[發明專利]層疊式鋰離子二次電池及其制造方法和制造裝置

無效

• 申請號: 201110050529.0
• 申請日: 2011-03-01
• 公開（公告）號: CN102195093A
• 公開（公告）日: 2011-09-21
• 發明（設計）人: 田中敏彥;藤倉章良
• 申請（專利權）人: 日本自動精機株式會社
• 主分類號: H01M10/058
• 分類號: H01M10/058;H01M10/0585
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王軼;李偉

技術領域

本發明涉及層疊式鋰離子二次電池，特別是其電極的層疊構造、層疊方法及其制造裝置。

背景技術

層疊式鋰離子二次電池的電極構成如下：將在由金屬箔構成的導電性芯體上形成了活性物質層的薄板狀的正極板和負極板經由隔板進行層疊，并分別將它們與金屬陽極片連接。作為隔板，除了以往將薄板狀的隔板夾在正極板和負極板之間進行層疊的以外，已知有將正極板插入袋狀隔板中的方式(例如參照專利文獻1至3)。另外，作為隔板的另外方式，還提出了下述方案：將隔板形成為帶狀的連續體，將該連續體以上下波動起伏的方式進行鋸齒折疊，并將正極板和負極板交替插入該鋸齒折疊后的連續體的各谷槽內(專利文獻4、5)。

專利文獻1：日本特開平7-272761號公報

專利文獻2：日本特開2008-91100號公報

專利文獻3：日本特開2009-289418號公報

專利文獻4：日本特開2009-158317號公報

專利文獻5：日本特開2009-158406號公報

層疊式鋰離子二次電池的正極板、負極板和隔板厚度很薄，為數十至數百μm，因此層疊時的操作很困難，而且容易產生錯位。若在層疊時產生錯位時，則不僅會因反復充放電而導致性能下降，而且還會成為因正極和負極接觸而產生短路的原因，因此要求進行高精度的定位。在以往提出的上述方法中，前者的方法是將正極插入袋狀的隔板中，另外后者的方法是將正極板和負極板從相反方向交替地插入到彎曲成鋸齒狀的谷槽間，因此能夠有效地防止正極板和負極板短路，但是，兩者的制造效率都很差，生產率低，并且也未滿足定位精度。

發明內容

因此，本發明旨在解決以往層疊式鋰離子二次電池中的上述問題點，其目的在于提供一種層疊式鋰離子二次電池及其制造方法和制造裝置，能夠切實地防止因正極板和負極板間的錯位而導致的短路，并且定位精度高，而且生產效率優異，能夠使生產率比過去有顯著提高。

解決上述問題的本發明的層疊式鋰離子二次電池，是將正極板和負極板經由隔板進行層疊而成的層疊式鋰離子二次電池，其特征在于，上述正極板被連續帶狀的隔板夾持并以規定數量和規定間隔配置，位于上述正極板間的中間部和底部的上述隔板被熱封，并且從上述中間部彎曲成鋸齒狀從而形成鋸齒狀正極板包裝體，上述負極板被插入該鋸齒狀正極板包裝體的彎曲部間并被層疊。

優選上述中間部的熱封由隔著上述正極板間的中心線的兩條側封線形成，因為這樣能夠使之在正確的位置進行鋸齒彎曲。

解決上述問題的本發明的層疊式鋰離子二次電池的制造方法，其特征在于，由下述工序構成：夾緊工序，將正極板以規定間距送入兩張連續帶狀的隔板之間，用上述隔板覆蓋上述正極板的陽極片部以外的上下面并進行夾持；密封工序，對位于上述正極板間的中間部和底部的上述隔板進行熱封，得到正極板和隔板成為一體的正極板包裝體；彎曲工序，使該正極板包裝體從正極板間的中間彎曲成鋸齒狀而得到鋸齒狀正極板包裝體；負極板插入工序，將負極板從兩側插入在該鋸齒狀正極板包裝體的兩側開口的三角狀開口空間；按壓工序，對插入負極板后的鋸齒狀正極板包裝體進行相對按壓，得到扁平的層疊體。

解決上述問題的本發明的層疊式鋰離子二次電池的制造裝置，其特征在于，包括：正極板輸送單元，其將正極板輸送供給到上下一對隔板之間；上部隔板供給單元，其供給連續帶狀的上部隔板；下部隔板供給單元，其供給連續帶狀的下部隔板；正極板夾緊單元，其用上下的上述隔板夾緊上述正極板，并以規定間隔配置在隔板薄膜之間；熱封單元，其對位于上述正極板間的中間部和底部的上述隔板進行熱封，形成正極板包裝體；彎曲單元，其使上述正極板包裝體從正極板間的中間彎曲成鋸齒狀，得到鋸齒狀正極板包裝體；負極板插入單元，其將上述負極板插入該鋸齒狀正極板包裝體的彎曲部間。