CN109155397B - 二次电池的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种二次电池的制造方法，正极和负极中至少一方的电极的制作包括：在成为电极集电体的金属片材10形成电极材料层20而得到电极前体30；以及从电极前体30进行裁切而形成多个电极40。特别地，使多个电极40各自的裁切形状为非矩形状。

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。尤其涉及在正极和负极中至少一方的电极的制作中具有特征的二次电池的制造方法。

背景技术

二次电池是所谓“蓄电池”，因此能够反复充放电，并用于各种用途。例如，将二次电池用于便携式电话、智能手机以及笔记本电脑等移动设备。

二次电池至少由正极、负极以及其之间的隔膜构成。正极由正极材料层以及正极集电体构成，负极由负极材料层以及负极集电体构成。二次电池具有电极构成层互相层叠而成的层叠构造，所述电极构成层由夹持隔膜的正极以及负极形成。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：特表2015-536036

发明内容

发明要解决的问题

本申请发明人意识到在以往的二次电池的制法中存在需要克服的问题，并发现了为此采取对策的必要性。具体地，本申请发明人发现存在以下的问题。

在正极以及负极各自的制作中，在成为电极集电体的金属片材10形成含有电极活性物质的电极材料层20而得到电极前体30后，从该电极前体30进行裁切而得到多个电极40(参照图15的(a)～(c))。在此，在从电极前体30裁切多个电极40时，裁切后的残余部分相对较大(参照图15的(c))，决不能称为制造效率高。

本发明是鉴于该问题而完成的。即，本发明的主要目的是提供一种制造效率更高的二次电池的制造方法。

用于解决问题的方法

本申请发明人通过在新的方向上处理而尝试解决上述问题，而非在现有技术的延展上应对。其结果，最终完成了上述主要目的的二次电池的制造方法的发明。

本发明所涉及的二次电池的制造方法为正极和负极中至少一个电极的制作过程包括：在金属片材上形成电极材料层而得到电极前体，该金属片材成为电极集电体；以及从电极前体进行裁切而形成多个电极，多个电极各自的裁切形状为非矩形状。

发明效果

本发明所涉及的二次电池的制造方法能够使制造效率更高。更具体地，能够在进行从电极前体裁切多个电极时减少“裁切后的残余部分”。

附图说明

图1是用于说明“非矩形状”(“部分切口形状”)的示意图。

图2是示意性地示出本发明的一实施方式所涉及的制造方法中的工艺方式的俯视图。

图3是示意性地示出本发明的一实施方式所涉及的制造方法中的工艺方式的俯视图。

图4是示意性地示出以得到相同的多个“非矩形状”的方式进行裁切的形态的俯视图。

图5是用于说明本发明的一实施方式中的“互补”的示意图。

图6是用于说明本发明的一实施方式中的“点对称”的示意图。

图7是用于说明“将两个形状互相不同的四边形进行组合的非矩形状”的示意图。

图8是示意性地示出本发明的一实施方式所涉及的制造方法中的工艺方式的俯视图(包括集电体极耳部的裁切)。

图9是示意性地示出本发明的一实施方式所涉及的制造方法中的工艺方式的俯视图(包括集电体极耳部的裁切)。

图10是示意性地示出本发明的一实施方式所涉及的制造方法中的工艺方式的俯视图(“非矩形状”的拐角部分的倒角等)。

图11是示意性地示出裁切的变更形态的俯视图。

图12是示意性地示出裁切的变更形态的俯视图。

图13是示意性地示出裁切的变更形态的俯视图。

图14是示意性地示出本发明的一实施方式所涉及的制造方法中的工艺方式的俯视图(利用间歇涂布形成的电极材料层)。

图15是示意性地示出现有技术的制造方法中的工艺方式的俯视图。

具体实施方式

以下，对本发明的一实施方式所涉及的二次电池的制造方法进行更详细的说明。根据需要参照附图进行说明，附图中的各种要素只是为理解本发明而示意性且例示性地示出，外观和尺寸比等可以与实物不同。

在本说明书中直接或间接地说明的“厚度”的方向是基于构成二次电池的电极材料的层叠方向，即，“厚度”是相当于正极和负极的层叠方向上的尺寸。另外，在本说明书中使用的“俯视”是指，基于沿该厚度的方向从上侧或下侧观察对象物的情况的略图。

此外，在本说明书中直接或间接地使用的“上下方向”以及“左右方向”相当于各个图中的上下方向以及左右方向。只要不特别记载，同样的附图标记或记号作为表示同样的部件或同样的意思内容。

[本发明中制造的二次电池的结构]

利用本发明的制造方法可得到二次电池。本说明书中称作的“二次电池”是指能够反复充放电的电池。从而，利用本发明的制造方法得到的二次电池并不过渡拘泥于其名称，也可包含例如“蓄电设备”等对象。

利用本发明的制造方法得到的二次电池具有隔膜电极构成层层叠而成的电极组装体，该电极构成层包括正极、负极以及隔膜。正极和负极经由隔膜层叠而成为电极构成层，层叠有至少一层以上该电极构成层的电极组装体与电解质一起被封入外装体。

正极至少由正极材料层以及正极集电体构成。在正极，正极集电体的至少一面设置有正极材料层，正极材料层含有正极活性物质作为电极活性物质。例如，可以在电极组装体中的多个正极各自的正极集电体的两面设置有正极材料层，或者，也可以仅在正极集电体的一面设置有正极材料层。从二次电池的更高容量化的观点来说，优选在正极的正极集电体的两面设置有正极材料层。

负极至少由负极材料层以及负极集电体构成。在负极，负极集电体的至少一面设置有负极材料层，负极材料层含有负极活性物质作为电极活性物质。例如，可以在电极组装体中的多个负极各自的负极集电体的两面设置有负极材料层，或者，也可以仅在负极集电体的一面设置有负极材料层。从二次电池的更高容量化的观点来说，优选在负极的负极集电体的两面设置有负极材料层。

正极以及负极所含有的电极活性物质，即正极活性物质以及负极活性物质是在二次电池中直接参与电子的转移的物质，是承担充放电即电池反应的正负极的主物质。更具体地，由“正极材料层所含有的正极活性物质”以及“负极材料层所含有的负极活性物质”导致在电解质中带有离子，该离子在正极和负极之间移动而进行电子的转移从而充放电。正极材料层以及负极材料层特别地优选能够吸收和放出锂离子的层。也就是说，优选成为锂离子通过非水性电解质在正极和负极之间移动而进行电池的充放电的非水性电解质二次电池。在锂离子参与充放电的情况下，利用本发明的制造方法得到的二次电池相当于所谓“锂离子电池”，正极以及负极具有能够吸收和放出锂离子的层。

正极材料层的正极活性物质例如由粒状体构成，为了使粒子彼此充分接触和保持形状，优选正极材料层包含粘合剂(也称为“粘合材料”)。此外，为了顺利地推进电池反应的电子的传递，正极材料层还可以包含导电助剂。以同样的方式，负极材料层的负极活性物质例如由粒状体构成，为了使粒子彼此充分接触和保持形状，优选包含粘合剂，为了顺利地推进电池反应的电子的传递，负极材料层还可以包含导电助剂。如此，由于是含有多种成分而构成的方式，正极材料层以及负极材料层还可以分别被称为“正极复合材料层”以及“负极复合材料层”等。

正极活性物质优选是有助于锂离子的吸收和放出的物质。从该观点来说，正极活性物质优选例如是含有锂的复合氧化物。更具体地，正极活性物质优选是包含锂和从由钴、镍、锰以及铁组成的群中选择至少一种过渡金属的锂过渡金属复合氧化物。也就是说，在利用本发明的制造方法得到的二次电池的正极材料层中，优选含有这样的锂过渡金属复合氧化物作为正极活性物质。例如，正极活性物质也可以是钴酸锂、镍酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂或用其他金属置换这些过渡金属的一部分的物质。可以作为单独一种而包含这样的正极活性物质，也可以包含组合两种以上这样的正极活性物质。虽然仅仅是例示，在利用本发明的制造方法得到的二次电池中，正极材料层所含有的正极活性物质优选为钴酸锂。

作为正极材料层可含有的粘合剂，并没有特别的制限，但能够列举出从聚偏二氟乙烯、偏二氟乙烯-六氟丙烯共聚合体、偏二氟乙烯-四氯乙烯共聚合体以及聚四氯乙烯等组成的群中选择至少一种。作为正极材料层能够含有的导电助剂，并没有特别的制限，但能够列举出从热裂炭黑、炉黑、槽法炭黑、科琴黑以及乙炔黑等炭黑、石墨、碳纳米管以及气相生长碳纤维等碳纤维、铜、镍、铝以及银等金属粉末，以及，聚苯衍生物等选择至少一种。例如，正极材料层的粘合剂是聚偏二氟乙烯即可，另外，正极材料层的导电助剂是炭黑即可。虽然仅仅是例示，正极材料层的粘合剂以及导电助剂可以是聚偏二氟乙烯和炭黑的组合。

负极活性物质优选有助于锂离子的吸收和放出的物质。从该观点来说，负极活性物质优选例如各种碳材料、氧化物或锂合金等。

作为负极活性物质的各种碳材料，能够列举出石墨(天然石墨、人造石墨)、硬碳、软碳、类金刚石碳等。特别地，石墨因为电子传导性较高且与负极集电体的粘接性优异等点而优选。作为负极活性物质的氧化物，能够列举出从氧化硅、氧化锡、氧化铟、氧化锌以及氧化锂等组成的群中选择至少一种。负极活性物质的锂合金是能够和锂形成合金的金属即可，例如，也可以是Al、Si、Pb、Sn、In、Bi、Ag、Ba、Ca、Hg、Pd、Pt、Te、Zn、La等金属和锂的二元、三元或其以上的合金。这样的氧化物优选非晶态作为其构造方式。原因在于不易引起由晶界或缺陷的不均一性导致的变差。虽然仅是例示，在利用本发明的制造方法得到的二次电池中，负极材料层的负极活性物质也可以为人造石墨。

作为负极材料层能够含有的粘合剂，并没有特别的制限，但能够列举出从丁苯橡胶、聚丙烯酸、聚偏二氟乙烯、聚酰亚胺系树脂以及聚酰胺酰亚胺系树脂组成的群中选择至少一种。例如，负极材料层所含有的粘合剂也可以为丁苯橡胶。作为负极材料层能够含有的导电助剂并没有特别限制，能够列举出从热裂炭黑、炉黑、槽法炭黑、科琴黑以及乙炔黑等炭黑，石墨、碳纳米管以及气相生长碳纤维等碳纤维，铜、镍、铝以及银等金属粉末，以及聚苯衍生物等选择至少一种。需要说明的是，负极材料层还可以包含在制造电池时使用的导致增稠剂成分(例如羧甲基纤维素)的成分。

虽然仅仅是例示，负极材料层中的负极活性物质以及粘合剂也可以是人造石墨和丁苯橡胶的组合。

用于正极以及负极的正极集电体以及负极集电体是有助于导致电池反应且对由活性物质产生的电子进行收集或供应的部件。这样的集电体可以是片状的金属部件，也可以具有多孔或穿孔的方式。例如，集电体也可以是金属箔、冲孔金属板、网或金属板网等。用于正极的正极集电体优选是含有从铝、不锈钢以及镍等组成的群中选择的至少一种的金属箔组成的正极集电体，例如可以是铝箔。另一方面，用于负极的负极集电体优选是含有从铜、不锈钢以及镍等组成的群中选择的至少一种的金属箔组成的负极集电体，例如可以是铜箔。

用于正极以及负极的隔膜是从防止由正负极的接触引起的短路以及保持电解质等观点而设置的部件。换言之，隔膜也可称为防止正极与负极之间的电子的接触且使离子穿过的部件。优选地，隔膜为多孔性或微多孔性的绝缘性部件，具有因其较小的厚度而展现的膜形态。虽然仅仅是例示，可以把聚烯烃制的微多孔膜作为隔膜使用。这里，作为隔膜使用的微多孔膜例如可以是作为聚烯烃仅含有聚乙烯(PE)或者仅含有聚乙烯(PP)。进一步而言，隔膜也可以是由“PE制微多孔膜”和“PP制微多孔膜”构成的层叠体。隔膜的表面也可以由无机粒子涂层和/或粘接层等覆盖。隔膜的表面也可以具有粘接性。需要说明的是，在本发明中，隔膜并不应因其名称而被特别地拘泥，也可以是具有同样功能的固体电解质、凝胶状电解质、绝缘性的无机粒子等。

在利用本发明的制造方法得到的二次电池中，由包括正极、负极以及隔膜的电极构成层构成的电极组装体与电解质一起被封入外装。当正极以及负极具有能够吸收和放出锂离子的层时，电解质优选有机电解质、有机溶剂等“非水性”的电解质(即，优选电解质为非水性电解质)。在电解质中存在从电极(正极、负极)放出的金属离子，因此，电解质协助电池反应中的金属离子的移动。

非水性电解质是含有溶剂和溶质的电解质。作为具体的非水性电解质的溶剂，优选至少含有碳酸酯的构成的溶剂。该碳酸酯可以是环状碳酸酯类和/或链状碳酸酯类。作为环状碳酸酯类并没有特别限制，能够列举出从碳酸丙烯脂(PC)、碳酸乙烯脂(EC)、碳酸丁烯脂(BC)以及碳酸亚乙烯脂(VC)组成的群中选择的至少一种。作为链状碳酸酯类，能够列举出从碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸甲乙脂(EMC)以及碳酸二丙酯(DPC)组成的群中选择的至少一种。虽然仅仅是例示，作为非水性电解质可以使用环状碳酸酯类和链状碳酸酯类的组合，例如使用碳酸乙烯脂和碳酸二乙酯的混合物。另外，作为具体的非水性电解质的溶质，例如，优选使用LiPF₆和/或LiBF₄等Li盐。

二次电池的外装体是包入电极构成层层叠而成的电极组装体的外装体，既可以是坚硬外壳的形态，或者也可以是柔软外壳的形态，该电极构成层包括正极、负极以及隔膜。具体地，外装体可以是相当于所谓“金属罐”的坚硬外壳型，或者，也可以是相当于所谓复合薄膜组成的“小包”的柔软外壳型。

[本发明的制造方法的特征]

本发明的制造方法在电极的制作法具有特征。特别地，在制作正极和负极中至少一方的电极时的电极的裁切具有特征。具体地，如图2以及图3所示，正极和负极中至少一方的电极的制作是在成为电极集电体的金属片材10形成电极材料层20而得到电极前体30，以及包括形成为从电极前体30进行裁切的多个电极40，并使多个电极40各自的裁切形状为非矩形状。

在本说明书中称作的“非矩形状”是指，俯视时的电极形状并不是通常包括所谓正方形以及长方形的矩形状的概念的形状，特别地，是指从这样的正方形、长方形中部分地一部分欠缺的形状。从而，“非矩形状”广义上是指在厚度方向上从上侧观察的俯视的电极形状不为正方形、长方形的形状，狭义上是指以俯视的电极形状为正方形、长方形为基础，且从其部分地切除一部分的形状(优选地，基础的正方形、长方形的拐角部分为被切除的形状)。虽然仅仅是例示，“非矩形状”也可以是将俯视时的电极形状以正方形、长方形作为基础，将比该基础形状更小的俯视大小的正方形、长方形、半圆形、半椭圆形、圆形或椭圆形的一部分或这些的组合形状从该基础形状中切除而得到的形状(特别地，从基础形状的拐角部分切除而得到的形状)(参照图1)。

若为得到这样的“非矩形状”而进行多个电极的裁切，则能够更加减小裁切后的残余部分。这意味着能够减少在二次电池的制造中最终无法使用的“无用部分”(特别地，能够减少电极活性物质的废弃)，使二次电池的制造效率更高。另外，像那样减少“无用部分”也能够牵涉到二次电池的低成本制造。

此外，在本说明书中称作的“金属片材”，广义上意味着薄金属部件，狭义上意味着相当于被制造的二次电池的电极集电体的部件，即呈导电性的片状金属部件。作为该金属片材的具体例，例如能够列举出金属箔。

首先，对作为有关本发明制造方法前提的二次电池的一般制法进行说明。在二次电池的制法中，对正极、负极、电解液以及隔膜分别进行制作、调制之后(也可以根据需要从市场上出售的商品中供应)，能够通过使其一体化并组合得到二次电池。

(正极的制作)

在正极的制作中，首先，调制正极材料浆料。正极材料浆料是至少含有正极活性物质以及粘合剂的电极材料层原料。将该正极材料浆料涂敷至作为正极集电体使用的金属片材(例如，铝箔)，并用辊压机压延。由此，得到正极前体即电极前体。特别地，金属片材优选具有带状且较长的形状，并且对那样的长条状的金属片涂敷正极材料浆料。涂敷区不是长条状的金属片的全部区域，优选不对金属片材的两个宽度方向的周边部分等进行涂敷。在一种优选方式中，优选将正极材料浆料按照比长条状的金属片材小一圈的方式涂敷为同样的长条状。所得到的正极前体(特别是带状且较长的正极前体)直到供给至下一工序为止，根据需要卷成辊状等来保管，或进行适当地搬运等。然后，在下一工序中，为了从正极前体中得到多个正极而进行裁切(在被卷成辊状的情况下，在展开后进行裁切)。例如，通过对正极前体进行机械地切断，从正极前体(特别是“涂敷有正极材料浆料的部分”)中进行正极的裁切。虽然仅仅是例示，可以进行所谓“冲切操作”。通过经过以上那样的操作，能够得到多个期望的正极。

(负极的制作)

负极的制作和正极的制作同样。在负极的制作中，首先，调制负极材料浆料。负极材料浆料是至少含有负极活性物质以及粘合剂的电极材料层原料。将该负极材料浆料涂敷至作为负极集电体使用的金属片材(例如，铜箔)，并用辊压机压延。由此，得到负极前体即电极前体。特别地，金属片材优选具有带状且较长形状，并且对那样的长条状的金属片材涂敷负极材料浆料。涂敷区不是长条状的金属片材的全部区域，优选不对金属片材的两个宽度方向的周边部分等进行涂敷。在一种优选方式中，优选将负极材料浆料按照比长条状的金属片材小一圈的方式涂敷为同样的长条状。所得到的负极前体(特别是带状且较长的负极前体)直到供给至下一工序为止，根据需要卷成辊状等来保管，或进行适当地搬运等。然后，在下一工序中，为了从负极前体中得到多个负极而进行裁切(在被卷成辊状的情况下，在展开后进行裁切)。例如，通过对负极前体进行机械地切断，从负极前体(特别是“涂敷有负极材料浆料的部分”)中进行负极的裁切。虽然仅仅是例示，可以进行所谓“冲切操作”。通过经过以上那样的操作，能够得到期望的多个负极。

(电解质的调制)

调制使用电池时成为承担正负极间的离子移动的电解质(在锂离子电池的情况下，特别是调制非水性电解质)。由此，将成为那样的电解质的原料混合而调制所期望的电解质(在本发明的制造方法中，电解质也可以是常规的二次电池所使用的常规的电解质，因此，其原料也可以是使用在二次电池的制造中常规使用的原料)。

(隔膜的准备)

在本发明的制造方法中，隔膜也可以是常规的隔膜，因此，也可以使用作为二次电池常规使用的隔膜。

能够通过将以上那样制作并调制的正极、负极、电解液以及隔膜组合成一体而得到的二次电池。特别地，正极与负极之间经由隔膜多次层叠而形成电极组装体，能够通过将该电极组装体与电解质一同封入外装体而得到二次电池。需要说明的是，隔膜可以是层叠切成固定规格的隔膜，或者，也可以是之字状层叠后切去剩余部分的隔膜。进一步，还可以层叠由隔膜将电极单个包装的部件。

(本发明的特征)

本发明针对如上所述的二次电池的制造，特别是电极的制作中具有特征。更具体地，关于正极和负极中至少一方的电极的制作，进行从电极前体裁切“非矩形状”的操作，得到多个电极40(参照图2以及图3)。也就是说，以使多个正极各自的裁切形状成为“非矩形状”的方式从正极前体中进行裁切，和/或，以使多个负极各自的裁切形状成为“非矩形状”的方式从负极前体中进行裁切。需要说明的是，如图2以及图3所示，优选地，多个电极以沿其电极前体30的长边方向(即，金属片材10的长边方向)互相相邻的方式进行裁切。换言之，优选被裁切的多个“非矩形状”沿电极前体30或金属片材10的长边方向成为一列的方式。

被裁切的多个电极40优选用于相同电池的制造。也就是说，优选使用被裁切的多个“非矩形状”的电极(正负极)制造在俯视时为非矩形状的二次电池。需要说明的是，并不限于相同电池的制造，也可以在另外的电池制造中使用“被裁切的多个‘非矩形状’的电极(正负极)”。即使在该情况下，同样优选制造在俯视时为非矩形状的二次电池。

优选地，使多个电极各自的裁切形状互相相同(即，相同形状和/或相同俯视大小)。也就是说，例如图4所示，为了得到多个相同的“非矩形状”(40)而进行从电极前体的裁切。在制作正极时，从正极前体进行裁切，以使多个正极的裁切形状成为互相相同的非矩形状。在制作负极时，从负极前体进行裁切，以使多个负极的裁切形状成为互相相同的非矩形状。通过这样的裁切，能够使多个电极(正负极)适用于相同的二次电池的制造。需要说明的是，正极的形状和负极之间的形状并非一定要互相相同，在用于相同的二次电池的制造中时，优选实质相同的形状或大致相同的形状(典型地，在安装到二次电池中的正极和负极中，由于一般来说负极的大小较大的情况较多，从这一点来说，优选正极的形状和负极的形状为在俯视时为互相相似形)。

在一种优选方式中，“互补”地进行对多个电极各自的裁切。具体地，在裁切中使互相相邻的裁切形状彼此具有互补的关系。这意味着，按照在电极前体中互相相邻的裁切形状彼此互补的方式进行裁切。也就是说，在制作正极时，优选以使在多个正极的裁切形状所相邻的正极间成为互相互补的方式，从正极前体中进行裁切。在制作负极时，优选以使多个负极的裁切形状所相邻的负极间成为互相互补的方式，从负极前体中进行裁切。两者的情况都优选在电极前体30的长边方向(即，金属片材10的长边方向)上互补的关系成为连续的方式。在此称作的“互补”意味着，在俯视(从厚度方向上侧观察的俯视图)下相邻的裁切形状的一方与其另一方具有能够互相地使形状相互补全并使其之间贴紧的关系(参照图5)。如从图5所示的方式中理解的那样，“互补”意味着将形状互相组合时，能够将各个切口部分相互填补的形状(具有可以不必将各个切口部分完全填补，但至少能够部分地互相填补的形状关系)。

在这样的“互补”的情况下，易于减少互相相邻的裁切形状彼此之间的“残余部分”，能够使电极制作的效率提高。例如，如图2以及图3所示，在俯视(从厚度方向上侧观察的俯视图)下相邻的裁切形状也可以成为具有互相反转配置关系的部分切口形状。在图示的方式中，“部分切口形状”为将俯视时的电极形状以长方形(矩形)为基础，将比该基础形状小的俯视大小的其他长方形(子矩形)从该基础形状中切除后的形状(参照图1)。

在一种优选方式中，“点对称”地进行对多个电极各自的裁切。具体地，在裁切中使互相相邻的裁切形状彼此具有点对称的关系。这意味着，以在电极前体中互相相邻的裁切形状彼此点对称的方式进行裁切。也就是说，在制作正极时，优选以使在多个正极的裁切形状所相邻的正极间具有互相点对称的形态关系的方式，从正极前体中进行裁切。在制作负极时，优选以使在多个负极的裁切形状所相邻的负极间具有互相点对称的形态关系的方式，从负极前体中进行裁切。两者的情况都优选在电极前体30的长边方向(即，金属片材10的长边方向)上点对称的关系连续的方式。在此称作的“点对称”意味着，在俯视(从厚度方向上侧观察的俯视图)下相邻的裁切形状的一方与其另一方具有能够互相点对称的关系具有(参照图6)。也就是说，本说明书中称作的“具有点对称的关系”意味着，如图6所示，若以互相相邻的裁切形状的一方为对称中心旋转180°，则与另一方重合，反之也为同样的方式。

在该“点对称”的情况下，易于减少互相相邻的裁切形状之间的“残余部分”，能够使电极制作的效率更高。在图2以及图3所示的方式中，点对称的关系维持着沿裁切方向连续的方式。如从图2以及图3中理解的那样，特别地，“点对称”的方式也可以相当于将多个电极的裁切形状以互相相同的非矩形状的方式从电极前体中进行裁切的方式。在图2以及图3中，具有点对称的关系的形状为将俯视时的电极形状以长方形(矩形)为基础，将比该基础形状小的俯视大小的其他长方形(子矩形)从该基础形状中切除后的形状。

在一种优选方式中，进行对多个电极的裁切，以使各个裁切形状为“组合四边形”。具体地，优选以能够得到将两个互相形状不同的四边形组合后的非矩形状作为裁切形状的方式进行裁切。也就是说，在制作正极时，优选将多个正极的裁切形状以成为“将两个互相形状不同的四边形组合后的非矩形状”的方式进行裁切。在制作负极时，优选将多个负极的裁切形状以成为“将两个互相形状不同的四边形组合后的非矩形状”的方式进行裁切。在此称作的“将两个互相形状不同的四边形组合后的非矩形状”是指，俯视时的形状为以将互相不同的两个正方形和/或长方形并排设置的方式组合后的形状(参照图7)。特别优选地，如图7所示，在俯视时一方的正方形、长方形与另一方的正方形、长方形并不互相搭接，而是以在某边部分共有的方式组合成“非矩形状”。需要说明的是，如图7所示的方式，在“一方的正方形、长方形”和“另一方的正方形、长方形”之间，其短边尺寸(例如金属片材的长边方向上的尺寸)也可以大致互相相同。

在该“组合四边形”的情况下，易于减少互相相邻的裁切形状之间的“残余部分”，能够使电极制作的效率更高。另外，成为适用于各种电池设置空间的形状的二次电池易于取出，能够得到形状自由度更高的电池。

例如，被裁切的“非矩形状”也可以是将俯视时大小互相不同的四边形组合的形状。具体地，“非矩形状”是使相对较大的四边形与相对较小的四边形互相共有一边而组合成的，相对较小的四边形优选位于不越过相对较大的四边形的一边的半分割点的位置(参照图7)。该情况下，“相对较小的四边形”和“相对较大的四边形”的连接部位为“相对较大的四边形”的边(所述的“共有”的一边)的0％以上50％以下的位置，或者，也可以是50％以上100％以下的位置(0％的位置相当于“相对较大的四边形”中所述“共有”的一边与另一边相交的点，在图示的方式中“a点”相当于0％的位置)。在该大小不同的四边形的组合中，易于进行“非矩形状”的形状设计，特别地，易于得到上述的“互相相邻的裁切形状彼此互补的关系”和/或“互相相邻的裁切形状彼此点对称的关系”。

在一种优选方式中，优选以包括集电体极耳部的方式进行对多个电极各自的裁切。具体地，如图8以及图9所示，以使未设置电极材料层20的金属片材10的区域(非电极材料区域)包含在裁切形状中的方式进行裁切，由此，优选在多个电极40的每个设置集电体极耳部45。该情况下，特别地，优选在多个电极间使集电体极耳部的位置位于裁切形状中的相同部位。也就是说，在制作正极时，优选在多个正极之间，使正极集电体极耳部(所谓“正极极耳”)的位置在裁切形状的相同部位。在制作负极时，优选在多个负极之间，使负极集电体极耳部(所谓“负极极耳”)的位置在裁切形状的相同部位。例如，在图8以及图9所示的方式中，以集电体极耳部45位于多个电极40间的每个非矩形状的相同边的方式进行裁切。特别地，在图示的方式中，由于在金属片材10的两宽度方向的周边部分存在“未设置电极材料层20的金属片材10的区域”，所以优选以集电体极耳部45在金属片材10的短边方向(即，电极前体30的短边方向)突出的方式进行裁切。

在这样的包含有“未设置电极材料层20的金属片材10的区域”的裁切中，由于能够考虑到集电体极耳部并进行高效率地电极裁切，能够使电极制作的效率更高。

在一种优选方式中，在被裁切的多个电极中，相邻的电极间的间隔距离(例如“最大间隔距离”或者“平均间隔距离”)小于被裁切的电极中的“沿金属片材的长边方向的尺寸”(例如“电极的短边尺寸”)。也就是说，在金属片材的长边方向上，优选相邻的电极间的间隔尺寸(例如“最大间隔尺寸”或者“平均间隔尺寸”)小于被裁切的各电极的尺寸(例如，“电极最小尺寸”或者“电极平均尺寸”)。

以上，虽然对本发明的实施方式进行了说明，但只不过是对典型例进行例示。从而，本发明并不限定于此，从业者能够容易地理解到可以考虑出各种方式。

例如，如图10所示，“非矩形状”(40)可以是具有倒角的形态的形状。具体地，相当于“非矩形状”的拐角的部分可以被裁切为倒角。另外，如图所示，“非矩形状”(40)也可以具有在俯视时向内侧局部内凹的形态。进一步，相当于裁切形状的拐角部的部分并不限于在俯视时有棱角的形状，也可以具有弧度的形态。由于具有弧度，能够减少在裁切时在其周边边缘电极材料层局部地变形等不良状况。

上述的“裁切形状的互补的关系”和/或“裁切形状的点对称的关系”虽然以沿金属片材的长边方向裁切形状互相相邻的方式相关联，但本发明并非限定于此。“裁切形状的互补的关系”和/或“裁切形状的点对称的关系”也可以是沿金属片材的短边方向相邻的裁切形状。也就是说，在本发明的制造方法中，也可以在图11～图13所示的方式中进行“非矩形状”的裁切。如从图11～图13所示的方式理解的那样，在金属片材10的短边方向上两个电极以“非矩形状”的方法被裁切，这样的在短边方向上相邻的裁切形状彼此具有互补的关系和/或点对称的关系。

另外，本发明的制造方法在电极材料层为通过“间歇涂布”得到的情况下也能够适宜地实施。具体地，如图14所示，在金属片材10上利用间歇涂布形成电极材料层20时，在金属片材10的短边方向以及长边方向的双方使“非矩形状”互相相邻即可。特别地，如从图示的方式中理解的那样，在“间歇涂布”的情况下，能够以集电体极耳部45在金属片材10的长边方向(即，电极前体30的长边方向)上突出的方式进行裁切。

进一步而言，虽然在上述中提及以进行冲切操作来裁切多个电极的方式为主，但本发明并非限定于此。例如，在通过丝网印刷等手段得到多个电极的情况下，能够通过使其成为如上述说明的“非矩形状”的电极形状而得到同样的效果。

工业上的利用可能性

利用本发明的制造方法得到的二次电池能够在设想蓄电的各种领域利用。虽然仅仅是例示，二次电池能够利用在使用移动设备等的电气·信息·通信领域(例如，便携式电话、智能手机、笔记本电脑以及数码相机等移动设备领域)、家庭·小型工业用途(例如，电动工具、高尔夫球车、家庭用·护理用·工业用机器人领域)、大型工业用途(例如，叉车、升降机、港口起重机领域)、交通系统领域(例如，混合动力车、电动车、公共汽车、电车、电动助力自行车、电动摩托车等领域)、电力系统用途(例如，各种发电、负载调节器、智能电网、一般家庭安装型蓄电系统等领域)，以及宇宙·深海用途(例如，航天探测器、潜水调查船等领域)。

附图标记说明

10 金属片材

20 电极材料层

30 电极前体

40 被裁切的电极(“非矩形状”)

45 集电体极耳部。

Claims (7)

1.一种二次电池的制造方法，用于制造二次电池，其特征在于，

正极和负极中至少一方的电极的制作过程包括：

在金属片材上形成电极材料层而得到电极前体，该金属片材成为电极集电体；以及

从所述电极前体进行裁切而形成多个电极，

在所述多个电极的每个设置有集电体极耳部，

使所述多个电极各自的不包括所述集电体极耳部的部分的裁切形状为非矩形状，

在所述裁切中互相相邻的所述裁切形状具有彼此互补的关系，

以集电体极耳部在所述金属片材的短边方向突出的方式进行裁切。

2.根据权利要求1所述的二次电池的制造方法，其特征在于，

所述多个电极各自的所述裁切形状为互相相同。

3.根据权利要求1或2所述的二次电池的制造方法，其特征在于，

在所述裁切中互相相邻的所述裁切形状具有彼此点对称的关系。

4.根据权利要求1或2所述的二次电池的制造方法，其特征在于，

进行所述裁切，使得得到将两个互相形状不同的四边形组合后的所述非矩形状作为所述裁切形状。

5.根据权利要求4所述的二次电池的制造方法，其特征在于，

所述非矩形状是相对较大的所述四边形与相对较小的所述四边形互相共有一边而组合成的，所述相对较小的所述四边形位于不越过所述相对较大的所述四边形的所述一边的半分割点的位置。

6.根据权利要求1或2所述的二次电池的制造方法，其特征在于，

以使未设置所述电极材料层的所述金属片材的区域包含在所述裁切形状中的方式进行所述裁切，从而在所述多个电极的每个设置集电体极耳部，

在所述多个电极间使所述集电体极耳部的位置位于所述裁切形状中的相同部位。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的二次电池的制造方法，其特征在于，

所述正极以及所述负极具有能够吸收和放出锂离子的层。

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