JP2000331668A - 電気エネルギー蓄積デバイス - Google Patents
電気エネルギー蓄積デバイスInfo
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- Secondary Cells (AREA)
- Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 正極集電箔に正極活物質を塗布した正極箔１
と負極集電箔に負極活物質を塗布した負極箔２とをセパ
レータ３を介して交互に重ね、電解液を含浸してなる電
気エネルギー蓄積デバイスにおいて、低抵抗で機械的信
頼性に優れ、製造工数の点でも有利な電極取出し部の構
成と、それに適した電極素子内部の構成を明らかにす
る。又、難燃性電解液との組合せに適した電極素子内部
の構成を明らかにする。 【課題手段】 本発明の第１の局面においては、前記正
極箔及び／又は負極箔の端部に、正極箔同士及び／又は
負極箔同士を繋ぐ熱融着部１１、２２を形成し、前記セ
パレータとして、セルロースを主成分とする耐熱紙から
なるものを用いる。本発明の第２の局面においては、前
記セパレータとして、セルロースを主成分とする耐熱紙
を用い、前記電解液に、熱分解により鎮火性気体を発生
する化合物を含有させる。
と負極集電箔に負極活物質を塗布した負極箔２とをセパ
レータ３を介して交互に重ね、電解液を含浸してなる電
気エネルギー蓄積デバイスにおいて、低抵抗で機械的信
頼性に優れ、製造工数の点でも有利な電極取出し部の構
成と、それに適した電極素子内部の構成を明らかにす
る。又、難燃性電解液との組合せに適した電極素子内部
の構成を明らかにする。 【課題手段】 本発明の第１の局面においては、前記正
極箔及び／又は負極箔の端部に、正極箔同士及び／又は
負極箔同士を繋ぐ熱融着部１１、２２を形成し、前記セ
パレータとして、セルロースを主成分とする耐熱紙から
なるものを用いる。本発明の第２の局面においては、前
記セパレータとして、セルロースを主成分とする耐熱紙
を用い、前記電解液に、熱分解により鎮火性気体を発生
する化合物を含有させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガソリン自動車の
エンジン点火イグナイタ用電源、電気自動車や電気＋ガ
ソリンハイブリッド自動車の回生制動エネルギー蓄積器
等に用いられる電気エネルギー蓄積デバイスに関する。
エンジン点火イグナイタ用電源、電気自動車や電気＋ガ
ソリンハイブリッド自動車の回生制動エネルギー蓄積器
等に用いられる電気エネルギー蓄積デバイスに関する。
【０００２】
【従来の技術】高出力の電気エネルギー蓄積デバイスと
して、電気二重層コンデンサやＬｉイオン二次電池に注
目が寄せられている。
して、電気二重層コンデンサやＬｉイオン二次電池に注
目が寄せられている。
【０００３】その一例として、正極集電箔に正極活物質
を塗布した正極箔と負極集電箔に負極活物質を塗布した
負極箔とをセパレータを介して巻き取り、電解液を含浸
させて外装缶に収納した円筒形のＬｉイオン二次電池
が、特開平９−９２３３８号に開示されている。
を塗布した正極箔と負極集電箔に負極活物質を塗布した
負極箔とをセパレータを介して巻き取り、電解液を含浸
させて外装缶に収納した円筒形のＬｉイオン二次電池
が、特開平９−９２３３８号に開示されている。
【０００４】このような電気エネルギー蓄積デバイスに
おいては、使用上、大電流での充放電を繰り返すことに
よる発熱が問題となる。すなわち、電極素子内部での電
気化学的な抵抗による発熱と、電極取出し部の電気抵抗
による発熱が問題となる。
おいては、使用上、大電流での充放電を繰り返すことに
よる発熱が問題となる。すなわち、電極素子内部での電
気化学的な抵抗による発熱と、電極取出し部の電気抵抗
による発熱が問題となる。
【０００５】電極取出し部の電気抵抗を低減する方法と
して、前記特開平９−９２３３８号に開示された技術に
おいては、正極箔及び負極箔の端部に活物質を塗布しな
い集電箔露出部を設け、該集電箔露出部に切り込みを入
れてリードタブ群を形成し、正極箔及び負極箔をセパレ
ータを介して巻き取った後、前記リードタブ群を束ねて
撓ませながら外装缶の端子に溶接している。
して、前記特開平９−９２３３８号に開示された技術に
おいては、正極箔及び負極箔の端部に活物質を塗布しな
い集電箔露出部を設け、該集電箔露出部に切り込みを入
れてリードタブ群を形成し、正極箔及び負極箔をセパレ
ータを介して巻き取った後、前記リードタブ群を束ねて
撓ませながら外装缶の端子に溶接している。
【０００６】この方法では、個々のリードタブが非常に
薄いものであるため、製造工程中におけるタブの機械的
強度に不安がある。又、リードタブ群を束ねて撓ませな
がら外装缶の端子に溶接する構成は、かなり複雑であ
る。
薄いものであるため、製造工程中におけるタブの機械的
強度に不安がある。又、リードタブ群を束ねて撓ませな
がら外装缶の端子に溶接する構成は、かなり複雑であ
る。
【０００７】本願出願人は、特願平１１−１２８９００
号において、正極箔及び／又は負極箔の集電箔露出部に
板状の導電性部材を押し当てて溶接する電極取出し構成
を提示した。又、特願平１１−１３３９８５号におい
て、正極箔及び／又は負極箔の集電箔露出部にコイル状
又は櫛状の導電性部材を噛合させて溶接する電極取出し
構成を提示した。
号において、正極箔及び／又は負極箔の集電箔露出部に
板状の導電性部材を押し当てて溶接する電極取出し構成
を提示した。又、特願平１１−１３３９８５号におい
て、正極箔及び／又は負極箔の集電箔露出部にコイル状
又は櫛状の導電性部材を噛合させて溶接する電極取出し
構成を提示した。
【０００８】一方、前記Ｌｉイオン二次電池の電極箔間
に介在させるセパレータとしては、ポリエチレン、ポリ
プロピレン等からなる多孔フィルムが多用されている。
に介在させるセパレータとしては、ポリエチレン、ポリ
プロピレン等からなる多孔フィルムが多用されている。
【０００９】これは、前記電極素子内部での発熱の問題
に関連して、異常発熱が起こるとセパレータが融解して
Ｌｉイオン透過用の孔が塞がれ、通電が停止して発熱も
鎮まるという作用を期待したものである。
に関連して、異常発熱が起こるとセパレータが融解して
Ｌｉイオン透過用の孔が塞がれ、通電が停止して発熱も
鎮まるという作用を期待したものである。
【００１０】更に、前記電極素子内部での発熱の問題に
関連して、難燃性溶媒と熱分解により鎮火性気体を発生
する化合物とを含有する電解液が、米国特許第５８３０
６００号に開示されている。
関連して、難燃性溶媒と熱分解により鎮火性気体を発生
する化合物とを含有する電解液が、米国特許第５８３０
６００号に開示されている。
【００１１】このような電解液を用いれば、電極素子内
部の温度が多少上昇しても通電機能が持続され、異常発
熱による発火等の事故も回避される。
部の温度が多少上昇しても通電機能が持続され、異常発
熱による発火等の事故も回避される。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】ところが、前記特願平
１１−１２８９００号や特願平１１−１３３９８５号の
電極取出し構成を実現すべく、正極箔及び／又は負極箔
の集電箔露出部に導電性部材を溶接しようとすると、ポ
リエチレン、ポリプロピレン等からなるセパレータが融
解してイオン透過用の孔が塞がれ、更に融解が進行する
と正極箔と負極箔とがショートしてしまうことがある。
１１−１２８９００号や特願平１１−１３３９８５号の
電極取出し構成を実現すべく、正極箔及び／又は負極箔
の集電箔露出部に導電性部材を溶接しようとすると、ポ
リエチレン、ポリプロピレン等からなるセパレータが融
解してイオン透過用の孔が塞がれ、更に融解が進行する
と正極箔と負極箔とがショートしてしまうことがある。
【００１３】本発明の第１の目的は、前記特願平１１−
１２８９００号や特願平１１−１３３９８５号の技術を
更に改善して、低抵抗で機械的信頼性に優れ、製造工数
の点でも有利な電極取出し部の構成と、それに適した電
極素子内部の構成を明らかにすることにある。
１２８９００号や特願平１１−１３３９８５号の技術を
更に改善して、低抵抗で機械的信頼性に優れ、製造工数
の点でも有利な電極取出し部の構成と、それに適した電
極素子内部の構成を明らかにすることにある。
【００１４】本発明の第２の目的は、米国特許第５８３
０６００号の技術を更に改善して、難燃性電解液との組
合せに適した電極素子内部の構成を明らかにすることに
ある。
０６００号の技術を更に改善して、難燃性電解液との組
合せに適した電極素子内部の構成を明らかにすることに
ある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明の第１の局面に従
った電気エネルギー蓄積デバイスは、正極集電箔に正極
活物質を塗布した正極箔と負極集電箔に負極活物質を塗
布した負極箔とをセパレータを介して交互に重ね、電解
液を含浸してなる電気エネルギー蓄積デバイスにおい
て、前記正極箔及び／又は負極箔の端部には、正極箔同
士及び／又は負極箔同士を繋ぐ熱融着部が形成され、前
記セパレータは、セルロースを主成分とする耐熱紙から
なることを特徴とするものである。
った電気エネルギー蓄積デバイスは、正極集電箔に正極
活物質を塗布した正極箔と負極集電箔に負極活物質を塗
布した負極箔とをセパレータを介して交互に重ね、電解
液を含浸してなる電気エネルギー蓄積デバイスにおい
て、前記正極箔及び／又は負極箔の端部には、正極箔同
士及び／又は負極箔同士を繋ぐ熱融着部が形成され、前
記セパレータは、セルロースを主成分とする耐熱紙から
なることを特徴とするものである。
【００１６】本発明の第２の局面に従った電気エネルギ
ー蓄積デバイスは、正極箔と負極箔とをセパレータを介
して交互に重ね、電解液を含浸してなる電気エネルギー
蓄積デバイスにおいて、前記セパレータは、セルロース
を主成分とする耐熱紙からなり、前記電解液には、難燃
性溶媒と熱分解により鎮火性気体を発生する化合物とが
含有されていることを特徴とするものである。
ー蓄積デバイスは、正極箔と負極箔とをセパレータを介
して交互に重ね、電解液を含浸してなる電気エネルギー
蓄積デバイスにおいて、前記セパレータは、セルロース
を主成分とする耐熱紙からなり、前記電解液には、難燃
性溶媒と熱分解により鎮火性気体を発生する化合物とが
含有されていることを特徴とするものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】本発明による電気エネルギー蓄積
デバイスは、Ｌｉイオン二次電池等として、実用に供さ
れる。
デバイスは、Ｌｉイオン二次電池等として、実用に供さ
れる。
【００１８】本発明実施例による電気エネルギー蓄積デ
バイスの基本構成は、図１に示すように、正極箔１と負
極箔２とをセパレータ３を介して巻き取り、電解液（図
示せず）を含浸させて外装缶９に収納したものである。
バイスの基本構成は、図１に示すように、正極箔１と負
極箔２とをセパレータ３を介して巻き取り、電解液（図
示せず）を含浸させて外装缶９に収納したものである。
【００１９】正極箔１は、Ａｌ等からなる正極集電箔
に、ＬｉＣｏＯ2等の正極活物質とアセチレンブラック
等の導電性物質とポリふっ化ビニリデン等の結着剤とを
塗布したものからなり、その端部には、前記正極活物質
等を塗布しない集電箔露出部が設けられている。
に、ＬｉＣｏＯ2等の正極活物質とアセチレンブラック
等の導電性物質とポリふっ化ビニリデン等の結着剤とを
塗布したものからなり、その端部には、前記正極活物質
等を塗布しない集電箔露出部が設けられている。
【００２０】正極箔１の集電箔露出部には、正極端子９
１に繋がる正極集電板１９が押し当てられ、レーザー溶
接される。該溶接部には、熱融着部１１が形成される。
１に繋がる正極集電板１９が押し当てられ、レーザー溶
接される。該溶接部には、熱融着部１１が形成される。
【００２１】或いは図２に示すように、導電性コイル部
材１１ａを正極箔１の集電箔露出部に噛合させた後、導
電性芯材１１ｂを挿入し、該部分にレーザービーム等を
照射して熱融着部１１を形成した後、正極集電板１９を
押し当ててもよい。
材１１ａを正極箔１の集電箔露出部に噛合させた後、導
電性芯材１１ｂを挿入し、該部分にレーザービーム等を
照射して熱融着部１１を形成した後、正極集電板１９を
押し当ててもよい。
【００２２】或いは図３に示すように、櫛状の導電性部
材１１ｃを正極箔１の集電箔露出部に噛合させ、該噛合
部にレーザービーム等を照射して熱融着部１１を形成し
た後、正極集電板１９を押し当ててもよい。
材１１ｃを正極箔１の集電箔露出部に噛合させ、該噛合
部にレーザービーム等を照射して熱融着部１１を形成し
た後、正極集電板１９を押し当ててもよい。
【００２３】負極箔２は、Ｃｕ等からなる負極集電箔
に、黒鉛等の負極活物質とポリふっ化ビニリデン等の結
着剤とを塗布したものからなり、その端部には、前記正
極活物質を塗布しない集電箔露出部が設けられている。
に、黒鉛等の負極活物質とポリふっ化ビニリデン等の結
着剤とを塗布したものからなり、その端部には、前記正
極活物質を塗布しない集電箔露出部が設けられている。
【００２４】負極箔２の集電箔露出部にも、正極箔側と
同様に熱融着部２２が形成され、該熱融着部は、負極集
電板２９を介して負極缶９２に接続される。
同様に熱融着部２２が形成され、該熱融着部は、負極集
電板２９を介して負極缶９２に接続される。
【００２５】セパレータ３は、セルロースを主成分とす
る耐熱紙からなる。斯種耐熱紙としては、電解コンデン
サ用のセパレータ紙として周知のマニラ麻紙、エスパル
ト紙、クラフト紙等を用いることができる。より具体的
には、ニッポン高度紙工業(株)製のＴＦ４０５０等が適
する。
る耐熱紙からなる。斯種耐熱紙としては、電解コンデン
サ用のセパレータ紙として周知のマニラ麻紙、エスパル
ト紙、クラフト紙等を用いることができる。より具体的
には、ニッポン高度紙工業(株)製のＴＦ４０５０等が適
する。
【００２６】電解液としては、リン酸エステル等を主成
分とする難燃性の溶媒に、熱分解によりＣＯ2等の鎮火
性気体を発生する炭酸エステル等を添加し、電解質とし
てＬｉＰＦ6等を溶解したものが用いられる。
分とする難燃性の溶媒に、熱分解によりＣＯ2等の鎮火
性気体を発生する炭酸エステル等を添加し、電解質とし
てＬｉＰＦ6等を溶解したものが用いられる。
【００２７】符号４で示した部材は、正極側と負極側と
の電気的的絶縁を図りながら、電極巻回素子を外装缶に
収納して密封するためのガスケットである。
の電気的的絶縁を図りながら、電極巻回素子を外装缶に
収納して密封するためのガスケットである。
【００２８】
【発明の効果】本発明の第１の局面に従えば、セルロー
スを主成分とする耐熱紙からなるセパレータを用いるこ
とにより、正極箔及び／又は負極箔の端部に正極／負極
取出しの抵抗を低減するための熱融着部を形成しても、
セパレータの機能が損なわれない。
スを主成分とする耐熱紙からなるセパレータを用いるこ
とにより、正極箔及び／又は負極箔の端部に正極／負極
取出しの抵抗を低減するための熱融着部を形成しても、
セパレータの機能が損なわれない。
【００２９】又、本発明の第２の局面に従えば、セルロ
ースを主成分とする耐熱紙からなるセパレータと、難燃
性電解液とを組み合わせて用いることにより、電極素子
内部の温度が多少上昇しても通電機能が持続され、異常
発熱による発火等の事故も回避される。
ースを主成分とする耐熱紙からなるセパレータと、難燃
性電解液とを組み合わせて用いることにより、電極素子
内部の温度が多少上昇しても通電機能が持続され、異常
発熱による発火等の事故も回避される。
【図１】本発明実施例による電気エネルギー蓄積デバイ
スの断面図である。
スの断面図である。
【図２】本発明実施例による電気エネルギー蓄積デバイ
スにおいて、熱融着部の形成方法を示す正極箔端部付近
の断面図である。
スにおいて、熱融着部の形成方法を示す正極箔端部付近
の断面図である。
【図３】本発明実施例による電気エネルギー蓄積デバイ
スにおいて、熱融着部の形成方法を示す正極箔端部付近
の断面図である。
スにおいて、熱融着部の形成方法を示す正極箔端部付近
の断面図である。
１ 正極箔 １１ 正極側の熱融着部 ２ 負極箔 ２２ 負極側の熱融着部 ３ セパレータ ９ 外装缶
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｇ 9/02 ３０１ Ｈ０１Ｍ 10/40 Ａ 9/035 Ｈ０１Ｇ 9/00 ３０１Ｆ Ｈ０１Ｍ 2/16 ３０１Ｃ 10/40 ３０１Ｄ 9/02 ３１１ (72)発明者 寺司 和生 大阪府大東市三洋町１番１号 三洋電子部 品株式会社内 Ｆターム(参考） 4J038 CD111 HA026 HA216 KA02 KA12 PB09 PC02 5H021 BB01 BB11 BB12 BB15 BB19 CC02 EE01 EE11 5H022 AA09 BB03 BB06 BB12 BB17 BB22 BB28 CC25 EE06 EE07 KK03 5H029 AJ12 AK03 AL07 AM03 AM07 BJ02 BJ14 CJ05 CJ22 CJ23 CJ30 DJ04 DJ05 DJ07 DJ08 EJ12
Claims (4)
- 【請求項１】 正極集電箔に正極活物質を塗布した正極
箔と負極集電箔に負極活物質を塗布した負極箔とをセパ
レータを介して交互に重ね、電解液を含浸してなる電気
エネルギー蓄積デバイスにおいて、 前記正極箔及び／又は負極箔の端部には、正極箔同士及
び／又は負極箔同士を繋ぐ熱融着部が形成され、 前記セパレータは、セルロースを主成分とする耐熱紙か
らなることを特徴とする電気エネルギー蓄積デバイス。 - 【請求項２】 前記正極箔及び／又は負極箔の端部に
は、活物質を塗布しない集電箔露出部が設けられ、 前記熱融着部は、前記集電箔露出部に板状、コイル状又
は櫛状の導電性部材を当接又は噛合させて溶接すること
により形成されたことを特徴とする請求項１記載の電気
エネルギー蓄積デバイス。 - 【請求項３】 前記電解液には、難燃性溶媒と熱分解に
より鎮火性気体を発生する化合物とが含有されているこ
とを特徴とする請求項１記載の電気エネルギー蓄積デバ
イス。 - 【請求項４】 正極箔と負極箔とをセパレータを介して
交互に重ね、電解液を含浸してなる電気エネルギー蓄積
デバイスにおいて、 前記セパレータは、セルロースを主成分とする耐熱紙か
らなり、 前記電解液には、難燃性溶媒と熱分解により鎮火性気体
を発生する化合物とが含有されていることを特徴とする
電気エネルギー蓄積デバイス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11141944A JP2000331668A (ja) | 1999-05-21 | 1999-05-21 | 電気エネルギー蓄積デバイス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11141944A JP2000331668A (ja) | 1999-05-21 | 1999-05-21 | 電気エネルギー蓄積デバイス |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000331668A true JP2000331668A (ja) | 2000-11-30 |
Family
ID=15303780
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11141944A Pending JP2000331668A (ja) | 1999-05-21 | 1999-05-21 | 電気エネルギー蓄積デバイス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000331668A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008293681A (ja) * | 2007-05-22 | 2008-12-04 | Hitachi Vehicle Energy Ltd | リチウムイオン二次電池 |
| JP2010073647A (ja) * | 2008-09-22 | 2010-04-02 | Sharp Corp | 非水系二次電池 |
| JP2011515016A (ja) * | 2008-02-19 | 2011-05-12 | バッツキャップ | 多重コイルスーパーキャパシタ |
| JP2011228103A (ja) * | 2010-04-19 | 2011-11-10 | Sharp Corp | 非水系二次電池およびその難燃剤 |
| CN104008891A (zh) * | 2014-01-08 | 2014-08-27 | 宁波南车新能源科技有限公司 | 一种圆形全极耳超级电容器及其制造方法 |
-
1999
- 1999-05-21 JP JP11141944A patent/JP2000331668A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008293681A (ja) * | 2007-05-22 | 2008-12-04 | Hitachi Vehicle Energy Ltd | リチウムイオン二次電池 |
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| JP2010073647A (ja) * | 2008-09-22 | 2010-04-02 | Sharp Corp | 非水系二次電池 |
| JP2011228103A (ja) * | 2010-04-19 | 2011-11-10 | Sharp Corp | 非水系二次電池およびその難燃剤 |
| CN104008891A (zh) * | 2014-01-08 | 2014-08-27 | 宁波南车新能源科技有限公司 | 一种圆形全极耳超级电容器及其制造方法 |
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