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二次电池的制造方法、以及二次电池与流程

2022-03-31 11:26:09 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及二次电池的制造方法、以及二次电池,特别涉及负极芯体与负极集电体被电阻焊接的二次电池的制造方法。


背景技术:

2.以往,已知构成电极体的负极、与设于封口板等的负极端子隔着负极集电体电连接的二次电池。一般来说,在负极的芯体中使用铜箔,负极集电体被焊接于该铜箔。例如,专利文献1中公开了一种负极芯体,其中,一个表面与另一表面的动摩擦系数为0.5以下,且由在铜箔表面形成了0.5~4nm的厚度的氧化膜和/或防锈皮膜的铜箔形成。专利文献1中记载:通过使用该负极芯体,与负极集电体的焊接性提高。另外,还提出通过控制铜箔的表面粗糙度、光泽度等来改善与负极集电体的焊接性(例如参照专利文献2、3)。
3.另外,还已知通过在负极集电体的与负极芯体接触的面上设置被称为突出物的突起,来改善负极芯体与负极集电体的焊接性的方法(例如参照专利文献4)。通过设置突出物,电阻焊接时电流集中在突出物的前端部分而无效电流减少,因此能够高效地进行良好的电阻焊接。
4.现有技术文献
5.专利文献
6.专利文献1:日本特开2012-99351号公报
7.专利文献2:日本特开2014-120399号公报
8.专利文献3:日本特开2018-174075号公报
9.专利文献4:日本特开2009-32640号公报


技术实现要素:

10.可是,在负极芯体与负极集电体的焊接部,在芯体与集电体之间有时产生空隙。特别是若焊接于负极集电体的负极芯体的层叠数变多,则容易产生空隙。若产生所述空隙,则可能发生焊接部脱落、焊接部的电阻变高等不良情况。因此,抑制空隙的发生是重要的课题。需要说明的是,包括专利文献1~4的现有技术对于抑制空隙尚有改良的余地。
11.本发明的目的在于,提供抑制负极芯体与负极集电体的焊接部的空隙的发生,能够将芯体与集电体牢固地焊接的方法。
12.作为本发明的一个方案的二次电池的制造方法是具备电极体和负极集电体的二次电池的制造方法,所述电极体具有正极、负极和间隔件,上述正极与上述负极隔着上述间隔件层叠而成,其特征在于,上述负极包括由表面粗糙度为0μm以上且2.0μm以下、光泽度为50以上且350以下的铜箔构成的负极芯体、和留出上述负极芯体的表面露出的露出区域而在上述负极芯体的表面形成的负极合剂层,上述电极体具有上述负极的上述露出区域被层叠而成的芯体层叠部,上述负极集电体在所构成的第1部件和第2部件的至少一者上具有高度为0.36mm以上且0.45mm以下的突出物,包括如下工序:在由上述第1部件和上述第2部件
从两侧夹持上述芯体层叠部且上述突出物与上述芯体层叠部抵接的状态下,将上述负极集电体与上述芯体层叠部进行电阻焊接。
13.作为本发明的一个方案的二次电池是具备电极体和负极集电体的二次电池,所述电极体具有正极、负极和间隔件,由上述正极与上述负极隔着上述间隔件层叠而成,其特征在于,上述负极包括由表面粗糙度为2.0μm以下、光泽度为50以上且350以下的铜箔构成的负极芯体、和留出上述负极芯体的表面露出的露出区域而在上述负极芯体的表面形成的负极合剂层,上述电极体具有上述负极的上述露出区域被层叠而成的芯体层叠部,上述芯体层叠部包含:在由上述构成负极集电体的第1部件和第2部件从两侧夹持的状态下与该各部件焊接,通过焊接而形成的焊核,在上述芯体层叠部与上述负极集电体的界面不存在长度超过1.0mm的空隙,上述焊核的最大径为1.6mm以上。
14.根据本发明涉及的二次电池的制造方法,负极芯体与负极集电体的焊接部的空隙的产生受到抑制,能够将芯体与集电体牢固地焊接。本发明涉及的二次电池中,负极芯体与负极集电体的焊接部的强度高、电阻低。
附图说明
15.图1是表示作为实施方式的一例的二次电池的外观的立体图。
16.图2是作为实施方式的一例的电极体和封口板的立体图。
17.图3是作为实施方式的一例的负极芯体与负极集电体的焊接部的截面图。
18.图4是表示作为实施方式的一例的负极芯体与负极集电体的焊接工序的图。
19.图5是作为实施方式的一例的构成负极集电体的第2部件的主视图。
20.图6是图5中的aa线截面图。
21.图7是比较例的负极芯体与负极集电体的焊接部的截面图。
具体实施方式
22.以下,对本发明的实施方式的一例进行详细说明。实施方式的说明中参照的附图是示意性地记载的图,附图中描绘的构成要素的尺寸比率等有时与实物不同。具体的尺寸比率等应参照以下的说明来判断。本说明书中,“数值a~数值b”的记载只要没有特殊说明,表示“数值a以上且数值b以下”。
23.图1是表示作为实施方式的一例的二次电池10的外观的立体图,图2是构成二次电池10的电极体11和封口板15的立体图。图1中例示的二次电池10是具备方形的外包装罐14的方形电池,但电池的外包装体不限于外包装罐14,例如,可以是由包含金属层和树脂层的层压片构成的外包装体,也可以是圆筒形的外包装罐。
24.如图1和图2例示,二次电池10具备电极体11、电解质、和容纳这些的方形的外包装罐14。外包装罐14是具有开口部的扁平的大致长方体形状的金属制容器。电极体11是,正极20与负极30隔着间隔件32被卷绕成涡旋状并成形为扁平状的卷绕型的电极体。正极20、负极30和间隔件32均为带状的长条体。另外,二次电池10具有与正极20连接的正极集电体25、和与负极30连接的负极集电体35。需要说明的是,电极体可以是多个正极和多个负极隔着间隔件32一片一片交替层叠的层叠型的电极体。
25.电解质可以是水系电解质,也可以是非水电解质。本实施方式中,使用非水电解
质。非水电解质包含非水溶剂、和溶于非水溶剂的电解质盐。非水溶剂中,可以使用例如酯类、醚类、腈类、酰胺类、以及这些的2种以上的混合溶剂等。非水溶剂可以含有将这些溶剂的氢的至少一部分用氟等卤原子取代的卤取代物。电解质盐中,使用例如lipf6等锂盐。需要说明的是,电解质不限于液体电解质,可以是使用凝胶状聚合物等的固体电解质。
26.二次电池10具备经由正极集电体25与正极20电连接的正极端子12、和经由负极集电体35与负极30电连接的负极端子13。另外,二次电池10具备封住外包装罐14的开口部的封口板15。外包装罐14和封口板15例如由以铝为主成分的金属材料构成。
27.本实施方式中,封口板15具有细长的矩形形状,在封口板15的长度方向一端侧配置有正极端子12,在另一端侧配置有负极端子13。正极端子12和负极端子13是与其它二次电池10或载荷相连接的外部连接端子,隔着绝缘部件固定于封口板15。封口板15上通常设有气体排出阀16和电解液注入部17。
28.电极体11包含平坦部和一对弯曲部。电极体11在卷绕轴方向沿着外包装罐14的横向(正极端子12与负极端子13排列的方向),一对弯曲部排列的电极体11的宽度方向沿着二次电池10的高度方向(与外包装罐14的横向和厚度方向正交的方向)的状态下容纳于外包装罐14。具体后述,在电极体11的轴向一端部形成有正极20的芯体层叠部24,在轴向另一端部形成有负极30的芯体层叠部34,各芯体层叠部经由集电体与外部连接端子电连接。需要说明的是,在电极体11与外包装罐14的内面之间,可以配置绝缘性的电极体支架(绝缘片)。
29.正极20包括正极芯体21、和留出正极芯体21的表面露出的露出区域23而在正极芯体21的表面形成的正极合剂层(未图示)。对于正极芯体21而言,可以使用在电池工作电压范围内,铝等在正极20的电位范围内稳定的金属的箔、将该金属配置于表层的膜等。正极合剂层包含锂过渡金属化合物等正极活性物质、乙炔黑等导电材、和聚偏氟乙烯等粘结材。正极合剂层在正极芯体21的两面形成。
30.正极20中设有未形成正极合剂层而正极芯体21的表面露出的露出区域23。露出区域23在正极20的宽度方向一端部,沿着正极20的长度方向以带状形成。另外,露出区域23从正极20的宽度方向一端以大致一定的宽度在正极20的两面形成。正极20按照露出区域23配置于电极体11的轴向一端,露出区域23彼此不隔着间隔件32等而重叠的方式卷绕。
31.负极30包括负极芯体31、和留出负极芯体31的表面露出的露出区域33而在负极芯体31的表面形成的负极合剂层(未图示)。负极合剂层包含石墨、含si化合物等负极活性物质、和苯乙烯-丁二烯橡胶(sbr)等粘结材。负极合剂层在负极芯体31的两面形成。负极芯体31的厚度为例如5μm~10μm,优选为8μm以下(5μm以上)。
32.负极芯体31由表面粗糙度为2.0μm以下、光泽度为50~350的铜箔构成的。铜箔以cu为主成分,可以少量含有cr等cu以外的金属元素。负极芯体31由包含表面粗糙度为2.0μm以下、光泽度为50~350的铜箔的材料构成即可。作为负极芯体31,通过使用表面粗糙度为2.0μm以下、光泽度为50~350的铜箔,凭借与后述的突出物38的协同作用,能够形成高强度且低电阻的负极芯体31与负极集电体35的焊接部。
33.负极芯体31(铜箔)的表面粗糙度优选两面都是0μm以上且2.0μm以下。负极芯体31的表面粗糙度的适宜的一例为表面的凹凸少的0μm以上且1.60μm以下。表面粗糙度按照jis b 06011994确定的测定方法,使用表面粗糙度测定机(kosaka制、se1700α)以非接触法测定。
34.负极芯体31(铜箔)的光泽度优选两面都是50~350。负极芯体31的光泽度的适宜的一例为50~96。光泽度按照由jis(z8741)规定的测定方法,使用表面光泽测定器(byk制、micro-gloss)以60
°
的入射角进行测定。
35.负极30中设有未形成负极合剂层而负极芯体31的表面露出的露出区域33。露出区域33在负极30的宽度方向一端部沿着负极30的长度方向以带状形成。另外,露出区域33从负极30的宽度方向一端以大致一定的宽度在负极30的两面形成。露出区域33的宽度为例如12mm以上。负极30按照露出区域33配置于电极体11的轴向另一端,露出区域33彼此不隔着间隔件32等而重叠的方式卷绕。
36.电极体11具有正极20的露出区域23多层重叠而形成的芯体层叠部24、和负极30的露出区域33多层重叠而形成的芯体层叠部34。按照上述方式,正极20的露出区域23在电极体11的轴向一端部形成,负极30的露出区域33在电极体11的轴向另一端部形成。正极20与负极30隔着间隔件32按照正极合剂层与负极合剂层对置的方式配置,按照正极20的露出区域23不与负极30对置的方式、另外负极30的露出区域33不与正极20对置的方式,将正负极沿电极体11的轴向偏移地配置。
37.芯体层叠部24、34例如将正极芯体21和负极芯体31分别层叠40层以上而形成。芯体层叠部24、34中的芯体的层叠数取决于正极20和负极30的卷绕数,卷绕数越多则层叠数越增加。需要说明的是,通过增多正极20和负极30的卷绕数,能够实现二次电池10的高容量和高输出功率化。另一方面,若芯体层叠部24、34中的芯体的层叠数增加,则受芯体的表面状态的偏差的影响,容易在与集电体的界面发生焊接不良,如容易产生空隙等。特别是由铜箔构成的芯体层叠部34与负极集电体35的焊接成为问题。
38.以下,对于芯体层叠部与集电体的焊接部,举出负极30为例进行说明。需要说明的是,对于正极20的芯体层叠部24与正极集电体25的焊接部,可以应用与以下说明的负极30的情况同样的构成。或者,在芯体层叠部24与正极集电体25的焊接部,可以应用以往公知的构成。
39.负极集电体35例如由以铜为主成分的金属构成。负极集电体35优选包括第1部件36和第2部件37。芯体层叠部34在由第1部件36和第2部件37从电极体11的厚度方向两侧夹持的状态下,焊接于第1部件36和第2部件37。芯体层叠部34沿电极体11的厚度方向被压缩,重合的露出区域33彼此接触。
40.构成负极集电体35的第1部件36焊接于芯体层叠部34的一侧的面,向封口板15侧延伸而与负极端子13连接。第2部件37是大致矩形状的板状部件,从防止焊接时发生的溅射等的观点出发,端部可以向与芯体层叠部34的相反侧弯折。第2部件37焊接于芯体层叠部34的另一侧的面,不与其它部件连接。因此,将负极端子13与负极30电连接的具有集电功能的部件是第1部件36。第2部件37与第1部件36一起夹持芯体层叠部34,可以说是用于确保芯体层叠部34与负极集电体35的良好的焊接性的承受部件。
41.图3是芯体层叠部34与负极集电体35的焊接部及其附近的截面图。如图3例示,在芯体层叠部34与负极集电体35的焊接部,通过焊接形成有焊核40。焊核40是指,形成芯体层叠部34的负极芯体31和负极集电体35熔融而成为块状的区域。在芯体层叠部34和负极集电体35的焊接部形成大的焊核40,其最大径(x)优选为1.6mm以上。焊核40例如以芯体层叠部34的厚度方向中央部为中心形成为球状,但一般来说其直径存在一些偏差。焊核40的最大
径(x)是指,焊核40的最大贯穿直径。
42.芯体层叠部34如上所述,包含:在由第1部件36和第2部件37从两侧夹持的状态下与该各部件焊接,通过焊接而形成的焊核40。芯体层叠部34的焊核40、与第1部件36和第2部件37的接触长(y)分别优选为1.0mm以上。在芯体层叠部34与负极集电体35(第1部件36和第2部件37)的界面不存在长度(最大贯穿长度)超过1.0mm的后述的图7例示那样的空隙,芯体层叠部34与负极集电体35强力接合。因此,芯体层叠部34与负极集电体35的焊接部为高强度且低电阻。
43.焊核40与负极集电体35的接触长(y)相对于焊核40的最大径(x)的比例(y/x)优选为40%以上,更优选为50%以上,特别优选为60%以上。在焊核40的最大径(x)相同的情况下,例如在芯体层叠部34与负极集电体35的界面存在的空隙越减少,则接触长(y)越长,y/x成为高的值。
44.虽然在图3中未图示(参照图2和后述的图5),优选在芯体层叠部34与负极集电体35之间配置有具有直径为4.1mm~4.3mm的孔42的绝缘片41。通过设为这样的直径,能够防止在电阻焊接时绝缘片熔化。
45.以下,参照图4~图6,对具备上述构成的二次电池10的制造方法的一例进行详细说明。图4是表示芯体层叠部34与负极集电体35的焊接工序的图,图5和图6是表示构成焊接于芯体层叠部34前的负极集电体35的第2部件37的图。
46.如图4例示,二次电池10的制造工序中,使用一对电极棒50将芯体层叠部34与负极集电体35进行电阻焊接。二次电池10的制造工序中,包括下述的工序。
47.(1)在构成负极集电体35的第1部件36和第2部件37中的至少一者上形成突出物38的工序。
48.(2)在芯体层叠部34由第1部件36和第2部件37从两侧夹持且突出物38与芯体层叠部34抵接的状态下,将芯体层叠部34与负极集电体35进行电阻焊接的工序。
49.二次电池10的制造工序中,还包括制作正极20的工序、制作负极30的工序、制作电极体11的工序、将集电体与外部连接端子焊接的工序、以及组装构成二次电池10的各部件的工序。负极30能够通过例如以下方式制作:在由长条状的铜箔而成的负极芯体31的两面,留出沿着长度方向的带状的露出区域33,涂布包含负极活性物质和粘结材等的负极合剂浆料,使涂膜干燥后,压延而在负极芯体31的两面形成负极合剂层。对于正极20,也可以与负极30同样地使用合剂浆料制作。
50.电极体11按照形成芯体层叠部24、34的方式隔着间隔件32将正极20和负极30卷绕成涡旋状后,冲压成形成扁平状而制作电极体11。需要说明的是,也可将正极20和负极30卷绕成扁平状而制作电极体11。按照露出区域23、33彼此位于相反侧的方式,且按照露出区域23不与负极30和间隔件32重合的方式,另外按照露出区域33不与正极20和间隔件32重合的方式,隔着间隔件32使正极20和负极30重合,使用规定的卷芯进行卷绕从而制作电极体11。
51.图4~图6所示的例子中,在构成负极集电体35的第2部件37上形成有突出物38。突出物38是与芯体层叠部34抵接的突起,向芯体层叠部34侧突出。通过在负极集电体35上形成突出物38,电阻焊接时电流集中在突出物38的前端部分而无效电流减少,因此能够高效地进行良好的电阻焊接。需要说明的是,突出物38可以仅在第1部件36上形成,也可以在第1部件36和第2部件37的两者上形成。
52.负极集电体35(第1部件36和第2部件37)的与芯体层叠部34抵接的面(以下,有时称为“抵接面”)除了形成突出物38的部分以外是大致平坦的。例如,第1部件36的厚度为0.95mm~1.05mm,第2部件37的厚度为0.77mm~0.83mm。如本实施方式所述,突出物38仅在夹持芯体层叠部34的2个部件中的一者上形成的情况下,优选使形成有突出物38的第2部件37的厚度比未形成突出物38的第1部件36的厚度薄。通过按照这样使厚度具有差别,整体的热平衡稳定,也就是说带来焊接的稳定性。
53.本实施方式中,在第2部件37的抵接面,形成高度(h)为0.36mm~0.45mm的突出物38。通过将突出物38的高度(h)控制在该范围内,与高度(h)为该范围外的情况相比,大幅抑制了芯体层叠部34与负极集电体35之间产生空隙,形成整齐的焊核40。
54.突出物38的高度(h)优选为0.37mm~0.44mm,更优选为0.38mm~0.43mm,特别优选为0.39mm~0.42mm。需要说明的是,突出物38的高度(h)是指,从负极集电体35的抵接面的平坦的区域到突出物38的前端为止的沿着负极集电体35的厚度方向的长度。第2部件37的抵接面除了形成突出物38的区域是平坦的。若突出物38的高度超过0.45mm,则由于进行电阻焊接前的加压而电极体11倾斜,突出物38与芯体层叠部34的接触电阻有时产生偏差,因此设为上述的范围。
55.突出物38例如可以以前端平坦的截面视图大致梯形形成,但优选形成为圆丘状。通过以圆丘状形成突出物38,能够增加集中于其前端的电流,能够更高效地进行良好的电阻焊接。另外,圆丘状的突出物38的直径(d)优选控制在1.41mm~1.49mm。通过将直径(d)控制在该范围内,与直径(d)为该范围外的情况相比,抑制了空隙的产生,形成整齐的焊核40。
56.突出物38在第2部件37的抵接面可以形成多个,但从电阻焊接时的电流集中的观点出发,优选在第2部件37形成1个。突出物38可以在第1部件36和第2部件37的抵接面各形成1个。突出物38只要满足上述尺寸、不妨碍焊接操作,则可以在第2部件37的抵接面的任一个上形成。其中,在第1部件36和第2部件37上各形成1个突出物38的情况下,按照夹着芯体层叠部34各突出物38对置的方式形成。
57.突出物38例如从与抵接面相反侧的面对第2部件37进行压制加工而形成。因此,第2部件37上,在与突出物38沿第2部件37的厚度方向重合的位置,在与突出物38(抵接面)相反侧的面上形成凹部39。需要说明的是,在芯体层叠部34与负极集电体35的电阻焊接时,突出物38熔融而塌陷,但凹部39的形状残留,因此能够根据凹部39的形状、尺寸和第2部件37的厚度等来推测突出物38的形状、尺寸等。
58.凹部39的直径(d)例如为1.10mm~1.30mm,优选为1.15mm~1.25mm。如图6例示,凹部39以朝向突出物38侧直径变小的截面视图大致梯形形成。该情况下,直径(d)是指凹部39的入口处的最大径。另外,凹部39的深度(h)例如为0.40mm~0.60mm,优选为0.45mm~0.55mm。需要说明的是,在第1部件36上形成突出物38的情况下,在第1部件36上形成凹部39。
59.二次电池10的制造工序中,按照上述方式,在用第1部件36和第2部件37夹持芯体层叠部34且将突出物38抵接于芯体层叠部34的状态下,将芯体层叠部34与负极集电体35进行电阻焊接。此时,在芯体层叠部34与第1部件36之间配置绝缘片41,另外在芯体层叠部34与第2部件37之间配置绝缘片41。电阻焊接工序中,使用一对电极棒50对芯体层叠部34和负极集电体35从厚度方向两侧进行加压,并且流过电流而产生焦耳热,从而使各部件熔融而
形成焊核40。
60.电阻焊接优选在芯体层叠部34与负极集电体35之间配置了具有直径为4.1mm~4.3mm的孔42的绝缘片41(参照图5)的状态下进行。即,经由绝缘片41的孔42将芯体层叠部34与负极集电体35进行电阻焊接。通过设置绝缘片41,能够抑制由于电阻焊接时发生的溅射而产生的导电性的粉尘飞散。另外,能够防止第2部件37的突出物以外的部分与芯体层叠部34的接触。本工序在绝缘片41的孔42中配置了突出物38的状态下进行。
61.实施例
62.以下,通过实施例进一步详细说明本发明,但本发明不限于这些实施例。
63.《实施例1》
64.[正极的制作]
[0065]
将正极合剂浆料涂布于宽127mm的由铝箔而成的正极芯体的两面(涂布宽108mm)而形成涂膜,进行干燥并将涂膜压缩。将形成有涂膜(正极合剂层)的正极芯体切断成规定的电极尺寸,制作了正极。正极中,不涂布正极合剂浆料而芯体表面露出的露出区域沿着正极的长度方向以一定的宽度形成为带状。
[0066]
[负极的制作]
[0067]
将负极合剂浆料涂布于宽130mm、厚8μm的负极芯体的两面(涂布宽117mm)而形成涂膜,进行干燥并将涂膜压缩。将形成有涂膜(负极合剂层)的负极芯体切断成规定的电极尺寸,制作了负极。实施例1中,作为负极芯体,使用表面粗糙度为1.9μm、光泽度为340的铜箔。负极中,不涂布负极合剂浆料而芯体表面露出的露出区域沿着负极的长度方向以一定的宽度(13mm)形成为带状。
[0068]
[电极体的制作]
[0069]
使所制作的正极和负极按照各自的露出区域位于电极的宽度方向相反侧的方式隔着宽119mm的间隔件重合,按照沿着卷绕体的径向以间隔件a/负极/间隔件b/正极/间隔件a
···
的顺序层叠的方式卷绕成涡旋状后,沿卷绕体的径向压制(温度25℃、压制压85kn、压制时间5s),制作了厚度15.7mm(制作30个时的平均厚度)的扁平状的卷绕型电极体。在电极体的轴向一端部形成正极的芯体露出区域被层叠而成的正极芯体层叠部,在轴向另一端部形成负极的芯体露出区域被层叠而成的负极芯体层叠部。负极芯体层叠部的负极芯体的层叠数为84层。
[0070]
[焊接工序]
[0071]
接着,将构成负极集电体的第1部件铆接固定于封口体而与负极端子连接,利用该第1部件和负极集电体的第2部件对负极芯体层叠部进行压缩,将层叠部与负极集电体进行电阻焊接。第1部件和第2部件为铜制的部件,第1部件的厚度为1.0mm,第2部件的厚度为0.8mm。实施例1中,对负极集电体的第2部件进行压制加工,形成高度(h)为0.41mm、直径(d)为1.45mm的圆丘状的突出物。在第2部件的与抵接于芯体层叠部的抵接面相反侧的面上,形成直径(d)为1.20mm、深度(h)为0.5mm的凹部。
[0072]
另外,在负极芯体层叠部与第1部件和第2部件之间,配置形成了直径4.2mm的孔的厚度0.1mm的绝缘片。此时,按照2片绝缘片的孔在芯体层叠部的厚度方向上重合且第2部件的突出物位于孔的中心的方式配置绝缘片。
[0073]
如上所述,隔着绝缘片将负极集电体的第1部件和第2部件配置于负极芯体层叠部
的厚度方向两侧后,在向第1部件和第2部件抵压一对电极棒而将层叠部压缩了的状态下(加压力1600n),以2段通电方式流过电流进行电阻焊接。第1通电将通电时间设为2.3ms,第2通电将通电时间设为3ms。
[0074]
[焊接部的评价]
[0075]
按照下述顺序评价负极芯体层叠部和负极集电体的焊接部。
[0076]
·
使用镊子切取焊接部的附近。
[0077]
·
将切取的样品片用环氧树脂加固。
[0078]
·
对用环氧树脂加固的样品片切削至焊核的中心部。
[0079]
·
为了容易观察焊核而蚀刻除去不需要的物质。
[0080]
·
用光学显微镜观察经处理的样品片。
[0081]
利用上述方法观察焊接部,其结果虽然在芯体层叠部与集电体的界面看到小的空隙,但是确认了形成最大径超过1.6mm的大的焊核。另外,在芯体层叠部与集电体的界面不存在长度超过1.0mm的空隙,焊核与集电体的接触长为1.0mm以上。另外,也未看到绝缘片的熔融。
[0082]
使用岛津制作所制的autograph测定焊接部的强度(剥离强度)的结果是,剥离强度为626n。另外使用日置电机制的电阻测定器测定负极电阻的结果是,电阻值为0.0056mω。对于以下的实施例、比较例,也进行与实施例1同样的评价。将评价结果示于表1。
[0083]
《实施例2》
[0084]
作为负极芯体,使用表面粗糙度为1.6μm、光泽度为96的铜箔,除此以外,利用与实施例1同样的方法制作电极体,将负极芯体层叠部与负极集电体进行电阻焊接并进行焊接部的评价。
[0085]
《实施例3》
[0086]
除了将负极集电体的第2部件上形成的突出物的高度(h)设为0.36mm、将直径(d)设为1.19mm以外,利用与实施例1同样的方法制作电极体,将负极芯体层叠部与负极集电体进行电阻焊接并进行焊接部的评价。
[0087]
《比较例1》
[0088]
除了未在负极集电体的第2部件上形成突出物以外,利用与实施例1同样的方法制作电极体,将负极芯体层叠部与负极集电体进行电阻焊接并进行焊接部的评价。
[0089]
《比较例2》
[0090]
作为负极芯体,使用表面粗糙度为2.1μm、光泽度为355的铜箔,除此以外,利用与实施例1同样的方法制作电极体,将负极芯体层叠部与负极集电体进行电阻焊接并进行焊接部的评价。
[0091]
《比较例3》
[0092]
作为负极芯体,使用表面粗糙度为2.1μm、光泽度为175的铜箔,除此以外,利用与实施例1同样的方法制作电极体,将负极芯体层叠部与负极集电体进行电阻焊接并进行焊接部的评价。
[0093]
《比较例4》
[0094]
作为负极芯体,使用表面粗糙度为1.6μm、光泽度为355的铜箔,除此以外,利用与实施例1同样的方法制作电极体,将负极芯体层叠部与负极集电体进行电阻焊接并进行焊
接部的评价。
[0095]
《比较例5》
[0096]
除了将负极集电体的第2部件上形成的突出物的高度(h)设为0.28mm、将直径(d)设为1.11mm以外,利用与实施例1同样的方法制作电极体,将负极芯体层叠部与负极集电体进行电阻焊接并进行焊接部的评价。
[0097]
[表1]
[0098][0099]
如表1所示,实施例中,大幅抑制了负极芯体层叠部与负极集电体的焊接部的空隙的产生,得到了剥离强度高、低电阻的焊接部。特别是在实施例2中,在焊接部未看到空隙,
形成了整齐的焊核。
[0100]
另一方面,比较例中,如图7所示,在负极集电体的第1部件与芯体层叠部之间,形成最大贯穿长度(z)超过1.0mm的空隙,脱焊的频率大幅上升。另外,还发生绝缘片的熔融。特别是使用不具有突出物的第2部件的比较例1中,不仅第1部件与芯体层叠部之间,在第2部件与芯体层叠部之间,也确认到大的空隙。
[0101]
附图标记说明
[0102]
10 二次电池
[0103]
11 电极体
[0104]
12 正极端子
[0105]
13 负极端子
[0106]
14 外包装罐
[0107]
15 封口板
[0108]
16 气体排出阀
[0109]
17 电解液注入部
[0110]
20 正极
[0111]
21 正极芯体
[0112]
23、33 露出区域
[0113]
24、34 芯体层叠部
[0114]
25 正极集电体
[0115]
30 负极
[0116]
31 负极芯体
[0117]
32 间隔件
[0118]
35 负极集电体
[0119]
36 第1部件
[0120]
37 第2部件
[0121]
38 突出物
[0122]
39 凹部
[0123]
40 焊核
[0124]
41 绝缘片
[0125]
42 孔
[0126]
50 电极棒
再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

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