JPH117961A - 非水電解質二次電池電極と電極製造方法 - Google Patents
非水電解質二次電池電極と電極製造方法Info
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- JPH117961A JPH117961A JP9160879A JP16087997A JPH117961A JP H117961 A JPH117961 A JP H117961A JP 9160879 A JP9160879 A JP 9160879A JP 16087997 A JP16087997 A JP 16087997A JP H117961 A JPH117961 A JP H117961A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】負極集電体に反転部を有する孔を集電体箔面上
に複数個形成することにより負極材の電極剥離を防止し
た非水電解質二次電池の提供にある。 【解決手段】電極と電解液とからなる二次電池であっ
て、前記電極は孔周囲部に反転部を有する孔を箔に設置
した集電体箔上に、負極活物質と樹脂結着剤とからなる
混合物を塗布することにより作成されることを特徴とす
る非水電解質二次電池電極。
に複数個形成することにより負極材の電極剥離を防止し
た非水電解質二次電池の提供にある。 【解決手段】電極と電解液とからなる二次電池であっ
て、前記電極は孔周囲部に反転部を有する孔を箔に設置
した集電体箔上に、負極活物質と樹脂結着剤とからなる
混合物を塗布することにより作成されることを特徴とす
る非水電解質二次電池電極。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、非水電解質二次電
池に係り、特に電極及び電極製造方法に関するものであ
る。
池に係り、特に電極及び電極製造方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】非水電解質二次電池としては、Ｌｉイオ
ン二次電池がある。これは正極活物質と導電材、樹脂結
着剤からなる正極材をＡｌ箔上に塗布した正極と、負極
活物質と樹脂結着剤からなる負極材をＣｕ箔上に塗布し
た負極を、絶縁性フィルムを挟んで対向させるように設
置し、電解液を電極間に浸透させるようにしたものであ
って、電極はシート状となっている。
ン二次電池がある。これは正極活物質と導電材、樹脂結
着剤からなる正極材をＡｌ箔上に塗布した正極と、負極
活物質と樹脂結着剤からなる負極材をＣｕ箔上に塗布し
た負極を、絶縁性フィルムを挟んで対向させるように設
置し、電解液を電極間に浸透させるようにしたものであ
って、電極はシート状となっている。
【０００３】このように電極を薄いシート状にしている
のは、電解液として使用している有機電解液のイオン伝
導度が小さいために、電極面積を広くとる必要があるた
めである。
のは、電解液として使用している有機電解液のイオン伝
導度が小さいために、電極面積を広くとる必要があるた
めである。
【０００４】負極電極はシート状集電体に負極活物質で
ある、炭素材と樹脂結着剤（例えばＰＶＤＦ：ポリフッ
化ビニリデン）を混合したものを塗布して電極を形成し
ているが、樹脂結着剤は絶縁体であるために混合比を大
きくとると炭素材の表面を覆い、電極内の電気伝導度を
低くしたり、Ｌｉイオンの挿入，離脱の障害になるとい
う問題がある。このため樹脂結着剤の負極材への混入比
は通常５％程度としている。
ある、炭素材と樹脂結着剤（例えばＰＶＤＦ：ポリフッ
化ビニリデン）を混合したものを塗布して電極を形成し
ているが、樹脂結着剤は絶縁体であるために混合比を大
きくとると炭素材の表面を覆い、電極内の電気伝導度を
低くしたり、Ｌｉイオンの挿入，離脱の障害になるとい
う問題がある。このため樹脂結着剤の負極材への混入比
は通常５％程度としている。
【０００５】炭素材と樹脂結着剤（例えばＰＶＤＦ）の
混合物は流動性が低いため塗布工程では、この負極材に
揮発性の有機溶剤（例えばＮＭＰ：Ｎメチルピロリド
ン）を加えて流動性を持たせた上で、負極集電体である
銅箔に塗布している。塗布後乾燥させ、プレスをかけ電
極厚さを調整した後、負極電極としている。
混合物は流動性が低いため塗布工程では、この負極材に
揮発性の有機溶剤（例えばＮＭＰ：Ｎメチルピロリド
ン）を加えて流動性を持たせた上で、負極集電体である
銅箔に塗布している。塗布後乾燥させ、プレスをかけ電
極厚さを調整した後、負極電極としている。
【０００６】正極材の場合、このプレス工程の際、正極
活物質（例えばＬｉＣｏＯ2 ，ＬｉＮｉＯ2 ，ＬｉＭｎ
2Ｏ4）が集電体である、Ａｌ箔に噛み込み、引っ掛け効
果により集電体との結着力を強めているが、負極の場合
負極の活物質である黒鉛は、加圧により結晶構造が破壊
されるため黒鉛を負極集電体であるＣｕ箔に噛み込ませ
るレベルまで加圧できない。このため黒鉛を用いた負極
電極材の場合、電極材の負極集電体への結着力は専ら、
活物質の結着材として用いられている樹脂結着剤のＣｕ
箔への結着力に依存している。
活物質（例えばＬｉＣｏＯ2 ，ＬｉＮｉＯ2 ，ＬｉＭｎ
2Ｏ4）が集電体である、Ａｌ箔に噛み込み、引っ掛け効
果により集電体との結着力を強めているが、負極の場合
負極の活物質である黒鉛は、加圧により結晶構造が破壊
されるため黒鉛を負極集電体であるＣｕ箔に噛み込ませ
るレベルまで加圧できない。このため黒鉛を用いた負極
電極材の場合、電極材の負極集電体への結着力は専ら、
活物質の結着材として用いられている樹脂結着剤のＣｕ
箔への結着力に依存している。
【０００７】しかし、本来ＰＶＤＦ等樹脂結着剤は金属
との接着力が弱いことに加えて、上記理由により混入で
きる樹脂結着剤は概ね５％以上にはあげられないため、
負極材の集電体箔への結着力は非常に弱く、塗布後剥離
しやすいという問題があった。
との接着力が弱いことに加えて、上記理由により混入で
きる樹脂結着剤は概ね５％以上にはあげられないため、
負極材の集電体箔への結着力は非常に弱く、塗布後剥離
しやすいという問題があった。
【０００８】この問題に対して、特開平8−250109 号公
報では負極集電体箔に複数個の孔を設ける方法が提案さ
れている。
報では負極集電体箔に複数個の孔を設ける方法が提案さ
れている。
【０００９】この方法によれば負極活物質は、箔の片側
に形成されている第一の負極活物質層と、他方の面に形
成されている第二の負極活物質層とが、箔に設けられた
孔を通して連結される構造となるため、集電体箔に負極
活物質を保持できることになる。
に形成されている第一の負極活物質層と、他方の面に形
成されている第二の負極活物質層とが、箔に設けられた
孔を通して連結される構造となるため、集電体箔に負極
活物質を保持できることになる。
【００１０】しかしながら、上記の方法は、集電体箔と
して孔を事前に加工した箔で塗工する必要があり、コス
トが高くつく嫌いがあった。また孔径が大きくなると第
一面に塗工時、孔から負極電極材が垂れてくるという問
題点もあった。
して孔を事前に加工した箔で塗工する必要があり、コス
トが高くつく嫌いがあった。また孔径が大きくなると第
一面に塗工時、孔から負極電極材が垂れてくるという問
題点もあった。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、塗布
時の作業性が良好であり、かつ負極電極材の集電箔から
の剥離を防止でき、また、材料加工費を低減できる、電
極構造を有する非水電解質二次電池電極、及びその製造
方法を提供することにある。
時の作業性が良好であり、かつ負極電極材の集電箔から
の剥離を防止でき、また、材料加工費を低減できる、電
極構造を有する非水電解質二次電池電極、及びその製造
方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明になる請求項１に記載の非水電解質二次電
池は、電極，電解液とからなる二次電池であって、前記
電極は、孔の周囲に反転部を有する孔を箔面に設けた集
電体箔上に、負極活物質と樹脂結着剤とからなる混合物
を塗布することにより作成されることを特徴とする。
めに、本発明になる請求項１に記載の非水電解質二次電
池は、電極，電解液とからなる二次電池であって、前記
電極は、孔の周囲に反転部を有する孔を箔面に設けた集
電体箔上に、負極活物質と樹脂結着剤とからなる混合物
を塗布することにより作成されることを特徴とする。
【００１３】請求項２に記載の非水電解質二次電池は、
前記孔の孔径（ｄ mm）は０.０２≦ｄ≦２であり、前記
孔の間隙（Ｌ m）は０.１≦Ｌ≦１０ であり、前記孔周
囲部の反転部の箔面からの高さ（ｈ mm）は０.０１≦ｈ
≦０.１ であり、前記孔は箔面に少なくとも２個以上設
けられていることを特徴とする。
前記孔の孔径（ｄ mm）は０.０２≦ｄ≦２であり、前記
孔の間隙（Ｌ m）は０.１≦Ｌ≦１０ であり、前記孔周
囲部の反転部の箔面からの高さ（ｈ mm）は０.０１≦ｈ
≦０.１ であり、前記孔は箔面に少なくとも２個以上設
けられていることを特徴とする。
【００１４】請求項３に記載の非水電解質二次電池は、
請求項１の電極電池に設定される孔の孔形状を、楕円，
長矩形，菱形形状とした集電体箔を有することを特徴と
する。
請求項１の電極電池に設定される孔の孔形状を、楕円，
長矩形，菱形形状とした集電体箔を有することを特徴と
する。
【００１５】請求項４に記載の非水電解質二次電池は、
前記負極活物質と樹脂結着剤とからなる混合物は、請求
項１，２又は３に記載の集電体箔に塗布され、乾燥され
た後、プレス装置により加圧（１〜２ton／cm2）され、
加圧力により反転部を変形させることを特徴とする。
前記負極活物質と樹脂結着剤とからなる混合物は、請求
項１，２又は３に記載の集電体箔に塗布され、乾燥され
た後、プレス装置により加圧（１〜２ton／cm2）され、
加圧力により反転部を変形させることを特徴とする。
【００１６】請求項５に記載の非水電解質二次電池は、
前記の電池電極に対して、該電極の第一の面を塗工，乾
燥させた後反転させ、第一の面に箔を介して対向する第
二の面から、前記の孔を穿つピン形状を表面に有するロ
ーラと、電極を介して反力を与える対向するローラの間
を通過させることにより穿ち、さらに同孔を充填するよ
うに第二の面に電極材を塗工した後乾燥させ、１〜２to
n／cm2の圧力により、加圧圧縮することを特徴とする。
前記の電池電極に対して、該電極の第一の面を塗工，乾
燥させた後反転させ、第一の面に箔を介して対向する第
二の面から、前記の孔を穿つピン形状を表面に有するロ
ーラと、電極を介して反力を与える対向するローラの間
を通過させることにより穿ち、さらに同孔を充填するよ
うに第二の面に電極材を塗工した後乾燥させ、１〜２to
n／cm2の圧力により、加圧圧縮することを特徴とする。
【００１７】請求項１に記載の非水電解質二次電池によ
ると集電体箔に設けられた孔の周囲部に形成されている
反転部が活物質、樹脂結着剤を引っ掛け効果により集電
体側に保持し、負極電極材の集電体箔からの剥がれを防
止することができる。
ると集電体箔に設けられた孔の周囲部に形成されている
反転部が活物質、樹脂結着剤を引っ掛け効果により集電
体側に保持し、負極電極材の集電体箔からの剥がれを防
止することができる。
【００１８】請求項２に記載の非水電解質二次電池によ
ると孔径（ｄ mm）は０.０２≦ｄ≦２であり、前記孔の
間隙（Ｌ m）は０.１≦Ｌ≦１０ であり、前記孔周囲部
の反転部の箔面からの高さ（ｈ mm）は０.０１≦ｈ≦
０.１ であるため形成する反転形状により容易に適切に
活物質、及び樹脂結着剤を捕捉できる。
ると孔径（ｄ mm）は０.０２≦ｄ≦２であり、前記孔の
間隙（Ｌ m）は０.１≦Ｌ≦１０ であり、前記孔周囲部
の反転部の箔面からの高さ（ｈ mm）は０.０１≦ｈ≦
０.１ であるため形成する反転形状により容易に適切に
活物質、及び樹脂結着剤を捕捉できる。
【００１９】請求項３に記載の非水電解質二次電池によ
ると、箔に穿つ孔形状を楕円，長矩形，菱形とすること
により電極材把持に最適な箔の反転形状を成形できる。
ると、箔に穿つ孔形状を楕円，長矩形，菱形とすること
により電極材把持に最適な箔の反転形状を成形できる。
【００２０】請求項４に記載の非水電解質二次電池によ
ると、前記の集電体箔に、負極活物質，樹脂結着剤とか
ら成る混合物を塗布後、プレス工程により、反転部の反
転が強化され、かつ、しっかりと活物質、及び樹脂結着
剤に密着されるので、負極材の保持を確実にする。
ると、前記の集電体箔に、負極活物質，樹脂結着剤とか
ら成る混合物を塗布後、プレス工程により、反転部の反
転が強化され、かつ、しっかりと活物質、及び樹脂結着
剤に密着されるので、負極材の保持を確実にする。
【００２１】請求項５に記載の非水電解質二次電池によ
ると、電池電極に対して、該電極の第一の面を塗工，乾
燥させた後反転させ、第一の面に箔を介して対向する第
二の面から、前記の孔を穿つピン形状を表面に有するロ
ーラと、電極を介して反力を与える対向するローラの間
を通過させることにより穿ち、さらに同孔を充填するよ
うに第二の面に電極材を塗工した後乾燥させ、加圧圧縮
することにより、塗工工程で箔に穿孔することができ、
箔の加工コストを低減できる。
ると、電池電極に対して、該電極の第一の面を塗工，乾
燥させた後反転させ、第一の面に箔を介して対向する第
二の面から、前記の孔を穿つピン形状を表面に有するロ
ーラと、電極を介して反力を与える対向するローラの間
を通過させることにより穿ち、さらに同孔を充填するよ
うに第二の面に電極材を塗工した後乾燥させ、加圧圧縮
することにより、塗工工程で箔に穿孔することができ、
箔の加工コストを低減できる。
【００２２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を詳細に説
明する。
明する。
【００２３】本発明の実施例による非水電解質二次電池
１を図１，図２に示す。
１を図１，図２に示す。
【００２４】図１は小型非水電解質二次電池に本発明に
なる負極電極を使用した例である。図１において、１は
電池本体であり、電池のサイズは径が１８mm，長さは６
５mmである。
なる負極電極を使用した例である。図１において、１は
電池本体であり、電池のサイズは径が１８mm，長さは６
５mmである。
【００２５】２は電池缶であり、３は安全弁を内蔵した
電池フタである。電池缶２の材質は厚み０.４mm のＦｅ
材にＮｉのメッキを施したものを用いた。缶２の材質と
しては他にＡｌ，Ｃｕ，ＳＵＳなどを用いてもよい。３
の安全弁は、缶内圧の上昇に対して、缶２の破裂を招く
前に缶内ガスを開放するために設けられている。缶内圧
は通常は初回充電時に非水電解質が電気分解される際に
発生するガスにより〜２気圧まで上昇するが、それ以降
はほぼ一定に推移する。
電池フタである。電池缶２の材質は厚み０.４mm のＦｅ
材にＮｉのメッキを施したものを用いた。缶２の材質と
しては他にＡｌ，Ｃｕ，ＳＵＳなどを用いてもよい。３
の安全弁は、缶内圧の上昇に対して、缶２の破裂を招く
前に缶内ガスを開放するために設けられている。缶内圧
は通常は初回充電時に非水電解質が電気分解される際に
発生するガスにより〜２気圧まで上昇するが、それ以降
はほぼ一定に推移する。
【００２６】４は正極タブであり、厚み０.１mm ，幅３
mmのＡｌ製である。５は絶縁シートでありタブ４による
電極短絡を防止するために設けられている。これは厚み
0.2mmのポリイミド製のシートにより製作されている。
mmのＡｌ製である。５は絶縁シートでありタブ４による
電極短絡を防止するために設けられている。これは厚み
0.2mmのポリイミド製のシートにより製作されている。
【００２７】６はセンターピンであり、径２.０mm，厚
み０.３mmのＳＵＳ製の円管である。電極シートを捲く
時に軸が曲がらないようにするために設置している。
み０.３mmのＳＵＳ製の円管である。電極シートを捲く
時に軸が曲がらないようにするために設置している。
【００２８】７は負極であり、１５μｍの銅箔の表面に
８０μｍの負極材８を塗布してある。負極材８は、黒鉛
材料に、樹脂結着剤を混合して製作する。樹脂結着剤は
PVDF（ポリフッ化ビニリデン）を用い、５Ｗ％混合して
いる。９はセパレータで微細空孔を有する膜厚２５μｍ
のポリエチレンフィルムである。この微細空孔のフィル
ム体積に占める空孔率は３５〜６０％である。
８０μｍの負極材８を塗布してある。負極材８は、黒鉛
材料に、樹脂結着剤を混合して製作する。樹脂結着剤は
PVDF（ポリフッ化ビニリデン）を用い、５Ｗ％混合して
いる。９はセパレータで微細空孔を有する膜厚２５μｍ
のポリエチレンフィルムである。この微細空孔のフィル
ム体積に占める空孔率は３５〜６０％である。
【００２９】１０は正極であり、２０μｍのＡｌ箔の両
面に、厚み８０μｍで正極材１１を塗布してある。正極
材１１は正極活物質（例えば、ＬｉＣｏＯ2 ，ＬｉＮｉ
Ｏ2，ＬｉＭｎ2Ｏ4）に伝導材（例えば黒鉛），樹脂結
着剤（例えばＰＶＤＦ）をそれぞれ９０：７：３のｗｔ
％比で混合したものである。１３は缶底絶縁フィルムで
あり、電極捲回体の電極が缶と接触短絡することを防止
するために設けられている。材質はポリイミド製で厚み
０.３mm である。１２は負極タブであり、幅４mm，厚み
０.１mm のＮｉ製のものを用いた。他にＰｔ，Ｃｕ製タ
ブを用いてもよい。
面に、厚み８０μｍで正極材１１を塗布してある。正極
材１１は正極活物質（例えば、ＬｉＣｏＯ2 ，ＬｉＮｉ
Ｏ2，ＬｉＭｎ2Ｏ4）に伝導材（例えば黒鉛），樹脂結
着剤（例えばＰＶＤＦ）をそれぞれ９０：７：３のｗｔ
％比で混合したものである。１３は缶底絶縁フィルムで
あり、電極捲回体の電極が缶と接触短絡することを防止
するために設けられている。材質はポリイミド製で厚み
０.３mm である。１２は負極タブであり、幅４mm，厚み
０.１mm のＮｉ製のものを用いた。他にＰｔ，Ｃｕ製タ
ブを用いてもよい。
【００３０】図１の非水電解質二次電池１は、電極シー
トをロール状に捲回した上で、缶２に収納する方式であ
るが、他に図２のように、電極１６，セパレータ１５を
短冊形に成形し、これを重ね合わせ、角形の電池にする
こともできる。
トをロール状に捲回した上で、缶２に収納する方式であ
るが、他に図２のように、電極１６，セパレータ１５を
短冊形に成形し、これを重ね合わせ、角形の電池にする
こともできる。
【００３１】図３は、図１の非水電解質二次電池１のロ
ール状に捲かれていた負極７を展開したものである。負
極７は展開すると、幅５５mm，長さ５５０mmのサイズで
ある。
ール状に捲かれていた負極７を展開したものである。負
極７は展開すると、幅５５mm，長さ５５０mmのサイズで
ある。
【００３２】この負極７の片端から５mmの範囲は両面未
塗工部であり、この範囲の片面に厚み０.１mm，幅４.０
mmのＮｉ製タブ５を超音波溶接により溶接する。
塗工部であり、この範囲の片面に厚み０.１mm，幅４.０
mmのＮｉ製タブ５を超音波溶接により溶接する。
【００３３】負極の集電体７は厚さ１５μｍの銅箔であ
る。この銅箔には、φ０.７ の先端鋭利なピンによって
開けられ、孔周囲部に反転部のある孔２３が複数個設け
られている。
る。この銅箔には、φ０.７ の先端鋭利なピンによって
開けられ、孔周囲部に反転部のある孔２３が複数個設け
られている。
【００３４】図４に上記孔２３の作成方法、及び図５に
その結果形成される孔２３の外観を示す。集電体７に設
置される孔２３は、先端鋭利なピン２９を集電体７に角
度θ°（３０°≦θ≦９０°）で突き刺すことによって
形成される。ピン形状は、φ０.７ の円錐もしくは角錘
形状をなす。このピンは、先端形状が２９のように鋭利
であると、集電体７にピン２９の進行方向に形成され
る、孔２４の反転形状２６は図５に示すように反転辺が
破断され、めくれ角度ａが小さくなる。また先端形状が
形状３０のように丸まった形状であると、孔２５の反転
部形状２７は図５に示すように反転辺が破断されず、め
くれ角度ａも大きくなる傾向がある。この反転部形状は
本例に示した形状のみでなく、ピンの形状，ピンの径，
ピンを突く角度によってその形状，めくれ角，めくれの
高さは様々に設定でき、本例に示した例に限るものでな
いことは言うまでもない。
その結果形成される孔２３の外観を示す。集電体７に設
置される孔２３は、先端鋭利なピン２９を集電体７に角
度θ°（３０°≦θ≦９０°）で突き刺すことによって
形成される。ピン形状は、φ０.７ の円錐もしくは角錘
形状をなす。このピンは、先端形状が２９のように鋭利
であると、集電体７にピン２９の進行方向に形成され
る、孔２４の反転形状２６は図５に示すように反転辺が
破断され、めくれ角度ａが小さくなる。また先端形状が
形状３０のように丸まった形状であると、孔２５の反転
部形状２７は図５に示すように反転辺が破断されず、め
くれ角度ａも大きくなる傾向がある。この反転部形状は
本例に示した形状のみでなく、ピンの形状，ピンの径，
ピンを突く角度によってその形状，めくれ角，めくれの
高さは様々に設定でき、本例に示した例に限るものでな
いことは言うまでもない。
【００３５】このように反転部形状を有する孔２４，２
５が形成された銅箔の上に、負極材と樹脂結着剤と溶剤
（ＮＭＰ）の混合スラリー８を塗布すると、スラリー８
が図６のように孔２４の内部に充填され、反転部２６を
取り囲むように配置する。
５が形成された銅箔の上に、負極材と樹脂結着剤と溶剤
（ＮＭＰ）の混合スラリー８を塗布すると、スラリー８
が図６のように孔２４の内部に充填され、反転部２６を
取り囲むように配置する。
【００３６】この時、集電体７に穿たれている孔２４の
径ｄは０.０２mm≦ｄ≦２ に設定されているので、孔２
４からスラリー８が漏れ出ることはない。
径ｄは０.０２mm≦ｄ≦２ に設定されているので、孔２
４からスラリー８が漏れ出ることはない。
【００３７】同様に反対面を塗布乾燥させた後、プレス
装置にて１〜２ton／cm2の圧力で加圧圧縮する。圧縮す
ると図６において、反転角ａの角度がａ≦９０°である
ため、図７に示す如く、反転部２６は大きく湾曲し、反
転部外周部に存在した黒鉛及び樹脂結着剤を、反転片で
捕捉し、集電体箔７との間で密着固定する。これにより
電極層８は反転部２６により機械的に集電体箔７に固定
され、箔７からの剥離が防止される。
装置にて１〜２ton／cm2の圧力で加圧圧縮する。圧縮す
ると図６において、反転角ａの角度がａ≦９０°である
ため、図７に示す如く、反転部２６は大きく湾曲し、反
転部外周部に存在した黒鉛及び樹脂結着剤を、反転片で
捕捉し、集電体箔７との間で密着固定する。これにより
電極層８は反転部２６により機械的に集電体箔７に固定
され、箔７からの剥離が防止される。
【００３８】図８は、本発明になる電極シートの作成方
法を示すものである。ベルト３４、又はローラ３３上に
乗せられ移動してきた集電体箔３８は、表面に孔２４を
形成するピン形状４０を配設したローラ２８，３９の間
に挟み込まれる。挟み込まれた集電体箔３８は、上面よ
りローラ２８に設けられたピン４０ａによって孔を穿た
れる。これにより集電体箔３８面には、下側に反転部２
６を有する孔４２が形成される。その際、ローラ３９は
下側よりローラ２８に抗力を供給すると同時に、ピン４
０ａの逃げ凹形状４１ｂをその表面に形成して、ピン４
０ａの破損を防止する。
法を示すものである。ベルト３４、又はローラ３３上に
乗せられ移動してきた集電体箔３８は、表面に孔２４を
形成するピン形状４０を配設したローラ２８，３９の間
に挟み込まれる。挟み込まれた集電体箔３８は、上面よ
りローラ２８に設けられたピン４０ａによって孔を穿た
れる。これにより集電体箔３８面には、下側に反転部２
６を有する孔４２が形成される。その際、ローラ３９は
下側よりローラ２８に抗力を供給すると同時に、ピン４
０ａの逃げ凹形状４１ｂをその表面に形成して、ピン４
０ａの破損を防止する。
【００３９】さらに、ローラ２８とローラ３９は軸に設
置されたギヤ４２，４３によって逆回転方向に同期化さ
れている。なお、上側に反転部２６を有する孔４２は逆
にローラ２８に設けられたピン４０ｂによって穿たれ、
そのピン４１ｂの逃げ形状はローラ２８の４１ａに形成
されている。
置されたギヤ４２，４３によって逆回転方向に同期化さ
れている。なお、上側に反転部２６を有する孔４２は逆
にローラ２８に設けられたピン４０ｂによって穿たれ、
そのピン４１ｂの逃げ形状はローラ２８の４１ａに形成
されている。
【００４０】ピン４０ａ及びピンの逃げ４０ｂの配置に
より、絶縁体７に形成される孔２４の密度及び分布を自
由に設定することができる。
より、絶縁体７に形成される孔２４の密度及び分布を自
由に設定することができる。
【００４１】孔２４を穿たれた集電体箔７は搬送ベルト
３２によって負極材塗工部３５へ搬送される。
３２によって負極材塗工部３５へ搬送される。
【００４２】この時、搬送ベルト３２は、下側に形成さ
れている孔２４の反転部２６を傷つけることのないよう
に表面に厚み１〜５mmのウレタンシートを貼付けてい
る。
れている孔２４の反転部２６を傷つけることのないよう
に表面に厚み１〜５mmのウレタンシートを貼付けてい
る。
【００４３】また、請求項５に記載の電極の場合は、上
記に述べた方法とは異なり集電体箔７は箔面に何ら加工
を施さない状態において、片面を負極電極材３６により
塗工された後、乾燥させられる。
記に述べた方法とは異なり集電体箔７は箔面に何ら加工
を施さない状態において、片面を負極電極材３６により
塗工された後、乾燥させられる。
【００４４】この状態において、図９のローラ２８の逃
げ形状４１ａがなく、又ローラ３９は逃げ形状４０ｂの
ないフラットローラであるローラ間を通過させられる。
げ形状４１ａがなく、又ローラ３９は逃げ形状４０ｂの
ないフラットローラであるローラ間を通過させられる。
【００４５】これにより、ローラ２８上の穿孔ピン４０
ａが負極材３７を塗られた集電体７を上方より穿孔する
時のピン４０ａ部の押圧は、対向するローラ３９の反力
により相殺され、塗工面に盛り上がり形状を形成するこ
となく、平面度を保持しつつ、穿工工程を形成できる。
ａが負極材３７を塗られた集電体７を上方より穿孔する
時のピン４０ａ部の押圧は、対向するローラ３９の反力
により相殺され、塗工面に盛り上がり形状を形成するこ
となく、平面度を保持しつつ、穿工工程を形成できる。
【００４６】このようにして、片面より反転部を有する
孔を開けられた電極シートは孔部にピン４０ａによって
穿たれた凹みを反対側の電極材層に浸入するように形成
している。
孔を開けられた電極シートは孔部にピン４０ａによって
穿たれた凹みを反対側の電極材層に浸入するように形成
している。
【００４７】この電極材シートを、上方より電極材３６
を塗工し乾燥させた後、請求項４に記載の加圧力にて加
圧すると上部層の電極材は下部層電極材に形成された凹
み形状に押し込まれ、下部電極層と連結されると同時
に、同孔周囲部に形成されている反転部はそりを強化さ
れ、下部電極層への噛み込み力が強化される。
を塗工し乾燥させた後、請求項４に記載の加圧力にて加
圧すると上部層の電極材は下部層電極材に形成された凹
み形状に押し込まれ、下部電極層と連結されると同時
に、同孔周囲部に形成されている反転部はそりを強化さ
れ、下部電極層への噛み込み力が強化される。
【００４８】この電極層の連結、及び反転部の噛み込み
により、負極活物質層は機械的に集電体箔７に固定さ
れ、箔７からの剥離が防止される。
により、負極活物質層は機械的に集電体箔７に固定さ
れ、箔７からの剥離が防止される。
【００４９】
【発明の効果】本発明によって構成される電極構造によ
れば負極電極材の集電箔からの剥離を防止し、導電性に
優れ、安定した電極構造を提供するとともに、負極の取
扱い作業性のよい非水電解質二次電池を提供することが
できる。
れば負極電極材の集電箔からの剥離を防止し、導電性に
優れ、安定した電極構造を提供するとともに、負極の取
扱い作業性のよい非水電解質二次電池を提供することが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例による小型非水電解質二次電
池の断面展開斜視図である。
池の断面展開斜視図である。
【図２】本発明の一実施例による非水電解質二次電池を
示す部分断面図である。
示す部分断面図である。
【図３】負極電極の展開部分断面図である。
【図４】負極箔への孔開け方法を示す図である。
【図５】孔の開口状態を示す斜視図である。
【図６】孔の開けられた負極箔に電極材を塗布した状態
を示した電極断面図である。
を示した電極断面図である。
【図７】箔に電極材を両面に塗工後、プレスした電極の
断面図である。
断面図である。
【図８】集電体箔に孔を穿つプロセスを示す図である。
【図９】図８の採孔ローラ部を拡大した図である。
【図１０】片面のみに孔開ピンを有するローラと、フラ
ット面を有するローラ間で、電極が孔を穿たれる過程を
示す図である。
ット面を有するローラ間で、電極が孔を穿たれる過程を
示す図である。
１…小型非水電解質二次電池本体、２…電池缶、３…安
全弁、４…正極タブ、５…絶縁シート、６…センターピ
ン、７，１６…負極、８，９，１５，１７…セパレー
タ、１０，１８…正極、１１…正極材、１２…負極タ
ブ、１３…缶底絶縁フィルム、１４…角形非水電解質二
次電池、１９…電池容器、２０…負極タブ、２１…負極
端子、２２…正極端子、２３，２４，２５…孔、２６，
２７…反転部、２８，３９…穿孔ローラ、２９，４０
ａ，４１ａ…穿孔ピン、３２…ウレタンスポンジを貼り
付けた搬送ベルト、３３…搬送ローラ、３４…搬送ベル
ト、３５…負極材塗工部、３６，３７…負極材、４０
ｂ，４１ｂ…ピン逃げ孔、４２，４３…ローラ回転同期
ギヤ、ａ…反転角、θ…穿孔角。
全弁、４…正極タブ、５…絶縁シート、６…センターピ
ン、７，１６…負極、８，９，１５，１７…セパレー
タ、１０，１８…正極、１１…正極材、１２…負極タ
ブ、１３…缶底絶縁フィルム、１４…角形非水電解質二
次電池、１９…電池容器、２０…負極タブ、２１…負極
端子、２２…正極端子、２３，２４，２５…孔、２６，
２７…反転部、２８，３９…穿孔ローラ、２９，４０
ａ，４１ａ…穿孔ピン、３２…ウレタンスポンジを貼り
付けた搬送ベルト、３３…搬送ローラ、３４…搬送ベル
ト、３５…負極材塗工部、３６，３７…負極材、４０
ｂ，４１ｂ…ピン逃げ孔、４２，４３…ローラ回転同期
ギヤ、ａ…反転角、θ…穿孔角。
Claims (5)
- 【請求項１】電極と電解液とからなる二次電池であっ
て、前記電極は孔周囲部に反転部を有する孔を箔に設置
した集電体箔上に、負極活物質と樹脂結着剤とからなる
混合物を塗布することにより作成されることを特徴とす
る非水電解質二次電池電極。 - 【請求項２】前記孔の孔径（ｄ mm）は０.０２≦ｄ≦２
であり、前記孔の間隙（Ｌ m）は０.１≦Ｌ≦１０であ
り、前記孔周囲部の反転部の箔面からの高さ（ｈ mm）
は０.０１≦ｈ≦０.１であり、２個以上設けられている
ことを特徴とする非水電解質二次電池電極。 - 【請求項３】電極電池に設定される孔の孔形状は、楕
円，長矩形，菱形形状を有する請求項１記載の非水二次
電池電極。 - 【請求項４】電極活物質と樹脂結着剤とからなる混合物
は、請求項１、又は２，３に記載の集電体箔に塗布さ
れ、乾燥された後、プレス装置により加圧（１〜２ton
／cm2）され、加圧力により反転部を変形させる請求項
１に記載の非水電解質二次電池電極。 - 【請求項５】電極と電解液とからなる二次電池の前記電
極の第一の面を塗工，乾燥させた後反転させ、第一の面
に箔を介して対向する第二の面から、請求項１，２，３
に記載の孔を穿つピン形状を表面に有するローラと、電
極を介して反力を与える対向するローラの間を通過させ
ることにより穿ち、さらに同孔を充填するように第二の
面に電極材を塗工した後乾燥させ、１〜２ton／cm2で加
圧圧縮することを特徴とする非水電解質二次電池の電極
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9160879A JPH117961A (ja) | 1997-06-18 | 1997-06-18 | 非水電解質二次電池電極と電極製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9160879A JPH117961A (ja) | 1997-06-18 | 1997-06-18 | 非水電解質二次電池電極と電極製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH117961A true JPH117961A (ja) | 1999-01-12 |
Family
ID=15724356
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9160879A Pending JPH117961A (ja) | 1997-06-18 | 1997-06-18 | 非水電解質二次電池電極と電極製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH117961A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008311171A (ja) * | 2007-06-18 | 2008-12-25 | Sei Kk | リチウム二次電池 |
| JP2009141114A (ja) * | 2007-12-06 | 2009-06-25 | Mitsubishi Electric Corp | 電気二重層キャパシタ及びその製造方法 |
| US9548497B2 (en) | 2011-06-10 | 2017-01-17 | Eaglepicher Technologies, Llc | Layered composite current collector with plurality of openings, methods of manufacture thereof, and articles including the same |
| WO2023124303A1 (zh) * | 2021-12-31 | 2023-07-06 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 极片制造设备及极片制造方法 |
-
1997
- 1997-06-18 JP JP9160879A patent/JPH117961A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008311171A (ja) * | 2007-06-18 | 2008-12-25 | Sei Kk | リチウム二次電池 |
| JP2009141114A (ja) * | 2007-12-06 | 2009-06-25 | Mitsubishi Electric Corp | 電気二重層キャパシタ及びその製造方法 |
| US8310810B2 (en) * | 2007-12-06 | 2012-11-13 | Mitsubishi Electric Corporation | Electric double-layer capacitor including holes penetrating a negative electrode current collector and method of producing same |
| US9548497B2 (en) | 2011-06-10 | 2017-01-17 | Eaglepicher Technologies, Llc | Layered composite current collector with plurality of openings, methods of manufacture thereof, and articles including the same |
| WO2023124303A1 (zh) * | 2021-12-31 | 2023-07-06 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 极片制造设备及极片制造方法 |
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