电极组件的制作方法

本技术涉及电极组件，更具体地，涉及具备能够防止由分离膜划分的阳极板和阴极板的端部引起短路的现象的结构的电极组件。

背景技术：

1、随着对移动设备的技术研发和需求增加，作为能源的二次电池的需求急剧增加，近年来作为电动汽车(ev)、混合动力电动汽车(hev)的动力源而使用二次电池，在这样的二次电池中，对具备较高的能源密度和较高的放电电压及输出安全性的锂二次电池的需求较高。

2、二次电池可根据阳极/分离膜/阴极结构的电极组件以何种结构构成来分类，代表性的有在夹着分离膜的状态下将长片形状的阳极和阴极卷取的结构的凝胶卷(卷取型)电极组件、在夹着分离膜的状态下将截取成规定大小的单位的多个阳极和阴极依次层叠的堆叠型(层叠型)电极组件、在夹着分离膜的状态下将规定单位的阳极和阴极层叠而成的电池单元例如将二分电池(bi-cell)或燃料电池(full cell)卷取的结构的堆叠-折叠型电极组件等。

3、在这样的各种结构的电极组件中，阳极板包括在构成阳极板的阳极金属箔的两面涂布阳极活性物质的阳极集电部区域和设置于上述阳极集电部的宽度方向上的一侧且在阳极金属箔上未涂布阳极活性物质的阳极极耳部。并且阴极板包括在构成阴极板的阴极金属箔的两面涂布阴极活性物质的阴极集电部区域和形成在上述阴极集电部的宽度方向上的一侧且在阴极金属箔未涂布阴极活性物质的阴极极耳部。

4、并且，在阳极板与阴极板之间夹着分离膜。

5、在夹着上述分离膜的状态下，上述阳极极耳部和阴极极耳部在宽度方向上比上述分离膜更向外部延伸。此时，上述阳极极耳部在宽度方向上向一侧突出，阴极极耳部在宽度方向上向另一侧突出。

6、根据这样的结构，在连接电极极耳的过程中在阳极极耳部或阴极极耳部弯折时，与隔着分离膜而配置的阴极集电部或阳极集电部接触而可能引起短路。

7、对此，提出了如下的制造方法：如专利文献1(kr2021-0011584a)所公开，在阳极极耳部及/或阴极极耳部部位形成绝缘涂层或如专利文献2(kr2021-0027023a)所公开，将存在于阳极集电部的另一侧的端部及/或阴极集电部的一侧的端部这两侧的分离膜接合，从而防止阳极集电部的另一侧的端部及/或阴极集电部的一侧的端部露出。

8、但是，在这样的短路防止结构的情况下，短路防止效果微弱而仍然存在短路的危险性或为了制造电极组件而将阳极板和分离膜和阴极板层叠的状态下需要追加繁杂的加工工序。

技术实现思路

1、实用新型要解决的课题

2、本实用新型是为了解决上述问题而研发的，本实用新型的目的在于提供一种能够防止阳极板和阴极板的短路的电极组件及其制造方法。

3、本实用新型的目的在于提供一种体现电极组件的阳极板和阴极板的短路防止结构的同时在电极组件的制造方法中无需追加繁杂的工序的电极组件和其制造方法。

4、本实用新型的目的在于提供一种即便适用电极组件的阳极板和阴极板的短路防止结构，也能够保持适用该结构之前的电极组件结构的原来的尺寸和形状等的电极组件及其制造方法。

5、本实用新型的技术课题不限于以上提及的目的，通过下面的说明可理解在此未提及的本实用新型的其他目的及优点，并且通过本实用新型的实施例而更清楚地理解。另外，本实用新型的目的及优点可通过权利要求书中所述的手段及其组合而实现。

6、用于解决课题的手段

7、本实用新型提供将第一电极板和分离膜和第二电极板分别层叠1个以上的电极组件结构及其制造方法。

8、为了解决上述课题，本实用新型在第一电极板的切开面及/或第二电极板的切开面形成绝缘涂层。

9、上述电极组件具备第一电极板的第一集电部和第二电极板的第二电极极耳部隔着分离膜的边缘而相对的结构。

10、上述电极组件具备第二电极板的第二集电部和第一电极板的第一电极极耳部隔着分离膜的边缘而相对的结构。

11、上述第一电极板在第一金属箔的两面具备涂布有第一活性物质的第一集电部(第一有涂层部)，并在其宽度方向上的一侧具备未涂布上述第一活性物质的第一电极极耳部(第一无涂层部)。

12、上述第二电极板在第二金属箔的两面具备涂布有第二活性物质的第二集电部(第二有涂层部)，并在其宽度方向上的另一侧具备未涂布上述第二活性物质的第二电极极耳部(第二无涂层部)。

13、上述第一电极极耳部在上述电极组件的宽度方向上的一侧端部比上述分离膜在宽度方向的一侧更向外部延伸。

14、在上述电极组件的一侧的端部，在隔着上述分离膜与上述第一电极极耳部相邻地配置的上述第二电极板的切开面形成绝缘涂层。

15、上述切开面是切开上述第二电极板的第二集电部而形成的。

16、上述绝缘涂层在上述电极组件的层叠方向上对上述第二电极板的切开面的全部进行覆盖。

17、上述绝缘涂层与上述第二电极板的切开面连接且还对与上述分离膜相对的上述第二电极板的第一面的一部分区间进行覆盖。

18、上述绝缘涂层与上述第二电极板的切开面连接且还对与上述第一面相对的上述第二电极板的第二面的一部分区间进行覆盖。

19、隔着分离膜而与形成有上述绝缘涂层的部分相对的第一电极板部位为第一电极极耳部。由此，即便形成有绝缘涂层的第二电极板部位的厚度比第二电极板的第二集电部的厚度更厚，电极组件的层叠结构也能保持平行。

20、配置在上述第二集电部的切开面的第二活性物质的角落部位具备其厚度逐渐减小的加工面。

21、上述绝缘涂层覆盖上述切开面和上述加工面。由此，在上述第二电极板上能够将上述第二集电部的厚度与上述绝缘涂层部位的厚度之间的偏差最小化。由此能够使电极组件的层叠结构保持平行。

22、上述加工面通过上述切开工序而形成。上述切开工序是用底涂层来支承第二集电部的边缘而用上涂层加压来切除的方式。

23、上述加工面在上述切开工序之后通过追加的加压工序而形成。上述加压工序是加压辊工序。

24、上述加工面在切开工序之后通过移送上述第二电极板的辊而进行加工。

25、这样的辊是支承上述第二电极板的切开面的压送辊。

26、上述压送辊在水平的姿势下将在长度方向上移送的第二电极板立起。

27、上述压送辊具备支承上述切开面的中心引导面和直径在上述中心引导面的两侧端部随着靠近外侧而逐渐变大的中心引导面。

28、上述加工面通过上述中心引导面而形成。

29、上述绝缘涂层在配置在被立起的第二电极板的下端部的切开面上形成。

30、上述绝缘涂层通过喷涂而形成。

31、上述绝缘涂层通过将上述切开面浸渍到绝缘液而形成。

32、用于形成上述绝缘涂层的绝缘涂层液为分散有陶瓷系列粒子的胶体溶液形态。

33、在上述切开面涂布绝缘涂层液之后硬化而形成上述绝缘涂层。

34、上述第二电极板在形成上述绝缘涂层之后重新卷取到辊而保管。即，本实用新型例示如下的方法：在将第一电极板、分离膜和第二电极板层叠之前，在第二金属箔涂布第二活性物质之后，将上述第二电极板的宽度方向上的一侧端部切开，在上述切开面形成绝缘涂层。

35、上述第一电极板为阳极板，上述第二电极板为阴极板。

36、与此不同地，上述第一电极板为阴极板，上述第二电极板为阳极板。

37、上述第二集电部的宽度大于上述第一集电部的宽度。由此，上述第二集电部的切开面隔着分离膜而与第一电极极耳部相对。

38、与此不同地，上述第二集电部的宽度小于上述第一集电部的宽度。由此，上述第一集电部的切开面隔着分离膜而与第二电极极耳部相对。

39、另外，本实用新型还提供制造上述电极组件的方法。

40、该方法包括：在第二金属箔的两面涂布第二活性物质而形成第二集电部，并将上述第二集电部的另一侧的端部切开而形成切开面的第二电极板准备步骤。

41、并且，包括在上述切开面形成绝缘涂层的步骤。

42、上述绝缘涂层通过喷涂或浸渍涂布而形成。

43、接着，包括将第一电极板、分离膜和上述第二电极板层叠的步骤。

44、上述电极组件的制造方法还包括如下步骤：在将上述第一电极板、分离膜和第二电极板层叠的状态下以卷取轴为中心将其卷取而制造凝胶卷形态的电极组件。

45、并且，还包括如下步骤：将露出到以上述凝胶卷形态卷取的电极组件的宽度方向上的端部的第一电极极耳部在半径方向上弯折而形成弯折面。由此，制造凝胶卷形态的电极组件。

46、即便将上述第一电极极耳部弯折，也因与其相邻的第二电极板的端部具备绝缘涂层，因此仍能够防止第一电极极耳部与第二电极板的切开面之间的短路。

47、与此不同地，上述电极组件的制造方法还包括如下步骤：将层叠上述第一电极板、分离膜和第二电极板而成的电池单元层叠成多个堆叠形态。由此，能够制造堆叠型电极组件。

48、与此不同地，还包括如下步骤：制造将上述第一电极板、分离膜和第二电极板层叠而成的电池单元，将上述电池单元载置于多个折叠分离膜而层压，然后将层压的上述折叠分离膜折叠成堆叠-折叠型。由此，能够制造堆叠-折叠型电极组件。

49、实用新型效果

50、根据本实用新型的电极组件的结构及其制造方法，能够简单地适用防止阳极板和阴极板的短路的结构。

51、根据本实用新型，在体现电极组件的阳极板和阴极板的短路防止结构的同时在电极组件的制造方法中无需追加繁杂的工序。

52、根据本实用新型，即便适用电极组件的阳极板和阴极板的短路防止结构，也能够保持适用该结构之前的电极组件结构的原来的尺寸和形状等。

53、在下面的具体实施例中将一并记载上述效果及本实用新型的具体的效果。