锂充电电池,充电器以及信息终端设备制造技术

提供作为可携带的信息终端设备的电源的，携带性出色并且易于使用的可充电电池和使用了该电池的信息终端设备以及有效且安全的充电器。作为满足上述目的的可充电电池，在电池电压４．２Ｖ－３．２Ｖ范围内具有８Ｗｈ以上的放电容量，厚度５ｍｍ，对角尺寸１００－１３０ｍｍ的平板型电池，即对角尺寸是厚度的２０倍以上的扁平锂充电电池中，作为负极活性物质使用具有金属微粒子的碳素材料。另外，为了防止伴随长期使用的电极的膨胀用杨氏模量每平方米２０牛顿以上的材料包围电池容器，增加电极的密合性，延长电池寿命。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
,充电器以及信息终端设备的制作方法
本专利技术涉及，其充电器以及使用了该充电电池的信息终端设备，详细地讲涉及谋求了提高操作性的电池形状以及使用方法的改善。
技术介绍
近年来，作为轻量、小型充电电池的正在显露头角。可以得到高能量密度的运用在各个领域，特别是在便携式计算机和携带电话等电子信息设备的电源用方面正在迅速地普及。现在，市场上所出售的从其形状能够分类为硬币形，圆柱形，方形以及集成电池。硬币形如其名称那样，是圆盘形小型电池，由于其容量不能够很大，因此限定于存储器备用等的用途中。另一方面，圆柱形是把正极和负极以缠绕轴为中心缠绕起来放入到圆柱形的容器中的形状，当前生产的最多。圆柱形的优点在于通过缠绕在电极上均匀地加上压力，因此长期使用以后由电极间的密合性下降引起的恶化也很少。方形指的是电池容器的形状组合成平面的通常具有长方形形状的电池，作为电极的收纳法有缠绕形和层叠形。方形的优点在于在高容量化的情况下能够比圆柱形减薄厚度，当前市场销售的中方形的最薄其厚度是6.4mm。集成电池是把多个圆柱形和方形的电池集成到一个容器内，在内部串连或者并连连接电池，形成电压或者容量大的电池。当前大多信息设备把容量大的集成电池作为电源使用。关于充电器，通常如果把电池连接到充电器上则自动开始进行充电。作为充电电流的控制方式存在种种方式及其组合，作为向使用者通知充电结束的装置，采用使用了使指示灯点亮或者熄灭或者闪烁等的显示机构的方法。使用的信息终端设备，特别是具有液晶显示器件和笔输入器件等在设备上需要二维地在某种程度扩大了面积的元件的设备，为了提高其便携性，正在呈现厚度变薄的倾向。另外，伴随着设备功能的高速化，多样化，日常用途正在扩展，使用频度与文具相当，连续使用时间加长，并且具有携带使用变得一般化，在远离电源插座的场所，仅以电池驱动进行使用的机会增多的倾向。鉴于这一系列的倾向，对电池首先谋求高容量化。然而，电池在信息终端设备中所占有的体积以及重量方面存在限制，如果以长时间使用作为前提则还将产生携带备用电池的使用形态。以往的与信息设备一起携带的情况下，特别是由于厚度接近信息设备主体，体积很大，是接近于块状的形状，由此体积庞大，携带性差。例如如果放入到口袋中则由于厚度，将产生口袋的隆起，显眼，服装变形。另外，在夹入到简单的会议文件传送用的文件夹中的情况下，其厚度也非常刺眼。本专利技术的课题在于在与信息终端设备一起携带交换用电池并且在交换电池但长时间使用为前提的情况下，提供操作容易的电池和能够使用其电池的信息终端设备。以携带作为前提，轻量化也是课题之一。另外，如果是交换用的充电电池则为了多次反复使用，采取能够保持电极的密合性的构造是重要的课题。关于充电器，与信息终端设备中所谋求的相同，提高操作性是重要的课题。另外，由于是以交换作为前提的电池，因而在连续的使用中将产生多个使用完毕的电池，因此实现这些电池的有效充电是一个课题。进而，在以往的充电器中通过指示灯等通知了充电结束以后，通过由电路进行的控制切断充电电流，而这时电池仍然与充电器保持连接状态。因此，如果没有把电池从充电器卸下则在充电器的电源切断以后再次投入电源，即所谓再启动的情况下，将再次开始进行充电。通常由于在充电开始初期进行电池电压等的检查，因此充电完毕的电池不会在其基础上被充电而充电结束。然而，由于有检查流过充电电流时的电压变化的方式等若干种检查流过充电电流的检查方式，因此从避开电池过充电的观点出发使得充电完毕的电池在充电器再启动以后不会被再次充电也是一个课题。专利技术的公开以上所叙述的提供容易使用形状的电池的课题通过以下的电池解决，把电池形状做成平板状，在厚度5mm以内平面部分的对角尺寸大于100mm小于130mm的外形尺寸的电池容器中充填在4.2V～3.2V的电池电压范围可贮能8Wh以上的电极活性物质的电池。换言之是对角尺寸对于厚度为20倍以上的扁平形状的电池。上述尺寸范围是与信息通信设备中使用的3.5英寸的软盘，MO盘，Zip盘等相同的尺寸，在携带时能够使用与这些记录媒体相同的搬运工具。另外，由于是扁平的，所以即使叠放也很稳定，在桌上使用的场合也很合适。向薄型化信息终端设备的装入也与记录媒体一样通过插入到插入口中能够容易地进行交换。在制造这样的扁平电池时，通过限制相互层叠的正极和负极的层叠数来实现。或者在使用缠绕正极·负极方式的情况下，通过限制缠绕数来实现。缠绕电极的情况下，由于残留在电极上的张力保持电极的密合性，因此在延长循环寿命方面有效。这些的正极活性物质中使用包含镍的化合物，具有150Ah/1kg以上的重量容量密度的材料，在负极活性物质中使用具有300Ah/1kg以上的重量容量密度的材料，由此在上述容积的电池中在4.2V～3.2V电池电压范围内可以得到8Wh的放电容量。另外，在正极活性物质中使用含有锰的化合物的，具有90Ah/1kg以上的重量容量密度的材料的情况下，通过在负极活性物质中使用600Ah/1kg以上的重量容量密度的材料，在上述容积的电池中在4.2V～3.2V的电池电压范围可以得到8Wh以上的放电容量。通过在电池容器中使用比重小的铝和塑料实现便携性方面重要的轻量化。另外，伴随着长期使用，如果电极间的密合性恶化，则电池性能恶化，尤其在本专利技术这样的扁平电池中特别是在平面部分的中央部分其问题非常重要。因此为了防止这一点，通过用具有杨氏模量每平方米20牛顿以上的刚性的材质把电池整体或者一部分包围起来抑制电池中平面中央部分的体积膨胀，抑制电池密合性的降低。另外，使用蒸气压低的固体电解质，而且在组装时把电池内部减压，通过大气压夹住电池的平面中央部分抑制电极间的密合性的降低。或者也可以通过筋条或柱把电池容器的上下平面的一部分连接起来，提高电池容器的刚性，由此提高电极间的密合性。另外，通过把具有翘曲的板状弹簧和电极群一起收容在电池容器内，弹簧夹住电池平面中央部分能够提高电极间的密合性。装有上述薄型电池的信息终端设备能够使用携带性良好的交换用电池。另外，在具有液晶显示器件和笔输入功能的信息终端设备中能够削减电池所占的体积，有利于这种设备中所希望的总体尺寸的薄型化。关于电池的装入，在信息设备一侧设置接受插入电池的插入口，通过采取把电池按压进插入口内部，电池端子部分与信息终端设备的端子部分连接，从电池向信息终端设备供给电源的机构使得易于进行电池交换。另外，通过预先在信息终端设备内部装入上述交换用电池以外的机器使用时间为2小时以内的容量的备用充电电池，使得在电池交换时，在取出减少了容量的电池之际存储在信息终端设备的非易失性记录媒体以外的器件中的信息内容不被复位，由此，能够不复位信息内容，并且在保持使用的状态下进行电池交换，在操作上非常有效。另外，通过在电池插入部设置用来夹住电池的例如用锟和凸片局部地在若干个点以标准大气压以上的压力固定电池的平面部分的机构能够提高电极的密合性，谋求电池的长寿命化。另外，在对以上的薄型电池进行充电的充电器中采用具有接受电池的插入口，在把插入到预定深度的时刻电池的电极端子和充电器的电子部分接触，通过闭合充电器的电路自动地开始充电的构造。另外，在长时间使用的情况下，将产生多片充电完毕的电池，而通过充电器中采用能够至少同时装入2片以上的上述薄型电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锂充电电池，是把能够吸藏.释放锂离子的正极以及负极和隔板收纳在内部，注入了含有锂离子的电解液的非水充电电池或者使用含有锂的固体电解质的非水充电电池，其特征在于在电池电压４．２Ｖ～３．２Ｖ的范围内，具有８Ｗｈ以上的放电容量，而且其容器 外形具有平板状的形状，作为其外形尺寸，厚度为５ｍｍ以内，对角尺寸大于１００ｍｍ小于１３０ｍｍ。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：百生秀人，西村胜宪，井川享子，村中廉，小园裕三，
申请(专利权)人：株式会社日立制作所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]