JP2022084168A - 電極積層体、電池、および電極積層体の製造方法 - Google Patents

電極積層体、電池、および電極積層体の製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】分離し難い電極積層体を提供すること。【解決手段】平面視において、第1活物質層および第2活物質層の各々は、四角形状の平面形状を有する。第1活物質層は、第2活物質層に比して小さい短辺と小さい長辺とを有する。第1活物質層の短辺の長さがDと定義され、第1活物質層の長辺の長さがLと定義される。第1活物質層は第1領域と第2領域とを含む。第1領域は、第1活物質層の各頂点から、短辺方向に0.4D以上0.6D以下離れ、かつ長辺方向に0.4L以上0.6L以下離れている。第2領域は、第1活物質層の任意の頂点から、短辺方向に0.05D以上0.4D未満離れ、かつ長辺方向に0.05L以上0.4L未満離れている。第1領域は、第1接着力によりセパレータと接着されている。第2領域は、第2接着力によりセパレータと接着されている。第2接着力に対する第1接着力の比は、1以下である。【選択図】図13

Description

本技術は、電極積層体、電池、および電極積層体の製造方法に関する。
特開2017-098022号公報(特許文献1)は、電極を挟んで設けられるセパレータ同士を溶着させることを開示している。
特開2017-098022号公報
電極積層体を含む電池が開発されている。例えば、セパレータを挟んで第1電極板と第2電極板とが交互に積層されることにより、電極積層体が形成される。第1電極板とセパレータとの間には、接着剤が配置される。第2電極板とセパレータとの間にも、接着剤が配置されてもよい。電極積層体に熱プレスが施されることにより、第1電極板、セパレータおよび第2電極板が固定される。以下、本明細書においては、第1電極板および第2電極板が「電極板」と総称される場合がある。
図1は、電極積層体の熱プレスを示す概念図である。
電極積層体50は、第1熱プレス板210(上板)と第2熱プレス板220(下板)との間に挟みこまれる。第1熱プレス板210および第2熱プレス板220は所定温度に加熱されている。積層方向(z軸方向)に沿って、第1熱プレス板210が電極積層体50を押圧することにより、接着剤が軟化し、固化する。これによりセパレータと電極板とが接着される。押圧後、第1熱プレス板210が電極積層体50から引き離される。この時、電極積層体50が積層方向の中間付近で2つに分離することがある。電極積層体50が第1熱プレス板210と第2熱プレス板220とに貼り付くためである。分離した上半分は、その後重力により落下する。落下の衝撃により、電極板の位置がずれる可能性がある。さらにセパレータに変形(しわ、折れ等)が生じる可能性もある。
接着剤の接着力は加熱温度によって変化し得る。加熱温度が低い程、接着剤の接着力が低下する傾向がある。また接着剤の接着力は圧力によっても変化し得る。圧力が低い程、接着剤の接着力が低下する傾向がある。
熱プレス時、平面視において電極板の周縁から熱が逃げやすいと考えられる。さらに電極板の周縁は、電極板の中央に比して、圧力損失が大きいと考えられる。そのため電極板の周縁は、電極板の中央に比して、接着力が低くなる傾向がある。
熱プレス時、電極積層体の積層方向にも温度分布が生じ得る。すなわち電極積層体の積層方向において、熱プレス板から離れる程、温度が低下する傾向がある。したがって積層方向において、中間付近では温度が最低になる傾向がある。これらの影響が相俟って、積層方向の中間付近であり、かつ平面視の周縁は、接着力が特に低くなると考えられる。そしてこの部分が起点となって、電極積層体が分離に至ると考えられる。
電極積層体が分離しないように、熱プレス時に、電極積層体の全面を強く押圧することも考えられる。しかしこの場合、セパレータが電極板の中央と過度に密着する可能性がある。その結果、電解液の浸透が阻害される可能性がある。
本技術の目的は、分離し難い電極積層体を提供することである。
以下、本技術の構成および作用効果が説明される。ただし本技術の作用メカニズムは、推定を含んでいる。作用メカニズムの正否は、本技術の範囲を限定しない。
〔1〕 電極積層体は、複数枚の第1電極板と、複数枚の第2電極板と、1枚以上のセパレータと、接着剤とを含む。第1電極板は第2電極板と異なる極性を有する。セパレータを挟んで第1電極板と第2電極板とが交互に積層されている。接着剤は、セパレータと第1電極板との間に配置されている。第1電極板は第1活物質層を含む。第2電極板は第2活物質層を含む。
平面視において、第1活物質層および第2活物質層の各々は、四角形状の平面形状を有する。第1活物質層は、第2活物質層に比して小さい短辺と小さい長辺とを有する。第1活物質層の短辺の長さがDと定義され、第1活物質層の長辺の長さがLと定義される。第1活物質層は第1領域と第2領域とを含む。第1領域は、第1活物質層の各頂点から、短辺方向に0.4D以上0.6D以下離れ、かつ長辺方向に0.4L以上0.6L以下離れている。第2領域は、第1活物質層の任意の頂点から、短辺方向に0.05D以上0.4D未満離れ、かつ長辺方向に0.05L以上0.4L未満離れている。
第1領域は、第1接着力によりセパレータと接着されている。第2領域は、第2接着力によりセパレータと接着されている。第2接着力に対する第1接着力の比は、1以下である。
本技術の第1領域は、第1電極板の中央を含む。第2領域は、第1電極板の四隅を含む。従来の電極積層体においては、中央の接着力が四隅(すなわち周縁の一部)の接着力に比して高い傾向がある。平面視における熱の逃げ、圧力損失が影響していると考えられる。
本技術においては、四隅の接着力(第2接着力)が、中央の接着力(第1接着力)に比して、同等以上である。すなわち、第2接着力に対する第1接着力の比は1以下である。本技術の新知見によると、四隅の接着力が中央の接着力に比して同等以上であることにより、電極積層体が分離し難い傾向がある。さらに、電極積層体の中央に隙間が形成されやすい傾向がある。よって電解液の浸透が促進されることが期待される。
以下、本明細書においては、「第2接着力(F2)に対する第1接着力(F1)の比」が「接着力比(F1/F2)」とも記される。
〔2〕 平面視において、第1活物質層は、第3領域と第4領域とをさらに含んでいてもよい。第3領域は、短辺方向において、隣接する2つの第2領域に挟まれている。第4領域は、長辺方向において、隣接する2つの第2領域に挟まれている。第3領域および第4領域も、例えば第2接着力によりセパレータと接着されていてもよい。
すなわち、四隅だけでなく、周縁全体が、中央と同等以上の接着力を有していてもよい。これにより電極積層体が分離し難くなることが期待される。
〔3〕 積層方向の中間に位置する第1電極板において、第2接着力に対する第1接着力の比が、例えば0.44から0.91であってもよい。
接着力比(F1/F2)は、積層方向の外側から中間に向かうにつれて低下する傾向がある。熱プレス時、熱プレス板に近い程、第1電極板の全面に熱が伝わりやすいためと考えられる。積層方向において、最も外側に位置する第1電極板(以下「最外電極板」とも記される。)において、接着力比(F1/F2)は最大値をとり得る。最大値は1であり得る。積層方向の中間に位置する第1電極板(以下「中間電極板」とも記される。)において、接着力比(F1/F2)は、最小値をとり得る。最小値は例えば0.44から0.91であってもよい。中間電極板においては、剥離が発生しやすい傾向がある。中間電極板において、四隅の接着力が中央の接着力に比して十分大きいことにより、電極積層体が分離し難い傾向がある。
〔4〕 接着剤の平均目付量に対する、接着剤の最小目付量の比は、0.7以上であってもよい。かつ接着剤の平均目付量に対する、接着剤の最大目付量の比は、1.3以下であってもよい。
四隅の接着力(第2接着力)を高めるため、例えば、周縁における接着剤の目付量を、中央における接着剤の目付量に比して、多くすることも考えられる。しかし局所的に接着剤の目付量が変化することにより、製造プロセスが複雑になる可能性がある。例えば、セパレータの全面に略均一に接着剤を塗布する方が、製造プロセスが簡易であり得る。
例えば、本技術の製造方法(後述)によれば、接着剤の目付量が全体にわたって略均一であっても、四隅の接着力を局所的に高めることができると考えられる。
〔5〕 電極積層体は、例えば10枚以上の第1電極板を含んでいてもよい。
以下、電極積層体に含まれる第1電極板の枚数は「積層数」とも記される。例えば、第1電極板がn枚である時、第2電極板は(n-1)枚であってもよいし、n枚であってもよいし、(n+1)枚であってもよい。
〔6〕 電池は、上記〔1〕から〔5〕のいずれか1つに記載の電極積層体と、電解液とを含む。
〔7〕 電極積層体の製造方法は、下記(A)および(B)を含む。
(A) セパレータを挟んで第1電極板と第2電極板とを交互に積層することにより、電極積層体を形成する。
(B) 積層方向に沿って、電極積層体に熱プレスを施すことにより、第1電極板とセパレータとを接着する。
第1電極板とセパレータとの間に接着剤が配置される。積層方向と交差する方向から、電極積層体が加熱されつつ、熱プレスが施される。
熱プレス時に、電極積層体の端面(「側面」と換言され得る。)が加熱されることにより、電極板の周縁からの熱の逃げが軽減され得る。これにより、四隅または周縁の接着力が高まることが期待される。
さらに、電極積層体の積層方向における温度分布も軽減されることが期待される。これらの作用の相乗により、積層方向の中間付近において、電極積層体が分離し難くなることが期待される。
〔8〕 熱プレスにおいては、熱プレス板が電極積層体に押し当てられる。平面視において、熱プレス板は、四角形状の平面形状を有する。熱プレス板は中央部と周縁部とを含む。周縁部は中央部を取り囲んでいる。周縁部は突出部を含む。熱プレス板の厚さ方向において、突出部は中央部よりも突出している。突出部は、少なくとも周縁部の四隅に配置されている。熱プレスにおいては、突出部が電極積層体に押し当てられる。
熱プレス板の突出部が、電極積層体の四隅に押し当てられることにより、四隅に加わる圧力が上昇し得る。これにより、四隅の接着力が高まることが期待される。
〔9〕 熱プレスにおいては、熱プレス板が電極積層体に押し当てられる。平面視において、熱プレス板は四角形状の平面形状を有する。熱プレス板は中央部と周縁部とを含む。周縁部は中央部を取り囲んでいる。周縁部は端面加熱部を含む。熱プレス板の厚さ方向において、端面加熱部は中央部よりも突出している。端面加熱部は、熱プレス時に、積層方向と交差する方向から電極積層体を加熱する。
上記〔7〕の製造方法においては、電極積層体の端面を加熱するために、ヒータが使用され得る。ヒータは熱プレス板と一体になっていてもよい。すなわち、熱プレス板が端面加熱部を含んでいてもよい。
〔10〕 熱プレス時に、電極積層体の周囲にガスが供給されてもよい。ガスは、空気に比して高い熱伝導率を有していてもよい。
高い熱伝導率を有するガスが、電極積層体の周囲に供給されることにより、電極積層体の端面への伝熱が促進されることが期待される。これにより、例えば、四隅または周縁の接着力が高まることが期待される。
図1は、電極積層体の熱プレスを示す概念図である。 図2は、本実施形態の製造方法の概略フローチャートである。 図3は、第1電極板および第2電極板の一例を示す概略平面図である。 図4は、積層方法の一例を示す概略断面図である。 図5は、熱プレスの一例を示す概略断面図である。 図6は、ヒータの配置を示す概略平面図である。 図7は、熱プレス板の第1例を示す概略図である。 図8は、熱プレス板の第2例を示す概略図である。 図9は、熱プレス板の第3例を示す概略図である。 図10は、熱プレス板の第4例を示す概略断面図である。 図11は、熱プレス板の第5例を示す概略断面図である。 図12は、本実施形態の電池の構成の一例を示す概略図である。 図13は、第1電極板の一例を示す概略平面図である。 図14は、接着力の測定方法を示す概略断面図である。
以下、本技術の実施形態(以下「本実施形態」とも記される。)が説明される。ただし以下の説明は、本技術の範囲を限定しない。
本明細書において、「含む、備える(comprise,include)」、「有する(have)」およびこれらの変形〔例えば「から構成される(be composed of)」、「包含する(emcopass,involve)」、「含有する(contain)」、「担持する(carry,support)」、「保持する(hold)」等〕の記載は、オープンエンド形式である。すなわち、ある構成を含むが、当該構成のみを含むことに限定されない。「からなる(consist of)」との記載はクローズド形式である。「実質的に・・・からなる(consist essentially of)」との記載はセミクローズド形式である。すなわち「実質的に・・・からなる」との記載は、本技術の目的を阻害しない範囲で、必須成分に加えて、追加の成分が含まれ得ることを示す。例えば、本技術の属する分野において通常想定される成分(例えば不可避不純物等)が、追加の成分として含まれていてもよい。
本明細書において、単数形(「a」、「an」および「the」)は、特に断りの無い限り、複数形も含む。例えば「粒子」は「1つの粒子」のみならず、「粒子の集合体(粉体)」も含み得る。
本明細書において、方法に含まれる2個以上のステップ、動作および操作は、特に断りのない限り、その記載された順序に限定されない。
本明細書における幾何学的な用語(例えば「直交」等)は、厳密な意味に解されるべきではない。例えば「直交」は、厳密な意味での「直交」から多少ずれていてもよい。本明細書における幾何学的な用語は、例えば、設計上、作業上、製造上等の公差、誤差等を含み得る。
本明細書において、例えば「0.44から0.91」等の数値範囲は、特に断りのない限り、上限値および下限値を含む。例えば「0.44から0.91」は、「0.44以上0.91以下」の数値範囲を示す。また、数値範囲内から任意に選択された数値が、新たな上限値および下限値とされてもよい。例えば、数値範囲内の数値と、本明細書中の別の部分に記載された数値とが任意に組み合わされることにより、新たな数値範囲が設定されてもよい。
各図中の寸法関係は、実際の寸法関係と一致しない場合がある。本技術の理解を助けるために、各図中の寸法関係(長さ、幅、厚さ等)が変更されている場合がある。さらに一部の構成が省略されている場合もある。
本明細書の「平面視」は、電極積層体の「積層方向」または「積層方向となるべき方向」から、各構成等を見た場合を示す。各図中において、積層方向または積層方向となるべき方向はz軸方向とされている。
本技術の電池は任意の電池であり得る。本明細書においては、一例として「リチウムイオン電池」への適用例が説明される。
<製造方法>
図2は、本実施形態の製造方法の概略フローチャートである。
本実施形態の製造方法は、「(A)電極積層体の形成」および「(B)熱プレス」を含む。本実施形態の製造方法は「(C)収納」をさらに含んでいてもよい。
《(A)電極積層体の形成》
本実施形態の製造方法は、セパレータを挟んで第1電極板と第2電極板とを交互に積層することにより、電極積層体を形成することを含む。
(第1電極板、第2電極板の準備)
図3は、第1電極板および第2電極板の一例を示す概略平面図である。
複数枚の第1電極板10と、複数枚の第2電極板20とが準備される。第1電極板10は第2電極板20と異なる極性を有する。例えば、第1電極板10が正極板であり、かつ第2電極板20が負極板であってもよい。例えば、第1電極板10が負極板であり、かつ第2電極板20が正極板であってもよい。本明細書においては、一例として、第1電極板10が正極板であり、第2電極板20が負極板である形態が説明される。
第1電極板10は任意の方法により準備され得る。例えば、第1電極基材11が準備される。第1電極基材11は、例えば、金属箔、金属板等であってもよい。第1電極基材11は、例えばAl(アルミニウム)箔等であってもよい。第1電極基材11は、例えば10μmから30μmの厚さを有していてもよい。活物質、導電材、バインダおよび分散媒等が混合されることにより、第1スラリーが調製される。活物質は、例えばリチウム遷移金属複合酸化物等を含んでいてもよい。第1電極基材11の表面において、所定範囲に第1スラリーが塗布されることにより、第1活物質層12が形成され得る。第1活物質層12は、第1電極基材11の片面のみに形成されてもよい。第1活物質層12は、第1電極基材11の表裏両面に形成されてもよい。例えば、積層方向の端部に配置される第1電極板10は、片面のみに第1活物質層12を有していてもよい。第1活物質層12が圧縮されてもよい。圧縮後の第1活物質層12は、例えば10μmから100μmの厚さを有していてもよい。以上より第1電極原反が準備される。第1電極原反が所定形状に切断されることにより、複数枚の第1電極板10が準備され得る。第1電極板10において、第1電極基材11が露出している部分は、例えば、第1電極端子91(図12参照)との接続に利用され得る。
第2電極板20も任意の方法により準備され得る。例えば、第2電極基材21が準備される。第2電極基材21は、例えばCu(銅)箔等であってもよい。第2電極基材21は、例えば5μmから30μmの厚さを有していてもよい。活物質、導電材、バインダおよび分散媒等が混合されることにより、第2スラリーが調製される。活物質は、例えば黒鉛等を含んでいてもよい。第2電極基材21の表面において、所定範囲に第2スラリーが塗布されることにより、第2活物質層22が形成され得る。第2活物質層22は、第2電極基材21の片面のみに形成されてもよい。第2活物質層22は、第2電極基材21の表裏両面に形成されてもよい。例えば、積層方向の端部に配置される第2電極板20は、片面のみに第2活物質層22を有していてもよい。第2活物質層22が圧縮されてもよい。圧縮後の第2活物質層22は、例えば10μmから100μmの厚さを有していてもよい。以上より第2電極原反が準備される。第2電極原反が所定形状に切断されることにより、複数枚の第2電極板20が準備され得る。第2電極板20において、第2電極基材21が露出している部分は、例えば、第2電極端子92(図12参照)との接続に利用され得る。
第1電極板10は第1活物質層12を含む。第2電極板20は第2活物質層22を含む。第1活物質層12および第2活物質層22の各々は、四角形状の平面形状を有している。第1活物質層12および第2活物質層22の各々は、例えば、長方形状であってもよいし、正方形状であってもよい。平面形状は、厳密な長方形または正方形でなくてもよい。例えば長方形の各頂点が丸みを帯びていてもよい。
第1活物質層12は、第2活物質層22に比して小さい短辺と小さい長辺とを有する。すなわち第1活物質層12は、第2活物質層22に比して小さい面積を有する。例えば、第1活物質層12の短辺は、第2活物質層22の短辺の0.90倍から0.99倍であってもよい。例えば、第1活物質層12の長辺は、第2活物質層22の長辺の0.90倍から0.99倍であってもよい。第1電極板10と第2電極板20とは、第1活物質層12の全面が第2活物質層22と対向するように積層され得る。面積が小さい活物質層(すなわち第1活物質層12)と、セパレータ30との剥離が、電極積層体50の分離の起点となりやすい傾向がある。
(セパレータ)
1枚以上のセパレータ30が準備される。セパレータ30は多孔質シートである。セパレータ30は電気絶縁性である。セパレータ30は、例えば、実質的にポリオレフィン系樹脂からなっていてもよい。
例えば、第1電極板10と、セパレータ30と、第2電極板20と、セパレータ30とが順次積層されることにより、電極積層体50が形成されてもよい。すなわち、複数枚のセパレータ30が使用されてもよい。
図4は、積層方法の一例を示す概略断面図である。
例えば、1枚のセパレータ30が九十九折り状に折り畳まれてもよい。セパレータ30が折れる度に、第1電極板10と第2電極板20とが交互に挿入されることにより、電極積層体50が形成されてもよい。
電極積層体50は、例えば、2枚以上の第1電極板10を含んでいてもよいし、10枚以上の第1電極板10を含んでいてもよいし、30枚以上の第1電極板10を含んでいてもよい。電極積層体50は、例えば、100枚以下の第1電極板10を含んでいてもよいし、50枚以下の第1電極板10を含んでいてもよい。すなわち電極積層体50は、例えば、2から100の積層数を有していてもよいし、10から100の積層数を有していてもよいし、30から100の積層数を有していてもよいし、30から50の積層数を有していてもよい。
(接着剤)
接着剤(不図示)が準備される。接着剤は、熱プレス時の温度および圧力に応じて、接着力が変化し得る。接着剤は、例えばホットメルト接着剤等を含んでいてもよい。接着剤は、例えば、80℃から120℃の軟化点を有していてもよい。接着剤は、例えば、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、エチレン酢酸ビニル樹脂、エポキシ樹脂、およびフッ素樹脂からなる群より選択される少なくとも1種を含んでいてもよい。
接着剤は、第1電極板10とセパレータ30との間に配置される。接着剤は、例えばセパレータ30の表面に塗布されてもよい。接着剤は、例えば第1電極板10の表面に塗布されてもよい。接着剤は、例えば第2電極板20とセパレータ30との間にも配置されてもよい。
接着剤は、例えば層状に塗布されてもよいし、ドット状に散布されてもよい。接着剤は、例えばスクリーン印刷等により塗布され得る。例えば、塗布対象の全面にわたって目付量が略均一になるように、接着剤が塗布されてもよいし、ドット状に散布されてもよい。本明細書の「目付量(g/cm2)」は、単位面積あたりの質量を示す。目付量の均一性は、例えば次のように評価され得る。
例えば、接着剤が塗布されたセパレータ30から5個以上の試料片が切り出される。試料片の採取箇所は、塗布面から無作為に抽出される。試料片は1cm×1cmの平面サイズを有する。試料片の質量がそれぞれ測定される。試料片の質量から、1cm2あたりのセパレータの質量が差し引かれることにより、接着剤の質量が算出される。接着剤の質量が試料片の面積(1cm2)で除されることにより、試料片の目付量が算出される。5個以上の試料片の結果から、平均目付量(目付量の算術平均値)、最小目付量(目付量の最小値)、最大目付量(目付量の最大値)がそれぞれ算出される。例えば、次の条件が満たされる時、目付量が略均一であると評価され得る。すなわち、平均目付量に対する最小目付量の比が0.7以上であり、かつ平均目付量に対する最大目付量の比が1.3以下である。平均目付量に対する最小目付量の比は、例えば0.8以上であってもよい。平均目付量に対する最大目付量の比は、例えば1.2以下であってもよい。
《(B)熱プレス》
本実施形態の製造方法は、積層方向に沿って、電極積層体50に熱プレスを施すことにより、第1電極板10とセパレータ30とを接着することを含む。熱プレスは、積層方向と実質的に平行に施されてもよい。本実施形態においては、積層方向と交差する方向から、電極積層体50が加熱されつつ、熱プレスが施される。これにより平面視において、電極積層体50の四隅または周縁が強固に接着され得る。すなわち、熱プレス後に分離し難い電極積層体50が製造され得る。
図5は、熱プレスの一例を示す概略断面図である。
熱プレス装置が準備される。熱プレス装置は、第1熱プレス板210と第2熱プレス板220とを含む。電極積層体50は、第1熱プレス板210と第2熱プレス板220との間に配置される。電極積層体50が第1熱プレス板210から剥離しやすいように、電極積層体50と第1熱プレス板210との間に、例えばフッ素樹脂シート(不図示)等が挿入されてもよい。電極積層体50と第2熱プレス板220との間にも、フッ素樹脂シート等が挿入されてもよい。
第1熱プレス板210および第2熱プレス板220は、加熱されている。加熱温度は、例えばセパレータ30および接着剤の種類等に応じて適宜調整され得る。第1熱プレス板210および第2熱プレス板220は、それぞれ独立に、例えば80℃から110℃の温度に加熱されていてもよい。第1熱プレス板210の温度は、第2熱プレス板220の温度と同じであってもよいし、異なっていてもよい。
第1熱プレス板210が電極積層体50に押し当てられる。プレス圧は、電極積層体50の積層数等に応じて適宜調整され得る。プレス圧は、例えば0.5MPaから5MPaであってもよいし、1MPaから3MPaであってもよい。プレス時間は、例えば10秒から60秒であってもよい。
積層方向(z軸方向)と交差する方向は、例えば、積層方向と直交する方向(x軸方向、y軸方向)であってもよい。例えば、x軸方向に第1ヒータ231および第2ヒータ232が配置され得る。第1ヒータ231および第2ヒータ232は、電極積層体50の端面(側面)を加熱する。
図6は、ヒータの配置を示す概略平面図である。
例えば平面視において、電極積層体50を取り囲むように、第1ヒータ231と、第2ヒータ232と、第3ヒータ233と、第4ヒータ234とが配置されてもよい。第1ヒータ231および第2ヒータ232は、x軸方向から電極積層体50の端面を加熱する。第3ヒータ233および第4ヒータ234は、y軸方向から電極積層体50の端面を加熱する。なお本明細書の「加熱」は、熱を加えることを示し、加熱対象物の温度上昇を伴っていなくてもよい。
各ヒータは移動可能であってもよい。例えば、電極積層体50が第2熱プレス板220上に搬送された後、各ヒータが電極積層体50に近接してもよい。熱プレス中、各ヒータは電極積層体50に最近接した位置で固定されてもよい。熱プレス終了後、電極積層体50の搬送を妨害しないように、各ヒータが電極積層体50から離隔してもよい。
各ヒータは、その先端に発熱部235を含んでいてもよい。発熱部235の温度は、例えばセパレータ30および接着剤の種類等に応じて適宜調整され得る。発熱部235の温度は、例えば、100℃から120℃であってもよい。発熱部235の温度は、第1熱プレス板210および第2熱プレス板220の温度と同じであってもよいし、異なっていてもよい。発熱部235と、電極積層体50との間にクリアランスが設けられてもよい。発熱部235が電極積層体50に最近接した時のクリアランスは、例えば1mmから1.5mmであってもよい。
(熱プレス板)
第1熱プレス板210(上板)は、平面視において、電極積層体50の四隅または周縁に押圧力を集中させる構造を有していてもよい。熱プレス時に、電極積層体50の四隅または周縁の圧力が上昇することにより、四隅または周縁における接着力が高まることが期待される。
図7は、熱プレス板の第1例を示す概略図である。
平面視において、第1熱プレス板210は、例えば、四角形状の平面形状を有していてもよい。第1熱プレス板210は中央部211と周縁部212とを含む。周縁部212は中央部211を取り囲んでいる。周縁部212は突出部213を含む。第1熱プレス板210の厚さ方向(z軸方向)において、突出部213は中央部211よりも突出している。突出部213は四隅に配置されている。熱プレスにおいては、突出部213が電極積層体50の四隅に押し当てられる。
図8は、熱プレス板の第2例を示す概略図である。
突出部213は四隅以外にも配置されていてもよい。周縁部212において、突出部213は四隅以外の任意の位置に配置され得る。
図9は、熱プレス板の第3例を示す概略図である。
突出部213は、周縁部全体にわたって形成されていてもよい。すなわち周縁部212が突出部213からなっていてもよい。
図10は、熱プレス板の第4例を示す概略断面図である。
例えば周縁部212が端面加熱部214を含んでいてもよい。第1熱プレス板210の厚さ方向(z軸方向)において、端面加熱部214は中央部211よりも突出している。端面加熱部214は、熱プレス時に、積層方向と交差する方向から、電極積層体50を加熱する。すなわち電極積層体50の端面を加熱するためのヒータが、第1熱プレス板210と一体となっていてもよい。端面加熱部214と電極積層体50との間に、クリアランスが設けられてもよい。熱プレスの下死点において、端面加熱部214と第2熱プレス板220との間に、クリアランスが設けられていてもよい。端面加熱部214の温度は、中央部211(電極積層体50と接触する部分)の温度と同じであってもよいし、異なっていてもよい。
図11は、熱プレス板の第5例を示す概略断面図である。
第1熱プレス板210は、突出部213および端面加熱部214の両方を含んでいてもよい。第1熱プレス板210の厚さ方向(z軸方向)において、端面加熱部214は中央部211および突出部213よりも突出している。端面加熱部214の温度は、突出部213(電極積層体50と接触する部分)の温度と同じであってもよいし、異なっていてもよい。
なお、第2熱プレス板220(下板)も、図7から図11に示される構造を有していてもよい。例えば、第1熱プレス板210が突出部213を含んでおり、かつ第2熱プレス板220が端面加熱部214を含んでいてもよい。すなわち、第1熱プレス板210および第2熱プレス板220の少なくとも一方が、図7から図11に示される構造を有していてもよい。
(ガス供給)
熱プレス時に電極積層体50の周囲にガスが供給されてもよい。ガスは、空気に比して高い熱伝導率(W/m・K)を有していてもよい。高い熱伝導率を有するガスが、電極積層体50の周囲に供給されることにより、電極積層体50の端面への伝熱が促進されることが期待される。供給されるガスは、単一ガスであってもよいし、混合ガスであってもよい。ガスは、例えば、アルゴンガス、酸素ガス、水素ガス、窒素ガス、ネオンガス、ヘリウムガス、アンモニアガス、一酸化炭素ガス、エタンガス、エチレンガス、およびメタンガスからなる群より選択される少なくとも1種を含んでいてもよい。例えばヘリウムガスは、熱伝導率が高く、かつ取り扱いが比較的容易であり得る。
《(C)収納》
図12は、本実施形態の電池の構成の一例を示す概略図である。
本実施形態の製造方法は、電極積層体50と、電解液(不図示)とを外装体90に収納することにより、電池100を製造することを含んでいてもよい。本実施形態においては、電極積層体50に電解液が円滑に含浸されることが期待される。電解液は、例えば非プロトン性溶媒とリチウム塩とを含んでいてもよい。
外装体90は、任意の形態を有し得る。外装体90は、例えば金属製の容器等であってもよい。外装体90は、例えばAlラミネートフィルム製のパウチ等であってもよい。電極積層体50の収納後、外装体90内に電解液が注入されてもよい。電解液の注入後、外装体90が密閉されてもよい。
1個の電極積層体50が1個の外装体90に収納されてもよい。複数個の電極積層体50が、1個の外装体90に収納されてもよい。例えば2個の電極積層体50が、1個の外装体90に収納されてもよい。
<電池>
以下、本実施形態の電池および電極積層体が説明される。
電池100(図12参照)は、任意の用途で使用され得る。電池100は、例えば電動車両において、主電源または動力アシスト用電源として使用されてもよい。複数個の電池100が連結されることにより、電池モジュールまたは組電池が形成されてもよい。
電池100は外装体90を含む。外装体90は密閉されている。外装体90は、電極積層体50と電解液とを収納している。外装体90には、第1電極端子91および第2電極端子92が設けられている。第1電極端子91は、複数枚の第1電極板10と接続されている。第2電極端子92は、複数枚の第2電極板20と接続されている。
電極積層体50は、複数枚の第1電極板10と、複数枚の第2電極板20と、1枚以上のセパレータ30と、接着剤(不図示)とを含む(図4参照)。接着剤は、セパレータ30と第1電極板10との間に配置されている。接着剤は接着層を形成していてもよい。接着剤は第1電極板10とセパレータ30とを接着している。接着剤は、セパレータ30と第2電極板20との間にも配置されていてもよい。セパレータ30と第2電極板20との接着力は、セパレータ30と第1電極板10との接着力に比して高い傾向がある。
図13は第1電極板の一例を示す概略平面図である。
本明細書においては、第1活物質層12の短辺の長さが「D」と定義され、かつ第1活物質層12の長辺の長さが「L」と定義される。「D≦L」の関係が満たされている。「D=L」の関係が満たされる時、第1活物質層12は正方形状である。「D<L」の関係が満たされる時、第1活物質層12は長方形状である。「D」は、例えば50mmから100mmであってもよい。「L」は、例えば100mmから200mmであってもよい。
平面視において、第1活物質層12は第1領域R1と第2領域R2とを含む。第1領域R1は第1活物質層12の中央に位置する。第1領域R1は、第1活物質層12の各頂点から、短辺方向(y軸方向)に0.4D以上0.6D以下離れ、かつ長辺方向(x軸方向)に0.4L以上0.6L以下離れている。第2領域R2は、第1活物質層12の四隅を含む。本明細書の「四隅」は、四角形の頂点近傍を示し、頂点を含んでいなくてもよい。第1活物質層12は4個の第2領域R2を含む。第2領域R2は、第1活物質層12の任意の頂点から、短辺方向に0.05D以上0.4D未満離れ、かつ長辺方向に0.05L以上0.4L未満離れている。
(接着力比)
第1領域R1は、第1接着力(F1)によりセパレータ30と接着されている。第2領域R2は、第2接着力(F2)によりセパレータ30と接着されている。本実施形態における接着力比(F1/F2)は1以下である。最外電極板において、接着力比(F1/F2)は最大値をとり得る。最大値は1であり得る。接着力比(F1/F2)は、積層方向の外側から中間に向かうにつれて低下し得る。中間電極板において、接着力比(F1/F2)は、最小値をとり得る。最小値は例えば0.44から0.91であってもよい。中間電極板における接着力比(F1/F2)が小さい程、電極積層体50が分離し難い傾向がある。中間電極板における接着力比(F1/F2)は、例えば0.83以下であってもよいし、0.73以下であってもよいし、0.66以下であってもよい。中間電極板における接着力比(F1/F2)は、例えば、0.53以上であってもよい。
(接着力比の測定方法)
本実施形態においては、積層方向において、最も外側に位置する第1電極板10(最外電極板)と、中間に位置する第1電極板10(中間電極板)とにおいて接着力比(F1/F2)が測定される。最外電極板において、接着力比(F1/F2)が1以下である時、電極積層体50の全体にわたって、接着力比(F1/F2)が1以下であるとみなされる。電極積層体50が奇数枚の第1電極板10を含む時、積層方向の中間に位置する第1電極板10が中間電極板とみなされる。電極積層体50が偶数枚の第1電極板10を含む時、積層方向の中間に位置する第1電極板10が2枚になる。2枚のうち、いずれか1枚で接着力比(F1/F2)が測定される。
電極積層体50が分解されることにより、最外電極板とセパレータ30との一体物、および中間電極板とセパレータ30との一体物が回収される。所定の切断工具(例えばロータリーカッター等)により、第1領域R1内から第1試料片が切り出される。4個の第2領域R2から第2試料片がそれぞれ切り出される。第1試料片および第2試料片の平面サイズは、例えば「0.2L×0.2D」程度であり得る。
剥離試験機が準備される。例えば、小型卓上試験機「FGS-TV」(日本電産シンポ社製)等が準備されてもよい。同試験機は、デジタルフォースゲージ「FGP-5」(日本電産シンポ社製)を備える。これらと同等の試験機が準備されてもよい。
図14は、接着力の測定方法を示す概略断面図である。
第1試料片310がスライドステージ320に固定される。第1試料片310において、セパレータ30の一端が剥離されることにより、掴み部31が形成される。掴み部31がデジタルフォースゲージのクリップ330に固定される。第1電極板10の表面に対して90度の方向(z軸方向)に、セパレータ30が引っ張られる。これにより、セパレータ30が第1活物質層12から剥離される。スライドステージ320は、クリップ330の上昇と連動して移動する。スライドステージ320は、引張方向には移動せず、引張方向と直交する方向(x軸方向)に移動する。スライドステージ320とクリップ330とが実質的に同一の速度で移動するように、スライドステージ320に外部から動力が付与される。外部から動力が付与されることにより、スライドステージ320の移動に伴う摩擦力が無視できる程度に小さくなり得る。セパレータ30の剥離中の最大力が測定される。最大力が第1試料片310の長さで除されることにより、第1接着力(F1)が算出される。第1接着力(F1)は、例えば0.5N/mから1.1N/mであってもよい。
第1試料片310と同様に、4個の第2試料片についても接着力が測定される。4個の第2試料片の結果の算術平均が第2接着力(F2)とみなされる。第2接着力(F2)は、例えば1.0N/mから1.6N/mであってもよい。第2接着力(F2)は、例えば1.1N/m以上であってもよいし、1.2N/m以上であってもよいし、1.3N/m以上であってもよいし、1.4N/m以上であってもよいし、1.5N/m以上であってもよい。
第1接着力(F1)が第2接着力(F2)で除されることにより、接着力比(F1/F2)が算出される。接着力比(F1/F2)は、小数第2位まで有効である。小数第3位以下は四捨五入される。
(第3領域、第4領域)
平面視において、第1活物質層12は、第3領域R3と第4領域R4とをさらに含んでいてもよい(図13参照)。第3領域R3は、短辺方向(y軸方向)において、隣接する2つの第2領域R2に挟まれている。第4領域は、長辺方向(x軸方向)において、隣接する2つの第2領域R2に挟まれている。第3領域R3および第4領域R4も、第2接着力(F2)によりセパレータ30と接着されていてもよい。これにより電極積層体50が分離し難くなることが期待される。なお、第3領域R3は、第2領域R2と接触していなくてもよい。すなわち第3領域R3と、第2領域R2との間に、接着力が低い領域があってもよい。第4領域R4は、第2領域R2と接触していなくてもよい。すなわち第4領域R4と、第2領域R2との間に、接着力が低い領域があってもよい。
以下、本技術の実施例(以下「本実施例」とも記される。)が説明される。ただし以下の説明は、本技術の範囲を限定しない。
<実験1>
実験1においては、No.1-1からNo.1-8に係る電極積層体が製造された(下記表1参照)。
《(A)電極積層体の形成》
セパレータが準備された。セパレータの両面に接着剤が塗布された。接着剤は、目付量が略均一になるように、ドット状に散布された。セパレータが九十九折状に折り畳まれた。セパレータが折れる度に、第1電極板と第2電極板とが交互に挿入された。これにより電極積層体が形成された。電極積層体は、35枚の第1電極板(正極板)と、36枚の第2電極板(負極板)とを含んでいた。
《(B)熱プレス》
第1熱プレス板210、第2熱プレス板220、および4個のヒータが準備された。平面視において、第1ヒータ231、第2ヒータ232、第3ヒータ233、第4ヒータ234は、電極積層体50を取り囲むように配置された(図5、図6参照)。各ヒータの発熱部235が電極積層体50に最近接した時のクリアランスは、1mmから1.5mmに設定された。実験1における第1熱プレス板210および第2熱プレス板220は、共に平板であった。下記表1に示されるように、各ヒータの温度と、各熱プレス板の温度とが調整された。電極積層体50に熱プレスが施された。プレス圧力は2MPaであった。プレス時間は30秒であった。熱プレス後、第1熱プレス板210が電極積層体50から引き離される際に、電極積層体50が分離するか否かが確認された。すなわち、第1熱プレス板210および第2熱プレス板220の外部に光学センサが設置された。熱プレスが完了した時点から、第1熱プレス板210が電極積層体50から完全に離れた時点までの間、光学センサが電極積層体50の厚さを常時計測した。計測中の厚さ変化量が0.8mm以上であった場合、「分離発生 有り」とみなされた。計測中の厚さ変化量が0.8mm未満であった場合、「分離発生 無し」とみなされた。
熱プレス後、中間電極板が回収された。中間電極板は、積層方向において最も外側の第1電極板10から18枚目の第1電極板10であった。中間電極板において、接着力比(F1/F2)が測定された。
本実施例において、第1電極板10の長辺の長さ(L)は、140mmであった。短辺の長さ(D)は、75mmであった(図13参照)。
1枚の第1試料片により、第1接着力(F1)が測定された。第1試料片は、第1活物質層の各頂点から、短辺方向に0.47D以上0.56D以下離れ、かつ長辺方向に0.43L以上0.57L以下離れた範囲から採取された。
4枚の第2試料片により、接着力(F21)、接着力(F22)、接着力(F23)、接着力(F24)がそれぞれ測定された。接着力(F21)から接着力(F24)の算術平均が第2接着力(F2)とされた。4枚の第2試料片は、第1活物質層の各頂点から、短辺方向に0.07D以上0.33D以下離れ、かつ長辺方向に0.06L以上0.2L以下離れた範囲から採取された。
Figure 2022084168000002
<実験1の結果>
上記表1に示されるように、接着力比(F1/F2)が1以下である時、電極積層体が分離し難い傾向がみられる。
なおNo.1では、最外電極板においても、接着力比(F1/F2)が測定された。接着力比(F1/F2)は1であった。第1接着力および第2接着力は、共に1.6N/mであった。
<実験2>
実験2においては、No.2-1からNo.2-4に係る電極積層体が製造された(下記表2参照)。
《(A)電極積層体の形成》
実験1と同様に電極積層体が準備された。
《(B)熱プレス》
第1熱プレス板210が準備された。実験2の第1熱プレス板210において、周縁部212は端面加熱部214を含んでいた(図10参照)。下死点における、端面加熱部214と第2熱プレス板220とのクリアランスは0.5mmに設定された。実験2においては、電極積層体50の周囲に、空気またはヘリウムガスが供給されながら、熱プレスが施された(下記表2参照)。プレス圧力は2MPaであった。プレス時間は30秒であった。下記表2に示されるように、第1熱プレス板210および第2熱プレス板220の温度が調整された。実験1と同様に、電極積層体50の分離の有無と、接着力比(F1/F2)とが測定された。
Figure 2022084168000003
<実験2の結果>
上記表2に示されるように、熱プレス時に、電極積層体の周囲にヘリウムガスが供給されることにより、熱プレス板(端面加熱部)の温度が低くても、接着力比(F1/F2)が小さくなる傾向がみられる。ヘリウムガスが高い熱伝導率を有するため、電極積層体の端面への伝熱が促進されていると考えられる。
<実験3>
実験3においては、No.3-1、No.3-2に係る電極積層体が製造された(下記表3参照)。
《(A)電極積層体の形成》
実験1と同様に電極積層体が準備された。
《(B)熱プレス》
第1熱プレス板210が準備された。実験3の第1熱プレス板210において、周縁部212は突出部213および端面加熱部214の両方を含んでいた(図11参照)。突出部213は、四隅に配置されていた。下死点における、端面加熱部214と第2熱プレス板220とのクリアランスは0.5mmに設定された。下記表3に示されるように、各熱プレス板の温度が調整された。プレス圧力は2MPaであった。プレス時間は30秒であった。実験3においては、第1熱プレス板210の突出部213が、電極積層体50の四隅を押圧するように、熱プレスが施された。下死点において、電極積層体50と、第1熱プレス板210の中央部211とのクリアランスは0.2mmに設定された。実験1と同様に、電極積層体50の分離の有無と、接着力比(F1/F2)とが測定された。
Figure 2022084168000004
<実験3の結果>
上記表3に示されるように、第1熱プレス板210の周縁部212が突出部213を含むことにより、接着力比(F1/F2)が小さくなる傾向がみられる。熱プレス時、四隅に加わる圧力が上昇するためと考えられる。
なお、実験3において、電極積層体50の中央(第1領域R1)は、設計上、第1熱プレス板210に接触しない。しかし第1領域R1とセパレータ30とが接着されていた。熱プレス時、電極積層体50がたわむことにより、電極積層体50の中央も第1熱プレス板210に接触していると考えられる。
本実施形態および本実施例は、全ての点で例示である。本実施形態および本実施例は、制限的ではない。本技術の範囲は、特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内における全ての変更を包含する。例えば、本実施形態および本実施例から、任意の構成が抽出され、それらが任意に組み合わされることも、当初から予定されている。本実施形態および本実施例に複数の作用効果が記載されている場合、本技術の範囲は、全ての作用効果を奏する範囲に限定されない。
10 第1電極板、11 第1電極基材、12 第1活物質層、20 第2電極板、21 第2電極基材、22 第2活物質層、30 セパレータ、31 掴み部、50 電極積層体、90 外装体、91 第1電極端子、92 第2電極端子、100 電池、210 第1熱プレス板、211 中央部、212 周縁部、213 突出部、214 端面加熱部、220 第2熱プレス板、231 第1ヒータ、232 第2ヒータ、233 第3ヒータ、234 第4ヒータ、235 発熱部、310 第1試料片、320 スライドステージ、330 クリップ、R1 第1領域、R2 第2領域、R3 第3領域、R4 第4領域。

Claims (10)

  1. 複数枚の第1電極板と、複数枚の第2電極板と、1枚以上のセパレータと、接着剤とを含み、
    前記第1電極板は、前記第2電極板と異なる極性を有し、
    前記セパレータを挟んで前記第1電極板と前記第2電極板とが交互に積層されており、
    前記接着剤は、前記セパレータと前記第1電極板との間に配置されており、
    前記第1電極板は、第1活物質層を含み、
    前記第2電極板は、第2活物質層を含み、
    平面視において、
    前記第1活物質層および前記第2活物質層の各々は、四角形状の平面形状を有し、
    前記第1活物質層は、前記第2活物質層に比して小さい短辺と小さい長辺とを有し、
    前記第1活物質層の前記短辺の長さがDと定義され、前記第1活物質層の前記長辺の長さがLと定義される時、
    前記第1活物質層は、第1領域と第2領域とを含み、
    前記第1領域は、前記第1活物質層の各頂点から、短辺方向に0.4D以上0.6D以下離れ、かつ長辺方向に0.4L以上0.6L以下離れており、
    前記第2領域は、前記第1活物質層の任意の前記頂点から、前記短辺方向に0.05D以上0.4D未満離れ、かつ前記長辺方向に0.05L以上0.4L未満離れており、
    前記第1領域は、第1接着力により前記セパレータと接着されており、
    前記第2領域は、第2接着力により前記セパレータと接着されており、
    前記第2接着力に対する前記第1接着力の比は、1以下である、
    電極積層体。
  2. 前記平面視において、前記第1活物質層は、第3領域と第4領域とをさらに含み、
    前記第3領域は、前記短辺方向において、隣接する2つの前記第2領域に挟まれており、
    前記第4領域は、前記長辺方向において、隣接する2つの前記第2領域に挟まれており、
    前記第3領域および前記第4領域も、前記第2接着力により前記セパレータと接着されている、
    請求項1に記載の電極積層体。
  3. 積層方向の中間に位置する前記第1電極板において、
    前記第2接着力に対する前記第1接着力の比が、0.44から0.91である、
    請求項1または請求項2に記載の電極積層体。
  4. 前記接着剤の平均目付量に対する、前記接着剤の最小目付量の比は、0.7以上であり、かつ
    前記接着剤の前記平均目付量に対する、前記接着剤の最大目付量の比は、1.3以下である、
    請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の電極積層体。
  5. 10枚以上の前記第1電極板を含む、
    請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の電極積層体。
  6. 請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の電極積層体と、電解液とを含む、
    電池。
  7. セパレータを挟んで第1電極板と第2電極板とを交互に積層することにより、電極積層体を形成すること、
    および、
    積層方向に沿って、前記電極積層体に熱プレスを施すことにより、前記第1電極板と前記セパレータとを接着すること、
    を含み、
    前記第1電極板と前記セパレータとの間に接着剤が配置され、
    前記積層方向と交差する方向から、前記電極積層体が加熱されつつ、前記熱プレスが施される、
    電極積層体の製造方法。
  8. 前記熱プレスにおいては、熱プレス板が前記電極積層体に押し当てられ、
    平面視において、
    前記熱プレス板は、四角形状の平面形状を有し、
    前記熱プレス板は、中央部と周縁部とを含み、
    前記周縁部は、前記中央部を取り囲んでおり、
    前記周縁部は、突出部を含み、
    前記熱プレス板の厚さ方向において、前記突出部は前記中央部よりも突出しており、
    前記突出部は、少なくとも前記周縁部の四隅に配置されており、
    前記熱プレスにおいては、前記突出部が前記電極積層体に押し当てられる、
    請求項7に記載の電極積層体の製造方法。
  9. 前記熱プレスにおいては、熱プレス板が前記電極積層体に押し当てられ、
    平面視において、
    前記熱プレス板は、四角形状の平面形状を有し、
    前記熱プレス板は、中央部と周縁部とを含み、
    前記周縁部は、前記中央部を取り囲んでおり、
    前記周縁部は、端面加熱部を含み、
    前記熱プレス板の厚さ方向において、前記端面加熱部は前記中央部よりも突出しており、
    前記端面加熱部は、前記熱プレス時に、前記積層方向と交差する方向から、前記電極積層体を加熱する、
    請求項7に記載の電極積層体の製造方法。
  10. 前記熱プレス時に、前記電極積層体の周囲にガスが供給され、
    前記ガスは、空気に比して高い熱伝導率を有する、
    請求項7から請求項9のいずれか1項に記載の電極積層体の製造方法。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008135289A (ja) * 2006-11-28 2008-06-12 Nissan Motor Co Ltd 二次電池およびその製造方法
WO2013001827A1 (ja) * 2011-06-29 2013-01-03 パナソニック株式会社 加熱装置、真空加熱方法及び薄膜製造方法
CN209912980U (zh) * 2019-07-25 2020-01-07 蜂巢能源科技有限公司 电芯热压装置
WO2020067208A1 (ja) * 2018-09-28 2020-04-02 日本ゼオン株式会社 二次電池およびその製造方法
JP2021197279A (ja) * 2020-06-15 2021-12-27 株式会社豊田自動織機 蓄電セル及び蓄電装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008135289A (ja) * 2006-11-28 2008-06-12 Nissan Motor Co Ltd 二次電池およびその製造方法
WO2013001827A1 (ja) * 2011-06-29 2013-01-03 パナソニック株式会社 加熱装置、真空加熱方法及び薄膜製造方法
WO2020067208A1 (ja) * 2018-09-28 2020-04-02 日本ゼオン株式会社 二次電池およびその製造方法
CN209912980U (zh) * 2019-07-25 2020-01-07 蜂巢能源科技有限公司 电芯热压装置
JP2021197279A (ja) * 2020-06-15 2021-12-27 株式会社豊田自動織機 蓄電セル及び蓄電装置

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