[发明专利]电极组件及其制造方法

说明书

本发明的目的是提供一种电极组件及其制造方法，所述电极组件能够有利地抑制由于通过冲裁产生的毛刺所引起的短路。本发明的电极组件具有正极11和与正极11相对配置的负极12。正极11和负极12各自具有集电器和形成在所述集电器的至少一个表面的预定区域中的活性材料层。正极11和负极12中的至少一者还包含形成为覆盖所述活性材料层的绝缘层。对于正极11和负极12中的至少一者，在相对的正极11和负极12的部分(所述部分是正极11的外周缘和负极12的外周缘靠近的地方)中的毛刺11b、12b的最大高度小于正极11的外周缘和负极12的外周缘的其余部分中的毛刺的最大高度，所述其余部分是除这些靠近的部分之外的部分。

技术领域

本发明涉及一种电池用电极组件及其制造方法，更特别地，涉及一种包含如下电极的电极组件及其制造方法，在所述电极中，在集电器的表面上层叠有活性材料层和绝缘层。

背景技术

二次电池广泛用作诸如智能电话、平板电脑、笔记本电脑或数码相机的便携式电子装置的电源，并且其应用已进一步扩展到电动车辆用电源或家用电源。其中，具有高能量密度且轻质的锂离子二次电池是现代生活中不可缺少的储能装置。

这种二次电池通常具有如下结构，其中正极和负极经由隔膜彼此相对的电极组件与电解液一起被封装在包装体中。正极和负极各自具有如下结构，其中活性材料层形成在片状集电器的两面上的预定区域中，并且通常在形成活性材料层之后通过冲裁形成为具有用于电流提取的延长部的预定形状。通常，在用于电流提取的延长部上不形成活性材料层。

冲裁是通过模具和冲头向工件施加剪切力并通过该剪切力切割所述工件的技术。因此，通过冲裁，在电极的切割面上，特别是在集电器部分处产生毛刺。毛刺的高度(电极厚度方向上的毛刺长度)取决于集电器的材料、模具与冲头之间的间隙等。在毛刺的高度过高的情况下，当经由隔膜层叠正极和负极时，毛刺可能穿透隔膜，并且正极与负极之间可能发生短路。

鉴于此，专利文献1(日本特开2008-159539号公报)描述了：当将具有拥有第一主表面和第二主表面的金属箔和在所述金属箔上承载的活性材料层的电极切割为预定外部形状时，在从所述第一主表面朝向所述第二主表面的方向上切割金属箔的第一切割工序；和留下在通过第一切割工序形成的第一切割面中第一主表面侧的部分而从所述第二主表面朝向所述第一主表面切割所述金属箔的技术。根据该方法，通过第二切割工序去除在第一切割工序中产生的毛刺，并且在第二切割工序中，仅切割金属箔的厚度方向上的一部分。结果，与仅执行第一切割工序的情况相比，可以缩短毛刺长度。

专利文献2(日本特开2002-42881号公报)描述了一种技术，其中将比在负极侧或正极侧产生的毛刺的高度更厚的预定胶带粘贴到位置已被确定的负极至少一侧表面上的与正极的假定短路位置，其中正极在定位负极的至少一个表面上。根据专利文献2中描述的技术，通过胶带防止正极与负极之间的短路。

另一方面，通常使用由聚丙烯或聚乙烯制成的聚烯烃微孔片作为隔膜。然而，聚丙烯和聚乙烯的熔点通常为110℃至160℃。因此，当聚烯烃隔膜用于具有高能量密度的电池中时，所述隔膜在电池温度高时熔化，并且在宽广的面积内可能发生电极之间的短路。

因此，为了提高电池的安全性，已经提出在正极和负极中的至少一者上形成绝缘层。例如，专利文献3(日本特开2009-43641号公报)描述了一种电池用负极，其具有形成在负极集电器表面上的负极活性材料层，其中在所述负极活性材料层的表面上形成有多孔层。专利文献4(日本特开2009-301765号公报)也描述了一种电极，其中类似地在形成于集电器上的活性材料层的表面上设置有多孔保护膜。通过形成绝缘层，可抑制由隔膜富余带来的影响，并且可能变得不需要使用隔膜。

[现有技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]日本特开2008-159539号公报

[专利文献2]日本特开2002-42881号公报