JP2001068089A - 電 池 - Google Patents
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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
Landscapes
- Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 電極と電池ケース間の接触集電性を向上さ
せ、電池の内部抵抗を低減し、良好な放電特性を有する
非水電解質二次電池を提供する。 【解決手段】 集電体上に活物質が形成されてなる電極
を電池ケースに接触させて集電を行う構造とし、電池ケ
ースの内壁表面上に炭素材を保持して炭素材を介して電
極が電池ケースと接触するようにする。
せ、電池の内部抵抗を低減し、良好な放電特性を有する
非水電解質二次電池を提供する。 【解決手段】 集電体上に活物質が形成されてなる電極
を電池ケースに接触させて集電を行う構造とし、電池ケ
ースの内壁表面上に炭素材を保持して炭素材を介して電
極が電池ケースと接触するようにする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、放電特性に優れる
電池に関するものである。
電池に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、民生用の携帯電話、ポータブル電
子機器や携帯情報端末などの急速な小形軽量化・多様化
に伴い、その電源である電池に対して、小形で軽量かつ
高エネルギー密度で、さらに長期間くり返し充放電が実
現できる二次電池の開発が強く要求されている。なかで
も、水溶液系電解液を使用する鉛電池やニッケルカドミ
ウム電池と比較して、これらの要求を満たす二次電池と
してリチウムイオン二次電池などの非水電解質二次電池
が最も有望であり、活発な研究がおこなわれている。非
水電解質二次電池の正極活物質としては、二硫化チタ
ン、五酸化バナジウムおよび三酸化モリブデンをはじめ
としてリチウムコバルト複合酸化物、リチウムニッケル
複合酸化物およびリチウムマンガン酸化物等の一般式Li
xMO2(ただし、Mは一種以上の遷移金属)で表される種々
の化合物が検討されている。なかでも、リチウムコバル
ト複合酸化物、リチウムニッケル複合酸化物およびリチ
ウムマンガン酸化物などは、4V(vs.Li/Li+)以上の極め
て貴な電位で充放電をおこなうため、正極として用いる
ことで高い放電電圧を有する電池を実現できる。非水電
解質二次電池の負極活物質としては、金属リチウムやリ
チウムを含む合金をはじめとしてリチウムの吸蔵・放出
が可能な炭素材料などの種々のものが検討されている
が、なかでも炭素材料を使用すると、サイクル寿命の長
い電池が得られ、かつ安全性が高いという利点がある。
非水電解質二次電池の電解質には、一般にエチレンカー
ボネートやプロピレンカーボネートなどの高誘電率溶媒
とジメチルカーボネートやジエチルカーボネートなどの
低粘度溶媒との混合系溶媒にLiPF6やLiBF4等の支持塩を
溶解させた電解液が使用されている。
子機器や携帯情報端末などの急速な小形軽量化・多様化
に伴い、その電源である電池に対して、小形で軽量かつ
高エネルギー密度で、さらに長期間くり返し充放電が実
現できる二次電池の開発が強く要求されている。なかで
も、水溶液系電解液を使用する鉛電池やニッケルカドミ
ウム電池と比較して、これらの要求を満たす二次電池と
してリチウムイオン二次電池などの非水電解質二次電池
が最も有望であり、活発な研究がおこなわれている。非
水電解質二次電池の正極活物質としては、二硫化チタ
ン、五酸化バナジウムおよび三酸化モリブデンをはじめ
としてリチウムコバルト複合酸化物、リチウムニッケル
複合酸化物およびリチウムマンガン酸化物等の一般式Li
xMO2(ただし、Mは一種以上の遷移金属)で表される種々
の化合物が検討されている。なかでも、リチウムコバル
ト複合酸化物、リチウムニッケル複合酸化物およびリチ
ウムマンガン酸化物などは、4V(vs.Li/Li+)以上の極め
て貴な電位で充放電をおこなうため、正極として用いる
ことで高い放電電圧を有する電池を実現できる。非水電
解質二次電池の負極活物質としては、金属リチウムやリ
チウムを含む合金をはじめとしてリチウムの吸蔵・放出
が可能な炭素材料などの種々のものが検討されている
が、なかでも炭素材料を使用すると、サイクル寿命の長
い電池が得られ、かつ安全性が高いという利点がある。
非水電解質二次電池の電解質には、一般にエチレンカー
ボネートやプロピレンカーボネートなどの高誘電率溶媒
とジメチルカーボネートやジエチルカーボネートなどの
低粘度溶媒との混合系溶媒にLiPF6やLiBF4等の支持塩を
溶解させた電解液が使用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような非
水電解質二次電池において電池内部の電極群と電池ケー
スまたは端子との集電箇所での抵抗成分が大きいと、高
率放電時の分極が大きくなり、放電性能の低下を招くこ
とがあった。特に電池ケースにAlを用い、電極群のAl集
電体と接触において集電する場合、電池ケースおよび集
電体のAl表面上において、Alの不導体酸化皮膜が形成さ
れることによって集電性が低下することがあった。
水電解質二次電池において電池内部の電極群と電池ケー
スまたは端子との集電箇所での抵抗成分が大きいと、高
率放電時の分極が大きくなり、放電性能の低下を招くこ
とがあった。特に電池ケースにAlを用い、電極群のAl集
電体と接触において集電する場合、電池ケースおよび集
電体のAl表面上において、Alの不導体酸化皮膜が形成さ
れることによって集電性が低下することがあった。
【０００４】本発明は、このような集電性の低下という
問題の内、電極を電池ケースに接触させて集電を行う場
合の集電箇所での抵抗成分を小さくすることを目的とす
る。
問題の内、電極を電池ケースに接触させて集電を行う場
合の集電箇所での抵抗成分を小さくすることを目的とす
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明の電池は以下の構成を有することを特徴とす
る。
め、本発明の電池は以下の構成を有することを特徴とす
る。
【０００６】すなわち、本発明の電池は、集電体上に活
物質が形成されてなる電極と、集電機能を有する電池ケ
ースとを備えてなり、該電池ケースの内壁表面上に炭素
材が保持され、該炭素材を介して前記電極が電池ケース
と接触していることを特徴とする。
物質が形成されてなる電極と、集電機能を有する電池ケ
ースとを備えてなり、該電池ケースの内壁表面上に炭素
材が保持され、該炭素材を介して前記電極が電池ケース
と接触していることを特徴とする。
【０００７】このように電極が炭素材を介して電池ケー
スと接触することにより、電極と電池ケースとの接触箇
所の抵抗成分が小さくなって電池ケースによる集電が良
好に行われるようになり、放電特性に優れた電池とな
る。
スと接触することにより、電極と電池ケースとの接触箇
所の抵抗成分が小さくなって電池ケースによる集電が良
好に行われるようになり、放電特性に優れた電池とな
る。
【０００８】特にこのような構造は、電池が電池ケース
に巻回体状の発電要素を収納してなるものであって、上
記電極がこの発電要素を構成している場合に適してい
る。これは、発電要素を構成する上記電極からの集電を
電池ケースにより簡単に行うことが出来るからである。
に巻回体状の発電要素を収納してなるものであって、上
記電極がこの発電要素を構成している場合に適してい
る。これは、発電要素を構成する上記電極からの集電を
電池ケースにより簡単に行うことが出来るからである。
【０００９】また、上記いずれの場合においても、電極
と電池ケースとの接触は、電極の集電体部分で行われる
ようにするのがより好ましい。これは、電極からの集電
をより均一に、かつ低抵抗で行うことが出来るからであ
る。
と電池ケースとの接触は、電極の集電体部分で行われる
ようにするのがより好ましい。これは、電極からの集電
をより均一に、かつ低抵抗で行うことが出来るからであ
る。
【００１０】さらに、上記いずれの場合も、電極からの
集電効率をより向上させるという観点からは、上記電極
の集電体端部を電池ケースに電気的に接続するのがより
好ましい。これによって、電極と電池ケースとの接触に
よる集電と集電体端部と電池ケースとの電気的接続によ
る集電との二つの方法により集電が行われるからであ
る。この場合、例えば、端部の接続は、リードを介して
電池ケースに設けられた端子に溶接して行うことがで
き、また、直接溶接することもできる。さらにまた、上
記いずれの場合においても、このような構造は、上記集
電体がアルミニウム集電体であり、上記電池ケースがア
ルミニウムケースである場合に適している。これは、ア
ルミニウム集電体とアルミニウムケースとの接触抵抗が
大きくなりやすく、この接触抵抗を小さくするのに炭素
材の相性が良いからである。なお、アルミニウムは必ず
しも純アルミニウムである必要はない。
集電効率をより向上させるという観点からは、上記電極
の集電体端部を電池ケースに電気的に接続するのがより
好ましい。これによって、電極と電池ケースとの接触に
よる集電と集電体端部と電池ケースとの電気的接続によ
る集電との二つの方法により集電が行われるからであ
る。この場合、例えば、端部の接続は、リードを介して
電池ケースに設けられた端子に溶接して行うことがで
き、また、直接溶接することもできる。さらにまた、上
記いずれの場合においても、このような構造は、上記集
電体がアルミニウム集電体であり、上記電池ケースがア
ルミニウムケースである場合に適している。これは、ア
ルミニウム集電体とアルミニウムケースとの接触抵抗が
大きくなりやすく、この接触抵抗を小さくするのに炭素
材の相性が良いからである。なお、アルミニウムは必ず
しも純アルミニウムである必要はない。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の電池の構造を適用
するのに最も適した非水電解質二次電池について説明す
ることで、本発明についてさらに説明する。
するのに最も適した非水電解質二次電池について説明す
ることで、本発明についてさらに説明する。
【００１２】この非水電解質二次電池は、リチウムイオ
ンを吸蔵・放出する物質を正極活物質とする正極と、リ
チウムイオンを吸蔵・放出する物質を負極活物質とする
負極と、電解質とを備えて構成され、電池ケースの内側
に炭素材が保持されていることを特徴とするものであ
る。
ンを吸蔵・放出する物質を正極活物質とする正極と、リ
チウムイオンを吸蔵・放出する物質を負極活物質とする
負極と、電解質とを備えて構成され、電池ケースの内側
に炭素材が保持されていることを特徴とするものであ
る。
【００１３】この電池において、正極活物質としては、
例えばLiXMO2(ただし、Mは一種以上の遷移金属)を主体
とする化合物を単独でまたは二種以上を混合して使用す
ることができ、特に放電電圧の高さから遷移金属Mとし
てCo,Ni,Mnからなる遷移金属を使用することが望まし
い。
例えばLiXMO2(ただし、Mは一種以上の遷移金属)を主体
とする化合物を単独でまたは二種以上を混合して使用す
ることができ、特に放電電圧の高さから遷移金属Mとし
てCo,Ni,Mnからなる遷移金属を使用することが望まし
い。
【００１４】また、負極活物質としては、コークス類、
ガラス状炭素類、グラファイト類、難黒鉛化性炭素類、
熱分解炭素類、炭素繊維等の炭素質材料、あるいは金属
リチウム、リチウム合金、ポリアセン等を単独でまたは
二種以上を混合して使用することができるが、特に、安
全性の高さから炭素質材料を用いるのが望ましい。非水
電解質の溶媒としては、エチレンカーボネート、プロピ
レンカーボネート、ブチレンカーボネート、ビニレンカ
ーボネート、トリフルオロプロピレンカーボネート、γ
-ブチロラクトン、2-メチル-γ-ブチルラクトン、アセ
チル-γ-ブチロラクトン、γ-バレロラクトン、スルホ
ラン、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、3-
メチル-1,3-ジオキソラン、酢酸メチル、酢酸エチル、
プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、ジメチルカ
ーボネート、ジエチルカーボネート、エチルメチルカー
ボネート、ジプロピルカーボネート、メチルプロピルカ
ーボネート、エチルイソプロピルカーボネート、ジブチ
ルカーボネート等を単独でまたは二種以上を混合して使
用することができる。
ガラス状炭素類、グラファイト類、難黒鉛化性炭素類、
熱分解炭素類、炭素繊維等の炭素質材料、あるいは金属
リチウム、リチウム合金、ポリアセン等を単独でまたは
二種以上を混合して使用することができるが、特に、安
全性の高さから炭素質材料を用いるのが望ましい。非水
電解質の溶媒としては、エチレンカーボネート、プロピ
レンカーボネート、ブチレンカーボネート、ビニレンカ
ーボネート、トリフルオロプロピレンカーボネート、γ
-ブチロラクトン、2-メチル-γ-ブチルラクトン、アセ
チル-γ-ブチロラクトン、γ-バレロラクトン、スルホ
ラン、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、3-
メチル-1,3-ジオキソラン、酢酸メチル、酢酸エチル、
プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、ジメチルカ
ーボネート、ジエチルカーボネート、エチルメチルカー
ボネート、ジプロピルカーボネート、メチルプロピルカ
ーボネート、エチルイソプロピルカーボネート、ジブチ
ルカーボネート等を単独でまたは二種以上を混合して使
用することができる。
【００１５】非水電解質の溶質としての電解質塩は、Li
ClO4、LiAsF6、LiPF6、LiBF4、LiCF 3SO3、LiCF3CF2S
O3、LiCF3CF2CF2SO3、LiN(CF3SO2)2、LiN(C2F5SO2)2等
を単独でまたは二種以上を混合して使用することができ
る。中でも高い伝導度を実現できるLiPF6を用いるのが
好ましい。
ClO4、LiAsF6、LiPF6、LiBF4、LiCF 3SO3、LiCF3CF2S
O3、LiCF3CF2CF2SO3、LiN(CF3SO2)2、LiN(C2F5SO2)2等
を単独でまたは二種以上を混合して使用することができ
る。中でも高い伝導度を実現できるLiPF6を用いるのが
好ましい。
【００１６】また、上記電解質塩の代わりに又は補助的
に固体のイオン導伝性ポリマー電解質を用いることもで
きる。この場合、非水電解質二次電池の構成としては、
正極、負極およびセパレータと有機又は無機の固体電解
質と非水電解液（溶媒又は溶媒及び電解質塩）との組み
合わせ、又は正極、負極およびセパレータとしての有機
又は無機の固体電解質と非水電解液（溶媒又は溶媒及び
電解質塩）との組み合わせがあげられる。ポリマー電解
質がポリエチレンオキシド、ポリアクリロニトリル又は
ポリエチレングリコールおよびこれらの変成体などの場
合には、軽量で柔軟性があり、巻回極板に使用する場合
に有利である。さらに、電解質としてはポリマー電解質
以外にも、無機固体電解質あるいは有機ポリマー電解質
と無機固体電解質との混合材料などを使用することがで
きる。
に固体のイオン導伝性ポリマー電解質を用いることもで
きる。この場合、非水電解質二次電池の構成としては、
正極、負極およびセパレータと有機又は無機の固体電解
質と非水電解液（溶媒又は溶媒及び電解質塩）との組み
合わせ、又は正極、負極およびセパレータとしての有機
又は無機の固体電解質と非水電解液（溶媒又は溶媒及び
電解質塩）との組み合わせがあげられる。ポリマー電解
質がポリエチレンオキシド、ポリアクリロニトリル又は
ポリエチレングリコールおよびこれらの変成体などの場
合には、軽量で柔軟性があり、巻回極板に使用する場合
に有利である。さらに、電解質としてはポリマー電解質
以外にも、無機固体電解質あるいは有機ポリマー電解質
と無機固体電解質との混合材料などを使用することがで
きる。
【００１７】また、本発明の非水電解質二次電池はその
構成として正極、負極およびセパレータと非水電解質と
の組み合わせからなっているが、セパレータとしては、
多孔性ポリ塩化ビニル膜などの多孔性ポリマー膜やイオ
ン導伝性ポリマー電解質膜を単独または組み合わせて使
用することができる。さらに電池の形状としては円筒
形、角形、コイン型、ボタン型、などの種々の形状にす
ることができる。
構成として正極、負極およびセパレータと非水電解質と
の組み合わせからなっているが、セパレータとしては、
多孔性ポリ塩化ビニル膜などの多孔性ポリマー膜やイオ
ン導伝性ポリマー電解質膜を単独または組み合わせて使
用することができる。さらに電池の形状としては円筒
形、角形、コイン型、ボタン型、などの種々の形状にす
ることができる。
【００１８】発電要素は、例えば、正極と負極とをセパ
レータを介して巻き取ることによって巻回体として構成
することができる。そしてこの場合、少なくとも巻回体
の外側に位置する電極には、集電体上に活物質が形成さ
れてなる構造のものを用いる。これは、外側に位置する
電極が電池ケースとの接触による集電が行われる電極と
なるためであって、集電体を備えることによって電極全
体に渡って均一にかつ低抵抗にて集電が行われるように
する為である。
レータを介して巻き取ることによって巻回体として構成
することができる。そしてこの場合、少なくとも巻回体
の外側に位置する電極には、集電体上に活物質が形成さ
れてなる構造のものを用いる。これは、外側に位置する
電極が電池ケースとの接触による集電が行われる電極と
なるためであって、集電体を備えることによって電極全
体に渡って均一にかつ低抵抗にて集電が行われるように
する為である。
【００１９】集電体の材質としては、Ａｌ、銅、ニッケ
ル、チタン、ステンレス鋼等の金属や合金もしくは金属
や樹脂の骨格にこれら金属、合金のメッキ加工を行った
ものを用いることができる。
ル、チタン、ステンレス鋼等の金属や合金もしくは金属
や樹脂の骨格にこれら金属、合金のメッキ加工を行った
ものを用いることができる。
【００２０】同様に、電池ケースの材質としては、Ａ
ｌ、銅、ニッケル、チタン、ステンレス鋼等の金属や合
金もしくは金属や樹脂の骨格にこれら金属、合金のメッ
キ加工を施したものを用いることができる。
ｌ、銅、ニッケル、チタン、ステンレス鋼等の金属や合
金もしくは金属や樹脂の骨格にこれら金属、合金のメッ
キ加工を施したものを用いることができる。
【００２１】なお、接触させる電極が上記正極活物質を
用いた正極であって、電池ケースを正極端子とする場合
には、集電体、電池ケースともにその材質としてＡｌや
Ａｌの性質を損なわない合金を用いるのが好ましい。
用いた正極であって、電池ケースを正極端子とする場合
には、集電体、電池ケースともにその材質としてＡｌや
Ａｌの性質を損なわない合金を用いるのが好ましい。
【００２２】電池ケースの内壁表面上に保持する炭素材
としては、充分な導電性を確保できることからグラファ
イト、カーボンブラック類、カーボンファイバー、ガラ
ス状カーボン、コークス類などを単独もしくは、混合系
やコンポジットで使用することが好ましい。
としては、充分な導電性を確保できることからグラファ
イト、カーボンブラック類、カーボンファイバー、ガラ
ス状カーボン、コークス類などを単独もしくは、混合系
やコンポジットで使用することが好ましい。
【００２３】また、炭素材の保持の状態としては、炭素
層として厚み0.1〜50μmで全面に均一に保持されている
のが好ましい。これは、厚み0.1μm未満では、充分に接
触集電性が向上できず、また、厚みが50μmよりも大き
い場合はケース内部に挿入されている電極巻回体の厚み
が減少する、すなわちエネルギー密度の低下を招くため
である。より好ましくは電極と電池ケースとが接触する
部分のみに保持されているのが良い。
層として厚み0.1〜50μmで全面に均一に保持されている
のが好ましい。これは、厚み0.1μm未満では、充分に接
触集電性が向上できず、また、厚みが50μmよりも大き
い場合はケース内部に挿入されている電極巻回体の厚み
が減少する、すなわちエネルギー密度の低下を招くため
である。より好ましくは電極と電池ケースとが接触する
部分のみに保持されているのが良い。
【００２４】本発明の電池においては、発電要素を構成
する一方の電極からの集電が電極と電池ケースとの炭素
材を介した接触によりなされるのであるが、発電要素か
らの集電方法は特に限定されるものではなく、例えば、
正極および負極の両方をリードによる集電構造とし、電
池ケースと接触する方の電極の集電をリードによる集電
と電池ケースとの接触による集電の二重集電構造として
も良い。なお、このような二重集電構造は、アルミニウ
ム集電体と電池ケースとを用いる場合に特に効果的であ
り、大電流を流す場合に適している。
する一方の電極からの集電が電極と電池ケースとの炭素
材を介した接触によりなされるのであるが、発電要素か
らの集電方法は特に限定されるものではなく、例えば、
正極および負極の両方をリードによる集電構造とし、電
池ケースと接触する方の電極の集電をリードによる集電
と電池ケースとの接触による集電の二重集電構造として
も良い。なお、このような二重集電構造は、アルミニウ
ム集電体と電池ケースとを用いる場合に特に効果的であ
り、大電流を流す場合に適している。
【００２５】
【実施例】以下に本発明の実施例について詳述する。図
１は、本発明に用いた角形非水電解質二次電池の概略断
面図である。
１は、本発明に用いた角形非水電解質二次電池の概略断
面図である。
【００２６】この角形非水電解質二次電池１は、アルミ
ニウム集電体にリチウムイオンを吸蔵・放出する物質を
構成要素とする正極合剤を塗布してなる正極４と、銅集
電体にリチウムイオンを吸蔵・放出する物質を構成要素
とする負極合剤を塗布してなる負極３とがセパレータ5
を介して巻回された扁平状電極群２（巻回体状の発電要
素）と、電解質塩を含有した非水電解液とを電池ケース
６に収納してなるものである。
ニウム集電体にリチウムイオンを吸蔵・放出する物質を
構成要素とする正極合剤を塗布してなる正極４と、銅集
電体にリチウムイオンを吸蔵・放出する物質を構成要素
とする負極合剤を塗布してなる負極３とがセパレータ5
を介して巻回された扁平状電極群２（巻回体状の発電要
素）と、電解質塩を含有した非水電解液とを電池ケース
６に収納してなるものである。
【００２７】電池ケースは内側に炭素材としてカーボン
ブラックを厚さ５μmになるように均一に塗布したもの
を使用した。カーボンブラックの塗布は、カーボンブラ
ックに接着剤としてのＰＶＤＦを重量比５％混合して作
製したペ−ストを用いて行い、これにより炭素材層が形
成される。このように、本発明の電池が備える電池ケー
スに保持された炭素材は、１００％炭素材の状態である
必要はなく、炭素材による接触と導電性が保たれておれ
ば、接着剤等他の成分が混合されていても良い。
ブラックを厚さ５μmになるように均一に塗布したもの
を使用した。カーボンブラックの塗布は、カーボンブラ
ックに接着剤としてのＰＶＤＦを重量比５％混合して作
製したペ−ストを用いて行い、これにより炭素材層が形
成される。このように、本発明の電池が備える電池ケー
スに保持された炭素材は、１００％炭素材の状態である
必要はなく、炭素材による接触と導電性が保たれておれ
ば、接着剤等他の成分が混合されていても良い。
【００２８】電池ケース６には、安全弁８を設けた電池
蓋がレーザー溶接によって取り付けられ、負極端子９は
負極リード１０を介して負極３と接続され、正極４は炭
素層１１を介して電池ケース６の内壁と接触により電気
的に接続されている。正極合剤は、活物質のLiCoO2 ９
０重量部と、導電材のアセチレンブラック５重量部と、
結着剤のポリフッ化ビニリデン５重量部とが混合された
もので、N-メチル-2-ピロリドンを適宜加えて分散さ
せ、スラリーを調製し、このスラリーを厚さ２０μmの
アルミ集電体両面にドクターブレードで均一に塗布し、
乾燥させた後、ロールプレスで厚み１８０μmになるよ
うに圧縮成型することで正極４を構成している。負極合
剤は、リチウムイオンを吸蔵放出する炭素材料９０重量
部と、ポリフッ化ビニリデン１０重量部とが混合された
もので、N-メチル-２-ピロリドンを適宜加えて分散さ
せ、スラリーを調製し、このスラリーを厚さ１０μmの
銅集電体両面にドクターブレードで均一に塗布、乾燥さ
せた後、ロールプレスで厚み１８０μmになるように圧
縮成型することにより負極3を構成している。セパレー
タ 5には、厚さ２５μmの微多孔性ポリエチレンフィル
ムを用いた。非水電解質としては、エチレンカーボネー
ト(EC)とエチルメチルカーボネート(EMC)を体積比１：
１の割合で混合し、電解質塩としてLiPF6を1.0mol/l溶
解した電解液を使用した。上述の構成要素および手順に
より、設計容量６００mAhの本発明電池（実施例1）を作
製した。
蓋がレーザー溶接によって取り付けられ、負極端子９は
負極リード１０を介して負極３と接続され、正極４は炭
素層１１を介して電池ケース６の内壁と接触により電気
的に接続されている。正極合剤は、活物質のLiCoO2 ９
０重量部と、導電材のアセチレンブラック５重量部と、
結着剤のポリフッ化ビニリデン５重量部とが混合された
もので、N-メチル-2-ピロリドンを適宜加えて分散さ
せ、スラリーを調製し、このスラリーを厚さ２０μmの
アルミ集電体両面にドクターブレードで均一に塗布し、
乾燥させた後、ロールプレスで厚み１８０μmになるよ
うに圧縮成型することで正極４を構成している。負極合
剤は、リチウムイオンを吸蔵放出する炭素材料９０重量
部と、ポリフッ化ビニリデン１０重量部とが混合された
もので、N-メチル-２-ピロリドンを適宜加えて分散さ
せ、スラリーを調製し、このスラリーを厚さ１０μmの
銅集電体両面にドクターブレードで均一に塗布、乾燥さ
せた後、ロールプレスで厚み１８０μmになるように圧
縮成型することにより負極3を構成している。セパレー
タ 5には、厚さ２５μmの微多孔性ポリエチレンフィル
ムを用いた。非水電解質としては、エチレンカーボネー
ト(EC)とエチルメチルカーボネート(EMC)を体積比１：
１の割合で混合し、電解質塩としてLiPF6を1.0mol/l溶
解した電解液を使用した。上述の構成要素および手順に
より、設計容量６００mAhの本発明電池（実施例1）を作
製した。
【００２９】また、上述の構成要素および手順において
ケース内側にカーボンブラックを塗布していない電池も
比較例1として作製した。 （電池試験）上記の電池（実施例１、比較例１）を用
い、２５℃において１Cの電流で４．１Vまで定電流定電
圧充電を3時間おこない、その後、2Cの電流で、放電終
止電圧２．５０Vの条件で放電を行い、放電容量を求め
た。これらの結果を表１に示す。
ケース内側にカーボンブラックを塗布していない電池も
比較例1として作製した。 （電池試験）上記の電池（実施例１、比較例１）を用
い、２５℃において１Cの電流で４．１Vまで定電流定電
圧充電を3時間おこない、その後、2Cの電流で、放電終
止電圧２．５０Vの条件で放電を行い、放電容量を求め
た。これらの結果を表１に示す。
【００３０】
【表１】
【００３１】表１より、ケース内側にカーボンブラック
を保持した電池(実施例1)では、カーボンブラックを保
持しない電池(比較例1)と比較して、2C放電時において
高い放電容量が得られていることがわかった。この理由
として、電池ケース内側にカーボンブラックを保持する
ことによって電極巻回体と電池ケース間の接触集電性が
向上し、電池の内部抵抗が低減できて放電特性が良好に
なったものと考えられる。
を保持した電池(実施例1)では、カーボンブラックを保
持しない電池(比較例1)と比較して、2C放電時において
高い放電容量が得られていることがわかった。この理由
として、電池ケース内側にカーボンブラックを保持する
ことによって電極巻回体と電池ケース間の接触集電性が
向上し、電池の内部抵抗が低減できて放電特性が良好に
なったものと考えられる。
【００３２】なお、電池ケース内側に形成されるカーボ
ンブラックは厚み０．１〜５０μmで均一に保持されて
いることが好ましい。これは、厚み０．１μm未満で
は、充分に接触集電性が向上できず、また、厚みが５０
μmよりも大きい場合はケース内部に挿入されている電
極巻回体の厚みが減少する、すなわちエネルギー密度の
低下を招くためである。
ンブラックは厚み０．１〜５０μmで均一に保持されて
いることが好ましい。これは、厚み０．１μm未満で
は、充分に接触集電性が向上できず、また、厚みが５０
μmよりも大きい場合はケース内部に挿入されている電
極巻回体の厚みが減少する、すなわちエネルギー密度の
低下を招くためである。
【００３３】
【発明の効果】本発明によれば、電極と電池ケース間の
接触集電性が向上し、電池の内部抵抗が低減できて、良
好な放電特性を確保することができる。
接触集電性が向上し、電池の内部抵抗が低減できて、良
好な放電特性を確保することができる。
【図１】本発明実施例の角形非水電解質二次電池の概略
断面図である。
断面図である。
２ 電極群 ３ 負極 ４ 正極 ５ セパレータ
６ 電池ケース ９ 負極端子 １０負極リード １１炭素層
６ 電池ケース ９ 負極端子 １０負極リード １１炭素層
Claims (5)
- 【請求項１】 集電体上に活物質が形成されてなる電極
と、集電機能を有する電池ケースとを備えてなり、該電
池ケースの内壁表面上に炭素材が保持され、該炭素材を
介して前記電極が電池ケースと接触していることを特徴
とする電池。 - 【請求項２】 上記電極が巻回体状の発電要素を構成し
ていることを特徴とする請求項１記載の電池。 - 【請求項３】 上記電極が集電体部分で電池ケースと接
触していることを特徴とする請求項１または２記載の電
池。 - 【請求項４】 上記電極の集電体端部が電池ケースに電
気的に接続されていることを特徴とする請求項１，２ま
たは３記載の電池。 - 【請求項５】 上記集電体がアルミニウム集電体であ
り、上記電池ケースがアルミニウムケースであることを
特徴とする請求項１，２，３または４記載の電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24084299A JP2001068089A (ja) | 1999-08-27 | 1999-08-27 | 電 池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24084299A JP2001068089A (ja) | 1999-08-27 | 1999-08-27 | 電 池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001068089A true JP2001068089A (ja) | 2001-03-16 |
| JP2001068089A5 JP2001068089A5 (ja) | 2006-08-10 |
Family
ID=17065524
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24084299A Pending JP2001068089A (ja) | 1999-08-27 | 1999-08-27 | 電 池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001068089A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005327490A (ja) * | 2004-05-12 | 2005-11-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 角形電池 |
| JP2016018658A (ja) * | 2014-07-08 | 2016-02-01 | 株式会社Ｇｓユアサ | 蓄電素子 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52133527A (en) * | 1976-04-30 | 1977-11-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Flat battery |
| JPS5543720A (en) * | 1978-09-20 | 1980-03-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Cell |
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| JPS6093755A (ja) * | 1983-10-26 | 1985-05-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 有機電解液電池の製造法 |
| JPS63266774A (ja) * | 1987-04-24 | 1988-11-02 | Mitsubishi Petrochem Co Ltd | 扁平型有機電解質電池 |
| JPH01294356A (ja) * | 1988-05-20 | 1989-11-28 | Hitachi Maxell Ltd | リチウム二次電池 |
| JPH08236124A (ja) * | 1995-02-28 | 1996-09-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | アルカリ乾電池 |
| JPH09129265A (ja) * | 1995-10-31 | 1997-05-16 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 有機電解液二次電池 |
-
1999
- 1999-08-27 JP JP24084299A patent/JP2001068089A/ja active Pending
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| JP4706186B2 (ja) * | 2004-05-12 | 2011-06-22 | パナソニック株式会社 | 角形電池 |
| JP2016018658A (ja) * | 2014-07-08 | 2016-02-01 | 株式会社Ｇｓユアサ | 蓄電素子 |
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