JP6932694B2

JP6932694B2 - 二次電池の製造方法

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Publication number: JP6932694B2
Application number: JP2018519544A
Authority: JP
Inventors: 政雄福永; 倉本　護; 護倉本
Original assignee: Panasonic Corp; Sanyo Electric Co Ltd; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Sanyo Electric Co Ltd; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2016-05-27
Filing date: 2017-05-23
Publication date: 2021-09-08
Anticipated expiration: 2037-05-23
Also published as: US11456487B2; CN109155394B; CN109155394A; US20200321658A1; JPWO2017204184A1; WO2017204184A1

Description

本発明は、二次電池の製造方法に関する。

電気自動車（ＥＶ）やハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ、ＰＨＥＶ）等の駆動用電源において、非水電解質二次電池等の二次電池が使用されている。

これらの二次電池は、金属箔からなる芯体の表面に活物質を含んだ活物質層が形成された正極板及び負極板を備える。電気自動車（ＥＶ）やハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ、ＰＨＥＶ）等に用いられる二次電池には、更なる体積エネルギー密度の増加が求められている。二次電池の体積エネルギー密度を増加させる方法として、活物質層の充填密度を更に高くする方法が考えられる。これにより、電池ケース内に含まれる活物質の量を増加させ、体積エネルギー密度を向上させることができる。活物質層の充填密度を更に高くする方法としては、例えば、芯体上に活物質層を設けた後、活物質層をロールプレス等により圧縮処理する際、より強い力で圧縮することにより、活物質層の充填密度をより高くすることが考えられる。

しかしながら、芯体上に形成された活物質層をより強い力で圧縮処理した場合、活物質層のみでなく、表面に活物質層が形成された芯体も強く圧縮されるため、芯体が圧延される。ここで、電極板の端部に活物質層が形成されていない芯体露出部が存在すると、芯体露出部は活物質層が形成された部分に比べ厚みが小さいため、芯体露出部には圧縮処理の荷重が加わらない。よって、電極板について圧延処理を行った場合、芯体において活物質層が形成された部分は圧延されるものの、芯体露出部は圧延されない。このため、芯体において活物質層が形成された部分と芯体露出部では長さに差が生じる。そして、生じた長さの差により、芯体に皺が発生したり、電極板が湾曲するという課題が存在する。

このような課題を解決するため、下記特許文献１においては、電極板の芯体露出部を予め延伸させた後、電極板をロールプレスする技術が提案されている。

特許第５３９０７２１号公報

本願発明は、より信頼性の高い電極板及びそれを用いた二次電池を提供することを目的とする。

本発明の一様態の二次電池の製造方法は、
複数枚の第１電極板と複数枚の第２電極板を含む積層型電極体を備え、
前記第１電極板は、芯体、前記芯体上に形成された活物質層、及び前記活物質層が形成されていない芯体露出部からなるタブ部を有する二次電池の製造方法であって、
前記第１電極板において前記タブ部の根元であって、前記活物質層が形成された領域に切り欠きを設ける切り欠き形成工程と、
前記切り欠き形成工程の後、前記活物質層を圧縮する圧縮工程と、を有する。

上述の構成により、信頼性の高い二次電池を提供することが可能となる。

芯体の両面に活物質層が形成され、端部にタブ部としての芯体露出部が設けられた電極板の製造手順として、以下の手順が考えられる。
（１）帯状の芯体の両面に、芯体の長手方向に沿って芯体露出部が形成されるように、活物質層を形成する。
（２）芯体露出部を所定形状に裁断し、タブ部を形成する。
（３）タブ部が形成された帯状の電極板をプレス処理し、活物質層を圧縮する。

発明者らは、このような手順で電極板を製造する場合、活物質層の充填密度をより高くするため、電極板のプレス処理におけるプレス圧をより大きくすると、タブ部の根元部分に斜め方向に延びる亀裂が生じる場合があることを見出した。このような課題が生じる原因は以下のように考えられる。

通常、芯体露出部を所定形状に裁断しタブ部を形成した後、電極板をプレス処理すると、プレス処理において、芯体において活物質層が形成された部分と芯体露出部で、長さの差が生じたとしても電極板に皺、湾曲、あるいは亀裂等は生じ難いと考えられていた。即ち、芯体露出部が一定の間隔で切断されているため、プレス処理により芯体において活物質層が形成された部分と芯体露出部で長さの差が生じたとしても、芯体露出部が切断される位置においてその歪が開放されるため、電極板に皺、湾曲、あるいは亀裂等は生じ難いと考えられていた。

しかしながら、発明者らが開発を行うなかで、芯体露出部を所定形状に裁断しタブ部を形成した後電極板をプレス処理した場合であっても、タブ部の根元に亀裂が生じる場合が生じた。このような課題は、圧縮処理後の活物質層の充填密度が３．５８ｇ／ｃｍ^３以上であり、タブ部の幅が１０ｍｍ以上である場合、顕著に現れることを見出した。
なお、タブ部の幅を１０ｍｍよりも小さくすることによりタブ部の根元に亀裂が生じることをある程度抑制できるものの、タブ部の幅が小さくなりすぎると電気抵抗値が大きくなる恐れがあるため好ましくない。

発明者らは、電極板においてタブ部の根元であって、活物質層が形成された領域に切り欠きを設けた後、活物質層を圧縮する処理を行うことにより、電極体のタブ部の根元に亀裂が生じることを効果的に抑制できることを見出した。

本発明によれば、より信頼性の高い二次電池を提供することができる。

裁断前の正極板の平面図である。図１におけるＩＩ−ＩＩ線に沿った正極板の断面図である。タブ部形成後の正極板の平面図である。図３におけるタブ部近傍の拡大図である。正極板の圧縮工程を示す図である。裁断後の正極板及び裁断後の負極板の平面図である。角形二次電池の断面図である。変形例１に係る正極板におけるタブ部近傍の拡大図である。変形例２に係る正極板におけるタブ部近傍の拡大図である。

本発明に係る実施形態を非水電解質二次電池の製造方法を例に説明する。なお、本発明は以下の形態に限定されない。

まず、正極板の製造方法を説明する。
［正極活物質層スラリーの作製］
正極活物質としてのリチウムニッケルコバルトマンガン複合酸化物、結着剤としてのポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、導電剤としての炭素材料、及び分散媒としてのＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）をリチウムニッケルコバルトマンガン複合酸化物：ＰＶｄＦ：炭素材料の質量比が９７．５：１：１．５となるように混練し、正極活物質層スラリーを作製する。なお、正極活物質層中の正極活物質の含有割合は９５質量％以上とすることが好ましく、９９質量％以下とすることが好ましい。また、正極活物質層中の結着剤の含有割合は０．５質量％以上とすることが好ましく、３質量％以下とすることが好ましい。

［保護層スラリーの作製］
アルミナ粉末、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（ＰＶｄＦ）と分散媒としてのＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）を、アルミナ粉末：黒鉛：ＰＶｄＦの質量比が８３：３：１４となるように混練し、保護層スラリーを作製する。なお、保護層中の結着剤の含有割合は、５質量％以上であることが好ましく、８質量％以上であることがより好ましく、１０質量％以上であることが更に好ましい。保護層は結着剤のみから構成されてもよいが、アルミナ、ジルコニア、チタニア及びシリカ等のセラミック粒子を含むことが好ましい。保護層には正極活物質が含まれないことが好ましい。保護層に正極活物質が含まれる場合であっても、その含有割合は５質量％以下とすることが好ましく、１質量％以下とすることがより好ましい。

［活物質層形成工程・保護層形成工程］
正極芯体としての厚さ１５μｍのアルミニウム箔の両面に、上述の方法で作製した正極活物質層スラリー及び保護層スラリーをダイコータにより塗布する。このとき、正極芯体の幅方向の中央に正極活物質層スラリーが塗布され、正極活物質層スラリーが塗布される領域の幅方向の両端に保護層スラリーが塗布されるようにする。なお、一つのダイコータのダイヘッド内部の吐出口近傍において正極活物質層スラリー及保護層スラリーを合流させ、正極活物質層スラリーと保護層スラリーを同時に正極芯体上に塗布することができる。但し、正極活物質層スラリーと保護層スラリーを同時に正極芯体上に塗布する必要はない。

正極活物質層スラリー及び保護層スラリーが塗布された正極芯体を乾燥させ、スラリー中のＮＭＰを除去する。これにより正極活物質層及び保護層が形成される。

図１は、上述の方法で作製された圧縮処理前の正極板１の平面図である。図２は図１におけるＩＩ−ＩＩ線に沿った正極板１の断面図である。図１及び図２に示すように、正極芯体１ａの両面には、正極芯体１ａの長手方向に沿って正極活物質層１ｂが形成されている。正極芯体１ａにおいて、正極活物質層１ｂが形成された領域の幅方向の両端部には保護層１ｃが形成されている。そして、正極板１の幅方向の両端部には、正極板１の長手方向に沿って正極芯体露出部１ｄが形成されている。ここで、正極活物質層１ｂの厚みは、保護層１ｃの厚みよりも大きい。

なお、図１及び図２に示された正極板１は、図２におけるＣ−Ｃ線に沿って裁断される。

［タブ部形成工程・切り欠き形成工程］
図１及び図２に示す正極板１において、正極芯体露出部１ｄ部分にレーザ等のエネルギー線を照射することにより、正極芯体露出部１ｄを所定形状に切断し、正極タブ部１ｅを形成する。このとき、タブ部の形成と同時に、タブ部の根元であって正極活物質層１ｂ及び保護層１ｃが設けられた領域にレーザ等のエネルギー線を照射することにより、切り欠き１ｆを設ける。

図３は、正極タブ部１ｅ及び切り欠き１ｆが設けられた正極板１を示す図である。図３に示すように、正極タブ部１ｅは正極板１の端部に形成されている。また、正極タブ部１ｅは正極芯体１ａにおいて正極活物質層１ｂが形成された領域から突出するように設けられている。

なお、タブ部の形成と、切り欠きの形成はそれぞれ別々に行うことも可能である。また、タブ部の形成と、切り欠きの形成はそれぞれ異なる方法により形成することも可能である。例えば、タブ部の形成をプレス打ち抜き加工で行い、その後、切り欠きの形成をエネルギー線の照射により行うこともできる。

［圧縮工程］
図５に示すように、正極タブ部１ｅ及び切り欠き１ｆが設けられた正極板１を、一対のプレスローラ３０の間を通し、正極活物質層１ｂを圧縮する。これにより、正極活物質層１ｂの充填密度を大きくする。なお、正極活物質層１ｂの充填密度は、３．５８ｇ／ｃｍ^３以上とすることが好ましい。

その後、圧縮処理を行った正極板１を所定形状に裁断し、図６の（ａ）に示す正極板１が完成する。図３における破線は、正極板１を裁断する位置を示している。

上述の方法で正極板１を作製すると、正極板１において正極タブ部１ｅの根元であって、正極活物質層１ｂが形成された領域に切り欠き１ｆを設けた後、正極活物質層１ｂを圧縮する処理を行うため、圧縮処理により正極板１における正極タブ部１ｅの根元に亀裂が生じることを防止できる。このような効果が得られる理由は次のように考えられる。

正極芯体において正極活物質層が形成された領域は、圧延処理によって圧延される。正極活物質層が形成されていないタブ部は、正極活物質層が存在する部分に比べて厚みが小さい。したがって、圧縮処理においてタブ部は圧延されない。ここで、正極活物質層が形成された正極芯体において、タブ部に隣接する部分は圧延されないタブ部に固定された状態となる。これに対し、タブ部から少し離れた部分については圧延され、左右方向（正極芯体の長手方向）に引っ張られる状態となる。

正極板１は、正極タブ部１ｅの根元であって、正極活物質層１ｂが形成された領域に切り欠き１ｆが設けられている。したがって、上述の亀裂の起点となる部分が取り除かれた状態となっており、亀裂が生じることを防止できる。

図４に示すように、切り欠き１ｆは、正極板１の正極タブ部１ｅの側辺１ｘの延長線と、正極板１において正極活物質層１ｂが形成された領域の上辺１ｙ（正極タブ部１ｅが突出する辺）の延長線との交差点を含む領域に形成されることが好ましい。これにより、圧縮処理により正極板１における正極タブ部１ｅの根元に亀裂が生じることをより効果的に防止できる。

なお、図４に示すように、切り欠き１ｆは正極活物質層１ｂが形成された領域に形成されていることが好ましい。これにより、切り欠き１ｆの縁部が正極活物質層１ｂにより補強されることにより、正極板１を作製した後、切り欠き１ｆを起点に正極板１に亀裂が生じたり破断したりすることを効果的に防止できる。また、切り欠き１ｆにおける第１エッジＥ１が正極活物質層１ｂにより被覆されているため、第１エッジＥ１がセパレータを貫通して負極板２に接触することを確実に防止できる。

また、図４に示すように、正極タブ部１ｅの両側の根元に切り欠き１ｆが設けられ、これらの切り欠き１ｆ間を最短距離で繋ぐ直線上に正極活物質層１ｂが形成されていることが好ましい。これにより二つの切り欠き１ｆ間を最短距離で繋ぐ部分が正極活物質層１ｂにより補強されることにより、正極板１を作製した後、切り欠き１ｆを起点に正極板１に亀裂が生じたり破断したりすることを効果的に防止できる。

図４に示すように、切り欠き１ｆが、保護層１ｃが形成された領域に形成されていることが好ましい。これにより、切り欠き１ｆの縁部が保護層１ｃにより補強されることにより、正極板１を作製した後、切り欠き１ｆを起点に正極板１に亀裂が生じたり破断したりすることを効果的に防止できる。また、切り欠き１ｆにおける第２エッジＥ２が保護層１ｃにより被覆されているため、第２エッジＥ２がセパレータを貫通して負極板２に接触することを確実に防止できる。

なお、正極タブ部１ｅの突出方向において、第２エッジＥ２が第１エッジＥ１よりも正極タブ部１ｅの先端側に位置し、第２エッジＥ２は保護層１ｃが形成されており、保護層１ｃの導電性が正極活物質層１ｂの導電性よりも小さいことが好ましい。第２エッジＥ２には第１エッジＥ１よりもセパレータを貫通しやすいため、第２エッジＥ２上に形成される層がより導電性の低い保護層１ｃであることにより、より安全性が高くなる。

図４に示すように、切り欠き１ｆの縁部全体が、正極活物質層１ｂが形成された領域ないし保護層１ｃが形成された領域に配置されることが好ましい。これにより、切り欠き１ｆの縁部に亀裂の起点が生じることを効果的に防止できる。

切り欠き１ｆは、レーザ等のエネルギー線の照射により形成されることが好ましい。これにより、切り欠き１ｆの縁部が尖った形状となることを防止し、より丸みのある形状となるため、亀裂の起点が生じることをより確実に防止できる。また、正極芯体１ａにおいて、切り欠き１ｆの縁部の厚みが、他の領域よりも厚くなるようにすることが好ましい。

切り欠き１ｆの形状は特に限定されないが、切り欠き１ｆは円弧形状であることが好ましい。これにより、亀裂の起点が生じることを抑制できる。例えば切り欠きは、直径が１〜１０ｍｍの円の一部であるようにすることが好ましい。

図４に示すように正極タブ部１ｅの幅方向において、切り欠き１ｆの正極タブ部１ｅの中央側の端部は、正極タブ部１ｅの幅方向の端部よりも正極タブ部１ｅの中央側に位置することが好ましい。これにより、正極板１をプレス加工する際に電極板に裂けが生じることをより効果的に抑制できる。

正極タブ部１ｅの幅Ｗ１は１２ｍｍ〜３０ｍｍであることが好ましい。正極板１の圧縮工程時に生じる亀裂は、正極タブ部１ｅの幅Ｗ１が小さい程生じ難くなる。しかしながら、正極タブ部１ｅの幅Ｗ１が小さい場合、電気抵抗が大きくなるため好ましくない。本発明によると、電気抵抗の増大を抑制し、且つ亀裂の生じ難い正極板１を提供することができる。

図４に示すように、正極タブ部１ｅの根元の両側に切り欠き１ｆが設けられていることが好ましい。この場合、一対の切り欠き１ｆ間を最短距離で結ぶ部分の幅Ｗ２は、タブ部の幅Ｗ１に対して１／２〜４／５であることが好ましい。切り欠き間を最短距離で結ぶ部分の幅Ｗ２が小さい場合、抵抗値が大きくなり溶断する恐れがあるため好ましくない。但し、切り欠き間を最短距離で結ぶ部分が活物質層が形成されている部分とすることで溶断を抑制できるため好ましい。

なお、一枚の正極板１において、正極タブ部１ｅは一つのみ設けられることが好ましい。また、正極板１において正極活物質層１ｂが形成された領域が平坦な状態を保って電極体が作製されることが好ましいため、積層型電極体を備える電池に使用されることが好ましい。

切り欠き１ｆは円の一部であり、当該円の中心が正極活物質層１ｂの形成部に位置する（即ち、正極活物質層１ｂが形成された領域の上辺１ｙの延長線よりも下方に位置する）ように設けることが好ましい。

［角形二次電池の製造方法］
上述の方法で作製した正極板１を用いた角形二次電池２０の製造方法について説明する。

［負極板の作製］
負極活物質としての黒鉛、結着剤としてのスチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、増粘剤としてのカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、及び水を含む負極活物質層スラリーを作製する。この負極活物質層スラリーを、負極芯体としての厚さ８μｍの矩形状の銅箔の両面に塗布する。そして、これを乾燥させることにより、負極活物質層スラリー中の水を取り除き、負芯体上に負極活物質層を形成する。その後、負極活物質層を所定厚みになるように圧縮処理を行う。このようにして得られた負極板を、所定の形状に裁断し、図６の（ｂ）に示すような負極板を作成する。

［電極体の作製］
上述の方法で作成した複数枚の正極板１と複数枚の負極板２を、ポリオレフィン製のセパレータを介して積層し、積層型電極体３を作製する。ここで、各正極板１及び各負極板２はそれぞれ湾曲せず、平坦な形状となっている。積層型電極体３においては、一方の端部から積層された正極タブ部１ｅ及び積層された負極タブ部２ｃが突出する。なお、積層型電極体３において、セパレータの形状は特に限定されない。平坦なセパレータを複数枚用いてもよい。また、一方の電極板を内部に配置する袋状のセパレータを複数用いても良い。あるいは、セパレータを九十九折状とすることもできる。

［封口体の組立て］
図７に示すように、封口板５は正極端子取り付け孔５ａ及び負極端子取り付け５ｂを有する。正極端子取り付け孔５ａの周囲であって電池内部側に絶縁部材１０及び正極集電体６を配置する。また、正極端子取り付け孔５ａの周囲であって電池外部側に絶縁部材１１を配置する。そして、絶縁部材１１、絶縁部材１０及び正極集電体６のそれぞれに設けられた貫通孔に、電池外部側から正極端子７を挿入し、正極端子７の先端を正極集電体６上にかしめ固定する。なお、正極端子７のかしめ部を正極集電体６に溶接することが好ましい。

負極端子取り付け孔５ｂの周囲であって電池内部側に絶縁部材１２及び負極集電体８を配置する。また、負極端子取り付け孔５ｂの周囲であって電池外部側に絶縁部材１３を配置する。そして、絶縁部材１３、絶縁部材１２及び負極集電体８のそれぞれに設けられた貫通孔に、電池外部側から負極端子９を挿入し、負極端子９の先端を負極集電体８上にかしめ固定する。なお、負極端子９のかしめ部を負極集電体８に溶接することが好ましい。

［タブ部と集電体の接続］
積層型電極体３の積層された正極タブ部１ｅを正極集電体６に溶接接続し、積層型電極体３の積層された負極タブ部２ｃを負極集電体８に溶接接続する。なお、溶接接続としては、抵抗溶接、レーザ溶接、超音波溶接等を用いることができる。

［二次電池の組立て］
絶縁シート１７で覆われた積層型電極体３を有底角筒状の外装体４に挿入する。その後、外装体４と封口板５の間を溶接接続し、外装体４の開口を封口する。その後、封口板５に設けられた電解液注液孔１５より電解質及び溶媒を含む非水電解液を外装体４内に注入する。その後、電解液注液孔１５を封止栓１６により封止する。

封口板５には、電池内部の圧力が所定値以上となったときに破断し、電池内部のガスを外部へ排出するガス排出弁１４が設けられている。なお、正極板１と正極端子７の間の導電経路又は負極板と負極端子９の間の導電経路に、電流遮断機構を設けることができる。電流遮断機構は、電池内部の圧力が所定値以上となったときに作動し、導電経路を切断するものが好ましい。なお、電流遮断機構の作動圧は、ガス排出弁の作動圧よりも低く設定する。

上記実施形態においては、正極板１に切り欠き１ｆを設ける例を示したが、負極板２の負極タブ部２ｃの根元であって負極活物質層２ｂが形成された部分に切り欠きを設けることもできる。

上記実施形態においては、正極板１に保護層１ｃを設ける例を示したが、保護層１ｃは必須の構成ではなく、保護層１ｃを設けなくてもよい。

次に変形例について説明する。
［変形例１］
図８は変形例１に係る正極板１の平面図である。変形例１に係る正極板１は、切り欠き１ｆの形成位置が異なるのみで、その他の構成・製造手順については上述の実施形態における正極板１と同じである。

変形例１に係る正極板１は、上述の実施例における正極板１について、切り欠き１ｆを円の一部と考えたとき、円の中心を正極タブ部１ｅの中心から離れる方向にし、且つ円の中心をタブ部の突出方向にずらしたものである。変形例１に係る正極板１は、正極タブ部１ｅの幅方向において、切り欠き１ｆの正極タブ部１ｅの中心側の端部が、正極タブ部１ｅの端部と一致する。

［変形例２］
図９は変形例２に係る正極板１の平面図である。変形例２に係る正極板１は、切り欠き１ｆの形成位置が異なるのみで、その他の構成・製造手順については上述の実施形態における正極板１と同じである。

変形例２に係る正極板１は、正極タブ部１ｅの幅方向の一方側の根元のみに切り欠き１ｆが設けられている。このような場合、圧延処理における正極板１の上流側（先にプレスされる側）に切り欠き１ｆが設けられることが好ましい。正極板１の圧縮処理時に生じる正極タブ部１ｅの根元に生じる亀裂は、圧延処理における正極板１の上流側に生じ易い。したがって、変形例２の構成によると、電池容量の低下を最小限としながら品質の高い正極板１が得られる。

＜その他＞
本発明は、正極板及び負極板のいずれに対しても適用可能である。但し、本願発明は正極板に適用することが特に有効である。また、圧縮処理後の充填密度が３．５８ｇ／ｃｍ^３以上の正極活物質層を有する正極板に適用することが特に有効である。

本発明における芯体は非多孔性の金属箔であることが好ましい。正極芯体であれば、アルミニウム箔あるいはアルミニウム合金箔であることが好ましい。負極芯体であれば、銅箔あるいは銅金属箔であることが好ましい。

本発明における電極体は、平坦な複数の正極板と、平坦な複数の負極板を複数枚含む積層型電極体であることが好ましい。なお、正極板と負極板の間に配置されるセパレータの形状は特に限定されない。各正極板と負極板の間に平坦なセパレータを配置することもできる。また、セパレータを袋状とし、内部に正極板を配置するようにしてもよい。あるいは、セパレータを九十九折とし、その間に正極板、負極板を配置してもよい。

本発明における正極活物質としては、リチウム遷移金属複合酸化物が好ましい。特にニッケル、コバルト及びマンガンの少なくとも一種を含有するリチウム遷移金属複合酸化物が好ましい。

本発明における負極活物質としてはリチウムイオンの吸蔵・放出が可能な材料を用いることができる。リチウムイオンの吸蔵・放出が可能な材料としては、黒鉛、難黒鉛性炭素、易黒鉛性炭素、繊維状炭素、コークス及びカーボンブラック等の炭素材料が挙げられる。非炭素系材料としては、シリコン、スズ、及びそれらを主とする合金や酸化物などが挙げられる。炭素材料と非炭素材料を混合することもできる。

電極板の活物質層及び保護層に含まれる結着剤としては、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、アラミド樹脂、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミイミド、ポリアクリルニトリル、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸メチル、ポリアクリル酸エチル、ポリアクリル酸ヘキシル、ポリメタクリル酸、ポリメタクリル酸メチル、ポリメタクリル酸エチル、ポリメタクリル酸ヘキシル、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルピロリドン、ポリエーテル、ポリエーテルサルフォン、ヘキサフルオロポリプロピレン、スチレンブタジエンゴム、カルボキシメチルセルロース、アクリルゴム、アクリレート系結着剤（アクリル酸のエステル又は塩）等を用いることができる。なお、これらを単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。活物質層に含まれる結着剤と保護層に含まれる結着剤は同じであってもよいし、異なるものであっても良い。また、結着剤は樹脂製であることが好ましい。

保護層中に含まれる結着剤の保護層に対する質量割合は、５質量％以上とすることが好ましく、１０質量％以上とすることがより好ましい。保護層中に含まれる結着剤の保護層に対する質量割合は、９５質量％以下であることが好ましい。但し、保護層が結着剤のみから構成されてもよい。但し、保護層は、セラミック粒子として、アルミナ、ジルコニア、チタニア及びシリカの少なくとも一つを含有することが好ましい。

＜他の発明＞
他の発明の二次電池用の電極板の製造方法は、
金属箔からなる芯体と、前記芯体上に形成された活物質を含有する活物質層を有し、表面に前記活物質層が形成されていない前記芯体がタブ部として設けられ、前記タブ部の根元側であって前記活物質層と隣接する部分の前記芯体上にセラミック粒子及びバインダーを含む保護層が形成された二次電池用の電極板の製造方法であって、
前記タブ部の根元であって、前記活物質層及び前記保護層が形成された部分に切り欠きを設ける切り欠き形成工程と、
前記切り欠き形成工程の後、前記活物質層を圧縮する圧縮工程を有する。

その他の発明に係る電極体の製造方法によると、電極板の圧縮処理する際にタブ部の根元に亀裂が生じることをより効果的に抑制できる。また、芯体において活物質層及び保護層が形成された領域に形成されているため、切り欠きの縁部が活物質層及び保護層により補強されている。したがって、切り欠きを基点に電極板に亀裂が生じることを効果的に防止できる。また、切り欠きのエッジが活物質層及び保護層により覆われているため、エッジがセパレータを貫通し、対向する電極板に接触することを防止できる。

なお、その他の発明に係る電極板は、正極板及び負極板の少なくとも一方として用いることができる。また、その他の発明に係る電極板を用いて巻回型の電極体を作製することも可能であり、積層型の電極体を作製することも可能である。

１・・・正極板
１ａ・・・正極芯体
１ｂ・・・正極活物質層
１ｃ・・・保護層
１ｄ・・・正極芯体露出部
１ｅ・・・正極タブ部
１ｆ・・・切り欠き

２・・・負極板
２ｂ・・・負極活物質層
２ｃ・・・負極タブ部（負極芯体露出部）

３・・・積層型電極体
４・・・外装体
５・・・封口板
５ａ・・・正極端子取り付け孔
５ｂ・・・負極端子取り付け孔
６・・・正極集電体
７・・・正極端子
８・・・負極集電体
９・・・負極端子
１０・・・絶縁部材
１１・・・絶縁部材
１２・・・絶縁部材
１３・・・絶縁部材
１４・・・ガス排出弁
１５・・・電解液注液孔
１６・・・封止栓
１７・・・絶縁シート

２０・・・角形二次電池
３０・・・プレスローラ

Claims

複数枚の第１電極板と複数枚の第２電極板を含む積層型電極体を備え、
前記第１電極板は、芯体、前記芯体上に形成された活物質層、及び前記活物質層が形成されていない芯体露出部からなるタブ部を有する二次電池の製造方法であって、
前記第１電極板において前記タブ部の根元であって、前記活物質層が形成された領域に切り欠きを設ける切り欠き形成工程と、
前記切り欠き形成工程の後、前記活物質層を圧縮する圧縮工程と、
を有し、
前記切り欠き形成工程において、エネルギー線を用いて前記切り欠きを設ける二次電池の製造方法。
前記第１電極板は正極板であり、前記第２電極板は負極板であり、
前記芯体はアルミニウム箔又はアルミニウム合金箔であり、
前記正極板における圧縮工程後の前記活物質層の充填密度は、３．５８ｇ／ｃｍ^３以上である請求項１に記載の二次電池の製造方法。
前記タブ部の幅方向において、
前記切り欠きの前記タブ部の中央側の端部は、
前記タブ部における、前記タブ部の幅方向の端部よりも中央側に位置する請求項１または２に記載の二次電池の製造方法。
前記タブ部の幅方向において、前記タブ部の両側の根元に前記切り欠きが設けられている請求項１〜３のいずれかに記載の二次電池の製造方法。
前記切り欠き形成工程より前に、前記タブ部にセラミック粒子及びバインダーを含む保護層を形成し、
前記保護層が形成された領域にも前記切り欠きが形成される請求項１〜４のいずれかに記載の二次電池の製造方法。
複数枚の第１電極板と複数枚の第２電極板を含む積層型電極体を備え、
前記第１電極板は、芯体、前記芯体上に形成された活物質層、及び前記活物質層が形成されていない芯体露出部からなるタブ部を有する二次電池の製造方法であって、
前記第１電極板において前記タブ部の根元であって、前記活物質層が形成された領域に切り欠きを設ける切り欠き形成工程と、
前記切り欠き形成工程の後、前記活物質層を圧縮する圧縮工程と、
を有し、
前記第１電極板は正極板であり、前記第２電極板は負極板であり、
前記芯体はアルミニウム箔又はアルミニウム合金箔であり、
前記正極板における圧縮工程後の前記活物質層の充填密度は、３．５８ｇ／ｃｍ ^３以上である二次電池の製造方法。
複数枚の第１電極板と複数枚の第２電極板を含む積層型電極体を備え、
前記第１電極板は、芯体、前記芯体上に形成された活物質層、及び前記活物質層が形成されていない芯体露出部からなるタブ部を有する二次電池の製造方法であって、
前記第１電極板において前記タブ部の根元であって、前記活物質層が形成された領域に切り欠きを設ける切り欠き形成工程と、
前記切り欠き形成工程の後、前記活物質層を圧縮する圧縮工程と、
を有し、
前記タブ部の幅方向において、
前記切り欠きの前記タブ部の中央側の端部は、
前記タブ部における、前記タブ部の幅方向の端部よりも中央側に位置する二次電池の製造方法。
複数枚の第１電極板と複数枚の第２電極板を含む積層型電極体を備え、
前記第１電極板は、芯体、前記芯体上に形成された活物質層、及び前記活物質層が形成されていない芯体露出部からなるタブ部を有する二次電池の製造方法であって、
前記第１電極板において前記タブ部の根元であって、前記活物質層が形成された領域に切り欠きを設ける切り欠き形成工程と、
前記切り欠き形成工程の後、前記活物質層を圧縮する圧縮工程と、
を有し、
前記切り欠き形成工程より前に、前記タブ部にセラミック粒子及びバインダーを含む保護層を形成し、
前記保護層が形成された領域にも前記切り欠きが形成される二次電池の製造方法。