锂二次电池以及锂二次电池用集电箔的制造方法、以及锂二次电池用集电箔技术

提供一种能够防止活性物质剥离，并且能够防止在电极制造工序中发生集电箔的加工金属粉的锂二次电池的制造方法，具备：电极制造工序，制造正极以及负极；通过隔着隔膜层叠或者回卷所述正极以及负极而形成电极群的工序；以及将所述电极群浸渍到电解液的工序，所述电极制造工序具备：穿孔工序，形成贯通集电箔、并且具有向至少一方的集电箔面侧突出的突出部的多个贯通孔；以及混合剂形成工序，在该被穿孔后的集电箔上形成混合剂层，在所述穿孔工序后不使被穿孔后的所述集电箔上卷而连续进行所述混合剂形成工序。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及锂二次电池以及锂二次电池用集电箔的制造方法、以及通过该方法制造的锂二次电池用集电箔。
技术介绍
使用能够吸着并释放锂离子的材料来形成了负极的锂二次电池相比于使用金属锂形成了负极的锂电池，能够抑制枝晶的析出，所以具有能够防止电池的短路而提高安全性的电池这样的优点。近年来，要求该锂二次电池的高容量化，另一方面，作为功率用途的电池而用于大电流充放电，在负极上金属锂析出而导致内部短路，在最坏的情况下，有可能产生发热、起火事故。以往，致力于通过锂金属氧化物正极材料或者炭系负极材自身的高容量化，在负极侧具有余量地进行吸着或者释放反应，以在负极上不使金属锂析出。或者，致力于通过活性物质粒子的小粒径化来增加比表面积、通过电极设计来增加电极面积等。虽然通过这些努力使电池设计的安全性提高，但对于电池制造面上的活性物质脱落、剥离所致的短路对策并不充分，所以提出了进一步对集电体下了工夫的结构。例如，已知设为网状或者开孔的冲孔金属、实施了车床加工的例子(专利文献1)、使用了进而在表面具有凹凸的金属箔的例子(专利文献i)、具有贯通集电体的多个孔、且该孔是孔的周围向箔状集电体的至少一方的面侧而成、且包括上述箔状集电体的上述孔周围的突出部的厚度超过将上述负极或者上述正极的该集电体以及该混合剂层合起来的1张极板总厚度的3%并小于等于25%以下的例子(专利文献幻等。但是，在上述公开的网状、冲孔金属、车床加工手段中，电极集电体的本来应具有的强度降低。另一方面，在简单地对箔附加凹凸的所公开方式中，如果作为活性物质的剥离防止技术，与通常的平面箔的接触方式相同地，反复利用大电流的充放电循环，则正·负极活性物质膨胀收缩而从集电箔剥离·脱落，引起内部短路，其结果，有可能导致发热等。另外，在这些方式中，存在集电箔加工时的箔金属粉混入到电池内，而成为内部短路的原因的问题。另一方面，作为锂二次电池的电极的制造方法，公开有与膏非接触地测定连续性的膏重量，同时连续地制造膏式极板的装置(专利文献4)。另外，公开有具有在集电体箔上通过真空工艺形成吸着·释放锂的活性物质膜的第1工序、和用具有直线状刀尖的刃物来去除该活性物质膜表面的突起物的第2工序，第2 工序是通过以使直线状刀尖从活性物质膜的表面维持了规定的距离的状态使活性物质膜移动来去除突起物的工序的锂电池用电极的制造方法(专利文献5)。但是，存在在集电体箔的表面设置贯通该集电体的多个孔并辊状地上卷的情况下，加工时的箔金属粉在表面残存而在之后的混合剂层形成时，也依旧混入到混合剂层内这样的问题。专利文献1专利文献2专利文献3专利文献4专利文献5日本特开平11-260375号公报日本特开2004-342519号公报日本特开2008-311171号公报日本特开平08-96806号公报日本特开2008-4281号公报
技术实现思路
本专利技术是为了解决以上那样的问题而完成的，其目的在于提供一种锂二次电池以及锂二次电池用集电箔的制造方法、以及通过该方法制造的锂二次电池用集电箔，能够防止活性物质剥离，并且能够防止在电极制造工序中发生集电箔的加工金属粉。本专利技术提供一种锂二次电池的制造方法，具备电极制造工序，制造正极以及负极；通过隔着隔膜层叠或者回卷所述正极以及负极而形成电极群的工序；以及将所述电极群浸渍到电解液的工序，所述锂二次电池的制造方法的特征在于所述电极制造工序具备穿孔工序，形成贯通集电箔、并且具有向至少一方的集电箔面侧突出的突出部的多个贯通孔；以及混合剂形成工序，在该被穿孔后的集电箔上形成混合剂层，在所述穿孔工序后不使被穿孔后的所述集电箔上卷而连续进行所述混合剂形成工序。特别，所述穿孔工序是穿破集电箔而形成贯通孔的工序。另外，提供所述锂二次电池用集电箔的制造方法、以及通过该方法制造的锂二次电池用集电箔。在本专利技术的锂二次电池制造法中，在穿孔工序后不使穿孔后的集电箔上卷而连续地形成混合剂层，所以不易引起在穿孔工序后的辊上卷时等易于发生的穿孔后的突出部破损等。其结果，在集电箔加工时不会发生金属粉。另外，在通过本专利技术的制造法得到的锂二次电池中，作为电池构成部件，正极以及负极箔状集电体具有贯通的多个孔，该孔是孔的周围向箔状集电体的至少一方的面侧突出而成的，通过该孔周围的突出部发挥向活性物质混合剂的锚定效果，在集电体表面形成的活性物质混合剂层的保持能力提高，而能够防止混合剂层剥离，能够在电池内收纳更多的活性物质。另外，在贯通正极或者负极箔状集电体的多个孔的周围实施了形成突出部的加工之后，不使该集电箔上卷，并且在搬送时使该突出部不与搬送机器接触地，能够连续地进行箔加工和在箔上形成活性物质混合剂层，并且将该突出部的前端部加工成向孔的内侧或者外侧弯曲的形状。在通过这些锂二次电池的电极制造法得到的锂二次电池中，即使在充放电中正极或者负极混合剂层膨胀收缩，仍维持各个粒子之间、与集电体的密着性并且不会在箔加工时发生金属粉，而能够提高内部短路等安全性。进而，使突出部孔的前端形状向内侧或者外侧弯曲，从而活性物质的保持能力进一步提高，同时前端变得圆滑，从而即使孔前端部万一露出到电极外，也不会穿破隔膜而产生与对极的内部短路。附图说明图1是示出正或者负极板的一个例子的剖面图。图2是示出正或者负极板的另一例子的剖面图。图3是使极板的孔前端部的形状向外侧弯曲了的端面图。图4是形成连续式突出部的集电箔的加工装置以及混合剂层形成装置。图5是搬送辊的剖面图。图6是模具的剖面图。图7是锂二次电池用集电箔的俯视图。(符号说明)1 正或者负极；Ia 正或者负极集电箔；Ib 正或者负极混合剂层；Ic 孔；Id 突出部；Id'突出前端部弯曲形状例；2 电极制造装置；3 利用模具的箔加工装置；4 压辊装置；5 涂布装置；6 凹槽。具体实施例方式根据附图，说明通过本专利技术的制造方法得到的锂二次电池中使用的作为集电体的正极或者负极集电箔的一个例子。图1以及图2是示出正或者负极板的一个例子的剖面图， 图3是使极板的孔前端部的形状向外侧弯曲了的端面图。作为负极混合剂层，以能够吸着 释放成为活性物质的锂离子的材料为主要材料， 将该材料、粘接剂、以及分散溶剂等混勻而成为膏状，涂敷到箔状集电体Ia的两面，而制造上述锂二次电池用负极。作为能够吸着·释放锂离子的材料，可以举出碳材料、锂-铝合金、硅系或者锡系锂合金等。其中，根据锂离子的吸着 释放量多、且不可逆容量小等理由，优选使用碳材料。 另外，作为能够在本专利技术中使用的集电体la，根据电气化学性的性质、对箔状的加工性、成本面，在正极中使用铝箔、在负极中使用铜箔。作为形成正极混合剂层的活性物质，以含锂金属氧化物、含锂金属磷氧化合物或者含锂化合物为主要材料，将该材料、粘接剂、以及分散溶剂等混勻而成为膏状，涂敷到集电体Ia的两面，而能够形成上述锂二次电池用正极。作为含锂金属氧化物，可以举出LiCoO2, Li(Ni/Co/Mn)02、LiMn2O4等，作为含锂金属磷氧化合物，可以举出LiFeP04、LiCoPO4, LiMnPO4等，作为含锂化合物，可以举出 LiTi2(PO4)3、1^ 劝2等。其中，根据电气化学特性、安全性、成本面，优选使用LiCo02、Li(Ni/ Co/Μη) O2、LiMn2O4、LiFePO4。图1以及图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：泽井岳彦，齐藤慎治，浦尾和宪，
申请(专利权)人：SEI株式会社，
类型：发明
国别省市：