专利名称：辅助电源装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种辅助电源装置。
背景技术：
由于近年来的锂离子二次电池的高功能化，由锂离子二次电池驱动的移动电话、PDA、笔记本型PC等各种各样的便携机器的需要在扩大。为了对这样的便携机器的主用锂离子二次电池进行充电，通常需要将各便携机器的主用锂离子二次电池专用的充电器与便携机器相互连接，同时通过AC电源驱动该充电器。但是，在外出时进行这样的充电通常很困难。因此，人们要求一种在外出时可以对便携机器简便地供给电力的辅助电源装置。
这样，例如，如日本特开2004-111227号公报所公开的，辅助用锂二次电池中，已知有具备用于对该辅助用锂二次电池充电的充电用连接器、和用于将辅助用锂二次电池的电供给便携机器的供给用连接器的辅助电源装置。这种辅助电源装置，一方面可从辅助电源装置的辅助用锂离子二次电池向便携机器供给电力，另一方面，通过用外部充电器对辅助电源装置的辅助用锂离子二次电池自身进行充电，还可以反复利用辅助电源装置。
但是，由于辅助电源装置在便携机器中增加而要求小型化，所以辅助电源装置的辅助用锂离子二次电池的额定容量Cs，被认为小于内存于便携机器的主用锂离子二次电池的额定容量Cm。
于是，若对这样的辅助电源装置的辅助用锂离子二次电池，用主用锂离子二次电池用的充电器进行充电，则会发生如下的问题。即，该充电器最适合于额定容量大的主用锂离子二次电池的充电，例如，设定为对应于主用锂离子二次电池的额定容量Cm流过最大1Cm的电流。于是，若用该充电器对与额定容量Cm相比额定容量小的辅助用锂离子二次电池进行充电，则在辅助用锂离子二次电池中会流过对该辅助用锂离子二次电池不适合的大电流。
因此，在上述辅助电源装置中，充电时在负极容易析出金属锂，若反复使用除了辅助电源装置的容量显著劣化外，在安全性方面也产生问题。
发明内容
本发明鉴于上述问题而完成，目的是提供一种可充分小型化，同时即使使用便携机器的专用充电器充电，也可充分抑制容量劣化的更为安全的辅助电源装置。
本发明人经过专心研究，结果发现若将辅助电源装置的锂离子二次电池中的负极活性物质层以及正极活性物质的厚度制成比现有的更薄，即，若使其为10～40μm，则即使反复进行大电流下的充电也可以充分抑制容量劣化。
本发明的辅助电源装置，具备辅助用锂离子二次电池，与辅助用锂离子二次电池连接并从外部的充电器接收电力的充电用连接器，与辅助用锂离子二次电池连接并将辅助用锂离子二次电池的电力供给外部的便携机器的供给用连接器。辅助用锂离子二次电池，具有正极活性物质层和负极活性物质层以及电解液，正极活性物质层和负极活性物质层的厚度分别为10～40μm。
这里，便携机器具有主用锂离子二次电池，充电器为主用锂离子二次电池用的充电器，辅助用锂离子二次电池的额定容量，优选为主用锂离子二次电池的额定容量的1/3以下。在这种情况下，特别是即使是在由主用锂离子二次电池用的充电器对辅助电源装置的辅助用锂离子二次电池充电时，也可以极其充分地抑制伴随充放电循环的过程的容量劣化。
另外，优选还具备收容辅助用锂离子二次电池的箱型形状的壳体，充电用连接器以及供给用连接器配置在壳体的侧面，同时充电用连接器以及供给用连接器夹着壳体而配置在相互相反侧。
由此，可以充分实现薄型且紧密的辅助电源装置。
根据本发明，可以实现，可充分小型化，同时即使在使用便携机器的专用充电器进行充电时也可充分抑制容量的劣化的更加安全的辅助电源装置。
图1是表示实施方式的便携机器电力供给系统的立体示意图。
图2是图1中的辅助电源机器的电路图。
图3是图1中的辅助用锂离子二次电池的一部分虚线立体图。
图4是沿着图3的辅助用锂离子二次电池的XZ平面的截面图。
图5是表示实施例1～3，比较例1～2的条件以及结果的表。
符号说明1...移动电话(便携机器)，2...主用锂离子二次电池，10...壳体，20...辅助用锂离子二次电池，40...充电用连接器，50...供给用连接器，110...正极活性物质，115...正极集电体，116...负极集电体，120...负极活性物质，140...隔板，150...外壳，161、162、163、164...二次电池要件，185...层压构造体，100...辅助电源装置，200...充电器具体实施方式
首先，参照附图1，对使用本发明的辅助电源装置的便携机器电力供给系统进行说明。
本系统具备具有主用锂离子二次电池2的移动电话(便携机器)1，对移动电话1供给辅助用电力的辅助电源装置100，设定成为可以对移动电话1的主用锂离子二次电池2适当地充电的充电器200。
移动电话1具备用于驱动移动电话1的主用锂离子二次电池2，用于对该主用锂离子二次电池2充电的连接器3。另外，该移动电话1，除了有用于发挥作为移动电话的功能的必要的控制计算机4外，虽然图示省略，但还具备显示器、键盘、话筒、扬声器、充电控制电路等。
对主用锂离子二次电池2没有特别限制，可以采用公知的锂离子二次电池。
另外，充电器200具备用于连接于交流电源插座AC的插头70，将AC电压变换为DC、同时控制应该对移动电话1的主用锂离子二次电池2合适地充电的电流以及电压的充电控制电路72，可与移动电话1的连接器3连接的连接器75。
充电控制电路72，是所谓进行恒流-恒压充电的充电控制电路，电压达到4.2V时流过主用锂离子二次电池2的电流，相对主用锂离子二次电池的额定容量Cm[Ah]控制为1Cm[A]，在电压达到4.2V后控制电压使其稳定在4.2V。由此，可对主用锂离子二次电池2，进行短时间且容量不劣化地充电。例如，相对于额定容量C为1350mAh的电池的1C的电流相当于1.35A。
如此，充电器200为最适合于移动电话1的主用锂离子二次电池2的充电用的充电器。
连接器75可与移动电话1的连接器3连接，由此可进行对主用锂离子二次电池2的充电。
本实施方式的辅助电源装置100主要具有壳体10，充电用连接器40，供给用连接器50，辅助用锂离子二次电池20，以及充放电控制电路30。
充电用连接器40，可与充电器200的连接器75连接。另外，供给用连接器50可与移动电话1的连接器3连接。
壳体10为塑料或金属制品，将辅助用锂离子二次电池20和充放电控制电路30收容在内部。壳体10形成为中空箱形状，充电用连接器40被配置在壳体10的侧面10a上，同时供给用连接器50被配置在壳体10的侧面10b上。即，充电用连接器40以及供给用连接器50夹着壳体10而配置在互相相反侧。由此，可以实现薄型且紧密的辅助电源装置100。
另外，连接器40、50的形状等没有特别的限定，可以根据移动电话1的连接器3以及充电器的连接器75进行变形。
接着，参照图2对辅助电源装置100的电路图进行说明。
供给用连接器50具有端子52和端子53。充电用连接器40具有端子42和端子43。
辅助用锂离子二次电池20的负极20-和端子53，通过线路L0电连接。并且，负极20-和端子43通过线路L0以及从L0分路的线路L3电连接。
另一方面，辅助用锂离子二次电池20的正极20+与端子52，通过线路L1电连接。温度熔断器25以及充放电控制电路30串联连接在线路L1上。在充放电控制电路30上也连接有从线路L3分路的线路L4。另外，正极20+与端子42，通过线路L1和从线路L1分路的线路L5电连接，正极20+与端子42，通过充放电控制电路30以及温度熔断器25电连接。在线路L5上，为了使电流只从端子42流向正极20+，还连接有二极管9。
充放电控制电路30，为了防止来自辅助用锂离子二次电池20的过放电，在辅助用锂离子二次电池20的电压低于规定的最低限值时切断电路而终止放电，同时为了防止向辅助用锂离子二次电池20的过充电，在辅助用锂离子二次电池20的电压高于规定的最大限值时切断电路而终止放电。
另外，温度熔断器25，是在达到规定的高温，例如为90℃时，切断线路L1的。
接着，对辅助用锂离子二次电池20的实施方式进行详细说明。
图3是表示辅助用锂离子二次电池20的部分虚线立体图。另外图4是图3的层压构造体185、导线112以及导线122的ZX截面向视图。
本实施方式的辅助用锂离子二次电池20，如图3和图4所示，主要由层压构造体185，以密封状态收容层压构造体185的外壳(外装体)150，以及用于连接层压构造体185和外壳150的外部的导线112以及导线122构成。层压构造体185从上面起依次具有，正极集电体115、二次电池要件161、负极集电体116、二次电池要件162、正极集电体115、二次电池要件163、负极集电体116、二次电池要件164以及正极集电体115，并分别呈板状。
二次电池要件二次电池要件161、162、163、164，如图4所示，分别由互相相向的板状的正极活性物质层110和板状负极活性物质层120，邻接配置在正极活性物质层110和负极活性物质层120之间的板状电绝缘性的隔板140，以及含有电介质且在正极活性物质层110、负极活性物质层120、和隔板140中含有的电解液(未图示)构成。
这里，各二次电池要件161～164的负极活性物质层120形成在负极集电体116的表面上，各二次电池要件161～164的正极活性物质层110分别形成在正极集电体115的表面上。
负极活性物质层负极活性物质层120为含负极活性物质、导电助剂、粘合剂等的层。下面对负极活性物质层120进行说明。
负极活性物质，只要可以可逆地进行锂离子的吸收和放出、锂离子的脱出和嵌入，或者，锂离子和该锂离子的对阴离子(counter anion)(例如，ClO4-)的掺杂以及脱掺杂，没有特别限定，可以使用与在公知的锂离子二次电池要件中所使用的相同的材料。例如，可以举出，天然石墨、人造石墨、中间相碳微球、中间相碳纤维(MCF)、焦碳类、玻璃状碳、有机化合物烧结体等的碳材料，Al、Si、Sn等的可以与锂化合的金属，以SiO2、SnO2等氧化物为主体的非晶体的化合物、钛酸锂(Li4Ti5O12)等。
本实施方式中，特别需要负极活性物质层120的厚度为10～40μm。另外，负极活性物质层120中的负极活性物质的担载量优选为2.0～5.0mg/cm2。这里所谓的担载量是每负极集电体116的表面单位面积的负极活性物质的重量。
导电助剂只要可以使负极活性物质层120的导电性良好，就没有特别的限定，可以使用公知的导电助剂。例如，可以举出碳黑类，碳材料，铜，镍，不锈钢，铁等的金属微粉，碳材料和金属微粉的混合物，ITO等导电性氧化物。
粘结剂只要是能够使上述负极活性物质的粒子和导电助剂的粒子粘结在负极集电体116上，就没有特别限定，可以使用公知的粘结剂。例如，可以举出聚偏氟乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯(PTFE)、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(FEP)、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物(PEA)、乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)、聚氯三氟乙烯(PCTFE)、乙烯-氯三氟乙烯共聚物(ECTFE)、聚氟乙烯(PVF)等氟树脂以及苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)等。
与负极活性物质层120粘结的负极集电体116的材料，只要是作为锂离子二次电池的负极活性物质层用集电体通常所使用的金属材料就没有特别的限定，例如，可以举出铜和镍等。在负极集电体116的端上，如图3和图4所示，形成有各集电体分别向外侧延伸的舌状部116a。
正极活性物质层正极活性物质层110为含正极活性物质、导电助剂、粘结剂等的层。下面对正极活性物质层110进行说明。
正极活性物质，只要是能够可逆地进行锂离子的吸收和放出、锂离子的脱出和嵌入(插入，intercalation)，或者，锂离子和该锂离子的对阴离子(例如，ClO4-)的掺杂和脱掺杂，就没有特别限定，可以使用公知的电极活性物质。例如可以举出，钴酸锂(LiCoO2)、镍酸锂(LiNiO2)、锂锰尖晶石(LiMn2O4)、以及用通式LiNixCoyMnzO2(x+y+z＝1)表示的复合金属氧化物、锂钒化合物(LiV2O5)、橄榄石型LiMPO4(其中，M表示Co、Ni、Mn或Fe)、钛酸锂(Li4Ti5O12)等复合金属氧化物。
这里，在本实施方式中，特别地，需要正极活性物质层110的厚度为10～40μm。另外，正极活性物质层110中的正极活性物质的担载量，可以根据负极活性物质层120的负极活性物质的担载量任意适当设定，但优选例如为3.0～10.0mg/cm2。
正极活性物质层110中所含的正极活性物质以外的各构成要素，可以使用与构成负极活性物质层120的同样的物质。另外，优选在正极活性物质层110中，也含有与负极活性物质层120相同的导电助剂。
与正极活性物质层110粘结的正极集电体115，只要是作为锂离子二次电池的正极活性物质层用集电体通常所使用的金属材料就没有特别的限定，例如，可以举出铝等。在正极集电体115的端上，如图3和图4所示，形成有各集电体分别向外侧延伸的舌状部115a。
隔板配置在负极活性物质层120和正极活性物质层110之间的隔板140，由电绝缘性的多孔体形成。隔板140的材料没有特别限定，可以使用公知的隔板材料。例如，作为电绝缘性的多孔体，可以举出，由聚乙烯、聚丙烯或聚烯烃构成的薄膜的层压体或上述树脂的混合物的延伸膜，或者，由选自纤维素、聚酯和聚丙烯构成的至少1种构成材料构成的纤维无纺布。
这里，如图4所示，关于各二次电池要件161～164，按隔板140、负极活性物质层120、正极活性物质层110的顺序面积变小，负极活性物质层120的端面比正极活性物质层110的端面更向外侧突出，隔板140的端面也比负极活性物质层120和正极活性物质层110的端面更向外侧突出。
由此，即使因为制造时的误差，各层在与层压方向交叉的方向上发生一些位置偏移，在各二次电池要件161～164中，也可以容易地使正极活性物质层110的整个面对于负极活性物质层120。因此，从正极活性物质层110放出的锂离子通过隔板140被充分取入负极活性物质层120。在锂离子没有被充分取入负极活性物质层120时，由于没有取入负极活性物质层120的锂离子析出而减少电能的载体，有时电池的能量容量会劣化。而且，由于隔板140比正极活性物质层110和负极活性物质层120大，且从正极活性物质层110和负极活性物质层120的端面突出，所以由正极活性物质层110和负极活性物质层120接触而引起的短路也减少。
电解液电解液在负极活性物质层120和正极活性物质层110、以及隔板140的孔的内部含有。电解液没有特别的限定，可以使用公知的锂离子二次电池要件中所使用的、含锂盐的电解液(使用电解质水溶液、有机溶剂的电解液)。但是，由于电解质水溶液电化学分解电压低，充电时的耐用电压被限制得低，所以优选为使用有机溶剂的电解液(非水电解液)。作为二次电池要件的电解液，适于使用将锂盐溶解在非水溶剂(有机溶剂)中的电解液。作为锂盐，可以使用例如，LiPF6，LiClO4，LiBF4，LiAsF6，LiCF3SO3，LiCF3，CF2SO3，LiC(CF3SO2)3，LiN(CF3SO2)2，LiN(CF3CF2SO2)2，LiN(CF3SO2)(C4F9SO2)，LiN(CF3CF2CO)2等盐。另外，这些盐可以单独使用1种，也可以并用2种以上。
另外，作为有机溶剂，可以使用公知的在二次电池要件中所使用的溶剂。例如，可以举出，碳酸丙烯酯，碳酸乙烯酯，以及碳酸二乙酯等。它们可以单独使用，也可以以任意的比例混合2种以上使用。
另外，本实施方式中，电解液也可以是通过添加液状以外的胶凝化剂而得到的凝胶状电解质。另外，代替电解液，也可以含有固体电解质(由固体高分子电解质或离子传导性无机材料构成的电解质)。
导线导线112和导线122，如图3所示，呈带状外形从外壳150内通过密封部150c向外部突出。
导线112由金属等导体材料形成。作为这种导体材料，可以采用例如铝等。导线112的外壳150内的端部，如图3所示，与各正极集电体115、115、115的各舌状部115a、115a、115a通过电阻焊接接合，导线112通过各正极集电体115与各正极活性物质层110电连接。
而导线122也由金属等导体材料形成。作为这种导体材料，可以利用例如铜或镍等导电材料。导线122的外壳150内的端部，与负极集电体116、116的舌状部116a、116a焊接，导线122通过各负极集电体116电连接在各负极活性物质层120上。
另外，在导线112、122中被外壳150的密封部150c夹着的部分，如图3和图4所示，为了提高密封性，用树脂等绝缘体114被覆。绝缘体114的材质没有特别的限定，但优选例如分别由合成树脂形成。导线112和导线122在与层压构造体185的层压方向垂直的方向上远离。
另外，在本实施方式中，导线112和导线122分别对应于正极20+和负极20-。
外壳外壳150只要是能密封层压构造体185、且防止空气和水分进入外壳内部的就没有特别的限定，可以使用公知的二次电池要件中所使用的外壳。例如，可以使用将环氧树脂等合成树脂、铝等金属片进行了树脂层压的物质。外壳150，如图3所示，是将矩形状的有可曲性的片151C在长度方向的略中央部双折而形成的，将层压构造体185从层压方向(上下方向)的两侧夹入。被双折了的片151C的端部中，除去折叠部分150a的三边的密封部150b、150b、150c通过热密封或粘结剂而粘结，层压构造体185被密封在内部。另外，外壳150，通过在密封部150c中与绝缘体114粘结而密封导线112、122。
另外，由于要求该种辅助电源装置100以及辅助用锂离子二次电池20，比移动电话1要充分地小，所以优选辅助用锂离子二次电池20的额定容量Cs，比移动电话1的主用锂离子二次电池2的额定容量Cm更小，特别优选为主用锂离子二次电池2的额定容量Cm的1/3以下。
下面，参照图1，对该辅助电源装置100的使用方法进行说明。
预先将插头70连接在交流电源插座AC，同时将充电器200的连接器75与辅助电源装置100的充电用连接器40连接，进行辅助用锂离子二次电池20的充电。充电结束后，分离连接器75和充电用连接器40，与移动电话1共同携带辅助电源装置100。
于是，通过使用移动电话1，在移动电话1的主用锂离子二次电池2的容量变少时，将辅助电源装置100的供给用连接器50与移动电话1的连接器3连接。由此，由来自辅助电源装置100的辅助用锂离子二次电池20的电力，可以比只有主用锂离子二次电池2的情况更长时间驱动移动电话1。
然后，在辅助电源装置100的使用后，可将辅助电源装置100从移动电话1分开，再一次将充电用连接器40与充电器200的连接器75连接，对辅助电源装置100的辅助用锂离子二次电池20进行充电。另外，也可以在连接充电器200的连接器75和辅助电源装置100的充电用连接器40的同时，连接辅助电源装置100的供给用连接器50和移动电话1的连接器3，对主用锂离子二次电池2以及辅助用锂离子二次电池20同时充电。
这样，根据本实施方式的辅助电源装置100，由于辅助用锂离子二次电池20为正极活性物质层110和负极活性物质层120的厚度分别为10～40μm，所以即使使用主用锂离子二次电池2的充电用的充电器200，经过充放电循环后的辅助用锂离子二次电池20的容量劣化也不容易发生。
具体的是，很多情况，主用锂离子二次电池2的充电器200的充电控制电路72，设定为使得在对应于作为充电对象的主用锂离子二次电池2的额定容量Cm的电流值、例如1Cm下进行充电。另外，要用该充电器200对辅助电源装置100的辅助用锂离子二次电池20进行充电时，由于该辅助用锂离子二次电池20的额定容量Cs比主用锂离子二次电池2的额定容量Cm小，所以流过比相对于辅助用锂离子二次电池20的额定容量的1Cs大得多的电流。于是，现有技术的锂离子二次电池，存在在这样大的电流下进行充电时容易发生向电极的金属锂的析出等，且经过充放电循环后的容量劣化显著等问题。
但是，如本实施方式，正极活性物质层110和负极活性物质层120的厚度比现有的薄，为10～40μm，所以即使使用主用锂离子二次电池2用的充电器200进行充电，也可以极大地抑制容量劣化。
取得该效果的理由可以例如如下考虑。若使正极活性物质层110和负极活性物质层120的厚度比现有的薄，与现有技术相比各活性物质层与电解液的界而的而积实质上扩大。由此，在正极活性物质层110和负极活性物质层120内的Li的浓度极化降低，所以不容易在负极活性物质层120上发生锂离子的树枝状晶体析出。
对于该种辅助用锂离子二次电池20，可充分进行用相对辅助用锂离子二次电池20的额定容量Cs供给相当9Cs以上的电流充电器进行充电。
另外，若负极活性物质层120和正极活性物质层110的厚度为不足10μm，则电池的层压数和卷绕数增加，关系到电池的成本增加。
制造方法下面，对上述辅助用锂离子二次电池20的制作方法的一个例子进行说明。
首先，分别调制含用于形成作为负极活性物质层120以及正极活性物质层110的电极层的构成材料的涂布液(浆料)。负极活性物质层用涂布液，为具有前面所述的负极活性物质、导电助剂、粘结剂等的溶剂。正极活性物质层用涂布液，为具有前面所述的正极活性物质、导电助剂、粘结剂等的溶剂。作为涂布液中所用的溶剂，只要是可溶解粘结剂、且可分散活性物质以及导电助剂的就没有特别的限定。可以使用例如，N-甲基-2-吡咯烷酮，N，N-二甲基甲酰胺等。
下面，准备铝等正极集电体115，以及铜或镍等负极集电体116。如图4所示，在正极集电体115的表面涂布正极活性物质层用涂布液并使干燥而形成正极活性物质层110。另外，在负极集电体116的表面涂布负极活性物质层用涂布液并使干燥而形成负极活性物质层120。
这里，在集电体涂布涂布液时的方法没有特别限定，可根据集电体用金属板的材质和形状等适当决定。例如，可以举出，金属掩膜印刷法，静电涂装法，浸渍涂布法，喷射涂布法，辊涂布法，刮刀涂布法，花辊涂布法，丝网印刷法等。涂布后，根据需要，通过平版压，轧光机滚压等进行压延处理。
这里，使正极活性物质层110和负极活性物质层120的厚度满足10～40μm。另外，在舌状部115a、116a的两面，不形成正极活性物质层110和负极活性物质层120。
接着，准备隔板140。隔板140，是将绝缘性的多孔质材料切成比3层层压体的负极活性物质层120的矩形大的矩形而作成。
然后，将具有正极活性物质层110的正极集电体115以及具有负极活性物质层120的负极集电体116，在各个之间夹着隔板140并按图4的顺序层压，然后通过夹着层压方向的两侧面内的中央部分而加热，得到如图4所示的层压构造体185。
然后，准备如图3所示的导线112、122，用树脂等绝缘体114分别被覆长度方向的中央部。接着，如图4所示，焊接各舌状部115a与导线112的端部，焊接各舌状部116a与导线122的端部。由此，完成连接了导线112和导线122的层压构造体185。
下面，准备将铝的两面用热粘结性树脂层层压了的矩形状的片150C，在片150s的中央弯折并重合，如图3所示，只将两侧2边的密封部150b、150b用例如密封机等在规定的加热条件下只热密封所希望的密封宽度。接着，从没有被密封的密封部150c将层压构造体185插入外壳150内部。然后，在真空容器内向外壳150内注入电解液使层压构造体185浸渍在电解液中。然后，使导线112、导线122的一部分分别从外壳150内突出到外部，使用热密封机，密封外壳150的密封部150c。此时，将被导线112、122的绝缘体114覆盖的部分由密封部150c夹入而密封。由此，完成辅助用锂离子二次电池20的制作。
另外，本发明并不限定于上述实施方式，可以采取各种变形形式。
例如，在上述实施方式中，层压构造体185具有四个作为单电池的二次电池要件161～164，但也可以具有多于4个二次电池要件，另外，也可以是3个以下，例如1个。
另外，便携机器，也不限于移动电话，例如可以举出，PDA，笔记本计算机等。
实施例下面，举出实施例以及比较例对本发明进行更加详细的说明，但本发明并不限于这些实施例。
这里，使正极活性物质层的厚度和负极活性物质层的厚度不同地制作各种锂离子二次电池，使用这些锂离子二次电池制作上述如图1所示的辅助电源装置。
实施例1首先，按下面的步骤制作正极活性物质层。首先，准备用作正极活性物质的LiMn0.33Ni0.33Co0.34O2(下标的数字为原子比)，用作导电助剂的碳黑，用作粘结剂的聚偏氟乙烯(PVDF)，使它们的重量比为正极活性物质∶导电助剂∶粘结剂＝90∶6∶4地用行星式搅拌机混合分散后，向其中适量混合作为溶剂的N甲基吡咯烷酮(NMP)并调整粘度，调制浆状的正极活性物质层用涂布液(浆料)。
接着，准备铝箔(厚度20μm)，在该铝箔上用刮刀涂布法涂布正极活性物质层用涂布液并使其干燥而形成正极活性物质层。然后，用砑光辊压延涂布了的正极活性物质层，将其冲裁成正极活性物质层面为23×19mm的大小并且有规定的舌状端子的形状。这里，制作了只在一面形成有正极活性物质层110的正极集电体，和在两面形成有正极活性物质层的正极集电体。在此，正极活性物质层110的厚度为20μm。
接着，按以下的顺序制作负极活性物质层。首先，准备用作负极活性物质的人造石墨，用作导电助剂的碳黑，用作粘结剂的PVdF，进行配合使它们的重量比为负极活性物质∶导电助剂∶粘结剂＝90∶2∶8并用行星式搅拌器混合分散后，通过向其中适量投入作为溶剂的NMP并调整粘度，调制浆状的负极活性物质层用涂布液。
然后，准备作为集电体的铜箔(厚度16μm)，将负极活性物质层用涂布液用刮刀涂布法涂布在铜箔的两面并使其干燥而形成负极活性物质层。然后，用砑光辊压延负极活性物质层，将其冲裁成负极活性物质层面的大小为23×19mm并且具有舌状端子的形状。这里，制作了在两面形成有负极活性物质层的负极集电体。在此，将负极活性物质层120的厚度制成20μm。
然后，将聚烯烃制的多孔膜冲裁为24mm×20mm大小作为隔板。
接着，进行层压使得在具有负极活性物质层的负极集电体和具有正极活性物质层的正极集电体之间夹着隔板，制作有14层二次电池要件的层压构造体，从两端面热压接中央部并固定。这里，进行层压，使得在层压构造体的最外层配置有单面担载有正极活性物质层的正极集电体。
然后，如下调整非水电解液。将碳酸丙烯酯(PC)、碳酸乙烯酯(EC)、二乙基碳酸酯(DEC)进行混合使的体积比按该顺序为2∶1∶7作为溶剂。然后在溶剂中溶解LiPF6使浓度为1.5mol/dm3。
然后，准备将铝层压薄膜形成为袋状的外壳，插入层压构造体，在真空槽中注入非水电解液使层压构造体在非水电解液中含浸。然后，在减压状态下，使舌状端子的一部分从外装体突出并密封外装体的入口部，通过进行初始充放电得到以2043大小(20mm×43mm)额定容量100mAh的层压型锂离子二次电池。
将充放电电路和充放电连接器以及供给用连接器连接在所得到的辅助用锂离子二次电池而得到辅助电源装置。然后，对该辅助电源装置，反复进行，反复在与额定容量600mAh的移动电话的锂离子二次电池用的充电器(最大电压5V，电流600mA)同等的条件下进行恒电流-恒电压充电的充电工序，以及在100mA下放电且放电直到端电压为2.5V的工序的充放电循环，研究了直到辅助电源装置的辅助用锂离子二次电池的容量变为初始容量的80％的循环次数。另外，循环次数的最大值设为1000个循环。另外，充电时的最大电流值为6C。
实施例2在实施例2中，除了使用将正极活性物质层和负极活性物质层的厚度分别制成30μm的辅助用锂离子二次电池以外，其他与实施例1相同。
实施例3在实施例3中，除了使用使正极活性物质层和负极活性物质层的厚度分别为40μm的辅助用锂离子二次电池以外，其他与实施例1相同。
比较例1在比较例1中，除了使用正极活性物质层和负极活性物质层的厚度分别为50μm的辅助用锂离子二次电池以外，其他与实施例1相同。
比较例2在比较例2中，除了使用正极活性物质层和负极活性物质层的厚度分别为60μm的辅助用锂离子二次电池以外，其他与实施例1相同。
可维持这些锂离子二次电池的初始容量的80％的充放电循环数如图5所示。在实施例1～3中，可以维持初始容量的80％直到至少经过400次循环，但在比较例1、2中只能在150次循环或其以下的次数维持初始容量的80％。
权利要求
1.一种辅助电源装置，其特征在于，具备辅助用锂离子二次电池，连接在所述辅助用锂离子二次电池上，并从外部的充电器接收电力的充电用连接器，连接在所述辅助用锂离子二次电池上，并将所述辅助用锂离子二次电池的电力供给外部的便携机器的供给用连接器，所述辅助用锂离子二次电池，具有正极活性物质层、负极活性物质层以及电解液，所述正极活性物质层和所述负极活性物质层的厚度分别为10～40μm。
2.如权利要求1所述的辅助电源装置，其特征在于，所述便携机器是具有主用锂离子二次电池的便携机器，所述充电器为所述主用锂离子二次电池用的充电器，所述辅助用锂离子二次电池的额定容量，为所述主用锂离子二次电池的额定容量的1/3以下。
3.如权利要求1或2所述的辅助电源装置，其特征在于，还具备收纳所述辅助用锂离子二次电池的箱型形状的壳体，所述充电用连接器和所述供给用连接器分别配置在所述壳体的侧面，同时所述充电用连接器和所述供给用连接器夹着所述壳体而配置在相互相反侧。
全文摘要
本发明的辅助电源装置(100)，具备辅助用锂离子二次电池(20)，与辅助用锂离子二次电池(20)连接并从外部的充电器(200)接收电力的充电用连接器(40)，与辅助用锂离子二次电池(20)连接并将辅助用锂离子二次电池(20)的电力供给外部的便携机器(1)的供给用连接器(50)，辅助用锂离子二次电池(20)的正极活性物质层和负极活性物质层的厚度分别为10～40μm。
文档编号H01M2/10GK1913544SQ20061011572
公开日2007年2月14日 申请日期2006年8月11日 优先权日2005年8月11日
发明者饭岛刚, 小川和也 申请人:Tdk株式会社