JP2000195556A - 非水電解液二次電池 - Google Patents
非水電解液二次電池Info
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- 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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Abstract
(57)【要約】
【課題】 非水電解液二次電池において、高容量でか
つ、充放電サイクル特性に優れた電池を提供する。 【解決手段】 正極板２と負極板３がセパレータ４を介
して渦巻状に巻回して構成された電池において、最外周
部分の負極板の合剤充填密度が１周以上にわたって他の
内周部分の負極板よりも低いことにより充放電での極板
群内からの有効電解液の排出を抑え、その結果、高容量
で、かつサイクル特性に優れた非水電解液二次電池が得
られる。
つ、充放電サイクル特性に優れた電池を提供する。 【解決手段】 正極板２と負極板３がセパレータ４を介
して渦巻状に巻回して構成された電池において、最外周
部分の負極板の合剤充填密度が１周以上にわたって他の
内周部分の負極板よりも低いことにより充放電での極板
群内からの有効電解液の排出を抑え、その結果、高容量
で、かつサイクル特性に優れた非水電解液二次電池が得
られる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、非水電解液二次電
池に関するものである。
池に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、民生用電子機器のポータブル化，
コードレス化が急速に進んでいる。現在、これら電子機
器の駆動用電源としての役割を、ニッケル−カドミウム
電池，ニッケル−水素電池あるいは密閉型小型鉛蓄電池
が担っているが、ポータブル化，コードレス化が進展
し、定着するに従い、駆動用電源となる二次電池の高エ
ネルギー密度化，小型軽量化の要望が強くなっている。
また、近年は小型のパソコン，通信機器などに代表され
るような機器の急速な市場の拡大により高率充放電が可
能な電池が要望されている。
コードレス化が急速に進んでいる。現在、これら電子機
器の駆動用電源としての役割を、ニッケル−カドミウム
電池，ニッケル−水素電池あるいは密閉型小型鉛蓄電池
が担っているが、ポータブル化，コードレス化が進展
し、定着するに従い、駆動用電源となる二次電池の高エ
ネルギー密度化，小型軽量化の要望が強くなっている。
また、近年は小型のパソコン，通信機器などに代表され
るような機器の急速な市場の拡大により高率充放電が可
能な電池が要望されている。
【０００３】このような電池は、高率充放電を実現する
ため、一般的に、例えば正極板と負極板をセパレータを
間に介在して巻回したスパイラル構造とすることによ
り、電極面積をできるだけ大きくする工夫がなされてい
る。
ため、一般的に、例えば正極板と負極板をセパレータを
間に介在して巻回したスパイラル構造とすることによ
り、電極面積をできるだけ大きくする工夫がなされてい
る。
【０００４】さらには、このような二次電池は、高容量
化と同時にその寿命特性の向上も要望されている。
化と同時にその寿命特性の向上も要望されている。
【０００５】その長寿命化の取り組みとして特開平５−
４１２９７号公報に示されているように、負極合剤の充
填量を規定する手段、特開平１０−１２２２０号公報に
示されているように活物質の重量密度に傾斜をつける手
段、特開平１０−７９２４５号公報に示されているよう
に極板端面の厚みを極板平均厚みより厚くする手段など
が従来から提案されている。
４１２９７号公報に示されているように、負極合剤の充
填量を規定する手段、特開平１０−１２２２０号公報に
示されているように活物質の重量密度に傾斜をつける手
段、特開平１０−７９２４５号公報に示されているよう
に極板端面の厚みを極板平均厚みより厚くする手段など
が従来から提案されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の従来の手段によると、極板の充填量を増加させること
ができないために現実的には充分に高容量化が達成でき
なくて、商品として必ずしも充分ではなかった。例えば
特開平５−４１２０７号公報の記載によると負極板の集
電体の片面当たりの負極合剤の充填量を１５ｍｇ／ｃｍ
2 以下に規定していて、この手段による負極合剤の充填
量の規制によって電池容量を増加させることができない
という問題点がある。また、特開平１０−１２２２０号
公報の記載によると合剤塗布量を極板の長手方向で変化
させてサイクル特性を向上させようとする手段が示され
ているが、この手段においても正極板と負極板のバラン
スの点から、高容量化とサイクル特性の向上を両立する
ことができない。
の従来の手段によると、極板の充填量を増加させること
ができないために現実的には充分に高容量化が達成でき
なくて、商品として必ずしも充分ではなかった。例えば
特開平５−４１２０７号公報の記載によると負極板の集
電体の片面当たりの負極合剤の充填量を１５ｍｇ／ｃｍ
2 以下に規定していて、この手段による負極合剤の充填
量の規制によって電池容量を増加させることができない
という問題点がある。また、特開平１０−１２２２０号
公報の記載によると合剤塗布量を極板の長手方向で変化
させてサイクル特性を向上させようとする手段が示され
ているが、この手段においても正極板と負極板のバラン
スの点から、高容量化とサイクル特性の向上を両立する
ことができない。
【０００７】本発明は、上記問題点を解決するもので、
従来にない高容量でサイクル特性に優れた非水電解液二
次電池を提供することを目的とする。
従来にない高容量でサイクル特性に優れた非水電解液二
次電池を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は、正極板と負極板とをセパレータを介して渦巻
状に巻回して構成した電池において、最外周部分の極板
の合剤充填密度が１周以上にわたって内周部分の合剤充
填密度よりも低くすることとしたものである。
本発明は、正極板と負極板とをセパレータを介して渦巻
状に巻回して構成した電池において、最外周部分の極板
の合剤充填密度が１周以上にわたって内周部分の合剤充
填密度よりも低くすることとしたものである。
【０００９】これにより、高容量でかつサイクル特性に
優れた非水電解液二次電池が得られるものである。
優れた非水電解液二次電池が得られるものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】充放電サイクル特性の劣化原因は
合剤が集電体から剥離したり、電解液自身の劣化とか、
結晶構造の変化などが考えられるが、今回いくつかの確
認を行った結果、劣化原因の一つとして充放電を何回も
繰り返すと電解液が極板群中から群外に排出され、その
結果イオンの移動を支持する電解液量が少なくなり、電
池の内部抵抗が増加するとともに、その電池容量が減少
するということを明らかにした。
合剤が集電体から剥離したり、電解液自身の劣化とか、
結晶構造の変化などが考えられるが、今回いくつかの確
認を行った結果、劣化原因の一つとして充放電を何回も
繰り返すと電解液が極板群中から群外に排出され、その
結果イオンの移動を支持する電解液量が少なくなり、電
池の内部抵抗が増加するとともに、その電池容量が減少
するということを明らかにした。
【００１１】この結果を元に、本発明では充放電を繰り
返しても極板群内の有効電解液量が無くならないように
極板群内の一部に合剤充填密度の低い部分を配置し、こ
の部分が充電時の緩衝として作用をすることになり、結
果的に充放電を繰り返しても極板群内の有効電解液量が
維持されるため、サイクル特性に優れた非水電解液二次
電池を得ることができる。
返しても極板群内の有効電解液量が無くならないように
極板群内の一部に合剤充填密度の低い部分を配置し、こ
の部分が充電時の緩衝として作用をすることになり、結
果的に充放電を繰り返しても極板群内の有効電解液量が
維持されるため、サイクル特性に優れた非水電解液二次
電池を得ることができる。
【００１２】以下、図を参照しながら本発明の実施の形
態について説明する。図１は本発明の一実施の形態によ
る円筒形非水電解液二次電池の横断面概念図を示す。１
は電池ケース、２は正極板、３は負極板、４はセパレー
タである。
態について説明する。図１は本発明の一実施の形態によ
る円筒形非水電解液二次電池の横断面概念図を示す。１
は電池ケース、２は正極板、３は負極板、４はセパレー
タである。
【００１３】ここで最外周部分の極板の合剤充填密度が
１周以上にわたって内周部分の極板よりも低くすること
により、この部分が充電時の極板群膨張の緩衝となり極
板群内の有効電解液を維持する効果を示す。ここで重要
なことは、この合剤の充填密度の低い極板範囲、すなわ
ち最外周部分の範囲の単位面積当たりの合剤充填量、つ
まり合剤重量は内周部分の極板と等しいということであ
る。従って合剤密度の低い部分の極板厚みは内周部分の
極板より厚くなる。こうすることにより、電池容量を損
なうことなくサイクル特性を改善できる。
１周以上にわたって内周部分の極板よりも低くすること
により、この部分が充電時の極板群膨張の緩衝となり極
板群内の有効電解液を維持する効果を示す。ここで重要
なことは、この合剤の充填密度の低い極板範囲、すなわ
ち最外周部分の範囲の単位面積当たりの合剤充填量、つ
まり合剤重量は内周部分の極板と等しいということであ
る。従って合剤密度の低い部分の極板厚みは内周部分の
極板より厚くなる。こうすることにより、電池容量を損
なうことなくサイクル特性を改善できる。
【００１４】この効果は、渦巻状に巻回した極板の最外
周１周でもよいし、２周，３周またはそれ以上にわたっ
ても上記と同様の作用を有するのであればよい。すなわ
ち電池容量との兼ね合いで、この緩衝作用を有する部分
を増減することが可能である。
周１周でもよいし、２周，３周またはそれ以上にわたっ
ても上記と同様の作用を有するのであればよい。すなわ
ち電池容量との兼ね合いで、この緩衝作用を有する部分
を増減することが可能である。
【００１５】この効果は正極にリチウム含有複合酸化物
を正極活物質とし、炭素質材料を負極活物質とするよう
な充電時において正極板，負極板ともに膨張するものに
おいて一層大きな効果が得られるが、他の物質でも正極
充電時の極板厚さと負極充電時の極板厚さの和が正極放
電時の極板厚みと負極放電時の極板厚みの和より大きく
なる電池であれば同様の効果を示すものである。
を正極活物質とし、炭素質材料を負極活物質とするよう
な充電時において正極板，負極板ともに膨張するものに
おいて一層大きな効果が得られるが、他の物質でも正極
充電時の極板厚さと負極充電時の極板厚さの和が正極放
電時の極板厚みと負極放電時の極板厚みの和より大きく
なる電池であれば同様の効果を示すものである。
【００１６】
【実施例】以下、本発明の一実施の形態による具体的な
実施例を図面とともに説明する。
実施例を図面とともに説明する。
【００１７】（実施例１）図２に本実施例１で用いた円
筒形非水電解液二次電池の一部を断面で示した斜視図を
示す。そして図２において図１と同じ構成部分について
は同一符号を付与し詳細な説明は省略する。図２におけ
る１は耐有機電解液性のステンレス鋼板を加工した電池
ケース、５は安全弁を設けた封口板、６は絶縁パッキン
グを示す。７は極板群であり、これは正極板２および負
極板３がセパレータ４を介して複数回渦巻状に巻回され
ている。そして正極板２からは正極リード２ａが引き出
されて封口板５に接続され、負極板３からは負極リード
３ａが引き出されて電池ケース１の底部に接続されてい
る。８は絶縁リングで、極板群７の上下部にそれぞれ設
けられている。
筒形非水電解液二次電池の一部を断面で示した斜視図を
示す。そして図２において図１と同じ構成部分について
は同一符号を付与し詳細な説明は省略する。図２におけ
る１は耐有機電解液性のステンレス鋼板を加工した電池
ケース、５は安全弁を設けた封口板、６は絶縁パッキン
グを示す。７は極板群であり、これは正極板２および負
極板３がセパレータ４を介して複数回渦巻状に巻回され
ている。そして正極板２からは正極リード２ａが引き出
されて封口板５に接続され、負極板３からは負極リード
３ａが引き出されて電池ケース１の底部に接続されてい
る。８は絶縁リングで、極板群７の上下部にそれぞれ設
けられている。
【００１８】以下、正極板２と負極板３について詳しく
説明する。まずコークスを加熱処理して得た炭素粉末１
００重量部に合成ゴム系結着剤１０重量部を混合し、こ
れをカルボキシメチルセルロースの水溶液に懸濁させて
ペースト状にし、このペーストを銅箔の表面に均一に塗
着し乾燥後、裏面にも同様に塗着乾燥を行った。そして
プレスの条件を変え表１に示すように最外周部分の極板
の合剤密度を１．２５ｇ／ｃｃとし、その他の内周部分
の極板の合剤密度を１．３ｇ／ｃｃとして幅３７ｍｍ，
長さ４３０ｍｍの大きさに切り出して負極板３とした。
説明する。まずコークスを加熱処理して得た炭素粉末１
００重量部に合成ゴム系結着剤１０重量部を混合し、こ
れをカルボキシメチルセルロースの水溶液に懸濁させて
ペースト状にし、このペーストを銅箔の表面に均一に塗
着し乾燥後、裏面にも同様に塗着乾燥を行った。そして
プレスの条件を変え表１に示すように最外周部分の極板
の合剤密度を１．２５ｇ／ｃｃとし、その他の内周部分
の極板の合剤密度を１．３ｇ／ｃｃとして幅３７ｍｍ，
長さ４３０ｍｍの大きさに切り出して負極板３とした。
【００１９】これに対向する正極板２は活物質であるＬ
ｉＣｏＯ2 の粉末１００重量部に、アセチレンブラック
３重量部を混合し、これをカルボキシメチルセルロース
の水溶液およびフッ素樹脂系結着剤（ディスパージョ
ン）固形分７重量部に希釈させてペースト状にした。こ
のペーストをアルミニウム箔の両面に塗着し、乾燥後ロ
ールプレス機によって０．１８ｍｍに圧延し、幅３５ｍ
ｍ，長さ３５０ｍｍに切り出した。
ｉＣｏＯ2 の粉末１００重量部に、アセチレンブラック
３重量部を混合し、これをカルボキシメチルセルロース
の水溶液およびフッ素樹脂系結着剤（ディスパージョ
ン）固形分７重量部に希釈させてペースト状にした。こ
のペーストをアルミニウム箔の両面に塗着し、乾燥後ロ
ールプレス機によって０．１８ｍｍに圧延し、幅３５ｍ
ｍ，長さ３５０ｍｍに切り出した。
【００２０】そして正極板２と負極板３にそれぞれにリ
ードを取り付け、厚み０．０３ｍｍのセパレータ４を介
して渦巻状に巻回し直径１７ｍｍ，高さ５０ｍｍの電池
ケース１内に収納した。
ードを取り付け、厚み０．０３ｍｍのセパレータ４を介
して渦巻状に巻回し直径１７ｍｍ，高さ５０ｍｍの電池
ケース１内に収納した。
【００２１】その後、電解液の所定量を極板群７に注入
した後、電池を密封口し、実施例１の試験電池とした。
した後、電池を密封口し、実施例１の試験電池とした。
【００２２】（実施例２）負極板をプレスの条件を変え
表１に示すように最外周部分の極板の合剤密度を１．２
ｇ／ｃｃとし、その他の内周部分の極板の合剤密度を
１．３ｇ／ｃｃとした以外は実施例１と同様に作製した
ものを実施例２の試験電池とした。
表１に示すように最外周部分の極板の合剤密度を１．２
ｇ／ｃｃとし、その他の内周部分の極板の合剤密度を
１．３ｇ／ｃｃとした以外は実施例１と同様に作製した
ものを実施例２の試験電池とした。
【００２３】（実施例３）負極板をプレスの条件を変え
表１に示すように最外周部分の負極板の合剤密度を１．
１ｇ／ｃｃとし、その他の内周部分の負極板の合剤密度
を１．３ｇ／ｃｃとした以外は実施例１と同様に作製し
たものを実施例３の試験電池とした。
表１に示すように最外周部分の負極板の合剤密度を１．
１ｇ／ｃｃとし、その他の内周部分の負極板の合剤密度
を１．３ｇ／ｃｃとした以外は実施例１と同様に作製し
たものを実施例３の試験電池とした。
【００２４】（実施例４）負極板をプレスの条件を変え
表１に示すように最外周部分の負極板の合剤密度を１．
０ｇ／ｃｃとし、その他の内周部分の負極板の合剤密度
を１．３ｇ／ｃｃとした以外は実施例１と同様に作製し
たものを実施例４の試験電池とした。
表１に示すように最外周部分の負極板の合剤密度を１．
０ｇ／ｃｃとし、その他の内周部分の負極板の合剤密度
を１．３ｇ／ｃｃとした以外は実施例１と同様に作製し
たものを実施例４の試験電池とした。
【００２５】（実施例５）負極板をプレスの条件を変え
表１に示すように最外周部分の負極板の合剤密度を１．
１５ｇ／ｃｃとし、その他の内周部分の負極板の合剤密
度を１．２ｇ／ｃｃとした以外は実施例１と同様に作製
したものを実施例５の試験電池とした。
表１に示すように最外周部分の負極板の合剤密度を１．
１５ｇ／ｃｃとし、その他の内周部分の負極板の合剤密
度を１．２ｇ／ｃｃとした以外は実施例１と同様に作製
したものを実施例５の試験電池とした。
【００２６】（実施例６）負極板をプレスの条件を変え
表１に示すように最外周部分の負極板の合剤密度を１．
０５ｇ／ｃｃとし、その他の内周部分の負極板の合剤密
度を１．１ｇ／ｃｃとした以外は実施例１と同様に作製
したものを実施例６の試験電池とした。
表１に示すように最外周部分の負極板の合剤密度を１．
０５ｇ／ｃｃとし、その他の内周部分の負極板の合剤密
度を１．１ｇ／ｃｃとした以外は実施例１と同様に作製
したものを実施例６の試験電池とした。
【００２７】（比較例１）負極板を同一条件でプレスし
表１に示すように最外周部分の負極板の合剤密度と、そ
の他の内周部分の負極板の合剤密度を１．３ｇ／ｃｃと
した以外は実施例１と同様に作製したものを比較例１の
試験電池とした。
表１に示すように最外周部分の負極板の合剤密度と、そ
の他の内周部分の負極板の合剤密度を１．３ｇ／ｃｃと
した以外は実施例１と同様に作製したものを比較例１の
試験電池とした。
【００２８】（比較例２）負極板をプレスの条件を変え
表１に示すように最外周部分の負極板の合剤密度を０．
９ｇ／ｃｃとし、その他の内周部分の負極板の合剤密度
を１．３ｇ／ｃｃとした。この場合は極板群径が大きく
なりケース内に収容できなくなったため正極板，負極板
とも極板長さを１０％短くした。それ以外は実施例１と
同様に作製したものを比較例２の試験電池とした。
表１に示すように最外周部分の負極板の合剤密度を０．
９ｇ／ｃｃとし、その他の内周部分の負極板の合剤密度
を１．３ｇ／ｃｃとした。この場合は極板群径が大きく
なりケース内に収容できなくなったため正極板，負極板
とも極板長さを１０％短くした。それ以外は実施例１と
同様に作製したものを比較例２の試験電池とした。
【００２９】（比較例３）負極板をプレスの条件を変え
表１に示すように最外周部分の負極板の合剤密度を０．
９６ｇ／ｃｃとし、その他の内周部分の負極板の合剤密
度を１．０ｇ／ｃｃとした以外は実施例１と同様に作製
したものを比較例２の試験電池とした。
表１に示すように最外周部分の負極板の合剤密度を０．
９６ｇ／ｃｃとし、その他の内周部分の負極板の合剤密
度を１．０ｇ／ｃｃとした以外は実施例１と同様に作製
したものを比較例２の試験電池とした。
【００３０】これらの電源をそれぞれ充放電を行った。
そのサイクル寿命特性の結果を表１に示す。充電は４．
２Ｖの停電圧、最大電流値を６００ｍＡに制御して２時
間行い、放電は電流値を８５０ｍＡで電圧が３Ｖになる
まで放電を行う条件で行った。初期の電池容量に対して
８０％を下回るまでのサイクル数で評価した。またその
時の初期の電池容量も表１に同時に記載した。
そのサイクル寿命特性の結果を表１に示す。充電は４．
２Ｖの停電圧、最大電流値を６００ｍＡに制御して２時
間行い、放電は電流値を８５０ｍＡで電圧が３Ｖになる
まで放電を行う条件で行った。初期の電池容量に対して
８０％を下回るまでのサイクル数で評価した。またその
時の初期の電池容量も表１に同時に記載した。
【００３１】
【表１】
【００３２】表１の実施例１〜４と比較例１の結果よ
り、最外周部分の負極板の合剤密度とその他の内周部分
の負極板の合剤密度の比が低下するにしたがってサイク
ル特性が向上することがわかる。この効果は、最外周部
分の負極板の集電体の裏表の合剤部の合剤密度を４％ほ
ど低減させるだけで大きな効果を示している。一方、合
剤密度比を０．７７まで下げてやると、負極板の厚みが
厚くなるために群径が大きくなって電池ケースに収容で
きない。電池ケースに収容するためには、極板長さを短
くせざるをえず、結果的に充分な電池容量が確保できな
い。すなわち、最外周部分の負極板の合剤充填密度ｄ１
と、その他の内周部分の負極板の合剤充填密度ｄ２との
比が０．７７＜ｄ１／ｄ２＜０．９６であれば、高容量
を維持しつつ、サイクル特性を改良することができる。
り、最外周部分の負極板の合剤密度とその他の内周部分
の負極板の合剤密度の比が低下するにしたがってサイク
ル特性が向上することがわかる。この効果は、最外周部
分の負極板の集電体の裏表の合剤部の合剤密度を４％ほ
ど低減させるだけで大きな効果を示している。一方、合
剤密度比を０．７７まで下げてやると、負極板の厚みが
厚くなるために群径が大きくなって電池ケースに収容で
きない。電池ケースに収容するためには、極板長さを短
くせざるをえず、結果的に充分な電池容量が確保できな
い。すなわち、最外周部分の負極板の合剤充填密度ｄ１
と、その他の内周部分の負極板の合剤充填密度ｄ２との
比が０．７７＜ｄ１／ｄ２＜０．９６であれば、高容量
を維持しつつ、サイクル特性を改良することができる。
【００３３】また、実施例２，５，６と比較例３の結果
より、最外周部分の負極板の合剤充填密度ｄ１と、その
他内周部分の負極板の合剤充填密度ｄ２との比が０．７
７＜ｄ１／ｄ２＜０．９６であっても、高密度部の密度
が１．０ｇ／ｃｃ以下になると電池容量の低下ととも
に、サイクル特性も充分に向上しない。高密度部の密度
が１．０ｇ／ｃｃ以上であればサイクル特性向上に効果
を有するものである。
より、最外周部分の負極板の合剤充填密度ｄ１と、その
他内周部分の負極板の合剤充填密度ｄ２との比が０．７
７＜ｄ１／ｄ２＜０．９６であっても、高密度部の密度
が１．０ｇ／ｃｃ以下になると電池容量の低下ととも
に、サイクル特性も充分に向上しない。高密度部の密度
が１．０ｇ／ｃｃ以上であればサイクル特性向上に効果
を有するものである。
【００３４】（比較例４）この負極ペーストを銅箔の表
面に負極板の最外周に当たる部分と、その他の内周部分
に当たる負極板とで単位面積当たりの塗着重量を変え塗
着乾燥し、裏面にも同様に塗着乾燥を行った。この極板
を定寸プレスを行い均一に厚みを揃えて幅３７ｍｍ，長
さ４３０ｍｍの大きさに切り出して負極板とした。この
時、最外周部分の負極板の合剤充填密度ｄ１が１．０ｇ
／ｃｃ、その他の内周部分の負極板の合剤充填密度ｄ２
が１．３ｇ／ｃｃで、その比が０．７７＜ｄ１／ｄ２＜
０．９６になるように調整した。その他の条件は実施例
１と同様の条件で行った。この比較例４の電池のサイク
ル試験結果は７９０サイクルであったが、その電池容量
は５００ｍＡｈであり充分な容量が得られない。この結
果と本発明の実施例３の結果より、すなわち電池容量の
向上とともにサイクル特性を向上させるためには、負極
板の単位面積当たりの合剤重量を均一にしつつ、最外周
部分の負極板の負極合剤密度だけを低下させることが大
切である。
面に負極板の最外周に当たる部分と、その他の内周部分
に当たる負極板とで単位面積当たりの塗着重量を変え塗
着乾燥し、裏面にも同様に塗着乾燥を行った。この極板
を定寸プレスを行い均一に厚みを揃えて幅３７ｍｍ，長
さ４３０ｍｍの大きさに切り出して負極板とした。この
時、最外周部分の負極板の合剤充填密度ｄ１が１．０ｇ
／ｃｃ、その他の内周部分の負極板の合剤充填密度ｄ２
が１．３ｇ／ｃｃで、その比が０．７７＜ｄ１／ｄ２＜
０．９６になるように調整した。その他の条件は実施例
１と同様の条件で行った。この比較例４の電池のサイク
ル試験結果は７９０サイクルであったが、その電池容量
は５００ｍＡｈであり充分な容量が得られない。この結
果と本発明の実施例３の結果より、すなわち電池容量の
向上とともにサイクル特性を向上させるためには、負極
板の単位面積当たりの合剤重量を均一にしつつ、最外周
部分の負極板の負極合剤密度だけを低下させることが大
切である。
【００３５】本発明によると最外周部分の極板の厚みが
他の内周部分の極板より厚くなる。この問題を解消する
必要がある場合には最外周部分に当たる極板部分だけ、
合剤を集電体の片面だけに塗着する手段が有効である。
この場合には図３に示すように定寸プレスをすることに
より極板中の極板厚みおよび単位面積当たりの合剤重量
を均一にしつつ、合剤の密度だけを低くすることができ
る。ここで、９は負極合剤、１０は負極集電体を示す。
負極合剤９は最外周部分の極板の片面に設けた剥離部で
合剤密度が低くなる。
他の内周部分の極板より厚くなる。この問題を解消する
必要がある場合には最外周部分に当たる極板部分だけ、
合剤を集電体の片面だけに塗着する手段が有効である。
この場合には図３に示すように定寸プレスをすることに
より極板中の極板厚みおよび単位面積当たりの合剤重量
を均一にしつつ、合剤の密度だけを低くすることができ
る。ここで、９は負極合剤、１０は負極集電体を示す。
負極合剤９は最外周部分の極板の片面に設けた剥離部で
合剤密度が低くなる。
【００３６】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明で
は、正極板と負極板とがセパレータを介して渦巻状に巻
回して構成した電池において、最外周部分の極板の合剤
充填密度が１周以上にわたって内周部分の極板よりも低
く、かつ最外周部分の極板の厚さが他の内周部分の極板
より厚いことにより、すなわち、充放電を繰り返しても
極板群内の有効電解液量が無くならないように極板群内
に一部合剤密度の低い部分を配置することにより、それ
が充電時の緩衝として作用し、結果的に充放電を繰り返
しても極板群内の有効電解液量が維持されるため、サイ
クル特性に優れた効果を示す。
は、正極板と負極板とがセパレータを介して渦巻状に巻
回して構成した電池において、最外周部分の極板の合剤
充填密度が１周以上にわたって内周部分の極板よりも低
く、かつ最外周部分の極板の厚さが他の内周部分の極板
より厚いことにより、すなわち、充放電を繰り返しても
極板群内の有効電解液量が無くならないように極板群内
に一部合剤密度の低い部分を配置することにより、それ
が充電時の緩衝として作用し、結果的に充放電を繰り返
しても極板群内の有効電解液量が維持されるため、サイ
クル特性に優れた効果を示す。
【図１】本発明の実施の形態における円筒形非水電解液
二次電池の横断面概念図
二次電池の横断面概念図
【図２】本発明の実施例における円筒形非水電解液二次
電池の一部を断面で示した斜視図
電池の一部を断面で示した斜視図
【図３】本発明の片面塗工部の負極板の断面概念図
１ 電池ケース ２ 正極板 ２ａ 正極リード ３ 負極板 ３ａ 負極リード ４ セパレータ ５ 封口板 ６ 絶縁パッキング ７ 極板群 ８ 絶縁リング ９ 負極合剤 １０ 負極集電体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 井▲ざき▼ 征吾 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 5H014 AA04 AA06 BB03 CC07 HH01 HH06 HH08 5H028 AA05 BB02 BB07 CC10 CC13 EE01 EE04 EE05 HH01 HH03 HH06 5H029 AJ03 AJ05 AK03 AL06 BJ02 BJ14 CJ12 DJ04 DJ07 DJ12 EJ01 HJ04 HJ08
Claims (7)
- 【請求項１】 セパレータを介して渦巻状に巻回して構
成された電池であって、最外周部分の極板の合剤充填密
度が１周以上にわたって他の内周部分の極板の合剤充填
密度よりも低く、かつ最外周部分の極板の厚さが他の内
周部分の極板よりも厚くしたことを特徴とする非水電解
液二次電池。 - 【請求項２】 リチウム含有複合酸化物を正極活物質と
し、炭素質材料を負極活物質とする請求項１記載の非水
電解液二次電池。 - 【請求項３】 最外周部分の極板の合剤充填密度ｄ１と
他の内周部分の極板の合剤充填密度ｄ２との比が０．７
７＜ｄ１／ｄ２＜０．９６であり、かつ内周部分の極板
の合剤の密度を１．１ｇ／ｃｃ以上としたことを特徴と
する請求項１または２記載の非水電解液二次電池。 - 【請求項４】 最外周部分の極板の片面の合剤の一部を
除去して、集電体を介したその反対側の合剤部の合剤充
填密度をｄ１としたことを特徴とする請求項３記載の非
水電解液二次電池。 - 【請求項５】 極板の単位面積当たりの合剤重量が一つ
の極板内で均一としたことを特徴とする請求項１ないし
４のいずれか１項に記載の非水電解液二次電池。 - 【請求項６】 充電時において正極板と負極板のいずれ
もが膨張する非水電解液二次電池に、請求項１，３，
４，５のいずれかの構成を適用したことを特徴とする非
水電解液二次電池。 - 【請求項７】 正極充電時の極板厚さと負極充電時の極
板厚さの和が正極放電時の極板厚みと負極放電時の極板
厚みの和より大きくなる非水電解液二次電池に、請求項
１，３，４，５のいずれかの構成を適用したことを特徴
とする非水電解液二次電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10369284A JP2000195556A (ja) | 1998-12-25 | 1998-12-25 | 非水電解液二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10369284A JP2000195556A (ja) | 1998-12-25 | 1998-12-25 | 非水電解液二次電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000195556A true JP2000195556A (ja) | 2000-07-14 |
Family
ID=18494043
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10369284A Pending JP2000195556A (ja) | 1998-12-25 | 1998-12-25 | 非水電解液二次電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000195556A (ja) |
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1998
- 1998-12-25 JP JP10369284A patent/JP2000195556A/ja active Pending
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