JP2001273931A - 非水電解液二次電池 - Google Patents
非水電解液二次電池Info
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- JP
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- electrode plate
- insulating tape
- secondary battery
- electrode body
- spiral electrode
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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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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- 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
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Abstract
(57)【要約】
【課題】 渦巻状電極体の内部で発生したガスを速やか
に渦巻状電極体の外部に放出することのできる非水電解
液二次電池を提供する。 【解決手段】 正極板22と負極板24とがセパレータ26を
介して巻回され、一方の極板が最外周に位置して露出す
る渦巻状電極体20であって、一方の端面には絶縁テープ
40が貼着されてなるものを、該絶縁テープ40の貼着面を
底側にして電池外装缶30に収容し、最外周に露出する極
板を外装缶30の内面と接触させて、露出した極板と外装
缶30とを電気的に接続した非水電解液二次電池におい
て、絶縁テープ40に、ガス抜き用の孔42を開設したもの
である。
に渦巻状電極体の外部に放出することのできる非水電解
液二次電池を提供する。 【解決手段】 正極板22と負極板24とがセパレータ26を
介して巻回され、一方の極板が最外周に位置して露出す
る渦巻状電極体20であって、一方の端面には絶縁テープ
40が貼着されてなるものを、該絶縁テープ40の貼着面を
底側にして電池外装缶30に収容し、最外周に露出する極
板を外装缶30の内面と接触させて、露出した極板と外装
缶30とを電気的に接続した非水電解液二次電池におい
て、絶縁テープ40に、ガス抜き用の孔42を開設したもの
である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、リチウムイオン電
池などの非水電解液二次電池に関するものであり、具体
的には渦巻電極板と電池外装缶とを絶縁する絶縁テープ
の改良に関するものである。
池などの非水電解液二次電池に関するものであり、具体
的には渦巻電極板と電池外装缶とを絶縁する絶縁テープ
の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】携帯電話やビデオ、パソコン、各種デー
タ端末機器等の小型化、軽量化に伴って、これら機器に
搭載される二次電池についても、小型化、高エネルギー
密度化が求められている。小型でエネルギー密度の高い
二次電池として、リチウムイオン電池などの非水電解液
二次電池が知られている。これら非水電解液二次電池
は、搭載される機器への要請に応じて、円筒型、角型、
コイン型などの形状に作製されている。
タ端末機器等の小型化、軽量化に伴って、これら機器に
搭載される二次電池についても、小型化、高エネルギー
密度化が求められている。小型でエネルギー密度の高い
二次電池として、リチウムイオン電池などの非水電解液
二次電池が知られている。これら非水電解液二次電池
は、搭載される機器への要請に応じて、円筒型、角型、
コイン型などの形状に作製されている。
【０００３】図１は、角型リチウムイオン電池(10)の構
造を示す断面図である。角型リチウムイオン電池(10)
は、図１に示すように、正極板(22)と負極板(24)とがセ
パレータ(26)を介して巻回された扁平型の渦巻状電極体
(20)を、角型の電池外装缶(30)の内部に収容し、封口体
(32)によって電池外装缶(30)を密閉したものである。渦
巻状電極体(20)は、正極板(22)が最外周に位置して露出
するように巻回されており、露出した最外周の正極板(2
2)は、正極端子を兼ねる電池外装缶(30)の内面に直接接
触し、電気的に接続されている。また、負極板(24)は、
封口体(32)の中央に形成され負極端子を兼ねる負極キャ
ップ(34)に対して、集電体(36)を介して電気的に接続さ
れている。
造を示す断面図である。角型リチウムイオン電池(10)
は、図１に示すように、正極板(22)と負極板(24)とがセ
パレータ(26)を介して巻回された扁平型の渦巻状電極体
(20)を、角型の電池外装缶(30)の内部に収容し、封口体
(32)によって電池外装缶(30)を密閉したものである。渦
巻状電極体(20)は、正極板(22)が最外周に位置して露出
するように巻回されており、露出した最外周の正極板(2
2)は、正極端子を兼ねる電池外装缶(30)の内面に直接接
触し、電気的に接続されている。また、負極板(24)は、
封口体(32)の中央に形成され負極端子を兼ねる負極キャ
ップ(34)に対して、集電体(36)を介して電気的に接続さ
れている。
【０００４】電池外装缶(30)は、正極板(22)と電気的に
接続されているから、負極板(24)と電池外装缶(30)との
短絡を防止するために、負極板(24)と電池外装缶(30)と
を電気的に絶縁状態にしておかなければならない。そこ
で、渦巻状電極体(20)の上端と封口体(32)との間に、図
１に示すように絶縁スペーサ(38)を挿入することによっ
て電気的絶縁が図られている。また、渦巻状電極体(20)
の下端には、図５に示すように、予め絶縁材料からなる
テープ(50)を貼り付けておくことにより、電池外装缶(3
0)との絶縁が図られている。
接続されているから、負極板(24)と電池外装缶(30)との
短絡を防止するために、負極板(24)と電池外装缶(30)と
を電気的に絶縁状態にしておかなければならない。そこ
で、渦巻状電極体(20)の上端と封口体(32)との間に、図
１に示すように絶縁スペーサ(38)を挿入することによっ
て電気的絶縁が図られている。また、渦巻状電極体(20)
の下端には、図５に示すように、予め絶縁材料からなる
テープ(50)を貼り付けておくことにより、電池外装缶(3
0)との絶縁が図られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】リチウムイオン電池等
の非水電解液二次電池では、充放電に伴って、電解液な
どが分解して渦巻状電極体の内部にガスが発生する。発
生したガスが渦巻状電極体の内部に溜まると、電極板間
のイオン伝導が阻害されて、充放電サイクルに伴う容量
劣化の原因となる。
の非水電解液二次電池では、充放電に伴って、電解液な
どが分解して渦巻状電極体の内部にガスが発生する。発
生したガスが渦巻状電極体の内部に溜まると、電極板間
のイオン伝導が阻害されて、充放電サイクルに伴う容量
劣化の原因となる。
【０００６】絶縁テープ(50)は、ポリプロピレンやポリ
エチレン等の材料から構成されており、通気性を有して
いないため、渦巻状電極体(20)の内部で発生したガスの
放出の妨げとなっていた。
エチレン等の材料から構成されており、通気性を有して
いないため、渦巻状電極体(20)の内部で発生したガスの
放出の妨げとなっていた。
【０００７】本発明の目的は、渦巻状電極体の内部で発
生したガスを速やかに渦巻状電極体の外部に放出するこ
とのできる非水電解液二次電池を提供することである。
生したガスを速やかに渦巻状電極体の外部に放出するこ
とのできる非水電解液二次電池を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の非水電解液二次電池は、正極板(22)と負極
板(24)とがセパレータ(26)を介して巻回され、一方の極
板が最外周に位置して露出する渦巻状電極体(20)であっ
て、一方の端面には絶縁テープ(40)が貼着されてなるも
のを、該絶縁テープ(40)の貼着面を底側にして電池外装
缶(30)に収容し、最外周に露出する極板を外装缶(30)の
内面と接触させて、露出した極板と外装缶(30)とを電気
的に接続した非水電解液二次電池において、絶縁テープ
(40)に、ガス抜き用の孔(42)を開設したものである。
に、本発明の非水電解液二次電池は、正極板(22)と負極
板(24)とがセパレータ(26)を介して巻回され、一方の極
板が最外周に位置して露出する渦巻状電極体(20)であっ
て、一方の端面には絶縁テープ(40)が貼着されてなるも
のを、該絶縁テープ(40)の貼着面を底側にして電池外装
缶(30)に収容し、最外周に露出する極板を外装缶(30)の
内面と接触させて、露出した極板と外装缶(30)とを電気
的に接続した非水電解液二次電池において、絶縁テープ
(40)に、ガス抜き用の孔(42)を開設したものである。
【０００９】
【作用及び効果】絶縁テープ(40)は、ガス抜き孔(42)が
開設されているから、渦巻状電極体(20)の内部で発生し
たガスは、ガス抜き孔(42)を通じて速やかに渦巻状電極
体(20)の外部に放出される。従って、渦巻状電極体(20)
の内部にガスが溜まることはなく、ガスの滞留による容
量劣化等を防止できる。
開設されているから、渦巻状電極体(20)の内部で発生し
たガスは、ガス抜き孔(42)を通じて速やかに渦巻状電極
体(20)の外部に放出される。従って、渦巻状電極体(20)
の内部にガスが溜まることはなく、ガスの滞留による容
量劣化等を防止できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】非水電解液二次電池として、リチ
ウムイオン電池(10)を例示することができ、その形状と
して、図１に示すような角型形状を例示できる。
ウムイオン電池(10)を例示することができ、その形状と
して、図１に示すような角型形状を例示できる。
【００１１】本発明の非水電解液二次電池は、電池外装
缶(30)に収容される渦巻状電極体(20)の下端に貼着した
絶縁テープ(40)にガス抜き用の孔(42)を開設したことを
特徴とするものである。絶縁テープ(40)は、片面に粘着
材料が塗布されており、図２及び図３に示すように、多
数の孔(42)が開設されている。絶縁テープ(40)に開設さ
れた孔(42)のうち、渦巻状電極体(20)の端面と対向する
領域Ａに開設された孔(42)(図３参照)が、ガス抜き用の
孔として作用する。領域Ａに開設されるガス抜き孔(42)
は、直径が０.２mm〜１.５mmである貫通孔とすることが
望ましい。ガス抜き孔(42)の直径が０.２mmよりも小さ
いと、十分なガス抜き効果を得ることができず、また、
直径が１.５mmよりも大きいと、ガス抜き孔(42)を通じ
て渦巻状電極体(20)と電池外装缶(30)が接触してしまう
ことがあり、絶縁効果が低下するためである。なお、絶
縁テープ(40)は、通常、全面に孔(42)が開設されたテー
プ巻体から適宜裁断したものを使用するため、図２に示
すように、絶縁テープは電極体(20)の側面にも孔(42)を
有しているが、図３に示すように、少なくとも渦巻状電
極体(20)の端面と対向する領域Ａに開設すれば足りる。
十分なガス抜き効果を得るためには、ガス抜き孔(42)
は、領域Ａに５〜４０個程度開設することが望ましい。
缶(30)に収容される渦巻状電極体(20)の下端に貼着した
絶縁テープ(40)にガス抜き用の孔(42)を開設したことを
特徴とするものである。絶縁テープ(40)は、片面に粘着
材料が塗布されており、図２及び図３に示すように、多
数の孔(42)が開設されている。絶縁テープ(40)に開設さ
れた孔(42)のうち、渦巻状電極体(20)の端面と対向する
領域Ａに開設された孔(42)(図３参照)が、ガス抜き用の
孔として作用する。領域Ａに開設されるガス抜き孔(42)
は、直径が０.２mm〜１.５mmである貫通孔とすることが
望ましい。ガス抜き孔(42)の直径が０.２mmよりも小さ
いと、十分なガス抜き効果を得ることができず、また、
直径が１.５mmよりも大きいと、ガス抜き孔(42)を通じ
て渦巻状電極体(20)と電池外装缶(30)が接触してしまう
ことがあり、絶縁効果が低下するためである。なお、絶
縁テープ(40)は、通常、全面に孔(42)が開設されたテー
プ巻体から適宜裁断したものを使用するため、図２に示
すように、絶縁テープは電極体(20)の側面にも孔(42)を
有しているが、図３に示すように、少なくとも渦巻状電
極体(20)の端面と対向する領域Ａに開設すれば足りる。
十分なガス抜き効果を得るためには、ガス抜き孔(42)
は、領域Ａに５〜４０個程度開設することが望ましい。
【００１２】絶縁テープ(40)は、図２に示すように、粘
着材料の塗布面を渦巻状電極体(20)に貼り付けて、渦巻
状電極体(20)の端面、具体的には、電池外装缶(30)に収
容されたときに缶底側となる端面を被覆する。
着材料の塗布面を渦巻状電極体(20)に貼り付けて、渦巻
状電極体(20)の端面、具体的には、電池外装缶(30)に収
容されたときに缶底側となる端面を被覆する。
【００１３】得られた渦巻状電極体(20)は、絶縁テープ
(40)で被覆された下端面が、電池外装缶(30)の底側に位
置し、且つ、最外周の正極板(22)が電池外装缶(30)の内
面と接触して電気的に接続されるように、電池外装缶(3
0)の内部に収容し、非水電解液を注入する工程、電池外
装缶(30)を封口体(32)により封口する工程を経て、本発
明の非水電解液二次電池が作製される(図１参照)。
(40)で被覆された下端面が、電池外装缶(30)の底側に位
置し、且つ、最外周の正極板(22)が電池外装缶(30)の内
面と接触して電気的に接続されるように、電池外装缶(3
0)の内部に収容し、非水電解液を注入する工程、電池外
装缶(30)を封口体(32)により封口する工程を経て、本発
明の非水電解液二次電池が作製される(図１参照)。
【００１４】上記非水電解液二次電池は、充放電を繰り
返すことによって、電解液などが分解して渦巻状電極体
の内部にガスが発生しても、発生したガスが絶縁テープ
のガス抜き孔から渦巻状電極体の外部に放出される。従
って、発生したガスによって電極板間のイオン伝導が阻
害されることはなく、充放電サイクルに伴う容量劣化を
防止できる。
返すことによって、電解液などが分解して渦巻状電極体
の内部にガスが発生しても、発生したガスが絶縁テープ
のガス抜き孔から渦巻状電極体の外部に放出される。従
って、発生したガスによって電極板間のイオン伝導が阻
害されることはなく、充放電サイクルに伴う容量劣化を
防止できる。
【００１５】
【実施例】図２に示すように、渦巻状電極体(20)をガス
抜き孔(42)が開設された絶縁テープ(40)で被覆したリチ
ウムイオン電池(発明例)と、図５に示すように、渦巻状
電極体(20)をガス抜き孔が開設されていない絶縁テープ
(50)で被覆したリチウムイオン電池(比較例)を作製し、
充放電サイクルの経過に伴う容量の変化を測定した。
抜き孔(42)が開設された絶縁テープ(40)で被覆したリチ
ウムイオン電池(発明例)と、図５に示すように、渦巻状
電極体(20)をガス抜き孔が開設されていない絶縁テープ
(50)で被覆したリチウムイオン電池(比較例)を作製し、
充放電サイクルの経過に伴う容量の変化を測定した。
【００１６】リチウムイオン電池は、公称容量８５０mA
h、厚さ６.５mm、幅３４mm、高さ５０mmの角型電池を使
用した。
h、厚さ６.５mm、幅３４mm、高さ５０mmの角型電池を使
用した。
【００１７】絶縁テープは、何れも厚さ０.１mmのポリ
プロピレン製シートを使用し、発明例の絶縁テープ(40)
には、渦巻状電極体(20)の端面と対向する位置に１mmの
ガス抜き孔(42)を１０個開設した。
プロピレン製シートを使用し、発明例の絶縁テープ(40)
には、渦巻状電極体(20)の端面と対向する位置に１mmの
ガス抜き孔(42)を１０個開設した。
【００１８】作製された発明例及び比較例のリチウムイ
オン電池について、以下の条件の充放電サイクルを行な
い、容量の変化と、５００サイクル経過後の容量残存率
(５００サイクル後の容量／初期容量)を算出した。結果
を図４及び表１に示している。
オン電池について、以下の条件の充放電サイクルを行な
い、容量の変化と、５００サイクル経過後の容量残存率
(５００サイクル後の容量／初期容量)を算出した。結果
を図４及び表１に示している。
【００１９】
【表１】
【００２０】図４及び表１を参照すると、発明例は、充
放電サイクルの経過に伴う容量劣化が比較例に比べて小
さいことがわかる。これは、充放電に伴って電解液等の
分解により発生したガスが、渦巻状電極体(20)の内部に
滞留せず、絶縁テープ(40)のガス抜き孔(42)から渦巻状
電極体(20)の外部に速やかに放出されたためである。一
方、比較例は、絶縁テープ(50)がガスを通さないため、
渦巻状電極体(20)内部で発生したガスが、渦巻状電極体
(20)の内部に溜まり、電極板間のイオン伝導が阻害され
て、容量が劣化していることがわかる。
放電サイクルの経過に伴う容量劣化が比較例に比べて小
さいことがわかる。これは、充放電に伴って電解液等の
分解により発生したガスが、渦巻状電極体(20)の内部に
滞留せず、絶縁テープ(40)のガス抜き孔(42)から渦巻状
電極体(20)の外部に速やかに放出されたためである。一
方、比較例は、絶縁テープ(50)がガスを通さないため、
渦巻状電極体(20)内部で発生したガスが、渦巻状電極体
(20)の内部に溜まり、電極板間のイオン伝導が阻害され
て、容量が劣化していることがわかる。
【００２１】上記実施例の説明は、本発明を説明するた
めのものであって、特許請求の範囲に記載の発明を限定
し、或は範囲を減縮する様に解すべきではない。又、本
発明の各部構成は上記実施例に限らず、特許請求の範囲
に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能である。
めのものであって、特許請求の範囲に記載の発明を限定
し、或は範囲を減縮する様に解すべきではない。又、本
発明の各部構成は上記実施例に限らず、特許請求の範囲
に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能である。
【図１】角型リチウムイオン電池を縦方向に切断して示
す斜視図である。
す斜視図である。
【図２】ガス抜き孔が開設された絶縁テープと渦巻状電
極体とを示す斜視図である。
極体とを示す斜視図である。
【図３】ガス抜き孔が開設された絶縁テープの平面図で
ある。
ある。
【図４】充放電サイクルと電池容量との関係を示すグラ
フである。
フである。
【図５】従来の絶縁テープと渦巻状電極体とを示す斜視
図である。
図である。
(10) リチウムイオン電池 (20) 渦巻状電極体 (40) 絶縁テープ (42) ガス抜き孔
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 杉田 信章 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 Ｆターム(参考） 5H029 AJ05 BJ02 BJ11 BJ14 CJ07 CJ28 DJ02 DJ10 DJ14 EJ12 HJ06 HJ12
Claims (3)
- 【請求項１】 正極板(22)と負極板(24)とがセパレータ
(26)を介して巻回され、一方の極板が最外周に位置して
露出する渦巻状電極体(20)であって、一方の端面には絶
縁テープ(40)が貼着されてなるものを、該絶縁テープ(4
0)の貼着面を底側にして電池外装缶(30)に収容し、最外
周に露出する極板を外装缶(30)の内面と接触させて、露
出した極板と外装缶(30)とを電気的に接続した非水電解
液二次電池において、 絶縁テープ(40)には、ガス抜き用の孔(42)が開設されて
いることを特徴とする非水電解液二次電池。 - 【請求項２】 ガス抜き孔(42)は、直径が０.２〜１.５
mmである請求項１に記載の非水電解液二次電池。 - 【請求項３】 渦巻状電極体(20)は、扁平形状であっ
て、電池外装缶(30)は、角型である請求項１又は請求項
２に記載の非水電解液二次電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000087838A JP2001273931A (ja) | 2000-03-28 | 2000-03-28 | 非水電解液二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000087838A JP2001273931A (ja) | 2000-03-28 | 2000-03-28 | 非水電解液二次電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001273931A true JP2001273931A (ja) | 2001-10-05 |
Family
ID=18603791
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000087838A Withdrawn JP2001273931A (ja) | 2000-03-28 | 2000-03-28 | 非水電解液二次電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001273931A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003308873A (ja) * | 2002-04-17 | 2003-10-31 | Sony Corp | 非水電解質二次電池 |
| KR100440936B1 (ko) * | 2002-02-06 | 2004-07-21 | 삼성에스디아이 주식회사 | 리튬이차전지 |
| KR100467690B1 (ko) * | 2001-11-06 | 2005-01-24 | 삼성에스디아이 주식회사 | 이차전지의 전극 젤리 롤용 마감 테이프를 구비한 이차전지의 전극 조합체 |
| JP2006040899A (ja) * | 2004-07-28 | 2006-02-09 | Samsung Sdi Co Ltd | 二次電池 |
| JP2006040901A (ja) * | 2004-07-28 | 2006-02-09 | Samsung Sdi Co Ltd | 二次電池 |
| CN100362677C (zh) * | 2003-10-15 | 2008-01-16 | 三星Sdi株式会社 | 二次电池中具有分开的支撑带的电极组件 |
| EP2562850A1 (en) * | 2011-08-23 | 2013-02-27 | Samsung SDI Co., Ltd. | Rechargeable battery |
-
2000
- 2000-03-28 JP JP2000087838A patent/JP2001273931A/ja not_active Withdrawn
Cited By (12)
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|---|---|---|---|---|
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