂的
含量被定为1wt％或更低。这里的低沸点溶剂是指在110°或更低的温度下沸
腾的溶剂。如果低沸点溶剂的含量超过了1wt％，在制备凝胶电解液电池时，
在对电池装置的加热过程中，低沸点溶剂被蒸发掉，从而会使外部膜膨胀，使
电池变形。

这种低沸点溶剂可以是： -戊内酯，二乙氧基乙烷，四氢呋喃，2-甲
基四氢呋喃，1，3-二氧戊烷，醋酸甲酯，丙酸甲酯，二甲基碳酸盐，碳酸二
乙酯和乙基-甲基碳酸盐。

一微孔薄膜可用作隔板5，其主要包含聚烯烃，例如：聚丙烯，聚乙烯或
这些物质的混合物。更好是使用一微孔薄膜，通过采用表面活性剂或电晕放电
处理，其吸湿度相对于电解溶液提高了。这将防止电池的内电阻增加。

虽然对于隔板5上微孔的面积与隔板的面积之比没有限制，但孔所述比值
最好被设定在30％到80％。如果比值小于30％，电池的输出特性将被显著降低。
如果比值超过60％，隔板5的机械强度将被降低。此外，对于隔板5的微孔的直
径或隔板厚度没有限制，然而，微孔的直径最好被设定在1μm或更小，以防
止内部短路并通过微孔的关闭来表现关闭效果。

隔板5的厚度最好在5μm到35μm之间。此外，如果考虑到隔板5的机械
强度和电阻的关系，隔板5的厚度最好被定在7μm至20μm之间。

如果外部膜7表现防潮性就能够满足需要。例如可使用包括尼龙膜，铝箔
和聚乙烯膜以所述顺序层叠并卡在一起的三层膜。

在根据本发明制备的凝胶电解液电池1中，通过对电池装置6加压和加热，
凝胶质电解液和电极的活性材料层之间的附着被加强，电压故障的发生率被降
低，而能量产生率被提高。此外，该凝胶电解液电池1具有高电池容量和优良
的电池特性。

如上所述的本发明的凝胶电解液电池1通过以下方法制备：

为了制备正电极2，阳极活性材料粉末，起电剂例如碳黑或石墨，和粘合
剂例如聚偏氟乙烯，被均匀混合，并加入溶剂例如二甲基甲酰胺或n-甲基吡咯
烷酮，以生产一种糊状阳极电极混合物，该混合物被均匀地涂布在作为正电极
集电极2b的一个金属箔例如铝箔上。然后得到的部件被干燥以形成一在其上携
带有阳极活性材料层2a的正电极板。上述的阳极混合物可加入公知的添加剂。

在正电极板的阳极活性材料层2a上形成凝胶质电解液层4。为了制备凝胶
质电解液层4，一种电解盐被溶解在非水溶剂中以制备一种非水性溶液。在该
非水性溶液中加入一种基体聚合物。充分地搅拌以溶解该基体聚合物，从而制
造一种溶胶状的电解溶液28。

在正电极2上施加预定量的电解溶液。得到的物质在室温下冷却，以容许
基体聚合物被凝胶化，从而在阳极活性材料层2a上形成凝胶质电解液层4。

一种携带凝胶质电解液层4的正电极板被切削为带状。在正电极集电极2b
上不携带阳极活性材料层2a的部分上焊接一引线例如铝，以生产一正电极端8。
这就制成了一种带状的在其上携带有凝胶质电解液层4的正电极2。

在制备负电极3中，阴极活性材料的粉末和粘合剂例如聚偏氟乙烯被均匀
混合，并加入一种溶剂例如二甲基甲醛或n-甲基吡咯烷酮以制备一种糊状负电
极混合物。该负电极混合物被均匀地涂布在作为负电极集电极3b的一个金属箔
例如铜箔或镍箔上，并被干燥以形成一在其上携带有阴极活性材料层3a的负电
极板。该阴极混合物可加入公知的添加剂。

在负电极板的负电极集电极3b上形成凝胶质电解液层4。为了形成凝胶质
电解液层4，如上述方法制备的预定量的电解溶液被涂布在阴极活性材料层上。
获得的物质在室温下冷却，以容许基体聚合物被凝胶化，从而在负电极集电极
3b上形成凝胶质电解液层4。

一种携带有凝胶质电解液层4的负电极板被切削成带状。在负电极集电极
3b上不携带阴极活性材料层3a的部分焊接一引线例如镍，以生产一负电极端9。
这就制成一在其上携带有凝胶质电解液层4的带状负电极3。

如上述方法制备的正电极2和负电极3被层叠在一起，其携带有凝胶质电
解液层4的侧面彼此相对，在该正电极2和负电极3之间放置隔板5，以形成层叠
的电极装置，然后该电极装置被沿其纵向卷成一圈从而形成了电池装置6。

最后，电池装置6被封入绝缘材料的外部膜7中，一树脂膜10被放置在正
电极端8，负电极端9和外部膜7的重叠部分，外部膜7的外部边缘被密封起来，
正电极端8和负电极端9被嵌入外部膜7的密封部。这样当电池装置6被紧密密封
在外部膜7中时，端部8，9通向外界。

当电池装置6被包裹在外部膜7中时，树脂膜10被放置在外部膜7、正电极
端8和负电极端9的接触部，以防止外部膜7由于其毛边造成的短路，并且可增
强外部膜7、正电极端8和负电极端9之间的附着。

如果树脂膜10的材料表现出对正电极端8和负电极端9之间的粘合性，则
树脂膜10的材料不受限制。然而，理想的是使用仅由一种聚烯烃树脂例如聚乙
烯，聚丙烯，变性聚乙烯，变性支链聚丙烯或其共聚物组成的物质。在热熔化
之前，树脂膜10的厚度的最好为20至200μm，如果树脂膜10的厚度小于20μ
m，易加工性就会降低。如果厚度大于300μm，水就可渗透使其难于保持电
池的内部密封。

根据本发明，由外部膜7包封的电池装置6在对其进行热处理的同时，被
从上面和下面挤压。通过挤压和热处理，电池装置6被外部膜7包封，由在凝胶
质电解液中的基体聚合物保持的非水性电解溶液可被制成以有效地渗入活性
材料层。由于非水性电解溶液渗入活性材料层，能够增强凝胶质电解液层4和
活性材料层之间的附着，以提供一种具有高电池容量和良好的充电/放电特性
的凝胶电解液电池1。

具体地说，如果携带凝胶质电解液层4的正电极2和同样携带有凝胶质电
解液层4的负电极3被重叠在一起，它们之间用隔板隔开，电解液可充分地渗透
进入隔板微孔中，这样就加强了有益效果。

因此，电池装置6的加热温度最好不低于凝胶质电解液的溶胶-凝胶转变
温度。原因是，溶胶状态的流动性大于凝胶状态的流动性，这样在凝胶质电解
液层中的非水性电解溶液更易于渗透进入活性材料层中，从而缩短了加热/加
压时间。

特别是，电池装置6的加热温度较好是在50℃至105℃，最好是在70℃至
100℃。当加热温度高于105℃时，在凝胶质电解液中的部分非水性溶剂被高温
分解从而不能达到理想的电池容量。如果加热温度低于50℃，非水性溶液渗透
进入活性材料层中的非水性电解溶液不充分，非水性电解溶液渗透进入活性材
料层就要花费许多时间，从而降低了生产效率。

施加在电池装置6上的压力最好在490kPa至2450kPa的范围内。如果压力
小于490kPa，凝集质电解液层4和活性材料层之间的附着不充分，这样就不能
达到理想的充电/放电特性。如果压力大于2450kPa，凝胶质电解液层4将被压
坏。

包封在外部膜7中的电池装置6是这样被加压和加热的，即使用加热块从
上方和下方夹持外部膜7。这样，外部膜7并不被加热块直接夹在中间。最好是
一块耐热橡胶被布置在外部膜7和加热块之间，这样在外部膜7中的电池装置6
通过橡胶块来加压和加热。如果电池装置6被这样加压和加热，即外部膜7被加
热块直接夹在中间，加热块的温度难于保持，从而造成温度不稳定。另外，还
难于对电池装置6均匀地加压。通过使用耐热橡胶块，能够对电池装置6提供均
匀和稳定的压力和温度。

为了激活使用上述方法制备的凝胶电解液电池1，使其在预定的充电条件
下充电，经这样充电的电池在预定的条件下放电。充电/放电的条件可根据电
池的形状和尺寸来适宜地设定。

如果在激活充电过程中产生气体，由于凝胶质电解液中的溶剂分解，在
活性材料层和凝胶质电解液层4之间会产生局部的间隙，活性材料层和凝胶质
电解液层4之间的附着在该区域丧失，从而在贮存过程中电池电压降低，从而
增加了废品率减低了产品收得率。此外，锂离子不能充分地移动，从而不能达
到理想的电池容量。

因此，根据本发明，经激活充电和放电过程的凝胶电解液电池1在其被加
热时，被从其上部和下部加压。通过对凝胶电解液电池1的加压，其被包封在
外部膜7中，通过对电池体的加热，即使由于在激活充电过程中产生的气体使
在凝胶质电解液层4和活性材料层之间产生一间隙，在凝胶质电解液和电极之
间也可获得牢固的附着。通过保持凝胶质电解液层4和活性材料层之间的牢固
附着，制成的凝胶电解液电池1可避免电压故障，且具有高电池容量和优良的
充电/放电特性。

此时凝胶电解液电池1的加热温度最好不小于溶胶电解液的溶胶-凝胶
转换温度。特别是，电池装置的加热温度较好在50℃至105℃之间，最好是在
70℃至100℃之间，如果加热温度高于105℃，凝胶质电解液中部分非水性溶剂
被高温分解，从而不能达到理想的电池容量。如果加热温度小于50℃，非水性
溶剂渗透进入活性材料层中的非水性电解溶液不充分，需要花费许多时间使非
水性电解溶液渗透进入活性材料层，从而降低了生产率。

施加在电池装置6上的压力最好在490kPa至2450kPa的范围内。如果压力
小于490kPa，凝集质电解液层4和活性材料层之间的附着不充分，这样就不能
达到理想的充电/放电特性。如果压力大于2450kPa，凝胶质电解液层4将被压
坏。

包封在外部膜7中的电池装置6是这样被加压和加热的，即外部膜7位于上
部金属加热块和下部金属加热块的夹心。这样，外部膜7并不被加热块直接夹
在中间。最好是一块耐热橡胶被布置在外部膜7和加热块之间，这样在外部膜7
中的电池装置6通过橡胶块来加压和加热。如果电池装置6被这样加压和加热，
即外部膜7被加热块直接夹在中间，加热块的温度难于保持，从而造成温度不
稳定。另外，还难于对电池装置6均匀地加压。通过使用耐热橡胶块，能够对
电池装置6提供均匀和稳定的压力和温度。

根据本发明制备的凝胶电解液电池1，在凝胶质电解液层4和活性材料层
之间的牢固的附着被增强，这样可获得高电池容量和优良的充电/放电特性。

如果由于在激活充电过程中产生的气体，而在凝胶质电解液层和活性材
料层之间产生间隙，能够填充该间隙以保持电解液层和活性材料层之间的紧密
接触以提高产品收得率。如上所述的凝胶电解液电池1，锂平稳地迁移穿过正
电极和负电极，这就保证了高电池容量和优良的充电/放电特性。此外，根据
本发明生产的凝胶电解液电池1在高温条件下，其操作可靠性优良。

在上述的实施例中，带状正电极2和带状负电极3被层压在一起，并沿其
纵向卷绕以形成电池装置6。然而，本发明并不局限于这种结构，也可以这样
一种方式应用，其中矩形正电极2与矩形负电极3被层压在一起，以提供一分层
电极，或以这样一种方式应用，其中分层电极被交替地折叠(collapsed
alternately)。

本发明的凝胶电解液电池1的形状不受限制，其可以是任何适宜的尺寸，
例如薄形或大型的。此外，本发明适用于原电池和蓄电池。

实例

电池以如下方式制备以检验本发明的有利效果。

首先，正电极以如下方式制备。首先，重量份为91的LiCoO₂，其平均颗
粒大小为5μm，作为阳极活性材料，重量份为6的碳黑作为起电剂，重量份为
3的聚偏氟乙烯，将上述组份混合在一起，从而提供一种正电极混合物。然后，
该正电极混合物被分散在作为溶剂的N-甲基吡咯烷酮中，以形成一种胶体。

然后，该正电极混合物胶体被均匀地涂布在作为正电极集电极的带状铝
箔的两个表面上，涂附层厚度为20μm，将涂附的物质干燥。使用压平压力机
对干燥后的固体进行压制，形成一阳极活性材料层。一铝引线被焊接在正电极
集电极上的不携带阳极活性材料层的部分，以形成正电极端，从而制成正电极。

负电极是以以下方式制备的。首先，重量份为90的石墨，其平均颗粒大
小为20μm，作为阴极活性材料，重量份为10的聚偏氟乙烯作为粘合剂，被混
合在一起以形成一种阴极混合物。该阴极混合物被分散在作为溶剂的N-甲基吡
咯烷酮中，形成一种胶体。

获得的阴极混合物胶体被均匀地涂布在作为正电极集电极的带状铜箔的
两个表面上并被干燥。使用压平压力机对干燥后的固体进行压制，形成一阴极
活性材料层。一铜引线被焊接在负电极集电极上的不携带阴极活性材料层的部
分，以形成一负电极端，从而制成负电极。

然后在正电极和负电极上分别形成如下的凝胶质电解液层：

在一种包含有：碳酯乙烯，丙烯碳酸酯和 ·丁内酯，其重量比为5∶3∶2
的混合溶剂中，溶解LiPF₆，其浓度为1.2mol/l，从而制备一种非水性电解溶液。
然后在这种非水性电解溶液中加入一种二氟乙烯和六氟丙烯的共聚物，其含量
为15wt％。从而制成一种高分子电解溶液。

然后，使用刮刀涂附方法，将获得的电解溶液均匀地涂布在正电极和负
电极的表面。然后，电解溶液被凝胶化，以在正电极和负电极的表面形成一凝
胶质电解液层。

然后电池被按如下方式装配：在两个表面都携带有凝胶质电解液层的带
状正电极和在两个表面都携带有凝胶质电解液层的带状负电极被层叠在一起，
其中间夹有隔板，以形成一分层板，然后该分层板被沿其纵向卷绕以形成一电
池装置。使用的隔板是一多孔聚乙烯膜。

然后该电池装置被一防湿外部膜夹在中间，通过将一厚度为25μm的尼
龙层、一厚度为40μm的铝层和一厚度为30μm的聚丙烯膜层压在一起而制
成所述外部膜。外部膜的外缘在减小的压力下被热熔融，使电池装置被紧密地
密封在外部膜中。这时，正电极端和负电极端被夹在外部膜的开放部分，一聚
烯烃膜被布置在外部膜、正电极和负电极的连接部。

这样被密封在外部膜中的电池装置在一预定温度和一预定的压力下，经
受一第一加压/加热过程，以形成尺寸为53mm×34mm，厚度为3mm的凝胶电
解液电池。当电池装置被密封在外部膜中时，通过使用一对硅橡胶加热块将其
夹紧从而完成第一加压和加热过程。

然后，样品1至18的凝胶电解液电池通过与上述相同的方法制备，除了如
表1所示，改变施加在密封于外部膜中的电池装置上的压力和加热温度。同时，
样品18的电池装置不使用硅橡胶加热块来进行加压和加热。

然后对例(样品)1至18的电池进行充电/放电测试。首先，进行500mA
的恒定电流充电。当电池电压达到4.2V时，恒定电流充电被变换到一恒定电压
充电，且在保持电压为4.2V的条件下，充电2.5小时。然后进行100mA的恒定
电流放电，并当电池电压降低到3.0V时完成放电。

在第一周期时间测量放电容量。例4的电池的放电容量被设定为100，可
获得相对于例4的电池的每种电池的放电容量比(％)。

在重复上述充电/放电过程十个循环之后，电池被分解，使用显微镜对负
电极表面外形进行视觉检测。如果在给定的例子中负电极表面上的锂沉淀被观
察到，可确定在该例子中发生锂沉淀。如果在给定的例子中负电极表面上的锂
沉淀没有被观察到，可确定在该例子中不发生锂沉淀。

对于例1至18，放电容量比和在负电极表面上观察到的结果与在示例中施
加在电池装置上的压力和加热温度一起在表1中示出。

表1

如表1所示，在示例16中凝胶质电解液层与活性材料层之间的附着没有被
保持，对于该电池装置不进行测量，因此，放电容量被降低。同样在负电极上
发现由锂沉积。

对于示例17中的电池装置，进行加热但不进行加压，凝胶质层和活性材
料层之间的附着没有被增强，这样就得不到理想的放电容量．同样，在负电极
上发现有锂沉积。

另一方面，对于示例1至15中的电池，进行加热和加压，凝胶质电解液层
与活性材料层之间的附着被增强，可获得足够的放电容量。此外，在许多示例
中没有发现在负电极上有锂沉积。

对于加热温度，示例8中，在加热温度为45℃的条件下，电解溶液渗透到
活性材料层不充分。同样，没有发现在负电极上有锂沉积。对于示例15，在加
热温度为110℃的条件下，可以看到外部膜7膨胀，可能是由于凝胶质电解液中
的非水性溶液部分挥发的原因。

对于压力，示例1中，在压力为294kPa(3kgf/cm²)的条件下，凝胶质电
解液层与活性材料层之间的附着不充分，这样就不能达到理想的充电/放电特
性。另一方面，在示例7中，压力为2646kPa(27kgf/cm²)，凝胶质电解液层
被压坏，同时在负电极上看到锂沉积并注意到内部短路。

示例2至6和9至14的电池装置，其中对电池装置的加热温度为50℃至105
℃，施加在电池装置上的压力为490kPa(5kgf/cm²)至2450kPa(25kgf/cm²)，
并表现出高放电容量，而在负电极上没有锂沉积。

因此，对电池装置的加热温度在50至150℃的范围内，对电池装置的加压
压力在490kPa(5kgf/cm²)至2450(25kgf/cm²)的范围内，凝胶质电解液渗入
到活性材料层的过程被加快，以提高活性材料层与凝胶质电解液层之间的附
着。这样制成的电池显示出优良的充电/放电特性，且锂均匀地穿过正电极和
负电极。

在示例18中，在对电池装置进行加压和加热时，层压膜被加热块直接夹
紧，而不插入硅橡胶块，显示出，在没有硅橡胶块的情况下，不能施加给电池
装置均匀的压力和热量，这样在凝胶质电解液和活性材料层之间的附着不充
分，并使锂沉淀在负电极上。

因此，已显示出，通过在加热块和层压膜之间放置硅橡胶块，可对电池
装置施加均匀的压力和温度的热量，以提高凝胶质电解液层和活性材料层之间
的附着。

现说明，在示例19至23中，当包含在凝胶质电解液中的非水性溶剂组份
变化时制备电池。具体地说，示例19至23中的凝胶电解液电池以上述相同的方
法制备，除了按表2所示确定二甲氧基乙烷(DME)的数量，所述二甲氧基乙
烷包含在形成凝胶质电解液层的非水性溶剂中，二甲氧基乙烷是一低沸点溶
剂。同时，施加在电池装置上的压力为1470kPa(15kgf/cm²)，加热的温度被
设定为90℃。

按照与上述测试方法相同的方法，对这样制备的示例19至23中的电池装
置的充电/放电进行测试。在表2中示出了示例19至23的电池的负电极表面的观
察结果和放电容量比。还示出了施加在电池装置上的压力，加热温度和在电解
溶液中的DME含量。

                           表2

从表2中可以看到，在示例22和23中，低沸点溶剂被分别设定为1.2wt％和
1.5wt％，部分溶剂在对电池装置进行加压和加热过程中被蒸发，导致外部膜
膨胀。对于示例23，锂沉淀在负电极上。

另一方面，对于示例19至21，其中低沸点溶剂的量被设定为1.0wt％或更
少，电池的形状可以保持，而没有部分溶剂的蒸发。

因此，可以发现，通过设定在凝胶质电解液中的低沸点溶剂的含量为
1wt％或更小，可以防止外部膜7由于低沸点溶剂组份的蒸发而导致的膨胀。

通过对示例4(凝胶液电解质电池其中对电池装置的加热温度被设定为90
℃，对电池装置的压力被设定为1470kPa)进行激活充电和放电，接着在压力
为1470kPa温度为90℃下进行第二次加热处理，获得一种凝胶质电解质电池(示
例24)，将在下文介绍这种电池。同时，在凝胶电解液电池被两块加热块通过
硅橡胶块夹紧的情况下，进行对凝胶电解液电池的第二次加压和加热过程。

对于示例25，制造凝胶电解液电池的方法和示例24的方法相同，所不同
的是，对经过激活充电和放电过程的凝胶电解液电池不进行第二次加热和加压
处理。

同样，对于示例26，制造凝胶电解液电池的方法和示例24的方法相同，
所不同的是，没有使用加热块对电池装置进行加热和加压处理，电池装置被放
置在一恒温容器中，在第一加热和加压过程中，仅加热而不加压。

首先，对于100个示例24的电池和100个示例25的电池，评价其产量。在
对产量进行评价过程中，从电池制成，直接测量开路电压(OCV)随时间流
逝的改变，接收经过预定时间保持预定电压的电池，测量接收到的电池在100
个电池中的比率。图6示出在示例24和25中电池的时间流逝(以天计)和OCV
(V)的关系。

从图6中可以看出，对于示例25的电池装置，相对于进行了激活充电和放
电过程，但没有进行第二加压和加热过程的凝胶电解液电池，在凝胶质电解液
层和活性材料层之间产生了一局部间隙，这样凝胶质电解液层和活性材料层之
间的附着不能增强，电压随时间的流逝的减低很明显，产量仅有92％。

另一方面，示例24的电池，相对于进行了激活充电和放电过程和第二加
压和加热过程的凝胶电解液电池，在凝胶质电解液层和活性材料层之间不会产
生局部间隙，这样，凝胶质电解液层和活性材料层之间的附着可以被保持，电
压随着时间的流逝的减低比示例25中的电池装置的电压的降低小大约50mV，
而产量高大达96％。

接下来，在预定的充电/放电条件下，对示例24和25进行充电/放电测试，
以测量放电容量。可发现，对于示例24的电池，放电容量相对于示例25的电池
平均被提高大约5％，这样就可获得足够的放电容量。

这样，如果由于在激活充电过程中产生的气体，而在活性材料层和凝胶
质电解液层之间产生一间隙，该间隙可被在充电/放电之后，对凝胶电解液电
池的加压和加热过程填充，从而增强了活性材料层和凝胶质电解液层之间的附
着，从而保证了一高电池产量。同样可以发现，对于这样制备的凝胶电解液电
池，锂平稳地迁移穿过正电极和负电极，从而抑制了电压的减低，表现出优良
的充电/放电特性。

此外，对于示例24和25的电池，在高电压充电状态下评价其加热特性。
在评价其加热特性过程中，对于示例24和25中的电池装置，其被充电到4.25V
或4.40V，电池被加热到135℃，140℃，145℃，150℃和155℃，电池功能的丧
失表示为NG，同时电池功能的保持表示为OK，结果显示在表3中。

表3

从上表3中可以看到，对于示例24的电池，对经激活充电和放电过程的凝
胶电解液电池，进行第二次加热和加压过程，电池的功能枉150℃下被保持在
4.25V的充电和在140℃下被保持在4.40V的充电，而，对于示例25的电池，不
进行第二次加热和加压过程，电池功能在140℃下被保持在4.25V充电和在135
℃下被保持在4.40V的充电。从这可以看出，通过对经激活充电和放电的凝胶
电解液电池进行第二次加热和加压，获得的电池即使在温度升高时也可保持高
的稳定性。

示例24和26的电池的电池容量彼此进行比校．

在示例24中，电池经第—加压和加热过程而获得，隔板，凝胶质电解液
层和活性材料密层之间的结合力很大。注意到，在该时间点，示例24等同与示例
4。结果是，如果在激活充电过程中有气体放出，正电极和负电极之间的附着
被充分地保持，这样就获得了一高容量。

如果对电池进行第二加压和加热(示例24)过程，由于气体的放出而在
电极之间产生的间隙，被熔化填充，这样就获得了一高电池容量(相对示例4
的放电容量的放电容量比为101％)。

另一方面，对于示例26的电池,仅经过加热过程而不经加压过程而获得
的电池装置，在该时间点，示例26的电池等同于示例17的电池，隔板、凝胶质
电解液层和活性材料层之间的结合力轻弱。因此，正电极和负电极被在激活充
电过程中放出的气体分开，所以，锂离子不被添入到负电极，结果不能获
得足够的容量。例如，相对于示例4，放电容量比为83％。

通过在放电(示例26)之后对电池进行第二次加压和加热过程，由于产
生的气体而彼此分开产生的空隙被结合在一起。由于在重新充电之后，锂离子
添入到负电极，容量被增加．相对于示例4的充电容量的放电容量比为98％。

由于在激活充电之后，对最胶电解液电池进行的第二次加压和加热过程，
容量的增加效果在没有经第一加压和加热过程的示例26的电池中更加明显。对
于经最初的第一加压和加热过程的示例24的电池，电极之间的附着较强，因此，
容量增加的量较小。

然而，由于，通常在外部的第一加压和加热过程更加易于使凝胶电解液
电池具有高容量，因此在激活充电和放电之前和之后对电池装置或凝胶电解液
电池进行两次加热和加压会更加有效。