蓄电装置及其制造方法制造方法及图纸

技术编号:10139397 阅读:101 留言:0更新日期:2014-06-27 17:36
一种蓄电装置,其具有至少一个电极,所述电极由一片金属极耳和多片电极板形成,前述电极板具有:金属箔、形成于金属箔的单面或两面的底涂层以及形成于底涂层的表面的活性物质层,前述底涂层包含碳材料,且单面的单位面积重量为0.01~3g/m2,关于前述多片电极板,金属箔的总厚度为0.2~2mm,并且在形成有底涂层的部分,电极板彼此焊接以及与金属极耳焊接。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】一种蓄电装置,其具有至少一个电极,所述电极由一片金属极耳和多片电极板形成,前述电极板具有:金属箔、形成于金属箔的单面或两面的底涂层以及形成于底涂层的表面的活性物质层,前述底涂层包含碳材料,且单面的单位面积重量为0.01~3g/m2,关于前述多片电极板,金属箔的总厚度为0.2~2mm,并且在形成有底涂层的部分,电极板彼此焊接以及与金属极耳焊接。【专利说明】
本专利技术涉及。更详细而言,本专利技术涉及包含由一片金属极耳和多片电极板焊接而成的电极的。
技术介绍
作为蓄电装置,已知镍氢电池、镍镉电池、铅蓄电池、锂离子二次电池等二次电池、双电层电容器、锂离子电容器等电容器。其中,锂离子二次电池利用于电动汽车、混合动力汽车等。另外,双电层电容器用作瞬间停电时的备用电源等。锂离子二次电池至少具有正极电极板和负极电极板。正极电极板是在铝箔等集电体上形成正极活性物质层而成的。正极活性物质层中,使用含锂的过渡金属的氧化物等作为正极活性物质。负极电极板是在铜箔等负极集电体上形成负极活性物质层而成的。负极活性物质层中,使用石墨等碳材料作为负极活性物质。作为自正极电极板和负极电极板取出电流的端子,金属极耳分别焊接于正极电极板和负极电极板。金属极耳的焊接在集电体露出的部分进行。双电层电容器至少具有一对电极板。该电极板是在铝箔等集电体上形成活性物质层而成的。该活性物质层中,使用活性炭等比表面积大的碳材料作为活性物质。作为自电极板取出电流的端子,金属极耳焊接于电极板。金属极耳的焊接在集电体露出的部分进行。关于蓄电装置,为了应对电动汽车、电动设备等用途而要求高容量化和充放电的高速化。作为用于应对该要求的一个手段,提出了在活性物质层与集电体之间配置底涂层来降低活性物质层与集电体的接触界面的电阻(例如,专利文献I?4)。对于配置有底涂层的电极板,金属极耳的焊接也在集电体露出的部分、即未形成底涂层和活性物质层的部分进行(例如,专利文献I)。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开 2010-170965 号公报(US2011/274971A1)专利文献2:日本特开2001-351612号公报专利文献3:日本特开2008-098590号公报专利文献4:日本特开 2012-073396 号公报(US2012/078629A1)
技术实现思路
专利技术要解决的问题作为形成集电体的露出部分的方法,有使集电体上的要焊接的部分不形成底涂层和活性物质层的方法。事先设置要焊接的部分时,集电体的通用性降低,因此不便于多品种的电极制造。作为其它方法,有将形成于集电体上的底涂层和活性物质层的一部分剥离的方法。此时,增加用于剥离底涂层和活性物质层的工序,生产率降低。为了制作高容量的电池,有时将正极电极板和负极电极板分别重叠多片来使用。双电层电容器中为了增加容量而有时也将电极板重叠多片来使用。使用多片电极板时,如上所述的关于集电体露出部分的形成的问题变得更严重。本专利技术的目的是提供以高生产率制造包含由一片金属极耳和多片电极板焊接而成的电极的蓄电装置的方法。用于解决问题的方案本专利技术人等为了达成上述目的而进行了研究,结果发现,包含如下的技术方案的。S卩,本专利技术包含以下的技术方案。 一种蓄电装置,其具有至少一个电极,所述电极由一片金属极耳(tablead)和多片电极板形成,电极板具有:金属箔、形成于金属箔的单面或两面的底涂层、以及在形成有底涂层的部分的一部分表面上形成的活性物质层,底涂层包含碳材料,且单面的单位面积重量为0.05?3g/m2,多片电极板在形成有底涂层的部分且未形成活性物质层的部分彼此焊接,并且,多片电极板中的至少I片在形成有底涂层的部分且未形成活性物质层的部分与金属极耳焊接。根据所述的蓄电装置,其中,多片电极板的金属箔的总厚度为0.2?2mm。根据或所述的蓄电装置,其中,底涂层包含I?60质量%的碳材料。根据?中任一项所述的蓄电装置,其中,底涂层相对于100质量份碳材料包含20?300质量份的粘结材料。根据所述的蓄电装置,其中,粘结材料为脱乙酰壳多糖或其衍生物。根据?中任一项所述的蓄电装置,其中,活性物质层的面积为形成有底涂层的部分的面积的80?99面积%。根据?中任一项所述的蓄电装置,其中,金属极耳包含选自由铝、铜和镍组成的组中的至少一者。根据?中任一项所述的蓄电装置,其中,金属箔为铝箔或铜箔。根据?中任一项所述的蓄电装置,其中,I片金属箔的厚度为5?70 μ m0根据?中任一项所述的蓄电装置,其中,碳材料包含选自由石墨、导电性炭黑、碳纳米管和碳纳米纤维组成的组中的至少一者。根据?中任一项所述的蓄电装置,其为锂离子电池。 一种?中任一项所述的蓄电装置的制造方法,其包括以下的工序:准备多片电极板的工序,所述电极板具有金属箔、形成于金属箔的单面或两面的底涂层、以及在形成有底涂层的部分的一部分表面上形成的活性物质层;以及,焊接工序,将多片电极板在形成有底涂层的部分且未形成活性物质层的部分彼此焊接,并且将多片电极板中的至少I片在形成有底涂层的部分且未形成活性物质层的部分与金属极耳焊接。根据所述的制造方法,其中,焊接工序利用一步法焊接(one shotweld)进行。根据或所述的制造方法,其中,焊接工序利用超声波焊接进行。专利技术的效果根据本专利技术的制造方法,能够利用简便的方法以高生产率得到包含由一片金属极耳和多片电极板焊接而成的电极的蓄电装置。本专利技术的蓄电装置的容量高,内阻低,且急速充放电的循环特性良好。【专利附图】【附图说明】图1是示出本专利技术中使用的电极板的实施方式的例子的图。图2是示出从箭头方向观察图1中示出的电极板所见的侧面的图。图3是示出本专利技术中使用的电极板的实施方式的例子的图。图4是示出从箭头方向观察图3中示出的电极板所见的侧面的图。图5是示出电极板P与电极板N的重叠的实施方式的例子的图。图6是示出从箭头方向观察图5中示出的电极板所见的侧面的图。图7是示出电极板P’与电极板N’的重叠的实施方式的例子的图。图8是示出从箭头方向观察图7中示出的电极板所见的侧面的图。图9是示出电极板P”与电极板N”的重叠的实施方式的例子的图。【具体实施方式】 本专利技术的一个实施方式的蓄电装置具有至少一个电极,所述电极由一片金属极耳和多片电极板形成。作为蓄电装置,例如可列举出锂离子二次电池、双电层电容器等。其中,本专利技术的蓄电装置适于锂离子二次电池。通常,属于一个电极中的多片电极板与属于另一个电极中的多片电极板逐片交替地重叠并被容纳于蓄电装置的外壳内。<电极板>一片电极板具有金属箔、形成于金属箔的单面或两面的底涂层、以及在形成有底涂层的部分的一部分表面上形成的活性物质层。(金属箔)本专利技术中使用的金属箔是现有的蓄电装置中使用的公知的金属箔。对金属箔所使用的材料没有特别限制,例如可列举出镍、铝、钛、铜等金属;不锈钢、镍合金、铝合金、钛合金、铜合金等合金等。关于锂离子二次电池的正极中使用的电极板,作为金属箔,优选使用铝箔、更优选使用纯铝箔或含95质量%以上铝的铝合金箔。作为纯铝箔的例子,可列举出A1N30材、A1085材,作为铝合金箔的例子,可列举出A3003材(Mn添加系)。关于锂离子二次电池的负极中使用的电极板,作为金属箔,优选使用铜箔、铝箔。作为活性物质本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种蓄电装置,其具有至少一个电极,所述电极由一片金属极耳和多片电极板形成,电极板具有:金属箔、形成于金属箔的单面或两面的底涂层、以及在形成有底涂层的部分的一部分表面上形成的活性物质层,底涂层包含碳材料,且单面的单位面积重量为0.05~3g/m2,多片电极板在形成有底涂层的部分且未形成活性物质层的部分彼此焊接,并且,多片电极板中的至少1片在形成有底涂层的部分且未形成活性物质层的部分与金属极耳焊接。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:横内仁大森将弘国泽政智
申请(专利权)人:昭和电工株式会社
类型:发明
国别省市:日本;JP

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