JP2001068166A - 電 池 - Google Patents
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- JP2001068166A JP2001068166A JP24261999A JP24261999A JP2001068166A JP 2001068166 A JP2001068166 A JP 2001068166A JP 24261999 A JP24261999 A JP 24261999A JP 24261999 A JP24261999 A JP 24261999A JP 2001068166 A JP2001068166 A JP 2001068166A
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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
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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
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 発電要素１の電極１ａ，１ａをスペーサ３に
よって予め瓢箪型に湾曲させておくことにより、巻ずれ
による極間の不均一が生じ難いようにすることができる
電池を提供する。 【解決手段】 電池ケース本体２ａの平面部２ｄと発電
要素１との間に薄い蒲鉾型のスペーサ３を挿入した。
よって予め瓢箪型に湾曲させておくことにより、巻ずれ
による極間の不均一が生じ難いようにすることができる
電池を提供する。 【解決手段】 電池ケース本体２ａの平面部２ｄと発電
要素１との間に薄い蒲鉾型のスペーサ３を挿入した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、長円筒形巻回型の
電池に関する。
電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】長円筒形巻回型の大型大容量の非水電解
質二次電池の構成例を説明する。この非水電解質二次電
池の発電要素１は、図６に示すように、帯状の正負の電
極１ａ，１ａを帯状のセパレータ１ｂを介して長円筒形
に巻回したものであり、これら正負の電極１ａ，１ａを
それぞれ上下に少しずつずらして巻回することにより、
発電要素１の上下端に、正負の電極１ａ，１ａの上下の
端縁部をそれぞれ突出させるようにしている。この発電
要素１の上下端の電極１ａ，１ａには、図７に示す集電
体７，７がそれぞれ接続される。集電体７，７は、発電
要素１の電極１ａ，１ａの上下の端縁部を挟持して溶接
等により接続する導電金属板であり、発電要素１の上方
に配置された板状の部分に、予め正負の端子８，８がそ
れぞれ突出して接続固定されている。
質二次電池の構成例を説明する。この非水電解質二次電
池の発電要素１は、図６に示すように、帯状の正負の電
極１ａ，１ａを帯状のセパレータ１ｂを介して長円筒形
に巻回したものであり、これら正負の電極１ａ，１ａを
それぞれ上下に少しずつずらして巻回することにより、
発電要素１の上下端に、正負の電極１ａ，１ａの上下の
端縁部をそれぞれ突出させるようにしている。この発電
要素１の上下端の電極１ａ，１ａには、図７に示す集電
体７，７がそれぞれ接続される。集電体７，７は、発電
要素１の電極１ａ，１ａの上下の端縁部を挟持して溶接
等により接続する導電金属板であり、発電要素１の上方
に配置された板状の部分に、予め正負の端子８，８がそ
れぞれ突出して接続固定されている。
【０００３】上記発電要素１は、長円筒形の電池ケース
２に収納される。電池ケース２は、長円筒容器状の電池
ケース本体２ａと長円形板状の蓋部２ｂとからなる。発
電要素１は、この電池ケース本体２ａに挿入される。そ
して、この電池ケース本体２ａの上端開口部に蓋部２ｂ
を嵌め込んで周囲を溶接することにより内部が密閉され
る。この際、蓋部２ｂには、予めこの蓋部２ｂの両側に
形成された開口孔に端子８，８の上端部を下方から挿入
してガラスハーメチックシールやセラミックハーメチッ
クシールによって絶縁固定しておく。従って、蓋部２ｂ
によって電池ケース本体２ａの内部が密閉されると、発
電要素１の電極１ａ，１ａに集電体７，７を介して接続
された端子８，８の上端部のみが外部に突出することに
なる。なお、非水電解液は、この蓋部２ｂに形成された
注液口から注入され、その後この注液口は封口される。
２に収納される。電池ケース２は、長円筒容器状の電池
ケース本体２ａと長円形板状の蓋部２ｂとからなる。発
電要素１は、この電池ケース本体２ａに挿入される。そ
して、この電池ケース本体２ａの上端開口部に蓋部２ｂ
を嵌め込んで周囲を溶接することにより内部が密閉され
る。この際、蓋部２ｂには、予めこの蓋部２ｂの両側に
形成された開口孔に端子８，８の上端部を下方から挿入
してガラスハーメチックシールやセラミックハーメチッ
クシールによって絶縁固定しておく。従って、蓋部２ｂ
によって電池ケース本体２ａの内部が密閉されると、発
電要素１の電極１ａ，１ａに集電体７，７を介して接続
された端子８，８の上端部のみが外部に突出することに
なる。なお、非水電解液は、この蓋部２ｂに形成された
注液口から注入され、その後この注液口は封口される。
【０００４】上記構成の非水電解質二次電池は、充放電
時に正負の電極１ａ、１ａが膨張あるいは収縮するの
で、特に大型大容量の電池の場合には膨張時の電極１
ａ，１ａの容積の増加を吸収するために、、図８に示す
ように、発電要素１の巻回の中心部に中空状の空間を残
してある。なお、図８では、説明を容易にするために、
電極１ａ，１ａの巻回数を少なく示すと共に、セパレー
タ１ｂの図示を省略している（以下も同様）。
時に正負の電極１ａ、１ａが膨張あるいは収縮するの
で、特に大型大容量の電池の場合には膨張時の電極１
ａ，１ａの容積の増加を吸収するために、、図８に示す
ように、発電要素１の巻回の中心部に中空状の空間を残
してある。なお、図８では、説明を容易にするために、
電極１ａ，１ａの巻回数を少なく示すと共に、セパレー
タ１ｂの図示を省略している（以下も同様）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、非水電解質
二次電池の使用に伴う充放電の繰り返しによって電極１
ａ，１ａが膨張と収縮を繰り返すと、巻回された電極１
ａ，１ａに徐々に巻きずれが生じるようになり、発電要
素１の両側の湾曲した半円筒部を除いた直線部、即ち、
電極１ａ，１ａが本来平面状となる部分にこの巻きの緩
みがしわ寄せされて、図９に示すように、この直線部の
電極１ａ，１ａに撓みが生じるようになる。しかも、こ
の電極１ａ，１ａの撓みは、巻回の中心部に空間がある
ために、中心側ほど大きく撓んだものとなる。
二次電池の使用に伴う充放電の繰り返しによって電極１
ａ，１ａが膨張と収縮を繰り返すと、巻回された電極１
ａ，１ａに徐々に巻きずれが生じるようになり、発電要
素１の両側の湾曲した半円筒部を除いた直線部、即ち、
電極１ａ，１ａが本来平面状となる部分にこの巻きの緩
みがしわ寄せされて、図９に示すように、この直線部の
電極１ａ，１ａに撓みが生じるようになる。しかも、こ
の電極１ａ，１ａの撓みは、巻回の中心部に空間がある
ために、中心側ほど大きく撓んだものとなる。
【０００６】このため、従来の長円筒形巻回型の非水電
解質二次電池は、充放電サイクルが進むと、発電要素１
の直線部で、電極１ａ，１ａが巻回の中心側ほど大きく
撓んで隙間が大きくなるので、電極１ａ，１ａの極間の
不均一により電池寿命が短くなるという問題が発生して
いた。
解質二次電池は、充放電サイクルが進むと、発電要素１
の直線部で、電極１ａ，１ａが巻回の中心側ほど大きく
撓んで隙間が大きくなるので、電極１ａ，１ａの極間の
不均一により電池寿命が短くなるという問題が発生して
いた。
【０００７】また、上記問題を解消するために、図１０
に示すように、発電要素１の巻回の中心部に巻芯６を挿
入する場合もあったが、この場合には、発電要素１の直
線部にしわ寄せされた電極１ａ，１ａの撓みが、電池ケ
ース本体２ａの側面における剛性の弱い平面部を内側か
ら押して、非水電解質二次電池に膨れを生じさせる。従
って、このような非水電解質二次電池を複数個並べて組
電池として使用した場合に、各非水電解質二次電池の間
に冷却のために設けた間隙が狭められて、十分な放熱が
行えないようになるという新たな問題が生じる。
に示すように、発電要素１の巻回の中心部に巻芯６を挿
入する場合もあったが、この場合には、発電要素１の直
線部にしわ寄せされた電極１ａ，１ａの撓みが、電池ケ
ース本体２ａの側面における剛性の弱い平面部を内側か
ら押して、非水電解質二次電池に膨れを生じさせる。従
って、このような非水電解質二次電池を複数個並べて組
電池として使用した場合に、各非水電解質二次電池の間
に冷却のために設けた間隙が狭められて、十分な放熱が
行えないようになるという新たな問題が生じる。
【０００８】本発明は、かかる事情に対処するためにな
されたものであり、電池ケースの平面部と発電要素の外
側面との間にスペーサを挿入することにより、この発電
要素の直線部の電極を予め湾曲させておいて、巻ずれに
よる極間の不均一が生じ難いようにすることができる電
池を提供することを目的としている。
されたものであり、電池ケースの平面部と発電要素の外
側面との間にスペーサを挿入することにより、この発電
要素の直線部の電極を予め湾曲させておいて、巻ずれに
よる極間の不均一が生じ難いようにすることができる電
池を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、帯状
の正負の電極を帯状のセパレータを介してほぼ長円筒形
に巻回した巻回型の発電要素を、ほぼ長円筒形の電池ケ
ース内に収納した電池において、電池ケースの側面にお
ける半円筒部を除いた平面部の内壁面と、この電池ケー
ス内に収納された発電要素の外側面との間に、この発電
要素の巻回軸方向に直交する断面が中央部ほど内側に突
出したスペーサをそれぞれ挿入したことを特徴とする。
の正負の電極を帯状のセパレータを介してほぼ長円筒形
に巻回した巻回型の発電要素を、ほぼ長円筒形の電池ケ
ース内に収納した電池において、電池ケースの側面にお
ける半円筒部を除いた平面部の内壁面と、この電池ケー
ス内に収納された発電要素の外側面との間に、この発電
要素の巻回軸方向に直交する断面が中央部ほど内側に突
出したスペーサをそれぞれ挿入したことを特徴とする。
【００１０】請求項１の発明によれば、電池ケースの側
面の平面部と発電要素との間にスペーサが挿入されるの
で、本来直線状となる発電要素の電極が中央部ほどこの
スペーサに押されて内側に湾曲し瓢箪型に変形する。こ
のため、充放電の繰り返しによって、電極に巻きずれが
生じたとしても、この巻きずれによる撓みが瓢箪型全体
の湾曲した各所に分散されて、部分的に極間が大きく開
くようなことがなくなり、この極間の不均一を防止する
ことができる。
面の平面部と発電要素との間にスペーサが挿入されるの
で、本来直線状となる発電要素の電極が中央部ほどこの
スペーサに押されて内側に湾曲し瓢箪型に変形する。こ
のため、充放電の繰り返しによって、電極に巻きずれが
生じたとしても、この巻きずれによる撓みが瓢箪型全体
の湾曲した各所に分散されて、部分的に極間が大きく開
くようなことがなくなり、この極間の不均一を防止する
ことができる。
【００１１】請求項２の発明は、前記スペーサが、円柱
体を軸方向に沿った面で切断した形状を成し、平坦な切
断面を電池ケースの内壁面側に沿わせて挿入した弾性体
であることを特徴とする。
体を軸方向に沿った面で切断した形状を成し、平坦な切
断面を電池ケースの内壁面側に沿わせて挿入した弾性体
であることを特徴とする。
【００１２】請求項２の発明によれば、薄い蒲鉾型の弾
性体をスペーサとして挿入するので、発電要素の電極を
湾曲した側面全体で無理なく押圧することができる。し
かも、電極の膨張時には弾性体のスペーサが縮むので、
この膨張時に発電要素が受ける圧力を軽減することがで
きる。
性体をスペーサとして挿入するので、発電要素の電極を
湾曲した側面全体で無理なく押圧することができる。し
かも、電極の膨張時には弾性体のスペーサが縮むので、
この膨張時に発電要素が受ける圧力を軽減することがで
きる。
【００１３】請求項３の発明は、前記スペーサが、弾性
を有する板材の中央部を内側に湾曲させた板ばねである
ことを特徴とする。
を有する板材の中央部を内側に湾曲させた板ばねである
ことを特徴とする。
【００１４】請求項３の発明によれば、蒲鉾の湾曲面状
の板ばねをスペーサとして挿入するので、発電要素の電
極を湾曲面全体で無理なく押圧することができる。しか
も、電極の膨張時には板ばねの湾曲が薄くなるので、こ
の膨張時に発電要素が受ける圧力を軽減することができ
る。
の板ばねをスペーサとして挿入するので、発電要素の電
極を湾曲面全体で無理なく押圧することができる。しか
も、電極の膨張時には板ばねの湾曲が薄くなるので、こ
の膨張時に発電要素が受ける圧力を軽減することができ
る。
【００１５】請求項４の発明は、帯状の正負の電極を帯
状のセパレータを介してほぼ長円筒形に巻回した巻回型
の発電要素を、ほぼ長円筒形の電池ケース内に収納した
電池において、電池ケースの側面における半円筒部を除
いた平面部の内壁面と、この電池ケース内に収納された
発電要素の外側面との間の中央に、それぞれこの発電要
素の巻回軸方向に沿った棒材を１本又は２本以上挿入し
たことを特徴とする。
状のセパレータを介してほぼ長円筒形に巻回した巻回型
の発電要素を、ほぼ長円筒形の電池ケース内に収納した
電池において、電池ケースの側面における半円筒部を除
いた平面部の内壁面と、この電池ケース内に収納された
発電要素の外側面との間の中央に、それぞれこの発電要
素の巻回軸方向に沿った棒材を１本又は２本以上挿入し
たことを特徴とする。
【００１６】請求項４の発明によれば、電池ケースの側
面の平面部と発電要素との間に棒材が挿入されるので、
本来直線状となる発電要素の電極の中央部がこの棒材に
押されて内側に湾曲し瓢箪型に変形する。このため、充
放電の繰り返しによって、電極に巻きずれが生じたとし
ても、この巻きずれによる撓みが瓢箪型全体の湾曲した
各所に分散されて、部分的に極間が大きく開くようなこ
とがなくなり、この極間の不均一を防止することができ
る。
面の平面部と発電要素との間に棒材が挿入されるので、
本来直線状となる発電要素の電極の中央部がこの棒材に
押されて内側に湾曲し瓢箪型に変形する。このため、充
放電の繰り返しによって、電極に巻きずれが生じたとし
ても、この巻きずれによる撓みが瓢箪型全体の湾曲した
各所に分散されて、部分的に極間が大きく開くようなこ
とがなくなり、この極間の不均一を防止することができ
る。
【００１７】請求項５の発明は、前記棒材の両側に、こ
の棒材から離れるほど径の細い棒材をそれぞれ１本以上
ずつ挿入したことを特徴とする。
の棒材から離れるほど径の細い棒材をそれぞれ１本以上
ずつ挿入したことを特徴とする。
【００１８】請求項５の発明によれば、電池ケースと発
電要素との間に、中央部ほど径の太い棒材が複数本挿入
されるので、発電要素の電極を無理なく押圧して湾曲さ
せることができる。
電要素との間に、中央部ほど径の太い棒材が複数本挿入
されるので、発電要素の電極を無理なく押圧して湾曲さ
せることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面を参照して説明する。
図面を参照して説明する。
【００２０】図１〜図５は本発明の一実施形態を示すも
のであって、図１は非水電解質二次電池の構造を説明す
るための組み立て斜視図、図２はスペーサを挿入した非
水電解質二次電池の横断面平面図、図３は板ばねを挿入
した非水電解質二次電池の横断面平面図、図４は棒材を
挿入した非水電解質二次電池の横断面平面図、図５は巻
芯を挿入した非水電解質二次電池の横断面平面図であ
る。なお、図６〜図１０に示した従来例と同様の機能を
有する構成部材には同じ番号を付記して説明する。
のであって、図１は非水電解質二次電池の構造を説明す
るための組み立て斜視図、図２はスペーサを挿入した非
水電解質二次電池の横断面平面図、図３は板ばねを挿入
した非水電解質二次電池の横断面平面図、図４は棒材を
挿入した非水電解質二次電池の横断面平面図、図５は巻
芯を挿入した非水電解質二次電池の横断面平面図であ
る。なお、図６〜図１０に示した従来例と同様の機能を
有する構成部材には同じ番号を付記して説明する。
【００２１】本実施形態は、図７に示した従来例と同様
に、長円筒形巻回型の大型大容量の非水電解質二次電池
について説明する。この非水電解質二次電池の発電要素
１の構成は従来例と同じである。
に、長円筒形巻回型の大型大容量の非水電解質二次電池
について説明する。この非水電解質二次電池の発電要素
１の構成は従来例と同じである。
【００２２】電池ケース２も、図１に示すように、従来
例と同様の構成であり、ステンレス鋼等を用いた長円筒
容器状の電池ケース本体２ａと長円形板状の蓋部２ｂと
からなる。ただし、本実施形態では、この電池ケース本
体２ａ内に、発電要素１と共にスペーサ３が挿入され
る。スペーサ３は、円柱体を軸方向に沿った面により周
側面に近い部分で切断した形状、即ち薄い蒲鉾型を成す
ものである。そして、図２に示すように、電池ケース本
体２ａの側面における半円筒部２ｃを除いた両平面部２
ｄの内壁面と、この電池ケース本体２ａ内に収納された
発電要素１の外側面との間に１枚ずつ挿入される。
例と同様の構成であり、ステンレス鋼等を用いた長円筒
容器状の電池ケース本体２ａと長円形板状の蓋部２ｂと
からなる。ただし、本実施形態では、この電池ケース本
体２ａ内に、発電要素１と共にスペーサ３が挿入され
る。スペーサ３は、円柱体を軸方向に沿った面により周
側面に近い部分で切断した形状、即ち薄い蒲鉾型を成す
ものである。そして、図２に示すように、電池ケース本
体２ａの側面における半円筒部２ｃを除いた両平面部２
ｄの内壁面と、この電池ケース本体２ａ内に収納された
発電要素１の外側面との間に１枚ずつ挿入される。
【００２３】上記スペーサ３は、ポリプロピレン（Ｐ
Ｐ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリエチレンテレフタレ
ート（ＰＥＴ）、ポリイミド（ＰＩ）又はポリフェニレ
ンサルファイト（ＰＰＳ）等の耐電解液性を有するプラ
スチック材料や、アルミニウム若しくは銅又はこれらを
主成分とする合金材等の耐電解液性を有する金属材料等
が用いられる。また、このスペーサ３は、発電要素１の
巻軸方向とほぼ同じ長さのものを用いるのが好ましい。
発電要素１は、最外周にセパレータ１ｂが巻回されるの
で、スペーサ３が金属製であっても、正負の電極１ａ，
１ａと直接接触することはない。しかし、本実施形態の
非水電解質二次電池のように、電極１ａ，１ａの上下の
端縁部が発電要素１の上下端から突出している場合に
は、絶縁シートを介在させる等して絶縁を図ったり、発
電要素１よりも十分に短いスペーサ３を用いて、電池ケ
ース本体２ａの内壁面の上下方向の中央部に固着するよ
うにしてもよい。
Ｐ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリエチレンテレフタレ
ート（ＰＥＴ）、ポリイミド（ＰＩ）又はポリフェニレ
ンサルファイト（ＰＰＳ）等の耐電解液性を有するプラ
スチック材料や、アルミニウム若しくは銅又はこれらを
主成分とする合金材等の耐電解液性を有する金属材料等
が用いられる。また、このスペーサ３は、発電要素１の
巻軸方向とほぼ同じ長さのものを用いるのが好ましい。
発電要素１は、最外周にセパレータ１ｂが巻回されるの
で、スペーサ３が金属製であっても、正負の電極１ａ，
１ａと直接接触することはない。しかし、本実施形態の
非水電解質二次電池のように、電極１ａ，１ａの上下の
端縁部が発電要素１の上下端から突出している場合に
は、絶縁シートを介在させる等して絶縁を図ったり、発
電要素１よりも十分に短いスペーサ３を用いて、電池ケ
ース本体２ａの内壁面の上下方向の中央部に固着するよ
うにしてもよい。
【００２４】発電要素１と共にスペーサ３を挿入した電
池ケース本体２ａは、従来例と同様に、上端開口部に蓋
部２ｂを嵌め込んで周囲を溶接すると共に、非水電解液
を注液した後に内部を密閉することにより非水電解質二
次電池となる。
池ケース本体２ａは、従来例と同様に、上端開口部に蓋
部２ｂを嵌め込んで周囲を溶接すると共に、非水電解液
を注液した後に内部を密閉することにより非水電解質二
次電池となる。
【００２５】上記構成の非水電解質二次電池によれば、
発電要素１の電極１ａ，１ａが、電池ケース本体２ａの
平面部２ｄの内壁面との間に挿入されたスペーサ３によ
って、中央部ほど内側に押されて瓢箪型に湾曲するよう
になる。すると、充放電の繰り返しにより電極１ａ，１
ａが膨張と収縮を繰り返して巻きずれが生じたとして
も、これらの電極１ａ，１ａに直線状の部分がなくなる
ので、巻きずれによる撓みが両側の半円筒部２ｃを含む
湾曲した各所に分散されることになる。従来例のよう
に、電極１ａ，１ａに直線状の部分がある場合には、主
に半円筒部２ｃで生じた巻きずれが、この直線状の部分
にしわ寄せされて部分的な撓みとなる。しかし、本実施
形態のように、電極１ａ，１ａが全体的に湾曲している
と、巻きずれが生じても撓みが分散されるので、個々の
部分に生じる撓みは小さくなる。
発電要素１の電極１ａ，１ａが、電池ケース本体２ａの
平面部２ｄの内壁面との間に挿入されたスペーサ３によ
って、中央部ほど内側に押されて瓢箪型に湾曲するよう
になる。すると、充放電の繰り返しにより電極１ａ，１
ａが膨張と収縮を繰り返して巻きずれが生じたとして
も、これらの電極１ａ，１ａに直線状の部分がなくなる
ので、巻きずれによる撓みが両側の半円筒部２ｃを含む
湾曲した各所に分散されることになる。従来例のよう
に、電極１ａ，１ａに直線状の部分がある場合には、主
に半円筒部２ｃで生じた巻きずれが、この直線状の部分
にしわ寄せされて部分的な撓みとなる。しかし、本実施
形態のように、電極１ａ，１ａが全体的に湾曲している
と、巻きずれが生じても撓みが分散されるので、個々の
部分に生じる撓みは小さくなる。
【００２６】従って、本実施形態の非水電解質二次電池
は、電極１ａ，１ａの撓みが本来直線状となる部分に集
中するようなことがなくなるので、これら電極１ａ，１
ａの極間に不均一が生じるのを防止して、充放電サイク
ルによる電池の劣化を抑制することができる。また、発
電要素１は、横断面形状が巻回軸方向に沿って等しいス
ペーサ３によって押圧されるので、この巻回軸方向には
均等な押圧力を受けて、電極１ａ，１ａに無理なストレ
スが加わるようなおそれも生じない。
は、電極１ａ，１ａの撓みが本来直線状となる部分に集
中するようなことがなくなるので、これら電極１ａ，１
ａの極間に不均一が生じるのを防止して、充放電サイク
ルによる電池の劣化を抑制することができる。また、発
電要素１は、横断面形状が巻回軸方向に沿って等しいス
ペーサ３によって押圧されるので、この巻回軸方向には
均等な押圧力を受けて、電極１ａ，１ａに無理なストレ
スが加わるようなおそれも生じない。
【００２７】上記実施形態では、スペーサ３としてプラ
スチックや金属等の剛体を用いる場合について説明した
が、ゴムや発泡プラスチック等の弾性体を用いることも
できる。この場合、充電時に電極１ａ，１ａが膨張する
と、スペーサ３が圧迫されて縮むことにより電池ケース
２内のスペースが広がるので、この膨張時に発電要素１
が受ける圧力を軽減することができる。また、このよう
な弾性体のスペーサ３に代えて、図３に示すように、板
ばね４を挿入することもできる。この板ばね４は、弾性
を有する金属板やプラスチック板等の中央部を内側に湾
曲させて、蒲鉾の湾曲面状に形成したもの、即ち、肉厚
の薄いパイプを軸方向に沿った面により周側面に近い部
分で切断した形状のものである。そして、この場合に
も、電極１ａ，１ａの膨張時に、板ばね４が湾曲の曲率
を小さくして突出量を減らすことにより、電池ケース２
内のスペースを広げるので、発電要素１が受ける圧力を
軽減することができる。平面部の両側ではなく、片側だ
けでも効果がある。
スチックや金属等の剛体を用いる場合について説明した
が、ゴムや発泡プラスチック等の弾性体を用いることも
できる。この場合、充電時に電極１ａ，１ａが膨張する
と、スペーサ３が圧迫されて縮むことにより電池ケース
２内のスペースが広がるので、この膨張時に発電要素１
が受ける圧力を軽減することができる。また、このよう
な弾性体のスペーサ３に代えて、図３に示すように、板
ばね４を挿入することもできる。この板ばね４は、弾性
を有する金属板やプラスチック板等の中央部を内側に湾
曲させて、蒲鉾の湾曲面状に形成したもの、即ち、肉厚
の薄いパイプを軸方向に沿った面により周側面に近い部
分で切断した形状のものである。そして、この場合に
も、電極１ａ，１ａの膨張時に、板ばね４が湾曲の曲率
を小さくして突出量を減らすことにより、電池ケース２
内のスペースを広げるので、発電要素１が受ける圧力を
軽減することができる。平面部の両側ではなく、片側だ
けでも効果がある。
【００２８】さらに、上記スペーサ３や板ばね４に代え
て、図４に示すように、棒材５を挿入することもでき
る。棒材５は、スペーサ３や板ばね４と同様の長さの金
属製やプラスチック製の棒であり、図示のような丸棒が
好ましいが、楕円形や角を取った角棒等であってもよ
い。このような棒材５は、電池ケース本体２ａの側面に
おける平面部の中央に１本、又は、２本以上平行に挿入
するだけでも、電極１ａ，１ａを湾曲させて直線部をな
くす効果が得られる。しかし、図示のように、中央の棒
材５の両側にそれぞれ径の小さい棒材５を１本ずつ挿入
すれば、電極１ａ，１ａをより自然に無理なく湾曲させ
ることができるようになる。また、中央の棒材５の両側
には、中央から離れるほど径の細い２本以上ずつの棒材
５を挿入することもできる。
て、図４に示すように、棒材５を挿入することもでき
る。棒材５は、スペーサ３や板ばね４と同様の長さの金
属製やプラスチック製の棒であり、図示のような丸棒が
好ましいが、楕円形や角を取った角棒等であってもよ
い。このような棒材５は、電池ケース本体２ａの側面に
おける平面部の中央に１本、又は、２本以上平行に挿入
するだけでも、電極１ａ，１ａを湾曲させて直線部をな
くす効果が得られる。しかし、図示のように、中央の棒
材５の両側にそれぞれ径の小さい棒材５を１本ずつ挿入
すれば、電極１ａ，１ａをより自然に無理なく湾曲させ
ることができるようになる。また、中央の棒材５の両側
には、中央から離れるほど径の細い２本以上ずつの棒材
５を挿入することもできる。
【００２９】さらに、上記実施形態では、発電要素１の
巻回の中心部に何も挿入しない場合について説明した
が、図５に示すような巻芯６を挿入することもできる。
ただし、ここで用いる巻芯６は、図１０の従来例で示し
たものと異なり、瓢箪型に湾曲した電極１ａ，１ａに沿
うように、予め中央部が窪んだ横断面が瓢箪型のものを
用いることが好ましい。また、この巻芯６は、湾曲した
電極１ａ，１ａに押圧されて図示のように瓢箪型になる
ように、弾性体によって形成することもできる。さら
に、この巻芯６は、電極１ａ，１ａが瓢箪型に湾曲する
のを大きく阻害しない限り、構造や材質については限定
されない。
巻回の中心部に何も挿入しない場合について説明した
が、図５に示すような巻芯６を挿入することもできる。
ただし、ここで用いる巻芯６は、図１０の従来例で示し
たものと異なり、瓢箪型に湾曲した電極１ａ，１ａに沿
うように、予め中央部が窪んだ横断面が瓢箪型のものを
用いることが好ましい。また、この巻芯６は、湾曲した
電極１ａ，１ａに押圧されて図示のように瓢箪型になる
ように、弾性体によって形成することもできる。さら
に、この巻芯６は、電極１ａ，１ａが瓢箪型に湾曲する
のを大きく阻害しない限り、構造や材質については限定
されない。
【００３０】なお、上記実施形態では、非水電解質二次
電池について説明したが、ほぼ長円筒形に巻回した巻回
型の発電要素１を備えた電池であれば、他の電池にも同
様に実施可能である。特に、容量３Ａｈ以上の大型電池
が好ましい。
電池について説明したが、ほぼ長円筒形に巻回した巻回
型の発電要素１を備えた電池であれば、他の電池にも同
様に実施可能である。特に、容量３Ａｈ以上の大型電池
が好ましい。
【００３１】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の電池によれば、長円筒形の電池ケースの側面の平面部
と発電要素との間にスペーサや棒材が挿入されて、発電
要素が瓢箪型に湾曲するようになるので、充放電の繰り
返しによって、電極に巻きずれが生じたとしても、この
巻きずれによって極間が部分的に大きく開き不均一が生
じるようなことがなくなり、この電池の充放電サイクル
による劣化を防止することができる。
の電池によれば、長円筒形の電池ケースの側面の平面部
と発電要素との間にスペーサや棒材が挿入されて、発電
要素が瓢箪型に湾曲するようになるので、充放電の繰り
返しによって、電極に巻きずれが生じたとしても、この
巻きずれによって極間が部分的に大きく開き不均一が生
じるようなことがなくなり、この電池の充放電サイクル
による劣化を防止することができる。
【図１】本発明の一実施形態を示すものであって、非水
電解質二次電池の構造を説明するための組み立て斜視図
である。
電解質二次電池の構造を説明するための組み立て斜視図
である。
【図２】本発明の一実施形態を示すものであって、スペ
ーサを挿入した非水電解質二次電池の横断面平面図であ
る。
ーサを挿入した非水電解質二次電池の横断面平面図であ
る。
【図３】本発明の一実施形態を示すものであって、板ば
ねを挿入した非水電解質二次電池の横断面平面図であ
る。
ねを挿入した非水電解質二次電池の横断面平面図であ
る。
【図４】本発明の一実施形態を示すものであって、棒材
を挿入した非水電解質二次電池の横断面平面図である。
を挿入した非水電解質二次電池の横断面平面図である。
【図５】本発明の一実施形態を示すものであって、巻芯
を挿入した非水電解質二次電池の横断面平面図である。
を挿入した非水電解質二次電池の横断面平面図である。
【図６】従来例を示すものであって、非水電解質二次電
池の発電要素の構造を説明するための斜視図である。
池の発電要素の構造を説明するための斜視図である。
【図７】従来例を示すものであって、非水電解質二次電
池の構造を説明するための組み立て斜視図である。
池の構造を説明するための組み立て斜視図である。
【図８】従来例を示すものであって、非水電解質二次電
池の横断面平面図である。
池の横断面平面図である。
【図９】従来例を示すものであって、電極に撓みが生じ
た非水電解質二次電池の横断面平面図である。
た非水電解質二次電池の横断面平面図である。
【図１０】従来例を示すものであって、電池ケースが膨
れた非水電解質二次電池の横断面平面図である。
れた非水電解質二次電池の横断面平面図である。
１ 発電要素 １ａ 電極 ２ 電池ケース ２ａ 電池ケース本体 ２ｄ 平面部 ３ スペーサ ４ 板ばね ５ 棒材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5H028 AA01 CC12 CC22 FF04 5H029 AJ05 AK00 AL00 AM01 BJ02 BJ14 DJ02
Claims (5)
- 【請求項１】 帯状の正負の電極を帯状のセパレータを
介してほぼ長円筒形に巻回した巻回型の発電要素を、ほ
ぼ長円筒形の電池ケース内に収納した電池において、 電池ケースの側面における半円筒部を除いた平面部の内
壁面と、この電池ケース内に収納された発電要素の外側
面との間に、この発電要素の巻回軸方向に直交する断面
が中央部ほど内側に突出したスペーサをそれぞれ挿入し
たことを特徴とする電池。 - 【請求項２】 前記スペーサが、円柱体を軸方向に沿っ
た面で切断した形状を成し、平坦な切断面を電池ケース
の内壁面側に沿わせて挿入した弾性体であることを特徴
とする請求項１に記載の電池。 - 【請求項３】 前記スペーサが、弾性を有する板材の中
央部を内側に湾曲させた板ばねであることを特徴とする
請求項１に記載の電池。 - 【請求項４】 帯状の正負の電極を帯状のセパレータを
介してほぼ長円筒形に巻回した巻回型の発電要素を、ほ
ぼ長円筒形の電池ケース内に収納した電池において、 電池ケースの側面における半円筒部を除いた平面部の内
壁面と、この電池ケース内に収納された発電要素の外側
面との間の中央に、それぞれこの発電要素の巻回軸方向
に沿った棒材を１本又は２本以上挿入したことを特徴と
する電池。 - 【請求項５】 前記棒材の両側に、この棒材から離れる
ほど径の細い棒材をそれぞれ１本以上ずつ挿入したこと
を特徴とする請求項４に記載の電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24261999A JP2001068166A (ja) | 1999-08-30 | 1999-08-30 | 電 池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24261999A JP2001068166A (ja) | 1999-08-30 | 1999-08-30 | 電 池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001068166A true JP2001068166A (ja) | 2001-03-16 |
Family
ID=17091761
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24261999A Pending JP2001068166A (ja) | 1999-08-30 | 1999-08-30 | 電 池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001068166A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009224050A (ja) * | 2008-03-13 | 2009-10-01 | Toyota Motor Corp | 扁平渦巻電極の製造方法及び製造装置 |
| JP2010146759A (ja) * | 2008-12-16 | 2010-07-01 | Toyota Motor Corp | ２次電池およびその組電池および２次電池を搭載する車両および電池搭載機器 |
| EP2309571A1 (en) * | 2009-09-29 | 2011-04-13 | Samsung SDI Co., Ltd. | Secondary battery |
| JP2011134685A (ja) * | 2009-12-25 | 2011-07-07 | Honda Motor Co Ltd | 二次電池 |
| JP2013152916A (ja) * | 2011-07-01 | 2013-08-08 | Gs Yuasa Corp | 蓄電素子及びスペーサ |
| JP2013161755A (ja) * | 2012-02-08 | 2013-08-19 | Toyota Industries Corp | 蓄電装置、車両及び蓄電装置の製造方法 |
| US9209430B2 (en) | 2012-12-19 | 2015-12-08 | Gs Yuasa International Ltd. | Cylindrical battery |
| JP2016122610A (ja) * | 2014-12-25 | 2016-07-07 | 株式会社Ｇｓユアサ | 蓄電素子 |
| JP2017143296A (ja) * | 2007-10-31 | 2017-08-17 | コーニング インコーポレイテッド | 長円形電気化学二重層コンデンサ |
| WO2021118020A1 (ko) * | 2019-12-12 | 2021-06-17 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 이차전지 및 이를 포함하는 디바이스 |
-
1999
- 1999-08-30 JP JP24261999A patent/JP2001068166A/ja active Pending
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017143296A (ja) * | 2007-10-31 | 2017-08-17 | コーニング インコーポレイテッド | 長円形電気化学二重層コンデンサ |
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| US8541123B2 (en) | 2008-12-16 | 2013-09-24 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Secondary battery, battery assembly, and vehicle equipped with the secondary battery |
| US9214698B2 (en) | 2009-09-29 | 2015-12-15 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Secondary battery including a fixing part on the inside of the can with a defined distance between the fixing part and the electrode assembly |
| EP2309571A1 (en) * | 2009-09-29 | 2011-04-13 | Samsung SDI Co., Ltd. | Secondary battery |
| JP2011077019A (ja) * | 2009-09-29 | 2011-04-14 | Samsung Sdi Co Ltd | 二次電池 |
| CN102035011A (zh) * | 2009-09-29 | 2011-04-27 | 三星Sdi株式会社 | 二次电池 |
| JP2011134685A (ja) * | 2009-12-25 | 2011-07-07 | Honda Motor Co Ltd | 二次電池 |
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| US10971713B2 (en) | 2011-07-01 | 2021-04-06 | Gs Yuasa International Ltd. | Electric storage device and spacer |
| JP2013161755A (ja) * | 2012-02-08 | 2013-08-19 | Toyota Industries Corp | 蓄電装置、車両及び蓄電装置の製造方法 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20090518 |
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| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20091104 |
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| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20100310 |