JP2006164956A - 扁平渦巻電極体を備えた二次電池の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】巻芯を用いて正極板と負極板と両電極板間に介在するセパレータとを巻回し、巻回末端を固定して、略円筒型の電極体を作製する第1工程と、前記第1工程後、略円筒型電極体を巻回軸に対して垂直方向から押圧して断面略楕円形状に変形しつつ、前記変形した電極体を巻回方向と同一方向に回転させて巻き取り状態を緩める第2工程と、前記第2工程の後、前記電極体をプレスして扁平渦巻電極体となす第3工程と、を備えることを特徴とする扁平渦巻電極体を備えた二次電池の製造方法。
【選択図】図1
Description
この巻回方向と逆方向への回転数は、1〜3回転であることが好ましい。
本実施の形態1−1は、上記第1の形態の本発明に属するものである。図1は本発明電池に係る扁平渦巻電極体を示す図であり、図1(a)は断面図、図1(b)は扁平渦巻電極体のコーナー部の部分拡大図である。
〈電極体の作製〉
断面円形の巻芯を用いて、公知の方法により作製された正極板と、公知の方法により作製され負極タブ2を取り付けた負極板と、両電極板間に介在するセパレータと、を巻回し、その後巻回末端をテープで固定し、円筒型の電極体1(直径16.5mm)を作製した。この電極体1から巻芯を取り除いた後、図2に示すように、平行に配置された2つの回転ローラ11を備えたゆるませ加工装置10を用いて、短径が15.0mm(元の直径の約91%)となるように断面略楕円形に押圧しつつ、巻回方向と同一方向に2回転させた(ゆるませ加工)。この際、図3に示す負極タブ2の移動距離(ゆるみ量)は、6.2mmであった。
ゆるませ加工を行わなかったこと以外は上記実施例1と同様にして、比較例1に係る非水電解質二次電池を5つ作製した。なお、D1/D2は平均1.05(バラツキ1.01〜1.07)であった。
上記で作製した各電池を0%、50%、100%充電し、その厚みを測定した。この試験結果を下記表1に示す。なお、検体数はそれぞれ5である。
上記で作製した各電池に対して、以下の条件で充放電サイクルを行い、500サイクル終了後、0%、100%充電し、その厚みを測定した。この試験結果を下記表1に示す。なお、検体数はそれぞれ3である。
充電:定電流1It(600mA)で4.2V、定電圧4.2Vで合計2.5時間
放電:定電流1It(600mA)で2.75V終止
500サイクル終了後の電池の放電容量を測定し、下記式1によりサイクル特性を測定した。この試験結果(平均値)を下記表1に示す。なお、検体数はそれぞれ3である。
本実施の形態1−2は、上記第1の形態の本発明に属するものであり、第2工程の後であって第3工程の前に、略円筒型電極体を巻回軸に対して垂直方向から押圧して断面略楕円形状に変形した状態で、電極体を巻回方向に対して逆方向に回転させる工程をさらに備えていること以外は、上記実施の形態1−1と同様である。このため、電池に構成についての詳細な説明は省略する。以下、この実施の形態を、実施例を用いて説明する。
上記実施例1と同様に作製した電極体1を、図2に示すように、平行に配置された2つの回転ローラ11を備えたゆるませ加工装置10を用いて、短径が16.0mm(元の直径の約97%)となるように断面略楕円形に押圧しつつ、巻回方向と同一方向に8回転させ、(ゆるませ加工)。その後、巻回方向と逆方向に1回転させた。この際、図3に示す負極タブ2の移動距離は6.9mmであった。
この後、上記実施例1と同様にして実施例2に係る非水電解質二次電池を5つ作製した。なお、D1/D2は平均1.15(バラツキ1.13〜1.18)であった。
上記実施例1と同様に作製した電極体1を、図2に示すように、平行に配置された2つの回転ローラ11を備えたゆるませ加工装置10を用いて、短径が16.0mm(元の直径の約97%)となるように断面略楕円形に押圧しつつ、巻回方向と同一方向に9回転させ、(ゆるませ加工)。その後、巻回方向と逆方向に2回転させた。この際、図3に示す負極タブ2の移動距離は7.0mmであった。
上記実施例1と同様に作製した電極体1を、図2に示すように、平行に配置された2つの回転ローラ11を備えたゆるませ加工装置10を用いて、短径が16.0mm(元の直径の約97%)となるように断面略楕円形に押圧しつつ、巻回方向と同一方向に10回転させ、(ゆるませ加工)。その後、巻回方向と逆方向に3回転させた。この際、図3に示す負極タブ2の移動距離は6.8mmであった。
上記実施例1と同様に作製した電極体1を、図2に示すように、平行に配置された2つの回転ローラ11を備えたゆるませ加工装置10を用いて、短径が16.0mm(元の直径の約97%)となるように断面略楕円形に押圧しつつ、巻回方向と同一方向に7回転させた(ゆるませ加工)。なお、巻回方向と逆方向には回転させなかった。この際、図3に示す負極タブ2の移動距離は6.7mmであった。
上記で作製した各電池に対して、以下の条件で充放電サイクルを行い、500サイクル終了後、0%、100%充電し、その厚みを測定した。この試験結果を下記表2に示す。なお、検体数はそれぞれ5である。
充電:定電流1.08It(650mA)で4.2Vまで充電し、その後定電圧4.2Vで合計2.5時間
放電:定電流1.08It(650mA)で2.75Vまで放電
500サイクル終了後の電池の放電容量を測定し、下記式1によりサイクル特性を測定した。この試験結果(平均値)を下記表2に示す。なお、検体数はそれぞれ5である。
次に、上記第2の形態の本発明に属する実施の形態2について説明する。なお、本実施の形態2に係る電池の構造及び構成は、上記実施の形態1−1と同様であるので、その説明を省略する。以下、本実施の形態2を、実施例を用いて説明する。
断面円形の巻芯を用いて、公知の方法により作製された正極板と、公知の方法により作製され負極タブ2を取り付けた負極板と、両電極板間に介在するセパレータと、を巻回し、その後巻回末端をテープで固定し、巻芯を取り除かないで円筒型の電極体1(直径19.7mm)を作製した。
本発明は、ラミネート外装体を用いた電池に適用することができる。
2 負極タブ
3 巻芯
10 ゆるませ加工装置
11 回転ローラ
20 ゆるませ加工装置
21 押さえ板
Claims (7)
- 巻芯を用いて正極板と負極板と両電極板間に介在するセパレータとを巻回し、巻回末端を固定して、略円筒型の電極体を作製する第1工程と、
前記第1工程後、略円筒型電極体を巻回軸に対して垂直方向から押圧して断面略楕円形状に変形しつつ、前記変形した電極体を巻回方向と同一方向に回転させて巻き取り状態を緩める第2工程と、
前記第2工程の後、前記電極体をプレスして扁平渦巻電極体となす第3工程と、
を備えることを特徴とする扁平渦巻電極体を備えた二次電池の製造方法。 - 請求項1に記載の扁平渦巻電極体を備えた二次電池の製造方法において、
前記第2工程は、前記巻芯を取り除いた後に行われる、
ことを特徴とする扁平渦巻電極体を備えた二次電池の製造方法。 - 請求項1に記載の扁平渦巻電極体を備えた二次電池の製造方法において、
前記第2工程は、前記巻芯の直径を小さくした後に行われる、
ことを特徴とする扁平渦巻電極体を備えた二次電池の製造方法。 - 請求項1、2または3に記載の扁平渦巻電極体を備えた二次電池の製造方法において、
前記第2工程の後であって前記第3工程の前に、略円筒型電極体を巻回軸に対して垂直方向から押圧して断面略楕円形状に変形した状態で、前記電極体を巻回方向に対して逆方向に回転させる工程を更に備える、
ことを特徴とする扁平渦巻電極体を備えた二次電池の製造方法。 - 請求項1ないし4いずれかに記載の扁平渦巻電極体を備えた二次電池の製造方法において、
前記第2工程は、電極体を平行な2つの部材で挟んで押圧することにより断面略楕円形状に変形しつつ、巻回方向と同一方向に回転させて巻き取り状態を緩める工程である、
ことを特徴とする扁平渦巻電極体を備えた二次電池の製造方法。 - 巻芯を用いて正極板と負極板と両電極板間に介在するセパレータとを巻回し、巻回末端を固定して、略円筒型の電極体を作成する第1工程と、
前記第1工程後、前記巻芯の直径を小さくして、前記巻芯を巻回方向と同一方向に回転させて、内周側に位置する電極板及びセパレータのみを更に巻き取り、巻き取り状態を緩める第2工程と、
前記第2工程の後、前記電極体をプレスして扁平渦巻電極体となす第3工程と、
を備えることを特徴とする扁平渦巻電極体を備えた二次電池の製造方法。 - 請求項1ないし6いずれかに記載の非水電解質二次電池の製造方法において、
前記扁平渦巻電極体を中心軸に直交する方向から切断したとき、その断面形状における長軸上にある巻回電極体最内周の内側面から長軸上の最外周表面までの距離D1と、前記最内周巻回電極体内側面から前記断面形状における短軸上の最表面までの最短距離D2との間に、D1/D2≧1.1が成立する、
ことを特徴とする扁平渦巻電極体を備えた二次電池の製造方法。
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