[发明专利]电池用极板的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及电池用极板的制造方法，更详细而言，涉及在带状的集电体上涂布活性物质并剪裁成所要求尺寸来制造电池用极板的方法的改良。

背景技术

近年来，AV设备、个人电脑、或者便携式通信设备等电子设备的可移动化以及无绳化正在飞速发展。一直以来，这些电子设备的驱动用电源主要使用镍镉电池或镍氢电池等水溶液系电池。但是，近年来，用于这些电源的电池，以能够快速充电、且体积能量密度以及重量能量密度均高的锂离子二次电池为代表的非水电解液电池为主流。另一方面，上述镍镉电池和镍氢电池，作为需要大负荷特性的无绳机动工具或电动汽车等的驱动用电源使用，要求更加高的容量和大电流放电特性。

上述的各种电池通常通过在由长带状的金属箔和多孔性金属板等构成的集电体上涂布包含浆料状电极活性物质的合剂(以下，称为合剂浆料)，使其干燥形成活性物质层，由此来制造极板。形成有活性物质层的集电体(以下，将形成有活性物质层的集电体称为极板前体)在通过例如辊进行轧制以得到预定厚度之后，纵切加工(slit processing)成预定宽度，并断开成预定长度，从而完成电池用极板。

在此，如图7～图9所示，用于在集电体上形成活性物质层的合剂浆料的涂布方法有几种方式。

图7中，在集电体31上均匀地涂布合剂浆料，形成一个活性物质层32。

图8中，在集电体31的长度方向上间断地涂布合剂浆料。由此，多个活性物质的涂布部分32A以其间夹持活性物质的非涂布部分(第2非涂布部分)33且在集电体31的长度方向上以预定间距排列的方式形成。活性物质层32由这些多个活性物质的涂布部分32A构成(所谓的间断涂布)。

图9中，在将集电体31在宽度方向上分割成3部分而成的各区域中分别独立地涂布合剂浆料成条纹状。由此，3条涂布部分32B以在集电体31的宽度方向上排列的方式形成。活性物质层32由这些多个活性物质的涂布部分32B构成(所谓的条纹涂布)。

在上述的任意方案中，均在集电体的宽度方向的两侧形成活性物质的非涂布部分(第1非涂布部分)35。在集电体的宽度方向的两侧形成第1非涂布部分是因为：在将长带状的集电体在长度方向上传送的同时涂布以活性物质作为主成分的浆料时，也有时集电体略微进行蛇形摆动，在涂布位置的精密度方面受到限制。另外，也存在由于塌落(由于低粘度或者低触变性而不能保持浆料的涂布形状的状态)等涂布后的浆料在宽度方向上溢出的可能。

另外，在上述的轧制工序中，为了使电池高容量化，近年来，通过提高加压力而使涂布的活性物质越来越高密度。但是，上述轧制工序中的极板前体的变形可以是由其厚度的减少沿平面方向的均匀地伸展而产生的均衡的变形，但如果不是这种情况，则会导致各种问题和品质不良。

例如，引起下述的不良情况：轧制后的极板前体的表面或背面中的任意一个面成为凸的“弯曲”、或在轧制后的极板前体中集电体上产生不规则的凹凸的“褶皱”等。如果在极板前体上产生弯曲或褶皱等不良情况，则在将轧制后的极板前体卷取成线圈状时也产生困难。

在此，极板前体沿平面方向未均匀地伸长的主要原因如上所述，可以认为是在极板前体上存在活性物质的涂布部分和非涂布部分。例如，在将带状的极板前体在长度方向上传送的同时通过1对辊之间进行轧制的情况下，仅对活性物质的涂布部分加压，而对第1非涂布部分几乎不加压。这样，在活性物质的涂布部分与非涂布部分之间具有对极板前体施加的压力差时，在两者之间产生伸长的差异，由于该伸长的差异而产生褶皱，或者在涂布部分与非涂布部分的边界部分产生断开。

另外，由轧制产生的变形仅仅是沿极板前体的平面方向的变形时，如果该变形在宽度方面的两侧之间不均匀，则轧制后的极板前体产生左右弯曲的“翘曲”。如果产生这样的翘曲，则将经过上述纵切加工等而制作的电池用极板卷绕成螺旋状而构成极板组时，产生极板偏离卷芯的轴方向的“卷绕滑移”。另外，在集电体上涂布的活性物质的粘合力不随着由轧制引起的集电体的伸长而改变时，在活性物质层的表面上产生“裂纹”。将产生了褶皱和裂纹的极板前体裁断而制作的电池用极板容易产生活性物质的脱落。由此，使用这样的电池用极板来制作电池时，特别是对于锂离子二次电池而言，有时导致重大的品质不良。

如上所述，在同时具有涂布有活性物质的涂布部分与非涂布部分的状态下对极板前体进行轧制，会引起各种不良情况产生。因此，实施了用于避免这种情况的各种对策。

例如，如专利文献1所述，在轧制工序前，预先切除极板前体的宽度方向两端的非涂布部分(第1非涂布部分)。