JP6240265B2 - 扁平形非水二次電池の製造方法 - Google Patents
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Description
この場合には、個々の正極の集電タブ部をある程度長くすることが可能になるため、特に小型や薄型の扁平形非水二次電池の場合には、各正極の集電タブ部を一体化する際の溶接の作業性が向上する。ただし、この場合にも、一体化した正極の集電タブ部が負極ケースと接触しないようにするために、前記の弛ませる部分の長さは、その端部が負極ケースに到達しない程度の長さ(例えば、電極群の厚み未満)とすることが好ましい。
<正極の作製>
正極活物質としてLiCoO2を、導電助剤としてカーボンブラックを、バインダとしてPVDFを、それぞれ用いて正極を作製した。まず、LiCoO2:93質量部とカーボンブラック:3質量部とを混合し、得られた混合物とPVDF:4質量部を予めN−メチル−2−ピロリドン(NMP)に溶解させておいたバインダ溶液とを混合して正極合剤含有ペーストを調製した。得られた正極合剤含有ペーストを厚さ15μmのアルミニウム箔からなる正極集電体の両面にアプリケータにより塗布した。なお、正極合剤含有ペーストの塗布に際しては、塗布部と未塗布部とが5cmおきに連続するように、かつ表面で塗布部とした箇所は、裏面でも塗布部となるようにした。続いて、塗布した正極合剤含有ペーストを乾燥して正極合剤層を形成し、その後、ロールプレスし、所定の大きさに切断して、帯状の正極を得た。なお、この正極は、幅を40mmとし、正極合剤層形成部の厚みを140μmとなるようにした。
前記の電池用正極の両面に、図8に示す形状のPE製微多孔膜セパレータ(厚み16μm)を配置し、図8に示す箇所を加熱プレス(温度170℃、プレス時間2秒)により溶着し、2枚のセパレータに係る主体部の周縁部の一部および張り出し部の周縁部の一部に接合部を形成して、電池用正極とセパレータとを一体化した。なお、2枚のセパレータに係る接合部の幅は、主体部、張り出し部とも0.3mmとし、張り出し部の周縁部における主体部からの突出方向の長さは0.5mmとした。また、2枚のセパレータの主体部の外縁のうち、90%の長さ部分を接合部とした。
負極活物質として黒鉛を、バインダとしてPVDFを、それぞれ用いて負極を作製した。前記黒鉛:94質量部とPVDF:6質量部と予めNMPに溶解させておいたバインダ溶液とを混合して、負極合剤含有ペーストを調製した。得られた負極合剤含有ペーストを厚さ10μmの銅箔からなる負極集電体の片面または両面にアプリケータにより塗布した。なお、負極合剤含有ペーストの塗布に際しては、塗布部と未塗布部とが5cmおきに連続するように、かつ集電体の両面に塗布したものでは、表面で塗布部とした箇所は、裏面でも塗布部となるようにした。続いて、塗布した負極合剤含有ペーストを乾燥して負極合剤層を形成し、その後、ロールプレスし、所定の大きさに切断して、帯状の負極を得た。なお、この負極は、幅を40mmとし、負極合剤層形成部の厚みを、集電体の両面に形成したものでは190μm、集電体の片面に形成したものでは100μmとなるようにした。
前記のセパレータと一体化した電池用正極3枚と、集電体の両面に負極合剤層を形成した電池用負極2枚と、集電体の片面に負極合剤層を形成した電池用負極2枚(このうち1枚は、集電体の露出面にPETフィルムを貼り付けたもの)とを用い、集電体の片面に負極合剤層を形成した電池用負極が最外部の電極になるように、電池用正極と電池用負極とを交互に重ねた。そして、各電池用正極の集電タブ部を纏めて溶接して一体化した。また、各電池用負極の集電タブ部を、最外部の電池用負極のうちの一方の上に、強制的に各集電タブ部に折り目を付けつつ折り返した後に、これらを纏めて溶接して電極群を得た。
電極群の形成時において、各負極の集電タブ部を纏めて溶接し、その後に、この一体化した負極の集電タブ部を電極群の最外部の負極上に折り返した以外は、実施例1と同様にして扁平形非水二次電池を作製した。
2 正極ケース
3 負極ケース
4 絶縁ガスケット
5 正極
500 正極の本体部
501 正極の集電タブ部
6、6A、6B 負極
600 負極の本体部
601 負極の集電タブ部
7 セパレータ
7c 接合部
8 絶縁材
Claims (5)
- 正極端子を兼ねる正極ケースと負極端子を兼ねる負極ケースとが、絶縁ガスケットを介してカシメ封口されて形成された空間内に、正極と負極とがセパレータを介して交互に、かつ前記正極ケースおよび前記負極ケースの扁平面に平行に積層されており、正極および負極の合計枚数が3枚以上である電極群、並びに非水電解液を有する扁平形非水二次電池を製造する方法であって、
前記負極は、本体部と、平面視で、前記本体部から突出した、前記本体部よりも幅の狭い集電タブ部とを有しており、前記負極の本体部には、集電体の片面または両面に負極活物質を含む負極剤層が形成されており、前記負極の集電タブ部では、集電体に負極剤層が形成されておらず、
前記扁平形非水二次電池が有する前記電極群は、前記負極を少なくとも2枚有しており、かつ前記電極群における負極ケース側の最外部の電極が負極であり、前記負極の各集電タブ部が纏められ、互いに溶接されて一体化しており、前記一体化した負極の集電タブ部が、前記電極群における負極ケース側の最外部の負極上に折り返されており、
前記一体化した負極の集電タブ部における溶接部分の、負極の本体部側の端部が、前記一体化した負極の集電タブ部における絶縁ガスケット側の最外部よりも、電池内側に位置しており、
前記正極、前記負極および前記セパレータを重ねた後に、前記負極の各集電タブ部を、前記電極群の最外部となる負極上に強制的に折り目を付けつつ折り返して纏め、その後に互いに溶接して、前記負極の各集電タブ部を一体化する工程を有していることを特徴とする扁平形非水二次電池の製造方法。 - 前記扁平形非水二次電池が有する前記電極群は、前記一体化した負極の集電タブ部における溶接部分の、負極の本体部側の端部が、前記一体化した負極の集電タブ部における絶縁ガスケット側の最外部よりも、平面視で0.3〜2.6mmだけ電池内側に位置している請求項1に記載の扁平形非水二次電池の製造方法。
- 正極端子を兼ねる正極ケースと負極端子を兼ねる負極ケースとが、絶縁ガスケットを介してカシメ封口されて形成された空間内に、正極と負極とがセパレータを介して交互に、かつ前記正極ケースおよび前記負極ケースの扁平面に平行に積層されており、正極および負極の合計枚数が3枚以上である電極群、並びに非水電解液を有する扁平形非水二次電池を製造する方法であって、
前記正極は、本体部と、平面視で、前記本体部から突出した、前記本体部よりも幅の狭い集電タブ部とを有しており、前記正極の本体部には、集電体の片面または両面に正極活物質を含む正極合剤層が形成されており、前記正極の集電タブ部では、集電体に正極合剤層が形成されておらず、
前記扁平形非水二次電池が有する前記電極群は、前記正極を少なくとも2枚有しており、かつ前記電極群における正極ケース側の最外部の電極が正極であり、前記正極の各集電タブ部が纏められ、互いに溶接されて一体化しており、前記一体化した正極の集電タブ部が、前記電極群における正極ケース側の最外部の正極上に折り返されており、
前記一体化した正極の集電タブ部における溶接部分の、正極の本体部側の端部が、前記一体化した正極の集電タブ部における絶縁ガスケット側の最外部よりも、電池内側に位置しており、
前記正極、前記負極および前記セパレータを重ねた後に、前記正極の各集電タブ部を、電極群の最外部となる正極上に強制的に折り目を付けつつ折り返して纏め、その後に互いに溶接して、前記正極の各集電タブ部を一体化する工程を有していることを特徴とする扁平形非水二次電池の製造方法。 - 前記扁平形非水二次電池が有する前記電極群は、前記一体化した正極の集電タブ部における溶接部分の、正極の本体部側の端部が、前記一体化した正極の集電タブ部における絶縁ガスケット側の最外部よりも、平面視で0.3〜2.6mmだけ電池内側に位置している請求項3に記載の扁平形非水二次電池の製造方法。
- 正極および負極の合計枚数を13枚以下とする請求項1〜4のいずれかに記載の扁平形非水二次電池の製造方法。
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