JP2000251866A - リチウムイオン電池 - Google Patents
リチウムイオン電池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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Abstract
(57)【要約】
【課題】 電池異常時などに発熱し、セパレータが熱収
縮しても、内部短絡の発生を抑制して電池の安全性を良
好に維持することが可能なリチウムイオン電池を提供す
る。 【解決手段】 発電要素２０の上端部において、最外周
の正極２０４とその下層のセパレータ２０３にポリプロ
ピレン製の短絡防止テープ２０１を貼着する。
縮しても、内部短絡の発生を抑制して電池の安全性を良
好に維持することが可能なリチウムイオン電池を提供す
る。 【解決手段】 発電要素２０の上端部において、最外周
の正極２０４とその下層のセパレータ２０３にポリプロ
ピレン製の短絡防止テープ２０１を貼着する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はリチウムイオン電池
に関し、特にその安全性に対する技術改良に関する。
に関し、特にその安全性に対する技術改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、携帯電話機に代表される携帯型電
子機器が急速に普及しつつある。これらの電子機器には
高エネルギー密度の電源としてリチウムイオン電池が多
用されている。現在使われている代表的なリチウムイオ
ン電池の構成は、全体的には次の通りである。セパレー
タを介し、アルミ帯状体にコバルト酸リチウムを塗布し
た正極と、黒鉛を塗布した銅帯状体からなる負極とを重
ね、これを巻き回したものを発電要素とする。セパレー
タには電解液中を移動するリチウムイオン等の流通を良
好にする目的から、ポリエチレンやポリプロピレンなど
の微多孔膜が一般に用いられる。発電要素は外装缶に収
納され、有機溶媒などの電解液に浸される。
子機器が急速に普及しつつある。これらの電子機器には
高エネルギー密度の電源としてリチウムイオン電池が多
用されている。現在使われている代表的なリチウムイオ
ン電池の構成は、全体的には次の通りである。セパレー
タを介し、アルミ帯状体にコバルト酸リチウムを塗布し
た正極と、黒鉛を塗布した銅帯状体からなる負極とを重
ね、これを巻き回したものを発電要素とする。セパレー
タには電解液中を移動するリチウムイオン等の流通を良
好にする目的から、ポリエチレンやポリプロピレンなど
の微多孔膜が一般に用いられる。発電要素は外装缶に収
納され、有機溶媒などの電解液に浸される。
【０００３】前記電子機器は、携帯性の向上のために軽
量化が望まれる傾向にあり、これによって駆動用の電源
にも軽量化の開発が積極的になされている。このような
背景で、リチウムイオン電池ではアルミ外装缶を採用す
るなどの改良により大幅な軽量化を達成しており、上記
電子機器の駆動用電源として適しているとされる。とこ
ろで、アルミ外装缶を用いたリチウムイオン電池におい
ては、外装缶を正極側としている。このとき発電要素は
外装缶の内部において、最外周面が正極、その下層がセ
パレータになるようにする。外装缶は、発電要素を収納
した後に封口板により封口する。
量化が望まれる傾向にあり、これによって駆動用の電源
にも軽量化の開発が積極的になされている。このような
背景で、リチウムイオン電池ではアルミ外装缶を採用す
るなどの改良により大幅な軽量化を達成しており、上記
電子機器の駆動用電源として適しているとされる。とこ
ろで、アルミ外装缶を用いたリチウムイオン電池におい
ては、外装缶を正極側としている。このとき発電要素は
外装缶の内部において、最外周面が正極、その下層がセ
パレータになるようにする。外装缶は、発電要素を収納
した後に封口板により封口する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】なお、負極は金属リチ
ウムの針状結晶の析出によるセパレータの破損を防ぎ、
正極から放出されたリチウムイオンの取り込みを良くす
るために電極面積を広くとることが望ましい。このため
一般に、負極は前記発電要素の巻き回し方向に対し、こ
れと直交する方向（すなわち幅方向）のサイズが、正極
よりも数ミリ程度大きくなるように設定される。これに
よって、発電要素では正極と負極の高さの差ができる。
通常、発電要素の下端部は保護テープで被覆されるが、
発電要素の上端部ではセパレータ一枚を介し、負極と外
装缶の内壁が位置することになる。
ウムの針状結晶の析出によるセパレータの破損を防ぎ、
正極から放出されたリチウムイオンの取り込みを良くす
るために電極面積を広くとることが望ましい。このため
一般に、負極は前記発電要素の巻き回し方向に対し、こ
れと直交する方向（すなわち幅方向）のサイズが、正極
よりも数ミリ程度大きくなるように設定される。これに
よって、発電要素では正極と負極の高さの差ができる。
通常、発電要素の下端部は保護テープで被覆されるが、
発電要素の上端部ではセパレータ一枚を介し、負極と外
装缶の内壁が位置することになる。
【０００５】ここにおいて、微多孔性のセパレータはイ
オンの流通に適した構造である一方、耐熱強度的に弱い
向きもあり、電池が異常発熱すると収縮する場合があ
る。図３は、このときの電池内部の様子を示す部分断面
図である。発電要素の電池内部方向の図示は省略してあ
る。当図の（ａ）のように、通常は発電要素の上端部に
おける負極はセパレータにより外装缶側と隔てられてい
るが、電池が異常発熱すると、セパレータが収縮するこ
とによって当図の（ｂ）のように発電要素の上端部の負
極が露出してしまい、正極側である外装缶の内壁と接触
して内部短絡を生じる可能性があった。このような問題
を防止することは、電池の安全性を考慮する上で十分に
対策すべき課題であるといえる。
オンの流通に適した構造である一方、耐熱強度的に弱い
向きもあり、電池が異常発熱すると収縮する場合があ
る。図３は、このときの電池内部の様子を示す部分断面
図である。発電要素の電池内部方向の図示は省略してあ
る。当図の（ａ）のように、通常は発電要素の上端部に
おける負極はセパレータにより外装缶側と隔てられてい
るが、電池が異常発熱すると、セパレータが収縮するこ
とによって当図の（ｂ）のように発電要素の上端部の負
極が露出してしまい、正極側である外装缶の内壁と接触
して内部短絡を生じる可能性があった。このような問題
を防止することは、電池の安全性を考慮する上で十分に
対策すべき課題であるといえる。
【０００６】本発明は上記課題に鑑みてなされたもので
あって、その目的は電池異常時などに発熱し、セパレー
タが熱収縮しても、内部短絡の発生を抑制することが可
能なリチウムイオン電池を提供することにある。
あって、その目的は電池異常時などに発熱し、セパレー
タが熱収縮しても、内部短絡の発生を抑制することが可
能なリチウムイオン電池を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決する手段】上記課題を解決するために、本
発明は正極体と、正極体より幅広の負極体がセパレータ
を介して巻き回されてなる発電要素を外装缶に収納し、
外装缶の開口部を封口したリチウムイオン電池であっ
て、外装缶と、発電要素外周面の前記開口部側の端部と
の間で、少なくとも発電要素が外装缶と密着する領域と
の間に、セパレータよりも耐熱強度の高い絶縁部材を介
挿する構成とした。
発明は正極体と、正極体より幅広の負極体がセパレータ
を介して巻き回されてなる発電要素を外装缶に収納し、
外装缶の開口部を封口したリチウムイオン電池であっ
て、外装缶と、発電要素外周面の前記開口部側の端部と
の間で、少なくとも発電要素が外装缶と密着する領域と
の間に、セパレータよりも耐熱強度の高い絶縁部材を介
挿する構成とした。
【０００８】ここで「セパレータより耐熱強度が高い」
というのは、セパレータより耐熱性のある種類の樹脂や
材料がセパレータと同様でも、組織構造の違いにより耐
熱性を有するような素材を指す。この絶縁部材には、具
体的には一般的な樹脂テープが使用できる。このような
樹脂テープからなる絶縁部材は、微多孔膜のセパレータ
よりも緻密構造なので耐熱強度が高く、セパレータが熱
収縮しても絶縁部材が負極と外装缶の内壁を従来より確
実に隔てることが可能であって、内部短絡の発生を抑制
して電池の安全性が確保される。
というのは、セパレータより耐熱性のある種類の樹脂や
材料がセパレータと同様でも、組織構造の違いにより耐
熱性を有するような素材を指す。この絶縁部材には、具
体的には一般的な樹脂テープが使用できる。このような
樹脂テープからなる絶縁部材は、微多孔膜のセパレータ
よりも緻密構造なので耐熱強度が高く、セパレータが熱
収縮しても絶縁部材が負極と外装缶の内壁を従来より確
実に隔てることが可能であって、内部短絡の発生を抑制
して電池の安全性が確保される。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。図１は、本発明の一適用例であるリチウム
イオン電池の主要構成を示す概略組立図である。当図の
ように、リチウムイオン電池１は主として封口板１０、
発電要素２０、外装缶３０から構成される。
て説明する。図１は、本発明の一適用例であるリチウム
イオン電池の主要構成を示す概略組立図である。当図の
ように、リチウムイオン電池１は主として封口板１０、
発電要素２０、外装缶３０から構成される。
【００１０】封口板１０はアルミ製の板状部材１４（縦
１０ｍｍ×横３５ｍｍ）を主体とし、その一方の面にポ
リエチレン製の絶縁板１３、他方の面の中央に負極端子
１１がそれぞれ配された構成である。負極端子１１は板
状部材１４とガスケット１２で隔てられており、電極タ
ブ（不図示）で発電要素２０の負極２０５（図２参照）
と接続されている。
１０ｍｍ×横３５ｍｍ）を主体とし、その一方の面にポ
リエチレン製の絶縁板１３、他方の面の中央に負極端子
１１がそれぞれ配された構成である。負極端子１１は板
状部材１４とガスケット１２で隔てられており、電極タ
ブ（不図示）で発電要素２０の負極２０５（図２参照）
と接続されている。
【００１１】外装缶２０はアルミ材料を絞り加工してな
る角形筐体（縦４０ｍｍ×横３５ｍｍ×厚み１０ｍｍ）
であり、その内部に発電要素２０を収納する。発電要素
２０は開口部３０１から収納され、その後に開口部３０
１と封口板１０がレーザ溶接などにより固着される。図
２はリチウムイオン電池１を厚み方向側面から見た部分
断面図である。当図では分かり易いように発電要素２０
の各構成要素２０１、２０３〜２０５の厚みを実際より
も厚く図示している。
る角形筐体（縦４０ｍｍ×横３５ｍｍ×厚み１０ｍｍ）
であり、その内部に発電要素２０を収納する。発電要素
２０は開口部３０１から収納され、その後に開口部３０
１と封口板１０がレーザ溶接などにより固着される。図
２はリチウムイオン電池１を厚み方向側面から見た部分
断面図である。当図では分かり易いように発電要素２０
の各構成要素２０１、２０３〜２０５の厚みを実際より
も厚く図示している。
【００１２】発電要素２０は楕円柱状の渦巻電極体に非
水電解液を含浸してなる。この渦巻電極体は正極２０
４、セパレータ２０３、負極２０５、セパレータ２０３
を順次積層させて巻き回し、その上下端部に短絡防止テ
ープ２０３および保護テープ２０２を貼着した後、側面
から押しつぶして楕円柱状にしたものである。図２で
は、電池内部におけるこれらの断面構造を図示している
（２０２は図１に図示）。
水電解液を含浸してなる。この渦巻電極体は正極２０
４、セパレータ２０３、負極２０５、セパレータ２０３
を順次積層させて巻き回し、その上下端部に短絡防止テ
ープ２０３および保護テープ２０２を貼着した後、側面
から押しつぶして楕円柱状にしたものである。図２で
は、電池内部におけるこれらの断面構造を図示している
（２０２は図１に図示）。
【００１３】正極２０４は、幅方向（ｚ方向）の長さが
３８ｍｍであるアルミ製の帯状体表面に、コバルト酸リ
チウムＬiＣoＯ2を塗布してなる。負極２０５は、幅方
向（ｚ方向）の長さが４０ｍｍである銅製の帯状体表面
に黒鉛ペーストを塗布してなる。セパレータ２０３は、
幅方向（ｚ方向）の長さが４２ｍｍであるポリプロピレ
ン製の微多孔膜からなる。耐熱温度は１００℃程度であ
る。
３８ｍｍであるアルミ製の帯状体表面に、コバルト酸リ
チウムＬiＣoＯ2を塗布してなる。負極２０５は、幅方
向（ｚ方向）の長さが４０ｍｍである銅製の帯状体表面
に黒鉛ペーストを塗布してなる。セパレータ２０３は、
幅方向（ｚ方向）の長さが４２ｍｍであるポリプロピレ
ン製の微多孔膜からなる。耐熱温度は１００℃程度であ
る。
【００１４】このような構成の発電要素２０の両端面で
は、負極２０５の端部が正極２０４の端部よりも若干突
出するようになっている。これは、充電時に正極側から
放出されるリチウムイオンＬｉ+が負極２０５内に吸収
されないと金属リチウムが析出し、金属リチウムの針状
結晶がセパレータ２０３を突き破り、正極２０４側と短
絡するといった問題が発生するのを回避するためであ
る。
は、負極２０５の端部が正極２０４の端部よりも若干突
出するようになっている。これは、充電時に正極側から
放出されるリチウムイオンＬｉ+が負極２０５内に吸収
されないと金属リチウムが析出し、金属リチウムの針状
結晶がセパレータ２０３を突き破り、正極２０４側と短
絡するといった問題が発生するのを回避するためであ
る。
【００１５】発電要素２０は、具体的には最外周面が正
極２０４、その下層がセパレータ２０３になる状態で巻
き回しがストップされ、その上下端部に保護テープ２０
２または短絡防止テープ２０３が貼着される。保護テー
プ２０２はポリプロピレン製のテープ（厚さ５０μｍ×
幅８ｍｍ）であり、主として発電要素２０の下端部およ
び底面を揃え、外装缶３０に収納し易くする一方、外装
缶３０内部において発電要素２０の下端部を保護する目
的で貼着する。
極２０４、その下層がセパレータ２０３になる状態で巻
き回しがストップされ、その上下端部に保護テープ２０
２または短絡防止テープ２０３が貼着される。保護テー
プ２０２はポリプロピレン製のテープ（厚さ５０μｍ×
幅８ｍｍ）であり、主として発電要素２０の下端部およ
び底面を揃え、外装缶３０に収納し易くする一方、外装
缶３０内部において発電要素２０の下端部を保護する目
的で貼着する。
【００１６】短絡防止テープ２０１は厚さ５０μｍ×幅
１０ｍｍのサイズを有し、保護テープ２０２と同様の材
料からなるものであって、最外周の正極２０４と、その
下層のセパレータ２０３の上端部をともに貼着する。こ
こにおいて、短絡防止テープ２０１は本発明の主な特徴
部分であり、以下に示す重要な役割を持っている。前述
したように微多孔膜状のセパレータ２０３は互いに若干
のサイズ差を有する負極２０５と正極２０４とを隔てて
いる。しかしながら電池の異常時に内部温度が上昇し、
その温度がセパレータ２０３の耐熱温度である１００℃
を超えて１１０〜１２０℃程度まで達すると、セパレー
タ２０３は構造上の性質から収縮する場合がある。この
ため従来は、発電要素２０の最外周に一番近い負極２０
５の上部が、正極側である外装缶３０と接触して短絡を
生ずる危険があった。
１０ｍｍのサイズを有し、保護テープ２０２と同様の材
料からなるものであって、最外周の正極２０４と、その
下層のセパレータ２０３の上端部をともに貼着する。こ
こにおいて、短絡防止テープ２０１は本発明の主な特徴
部分であり、以下に示す重要な役割を持っている。前述
したように微多孔膜状のセパレータ２０３は互いに若干
のサイズ差を有する負極２０５と正極２０４とを隔てて
いる。しかしながら電池の異常時に内部温度が上昇し、
その温度がセパレータ２０３の耐熱温度である１００℃
を超えて１１０〜１２０℃程度まで達すると、セパレー
タ２０３は構造上の性質から収縮する場合がある。この
ため従来は、発電要素２０の最外周に一番近い負極２０
５の上部が、正極側である外装缶３０と接触して短絡を
生ずる危険があった。
【００１７】短絡防止テープ２０１はこのような短絡を
防止するものであり、発電要素２０の上端部において、
負極２０５が露出しやすい発電要素２０の最外周の正極
２０４と、その下層のセパレータ２０３の表面に貼着す
ることで、当該セパレータ２０３を補強する。短絡防止
テープ２０１はセパレータ２０３と同じポリプロピレン
からなるが、構造的にはセパレータ２０３とは異なる緻
密構造である。したがってセパレータ２０３が収縮して
負極２０５の上端部が露出したとしても、この部分と外
装缶３０との間に短絡防止テープ２０１が介在するの
で、負極２０５が外装缶３０と接触するのが回避され
る。
防止するものであり、発電要素２０の上端部において、
負極２０５が露出しやすい発電要素２０の最外周の正極
２０４と、その下層のセパレータ２０３の表面に貼着す
ることで、当該セパレータ２０３を補強する。短絡防止
テープ２０１はセパレータ２０３と同じポリプロピレン
からなるが、構造的にはセパレータ２０３とは異なる緻
密構造である。したがってセパレータ２０３が収縮して
負極２０５の上端部が露出したとしても、この部分と外
装缶３０との間に短絡防止テープ２０１が介在するの
で、負極２０５が外装缶３０と接触するのが回避され
る。
【００１８】なお、短絡防止テープ２０１は、発電要素
２０が外装缶３０と密着し、かつセパレータ２０３が収
縮した場合に短絡が生じやすい領域に貼着すればよい。
本リチウムイオン電池１のように角形の外装缶３０の場
合には、発電要素２０と外装缶３０は外装缶３０の主面
方向で密着し、図２に示す外装缶３０の側面方向ではそ
れほど密着しない。したがってこの場合には、外装缶３
０の側面側には短絡防止テープ２０１を貼着しなくても
よい。
２０が外装缶３０と密着し、かつセパレータ２０３が収
縮した場合に短絡が生じやすい領域に貼着すればよい。
本リチウムイオン電池１のように角形の外装缶３０の場
合には、発電要素２０と外装缶３０は外装缶３０の主面
方向で密着し、図２に示す外装缶３０の側面方向ではそ
れほど密着しない。したがってこの場合には、外装缶３
０の側面側には短絡防止テープ２０１を貼着しなくても
よい。
【００１９】以上の構成を有するリチウムイオン電池１
によれば、充電時にはまず正極２０４においてコバルト
酸リチウム中のリチウムがイオンとなり（Ｌｉ→Ｌｉ+
＋ｅ-）、リチウムイオンＬｉ+がセパレータ２０３中を
流通して負極２０５側へ移動する。一方負極２０５側で
は、リチウムイオンＬｉ+は黒鉛を構成する炭素結晶の
層内に取り込まれる。
によれば、充電時にはまず正極２０４においてコバルト
酸リチウム中のリチウムがイオンとなり（Ｌｉ→Ｌｉ+
＋ｅ-）、リチウムイオンＬｉ+がセパレータ２０３中を
流通して負極２０５側へ移動する。一方負極２０５側で
は、リチウムイオンＬｉ+は黒鉛を構成する炭素結晶の
層内に取り込まれる。
【００２０】このような電池反応が通常行われるが、万
一充電に伴う発熱により電池内部の温度が上昇し、その
温度がセパレータ２０３の耐熱温度（１００℃程度）を
超える状態になっても外装缶３０との間のセパレータ２
０３の上部は短絡防止テープ２０１によって補強されて
いるため、正極側である外装缶３０と負極２０５側が短
絡するのが防止されて電池の安全性を保つことが可能と
なる。
一充電に伴う発熱により電池内部の温度が上昇し、その
温度がセパレータ２０３の耐熱温度（１００℃程度）を
超える状態になっても外装缶３０との間のセパレータ２
０３の上部は短絡防止テープ２０１によって補強されて
いるため、正極側である外装缶３０と負極２０５側が短
絡するのが防止されて電池の安全性を保つことが可能と
なる。
【００２１】（実施例）上記実施の形態に基づき、下記
の仕様を実施例のリチウムイオン電池として、また従来
型の内部短絡防止テープを用いない電池を比較例として
それぞれ作製し、両者の性能比較実験を行った。電池仕
様は以下の通りである。実施例と比較例の差異は、実施
例に内部短絡防止テープを貼着した点のみとした。 電池仕様 形式；角形リチウムイオン電池（縦４０ｍｍ×横３５ｍ
ｍ×厚み１０ｍｍ） 正極；Ａｌ/ＬｉＣｏＯ2 負極；Ｃｕ/Ｃ（黒鉛） セパレータ；ポリプロピレン製微多孔膜（シート状） 電解液；１Ｍ ＬｉＰＦ6─ＥＣ/ＤＭＣ（ＥＣ：ＤＭＣ
＝３０：７０の重量比） 実施例の内部短絡防止テープ；ポリプロピレン製、厚み
５０μｍ×幅１２ｍｍ、外装缶と発電要素の密着度が比
較的高い外装缶の両主面に対応し、発電要素に貼着し
た。 これらの電池を実施例と比較例で各５０個ずつ作製し
た。その後、内部短絡防止テープによる効果を確認する
ため、セパレータが熱収縮しやすい条件下（具体的には
１５０℃の恒温槽内）に各電池を放置し（２時間）、内
部短絡および内圧上昇により破裂する電池の個数を調べ
た。
の仕様を実施例のリチウムイオン電池として、また従来
型の内部短絡防止テープを用いない電池を比較例として
それぞれ作製し、両者の性能比較実験を行った。電池仕
様は以下の通りである。実施例と比較例の差異は、実施
例に内部短絡防止テープを貼着した点のみとした。 電池仕様 形式；角形リチウムイオン電池（縦４０ｍｍ×横３５ｍ
ｍ×厚み１０ｍｍ） 正極；Ａｌ/ＬｉＣｏＯ2 負極；Ｃｕ/Ｃ（黒鉛） セパレータ；ポリプロピレン製微多孔膜（シート状） 電解液；１Ｍ ＬｉＰＦ6─ＥＣ/ＤＭＣ（ＥＣ：ＤＭＣ
＝３０：７０の重量比） 実施例の内部短絡防止テープ；ポリプロピレン製、厚み
５０μｍ×幅１２ｍｍ、外装缶と発電要素の密着度が比
較的高い外装缶の両主面に対応し、発電要素に貼着し
た。 これらの電池を実施例と比較例で各５０個ずつ作製し
た。その後、内部短絡防止テープによる効果を確認する
ため、セパレータが熱収縮しやすい条件下（具体的には
１５０℃の恒温槽内）に各電池を放置し（２時間）、内
部短絡および内圧上昇により破裂する電池の個数を調べ
た。
【００２２】（実験結果と考察）上記実験の結果、実施
例と比較例の破裂個数はそれぞれ０個、２１個であっ
た。このように、比較例では多数破裂した条件下でも、
実施例では破裂の個数が皆無になるまで改善されてお
り、短絡防止テープによって内部短絡が良好に防止され
ているのが窺える。
例と比較例の破裂個数はそれぞれ０個、２１個であっ
た。このように、比較例では多数破裂した条件下でも、
実施例では破裂の個数が皆無になるまで改善されてお
り、短絡防止テープによって内部短絡が良好に防止され
ているのが窺える。
【００２３】なお、実施の形態および実施例で角形のリ
チウムイオン電池の例を示したが、本発明はこれに限定
するものではなく、円筒型電池に適用してもよい。この
場合、発電要素は外装缶の内壁の一周にわたり密着し易
いため、これに合わせて内部短絡防止テープを発電要素
の外周に一周させて貼着するのがよい。また、内部短絡
防止テープを用いる代わりに、同様の部材からなるシー
トを発電要素と外装缶の間に介挿させてもよい。また、
同様の部材ペーストとして外装缶の内壁に塗布してもよ
い。
チウムイオン電池の例を示したが、本発明はこれに限定
するものではなく、円筒型電池に適用してもよい。この
場合、発電要素は外装缶の内壁の一周にわたり密着し易
いため、これに合わせて内部短絡防止テープを発電要素
の外周に一周させて貼着するのがよい。また、内部短絡
防止テープを用いる代わりに、同様の部材からなるシー
トを発電要素と外装缶の間に介挿させてもよい。また、
同様の部材ペーストとして外装缶の内壁に塗布してもよ
い。
【００２４】さらに、本発明は外装缶が正極側、あるい
はアルミ製の外装缶である場合に限定するものではな
く、ニッケル─鉄製の外装缶を用いる場合においても、
セパレータの熱収縮に伴う短絡を抑制するという点で、
内部短絡の防止対策としてある程度の効果が期待でき
る。しかしながら外装缶が正極側となる構成に適用する
場合において、本発明の効果は特に高いため、これに適
用するのが最も望ましいと思われる。
はアルミ製の外装缶である場合に限定するものではな
く、ニッケル─鉄製の外装缶を用いる場合においても、
セパレータの熱収縮に伴う短絡を抑制するという点で、
内部短絡の防止対策としてある程度の効果が期待でき
る。しかしながら外装缶が正極側となる構成に適用する
場合において、本発明の効果は特に高いため、これに適
用するのが最も望ましいと思われる。
【００２５】さらに、内部短絡防止テープとしてポリプ
ロピレンを用いる例を示したが、ポリプロピレン、ポリ
エチレン、ポリイミド、ポリフェニルスルフィド等を用
いてもよい。これらはポリプロピレンとほぼ同等以上の
耐熱強度を有するものである。またセパレータより耐熱
強度が高くて耐電解液性のあるものであれば、これ以外
のものであってもよい。
ロピレンを用いる例を示したが、ポリプロピレン、ポリ
エチレン、ポリイミド、ポリフェニルスルフィド等を用
いてもよい。これらはポリプロピレンとほぼ同等以上の
耐熱強度を有するものである。またセパレータより耐熱
強度が高くて耐電解液性のあるものであれば、これ以外
のものであってもよい。
【００２６】
【発明の効果】 以上のことから明らかなように、本発
明は正極体と、正極体より幅広の負極体がセパレータを
介して巻き回されてなる発電要素を外装缶に収納し、外
装缶の開口部を封口したリチウムイオン電池であって、
外装缶と、発電要素外周面の前記開口部側の端部との間
で、少なくとも発電要素が外装缶と密着する領域との間
に、セパレータよりも耐熱強度の高い絶縁部材を介挿し
ているので、電池の異常発熱時にセパレータが熱収縮し
ても負極と外装缶とを確実に隔てることが可能であり、
電池の安全性を良好に維持することが出来るといった効
果がある。
明は正極体と、正極体より幅広の負極体がセパレータを
介して巻き回されてなる発電要素を外装缶に収納し、外
装缶の開口部を封口したリチウムイオン電池であって、
外装缶と、発電要素外周面の前記開口部側の端部との間
で、少なくとも発電要素が外装缶と密着する領域との間
に、セパレータよりも耐熱強度の高い絶縁部材を介挿し
ているので、電池の異常発熱時にセパレータが熱収縮し
ても負極と外装缶とを確実に隔てることが可能であり、
電池の安全性を良好に維持することが出来るといった効
果がある。
【図１】本発明の一適用例であるリチウムイオン電池１
の主要構成を示す概略組立図である。
の主要構成を示す概略組立図である。
【図２】リチウムイオン電池１を側面から見た一部断面
図である。
図である。
【図３】従来のリチウムイオン電池の側面からの内部を
示す一部断面図である。 （ａ）熱収縮前のセパレータの様子を示す一部断面図で
ある。 （ｂ）熱収縮後のセパレータの様子を示す一部断面図で
ある。
示す一部断面図である。 （ａ）熱収縮前のセパレータの様子を示す一部断面図で
ある。 （ｂ）熱収縮後のセパレータの様子を示す一部断面図で
ある。
１０ 封口板 ２０ 発電要素 ３０ 外装缶 ２０１ 短絡防止テープ ２０３ セパレータ ２０４ 正極 ２０５ 負極
Claims (3)
- 【請求項１】 正極体と、正極体より幅広の負極体がセ
パレータを介して巻き回されてなる発電要素を外装缶に
収納し、外装缶の開口部を封口したリチウムイオン電池
であって、 外装缶と、発電要素外周面の前記開口部側の端部との間
で、少なくとも発電要素が外装缶と密着する領域との間
に、セパレータよりも耐熱強度の高い絶縁部材を介挿し
たことを特徴とするリチウムイオン電池。 - 【請求項２】 前記絶縁部材は、樹脂テープであること
を特徴とする請求項１に記載のリチウムイオン電池。 - 【請求項３】 前記外装缶は角形であり、前記絶縁部材
は少なくとも当該角形外装缶の開口部における長辺に対
応する領域に介挿されていることを特徴とする請求項１
または２に記載のリチウムイオン電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11053195A JP2000251866A (ja) | 1999-03-01 | 1999-03-01 | リチウムイオン電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11053195A JP2000251866A (ja) | 1999-03-01 | 1999-03-01 | リチウムイオン電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000251866A true JP2000251866A (ja) | 2000-09-14 |
Family
ID=12936101
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11053195A Pending JP2000251866A (ja) | 1999-03-01 | 1999-03-01 | リチウムイオン電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000251866A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20020067304A (ko) * | 2001-02-16 | 2002-08-22 | 주식회사 네스캡 | 전기에너지 저장장치 |
| CN100362677C (zh) * | 2003-10-15 | 2008-01-16 | 三星Sdi株式会社 | 二次电池中具有分开的支撑带的电极组件 |
| CN115461926A (zh) * | 2020-04-23 | 2022-12-09 | 株式会社村田制作所 | 二次电池 |
| WO2023015518A1 (zh) * | 2021-08-12 | 2023-02-16 | 宁德新能源科技有限公司 | 电池及包含其的电子装置 |
| US11942603B2 (en) | 2018-08-13 | 2024-03-26 | Lg Energy Solution, Ltd. | Stack-folding type electrode assembly and lithium metal battery including the same |
-
1999
- 1999-03-01 JP JP11053195A patent/JP2000251866A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20020067304A (ko) * | 2001-02-16 | 2002-08-22 | 주식회사 네스캡 | 전기에너지 저장장치 |
| CN100362677C (zh) * | 2003-10-15 | 2008-01-16 | 三星Sdi株式会社 | 二次电池中具有分开的支撑带的电极组件 |
| US11942603B2 (en) | 2018-08-13 | 2024-03-26 | Lg Energy Solution, Ltd. | Stack-folding type electrode assembly and lithium metal battery including the same |
| CN115461926A (zh) * | 2020-04-23 | 2022-12-09 | 株式会社村田制作所 | 二次电池 |
| CN115461926B (zh) * | 2020-04-23 | 2023-09-22 | 株式会社村田制作所 | 二次电池 |
| WO2023015518A1 (zh) * | 2021-08-12 | 2023-02-16 | 宁德新能源科技有限公司 | 电池及包含其的电子装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
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| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20090811 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090825 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20091016 |
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| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20091110 |