TW200421650A - Electrode plate for secondary cell and manufacturing method thereof, as well as secondary cell using the same - Google Patents

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TW200421650A TW092136359A TW92136359A TW200421650A TW 200421650 A TW200421650 A TW 200421650A TW 092136359 A TW092136359 A TW 092136359A TW 92136359 A TW92136359 A TW 92136359A TW 200421650 A TW200421650 A TW 200421650A
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Toshirou Yanagawa
Tadatoshi Fukuta
Hitoshi Tanaka
Yoshinobu Okumura
Ryuji Ohshita
Yoshikumi Miyamoto
Jun Okazaki
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Sanyo Electric Co
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Description

200421650 玖、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於非水電解暫- 解貝一二人電池、適合於例如鋰二 :人?池4之電極板與該電極板之製法、及使用該電極板之 =電池’詳而言< ’係將防止短路用之絕緣板片高效率 地確實黏貼在預定位置之雷 電極板及该電極板之製法等。 【先前技術】 隨著攜帶型電子;hβ 、 " 快速、曰’及,對此類機器所用電 池之需求規格逐年嚴袼, y 九八而要小型潯型化、高容量而 且循玉衣特性優異、性台隹夺塞t 性犯穩疋之產品,而且在二次電池領域 中,能篁密度高於其他電池之鋰二次電池乃備受注目,在 一次電池市場上已顯示出很大的發展。 4鋰一次電池之結構,係在窄長方形銅箔等所成之負 極集電體之兩面覆膜狀地塗敷有負極用活性物質而形成之 負極’與在窄長方形耗等所成之正極集電體之兩面覆膜 狀地塗敷正極用活性物質而形成之正極之間,介裝有多微 孔)±聚丙稀薄膜等所成之隔板,以相互絕緣之狀態,捲成 圓柱狀或橢㈣,形成方型電池時,則將捲繞電極體擠壓 成扁平狀後,將各負極導線及正極導線炼接於上述負極及 正極之各預定部分,並收納在預定形狀之罐體中。 上述扁平狀之捲繞電極體,通常按以下方法製造。 么百先,在帶狀負極集電體之兩面,沿著長度方向,以 間斷方式塗敷負極用活性物質,並加工成預定厚度、寬度 而構成夕數負極相連接之負極材。在帶狀正極集電體之兩 315354 7 200421650 :’同樣地沿著長度方向,關斷方式塗敷正極用活性物 貝並加工成預定厚度、寬度而構成多數正極相連接之正 極材,違負極材及正極材,與介裝於兩者間之兩張隔板一 同送到預定之捲繞位置。 在捲繞位置,冑負極材及第i隔板、正極材及第2隔 板按順序重疊,並使該負極材位在内债丨,而捲繞於設在該 f %位置之圓柱狀或橢圓柱狀捲芯上,捲繞在捲芯之負極 P刀從負極材切下’同時’將捲繞在捲芯之正極部分從正 和材切下’再將捲繞在捲芯之一個扁平捲繞電極體所需之 長度刀里從第1及第2隔板上切下,依序反復進行該捲繞 处里而依序形成大致圓柱狀或橢圓柱狀之捲繞電極體。 負極導線、正極導線係在將要捲繞前熔接或成形於負極材 及正極材之未塗敷部分。 、在製&方形電池時,再用規定之壓機裝置,將圓柱狀 或橢圓柱狀之電極體作徑向挾壓成扁平狀,而形成扁平狀 電極體。 在形成此種電極體之過程中,雖然用以捲繞在捲芯之 負極及正極係從負極材及正極材上切下Μ旦負極及正極之 斷端°卩,亦即金屬材所成之負極集電體及正極集電體之 切斷端部會在此時產生毛邊。而I,在製造步驟中,因活 :物貝脫洛或製造裝置之磨#,在正極或負極之未塗敷部 分上會有附著導電性粒子之情形。 、/ j產生毛邊或粒子之狀態下,將橢圓柱狀電極體壓扁 成化日寸’ t因毛邊及粒子戳破鄰接之隔板,負極與正極電 8 315354 200421650 性會形成導通而形成電路之短路。又由於電路之短路 電池使用時出現異常之熱能、導致電容降低,而成為電、、也 壽命縮短之原因。 %瓜 在消除因毛邊而產生之障礙之方法上,可列舉如:將 電極導線配置在捲繞組之中心部和捲繞組之最外周之方 法;或極性不同之電極不要相對於電極導線之接合部之方 甚至正極、隔板及負極中,至相對於至少一處 導線之部分施以絕緣性被覆之方法等各種㈣。 以絕緣性被覆之方法廣為採用,在專利文獻中也:;看到: 多。(如專利文獻1、2 )。 [專利文獻1] 曰本專利特開2002-42881號(第3頁右攔至第 攔第1圖、第2圖、第8圖) [專利文獻2] 日本專利特開平10_241737號(第3頁至第4頁 1圖) 矛 述專利文獻!中記載有貼帶裝置’其係在正極、隔 、=中,在相對向於至少—處正極導線之部分黏貼絕 第= 之斜視圖、第5圖爲說明使用 圖。 页、字絕緣帀黏貼在負極材之步驟之側視 貼帶it裝置6〇之構成係包括上側貼帶機構61與控制該 η之’冓之控制部62。與上側貼帶機構61相對之負極材 之下方中,存在有下側貼帶機構及控制該貼帶機構之控 315354 9 200421650 制部,但在第4圖中省略。 上側貼帶機構61係由:用以吸附長帶狀絕緣帶W之 吸頭63、將該吸頭63移動至預定方向之移動機構μ、切 斷長帶狀絕緣帶74之切斷器65所構成控制部62係根據活 性物質檢測感測器66及側緣檢測感測器67之信號、以及 旋轉編碼器68輸出之信號,而驅動控制上側貼帶機構q 全體,將切斷之絕緣帶片黏貼在預定之部分。 在該貼帶裝置60處,係在負極集電體69之上下面間 斷地塗敷負極用活性物質70,且依序將負極導線72熔^ 於未塗敷區69A,並藉由導引滾輪裝置73導引而移動。在 該狀態下,首H及引f 63A之負壓將長帶狀絕緣帶Μ 吸附於吸頭63,並向負極材71移動。然後,如第$圖 所不,使長帶狀絕緣帶74之前端與切斷器65之刀刀 路線大致一致之狀態下’利用移動機構64將吸頭63移動 至黏貼位置,並抵接在長帶狀料帶74之前 74B。 刀、工囬 71…如第5圖(b)所示,將吸頭63移動至負… 之切斷位置’而使長帶狀絕緣帶74之切斷部分位置74 與切斷器65之刀刃之移動 *刀位置74 動路線大致一致,令切斷器65 g 動’從長贡狀絕緣帶74將前端 位置74D切取。 ^刀呈乍長方形之黏貼部》 最後,如第5圖(c ) % 一 ^ 71之上方收如 lC)所不,將吸頭63移動至負極和 ”之上面相對:長::絕:帶7…面^與負極材 接者使吸頭63下降,使窄長方形絕 315354 10 200421650 合劑之面)抵接在負極材7 j 之負壓予以解除,而使窄長 71之上面。 緣帶74D之下面74A(塗敷有接 之上面’藉由將施加在吸頭63 方形絕緣帶74D黏貼在負極材 • J ,伸 卜 及下面,在該正極材之正極部分之例杈隹+ ^电 例如極集電體和正極 用活性物質塗敷區之交界位 4止極導線之熔接位置算 各種假設短路位置上黏貼窄長方 焚乃小絕緣帶。如上述在電極 黏貼絕緣帶之方式,是防止導電 法。 ^ ^性粒子造成短路之有效方 (發明欲解決之課題) 依此貼帶裝置60,當形成扁平狀電極體時,由於在負 =電體及正極集電體之切斷端部、亦即負極及正極之切 斷‘部所産生之毛邊,在H $自 ^ h 負極和正極會產生短路之假 言又紐路位置上,可以預先黏貼絕緣帶。 但是,黏貼在假設短路 長度方向之長度,係對應毛邊之高;、=二其沿著該帶 山, 度而略長於負極及正 極中任-電極之寬度,使沿著長度方向之一端,從電極一 方之側緣突出到外側’且令沿著長度方向之另一 極另-邊之側緣突出到外側後黏貼。亦即,如、 所:窄長方形絕緣帶74D之左右兩端係從;心 =:二使黏貼時令絕緣帶不致突出電極側緣,也無 法準確地黏貼同一尺寸之絕緣帶。 因此,從電極體露出之部分 义梦詈夕饴牛W ^匕 1刀上緣▼,在該糊材處於製 後例如將黏貼有絕緣帶之電極體壓扁成形 315354 11 200421650 時,露出的部分糊材會附著在壓機上,因此,必須經常清 掃壓機,而導致生産效率低落。 將電極體插入外裝罐時,絕緣帶之糊材會附著在外裝 罐上,產生插入困難之情況。而且,用以往之方法將電極 見度按預定尺寸加工後,在電極體捲繞步驟前,因在每i 張電極體上附加絕緣帶,而產生電極體生産效率極低之問 題。 σ 【發明内容】 本發明係為解決先前技術之此種問題而研創者。 本發明之第1目的爲提供二次電池用電極板,其可減 少絕緣板片之糊材對電極體之製造裝置及電池規格之不良 影響。 义 本發明之第2目的爲提供二次電池用電極體之製造方 法,抑制在室溫下之糊材黏著性,並減少糊材附著於製造 裝置,同時將複數個電極體一起進行加工,以提高生産效 率 〇 本發明之第3目的爲提供可靠度高之二次電池,其可 利用上述製造方法作成之電極板,而提高產品良率、儘量 減少短路情況。 (解決課題之手段) 上述之發明目的’係經由下述之手段而達成。 本發明之二次電池電極體,其電極板材係於至少一方 表面上形成比電極之預定寬度更寬且延伸預定長度之活性 物質層,在電極板材與其他電極板相對向之假設短路位置 315354 12 200421650 上黏貼緣構件,將電極板材和絕緣構件同時切斷而形成 預定形狀之電極板。上述絕緣構件爲—面黏貼有低溫熱可 2 f生糊材之構 >(牛’將該絕緣構件熱溶接於上▲電極板材爲 佳。 在違結構中’在容易引起内部短路之部位上絕緣板片 可以確貫地黏貼在電極板上,而不會從電極板之縱寬方向 突出來。 因此,不再出現從電極板突出之絕緣板片,在製造電 極體時,可減少用於黏貼絕緣板片之糊材附著在壓機上之 情況。又,因使用低溫熱可塑性糊材,故可抑制室溫下之 糊材黏著性,且可減少糊材附著在電極體製造裝置上之情 形。 本發明二次電池用電極板之製造方法,包括以下各步 驟: (1) 隔著預定間隔以間斷方式依序將活性物質塗敷在 至少電極板材之表面上,使塗敷於電極板材表面上之活性 物質形成比電極板之預定寬度更寬且延伸預定長度之步 驟; (2) 從一面黏貼有糊材之絕緣板材,依序衝切出比電 極體之預定寬度更寬之絕緣板片之步驟; (3) 在上述電極板材與其他電極體相對向之假設短路 位置上依序黏貼上述絕緣板片之步驟,·及 (4) 將上述電極板材和上述絕緣板片同時切斷,而形 成預定形狀之電極板之步驟。 315354 13 200421650 上述絕緣板片以在其一面黏貼有低溫熱可塑性糊 材,並將該絕緣板片熱熔接於上述電極板材爲佳。 在該製法中,因為是在電極板材上黏貼絕緣板片後, 形成預定形狀之電極體,故絕緣板片不會從電極露出來。 又,在電極板材上塗敷複數張分之活性物質,進行預定之 處理以形成活性物質層,黏貼電極板片後切成預定形狀之 電極體’故可以將複數個電極體一起進行加工,提高生産 性。再者,因為是將絕緣板片之糊材加熱熔融後黏貼,故 可抑制在室溫下之糊材黏著性,且可減少後製程中糊材黏 附於裝置上之情況。 本發明之二次電池,以使用由上述電極板所成之電極 體爲特徵。 使用該電極板時,可獲得產品良率極高,而短路情況 極少之高度可靠性二次電池。 【實施方式】 以下參照圖式說明本發明之電極板及其製造方法。第 1圖爲說明絕緣板片黏貼方法之概要圖,第i圖(。爲絕 緣板材、絕緣板片及電極板材20之位置關係圖,第i圖 爲電極板材20之側視圖。第2圖爲以第 之-張電極板,第2圖(a)爲俯視圖,第2二= 視圖。 Μ I先’準備具有預㈣狀之絕緣板材10和電極板材 20。絕緣板材1G係由具有預定寬度及厚度之板材u及設 在該板材11下面之糊材12。板材11可列舉如、紙;或聚 315354 14 200421650 乙稀、聚丙烯等聚烯烴材料;聚氯化乙烯、聚對苯二曱酸 乙一醇顆等聚酯材料;聚醯亞胺、聚醯胺、聚苯硫醚等樹 月曰材料。縱向寬度Im比一張電極之預定寬度L8長,且當 複數11張之電極時,比L8X η(η>1)之長度稍長,厚度選定 在10至20〇"m,以2〇至1〇〇#m爲佳。而且,所選定之 該板材厚度必定厚於毛邊之高度。 糊材12可以使用任意之糊劑,但常使用在室溫下幾 乎無黏著性、在60至12(rc、最好是在7〇至1〇〇t下黏接 性會增加之糊材。其中,EVA(乙烯_醋酸乙烯共聚物卜 EEA(乙烯/丙烯酸乙酯共聚物)、emaa(乙烯甲基丙烯酸酯 爲佳。 絶緣板材1 0係用適宜之衝切裝置(參照第3圖),依 序衝切出預定縱向寬度乙2和橫向長度L3之絕緣板片13&。 縱向寬度L2在與上述Lsx n、Ll之關係上係設定爲n <L2$Ll、橫向長度L3可以選定在狹窄之任意度。 絕緣板材10可使用於正負之任一電極體,通常,正 極用電極板之寬度比負極用之寬度稍狹窄。例%,當正極 寬度爲56mm時,負極寬度選定爲稍大之57 5mm,負極用 絕緣板材10之寬度略大於正極用絕緣板材之寬度。 電極板材20係、··具有預定寬度及厚度之板# u 該板材2!長度方向之上下面,保持預定間隔地以間斷之方 式塗敷預定寬度所成之活性物質層22a至…所形成。各 活性物質請爲活性物質層22&依次進行預定之 處理而形成。該電極板材20係使用於製作正負電極板。其 315354 15 200421650 中’正極用電極板材20具有以下構成。 入正極用板材21可選擇鋁、不銹鋼、鎳、鈦、或此等 孟屬之合金之其中一種,而以鋁爲佳。縱向寬度L4比1張 電極之預定寬度Ls長,且當複數n張電極時,比n(n>1) 之長度稍長,縱長度方向之長度可為任意長度。板材2ι 之厚度選定在10至1〇〇//m、而以1〇至“厂㈤之厚度爲 佳。 在板材21之上下面塗敷正極用活性物質。該塗敷之 所物貝爲g正極活性物質之正極合劑,該正極用活性物 質爲如鋰鈷複合氧化物等之鋰複合氧化物。上面之正極用 活I1生物貝層22a至22d和下面之活性物質層22a_至22d,各 自相對向’如第1圖(b )所示,下面活性物質層22a'至 22丄之長度方向之終端部略短於上面之終端部。 "各活性物質層22a至22(1和22a,至22d,都具有預定之 縱:寬度L5和橫向長度L6。該縱向寬度h比一張電極之 預定寬度l8長’且當有複數電極時,比w咖川 之長度猶長,橫向長度L6係選定與電極之預定橫向長度、 同樣之長度。並且’活性物質之塗敷厚度肖3” 1〇—, 而以40至80 // m之塗敷厚度爲佳。 其次’說明如何使用具有上述構成之絕緣板材1〇及 正極用電極板材20製作正極用電極體之方法。 絕緣板材1 0及正極電極板材2〇, 往箭頭A之方向移動。 各自按預定之速度 首先 在板材21之上下面之預定範 圍内塗敷正極活 315354 16 200421650 性物質,在該狀態下,板材2丨往箭頭A之方向移動,用 檢查位置感測器23檢測出板材2丨之上面塗敷正極活性物 質層22a之塗布邊界,將該信號傳送至衝切裝置(參照第 3圖)。然後,將塗敷之正極活性物質層22a及電極板材2〇, 用適宜之加熱裝置(參照第3圖),加熱至可使絕緣板片 1 3 a之糊材熔融之溫度爲止。 另一方面’衝切裝置可接收檢查位置感測器23之信 號,衝切預定形狀之絕緣板片13a。該板片13a抵接或接 近板材21之正極活性物質層22b之前端及後端之側緣後黏 貼’將黏貼有絕緣板片1 3a之正極活性物質層22c轉送至 下一個步驟。然後,利用切斷裝置25a、25b將正極電極板 材20朝長度方向切成預定之電極寬度,而形成複數張 電極體30a至30h。 上述說明爲電極板材20上面形成正極活性物質層之 方法。但該電極板材20下面也設有同樣之構件及裝置,亦 即絕緣板材1 0、檢查位置感測器等(皆與上面之構件及裝 置一樣而省略),正極活性物質層22a’至22d·也進行同樣之 處理。 第2圖表示經上述方法切斷而製成之複數張電極板 30a至30h爲代表之1張電極板30。該電極板3〇,如圖所 示·絕緣板片1 3a抵接或接近板材2 1之正極活性物質層 2 2 b之鈿端及後端之側緣後黏貼’然後將電極板材2 〇朝長 度方向切成預定之電極長度而形成正極電極板3〇,因 此,絕緣板片13a沒有從板材21之縱寬度方向突出,而可 315354 17 200421650 形成正極用電極板。 裏 常 極 料 負極電極板也以正極電極板同樣之方法製造。在言 ,重複部分之說明容予省略,而僅說明不同2部分^通 負極電極板之寬度比正極電極板之寬度稍寬,當=成2 電極板時,該電極板材20係使用比正極用寬度^寬之材 負極用板材21,可使用銅、不銹鋼、鎳、鈦或此等合 金中之其中-種,其中以銅爲佳。負極用板材21之厚度爲 5至100/zm,而以5至30//m之厚度爲佳。 塗敷在該負極用板材21中之活性物質爲含負極材料 之負極合劑,活性物質除了石墨、焦炭等碳材料以外,尚 可為金屬氧化物、合金等、可攙入鋰離子以及不攙入鋰離 子之物質。活性物質之塗敷厚度爲3〇至1〇〇// m,而以4〇 至80//m之塗敷厚度爲佳。 藉由该方法,將絕緣板片13 a黏貼於電極板材2 〇上, 形成預定形狀之電極體。因此絕緣板片l3a不會從電極露 出。又’在電極板材20上塗敷複數張分之活性物質,施行 預疋之處理而形成活性物質層,並將絕緣板片1 3 a黏貼後 切斷成預定形狀之電極體。因此可將複數個電極體一起進 行加工,而得以提高生産性。 第3圖爲表示絕緣板片之黏貼裝置之概略圖。 該黏貼裝置40包括:將絕緣板材丨〇依序衝切成比電 極預定寬度寬之絕緣板片13a之衝切機構42、43 ;用以傳 送已衝切之絕緣板片1 3a之黏貼滾輪46 ;將傳送之絕緣板 18 315354 200421650 片13a依次黏貼在電極板材2〇與其他電極板相向之假設短 路位置上之板片黏貼機構47、50。衝切機構包括模筒42 和站筒43 ’板片黏貼機構包括熱滾輪47和加壓滾輪5〇。 該黏貼裝置40中,首先,預先設置己捲有絕緣板材 1 〇之素料滾輪4 1,捲於素料滾輪4丨之絕緣板材1 〇又傳送 至由模筒42及砧筒43所成之轉模機構,在這裏將絕緣板 材10衝切成絕緣板片13a。經衝切之絕緣板片13a以吸附 方式而轉移至矽橡膠製之黏貼滾輪46上,其餘之絕緣板材 10則由下料捲取滾輪44捲取。元件符號45a至45c爲引 導絕緣板材1 〇之導引滾輪。 另一方面,電極板材2〇爲由活性物塗敷機構(圖示 省略),預先在上下面按預定間隔間斷地依次塗敷活性物 貝,由前頭A!引導到導引滾輪45,經過熱滾輪47,往箭 頭A2之方向移動。在該移動路線中,電極板材2〇,在途 中經過導引滾輪45時以遠紅外線燈49預熱,其次由熱滾 輪47進一步加熱至絕緣板片13a之糊材12開始熔融之溫 度’溫度上昇至例如12〇°c。 在該移動路線上,電極板材20之絕緣板片13a之黏貼 位置係以感測器4 8檢測,根據該感測器之檢測信號,將欲 黏貼之絕緣板片l3a加以吸附,並將待機之黏貼滚輪46, 以業已修正黏貼位置時序(timing)旋轉後,與電極板材2〇 同步旋轉’而絲緣板片13a黏貼於預定&置。以加熱機 構51將絕緣板片13a之糊材12加熱至熔融溫度以上之矽 橡膠製加壓滾輪50,制緣板片13a之黏貼部分加壓,並 315354 19 200421650 且將絕緣板片1 3 a牛牢地固定在電極板材2 〇上。 根據該黏貼裝置40而黏貼有絕緣板片na之電極板材 20,由適宜之切斷裝置25a、25b (參照第1圖),將電極 板材20和絕緣板片13a同時切斷,形成預定形狀之電極 體。 藉由該裝置在電極板材20上黏貼絕緣板材1 3a後,形 成預定形狀之電極體,其絕緣板片13a不會從電極露出 來。又因電極板材20中塗敷有複數張分之活性物質,並施 行預定之處理形成活性物質層,且將絕緣板片l3a黏貼後 切成預定形狀之電極體,所以可將複數個電極體一起進行 加工,而得以提高生産性。 又因將絕緣板片1 3a之糊材加熱熔融後黏貼,可以抑 制室溫下之糊材黏著性,而可減少後製程中糊材黏附於裝 置上之情形。 在絕緣板片黏貼裝置40,亦可從設有待黏貼絕緣板片 13a寬度的開縫之窄幅滾輪中拉出一定尺寸並切斷,再轉 移到黏貼滾輪之方式,以取代利用上述衝切機構從電極板 材20寬度大小之素料滾輪上切取之方式。以上述之方式製 造電極板,即可減少廢料。 在絕緣板片黏貼裝置40,亦可以紅外線燈或熱風等加 熱器預熱,以取代絕緣板片黏貼裝置40之遠紅外線燈49 之預熱方式。 使用上述製造方法或裝置即可製造負極及正極用之 電極板,乃至用這些電極板製造二次電池。該製造方法係 20 315354 200421650 之方法。例如,在負極用電極板和正極用電極板 之中間介裝預定隔板,在相互絕緣之狀態了,捲繞成圓形 或橢圓形狀。麸德,脸# m^ …、傻將该捲繞電極板壓成扁平狀,形成扁 平狀電極體’將設在負極及正極電極板之負極及正極導 線溶接於預疋形狀之外裳罐或封口板,與預定之電解液 一起收納於外裝罐後而製成。 使用該電極板,可獲得產&良率μ、短路狀況極少 之高度可靠性二次電池。 (發明之功效) 本發明之電極板,因不會存在從電極板突出之絕緣板 片,故在製造電極體時,可減少黏貼絕緣板片之糊材附著 在壓機等的情形。又,因使用低溫熱可塑性糊材,故可抑 制在室溫之糊材黏著性,而可減少糊材附著在電極體製造 裝置或電池組裝裝置中之情形。 本發明之製造方法,因為絕緣板片黏貼在電極板材 後’形成預定形狀之電極體,故絕緣板片不會從電極露出。 而且’在電極板材上塗敷有複數張分之活性物質,並施行 預定之處理而形成活性物質層,將絕緣板片黏貼後,切斷 成預定形狀之電極體,故可將複數個電極體一起進行加 工’以提高生産性。此外,由於是將絕緣板片之糊材加熱 洛一後黏貼’可以抑制在室溫下之糊材黏著性,而可於後 製程中,減少糊材黏附在裝置内之情形。 本發明之電池係產品良率更高、短路狀況極少之高度 可靠性二次電池。 21 315354 200421650 【圖式簡單說明】 第1圖係說明本發明一實施形態中二次電池用電極板 製法之概要圖,第1圖(a)係表示絕緣板材、絕緣板片及電 極板材之位置關係圖,第丨圖0)爲電極板材之側視圖。 第2圖係本發明一實施形態中之電極板示意圖,第2 圖(a)爲電極板之俯視圖,第2圖(b)爲電極板之侧視 圖。 第3圖爲用於第丨圖製造方法之絕緣貼帶裝置之概要 圖。 第4圖爲先前技術之貼帶裝置之斜視圖。 苐5圖(a)至第5圖(c)爲說明用第4圖之貼帶裝 置將絕緣帶黏貼在負極材之步驟之側視圖。 10 絕緣板材 11、21 板材 12 糊料 13a 絕緣板片 20 電極板材 22a至22d、22a’至22d·活性物質層 23 檢查位置感測器 25a、25b切斷裝置 30 電極板 30a至30h電極板 40 黏貼裝置 41 素料滾輪 42 模筒 43 砧筒 44 下料捲取滚輪 45、45a至45c導引滾輪 46 黏貼滾輪 47 熱滾輪 48 感測器 49 遠紅外線燈 50 加壓滾輪 51 加熱機構 22 315354 200421650 60 貼帶裝置 62 控制部 63A 吸引管 65 切斷器 67 感測器 69 負極集電體 70 負極用活性物質 72 負極導線 74 長帶狀絕緣帶 74B 上面 74D 毛邊位置 L】、L2、 l4、l5 縱向寬度 貼帶機構 吸頭 移動機構 感測器 旋轉編碼器 未塗敷區 負極材 導引滾輪裝置 切斷物件位置 窄長方形絕緣帶 l6 橫向長度
23 315354

Claims (1)

  1. 200421650 拾、申請專利範圍: 1. 一種二次電池用電極板,係於電極板材之至少一方表面 上,形成比電極之預定寬度更寬且延伸預定長度之活性 物質層,在該電極片材與另一電極相對向之假設短路位 置上黏貼絕緣板片,將電極板材和絕緣板片同時切斷而 形成預定形狀之電極板。 2. 如申請專利範圍第i項之電極板,其中,上述絕緣板片 之一面上黏貼有低溫熱可塑性糊材,使該絕緣板片熱熔 接於上述電極板材。 3. -種二次電池’係使用申請專利範圍第i項或第2項之 電極板。 4. 一種二次電池用電極板之製造方法,包括以下各步驟·· ⑴隔著預$間隔卩間斷方式依序將活性物質塗敷 在至少電極板材之表面上,使塗敷力電極板材表面上之 活性物匕電極板之默寬度更寬且延伸敎長度之 步驟; (2) 從一面黏貼有糊材之絕緣板材,依序衝切出比 電極體之預定寬度更寬之絕緣板片之步驟; (3) 在與上述電極板材與其他電極體相對向之假嗖 短路位置上依序黏貼上述絕緣板片之步驟;及 叹 (4) 將上述電極板材和上述絕緣板片同時切斷而形 成規定形狀之電極板之步驟。 5.如申請專利範圍第4項之:次電池用電極體之製造方 法,其中’上述糊材爲低溫熱可塑性糊材,利用該糊材 315354 24 200421650 將上述絕緣板片熱熔接於上述電極板材。 6. —種二次電池,係以第3項或第4項之製造方法所製成 之電極板。 25 315354
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Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2808919C (en) 2005-12-22 2016-04-19 Glaxosmithkline Biologicals S.A. Streptococcus pneumoniae capsular saccharide vaccine
JP5139647B2 (ja) * 2006-05-22 2013-02-06 Necエナジーデバイス株式会社 電極体の製造方法
JP5103789B2 (ja) * 2006-05-24 2012-12-19 パナソニック株式会社 リチウム二次電池用負極およびそれを用いたリチウム二次電池
US20110179926A1 (en) * 2010-01-22 2011-07-28 Phoenix Silicon International Corporation Protection structure for cutting electrode strip
JP5577802B2 (ja) * 2010-04-07 2014-08-27 日産自動車株式会社 電池モジュール
KR101271492B1 (ko) * 2010-12-02 2013-06-05 주식회사 엘지화학 신규한 전극시트 커팅 장치 및 이를 사용하여 생산되는 이차전지
JP5893461B2 (ja) 2011-04-07 2016-03-23 日産自動車株式会社 位置検出装置および位置検出方法
JP2012221912A (ja) * 2011-04-14 2012-11-12 Nissan Motor Co Ltd 電極製造方法および電極製造装置
JP2012221913A (ja) * 2011-04-14 2012-11-12 Nissan Motor Co Ltd 電極製造方法及びレーザーカット装置
JP2012221914A (ja) * 2011-04-14 2012-11-12 Nissan Motor Co Ltd レーザー透過部材の切断方法及び切断装置並びに電極製造方法
JP5899938B2 (ja) 2012-01-12 2016-04-06 日産自動車株式会社 二次電池の製造方法、二次電池
JP5976833B2 (ja) * 2012-11-05 2016-08-24 日東電工株式会社 電気化学デバイス用粘着テープ
KR20150057716A (ko) 2013-11-20 2015-05-28 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
CN104779368B (zh) * 2015-04-15 2019-04-16 东莞市创明电池技术有限公司 一种锂离子电池正极片的制备方法及所制得的锂离子电池
CN105355921B (zh) * 2015-10-16 2018-04-03 广东烛光新能源科技有限公司 一种电化学电池及其制备方法
CN108480146A (zh) * 2018-04-20 2018-09-04 中山市众旺德新能源科技有限公司 一种极片自动涂胶设备
KR102341464B1 (ko) * 2018-05-04 2021-12-22 주식회사 엘지에너지솔루션 전극시트 커팅장치 및 커팅방법
CN208690417U (zh) * 2018-08-27 2019-04-02 宁德新能源科技有限公司 电芯以及电化学装置
US20220190391A1 (en) * 2019-03-29 2022-06-16 Panasonic Corporation Transport drum for electrode assembly
CN114373888A (zh) * 2022-02-11 2022-04-19 上海兰钧新能源科技有限公司 一种正极片结构、正极片、叠片单元制作方法及二次电池

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5631102A (en) * 1996-02-12 1997-05-20 Wilson Greatbatch Ltd. Separator insert for electrochemical cells
JP3687251B2 (ja) 1997-02-26 2005-08-24 宇部興産株式会社 巻回電極群を備えた非水二次電池とその製造方法
JP2000030742A (ja) 1998-07-10 2000-01-28 Asahi Chem Ind Co Ltd リチウムイオン二次電池要素
JP2000144074A (ja) * 1998-11-11 2000-05-26 Nitto Denko Corp 巻回絶縁接着テープ又はシート
JP2002042881A (ja) 2000-07-27 2002-02-08 Sony Corp テープ貼着装置及びテープ貼着方法
US7335448B2 (en) * 2002-05-30 2008-02-26 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Lithium ion secondary battery

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Publication number Publication date
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