本發明涉及帶隔離層的電極的制造方法以及帶隔離層的電極的制造裝置。
背景技術:
專利文獻1公開了一種具備正極和負極的電極體,上述正極具有正極集電部件以及層疊在上述正極集電部件的表面和背面的正極復合材料層,上述負極具有負極集電部件以及層疊在上述負極集電部件的表面和背面的負極復合材料層。并且,公開了具備該電極體的二次電池。在該電極體中形成有隔離層,該隔離層是通過在上述正極中的上述正極復合材料層的表面或者上述負極中的上述負極復合材料層的表面層疊熱塑性樹脂粒子(例如聚乙烯粒子)而形成的。
專利文獻1:國際公開第98/38688號公報
具體而言,在帶狀的負極集電部件的表面和背面形成負極復合材料層后,在該負極復合材料層上涂覆將熱塑性樹脂粒子分散于溶劑而成的料漿并使其干燥(使溶劑氣化)。由此,制作帶狀的帶隔離層的負極,該帶狀的帶隔離層的負極具有:帶狀的負極集電部件;層疊在負極集電部件的表面上的表面側負極復合材料層;層疊在表面側負極復合材料層上的包含熱塑性樹脂粒子的表面側隔離層;層疊在負極集電部件的背面上的背面側負極復合材料層;以及層疊在背面側負極復合材料層上的包含熱塑性樹脂粒子的背面側隔離層。然后,將帶狀的帶隔離層的負極切斷,制作預定長度的帶隔離層的負極。
然而,本發明的發明人研究使用激光束切斷來作為將帶隔離層的電極切斷的方法。然而,在激光束切斷中,無法在短時間內切斷帶隔離層的電極。具體而言,包含熱塑性樹脂粒子(例如聚乙烯粒子)的隔離層的激光束的透過率低。因此,例如在從表面側隔離層側照射激光束而將帶狀的帶隔離層的電極切斷的情況下,透過表面側隔離層而到達表面側電極復合材料層以及集電部件的激光束的光量(能量)變少,無法在短時間內切斷帶狀的帶隔離層的電極。
技術實現要素:
本發明是鑒于上述現狀而完成的,其目的在于提供一種能夠縮短利用激光束進行的帶隔離層的電極的切斷時間的帶隔離層的電極的制造方法以及帶隔離層的電極的制造裝置。
本發明的一個實施方式涉及一種帶隔離層的電極的制造方法,具備切斷工序,在該切斷工序中,針對帶狀的帶隔離層的電極,對遍及上述帶隔離層的電極的寬度方向整體(沿寬度方向橫跨該帶隔離層的電極的形態)的激光照射預定部照射激光束而將上述帶狀的帶隔離層的電極切斷,從而制作預定長度(規定長度)的帶隔離層的電極,其中,上述帶狀的帶隔離層的電極具有:具有表面和背面的帶狀的集電部件;層疊在上述集電部件的上述表面上的表面側電極復合材料層;以及層疊在上述表面側電極復合材料層上的含有熱塑性樹脂粒子的表面側隔離層,其中,上述切斷工序是對上述激光照射預定部從上述表面側隔離層側照射上述激光束,從而將上述帶狀的帶隔離層的電極切斷的工序,上述帶隔離層的電極的制造方法具備在上述切斷工序之前對上述激光照射預定部中的上述表面側隔離層進行預熱的預熱工序。
在上述帶隔離層的電極的制造方法中,在切斷工序中,將具有帶狀的集電部件、層疊在該集電部件的表面上的表面側電極復合材料層、以及層疊在該表面側電極復合材料層上的含有熱塑性樹脂粒子的表面側隔離層的帶狀的(長條的)帶隔離層的電極利用激光束切斷,從而制作預定長度(例如長方形狀)的帶隔離層的電極。
更具體而言,在切斷工序中,對帶狀的帶隔離層的電極的激光照射預定部(預定將照射激光束的部位,即預定將由激光束切斷的部位),沿從表面側隔離層側朝向集電部件側的方向照射激光束,從而將帶狀的帶隔離層的電極切斷。
并且,上述制造方法具備在切斷工序之前對激光照射預定部中的表面側隔離層進行預熱的預熱工序。由此,當在切斷工序中向激光照射預定部照射激光束前,預先對構成激光照射預定部的表面側隔離層的熱塑性樹脂粒子進行加熱。
通過對熱塑性樹脂粒子進行加熱,對構成熱塑性樹脂粒子的分子賦予熱能,由此,能夠使構成熱塑性樹脂粒子的分子的熱運動變得活躍。由此,能夠提高激光照射預定部的表面側隔離層(熱塑性樹脂粒子)的激光束透過率,因此能夠使透過表面側隔離層而到達表面側電極復合材料層以及集電部件的激光束的光量(能量)增大。因而,根據上述的制造方法,能夠利用激光束在短時間內切斷帶狀的帶隔離層的電極。
此外,作為熱塑性樹脂粒子優選熱塑性聚烯烴粒子(聚乙烯粒子、聚丙烯粒子等)。
并且,上述帶隔離層的電極的制造方法也可以形成為:一種帶隔離層的電極的制造方法,其中,上述帶狀的帶隔離層的電極具有:層疊在上述集電部件的上述背面上的背面側電極復合材料層;以及層疊在上述背面側電極復合材料層上的含有上述熱塑性樹脂粒子的背面側隔離層。
在上述的制造方法中,將具有帶狀的集電部件、層疊在該集電部件的表面上的表面側電極復合材料層、層疊在該表面側電極復合材料層上的含有熱塑性樹脂粒子的表面側隔離層、層疊在集電部件的背面上的背面側電極復合材料層、層疊在該背面側電極復合材料層上的含有熱塑性樹脂粒子的背面側隔離層的帶狀的帶隔離層的電極(以下也稱為兩面層疊型帶隔離層的電極)利用激光束切斷,從而制作預定長度(規定長度)的帶隔離層的電極。
更具體而言,在切斷工序中,對上述兩面層疊型帶隔離層的電極的激光照射預定部沿從表面側隔離層側朝向集電部件側的方向照射激光束,從而將帶狀的帶隔離層的電極切斷。在該情況下,在先前的預熱工序中,能夠提高激光照射預定部的表面側隔離層(熱塑性樹脂粒子)的激光束透過率,因此,在切斷工序中,能夠使透過表面側隔離層而到達表面側電極復合材料層、集電部件以及背面側電極復合材料層的激光束的光量(能量)增大。因而,能夠在短時間內切斷上述兩面層疊型帶隔離層的電極。
并且,上述帶隔離層的電極的制造方法也可以形成為:一種帶隔離層的電極的制造方法,其中,上述切斷工序是對上述激光照射預定部從上述表面側隔離層側以及上述背面側隔離層側這兩側照射上述激光束,從而將上述帶狀的帶隔離層的電極切斷的工序,上述預熱工序是在上述切斷工序之前對上述激光照射預定部中的上述表面側隔離層以及上述背面側隔離層進行預熱的工序。
在上述制造方法中,將帶狀的兩面層疊型帶隔離層的電極利用激光束切斷,從而制作預定長度(例如長方形狀)的兩面層疊型帶隔離層的電極。更具體而言,在上述制造方法中,在切斷工序中,對兩面層疊型帶隔離層的電極的激光照射預定部沿從表面側隔離層側以及背面側隔離層側這兩側朝向集電部件側的方向照射激光束,從而將帶狀的兩面層疊型帶隔離層的電極切斷。這樣,通過從表面側隔離層側以及背面側隔離層側這兩側照射激光束,能夠在短時間內將帶狀的兩面層疊型帶隔離層的電極切斷。
并且,在上述制造方法中,在預熱工序中,對激光照射預定部的表面側隔離層以及背面側隔離層雙方進行加熱。由此,能夠提高激光照射預定部中的表面側隔離層(該表面側隔離層所包含的熱塑性樹脂粒子)以及背面側隔離層(該背面側隔離層所包含的熱塑性樹脂粒子)的激光束透過率。由此,在切斷工序中,能夠使透過表面側隔離層而到達表面側電極復合材料層以及集電部件的激光束的光量(能量)增大,并且能夠使透過背面側隔離層而到達背面側電極復合材料層以及集電部件的激光束的光量(能量)增大。因而,能夠在更短的時間內將上述兩面層疊型帶隔離層的電極切斷。
本發明的其它實施方式涉及一種帶隔離層的電極的制造裝置,針對帶狀的帶隔離層的電極,對遍及上述帶隔離層的電極的寬度方向整體(沿寬度方向橫跨該帶隔離層的電極的形態)的激光照射預定部照射激光束而將上述帶狀的帶隔離層的電極切斷,從而制作預定長度(規定長度)的帶隔離層的電極,其中,上述帶狀的帶隔離層的電極具有:具有表面和背面的帶狀的集電部件;層疊在上述集電部件的上述表面上的表面側電極復合材料層;以及層疊在上述表面側電極復合材料層上的含有熱塑性樹脂粒子的表面側隔離層,其中,上述帶隔離層的電極的制造裝置具備:輸送裝置,上述輸送裝置將上述帶狀的帶隔離層的電極沿從上述帶隔離層的電極的長邊方向上的一側朝向另一側的輸送方向輸送;預熱裝置,上述預熱裝置針對由上述輸送裝置輸送的上述帶狀的帶隔離層的電極,對上述激光照射預定部中的上述表面側隔離層進行預熱;以及激光照射裝置,上述激光照射裝置在上述輸送方向上配置在比上述預熱裝置更靠下游側的位置,上述激光照射裝置針對由上述輸送裝置輸送的上述帶狀的帶隔離層的電極,對上述表面側隔離層已由上述預熱裝置預熱了的上述激光照射預定部從上述表面側隔離層側照射上述激光束,由此將上述帶狀的帶隔離層的電極切斷。
上述帶隔離層的電極的制造裝置是將具有帶狀的集電部件、層疊在該集電部件的表面上的表面側電極復合材料層、層疊在該表面側電極復合材料層上的含有熱塑性樹脂粒子的表面側隔離層的帶狀的(長條的)帶隔離層的電極利用激光束切斷,從而制作預定長度(例如長方形狀)的帶隔離層的電極的裝置。
該制造裝置具備將帶狀的帶隔離層的電極從該帶隔離層的電極的長邊方向的一側向另一側(換言之,從沿長邊方向的輸送線的上游側向下游側)輸送的輸送裝置。并且,具備預熱裝置,該預熱裝置針對由輸送裝置輸送的帶狀的帶隔離層的電極,對激光照射預定部(預定將照射激光束的部位,即預定將被激光束切斷的部位)中的表面側隔離層進行預熱。
并且,具備激光照射裝置,該激光照射裝置相對于由輸送裝置輸送的帶狀的帶隔離層的電極,配置在比上述預熱裝置更靠該帶隔離層的電極的長邊方向的另一側的位置(換言之,針對帶隔離層的電極的輸送線,配置在比預熱裝置更靠下游側的位置)。即、具備在帶隔離層的電極的輸送方向上配置在比預熱裝置更靠下游側的位置的激光照射裝置。該激光照射裝置針對由輸送裝置輸送的帶狀的帶隔離層的電極,對表面側隔離層已由預熱裝置預熱了的激光照射預定部從表面側隔離層側照射激光束,由此將帶狀的帶隔離層的電極切斷。
因而,在上述制造裝置中,能夠在利用激光照射裝置向激光照射預定部照射激光束之前,對構成激光照射預定部的表面側隔離層的熱塑性樹脂粒子進行加熱。通過對熱塑性樹脂粒子進行加熱,對構成熱塑性樹脂粒子的分子賦予熱能,由此,能夠使構成熱塑性樹脂粒子的分子的熱運動變得活躍。由此,能夠提高激光照射預定部的表面側隔離層(熱塑性樹脂粒子)的激光束透過率,因此能夠使透過表面側隔離層而到達表面側電極復合材料層以及集電部件的激光束的光量(能量)增大。
如以上說明了的那樣,在上述制造裝置中,能夠在提高了激光照射預定部的表面側隔離層(熱塑性樹脂粒子)的激光束透過率的狀態下從表面側隔離層側向激光照射預定部照射激光束。因而,根據上述制造裝置,能夠利用激光束在短時間內切斷帶狀的帶隔離層的電極。
并且,上述帶隔離層的電極的制造裝置優選形成為:在上述帶隔離層的電極的制造裝置中,上述帶狀的帶隔離層的電極具有:層疊在上述集電部件的上述背面上的背面側電極復合材料層;以及層疊在上述背面側電極復合材料層上的含有上述熱塑性樹脂粒子的背面側隔離層。
上述制造裝置是將具有帶狀的集電部件、層疊在該集電部件的表面上的表面側電極復合材料層、層疊在該表面側電極復合材料層上的含有熱塑性樹脂粒子的表面側隔離層、層疊在集電部件的背面上的背面側電極復合材料層、層疊在該背面側電極復合材料層上的含有熱塑性樹脂粒子的背面側隔離層的帶狀的帶隔離層的電極(兩面層疊型帶隔離層的電極)利用激光束切斷,從而制作預定長度(規定長度)的帶隔離層的電極的裝置。
更具體而言,利用激光照射裝置對上述兩面層疊型帶隔離層的電極的激光照射預定部沿從表面側隔離層側朝向集電部件側的方向照射激光束,從而將帶狀的帶隔離層的電極切斷。在該制造裝置中,也在利用激光照射裝置將帶隔離層的電極切斷之前,利用預熱裝置提高激光照射預定部的表面側隔離層(熱塑性樹脂粒子)的激光束透過率,因此能夠使透過表面側隔離層而到達表面側電極復合材料層、集電部件以及背面側電極復合材料層的激光束的光量(能量)增大。因而,能夠在短時間內切斷上述兩面層疊型帶隔離層的電極。
并且,上述帶隔離層的電極的制造裝置優選形成為:在上述帶隔離層的電極的制造裝置中,上述預熱裝置對上述激光照射預定部中的上述表面側隔離層以及上述背面側隔離層進行加熱,上述激光照射裝置對上述表面側隔離層以及上述背面側隔離層已由上述預熱裝置預熱了的上述激光照射預定部從上述表面側隔離層側以及上述背面側隔離層側這兩側照射上述激光束,從而將上述帶狀的帶隔離層的電極切斷。
上述制造裝置是將帶狀的兩面層疊型帶隔離層的電極利用激光束切斷從而制作預定長度(例如長方形狀)的兩面層疊型帶隔離層的電極的裝置。更具體而言,利用激光照射裝置對兩面層疊型帶隔離層的電極的激光照射預定部沿從表面側隔離層側以及背面側隔離層側這兩側朝向集電部件側的方向照射激光束,從而將帶狀的兩面層疊型帶隔離層的電極切斷。這樣,通過從表面側隔離層側以及背面側隔離層側這兩側照射激光束,能夠在短時間內將帶狀的兩面層疊型帶隔離層的電極切斷。
并且,在上述制造裝置中,利用預熱裝置對激光照射預定部的表面側隔離層以及背面側隔離層雙方進行加熱。由此,能夠提高激光照射預定部中的表面側隔離層(該表面側隔離層所包含的熱塑性樹脂粒子)以及背面側隔離層(該背面側隔離層所包含的熱塑性樹脂粒子)的激光束透過率。由此,能夠使透過表面側隔離層而到達表面側電極復合材料層以及集電部件的激光束的光量(能量)增大,并且能夠使透過背面側隔離層而到達背面側電極復合材料層以及集電部件的激光束的光量(能量)增大。因而,能夠在更短的時間內切斷上述兩面層疊型帶隔離層的電極。
附圖說明
圖1是實施例1所涉及的正極的立體圖。
圖2是實施例1所涉及的帶隔離層的負極(切斷后)的立體圖。
圖3是實施例1所涉及的電極體的俯視圖。
圖4是該電極體的剖視圖,是圖3的b-b剖視圖。
圖5是實施例1所涉及的鋰離子二次電池的俯視圖。
圖6是示出該電池的內部的圖。
圖7是實施例1所涉及的帶狀帶隔離層的負極(切斷前)的立體圖。
圖8是實施例1、2所涉及的帶隔離層的電極的制造裝置的簡圖。
圖9是示出實施例1~3所涉及的帶隔離層的電極的制造方法的流程的流程圖。
圖10是實施例2、3所涉及的正極的立體圖。
圖11是實施例2、3所涉及的帶隔離層的負極(切斷后)的立體圖。
圖12是實施例2、3所涉及的電極體的俯視圖。
圖13是該電極體的剖視圖,是圖12的c-c剖視圖。
圖14是實施例2、3所涉及的鋰離子二次電池的縱截面。
圖15是實施例2、3所涉及的帶狀帶隔離層的負極(切斷前)的立體圖。
圖16是實施例3所涉及的帶隔離層的電極的制造裝置的簡圖。
圖17是現有的電極體的剖視圖。
附圖標記說明
10、20:制造裝置(帶隔離層的電極的制造裝置);11:輸送裝置;11b、11c、11d:輸送輥;12:預熱裝置;13:激光振蕩器;14:反射鏡;15:激光照射裝置;100、200:鋰離子二次電池;110、210:電極體;120、220:負極;121:表面側負極復合材料層(表面側電極復合材料層);122:背面側負極復合材料層(背面側電極復合材料層);128:負極集電部件(集電部件);130、230:正極;131:表面側正極復合材料層;133:背面側正極復合材料層;138:正極集電部件;140、240:帶隔離層的負極(帶隔離層的電極);140a、240a:帶狀帶隔離層的負極(帶狀的帶隔離層的電極);140b、240b:激光照射預定部;151:熱塑性樹脂粒子;152:表面側隔離層;154:背面側隔離層;da:帶狀帶隔離層的電極的長邊方向;db:帶狀帶隔離層的電極的寬度方向;dc:帶狀帶隔離層的電極的輸送方向;lb:激光束;s1、t1、u1:預熱工序;s2、t2、u2:切斷工序;w:熔融寬度。
具體實施方式
(實施例1)
接下來,說明本發明的實施例1。圖1是實施例1所涉及的正極130的立體圖。圖2是實施例1所涉及的帶隔離層的負極140(切斷后)的立體圖。圖3是實施例1所涉及的電極體110的俯視圖。圖4是電極體110的剖視圖,是圖3的b-b剖視圖。圖5是實施例1所涉及的鋰離子二次電池100的俯視圖。圖6是示出鋰離子二次電池100的內部的圖,是將形成電池殼體170的層壓薄膜170a打開的狀態的圖。
如圖5所示,本實施例1的鋰離子二次電池100具備俯視矩形狀的電池殼體170、從電池殼體170的內部向外部延伸突出的正極端子180、以及從電池殼體170的內部向外部延伸突出的負極端子190。并且,如圖6所示,在電池殼體170的內部收納有電極體110以及電解液(未圖示)。
電池殼體170由層疊內側樹脂薄膜、金屬薄膜以及外側樹脂薄膜而成的層壓薄膜170a形成。對于該電池殼體170,將在收納空間g1內配置有電極體110的層壓薄膜170a在折回位置170g折回,從而使其在薄膜重疊部170b(電池殼體170的周緣部)重疊,在該狀態下對薄膜重疊部170b進行熱熔敷,由此形成為俯視矩形狀。
如圖3以及圖4所示,電極體110是將片狀(長方形)的正極130和片狀(長方形)的帶隔離層的負極140在它們的厚度方向(圖4的上下方向)上層疊而形成的層疊型的電極體。
如圖1所示,正極130具有:由鋁箔形成的正極集電部件138;以及層疊在該正極集電部件138的表面138b上的表面側正極復合材料層131。表面側正極復合材料層131包含正極活性物質137、導電材料、粘合劑。此外,將正極130中的沒有涂敷表面側正極復合材料層131的部位(即僅由正極集電部件138構成的部位)稱為正極未涂敷部130b。在該正極未涂敷部130b接合有正極端子180(參照圖6)。
如圖2所示,帶隔離層的負極140具有:由銅箔形成的負極集電部件128;層疊在該負極集電部件128的表面128b上的表面側負極復合材料層121;以及層疊在該表面側負極復合材料層121上的表面側隔離層152。表面側負極復合材料層121包含由石墨形成的負極活性物質127、由sbr形成的粘合劑、由cmc形成的增粘劑。
此外,帶隔離層的負極140中的負極集電部件128和表面側負極復合材料層121形成負極120。即、帶隔離層的負極140由負極120和表面側隔離層152形成。另外,將負極120中的沒有涂敷負極復合材料層121的部位(即僅由負極集電部件128構成的部位)稱為負極未涂敷部120b。在該負極未涂敷部120b接合有負極端子190(參照圖6)。
另外,表面側隔離層152由熱塑性樹脂粒子151和由cmc構成的增粘劑形成。此外,在本實施例1中,作為熱塑性樹脂粒子151,使用熱塑性聚烯烴粒子(具體而言為聚乙烯粒子)。
另外,在本實施例1中,使熱塑性樹脂粒子151(聚乙烯粒子)的平均粒徑d50為2~10μm。另外,將表面側隔離層152的厚度(圖4中上下方向的尺寸)設為10~30μm(例如25μm)。另外,表面側隔離層152按照99.8:0.2(重量比)的比例包含熱塑性樹脂粒子151和cmc(增粘劑)。
另外,在本實施例1中,如圖3以及圖4所示,使表面側負極復合材料層121以及表面側隔離層152的涂敷面積比表面側正極復合材料層131的涂敷面積大。在形成電極體110時,將表面側隔離層152中的與表面側正極復合材料層131對置的部位稱為對置部152b,將不存在對置的表面側正極復合材料層131的部位稱為非對置部152c(參照圖2)。在本實施例1中,如圖2中以虛線所示,形成為非對置部152c位于對置部152b的周圍的形態。此外,圖2的虛線是非對置部152c與對置部152b之間的分界線。
接下來,說明本實施例1所涉及的帶隔離層的電極(帶隔離層的負極140)的制造方法。此外,圖7是實施例1所涉及的帶狀帶隔離層的負極140a(切斷前)的立體圖。另外,圖8是實施例1所涉及的帶隔離層的電極(帶隔離層的負極140)的制造裝置10的簡圖。
首先,說明本實施例1的制造裝置10。如圖8所示,制造裝置10是利用激光束lb將長條帶狀帶隔離層的負極140a切斷從而制作預定長度(長方形狀)的帶隔離層的負極140的裝置。如圖7所示,帶狀帶隔離層的負極140a具有:由銅箔形成的帶狀的負極集電部件128;層疊在該負極集電部件128的表面128b上的帶狀的表面側負極復合材料層121;以及層疊在該表面側負極復合材料層121上的帶狀的表面側隔離層152。
如圖8所示,該制造裝置10具備輸送裝置11,該輸送裝置11將帶狀帶隔離層的負極140a沿從帶狀帶隔離層的負極140a的長邊方向da(圖8的左右方向)的一側(圖8的右側)朝向另一側(圖8的左側)的方向(輸送方向dc)以一定的速度輸送。該輸送裝置11具有用于輸送帶狀帶隔離層的負極140a的輸送輥11b、11c以及11d。該輸送裝置11將帶狀帶隔離層的負極140a從沿長邊方向da的輸送線11a的上游側(圖8的右側)向下游側(圖8的左側)以一定的速度輸送。
并且,制造裝置10具備預熱裝置12。該預熱裝置12對由輸送裝置11沿輸送方向dc輸送的帶狀帶隔離層的負極140a的激光照射預定部140b(預定將照射激光束lb的部位,即預定將由激光束lb切斷的部位)中的表面側隔離層152進行預熱。此外,在本實施例1中,使用ih加熱器作為預熱裝置12。另外,如圖7所示,激光照射預定部140b是遍及帶狀帶隔離層的負極140a的寬度整體而沿寬度方向db延伸的形態(沿寬度方向db橫跨帶狀帶隔離層的負極140a的形態)的部位。
并且,制造裝置10具備激光照射裝置15,該激光照射裝置15相對于由輸送裝置11輸送的帶狀帶隔離層的負極140a配置在比預熱裝置12更靠長邊方向da的另一側(圖8的左側)的位置。該激光照射裝置15在輸送線11a上配置于比預熱裝置12更靠下游側(圖8的左側)的位置。即、激光照射裝置15在輸送方向dc上配置于比預熱裝置12更靠下游側的位置。該激光照射裝置15具有激光振蕩器13和反射鏡14。此外,激光振蕩器13是yag激光振蕩器(松下神視株式會社(panasonicindustrialdevicessunx)制造的lp-ma05型),產生波長為1060nm的激光。
該激光照射裝置15針對由輸送裝置11輸送的帶狀帶隔離層的負極140a而從表面側隔離層152側(圖8中上側)對表面側隔離層152的已由預熱裝置12預熱了的激光照射預定部140b照射激光束lb。由此將帶狀帶隔離層的負極140a切斷,從而制作預定長度(長方形狀)的帶隔離層的負極140(參照圖2)。
具體而言,將由激光振蕩器13產生的激光束lb向反射鏡14照射,將在反射鏡14被反射后的激光束lb向表面側隔離層152已由預熱裝置12預熱了的激光照射預定部140b照射。此外,帶狀帶隔離層的負極140a以一定的速度沿輸送方向dc(圖8中從右向左的方向)被連續輸送,因此激光照射預定部140b也以一定的速度沿輸送方向dc移動。因此,配合激光照射預定部140b的移動速度而使反射鏡14移動,由此能夠遍及激光照射預定部140b的整體照射激光束lb。
綜上,在本實施例1的制造裝置10中,能夠在利用激光照射裝置15對激光照射預定部140b照射激光束lb之前,預先對激光照射預定部140b的構成表面側隔離層152的熱塑性樹脂粒子151進行加熱。通過對熱塑性樹脂粒子151進行加熱,對構成熱塑性樹脂粒子151的分子施加熱能,由此能夠使構成熱塑性樹脂粒子151的分子的熱運動變得活躍。由此,能夠提高激光照射預定部140b的表面側隔離層152(熱塑性樹脂粒子151)的激光束lb的透過率,因此能夠使透過表面側隔離層152而到達表面側負極復合材料層121以及負極集電部件128的激光束lb的光量(能量)增大。
如以上說明了的那樣,在本實施例1的制造裝置10中,能夠在提高了激光照射預定部140b的表面側隔離層152(熱塑性樹脂粒子151)的激光束lb的透過率后的狀態下,從表面側隔離層152側對激光照射預定部140b照射激光束lb。因而,根據本實施例1的制造裝置10,能夠利用激光束lb在短時間內切斷帶狀帶隔離層的負極140a。
接下來,具體說明本實施例1所涉及的帶隔離層的負極140的制造方法。首先,如圖9所示,在步驟s1(預熱工序)中,對激光照射預定部140b的表面側隔離層152進行預熱。具體而言,針對由輸送裝置11輸送的帶狀帶隔離層的負極140a,使用預熱裝置12(ih加熱器)在預定的位置(預熱位置)對激光照射預定部140b所包含的表面側隔離層152進行加熱。
更具體而言,若由輸送裝置11輸送的帶狀帶隔離層的負極140a的激光照射預定部140b到達預定的位置(預熱位置),則打開預熱裝置12(ih加熱器),對激光照射預定部140b所包含的表面側隔離層152進行加熱。在本實施例1中,例如,進行加熱以使得激光照射預定部140b所包含的表面側隔離層152的表面溫度達到105℃。
接著,進入步驟s2(切斷工序),針對由輸送裝置11輸送的帶狀帶隔離層的負極140a,從表面側隔離層152側(圖8的上側)對表面側隔離層152已由預熱裝置12預熱了的激光照射預定部140b照射激光束lb,由此將帶狀帶隔離層的負極140a切斷。具體而言,若表面側隔離層152已由預熱裝置12預熱了的激光照射預定部140b到達預定的位置(照射位置),則將由激光振蕩器13產生的激光束lb向反射鏡14照射,并將在反射鏡14反射后的激光束lb向表面側隔離層152已被預熱了的激光照射預定部140b照射。由此將帶狀帶隔離層的負極140a切斷,從而制作預定長度(長方形狀)的帶隔離層的負極140(參照圖2)。
如以上說明了的那樣,在本實施例1的制造方法中,在切斷工序(步驟s2)之前,設置對激光照射預定部140b的表面側隔離層152進行預熱的預熱工序(步驟s1)。由此,能夠在即將在切斷工序(步驟s2)中對激光照射預定部140b照射激光束lb之前,預先對構成激光照射預定部140b的表面側隔離層152的熱塑性樹脂粒子151進行加熱。
通過對熱塑性樹脂粒子151進行加熱,對構成熱塑性樹脂粒子151的分子賦予熱能,由此能夠使構成熱塑性樹脂粒子151的分子的熱運動變得活躍。由此,能夠使激光照射預定部140b的表面側隔離層152(熱塑性樹脂粒子151)的激光束lb的透過率提高,因此能夠使透過表面側隔離層152而到達表面側負極復合材料層121以及負極集電部件128的激光束lb的光量(能量)增大。因而,根據本實施例1的制造方法,能夠利用激光束lb在短時間內切斷帶狀帶隔離層的負極140a。
此外,在本實施例1中,按照下述方式制造帶狀帶隔離層的負極140a。具體而言,首先,將負極活性物質127(石墨)、sbr(丁苯橡膠)、cmc(羧甲基纖維素)在溶劑中混合,制作負極漿料。接著,將該負極漿料涂敷于由銅箔形成的帶狀的負極集電部件128的表面128b并使其干燥,然后施加加壓加工。由此得到在負極集電部件128的表面128b形成有表面側負極復合材料層121的帶狀的負極120。
接著,在帶狀的負極120的表面側負極復合材料層121上形成表面側隔離層152。具體而言,首先制作將熱塑性樹脂粒子151(聚乙烯粒子)和cmc分散(或者溶解)于水中而成的樹脂糊。詳細地說,準備將熱塑性樹脂粒子151(聚乙烯粒子)分散于水中而成的pe分散液,并在該pe分散液中混合cmc,從而制作樹脂糊(固形物含量36%)。此外,在本實施例1中,將該樹脂糊所含的熱塑性樹脂粒子151與cmc(增粘劑)的比例(重量比)設為99.8:0.2。另外,在本實施例1中,作為pe分散液,使用三井化學制的chemipearl(商品名)。
接著,將所制作的樹脂糊涂覆于帶狀的負極120的表面側負極復合材料層121上并使其干燥,從而形成表面側隔離層152。此外,在本實施例1中,使用公知的凹印涂敷裝置,將上述樹脂糊涂覆于帶狀的負極120的表面側負極復合材料層121的表面。然后,使涂敷于表面側負極復合材料層121上的樹脂糊干燥,由此能夠得到帶狀帶隔離層的負極140a。
接下來,說明本實施例1的鋰離子二次電池100的制造方法。首先,準備以上述方式制作的帶隔離層的負極140(參照圖2)。另外,準備具有由鋁箔形成的正極集電部件138和層疊在該正極集電部件138的表面138b上的表面側正極復合材料層131的正極130(參照圖1)。接著,將正極130和帶隔離層的負極140在它們的厚度方向(圖4的上下方向)上層疊,從而制作層疊型的電極體110(參照圖3以及圖4)。
接下來,在電極體110的正極未涂敷部130b焊接正極端子180。并且在負極未涂敷部120b焊接負極端子190。然后,將接合有正極端子180以及負極端子190的電極體110配置于層壓薄膜170a(之后將形成電池殼體170)內(參照圖6)。接著,將在收納空間g1內配置有電極體110的層壓薄膜170a在折回位置170g折回,從而使其在薄膜重疊部170b重疊,在該狀態下對薄膜重疊部170b進行熱熔敷,從而形成電池殼體170。然后,向電池殼體170內注入電解液,從而完成鋰離子二次電池100。
然而,在本實施例1中,如上所述,使表面側隔離層152的涂敷面積比表面側正極復合材料層131的涂敷面積大(參照圖3以及圖4)。更具體而言,如圖2的虛線所示,形成為表面側隔離層152的非對置部152c(不存在對置的表面側正極復合材料層131的部位)位于對置部152b(與表面側正極復合材料層131對置的部位)的周圍的形態。這樣,在電極體110中,使得正極復合材料層131的周緣部不與負極復合材料層121接觸,能夠防止內部短路(參照圖4)。
然而,在利用激光束將帶狀帶隔離層的負極140a切斷的切斷工序中,若激光束lb長時間地照射帶狀帶隔離層的負極140a,則因激光束lb的照射而產生的熱量變大,剖切面附近的構成表面側隔離層152的熱塑性樹脂粒子151的熔融量(熔融寬度)變大。若因此而導致在切斷后的帶隔離層的負極中剖切面附近的表面側隔離層152的厚度大幅減少,則擔心在該位置正極復合材料層131的周緣部與負極復合材料層121接觸。
例如,當像以往那樣,并不預先對激光照射預定部的表面側隔離層進行預熱就從表面側隔離層側照射激光束,從而將帶狀帶隔離層的負極切斷而制作帶隔離層的負極540的情況下,由于表面側隔離層的激光束的透過率低,因此帶狀帶隔離層的負極的切斷耗費時間,激光束長時間地照射帶狀帶隔離層的負極。因此,剖切面附近(激光照射預定部的附近)的表面側隔離層552的熔融量(熔融寬度w)變大,剖切面附近的表面側隔離層552的厚度大幅減少(參照圖17)。更具體而言,表面側隔離層552的對置部(在厚度方向上與正極復合材料層131對置的部位)的一部分熔融。由此,如圖17所示,當將正極130與帶隔離層的負極540在它們的厚度方向(圖17的上下方向)上層疊而制作層疊型的電極體510時,擔心正極復合材料層131的周緣部與負極復合材料層121接觸。
與此相對,在本實施例1中,如上所述,在切斷工序(步驟s2)之前,對激光照射預定部140b的表面側隔離層152進行預熱。由此,能夠使激光照射預定部140b的表面側隔離層152(熱塑性樹脂粒子151)的激光束lb的透過率提高,因此能夠使透過表面側隔離層152而到達表面側負極復合材料層121以及負極集電部件128的激光束lb的光量(能量)增大。
因而,根據本實施例1的制造方法,能夠在短時間內切斷帶狀帶隔離層的負極140a,因此能夠縮短激光束lb照射帶狀帶隔離層的負極140a的時間。由此,能夠減少激光剖切面附近(激光照射預定部140b的附近)的表面側隔離層152的熔融量(熔融寬度w)(參照圖4)。更具體而言,能夠防止表面側隔離層152的對置部152b的熔融。由此,如圖4所示,當將正極130與帶隔離層的負極140在它們的厚度方向上層疊而制作層疊型的電極體110時,能夠防止正極復合材料層131的周緣部與負極復合材料層121接觸。
(實施例2)
接下來,說明本發明的實施例2。圖10是實施例2所涉及的正極230的立體圖。圖11是實施例2所涉及的帶隔離層的負極240(切斷后)的立體圖。圖12是實施例2所涉及的電極體210的俯視圖。圖13是電極體210的剖視圖,是圖12的c-c剖視圖。圖14是實施例2所涉及的鋰離子二次電池200的縱剖視圖。
本實施例2的鋰離子二次電池200如圖14所示,具備電極體210和收納該電極體210的電池殼體270。其中,電池殼體270由鋁形成,且呈長方體形狀。該電池殼體270具有電池殼體主體271和封口蓋272。
其中,電池殼體主體271呈有底矩形箱形狀。此外,在電池殼體主體271與電極體210之間夾設有由樹脂構成且折彎成箱狀的絕緣薄膜(未圖示)。另外,封口蓋272呈矩形板狀,封堵電池殼體主體271的開口,且被焊接于該電池殼體主體271。在該封口蓋272密封有矩形板狀的安全閥274。
如圖12以及圖13所示,電極體210是將片狀(長方形狀)的正極230與片狀(長方形狀)的帶隔離層的負極240在它們的厚度方向(圖13的上下方向)上層疊而成的層疊型的電極體。此外,在本實施例2中,將正極230與帶隔離層的負極240交替地分別層疊多片。即、電極體210具有多組將1片正極230和1片帶隔離層的負極240層疊而成的組。
本實施例2的正極230與實施例1的正極130比較,不同點在于不僅在正極集電部件138的表面138b上形成有正極復合材料層,在背面138c上也形成有正極復合材料層(背面側正極復合材料層133),其它的都相同。具體而言,正極230是兩面層疊型的正極,如圖10所示,具有:由鋁箔形成的正極集電部件138;層疊在該正極集電部件138的表面138b上的表面側正極復合材料層131;以及層疊在正極集電部件138的背面138c上的背面側正極復合材料層133。
本實施例2的帶隔離層的負極240與實施例1的帶隔離層的負極140比較,不同點在于不僅在負極集電部件128的表面128b側形成有負極復合材料層以及隔離層,在背面128c側也形成有負極復合材料層(背面側負極復合材料層122)以及隔離層(背面側隔離層154),其它的都相同。具體而言,帶隔離層的負極240是兩面層疊型的帶隔離層的負極,如圖11所示,具有:由銅箔形成的負極集電部件128;層疊在該負極集電部件128的表面128b上的表面側負極復合材料層121;層疊在該表面側負極復合材料層121上的表面側隔離層152;層疊在負極集電部件128的背面128c上的背面側負極復合材料層122;以及層疊在該背面側負極復合材料層122上的背面側隔離層154。
另外,如圖14所示,在電極體210的正極230(詳細地說是正極未涂敷部230b)焊接有正極端子部件280的正極連接部件282。并且,在負極120(詳細地說是負極未涂敷部220b)焊接有負極端子部件290的負極連接部件292。正極端子部件280以及負極端子部件290中的、位于各自的前端側的正極端子部281以及負極端子部291貫通封口蓋272而向外部突出。
接下來,說明本實施例2所涉及的帶隔離層的電極(帶隔離層的負極240)的制造方法。此外,圖15是實施例2所涉及的帶狀帶隔離層的負極240a(切斷前)的立體圖。該帶狀帶隔離層的負極240a是兩面層疊型的帶狀帶隔離層的負極,如圖15所示,具有:由銅箔形成的帶狀的負極集電部件128;層疊在該負極集電部件128的表面128b上的帶狀的表面側負極復合材料層121;層疊在該表面側負極復合材料層121上的帶狀的表面側隔離層152;層疊在負極集電部件128的背面128c上的帶狀的背面側負極復合材料層122;以及層疊在該背面側負極復合材料層122上的帶狀的背面側隔離層154。
在本實施例2中,使用與實施例1相同的制造裝置10(參照圖8)制作帶隔離層的負極240。具體而言,首先,如圖9所示,在步驟t1(預熱工序)中,對激光照射預定部240b中的表面側隔離層152進行預熱。具體而言,針對由輸送裝置11輸送的帶狀帶隔離層的負極240a,使用預熱裝置12(ih加熱器)在預定的位置(預熱位置)對激光照射預定部240b所包含的表面側隔離層152進行加熱。在本實施例2中也與實施例1相同,例如,進行加熱以使得激光照射預定部240b所包含的表面側隔離層152的表面溫度達到105℃。
接著,進入步驟t2(切斷工序),針對由輸送裝置11輸送的帶狀帶隔離層的負極240a,與實施例1相同,沿從表面側隔離層152側(圖8的上側)朝向負極集電部件128側(圖8的下側)的方向(圖8中從上方朝向下方)對表面側隔離層152已由預熱裝置12預熱了的激光照射預定部240b照射激光束lb,由此將帶狀帶隔離層的負極240a切斷。由此,制作預定長度(長方形狀)的帶隔離層的負極240(參照圖11)。
在本實施例2中也與實施例1相同,在先前的預熱工序(步驟t1)中,能夠提高激光照射預定部240b的表面側隔離層152(熱塑性樹脂粒子151)的激光束lb的透過率,因此,在切斷工序(步驟t2)中,能夠使透過表面側隔離層152到達表面側負極復合材料層121、負極集電部件128以及背面側負極復合材料層122的激光束lb的光量(能量)增大。因而,在本實施例2中,也能夠在短時間內切斷兩面層疊型的帶狀帶隔離層的負極240a。
(切斷試驗)
接下來,準備7個(樣本1~7)兩面層疊型的帶隔離層的負極240,進行不同條件(使預熱條件不同)下的切斷試驗。此外,用于本試驗的帶隔離層的負極240(樣本1~7)的寬度尺寸(與激光照射預定部的長度一致)為100mm。
具體而言,在樣本1中,不進行與熱工序就進行切斷工序。即、不利用預熱裝置12對激光照射預定部進行加熱,在25℃的溫度環境下,利用激光照射裝置15,從表面側隔離層152側對激光照射預定部照射激光束,將樣本1的帶隔離層的負極240切斷。此外,即將進行切斷工序之前的樣本1的表面側隔離層152的表面溫度為25℃。
另外,針對即將進行切斷工序之前的樣本1的表面側隔離層152(表面溫度25℃),調查激光束lb(波長1060nm)的透過率。具體而言,制作在無色透明的玻璃板上形成有表面側隔離層152的樣本a,在25℃的溫度環境下,使用公知的分光光度計,向樣本a照射波長為1060nm的光,測定表面側隔離層152的透光率,結果得知透光率為10%。根據該結果,可以說:即將進行切斷工序之前的樣本1的表面側隔離層152(表面溫度25℃)的激光束lb(波長1060nm)的透過率為10%。
針對該樣本1進行切斷工序,結果,切斷時間為1.0秒。即、通過利用激光照射裝置15從表面側隔離層152側對激光照射預定部照射激光束lb1.0秒鐘,樣本1的帶隔離層的負極240的切斷結束。并且,在切斷后,測定樣本1的切斷部附近(激光照射預定部的附近)的表面側隔離層152的熔融寬度w(參照圖13),結果w=4.2mm。
另一方面,在樣本2中,在進行了預熱工序之后進行切斷工序。具體而言,利用預熱裝置12對激光照射預定部進行加熱,在使激光照射預定部的表面側隔離層152的表面溫度達到70℃后,利用激光照射裝置15從表面側隔離層152側對激光照射預定部照射激光束,從而將樣本2的帶隔離層的負極240切斷。
另外,調查即將進行切斷工序之前的樣本2的表面側隔離層152(表面溫度70℃)的激光束lb(波長1060nm)的透過率。具體而言,制作在無色透明的玻璃板上形成有表面側隔離層152的樣本b,利用預熱裝置12對表面側隔離層152進行加熱,使表面側隔離層152的表面溫度達到70℃,在該狀態下,使用公知的分光光度計,向樣本b照射波長為1060nm的光,測定表面側隔離層152的透光率,結果得知透光率為55%。根據該結果,可以說:即將進行切斷工序之前的樣本2的表面側隔離層152(表面溫度70℃)的激光束lb(波長1060nm)的透過率為55%。
針對該樣本2進行切斷工序,結果,切斷時間為0.3秒。即、通過利用激光照射裝置15從表面側隔離層152側對激光照射預定部照射激光束lb0.3秒鐘,樣本2的帶隔離層的負極240的切斷結束。并且,在切斷后,測定樣本2的切斷部附近(激光照射預定部的附近)的表面側隔離層152的熔融寬度w(參照圖13),結果w=0.3mm。
另外,在樣本3中,也在進行了預熱工序后進行切斷工序。但是,在該樣本3中,與樣本2比較,不同點僅在于在預熱工序中使激光照射預定部的表面側隔離層152的表面溫度為85℃而進行本試驗。此外,預熱工序中的激光照射預定部的表面側隔離層152的表面溫度通過變更預熱裝置12的輸出來調整。
在該樣本3中,與樣本2相同,求出即將進行切斷工序之前的表面側隔離層152(表面溫度85℃)的激光束lb(波長1060nm)的透過率,結果得知透過率為60%。針對該樣本3進行切斷工序,結果,切斷時間為0.3秒。并且,在切斷后,測定樣本3的切斷部附近(激光照射預定部的附近)的表面側隔離層152的熔融寬度w,結果w=0.3mm。
另外,在樣本4~7中,也在進行預熱工序后進行切斷工序。但是,在該樣本4~7中,與樣本2比較,不同點僅在于在預熱工序中使激光照射預定部的表面側隔離層152的表面溫度為不同的溫度,其它條件均相同,進行本試驗。具體而言,通過進行預熱工序,使激光照射預定部的表面側隔離層152的表面溫度在樣本4中為105℃,在樣本5中為135℃,在樣本6中為155℃,在樣本7中為175℃。
在上述樣本4~7中,與樣本2相同,求出即將進行切斷工序之前的表面側隔離層152(表面溫度105~175℃)的激光束lb(波長1060nm)的透過率,結果均為65%。針對上述樣本4~7進行切斷工序,結果切斷時間均為0.2秒。并且,在切斷后,測定樣本4~7的切斷部附近(激光照射預定部的附近)的表面側隔離層152的熔融寬度w,結果均為w=0.2mm。表1示出上述試驗結果。
[表1]
根據表1所示的結果,可以說:通過在切斷工序之前進行預熱工序,能夠在短時間內切斷帶狀帶隔離層的負極。具體而言,可以說:通過在向激光照射預定部照射用于切斷帶狀帶隔離層的負極的激光束前,對激光照射預定部的表面側隔離層進行加熱,激光照射預定部的表面側隔離層的激光束透過率提高,能夠在短時間內切斷帶狀帶隔離層的負極。
考慮其理由如下:通過對表面側隔離層進行加熱,表面側隔離層所包含的熱塑性樹脂粒子151被加熱,能夠對構成熱塑性樹脂粒子151的分子賦予熱能,由此,能夠使構成熱塑性樹脂粒子151的分子的熱運動變得活躍。由此,能夠提高激光照射預定部140b的表面側隔離層152(熱塑性樹脂粒子151)的激光束lb的透過率,因此,認為能夠使透過表面側隔離層152到達表面側負極復合材料層121以及負極集電部件128的激光束lb的光量(能量)增大。結果,認為能夠在短時間內切斷帶狀帶隔離層的負極。
并且,根據表1所示的結果,可以說:通過在切斷工序之前進行預熱工序,能夠減小激光剖切面附近(激光照射預定部的附近)的表面側隔離層152的熔融寬度w。考慮其理由如下:帶狀帶隔離層的負極的切斷時間變短,由此,能夠縮短向帶狀帶隔離層的負極照射激光束lb的時間。由此,能夠降低因激光束lb的照射而在帶狀帶隔離層的負極產生的熱量,能夠減小表面側隔離層152的熔融寬度w。
這樣,可以說:通過減小表面側隔離層152的熔融寬度w,在將正極130(230)與帶隔離層的負極140(240)在它們的厚度方向層疊而制作層疊型的電極體110(210)時,能夠防止正極復合材料層131的周緣部與負極復合材料層121接觸(參照圖4、圖13)。結果,在鋰離子二次電池100(200)中,能夠防止內部短路。
此外,根據以上說明,可以說:在預熱工序中,優選進行加熱以使得激光照射預定部的表面側隔離層的表面溫度達到70~175℃的范圍內的溫度,更優選進行加熱以使得激光照射預定部的表面側隔離層的表面溫度達到105~175℃的范圍內的溫度。
(實施例3)
接下來,說明本發明的實施例3。本實施例3與實施例2比較,不同點僅在于帶隔離層的負極的制造裝置以及制造方法的一部分,其它都相同。因此,這里以與實施例2的不同點為中心進行說明,對于相同的點則省略或者簡化說明。
首先,說明實施例3所涉及的帶隔離層的電極(帶隔離層的負極240)的制造方法。此外,圖15是實施例3所涉及的帶狀帶隔離層的負極240a(切斷前)的立體圖。另外,圖16是實施例3所涉及的帶隔離層的電極(帶隔離層的負極240)的制造裝置20的簡圖。
首先,說明本實施例3的制造裝置20。實施例3的制造裝置20與實施例1的制造裝置10比較,不同點在于不僅在由輸送裝置11輸送的帶狀帶隔離層的負極240a的表面側設置有預熱裝置12以及激光照射裝置15,在背面側也設置有預熱裝置12以及激光照射裝置15,除此以外均相同。
具體而言,如圖16所示,制造裝置20具有輸送裝置11,該輸送裝置11將帶狀帶隔離層的負極240a從沿長邊方向da的輸送線11a的上游側(圖16的右側)向下游側(圖16的左側)以一定的速度輸送。此外,如圖15所示,帶狀帶隔離層的負極240a具有:由銅箔形成的帶狀的負極集電部件128;層疊在該負極集電部件128的表面128b上的帶狀的表面側負極復合材料層121;層疊在該表面側負極復合材料層121上的帶狀的表面側隔離層152;層疊在負極集電部件128的背面128c上的帶狀的背面側負極復合材料層122;以及層疊在該背面側負極復合材料層122上的帶狀的背面側隔離層154。
并且,制造裝置20針對由輸送裝置11輸送的帶狀帶隔離層的負極240a具備:對激光照射預定部240b的表面側隔離層152進行預熱的預熱裝置12(ih加熱器);以及對激光照射預定部240b的背面側隔離層154進行預熱的預熱裝置12(ih加熱器)。兩個預熱裝置12、12針對帶狀帶隔離層的負極240a在其厚度方向(圖16的上下方向)上配置在對稱的位置。此外,如圖15所示,激光照射預定部240b是遍及帶狀帶隔離層的負極240a的寬度整體而沿寬度方向db延伸的形態(沿寬度方向db橫跨帶狀帶隔離層的負極240a的形態)的部位。
并且,制造裝置20針對由輸送裝置11輸送的帶狀帶隔離層的負極240a,具備對表面側隔離層152以及背面側隔離層154已由預熱裝置12預熱了的激光照射預定部140b從表面側隔離層152側(圖16的上側)照射激光束lb的激光照射裝置15、和從背面側隔離層154側(圖16的下側)照射激光束lb的激光照射裝置15。兩個激光照射裝置15、15針對輸送線11a(輸送方向dc)配置在比預熱裝置12更靠下游側(圖16的左側)的位置、且針對帶狀帶隔離層的負極240a在其厚度方向(圖16的上下方向)上配置在對稱的位置。
因而,在本實施例3的制造裝置20中,利用激光照射裝置15、15,對帶狀帶隔離層的負極240a的激光照射預定部240b,沿從表面側隔離層152側以及背面側隔離層154側這兩側朝向負極集電部件128的方向照射激光束lb,從而將帶狀帶隔離層的負極240a切斷。這樣,通過從表面側隔離層152側以及背面側隔離層154側這兩側照射激光束lb,能夠在短時間內將帶狀帶隔離層的負極240a切斷。
并且,在本實施例3的制造裝置20中,利用預熱裝置12、12對激光照射預定部240b的表面側隔離層152以及背面側隔離層154雙方進行加熱。由此,能夠提高激光照射預定部240b的表面側隔離層152(該表面側隔離層152所包含的熱塑性樹脂粒子151)以及背面側隔離層154(該背面側隔離層154所包含的熱塑性樹脂粒子151)的激光束lb的透過率。由此,能夠使透過表面側隔離層152而到達表面側負極復合材料層121以及負極集電部件128的激光束lb的光量(能量)增大,并且能夠使透過背面側隔離層154而到達背面側負極復合材料層122以及負極集電部件128的激光束lb的光量(能量)增大。因而,根據本實施例2的制造裝置20,與實施例1的制造裝置10相比,能夠在更短的時間內切斷帶狀帶隔離層的負極240a。
接下來,說明本實施例3所涉及的帶隔離層的電極(帶隔離層的負極240)的制造方法。首先,如圖9所示,在步驟u1(預熱工序)中,針對帶狀帶隔離層的負極240a,對激光照射預定部240b處的表面側隔離層152以及背面側隔離層154進行預熱。具體而言,對于由輸送裝置11輸送的帶狀帶隔離層的負極240a,使用預熱裝置12、12在預定的位置(預熱位置)對激光照射預定部240b所包含的表面側隔離層152以及背面側隔離層154進行加熱。在本實施例3中也與實施例1相同,例如,進行加熱以使得激光照射預定部240b所包含的表面側隔離層152以及背面側隔離層154的表面溫度達到105℃。
接著,進入步驟u2(切斷工序),針對由輸送裝置11輸送的帶狀帶隔離層的負極240a,對表面側隔離層152以及背面側隔離層154已由預熱裝置12、12預熱了的激光照射預定部240b,從表面側隔離層152側(圖8的上側)以及背面側隔離層154側(圖8的下側)這兩側照射激光束lb,由此將帶狀帶隔離層的負極240a切斷。由此,制作預定長度(長方形狀)的帶隔離層的負極240(參照圖11)。
在本實施例3中,在切斷工序(步驟u2)中,針對兩面層疊型的帶狀帶隔離層的負極240a的激光照射預定部240b,沿從表面側隔離層152側以及背面側隔離層154側這兩側朝向負極集電部件128側的方向照射激光束lb,從而將帶狀帶隔離層的負極240a切斷。這樣,通過從表面側隔離層152側以及背面側隔離層154側這兩側照射激光束lb,能夠在短時間內將帶狀帶隔離層的負極240a切斷。
并且,在本實施例3中,在預熱工序(步驟u1)中,對激光照射預定部240b的表面側隔離層152以及背面側隔離層154雙方進行加熱。由此,能夠提高激光照射預定部240b的表面側隔離層152(該表面側隔離層152所包含的熱塑性樹脂粒子151)以及背面側隔離層154(該背面側隔離層154所包含的熱塑性樹脂粒子151)的激光束透過率。因此,在切斷工序(步驟u2)中,能夠使透過表面側隔離層152而到達表面側負極復合材料層121以及負極集電部件128的激光束lb的光量(能量)增大,并且能夠使透過背面側隔離層154而到達背面側負極復合材料層122以及負極集電部件128的激光束lb的光量(能量)增大。因而,根據本實施例3的制造方法,與實施例1的制造方法相比,能夠在更短的時間內將帶狀帶隔離層的負極240a切斷。
以上,基于實施方式(實施例1~3)對本發明進行了說明,但本發明并不限定于上述實施方式,不言而喻,能夠在不脫離其主旨的范圍內適當地變更并應用。
例如,在實施例1~3中,作為帶隔離層的電極示出了帶隔離層的負極140、240。然而,本發明也可以應用于帶隔離層的正極。即本發明能夠應用于具有正極集電部件138、層疊在該正極集電部件138的表面138b上的表面側正極復合材料層131以及層疊在該表面側正極復合材料層131上的表面側隔離層的帶隔離層的正極的制造方法。
另外,在實施例1~3中,作為構成表面側隔離層152(背面側隔離層154)的熱塑性樹脂粒子151使用了聚乙烯粒子。然而,也可以使用聚丙烯粒子等與聚乙烯不同的其它熱塑性聚烯烴粒子。
另外,在實施例2中,作為電極體,將兩面層疊型的正極230與兩面層疊型的帶隔離層的負極240在它們的厚度方向層疊而制作層疊型的電極體。然而,也可以將兩面層疊型的正極與通過本發明的制造方法制造的兩面層疊型的帶隔離層的負極重疊并卷繞而制作卷繞型的電極體。