二次电池及其制造方法_5

文档序号:9693478阅读:来源:国知局
括厚度为35μπι的平坦部分。接下来,与在示例1中一样,贴附厚度为30μπι的聚丙烯绝缘带(绝缘材料)40,然后切割正电极集电器3,以获得单独正电极1。
[0098]同样,使用几乎不含可石墨化的碳作为负电极活性材料7,在负电极集电器8的相对表面的每一个上形成负电极活性材料7。根据本示例的负电极活性材料7 (与第一正电极活性材料2Α—样)被配置为使得均包括厚度为35μπι的平坦部分、厚度为5μπι的薄层部分、从平坦部分到薄层部分厚度连续减小的倾斜部分。然后,将每个负电极6的倾斜部分和薄层部分布置为借助相关隔板面对相关第一正电极活性材料2Α的倾斜部分2Α2和薄层部分2Α3。其与条件与示例1中类似,并且获得厚度为3_的堆叠型二次电池。
[0099](对比示例)
[0100]正电极集电器3的相对表面中的每一个上的正电极活性材料被形成为具有均匀厚度的层,所述层不具有薄层部分或倾斜部分或阶梯部分,并且所述正电极活性材料被配置为只包括平坦部分,而不具有倾斜部分。其与条件与示例1中类似,并且获得堆叠型二次电池。所述堆叠型电池的厚度在中心部分处大约8_,在端部附近大约9_。
[0101]〈评估〉
[0102]为了评估通过上述方式得到的堆叠型电池的放电能力和循环特性,针对每个示例和对比示例分别评估了 10个堆叠型电池。发现根据示例1和2的堆叠型电池提供非常稳定的放电能力和循环特性,并且根据对比示例的电池的放电能力和循环特性与根据示例1和2的电池相比则不稳定。稳定的电池特性可被认为源于防止或减小堆叠型电池的一部分的厚度增加,在所述堆叠型电池中,绝缘材料40被放置为增加以便大于其余部分的厚度,从而使得堆叠型电池在对其施加了均匀压强时能够被保持在适当位置处。
[0103]在上述每个示例中,通过间歇应用来形成正电极活性材料2和负电极活性材料7;但是,如图15到17Β所示,还可通过连续应用以便形成在多个电极形成部分上没有任何间隔的活性材料层来形成正电极活性材料2和负电极活性材料7。在借助连续应用形成活性材料的地方(在沿图17Α中的每个切割线90切割电极之前),可如图18中所示,将其保持为电极卷的形式,并且在这种情况中,可以防止布置了绝缘材料40的部分发生极度形变,由此加强电极的产品质量。
[0104]本发明对于为锂离子二次电池制造电极和使用这种电极制造锂离子二次电池来讲是有用的,并且还有效地用于与锂离子电池不同的二次电池。
[0105]本申请要求于2013年8月9日提交的日本专利申请N0.2013-166462的优先权,其全部公开通过引用的方式并入本文中。
[0106]附图标记
[0107]1 正电极
[0108]2 正电极活性材料
[0109]2A 第一正电极活性材料层
[0110]2Ai 平坦部分
[0111]2A2倾斜部分
[0112]2Ai薄层部分(小厚度部分)
[0113]2B第二正电极活性材料层
[0114]3正电极集电器
[0115]4边界部分
[0116]6负电极
[0117]7负电极活性材料
[0118]8负电极集电器
[0119]20隔板
[0120]40绝缘材料
[0121]100 二次电池
【主权项】
1.一种二次电池,包括电池电极组件,所述电池电极组件包括借助隔板交替堆叠的正电极和负电极,其中: 所述正电极和所述负电极均包括集电器和涂覆到所述集电器的活性材料; 位于所述正电极的所述集电器的一个表面上的活性材料包括平坦部分和位于关于所述平坦部分的端部侧的小厚度部分,所述小厚度部分的厚度小于所述平坦部分的厚度;以及 位于所述正电极的所述集电器的另一表面上的所述活性材料的一部分是具有恒定厚度的平坦部分,所述一部分隔着所述集电器与位于所述一个表面上的所述活性材料的所述小厚度部分面对。2.根据权利要求1所述的二次电池,其中绝缘材料设置成使得:所述绝缘材料覆盖所述正电极中已经涂覆了所述活性材料的涂覆部分和没有涂覆所述活性材料的未涂覆部分之间的边界部分;以及所述绝缘材料的一个端部位于所述活性材料的所述小厚度部分上,所述活性材料位于所述正电极的所述集电器的所述一个表面上。3.根据权利要求2所述的二次电池,其中位于所述正电极的所述集电器的所述一个表面上的所述活性材料的所述平坦部分和所述小厚度部分之间的厚度差等于或大于所述绝缘材料的厚度。4.根据权利要求3所述的二次电池,其中所述绝缘材料设置在所述正电极的所述集电器的相对表面中的每一个表面上,以及位于所述正电极的所述集电器的所述一个表面上的所述活性材料的所述平坦部分和所述小厚度部分之间的所述厚度差不小于所述绝缘材料的厚度的两倍。5.根据权利要求2-4中的任一项所述的二次电池,其中所述绝缘材料的厚度、所述正电极的所述集电器的所述一个表面上的所述活性材料的布置有所述绝缘材料的一部分的厚度、以及所述负电极的所述活性材料的隔着所述隔板与所述绝缘材料面对的一部分的厚度的总和等于或小于所述正电极的所述活性材料的所述平坦部分的所述厚度和所述负电极的所述活性材料的平坦部分的厚度的总和。6.根据权利要求1-5中的任一项所述的二次电池,其中位于所述正电极的所述集电器的所述一个表面上的所述活性材料的所述小厚度部分包括以下各项中的至少一个:具有恒定厚度的薄层部分、厚度连续减小的倾斜部分和厚度间歇减小的阶梯部分。7.根据权利要求1-6中的任一项所述的二次电池,其中位于所述正电极的所述集电器的所述另一表面上的所述活性材料只包括所述平坦部分。8.根据权利要求1-7中的任一项所述的二次电池,其中: 位于所述负电极的所述集电器的一个表面上的活性材料包括平坦部分和小厚度部分,所述小厚度部分的厚度小于所述平坦部分的厚度;以及 位于所述负电极的所述集电器的另一表面上的所述活性材料的一部分是具有恒定厚度的平坦部分,所述部分隔着所述集电器与位于所述一个表面上的所述活性材料的所述小厚度部分面对。9.根据权利要求8所述的二次电池,其中位于所述负电极的所述集电器的所述一个表面上的所述活性材料的所述小厚度部分隔着所述隔板与位于所述正电极的所述活性材料上的绝缘材料面对。10.—种二次电池制造方法,包括以下步骤:通过向正电极集电器的相对表面中的每一个表面涂覆正电极活性材料来形成正电极;通过向负电极集电器的相对表面中的每一个表面涂覆负电极活性材料来形成负电极;以及借助隔板交替堆叠所述正电极和所述负电极, 其中形成正电极的所述步骤包括:向所述正电极集电器的表面涂覆正电极活性材料层,以形成只包括具有恒定厚度的平坦部分的正电极活性材料层,以及然后向与形成有只包括所述平坦部分的所述正电极的活性材料的所述表面相反的一侧的表面涂覆正电极活性材料层,以形成包括平坦部分和厚度小于所述平坦部分的厚度的小厚度部分的正电极活性材料层。11.根据权利要求10所述的二次电池制造方法,还包括以下步骤:将绝缘材料布置为覆盖所述正电极中已经涂覆了所述正电极活性材料的涂覆部分和没有涂覆所述正电极活性材料的未涂覆部分之间的边界部分。
【专利摘要】本发明的目的是提供具有高电特性和高可靠性的高质量二次电池以及制造所述二次电池的方法,所述二次电池借助绝缘材料来防止正电极和负电极之间发生短路,并防止或减少体积的减小和电池电极组件的形变。根据本发明的二次电池(100)包括电池电极组件,所述电池电极组件包括借助隔板(20)交替堆叠的正电极(1)和负电极(6)。正电极(1)和负电极(2)均具有集电器(3,8)和应用到集电器(3,8)的活性材料(2,7)。位于集电器(3)的正电极(1)的一个表面上的活性材料(2A)包括平坦部分(2A1)和位于关于所述平坦部分(2A1)的端部侧的小厚度部分(薄层部分)(2A3),所述小厚度部分(2A3)的厚度小于所述平坦部分(2A1)的厚度。位于所述正电极(1)的所述集电器(3)的另一表面上的所述活性材料(2B)的一部分是具有恒定厚度的平坦部分,所述部分借助集电器(3)面对位于所述一个表面上的所述活性材料(2A)的所述薄层部分(2A3)。
【IPC分类】H01M10/04, H01M4/02, H01M4/13, H01M10/0585, H01M4/139, H01M4/04
【公开号】CN105453329
【申请号】CN201380078839
【发明人】佐藤哲也
【申请人】Nec能源元器件株式会社
【公开日】2016年3月30日
【申请日】2013年12月10日
【公告号】EP3032632A1, US20160164070, WO2015019514A1
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