JP2000021453A - 非水電解質二次電池 - Google Patents
非水電解質二次電池Info
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
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- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】電極におけるリード線から遠い部分で電池反応
が遅れても、電池反応が均一になるようにすることによ
り電池の単位充放電容量を向上させることのできる非水
電解質二次電池を提供すること。 【解決手段】正極板１１と負極板１５の間にそれぞれセ
パレータ１９ａ，１９ｂを挟んだ状態で渦巻き状に巻回
して形成された電極２０を用いた非水電解質二次電池１
０であって、少なくとも、正極板１１の表面において、
正極リード１４の取り付け位置から遠ざかるに従い正極
活物質層１３の厚みが薄くなるようにした。
が遅れても、電池反応が均一になるようにすることによ
り電池の単位充放電容量を向上させることのできる非水
電解質二次電池を提供すること。 【解決手段】正極板１１と負極板１５の間にそれぞれセ
パレータ１９ａ，１９ｂを挟んだ状態で渦巻き状に巻回
して形成された電極２０を用いた非水電解質二次電池１
０であって、少なくとも、正極板１１の表面において、
正極リード１４の取り付け位置から遠ざかるに従い正極
活物質層１３の厚みが薄くなるようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、小型化された電
子機器等で使用される非水電解質二次電池に関するもの
である。
子機器等で使用される非水電解質二次電池に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】近年、電子機器の小型化および携帯化が
急速に進展している。そして、この種の電子機器におい
て、電源として使用される二次電池には、小型で高エネ
ルギー密度を有することが要求される。このため、現在
では、多種多様な二次電池が研究開発され、実用化され
ている。このような二次電池の中に、図５に示したよう
な非水電解質二次電池１がある。
急速に進展している。そして、この種の電子機器におい
て、電源として使用される二次電池には、小型で高エネ
ルギー密度を有することが要求される。このため、現在
では、多種多様な二次電池が研究開発され、実用化され
ている。このような二次電池の中に、図５に示したよう
な非水電解質二次電池１がある。
【０００３】この非水電解質二次電池１は、まず、帯状
の負極板２と帯状の正極板３の間に薄板状のセパレータ
４ａを挟み込み、さらに正極板３の開放側面に他のセパ
レータ４ｂを密着させる。ついで、上記で得られた積層
極板を渦巻き状に巻回して電極５を形成し、この電極５
を円筒状の負極缶６内に装填する。
の負極板２と帯状の正極板３の間に薄板状のセパレータ
４ａを挟み込み、さらに正極板３の開放側面に他のセパ
レータ４ｂを密着させる。ついで、上記で得られた積層
極板を渦巻き状に巻回して電極５を形成し、この電極５
を円筒状の負極缶６内に装填する。
【０００４】つぎに、負極缶６の開口部をキャップ７で
閉塞する。そして、負極板２の外周側下端部と負極缶６
の底部をリード線８で接続し、正極板３の内周側上端部
とキャップ７側をリード線９で接続して構成されてい
る。
閉塞する。そして、負極板２の外周側下端部と負極缶６
の底部をリード線８で接続し、正極板３の内周側上端部
とキャップ７側をリード線９で接続して構成されてい
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような非水電解質二次電池１では、負極板２の外周側下
端部と正極板３の内周側上端部にそれぞれ電流を取り出
すためのリード線８，９が設けられているが、その取り
付け位置が一カ所である。また、負極板２や正極板３に
含まれる集電体が電気抵抗を持っている。集電体には金
属が使用されるが、定められた容器にできるだけ多くの
活物質を詰め込んで容量を上げるために、非常に薄い箔
が使用されている。したがって、電気抵抗はかなり大き
くなっている。しかし、そこに塗工された電極材料はさ
らに抵抗が大きく、電極板の長さ方 向の抵抗減少にほと
んど寄与しない。
ような非水電解質二次電池１では、負極板２の外周側下
端部と正極板３の内周側上端部にそれぞれ電流を取り出
すためのリード線８，９が設けられているが、その取り
付け位置が一カ所である。また、負極板２や正極板３に
含まれる集電体が電気抵抗を持っている。集電体には金
属が使用されるが、定められた容器にできるだけ多くの
活物質を詰め込んで容量を上げるために、非常に薄い箔
が使用されている。したがって、電気抵抗はかなり大き
くなっている。しかし、そこに塗工された電極材料はさ
らに抵抗が大きく、電極板の長さ方 向の抵抗減少にほと
んど寄与しない。
【０００６】このため、充放電時には、電極長さ方向
（負極板２および正極板３の渦巻きに沿った方向）に電
位勾配が生じ、負極板２や正極板３におけるリード線
８，９の取り付け位置から遠い部分では、電池反応速度
が低下することになる。その結果、電池反応が不均一に
なり、電池の体積または重量エネルギー密度が小さくな
ってしまうという問題があった。また、リード線の数を
増やすと、その取り付け面積分、電極活物質の塗工面積
が減少し容量が低下する。
（負極板２および正極板３の渦巻きに沿った方向）に電
位勾配が生じ、負極板２や正極板３におけるリード線
８，９の取り付け位置から遠い部分では、電池反応速度
が低下することになる。その結果、電池反応が不均一に
なり、電池の体積または重量エネルギー密度が小さくな
ってしまうという問題があった。また、リード線の数を
増やすと、その取り付け面積分、電極活物質の塗工面積
が減少し容量が低下する。
【０００７】この発明は、このような事情に鑑みなされ
たもので、電極におけるリード線から遠い部分で電池反
応が遅れても、電池反応が均一になるようにすることに
より電池の単位充放電容量を向上させ得る非水電解質二
次電池の提供をその目的とする。すなわち、本発明の発
明者は、容量が理論値に達しない理由を検討し、リード
線からの距離により生じる電位差に基づいて、充放電反
応に不均一が生じるためではないかと思い至り本発明に
達した。なお、後述する実施例から判るように、本発明
により容量が増加した。これは充放電反応が後述する比
較例よりも均一になったためと解釈できる。
たもので、電極におけるリード線から遠い部分で電池反
応が遅れても、電池反応が均一になるようにすることに
より電池の単位充放電容量を向上させ得る非水電解質二
次電池の提供をその目的とする。すなわち、本発明の発
明者は、容量が理論値に達しない理由を検討し、リード
線からの距離により生じる電位差に基づいて、充放電反
応に不均一が生じるためではないかと思い至り本発明に
達した。なお、後述する実施例から判るように、本発明
により容量が増加した。これは充放電反応が後述する比
較例よりも均一になったためと解釈できる。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、この発明の請求項１に係る非水電解質二次電池は、
帯状の正極集電体の両面に正極活物質層を形成した正極
板と帯状の負極集電体の両面に負極活物質層を形成した
負極板の間にそれぞれセパレータを挟んだ状態で渦巻き
状に巻回して電極を形成し、この電極を缶内に装填し、
上記正極板から正極リードを、上記負極板から負極リー
ドを、それぞれ上記缶の外表面に連通するように延設し
た非水電解質二次電池であって、少なくとも、上記正極
板の正極活物質層の厚みが、正極リードの取り付け位置
から遠ざかるに従い薄くなるようにしたという構成をと
る。
め、この発明の請求項１に係る非水電解質二次電池は、
帯状の正極集電体の両面に正極活物質層を形成した正極
板と帯状の負極集電体の両面に負極活物質層を形成した
負極板の間にそれぞれセパレータを挟んだ状態で渦巻き
状に巻回して電極を形成し、この電極を缶内に装填し、
上記正極板から正極リードを、上記負極板から負極リー
ドを、それぞれ上記缶の外表面に連通するように延設し
た非水電解質二次電池であって、少なくとも、上記正極
板の正極活物質層の厚みが、正極リードの取り付け位置
から遠ざかるに従い薄くなるようにしたという構成をと
る。
【０００９】すなわち、この非水電解質二次電池でも、
電極長さ方向に電位勾配が生じることは、従来例と同様
であるが、この非水電解質二次電池では、正極板におけ
る正極活物質層が正極リードから遠くなるにしたがって
薄くなるようにしている。したがって、正極活物質層内
でのイオンの移動時間が短くなる。
電極長さ方向に電位勾配が生じることは、従来例と同様
であるが、この非水電解質二次電池では、正極板におけ
る正極活物質層が正極リードから遠くなるにしたがって
薄くなるようにしている。したがって、正極活物質層内
でのイオンの移動時間が短くなる。
【００１０】このため、正極リードから遠い部分で反応
速度が遅くなっても、正極活物質層の厚みの厚い正極リ
ードの近くの部分と同じくらいの反応が得られるように
なる。その結果、見かけ上の反応速度は正極板のどの部
分でも一定になり、電池の単位充放電容量が大きくする
ことができるようになる。
速度が遅くなっても、正極活物質層の厚みの厚い正極リ
ードの近くの部分と同じくらいの反応が得られるように
なる。その結果、見かけ上の反応速度は正極板のどの部
分でも一定になり、電池の単位充放電容量が大きくする
ことができるようになる。
【００１１】また、請求項２に係る発明では、さらに、
負極板の表面においても、負極リードの取り付け位置か
ら遠ざかるに従い負極活物質層の厚みが薄くなるように
している。このように、正極板だけでなく、負極板の負
極活物質層の厚みにもテーパを設けることにより、さら
に、電池の単位充放電容量が大きくすることができるよ
うになる。
負極板の表面においても、負極リードの取り付け位置か
ら遠ざかるに従い負極活物質層の厚みが薄くなるように
している。このように、正極板だけでなく、負極板の負
極活物質層の厚みにもテーパを設けることにより、さら
に、電池の単位充放電容量が大きくすることができるよ
うになる。
【００１２】さらに、請求項３にかかる発明では、負極
リードの取り付け位置から遠ざかるに従い負極活物質層
の厚みが薄くなるようになった負極板および正極板にお
ける厚みの薄い方が渦巻き状の円心側に位置するように
している。
リードの取り付け位置から遠ざかるに従い負極活物質層
の厚みが薄くなるようになった負極板および正極板にお
ける厚みの薄い方が渦巻き状の円心側に位置するように
している。
【００１３】すなわち、一般的に、非水電解質二次電池
における渦巻き状に巻回された電極の中心部の中空部分
の直径は、通常３〜５mm程度である。このような小径部
分に電極を巻き取ろうとすれば、電極活物質層にひび割
れを生じたり、負極板または正極板とセパレータの密着
が不均一になる。その結果、電池に異常反応が生じて、
電極の劣化すなわちサイクル劣化を起こすようになる。
における渦巻き状に巻回された電極の中心部の中空部分
の直径は、通常３〜５mm程度である。このような小径部
分に電極を巻き取ろうとすれば、電極活物質層にひび割
れを生じたり、負極板または正極板とセパレータの密着
が不均一になる。その結果、電池に異常反応が生じて、
電極の劣化すなわちサイクル劣化を起こすようになる。
【００１４】このため、この発明では、負極活物質層の
厚みにテーパが設けられた負極板の場合には、その薄い
方、および正極板の薄い方を電極における中心側に位置
させて、無理なく電極を巻き取ることができるようにし
ている。これによって、電池反応がより均一に起こるよ
うになりサイクル劣化が生じにくくなる。つぎに、この
発明による実施の態様を図面を用いて詳しく説明する。
厚みにテーパが設けられた負極板の場合には、その薄い
方、および正極板の薄い方を電極における中心側に位置
させて、無理なく電極を巻き取ることができるようにし
ている。これによって、電池反応がより均一に起こるよ
うになりサイクル劣化が生じにくくなる。つぎに、この
発明による実施の態様を図面を用いて詳しく説明する。
【００１５】
【発明の実施の形態】図１および図２は、この発明の一
例による非水電解質二次電池１０を示している。この非
水電解質二次電池１０で使用される正極板１１は、加工
前には、図３に示すようになっている。すなわち、この
正極板１１では、アルミ箔からなる帯状の正極集電体１
２の両面に、一端側を残して正極活物質層１３が形成さ
れている。この正極活物質層１３はともに一端側の厚み
が厚く形成され、他端側にいくほどその厚みが徐々に薄
くなっている。
例による非水電解質二次電池１０を示している。この非
水電解質二次電池１０で使用される正極板１１は、加工
前には、図３に示すようになっている。すなわち、この
正極板１１では、アルミ箔からなる帯状の正極集電体１
２の両面に、一端側を残して正極活物質層１３が形成さ
れている。この正極活物質層１３はともに一端側の厚み
が厚く形成され、他端側にいくほどその厚みが徐々に薄
くなっている。
【００１６】そして、正極集電体１２の一端にはアルミ
製の正極リード１４の一端が固定されその他端は上方に
向かって延びている。上記正極集電体１２の厚みは２０
μｍに設定され、正極リード１４の厚みは１００μｍに
設定されている。
製の正極リード１４の一端が固定されその他端は上方に
向かって延びている。上記正極集電体１２の厚みは２０
μｍに設定され、正極リード１４の厚みは１００μｍに
設定されている。
【００１７】また、正極活物質層１３は、リチウムコバ
ルト複合酸化物，黒鉛粉末，ポリフッ化ビニリデンおよ
びＮ−メチルピロリドンの混合物からなり、この混合物
を、正極集電体１２の両面にコーティングし、乾燥させ
たのち圧延して形成されている。
ルト複合酸化物，黒鉛粉末，ポリフッ化ビニリデンおよ
びＮ−メチルピロリドンの混合物からなり、この混合物
を、正極集電体１２の両面にコーティングし、乾燥させ
たのち圧延して形成されている。
【００１８】負極板１５は、図４に示すように、銅箔か
らなる帯状の負極集電体１６の両面に、一端側を残して
負極活物質層１７が形成されている。この負極活物質層
１７も正極活物質層１３と同様一端側の厚みが厚く形成
され、他端側にいくほどその厚みが徐々に薄くなってい
る。その比率は、他端側の厚みが一端側の厚みの５０〜
９５％に設定され、好ましくは、７５〜９０％に設定す
ることである。そして、その形状は、直線的に薄くして
いくだけでなく、上側または下側に湾曲するような曲線
状にして徐々に薄くしてもよい。
らなる帯状の負極集電体１６の両面に、一端側を残して
負極活物質層１７が形成されている。この負極活物質層
１７も正極活物質層１３と同様一端側の厚みが厚く形成
され、他端側にいくほどその厚みが徐々に薄くなってい
る。その比率は、他端側の厚みが一端側の厚みの５０〜
９５％に設定され、好ましくは、７５〜９０％に設定す
ることである。そして、その形状は、直線的に薄くして
いくだけでなく、上側または下側に湾曲するような曲線
状にして徐々に薄くしてもよい。
【００１９】そして、負極集電体１６の一端にはニッケ
ル製の負極リード１８の一端が固定されその他端は下方
に向かって延びている。上記負極集電体１６の厚みは１
０μｍに設定され、負極リード１８の厚みは１００μｍ
に設定されている。
ル製の負極リード１８の一端が固定されその他端は下方
に向かって延びている。上記負極集電体１６の厚みは１
０μｍに設定され、負極リード１８の厚みは１００μｍ
に設定されている。
【００２０】また、負極活物質層１７は、黒鉛粉末，ポ
リフッ化ビニリデンおよびＮ−メチルピロリドンの混合
物を、負極集電体１６の両面にコーティングし、乾燥さ
せたのち圧延して形成されている。
リフッ化ビニリデンおよびＮ−メチルピロリドンの混合
物を、負極集電体１６の両面にコーティングし、乾燥さ
せたのち圧延して形成されている。
【００２１】このように構成された正極板１１と負極板
１５を用いて、非水電解質二次電池１０は次のようにし
て得られる。まず、正極板１１と負極板１５の間に、ポ
リプロピレン製の薄板帯状のセパレータ１９ａを密着し
た状態で配設するとともに、さらに正極板１１の開放側
面に他のセパレータ１９ｂを密着させる。ついで、この
積層体を負極板１５が外側になるようにして薄肉側から
順次渦巻き状に巻回して電極２０を形成し、この電極２
０を円筒状の負極缶２１内に装填する。
１５を用いて、非水電解質二次電池１０は次のようにし
て得られる。まず、正極板１１と負極板１５の間に、ポ
リプロピレン製の薄板帯状のセパレータ１９ａを密着し
た状態で配設するとともに、さらに正極板１１の開放側
面に他のセパレータ１９ｂを密着させる。ついで、この
積層体を負極板１５が外側になるようにして薄肉側から
順次渦巻き状に巻回して電極２０を形成し、この電極２
０を円筒状の負極缶２１内に装填する。
【００２２】つぎに、負極缶２１の開口部に破裂板２２
とキャップ２３を配設し、その外周部をパッキング２４
を介して負極缶２１の上端縁周部でかしめることによっ
て、負極缶２１の開口部を閉塞する。この際、負極板１
５の負極リード１８の他端部が負極缶２１の底部に接続
され、正極板１１の正極リード１４の他端が破裂板１１
を介してキャップ２３に接続されるようにしておく。
とキャップ２３を配設し、その外周部をパッキング２４
を介して負極缶２１の上端縁周部でかしめることによっ
て、負極缶２１の開口部を閉塞する。この際、負極板１
５の負極リード１８の他端部が負極缶２１の底部に接続
され、正極板１１の正極リード１４の他端が破裂板１１
を介してキャップ２３に接続されるようにしておく。
【００２３】また、負極缶２１内における空間部には、
エチレンカーボネイトとジエチルカーボネイトの混合溶
媒に、六フッ化リン酸リチウムをとかした電解液２５が
充填されている。これによって、非水電解質二次電池１
０が得られる。
エチレンカーボネイトとジエチルカーボネイトの混合溶
媒に、六フッ化リン酸リチウムをとかした電解液２５が
充填されている。これによって、非水電解質二次電池１
０が得られる。
【００２４】この非水電解質二次電池１０は、渦巻き状
の電極２０を構成する層が円心部分に近いほど薄く、外
周部分に近いほど厚くなっている。そして、正極リード
１４および負極リード１８がともに正極板１１，負極板
１５の外周側端部から延設されるようになっている。
の電極２０を構成する層が円心部分に近いほど薄く、外
周部分に近いほど厚くなっている。そして、正極リード
１４および負極リード１８がともに正極板１１，負極板
１５の外周側端部から延設されるようになっている。
【００２５】このような構成になっているため、この非
水電解質二次電池１０は、充放電時に正極板１１の長さ
方向で生じる電位勾配により正極リード１４から遠い部
分で反応速度が遅くなっても、正極板１１における正極
リード１４の近くの厚みの厚い部分と同じくらいの反応
が得られるようになる。その結果、見かけ上の反応速度
は正極板１１のどの部分でも一定になり、電池の単位充
放電容量を向上させることができるようになる。
水電解質二次電池１０は、充放電時に正極板１１の長さ
方向で生じる電位勾配により正極リード１４から遠い部
分で反応速度が遅くなっても、正極板１１における正極
リード１４の近くの厚みの厚い部分と同じくらいの反応
が得られるようになる。その結果、見かけ上の反応速度
は正極板１１のどの部分でも一定になり、電池の単位充
放電容量を向上させることができるようになる。
【００２６】さらに、負極板１５の表面においても、負
極リード１８の取り付け位置から遠ざかるに従い負極活
物質層１７の厚みが薄くなるようにしている。このよう
に、正極板１１だけでなく、負極板１５の負極活物質層
１７の厚みも負極リード１８から遠ざかる部分ほど薄く
なるようなテーパを設けることにより、さらに、効率よ
く電池の単位充放電容量を向上させることができるよう
になる。
極リード１８の取り付け位置から遠ざかるに従い負極活
物質層１７の厚みが薄くなるようにしている。このよう
に、正極板１１だけでなく、負極板１５の負極活物質層
１７の厚みも負極リード１８から遠ざかる部分ほど薄く
なるようなテーパを設けることにより、さらに、効率よ
く電池の単位充放電容量を向上させることができるよう
になる。
【００２７】また、正極板１１および負極板１５におけ
る厚みの薄い方が渦巻き状の円心側に位置するようにし
ているため、正極板１１および負極板１５等からなる積
層体を巻回する際、正電極活物質層１３および負極活物
質層１７にひび割れが生じることを防止することができ
るようになる。また、正極板１１または負極板１５とセ
パレータ１９ａ，１９ｂの密着が不均一になることも防
止できるようになる。
る厚みの薄い方が渦巻き状の円心側に位置するようにし
ているため、正極板１１および負極板１５等からなる積
層体を巻回する際、正電極活物質層１３および負極活物
質層１７にひび割れが生じることを防止することができ
るようになる。また、正極板１１または負極板１５とセ
パレータ１９ａ，１９ｂの密着が不均一になることも防
止できるようになる。
【００２８】その結果、この非水電解質二次電池１０で
は、無理なく電極２０を巻き取ることができるようにな
り、これによって、電池反応がより均一に起こるように
なり電池の異常反応を防止でき、サイクル劣化が生じに
くくなる。
は、無理なく電極２０を巻き取ることができるようにな
り、これによって、電池反応がより均一に起こるように
なり電池の異常反応を防止でき、サイクル劣化が生じに
くくなる。
【００２９】なお、上記の例では、正極板１１，負極板
１５ともに他端側を薄肉に形成しているが、この発明は
これに限定するものではなく、少なくとも正極板１１が
上記のように構成されていれば、負極板１５は全体を均
一な厚みにしてもよい。
１５ともに他端側を薄肉に形成しているが、この発明は
これに限定するものではなく、少なくとも正極板１１が
上記のように構成されていれば、負極板１５は全体を均
一な厚みにしてもよい。
【００３０】また、電極２０の円心側に正極板１１，負
極板１５の厚肉側が位置するようにしてもよい、要は、
正極板１１及び負極板１５の一端厚肉側に正極リード１
４，負極リード１８が取り付けられていればよい。した
がって、正極板，負極板の中心部分を厚肉に形成し、両
端側をそれぞれ薄肉に形成することもできる。この場
合、正極リード，負極リードは、それぞれ、正極板，負
極板の中心部分に取り付けられる。
極板１５の厚肉側が位置するようにしてもよい、要は、
正極板１１及び負極板１５の一端厚肉側に正極リード１
４，負極リード１８が取り付けられていればよい。した
がって、正極板，負極板の中心部分を厚肉に形成し、両
端側をそれぞれ薄肉に形成することもできる。この場
合、正極リード，負極リードは、それぞれ、正極板，負
極板の中心部分に取り付けられる。
【００３１】また、上記の例では、負極缶２１が円筒状
になって非水電解質二次電池の全体形状が円柱状になっ
ているが、非水電解質二次電池の形状は、このような形
状に限らず、横断面形状が四角形や六角形の角型やガム
型であっても良いことは言うまでもない。また、この発
明の実施例を比較例と比較して試験を行った。その結果
を以下に記す。
になって非水電解質二次電池の全体形状が円柱状になっ
ているが、非水電解質二次電池の形状は、このような形
状に限らず、横断面形状が四角形や六角形の角型やガム
型であっても良いことは言うまでもない。また、この発
明の実施例を比較例と比較して試験を行った。その結果
を以下に記す。
【００３２】
【実施例】正極板１１は、集電体となる厚み２０μｍの
アルミ箔の両面に、リチウムコバルト複合酸化物９０重
量部，黒鉛粉末５重量部，ポリフッ化ビニリデン樹脂５
重量部、および、溶媒となるＮ−メチルピロリドン４５
重量部の混合物を塗布した後、乾燥、圧延することによ
り製作した。
アルミ箔の両面に、リチウムコバルト複合酸化物９０重
量部，黒鉛粉末５重量部，ポリフッ化ビニリデン樹脂５
重量部、および、溶媒となるＮ−メチルピロリドン４５
重量部の混合物を塗布した後、乾燥、圧延することによ
り製作した。
【００３３】つぎに、正極集電体１２の一端に、厚さ１
００μｍ、幅４mmのアルミ製の正極リード１４を溶接し
た。なお、製作した正極単位面積当たりのリチウムコバ
ルト複合酸化物の塗布量は、リード溶接端で４２mg／cm
２、他端で３６mg／cm２となるように直線的に変化させ
た。また、電極の大きさは、幅３８mm、長さ４５cmとし
た。
００μｍ、幅４mmのアルミ製の正極リード１４を溶接し
た。なお、製作した正極単位面積当たりのリチウムコバ
ルト複合酸化物の塗布量は、リード溶接端で４２mg／cm
２、他端で３６mg／cm２となるように直線的に変化させ
た。また、電極の大きさは、幅３８mm、長さ４５cmとし
た。
【００３４】負極板１５は、集電体となる厚さ１０μｍ
の銅箔の両面に、黒鉛粉末９０重量部、ポリフッ化ビニ
リデン１０重量部、および、溶媒となるＮ−メチルピロ
リドン５０重量部の混合物を、塗布した後、乾燥、圧延
することにより製作した。
の銅箔の両面に、黒鉛粉末９０重量部、ポリフッ化ビニ
リデン１０重量部、および、溶媒となるＮ−メチルピロ
リドン５０重量部の混合物を、塗布した後、乾燥、圧延
することにより製作した。
【００３５】つぎに、負極集電体１６の一端に、厚さ１
００μｍ、幅５mmのニッケル製の負極リード１８を溶接
した。なお、作製した負極単位面積当たりの黒鉛粉末塗
布量は、リード溶接端で２２mg／cm２、他端で１８mg／
cm２となるように直線的に変化させた。また、電極の大
きさは、幅３８mm、長さ４６cmとした。
００μｍ、幅５mmのニッケル製の負極リード１８を溶接
した。なお、作製した負極単位面積当たりの黒鉛粉末塗
布量は、リード溶接端で２２mg／cm２、他端で１８mg／
cm２となるように直線的に変化させた。また、電極の大
きさは、幅３８mm、長さ４６cmとした。
【００３６】つぎに、正極板１１と負極板１５を、リー
ド１４，１８が溶接されていない側を中心に巻き取り、
電極ロールを製作した。なお、正極板１１と負極板１５
の間にはセパレータ１９ａ，１９ｂとなる厚さ３０μｍ
のポリプロピレン製多孔質膜を配設した。こうして製作
した電極ロールを、内径１６mm、深さ４８mmの円筒型負
極缶２１に挿入し、負極リード１８と負極缶２１の底部
とを溶接した。つぎに、正極リード１４とキャップ２３
とを溶接した。
ド１４，１８が溶接されていない側を中心に巻き取り、
電極ロールを製作した。なお、正極板１１と負極板１５
の間にはセパレータ１９ａ，１９ｂとなる厚さ３０μｍ
のポリプロピレン製多孔質膜を配設した。こうして製作
した電極ロールを、内径１６mm、深さ４８mmの円筒型負
極缶２１に挿入し、負極リード１８と負極缶２１の底部
とを溶接した。つぎに、正極リード１４とキャップ２３
とを溶接した。
【００３７】さらに、正極板１１、負極板１５およびセ
パレータ１９ａ，１９ｂに、電解液を含浸させた。電解
液としては、エチレンカーボネートとジエチルカーボネ
ートとを体積比で３：７に混合した物に、六フッ化リン
酸リチウムを１．２mol/Ｌの濃度で溶解させた物を使用
した。最後に負極缶２１の開放部をかしめることにより
負極缶２１を密閉し、非水電解質二次電池１０を作製し
た。
パレータ１９ａ，１９ｂに、電解液を含浸させた。電解
液としては、エチレンカーボネートとジエチルカーボネ
ートとを体積比で３：７に混合した物に、六フッ化リン
酸リチウムを１．２mol/Ｌの濃度で溶解させた物を使用
した。最後に負極缶２１の開放部をかしめることにより
負極缶２１を密閉し、非水電解質二次電池１０を作製し
た。
【００３８】こうして作製した非水電解質二次電池１０
のサイクル特性試験を行った。サイクル特性試験は、作
製した電池を、２５℃に設定された恒温器中にセット
し、１Ａの電流で繰り返し充放電を行い、その放電容量
変化を測定することにより行った。
のサイクル特性試験を行った。サイクル特性試験は、作
製した電池を、２５℃に設定された恒温器中にセット
し、１Ａの電流で繰り返し充放電を行い、その放電容量
変化を測定することにより行った。
【００３９】
【比較例１】正極単位面積当たりのリチウムコバルト複
合物の塗布量を、リード溶接端、他端ともに、３９mg／
cm２となるようにし、負極単位面積当たりの黒鉛粉末塗
布量を、リード溶接端、他端ともに２０mg／cm２となる
ようにした以外は、上記実施例と同様の方法により、非
水電解質二次電池を製作し、サイクル特性試験を行っ
た。
合物の塗布量を、リード溶接端、他端ともに、３９mg／
cm２となるようにし、負極単位面積当たりの黒鉛粉末塗
布量を、リード溶接端、他端ともに２０mg／cm２となる
ようにした以外は、上記実施例と同様の方法により、非
水電解質二次電池を製作し、サイクル特性試験を行っ
た。
【００４０】
【比較例２】正極単位面積当たりのリチウムコバルト複
合物の塗布量を、リード溶接端、他端ともに、３９mg／
cm２となるようにし、負極単位面積当たりの黒鉛粉末塗
布量を、リード溶接端で３６mg／cm２、他端で４mg／cm
２となるようにした以外は、上記実施例と同様の方法に
より、非水電解質二次電池を製作し、サイクル特性試験
を行った。
合物の塗布量を、リード溶接端、他端ともに、３９mg／
cm２となるようにし、負極単位面積当たりの黒鉛粉末塗
布量を、リード溶接端で３６mg／cm２、他端で４mg／cm
２となるようにした以外は、上記実施例と同様の方法に
より、非水電解質二次電池を製作し、サイクル特性試験
を行った。
【００４１】上記実施例、比較例１および比較例２にお
いて行ったサイクル特性試験の結果を別紙の表１に示
す。
いて行ったサイクル特性試験の結果を別紙の表１に示
す。
【００４２】
【表１】
【００４３】なお、表１における容量保持率とは、ｎサ
イクル目の放電容量を初回放電容量で除した値である。
この表１から明らかなように、実施例の電池は、比較例
の電池と比較して、初回放電容量が高く、サイクル劣化
も小さい、特に、１００サイクル目から５００サイクル
目へのサイクル劣化は、比較例の電池に比べて極めて小
さくなっている。
イクル目の放電容量を初回放電容量で除した値である。
この表１から明らかなように、実施例の電池は、比較例
の電池と比較して、初回放電容量が高く、サイクル劣化
も小さい、特に、１００サイクル目から５００サイクル
目へのサイクル劣化は、比較例の電池に比べて極めて小
さくなっている。
【００４４】
【発明の効果】以上のように、この発明に係る非水電解
質二次電池は上記の様に構成されているため、全体が均
一で効率のよい充放電が行われるようになり、電池の単
位充放電容量を大きくすることができる。また、負極リ
ードの取り付け位置から遠ざかるに従い負極活物質層の
厚みが薄くなるようになった負極板および正極板におけ
る厚みの薄い方が渦巻き状の円心側に位置するようにす
ることにより、ひび割れや、正極板または負極板とセパ
レータの密着が不均一になることを防止できるようにな
り、その結果、電池の異常反応を防止し、サイクル劣化
を防止することができるようになる。
質二次電池は上記の様に構成されているため、全体が均
一で効率のよい充放電が行われるようになり、電池の単
位充放電容量を大きくすることができる。また、負極リ
ードの取り付け位置から遠ざかるに従い負極活物質層の
厚みが薄くなるようになった負極板および正極板におけ
る厚みの薄い方が渦巻き状の円心側に位置するようにす
ることにより、ひび割れや、正極板または負極板とセパ
レータの密着が不均一になることを防止できるようにな
り、その結果、電池の異常反応を防止し、サイクル劣化
を防止することができるようになる。
【図１】この発明の一例による非水電解質二次電池を示
す断面図。
す断面図。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図。
【図３】（ａ）は正極板を延ばした状態の正面図、
（ｂ）はその平面図。
（ｂ）はその平面図。
【図４】（ａ）は負極板を延ばした状態の正面図、
（ｂ）はその平面図。
（ｂ）はその平面図。
【図５】従来例による非水電解質二次電池の断面図。
１０・・・・・・非水電解質二次電池 １１・・・・・・正極板 １２・・・・・・正極集電体 １３・・・・・・正極活物質層 １４・・・・・・正極リード １５・・・・・・負極板 １６・・・・・・負極集電体 １７・・・・・・負極活物質層 １８・・・・・・負極リード １９ａ，１９ｂ・セパレータ ２０・・・・・・電極 ２１・・・・・・負極缶 ２３・・・・・・キャップ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5H014 AA02 AA06 BB00 CC07 EE01 HH00 5H028 AA05 BB07 CC08 CC10 CC13 HH06 5H029 AJ03 AJ05 AK03 AL07 AM03 AM05 AM07 BJ02 BJ14 CJ01 CJ07 CJ22 DJ02 DJ04 DJ05 DJ07 HJ04 HJ12
Claims (3)
- 【請求項１】帯状の正極集電体の両面に正極活物質層を
形成した正極板と帯状の負極集電体の両面に負極活物質
層を形成した負極板の間にそれぞれセパレータを挟んだ
状態で渦巻き状に巻回して電極を形成し、この電極を缶
内に装填し、上記正極板から正極リードを、上記負極板
から負極リードを、それぞれ上記缶の外表面に連通する
ように延設した非水電解質二次電池であって、少なくと
も、上記正極板の正極活物質層の厚みが、正極リードの
取り付け位置から遠ざかるに従い薄くなるようにした非
水電解質二次電池。 - 【請求項２】負極板の負極活物質層の厚みが、負極リー
ドの取り付け位置から遠ざかるに従い薄くなるようにし
た請求項１に記載の非水電解質二次電池。 - 【請求項３】正極板の正極活物質層の厚みの薄い方が渦
巻き状の円心側に位置するようにした請求項１または２
に記載の非水電解質二次電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18788798A JP4205209B2 (ja) | 1998-07-02 | 1998-07-02 | 非水電解質二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18788798A JP4205209B2 (ja) | 1998-07-02 | 1998-07-02 | 非水電解質二次電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000021453A true JP2000021453A (ja) | 2000-01-21 |
| JP4205209B2 JP4205209B2 (ja) | 2009-01-07 |
Family
ID=16213939
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18788798A Expired - Fee Related JP4205209B2 (ja) | 1998-07-02 | 1998-07-02 | 非水電解質二次電池 |
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-
1998
- 1998-07-02 JP JP18788798A patent/JP4205209B2/ja not_active Expired - Fee Related
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