電極板及其制造方法、使用該電極板的電池及其制造方法、模頭技術

本發明專利技術提供具備適當形態的絕緣體層的帶狀電極板和矩形電極板及其制造方法、使用這些電極板的電池及其制造方法、適合于電極板的制造的模頭。帶狀電極板(21)具備：具有露出電極箔(22)的帶狀的箔露出部(22m)的電極箔(22)；在長度方向LH上延伸的帶狀的活性物質層(23)；包含絕緣樹脂，沿著活性物質層(23)的一側層端緣部(23p)，形成在電極箔(22)的箔露出部(22m)與活性物質層擔載部(22c)之間的絕緣體層擔載部(22i)上的帶狀的絕緣體層(24)，絕緣體層(24)位于比活性物質層(23)的頂面(23S)靠電極箔(22)側的低位，并且具有覆蓋活性物質層(23)的一側斜面部(23ps)的至少下部(23psk)的斜面被覆部(24s)、以及從斜面被覆部(24s)起向寬度方向一側WH1延伸而覆蓋電極箔(22)的絕緣體層擔載部(22i)的箔被覆部(24t)。

Electrode plate and its manufacturing method, battery using the electrode plate and its manufacturing method, die head

【技術實現步驟摘要】
電極板及其制造方法、使用該電極板的電池及其制造方法、模頭
本專利技術涉及電極板、使用該電極板的電池、電極板的制造方法、使用該電極板的電池的制造方法、模頭。
技術介紹
作為鋰離子二次電池、電容器等所使用的電極板(正極板、負極板)，已知設有沿著帶狀的電極箔中的寬度方向一側的箔端緣而露出電極箔的箔露出部、并且在寬度方向另一側形成有沿長度方向延伸的活性物質層的帶狀的電極板。這樣的電極板例如采用以下方法制造。即、在帶狀的電極箔的表面上的寬度方向中央部分，從模頭向電極箔吐出包含活性物質粒子、溶劑等的活性物質糊劑，并且將電極箔相對地在長度方向上輸送，在電極箔上帶狀地形成未干燥活性物質層。接著，將該未干燥電極板在長度方向上輸送，并且在干燥爐內使未干燥活性物質層加熱干燥，形成活性物質層。另外，在電極箔的背面上也同樣地形成活性物質層。然后，將該電極板在寬度方向上切斷為兩半，得到帶狀電極板。再者，有時也會根據需要，將該帶狀電極板在長度方向上以預定尺寸切斷而得到矩形電極板。這樣的帶狀電極板或矩形電極板中，露出電極箔的箔露出部被用作與承擔連接外部的外部端子連接的集電部。然而，像專利文獻1(參照其圖7)、專利文獻2(參照其圖5、6)等，作為防止電池內部短路等的對策，有時在帶狀電極板或矩形電極板的箔露出部中寬度方向另一側(活性物質層側)的端部，形成沿長度方向延伸的帶狀的絕緣體層。作為這樣的絕緣體層的形成方法，可舉出先后進行通過向電極箔涂布活性物質糊劑而形成活性物質層和通過涂布絕緣體糊劑而形成絕緣體層(參照專利文獻2)的方法。另外可舉出在模具涂布機中，除了吐出活性物質糊劑的槽以外，在該槽的兩側設置吐出絕緣體糊劑的槽，將活性物質糊劑和絕緣體糊劑同時涂布于電極箔的方法(參照專利文獻1)。專利文獻1的圖6所示的模具涂布機18中，無間隙地配置有吐出正極材料(活性物質糊劑)5的槽24、和配置于其兩側的吐出第1絕緣材料(絕緣體糊劑)19的槽25、26。在先技術文獻專利文獻1：國際公開第2015/156213號專利文獻2：國際公開第2014/162437號
技術實現思路
但是，像這樣沿著活性物質層的一側層端緣部形成絕緣體層時，如專利文獻2所記載，在向電極箔涂布絕緣體糊劑后再涂布活性物質糊劑時，在兩者重疊的部分，活性物質層位于絕緣體層的外側(上側)，活性物質層的一側層端緣部中，越靠近寬度方向一側、活性物質層的厚度越薄的一側斜面部無法被絕緣體層覆蓋而絕緣。另一方面，與此相反，在向電極箔涂布活性物質糊劑后再涂布絕緣體糊劑的情況下，能夠以覆蓋活性物質層的一側斜面部的方式設置絕緣體層。但是，有時會成為不僅是活性物質層的一側斜面部，絕緣體層甚至覆蓋到活性物質層的平坦的頂面上的形態。這樣的話，在該部分，活性物質層與絕緣體層這兩者的總厚度，會比不具有絕緣體層的活性物質層的厚度厚。這樣的帶狀電極板，在將其卷成輥狀、或隔著隔板與其它極性的帶狀電極板一起卷繞而形成卷繞型電極體的情況下，有時無法適當地卷繞，或發生位置偏移，或導致帶狀電極體受到的面壓力不均。即使在設為矩形電極體的情況下，在隔著隔板與其它極性的矩形電極板層疊而形成層疊型電極體時，也會發生電極體受到的面壓力不均這樣的不良情況。另外，像專利文獻1那樣，在使用模具涂布機(模頭)將活性物質糊劑和絕緣體糊劑同時涂布于電極箔的情況下，在活性物質糊劑與絕緣體糊劑的界面彼此混合。但通常由于活性物質糊劑的固體成分含量大于絕緣體糊劑的固體成分含量，因此活性物質糊劑與絕緣體糊劑不會彼此融為一體，從而會留下各自的區域，在墨流狀(大理石紋狀)混合的狀態下沿長度方向(輸送方向)進行涂布。因此，如果活性物質糊劑與絕緣體糊劑在其界面牢固混合，則混合的絕緣體層的一部分會覆蓋活性物質層的一側層端緣部，該部分的層厚有時會大于沒有重疊絕緣體層的活性物質層的平坦的部分的厚度。另外，有時活性物質層的一部分會從覆蓋活性物質層的一側斜面部的絕緣體層中露出，從而減小設置絕緣體層的效果。此外，在考慮到該電極板(例如正極板)與其它極性的電極板(例如負極板)由于導電性異物(微小金屬片等)導致的短路時，該電極板中露出電極箔的箔露出部與其它極性的電極板經由導電性異物而短路的情況與該電極板的活性物質層與其它極性的電極板經由導電性異物而短路的情況相比，路徑的電阻更低，會流動更大的電流，發熱增加。因此，電極板的露出電極箔的箔露出部中，在制成電池的情況下，通常會想要利用絕緣體層覆蓋與其它極性的電極板接近的寬度方向另一側(活性物質層側)的部位。然而，如果在活性物質層的一側層端緣部與設置于露出電極箔的箔露出部中寬度方向另一側的部位的絕緣體層之間空出間隙，則存在導電性異物進入該間隙并且難以脫落，反而成為短路的原因的危險性。本專利技術是鑒于這樣的狀況而完成的，提供具備適當形態的絕緣體層的帶狀電極板、矩形電極板、使用這些電極板的電池、帶狀電極板的制造方法、矩形電極板的制造方法、使用這些電極板的電池的制造方法、適合于電極板的制造的模頭。為解決上述課題，本專利技術的一技術方案提供一種帶狀電極板，其具備在長度方向上延伸的帶狀的電極箔、在上述長度方向上延伸的帶狀的活性物質層、以及在上述長度方向上延伸的帶狀的絕緣體層，上述電極箔包含上述電極箔的寬度方向一側的一側箔端緣，并且具有帶狀的箔露出部，上述箔露出部沿著上述一側箔端緣在上述長度方向上延伸，露出上述電極箔，上述活性物質層形成在上述電極箔中的比上述箔露出部靠寬度方向另一側的活性物質層擔載部上，上述絕緣體層包含絕緣樹脂，并且沿著上述活性物質層中的位于上述寬度方向一側的一側層端緣部，形成在上述電極箔中的上述箔露出部與上述活性物質層擔載部之間的絕緣體層擔載部上，上述活性物質層的上述一側層端緣部具有一側斜面部，上述一側斜面部中，越靠近上述寬度方向一側，上述活性物質層的厚度越薄，上述絕緣體層位于比上述活性物質層的頂面向上述電極箔側降低的位置，上述絕緣體層具有覆蓋上述活性物質層的上述一側斜面部的至少下部的斜面被覆部、以及從上述斜面被覆部起向上述寬度方向一側延伸而覆蓋上述電極箔的上述絕緣體層擔載部的箔被覆部。如果絕緣體層的表面位于比活性物質層的頂面高的位置，即、絕緣體層高于活性物質層、或絕緣體層形成到活性物質層的頂面上的情況下，在將該帶狀電極板卷取、或將帶狀電極板卷繞而形成卷繞型電極體時，無法適當地將帶狀電極板卷繞。另外，在使用該帶狀電極板形成卷繞型電極體，并向活性物質層的頂面施加面壓力時，會成為下述狀態：比活性物質層的頂面更高的絕緣體層受力，位于其附近的活性物質層沒有受到面壓力，即、活性物質層的頂面沒有均勻受力。與此相對，該帶狀電極板中，絕緣體層位于比活性物質層的頂面低的位置。因此，能夠適當地將該帶狀電極板卷取，或者能夠在將帶狀電極板卷繞而形成卷繞型電極體時適當地將帶狀電極板卷繞。另外，在使用該帶狀電極板形成卷繞型電極體、活性物質層的頂面受到面壓力時，能夠使活性物質層的整個頂面均勻地受到壓力。另外，該帶狀電極板中，絕緣體層中的斜面被覆部覆蓋活性物質層的本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種帶狀電極板，具備在長度方向上延伸的帶狀的電極箔、在所述長度方向上延伸的帶狀的活性物質層、以及在所述長度方向上延伸的帶狀的絕緣體層，/n所述電極箔包含所述電極箔的寬度方向一側的一側箔端緣，并且具有帶狀的箔露出部，所述箔露出部沿著所述一側箔端緣在所述長度方向上延伸，露出所述電極箔，/n所述活性物質層形成在所述電極箔中的比所述箔露出部靠寬度方向另一側的活性物質層擔載部上，/n所述絕緣體層包含絕緣樹脂，并且沿著所述活性物質層中的位于所述寬度方向一側的一側層端緣部，形成在所述電極箔中的所述箔露出部與所述活性物質層擔載部之間的絕緣體層擔載部上，/n所述活性物質層的所述一側層端緣部具有一側斜面部，所述一側斜面部中，越靠近所述寬度方向一側，所述活性物質層的厚度越薄，/n所述絕緣體層位于比所述活性物質層的頂面向所述電極箔側降低的位置，/n所述絕緣體層具有覆蓋所述活性物質層的所述一側斜面部的至少下部的斜面被覆部、以及從所述斜面被覆部起向所述寬度方向一側延伸而覆蓋所述電極箔的所述絕緣體層擔載部的箔被覆部。/n

【技術特征摘要】
20181031 JP 2018-2053831.一種帶狀電極板，具備在長度方向上延伸的帶狀的電極箔、在所述長度方向上延伸的帶狀的活性物質層、以及在所述長度方向上延伸的帶狀的絕緣體層，
所述電極箔包含所述電極箔的寬度方向一側的一側箔端緣，并且具有帶狀的箔露出部，所述箔露出部沿著所述一側箔端緣在所述長度方向上延伸，露出所述電極箔，
所述活性物質層形成在所述電極箔中的比所述箔露出部靠寬度方向另一側的活性物質層擔載部上，
所述絕緣體層包含絕緣樹脂，并且沿著所述活性物質層中的位于所述寬度方向一側的一側層端緣部，形成在所述電極箔中的所述箔露出部與所述活性物質層擔載部之間的絕緣體層擔載部上，
所述活性物質層的所述一側層端緣部具有一側斜面部，所述一側斜面部中，越靠近所述寬度方向一側，所述活性物質層的厚度越薄，
所述絕緣體層位于比所述活性物質層的頂面向所述電極箔側降低的位置，
所述絕緣體層具有覆蓋所述活性物質層的所述一側斜面部的至少下部的斜面被覆部、以及從所述斜面被覆部起向所述寬度方向一側延伸而覆蓋所述電極箔的所述絕緣體層擔載部的箔被覆部。


2.根據權利要求1所述的帶狀電極板，
所述絕緣體層中的所述斜面被覆部的厚度Ts大于所述箔被覆部的厚度Tt，即Ts＞Tt。


3.根據權利要求1或2所述的帶狀電極板，
所述絕緣體層包含無機絕緣體粉末。


4.根據權利要求1～3的任一項所述的帶狀電極板，
所述活性物質層包含由金屬氧化物構成的正極活性物質粒子。


5.一種矩形電極板，是將權利要求1～4的任一項所述的帶狀電極板以預定的長度方向尺寸切斷而成的。


6.一種電池，使用了權利要求1～4的任一項所述的帶狀電極板或權利要求5所述的矩形電極板。


7.一種帶狀電極板的制造方法，
所述帶狀電極板具備在長度方向上延伸的帶狀的電極箔、在所述長度方向上延伸的帶狀的活性物質層、以及在所述長度方向上延伸的帶狀的絕緣體層，
所述電極箔包含所述電極箔的寬度方向一側的一側箔端緣，并且具有帶狀的箔露出部，所述箔露出部沿著所述一側箔端緣在所述長度方向上延伸，露出所述電極箔，
所述活性物質層形成在所述電極箔中的比所述箔露出部靠寬度方向另一側的活性物質層擔載部上，
所述絕緣體層包含絕緣樹脂，并且沿著所述活性物質層中的位于所述寬度方向一側的一側層端緣部，形成在所述電極箔中的所述箔露出部與所述活性物質層擔載部之間的絕緣體層擔載部上，
所述活性物質層的所述一側層端緣部具有一側斜面部，所述一側斜面部中，越靠近所述寬度方向一側，所述活性物質層的厚度越薄，
所述絕緣體層位于比所述活性物質層的頂面向所述電極箔側降低的位置，
所述絕緣體層具有覆蓋所述活性物質層的所述一側斜面部的至少下部的斜面被覆部、以及從所述斜面被覆部起向所述寬度方向一側延伸而覆蓋所述電極箔的所述絕緣體層擔載部的箔被覆部，
所述制造方法具備涂布工序和干燥工序，
所述涂布工序中，向在所述長度方向上輸送的所述電極箔的所述活性物質層擔載部和所述絕緣體層擔載部，分別涂布從模頭吐出的活性物質糊劑...

【專利技術屬性】
技術研發人員：梅原將一，
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