JP2002270140A - 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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- JP2002270140A JP2002270140A JP2001070266A JP2001070266A JP2002270140A JP 2002270140 A JP2002270140 A JP 2002270140A JP 2001070266 A JP2001070266 A JP 2001070266A JP 2001070266 A JP2001070266 A JP 2001070266A JP 2002270140 A JP2002270140 A JP 2002270140A
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- battery
- upper lid
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- electrolyte secondary
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
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- Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
- Gas Exhaust Devices For Batteries (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 封口電池蓋群の接触抵抗が小さく、入出力特
性に優れると共にそのバラツキを抑制することができる
非水電解液二次電池を提供する。 【解決手段】 安全弁１２が上蓋キャップ１１及び／又
は上蓋ケース１３に当接する部分に、予め蒸着により金
メッキ、又は、黒鉛、アセチレンブラック及び結着剤を
組成とする導電性塗料を吹き付け、乾燥させることで導
電性塗膜を形成して導電剤層１５とした。上蓋ケース１
３上の所定位置に弁押さえ１４を載置し、その上に予め
導電剤層１５を形成した安全弁１２、更に上蓋キャップ
１１を重ね合わせ、スポット溶接により上蓋ケース１
３、安全弁１４及び上蓋キャップ１１を接合・固定して
封口電池蓋群９を作製した。
性に優れると共にそのバラツキを抑制することができる
非水電解液二次電池を提供する。 【解決手段】 安全弁１２が上蓋キャップ１１及び／又
は上蓋ケース１３に当接する部分に、予め蒸着により金
メッキ、又は、黒鉛、アセチレンブラック及び結着剤を
組成とする導電性塗料を吹き付け、乾燥させることで導
電性塗膜を形成して導電剤層１５とした。上蓋ケース１
３上の所定位置に弁押さえ１４を載置し、その上に予め
導電剤層１５を形成した安全弁１２、更に上蓋キャップ
１１を重ね合わせ、スポット溶接により上蓋ケース１
３、安全弁１４及び上蓋キャップ１１を接合・固定して
封口電池蓋群９を作製した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は非水電解液二次電池
に係り、特に、正極と負極とをセパレータを介して配置
した電極群が電池容器内に収容され、所定圧力で開裂し
て電池内圧を開放する安全弁と、導電性を有し正極外部
端子となる上蓋キャップと、安全弁と上蓋キャップとを
一体化する上蓋ケースとを有する封口電池蓋群により封
口された非水電解液二次電池に関する。
に係り、特に、正極と負極とをセパレータを介して配置
した電極群が電池容器内に収容され、所定圧力で開裂し
て電池内圧を開放する安全弁と、導電性を有し正極外部
端子となる上蓋キャップと、安全弁と上蓋キャップとを
一体化する上蓋ケースとを有する封口電池蓋群により封
口された非水電解液二次電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、再充電可能な二次電池の分野で
は、鉛電池、ニッケル−カドミウム電池、ニッケル−水
素電池等の水溶液系電池が主流であった。しかしなが
ら、地球温暖化や枯渇燃料の問題から電気自動車（Ｅ
Ｖ）や駆動の一部を電気モータで補助するハイブリッド
自動車（ＨＥＶ）が着目され、その電源に用いられる電
池にはより高容量で高出力な電池が求められるようにな
ってきた。このような要求に合致する電源として、高電
圧を有する非電解液二次電池が注目されている。
は、鉛電池、ニッケル−カドミウム電池、ニッケル−水
素電池等の水溶液系電池が主流であった。しかしなが
ら、地球温暖化や枯渇燃料の問題から電気自動車（Ｅ
Ｖ）や駆動の一部を電気モータで補助するハイブリッド
自動車（ＨＥＶ）が着目され、その電源に用いられる電
池にはより高容量で高出力な電池が求められるようにな
ってきた。このような要求に合致する電源として、高電
圧を有する非電解液二次電池が注目されている。
【０００３】非水電解液二次電池の正極材にはリチウム
遷移金属酸化物が用いられており、中でも容量やサイク
ル特性等のバランスからコバルト酸リチウムが用いられ
ているが、原料であるコバルトの資源量が少なくコスト
高となることから、ＥＶやＨＥＶ用電池の材料としては
マンガン酸リチウムが有望視され開発が進められてい
る。
遷移金属酸化物が用いられており、中でも容量やサイク
ル特性等のバランスからコバルト酸リチウムが用いられ
ているが、原料であるコバルトの資源量が少なくコスト
高となることから、ＥＶやＨＥＶ用電池の材料としては
マンガン酸リチウムが有望視され開発が進められてい
る。
【０００４】ＥＶやＨＥＶ用に用いられる電池は、より
高容量で高出力な特性が求められている。このため、例
えば、正極、負極共に電極構造として合剤層内の電子伝
導性を向上させるために、導電剤を添加したり合剤密度
を大きくして、粒子間のネットワークを確保する等種々
の低抵抗化により入出力特性の向上が図られている。
高容量で高出力な特性が求められている。このため、例
えば、正極、負極共に電極構造として合剤層内の電子伝
導性を向上させるために、導電剤を添加したり合剤密度
を大きくして、粒子間のネットワークを確保する等種々
の低抵抗化により入出力特性の向上が図られている。
【０００５】ところで、非水電解液二次電池の上部に
は、金属薄膜等の非復帰型ガス抜き機構（安全弁）が配
置されている。非復帰型ガス抜き機構は、例えば電池温
度の上昇やそれに伴う電池内圧上昇が起こった場合に作
動して電池内の過剰なガスを電池外に逃がすことによ
り、電池の安全性を保証している。また、非水電解液二
次電池の上部には、過充電による熱暴走を防止するため
に、ＰＴＣ(Positive Temperature Coefficient)素子な
どの電流制限部材や圧力上昇により電流遮断する機構も
配設されている。これらの機構は上蓋に一体で組み込ま
れ、上蓋キャップ、安全弁及び上蓋ケースが重ね合わさ
れて接合されており、上蓋全体として封口電池蓋群が形
成されている。
は、金属薄膜等の非復帰型ガス抜き機構（安全弁）が配
置されている。非復帰型ガス抜き機構は、例えば電池温
度の上昇やそれに伴う電池内圧上昇が起こった場合に作
動して電池内の過剰なガスを電池外に逃がすことによ
り、電池の安全性を保証している。また、非水電解液二
次電池の上部には、過充電による熱暴走を防止するため
に、ＰＴＣ(Positive Temperature Coefficient)素子な
どの電流制限部材や圧力上昇により電流遮断する機構も
配設されている。これらの機構は上蓋に一体で組み込ま
れ、上蓋キャップ、安全弁及び上蓋ケースが重ね合わさ
れて接合されており、上蓋全体として封口電池蓋群が形
成されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、入出力
特性を改善するためには、電極構造の低抵抗化のみなら
ず電極以外の電池構成部材の低抵抗化も例外ではなく、
封口電池蓋群やこれに接合される導電部材の低抵抗化に
ついての検討も必要である。しかし、従来多用されてい
る封口電池蓋群は、電流制限部材や電流遮断機構を一体
化することで電池の安全性を確保しているが、これら自
体が抵抗体であったり、電流遮断等の機能の精度を向上
させるがために複雑化して封口電池蓋群の抵抗、つまり
電池の抵抗を増大させ、また抵抗のバラツキも大きくな
り、その結果、電池の入出力特性の低下及びバラツキの
増大を招いていた。
特性を改善するためには、電極構造の低抵抗化のみなら
ず電極以外の電池構成部材の低抵抗化も例外ではなく、
封口電池蓋群やこれに接合される導電部材の低抵抗化に
ついての検討も必要である。しかし、従来多用されてい
る封口電池蓋群は、電流制限部材や電流遮断機構を一体
化することで電池の安全性を確保しているが、これら自
体が抵抗体であったり、電流遮断等の機能の精度を向上
させるがために複雑化して封口電池蓋群の抵抗、つまり
電池の抵抗を増大させ、また抵抗のバラツキも大きくな
り、その結果、電池の入出力特性の低下及びバラツキの
増大を招いていた。
【０００７】また、ＥＶやＨＥＶに用いられる電池は、
複数個の電池が直列に接続され電池モジュールとして使
用されることから、個々の電池の特性バラツキは、電池
モジュール全体の効率を悪化させると共に、寿命を短く
する、という問題点がある。
複数個の電池が直列に接続され電池モジュールとして使
用されることから、個々の電池の特性バラツキは、電池
モジュール全体の効率を悪化させると共に、寿命を短く
する、という問題点がある。
【０００８】本発明は上記事案に鑑み、封口電池蓋群の
接触抵抗が小さく、入出力特性に優れると共にそのバラ
ツキを抑制することができる非水電解液二次電池を提供
することを課題とする。
接触抵抗が小さく、入出力特性に優れると共にそのバラ
ツキを抑制することができる非水電解液二次電池を提供
することを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、正極と負極とをセパレータを介して配置
した電極群が電池容器内に収容され、所定圧力で開裂し
て電池内圧を開放する安全弁と、導電性を有し正極外部
端子となる上蓋キャップと、前記安全弁と前記上蓋キャ
ップとを一体化する上蓋ケースとを有する封口電池蓋群
により封口された非水電解液二次電池において、前記上
蓋キャップと前記安全弁との当接部分及び／又は前記安
全弁と前記上蓋ケースとの当接部分に導電剤層が介在す
ることを特徴とする。本発明では、上蓋キャップと安全
弁との当接部分及び／又は安全弁と上蓋ケースとの当接
部分に導電剤層を介在させることで、上蓋キャップ、安
全弁間及び／又は安全弁、上蓋ケース間の接触抵抗が低
下すると共に接触抵抗のバラツキが小さくなるので、非
水電解液二次電池の入出力特性を改善することができ、
入出力特性のバラツキを抑制することができる。導電剤
層は、導電性塗膜及び／又は金属メッキにより形成する
ことができる。
に、本発明は、正極と負極とをセパレータを介して配置
した電極群が電池容器内に収容され、所定圧力で開裂し
て電池内圧を開放する安全弁と、導電性を有し正極外部
端子となる上蓋キャップと、前記安全弁と前記上蓋キャ
ップとを一体化する上蓋ケースとを有する封口電池蓋群
により封口された非水電解液二次電池において、前記上
蓋キャップと前記安全弁との当接部分及び／又は前記安
全弁と前記上蓋ケースとの当接部分に導電剤層が介在す
ることを特徴とする。本発明では、上蓋キャップと安全
弁との当接部分及び／又は安全弁と上蓋ケースとの当接
部分に導電剤層を介在させることで、上蓋キャップ、安
全弁間及び／又は安全弁、上蓋ケース間の接触抵抗が低
下すると共に接触抵抗のバラツキが小さくなるので、非
水電解液二次電池の入出力特性を改善することができ、
入出力特性のバラツキを抑制することができる。導電剤
層は、導電性塗膜及び／又は金属メッキにより形成する
ことができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】（正極）正極活物質であるマンガ
ン酸リチウムに、導電剤として正極活物質１００質量部
に対して１０質量部の鱗片状黒鉛と、結着剤として正極
活物質１００質量部に対して５質量部のポリフッ化ビニ
リデン（ＰＶＤＦ）とを添加し、これに分散溶媒として
Ｎ−メチルピロリドンを添加、混練したスラリを、厚さ
２０μｍのアルミニウム箔の両面に塗布・乾燥させた。
その後、ロールプレス機を用いてプレスを行い、幅８０
ｍｍに裁断して帯状の正極を得た。
ン酸リチウムに、導電剤として正極活物質１００質量部
に対して１０質量部の鱗片状黒鉛と、結着剤として正極
活物質１００質量部に対して５質量部のポリフッ化ビニ
リデン（ＰＶＤＦ）とを添加し、これに分散溶媒として
Ｎ−メチルピロリドンを添加、混練したスラリを、厚さ
２０μｍのアルミニウム箔の両面に塗布・乾燥させた。
その後、ロールプレス機を用いてプレスを行い、幅８０
ｍｍに裁断して帯状の正極を得た。
【００１１】（負極）負極活物質として平均粒子径５〜
２０μｍの非晶質炭素粉末に、導電剤として負極活物質
１００質量部に対して５質量部のアセチレンブラック
と、結着剤として負極活物質１００質量部に対して１０
質量部のポリフッ化ビニリデンとを添加し、これに分散
溶媒としてＮ−メチルピロリドンを添加、混練したスラ
リを、厚さ１０μｍの圧延銅箔の両面に塗布・乾燥させ
た。その後、ロールプレス機を用いてプレスを行い、幅
８５ｍｍに裁断して帯状の負極を得た。
２０μｍの非晶質炭素粉末に、導電剤として負極活物質
１００質量部に対して５質量部のアセチレンブラック
と、結着剤として負極活物質１００質量部に対して１０
質量部のポリフッ化ビニリデンとを添加し、これに分散
溶媒としてＮ−メチルピロリドンを添加、混練したスラ
リを、厚さ１０μｍの圧延銅箔の両面に塗布・乾燥させ
た。その後、ロールプレス機を用いてプレスを行い、幅
８５ｍｍに裁断して帯状の負極を得た。
【００１２】（電池の作製）図１に示すように、アルミ
ニウム箔からアルミニウム合金製の正極導電部材７が導
出された正極と、銅箔からニッケル製の負極導電部材８
が導出された負極とを、厚さ４０μｍのポリエチレン製
セパレータとともに捲回した後、セパレータを接着テー
プで固定して捲回群４を作製し、有底の円筒状電池缶５
に挿入した。負極導電部材８と電池缶５とを導通し、正
極導電部材７と後述する封口電池蓋群９とを導通させた
後、非水電解液を所定量注入し、電池缶５と封口電池群
９とを、ＰＦＡ樹脂等の絶縁部材６を介してカシメ封口
して非水電解液二次電池１０を作製した。非水電解液に
は、エチレンカーボネート、ジメチルカーボネート及び
ジエチルカーボネートの混合溶液（体積比１：１：１）
中に６フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ６）を１モル／
リットル溶解したものを用いた。
ニウム箔からアルミニウム合金製の正極導電部材７が導
出された正極と、銅箔からニッケル製の負極導電部材８
が導出された負極とを、厚さ４０μｍのポリエチレン製
セパレータとともに捲回した後、セパレータを接着テー
プで固定して捲回群４を作製し、有底の円筒状電池缶５
に挿入した。負極導電部材８と電池缶５とを導通し、正
極導電部材７と後述する封口電池蓋群９とを導通させた
後、非水電解液を所定量注入し、電池缶５と封口電池群
９とを、ＰＦＡ樹脂等の絶縁部材６を介してカシメ封口
して非水電解液二次電池１０を作製した。非水電解液に
は、エチレンカーボネート、ジメチルカーボネート及び
ジエチルカーボネートの混合溶液（体積比１：１：１）
中に６フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ６）を１モル／
リットル溶解したものを用いた。
【００１３】（封口電池群）図２に示すように、封口電
池蓋群９は、皿状でアルミニウム合金製の上蓋ケース１
３、電池内圧が上昇すると薄肉部が開裂してガスを電池
外に逃がすアルミニウム合金製の円盤状安全弁１２、安
全弁１２を挟んで周縁部を上蓋ケース１３の周縁部でカ
シメられ正極外部端子として外部へ露出する導電性の上
蓋キャップ１１及び上蓋ケース１３の皿底部外面周縁に
配置され安全弁１２を押さえるリング状でＥＰＤＭ製の
弁押さえ１４で一体に構成されている。
池蓋群９は、皿状でアルミニウム合金製の上蓋ケース１
３、電池内圧が上昇すると薄肉部が開裂してガスを電池
外に逃がすアルミニウム合金製の円盤状安全弁１２、安
全弁１２を挟んで周縁部を上蓋ケース１３の周縁部でカ
シメられ正極外部端子として外部へ露出する導電性の上
蓋キャップ１１及び上蓋ケース１３の皿底部外面周縁に
配置され安全弁１２を押さえるリング状でＥＰＤＭ製の
弁押さえ１４で一体に構成されている。
【００１４】上蓋ケース１３の捲回群４と対向する面
は、捲回群４が上蓋ケース１３に接触して短絡すること
を防止するために、正極導電部材７が接合・導通された
箇所以外は絶縁処理が施されている。また、安全弁１２
が上蓋キャップ１１及び／又は上蓋ケース１３に当接す
る部分、すなわち、安全弁１２の片面又は両面に、予め
蒸着により金メッキ、あるいは、黒鉛、アセチレンブラ
ック及び結着剤を組成とする導電性塗料を吹き付け、乾
燥させることで導電性塗膜を形成して導電剤層１５とし
た。
は、捲回群４が上蓋ケース１３に接触して短絡すること
を防止するために、正極導電部材７が接合・導通された
箇所以外は絶縁処理が施されている。また、安全弁１２
が上蓋キャップ１１及び／又は上蓋ケース１３に当接す
る部分、すなわち、安全弁１２の片面又は両面に、予め
蒸着により金メッキ、あるいは、黒鉛、アセチレンブラ
ック及び結着剤を組成とする導電性塗料を吹き付け、乾
燥させることで導電性塗膜を形成して導電剤層１５とし
た。
【００１５】封口電池蓋群９は、上蓋ケース１３上の所
定位置に弁押さえ１４を載置し、その上に予め導電剤層
１５を形成した安全弁１２、更に上蓋キャップ１１を重
ね合わせ、スポット溶接により上蓋ケース１３、安全弁
１２及び上蓋キャップ１１を接合・固定して作製した。
定位置に弁押さえ１４を載置し、その上に予め導電剤層
１５を形成した安全弁１２、更に上蓋キャップ１１を重
ね合わせ、スポット溶接により上蓋ケース１３、安全弁
１２及び上蓋キャップ１１を接合・固定して作製した。
【００１６】
【実施例】以下、本実施形態に従って導電剤層１５を種
々変更して作製した実施例の電池について説明する。な
お、比較のために作製した比較例の電池についても併記
する。
々変更して作製した実施例の電池について説明する。な
お、比較のために作製した比較例の電池についても併記
する。
【００１７】（実施例１〜５）下表１に示すように、実
施例１では、安全弁１２の上蓋キャップ１１当接側の片
面に金メッキを蒸着した。実施例２では、安全弁１２の
上蓋キャップ１１当接側片面に導電性塗膜を施した。実
施例３では、安全弁１２の上蓋ケース１３当接側片面に
金メッキを蒸着した。実施例４では、安全弁１２の両面
にそれぞれ導電性塗膜を施した。実施例５では、安全弁
１２の上蓋キャップ１１当接側片面に金メッキを蒸着
し、更にその上に導電性塗膜を施した。
施例１では、安全弁１２の上蓋キャップ１１当接側の片
面に金メッキを蒸着した。実施例２では、安全弁１２の
上蓋キャップ１１当接側片面に導電性塗膜を施した。実
施例３では、安全弁１２の上蓋ケース１３当接側片面に
金メッキを蒸着した。実施例４では、安全弁１２の両面
にそれぞれ導電性塗膜を施した。実施例５では、安全弁
１２の上蓋キャップ１１当接側片面に金メッキを蒸着
し、更にその上に導電性塗膜を施した。
【００１８】（比較例１）下表１に示すように、比較例
１では、従来行われているように、安全弁１２の両面に
導電剤層１５が形成されていない封口電池蓋群９を用い
て電池を作製した。
１では、従来行われているように、安全弁１２の両面に
導電剤層１５が形成されていない封口電池蓋群９を用い
て電池を作製した。
【００１９】
【表１】
【００２０】作製した実施例及び比較例の各電池につい
て、２５°Ｃの雰囲気にて３時間率（０．３３Ｃ）で定
電流定電圧充電（設定電圧４．１Ｖ）を５時間行った
後、１時間率（１Ｃ）で放電終止電圧２．７Ｖに至るま
で放電し、再度同充電条件で充電した。次に、日本蓄電
池工業会規格ＳＢＡ８５０３に準じ、放電電流１、３、
６Ａの各電流値で放電し、５秒目の電圧を測定し、この
電流−電圧特性から初期の出力を求めた。また、上記作
製した封口電池蓋群９（上蓋キャップ１１、上蓋ケース
１３間）の抵抗を、交流抵抗計を用いて測定した。
て、２５°Ｃの雰囲気にて３時間率（０．３３Ｃ）で定
電流定電圧充電（設定電圧４．１Ｖ）を５時間行った
後、１時間率（１Ｃ）で放電終止電圧２．７Ｖに至るま
で放電し、再度同充電条件で充電した。次に、日本蓄電
池工業会規格ＳＢＡ８５０３に準じ、放電電流１、３、
６Ａの各電流値で放電し、５秒目の電圧を測定し、この
電流−電圧特性から初期の出力を求めた。また、上記作
製した封口電池蓋群９（上蓋キャップ１１、上蓋ケース
１３間）の抵抗を、交流抵抗計を用いて測定した。
【００２１】下表２に、封口電池群９の測定抵抗値及び
各電池の初期出力の測定結果を示す。なお、表２には、
バラツキも明らかにするために、測定抵抗値及び初期出
力の標準偏差についても表記する。
各電池の初期出力の測定結果を示す。なお、表２には、
バラツキも明らかにするために、測定抵抗値及び初期出
力の標準偏差についても表記する。
【００２２】
【表２】
【００２３】表１及び表２に示すように、上蓋キャップ
１１と安全弁１２との当接部分に金メッキ層及び／又は
導電性塗膜が存在する封口電池蓋群９は、比較例１に対
して、交流抵抗値が約１／３で、バラツキも１／１０以
下である。従って、導電剤層１５を形成した実施例の電
池では、入出力特性が改善される共に入出力特性のバラ
ツキが非常に小さい結果となっている。
１１と安全弁１２との当接部分に金メッキ層及び／又は
導電性塗膜が存在する封口電池蓋群９は、比較例１に対
して、交流抵抗値が約１／３で、バラツキも１／１０以
下である。従って、導電剤層１５を形成した実施例の電
池では、入出力特性が改善される共に入出力特性のバラ
ツキが非常に小さい結果となっている。
【００２４】一方、安全弁１２と上蓋ケース１３との当
接部分に金メッキ層又は導電性塗膜が存在する封口電池
蓋群９でも、上蓋キャップ１１と安全弁１２との間に導
電剤層が存在する場合と同様の結果が得られた。
接部分に金メッキ層又は導電性塗膜が存在する封口電池
蓋群９でも、上蓋キャップ１１と安全弁１２との間に導
電剤層が存在する場合と同様の結果が得られた。
【００２５】以上のことから、導電性を有し正極外部端
子となる上蓋キャップ１１と、所定圧力で開裂して電池
内圧を開放する安全弁１２との当接部分及び／又は安全
弁１２と上蓋ケース１３との当接部分に導電性塗膜又は
金属メッキにより形成した導電剤層１５を介在させ、上
蓋キャップ１１と安全弁１２と上蓋ケース１３を重ね合
わせ、溶接にて接合・固定した封口電池蓋群９を用いる
ことで、入出力特性が改善され、そのバラツキも非常に
小さい非水電解液二次電池を得ることができることが判
明した。
子となる上蓋キャップ１１と、所定圧力で開裂して電池
内圧を開放する安全弁１２との当接部分及び／又は安全
弁１２と上蓋ケース１３との当接部分に導電性塗膜又は
金属メッキにより形成した導電剤層１５を介在させ、上
蓋キャップ１１と安全弁１２と上蓋ケース１３を重ね合
わせ、溶接にて接合・固定した封口電池蓋群９を用いる
ことで、入出力特性が改善され、そのバラツキも非常に
小さい非水電解液二次電池を得ることができることが判
明した。
【００２６】なお、本実施形態では、安全弁１２の片面
又は両面の全面に導電剤層１５を形成した例を示した
が、少なくとも上蓋ケース１３、安全弁１２及び上蓋キ
ャップ１１の当接部分のみに導電剤層１５が存在してい
ればよく、上蓋キャップ１１又は上蓋ケース１３に導電
剤層を予め形成するようにしてもよい。また、導電剤層
１５として金、銀、銅、白金、スズ、チタンなどの金属
薄膜層が存在すればよく、薄膜の形成方法も蒸着に限定
されるものではない。導電性塗料も同様に、炭素材や金
属粉末が分散したものでよく、形成方法もロールコーテ
ィング・浸漬など本実施形態に例示したものに限らな
い。更に、導電剤層１５は、単独で形成しても複数を組
み合わせてもよい。
又は両面の全面に導電剤層１５を形成した例を示した
が、少なくとも上蓋ケース１３、安全弁１２及び上蓋キ
ャップ１１の当接部分のみに導電剤層１５が存在してい
ればよく、上蓋キャップ１１又は上蓋ケース１３に導電
剤層を予め形成するようにしてもよい。また、導電剤層
１５として金、銀、銅、白金、スズ、チタンなどの金属
薄膜層が存在すればよく、薄膜の形成方法も蒸着に限定
されるものではない。導電性塗料も同様に、炭素材や金
属粉末が分散したものでよく、形成方法もロールコーテ
ィング・浸漬など本実施形態に例示したものに限らな
い。更に、導電剤層１５は、単独で形成しても複数を組
み合わせてもよい。
【００２７】また、本実施形態では、リチウムイオン電
池用の正極にマンガン酸リチウム、負極に非晶質炭素、
電解液にエチレンカーボネートとジメチルカーボネート
とジエチルカーボネートの混合溶液中へ６フッ化リン酸
リチウムを１モル／リットル溶解したものを用いた例を
示したが、これらには特に制限はなく、また結着剤、負
極活物質、非水電解液も通常用いられているいずれのも
のも使用可能である。なお、高容量、高出力で、かつ安
全性を確実に確保するためには、正極活物質としてリチ
ウム・コバルト複合酸化物、リチウム・ニッケル複合酸
化物より、リチウムマンガン複酸化物であるマンガン酸
リチウムを用いることが好ましい。
池用の正極にマンガン酸リチウム、負極に非晶質炭素、
電解液にエチレンカーボネートとジメチルカーボネート
とジエチルカーボネートの混合溶液中へ６フッ化リン酸
リチウムを１モル／リットル溶解したものを用いた例を
示したが、これらには特に制限はなく、また結着剤、負
極活物質、非水電解液も通常用いられているいずれのも
のも使用可能である。なお、高容量、高出力で、かつ安
全性を確実に確保するためには、正極活物質としてリチ
ウム・コバルト複合酸化物、リチウム・ニッケル複合酸
化物より、リチウムマンガン複酸化物であるマンガン酸
リチウムを用いることが好ましい。
【００２８】更に、本実施形態に例示した以外のリチウ
ムイオン電池用極板活物質結着剤としては、テフロン
（登録商標）、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリブタ
ジエン、ブチルゴム、ニトリルゴム、スチレン／ブタジ
エンゴム、多硫化ゴム、ニトロセルロース、シアノエチ
ルセルロース、各種ラテックス、アクリロニトリル、フ
ッ化ビニル、フッ化ビニリデン、フッ化プロピレン、フ
ッ化クロロブレン等の重合体及びこれらの混合体などが
ある。
ムイオン電池用極板活物質結着剤としては、テフロン
（登録商標）、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリブタ
ジエン、ブチルゴム、ニトリルゴム、スチレン／ブタジ
エンゴム、多硫化ゴム、ニトロセルロース、シアノエチ
ルセルロース、各種ラテックス、アクリロニトリル、フ
ッ化ビニル、フッ化ビニリデン、フッ化プロピレン、フ
ッ化クロロブレン等の重合体及びこれらの混合体などが
ある。
【００２９】また、本実施形態に例示した以外のリチウ
ムイオン電池用正極活物質としては、リチウムを挿入・
脱離可能な材料であり、予め十分な量のリチウムを挿入
したリチウムマンガン複酸化物が好ましく、スピネル構
造を有したマンガン酸リチウムや、結晶中のマンガンや
リチウムの一部をそれら以外の元素で置換あるいはドー
プした材料でよい。更に、本実施形態以外で用いること
のできるリチウムイオン電池用負極活物質も特に制限は
ない。例えば、天然黒鉛や、人造の各種黒鉛材、コーク
スなどの炭素質材料等でよく、その粒子形状において
も、鱗片状、球状、繊維状、塊状等、特に制限されるも
のではない。
ムイオン電池用正極活物質としては、リチウムを挿入・
脱離可能な材料であり、予め十分な量のリチウムを挿入
したリチウムマンガン複酸化物が好ましく、スピネル構
造を有したマンガン酸リチウムや、結晶中のマンガンや
リチウムの一部をそれら以外の元素で置換あるいはドー
プした材料でよい。更に、本実施形態以外で用いること
のできるリチウムイオン電池用負極活物質も特に制限は
ない。例えば、天然黒鉛や、人造の各種黒鉛材、コーク
スなどの炭素質材料等でよく、その粒子形状において
も、鱗片状、球状、繊維状、塊状等、特に制限されるも
のではない。
【００３０】更に、電解液としては、一般的なリチウム
塩を電解質とし、これを有機溶媒に溶解した電解液が用
いられる。しかし、用いられるリチウム塩や有機溶媒は
特に制限されない。例えば、電解質としては、ＬｉＣｌ
Ｏ４、ＬｉＡｓＦ６、ＬｉＢＦ４、ＬｉＢ（Ｃ６Ｈ５）
４、ＣＨ３ＳＯ３Ｌｉ、ＣＦ３ＳＯ３Ｌｉ等やこれらの
混合物が用いられる。
塩を電解質とし、これを有機溶媒に溶解した電解液が用
いられる。しかし、用いられるリチウム塩や有機溶媒は
特に制限されない。例えば、電解質としては、ＬｉＣｌ
Ｏ４、ＬｉＡｓＦ６、ＬｉＢＦ４、ＬｉＢ（Ｃ６Ｈ５）
４、ＣＨ３ＳＯ３Ｌｉ、ＣＦ３ＳＯ３Ｌｉ等やこれらの
混合物が用いられる。
【００３１】また、本例以外の非水電解液有機溶媒とし
ては、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネー
ト、１，２−ジメトキシエタン、１，２−ジエトキシエ
タン、γ−ブチロラクトン、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、プロピオニトニル等またはこれら
２種類以上の混合溶媒が用いられる。混合配合比につい
ても限定されるものではない。
ては、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネー
ト、１，２−ジメトキシエタン、１，２−ジエトキシエ
タン、γ−ブチロラクトン、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、プロピオニトニル等またはこれら
２種類以上の混合溶媒が用いられる。混合配合比につい
ても限定されるものではない。
【００３２】
【発明の効果】上述したように、本発明によれば、上蓋
キャップと安全弁との当接部分及び／又は安全弁と上蓋
ケースとの当接部分に導電剤層を介在させることで、上
蓋キャップ、安全弁間及び／又は安全弁、上蓋ケース間
の接触抵抗が低下すると共に接触抵抗のバラツキが小さ
くなるので、非水電解液二次電池の入出力特性を改善す
ることができ、入出力特性のバラツキを抑制することが
できる、という効果を得ることができる。
キャップと安全弁との当接部分及び／又は安全弁と上蓋
ケースとの当接部分に導電剤層を介在させることで、上
蓋キャップ、安全弁間及び／又は安全弁、上蓋ケース間
の接触抵抗が低下すると共に接触抵抗のバラツキが小さ
くなるので、非水電解液二次電池の入出力特性を改善す
ることができ、入出力特性のバラツキを抑制することが
できる、という効果を得ることができる。
【図１】本発明が適用可能な実施形態の非水電解液二次
電池の断面図である。
電池の断面図である。
【図２】実施形態の非水電解液二次電池の封口電池蓋群
の断面図である。
の断面図である。
４ 捲回群（電極群） ５ 電池缶（電池容器） ９ 封口電池蓋群 １０ 非水電解液二次電池 １１ 上蓋キャップ １２ 安全弁 １３ 上蓋ケース １４ 弁押さえ １５ 導電剤層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 弘中 健介 東京都中央区日本橋本町二丁目８番７号 新神戸電機株式会社内 Ｆターム(参考） 5H011 AA04 CC06 FF02 GG02 HH02 JJ14 5H012 AA01 BB02 DD01 DD05 EE04 JJ01 5H029 AJ12 AJ14 AK03 AL06 AM03 AM04 AM05 AM07 BJ02 DJ02 HJ12
Claims (2)
- 【請求項１】 正極と負極とをセパレータを介して配置
した電極群が電池容器内に収容され、所定圧力で開裂し
て電池内圧を開放する安全弁と、導電性を有し正極外部
端子となる上蓋キャップと、前記安全弁と前記上蓋キャ
ップとを一体化する上蓋ケースとを有する封口電池蓋群
により封口された非水電解液二次電池において、前記上
蓋キャップと前記安全弁との当接部分及び／又は前記安
全弁と前記上蓋ケースとの当接部分に導電剤層が介在す
ることを特徴とする非水電解液二次電池。 - 【請求項２】 前記導電剤層は、導電性塗膜及び／又は
金属メッキであることを特徴とする請求項１に記載の非
水電解液二次電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001070266A JP4956860B2 (ja) | 2001-03-13 | 2001-03-13 | 非水電解液二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001070266A JP4956860B2 (ja) | 2001-03-13 | 2001-03-13 | 非水電解液二次電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002270140A true JP2002270140A (ja) | 2002-09-20 |
| JP4956860B2 JP4956860B2 (ja) | 2012-06-20 |
Family
ID=18928169
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001070266A Expired - Fee Related JP4956860B2 (ja) | 2001-03-13 | 2001-03-13 | 非水電解液二次電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4956860B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009530767A (ja) * | 2006-03-13 | 2009-08-27 | エルジー・ケム・リミテッド | 高い充放電率の円筒型二次電池 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101850182B1 (ko) | 2015-04-10 | 2018-04-18 | 주식회사 엘지화학 | 원통형 이차전지의 캡 어셈블리 및 이의 제조 방법 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62136749A (ja) * | 1985-12-10 | 1987-06-19 | Sanyo Electric Co Ltd | 電池 |
| JPH02284349A (ja) * | 1989-04-25 | 1990-11-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 有機電解質電池 |
| JPH0562664A (ja) * | 1991-09-02 | 1993-03-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 防爆型非水二次電池 |
| JPH0831397A (ja) * | 1994-07-15 | 1996-02-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 防爆型電池 |
| JPH117922A (ja) * | 1997-06-18 | 1999-01-12 | Mitsubishi Cable Ind Ltd | 密閉型電池の密閉構造 |
| JPH11111254A (ja) * | 1997-10-01 | 1999-04-23 | Toray Ind Inc | 密閉型電池 |
-
2001
- 2001-03-13 JP JP2001070266A patent/JP4956860B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62136749A (ja) * | 1985-12-10 | 1987-06-19 | Sanyo Electric Co Ltd | 電池 |
| JPH02284349A (ja) * | 1989-04-25 | 1990-11-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 有機電解質電池 |
| JPH0562664A (ja) * | 1991-09-02 | 1993-03-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 防爆型非水二次電池 |
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|---|---|---|---|---|
| JP2009530767A (ja) * | 2006-03-13 | 2009-08-27 | エルジー・ケム・リミテッド | 高い充放電率の円筒型二次電池 |
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| JP4956860B2 (ja) | 2012-06-20 |
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