JP6510304B2 - Method of manufacturing lithium ion secondary battery - Google Patents

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Description

本発明は、リチウムイオン二次電池及びその製造方法と製造装置に関し、特に正極、負極及び、正極と負極を電気的に分離するセパレータとを備えるリチウムイオン二次電池及びその製造方法と製造装置に関する。   The present invention relates to a lithium ion secondary battery and a method and apparatus for manufacturing the same, and more particularly to a lithium ion secondary battery including a positive electrode, a negative electrode, and a separator electrically separating the positive electrode and the negative electrode, and a method and apparatus for manufacturing the same. .

携帯電子機器の発達に伴い、これらの携帯電子機器の電力供給源として、繰り返し充電が可能な小型二次電池が使用されている。中でも、エネルギー密度が高く、ライフサイクルが長いとともに、自己放電性が低く、かつ、作動電圧が高いリチウムイオン二次電池が注目されている。リチウムイオン二次電池は、上述した利点を有するため、デジタルカメラ、ノート型パーソナルコンピュータ、携帯電話機などの携帯電子機器に多用されている。   With the development of portable electronic devices, small secondary batteries that can be repeatedly charged are used as a power supply source for these portable electronic devices. Among them, a lithium ion secondary battery with high energy density, long life cycle, low self-discharge property, and high operating voltage attracts attention. Since the lithium ion secondary battery has the above-described advantages, it is widely used in portable electronic devices such as digital cameras, laptop personal computers, and mobile phones.

さらに、近年では、電気自動車用電池や電力貯蔵用電池として、高容量、高出力、かつ、高エネルギー密度を実現できる大型のリチウムイオン二次電池の研究開発が進められている。特に、自動車産業においては、環境問題に対応するため、動力源としてモータを使用する電気自動車や、動力源としてエンジン（内燃機関）とモータとの両方を使用するハイブリッド車の開発が進められている。このような電気自動車やハイブリッド車の電源としてもリチウムイオン二次電池が注目されている。ただし、リチウムイオン二次電池は、作動電圧が高く、エネルギー密度が高いがゆえに、内部短絡や外部短絡などによる異常発熱に対する十分な対策が必要とされている。   Furthermore, in recent years, research and development of large-sized lithium ion secondary batteries capable of realizing high capacity, high output, and high energy density have been advanced as batteries for electric vehicles and batteries for power storage. In particular, in the automobile industry, in order to cope with environmental problems, development of electric vehicles using a motor as a power source and hybrid vehicles using both an engine (internal combustion engine) and a motor as a power source is in progress. . Lithium ion secondary batteries are also attracting attention as a power source for such electric vehicles and hybrid vehicles. However, since the lithium ion secondary battery has a high operating voltage and a high energy density, it is necessary to take sufficient measures against abnormal heat generation due to internal short circuit or external short circuit.

リチウムイオン二次電池は、図９にその動作原理を示すように、非水電解質二次電池の一種で、電解質中のリチウムイオンが電気伝導を担う二次電池である。正極材料（活物質）にはリチウム金属酸化物を用い、負極材料（活物質）にはグラファイトなどの炭素材を用い、電解質には炭酸エチレンなどの有機溶剤とヘキサフルオロリン酸リチウム(LiPF6)といったリチウム塩を用いるのが主流となっている。電池内では充電時にリチウムイオンは正極から出て負極に入り、放電時には逆にリチウムイオンは負極から出て正極に入る。   The lithium ion secondary battery is a type of non-aqueous electrolyte secondary battery, as shown in FIG. 9 in which the operation principle is shown, and is a secondary battery in which lithium ions in the electrolyte are responsible for electrical conduction. Lithium metal oxides are used for the positive electrode material (active material), carbon materials such as graphite are used for the negative electrode material (active material), and organic solvents such as ethylene carbonate and lithium hexafluorophosphate (LiPF6) are used for the electrolyte. It is mainstream to use lithium salt. In the battery, lithium ions exit from the positive electrode and enter the negative electrode during charging, and conversely lithium ions exit from the negative electrode and entering the positive electrode during discharge.

リチウムイオン二次電池の構造は、例えば、正極材料を塗布した正極板と、負極材料を塗布した負極板と、正極板と負極板の接触を防止するポリマフィルムなどのセパレータとを捲回した電極捲回体を備えている。そして、リチウムイオン二次電池では、この電極捲回体が外装缶に挿入されるとともに、外装缶内に電解液が注入されている。つまり、リチウムイオン二次電池では、金属箔に正極材料を塗布した正極板と、金属箔に負極材料を塗布した負極板とが帯状に形成され、帯状に形成された正極板と負極板が直接接触しないように、セパレータを介して断面渦巻状に捲回されて電極捲回体が形成される。   The structure of a lithium ion secondary battery is, for example, an electrode obtained by winding a positive electrode plate coated with a positive electrode material, a negative electrode plate coated with a negative electrode material, and a separator such as a polymer film for preventing contact between the positive electrode plate and the negative electrode plate. It has a rolled body. And in a lithium ion secondary battery, while this electrode winding body is inserted in an armored can, electrolyte solution is inject | poured in the armored can. That is, in a lithium ion secondary battery, a positive electrode plate obtained by applying a positive electrode material to a metal foil and a negative electrode plate obtained by applying a negative electrode material to a metal foil are formed in a strip shape. The electrode winding body is formed by winding in a spiral shape in cross section through the separator so as not to be in contact.

特開２００３−４５４９１号公報（特許文献１）は、正極シート状物の両面に正極電極物質含有溶液と、電解、絶縁物質含有溶液とを、溶液吐出用スリットを有するダイコータを使用して塗布して、加熱工程を経て正極電極シート状物を形成し、同様に、負極シート状物の両面に負極電極物質含有溶液と、電解、絶縁物質含有溶液とを、ダイコータを使用して塗布し、加熱工程を経て負極電極シート状物を形成し、両電極シート状物を積層して電極捲回体を形成する二次電池製造方法および二次電池製造装置を開示している。   JP-A 2003-45491 (Patent Document 1) applies a solution containing a positive electrode material and an electrolytic solution containing an insulating material on both sides of a positive electrode sheet using a die coater having slits for solution discharge. The heating process is followed to form a positive electrode sheet, and similarly, a negative electrode material containing solution, an electrolysis and an insulating material containing solution are applied on both sides of the negative electrode sheet using a die coater, and heating is performed. The secondary battery manufacturing method and secondary battery manufacturing apparatus which form a negative electrode sheet-like thing through a process, laminate | stack both electrode sheet-like things, and form an electrode winding body are disclosed.

特開２０１４−４９１８４号公報(特許文献２)には、リチウムイオン二次電池の製造工程が記載されており、フィルム状の正電極シート及び負電極シートから、電池セルに必要な大きさの正極及び負極を切り出して、セパレータを挟んで重ねて巻き合わせ、この巻き合わせた電極対の群を組み立てて溶接することが記載されている。   The manufacturing process of a lithium ion secondary battery is described in Unexamined-Japanese-Patent No. 2014-49184 (patent document 2), The positive electrode of the size required for a battery cell from a film-form positive electrode sheet and a negative electrode sheet And, it is described that the negative electrode is cut out, stacked on both sides of the separator and wound, and the group of the wound electrode pair is assembled and welded.

また、特開２０１１−１３９００６号公報(特許文献３)には、リチウムイオン二次電池の製造方法において、正極活物質合剤が塗布されたアルミニウム箔を切断装置で切断して幅方向に４枚分の正極板に分離することが記載されている。   Moreover, in the manufacturing method of a lithium ion secondary battery, Unexamined-Japanese-Patent No. 2011-139006 (patent document 3) cut | disconnects the aluminum foil in which the positive electrode active material mixture was apply | coated with the cutting device, It is described to separate into a minute positive electrode plate.

特開２００３−４５４９１号公報Unexamined-Japanese-Patent No. 2003-45491 特開２０１４−４９１８４号公報JP, 2014-49184, A 特開２０１１−１３９００６号公報JP, 2011-139006, A

リチウムイオン二次電池の電極材料の塗布工程において、特許文献１のように電極基板の面に正極や負極の電極材料を塗布した上にセパレータとなる絶縁材料を塗布することで、生産効率の向上、製造装置のコンパクト化を可能とすることができる。   In the step of applying the electrode material of the lithium ion secondary battery, as in Patent Document 1, the electrode material of the positive electrode or the negative electrode is applied to the surface of the electrode substrate and then the insulating material to be the separator is applied. , And can be made compact.

一般的なリチウムイオン二次電池の製造工程では、電池のコストをさらに低減するために、例えば、特許文献３に記載されているように、電極基板の面に正極や負極の電極材料を塗布する工程においては幅の広い電極基板を用い、塗布工程終了後に電極基板を幅方向に分割（切断）することで１回の塗布で２倍乃至４倍の電極が取得できる方法で製造されている。   In the manufacturing process of a general lithium ion secondary battery, in order to further reduce the cost of the battery, for example, as described in Patent Document 3, the electrode material of the positive electrode or the negative electrode is applied to the surface of the electrode substrate In the process, an electrode substrate having a wide width is used, and the electrode substrate is divided (cut) in the width direction after the end of the application process, thereby producing an electrode of 2 to 4 times by one application.

しかしながら、電極材料上に絶縁材料が塗布された電極を切断した場合、切断面には絶縁材料が被覆されないため、捲回または積層後の電極材料未塗布部分に電極端子（タブ）を溶接して取り付ける工程で、タブを接続する電極材料が未塗布の部分と、対向する電極の切断面が接触することによる短絡不良が発生しやすくなる。   However, when cutting the electrode where the insulating material is applied on the electrode material, the cut surface is not coated with the insulating material, so weld the electrode terminal (tab) to the uncoated portion of the electrode material after winding or lamination. In the attaching step, a short circuit failure is likely to occur due to the contact between the uncoated portion of the electrode material connecting the tabs and the cut surface of the opposing electrode.

また、切断面と反対側の面においても、絶縁膜の塗布の仕方が十分でないと、絶縁不良を起こす原因となる可能性があった。   In addition, even in the surface opposite to the cut surface, if the method of applying the insulating film is not sufficient, it may cause an insulation failure.

このように、タブを接続する絶縁膜が未塗布である部分と、対向する電極の切断面が接触することによる短絡不良が発生しやすいこと、また、切断面と反対側の面においても、絶縁膜の塗布の仕方が十分でないと、絶縁不良を起こす原因となる可能性があること、及びその対策について、特許文献１乃至３の何れにも記載されていない。   As described above, short circuit defects easily occur due to the contact between the portion where the insulating film connecting the tabs is not applied and the cut surface of the opposing electrode, and also in the surface opposite to the cut surface. If the method of applying the film is not sufficient, it may cause insulation failure, and the measures therefor are not described in any of Patent Documents 1 to 3.

そこで、本発明は、電極の切断面での短絡不良の発生を抑えるようにしたチウムイオン二次電池及びその製造方法と製造装置を提供する。   Therefore, the present invention provides a lithium ion secondary battery and a method and an apparatus for manufacturing the same, in which occurrence of a short circuit failure on a cut surface of an electrode is suppressed.

上記した課題を解決するために、本発明では、リチウムイオン二次電池を、正極電極板の両面に正極材料と正極材料の外側に、第１の絶縁材料が塗布された後に所定の幅寸法に切断されて形成された正極電極シートと、負極電極板の両面に負極材料と第２の絶縁材料とが塗布されたのちに所定の幅寸法に切断されて形成された負極電極シートと、前記第１の絶縁材料は、前記正極電極シートの電極端子と接続する導体部分と、前記負極電極シートの切断された面との間の短絡を防止する絶縁体である。   In order to solve the above-mentioned problems, in the present invention, after the first insulating material is applied to the both sides of the positive electrode material and the positive electrode material on both sides of the positive electrode plate, the lithium ion secondary battery has a predetermined width dimension. The positive electrode sheet formed by cutting, the negative electrode sheet formed by cutting to a predetermined width after the negative electrode material and the second insulating material are applied to both sides of the negative electrode plate, and The insulating material 1 is an insulator that prevents a short circuit between the conductor portion connected to the electrode terminal of the positive electrode sheet and the cut surface of the negative electrode sheet.

また、上記課題を解決するために、本発明では、リチウムイオン二次電池の製造方法において、フィルム状の正極電極板を連続的に送り出しながらフィルム状の正極電極板の一方の面に正極材料と第１の絶縁材料とを塗布して炉中で乾燥させることをフィルム状の正極電極板の両面に対して行って正極電極シートを形成し、フィルム状の負極電極板を連続的に送り出しながらフィルム状の負極電極板の一方の面に負極材料と第２の絶縁材料とを塗布して炉中で乾燥させることをフィルム状の負極電極板の両面に対して行って負極電極シートを形成し、正極電極シートと負極電極シートとを重ね合せて捲回させて電極捲回体を形成した。   Furthermore, in order to solve the above problems, in the present invention, in the method for producing a lithium ion secondary battery, while continuously feeding out a film-like positive electrode plate, a positive electrode material is formed on one surface of the film-like positive electrode plate. The first insulating material is applied and dried in a furnace on both sides of the film-like positive electrode plate to form a positive electrode sheet, and the film is continuously fed while the negative electrode plate is being fed. The negative electrode material and the second insulating material are coated on one side of the negative electrode plate and dried in a furnace on both sides of the film negative electrode plate to form a negative electrode sheet, The positive electrode sheet and the negative electrode sheet were superposed and wound to form an electrode wound body.

さらに、上記した課題を解決するために、本発明では、リチウムイオン二次電池の製造装置を、フィルム状の正極電極板を連続的に搬送する第１の搬送部と、第１の搬送部により連続的に搬送されたフィルム状の正極電極板に正極材料と第１の絶縁材料とを塗布する第１の塗布部と、この第１の塗布部でフィルム状の正極電極板に塗布された正極材料と第１の絶縁材料とを乾燥させる第１の乾燥炉部とを備えた正極塗布装置と、フィルム状の負極電極板を連続的に搬送する第２の搬送部と、第２の搬送部により連続的に搬送されたフィルム状の負極電極板に負極材料と第２の絶縁材料とを塗布する第２の塗布部と、第２の塗布部でフィルム状の負極電極板に塗布された負極材料と第２の絶縁材料とを乾燥させる第２の乾燥炉部とを備えた負極塗布装置とを備えて構成した。   Furthermore, in order to solve the problems described above, according to the present invention, a manufacturing apparatus of a lithium ion secondary battery is provided by a first conveyance unit for continuously conveying a film-like positive electrode plate, and a first conveyance unit. A first application unit for applying a positive electrode material and a first insulating material to a continuously conveyed film-like positive electrode plate, and a positive electrode applied to the film-like positive electrode plate in the first application unit A positive electrode coating apparatus provided with a first drying furnace unit for drying a material and a first insulating material, a second conveyance unit for continuously conveying a film-like negative electrode plate, and a second conveyance unit And a second application unit for applying the negative electrode material and the second insulating material to the film-like negative electrode plate continuously transported by the second application unit, and a negative electrode applied to the film-like negative electrode plate in the second application unit A negative electrode comprising a second drying furnace unit for drying the material and the second insulating material It was constructed and a cloth equipment.

本発明によれば、キャリア材の面に電極材料と絶縁材料とを重ねて塗布して同時に乾燥させる電極シートの製造方法を採用する場合に、電極材料層の外周部分の絶縁層の被覆率が向上するため、タブ接続工程での短絡不良の危険性が低くなる。   According to the present invention, when the electrode sheet manufacturing method is adopted in which the electrode material and the insulating material are overlapped and coated on the surface of the carrier material and simultaneously dried, the coverage of the insulating layer on the outer peripheral portion of the electrode material layer is This improves the risk of short circuit failure in the tab connection process.

上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。   Problems, configurations, and effects other than those described above will be apparent from the description of the embodiments below.

本発明の実施例に基づくリチウムイオン二次電池の製造工程を示すフロー図である。It is a flowchart which shows the manufacturing process of the lithium ion secondary battery based on the Example of this invention. 本発明の比較例としてリチウムイオン二次電池の断面を示す図である。It is a figure which shows the cross section of a lithium ion secondary battery as a comparative example of this invention. 本発明の実施例によるリチウムイオン二次電池の概略の構成を示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a lithium ion secondary battery according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施例１におけるリチウムイオン二次電池の正極の製造装置の概略の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the outline | summary structure of the manufacturing apparatus of the positive electrode of the lithium ion secondary battery in Example 1 of this invention. 本発明の実施例１におけるリチウムイオン二次電池の負極の製造装置の概略の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the outline | summary structure of the manufacturing apparatus of the negative electrode of the lithium ion secondary battery in Example 1 of this invention. 本発明の実施例１及び２に係る電極材料と絶縁材料を塗布するコータの斜視図である。It is a perspective view of a coater which applies an electrode material and insulating material concerning Example 1 and 2 of the present invention. 本発明の実施例１により作成した正極電極シートの平面図と側面図である。It is the top view and side view of the positive electrode sheet produced by Example 1 of this invention. 本発明の実施例１により作成した負極電極シートの平面図と側面図である。It is the top view and side view of the negative electrode sheet produced by Example 1 of this invention. リチウムイオン二次電池の動作原理を説明する図である。It is a figure explaining the operation principle of a lithium ion secondary battery. 実施例１における電圧低下率を説明する図である。FIG. 7 is a diagram for explaining a voltage reduction rate in the first embodiment. 実施例２におけるリチウムイオン二次電池の正極の製造装置の構成図である。FIG. 7 is a configuration diagram of a production apparatus of a positive electrode of a lithium ion secondary battery in Example 2. 本発明による塗布乾燥後の正極電極シートの平面図と側面図の模式図である。It is a schematic diagram of the top view and side view of the positive electrode sheet after application drying by this invention. 実施例２におけるリチウムイオン二次電池の負極の製造装置の構成図である。FIG. 7 is a configuration diagram of a manufacturing apparatus of a negative electrode of a lithium ion secondary battery in Example 2. 本発明による塗布乾燥後の負極電極シートの平面図と側面図の模式図である。It is the model of the top view and side view of the negative electrode sheet after application drying by this invention.

以下、実施例を図面を用いて説明する。
図１は、本発明の実施形態に係るリチウムイオン二次電池が製造されるまでの具体的な工程を模式的に示すフロー図である。図１に示すように、リチウムイオン二次電池の製造工程は、正極電極シート製造工程Ｓ１１０と負極電極シート製造工程Ｓ１２０と電池セルの組立工程Ｓ１３０と電池モジュールの組立工程Ｓ１４０とを含んでいる。 Examples will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a flow diagram schematically showing a specific process of producing a lithium ion secondary battery according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the manufacturing process of the lithium ion secondary battery includes a positive electrode sheet manufacturing process S110, a negative electrode sheet manufacturing process S120, a battery cell assembling process S130, and a battery module assembling process S140.

正極電極シート製造工程Ｓ１１０では、まず、正極材料の原料となる各種材料を混練および調合してスラリー材料（正極材料）を作成する（Ｓ１１１）。そして、フィルム状の金属箔にこのスラリー材料を塗布、乾燥し（Ｓ１１２）、その後、スラリー材料が塗布された金属箔に圧縮や切断といった加工を行い（Ｓ１１３）、フィルム状の正極電極シートを製造する。   In the positive electrode sheet manufacturing step S110, first, various materials to be a raw material of a positive electrode material are kneaded and mixed to prepare a slurry material (positive electrode material) (S111). Then, the slurry material is applied to a film-like metal foil and dried (S112), and then processing such as compression or cutting is performed on the metal foil coated with the slurry material (S113) to produce a film-like positive electrode sheet Do.

一方、負極電極シート製造工程（Ｓ１２０）では、正極電極シート製造工程とは使用される原料となる各種材料は異なるが、負極電極シートが製造されるまでの手順は同じである。まず、負極材料の原料となる各種材料を混練および調合してスラリー材料（負極材料）を作成し（混練・調合）（Ｓ１２１）、フィルム状の金属箔にこのスラリー材料を塗布、乾燥し（Ｓ１１２）、その後、スラリー材料が塗布された金属箔の圧縮や切断といった加工を行い（加工）（Ｓ１２３）、フィルム状の負極電極シートを製造する。   On the other hand, in the negative electrode sheet manufacturing step (S120), although various materials to be used as raw materials are different from the positive electrode sheet manufacturing step, the procedure until the negative electrode sheet is manufactured is the same. First, the various materials used as the raw material of the negative electrode material are kneaded and mixed to prepare a slurry material (negative electrode material) (kneading and preparation) (S121), the slurry material is applied to a film metal foil and dried (S112) And then processing such as compression and cutting of the metal foil coated with the slurry material (processing) (S123) to produce a film-like negative electrode sheet.

その後、電極セル組立工程（Ｓ１３０）では、捲回と呼ばれる工程（Ｓ１３１）で、上記のフィルム状の正極電極シートおよび負極電極シートから、電池セルに必要な大きさ(幅)の正極電極シートおよび負極電極シートをフィルム状の長手方向に沿って切り出す（Ｓ１１０又はＳ１２０でスラリー材料が塗布されたフィルム状の正極電極シートおよび負極電極シートの幅を２分割する）とともに、これら正極電極シートと負極電極シートを電気的に分離するためのポリマフィルムなどの絶縁性材料で形成されたフィルム状のセパレータ材料から電池セルに必要な大きさのセパレータを切り出し、正極電極シートおよび負極電極シートで、切り出したセパレータを挟んで重ねて捲き合わせる（捲回）。   Thereafter, in the electrode cell assembly step (S130), in the step called winding (S131), from the film-like positive electrode sheet and the negative electrode sheet, a positive electrode sheet of a size (width) required for the battery cell and The negative electrode sheet is cut out along the film-like longitudinal direction (the width of the film-like positive electrode sheet and the negative electrode sheet coated with the slurry material in S110 or S120 is divided into two) and these positive electrode sheet and the negative electrode A separator having a necessary size is cut out from a film-like separator material formed of an insulating material such as a polymer film for electrically separating a sheet, and the separator cut out with a positive electrode sheet and a negative electrode sheet Hold them together and gather them together.

そして、捲き合わせた正極電極シート、負極電極シートおよびセパレータの電極対の群を組み立ててタブと呼ばれる電極端子を溶接する（Ｓ１３２）。その後、溶接したこれら電極群を電池缶内に配置し電解液を注入（注液）し（Ｓ１３３）、電池缶を完全に密閉し（封口）（Ｓ１３４）、電池セル１１を作成する。   Then, a group of the positive electrode sheet, the negative electrode sheet, and the electrode pair of the separators assembled is assembled, and an electrode terminal called a tab is welded (S132). Thereafter, these welded electrode groups are disposed in a battery can, an electrolytic solution is injected (pouring) (S133), the battery can is completely sealed (sealed) (S134), and the battery cell 11 is formed.

電池セル検査工程（Ｓ１３５）は、セル組立工程にて作成されたリチウムイオン二次電池のセルを繰り返し充放電し（Ｓ１３５１）、この電池セルの性能および信頼性に関する検査（例えば、電池セルの容量や電圧、充電または放電時の電流や電圧等の検査）を行う（単電池検査）（Ｓ１３５２）。これにより、電池セル１１が完成し、電池セル組立工程Ｓ１３０が終了する。   In the battery cell inspection step (S135), the cells of the lithium ion secondary battery created in the cell assembly step are repeatedly charged and discharged (S1351), and inspection regarding the performance and reliability of this battery cell (for example, the capacity of the battery cell And inspection of current, voltage, etc. at the time of charge or discharge (cell inspection) (S1352). Thereby, the battery cell 11 is completed, and battery cell assembly process S130 is complete | finished.

次に、モジュール組立工程（Ｓ１４０）では、電池セル１１を複数個直列に組み合わせて電池モジュールを構成し、さらに、充／放電制御用コントローラを接続して電池モジュール（電池システム）１２を構成する（モジュール組立）（Ｓ１４１）。その後、モジュール検査工程（Ｓ１４２）において、モジュール組立工程において組み立てられた電池モジュール１２の性能及び信頼性に関する検査（例えば、電池モジュールの容量や電圧、充電または放電時の電流や電圧等の検査）を行う（モジュール検査）。   Next, in the module assembly process (S140), a plurality of battery cells 11 are combined in series to configure a battery module, and a charge / discharge control controller is connected to configure a battery module (battery system) 12 (see FIG. Module assembly) (S141). Thereafter, in the module inspection step (S142), inspections regarding the performance and reliability of the battery module 12 assembled in the module assembly step (for example, inspection of capacity and voltage of the battery module, current and voltage at charging or discharging) Perform (module inspection).

上記した工程において、本発明では、フィルム状の金属箔にこのスラリー材料を塗布、乾燥する工程（Ｓ１１２）において、正極電極シート上に塗布された正極材料の外側に第１の絶縁層を形成し、対向する負極電極層の上に第２の絶縁層を配置することを特徴とするリチウムイオン二次電池とした。   In the above-described steps, in the present invention, in the step (S112) of applying and drying the slurry material on the film-like metal foil, the first insulating layer is formed outside the positive electrode material applied on the positive electrode sheet. According to another aspect of the present invention, there is provided a lithium ion secondary battery in which a second insulating layer is disposed on the opposite negative electrode layer.

本発明は、前記正極電極シート製造工程（Ｓ１１０）における塗布工程（Ｓ１１２）において正極材料を塗布した周辺に絶縁材料を塗布して、前記負極電極シート塗布工程（Ｓ１２０）における塗布工程（Ｓ１２２）において負極材料と負極材料の上に、絶縁材料を塗布して、絶縁不良による短絡の発生を防止した製造方法及び製造装置と、それにより製造した電池である。   In the present invention, an insulating material is applied to the periphery where the positive electrode material is applied in the application step (S112) in the positive electrode sheet production step (S110), and in the application step (S122) in the negative electrode sheet application step (S120) An insulating material is applied onto the negative electrode material and the negative electrode material to prevent the occurrence of a short circuit due to an insulation failure, and a battery manufactured thereby.

正極電極シート製造工程（Ｓ１１０）、及び、前記負極電極シート製造工程（Ｓ１２０）における塗布工程（Ｓ１１２とＳ１２２）において、スラリー状の電極材料と絶縁材料を塗布した後、乾燥炉ＤＲＹによる加熱・乾燥工程を経て、両方の塗膜層を同時に乾燥させることが出来て効率がよい。   After applying the slurry-like electrode material and the insulating material in the positive electrode sheet production step (S110) and the coating step (S112 and S122) in the negative electrode sheet production step (S120), heating and drying using a drying furnace DRY Through the process, both coating layers can be dried simultaneously, which is efficient.

しかしながら、乾燥後の正極及び負極の電極シートを切断し、捲回（Ｓ１３１）または積層した後のタブを接続する溶接・組立工程（Ｓ１３２）では、図２に比較例として示す正極電極基板３３の両面に正極層３４を形成して構成した正極電極シートと負極電極基板３１の両面に負極層３２とセパレータ層３５を形成して構成した負極電極シートを重ね合せた状態の断面図に示すように、タブ３９を接続するために正極電極基板３３の未塗布部分であるタブ接続部３６を曲げる構造となり、負極電極基板３１の切断面３８とタブ接続部３６が接触する場合がある。この接触により短絡不良が発生する。   However, in the welding / assembly step (S132) of cutting the dried positive and negative electrode sheets and connecting the tabs after winding (S131) or lamination, the positive electrode substrate 33 shown as a comparative example in FIG. As shown in the cross-sectional view of a state in which the positive electrode sheet formed by forming the positive electrode layer 34 on both sides and the negative electrode sheet formed by forming the negative electrode layer 32 and the separator layer 35 on both sides of the negative electrode substrate 31 are overlapped. In order to connect the tabs 39, the tab connecting portion 36 which is an uncoated portion of the positive electrode substrate 33 may be bent, and the cut surface 38 of the negative electrode substrate 31 and the tab connecting portion 36 may be in contact. This contact causes a short circuit failure.

特許文献２には、図１で説明した本発明の実施形態に係るリチウムイオン二次電池が製造されるまでの工程と類似した工程が記載されているが、塗布工程において正極材料を塗布した周辺に絶縁材料を塗布して絶縁不良による短絡の発生を防止することについて、および、図２の断面図に示したような、タブ３９を接続するために正極電極基板３３の未塗布部分であるタブ接続部３６を曲げる構造において、負極電極基板３１の切断面３８とタブ接続部３６が接触して短絡不良が発生することを防止することの何れについても記載されていない。   Although the process similar to the process until the lithium ion secondary battery according to the embodiment of the present invention described in FIG. 1 is manufactured is described in Patent Document 2, the periphery where the positive electrode material is coated in the coating process By applying an insulating material to the electrode to prevent the occurrence of a short circuit due to an insulation failure, and a tab which is an uncoated portion of the positive electrode substrate 33 for connecting the tab 39 as shown in the cross sectional view of FIG. In the structure for bending the connection portion 36, neither the occurrence of a short circuit failure due to the contact between the cut surface 38 of the negative electrode substrate 31 and the tab connection portion 36 is described.

図３に本実施形態による正極電極基板４３の両面に正極層４４と絶縁層４７を形成して構成した正極電極シートと負極電極基板４１の両面に負極層４２とセパレータ層４５を形成して構成した負極電極シートを重ね合せた状態のリチウムイオン二次電池４０の部分断面図を示す。前述した正極電極基板４３の未塗布部分であるタブ接続部４６の片面または両面に第１の絶縁層４７を配置することで、正極電極基板４３を折り曲げてタブ接続部４６を形成するときに負極電極基板４１の切断面４８とタブ接続部４６が接触してしまうような場合でも、第１の絶縁層４７があることで短絡を防止できる。   In FIG. 3, a positive electrode sheet having a positive electrode layer 44 and an insulating layer 47 formed on both sides of the positive electrode substrate 43 according to this embodiment and a negative electrode layer 42 and a separator layer 45 formed on both sides of the negative electrode substrate 41 The fragmentary sectional view of the lithium ion secondary battery 40 of the state which piled up the negative electrode sheet which has been carried out is shown. By arranging the first insulating layer 47 on one side or both sides of the tab connection portion 46 which is the uncoated portion of the positive electrode substrate 43 described above, the negative electrode substrate 43 is bent to form the tab connection portion 46. Even in the case where the cut surface 48 of the electrode substrate 41 and the tab connection portion 46 come into contact with each other, the presence of the first insulating layer 47 can prevent a short circuit.

次に、本発明のリチウムイオン二次電池の製造方法と製造装置について実施例で説明する。   Next, examples of the method and apparatus for producing a lithium ion secondary battery of the present invention will be described.

本実施例におけるＳ１１０に対応するリチウムイオン二次電池の正極の製造方法を図４を用いて説明する。   The manufacturing method of the positive electrode of the lithium ion secondary battery corresponding to S110 in a present Example is demonstrated using FIG.

正極電極基板４３に相当する正極電極板５１０は、電極基板送り出しロール５０１から連続的に送り出され、ローラ５０２に対向するコータ５２１から供給される混練・調合工程（Ｓ１１１）において混練・調合されたスラリー材料である正極材料５２２と第１の絶縁材料５２３が塗布される（Ｓ１１２）。   The positive electrode plate 510 corresponding to the positive electrode substrate 43 is continuously fed from the electrode substrate delivery roll 501 and supplied from the coater 521 facing the roller 502. The slurry kneaded and prepared in the kneading and blending step (S111) The positive electrode material 522 which is a material and the first insulating material 523 are applied (S112).

図６に本実施例に係るコータ７００を示す。正極材料５２２はスリット７０１から吐出され、第１の絶縁材料５２３がスリット７０２とスリット７０３から吐出される。また、スリット７０１とスリット７０２及びスリット７０１とスリット７０３の間には幅２ｍｍのシム板７０４を配置しており、正極材料５２２と第１の絶縁材料５２３が混ざらないようにしている。シム板７０４の幅は塗布速度や塗布スラリーの組成によって適宜調節できる。   FIG. 6 shows a coater 700 according to this embodiment. The positive electrode material 522 is discharged from the slit 701, and the first insulating material 523 is discharged from the slit 702 and the slit 703. A shim plate 704 with a width of 2 mm is disposed between the slits 701 and 702 and between the slits 701 and 703 so that the positive electrode material 522 and the first insulating material 523 do not mix. The width of the shim plate 704 can be appropriately adjusted according to the coating speed and the composition of the coating slurry.

図６に示したようなコータ７００を用いることにより、正極電極板５１０上に、正極材料５２２と、正極材料５２２の両側に第１の絶縁材料５２３が同時に塗布される。   By using the coater 700 as shown in FIG. 6, the positive electrode material 522 and the first insulating material 523 are simultaneously applied on both sides of the positive electrode material 522 on the positive electrode plate 510.

次いで、加工工程(Ｓ１１３)において、乾燥炉５３０を通過することで乾燥され、ローラ５０３を経由して電極基板巻き取りロール５０４に巻き取られ、正極電極板５１０の片面が製造される。本正極電極板５１０の裏面にも同様の方法で正極材料５２２と第一の絶縁材料５２３を塗布することで正極電極シートが製造される。   Next, in the processing step (S113), the sheet is dried by passing through the drying furnace 530, and is wound around the electrode substrate winding roll 504 via the roller 503, and one side of the positive electrode plate 510 is manufactured. A positive electrode sheet is manufactured by applying the positive electrode material 522 and the first insulating material 523 to the back surface of the positive electrode plate 510 in the same manner.

正極材料５２２はニッケル・コバルト・マンガン酸リチウムからなる活物質と導電助剤としてのカーボンを混合し、ポリフッ化ビニリデンからなる結着剤（バインダ）をＮメチルピロリドン（ＮＭＰ）に溶解させた溶液に混練したスラリーを用いた。第１の絶縁材料５２３はシリカ（ＳｉＯ２）の粉体をポリフッ化ビニリデンからなる結着剤（バインダ）をＮメチルピロリドン（ＮＭＰ）に溶解させた溶液に混練したスラリーを用いた。   The positive electrode material 522 is a solution in which a binder (binder) made of polyvinylidene fluoride is dissolved in N-methylpyrrolidone (NMP) by mixing an active material made of nickel.cobalt.lithium manganate and carbon as a conductive support agent. The kneaded slurry was used. The first insulating material 523 used was a slurry obtained by kneading a powder of silica (SiO 2) in a solution in which a binder (binder) made of polyvinylidene fluoride was dissolved in N-methylpyrrolidone (NMP).

図７に本実施例による正極電極シート８００の平面図と側面図を模式図で示す。正極電極板８０１(図３の４３)上に形成する正極層８０２(図３の４４)と第１の絶縁層８０３の間隔を開けることでタブ接続部形成工程で正極電極板８０１（４３）を曲げてタブ接続部４６を形成する時の負荷を少なくし、切断不良の発生を防止できる。   FIG. 7 schematically shows a plan view and a side view of a positive electrode sheet 800 according to this example. The positive electrode plate 801 (43) is formed in the tab connection portion forming step by opening the space between the positive electrode layer 802 (44 in FIG. 3) formed on the positive electrode plate 801 (43 in FIG. 3) and the first insulating layer 803. The load at the time of forming the tab connection portion 46 by bending can be reduced, and the occurrence of cutting defects can be prevented.

次いで、本実施例におけるＳ１２０に対応するリチウムイオン二次電池の負極の製造方法を図５を用いて説明する
負極電極基板４１に相当する負極板６１０は、電極基板送り出しロール６０１から連続的に送り出され、ローラ６０２に対向するコータ６２１から供給される混練・調合工程（Ｓ１２１）において混練・調合されたスラリー材料である負極材料６２２が塗布される（Ｓ１２２）。次いで第２の絶縁材料６２４が図５のローラ６０３に対向するコータ６２３から供給される。 Next, a method of manufacturing the negative electrode of the lithium ion secondary battery corresponding to S120 in the present embodiment will be described using FIG. 5. The negative electrode plate 610 corresponding to the negative electrode substrate 41 is continuously discharged from the electrode substrate discharge roll 601. Then, the negative electrode material 622 which is a slurry material which is kneaded and prepared in the kneading and preparing step (S121) supplied from the coater 621 facing the roller 602 is applied (S122). The second insulating material 624 is then supplied from the coater 623 opposite the roller 603 of FIG.

次いで、加工工程(Ｓ１２３)において、乾燥炉６３０を通過することで乾燥され、ローラ６０４を経由して電極基板巻き取りロール６０５に巻き取られ、負極電極板６１０の片面が製造される。本負極電極板６１０の裏面にも同様の方法で負極材料６２２と第二の絶縁材料６２４を塗布することで負極電極シートが製造される。   Next, in the processing step (S123), the sheet is dried by passing through the drying furnace 630, and is wound around the electrode substrate winding roll 605 via the roller 604, and one side of the negative electrode plate 610 is manufactured. The negative electrode material sheet 62 is manufactured by applying the negative electrode material 622 and the second insulating material 624 to the back surface of the negative electrode plate 610 in the same manner.

負極材料６２２は炭素材料（カーボン材料）からなる負極活物質と、ポリフッ化ビニリデンからなる結着財（バインダ）をＮメチルピロリドン（ＮＭＰ）に溶解させた溶液に混練したスラリーを用いた。第２の絶縁材料ＩＦ２：６２４はシリカ（ＳｉＯ２）の粉体をポリフッ化ビニリデンからなる結着財（バインダ）をＮメチルピロリドン（ＮＭＰ）に溶解させた溶液に混練したスラリーを用いた。   The negative electrode material 622 was a slurry obtained by kneading a negative electrode active material made of a carbon material (carbon material) and a solution obtained by dissolving a binding product (binder) made of polyvinylidene fluoride in N-methylpyrrolidone (NMP). The second insulating material IF2: 624 used a slurry obtained by kneading a powder of silica (SiO2) powder with a solution of a polyvinylidene fluoride binder (an binder) dissolved in N-methylpyrrolidone (NMP).

図８に本実施例による負極電極シート９００の平面図と側面図を模式図で示す。負極電極板９０１(図３の４１)上に負極層９０２(図３の４２)が形成され、その上に第２の絶縁層９０３が負極層９０２と同じ幅で形成されている。絶縁層９０３は負極層９０２より広くすることもできる。   FIG. 8 is a schematic view showing a plan view and a side view of a negative electrode sheet 900 according to this example. A negative electrode layer 902 (42 in FIG. 3) is formed on the negative electrode plate 901 (41 in FIG. 3), and a second insulating layer 903 is formed thereon with the same width as the negative electrode layer 902. The insulating layer 903 can also be wider than the negative electrode layer 902.

次いで、電池セル組立工程(Ｓ１３０)において、Ｓ１１０で形成した正極電極シート８００及びＳ１２０で形成した負極電極シート９００を、切断機を用いて、図７及び図８に点線で示した切断位置８１０および９１０で切断する。次に、加圧機でプレスを行って高さ(厚さ)を揃えた後に、捲回工程において、電極シート８００と９００とをローラで挟み込んで積層して、積層シートを巻き取りロールで捲き合わせる。   Next, in the battery cell assembly step (S130), the cutting position 810 and the cutting position 810 shown by the dotted lines in FIGS. 7 and 8 using the cutting machine, the negative electrode sheet 900 formed by the positive electrode sheet 800 and S120 formed in S110. Disconnect at 910. Next, after pressing with a press machine to make the height (thickness) equal, in the winding step, the electrode sheets 800 and 900 are sandwiched and laminated with a roller, and the laminated sheet is wound with a winding roll .

次に溶接・組立工程（Ｓ１３２）において、正電極基板８０１(図３の４３)の絶縁層４７の上で折り曲げてタブ接続部４６にタブ４９を溶接して、断面の一部を図３に示したような電極群を作製した。作製した電極群を容器であるラミネートパックに封入し容器内に電解液を注入（Ｓ１３３）した後に封止し（Ｓ１３４）、ラミネートセルを作製した。   Next, in the welding and assembly process (S132), the metal plate 47 is bent on the insulating layer 47 of the positive electrode substrate 801 (43 in FIG. 3) and the tab 49 is welded to the tab connection portion 46, The electrode group as shown was produced. The prepared electrode group was sealed in a laminate pack which is a container, and the electrolytic solution was injected into the container (S133) and then sealed (S134) to prepare a laminate cell.

比較として、図４で示す塗布工程で第一の絶縁材料５２３（図７の第１の絶縁層８０３）を塗布せずに作製した正極電極シートを用いて同様にラミネートセルを作製した。   As a comparison, a laminate cell was similarly produced using the positive electrode sheet prepared without applying the first insulating material 523 (the first insulating layer 803 in FIG. 7) in the application step shown in FIG.

作製したラミネートセルの充放電を数回実施し、充電状態で数日間放置して電圧低下率を測定する検査を行った。その結果を図１０に示す。図１０より、比較例のリチウムイオン二次電池では電圧低下が発生しており、短絡不良であることがわかるが、本発明のリチウムイオン二次電池では電圧低下は発生していないことがわかる。   The prepared laminate cell was charged and discharged several times, and was left in a charged state for several days to conduct a test to measure the rate of voltage drop. The results are shown in FIG. From FIG. 10, it can be seen that a voltage drop occurs in the lithium ion secondary battery of the comparative example and a short circuit failure occurs, but no voltage drop occurs in the lithium ion secondary battery of the present invention.

本実施例によれば、タブ接続工程での短絡不良発生の可能性を低減する事ができた。   According to this embodiment, the possibility of the occurrence of short circuit failure in the tab connection process can be reduced.

本実施例におけるＳ１１０に対応するリチウムイオン二次電池の正極の製造方法を図１１を用いて説明する。   The manufacturing method of the positive electrode of the lithium ion secondary battery corresponding to S110 in a present Example is demonstrated using FIG.

正極電極基板４３に相当する正極板１３１０は、電極基板送り出しロール１３０１から連続的に送り出され、ローラ１３０２に対向するコータ１３２１から供給される混練・調合工程（Ｓ１１１）において混練・調合されたスラリー材料である正極材料１３２２が塗布される（Ｓ１１２）。次いで第２の絶縁材料１３２４が図１１のローラ１３０３に対向するコータ１３２３から供給される。コータ１３２３の塗布幅は、後述する対向する負極電極の塗布幅より広くし、負極電極の切断面より外側に配置するようにしている。   The positive electrode plate 1310 corresponding to the positive electrode substrate 43 is a slurry material which is continuously fed from the electrode substrate delivery roll 1301 and fed from the coater 1321 facing the roller 1302 in the kneading / blending step (S111). The positive electrode material 1322 is applied (S112). The second insulating material 1324 is then supplied from the coater 1323 opposite the roller 1303 of FIG. The coating width of the coater 1323 is wider than the coating width of the opposing negative electrode to be described later, and is disposed outside the cut surface of the negative electrode.

次いで、加工工程(Ｓ１１３)において、乾燥炉１３３０を通過することで乾燥され、ローラ１３０４を経由して電極基板巻き取りロール１３０５に巻き取られ、正極電極板１３１０の片面が製造される。本正極電極板１３１０の裏面にも同様の方法で正極材料１３２２と第二の絶縁材料１３２４を塗布することで正極電極シート１４００が製造される。   Next, in the processing step (S113), the sheet is dried by passing through the drying furnace 1330, and is wound around the electrode substrate take-up roll 1305 via the roller 1304, and one side of the positive electrode plate 1310 is manufactured. The positive electrode material 1322 and the second insulating material 1324 are applied to the back surface of the positive electrode plate 1310 in the same manner to manufacture the positive electrode sheet 1400.

正極材料１３２２はニッケル・コバルト・マンガン酸リチウムからなる活物質と導電助剤としてのカーボンを混合し、ポリフッ化ビニリデンからなる結着財（バインダ）をＮメチルピロリドン（ＮＭＰ）に溶解させた溶液に混練したスラリーを用いた。第２の絶縁材料１３２４はシリカ（ＳｉＯ２）の粉体をポリフッ化ビニリデンからなる結着財（バインダ）をＮメチルピロリドン（ＮＭＰ）に溶解させた溶液に混練したスラリーを用いた。   The positive electrode material 1322 is a solution obtained by mixing an active material consisting of nickel, cobalt and lithium manganate with carbon as a conductive aid, and dissolving a binding material (binder) consisting of polyvinylidene fluoride in N methyl pyrrolidone (NMP) The kneaded slurry was used. As the second insulating material 1324, a slurry obtained by kneading a powder of silica (SiO 2) in a solution in which a binder (binder) made of polyvinylidene fluoride is dissolved in N-methylpyrrolidone (NMP) is used.

図１２に本実施例による正極電極シート１４００の平面図と側面図を模式的に示す。正極電極板１４０１の両面に正極層１４０２が形成され、この正極層１４０２を覆うようにして第２の絶縁層１４０３が形成されている。   The top view and side view of the positive electrode sheet 1400 by a present Example are typically shown in FIG. A positive electrode layer 1402 is formed on both surfaces of the positive electrode plate 1401, and a second insulating layer 1403 is formed to cover the positive electrode layer 1402.

次いで、本実施例におけるＳ１２０に対応するリチウムイオン二次電池の負極の製造方法を図１３を用いて説明する
負極電極基板４１に相当する負極板１５１０は、電極基板送り出しロール１５０１から送り出され、ローラ１５０２に対向するコータ１５２１から供給される混練・調合工程（Ｓ１２１）において混練・調合されたスラリー材料である負極材料１５２２と第１の絶縁材料１５２３が塗布される（Ｓ１２２）。本実施例で用いる負極材料１５２２と第１の絶縁材料１５２３とを塗布するためのコータ１５２１は、実施例１において図６で説明したコータ７００と同じものを用いる。 Next, a method of manufacturing the negative electrode of the lithium ion secondary battery corresponding to S120 in the present embodiment will be described using FIG. 13 A negative electrode plate 1510 corresponding to the negative electrode substrate 41 is fed from the electrode substrate delivery roll 1501 A negative electrode material 1522 and a first insulating material 1523 which are slurry materials that are kneaded and prepared in the kneading and preparation step (S121) supplied from the coater 1521 facing 1502 are applied (S122). As the coater 1521 for applying the negative electrode material 1522 and the first insulating material 1523 used in the present embodiment, the same one as the coater 700 described in FIG. 6 in Embodiment 1 is used.

負極材料１５２２はスリット７０１から吐出され、第１の絶縁材料１５２３がスリット７０２とスリット７０３から吐出される。また、スリット７０１とスリット７０２及びスリット７０１とスリット７０３の間には幅２ｍｍのシム板７０４を配置しており、負極材料１５２２と第１の絶縁材料１５２３が混ざらないようにしている。シム板７０４の幅は塗布速度や塗布スラリーの組成によって適宜調節できる。また、負極層１６０２と絶縁層１６０３の間隔を開けることでタブ接続部形成工程で負極電極板を曲げてタブ接続部を形成する時の負荷を少なくし、切断不良を防止できる。   The negative electrode material 1522 is discharged from the slit 701, and the first insulating material 1523 is discharged from the slit 702 and the slit 703. A shim plate 704 having a width of 2 mm is disposed between the slits 701 and 702 and between the slits 701 and 703 so that the negative electrode material 1522 and the first insulating material 1523 do not mix. The width of the shim plate 704 can be appropriately adjusted according to the coating speed and the composition of the coating slurry. Further, by opening the gap between the negative electrode layer 1602 and the insulating layer 1603, the load at the time of forming the tab connection portion by bending the negative electrode plate in the tab connection portion formation step can be reduced, and cutting defects can be prevented.

次いで、加工工程（Ｓ１２３）において、乾燥炉１５３０を通過することで乾燥され、ローラ１５０３を経由して電極基板巻き取りロール１５０４に巻き取られ、負極電極板１５１０の片面が製造される。本負極電極板１５１０の裏面にも同様の方法で負極材料１５２２と第１の絶縁材料１５２３を塗布することで負極電極シート１５００が製造される。   Next, in the processing step (S123), the sheet is dried by passing through the drying furnace 1530, and is wound around the electrode substrate take-up roll 1504 via the roller 1503, and one side of the negative electrode plate 1510 is manufactured. The negative electrode material sheet 152 is manufactured by applying the negative electrode material 1522 and the first insulating material 1523 to the back surface of the negative electrode plate 1510 in the same manner.

負極材料１５２２は炭素材料（カーボン材料）からなる負極活物質と、ポリフッ化ビニリデンからなる結着剤（バインダ）をＮメチルピロリドン（ＮＭＰ）に溶解させた溶液に混練したスラリーを用いた。第１の絶縁材料１５２３はレジスト材料を用いた。   The negative electrode material 1522 used was a slurry obtained by kneading a negative electrode active material made of a carbon material (carbon material) and a binder (binder) made of polyvinylidene fluoride in N methyl pyrrolidone (NMP). The first insulating material 1523 was a resist material.

図１４に本実施例による負極電極シート１６００の平面図と側面図を模式図で示す。負極電極板１６０１上に形成する負極層１６０２と絶縁層１６０３の間隔を開けることでタブ接続部形成工程で負極電極板を曲げてタブ接続部を形成する時の負荷を少なくし、切断不良の発生を防止できる。   FIG. 14 is a schematic view showing a plan view and a side view of a negative electrode sheet 1600 according to this example. By opening the gap between the negative electrode layer 1602 and the insulating layer 1603 formed on the negative electrode plate 1601, the load at the time of forming the tab connection portion by bending the negative electrode plate in the tab connection portion forming process is reduced and generation of cutting defects occurs. Can be prevented.

次いで、電池セル組立工程(Ｓ１３０)において、実施例１の場合と同様に切断機を用いて、図１２及び図１４に点線で示した切断位置１４１０，１６１０で切断する。次に、加圧機でプレスを行って高さ(厚さ)を揃えた後に、捲回工程において、それぞれの電極シートを挟み込んで積層して、積層シートを巻き取りロールで捲き合わせる。   Next, in the battery cell assembling step (S130), using the cutting machine as in the case of the first embodiment, the cutting is performed at the cutting positions 1410 and 1610 indicated by dotted lines in FIGS. Next, after pressing with a pressing machine to make the height (thickness) uniform, in the winding step, the respective electrode sheets are sandwiched and stacked, and the stacked sheets are wound together with a winding roll.

次に溶接・組立工程（Ｓ１３２）において、負極極基板のタブ接続部にタブを溶接して、電極群を作製した。作製した電極群を容器であるラミネートパックに封入し容器内に電解液を注入（Ｓ１３３）した後に封止し（Ｓ１３４）、ラミネートセルを作製した。   Next, in the welding / assembly step (S132), a tab was welded to the tab connection portion of the negative electrode substrate to fabricate an electrode group. The prepared electrode group was sealed in a laminate pack which is a container, and the electrolytic solution was injected into the container (S133) and then sealed (S134) to prepare a laminate cell.

比較として、図１３で示す塗布工程で第一の絶縁材料１５２３を塗布せずに作製した負極を用いて同様に電極群を作製した。   As a comparison, an electrode group was similarly produced using the negative electrode produced without applying the first insulating material 1523 in the application step shown in FIG.

作製した電極群の抵抗値を測定し短絡の有無を判定する検査を行った。その結果を表１に示す。   The resistance value of the produced electrode group was measured, and the test which determines the presence or absence of a short circuit was performed. The results are shown in Table 1.

Figure 0006510304
Figure 0006510304

表１より、比較例の電極群の抵抗値は低く短絡が発生していることがわかる。本発明の電極群では抵抗値が測定上限以上となり短絡は発生していないことがわかる。 From Table 1, it can be seen that the resistance value of the electrode group of the comparative example is low and a short circuit occurs. It can be seen that in the electrode group of the present invention, the resistance value is equal to or more than the upper limit of measurement, and no short circuit occurs.

本実施例によれば、タブ接続工程での短絡不良発生の可能性を低減する事ができた。   According to this embodiment, the possibility of the occurrence of short circuit failure in the tab connection process can be reduced.

なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。   The present invention is not limited to the embodiments described above, but includes various modifications. For example, the embodiments described above are described in detail in order to explain the present invention in an easy-to-understand manner, and are not necessarily limited to those having all the configurations described. Also, part of the configuration of one embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of another embodiment can be added to the configuration of one embodiment. In addition, with respect to a part of the configuration of each embodiment, it is possible to add, delete, and replace other configurations.

また、前記実施例では、リチウムイオン二次電池を例に挙げて、本発明の技術的思想について説明したが、本発明の技術的思想は、リチウムイオン二次電池に限定されるものではなく、正極、負極、および、正極と負極とを電気的に分離するセパレータとを備える蓄電デバイス（例えば、電池やキャパシタなど）に幅広く適用することができる。   In the above embodiments, the technical idea of the present invention has been described by taking a lithium ion secondary battery as an example, but the technical idea of the present invention is not limited to a lithium ion secondary battery, The present invention can be widely applied to power storage devices (for example, a battery, a capacitor, and the like) including a positive electrode, a negative electrode, and a separator that electrically separates the positive electrode and the negative electrode.

４０・・・リチウムイオン二次電池の部分断面 ４１・・・負極電極基板 ４２，９０２，１６０２・・・負極層 ４３・・・正極電極基板 ４４，８０２，１４０２・・・正極層 ４５・・・セパレータ ４６・・・タブ接続部 ４７・・・絶縁層 ４９・・・タブ ５０１，６０１，１３０１，１５０１・・・電極基板送り出しロール ５０４，６０５，１３０５，１５０４・・・電極基板巻き取りロール ５２１，６２１、７００、１３２１、１５２１・・・コータ ６２３，１３２３・・・コータ ５３０，６３０，１３３０，１５３０・・・乾燥炉 ８００，１４００・・・正極電極シート ８０１，１４０１・・・正極電極板 ８０３、１６０３・・・第１の絶縁層 ９００，１６００・・・負極電極シート ９０１，１６０１・・・負極電極板 ９０３、１４０３・・・第２の絶縁層   40: Partial cross section of lithium ion secondary battery 41: Negative electrode substrate 42, 902, 1602: Negative electrode layer 43: Positive electrode substrate 44, 802, 1402: Positive electrode layer 45 Separator 46 ... tab connection part 47 ... insulating layer 49 ... tab 501, 601, 1301, 1501 ... electrode substrate feed roll 504, 605, 1305, 1504 ... electrode substrate winding roll 521, 621, 700, 1321, 1521 ... coater 623, 1323 ... coater 530, 630, 1330, 1530 ... drying furnace 800, 1400 ... positive electrode sheet 801, 1401 ... positive electrode plate 803, 1603 ··· First insulating layer 900, 1600 ··· Negative electrode sheet 90 , 1601 ... negative electrode plate 903,1403 ... second insulating layer

Claims (9)

リチウムイオン二次電池の製造方法であって、
フィルム状の正極電極板を連続的に送り出しながら前記フィルム状の正極電極板の一方の面に正極材料と第１の絶縁材料とを塗布して炉中で乾燥させることを前記フィルム状の正極電極板の両面に対して行って正極電極シートを形成し、
フィルム状の負極電極板を連続的に送り出しながら前記フィルム状の負極電極板の一方の面に負極材料と第２の絶縁材料とを塗布して炉中で乾燥させることを前記フィルム状の負極電極板の両面に対して行って負極電極シートを形成し、
前記正極電極シートと前記負極電極シートとを重ね合せて捲回させて電極捲回体を形成し、
前記形成した電極捲回体を所定の長さに切断し、
前記電極捲回体の切断面の一部を絶縁体で覆い、
前記絶縁体で覆った前記電極捲回体の切断面側で前記電極捲回体の一部にタブを溶接する
ことを特徴とするリチウムイオン二次電池の製造方法。 A method of manufacturing a lithium ion secondary battery, comprising
The film-shaped positive electrode is formed by applying a positive electrode material and a first insulating material to one surface of the film-shaped positive electrode plate while continuously feeding out the film-shaped positive electrode plate and drying it in a furnace. Go on both sides of the plate to form a positive electrode sheet,
The film-like negative electrode is formed by applying a negative electrode material and a second insulating material to one surface of the film-like negative electrode plate while continuously feeding out the film-like negative electrode plate and drying it in a furnace. Go on both sides of the plate to form a negative electrode sheet,
The positive electrode sheet and the negative electrode sheet are superposed and wound to form an electrode wound body,
Cutting the formed electrode winding body into a predetermined length;
Covering a part of the cut surface of the electrode winding body with an insulator;
A tab is welded to a part of said electrode winding body at the cut surface side of said electrode winding body covered with said insulator, The manufacturing method of the lithium ion secondary battery characterized by the above-mentioned. 請求項１記載のリチウムイオン二次電池の製造方法であって、前記フィルム状の正極電極板を連続的に送り出しながら前記フィルム状の正極電極板の一方の面に正極材料と第１の絶縁材料とを塗布することを、前記フィルム状の正極電極板の一方の面の正極材料を塗布した部分の両側の前記正極材料から離れた部分に第１の絶縁材料を塗布することにより行うことを特徴とするリチウムイオン二次電池の製造方法。 The method of manufacturing a lithium ion secondary battery according to claim 1 , wherein the positive electrode material and the first insulating material are formed on one surface of the positive electrode plate in the form of a film while continuously feeding out the positive electrode plate in the form of a film. And applying the first insulating material to portions on one side of the film-like positive electrode plate on both sides of the portion coated with the positive electrode material and separated from the positive electrode material. Method of manufacturing a lithium ion secondary battery 請求項２記載のリチウムイオン二次電池の製造方法であって、前記フィルム状の負極電極板を連続的に送り出しながら前記フィルム状の負極電極板の一方の面に負極材料と第２の絶縁材料とを塗布することを、前記フィルム状の負極電極板の一方の面の負極材料を塗布した上に前記第２の絶縁膜を重ねて塗布することにより行うことを特徴とするリチウムイオン二次電池の製造方法。 The method for manufacturing a lithium ion secondary battery according to claim 2 , wherein the negative electrode material and the second insulating material are formed on one surface of the negative electrode plate in the form of a film while continuously feeding out the negative electrode plate in the form of a film. And applying the negative electrode material on one surface of the film-like negative electrode plate, and applying the second insulating film on top of each other to apply the negative electrode material. Manufacturing method. 請求項１記載のリチウムイオン二次電池の製造方法であって、前記第１の絶縁材料が無機酸化物または有機物の少なくとも１種以上から構成されることを特徴とするリチウムイオン二次電池の製造方法。 The method for producing a lithium ion secondary battery according to claim 1 , wherein the first insulating material is composed of at least one or more of an inorganic oxide or an organic substance. Method. 請求項１記載のリチウムイオン二次電池の製造方法であって、前記第１の絶縁材料と第２の絶縁材料が無機酸化物または有機物の粒子の少なくとも１種以上の粒子と結着剤で構成されることを特徴とするリチウムイオン二次電池の製造方法。 The method of manufacturing a lithium ion secondary battery according to claim 1 , wherein the first insulating material and the second insulating material are composed of at least one particle of inorganic oxide or organic particles and a binder. A manufacturing method of a lithium ion secondary battery characterized by being carried out. 請求項１記載のリチウムイオン二次電池の製造方法であって、前記第２の絶縁材料が無機酸化物または有機物の粒子の少なくとも１種以上の粒子と結着剤で構成され、溶剤または水に分散されていることを特徴とするリチウムイオン二次電池の製造方法。 2. The method for producing a lithium ion secondary battery according to claim 1 , wherein the second insulating material comprises at least one particle of inorganic oxide or organic particles and a binder, and the solvent or water is used. A method of manufacturing a lithium ion secondary battery characterized by being dispersed. 請求項４乃至６記載の何れかに記載のリチウムイオン二次電池の製造方法であって、前記無機酸化物が酸化シリコン、酸化アルミ、酸化チタンの少なくとも１種以上から構成されることを特徴とするリチウムイオン二次電池の製造方法。 7. The method for producing a lithium ion secondary battery according to any one of claims 4 to 6 , wherein the inorganic oxide is composed of at least one or more of silicon oxide, aluminum oxide and titanium oxide. Of producing a lithium ion secondary battery. 請求項４乃至６記載の何れかに記載のリチウムイオン二次電池の製造方法であって、前記有機物がポリプロピレン、ポリエチレンの少なくとも１種以上から構成されることを特徴とするリチウムイオン二次電池の製造方法。 The method for producing a lithium ion secondary battery according to any one of claims 4 to 6 , wherein the organic substance is composed of at least one or more of polypropylene and polyethylene. Production method. 請求項４乃至６記載の何れかに記載のリチウムイオン二次電池の製造方法であって、前記有機物がレジストを主成分とする材料から構成されることを特徴とするリチウムイオン二次電池の製造方法。 A method of manufacturing a lithium ion secondary battery according to any one of claims 4 to 6 , wherein the organic substance is composed of a material containing a resist as a main component. Method.
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