JP2001185095A - Secondary battery - Google Patents

Secondary battery

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JP2001185095A
JP2001185095A JP36442299A JP36442299A JP2001185095A JP 2001185095 A JP2001185095 A JP 2001185095A JP 36442299 A JP36442299 A JP 36442299A JP 36442299 A JP36442299 A JP 36442299A JP 2001185095 A JP2001185095 A JP 2001185095A
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JP
Japan
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battery
copper
secondary battery
positive electrode
negative electrode
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Withdrawn
Application number
JP36442299A
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Japanese (ja)
Inventor
Akira Yamaguchi
晃 山口
Akio Takahashi
昭夫 高橋
Tokuo Komaru
篤雄 小丸
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a secondary battery which can obtain a large discharge capacity after recharge and discharge are repeated in the case of a high end voltage. SOLUTION: A winding electrode body 20 in which band shaped positive electrode 21 and negative electrode 22 are wound via a separator 23 is provided at an inside of battery can 11. The battery can 11 is configured so that a core material is made of copper. The battery can 11 may have the core made copper only. Further, an outer circumferential surface of copper may be covered with a coated layer formed with nickel plating, or may be constituted with a clad material of copper and, stainless steel. According to this constitution, it is possible to prevent the copper from being corroded so that the corrosion resistance of the battery can 11 can be improved.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、正極および負極と
共に電解質を備えた電極体が、外装部材に覆われてなる
二次電池に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a secondary battery in which an electrode body provided with an electrolyte together with a positive electrode and a negative electrode is covered by an exterior member.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、電子技術の進歩に伴い、電子機器
の高性能化,小型化およびポータブル化が進んでおり、
電子機器に使用する二次電池を高エネルギー密度化する
ことへの要求が高まっている。
2. Description of the Related Art In recent years, with the advance of electronic technology, electronic equipment has been improved in performance, downsized and portable.
There is an increasing demand for higher energy densities of secondary batteries used in electronic devices.

【0003】従来より、電子機器に使用する二次電池と
しては、ニッケル・カドミウム電池や鉛蓄電池などが使
用されている。しかし、これらのニッケル・カドミウム
電池や鉛蓄電池では、放電時の電池電圧(以下、放電電
圧ともいう。)が低く、十分に高いエネルギー密度が得
られないことが問題となっていた。
Conventionally, nickel-cadmium batteries, lead-acid batteries, and the like have been used as secondary batteries used in electronic equipment. However, these nickel-cadmium batteries and lead-acid batteries have a problem that the battery voltage at the time of discharge (hereinafter, also referred to as discharge voltage) is low and a sufficiently high energy density cannot be obtained.

【0004】そこで、ニッケル・カドミウム電池や鉛蓄
電池に代わり、ニッケル・カドミウム電池や鉛蓄電池よ
りも放電電圧が高い二次電池として、いわゆるリチウム
イオン二次電池が盛んに研究開発されている。このリチ
ウムイオン二次電池は、負極に炭素質材料などのリチウ
ムを吸蔵、離脱することが可能な材料を用い、正極にリ
チウム・コバルト複合酸化物などのリチウム含有化合物
を用いると共に、非水溶媒に電解質塩を溶解させた非水
電解質を正極と負極との間に介在させたものであり、放
電電圧が高いことに加えて、自己放電が少なく、充放電
サイクル寿命が長いという利点を有している。通常、こ
のリチウムイオン二次電池では、上述した正極,負極お
よび電解質により構成された電極体が、ステンレスなど
よりなる外装部材の内部に封入されている。
Therefore, instead of nickel-cadmium batteries and lead-acid batteries, so-called lithium-ion secondary batteries have been actively researched and developed as secondary batteries having a higher discharge voltage than nickel-cadmium batteries and lead-acid batteries. This lithium ion secondary battery uses a material such as a carbonaceous material capable of absorbing and releasing lithium for the negative electrode, uses a lithium-containing compound such as lithium-cobalt composite oxide for the positive electrode, and uses a non-aqueous solvent for the non-aqueous solvent. A non-aqueous electrolyte in which an electrolyte salt is dissolved is interposed between the positive electrode and the negative electrode. In addition to the high discharge voltage, the self-discharge is small, and the charge and discharge cycle life is long. I have. Normally, in this lithium ion secondary battery, an electrode body composed of the above-described positive electrode, negative electrode and electrolyte is sealed inside an exterior member made of stainless steel or the like.

【0005】ところで、携帯電話などの携帯用電子機器
では、内蔵されているIC(Integrated Circuit;集積
回路)の作動電圧が低下したことや、電子機器の小型化
の要求が高まっていることに伴い、その電源には、1個
の二次電池(単セル)で構成されたバッテリーパックを
用いることが多くなっている。携帯用電子機器の電源と
してこのような単セルにより構成されたバッテリーパッ
クを用いる場合には、二次電池1個あたりに求められる
終止電圧が3V程度と従来よりも高いので、放電時間
(すなわち、放電深度)に対する電圧の変化が小さい二
次電池を使用することが好ましい。また、単セルにより
構成されたバッテリーパックを用いる場合、放電時に正
極から負極へ大電流が流れることとなるが、その際に求
められる放電容量の大きさが、従来よりも大きくなりつ
つあり、同時に、充放電を繰り返しても、ある程度大き
な放電容量を得られることが求められている。
In portable electronic devices such as mobile phones, the operating voltage of a built-in IC (Integrated Circuit) has been reduced, and the demand for miniaturization of electronic devices has increased. In many cases, a battery pack composed of one secondary battery (single cell) is used as the power source. When a battery pack composed of such a single cell is used as a power source for a portable electronic device, the discharge time (ie, It is preferable to use a secondary battery having a small change in voltage with respect to the depth of discharge. In addition, when a battery pack composed of single cells is used, a large current flows from the positive electrode to the negative electrode during discharge, but the magnitude of the discharge capacity required at that time is becoming larger than before, and at the same time, In addition, it is required that a certain large discharge capacity can be obtained even when charge and discharge are repeated.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、現在用
いられている二次電池では、充放電を繰り返すと、バッ
テリーパックの単セルを構成するのに見合うだけの十分
な放電容量を得ることができないという問題があった。
However, in a secondary battery currently used, if charging and discharging are repeated, it is not possible to obtain a discharge capacity sufficient to constitute a single cell of a battery pack. There was a problem.

【0007】なお、特開平10−21889号公報に
は、アルミニウム系材料からなる芯体が銅により被覆さ
れたリチウムイオン二次電池の容器について開示されて
いる。このリチウムイオン二次電池の容器によれば、容
器の軽量化を図ることができると共に、缶の内周面とリ
チウムとの反応を防止することができる。しかしなが
ら、充放電サイクルを繰り返し行った際の特性などにつ
いては記載されていない。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-21889 discloses a container for a lithium ion secondary battery in which a core made of an aluminum-based material is covered with copper. According to the container of this lithium ion secondary battery, the weight of the container can be reduced, and the reaction between the inner peripheral surface of the can and lithium can be prevented. However, there is no description on characteristics when a charge / discharge cycle is repeatedly performed.

【0008】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
ので、その目的は、終止電圧が高い場合であっても、充
放電を繰り返した後に大きな放電容量を得ることができ
る二次電池を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a secondary battery capable of obtaining a large discharge capacity after repeated charging and discharging even when the final voltage is high. Is to do.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明による二次電池
は、正極および負極と共に電解質を備えた電極体が、正
極と電気的に接続された第1の外装部材および負極と電
気的に接続された第2の外装部材により覆われてなる二
次電池であって、第1の外装部材または第2の外装部材
の少なくとも一方の芯材が、銅(Cu)により構成され
るようにしたものである。
In a secondary battery according to the present invention, an electrode body provided with an electrolyte together with a positive electrode and a negative electrode is electrically connected to a first exterior member electrically connected to the positive electrode and to the negative electrode. A secondary battery covered by the second exterior member, wherein at least one core of the first exterior member or the second exterior member is made of copper (Cu). is there.

【0010】本発明による二次電池では、第1の外装部
材または第2の外装部材の少なくとも一方の芯材が銅に
より構成されているので、放電を繰り返しても、放電時
間に対する電圧の変化が小さいという特性を有してお
り、大きな放電容量を得ることができる。
[0010] In the secondary battery according to the present invention, since at least one of the core members of the first exterior member and the second exterior member is made of copper, the voltage changes with respect to the discharge time even if the discharge is repeated. It has a characteristic of being small, and a large discharge capacity can be obtained.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照して詳細に説明する。なお、ここでは、
負極においてリチウム(Li)を吸蔵・離脱する二次電
池の例を挙げて説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. Here,
A description will be given of an example of a secondary battery in which lithium (Li) is inserted and extracted from the negative electrode.

【0012】図1は、本発明の一実施の形態に係る二次
電池の断面構造を表すものである。この二次電池は、い
わゆる円筒型といわれるものであり、ほぼ中空円柱状
で、例えば一端部が閉鎖され他端部が開放された電池缶
11の内部に、帯状の正極21と負極22とがセパレー
タ23を介して巻回された巻回電極体20を有してい
る。電池缶11の内部には、巻回電極体20を挟むよう
に巻回周面に対して垂直に一対の絶縁板12,13がそ
れぞれ配置されている。電池缶11の開放端部には、電
池蓋14と、この電池蓋14の内側に設けられた安全弁
機構15およびPTC(Positive Temperature Coeffic
ient)素子16とが、ガスケット17を介してかしめら
れることにより取り付けられており、電池缶11の内部
は密閉されている。ここで、電池缶11が、本発明の
「第2の外装部材」の一具体例に対応している。また、
電池蓋14が、本発明の「第1の外装部材」の一具体例
に対応している。
FIG. 1 shows a sectional structure of a secondary battery according to an embodiment of the present invention. The secondary battery is a so-called cylindrical type, and has a substantially hollow cylindrical shape. For example, inside a battery can 11 having one end closed and the other end open, a band-shaped positive electrode 21 and a negative electrode 22 are provided. It has a wound electrode body 20 wound with a separator 23 interposed therebetween. Inside the battery can 11, a pair of insulating plates 12 and 13 are respectively arranged perpendicular to the winding peripheral surface so as to sandwich the winding electrode body 20. At the open end of the battery can 11, a battery cover 14, a safety valve mechanism 15 provided inside the battery cover 14, and a PTC (Positive Temperature Coeffic
ient) The element 16 is attached by caulking via a gasket 17, and the inside of the battery can 11 is sealed. Here, the battery can 11 corresponds to a specific example of the “second exterior member” of the present invention. Also,
The battery cover 14 corresponds to a specific example of “first exterior member” of the present invention.

【0013】なお、安全弁機構15は、PTC素子16
を介して電池蓋14と電気的に接続されており、電池の
内圧が一定以上となった場合にディスク板15aが反転
して電池蓋14と巻回電極体20との電気的接続を切断
するようになっている。また、PTC素子16は、温度
が上昇すると抵抗値の増大により電流を制限し、大電流
による異常な発熱を防止するものである。
The safety valve mechanism 15 includes a PTC element 16
Is electrically connected to the battery cover 14 through the disk. When the internal pressure of the battery becomes equal to or higher than a predetermined value, the disk plate 15a is inverted to cut off the electrical connection between the battery cover 14 and the wound electrode body 20. It has become. Further, the PTC element 16 limits the current by increasing the resistance value when the temperature rises, and prevents abnormal heat generation due to a large current.

【0014】電池缶11は、銅(Cu)を芯材として構
成されている。銅は、電線や電気機器の導線などにも広
く用いられており、電気抵抗率(比抵抗)の小さい材料
である。従って、充放電サイクルを繰り返した後であっ
ても、放電時間(すなわち、放電深度)に対する電圧の
低下量を小さくすることができる。よって、終止電圧が
高くなっても、大きな放電容量を得ることができる。特
に、単セルで構成されるバッテリーパック用の二次電池
として用いる場合などのように、放電時に大電流が流れ
た場合であっても、電池電圧の低下が少なく、大きな放
電容量を得ることができる。
The battery can 11 is formed using copper (Cu) as a core material. Copper is widely used for electric wires and conductors of electric equipment, and is a material having a small electric resistivity (specific resistance). Therefore, even after the charge / discharge cycle is repeated, the amount of decrease in voltage with respect to the discharge time (that is, the depth of discharge) can be reduced. Therefore, a large discharge capacity can be obtained even if the end voltage increases. In particular, even when a large current flows at the time of discharging, such as when used as a secondary battery for a battery pack composed of a single cell, a decrease in battery voltage is small and a large discharge capacity can be obtained. it can.

【0015】この電池缶11は、芯材としての銅のみに
より構成されていてもよいし、それ以外の材料を含んで
構成されていてもよい。銅とそれ以外の材料とを含んで
構成されている例としては、銅の少なくとも一部が被覆
層により覆われているものや、銅と他の材料とのクラッ
ド材により構成されているものが挙げられる。ここで、
クラッド材とは、異種金属を重ね合わせて完全に結合さ
せた層状の複合合金(laminated-metal composites)の
ことを指す。クラッド材としては、銅とステンレス鋼と
のクラッド材が好ましい。電池缶11の耐食性を向上さ
せることができるからである。
The battery can 11 may be constituted only by copper as a core material, or may be constituted by containing other materials. Examples of the configuration including copper and other materials include those in which at least a portion of copper is covered by a coating layer, and those configured by a cladding material of copper and another material. No. here,
The clad material refers to layered-metal composites in which dissimilar metals are overlapped and completely bonded. As the clad material, a clad material of copper and stainless steel is preferable. This is because the corrosion resistance of the battery can 11 can be improved.

【0016】なお、被覆層を設けたり、クラッド材を使
用する場合には、それらに用いる銅以外の材料の比抵抗
が銅の比抵抗よりも大きいと、銅のみからなる電池缶に
比べて、充放電サイクルを繰り返した後の放電容量が小
さくなってしまう。しかし、電池缶11の外周面が銅に
より構成されていると、二次電池を長期にわたって使用
したり、保存しておく場合に、電池缶11が外側から徐
々に腐食してしまうおそれがあるので、耐食性に優れた
材料により銅を被覆したり、耐食性に優れた材料と銅と
のクラッド材により電池缶11を構成して、電池缶11
の耐食性を向上させた方が好ましい。
In the case where a coating layer is provided or a clad material is used, if the specific resistance of a material other than copper used for the coating layer is larger than the specific resistance of copper, compared to a battery can made of copper alone, The discharge capacity after repeating the charge / discharge cycle becomes small. However, if the outer peripheral surface of the battery can 11 is made of copper, the battery can 11 may be gradually corroded from the outside when the secondary battery is used or stored for a long time. The battery can 11 is formed by coating copper with a material having excellent corrosion resistance, or forming the battery can 11 from a clad material of a material having excellent corrosion resistance and copper.
It is preferable to improve the corrosion resistance of the steel.

【0017】図2は、電池缶11が、銅により形成され
た芯材11aと、この芯材11aの外周面(積層電極体
20と接する面と反対側の面)を覆うように形成された
被覆層11bとにより構成されている例を示すものであ
る。被覆層11bは、例えば、芯材11aに対してニッ
ケル(Ni)めっき処理を施すことにより形成されたニ
ッケル膜により構成されている。このように被覆層11
bを設けることにより、銅の腐食を防止することができ
る。特に、耐食材として有効であるニッケルにより形成
するようにすれば、腐食を効果的に防止することができ
る。
FIG. 2 shows that the battery can 11 is formed so as to cover a core material 11a made of copper and an outer peripheral surface of the core material 11a (the surface opposite to the surface in contact with the laminated electrode body 20). This is an example in which the cover layer 11b is used. The coating layer 11b is made of, for example, a nickel film formed by performing a nickel (Ni) plating process on the core material 11a. Thus, the coating layer 11
By providing b, corrosion of copper can be prevented. In particular, if it is formed of nickel which is effective as a corrosion resistant material, corrosion can be effectively prevented.

【0018】被覆層11bを設ける場合には、図2に示
したような構造に限らず、例えば、図3に示したよう
に、芯材11bの外周面側に加えて、内周面(積層電極
体20と接する面)側にも設けるようにしてもよい。こ
のように内周面側にも被覆層11bを設けることによ
り、銅(芯材11a)の腐食をより効果的に防止するこ
とができる。
When the covering layer 11b is provided, the structure is not limited to the structure shown in FIG. 2, but may be, for example, as shown in FIG. It may be provided also on the side (surface in contact with the electrode body 20). By thus providing the coating layer 11b also on the inner peripheral surface side, corrosion of copper (core material 11a) can be more effectively prevented.

【0019】電池蓋14は、例えば、銅により構成され
た芯材と、この芯材の内周面を覆うように形成された例
えばニッケルよりなる被覆層とにより構成されている。
芯材の内周面を被覆するのは、電池蓋14を構成する銅
と後述する電解液とが接触しないようにするためであ
る。なお、電池蓋14においても、その外周面に被覆層
を設けるようにしてもよいし、ステンレス鋼などと銅と
よりなるクラッド材により構成するようにしてもよい。
The battery cover 14 is composed of a core made of, for example, copper and a coating layer made of, for example, nickel formed so as to cover the inner peripheral surface of the core.
The reason why the inner peripheral surface of the core material is covered is to prevent the copper constituting the battery cover 14 from coming into contact with an electrolytic solution described later. The battery cover 14 may also be provided with a coating layer on the outer peripheral surface, or may be made of a clad material made of stainless steel or the like and copper.

【0020】巻回電極体20は、例えばセンターピン2
4を中心に巻回されており、正極21からは正極リード
25が引き出され、負極22からは負極リード26が引
き出されている。正極リード25は安全弁機構15に溶
接されることにより電池蓋14と電気的に接続されてお
り、負極リード26は電池缶11に溶接され電気的に接
続されている。
The wound electrode body 20 includes, for example, a center pin 2
4, a positive electrode lead 25 is drawn out from the positive electrode 21, and a negative electrode lead 26 is drawn out from the negative electrode 22. The positive electrode lead 25 is electrically connected to the battery cover 14 by being welded to the safety valve mechanism 15, and the negative electrode lead 26 is welded to and electrically connected to the battery can 11.

【0021】正極21は、例えば、金属箔よりなる正極
集電体層の両面に正極合剤層がそれぞれ設けられた構造
を有している。正極合剤層は、大きな充放電容量が得ら
れるのに十分な量の活物質(ここでは、リチウム)を含
んでいることが好ましく、例えば、正極活物質と、黒鉛
などの導電剤と、ポリフッ化ビニリデンなどの結着剤と
を含有して構成されている。正極活物質としては、例え
ば、リチウムを含有するリチウム複合酸化物もしくはリ
チウム複合硫化物が好ましい。特に、エネルギー密度を
高くするには、Lix y z を主体とするリチウム複
合酸化物が好ましい。なお、Mは一種以上の遷移金属ま
たはアルミニウムであることが好ましい。遷移金属とし
ては、コバルト(Co),ニッケル,マンガン(M
n),鉄(Fe),バナジウム(V)およびチタン(T
i)のうちの少なくとも1種が好ましく、コバルト,ニ
ッケルおよびマンガンのうちの少なくとも1種が特に好
ましい。また、通常、xは0<x<2の範囲内の値であ
り、yは0<y≦2の範囲内の値であり、zは2≦zの
範囲内の値である。
The positive electrode 21 has a structure in which, for example, a positive electrode mixture layer is provided on both surfaces of a positive electrode current collector layer made of a metal foil. The positive electrode mixture layer preferably contains an active material (here, lithium) in an amount sufficient to obtain a large charge / discharge capacity. For example, the positive electrode active material, a conductive agent such as graphite, And a binder such as vinylidene chloride. As the positive electrode active material, for example, a lithium composite oxide or lithium composite sulfide containing lithium is preferable. In particular, in order to increase the energy density, the lithium composite oxide mainly composed of Li x M y O z being preferred. Note that M is preferably one or more transition metals or aluminum. As transition metals, cobalt (Co), nickel, manganese (M
n), iron (Fe), vanadium (V) and titanium (T
At least one of i) is preferred, and at least one of cobalt, nickel and manganese is particularly preferred. Usually, x is a value in the range of 0 <x <2, y is a value in the range of 0 <y ≦ 2, and z is a value in the range of 2 ≦ z.

【0022】負極22は、例えば、正極21と同様に、
金属箔よりなる負極集電体層の両面に負極合剤層がそれ
ぞれ設けられた構造を有している。負極合剤層は、例え
ば、リチウムを吸蔵および離脱することが可能な材料
と、ポリフッ化ビニリデンなどの結着剤とを含んで構成
されている。リチウムを吸蔵および離脱することが可能
な材料としては、例えば、炭素質材料,結晶質または非
晶質の酸化物,あるいは高分子材料のいずれか1種また
は2種以上を含んで構成されたものが挙げられる。中で
も炭素質材料は、充放電時に生じる結晶構造の変化が非
常に少ないので好ましい。なお、炭素質材料としては、
例えば、熱分解炭素類、ピッチコークス,ニードルコー
クス,石油コークスもしくは石炭コークスなどのコーク
ス類、グラファイト類,ガラス状炭素類,有機高分子化
合物焼成体(例えば、フェノール樹脂またはフラン樹脂
を焼成したもの),炭素繊維あるいは活性炭などが挙げ
られる。また、酸化物としては酸化スズ(SnO2 )な
どが挙げられ、高分子材料としてはポリアセチレンやポ
リピロールなどが挙げられる。また、これらの負極材料
に代えて、リチウム金属あるいはリチウム合金により構
成することも可能である。
The negative electrode 22 is, for example, similar to the positive electrode 21,
It has a structure in which a negative electrode mixture layer is provided on both surfaces of a negative electrode current collector layer made of a metal foil. The negative electrode mixture layer includes, for example, a material capable of inserting and extracting lithium and a binder such as polyvinylidene fluoride. As a material capable of inserting and extracting lithium, for example, a material containing one or more of a carbonaceous material, a crystalline or amorphous oxide, and a polymer material Is mentioned. Among them, a carbonaceous material is preferable because the change in crystal structure that occurs during charge and discharge is very small. In addition, as a carbonaceous material,
For example, pyrolytic carbons, cokes such as pitch coke, needle coke, petroleum coke or coal coke, graphites, glassy carbons, and organic polymer compound fired bodies (for example, fired phenol resin or furan resin) , Carbon fiber or activated carbon. Examples of the oxide include tin oxide (SnO 2 ), and examples of the polymer material include polyacetylene and polypyrrole. Further, instead of these negative electrode materials, it is also possible to use a lithium metal or a lithium alloy.

【0023】セパレータ23は、例えば、ポリプロピレ
ンあるいはポリエチレンなどのポリオレフィン系の材料
よりなる多孔質膜、またはセラミック性の不織布などの
無機材料よりなる多孔質膜により構成されており、これ
らの2種以上の多孔質膜を積層した構造とされていても
よい。
The separator 23 is made of, for example, a porous film made of a polyolefin-based material such as polypropylene or polyethylene, or a porous film made of an inorganic material such as a ceramic nonwoven fabric. It may have a structure in which porous films are stacked.

【0024】また、セパレータ23には電解液が含浸さ
れている。電解液は、非水溶媒に電解質塩としてリチウ
ム塩を溶解させたものである。非水溶媒としては、例え
ば、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、
ビニレンカーボネート、1,2−ジメトキシエタン、ジ
エチルカーボネート、γ−ブチルラクトン、テトラヒド
ロフラン、1,3−ジオキソラン、4−メチル−1,3
−ジオキソラン、ジエチルエーテル、スルホラン、メチ
ルスルホラン、アセトニトリルあるいはプロピオニトリ
ルが適当であり、これらのうちの2種以上を混合して使
用してもよい。
The separator 23 is impregnated with an electrolytic solution. The electrolyte is obtained by dissolving a lithium salt as an electrolyte salt in a non-aqueous solvent. As the non-aqueous solvent, for example, propylene carbonate, ethylene carbonate,
Vinylene carbonate, 1,2-dimethoxyethane, diethyl carbonate, γ-butyl lactone, tetrahydrofuran, 1,3-dioxolan, 4-methyl-1,3
-Dioxolane, diethyl ether, sulfolane, methylsulfolane, acetonitrile or propionitrile are suitable, and two or more of these may be used in combination.

【0025】リチウム塩としては、例えば、LiClO
4 、LiAsF6 、LiPF6 、LiBF4 、LiB
(C6 5 4 、LiCl、LiBr、CH3 SO3
iあるいはCF3 SO3 Liが適当であり、これらのう
ちの2種以上を混合して使用してもよい。
As the lithium salt, for example, LiClO
4, LiAsF 6, LiPF 6, LiBF 4, LiB
(C 6 H 5 ) 4 , LiCl, LiBr, CH 3 SO 3 L
i or CF 3 SO 3 Li is appropriate, and two or more of these may be used in combination.

【0026】この二次電池は、例えば、次のようにして
製造することができる。
This secondary battery can be manufactured, for example, as follows.

【0027】まず、正極活物質と導電剤と結着剤とを混
合して正極合剤を調製し、N−メチルピロリドンなどの
溶剤に分散して正極合剤スラリーとしたのち、この正極
合剤スラリーを正極集電体層の両面に塗布し乾燥させ、
圧縮成型して正極合剤層を形成し、正極21を作製す
る。
First, a positive electrode mixture is prepared by mixing a positive electrode active material, a conductive agent and a binder, and dispersed in a solvent such as N-methylpyrrolidone to form a positive electrode mixture slurry. The slurry is applied to both sides of the positive electrode current collector layer and dried,
The positive electrode mixture layer is formed by compression molding, and the positive electrode 21 is manufactured.

【0028】次いで、例えばリチウムを吸蔵および離脱
することが可能な材料と結着剤とを混合し、N−メチル
ピロリドンなどの溶剤に分散して負極合剤スラリーとし
たのち、この負極合剤スラリーを負極集電体層の両面に
塗布し乾燥させ、圧縮成型して負極合剤層を形成し、負
極22を作製する。
Next, for example, a material capable of inserting and extracting lithium and a binder are mixed and dispersed in a solvent such as N-methylpyrrolidone to obtain a negative electrode mixture slurry. Is applied to both surfaces of the negative electrode current collector layer, dried, and compression-molded to form a negative electrode mixture layer, whereby the negative electrode 22 is produced.

【0029】続いて、正極集電体層に正極リード26を
溶接などにより取り付けると共に、負極集電体層に負極
リード27を溶接などにより取り付ける。そののち、正
極21と負極22とをセパレータ23を介して多数巻回
し、負極リード26の先端部を電池缶11に溶接すると
共に、正極リード25の先端部を安全弁機構15に溶接
して、巻回した正極21および負極22を一対の絶縁板
12,13で挟み、上述した構成を有する電池缶11の
内部に収納する。正極21および負極22を電池缶11
の内部に収納したのち、電解液を電池缶11の内部に注
入してセパレータ23に含浸させ、電池缶11の開口端
部に、上述した構成を有する電池蓋14,安全弁機構1
5およびPTC素子16をガスケット17を介してかし
めることにより固定する。これにより、図1に示した二
次電池が形成される。
Subsequently, the positive electrode lead 26 is attached to the positive electrode current collector layer by welding or the like, and the negative electrode lead 27 is attached to the negative electrode current collector layer by welding or the like. After that, the positive electrode 21 and the negative electrode 22 are wound in large numbers through the separator 23, and the distal end of the negative electrode lead 26 is welded to the battery can 11, and the distal end of the positive electrode lead 25 is welded to the safety valve mechanism 15. The rotated positive electrode 21 and negative electrode 22 are sandwiched between a pair of insulating plates 12 and 13 and housed inside the battery can 11 having the above-described configuration. The positive electrode 21 and the negative electrode 22 are connected to the battery can 11
After that, the electrolytic solution is injected into the battery can 11 and impregnated into the separator 23, and the battery cover 11 having the above-described configuration and the safety valve mechanism 1 are placed at the open end of the battery can 11.
5 and PTC element 16 are fixed by caulking via gasket 17. Thus, the secondary battery shown in FIG. 1 is formed.

【0030】この二次電池は、次のように作用する。This secondary battery operates as follows.

【0031】この二次電池では、充電を行うと、例え
ば、正極21からリチウムがイオンとなって脱離し、セ
パレータ23に含浸された電解液を介して負極22に吸
蔵される。放電を行うと、例えば、負極22からリチウ
ムがイオンとなって脱離し、セパレータ23に含浸され
た電解液を介して正極21に吸蔵される。ここでは、電
池缶11および電池蓋14の芯材が銅により構成されて
いるので、充放電を繰り返しても、大きな放電容量が得
られる。
In this secondary battery, when charged, for example, lithium is ionized and desorbed from the positive electrode 21 and occluded in the negative electrode 22 through the electrolytic solution impregnated in the separator 23. When the discharge is performed, for example, lithium is ionized and desorbed from the negative electrode 22 and is occluded in the positive electrode 21 through the electrolytic solution impregnated in the separator 23. Here, since the core material of the battery can 11 and the battery lid 14 is made of copper, a large discharge capacity can be obtained even if charging and discharging are repeated.

【0032】このように本実施の形態に係る二次電池に
よれば、電池缶11および電池蓋14の芯材を銅により
構成するようにしたので、充放電を繰り返しても、放電
時間に対する電池電圧の変化が小さい二次電池とするこ
とができる。従って、終止電圧を高くした場合において
も大きな放電容量を得ることができる。また、放電時に
大電流が流れる重負荷放電下においても、大きな放電容
量を得ることができる。
As described above, according to the secondary battery of the present embodiment, the core material of the battery can 11 and the battery cover 14 is made of copper. A secondary battery with a small change in voltage can be obtained. Therefore, a large discharge capacity can be obtained even when the end voltage is increased. Further, a large discharge capacity can be obtained even under heavy load discharge in which a large current flows during discharge.

【0033】更に、電池缶11を、芯材11aと被覆層
11bとにより構成したり、芯材と他の材料とのクラッ
ド材により構成するようにすれば、銅の腐食を防止する
ことができ、電池缶11の耐食性を向上させることがで
きる。
Further, when the battery can 11 is constituted by the core material 11a and the coating layer 11b or by the clad material of the core material and another material, the corrosion of copper can be prevented. Thus, the corrosion resistance of the battery can 11 can be improved.

【0034】[0034]

【実施例】次に、本発明の具体的な実施例について、図
1を参照して詳細に説明する。
Next, a specific embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG.

【0035】(実施例1)まず、フィラーとしての石炭
系コークス100重量部に対して、バインダとしてのコ
ールタール系ピッチを30重量部を加え、これらを約1
00℃に加熱して混合したのち、プレス機により圧縮成
型し、炭素成型体の前駆体を得た。次いで、この前駆体
を1000℃以下の温度で焼成することにより、炭素成
型体を得た。続いて、200℃以下の温度で溶融したコ
ールタール系ピッチを炭素成型体に含浸する工程と、炭
素成型体を1000℃以下の温度で焼成する工程とを数
回繰り返したのち、炭素成型体を不活性雰囲気中におい
て2800℃で熱処理することにより黒鉛化し、更に粉
砕して分級し、粉末状とした。
Example 1 First, 30 parts by weight of a coal tar pitch as a binder was added to 100 parts by weight of coal-based coke as a filler, and about 1 part thereof was added.
After heating and mixing at 00 ° C., the mixture was compression molded by a press machine to obtain a precursor of a carbon molded body. Next, this precursor was calcined at a temperature of 1000 ° C. or lower to obtain a carbon molded body. Subsequently, the step of impregnating the carbon molded body with the coal tar pitch melted at a temperature of 200 ° C. or less and the step of firing the carbon molded body at a temperature of 1000 ° C. or less are repeated several times. It was graphitized by heat treatment at 2800 ° C. in an inert atmosphere, and further pulverized and classified to obtain a powder.

【0036】得られた粉末状の材料について、X線回折
法により構造解析を行ったところ、(002)面の面間
隔は0.337nmであり、(002)面のC軸結晶子
厚みは50.0nmであった。また、ピクノメータ法に
より真密度を求めたところ、2.23g/cm3 であ
り、JISK−1469に記載されている方法により嵩
密度を求めたところ、0.98g/cm3 であった。更
に、BET(Brunauer,Emmett,Teller)法により比表面
積を求めたところ1.6m2 /gであり、島津微小圧縮
試験機(島津製作所社製MCTM−500)を用いて黒
鉛化粒子の破壊強度を求めたところ、その平均値は7.
0×10-5Pa/mm2 (7.1kgf/mm2 )であ
った。また、レーザ回折法により粒度分布を求めたとこ
ろ、累積10%粒径が13.3μm,累積50%粒径が
30.6μm,累計90%粒径が55.7μmであり、
平均粒径は33.0μmであった。
Structural analysis of the obtained powdery material by X-ray diffraction revealed that the (002) plane spacing was 0.337 nm and the (002) plane C-axis crystallite thickness was 50. 0.0 nm. The true density determined by the Pycnometer method was 2.23 g / cm 3 , and the bulk density determined by the method described in JIS K-1469 was 0.98 g / cm 3 . Further, when the specific surface area was determined by a BET (Brunauer, Emmett, Teller) method, the specific surface area was 1.6 m 2 / g, and the breaking strength of the graphitized particles was measured using a Shimadzu micro-compression tester (MCTM-500, manufactured by Shimadzu Corporation). Was found, and the average value was 7.
It was 0 × 10 −5 Pa / mm 2 (7.1 kgf / mm 2 ). When the particle size distribution was determined by a laser diffraction method, the cumulative 10% particle size was 13.3 μm, the cumulative 50% particle size was 30.6 μm, and the cumulative 90% particle size was 55.7 μm.
The average particle size was 33.0 μm.

【0037】粉末状の黒鉛化物を得たのち、得られた黒
鉛化物を90重量部、結着剤としてポリフッ化ビニリデ
ンを10重量部の割合で混合して負極合剤を調製し、溶
剤であるN−メチルピロリドンに分散してスラリー(ペ
ースト)状にした。
After obtaining the powdered graphitized material, 90 parts by weight of the obtained graphitized material and 10 parts by weight of polyvinylidene fluoride as a binder were mixed to prepare a negative electrode mixture, which was used as a solvent. It was dispersed in N-methylpyrrolidone to form a slurry (paste).

【0038】続いて、このスラリー状の負極合剤を厚さ
10μmの帯状の銅箔よりなる負極集電体層の両面に塗
布して乾燥させ、一定の圧力を加えて圧縮成型し、負極
22を作製した。そののち、負極集電体層の一端部に銅
製の負極リード26を取り付けた。
Subsequently, the slurry-like negative electrode mixture was applied to both sides of a negative electrode current collector layer made of a strip-shaped copper foil having a thickness of 10 μm, dried, and compression-molded by applying a constant pressure to form a negative electrode 22. Was prepared. Thereafter, a copper negative electrode lead 26 was attached to one end of the negative electrode current collector layer.

【0039】また、炭酸リチウム(Li2 CO3 )0.
5モルと炭酸コバルト(COCO3)1モルとを混合
し、空気中において900℃で5時間焼成した。そのの
ち、この焼成物についてX線回折測定により構造解析を
行ったところ、JCPDSファイルに登録されているL
iCoO2 の回折ピークとよく一致しており、得られた
焼成物はLiCoO2 であることが確認された。更に、
このLiCoO2 を粉砕し、レーザ回折法により得られ
る累積50%粒径が15μmのLiCoO2 粉末とし
た。
Further, lithium carbonate (Li 2 CO 3 ) 0.1.
5 mol and 1 mol of cobalt carbonate (COCO 3 ) were mixed and calcined in air at 900 ° C. for 5 hours. After that, when a structural analysis was performed on the fired product by X-ray diffraction measurement, the L value registered in the JCPDS file was determined.
The diffraction peak of iCoO 2 was well matched, and it was confirmed that the obtained fired product was LiCoO 2 . Furthermore,
This LiCoO 2 was pulverized to obtain a LiCoO 2 powder having a cumulative 50% particle size of 15 μm obtained by a laser diffraction method.

【0040】続いて、得られたLiCoO2 粉末95重
量部と炭酸リチウム粉末5重量部とを混合したのち、こ
の混合物を正極活物質として91重量部、導電剤として
鱗片状黒鉛を6重量部、結着剤としてポリフッ化ビニリ
デンを3重量部の割合でそれぞれ混合して正極合剤を調
製し、溶剤であるN−メチルピロリドンに分散してスラ
リー状にした。そののち、スラリー状の正極合剤を厚さ
20μmの帯状のアルミニウム箔よりなる正極集電体層
の両面に塗布して乾燥させ、一定の圧力を加えて圧縮成
型し、正極21を作製した。正極21を作製したのち、
正極集電体層の一端部にアルミニウム製の正極リード2
5を取り付けた。
Subsequently, 95 parts by weight of the obtained LiCoO 2 powder and 5 parts by weight of lithium carbonate powder were mixed, and then 91 parts by weight of this mixture as a positive electrode active material, 6 parts by weight of flake graphite as a conductive agent, Polyvinylidene fluoride as a binder was mixed at a ratio of 3 parts by weight to prepare a positive electrode mixture, and the mixture was dispersed in N-methylpyrrolidone as a solvent to form a slurry. Thereafter, a slurry-like positive electrode mixture was applied to both sides of a positive electrode current collector layer made of a 20-μm-thick strip-shaped aluminum foil, dried, and then subjected to compression molding by applying a certain pressure to produce a positive electrode 21. After producing the positive electrode 21,
A positive electrode lead 2 made of aluminum is provided at one end of the positive electrode current collector layer.
5 was attached.

【0041】正極21および負極22をそれぞれ作製し
たのち、厚さ25μmの微多孔性ポリプロピレンフィル
ムよりなるセパレータ23を用意し、負極22,セパレ
ータ23,正極21,セパレータ23の順に積層して渦
巻状に多数巻回して巻回電極体20とした。巻回電極体
の外径は18mmとした。
After each of the positive electrode 21 and the negative electrode 22 was manufactured, a separator 23 made of a microporous polypropylene film having a thickness of 25 μm was prepared, and the negative electrode 22, the separator 23, the positive electrode 21, and the separator 23 were laminated in this order to form a spiral. The wound electrode body 20 was wound by many turns. The outer diameter of the wound electrode body was 18 mm.

【0042】巻回電極体20を作製したのち、巻回電極
体20を一対の絶縁板12,13で挟み、正極リード2
5を安全弁機構15に溶接すると共に、負極リード26
を銅製の電池缶11に溶接して、巻回電極体20を電池
缶11の内部に収納した。巻回電極体20を電池缶11
の内部に収納したのち、電池缶11の内部に電解液を注
入した。電解液には、エチレンカーボネートとジメチル
カーボネートとを等容量混合した溶媒に電解質塩として
LiPF6 を1.0モル/リットルの割合で溶解させた
ものを用いた。そののち、表面にアスファルトを塗布し
たガスケット17を介してニッケルにより被覆された銅
材よりなる電池蓋14を電池缶11にかしめることによ
り、直径18mm、高さ65mmの図1に示した円筒型
の二次電池を得た。
After the wound electrode body 20 is manufactured, the wound electrode body 20 is sandwiched between a pair of insulating plates 12 and 13 and the positive electrode lead 2
5 to the safety valve mechanism 15 and the negative electrode lead 26
Was welded to a battery can 11 made of copper, and the wound electrode body 20 was housed inside the battery can 11. The wound electrode body 20 is connected to the battery can 11
After that, the electrolytic solution was injected into the battery can 11. As the electrolytic solution, a solution obtained by dissolving LiPF 6 as an electrolyte salt at a ratio of 1.0 mol / liter in a solvent obtained by mixing ethylene carbonate and dimethyl carbonate in equal volumes was used. Thereafter, a battery cover 14 made of a copper material covered with nickel is caulked to the battery can 11 via a gasket 17 coated with asphalt on the surface thereof, thereby obtaining a cylindrical type having a diameter of 18 mm and a height of 65 mm shown in FIG. Was obtained.

【0043】このようにして得られた二次電池につい
て、23℃において充放電試験を行った。具体的には、
まず、充放電を1サイクル行って、3Vに至るまでの放
電容量を求めた。その際、充電は、0.7Aの定電流で
電池電圧が4.2Vに達するまで行うと共に、そののち
4.2Vの定電圧で充電時間の総計が4時間に達するま
で行った。一方、放電は、5Aの定電流で電池電圧が2
Vに達するまで行った。得られた結果を表1に示す。ま
た、このときの電池電圧と放電時間との関係を図4(デ
ータA)に示す。なお、図4において、縦軸は電池電圧
(単位;V)を表し、横軸は放電時間(単位;hou
r)を表している。
The secondary battery thus obtained was subjected to a charge / discharge test at 23 ° C. In particular,
First, charge / discharge was performed for one cycle, and the discharge capacity up to 3 V was determined. At that time, charging was performed at a constant current of 0.7 A until the battery voltage reached 4.2 V, and thereafter, charging was performed at a constant voltage of 4.2 V until the total charging time reached 4 hours. On the other hand, when the battery voltage is 2 at a constant current of 5 A,
V was reached. Table 1 shows the obtained results. FIG. 4 (data A) shows the relationship between the battery voltage and the discharge time at this time. In FIG. 4, the vertical axis represents the battery voltage (unit: V), and the horizontal axis represents the discharge time (unit: hou).
r).

【0044】[0044]

【表1】 [Table 1]

【0045】次いで、上述した1サイクル目の放電容量
を求める際と同様の条件で充電を行うと共に、0.2A
の定電流で電池電圧が3Vに達するまで放電を行う充放
電を600サイクル行った。続いて、上述した1サイク
ル目の放電容量を求める際と同様の条件で充電および放
電を行って、600サイクル後の放電容量を求めた。得
られた結果を表1に示す。また、このときの電池電圧と
放電時間との関係を図4(データB)に示す。
Next, charging is performed under the same conditions as those for determining the discharge capacity in the first cycle described above, and 0.2 A
The battery was charged / discharged at a constant current until the battery voltage reached 3 V for 600 cycles. Subsequently, charging and discharging were performed under the same conditions as when the discharge capacity in the first cycle was determined, and the discharge capacity after 600 cycles was determined. Table 1 shows the obtained results. The relationship between the battery voltage and the discharge time at this time is shown in FIG. 4 (data B).

【0046】(実施例2)銅を芯材とし、この芯材の内
周面および外周面に電気めっき方法を用いてニッケルめ
っきを施した電池缶11を用いたことを除き、実施例1
と同様にして二次電池を作製した。なお、めっき溶には
NiSO4 −NiCl2 −H3 BO3 を用い、陽極には
ニッケルを用いた。本実施例においても、得られた二次
電池について、実施例1と同様にして充放電試験を行
い、1サイクル目および600サイクル後について、放
電容量をそれぞれ求めると共に、電池電圧と放電時間と
の関係をそれぞれ調べた。得られた結果を、表1および
図4に示す。なお、図4において、データCは本実施例
の1サイクル目の結果を示し、データDは本実施例の6
00サイクル後の結果を示している。
Example 2 Example 1 was repeated except that a battery can 11 was used in which copper was used as a core material and the inner and outer peripheral surfaces of the core material were plated with nickel using an electroplating method.
A secondary battery was produced in the same manner as described above. Note that NiSO 4 —NiCl 2 —H 3 BO 3 was used for plating and nickel was used for the anode. Also in this example, the obtained secondary battery was subjected to a charge / discharge test in the same manner as in Example 1, and after the first cycle and after 600 cycles, the discharge capacity was obtained, and the battery voltage and the discharge time were compared. Each relationship was examined. The obtained results are shown in Table 1 and FIG. In FIG. 4, data C shows the result of the first cycle of the present embodiment, and data D shows the result of the sixth cycle of the present embodiment.
The results after 00 cycles are shown.

【0047】(実施例3)銅を芯材とすると共に、銅と
ステンレス鋼とのクラッド材よりなる電池缶11を用い
たことを除き、実施例1と同様にして二次電池を作製し
た。なお、銅とステンレス鋼との割合は、銅:ステンレ
ス鋼=75:25とした。本実施例においても、得られ
た二次電池について、実施例1と同様にして充放電試験
を行い、1サイクル目および600サイクル後につい
て、放電容量をそれぞれ求めると共に、電池電圧と放電
時間との関係をそれぞれ調べた。得られた結果を、表1
および図4に示す。なお、図4において、データEは本
実施例の1サイクル目の結果を示し、データFは本実施
例の600サイクル後の結果を示している。
(Example 3) A secondary battery was fabricated in the same manner as in Example 1 except that a battery can 11 made of copper as a core material and a clad material of copper and stainless steel was used. The ratio of copper to stainless steel was set to copper: stainless steel = 75: 25. Also in this example, the obtained secondary battery was subjected to a charge / discharge test in the same manner as in Example 1, and after the first cycle and after 600 cycles, the discharge capacity was obtained, and the battery voltage and the discharge time were compared. Each relationship was examined. Table 1 shows the obtained results.
And FIG. In FIG. 4, data E indicates the result of the first cycle of the present embodiment, and data F indicates the result after 600 cycles of the present embodiment.

【0048】なお、実施例1〜3に対する比較例とし
て、鉄を芯材とし、この芯材の内周面および外周面にニ
ッケルめっきを施した電池缶を用いたことを除き、実施
例1〜3と同様にして二次電池を作製した。比較例にお
いても、得られた二次電池について、実施例1〜3と同
様にして充放電試験を行い、1サイクル目および600
サイクル後について、放電容量をそれぞれ求めると共
に、電池電圧と放電時間との関係をそれぞれ調べた。得
られた結果を、表1および図4に併せて示す。なお、図
4において、データGは比較例の1サイクル目の結果を
示し、データHは比較例の600サイクル後の結果を示
している。
As a comparative example with respect to Examples 1 to 3, Examples 1 to 3 were used except that a battery can was used in which iron was used as a core material and the inner and outer peripheral surfaces of the core material were plated with nickel. In the same manner as in No. 3, a secondary battery was produced. Also in the comparative example, the obtained secondary battery was subjected to the charge / discharge test in the same manner as in Examples 1 to 3, and the first cycle and the 600th cycle were performed.
After the cycle, the discharge capacity was determined, and the relationship between the battery voltage and the discharge time was examined. The obtained results are shown in Table 1 and FIG. In FIG. 4, data G shows the result of the first cycle of the comparative example, and data H shows the result of the comparative example after 600 cycles.

【0049】表1からも分かるように、600サイクル
後に5Aの電流で放電した場合に、実施例1〜3の二次
電池では、いずれも222mAh以上という大きな容量
が得られ、600サイクル経過後であっても十分に放電
可能であることが確認された。特に、実施例1,2の二
次電池では、それぞれ300mAh以上という大きな容
量が得られた。一方、比較例においては、20mAhと
いう極めて小さな容量しか得られなかった。すなわち、
銅を芯材として電池缶11を構成すれば、充放電を繰り
返しても大きな放電容量が得られることが分かった。
As can be seen from Table 1, when the batteries were discharged at a current of 5 A after 600 cycles, the secondary batteries of Examples 1 to 3 all obtained a large capacity of 222 mAh or more, and after 600 cycles, It was confirmed that sufficient discharge was possible even if there was. In particular, in the secondary batteries of Examples 1 and 2, a large capacity of 300 mAh or more was obtained. On the other hand, in the comparative example, only an extremely small capacity of 20 mAh was obtained. That is,
It was found that if the battery can 11 was formed using copper as a core material, a large discharge capacity could be obtained even when charge and discharge were repeated.

【0050】このように1サイクル目の放電容量は、実
施例1〜3および比較例のいずれもほぼ等しい値であっ
たにもかかわらず、充放電サイクルを繰り返し行うこと
によって容量に差が出たのは、3Vに至るまでの放電容
量としたことによる影響が大きい。すなわち、図4にも
示されているように、充放電サイクルを行うことによっ
て次第に電池素子が劣化して内部抵抗が高くなったため
に、1サイクル目の比べて600サイクル後では、放電
初期における電池電圧の低下が大きくなっている。その
結果、比較例の二次電池では、放電開始直後に電圧が3
V以下となってしまい、放電容量が極めて小さくなって
しまったのである。しかし、銅の比抵抗は1.7×10
-6Ω・cmであり、鉄の比抵抗(9.8×10-6Ω・c
m)よりも小さいので、実施例1〜3の二次電池では、
放電開始直後の電圧変化が少なく、ある程度の時間放電
した後に電圧が3Vに達するので、大きな放電容量が得
られたのである。
As described above, although the discharge capacity in the first cycle was almost the same in all of Examples 1 to 3 and Comparative Example, a difference was found in the capacity by repeating the charge / discharge cycle. This is largely affected by the discharge capacity up to 3V. That is, as shown in FIG. 4, the battery element gradually deteriorated due to the charge / discharge cycle and the internal resistance increased. The voltage drop is large. As a result, in the secondary battery of the comparative example, the voltage became 3 immediately after the start of discharge.
V or less, and the discharge capacity became extremely small. However, the specific resistance of copper is 1.7 × 10
−6 Ω · cm and the specific resistance of iron (9.8 × 10 −6 Ω · c
m), the secondary batteries of Examples 1 to 3
Since the voltage change immediately after the start of discharge is small and the voltage reaches 3 V after discharging for a certain period of time, a large discharge capacity was obtained.

【0051】なお、600サイクル後において、実施例
1の二次電池の放電容量の方が、実施例2の二次電池の
放電容量よりも大きくなっているのは、ニッケルの比抵
抗(6.9×10-6Ω・cm)が銅のそれよりも大きい
ためであると考えられる。
After 600 cycles, the discharge capacity of the secondary battery of Example 1 was larger than the discharge capacity of the secondary battery of Example 2 because of the specific resistance of nickel (6. 9 × 10 −6 Ω · cm) is considered to be larger than that of copper.

【0052】以上、実施の形態および実施例を挙げて本
発明を説明したが、本発明は上記実施の形態および各実
施例に限定されるものではなく、種々変形可能である。
例えば、上記実施の形態では、電池缶11および電池蓋
14の芯材の両方を銅により構成するようにしたが、少
なくとも一方の芯材が銅により構成されていれば、本発
明の効果を得ることができる。
As described above, the present invention has been described with reference to the embodiment and the examples. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment and each example, and can be variously modified.
For example, in the above-described embodiment, both the cores of the battery can 11 and the battery cover 14 are made of copper. However, if at least one of the cores is made of copper, the effects of the present invention can be obtained. be able to.

【0053】また、上記実施の形態では、芯材11aに
対してニッケルめっき処理を施すことにより形成された
被覆膜11bを具体例として挙げて説明したが、被覆膜
11bは、蒸着法やCVD(Chemical Vapor Depositio
n )法などの他の方法を用いて形成されたものであって
もよい。更に、上記実施の形態では、被覆膜11bを芯
材11bの内周面または外周面に設けるようにしたが、
被覆膜11bは、芯材11bの少なくとも一部に設けら
れていればよい。
Further, in the above embodiment, the coating film 11b formed by subjecting the core material 11a to nickel plating has been described as a specific example. CVD (Chemical Vapor Depositio)
It may be formed using another method such as the n) method. Further, in the above embodiment, the coating film 11b is provided on the inner peripheral surface or the outer peripheral surface of the core material 11b.
The coating film 11b may be provided on at least a part of the core material 11b.

【0054】また、上記実施の形態では、液状の電解質
である電解液を用いた二次電池について説明したが、電
解液に代えて、高分子化合物に電解液を保持させたゲル
状の電解質、イオン伝導性を有する高分子化合物に電解
質塩を分散させた固体状の電解質あるいは固体状の無機
電解質などの他の電解質を用いるようにしてもよい。
In the above embodiment, a secondary battery using an electrolyte which is a liquid electrolyte has been described. However, instead of the electrolyte, a gel electrolyte in which a polymer compound holds the electrolyte is used. Another electrolyte such as a solid electrolyte in which an electrolyte salt is dispersed in a polymer compound having ion conductivity or a solid inorganic electrolyte may be used.

【0055】加えて、上記実施の形態では、巻回構造を
有する円筒型の二次電池について一例を具体的に挙げて
説明したが、本発明は他の構成を有する円筒型の二次電
池についても適用することができる。更に、円筒型以外
のコイン型,ボタン型あるいは角型などの他の形状を有
する二次電池についても同様に適用することができる。
In addition, in the above embodiment, a specific example of the cylindrical secondary battery having a wound structure has been described. However, the present invention relates to a cylindrical secondary battery having another configuration. Can also be applied. Further, the present invention can be similarly applied to secondary batteries having other shapes such as a coin type, a button type, and a square type other than the cylindrical type.

【0056】[0056]

【発明の効果】以上説明したように請求項1ないし請求
項8のいずれか1項に記載の二次電池によれば、第1の
外装部材または第2の外装部材の少なくとも一方の芯材
を銅により構成するようにしたので、充放電を繰り返し
ても、放電時間に対する電池電圧の変化が小さい二次電
池とすることができる。よって、終止電圧を高くした場
合においても大きな放電容量を得ることができるという
効果を奏する。
As described above, according to the secondary battery according to any one of the first to eighth aspects, at least one of the core members of the first exterior member or the second exterior member is used. Since the battery is made of copper, a secondary battery having a small change in battery voltage with respect to the discharge time even after repeated charge and discharge can be obtained. Therefore, there is an effect that a large discharge capacity can be obtained even when the end voltage is increased.

【0057】特に、請求項2ないし請求項4のいずれか
1項に記載の二次電池によれば、銅により構成された芯
材の少なくとも一部に被覆層を設けるように構成したの
で、芯材の腐食を防止することができ、外装部材の耐食
性を向上させることができるという効果を奏する。
In particular, according to the secondary battery as set forth in any one of claims 2 to 4, since the coating layer is provided on at least a part of the core material made of copper, This has the effect of preventing corrosion of the material and improving the corrosion resistance of the exterior member.

【0058】また、請求項5または請求項6記載の二次
電池によれば、第1の外装部材または第2の外装部材の
少なくとも一方を、芯材としての銅と他の材料とのクラ
ッド材により構成するようにしたので、外装部材の耐食
性を向上させることができるという効果を奏する。
According to the secondary battery of claim 5 or 6, at least one of the first exterior member and the second exterior member is made of a clad material of copper as a core material and another material. Therefore, there is an effect that the corrosion resistance of the exterior member can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施の形態に係る二次電池の構成を
表す断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a secondary battery according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1に示した二次電池の電池缶の一構成例を表
す断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a configuration example of a battery can of the secondary battery illustrated in FIG.

【図3】図1に示した二次電池の電池缶の他の構成例を
表す断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating another configuration example of the battery can of the secondary battery illustrated in FIG.

【図4】本発明の実施例1〜3および比較例に係る二次
電池についての電池電圧と放電時間との関係を表す特性
図である。
FIG. 4 is a characteristic diagram showing a relationship between a battery voltage and a discharge time for secondary batteries according to Examples 1 to 3 of the present invention and a comparative example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11…電池缶、11a…芯材、11b…被覆層、12,
13…絶縁板、14…電池蓋、15…安全弁機構、16
…PTC素子、17…ガスケット、20…巻回電極体、
21…正極、22…負極、23…セパレータ、24…セ
ンターピン、25…正極リード、26…負極リード
Reference numeral 11: battery can, 11a: core material, 11b: coating layer, 12,
13: insulating plate, 14: battery lid, 15: safety valve mechanism, 16
... PTC element, 17 ... gasket, 20 ... wound electrode body,
21 ... Positive electrode, 22 ... Negative electrode, 23 ... Separator, 24 ... Center pin, 25 ... Positive electrode lead, 26 ... Negative electrode lead

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小丸 篤雄 福島県郡山市日和田町高倉字下杉下1番地 の1 株式会社ソニー・エナジー・テック 内 Fターム(参考) 5H011 AA03 CC06 CC10 CC12 DD18 DD21 5H029 AJ02 BJ02 BJ14 DJ02 EJ01 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Atsushi Komaru 1-1-1 Shimosugishita, Takakura, Hiwada-cho, Koriyama-shi, Fukushima F-term within Sony Energy Tech Co., Ltd. 5H011 AA03 CC06 CC10 CC12 DD18 DD21 5H029 AJ02 BJ02 BJ14 DJ02 EJ01

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 正極および負極と共に電解質を備えた電
極体が、前記正極と電気的に接続された第1の外装部材
および前記負極と電気的に接続された第2の外装部材に
より覆われてなる二次電池であって、 前記第1の外装部材または前記第2の外装部材の少なく
とも一方の芯材が、銅(Cu)により構成されているこ
とを特徴とする二次電池。
An electrode body including an electrolyte together with a positive electrode and a negative electrode is covered with a first exterior member electrically connected to the positive electrode and a second exterior member electrically connected to the negative electrode. A secondary battery according to claim 1, wherein at least one of the core members of the first exterior member and the second exterior member is made of copper (Cu).
【請求項2】 前記銅(Cu)により構成された芯材の
少なくとも一部は、被覆層により覆われていることを特
徴とする請求項1記載の二次電池。
2. The secondary battery according to claim 1, wherein at least a part of the core made of copper (Cu) is covered with a coating layer.
【請求項3】 前記被覆層は、めっき処理を施すことに
より形成されたものであることを特徴とする請求項2記
載の二次電池。
3. The secondary battery according to claim 2, wherein the coating layer is formed by performing a plating process.
【請求項4】 前記被覆層は、ニッケル(Ni)めっき
により形成されたものであることを特徴とする請求項3
記載の二次電池。
4. The coating layer according to claim 3, wherein the coating layer is formed by nickel (Ni) plating.
The secondary battery according to any one of the preceding claims.
【請求項5】 前記第1の外装部材または前記第2の外
装部材の少なくとも一方は、前記芯材としての銅(C
u)と他の材料とのクラッド材により構成されているこ
とを特徴とする請求項1記載の二次電池。
5. At least one of the first exterior member and the second exterior member includes copper (C) as the core material.
2. The secondary battery according to claim 1, comprising a clad material of u) and another material.
【請求項6】 前記他の材料が、ステンレス鋼であるこ
とを特徴とする請求項5記載の二次電池。
6. The secondary battery according to claim 5, wherein the other material is stainless steel.
【請求項7】 前記負極は、リチウム(Li)を吸蔵お
よび離脱することが可能な材料を含むことを特徴とする
請求項1記載の二次電池。
7. The secondary battery according to claim 1, wherein the negative electrode contains a material capable of inserting and extracting lithium (Li).
【請求項8】 前記電解質は、電解質塩と、この電解質
塩を溶解する非水溶媒とを含むことを特徴とする請求項
1記載の二次電池。
8. The secondary battery according to claim 1, wherein the electrolyte includes an electrolyte salt and a non-aqueous solvent that dissolves the electrolyte salt.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2003123846A (en) * 2001-10-19 2003-04-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd Nonaqueous electrolyte secondary cell
KR100601546B1 (en) 2004-08-30 2006-07-19 삼성에스디아이 주식회사 Outer body of battery
JP2009104979A (en) * 2007-10-25 2009-05-14 Hitachi Vehicle Energy Ltd Lithium secondary battery and its manufacturing method
JP2016508215A (en) * 2012-12-04 2016-03-17 エルジー・ケム・リミテッド Apparatus and method for estimating depth of discharge of secondary battery

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