JP6787379B2 - 電極 - Google Patents
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Description
以下に、二次電池用電極及び製造方法の一実施形態として、リチウム二次電池用の正極及び正極の製造を例にして本発明についての説明を行う。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図1は、実施の形態1に係る電極の構成を示す略図である。図1において、電極10は、正極集電体11と、正極合剤層12と、熱可塑性樹脂粒子層13と、無機酸化物粒子層14と、負極集電体15と、負極合剤層16とを備える。
図8は、リチウムイオン二次電池19を示す断面図である。図9は、当該リチウムイオン二次電池19に内装される電極体40を示す図である。図8及び図9において、図1と同一の構成については、同一の番号を付す。
電池ケース20は、ケース本体21と、封口板22とを備えている。ケース本体21は、一端に開口部を有する箱形を有している。ここでは、ケース本体21は、リチウムイオン二次電池19の通常の使用状態における上面に相当する一面が開口した有底直方体形状を有している。この実施形態では、ケース本体21には、矩形の開口が形成されている。封口板22は、ケース本体21の開口を塞ぐ部材である。封口板22は凡そ矩形のプレートで構成されている。かかる封口板22がケース本体21の開口周縁に溶接されることによって、略六面体形状の電池ケース20が構成されている。
電極体40は、図9に示すように、帯状の正極(正極シート50)と、帯状の負極(負極シート60)と、正極と負極とを隔てる熱可塑性樹脂粒子層13と、熱可塑性樹脂粒子層13の端部に設けられた無機酸化物粒子層14と、を備える。
正極シート50は、帯状の正極集電体11と正極合剤層12とを備えている。正極集電体11には、正極に適する金属箔が好適に使用され得る。正極集電体11には、例えば、所定の幅を有し、厚さが凡そ15μmの帯状のアルミニウム箔を用いることができる。正極集電体11の幅方向片側の縁部に沿って露出部52が設定されている。図示例では、正極合剤層12は、正極集電体11に設定された露出部52を除いて、正極集電体11の両面に形成されている。ここで、正極合剤層12は、正極集電体11に保持され、少なくとも正極活物質が含まれている。この実施形態では、正極合剤層12は、正極活物質を含む正極合材が正極集電体11に塗工されている。また、「露出部52」は、正極集電体11に正極合剤層12が保持(塗工、形成)されない部位をいう。
負極シート60は、図9に示すように、帯状の負極集電体15と、負極合剤層16とを備えている。負極集電体15には、負極に適する金属箔が好適に使用され得る。この負極集電体15には、所定の幅を有し、厚さが凡そ10μmの帯状の銅箔が用いられている。負極集電体15の幅方向片側には、縁部に沿って露出部62が設定されている。負極合剤層16は、負極集電体15に設定された露出部62を除いて、負極集電体15の両面に形成されている。負極合剤層16は、負極集電体15に保持され、少なくとも負極活物質が含まれている。この実施形態では、負極合剤層16は、負極活物質を含む負極合材が負極集電体15に塗工されている。また、「露出部62」は、負極集電体15に負極合剤層16が保持(塗工、形成)されない部位をいう。
熱可塑性樹脂粒子層13は、図9に示すように、正極シート50と負極シート60とを隔てる部材である。熱可塑性樹脂粒子層13は、図1の熱可塑性樹脂粒子層13に対応する構成である。熱可塑性樹脂粒子層13は、微小な孔を複数有する所定幅の帯状のシート材で構成されている。この例では、図9に示すように、負極合剤層16の幅b1は、正極合剤層12の幅a1よりも少し広い。さらに熱可塑性樹脂粒子層13の幅c1、c2は、正極合剤層12の幅a1と同等の長さである。
無機酸化物粒子層14は、図9に示すように、熱可塑性樹脂粒子層13の端部のうち、正極の露出部52がない方の端部に配置されている。
この実施形態では、電極体40は、図9に示すように、捲回軸WLを含む一平面に沿って扁平に押し曲げられている。図9に示す例では、正極集電体11の露出部52と負極集電体15の露出部62とは、それぞれ熱可塑性樹脂粒子層13の両側において、らせん状に露出している。この実施形態では、図8に示すように、電極体40は、熱可塑性樹脂粒子層13からはみ出た正負の露出部52、62の中間部分が寄せ集められ、電池ケース20の内部に配置された正負の正極端子23、負極端子24の先端部23a、24aに溶接されている。
11 正極集電体
12 正極合剤層
13 熱可塑性樹脂粒子層
14 無機酸化物粒子層
15 負極集電体
16 負極合剤層
17 熱可塑性樹脂層
18 スペーサー
Claims (1)
- 導電性物質からなる集電体と、
少なくとも活物質を含み、前記集電体のある一面に形成された合剤層と、
絶縁性を有する複数の熱可塑性樹脂粒子を前記合剤層上に配置することにより形成された熱可塑性樹脂粒子層と、
前記集電体、前記合剤層及び前記熱可塑性樹脂粒子層からなる積層体の少なくとも一つの側端面に配置された、絶縁性を有する複数の無機酸化物粒子およびセルロースの混合物を含む多孔質の無機酸化物粒子層と、を備え、
前記集電体は、前記集電体の幅方向片側の縁部に沿って設定された、前記集電体に前記合剤層が保持されない部位である露出部を有し、
前記無機酸化物粒子層は、前記露出部がない方の側端面に配置され、
過充電により加熱された場合に、前記熱可塑性樹脂粒子層が溶融して空隙が塞がり、正極と負極との間で電流やイオンの移動を遮断する一方で、前記熱可塑性樹脂粒子より融点の高い前記無機酸化物粒子層は、溶融せずに孔が保持される放熱性を有することを特徴とし、前記無機酸化物粒子層の膜厚は2〜8μmであり、前記無機酸化物粒子はアルミナであり、前記アルミナの粒径分布d50の粒径が0.8μmである、電極。
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