CN107706357B - 电极体的制造方法和电极体 - Google Patents

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Abstract

提供一种电极体的制造方法以及电极体,所述制造方法能够在短时间内就使电极板和隔板附着来进行制造。在本发明涉及的电极体的制造方法中,采用带电工序、第1层叠工序、第2层叠工序来制造正极板和负极板隔着隔板层叠而成的电极体。在带电工序中,将正极板和负极板中的一方作为第1电极板,将另一方作为第2电极板,使第1电极板和隔板之中的至少一方以能在第1电极板与隔板之间产生引力的电位带电。在第1层叠工序中,通过使至少一方带电了的第1电极板和隔板直接接触,来形成它们互相附着的层叠体。在第2层叠工序中,对层叠体层叠第2电极板从而形成电极体。

Description

电极体的制造方法和电极体
技术领域
本发明涉及电极体的制造方法和电极体。更详细而言,涉及将正负电极板隔着隔板(separator)层叠而成的电极体的制造方法和电极体。
背景技术
锂离子二次电池等的二次电池是在壳体内部收纳电极体来形成的电池。电极体有时通过平堆叠将正极板和负极板隔着隔板层叠而制造。作为这样的电极体的制造方法涉及的现有技术,例如可举出专利文献1所记载的技术。即,在专利文献1中记载了预先在隔板的表面和背面设置粘接层,并对该粘接层分别粘贴正极板和负极板的技术。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特表2015-537337号公报
发明内容
在上述的现有技术中,通过预先将正极板、负极板、隔板形成为一体,能容易地进行电极体的制造。但是,在正极板、负极板、隔板的层叠之前,需要用于设置粘接层的工序。因而,存在用于制造电极体的时间变长这样的问题。
本发明是以解决上述的现有技术存在的问题为目的而完成的。即,其课题是提供能够在短时间内就使电极板和隔板附着来进行制造的电极体的制造方法和电极体。
以解决该课题为目的而完成的本发明的一个实施方式中的电极体的制造方法,是将正极板和负极板隔着隔板层叠而成的电极体的制造方法,其特征在于,具有以下工序:
带电工序:将正极板和所述负极板中的一方作为第1电极板,将另一方作为第2电极板,使第1电极板和隔板之中的至少一方以能在第1电极板与隔板之间产生引力的电位带电;
第1层叠工序:通过使至少一方带电了的第1电极板和隔板直接接触,来形成它们互相附着的层叠体;和
第2层叠工序:对层叠体层叠第2电极板从而形成电极体。
在本发明涉及的电极体的制造方法中,通过带电工序使第1电极板和隔板之中的至少一方带电,在第1层叠工序中,通过使第1电极板和隔板通过静电来附着从而能够形成为一体。因而,能够容易地进行将层叠体和第2电极板层叠的第2层叠工序。另外,在电极体中,通过隔板和第1电极板附着,能够使电极体成为难以分离的电极体。另外,带电工序不是需要时间的工序,能够在短时间内进行。因此,能够使电极板和隔板在短时间内就附着来制造电极体。
另外,在上面所记载的电极体的制造方法中,优选:进行带电工序以使得在第1层叠工序中相接触的第1电极板与隔板之间的放电电压变为1kV以上20kV以下的范围内。原因是通过使第1电极板与隔板之间的放电电压为1kV以上,能够使它们相互附着而成的第1层叠体成为切实地难分离的层叠体。另外,其原因是通过使第1电极板和隔板之间的放电电压为20kV以下,能够适当地抑制第1电极板和隔板的损伤。
另外,本发明还涉及一种电极体,其是将正极板和负极板隔着隔板层叠而成的电极体,其特征在于,将正极板和负极板的一方作为第1电极板,第1电极板和隔板之中的至少一方以能在第1电极板与隔板之间产生引力的电位带电,并且,第1电极板和隔板直接接触。
根据本发明,能够提供能在短时间内就使电极板和隔板附着来进行制造的电极体的制造方法和电极体。
附图说明
图1是表示电极体的图。
图2是表示电极体的负极板的图。
图3是表示电极体的正极板的图。
图4是表示制造电极体的步骤的图。
图5是带电层叠装置的概略构成图。
图6是带电层叠装置的层叠辊对的对向位置的放大图。
图7是用于说明第2层叠工序的图。
图8是表示负极板与隔板之间的放电电压与剥离强度的关系的图。
附图标记说明
1:电极体
100:带电层叠装置
140:负极板带电部
150、160:隔板带电部
170:层叠辊对
N:负极板
NS:层叠体
P:正极板
S:隔板
具体实施方式
以下,一边参照附图,一边详细地说明将本发明具体化了的最佳实施方式。
首先,通过图1对在本实施方式中制造的电极体1进行说明。如图1所示,电极体1是正极板P、负极板N、隔板S通过平堆叠来层叠而成的电极体。另外,在电极体1中,正极板P和负极板N隔着隔板S而重叠。本实施方式的电极体1是可用于锂离子二次电池的电极体。即,可通过将电极体1与含有锂盐的电解液一起收纳于电池壳体内来制造锂离子二次电池。
隔板S是多孔质的树脂片。作为隔板S的材质,例如可举出聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚四氟乙烯(PTFE)、芳族聚酰胺、聚酰亚胺(PI)等。
如图2所示,负极板N是在负极集电箔N1的表面和背面这两面形成负极活性物质层N2而成的。负极集电箔N1在本实施方式中为铜箔。另外,在负极活性物质层N2中至少含有负极活性物质N20和粘结材料N21。
如图3所示,正极板P是在正极集电箔P1的表面和背面这两面形成正极活性物质层P2而成的。正极集电箔P1在本实施方式中为铝箔。另外,在正极活性物质层P2中至少含有正极活性物质P20和粘结材料P21。因而,在本实施方式的电极体1中,隔板S的表面和背面这两面分别接触正极板P的正极活性物质层P2或负极板N的负极活性物质层N2的表面。
另外,作为粘结材料N21、P21的材质,例如可举出聚酰胺(PA)、聚偏二氟乙烯(PVdF)、苯乙烯丁二烯橡胶(SBR)、聚乙烯醇(PVA)、聚氯乙烯(PVC)等。再者,在本实施方式中,作为粘结材料N21、P21,均使用了相比于隔板S容易带正电荷的材质的粘结材料。
接着,对本实施方式中的电极体1的制造方法进行说明。在本实施方式中,通过图4所示的步骤来制造电极体1。即,在本实施方式中,通过依次进行带电工序(S10)、第1层叠工序(S11)、第2层叠工序(S12)来制造电极体1。
图5示出了进行本实施方式的带电工序(S10)和第1层叠工序(S11)的带电层叠装置100的概略构成图。带电层叠装置100具有负极板放卷部110、隔板放卷部120、130。负极板放卷部110是通过长条的片状的负极板N被安置成卷状,并将负极板N放卷能够向带电层叠装置100内供给负极板N的部件。隔板放卷部120、130均是通过长条的片状的隔板S被安置成卷状,并将隔板S放卷能够向带电层叠装置100内供给隔板S的部件。
另外,在从负极板放卷部110放卷出来的负极板N的输送路径中,依次设置有负极板带电部140、层叠辊对170。负极板带电部140是能够通过电晕放电而使负极板N带电的带电器。另外,本实施方式的负极板带电部140,能够对负极板N给予正电荷。具体地说,负极板带电部140能够使负极板N的负极活性物质层N2中所含有的粘结材料N21带正电。因而,通过了负极板带电部140的位置的负极板N带正电。另外,带正电的负极板N在通过负极板带电部140后通过层叠辊对170的对向位置。
在从隔板放卷部120放卷出来的隔板S的输送路径中,设置有隔板带电部150。另外,在从隔板放卷部130放卷出来的隔板S的输送路径中,设置有隔板带电部160。隔板带电部150、160分别是能够通过电晕放电而使隔板S带电的带电器。另外,本实施方式的隔板带电部150、160均能够对隔板S给予负电荷。因此,通过了隔板带电部150、160的位置的隔板S均带负电。另外,带负电的隔板S,也在分别通过隔板带电部150、160后通过层叠辊对170的对向位置。
即,负极板N和2张隔板S在层叠辊对170的对向位置重合从而层叠。另外,负极板N和2张隔板S的层叠如图5所示那样以由2张隔板S夹着负极板N的方式进行。也就是说,在层叠辊对170的对向位置,在负极板N的表面和背面这两面分别层叠隔板S。再者,在负极板N与隔板S之间什么都没有夹入。因而,在层叠辊对170的对向位置,负极板N的表面和背面这两面分别直接接触了隔板S。
图6是带电层叠装置100的层叠辊对170的对向位置的放大图。层叠辊对170通过向负极板N的表面和背面分别按压隔板S而一边在厚度方向上对它们进行加压一边转动。另外,到达了层叠辊对170的负极板N和隔板S分别是如前述那样带电之后的负极板N和隔板S。
也就是说,如图6所示,负极板N和2张隔板S以分别带电成为相反极性的状态在层叠辊对170的对向位置被层叠。因而,2张隔板S分别在反极性带电的负极板N的表面和背面这两面重合,并且通过静电的引力而吸附。
因而,通过了层叠辊对170的对向位置的负极板N和2张隔板S,形成通过它们相互附着而成为一体的层叠体NS。另外,在层叠体NS中,由于负极板N和隔板S相反极性地带电,因此产生了使它们相互吸引的力。因此,层叠体NS成为负极板N和隔板S难分离的层叠体。
即,带电层叠装置100进行带电工序(S10),即利用负极板带电部140和隔板带电部150、160分别使负极板N和2张隔板S带电。另外,进行第1层叠工序(S11),即通过利用层叠辊对170使带电了的负极板N和2张隔板S直接接触来形成它们互相附着的层叠体NS。再者,作为负极板带电部140和隔板带电部150、160,例如可以使用株式会社グリーンテクノ公司制的电晕放电枪。
接着,进行第2层叠工序(S12)。图7是用于说明第2层叠工序的图。如图7所示,在第2层叠工序中,使用利用带电层叠装置100制造出的层叠体NS、和正极板P。再者,在第2层叠工序中使用的层叠体NS是在利用带电层叠装置100制造后切成为电极体1中的规定的尺寸的状态的层叠体。另外,关于正极板P,也使用切成为电极体1中的规定的尺寸的状态的正极板。
然后,如图7所示,在第2层叠工序中,交替地层叠层叠体NS和正极板P。层叠体NS是如前述那样在负极板N的表面和背面这两面分别层叠隔板S而成的。因此,在第2层叠工序中,通过如图7所示那样交替地重叠层叠体NS和正极板P,能够制造出图1所示的电极体1。而且,在制造出的电极体1中,负极板N带正电,隔板S带负电,并且,负极板N和隔板S直接接触。
另外,如前述那样,层叠体NS是负极板N和隔板S利用静电进行吸附而成的,因此是负极板N和隔板S难分离的状态。也就是说,层叠体NS是负极板N和隔板S成为一体使得不会错开的层叠体。因而,在第2层叠工序中,在层叠时只进行层叠体NS和正极板P的对位就足够了。因此,在本实施方式中,能够以短时间容易地进行层叠体NS与正极板P的层叠。
另外,在本实施方式中,通过在带电工序和第1层叠工序中使负极板N和2张隔板S带电并且进行重合,能够以短时间容易地制造出层叠体NS。因此,在本实施方式中,能够以短时间容易地制造电极体1。
再者,作为将负极板和隔板粘合的与本实施方式不同的方法,有在负极板与隔板之间设置用于将它们粘接的粘接层的方法。但是,为了设置粘接层,需要用于此的工序和装置,与本实施方式相比,电极体的制造所需要的时间变长,并且制造成本变高。
另外,在不设置粘接层、不将负极板和隔板粘合而制造电极体的情况下,负极板和隔板容易分离。因而,在电极体的层叠中,需要将正极板、负极板、隔板的全部的位置准确地对准。而且,准确地进行对位的构件越多,该对位所需要的时间也越长。另外,作为电极体在所层叠的构件没有完全粘接的情况下,制造出的电极体需要其后实施使得不会分离的对策。也就是说,需要用于在所制造出的电极体的输送、向电池的组装中防止电极体分离的对策。因而,在不将负极板和隔板粘合而制造电极体的情况下,与本实施方式相比,电极体的制造所需要的时间变长,并且,制造成本变高。与此相对,在本实施方式中,能够以短时间廉价地制造电极体。
另外,在本实施方式中,在第1层叠工序中相接触的负极板N与隔板S之间发生放电。其原因是通过带电工序,负极板N的带电电位和隔板S的带电电位具有电位差的缘故。而且,在层叠体NS中,在第1层叠工序中相接触的负极板N与隔板S之间的放电电压越大,就能产生越大的引力。
图8示出了第1层叠工序中的接触时的负极板N与隔板S之间的放电电压、与通过静电引力而附着的负极板N与隔板S的剥离强度的关系。剥离强度是进行使通过静电吸附在负极板N表面的隔板S从负极板N的表面剥离的试验,根据剥离所需要的力的测定值而求出的。
从图8可知,存在负极板N与隔板S之间的放电电压越大时剥离强度越高的倾向。在此,剥离强度越高,层叠体NS越难分离,因此是优选的。而且,从图8可知,在放电电压小于1kV的情况下,剥离强度并不那么高。因此,优选带电工序以在第1层叠工序中相接触的负极板N与隔板S之间的放电电压变为1kV以上的方式进行。其原因是能够使层叠体NS成为切实地难分离的层叠体。另外,更优选带电工序以放电电压变为5kV以上的方式进行,进一步优选以放电电压变为10kV以上的方式进行。其原因是能够使层叠体NS成为更难分离的层叠体。
另外,在第1层叠工序中,使负极板N和隔板S接触时的放电电压越高,在其放电时负极板N和/或隔板S发生损伤的可能性就越高。而且,为了适当地抑制负极板N和隔板S的损伤,优选以在第1层叠工序中相接触的负极板N与隔板S之间的放电电压变为20kV以下的方式进行带电工序。另外,更优选带电工序以放电电压变为17kV以下的方式进行,进一步优选以放电电压变为15kV以下的方式进行。其原因是能够更切实地抑制负极板N和隔板S的损伤。
即,如图8中箭头所示,优选以在第1层叠工序中接触的负极板N与隔板S之间的放电电压变为1kV以上20kV以下的范围内的方式进行带电工序。其原因是能够使层叠体NS成为难分离的层叠体,并且能够抑制负极板N和隔板S的损伤。再者,图8中的放电电压是使用シシド静电株式会社制的STATIRON DX分别测定通过带电工序带电了的负极板N和隔板S的电位,并由其测定值算出的。
另外,在第2层叠工序中,关于正极板P,也优选预先使其带电。即,优选将正极板P以下述状态用于层叠成电极体1,所述状态是使正极板P以能在其与层叠体NS之间产生引力的电位带电的状态。例如,有时层叠体NS在第1层叠工序中的层叠时放电之后也带电。在层叠体NS在第1层叠工序后也带电的情况下,只要使正极板P以与层叠体NS相反的极性带电即可。而且,在第2层叠工序中,通过将层叠体NS和带电的正极板P层叠来制造电极体1即可。通过使用这样带电的正极板P,构成电极体1的正极板P、负极板N、隔板S这些的全部的构成构件能够通过静电引力而附着。也就是说,能够使电极体1成为更难分离的电极体。而且,能够以短时间廉价地制造所层叠的全部的构件难以分离的电极体1。
另外,关于第2层叠工序,也优选在调整了层叠体NS和正极板P中的至少一方的带电电位以使得层叠体NS与正极板P接触时的放电电压变为1kV以上的状态下进行。其原因是提高正极板P与隔板S的剥离强度,能够使电极体1成为切实地难以分离的电极体。另外,对于第2层叠工序之前的调整电位的工序,更优选以使放电电压变为5kV以上的方式进行,进一步优选以使放电电压变为10kV以上的方式进行。其原因是能够使电极体1成为更难以分离的电极体。
进而,对于第2层叠工序,也优选在调整了层叠体NS和正极板P中的至少一方的带电电位以使得层叠体NS与正极板P接触时的放电电压变为20kV以下的状态下进行。其原因是能够适当地抑制正极板P和隔板S的损伤。另外,对于第2层叠工序之前的调整电位的工序,更优选以使放电电压变为17kV以下的方式进行,进一步优选以使放电电压变为15kV以下的方式进行。其原因是能够更切实地抑制正极板P和隔板S的损伤。
即,对于第2层叠工序,也优选在层叠体NS与正极板P之间的放电电压变为1kV以上、20kV以下的范围内的状态下进行。
另外,在上述中,在带电工序中使负极板N和隔板S都带电以使得成为分别相反的极性。但是,也不一定需要使负极板N和隔板S这两方都带电。只要能够在负极板N与隔板S之间产生静电引力即可,也可以仅使负极板N和隔板S中的一方带电。在该情况下,在带电工序中,与仅使负极板N带电相比,优选仅使隔板S带电。其原因是隔板S的整体为绝缘体,相比于负极板N容易带电。另外,在仅使负极板N和隔板S中的一方带电的情况下,对于不带电的那一方的构件,也可以在第1层叠工序前进行除电。其原因是能够切实地管理负极板N的电位与隔板S的电位的电位差。但是,如上述那样,在带电工序中,最优选使负极板N和隔板S这两方分别相反极性地带电。其原因是,与仅使负极板N和隔板S中的一方带电的情况相比,能够使负极板N与隔板S的静电吸附力成为较大的力,能够使层叠体NS成为更难以分离的层叠体。
另外,在上述中,在第1层叠工序中,在负极板N的表面和背面同时地层叠了隔板S。但是,在仅在负极板N的表面和背面中的一个面需要隔板S的情况下,仅在该需要的面上层叠隔板S即可。另外,即使是要在负极板N的表面和背面这两面上层叠隔板S的情况,也可以一个面一个面地来层叠隔板S。
另外,在上述中,在第1层叠工序中将负极板N和隔板S层叠了。但是,也可以在第1层叠工序中将正极板P和隔板S层叠。在该情况下,只要在第2层叠工序中将层叠正极板P和隔板S而成的层叠体与负极板N层叠即可。
另外,本发明人实施了本实施方式涉及的实施例1~8。首先,在实施例1~8中,通过带电工序和第1层叠工序,在负极板的表面和背面这两面上分别层叠隔板来制作了层叠体。在下面的表1中示出了实施例1~8涉及的层叠体的制作条件。
表1
Figure BDA0001365239320000101
如表1所示,在实施例1~8中,通过在负极板的表面和背面这两面上通过静电来吸附隔板从而制作了层叠体。作为实施例1~8中的负极板以及隔板本身,均分别使用了相同的负极板以及隔板。在实施例1~8中使用的负极板和隔板是锂离子二次电池用的负极板和隔板。
具体地说,作为隔板,使用了由PE构成的隔板。另外,负极板使用了在作为负极集电箔的铜箔上形成负极活性物质层从而构成的负极板。负极活性物质层是使用天然石墨作为负极活性物质、使用SBR作为粘结材料来形成的。而且,负极活性物质层是通过在铜箔上涂布负极糊,并将涂布的负极糊干燥而形成的,所述负极糊是将负极活性物质和粘结材料分散于溶剂中而成的。再者,在负极糊中,作为增粘剂添加了羧甲基纤维素(CMC)。
然后,如表1所示,在实施例1~4和实施例8中,在带电工序中对负极板给予了正电荷。而且,在实施例1~8中均对隔板给予了负电荷。也就是说,在实施例1~4和实施例8中,在带电工序中使负极板和隔板分别相反极性地带电。与此相对,在实施例5~7中,在带电工序中仅使隔板带电。再者,在本实施例中,将接地电位作为基准,分别示出了负极板等的电位。
另外,在表1中示出了对负极板层叠了2张隔板时的放电电压V1。层叠体的层叠时的放电电压V1是根据以下的式(1)求出的值。再者,在式(1)中,Vn为负极板的带电电位,Vs为隔板的带电电位。再者,Vs乘以2的原因是层叠于负极板的隔板为2张。
V1=|Vn-(Vs·2)| (1)
接着,在实施例1~8中,利用第2层叠工序,通过平堆叠来将层叠体和正极板层叠,制作出电极体。在下面的表2中示出了实施例1~8涉及的电极体的制作条件。
表2
Figure BDA0001365239320000111
如表2所示,在实施例1~8中,在第2层叠工序中也通过静电进行吸附来制作电极体。具体而言,在层叠体和正极板中的至少一方以能在其与另一方之间产生引力的电位带电的状态下进行了第2层叠工序。再者,在实施例1~8中,作为正极板本身,均使用了相同的正极板。在实施例1~8中使用的正极板是锂离子二次电池用的正极板。
具体地说,正极板使用了在作为正极集电箔的铝箔上形成正极活性物质层而成的正极板。正极活性物质层是使用层状的含有锂、镍、锰、钴的氧化物作为正极活性物质、使用PVdF作为粘结材料来形成的。而且,正极活性物质层是通过在铝箔上涂布正极糊,并将所涂布的正极糊干燥而形成的,所述正极糊是将正极活性物质和粘结材料分散于溶剂中而成的。再者,在正极糊中,作为用于提高正极活性物质层的导电性的导电材料,添加了炭黑。
表2所示的层叠体的残余电位是在第1层叠工序中层叠后的层叠体的电位。层叠体的残余电位Vns是根据以下的式(2)求出的值。再者,在式(2)中,Vn为负极板的带电电位,Vs为隔板的带电电位。再者,Vs乘以2的原因是层叠于负极板的隔板为2张。
Vns=Vn+(Vs·2) (2)
另外,在表2中示出了在将层叠体和正极板层叠了时的放电电压V2。电极体的层叠时的放电电压V2是根据以下的式(3)求出的值。再者,在式(3)中,Vns为层叠体的残余电位,Vp为正极板的带电电位。
V2=|Vns-Vp| (3)
进而,在表2中示出了与本实施方式不同的比较例1和比较例2。具体地说,在比较例1中,不采用特别的附着方法,而是通过将正极板、负极板、隔板进行平堆叠来制作了电极体。在比较例2中,作为隔板,使用预先在表面和背面这两面上设置有粘接层的隔板,通过将该具有粘接层的隔板与正极板和负极板一起进行平堆叠来制作了电极体。
再者,在比较例1和比较例2中,作为正极板、负极板、隔板本身,都使用了与实施例相同的正极板、负极板、隔板。另外,在比较例1和比较例2中,都不使正极板、负极板、隔板带电而制作了电极体。
然后,使用如上述那样制作的实施例1~8、比较例1、2的各个电极体,针对以下叙述的多个评价项目进行评价,确认了本实施方式的效果。
首先,作为第一项评价,进行了电极体中的负极板和隔板的剥离试验。另外,作为第二项评价,进行了电极体中的正极板和隔板的剥离试验。而且,通过这两项剥离试验,调查了负极板与隔板的剥离强度、正极板与隔板的剥离强度。在剥离试验中,均将隔板在相对于电极板(负极板或正极板)的表面垂直的方向上牵拉,测定隔板从电极板的表面剥离时的力,根据该测定值算出剥离强度。
另外,作为第三项评价,使用电极体制作锂离子二次电池,对于锂离子二次电池的自放电进行了评价。锂离子二次电池是通过将电极体与含有锂盐的非水电解液一起收纳于电池壳体内而制作的。另外,对制作出的锂离子二次电池进行调整工序,将调整工序后的锂离子二次电池放置一定期间,根据放置后的电池电压进行自放电的评价。再者,在调整工序中,进行将锂离子二次电池充电到满充电为止的初始充电,并且,使初始充电后的锂离子二次电池放电。然后,在自放电的评价中,针对在调整工序之后进行充电直到4.1V为止的锂离子二次电池,依次进行了在60℃的环境下静置24小时的第1放置工序、和在25℃的环境下静置120小时的第2放置工序。然后,在自放电的评价中,将在第2放置工序后电池电压为3.1V以下的锂离子二次电池判为不良。
另外,作为第四项评价,对锂离子二次电池的反应电阻进行了测定。反应电阻的测定是针对在自放电的评价后将SOC(State Of Charge)调整为50%的锂离子二次电池进行的。具体而言,对于将SOC调整为50%的锂离子二次电池,基于在-30℃的环境下测定阻抗而得到的奈奎斯特图(Nyquist图)来求出。
在以下的表3中示出了针对实施例1~8、比较例1、2的各例的各评价项目的评价结果。
表3
Figure BDA0001365239320000141
如表3所示,对于比较例1的电极体,正极板、负极板、隔板原本没有附着,不能测定剥离强度。比较例2的电极体,由于利用粘接层粘接,因此可以认为负极板与隔板的剥离强度、以及正极板与隔板的剥离强度是充分的。但是,在比较例2中,由于需要用于设置粘接层的设备,因此电极体的制作成本高,通过用于设置粘接层的工序来进行电极体的制作需要较长的时间。
在实施例1~8中,负极板与隔板的剥离强度、以及正极板与隔板的剥离强度都是充分的。而且,在实施例1~8中,均能够以廉价的构成、以短时间进行将负极板和隔板层叠来制作层叠体的带电工序以及第1层叠工序。而且,对于将层叠体和正极板层叠来制作电极体的第2层叠工序,也能够以廉价的构成、以短时间进行。
另外,在比较例1中,虽然锂离子二次电池的反应电阻低,但是自放电评价的结果为不良。在比较例1中自放电不良可以认为主要原因是电极体中的正极板、负极板、隔板没有附着,电极体中的各构件发生了错位,或者在各构件间形成了间隙。
在比较例2中,利用粘接层固定了电极体的各构件,因此不会各构件发生错位或者在各构件之间形成间隙。因而,在比较例2中,自放电评价的结果为良。
但是,在比较例2中,反应电阻高。可以认为这是设置粘接层所致的。即,锂离子二次电池的电极板在充放电时在活性物质层和电解液之间进行锂离子的授受。因而,活性物质层优选不仅其表面,即使在内部的空隙中也与电解液接触。其原因是,活性物质层与电解液的反应面积越大,反应电阻就越低。但是,在比较例2中,粘接层的一面粘接在隔板上,另一面粘接在正极板或负极板的活性物质层的表面。而且,粘接层粘在正极板或负极板的活性物质层的表面,并且覆盖着活性物质层的表面。进而,粘接层在向活性物质层粘接时,不仅覆盖活性物质层的表面,而且从活性物质层的表面侵入到活性物质层内部的空隙。由此,在使用了粘接层的情况下,活性物质层与电解液的反应面积变少。因此,可以认为在使用了粘接层的比较例2中反应电阻高。
在实施例1~8中,自放电评价的结果均为良。这是因为,关于实施例1~8,由于利用静电固定了电极体的各构件,因此不会各构件发生错位或者在各构件之间形成间隙。
另外,实施例1~8均是锂离子二次电池的反应电阻低的例子。在实施例1~8中,使电极体的各构件通过由静电产生的引力而附着。因而,在实施例1~8中,不会如比较例2那样活性物质层与电解液的反应面积变少,能够确保充分的反应面积。
因此,根据本发明涉及的实施例,确认出能够使电极板和隔板在短时间内就附着来制造电极体。进而,根据本发明涉及的实施例,确认出能够廉价地制造电极体。而且,根据本发明涉及的实施例,确认出使用廉价地在短时间内制造出的电极体,能够制造自放电的评价结果良好、反应电阻低的锂离子二次电池。
如以上详细说明的那样,在本实施方式中,通过带电工序、第1层叠工序、第2层叠工序来制造电极体1。在带电工序中,使负极板N和隔板S之中的至少一方以能在负极板N与隔板S之间产生引力的电位带电。在第1层叠工序中,通过使至少一方带电了的负极板N和隔板S直接接触,来形成它们互相附着的层叠体NS。在第2层叠工序中,对层叠体NS层叠正极板P而形成电极体1。在带电工序和第1层叠工序中,能够利用静电使负极板N和隔板S在短时间内就附着。另外,在采用该方法制造的电极体中,负极板N和隔板S之中的至少一方以能在负极板N与隔板S之间产生引力的电位带电,并且,负极板N和隔板S直接接触。由此,能实现能够在短时间内就使电极板和隔板附着来进行制造的电极体的制造方法和电极体。
再者,本实施方式只不过是例示,并不对本发明进行任何限定。因此,本发明当然可以在不脱离其主旨的范围内进行各种改良、变形。例如,负极板和隔板等的带电的极性也可以是与上述的实施方式相反的极性。即,在带电工序中,也可以使隔板带正电,使负极板带负电。另外,在该情况下,作为负极板的粘结材料,只要使用相比于隔板容易带负电荷的材质的粘结材料即可。
另外,例如,在上述的实施方式中,就锂离子二次电池的电极体来说明了应用本发明的例子。但是,本发明并不限于锂离子二次电池,也能够应用于例如镍氢电池等的其它电池。

Claims (3)

1.一种电极体的制造方法,所述电极体是将正极板和负极板隔着隔板层叠而成的,所述制造方法的特征在于,具有以下工序:
带电工序:将所述正极板和所述负极板中的一方作为第1电极板,将另一方作为第2电极板,至少使所述第1电极板以能在所述第1电极板与所述隔板之间产生引力的电位带电;
第1层叠工序:通过使至少一方带电了的所述第1电极板和所述隔板直接接触,来形成它们互相附着的层叠体;和
第2层叠工序:对所述层叠体层叠所述第2电极板从而形成所述电极体,
在所述电极体的制造方法中,
进行所述带电工序以使得在所述第1层叠工序中相接触的所述第1电极板与所述隔板之间的放电电压变为1kV以上20kV以下的范围内,
所述第1层叠工序中,通过使包括所述第1电极板的片和包括所述隔板的片通过一对辊并直接接触来将包括所述第1电极板的片层叠。
2.根据权利要求1所述的电极体的制造方法,其特征在于,
进行所述带电工序以使得在所述第1层叠工序中相接触的所述第1电极板与所述隔板之间的放电电压变为1kV以上17kV以下的范围内。
3.根据权利要求1所述的电极体的制造方法,其特征在于,
进行所述带电工序以使得在所述第1层叠工序中相接触的所述第1电极板与所述隔板之间的放电电压变为1kV以上15kV以下的范围内。
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