JP2001118561A - 集電構造及び二次電池 - Google Patents

集電構造及び二次電池

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JP2001118561A JP29715599A JP29715599A JP2001118561A JP 2001118561 A JP2001118561 A JP 2001118561A JP 29715599 A JP29715599 A JP 29715599A JP 29715599 A JP29715599 A JP 29715599A JP 2001118561 A JP2001118561 A JP 2001118561A
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亨次 坂井
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 短冊状集電リードをこの短冊状集電リードの
強度を低下することなく良好に溶接できるようにすると
共にレーザ光による溶接をするときにレーザ光が内部に
達することがないようにすることを目的とする。 【解決手段】 一側に複数の短冊状集電リード7を設け
た帯状電極を渦巻状に巻回すると共にこの複数の短冊状
集電リード7を金属平板リング20の一面と金属円盤2
1の他面とにより挟み重ね合わせて溶接したものであ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は二次電池、電解コン
デンサ等に使用して好適な集電構造及び高出力型の二次
電池に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、電気自動車、電動自転車等の電源
として使用する高出力型の二次電池として、図4〜図7
に示す如き、リチウムイオン二次電池が提案されてい
る。
【0003】この従来のリチウムイオン二次電池は図6
に示すように円筒状の例えばステンレス鋼より成る電池
ケース1に電極渦巻体2を収納するようにしたもので、
この電極渦巻体2は図5に示すように、帯状の正極電極
3と帯状の負極電極4とを微小孔が形成されている例え
ばポリエチレンのシートより成るセパレータ5を介して
巻き芯6に巻回したものである。
【0004】この、正極電極3は図4Aに示す如く複数
の一側に短冊状集電リード7を設けた例えば厚さ20μ
mの帯状アルミ箔よりなる正極電極箔3aの両面に正極
活物質3bを均一に塗布したものである。
【0005】また、この負極電極4は図4Bに示す如
く、他側に複数の短冊状集電リード8を設けた例えば厚
さ10μmの帯状銅箔よりなる負極電極箔4aの両面に
負極活物質4bを均一に塗布したものである。
【0006】この短冊状集電リード7,8の長さは正極
電極3及び負極電極4の一側端及び他側端から、夫々正
極端子及び負極端子までの距離より長くなければならな
い。
【0007】またこの短冊状集電リード7,8の幅は、
この短冊状集電リード7,8の総断面積が最大通電電流
値を満足させるよう設定される。
【0008】この電極渦巻体2は、図5に示す如く正極
電極3、セパレータ5、負極電極4、セパレータ5の順
に重ね、巻き芯6に巻回して形成する。この場合、この
電極渦巻体2の一側は正極電極3の短冊状集電リード
7、他側は負極電極4の短冊状集電リード8となる如く
巻いていく。
【0009】上述したように、電極渦巻体2の巻き芯6
の両側に短冊状集電リード7及び8を取り出しているの
で、正極及び負極電極箔3a及び4aで得られた電流を
良好に外部に取り出すことができる。またこの短冊状集
電リード7,8は、細長い短冊の形状に形成されている
ので、その変形が容易である。
【0010】この正極電極3、負極電極4及びセパレー
タ5を巻き芯6に巻き取った後、図6(図6は正極側を
示すが、負極側も同様である。)に示すように、短冊状
集電リード7を正極端子を構成する純アルミより成る金
属円盤(負極側は純銅円盤)9の外周部の全周にわたっ
て略均等に純アルミ(負極側は純銅)の押さえ金具10
により押さえ付けた後、図7に示す如く金属円盤9の外
周部の短冊状集電リード7を押さえ金具10で押さえた
部分の上側よりレーザ光を照射し、この金属円盤10の
外周部の全周にわたり溶接する。
【0011】図6において、11は安全弁、12はこの
電池ケースを密封すると共に絶縁するためのガスケッ
ト、13はステンレスより成るキャップ(天板)、14
はトップカバーであり、この電池ケース1内に電解液と
してプロピレンカーボネートとジエチルカーボネートの
混合溶媒の中にLiPF6 を1モル/lの割合で溶解し
た非水電解液を注入する如くする。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】斯る従来の高出力型の
リチウムイオン二次電池においては短冊状集電リード
7,8を金属円盤9の外周部に金属金具10で押さえ付
け、この部分の上側よりレーザ光を照射し、この金属円
盤9の外周の全周にわたり短冊状集電リード7,8を溶
接するようにしていたが、この押さえ金具10により短
冊状集電リード7,8を金属円盤9の外周面に押さえ付
けたときに短冊状集電リード7,8が一様に分布せず疎
密が生じ溶接の不十分なところが生じると共にこの短冊
状集電リード7,8に直接レーザ光を照射するので、こ
の短冊状集電リード7,8が熱影響等を受け強度が低下
する部分を生じ、振動、衝撃、温度変化等によるこの短
冊状集電リード7,8部での切断、クラック、接続不良
等が発生し、電池機能が低下する不都合が発生する虞れ
があった。
【0013】またレーザ光による溶接を行う場合に押さ
え金具10により短冊状集電リード7,8を金属円盤9
の外周面に押さえ付けるときにこの短冊状集電リード
7,8に疎密が生じたときには、この疎の部分でレーザ
光が内部のセパレータ5、正極電極3及び負極電極4部
まで到達し、之等セパレータ5、正極電極3及び負極電
極4にダメージを与える虞れがあった。
【0014】本発明は、斯る点に鑑み、この短冊状集電
リードをこの短冊状集電リードの強度を低下することな
く良好に溶接できるようにすると共にレーザ光による溶
接をするときにレーザ光が内部に達することがないよう
にすることを目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】本発明集電構造は一側に
複数の短冊状集電リードを設けた帯状電極を渦巻状に巻
回すると共にこの複数の短冊状集電リードを金属平板リ
ングの一面と金属円盤の他面とにより挟み重ね合わせて
溶接したものである。
【0016】斯る本発明によれば、複数の短冊状集電リ
ードを金属平板リングの一面と金属円盤の他面とにより
挟み重ね合わせて溶接しているので、レーザ光により溶
接したときにはレーザ光が直接に短冊状集電リードに照
射されることがなく短冊状集電リードの強度を低下する
ことがないと共にこのレーザ光が内部に入り込むことが
なく、良好な溶接を行うことができ、多少この挟み重ね
合わせた短冊状集電リードに疎密があっても良好な溶接
を行うことができる。
【0017】また本発明二次電池は一側及び他側に夫々
複数の短冊状集電リードを設けた帯状の正極電極及び負
極電極をセパレータを介して渦巻状に巻回して電池ケー
スに収納するようにした二次電池において、この一側及
び他側の複数の短冊状集電リードを夫々金属平板リング
の一面と金属円盤の他面とにより挟み重ね合わせて溶接
し、夫々正極端子及び負極端子とするようにしたもので
ある。
【0018】斯る、本発明によれば、一側及び他側の複
数の短冊状集電リードを夫々金属平板リングの一面と金
属円盤の他面とにより挟み重ね合わせて溶接しているの
で、レーザ光が直接に短冊状集電リードに照射されるこ
とがなく短冊状集電リードの強度を低下することがない
と共にレーザ光が内部のセパレータ、正極電極及び負極
電極にダメージを与えることがなく、良好な溶接を行う
ことができ、多少この挟み重ね合わせた短冊状集電リー
ドに疎密があっても、良好な溶接ができる。
【0019】
【発明の実施の形態】以下図1〜図5を参照して本発明
集電構造及び二次電池の実施の形態の例につき説明しよ
う。 図1〜図5は本発明を高出力型の二次電池のリチ
ウムイオン二次電池に適用した例を示す。図2、図3に
おいて図6に対応する部分には同一符号を付して示す。
【0020】本例によるリチウムイオン二次電池は図
2、図3に示す如く、図6同様に円筒状の例えばステン
レス鋼より成る電池ケース1に電極渦巻体2を収納する
ようにしたもので、この電極渦巻体2は図5に示すよう
に、帯状の正極電極3と帯状の負極電極4とを微小孔が
形成されている例えばポリエチレンのシートより成るセ
パレータ5を介して巻き芯6に巻回したものである。
【0021】この正極電極3は、図4Aに示す如く、一
側に複数の短冊状集電リード7を設けた例えば厚さ20
μmの帯状アルミ箔よりなる正極電極箔3aの両面に正
極活物質3bを均一に塗布したものである。
【0022】また、この負極電極4は図4Bに示す如
く、他側に複数の短冊状集電リード8を設けた例えば厚
さ10μmの帯状銅箔よりなる負極電極箔4aの両面に
負極活物質4bを均一に塗布したものである。
【0023】この短冊状集電リード7及び8の長さは正
極電極3及び負極電極4の一側端及び他側端から夫々正
極端子及び負極端子までの距離より長くなければならな
い。
【0024】また、この短冊状集電リード7,8の幅及
び数は、この短冊状集電リード7,8の総断面積が最大
通電電流値を満足させるよう設定される。
【0025】この電極渦巻体2は、図5に示す如く、正
極電極3、セパレータ5、負極電極4、セパレータ5の
順に重ね、巻き芯6に巻回して形成する。この場合、こ
の電極渦巻体2の一側は正極電極3の複数の短冊状集電
リード7、他側は負極電極4の複数の短冊状集電リード
8となる如く巻く。
【0026】上述したように、この電極渦巻体2の巻き
芯6の両側に短冊状集電リード7及び8を取り出してい
るので、正極電極箔3a及び負極電極箔4aで得られた
電流を良好に外部に取り出すことができる。また、この
複数の短冊状集電リード7,8は細長い短冊の形状に形
成されているので、その変形が容易である。
【0027】本例においては、この正極電極3、セパレ
ータ5、負極電極4及びセパレータ5を巻き芯6に巻く
取った後、図1〜図3(図1〜図3は正極側を示すが、
負極側も同様である。)に示すように、短冊状集電リー
ド7を純アルミ(負極側は純銅)より成る金属平板リン
グ20の一面と正極端子(負極端子)を構成する純アル
ミ(負極側は純銅)より成る金属円盤21の外周の他面
とにより挟み重ね合わせて、図1に示す如くこの金属円
盤21の一面側(図1では上側)よりレーザ光を照射
し、この金属円盤21の外周他面と、短冊状集電リード
7と金属平板リング20の一面とを溶接する如くする。
【0028】この場合、金属平板リング20の外径は電
極渦巻体2の外径と略同じとすると共にこの短冊状集電
リード7をこの金属平板リング20の内周側より外周側
に導出する如くする。
【0029】また、金属円盤21の外周他面のこの金属
平板リング20の対応部分を段差を設けて薄くし、溶接
が容易となる如くする。
【0030】また、図2、図3において、22はこの電
池が異常となったときに電流を遮断する安全弁、23は
この電池ケース1を密封すると共に絶縁するためのガス
ケット、24はステンレスより成るキャップ(天板)、
25はトップカバーである。
【0031】また、この電池ケース1内に電解液とし
て、プロピレンカーボネートとジエチルカーボネートの
混合溶媒の中にLiPF6 を1モル/lの割合で溶解し
た非水電解液を注入する如くする。
【0032】斯る本例によれば正極電極3側及び負極電
極4側の複数の短冊状集電リード7及び8を夫々金属平
板リング20の一面と金属円盤21の他面とにより挟み
込み、重ね合わせて、レーザ光を金属円盤21の一面側
より照射してレーザ溶接しているので、レーザ光が直接
にこの短冊状集電リード7,8に照射することがなくこ
の短冊状集電リード7,8の強度を低下することがな
く、振動、衝撃等がこの短冊状集電リード7,8に働い
ても、この短冊状集電リード7,8の切れ、クラック等
の発生を抑制できると共にこのレーザ光が内部のセパレ
ータ5、正極電極3及び負極電極4にダメージを与える
ことがなく、良好な溶接を行うことができる。
【0033】また、この短冊状集電リード7,8を金属
平板リング20の一面と金属円盤21の他面とで挟み込
み、重ね合わせて、金属円盤21の一面側よりレーザ光
を照射して溶接するので、多少この挟み込み重ね合わせ
た短冊状集電リード7,8に疎密があっても良好な溶接
ができる。
【0034】また本例によれば短冊状集電リード7,8
を金属平板リング20の一面と金属円盤21の他面とで
挟み込み重ね合わせて溶接しているので、この短冊状集
電リード7,8は電極渦巻体2に対して、直角方向に導
出して固定されているので、この電極渦巻体2の巻き芯
6方向に振動、衝撃等が働いても、この短冊状集電リー
ド7,8に余裕が有るため、この短冊状集電リード7,
8への応力が回避でき、この短冊状集電リード7,8の
切断、クラック等の防止ができる。
【0035】尚、上述例では本発明をリチウムイオン二
次電池に適用した例につき述べたが、本発明に依る集電
構造は、その他の二次電池、電解コンデンサ等にも適用
できることは容易に理解できよう。
【0036】また上述例では溶接をするのにレーザ溶接
としたが、この代りに抵抗溶接、超音波溶接、電子ビー
ム溶接等であっても良い。
【0037】また、本発明は上述例に限ることなく、本
発明の要旨を逸脱することなく、その他種々の構成が採
り得ることは勿論である。
【0038】
【発明の効果】本発明によれば複数の短冊状集電リード
を金属平板リングの一面と金属円盤の他面とにより挟み
込み、重ね合わせて溶接しているので、この短冊状集電
リード7,8の強度を低下することがなく、振動、衝撃
等がこの短冊状集電リードに働いても、この短冊状集電
リードの切れ、クラック等の発生を抑制できると共にレ
ーザ溶接であってもレーザ光が内部のセパレータ、正極
電極及び負極電極にダメージを与えることがなく、良好
な溶接を行うことができる。
【0039】また、本発明によればこの短冊状集電リー
ドを金属平板リングの一面と金属円盤の他面とで挟み込
み、重ね合わせて、金属円盤の一面側より溶接するの
で、多少この挟み込み重ね合わせた短冊状集電リードに
疎密があってせ良好な溶接ができる。
【0040】また、本発明によれば短冊状集電リードを
金属平板リングの一面と金属円盤の他面とで挟み込み重
ね合わせて溶接しているので、この短冊状集電リードは
電極渦巻体に対して、直角方向に導出して固定されてい
るので、この電極渦巻体の巻き芯方向に振動、衝撃等が
働いても、この短冊状集電リードに余裕が有るため、こ
の短冊状集電リードへの応力が回避でき、この短冊状集
電リードの切断、クラック等の防止ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の要部の例を示す切欠断面
図である。
【図2】本発明二次電池の実施の形態の例を示す切欠断
面図である。
【図3】本発明二次電池の実施の形態の例を示す一部切
欠正面図である。
【図4】正極電極及び負極電極の例を示す平面図であ
る。
【図5】電極渦巻体の例の説明に供する線図である。
【図6】従来の二次電池の例を示す切欠断面図である。
【図7】図6の要部の例を示す切欠断面図である。
【符号の説明】
1‥‥電池ケース、2‥‥電極渦巻体、3‥‥正極電
極、3a‥‥正極電極箔、3b‥‥正極活物質、4‥‥
負極電極、4a‥‥負極電極箔、4b‥‥負極活物質、
5‥‥セパレータ、6‥‥巻き芯、7,8‥‥短冊状集
電リード、20‥‥金属平板リング、21‥‥金属円盤

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一側に複数の短冊状集電リードを設けた
    帯状電極を渦巻状に巻回すると共に前記複数の短冊状集
    電リードを金属平板リングの一面と金属円盤の他面とに
    より挟み重ね合わせて溶接したことを特徴とする集電構
    造。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の集電構造において、 前記金属円盤の外周部を薄くしたことを特徴とする集電
    構造。
  3. 【請求項3】 一側及び他側に夫々複数の短冊状集電リ
    ードを設けた帯状の正極電極及び負極電極をセパレータ
    を介して渦巻状に巻回して電池ケースに収納するように
    した二次電池において、 前記一側及び他側の複数の短冊状集電リードを夫々金属
    平板リングの一面と金属円盤の他面とにより挟み重ね合
    わせて溶接し、夫々正極端子及び負極端子とするように
    したことを特徴とする二次電池。
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001297745A (ja) * 2000-03-16 2001-10-26 Alcatel 電極のプレートを蓄電池の端子に接続する方法、およびそれにより得られた蓄電池
JP2009099488A (ja) * 2007-10-19 2009-05-07 Panasonic Ev Energy Co Ltd 二次電池および二次電池の製造方法
JP2009289714A (ja) * 2008-06-02 2009-12-10 Hitachi Vehicle Energy Ltd リチウムイオン二次電池およびその製造方法
CN102237507A (zh) * 2010-05-06 2011-11-09 日立车辆能源株式会社 二次电池及其制造方法
WO2013179811A1 (ja) * 2012-05-30 2013-12-05 株式会社 日立製作所 継手構造、接合方法、二次電池、および、二次電池の製造方法
WO2014003185A1 (ja) * 2012-06-29 2014-01-03 新神戸電機株式会社 二次電池の集電構造
CN103500844A (zh) * 2013-09-03 2014-01-08 浙江金开来新能源科技有限公司 圆柱形多极耳锂离子电池及其制备方法
WO2022186039A1 (ja) 2021-03-05 2022-09-09 三洋電機株式会社 円筒形電池

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001297745A (ja) * 2000-03-16 2001-10-26 Alcatel 電極のプレートを蓄電池の端子に接続する方法、およびそれにより得られた蓄電池
JP2009099488A (ja) * 2007-10-19 2009-05-07 Panasonic Ev Energy Co Ltd 二次電池および二次電池の製造方法
JP2009289714A (ja) * 2008-06-02 2009-12-10 Hitachi Vehicle Energy Ltd リチウムイオン二次電池およびその製造方法
CN102237507A (zh) * 2010-05-06 2011-11-09 日立车辆能源株式会社 二次电池及其制造方法
WO2013179811A1 (ja) * 2012-05-30 2013-12-05 株式会社 日立製作所 継手構造、接合方法、二次電池、および、二次電池の製造方法
JP2013251055A (ja) * 2012-05-30 2013-12-12 Hitachi Ltd 継手構造、接合方法、二次電池、および、二次電池の製造方法
WO2014003185A1 (ja) * 2012-06-29 2014-01-03 新神戸電機株式会社 二次電池の集電構造
JP5858158B2 (ja) * 2012-06-29 2016-02-10 新神戸電機株式会社 二次電池の集電構造
JPWO2014003185A1 (ja) * 2012-06-29 2016-06-02 新神戸電機株式会社 二次電池の集電構造
CN103500844A (zh) * 2013-09-03 2014-01-08 浙江金开来新能源科技有限公司 圆柱形多极耳锂离子电池及其制备方法
WO2022186039A1 (ja) 2021-03-05 2022-09-09 三洋電機株式会社 円筒形電池

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