TW201222945A - Electrode sheet for a battery and manufacturing method thereof - Google Patents
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201222945 < 〆 *· ·* 六、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於一種電池用電極板(sheet)及其製造 方法。 【先前技術】 圖9是表示先前的捲繞型電池的構造的一例的圖(專 利文獻1)。如該圖所示,捲繞型電池一般包括:形成有正 極活性物質(正極複合材料層8)的片狀的正極、隔板 (separator) 4、以及形成有負極活性物質(負極複合材料 層10)的片狀的負極。而且,負極及正極的一個端緣部的 未塗佈部(複合材料層未塗佈部7、9 )是在如下的狀態下 被捲繞且被收納於電池容器,上述狀態是指負極及正極的 一個端緣部的未塗佈部(複合材料層未塗佈部7、9)以分 別朝反方向自隔板突出的方式而重合。於上述電極的端= 部,設置有未形成活性物質(正極複合材料層及㈣複合 ^料層)W「未,塗佈部(未塗佈部7、8)」,集電體(集電 =件5、6)例如焊接於該部分,料接於電池容器的各端 上述圖的例子是呈扁平地捲燒有電極的 捲繞型電池,但對於捲繞為圓筒狀 j 電池與「扁平型」的捲繞型電池該兩者而: 的形狀不同,基本構造或i造方法= [先前技術文獻] 201222945 [專利文獻] [專利文獻1]日本專利特開2003_217667號公報 [專利文獻2]曰本專利特公昭58_33666號公報 [專利文獻3]日本專利特開平11 3541〇3號公報 -般而言’經由如下的步驟而獲得電極板,該步驟是 將活性物質塗佈於片狀的薄金屬(薄膜(fUm))的表面, 接著自該表面藉由壓機(p職ing maehine)等來施加壓 力。此種製造方法所獲得的電極㈣構造上的問題點之一 在於:電極板會彎曲。主要於未對電極板施加張力⑽) 的狀態下產生「彎曲」’例如若持續地對電極板施 則不县吝冼蠻曲。 7 万个化刀σ浪刀 TTT3 , 丨,4 μ田ι ,貝,】舍 生彎曲的問題。若對已彎曲的電極板進行捲繞,則容 生捲繞偏料的步驟上的不良。通t,於捲繞型電 極製造步射,藉由輥壓機_ p_ing 及負極各自的活性物質層進㈣延之後,輸送至捲鱗 置,於此處夾4板’在正負的電極板重4的狀態下ς 捲繞。若電極板已料,職法確_人至捲繞裝 位置精度’上述電極板在已歪斜或已料的狀態下插入 上述捲繞裝置,從而無法正確地進行捲繞。 若仔細地對已彎曲的電極板進行觀ί,可知:因# 板的端緣觸雜物質相未塗佈部無佈部的長产^ =ίΓ二般認為原因在於:對正極及負極各“; 質曰進仃壓f,藉此,活性㈣層延(延伸),^ 4
-PH 201222945 未塗佈部未被壓延,因此,於塗佈部與未塗佈部產生「伸 展量」之差。於本案發明人等的實驗中,當將活性物質層 被壓延之前設為100時,塗佈部的伸展率為1〇〇 346%,未 塗佈部的伸展率為100.031%。 作為上述問題的對策,可考慮亦對未塗佈部進行壓 延,但存在如下的問題,即,若同樣地對未塗佈部進行壓 延,則於壓延時會產生偏移,從而無法對規定位置進行壓 製。相反地以小負荷來進行壓t,則尤其會於電極板 的未塗佈部的長度方向上產生_及/絲裂,而且彎曲亦 不會變小。又’為了同時對未塗佈部與塗佈部進行壓延, 必須於壓機的輥面形成電極壓製部的凹部,當對厚产不同 的電極進行壓製時,必須準備形成有與厚“對=凹陷 的輕。 又’如專敎獻3所述,亦可考慮於未塗佈部間歇地 法,但於該情形時,亦會產生電極板的拉 ί強度下降等的問題。X,若採用—般的捲繞方式,即
=加固&的張力來進行減,胁沿著電極板的前進方 也加強的「捲繞張力」的狀態下,高 D 板的壓延步驟。當對於塗佈部的負荷纽f曲仃办,
J生由電極的應變引起皺褶或龜裂。如此,對於彎:J ^電極板而言’必_繁地使製造步驟停止,且 來進行不良的修正等。 人力 【發明内容】 本發明是蓉於上述實際情況而成的發明,本發明的目 201222945 的之一在於提供彎曲少的電池用的電極板及其製造方法 等。 本發明的電極板至少於表面具有片狀的金屬薄膜,該 電極板的特徵在於:於上述電極板的中央部具有被壓延的 /舌性物質層’並且於上述電極板的端緣部具有上述活性物 質層的未塗佈部’於上述未塗佈部的至少一部分設置有延 伸部。 本發明的電極板的製造方法的特徵在於包括如下的步 驟·對電極板的未塗佈部的—部分進行壓製,藉此來形成 延伸部’上$電極;電極板的中央部形成活性物質層的 塗佈。卩,且於上述電極板的端緣部具有活性物質層的上述 未塗佈部;以及對上述塗佈部進行壓延。 ,上述製造方法中,對塗佈部進行壓延的步驟(卿) 可於未塗佈部處形成延伸部”的步驟之前或之後進行。 [發明的效果] —根據本發明,於活性物質層的未塗佈部設置延伸部, 藉此來使應變緩和,因此,可獲得f曲小的電極板。因此, 即使當施加張力來對電極板進行捲繞時,或將電極板送出 至下-步驟時’亦會產生如下的效果,即,尤其不易沿著 電極板的長度方向而產生皺褶或龜裂。該理由之一在於. 張力會因延伸部而沿著與長度方向不同的方向傳遞,、藉 此,產錄獅力被分散。—般認為尤其會沿著電極 長度方向而產生皺彳f的機制(meehanism)的起 當對未塗佈料機料,會產生許乡無法難的部位] 6 201222945 -----rir 該見解最初是由本案發明人等發現的見解,且是未預料到 的效果。 又,上述製造方法亦可併入至例如現有的張力控制壓 製糸統(tension control pressing system)等,因此,存在 如下的優點,即,製造步驟不會大幅度地增加且可高速地 進行製造。 【實施方式】 以下,對本發明的實施形態進行說明,但這些說明並 不對本發明作出限定性解釋。再者,於圖式中,同一或同 種的構件使用同一符號。 (第1實施形態)-捲繞型電池用電極板-圖1是表示第1實施形態的捲繞型電池用電極板的構 造的圖。如該圖1所示,電極板30是於包含片狀的金屬箔 的電極板的除了至少一個端緣部之外的整個面上,對活性 物質層P進行壓延而成。而且,於上述端緣部的未塗佈部 u,沿著電極板的長度方向而間歇地設置有大致矩形狀例 如大致梯形狀的延伸部24a。該延伸部24a例如是藉由後 述的間歇輥壓機等來形成,藉由加壓來使金屬箔延伸,從 而獲得該延伸部24a。沿著活性物質層p的壓延方向來設 置未塗佈部U。 電極板30只要是至少於表面具有片狀的金屬薄膜的 =極板即可。金屬薄膜中當然包含金屬箔,且亦包含例如 極板的除了至少一個端緣部之外的整個面」是指斤ς』 7 201222945> 板的中央部具有被壓延的活性物質層 具有活性物質層的未塗佈部。 於圖1中表示了間歇地設置有延伸部24a的形態,但 不一定必須間歇地設置上述延伸部24a,只要至少於一部 分設置有上述延伸部24a即可。然而,若間歇地設置上述 延伸部24a,則電極板容易裝入至如下的製造系統,該製 造系統一方面藉由輥等來施加固定的張力,一方面進行搬 送’而且於該情形時,存在如下的優點,即,即便電極板 的位置朝與電極板的搬送方向不同的方向偏移,亦可於非 加屢狀餅,藉由固定的張力來自舰對上述電極板的位 置偏移進行修正。 於圖1十表示了如下的例子’即,當使塗佈部側 延伸部的形狀為倒梯形狀,但以在加壓時 申展量之差予以吸收的方式,預先地 屬箱進行加壓而使該金屬觀伸,藉此,只要可有效果 的=予Γ收,則上述延伸部的形狀亦可為 壬秦狀。例如,如圖i的虛線所示,上 矩形狀的角部變圓而成的形狀。原因在;: 二:式使矩形狀的角部變圓,藉此, =τ向傳遞,尤其容易沿著與長度方向:二 方向傳遞,因此,施加張六 U土又的 龜裂的產生受到抑制,而且於f生的長度方向的皺褶或 損傷的產生亦受到抑制=角:附近’皺褶、龜裂或者 1所示般地彼此獨立,例如伸部不^必須如圖 例如當端部均被壓製時,各延伸部 8 201222945 彼此亦可沿著長度方向而於電極板的端部相連。 立如此,由於在活性物質層的未塗佈部,部分地具有延 Γί、、,因此,對活性物質層進行壓延時所產生且由塗佈部 Μ旦塗佈部的加壓所引起的「伸展量」之差變小,可使彎 曲量減小,從而可防止因對未塗佈部進行連續加壓而 的壓延偏移。 ϋ 立、然而,如圖1所示,延伸部必須設置於未塗佈部的「一 部分」’典型而言,只要間歇地設置延伸部即可,但並不限 於此種H X ’延伸部的大小亦可比圖丨所示的延伸部 更大。該理由在於:若將延伸部設置於未塗佈部的一部分, 則於該延伸部以外的部分形成未延伸的未加壓部25,可藉 由未加壓部25來有效果地使應變緩和。可考慮採用各種形 成未加,部25的方法,如上所述,只要沿著電極板的長度 方白母卩同規疋的間隔而配置延伸部即可,但亦可沿著寬 度方向,即,於延伸部與塗佈部的邊界部形成未形成有延 伸部的未加壓部25b。 再者,電極板的延伸部至少僅設置於電極板的單面侧 即可。原因在於:第1實施形態所示的構成亦可充分地使 應變緩和,從而使彎曲量減小。當然,若於兩個面側設置 延伸部’則使應變緩和的部分會相應地增大,因此,即使 於該情形時,當然亦可同樣地使彎曲量減小。 電極板30可為非多孔性的電極板,亦可為多孔性的電 極板。根據電池的種類,有時亦使用被稱為所謂的穿孔金 屬(punching metal)的多孔性的鋼板等作為電極板,但於 201222945 彳if 、~清^/時,為了將延伸部設置於未塗佈部的至少一部分, 點、,雷力來加遷。因此,根據易於形成延伸部的觀 ’、、"較佳為無穿孔的非多孔性的金屬箔。具體而古, 上述電極板的材質可列舉紹(aluminium)或銅等。° „銅落作為負極電極板的基材的情形時,將該銅 ν白的厚度設為7 μιη〜15 _左右,例如設為ι〇卿。於使 用鑛作為正極電極板的基材的情形時,將該域設為1〇 μιη〜25 μπι左右,例如設為μιη。 延伸部的深度可根據作為電極板的 度等而發生改變,但例如於❹= 極板的情科,延伸部的深度設為⑽3卿,厚度設為〇 97 μιη 〇 一般認為只要延伸部的形狀為大致矩形狀,則會產生 固定的效果’其中,該延伸部的形狀亦可為大致梯形狀, 尤其如圖1所示,當使塗佈部側朝上來進行觀察時,上述 延伸部的形狀亦可為大致倒梯形狀。該理由在於:預先 未塗佈部端部=塗佈部端部(未塗佈部與塗佈部的邊界^ 附近)的伸展董不同’藉此,於對塗 中,伸展量之差逐步變小,從而不易形成_。又= 於延伸部與活性物質層?之間,形成未形 加壓部25。 τ |旧禾 如此,於電極板30的未塗佈❹ 形成延伸部,藉此,可使_極㈣:^ 再者於實施轉1中,對捲繞型電池用的電極板的 201222945 . ,▲▲如1^11· 例子進行了說明,但如下的電極板亦可不用於捲繞型電 池,該電極板具有未塗佈部,且必須對活性物質層進行壓 延。原因在於:對活性物質層進行壓延之後,會產生電極 板的伸展量之差,因此,可獲得如下的效果,即,防止彎 曲或防止壓製時的位置偏移。 (第2實施形態)-捲繞型電池用電極板的製造方法_ 接著,將與第1實施形態的電極板的製造方法相關的 實施形態作為一例來進行說明。 圖5表示用以製造捲繞型電池用電極板的大致順序。 首先’將漿料(paste)狀的活性物質層塗佈於包含片狀的 金屬箔的電極板(步驟S1)。又,與步驟si大致同時地, 於電極板形成活性物質層的未塗佈部(步驟S2)。於第3 步驟中,間歇地對未塗佈部進行壓製,藉此,大致等間隔 地形成矩形狀的延伸部(步驟S3)。最後,特徵在於包括 對活性物質層進行壓延的步驟S4 (步驟S4)。 再者,亦可將步驟S1及步驟S2予以省略,準備如下 的電極板,且自步驟S3開始進行製造,上述電極板預先 塗佈有漿料狀的活性物質層,且形成有塗佈部與未塗佈部。 圖2 (a)表示對捲繞型電池用電極板進行壓製的製造 裝置。該裝置是張力控制壓製系統20,該張力控制壓製系 統20利用張力輕(tension roller )與負荷計來對施加於電 極板的張力(拉伸張力)進行控制,藉此來對捲繞速度進 行控制。作為被捲繞為輥狀的電極板的基材的片狀的金屬 强S 方面被張力親施加規定的負荷’ 一方面朝前進方 11 201222945 . -----/11 =,進。片狀的金輕s通過間歇輥 ΐ= 形成延仲部(加祕)。接著,上述片狀的金: 至主幸縫機22,於此處對活性物質進㈣延。 圖2 (b)是表示間歇輥壓機21的構成的圖。如該圖2 ⑻所示’於間歇輥麗機21的凸概2ia ± 隔地設置有加壓部23,該加壓邱μ m 母丨同u疋間
认土 m 以23用以對活性物質層P 的未塗佈部u進行縛㈣錢伸部。該加料23是設 置於,極板的兩個端緣部的大致矩形狀的凸部,承接親 、=疋與凸輥21Ai旋轉’藉此來將電極板沿著順方向 达出°而且’片狀的金㈣S通過間歇健機2卜藉此, 於片狀的金屬H S的未塗佈部u形成大致矩形狀的延伸部 24 〇 如此,用以對電極板的未塗佈部進行加壓的加壓部, 例如是由對輥實施凸加I而成的凸輥、與承接凸部的承接 輥構成,藉由使上述輥_ ’於電極㈣未㈣部形成延 伸部。藉此,可實現高速的加工步驟。 再者,張力報通料置於域壓機22的前後,該張力 報包括:以規定的張力來將電極板送出的機構、拉伸機構、 以及對電極板進行捲繞的機構。 -般而言,當❹兩悔驗置來連_對電極板進 行處理時,會產生如下的問題(所謂的壓延偏移的問題), 即,若於前段的壓製裝置㈣讀,__位置發生偏 移’則該電極板會在產生了位置偏移的狀態下被送入至後 段的壓製裝置。緣總是藉由兩健製裝絲對電極板進 12 201222945 . -* * a 2加壓’因此:極難以對壓製裝置之間的電極板的位置或 别進方向來進彳T修正。然而’如本實施形態般,由於一個 壓製步驟為f緣性賴製步驟,因此,存在加壓狀態盘非 加壓狀態。·,當前進方向生偏料,使施ϋ電 極板的張力提高’藉此,可將上述前進方向χ修正為非加 壓狀態時已預定的方向。因此,可容易地消除電極板的位 置偏移’結果’良率提高,從而可使製造成本(⑽t)下 降。 圖3是表示間歇輥壓機21 _成的放大圖。如該圖3 所示,間歇輥壓機2丨相向地設置有凸輥21A與承接親 21B ’上述凸輥21A設置有加壓部23,上述承接親21B承 接上述凸輥21A。 而且,在通過間歇憾機21之後,片狀的金屬箔s 被輸送至主機,活性物質層p被觀。先前,當進行 該廢延步驟時,活性物質層的塗佈部與未塗佈部的伸展量 因此’會產生應變’電極板彎曲,但由於藉由間歇 輥塱機21,預先在未塗佈部設置用以將伸展量之差予以吸 收的延伸部,因此,應變被緩和,彎曲量變小。 通過主輥壓機22之後,電極板被捲繞,沿著圖4(a)、 (b)的_點鎖線而被一分為二,並且被裁斷為適當的 & 然後,正極用的電極板、負極用的電極板以及隔板 勻被輸送至捲繞裝置。 再者,亦可使步驟S3與步驟S4的順序顛倒。尤其當 陡物質層的壓延步驟(S4)與未塗佈部的壓製步驟 13 201222945 —,▲ M. (S3 )之間’貫施捲繞步驟時’較佳為先實施步驟μ。該 理由在於:若先實施未塗佈部的壓製步驟,則必須在僅未 塗佈部已伸展的狀態下進行捲繞,無法完美地對塗佈部進 行捲繞,並且亦會導致捲繞的電極板的體積增大。當在步 驟S4與步驟S3之間進行捲繞步驟時,由於步驟不連續, 因此’存在如下的優點(merit),即,即便一個步驟中斷, 亦無需使另一個步驟中斷或無需使壓製速度相等。然而, 由於亦存在會增加一個步驟的缺點(demerit),因此,根 據使前置時間(lead time)減少的觀點,較佳為以連續步 驟來實施步驟S3與步驟S4。 實施上述步驟S1〜步驟S4而分卿成正極電極板及 負極電極板之後,將該正極雜板及負極電極板輸送至捲 繞裝置,於此从人隔板且進行捲繞,藉絲逐步形成電 j。針對正極及貞極而分卿絲電電極,將該集電電極 a入至電池框體且予以密閉,藉此,完成該捲繞型電池。 二ΪΪΪ多ίΪ極板時,在將上述多個電極板輸送至捲 繞裝置之則,#要將電極板予以賴的步驟。 ㈣=(彳及圖4(b)均表示延伸部的形狀。該延伸部 ==r(a)所示的大致矩形狀,但該延伸』 ^狀亦可為如該圖所示的大致梯形狀,尤其為如 ==側朝上來進行觀察時的大致倒梯形狀。或 的虛線所示,上述延伸部的形狀亦可= 狀的角部變圓的延伸部2仙般的形狀。又,角 相曲率並報於·料的料。若_地設置延伸i 201222945 . 一〆▲ 24a施貞]會於相鄰接的延伸部之間形成未延伸的未加 壓部25,可藉由未域部25來有效果地使應變緩和。再 者’如上所述,根據製造上的情況等,亦可沿著寬度方向, 即,於延伸部與塗佈部(活性物質層P)的邊界部之間形 成未加壓部25b。對電極板騎捲繞之後,沿賴中的一 點鎖線來賴f極板予輯斷,麟為電池用電極板的大 小’從而完成電池用電極板。 圖6表示將3行活性物質層p的塗佈部設置於i塊片 狀的金屬g s的實施形態。利關歇輥壓機21,於未塗佈 部U間歇地形成矩形狀或梯形狀的延伸部施之後,利用 主親壓機22來對活性物質層p進行壓延。即使電極板為 此種大面積的電極板,亦可藉由間歇輕壓機Μ所形成的延 伸部來適當地使應變緩和,從*可使彎曲量減小。因此, 可藉由大量生產來使製造效率顯著提高。 [實例] 由於主親壓機22及間歇輕壓機22的各親的直徑用來 決,線壓’因此重要。本案發明人等藉由各種實驗來 對壓製線壓與彎曲量的關係進行了調查研究。 圖7是用以對彎曲量的測定方^的'進行說明的 圖。該測定方法表示了對活性物質層p進行壓延之後,被 裁斷為規定的尺寸的電減30。為了對·彎曲量進行測定, 在利用固定件31來將電極板30的一端(一邊)予以固定 的狀態下,將85G g的摘等懸掛於另—端(―邊)側而 施加負荷。於上述狀態下,如圖7所示,將i m的金屬尺 15 201222945 . (metal ruler) 32貼放於上述電極板,使_央部的彎曲 量最大,對該彎曲量進行測量。 -般對於1¾壓機而言,躺餘越小,卿成延伸部 所需的壓力越小,但亦存在如下的問題,即,若直徑太小, 則轴部的強度不足。關於實驗中所使㈣輕壓機21 (圖3)中的凸輥21A的直徑,凸部彼此的直徑約為 凹部的直徑約為118mm(p,因此,加壓部的凸部的 ,度是使用被設定為1 mm的高度。又,主輥壓機的直徑 是使用300mmtp的直徑,線壓設為8〇〇kgf/cm2。 圖8是表示間歇輥壓機的線壓與彎曲量的關係的圖。 此處,當主報壓機的線壓設為8〇〇 kgf/cm2時,調查施加 於間歇輥壓機的線壓、與由此所獲得的電極板3〇的彎曲量 =關係。結果,未設置延伸部時的彎曲量為4 5mm,彎曲 量隨著線壓的增加而大致線性地變小,當施加3〇〇kgf/cm2 的線壓時,彎曲量為〇 mm。此時,未塗佈部的伸展量相 對於未塗佈部的寬度為0.31%。而且,對於彎曲為〇的電 極板而5,至此為止可被肉眼看到的未塗佈部的皺褶消 失。該實驗中的間歇輥壓機的加壓部的形狀是設為如圖4 jb)所示的倒梯形形狀,片狀的金屬箔s的捲繞速度為 ,分鐘20 m以上,此時,施加於片狀的金屬箔s的張力 是設為10 N〜60 N左右。尤其當上述張力為2〇 N〜3〇 N 左右時,可獲得良好的結果。相反地,若張力超過60 N, 則會沿著縱方向(電極板的前進方向)產生皺褶。 接著’將彎曲量已至少被抑制至2.5 mm以下的電極 201222945. 板供給至下一步驟的捲繞裝置,與無拉伸步驟的情形相比 較,電極板的斷裂強度及拉伸強度均無變化。又,捲繞裝 置中的捲繞偏移得到改善。 根據以上的實驗結果,已知:使彎曲量為〇所需的壓 衣線壓,即,藉由間歇報壓機來設置延伸部的步驟(步驟 S3)中的壓製線壓,是藉由主輥壓機來進行壓延的步驟(步 驟S4)中的壓製線壓的至少3〇%以上。 若間歇輥壓機的加壓部的間隔(間距(pitch))過短, 則無法抑制電極板的婉蜒,相反地,若間距過長,則會產 生皺糟’並錢法舰埏進行修正,因此,上述電極板彎 曲。於4製機中,當間距處於15_〜5〇_的範圍時, 尤其當間距為3G mm左右時,獲得了良好的結果。 =此’-方面藉由張力控髓製系統來將適度的張力 二':,極板,—方面對未塗佈部進行加壓而設置延伸 可:方面抑制!向橫方向(金屬馆S的寬度方 、展,一方面僅沿著縱方向延伸。藉此,一#切為 可抑制端面的變形。 W㈣舨㈣為 再者,所謂於電極板的除了至 個面上,對活性物㈣ 2、、彖。卩之外的整 性物質層進行壓延,已糊==致整個面的活 打错由本發日絲獲得相_效果,上 >、的一部分的活性物質層上 疋私.於極 右且厚度具有傾斜的電極。U面的寬度為1 mm左 17 20122294孓 【圖式簡單說明】 圖1是捲繞型電池用電極板的構造圖。 #的搆成 圖2 (a)是捲繞型電池用電極板的製造裝 圖’圖2 (b)是間歇輥壓機21的構成圖。 圖3是間歇輥壓機21的放大圖。 圖4 (a)是加壓部的形狀(大致矩形狀),圖4 (b) 是加壓部的形狀(大致梯形狀)。 圖5是捲繞型電池用電極板的製造順序。 圖6是表示將3行活性物質層p的塗佈部設置於1塊 片狀的金屬箔S的實施形態的圖。 圖7是彎曲量的測定方法。 圖8是間歇輥壓機的線壓與彎曲量的關係圖。 圖9是先前的捲繞型電池的構造的—例。 【主要元件符號說明】 4 :隔板 5、6:集電構件 7 .複合材料層未塗佈部/未塗佈部 8 :未塗佈部/正極複合材料層 9:複合材料層未塗佈部 :負極複合材料層 20 :張力控制壓製系統 21 :間歇輥壓機 21A :凸輥 21B :承接輥 18 201222945t 22 :主輥壓機 23 :加壓部 24、 24a、24b :延伸部 25、 25b :未加壓部 30 :電極板 31 :固定件 P:活性物質層 S :金屬箔 S1〜S4 :步驟 U:未塗佈部 X:前進方向 19
Claims (1)
- 20122294& 七、申請專利範圍: ^ 一種電極板,至少於表面具有片狀的金屬薄膜,該 電極板的特徵在於: 且於上述電極板的中央部具有被壓延的活性物質層,並 於上述電極板的端緣部具有上述活性物質層的未塗佈 於上述未塗佈部的至少一部分設置有延伸部。 2·如申請專利範圍第1項所述之電極板,其中 上述延伸部為矩形狀。 3.如申請專利範圍第2項所述之電極板,其中 上述延伸部的矩形的角部已變圓。 4’如申請專利範圍第1項所述之電極板,其中 署从述k伸。卩疋沿著上述電極板的長度方向而間歇地設 夏著。 極板5,1中申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述之電 部的ΐίΪΪ伸部與上述塗佈部之間,形成有未形成延伸 極板6.2請專利範圍第1項至第5項中任—項所述之電 上述電極板的延伸部僅設置於電極板的單面侧。 極板7:二申請專利範圍第1項至第6項中任-項所述之電 上述電極板為非多孔性的電極板。 極板8,1中申請專利範圍第1項至第7項中任-項所述之電 20 201222945 ^ ^ Λ. Λ. +上述電極板的材質為選自鋁、銅或塗敷有金屬的樹脂 性薄膜的任一個材質。 9. 一種電極板的製造方法,其特徵在於包括如下的步 驟: 對電極板的未塗佈部的一部分進行壓製,藉此來形成 延伸部,於上述電極板的中央部形成活性物質層的塗佈 部,且於上述電極板的端緣部具有活性物質層的上述未塗 佈部;以及對上述塗佈部進行壓延。 10. 如申請專利範圍第9項所述之電極板的製造方 法,其中 於形成上述延伸部的步驟之前,先形成上述塗佈部及 進行對上述塗佈部壓延的步驟。 11. 如申請專利範圍第1〇項所述之電極板的製造方 法,其中 ,、在形成上述塗佈部及對上述塗佈部進行壓延的步驟與 形成上述延伸部的步驟之間,包含對上述電極板進行捲繞 的步驟。 ' 12_如申請專利範圍第8項至第u項中任一項所述之 電極板的製造方法,其中 ' 形成上述延伸部的步驟中的壓製線壓,是形成上述塗 佈部及對上述塗佈部進行壓延的步驟中的壓製‘壓的3 〇ς 以上。 〇 13.如申請專利範圍第12項所述之電極板的製造方 法,其中 當實施形成上述延伸部的步驟時,張力為1〇Ν以上且 為60 Ν以下。 21
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KR102065363B1 (ko) * | 2016-07-04 | 2020-01-13 | 주식회사 엘지화학 | 전극 및 그 전극의 제조방법 및 그 전극의 제조를 위한 롤러 |
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KR102261491B1 (ko) * | 2017-01-06 | 2021-06-07 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 단차를 가지는 전극 시트 제조용 압연 롤러 및 이를 포함하는 압연 장치 |
JP6489560B2 (ja) * | 2017-03-14 | 2019-03-27 | 大野ロール株式会社 | ロールプレス機及びロールプレス機によるロールプレス方法 |
JP6768578B2 (ja) * | 2017-03-27 | 2020-10-14 | 三洋電機株式会社 | 角形二次電池の製造方法 |
JP7041886B2 (ja) * | 2017-11-29 | 2022-03-25 | 大野ロール株式会社 | しわ発生防止装置を備えたロールプレス機とロールプレス方法 |
KR102541535B1 (ko) * | 2018-10-25 | 2023-06-08 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 단차 보정 부재를 포함하는 롤 압연 장치 및 이를 사용한 압연 방법 |
KR20200134533A (ko) * | 2019-05-22 | 2020-12-02 | 삼성에스디아이 주식회사 | 이차전지 |
DE102020105156A1 (de) * | 2020-02-27 | 2021-09-02 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Verfahren zum Herstellen einer Elektrode |
KR20210144585A (ko) | 2020-05-22 | 2021-11-30 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 무지부 프레스부를 포함하는 전극 압연 장치 및 이를 이용한 전극 압연 방법 |
US20220285665A1 (en) * | 2020-05-22 | 2022-09-08 | Lg Energy Solution, Ltd. | Electrode Rolling Apparatus Comprising Non-Coating Portion Pressing Part and Electrode Rolling Method Using the Same |
JP7303837B2 (ja) * | 2021-03-05 | 2023-07-05 | プライムプラネットエナジー&ソリューションズ株式会社 | 圧密化済み帯状電極板の製造方法 |
CN113451540B (zh) * | 2021-08-12 | 2023-03-24 | 上海兰钧新能源科技有限公司 | 一种极片辊压方法 |
CN114570773B (zh) * | 2022-03-08 | 2022-12-23 | 楚能新能源股份有限公司 | 一种极片延展一致性控制方法和控制系统 |
WO2023234576A1 (ko) | 2022-05-31 | 2023-12-07 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 압연롤 및 이를 포함하는 전극 압연 장치 |
CN115332542B (zh) * | 2022-10-12 | 2023-04-07 | 楚能新能源股份有限公司 | 一种电芯极片基材及极片生产设备 |
Family Cites Families (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US3695935A (en) * | 1970-10-07 | 1972-10-03 | Gen Electric | Battery coil construction having a ruffled edge electrode |
JPS5833666B2 (ja) | 1977-08-03 | 1983-07-21 | 松下電器産業株式会社 | アルカリ蓄電池用極板の製造法 |
JPH0528990A (ja) | 1991-07-19 | 1993-02-05 | Toshiba Corp | 圧延装置 |
FR2714212B1 (fr) * | 1993-12-17 | 1996-02-02 | Accumulateurs Fixes | Plaque d'électrode à support de type mousse métallique pour générateur électrochimique et procédé pour fabriquer une telle plaque d'électrode. |
JP3990033B2 (ja) * | 1998-06-10 | 2007-10-10 | 大日本印刷株式会社 | 非水電解液二次電池用電極板の製造方法 |
JP2000208129A (ja) | 1999-01-13 | 2000-07-28 | Ngk Insulators Ltd | リチウム二次電池 |
JP4233670B2 (ja) * | 1999-03-01 | 2009-03-04 | パナソニック株式会社 | 非水電解液二次電池の製造方法 |
US6300002B1 (en) * | 1999-05-13 | 2001-10-09 | Moltech Power Systems, Inc. | Notched electrode and method of making same |
JP2001357840A (ja) * | 2000-04-14 | 2001-12-26 | Toshiba Battery Co Ltd | 電池用電極シートの加工方法および加工装置 |
JP3838878B2 (ja) * | 2000-04-28 | 2006-10-25 | 松下電器産業株式会社 | 電池用電極板およびその製造方法 |
JP2003100286A (ja) * | 2001-09-19 | 2003-04-04 | Toyota Motor Corp | 帯状電極の製造方法と製造装置 |
JP2003217667A (ja) | 2002-01-16 | 2003-07-31 | Japan Storage Battery Co Ltd | 非水電解質二次電池 |
JP2005093236A (ja) | 2003-09-17 | 2005-04-07 | Toyota Motor Corp | シート電極の製造方法 |
CN1309105C (zh) * | 2003-12-24 | 2007-04-04 | 松下电器产业株式会社 | 卷式电化学元件用极板组和电池 |
JP5030379B2 (ja) * | 2003-12-24 | 2012-09-19 | パナソニック株式会社 | 電極群からなる捲回形電気化学素子および電池 |
KR100599749B1 (ko) * | 2004-06-23 | 2006-07-12 | 삼성에스디아이 주식회사 | 이차 전지와 이에 사용되는 전극 조립체 |
JP2007280922A (ja) * | 2006-03-15 | 2007-10-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電池用電極の製造方法 |
JP5127421B2 (ja) * | 2007-11-30 | 2013-01-23 | 三洋電機株式会社 | 非水電解質二次電池 |
JP2010020986A (ja) | 2008-07-09 | 2010-01-28 | Toyota Motor Corp | 電極板、電池、車両、電池搭載機器及び電極板の製造方法 |
JP5359136B2 (ja) * | 2008-09-11 | 2013-12-04 | 日産自動車株式会社 | 電極製造方法および電極製造装置 |
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