JP2008021644A - 非水電解質二次電池 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】非水電解質二次電池では、露出部は電極の幅方向における一端に設けられている。電池の縦断面において隣り合う露出部の間には、露出部の強度を補強するための補強部材が設けられている。
【選択図】図1
Description
図1(a)および(b)には実施形態1における電極群の構成を示し、図1(a)はその斜視図であり、図1(b)は図1(a)に示す領域IBにおける縦断面図である。図2は正極および負極の構成を示す平面図である。図3(a)および(b)には集電板の構成を示し、図3(a)はその平面図であり、図3(b)はその断面図である。図4(a)および(b)には別の集電板を示し、図4(a)はその平面図であり、図4(b)はその断面図である。図5は、本実施形態にかかる集電構造の一部分の構成を示す縦断面図である。
なお、補強部材15として非水電解液の溶媒が固化されたものを用いた場合であっても、正極8の露出部7および負極12の露出部11の強度を補強することができるので集電板19を電極群14へ押圧させる際に正極8の露出部7および負極12の露出部11の折曲を防止でき、さらには、製造中に不要物が電極群14の内部に侵入することを防止できる。そのため、上述のように、リチウムイオン二次電池を使用するにつれて補強部材15の非水電解液の溶媒が電極群14の内部に浸透した結果、補強部材15の量が減少する、あるいは、補強部材15が完全に消失しても、上記効果を得ることは可能である。
図6は、実施形態2における集電構造の構成を示す縦断面図である。
図7は、実施形態3における集電構造の構成を示す縦断面図である。
図8は、実施形態4における集電構造の構成を示す縦断面図である。
本発明は、上記実施形態について、以下のような構成としてもよい。
(実施例1)
まず、正極を作製した。
(実施例2)
負極の製法を変更したこと以外は実施例1と同様にしてリチウムイオン二次電池を作製した。
(実施例3)
正極の製法を変更したこと以外は実施例1と同様にしてリチウムイオン二次電池を作製した。
(実施例4)
補強部材の材質を変更したこと以外は実施例1と同様にしてリチウムイオン二次電池を作製した。
(実施例5)
補強部材の材質を変更したこと以外は実施例2と同様にしてリチウムイオン二次電池を作製した。
(実施例6)
補強部材の材質を変更したこと以外は実施例3と同様にしてリチウムイオン二次電池を作製した。
(実施例7)
補強部材の材質を変更したこと以外は実施例1と同様にしてリチウムイオン二次電池を作製した。
(実施例8)
実施例2に記載のリードタイプの負極および実施例7に記載の多孔膜スラリーを用い、正極および負極を捲き回した後に負極側には補強部材を設けなかったこと以外は実施例7と同様にしてリチウムイオン二次電池を作製した。この電池を電池Hとする。
(実施例9)
実施例3に記載のリードタイプの正極板および実施例7に記載の多孔膜スラリーを用い、正極および負極を捲き回した後に正極側には補強部材を設けなかったこと以外は実施例7と同様にしてリチウムイオン二次電池を作製した。この電池を電池Iとする。
(実施例10)
正極および負極の製法以外は実施例1に記載の方法に従ってリチウムイオン二次電池を作製した。
(実施例11)
正極および負極の製法以外は実施例4に記載の方法に従ってリチウムイオン二次電池を作製した。
(実施例12)
正極および負極の製法以外は実施例7に記載の方法に従ってリチウムイオン二次電池を作製した。
(比較例1)
実施例2に記載の負極および実施例3に記載の正極を使用し、正極および負極を捲き回した後に捕強部材を設けなかったこと以外は実施例1と同様にしてリチウムイオン二次電池を作製した。この電池を電池Mとする。
(比較例2)
補強部材を設けることなく、また、図4(a)および(b)に示す集電板を正極の集電板として使用しこの集電板を正極の露出部の端面に押し付けて接合させた。これ以外は、実施例1と同様にしてリチウムイオン二次電池を作製した。この電池を電池Nとする。
電極群に集電板を溶接した後、正極端子と負極端子との間に250Vの電圧を印加し、その時の漏れ電流の有無を確認した。これにより、電極群の短絡の有無を確認した。比較例1の電極群については、極板を捲回した後、本検査を実施した。
上述した短絡検査で異常が見られなかった電極群を電池に組み立てた。その後、25℃の環境下において1Aの電流値で3〜4.2Vの電圧範囲で3サイクル充放電を実施し、電池容量を確認した。その後、25℃の環境下でそれぞれの電池を60%の充電状態まで定電流充電を行い、5〜50Aの範囲で種々の定電流で10秒間充電および放電パルスを電池に印加し、各パルス印加後の10秒目の電圧を測定し、電流値に対してプロットした。また、放電パルス側の各電圧プロットを最小二乗法による直線近似を実施し、その傾きの値を直流内部抵抗(DCIR;Direct Current Internal Resistance)とした。このDCIRが小さいほど一定時間に大きな出力を得ることができる。
6 合剤層
6a 端面
7 露出部
8 正極
8a 端面
9 集電体
10 合剤層
10a 端面
11 露出部
12 負極
12a 端面
13 セパレータ
14,24,34,44 電極群
15 補強部材
19,29 集電板
Claims (8)
- 正極と負極とがセパレータを介して捲回もしくは積層された電極群と、前記セパレータに保持された非水電解質と、前記電極群に接合された集電板とを備え、
前記正極および前記負極の一方の電極の幅方向の一端には、集電体が合剤層から露出している露出部が存在しており、
前記電極群では、前記露出部は前記セパレータの端面および他方の電極の端面よりも前記電極の幅方向に突出しており、前記露出部の端面には、前記集電板が接合されており、
隣り合う前記露出部の間には、前記露出部の強度を補強するための補強部材が設けられている、非水電解質二次電池。 - 請求項1に記載の非水電解質二次電池において、
前記補強部材は、前記一方の電極の前記合剤層の端面、前記セパレータの前記端面および前記他方の電極の前記端面を覆っている、非水電解質二次電池。 - 請求項2に記載の非水電解質二次電池において、
前記補強部材のうち前記他方の電極の前記端面を覆っている部分の厚みは、前記補強部材のうち前記一方の電極の前記合剤層の前記端面を覆っている部分の厚みよりも薄い、非水電解質二次電池。 - 請求項1に記載の非水電解質二次電池において、
前記一方の電極の前記合剤層の前記端面は、前記補強部材で覆われており、
前記セパレータの前記端面および前記他方の電極の前記端面は、前記補強部材から露出している、非水電解質二次電池。 - 請求項1から4の何れか1つに記載の非水電解質二次電池において、
前記補強部材は、多孔質である、非水電解質二次電池。 - 請求項5に記載の非水電解質二次電池において、
前記補強部材は、結着剤である、非水電解質二次電池。 - 請求項1から4の何れか1つに記載の非水電解質二次電池において、
前記非水電解質は、非水溶媒と、溶質とを含んでおり、
前記補強部材は、前記非水溶媒が固化されたものを含んでいる、非水電解質二次電池。 - 請求項7に記載の非水電解質二次電池において、
前記補強部材は、エチレンカーボネートからなる、非水電解質二次電池。
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