電極體的制造方法和制造裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術提供使用樹脂粒子的堆積層作為隔離層并且即使在切斷位置也適當地防止兩極復合材料層間的短路的電極體的制造方法和制造裝置。在制造具有正極復合材料層（9）、負極復合材料層（6）、和配置在它們之間的熱塑性樹脂的隔離層（4）的電極體的制造方法中，進行：前處理工序，對長條狀的一體結構物的預定切斷位置進行使正極復合材料層、負極復合材料層和隔離層的體積空孔率分別降低至10～20%、10～20%、5%以下的前處理，上述長條狀的一體結構物是至少在正極復合材料層與負極復合材料層之間配置有作為樹脂粒子的堆積層的隔離層而成的；切斷工序，利用刀具（19）將長條狀的一體結構物的由前處理工序降低了體積空孔率的位置切斷。

Method and device for manufacturing electrode body

The present invention provides a method and a device for manufacturing an electrode body that uses a accumulation layer of resin particles as an isolation layer and also prevents short circuit between the two pole composite layers even in a cut off position. With a positive electrode composite material layer in manufacturing (9), (6) negative electrode composite material layer, isolation layer and configuration of plastic resin between the heat (4) method for manufacturing electrode body, pretreatment process, predetermined cutting position structure to one strip of the composite cathode the cathode material layer, composite layer and isolation layer of the empty hole volume rate were reduced to 10 ~ 20%, 10 ~ 20% before treatment and 5%, one of the strip structure is at least between the cathode material layer and the anode composite layer configuration as a stacked isolation layer layer resin particles the cutting process, the cutting tool; (19) the whole structure strip by the pretreatment process, reduces the volume of empty hole position was cut off.

【技術實現步驟摘要】
電極體的制造方法和制造裝置
本專利技術涉及具有正極復合材料層和負極復合材料層并在它們之間配置有隔離層的電極體的制造方法和制造裝置。更詳細而言，涉及使用熱塑性樹脂的粒子的堆積層作為隔離層的電極體的制造方法和制造裝置。
技術介紹
一直以來，二次電池和其它電池大多成為將電極體封入殼體內的結構。該電極體通常在內部具有正極復合材料層和負極復合材料層。正極復合材料層含有正極活性物質，負極復合材料層含有負極活性物質。另外，在正極復合材料層與負極復合材料層之間隔著隔離層來防止正極復合材料層和負極復合材料層的直接接觸。在這樣的電極體的制造過程中，有時進行像專利文獻1中記載的那樣的切斷工序。專利文獻1的技術中，通過隔著“隔離件原始件(原反)”地層疊“正極原始件”和“負極原始件”而得到“電池層疊體原始件”。切斷工序中用切斷刀將該“電池層疊體原始件”切斷成2個。由此，由1個“電池層疊體原始件”得到2個電極體。現有技術文獻專利文獻專利文獻1：日本特開2000-188099號公報
技術實現思路
然而近年來，作為隔離層，開始使用熱塑性樹脂的粒子的堆積層代替在專利文獻1的技術中使用的這樣的長條狀的隔離件原始件。這種情況下，在專利文獻1的切斷工序中進行切斷時，有時在切斷位置發生正極復合材料層與負極復合材料層之間的短路。不可否認的是作為層而言，作為粒子的集合物的隔離層比膜狀的原始件脆。因此，切斷位置附近的隔離層受到由切斷刀的侵入所產生的應力而破碎。而且，切斷位置進一步受到切斷刀產生的應力，因此隔離層的碎片和正負極的復合材料層的構成粒子混合。由此發生上述的短路。本專利技術是為了解決上述現有技術所具有的問題而進行的。即其課題在于提供使用熱塑性樹脂的粒子的堆積層作為隔離層并且即使在電極體的切斷位置也適當地防止正極復合材料層與負極復合材料層之間的短路的電極體的制造方法和制造裝置。本專利技術的一種方式的電極體的制造方法中，在制造具有正極復合材料層、負極復合材料層、和配置在它們之間的熱塑性樹脂的隔離層的電極體時進行前處理工序和切斷工序。前處理工序中，對長條狀的一體結構物的預定切斷位置使正極復合材料層、負極復合材料層和隔離層的體積空孔率分別降低至10～20％、10～20％、5％以下，上述長條狀的一體結構物至少在正極復合材料層和負極復合材料層之間配置有堆積熱塑性樹脂的粒子而成的隔離層。切斷工序中，利用刀具將長條狀的一體結構物的由前處理工序降低了體積空孔率的位置切斷。上述方式的電極體的制造方法中，在切斷工序之前的前處理工序中，降低正極復合材料層、負極復合材料層和隔離層的體積空孔率。即，使這些層處于更擁擠的狀態而在某種程度上提高剛性。特別是，作為熱塑性樹脂的粒子的堆積層的隔離層在原本的狀態下在切斷工序時容易崩壞，但經過前處理工序而使其耐受切斷工序。而且通過在切斷工序中將進行了該前處理的位置切斷，從而即使在切斷位置也不發生層結構的崩壞，不會發生短路。這里，在前處理工序中，通過在正極復合材料層、負極復合材料層和隔離層的厚度方向對預定切斷位置加壓，能夠降低各層的體積空孔率。這是因為沿厚度方向壓縮各層，各層的構成粒子間的間隙縮小。此外，在前處理工序中，優選的是將一體結構物加熱到隔離層的熱塑性樹脂的熔點以上的溫度，同時進行加壓。由此，在隔離層的構成粒子軟化的狀態下加壓，所以構成粒子彼此更密合。因此，能夠進一步降低隔離層的體積空孔率。另外，在上述任一方式的電極體的制造方法中，優選在前處理工序和切斷工序中對用于將一體結構物切斷成卡片狀的預定切斷位置進行前處理和切斷，其后，進行層疊工序，上述層疊工序是將由切斷工序中的切斷得到的多張卡片狀的一體結構物沿厚度方向層疊而制成層疊型的電極體。這樣得到的層疊型的電極體的能量密度高。因為通過對包含正極復合材料層和負極復合材料層的一體結構物適當地進行切斷，從而排除由正負極間的相位差產生的無效空間(deadspace)。另外，因為上述的卡片狀的一體結構物是其整體具有剛性的結構，因此容易進行層疊時的對位。本專利技術的其它方式的電極體的制造裝置具有：送出部，將長條狀的一體結構物送出，上述長條狀的一體結構物具有正極復合材料層、負極復合材料層、和至少配置在它們之間的堆積熱塑性樹脂的粒子而成的隔離層；前處理部，對從送出部送出的長條狀的一體結構物的預定切斷位置進行前處理，上述前處理是使正極復合材料層、負極復合材料層和隔離層的體積空孔率分別降低至10～20％、10～20％、5％以下；切斷部，利用刀具將長條狀的一體結構物的由前處理部降低了體積空孔率的位置切斷。利用上述裝置構成，能夠實現上述的電極體的制造方法。上述的電極體的制造裝置中，優選具有：送出控制部，使長條狀的一體結構物經由前處理部和切斷部以切斷成卡片狀的方式從送出部送出；層疊部，將由切斷部的切斷得到的多張卡片狀的一體結構物沿厚度方向層疊而制成層疊型的電極體，層疊部中具備通過推壓卡片狀的一體結構物的邊緣而對卡片狀的一體結構物進行對位的對位部件。如上所述因為本方式中的卡片狀的一體結構物是其整體具有剛性的結構，所以通過向對位部件推壓能夠容易地對位。根據本構成，提供使用熱塑性樹脂的粒子的堆積層作為隔離層并且即使在電極體的切斷位置也適當地防止正極復合材料層與負極復合材料層之間的短路的電極體的制造方法和制造裝置。附圖說明圖1是在本方式中使用的一體型電極板的截面圖。圖2是表示將帶有隔離層的負極板和正極板壓接而制成一體型電極板的工序的截面圖。圖3是在負極板形成隔離層的工序圖。圖4是表示本方式中的電極體的制造步驟概要的立體圖。圖5是對前處理工序進行說明的截面圖。圖6是表示一體型電極板中的接受了前處理的位置的截面圖。圖7是對切斷工序進行說明的截面圖。圖8是表示利用前處理工序和切斷工序切成卡片狀的一體型電極板的立體圖。圖9是表示將卡片狀的一體型電極板層疊在層疊臺上的狀況的立體圖。圖10是進行實施方式的電極體的制造的裝置的構成圖。圖11是表示實施例的在負極板上形成隔離層的步驟的截面圖。圖12是表示在實施例中使用的一體型電極板的層結構的截面圖。圖13是表示隔離層的體積空孔率與粒子間密合力的關系的圖。圖14是表示正負電極復合材料層的體積空孔率與粒子間密合力的關系的圖。圖15是不進行前處理工序地進行切斷工序的比較例中的切斷位置附近的截面圖。符號說明1一體型電極板4隔離層6負極復合材料層9正極復合材料層11樹脂粒子16加壓墊17接受了前處理的壓縮位置18高密度部19刀具20卡片狀的一體型電極板23對位目標24對位目標25電極體26送出部28前處理部29切斷部31控制部32加熱器具體實施方式以下，參照附圖對本專利技術具體的實施方式進行詳細說明。本方式中，使用正負一體型的電極板(以下，稱為“一體型電極板”)作為用于制造電極體的起始材料。本方式中使用的一體型電極板1具有圖1所示的截面結構。圖1的一體型電極板1是將負極板2與正極板3隔著隔離層4層疊而一體化的。負極板2是在負極集電箔5的兩面形成負極復合材料層6而成的。負極復合材料層6是堆積負極活性物質粒子7而成的層。正極板3是在正極集電箔8的兩面形成正極復合材料層9而成的。正極復合材料層9是堆積正極活性物質粒子10而成的層。隔離層4是堆積樹脂粒子11而成的層。樹脂粒子11是熱塑性樹脂的粒子。應予說本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種電極體的制造方法，其特征在于，是具有正極復合材料層、負極復合材料層、和配置在它們之間的熱塑性樹脂的隔離層的電極體的制造方法，具有如下工序：前處理工序，對長條狀的一體結構物的預定切斷位置進行使所述正極復合材料層、所述負極復合材料層和所述隔離層的體積空孔率分別降低至10～20％、10～20％、5％以下的前處理，所述長條狀的一體結構物是至少在所述正極復合材料層與所述負極復合材料層之間配置有隔離層而成的，所述隔離層是堆積熱塑性樹脂的粒子而成的，切斷工序，利用刀具將所述長條狀的一體結構物的由所述前處理工序降低了體積空孔率的位置切斷。

【技術特征摘要】
2015.09.21 JP 2015-1861331.一種電極體的制造方法，其特征在于，是具有正極復合材料層、負極復合材料層、和配置在它們之間的熱塑性樹脂的隔離層的電極體的制造方法，具有如下工序：前處理工序，對長條狀的一體結構物的預定切斷位置進行使所述正極復合材料層、所述負極復合材料層和所述隔離層的體積空孔率分別降低至10～20％、10～20％、5％以下的前處理，所述長條狀的一體結構物是至少在所述正極復合材料層與所述負極復合材料層之間配置有隔離層而成的，所述隔離層是堆積熱塑性樹脂的粒子而成的，切斷工序，利用刀具將所述長條狀的一體結構物的由所述前處理工序降低了體積空孔率的位置切斷。2.根據權利要求1所述的電極體的制造方法，其特征在于，在所述前處理工序中，通過在所述正極復合材料層、所述負極復合材料層和所述隔離層的厚度方向對所述預定切斷位置加壓來降低各層的體積空孔率。3.根據權利要求2所述的電極體的制造方法，其特征在于，在所述前處理工序中，一邊將所述一體結構物加熱到所述隔離層的熱塑性樹脂的熔點以上的溫度一邊進行加壓。4.根據權利要求1～3中任一項所述的電極體的制造方法，其特征在于，在所述前...

【專利技術屬性】
技術研發人員：梅原將一，工原孝博，小村慎吾，
申請(專利權)人：豐田自動車株式會社，
類型：發明
國別省市：日本,JP