CN109841907B - 卷绕电极体的制造方法 - Google Patents
卷绕电极体的制造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109841907B CN109841907B CN201811395279.2A CN201811395279A CN109841907B CN 109841907 B CN109841907 B CN 109841907B CN 201811395279 A CN201811395279 A CN 201811395279A CN 109841907 B CN109841907 B CN 109841907B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- sheet
- electrode sheet
- negative electrode
- wound
- electrode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 40
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 26
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims abstract description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 33
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 31
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 21
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 10
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 9
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 9
- -1 graphite Chemical compound 0.000 description 6
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 description 4
- SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N N-Methylpyrrolidone Chemical compound CN1CCCC1=O SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 4
- 235000010948 carboxy methyl cellulose Nutrition 0.000 description 4
- 239000007774 positive electrode material Substances 0.000 description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 239000011889 copper foil Substances 0.000 description 3
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 3
- 239000007773 negative electrode material Substances 0.000 description 3
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 3
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 2
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 2
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 description 2
- 239000008112 carboxymethyl-cellulose Substances 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 2
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 2
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- RPACBEVZENYWOL-XFULWGLBSA-M sodium;(2r)-2-[6-(4-chlorophenoxy)hexyl]oxirane-2-carboxylate Chemical compound [Na+].C=1C=C(Cl)C=CC=1OCCCCCC[C@]1(C(=O)[O-])CO1 RPACBEVZENYWOL-XFULWGLBSA-M 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 229920003048 styrene butadiene rubber Polymers 0.000 description 2
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000733 Li alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910012820 LiCoO Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002993 LiMnO2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910003005 LiNiO2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910013138 LiNixCo(1-x)O2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910013141 LiNixCo(1−x)O2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910013415 LiNixCoyMn(1-x-y)O2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910013424 LiNixCoyMn(1−x−y)O2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002097 Lithium manganese(III,IV) oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002174 Styrene-butadiene Substances 0.000 description 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 239000001989 lithium alloy Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 229910000314 transition metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/04—Construction or manufacture in general
- H01M10/0431—Cells with wound or folded electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/058—Construction or manufacture
- H01M10/0587—Construction or manufacture of accumulators having only wound construction elements, i.e. wound positive electrodes, wound negative electrodes and wound separators
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C53/00—Shaping by bending, folding, twisting, straightening or flattening; Apparatus therefor
- B29C53/56—Winding and joining, e.g. winding spirally
- B29C53/562—Winding and joining, e.g. winding spirally spirally
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
- Y10T29/49002—Electrical device making
- Y10T29/49108—Electric battery cell making
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
本发明提供一种卷绕电极体的制造方法，其能够抑制负极片、正极片的前端部被折叠卷绕。所述卷绕电极体的制造方法中，在由负极片(40)和正极片(50)组成的一对电极片之间夹着第1隔板片(61)、并且在一对电极片的外侧重叠着第2隔板片(62)的状态下，将它们卷绕在卷芯(10)的外周面，由此制造卷绕电极体(100)。在将一对电极片中的至少一方的电极片(40)贴附于卷芯(10)之前，在该一方的电极片(40)的前端部(43)形成在该一方的电极片(40)的长度方向上延伸的第1折痕(F1)。
Description
技术领域
本发明涉及卷绕电极体的制造方法。
背景技术
如日本特开2009-252467号公报所公开，例如锂离子二次电池等所使用的卷绕电极体，是通过将负极片、隔板片、正极片、隔板片这4枚层叠并卷绕在卷芯上而制造的。在此，负极片和正极片(电极片)都具有在带状的集电箔的表面沿长度方向形成电极合剂层的结构。
发明内容
本发明人关于卷绕电极体的制造方法发现以下问题。
在卷绕电极体的制造中，为了性能提高，谋求电极片中的集电箔的薄膜化。另外，为了生产性提高，谋求电极片的输送速度的高速化。伴随这样的电极片的薄膜化、输送速度的高速化，在将电极片开始卷绕在卷芯时，电极片的前端部有时会向输送方向的相反侧折叠，导致在折叠的状态下进行卷绕。如果电极片的前端部被折叠卷绕，则有可能对制造出的卷绕电极体的性能带来不良影响，从而在检查中判定为不合格。
本发明是鉴于这样的情况而完成的，提供一种能够抑制负极片、正极片的前端部被折叠卷绕的卷绕电极体的制造方法。
本发明的一技术方案涉及的卷绕电极体的制造方法，
在由负极片和正极片组成的一对电极片之间夹着第1隔板片、并且在所述一对电极片的外侧重叠着第2隔板片的状态下，将它们卷绕在卷芯的外周面，由此制造卷绕电极体，
在将所述一对电极片中的至少一方的电极片贴附于所述卷芯之前，在该一方的电极片的前端部，形成在该一方的电极片的长度方向上延伸的第1折痕。
本发明的一技术方案涉及的卷绕电极体的制造方法，在将一对电极片中的至少一方的电极片贴附于所述卷芯之前，在该一方的电极片的前端部形成在该一方的电极片的长度方向上延伸的第1折痕。因此，在输送时，电极片的前端部难以向输送方向的相反侧折叠，能够抑制电极片的前端部被折叠卷绕。
可以还形成从所述前端部的至少一方的角部向所述一方的电极片的中心线倾斜延伸的第2折痕。或者，可以还形成从所述前端部的两方的角部向所述一方的电极片的中心线倾斜延伸的一对第2折痕。由此，在输送时，电极片的前端部难以向输送方向的相反侧折叠，能够抑制电极片的前端部被折叠卷绕。
所述第1折痕与所述第2折痕的高低差可以为0.5～10mm。由此，能够更有效地抑制电极片的前端部被折叠卷绕。
可以利用在切断所述一方的电极片时将该一方的电极片夹持固定的夹紧部，形成所述第1折痕和所述第2折痕。由此，能够简单地形成折痕。
本发明的一技术方案涉及的卷绕电极体的制造方法，
在由负极片和正极片组成的一对电极片之间夹着第1隔板片、并且在所述一对电极片的外侧重叠着第2隔板片的状态下，将它们卷绕在卷芯的外周面，由此制造卷绕电极体，
在将所述一对电极片中的至少一方的电极片贴附于所述卷芯之前，在该一方的电极片的前端部，形成从该前端部的至少一方的角部向所述一方的电极片的中心线倾斜延伸的折痕。
本发明的一技术方案涉及的卷绕电极体的制造方法，在将一对电极片中的至少一方的电极片贴附于所述卷芯之前，在该一方的电极片的前端部形成从该前端部的至少一方的角部向所述一方的电极片的中心线倾斜延伸的折痕。因此，在输送时，电极片的前端部难以向输送方向的相反侧折叠，能够抑制电极片的前端部被折叠卷绕。
根据本发明，可提供一种能够抑制负极片、正极片的前端部被折叠卷绕的卷绕电极体的制造方法。
附图说明
根据以下的详细说明和附图，更全面地理解本公开的上述及其他目的、特征和优点。附图仅以说明的方式给出，因此不应被视为限制本公开。
图1是卷绕电极体100的示意立体图。
图2是图1的II-II截面图。
图3是第1实施方式涉及的卷绕电极体的制造方法所使用的制造装置的示意侧视图。
图4是用于说明切断机20和输送夹头30的工作的示意侧视图。
图5是负极片40的前端部43的立体图。
图6是负极片40的前端部43的平面图。
图7是第1实施方式涉及的卷绕电极体的制造方法所使用的夹紧部22的平面图。
图8是图7的A-A截面图、B-B截面图和C-C截面图。
图9是表示比较例和实施例1～4中的折痕高低差带来的不合格率的变化的图表。
具体实施方式
以下，参照附图对应用本发明的具体实施方式进行详细说明。但本发明并不限定于以下的实施方式。另外，为了使说明更加明确，以下的记载和附图会适当简化。
(第1实施方式)
＜卷绕电极体的结构＞
首先，参照图1、图2，对采用第1实施方式涉及的卷绕电极体的制造方法制造的卷绕电极体的结构进行说明。图1是卷绕电极体100的示意立体图。图2是图1的II-II截面图。
卷绕电极体100是例如锂离子二次电池等所使用的卷绕电极体。卷绕电极体100具有负极片40、内侧隔板片(第1隔板片)61、正极片50、外侧隔板片(第2隔板片)62这4枚依次层叠，并将负极片40设为内侧卷绕而成的结构。
如图1、图2所示，负极片40具备负极集电箔41和负极合剂层42。在此，负极集电箔41具备形成有负极合剂层42的形成部41a、以及没有形成负极合剂层42从而在负极集电箔41的宽度方向一端部露出了负极集电箔41的非形成部41b。如图2所示，负极合剂层42通过例如涂布、转印等而形成在负极集电箔41的两个表面。但负极合剂层42也可以形成在负极集电箔41的一侧的表面。
如图1所示，负极合剂层42沿着带状的负极集电箔41的长度方向，呈带状形成在负极集电箔41的表面。另一方面，在负极集电箔41的宽度方向一端部(图1的下侧)，负极集电箔41沿着长度方向呈带状露出。因此，负极集电箔41由与负极合剂层42相对应地在长度方向上呈带状延伸的形成部41a、和与形成部41a大致平行地延伸的非形成部41b构成。作为一例，形成部41a的宽度为110mm左右，非形成部41b的宽度为10mm左右，负极片40整体的宽度为120mm左右。
作为负极集电箔41，例如可以使用厚度为15μm以下的铜箔。作为一例，使用厚度为8μm左右的电解铜箔。作为构成负极合剂层42的负极活性物质，例如可举出石墨等碳、金属锂、锂合金、能够掺杂/脱掺杂锂离子的过渡金属氧化物/过渡金属氮化物/过渡金属硫化物、以及它们的组合等。对于负极活性物质层用的电极材料的组成没有特别限制，可以应用公知的组成。
负极合剂层42中例如除了上述负极活性物质以外，可以还包含苯乙烯丁二烯共聚物(SBR)等粘结剂作为固体成分。另外，根据需要，还可以包含羧甲基纤维素Na盐(CMC)等分散剂作为固体成分。作为构成负极合剂层42的溶剂，可以使用水等。负极合剂层42的厚度为几十μm左右。
如图1、图2所示，正极片50具备正极集电箔51和正极合剂层52。在此，正极集电箔51具备形成有正极合剂层52的形成部51a、以及没有形成正极合剂层52从而在正极集电箔51的宽度方向一端部露出了正极集电箔51的非形成部51b。如图2所示，正极合剂层52通过例如涂布、转印等而形成在正极集电箔51的两个表面。但正极合剂层52也可以形成在正极集电箔51的一侧的表面。
如图1所示，正极合剂层52沿着带状的正极集电箔51的长度方向，呈带状形成在正极集电箔51的表面。另一方面，在正极集电箔51的宽度方向一端部(图1的上侧)，正极集电箔51沿着长度方向呈带状露出。因此，正极集电箔51由与正极合剂层52相对应地在长度方向上呈带状延伸的形成部51a、和与形成部51a大致平行地延伸的非形成部51b构成。作为一例，形成部51a的宽度为110mm左右，非形成部51b的宽度为10mm左右，正极片50整体的宽度为120mm左右。
作为正极集电箔51，例如可使用厚度为15μm以下的铝箔。作为一例，可使用厚度为12μm左右的压延铝箔。作为构成正极合剂层52的正极活性物质，例如可举出LiCoO2、LiMnO2、LiMn2O4、LiNiO2、LiNixCo(1-x)O2和LiNixCoyMn(1-x-y)O2等含锂的复合氧化物等(式中、0＜x＜1、0＜y＜1)。对于正极活性物质层用的电极材料的组成没有特别限制，可以应用公知的组成。
正极合剂层52中例如除了上述正极活性物质以外，可以还包含碳粉末等导电材料、聚偏二氟乙烯(PVdF)等粘结剂作为固体成分。另外，根据需要，还可以包含羧甲基纤维素Na盐(CMC)等分散剂作为固体成分。作为构成正极合剂层52的溶剂，可以使用水、N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)等。正极合剂层52的厚度为几十μm左右。
如图1、图2所示，内侧隔板片61是夹持在负极片40与正极片50之间的绝缘片。更详细而言，内侧隔板片61夹持在负极片40的负极合剂层42与正极片50的正极合剂层52之间。并且被配置成：负极片40的非形成部41b从内侧隔板片61的宽度方向一端侧(图1的下侧)突出，正极片50的非形成部51b从内侧隔板片61的宽度方向另一端侧(图1的上侧)突出。
如图1、图2所示，外侧隔板片62是与内侧隔板片61形状相同的绝缘片，隔着正极片50与内侧隔板片61相对配置。卷绕状态即卷绕电极体100中，外侧隔板片62也夹持在负极片40的负极合剂层42与正极片50的正极合剂层52之间。并且被配置成：负极片40的非形成部41b从外侧隔板片62的宽度方向一端侧(图1的下侧)突出，正极片50的非形成部51b从外侧隔板片62的宽度方向另一端侧(图1的上侧)突出。
内侧隔板片61、外侧隔板片62，作为一例可以使用具有PE(聚乙烯)/PP(聚丙烯)/PE(聚乙烯)的三层层叠结构的多孔质薄膜。
再者，卷绕电极体100中，在露出了负极集电箔41的非形成部41b接合负极端子(未图示)，在露出了正极集电箔51的非形成部51b接合正极端子(未图示)。
＜卷绕电极体的制造装置的整体结构＞
下面，参照图3对第1实施方式涉及的卷绕电极体的制造方法所使用的制造装置的整体结构进行说明。图3是第1实施方式涉及的卷绕电极体的制造方法所使用的制造装置的示意侧视图。如图3所示，本实施方式涉及的卷绕电极体的制造方法所使用的制造装置具备卷芯10、切断机20、输送夹头30。
再者，图3及其它附图所示的右手系xyz正交坐标是为了便于说明构成要素的位置关系。例如，z轴正方向为铅垂向上，xy平面为水平面，在附图之间是共通的。
如图3所示，第1实施方式涉及的卷绕电极体的制造方法中，在一对电极片(负极片40、正极片50)之间夹持内侧隔板片61、并且在一对电极片的外侧重叠着外侧隔板片62的状态下，将它们卷绕在卷芯10的外周面，由此制造卷绕电极体100。
卷芯10是具有与y轴方向平行的轴的圆柱或圆筒状的构件。卷芯10例如通过发动机等驱动源(未图示)而旋转驱动。
切断机20相对于负极片40设置，具备切断刀片21和夹紧部22。夹紧部22例如由树脂制成的四棱柱状的一对块构成。在切断负极片40时，由夹紧部22夹持固定负极片40，并且使切断刀片21沿着夹紧部22的x轴负方向侧(负极片40的输送方向前方侧)的端面，在z轴方向上滑动。由此，将负极片40切断为预定的长度。
输送夹头30是用于在卷绕开始时，夹持被切断了的负极片40，将其前端部输送至卷芯10的构件。由输送夹头30输送的负极片40的前端部被贴附于卷芯10。在此，如图3所示，输送夹头30的输送方向前方侧可以逐渐变细。通过这样的结构，能够便于将负极片40的前端部贴附于卷芯10。
再者，图3中，为了简化，仅描绘了相对于负极片40设置的切断机20和输送夹头30，省略了正极片50、内侧隔板片61、相对于外侧隔板片62设置的切断机和输送夹头。在此，相对于正极片50设置的切断机和输送夹头具有与切断机20和输送夹头30同样的结构。第1实施方式涉及的卷绕电极体的制造装置中，在切断机20的夹紧部22的结构上具有一个特征，其详细情况会在后面进行说明。
在此，参照图4来说明相对于负极片40设置的切断机20和输送夹头30的工作。图4是用于说明切断机20和输送夹头30的工作的示意侧视图。
如图4的上段所示，在卷绕负极片40的过程中，切断刃21在z轴正方向上后退，夹紧部22和输送夹头30与负极片40分离。再者，在图4的上段，省略了正极片50、内侧隔板片61、外侧隔板片62。
如图4的中段所示，结束负极片40的卷绕，在切断负极片40时，由夹紧部22按压负极片40，并且由切断刀片21进行切断。更详细而言，由一对块构成的夹紧部22的块彼此以相互接近的方式在z轴方向上移动，夹持固定负极片40。并且，切断刀片21沿着夹紧部22的x轴负方向侧的端面，在z轴负方向上滑动。
再者，在图4的中段，输送夹头30夹持负极片40，但此时输送夹头30也可以不夹持负极片40。在图4的中段，省略了正极片50、内侧隔板片61、外侧隔板片62。
如图4的下段所示，再次开始卷绕负极片40时，由输送夹头30夹持负极片40，并且在x轴负方向上输送，对于取下了卷绕电极体100的卷芯10，贴附负极片40的前端部43。内侧隔板片61先于负极片40贴附在卷芯10上，将负极片40的前端部43插入卷芯10与内侧隔板片61之间。再者，在图4的下段，省略了正极片50、外侧隔板片62。
＜负极片40的前端部43的详细结构＞
下面，参照图5、图6，对负极片40的前端部43的详细情况进行说明。图5是负极片40的前端部43的立体图。图6是负极片40的前端部43的平面图。如图5、图6所示，第1实施方式涉及的卷绕电极体的制造方法中，在负极片40的前端部43形成折痕F1～F3。
从输送夹头30伸出的前端部43的x轴方向的长度例如为10～100mm左右。前端部43的x轴方向的长度越短，在输送时前端部43越难以向输送方向的相反侧折叠，因而优选。另一方面，如果前端部43的x轴方向的长度过短，则难以将前端部43贴附于卷芯10。
折痕(第1折痕)F1是从前端部43的前端起，在负极片40的长度方向(x轴方向)上延伸的折痕。通过形成在负极片40的长度方向上延伸的折痕F1，在输送时，负极片40的前端部43难以向输送方向的相反侧折叠。因此，能够抑制负极片40的前端部43被折叠卷绕。折痕F1的长度例如为10mm以上。
再者，图5、图6的例子中形成了两条折痕F1，但形成至少1条即可。
折痕(第2折痕)F2是从由虚线圆圈表示的前端部43的角部向负极片40的中心线倾斜延伸的折痕。通过在前端部43的角部形成折痕F2，在输送时，前端部43的角部难以向输送方向的相反侧折叠。因此，能够抑制负极片40的前端部43被折叠卷绕。
图5、图6的例子中，折痕F2的后端(x轴正方向侧的一端)与折痕F1的后端(x轴正方向侧的一端)连接。
再者，图5、图6的例子中，在前端部43的两个角部分别形成了折痕F2，但在至少一个角部形成即可。在此，在非形成部41b的角部没有形成负极合剂层42，因此非形成部41b的角部比形成部41a的角部更容易折叠。因此，仅在一个角部形成折痕F2的情况下，优选在非形成部41b的角部形成折痕F2。
折痕F3是从前端部43的前端中央向折痕F1的后端(即折痕F2的后端)延伸的折痕。如果将折痕F1凸折，则折痕F2、F3为凹折，如果将折痕F1凹折，则折痕F2、F3为凸折。
再者，折痕F3不是必须的。另外，如果形成折痕F1和折痕F2中的至少任一方，则在输送时，前端部43难以向输送方向的相反侧折叠，能够抑制前端部43被折叠卷绕。
综上所述，第1实施方式涉及的卷绕电极体的制造方法中，在负极片40的前端部43形成折痕F1～F3。由此，负极片40的前端部43难以向输送方向的相反侧(x轴正方向侧)折叠，能够抑制折叠卷绕。
另一方面，如果将负极片40的前端部43贴附于卷芯10并开始卷绕，则折痕F1～F3延伸，前端部43变得平坦。因此，不会对制造折痕F1～F3的卷绕电极体100的性能带来不良影响。
再者，对负极片40进行了说明，但关于正极片50也同样能够通过在前端部形成折痕而得到同样的效果。
＜夹紧部22的详细结构＞
接着，参照图7、图8对第1实施方式涉及的卷绕电极体的制造方法所使用的夹紧部22的详细结构进行说明。图7是第1实施方式涉及的卷绕电极体的制造方法所使用的夹紧部22的平面图。图8是图7的A-A截面图、B-B截面图和C-C截面图。
图7示意性地示出了通过切断刀片21将由夹紧部22夹持的负极片40切断的状态。再者，图7中省略了输送夹头30。
如图7、图8所示，第1实施方式涉及的卷绕电极体的制造方法中，利用在切断时夹持负极片40的夹紧部22，形成图5、图6所示的折痕F1～F3。由于利用了夹紧部22，因此不需要另外设置用于形成折痕F1～F3的装置，能够简单地形成折痕。
如图8所示，夹紧部22由四棱柱状的一对块22a、22b构成。块22a、22b例如由尼龙树脂等制成。夹紧部22的x轴方向的长度与图5、图6所示的负极片40的前端部43的x轴方向的长度大致相同，例如为10～100mm左右。
在此，如图7、图8所示，在块22a的配合面上，在宽度方向(y轴方向)上并设有两个用于形成负极片40的折痕F1～F3的三角锥状的凸部221。如图8所示，凸部221的高度在块22a的x轴负方向侧面中最高，随着在x轴正方向上移动而逐渐降低。
另一方面，在块22b的配合面上，为了形成负极片40的折痕F1～F3，在宽度方向(y轴方向)上并设有两个呈三角锥状凹陷的凹部222。如图8所示，凹部222的深度在块22b的x轴负方向侧面中最深，随着在x轴正方向上移动而逐渐变浅。
＜实施例＞
以下，对利用图7、图8所示的夹紧部22在负极片40的前端部43形成折痕F1～F3的实施例进行说明。具体而言，利用没有在前端部43形成折痕的比较例和形成了高低差不同的折痕F1～F3的实施例1～4，调查了由折痕高低差带来的不合格率的变化。
关于比较例和实施例1～4，负极片40整体的宽度为120mm，形成部41a的宽度为110mm，非形成部41b的宽度为10mm。作为负极集电箔41，使用了厚度为8μm的电解铜箔。负极合剂层42的厚度为30μm。
关于实施例1～4，使用单体浇铸尼龙制的夹紧部22，夹紧部22的x轴方向的长度为30mm。
关于实施例1、2，使用形成有最大高度5mm的凸部221的块22a、和形成有最大深度为5mm的凹部222的块22b。
关于实施例1，通过较小的按压力，形成折痕高低差为0.5mm的折痕F1～F3。
关于实施例2，形成与凸部221的最大高度(凹部222的最大深度)相对应的折痕高低差为5mm的折痕F1～F3。
关于实施例3、4，使用形成有最大高度为15mm的凸部221的块22a、和形成有最大深度为15mm的凹部222的块22b。
关于实施例3，通过较小的按压力，形成折痕高低差为10mm的折痕F1～F3。
关于实施例4，形成与凸部221的最大高度(凹部222的最大深度)相对应的折痕高低差为15mm的折痕F1～F3。
如上所述，关于实施例1～4，分别在负极片40的前端部43形成了折痕高低差为0.5mm、5mm、10mm、15mm的折痕F1～F3。
再者，关于没有在负极片40的前端部43形成折痕的比较例，使用了由配合面平坦的一对四棱柱状块构成的单体浇铸尼龙制的夹紧部。
将比较例和实施例1～4涉及的负极片40以500mm/s的速度进行输送，将前端部43贴附于卷芯10进行卷绕，分别各制造了200个卷绕电极体100。在制造的卷绕电极体100中，将负极片40的前端部43折叠的判断为不合格。计算出将比较例中的不合格率设为100的情况下的实施例1～4的不合格率。
图9是表示比较例和实施例1～4中的折痕高低差带来的不合格率的变化的图表。图9的横轴为折痕高低差(mm)，纵轴为不合格率(％)。在由菱形表示的实施例1～4的数据点所附的数值为不合格率。
如图9所示，在实施例1～4中，不合格率降低至比较例的3～70％。尤其是实施例1～3中，不合格率急剧降低至比较例的3～5％即1/20以下。由图9所示的结果可知，优选将折痕高低差设为0.5～10mm。
当然，根据以上说明的公开内容，本公开的实施例可以以多种方式变化。不应将这些变化视为脱离本公开的主旨和范围，并且对于本领域技术人员而言显而易见的所有这些修改，包括在本发明的权利要求的范围内。
Claims (6)
1.一种卷绕电极体的制造方法，在由负极片和正极片组成的一对电极片之间夹着第1隔板片、并且在所述一对电极片的外侧重叠着第2隔板片的状态下，将它们卷绕在卷芯的外周面，由此制造卷绕电极体，
在将所述一对电极片中的至少一方的电极片贴附于所述卷芯之前，在该一方的电极片的前端部，形成在该一方的电极片的长度方向上延伸的第1折痕。
2.根据权利要求1所述的卷绕电极体的制造方法，还形成从所述前端部的至少一方的角部向所述一方的电极片的中心线倾斜延伸的第2折痕。
3.根据权利要求1所述的卷绕电极体的制造方法，还形成从所述前端部的两方的角部向所述一方的电极片的中心线倾斜延伸的一对第2折痕。
4.根据权利要求2或3所述的卷绕电极体的制造方法，所述第1折痕与所述第2折痕的高低差为0.5～10mm。
5.根据权利要求2～4的任一项所述的卷绕电极体的制造方法，利用在切断所述一方的电极片时将该一方的电极片夹持固定的夹紧部，形成所述第1折痕和所述第2折痕。
6.一种卷绕电极体的制造方法，在由负极片和正极片组成的一对电极片之间夹着第1隔板片、并且在所述一对电极片的外侧重叠着第2隔板片的状态下，将它们卷绕在卷芯的外周面，由此制造卷绕电极体，
在将所述一对电极片中的至少一方的电极片贴附于所述卷芯之前，在该一方的电极片的前端部，形成从该前端部的至少一方的角部向所述一方的电极片的中心线倾斜延伸的折痕。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2017-226165 | 2017-11-24 | ||
| JP2017226165A JP6870591B2 (ja) | 2017-11-24 | 2017-11-24 | 捲回電極体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109841907A CN109841907A (zh) | 2019-06-04 |
| CN109841907B true CN109841907B (zh) | 2021-08-31 |
Family
ID=66633454
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201811395279.2A Active CN109841907B (zh) | 2017-11-24 | 2018-11-22 | 卷绕电极体的制造方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US10854925B2 (zh) |
| JP (1) | JP6870591B2 (zh) |
| KR (1) | KR102183181B1 (zh) |
| CN (1) | CN109841907B (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7229212B2 (ja) | 2020-09-17 | 2023-02-27 | 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 |
Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4510682A (en) * | 1982-05-24 | 1985-04-16 | Gnb Batteries Inc. | Apparatus and method for assembling battery cell elements |
| US6391068B2 (en) * | 1998-07-21 | 2002-05-21 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method of making a flat cell |
| CN1889289A (zh) * | 2006-07-26 | 2007-01-03 | 深圳市邦凯电子有限公司 | 电池卷绕正极片加工方法 |
| JP2007335165A (ja) * | 2006-06-13 | 2007-12-27 | Sony Corp | 電池 |
| CN101339983A (zh) * | 2007-07-03 | 2009-01-07 | 深圳市比克电池有限公司 | 一种卷绕式电池极组及包括该电池极组的电池 |
| CN101364644A (zh) * | 2007-08-10 | 2009-02-11 | 深圳市比克电池有限公司 | 锂电池集流体、高容量圆柱形锂离子电池及制备方法 |
| US7867293B1 (en) * | 2005-07-08 | 2011-01-11 | Greatbatch Ltd. | Method for providing an electrochemical cell having a pocket seperator design |
| CN102084533A (zh) * | 2008-07-02 | 2011-06-01 | 丰田自动车株式会社 | 电池 |
| CN102576849A (zh) * | 2009-09-28 | 2012-07-11 | 丰田自动车株式会社 | 电池的制造方法 |
| CN103828119A (zh) * | 2011-09-28 | 2014-05-28 | 住友电木株式会社 | 锂离子二次电池的制造方法 |
| CN104953179A (zh) * | 2014-03-24 | 2015-09-30 | Ckd株式会社 | 卷绕装置 |
| CN205828575U (zh) * | 2016-06-28 | 2016-12-21 | 宁德新能源科技有限公司 | 卷绕式电芯 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS594623U (ja) * | 1982-07-02 | 1984-01-12 | 日新電機株式会社 | コンデンサ素子の電極端形状 |
| KR100496294B1 (ko) * | 2002-12-28 | 2005-06-17 | 삼성에스디아이 주식회사 | 전극조립체와 이를 이용한 이차전지 |
| JP2009064687A (ja) | 2007-09-07 | 2009-03-26 | Toyota Motor Corp | 捲回電極体の製造方法と製造装置 |
| JP4964818B2 (ja) | 2008-04-04 | 2012-07-04 | シーケーディ株式会社 | 巻回素子の製造装置 |
| JP2013110045A (ja) * | 2011-11-24 | 2013-06-06 | Hitachi Ltd | 非水電解液捲回型二次電池 |
| JP5761576B2 (ja) | 2012-04-17 | 2015-08-12 | 株式会社デンソー | 積層型電池および積層電極体の製造方法 |
| JP6106957B2 (ja) * | 2012-06-01 | 2017-04-05 | 株式会社Ｇｓユアサ | 蓄電素子、電極体、捲回方法および捲回装置 |
| WO2014207883A1 (ja) * | 2013-06-28 | 2014-12-31 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 扁平捲回形二次電池 |
| JP6593677B2 (ja) | 2015-03-16 | 2019-10-23 | 株式会社Ｇｓユアサ | 巻回機、及び電極体の製造方法 |
| JP6486801B2 (ja) * | 2015-09-14 | 2019-03-20 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 二次電池 |
-
2017
- 2017-11-24 JP JP2017226165A patent/JP6870591B2/ja active Active
-
2018
- 2018-09-25 US US16/141,024 patent/US10854925B2/en active Active
- 2018-11-20 KR KR1020180143164A patent/KR102183181B1/ko active IP Right Grant
- 2018-11-22 CN CN201811395279.2A patent/CN109841907B/zh active Active
Patent Citations (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4510682A (en) * | 1982-05-24 | 1985-04-16 | Gnb Batteries Inc. | Apparatus and method for assembling battery cell elements |
| US6391068B2 (en) * | 1998-07-21 | 2002-05-21 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method of making a flat cell |
| US7867293B1 (en) * | 2005-07-08 | 2011-01-11 | Greatbatch Ltd. | Method for providing an electrochemical cell having a pocket seperator design |
| JP2007335165A (ja) * | 2006-06-13 | 2007-12-27 | Sony Corp | 電池 |
| CN1889289A (zh) * | 2006-07-26 | 2007-01-03 | 深圳市邦凯电子有限公司 | 电池卷绕正极片加工方法 |
| CN101339983A (zh) * | 2007-07-03 | 2009-01-07 | 深圳市比克电池有限公司 | 一种卷绕式电池极组及包括该电池极组的电池 |
| CN101364644A (zh) * | 2007-08-10 | 2009-02-11 | 深圳市比克电池有限公司 | 锂电池集流体、高容量圆柱形锂离子电池及制备方法 |
| CN102084533A (zh) * | 2008-07-02 | 2011-06-01 | 丰田自动车株式会社 | 电池 |
| CN102576849A (zh) * | 2009-09-28 | 2012-07-11 | 丰田自动车株式会社 | 电池的制造方法 |
| CN103828119A (zh) * | 2011-09-28 | 2014-05-28 | 住友电木株式会社 | 锂离子二次电池的制造方法 |
| EP2763232A1 (en) * | 2011-09-28 | 2014-08-06 | Sumitomo Bakelite Company Limited | Method of producing lithium ion secondary battery |
| CN104953179A (zh) * | 2014-03-24 | 2015-09-30 | Ckd株式会社 | 卷绕装置 |
| CN205828575U (zh) * | 2016-06-28 | 2016-12-21 | 宁德新能源科技有限公司 | 卷绕式电芯 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US10854925B2 (en) | 2020-12-01 |
| KR20190060683A (ko) | 2019-06-03 |
| JP2019096524A (ja) | 2019-06-20 |
| JP6870591B2 (ja) | 2021-05-12 |
| KR102183181B1 (ko) | 2020-11-25 |
| CN109841907A (zh) | 2019-06-04 |
| US20190165425A1 (en) | 2019-05-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101561445B1 (ko) | 신규한 구조의 전극 제조장치 | |
| KR101775230B1 (ko) | 이차전지용 라미네이팅 장치 및 이차전지의 라미네이팅 방법 | |
| KR102499324B1 (ko) | 이차전지용 권취장치 | |
| EP2874225A1 (en) | Method for securing electrode assembly using tape | |
| US11211597B2 (en) | Method for manufacturing belt-like electrode with electrode mixture layer formed on current collector foil along longitudinal direction | |
| US9502712B2 (en) | Method of manufacturing battery electrode | |
| JP2013051040A (ja) | 電池用電極の製造方法及び電池用電極 | |
| JP2013051035A (ja) | 電池用電極の製造方法及び電池用電極 | |
| WO2010087123A1 (ja) | 電池とその製造方法 | |
| EP3024081A1 (en) | Method for producing cell | |
| US20170288273A1 (en) | Wound-type cell | |
| WO2014141640A1 (ja) | ラミネート外装電池 | |
| WO2013031938A1 (ja) | 二次電池 | |
| JP2014127260A (ja) | 固体電解質電池の製造方法 | |
| CN109841907B (zh) | 卷绕电极体的制造方法 | |
| JP5550091B2 (ja) | 非水電解質二次電池用電極の製造方法およびそれを用いた非水電解質二次電池 | |
| WO2014041849A1 (ja) | 積層型二次電池 | |
| JP7477077B2 (ja) | ノッチングパイロットピン付き電極成形装置及びこれを用いて電極を成形する方法 | |
| EP4421930A1 (en) | Method of manufacturing electricity storage device, and separator for electricity storage device | |
| JP2024038930A (ja) | 電池の製造方法 | |
| JP2024038932A (ja) | 電池の製造方法 | |
| CN114868295A (zh) | 非水电解质二次电池及其制造方法 | |
| JP2024109345A (ja) | 巻回電極体の製造方法、該巻回電極体を備えた蓄電デバイスの製造方法、ならびに該巻回電極体の製造装置 | |
| JP2024038931A (ja) | 電池の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |