JP2013134977A - 電極、二次電池、電極の製造方法及び車両 - Google Patents
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Abstract
【課題】電解液の高い浸透性を確保しつつ活物質の重量密度の不均一を抑制する。
【解決手段】展開して示す負極15の第1負極活物質層22の表面にはジグザグ形状の複数の溝27Aが形成されている。第2負極活物質層23にも同様の複数の溝27Bが形成されている。ジグザグ形状の溝27A,27Bは、負極集電体シート(負極集電体21)にペースト状の負極活物質を塗布して形成されたペースト状負極活物質層に入り込んでいる押し退け部材421Aを負極集電体シートの移動方向と直交する方向に往復動させることによって形成される。複数の溝27Aのうち、負極活物質層22の幅方向の端221,222に最も近い溝27Aは、端221,222に接しており、負極活物質層22の端221,222に接している溝27Aにおいては、この接する部位が開口271となっている。複数の溝27Bについても同様の開口272が生じている。
【選択図】図3
【解決手段】展開して示す負極15の第1負極活物質層22の表面にはジグザグ形状の複数の溝27Aが形成されている。第2負極活物質層23にも同様の複数の溝27Bが形成されている。ジグザグ形状の溝27A,27Bは、負極集電体シート(負極集電体21)にペースト状の負極活物質を塗布して形成されたペースト状負極活物質層に入り込んでいる押し退け部材421Aを負極集電体シートの移動方向と直交する方向に往復動させることによって形成される。複数の溝27Aのうち、負極活物質層22の幅方向の端221,222に最も近い溝27Aは、端221,222に接しており、負極活物質層22の端221,222に接している溝27Aにおいては、この接する部位が開口271となっている。複数の溝27Bについても同様の開口272が生じている。
【選択図】図3
Description
本発明は、シート状集電体と、前記シート状集電体にペースト状の活物質を塗布して形成された活物質層とを備えた電極、二次電池、電極の製造方法及び車両に関する。
特許文献1に開示されるような二次電池の電極は、シート状集電体にペースト状の活物質を塗布して形成される。集電体に塗布されたペースト状の活物質は、乾燥して活物質層に形成された後、この活物質層をプレスで高加圧して規定の厚みまで圧縮して、活物質の充填重量密度を高くすれば、一層の高容量化が可能となる。
しかし、この場合、活物質の充填重量密度が高くなると、正極と負極との間にセパレータを介して高重量密度に積層または渦巻状に巻回した電極群の小さな隙間に電解液を浸透させることが難しくなる。そのため、所定量の電解液を含浸させるまでに長い時間を要するという問題がある。
そこで、活物質層の表面に、電解液の浸透方向に電解液を案内する溝部を形成することによって、電極全体に電解液を浸透させれば、含浸時間を短縮することができる。
特許文献1では、表面に複数の突条部が形成された一対のローラが用いられており、この一対のローラがペースト状の活物質を塗布した電極の両面に押圧されながら転動されて溝部の形成が行なわれる。
特許文献1では、表面に複数の突条部が形成された一対のローラが用いられており、この一対のローラがペースト状の活物質を塗布した電極の両面に押圧されながら転動されて溝部の形成が行なわれる。
しかし、ローラの押圧による溝部の形成では、突条部による押圧部位における活物質の重量密度がその他の押圧部位における活物質の重量密度よりも高くなる。このような重量密度の不均一状態では、突条部による押圧部位(電極中の多孔度が小さい部位)での電解液が浸透し難くなり、電極表面での電解液の分布が不均一となるという問題がある。
本発明は、電解液の高い浸透性を確保しつつ活物質の重量密度の不均一を抑制することを目的とする。
請求項1乃至請求項6の発明は、平行に延びる一対の辺を少なくとも有するシート状集電体と、前記シート状集電体にペースト状の活物質を塗布して形成された活物質層とを備えた電極を対象とし、請求項1の発明では、前記活物質層の表面には溝が設けられており、前記溝は、前記一対の辺の延びる方向に対して第1方向に傾斜する複数の第1傾斜部と前記第1方向とは異なる第2方向に傾斜する複数の第2傾斜部とを有し、前記第1傾斜部と前記第2傾斜部とは、前記一対の辺の延びる方向に交互に並んでおり、前記溝の底部における前記活物質の重量密度と、前記溝が形成されていない部分における前記活物質の重量密度とは、実質的に同じである。
重量密度とは、体積当たりの重量である。実質的とは、溝の底部における活物質の重量密度と、溝が形成されていない部分における活物質の重量密度との差が、溝が形成されていない部分における活物質の密度の1割の値以内の差である。電解液の高い浸透性を確保するための溝は、押し退け部材の相対移動によってペースト状の活物質を押し退けながら形成されるため、形成される溝付近の活物質の重量密度と他の部位の重量密度との差は殆どない。第1傾斜部と第2傾斜部とを交互に有する溝は、押し退け部材を往復動させることによって容易に形成できる。
好適な例では、前記溝は、前記活物質層の端に開口している。
電極が巻き回しされた形状、あるいは電極が積層された構成のいずれにおいても、溝がシート状集電体の端で開口しているため、電解液が溝から浸透してゆく。
電極が巻き回しされた形状、あるいは電極が積層された構成のいずれにおいても、溝がシート状集電体の端で開口しているため、電解液が溝から浸透してゆく。
好適な例では、前記溝は、前記平行に延びる一対の辺のうちの片方の辺側に形成された前記活物質層の端にのみ開口する。
好適な例では、前記溝を複数備え、複数の前記溝のうち一部の溝のみが前記活物質層の端に開口する。
好適な例では、前記溝を複数備え、複数の前記溝のうち一部の溝のみが前記活物質層の端に開口する。
好適な例では、前記活物質層は、前記シート状集電体の両面に形成されており、前記溝は、一対の前記活物質層の両方に形成されている。
好適な例では、前記活物質層は、前記シート状集電体の両面に形成されており、前記溝は、一対の前記活物質層の片方に形成されている。
好適な例では、前記活物質層は、前記シート状集電体の両面に形成されており、前記溝は、一対の前記活物質層の片方に形成されている。
請求項7及び請求項8の発明は、二次電池を対象とし、シート状の正極と、シート状の負極と、前記正極と前記負極との間に介在されたセパレータと、前記正極、前記負極及び前記セパレータが浸漬される電解液とを備え、前記正極及び前記負極は、請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の電極である。
好適な例では、前記電極は、巻き回された電極である。
請求項9の発明は、請求項7及び請求項8のいずれか1項に記載の二次電池を搭載した車両である。
請求項9の発明は、請求項7及び請求項8のいずれか1項に記載の二次電池を搭載した車両である。
請求項10乃至請求項13の発明は、シート状集電体と、前記シート状集電体にペースト状の活物質を塗布して形成された活物質層とを備えた電極の製造方法を対象とし、請求項10の発明では、前記シート状集電体を一方向へ移動させながら前記シート状集電体に前記ペースト状の活物質を塗布してペースト状活物質層を形成する塗布工程と、前記ペースト状活物質層に押し退け部材を接触させながら、前記シート状集電体の移動方向と交差する方向へ前記押し退け部材を往復させて、前記塗布されたペースト状の活物質に溝を形成する溝形成工程とを備える。
好適な例では、前記押し退け部材は、前記シート状集電体の移動方向と直交する方向へ往復移動される。
好適な例では、前記押し退け部材は、前記活物質層の幅方向の端の少なくとも一方に到達するように往復動される。
好適な例では、前記押し退け部材は、前記活物質層の幅方向の端の少なくとも一方に到達するように往復動される。
電極が巻き回し形状である場合には、溝がシート状集電体の幅方向の端の少なくとも一方で開口し、電解液がこの開口から浸透してゆく。
好適な例では、前記ペースト状の活物質は、前記シート状集電体の両面に塗布され、塗布された一対のペースト状活物質層の一方に第1押し退け部材を接触させると共に、他方に第2押し退け部材を接触させて、シート状の前記電極の両面に前記溝を形成する。
好適な例では、前記ペースト状の活物質は、前記シート状集電体の両面に塗布され、塗布された一対のペースト状活物質層の一方に第1押し退け部材を接触させると共に、他方に第2押し退け部材を接触させて、シート状の前記電極の両面に前記溝を形成する。
本発明は、電解液の高い浸透性を確保しつつ活物質の重量密度の不均一を抑制することができるという優れた効果を奏する。
以下、本発明を具体化した第1の実施形態を図1〜図7に基づいて説明する。
図1(a)に示すように、二次電池10を構成する容器11は、上に開口する器部12と、器部12の上部開口を塞ぐ蓋13とから構成されている。図1(b)に示すように、二次電池10は、車両60に搭載されている。
図1(a)に示すように、二次電池10を構成する容器11は、上に開口する器部12と、器部12の上部開口を塞ぐ蓋13とから構成されている。図1(b)に示すように、二次電池10は、車両60に搭載されている。
図2に示すように、器部12内には巻回された巻回電極14及び非水電解液が収容されている。巻回電極14は、非水電解液に浸漬されている。非水電解液としては、リチウム塩を電解質としてこれを有機溶媒に溶解したものが用いられる。
巻回電極14は、シート状の負極15と、シート状の正極16と、負極15と正極16との間に介在されたセパレータ17とから構成されている。正極16と負極15とは、セパレータ17を挟んで互いに沿い合った状態で巻き回された形状に形成されている。
図1(a)に示すように、負極15には負極リード18が電気的に接続されており、負極リード18は、器部12に電気的に接続されている。正極16には正極リード19が電気的に接続されており、正極リード19は、蓋13に止着された正極ピン20に電気的に接続されている。
図2に示すように、負極15は、シート状の負極集電体21と、負極集電体21の外面側(負極15の外面側であって巻回されて凸面が生じる側)に負極活物質を塗布されて形成された第1負極活物質層22と、負極集電体21の内面側(負極15の内面側であって巻回されて凹面が生じる側)に負極活物質を塗布されて形成された第2負極活物質層23とから構成されている。本実施形態では、第1負極活物質層22の厚みと第2負極活物質層23の厚みとは、ほぼ同じにされている。図2には、巻回電極14の一部が拡大して図示されている。
正極16は、シート状の正極集電体24と、正極集電体24の外面側(巻回されて凸面が生じる側)に正極活物質を塗布されて形成された第1正極活物質層25と、内面側(巻回されて凹面が生じる側)に正極活物質を塗布されて形成された第2正極活物質層26とから構成されている。
負極集電体21は、例えば銅製である。負極活物質層22,23は、リチウムイオンを吸蔵及び放出が可能なSiOy(yは例えば0.3〜1.6)で表されるケイ素酸化物と、リチウムイオンを吸蔵及び放出が可能な炭素系材料とを含んでいる。本実施形態では、炭素系材料は黒鉛である。又、負極活物質層22,23は、導電剤としてのアセチレンブラックあるいはケッチェンブラックと、バインダとしてのポリアミドイミドとを含んでいる。
正極集電体24は、例えばアルミニウム製であり、正極活物質層25,26は、例えば、リチウムと遷移金属の複合酸化物であるLixMO2(但し、Mは1種以上の遷移金属を表し、xは例えば0.05〜1.10)とを正極活物質として含有する。リチウム複合酸化物には黒鉛が導電剤として加えられており、バインダとしては例えばポリフッ化ビニリデンが用いられる。
図3は、展開した負極15を示す。負極15の第1負極活物質層22の表面には複数の溝27Aが形成されている。第2負極活物質層23にも同様の複数の溝27B〔図2参照〕が形成されている。なお、負極集電体21及び負極活物質層22,23の厚みは、誇張して描いてある。
溝27A,27Bは、図4に示すシート電極製造装置29及び溝形成装置30を用いて形成される。次に、シート電極製造装置29及び溝形成装置30による負極15の製造を説明する。
ロール34に巻かれたシート状負極集電体33は、ガイドローラ35,36,37,38及びプレスローラ39A,39Bを経由しながら図示しない引き取り装置によって一定速度で引き取られてゆく。タンク31にはペースト状の負極活物質32が溜められており、シート状負極集電体33のロール34から引き出されるシート状負極集電体33がガイドローラ35,36によって案内されながらタンク31内の負極活物質32に浸漬された後にタンク31から引き上げられる。タンク31内の負極活物質32に浸漬されたシート状負極集電体33には負極活物質32が塗布されてペースト状負極活物質層32A,32Bが形成される(塗布工程)。
負極活物質32を塗布されてペースト状負極活物質層32A,32Bが形成されたシート状負極集電体33は、溝形成装置30を通された後に乾燥炉45を通され、シート状負極集電体33に塗装されたペースト状負極活物質層32A,32Bが乾燥される。乾燥されたペースト状負極活物質層32A,32Bは、プレスローラ39A,39Bによって所定の厚みの負極活物質層22,23に形成される。
次に、溝形成装置30について説明する。
図5に示すように、二叉形状の支持部材40の一方のアーム401には台座41Aが固定されて支持されており、台座41Aには溝形成治具42Aが載置して止着されている。支持部材40の他方のアーム402にも同様の台座41B及び溝形成治具42Bが設けられている。支持部材40は、往復駆動装置44の作動によってシート状負極集電体33の幅方向(矢印Rで示す方向)に往復動される。シート状負極集電体33の幅方向Rとは、シート状負極集電体33の移動方向(矢印Qで示す方向)と直交する方向のことである。往復駆動装置44は、電動モータで駆動されるクランク機構あるいはカム機構である。なお、図5に示す負極集電体21及び負極活物質層22,23の厚みは、誇張して描いてある。
図5に示すように、二叉形状の支持部材40の一方のアーム401には台座41Aが固定されて支持されており、台座41Aには溝形成治具42Aが載置して止着されている。支持部材40の他方のアーム402にも同様の台座41B及び溝形成治具42Bが設けられている。支持部材40は、往復駆動装置44の作動によってシート状負極集電体33の幅方向(矢印Rで示す方向)に往復動される。シート状負極集電体33の幅方向Rとは、シート状負極集電体33の移動方向(矢印Qで示す方向)と直交する方向のことである。往復駆動装置44は、電動モータで駆動されるクランク機構あるいはカム機構である。なお、図5に示す負極集電体21及び負極活物質層22,23の厚みは、誇張して描いてある。
図6に示すように、台座41Aの上面には複数の挟み部材411が所定間隔を置いて一体形成されており、溝形成治具42Aには複数の第1押し退け部材421Aが一体形成されている。複数の第1押し退け部材421Aの個数は、隣り合う挟み部材411間に形成されるスリット43と同数であり、各スリット43には第1押し退け部材421Aが嵌め込まれる。
図7に示すように、台座41Bの上面には複数の挟み部材411が所定間隔を置いて一体形成されており、溝形成治具42Bには複数の第2押し退け部材421Bが一体形成されている。複数の第2押し退け部材421Bの個数は、第1押し退け部材421Aと同数である。
台座41Aの先端とシート状負極集電体33の一方の面331との間隔は、台座41Bの先端とシート状負極集電体33の他方の面332との間隔と同じに設定されている。溝形成治具42Aの第1押し退け部材421Aは、シート状負極集電体33上のペースト状負極活物質層32Aに向けてスリット43から突出されている。溝形成治具42Bの第2押し退け部材421Bは、シート状負極集電体33上のペースト状負極活物質層32Bに向けてスリット43から突出されている。第1押し退け部材421Aの先端は、シート状負極集電体33の面331に達しない状態でペースト状負極活物質層32Aに入り込んでいる。第2押し退け部材421Bの先端は、シート状負極集電体33の面332に達しない状態でペースト状負極活物質層32Bに入り込んでいる。
正極活物質層25,26においても、負極活物質層22,23の場合と同様に溝28が形成されている。溝27A,27B及び溝28のいずれにおいても同じ事が言えるので、以下においては、溝27A,27Bについてのみ述べる。
ペースト状の負極活物質32を塗布してペースト状負極活物質層32A,32Bを形成したシート状負極集電体33が台座41A,41B間を通されると、シート状負極集電体33に塗布されたペースト状負極活物質層32A,32Bの厚みが前記した間隔に整えられる。ペースト状負極活物質層32A,32Bを塗布したシート状負極集電体33が押し退け部材421A,421Bを通過すると、厚みを整えられたペースト状負極活物質層32A,32Bに接触している押し退け部材421A,421Bがその移動軌跡に沿ってペースト状負極活物質層32A,32Bを押し退けてゆく。これにより、ペースト状負極活物質層32A,32Bの表面には連続のジグザグ形状の溝27A,27Bが形成される(溝形成工程)。
図3に示すように、溝27Aは、シート状負極集電体33(負極集電体21)の平行に延びる一対の辺(端211,212)の延びる方向に対して第1方向に傾斜する複数の第1傾斜部27Vと、前記第1方向とは異なる第2方向に傾斜する複数の第2傾斜部27Wとを有する。第1傾斜部27Vと第2傾斜部27Wとは、一対の辺(端211,212)の延びる方向に交互に並んでいる。溝27Bも同様の構成である。
次に、第1の実施形態の作用を説明する。
図3に示すように、複数の溝27Aのうち、負極活物質層22の幅方向の端221,222に最も近い溝27Aは、端221,222に接しており、負極活物質層22の端221,222に接している溝27Aにおいては、この接する部位が開口271となっている。複数の溝27Aのうち一部の溝27Aのみが負極活物質層22の端221,222に開口する。複数の溝27Bについても同様の開口272が生じている。
図3に示すように、複数の溝27Aのうち、負極活物質層22の幅方向の端221,222に最も近い溝27Aは、端221,222に接しており、負極活物質層22の端221,222に接している溝27Aにおいては、この接する部位が開口271となっている。複数の溝27Aのうち一部の溝27Aのみが負極活物質層22の端221,222に開口する。複数の溝27Bについても同様の開口272が生じている。
曲線C1は、移動するペースト状負極活物質層32A〔図7参照〕の表面上での押し退け部材421Aの相対移動軌跡を表す。二次電池10内の電解液は、溝27A,27Bの開口271,272から溝27A,27Bを経由して負極活物質層22,23へ容易に浸透してゆく。
第1の実施形態では以下の効果が得られる。
(1)電解液の高い浸透性を確保するための溝27A,27Bは、押し退け部材421Aの相対移動によってペースト状負極活物質層32A,32Bを押し退けながら形成されるため、形成される溝27A,27Bの底部における負極活物質の重量密度と他の部位の負極活物質の重量密度との差はあまりない。つまり、溝27A,27Bの底部における活物質の重量密度と、溝27A,27Bが形成されていない部分における活物質の重量密度との差は、溝27A,27Bが形成されていない部分における活物質の重量密度の1割の値以内の差である。その結果、負極15の表面での電解液の分布が不均一となることはない。
(1)電解液の高い浸透性を確保するための溝27A,27Bは、押し退け部材421Aの相対移動によってペースト状負極活物質層32A,32Bを押し退けながら形成されるため、形成される溝27A,27Bの底部における負極活物質の重量密度と他の部位の負極活物質の重量密度との差はあまりない。つまり、溝27A,27Bの底部における活物質の重量密度と、溝27A,27Bが形成されていない部分における活物質の重量密度との差は、溝27A,27Bが形成されていない部分における活物質の重量密度の1割の値以内の差である。その結果、負極15の表面での電解液の分布が不均一となることはない。
(2)ジグザグ形状の溝27A,27Bは、シート状負極集電体33の進行方向と直交する方向へ押し退け部材421Aを往復動させることによって容易に形成できる。
次に、図8(a),(b)の第2の実施形態を説明する。第1の実施形態と同じ構成部には同じ符合を用い、その詳細説明は省略する。
次に、図8(a),(b)の第2の実施形態を説明する。第1の実施形態と同じ構成部には同じ符合を用い、その詳細説明は省略する。
図8(a)に示すように、押し退け部材421A,421Bは、1つのみであって一対の鎖線で示す範囲を往復動する。図8(a)の上側の鎖線で示す押し退け部材421A,421Bは、シート状負極集電体33の幅方向の一方の端333(辺である端211)より内側にあるが、図8(a)の下側の鎖線で示す押し退け部材421A,421Bは、シート状負極集電体33の幅方向の他方の端334(辺である端212)側に形成された負極活物質層の端221から外部へ外れている。
図8(b)は、負極15の展開図を示す。押し退け部材421Aの往復動によって形成された溝46は、不連続のジグザグ形状に形成され、各溝46は、負極活物質層22の幅方向の端221で開口461,462を有する。曲線C2は、移動するペースト状負極活物質層32A〔図8(a)参照〕の表面上での押し退け部材421Aの相対移動軌跡を表す。溝46は、シート状負極集電体33(負極集電体21)の平行に延びる一対の辺(端211,212)の延びる方向に対して第1方向に傾斜する複数の第1傾斜部46Vと、前記第1方向とは異なる第2方向に傾斜する複数の第2傾斜部46Wとを有する。第1傾斜部46Vと第2傾斜部46Wとは、一対の辺(端211,212)の延びる方向に交互に並んでいる。
端221は、二次電池10内では他方の端222より上に位置し、開口461,462が上を向いている。電解液は、開口461,462から溝46へ浸透して行く。
第2の実施形態においても、第1の実施形態と同様の効果が得られる。又、溝46が端222に達していないため、電解液を溝46内に溜め込み易い。溝46内に電解液を溜め込み易い構成は、負極活物質層22,23への電解液の浸透性の向上に寄与する。
第2の実施形態においても、第1の実施形態と同様の効果が得られる。又、溝46が端222に達していないため、電解液を溝46内に溜め込み易い。溝46内に電解液を溜め込み易い構成は、負極活物質層22,23への電解液の浸透性の向上に寄与する。
次に、図9(a),(b)の第3の実施形態を説明する。第1の実施形態と同じ構成部には同じ符合を用い、その詳細説明は省略する。
図9(a)に示すように、台座41A上には電動モータ47が設置されており、電動モータ47の出力軸471には円板48が止着されている。円板48の外縁部には半球形状の押し退け部材49が止着されている。電動モータ47の作動により円板48が回転し、押し退け部材49が出力軸471を中心にして公転する。押し退け部材49の公転軌跡の一部は、ペースト状負極活物質層32Aの幅方向の端321から外方へはみ出している。押し退け部材49の半球先端は、ペースト状負極活物質層32Aに入り込んでおり、公転する押し退け部材49は、ペースト状負極活物質層32Aに溝50を形成する。
図9(a)に示すように、台座41A上には電動モータ47が設置されており、電動モータ47の出力軸471には円板48が止着されている。円板48の外縁部には半球形状の押し退け部材49が止着されている。電動モータ47の作動により円板48が回転し、押し退け部材49が出力軸471を中心にして公転する。押し退け部材49の公転軌跡の一部は、ペースト状負極活物質層32Aの幅方向の端321から外方へはみ出している。押し退け部材49の半球先端は、ペースト状負極活物質層32Aに入り込んでおり、公転する押し退け部材49は、ペースト状負極活物質層32Aに溝50を形成する。
図9(b)は、溝50の一例を示す。この例は、円板48が1回転する間にシート状負極集電体33が円板48の直径分を移動する場合である。不連続の複数の溝50は、ジグザグ形状かつ自身が交差する形状である。曲線C3は、移動するペースト状負極活物質層32A〔図9(a)参照〕の表面上での押し退け部材49の相対移動軌跡を表す。自身が交差する溝50は、シート状負極集電体33(負極集電体21)の平行に延びる一対の辺の延びる方向に対して第1方向に傾斜する複数の第1傾斜部50Vと、前記第1方向とは異なる第2方向に傾斜する複数の第2傾斜部50Wとを有する。第1傾斜部50Vと第2傾斜部50Wとは、一対の辺の延びる方向に交互に並んでいる。
溝50の開口501,502は上を向いている。電解液は、開口501,502から溝50へ浸透して行く。
第3の実施形態では、第2の実施形態と同様の効果が得られる。
第3の実施形態では、第2の実施形態と同様の効果が得られる。
本発明では以下のような実施形態も可能である。
○第1,2の実施形態において、押し退け部材421A,421Bの移動方向は、シート状負極集電体33の移動方向に対して斜交していてもよい。
○第1,2の実施形態において、押し退け部材421A,421Bの移動方向は、シート状負極集電体33の移動方向に対して斜交していてもよい。
○第1の実施形態において、シート状負極集電体33のペースト状負極活物質層上の溝が幅方向の端に達していなくてもよい。同様に、正極集電体シートのペースト状負極活物質層上の溝が幅方向の端に達していなくてもよい。この場合、乾燥後の活物質層を形成した集電体シートは、集電体シートの移動方向に同一長さに切り分ければよく、切り分けられた負極及び電極は、積層されて積層型電極を構成する。
10…二次電池。14…巻回電極。15…シート状の負極。16…シート状の正極。17…セパレータ。21…負極集電体。22…第1負極活物質層。211,212…辺となる端。221,222,321,333,334…端。23…第2負極活物質層。24…正極集電体。25…第1正極活物質層。26…第2正極活物質層。27A,27B,28,46,50…溝。271,272,461,462,501,502…開口。27V,46V,50V…第1傾斜部。27W,46W,50W…第2傾斜部。32…負極活物質。32A,32B…ペースト状活物質層としてのペースト状負極活物質層。33…シート状負極集電体。331,332…面。421A…第1押し退け部材。421B…第2押し退け部材。60…車両。R…幅方向。Q…移動方向。
Claims (13)
- 平行に延びる一対の辺を少なくとも有するシート状集電体と、前記シート状集電体にペースト状の活物質を塗布して形成された活物質層とを備えた電極において、
前記活物質層の表面には溝が設けられており、
前記溝は、前記一対の辺の延びる方向に対して第1方向に傾斜する複数の第1傾斜部と前記第1方向とは異なる第2方向に傾斜する複数の第2傾斜部とを有し、
前記第1傾斜部と前記第2傾斜部とは、前記一対の辺の延びる方向に交互に並んでおり、
前記溝の底部における前記活物質の重量密度と、前記溝が形成されていない部分における前記活物質の重量密度とは、実質的に同じである電極。 - 前記溝は、前記活物質層の端に開口している請求項1に記載の電極。
- 前記溝は、前記平行に延びる一対の辺のうちの片方の辺側に形成された前記活物質層の端にのみ開口する請求項2に記載の電極。
- 前記溝を複数備え、複数の前記溝のうち一部の溝のみが前記活物質層の端に開口する請求項1に記載の電極。
- 前記活物質層は、前記シート状集電体の両面に形成されており、前記溝は、一対の前記活物質層の両方に形成されている請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の電極。
- 前記活物質層は、前記シート状集電体の両面に形成されており、前記溝は、一対の前記活物質層の片方に形成されている請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の電極。
- シート状の正極と、シート状の負極と、前記正極と前記負極との間に介在されたセパレータと、前記正極、前記負極及び前記セパレータが浸漬される電解液とを備え、前記正極及び前記負極は、請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載の電極である二次電池。
- 前記電極は、巻き回された電極である請求項7に記載の二次電池。
- 請求項7及び請求項8のいずれか1項に記載の二次電池を搭載した車両。
- シート状集電体と、前記シート状集電体にペースト状の活物質を塗布して形成された活物質層とを備えた電極の製造方法において、
前記シート状集電体を一方向へ移動させながら前記シート状集電体に前記ペースト状の活物質を塗布してペースト状活物質層を形成する塗布工程と、
前記ペースト状活物質層に押し退け部材を接触させながら、前記シート状集電体の移動方向と交差する方向へ前記押し退け部材を往復させて、前記塗布されたペースト状の活物質に溝を形成する溝形成工程とを備える電極の製造方法。 - 前記押し退け部材は、前記シート状集電体の移動方向と直交する方向へ往復移動される請求項10に記載の電極の製造方法。
- 前記押し退け部材は、前記活物質層の幅方向の端の少なくとも一方に到達するように往復動される請求項10及び請求項11のいずれか1項に記載の電極の製造方法。
- 前記ペースト状の活物質は、前記シート状集電体の両面に塗布され、塗布された一対のペースト状活物質層の一方に第1押し退け部材を接触させると共に、他方に第2押し退け部材を接触させて、シート状の前記電極の両面に前記溝を形成する請求項11及び請求項12のいずれか1項に記載の電極の製造方法。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2020184502A1 (ja) * | 2019-03-08 | 2020-09-17 | 積水化学工業株式会社 | 非水電解質二次電池用電極、及び非水電解質二次電池 |
WO2023045418A1 (zh) * | 2021-09-27 | 2023-03-30 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 一种电极组件、电池单体、电池及用电装置 |
CN116364847A (zh) * | 2023-05-30 | 2023-06-30 | 惠州亿纬动力电池有限公司 | 一种电池极片的制作方法、电池极片及电池 |
CN116830282A (zh) * | 2022-09-30 | 2023-09-29 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 负极极片及其制备方法、二次电池和用电装置 |
-
2011
- 2011-12-27 JP JP2011286714A patent/JP2013134977A/ja active Pending
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