CN105720228B - 电极体和电极体制造方法 - Google Patents

电极体和电极体制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及电极体和电极体制造方法。一种电极体包括正电极和负电极。所述正电极包括正电极集电体和被设置在所述正电极集电体上的正电极混合物层。所述负电极包括负电极集电体、被设置在所述负电极集电体上的负电极混合物层、以及被设置在所述负电极混合物层上并且包含绝缘颗粒的绝缘层。包含所述绝缘颗粒的绝缘层被形成在所述负电极的宽度方向端部的侧面上,以覆盖所述端部的侧面。

Description

电极体和电极体制造方法
技术领域
本发明涉及电极体和电极体制造方法,更具体地,涉及用于非水电解质二次电池的电极体和电极体制造方法。
背景技术
作为非水电解质二次电池中的一种,存在锂离子电池。锂离子二次电池是可通过允许电解质中的锂离子在存储和释放锂离子的正电极与负电极之间移动而被充电和放电的二次电池。
公开号为2013-080655的日本专利申请(JP 2013-080655A)公开了一种与这样的非水电解质二次电池相关的技术:该非水电解质二次电池使用通过在电极活性材料上涂覆绝缘层而形成的电极板。在JP 2013-080655A所公开的非水电解质二次电池中,不使用典型的片状隔离物(separator),而是使用绝缘层作为隔离物。在JP 2013-080655A所公开的技术中,使用绝缘颗粒作为形成绝缘层的颗粒。
如JP 2013-080655A所公开的非水电解质二次电池中那样,在绝缘颗粒被用于电极体的绝缘层的情况下,通过在负电极混合物层上直接涂覆绝缘颗粒来形成绝缘层。此时,负电极混合物层的侧面(即,负电极的侧面)保持暴露状态,未被绝缘层覆盖。因此,如果负荷被施加到电极体上,负电极的暴露部分通过与正电极集电体接触而发生短路,这样便产生问题。
图15是用于说明本发明要解决的问题的图,并且是示出在电极体被卷绕之前可用的正电极(在下文中,可被称为正电极片)和负电极(在下文中,可被称为负电极片)的状态的俯视图。图16是图15所示的电极体的沿切线XVI-XVI截取的截面图。如图15所示,电极体101包括带状正电极片110和带状负电极片120。正电极片110和负电极片120在厚度方向上层叠。
如图15和16所示,正电极片110包括正电极集电体111和被设置在正电极集电体111上(即,位于正电极集电体111的相反两面上)的正电极混合物层112。其上未设置正电极混合物层112的正电极混合物层未形成部114被设置在正电极片110的宽度方向的一端中(即,位于图15所示的正电极片110的上侧)。而且,负电极片120包括负电极集电体121、被设置在负电极集电体121上(即,位于负电极集电体121的相反两面上)的负电极混合物层122、以及被设置在负电极混合物层122上并且包含绝缘颗粒的绝缘层123。其上未设置负电极混合物层122的负电极混合物层未形成部124被设置在负电极片120的宽度方向的一端中(即,位于图15所示的负电极片120的下侧)。
如图16所示,正电极片110和负电极片120被设置为使得:正电极集电体111的正电极混合物层未形成部114和负电极集电体121的负电极混合物层未形成部124在宽度方向上彼此相反。而且,正电极混合物层112的宽度方向的两端在宽度方向上位于比负电极混合物层122的宽度方向的两端更向内的位置。此时,负电极120的宽度方向的端部125被设置为使得:当从正电极片110和负电极片120的层叠方向俯视时,与正电极集电体111的正电极混合物层未形成部114重叠。
在此方面,当绝缘颗粒被用作电极体101的绝缘层123时,绝缘层123通过在负电极混合物层122上直接涂覆绝缘颗粒而形成。因此,负电极混合物层122的端部125的侧面(即,负电极120的侧面)保持暴露状态,未被绝缘层覆盖。因此,如果负荷被施加到通过层叠正电极110和负电极120而获得的电极体101上时,负电极混合物层122的端部125可与正电极集电体111的正电极混合物层未形成部114接触(如图16中的箭头所示)。这会造成问题,因为正电极110和负电极120发生短路。
发明内容
本发明提供一种即使在使用绝缘颗粒形成绝缘层时,也能够抑制正电极与负电极之间的短路的电极体和电极体制造方法。
根据本发明的第一方面的非水电解质二次电池的电极体包括:正电极,其包括正电极集电体和被设置在所述正电极集电体上的正电极混合物层;以及负电极,其包括负电极集电体、被设置在所述负电极集电体上的负电极混合物层、以及被设置在所述负电极混合物层上的绝缘层,所述绝缘层包含绝缘颗粒,并且所述正电极和所述负电极彼此层叠,所述正电极集电体包括在所述正电极集电体的宽度方向上的第一正电极端部和被设置在所述第一正电极端部的相反端处的第二正电极端部、以及仅在所述第一正电极端部侧设置的正电极混合物层未形成部,在所述正电极混合物层未形成部中未设置所述正电极混合物层,所述负电极集电体包括在所述负电极集电体的宽度方向上设置的第一负电极端部和相反的第二负电极端部、以及仅在所述第一负电极端部侧设置的负电极混合物层未形成部,在所述负电极混合物层未形成部中未设置所述负电极混合物层,所述第一正电极端部和所述第一负电极端部被设置为在所述宽度方向上位于彼此的相反侧,所述正电极混合物层的宽度方向的两端在所述宽度方向上位于比所述负电极混合物层的宽度方向的两端更向内的位置,并且包含所述绝缘颗粒的绝缘层被形成在所述第二负电极端部的侧面上,以覆盖所述第二负电极端部的所述侧面。
根据本发明的第二方面的电极体制造方法包括:通过以下方式形成正电极:在带状正电极集电体上涂覆正电极混合物层,所述带状正电极集电体包括在宽度方向上的第一正电极端部和被设置在所述第一正电极端部的相反端处的第二正电极端部,以便仅在所述第一正电极端部侧设置正电极混合物层未形成部,在所述正电极混合物层未形成部中未设置所述正电极混合物层;通过以下方式形成负电极:在带状负电极集电体上涂覆负电极混合物层,所述带状负电极集电体包括在宽度方向上的第一负电极端部和被设置在所述第一负电极端部的相反端处的第二负电极端部,以便仅在所述第一负电极端部侧设置负电极混合物层未形成部,在所述负电极混合物层未形成部中未设置所述负电极混合物层;以及在所述第二负电极端部的侧面和所述负电极混合物层上涂覆绝缘颗粒;以及层叠所述正电极和所述负电极,以使得所述第一正电极端部和所述第一负电极端部被设置在所述宽度方向上的彼此相反侧,并且使得所述正电极混合物层的宽度方向的两端在所述宽度方向上位于比所述负电极混合物层的宽度方向的两端更向内的位置。
在根据上述各个方面的电极体和电极体制造方法中,绝缘层被形成为覆盖负电极的宽度方向端部的侧面。因此,即使当负电极的宽度方向端部被设置为在层叠方向上面向正电极集电体的正电极混合物层未形成部时,也可以抑制负电极的端部与正电极集电体的正电极混合物层未形成部接触。因此,可以抑制正电极和负电极发生短路。
根据上述各个方面,可以提供即使在使用绝缘颗粒形成绝缘层时,也能够抑制正电极与负电极之间的短路的电极体和电极体制造方法。
附图说明
下面将参考附图描述本发明的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业意义,在这些附图中,相同的参考标号表示相同的要素,并且其中:
图1是用于说明根据实施例的电极体的俯视图;
图2是图1所示的电极体的沿切线II-II截取的截面图;
图3是示出其中根据实施例的电极体正被卷绕的状态的透视图;
图4是示出根据实施例的电极体的一个实例的截面图;
图5是示出根据实施例的电极体的另一配置实例的截面图;
图6是示出根据实施例的电极体的再一配置实例的截面图;
图7是用于说明根据实施例的电极体制造方法的流程图;
图8是用于说明使用凹版涂覆装置在负电极上涂覆绝缘颗粒的步骤的图;
图9是用于说明使用凹版涂覆装置在负电极上涂覆绝缘颗粒的步骤的图;
图10A是用于说明制造根据实施例的电极体的负电极的步骤的俯视图;
图10B是图10A所示的负电极的沿切线XB-XB截取的截面图;
图11A是用于说明制造根据实施例的电极体的负电极的步骤的透视图;
图11B是图11A所示的负电极的沿切线XIB-XIB截取的截面图;
图12是用于说明制造根据实施例的电极体的负电极的步骤的透视图;
图13A是用于说明制造根据实施例的电极体的负电极的步骤的俯视图;
图13B是图13A所示的负电极的沿切线XIIIB-XIIIB截取的截面图;
图14是示出各个样品的在焊接集电体时的短路的存在或不存在、在挤压时的短路的存在或不存在、以及容量保持率的表;
图15是用于说明本发明要解决的问题的俯视图;以及
图16是图15所示的电极体的沿切线XVI-XVI截取的截面图。
具体实施方式
现在将参考附图描述本发明的实施例。图1是用于说明根据实施例的电极体1的俯视图。图1是示出在电极体1被卷绕之前可用的正电极(正电极片)10和负电极(负电极片)20的状态的俯视图。图2是图1所示的电极体1的沿切线II-II截取的截面图。如图1所示,电极体1包括带状正电极片10和带状负电极片20。正电极片10和负电极片20在厚度方向上层叠。
正电极片10包括正电极集电体11和被设置在正电极集电体11上(即,位于正电极集电体11的相反两面上)的正电极混合物层12。其上未设置正电极混合物层12的正电极混合物层未形成部14被设置在正电极片10的宽度方向的一端(第一正电极端部;图1所示的正电极片10的上侧)中。
作为正电极集电体11,可以使用例如铝或主要由铝构成的合金。正电极混合物层12包括正电极活性材料。正电极活性材料是能够存储或释放锂的材料。作为正电极活性材料,可以使用例如锂钴氧化物(LiCoO2)、锂锰氧化物(LiMn2O4)和锂镍氧化物(LiNiO2)。而且,可以使用通过以任意比率混合LiCoO2、LiMn2O4和LiNiO2并煅烧它们而获得的材料。并且,正电极混合物层12可包括导电材料。作为导电材料,可以使用例如诸如乙炔黑(AB)、科琴黑等的碳黑和石墨。
正电极片10可通过例如以下方式制造:混揉正电极活性材料、导电材料、溶剂和粘合剂,在正电极集电体11上涂覆混揉的正电极混合物,并且对其进行干燥。在这种情况下,作为溶剂,可以使用例如NMP(N-甲基吡咯烷酮)溶液。此外,作为粘合剂,可以使用例如聚偏二氟乙烯(PVdF)、丁苯橡胶(SBR)、聚四氟乙烯(PTFE)和羧甲基纤维素(CMC)。
如图1和2所示,负电极片20包括负电极集电体21、被设置在负电极集电体21上(即,位于负电极集电体21的相反两面上)的负电极混合物层22、以及被设置在负电极混合物层22上并且包含绝缘颗粒的绝缘层23。其上未设置负电极混合物层22的负电极混合物层未形成部24被设置在负电极片20的宽度方向的一端(第一负电极端部;图1所示的负电极片20的下侧)中。
作为负电极集电体21,可以使用例如铜、镍或其合金。负电极混合物层22包括负电极活性材料。负电极活性材料是能够存储或释放锂的材料。作为负电极活性材料,可以使用例如由石墨等制成的粉末状碳材料。负电极片20可通过例如以下方式制造:混揉负电极活性材料、导电材料、溶剂和粘合剂,在负电极集电体21上涂覆混揉的负电极混合物,并且对其进行干燥(这与正电极片10的制造类似)。
根据本实施例的负电极片20进一步包括被设置在负电极混合物层22上的绝缘层23。绝缘层23可以使用绝缘颗粒形成。作为绝缘颗粒,可以使用陶瓷颗粒或树脂颗粒。作为陶瓷颗粒,可以使用例如氧化铝颗粒。此外,在下面描述的绝缘颗粒被彼此热焊接的情况下,使用热塑性树脂颗粒。例如,可以使用聚乙烯颗粒作为热塑性树脂颗粒。当在负电极混合物层22上形成绝缘层23时,可以使用例如凹版涂覆装置(该装置的细节将在下面描述)。绝缘层23用作隔离物,其在正电极片10和负电极片20被层叠时阻止正电极片10和负电极片20短路。
如图2所示,正电极片10和负电极片20被设置为使得正电极集电体11的正电极混合物层未形成部14和负电极集电体21的负电极混合物层未形成部24在宽度方向上彼此相反。此外,负电极混合物层22的宽度大于正电极混合物层12的宽度。由此,负电极片20的宽度方向端部25被设置为在层叠方向上面向正电极集电体11的正电极混合物层未形成部14。换言之,负电极片20的宽度方向端部25被设置为使得:当从层叠方向俯视时,与正电极集电体11的正电极混合物层未形成部14重叠。
在根据本实施例的电极体1中,绝缘层26被形成为覆盖负电极片20的宽度方向端部25的侧面。通过以此方式用绝缘层26覆盖负电极片20的宽度方向端部25的侧面,可以抑制负电极混合物层22中的每一个的端部25与正电极集电体11的正电极混合物层未形成部14接触。
也就是说,在图16所示的常规电极体101中,负电极混合物层122中的每一个的端部125的侧面保持暴露状态,未被绝缘层123覆盖。因此,如果负荷被施加到通过层叠正电极片110和负电极片120而获得的电极体101上,则负电极混合物层122中的每一个的端部125可能与正电极集电体111的正电极混合物层未形成部114接触(如图16中的箭头所示)。这样便产生问题,因为正电极片110和负电极片120发生短路。
与此相对照,在根据本实施例的电极体1中,如图2所示,绝缘层26被形成为覆盖负电极片20的宽度方向端部25的侧面。因此可以抑制负电极混合物层22中的每一个的端部25与正电极集电体11的正电极混合物层未形成部14接触。因此,可以抑制正电极片10和负电极片20短路。
例如,在本实施例中,可通过以下方式形成卷绕电极体:在如图1所示层叠正电极片10和负电极片20之后,如图3所示卷绕正电极片10和负电极片20。此外,例如,电极体可通过以下方式形成:如图4所示,交替地层叠多个正电极片10和多个负电极片20。即使当卷绕电极体通过卷绕正电极片10和负电极片20而形成时,电极体也具有其中多个正电极片10和多个负电极片20交替地层叠的结构,如图4所示。在本实施例中,绝缘层26被形成在负电极片20的宽度方向端部25的侧面上。因此,即使当卷绕正电极片10和负电极片20或者当集聚(collect)和焊接正电极集电体11的正电极混合物层未形成部14时将负荷施加到负电极片20的端部25上,也可以抑制正电极片10和负电极片20发生短路。
此外,在本实施例中,对于图5所示的电极体1’,可形成绝缘层29,以覆盖负电极混合物层22的端部侧面28(即,位于负电极集电体21的负电极混合物层未形成部24侧的端部侧面)。也就是说,当负电极混合物层22的端部侧面28如图2所示在电极体中暴露时,存在这样的可能性:一旦导电性异物混入,负电极混合物层22的端部侧面28和正电极片10可能发生短路。因此,通过另外将绝缘层29形成为覆盖负电极混合物层22的端部侧面28,可以可靠地抑制正电极片10与负电极片20之间的短路。
此外,在本实施例中,对于图6所示的电极体2,可通过热焊接覆盖负电极片20’的宽度方向端部25的侧面的绝缘颗粒而形成绝缘层31。在这种情况下,使用热塑性树脂颗粒作为绝缘颗粒。例如,可以使用聚乙烯颗粒作为树脂颗粒。由于聚乙烯颗粒具有低的熔点(大约130℃),因此可以降低热焊接温度。
在如上所述通过热焊接覆盖负电极片20’的宽度方向端部25的侧面的绝缘颗粒而形成绝缘层31的情况下,可以使绝缘层31中绝缘颗粒之间的连接强固。因此可增加抗压强度。还可以抑制在切割正电极集电体11时产生的毛边(作为金属的正电极集电体的碎片)穿透绝缘层23。因此,可以可靠地抑制正电极与负电极之间的短路。
接下来,将描述根据本实施例的电极体制造方法。图7是用于说明根据实施例的电极体制造方法的流程图。当制造电极体时,首先形成正电极片10(步骤S1)。正电极片10可通过以下方式制成:混揉正电极活性材料、导电材料、溶剂和粘合剂,在正电极集电体11的相反两面上涂覆混揉的正电极混合物,并且对其进行干燥。此时,其上未设置正电极混合物层12的正电极混合物层未形成部14被设置在正电极片10的宽度方向的一端(第一正电极端部;图1所示的正电极片10的上侧)中。
然后,形成负电极片20(步骤S2)。负电极片20可通过以下方式制成:混揉负电极活性材料、导电材料、溶剂和粘合剂,在负电极集电体21的相反两面上涂覆混揉的负电极混合物,并且对其进行干燥。此时,其上未设置负电极混合物层22的负电极混合物层未形成部24被设置在负电极片20的宽度方向的一端(第一负电极端部;图1所示的负电极片20的下侧)中。
在本实施例中,绝缘层23另外还形成在负电极混合物层22上。此时,包含绝缘颗粒的绝缘层26被形成为覆盖负电极片20的宽度方向端部25的侧面(参见图2)。当形成绝缘层23时,使用例如凹版涂覆装置将绝缘颗粒涂覆在负电极混合物层22上。图8和9是用于说明使用凹版涂覆装置40在负电极片上涂覆绝缘颗粒的步骤的图。图9是其中从负电极片41的输送方向上的上游侧(即,从图8中的图纸面的左侧)观察图8所示的凹版涂覆装置40的图。
如图8所示,凹版涂覆装置40包括多个辊子42、液罐43、凹版辊45和刮片46。辊子42沿输送方向(如图8中的箭头所示)输送其上形成有负电极混合物层22的负电极片41。液罐43保持包含绝缘颗粒的糊状物(paste)44并将糊状物44供应到凹版辊45的外周面。包含绝缘颗粒的糊状物44可通过例如混合绝缘颗粒、溶剂和增粘剂来制备。凹版辊45将糊状物44转印(transfer)并涂覆到负电极片41的表面(即,负电极混合物层22中的一个的表面)上。刮片46将粘附在凹版辊45外周面上的过量糊状物44刮掉。
如图9所示,在凹版辊45的外周面上保持的糊状物44被涂覆在输送到凹版辊45的负电极片41的表面上。此时,在负电极集电体21的负电极混合物层未形成部中设置遮蔽胶带48。这可以防止糊状物44被涂覆在负电极集电体21的负电极混合物层未形成部上。此外,如图9所示,凹版辊45的凹槽(groove)47的方向倾斜,以便面向负电极片41的端部25。这使得糊状物44在沿凹槽47延伸的方向(图9中的箭头49所示的方向)上流动。这样,可以在负电极片41的端部25的侧面上涂覆糊状物44。
之后,通过干燥被涂覆在负电极片41上的糊状物44,可以在负电极混合物层22中的一个上形成包含绝缘颗粒的绝缘层23。对负电极片41的两个表面都进行使用凹版涂覆装置40在负电极片41的表面上涂覆绝缘颗粒(绝缘层23)的步骤。
在以上述方式制造正电极片10和负电极片20之后,将正电极片10和负电极片20层叠(图7中的步骤S3)。当如图2所示层叠正电极片10和负电极片20时,正电极片10和负电极片20被设置为使得正电极集电体11的正电极混合物层未形成部14和负电极集电体21的负电极混合物层未形成部24在宽度方向上位于彼此的相反侧。在层叠正电极片10和负电极片20之后,可通过如图3所示卷绕正电极片10和负电极片20来形成卷绕电极体。或者,如图4所示,电极体可通过交替地层叠多个正电极片10和多个负电极片20而形成。在图7所示的流程图中,示例出这样的情况:其中,正电极片10先于负电极片20形成。然而,正电极片10和负电极片20的形成顺序可以相反。
在本实施例中,对于图6所示的电极体2,可通过热焊接覆盖负电极片20’的宽度方向端部25的侧面的绝缘颗粒来形成绝缘层31。将参考图10到13描述在热焊接绝缘颗粒的情况下制造负电极片20的方法。
首先,如图10A和10B所示,形成包括负电极集电体21、负电极混合物层22以及绝缘层23和26的负电极片20。在这种情况下,使用热塑性树脂颗粒作为构成绝缘层23和26的绝缘颗粒。例如,可以使用聚乙烯颗粒作为树脂颗粒。其上未设置负电极混合物层22的负电极混合物层未形成部24被设置在负电极片20的宽度方向的一端中。当形成负电极片20时,可以使用图7中的步骤S2所述的方法。
之后,如图11A所示,卷绕负电极片20。当卷绕负电极片20时,如图11B所示,负电极片20被层叠。此时,分隔物33被设置为使得负电极片20在负电极片20的厚度方向(层叠方向)上彼此分隔开。之后,如图12所示,通过加热卷绕的负电极片20的端部25(参见图10B)的绝缘层26来热焊接树脂颗粒。当热焊接绝缘层26(树脂颗粒)时,例如,将被加热到等于或高于树脂颗粒的熔点的温度的板状部件35紧压在卷绕的负电极片20的端部的侧面上。这可以仅热焊接位于负电极片20的端部的侧面上的树脂颗粒。
在通过热焊接树脂颗粒形成绝缘层31(由参考标号31指示的热焊接的绝缘层)之后,展开卷绕的负电极片20’(由参考标号20’指示的热焊接的负电极片)(参见图13A)。此时,如图11B所示,分隔物33被设置在负电极片与负电极片之间。因此可以防止绝缘层31被彼此热焊接,并且可以容易地展开卷绕的负电极片20’。通过使用此方法,可在负电极片20’的宽度方向端部25中形成其中绝缘颗粒彼此热焊接的绝缘层31(参见图13B)。
然后,通过使用如图13A和13B所示的负电极片20’形成电极体,可以形成图6所示的电极体2,即,其中负电极片20’的宽度方向端部25被绝缘层31(由热焊接的绝缘颗粒构成的绝缘层)覆盖的电极体2。
根据上述本实施例,即使当绝缘层使用绝缘颗粒形成时,也可以提供能够抑制正电极与负电极之间的短路的电极体和电极体制造方法。
接下来,将描述本发明的实例。使用上述方法制造包括正电极片和负电极片的电极体(卷绕电极体)。此时,在实例1中制成这样的电极体:其中,与如图2所示的电极体1一样,绝缘层26被形成为覆盖负电极片20的宽度方向端部25的侧面。此外,与图6所示的电极体2一样,通过热焊接覆盖负电极片20’的宽度方向端部25的侧面的绝缘颗粒而形成绝缘层31。这样制成的电极体是实例2。此外,作为比较例,制成这样的电极体(参见图16):其中,负电极片120的宽度方向端部125的侧面不被绝缘层123覆盖。
然后,在卷绕正电极片和负电极片之后,捆绑并焊接正电极集电体(正电极混合物层未形成部)和负电极集电体(负电极混合物层未形成部)。之后,通过测量电极体的电阻值,即,正电极与负电极之间的电阻值,来判定正电极与负电极之间的短路存在或不存在。此时,判断参考值为1GΩ。也就是说,如果正电极与负电极之间的电阻值等于或大于1GΩ,则判定短路不存在。如果正电极与负电极之间的电阻值小于1GΩ,则判定短路存在。
此外,当负荷(2kN)被局部地施加到正电极集电体的正电极混合物层未形成部(参见图2所示的正电极混合物层未形成部14)时,检查短路的存在或不存在。短路的定义与上面的相同。
并且,使用根据实例1和2、以及比较例的电极体制造锂离子二次电池。测量锂离子二次电池中每一个的容量保持率。当测量容量保持率时,在60℃的环境温度下,以2C的电流值重复1000次充电和放电循环。此时,在0%与100%的SOC(充电状态)之间重复充电和放电。使用通过以下方式获得的值作为容量保持率(%):将1000次充电和放电循环之后可用的电池容量除以初始充电时可用的电池容量,然后将所除得的值乘以100。
图14示出各个样品的焊接集电体时的短路存在或不存在、挤压时的短路存在或不存在,以及容量保持率。如图14所示,在根据比较例的电极体中,正电极和负电极在焊接集电体时和挤压时发生短路。在根据实例1的电极体中,正电极和负电极在焊接集电体时不发生短路。然而,正电极和负电极在挤压时发生短路。在根据实例2的电极体中,正电极和负电极在焊接集电体时和挤压时不发生短路。因此,通过如实例1和2中那样用绝缘层26或31覆盖负电极片20的宽度方向端部25的侧面,可以抑制正电极与负电极之间的短路。具体而言,如果如实例2中那样通过热焊接绝缘颗粒而形成绝缘层31,则可以有效地抑制正电极与负电极之间的短路(也就是说,可以使绝缘层耐受挤压)。
关注于容量保持率,在使用根据实例1的电极体的情况下,容量保持率高于在使用根据比较例的电极体的情况下可得的容量保持率。可推测,这是因为在根据实例1的电极体中,由于在负电极片20的端部25中设置了绝缘层26(参见图2),绝缘层26能够保持电解质,并且锂离子容易地从负电极片20的端部25被引入。另一方面,在根据比较例的电极体中,未在负电极片120的端部125中形成绝缘层(参见图16)。因此,可推测锂离子很难从负电极片120的端部125被引入。
在使用根据实例2的电极体的情况下,容量保持率低于在使用根据实例1的电极体的情况下可得的容量保持率。可推测,这是因为在根据实例2的电极体中,由于在负电极片20的端部25中设置的绝缘层31的热焊接(参见图6),构成绝缘层31的绝缘颗粒之间的间隙变窄,锂离子很难从负电极片20的端部25被引入。
根据上述结果可注意到,当锂离子二次电池的容量保持率被认为重要时,理想地采用实例1的配置。另一方面,当抗压性被认为比锂离子二次电池的容量保持率更重要时,理想地采用实例2的配置。
尽管上面基于实施例描述了本发明,但是本发明不限于仅仅上述实施例的配置。不言而喻,本发明包含所属领域的技术人员可构想的落在权利要求所限定的本发明范围内的各种修改、变化和组合。

Claims (10)

1.一种非水电解质二次电池的电极体,包括:
正电极,其包括正电极集电体和被设置在所述正电极集电体上的正电极混合物层;以及
负电极,其包括负电极集电体、被设置在所述负电极集电体上的负电极混合物层、以及被设置在所述负电极混合物层上的绝缘层,所述绝缘层包含绝缘颗粒,并且所述正电极和所述负电极彼此层叠,
所述正电极集电体包括在所述正电极集电体的宽度方向上的第一正电极端部和被设置在所述第一正电极端部的相反端处的第二正电极端部、以及仅在所述第一正电极端部侧设置的正电极混合物层未形成部,在所述正电极混合物层未形成部中未设置所述正电极混合物层,
所述负电极集电体包括在所述负电极集电体的宽度方向上设置的第一负电极端部和相反的第二负电极端部、以及仅在所述第一负电极端部侧设置的负电极混合物层未形成部,在所述负电极混合物层未形成部中未设置所述负电极混合物层,
所述第一正电极端部和所述第一负电极端部被设置为在所述宽度方向上位于彼此的相反侧,
所述正电极混合物层的宽度方向的两端在所述宽度方向上位于比所述负电极混合物层的宽度方向的两端更向内的位置,并且
包含所述绝缘颗粒的绝缘层被形成在所述第二负电极端部的侧面上,以覆盖所述第二负电极端部的所述侧面,
其中,所述绝缘颗粒是热塑性树脂颗粒并且在所述第二负电极端部的所述侧面上彼此热焊接。
2.根据权利要求1所述的电极体,其中,所述绝缘颗粒是聚乙烯颗粒。
3.根据权利要求1或2所述的电极体,其中,包含所述绝缘颗粒的绝缘层另外还形成在所述负电极集电体上,以覆盖所述负电极混合物层的位于所述负电极混合物层未形成部侧的端部侧面。
4.根据权利要求1或2所述的电极体,其中,所述电极体是通过层叠和卷绕所述正电极和所述负电极而形成的卷绕电极体。
5.根据权利要求3所述的电极体,其中,所述电极体是通过层叠和卷绕所述正电极和所述负电极而形成的卷绕电极体。
6.一种电极体制造方法,包括:
通过以下方式形成正电极:在带状正电极集电体上涂覆正电极混合物层,所述带状正电极集电体包括在宽度方向上的第一正电极端部和被设置在所述第一正电极端部的相反端处的第二正电极端部,以便仅在所述第一正电极端部侧设置正电极混合物层未形成部,在所述正电极混合物层未形成部中未设置所述正电极混合物层;
通过以下方式形成负电极:在带状负电极集电体上涂覆负电极混合物层,所述带状负电极集电体包括在宽度方向上设置的第一负电极端部和相反的第二负电极端部,以便仅在所述第一负电极端部侧设置负电极混合物层未形成部,在所述负电极混合物层未形成部中未设置所述负电极混合物层;以及在所述第二负电极端部的侧面和所述负电极混合物层上涂覆绝缘颗粒;以及
层叠所述正电极和所述负电极,以使得所述第一正电极端部和所述第一负电极端部被设置在所述宽度方向上的彼此相反侧,并且使得所述正电极混合物层的宽度方向的两端在所述宽度方向上位于比所述负电极混合物层的宽度方向的两端更向内的位置,
其中,所述形成所述负电极包括:
涂覆热塑性树脂颗粒作为所述绝缘颗粒,并且卷绕其上涂覆有所述树脂颗粒的所述负电极;以及
在等于或高于所述树脂颗粒的熔点的温度下加热卷绕的负电极的所述第二负电极端部的所述侧面,以热焊接位于所述第二负电极端部的所述侧面上的所述树脂颗粒。
7.根据权利要求6所述的方法,其中,当热焊接所述树脂颗粒时,将被加热到等于或高于所述树脂颗粒的熔点的温度的板状部件压在所述卷绕的负电极的所述第二负电极端部的所述侧面上。
8.根据权利要求6或7所述的方法,其中,当卷绕所述负电极时,设置分隔物33,以使得所述负电极在所述负电极的厚度方向上彼此分隔开。
9.根据权利要求6或7所述的方法,进一步包括:
在层叠所述正电极和所述负电极之后,卷绕所述正电极和所述负电极。
10.根据权利要求8所述的方法,进一步包括:
在层叠所述正电极和所述负电极之后,卷绕所述正电极和所述负电极。
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