电极板和二次电池制造技术

本发明专利技术涉及电极板和二次电池。根据本公开，提供能够抑制剥离的金属片引起的内部短路、得到安全性更高的二次电池的技术。在此公开的电极板(负极板(20))包括：包含铜或铜合金的负极芯体(22)、在负极芯体(22)的表面赋予的负极活性物质层(24)、和从宽度方向Y的一个端边向外侧突出的负极极片(22t)。而且，在该负极板(20)中，在从负极极片(22t)的外侧的端边(22ta)向宽度方向Y的内侧0.01mm～0.2mm的区域形成具有厚度40nm～200nm的氧化膜的第1区域(22t1)，该第1区域(22t1)沿着负极极片(22t)的外侧的端边(22ta)延伸。由此，能够预先使可从负极极片(22t)剥离的金属片绝缘化

Electrode plate and secondary battery

【技术实现步骤摘要】
电极板和二次电池


[0001]本专利技术涉及电极板和二次电池。

技术介绍

[0002]锂离子二次电池等二次电池包括一对电极板。这些电极板通常包括：作为箔状的金属构件的电极芯体、和在该电极芯体的表面赋予的电极活性物质层。在本说明书中，将正极侧的电极板称为“正极板”，将负极侧的电极板称为“负极板”。另外，将正极侧的电极芯体称为“正极芯体”，将负极侧的电极芯体称为“负极芯体”。进而，将正极侧的电极活性物质层称为“正极活性物质层”，将负极侧的电极活性物质层称为“负极活性物质层”。
[0003]上述二次电池的电极板例如在大型的电极芯体的表面赋予电极活性物质层而制作了电极前体后，采用将该电极前体切断成所期望的尺寸的步骤来制作。例如，在专利文献1中公开了层叠型二次电池的制造方法，其包含如下工序：将电极活性物质涂布于比电极面积大的金属箔而形成了电极活性物质层后，照射激光，将金属箔切断。另外，在专利文献2中公开了二次电池的制造方法，其包含如下工序：准备包含将电活性物质涂布于集电板的涂布部和没有涂布电活性物质的非涂布部的电极板，对非涂布部照射连续波激光束以切断。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1：日本申请公开第2010
‑
34009号公报
[0007]专利文献2：日本申请公开第2016
‑
33912号公报

技术实现思路

[0008]专利技术要解决的课题
[0009]但是，如果从电极前体将电极板切出时进行激光器切断，有时金属片容易从切断后的电极板的电极芯体剥离。如果该剥离的金属片作为导电性的异物混入正极板与负极板之间，则可成为发生内部短路的原因。另外，在该金属片在电解液中溶解后，通过再次析出，也有可能发生内部短路。本专利技术鉴于该问题而完成，目的在于提供抑制上述剥离的金属片引起的内部短路、能够得到安全性更高的二次电池的技术。
[0010]用于解决课题的手段
[0011]为了实现上述目的，根据在此公开的技术，提供以下的构成的电极板。
[0012]在此公开的电极板为用于二次电池的电极板。该电极板包括：包含导电性的金属材料的电极芯体；在电极芯体的表面赋予、包含电极活性物质的电极活性物质层；和从宽度方向的一个端边向外侧突出、没有赋予电极活性物质层、电极芯体露出的电极极片。该电极板至少在从电极极片的外侧的端边向宽度方向的内侧0.01mm～0.2mm的区域形成具有厚40nm～200nm的金属材料的氧化膜的第1区域，该第1区域沿着电极极片的外侧的端边延伸。
[0013]本专利技术人为了实现上述的目的进行了各种研究，着眼于采用激光器切断将电极芯体切出的情况下从该电极芯体剥离的金属片的表面被氧化膜被覆这点。该用氧化膜被覆的
金属片由于被绝缘，因此即使在正极板与负极板之间混入也不发生内部短路。另外，用氧化膜被覆的金属片由于钝化，因此也能够抑制在电解液中溶解。在此公开的电极板基于该认识而完成。具体地，在此所公开的电极板中，在从电极极片的外侧的端边向宽度方向的内侧0.01mm以上的区域形成了具有厚度40nm以上的氧化膜的第1区域，该第1区域沿着电极极片的外侧的端边延伸。通过这样有意地形成具有一定以上的厚度和面积的氧化膜，从而能够预先将可从电极极片剥离的金属片绝缘化
·
钝化，因此能够抑制该剥离的金属片引起的内部短路，得到安全性更高的二次电池。
[0014]再有，如果从电极极片的外侧的端边向宽度方向的内侧的第1区域的长度(以下也称为“第1区域的宽度”)超过0.2mm，则电极极片的表面处的氧化膜的占有面积过度变大，将其他导电构件(集电构件等)与电极极片连接时的电阻有可能大幅地上升。因此，在此公开的电极板中，将第1区域的宽度限定为0.2mm以下。另外，如果氧化膜的厚度超过200nm，则有可能只是氧化膜先剥离。因此，在此公开的技术中，使第1区域中的氧化膜的厚度为200nm以下。
[0015]另外，在此公开的电极板的一个方案中，随着趋向宽度方向的内侧，金属材料的氧化膜的厚度逐渐减小的第2区域与第1区域的宽度方向的内侧邻接地形成。由此，进一步提高氧化膜对于电极极片的未氧化区域的固定性，能够更适宜地防止只有氧化膜先剥离。
[0016]另外，在此公开的电极板的一个方案中，电极芯体包含铜或铜合金作为金属材料。在此公开的技术在使用了包含铜或铜合金的电极芯体时能够发挥更适宜的效果。
[0017]另外，在此公开的电极板特别优选用于负极侧的电极板(负极板)。
[0018]另外，在此公开的电极板的一个方案中，电极极片在电极板的宽度方向的一个端边，在电极板的纵向方向上留有规定的间隔地形成多个，电极活性物质层与位于多个电极极片之间的端边邻接。通过这样使电极活性物质层与位于电极极片之间的端边邻接，使电极芯体没有露出，从而能够防止金属片从电极极片以外的部分剥离。
[0019]另外，在电极活性物质层与上述多个电极极片之间的端边邻接的方案中，优选在电极活性物质层邻接的端边处的电极芯体的端部，设置有厚度比宽度方向的中央区域中的电极芯体的厚度大的厚壁部。由此，能够防止电极活性物质层的一部分从负极芯体脱落
·
剥离。
[0020]另外，在上述电极芯体的端部形成了厚壁部的方案中，优选在厚壁部的表面附着有含有碳材料或包含碳元素的化合物的被覆层。该被覆层由于对于电极芯体(厚壁部)的密合性优异，因此能够更适宜地防止电极活性物质层从电极芯体剥离
·
脱落。
[0021]进而，在上述电极芯体的端部形成了厚壁部的方案中，优选厚壁部的被覆层的厚度相对于电极活性物质层的厚度的比例为0.01～0.2。由此，适宜地防止厚壁部与隔板接触导致的隔板的破损，而且能够更适宜地防止电极活性物质层从电极芯体的剥离
·
脱落。
[0022]另外，在上述电极芯体的端部形成了厚壁部的方案中，优选电极芯体的厚壁部具有钩爪形状，该钩爪形状包括：在厚度方向的两侧或单侧突出的笠部、和在该笠部与负极芯体之间形成的凹部。该钩爪形状的厚壁部发挥优异的锚定效果，牢固地保持电极活性物质层、被覆层，因此能够适宜地防止这些脱落
·
剥离。
[0023]另外，在此公开的电极板的另一方案中，电极极片在电极板的宽度方向的一个端边，在电极板的纵向方向上留有规定的间隔地形成多个，电极芯体露出的芯体露出区域与
位于多个电极极片之间的端边邻接，在该芯体露出区域的外侧的端边形成第1区域，该第1区域沿着芯体露出区域的纵向方向延伸。如本方案那样，在位于电极极片之间的端边处，电极芯体露出的情况下，优选在该芯体露出区域中形成了包含金属材料的氧化膜的第1区域。由此，能够适宜地将从芯体露出区域剥离的金属片绝缘化
·
钝化，抑制内部短路。
[0024]作为在此公开的技术的另一方面，提供二次电池。该二次电池包括包含正极板、负极板和分隔体的电极体，正极板和负极板中的至少一者为上述的任一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.电极板，是用于二次电池的电极的电极板，包括：包含导电性的金属材料的电极芯体；在所述电极芯体的表面赋予且包含电极活性物质的电极活性物质层；和从宽度方向的一个端边向外侧突出、没有赋予所述电极活性物质层、所述电极芯体露出的电极极片，其中，至少在从所述电极极片的外侧的端边向宽度方向的内侧0.01mm～0.2mm的区域形成有具有厚40nm～200nm的所述金属材料的氧化膜的第1区域，该第1区域沿着所述电极极片的外侧的端边延伸。2.根据权利要求1所述的电极板，其中，随着趋向宽度方向的内侧而所述金属材料的氧化膜的厚度逐渐减小的第2区域，以与所述第1区域的宽度方向的内侧邻接的方式形成。3.根据权利要求1或2所述的电极板，其中，所述电极芯体包含铜或铜合金作为所述金属材料。4.根据权利要求1～3中任一项所述的电极板，其用于二次电池的负极。5.根据权利要求4所述的电极板，其中，所述电极极片在所述电极板的宽度方向的一个端边，在所述电极板的纵向方向上留有规定的间隔地形成多个，所述电极活性物质层与位于多个所述电极极片之间的所述端边邻接。6.根据权利要求5所述的电极板，其中，在所述电极活...

【专利技术属性】
技术研发人员：塚本健太郎，曲佳文，
申请(专利权)人：泰星能源解决方案有限公司，
类型：发明
国别省市：