CN112005405B - 电极板的制造方法、电极体以及电池 - Google Patents

电极板的制造方法、电极体以及电池 Download PDF

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Abstract

电极板具有带状的芯体和形成于芯体的两个面的活性物质层,在该电极板的暴露有芯体的暴露部连接有集电引线。暴露部配置于芯体的长度方向局部,在暴露部中的与集电引线不同的位置,形成有能够确定制造工序的履历的识别显示部。在芯体中,在芯体的厚度方向上与识别显示部相反的那一侧的位置配置有活性物质层。

Description

电极板的制造方法、电极体以及电池
技术领域
本公开涉及电极板、电极体以及电池。
背景技术
圆筒形的非水电解质二次电池等电池具有卷绕型的电极体并且通过将电极体收纳于封装体而构成,所述卷绕型的电极体是正极板和负极板隔着分隔件呈旋涡状卷绕而成的。在正极板和负极板连接有集电引线,正极板和负极板分别借助集电引线与封口体、封装罐等连接。
另一方面,在电池的制造过程中或电池出厂后,在由于一些原因而发生不良,例如电池因热而导致构成要素的大部分受到损伤等的情况下,有可能难以对不良的原因进行解析。
专利文献1记载了如下内容,即,在电极体中,对正极引线、负极引线、正极板的芯体中的未涂布正极活性物质的正极底材部、以及负极板的芯体中的未涂布负极活性物质的负极底材部中的至少1者附加识别显示。识别显示是能够确认制造工序的履历的显示。高热导致电池的大部分的构成要素激烈地变形,但由金属材质形成的正极引线、负极引线以及芯体几乎不变形。由此,在电池发生问题时,使用识别显示能够容易地确认制造工序的履历,因此,能够容易地对问题原因进行分析。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2006-40875号公报
发明内容
在专利文献1所述的结构中,由于正极引线和负极引线的宽度较小,因此,难以在正极引线、负极引线形成识别显示部。另外,在专利文献1所述的结构中,由于正极板和负极板的芯体的形成识别显示的部分的刚度变低,因而有可能无法高精度地形成识别显示。由此,发生不良时难以确认识别显示,因而无法根据识别显示迅速地进行原因解析。
本公开的目的在于,在电极板、电极体以及电池中,在发生不良时,能够迅速地进行原因解析。
本公开的电极板具有带状的芯体和形成于芯体的两个面的活性物质层,在该电极板的暴露有芯体的暴露部连接有集电引线,暴露部配置于芯体的长度方向局部,在暴露部中的与集电引线不同的位置,形成有能够确定制造工序的履历的识别显示部,在芯体中,在芯体的厚度方向上与识别显示部相反的那一侧的位置配置有活性物质层。
本公开的电极体是至少1个第1极板和至少1个第2极板隔着分隔件卷绕而成的,其中,第1极板为本公开的电极板。
本公开的电池具有本公开的电极体和用于收纳电极体的有底筒状的封装罐。
根据本公开的电极板、电极体以及电池,通过在电极板的与识别显示相反的那一侧配置有活性物质层,从而无论电极板的芯体的刚度如何,都易于高精度地形成识别显示。由此,在发生不良时易于确认识别显示,因此,能够根据识别显示迅速地进行原因解析。
附图说明
图1是实施方式的一个例子的电池的剖视图。
图2是将正极板从图1取出并以展开状态示出的图。
图3是将负极板从图1取出并以展开状态示出的图。
图4是图2的A部放大图。
图5是图4的B-B剖视图。
图6是表示在图2所示的正极板形成识别显示的方法的图。
图7是在实施方式的另外的例子的电池中示出负极板的卷绕结束侧端部的图。
图8是图7的C-C剖视图。
具体实施方式
以下参照随附的附图来详细地说明本公开的实施方式。在以下的说明中,具体的形状、材料、数值、方向等是为了易于理解本公开而进行的例示,能够与电极板、电极体或电池的规格相应地适当变更。另外,在以下的说明中,“大致”的用词例如除了用于完全相同的情况的意思之外,还用于包含视作实质上相同的情况的意思。并且,在以下的说明中,在包含多个实施方式、变形例的情况下,从最初就设想将它们的特征部分适当组合而使用。
另外,以下对电池为圆筒形的非水电解质二次电池的情况进行说明,但电池并不限定于此,也可以是其他二次电池或一次电池。
图1是实施方式的电池10的剖视图。图2是将正极板12从图1取出并以展开状态示出的图。图3是将负极板18从图1取出并以展开状态示出的图。图4是图2的A部放大图。图5是图4的B-B剖视图。
如图1所例示的那样,电池10具有发电要素和封装罐51,该发电要素包括卷绕型的电极体11和非水电解质(未图示)。卷绕型的电极体11具有分隔件25、至少1个正极板12以及至少1个负极板18,正极板12和负极板18隔着分隔件25呈旋涡状卷绕。正极板12和负极板18相当于电极板。另外,正极板12相当于第1极板,负极板18相当于第2极板。在以下的说明中,有时将电极体11的轴向一侧称作“上”,将电极体11的轴向另一侧称作“下”。非水电解质包括非水溶剂和溶解于非水溶剂的电解质盐。非水电解质并不限定于液体电解质,也可以是使用了凝胶状聚合物等的固体电解质。
正极板12具有带状的正极芯体13(图2、图4、图5)和与正极芯体13相接合的正极引线17。正极引线17是用于将正极芯体13和正极端子电连接的导电构件,从电极组的上端向电极体11的轴向α的一侧(上方)延伸。在此,电极组的意思为,在电极体11中除去各引线之外的部分。正极引线17例如设于电极体11的径向β的大致中央部。
负极板18具有带状的负极芯体19(图3)和与负极芯体19相连接的两个负极引线22a、22b。各负极引线22a、22b是用于将负极芯体19和负极端子电连接的导电构件,从电极组的下端向电极体11的轴向α的另一侧(下方)延伸。例如,两个负极引线22a、22b中的一个负极引线22a设于电极体11的卷绕开始侧端部,另一个负极引线22b设于电极体11的卷绕结束侧端部。
正极引线17和各负极引线22a、22b相当于集电引线。正极引线17和各负极引线22a、22b是厚度比与它们分别相对应的芯体的厚度大的带状的导电构件。各引线的厚度例如是芯体的厚度的3倍~30倍,通常为50μm~500μm。各引线的构成材料没有特别限定。优选的是,正极引线17由以铝为主要成分的金属构成,负极引线22a、22b由以镍或铜为主要成分的金属或者包括镍和铜这两者的金属构成。此外,也可以省略负极引线22a、22b中的一个负极引线。
在图1所示的例子中,由封装罐51和封口体52构成了用于收纳电极体11和非水电解质的金属制的电池壳体。在电极体11的上下分别设有绝缘板53、54。正极引线17穿过上侧的绝缘板53的贯通孔向封口体52侧延伸,并焊接于作为封口体52的底板的过滤器57的下表面。在电池10中,与过滤器57电连接的作为封口体52的顶板的盖61成为正极端子。另一方面,负极引线22a穿过下侧的绝缘板54的贯通孔,负极引线22b穿过下侧的绝缘板54的外侧,向封装罐51的底部侧延伸,并焊接于封装罐51的底部内表面。在电池10中,封装罐51成为负极端子。
如上所述,电极体11具有正极板12和负极板18隔着分隔件25呈旋涡状卷绕而成的卷绕构造。正极板12、负极板18以及分隔件25均形成为带状并呈旋涡状卷绕,从而成为在电极体11的径向β上交替层叠的状态。在电极体11中,各电极板的长度方向为卷绕方向γ(图2、图3),各电极板的宽度方向为轴向α。在图2、图3中,以展开状态示出各电极板,纸面左侧为电极体11的卷绕开始侧,纸面右侧为电极体11的卷绕结束侧。
封装罐51为有底圆筒形状的金属制容器。在封装罐51与封口体52之间设有垫片62,确保电池壳体内的密闭性。封装罐51具有例如从外侧对侧面部进行压制而形成的、支承封口体52的突出部56。突出部56优选沿着封装罐51的周向形成为环状,在该突出部56的上表面支承封口体52。由此,封口体52封闭封装罐51的开口部。
封口体52具有从电极体11侧依次层叠的过滤器57、下阀体58、绝缘构件59、上阀体60以及盖61。构成封口体52的各构件例如具有圆板形状或环形状,除了绝缘构件59之外的各构件彼此电连接。下阀体58和上阀体60在各自的中央部彼此连接,并在各自的周缘部之间夹置有绝缘构件59。当电池的内压因异常发热而上升时,例如下阀体58破裂,由此上阀体60向盖61侧鼓起而与下阀体58分开,从而切断两者的电连接。当内压进一步上升时,上阀体60破裂,气体从盖61的开口部61a排出。
以下参照图2~图5,详细地说明电极体11。正极板12具有带状的正极芯体13和形成于正极芯体13上的正极活性物质层14、15。在本实施方式中,在正极芯体13的两个面形成有正极活性物质层14、15。在正极芯体13的图2的纸面的表侧面即第1面13a形成有正极活性物质层14。在正极芯体13的图2的纸面的背侧面即第2面13b形成有正极活性物质层15。在图2、图4中,以沙地阴影示出正极活性物质层14。正极芯体13例如使用铝等金属的箔、将该金属配置于表层的膜等。优选的正极芯体13是以铝或铝合金为主要成分的金属的箔。正极芯体13的厚度例如是10μm~30μm。
优选的是,正极活性物质层14、15在正极芯体13的两个面形成于除了后述的芯体暴露部12a之外的整个区域。正极活性物质层14、15优选含有正极活性物质、导电剂以及粘结剂。通过将含有正极活性物质、导电剂、粘结剂以及N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)等溶剂的正极合剂浆料涂布于正极芯体13的两个面之后进行干燥和压延来制作正极板12。
作为正极活性物质,能够例示含有Co、Mn、Ni等过渡金属元素的含锂过渡金属氧化物。含锂过渡金属氧化物没有特别限定,优选为以一般式Li1+xMO2(在式中,-0.2<x≤0.2,M含有Ni、Co、Mn、Al中的至少1种)表示的复合氧化物。
作为上述导电剂的例子,能够举出炭黑(CB)、乙炔黑(AB)、科琴黑、石墨等碳材料等。作为上述粘结剂的例子,能够举出聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏氟乙烯(PVdF)等氟类树脂、聚丙烯腈(PAN)、聚酰亚胺(PI)、丙烯酸类树脂、聚烯烃类树脂等。另外,也可以将这些树脂与羧甲基纤维素(CMC)或其盐、聚环氧乙烷(PEO)等一起使用。对于这些材料,既可以单独使用1种,也可以组合两种以上来使用。
在正极板12的第1面13a设有使构成正极芯体13的金属的表面暴露的芯体暴露部12a。芯体暴露部12a是供正极引线17连接的部分,且是正极芯体13的表面未被正极活性物质层14、15覆盖的部分。芯体暴露部12a形成为比正极引线17的宽度宽。在图2所示的例子中,在正极板12的长度方向中央部,跨正极芯体13的宽度方向全长地设有芯体暴露部12a。由此,芯体暴露部12a在正极芯体13的长度方向中央部配置于长度方向两侧的两个正极活性物质层14之间。芯体暴露部12a也可以形成于正极板12的靠近长度方向端部的位置,但从集电性的观点来看,优选设于距长度方向两端大致相等的距离的位置。在设于这样的位置的芯体暴露部12a连接正极引线17,从而在卷绕为电极体11时,正极引线17在电极体11的径向中间位置从轴向端面向上方突出地配置。例如通过在正极芯体13的局部不涂布正极合剂浆料这样的间歇涂布,来设置芯体暴露部12a。此外,芯体暴露部12a也可以以从正极板12的上端不到达下端的长度设置。
如图5所示,在正极芯体13的第2面13b中,在正极芯体13的厚度方向上与芯体暴露部12a相反的那一侧的位置配置有正极活性物质层15。识别显示部35形成于芯体暴露部12a,并由第2带32覆盖。正极引线17例如通过激光焊接、超声波焊接等方式与芯体暴露部12a相接合。此时,正极引线17的从正极芯体13导出的部分和正极引线17的与正极芯体13相连接的部分由第1带31(图4)和第2带32覆盖。第1带31以卷绕于正极引线17中的、从正极芯体13导出的部分的周围和与正极芯体13重叠的部分的周围的方式贴附于正极引线17。关于第2带32,以覆盖正极引线17的包含由第1带31卷绕的部分在内的、与芯体暴露部12a重叠的部分、正极活性物质层14、15的局部的方式,从正极板12的厚度方向两侧利用两片第2带32夹持该正极板12。并且,两片第2带32在从正极板12的宽度方向(图4的上下方向)两端突出的部分粘接在一起。由此,第2带32以覆盖芯体暴露部12a的方式贴附于正极板12。第1带31和第2带32由绝缘材料形成。各带31、32例如由聚丙烯(PP)等树脂制成。能够利用这些第1带31和第2带32防止正极板12与负极板18之间的分隔件25破裂的情况下的内部短路。此外,形成于芯体暴露部12a的后述的识别显示部35与正极引线17一起被第2带32覆盖。由此,易于防止该识别显示部35的损伤。在图4中,第1带31和第2带32设为透明状,但也可以设为半透明或不透明。
在实施方式中,在芯体暴露部12a中的与正极引线17不同的位置,形成有能够确定制造工序的履历的识别显示部35。具体而言,正极引线17的一端(图4的下端)位于相对于芯体暴露部12a的宽度方向一端(图4的下端)向宽度方向另一侧(图4的上侧)分开的位置。并且,在芯体暴露部12a中的、未配置正极引线17的宽度方向一端部(图4的下端部)形成有识别显示部35。在图2、图4中,作为识别显示部35,示出了二维码即QR码(注册商标)。作为制造工序的履历,识别显示部35包括例如生产设备、生产线、操作者、生产日期中的至少1个信息。即使在由于电池10的异常所导致的高热的影响而导致电池10的大部分的构成要素发生变形等的情况下,内部的由金属材料形成的正极芯体13等电极板也不易变形。因此,在电池10发生不良时能够确认制造工序的履历,从而易于迅速地解析不良的原因。识别显示部除了二维码之外,也可以由数字、文字、或数字和文字的组合构成。另外,识别显示部也可以由突起、孔、或突起和孔的组合构成。另外,识别显示部也可以是条形码等一维码。
如上所述,在正极芯体13中,在正极芯体13的厚度方向上与芯体暴露部12a相反的那一侧的位置配置有正极活性物质层15。由此,如图5所示,在正极芯体13中,在正极芯体13的厚度方向上与识别显示部35相反的那一侧的位置配置有正极活性物质层15。
另外,在实施方式中,识别显示部35由激光标记形成。激光标记为由激光进行的非接触式标记,不会产生静电,能够在高速下进行标记作业,耐磨耗性优异。图6是示出在正极板12形成识别显示的方法的图。在形成识别显示时,如图6所示,利用由橡胶、金属等形成的辊36,将设置正极引线和识别显示部之前的正极板12向一方向(图6的箭头η方向)输送。在该输送过程中,一边利用辊36隔着背面侧(图6的下侧)的正极活性物质层15支承该正极板12,一边向芯体暴露部12a照射激光38,从而形成识别显示部35(图4)。如上所述,由于在芯体暴露部12a的背面侧配置有正极活性物质层15,因此,能够提高正极板12中的形成识别显示的部分的刚度。由此,易于高精度地形成识别显示。
此外,识别显示部并不限定于由这样的激光标记形成的情况,例如也可以由喷墨打印形成。在该情况下,在形成识别显示时,通过在芯体暴露部12a的背面侧配置有正极活性物质层15,能够提高形成识别显示的部分的刚度,能够高精度地形成识别显示。
接着,使用图3来说明负极板18的结构。负极板18具有带状的负极芯体19和形成于负极芯体19上的负极活性物质层20。在本实施方式中,在负极芯体19的两个面形成有负极活性物质层20。负极芯体19例如能够使用铜等金属的箔、将该金属配置于表层的膜等。负极芯体19的厚度例如是5μm~30μm。
优选的是,负极活性物质层20在负极芯体19的两个面形成于除了芯体暴露部18a、18b之外的整个区域。负极活性物质层20优选含有负极活性物质和粘结剂。通过将含有例如负极活性物质、粘结剂以及水等的负极合剂浆料涂布于负极芯体的两个面之后进行干燥和压延来制作负极板18。
作为负极活性物质,只要能够可逆地吸存、释放锂离子即可,没有特别限定,例如能够使用天然石墨、人造石墨等碳材料、Si、Sn等与锂合金化的金属、或者包含这些材料的合金、复合氧化物等。负极活性物质层20所含的粘结剂例如使用与正极板12的情况同样的树脂。在利用水性溶剂制备负极合剂浆料的情况下,能够使用丁苯橡胶(SBR)、CMC或其盐、聚丙烯酸或其盐、聚乙烯醇等。对于这些材料,既可以单独使用1种,也可以组合两种以上来使用。
在作为负极板18的卷绕开始侧端部和卷绕结束侧端部的长度方向两端部,设有使构成负极芯体19的金属的表面暴露的芯体暴露部18a、18b。芯体暴露部18a、18b是供负极引线22a、22b分别连接的部分,且是负极芯体19的表面未被负极活性物质层20覆盖的部分。芯体暴露部18a、18b为沿着负极板18的宽度方向较长地延伸的、主视呈大致矩形的形状,芯体暴露部18a、18b形成为比各负极引线22a、22b的宽度宽。负极板18的卷绕结束侧的芯体暴露部18b配置于自负极芯体19的长度方向一端(图3的右端)起沿长度方向跨预定宽度的部分。负极板18的卷绕开始侧的芯体暴露部18a配置于自负极芯体19的长度方向另一端(图3的左端)起沿长度方向跨预定宽度的部分。
在本实施方式中,两个负极引线22a、22b例如通过超声波焊接、激光焊接等方式与负极芯体19的外周侧的表面相接合。各负极引线22a、22b的上端部配置于芯体暴露部18a、18b上,下端部从芯体暴露部18a、18b的下端向下方延伸。
在图3所示的例子中,芯体暴露部18a、18b分别在负极板18的长度方向两端部(即卷绕开始侧端部和卷绕结束侧端部)跨负极芯体19的宽度方向全长地设置。负极引线22a设于负极板18的卷绕开始侧端部的芯体暴露部18a,负极引线22b设于负极板18的卷绕结束侧端部的芯体暴露部18b。这样,将负极引线22a、22b设于负极板18的长度方向两端部,从而集电性提高。负极引线的配置方法并不限定于此,也可以仅在负极板18的卷绕开始侧端部设置负极引线22a。在该情况下,优选设为使卷绕结束侧端部的芯体暴露部与封装罐51的内周面直接接触的结构。例如通过在负极芯体的局部不涂布负极合剂浆料的间歇涂布,来设置各芯体暴露部18a、18b。
与正极板12的情况同样地也在负极引线22a、22b的局部贴附第1带40(参照图7、图8),与正极板12的情况同样地,也在负极板18的局部以覆盖芯体暴露部18a、18b的方式贴附第2带42。在图3中,省略贴附于负极引线22a、22b的第1带的图示。
回到图1,分隔件25使用具有离子透过性和绝缘性的多孔性片材。作为多孔性片材的具体例子,能够举出微多孔薄膜、织布、无纺布等。作为分隔件25的材质,优选聚乙烯、聚丙烯等烯烃树脂。分隔件25的厚度例如是10μm~50μm。
根据上述的正极板12、电极体11以及电池10,通过在正极板12中的与识别显示相反的那一侧配置正极活性物质层15,从而无论正极板12的芯体的刚度如何,都能够提高形成识别显示的部分的刚度。由此,能够高精度地形成识别显示。因此,在电池10的制造过程中或电池10出厂后发生不良时,易于确认识别显示。例如,在识别显示部35为二维码或一维码的情况下,利用读取装置读取该码,从而能够迅速地确认制造履历。由此,能够根据识别显示迅速地对不良进行原因解析。另一方面,在专利文献1所述的结构中,在负极板的芯体中,在芯体的厚度方向上与识别显示相反的那一侧的位置未配置负极活性物质层。由此,形成识别显示的部分的刚度较低。因此,在专利文献1所述的结构中,有可能无法高精度地形成识别显示。
另外,根据实施方式,通过在芯体暴露部12a的背面侧(图6的下侧)配置正极活性物质层15,从而易于防止激光在正极板12的厚度方向上贯通。另外,能够迅速地对具有不良的原因的对象品进行筛选。另外,实际上,例如从正极板环带进行剪切而得到多个正极板12,此时,也能够由识别显示部35以电极板为单位来追踪表示从何处进行了剪切的位置信息(负极板也同样)。另外,通过使实施方式的正极板12、电极体11以及电池10中的至少一者与产品的生产系统中的进行品质管理、制造管理等的制造执行系统(MES)连动而进行信息共享,能够谋求生产系统的高效化。此外,也能够在正极板12的预定的批次的1组中使用相同的识别显示部。例如,识别显示部也可以设为以批次为单位设定的批次ID。
图7是在实施方式的另外的例子的电池中示出负极板45的卷绕结束侧端部的图。图8是图7的C-C剖视图。
在本例的结构的情况下,在正极板的芯体暴露部未形成识别显示部。另一方面,在负极板45的卷绕结束侧端部的芯体暴露部18b中的与负极引线22b不同的位置即上端部,形成有能够确定制造工序的履历的识别显示部35a。具体而言,负极引线22b的一端(图7的上端)位于相对于芯体暴露部18b的宽度方向一端(图7的上端)向宽度方向另一侧(图7的下侧)分开的位置。并且,在芯体暴露部18b中的、未配置负极引线22b的宽度方向一端部(图7的上端部),形成有识别显示部35a。识别显示部35a与形成于图4的结构的正极板12的识别显示部35同样。该识别显示部35a与图1~图6的结构同样地,并不限定于二维码,也可以由数字、文字、或数字和文字的组合构成。另外,识别显示部也可以由突起、孔、或突起和孔的组合构成。另外,识别显示部也可以是条形码等一维码。在本例中,负极板45相当于第1极板,正极板相当于第2极板。
另外,在负极芯体19中,在负极芯体19的厚度方向上与芯体暴露部18b相反的那一侧的位置配置负极活性物质层21(图8)。由此,在负极芯体19中,在负极芯体19的厚度方向上与识别显示部35a相反的那一侧的位置配置负极活性物质层21。并且,识别显示部35a与负极引线22b一起由贴附于负极板45的第2带42覆盖。
在上述的负极板45的情况下,也与图1~图6的正极板12的情况同样地,能够提高负极板45中的形成识别显示的部分的刚度,因此,易于高精度地形成识别显示。由此,在发生不良时易于确认识别显示,因此,能够根据识别显示迅速地进行原因解析。在本例中,其他的结构和作用与图1~图6的结构同样。
此外,在图7~图8的结构中,也可以是,不是在负极板45的卷绕结束侧端部,而是在卷绕开始侧端部的芯体暴露部形成识别显示部。另外,作为实施方式的另外的例子,电极体和电池也可以设为如下的结构:在正极板和负极板这两者的芯体暴露部形成有识别显示部。此时,能够分别在正极板和负极板中利用识别显示部来确定各自的制造履历。
此外,作为参考例,在图2、图4、图5所示的正极板12中,也可以设为如下的结构:在正极芯体13的厚度方向上与配置有正极引线17和识别显示部35的芯体暴露部12a相反的那一侧的位置,未配置活性物质层。例如,也可以是,在正极板12的与正极引线17相反的那一侧的面即第2面13b中,在与芯体暴露部12a的宽度方向(图5的左右方向)范围相同的宽度方向范围(由图5的箭头δ所示的范围)形成有芯体暴露部。在该情况下,与图1~图6的结构相比,在正极板中形成识别显示的部分的刚度较低,但在正极板卷绕成电极体的状态下,配置有识别显示部的芯体暴露部配置于电极体的内部的径向中间部。由此,能够得到即使在电池发生不良时识别显示部也不易产生损伤这样的效果。
附图标记说明
10、电池;11、电极体;12、正极板;12a、芯体暴露部;13、正极芯体;13a、第1面;13b、第2面;14、15、正极活性物质层;17、正极引线;18、负极板;18a、18b、芯体暴露部;19、负极芯体;20、21、负极活性物质层;22a、22b、负极引线;25、分隔件;31、第1带;32、第2带;35、35a、识别显示部;36、辊;38、激光;40、第1带;42、第2带;45、负极板;51、封装罐;52、封口体;53、54、绝缘板;56、突出部;57、过滤器;58、下阀体;59、绝缘构件;60、上阀体;61、盖;62、垫片。

Claims (12)

1.一种电极板的制造方法,该电极板具有带状的芯体和形成于所述芯体的两个面的活性物质层,在该电极板的暴露有所述芯体的暴露部连接有集电引线,
所述暴露部配置于所述芯体的长度方向局部,
在所述暴露部中的与所述集电引线不同的位置,形成有能够确定制造工序的履历的识别显示部,
在所述芯体中,在所述芯体的厚度方向上与所述识别显示部相反的那一侧的位置配置有所述活性物质层,
所述暴露部为矩形形状,
所述集电引线和所述识别显示部沿着所述暴露部的长度方向排列配置,在该电极板的制造方法中,
在利用辊输送所述识别显示部形成前的所述电极板时,使配置在所述芯体的与所述识别显示部的形成侧相反的一侧即背面侧的所述活性物质层与所述辊的外周面接触,一边利用所述辊隔着背面侧的所述活性物质层支承所述芯体,一边在所述芯体上形成所述识别显示部。
2.一种电极体,该电极体是至少1个第1极板和至少1个第2极板隔着分隔件卷绕而成的,其中,
所述第1极板为利用权利要求1所述的电极板的制造方法制造的电极板。
3.根据权利要求2所述的电极体,其中,
所述第1极板为正极板,
所述暴露部在所述芯体的长度方向中间部配置于长度方向两侧的作为所述活性物质层的两个正极活性物质层之间。
4.根据权利要求3所述的电极体,其中,
所述识别显示部与作为所述集电引线的正极引线一起由贴附于所述正极板的带覆盖。
5.根据权利要求2所述的电极体,其中,
所述第1极板为负极板,
所述暴露部配置于自所述芯体的长度方向一端起沿长度方向跨预定宽度的部分。
6.根据权利要求5所述的电极体,其中,
所述识别显示部与作为所述集电引线的负极引线一起由贴附于所述负极板的带覆盖。
7.根据权利要求2~6中任一项所述的电极体,其中,
所述识别显示部由数字、文字、或数字和文字的组合构成。
8.根据权利要求2~6中任一项所述的电极体,其中,
所述识别显示部由突起、孔、或突起和孔的组合构成。
9.根据权利要求2~6中任一项所述的电极体,其中,
所述识别显示部为一维码或二维码。
10.根据权利要求2~6中任一项所述的电极体,其中,
所述识别显示部由激光标记形成。
11.根据权利要求2~6中任一项所述的电极体,其中,
所述识别显示部由喷墨打印形成。
12.一种电池,其中,
该电池具有:
权利要求2~11中任一项所述的电极体;以及
有底筒状的封装罐,其用于收纳所述电极体。
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2020246147A1 (zh) * 2019-06-04 2020-12-10
KR102593244B1 (ko) * 2021-08-13 2023-10-25 주식회사 엘지에너지솔루션 전극 위치 추적시스템
WO2023106060A1 (ja) 2021-12-08 2023-06-15 パナソニックエナジー株式会社 電極板、電極体及び電池
WO2024047984A1 (ja) * 2022-08-29 2024-03-07 パナソニックエナジー株式会社 電極板、電極体、および電池
WO2024048205A1 (ja) * 2022-08-30 2024-03-07 パナソニックエナジー株式会社 電極板及び電池
WO2024048197A1 (ja) * 2022-08-30 2024-03-07 パナソニックエナジー株式会社 電極板、電極体、電池、及び電極板の製造方法

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1064525A (ja) * 1996-08-22 1998-03-06 Dainippon Printing Co Ltd 非水電解液二次電池用電極板及びその製造方法
JP2004303590A (ja) * 2003-03-31 2004-10-28 Sanyo Electric Co Ltd ラミネート電池及びその製造方法
CN1728419A (zh) * 2004-07-29 2006-02-01 三星Sdi株式会社 电极组件以及使用其的锂可再充电电池
JP2008021644A (ja) * 2006-06-16 2008-01-31 Matsushita Electric Ind Co Ltd 非水電解質二次電池
JP2009037896A (ja) * 2007-08-02 2009-02-19 Panasonic Corp 非水系二次電池用電極板およびその製造方法とこれを用いた非水系二次電池
CN101471437A (zh) * 2007-12-28 2009-07-01 Tdk株式会社 电化学装置用电极以及电化学装置
JP2011008930A (ja) * 2009-06-23 2011-01-13 Panasonic Corp 円筒型アルカリ蓄電池
JP2012181922A (ja) * 2011-02-28 2012-09-20 Hitachi Vehicle Energy Ltd 塗布型電極群を用いた電池
JP2015002149A (ja) * 2013-06-18 2015-01-05 株式会社豊田自動織機 マーキング装置、検査装置、及び電極製造方法
JP2015187958A (ja) * 2014-03-27 2015-10-29 三洋電機株式会社 非水電解質二次電池
JP2016189300A (ja) * 2015-03-30 2016-11-04 パナソニックIpマネジメント株式会社 薄型電池
CN106169618A (zh) * 2016-09-29 2016-11-30 东莞市振华新能源科技有限公司 一种提升动力电池安全性的正负极片及其卷绕包覆结构
CN106537681A (zh) * 2014-07-23 2017-03-22 三洋电机株式会社 非水电解质二次电池

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3140977B2 (ja) * 1997-03-19 2001-03-05 三洋電機株式会社 リチウム二次電池
US6469729B1 (en) * 1999-10-15 2002-10-22 Videojet Technologies Inc. Laser marking device and method for marking arcuate surfaces
JP2010055906A (ja) * 2008-08-28 2010-03-11 Sanyo Electric Co Ltd 非水電解質二次電池
JP2013254561A (ja) * 2010-09-30 2013-12-19 Panasonic Corp 円筒形非水電解質二次電池
JP2015100805A (ja) * 2013-11-22 2015-06-04 トヨタ自動車株式会社 マーキング装置
KR102234292B1 (ko) * 2014-04-09 2021-03-31 삼성에스디아이 주식회사 전극 조립체 및 이를 구비한 이차 전지
KR102279223B1 (ko) * 2014-11-25 2021-07-19 삼성에스디아이 주식회사 보호 테이프를 갖는 전극 조립체 및 이를 포함하는 이차 전지
JP6720516B2 (ja) * 2015-12-14 2020-07-08 株式会社豊田自動織機 電極切断装置及び電極検査方法
JP6638562B2 (ja) * 2016-06-07 2020-01-29 トヨタ自動車株式会社 マーキング装置
KR102155163B1 (ko) * 2016-07-15 2020-09-11 주식회사 엘지화학 전극 조립체

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1064525A (ja) * 1996-08-22 1998-03-06 Dainippon Printing Co Ltd 非水電解液二次電池用電極板及びその製造方法
JP2004303590A (ja) * 2003-03-31 2004-10-28 Sanyo Electric Co Ltd ラミネート電池及びその製造方法
CN1728419A (zh) * 2004-07-29 2006-02-01 三星Sdi株式会社 电极组件以及使用其的锂可再充电电池
JP2008021644A (ja) * 2006-06-16 2008-01-31 Matsushita Electric Ind Co Ltd 非水電解質二次電池
JP2009037896A (ja) * 2007-08-02 2009-02-19 Panasonic Corp 非水系二次電池用電極板およびその製造方法とこれを用いた非水系二次電池
CN101471437A (zh) * 2007-12-28 2009-07-01 Tdk株式会社 电化学装置用电极以及电化学装置
JP2011008930A (ja) * 2009-06-23 2011-01-13 Panasonic Corp 円筒型アルカリ蓄電池
JP2012181922A (ja) * 2011-02-28 2012-09-20 Hitachi Vehicle Energy Ltd 塗布型電極群を用いた電池
JP2015002149A (ja) * 2013-06-18 2015-01-05 株式会社豊田自動織機 マーキング装置、検査装置、及び電極製造方法
JP2015187958A (ja) * 2014-03-27 2015-10-29 三洋電機株式会社 非水電解質二次電池
CN106537681A (zh) * 2014-07-23 2017-03-22 三洋电机株式会社 非水电解质二次电池
JP2016189300A (ja) * 2015-03-30 2016-11-04 パナソニックIpマネジメント株式会社 薄型電池
CN106169618A (zh) * 2016-09-29 2016-11-30 东莞市振华新能源科技有限公司 一种提升动力电池安全性的正负极片及其卷绕包覆结构

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