CN109155394A - 二次电池的制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种二次电池的制造方法,所述二次电池具备包含多张正极板(1)和多张负极板的层叠型电极体,正极板(1)在正极芯体(1a)上形成有正极活性物质层(1b),正极板(1)在端部设置在正极芯体(1a)上未形成正极活性物质层(1b)的正极芯体露出部作为正极接头部(1e),所述制造方法具有:切口形成工序,在正极板(1)的根部且形成有正极活性物质层(1b)的区域设置切口;和压缩工序,在切口形成工序之后对正极活性物质层(1b)进行压缩。

Description

二次电池的制造方法
技术领域
本发明涉及二次电池的制造方法。
背景技术
电动汽车(EV)、混合动力电动汽车(HEV、PHEV)等的驱动用电源中,使用非水电解质二次电池等二次电池。
这些二次电池具备在由金属箔形成的芯体的表面形成有包含活性物质的活性物质层的正极板和负极板。对于电动汽车(EV)、混合动力电动汽车(HEV、PHEV)等所使用的二次电池,要求进一步的体积能量密度的增加。作为使二次电池的体积能量密度增加的方法,可以考虑进一步提高活性物质层的填充密度的方法。由此,使电池外壳内所含的活性物质的量增加,能够提高体积能量密度。作为进一步提高活性物质层的填充密度的方法,例如,可以考虑在芯体上设置活性物质层后,在通过辊压等对活性物质层进行压缩处理时以更强的力进行压缩,由此进一步提高活性物质层的填充密度。
但是,以更强的力对形成于芯体上的活性物质层进行压缩处理的情况下,不仅活性物质层被强力压缩,表面形成有活性物质层的芯体也被强力压缩,因此芯体被压延。此处,若在电极板的端部存在未形成活性物质层的芯体露出部,则由于芯体露出部比形成有活性物质层的部分的厚度小,因此不会对芯体露出部施加压缩处理的负荷。因此,对电极板进行压延处理的情况下,虽然在芯体中形成有活性物质层的部分被压延,但芯体露出部未被压延。因此,在芯体中在形成有活性物质层的部分与芯体露出部会产生长度上的差异。而且,由于产生的长度之差,会有在芯体产生褶皱、或电极板发生弯曲的问题。
为了解决这样的问题,下述专利文献1中提出了预先将电极板的芯体露出部拉伸后,对电极板进行辊压的技术。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特许第5390721号公报
发明内容
发明要解决的问题
本发明的目的在于,提供可靠性更高的电极板及使用其的二次电池。
用于解决问题的方案
本发明的一个方案的二次电池的制造方法为如下的二次电池的制造方法,
所述二次电池具备包含多张第1电极板和多张第2电极板的层叠型电极体,
所述第1电极板具有:芯体、形成于所述芯体上的活性物质层、和由未形成所述活性物质层的芯体露出部形成的接头部(タブ部),
所述制造方法具有:
切口形成工序,在所述第1电极板中所述接头部的根部(根元)且形成有所述活性物质层的区域设置切口;和
压缩工序,在所述切口形成工序之后对所述活性物质层进行压缩。
利用上述的构成,能提供可靠性高的二次电池。
作为在芯体的两面形成活性物质层、在端部设置有作为接头部的芯体露出部的电极板的制造步骤,可以考虑以下的步骤。
(1)在带状的芯体的两面以沿芯体的长度方向形成芯体露出部的方式形成活性物质层。
(2)将芯体露出部裁切成规定形状,形成接头部。
(3)对形成有接头部的带状的电极板进行压制处理,将活性物质层压缩。
发明人等发现,按照这样的步骤制造电极板的情况下,会进一步提高活性物质层的填充密度,因此若使电极板的压制处理中的压制压力更大,则会有在接头部的根部部分产生沿倾斜方向的龟裂的情况。对于产生这种问题的原因,可以认为如下。
通常可认为:若将芯体露出部裁切为规定形状并形成接头部后对电极板进行压制处理,则在压制处理中,即使在芯体中在形成有活性物质层的部分与芯体露出部产生长度之差,也不易在电极板产生褶皱、弯曲、或龟裂等。即,可以认为:由于以一定的间隔切割芯体露出部,因此即使通过压制处理而在芯体中在形成有活性物质层的部分与芯体露出部产生长度之差,在芯体露出部被切割的位置其应变也被释放,因此不易在电极板产生褶皱、弯曲、或龟裂等。
但是,发明人等在进行开发中,即使是在将芯体露出部裁切成规定形状并形成接头部后对电极板进行压制处理的情况下,也会有在接头部的根部产生龟裂的情况。已发现:这样的问题在压缩处理后的活性物质层的填充密度为3.58g/cm3以上、接头部的宽度为10mm以上的情况下显著出现。
需要说明的是,虽然通过使接头部的宽度小于10mm能够某种程度地抑制在接头部的根部产生龟裂,但若接头部的宽度变得过小,则有电阻值变大的担心,因此不优选。
发明人等发现:通过在电极板中在接头部的根部且形成有活性物质层的区域设置切口后对活性物质层进行压缩处理,能够有效地抑制在电极体的接头部的根部产生龟裂。
发明效果
根据本发明,能够提供可靠性更高的二次电池。
附图说明
图1为裁切前的正极板的平面图。
图2为沿图1的II-II线的正极板的截面图。
图3为接头部形成后的正极板的平面图。
图4为图3的接头部附近的放大图。
图5为示出正极板的压缩工序的图。
图6为裁切后的正极板及裁切后的负极板的平面图。
图7为方形二次电池的截面图。
图8为变形例1的正极板中的接头部附近的放大图。
图9为变形例2的正极板中的接头部附近的放大图。
具体实施方式
以非水电解质二次电池的制造方法为例对本发明的实施方式进行说明。需要说明的是,本发明不限定于以下的方式。
首先,对正极板的制造方法进行说明。
[正极活性物质层浆料的制作]
将作为正极活性物质的锂镍钴锰复合氧化物、作为粘结剂的聚偏二氟乙烯(PVdF)、作为导电剂的碳材料、及作为分散介质的N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)以锂镍钴锰复合氧化物:PVdF:碳材料的质量比成为97.5∶1∶1.5的方式混炼,制作正极活性物质层浆料。需要说明的是,正极活性物质层中的正极活性物质的含有比例优选设为95质量%以上、优选设为99质量%以下。另外,正极活性物质层中的粘结剂的含有比例优选设为0.5质量%以上、优选设为3质量%以下。
[保护层浆料的制作]
将氧化铝粉末、作为导电剂的石墨、作为粘结剂的聚偏二氟乙烯(PVdF)和作为分散介质的N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)以氧化铝粉末∶石墨∶PVdF的质量比成为83∶3∶14的方式混炼,制作保护层浆料。需要说明的是,保护层中的粘结剂的含有比例优选为5质量%以上、更优选为8质量%以上、进一步优选为10质量%以上。保护层可以仅由粘结剂构成,但优选包含氧化铝、氧化锆、二氧化钛及二氧化硅等陶瓷粒子。优选保护层中不含正极活性物质。即使在保护层中含有正极活性物质的情况下,其含有比例也优选设为5质量%以下、更优选设为1质量%以下。
[活性物质层形成工序/保护层形成工序]
利用模涂机在作为正极芯体的厚度15μm的铝箔的两面涂布通过上述的方法制作的正极活性物质层浆料及保护层浆料。此时,在正极芯体的宽度方向的中央涂布正极活性物质层浆料,在涂布有正极活性物质层浆料的区域的宽度方向的两端涂布保护层浆料。需要说明的是,可以在一个模涂机的模头内部的排出口附近使正极活性物质层浆料及保护层浆料合流,将正极活性物质层浆料和保护层浆料同时涂布到正极芯体上。但是,不是必须将正极活性物质层浆料和保护层浆料同时涂布到正极芯体上。
使涂布有正极活性物质层浆料及保护层浆料的正极芯体干燥,将浆料中的NMP除去。由此形成正极活性物质层及保护层。
图1为通过上述的方法制作的压缩处理前的正极板1的平面图。图2为沿图1的II-II线的正极板1的截面图。如图1及图2所示,在正极芯体1a的两面沿正极芯体1a的长度方向形成有正极活性物质层1b。在正极芯体1a中,在形成有正极活性物质层1b的区域的宽度方向的两端部形成有保护层1c。而且,在正极板1的宽度方向的两端部,沿正极板1的长度方向形成有正极芯体露出部1d。此处,正极活性物质层1b的厚度比保护层1c的厚度大。
需要说明的是,图1及图2所示的正极板1是沿图2中的C-C线裁切的。
[接头部形成工序/切口形成工序]
图1及图2所示的正极板1中,通过对正极芯体露出部1d部分照射激光等能量射线,从而将正极芯体露出部1d切割成规定形状,形成正极接头部1e。此时,在形成接头部的同时,对接头部的根部且设置有正极活性物质层1b及保护层1c的区域照射激光等能量射线,由此设置切口1f。
图3为示出设置有正极接头部1e及切口1f的正极板1的图。如图3所示,正极接头部1e形成于正极板1的端部。另外,正极接头部1e以在正极芯体1a中从形成有正极活性物质层1b的区域突出的方式设置。
需要说明的是,也可以各自分开进行接头部的形成和切口的形成。另外,也可以分别通过不同的方法进行接头部的形成和切口的形成。例如,也可以通过压制冲切加工进行接头部的形成,其后,通过能量射线的照射进行切口的形成。
[压缩工序]
如图5所示,使设置有正极接头部1e及切口1f的正极板1通过一对压辊30之间,对正极活性物质层1b进行压缩。由此,使正极活性物质层1b的填充密度增大。需要说明的是,正极活性物质层1b的填充密度优选设为3.58g/cm3以上。
其后,将进行了压缩处理的正极板1裁切成规定形状,完成图6的(a)所示的正极板1。图3中的虚线表示裁切正极板1的位置。
若通过上述的方法制作正极板1,则由于在正极板1中在正极接头部1e的根部且形成有正极活性物质层1b的区域设置切口1f后进行将正极活性物质层1b压缩的处理,因此能够防止因压缩处理而在正极板1中的正极接头部1e的根部产生龟裂。对于得到这样的效果的理由,可以认为如下。
正极芯体中形成有正极活性物质层的区域通过压延处理被压延。未形成正极活性物质层的接头部比存在正极活性物质层的部分的厚度小。因此,在压缩处理中接头部未被压延。此处,在形成有正极活性物质层的正极芯体中,与接头部邻接的部分成为被固定于未压延的接头部的状态。与此相对,关于稍微远离接头部的部分,成为被压延并沿左右方向(正极芯体的长度方向)拉伸的状态。
对于正极板1,在正极接头部1e的根部且形成有正极活性物质层1b的区域设置有切口1f。因此,成为作为上述龟裂的起点的部分被去除的状态,能够防止龟裂产生。
如图4所示,切口1f优选在包含如下交叉点的区域形成,所述交叉点为正极板1的正极接头部1e的侧边1x的延长线、与正极板1中形成有正极活性物质层1b的区域的上边1y(正极接头部1e突出的边)的延长线的交叉点。由此,能够更有效地防止因压缩处理而在正极板1中的正极接头部1e的根部产生龟裂。
需要说明的是,如图4所示,切口1f优选在形成有正极活性物质层1b的区域形成。由此,切口1f的缘部被正极活性物质层1b强化,从而能够有效地防止制作正极板1后以切口1f为起点在正极板1产生龟裂、或断裂。另外,由于切口1f的第1边缘E1被正极活性物质层1b覆盖,因此能够可靠地防止第1边缘E1贯穿间隔件从而与负极板2接触。
另外,如图4所示,优选的是,在正极接头部1e的两侧的根部设置切口1f,并在以最短距离连结所述切口1f间的直线上形成有正极活性物质层1b。由此,以最短距离连结二个切口1f间的部分被正极活性物质层1b强化,从而能够有效地防止制作正极板1后以切口1f为起点在正极板1产生龟裂、或断裂。
如图4所示,优选的是,切口1f在形成有保护层1c的区域形成。由此,切口1f的缘部被保护层1c强化,从而能够有效地防止制作正极板1后以切口1f为起点在正极板1产生龟裂、或断裂。另外,由于切口1f的第2边缘E2被保护层1c覆盖,因此能够可靠地防止第2边缘E2贯穿间隔件从而与负极板2接触。
需要说明的是,优选的是,在正极接头部1e的突出方向,第2边缘E2位于比第1边缘E1更靠近正极接头部1e的前端侧,第2边缘E2形成有保护层1c,保护层1c的导电性比正极活性物质层1b的导电性小。由于在第2边缘E2比第1边缘E1更容易贯穿间隔件,因此通过形成于第2边缘E2上的层为导电性更低的保护层1c,从而安全性变更高。
如图4所示,优选切口1f的缘部整体配置在形成有正极活性物质层1b的区域或形成有保护层1c的区域。由此,能够有效地防止在切口1f的缘部产生龟裂的起点。
切口1f优选通过激光等能量射线的照射来形成。由此,防止切口1f的缘部成为尖的形状,会成为更圆的形状,因此能够更可靠地防止产生龟裂的起点。另外,正极芯体1a中,优选使切口1f的缘部的厚度比其他区域更厚。
切口1f的形状没有特别限定,切口1f优选为圆弧形状。由此,能够抑制产生龟裂的起点。例如切口优选成为直径为1~10mm的圆的一部分。
如图4所示,优选的是,在正极接头部1e的宽度方向,切口1f的正极接头部1e的中央侧的端部位于比正极接头部1e的宽度方向的端部更靠近正极接头部1e的中央侧。由此,能够更有效地抑制对正极板1进行压制加工时在电极板产生裂纹。
正极接头部1e的宽度W1优选为12mm~30mm。对于正极板1的压缩工序时产生的龟裂,正极接头部1e的宽度W1越小越不易产生。但是,在正极接头部1e的宽度W1小的情况下,电阻变大,因此不优选。根据本发明,能够提供抑制电阻的增大、并且不易产生龟裂的正极板1。
如图4所示,优选在正极接头部1e的根部的两侧设置有切口1f。该情况下,以最短距离连结一对切口1f间的部分的宽度W2相对于接头部的宽度W1优选为1/2~4/5。以最短距离连结切口间的部分的宽度W2小的情况下,有电阻值变大、发生熔断的担心,因此不优选。但是,通过将以最短距离连结切口间的部分制成形成有活性物质层的部分,能够抑制熔断,因此优选。
需要说明的是,优选一张正极板1中仅设置有一个正极接头部1e。另外,优选保持正极板1中形成有正极活性物质层1b的区域为平坦的状态而制作电极体,因此优选在具备层叠型电极体的电池中使用。
优选的是:切口1f为圆的一部分,并以该圆的中心位于正极活性物质层1b的形成部(即,位于比形成有正极活性物质层1b的区域的上边1y的延长线更靠近下方)的方式来设置。
[方形二次电池的制造方法]
对使用了通过上述的方法制作的正极板1的方形二次电池20的制造方法进行说明。
[负极板的制作]
制作包含作为负极活性物质的石墨、作为粘结剂的苯乙烯丁二烯橡胶(SBR)、作为增稠剂的羧甲基纤维素(CMC)、及水的负极活性物质层浆料。将该负极活性物质层浆料涂布于作为负极芯体的厚度8μm的矩形形状的铜箔的两面。然后,使其干燥,由此去除负极活性物质层浆料中的水,在负极芯体上形成负极活性物质层。其后,对负极活性物质层以成为规定厚度的方式进行压缩处理。将这样得到的负极板裁切成规定的形状,制作图6的(b)所示那样的负极板。
[电极体的制作]
将通过上述的方法制作的多张正极板1和多张负极板2隔着聚烯烃制的间隔件层叠,制作层叠型电极体3。此处,各正极板1及各负极板2各自都不弯曲,呈平坦的形状。层叠型电极体3中,经层叠的正极接头部1e及经层叠的负极接头部2c从一个端部突出。需要说明的是,对于层叠型电极体3,间隔件的形状没有特别限定。可以使用多张平坦的间隔件。另外,也可以使用多个将一个电极板配置于内部的袋状的间隔件。或者也可以使间隔件为曲折状。
[封口体的组装]
如图7所示,封口板5具有正极端子安装孔5a及负极端子安装孔5b。在正极端子安装孔5a的周围且电池内部侧配置绝缘构件10及正极集电体6。另外,在正极端子安装孔5a的周围且电池外部侧配置绝缘构件11。而且,将正极端子7从电池外部侧插入至分别设置于绝缘构件11、绝缘构件10及正极集电体6的贯通孔,将正极端子7的前端铆接固定于正极集电体6上。需要说明的是,优选将正极端子7的铆接部焊接于正极集电体6。
在负极端子安装孔5b的周围且电池内部侧配置绝缘构件12及负极集电体8。另外,在负极端子安装孔5b的周围且电池外部侧配置绝缘构件13。而且,将负极端子9从电池外部侧插入至分别设置于绝缘构件13、绝缘构件12及负极集电体8的贯通孔,将负极端子9的前端铆接固定于负极集电体8上。需要说明的是,优选将负极端子9的铆接部焊接于负极集电体8。
[接头部与集电体的连接]
将层叠型电极体3的经层叠的正极接头部1e焊接连接于正极集电体6,将层叠型电极体3的经层叠的负极接头部2c焊接连接于负极集电体8。需要说明的是,作为焊接连接,可以使用电阻焊接、激光焊接、超声波焊接等。
[二次电池的组装]
将用绝缘片17覆盖的层叠型电极体3插入有底方筒状的外壳体4。其后,对外壳体4与封口板5间进行焊接连接,对外壳体4的开口进行封口。其后,从设置于封口板5的电解液注液孔15将包含电解质及溶剂的非水电解液注入外壳体4内。其后,利用密封栓16将电解液注液孔15密封。
在封口板5设置有在电池内部的压力变为规定值以上时会断裂、且将电池内部的气体向外部排出的气体排出阀14。需要说明的是,可以在正极板1与正极端子7间的导电路径或在负极板与负极端子9间的导电路径设置电流阻断机构。电流阻断机构优选在电池内部的压力变为规定值以上时工作,将导电路径切断。需要说明的是,电流阻断机构的工作压设定为比气体排出阀的工作压低。
上述实施方式中示出了在正极板1设置切口1f的例子,但也可以在负极板2的负极接头部2c的根部且形成有负极活性物质层2b的部分设置切口。
上述实施方式中示出了在正极板1设置保护层1c的例子,但保护层1c不是必须的构成,也可以不设置保护层1c。
接下来对变形例进行说明。
[变形例1]
图8为变形例1的正极板1的平面图。变形例1的正极板1仅是切口1f的形成位置不同,关于其他构成/制造步骤,与上述的实施方式中的正极板1相同。
对于变形例1的正极板1,针对上述的实施例中的正极板1将切口1f视为圆的一部分时,圆的中心为偏离正极接头部1e的中心的方向,并且圆的中心移至接头部的突出方向。变形例1的正极板1在正极接头部1e的宽度方向中,切口1f的正极接头部1e的中心侧的端部与正极接头部1e的端部一致。
[变形例2]
图9为变形例2的正极板1的平面图。变形例2的正极板1仅是切口1f的形成位置不同,关于其他构成/制造步骤,与上述的实施方式中的正极板1相同。
变形例2的正极板1仅在正极接头部1e的宽度方向的一侧根部设置有切口1f。这样的情况下,优选在压延处理中的正极板1的上游侧(先压制侧)设置切口1f。对于在正极板1的压缩处理时产生的在正极接头部1e的根部产生的龟裂,在压延处理中的正极板1的上游侧容易产生。因此,根据变形例2的构成,使电池容量的降低为最小限度,并得到品质高的正极板1。
<其他>
本发明对正极板及负极板均可应用。其中,本发明应用于正极板是特别有效的。另外,应用于具有压缩处理后的填充密度为3.58g/cm3以上的正极活性物质层的正极板是特别有效的。
本发明中的芯体优选为非多孔性的金属箔。为正极芯体时,优选为铝箔或铝合金箔。为负极芯体时,优选为铜箔或铜金属箔。
本发明中的电极体优选为包含多张平坦的正极板和多张平坦的负极板的层叠型电极体。需要说明的是,配置于正极板与负极板之间的间隔件的形状没有特别限定。也可以在各正极板与负极板间配置平坦的间隔件。另外,也可以使间隔件为袋状,在内部配置正极板。或者也可以使间隔件为曲折状,在其间配置正极板、负极板。
作为本发明中的正极活性物质,优选锂过渡金属复合氧化物。特别优选含有镍、钴及锰中的至少一种的锂过渡金属复合氧化物。
作为本发明中的负极活性物质,可以使用可吸藏/放出锂离子的材料。作为可吸藏/放出锂离子的材料,可列举出石墨、难石墨性碳、易石墨性碳、纤维状碳、焦炭及炭黑等碳材料。作为非碳系材料,可列举出硅、锡、及以它们为主的合金、氧化物等。也可以将碳材料和非碳材料混合。
作为电极板的活性物质层及保护层中所含的粘结剂,可以使用聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、芳纶树脂、聚酰胺、聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺(ポリアミイミド)、聚丙烯腈、聚丙烯酸、聚丙烯酸甲酯、聚丙烯酸乙酯、聚丙烯酸己酯、聚甲基丙烯酸、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸乙酯、聚甲基丙烯酸己酯、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯基吡咯烷酮、聚醚、聚醚砜、六氟聚丙烯、苯乙烯丁二烯橡胶、羧甲基纤维素、丙烯酸类橡胶、丙烯酸酯系粘结剂(丙烯酸的酯或盐)等。需要说明的是,这些物质可以单独使用,也可以组合使用2种以上。活性物质层中所含的粘结剂与保护层中所含的粘结剂可以相同,也可以不同。另外,粘结剂优选为树脂制。
保护层中所含的粘结剂相对于保护层的质量比例优选设为5质量%以上、更优选设为10质量%以上。保护层中所含的粘结剂相对于保护层的质量比例优选为95质量%以下。但是,保护层也可以仅由粘结剂构成。但是,保护层优选含有氧化铝、氧化锆、二氧化钛及二氧化硅中的至少一者作为陶瓷粒子。
<其他发明>
其他发明的二次电池用的电极板的制造方法为如下的二次电池用的电极板的制造方法,
所述二次电池用的电极板具有由金属箔形成的芯体、和形成于所述芯体上的含有活性物质的活性物质层,设置表面未形成所述活性物质层的所述芯体作为接头部,在所述接头部的根部侧且与所述活性物质层邻接的部分的所述芯体上形成有包含陶瓷粒子及粘结剂的保护层,
所述制造方法具有:
切口形成工序,在所述接头部的根部且形成有所述活性物质层及所述保护层的部分设置切口;和
压缩工序,在所述切口形成工序之后对所述活性物质层进行压缩。
根据其他发明的电极体的制造方法,能够更有效地抑制在电极板的压缩处理时在接头部的根部产生龟裂。另外,由于在芯体中形成了形成有活性物质层及保护层的区域,因此切口的缘部被活性物质层及保护层强化。因此,能够有效地防止以切口为基点在电极板产生龟裂。另外,由于切口的边缘被活性物质层及保护层覆盖,因此能够防止边缘贯穿间隔件并与相对的电极板接触。
需要说明的是,其他发明的电极板可以作为正极板及负极板中的至少一者使用。另外,也可以使用其他发明的电极板制作卷绕型的电极体,也可以制作层叠型的电极体。
附图标记说明
1…正极板
1a…正极芯体
1b…正极活性物质层
1c…保护层
1d…正极芯体露出部
1e…正极接头部
1f…切口
2…负极板
2b…负极活性物质层
2c…负极接头部(负极芯体露出部)
3…层叠型电极体
4…外壳体
5…封口板
5a…正极端子安装孔
5b…负极端子安装孔
6…正极集电体
7…正极端子
8…负极集电体
9…负极端子
10…绝缘构件
11…绝缘构件
12…绝缘构件
13…绝缘构件
14…气体排出阀
15…电解液注液孔
16…密封栓
17…绝缘片
20…方形二次电池
30…压辊

Claims (6)

1.一种二次电池的制造方法,所述二次电池具备包含多张第1电极板和多张第2电极板的层叠型电极体,
所述第1电极板具有:芯体、形成于所述芯体上的活性物质层、和由未形成所述活性物质层的芯体露出部形成的接头部,
所述制造方法具有:
切口形成工序,在所述第1电极板中所述接头部的根部且形成有所述活性物质层的区域设置切口;和
压缩工序,在所述切口形成工序之后对所述活性物质层进行压缩。
2.根据权利要求1所述的二次电池的制造方法,其中,所述第1电极板为正极板,所述第2电极板为负极板,
所述芯体为铝箔或铝合金箔,
所述正极板的压缩工序后的所述活性物质层的填充密度为3.58g/cm3以上。
3.根据权利要求1或2所述的二次电池的制造方法,其中,在所述切口形成工序中,使用能量射线来设置所述切口。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的二次电池的制造方法,其中,在所述接头部的宽度方向中,所述切口的所述接头部的中央侧的端部位于比所述接头部的所述接头部的宽度方向的端部更靠近中央侧。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的二次电池的制造方法,其中,在所述接头部的宽度方向中,在所述接头部的两侧的根部设置有所述切口。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的二次电池的制造方法,其中,在所述切口形成工序之前,在所述接头部形成包含陶瓷粒子和粘结剂的保护层,
在形成有所述保护层的区域也形成所述切口。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113728455A (zh) * 2019-12-19 2021-11-30 株式会社Lg新能源 二次电池的电极及制造二次电池的电极的方法
CN113728457A (zh) * 2019-04-26 2021-11-30 三洋电机株式会社 极板、非水电解质二次电池及极板的制造方法

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7008247B2 (ja) * 2017-12-06 2022-02-10 パナソニックIpマネジメント株式会社 電極板及び二次電池
WO2020026649A1 (ja) 2018-07-30 2020-02-06 パナソニックIpマネジメント株式会社 電池用電極、電池、および電池用電極の製造方法
KR20210074827A (ko) * 2019-12-12 2021-06-22 주식회사 엘지에너지솔루션 전극조립체 및 이차전지 및 그의 제조방법
CN114447282A (zh) * 2020-10-30 2022-05-06 北京小米移动软件有限公司 极片及其加工方法、锂电池
JP7262436B2 (ja) * 2020-12-14 2023-04-21 プライムプラネットエナジー&ソリューションズ株式会社 正極板の製造方法、電池の製造方法およびレーザ切断用正極原反
JP7426363B2 (ja) * 2021-09-16 2024-02-01 プライムプラネットエナジー&ソリューションズ株式会社 二次電池
CN114824159B (zh) * 2022-04-20 2023-07-14 珠海冠宇电池股份有限公司 电极片和电芯

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030104281A1 (en) * 2001-11-28 2003-06-05 Dominick Frustaci Electrochemical cell current collector having openings of progressively larger sizes converging at a tab
US20090186270A1 (en) * 2008-01-23 2009-07-23 Sony Corporation Non-aqueous electrolyte battery and method for producing the same
TW201042798A (en) * 2009-05-20 2010-12-01 Nec Tokin Corp A laminated type secondary battery and manufacturing method thereof
JP2012248282A (ja) * 2011-05-25 2012-12-13 Sanyo Electric Co Ltd 非水電解質二次電池
JP2013187077A (ja) * 2012-03-08 2013-09-19 Panasonic Corp 捲回型およびスタック型電極電池
CN103430357A (zh) * 2011-03-23 2013-12-04 三洋电机株式会社 非水电解质充电电池用正极极板及其制造方法、以及非水电解质充电电池及其制造方法
DE102012106518A1 (de) * 2012-07-18 2014-01-23 H2 Solar Gmbh Beschichtung von Substraten mit Siliciden und deren Oxide
CN103545559A (zh) * 2013-10-08 2014-01-29 宁德新能源科技有限公司 一种叠片式锂离子电池
JP2014022102A (ja) * 2012-07-13 2014-02-03 Toyota Industries Corp 蓄電装置及び二次電池並びに電極の製造方法
JP2015201328A (ja) * 2014-04-08 2015-11-12 株式会社豊田自動織機 電極製造装置及び電極製造方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3155219B2 (ja) * 1997-01-27 2001-04-09 三桜工業株式会社 電池用電極及びその製造方法
JPH10214616A (ja) * 1997-01-30 1998-08-11 Denso Corp 積層型電池用電極の製造方法
JP5390721B1 (ja) 2013-05-08 2014-01-15 株式会社日立パワーソリューションズ 電極材料のロールプレス方法及びロールプレス設備

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030104281A1 (en) * 2001-11-28 2003-06-05 Dominick Frustaci Electrochemical cell current collector having openings of progressively larger sizes converging at a tab
US20090186270A1 (en) * 2008-01-23 2009-07-23 Sony Corporation Non-aqueous electrolyte battery and method for producing the same
CN101494278A (zh) * 2008-01-23 2009-07-29 索尼株式会社 非水电解质电池及其制备方法
TW201042798A (en) * 2009-05-20 2010-12-01 Nec Tokin Corp A laminated type secondary battery and manufacturing method thereof
CN103430357A (zh) * 2011-03-23 2013-12-04 三洋电机株式会社 非水电解质充电电池用正极极板及其制造方法、以及非水电解质充电电池及其制造方法
JP2012248282A (ja) * 2011-05-25 2012-12-13 Sanyo Electric Co Ltd 非水電解質二次電池
JP2013187077A (ja) * 2012-03-08 2013-09-19 Panasonic Corp 捲回型およびスタック型電極電池
JP2014022102A (ja) * 2012-07-13 2014-02-03 Toyota Industries Corp 蓄電装置及び二次電池並びに電極の製造方法
DE102012106518A1 (de) * 2012-07-18 2014-01-23 H2 Solar Gmbh Beschichtung von Substraten mit Siliciden und deren Oxide
CN103545559A (zh) * 2013-10-08 2014-01-29 宁德新能源科技有限公司 一种叠片式锂离子电池
JP2015201328A (ja) * 2014-04-08 2015-11-12 株式会社豊田自動織機 電極製造装置及び電極製造方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
李军 等: "锂-空气电池的研究进展与展望", 《电源技术》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113728457A (zh) * 2019-04-26 2021-11-30 三洋电机株式会社 极板、非水电解质二次电池及极板的制造方法
CN113728455A (zh) * 2019-12-19 2021-11-30 株式会社Lg新能源 二次电池的电极及制造二次电池的电极的方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP6932694B2 (ja) 2021-09-08
US20200321658A1 (en) 2020-10-08
JPWO2017204184A1 (ja) 2019-03-22
WO2017204184A1 (ja) 2017-11-30
US11456487B2 (en) 2022-09-27
CN109155394B (zh) 2022-02-01

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