JP2000277091A - Non-aqueous electrolyte secondary battery - Google Patents

Non-aqueous electrolyte secondary battery

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JP2000277091A
JP2000277091A JP11085183A JP8518399A JP2000277091A JP 2000277091 A JP2000277091 A JP 2000277091A JP 11085183 A JP11085183 A JP 11085183A JP 8518399 A JP8518399 A JP 8518399A JP 2000277091 A JP2000277091 A JP 2000277091A
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Japan
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battery
generating element
power generating
positive electrode
bag
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JP11085183A
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Japanese (ja)
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Mikito Nagata
幹人 永田
Hiroshi Nakahara
浩 中原
Hiroshi Mukai
寛 向井
Tetsuya Murai
村井  哲也
Shinya Kitano
真也 北野
Hiroyuki Yumoto
博幸 湯本
Mikio Okada
幹雄 岡田
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Japan Storage Battery Co Ltd
Original Assignee
Japan Storage Battery Co Ltd
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    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the safety while restraining the heat generation of a battery even if overcharge and internal short-circuit is generated by using aluminum having a specified purity or more for a positive electrode lead terminal of a positive plate provided in a power generating element with a separator and a negative plate. SOLUTION: An elliptic winding type power generating element is housed in a case so that a winding center axis is arranged nearly vertical to an opening part of the bag-like battery case having the airtight structure formed of a metal laminate resin film capable of preventing leakage of the electrolyte, intrusion of water from outside and capable of reducing the weight. Purity of the aluminum having the predetermined thickness and to be used for positive electrode lead terminal is set at 99.50% or more so as to prevent the generation of breakdown and ignition of a battery under the internal short-circuit condition, and surface temperature of the battery at the time of overcharge test is restrained to 120 deg.C or less. With this structure, excellent discharge characteristic can be obtained because of a small polarization without generating the lowering of battery characteristic and without complicating the manufacturing process. As a negative electrode terminal, a nickel alloy plate or a copper plate is used in usual.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、非水電解質二次電
池に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a non-aqueous electrolyte secondary battery.

【0002】[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。
2. Description of the Related Art In recent years, electronic devices such as a portable radio telephone, a portable personal computer, and a portable video camera have been developed, and various electronic devices have been reduced in size to be portable. Along with this, a battery having a high energy density and a light weight is also adopted as a built-in battery. A typical battery that satisfies such a requirement is an active material such as lithium metal or lithium alloy, or a host material containing lithium ions (here, a host material refers to a material that can occlude and release lithium ions). Lithium intercalation compound occluded in a certain carbon is used as a negative electrode material, and LiC
This is a non-aqueous electrolyte secondary battery using an aprotic organic solvent in which a lithium salt such as l04 and LiPF6 is dissolved as an electrolyte.

【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。
This non-aqueous electrolyte secondary battery has a negative electrode plate in which the above-mentioned negative electrode material is held on a negative electrode current collector as a support, and a reversible electrochemical reaction with lithium ions such as a lithium-cobalt composite oxide. The positive electrode plate, which holds the positive electrode active material that reacts on the positive electrode current collector that is the support, from the separator that holds the electrolytic solution and intervenes between the negative electrode plate and the positive electrode plate to prevent a short circuit between the two electrodes Has become.

【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。
[0004] Each of the positive electrode plate and the negative electrode plate is formed into a thin sheet or foil shape, and is a power generating element formed by sequentially laminating or spirally winding through a separator. Then, the power generating element is housed in a battery container made of a metal such as stainless steel, nickel-plated iron, or aluminum, and after injecting the electrolytic solution, hermetically sealed with a lid plate to assemble the battery.

【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。
However, when a metal battery container is used,
Although it is highly airtight and has excellent mechanical strength,
There are great restrictions on battery weight, battery container material and design.

【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。
In order to solve the problem, a method has been proposed in which a power generating element is housed in a bag-shaped unit cell case.
In particular, by using a metal laminated resin film having an airtight structure as a material of the bag-shaped unit cell case,
There is no leakage of electrolyte or intrusion of moisture or the like from the outside of the battery, and the battery can be reduced in weight.

【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。
[0007] The shape of the power generating element is a wound type,
In particular, when the cross section is non-circular or oval, the electrode surface area can be increased and the manufacturing process can be simplified.

【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
して所某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。
When such a non-aqueous electrolyte secondary battery is used in electronic equipment, a predetermined voltage is obtained as a unit cell or a plurality of cells connected in series. The single or plural batteries are housed in a housing made of resin or metal and resin together with the charge / discharge control circuit, and sealed so that the contents cannot be taken out, and used as a battery pack.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、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
ト樹脂フィルムを用いた電池は、金属電池容器のような
耐圧を有しないことから、高温環境下に放置されたり、
内圧が上昇したりした場合に、電池内部で発生した熱を
電池外部に放熱することが難しいといった問題があっ
た。特に、充放電制御回路の誤動作により、電池が過充
電状態や内部短絡などの異常な状態におかれた場合、電
池が発熱し、最悪の場合では熱逸走に至り、破裂もしく
は発火する可能性があった。
However, a battery using a metal-laminated resin film having an airtight structure as a material for a bag-shaped unit cell case does not have the pressure resistance of a metal battery container, and thus is not suitable for use in a high-temperature environment. Left alone,
When the internal pressure rises, there is a problem that it is difficult to radiate heat generated inside the battery to the outside of the battery. In particular, if the battery is placed in an abnormal state such as an overcharged state or an internal short circuit due to a malfunction of the charge / discharge control circuit, the battery will generate heat, and in the worst case, it will lead to thermal runaway and may burst or ignite. there were.

【0010】そこで、本発明は、電池が過充電状態また
は内部短絡を生じたような異常状態におかれても、電池
の発熱を抑え、安全性に優れた非水電解質電池を供給す
ることを目的とする。さらに本発明は,放電特性に優れ
た非水電解質電池を供給することを目的とする。
Accordingly, the present invention provides a non-aqueous electrolyte battery excellent in safety by suppressing heat generation of the battery even when the battery is in an abnormal state such as an overcharged state or an internal short circuit. Aim. Still another object of the present invention is to provide a non-aqueous electrolyte battery having excellent discharge characteristics.

【0011】[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備え、正極
リード端子に純度が99.50%以上のアルミニウムを
用いることを特徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION A non-aqueous electrolyte secondary battery according to the present invention has been made in view of the above problems, and has a power generating element having a positive electrode plate, a separator and a negative electrode plate, and a positive electrode lead. The terminal is characterized by using aluminum having a purity of 99.50% or more.

【0012】また、本発明になる非水電解質二次電池
は、気密構造を有する袋状単電池ケースに、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
面に垂直方向であるように収納されていることを特徴と
するものである。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。
Further, in the nonaqueous electrolyte secondary battery according to the present invention, an elliptical wound type power generating element is provided in an airtightly sealed bag-shaped unit cell case, the winding center axis of which is the opening surface of the bag-shaped unit cell case. In a vertical direction. It should be noted that the vertical direction does not only mean a completely vertical direction but also a substantially vertical direction.

【0013】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
ものである。
Further, the present invention is characterized in that the material of the bag-shaped unit cell case is a metal laminated resin film.

【0014】[0014]

【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おおむね垂直方
向となるように、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
負極リード端子である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings, taking a battery provided with an elliptical winding type power generating element as an example. The external appearance of the nonaqueous electrolyte secondary battery according to the present invention is shown in FIG. 1, and the winding center axis of the elliptical wound type power generation element is substantially perpendicular to the opening surface of the bag-shaped unit cell case. Thus, it is housed in a bag-shaped unit cell case.
In FIG. 1, 1 is a bag-shaped single cell case, 2 is a power generation element,
Reference numeral 3 denotes a winding central axis of the power generating element, 4 denotes a positive lead terminal, and 5 denotes a negative lead terminal.

【0015】本発明になる非水電解質二次電池において
は、正極リード端子に純度が99.50%以上のアルミ
ニウムを用いたことを特徴とするものである。
The non-aqueous electrolyte secondary battery according to the present invention is characterized in that aluminum having a purity of 99.50% or more is used for the positive electrode lead terminal.

【0016】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。
The shape of the power generating element used in the present invention is not limited to an elliptical wound type in cross section, but may be a circular wound type, a non-circular wound type in cross section, or a flat plate-type electrode plate. A power generating element having any shape can be used, such as a stack type in which the sheet-shaped electrode plate is folded and a type in which the sheet-shaped electrode plate is folded and stacked through a separator.

【0017】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。
In the present invention, a bag-shaped unit cell case having an airtight structure can be used, and a metal laminated resin film is preferably used as the material of the bag-shaped unit cell case.

【0018】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。
In the present invention, when the elliptical wound type power generating element is stored in the bag-shaped unit cell case, the winding center axis of the elliptical wound type power generating element is set at the opening surface of the bag-shaped unit cell case. Preferably it is vertical. The vertical direction is
It does not only mean completely vertical, but also generally vertical.

【0019】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。
As the material of the metal of the metal laminated resin film, aluminum, aluminum alloy, titanium foil and the like can be used.

【0020】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。
The material of the heat-welded portion of the metal laminated resin film may be any material as long as it is a thermoplastic polymer material such as polyethylene, polypropylene, polyethylene terephthalate and the like.

【0021】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。
Further, the resin layer and the metal foil layer of the metal laminated resin film are not limited to one layer each, but may be two or more layers.

【0022】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。
Examples of the bag-shaped unit cell case include a laminated case formed into an envelope by heat-welding a metal-laminated resin film, a case in which four sides of two metal-laminated resin sheets are heat-sealed, and a single case. Use a metal-laminated resin film case of any shape, such as one obtained by folding the sheet in two and heat-welding the three sides, or a laminating case in which a power-generating element is placed in a cup-shaped metal-laminated resin sheet. be able to.

【0023】本発明になる非水電解質二次電池に使用す
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。
The electrolyte solvent used for the nonaqueous electrolyte secondary battery according to the present invention includes ethylene carbonate, propylene carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, γ-butyrolactone, sulfolane, dimethyl sulfoxide, acetonitrile, dimethylformamide, dimethylacetamide. , 1,2-dimethoxyethane, 1,2-diethoxyethane, tetrahydrofuran,
A polar solvent such as 2-methyltetrahydrofuran, dioxolan, methyl acetate, or a mixture thereof may be used.

【0024】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。
The lithium salts dissolved in the organic solvent include LiPF6, LiClO4, LiBF4, LiAs
F6, LiCF3CO2, LiCF3SO3, LiN
(SO2CF3) 2, LiN (SO2CF2CF3)
2, LiN (COCF3) 2 and LiN (COCF2)
A salt such as CF3) 2 or a mixture thereof may be used.

【0025】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、絶縁性のポリエチ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。
The separator of the non-aqueous electrolyte secondary battery according to the present invention may be an insulating polyethylene microporous membrane impregnated with an electrolyte, a solid polymer electrolyte, or a solid polymer electrolyte. A gel electrolyte or the like may be used. Further, an insulating microporous film and a solid polymer electrolyte may be used in combination. Further, when a porous solid polymer electrolyte membrane is used as the solid polymer electrolyte, the electrolyte contained in the polymer and the electrolyte contained in the pores may be different.

【0026】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。
Further, as a compound capable of inserting and extracting lithium as a positive electrode material, an inorganic compound is represented by a composition formula L
ixMO2 or LiyM2O4 (where M is a transition metal, 0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 2), a composite oxide, an oxide having tunnel-like vacancies, or a metal chalcogenide having a layered structure is used. be able to. Specific examples thereof include LiCoO2, LiNiO2, and LiMn2O.
4, Li2Mn2O4, MnO2, FeO2, V2O
5, V6O13, TiO2, TiS2 and the like.
Examples of the organic compound include a conductive polymer such as polyaniline. Further, the above-mentioned various active materials may be mixed and used regardless of an inorganic compound or an organic compound.

【0027】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。
Further, as a compound as a negative electrode material, A
Alloys of lithium with l, Si, Pb, Sn, Zn, Cd, etc., transition metal oxides such as LiFe2O3, WO2, MoO2, carbonaceous materials such as graphite, carbon, Li5
Lithium nitride such as (Li3N) or metallic lithium foil, or a mixture thereof may be used.

【0028】[0028]

【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
熱溶着してなる金属ラミネート樹脂フィルムケースに収
納されたものであり、その外観を図1に示す。
Next, the present invention will be described based on preferred embodiments. [Example 1] In a nonaqueous electrolyte secondary battery according to the present invention, an elliptical wound-type power generating element including a positive electrode plate, an isolator, and a negative electrode plate heat welds a metal laminated resin film together with a nonaqueous electrolytic solution. FIG. 1 shows the external appearance of a metal-laminated resin film case.

【0029】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。
As the positive electrode active material, a lithium cobalt composite oxide was used. The positive electrode plate is obtained by holding the above-mentioned lithium cobalt composite oxide as an active material on a current collector. As the current collector, an aluminum foil having a thickness of 20 μm was used. The positive electrode plate is
6 parts of polyvinylidene fluoride as a binder and 3 parts of acetylene black as a conductive agent were mixed together with 91 parts of an active material, and N-methylpyrrolidone was appropriately added to prepare a paste. It was manufactured by coating and drying on both sides.

【0030】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。
The negative electrode plate was prepared by mixing 92 parts of graphite (graphite) as a host substance and 8 parts of polyvinylidene fluoride as a binder on both sides of a current collector, and adding N-methylpyrrolidone as appropriate. Was prepared by coating and drying. A 14 μm thick copper foil was used as the current collector of the negative electrode plate.

【0031】隔離体はポリエチレン微多孔膜とし、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。
The separator was a microporous polyethylene membrane, and the electrolyte was a mixed solution of ethylene carbonate: diethyl carbonate = 4: 6 (volume ratio) containing 1 mol / l of LiPF6.

【0032】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、50×35×4mmの大きさの発
電要素とした。ここで用いた正極リード端子は、純度が
99.50%以上である厚み100μmのアルミニウム
である。負極リード端子には厚み100μmのニッケル
合金板を用いた。負極リード端子には、銅板なども用い
ることができる。
The dimensions of the electrode plate are as follows.
Width 49mm, separator thickness 25μm, width 53mm,
The negative electrode plate has a thickness of 170 μm and a width of 51 mm, and the lead terminals are welded to the positive electrode plate and the negative electrode plate, respectively, and superimposed in order, with a rectangular core of polyethylene as a center, and a long side having a winding center axis of a power generating element. Was wound in an elliptical spiral shape so as to be parallel to the above, thereby forming a power generating element having a size of 50 × 35 × 4 mm. The positive electrode lead terminal used here is 100 μm thick aluminum having a purity of 99.50% or more. A nickel alloy plate having a thickness of 100 μm was used for the negative electrode lead terminal. A copper plate or the like can be used for the negative electrode lead terminal.

【0033】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。
Then, the insulating portion of the electrode is covered with a tape for winding made of polyethylene (adhesive is applied on one side in this case) and the width of the electrode (the length of the power generating element parallel to the winding central axis of the power generating element). Was attached to the side wall of the power generation element parallel to the winding center axis, and the power generation element was stopped and fixed.

【0034】これを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はその巻回中心軸が袋状金属
ラミネート樹脂フィルムケースの開口面に垂直となるよ
うに収納し、リード端子を固定して密封し、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。
This is accommodated in a metal laminated resin film case, and the elliptical wound type power generating element is housed so that the winding center axis is perpendicular to the opening surface of the bag-shaped metal laminated resin film case, and the lead terminals are fixed. And seal the electrolyte.
Each electrode and the separator were sufficiently wetted, and vacuum injection was performed in such an amount that no free electrolyte solution was present outside the power generating element.

【0035】図2は、図1に示した電池のA−A′断面
を示したものである。図2において、11は最外層の表
面保護用の12μm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14および負極リード端子15
は、厚み50〜100μmの銅、アルミニウム、ニッケ
ルなどの金属導体である。
FIG. 2 shows a cross section taken along the line AA 'of the battery shown in FIG. In FIG. 2, reference numeral 11 denotes a 12 μm PET film for protecting the surface of the outermost layer, 12 denotes a 9 μm aluminum foil as a barrier layer, and 13 denotes a 100 μm acid-modified low density polyethylene layer as a heat welding layer. A metal-laminated resin film case as a bag-shaped unit cell case for an airtight opening is composed of 11, 12, and 13. The outermost surface protective PET film 11 and an aluminum foil 12 as a barrier layer are bonded with a urethane-based adhesive. are doing.
Also, the positive lead terminal 14 and the negative lead terminal 15
Is a metal conductor of copper, aluminum, nickel or the like having a thickness of 50 to 100 μm.

【0036】最後に、密封溶着を行って、公称容量50
0mAhのラミネート単電池を試作した。
Finally, sealing welding is performed to obtain a nominal capacity of 50.
A prototype of a 0 mAh laminated cell was made.

【0037】[比較例1]正極リード端子に純度が9
9.00%以上かつ99.50%未満である厚み100
μmのアルミニウムを用いた以外は、実施例1と同様の
構成要素および作製方法で、ラミネート単電池を試作し
た。
COMPARATIVE EXAMPLE 1 A positive electrode having a purity of 9
Thickness 100 which is not less than 9.00% and less than 99.50%
A laminated unit cell was prototyped with the same components and manufacturing method as in Example 1 except that μm of aluminum was used.

【0038】[比較例2]正極リード端子に純度が9
9.00%未満である厚み100μmのアルミニウム−
マンガン合金を用いた以外は、実施例1と同様の構成要
素および作製方法で、ラミネート単電池を試作した。
[Comparative Example 2] The purity of the positive electrode lead terminal was 9
100 μm thick aluminum less than 9.00%
Except for using a manganese alloy, a laminated unit cell was prototyped with the same components and manufacturing method as in Example 1.

【0039】[放電試験例]比較例1および2と実施例に
なる500mAhのラミネート単電池を、周囲温度25
℃で電流500mA/電圧4.1Vの条件で3時間定電
流/定電圧充電を行った後、電流1000mAで放電し
た時に得られた放電特性を図3に示す。
[Discharge Test Example] The 500 mAh laminated single cells according to Comparative Examples 1 and 2 and Example were subjected to an ambient temperature of 25.
FIG. 3 shows discharge characteristics obtained when a constant current / constant voltage charge was performed at 500 ° C. and a voltage of 4.1 V for 3 hours and then discharged at a current of 1000 mA.

【0040】図3から明らかなように、比較例1および
2は放電時の分極が大きかったのに対し、実施例では分
極が小さく、良好な放電特性を示した。
As is clear from FIG. 3, Comparative Examples 1 and 2 had a large polarization at the time of discharge, while Examples had a small polarization and showed good discharge characteristics.

【0041】[安全性試験例]比較例1および2と実施例
になる500mAhのラミネート単電池を、周囲温度2
5℃で電流500mAで電圧10Vまで充電することに
より、過充電状態の電池の安全性についての試験を行っ
た結果を表1に示した。
[Safety Test Examples] The laminated cells of 500 mAh according to Comparative Examples 1 and 2 and Examples were subjected to an ambient temperature of 2
Table 1 shows the results of tests performed on the safety of the battery in an overcharged state by charging the battery to a voltage of 10 V at a current of 500 mA at 5 ° C.

【0042】また、電流500mA/電圧4.3Vの条
件で3時間定電流/定電圧充電を行った後、内部短絡を
模擬するためにφ1mmの針を電池に刺した場合の安全
性について試験を行った結果を表1に示す。なお、表中
の数字は,供試電池数20個に対してそれぞれ破裂、発
火に至った電池数である。
After performing constant-current / constant-voltage charging for 3 hours under the conditions of a current of 500 mA and a voltage of 4.3 V, a test was performed for safety when a needle of φ1 mm was inserted into the battery to simulate an internal short circuit. The results are shown in Table 1. The numbers in the table indicate the number of batteries that burst and ignited for each of the 20 test batteries.

【0043】[0043]

【表1】 [Table 1]

【0044】表1から明らかなように、比較例1および
2の電池は、いずれも破裂、発火を伴うような危険な状
態に陥ったのに対し、実施例の電池では、破裂、発火を
引き起こすことなく、非常に安全な結果が得られた。ま
た、過充電試験を行った際の電池表面温度も、比較例1
および2の電池では、最高500℃以上まで上がった電
池があったのに対し、実施例の電池では、最高で120
℃以下にまで電池表面温度を抑えることができた。
As is clear from Table 1, the batteries of Comparative Examples 1 and 2 all fell into a dangerous state involving rupture and ignition, while the batteries of Examples caused rupture and ignition. And very safe results were obtained. In addition, the battery surface temperature at the time of performing the overcharge test was also measured in Comparative Example 1.
In the batteries of Examples 2 and 3, some batteries had a maximum temperature of 500 ° C. or higher, while in the batteries of Examples,
The battery surface temperature was able to be suppressed to below ℃.

【0045】[0045]

【発明の効果】本発明によれば、電池特性の低下を招く
ことなく、発熱を伴うような異常状態下でも、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、
非水電解質電池を提供することができる。さらには、分
極の小さい放電特性の優れた非水電解質電池を提供する
ことができ、本発明の工業価値は極めて大きい。
According to the present invention, the battery characteristics are high, the safety is high, and the manufacturing process is not complicated even under abnormal conditions involving heat generation, without deteriorating the battery characteristics.
A non-aqueous electrolyte battery can be provided. Furthermore, a non-aqueous electrolyte battery with small polarization and excellent discharge characteristics can be provided, and the industrial value of the present invention is extremely large.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】非水電解質二次電池の外観図。FIG. 1 is an external view of a nonaqueous electrolyte secondary battery.

【図2】本発明になる非水電解質二次電池の、発電要素
の巻回中心軸に垂直な面で切断した断面(図1のA−
A′断面)を示す図。
FIG. 2 is a cross-sectional view of the non-aqueous electrolyte secondary battery according to the present invention, taken along a plane perpendicular to the winding center axis of the power generating element (A-
FIG.

【図3】本発明になる非水電解質二次電池の、2C放電
時の放電特性を示す図。
FIG. 3 is a diagram showing discharge characteristics at the time of 2C discharge of the nonaqueous electrolyte secondary battery according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

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 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Bag-shaped unit cell case 2 Power generation element 3 Center axis of winding of power generation element 4 Positive electrode lead terminal 5 Negative electrode lead terminal

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 AA13 CC02 CC06 CC10 DD13 EE04 FF02 GG09 HH13 JJ25 5H022 AA09 CC01 EE04 5H029 AJ12 AK02 AK03 AK05 AK16 AL02 AL03 AL06 AL07 AL08 AL12 AM03 AM04 AM05 AM07 BJ01 BJ14 DJ02 DJ05 EJ01 EJ11 HJ02 Continuation of the front page (72) Inventor Tetsuya Murai 1 Inosibabacho, Nishinosho, Kichijoin, Kyoto, Kyoto, Japan Inside of Nippon Battery Co., Ltd. (72) Shinya Kitano Nishinosho, Nishinosho, Kyoto, Kyoto Nobabacho No. 1 Japan Battery Co., Ltd. (72) Hiroyuki Yumoto Inventor Hiroyuki Yumoto Kinoshoin Nishinosho Ino Babacho, Minami-ku, Kyoto, Kyoto 1 Japan Battery Co., Ltd. (72) Inventor Mikio Okada Kyoto, Minami Kyoto 1F, Nishinosho-Inomabacho, Kichijo-ku, Tokyo F-term (reference) in Nihon Batteries Co., Ltd. AM05 AM07 BJ01 BJ14 DJ02 DJ05 EJ01 EJ11 HJ02

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 正極板と隔離体と負極板とを有する発電
要素を備えた非水電解質二次電池において、正極リード
端子に純度が99.50%以上のアルミニウムを用いた
ことを特徴とする非水電解質二次電池。
1. A non-aqueous electrolyte secondary battery provided with a power generating element having a positive electrode plate, a separator, and a negative electrode plate, wherein aluminum having a purity of 99.50% or more is used for a positive electrode lead terminal. Non-aqueous electrolyte secondary battery.
【請求項2】気密構造を有する袋状単電池ケースに、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。
2. An oval wound type power generating element is housed in a bag-shaped unit cell case having an airtight structure such that a winding central axis thereof is perpendicular to an opening surface of the bag-shaped unit cell case. The non-aqueous electrolyte secondary battery according to claim 1, wherein:
【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記載の非水電解質電池。
3. The non-aqueous electrolyte battery according to claim 1, wherein the material of the bag-shaped unit cell case is a metal laminated resin film.
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