JP4204243B2

JP4204243B2 - Battery manufacturing method

Info

Publication number: JP4204243B2
Application number: JP2002083243A
Authority: JP
Inventors: 佳之古小路
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2002-03-25
Filing date: 2002-03-25
Publication date: 2009-01-07
Anticipated expiration: 2022-03-25
Also published as: JP2003282136A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電池の製造方法にかかり、特に、電極板の巻き取りに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年リチウムイオン電池、特に角型のリチウムイオン電池は携帯電話の主要電源として使用されており、携帯電話の薄型化にともない、電池の薄型化への要求が高まっている。
ところで、このようなリチウムイオン電池は外装缶が端子を兼ねているために、携帯電話用の電源装置として用いる場合には、端子同士あるいは外装缶と本体アースとの短絡防止のために、電池セルを樹脂ケースでパックするかあるいは電池セルに収縮チューブを形成するという方法がとられている。
【０００３】
例えば、角型のリチウムイオン電池を用いたパック電池の電池セルは、正極板と負極板とをセパレータを介して巻回して形成した電極体を外装缶に収納し、電解液を注入した後に蓋体で密封している。なお、この電極体から正極集電タブおよび負極集電タブを突出させ、正極集電タブは外装缶または蓋体に、負極集電タブは、蓋体上に接続され、蓋体とは電気的に絶縁されている負極端子にそれぞれ電気的に接続している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところでこのような電極体の形成に際しては、通常、正極板および負極板とセパレータとを巻芯に巻きつけて、成形後に巻芯を除去する方法が一般的であるが、巻芯に正極板、負極板、セパレータを巻き取る際に、内側の極板とセパレータとが緩むことによってずれて、容量不足を生じたり、反応不良を生じたりするなどにより規格不良を生じることがある。また、正極板と負極板とが接触して、短絡不良を生じることもあった。
特に、大型サイズの電池を巻き取る場合、内側のテンションが弱くなるため、確実な巻き取りが困難であるという問題もあった。
そこで、本発明は、前記実情に鑑みてなされたもので、極板の巻き取りを確実にし、信頼性の高い電極体を形成することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
そこで本発明の電池は、正極板と負極板とをセパレータを挟んで重ね合わせながら巻回する工程と、前記巻回する工程で形成された電極体を外装容器に収容する工程とを含み、前記巻回する工程が、巻きはじめに、前記セパレータ同士が重なったところで重なり部分を接合するようにしている。
かかる構成によれば、きわめて容易にセパレータが固定され、ずれを防止することが可能となる。
【０００８】
また、望ましくは、この重なり部分をテーピングする。
かかる構成によれば、テーピングにより、きわめて容易にセパレータが固定され、ずれを防止することが可能となる。
【０００９】
また、望ましくは、この重なり部分を熱融着する。
かかる構成によれば、別部材を用意することなく、加熱のみでセパレータを固定することができ、すれを防止することが可能である。
【００１０】
また、望ましくは、極板の端面に切欠きを形成しておくようにし、セパレータ間に極板の端面をはさんだ状態でセパレータ同士を熱融着することにより、セパレータ間に極板が固定される。
かかる構成によれば、極板の端面に切欠きを形成するのみでその部分ではセパレータ同士が接触するように形成することができるため、セパレータ同士を熱シールなどで固着すれば、極板もこの位置で固定されることになる。
【００１１】
また、望ましくは、前記切欠きは端面で開口幅が小さくなるように形成されていることを特徴とする。
かかる構成によれば、セパレータ同士の接合によって固定された部分が引っ張り力によっても抜けないようにすることができ、より確実に固定することができる。
【００１２】
また、望ましくは、前記切欠きは、極板の幅方向に沿って複数箇所設けられていることを特徴とする。
かかる構成によれば、より確実な固定が可能となる。
【００１３】
また、望ましくは、極板の端面に穴を形成しておくようにし、セパレータ間に極板の端面をはさんだ状態でセパレータ同士を熱融着することにより、セパレータ間に極板が固定される。
かかる構成によれば、穴の部分でセパレータ同士を熱融着することにより、確実に固定でき、引っ張り力に対しても強い固定構造を得ることができる。
【００１４】
また、望ましくは、極板の端面とセパレータとを両面テープで固着するようにしてもよい。
かかる構成によれば、両面テープによってきわめて容易に固定することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をリチウム二次電池に適用した場合について図面を参照しつつ詳細に説明する。
（第１の実施の形態）
なお、図１（ａ）乃至（ｄ）は本発明の第１の実施の形態のリチウム二次電池の製造方法におけるセパレータの巻き取り方法を示す説明図である。
まず、図１（ａ）に示すように、セパレータ１１を巻芯１０にセットし、図１（ｂ）に示すように、この巻芯１０を矢印に示すように時計回りに回し、２７０度回転したところでセパレータ同士が重なり始め、重なり始めから重なり個所に熱シールHを行う。次に、図１（ｄ）に示すように負極板１２および正極板１３を挟み込みながら巻回する。
そして巻芯を除去し、巻回した電極体をプレス成形することにより、図２に示すような電極体２０を形成する。なお、正極板および負極板には、それぞれ正極リード２１ａおよび負極リード２１ｂが、あらかじめ接続されており、外装容器に装着される。ここで２２はポリイミドテープであり、正極リード２１ａおよび負極リード２１ｂの固定と絶縁のために貼着されている。
このようにして形成された電極体の要部拡大断面図を図３に示す。極板の隙間間の間隔は０．６ｍｍ以下であった。
巻き始めでセパレータ同士を熱シールで固定することにより、セパレータ同士の位置ずれがなく、確実な巻き取りを行うことができる。この熱シールは６０〜７０、５０〜８０℃のヒート板をスポットで当てる。
（第２の実施の形態）
図４（ａ）乃至（ｄ）は本発明の第２の実施の形態のリチウム二次電池の製造方法におけるセパレータの巻き取り方法を示す説明図である。
前記第１の実施の形態ではセパレータ同士を熱シールすることにより固定したが、この例では、両面テープ１４を用いてセパレータ１１同士を負極板１２および正極板１３の先端に固着することにより巻き始めを固定し、巻回するようにしたことを特徴とする。
すなわち、この例では、まず、図４（ａ）に示すように、セパレータ１１を巻芯１０にセットし、図４（ｂ）に示すように、この巻芯１０を矢印に示すように時計回りに回し、１８０度回転し、さらに回転して、図４（ｃ）に示すように、２７０度回転した時点で幅方向に３箇所程度両面テープ１４をＶ字状に挟み込み、図４（ｄ）に示すように負極板１２および正極板１３を挟み込み固定して巻回し、電極体２０（図２参照）を形成する。
このようにして巻き始めでセパレータ同士および正極板、負極板をそれぞれ両面テープで固定することにより、セパレータ同士およびセパレータと正極板および負極板の位置ずれがなく、確実な巻き取りを行うことができる。
望ましくは、幅方向全体をテーピングするとよく、これにより、短絡不良を確実に防止することができる。
（第３の実施の形態）
また、図５に示すように、負極板１２の端面に切欠き１５を形成し、図６（ａ）および（ｂ）に示すように、セパレータ同士を熱シールすることにより、負極板の切欠き１５の部分でセパレータ同士を熱融着させ、セパレータ同士とともにセパレータと負極板とを固定するようにしてもよい。他の工程は図１（ａ）乃至（ｄ）に示した前記第１の実施の形態と同様である。
このようにして巻き始めでセパレータ同士および正極板、負極板をそれぞれ固定することにより、セパレータ同士およびセパレータと正極板および負極板の位置ずれがなく、確実な巻き取りを行うことができる。
（第４の実施の形態）
前記第３の実施の形態では、負極板の端面に切欠き１５を形成したが、図７に示すように、穴１７を形成しても良い。図７に示すように、負極板１２の端面に穴１７を形成し、セパレータ同士を熱シールすることにより、負極板の穴１７の部分でセパレータ同士を熱融着させ、セパレータ同士とともにセパレータと負極板とを固定することにより、より確実な固定が可能となる。他の工程は図１（ａ）乃至（ｄ）に示した前記第１の実施の形態と同様である。
このようにして巻き始めでセパレータ同士および正極板、負極板をそれぞれ固定することにより、セパレータ同士およびセパレータと正極板および負極板の位置ずれがなく、確実な巻き取りを行うことができる。
（参考例）
また、図８に示すように、あらかじめ巻芯にセットする前にセパレータ１１に負極板の端面をポリイミドテープ１８で固着するようにしてもよい。これにより、セパレータ１１と負極板１２が先端で固定されており、位置ずれなしに確実に巻き取りを行うことが可能となる。
さらにまた、セパレータ１１の裏面側にも同様にポリイミドテープを介して正極板を固定すれば、より確実に位置ずれを防止することができるとともに、短絡不良も抑制できる。
【００１６】
（実施例）
１．電極体の作製
本実施形態のリチウムイオン電池は、リチウム含有複合酸化物を活物質として含む正極板１３と、炭素材料を活物質として含む負極板１２とをセパレータ１１を介して積層し、渦巻状に巻回して電極体を形成する。正極板１３は、アルミニウム箔からなる集電体の両面に、活物質としてのコバルト酸リチウム、導電剤としての黒鉛、結着剤としてのポリフッ化ビニリデンを含むスラリーを塗布・乾燥し、所定の厚さに圧縮後、所定寸法に切断することにより作製される。一方、負極板１２は、銅箔からなる集電体の両面に、活物質としての黒鉛と、結着剤としてのポリフッ化ビニリデンを含むスラリーを塗布・乾燥し、所定の厚さに圧縮素し、所定寸法に切断することにより作製される。
【００１７】
これらの正極板１３と負極板１２は、ポリエチレン製微多孔膜からなるセパレータ１１を介して巻回し、外装缶の寸法にあわせてプレス成形して電極体を作製する。正極および負極の集電タブは、それぞれの極板にスラリーを塗布しない集電体露出部を設け、その部分に正極板にはアルミニウム、負極板にはニッケルからなる集電タブを溶接し、電極体から突出させている。
（電極体の巻き取り）
＜実施例１＞
このようにして形成された正極板および負極板を用いて、図１（ａ）乃至（ｄ）に示したように、本発明の１の実施の形態のセパレータの巻き取り方法を用いて、上記正極板および負極板の巻取りを行った。
まず、図１（ａ）に示すように、セパレータ１１を巻芯１０にセットし、図１（ｂ）に示すように、この巻芯１０を矢印に示すように時計回りに回し、２７０度回転したところでセパレータ同士が重なり始め、重なり始めから重なり個所に熱シールHを行う。次に、図１（ｄ）に示すように負極板１２および正極板１３を挟み込みながら巻回した。
そして巻芯を除去し、巻回した電極体をプレス成形することにより、図２に示すような電極体２０を形成した。
この熱シールを、半径方向の両側に位置する２点Ｈ、Ｈで行った場合を電池Ａとし、片側Ｈのみで行った場合を電池Ｂとした。
＜実施例２＞
実施例２として図４（ａ）乃至（ｄ）は本発明の第２の実施の形態のリチウム二次電池の製造方法におけるセパレータの巻き取り方法を示すように、この例では、両面テープ１４を用いてセパレータ１１同士を負極板１２および正極板１３の先端に固着することにより巻き始めを固定し、巻回するようにしたことを特徴とする。
すなわち、この例では、まず、図４（ａ）に示すように、セパレータ１１を巻芯１０にセットし、図４（ｂ）に示すように、この巻芯１０を矢印に示すように時計回りに回し、１８０度回転し、さらに回転して、図４（ｃ）に示すように、２７０度回転した時点で幅方向に３箇所程度両面テープ１４をＶ字状に挟み込み、図４（ｄ）に示すように負極板１２および正極板１３を挟み込み固定して巻回し、電極体２０を形成する。
このようにして形成した電極体を用いた電池を電池Ｃとした。この電池Ｃでは、巻き始めでセパレータ同士および正極板、負極板をそれぞれ両面テープで固定することにより、セパレータ同士およびセパレータと正極板および負極板の位置ずれがなく、確実な巻き取りを行うことができる。
＜実施例３＞
また、本発明の第５の実施の形態で説明した図８に示す巻き取り方法に従って、あらかじめ巻芯にセットする前にセパレータに負極板の端面をポリイミドテープ１８で固着する。このようにして、セパレータと負極板が先端で固定された状態で、位置ずれなしに確実に巻き取りを行い、電極体を形成し、この電極体を用いて電池Ｄを形成した。
【００１８】
２．リチウムイオン電池の作製
リチウムイオン電池の作製に際しては、５．０×３４．０×５０．０（ｍｍ）のセルサイズを持つ外装缶に、前述の実施例１および実施例２の巻き取り方法で形成した電極体を挿入し、正極集電タブは外装缶内壁に、負極集電タブは蓋体に電気的に絶縁されて取り付けられた負極端子にそれぞれ溶接する。
【００１９】
外装缶と蓋体とをレーザー溶接した後、１Ｍの濃度となるように電解質としての６フッ化りん酸リチウムをエチレンカーボネートとジメチルカーボネートの混合溶媒に溶解した電解液を、負極端子に設けた透孔から外装缶内に注入し、ゴム栓付きのキャップにて密栓、封止する。
これにより、図２に電極体を示した、公称容量７００ｍＡｈの角形リチウムイオン電池が作製される。なおこの電極体は外装缶に装着される。
【００２０】
このようにして形成した電池に対して位置ずれ不良とショート不良を測定した。
位置ずれ不良については、極板缶の隙間が０．６ｍｍ以下であるか否かを拡大画像を作成して測定した。そして０．６ｍｍを越えている場合は、規格外であるとして不良とした。
またショート不良については、耐圧試験機にて検査電圧５００Ｖ、検査時間０．５秒、電流値５ｍＡ以下であるか否かで測定した。
その結果を次表に示す。
【表１】

【００２１】
上記表１から明らかなように、極板先端をテープ止めしたものは位置ずれもショート不良もなく極めて良好な結果となっている。
また、セパレータ同士を熱シールした電池ＡおよびＢについても、位置ずれが大幅に低減されている。
【００２２】
さらにまた、上述した実施の形態においては、リチウムイオン電池に限らず、ニッケル水素電池やニッケル−カドミウム電池等の他の電池にも適用できることは明らかである。
さらにまた、上述した実施の形態において、巻芯の形状は円形のものに限らず、多角形、板状等の巻芯にも適用できることは明らかである。
さらにまた、上述した実施の形態において、巻芯の回転方向は時計回りに限らず、反時計回りにも適用できることは明らかである。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明によれば、巻き始めで、セパレータ同士あるいは、セパレータと電極板とを固定することにより、極板とセパレータとの位置ずれ不良を防止し、ショート不良を抑制することが可能となり、不良発生率の低減をはかることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態のセパレータの巻き取り方法を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態のセパレータの巻き取り方法で形成した電極体を示す図である。
【図３】同要部拡大図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態のセパレータの巻き取り方法を示す図である。
本発明の実施の形態の電池の製造工程を示す図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態の巻き取り方法で用いられる電極板を示す図である。
【図６】本発明の第３の実施の形態の巻き取り方法を示す説明図である。
【図７】本発明の第４の実施の形態の巻き取り方法で用いられる電極板を示す図である。
【図８】参考例の電極板の巻き取り方法を示す図である。
【図９】従来例の電極板の巻き取り方法を示す図である。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a battery manufacturing method, and more particularly to winding an electrode plate.
[0002]
[Prior art]
In recent years, lithium ion batteries, especially rectangular lithium ion batteries, have been used as the main power source of mobile phones, and the demand for thinner batteries is increasing as the mobile phones become thinner.
By the way, in such a lithium ion battery, since the outer can also serves as a terminal, when used as a power supply device for a mobile phone, a battery cell is used to prevent a short circuit between the terminals or the outer can and the main body ground. These are packed in a resin case or a shrinkable tube is formed on the battery cell.
[0003]
For example, a battery cell of a battery pack using a rectangular lithium ion battery has an electrode body formed by winding a positive electrode plate and a negative electrode plate with a separator interposed in an outer can, and a lid after injecting an electrolyte. Sealed with body. The positive electrode current collecting tab and the negative electrode current collecting tab are protruded from the electrode body, the positive electrode current collecting tab is connected to the outer can or the lid body, and the negative electrode current collecting tab is connected to the lid body. Are electrically connected to the negative terminal insulated from each other.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the formation of such an electrode body, a method in which a positive electrode plate and a negative electrode plate and a separator are usually wound around a core and the core is removed after molding is generally used. When winding the negative electrode plate and the separator, the inner electrode plate and the separator may be displaced due to loosening, resulting in insufficient capacity or a defective reaction. Moreover, the positive electrode plate and the negative electrode plate may come into contact with each other to cause a short circuit failure.
In particular, when winding a large-sized battery, the inner tension becomes weak, so that there is a problem that reliable winding is difficult.
Therefore, the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to ensure winding of an electrode plate and to form a highly reliable electrode body.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
Therefore, the battery of the present invention includes a step of winding the positive electrode plate and the negative electrode plate with the separator interposed therebetween, and a step of accommodating the electrode body formed in the winding step in an outer container, In the winding process, at the beginning of winding , the overlapping portions are joined when the separators overlap each other.
According to such a configuration, the separator can be fixed very easily, and deviation can be prevented.
[0008]
Desirably, the overlapping portion is taped.
According to such a configuration, it is possible to fix the separator very easily by taping and to prevent deviation.
[0009]
Desirably, the overlapping portion is heat-sealed.
According to such a configuration, the separator can be fixed only by heating without preparing a separate member, and slipping can be prevented.
[0010]
Desirably, a notch is formed in the end face of the electrode plate, and the electrode plate is fixed between the separators by heat-sealing the separators with the end face of the electrode plate interposed between the separators. The
According to such a configuration, the separator can be formed so that the separators are in contact with each other only by forming a notch on the end face of the electrode plate. Will be fixed in position.
[0011]
Preferably, the notch is formed so that the opening width is small at the end face.
According to such a configuration, a portion fixed by joining the separators can be prevented from being pulled out even by a tensile force, and can be fixed more reliably.
[0012]
Preferably, the notch is provided at a plurality of locations along the width direction of the electrode plate.
According to such a configuration, more reliable fixing is possible.
[0013]
Desirably, a hole is formed in the end face of the electrode plate, and the electrode plate is fixed between the separators by heat-sealing the separators with the end face of the electrode plate interposed between the separators. .
According to such a configuration, it is possible to reliably fix the separators by heat-sealing the separators at the hole portions, and it is possible to obtain a fixing structure that is strong against a tensile force.
[0014]
Desirably, the end face of the electrode plate and the separator may be fixed with a double-sided tape.
According to this structure, it can fix very easily with a double-sided tape.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the case where the present invention is applied to a lithium secondary battery will be described in detail with reference to the drawings.
(First embodiment)
1A to 1D are explanatory views showing a separator winding method in the method for manufacturing a lithium secondary battery according to the first embodiment of the present invention.
First, as shown in FIG. 1 (a), the separator 11 is set on the core 10, and as shown in FIG. 1 (b), the core 10 is rotated clockwise as indicated by the arrow to rotate 270 degrees. Then, the separators start to overlap each other, and heat sealing H is performed on the overlapping portions from the beginning. Next, as shown in FIG. 1D, the negative electrode plate 12 and the positive electrode plate 13 are wound while being sandwiched.
Then, the winding core is removed, and the wound electrode body is press-molded to form the electrode body 20 as shown in FIG. A positive electrode lead 21a and a negative electrode lead 21b are connected in advance to the positive electrode plate and the negative electrode plate, respectively, and are attached to the outer container. Here, 22 is a polyimide tape, which is attached to fix and insulate the positive electrode lead 21a and the negative electrode lead 21b.
FIG. 3 shows an enlarged cross-sectional view of the main part of the electrode body thus formed. The interval between the gaps of the electrode plates was 0.6 mm or less.
By fixing the separators with a heat seal at the beginning of winding, there is no positional deviation between the separators, and reliable winding can be performed. This heat seal applies a heat plate of 60 to 70 , 50 to 80 ° C. with a spot.
(Second Embodiment)
FIGS. 4A to 4D are explanatory views showing a separator winding method in the method for manufacturing a lithium secondary battery according to the second embodiment of the present invention.
In the first embodiment, the separators are fixed by heat-sealing. In this example, the separators 11 are fixed to the tips of the negative electrode plate 12 and the positive electrode plate 13 by using a double-sided tape 14 to start winding. Is characterized by being fixed and wound.
That is, in this example, first, as shown in FIG. 4A, the separator 11 is set on the core 10, and as shown in FIG. 4B, the core 10 is rotated clockwise as indicated by the arrow. , Rotated 180 degrees, and further rotated. As shown in FIG. 4 (c), when it is rotated 270 degrees, the double-sided tape 14 is sandwiched in a V shape at about three locations in the width direction, and FIG. As shown in FIG. 2, the negative electrode plate 12 and the positive electrode plate 13 are sandwiched, fixed, and wound to form the electrode body 20 (see FIG. 2).
By fixing the separators, the positive electrode plate, and the negative electrode plate with double-sided tape at the start of winding in this manner, there is no positional deviation between the separators, the separator, the positive electrode plate, and the negative electrode plate, and reliable winding can be performed. .
Desirably, it is preferable to tap the entire width direction, so that a short circuit failure can be reliably prevented.
(Third embodiment)
Moreover, as shown in FIG. 5, the notch 15 is formed in the end surface of the negative electrode plate 12, and the separators are heat-sealed as shown in FIGS. The separators may be heat-sealed at the portion 15 to fix the separator and the negative electrode plate together with the separators. Other steps are the same as those in the first embodiment shown in FIGS.
By fixing the separators, the positive electrode plate, and the negative electrode plate at the beginning of winding in this manner, there is no positional deviation between the separators, the separator, the positive electrode plate, and the negative electrode plate, and reliable winding can be performed.
(Fourth embodiment)
In the third embodiment, the notch 15 is formed in the end face of the negative electrode plate, but a hole 17 may be formed as shown in FIG. As shown in FIG. 7, holes 17 are formed in the end face of the negative electrode plate 12, and the separators are heat-sealed to heat-seal the separators at the holes 17 of the negative electrode plates. By fixing the plate, more reliable fixing is possible. Other steps are the same as those in the first embodiment shown in FIGS.
By fixing the separators, the positive electrode plate, and the negative electrode plate at the beginning of winding in this manner, there is no positional deviation between the separators, the separator, the positive electrode plate, and the negative electrode plate, and reliable winding can be performed.
(Reference example)
Further, as shown in FIG. 8, the end face of the negative electrode plate may be fixed to the separator 11 with a polyimide tape 18 before being set in advance on the core. Thereby, the separator 11 and the negative electrode plate 12 are fixed at the tip, and it is possible to reliably perform winding without positional displacement.
Furthermore, if a positive electrode plate is similarly fixed to the back surface side of the separator 11 via a polyimide tape, it is possible to more reliably prevent misalignment and to suppress a short circuit failure.
[0016]
(Example)
1. Production of Electrode Body In the lithium ion battery of this embodiment, a positive electrode plate 13 containing a lithium-containing composite oxide as an active material and a negative electrode plate 12 containing a carbon material as an active material are stacked via a separator 11 to form a spiral shape. To form an electrode body. The positive electrode plate 13 is formed by applying and drying a slurry containing lithium cobaltate as an active material, graphite as a conductive agent, and polyvinylidene fluoride as a binder on both surfaces of a current collector made of an aluminum foil. After compression, it is produced by cutting to a predetermined size. On the other hand, the negative electrode plate 12 is coated with a slurry containing graphite as an active material and polyvinylidene fluoride as a binder on both sides of a current collector made of copper foil, and compressed to a predetermined thickness. It is produced by cutting to a predetermined dimension.
[0017]
These positive electrode plate 13 and negative electrode plate 12 are wound through a separator 11 made of a polyethylene microporous film, and press-molded according to the dimensions of the outer can to produce an electrode body. The current collector tabs of the positive electrode and the negative electrode are provided with current collector exposed portions that do not apply slurry to the respective electrode plates, and welded with current collector tabs made of aluminum on the positive electrode plate and nickel on the negative electrode plate. It protrudes from the body.
(Rewinding the electrode body)
<Example 1>
Using the positive electrode plate and the negative electrode plate formed as described above, as shown in FIGS. 1A to 1D, the separator winding method according to one embodiment of the present invention is used. The positive electrode plate and the negative electrode plate were wound up.
First, as shown in FIG. 1 (a), the separator 11 is set on the core 10, and as shown in FIG. 1 (b), the core 10 is rotated clockwise as indicated by the arrow to rotate 270 degrees. Then, the separators start to overlap each other, and heat sealing H is performed on the overlapping portions from the beginning. Next, as shown in FIG. 1 (d), the negative electrode plate 12 and the positive electrode plate 13 were wound while being sandwiched.
Then, the winding core was removed, and the wound electrode body was press-molded to form an electrode body 20 as shown in FIG.
The case where the heat sealing was performed at two points H and H located on both sides in the radial direction was designated as battery A, and the case where the heat sealing was conducted only on one side H was designated as battery B.
<Example 2>
As Example 2, FIGS. 4A to 4D show a separator winding method in the method of manufacturing a lithium secondary battery according to the second embodiment of the present invention. The separator 11 is fixed to the tips of the negative electrode plate 12 and the positive electrode plate 13 to fix the start of winding and to be wound.
That is, in this example, first, as shown in FIG. 4A, the separator 11 is set on the core 10, and as shown in FIG. 4B, the core 10 is rotated clockwise as indicated by the arrow. , Rotated 180 degrees, and further rotated. As shown in FIG. 4 (c), when it is rotated 270 degrees, the double-sided tape 14 is sandwiched in a V shape at about three locations in the width direction, and FIG. As shown in FIG. 2, the negative electrode plate 12 and the positive electrode plate 13 are sandwiched, fixed, and wound to form the electrode body 20.
A battery using the electrode body thus formed was designated as a battery C. In this battery C, the separators, the positive electrode plate, and the negative electrode plate are fixed with double-sided tape at the start of winding, so that the separators and the separator, the positive electrode plate, and the negative electrode plate are not misaligned and can be reliably wound. it can.
<Example 3>
Further, according to the winding method shown in FIG. 8 described in the fifth embodiment of the present invention, the end face of the negative electrode plate is fixed to the separator with the polyimide tape 18 before being set in advance on the winding core. In this way, with the separator and the negative electrode plate fixed at the tip, winding was performed without misalignment to form an electrode body, and a battery D was formed using this electrode body.
[0018]
2. Preparation of Lithium Ion Battery When producing a lithium ion battery, the outer can having a cell size of 5.0 × 34.0 × 50.0 (mm) was wound by the winding method of Example 1 and Example 2 described above. The formed electrode body is inserted, and the positive electrode current collecting tab is welded to the inner wall of the outer can, and the negative electrode current collecting tab is welded to the negative electrode terminal that is electrically insulated and attached to the lid.
[0019]
After laser welding the outer can and the lid, an electrolyte solution in which lithium hexafluorophosphate as an electrolyte was dissolved in a mixed solvent of ethylene carbonate and dimethyl carbonate so as to have a concentration of 1M was provided on the negative electrode terminal. Pour into the outer can from the hole and seal with a cap with a rubber stopper.
Thereby, a prismatic lithium ion battery having a nominal capacity of 700 mAh and having an electrode body shown in FIG. 2 is produced. This electrode body is attached to an outer can.
[0020]
The battery thus formed was measured for misalignment and short circuit.
Regarding the misalignment, an enlarged image was created to measure whether or not the gap between the electrode plate cans was 0.6 mm or less. And when it exceeded 0.6 mm, it was considered as a failure because it was out of specification.
Further, the short-circuit failure was measured by a withstand voltage tester based on whether or not the inspection voltage was 500 V, the inspection time was 0.5 seconds, and the current value was 5 mA or less.
The results are shown in the following table.
[Table 1]

[0021]
As is apparent from Table 1 above, the taped tip of the electrode plate is very good with no misalignment or short circuit failure.
Further, the positional deviations of the batteries A and B in which the separators are heat-sealed are greatly reduced.
[0022]
Furthermore, in the above-described embodiment, it is obvious that the present invention can be applied not only to the lithium ion battery but also to other batteries such as a nickel metal hydride battery and a nickel-cadmium battery.
Furthermore, in the embodiment described above, the shape of the core is not limited to a circular shape, and it is obvious that the present invention can be applied to polygonal, plate-shaped and other cores.
Furthermore, in the above-described embodiment, it is obvious that the direction of rotation of the winding core is not limited to the clockwise direction but can be applied to the counterclockwise direction.
[0023]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, at the beginning of winding, the separators or the separator and the electrode plate are fixed, thereby preventing misalignment between the electrode plate and the separator and suppressing the short-circuit failure. Therefore, it is possible to reduce the defect occurrence rate.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a separator winding method according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a view showing an electrode body formed by the separator winding method of the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an enlarged view of the main part.
FIG. 4 is a diagram illustrating a separator winding method according to a second embodiment of the present invention.
It is a figure which shows the manufacturing process of the battery of embodiment of this invention.
FIG. 5 is a diagram showing an electrode plate used in a winding method according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a winding method according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a diagram showing an electrode plate used in a winding method according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a diagram showing a winding method of an electrode plate of a reference example .
FIG. 9 is a view showing a conventional method for winding an electrode plate.

Claims

Winding the positive electrode plate and the negative electrode plate with the separator sandwiched between them,
Containing the electrode body formed in the winding step in an outer container,
The method for manufacturing a battery, wherein the winding step includes a step of fixing an overlapping portion when the separators overlap each other at the beginning of winding.