层叠型电极体的制造方法技术

本发明专利技术提供一种在生产率和制造成本方面优异的层叠型电极体的制造方法。在此公开的层叠型电极体的制造方法，包括：使用长条状正极、长条状负极以及将所述正极与所述负极绝缘的长条状隔板层叠而成的层叠体，制作具有扁平部与2个弯曲部的卷绕体的工序；将所述卷绕体的2个弯曲部切断除去，制作具有2个切断面的电极层叠结构体的工序；以及在对所述电极层叠结构体施加25V以上且比所述隔板发生绝缘击穿的电压小的电压的情况下向所述电极层叠结构体的切断面喷射惰性气体或绝缘性粒子，将所述切断面的活性物质的除去的工序。

【技术实现步骤摘要】
层叠型电极体的制造方法
本专利技术涉及层叠型电极体的制造方法。
技术介绍
近年，锂离子二次电池等非水电解质二次电池很好地用于个人计算机、便携终端等的便携式电源、电动汽车(EV)、混合动力车(HV)、插电式混合动力车(PHV)等的车辆驱动用电源等。非水电解质二次电池典型地具有电极体与非水电解质一同被收纳于电池壳体中的结构，所述电极体具备正极、负极和将该正极与负极绝缘的隔板。作为该电极体，主要使用2种电极体，即，将一枚长条状正极、一枚长条状负极和两枚长条状隔板层叠卷绕而成的卷绕型电极体，以及将多个正极片、多个负极片和多个隔板片层叠而成的层叠型电极体。层叠型电极体在空间效率和均匀的电池反应方面是有利的。但是，层叠型电极体通常是将多个正极片、多个负极片和多个隔板片一枚一枚地层叠制造的，因此其制造复杂，在生产率和制造成本方面不利。对此，专利文献1中公开了一种电极体，正极板和负极板隔着隔板层叠成为Z字形状(zigzagmanner)，并且该正极板和该负极板中的至少一个电极板具有未涂布部，所述未涂布部在位于该电极群的弯折部位的弯曲部，没有在该电极板上形成活性物质合剂层。另外，专利文献2中公开了将长条状正极板和长条状负极板在配置成Z字形状的状态下交替层叠，并对该正极板与该负极板交叉的区域冲孔来制造电极体。现有技术文献专利文献1：日本国专利申请公开第2011-138675号公报专利文献2：日本国专利申请公开第2013-137978号公报
技术实现思路
如专利文献1和2所述，在通过形成Z字形来配置电极的情况下，与简单地将多个正极和多个负极层叠的情况相比，能够在一定程度上简化制造工序。但是，通过形成Z字形来配置电极的操作仍然是复杂的，因此需要结构复杂的装置。另外，虽然专利文献1中由于在电极体存在弯折部位从而空间效率上存在问题，但专利文献2中通过对正极板与负极板交叉的区域进行冲孔，改善了这一点。但是，当对层叠了的正极板与负极板进行冲孔的情况下，可能会在正极板与负极板之间引起短路，造成成品率的下降。因此，在现有技术中，在生产率和制造成本方面存在改善的余地。因此，本专利技术的目的在于提供一种在生产率和制造成本方面优异的层叠型电极体的制造方法。在此公开的层叠型电极体的制造方法包括：使用长条状的正极、长条状的负极、以及将所述正极与所述负极绝缘的长条状的隔板层叠而成的层叠体，制作具有扁平部和2个弯曲部的卷绕体的工序；将所述卷绕体的2个弯曲部切断除去，制作具有2个切断面的电极层叠结构体的工序；以及在对所述电极层叠结构体施加25V以上且比所述隔板发生绝缘击穿的电压小的电压的情况下向所述电极层叠结构体的切断面喷射惰性气体或绝缘性粒子，将所述切断面的活性物质除去的工序。根据这样的技术方案，能够利用以往的卷绕型电极体的制造装置，不需要操作复杂的装置，能够抑制制造成本的提高。另外，根据这样的技术方案，能够消除制造过程中发生的短路，所以能够抑制成品率的下降。而且，根据这样的技术方案，与以往相比，能够缩短制造层叠型电极体所需要的时间。因此，根据这样的技术方案，可提供在生产率和制造成本方面优异的层叠型电极体的制造方法。在此公开的层叠型电极体的制造方法的一优选方式中，在将所述切断面的活性物质除去的工序中，对所述电极层叠结构体施加50V以上的电压。根据这样的技术方案，能够更切实地防止短路，能够进一步抑制成品率的下降。附图说明图1是表示本专利技术的一实施方式涉及的层叠型电极体的制造方法的各工序的流程图。图2是表示采用本专利技术的一实施方式涉及的层叠型电极体的制造方法的卷绕体制作工序制作的卷绕体结构的示意图。图3是采用本专利技术的一实施方式涉及的层叠型电极体的制造方法的卷绕体制作工序制作的卷绕体的示意截面图。图4是表示本专利技术的一实施方式涉及的层叠型电极体的制造方法的弯曲部切断工序的概要的示意图。图5是表示本专利技术的一实施方式涉及的层叠型电极体的制造方法的活性物质除去工序的概要的示意图。图6是用于说明本专利技术的一实施方式涉及的层叠型电极体的制造方法的活性物质除去工序的喷射操作的概念图。图7是表示在活性物质除去工序的实际研讨中，仅进行电压施加的例子和仅进行氩气喷射的例子的电阻值的坐标图。图8是表示在活性物质除去工序的实际研讨中，改变施加电压的例子的电阻值的坐标图。图9是对于本专利技术的一实施方式涉及的层叠型电极体的制造方法与以往的层叠型电极体的制造方法，表示用于制造层叠型电极体的所需时间的实际研讨结果的坐标图。图10是表示使用由本专利技术的一实施方式涉及的制造方法得到的层叠型电极体、由以往方法得到的层叠型电极体、以及使用了卷绕型电极体的锂离子二次电池的充放电循环试验中的容量维持率的评价结果的坐标图。附图标记说明20卷绕体22扁平部24a、24b弯曲部30电极层叠结构体34a、34b切断面40电压施加装置50正极52正极集电体52a正极活性物质层非形成部分54正极活性物质层60负极62负极集电体62a负极活性物质层非形成部分64负极活性物质层70隔板80喷射装置具体实施方式以下，参照附图对本专利技术的实施方式进行说明。再者，本说明书中特别提及的事项以外的、本专利技术的实施所必需的事项(例如不是本专利技术特征的层叠型电极体的一般结构和制造工艺)，可以基于本领域中的现有技术作为本领域技术人员的设计事项来掌握。本专利技术可以基于本说明书所公开的内容和本领域的技术常识来实施。另外，在以下附图中，对发挥相同作用的构件和部位附带相同标记进行说明。另外，各图中的尺寸关系(长度、宽度、厚度等)没有反映实际的尺寸关系。图1表示本实施方式涉及的层叠型电极体的制造方法的各工序。本实施方式涉及的层叠型电极体的制造方法包括：使用长条状正极、长条状负极、以及将该正极与该负极绝缘的长条状隔板层叠而成的层叠体，制作具有扁平部和2个弯曲部的卷绕体的工序(卷绕体制作工序)S101；将该卷绕体的2个弯曲部切断除去，制作具有2个切断面的电极层叠结构体的工序(弯曲部切断工序)S102；以及在对该电极层叠结构体施加25V以上且比该隔板发生绝缘击穿的电压小的电压的情况下，向该电极层叠结构体的切断面喷射惰性气体或绝缘性粒子，将该切断面的活性物质除去的工序(活性物质除去工序)S103。首先，对于卷绕体制作工序S101进行说明。卷绕体制作工序S101可以采用与公知的非水电解质二次电池(尤其是锂离子二次电池)的具有扁平形状的卷绕型电极体的制作方法同样的方法来实施。图2示意地表示采用本实施方式涉及的制造方法的卷绕体制作工序S101制作的卷绕体结构。另外，图3表示采用本实施方式涉及的制造方法的卷绕体制作工序S101制作的卷绕体的示意截面图。如图所示，卷绕体20具有扁平形状，具有扁平部22和2个弯曲部24a、24b。图3的线W是在卷绕体20的截面轮廓，连结曲线的起点与终点的线，成为扁平部22与弯曲部24a以及弯曲部24b各自的边界线。卷绕体制作工序S101中，具体例如，首先，依据公知方法准备长条状的正极50、长条状的负极60和长条状的隔板70。正极50可以通过例如将正极活性物质、导电剂和粘合剂等在适当的溶剂(例如N-甲基-2-吡咯烷酮)中混合调制正极糊，并将正极糊涂布到正极集电体52的单面或两面上之后进行干燥来制作。关于涂布，典型的是以形成图2所示的正极活性物质本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种层叠型电极体的制造方法，包括：使用长条状的正极、长条状的负极以及长条状的隔板层叠而成的层叠体，制作具有扁平部和2个弯曲部的卷绕体的工序，所述隔板将所述正极与所述负极绝缘；将所述卷绕体的2个弯曲部切断除去，制作具有2个切断面的电极层叠结构体的工序；以及在对所述电极层叠结构体施加25V以上且比所述隔板发生绝缘击穿的电压小的电压的情况下向所述电极层叠结构体的切断面喷射惰性气体或绝缘性粒子，将所述切断面的活性物质除去的工序。

【技术特征摘要】
2017.07.24 JP 2017-1429521.一种层叠型电极体的制造方法，包括：使用长条状的正极、长条状的负极以及长条状的隔板层叠而成的层叠体，制作具有扁平部和2个弯曲部的卷绕体的工序，所述隔板将所述正极与所述负极绝缘；将所述卷绕体的2个弯曲部切断除去，制作具有2个切断...

【专利技术属性】
技术研发人员：水野觉，冢尾彰，山田升广，
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