CN102770927B - 蓄电用设备的制造方法以及蓄电用设备 - Google Patents
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Abstract
本发明的蓄电用设备100的制造方法包括:固接工序,将具有锂箔(82)以及金属箔(84)的层叠体(80)通过粘合构件(90)固接在第一隔板(50a)以及第二隔板(55a)中的至少一方上;卷绕工序,将第一隔板(50a)、第二隔板(55a)、层叠体(80)和隔着第一隔板(50a)以及第二隔板(55a)中的一方而配置的正极(60)以及负极(70)进行卷绕。
Description
技术领域
本发明涉及一种蓄电用设备的制造方法以及蓄电用设备。
背景技术
近年来,作为与需要高能量密度、高输出特性的用途对应的蓄电装置,将锂离子二次电池和双电层电容器的蓄电原理结合而成的锂离子电容器正引起关注。对锂离子电容器而言,通过使负极预先以电化学方法等来吸收、承载锂离子(以下,也称为“掺杂”),来降低负极电位,从而能够大幅提升能量密度。
例如日本特开2007-67105号公报中公开了如下技术,即、在将正极以及负极隔着隔板卷绕而成的卷绕体上,配置作为锂离子的供给源的锂箔,通过负极和锂箔的电化学接触,从而将锂离子掺杂到负极中。
作为卷绕体的形成方法,有如下方法:将锂箔压接在金属箔(例如铜板条)上而成的层叠体,通过压接紧贴在隔板上后,将层叠体与隔板一起进行卷绕。层叠体例如是以锂箔、金属箔的顺序压接在隔板上而形成的,但锂箔会与大气环境中的微量水分发生反应而变硬。因此,例如,在上述那样的形成方法中,在搬运紧贴有层叠体的隔板时,存在层叠体从隔板剥离脱落,或层叠体偏离规定位置之类的问题。
发明内容
本发明的几个实施方式的目的之一是提供一种能够抑制锂箔从隔板剥离脱落,层叠体的位置精度高的蓄电用设备的制造方法。而且,本发明的几个实施方式的目的之一在于提供由上述制造方法制造的蓄电用设备。
本发明是为了解决上述的课题的至少一部分而做出的,能够以下述的实施方式或应用例来实现。
[应用例1]
本发明的蓄电用设备的制造方法的一实施方式,包括:固接工序,将具有锂箔以及金属箔的层叠体通过粘合构件固接在第一隔板以及第二隔板中的至少一方;卷绕工序,将上述第一隔板、上述第二隔板、上述层叠体、和隔着上述第一隔板以及上述第二隔板中的一方而配置的正极以及负极进行卷绕而形成卷绕体。
[应用例2]
在应用例1的上述固接工序中,能够在上述卷绕工序中的上述层叠体的开始卷绕侧设置上述粘合构件。
[应用例3]
在应用例1或者2中,上述粘合构件能够与上述金属箔相接,并且与上述锂箔分离。
[应用例4]
在应用例1中,还能够包括:向外装容器收纳上述卷绕体的工序;和向上述外装容器注入电解液的工序。
[应用例5]
在应用例4中,能够通过将上述层叠体和上述负极短路,锂离子被掺杂到上述负极中。
[应用例6]
本发明的蓄电用设备的一实施方式,包括卷绕体,该卷绕体是将第一隔板、第二隔板、锂极集电体和隔着上述第一隔板以及上述第二隔板中的一方而配置的正极以及负极进行卷绕而成,上述锂极集电体通过粘合构件被固接在上述第一隔板以及上述第二隔板中的至少一方。
根据本发明的蓄电用设备的制造方法,能够将锂箔压接在金属箔而成的层叠体通过粘合构件来固接在第一隔板上。因此,例如,与层叠体仅通过压接而紧贴在第一隔板上情况相比,能够提高层叠体相对于第一隔板的粘合力。由此,能够抑制层叠体从第一隔板剥离脱落,从而提高层叠体的位置精度(对准精度)。
附图说明
图1是示意性地表示本实施方式的蓄电用设备的剖视图。
图2是示意性地表示本实施方式的蓄电用设备的剖视图。
图3是示意性地表示本实施方式的蓄电用设备的卷绕体的俯视图。
图4是示意性地表示本实施方式的蓄电用设备的卷绕体的剖视图。
图5是示意性地表示本实施方式的蓄电用设备的卷绕体的剖视图。
图6是示意性地表示本实施方式的蓄电用设备的卷绕体的俯视图。
图7是示意性地表示本实施方式的蓄电用设备的卷绕体的剖视图。
图8是用于说明本实施方式的蓄电用设备的制造工序的图。
图9是用于说明本实施方式的蓄电用设备的制造工序的图。
图10是用于说明本实施方式的蓄电用设备的制造工序的图。
图11是用于说明本实施方式的蓄电用设备的制造工序的图。
图12是用于说明本实施方式的蓄电用设备的制造工序的图。
图13是用于说明本实施方式的蓄电用设备的制造工序的图。
具体实施方式
以下,参照附图来说明本发明的优选的实施方式。
1.蓄电用设备
参照附图来说明本实施方式的蓄电用设备。图1是示意性地表示本实施方式的蓄电用设备100的剖视图。图2是示意性地表示本实施方式的蓄电用设备100的图1的沿II-II线剖视图。此外,在图1中,为了方便起见,简化图示了卷绕体40。而且,在图2中,为了方便起见,简化图示了正极60、负极70、以及层叠体80。以下,作为一个例子,将蓄电用设备100作为锂离子电容器进行说明。
如图1以及图2所示,蓄电用设备100可包括外装容器10、封口板20、正极端子30和卷绕体40。
如图1所示,外装容器10,例如具有上面开口的圆筒状的形状。作为外装容器10的材质,可列举铝、铜、镍、铁、不锈钢等。在外装容器10内收纳有卷绕体40以及电解液。在外装容器10的内面例如连接着负极导线14。负极导线14能够将外装容器10的内面和卷绕体40的负极70电连接。因此,外装容器10的负极侧所处的区域也能够兼作负极端子71。作为负极导线14的材质,可列举铜、不锈钢、镍等。
封口板20固接在外装容器10的开口边缘。封口板20可以是绝缘性的,也可以是导电性的,但在封口板20为导电性的情况下,例如,可在封口板20和正极端子30之间设置绝缘构件(未图示)。
正极端子30安装在封口板20上设置的开口内。作为正极端子30的材质,可列举铝等。在正极端子30的下表面,例如连接着正极导线12。正极导线12能够将正极端子30和卷绕体40的正极60电连接。作为正极导线12的材质,可列举铝等。上述的构成的情况下,正极端子30与正极电连接,负极端子71与负极电连接。
此外,在图1所示的例子中,负极导线14与外装容器10电连接,但也可以是正极导线12与外装容器10电连接,负极导线14与存在于正极端子30的位置处的端子电连接的方式(未图示)。在该情况下,存在于正极端子30的位置处的端子能够作为负极端子发挥作用,存在于负极端子71的位置处的端子能够作为正极端子发挥作用。
卷绕体40被收纳在外装容器10内,并被电解液浸渍。如图2所示,卷绕体40具有第一隔板50、第二隔板55、正极60、负极70、和层叠体80。在此,图3是示意性地表示卷绕体40被展开的状态(卷绕前的状态)的俯视图。图4是示意性地表示卷绕体40的图3的沿IV-IV线剖视图。图5是示意性地表示卷绕体40的图3的沿V-V线剖视图。此外,为了方便起见,在图4中,对正极60、负极70以及层叠体80进行简化图示。
如图3~图5所示,卷绕体40例如是将第一隔板50、正极60、第二隔板55以及负极70按该顺序重叠,从开始卷绕侧1到结束卷绕侧2卷绕而成的结构。在第一隔板50以及第二隔板55的至少一方设置有层叠体80。在图2所示的例子中,层叠体80通过粘合构件90固接在第一隔板50上,并与第一隔板50一起被卷绕,形成卷绕体40。卷绕体40的剖面形状如图2所示那样为漩涡状。
以下,说明构成卷绕体40的构件。
1.1.第一隔板以及第二隔板
图6是示意性地表示卷绕体40被展开的状态的俯视图,为方便起见,将图3中的第二隔板55以及负极70省略图示。图7是示意性地表示卷绕体40的图6的沿VII-VII线剖视图。
第一隔板50和第二隔板55的形状以及材质实际上可认为相同。因此,下面,仅说明第一隔板50。
第一隔板50具有片状的形状。在图6所示的例子中,第一隔板50的平面形状是使第一边51以及第二边52为短边的矩形。第一隔板50例如可通过从第一边51侧向第二边52侧进行卷绕,而形成图2所示的卷绕体40。由此,可以将第一边51侧称为开始卷绕侧1,将第二边52侧称为结束卷绕侧2。
作为第一隔板50,能够使用电解液、相对于正极活性物质以及负极活性物质具有耐久性的多孔性材料。更具体地说,作为第一隔板50,能够使用由纤维素、纤维素/人造丝、聚乙烯、聚丙烯、芳香族聚酰胺树脂、酰亚胺、聚苯硫醚、聚酰亚胺,或这些的混合物等而构成的无纺布、多孔质的薄膜等。第一隔板的厚度例如为15μm~50μm。第一隔板50在被卷绕时,能够隔离正极60和负极70。而且,第一隔板50能够渗透电解液。
1.2.层叠体
如图6以及图7所示,层叠体80通过粘合构件90被固接在第一隔板50上。层叠体80被压接在第一隔板50上,而且,借助粘合构件90被固接在第一隔板50上。在图6所示的例子中,层叠体80在第一隔板50的开始卷绕侧1和结束卷绕侧2以夹着正极60的方式设置2个。因此,在图2所示的卷绕体40中,层叠体80配置在卷绕体40的中心部和外周部。作为层叠体80,如图7所示,能够采用在第一隔板50上依次层叠锂箔82、和与锂不同材质的金属箔84而成的结构。
锂箔82例如被压接在第一隔板50上。如图6所示那样俯视时,锂箔82配置成比金属箔84的外周靠内侧。锂箔82能够作为锂离子的供给源发挥作用。即,图2所示那样的卷绕体40中,在使金属箔84和负极70电连接而发生短路的状态下使之浸渍于电解液,由此锂箔82被氧化,电子流向负极70从而离子化,变成锂离子被释放到电解液中。而且,锂离子能够以电化学方式经由电解液被掺杂(也可以称为“预掺杂”)到负极70中。其结果,能够降低负极70的电位。如图2所示,锂箔82配置在卷绕体40的中心部和外周部,因此锂离子能够透过多孔性的第一隔板50以及第二隔板55等,而均匀性良好地进行向负极70的预掺杂。
此外,在图2~图7中,为方便起见,图示了进行向负极70的预掺杂之前的状态。进行了预掺杂后,如上所述,锂箔82的至少一部分变成作为锂离子释放到电解液中的状态。
锂箔82的大小考虑向负极70预掺杂的量而适当地决定。更具体地说,对锂箔82的大小而言,厚度为50μm~300μm,长度(图6所示的从开始卷绕侧1到结束卷绕侧2的方向的大小)为100mm左右,宽度(与长度方向正交的方向的大小)为100mm左右。
金属箔84例如被压接在锂箔82上。在俯视时,金属箔84可具有向第一隔板50的外周的外侧延伸突出的延伸突出部85。能够通过将延伸突出部85和负极70借助导电构件(未图示),或者将双方弯折而电连接,由此使金属箔84和负极70短路,进行锂离子的预掺杂。由此,层叠体80能够称之为锂极,金属箔84能够称之为锂极集电体。
作为金属箔84,能够使用多孔性的金属箔。由此,在如图2所示那样的卷绕体40中,锂离子能够透过金属箔84而被预掺杂到负极70。作为金属箔84的材质,可列举铜、不锈钢等。金属箔84的大小并没有特别限定,但例如,厚度为10μm~200μm,长度为100mm左右,宽度为125mm左右。
1.3.粘合构件
粘合构件90能够将层叠体80固接在第一隔板50上。在图6所示的例子中,粘合构件90相对于一个层叠体80设置有2个,但其个数并没有特别限定。粘合构件90,例如设置成,与金属箔84相接,而与锂箔82分离。因此,不会由于粘合构件90而妨碍锂离子的预掺杂。例如从锂箔82俯视时,粘合构件90虽然偏离2mm左右而设置,但能够根据设计需要而适当地变更。
在图6所示的例子中,粘合构件90仅设置在层叠体80的(金属箔84的)开始卷绕侧1。更具体地说,在俯视时,粘合构件90从层叠体80跨过开始卷绕侧1的边而设置。在图6所示的例子中,粘合构件90跨过矩形的层叠体80的开始卷绕侧1的边81而设置。而且,在图示的例子中,在俯视时,粘合构件90被设置成不与锂箔82重叠。
此外,虽未图示,但粘合构件90可以被设置在第一隔板50和金属箔84之间,并且与锂箔82分离。这样的方式下,首先,在第一隔板50上设置粘合构件90,接下来,以金属箔84的一部分与粘合构件90相接的方式在第一隔板50上设置层叠体80。
粘合构件90的大小并没有特别限定,但例如,厚度为25μm左右,长度为10mm左右,宽度为8mm左右。作为粘合构件90的材质,能够使用对电解液具有耐久性的材料。更具体地说,作为粘合构件90,可列举聚酰亚胺带、PP(聚丙烯)带、PPS(聚苯硫醚)带等,但只要能够粘合,其它现有的粘合材料也能够使用。
1.4.正极
正极60具有片状的形状。如图5所示,正极60具有正极集电体62和正极活性物质层64。
作为正极集电体62,能够使用多孔性的金属箔。由此,在图2所示那样的卷绕体40中,锂离子能够透过正极集电体62被预掺杂到负极70中。作为正极集电体62的材质,可列举铝等。正极集电体62的厚度并没有特别限定,例如是20μm~50μm。
正极活性物质层64被设置在正极集电体62上。在图5所示的例子中,正极活性物质层64被设置在正极集电体62的两面上,但也可以仅设置在任意一面上。作为正极活性物质层64的材质,能够使用在电解液和正极活性物质层64的界面附近可形成双电层的材质。更具体地说,作为正极活性物质层64的材质,可列举活性炭,导电性高分子、作为芳香族系缩合聚合物的热处理物且具有聚并苯系骨架构造的聚并苯系有机半导体(PAS)等。
正极集电体62可具有未设有正极活性物质层64的未涂敷部63。未涂敷部63的材质例如可以是与正极集电体62相同的材质。在将第一隔板50和正极60重叠时,对俯视视图而言,未涂敷部63例如位于第一隔板50的外周的外侧。未涂敷部63在被卷绕后,能够与图1所示的正极导线12连接。
1.5.负极
负极70具有片状的形状。如图5所示,负极70具有负极集电体72和负极活性物质层74。
作为负极集电体72,能够采用多孔性的金属箔。作为负极集电体72的材质,可列举铜、不锈钢、镍等。负极集电体72的厚度并没有特别限定,例如是20μm~50μm。
负极活性物质层74设置在负极集电体72上。在图5所示的例子中,负极活性物质层74设置在负极集电体72的两个面,但也可以仅设置在任意一面。作为负极活性物质层74的材质,能够采用可以吸收、释放锂离子的炭材料。更具体地说,作为负极活性物质层74的材质,可列举石墨(Graphite)、阻燃石墨化碳、PAS。
负极集电体72可具有未设有负极活性物质74的未涂敷部73。未涂敷部73的材质例如可以是与负极集电体72相同的材质。在将第二隔板55和负极70重叠时,对俯视视图而言,未涂敷部73例如位于第二隔板55的外周的外侧。未涂敷部73在被卷绕后,能够与图1所示的负极导线14连接。
1.6.电解液
作为电解液,可以使用非水系电解液。作为电解液的溶媒,可列举碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、γ-丁内酯、乙腈、乙二醇二甲醚、四氢呋喃、二氧戊环、二氯甲烷、环丁砜等。这些溶媒既可以单独使用,也可以混合使用两种以上。
作为电解液的电解质,能够使用锂盐。更具体地说,作为电解质,可列举LiClO4、LiAsF6、LiBF4、LiPF6、Li(C2F5SO2)2N等。电解液中的电解质的浓度例如为0.5摩尔/L~1.5摩尔/L。
根据本实施方式的蓄电用设备100,能够借助粘合构件90,将层叠体80固接在第一隔板50上。因此,对蓄电用设备100而言,与例如层叠体仅通过压接而紧贴在第一隔板上的情况相比,层叠体80的粘合力大,能够实现层叠体80的位置精度的提高。由此,能够防止因层叠体80的错位,例如层叠体80和正极60发生短路的问题。而且,由于层叠体80的错位,能够防止预掺杂时锂离子不均匀地扩散,而能够提高蓄电用设备100的能量密度。
2.蓄电用设备的制造方法
参照附图来说明本实施方式的蓄电用设备100的制造方法。图8~图13是用于说明蓄电用设备100的制造工序的图。
首先,说明用于制造蓄电用设备100的收卷装置。图8是示意性地表示用于制造蓄电用设备100的收卷装置1000的图。
如图8所示,收卷装置1000具有用于供给第一隔板50的第一隔板供给部150、用于供给锂箔82的锂箔供给部182、用于供给金属箔84的金属箔供给部184、用于供给第二隔板55的第二隔板供给部155、用于供给正极60的正极供给部160、用于供给负极70的负极供给部170、用于对从供给部150、155、160、170、182、184搬运来的构件进行卷绕的收卷部140。而且,收卷装置1000能够具有将从供给部150、155、160、170、182、184搬运来的构件向收卷部140搬运的搬运辊101。
供给部150、155、160、170、182、184以及收卷部140例如沿图8所示的Z轴方向(例如铅垂方向)分散设置。由此,能够实现收卷装置1000的小型化。更具体地说,能够实现收卷装置1000的图8所示的X轴方向至Y轴方向(例如水平方向)的缩小化。同样地,多个搬运辊101沿Z轴方向分散设置。由此,由搬运辊101的配置而规定的搬运路线沿Z轴方向变位。
此外,例如,从第一隔板供给部150供给的第一隔板50a处于图2所示的第一隔板50连续地一体化而成的状态。即,通过将第一隔板50a按规定的形状切断,而能够得到要形成卷绕体40的第一隔板50。同样地,对于从其他供给部155、160、170、182、184供给的构件,也通过将该构件按规定的形状切断,而能够得到要形成卷绕体40的构件。
2.1.搬运工序
接下来,对使用收卷装置1000,将从供给部150、155、160、170、182、184供给的各构件向收卷部140搬运的工序进行说明。
(1)第一隔板、锂箔以及金属箔
从第一隔板供给部150供给的第一隔板50a如图8所示,经由搬运辊101,被搬运到收卷装置1000的压接机构200内。同样地,从锂箔供给部182供给的锂箔82a以及从金属箔供给部184供给的金属箔84a,经由搬运辊101被搬运到压接机构200内。第一隔板50a、锂箔82a以及金属箔84a的搬运路线并没有特别是限定,在压接机构200内,被设置成锂箔82a位于第一隔板50a和金属箔84a之间。
图9是示意性地表示收卷装置1000的压接机构200的图。压接机构200中,如图9所示,对第一隔板50a的一面进行压接锂箔82a以及金属箔84a的压接工序。首先,锂箔82a以及金属箔84a在压接的同时被切断为规定的长度以及形状,而能够成为锂箔82以及金属箔84(层叠体80)。接下来,在第一隔板50a的一面压接锂箔82、金属箔84而使其固定。被切断的锂箔82a以及金属箔84a在被切断的同时被辊状的自动搬运夹紧装置(未图示)保持,在形成下一个层叠体80时,被搬运到规定的切断位置。压接工序是通过例如在2个压接夹具210之间配置第一隔板50a、锂箔82a以及金属箔84a,并在常温下,在压力0.5MPa、0.5秒以下进行加压而进行的。作为压接夹具210的材质,可列举SUS、树脂等。此外,图9的箭头A表示第一隔板50a的搬运方向(行进方向)。
压接机构200中被压接在第一隔板50a的层叠体80,接下来,如图8所示,被搬运到收卷装置1000的固接机构300内。如图6以及图7所示,在固接机构300中,进行借助粘合构件90将层叠体80固接在第一隔板50a上的固接工序。通过固接工序,能够增大层叠体80和第一隔板50a的粘合力。由此,与仅通过压接使层叠体80紧贴在第一隔板50a的情况相比,在搬运中或卷绕中,能够抑制层叠体80从第一隔板50a剥离脱落、或层叠体80偏离规定的位置。固接工序可以通过固接用装置(未图示)自动地进行,也可以人工进行。
层叠体80剥离脱落、或偏离规定的位置之类的问题尤其是在搬运中层叠体80通过搬运辊101时容易产生。其理由如下面所述。即,层叠体80的锂箔82在搬运中,有时因与环境中的微量水分发生反应而变硬。因此,在经过搬运方向发生变化的搬运辊101b~101d时,虽然第一隔板50a能够按照搬运辊101b~101d发生变形(弯曲),但固化的锂箔82可能无法按照搬运辊101b~101d发生变形。其结果,会导致锂箔82没有随着第一隔板50a的发生变形,从而层叠体80从第一隔板50a剥离脱落,或偏离规定的位置。
由此,从压接机构200被搬出的层叠体80在通过搬运辊101b~101d之前,最好被搬运到固接机构300内。即,固接工序最好在压接工序中进行过压接后,且层叠体80通过搬运辊101b~101d之前进行。在图8所示的例子中,压接机构200以及固接机构300都被设置在从第一隔板供给部150起数,第三个搬运辊101a与第四个搬运辊101b之间。
在固接工序中粘合构件90的设置位置,只要能够借助粘合构件90将层叠体80固接在第一隔板50a上,就没有特别限定。无论粘合构件90的设置位置如何,都如上所述,能够增大层叠体80与第一隔板50a的粘合力。其中,进一步优选,将粘合构件90设置在层叠体80的开始卷绕侧1。对于其理由,以下,参照图10~图12进行说明。此外,图10~图12是放大了图8所示的区域X的图。
图10是表示将粘合构件90仅设置在层叠体80的开始卷绕侧1(搬运方向A侧)的例子的图。在图10所示的例子中,层叠体80在通过搬运辊101d时,层叠体80有时无法随着第一隔板50a的变形而变形,粘合力小的层叠体80的结束卷绕侧2会从第一隔板50a分离。然而,层叠体80的开始卷绕侧1通过粘合构件90被固接,所以层叠体80的结束卷绕侧2被开始卷绕侧1拉动,而能够与第一隔板50a再次相接。其结果,层叠体80不会从第一隔板50a剥离脱落,或偏离规定的位置,而能够稳定搬运。
此外,例如,比起通过搬运辊101c时,层叠体80在通过搬运辊101d时更容易从第一隔板50a剥离脱离。这是由于通过搬运辊101c时,层叠体80位于第一隔板50a和搬运辊101c之间,因此搬运辊101c能够抑制层叠体80的脱落。
图11是表示将粘合构件90仅设置在层叠体80的结束卷绕侧2的例子的图。在图11所示的例子中,层叠体80在通过搬运辊101d时,层叠体80有时无法随着第一隔板50a的变形而变形,而层叠体80的开始卷绕侧1会从第一隔板50a分离。然后,分离的层叠体80的开始卷绕侧1有时会以借助粘合构件90固接的结束卷绕侧2为支点,向搬运方向A的相反侧剥离。由此,在图11所示的例子中,与图10所示的例子相比,搬运层叠体80时的稳定性会差一些。
图12是表示将粘合构件90设置在层叠体80的开始卷绕侧1和结束卷绕侧2的例子的图。在图12所示的例子中,层叠体80通过搬运辊101d时,借助粘合构件90固接层叠体80的开始卷绕侧1以及结束卷绕侧2,因此粘合力小的层叠体80的中央部81会从第一隔板1a分离。而且,应力集中在层叠体80的中央部81,有时产生皱折。由此,在图12所示的例子中,与图10所示的例子相比,搬运层叠体80时的稳定性会差一些。
根据上述的理由,如图10所示,最好将粘合构件90设置在层叠体80的开始卷绕侧1。
如上所述,在第一隔板50a上设置层叠体80,然后,被搬运到收卷部140。
(2)第二隔板
如图8所示,第二隔板55a从第二隔板供给部155供给,并经由搬运辊101,搬运到收卷部140。
(3)正极
如图8所示,正极60a从正极供给部160供给,并经由搬运辊101搬运到收卷部140。
如图5所示,正极60a在正极集电体62的两面涂敷形成正极活性物质层64。正极活性物质层64的涂敷例如可通过公知的方法来进行。
作为正极活性物质层64的形成方法,首先,将正极活性物质粉末以及粘合剂分散到水系介质或者有机溶媒中来调成浆体。也可以根据需要,混入导电性粉末。接下来,将调过的浆体涂敷到正极集电体62的表面并使之干燥。这样一来能够得到正极活性物质层64。
作为调浆所使用的粘合剂,可列举SBR(styrenebutadienerubber)等橡胶系粘合剂、聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯等氟类树脂、聚丙烯、聚乙烯等热塑性树脂等。粘合剂的使用量相对于负极活性物质粉末,例如,可以是1质量%~20质量%的比例。
作为根据需要而混入的导电性粉末,可列举乙炔黑、科琴黑、石墨、金属粉末等。导电性粉末的使用量相对于负极活性物质粉末,例如,可以是2质量%~40质量%的比例。
(4)负极
如图8所示,负极70a从负极供给部170供给,并经由搬运辊101,被搬运到收卷部140。
如图5所示,负极70a在负极集电体72的两面涂敷负极活性物质层74而形成。负极活性物质层74的涂敷例如可通过公知的方法来进行。
此外,作为负极活性物质层74的形成方法的说明,可以在上述的正极活性物质层64的形成方法的说明中,将“正极活性物质粉末”置换为“负极活性物质粉末”来进行应用。由此,省略其详细的说明。
如上所述,能够将固接有层叠体80的第一隔板50a、第二隔板55a、正极60a以及负极70a向收卷部140搬运。第一隔板50a、第二隔板55a、正极60a以及负极70a的搬运路线并没有特别限定,例如可设置成从收卷部140侧开始依次为负极70a、第二隔板55a、正极60a、第一隔板50a的顺序的配置。
2.2.卷绕工序
接下来,在收卷部140中进行卷绕工序,例如,从收卷部140侧起按负极70a、第二隔板55a、正极60a、固接有层叠体80的第一隔板50a的顺序重叠而进行卷绕。收卷部140也可称之为卷绕用芯棒。收卷部140能够沿图8所示的箭头B方向旋转。作为收卷部140的材质,可列举不锈钢、铜、镍等的金属材料、聚丙烯、聚苯硫醚等的树脂材料等。隔板50a、55a、正极60a以及负极70a在收卷部140能够被卷绕并且被切断为规定的长度以及形状。
接下来,如图13所示,在被卷绕的第一隔板50、第二隔板55、正极60以及负极70中,将例如位于最外周的第二隔板55用带92固定。由此,能够形成卷绕体40。作为带92的材质,只要是对电解液具有耐久性的材料,就没有特别限定,例如可使用聚酰亚胺、聚丙烯等。在图13所示的例子中,设置3个带92,但其个数没有特别限定。此外,在卷绕体40中,可以采用收卷部140一直保留的构成,也可以采用取出收卷部140的构成。
2.3.组装工序
接下来,如图1所示,例如通过超声波焊接,将正极导线12安装在卷绕体40的正极60,将负极导线14安装在卷绕体40的负极70。然后,将安装有导线12、14的卷绕体40收纳在外装容器10内,并用安装有正极端子30的封口板20塞住外装容器10的开口。其后,对正极导线12和正极端子30的下表面进行焊接,对负极导线14和外装容器10的内面进行焊接。
接下来,从封口板20的注入口(未图示)注入电解液。然后,对注入口进行密封。
根据以上的工序,能够制造蓄电用设备100。
本实施方式的蓄电用设备100的制造方法例如具有以下的特征。
根据蓄电用设备100的制造方法,能够借助粘合构件90,将层叠体80固接在第一隔板50a上。因此,能够增大层叠体80的粘合力,能够抑制层叠体80从第一隔板50a剥离脱落。而且,由于层叠体80的粘合力变大,可提高固接在第一隔板50a上的层叠体80的位置精度。
根据蓄电用设备100的制造方法,可以仅在层叠体80的开始卷绕侧1设置粘合构件90。因此,如上所述,与仅在层叠体80的结束卷绕侧2设置粘合构件90的情况、或在层叠体80的开始卷绕侧1以及结束卷绕侧2两方设置粘合构件90的情况相比,能够稳定地搬运层叠体80。
根据蓄电用设备100的制造方法,粘合构件90能够被设置成,与金属箔84相接,且与锂箔82分离。因此,不会因粘合构件90而妨碍锂离子的预掺杂。
根据蓄电用设备100的制造方法,将层叠体80借助粘合构件90固接在第一隔板50a上的工序,能够在进行了将层叠体80压接在第一隔板50a上的工序之后、且在层叠体80通过搬运辊101之前进行。由此,如上所述,在固接层叠体80之前,能够抑制层叠体80从第一隔板50a剥离脱落。
本发明并不限定于上述的实施方式,能够进行各种变形。例如,本发明包括与在实施方式说明的构成实际相同的构成(例如,功能、方法以及结果相同的构成,或者目的以及效果相同的构成)。而且,本发明包括置换了不是在实施方式说明的本质结构的部分的构成。而且,本发明包括能够起到与在实施方式说明的构成相同的作用效果的构成或者实现相同的目的的构成。而且,本发明包括在实施方式说明的构成中添加了公知技术的构成。
附图标记说明
1:开始卷绕侧,2:结束卷绕侧,
10:外装容器,12:正极导线,
14:负极导线,20:封口板,
30:正极端子,40:卷绕体,
50:第一隔板,55:第二隔板,
60:正极,62:正极集电体,
64:正极活性物质层,70:负极,
71:负极端子,72:负极集电体,
74:负极活性物质层,80:层叠体,
82:锂箔,84:金属箔,
90:粘合构件,92:带,
100:蓄电用设备,101:搬运辊,
140:收卷部,150:第一隔板供给部,
155:第二隔板供给部,160:正极供给部,
170:负极供给部,182:锂箔供给部,
184:金属箔供给部,200:压接机构,
210:压接夹具,300:固接机构,
1000:收卷装置。
Claims (5)
1.一种蓄电用设备的制造方法,其包括:
固接工序,将具有锂箔以及金属箔的层叠体通过粘合构件固接在第一隔板以及第二隔板中的至少一方;
卷绕工序,将上述第一隔板、上述第二隔板、上述层叠体和隔着上述第一隔板以及上述第二隔板中的一方而配置的正极以及负极进行卷绕而形成卷绕体,
上述粘合构件与上述金属箔相接,并且与上述锂箔分离。
2.根据权利要求1所述的蓄电用设备的制造方法,其中,
在上述固接工序中,
在上述卷绕工序中的上述层叠体的开始卷绕侧设置上述粘合构件。
3.根据权利要求1所述的蓄电用设备的制造方法,还包括:
向外装容器收纳上述卷绕体的工序;和
向上述外装容器注入电解液的工序。
4.根据权利要求3所述的蓄电用设备的制造方法,其中,
通过将上述层叠体和上述负极短路,锂离子被掺杂到上述负极中。
5.一种蓄电用设备,其包括:
卷绕体,该卷绕体是将第一隔板、第二隔板、锂极集电体、锂箔和隔着上述第一隔板以及上述第二隔板中的一方而配置的正极以及负极进行卷绕而成,
上述锂极集电体通过作为粘合构件的带而被固接在上述第一隔板以及上述第二隔板中的至少一方,
上述带与上述锂极集电体相接,并且与上述锂箔分离。
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