蓄电元件的制作方法

文档序号:9710038阅读:338来源:国知局
蓄电元件的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及具备电极和隔离物的蓄电元件。
【背景技术】
[0002]作为代表性的蓄电元件的锂离子电池具备利用隔离物将正极以及负极(以下有时总称为“电极”)隔开而层叠的层叠体。在此,在锂离子电池的电极的制造工序中,具有:在带状的基材(集电体)上涂敷正极混合剂或者负极混合剂(以下有时总称为“混合剂”)来形成混合剂层的工序;以及用于提高混合剂密度的加压工序。此时,由于加压时的压力而基材的涂敷面被延伸,其结果,在基材上存在的混合剂层与在端部侧存在的未涂敷部之间,在长边方向(MD方向)的尺寸上产生差异,有时电极会在未涂敷部的方向上发生弯曲。若电极发生弯曲,则在将电极层叠于隔离物时会发生位置偏离,其结果,有时正极和负极会接触而成为短路的原因。此外,若利用卷绕装置来卷紧已弯曲的电极,则拉伸力的平衡被打破,有时会成为尤其是在宽度方向上发生电极断裂的原因。
[0003]故此,为了防止电极的弯曲,在基材之中的未涂敷混合剂的未涂敷部进行压延处理,从而在该未涂敷部与通过混合剂的涂敷而延伸的混合剂层之间取得平衡。然而,在基材和混合剂的密接性不充分的情况下,若在基材的未涂敷部进行压延处理,则伴随着压延处理所产生的应力会被传递至混合剂层,有时混合剂层从接近未涂敷部的一侧剥离并滑落。为此,要求在形成电极之际下工夫,使得未涂敷部的压延处理尽量不影响到混合剂层。
[0004]在现有的锂离子电池中,提出了几种用于防止混合剂层的滑落的技术。作为其一例,为了防止活性物质层从基材剥离,有将含γ型氧化铝粒子的含氧化铝层形成于电极的锂离子电池(例如参照专利文献1)。
[0005]此外,在锂离子电池用电极中,有在正极的混合剂层与未涂敷部之间形成了防短路层的结构(例如,参照专利文献2)。根据专利文献2,在将由正极、隔离物以及负极构成的层叠体卷绕而成的发电单元中,为了防止正极的未涂敷部和负极对置而发生短路,设有防短路层。
[0006]在先技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献1:日本特开2012-74359号公报
[0009]专利文献2:日本特开2013-51040号公报
[0010]发明要解决的课题
[0011]然而,专利文献1以及专利文献2所记载的锂离子电池,并未研讨与电极的未涂敷部的压延处理相关联地可引起的混合剂层的滑落。这样,在现有的与锂离子电池用电极相关的技术中,并未公开防止电极的未涂敷部的压延处理所引起的混合剂层的剥离的技术。

【发明内容】

[0012]本发明正是鉴于上述问题点而完成的,其目的在于提供一种尤其是在制造锂离子电池等蓄电元件时既能抑制电极的弯曲又能抑制混合剂层从电极的基材剥离并滑落、且质量优异的蓄电元件。
[0013]用于解决课题的手段
[0014]用于解决上述课题的本发明所涉及的蓄电元件的特征构成在于,具备:电极,其具有在基材上直接或间接地涂敷混合剂而形成的混合剂层、和未涂敷所述混合剂的未涂敷部;以及隔离物,其以面向所述混合剂层的方式与所述电极层叠,其中,在所述未涂敷部的至少一部分形成有延伸区域,并且至少在所述延伸区域与所述混合剂层之间设有中间层。
[0015]如前述,认为混合剂层从基材滑落的原因是受到了在制造电极时为防止电极弯曲而在基材的未涂敷部进行压延处理的影响。为此,本发明者们经过潜心研究的结果,通过对从未涂敷部至混合剂层的区域的层构造下工夫,从而成功实现了在对未涂敷部进行压延处理的同时有效地抑制混合剂层的剥离以及滑落,从而完成了本发明。
[0016]即,根据本构成的蓄电元件,在基材之中的未涂敷混合剂的未涂敷部的至少一部分形成有延伸区域,并且至少在延伸区域与混合剂层之间设有中间层。因而,在延伸区域中产生的应力若向混合剂层的方向前进,则必然通过中间层。因而,在延伸区域中产生的应力无论未到达混合剂层或是到达了混合剂层,都由于经由中间层而被减轻。这样,本构成的蓄电元件通过至少在延伸区域与混合剂层之间设置中间层,能够有效地抑制混合剂层从基材的剥离以及滑落。
[0017]在本发明所涉及的蓄电元件中,优选所述中间层至少具备:露出部,其存在于所述延伸区域与所述混合剂层之间;和非露出部,其存在于所述混合剂层之下。
[0018]根据本构成的蓄电元件,中间层至少具备:露出部,其在延伸区域与混合剂层之间以单层存在;和非露出部,其存在于混合剂层之下。因而,中间层在延伸区域与混合剂层之间以其一部分潜入在混合剂层之下的形态来配置。因此,中间层以与在延伸区域中产生的应力的传递路径相接的方式存在,能够更有效地抑制混合剂层从基材的剥离以及滑落。
[0019]在本发明所涉及的蓄电元件中,优选在所述中间层中所述露出部中的层的厚度D1被设定得大于所述非露出部中的层的厚度D2,所述混合剂层面向所述中间层一侧的缘部位于比所述露出部的表面的高度更靠下方的位置。
[0020]根据本构成的蓄电元件,露出部中的层的厚度D1被设定得大于非露出部中的层的厚度D2,混合剂层面向中间层一侧的缘部位于比露出部的表面的高度更靠下方的位置,因此中间层以包住混合剂层的缘部的形态来配置。因而,在延伸区域中产生的应力传递至混合剂层之前被中间层阻挡,能够更可靠地抑制混合剂层从基材的剥离以及滑落。
[0021]在本发明所涉及的蓄电元件中,优选所述非露出部中的层的厚度D2被设定为所述露出部中的层的厚度D1的30?80%。
[0022]根据本构成的蓄电元件,非露出部中的层的厚度D2被设定为露出部中的层的厚度D1的30?80%,因此由中间层来阻挡在延伸区域中产生的应力的效果提高,能够防止混合剂层从基材的剥离以及滑落。
[0023]在本发明所涉及的蓄电元件中,优选所述中间层从所述混合剂层向未涂敷部方向突出的突出宽度S1被设定为0.5?2.5mm。
[0024]根据本构成的蓄电元件,中间层从混合剂层向未涂敷部方向突出的突出宽度S1被设定为0.5?2.5mm,因此在延伸区域中产生的应力在混合剂层的突出宽度S1的区域内被充分地降低,能够防止混合剂层从基材的剥离以及滑落。
[0025]在本发明所涉及的蓄电元件中,优选所述突出宽度S1被设定为从延伸区域端至混合剂层端为止的宽度S2的15?85%。
[0026]根据本构成的蓄电元件,突出宽度S1被设定为从延伸区域端至混合剂层端为止的宽度S2的15?85 %,因此在延伸区域中产生的应力在中间层的突出宽度S1的区域内被可靠地降低,能够防止混合剂层从基材的剥离以及滑落。
[0027]在本发明所涉及的蓄电元件中,优选所述中间层相对于所述基材的剥离强度大于所述混合剂层相对于所述中间层的剥离强度。
[0028]根据本构成的蓄电元件,中间层相对于基材的剥离强度大于混合剂层相对于中间层的剥离强度,因此中间层在基材与混合剂层之间作为粘接层来发挥功能,能够防止混合剂层从基材的剥离以及滑落。
[0029]在本发明所涉及的蓄电元件中,优选所述中间层相对于所述基材的剥离强度为200gf/cm 以上。
[0030]根据本构成的蓄电元件,将中间层相对于基材的剥离强度设为200gf/cm以上,从而能够提供混合剂层不易从基材剥离并滑落的实用的蓄电元件。
[0031]在本发明所涉及的蓄电元件中,优选所述中间层是缓和从所述延伸区域传递的应力的缓冲部。
[0032]根据本构成的蓄电元件,中间层是缓和从延伸区域传递的应力的缓冲部,因此在延伸区域中产生的应力当通过中间层时被缓和,能够防止混合剂层从基材的剥离以及滑落。
【附图说明】
[0033]图1是锂离子电池的一部分缺口立
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