[0060]正极中的固体含量比率是，正极活性材料:导电性赋予剂:PVDF = 89:4:7 (质量％)。
[0061]在相邻于非涂覆区域的涂覆区域中，其中涂覆厚度阶梯式改变的区域即其中活性材料的存在量少的区域被形成为使得在压缩时不对其施加压力。
[0062]可以通过改变冲模头的垫片(shim)来控制阶梯部分的长度。压缩之前的正极混合物层的电极多孔性为约50%。然后，通过通过使用压缩器来压缩该电极，可以形成高密度区域。
[0063]图5A和5B是每个图示了使用冲模涂覆器的涂覆过程的视图。图5A是图示了冲模涂覆器的操作的视图，并且图5B是沿着图5A的线B-B’取得的头部分的横截面视图。
[0064]冲模涂覆器150是用于在带状正极集电极101上在其纵向方向上连续地涂覆活性材料层的设备。
[0065]通过在诸如N-甲基吡咯烷酮之类的有机溶剂中分散作为诸如锂锰复合氧化物之类的正极活性材料的主要材料的粒子、作为导电性赋予剂的碳黑、以及诸如聚偏二氟乙烯之类的的粘合剂而获得的浆液162以预先确定的压力从狭缝型冲模160的冲模头161排出(discharge)，由此楽液162可以被连续地涂覆到在支承棍152上移动的带状正极集电极101的表面上。
[0066]图5B是图示了沿着线B-B’取得的冲模头161的横截面的视图。
[0067]冲模头161在从其排出浆液的排出端口 164的两个端部处具有针对排出端口 164的空间调整垫片166a和166b。空间调整垫片166a和166b具有流动路径限制构件166c和166d，其每个具有锥形部分或阶梯部分，所述锥形部分或阶梯部分的厚度朝向排出端口 164的中央减少。
[0068]由于如上文描述的那样在冲模头161的两个端部处均提供流动路径限制构件，所以减少了要从两端排出的浆液的量。因此，在涂覆层的两个端部处要形成的厚度可以朝向集电极的暴露表面以锥形方式或阶梯式减少。
[0069]虽然在以上描述中冲模涂覆器被用于形成涂覆层，但是可以使用诸如刀涂覆设备之类的其他类型的涂覆设备。
[0070]图6A和6B是每个图示了根据本发明的正极的制造过程并且特别地是在集电极表面上形成的活性材料层的压缩过程的视图。图6A是图示了其中制造其中以锥形形状形成涂覆层的端部的电极的情况的视图，并且图6B是图示了其中通过阶梯部分的形成来在其端部处减少涂覆层厚度的电极的视图。
[0071]图6A中图示的压缩过程170是在辊式压制机172a和172b的经过之后的、通过沿着与穿过辊式压制机172a和172b的旋转轴的平面平行的平面切割正极活性材料层而获得的横截面视图。
[0072]在正极集电极101上在其纵向方向上连续地涂覆的正极活性材料层103被辊式压制机172a和172b连续地压缩，因此形成高密度区域105。在相邻于正极集电极101的暴露表面102的区域处的活性材料层具有锥形部分108。
[0073]控制压缩压力允许形成其中压缩压力不被施加的区域107，并且因此在锥形部分的一部分处，活性材料的存在量少。
[0074]如在图6A的情况下那样，图6B中图示的压缩过程170是在辊式压制机172a和172b的经过之后的、通过沿着与穿过辊式压制机172a和172b的旋转轴的平面平行的平面切割正极活性材料层而获得的横截面视图。
[0075]在图6A中，形成了其厚度朝向集电极的暴露表面减少的锥形部分，而在图6B中，形成了阶梯部分111和具有小的厚度的薄层部分113。通过控制压缩压力以使得由辊式压制机压缩除了相邻于集电极的暴露表面的薄层部分以及其相邻的阶梯部分之外的活性材料层，可以形成高密度区域105和其中活性材料的存在量少的区域107。
[0076]在以上的描述中，在集电极的纵向方向上连续地执行压缩；然而可替代地，可以使用其他各种类型的压缩器，诸如平压机。
[0077]图7A和7B是每个图示了根据本发明的电极的切断过程的视图。
[0078]图7A是带状集电极的部分切断视图。
[0079]活性材料层在带状正极集电极101上在其纵向方向上被涂覆，并且然后经受由辊式压制机进行的压缩，如在图6A和6B中图示的那样。因此，在活性材料层的中央部分处形成高密度区域，并且在活性材料层的两个端部处形成未被辊式压制机压缩的、其中活性材料的存在量少的区域107。
[0080]然后，沿着正极引出片109、围绕每个单元电极的切割线180、以及中心线173执行冲孔(punch)，由此可以高效地制造图7B中图示的正极。
[0081]产业可利用性在根据本发明的非水电解液二次电池中，从正极集电极抽出的正极引出片的表面上的正极活性材料层在正极引出片的抽出方向上延伸而超过与正极活性材料层相对的垂直投影的负极活性材料层的前端线。进一步地，在正极引出片的抽出方向上延伸的正极活性材料层的存在量朝向其前端减少。因此，在充电期间将要转移到与正极相对的负极的外围部分的锂离子的量减少，由此防止锂沉积为枝状晶体。因此，可以提供高度可靠的电池，所述电池即便当隔离物在高温时收缩时，也能够防止正极片的铝和负极彼此进行直接接触。
[0082]附图标记列表
10:非水电解液二次电池 20:类薄膜的覆盖材料 30:正极端子 40:负极端子 50:隔离物 60:绝缘构件 70:电池元件的层压 72:绑带
100:正极
101:正极集电极
102:非涂覆区域
103:正极活性材料层 105:高密度区域
107:其中活性材料的存在量少的区域
108:锥形部分
109:正极引出片
110:正极侧接合部
111:阶梯部分 113:薄层部分 150:冲模涂覆器 152:支承辊
160:狭缝型冲模
161:冲模头
162:浆液 164:排出端口
166a、166b:空间调整垫片 166c、166d:流动路径限制构件 170:压缩过程 172a、172b:辊式压制机
200:负极
201:负极集电极 203:负极活性材料层209:负极引出片
210:负极侧接合部。
【主权项】
1.一种非水电解液二次电池，其特征在于包括: 负极，其中负极活性材料层形成在负极集电极上；以及 正极，其经由隔离物层压在负极上，其中正极活性材料层形成在正极集电极上，其中 从正极集电极抽出的正极片的表面上的正极活性材料层具有在正极片的抽出方向上延伸而超过与正极活性材料层相对的垂直投影的负极活性材料层的前端线并且在其中正极活性材料层的存在量在其前端部处减少的区域。2.根据权利要求1所述的非水电解液二次电池，其特征在于 其中正极活性材料层的存在量减少的区域被形成为其厚度在正极片的抽出方向上减少的倾斜面，或者被形成为其中正极活性材料的存在比率减少的区域。3.根据权利要求1或2所述的非水电解液二次电池，其特征在于 正极片和负极片在彼此相反的方向上抽出，并且 提供从其中正极活性材料的存在量减少的正极引出片的部分在正极片的抽出方向上延伸的绝缘构件，所述绝缘构件具有使得在抽出方向上与正极的前端侧相对的侧处的绝缘构件的端部达到负极集电极而超过在其层压方向上相邻于正极片的负极的负极活性材料的表面的厚度。
【专利摘要】为了提供一种非水电解液二次电池，其能够防止在充电期间在负极上的锂的形成并且防止归因于在高温时的隔离物的收缩所造成的正极和负极之间的短路。非水电解液二次电池包括：负极，其中负极活性材料层形成在负极集电极上；以及正极，其经由隔离物层压在负极上，其中正极活性材料层形成在正极集电极上。从正极集电极抽出的正极片的表面上的正极活性材料层具有在正极片的抽出方向上延伸而超过与正极活性材料层相对的垂直投影的负极活性材料层的前端线并且在其中正极活性材料层的存在量朝向其前端部而减少的区域。
【IPC分类】H01M10/0585, H01M10/05, H01M10/0566, H01M2/34, H01M4/13
【公开号】CN105027347
【申请号】CN201480011783
【发明人】座间浩一, 浮田明生
【申请人】Nec能源元器件株式会社
【公开日】2015年11月4日
【申请日】2014年3月3日
【公告号】WO2014136714A1