电极体的制造方法和制造装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供使用树脂粒子的堆积层作为隔离层并且即使在切断位置也适当地防止两极复合材料层间的短路的电极体的制造方法和制造装置。在制造具有正极复合材料层（9）、负极复合材料层（6）、和配置在它们之间的热塑性树脂的隔离层（4）的电极体的制造方法中，进行：前处理工序，对长条状的一体结构物的预定切断位置进行使正极复合材料层、负极复合材料层和隔离层的体积空孔率分别降低至10～20%、10～20%、5%以下的前处理，上述长条状的一体结构物是至少在正极复合材料层与负极复合材料层之间配置有作为树脂粒子的堆积层的隔离层而成的；切断工序，利用刀具（19）将长条状的一体结构物的由前处理工序降低了体积空孔率的位置切断。

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.

【技术实现步骤摘要】
电极体的制造方法和制造装置
本专利技术涉及具有正极复合材料层和负极复合材料层并在它们之间配置有隔离层的电极体的制造方法和制造装置。更详细而言，涉及使用热塑性树脂的粒子的堆积层作为隔离层的电极体的制造方法和制造装置。
技术介绍
一直以来，二次电池和其它电池大多成为将电极体封入壳体内的结构。该电极体通常在内部具有正极复合材料层和负极复合材料层。正极复合材料层含有正极活性物质，负极复合材料层含有负极活性物质。另外，在正极复合材料层与负极复合材料层之间隔着隔离层来防止正极复合材料层和负极复合材料层的直接接触。在这样的电极体的制造过程中，有时进行像专利文献1中记载的那样的切断工序。专利文献1的技术中，通过隔着“隔离件原始件(原反)”地层叠“正极原始件”和“负极原始件”而得到“电池层叠体原始件”。切断工序中用切断刀将该“电池层叠体原始件”切断成2个。由此，由1个“电池层叠体原始件”得到2个电极体。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2000-188099号公报
技术实现思路
然而近年来，作为隔离层，开始使用热塑性树脂的粒子的堆积层代替在专利文献1的技术中使用的这样的长条状的隔离件原始件。这种情况下，在专利文献1的切断工序中进行切断时，有时在切断位置发生正极复合材料层与负极复合材料层之间的短路。不可否认的是作为层而言，作为粒子的集合物的隔离层比膜状的原始件脆。因此，切断位置附近的隔离层受到由切断刀的侵入所产生的应力而破碎。而且，切断位置进一步受到切断刀产生的应力，因此隔离层的碎片和正负极的复合材料层的构成粒子混合。由此发生上述的短路。本专利技术是为了解决上述现有技术所具有的问题而进行的。即其课题在于提供使用热塑性树脂的粒子的堆积层作为隔离层并且即使在电极体的切断位置也适当地防止正极复合材料层与负极复合材料层之间的短路的电极体的制造方法和制造装置。本专利技术的一种方式的电极体的制造方法中，在制造具有正极复合材料层、负极复合材料层、和配置在它们之间的热塑性树脂的隔离层的电极体时进行前处理工序和切断工序。前处理工序中，对长条状的一体结构物的预定切断位置使正极复合材料层、负极复合材料层和隔离层的体积空孔率分别降低至10～20％、10～20％、5％以下，上述长条状的一体结构物至少在正极复合材料层和负极复合材料层之间配置有堆积热塑性树脂的粒子而成的隔离层。切断工序中，利用刀具将长条状的一体结构物的由前处理工序降低了体积空孔率的位置切断。上述方式的电极体的制造方法中，在切断工序之前的前处理工序中，降低正极复合材料层、负极复合材料层和隔离层的体积空孔率。即，使这些层处于更拥挤的状态而在某种程度上提高刚性。特别是，作为热塑性树脂的粒子的堆积层的隔离层在原本的状态下在切断工序时容易崩坏，但经过前处理工序而使其耐受切断工序。而且通过在切断工序中将进行了该前处理的位置切断，从而即使在切断位置也不发生层结构的崩坏，不会发生短路。这里，在前处理工序中，通过在正极复合材料层、负极复合材料层和隔离层的厚度方向对预定切断位置加压，能够降低各层的体积空孔率。这是因为沿厚度方向压缩各层，各层的构成粒子间的间隙缩小。此外，在前处理工序中，优选的是将一体结构物加热到隔离层的热塑性树脂的熔点以上的温度，同时进行加压。由此，在隔离层的构成粒子软化的状态下加压，所以构成粒子彼此更密合。因此，能够进一步降低隔离层的体积空孔率。另外，在上述任一方式的电极体的制造方法中，优选在前处理工序和切断工序中对用于将一体结构物切断成卡片状的预定切断位置进行前处理和切断，其后，进行层叠工序，上述层叠工序是将由切断工序中的切断得到的多张卡片状的一体结构物沿厚度方向层叠而制成层叠型的电极体。这样得到的层叠型的电极体的能量密度高。因为通过对包含正极复合材料层和负极复合材料层的一体结构物适当地进行切断，从而排除由正负极间的相位差产生的无效空间(deadspace)。另外，因为上述的卡片状的一体结构物是其整体具有刚性的结构，因此容易进行层叠时的对位。本专利技术的其它方式的电极体的制造装置具有：送出部，将长条状的一体结构物送出，上述长条状的一体结构物具有正极复合材料层、负极复合材料层、和至少配置在它们之间的堆积热塑性树脂的粒子而成的隔离层；前处理部，对从送出部送出的长条状的一体结构物的预定切断位置进行前处理，上述前处理是使正极复合材料层、负极复合材料层和隔离层的体积空孔率分别降低至10～20％、10～20％、5％以下；切断部，利用刀具将长条状的一体结构物的由前处理部降低了体积空孔率的位置切断。利用上述装置构成，能够实现上述的电极体的制造方法。上述的电极体的制造装置中，优选具有：送出控制部，使长条状的一体结构物经由前处理部和切断部以切断成卡片状的方式从送出部送出；层叠部，将由切断部的切断得到的多张卡片状的一体结构物沿厚度方向层叠而制成层叠型的电极体，层叠部中具备通过推压卡片状的一体结构物的边缘而对卡片状的一体结构物进行对位的对位部件。如上所述因为本方式中的卡片状的一体结构物是其整体具有刚性的结构，所以通过向对位部件推压能够容易地对位。根据本构成，提供使用热塑性树脂的粒子的堆积层作为隔离层并且即使在电极体的切断位置也适当地防止正极复合材料层与负极复合材料层之间的短路的电极体的制造方法和制造装置。附图说明图1是在本方式中使用的一体型电极板的截面图。图2是表示将带有隔离层的负极板和正极板压接而制成一体型电极板的工序的截面图。图3是在负极板形成隔离层的工序图。图4是表示本方式中的电极体的制造步骤概要的立体图。图5是对前处理工序进行说明的截面图。图6是表示一体型电极板中的接受了前处理的位置的截面图。图7是对切断工序进行说明的截面图。图8是表示利用前处理工序和切断工序切成卡片状的一体型电极板的立体图。图9是表示将卡片状的一体型电极板层叠在层叠台上的状况的立体图。图10是进行实施方式的电极体的制造的装置的构成图。图11是表示实施例的在负极板上形成隔离层的步骤的截面图。图12是表示在实施例中使用的一体型电极板的层结构的截面图。图13是表示隔离层的体积空孔率与粒子间密合力的关系的图。图14是表示正负电极复合材料层的体积空孔率与粒子间密合力的关系的图。图15是不进行前处理工序地进行切断工序的比较例中的切断位置附近的截面图。符号说明1一体型电极板4隔离层6负极复合材料层9正极复合材料层11树脂粒子16加压垫17接受了前处理的压缩位置18高密度部19刀具20卡片状的一体型电极板23对位目标24对位目标25电极体26送出部28前处理部29切断部31控制部32加热器具体实施方式以下，参照附图对本专利技术具体的实施方式进行详细说明。本方式中，使用正负一体型的电极板(以下，称为“一体型电极板”)作为用于制造电极体的起始材料。本方式中使用的一体型电极板1具有图1所示的截面结构。图1的一体型电极板1是将负极板2与正极板3隔着隔离层4层叠而一体化的。负极板2是在负极集电箔5的两面形成负极复合材料层6而成的。负极复合材料层6是堆积负极活性物质粒子7而成的层。正极板3是在正极集电箔8的两面形成正极复合材料层9而成的。正极复合材料层9是堆积正极活性物质粒子10而成的层。隔离层4是堆积树脂粒子11而成的层。树脂粒子11是热塑性树脂的粒子。应予说本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电极体的制造方法，其特征在于，是具有正极复合材料层、负极复合材料层、和配置在它们之间的热塑性树脂的隔离层的电极体的制造方法，具有如下工序：前处理工序，对长条状的一体结构物的预定切断位置进行使所述正极复合材料层、所述负极复合材料层和所述隔离层的体积空孔率分别降低至10～20％、10～20％、5％以下的前处理，所述长条状的一体结构物是至少在所述正极复合材料层与所述负极复合材料层之间配置有隔离层而成的，所述隔离层是堆积热塑性树脂的粒子而成的，切断工序，利用刀具将所述长条状的一体结构物的由所述前处理工序降低了体积空孔率的位置切断。

【技术特征摘要】
2015.09.21 JP 2015-1861331.一种电极体的制造方法，其特征在于，是具有正极复合材料层、负极复合材料层、和配置在它们之间的热塑性树脂的隔离层的电极体的制造方法，具有如下工序：前处理工序，对长条状的一体结构物的预定切断位置进行使所述正极复合材料层、所述负极复合材料层和所述隔离层的体积空孔率分别降低至10～20％、10～20％、5％以下的前处理，所述长条状的一体结构物是至少在所述正极复合材料层与所述负极复合材料层之间配置有隔离层而成的，所述隔离层是堆积热塑性树脂的粒子而成的，切断工序，利用刀具将所述长条状的一体结构物的由所述前处理工序降低了体积空孔率的位置切断。2.根据权利要求1所述的电极体的制造方法，其特征在于，在所述前处理工序中，通过在所述正极复合材料层、所述负极复合材料层和所述隔离层的厚度方向对所述预定切断位置加压来降低各层的体积空孔率。3.根据权利要求2所述的电极体的制造方法，其特征在于，在所述前处理工序中，一边将所述一体结构物加热到所述隔离层的热塑性树脂的熔点以上的温度一边进行加压。4.根据权利要求1～3中任一项所述的电极体的制造方法，其特征在于，在所述前...

【专利技术属性】
技术研发人员：梅原将一，工原孝博，小村慎吾，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP