JP2011076785A - 角形リチウム二次電池 - Google Patents
角形リチウム二次電池 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2011076785A JP2011076785A JP2009225162A JP2009225162A JP2011076785A JP 2011076785 A JP2011076785 A JP 2011076785A JP 2009225162 A JP2009225162 A JP 2009225162A JP 2009225162 A JP2009225162 A JP 2009225162A JP 2011076785 A JP2011076785 A JP 2011076785A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- negative electrode
- mixture layer
- metal foil
- active material
- secondary battery
- 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.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
- Y—GENERAL 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
- 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
Abstract
【解決手段】シート状の正極24と、負極金属箔22cの両面に、片側厚み50μm以下の負極活物質合剤層22bを形成し、負極活物質合剤層22bと負極金属箔22cとの密着強度を0.05N/mm以上としたシート状の負極22と、正極24と負極22との間に介在するセパレータ21,23とを、最も内側に負極22が位置するように重ねつつ、両端部で略円弧状に折り返されて形成されたコーナー部20Tと、平行にシート群を重畳して形成された平坦部20Pとを有する。負極活物質合剤層22bの片側厚みを50μm以下、負極活物質合剤層22bと金属箔22cとの密着強度を0.05N/mm以上、コーナー部20Tにおける負極金属箔22cの内側表面を基準とした曲率半径を0.15mm以上とする。
【選択図】図4
Description
(2)請求項2の発明は、請求項1記載の角形リチウム二次電池において、前記コーナー部における前記負極金属箔の内側表面を基準とした曲率半径が0.5mm以上であることを特徴とする。
(3)請求項3の発明は、請求項1記載の角形リチウム二次電池において、前記負極活物質の片側厚みは30μm以上であることを特徴とする。
図4においては、捲回電極群20の最内周の負極22の円弧部20Tでの曲率半径、すなわち、負極金属箔22aの内側表面を基準とした曲率半径をrで表す。図4の符号20cが曲率中心である。この曲率半径rは、後述する実施例1〜3、7および比較例1,4,5では0.15mm、実施例4では0.30mm、実施例5では0.50mm、実施例6では1.00mm、比較例2、3では0.05mmである。
正極24は、正極合剤層24bを金属集電体、たとえばアルミニウム箔24aの両面に配し、正極合剤層24bを巻き始め端部から巻き終わり端部まで配したシートである。銅アルミニウム箔24aの長手方向に延在する一端縁には正極合剤層24bが塗布されない正極未塗工部24cが形成され、正極リードとして用いられる。負極22は、負極合剤層22bを金属集電体、たとえば銅箔22aの両面に配し、負極合剤層22bを巻き始め端部から巻き終わり端部まで配したシートである。銅箔22aの長手方向に延在する他端縁には負極合剤層22bが塗布されない負極未塗工部22cが形成され、負極リードとして用いられる。
なお、非水電解液には、エチレンカーボネートとジメチルカーボネートとを体積比で1:2の割合で混合した混合溶液中へ六フッ化リン酸リチウム(LiPF6)を1モル/リットルの濃度で溶解したものを用いた。
その後、乾燥、プレス、裁断することにより活物質合剤層が配された部分の幅80mm、厚さ100μm、長さ4mの正極24を得た。
その後、乾燥プレス、裁断することにより活物質合剤層が配された部分の幅84mm、長さ4.4m、所定の厚さ、所定の密着強度とした負極22を得た。
図6(表1〜3)に、実施例及び比較例の各電池の仕様を示す。
実施例1では、負極活物質である非晶質炭素と結着剤であるPVDFの重量比率を90対10とし、負極合剤層22bの片側厚みを30μm(負極厚み70μm)、負極金属箔22aと負極合剤層22bの密着強度を0.05N/mmとした負極22を用い、セパレータを複数枚巻いて最内周の軸芯代わりとし、扁平形捲回電極群20のコーナー部20Tにおける負極金属箔22aの内側表面を基準とした曲率半径r(図4参照)を0.15mmとして角形リチウム電池20を作製した。
実施例2が実施例1と相違するのは、負極合剤層22bの片側厚みを40μm(負極厚み90μm)とした点であり、その他は同一である。
実施例3が実施例1と相違するのは、負極合剤層22bの片側厚みを50μm(負極厚み90μm)とした点であり、その他は同一である。
比較例1が実施例1と相違するのは、負極合剤層22bの片側厚みを60μm(負極厚み90μm)とした点であり、その他は同一である。
実施例4が実施例1と相違するのは、扁平形捲回電極群20のコーナー部20Tにおける負極金属箔22aの内側表面を基準とした曲率半径r(図4参照)を0.3mmした点であり、その他は同一である。
実施例5が実施例1と相違するのは、扁平形捲回電極群20のコーナー部20Tにおける負極金属箔22aの内側表面を基準とした曲率半径r(図4参照)を0.5mmした点であり、その他は同一である。
実施例6が実施例1と相違するのは、扁平形捲回電極群20のコーナー部20Tにおける負極金属箔22aの内側表面を基準とした曲率半径r(図4参照)を1.0mmした点であり、その他は同一である。
比較例2では、負極活物質である非晶質炭素と結着剤であるPVDFの重量比率を90対10とし、負極合剤層22bの片側厚みを50μm(負極厚み110μm)、負極金属箔22aと負極合剤層22bの密着強度を0.05N/mmとした負極22を用い、セパレータを複数枚巻いて最内周の軸芯代わりとし、扁平形捲回電極群20のコーナー部20Tにおける負極金属箔22aの内側表面を基準とした曲率半径r(図4参照)を0.05mmとしたものである。
すなわち、比較例2が実施例3と相違するのは、扁平形捲回電極群20のコーナー部20Tにおける負極金属箔22aの内側表面を基準とした曲率半径r(図4参照)を0.05mmとした点である。
比較例3では、負極活物質である非晶質炭素と結着剤であるPVDFの重量比率を90対10とし、負極合剤層22bの片側厚みを30μm(負極厚み70μm)、負極金属箔22aと負極合剤層22bの密着強度を0.05N/mmとした負極22を用い、セパレータを複数枚巻いて最内周の軸芯代わりとし、扁平形捲回電極群20のコーナー部20Tにおける負極金属箔22aの内側表面を基準とした曲率半径r(図4参照)を0.05mmとしたこと以外は、実施例1と同様に電池を作製した。
すなわち、比較例2が比較例3と相違するのは、負極合剤層22bの片側厚みを30μm(負極厚み70μm)とした点である。
実施例7では、負極活物質である非晶質炭素と結着剤であるPVDFの重量比率を85対15とし、負極合剤層22bの片側厚みを50μm(負極厚み110μm)、負極金属箔22aと負極合剤層22bの密着強度を0.08N/mmとした負極22を用い、セパレータを複数枚巻いて最内周の軸芯代わりとし、扁平形捲回電極群20のコーナー部20Tにおける負極金属箔22aの内側表面を基準とした曲率半径r(図4参照)を0.15mmとしたこと以外は、実施例1と同様に電池を作製した。
すなわち、実施例7が実施例3と相違するのは、負極金属箔22aと負極合剤層22bの密着強度を0.08N/mmとした点である。
比較例4では、負極活物質である非晶質炭素と結着剤であるPVDFの重量比率を95対5とし、負極合剤層22bの片側厚みを50μm(負極厚み110μm)、負極金属箔22aと負極合剤層22bの密着強度を0.02N/mmとした負極22を用い、セパレータを複数枚巻いて最内周の軸芯代わりとし、扁平形捲回電極群20のコーナー部20Tにおける負極金属箔22aの内側表面を基準とした曲率半径r(図4参照)を0.15mmとしたこと以外は、実施例1と同様に電池を作製した。
すなわち、比較例4が実施例7と相違するのは、負極金属箔22aと負極合剤層22bの密着強度を0.02N/mmとした点である。
比較例5では、負極活物質である非晶質炭素と結着剤であるPVDFの重量比率を95対5とし、負極合剤層22bの片側厚みを30μm(負極厚み70μm)、負極金属箔22aと負極合剤層22bの密着強度を0.02N/mmとした負極22を用い、セパレータを複数枚巻いて最内周の軸芯代わりとし、扁平形捲回電極群20のコーナー部20Tにおける負極金属箔22aの内側表面を基準とした曲率半径r(図4参照)を0.15mmとしたこと以外は、実施例1と同様に電池を作製した。
すなわち、比較例5が実施例7と相違するのは、負極合剤層22bの片側厚みを30μm(負極厚み70μm)とした点、および、負極金属箔22aと負極合剤層22bの密着強度を0.02N/mmとした点である。
以上の実施例および比較例について、電池を10本ずつ作製し、1時間率の電流で、充電は、充電終止電圧4.1Vまでの定電流充電、放電は、放電終止電圧2.7Vまでの定電流放電の条件で充放電サイクル試験を5サイクル実施し、5サイクル後の電池を3.6Vまで充電し、その後30日間の電圧低下量を測定した。そして30日後の電池電圧が3.55V以上の電池は内部微小短絡なし、電池電圧が3.55V未満の電池は内部微小短絡ありと判断した。
以上の試験・評価結果を図7(表4〜6)に示す。
(a)負極金属箔と負極合剤層22bの密着強度を0.05N/mmとし、
(b)扁平形捲回電極群20のコーナー部20Tにおける負極金属箔22aの内側表面を基準とした曲率半径を0.15mmとし、
(c)負極合剤層22bの片側厚みをそれぞれ30,40,50,60μmとした。
(a)負極金属箔22aと負極合剤層22bの密着強度を0.05N/mmとし、
(b)負極合剤層22bの片側厚みを50μm以下とし、
(c)扁平形捲回電極群20のコーナー部20Tにおける負極金属箔22aの内側表面を基準とした曲率半径を0.15mm以上とし。
(a)負極合剤層22bの片側厚みを50μm以下とし、
(b)扁平形捲回電極群のコーナー部20Tにおける負極金属箔22aの内側表面を基準とした曲率半径を0.15mmとし、
(c)負極金属箔22aと負極合剤層22bの密着強度を、実施例3では0.05N/mm、実施例7では0.08N/mm、比較例4および5では0.03N/mmとした。
比較例4の二次電池では、3個の二次電池で内部微小短絡が発生し、比較例5の二次電池では、2個の二次電池で内部微小短絡が発生した。また、比較例4および5の全ての二次電池において、外側合剤層が剥離し、内側合剤層と外側合剤層に亀裂が発生した。また、比較例4の7個の二次電池において内側合剤層が剥離し、比較例5の3個の二次電池において内側合剤層が剥離した。
(a)負極金属箔22aの両面に片側厚み50μm以下の負極活物質合剤層を形成し、
(b)負極活物質合剤層22bと負極金属箔22aとの密着強度を0.05N/mm以上と、
(c)負極が捲回電極群20の最内周に位置し、
(d)扁平形捲回電極群20のコーナー部20Tにおける負極金属箔22aの内側表面を基準とした曲率半径を0.15mm以上とすることにより、
負極合剤層22bの剥離がなく、内部微小短絡を生じない安全性に優れた、かつ生産性に優れた角形リチウム二次電池を提供することができる。
(1)正極リード24c、負極リード22cの形状は本実施の形態に限定されるものではなく、図7に示すように、正極合剤層未塗工部22cを捲回周方向に周期的にいわゆる櫛歯状に形成し、複数の正極リード片24Hおよび負極リード片22Hとしてもよい。
例えば、電解質としては、LiClO4、LiAsF6、LiBF4、LiB(C6H5)4、CH3SO3Li、CF3SO3Li等やこれらの混合物を用いることができる。
また、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を用いるようにしてもよく、混合配合比についても限定されるものではない。
18 絶縁袋 19 電池缶
20 扁平形捲回電極群 21,23 セパレータ
22 負極 22a 銅箔
22b 負極合剤層 22c 負極リード
24 正極 24a アルミニウム箔
24b 正極合剤層 24c 正極リード
200 角形リチウム二次電池
Claims (3)
- シート状の正極とシート状の負極とをセパレータを介して扁平形状に捲回し、両端にコ−ナー部を形成した扁平形状の捲回電極群と、
前記捲回電極群を電解質に浸漬し、かつ絶縁しつつ収納し、前記正極と接続された正極外部端子、および前記負極と接続された負極外部端子を備えた電池容器とを備え、
前記負極は前記捲回電極群の最内周に位置するようにし、
前記負極の金属箔の両面に片側厚み50μm以下の負極活物質合剤層を形成し、
前記負極活物質合剤層と前記負極金属箔との密着強度を0.05N/mm以上とし、
前記コーナー部における前記負極の金属箔の内側表面を基準とした曲率半径を0.15mm以上としたことを特徴とする角形リチウム二次電池。 - 請求項1記載の角形リチウム二次電池において、
前記コーナー部における前記負極金属箔の内側表面を基準とした曲率半径が0.5mm以上であることを特徴とする角形リチウム二次電池。 - 請求項1記載の角形リチウム二次電池において、
前記負極活物質の片側厚みは30μm以上であることを特徴とする角形リチウム二次電池。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009225162A JP2011076785A (ja) | 2009-09-29 | 2009-09-29 | 角形リチウム二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009225162A JP2011076785A (ja) | 2009-09-29 | 2009-09-29 | 角形リチウム二次電池 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014086096A Division JP5775195B2 (ja) | 2014-04-18 | 2014-04-18 | 角形リチウム二次電池 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011076785A true JP2011076785A (ja) | 2011-04-14 |
Family
ID=44020588
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009225162A Pending JP2011076785A (ja) | 2009-09-29 | 2009-09-29 | 角形リチウム二次電池 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2011076785A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011100591A (ja) * | 2009-11-05 | 2011-05-19 | Hitachi Vehicle Energy Ltd | 角形リチウム二次電池 |
JP2013143224A (ja) * | 2012-01-10 | 2013-07-22 | Toyota Industries Corp | 蓄電装置、及び車両 |
JP2014022337A (ja) * | 2012-07-23 | 2014-02-03 | Sharp Corp | 非水系二次電池およびその注液方法 |
JP2014035936A (ja) * | 2012-08-09 | 2014-02-24 | Sanyo Electric Co Ltd | 非水電解質二次電池 |
US9419304B2 (en) | 2012-08-09 | 2016-08-16 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Nonaqueous electrolyte secondary battery |
CN105958124A (zh) * | 2016-07-21 | 2016-09-21 | 东莞新能源科技有限公司 | 一种锂离子电池及其制备方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0785885A (ja) * | 1993-09-14 | 1995-03-31 | Japan Storage Battery Co Ltd | 角形電池 |
JPH08273670A (ja) * | 1995-03-29 | 1996-10-18 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | 非水電解液二次電池 |
JP2000100467A (ja) * | 1998-07-21 | 2000-04-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 偏平形電池およびその製造方法 |
JP2009110751A (ja) * | 2007-10-29 | 2009-05-21 | Panasonic Corp | 二次電池 |
-
2009
- 2009-09-29 JP JP2009225162A patent/JP2011076785A/ja active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0785885A (ja) * | 1993-09-14 | 1995-03-31 | Japan Storage Battery Co Ltd | 角形電池 |
JPH08273670A (ja) * | 1995-03-29 | 1996-10-18 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | 非水電解液二次電池 |
JP2000100467A (ja) * | 1998-07-21 | 2000-04-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 偏平形電池およびその製造方法 |
JP2009110751A (ja) * | 2007-10-29 | 2009-05-21 | Panasonic Corp | 二次電池 |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011100591A (ja) * | 2009-11-05 | 2011-05-19 | Hitachi Vehicle Energy Ltd | 角形リチウム二次電池 |
JP2013143224A (ja) * | 2012-01-10 | 2013-07-22 | Toyota Industries Corp | 蓄電装置、及び車両 |
JP2014022337A (ja) * | 2012-07-23 | 2014-02-03 | Sharp Corp | 非水系二次電池およびその注液方法 |
JP2014035936A (ja) * | 2012-08-09 | 2014-02-24 | Sanyo Electric Co Ltd | 非水電解質二次電池 |
US9419304B2 (en) | 2012-08-09 | 2016-08-16 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Nonaqueous electrolyte secondary battery |
US9450269B2 (en) | 2012-08-09 | 2016-09-20 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Nonaqueous electrolyte secondary battery |
CN105958124A (zh) * | 2016-07-21 | 2016-09-21 | 东莞新能源科技有限公司 | 一种锂离子电池及其制备方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2001143762A (ja) | 円筒形リチウムイオン電池 | |
JP2000311676A (ja) | 円筒形リチウムイオン電池 | |
JP2004006264A (ja) | リチウム二次電池 | |
JP2013016265A (ja) | 非水電解質二次電池 | |
JP5300274B2 (ja) | リチウム二次電池 | |
JP2011076785A (ja) | 角形リチウム二次電池 | |
JP5462304B2 (ja) | リチウムイオン電池を用いた組電池 | |
US10541418B2 (en) | Nonaqueous electrolyte secondary battery | |
JP4055307B2 (ja) | 円筒形リチウムイオン電池 | |
JP2011187241A (ja) | 非水電解質二次電池 | |
JP5882697B2 (ja) | 角形リチウムイオン電池 | |
JP6106774B2 (ja) | 角形リチウムイオン電池 | |
JP2020080255A (ja) | 非水電解液二次電池 | |
JP5775195B2 (ja) | 角形リチウム二次電池 | |
JP6117285B2 (ja) | 角形リチウム二次電池 | |
JP2011100591A (ja) | 角形リチウム二次電池 | |
JP2003243037A (ja) | リチウムイオン電池 | |
WO2017138116A1 (ja) | リチウムイオン電池およびその製造方法 | |
JP5433484B2 (ja) | リチウムイオン二次電池 | |
JP2017027837A (ja) | リチウムイオン二次電池 | |
CN117293269A (zh) | 负极 | |
JP2004319308A (ja) | リチウム二次電池 | |
JP2001202997A (ja) | 円筒形リチウムイオン電池 | |
JP2014241267A (ja) | 非水電解液二次電池及びその製造方法 | |
JP2000149979A (ja) | 密閉形電池 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20110615 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20121219 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130305 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130426 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20140121 |