JP2000299133A - 角形リチウム２次電池の製造方法 - Google Patents

角形リチウム２次電池の製造方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 エネルギーの消耗が省かれ、活物質の組成比
が相対的に高まると共に、生産性が向上される角形リチ
ウム２次電池の製造方法を提供する。 【解決手段】 複数枚の隔離板１０１、１０２、１０
３、１０４と、この隔離板１０１、１０２、１０３、１
０４の幅より狭い正極板１１１、１１２及び負極板１２
を形成する段階と、隔離板１０１、１０２、１０３、１
０４の間に正極板１１１、１１２及び負極板１２を交互
に挿入して積層させる段階と、隔離板１０１、１０２、
１０３、１０４の両側部を長手方向に加熱して密封する
ことにより電極組立体１４を形成する段階と、形成され
た電極組立体１４を電解液に沈漬した後にケース１５に
入れて密封する段階とを含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は角形リチウム２次電
池の製造方法に係り、具体的には、正極板と負極板との
間に隔離板が形成された電極組立体を有する角形リチウ
ム２次電池の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】角形リチウム２次電池の電極組立体形成
工程において、従来は、隔離板の間に正極板及び負極板
を交互に挿入して積層させた後、該積層された板を加熱
されたローラーの間に通過させることにより互いにラミ
ネートさせていた。このように板をラミネートさせる理
由は、次の工程中に各板が互いに分離せずに一体化でき
るためである。
【０００３】ところが、前記ラミネート工程には、次の
工程で電解液を密着された電極組立体内に浸透させるこ
とが必要となる。これを克服するため、従来には、正極
板及び負極板の形成工程中に、各集電体の表面に塗布さ
れる混合液に相対的に高い組成比（通常は２０重量％）
を有する可塑剤を添加していた。このように可塑剤を添
加する理由は、各板どうしの接着強度を高めると共に、
電極組立体の形成後に可塑剤を抽出することにより得ら
れる空間に電解液を浸透させるためである。
【０００４】要するに、前記従来の方法によると、ラミ
ネート工程が必要となるため、下記の問題が生じてい
た。
【０００５】第一に、ラミネートにより各板間の界面抵
抗が大きくなり、これにより余計なエネルギーが消耗さ
れる。
【０００６】第二に、負極板及び正極板の塗布に使用さ
れる混合液に相対的に高い組成比を有する可塑剤が添加
されるため、活物質の組成比が相対的に低まる。これに
より、角形リチウム２次電池の出力容量及び寿命が低下
する。
【０００７】第三に、ラミネート工程及び可塑剤の抽出
工程が必要になるため、角形リチウム２次電池の生産性
が低下する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記問題点に
鑑みて成されたものであり、その目的は、内部的な消耗
エネルギーが省かれ、出力容量及び寿命が向上されると
共に、生産性も高まるような角形リチウム２次電池の製
造方法を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明からは、正極板と負極板との間に隔離板が形
成された電極組立体を有する角形リチウム２次電池の製
造方法が提供される。この方法によると、先ず、複数枚
の隔離板と、前記隔離板の幅より狭い正極板及び負極板
を形成する。次に、前記隔離板の間に正極板及び負極板
を交互に挿入して積層する。次に、前記隔離板の両側部
を長手方向に加熱して密封することにより電極組立体を
形成する。そして最後に、形成された電極組立体を電解
液に沈漬した後、ケースに入れて密封する。
【００１０】前記本発明の製造方法によると、前記隔離
板の両側部が長手方向に加熱されて密封されるので、次
の工程中に各板が互いに分離せずに一体化できる。その
結果、従来の製造方法におけるラミネート工程が不要に
なる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、添付した図面に基づき、本
発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。
【００１２】この実施の形態では、２つの電極組立体を
用いて１つの角形リチウム２次電池を製造する場合につ
いて説明する。ここで、単位電極組立体は、第１、第
２、第３及び第４隔離板が順次積層され、第１及び第２
隔離板の間に第１正極板が挿入され、第２及び第３隔離
板の間に負極板が挿入され、第３及び第４隔離板の間に
第２正極板が挿入される構造を有する。このため、この
構造の電極組立体を２つ製造するためには、８枚の隔離
板、４枚の正極板、そして２枚の負極板を形成しなけれ
ばならない。
【００１３】図１は、単位電極組立体を製造するため、
４枚の隔離板１０１、１０２、１０３、１０４、２枚の
正極板１１１、１１２、そして１枚の負極板１２が形成
されて積層された状態を示している。ここで、第１及び
第２隔離板１０１、１０２の間に第１正極板１１１が挿
入され、第２及び第３隔離板１０２、１０３の間に負極
板１２が挿入され、第３及び第４隔離板１０３、１０４
の間に第２正極板１１２が挿入される。
【００１４】第２及び第３隔離板１０２、１０３の原板
は、高いイオン伝導度を有するフッ化ポリビニリデン、
ヘキサフルオロプロピレンまたは塩化ポリビニールのう
ちいずれか１種から形成される。これに対し、第１及び
第４隔離板１０１、１０４の原板は、高強度のポリエチ
レンから形成される。
【００１５】かかる原板の表面に、バインダー３２％、
可塑剤４２％、添加剤２６％の組成比を有する混合液が
塗布され且つ乾燥されることにより、隔離板１０１、１
０２、１０３、１０４が完成される。
【００１６】前記バインダー及び前記可塑剤は、原板の
機械的な物性を適宜調節するための物質である。これに
対し、添加剤は、原板のイオン伝導度を高めるための物
質である。各成分を溶かすための溶媒としてはアセトン
が使用される。
【００１７】第１及び第２正極板１１１、１１２の原
板、すなわち集電体は、アルミニウムから形成される。
この集電体の表面に、活物質８３．５％、バインダー１
０％、及び導電剤６．５％の組成比を有する混合液が塗
布され且つ乾燥される。
【００１８】このように、本発明に係る第１及び第２正
極板１１１、１１２の塗布物質には可塑剤が含まれてい
ない。第１及び第２正極板１１１、１１２に混合液が塗
布され且つ乾燥された後に、その前端部を打ち抜いて抉
ることにより正極タブ１１１ａ、１１２ａが形成され
る。
【００１９】負極板１２の原板は、銅から形成される。
この原板の表面に、活物質７６．７５％、バインダー１
０％、及び導電剤３．２５％の組成比を有する混合液が
塗布され且つ乾燥される。
【００２０】このように、本発明に係る負極板１２の塗
布物質には可塑剤が含まれていない。負極板１２に混合
液が塗布され且つ乾燥された後に、その前端部を打ち抜
いて切り出すことにより負極タブ１２ａが形成される。
【００２１】前述のように、各板を積層した後、隔離板
１０１、１０２、１０３、１０４の両側部を長手方向
（図１の矢印方向）に加熱して密封することにより、電
極組立体が形成される。
【００２２】図２は、図１の積層体の両側部が加熱され
て密封された結果形成された電極組立体を示している。
図中、図１と同一の部材には同一の符号を付す。これを
参照すると、隔離板１０の両側部が長手方向に加熱され
て密封されるので、次の工程中に各板が互いに分離せず
に一体化できる。これにより、従来の製造方法における
ラミネート工程を行わなくても良い。ここで、各板間の
一体化の度合いをより高めるには、隔離板１０の背面を
加熱して密封させれば良い。
【００２３】かかる電極組立体は、単位電池を製造する
ために２つ形成される。
【００２４】図３は、図２の電極組立体の組みの端子１
７、１８が溶接された状態を示している。これを参照す
ると、形成された２つの電極組立体がクリップ３によっ
て互いに密着された状態でテープまたは輪ゴムにより縛
られる。このように縛られた電極組立体の組み１４の正
極タブ１６及び負極タブ１９が共に折られた状態で正極
端子１７及び負極端子１８に溶接される。
【００２５】正極端子及び負極端子１７、１８が形成さ
れた電極組立体の組み１４は、相応する電解液に３時間
沈漬される。
【００２６】ここで、電池セルの各電極組立体はラミネ
ート工程無しに形成されているので、電解液が十分浸透
可能である。電解液の浸透が完了した電極組立体の組み
１４の外面を丹念に磨いてケース内に入れ、これを加熱
して密封することにより角形リチウム２次電池が製造さ
れる。
【００２７】図４は、図３の電極組立体の組み１４が完
成されてケース１５内に入れられる状態を示している。
これを参照すると、完成された電極組立体の組み１４が
ケース１５内に入れられた後にケース１５が密封される
と、正極端子及び負極端子１７、１８がケース１５の外
部にはみ出される。
【００２８】
【発明の効果】以上述べたように、本発明に係る角形リ
チウム２次電池の製造方法によると、隔離板の両側部が
長手方向に加熱されて密封されるので、次の工程中に各
板が互いに分離せずに一体化できる。すなわち、従来の
製造方法とは違ってラミネート工程が不要になるので、
下記のような効果が生み出される。
【００２９】まず第一に、ラミネートによる各板間の界
面抵抗が減るので、界面抵抗によるエネルギーの消耗が
省かれる。
【００３０】第二に、負極板及び正極板の塗布に使用さ
れる混合液に可塑剤を入れなくても良いので、活物質の
組成比が相対的に高まる。これにより、角形リチウム２
次電池の出力容量及び寿命が向上される。
【００３１】第三に、ラミネート工程及び可塑剤の抽出
工程が行われないので、角形リチウム２次電池の生産性
が高まる。
【００３２】なお、本発明は前記実施の形態に限定され
るものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の思
想及び範囲内で各種の変形及び改良が可能なことは明白
である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の製造方法により形成された隔離板、正
極板及び負極板が積層されている状態を示す斜視図であ
る。
【図２】図１の積層体の両側部が密封されて形成された
電極組立体を示す斜視図である。
【図３】図２の電極組立体の組みの端子が溶接された状
態を示す斜視図である。
【図４】図３の電極組立体の組みが完成されてケース内
に入れられる状態を示す斜視図である。
【符号の説明】
１０ 隔離板 １２ 負極板 １２ａ 負極タブ １４ 電極組立体の組み １６ 正極タブ １７、１８ 電極組立体の組みの端子 １９ 負極タブ １０１、１０２、１０３、１０４ 隔離板 １１１、１１２ 第１、第２正極板 １１１ａ、１１２ａ 正極タブ

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 正極板と負極板との間に隔離板が形成さ
    れた電極組立体を有する角形リチウム２次電池の製造方
    法であって、 複数枚の隔離板と、前記隔離板の幅より狭い正極板及び
    負極板を形成する段階と、 前記隔離板の間に正極板及び負極板を交互に挿入して積
    層させる段階と、 前記隔離板の両側部を長手方向に加熱して密封すること
    により電極組立体を形成する段階と、 前記形成された電極組立体を電解液に沈漬した後にケー
    スに入れて密封する段階と、 を含むことを特徴とする角形リチウム２次電池の製造方
    法。
  2. 【請求項２】 前記正極板及び負極板を形成する段階に
    おいて、 第１、第２、第３及び第４隔離板が順次積層され、前記
    第１及び第２隔離板の間に第１正極板が挿入され、前記
    第２及び第３隔離板の間に負極板が挿入され、前記第３
    及び第４隔離板の間に第２正極板が挿入されることを特
    徴とする請求項１に記載の角形リチウム２次電池の製造
    方法。
  3. 【請求項３】 前記正極板及び負極板を形成する段階に
    おいて、 前記第２及び第３隔離板の原板材質がフッ化ポリビニリ
    デン、ヘキサフルオロプロピレンまたは塩化ポリビニー
    ルの内いずれか１種であることを特徴とする請求項２に
    記載の角形リチウム２次電池の製造方法。
  4. 【請求項４】 前記正極板及び負極板を形成する段階に
    おいて、 前記第１及び第４隔離板の原板材質がポリエチレンであ
    ることを特徴とする請求項３に記載の角形リチウム２次
    電池の製造方法。
  5. 【請求項５】 前記電極組立体が複数個に形成され、該
    形成された電極組立体が積層された状態で互いに密着さ
    れるように縛られ、該縛られた電極組立体が前記電解液
    に沈漬されることを特徴とする請求項１に記載の角形リ
    チウム２次電池の製造方法。
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