蓄电装置以及电极单元的制造方法与流程

文档序号:15235448发布日期:2018-08-21 20:29阅读:164来源:国知局

本发明涉及蓄电装置以及电极片被隔离物覆盖的电极单元的制造方法。



背景技术:

特开2007-27027号公报公开的蓄电装置具有将正极片被隔离物覆盖的正极单元和负极片交替层叠而成的电极组装体。图25示出正极单元的一个例子。图25所示的正极单元900具有正极片910以及分别覆盖正极片910的两面的第1隔离物920和第2隔离物930。正极片910在金属箔912的两面具有活性物质层914、916。第1活性物质层914的表层的周缘为大致直角的角部914a。第1隔离物920在角部914a向第2隔离物930侧弯曲,而重叠于第2隔离物930。第2隔离物930沿着第2活性物质层916齐平地配置。两隔离物920、930在正极片910的外侧相互熔接。在图25中用粗实线示出了两隔离物920、930的熔接部分。此外,在利用切割器等用锋刃进行切割来制造正极片910的情况下,一般会形成角部914a。



技术实现要素:

发明要解决的问题

第1隔离物920有可能在第1活性物质层914的角部914a绷紧而破损。特别是在正极单元900与未图示的负极片为层叠状态的情况下,正极单元900隔着第1隔离物920在角部914a受到层叠的负荷,因此第1隔离物920有可能在角部914a穿破。当第1隔离物920破损时,正极片910和负极片会接触(内部短路)而发生异常发热。

因此,以往需要防止覆盖活性物质层的隔离物在活性物质层的周缘发生破损。

用于解决问题的方案

根据本发明的1个特征,蓄电装置具有电极体,电极体是将第1电极片的两面被隔离物覆盖的第1电极单元与极性不同于第1电极片的第2电极片交替层叠而成的。第1电极片具有金属箔,金属箔具备矩形状的集电部和设置于集电部的1边的极耳部。在集电部中,金属箔在该金属箔的第1面具有第1面活性物质层,并且在与第1面相反的一侧的第2面具有第2面活性物质层。在极耳部中,金属箔是露出的。第1面活性物质层具有:第1面平行部,其沿着集电部的第1面设置;第1面锥形部,其设置在作为集电部的第1面的一边的锥形边与第1面平行部之间,并且在第1面活性物质层的厚度方向上向集电部的内侧倾斜;以及第1面弯曲部,其在第1面平行部和第1面锥形部之间从第1面平行部到第1面锥形部以曲面状连续。隔离物具有:第1隔离物,其覆盖集电部的第1面侧;以及第2隔离物,其覆盖集电部的第2面侧。第1隔离物和第2隔离物至少沿着锥形边相互接合。并且,第1隔离物中与第1面锥形部相对的部位是沿着第1面锥形部配置的。

在上述构成中,在第1面活性物质层的周缘形成有第1面锥形部,沿着该第1面锥形部配置有第1隔离物。因此,与例如图25所示活性物质层的表层的周缘为大致直角的角部的情况不同,能防止第1隔离物在第1面活性物质层的周缘绷紧而破损。其结果是,能避免第1电极片和第2电极片的接触(内部短路),提高蓄电装置的出厂前状态的放电试验的成品率,另外,提高蓄电装置的使用时的安全性。

根据本发明的另一特征,第1面锥形部和第1面弯曲部是第1面活性物质层的表面熔融而成的熔融部。

在上述构成中,第1面锥形部和第1面弯曲部为熔融部,因此这些第1面锥形部和第1面弯曲部由无毛刺的平滑的面构成。因此,能防止覆盖第1面的第1隔离物破损。

根据本发明的另一特征,蓄电装置具有第1面缘部,第1面缘部从锥形边起连续设置,并且从锥形边到第1面锥形部以曲面状形成,且在第1面活性物质层的厚度方向上向集电部的内侧倾斜。

在上述构成中,第1面缘部为曲面状,因此该第1面缘部由平滑的面构成。因此,能防止覆盖第1面的第1隔离物破损。

根据本发明的另一特征,第2面活性物质层具有:第2面平行部,其沿着集电部的第2面设置;第2面正交部,其从作为集电部的第2面的一边的与锥形边对应的一边起连续设置,并且设置为与第2面正交;以及第2面弯曲部,其在第2面平行部和第2面正交部之间从第2面平行部到第2面正交部以曲面状连续。

在上述构成中,第2面活性物质层的周缘为第2面正交部,因此与例如将第2面活性物质层的周缘设为向集电部的内侧倾斜的锥形部的情况不同,第2面活性物质层相对于第2面直立形成至集电部的边际为止,其结果是,能确保活性物质的容量。

根据本发明的另一特征,第1面锥形部在第1面活性物质层的厚度方向上以第1面倾斜角度向集电部的内侧倾斜。第2面活性物质层具有:第2面平行部,其沿着集电部的第2面设置;第2面锥形部,其设置在从作为集电部的第2面的一边的与锥形边对应的一边起到第2面平行部之间,并且在第2面活性物质层的厚度方向上以比第1面倾斜角度小的第2面倾斜角度向集电部的内侧倾斜;以及第2面弯曲部,其在第2面平行部和第2面锥形部之间从第2面平行部到第2面锥形部以曲面状连续。第1隔离物具有:第1隔离物平行部,其沿着第1面平行部配置;第1隔离物弯曲部,其沿着第1面弯曲部配置;第1隔离物接合部,其与第2隔离物接合;以及第1隔离物倾斜部,其设置在第1隔离物弯曲部和第1隔离物接合部之间,并且相对于第1隔离物平行部向第2隔离物侧倾斜。第1隔离物倾斜部具有:第1隔离物第1倾斜部,其沿着第1面锥形部配置;以及第1隔离物第2倾斜部,其从第1隔离物第1倾斜部延长设置,与第1隔离物接合部相连。第1隔离物第2倾斜部配置为随着靠近第1隔离物接合部而远离第2面锥形部。

在上述构成中,第1隔离物第2倾斜部配置为随着靠近第1隔离物接合部而远离第2面锥形部,由此能避免第1隔离物第2倾斜部和第2面锥形部的接触。因此,能防止第1隔离物第2倾斜部由于与第2面锥形部的接触导致的任何破损。此外,第2面锥形部的倾斜角度设定得小,由此在第1电极片中能确保活性物质的容量。

根据本发明的另一特征,第1面锥形部从锥形边起连续设置。第2面活性物质层具有:第2面平行部,其沿着集电部的第2面设置;第2面向外锥形部,其从作为集电部的第2面的一边的与锥形边对应的一边起连续设置,并且在第2面活性物质层的厚度方向上向集电部的外侧倾斜;以及第2面弯曲部,其在第2面平行部和第2面向外锥形部之间从第2面平行部到第2面向外锥形部以曲面状连续。第1面锥形部和第2面向外锥形部构成隔着金属箔而连续的面。第1隔离物具有:第1隔离物平行部,其沿着第1面平行部配置;第1隔离物弯曲部,其沿着第1面弯曲部配置;第1隔离物接合部,其与第2隔离物接合;以及第1隔离物倾斜部,其设置在第1隔离物弯曲部和第1隔离物接合部之间,并且相对于第1隔离物平行部向第2隔离物侧倾斜设置。第1隔离物倾斜部具有:第1隔离物第1倾斜部,其沿着第1面锥形部配置;以及第1隔离物第2倾斜部,其从第1隔离物第1倾斜部延长设置,与第1隔离物接合部相连,并且沿着第2面向外锥形部配置。

在上述构成中,第1面锥形部和第2面向外锥形部构成连在一起的面,沿着该面配置有第1隔离物第1倾斜部和第1隔离物第2倾斜部。因此,能防止这些第1隔离物第1倾斜部和第1隔离物第2倾斜部绷紧而破损。另外,在上述构成中,从第1面锥形部到第2面向外锥形部为止为朝向正极片的外侧的连续的倾斜面。因此,在由于与负极片的层叠而对第1面平行部的周缘施加了负荷的情况下,该负荷会从第1面锥形部朝向第2面向外锥形部分散到正极片的外侧。其结果是,能缓和对作为覆盖第1面平行部的周缘的隔离物部分的第1隔离物平行部的周缘施加的负荷,抑制以及防止第1隔离物平行部的周缘破损。

根据本发明的另一特征,第2隔离物沿着第2面平行部配置至第1电极片的外侧为止。

在上述构成中,第2隔离物沿着第2面平行部齐平至配置到第1电极片的外侧为止,因此能防止该第2隔离物在第2面活性物质层的周缘弯曲而绷紧破损。

根据本发明的另一特征,第2隔离物具有:第2隔离物平行部,其沿着第2面平行部配置;第2隔离物弯曲部,其沿着第2面弯曲部配置;第2隔离物接合部,其与第1隔离物接合;以及第2隔离物倾斜部,其设置在第2隔离物弯曲部和第2隔离物接合部之间,并且相对于第2隔离物平行部向第1隔离物侧倾斜设置。

在上述构成中,第2隔离物具有第2隔离物倾斜部,由此,能使该第2隔离物向第1隔离物侧靠近。由此,在第1隔离物中,能将靠近第2隔离物侧的部分设定得短而使两隔离物接合,能减少施加到第1隔离物的负担。因此,能防止第1隔离物破损。

根据本发明的另一特征,在蓄电装置中,多个第1电极单元和多个第2电极片交替层叠,各个第1电极单元的第1面朝向同一方向。

在上述构成中,各第1电极单元是使各自的第1面朝向同一方向而层叠的。因此,在层叠体的制造时,各第1电极单元不用表里反转而始终以固定的方向与负极片交替层叠即可,层叠体的制造变容易。

根据本发明的1个特征,电极单元的制造方法制造如下电极单元:其电极片在金属箔的第1面具有第1面活性物质层,并且在与第1面相反的一侧的第2面具有第2面活性物质层,金属箔具有矩形状的集电部和设置于集电部的一边的极耳部,而且在极耳部中,金属箔是露出的,在电极片中,集电部的第1面被具有比集电部大的面积的第1隔离物覆盖,且集电部的第2面被具有比集电部大的面积的第2隔离物覆盖。电极单元的制造方法具有如下工序:母片准备工序,准备母片,母片在带状的金属箔的第1面具有第1面活性物质层,并且在第2面具有第2面活性物质层,而且第1面活性物质层在该第1面活性物质层的表面具有沿着第1面的第1面平行部,且第2面活性物质层在该第2面活性物质层的表面具有沿着第2面的第2面平行部;电极片切出工序,从第1面活性物质层侧朝向第2面活性物质层侧对母片照射激光,从母片切出电极片,并且在第1面活性物质层中形成第1面锥形部,第1面锥形部设置在作为集电部的第1面的1边的锥形边和第1面平行部之间,并且在第1面活性物质层的厚度方向上向集电部的内侧倾斜;电极片载置工序,从第2面活性物质层侧将电极片载置于第2隔离物,使得集电部收纳在该第2隔离物的范围内;隔离物重叠工序,在集电部收纳于第1隔离物的范围内的位置使第1隔离物从第1面活性物质层侧重叠于电极片和第2隔离物;以及接合工序,将第1隔离物和第2隔离物相互接合。

在上述构成中,能制造在第1面活性物质层的周缘具有第1面锥形部的电极单元。在该电极单元中,与例如图25所示活性物质层的表层的周缘为大致直角的角部的情况不同,能防止第1隔离物在第1面活性物质层的周缘绷紧而破损。另外,第1面锥形部是通过激光熔融而形成的,因此该第1面锥形部由无毛刺的平滑的面构成。因此,能防止覆盖第1面的第1隔离物破损。

根据本发明的另一特征,在接合工序中,将第1隔离物和第2隔离物至少沿着锥形边相互接合。

在上述构成中,将第1隔离物和第2隔离物至少沿着锥形边相互接合,由此能使第1隔离物中与第1面锥形部相对的部位沿着该第1面锥形部配置。

根据本发明的另一特征,在接合工序中,对第1隔离物施加张力将第1隔离物和第2隔离物相互接合,使得第1隔离物中与第1面锥形部相对的部位沿着第1面锥形部配置。

在上述构成中,能使第1隔离物中与第1面锥形部相对的部位可靠地沿着该第1面锥形部配置。

附图说明

图1是蓄电装置的立体图。

图2是电极组装体的截面图。

图3是正极单元以及负极片的立体图。

图4是正极片以及隔离物的立体图。

图5是正极片的立体图。

图6是负极片的立体图。

图7是将图2的vii区域放大表示的截面图。

图8是在正极极耳边的附近将正极单元放大表示的截面图。

图9是表示电极组装体的制造工序的流程图。

图10是涂布干燥装置的概略侧视图。

图11是正极母片的俯视图。

图12是激光加工装置的概略立体图。

图13是用激光切断的状态的正极母片的截面图。

图14是隔离物包裹装置的概略立体图。

图15是吸引臂的立体图。

图16是熔接辊的立体图。

图17是表示熔接辊对隔离物进行熔接的样子的截面图。

图18是层叠装置的概略图。

图19是通过与图7对应而表示正极单元的变更例的截面图。

图20是通过与图7对应而表示正极单元的变更例的截面图。

图21是通过与图7对应而表示正极单元的变更例的截面图。

图22是通过与图7对应而表示正极单元的变更例的截面图。

图23是通过与图7对应而表示正极单元的变更例的截面图。

图24是通过与图7对应而表示正极单元的变更例的截面图。

图25是表示现有的正极单元的截面图。

具体实施方式

以下,使用附图说明本发明的实施方式。图1所示的蓄电装置1例如是锂离子2次电池。蓄电装置1的壳体10具有:有底的长方体状的壳体主体12;以及将壳体主体12的开口部封闭的平板状的盖11。盖11具有外部连接端子14、16。外部连接端子14、16在厚度方向上将盖11贯通。

如图1所示,蓄电装置1在壳体10的内部具有电极组装体20(电极体)和电解液(省略图示)。电极组装体20通过后述的正极极耳部31b和负极极耳部41b而与外部连接端子14、16连接。电极组装体20通过外部连接端子14、16向蓄电装置1的外部供应电力(放电),并从蓄电装置1的外部被供应电力(充电)。

如图2、图3所示,在电极组装体20中,正极单元50(第1电极单元)和负极片40(第2电极片)交替层叠。如图2、图3、图4所示,正极单元50具有正极片30(第1电极片)和覆盖正极片30的两面的隔离物54。如图2所示,正极单元50是使后述的第1面aa朝向同一方向而层叠的。

如图2、图4、图5所示,正极片30将正极金属箔31(金属箔)作为母体。正极金属箔31例如为铝箔。以下,将正极金属箔31的两面分别记为第1面aa和第2面bb。正极金属箔31具有:矩形状的正极集电部31a(集电部);以及从作为正极集电部31a的1边的正极极耳边30d突出的形状的正极极耳部31b(极耳部)。正极集电部31a在第1面aa具有第1面正极活性物质层32(第1面活性物质层),在第2面bb具有第2面正极活性物质层36(第2面活性物质层)。两正极活性物质层32、36形成于例如正极集电部31a的大致整个区域。两正极活性物质层32、36包含例如含锂金属氧化物。此外,第1面正极活性物质层32的厚度方向为从第1面aa去往后述的第1面平行部33的方向,在图2和后面说明的图7、图8中标注附图标记aa1。第2面正极活性物质层36的厚度方向为从第2面bb去往后述的第2面平行部37的方向,在图2和后面说明的图7、图8中标注附图标记bb1。

如图4、图5所示,在正极极耳部31b中,不具有第1面正极活性物质层32和第2面正极活性物质层36,正极金属箔31是露出的。各正极片30的正极极耳部31b相互重叠,例如熔接于一方外部连接端子14(参照图1)。此外,在正极集电部31a中,将与正极极耳边30d相对的边记为正极极耳相对边30b。另外,将与正极极耳边30d和正极极耳相对边30b正交的2边记为正极第1侧边30a和正极第2侧边30c。此外,正极集电部31a的各边30a、30b、30c、30d构成正极片30的各边。

如图5所示,第1面正极活性物质层32具有第1面平行部33、第1面熔融部133以及第1面涂布缘部833。第1面熔融部133分别沿着正极第1侧边30a、正极极耳相对边30b和正极第2侧边30c设置。各第1面熔融部133是将第1面正极活性物质层32的表面例如通过激光熔融而形成的熔融部。各第1面熔融部133的构成是相同的。第1面涂布缘部833沿着正极极耳边30d设置。第1面涂布缘部833是将正极用的活性物质涂布于第1面aa时形成的活性物质层的缘部。第1面平行部33、各第1面熔融部133以及第1面涂布缘部833分别构成第1面正极活性物质层32的表面部分。

如图7所示,第1面平行部33在第1面aa的中央部分沿着第1面aa设置。第1面熔融部133具有第1面弯曲部35、第1面锥形部34以及第1面缘部134。第1面弯曲部35在第1面平行部33和后面说明的第1面锥形部34之间从该第1面平行部33到该第1面锥形部34以曲面状连续。第1面锥形部34设置在第1面正极边30y和第1面平行部33之间,并且构成为在第1面正极活性物质层32的厚度方向aa1上向正极集电部31a的内侧直线型地倾斜的平面形状。第1面正极边30y是第1面aa的正极第1侧边30a。第1面缘部134从第1面正极边30y起连续设置,并且从该第1面正极边30y到第1面锥形部以曲面状形成,且在第1面正极活性物质层32的厚度方向aa1上向正极集电部31a的内侧倾斜。

如图8所示,第1面涂布缘部833具有第1面涂布弯曲部835和第1面涂布锥形部834。第1面涂布弯曲部835在第1面平行部33和后面说明的第1面涂布锥形部834之间从该第1面平行部33到该第1面涂布锥形部834以曲面状连续。第1面涂布锥形部834设置在第1面极耳正极边30y2和第1面涂布弯曲部835之间,详细地说,从第1面极耳正极边y2的附近起到第1面涂布弯曲部835连续设置。第1面极耳正极边30y2是第1面aa的正极极耳边30d。第1面涂布锥形部834构成为在第1面正极活性物质层32的厚度方向aa1上向正极集电部31a的内侧缓慢弯曲的曲面形状。此外,第1面涂布锥形部834也可以是向正极集电部31a的内侧直线型地倾斜的平面形状。第1面涂布弯曲部835包含于本发明的“第1面弯曲部”。第1面涂布锥形部834包含于本发明的“第1面锥形部”。

本发明的“锥形边”是第1面aa的设置有第1面锥形部34或者第1面涂布锥形部834的边。即,在本实施方式中,正极集电部31a的4边30a、30b、30c、30d全部相当于锥形边。

如图5所示,第2面正极活性物质层36具有第2面平行部37、第2面熔融部137以及第2面涂布缘部837。第2面熔融部137分别沿着正极第1侧边30a、正极极耳相对边30b和正极第2侧边30c设置。各第2面熔融部137是将第2面正极活性物质层36的表面例如通过激光熔融而形成的熔融部。各第2面熔融部137的构成是相同的。第2面涂布缘部837沿着正极极耳边30d设置。第2面涂布缘部837是将正极用的活性物质涂布于第2面bb时形成的活性物质层的缘部。第2面平行部37、第2面熔融部137以及第2面涂布缘部837分别构成第2面正极活性物质层36的表面部分。

如图7所示,第2面平行部37在第2面bb的中央部分沿着第2面bb设置。第2面熔融部137具有第2面弯曲部39和第2面正交部38。第2面弯曲部39在第2面平行部37和后面详细说明的第2面正交部38之间从该第2面平行部37到该第2面正交部38以曲面状连续。第2面正交部38从第2面弯曲部39起连续设置,并且设置为与正极第1面bb正交,且与第2面正极边30w连续。第2面正极边30w是第2面bb的正极第1侧边30a。

如图8所示,第2面涂布缘部837具有第2面涂布弯曲部839和第2面涂布锥形部838。第2面涂布弯曲部839在第2面平行部37和后面说明的第2面涂布锥形部838之间从该第2面平行部37到该第2面涂布锥形部838以曲面状连续。第2面涂布锥形部838设置在第2面涂布弯曲部839和第2面极耳正极边30w2之间,详细地说,从第2面涂布弯曲部839起到第2面极耳正极边w2的附近连续设置。第2面极耳正极边30w2是第2面bb的正极极耳边30d。第2面涂布锥形部838构成为在第2面正极活性物质层36的厚度方向bb1上向正极集电部31a的内侧缓慢弯曲的曲面形状。此外,第2面涂布锥形部838也可以是向正极集电部31a的内侧直线型地倾斜的平面形状。

如图2所示,隔离物54具有覆盖正极集电部31a的第1面aa侧的第1隔离物55和覆盖正极集电部31a的第2面bb侧的第2隔离物56。如图4所示,两隔离物55、56为矩形状并且具有比正极集电部31a大的面积。如图3所示,两隔离物55、56沿着正极集电部31a的各边30a、30b、30c、30d相互熔接(接合)。正极极耳部31b从两隔离物55、56之间突出。在图3中,两隔离物55、56的熔接区域用影线表示。

如图7所示,两隔离物55、56被相互熔接,使得第1隔离物55中与第1面锥形部34相对的部位沿着该第1面锥形部34配置。在图7中,用粗实线表示两隔离物55、56的熔接部分。在图7中,示出了在正极第1侧边30a处两隔离物55、56被熔接的样子,而在正极极耳相对边30b(参照图5)和正极第2侧边30c处,与正极第1侧边30a同样地将两隔离物55、56相互熔接。在后面使用图8说明正极极耳边30d处的两隔离物55、56熔接的样子。

如图7所示,第1隔离物55具有第1隔离物平行部55a、第1隔离物弯曲部55b、第1隔离物倾斜部55c以及第1隔离物接合部55d。第1隔离物平行部55a沿着第1面平行部33配置成平面状,并且与第1面平行部33接触。第1隔离物弯曲部55b沿着第1面弯曲部35弯曲配置,并且与第1面弯曲部35接触。第1隔离物倾斜部55c设置在第1隔离物弯曲部55b与第1隔离物接合部55d之间,并且相对于第1隔离物平行部55a向第2隔离物56侧倾斜,例如直线型地倾斜。第1隔离物倾斜部55c具有:第1隔离物第1倾斜部op1,其与第1面锥形部34相对;以及第1隔离物第2倾斜部op2,其从第1隔离物第1倾斜部op1延长设置,与第1隔离物接合部55d相连。第1隔离物第1倾斜部op1沿着第1面锥形部34配置,并且与第1面锥形部34接触。第1隔离物第2倾斜部op2配置在与第1面缘部134、对应于正极金属箔31的厚度的端面e、第2面正交部38以及第2面弯曲部39对应的位置。第1隔离物第2倾斜部op2配置为随着靠近第1隔离物接合部55d而远离第1面缘部134、端面e、第2面正交部38以及第2面弯曲部39。第1隔离物接合部55d位于第2隔离物56的表面,与后述的第2隔离物接合部56c熔接。

第2隔离物56沿着第2面平行部37齐平地配置至正极片30的外侧为止。第2隔离物56具有第2隔离物平行部56a、第2隔离物外侧部56b、第2隔离物接合部56c。第2隔离物平行部56a沿着第2面平行部37配置为平面状,并且与第2面平行部37接触。第2隔离物外侧部56b位于正极片30的外侧,不与正极片30和第1隔离物55接触。第2隔离物接合部56c与第1隔离物接合部55d熔接。

如图8所示,两隔离物55、56被相互熔接,使得第1隔离物55中与第1面涂布锥形部834相对的部位沿着第1面涂布锥形部834配置。此外,第1隔离物55沿着第1面涂布锥形部834的仅仅一部分。对两隔离物55、56中具有与图7相同或实质相同的构成、功能的部位标注与图7相同的附图标记,从而省略重复的说明。第1隔离物弯曲部55b沿着第1面涂布弯曲部835弯曲配置,并且与第1面涂布弯曲部835接触。第1隔离物第1倾斜部op1在第1面涂布锥形部834的除了第1面极耳正极边30y2侧的缘部以外的部位沿着该第1面涂布锥形部834配置,并且与该第1面涂布锥形部834接触。第1隔离物第2倾斜部op2配置在与第1面涂布锥形部834的第1面极耳正极边30y2侧的缘部、正极金属箔31的端面e2、第2面涂布锥形部838以及第2面涂布弯曲部839对应的位置,并且配置在从这些各部位分开的位置。

如图2、图3、图6所示,负极片40将负极金属箔41作为母体。负极金属箔41例如为铜箔。以下,将负极金属箔41的两面分别记为负极第1面cc和负极第1面dd。负极金属箔41具有:矩形状的负极集电部41a;以及从作为负极集电部41a的1边的负极极耳边40d突出的形状的负极极耳部41b。负极集电部41a在负极第1面cc具有第1面负极活性物质层42,在负极第2面dd具有第2面负极活性物质层46。两负极活性物质层42、46形成于例如负极集电部41a的大致整个区域。两负极活性物质层42、46例如包含碳。

如图3、图6所示,在负极极耳部41b中,不具有第1面负极活性物质层42和第2面负极活性物质层46,负极金属箔41是露出的。各负极片40的负极极耳部41b相互重叠,例如熔接于一方外部连接端子16(参照图1)。此外,在负极集电部41a中,将与负极极耳边40d相对的边记为负极极耳相对边40b。另外,将与负极极耳边40d和负极极耳相对边40b正交的2边记为负极第1侧边40a和负极第2侧边40c。此外,负极集电部41a的各边40a、40b、40c、40d构成负极片40的各边。

如图2、图3、图6所示,第1面负极活性物质层42具有负极锥形部42a。负极锥形部42a分别沿着负极第1侧边40a、负极极耳相对边40b以及负极第2侧边40c设置。各负极锥形部42a从对应的各边40a、40b、40c向负极集电部41a的内侧倾斜,例如直线型地倾斜。此外,各负极锥形部42a也可以去掉。

如以上那样构成电极组装体20。在上述构成中,在第1面正极活性物质层32的周缘形成有第1面弯曲部35和第1面锥形部34(参照图7),沿着这些第1面弯曲部35和第1面锥形部34配置有第1隔离物弯曲部55b和第1隔离物第1倾斜部op1,因此与例如图25所示的正极片910那样活性物质层的表层的周缘为大致直角的角部914a的情况不同,能防止第1隔离物55在第1面正极活性物质层32的周缘绷紧而破损。其结果是,在电极组装体20(参照图2)中,能避免正极片30与负极片40的接触(内部短路),提高蓄电装置的出厂前状态下的放电试验的成品率,另外,提高蓄电装置的使用时的安全性。

在上述构成中,第1面弯曲部35、第1面锥形部34和第1面缘部134(参照图7)为熔融部,因此这些第1面弯曲部35、第1面锥形部34和第1面缘部134由无毛刺的平滑的面构成。因此,能防止覆盖第1面弯曲部35的第1隔离物弯曲部55b以及覆盖第1面锥形部34的第1隔离物第1倾斜部op1破损。另外,在第1隔离物第2倾斜部op2与第1面缘部134发生了接触的情况下,也能防止该第1隔离物第2倾斜部op2破损。

在上述构成中,第1面弯曲部35和第1面缘部为曲面状,因此该第1面弯曲部35和该第1面缘部由平滑的面构成。因此,能防止覆盖第1面弯曲部35的第1隔离物弯曲部55b破损。另外,在第1隔离物第2倾斜部op2与第1面缘部134发生了接触的情况下,也能防止该第1隔离物第2倾斜部op2破损。

在上述构成中,第2面正极活性物质层36的周缘为第2面正交部38(参照图7),因此与将例如第2面正极活性物质层36的周缘设为向正极集电部31a的内侧倾斜的锥形部的情况不同,第2面正极活性物质层36相对于第2面bb直立形成至正极集电部31a的边际为止,其结果是,能确保活性物质的容量。

在上述构成中,各正极单元50是使各自的第1面aa朝向相同方向而层叠的(参照图2)。因此,在电极组装体20的制造时,各正极单元50不用表里反转而始终以固定的方向与负极片40交替层叠即可,电极组装体20的制造变容易。

接下来,说明电极组装体20的制造方法。如图9所示,电极组装体20的制造方法具有正极单元制作工序s1、负极片制作工序s2以及层叠工序s3。正极单元制作工序s1具有正极母片准备工序s1a(母片准备工序)、正极片切出工序s1b(电极片切出工序)以及隔离物包裹工序s1c。隔离物包裹工序s1c具有正极片载置工序p1(电极片载置工序)、隔离物重叠工序p2、接合工序p3以及切断工序p4。负极片制作工序s2具有负极母片准备工序s2a和负极片切出工序s2b。正极单元制作工序s1和负极片制作工序s2可以并行进行,也可以先后进行。此外,本发明的“电极单元的制造方法”具有正极单元制作工序s1的各工序s1a、s1b、s1c。

如图10所示,在正极母片准备工序s1a中使用涂布干燥装置70。涂布干燥装置70具有送料辊71、涂布机72、干燥机73、压辊74以及收卷辊76。送料辊71上卷绕有带状的正极金属箔31。正极金属箔31从送料辊71放卷,依次通过涂布机72、干燥机73、压辊74。此外,正极金属箔31受到规定的张力。正极金属箔31由涂布机72在第1面aa和第2面bb分别涂布正极用的活性物质。由此,在第1面aa形成第1面正极活性物质层32,在第2面bb形成第2面正极活性物质层36。两正极活性物质层32、36由干燥机73进行干燥,由压辊74在厚度方向上进行压缩。这样,完成正极母片61。即,正极母片61具有带状的正极金属箔31、形成于其第1面aa的第1面正极活性物质层32和形成于第2面bb的第2面正极活性物质层36。两正极活性物质层32、36在各自的厚度方向的表面具有已经说明的第1面平行部33和第2面平行部37。正极母片61在由各辊77张紧的状态下被收卷辊76收卷。

图11是从第1面aa侧观看正极母片61的俯视图。如图11所示,正极母片61具有活性物质层形成区域61a。活性物质层形成区域61a在图11中用影线表示。在该活性物质层形成区域61a形成有第1面正极活性物质层32。活性物质层形成区域61a设置在正极母片61的宽度方向的中央,并且在正极母片61的整个长度上是连续的。活性物质层形成区域61a的宽度相当于正极第1侧边30a的长度的大致2倍。正极母片61的宽度方向的两侧为露出有正极金属箔31的金属箔露出区域61b、61c。两金属箔露出区域61b、61c分别在正极母片61的整个长度上是连续的。两金属箔露出区域61b、61c的宽度分别相当于正极极耳部31b的突出方向的长度。此外,在图11中,用虚线示出了后述的激光ls(图12参照)的切断线。在正极母片61的宽度方向上切出2个正极片30,并且正极片30是在正极母片61的长边方向上被连续切出。在正极母片61的宽度方向上相邻的正极片30中,彼此的正极极耳相对边30b一致。在正极母片61的长度方向上相邻的正极片30中,彼此的正极第1侧边30a与正极第2侧边30c一致。此外,在正极母片61中,第2面正极活性物质层36形成于隔着正极金属箔31与活性物质层形成区域61a相对的区域。此外,活性物质层形成区域61a的宽度也可以是正极第1侧边30a的大致1倍。在这种情况下,在正极母片61的宽度方向上仅切出一个正极片30。正极母片61被转交给接下来说明的正极片切出工序s1b。

在正极片切出工序s1b中使用图12所示的激光加工装置80。如图12所示,激光加工装置80具有送料辊81、输送机82、控制器86、激光装置88。送料辊81上卷绕有带状的正极母片61。输送机82具有张设于辊82b的带82a。

如图12所示,激光装置88具有对活性物质层形成区域61a照射第1激光ls1的第1激光装置90和对两金属箔露出区域61b、61c照射第2激光ls2的第2激光装置190。以下,关于两激光ls1、ls2,将它们分别区分为第1激光ls1和第2激光ls2,将它们统称时作为激光ls进行说明。也可以与各个金属箔露出区域61b、61c对应地设置有2个第2激光装置190。

如图12所示,第1激光装置90具有激光头92、x-y轴机器人94、辅助气体供应装置96以及激光振荡器98。激光头92装配于x-y轴机器人94。x-y轴机器人94使激光头92在x-y轴方向上移动。x-y轴机器人94例如具有:x轴构件94a,其支撑激光头92且使激光头92能在正极母片61的宽度方向即x方向上移动;以及y轴构件94b,其支撑x轴构件94a且使x轴构件94a能在正极母片61的长边方向即y方向上移动。x-y轴机器人94按照控制器86中存储的程序使激光头92移动。

如图12所示,辅助气体供应装置96与激光头92连接。辅助气体供应装置96供应辅助气体。激光振荡器98利用例如光纤与激光头92连接。激光振荡器98基于来自控制器86的控制信号向激光头92供应激光束。

如图13所示,激光头92具有透镜92a。利用该透镜92a,第1激光ls1向设定于正极母片61的规定位置的焦点p聚光。焦点p设定于正极金属箔31的厚度中心的附近,例如设定于正极金属箔31的厚度内。或者焦点p设定于正极金属箔31附近的第1面正极活性物质层32内,或者设定于正极金属箔31附近的第2面正极活性物质层36内。此外,第1激光ls1从第1面正极活性物质层32侧向第2面正极活性物质层36侧照射。

如图13所示,第1激光ls1以其光轴j与正极母片61垂直的方式进行照射。因此,第1激光ls1与自身相对于正极母片61倾斜照射的情况不同,该第1激光ls1通过两正极活性物质层32、36和正极金属箔31的直线距离最短。因此,第1激光ls1能将其输出设定得弱。此外,光轴j是指通过透镜92a的中心和焦点p的直线。

第1激光ls1是连续波激光。优选第1激光ls1的波长设定在300~1100nm的范围内。优选第1激光ls1的光点直径设定为10~100μm(微米)的范围内。优选第1激光ls1的切断速度设定为0.5~3m/s的范围内。优选第1激光ls1的输出设定为0.01~2.0kw的范围内。

如图12所示,第2激光装置190具有激光头192、x-y轴机器人194、辅助气体供应装置196以及激光振荡器198。x-y轴机器人194具有x轴构件194a和y轴构件194b。第2激光装置190的各设备192、194、196、198发挥与第1激光装置90的各设备92、94、96、98同样的功能。激光头192具有未图示的透镜。利用该透镜,第2激光ls2向设定于正极母片61的规定位置的焦点聚光。焦点设定于正极金属箔31的厚度中心的附近,例如设定于正极金属箔31的厚度内。第2激光ls2例如以其光轴与正极母片61垂直的方式进行照射。

第2激光ls2是脉冲波激光。优选第2激光ls2的波长设定在500~1100nm的范围内。优选第2激光ls2的光点直径设定在25~100μm(微米)的范围内。优选第2激光ls1的切断速度设定在1~3m/s的范围内。优选第2激光ls2的输出设定在10~100w的范围内。优选第2激光ls2的脉冲宽度设定为小于20ps(皮秒)。优选第2激光ls2的重复频率设定在0.1~1mhz的范围内。

对激光加工装置80的动作进行说明。如图12所示,正极母片61从送料辊81放卷,一边受到规定的张力一边向搬运方向ff1搬运。正极母片61由输送机82搬运。从激光装置88对该正极母片61照射激光ls。第1激光装置90向活性物质层形成区域61a照射第1激光ls1。第1激光ls1在活性物质层形成区域61a中将两正极活性物质层32、36(图13参照)和正极金属箔31熔融并切断。来自辅助气体供应装置96的辅助气体将熔融后的两正极活性物质层32、36和正极金属箔31吹走。第2激光装置190向两金属箔露出区域61b、61c照射第2激光ls2。第2激光ls2在两金属箔露出区域61b、61c将正极金属箔31熔融并切断。来自辅助气体供应装置196的辅助气体将熔融后的正极金属箔31吹走。

在图12中,用虚线示出了激光ls的切断线。第1激光ls1在活性物质层形成区域61a的宽度方向的中央沿着正极母片61的长边方向切出正极极耳相对边30b。另外,第1激光ls沿着正极母片61的宽度方向切出正极第1侧边30a和正极第2侧边30c。第2激光ls在两金属箔露出区域61b、61c和活性物质层形成区域61a的边界处沿着正极母片61的长边方向切出正极极耳边30d。另外,第2激光ls2在两金属箔露出区域61b、61c分别切出正极极耳部31b。这样,从正极母片61切出正极片30。如在图11中说明的那样,在正极母片61的宽度方向上切出2个正极片30,并且正极片30在正极母片61的长边方向上被连续切出。此外,也可以利用第1激光ls1在活性物质层形成区域61a上切出正极极耳边30d。在图12中,用影线示出了活性物质层形成区域61a。

如图13所示,第1激光ls1在第1面正极活性物质层32中形成第1面熔融部133,并且在第2面正极活性物质层36中形成第2面熔融部137。如已经说明的那样,第1面熔融部133具有第1面弯曲部35、第1面锥形部34以及第1面缘部134。第2面熔融部137具有第2面正交部38以及第2面弯曲部39。如图13所示,第1激光ls1相对于正极母片61垂直照射。由此,在被第1激光ls1的切断线隔开的两侧对称地形成第1面熔融部133和第2面熔融部137。由激光ls切出的正极片30例如储藏于未图示的层叠箱,被转交给接下来说明的隔离物包裹工序s1c。此外,由于第1面熔融部133和第2面熔融部137是通过第1激光ls熔融而形成的,因此这些第1面熔融部133和第2面熔融部137由无毛刺的平滑的面构成。因此,能防止在后述的接合工序p3中分别覆盖第1面熔融部133的第1面弯曲部35和第1面锥形部34的第1隔离物弯曲部55b和第1隔离物第1倾斜部op1破损。

如图14所示,在隔离物包裹工序s1c中使用隔离物包裹装置100。隔离物包裹装置100依次实施正极片载置工序p1、隔离物重叠工序p2、接合工序p3以及切断工序p4的各工序。隔离物包裹装置100具有第1送料辊102、吸引臂112、第2送料辊104、按压辊106、熔接辊108以及切断辊110。

在第1送料辊102上卷绕有带状的第2隔离物56。第2隔离物56的宽度h1比正极第1侧边30a的长度长。

吸引臂112具有能吸引正极片30和解除该吸引的吸引部113(参照图15)。吸引部113例如具有与正极片30进行面接触的相对面113a,在该相对面113a中设置有多个吸引孔113b。

如图14所示,在第2送料辊104上卷绕有带状的第1隔离物55。第1隔离物55的宽度h2与第2隔离物56的宽度h1大致一致。按压辊106具有上下成对的第1按压辊106a和第2按压辊106b。

熔接辊108具有上下成对的第1熔接辊108a和第2熔接辊108b。第1熔接辊108a(参照图16)在其轴线aj方向的两缘部具有直径比辊主体210大的第1加热圆盘部212和第2加热圆盘部214。另外,第1熔接辊108a在辊主体210的外周面具有从其外周面在径向上伸出的加热伸出部216。加热伸出部216在辊主体210周向的预定部位从加热圆盘部212在轴线aj方向上延伸到加热圆盘部214。加热伸出部216的外周面216a的直径与两加热圆盘部212、214的直径一致。加热伸出部216和两加热圆盘部212、214设定为能将第1隔离物55和第2隔离物56相互熔接的温度。第2熔接辊108b为圆柱形状,在轴线bj方向上没有凹凸。

如图14所示,切断辊110具有上下成对的第1切断辊110a和第2切断辊110b。第1切断辊110a在其两缘部之间的整个范围内具有锋刃mf。

对隔离物包裹装置100的动作进行说明。首先如图14所示,第2隔离物56从第1送料辊102放卷。第2隔离物56一边受到规定的张力一边向搬运方向ff2搬运。对该第2隔离物56实施正极片载置工序p1。在正极片载置工序p1中,吸引臂112将正极片30载置在第2隔离物56上。吸引臂112吸引由激光加工装置80(参照图12)切出的正极片30,将其运送到第2隔离物56上。然后,吸引臂112在第2隔离物56上解除正极片30的吸引,将该正极片30载置于第2隔离物56。正极片30从第2面正极活性物质层36(参照图5)侧载置于第2隔离物56,使得正极集电部31a收纳在第2隔离物56的范围内。

在正极片载置工序p1之后,实施隔离物重叠工序p2(参照图14)。在隔离物重叠工序p2中,第1隔离物55从第2送料辊104放卷,并且用两按压辊106a、106b将该第1隔离物55与正极片30及第2隔离物56一起从上下夹住。两按压辊106a、106b在使第1隔离物55与正极片30及第2隔离物56重叠的状态下将这些第1隔离物55、正极片30和第2隔离物56在搬运方向ff2上搬运。此外,第1隔离物55在正极集电部31a收纳于该第1隔离物55的范围内的位置从第1面正极活性物质层32(参照图5)侧重叠于第2隔离物56。

在隔离物重叠工序p2后,实施接合工序p3(参照图14)。在接合工序p3中,两熔接辊108a、108b从上下夹住两隔离物55、56和正极片30,一边对两隔离物55、56进行熔接一边将两隔离物55、56和正极片30向搬运方向ff2搬运。第1加热圆盘部212对第1熔接区域f1进行熔接。第1熔接区域f1是正极极耳边30d的外周的沿着正极极耳边30d的区域。第2加热圆盘部214对第2熔接区域f2进行熔接。第2熔接区域是正极极耳相对边30b的外周的沿着正极极耳相对边30b的区域。加热伸出部216对第3熔接区域f3进行熔接。第3熔接区域f3是相邻的正极片30之间的区域中的沿着正极第1侧边30a和正极第2侧边30c的区域。在各熔接区域f1、f2、f3中,形成已经说明的第1隔离物接合部55d和第2隔离物接合部56c(参照图7)。

图17关于第3熔接区域f3示出了两隔离物55、56被熔接的样子。此外,在图17中用侧视图表示第2熔接辊108b。如图17所示,第1熔接辊108a位于第1隔离物55侧,第2熔接辊108b位于第2隔离物56侧。第1熔接辊108a的加热伸出部216以正极片30的厚度的量将第1隔离物55向第2隔离物56侧按压,而将两隔离物55、56相互熔接。第2熔接辊108b将第2隔离物56保持为齐平。两隔离物55、56在第1隔离物55被施加了张力的状态下相互熔接,使得第1隔离物55的与第1锥形部34相对的部位(第1隔离物第1倾斜部op1)沿着第1锥形部34配置。此外,如已经说明的那样,因为第1面平行部33与第1面锥形部34的拐弯处的第1面弯曲部35为曲面形状,因此即使对第1隔离物55施加了向第2隔离物56侧的张力,也能防止覆盖第1面弯曲部35的第1隔离物弯曲部55b绷紧而破损。与加热伸出部216同样,两加热圆盘部212、214(参照图14)以正极片30的厚度的量将第1隔离物55向第2隔离物侧按压,而将两隔离物55、56相互熔接。

在接合工序p3(参照图14)之后,实施切断工序p4。在切断工序p4中,两切断辊110a、110b从上下夹住两隔离物55、56和正极片30,将这些两隔离物55、56和正极片30在搬运方向ff2上搬运,并且第1切断辊110a的锋刃mf在相邻的正极片30之间沿宽度方向将两隔离物55、56切断。由此,完成正极单元50。

对负极片制作工序s2(参照图9)进行说明。负极片制作工序s2具有负极母片准备工序s2a和负极片切出工序s2b。在负极母片准备工序s2a中,使用图10所示的涂布干燥装置70,制作在带状的负极金属箔的两面分别形成有第1面负极活性物质层和第2面负极活性物质层的负极母片。负极母片的制作顺序与正极母片61的制作顺序同样,因此省略重复的说明。

在负极片切出工序s2b中,使用图12所示的激光加工装置80。并且,利用激光加工装置80从负极母片切出负极片。负极片的切出的顺序与正极片30的切出顺序同样,因此省略重复的说明。

对层叠工序s3(参照图9)进行说明。在层叠工序s3中,使用图18所示的层叠装置150。层叠装置150例如具有滑动面152和层叠箱154。从未图示的输送机依次将正极单元50和负极片40交替搬运到滑动面152上来。正极单元50和负极片40从滑动面152落下到层叠箱154。层叠箱154相对于水平面按规定角度t倾斜。因此,落下到层叠箱154的正极单元50和负极片40向层叠箱154的前面154a侧运动,从该前面154a侧依次层叠。由此,制作正极单元50和负极片40被交替层叠的电极组装体20(参照图2)。

在层叠工序s3中,各正极单元50使各自的第1面aa(参照图2)朝向相同方向地层叠。因此,在层叠工序s3中,不用使在隔离物包裹工序s1c中制作的各正极单元50随后进行表里反转,而只要使其按固定方向与负极片40交替层叠即可,层叠工序s3变容易。同样,各负极片40使各自的负极第1面cc朝向相同方向地层叠。因此,在层叠工序s3中,不用使在负极片切出工序s2b中制作的各负极片40随后进行表里反转,而只要使其按固定方向与正极单元50交替层叠即可,层叠工序s3变容易。通过层叠工序s3制作的电极组装体20与电解液一起被封入壳体10(参照图1)。这样,完成蓄电装置1。

以上与附图关联地对本发明的实施方式进行了说明,但是本发明不限于通过上述实施方式说明的结构、构成、外观、形状等,能在不变更本发明的要旨的范围中进行各种变更、追加、删除。第1隔离物接合部55d与第2隔离物接合部56c的接合不限于熔接,也可以通过例如粘接来接合。第1面熔融部133和第2面熔融部137的形成方法不限于激光的熔融,例如也可以利用高温的锋刃、燃烧器等进行熔融来形成。第1面熔融部133也可以设置于正极第1侧边30a、正极极耳相对边30b、正极第2侧边30c这3边中的仅2边或1边,另外,也可以沿着正极极耳边30d设置。第2面熔融部137沿着设置有第1面熔融部133的边设置。此外,如此后说明的图21、图22所示,本发明的“第1隔离物沿着第1面锥形部”也包括第1隔离物沿着第1面锥形部的一部分的情况。在第1熔融部34设置于正极第1侧边30a、正极极耳相对边30b、正极第2侧边30c这3边中的仅2边或者1边的情况下,正极片30具有锥形边和非锥形边。如已经说明的那样,锥形边是正极金属箔31的第1面aa的设置有第1面锥形部34或者第1面涂布锥形部834的边。非锥形边是未设置有第1面锥形部34或第1面涂布锥形部834的边。在正极片30具有锥形边和非锥形边的情况下,在接合工序p3中,也可以沿着全部的锥形边和全部的非锥形边将两隔离物55、56相互接合。也可以沿着全部的锥形边和一部分的非锥形边将两隔离物55、56相互接合。也可以沿着一部分的锥形边和一部分的非锥形边将两隔离物55、56相互接合。也可以沿着一部分的锥形边和全部的非锥形边将两隔离物55、56相互接合。也可以沿着全部的锥形边或者仅沿着一部分的锥形边将两隔离物55、56相互接合,而在非锥形边中不将两隔离物55、56接合。也可以沿着全部的非锥形边或者仅沿着一部分的非锥形边将两隔离物55、56相互接合,而在锥形边中不将两隔离物55、56相互接合。

以下,使用图19~图24说明第1面正极活性物质层32和第2面正极活性物质层36的周缘构成的变更例。在图19~图24中,对具有与图7相同或实质相同的构成、功能的部位标注与图7相同的附图标记,从而省略重复的说明。此外,在图19~图24中,使用正极第1侧边30a对第1面正极活性物质层32和第2面正极活性物质层36的周缘的变更例进行说明,但是也可以将图19~图24所示的构成应用于正极极耳相对边30b、正极第2侧边30c以及正极极耳边30d。

在图19所示的第1面正极活性物质层32a中,代替图7所示的第1面熔融部133而形成有第1面熔融部133a。在第1面熔融部133a中,从第1面正极边30y起连续设置有第1面锥形部34a,该第1面锥形部34a构成为在第1面正极活性物质层32a的厚度方向aa1上向正极集电部31a的内侧直线型地倾斜的平面形状。第1隔离物第1倾斜部op1沿着第1面锥形部34a直线型地配置,与该第1面锥形34a接触。

在图20所示的第1面正极活性物质层32b中,代替图7所示的第1面熔融部133而形成有第1面熔融部133b。在第1面熔融部133b中,从第1面正极边30y起连续设置有第1面锥形部34b,并且该第1面锥形部34b在第1面正极活性物质层32b的厚度方向aa1上向正极集电部31a的内侧弯曲为曲面状并倾斜。第1面锥形部34b与第1面弯曲部35形成连在一起的曲面形状。第1隔离物第1倾斜部op1沿着第1面锥形部34b的一部分弯曲配置,与该第1面锥形部34b的一部分接触。详细地说,第1面锥形部34b的一部分是指第1面锥形部34b中除了与第1面正极边30y连续的一侧的缘部以外的部位。

在图21所示的第1面正极活性物质层32c中,代替图7所示的第1面熔融部133而形成有第1面熔融部133c。第1面熔融部133c除了具有已经说明的第1面弯曲部35以外,还具有第1面锥形部34c和第1面正交部534。第1面锥形部34c在第1面正极活性物质层32c的厚度方向aa1上向正极集电部31a的内侧弯曲为曲面状并倾斜,详细地说,在第1面弯曲部35和后面说明的第1面正交部534之间从该第1面弯曲部35到该第1面正交部534以曲面状弯曲。第1面锥形部34c与第1面弯曲部35形成连在一起的曲面形状。第1面正交部534从第1面正极边30y起连续设置,并且设置为与第1面aa正交。第1隔离物第1倾斜部op1沿着第1面锥形部34c的一部分弯曲配置,与该第1面锥形部34c的一部分接触。详细地说,第1面锥形部34c的一部分是指第1面锥形部34c中除了第1面正交部534的一侧的缘部以外的部位。

图22所示的第1面正极活性物质层32具有图7同样构成的第1面熔融部133。第1面锥形部34在第1面正极活性物质层32的厚度方向aa1上向正极集电部31a的内侧以第1面倾斜角度θ1倾斜。第1面倾斜角度θ1和后述的第2面倾斜角度θ2是从将正极金属箔31的端面e延长得到的基准线cr起的角度。在第2面正极活性物质层36a中,代替图7所示的第2面熔融部137而形成有第2面熔融部137a。第2面熔融部137a具有第2面锥形部138和第2面弯曲部39a。第2面锥形部138从第2面正极边30w起连续设置,并且在第2面正极活性物质层36a的厚度方向bb1上向正极集电部31a的内侧以比第1面倾斜角度θ1小的第2面倾斜角度θ2倾斜。第2面锥形部138构成例如直线型地倾斜的平面形状。第2面弯曲部39a在第2面锥形部138和第2面平行部37之间从该第2面锥形部138到该第2面平行部37以曲面状连续。

第1隔离物第2倾斜部op2配置在与第1面缘部134、正极金属箔31的端面e、第2面锥形部138以及第2面弯曲部39a对应的位置。第1隔离物第2倾斜部op2配置为随着靠近第1隔离物接合部55d而远离第1面缘部134、端面e、第2面锥形部138以及第2面弯曲部39a。因此,能避免第1隔离物第2倾斜部op2与第1面缘部134、端面e、第2面锥形部138以及第2面弯曲部39a接触。因此,能防止第1隔离物第2倾斜部op2由于与第1面缘部134、端面e、第2面锥形部138以及第2面弯曲部39a的接触导致的任何破损。此外,也可以变更图22所示的构成,设为第1面锥形部34和第2面锥形部138以曲面状弯曲并倾斜的构成。

在图23所示的第1面正极活性物质层32d中,形成有与图19所示的第1面熔融部133a实质为相同构成的第1面熔融部133d。即,第1面锥形部34d从第1面正极边30y起连续设置,该第1面锥形部34d构成在第1面正极活性物质层32a的厚度方向aa1上向正极集电部31a的内侧直线型地倾斜的平面形状。在第2面正极活性物质层36b中,代替图7所示的第2面熔融部137而形成有第2面熔融部137b。第2面熔融部137b具有第2面向外锥形部238和第2面弯曲部39b。第2面向外锥形部238从第2面正极边30w起连续设置,并且形成为在第2面正极活性物质层36b的厚度方向bb1上向正极集电部31a的外侧直线型地倾斜的平面状。第2面弯曲部39b在第2面向外锥形部238和第2面平行部37之间从该第2面向外锥形部238到该第2面平行部37以曲面状连续。正极金属箔31的端面e1构成为相对于第1面aa和第2面bb倾斜的平面形状,详细地说,从第2面正极边30w往第1面正极边30y而向正极片30的外侧倾斜。第1面锥形部34d、端面e1和第2面向外锥形部238构成连续连在一起的平面形状。

第1隔离物第1倾斜部op1沿着第1面锥形部34d直线型地配置,与该第1面锥形部34d接触。第1隔离物第2倾斜部op2沿着正极金属箔31的端面e1和第2面向外锥形部238直线型地配置,与该端面e1和该第2面向外锥形部238接触。这样,在图23所示的构成中,沿着第1面锥形部34d、正极金属箔31的端面e1和第2面向外锥形部238所构成的连续连在一起的面,配置第1隔离物第1倾斜部op1和第1隔离物第2倾斜部op2,因此能防止这些第1隔离物第1倾斜部op1和第1隔离物第2倾斜部op2绷紧而破损。另外,在图23所示的构成中,从第1面锥形部34d到第2面向外锥形部238为止是向正极片30的外侧连续的倾斜面,因此由于与负极片40的层叠而施加到第1面平行部33的周缘的负荷会从第1面锥形部34d向第2面向外锥形部238分散到正极片30的外侧。其结果是,能缓和对作为覆盖第1面平行部33的周缘的隔离物部分的第1隔离物平行部55a的周缘施加的负荷,能抑制以及防止该第1隔离物平行部55a的周缘破损。此外,也可以变更图23所示的构成,例如第1面锥形部34d、正极金属箔31的端面e1和第2面向外锥形部构成为连续连在一起的曲面形状。

在图24所示的构成中,第1隔离物接合部55d和第2隔离物接合部56c在与正极金属箔31的厚度对应的位置被相互熔接。第2隔离物56在已经说明的第2隔离物平行部56a和第2隔离物接合部56c之间具有第2隔离物弯曲部56d和第2隔离物倾斜部56e。第2隔离物弯曲部56d沿着第2面弯曲部39弯曲配置,并且与第2面弯曲部39接触。第2隔离物倾斜部56e相对于第2隔离物平行部56a向第1隔离物55侧倾斜配置,并且与第2面正交部38相对配置。第2隔离物倾斜部56e配置于从第2面正交部38分开的位置。此外,如已经说明的那样,第2面弯曲部39为熔融部并且为曲面状。因此,第2面弯曲部39由无毛刺的平滑的面构成。因此,能防止覆盖第2面弯曲部39的第2隔离物弯曲部56d破损。另外,在图24的构成中,第2隔离物56具有第2隔离物倾斜部56e,从而该第2隔离物56向第1隔离物55侧靠近。由此,与将例如第2隔离物56沿着第2面平行部37齐平地配置的情况相比,能将第1隔离物倾斜部55c设定得短而将两隔离物接合部55d、56c接合,能减少施加到第1隔离物倾斜部55c的负担。因此,能防止第1隔离物倾斜部55c破损。

以下,说明第1面活性物质层32和第2面活性物质层36的周缘以外的变更例。涂布干燥装置70、激光加工装置80以及隔离物包裹装置100的构成不限于上述实施方式所示的构成,只要是能实现与上述实施方式同样功能的构成即可,可以是任意构成。例如,激光装置88也可以是扫描器类型。在这种情况下,利用反射镜三维地变更激光的照射位置。

正极极耳部31b的宽度(沿着正极极耳边30d的方向的长度)不限于比正极极耳边30d的长度小,例如也可以与正极极耳边30d的长度相等。负极极耳部41b的宽度(沿着负极极耳边40d的方向的长度)也同样。

正极单元和负极片也可以分别构成为带状。并且,也可以将正极单元和负极片各一张相互重叠地卷绕,制作卷绕式的电极体。

正极片和负极片也可以互换各自的构成。即,将正极片设为不被隔离物覆盖而露出的状态,用隔离物从两面覆盖负极片来构成负极单元。在这种情况下,活性物质层的周缘的构成也要在正极片与负极片中互换。

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.一种蓄电装置,具有电极体,上述电极体是将第1电极片的两面被隔离物覆盖的第1电极单元与极性不同于上述第1电极片的第2电极片交替层叠而成的,上述蓄电装置的特征在于,

上述第1电极片具有金属箔,上述金属箔具备矩形状的集电部和设置于上述集电部的1边的极耳部,

在上述集电部中,上述金属箔在该金属箔的第1面具有第1面活性物质层,并且在与上述第1面相反的一侧的第2面具有第2面活性物质层,

在上述极耳部中,上述金属箔是露出的,

上述第1面活性物质层具有:第1面平行部,其沿着上述集电部的上述第1面设置;第1面锥形部,其设置在作为上述集电部的上述第1面的一边的锥形边与上述第1面平行部之间,并且在上述第1面活性物质层的厚度方向上向上述集电部的内侧倾斜;以及第1面弯曲部,其在上述第1面平行部和上述第1面锥形部之间从上述第1面平行部到上述第1面锥形部以曲面状连续,

上述第2面活性物质层具有:第2面平行部,其沿着上述集电部的上述第2面设置;第2面正交部,其从作为上述集电部的上述第2面的一边的与上述锥形边对应的一边起连续设置,并且设置为与上述第2面正交;以及第2面弯曲部,其在上述第2面平行部和上述第2面正交部之间从上述第2面平行部到上述第2面正交部以曲面状连续,

上述隔离物具有:第1隔离物,其覆盖上述集电部的上述第1面侧;以及第2隔离物,其覆盖上述集电部的上述第2面侧,

上述第1隔离物和上述第2隔离物至少沿着上述锥形边相互接合,

上述第1隔离物中与上述第1面锥形部相对的部位是沿着上述第1面锥形部配置的。

2.根据权利要求1所述的蓄电装置,

上述第1面锥形部和上述第1面弯曲部是上述第1面活性物质层的表面熔融而成的熔融部。

3.根据权利要求1或2所述的蓄电装置,

具有第1面缘部,上述第1面缘部从上述锥形边起连续设置,并且从上述锥形边到上述第1面锥形部以曲面状形成,且在上述第1面活性物质层的厚度方向上向上述集电部的内侧倾斜。

4.一种蓄电装置,具有电极体,上述电极体是将第1电极片的两面被隔离物覆盖的第1电极单元与极性不同于上述第1电极片的第2电极片交替层叠而成的,上述蓄电装置的特征在于,

上述第1电极片具有金属箔,上述金属箔具备矩形状的集电部和设置于上述集电部的1边的极耳部,

在上述集电部中,上述金属箔在该金属箔的第1面具有第1面活性物质层,并且在与上述第1面相反的一侧的第2面具有第2面活性物质层,

在上述极耳部中,上述金属箔是露出的,

上述第1面活性物质层具有:第1面平行部,其沿着上述集电部的上述第1面设置;第1面锥形部,其设置在作为上述集电部的上述第1面的一边的锥形边与上述第1面平行部之间,并且在上述第1面活性物质层的厚度方向上向上述集电部的内侧倾斜;以及第1面弯曲部,其在上述第1面平行部和上述第1面锥形部之间从上述第1面平行部到上述第1面锥形部以曲面状连续,

上述第1面锥形部在上述第1面活性物质层的厚度方向上以第1面倾斜角度向上述集电部的内侧倾斜,

上述第2面活性物质层具有:第2面平行部,其沿着上述集电部的上述第2面设置;第2面锥形部,其设置在从作为上述集电部的上述第2面的一边的与上述锥形边对应的一边起到上述第2面平行部之间,并且在上述第2面活性物质层的厚度方向上以比上述第1面倾斜角度小的第2面倾斜角度向上述集电部的内侧倾斜;以及第2面弯曲部,其在上述第2面平行部和上述第2面锥形部之间从上述第2面平行部到上述第2面锥形部以曲面状连续,

上述隔离物具有:第1隔离物,其覆盖上述集电部的上述第1面侧;以及第2隔离物,其覆盖上述集电部的上述第2面侧,

上述第1隔离物和上述第2隔离物至少沿着上述锥形边相互接合,

上述第1隔离物中与上述第1面锥形部相对的部位是沿着上述第1面锥形部配置的,

上述第1隔离物具有:第1隔离物平行部,其沿着上述第1面平行部配置;第1隔离物弯曲部,其沿着上述第1面弯曲部配置;第1隔离物接合部,其与上述第2隔离物接合;以及第1隔离物倾斜部,其设置在上述第1隔离物弯曲部和上述第1隔离物接合部之间,并且相对于上述第1隔离物平行部向上述第2隔离物侧倾斜,

上述第1隔离物倾斜部具有:第1隔离物第1倾斜部,其沿着上述第1面锥形部配置;以及第1隔离物第2倾斜部,其从上述第1隔离物第1倾斜部延长设置,与上述第1隔离物接合部相连,

上述第1隔离物第2倾斜部配置为随着靠近上述第1隔离物接合部而远离上述第2面锥形部。

5.一种蓄电装置,具有电极体,上述电极体是将第1电极片的两面被隔离物覆盖的第1电极单元与极性不同于上述第1电极片的第2电极片交替层叠而成的,上述蓄电装置的特征在于,

上述第1电极片具有金属箔,上述金属箔具备矩形状的集电部和设置于上述集电部的1边的极耳部,

在上述集电部中,上述金属箔在该金属箔的第1面具有第1面活性物质层,并且在与上述第1面相反的一侧的第2面具有第2面活性物质层,

在上述极耳部中,上述金属箔是露出的,

上述第1面活性物质层具有:第1面平行部,其沿着上述集电部的上述第1面设置;第1面锥形部,其设置在作为上述集电部的上述第1面的一边的锥形边与上述第1面平行部之间,并且在上述第1面活性物质层的厚度方向上向上述集电部的内侧倾斜;以及第1面弯曲部,其在上述第1面平行部和上述第1面锥形部之间从上述第1面平行部到上述第1面锥形部以曲面状连续,

上述第1面锥形部从上述锥形边起连续设置,

上述第2面活性物质层具有:第2面平行部,其沿着上述集电部的上述第2面设置;第2面向外锥形部,其从作为上述集电部的上述第2面的一边的与上述锥形边对应的一边起连续设置,并且在上述第2面活性物质层的厚度方向上向上述集电部的外侧倾斜;以及第2面弯曲部,其在上述第2面平行部和上述第2面向外锥形部之间从上述第2面平行部到上述第2面向外锥形部以曲面状连续,

上述第1面锥形部和上述第2面向外锥形部构成隔着上述金属箔而连续的面,

上述隔离物具有:第1隔离物,其覆盖上述集电部的上述第1面侧;以及第2隔离物,其覆盖上述集电部的上述第2面侧,

上述第1隔离物和上述第2隔离物至少沿着上述锥形边相互接合,

上述第1隔离物中与上述第1面锥形部相对的部位是沿着上述第1面锥形部配置的,

上述第1隔离物具有:第1隔离物平行部,其沿着上述第1面平行部配置;第1隔离物弯曲部,其沿着上述第1面弯曲部配置;第1隔离物接合部,其与上述第2隔离物接合;以及第1隔离物倾斜部,其设置在上述第1隔离物弯曲部和上述第1隔离物接合部之间,并且相对于上述第1隔离物平行部向上述第2隔离物侧倾斜设置,

上述第1隔离物倾斜部具有:第1隔离物第1倾斜部,其沿着上述第1面锥形部配置;以及第1隔离物第2倾斜部,其从上述第1隔离物第1倾斜部延长设置,与上述第1隔离物接合部相连,并且沿着上述第2面向外锥形部配置。

6.根据权利要求1、4和5中的任意一项所述的蓄电装置,

上述第2隔离物沿着上述第2面平行部配置至上述第1电极片的外侧为止。

7.根据权利要求1、4和5中的任意一项所述的蓄电装置,

上述第2隔离物具有:第2隔离物平行部,其沿着上述第2面平行部配置;第2隔离物弯曲部,其沿着上述第2面弯曲部配置;第2隔离物接合部,其与上述第1隔离物接合;以及第2隔离物倾斜部,其设置在上述第2隔离物弯曲部和上述第2隔离物接合部之间,并且相对于上述第2隔离物平行部向上述第1隔离物侧倾斜设置。

8.根据权利要求1至7中的任意一项所述的蓄电装置,

多个上述第1电极单元和多个上述第2电极片交替层叠,

各个上述第1电极单元的上述第1面朝向同一方向。

9.一种电极单元的制造方法,上述电极单元包括电极片,上述电极片在金属箔的第1面具有第1面活性物质层,并且在与上述第1面相反的一侧的第2面具有第2面活性物质层,上述金属箔具有矩形状的集电部和设置于上述集电部的一边的极耳部,而且在上述极耳部中,上述金属箔是露出的,在上述电极片中,上述集电部的上述第1面被具有比上述集电部大的面积的第1隔离物覆盖,且上述集电部的上述第2面被具有比上述集电部大的面积的第2隔离物覆盖,上述电极单元的制造方法的特征在于,具有如下工序:

母片准备工序,准备母片,上述母片在带状的上述金属箔的上述第1面具有上述第1面活性物质层,并且在上述第2面具有上述第2面活性物质层,而且上述第1面活性物质层在该第1面活性物质层的表面具有沿着上述第1面的第1面平行部,且上述第2面活性物质层在该第2面活性物质层的表面具有沿着上述第2面的第2面平行部;

电极片切出工序,从上述第1面活性物质层侧朝向上述第2面活性物质层侧对上述母片照射激光,从上述母片切出上述电极片,并且在上述第1面活性物质层中形成第1面锥形部,上述第1面锥形部设置在作为上述集电部的上述第1面的1边的锥形边和上述第1面平行部之间,并且在上述第1面活性物质层的厚度方向上向上述集电部的内侧倾斜;

电极片载置工序,从上述第2面活性物质层侧将上述电极片载置于上述第2隔离物,使得上述集电部收纳在该第2隔离物的范围内;

隔离物重叠工序,在上述集电部收纳于上述第1隔离物的范围内的位置使上述第1隔离物从上述第1面活性物质层侧重叠于上述电极片和第2隔离物;以及

接合工序,将上述第1隔离物和上述第2隔离物相互接合。

10.根据权利要求9所述的电极单元的制造方法,

在上述接合工序中,将上述第1隔离物和上述第2隔离物至少沿着上述锥形边相互接合。

11.根据权利要求10所述的电极单元的制造方法,

在上述接合工序中,对上述第1隔离物施加张力将上述第1隔离物和上述第2隔离物相互接合,使得上述第1隔离物中与上述第1面锥形部相对的部位沿着上述第1面锥形部配置。

12.一种电极单元,其特征在于,是通过权利要求9~11中的任意一项所述的制造方法制造的。

13.一种蓄电装置,具有电极体,上述电极体是将第1电极片的两面被隔离物覆盖的第1电极单元与极性不同于上述第1电极片的第2电极片交替层叠而成的,上述蓄电装置的特征在于,

上述第1电极片具有金属箔,上述金属箔具备矩形状的集电部和设置于上述集电部的1边的极耳部,

在上述集电部中,上述金属箔在该金属箔的第1面具有第1面活性物质层,并且在与上述第1面相反的一侧的第2面具有第2面活性物质层,

在上述极耳部中,上述金属箔是露出的,

上述第1面活性物质层具有:第1面平行部,其沿着上述集电部的上述第1面设置;第1面锥形部,其设置在作为上述集电部的上述第1面的一边的锥形边与上述第1面平行部之间,并且在上述第1面活性物质层的厚度方向上向上述集电部的内侧倾斜;以及第1面弯曲部,其在上述第1面平行部和上述第1面锥形部之间从上述第1面平行部到上述第1面锥形部以曲面状连续,

上述第1面锥形部的至少一部分为直线型的平面形状,

上述隔离物具有:第1隔离物,其覆盖上述集电部的上述第1面侧;以及第2隔离物,其覆盖上述集电部的上述第2面侧,

上述第1隔离物和上述第2隔离物至少沿着上述锥形边相互接合,

上述第1隔离物中与上述第1面锥形部相对的部位是沿着上述第1面锥形部配置的。

14.根据权利要求13所述的蓄电装置,

上述第2面活性物质层具有:第2面平行部,其沿着上述集电部的上述第2面设置;第2面正交部,其从作为上述集电部的上述第2面的一边的与上述锥形边对应的一边起连续设置,并且设置为与上述第2面正交;以及第2面弯曲部,其在上述第2面平行部和上述第2面正交部之间从上述第2面平行部到上述第2面正交部以曲面状连续。

说明或声明(按照条约第19条的修改)

根据专利合作条约第19条,申请人对本申请的原始国际申请的申请文件,作出如下修改:

1.对原权利要求1、4-9进行了修改,并追加了新的权利要求,修改后的权利要求共14条。申请人对权利要求书进行了全文替换。

具体修改如下:

权利要求1相当于原权利要求4。通过修改追加的部分基于原权利要求4。

删除了权利要求4。

权利要求5是将从属权利要求修改为独立权利要求的形式修改。通过修改追加的部分基于原权利要求1。

权利要求6是将从属权利要求修改为独立权利要求的形式修改。通过修改追加的部分基于原权利要求1。

权利要求7~9的修改是用于修改从属权利要求的编号的形式修改。

追加的权利要求14除了原权利要求1的特征以外还具有“上述第1面锥形部的至少一部分为直线型的平面形状”的特征。追加的特征基于说明书第9页第2-11行记载的“第1面锥形部34构成为……直线型地倾斜的平面形状”、图7、19、23等。

追加的权利要求15相当于原权利要求4,基于权利要求4的记载。

另外,对各项权利要求的编号和引用关系进行了相应的调整。

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