JP2000277065A - 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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- JP2000277065A JP2000277065A JP11084076A JP8407699A JP2000277065A JP 2000277065 A JP2000277065 A JP 2000277065A JP 11084076 A JP11084076 A JP 11084076A JP 8407699 A JP8407699 A JP 8407699A JP 2000277065 A JP2000277065 A JP 2000277065A
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- heat
- cell case
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- 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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- Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】軽くしかも安全かつ安価な非水電解質電池を提
供する。 【解決手段】正極板と隔離体と負極板とを有する発電要
素を袋状単電池ケースに収納した非水電解質二次電池に
おいて、前記袋状単電池ケースの集電リードが取り付け
られている熱溶着封口部の幅が、少なくとも一か所の集
電リードが取り付けられていない熱溶着封口部の幅より
も大きくする。
供する。 【解決手段】正極板と隔離体と負極板とを有する発電要
素を袋状単電池ケースに収納した非水電解質二次電池に
おいて、前記袋状単電池ケースの集電リードが取り付け
られている熱溶着封口部の幅が、少なくとも一か所の集
電リードが取り付けられていない熱溶着封口部の幅より
も大きくする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、発電要素が袋状単
電池ケースに収納された非水電解質二次電池に関する。
電池ケースに収納された非水電解質二次電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、携帯用無線電話、携帯用パソコ
ン、携帯用ビデオカメラ等の電子機器が開発され、各種
電子機器が携帯可能な程度に小型化されている。それに
伴って、内蔵される電池としても、高エネルギー密度を
有し、且つ軽量なものが採用されている。そのような要
求を満たす典型的な電池は、特にリチウム金属やリチウ
ム合金等の活物質、又はリチウムイオンをホスト物質
（ここでホスト物質とは、リチウムイオンを吸蔵及び放
出できる物質をいう。）である炭素に吸蔵させたリチウ
ムインターカレーション化合物を負極材料とし、ＬｉＣ
ｌＯ４、ＬｉＰＦ６等のリチウム塩を溶解した非プロト
ン性の有機溶媒を電解液とする非水電解質二次電池であ
る。
ン、携帯用ビデオカメラ等の電子機器が開発され、各種
電子機器が携帯可能な程度に小型化されている。それに
伴って、内蔵される電池としても、高エネルギー密度を
有し、且つ軽量なものが採用されている。そのような要
求を満たす典型的な電池は、特にリチウム金属やリチウ
ム合金等の活物質、又はリチウムイオンをホスト物質
（ここでホスト物質とは、リチウムイオンを吸蔵及び放
出できる物質をいう。）である炭素に吸蔵させたリチウ
ムインターカレーション化合物を負極材料とし、ＬｉＣ
ｌＯ４、ＬｉＰＦ６等のリチウム塩を溶解した非プロト
ン性の有機溶媒を電解液とする非水電解質二次電池であ
る。
【０００３】この非水電解質二次電池は、上記の負極材
料をその支持体である負極集電体に保持してなる負極
板、リチウムコバルト複合酸化物のようにリチウムイオ
ンと可逆的に電気化学反応をする正極活物質をその支持
体である正極集電体に保持してなる正極板、電解液を保
持するとともに負極板と正極板との間に介在して両極の
短絡を防止するセパレータからなっている。
料をその支持体である負極集電体に保持してなる負極
板、リチウムコバルト複合酸化物のようにリチウムイオ
ンと可逆的に電気化学反応をする正極活物質をその支持
体である正極集電体に保持してなる正極板、電解液を保
持するとともに負極板と正極板との間に介在して両極の
短絡を防止するセパレータからなっている。
【０００４】そして、上記正極板及び負極板は、いずれ
も薄いシートないし箔状に成形されたものを、セパレー
タを介して順に積層又は渦巻き状に巻回した発電要素と
する。そしてこの発電要素を、ステンレス、ニッケルメ
ッキを施した鉄、又はアルミニウム製等の金属からなる
電池容器に収納され、電解液を注液後、蓋板で密封固着
して、電池が組み立てられる。
も薄いシートないし箔状に成形されたものを、セパレー
タを介して順に積層又は渦巻き状に巻回した発電要素と
する。そしてこの発電要素を、ステンレス、ニッケルメ
ッキを施した鉄、又はアルミニウム製等の金属からなる
電池容器に収納され、電解液を注液後、蓋板で密封固着
して、電池が組み立てられる。
【０００５】ところが、金属製電池容器を用いた場合、
気密性が高く、かつ機械的強度に優れてはいるものの、
電池の軽量化や電池容器の材料、デザインには大きな制
約となる。
気密性が高く、かつ機械的強度に優れてはいるものの、
電池の軽量化や電池容器の材料、デザインには大きな制
約となる。
【０００６】その問題を解決するものとして、発電要素
を袋状単電池ケースに収納する方法が提案されている。
特に、袋状単電池ケースの材質として、気密構造を有す
る金属ラミネート樹脂フィルムを使用することにより、
電解液の漏液や電池外部からの水分等の侵入がなく、か
つ電池の軽量化を図ることができる。
を袋状単電池ケースに収納する方法が提案されている。
特に、袋状単電池ケースの材質として、気密構造を有す
る金属ラミネート樹脂フィルムを使用することにより、
電解液の漏液や電池外部からの水分等の侵入がなく、か
つ電池の軽量化を図ることができる。
【０００７】また、発電要素の形状としては、巻回型、
特に断面が非円形あるいは長円形とすることにより、電
極表面積を大きくすることができ、製造工程も簡単とな
る。
特に断面が非円形あるいは長円形とすることにより、電
極表面積を大きくすることができ、製造工程も簡単とな
る。
【０００８】このような非水電解質二次電池を電子機器
に用いる場合、単電池又は複数個の直列接続したものと
して所望の電圧を得るようにする。この単数又は複数個
の電池は、充放電制御回路とともに樹脂もしくは金属と
樹脂からなる筐体に収納され、内容物を取り出せないよ
う封口して電池パックとして用いられる。
に用いる場合、単電池又は複数個の直列接続したものと
して所望の電圧を得るようにする。この単数又は複数個
の電池は、充放電制御回路とともに樹脂もしくは金属と
樹脂からなる筐体に収納され、内容物を取り出せないよ
う封口して電池パックとして用いられる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】前記の袋状単電池ケー
スを用いた非水電解質電池を高温下で使用した場合、電
解液の分解によって発生した気体や電解液の蒸気によっ
て電池の内圧が上昇する。これによって熱溶着封口部に
応力が加わり、熱溶着封口部において電池の内側から剥
離が発生して、ついには単電池ケースの開口に至る。ま
た、高温下で単電池ケースが開口すると、電解液の粘度
が低いために漏液が発生する問題がある。
スを用いた非水電解質電池を高温下で使用した場合、電
解液の分解によって発生した気体や電解液の蒸気によっ
て電池の内圧が上昇する。これによって熱溶着封口部に
応力が加わり、熱溶着封口部において電池の内側から剥
離が発生して、ついには単電池ケースの開口に至る。ま
た、高温下で単電池ケースが開口すると、電解液の粘度
が低いために漏液が発生する問題がある。
【００１０】ここで、従来、非水電解質電池を用いて電
池パックを形成する場合、電池パック内に保護回路を設
置することが多いが、この保護回路は電池の集電リード
が取付けられている付近に設置されることが多い。これ
は、保護回路の設置場所が集電リードから遠くなるほど
リード片が長くなり、電池で軽量化をはかっても電池パ
ックでの軽量化が達成できないためである。また、前記
のように高温下で電池を使用して漏液が発生した場合、
電解液が集電リードを伝って保護回路と接触すると保護
回路が故障することがある。この故障によって保護回路
が誤作動した場合、電池が過充電状態になるなどの問題
が発生する。したがって、何らかの原因で電池の内圧が
上昇して袋状単電池ケースが開口して漏液が発生した場
合において、電解液の接触による保護回路の故障を抑制
することが望まれている。
池パックを形成する場合、電池パック内に保護回路を設
置することが多いが、この保護回路は電池の集電リード
が取付けられている付近に設置されることが多い。これ
は、保護回路の設置場所が集電リードから遠くなるほど
リード片が長くなり、電池で軽量化をはかっても電池パ
ックでの軽量化が達成できないためである。また、前記
のように高温下で電池を使用して漏液が発生した場合、
電解液が集電リードを伝って保護回路と接触すると保護
回路が故障することがある。この故障によって保護回路
が誤作動した場合、電池が過充電状態になるなどの問題
が発生する。したがって、何らかの原因で電池の内圧が
上昇して袋状単電池ケースが開口して漏液が発生した場
合において、電解液の接触による保護回路の故障を抑制
することが望まれている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明になる非水電解質
二次電池は、上記問題を鑑みてなされたものであり、正
極板と隔離体と負極板とを有する発電要素を袋状単電池
ケースに収納し、袋状単電池ケースの集電リードが取り
付けられている熱溶着封口部の幅が、少なくとも一か所
の集電リードが取り付けられていない熱溶着封口部の幅
よりも大きいことを特徴とする。
二次電池は、上記問題を鑑みてなされたものであり、正
極板と隔離体と負極板とを有する発電要素を袋状単電池
ケースに収納し、袋状単電池ケースの集電リードが取り
付けられている熱溶着封口部の幅が、少なくとも一か所
の集電リードが取り付けられていない熱溶着封口部の幅
よりも大きいことを特徴とする。
【００１２】また本発明は、袋状単電池ケースが気密構
造を有し、長円形巻回形発電要素がその巻回中心軸が袋
状単電池ケースの開口面に垂直方向であるように収納さ
れていることを特徴とする、さらに本発明は、袋状単電
池ケースの材質が金属ラミネート樹脂フィルムであるこ
とを特徴とする。
造を有し、長円形巻回形発電要素がその巻回中心軸が袋
状単電池ケースの開口面に垂直方向であるように収納さ
れていることを特徴とする、さらに本発明は、袋状単電
池ケースの材質が金属ラミネート樹脂フィルムであるこ
とを特徴とする。
【００１３】また本発明は、一枚の長方形の金属ラミネ
ート樹脂フィルムの相対する辺どおしを溶着した円筒形
袋状単電池ケースに発電要素を収納した非水電解質二次
電池において、前記円筒形袋状単電池ケースの一方の開
口部から集電リードが取り出されて熱溶着封口され、他
方の開口部は熱溶着封口され、集電リードが取り出され
ている熱溶着封口部の幅が、他方の熱溶着封口部の幅よ
りも大きいことを特徴とする。
ート樹脂フィルムの相対する辺どおしを溶着した円筒形
袋状単電池ケースに発電要素を収納した非水電解質二次
電池において、前記円筒形袋状単電池ケースの一方の開
口部から集電リードが取り出されて熱溶着封口され、他
方の開口部は熱溶着封口され、集電リードが取り出され
ている熱溶着封口部の幅が、他方の熱溶着封口部の幅よ
りも大きいことを特徴とする。
【００１４】さらに本発明は、集電リードが取り付けら
れている熱溶着封口部が屈曲していることを特徴とす
る。
れている熱溶着封口部が屈曲していることを特徴とす
る。
【００１５】前記の手段によって、何らかの原因で電池
の内圧が上昇した場合において、集電リードが取り付け
られている熱溶着封口部よりも先に熱溶着の幅が短い他
の封口部にて開封するので、集電リードに取り付けられ
ている保護回路が電解液と接触してしまうことを回避す
ることが可能となり、漏液が発生した場合においても保
護回路の誤作動を抑制できて電池の安全性を確保するこ
とができる。
の内圧が上昇した場合において、集電リードが取り付け
られている熱溶着封口部よりも先に熱溶着の幅が短い他
の封口部にて開封するので、集電リードに取り付けられ
ている保護回路が電解液と接触してしまうことを回避す
ることが可能となり、漏液が発生した場合においても保
護回路の誤作動を抑制できて電池の安全性を確保するこ
とができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を、、長円形
巻回型発電要素を備えた電池を例として、図面を参照し
て説明する。本発明になる非水電解質二次電池の外観は
図１に示したものであり、長円形巻回型発電要素がその
巻回中心軸が袋状単電池ケースの開口面に垂直となるよ
うに、袋状単電池ケースに収納されている。図１におい
て、１は袋状単電池ケース、２は発電要素、３は発電要
素の巻回中心軸、４は正極リード端子、５は負極リード
端子、６は一枚の長方形の金属ラミネート樹脂フィルム
の相対する辺どおしを溶着した熱溶着封口部、７はリー
ド端子が取り付けられている熱溶着封口部、８はリード
端子が取り付けられていない熱溶着封口部、である。
巻回型発電要素を備えた電池を例として、図面を参照し
て説明する。本発明になる非水電解質二次電池の外観は
図１に示したものであり、長円形巻回型発電要素がその
巻回中心軸が袋状単電池ケースの開口面に垂直となるよ
うに、袋状単電池ケースに収納されている。図１におい
て、１は袋状単電池ケース、２は発電要素、３は発電要
素の巻回中心軸、４は正極リード端子、５は負極リード
端子、６は一枚の長方形の金属ラミネート樹脂フィルム
の相対する辺どおしを溶着した熱溶着封口部、７はリー
ド端子が取り付けられている熱溶着封口部、８はリード
端子が取り付けられていない熱溶着封口部、である。
【００１７】本発明になる非水電解質二次電池において
は、袋状単電池ケースの集電リードが取り付けられてい
る熱溶着封口部の幅が、少なくとも一か所の集電リード
が取り付けられていない熱溶着封口部の幅よりも大きい
ことを特徴とするものである。
は、袋状単電池ケースの集電リードが取り付けられてい
る熱溶着封口部の幅が、少なくとも一か所の集電リード
が取り付けられていない熱溶着封口部の幅よりも大きい
ことを特徴とするものである。
【００１８】本発明に使用する発電要素の形状として
は、断面が長円形巻回型に限られるものではなく、断面
が円形巻回型や非円形巻回型、あるいは平板型極板をセ
パレータを介して積層するスタック型や、シート状極板
を折りたたんでセパレータを介して積層する型など、あ
らゆる形状の発電要素を使用することができる。
は、断面が長円形巻回型に限られるものではなく、断面
が円形巻回型や非円形巻回型、あるいは平板型極板をセ
パレータを介して積層するスタック型や、シート状極板
を折りたたんでセパレータを介して積層する型など、あ
らゆる形状の発電要素を使用することができる。
【００１９】また本発明においては、気密構造を有する
袋状単電池ケースを使用することができ、袋状単電池ケ
ースの材質としては金属ラミネート樹脂フィルムを使用
することが好ましい。
袋状単電池ケースを使用することができ、袋状単電池ケ
ースの材質としては金属ラミネート樹脂フィルムを使用
することが好ましい。
【００２０】本発明において、長円形巻回型発電要素を
袋状単電池ケースに収納する場合には、長円形巻回型発
電要素はその巻回中心軸が袋状単電池ケースの開口面に
垂直方向であることが好ましい。なお、垂直方向とは、
完全な垂直のみを意味するのではなく、おおむね垂直な
方向も意味する。
袋状単電池ケースに収納する場合には、長円形巻回型発
電要素はその巻回中心軸が袋状単電池ケースの開口面に
垂直方向であることが好ましい。なお、垂直方向とは、
完全な垂直のみを意味するのではなく、おおむね垂直な
方向も意味する。
【００２１】金属ラミネート樹脂フィルムの金属の材質
としては、アルミニウム、アルミニウム合金、チタン箔
などを使用することができる。
としては、アルミニウム、アルミニウム合金、チタン箔
などを使用することができる。
【００２２】金属ラミネート樹脂フィルムの熱溶着部の
材質としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエ
チレンテレフタレートなどの熱可塑性高分子材料であれ
ばどのような物質でもよい。
材質としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエ
チレンテレフタレートなどの熱可塑性高分子材料であれ
ばどのような物質でもよい。
【００２３】また、金属ラミネート樹脂フィルムの樹脂
層や金属箔層は、それぞれ１層に限定されるものではな
く、２層以上であってもかまわない。
層や金属箔層は、それぞれ１層に限定されるものではな
く、２層以上であってもかまわない。
【００２４】また袋状単電池ケースとしては、金属ラミ
ネート樹脂フィルムを熱溶着することによって封筒状に
成形したラミネートケースや、２枚の金属ラミネート樹
脂シートの４辺を熱溶着したものや、一枚のシートを二
つ折りにして３辺を熱溶着したもの、金属ラミネート樹
脂シートをプレス成形してカップ状にしたものに発電要
素を入れるようなラミネートケースなど、あらゆる形状
の金属ラミネート樹脂フィルムケースを用いることがで
きる。
ネート樹脂フィルムを熱溶着することによって封筒状に
成形したラミネートケースや、２枚の金属ラミネート樹
脂シートの４辺を熱溶着したものや、一枚のシートを二
つ折りにして３辺を熱溶着したもの、金属ラミネート樹
脂シートをプレス成形してカップ状にしたものに発電要
素を入れるようなラミネートケースなど、あらゆる形状
の金属ラミネート樹脂フィルムケースを用いることがで
きる。
【００２５】本発明になる非水電解質二次電池のに使用
する電解液溶媒としては、エチレンカーボネート、プロ
ピレンカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチル
カーボネート、γ−ブチロラクトン、スルホラン、ジメ
チルスルホキシド、アセトニトリル、ジメチルホルムア
ミド、ジメチルアセトアミド、１，２−ジメトキシエタ
ン、１，２−ジエトキシエタン、テトラヒドロフラン、
２−メチルテトラヒドロフラン、ジオキソラン、メチル
アセテート等の極性溶媒、もしくはこれらの混合物を使
用してもよい。
する電解液溶媒としては、エチレンカーボネート、プロ
ピレンカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチル
カーボネート、γ−ブチロラクトン、スルホラン、ジメ
チルスルホキシド、アセトニトリル、ジメチルホルムア
ミド、ジメチルアセトアミド、１，２−ジメトキシエタ
ン、１，２−ジエトキシエタン、テトラヒドロフラン、
２−メチルテトラヒドロフラン、ジオキソラン、メチル
アセテート等の極性溶媒、もしくはこれらの混合物を使
用してもよい。
【００２６】また、有機溶媒に溶解するリチウム塩とし
ては、ＬｉＰＦ6、ＬｉＣｌＯ4、ＬｉＢＦ４、ＬｉＡｓ
Ｆ６、ＬｉＣＦ３ＣＯ２、ＬｉＣＦ３ＳＯ３、ＬｉＮ
（ＳＯ２ＣＦ３）２、ＬｉＮ（ＳＯ２ＣＦ２ＣＦ３）
２、ＬｉＮ（ＣＯＣＦ３）２およびＬｉＮ（ＣＯＣＦ２
ＣＦ３）２などの塩もしくはこれらの混合物でもよい。
ては、ＬｉＰＦ6、ＬｉＣｌＯ4、ＬｉＢＦ４、ＬｉＡｓ
Ｆ６、ＬｉＣＦ３ＣＯ２、ＬｉＣＦ３ＳＯ３、ＬｉＮ
（ＳＯ２ＣＦ３）２、ＬｉＮ（ＳＯ２ＣＦ２ＣＦ３）
２、ＬｉＮ（ＣＯＣＦ３）２およびＬｉＮ（ＣＯＣＦ２
ＣＦ３）２などの塩もしくはこれらの混合物でもよい。
【００２７】また、本発明になる非水電解質二次電池の
隔離体としては、絶縁性のポリプロピレン微多孔膜に電
解液を含浸したものや、高分子固体電解質、高分子固体
電解質に電解液を含有させたゲル状電解質等も使用でき
る。また、絶縁性の微多孔膜と高分子固体電解質等を組
み合わせて使用してもよい。さらに、高分子固体電解質
として有孔性高分子固体電解質膜を使用する場合、高分
子中に含有させる電解液と、細孔中に含有させる電解液
とが異なっていてもよい。
隔離体としては、絶縁性のポリプロピレン微多孔膜に電
解液を含浸したものや、高分子固体電解質、高分子固体
電解質に電解液を含有させたゲル状電解質等も使用でき
る。また、絶縁性の微多孔膜と高分子固体電解質等を組
み合わせて使用してもよい。さらに、高分子固体電解質
として有孔性高分子固体電解質膜を使用する場合、高分
子中に含有させる電解液と、細孔中に含有させる電解液
とが異なっていてもよい。
【００２８】さらに、正極材料たるリチウムを吸蔵放出
可能な化合物としては、無機化合物としては、組成式Ｌ
ｉｘＭＯ２、またはＬｉｙＭ２Ｏ４（ただしＭ は遷移
金属、０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦２ ）で表される、複合酸
化物、トンネル状の空孔を有する酸化物、層状構造の金
属カルコゲン化物を用いることができる。その具体例と
しては、ＬｉＣｏＯ２ 、ＬｉＮｉＯ２、ＬｉＭｎ２Ｏ
４ 、Ｌｉ２Ｍｎ２Ｏ４、ＭｎＯ２、ＦｅＯ２、Ｖ２Ｏ
５、Ｖ６Ｏ１３、ＴｉＯ２、ＴｉＳ２等が挙げられる。
また、有機化合物としては、例えばポリアニリン等の導
電性ポリマー等が挙げられる。さらに、無機化合物、有
機化合物を問わず、上記各種活物質を混合して用いても
よい。
可能な化合物としては、無機化合物としては、組成式Ｌ
ｉｘＭＯ２、またはＬｉｙＭ２Ｏ４（ただしＭ は遷移
金属、０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦２ ）で表される、複合酸
化物、トンネル状の空孔を有する酸化物、層状構造の金
属カルコゲン化物を用いることができる。その具体例と
しては、ＬｉＣｏＯ２ 、ＬｉＮｉＯ２、ＬｉＭｎ２Ｏ
４ 、Ｌｉ２Ｍｎ２Ｏ４、ＭｎＯ２、ＦｅＯ２、Ｖ２Ｏ
５、Ｖ６Ｏ１３、ＴｉＯ２、ＴｉＳ２等が挙げられる。
また、有機化合物としては、例えばポリアニリン等の導
電性ポリマー等が挙げられる。さらに、無機化合物、有
機化合物を問わず、上記各種活物質を混合して用いても
よい。
【００２９】さらに、負極材料たる化合物としては、Ａ
ｌ、Ｓｉ、Ｐｂ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｃｄ等とリチウムとの合
金、ＬｉＦｅ２Ｏ３、ＷＯ２、ＭｏＯ２等の遷移金属酸
化物、グラファイト、カーボン等の炭素質材料、Ｌｉ５
（Ｌｉ３Ｎ）等の窒化リチウム、もしくは金属リチウム
箔、又はこれらの混合物を用いてもよい。
ｌ、Ｓｉ、Ｐｂ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｃｄ等とリチウムとの合
金、ＬｉＦｅ２Ｏ３、ＷＯ２、ＭｏＯ２等の遷移金属酸
化物、グラファイト、カーボン等の炭素質材料、Ｌｉ５
（Ｌｉ３Ｎ）等の窒化リチウム、もしくは金属リチウム
箔、又はこれらの混合物を用いてもよい。
【００３０】
【実施例】次に、本発明を好適な実施例にもとづき説明
する。 ［実施例１］本発明になる非水電解質二次電池は、正極
板と隔離体と負極板とからなる長円形巻回型発電要素が
非水系の電解液（図示省略）とともに金属ラミネート樹
脂フィルムを熱溶着してなる袋状単電池ケースに収納さ
れたものであり、その外観を図１に示す。
する。 ［実施例１］本発明になる非水電解質二次電池は、正極
板と隔離体と負極板とからなる長円形巻回型発電要素が
非水系の電解液（図示省略）とともに金属ラミネート樹
脂フィルムを熱溶着してなる袋状単電池ケースに収納さ
れたものであり、その外観を図１に示す。
【００３１】正極活物質にはリチウムコバルト複合酸化
物を用いた。正極板は集電体に上記のリチウムコバルト
複合酸化物が活物質として保持したものである。集電体
は厚さ２０μｍのアルミニウム箔を用いた。正極板は、
結着剤であるポリフッ化ビニリデン６部と導電剤である
アセチレンブラック３部とを活物質９１部とともに混合
し、適宜Ｎ−メチルピロリドンを加えてペースト状に調
製した後、その集電体材料の両面に塗布、乾燥すること
によって製作した。
物を用いた。正極板は集電体に上記のリチウムコバルト
複合酸化物が活物質として保持したものである。集電体
は厚さ２０μｍのアルミニウム箔を用いた。正極板は、
結着剤であるポリフッ化ビニリデン６部と導電剤である
アセチレンブラック３部とを活物質９１部とともに混合
し、適宜Ｎ−メチルピロリドンを加えてペースト状に調
製した後、その集電体材料の両面に塗布、乾燥すること
によって製作した。
【００３２】負極板は、集電体の両面に、ホスト物質と
してのグラファイト（黒鉛）９２部と結着剤としてのポ
リフッ化ビニリデン８部とを混合し、適宜Ｎ−メチルピ
ロリドンを加えてペースト状に調製したものを塗布、乾
燥することによって製作した。負極板の集電体は、厚さ
１４μｍの銅箔を用いた。
してのグラファイト（黒鉛）９２部と結着剤としてのポ
リフッ化ビニリデン８部とを混合し、適宜Ｎ−メチルピ
ロリドンを加えてペースト状に調製したものを塗布、乾
燥することによって製作した。負極板の集電体は、厚さ
１４μｍの銅箔を用いた。
【００３３】隔離体はポリプロピレン微多孔膜とし、ま
た、電解液は、ＬｉＰＦ６を１ｍｏｌ／ｌ含むエチレン
カーボネート：ジエチルカーボネート＝４：６（体積
比）の混合液とした。
た、電解液は、ＬｉＰＦ６を１ｍｏｌ／ｌ含むエチレン
カーボネート：ジエチルカーボネート＝４：６（体積
比）の混合液とした。
【００３４】極板の寸法は、正極板が厚さ１８０μｍ、
幅４９ｍｍ、セパレータが厚さ２５μｍ、幅５３ｍｍ、
負極板が厚さ１７０μｍ、幅５１ｍｍであり、正極板及
び負極板にそれぞれリード端子を溶接し、順に重ね合わ
せてポリエチレンの長方形状の巻芯を中心として、長辺
が発電要素の巻回中心軸と平行になるよう、その周囲に
長円渦状に巻回して、５２×３５×４ｍｍの大きさの発
電要素とした。
幅４９ｍｍ、セパレータが厚さ２５μｍ、幅５３ｍｍ、
負極板が厚さ１７０μｍ、幅５１ｍｍであり、正極板及
び負極板にそれぞれリード端子を溶接し、順に重ね合わ
せてポリエチレンの長方形状の巻芯を中心として、長辺
が発電要素の巻回中心軸と平行になるよう、その周囲に
長円渦状に巻回して、５２×３５×４ｍｍの大きさの発
電要素とした。
【００３５】そして、電極の絶縁部分をポリエチレンか
らなる巻き止め用テープ（ここでは接着剤が片面に塗布
されている）で電極幅（発電要素の巻回中心軸と平行な
発電要素の長さ）に相当する長さを、巻回中心軸と平行
な発電要素側壁部分に貼り付け、発電要素を巻き止め固
定した。
らなる巻き止め用テープ（ここでは接着剤が片面に塗布
されている）で電極幅（発電要素の巻回中心軸と平行な
発電要素の長さ）に相当する長さを、巻回中心軸と平行
な発電要素側壁部分に貼り付け、発電要素を巻き止め固
定した。
【００３６】袋状単電池ケースは、一枚の長方形の金属
ラミネート樹脂フィルムの相対する辺どおしを溶着して
円筒形袋状とし、この円筒形袋状単電池ケースに、長円
形巻回形発電要素がその巻回中心軸が袋状単電池ケース
の開口面に垂直方向となるように収納し、円筒形袋状単
電池ケースの一方の開口部から集電リードを取り出して
リード端子を固定して熱溶着封口し、他方の開口部は、
その開口部から電解液を、各電極と隔離体が十分湿潤
し、発電要素外にフリーな電解液が存在しない量を真空
注液した後、熱溶着封口した。
ラミネート樹脂フィルムの相対する辺どおしを溶着して
円筒形袋状とし、この円筒形袋状単電池ケースに、長円
形巻回形発電要素がその巻回中心軸が袋状単電池ケース
の開口面に垂直方向となるように収納し、円筒形袋状単
電池ケースの一方の開口部から集電リードを取り出して
リード端子を固定して熱溶着封口し、他方の開口部は、
その開口部から電解液を、各電極と隔離体が十分湿潤
し、発電要素外にフリーな電解液が存在しない量を真空
注液した後、熱溶着封口した。
【００３７】図２は、図１に示した電池の、リード端子
取り出し部の溶着部拡大断面図（図１のＡ−Ａ′断面）
である。図２において、１１は最外層の表面保護用の１
２μｍのＰＥＴフィルム、１２はバリア層として９μｍ
のアルミニウム箔、１３は熱溶着層として１００μｍの
酸変性低密度ポリエチレン層である。気密封口用の袋状
単電池ケースとしての金属ラミネート樹脂フィルムケー
スは１１と１２と１３とからなり、最外層の表面保護用
ＰＥＴフィルム１１とバリア層としてのアルミニウム箔
１２はウレタン系接着剤で接着している。また、正極リ
ード端子４および負極リード端子５は、厚み５０〜１０
０μｍの銅、アルミニウム、ニッケルなどの金属導体で
ある。
取り出し部の溶着部拡大断面図（図１のＡ−Ａ′断面）
である。図２において、１１は最外層の表面保護用の１
２μｍのＰＥＴフィルム、１２はバリア層として９μｍ
のアルミニウム箔、１３は熱溶着層として１００μｍの
酸変性低密度ポリエチレン層である。気密封口用の袋状
単電池ケースとしての金属ラミネート樹脂フィルムケー
スは１１と１２と１３とからなり、最外層の表面保護用
ＰＥＴフィルム１１とバリア層としてのアルミニウム箔
１２はウレタン系接着剤で接着している。また、正極リ
ード端子４および負極リード端子５は、厚み５０〜１０
０μｍの銅、アルミニウム、ニッケルなどの金属導体で
ある。
【００３８】図３は試作した電池の平面図を示したもの
で、図３における記号４〜８は図１と同じものを示して
いる。リード端子が取り付けられている熱溶着封口部７
の幅は４ｍｍであり、これと反対側に位置してリード端
子が取り付けられていない熱溶着封口部８の幅は３ｍｍ
である。このようにして、公称容量５００ｍＡｈのラミ
ネート単電池を試作した。
で、図３における記号４〜８は図１と同じものを示して
いる。リード端子が取り付けられている熱溶着封口部７
の幅は４ｍｍであり、これと反対側に位置してリード端
子が取り付けられていない熱溶着封口部８の幅は３ｍｍ
である。このようにして、公称容量５００ｍＡｈのラミ
ネート単電池を試作した。
【００３９】［実施例２］図４に平面図を示したよう
な、一枚の金属ラミネート樹脂シートを二つ折りにして
重ね合わせて三方の開口部を熱溶着した袋状単電池ケー
スを使用した。図４において、記号４、５、７は図１と
同じものを示し、９および１０はリード端子が取り出さ
れていない熱溶着封口部である。リード端子が取りつけ
られた熱溶着封口部７の幅は４ｍｍ、他の２方の熱溶着
封口部９および１０の幅は３ｍｍである以外は、実施例
１と同様のラミネート単電池を試作した。
な、一枚の金属ラミネート樹脂シートを二つ折りにして
重ね合わせて三方の開口部を熱溶着した袋状単電池ケー
スを使用した。図４において、記号４、５、７は図１と
同じものを示し、９および１０はリード端子が取り出さ
れていない熱溶着封口部である。リード端子が取りつけ
られた熱溶着封口部７の幅は４ｍｍ、他の２方の熱溶着
封口部９および１０の幅は３ｍｍである以外は、実施例
１と同様のラミネート単電池を試作した。
【００４０】［実施例３］図５に平面図を示したよう
な、二枚の金属ラミネート樹脂シートを重ね合わせて四
方の開口部を熱溶着した袋状単電池ケースを使用した。
図５において、記号４〜１０は図４と同じものを示し、
１１はリード端子が取り出されていない熱溶着封口部で
ある。リード端子が取りつけられた熱溶着封口部７の幅
は４ｍｍ、他の三方の熱溶着封口部の幅は３ｍｍである
以外は、実施例１と同様のラミネート単電池を試作し
た。
な、二枚の金属ラミネート樹脂シートを重ね合わせて四
方の開口部を熱溶着した袋状単電池ケースを使用した。
図５において、記号４〜１０は図４と同じものを示し、
１１はリード端子が取り出されていない熱溶着封口部で
ある。リード端子が取りつけられた熱溶着封口部７の幅
は４ｍｍ、他の三方の熱溶着封口部の幅は３ｍｍである
以外は、実施例１と同様のラミネート単電池を試作し
た。
【００４１】［実施例４］リード端子が取り付けられて
いる熱溶着封口部の幅を６ｍｍとし、これと反対側に位
置してリード端子が取り付けられていない熱溶着封口部
の幅を３ｍｍとした以外は実施例１と同様のラミネート
単電池を試作した。そして、図６に縦断面を示したよう
に、リード端子が取り付けられている熱溶着封口部を屈
曲させた。なお、図６における記号は、図１と同じもの
を示している。
いる熱溶着封口部の幅を６ｍｍとし、これと反対側に位
置してリード端子が取り付けられていない熱溶着封口部
の幅を３ｍｍとした以外は実施例１と同様のラミネート
単電池を試作した。そして、図６に縦断面を示したよう
に、リード端子が取り付けられている熱溶着封口部を屈
曲させた。なお、図６における記号は、図１と同じもの
を示している。
【００４２】［比較例１］実施例１で使用したのと同
じ、封筒状に三方を熱溶着した形状の袋状単電池ケース
を使用した。ただし、リード端子が取り付けられている
熱溶着封口部は幅３ｍｍであり、これと反対側に位置す
るリード端子が取り付けられていない熱溶着封口部は４
ｍｍとした。これ以外は、実施例１と同様のラミネート
単電池を試作した。
じ、封筒状に三方を熱溶着した形状の袋状単電池ケース
を使用した。ただし、リード端子が取り付けられている
熱溶着封口部は幅３ｍｍであり、これと反対側に位置す
るリード端子が取り付けられていない熱溶着封口部は４
ｍｍとした。これ以外は、実施例１と同様のラミネート
単電池を試作した。
【００４３】［比較例２］実施例２で使用したのと同
じ、一枚の金属ラミネート樹脂シートを二つ折りにして
重ね合わせて三方の開口部を熱溶着した袋状単電池ケー
スを使用した。ただし、リード端子が取りつけられた熱
溶着封口部の幅は３ｍｍ、他の二方のリード端子が取り
付けられていない熱溶着封口部の幅は４ｍｍとした。こ
れ以外は、実施例１と同様のラミネート単電池を試作し
た。
じ、一枚の金属ラミネート樹脂シートを二つ折りにして
重ね合わせて三方の開口部を熱溶着した袋状単電池ケー
スを使用した。ただし、リード端子が取りつけられた熱
溶着封口部の幅は３ｍｍ、他の二方のリード端子が取り
付けられていない熱溶着封口部の幅は４ｍｍとした。こ
れ以外は、実施例１と同様のラミネート単電池を試作し
た。
【００４４】実施例１〜４および比較例１、２の電池各
１００セルずつを用いて、次の試験をおこなった。すな
わち、１ＣｍＡ（５００ｍＡ）／４．１Ｖ−３時間充電
した後、８５℃にて３０日間保持した。保持した後、袋
状単電池ケースの熱溶着封口部を目視にて観察した。そ
の結果を表１に示す。
１００セルずつを用いて、次の試験をおこなった。すな
わち、１ＣｍＡ（５００ｍＡ）／４．１Ｖ−３時間充電
した後、８５℃にて３０日間保持した。保持した後、袋
状単電池ケースの熱溶着封口部を目視にて観察した。そ
の結果を表１に示す。
【００４５】
【表１】
【００４６】表１より、本発明実施例１〜４になる電池
は８５℃放置時の袋状単電池ケースの開口率が低かっ
た。袋状単電池ケースが開口した場合、集電リード取付
部の熱溶着封口部が開口する確率を比べたとき、本発明
実施例１〜４は比較例１、２よりも低い確率であった。
は８５℃放置時の袋状単電池ケースの開口率が低かっ
た。袋状単電池ケースが開口した場合、集電リード取付
部の熱溶着封口部が開口する確率を比べたとき、本発明
実施例１〜４は比較例１、２よりも低い確率であった。
【００４７】
【発明の効果】前述のように、電池が異状にさらされて
袋状単電池ケースが開口した場合、本発明実施例になる
電池は集電リードを取り付けた熱溶着封口部で開口する
確率が小さいことがわかった。これによって、電解液が
漏液した場合において、電池パックを形成した時に集電
リード近傍に取り付ける保護回路の故障を抑制すること
が可能となる。
袋状単電池ケースが開口した場合、本発明実施例になる
電池は集電リードを取り付けた熱溶着封口部で開口する
確率が小さいことがわかった。これによって、電解液が
漏液した場合において、電池パックを形成した時に集電
リード近傍に取り付ける保護回路の故障を抑制すること
が可能となる。
【００４８】本発明によれば、電池特性の低下を招くこ
となく、安全性の高い、かつ製造工程における煩雑さを
招くことのない、袋状単電池ケースとしての金属ラミネ
ート樹脂フィルムケースに長円形巻回型発電要素が収納
された非水電解質電池を提供することができる。
となく、安全性の高い、かつ製造工程における煩雑さを
招くことのない、袋状単電池ケースとしての金属ラミネ
ート樹脂フィルムケースに長円形巻回型発電要素が収納
された非水電解質電池を提供することができる。
【００４９】さらに本発明によれば、集電リード端子が
取り付けられている熱溶着封口部を屈曲させることによ
り、集電リード端子の金属が露出している部分を曲げる
必要がなくなり、集電リード端子の金属が折れることは
なく、さらに電池全体の体積を小さくすることができ
る。
取り付けられている熱溶着封口部を屈曲させることによ
り、集電リード端子の金属が露出している部分を曲げる
必要がなくなり、集電リード端子の金属が折れることは
なく、さらに電池全体の体積を小さくすることができ
る。
【００５０】また、本発明は、発電要素をたとえば薄い
シート状のソフトケースに収納しているので、気密性に
優れかつシーリング工程の煩雑さを解消することがで
き、もって安価な製造、軽量化が可能となる。
シート状のソフトケースに収納しているので、気密性に
優れかつシーリング工程の煩雑さを解消することがで
き、もって安価な製造、軽量化が可能となる。
【００５１】加えて、単電池が気密性に優れるため、従
来のようにハードケース自体の気密性は問題にならな
い。それゆえに、ワンタッチ式の組立構造とすることが
できるため、電池パックの製造を極めて容易にすること
ができる。さらに、電池収納容器には、インサート成形
された外部機器接続用の端子が形成されているので、な
お一層のこと、製造工程の容易化並びに製造コストの削
減ができる。
来のようにハードケース自体の気密性は問題にならな
い。それゆえに、ワンタッチ式の組立構造とすることが
できるため、電池パックの製造を極めて容易にすること
ができる。さらに、電池収納容器には、インサート成形
された外部機器接続用の端子が形成されているので、な
お一層のこと、製造工程の容易化並びに製造コストの削
減ができる。
【００５２】
【図１】非水電解質二次電池の外観図。
【図２】本発明になる非水電解質二次電池の、リード取
り出し部の溶着部の拡大断面図（図１のＡ−Ａ′断
面）。
り出し部の溶着部の拡大断面図（図１のＡ−Ａ′断
面）。
【図３】本発明の実施例１になる非水電解質電池の平面
図。
図。
【図４】本発明の実施例２になる非水電解質電池の平面
図。
図。
【図５】本発明の実施例３になる非水電解質電池の平面
図。
図。
【図６】本発明の実施例４になる非水電解質電池の縦断
面図
面図
１ 袋状単電池ケース ２ 発電要素 ３ 発電要素の巻回中心軸 ４ 正極リード端子 ５ 負極リード端子 ６ 一枚の長方形の金属ラミネート樹脂フィルムの相対
する辺どおしを溶着した熱溶着封口部 ７ リード端子が取り付けられている熱溶着封口部 ８ リード端子が取り付けられていない熱溶着封口部
する辺どおしを溶着した熱溶着封口部 ７ リード端子が取り付けられている熱溶着封口部 ８ リード端子が取り付けられていない熱溶着封口部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村井 哲也 京都府京都市南区吉祥院西ノ庄猪之馬場町 １番地 日本電池株式会社内 (72)発明者 北野 真也 京都府京都市南区吉祥院西ノ庄猪之馬場町 １番地 日本電池株式会社内 (72)発明者 湯本 博幸 京都府京都市南区吉祥院西ノ庄猪之馬場町 １番地 日本電池株式会社内 (72)発明者 岡田 幹雄 京都府京都市南区吉祥院西ノ庄猪之馬場町 １番地 日本電池株式会社内 Ｆターム(参考） 5H011 AA09 AA13 AA17 CC02 CC06 CC10 DD06 DD13 EE04 FF02 GG09 HH02 KK01 KK03 5H022 AA09 AA18 BB02 BB12 BB19 CC03 CC19 EE01 KK01 5H029 AJ12 AJ14 AJ15 AK03 AL07 AM03 AM05 AM07 BJ01 BJ14 BJ27 CJ02 CJ03 CJ05 DJ02 DJ05 DJ12 EJ01 EJ12 HJ04 HJ12
Claims (5)
- 【請求項１】正極板と隔離体と負極板とを有する発電要
素を袋状単電池ケースに収納した非水電解質二次電池に
おいて、前記袋状単電池ケースの集電リードが取り付け
られている熱溶着封口部の幅が、少なくとも一か所の集
電リードが取り付けられていない熱溶着封口部の幅より
も大きいことを特徴とする非水電解質二次電池。 - 【請求項２】袋状単電池ケースが気密構造を有し、長円
形巻回形発電要素がその巻回中心軸が袋状単電池ケース
の開口面に垂直方向であるように収納されていることを
特徴とする、請求項１記載の非水電解質二次電池。 - 【請求項３】袋状単電池ケースの材質が金属ラミネート
樹脂フィルムであることを特徴とする、請求項１または
２記載の非水電解質二次電池。 - 【請求項４】一枚の長方形の金属ラミネート樹脂フィル
ムの相対する辺どおしを溶着した円筒形袋状単電池ケー
スに発電要素を収納し、前記円筒形袋状単電池ケースの
一方の開口部から集電リードが取り出されて熱溶着封口
され、他方の開口部は熱溶着封口され、集電リードが取
り出されている熱溶着封口部の幅が、他方の熱溶着封口
部の幅よりも大きいことを特徴とする、請求項２記載の
非水電解質二次電池。 - 【請求項５】集電リードが取り付けられている熱溶着封
口部が屈曲していることを特徴とする、請求項４記載の
非水電解質二次電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11084076A JP2000277065A (ja) | 1999-03-26 | 1999-03-26 | 非水電解質二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11084076A JP2000277065A (ja) | 1999-03-26 | 1999-03-26 | 非水電解質二次電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000277065A true JP2000277065A (ja) | 2000-10-06 |
Family
ID=13820405
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11084076A Pending JP2000277065A (ja) | 1999-03-26 | 1999-03-26 | 非水電解質二次電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000277065A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002063702A2 (en) * | 2001-02-08 | 2002-08-15 | Eveready Battery Company, Inc. | Apparatus and method for assembling a flexible battery that is electrolyte-tight |
| JP2007220409A (ja) * | 2006-02-15 | 2007-08-30 | Nec Tokin Corp | リチウムイオン電池およびそれを用いた組電池 |
| CN110447122A (zh) * | 2017-03-17 | 2019-11-12 | 戴森技术有限公司 | 储能设备 |
| CN113904067A (zh) * | 2021-09-28 | 2022-01-07 | 一汽解放汽车有限公司 | 失效电芯隔离装置、方法及电池 |
| CN113904067B (zh) * | 2021-09-28 | 2024-06-04 | 一汽解放汽车有限公司 | 失效电芯隔离装置、方法及电池 |
-
1999
- 1999-03-26 JP JP11084076A patent/JP2000277065A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002063702A2 (en) * | 2001-02-08 | 2002-08-15 | Eveready Battery Company, Inc. | Apparatus and method for assembling a flexible battery that is electrolyte-tight |
| WO2002063702A3 (en) * | 2001-02-08 | 2003-12-11 | Eveready Battery Inc | Apparatus and method for assembling a flexible battery that is electrolyte-tight |
| US6676714B2 (en) | 2001-02-08 | 2004-01-13 | Eveready Battery Company, Inc. | Apparatus and method for assembling a flexible battery that is electrolyte-tight |
| JP2007220409A (ja) * | 2006-02-15 | 2007-08-30 | Nec Tokin Corp | リチウムイオン電池およびそれを用いた組電池 |
| US8617731B2 (en) | 2006-02-15 | 2013-12-31 | Nec Energy Devices, Ltd. | Film-covered battery and assembled battery |
| CN110447122A (zh) * | 2017-03-17 | 2019-11-12 | 戴森技术有限公司 | 储能设备 |
| CN113904067A (zh) * | 2021-09-28 | 2022-01-07 | 一汽解放汽车有限公司 | 失效电芯隔离装置、方法及电池 |
| CN113904067B (zh) * | 2021-09-28 | 2024-06-04 | 一汽解放汽车有限公司 | 失效电芯隔离装置、方法及电池 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20051213 |