JP2002175832A - 巻回型電極電池およびその製造方法 - Google Patents

巻回型電極電池およびその製造方法

Info

Publication number
JP2002175832A
JP2002175832A JP2000371429A JP2000371429A JP2002175832A JP 2002175832 A JP2002175832 A JP 2002175832A JP 2000371429 A JP2000371429 A JP 2000371429A JP 2000371429 A JP2000371429 A JP 2000371429A JP 2002175832 A JP2002175832 A JP 2002175832A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electrode
active material
electrode sheet
material layer
current collector
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2000371429A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4590723B2 (ja
Inventor
Takashi Ookijima
俊 大木島
Kenichiro Kami
謙一郎 加美
Manabu Yamada
学 山田
Katsuki Itagaki
勝樹 板垣
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denso Corp filed Critical Denso Corp
Priority to JP2000371429A priority Critical patent/JP4590723B2/ja
Publication of JP2002175832A publication Critical patent/JP2002175832A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4590723B2 publication Critical patent/JP4590723B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL 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
    • 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
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Abstract

(57)【要約】 【課題】電池のスペース効率の向上を図ることができる
巻回型電極電池を提供すること。 【解決手段】集電体と集電体の両面に形成された電極活
物質層とをそれぞれもつ第1および第2電極シートと、
第1および第2電極シートの間に設けられたセパレータ
とを渦巻状に巻回して形成した巻回型電極体を有する巻
回型電極電池であって、第1および第2電極シートは巻
回軸方向に沿って互いに対向する相互に巻回軸方向に突
出した互いに対向していない軸方向端部をもち、セパレ
ータは第1電極活物質層よりも面積の小さい第2電極シ
ートの電極活物質層の巻回軸方向の両側にある両軸端部
分に固定されていることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、正極と負極とをセ
パレータを介して渦巻状に巻回した巻回型電極を有する
巻回型電極電池およびその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、ノート型コンピューター、小型携
帯器、あるいは自動車のクリーンなエネルギー源として
高性能二次電池の開発が盛んである。ここで用いられる
二次電池には小型、軽量でありながら大容量・高出力で
あり、高い歩留り率を有する優れた生産性が求められて
いる。
【0003】現在、正極および負極の巻回軸方向に沿っ
て互いに対向方向にセパレ−タから突出した電極活物質
層が塗布されていない各軸方向端部を有する電極は、多
数のタブの接続を要しないので生産性を低下させること
なく製造でき、電気抵抗が少ない集電体をもって過熱の
恐れなしに高出力を発揮できることが知られている。ま
た、正極および負極にセパレ−タが一体的に有する電極
体は、電池の製造において正極及び負極のみを整合性良
く組み合わせればよいため、セパレ−タのズレによる歩
留り率の低下が生じなくなり、その結果、優れた生産性
が得られることが知られている。
【0004】従来、前記技術を用いて電極体を作製する
際は、セパレ−タを、例えばリチウム酸化物正極と炭素
負極のリチウム電池の場合は、炭素負極側に形成してい
た。
【0005】この理由としては、前記リチウム電池の場
合は、リチウムデンドライトの発生防止等の安全面か
ら、負極の活物質層の面積が対向する正極の活物質層の
面積よりも大きい必要がある。このため、セパレ−タが
一体となった電極体を連続的に搬送し、巻き始めと巻き
終りとなる部をセパレ−タ、活物質層および集電体を同
時にカットする工程においては、そのエッジ部での内部
短絡を防止するために巻き方向長の長い負極側にセパレ
−タを一体的に形成した方が、内部短絡不良が少なく歩
留り率が向上するため活物質層の面積の大きい負極側の
活物質層の両端にある両軸端部分にセパレ−タを一体的
に形成していた(図4参照)。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで近年の二次電
池の小型化への要求はとどまるところを知らない。
【0007】したがって本発明は、電池のスペース効率
の向上を図ることができる巻回型電極電池およびその製
造方法を提供することを解決すべき課題とする。
【0008】
【問題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明者らは鋭意検討を重ねた結果、以下の発明を行
った。すなわち、帯状で金属箔からなる第1集電体と該
第1集電体の両面に形成された第1電極活物質層とをも
つ第1電極シートと、帯状で金属箔からなる第2集電体
と該第2集電体の両面に形成された第2電極活物質層と
をもつ第2電極シートと、該第1電極シートおよび該第
2電極シートの間に設けられたセパレータとを渦巻状に
巻回して形成した巻回型電極体を有する巻回型電極電池
であって、該第1電極シートおよび該第2電極シートは
巻回軸方向に沿って互いに対向する相互に巻回軸方向に
突出した互いに対向していない軸方向端部をもち、該第
1電極活物質層は該第1電極シートおよび該第2電極シ
ートが互いに対向している該第1電極シートの対向部分
に設けられており、該第2電極活物質層は該第1電極活
物質層と対向する該第2集電体の対向部分で該巻回軸方
向の両端を除く該巻回軸方向の中央部分に形成されてお
り、該セパレータは該第2集電体の該第2電極活物質層
の巻回軸方向の両側にある両軸端部分に固定されている
ことを特徴とする。
【0009】つまり巻回型電極体の巻回軸方向に沿って
互いに反対方向にセパレ−タから突出した電極活物質層
が塗布されていない各軸方向端部を有する電極シートの
活物質層の面積の小さい側の電極シートの活物質層の両
端にある両軸端部分にセパレ−タを一体的に形成するこ
とで正極シートと負極シートとの活物質層の幅の差の分
だけ巻回軸長方向の長さを短くでき、全体としてのスペ
ース効率の向上が図れるのである。たとえば巻回型電極
電池としてリチウム電池を想定すると、図3(a)に示
すように、正極シートの電極活物質層の方が負極の電極
活物質層よりも面積が小さいので正極シートにセパレー
タを一体的に形成する。すると図3(b)に示す負極シ
ートにセパレータを固定した場合と比較して、巻回型電
極体全体の大きさ(巻回軸方向の長さ)としては正極シ
ートと固定した方が小さくなる。これは電極シートにセ
パレータを一体的に形成する場合に融着等によって行う
のであるが、ある程度の強度をもたせて固定するために
は両短軸部分の幅は一定幅以上が必要となること、そし
て互いの電極シートから突出する集電体の幅も一定幅以
上が必要となる。したがって、巻回型電極体の大きさは
突出する集電体の幅とセパレータを固定する両軸端部分
の幅と電極活物質層の幅を加えた長さとなるので、電極
活物質層の幅の小さい第2電極シート、リチウム二次電
池の場合には正極シート側にセパレータを固定する方が
巻回型電極体全体としての大きさが小さくなる。
【0010】そして前記第2電極活物質層と比較して前
記第1電極活物質層は前記電極体の巻回方向に長くかつ
巻回したときに巻回方向の両端で突出しており、前記第
1集電体と比較して前記第2集電体は前記巻回型電極体
の巻回方向に長くかつ巻回したときに巻回方向の両端で
突出していることが好ましい。
【0011】これは、面積の小さい第2電極シートにセ
パレ−タを一体的に形成した場合に、第2電極シートの
巻回型電極体の巻き始めと巻き終りの両端部で対向する
第1電極シートと短絡するおそれが生じるので、第2電
極シートの巻き始めと巻き終りの両端部に電極活物質層
が無い部分を設け、対向する第1電極シートよりも巻き
方向の全長は長く、かつ電極活物質層の長さは短くする
ことで内部短絡を抑制し歩留り率を向上できるので生産
性に優れる。
【0012】また、第2電極シートの両端部を絶縁被膜
で覆うことにより内部短絡を抑制し歩留り率を向上でき
るので生産性に優れるので好ましい。
【0013】
【発明の実施形態】以下に本発明の巻回型電極電池およ
びその製造方法について説明する。本発明が適用できる
巻回型電極電池としては、正極シートと負極シートとが
いずれかに固定されたセパレータを介して積層・巻回さ
れており、正極もしくは負極シートのいずれかの電極活
物質層が他方の電極活物質層よりも面積が小さいもので
あれば特に限定されない。たとえば、リチウム二次電
池、ニケッル水素二次電池等の積層巻回型電極電池が例
示できる。以下の説明では便宜的にリチウム二次電池に
基づいて説明する。
【0014】〔巻回型電極電池〕本実施形態の巻回型電
極電池は第1電極シートとしての負極シートと、第2電
極シートとしての正極シートと、その負極シートおよび
その正極シートの間に設けられたセパレータとを渦巻状
に巻回して形成した巻回型電極体を有する巻回型電極電
池である。
【0015】巻回型電極体を形成した場合に、負極シー
トおよび正極シートは巻回軸方向に沿って互いに対向す
る相互に巻回軸方向に突出した互いに対向していない軸
方向端部をもち、負極活物質層は負極シートおよび正極
シートが互いに対向している負極シートの対向部分に設
けられており、正極活物質層は負極活物質層と対向する
正極集電体の対向部分で巻回軸方向の両端を除く巻回軸
方向の中央部分に形成されている。
【0016】負極シートは帯状で金属箔からなる第1集
電体とその第1集電体の両面に形成された第1電極活物
質層としての負極活物質層とをもつ。
【0017】第1集電体は特に限定されることはない
が、たとえば銅箔等を使用できる。負極活物質層にはリ
チウムイオンを充電時には吸蔵し、かつ放電時には放出
することができれば、その材料構成で特に限定されるも
のではなく、公知の材料構成のものを用いることができ
る。特に、負極活物質、導電材および結着剤を混合して
得られた負極合材が集電体に塗布されてなるものを用い
ることが好ましい。負極活物質としては、その活物質の
種類で特に限定されるものではなく、公知の負極活物質
を用いることができる。中でも、結晶性の高い天然黒鉛
や人造黒鉛などの炭素材料は、リチウムイオンの吸蔵性
能および拡散性能に優れるなど活物質の性能に優れる。
そのため、このような炭素材料を負極活物質に用いれ
ば、高い充放電効率と良好なサイクル特性とが得られ
る。
【0018】正極シートは帯状で金属箔からなる第2集
電体とその第2集電体の両面に形成された第2電極活物
質層としての正極活物質層とをもつ。
【0019】第2集電体は特に限定されることはない
が、たとえばアルミニウム箔等を使用できる。正極活物
質層には、リチウム−金属複合酸化物を含むものであれ
ば特に限定されるものではなく、公知の活物質を用いる
ことができる。たとえば、Li (1-X)NiO2、Li
(1-X)MnO2、Li(1-X)Mn24、Li(1-X)CoO2
や、各々にLi、Al、そしてCr等の遷移金属を添加
または置換した材料等が挙げられる。なお、正極活物質
としては、1種類の物質を単独で用いる場合に限定され
ず、複数の物質を混合して用いてもよい。
【0020】セパレータは正極シートの第2集電体の正
極活物質層の巻回軸方向の両側にある両軸端部分に固定
されていることを特徴とする。リチウム二次電池におい
てはデンドライト析出を防止するために負極活物質層の
面積を対向する正極活物質層の面積よりも大きくしてい
る。また、セパレータの固定には少なくとも一定幅(面
積)が必要である。したがって活物質層の面積が相対的
に小さい正極シートにセパレータを固定することで巻回
型電極体全体の巻回軸方向の高さを小さくすることがで
きる。セパレータは多孔質膜等のイオン伝導性を有する
膜であれば特に限定されるものではない。たとえば延伸
法やキャスト法等によって製造できる。セパレータを両
短軸部分に固定する方法としては熱融着、接着剤による
接着等がある。セパレータは正極活物質層上には固定さ
れないことが好ましい。
【0021】そして正極活物質層と比較して負極活物質
層は巻回型電極体の巻回方向に長くかつ巻回したときに
巻回方向の両端で突出しており、第1集電体と比較して
第2集電体は巻回型電極体の巻回方向に長くかつ巻回し
たときに巻回方向の両端で突出していることが好まし
い。
【0022】さらに正極シートの巻回方向両端部が絶縁
被膜で覆われていることが絶縁確保の観点から好まし
い。
【0023】本実施形態のリチウム二次電池はさらに支
持塩を溶媒に溶解させた電解液と、巻回型電極体、電解
液等を収納するケースと、必要に応じてその他電池の付
属物(電極端子、安全装置等)とをもつ。
【0024】〔巻回型電極電池の製造方法〕本発明の巻
回型電極電池の製造方法は本発明の巻回型電極電池を製
造する方法である。本実施形態の巻回型電極電池の製造
方法は上述した実施形態のリチウム二次電池について説
明する。まず一般的なセパレータを電極シートに固定さ
せた巻回型電極電池を製造する方法を説明する。巻回型
電極電池を製造する方法としては第1電極シートとして
の負極シートを製造する工程と第2電極シートとしての
正極シートを製造する工程とセパレータを製造する工程
と正極シートにセパレータを固定する工程と負極シート
およびセパレータが固定された正極シートを渦巻状に巻
回して巻回型電極体を形成する工程ともつ。
【0025】負極シートおよび正極シートを製造する工
程としては、必要に応じて導電剤、結着剤等を加えたそ
れぞれの活物質を懸濁液としてそれぞれの集電体上に塗
布・乾燥等を行って製造する。
【0026】セパレータを製造する工程としては高分子
薄膜を延伸することによって多孔質膜としたり、高分子
溶液を塗布して薄膜状とした後に乾燥させもしくは貧溶
媒中に浸漬させたりして多孔質膜としたりすることで製
造される。
【0027】正極シートにセパレータを固定する工程と
しては正極シートにセパレータを積層した後に正極シー
トの第2集電体のセパレータを固定する部分にセパレー
タを加熱したローラ等で熱融着させたり、接着剤で接着
することによって固定できる。
【0028】巻回型電極体を形成する工程としては負極
シートとセパレータが固定された正極シートとのそれぞ
れ必要な長さを切断した後に積層させ渦巻状に巻回す
る。
【0029】ここで正極活物質層は負極活物質層よりも
巻回方向の長さが短い。そしてセパレータは正極に固定
されている。このときに正極シートの巻回方向よりも突
出してセパレータを固定することで正極シートと負極シ
ートとの短絡が防止できる。ここでセパレータの長さを
常に正極シートよりも突出させることよりもセパレータ
を連続的に正極シートに固定する工程の生産性を向上さ
せることができる方法としてはセパレータが固定された
正極シートの巻回方向両端部に絶縁被膜を形成する工程
をさらにもつことが好ましい。例えば、絶縁皮膜として
はポリオレフィン系フィルムにアクリル酸あるいはシリ
コン系の粘着剤を塗布した粘着テープをあげることがで
きる。また、セパレータを正極シートに固定した後にそ
の巻回方向の端部を一部除去することで残存するセパレ
ータを絶縁皮膜として利用できる。
【0030】または前述した正極シートを製造する工程
として、正極シートおよびセパレータの固定を連続的に
製造できる工程であって、切断される前の第2集電体の
切断される部位を除いて正極活物質層を間欠的に形成し
た切断される前の正極シートを形成する工程と、切断さ
れる前の正極シートを切断する工程とにより行うことが
できる。第2集電体に間欠的に正極活物質層を形成する
ことで正極活物質層の面積は負極活物質層よりも小さく
できると同時に正極シートの長さは負極シートよりも長
くできるので正極シート上に固定されたセパレータの長
さも負極シートよりも長くすることが可能となり両極間
の短絡が防止できる。第2集電体上に正極活物質を間欠
的に塗布する方法としてはたとえばコータ等を塗布する
必要がある場所では第2集電体に接触させ塗布する必要
がない場所では離すことで実現できる。
【0031】さらに電池として完成するために製造した
巻回型電極体を電解液と共にケース内に収納し封止す
る。このケースには電極端子や安全装置なども装備可能
である。
【0032】したがって内部短絡を防止できかつ生産性
の良い製造方法が提供できる。
【0033】
【実施例】本発明の実施例としての巻回型電極電池は、
図1に示すように帯状の正極シート41および負極シー
ト42と正極シート41の両面に一体的に有するセパレ
−タ43とが巻回された巻回型電極体4と、巻回型電極
体4の巻回軸方向に垂直な方向に配設された正極端子1
および負極端子2とを有する。そして、正極シート41
および負極シート42は、巻回軸方向に従って互いに反
対方向にセパレ−タ43から突出した電極活物質が塗布
されていない辺縁部であってそれぞれ正極端子1および
負極端子2に接続されている軸方向端部411、421
を持つ。
【0034】正極端子1および負極端子2は、ともに金
属製の導電体からなり、巻回型電極体4の軸方向端部4
11、421に接合される軸部11、21、フランジ部
12、22、および組電池化際の連結に用いるネジ部1
3、23を有している。正極端子1および負極端子2は
フランジ部12および22とケース3間に電池内部を密
閉封止しかつ正極端子1、負極端子2とケース3とを絶
縁する絶縁体からなるガスケット6を介し、ナット7の
締結によりケース3に固定される。
【0035】巻回型電極体4は、図2に示すように、第
2集電体としてのアルミニウムからなる導電性の集電体
413の両面に正極活物質層412が形成された帯状の
正極シート41と、第1集電体としての銅からなる導電
性の集電体423の両面に負極活物質層422が形成さ
れた帯状の負極シート42と、正極シート41の両面に
一体的に有するセパレ−タ43とからなる。セパレ−タ
43は、両極シート41、42それぞれの電極活物質4
12、422よりも巻回軸方向に長く、正極シート41
の軸方向端部411の一部と正極シート41の軸方向端
部411とは反対方向の端部である辺縁部4111とに
融着されているポリエステル製のシートである。
【0036】正極シート41および負極シート42は、
巻回軸方向に沿って、互いに反対方向にセパレ−タ43
から突出した電極活物質412、422が塗布されてい
ない辺縁部である軸方向端部411、421を持つ。ま
た、正極シート41は、軸方向端部411とは巻回軸長
方向に沿って、反対方向に電極活物質412が塗布され
ていない辺縁部4111を持つ。そして、両極シート4
1、42およびセパレ−タ43は、幾重にも巻回されて
巻回型電極体4を形成している。
【0037】(正極および負極シートの製法)正極シー
ト41は、NMPに溶解したフッ化ビニリデン−ヘキサ
フルオロプロピレン共重合体、ニッケル酸リチウム、ケ
ッチェンブラックからなる正極合剤ペーストを集電体4
13に塗布し乾燥後プレス成形することで作製した。
【0038】負極シート42は、NMPに溶解したフッ
化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体およ
びグラファイトからなる負極合剤ペーストを集電体42
3に塗布し乾燥後プレス成形することで作製した。
【0039】電解液は、エチレンカーボネート3体積
部、ジエチルカーボネート7体積部からなる溶媒1L当
たり1molの六フッ化りん酸リチウムを溶解した。
【0040】(セパレ−タの製法)飽和ポリエステル
〔東洋紡績製、パイロンKS001H〕30重量部、ト
リアリルイソシアヌレート〔日本化成製、TAIC〕3
重量部、Nメチルピロリドン70重量部を混合後、12
5℃に加熱し溶解した。
【0041】加熱したスリットダイにより離型フィルム
上に塗布したのち、水中に5分間浸漬、乾燥した後、離
型フィルム上に多孔質膜に得ることができた。
【0042】この多孔質膜にγ−アクリロキシプロピル
トリメトキシシラン(信越化学製、KBM5103〕5
重量部、ジクミルパーオキサイド(日本油脂製、パーク
ミルD〕1重量部を水5重量部、エタノール89重量部
の混合溶媒に1分間浸漬下後、乾燥しエタノールと水を
除去した。このあと多孔質膜を窒素雰囲気中で150℃
で3時間熱処理し、架橋した後、離型フィルムから剥離
しセパレ−タ43を得た。
【0043】(正極へのセパレ−タの固定)正極シート
41を挟むようにセパレ−タ43を配置し、巻回方向に
対するセパレ−タ43の両側端部を正極シート41の軸
方向端部411および辺縁部4111にブロックヒータ
により加熱し、正極シート41へ熱融着した。
【0044】〔実施例1〕セパレ−タ43が一体的に形
成された切断前の正極シート41を連続的に搬送し、巻
き始めと巻き終りとなる部位で所定の寸法に切断した
後、巻き始めと巻き終りの端部を図5に示すように絶縁
被膜で被覆し、絶縁処理した。絶縁被膜は、耐電解液
性、耐酸化性および耐還元性に優れる物が好ましい。ま
た、絶縁性粘着テープを用いれは、所定の寸法を切り出
したものを該当する箇所に感圧するだけで良いので、融
着するよりも生産性に優れ好ましい。例えば、ポリオレ
フィン系フィルムにアクリル酸あるいはシリコン系の粘
着剤を塗布した粘着テープをあげることができる。
【0045】しかる後に、この前記正極シート41と負
極シート42とを積層・巻回し、所定の寸法で電池を試
作し、初回は充電電流0.25(mA/cm2 )で4.
1(V)までCC(所定の電流値で所定の電圧まで電流
を流すこと。以下同じ。)−CV(所定の電圧値で電流
が0となるまで電流を流すこと。以下同じ。)充電し、
充電電流0.33(mA/cm2 )で3.0(V)まで
CC放電を行った。次に充電電流1.1(mA/c
2 )で4.1(V)までCC−CV充電、充電電流
1.1(mA/cm2 )で3.0(V)までCC放電を
4回行った後、充電電流1.1(mA/cm2 )で4.
1(V)までCC−CV充電、充電電流0.33(mA
/cm2 )で3.0(V)までCC放電した。なお、測
定は20℃の雰囲気で行った。
【0046】〔実施例2〕図6に示すように正極活物質
を間欠塗工し、あらかじめ巻き始めと巻き終りとなる部
分に正極活物質層が無い部分を作製した。この切断前の
正極シート41を連続的に搬送し、巻き始めと巻き終り
となる部で所定の寸法に切断することで対向する負極シ
ート42よりも巻回方向の全長は長く、かつ活物質層の
長さ(面積)は短い正極シート41を得た。
【0047】そして、この正極を用いた以外は、実施例
1と同じである。
【0048】〔実施例3〕セパレ−タ43が一体的に形
成された切断前の正極シート41を連続的に搬送し、巻
き始めと巻き終りとなる部で所定の寸法に切断した後、
巻き始めと巻き終り部を図7に示すようにセパレ−タ4
3以外を切断・除去することでエッジ部分に正極シート
41のないセパレータ43が固定された正極シート41
を得た。あらかじめ除去する部位のセパレ−タ43は、
正極シート41と融着しておかない方が、生産性に優れ
好ましい。
【0049】そして、この正極シート41を用いた以外
は、実施例1と同じである。
【0050】〔結果〕実施例1〜3の電池を、各10セ
ル作製した後、充電電流1.1(mA/cm 2 )で3.
75(V)までCC−CV充電し、25℃以下で10日
間放置後、開回路電圧を測定した結果、3.7(V)以
下になった電池は無かった。
【0051】
【発明の効果】以上本発明によると、電池のスペース効
率の向上を図ることができる巻回型電極電池およびその
製造方法を提供することができるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例の巻回型電極電池を示した一部断面図で
ある。
【図2】正極シートと負極シートとセパレータとを積層
する位置を示した概略図である。
【図3】正極シートにセパレータを固定した場合(a)
と負極シートにセパレータを固定した場合(b)とを比
較した概略図である。
【図4】正極シートにセパレータを固定した場合と負極
シートにセパレータを固定した場合とで正極シートと負
極シートとを積層した様子をそれぞれ示す断面図であ
る。
【図5】実施例1の積層した正極シートと負極シートと
セパレータとの断面図である。
【図6】実施例2の積層した正極シートと負極シートと
セパレータとの断面図である。
【図7】実施例3の積層した正極シートと負極シートと
セパレータとの断面図である。
【符号の説明】
1…正極端子1 11…軸部 12…フランジ部 13…ネジ部 2…負極端子 21…軸部 22…フランジ部 23…ネジ部 3…ケース 4…巻回型電極体 41…正極シート 411…軸方向端部 4111
…辺縁部 412…正極活物質層 413…集電体 42…負極シート 421…軸方向端部 422…
負極活物質層 423…集電体 43…セパレ−タ 6…ガスケット 7…ナット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山田 学 愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 板垣 勝樹 愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 株式会 社デンソー内 Fターム(参考) 5H017 AA03 BB08 CC01 HH05 5H028 AA05 BB07 CC12 CC13 5H029 AJ03 AJ14 AK03 AL07 AM03 AM05 AM07 BJ02 BJ04 BJ14 CJ04 CJ07 CJ22 DJ07 DJ12 EJ12 HJ12 5H050 AA08 AA19 BA10 BA17 CA08 CA09 CB07 DA09 EA23 EA24 FA05 FA08 GA04 GA09 HA12

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 帯状で金属箔からなる第1集電体と該第
    1集電体の両面に形成された第1電極活物質層とをもつ
    第1電極シートと、帯状で金属箔からなる第2集電体と
    該第2集電体の両面に形成された第2電極活物質層とを
    もつ第2電極シートと、該第1電極シートおよび該第2
    電極シートの間に設けられたセパレータとを渦巻状に巻
    回して形成した巻回型電極体を有する巻回型電極電池で
    あって、 該第1電極シートおよび該第2電極シートは巻回軸方向
    に沿って互いに対向する相互に巻回軸方向に突出した互
    いに対向していない軸方向端部をもち、 該第1電極活物質層は該第1電極シートおよび該第2電
    極シートが互いに対向している該第1電極シートの対向
    部分に設けられており、該第2電極活物質層は該第1電
    極活物質層と対向する該第2集電体の対向部分で該巻回
    軸方向の両端を除く該巻回軸方向の中央部分に形成され
    ており、 該セパレータは該第2集電体の該第2電極活物質層の巻
    回軸方向の両側にある両軸端部分に固定されているこ
    と、 を特徴とする巻回型電極電池。
  2. 【請求項2】 前記第2電極活物質層と比較して前記第
    1電極活物質層は前記巻回型電極体の巻回方向に長くか
    つ巻回したときに巻回方向の両端で突出しており、 前記第1集電体と比較して前記第2集電体は前記巻回型
    電極体の巻回方向に長くかつ巻回したときに巻回方向の
    両端で突出している請求項1に記載の電極巻回型電池。
  3. 【請求項3】 前記第2電極シートの巻回方向両端部が
    絶縁被膜で覆われている請求項1に記載の電極巻回型電
    池。
  4. 【請求項4】 帯状で金属箔からなる第1集電体と該第
    1集電体の両面に形成された第1電極活物質層とをもつ
    第1電極シートと、帯状で金属箔からなる第2集電体と
    該第2集電体の両面に形成された第2電極活物質層とを
    もつ第2電極シートと、該第1電極シートおよび該第2
    電極シートの間に設けられたセパレータとを渦巻状に巻
    回して形成した巻回型電極体を有し、 該第1電極シートおよび該第2電極シートは巻回軸方向
    に沿って互いに対向する相互に巻回軸方向に突出した互
    いに対向していない軸方向端部をもち、 該第1電極活物質層は該第1電極シートおよび該第2電
    極シートが互いに対向している該第1電極シートの対向
    部分に設けられており、該第2電極活物質層は該第1電
    極活物質層と対向する該第2集電体の対向部分で該巻回
    軸方向の両端を除く該巻回軸方向の中央部分に形成さ
    れ、 該セパレータは該第2集電体の該第2電極活物質層の巻
    回軸方向の両側にある両軸端部分に固定されており、 該第2電極活物質層と比較して該第1電極活物質層は前
    記電極体の巻回方向に長くかつ巻回したときに巻回方向
    の両端で突出し、 該第1集電体と比較して該第2集電体は該巻回型電極体
    の巻回方向に長くかつ巻回したときに巻回方向の両端で
    突出している巻回型電極電池を製造する方法であって、 前記第2電極シートは、 切断される前の前記第2集電体の切断される部位を除い
    て前記第2電極活物質層を間欠的に形成した切断される
    前の該第2電極シートを形成する工程と、 該切断される前の第2電極シートを切断する工程と、を
    有する工程で製造されることを特徴とする巻回型電池の
    製造方法。
  5. 【請求項5】 帯状で金属箔からなる第1集電体と該第
    1集電体の両面に形成された第1電極活物質層とをもつ
    第1電極シートと、帯状で金属箔からなる第2集電体と
    該第2集電体の両面に形成された第2電極活物質層とを
    もつ第2電極シートと、該第1電極シートおよび該第2
    電極シートの間に設けられたセパレータとを渦巻状に巻
    回して形成した巻回型電極体を有し、 該第1電極シートおよび該第2電極シートは巻回軸方向
    に沿って互いに対向する相互に巻回軸方向に突出した互
    いに対向していない軸方向端部をもち、 該第1電極活物質層は該第1電極シートおよび該第2電
    極シートが互いに対向している該第1電極シートの対向
    部分に設けられており、該第2電極活物質層は該第1電
    極活物質層と対向する該第2集電体の対向部分で該巻回
    軸方向の両端を除く該巻回軸方向の中央部分に形成さ
    れ、 該セパレータは該第2集電体の該第2電極活物質層の巻
    回軸方向の両側にある両軸端部分に固定されている巻回
    型電極電池を製造する方法であって、 前記巻回型電極体は、 前記第1電極シートを製造する工程と、前記第2電極シ
    ートを製造する工程と、該第2電極シートの前記両軸端
    部分に前記セパレータを固定する工程と、該セパレータ
    が固定された該第2電極シートの巻回方向両端部に絶縁
    被膜を形成する工程と、該第1電極シートと該第2電極
    シートとを該セパレータを介して対向するように積層し
    渦巻状に巻回する工程とを有することを特徴とする巻回
    型電池の製造方法。
JP2000371429A 2000-12-06 2000-12-06 巻回型電極電池およびその製造方法 Expired - Fee Related JP4590723B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000371429A JP4590723B2 (ja) 2000-12-06 2000-12-06 巻回型電極電池およびその製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000371429A JP4590723B2 (ja) 2000-12-06 2000-12-06 巻回型電極電池およびその製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2002175832A true JP2002175832A (ja) 2002-06-21
JP4590723B2 JP4590723B2 (ja) 2010-12-01

Family

ID=18841151

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000371429A Expired - Fee Related JP4590723B2 (ja) 2000-12-06 2000-12-06 巻回型電極電池およびその製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4590723B2 (ja)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007242595A (ja) * 2006-02-07 2007-09-20 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電池用極板及びその形成方法、並びに電池用極板の形成装置
JP2008204920A (ja) * 2007-02-22 2008-09-04 Sony Corp 非水電解質二次電池および非水電解質二次電池の製造方法
JP2010198770A (ja) * 2009-02-23 2010-09-09 Sanyo Electric Co Ltd 巻回電極体の製造方法、及び巻回電極体製造装置
JP2011216403A (ja) * 2010-04-01 2011-10-27 Hitachi Vehicle Energy Ltd 角形リチウムイオン二次電池
JP2013196894A (ja) * 2012-03-19 2013-09-30 Toyota Industries Corp 蓄電装置、車両、電極体の製造方法
JP2015144135A (ja) * 2015-03-30 2015-08-06 株式会社Gsユアサ 電池
CN105720292A (zh) * 2014-12-17 2016-06-29 精工电子有限公司 电化学电池及便携设备
JP2016119290A (ja) * 2014-12-17 2016-06-30 セイコーインスツル株式会社 電気化学セルおよび携帯機器
JP2018014194A (ja) * 2016-07-20 2018-01-25 株式会社日立ハイテクファインシステムズ 二次電池およびその製造方法
JP2021002422A (ja) * 2019-06-19 2021-01-07 トヨタ自動車株式会社 蓄電素子
WO2024011878A1 (zh) * 2022-07-15 2024-01-18 宁德时代新能源科技股份有限公司 电极组件、电池单体、电池及用电装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07130389A (ja) * 1993-10-29 1995-05-19 Sony Corp 非水電解液二次電池
WO1998038688A1 (en) * 1997-02-28 1998-09-03 Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha Nonaqueous secondary battery and method for manufacturing the same

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07130389A (ja) * 1993-10-29 1995-05-19 Sony Corp 非水電解液二次電池
WO1998038688A1 (en) * 1997-02-28 1998-09-03 Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha Nonaqueous secondary battery and method for manufacturing the same

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007242595A (ja) * 2006-02-07 2007-09-20 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電池用極板及びその形成方法、並びに電池用極板の形成装置
JP2008204920A (ja) * 2007-02-22 2008-09-04 Sony Corp 非水電解質二次電池および非水電解質二次電池の製造方法
JP2010198770A (ja) * 2009-02-23 2010-09-09 Sanyo Electric Co Ltd 巻回電極体の製造方法、及び巻回電極体製造装置
US8313606B2 (en) 2009-02-23 2012-11-20 Sanyo Electric Co., Ltd. Method and apparatus for manufacturing wound electrode assembly for battery
JP2011216403A (ja) * 2010-04-01 2011-10-27 Hitachi Vehicle Energy Ltd 角形リチウムイオン二次電池
JP2013196894A (ja) * 2012-03-19 2013-09-30 Toyota Industries Corp 蓄電装置、車両、電極体の製造方法
JP2016119290A (ja) * 2014-12-17 2016-06-30 セイコーインスツル株式会社 電気化学セルおよび携帯機器
CN105720292A (zh) * 2014-12-17 2016-06-29 精工电子有限公司 电化学电池及便携设备
JP2015144135A (ja) * 2015-03-30 2015-08-06 株式会社Gsユアサ 電池
JP2018014194A (ja) * 2016-07-20 2018-01-25 株式会社日立ハイテクファインシステムズ 二次電池およびその製造方法
JP2021002422A (ja) * 2019-06-19 2021-01-07 トヨタ自動車株式会社 蓄電素子
JP7342446B2 (ja) 2019-06-19 2023-09-12 トヨタ自動車株式会社 蓄電素子
WO2024011878A1 (zh) * 2022-07-15 2024-01-18 宁德时代新能源科技股份有限公司 电极组件、电池单体、电池及用电装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP4590723B2 (ja) 2010-12-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4163368B2 (ja) リチウムポリマー電池とその製造方法
US7201997B2 (en) Non-aqueous electrolyte battery
JP3937422B2 (ja) リチウムイオン電池およびその製造方法
JP3615491B2 (ja) 非水電解質二次電池およびその製造法
CN110429320B (zh) 卷绕型电池
JP4038699B2 (ja) リチウムイオン電池
JP4293501B2 (ja) 電気化学デバイス
US20050277022A1 (en) Electrochemical element
JP3822445B2 (ja) 電気化学デバイス
CN102714285A (zh) 片状二次电池及其制造方法
JP2001176497A (ja) 非水電解質二次電池
JP2000299133A (ja) 角形リチウム2次電池の製造方法
JP4031635B2 (ja) 電気化学デバイス
JP2000030742A (ja) リチウムイオン二次電池要素
US20190348644A1 (en) High power battery and battery case
JP4538694B2 (ja) 電極捲回型電池
US6258487B1 (en) Lithium secondary battery including a divided electrode base layer
JP2000106167A (ja) 電 池
JP4590723B2 (ja) 巻回型電極電池およびその製造方法
JP2004071302A (ja) 蓄電素子モジュール及びその製造方法
JP2000173657A (ja) 固体電解質電池
JP2001273930A (ja) ポリマー電池の製造方法
JPH11154534A (ja) リチウムイオン二次電池要素
CN116247280A (zh) 一种卷绕电芯结构和二次电池
JP2004349156A (ja) 二次電池及び積層型二次電池

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070319

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20090714

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090901

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20091023

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20100817

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20100830

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130924

Year of fee payment: 3

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 4590723

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130924

Year of fee payment: 3

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees