鋰二次電池及其制造方法和制造裝置的制造方法
【專利摘要】以往存在如下的問(wèn)題：當(dāng)涂覆鋰二次電池的電極并且涂覆作為隔膜的絕緣材料時(shí)，在電極層的邊緣部分，絕緣材料的被覆率變差，由短路導(dǎo)致不良的危險(xiǎn)性變高。為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明向以預(yù)定速度供給的電極基板涂覆電極材料，向電極基板的相對(duì)于供給方向正交的方向上的電極材料的兩側(cè)鄰接部涂覆第1絕緣材料，向涂覆的電極材料和第1絕緣材料的表面涂覆第2絕緣材料，并且使涂覆的電極材料和第1絕緣材料、第2絕緣材料干燥、固著。由此，基于電極材料的電極層的邊緣部分的絕緣層被覆率提高，因此即使電極層厚時(shí)也能減少短路不良。
【專利說(shuō)明】
裡二次電池及其制造方法和制造裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及裡二次電池及其制造方法和制造裝置，特別是設(shè)及通過(guò)對(duì)正極、負(fù)極 W及將正極和負(fù)極電分離的隔膜進(jìn)行涂覆而構(gòu)成的裡二次電池及其制造方法和制造裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著便攜電子器械的發(fā)展，作為運(yùn)些便攜電子器械的供電源，使用了能夠反復(fù)充 電的小型二次電池。其中，能量密度高、循環(huán)壽命長(zhǎng)的同時(shí)、自身放電性低并且工作電壓高 的裡二次電池受到關(guān)注。裡二次電池由于具有上述優(yōu)點(diǎn)，因而在數(shù)碼相機(jī)、筆記本電腦、手 機(jī)等便攜電子器械中大量使用。進(jìn)一步，近年來(lái)，作為電動(dòng)汽車(chē)用電池、儲(chǔ)能電池，正在對(duì)于 能夠?qū)崿F(xiàn)高容量、高輸出并且高密度的大型裡二次電池進(jìn)行研究開(kāi)發(fā)。尤其是在汽車(chē)產(chǎn)業(yè) 中，為了應(yīng)對(duì)環(huán)境問(wèn)題，正在開(kāi)發(fā)使用電機(jī)作為動(dòng)力源的電動(dòng)汽車(chē)、使用引擎（內(nèi)燃機(jī))和電 機(jī)運(yùn)兩者作為動(dòng)力源的混合動(dòng)力汽車(chē)。作為運(yùn)樣的電動(dòng)汽車(chē)、混合動(dòng)力汽車(chē)的電源，裡二次 電池也受到關(guān)注。但是，由于裡二次電池的工作電壓高、能量密度高，因此，對(duì)于由內(nèi)部短 路、外部短路等造成的異常發(fā)熱，需要擁有充分的對(duì)策。
[0003 ] 如圖10中示出了裡二次電池的工作原理，裡二次電池是非水電解質(zhì)二次電池的一 種，電解液中的裡離子負(fù)責(zé)電傳導(dǎo)。主流的做法是，對(duì)于正極材料(活性物質(zhì))使用裡金屬氧 化物，對(duì)于負(fù)極材料(活性物質(zhì))使用石墨等碳原料，對(duì)于電解液，使用碳酸乙締醋等有機(jī)溶 劑和六氣憐酸裡化iPFs)運(yùn)樣的裡鹽。在電池內(nèi)，充電時(shí)裡離子從正極出來(lái)進(jìn)入負(fù)極，反之 放電時(shí)從負(fù)極出來(lái)進(jìn)入正極。裡二次電池的結(jié)構(gòu)例如具備:將涂覆了正極材料的正極板、涂 覆了負(fù)極材料的負(fù)極板、W及防止正極板和負(fù)極板接觸的高分子膜等隔膜卷繞而成的電極 卷繞體。并且，對(duì)于裡二次電池來(lái)說(shuō)，在將該電極卷繞體插入外裝罐的同時(shí)，向外裝罐內(nèi)注 入電解液。即，對(duì)于裡二次電池來(lái)說(shuō)，將在金屬錐上涂覆正極材料而成的正極板、與在金屬 錐上涂覆負(fù)極材料而成的負(fù)極板形成為帶狀，將形成為帶狀的正極板和負(fù)極板W不直接接 觸的方式、隔著隔膜卷繞成截面旋滿狀，進(jìn)而形成電極卷繞體。
[0004]日本專利特開(kāi)2003-045491號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)1)公開(kāi)了如下的技術(shù)：W往的電極制 造方法為分別地形成正極電極膜、負(fù)極電極膜，將隔板膜貼合于負(fù)極電極膜，將上述正極電 極膜層疊于帶有該隔膜的負(fù)極電極膜，從而形成電極卷繞體，而運(yùn)樣的W往的電極制造方 法中工序數(shù)量多，W及向?qū)盈B有多片上述電極卷繞體的集電體內(nèi)均勻地注入溶液狀的電解 物質(zhì)非常困難、產(chǎn)生較多的不良品，對(duì)此，改善了運(yùn)些點(diǎn)的技術(shù)。即，專利文獻(xiàn)1中公開(kāi)了如 下的二次電池制造方法W及二次電池制造裝置:使用具有溶液排出用?？p的模具涂布機(jī)， 在正極片狀物的兩面涂布含有正極電極物質(zhì)的溶液、W及含有電解、絕緣物質(zhì)的溶液，并經(jīng) 由加熱工序形成正極電極片狀物；同樣地，使用模具涂布機(jī)，在負(fù)極片狀物的兩面涂布含有 負(fù)極電極物質(zhì)的溶液、W及含有電解、絕緣物質(zhì)的溶液，并經(jīng)由加熱工序形成負(fù)極電極片狀 物;將兩電極片狀物層疊而形成電極卷繞體。
[0005] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0006] 專利文獻(xiàn)
[0007] 專利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2003-045491號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 發(fā)明要解決的問(wèn)題
[0009] 在裡二次電池的電極材料的涂覆中，通過(guò)如專利文獻(xiàn)1那樣在載體材料的表面涂 覆正極、負(fù)極的電極材料、并且涂覆作為隔膜的絕緣材料，從而能夠提高生產(chǎn)效率，實(shí)現(xiàn)制 造裝置的小型化。然而，沒(méi)有考慮如下的問(wèn)題：隨著電極材料而導(dǎo)致的電極層變厚，從而由 于電極層的邊緣部分的涂覆段差而導(dǎo)致絕緣層的被覆率降低。
[0010] 也就是說(shuō)，隨著電極層變厚，當(dāng)在載體材料的表面涂覆正極、負(fù)極的電極材料并且 涂覆作為隔膜的絕緣材料時(shí)，電極層的邊緣部分的涂覆段差導(dǎo)致空氣的卷入，從而被覆率 降低。其結(jié)果，存在電極層的周邊部變得無(wú)法絕緣、短路不良的危險(xiǎn)性變高運(yùn)樣的問(wèn)題。
[0011] 運(yùn)里，本發(fā)明的目的在于提供一種能夠確保電極層邊緣部分的絕緣層被覆率的裡 二次電池及其制造方法和制造裝置。
[0012]解決問(wèn)題的手段
[0013] 為了解決上述問(wèn)題，例如采用權(quán)利要求中記載的構(gòu)成。本發(fā)明包含解決上述問(wèn)題 的多種手段，舉一個(gè)例子來(lái)說(shuō)，為一種裡二次電池的制造方法，該裡二次電池具備正極、負(fù) 極、W及將正極和負(fù)極電分離的隔膜，所述裡二次電池的制造方法為，向W預(yù)定速度供給的 電極基板涂覆電極材料，向電極基板的相對(duì)于供給方向正交的方向上的電極材料的兩側(cè)鄰 接部涂覆第1絕緣材料，向涂覆的電極材料和第1絕緣材料的表面涂覆第2絕緣材料，使涂覆 的電極材料和第1絕緣材料、第2絕緣材料干燥、固著，制造電極片，該電極片中，電極材料構(gòu) 成正極、負(fù)極，第1絕緣材料、第2絕緣材料構(gòu)成隔膜。
[0014] 發(fā)明效果
[0015] 根據(jù)本發(fā)明，在采用在電極基板的表面上重疊地涂覆電極材料和絕緣材料、同時(shí) 使其干燥、固著的電極片制造方法時(shí)，由于提高了電極層的邊緣部分的絕緣層的被覆率，因 此即便電極層厚時(shí)也能減少短路不良。
【附圖說(shuō)明】
[0016] 圖1為示意性示出直到制造出裡二次電池為止的具體工序的圖；
[0017] 圖2為裡二次電池的正極電極片的單面的制造工序的構(gòu)成圖；
[0018] 圖3為對(duì)涂覆有絕緣材料的噴嘴與電極層、電極基板之間的間隙進(jìn)行說(shuō)明的圖；
[0019] 圖4為示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的電極層膜厚化時(shí)的電極截面的圖；
[0020] 圖5為實(shí)施例1中的裡二次電池的正極電極片的制造方法的構(gòu)成圖；
[0021 ]圖6為對(duì)實(shí)施例1中的模具涂布機(jī)進(jìn)行說(shuō)明的圖；
[0022] 圖7為對(duì)根據(jù)實(shí)施例1的電池的電極截面進(jìn)行說(shuō)明的圖；
[0023] 圖8為實(shí)施例2中的裡二次電池的正極電極片的制造方法的構(gòu)成圖；
[0024] 圖9為對(duì)實(shí)施例2中的模具涂布機(jī)進(jìn)行說(shuō)明的圖；
[00巧]圖10為對(duì)裡二次電池的工作原理進(jìn)行說(shuō)明的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026] 首先，說(shuō)明本發(fā)明設(shè)及的直到制造出裡二次電池為止的具體工序。
[0027] 圖1為示意性示出該工序的圖。如圖1所示，裡二次電池的制造工序包括正極電極 片制造工序、負(fù)極電極片制造工序、電池單元的組裝工序和電池模塊的組裝工序。
[00%]就正極電極片制造工序而旨，首先混煉并調(diào)和成為正極材料原料的各種材料，制I 成漿料(正極材料）（混煉、調(diào)和）。并且，將該漿料涂覆于膜狀的金屬錐并干燥之后(涂覆）， 對(duì)涂覆有漿料的金屬錐進(jìn)行壓縮、切斷運(yùn)樣的加工(加工），制造膜狀的正極電極片。
[0029] 另一方面，就負(fù)極電極片制造工序而言，與正極電極片制造工序相比，所使用的成 為原料的各種材料不同，但直到制造出負(fù)極電極片為止的步驟都相同。
[0030] 其后，電池單元組裝工序是被稱為卷繞的工序，從上述膜狀的正極電極片和負(fù)極 電極片切取對(duì)電池單元來(lái)說(shuō)必要大小的正極和負(fù)極的同時(shí)，從用于將運(yùn)些正極電極片和負(fù) 極電極片分離的膜狀的隔膜材料切取對(duì)電池單元來(lái)說(shuō)必要大小的隔膜，在正極和負(fù)極中夾 持所切取的隔膜，從而重疊地卷在一起(卷繞）。并且，將卷在一起的正極、負(fù)極和隔膜的電 極對(duì)的組進(jìn)行組裝并烙接。然后，將烙接得到的運(yùn)些電極對(duì)的組配置于注入有電解液(注入 液)的電池罐內(nèi)，然后將電池罐完全密封(封口），制成電池單元。電池單元檢查工序?yàn)?，將?單元組裝工序中制成的裡二次電池的單元進(jìn)行反復(fù)充放電（充放電），對(duì)有關(guān)該電池單元的 性能和可靠性進(jìn)行檢查（例如，電池單元的容量、電壓、充電或放電時(shí)的電流、電壓等的檢 查）（單電池檢查）。由此，完成電池單元，電池單元組裝工序結(jié)束(單電池）。
[0031] 接下來(lái)，在電池模塊組裝工序中，將多個(gè)電池單元串聯(lián)地組合而構(gòu)成電池模塊，進(jìn) 一步，連接充/放電控制用控制器，構(gòu)成電池系統(tǒng)(模塊組裝）。然后，在模塊檢查工序中，對(duì) 有關(guān)模塊組裝工序中組裝得到的電池模塊的性能和可靠性進(jìn)行檢查(例如，電池模塊的容 量、電壓、充電或放電時(shí)的電流、電壓等的檢查）（模塊檢查）。由此，完成電池模塊（電池模 塊)。
[0032] 本發(fā)明是關(guān)于上述正極電極片制造工序和上述負(fù)極電極片制造工序中的涂覆工 序所設(shè)及的制造方法和制造裝置，W及由此制造的電池。
[0033] 接下來(lái)，使用附圖對(duì)于成為本發(fā)明前提的、由專利文獻(xiàn)1公開(kāi)的W下的一系列制造 工序進(jìn)行說(shuō)明：將電極物質(zhì)W及電解物質(zhì)、絕緣物質(zhì)連續(xù)地涂覆于正極片狀物或負(fù)極片狀 物，使其干燥、固著。專利文獻(xiàn)1中，在載體材料(正極片狀物或負(fù)極片狀物)的兩面涂覆電極 物質(zhì)W及電解物質(zhì)、絕緣物質(zhì)，為了簡(jiǎn)單起見(jiàn)，作為本實(shí)施例的比較例，將在載體材料的單 面涂覆電極物質(zhì)W及電解物質(zhì)、絕緣物質(zhì)的制造工序例的構(gòu)成圖示于圖2。
[0034] 圖2為制造正極電極片的單面的制造工序的構(gòu)成圖。正極基板1從正極基板送出社 漉2送出，涂覆從與漉子3相對(duì)的模具涂布機(jī)4供給的正極材料5,接著，涂覆從與漉子6相對(duì) 的位置的模具涂布機(jī)7供給的絕緣材料8。并且，經(jīng)過(guò)干燥爐9從而被干燥，經(jīng)由漉子10而卷 曲于卷曲社漉11，制造出正極電極片。
[0035] 如上所述，重疊涂覆漿狀的正極材料和絕緣材料后，經(jīng)過(guò)利用干燥爐的加熱、干燥 工序，能夠使兩方的涂膜層同時(shí)干燥、固著，效率高。但是，當(dāng)電極層膜厚化時(shí)存在問(wèn)題。W 下對(duì)此進(jìn)行說(shuō)明。
[0036] 圖3為對(duì)涂覆絕緣材料的噴嘴與電極層、電極基板之間的間隙進(jìn)行說(shuō)明的圖。圖3 中，12為電極層，示出了從漉子6的電極基板14(正極基板1)的供給方向觀察的、涂覆絕緣材 料之前的電極層截面。當(dāng)因電極材料的涂覆導(dǎo)致電極層膜厚化時(shí)，間隙13與間隙15之間的 差變大，在電極層的邊緣部分（圖中電極層12的左右兩側(cè)部分)卷入空氣，發(fā)生絕緣層的涂 膜的斷液，被覆率降低，變得絕緣不足，所述間隙13為電極層12和涂覆有絕緣材料的模具涂 布機(jī)7之間的間隙，間隙15為電極基板14和涂覆有絕緣材料的模具涂布機(jī)7之間的間隙。
[0037] 圖4示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的電極層膜厚化時(shí)的電極截面。圖4中，通過(guò)在電極層12上 涂覆絕緣材料而形成絕緣層16,但專利文獻(xiàn)1中完全沒(méi)有記載，同時(shí)，優(yōu)選通過(guò)涂覆比電極 層12的寬度(電極基板14的相對(duì)于供給方向正交的方向）更寬的絕緣材料，從而在電極層12 的邊緣部分（圖中電極層12的左右兩側(cè)部分)也形成絕緣層16。但是，在電極層12的邊緣部 分，涂覆絕緣材料時(shí)發(fā)生空氣的卷入，產(chǎn)生絕緣不良部17。運(yùn)雖然隨著絕緣材料的組成而發(fā) 生變化，但若電極層成為50ymW上則發(fā)生，在該狀態(tài)下制造電池時(shí)，變得容易在絕緣不良部 17處發(fā)生短路。
[0038] 因此，為了解決運(yùn)些問(wèn)題，本發(fā)明的實(shí)施例中，即使隨著裡二次電池的高容量化、 低成本化而使得電極層厚的情況下，也能提高電極層邊緣部分的絕緣層的被覆率，W下使 用附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。予W說(shuō)明的是，W下將正極、負(fù)極統(tǒng)稱為電極。
[0039] 實(shí)施例1
[0040] 圖5為本實(shí)施例的裡二次電池的正極電極片的制造工序的構(gòu)成圖。圖5中，正極基 板1從作為電極基板送出機(jī)構(gòu)的正極基板送出社漉2W預(yù)定速度送出，涂覆從與漉子3相對(duì) 的模具涂布機(jī)18供給的正極材料5和第1絕緣材料19。
[0041] 在圖6中示出本實(shí)施例的模具涂布機(jī)18。圖6中，正極材料5從?？p24排出，第1絕緣 材料19從設(shè)置于模縫24兩側(cè)的?？p25和?？p26排出。
[0042] 接下來(lái)，圖5中，在其下游，從與漉子6相對(duì)的模具涂布機(jī)20供給第2絕緣材料21。第 2絕緣材料21含有使電極材料的表面層的粘合劑成分析出的成分，通過(guò)涂覆第2絕緣材料 21，電極材料的表面層的粘合劑析出，從而電極材料的活性物質(zhì)被固定，電極層的活性物質(zhì) 變得不能混入絕緣材料中。并且，利用噴霧噴嘴22對(duì)含有使電極材料的粘合劑析出的成分 的噴霧液23進(jìn)行噴霧，從而通過(guò)電極材料內(nèi)部的粘合劑析出而使電極內(nèi)的活性物質(zhì)被固 定，經(jīng)過(guò)干燥爐9從而被干燥，經(jīng)由漉子10而卷曲于作為卷繞機(jī)構(gòu)的卷曲社漉11，制造出正 極電極片。
[0043] 在圖7中示出根據(jù)本實(shí)施例的電極的截面圖。在電極基板14上電極層12W及作為 電極層12邊緣的兩側(cè)鄰接部（電極基板14的相對(duì)于供給方向正交的方向上的電極層的兩側(cè) 鄰接部)配置第1絕緣層27,第1絕緣層27按照在電極基板上的平面內(nèi)被覆電極層在一個(gè)方 向上的兩側(cè)側(cè)面的方式配置，在電極層12的上部（電極層的與電極基板相反的平面)按照比 電極層12寬度更寬的方式配置第2絕緣層16。由此，能夠提高絕緣材料在電極材料邊緣部的 被覆率，減少短路不良。即，利用從圖6所示的模具涂布機(jī)18的?？p24排出的正極材料5形成 圖7的電極層12,利用從圖6所示的模具涂布機(jī)18的?？p25、26排出的第1絕緣材料19形成圖 7的第1絕緣層27。換而言之，模具涂布機(jī)18在用于涂覆電極層的?？p兩側(cè)設(shè)有用于涂覆絕 緣層的?？p。并且，利用從模具涂布機(jī)20的模縫排出的第2絕緣材料21，形成圖7的第2絕緣 層16。因此，模具涂布機(jī)20的模縫的長(zhǎng)度變得比模具涂布機(jī)18的?？p24的長(zhǎng)度更長(zhǎng)，圖7的 第2絕緣層16的寬度比電極層12的寬度更寬。
[0044] 予W說(shuō)明的是，圖7中，第2絕緣層16沒(méi)有超出第1絕緣層27的外側(cè)，但是，即便突出 于第1絕緣層27的外側(cè)也沒(méi)有關(guān)系。由此，第2絕緣層16按照突出于第1絕緣層27外側(cè)的方式 被覆電極層12，因此進(jìn)一步提高絕緣層的被覆率。
[0045] 本實(shí)施例中，關(guān)于正極電極片制造，正極材料5使用了如下的漿料:將含有儀-鉆- 儘酸裡的活性物質(zhì)和作為導(dǎo)電助劑的碳混合，混煉于將含有聚偏二氣乙締的粘接材(粘合 劑)溶解于N-甲基化咯燒酬(醒P)而成的溶液中，從而得到漿料。此外，第1絕緣材料19使用 如下的漿料:將二氧化娃(Si〇2)的粉體混煉于將含有聚偏二氣乙締的粘接材(粘合劑)溶解 于N-甲基化咯燒酬(NMP)而成的溶液中，從而得到漿料。此外，第2絕緣材料21使用如下的漿 料:將二氧化娃(Si〇2)的粉體混煉于將含有苯乙締下二締橡膠的粘接材(粘合劑)溶解于添 加了乙醇的水而成的溶液中，從而得到漿料，其中添加了乙醇的水是使正極材料的表面層 或第1絕緣材料的粘合劑成分析出的成分之一。即，第2絕緣材料的溶劑是使電極材料的溶 劑和第1絕緣材料的溶劑中的粘合劑析出的溶劑。此外，噴霧液23使用作為使正極材料的粘 合劑成分析出的成分之一的添加了乙醇的水。
[0046] 予W說(shuō)明的是，關(guān)于負(fù)極電極片制造，與圖5的制造工序相同，負(fù)極材料使用如下 的漿料:將含有炭素材料(碳材料）的負(fù)極活性物質(zhì)混煉于將含有聚偏二氣乙締的粘接材 (粘合劑)溶解于N-甲基化咯燒酬(NMP)而成的溶液中，從而得到漿料。此外，對(duì)于第1絕緣材 料、第2絕緣材料、噴霧液，使用與正極電極片制造相同的物質(zhì)。
[0047] 本實(shí)施例中的電極材料層和絕緣材料層的被覆率的評(píng)價(jià)為，制作層疊型電池，在 注入電解液之前的狀態(tài)下加壓，通過(guò)是否發(fā)生電阻值的降低來(lái)判斷短路。其結(jié)果匯總于表 1〇
[004引[表1]
[0049]
[0050] 表1中，正極層的膜厚表示干燥后的膜厚。此外，比較例為不提供圖5的第1絕緣材 料19而實(shí)施的結(jié)果。由表1可知，正極層的干燥后膜厚為50ymW上時(shí)，比較例發(fā)生短路，但本 實(shí)施例不發(fā)生短路。
[0051] 如W上說(shuō)明的那樣，本實(shí)施例在具備正極、負(fù)極、W及將正極和負(fù)極電分離的隔膜 的裡二次電池的制造方法中，向W預(yù)定速度供給的電極基板涂覆電極材料，并且向電極基 板的相對(duì)于供給方向正交的方向上的電極材料的兩側(cè)鄰接部涂覆第1絕緣材料；向涂覆的 電極材料和第1絕緣材料的表面涂覆第2絕緣材料;使涂覆的電極材料和第1絕緣材料、第2 絕緣材料干燥、固著，其中第2絕緣材料的涂覆在電極材料和第1絕緣材料的涂覆的下游進(jìn) 行;并且制造電極片，該電極片中，電極材料構(gòu)成正極、負(fù)極，第1絕緣材料、第2絕緣材料構(gòu) 成隔膜。
[0052] 此外，裡二次電池的制造裝置設(shè)為具備如下內(nèi)容的構(gòu)成：電極基板送出機(jī)構(gòu)，將電 極基板W預(yù)定速度送出；第1模具涂布機(jī)，具有用于向電極基板涂覆電極材料的第1?？p、W 及設(shè)置于第1?？p的兩側(cè)并且用于涂覆第1絕緣材料的第2模縫;第2模具涂布機(jī)，具有比第1 模縫長(zhǎng)的第3?？p、并且向涂覆的電極材料和第1絕緣材料的表面涂覆第2絕緣材料;干燥 爐，對(duì)涂覆于電極基板的電極材料和第1絕緣材料、第2絕緣材料進(jìn)行加熱、使其干燥、固著； W及卷繞機(jī)構(gòu)，將固著有電極材料和第1絕緣材料、第2絕緣材料的電極基板進(jìn)行卷曲。
[0053] 此外，裡二次電池設(shè)為具有正極、負(fù)極、W及將正極和負(fù)極電分離的隔膜的裡二次 電池，正極和負(fù)極在片狀的電極基板上由含有電極材料的電極層構(gòu)成，上述電極層由構(gòu)成 隔膜的含有絕緣材料的絕緣層被覆，并且正極和負(fù)極是通過(guò)分別構(gòu)成正極電極片、負(fù)極電 極片并且將正極電極片和負(fù)極電極片卷繞而構(gòu)成;絕緣層包含在電極基板上的平面內(nèi)被覆 電極層在一個(gè)方向上的兩側(cè)側(cè)面的第1絕緣層、W及被覆電極層的與電極基板相對(duì)的平面 的第2絕緣層;第1絕緣層由含有第1粘合劑的第1絕緣材料構(gòu)成，該第1粘合劑含有聚偏二氣 乙締，并且第2絕緣層由含有第2粘合劑的第2絕緣材料構(gòu)成，該第2粘合劑含有苯乙締下二 締橡膠。
[0054] 由此，具有如下的效果:能夠提高絕緣材料在電極層邊緣部的被覆率，減少短路不 良。
[0化5] 實(shí)施例2
[0056] 本實(shí)施例為將實(shí)施例1中供給正極材料5和第1絕緣材料19的模具涂布機(jī)18、W及 供給第2絕緣材料21的模具涂布機(jī)20替換為1個(gè)模具涂布機(jī)而進(jìn)行的實(shí)施例，對(duì)該實(shí)施例進(jìn) 行說(shuō)明。
[0057] 圖8為本實(shí)施例的裡二次電池的正極電極片的制造工序的構(gòu)成圖。圖8中，正極基 板1從作為電極基板送出機(jī)構(gòu)的正極基板送出社漉2W預(yù)定速度送出，涂覆從與漉子3相對(duì) 的模具涂布機(jī)28供給的正極材料5、第1絕緣材料19和第2絕緣材料21。
[0058] 圖9示出本實(shí)施例的模具涂布機(jī)28。圖9中，正極材料5從?？p29排出，第1絕緣材料 19從設(shè)于?？p29兩側(cè)的模縫30和?？p31排出。并且，第2絕緣材料21從?？p32排出。即，為了 在從模縫29、30、31排出的正極材料5和第1絕緣材料19的表面涂覆第2絕緣材料21，模具涂 布機(jī)28在?？p29、30、31的上部、換而言之在正極基板的輸送方向前部設(shè)置?？p32。此外，與 實(shí)施例1同樣地操作，制造正極電極片。
[0059] 利用從圖9所示的模具涂布機(jī)28的?？p29排出的正極材料5形成圖7的電極層12， 利用從圖9所示的模具涂布機(jī)28的?？p30、31排出的第1絕緣材料19形成圖7的第1絕緣層 27。并且，利用從圖9所示的模具涂布機(jī)28的模縫32排出的第2絕緣材料21形成圖7的第2絕 緣層16。從而，模具涂布機(jī)28的?？p32的長(zhǎng)度變得比模縫29的長(zhǎng)度更長(zhǎng)，圖7的第2絕緣層16 的寬度比電極層12的寬度更寬。
[0060] 予W說(shuō)明的是，圖9中，模具涂布機(jī)28的?？p32的長(zhǎng)度比?？p29、30、31總共的長(zhǎng)度 短，但也可W比其更長(zhǎng)。由此，圖7中的第2絕緣層16按照突出于第1絕緣層27外側(cè)的方式被 覆電極層12，因此進(jìn)一步提高絕緣層的被覆率。
[0061] 本實(shí)施例中的電極材料層和絕緣材料層的被覆率的評(píng)價(jià)為，制作層疊型電池，在 注入電解液之前的狀態(tài)下加壓，用有無(wú)電阻值的降低來(lái)判斷短路。其結(jié)果匯總于表2。
[0062] [表 2]
[0063]
[0064] 表2中，正極層的膜厚表示干燥后的膜厚。此外，比較例為不提供圖5的第1絕緣材 料而實(shí)施的結(jié)果。由表2可知，正極層的干燥后膜厚為50皿W上時(shí)，比較例發(fā)生短路，但本實(shí) 施例不發(fā)生短路。
[0065] W上說(shuō)明的實(shí)施例中，記載了在正極基板的單面涂覆正極材料、W及第1絕緣材 料、第2絕緣材料從而制造正極電極片的例子。當(dāng)在正極基板的兩面涂覆正極材料、W及第1 絕緣材料、第2絕緣材料時(shí)，使卷曲于卷曲社漉的正極電極片翻轉(zhuǎn)，再次經(jīng)過(guò)相同的工序而 涂覆內(nèi)面，從而能夠?qū)崿F(xiàn)。此外，當(dāng)制造負(fù)極電極片時(shí)，也能夠通過(guò)同樣的工序?qū)崿F(xiàn)。
[0066] 此外，通過(guò)在第2絕緣材料21中使用混合有聚丙締、聚乙締微粒的漿料，從而能夠 具有在由于短路等導(dǎo)致溫度上升時(shí)的關(guān)閉性。此外，可W作為另外部件的隔膜而追加具有 該關(guān)閉性的部件。予W說(shuō)明的是，由于該另外部件的隔膜是用于具有關(guān)閉性的隔膜，因此能 夠比利用第2絕緣材料形成的隔膜薄。
[0067] 此外，上述實(shí)施例中舉例說(shuō)明了裡二次電池，但本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思不限于裡二次 電池，可W廣泛適用于具有正極、負(fù)極、W及將正極和負(fù)極電分離的隔膜的蓄電裝置(例如， 電池、電容器等）。
[0068] 如W上說(shuō)明書(shū)的那樣，本實(shí)施例在具有正極、負(fù)極、W及將正極和負(fù)極電分離的隔 膜的裡二次電池的制造方法中，向W預(yù)定速度供給的電極基板涂覆電極材料、向電極基板 的相對(duì)于供給方向正交的方向上的上述電極材料的兩側(cè)鄰接部涂覆第1絕緣材料，向涂覆 的電極材料和第1絕緣材料的表面涂覆第2絕緣材料，使涂覆的電極材料和第1絕緣材料、第 2絕緣材料干燥、固著，并且制造電極片，該電極片中，電極材料構(gòu)成上述正極、負(fù)極，第1絕 緣材料、第2絕緣材料構(gòu)成隔膜。
[0069] 此外，除了由第1絕緣材料、第2絕緣材料構(gòu)成的隔膜W外，也可W是進(jìn)一步W另一 部件設(shè)置隔膜的構(gòu)成。
[0070] 此外，裡二次電池的制造裝置為具備W下內(nèi)容的構(gòu)成：電極基板送出機(jī)構(gòu)，將電極 基板W預(yù)定速度送出；模具涂布機(jī)，具有用于向電極基板涂覆電極材料的第1?？p、設(shè)置于 第1?？p的兩側(cè)并且用于涂覆第1絕緣材料的第2模縫、W及設(shè)置于第1?？p和第2模縫的在 電極基板的輸送方向前部并且在上述涂覆的電極材料和第1絕緣材料的表面涂覆第2絕緣 材料的第3?？p;干燥爐，對(duì)涂覆于電極基板的電極材料和第1絕緣材料、第2絕緣材料進(jìn)行 加熱、使其干燥、固著；W及卷繞機(jī)構(gòu)，將固著有電極材料和第1絕緣材料、第2絕緣材料的電 極基板進(jìn)行卷曲。
[0071] 由此，具有如下的效果:能夠提高絕緣材料在電極層邊緣部的被覆率，減少短路不 良。
[0072] 如W上說(shuō)明的那樣，本發(fā)明不限于上述的實(shí)施例，還包含各種變形例。例如，上述 實(shí)施例是為了易于理解地說(shuō)明本發(fā)明而詳細(xì)說(shuō)明的內(nèi)容，但不限定為必須具備所說(shuō)明的全 部的構(gòu)成。此外，能夠?qū)⒛骋粚?shí)施例的構(gòu)成的一部分替換為其他實(shí)施例的構(gòu)成，此外，能夠 在某一實(shí)施例的構(gòu)成中增加其他實(shí)施例的構(gòu)成。此外，對(duì)于各實(shí)施例的構(gòu)成的一部分，能夠 進(jìn)行其他構(gòu)成的追加、刪除、替換。
[0073] 符號(hào)說(shuō)明
[0074] 1:正極基板
[0075] 2:正極基板送出社漉
[0076] 3,6，10:漉子
[0077] 4，7,18,20,28:模具涂布機(jī)
[0078] 5:正極材料
[0079] 8:絕緣材料
[0080] 9:干燥爐
[00川 11:卷曲社漉
[0082] 12:電極層
[0083] 13:電極層與模具涂布機(jī)之間的間隙
[0084] 14:電極基板
[0085] 15:電極基板與模具涂布機(jī)之間的間隙 [00化]16:第2絕緣層
[0087] 17:絕緣不良部
[0088] 19:第1絕緣材料
[0089] 21:第2絕緣材料
[0090] 22:噴霧噴嘴
[0091] 23:噴霧液
[0092] 24,25,26,29,30,31，32:?？p
[0093] 27:第1絕緣層
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種鋰二次電池的制造方法，其特征在于，為具備正極、負(fù)極、以及將正極和負(fù)極電 分離的隔膜的鋰二次電池的制造方法， 向以預(yù)定速度供給的電極基板涂覆電極材料，向所述電極基板的相對(duì)于供給方向正交 的方向上的所述電極材料的兩側(cè)鄰接部涂覆第1絕緣材料； 向所述涂覆的電極材料和第1絕緣材料的表面涂覆第2絕緣材料； 使所述涂覆的電極材料和第1絕緣材料、第2絕緣材料干燥、固著;并且 制造電極片，所述電極片中，所述電極材料構(gòu)成所述正極、負(fù)極，所述第1絕緣材料、第2 絕緣材料構(gòu)成所述隔膜。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰二次電池的制造方法，其特征在于，所述第2絕緣材料的涂 覆是在所述電極材料和第1絕緣材料的涂覆的下游進(jìn)行。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰二次電池的制造方法，其特征在于，除了由所述第1絕緣材 料、第2絕緣材料構(gòu)成的隔膜以外，進(jìn)一步以另一部件設(shè)置隔膜。4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋰二次電池的制造方法，其特征在于，除了由所述第1絕緣材 料、第2絕緣材料構(gòu)成的隔膜以外，進(jìn)一步以另一部件設(shè)置隔膜。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰二次電池的制造方法，其特征在于，所述第2絕緣材料的溶 劑為使所述電極材料的溶劑和所述第1絕緣材料的溶劑中的粘合劑析出的溶劑。6. -種鋰二次電池的制造裝置，其特征在于，具備： 電極基板送出機(jī)構(gòu)，以預(yù)定速度送出電極基板； 第1模具涂布機(jī)，具有用于向所述電極基板涂覆電極材料的第1模縫、以及設(shè)置于該第1 模縫的兩側(cè)并且用于涂覆第1絕緣材料的第2?？p； 第2模具涂布機(jī)，具有比所述第1?？p長(zhǎng)的第3?？p，并且向所述涂覆的電極材料和第1 絕緣材料的表面涂覆第2絕緣材料； 干燥爐，對(duì)涂覆于所述電極基板的電極材料和第1絕緣材料、第2絕緣材料進(jìn)行加熱，使 其干燥、固著；以及 卷繞機(jī)構(gòu)，將固著有所述電極材料和第1絕緣材料、第2絕緣材料的所述電極基板進(jìn)行 卷曲。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的鋰二次電池的制造裝置，其特征在于， 代替所述第1模具涂布機(jī)和第2模具涂布機(jī)而具備： 第3模具涂布機(jī)，所述第3模具涂布機(jī)具有：用于向所述電極基板涂覆電極材料的第1模 縫，設(shè)置于該第1模縫的兩側(cè)并且用于涂覆第1絕緣材料的第2?？p，以及設(shè)置于所述第1模 縫和第2模縫的所述電極基板的輸送方向前部并且在所述涂覆的電極材料和第1絕緣材料 的表面涂覆第2絕緣材料的第3?？p。8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的鋰二次電池的制造裝置，其特征在于，所述第2絕緣材料的溶 劑為使所述電極材料的溶劑和所述第1絕緣材料的溶劑中的粘合劑析出的溶劑。9. 一種鋰二次電池，其特征在于，為具備正極、負(fù)極、以及將正極和負(fù)極電分離的隔膜 的鋰二次電池， 所述正極和所述負(fù)極在片狀的電極基板上由含有電極材料的電極層構(gòu)成，所述電極層 由構(gòu)成所述隔膜的含有絕緣材料的絕緣層被覆，并且所述正極和所述負(fù)極是通過(guò)分別構(gòu)成 正極電極片、負(fù)極電極片并且將該正極電極片和負(fù)極電極片卷繞而構(gòu)成， 所述絕緣層包含在所述電極基板上的平面內(nèi)被覆所述電極層在一個(gè)方向上的兩側(cè)側(cè) 面的第1絕緣層、以及被覆所述電極層的與所述電極基板相對(duì)的平面的第2絕緣層， 所述第1絕緣層由含有第1粘合劑的第1絕緣材料構(gòu)成， 所述第2絕緣層由含有第2粘合劑的第2絕緣材料構(gòu)成。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的鋰二次電池，其特征在于，所述第1粘合劑是由聚偏二氟乙烯 構(gòu)成的粘合劑，所述第2粘合劑是由苯乙稀丁二稀橡膠構(gòu)成的粘合劑。
【文檔編號(hào)】H01M4/139GK106063020SQ201580011782
【公開(kāi)日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2015年4月2日 公開(kāi)號(hào)201580011782.1, CN 106063020 A, CN 106063020A, CN 201580011782, CN-A-106063020, CN106063020 A, CN106063020A, CN201580011782, CN201580011782.1, PCT/2015/60524, PCT/JP/15/060524, PCT/JP/15/60524, PCT/JP/2015/060524, PCT/JP/2015/60524, PCT/JP15/060524, PCT/JP15/60524, PCT/JP15060524, PCT/JP1560524, PCT/JP2015/060524, PCT/JP2015/60524, PCT/JP2015060524, PCT/JP201560524
【發(fā)明人】高原洋一, 西龜正志, 漥田千惠美, 二乃宮榮作, 松岡正興, 森恭一, 藤井武
【申請(qǐng)人】株式會(huì)社日立高新技術(shù)