JP2000315497A - インサイドアウト構造の円筒形電池 - Google Patents
インサイドアウト構造の円筒形電池Info
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- JP2000315497A JP2000315497A JP11124323A JP12432399A JP2000315497A JP 2000315497 A JP2000315497 A JP 2000315497A JP 11124323 A JP11124323 A JP 11124323A JP 12432399 A JP12432399 A JP 12432399A JP 2000315497 A JP2000315497 A JP 2000315497A
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- negative electrode
- lithium
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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
- 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
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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
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- Primary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
- Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 負極形状を改良して反応効率を向上させるこ
とにより、低温・高負荷の条件下でも良好な放電特性を
維持できるリチウム電池を提供する。 【解決手段】 有底円筒形の正極缶１と、この正極缶１
の内周面に密着配置された中空円筒形の正極合剤２と、
この正極合剤２の内周面に密着配置されたセパレータ３
と、このセパレータ３の内周面に密着配置された中空円
筒形のリチウム負極４と、前記正極缶１内に充填される
非水電解液８と、前記正極缶１の開口端部の内周に嵌め
込まれたリング状の封口ガスケット９と、この封口ガス
ケット９の内周に嵌め込まれて前記正極缶１を密閉する
端子板７と、この端子板７と前記リチウム負極４とを電
気的に接続する集電体５とを備えたインサイドアウト構
造の円筒形電池であって、前記リチウム負極４は、長方
形の金属リチウム板を１．２５周以上複数周巻回して成
形されている。
とにより、低温・高負荷の条件下でも良好な放電特性を
維持できるリチウム電池を提供する。 【解決手段】 有底円筒形の正極缶１と、この正極缶１
の内周面に密着配置された中空円筒形の正極合剤２と、
この正極合剤２の内周面に密着配置されたセパレータ３
と、このセパレータ３の内周面に密着配置された中空円
筒形のリチウム負極４と、前記正極缶１内に充填される
非水電解液８と、前記正極缶１の開口端部の内周に嵌め
込まれたリング状の封口ガスケット９と、この封口ガス
ケット９の内周に嵌め込まれて前記正極缶１を密閉する
端子板７と、この端子板７と前記リチウム負極４とを電
気的に接続する集電体５とを備えたインサイドアウト構
造の円筒形電池であって、前記リチウム負極４は、長方
形の金属リチウム板を１．２５周以上複数周巻回して成
形されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明はインサイドアウト
形リチウム電池に関し、とくに、放電特性を向上させる
ための負極形状の改良に関する。
形リチウム電池に関し、とくに、放電特性を向上させる
ための負極形状の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】インサイドアウト構造の円筒形リチウム
電池の従来の代表的な構造を図６に示す。図６におい
て、有底円筒形に形成された正極缶１は、円筒形電池ケ
ースの主体となるとともに正極端子を兼ねる。この正極
缶１の内周面に密着して、中空円筒形に予め加圧成形さ
れた正極合剤２（電解二酸化マンガン＋黒鉛＋結着剤）
が配置されている。この正極合剤２の中空部内面側にポ
リプロピレン不織布などで有底中空円筒形に形成された
セパレータ３が密着配置されている。このセパレータ３
の内周面には長方形の金属リチウム板を巻いて中空円筒
形に成形されたリチウム負極４が密着配置されている。
このリチウム負極４の外観斜視図を図７に示す。 この
リチウム負極４の内周面には金属ネットなどからなる集
電体５が圧着されている。この集電体５の先端は板状の
封口板６の内面にスポット溶接されており、その封口板
６は皿状の負極端子板７とその外周部で接している。こ
れによりリチウム負極４は負極端子板７と電気的に接続
されている。有機溶媒からなる非水電解液８が正極缶１
内部に充填された状態で、封口板６および負極端子板７
がリング状の封口ガスケット９を介して正極缶１の開口
部にカシメ付け固定され、電池が密閉されている。
電池の従来の代表的な構造を図６に示す。図６におい
て、有底円筒形に形成された正極缶１は、円筒形電池ケ
ースの主体となるとともに正極端子を兼ねる。この正極
缶１の内周面に密着して、中空円筒形に予め加圧成形さ
れた正極合剤２（電解二酸化マンガン＋黒鉛＋結着剤）
が配置されている。この正極合剤２の中空部内面側にポ
リプロピレン不織布などで有底中空円筒形に形成された
セパレータ３が密着配置されている。このセパレータ３
の内周面には長方形の金属リチウム板を巻いて中空円筒
形に成形されたリチウム負極４が密着配置されている。
このリチウム負極４の外観斜視図を図７に示す。 この
リチウム負極４の内周面には金属ネットなどからなる集
電体５が圧着されている。この集電体５の先端は板状の
封口板６の内面にスポット溶接されており、その封口板
６は皿状の負極端子板７とその外周部で接している。こ
れによりリチウム負極４は負極端子板７と電気的に接続
されている。有機溶媒からなる非水電解液８が正極缶１
内部に充填された状態で、封口板６および負極端子板７
がリング状の封口ガスケット９を介して正極缶１の開口
部にカシメ付け固定され、電池が密閉されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】リチウム電池に用いら
れる非水電解液はイオン伝導度があまり良くない。図７
に示した従来のリチウム負極４の形状では、その外周面
以外の電極部分はほとんどイオン交換に寄与せず、十分
な反応効率が得られなかった。このため、大きい電流を
必要とする用途には適していなかった。とくに低温では
内部抵抗が増加することから反応効率がより一層悪くな
る傾向にあった。
れる非水電解液はイオン伝導度があまり良くない。図７
に示した従来のリチウム負極４の形状では、その外周面
以外の電極部分はほとんどイオン交換に寄与せず、十分
な反応効率が得られなかった。このため、大きい電流を
必要とする用途には適していなかった。とくに低温では
内部抵抗が増加することから反応効率がより一層悪くな
る傾向にあった。
【０００４】この発明は前述の問題に鑑みてなされたも
ので、負極形状を改良して反応効率を向上させることに
より、低温・高負荷の条件下でも良好な放電特性を維持
できるリチウム電池を提供することを目的とする。
ので、負極形状を改良して反応効率を向上させることに
より、低温・高負荷の条件下でも良好な放電特性を維持
できるリチウム電池を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】そこでこの発明では、有
底円筒形の金属缶と、この金属缶の内周面に密着配置さ
れた中空円筒形の外側電極体と、この外側電極体の内周
面に密着配置されたセパレータと、このセパレータの内
周面に密着配置された中空円筒形の内側リチウム電極体
と、前記金属缶内に充填される電解液と、前記金属缶の
開口端部の内周に嵌め込まれたリング状の封口ガスケッ
トと、この封口ガスケットの内周に嵌め込まれて前記金
属缶を密閉する端子板と、この端子板と前記内側電極と
を電気的に接続する集電体とを備えたインサイドアウト
構造の円筒形電池でにおいて、前記内側リチウム電極体
の構造を、長方形の金属リチウム板を１．２５周以上複
数周巻回した構造とした。また内側電極体は、セパレー
タに積層された状態で巻回された構造としても良い。
底円筒形の金属缶と、この金属缶の内周面に密着配置さ
れた中空円筒形の外側電極体と、この外側電極体の内周
面に密着配置されたセパレータと、このセパレータの内
周面に密着配置された中空円筒形の内側リチウム電極体
と、前記金属缶内に充填される電解液と、前記金属缶の
開口端部の内周に嵌め込まれたリング状の封口ガスケッ
トと、この封口ガスケットの内周に嵌め込まれて前記金
属缶を密閉する端子板と、この端子板と前記内側電極と
を電気的に接続する集電体とを備えたインサイドアウト
構造の円筒形電池でにおいて、前記内側リチウム電極体
の構造を、長方形の金属リチウム板を１．２５周以上複
数周巻回した構造とした。また内側電極体は、セパレー
タに積層された状態で巻回された構造としても良い。
【０００６】
【発明の実施の形態】この発明の一実施例のリチウム電
池を図１に示す。リチウム負極１０の形状に特徴を有す
る他は、図６に示した従来のものと基本的に同じであ
る。以下、そのリチウム負極１０の形状について説明す
る。
池を図１に示す。リチウム負極１０の形状に特徴を有す
る他は、図６に示した従来のものと基本的に同じであ
る。以下、そのリチウム負極１０の形状について説明す
る。
【０００７】リチウム負極１０は、所定寸法に裁断され
たリチウム板を適宜な巻芯を密着するように当てがいな
がら１．５周巻回し、ほぼ中空円筒形に成形される。こ
のリチウム負極１０の概略を示す斜視図を図２に示す。
従来の電極形状では図２に点線で示した外周面以外の部
分はほとんどイオン交換に寄与していなかったのに対
し、この実施例ではリチウム電極１０の内周側にもイオ
ンの通り道が形成されるため、放電に寄与する反応面積
が増えることになる。
たリチウム板を適宜な巻芯を密着するように当てがいな
がら１．５周巻回し、ほぼ中空円筒形に成形される。こ
のリチウム負極１０の概略を示す斜視図を図２に示す。
従来の電極形状では図２に点線で示した外周面以外の部
分はほとんどイオン交換に寄与していなかったのに対
し、この実施例ではリチウム電極１０の内周側にもイオ
ンの通り道が形成されるため、放電に寄与する反応面積
が増えることになる。
【０００８】この発明のもう一つの実施例のリチウム電
池を図３に示す。この実施例ではリチウム電極１０の外
側にセパレータ３を積層した状態で１．５周巻回したも
のを正極合剤２の内側に挿入して電池が構成されてい
る。このリチウム負極１０部分の概略を示す斜視図を図
４に示す。セパレータ３はリチウム負極１０の中空内部
全体を覆うようにリチウム負極１０よりやや多めに巻回
されている。これによりリチウム負極１０の表面の殆ど
が放電反応に寄与できるようになる。
池を図３に示す。この実施例ではリチウム電極１０の外
側にセパレータ３を積層した状態で１．５周巻回したも
のを正極合剤２の内側に挿入して電池が構成されてい
る。このリチウム負極１０部分の概略を示す斜視図を図
４に示す。セパレータ３はリチウム負極１０の中空内部
全体を覆うようにリチウム負極１０よりやや多めに巻回
されている。これによりリチウム負極１０の表面の殆ど
が放電反応に寄与できるようになる。
【０００９】なおリチウム電極１０の巻数は、前述した
２つの実施例における１．５周に限るものではないが、
電解液などの発電要素量と放電反応面積との間に成り立
つトレードオフの関係を考慮すると、１．２５周以上複
数周とするのが適当である。
２つの実施例における１．５周に限るものではないが、
電解液などの発電要素量と放電反応面積との間に成り立
つトレードオフの関係を考慮すると、１．２５周以上複
数周とするのが適当である。
【００１０】図１に示したこの発明のリチウム電池と図
６に示した従来のリチウム電池の低温・高負荷の条件下
での放電特性を比較するため、これらの閉路電圧測定
（−２０℃、２０〜１００ｍＡ、５０ｍSec）を行っ
た。その測定結果を図５に示す。１００ｍＡの負荷にお
ける閉路電圧は従来に比べて約８％改善されている。
６に示した従来のリチウム電池の低温・高負荷の条件下
での放電特性を比較するため、これらの閉路電圧測定
（−２０℃、２０〜１００ｍＡ、５０ｍSec）を行っ
た。その測定結果を図５に示す。１００ｍＡの負荷にお
ける閉路電圧は従来に比べて約８％改善されている。
【００１１】
【発明の効果】以上説明したように、この発明ではイン
サイドアウト構造の円筒形電池において、中空円筒形の
外側電極体の内側にセパレータを介して配設される内側
リチウム電極体を、長方形の金属リチウム板の１．２５
周以上複数周の巻回によって成形してなるので、内側リ
チウム電極体の内周側にもイオンの通り道が形成される
ため、放電に寄与する反応面積が増えることになる。こ
れにより反応効率が向上し、低温・高負荷の条件下でも
良好な放電特性を維持できる。
サイドアウト構造の円筒形電池において、中空円筒形の
外側電極体の内側にセパレータを介して配設される内側
リチウム電極体を、長方形の金属リチウム板の１．２５
周以上複数周の巻回によって成形してなるので、内側リ
チウム電極体の内周側にもイオンの通り道が形成される
ため、放電に寄与する反応面積が増えることになる。こ
れにより反応効率が向上し、低温・高負荷の条件下でも
良好な放電特性を維持できる。
【図１】この発明の一実施例に関わるリチウム電池を示
している。（ａ）は側面からの一部破断面図であり、
（ｂ）は開口端側からのＡ−Ａ’断面図である。
している。（ａ）は側面からの一部破断面図であり、
（ｂ）は開口端側からのＡ−Ａ’断面図である。
【図２】図１のリチウム負極の概略を示す斜視図であ
る。
る。
【図３】この発明の一実施例に関わるリチウム電池を示
している。（ａ）は側面からの一部破断面図であり、
（ｂ）は開口端側からのＡ−Ａ’断面図である。
している。（ａ）は側面からの一部破断面図であり、
（ｂ）は開口端側からのＡ−Ａ’断面図である。
【図４】図３のリチウム負極の概略を示す斜視図であ
る。
る。
【図５】この発明の一実施例に関わるリチウム電池（図
１）および従来のリチウム電池（図６）について行った
閉路電圧測定の測定結果である。
１）および従来のリチウム電池（図６）について行った
閉路電圧測定の測定結果である。
【図６】従来のリチウム電池を示している。（ａ）は側
面からの一部破断面図であり、（ｂ）は開口端側からの
Ａ−Ａ’断面図である。
面からの一部破断面図であり、（ｂ）は開口端側からの
Ａ−Ａ’断面図である。
【図７】図６のリチウム負極の概略を示す斜視図であ
る。
る。
１ 正極缶 ２ 正極合剤 ３ セパレータ ４ リチウム負極 ５ 集電体 ６ 封口板 ７ 負極端子板 ８ 非水電解液 ９ 封口ガスケット １０ リチウム負極
フロントページの続き (72)発明者 太田 廣彦 東京都港区新橋５丁目36番11号 富士電気 化学株式会社内 (72)発明者 村田 千洋 東京都港区新橋５丁目36番11号 富士電気 化学株式会社内 Ｆターム(参考） 5H011 CC06 EE04 FF03 GG02 5H015 AA02 CC02 EE05 EE06 HH00 5H024 AA03 AA12 CC02 CC12 CC14 DD02 DD04 DD09 DD11 FF11 HH00 5H028 AA07 CC12 CC24 FF02 HH00 5H029 AJ02 AK02 AL12 AM01 BJ02 BJ14 BJ16 DJ02 DJ03 DJ04
Claims (2)
- 【請求項１】 有底円筒形の金属缶と、この金属缶の内
周面に密着配置された中空円筒形の外側電極体と、この
外側電極体の内周面に密着配置されたセパレータと、こ
のセパレータの内周面に密着配置された中空円筒形の内
側リチウム電極体と、前記金属缶内に充填される電解液
と、前記金属缶の開口端部の内周に嵌め込まれたリング
状の封口ガスケットと、この封口ガスケットの内周に嵌
め込まれて前記金属缶を密閉する端子板と、この端子板
と前記内側電極とを電気的に接続する集電体とを備えた
インサイドアウト構造の円筒形電池であって、 前記内側リチウム電極体は、長方形の金属リチウム板を
１．２５周以上複数周巻回して成形されていることを特
徴とするインサイドアウト構造の円筒形電池。 - 【請求項２】 請求項１の内側電極体は、セパレータに
積層された状態で巻回されていることを特徴とする請求
項１に記載のインサイドアウト構造の円筒形電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11124323A JP2000315497A (ja) | 1999-04-30 | 1999-04-30 | インサイドアウト構造の円筒形電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11124323A JP2000315497A (ja) | 1999-04-30 | 1999-04-30 | インサイドアウト構造の円筒形電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000315497A true JP2000315497A (ja) | 2000-11-14 |
Family
ID=14882505
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11124323A Pending JP2000315497A (ja) | 1999-04-30 | 1999-04-30 | インサイドアウト構造の円筒形電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000315497A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE112006000346B4 (de) | 2005-02-09 | 2018-05-09 | Fdk Corporation | Zylindrische versiegelte Batterie |
| US10243177B2 (en) | 2011-03-25 | 2019-03-26 | Gs Yuasa International Ltd. | Cylindrical battery and battery electrode structure |
-
1999
- 1999-04-30 JP JP11124323A patent/JP2000315497A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE112006000346B4 (de) | 2005-02-09 | 2018-05-09 | Fdk Corporation | Zylindrische versiegelte Batterie |
| US10243177B2 (en) | 2011-03-25 | 2019-03-26 | Gs Yuasa International Ltd. | Cylindrical battery and battery electrode structure |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20040917 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060120 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20090204 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090310 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20090721 |