[發明專利]集電體電極片及其制造方法、電池及其制造方法

有效

• 申請號: 201880079029.X
• 申請日: 2018-11-06
• 公開（公告）號: CN111433944B
• 公開（公告）日: 2023-05-26
• 發明（設計）人: 平井政則;佐藤功典;三村和矢
• 申請（專利權）人: 遠景AESC日本有限公司
• 主分類號: H01M4/04
• 分類號: H01M4/04;H01M4/139
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 任巖

在通過從模頭向片狀的集電體層的兩面排出包含活性物質的漿料，并間歇地進行涂布并進行干燥，從而在片狀集電體層的卷繞方向交替地形成漿料的涂布區域和非涂布區域來制造集電體電極片的工序中，在形成各間歇涂布區域的終端部的工序中，在模頭與片狀集電體層的間隔比在形成各間歇涂布區域的中央部的工序中的所述模頭與所述片狀集電體層的間隔更窄的狀態下，使漿料從所述模頭排出，由此涂布區域的終端中的拖尾部的長度值為加壓壓縮后的單面活性物質層的厚度值的12倍以下。

技術領域

本發明涉及集電體電極片及其制造方法、電池及其制造方法。

背景技術

近年來，鑒于環境問題，對電動汽車、混合動力汽車的關注度提高，對于作為其驅動源的二次電池的高能量密度化、高容量化的技術要求進一步提高。

這種二次電池用的電極由在鋁、銅等帶狀的集電體層上涂布包含活性物質的漿料并使其干燥而得的集電體電極片制作。活性物質的涂布方法可以大致分為間歇涂敷方式和連續涂敷方式。

間歇涂敷方式是在帶狀的集電體層上在該集電體層的卷繞方向以規定的間隔交替形成涂布活性物質等的漿料而形成的涂布區域和未涂布漿料的非涂布區域的方式。以規定間隔配置的活性物質的非形成部被用作取出用于與外部端子電連接的引出極耳的部位。與本發明相關的集電體電極片的制造方法中，將作為主材料的活性物質、導電賦予劑、結合材料、溶劑混合或混煉而得的漿料間歇地涂布(以下稱為間歇涂布)至集電體層的一個面后，再次在集電體層上的相反側的另一面也間歇涂布，從而在集電體層的兩面分別涂布漿料。接著，利用壓縮輥將兩面涂布有漿料的集電體層進行加壓成型。其后，作為集電體而切割成期望的外形尺寸，將電極端子部形成于集電體電極片。

此處，鋰離子二次電池的正極活性物質使用含鋰的復合氧化物，將以這種金屬氧化物粒子作為主成分的活性物質層進行加壓成型時，需要大的壓力。尤其是，設計成高能量密度的二次電池所使用的正極電極中，需要將活性物質層壓縮成高密度，因此，在該加壓成型中，施加更大的壓力來成型的情況較多。

此外，設計成高能量密度的二次電池所使用的電極存在將作為集電體的集電體層的厚度設計得較薄的傾向。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2002-164041號公報

發明內容

發明要解決的課題

如圖1所示那樣，在所述集電體電極片的涂布終端部，在間歇涂布漿料時，容易在涂布區域11與非涂布區域12的邊界產生漿料的拖尾部14。若利用輥壓機將帶狀集電體電極片10沿電極輥的卷繞方向Dx進行壓縮加工成型時存在這種拖尾部14，則在涂布終端的拖尾部14，在與卷繞方向(以下，也稱為長度方向)Dx垂直的方向Dy上活性物質層僅斷續地存在，因此，相比于在與卷繞方向Dx垂直的方向Dy上活性物質層連續存在的涂布區域11的中央部分，承載更大的線壓。

像這樣承載較大線壓的拖尾部14處，經常發生活性物質粒子明顯嵌入至作為集電體層的金屬箔9的現象。該活性物質粒子嵌入至金屬箔9的部分的箔的殘余壁厚量變得極薄，因此，雖然未圖示但產生成為箔的斷裂的根源的裂紋。將產生了該裂紋的區域在后續進行的裁切工序中進行裁切時，在片電極的切割面產生活性物質層部分脫落而成的毛刺。若產生的毛刺附著于電極，則成為電池組裝時發生短路的原因，產生電池不良率提高的問題。

像這樣間歇涂布漿料時，為了防止涂布終端部產生拖尾部14，例如專利文獻1提出了一種預先在涂布活性物質層的涂布區域之中的箔的卷繞方向Dx的始端和終端涂布氟樹脂的方法。但是，該方法中，用于涂布氟樹脂的成本增大，且電極的重量、厚度增加，作為設計成高能量密度的二次電池所使用的電極的制造方法存在問題。因而，需要提供可提供即使僅將活性物質層涂布于集電體電極片，也抑制毛刺的產生且不良率低的電極的制造方法。