电极板及其制造方法、使用该电极板的电池及其制造方法、模头技术

本发明专利技术提供具备适当形态的绝缘体层的带状电极板和矩形电极板及其制造方法、使用这些电极板的电池及其制造方法、适合于电极板的制造的模头。带状电极板(21)具备：具有露出电极箔(22)的带状的箔露出部(22m)的电极箔(22)；在长度方向LH上延伸的带状的活性物质层(23)；包含绝缘树脂，沿着活性物质层(23)的一侧层端缘部(23p)，形成在电极箔(22)的箔露出部(22m)与活性物质层担载部(22c)之间的绝缘体层担载部(22i)上的带状的绝缘体层(24)，绝缘体层(24)位于比活性物质层(23)的顶面(23S)靠电极箔(22)侧的低位，并且具有覆盖活性物质层(23)的一侧斜面部(23ps)的至少下部(23psk)的斜面被覆部(24s)、以及从斜面被覆部(24s)起向宽度方向一侧WH1延伸而覆盖电极箔(22)的绝缘体层担载部(22i)的箔被覆部(24t)。

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

【技术实现步骤摘要】
电极板及其制造方法、使用该电极板的电池及其制造方法、模头
本专利技术涉及电极板、使用该电极板的电池、电极板的制造方法、使用该电极板的电池的制造方法、模头。
技术介绍
作为锂离子二次电池、电容器等所使用的电极板(正极板、负极板)，已知设有沿着带状的电极箔中的宽度方向一侧的箔端缘而露出电极箔的箔露出部、并且在宽度方向另一侧形成有沿长度方向延伸的活性物质层的带状的电极板。这样的电极板例如采用以下方法制造。即、在带状的电极箔的表面上的宽度方向中央部分，从模头向电极箔吐出包含活性物质粒子、溶剂等的活性物质糊剂，并且将电极箔相对地在长度方向上输送，在电极箔上带状地形成未干燥活性物质层。接着，将该未干燥电极板在长度方向上输送，并且在干燥炉内使未干燥活性物质层加热干燥，形成活性物质层。另外，在电极箔的背面上也同样地形成活性物质层。然后，将该电极板在宽度方向上切断为两半，得到带状电极板。再者，有时也会根据需要，将该带状电极板在长度方向上以预定尺寸切断而得到矩形电极板。这样的带状电极板或矩形电极板中，露出电极箔的箔露出部被用作与承担连接外部的外部端子连接的集电部。然而，像专利文献1(参照其图7)、专利文献2(参照其图5、6)等，作为防止电池内部短路等的对策，有时在带状电极板或矩形电极板的箔露出部中宽度方向另一侧(活性物质层侧)的端部，形成沿长度方向延伸的带状的绝缘体层。作为这样的绝缘体层的形成方法，可举出先后进行通过向电极箔涂布活性物质糊剂而形成活性物质层和通过涂布绝缘体糊剂而形成绝缘体层(参照专利文献2)的方法。另外可举出在模具涂布机中，除了吐出活性物质糊剂的槽以外，在该槽的两侧设置吐出绝缘体糊剂的槽，将活性物质糊剂和绝缘体糊剂同时涂布于电极箔的方法(参照专利文献1)。专利文献1的图6所示的模具涂布机18中，无间隙地配置有吐出正极材料(活性物质糊剂)5的槽24、和配置于其两侧的吐出第1绝缘材料(绝缘体糊剂)19的槽25、26。在先技术文献专利文献1：国际公开第2015/156213号专利文献2：国际公开第2014/162437号
技术实现思路
但是，像这样沿着活性物质层的一侧层端缘部形成绝缘体层时，如专利文献2所记载，在向电极箔涂布绝缘体糊剂后再涂布活性物质糊剂时，在两者重叠的部分，活性物质层位于绝缘体层的外侧(上侧)，活性物质层的一侧层端缘部中，越靠近宽度方向一侧、活性物质层的厚度越薄的一侧斜面部无法被绝缘体层覆盖而绝缘。另一方面，与此相反，在向电极箔涂布活性物质糊剂后再涂布绝缘体糊剂的情况下，能够以覆盖活性物质层的一侧斜面部的方式设置绝缘体层。但是，有时会成为不仅是活性物质层的一侧斜面部，绝缘体层甚至覆盖到活性物质层的平坦的顶面上的形态。这样的话，在该部分，活性物质层与绝缘体层这两者的总厚度，会比不具有绝缘体层的活性物质层的厚度厚。这样的带状电极板，在将其卷成辊状、或隔着隔板与其它极性的带状电极板一起卷绕而形成卷绕型电极体的情况下，有时无法适当地卷绕，或发生位置偏移，或导致带状电极体受到的面压力不均。即使在设为矩形电极体的情况下，在隔着隔板与其它极性的矩形电极板层叠而形成层叠型电极体时，也会发生电极体受到的面压力不均这样的不良情况。另外，像专利文献1那样，在使用模具涂布机(模头)将活性物质糊剂和绝缘体糊剂同时涂布于电极箔的情况下，在活性物质糊剂与绝缘体糊剂的界面彼此混合。但通常由于活性物质糊剂的固体成分含量大于绝缘体糊剂的固体成分含量，因此活性物质糊剂与绝缘体糊剂不会彼此融为一体，从而会留下各自的区域，在墨流状(大理石纹状)混合的状态下沿长度方向(输送方向)进行涂布。因此，如果活性物质糊剂与绝缘体糊剂在其界面牢固混合，则混合的绝缘体层的一部分会覆盖活性物质层的一侧层端缘部，该部分的层厚有时会大于没有重叠绝缘体层的活性物质层的平坦的部分的厚度。另外，有时活性物质层的一部分会从覆盖活性物质层的一侧斜面部的绝缘体层中露出，从而减小设置绝缘体层的效果。此外，在考虑到该电极板(例如正极板)与其它极性的电极板(例如负极板)由于导电性异物(微小金属片等)导致的短路时，该电极板中露出电极箔的箔露出部与其它极性的电极板经由导电性异物而短路的情况与该电极板的活性物质层与其它极性的电极板经由导电性异物而短路的情况相比，路径的电阻更低，会流动更大的电流，发热增加。因此，电极板的露出电极箔的箔露出部中，在制成电池的情况下，通常会想要利用绝缘体层覆盖与其它极性的电极板接近的宽度方向另一侧(活性物质层侧)的部位。然而，如果在活性物质层的一侧层端缘部与设置于露出电极箔的箔露出部中宽度方向另一侧的部位的绝缘体层之间空出间隙，则存在导电性异物进入该间隙并且难以脱落，反而成为短路的原因的危险性。本专利技术是鉴于这样的状况而完成的，提供具备适当形态的绝缘体层的带状电极板、矩形电极板、使用这些电极板的电池、带状电极板的制造方法、矩形电极板的制造方法、使用这些电极板的电池的制造方法、适合于电极板的制造的模头。为解决上述课题，本专利技术的一技术方案提供一种带状电极板，其具备在长度方向上延伸的带状的电极箔、在上述长度方向上延伸的带状的活性物质层、以及在上述长度方向上延伸的带状的绝缘体层，上述电极箔包含上述电极箔的宽度方向一侧的一侧箔端缘，并且具有带状的箔露出部，上述箔露出部沿着上述一侧箔端缘在上述长度方向上延伸，露出上述电极箔，上述活性物质层形成在上述电极箔中的比上述箔露出部靠宽度方向另一侧的活性物质层担载部上，上述绝缘体层包含绝缘树脂，并且沿着上述活性物质层中的位于上述宽度方向一侧的一侧层端缘部，形成在上述电极箔中的上述箔露出部与上述活性物质层担载部之间的绝缘体层担载部上，上述活性物质层的上述一侧层端缘部具有一侧斜面部，上述一侧斜面部中，越靠近上述宽度方向一侧，上述活性物质层的厚度越薄，上述绝缘体层位于比上述活性物质层的顶面向上述电极箔侧降低的位置，上述绝缘体层具有覆盖上述活性物质层的上述一侧斜面部的至少下部的斜面被覆部、以及从上述斜面被覆部起向上述宽度方向一侧延伸而覆盖上述电极箔的上述绝缘体层担载部的箔被覆部。如果绝缘体层的表面位于比活性物质层的顶面高的位置，即、绝缘体层高于活性物质层、或绝缘体层形成到活性物质层的顶面上的情况下，在将该带状电极板卷取、或将带状电极板卷绕而形成卷绕型电极体时，无法适当地将带状电极板卷绕。另外，在使用该带状电极板形成卷绕型电极体，并向活性物质层的顶面施加面压力时，会成为下述状态：比活性物质层的顶面更高的绝缘体层受力，位于其附近的活性物质层没有受到面压力，即、活性物质层的顶面没有均匀受力。与此相对，该带状电极板中，绝缘体层位于比活性物质层的顶面低的位置。因此，能够适当地将该带状电极板卷取，或者能够在将带状电极板卷绕而形成卷绕型电极体时适当地将带状电极板卷绕。另外，在使用该带状电极板形成卷绕型电极体、活性物质层的顶面受到面压力时，能够使活性物质层的整个顶面均匀地受到压力。另外，该带状电极板中，绝缘体层中的斜面被覆部覆盖活性物质层的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种带状电极板，具备在长度方向上延伸的带状的电极箔、在所述长度方向上延伸的带状的活性物质层、以及在所述长度方向上延伸的带状的绝缘体层，/n所述电极箔包含所述电极箔的宽度方向一侧的一侧箔端缘，并且具有带状的箔露出部，所述箔露出部沿着所述一侧箔端缘在所述长度方向上延伸，露出所述电极箔，/n所述活性物质层形成在所述电极箔中的比所述箔露出部靠宽度方向另一侧的活性物质层担载部上，/n所述绝缘体层包含绝缘树脂，并且沿着所述活性物质层中的位于所述宽度方向一侧的一侧层端缘部，形成在所述电极箔中的所述箔露出部与所述活性物质层担载部之间的绝缘体层担载部上，/n所述活性物质层的所述一侧层端缘部具有一侧斜面部，所述一侧斜面部中，越靠近所述宽度方向一侧，所述活性物质层的厚度越薄，/n所述绝缘体层位于比所述活性物质层的顶面向所述电极箔侧降低的位置，/n所述绝缘体层具有覆盖所述活性物质层的所述一侧斜面部的至少下部的斜面被覆部、以及从所述斜面被覆部起向所述宽度方向一侧延伸而覆盖所述电极箔的所述绝缘体层担载部的箔被覆部。/n

【技术特征摘要】
20181031 JP 2018-2053831.一种带状电极板，具备在长度方向上延伸的带状的电极箔、在所述长度方向上延伸的带状的活性物质层、以及在所述长度方向上延伸的带状的绝缘体层，
所述电极箔包含所述电极箔的宽度方向一侧的一侧箔端缘，并且具有带状的箔露出部，所述箔露出部沿着所述一侧箔端缘在所述长度方向上延伸，露出所述电极箔，
所述活性物质层形成在所述电极箔中的比所述箔露出部靠宽度方向另一侧的活性物质层担载部上，
所述绝缘体层包含绝缘树脂，并且沿着所述活性物质层中的位于所述宽度方向一侧的一侧层端缘部，形成在所述电极箔中的所述箔露出部与所述活性物质层担载部之间的绝缘体层担载部上，
所述活性物质层的所述一侧层端缘部具有一侧斜面部，所述一侧斜面部中，越靠近所述宽度方向一侧，所述活性物质层的厚度越薄，
所述绝缘体层位于比所述活性物质层的顶面向所述电极箔侧降低的位置，
所述绝缘体层具有覆盖所述活性物质层的所述一侧斜面部的至少下部的斜面被覆部、以及从所述斜面被覆部起向所述宽度方向一侧延伸而覆盖所述电极箔的所述绝缘体层担载部的箔被覆部。


2.根据权利要求1所述的带状电极板，
所述绝缘体层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.根据权利要求1或2所述的带状电极板，
所述绝缘体层包含无机绝缘体粉末。


4.根据权利要求1～3的任一项所述的带状电极板，
所述活性物质层包含由金属氧化物构成的正极活性物质粒子。


5.一种矩形电极板，是将权利要求1～4的任一项所述的带状电极板以预定的长度方向尺寸切断而成的。


6.一种电池，使用了权利要求1～4的任一项所述的带状电极板或权利要求5所述的矩形电极板。


7.一种带状电极板的制造方法，
所述带状电极板具备在长度方向上延伸的带状的电极箔、在所述长度方向上延伸的带状的活性物质层、以及在所述长度方向上延伸的带状的绝缘体层，
所述电极箔包含所述电极箔的宽度方向一侧的一侧箔端缘，并且具有带状的箔露出部，所述箔露出部沿着所述一侧箔端缘在所述长度方向上延伸，露出所述电极箔，
所述活性物质层形成在所述电极箔中的比所述箔露出部靠宽度方向另一侧的活性物质层担载部上，
所述绝缘体层包含绝缘树脂，并且沿着所述活性物质层中的位于所述宽度方向一侧的一侧层端缘部，形成在所述电极箔中的所述箔露出部与所述活性物质层担载部之间的绝缘体层担载部上，
所述活性物质层的所述一侧层端缘部具有一侧斜面部，所述一侧斜面部中，越靠近所述宽度方向一侧，所述活性物质层的厚度越薄，
所述绝缘体层位于比所述活性物质层的顶面向所述电极箔侧降低的位置，
所述绝缘体层具有覆盖所述活性物质层的所述一侧斜面部的至少下部的斜面被覆部、以及从所述斜面被覆部起向所述宽度方向一侧延伸而覆盖所述电极箔的所述绝缘体层担载部的箔被覆部，
所述制造方法具备涂布工序和干燥工序，
所述涂布工序中，向在所述长度方向上输送的所述电极箔的所述活性物质层担载部和所述绝缘体层担载部，分别涂布从模头吐出的活性物质糊剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：梅原将一，
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