TW201729451A - 鋰離子二次電池之電極部、鋰離子二次電池及鋰離子二次電池之製造方法 - Google Patents
鋰離子二次電池之電極部、鋰離子二次電池及鋰離子二次電池之製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- TW201729451A TW201729451A TW105131984A TW105131984A TW201729451A TW 201729451 A TW201729451 A TW 201729451A TW 105131984 A TW105131984 A TW 105131984A TW 105131984 A TW105131984 A TW 105131984A TW 201729451 A TW201729451 A TW 201729451A
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- positive electrode
- negative electrode
- electrode
- secondary battery
- lithium ion
- Prior art date
Links
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 64
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 64
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 title description 8
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 72
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 71
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims abstract description 27
- 239000011149 active material Substances 0.000 claims abstract description 12
- 229910000420 cerium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 6
- BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoceriooxy)cerium Chemical compound [Ce]=O.O=[Ce]=O BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000010954 inorganic particle Substances 0.000 claims description 4
- 238000009413 insulation Methods 0.000 abstract description 6
- 239000007774 positive electrode material Substances 0.000 description 24
- 239000007773 negative electrode material Substances 0.000 description 16
- 239000000463 material Substances 0.000 description 11
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 7
- -1 polypropylene Polymers 0.000 description 4
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OIFBSDVPJOWBCH-UHFFFAOYSA-N Diethyl carbonate Chemical compound CCOC(=O)OCC OIFBSDVPJOWBCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N Ethylene carbonate Chemical compound O=C1OCCO1 KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 2
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 description 2
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 2
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002588 FeOOH Inorganic materials 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910013063 LiBF 4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910013684 LiClO 4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910013870 LiPF 6 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002640 NiOOH Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 1
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 239000002390 adhesive tape Substances 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N alumane Chemical class [AlH3] AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006183 anode active material Substances 0.000 description 1
- 239000012752 auxiliary agent Substances 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce] GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 239000011889 copper foil Substances 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- QHGJSLXSVXVKHZ-UHFFFAOYSA-N dilithium;dioxido(dioxo)manganese Chemical compound [Li+].[Li+].[O-][Mn]([O-])(=O)=O QHGJSLXSVXVKHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 1
- 239000011245 gel electrolyte Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229910003002 lithium salt Inorganic materials 0.000 description 1
- 159000000002 lithium salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 229910003455 mixed metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- 239000011146 organic particle Substances 0.000 description 1
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 239000013585 weight reducing agent Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
- H01M50/572—Means for preventing undesired use or discharge
- H01M50/584—Means for preventing undesired use or discharge for preventing incorrect connections inside or outside the batteries
- H01M50/586—Means for preventing undesired use or discharge for preventing incorrect connections inside or outside the batteries inside the batteries, e.g. incorrect connections of electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/052—Li-accumulators
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/058—Construction or manufacture
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
- H01M4/139—Processes of manufacture
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/64—Carriers or collectors
- H01M4/66—Selection of materials
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
- Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
Abstract
本發明係一種鋰離子二次電池之電極部，其具有正極、負極及於正極與負極之間的電解質層，上述正極及上述負極係由集電體及積層於其表面之活性物質層所構成，上述正極及上述負極之集電體端部、與積層於上述正極及上述負極之各者的另一上述負極及上述正極之與上述集電體端部對向之部分，該等經絕緣塗膜被膜。
Description
本發明係關於一種鋰離子二次電池之電極部、鋰離子二次電池及鋰離子二次電池之製造方法。
本案係基於2015年9月30日向日本提出申請之日本特願2015-195345號而主張優先權，將其內容引用於本文中。
由於鋰離子二次電池與鉛蓄電池或鎳氫電池相比具有能量密度及電動勢較高之優勢，故而被廣泛地用作要求小型化、輕量化之各種機器用電源。如專利文獻1所示般，該鋰離子二次電池具有於正極集電體塗佈有正極活性物質之正極部、及於負極集電體塗佈有負極活性物質之負極部。而且，使分隔件及電解質介於該等兩極部之間而積層，並且使該積層體密封於殼體內而構成。
於該鋰離子二次電池之製造中，向兩電極間施加特定之壓
力。原因在於，若不使電極與電解質充分地密合，則電池之內部電阻變大，損失電力增加，並且若電解質與電極不具有充分之接觸面積，則無法獲得特定之電池容量。
此外，製造此種鋰離子二次電池時之加壓作用，有使兩電極間發生短路而降低製品之良率之虞。尤其是於製造負極部時利用切割機進行切割時，若於該負極部之切割面產生突起(所謂毛邊)，則該突起會損壞分隔件，使兩電極間發生短路。為了防止此種不良狀況，進行如下操作，即，於電極之易發生短路之部位預先貼合聚醯亞胺或聚丙烯製等之電絕緣材料(絕緣帶)(例如，參照專利文獻2)。
[專利文獻1]日本特開2013-30376號公報
[專利文獻2]日本特開2001-266946號公報
然而，為使用習知之絕緣帶來達成兩電極間之絕緣的鋰離子二次電池時，絕緣帶通常會與電解質相接，故有絕緣帶之黏著劑之黏著力減弱而絕緣帶剝落之虞，並且若絕緣帶之厚度變厚，則有對電池性能產生不良影響之虞。又，為使用絕緣帶來達成絕緣的鋰離子二次電池時，需要進行必須貼附絕緣帶之繁瑣之步驟，而有生產性較差之缺點。
本發明係為解決上述課題而完成者，其目的在於：提供一種可藉由提高電極間之絕緣層之密合性，而防止兩電極間之短路，並且維持
電池性能之鋰離子二次電池之電極部、使用有該電極部之鋰離子二次電池及其製造方法。
為達成上述目的，本發明之鋰離子二次電池之電極部係具有正極、負極及於正極與負極之間的電解質層者，其特徵在於：上述正極及上述負極係由集電體及積層於其表面之活性物質層所構成，上述正極及上述負極之集電體端部、與積層於上述正極及上述負極之各者的另一上述負極及上述正極之與上述集電體端部對向之部分，該等經絕緣塗膜被膜。再者，所謂絕緣塗膜係表示將具有電絕緣性之塗料塗佈而構成之塗膜。又，該電極部較佳為如下所述之鋰離子二次電池之電極部，即，具有正極、負極及於正極與負極之間的電解質層，且上述正極及上述負極係由集電體及積層於其表面之活性物質層所構成，於上述正極及上述負極任一者中之上述正極與上述負極對向之面之端部，設有未形成有電解質層之集電體顯露部，上述集電體顯露部經絕緣塗膜被膜。
又，本發明之鋰離子二次電池之電極部係具有正極、負極及於正極與負極之間的電解質層者，其特徵在於：形成於上述正極及上述負極之端部之突起部、與積層於形成有上述突起部之上述正極及上述負極之各者的另一上述負極及上述正極之與上述突起部對向之部分，該等經絕緣塗膜被膜。又，該電極部較佳為如下所述之鋰離子二次電池之電極部，即，具有正極、負極及於正極與負極之間的電解質層，且於上述正極及上述負極之任一個電極的端部形成有突起部，
於另一電極之與上述突起部對向之端部設有未形成電解質層之集電體
顯露部，上述突起部與上述集電體顯露部之至少一者經絕緣塗膜被膜。
又，為了達成上述目的，本發明之鋰離子二次電池之特徵在於具備上述電極部。
而且，為了達成上述目的，本發明之鋰離子二次電池之製造方法係具備上述電極部之鋰離子二次電池之製造方法，其特徵在於具有以下步驟，即，對上述正極及上述負極之集電體端部、與積層於上述正極及上述負極之各者的另一上述負極及上述正極之與上述集電體端部對向之部分，藉由絕緣塗膜進行被膜。又，該方法較佳為具有如下步驟之鋰離子二次電池之製造方法，即，於上述正極及上述負極任一者中，上述正極與上述負極對向之面之端部設置未形成電解質層之集電體顯露部，對上述集電體顯露部藉由絕緣塗膜進行被膜。
本發明中之鋰離子二次電池之電極部、鋰離子二次電池及鋰離子二次電池之製造方法中，即便於正極、負極形成有突起部(所謂毛邊)之情形時，由於在突起部附近之正極與負極之間介置有絕緣塗膜，故而亦可有效地防止正極與負極之短路。又，藉由提高電極間之絕緣塗膜之密合性，可維持鋰離子二次電池之性能。並且，由於絕緣塗膜可藉由塗佈具有電絕緣性之塗料而形成，故而相較於張貼習知之絕緣帶，可抑制厚度，且可簡單地進行，因此可提高電極部之生產性。
於本發明之鋰離子二次電池之電極部中，特徵在於：絕緣塗膜(即具有電絕緣性之塗料)係含有具有電絕緣性之絕緣粒子而構成。上述粒子較佳為氧化鋁或氧化矽等無機粒子、或由酚樹脂、環氧樹脂、矽樹脂等有機材料所構成之有機粒子。
本發明中之鋰離子二次電池之電極部中，由於絕緣塗膜含有氧化鋁等絕緣粒子而構成，故而可形成機械強度優異之絕緣塗膜。
於本發明之鋰離子二次電池之電極部中，特徵在於：絕緣塗膜為多孔質。
本發明中之鋰離子二次電池之電極部中，由於絕緣塗膜為多孔質，故而可抑制正極之正極活性物質層及負極之負極活性物質層的接觸面積之減少。
本發明之鋰離子二次電池之電極部、使用該電極部之鋰離子二次電池及該鋰離子二次電池之製造方法中，由於在正極或/及負極設有絕緣塗膜，故而即便於正極或負極產生突起部而分隔件破損，亦可藉由提高電極間之絕緣層(即絕緣塗膜)之密合性，而有效地防止正極與負極之間之短路，並且維持電池性能。並且，由於絕緣塗膜藉由塗佈具有電絕緣性之塗料而形成，故而相較於張貼習知之絕緣帶，可抑制厚度，且可簡單地進行，從而可提高電極部及鋰離子二次電池之生產性。
1‧‧‧負極
1e‧‧‧集電體端部
2‧‧‧負極集電體(集電體)
3‧‧‧負極活性物質層(活性物質層)
4‧‧‧端子
6‧‧‧突起部
10‧‧‧正極
10e‧‧‧與集電體端部對向之部分
11‧‧‧正極集電體(集電體)
12‧‧‧正極活性物質層(活性物質層)
13‧‧‧端子
14‧‧‧絕緣塗膜
20‧‧‧分隔件
22‧‧‧電解質
24‧‧‧外裝體
LB‧‧‧鋰離子二次電池
P‧‧‧電極部
圖1係本發明之一實施形態之鋰離子二次電池之剖面圖。
圖2係本發明之一實施形態之鋰離子二次電池之第一變形例之剖面圖。
圖3係本發明之一實施形態之鋰離子二次電池之第二變形例之剖面圖。
圖4係本發明之一實施形態之鋰離子二次電池之第三變形例之剖面圖。
以下，使用圖式對本發明之電極部、鋰離子二次電池及鋰離子二次電池之製造方法進行說明。
圖1係本發明之一實施形態之鋰離子二次電池LB之剖面圖，此處，上側設有負極1，下側設有正極10。並且，負極1與正極10之間介置有分隔件20及電解質層22。電極部P具有正極10、負極1及於正極10與負極1之間的電解質層22，從而構成鋰離子二次電池。
負極1構成為具有例如由銅箔所構成之負極集電體(集電體)2、及分別生成於該負極集電體2之上下表面之負極活性物質層(活性物質層)3。作為負極活性物質層3，使用鋁、石墨、金屬矽或金屬鋰箔等眾所周知之負極活性物質。並且，於該負極集電體2中設有自一邊側(圖1中為左側)之一部分突出之端子4。
負極1之集電體端部1e表示於將該負極1例如藉由捲對捲法(R to R法)等大面積地製造後切成所需大小時被切割機切割之部分。根據切割機之性能狀態，於負極1之集電體端部1e易產生該負極1之材料自負極活性物質層3之表面突出之突起部(所謂毛邊，參照圖4)。此處，集電體端部1e係負極集電體2、與分別生成於負極集電體2之上下表面之負極活性物質層3的積層體之端部。
正極10構成為具有例如由鋁箔所構成之正極集電體(集電體)11、及分別生成於該正極集電體11之上下表面之正極活性物質層(活性物質層)12。該正極活性物質層12主要由正極活性物質及黏合劑所構成，視需要添加有導電助劑。
作為正極活性物質，可使用可逆地進行鋰離子之吸藏及釋放之各種活性物質材料。例如，可使用鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳酸鋰、鈦酸鋰等鋰複合金屬氧化物。又，於負極1之負極活性物質層3中使用有金屬鋰時，使用不含鋰之FeOOH或NiOOH等正極活性物質。並且，該正極集電體11中設有自一邊側(圖示之例中為右側)之一部分突出設置之端子13。
正極活性物質層12之表面設有絕緣塗膜14，該絕緣塗膜14係塗佈具有電絕緣性之塗料而構成者。該塗料含有該氧化鋁(alumina，Al2O3)或氧化矽(二氧化矽(SiO2))等無機粒子而構成，並且塗膜之機械強度得以增加。
如圖1所示般，絕緣塗膜14設於正極10中至少與負極1之集電體端部1e對向之部分10e。具體而言，於正極集電體11之上下表面中與負極1之集電體端部1e對向之特定範圍，與正極活性物質層12相連而設置。例如，當負極集電體2由銅所構成且負極活性物質層3以含有氧化矽作為活性物質之結構而構成時，絕緣塗膜14之厚度較佳為1μm以上且30μm以下。若絕緣塗膜14滿足上述條件，則於介隔分隔件20積層負極1與正極10時，即便形成於集電體端部1e之突起部貫通分隔件20，該突起部之前端亦配置於絕緣塗膜14之表面或絕緣塗膜14內，可更確實地防止負極1與正極10之間之短路。但是，考慮到負極集電體2、負極活性物質層3、正極集電體11及正極活性物質層12之材質等，絕緣塗膜14之厚度及機械強度較佳為適當地設定。
再者，圖1中，除負極1之集電體端部1e以外，於設於正極10之正極活性物質層12之周圍部分亦塗佈有絕緣塗膜14。
又，於絕緣塗膜14為多孔質之情形時，即於塗佈具有電絕緣性之塗料而形成之塗膜為多孔質之情形時，亦可於正極10之表面全體形成絕緣塗膜14。
分隔件20只要為作為離子透過性膜而發揮功能者，則可使用。例如，可使用聚乙烯多孔質膜或聚丙烯之多孔質膜或不織布。
電解質層22亦可為由公知之電解液等所構成且於外裝體24內產生凝膠化之凝膠電解質。
負極1、正極10及分隔件20之平面形狀具有分別呈矩形之相似關係，且形成為大致相同之面積。順便一提，分隔件20之面積最大，其次為負極1，正極10形成為最小。例如，作為一例，分隔件20之長邊長度設為56.8mm，短邊長度設為42.6mm，負極1之長邊長度及短邊長度設為54.8mm、41.6mm，及正極10之長邊長度及短邊長度設為53.8mm、40.6mm。
介置有分隔件20之負極1與正極10之間設有電解質層22。於電解質層22中，可使用眾所周知之電解質、電解液。例如，可使用如LiPF6、LiBF4、LiClO4之類的鋰鹽、與碳酸乙二酯(EC)及碳酸二乙酯(DEC)之混合溶劑之電解液等。
上述之負極1、正極10、分隔件20及電解質層22係與眾所周知之鋰離子二次電池同樣地，使該等之積層體(即電極部P)密封於由層壓鋁膜等所構成之外裝體24內而製造鋰離子二次電池LB。電解質層22除了填充於負極1與正極10之間以外，亦填充於電極部P之周圍。
於製造鋰離子二次電池LB時，例如，首先，於負極集電體
2之上下表面，將含有負極活性物質之負極材以5μm至100μm左右之厚度進行塗佈後，乾燥去除負極材中所含之溶劑，形成負極活性物質層3，而製成負極1。
其次，例如，於正極集電體11之上下表面，將含有正極活性物質之正極材以5μm至100μm左右之厚度進行塗佈後，乾燥去除正極材中所含之溶劑，形成正極活性物質層12，而製成正極10。
為了提高生產性，負極1及正極10可藉由R to R法而製造，該情形時，藉由切割機等自大面積之各電極部切割為如上述般之所需大小，而製成負極1及正極10。此時，例如有於負極1之集電體端部1e形成突起部之情況。
其次，進行如下步驟：將具有電絕緣性之塗液例如藉由模具方式、凹版方式等公知之塗佈方法，塗佈於正極10中至少如圖1所示般與負極1之集電體端部1e對向之部分，而形成絕緣塗膜14。
之後，以使突起部6與絕緣塗膜14對向之形式，介隔分隔件20積層負極1及正極10，獲得將該等藉由外裝體24暫時密封之層壓單元。於將單元暫時密封時，使端子4，13分別突出至外裝體24之外部。接著，部分地解除層壓單元之暫時密封，於形成電解質層22後完全地密封。藉由以上之步驟，獲得圖1所示之鋰離子二次電池LB。
由上述構成所形成之正極10、鋰離子二次電池LB及其製造方法中，由於在正極10設有絕緣塗膜14，故而即便於負極1之集電體端部1e形成有毛邊等突起部而分隔件20破損，亦可有效地防止負極1與正極10之短路。又，藉由提高電極間之絕緣塗膜14之密合性，可維持鋰離子二次電池LB之性能。並且，由於絕緣塗膜14僅藉由塗佈具有電絕緣性之塗膜
便可形成，故而相較於張貼習知之絕緣帶，可更簡單地進行，從而可提高電極部P及鋰離子二次電池LB之生產性。並且，由於絕緣塗膜14之厚度可設為10μm左右，故而較習知之厚度為35μm之絕緣帶更薄，而可抑制電池性能之降低。又，於絕緣塗膜14為多孔質之情形時，可抑制正極10之正極活性物質層12之接觸面積之減小。
又，由上述構成所形成之電極部P及鋰離子二次電池LB中，由於絕緣塗膜14(即具有電絕緣性之塗料)係含有氧化鋁或氧化矽等無機粒子而構成，故而可形成機械強度優異之絕緣塗膜14。
又，由上述構成所形成之電極部P及鋰離子二次電池LB中，由於絕緣塗膜為多孔質，故而可抑制正極活性物質層12及負極活性物質層3之接觸面積之減小。
以上，對本發明之實施形態進行了說明，但本發明並不限於上述實施形態，可於不脫離其主旨之範圍內適當地變更。
例如，於將絕緣塗膜14設為多孔質，藉由絕緣塗膜14之小孔達成分隔件20之離子透過功能之情形時，亦可省略分隔件20，僅將適當地調節厚度後之絕緣塗膜14設置於正極活性物質層12上。
又，上述實施形態中，對如圖1所示般，於正極10中與負極1之集電體端部1e對向之正極集電體11之上下表面，將絕緣塗膜14與正極活性物質層12相連而設置之例進行了說明，但並不限定於此種形態。例如，亦可如圖2所示般，絕緣塗膜14設於與正極集電體11為相反側之正極活性物質層12之表面上。又，亦可如圖3所示般，絕緣塗膜14從正極活性物質層12之端部開始之表面覆蓋端部，並且遍及與負極1之集電體端部
1e對向之正極集電體11之上下表面而設置。又，亦可如圖4所示般，於負極1之集電體端部1e形成有突起部6之情形時，絕緣塗膜14以直接被覆突起部6之方式設置。
進而，上述實施形態之負極1與正極10亦可相反。即，亦可為正極10之集電體端部、與負極中和正極之集電體端部對向之部分由絕緣塗膜14而被覆。
又，於不脫離本發明之主旨之範圍內，可適當地將上述實施形態中之構成要素替換為眾所周知之構成要素。
1‧‧‧負極
1e‧‧‧集電體端部
2‧‧‧負極集電體(集電體)
3‧‧‧負極活性物質層(活性物質層)
4‧‧‧端子
10‧‧‧正極
10e‧‧‧與集電體端部對向之部分
11‧‧‧正極集電體(集電體)
12‧‧‧正極活性物質層(活性物質層)
13‧‧‧端子
14‧‧‧絕緣塗膜
20‧‧‧分隔件
22‧‧‧電解質
24‧‧‧外裝體
LB‧‧‧鋰離子二次電池
P‧‧‧電極部
Claims (6)
- 一種鋰離子二次電池之電極部，其具有正極、負極及於正極與負極之間的電解質層，上述正極及上述負極係由集電體及積層於其表面之活性物質層所構成，上述正極及上述負極之集電體端部、與積層於上述正極及上述負極之各者的另一上述負極及上述正極之與上述集電體端部對向之部分，該等經絕緣塗膜被膜。
- 一種鋰離子二次電池之電極部，其具有正極、負極及於正極與負極之間的電解質層，形成於上述正極及上述負極之端部之突起部、與積層於形成有上述突起部之上述正極及上述負極之各者的另一上述負極及上述正極之與上述突起部對向之部分，該等經絕緣塗膜被膜。
- 如申請專利範圍第1或2項之鋰離子二次電池之電極部，其中，上述絕緣塗膜含有氧化鋁或氧化矽等無機粒子而構成。
- 如申請專利範圍第1至3項中任一項之鋰離子二次電池之電極部，其中，上述絕緣塗膜為多孔質。
- 一種鋰離子二次電池，其具備申請專利範圍第1至4項中任一項之鋰離子二次電池之電極部。
- 一種鋰離子二次電池之製造方法，其具備申請專利範圍第1至4項中任一項之鋰離子二次電池之電極部之鋰離子二次電池之製造方法，且具有如下步驟： 將上述正極及上述負極之集電體端部、與積層於上述正極及上述負極之各者的另一上述負極及上述正極之與上述集電體端部對向之部分，藉由絕緣塗膜進行被膜。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2015195345 | 2015-09-30 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TW201729451A true TW201729451A (zh) | 2017-08-16 |
Family
ID=58427694
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW105131984A TW201729451A (zh) | 2015-09-30 | 2016-09-30 | 鋰離子二次電池之電極部、鋰離子二次電池及鋰離子二次電池之製造方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPWO2017057762A1 (zh) |
| TW (1) | TW201729451A (zh) |
| WO (1) | WO2017057762A1 (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI797213B (zh) * | 2017-12-28 | 2023-04-01 | 香港理工大學 | 電池電極及其製作方法 |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019053917A (ja) * | 2017-09-15 | 2019-04-04 | マクセルホールディングス株式会社 | 電気化学素子 |
| KR102789143B1 (ko) * | 2018-08-13 | 2025-04-01 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 스택-폴딩형 전극 조립체 및 이를 포함하는 리튬 금속 전지 |
| US12224443B2 (en) | 2018-12-19 | 2025-02-11 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Secondary battery electrode plate and secondary battery using same |
| US12237497B2 (en) | 2018-12-19 | 2025-02-25 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Electrode plate for secondary batteries, and secondary battery using same |
| JP7518767B2 (ja) * | 2018-12-19 | 2024-07-18 | 三洋電機株式会社 | 二次電池用の電極板及びそれを用いた二次電池 |
| CN113228340A (zh) * | 2019-03-01 | 2021-08-06 | 积水化学工业株式会社 | 锂离子二次电池用电极、以及锂离子二次电池 |
| JP7253147B2 (ja) * | 2019-11-26 | 2023-04-06 | トヨタ自動車株式会社 | 非水電解質二次電池 |
| JP7425586B2 (ja) * | 2019-12-03 | 2024-01-31 | 株式会社Ａｅｓｃジャパン | 正極電極、リチウムイオン二次電池及び正極電極シートの製造方法 |
| WO2021186716A1 (ja) * | 2020-03-19 | 2021-09-23 | 株式会社 東芝 | 電極、積層体及び二次電池 |
| CN214254666U (zh) * | 2020-12-31 | 2021-09-21 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 电极组件、电池单体、电池以及用电装置 |
| CN114203960A (zh) * | 2021-12-15 | 2022-03-18 | 珠海冠宇电池股份有限公司 | 一种正极片和电池 |
| CN119318052A (zh) * | 2022-10-21 | 2025-01-14 | 株式会社Lg新能源 | 电极组件和包括该电极组件的电化学装置 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4142921B2 (ja) * | 2002-08-30 | 2008-09-03 | 株式会社東芝 | リチウムイオン二次電池 |
| JP4972862B2 (ja) * | 2005-01-25 | 2012-07-11 | 日産自動車株式会社 | 電池用電極の製造方法 |
| KR20090035041A (ko) * | 2006-09-19 | 2009-04-08 | 파나소닉 주식회사 | 이차전지용 전극의 제조방법 및 이차전지 |
| JP4990714B2 (ja) * | 2007-08-01 | 2012-08-01 | 日立ビークルエナジー株式会社 | リチウムイオン二次電池 |
| JP2011150819A (ja) * | 2010-01-20 | 2011-08-04 | Hitachi Vehicle Energy Ltd | リチウム二次電池およびその電極の製造方法 |
| JP5858325B2 (ja) * | 2010-09-03 | 2016-02-10 | 株式会社Ｇｓユアサ | 電池 |
| JP5929897B2 (ja) * | 2011-03-23 | 2016-06-08 | 三洋電機株式会社 | 非水電解質二次電池用正極極板及びその製造方法、並びに非水電解質二次電池及びその製造方法 |
| JP2014120448A (ja) * | 2012-12-19 | 2014-06-30 | Hitachi Maxell Ltd | 密閉型電池 |
-
2016
- 2016-09-30 WO PCT/JP2016/079180 patent/WO2017057762A1/ja not_active Ceased
- 2016-09-30 JP JP2017543664A patent/JPWO2017057762A1/ja active Pending
- 2016-09-30 TW TW105131984A patent/TW201729451A/zh unknown
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI797213B (zh) * | 2017-12-28 | 2023-04-01 | 香港理工大學 | 電池電極及其製作方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2017057762A1 (ja) | 2017-04-06 |
| JPWO2017057762A1 (ja) | 2018-07-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TW201729451A (zh) | 鋰離子二次電池之電極部、鋰離子二次電池及鋰離子二次電池之製造方法 | |
| JP6631626B2 (ja) | 円筒形電池、並びにそれに用いる集電部材及びその製造方法 | |
| KR100929126B1 (ko) | 비수전해질 전지 및 그 제조 방법 | |
| JP5457040B2 (ja) | 電気化学デバイスおよびその製造方法 | |
| CN103959507A (zh) | 双极电池总成 | |
| WO2017057012A1 (ja) | 非水電解液二次電池 | |
| US20230119014A1 (en) | Electrode assembly of secondary battery, and secondary battery | |
| JPWO2014162437A1 (ja) | リチウムイオン二次電池及びその製造方法 | |
| KR102440683B1 (ko) | 전고체 전지의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 전고체 전지 | |
| CN211045591U (zh) | 电芯以及电池 | |
| JP6765268B2 (ja) | 二次電池 | |
| JP2017183539A (ja) | 電気化学デバイス | |
| CN112909219A (zh) | 一种电极组件和锂离子电池 | |
| CN105684206A (zh) | 锂离子二次电池 | |
| WO2013047515A1 (ja) | 非水電解質二次電池 | |
| WO2020129999A1 (ja) | 二次電池用の電極板及びそれを用いた二次電池 | |
| JP2019145709A (ja) | 蓄電デバイス及びその製造方法 | |
| CN114171852A (zh) | 电芯及电池 | |
| US10622164B2 (en) | Electrochemical device | |
| JP2019145723A (ja) | リチウムイオンキャパシタ及びその製造方法 | |
| JP2020004515A (ja) | 電池セル | |
| JP6349730B2 (ja) | 蓄電デバイス | |
| KR101584301B1 (ko) | 전극 탭 제조 방법 및 전극 리드 제조 방법 | |
| JP2002117814A (ja) | 角形外装缶とこれを用いる電池 | |
| JP2006032206A (ja) | 非水電解質電池および非水電解質電池用リード線 |