JP2000277159A - 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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- JP2000277159A JP2000277159A JP11085204A JP8520499A JP2000277159A JP 2000277159 A JP2000277159 A JP 2000277159A JP 11085204 A JP11085204 A JP 11085204A JP 8520499 A JP8520499 A JP 8520499A JP 2000277159 A JP2000277159 A JP 2000277159A
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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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
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長円形
巻回型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、正極板の巻始め部分に合剤層を保
持しない正極基材部分が存在し、その合剤を保持してい
ない正極基材部分を折り返し、合剤層を保持していない
折り返した部分にアルミニウムを主成分とするリードを
超音波接合する。
供する。 【解決手段】正極板と隔離体と負極板とを有する長円形
巻回型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、正極板の巻始め部分に合剤層を保
持しない正極基材部分が存在し、その合剤を保持してい
ない正極基材部分を折り返し、合剤層を保持していない
折り返した部分にアルミニウムを主成分とするリードを
超音波接合する。
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等の電解質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等の電解質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。
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。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】シート状に成形された
正極板及び負極板を、セパレータを介して渦巻き状に巻
回した場合、正極板の巻始めの部分で、極板の幅方向に
切断した時に生じたバリがセパレータを突き破ることに
よって負極と接触し、短絡が生じるという問題点があっ
た。
正極板及び負極板を、セパレータを介して渦巻き状に巻
回した場合、正極板の巻始めの部分で、極板の幅方向に
切断した時に生じたバリがセパレータを突き破ることに
よって負極と接触し、短絡が生じるという問題点があっ
た。
【００１０】本発明はこのような課題を解決するために
なされたものであり、その目的とするところは、高エネ
ルギー密度でありながら、なおかつ安全性に優れた非水
電解質電池を提供することにある。
なされたものであり、その目的とするところは、高エネ
ルギー密度でありながら、なおかつ安全性に優れた非水
電解質電池を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は上記問題を鑑み
てなされたものであり、正極板と隔離体と負極板とを有
する長円形巻回型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、前記正極板の巻始め部
分に合剤層を保持しない正極基材部分が存在し、その合
剤層を保持していない正極基材部分を折り返したことを
特徴とする。
てなされたものであり、正極板と隔離体と負極板とを有
する長円形巻回型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、前記正極板の巻始め部
分に合剤層を保持しない正極基材部分が存在し、その合
剤層を保持していない正極基材部分を折り返したことを
特徴とする。
【００１２】また本発明は、合剤層を保持しない折り返
した正極基材部分に、アルミニウムを主成分とするリー
ドを超音波接合したことを特徴とする。
した正極基材部分に、アルミニウムを主成分とするリー
ドを超音波接合したことを特徴とする。
【００１３】さらに本発明は、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。
構造を有し、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。
【００１４】また本発明は、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。
金属ラミネート樹脂フィルムであることを特徴とする。
【００１５】
【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
２に示したものであり、長円形巻回型発電要素の巻回中
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、袋状単電池ケースに収納されている。図２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。
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
２に示したものであり、長円形巻回型発電要素の巻回中
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、袋状単電池ケースに収納されている。図２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。
【００１６】正極板の巻始め部分を図１に示す。図１お
いて、４は正極リード端子、９は正極合剤層、１０は正
極基材を折り返した部分、１１は正極合剤層を保持して
いない正極基材部分である。本発明になる非水電解質二
次電池においては、正極板の巻始め部分に合剤層を保持
しない正極基材部分が存在し、その合剤層を保持してい
ない正極基材部分を折り返し折り返していることを特徴
とする。また、正極合剤層を保持していない折り返した
部分にアルミニウムを主成分とするリードを超音波接合
することを特徴とする。
いて、４は正極リード端子、９は正極合剤層、１０は正
極基材を折り返した部分、１１は正極合剤層を保持して
いない正極基材部分である。本発明になる非水電解質二
次電池においては、正極板の巻始め部分に合剤層を保持
しない正極基材部分が存在し、その合剤層を保持してい
ない正極基材部分を折り返し折り返していることを特徴
とする。また、正極合剤層を保持していない折り返した
部分にアルミニウムを主成分とするリードを超音波接合
することを特徴とする。
【００１７】なお、正極合剤層を保持していない正極基
材部分１１には、両面とも正極合剤層９が存在しないの
で、正極合剤層を保持していない正極基材部分１１を折
り返す場合、その折り目がシート状正極基材の短軸方向
とほぼ平行であればよく、折り返す方向は、図１に示し
たように表方向でもよいし、あるいは逆の裏方向でもよ
い。
材部分１１には、両面とも正極合剤層９が存在しないの
で、正極合剤層を保持していない正極基材部分１１を折
り返す場合、その折り目がシート状正極基材の短軸方向
とほぼ平行であればよく、折り返す方向は、図１に示し
たように表方向でもよいし、あるいは逆の裏方向でもよ
い。
【００１８】また、正極リードを正極基材に超音波接合
する場合、正極リードを図１に示したように、正極合剤
層を保持していない折り返した部分に挟み込んでもよい
し、折り返した部分に挟み込まずに、折り返した部分に
重ねて超音波接合してもよい。
する場合、正極リードを図１に示したように、正極合剤
層を保持していない折り返した部分に挟み込んでもよい
し、折り返した部分に挟み込まずに、折り返した部分に
重ねて超音波接合してもよい。
【００１９】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。
【００２０】本発明においては、袋状単電池ケースの材
質として、金属ラミネート樹脂フィルムを使用するもの
である。
質として、金属ラミネート樹脂フィルムを使用するもの
である。
【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。
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。
【００２５】本発明になる非水電解質二次電池に使用す
る電解液の溶媒には、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。
る電解液の溶媒には、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電解質塩として
は、ＬｉＰＦ6、ＬｉＣｌＯ4、ＬｉＢＦ４、ＬｉＡｓＦ
６、ＬｉＣＦ３ＣＯ２、ＬｉＣＦ３ＳＯ３、ＬｉＮ（Ｓ
Ｏ２ＣＦ３）２、ＬｉＮ（ＳＯ２ＣＦ２ＣＦ３）２、Ｌ
ｉＮ（ＣＯＣＦ３）２およびＬｉＮ（ＣＯＣＦ２ＣＦ
３）２などの塩もしくはこれらの混合物でもよい。
は、ＬｉＰＦ6、ＬｉＣｌＯ4、ＬｉＢＦ４、ＬｉＡｓＦ
６、ＬｉＣＦ３ＣＯ２、ＬｉＣＦ３ＳＯ３、ＬｉＮ（Ｓ
Ｏ２ＣＦ３）２、ＬｉＮ（ＳＯ２ＣＦ２ＣＦ３）２、Ｌ
ｉＮ（ＣＯＣＦ３）２およびＬｉＮ（ＣＯＣＦ２ＣＦ
３）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。
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。
【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。
する。
【００３１】［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。
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。
【００３２】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20μｍのアルミ箔を用いた。正極板は、結着剤である
ポリフッ化ビニリデン７部と導電剤であるアセチレンブ
ラック４部とを活物質８９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、こ
の合剤を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20μｍのアルミ箔を用いた。正極板は、結着剤である
ポリフッ化ビニリデン７部と導電剤であるアセチレンブ
ラック４部とを活物質８９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、こ
の合剤を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。
【００３３】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）９１部と結着剤としてのポ
リフッ化ビニリデン９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）９１部と結着剤としてのポ
リフッ化ビニリデン９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。
【００３４】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。
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。
【００３５】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１９０μｍ、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、６０×３５×４ｍｍ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１９０μｍ、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、６０×３５×４ｍｍの大きさの発電要素とした。
【００３６】そして、電極の絶縁部分をポリプロピレン
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。
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。
【００３７】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。
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。
【００３８】図３は、図２に示した電池の、リード端子
取り出し部分の拡大断面（図２のＡ−Ａ′断面）を示し
たものである。図３において、６は最外層の表面保護用
である１２μｍのＰＥＴフィルム、７はバリア層として
９μｍのアルミニウム箔、８は熱溶着層として１００μ
ｍの酸変性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６と７と８とからなり、最外層の表面保護用ＰＥＴフ
ィルム６とバリア層としてのアルミニウム箔７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５０〜１００μｍの銅、
アルミニウム、ニッケルなどの金属導体である。
取り出し部分の拡大断面（図２のＡ−Ａ′断面）を示し
たものである。図３において、６は最外層の表面保護用
である１２μｍのＰＥＴフィルム、７はバリア層として
９μｍのアルミニウム箔、８は熱溶着層として１００μ
ｍの酸変性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６と７と８とからなり、最外層の表面保護用ＰＥＴフ
ィルム６とバリア層としてのアルミニウム箔７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５０〜１００μｍの銅、
アルミニウム、ニッケルなどの金属導体である。
【００３９】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。
０ｍＡｈのラミネート単電池を試作した。
【００４０】本実施例の正極板の巻きはじめ部分の構成
を図１に示す。９は正極合剤層を、１０は、巻始め部分
の正極板の合剤層を保持していない部分を折り返してい
る部分であり、１１は正極合剤層を保持していない正極
基材部分、４は合剤層が保持されていない折り返した部
分に超音波接合されたアルミニウムを主成分とするリー
ドを示す。
を図１に示す。９は正極合剤層を、１０は、巻始め部分
の正極板の合剤層を保持していない部分を折り返してい
る部分であり、１１は正極合剤層を保持していない正極
基材部分、４は合剤層が保持されていない折り返した部
分に超音波接合されたアルミニウムを主成分とするリー
ドを示す。
【００４１】本発明の正極板を用いて長円形巻回型発電
要素を１０００個作成し、５００Ｖの交流電圧による絶
縁試験をおこなった結果を表１に示す。
要素を１０００個作成し、５００Ｖの交流電圧による絶
縁試験をおこなった結果を表１に示す。
【００４２】［比較例１］巻き始め部分の正極合剤層が
保持されていない部分にリードを接合したのみの極板を
作製し、この正極板を用いて長円形巻回型発電要素を１
０００個作成し、５００Ｖの交流電圧による絶縁試験を
おこなった結果を表１に示す
保持されていない部分にリードを接合したのみの極板を
作製し、この正極板を用いて長円形巻回型発電要素を１
０００個作成し、５００Ｖの交流電圧による絶縁試験を
おこなった結果を表１に示す
【００４３】
【表１】
【００４４】表１に示すように、比較例において９７％
の不良率になったことに対して、本発明の電池は、絶縁
テストにおいて、ほとんど短絡がみとめられなかった。
比較例１の電池の絶縁テストで不良となった発電体を解
体・調査した結果、不良品のうち９０％が正極板の巻き
はじめの切断部分のバリによる短絡が原因であることが
わかった。
の不良率になったことに対して、本発明の電池は、絶縁
テストにおいて、ほとんど短絡がみとめられなかった。
比較例１の電池の絶縁テストで不良となった発電体を解
体・調査した結果、不良品のうち９０％が正極板の巻き
はじめの切断部分のバリによる短絡が原因であることが
わかった。
【００４５】［実施例２］つぎに、実施例１と同様の本
発明の電池を５０個試作し、ＳＢＡのリチウム二次電池
安全性評価基準評価基準ガイドラインで定められている
圧壊試験をおこなった。電池を二枚の鉄製平板間に電池
の電極面が平板と平行になるようにはさみ１３ＫＮの力
を加えたときの結果を表２に示す。
発明の電池を５０個試作し、ＳＢＡのリチウム二次電池
安全性評価基準評価基準ガイドラインで定められている
圧壊試験をおこなった。電池を二枚の鉄製平板間に電池
の電極面が平板と平行になるようにはさみ１３ＫＮの力
を加えたときの結果を表２に示す。
【００４６】［比較例２］比較例１と同様の電池を５０
個試作し、実施例２と同様に圧壊試験をおこなった。結
果を表２に示す。
個試作し、実施例２と同様に圧壊試験をおこなった。結
果を表２に示す。
【００４７】
【表２】
【００４８】本発明の電池は、圧壊試験においても非常
に安全性に優れていることがわかった。
に安全性に優れていることがわかった。
【００４９】
【発明の効果】本発明によれば、正極板の巻きはじめの
合剤層が保持していない正極基材部分を折り曲げること
により、切断部分のバリによる内部短絡を防ぐことがで
きる。また、非水電解質二次電池の製造工程において短
絡による歩留まりを低減することができ、かつ安全性に
優れた非水電解質電池を提供することができる。
合剤層が保持していない正極基材部分を折り曲げること
により、切断部分のバリによる内部短絡を防ぐことがで
きる。また、非水電解質二次電池の製造工程において短
絡による歩留まりを低減することができ、かつ安全性に
優れた非水電解質電池を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の正極板の巻きはじめ部分の構成を示す
図。
図。
【図２】非水電解質二次電池の外観図。
【図３】本発明になる非水電解質二次電池の、リード端
子取り出し部分の拡大断面図（図１のＡ−Ａ′断面）。
子取り出し部分の拡大断面図（図１のＡ−Ａ′断面）。
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 ＰＥＴフィルム ７ アルミニウム箔 ８ 酸変性低密度ポリエチレン層 ９ 正極合剤層 １０ 正極基材を折り返した部分 １１ は正極合剤層を保持していない正極基材部分
───────────────────────────────────────────────────── 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 BB04 CC10 DD06 DD13 EE04 5H014 AA04 BB05 BB08 CC01 CC07 EE01 EE05 5H022 AA09 BB02 BB17 CC30 EE04 5H029 AJ12 AJ14 AK01 AK03 AK05 AK16 AK19 AL01 AL06 AL12 AL19 AM01 AM02 AM03 AM07 BJ04 BJ14 CJ03 CJ05 DJ02 DJ05 DJ07 EJ01 EJ12 HJ12
Claims (4)
- 【請求項１】 正極板と隔離体と負極板とを有する長円
形巻回型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、前記正極板の巻始め部分に合剤
層を保持しない正極基材部分が存在し、その合剤層を保
持していない正極基材部分を折り返したことを特徴とす
る非水電解質二次電池。 - 【請求項２】 合剤層を保持しない折り返した正極基材
部分に、アルミニウムを主成分とするリードを超音波接
合したことを特徴とする、請求項１記載の非水電解質二
次電池。 - 【請求項３】 袋状単電池ケースが気密構造を有し、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または２記載の非水電解質二次
電池。 - 【請求項４】 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１〜３
記載の非水電解質電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11085204A JP2000277159A (ja) | 1999-03-29 | 1999-03-29 | 非水電解質二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11085204A JP2000277159A (ja) | 1999-03-29 | 1999-03-29 | 非水電解質二次電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000277159A true JP2000277159A (ja) | 2000-10-06 |
Family
ID=13852089
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11085204A Pending JP2000277159A (ja) | 1999-03-29 | 1999-03-29 | 非水電解質二次電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000277159A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006012835A (ja) * | 2004-06-23 | 2006-01-12 | Samsung Sdi Co Ltd | 二次電池 |
| JP2008218202A (ja) * | 2007-03-05 | 2008-09-18 | Sony Corp | 電極および電池 |
| JP2008251260A (ja) * | 2007-03-29 | 2008-10-16 | Sanyo Electric Co Ltd | 電池及び電池の製造方法 |
| JP2009076301A (ja) * | 2007-09-20 | 2009-04-09 | Nec Tokin Corp | 非水電解質二次電池 |
| JP2009170365A (ja) * | 2008-01-18 | 2009-07-30 | Sanyo Electric Co Ltd | 密閉電池 |
| JP2015153691A (ja) * | 2014-02-18 | 2015-08-24 | 日立マクセル株式会社 | 非水電解質二次電池 |
| JP7446444B2 (ja) | 2020-08-03 | 2024-03-08 | エルジー エナジー ソリューション リミテッド | 断線防止層を含む電極組立体及びその製造方法 |
-
1999
- 1999-03-29 JP JP11085204A patent/JP2000277159A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006012835A (ja) * | 2004-06-23 | 2006-01-12 | Samsung Sdi Co Ltd | 二次電池 |
| JP2008218202A (ja) * | 2007-03-05 | 2008-09-18 | Sony Corp | 電極および電池 |
| JP2008251260A (ja) * | 2007-03-29 | 2008-10-16 | Sanyo Electric Co Ltd | 電池及び電池の製造方法 |
| JP2009076301A (ja) * | 2007-09-20 | 2009-04-09 | Nec Tokin Corp | 非水電解質二次電池 |
| JP2009170365A (ja) * | 2008-01-18 | 2009-07-30 | Sanyo Electric Co Ltd | 密閉電池 |
| JP2015153691A (ja) * | 2014-02-18 | 2015-08-24 | 日立マクセル株式会社 | 非水電解質二次電池 |
| JP7446444B2 (ja) | 2020-08-03 | 2024-03-08 | エルジー エナジー ソリューション リミテッド | 断線防止層を含む電極組立体及びその製造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A711 | Notification of change in applicant |
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