JP2004327066A

JP2004327066A - 二次電池及びその作製方法

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Publication number: JP2004327066A
Application number: JP2003115763A
Authority: JP
Inventors: Toshihiko Inoue; 俊彦井上
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2003-04-21
Filing date: 2003-04-21
Publication date: 2004-11-18

Abstract

【課題】ガスの放出を適切に行え、かつ複数セルの使用を、設置スペースの拡大抑制及び良好な放熱効果を確保して果たすことができる二次電池を提供する。
【解決手段】Ｌｉイオン二次電池１の巻回電極体３は、押圧されて断面が略楕円をなすように偏平にされている。巻回電極体３は、短径側部分２１が押圧された分、長径側部分２２における各素材（正極シート、負極シート及びセパレータ）の結合度がルーズとなるので、長径側部分２２には、隙間２３が形成される。過充電等により巻回電極体３の内側で発生したガスは、隙間２３を通って、巻回電極体３の外部に案内され、巻回電極体３内にガスが滞留することがない。このため、電池ケース２内で発生したガスが安全弁に適切に作用し、当該ガス圧（電池ケース２の内圧）が所定の圧力以上になると、安全弁が開くので、発生ガスを電池ケース２外に良好に放出し、安全性を向上できる。
【選択図】図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車及び情報関連機器などに用いられるＬｉイオン二次電池、Ｎｉ−ＭＨ電池などの二次電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】
Ｌｉイオン二次電池等の二次電池は、情報関連機器、通信機器の分野、または自動車用バッテリなど種々の分野で用いられている。
このような二次電池の一例として、セパレータを介して重畳される正極シート及び負極シートを前記セパレータと共に渦巻き状に巻回して構成される巻回電極体と、該巻回電極体を収納する電池ケースとからなる円筒型の二次電池がある。
ところで、上記二次電池では、過充電等による電池の異常時に、巻回電極体（正極シート、負極シート及びセパレータ）が高温となり、電池ケースの内部に充填した電解液からガスが発生し電池ケースの破裂を招くことがある。
【０００３】
上記問題に対処するようにした二次電池の一例として特許文献１に示される二次電池がある。この二次電池では、巻回電極体の中空部に直列接続された２個の温度ヒューズとツェナーダイオードを挿入し、過大な充電電流が流れた場合あるいは内部短絡により過大な電流が流れた場合、温度ヒューズが作用して過大電流の通電を抑えるようにしている。
【０００４】
しかしながら、通電遮断を行っても一時的に安全は確保されるものの、過充電された電力は放電（電位ゼロもしくは蓄積エネルギゼロ）することができない。
このため、二次電池の過充電状態は維持されており、外部入力（落下・衝撃など）による巻回電極体の変形などに伴って起こり得る短絡時に瞬間的な大電流が流れ、場合によっては、熱暴走などに陥り、重大災害に至る虞がある。
【０００５】
また、従来の二次電池の一例として、電池ケース内で発生したガスにより電池ケースの内部圧力が所定以上に上昇すると、電池ケースに付設した安全弁が開口してガスを外部に放出することにより、電池ケースの破裂事故を防ぐようにする二次電池もある。
しかし、前記安全弁は、電池ケース内で発生したガスが巻回電極体と電池ケースとのあいだの空間（実際は電解液が存在する。以下、安全弁作用空間という。
）に充満して圧力が上昇した際に機能する。しかしながら、巻回電極体は、各素材（正極シート、負極シート及びセパレータ）が堅固に巻回して構成されることから、巻回電極体内にガスが滞留しやすく、安全弁が有効に機能しないこともあり得る。
【０００６】
また、一部のガスが巻回電極体内に滞留した状態で安全弁が開弁し、短絡事故が発生した場合、短絡によるジュール熱で滞留ガスが膨張し、電池ケースに大きな衝撃を与えつつ、そのガスが安全弁から瞬間的に吐出されることがある。そして、場合によっては膨張したガスの圧力により電池ケースが破裂することが起こり得る。
【０００７】
上述した問題点の改善を図るようにした二次電池の一例として、特許文献２に示すリチウム二次電池がある。この特許文献２のリチウム二次電池は、正極シート及び負極シートの少なくとも一方に、発生するガスの巻回電極体からの放出を容易にするために、小孔、スリットまたは溝を形成している。
【０００８】
【特許文献１】
特開平５−３２５９４３号公報〔段落「００１２」、「００１３」、「００１８」、「００１９」、図１、図２〕
【特許文献２】
特開２００１−６７４９号公報〔段落「００２６」、「００３３」、「００３８」、図１、図２〕
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した特許文献２の従来技術では、正極シート及び負極シートの少なくとも一方に形成される小孔、スリットまたは溝により応力集中を招かないように、また小孔、スリットまたは溝形成に伴いバリが発生して電極シート（正極シート又は負極シート）の機能低下を招かないように、設計及び作業に十分に注意を払うことが必要とされ、不便である。例えば、小孔形成のために、ドリルによる穴あけ、プレスによる打ち抜き等が行われるが、この作業により、電極シートの機能低下を招くバリ等が発生しやすいので、バリ等が発生しないように作業に十分に注意を払う必要がある。また、小孔の大きさによっては応力集中を招くので、このような事態になることを回避するために、設計段階で大きさなどを十分検討しておく必要がある。
【００１０】
また、近時、使用対象機器によっては、所望の電圧、電流を確保する等のために、複数個（複数セル）の二次電池を前記対象機器に設けることがある。この場合、良好な放熱効果を維持して設置スペースの拡大を抑制できる等の利点があることから、円筒型に構成した二次電池（いわゆる円筒型二次電池）が用いられることが多い。
【００１１】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、ガスの放出を適切に行え、かつ複数セルの使用を、設置スペースの拡大抑制及び良好な放熱効果を確保して果たすことができる二次電池を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載に係る二次電池の発明は、正極シート及び負極シートの間にセパレータが介在するようにこれらを渦巻き状に巻回して構成される巻回電極体と、該巻回電極体を収納し、かつ内部で発生したガスを放出する安全弁が設けられた円筒型の電池ケースとを有し、前記巻回電極体は、押圧されて断面が略楕円をなすように偏平にされていることを特徴とする。
請求項２記載に係る二次電池の作製方法の発明は、正極シート及び負極シートの間にセパレータが介在するようにこれらを渦巻き状に巻回して構成される巻回電極体と、該巻回電極体を収納し、かつ内部で発生したガスを放出する安全弁が設けられた円筒型の電池ケースとを有する二次電池の作製方法であって、渦巻き状に巻回された巻回電極体を、押圧し、断面が略楕円をなすように偏平にし、偏平にされた巻回電極体を円筒型の電池ケースに収納することを特徴とする。
請求項１又は２記載に係る発明によれば、巻回電極体は、押圧されて断面が略楕円をなすように偏平にされており、巻回電極体は、短径側部分が押圧された分、長径側部分における各素材（正極シート、負極シート及びセパレータ）の結合度がルーズとなるので、巻回電極体の長径側部分には、隙間が形成される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の一実施の形態のＬｉイオン二次電池１（二次電池）を図１〜図６に基づいて説明する。
このＬｉイオン二次電池１は、図１〜図３に示すように、円筒型の電池ケース２と、電池ケース２内に収納される巻回電極体３と、電池ケース２の内部に充填された電解液４と、電池ケース２に設けられた安全弁５と、から大略構成されている。巻回電極体３は、正極シート６及び負極シート７の間にセパレータ８（この場合、２枚）が介在するようにこれらを渦巻き状に巻回して構成されている。巻回電極体３は、後述するように、当初は断面略円形状に形成され、その後、平板プレスの押圧により扁平した形状になり断面が略楕円形状になっている。本実施の形態では、セパレータは、２枚が用いられており、以下、適宜、第１、第２セパレータ８ａ，８ｂという。
【００１４】
電池ケース２は、有底筒状のケース本体１０と、ケース本体１０の開口部１１を閉塞する円板状の蓋体１２と、からなり、直径が１８ｍｍで高さが６５ｍｍとされている。
ケース本体１０の底部１３には、負極シート７に接続された負極リード端子１５が抵抗溶接されている。巻回電極体３の中央には孔１６が形成されており、この孔１６に負極リード端子１５が通され、その端部がケース本体１０の底部１３に上述したように抵抗溶接されている。ケース本体１０は、負極リード端子１５に接続されており、全体が負極とされている。
【００１５】
前記底部１３には、安全弁５が設けられている。安全弁５は、Ｙ字状に施された刻印から構成され、底部１３の他の部分に比して薄い厚さとされている。安全弁５は、ガスの発生などに伴い電池ケース２の内圧が所定圧以上になると切れて（開いて）前記ガスを電池ケース２外に放出するようにしている。
【００１６】
蓋体１２の中央部には、周囲に比して外方に突出するへそ部１７が形成されている。当該へそ部１７には正極シート６に接続された正極リード端子１８が抵抗溶接により接続されている。蓋体１２は、樹脂製の絶縁部材１９を介してケース本体１０の開口部１１に、プレスによるかしめにより結合されている。正極リード端子１８に接続される蓋体１２とケース本体１０とは、間に前記絶縁部材１９が介在されることにより、絶縁されている。
【００１７】
巻回電極体３は、正極シート６、負極シート７及び第１、第２セパレータ８ａ，８ｂを渦巻き状に巻回して作製され、当初は直径が約１６ｍｍの略円筒状をなしている。巻回電極体３は、この後、平板プレスにより押圧されて、長径が１６ｍｍ、短径が１３ｍｍで、高さが５２ｍｍとされ、偏平した形状（断面が略楕円形状）になっている。巻回電極体３の中央の孔２０は、長径が４ｍｍ、短径が１ｍｍとされている。そして、巻回電極体３は、上述したように偏平した形状にされた状態で電池ケース２に収納されている。
【００１８】
上述したように構成したＬｉイオン二次電池１では、当初略円筒状である巻回電極体３を押圧し、偏平させて断面略楕円形状に構成している。そして、巻回電極体３は、短径側部分２１が押圧された分、長径側部分２２における各素材（正極シート６、負極シート７及びセパレータ８ａ，８ｂ）の結合度がルーズとなるので、巻回電極体３の長径側部分２２には、隙間２３が形成される。
【００１９】
上述したように巻回電極体３の長径側部分２２に隙間２３が形成されることから、過充電等による電池の異常時に、電解液４からガスが発生した場合、巻回電極体３の内側で発生したガスは、前記隙間２３を通って、巻回電極体３と電池ケース２とのあいだの空間（実際は電解液が存在する。以下、安全弁作用空間という。）２５に案内される。このため、巻回電極体３内にガスが滞留することがなくなり、電池ケース２に発生したガスが安全弁５に適切に作用し、当該ガス圧（電池ケース２の内圧）が所定の圧力以上になると、安全弁５が開く。このため、発生ガスを電池ケース２外に良好に放出し、電池ケース２の破裂事故を防ぐことができる。
【００２０】
また、巻回電極体３内にガスが滞留しなくなることから、ガス滞留状態での短絡事故、ひいては短絡に伴うジュール熱によるガス膨張を回避することができ、短絡に伴う電池ケース２の破裂事故の発生を抑制できる。
さらに、ガスの放出案内を、巻回電極体３を押圧して偏平にすることにより形成される隙間２３により行う。このため、正極シート６又は負極シート７に小孔、スリットまたは溝を形成する従来技術（特許文献２）が惹起する応力集中及びバリ発生に伴う機能低下を招くことがなく、その分、ガスの放出を適切に行えることになる。
【００２１】
さらに、本実施の形態では、巻回電極体３を円筒型の電池ケース２に収納し、全体形状が略筒状をなしている。このため、所望の電圧、電流を確保する等のために複数個（複数セル）を用いる場合にも、大きなスペースを用意することなく良好な放熱効果を発揮でき、いわゆる円筒型二次電池が有する効果（良好な放熱効果を維持して設置スペースの拡大を抑制できる）を確保することができる。
【００２２】
【実施例】
上記実施の形態に基づいて、偏平にされた巻回電極体３を有するＬｉイオン二次電池１（実施例）を作製し、過充電試験及び圧壊試験を行った。また、この実施例のＬｉイオン二次電池１の試験結果と比較するため偏平にされていない略円筒状の巻回電極体を有するＬｉイオン二次電池（比較例）を作製し、過充電試験及び圧壊試験を行った。以下、当該実施例のＬｉイオン二次電池１の作製方法及び前記試験結果を説明する。
【００２３】
偏平にされた巻回電極体３を有するＬｉイオン二次電池１（実施例）の作製方法を図４〜図６に基づいて以下に説明する。まず、図４に示す正極シート６及び負極シート７が次のように作製される。
【００２４】
正極シート６は次のように作製される。
まず、図４及び図５に示すように、厚さ１５μｍのＡｌ（アルミニウム）集電箔３０の両面に、ニッケル酸リチウム：カーボンブラック：ＰＶＤＦ＝８５：１０：５（ｗｔ％）の割合で含まれたニッケル酸リチウム、カーボンブラック及びＰＶＤＦ等を含む正極部材３１を、３０μｍの厚さで塗布する（ステップＳ１１）。
Ａｌ集電箔３０に正極部材３１を塗布した後、Ａｌ集電箔３０における未塗布部を裁断し、正極部材３１が塗布された部分について、幅４７ｍｍ×長さ５５０ｍｍにカットする（ステップＳ１２）。
ステップＳ１２で得られた幅４７ｍｍ×長さ５５０ｍｍの部材（Ａｌ集電箔３０及び正極部材３１）の端部に、厚さｔ＝２０μｍ、幅５ｍｍ×長さ６０ｍｍのＡｌ製の正極リード端子１８を超音波溶接により接合し、これにより正極リード端子１８を有する正極シート６が作製される（ステップＳ３）。
【００２５】
負極シート７は次のように作製される。
まず、厚さ２０μｍのＣｕ（銅）集電箔３２の両面に、グラファイト：ＰＶＤＦ＝９２．５：７．５（ｗｔ％）の割合で含まれたグラファイト及びＰＶＤＦ等を含む負極部材３３を、４０μｍの厚さで塗布する（ステップＳ２１）。
Ｃｕ集電箔３２に負極部材３３を塗布した後、Ｃｕ集電箔３２における未塗布部を裁断し、負極部材３３が塗布された部分について、幅５０ｍｍ×長さ６００ｍｍにカットする（ステップＳ２２）。
ステップＳ２２で得られた幅５０ｍｍ×長さ６００ｍｍの部材（Ｃｕ集電箔３０、グラファイト及びＰＶＤＦ）の端部に、厚さｔ＝３０μｍ、幅５ｍｍ×長さ６０ｍｍのＣｕ製の負極リード端子１５を抵抗溶接により接合し、これにより負極リード端子１５を有する負極シート７が作製される（ステップＳ２３）。
【００２６】
次に、厚さ２５μｍ、幅５２ｍｍで、長さが６０ｍｍ以上の２枚のＰＥ製のセパレータ８（第１、第２セパレータ８ａ，８ｂ）が用意され、図５に示すように４軸の巻回機３５を使用して、正極シート６、負極シート７及び第１、第２セパレータ８ａ，８ｂの巻回を行う（ステップＳ４０）。巻回機３５の４軸（便宜上、第１、第２、第３、第４軸という。）３６ａ、３６ｂ、３６ｃ、３６ｄには、それぞれ第１セパレータ８ａ、負極シート７、第２セパレータ８ｂ及び正極シート６が、当該巻回作業に先だって予め巻回されている。巻回機３５には、図５及び図６に示すように、直径３ｍｍの回転駆動される２つの割巻芯３７が備えられている。
正極シート６、負極シート７及び第１、第２セパレータ８ａ，８ｂの巻回作業では、まず、図６に示すように、第１セパレータ８ａの端部及び第２セパレータの端部を２つの割巻芯３７に挟み込んで、割巻芯３７を３回、時計方向に回転してセパレータを３巻捨巻する（ステップＳ４１）。
【００２７】
次に、正極シート６の端部を割巻芯３７に挟み込んで、割巻芯３７を１回時計方向に回転する（ステップＳ４２）。その後、負極シート７の端部を割巻芯３７に挟み込んで、割巻芯３７を時計方向に所定回、回転し（ステップＳ４３）、渦巻き状に巻回された略円筒状の巻回電極体３を得る（ステップＳ４４）。この際、負極リード端子１５は巻回電極体３の中心部に配置され、正極リード端子１８は巻回電極体３の外周部に配置される。
【００２８】
ステップＳ４４で得られた略円筒状の巻回電極体３を、平板プレスにより押圧（１２７４Ｎ×１ｍｉｎ）し、巻回電極体３を偏平形成する（ステップＳ４５）。ステップＳ４５の偏平形成により、長径１６ｍｍ、短径１３ｍｍ、高さ５２ｍｍの楕円筒で、中央に長径４ｍｍ、短径１ｍｍの楕円の孔２０を有する、偏平にされた巻回電極体３（実施例の巻回電極体３）が得られる。
【００２９】
ステップＳ４５で得られた偏平にされた巻回電極体３（実施例の巻回電極体３）の正極リード端子１８を蓋体１２に抵抗溶接し、蓋体１２を接合した状態で巻回電極体３を電池ケース２のケース本体１０に収納し、負極リード端子１５を底部１３に抵抗溶接する（ステップＳ４６）。電池ケース２のケース本体１０は、Ｎｉ鋼鈑深絞り直径１８ｍｍ、高さ６５ｍｍ、厚さ０．３ｍｍとされている。次に、電解液４を５ｍｌ、ケース本体１０内に注入する（ステップＳ４７）。電解液４は、ＬｉＰＦ_６を１ｍｏｌ／Ｌ溶かしたＥＣ（エチレンカーボネート）及びＤＥＣ（ジエチルカーボネート）〔ＥＣ／ＤＥＣ＝３：７〕の混合液とされている。
【００３０】
この後、ケース本体１０の開口部に絶縁部材１９を介して蓋体１２を、かしめにより結合し、電池ケース２（ケース本体１０）を閉じ、偏平にされた巻回電極体３を有するＬｉイオン二次電池１（実施例）が得られる（ステップＳ４８）。
【００３１】
上述したようにして作製された偏平にされた巻回電極体３を有するＬｉイオン二次電池１（実施例）及び略円筒状の巻回電極体（前記ステップＳ４４段階の巻回電極体３に相当する）を有するＬｉイオン二次電池（比較例）を対象にして、過充電試験（言わば連続的に通電されるモードの試験）及び圧壊試験（言わば短絡を起こさせるモードの試験）を行った。
過充電試験は、５Ｃ〔Ｃ：放電率（１時間で電池の容量を全て放電させる単位）〕、１０Ｃ定電流充電で、図８の表１に示す試験条件で行った。
【００３２】
圧壊試験は、充電状態〔ＳＯＣ（ｓｔａｔｅｏｆｃｈａｒｇｅ）〕で行い、巻回電極体３を折り曲げて巻回電極体３に強制的に短絡を起こさせ、この短絡によるジュール熱に伴うガスの膨張の影響を把握しようとするものである。
この圧壊試験は、図７に示すヘッド４０を用いて、図８の表１に示す試験条件で行った。ヘッド４０は、図７に示すように、長さｍ１００ｍｍ×幅ｗ１０ｍｍ×高さｈ２５ｍｍの略かまぼこ型をなし、湾曲部分４０ａの形状は断面視半径Ｒ５ｍｍとされている。湾曲部分が電池ケース２に当接するようになっている。この場合、ヘッド４０は、電池ケース２に対して直交した状態で電池ケース２の側面部を図７矢印Ａ方向に押付け、巻回電極体３を折り曲げて強制的に短絡を起こさせるようにしている。
【００３３】
上述した試験により、図９の表２に示す試験結果が得られた。
この表２に示されるように、略円筒状の巻回電極体を有するＬｉイオン二次電池（比較例）では、いずれも、開弁（安全弁が開くこと）・破裂（電池ケースが破裂すること）・発火が生じる結果となった。これに対し、偏平にされた巻回電極体３を有するＬｉイオン二次電池１（実施例）によれば、過充電試験及び圧壊試験のいずれの試験でも、破裂及び発火が起こらず、開弁のみが生じる結果が得られ、仮に短絡しても発生したガスを、適正に放出し、安全性に優れていることを確認することができた。
【００３４】
上記実施の形態及び実施例では、二次電池がＬｉイオン二次電池１である場合を例にしたが、これに代えてＮｉ−ＭＨ電池などの他の二次電池に本発明を適用してもよい。
【００３５】
また、上記実施の形態及び実施例では説明しなかったが、図１０に示すように、巻回電極体３の短径側部分２１と電池ケース２との間の２箇所の隙間部４２に、それぞれ例えばＰＰ樹脂製のスペーサ４３を介在するようにしてもよい。このように構成することにより、巻回電極体３の変位を抑制し、製品の劣化を抑制し寿命の延長を図ることができる。例えば、前記実施例に、厚さｔ＝１ｍｍ、幅５ｍｍ×長さ６０ｍｍのＰＰ樹脂製のスペーサを前記隙間部４２に挿入して、２Ｃサイクル試験（６５℃２Ｃサイクル試験）を実施したところ、良好な特性を得ることができた。この２Ｃサイクル試験は、スペーサを設ける場合（スペーサ有）と、設けない場合（スペーサ無）とを対象にして、次のように行った。
【００３６】
すなわち、２Ｃ（≒９００ｍＡ）〔セル１Ｃ容量の２倍〕の電流値で３Ｖ⇔４．１Ｖの充放電を６０℃にて５００サイクル繰り返し実施する。そして、この５００サイクルまでの間の１００サイクル及び３００サイクルの各充放電が終わった後、及び５００サイクルの充放電が終わった後に、２５℃に戻して放電容量を測定する。
【００３７】
この放電容量の測定は次のように行う。
まず、１Ｃ（≒４５０ｍＡ）定電流で４．１Ｖになるまで充電し、４．１Ｖになった時点（充電開始から略１時間）から４．１Ｖ定電圧で充電し、１Ｃ定電流での充電開始から２．５時間が経過するまで充電を行う。この後、１０分間（レスト）が経過した後、（１／３）×Ｃ定電流で放電を行い、電圧が３Ｖになった時点で放電をカットする。そして、放電開始からカット時点までの放電容量を測定する。この放電容量を初期の放電容量（４５０ｍＡ＝１００％）で割って容量維持率を求める。
【００３８】
上述した試験を行うことにより、スペーサを設ける場合（スペーサ有）と、設けない場合（スペーサ無）とについて、図１１に示す容量維持率特性を得ることができた。この図１１から明らかなように、上述したようにスペーサを設けることにより、良好な容量維持率を確保できることを確認することができた。
【００３９】
【発明の効果】
請求項１又は２に記載に係る発明によれば、巻回電極体は、押圧されて断面が略楕円をなすように偏平にされており、巻回電極体は、短径側部分が押圧された分、長径側部分における各素材（正極シート、負極シート及びセパレータ）の結合度がルーズとなるので、巻回電極体の長径側部分には、隙間が形成される。そして、過充電等による電池の異常時に、電解液からガスが発生した場合、巻回電極体の内側で発生したガスは、前記隙間を通って、巻回電極体の外部に案内され、巻回電極体内にガスが滞留することがなくなる。このため、電池ケースに発生したガスが安全弁に適切に作用し、当該ガス圧（電池ケースの内圧）が所定の圧力以上になると、安全弁が開くので、発生ガスを電池ケース外に良好に放出し、電池ケースの破裂事故を確実に防ぐことができる。
【００４０】
また、巻回電極体内にガスが滞留しなくなることから、ガス滞留状態での短絡事故、ひいては短絡に伴うジュール熱によるガス膨張を回避することができ、短絡に伴う電池ケースの破裂事故の発生を抑制できる。
さらに、ガスの放出案内を、巻回電極体を押圧して偏平にすることにより形成される隙間により行う。このため、正極シート又は負極シートに小孔、スリットまたは溝を形成する従来技術が惹起する応力集中及びバリ発生に伴う機能低下を招くことがなく、その分、ガスの放出を適切に行えることになる。
【００４１】
さらに、巻回電極体を円筒型の電池ケースに収納し、全体形状が略筒状をなしている。このため、所望の電圧、電流を確保する等のために複数個（複数セル）を用いる場合にも、大きなスペースを用意することなく良好な放熱効果を発揮できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態のＬｉイオン二次電池を模式的に示す斜視図である。
【図２】図１の巻回電極体を示す斜視図である。
【図３】図１の電池ケースへの巻回電極体の収納状態を模式的に示す平面図である。
【図４】図１の巻回電極体に用いる正極シート、負極シート、第１、第２セパレータを示す斜視図である。
【図５】図１の巻回電極体を得るための巻回機及びこの巻回機による巻回を説明するための模式図である。
【図６】図５の割巻芯による巻回作業を説明するための模式図である。
【図７】圧壊試験に用いるヘッドによる試験対象のＬｉイオン二次電池への押圧状態を示す斜視図である。
【図８】Ｌｉイオン二次電池に対する過充電、圧壊試験の試験条件を表形式で示す図である。
【図９】Ｌｉイオン二次電池に対する過充電、圧壊試験の試験結果を表形式で示す図である。
【図１０】巻回電極体と電池ケースとの間にスペーサを配置した例を模式的に示す平面図である。
【図１１】スペーサを設ける場合及び設けない場合における容量維持率特性を対比して示す図である。
【符号の説明】
１Ｌｉイオン二次電池
２電池ケース
３巻回電極体
５安全弁
６正極シート
７負極シート
８ａ，８ｂ第１、第２セパレータ

Claims

正極シート及び負極シートの間にセパレータが介在するようにこれらを渦巻き状に巻回して構成される巻回電極体と、該巻回電極体を収納し、かつ内部で発生したガスを放出する安全弁が設けられた円筒型の電池ケースとを有し、前記巻回電極体は、押圧されて断面が略楕円をなすように偏平にされていることを特徴とする二次電池。
正極シート及び負極シートの間にセパレータが介在するようにこれらを渦巻き状に巻回して構成される巻回電極体と、該巻回電極体を収納し、かつ内部で発生したガスを放出する安全弁が設けられた円筒型の電池ケースとを有する二次電池の作製方法であって、渦巻き状に巻回された巻回電極体を、押圧し、断面が略楕円をなすように偏平にし、偏平にされた巻回電極体を円筒型の電池ケースに収納することを特徴とする二次電池の作製方法。