CN107078271B - 用于二次电池的电极的制造方法及制造装置、用于二次电池的电极及二次电池 - Google Patents
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Abstract
一种用于二次电池的电极,该二次电池包括电极层压组装体,该电极层压组装体具有由隔离器和多个电极层压而成的构造,该电极包括集电器(3)和形成于集电器(3)的表面上的活性物质层(2)。活性物质层(2)包括厚层部和薄层部,薄层部位于活性物质层的边缘部且厚度小于厚层部,通过从模头(12)的排出口(12a)向着集电器(3)的表面排出包含活性物质的浆料而形成活性物质层,通过涂敷阀(13)向模头(12)供给该浆料。在形成活性物质层(2)的薄层部时,从比形成厚层部时更靠近集电器(3)的排出口(12a),将通过比形成厚层部时具有更小的开度的涂敷阀(13)供给的浆料,向着集电器(3)排出。
Description
技术领域
本发明涉及用于二次电池的电极的制造方法及制造装置、用于二次电池的电极、以及二次电池。
背景技术
二次电池广泛地扩展到不仅用作诸如移动电话、数码相机和膝上型计算机等便携式设备的电源,而且用作车辆或家庭电源。特别而言,具有高能量密度的重量轻的锂离子二次电池是我们生活不可欠缺的蓄能设备。
二次电池能够大致分类为卷绕型和层压型。卷绕型二次电池的电池元件具有的结构中,长的正极片和长的负极片在其间分别插入的隔离器重叠的状态下卷绕多次。层压型二次电池的电池元件具有的结构中,交替且重复地层压正极片和负极片,在其间分别插入隔离器。正极片和负极片各包括形成部和非形成部,在形成部中,在集电器上形成活性物质层(包含以下情况:混合剂包含粘合剂、导电物质等以及活性物质),在非形成部中,未形成用于连接电极端子的活性物质层。
在卷绕型二次电池和层压型二次电池中的每个中,电池元件与电解液一起被容纳并且密封在外部容器(外壳)内。然后,正极端子的一端与正极片的非形成部电连接,而另一端与从外部容器引出到外部,并且负极端子的一端与负极片的非形成部电连接,而另一端从外部容器引出到外部。利用电池技术的经年改进,趋势是二次电池的容量每年增加。这意味着,万一发生短路,生成的热的量将增加,这又增加了安全风险。因此,改进电池安全的措施变得越来越重要。
作为安全措施的示例,如专利文献1所示,为了防止正极和负极之间发生短路,存在着在形成部与非形成部的边界部设置绝缘构件的技术。专利文献1所公开的技术中,在正极的正极集电器上,放置覆盖形成有正极活性物质层的形成部与未形成正极活性物质层的非形成部之间的边界部的绝缘构件。在层压型二次电池中,在平面示图的相同位置处重复层压绝缘构件。因此,在放置有绝缘构件的位置处,电池元件的一部分的厚度很大,并起每单位体积的能量密度降低。
另外,在二次电池中,为了稳定电特性和可靠性,优选用带子等固定电池元件,并且对电池元件均匀施压。然而,当专利文献1中的绝缘构件用于层压型二次电池时,由于存在绝缘构件的部分和不存在绝缘构件的部分之间的厚度差,不可能向电池元件施加均匀的压力,并且存在着引起诸如电特性的变动以及循环特性的下降等电池质量下降的担忧。
专利文献2提出了一种构造,其中,将电极(正极)的放置有绝缘构件的部分变薄,并且因此防止电池元件的厚度的部分增大。专利文献2教导了一种在集电器上连续形成活性物质的方法、以及间歇地施加活性物质的方法。
专利文献3描述了间歇供给阀,其用于活性物质的间歇施加。
现有技术列表
专利文献
专利文献1:JP2012-164470A
专利文献2:WO2013/187172
专利文献3:JP2001-38276A。
发明内容
发明要解决的问题
在专利文献2中,在通过连续施加方式形成活性物质层的情况下,在电池工业中,在长的集电器的宽度方向的两边缘,通常形成活性物质层的厚度小的部分。通过从设置在模头的排出口的两边缘部的用于排出浆料且具有比中央部小的开口的部分排出包含活性物质粒子的浆料,从而形成该活性物质层的厚度小的部分。根据该方法,能够非常容易地形成厚度小的部分。然而,在小的开口部分中,存在着引起所谓的“线缺陷”的可能性,其中,浆料中存在的凝聚物和其他异物以及在集电器附着的异物等,被开口部捕获从而堵塞该开口部,并且持续产生浆料未施加的部分。
另一方面,在通过间歇施加技术形成活性物质层的情况下,在到模头的浆料通道的途中设置涂敷阀,并且涂敷阀的开闭产生了间歇的浆料流。例如,如专利文献3所示,涂敷阀具有以下构造:当阀塞抵接在形成于阀箱的中间部的阀座时关闭涂敷阀,当阀塞从阀座移开时打开涂敷阀。通过调整阀塞与阀座之间的间隔,能够调节通过该涂敷阀的浆料的量,由此,能够改变从模头排出的浆料的量。在该涂敷阀打开时,在阀塞从接近阀座的位置向着模头的排出口的方向移动的情况下,存在着以下可能性:通过移动阀塞而浆料的一部分将被推出,并且将被从排出口喷出,从而施加的浆料的量暂时增加。在此情况下,如图16a所示,由于施加的量的暂时增加,所制造的电极上,除了活性物质层2的厚度大的厚层部2b和位于活性物质层2的边缘部的活性物质层2的厚度小的薄层部2a以外,还形成了位于厚层部2b和薄层部2a之间的边界的突出部2x。这样,由于形成了非预期的突出部2x,不能获得具有期望的特性的电极,并且电极的厚度部分增加。为了防止或降低突出部2x的发生,并且精确地形成活性物质层2的厚层部2b和薄层部2a,需要驱动基于相当复杂的外形的用于打开和关闭涂敷阀的制动器,并且需要重新调整用于浆料的每个生产批量的外形。
专利文献3所公开的阀,能够稳定间歇施加中的开始供给施加液(浆料)时的供给量,即稳定施加开始时的厚度。然而,为了通过该阀的操作而在开始向电极施加浆料时形成阶梯,有必要在阀的打开运动和阀的关闭运动之间的瞬间切换,并且因此,阶梯的形成容易变得不稳定。此外,当通过改变施加液的供给量而改变层厚时,对于为了降低层厚而排出少量浆料的部分,存在着施加液不能从排出口向集电箔行进的可能性。在此情况下,如图16b所示,空气有时候卷入到施加液的流中,从而气泡2y残留在电极的活性物质层2的内部,并且如图16c所示,气泡,作为针孔2z,有时出现在干燥后的活性物质层的表面。这样,当活性物质层的内部的气泡2y或表面的针孔2z存在时,不能够获得电极的期望性能特征。
本发明的目的是解决上述问题,并且提供用于二次电池的电极的制造方法及制造装置、用于二次电池的电极、以及二次电池,其在通过绝缘构件防止电极间短路时,能够通过防止或降低电池元件的体积的增大和变形而增加可靠性,进一步提高电池性能。
用于解决问题的方案
本发明涉及一种用于二次电池的电极的制造方法,二次电池包括电极层压组装体,电极层压组装体具有由隔离器和多个电极层压而成的构造,并且电极包括集电器和形成于集电器的表面上的活性物质层。活性物质层包括厚层部和薄层部,薄层部位于活性物质层的边缘部且厚度小于厚层部,通过从模头的排出口向着集电器的表面排出包含活性物质的浆料而形成活性物质层,通过涂敷阀向模头供给浆料。在形成活性物质层的薄层部时,从比形成厚层部时更靠近集电器的排出口,将通过比形成厚层部时具有更小的开口的涂敷阀供给的浆料,向着集电器排出。
另外,本发明涉及一种用于二次电池的电极的制造方法,二次电池包括电极层压组装体,电极层压组装体具有由隔离器和多个电极层压而成的构造,并且电极包括集电器和形成于集电器的表面上的活性物质层。活性物质层包括厚层部和薄层部,薄层部位于活性物质层的边缘部且厚度小于厚层部,通过从模头的排出口向着集电器的表面排出包含活性物质的浆料而形成活性物质层,通过涂敷阀向模头供给浆料。在形成活性物质层的薄层部时,通过改变模头相对于集电器的角度,从比形成厚层部时更靠近集电器的排出口,将比形成厚层部时施加的量更小的量的浆料,向着集电器排出。
本发明涉及一种用于二次电池的电极的制造装置,二次电池包括电极层压组装体,电极层压组装体具有由隔离器和多个电极层压而成的构造,并且装置包括模头和涂敷阀,模头具有用于向着构成电极的集电器的表面排出包含活性物质的浆料的排出口,涂敷阀向模头供给浆料,并且涂敷阀能够调整开度。当在集电器的表面上形成活性物质层的厚度大的厚层部时,模头能够增加排出口与集电器之间的间隔,并且当在集电器的表面上形成厚度小的薄层部时,模头能够减小排出口与集电器之间的间隔。当在集电器的表面上形成厚层部时,涂敷阀能够增加开度以增加向模头供给的浆料的量,并且当在集电器的表面上形成薄层部时,涂敷阀能够减小开度以减小向模头供给的浆料的量。
本发明涉及一种用于二次电池的电极的制造装置,二次电池包括电极层压组装体,电极层压组装体具有由隔离器和多个电极层压而成的构造,并且装置包括模头和涂敷阀,模头具有用于向着作为电极的一部分的集电器的表面排出包含活性物质的浆料的排出口,并且模头能够转动,以及涂敷阀向模头供给浆料。当在集电器的表面上形成活性物质层的厚度大的厚层部时,模头能够通过转动而增加排出口与集电器之间的间隔,并且当在集电器的表面上形成厚度小的薄层部时,模头能够通过转动而减小排出口与集电器之间的间隔。
在本发明中的用于二次电池的电极中,电极包括集电器和在集电器的表面上形成的活性物质层,以及活性物质层包括厚层部和薄层部,薄层部位于活性物质层的边缘部且厚度小于厚层部。设置绝缘构件,以便覆盖在集电器上未形成活性物质层的非形成部与活性物质层的薄层部之间的边界部。薄层部的厚度与绝缘构件的厚度之和小于厚层部的厚度。薄层部具有1.5mm以上的长度。薄层部与厚层部之间的过渡部的长度为1mm以下。
本发明中的二次电池包括:电极层压组装体,电极层压组装体具有由隔离器和多个电极层压而成的构造;以及外部容器,将电极层压组装体与电解液一起容纳,其中,包含于电极层压组装体中的多个电极中的至少一些是具有以上构造的用于二次电池的电极。
发明的有利效果
根据本发明,在通过绝缘构件防止电极间短路时,能够通过防止或降低电池元件的体积的增大和变形而增加可靠性,而且能够进一步提高电池性能。
附图说明
[图1]图1是示出本发明中的层压型二次电池的基本结构的截面图。
[图2]图2是示出图1所示的二次电池的正极的主要部分的放大侧面图。
[图3]图3是示出本发明中的用于二次电池的电极的制造装置的示意图。
[图4]图4是示出图3所示的制造装置的涂敷阀的放大截面图。
[图5]图5是示出图1所示的二次电池的正极的变形的主要部分的放大侧面图。
[图6a1-6b2]图6a1是示出本发明的第二示范性实施例的用于二次电池的电极的制造方法中的、活性物质层的薄层部的形成步骤的概略图,图6a2是图6a1的主要部分的放大图,图6b1是示出厚层部的形成步骤的概略图,图6b2是图6b1的主要部分的放大图。
[图7a-b]图7a是通过本发明的示例制造的电极在集电器切断前的平面图,图7b是该集电器切断后的平面图。
[图8]图8是示出本发明的示例的用于二次电池的电极的制造装置的示意图。
[图9a-9c]图9a是示意性地示出在集电器的一个表面上形成活性物质层的步骤的概略图,图9b是示意性示出在一个表面形成有活性物质层的集电器的另一个表面形成活性物质层的步骤的概略图,以及图9c是示意性示出在一个表面形成有活性物质层的集电器的另一个表面形成活性物质层的步骤的另一例子的概略图。
[图10a-10c]图10a-10c是在一个表面形成有活性物质层的集电器移动到该集电器的一部分不与背辊接触的状态时、在另一个表面上形成活性物质层的步骤的概略图。
[图11]图11是示出完成状态的电极的侧面图。
[图12a-12c]图12a-12c是在一个表面形成有活性物质层的集电器移动到该集电器与背辊接触的状态时、在另一个表面上形成活性物质层的步骤的概略图。
[图13a-13b]图13a-b是示出活性物质层的形成步骤中的涂敷阀的动作和模头的动作的图表。
[图14]图14是示出用于模头的驱动部件的平面图。
[图15]图15是图14所示的驱动部件的主要部分的侧面图。
[图16a-16c]图16a-c是示出根据相关技术制造的用于二次电池的电极的主要部分的放大侧面图。
具体实施方式
以下,将通过使用附图描述本发明的示范性实施例。
[二次电池的基本结构]
图1是示意性示出采用本发明的层压型锂离子二次电池的构造的示例。本发明的锂离子二次电池100包括电极层压组装体(电池元件),其中,一对电极,即正极(正极片)1和负极(负极片)6在其间夹着隔离器20的情况下被交替层压。电极层压组装体与电解液5一起被收纳于由柔性膜30制成的外部容器。正极端子11的一端与电极层压组装体的正极1连接,并且负极端子16的一端与负极6连接。正极端子11的另一端和负极端子16的另一端均引出至柔性膜30的外部。在图1中,省略了构成电极层压组装体的层的一部分(位于厚度方向上的中间部的层)的图示,示出了电解液5。
电极1、6分别包括集电器3、8以及形成于集电器3、8上的活性物质层2、7。即,正极1包括正极集电器3和形成于正极集电器3上的正极活性物质层2,并且在正极集电器3的前表面和后表面,形成有正极活性物质层2的形成部和未形成正极活性物质层2的非形成部,沿着纵向并排地放置。如图2所示,正极活性物质层2包括:作为主要部分并且厚度大的厚层部2b、以及设置在与非形成部的边界部的边缘部并且厚度小的薄层部2a。厚层部2b与薄层部2a之间的过渡部2c可以是其如图2所示的几乎垂直的阶梯部,或未图示的稍微温和的倾斜部。优选过渡部2c尽可能地小,例如长度为1mm以下。取决于情形,过渡部2c的长度可以是0mm,即,可以配置正极活性物质层2,从而过渡部2c实质上不存在。另外,薄层部2a的外边缘部可以相对于正极集电器3稍微倾斜,或可以大致垂直。
如图1所示,负极6包括负极集电器8和形成于负极集电器8上的负极活性物质层7,并且在负极集电器8的前表面和后表面,形成部和非形成部沿着长度方向并排地放置。负极6的形成部(负极活性物质8)由厚层部构成,并且薄层部不存在。形成部(负极活性物质层8)的边缘部可以相对于负极集电器7稍微倾斜,或可以大致垂直。
在以下的说明中,将描述示范性构造,其中仅正极1包括薄层部2a和厚层部2b,并且其中绝缘构件40仅附接到正极1。然而,可以采用正极1和负极6都包括薄层部和厚层部并且绝缘构件40附接到两个电极的构造,并且另外,可以采用仅负极6包括薄层部和厚层部并且绝缘构件仅附接到负极的构造。
正极1和负极6的每个非形成部用作抽头,用于与电极端子(正极端子11或负极端子16)连接。与正极1连接的正极抽头收集在正极端子11上,并且通过超声焊接等与正极端子11一起互相连接。与负极6连接的负极抽头在负极端子16上收集,并且通过超声焊接等与负极端子16一起互相连接。然后,正极端子11的另一端和负极端子16的另一端每个均引出至外部容器的外部。
形成了用于防止与负极端子16短路的绝缘构件40,以便覆盖正极1的形成部与非形成部之间的边界部4。形成该绝缘构件40,以便跨正极抽头(非形成部)和正极活性物质2(形成部)的薄层部2a两者覆盖边界部4。为了稳定地保持绝缘构件,优选薄层部2a的长度为1.5mm以上。
负极6的形成部(负极活性物质层7)的外形尺寸大于正极1的形成部(正极活性物质层2)的外形尺寸,并且小于隔离器20的外形尺寸。
在该二次电池中,构成正极活性物质层2的材料的示例包括:诸如LiCoO2、LiNiO2、LiNi(1-x)CoO2、LiNix(CoAl)(1-x)O2、Li2MnO3-LiMO2(在此,M是过渡金属,其示例包括Ni、Co、Fe、Cr)以及LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2等层状氧化物材料,诸如LiMn2O4、LiMn1.5Ni0.5O4、以及LiMn(2-x)MxO4等尖晶石材料,诸如LiMPO4等橄榄石材料,诸如Li2MPO4F和Li2MSiO4F等氟化橄榄石材料,以及诸如V2O5等氧化钒材料,并且可以使用这些材料中的1种或2种以上的混合物。
构成负极活性物质层7的材料的示例包括:诸如石墨、非晶碳、类金刚石碳、富勒烯、碳纳米管和碳纳米角等碳材料,锂金属材料,硅、锡等的合金材料,诸如Nb2O5和TiO2等氧化物材料,或者可以使用这些材料的复合物。
构成正极活性物质层2和负极活性物质层7的材料可以是混合剂,其中在需要时添加粘合剂、导电助剂等。作为导电助剂,可以使用碳黑、碳纤维、石墨等中的1种或2种以上的组合。另外,作为粘合剂,可以使用聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯、羧甲基纤维素、改性丙烯腈橡胶微粒等。
作为正极集电器3,可以使用铝、不锈钢、镍、钛、这些材料的合金等,特别而言优选铝。作为负极集电器8,可以使用铜、不锈钢、镍、钛、这些材料的合金等。
作为电解液5,可以使用一种或两种以上有机溶剂的混合物,包括:诸如碳酸乙二酯、丙烯碳酸酯、碳酸亚乙烯酯和丁烯碳酸酯等环状碳酸酯,诸如乙烯碳酸二甲酯(EMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸二甲酯(DMC)和碳酸二丙酯(DPC)等链状碳酸酯,脂肪羧酸酯、诸如γ-丁内酯等γ-内酯,链状酯,环状酯。另外,在有机溶剂中,可以溶解锂盐。
隔离器20主要由树脂制成的多孔膜、纺布、无纺布等构成。作为树脂成分,例如可以使用诸如聚丙烯和聚乙烯等聚烯烃树脂,聚酯树脂,丙烯树脂,苯乙烯树脂,尼龙树脂等。特别而言,优选聚烯烃微多孔膜,因为其具有优异的离子透过性、以及允许正极与负极物理隔离的性能。另外,如有需要,在隔离器20上可以形成包含无机微粒的层。无机微粒的示例包括:绝缘性氧化物、氮化物、硫化物、碳化物等,并且特别而言,优选包含TiO2或Al2O3的层。
作为外部容器,能够使用由柔性膜30形成的外壳、罐外壳等,并且从降低电池的重量的观点来看,优选使用柔性膜30。作为柔性膜30,能够使用在作为基体的金属层的前表面和后表面上设置有树脂层的膜。作为金属层,能够选择具有用于防止电解液5的泄漏和用于防止从外部的水分入侵的阻挡属性的金属层,并且能够使用铝、不锈钢等(特别优选铝)。在金属层的至少一个面上,设置有改性聚烯烃等热粘着树脂层。设置柔性膜30的热粘着树脂层,使得其彼此面对,并且收纳电极层压组装体的部分的外围是热密封的,从而形成外部容器。在与形成有热粘着树脂层的表面相反的外部容器表面上,可以设置由尼龙膜、聚酯膜等构成的树脂层。
对于正极端子11,可以使用包含铝或铝合金的材料,并且对于负极端子16,可以使用铜、铜合金、镀镍的铜、镀镍的铜合金等。端子11、16的每个的另一末端侧引出到外部容器的外部。在端子11、16的每个中,热粘着树脂可以预先设置在与外部容器的外周部分的热焊接部分的部位。
对于为了覆盖正极活性物质2的形成部与非形成部之间的边界部4而形成的绝缘构件40,可以使用聚酰亚胺、玻璃纤维、聚酯、聚丙烯,或者包含这些的材料。通过经加热而将带状的树脂构件焊接在边界部4上,或者通过在边界部4施加凝胶状树脂然后使其干燥,能够形成绝缘构件40。
[正极的详细结构和制造方法]
图2是用于描述本发明中的锂离子二次电池的示范性实施例的概略截面图,并且以放大方式示意性地描述了电极层压组装体的一部分。
尽管在图1中省略图示,如图2所示,在本示范性实施例中的正极活性物质层2包括厚层部2b和薄层部2a,厚层部2b位于接近中央部,并且具有与正极活性物质层2的平均膜厚相等的大致均匀的厚度,薄层部2a位于正极活性物质层2的一个边缘,并且在厚度上小于厚层部2b。薄层部2a是开始在正极集电器3上施加包含正极活性物质的浆料的部分。设置薄层部2a和厚层部2b的厚度,使得薄层部2a的厚度和部分布置在薄层部2a上的绝缘构件40的厚度之和等于或小于厚层部2a的平均厚度。
接着,将描述用于在正极集电器3上施加包含正极活性物质的浆料的制造装置。如图3示意性地示出的,制造装置包括:构成用于输送正极集电器3的输送部件的背辊600,具有保持在背辊600上的向正极集电器3排出浆料的排出口12a的模头12,供给浆料的供给器500,以及位于模头12与供给器500之间的涂敷阀13。通过驱动部件19,模头12能够在接近背辊600的方向或远离背辊600的方向(图3中的左右方向)上移动。
如图4所示,在涂敷阀13中,在阀箱133内的中央部,设置有具有贯通孔132a的阀座132,并且放置能够使得接触阀座132或从阀座132远离的阀塞130。轴131与阀塞130一体地形成,马达135连接至轴131。当启动马达135时,经由轴131,阀塞130在接近阀座132或远离阀座132的方向(图4中的上下方向)移动。在阀塞130抵接在阀座132的状态下,贯通孔132a被阀塞130堵塞,并且涂敷阀13处于关闭状态。当阀塞130从阀座132远离时,不堵塞贯通孔132a,并且涂敷阀13处于打开状态。接着,取决于阀座132到阀塞130的距离,涂敷阀13的开度(打开量)改变,并且通过涂敷阀13的浆料的量变化。
由于这样的构造,从供给器500供给的浆料,要么被涂敷阀13截断而不流动,要么在涂敷阀13进行流率调节后供给至模头12,将要从模头12排出,并且附着到正极集电器3,并且然后,通过干燥和固化,形成正极活性物质层2。在通过间歇施加的正极1的制造方法中,对于在集电器3上未形成正极活性物质层的部分(非形成部),关闭涂敷阀13,即,通过马达移动阀塞130并使其与阀座132抵接,并且在未向模头12供给浆料、未排出浆料的状态下,通过背辊600输送正极集电器3。由此,形成非形成部。然后,在正极集电器3继续移动时,开始浆料的排出,并且由此,形成作为正极活性物质层2的一个边缘部的薄层部2a。具体而言,在模头12保持在背辊600上的正极集电器3附近的位置时,通过马达135稍微移动阀塞130,从而从阀座132移开小的距离,并且向模头12供给少量浆料。然后,将该少量浆料从模头12向背辊600上的正极集电器3排出,并且形成厚度小的薄层部2a。接着,为了形成厚度大的厚层部2b,通过驱动部件19将模头12从背辊600上的正极集电器3移开,并且通过马达135移动阀塞130从而成为距离阀座132更大的距离,并且向模头12供给大量浆料。将该大量浆料从模头12向背辊600上的正极集电器3排出,并且形成厚度大的厚层部2b。在完成厚层部2b的形成之后,通过马达135移动阀塞130,从而抵接在阀座132上,使得浆料不供给至模头12,并且不排出浆料。通过重复这些动作,浆料间歇性地排出至正极集电器3,并且形成正极活性物质层2。在干燥并固化正极活性物质层2之后,切断正极集电器3,从而获得正极1。此外,通过在厚层部2b的形成即将结束之前,移动阀塞130接近阀座132,能够降低供给至模头12的浆料的量。
根据该方法,在厚层部2b的形成时,背辊600上的正极集电器3与模头12的排出口12a之间的间隔设置为与一般的涂敷步骤中的间隔同样的长度,并且增加涂敷阀13的开度,从而将充分量的浆料供给至模头12。由此,能够稳定地形成厚层部2b。另一方面,在薄层部2a的形成时,背辊600上的正极集电器3与模头12的排出口12a之间的间隔设置为比现有技术中的间隔更短的长度,并且降低涂敷阀13的开度,使得少量浆料供给至模头12。由此,从模头12排出至正极集电器3的浆料的量降低。此时,由于正极集电器3与排出口12a之间的间隔短,所以即使是在排出少量浆料时,排出的浆料也会稳定地向着集电器行进,并且几乎不会发生空气的卷入,能够稳定地形成薄层部2a。因此,几乎不会发生正极活性物质层2的内部的气泡或表面上的针孔,并且形成良好的薄层部2a。另外,在从薄层部2a的形成到厚层部2b的形成的过渡时间(过渡部2c的形成中),通过涂敷阀13的浆料的量增加,但是,通过用马达移动阀塞130,能够流畅且立即地移动阀塞130。此外,在增加浆料的供给量的同时,将模头12从正极集电器3移开。其结果是,能够防止或降低在从薄层部2a到厚层部2b的过渡部2c及其周边非预期的突出的形成。
如上所述,根据示范性实施例,不仅是开始施加正极活性物质层2时开始从模头12排出浆料、以及在正极活性物质层2的形成结束时结束从模头12排出浆料的基本动作,还降低了用于作为开始形成正极活性物质层2的部分的薄层部2a的浆料排出量、以及用于作为结束正极活性物质层2的形成的边缘部的浆料排出量,由此,能够精确地形成每个边缘部的阶梯部或倾斜部,并且该长度尽可能短(例如1mm以下)。此外,为了防止或降低由于气泡的卷入导致的针孔的发生,进一步优选形成薄层部2a,并且改变模头12的排出口12a与正极集电器3之间的间隔。
特别优选由马达135进行涂敷阀13的阀塞130的移动。这是因为,马达135的使用使得能够以任意的动作外形来执行与阀塞130一体地连接的轴131的直线运动,并且与使用空气缸等的情况相比,使得能够以高速任意地控制阀塞130与阀座132的贯通孔132a之间的打开量。
用于改变模头12的排出口12a与正极集电器3之间的间隔的方法不受特别限制,并且可以是任何方法,如果该方法允许排出口12a与正极集电器3上的浆料的施加位置之间的位置关系的改变。作为示例,可以配置模头12,从而能够通过驱动部件19,相对于处于浆料的施加位置的正极集电器3,在垂直方向和水平方向移动模头12。具体而言,为了防止空气的卷入,模头12在开始施加时处于接近正极集电器3的第一位置,以形成薄层部2a,然后,移动到距离正极集电器3的间隔比第一位置大的第二位置。在模头12处于第一位置时涂敷阀13的打开量(开度)小,并且,在模头12处于第二位置时涂敷阀13的打开量(开度)大。此外,对于未施加正极活性物质层2的非形成部,可以进一步增加排出口12a与正极集电器3之间的间隔,或可以将模头12移动到第一位置及第二位置以外的、处于另外的不同的间隔的位置。
因此,通过控制浆料的排出量、以及从正极集电器3到模头12的排出口12a的间隔两者,能够在间歇施加浆料时,精确地形成正极1的施加边缘。
图5示出通过修改示范性实施例而制造的正极1。正极活性物质层2的薄层部2a,不具有如图2所示的示例那样的几乎均匀的厚度,而是具有从边缘部向着中央部逐渐增大的厚度的倾斜状。在该情况下,取决于薄层部2a的厚度的变化,模头12的排出口12a与正极集电器3之间的间隔、以及阀塞130与阀座132之间的间隔,均可以连续变化。在该变形中,清楚地未分开薄层部2a与过渡部2c,并且过渡部2c可以视为不存在。
接着,将描述本发明的第二示范性实施例。
在示范性实施例中,如图6a1-6b2所示,模头12配置为能转动,并且从模头12的排出口12a排出浆料的方向(箭头A)与背辊600的切线B之间的角度变化。在该构造中,取代如第一示范性实施例的情况那样的模头12接近或远离背辊600的平行移动,模头12的转动改变模头12的排出口12a与背辊600上的正极集电器3之间的间隔。具体而言,如图6a1和6a2所示,在从排出口12a的浆料的排出方向A对于背辊600的切线B正交并且直线面向背辊600的中心的情况下,排出口12a与正极集电器3之间的间隔C1小。因此,当形成正极活性物质层2的薄层部2a时,模头12保持在这样的位置和姿态。
相对于此,如图6b1和6b2所示,在通过转动模头12而从模头12的排出口12a的浆料的排出方向A相对于上述切线B斜向倾斜并且不直线面向背辊600的中心的情况下,排出口12a与正极集电器3的间隔C2大。因此,当形成正极活性物质层2的厚层部2b时,模头12保持在这样的位置和姿态。
这样,在通过模头12整体转动代替平行移动来改变与正极集电器3的间隔的构造的情况下,结构简单。此外,对于从图6a1和6a2所示的模头12与正极集电器3的间隔小的状态到图6b1和6b2所示的模头12与正极集电器3的间隔大的状态的改变,模头12仅需要转动约2-10度。
在本示范性实施例中,在形成薄层部2a形成时,也优选降低模头12的排出口12a与正极集电器3之间的间隔并降低浆料的排出量,而且,在形成厚层部2b时,增加排出口12a与正极集电器3之间的间隔并增加浆料的排出量。当浆料的排出量变化时,可以如图4所示那样移动涂敷阀13的阀塞130,但并不总是需要移动阀塞130。
在上述第一和第二示范性实施例中,当形成在正极集电器3上形成的正极活性物质层2的薄层部2a时,降低模头12的排出口12a与正极集电器3之间的间隔。此时,当浆料的排出压力比对应于排出口12a与正极集电器3之间的缩短的间隔的值大时,能够密集地施加浆料,从而不发生图16b和16c所示的气泡2y或针孔2z。因此,通过适当地设置浆料的排出压力,能够实现防止突出部2x的发生的效果和防止气泡2y或针孔2z的发生的效果。作为示例,这样的浆料的排出压力的调整能够通过使用涂敷阀13进行。然而,通过在减小模头12的排出口12a与正极集电器3之间的间隔时不改变浆料的排出压力而将其保持恒定,作为结果,能够做出相对于排出口12a与正极集电器3之间的间隔、排出压力高的状态,并且防止或降低如图16b和16c所示的气泡2y或针孔2z的发生。
因此,已经描述了将本发明应用于正极1的示例,但利用同样的方法和制造装置,本发明也能应用于负极6。另外,本发明也能应用于正极1和负极6两者。
另外,本发明不限于通过间歇施加技术施加活性物质层,并且能够应用于通过连续施加技术的活性物质层的形成,如果电极活性物质层包括厚层部和薄层部。
本发明在锂离子二次电池的电极的制造中特别有效,但也能够应用于其他二次电池的电极的制造。
示例
以下,将描述本发明的具体示例。
(示例1)
[正极的制造]
图7a-b示出根据使用用于间歇施加浆料的技术的本发明的锂离子二次电池的制造方法而在正极集电器3上形成正极活性物质层2的状态。正极1的非形成部的一部分是正极抽头,并且附着绝缘带40以覆盖形成部与非形成部之间的边界4。
LiMn2O4和LiNi0.8Co0.1Al0.1O2的混合物用作正极活性物质,碳黑用作导电剂,并且PVdF用作粘合剂。准备将这些材料的混合物分散至有机溶剂中的浆料。如图7a所示,该浆料间歇性地施加到主要由铝构成的具有20μm的厚度的集电器3,并且干燥,从而形成具有80μm的平均厚度的正极活性物质层2。正极活性物质层的边缘部,即,作为施加开始部分的薄层部2a在厚度上小于其他部分(厚层部2b)。后续将描述具体的施加方法。
在将形成有正极活性物质层2的正极集电器3设置在压床之后,在厚度方向上这样压缩在正极集电器3上施加的正极活性物质层2。随后,将由聚丙烯制成并具有30μm的厚度的绝缘带40附着到覆盖在正极集电器3的长度方向以预定间隔形成的正极活性物质层2的形成部与非形成部之间的边界4的部分。绝缘带40的边缘部放置在正极活性物质层2不存在的非形成部,即直接放置在正极集电器3上,并且另一边缘部放置在正极活性物质层2薄的薄层部2a上。
<正极活性物质层的形成>
参考图8,将描述用于通过间歇施加技术施加包含正极活性物质的浆料的方法。
如图8所示,通过包含背辊600的输送装置,沿箭头方向输送正极集电器3的同时,从面对背辊600的模头12的排出口12a排出浆料至正极集电器3。因此,在正极集电器3的表面上形成正极活性物质层2。制造装置包含与图3所示的装置同样的模头12、涂敷阀13以及供给器50。供给器50包括浆料罐15、连接至涂敷阀13的三通阀17、位于浆料罐15与三通阀17之间的泵14、位于浆料罐15与三通阀17之间且位于与泵14不同的路径内的返回阀18。因此,通过泵14,将储存在浆料罐15中的浆料10,经由管道501、管道502、三通阀17以及管道503,供给至涂敷阀13。当打开涂敷阀13时,将浆料经由管道504供给至模头12,并且从排出口12a向着正极集电器3排出。当关闭涂敷阀13时,浆料不供给至模头12,并且浆料不排出。另一方面,在浆料不排出时,三通阀17将浆料通过的路径,从管道503切换至管道505。因此,浆料从泵14经由三通阀17、管道505、返回阀18以及管道506返回至浆料罐15。
在制造正极1时,当正极集电器3从用于形成非形成部的位置移动并转变至用于形成形成部的位置时,即,当间歇性地施加浆料以形成正极活性物质时,使阀塞130从阀座132稍微离开,并且将少量浆料经由管道504供给至模头12,并且从排出口12a排出至正极集电器3,从而形成薄层部2a。此时,模头12处于排出口12a与正极集电器3接近的第一位置,因此能够防止空气的卷入。
接着,在从薄层部2a的形成向厚层部2b的形成转变时,通过图4所示的马达135移动阀塞130,从而进一步远离阀座132,并且增加涂敷阀13的打开量。此时,由于通过阀塞130的移动将浆料瞬间推出到管道504,所以向模头12供给的浆料量增加,并且从排出口12a排出的浆料量暂时增加,从而施加厚度瞬间倾向于增加。在该示例中,为了防止该情况,在通过阀塞130的移动而推出的浆料经由管道504到达模头12的排出口12a之后的短时间内,模头12移动到正极集电器3与模头12之间的间隔最大化的第二位置。由此,能够防止或降低薄层部2a的附近的厚层部2b的厚度中的部分增大。此外,在开始施加的薄层部2a的外边缘部,施加厚度也瞬间倾向于增加,但是,因为该部分并不对电池容量贡献,所以厚度的部分增大并不是很大问题。然而,这样厚度增加的薄层部2a的部分的厚度与其上放置有绝缘带40的厚度之和,设置为等于或小于厚层部2b的厚度。
通过这样从薄层部2a的形成到厚层部2b的形成的转变,形成具有预定长度的厚层部2b,然后,将移动阀塞130以抵接在阀座132上,并且快速关闭涂敷阀13。由此,在从阀座132的下游侧的管道504中产生负压,并且从排出口12a排出的浆料能够瞬间消失。因此,瞬间进行从正极活性物质层2的形成部向非形成部的切换。重复该形成部和非形成部的形成,随后通过干燥,间歇地形成电极活性物质层2。当在正极集电器3的两个表面或一个表面上形成正极活性物质层2后,跨非形成部和薄层部附着绝缘带40。将形成有正极活性物质层2的正极集电器3,沿着图7a所示的虚拟的切断线90切断,由此,获得图7b所示的正极1。
<负极>
将表面涂敷有非晶材料的石墨用作负极活性物质,将PVdF用作粘合剂,并且准备将这些材料分散至有机溶剂中的浆料。将该浆料间歇性地施加到作为负极集电器8的具有15μm的厚度的铜箔,通过干燥而形成负极活性物质层7,并且施压,使得集电器的一个表面上的厚度为55μm。在该示例中,负极活性物质层7具有均匀的厚度,在形成部与非形成部之间的边界未形成负极活性物质层7的阶梯或倾斜,并且未附着绝缘构件。将形成有负极活性物质层7的负极集电器8切断,由此获得负极6。
<层压型二次电池的制作>
将如上所述制造的正极1和负极6,在其间夹着具有25μm的厚度的由聚丙烯构成的隔离器20而层压,将负极端子16和正极端子11连接至电极,并且在由柔性膜30构成的外部容器中容纳得到的组装体,从而获得如图1所示的具有8mm的厚度的层压型二次电池。
(示例2)
替代马达,将空气缸用作正极1的制造装置中的涂敷阀13的阀塞130的驱动装置。所有其他条件与示例1相同,由此获得层压型二次电池。
(比较例1)
正极1的制造装置中的模头12的排出口12a与正极集电器3之间的间隔总是固定为恒定值,并且在厚层部2a形成时和薄层部2b形成时均将排出口12a与正极集电器3之间的间隔保持恒定,并从排出口12a排出浆料。作为正极1的制造装置中的涂敷阀13的阀塞130的驱动装置,使用空气缸替代马达。所有其他条件与示例1相同,由此获得层压型二次电池。
(评价)
表1示出对如上所述制造的10个示例1-2和比较例1的层压型二次电池各自的厚度和循环特性进行评价和平均的结果。这展示了,与比较例1中的层压型二次电池相比,示例1-2中的层压型二次电池具有更小的厚度和更合适的循环特性。
[表1]
电池厚度(mm) | 500次循环后的容量保持率(%),25℃ | |
示例1 | 7.7 | 96 |
示例2 | 7.7 | 96 |
比较例1 | 8.0 | 94 |
将更详细地描述当上述示例1、2中的模头开始移动时的涂敷阀13的打开和关闭的定时的具体示例。以下的描述涉及正极1的制造方法,但也可以用与正极1相同的方式制造负极6。
在图8所示的制造装置中,在非形成部的形成时,在模头12与集电器3之间的间隔小并且涂敷阀13关闭的状态下,移动集电器3以便通过面对模头12的位置。然后,在具有期望长度的集电器移动并形成非形成部之后,涂敷阀13开始打开。然而,此时,模头12不在接近集电器3的方向或远离集电器3的方向上移动,并且模头12保持在距离集电器3的间隔小的第一位置。然后,当从涂敷阀13开始打开经过了预定时间(例如,44msec)之后,模头12开始在远离集电器13的方向上移动。因此,在非形成部的形成刚刚完成之后,模头12处于接近集电器3的第一位置,涂敷阀13逐渐打开,并且供给的浆料10的量逐渐增加。然后,当涂敷阀13继续打开时,模头12开始移动,并且使其位于逐渐远离集电器3。然后,涂敷阀13最终完全打开,并且模头12到达从集电器3远离的第二位置。即,在该示例中,在从涂敷阀13开始打开的时间经过短的时间延迟后,开始模头12的移动,由此,能够降低活性物质层的不良(尤其是针孔)发生的风险。
如果涂敷阀13快速打开,则供给至模头12的浆料10的压力快速增加,排出量瞬间增加,并且存在着在薄层部2a的开始边缘部形成突出的可能性。因此,优选涂敷阀13相对缓慢地打开。然后,在涂敷阀13开始打开后,在适当设置为涂敷阀13继续打开的中间打开点的时间,模头12开始移动,从而从集电器3远离。涂敷阀13最终完全打开,并且模头12到达从涂敷阀13远离的预定第二位置,是更早完成涂敷阀13的完全打开,还是模头12更早到达第二位置,并不重要。因此,通过涂敷阀13的打开动作的开始与模头12开始在远离集电器3的方向上移动的开始之间的定时差,能够可靠地形成薄层部2a,使得即使是在设置绝缘构件40等的情况下也不增加电极1的整体厚度,此外,能够防止薄层部2a中产生针孔、以及在薄层部2a与厚层部2b的边界部及其附近产生非预期的突出。优选涂敷阀13从开始打开到完全打开的速度相对低,并且模头12从接近集电器3的第一位置向远离集电器3的第二位置移动的速度相对高。
该方法在活性物质层2形成于集电器3的两面的构造中,在活性物质层2形成于集电器3的一个表面后,再在另一表面形成活性物质层2的情况下特别有效。即,在图9a所示的步骤中在集电器3的一个表面上形成活性物质层2(薄层部2a和厚层部2b)、其后通过背辊600输送集电器3使得另一表面面对模头12时,如图9b所示,存在着与非形成部和薄层部2a的背侧对应的部分比与厚层部2b的背侧对应的部分远离模头12的可能性。另外,如图9c所示,在与非形成部和薄层部2a的背侧对应的部分不与背辊600接触而没有任何密切接触的状态下移动集电器3的情况下,存在着由于从模头12排出的浆料10的推力而与非形成部和薄层部2a的背侧对应的部分可能从模头12远离的可能性。其结果是,当涂敷阀13的开度小且排出量少时,浆料10没有完全到达集电器3,并且存在着在薄层部2a或薄层部2a与厚层部2b的边界部将产生针孔的可能性。相反,考虑到与非形成部和薄层部2a的背侧对应的部分远离模头12移动,而预先降低模头12与背辊600之间的间隔时,与厚层部2a的背侧对应的部分过于接近模头12,并且存在着由于排出的浆料10的推力而将破坏箔状集电器3的可能性。因此,模头12与背辊600的最优间隔处于非常狭窄的范围(几乎一个点)。因此,需要对于每个生产批次调整间隔,并且该方法不适合于量产。
因此,如上所述,在从涂敷阀13开始打开已经经过了预定时间(44msec)后,模头12开始从第一位置向第二位置移动,从而远离背辊600。图10a-10c示意性地示出了在如图9c所示那样的集电器3的一部分不与背辊600接触的状态下移动集电器3的情况下的活性物质层2的形成步骤。在如图10a所示那样的模头12处于接近背辊600的第一位置的状态下开始打开涂敷阀13时,最初,少量浆料10供给至模头12并从模头12向集电器3排出,因此,如图10b所示,在集电器3上形成薄层部2a。然后,当打开涂敷阀13并且模头12远离背辊600时,大量浆料10供给至模头12并且从模头12向着集电器3排出,如图10c所示,在集电器3上形成厚层部2b。最终,如图11所示,完成了在集电器3的两表面上形成包括薄层部2a和厚层部2b的活性物质层2的正极1。
另外,图12a-12c示意性示出了当在如图9b所示的那样集电器3紧密接触背辊600的状态下移动集电器3时的活性物质层2的形成步骤。如图12a所示,在模头12处于接近背辊600的第一位置的状态下,开始打开涂敷阀13时,如图12b所示,在集电器3上形成薄层部2a。然后,当涂敷阀13打开并且模头12从背辊600离开时,如图12c所示,在集电器3上形成厚层部2b,并且完成如图11所示的正极1。
图13a和13b示出图表,其示出活性物质层2的形成步骤中的涂敷阀13的动作和模头12的动作。图13a和13b示出涂敷阀13的阀塞130(参见图4)的位置。在该示例中,阀塞130和轴131的冲程是2mm。在阀塞130完全堵塞阀座132的贯通孔132a的情况下,距离是0mm,并且在阀塞130从阀座132移开并且贯通孔132a完全打开的情况下,该距离是2.0mm。另外,图13a和13b示出模头12与背辊600之间的间隔(间隙)。具体而言,测量模头12的面对背辊600的表面上的两侧部分处的间隙。如以后所述,在模头12中,驱动机构附接在面向背辊600的表面的两侧部分的每个,并且有时在两侧部分处的间隙之间存在小的差别。在图13a所示的示例中,当模头12处于接近背辊600的第一位置时,间隙约190μm,并且在模头12处于远离背辊600的第二位置时,间隙约230μm。在图13b所示的示例中,当模头12处于接近背辊600的第一位置时,间隙约180μm,并且在模头12处于远离背辊600的第二位置时,间隙约230μm。图13a和13b所示的两个示例的每个中,从涂敷阀13开始打开的时间点(约100msec)经过了44msec时,模头12开始从第一位置向第二位置移动,并且从背辊600远离。模头12从第一位置移动到第二位置为止的时间是52msec。
接着,将参考图14、15描述用于在接近背辊600的第一位置与远离背辊600的第二位置之间移动模头12的驱动部件19。驱动机构19a、19b分别设置在保持集电器3的一部分并且面对背辊600的、模头12的面对背辊600的表面的两侧部分。在驱动机构19a、19b的每个中,LM导轨附接到支撑模头12的支撑体21,并且设置能够沿着LM导轨22移动的块23。该块23附接到能够通过马达24旋转的滚珠螺杆25。另外,块23具有倾斜面23a,并且空气缸26的轴的头部26a抵接在倾斜面23a。此外,沿着空气缸26的轴,设置LM导轨27和线性标度尺28。由于这样的构造,当马达24旋转滚珠螺杆25时,附接到滚珠螺杆25的块23沿着LM导轨22垂直移动。当块23垂直移动时,包括抵接在倾斜面23a上的头部26a的空气缸26跟着斜面23a并且沿着LM导轨27移动,由此,支撑体21和模头12在接近背辊600的方向或在远离背辊600的方向上移动。
此外,在模头12转动的第二示范性实施例中,当从涂敷阀13开始打开经过预定时间后、模头12开始转动并开始移动以便从背辊600远离时,获得如上所述的防止或降低在活性物质层中产生针孔或突出的效果。
因此,已经参考几个示范性实施例描述了本发明,但本发明不限于示范性实施例的上述构造,并且在本发明的技术理念的范围内,在本发明的构造和细部中能够进行本领域技术人员能够理解的各种修改。
本申请基于在2014年10月21日提交的日本专利申请第2014-214438号要求优先权,并且将日本专利申请第2014-214438号中的全部公开并入本文。
Claims (18)
1.一种用于二次电池的电极的制造方法,所述二次电池包括电极层压组装体,所述电极层压组装体具有由隔离器和多个电极层压而成的构造,其中
所述电极包括集电器和形成于所述集电器的表面上的活性物质层,
所述活性物质层包括厚层部和薄层部,所述薄层部位于所述活性物质层的边缘部且厚度小于所述厚层部,通过从模头的排出口向着所述集电器的表面排出包含活性物质的浆料而形成所述活性物质层,通过涂敷阀向所述模头供给所述浆料,并且
在形成所述活性物质层的所述薄层部时,从比形成所述厚层部时更靠近所述集电器的所述排出口,将通过比形成所述厚层部时具有更小的开口的所述涂敷阀供给的所述浆料,向着所述集电器排出。
2.根据权利要求1所述的用于二次电池的电极的制造方法,其中,在开始形成所述活性物质层时,从与所述集电器隔开小间隔的所述排出口,将通过小开度的所述涂敷阀供给的少量的所述浆料向着所述集电器排出,从而形成所述薄层部,并且在形成所述薄层部后,通过增加所述排出口与所述集电器之间的间隔,增加所述涂敷阀的开度,并且随后向着所述集电器排出通过所述涂敷阀供给的大量的所述浆料,从而形成所述厚层部。
3.根据权利要求2所述的用于二次电池的电极的制造方法,其中,在形成所述薄层部后,增加所述排出口与所述集电器之间的间隔,并且随后增加所述涂敷阀的开度。
4.根据权利要求1所述的用于二次电池的电极的制造方法,其中,所述涂敷阀包括阀座和阀塞,所述阀座具有贯通孔,所述阀塞能够抵接在所述阀座上,并且所述阀塞能够从所述阀座移开,并且,在形成所述活性物质层的所述薄层部时,通过减小所述阀塞与所述阀座之间的间隔而减小所述涂敷阀的开度。
5.根据权利要求1所述的用于二次电池的电极的制造方法,其中,
在所述涂敷阀关闭并且不从所述模头排出所述浆料的状态下,打开所述涂敷阀,并且开始从所述模头排出所述浆料到所述集电器,以及
在所述涂敷阀开始打开并经过了预定时间后,所述模头开始移动以便从所述集电器离开。
6.根据权利要求5所述的用于二次电池的电极的制造方法,其中,在所述涂敷阀开始打开之后到所述模头开始移动以便从所述集电器离开之前的时期,形成所述薄层部。
7.一种用于二次电池的电极的制造方法,所述二次电池包括电极层压组装体,所述电极层压组装体具有由隔离器和多个电极层压而成的构造,其中
所述电极包括集电器和形成于所述集电器的表面上的活性物质层,
所述活性物质层包括厚层部和薄层部,所述薄层部位于所述活性物质层的边缘部且厚度小于所述厚层部,通过从模头的排出口向着所述集电器的表面排出包含活性物质的浆料而形成所述活性物质层,通过涂敷阀向所述模头供给所述浆料,并且
在形成所述活性物质层的所述薄层部时,通过改变所述模头相对于所述集电器的角度,从比形成所述厚层部时更靠近所述集电器的所述排出口,将比形成所述厚层部时施加的量更小的量的浆料,向着所述集电器排出。
8.根据权利要求7所述的用于二次电池的电极的制造方法,其中,所述模头设置为能够转动,并且,通过在从所述薄层部的形成起到所述厚层部的形成为止的过渡时间中转动所述模头,从而增加所述排出口与所述集电器之间的间隔。
9.根据权利要求8所述的用于二次电池的电极的制造方法,其中,
在所述涂敷阀关闭并且不从所述模头排出所述浆料的状态下,打开所述涂敷阀,并且开始从所述模头排出所述浆料到所述集电器,以及
在所述涂敷阀开始打开并经过了预定时间后,所述模头开始转动。
10.根据权利要求9所述的用于二次电池的电极的制造方法,其中,在所述涂敷阀开始打开之后到所述模头开始转动之前的时期,形成所述薄层部。
11.根据权利要求1所述的用于二次电池的电极的制造方法,其中,在所述集电器的表面上不存在所述活性物质层的非形成部的形成期间,关闭所述涂敷阀。
12.根据权利要求1所述的用于二次电池的电极的制造方法,其中,过渡部的长度为1mm以下,所述过渡部位于所述薄层部和所述厚层部之间。
13.一种用于二次电池的电极的制造装置,所述二次电池包括电极层压组装体,所述电极层压组装体具有由隔离器和多个电极层压而成的构造,其中
所述装置包括模头和涂敷阀,所述模头具有用于向着构成所述电极的集电器的表面排出包含活性物质的浆料的排出口,所述涂敷阀向所述模头供给所述浆料,并且所述涂敷阀能够调整开度,
当在所述集电器的表面上形成所述活性物质层的厚度大的厚层部时,所述模头能够增加所述排出口与所述集电器之间的间隔,并且当在所述集电器的表面上形成厚度小的薄层部时,所述模头能够减小所述排出口与所述集电器之间的间隔,并且
当在所述集电器的表面上形成所述厚层部时,所述涂敷阀能够增加开度以增加向所述模头供给的所述浆料的量,并且当在所述集电器的表面上形成所述薄层部时,所述涂敷阀能够减小开度以减小向所述模头供给的所述浆料的量。
14.根据权利要求13所述的用于二次电池的电极的制造装置,其中,所述涂敷阀包括阀座和阀塞,所述阀座具有贯通孔,所述阀塞能够抵接在所述阀座上,并且所述阀塞能够从所述阀座移开,并且,在形成所述活性物质层的所述厚层部时,通过增加所述阀塞与所述阀座之间的间隔而增加所述涂敷阀的开度,以及在形成所述活性物质层的所述薄层部时,能够通过减小所述阀塞与所述阀座之间的间隔而减小所述涂敷阀的开度。
15.根据权利要求13所述的用于二次电池的电极的制造装置,其中,在所述涂敷阀开始打开及所述浆料开始从所述模头排出并经过了预定时间后,所述模头开始移动以便从所述集电器离开。
16.一种用于二次电池的电极的制造装置,所述二次电池包括电极层压组装体,所述电极层压组装体具有由隔离器和多个电极层压而成的构造,其中
所述装置包括模头和涂敷阀,所述模头具有用于向着作为所述电极的一部分的集电器的表面排出包含活性物质的浆料的排出口,并且所述模头能够转动,以及所述涂敷阀向所述模头供给所述浆料,
当在所述集电器的表面上形成所述活性物质层的厚度大的厚层部时,所述模头能够通过转动而增加所述排出口与所述集电器之间的间隔,并且当在所述集电器的表面上形成厚度小的薄层部时,所述模头能够通过转动而减小所述排出口与所述集电器之间的间隔。
17.根据权利要求16所述的用于二次电池的电极的制造装置,其中,在所述涂敷阀开始打开及所述浆料开始从所述模头排出并经过了预定时间后,所述模头开始转动。
18.根据权利要求13所述的用于二次电池的电极的制造装置,还包括:容纳所述浆料的浆料罐;以及将所述浆料从所述浆料罐供给至所述涂敷阀的泵。
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