JP2011154971A - Cylindrical secondary battery - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent a foreign matter from entering a cylindrical secondary battery from between a positive electrode and a separator to prevent short-circuiting in the cylindrical secondary battery. <P>SOLUTION: A positive lead 16 of a positive electrode 11 is welded to a positive collector 31. An insulating layer 18 is formed on a first separator 13 disposed inwardly of and adjacent to the positive lead 16 on a positive-lead 16 facing side of the first separator 13 at a location facing the positive lead 16. Since the positive lead 16 abuts on the insulating layer 18, a clearance between the positive electrode 11 and an outer second separator 14 is made smaller. This prevents a foreign matter from entering from between the positive electrode 11 and the separator 14. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

この発明は、円筒型二次電池に関する。   The present invention relates to a cylindrical secondary battery.

リチウム二次電池等に代表される円筒型二次電池においては、正極合剤が形成された正極電極と負極合剤が形成された負極電極とをセパレータを介して軸芯の周囲に捲回して電極群を構成する。正極合剤は正極シートの両面に形成され、正極シートの長手方向の一側縁部は正極合剤が形成されない正極合剤未処理部とされる。正極合剤未処理部には、正極電極を正極集電部材に溶接するため、通常、タブと言われる正極リードがプレス等により、正極シートと一体に形成される。負極電極側においても同様で、負極合剤が負極シートの両面に形成され、負極シートの長手方向の一側縁部に設けられた負極合剤未処理部に、負極集電部材に溶接される負極リードがプレス等により、負極シートと一体に形成される。   In a cylindrical secondary battery represented by a lithium secondary battery or the like, a positive electrode formed with a positive electrode mixture and a negative electrode formed with a negative electrode mixture are wound around a shaft core via a separator. An electrode group is configured. The positive electrode mixture is formed on both surfaces of the positive electrode sheet, and one side edge portion in the longitudinal direction of the positive electrode sheet is a positive electrode mixture untreated portion where no positive electrode mixture is formed. Since the positive electrode is welded to the positive electrode current collecting member in the untreated portion of the positive electrode mixture, a positive lead called a tab is usually formed integrally with the positive electrode sheet by pressing or the like. The same applies to the negative electrode side, in which the negative electrode mixture is formed on both sides of the negative electrode sheet, and is welded to the negative electrode current collector member on the negative electrode mixture untreated portion provided at one side edge in the longitudinal direction of the negative electrode sheet. The negative electrode lead is formed integrally with the negative electrode sheet by pressing or the like.

電極群における正極電極と負極電極とは、例えば、正極リードまたは負極リードをプレスにより形成する際に発生するバリ等がセパレータを突き破ることによって短絡することがある。このように正極電極と負極電極とがスポット的に短絡すると、必要な電圧が得られないなど、電池性能が低下する。
このため、バリが発生しやすい正極シートにおける正極リードが設けられた長手方向の一側辺と反対側の側辺を、隣接するセパレータを折り返して被覆するようにした構造とするものが知られている。このようにすれば、バリ等が2枚のセパレータを突き破る虞がなくなり、内部短絡を防止することができる、としている(例えば、特許文献1参照)。
The positive electrode and the negative electrode in the electrode group may be short-circuited when, for example, burrs or the like generated when the positive lead or the negative lead is formed by pressing pierce the separator. As described above, when the positive electrode and the negative electrode are short-circuited in a spot manner, battery performance is deteriorated such that a necessary voltage cannot be obtained.
For this reason, there is known a structure in which the side opposite to the one side in the longitudinal direction where the positive electrode lead is provided in the positive electrode sheet where burrs are likely to occur is covered by folding the adjacent separator. Yes. In this way, there is no risk of burrs or the like breaking through the two separators, and an internal short circuit can be prevented (for example, see Patent Document 1).

特開2008−4476号公報JP 2008-4476 A

しかし、電極群を電池容器内に収容し、電池容器内に非水電解液を注入した後においても内部短絡が発生する。この現象の詳細は後述するが、要は、非水電解液中に混入した異物が原因となって正極電極側からイオンが発生し、セパレータを浸透して負極電極で成長する、すなわち負極電極に析出して堆積する、という現象によるものである。この結果、負極電極に生じた堆積物により正極と負極の内部短絡が生じる。
上述した先行文献に記載された発明では、この現象により生じる内部短絡は解決しない。
However, even after the electrode group is housed in the battery container and the nonaqueous electrolyte is injected into the battery container, an internal short circuit occurs. Although the details of this phenomenon will be described later, the main point is that ions are generated from the positive electrode side due to the foreign matter mixed in the non-aqueous electrolyte, penetrate the separator and grow on the negative electrode, that is, on the negative electrode. This is due to the phenomenon of deposition and deposition. As a result, the deposit produced on the negative electrode causes an internal short circuit between the positive electrode and the negative electrode.
The invention described in the above-mentioned prior art does not solve the internal short circuit caused by this phenomenon.

本発明の円筒型二次電池は、第1のセパレータ、正極電極、第2のセパレータおよび負極電極が積層されて軸芯の周囲に捲回された電極群と、正極集電部材とを具備し、正極電極に正極集電部材に接続される正極リードが形成された円筒型二次電池であって、正極電極に隣接する第1のセパレータまたは第2のセパレータにおける、少なくとも正極電極に対面する側の正極リードに対応する箇所に絶縁層を設けたことを特徴とする。   A cylindrical secondary battery of the present invention includes an electrode group in which a first separator, a positive electrode, a second separator, and a negative electrode are stacked and wound around an axis, and a positive current collecting member. A cylindrical secondary battery in which a positive electrode lead connected to a positive electrode current collecting member is formed on the positive electrode, wherein at least the side facing the positive electrode in the first separator or the second separator adjacent to the positive electrode An insulating layer is provided at a location corresponding to the positive electrode lead.

この発明の円筒型二次電池によれば、正極集電部材に接続される正極リードが、正極集電部材側に隣接するセパレータに形成された絶縁層に当接して変形を防止され、正極集電部材側に大きく傾くことがなくなる。これにより、正極シートと、この正極シートの外側に隣接するセパレータとの間の隙間が大きくなるのを防止する。あるいは、正極リードが正極集電部材側に傾斜して接続されても、正極集電部材側と反対側に隣接するセパレータに絶縁層が形成されているので、この絶縁層と正極シートとの隙間を絶縁層の厚さ分小さくすることができる。このため、内部短絡の原因となる電極群内部への異物の侵入を防止することができる。   According to the cylindrical secondary battery of the present invention, the positive electrode lead connected to the positive electrode current collector is in contact with the insulating layer formed on the separator adjacent to the positive electrode current collector and is prevented from being deformed. It will not be greatly inclined toward the electric member side. This prevents an increase in the gap between the positive electrode sheet and the separator adjacent to the outside of the positive electrode sheet. Alternatively, even if the positive electrode lead is inclined and connected to the positive electrode current collector member side, an insulating layer is formed on the separator adjacent to the side opposite to the positive electrode current collector member side, so the gap between this insulating layer and the positive electrode sheet Can be reduced by the thickness of the insulating layer. For this reason, it is possible to prevent foreign matter from entering the electrode group that causes an internal short circuit.

この発明の円筒型二次電池の実施形態1を示す断面図。Sectional drawing which shows Embodiment 1 of the cylindrical secondary battery of this invention. 図1に示された円筒型二次電池の分解斜視図。FIG. 2 is an exploded perspective view of the cylindrical secondary battery shown in FIG. 1. 図1の電極群の詳細を示すための一部を切断した状態の斜視図。The perspective view of the state which cut | disconnected a part for showing the detail of the electrode group of FIG. 図1に図示された電極群と正極集電部材との接合状態を示す、本発明の要部に係る拡大断面図。The expanded sectional view which concerns on the principal part of this invention which shows the joining state of the electrode group illustrated by FIG. 1, and a positive electrode current collection member. 図4に図示された電極群の正極シートとセパレータの拡大平面図。FIG. 5 is an enlarged plan view of a positive electrode sheet and a separator of the electrode group illustrated in FIG. 4. セパレータに絶縁層を形成する方法を説明するための斜視図。The perspective view for demonstrating the method of forming an insulating layer in a separator. 電極群の作製方法を説明するための斜視図。The perspective view for demonstrating the preparation methods of an electrode group. 本発明の実施形態2を示す拡大断面図。The expanded sectional view which shows Embodiment 2 of this invention.

(実施形態1)
−円筒型二次電池の構造−
以下、この発明の円筒型二次電池を、リチウムイオン円筒型二次電池を一実施形態として図面と共に説明する。
図1は、この発明の円筒型二次電池の一実施形態を示す断面図であり、図2は、図1に示された円筒型二次電池の分解斜視図である。
円筒型二次電池1は、例えば、外形40mmφ、高さ100mmの寸法を有する。
この円筒型二次電池1は、有底円筒型の電池容器2およびハット型の上蓋3の内部に、以下に説明する発電用の各構成部材を収容している。有底円筒型の電池容器2には、その開放側である上端部側に電池容器2の内側に突き出した溝2aが形成されている。
(Embodiment 1)
-Structure of cylindrical secondary battery-
Hereinafter, a cylindrical secondary battery of the present invention will be described with reference to the drawings, taking a lithium ion cylindrical secondary battery as an embodiment.
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of the cylindrical secondary battery of the present invention, and FIG. 2 is an exploded perspective view of the cylindrical secondary battery shown in FIG.
The cylindrical secondary battery 1 has dimensions of, for example, an outer diameter of 40 mmφ and a height of 100 mm.
In the cylindrical secondary battery 1, components for power generation described below are accommodated in a bottomed cylindrical battery container 2 and a hat-type upper lid 3. The bottomed cylindrical battery case 2 is formed with a groove 2a protruding on the inner side of the battery case 2 on the upper end side which is the open side.

10は、電極群であり、中央部に軸芯15を有し、軸芯15の周囲に正極電極および負極電極が捲回されている。図3は、電極群10の構造の詳細を示し、一部を切断した状態の斜視図である。図3に図示されるように、電極群10は、軸芯15の周囲に、正極電極11、負極電極12、および第1、第2のセパレータ13、14が捲回された構成を有する。
軸芯15は、中空円筒状を有し、軸芯15には、負極電極12、第1のセパレータ13、正極電極11および第2のセパレータ14が、この順に積層され、捲回されている。最内周の負極電極12の内側には第1のセパレータ13および第2のセパレータ14が数周(図3では、1周)捲回されている。また、最外周は負極電極12およびその外周に捲回された第1のセパレータ13となっている。最外周の第1のセパレータ13が接着テープ19で止められる(図2参照)。
Reference numeral 10 denotes an electrode group having a shaft core 15 at the center, and a positive electrode and a negative electrode wound around the shaft core 15. FIG. 3 is a perspective view showing the details of the structure of the electrode group 10, with a part thereof cut. As shown in FIG. 3, the electrode group 10 has a configuration in which a positive electrode 11, a negative electrode 12, and first and second separators 13 and 14 are wound around an axis 15.
The shaft core 15 has a hollow cylindrical shape, and the negative electrode 12, the first separator 13, the positive electrode 11, and the second separator 14 are laminated and wound on the shaft core 15 in this order. Inside the innermost negative electrode 12, the first separator 13 and the second separator 14 are wound several times (one turn in FIG. 3). The outermost periphery is the negative electrode 12 and the first separator 13 wound around the outer periphery. The first separator 13 at the outermost periphery is stopped by the adhesive tape 19 (see FIG. 2).

正極電極11は、アルミニウム箔により形成され長尺な形状を有し、正極シート11aと、この正極シート11aの両面に正極合剤11bが塗布された正極処理部を有する。正極シート11aの長手方向に沿う上方側の側縁は、正極合剤11bが塗布されずアルミニウム箔が表出した正極合剤未処理部11cとなっている。この正極合剤未処理部11cには、軸芯15と平行に上方に突き出す多数の正極リード16が等間隔に一体的に形成されている。   The positive electrode 11 is formed of an aluminum foil and has a long shape. The positive electrode 11 includes a positive electrode sheet 11a and a positive electrode processing portion in which a positive electrode mixture 11b is applied to both surfaces of the positive electrode sheet 11a. The upper side edge along the longitudinal direction of the positive electrode sheet 11a is a positive electrode mixture untreated portion 11c where the positive electrode mixture 11b is not applied and an aluminum foil is exposed. In the positive electrode mixture untreated portion 11 c, a large number of positive electrode leads 16 protruding upward in parallel with the shaft core 15 are integrally formed at equal intervals.

正極合剤11bは正極活物質と、正極導電材と、正極バインダとからなる。正極活物質はリチウム酸化物が好ましい。例として、コバルト酸リチウム、マンガン酸リチウム、ニッケル酸リチウム、リチウム複合酸化物(コバルト、ニッケル、マンガンから選ばれる2種類以上を含むリチウム酸化物)などが挙げられる。正極導電材は、正極合剤中におけるリチウムの吸蔵放出反応で生じた電子の正極電極への伝達を補助できるものであれば制限は無い。正極導電材の例として、黒鉛やアセチレンブラックなどが挙げられる。   The positive electrode mixture 11b includes a positive electrode active material, a positive electrode conductive material, and a positive electrode binder. The positive electrode active material is preferably lithium oxide. Examples include lithium cobaltate, lithium manganate, lithium nickelate, lithium composite oxide (lithium oxide containing two or more selected from cobalt, nickel, and manganese). The positive electrode conductive material is not limited as long as it can assist transmission of electrons generated by the occlusion / release reaction of lithium in the positive electrode mixture to the positive electrode. Examples of the positive electrode conductive material include graphite and acetylene black.

正極バインダは、正極活物質と正極導電材を結着させ、また正極合剤と正極集電体を結着させることが可能であり、非水電解液との接触により、大幅に劣化しなければ特に制限はない。正極バインダの例としてポリフッ化ビニリデン(PVDF)やフッ素ゴムなどが挙げられる。正極合剤層の形成方法は、正極電極上に正極合剤が形成される方法であれば制限はない。正極合剤11bの形成方法の例として、正極合剤11bの構成物質の分散溶液を正極シート11a上に塗布する方法が挙げられる。   The positive electrode binder can bind the positive electrode active material and the positive electrode conductive material, and can bind the positive electrode mixture and the positive electrode current collector, and should not deteriorate significantly due to contact with the non-aqueous electrolyte. There is no particular limitation. Examples of the positive electrode binder include polyvinylidene fluoride (PVDF) and fluororubber. The method for forming the positive electrode mixture layer is not limited as long as the positive electrode mixture is formed on the positive electrode. As an example of a method of forming the positive electrode mixture 11b, a method of applying a dispersion solution of constituent materials of the positive electrode mixture 11b on the positive electrode sheet 11a can be given.

正極合剤11bを正極シート11aに塗布する方法の例として、ロール塗工法、スリットダイ塗工法、などが挙げられる。正極合剤11bに分散溶液の溶媒例として、N−メチルピロリドン(NMP)や水等を添加し、混練したスラリを、厚さ20μmのアルミニウム箔の両面に均一に塗布し、乾燥させた後、裁断する。正極合剤11bの塗布厚さの一例としては片側約40μmである。正極シート11aを裁断する際、正極リード16を一体的に形成する。すべての正極リード16の長さは、ほぼ同じである。   Examples of a method for applying the positive electrode mixture 11b to the positive electrode sheet 11a include a roll coating method and a slit die coating method. As an example of a solvent for the dispersion solution in the positive electrode mixture 11b, N-methylpyrrolidone (NMP), water, or the like is added, and the kneaded slurry is uniformly applied to both sides of an aluminum foil having a thickness of 20 μm and dried. Cut. An example of the coating thickness of the positive electrode mixture 11b is about 40 μm on one side. When cutting the positive electrode sheet 11a, the positive electrode lead 16 is integrally formed. All the positive leads 16 have substantially the same length.

負極電極12は、銅箔により形成され長尺な形状を有し、負極シート12aと、この負極シート12aの両面に負極合剤12bが塗布された負極処理部を有する。負極シート12aの長手方向に沿う下方側の側縁は、負極合剤12bが塗布されず銅箔が表出した負極合剤未処理部12cとなっている。この負極合剤未処理部12cには、正極リード16とは反対方向に延出された、多数の負極リード17が等間隔に一体的に形成されている。   The negative electrode 12 is formed of a copper foil and has a long shape. The negative electrode 12 includes a negative electrode sheet 12a and a negative electrode processing portion in which a negative electrode mixture 12b is applied to both surfaces of the negative electrode sheet 12a. The lower side edge along the longitudinal direction of the negative electrode sheet 12a is a negative electrode mixture untreated portion 12c where the negative electrode mixture 12b is not applied and the copper foil is exposed. In the negative electrode mixture untreated portion 12c, a large number of negative electrode leads 17 extending in the direction opposite to the positive electrode lead 16 are integrally formed at equal intervals.

負極合剤12bは、負極活物質と、負極バインダと、増粘剤とからなる。負極合剤12bは、アセチレンブラックなどの負極導電材を有しても良い。負極活物質としては、黒鉛炭素を用いることが好ましい。黒鉛炭素を用いることにより、大容量が要求されるプラグインハイブリッド自動車や電気自動車向けのリチウムイオン二次電池が作製できる。負極合剤12bの形成方法は、負極シート12a上に負極合剤12bが形成される方法であれば制限はない。負極合剤12bを負極シート12aに塗布する方法の例として、負極合剤12bの構成物質の分散溶液を負極シート12a上に塗布する方法が挙げられる。塗布方法の例として、ロール塗工法、スリットダイ塗工法などが挙げられる。   The negative electrode mixture 12b includes a negative electrode active material, a negative electrode binder, and a thickener. The negative electrode mixture 12b may have a negative electrode conductive material such as acetylene black. Graphite carbon is preferably used as the negative electrode active material. By using graphite carbon, a lithium ion secondary battery for a plug-in hybrid vehicle or an electric vehicle requiring a large capacity can be manufactured. The formation method of the negative electrode mixture 12b is not limited as long as the negative electrode mixture 12b is formed on the negative electrode sheet 12a. As an example of a method of applying the negative electrode mixture 12b to the negative electrode sheet 12a, a method of applying a dispersion solution of constituent materials of the negative electrode mixture 12b onto the negative electrode sheet 12a can be mentioned. Examples of the coating method include a roll coating method and a slit die coating method.

負極合剤12bを負極シート12aに塗布する方法の例として、負極合剤12bに分散溶媒としてN−メチル−2−ピロリドンや水を添加し、混練したスラリを、厚さ10μmの圧延銅箔の両面に均一に塗布し、乾燥させた後、裁断する。負極合剤12bの塗布厚さの一例としては片側約40μmである。負極シート12aを裁断する際、負極リード17を一体的に形成する。すべての負極リード17の長さは、ほぼ同じである。   As an example of a method of applying the negative electrode mixture 12b to the negative electrode sheet 12a, N-methyl-2-pyrrolidone or water as a dispersion solvent is added to the negative electrode mixture 12b, and the kneaded slurry is made of a rolled copper foil having a thickness of 10 μm. Apply uniformly on both sides, dry, and then cut. An example of the coating thickness of the negative electrode mixture 12b is about 40 μm on one side. When the negative electrode sheet 12a is cut, the negative electrode lead 17 is integrally formed. All the negative leads 17 have substantially the same length.

第1のセパレータ13および第2のセパレータ14の幅をWS、負極シート12aに形成される負極合剤12bの幅をWC、正極シート11aに形成される正極合剤11bの幅をWAとした場合、下記の式を満足するように形成される。
S>WC>WA(図3参照)
すなわち、正極合剤11bの幅WAよりも、常に、負極合剤12bの幅WCが大きい。これは、リチウムイオン二次電池の場合、正極活物質であるリチウムがイオン化してセパレータを浸透するが、負極側に負極活物質が形成されておらず負極シート12aが露出していると負極シート12aにリチウムが析出し、内部短絡を発生する原因となるからである。
The width of the first separator 13 and the second separator 14 is W S , the width of the negative electrode mixture 12b formed on the negative electrode sheet 12a is W C , and the width of the positive electrode mixture 11b formed on the positive electrode sheet 11a is W A. In this case, it is formed so as to satisfy the following formula.
W S > W C > W A (see FIG. 3)
That is, the width W C of the negative electrode mixture 12b is always larger than the width W A of the positive electrode mixture 11b. This is because in the case of a lithium ion secondary battery, lithium as the positive electrode active material is ionized and penetrates the separator, but the negative electrode sheet is not formed on the negative electrode side and the negative electrode sheet 12a is exposed. This is because lithium is deposited on 12a and causes an internal short circuit.

セパレータ13は、例えば、厚さ40μmのポリエチレン製多孔膜である。
図1および図3において、中空な円筒形状の軸芯15は軸方向(図面の上下方向)の上端部の内面に径大の溝15aが形成され、この溝15aに正極集電部材31が圧入されている。正極集電部材31は、例えば、アルミニウムにより形成され、円盤状の基部31a、この基部31aの内周部において軸芯15側に向かって突出し、軸芯15の内面に圧入される下部筒部31b、および外周縁において上蓋3側に突き出す上部筒部31cを有する。正極集電部材31の基部31aには、電池内部で発生するガスを放出するための開口部31d(図2参照)が形成されている。
The separator 13 is, for example, a polyethylene porous film having a thickness of 40 μm.
1 and 3, a hollow cylindrical shaft core 15 is formed with a large-diameter groove 15a on the inner surface of the upper end portion in the axial direction (vertical direction in the drawing), and a positive current collecting member 31 is press-fitted into the groove 15a. Has been. The positive electrode current collecting member 31 is formed of, for example, aluminum, and has a disk-like base portion 31a, a lower cylindrical portion 31b that protrudes toward the shaft core 15 side at the inner peripheral portion of the base portion 31a and is press-fitted into the inner surface of the shaft core 15. And an upper cylindrical portion 31c protruding toward the upper lid 3 at the outer peripheral edge. An opening 31d (see FIG. 2) for discharging a gas generated inside the battery is formed in the base 31a of the positive electrode current collecting member 31.

正極シート11aの正極リード16は、すべて、正極集電部材31の上部筒部31cに溶接される。この場合、図2に図示されるように、正極リード16は、正極集電部材31の上部筒部31c上に重なり合って接合される。各正極リード16は大変薄いため、1つでは大電流を取りだすことができない。このため、軸芯15への巻き始めから巻き終わりまでの全長に亘り、多数の正極リード16が所定間隔に形成されている。   All of the positive leads 16 of the positive electrode sheet 11 a are welded to the upper cylindrical portion 31 c of the positive current collector 31. In this case, as shown in FIG. 2, the positive electrode lead 16 is overlapped and bonded onto the upper cylindrical portion 31 c of the positive electrode current collecting member 31. Since each positive electrode lead 16 is very thin, a large current cannot be taken out by one. Therefore, a large number of positive leads 16 are formed at predetermined intervals over the entire length from the start to the end of winding around the shaft core 15.

正極集電部材31は、電解液によって酸化されるので、アルミニウムで形成することにより信頼性を向上することができる。アルミニウムは、なんらかの加工により表面が表出すると、直ちに、表面に酸化アルミウム皮膜が形成され、この酸化アルミニウム皮膜により、電解液による酸化を防止することができる。
また、正極集電部材31をアルミニウムで形成することにより、正極シート11aの正極リード16を超音波溶接またはスポット溶接等により溶接することが可能となる。
Since the positive electrode current collecting member 31 is oxidized by the electrolytic solution, the reliability can be improved by forming it with aluminum. As soon as the surface of aluminum is exposed by some processing, an aluminum oxide film is formed on the surface, and this aluminum oxide film can prevent oxidation by the electrolytic solution.
Moreover, by forming the positive electrode current collecting member 31 from aluminum, the positive electrode lead 16 of the positive electrode sheet 11a can be welded by ultrasonic welding, spot welding, or the like.

軸芯15の下端部の外周には、外径が径小とされた段部15bが形成され、この段部15bに負極集電部材21が圧入されて固定されている。負極集電部材21は、例えば、銅により形成され、円盤状の基部21aに軸芯15の段部15bに圧入される開口部21bが形成され、外周縁に、電池容器2の底部側に向かって突き出す外周筒部21cが形成されている。
負極シート12aの負極リード17は、すべて、負極集電部材21の外周筒部21cに超音波溶接等により溶接される。各負極リード17は大変薄いため、大電流を取りだすために、軸芯15への巻き始めから巻き終わりまで全長にわたり、所定間隔で多数形成されている。
On the outer periphery of the lower end portion of the shaft core 15, a step portion 15b having a small outer diameter is formed, and the negative electrode current collector 21 is press-fitted and fixed to the step portion 15b. The negative electrode current collecting member 21 is formed of, for example, copper, and an opening 21b that is press-fitted into the step portion 15b of the shaft core 15 is formed in a disk-shaped base portion 21a. An outer peripheral cylindrical portion 21c that protrudes out is formed.
All of the negative electrode leads 17 of the negative electrode sheet 12a are welded to the outer peripheral cylindrical portion 21c of the negative electrode current collecting member 21 by ultrasonic welding or the like. Since each negative electrode lead 17 is very thin, a large number of negative leads 17 are formed at predetermined intervals over the entire length from the start of winding to the shaft core 15 to take out a large current.

負極集電部材21の外周筒部21cの外周には、負極シート12aの負極リード17およびリング状の押え部材22が溶接されている。多数の負極リード17は、負極集電部材21の外周筒部21cの外周に密着させておき、負極リード17の外周に押え部材22を巻き付けて仮固定し、この状態で溶接される。
負極集電部材21の下面には、銅製の負極通電リード23が溶接されている。
負極通電リード23は、電池容器2の底部において、電池容器2に溶接されている。電池容器2は、例えば、0.5mmの厚さの炭素鋼で形成され、表面にニッケルメッキが施されている。このような材料を用いることにより、負極通電リード23は、電池容器2に抵抗溶接等により溶接することができる。
The negative electrode lead 17 of the negative electrode sheet 12a and the ring-shaped pressing member 22 are welded to the outer periphery of the outer peripheral cylindrical portion 21c of the negative electrode current collecting member 21. A number of the negative electrode leads 17 are brought into close contact with the outer periphery of the outer peripheral cylindrical portion 21c of the negative electrode current collecting member 21, and the holding member 22 is wound around the outer periphery of the negative electrode lead 17 to be temporarily fixed, and are welded in this state.
A negative electrode conducting lead 23 made of copper is welded to the lower surface of the negative electrode current collecting member 21.
The negative electrode conducting lead 23 is welded to the battery container 2 at the bottom of the battery container 2. The battery container 2 is formed of, for example, carbon steel having a thickness of 0.5 mm, and the surface thereof is plated with nickel. By using such a material, the negative electrode energizing lead 23 can be welded to the battery container 2 by resistance welding or the like.

正極集電部材31の上部筒部31cの外周には、正極シート11aの正極リード16およびリング状の押え部材32が溶接されている。多数の正極リード16は、正極集電部材31の上部筒部31cの外周に密着させておき、正極リード16の外周に押え部材32を巻き付けて仮固定し、この状態で溶接される。
多数の正極リード16が正極集電部材31に溶接され、多数の負極リード17が負極集電部材21に溶接されることにより、正極集電部材31、負極集電部材21および電極群10が一体的にユニット化された発電ユニット20が構成される(図2参照)。但し、図2においては、図示の都合上、負極集電部材21、押え部材22および負極通電リード23は発電ユニット20から分離して図示されている。
The positive electrode lead 16 of the positive electrode sheet 11 a and the ring-shaped pressing member 32 are welded to the outer periphery of the upper cylindrical portion 31 c of the positive electrode current collecting member 31. A number of the positive leads 16 are brought into close contact with the outer periphery of the upper cylindrical portion 31 c of the positive current collecting member 31, and the pressing member 32 is wound around the outer periphery of the positive lead 16 and temporarily fixed, and is welded in this state.
A large number of positive electrode leads 16 are welded to the positive electrode current collecting member 31, and a large number of negative electrode leads 17 are welded to the negative electrode current collecting member 21, whereby the positive electrode current collecting member 31, the negative electrode current collecting member 21 and the electrode group 10 are integrated. A unitized power generation unit 20 is configured (see FIG. 2). However, in FIG. 2, for the convenience of illustration, the negative electrode current collecting member 21, the pressing member 22, and the negative electrode energizing lead 23 are illustrated separately from the power generation unit 20.

また、正極集電部材31の基部31aの上面には、複数のアルミニウム箔が積層されて構成されたフレキシブルな第1の接続部材33が、その一部を溶接されて接合されている。第1の接続部材33は、複数枚のアルミニウム箔を積層して一体化することにより、大電流を流すことが可能とされ、且つ、フレキシブル性を付与されている。つまり、大電流を流すには接続部材の厚さを大きくする必要があるが、1枚の金属板で形成すると剛性が大きくなり、フレキシブル性が損なわれる。そこで、板厚の小さな多数のアルミニウム箔を積層してフレキシブル性を持たせている。接続部材33の厚さは、例えば、0.5mm程度であり、厚さ0.1mmのアルミニウム箔を5枚積層して形成される。   In addition, a flexible first connecting member 33 formed by laminating a plurality of aluminum foils is welded and joined to the upper surface of the base portion 31a of the positive electrode current collecting member 31. The first connecting member 33 can flow a large current by laminating and integrating a plurality of aluminum foils, and is provided with flexibility. In other words, it is necessary to increase the thickness of the connecting member in order to pass a large current, but if it is formed of a single metal plate, the rigidity increases and the flexibility is impaired. Therefore, a large number of aluminum foils having a small thickness are laminated to give flexibility. The connecting member 33 has a thickness of, for example, about 0.5 mm, and is formed by stacking five aluminum foils having a thickness of 0.1 mm.

正極集電部材31の上部筒部31c上には、円形の開口部41aを有する絶縁性樹脂材料からなるリング状の絶縁板41が載置されている。
絶縁板41は、開口部41a(図2参照)と下方に突出す側部41bを有している。絶縁材41の開口部41a内には接続板35が嵌合されている。接続板35の下面には、フレキシブルな第2の接続部材34が、その一部が接続板35に溶接されて固定されている。第2の接続部材34は、多数のアルミニウム箔を積層して一体化することにより、大電流を流すことが可能とされ、且つ、フレキシブル性を付与されている。
On the upper cylinder part 31c of the positive electrode current collecting member 31, a ring-shaped insulating plate 41 made of an insulating resin material having a circular opening 41a is placed.
The insulating plate 41 has an opening 41a (see FIG. 2) and a side portion 41b protruding downward. A connection plate 35 is fitted in the opening 41 a of the insulating material 41. A flexible second connection member 34 is fixed to the lower surface of the connection plate 35 by being welded to the connection plate 35. The second connecting member 34 can flow a large current by laminating and integrating a large number of aluminum foils, and is provided with flexibility.

第1の接続部材33と第2の接続部材34は、電池容器2内に非水電解液を注入する前は、図2に図示されるように、それぞれ、溶接により一端側が固定されているに対し、他端側が開放端部となっている。非水電解液を注入した後は、図1に図示されるように、第1の接続部材33と第2の接続部材34の開放端部同士が溶接される。   The first connecting member 33 and the second connecting member 34 are fixed at one end side by welding as shown in FIG. 2 before injecting the nonaqueous electrolyte into the battery container 2. On the other hand, the other end side is an open end. After injecting the non-aqueous electrolyte, the open ends of the first connecting member 33 and the second connecting member 34 are welded as shown in FIG.

接続板35は、アルミニウム合金で形成され、中央部を除くほぼ全体が均一でかつ、中央側が少々低い位置に撓んだ、ほぼ皿形状を有している。接続板35の厚さは、例えば、1mm程度である。接続板35の中心には、薄肉でドーム形状に形成された突起部35aが形成されており、突起部35aの周囲には、複数の開口部35b(図2参照))が形成されている。開口部35bは、電池内部に発生するガスを放出する機能も有している。また、接続板35には、第1の接続部材33と第2の接続部材34を溶接するための開口部36が形成されている。   The connection plate 35 is formed of an aluminum alloy, and has a substantially dish shape that is substantially uniform except for the central portion and is bent at a slightly lower position on the central side. The thickness of the connection plate 35 is, for example, about 1 mm. At the center of the connecting plate 35, a thin dome-shaped projection 35a is formed, and a plurality of openings 35b (see FIG. 2) are formed around the projection 35a. The opening 35b also has a function of releasing gas generated inside the battery. The connection plate 35 has an opening 36 for welding the first connection member 33 and the second connection member 34.

接続板35の突起部35aはダイアフラム37の中央部の底面に抵抗溶接または摩擦拡散接合により接合されている。ダイアフラム37はアルミニウム合金で形成され、ダイアフラム37の中心部を中心とする円形の切込み37aを有する。切込み37aはプレスにより上面側をV字形状に押し潰して、残部を薄肉にしたものである。ダイアフラム37は、電池の安全性確保のために設けられており、電池の内圧が上昇すると、第1段階として、上方に反り、接続板35の突起部35aとの接合を剥離して接続板35から離間し、接続板35との導通を絶つ。第2段階として、それでも内圧が上昇する場合は切込み37aにおいて開裂し、内部のガスを放出する機能を有する。   The protrusion 35 a of the connection plate 35 is joined to the bottom surface of the center portion of the diaphragm 37 by resistance welding or friction diffusion bonding. The diaphragm 37 is formed of an aluminum alloy, and has a circular cut 37 a centering on the center of the diaphragm 37. The cut 37a is formed by crushing the upper surface side into a V shape by pressing and thinning the remainder. The diaphragm 37 is provided for ensuring the safety of the battery. When the internal pressure of the battery rises, as a first stage, the diaphragm 37 warps upward, peels off the joint with the protruding portion 35a of the connection plate 35, and connects the connection plate 35. The connection with the connection plate 35 is cut off. As a second stage, when the internal pressure still rises, it has a function of cleaving at the cut 37a and releasing the internal gas.

ダイアフラム37は周縁部において上蓋3の周縁部を固定している。ダイアフラム37は図2に図示されるように、当初、周縁部に上蓋3側に向かって垂直に起立する側部37bを有している。この側部37b内に上蓋3を収容し、かしめ加工により、側部37bを上蓋3の上面側に屈曲して固定する。
上蓋3は、炭素鋼等の鉄で形成してニッケルめっきが施されており、ダイアフラム37に接触する円盤状の周縁部3aとこの周縁部3aから上方に突出す有頭無底の筒部3bを有するハット型を有する。筒部3bには複数の開口部3cが形成されている。この開口部3cは、電池内部に発生するガス圧によりダイアフラム37が開裂した際、ガスを電池外部に放出するためのものである。
なお、上蓋3が鉄で形成されている場合には、別の円筒型二次電池と直列に接合する際、鉄で形成された別の円筒型二次電池とスポット溶接により接合することが可能である。
The diaphragm 37 fixes the peripheral portion of the upper lid 3 at the peripheral portion. As shown in FIG. 2, the diaphragm 37 initially has a side portion 37 b erected vertically toward the upper lid 3 side at the peripheral portion. The upper lid 3 is accommodated in the side portion 37b, and the side portion 37b is bent and fixed to the upper surface side of the upper lid 3 by caulking.
The upper lid 3 is made of iron such as carbon steel and is nickel-plated. The upper lid 3 is a disc-shaped peripheral edge 3a that contacts the diaphragm 37, and a headless bottomless cylinder 3b that protrudes upward from the peripheral edge 3a. Having a hat shape. A plurality of openings 3c are formed in the cylindrical portion 3b. The opening 3c is for releasing gas to the outside of the battery when the diaphragm 37 is cleaved by the gas pressure generated inside the battery.
When the upper lid 3 is made of iron, it can be joined to another cylindrical secondary battery made of iron by spot welding when joining in series with another cylindrical secondary battery. It is.

ダイアフラム37の側部37bと周縁部を覆ってガスケット43が設けられている。ガスケット43は、当初、図2に図示されるように、リング状の基部43aの周側縁に、上部方向に向けてほぼ垂直に起立して形成された外周壁部43bと、内周側に、基部43aから下方に向けてほぼ垂直に垂下して形成された筒部43cとを有する形状を有している。
そして、詳細は後述するが、プレス等により、電池容器2と共にガスケット43の外周壁部43bを折曲して基部43aと外周壁部43bにより、ダイアフラム37と上蓋3を軸方向に圧接するようにかしめ加工される。これにより、上蓋3とダイアフラム37とがガスケット43を介して電池容器2に固定される。
A gasket 43 is provided so as to cover the side portion 37 b and the peripheral edge portion of the diaphragm 37. As shown in FIG. 2, the gasket 43 is initially formed with an outer peripheral wall portion 43 b erected substantially vertically toward the upper direction on the peripheral edge of the ring-shaped base portion 43 a, and on the inner peripheral side. , And a cylindrical portion 43c formed to hang substantially vertically downward from the base portion 43a.
As will be described in detail later, the outer peripheral wall 43b of the gasket 43 is bent together with the battery container 2 by a press or the like, and the diaphragm 37 and the upper lid 3 are pressed in the axial direction by the base 43a and the outer peripheral wall 43b. It is caulked. Thereby, the upper lid 3 and the diaphragm 37 are fixed to the battery container 2 via the gasket 43.

電池容器2の内部には、非水電解液が所定量注入されている。非水電解液の一例としては、リチウム塩がカーボネート系溶媒に溶解した溶液を用いることが好ましい。リチウム塩の例として、フッ化リン酸リチウム(LiPF6)、フッ化ホウ酸リチウム(LiBF4)、などが挙げられる。また、カーボネート系溶媒の例として、エチレンカーボネート(EC)、ジメチルカーボネート(DMC)、プロピレンカーボネート(PC)、メチルエチルカーボネート(MEC)、或いは上記溶媒の1種類以上から選ばれる溶媒を混合したもの、が挙げられる。   A predetermined amount of non-aqueous electrolyte is injected into the battery container 2. As an example of the non-aqueous electrolyte, it is preferable to use a solution in which a lithium salt is dissolved in a carbonate solvent. Examples of the lithium salt include lithium fluorophosphate (LiPF6), lithium fluoroborate (LiBF4), and the like. Examples of carbonate solvents include ethylene carbonate (EC), dimethyl carbonate (DMC), propylene carbonate (PC), methyl ethyl carbonate (MEC), or a mixture of solvents selected from one or more of the above solvents, Is mentioned.

図4は、図1に図示された電極群と正極集電部材との接合状態を示し、本発明の要部に係る拡大断面図である。また、図5は、図4に図示された電極群の正極シートとセパレータの拡大平面図である。
上述した如く、正極電極11に形成された正極リード16は、正極集電部材31の上部筒部31cの外周に超音波溶接などにより溶接される。この場合、従来の構造では、正極リード16’が正極集電部材31側に引っ張られ、二点鎖線に図示されるように、正極リード16’の部位側が正極集電部材31側に傾斜した状態で正極集電部材31に溶接される。このため、正極リード16’と正極リード16’に隣接する外側の第2のセパレータ14との間に、大きな隙間Gが生じる。ここで、正極集電部材31の中心側が軸芯15側であるので、正極集電部材31側を内側、正極集電部材31側と反対側を外側という。
FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view according to a main part of the present invention, showing a joined state of the electrode group and the positive electrode current collector shown in FIG. FIG. 5 is an enlarged plan view of the positive electrode sheet and the separator of the electrode group shown in FIG.
As described above, the positive electrode lead 16 formed on the positive electrode 11 is welded to the outer periphery of the upper cylindrical portion 31 c of the positive electrode current collecting member 31 by ultrasonic welding or the like. In this case, in the conventional structure, the positive electrode lead 16 ′ is pulled toward the positive electrode current collecting member 31, and the portion side of the positive electrode lead 16 ′ is inclined toward the positive electrode current collecting member 31 side as shown by the two-dot chain line. To the positive electrode current collecting member 31. For this reason, a large gap G is generated between the positive electrode lead 16 ′ and the outer second separator 14 adjacent to the positive electrode lead 16 ′. Here, since the center side of the positive electrode current collecting member 31 is the shaft core 15 side, the positive electrode current collecting member 31 side is referred to as an inner side, and the opposite side to the positive electrode current collecting member 31 side is referred to as an outer side.

ところで、電池容器2の内部に注入された非水電解液中には、多数の微小な導電性の異物が混在している。このような異物は、正極シート11および負極シート12の作製工程、電池容器2の加工工程、正極リード16の正極集電部材31への溶接工程等において発生し、非水電解液中に混入する。そして、従来の構造の如く、正極リード16’と外側の隣接する第2のセパレータ14との間に大きな隙間Gが生じると、この隙間Gから上記各工程で発生し、非水電解液中に混入した異物が正極電極11と第2のセパレータ14との間に入り込む。正極電極11と負極電極12間には、所定の電位、例えば4.1Vがかかっているため、正極電極11と第2のセパレータ14との間に入り込んだ異物はイオン化され、セパレータを浸透して負極電極12側に流れる。そして、負極電極12で成長して析出し、堆積されていく。この堆積物により、正極と負極が短絡する現象が生じる。   By the way, in the non-aqueous electrolyte injected into the battery container 2, a large number of minute conductive foreign matters are mixed. Such foreign matter is generated in the manufacturing process of the positive electrode sheet 11 and the negative electrode sheet 12, the processing process of the battery container 2, the welding process of the positive electrode lead 16 to the positive electrode current collecting member 31, and is mixed in the non-aqueous electrolyte. . When a large gap G is generated between the positive electrode lead 16 ′ and the adjacent second separator 14 on the outside as in the conventional structure, the gap G is generated in each step and is generated in the non-aqueous electrolyte. The mixed foreign matter enters between the positive electrode 11 and the second separator 14. Since a predetermined potential, for example, 4.1 V, is applied between the positive electrode 11 and the negative electrode 12, foreign matter that has entered between the positive electrode 11 and the second separator 14 is ionized and penetrates the separator. It flows to the negative electrode 12 side. Then, it grows and deposits on the negative electrode 12 and is deposited. This deposit causes a phenomenon in which the positive electrode and the negative electrode are short-circuited.

そこで、本発明の円筒型二次電池においては、正極リード16に隣接する内側の第1のセパレータ13における、正極電極11に対面する側の正極リード16に対応する側縁の長手方向に沿って、異物が正極リード16と第2のセパレータ14の間に入り込むのを防止するための絶縁層18が形成されている。この絶縁層18は、図5に図示されるように、正極リード16に対応する箇所に正極リード16より僅かに幅広に形成したものである。   Therefore, in the cylindrical secondary battery of the present invention, along the longitudinal direction of the side edge corresponding to the positive electrode lead 16 on the side facing the positive electrode 11 in the inner first separator 13 adjacent to the positive electrode lead 16. An insulating layer 18 is formed to prevent foreign matter from entering between the positive electrode lead 16 and the second separator 14. As shown in FIG. 5, the insulating layer 18 is formed slightly wider than the positive electrode lead 16 at a location corresponding to the positive electrode lead 16.

このように、本発明の円筒型二次電池において、正極リード16の内側に隣接して配置された第1のセパレータ13には、正極リード16に対面する側における正極リード16と対向する位置に、絶縁層18が形成されている。このため、図4に図示されるように、正極リード16が絶縁層18に当接し、正極リード16の根元部分が内側に傾斜することがない。正極リード16の根元部分が内側に傾斜しないので、正極リード16が形成された部分の正極シート11aと第2のセパレータ14との間に大きな隙間が生じることがない。よって、正極シート11aと第2のセパレータ14との間から異物が入り込むのを防止することができる。   As described above, in the cylindrical secondary battery of the present invention, the first separator 13 disposed adjacent to the inside of the positive electrode lead 16 has a position facing the positive electrode lead 16 on the side facing the positive electrode lead 16. An insulating layer 18 is formed. Therefore, as shown in FIG. 4, the positive electrode lead 16 does not contact the insulating layer 18, and the root portion of the positive electrode lead 16 does not incline inward. Since the base portion of the positive electrode lead 16 is not inclined inward, a large gap does not occur between the positive electrode sheet 11 a and the second separator 14 in the portion where the positive electrode lead 16 is formed. Therefore, it is possible to prevent foreign matter from entering between the positive electrode sheet 11a and the second separator 14.

この場合、各絶縁層18は、正極リード16間に対応する部分では分離された非連続状に形成される。このように、各絶縁層18を正極リード16間に対応する部分で分離して形成することにより、正極電極11等を軸芯15の周囲に捲回して電極群10を作製する際、絶縁層18の厚さが捲回の障害となることがないので、電極群10を形成しやすくなる。   In this case, each insulating layer 18 is formed in a discontinuous state separated in a portion corresponding to between the positive electrode leads 16. Thus, by forming the insulating layers 18 separately at the portions corresponding to between the positive electrode leads 16, when the electrode group 10 is manufactured by winding the positive electrode 11 or the like around the shaft core 15, the insulating layer Since the thickness 18 does not hinder winding, the electrode group 10 can be easily formed.

絶縁層18は、例えばポリエチレン等の樹脂材料で形成することができる。有機樹脂材料に限らず無機材料でもよい。不織布であっても織布であってもよい。また、多孔膜であってもよい。
絶縁層18の厚さは、正極合剤11bの厚さと同一か、またはそれ以下とすることが望ましい。絶縁層18の厚さが正極合剤11bの厚さよりも厚いと、正極リード16が正極集電部材31に溶接された状態で、正極リード16が逆方向に傾斜する等、変形をするので、内部応力が増大し、正極リード16の強度を確保する上で好ましくない。
The insulating layer 18 can be formed of a resin material such as polyethylene. Not only organic resin materials but also inorganic materials may be used. It may be a non-woven fabric or a woven fabric. Moreover, a porous film may be sufficient.
The thickness of the insulating layer 18 is desirably equal to or less than the thickness of the positive electrode mixture 11b. If the thickness of the insulating layer 18 is greater than the thickness of the positive electrode mixture 11b, the positive electrode lead 16 is deformed, for example, tilted in the opposite direction while the positive electrode lead 16 is welded to the positive electrode current collector 31. The internal stress increases, which is not preferable for securing the strength of the positive electrode lead 16.

図6は、絶縁層18の形成方法の一例を示す斜視図である。絶縁層18は、リボン51に所定間隔に配列されて形成されている。絶縁層18のピッチは、正極リード16のピッチと同一である。リボン51は、繰出しローラ61から繰り出され加熱ローラ52を介して巻取りローラ62に巻き付けられている。第1のセパレータ13は案内ローラ64および65に案内されて図6のA方向に移送される。   FIG. 6 is a perspective view showing an example of a method for forming the insulating layer 18. The insulating layer 18 is formed on the ribbon 51 at a predetermined interval. The pitch of the insulating layer 18 is the same as the pitch of the positive electrode lead 16. The ribbon 51 is fed from the feeding roller 61 and wound around the winding roller 62 via the heating roller 52. The first separator 13 is guided by the guide rollers 64 and 65 and transferred in the direction A in FIG.

加熱ローラ52および案内ローラ65により第1のセパレータ13および絶縁層18が形成されたリボン51を加圧加熱しながらA方向に移送する。これにより、リボン51に形成された絶縁層18が第1のセパレータ13に転写される。絶縁層18が転写された第1のセパレータ13は、図示しない巻取りローラに巻き取られる。絶縁層18が第1のセパレータ13に転写された後、リボン51は、巻取りローラ62により巻き取られる。   The ribbon 51 on which the first separator 13 and the insulating layer 18 are formed by the heating roller 52 and the guide roller 65 is transferred in the A direction while being heated under pressure. As a result, the insulating layer 18 formed on the ribbon 51 is transferred to the first separator 13. The first separator 13 to which the insulating layer 18 has been transferred is wound around a winding roller (not shown). After the insulating layer 18 is transferred to the first separator 13, the ribbon 51 is taken up by the take-up roller 62.

上記において、リボン51の全面に絶縁層18を形成しておき、加熱ローラ52を、加熱圧着部が突き出した形状を有し、且つ、加熱圧着部間の寸法が正極リード16間の寸法とされた構造のものとしてもよい。このような加熱ローラを用いれば、リボン51の全面に形成された絶縁層18は、正極リード16に対応する部分のみが正極リード16のピッチと同一のピッチで第1のセパレータ13に転写される。   In the above, the insulating layer 18 is formed on the entire surface of the ribbon 51, the heating roller 52 has a shape in which the thermocompression bonding part protrudes, and the dimension between the thermocompression bonding parts is the dimension between the positive electrode leads 16. It may be of a different structure. If such a heating roller is used, only the portion of the insulating layer 18 formed on the entire surface of the ribbon 51 corresponding to the positive electrode lead 16 is transferred to the first separator 13 at the same pitch as that of the positive electrode lead 16. .

図7は、上記のようにして形成された絶縁層18を有する第1のセパレータ13を用いて電極群10を形成する方法の一例を示す斜視図である。
図7において、軸芯15の外側から内側に向かって、正極電極11、第1のセパレータ13、負極電極12および第2のセパレータ14の順に積層され、案内ローラ66に案内されて軸芯15に捲回される。
FIG. 7 is a perspective view showing an example of a method for forming the electrode group 10 using the first separator 13 having the insulating layer 18 formed as described above.
In FIG. 7, the positive electrode 11, the first separator 13, the negative electrode 12, and the second separator 14 are laminated in this order from the outer side to the inner side of the shaft core 15, and guided to the shaft core 15 by the guide roller 66. Be beaten.

図7には図示されていないが、上述した如く、正極電極11は正極シート11aと、正極シート11aの両面に形成された正極合剤11bを含んでいる。正極シート11aには正極リード16が一体に形成されている。また、負極リード12は負極シート12aと、負極シート12aの両面に形成された負極合剤12bが形成されている。負極シート12aには負極リード17が一体に形成されている。   Although not shown in FIG. 7, as described above, the positive electrode 11 includes the positive electrode sheet 11a and the positive electrode mixture 11b formed on both surfaces of the positive electrode sheet 11a. A positive electrode lead 16 is integrally formed on the positive electrode sheet 11a. The negative electrode lead 12 is formed with a negative electrode sheet 12a and a negative electrode mixture 12b formed on both surfaces of the negative electrode sheet 12a. A negative electrode lead 17 is integrally formed on the negative electrode sheet 12a.

軸芯15は、軸方向に形成された中空部に嵌入された回転軸67により図7における反時計方向に回転される。この軸芯15の回転に伴い、案内ローラ66に案内されて第1のセパレータ13、正極電極11、第2のセパレータ14、負極電極12が軸芯15に捲回される。
この場合、第1のセパレータ13は、絶縁層18が形成された面を正極シート11a側に向け、絶縁層18が正極リード16に対応する箇所に位置決めされた状態で軸芯15に捲回される。
The shaft core 15 is rotated counterclockwise in FIG. 7 by a rotating shaft 67 fitted in a hollow portion formed in the axial direction. As the shaft core 15 rotates, the first separator 13, the positive electrode 11, the second separator 14, and the negative electrode 12 are wound around the shaft core 15 by being guided by the guide roller 66.
In this case, the first separator 13 is wound around the shaft core 15 with the surface on which the insulating layer 18 is formed facing the positive electrode sheet 11 a and the insulating layer 18 being positioned at a position corresponding to the positive electrode lead 16. The

なお、図7においては、第2のセパレータ14が最も軸芯15側に近接して図示されているが、これは、正極シート11と第1のセパレータ13との位置関係を明確に図示するための都合である。実際は、図3および図4に図示される如く、第2のセパレータ14の内側に正極電極11、そのさらに内側に第1のセパレータ13が積層されており、第1のセパレータ13が最も内側に配置されている。
次に、上記構成の円筒型二次電池の製造方法の一例を説明する。
In FIG. 7, the second separator 14 is illustrated closest to the shaft core 15 side, but this is to clearly illustrate the positional relationship between the positive electrode sheet 11 and the first separator 13. It is convenient. Actually, as shown in FIGS. 3 and 4, the positive electrode 11 is laminated on the inner side of the second separator 14, and the first separator 13 is further laminated on the inner side, and the first separator 13 is arranged on the innermost side. Has been.
Next, an example of a method for manufacturing the cylindrical secondary battery having the above configuration will be described.

−円筒型二次電池の製造方法−
正極シート11aの両面に、正極合剤11bおよび正極合剤未処理部11cが形成され、また、多数の正極リード16が正極シート11aに一体に形成された正極電極11を作製する。また、負極シート12aの両面に負極合剤12bおよび負極処理部12cが形成され、多数の負極リード17が負極シート12aに一体に形成された負極電極12を作製する。
-Manufacturing method of cylindrical secondary battery-
A positive electrode 11 is produced in which a positive electrode mixture 11b and a positive electrode mixture untreated portion 11c are formed on both surfaces of the positive electrode sheet 11a, and a large number of positive electrode leads 16 are integrally formed on the positive electrode sheet 11a. Moreover, the negative electrode mixture 12b and the negative electrode process part 12c are formed in both surfaces of the negative electrode sheet 12a, and the negative electrode 12 by which many negative electrode leads 17 were integrally formed in the negative electrode sheet 12a is produced.

また、第1のセパレータ13と第2のセパレータ14を準備する。この際、図6に図示されるように、第1のセパレータ13に、正極リード16のピッチと同一のピッチで、正極リード16の幅よりも少し幅広い絶縁層18を形成する。
そして、第1のセパレータ13および第2のセパレータ14の最も内側の側縁部を軸芯15に溶接する。次に、第1のセパレータ13と第2のセパレータ14を軸芯15に1〜数周捲回し、次に、図7に図示するように、第2のセパレータ14と第1のセパレータ13との間に負極電極12を挟み、所定角度、軸芯15を捲回する。次に、第1のセパレータ13と第2のセパレータ14との間に正極電極11を挟む。そして、この状態で、所定の巻数分、捲回して電極群10を作製する。
Moreover, the 1st separator 13 and the 2nd separator 14 are prepared. At this time, as shown in FIG. 6, an insulating layer 18 is formed on the first separator 13 with the same pitch as that of the positive electrode lead 16 and slightly wider than the width of the positive electrode lead 16.
Then, the innermost side edge portions of the first separator 13 and the second separator 14 are welded to the shaft core 15. Next, the first separator 13 and the second separator 14 are wound around the shaft 15 one to several times, and then, as shown in FIG. 7, the second separator 14 and the first separator 13 The negative electrode 12 is sandwiched therebetween, and the shaft core 15 is wound at a predetermined angle. Next, the positive electrode 11 is sandwiched between the first separator 13 and the second separator 14. In this state, the electrode group 10 is manufactured by winding a predetermined number of turns.

この電極群10の軸芯15の下部に負極集電部材21を取り付ける。負極集電部材21の取り付けは、負極集電部材21の開口部21bを軸芯15の下端部に設けられた段部15bに嵌入して行う。次に、負極集電部材21の外周筒部21cの外周の全周囲に亘り、負極リード17をほぼ均等に配分して密着し、負極リード17の外周に押え部材22を巻き付ける。そして、超音波溶接等により、負極集電部材21に負極リード17および押え部材22を溶接する。次に、軸芯15の下端面と負極集電部材21とに跨る負極通電リード23を負極集電部材21に溶接する。   A negative electrode current collecting member 21 is attached to the lower portion of the shaft core 15 of the electrode group 10. The negative current collector 21 is attached by fitting the opening 21 b of the negative current collector 21 into a step portion 15 b provided at the lower end of the shaft 15. Next, the negative electrode lead 17 is distributed almost uniformly around the entire outer periphery of the outer peripheral cylindrical portion 21 c of the negative electrode current collecting member 21, and the pressing member 22 is wound around the outer periphery of the negative electrode lead 17. Then, the negative electrode lead 17 and the pressing member 22 are welded to the negative electrode current collecting member 21 by ultrasonic welding or the like. Next, the negative electrode energizing lead 23 straddling the lower end surface of the shaft core 15 and the negative electrode current collecting member 21 is welded to the negative electrode current collecting member 21.

次に、正極集電部材31の基部31aに第1の接続部材33の一端部を、例えば超音波溶接等により溶接する。次に、第1の接続部材33が溶接された正極集電部材31の下部筒部31bを軸芯15の上端側に設けられた溝15aに嵌合する。この状態で、正極集電部材31の上部筒部31cの外周の全周囲に亘り、正極リード16をほぼ均等に配分して密着し、正極16の外周に押え部材32を巻き付ける。そして、超音波溶接等により、正極集電部材31に正極リード16および押え部材32を溶接する。このようにして、図2に図示される発電ユニット20が作製される。   Next, one end of the first connecting member 33 is welded to the base 31a of the positive electrode current collecting member 31 by, for example, ultrasonic welding. Next, the lower cylindrical portion 31 b of the positive electrode current collecting member 31 to which the first connecting member 33 is welded is fitted into a groove 15 a provided on the upper end side of the shaft core 15. In this state, the positive electrode lead 16 is distributed almost uniformly around the entire periphery of the upper cylindrical portion 31 c of the positive electrode current collecting member 31, and the pressing member 32 is wound around the outer periphery of the positive electrode 16. Then, the positive electrode lead 16 and the pressing member 32 are welded to the positive electrode current collecting member 31 by ultrasonic welding or the like. In this way, the power generation unit 20 illustrated in FIG. 2 is produced.

次に、発電ユニット20を収容可能なサイズを有する金属製の有底円筒部材に、上述の工程を経て作製された発電ユニット20を収容する。有底円筒部材は、電池容器2となるものである。以下において、説明を簡素にして明瞭にするために、この有底円筒部材を電池容器2として説明する。
電池容器2内に収納した発電ユニット20の負極通電リード22を、電池容器2に抵抗溶接等により溶接する。この場合、図示はしないが、電池容器2の外部から、軸芯15の中空軸に電極棒を挿通し、電極棒により負極通電リード23を電池容器2の底部に押し付けて溶接する。次に、電池容器2の上端部側の一部を絞り加工して内方に突出し、外面にほぼV字状の溝2aを形成する。
電池容器2の溝2aは、発電ユニット20の上端部、換言すれば、正極集電部材31の上端部近傍に位置するように形成する。
Next, the power generation unit 20 produced through the above-described steps is accommodated in a metal bottomed cylindrical member having a size that can accommodate the power generation unit 20. The bottomed cylindrical member is the battery container 2. Hereinafter, in order to simplify and clarify the description, this bottomed cylindrical member will be described as the battery container 2.
The negative electrode conducting lead 22 of the power generation unit 20 housed in the battery container 2 is welded to the battery container 2 by resistance welding or the like. In this case, although not shown, the electrode rod is inserted into the hollow shaft of the shaft core 15 from the outside of the battery case 2, and the negative electrode conducting lead 23 is pressed against the bottom of the battery case 2 by the electrode rod and welded. Next, a part of the upper end portion side of the battery container 2 is drawn and protrudes inward to form a substantially V-shaped groove 2a on the outer surface.
The groove 2 a of the battery container 2 is formed so as to be positioned in the upper end portion of the power generation unit 20, in other words, in the vicinity of the upper end portion of the positive electrode current collecting member 31.

次に、発電ユニット20が収容された電池容器2の内部に、非水電解液を所定量注入する。非水電解液を注入する際、第1の接続部材33は、注入の邪魔とならない位置に曲げておく。また、非水電解液の注入が終わった後は変形させて、その開放端部が接続板35の開口部36に対応する位置に配置する。   Next, a predetermined amount of non-aqueous electrolyte is injected into the battery container 2 in which the power generation unit 20 is accommodated. When injecting the non-aqueous electrolyte, the first connecting member 33 is bent to a position that does not obstruct the injection. Further, after the injection of the non-aqueous electrolyte is completed, the non-aqueous electrolyte is deformed and the open end portion is disposed at a position corresponding to the opening 36 of the connection plate 35.

一方、ダイアフラム37に上蓋3を固定しておく。ダイアフラム37と上蓋3との固定は、かしめ等により行う。図2に図示された如く、当初、ダイアフラム37の側壁37bは基部37aに垂直に形成されているので、上蓋3の周縁部3aをダイアフラム37の側壁37b内に配置する。そして、ダイアフラム37の側壁37bをプレス等により変形させて、上蓋3の周縁部の上面および下面、および外周側面を覆って圧接する。   On the other hand, the upper lid 3 is fixed to the diaphragm 37. The diaphragm 37 and the upper lid 3 are fixed by caulking or the like. As shown in FIG. 2, since the side wall 37 b of the diaphragm 37 is initially formed perpendicular to the base portion 37 a, the peripheral edge portion 3 a of the upper lid 3 is disposed in the side wall 37 b of the diaphragm 37. Then, the side wall 37b of the diaphragm 37 is deformed by a press or the like so as to cover the upper and lower surfaces and the outer peripheral side surface of the peripheral portion of the upper lid 3 and press-contact.

また、接続板35を絶縁板41の開口部41aに嵌合して取り付けておく。そして、接続板35の突起部35aを、上蓋3が固定されたダイアフラム37の底面に溶接する。この場合の溶接方法は、抵抗溶接または摩擦拡散接合を用いることができる。接続板35とダイアフラム37を溶接することにより、接続板35が嵌合された絶縁板41および接続板35に固定された上蓋3が接続板35およびダイアフラム37に一体化される。次に、接続板35に第2の接続部材34の一端部を超音波溶接等により溶接しておく。第2の接続部材34の開放端部は接続板35の開口部36に対応する位置に配置する。   Further, the connection plate 35 is fitted and attached to the opening 41 a of the insulating plate 41. And the projection part 35a of the connection board 35 is welded to the bottom face of the diaphragm 37 with which the upper cover 3 was fixed. As the welding method in this case, resistance welding or friction diffusion bonding can be used. By welding the connection plate 35 and the diaphragm 37, the insulating plate 41 fitted with the connection plate 35 and the upper lid 3 fixed to the connection plate 35 are integrated with the connection plate 35 and the diaphragm 37. Next, one end of the second connection member 34 is welded to the connection plate 35 by ultrasonic welding or the like. The open end of the second connection member 34 is disposed at a position corresponding to the opening 36 of the connection plate 35.

次に、電池容器2の溝2aの上にガスケット43を収容する。この状態におけるガスケット43は、図2に図示するように、リング状の基部43aの上方に、基部43aに対して垂直な外周壁部43bを有する構造となっている。この構造で、ガスケット43は、電池容器2の溝2a上部の内側に留まっている。ガスケット43は、ゴムで形成されており、限定する意図ではないが、1つの好ましい材料の例として、エチレンプロピレン共重合体(EPDM)をあげることができる。また、例えば、電池容器2が厚さ0.5mmの炭素鋼製で、外径が40mmΦの場合、ガスケット43の厚さは10mm程度とされる。   Next, the gasket 43 is accommodated on the groove 2 a of the battery container 2. As shown in FIG. 2, the gasket 43 in this state has a structure having an outer peripheral wall 43b perpendicular to the base 43a above the ring-shaped base 43a. With this structure, the gasket 43 remains inside the upper portion of the groove 2 a of the battery container 2. The gasket 43 is formed of rubber and is not intended to be limited, but an example of one preferred material is ethylene propylene copolymer (EPDM). For example, when the battery container 2 is made of carbon steel having a thickness of 0.5 mm and the outer diameter is 40 mmΦ, the thickness of the gasket 43 is about 10 mm.

次に、ガスケット43の筒部43c上に、上蓋3、接続板35、絶縁板41が一体化されたダイアフラム37を、その周縁部をガスケット43の筒部43c上に対応させて載置する。この場合、絶縁板41の側部41bの外周に正極集電部材31の上部筒部31cが嵌合されるようにする。この状態で、第2の接続部材34の開放端部を第1の接続部剤33の開放端部と重合させ、第1の接続部材33と第2の接続部材34の開放端部同士をスポット溶接により溶接する。第1の接続部材33と第2の接続部材34の溶接に際しては、上述した如く、それぞれの開放端部の位置を変位させるために、第1の接続部材33および第2の接続部材34を変形させる必要があるが、それぞれが、アルミニウム箔等の薄い金属箔を複数積層して形成されているので、変形に十分な可撓性を有している。   Next, the diaphragm 37 in which the upper lid 3, the connection plate 35, and the insulating plate 41 are integrated is placed on the cylinder portion 43 c of the gasket 43 with its peripheral edge corresponding to the cylinder portion 43 c of the gasket 43. In this case, the upper cylindrical portion 31 c of the positive electrode current collecting member 31 is fitted to the outer periphery of the side portion 41 b of the insulating plate 41. In this state, the open end of the second connection member 34 is overlapped with the open end of the first connection member 33, and the open ends of the first connection member 33 and the second connection member 34 are spotted together. Weld by welding. When welding the first connecting member 33 and the second connecting member 34, as described above, the first connecting member 33 and the second connecting member 34 are deformed in order to displace the positions of the respective open ends. However, since each is formed by laminating a plurality of thin metal foils such as aluminum foils, it has sufficient flexibility for deformation.

この状態で、電池容器2の溝2aと上端面の間の部分をプレスにより圧縮する、いわゆる、かしめ加工により、ガスケット43と共にダイアフラム37を電池容器2に固定する。
これにより、ダイアフラム37、上蓋3、接続板35および絶縁板41がガスケット43を介して電池容器2に固定され、また、正極集電部材31と上蓋3が第1の接続部材33、第2の接続部材34、接続板35およびダイアフラム37を介して導電接続され、図1に図示された円筒型二次電池が作製される。
In this state, the diaphragm 37 is fixed to the battery container 2 together with the gasket 43 by a so-called caulking process in which a portion between the groove 2a and the upper end surface of the battery container 2 is compressed by pressing.
Thereby, the diaphragm 37, the upper lid 3, the connection plate 35, and the insulating plate 41 are fixed to the battery container 2 via the gasket 43, and the positive electrode current collector 31 and the upper lid 3 are connected to the first connection member 33, the second The cylindrical secondary battery shown in FIG. 1 is manufactured by conductive connection through the connection member 34, the connection plate 35, and the diaphragm 37.

以上の通り、本発明の実施形態1の円筒型二次電池では、正極リード16の内側、すなわち、正極集電部材31側に隣接する第1のセパレータ13に、正極リード16に対応する箇所に位置する絶縁層18を形成した。正極集電部材31に接続される正極リード16は、第1のセパレータ13に形成された絶縁層18に当接する。このため、正極リード16が正極集電部材31側に引っ張られて変形するのを防止することができる。このように、正極リード16の変形が防止されるので、正極リード16とその外側に隣接する第2のセパレータ14との隙間が大きくなるのを防止することができる。これにより、正極リード16とその外側に隣接する第2のセパレータ14との隙間から異物が入り込むことを防止することができ、その結果、正極電極による異物のイオン化に起因して生じる内部短絡を防止するという効果を奏する。   As described above, in the cylindrical secondary battery according to the first embodiment of the present invention, the first separator 13 adjacent to the inside of the positive electrode lead 16, that is, the positive electrode current collecting member 31 side, is provided at a position corresponding to the positive electrode lead 16. A positioned insulating layer 18 was formed. The positive electrode lead 16 connected to the positive electrode current collecting member 31 is in contact with the insulating layer 18 formed on the first separator 13. For this reason, it is possible to prevent the positive electrode lead 16 from being deformed by being pulled toward the positive electrode current collecting member 31 side. Thus, since the deformation of the positive electrode lead 16 is prevented, it is possible to prevent an increase in the gap between the positive electrode lead 16 and the second separator 14 adjacent to the outside thereof. As a result, foreign matter can be prevented from entering through the gap between the positive electrode lead 16 and the second separator 14 adjacent to the outside, and as a result, internal short circuit caused by ionization of the foreign matter by the positive electrode can be prevented. The effect of doing.

また、第1のセパレータ13に形成する絶縁層18を、各絶縁層18間で分離するように非連続に設けたので、軸芯15に捲回して電極群10を形成する際、絶縁層18の厚さが捲回の障害となることがないので、電極群10の作製が容易である。また、絶縁層18の厚さを正極合剤11bの厚さと同一か、もしくはそれ以下にしたので、正極リード16が正極集電部材31に溶接された状態で、正極リード13が逆方向に傾斜するようなことがなく、無理な応力が作用するのを防止するので、接続強度を確保することが可能である。   In addition, since the insulating layer 18 formed on the first separator 13 is discontinuously provided so as to be separated between the insulating layers 18, the insulating layer 18 is formed when the electrode group 10 is formed by winding around the shaft core 15. Therefore, the electrode group 10 can be easily manufactured. Further, since the thickness of the insulating layer 18 is equal to or less than the thickness of the positive electrode mixture 11b, the positive electrode lead 13 is inclined in the reverse direction with the positive electrode lead 16 welded to the positive electrode current collecting member 31. Therefore, it is possible to ensure connection strength because it prevents the excessive stress from acting.

(実施形態2)
図8は、本発明の円筒型二次電池の実施形態2を示す拡大断面図である。
実施形態2においては、絶縁層18は、正極シート11aの外側に隣接する第2のセパレータ14における、正極電極11に対面する側の正極リード16に対応する側縁の長手方向に沿って形成されている。
実施形態2では、正極集電部材31に溶接された正極リード16は、正極集電部材31側に引っ張られて傾斜する。このため、正極リード16と、この正極リード16の外側に隣接する第2のセパレータ14との間には、隙間が生じる。しかし、第2のセパレータ14の正極リード16と対面する側には、絶縁層18が形成されているため、絶縁層18の厚さの分だけ、第2のセパレータ14と正極リード16との隙間は小さくなる。
(Embodiment 2)
FIG. 8 is an enlarged cross-sectional view showing Embodiment 2 of the cylindrical secondary battery of the present invention.
In the second embodiment, the insulating layer 18 is formed along the longitudinal direction of the side edge corresponding to the positive electrode lead 16 on the side facing the positive electrode 11 in the second separator 14 adjacent to the outside of the positive electrode sheet 11a. ing.
In the second embodiment, the positive electrode lead 16 welded to the positive electrode current collector 31 is pulled toward the positive electrode current collector 31 and tilted. For this reason, a gap is generated between the positive electrode lead 16 and the second separator 14 adjacent to the outside of the positive electrode lead 16. However, since the insulating layer 18 is formed on the side facing the positive electrode lead 16 of the second separator 14, the gap between the second separator 14 and the positive electrode lead 16 is equal to the thickness of the insulating layer 18. Becomes smaller.

実施形態2において、絶縁層18を設けることにより、第2のセパレータ14と正極シート11aとの間の隙間を小さくすることは、内部短絡の原因となる比較的大きな異物が入り込むのを防止する。
このため、図8に図示される構造によっても、正極シート11aと第2のセパレータ14との間に異物が入り込むのを防止し、内部短絡を防ぐ効果を得ることができる。
なお、実施形態2において、他の構成は、実施形態1と同様であり、同一の構成には同一の図面参照番号を付し、その説明を省略する。
In the second embodiment, reducing the gap between the second separator 14 and the positive electrode sheet 11a by providing the insulating layer 18 prevents a relatively large foreign substance that causes an internal short circuit from entering.
For this reason, even with the structure illustrated in FIG. 8, it is possible to prevent foreign matters from entering between the positive electrode sheet 11 a and the second separator 14, and to obtain an effect of preventing an internal short circuit.
In the second embodiment, the other configurations are the same as those in the first embodiment, and the same configurations are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

上記については、実施形態2においても同様であり、絶縁層18を、正極シート11aの外側に隣接する第2のセパレータ14における、正極電極11に対面する側の正極リード16に対応する側縁の長手方向に沿って、連続的に形成するようにしてもよい。   The same applies to the second embodiment, and the insulating layer 18 is formed on the side edge corresponding to the positive electrode lead 16 on the side facing the positive electrode 11 in the second separator 14 adjacent to the outer side of the positive electrode sheet 11a. You may make it form continuously along a longitudinal direction.

また、上記各実施形態では、円筒型二次電池として、リチウム電池を例として説明したが、この発明は、リチウム電池に限られるものではなく、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池など、他の円筒型二次電池にも適用をすることができる。   In each of the above embodiments, the lithium secondary battery has been described as an example of the cylindrical secondary battery. However, the present invention is not limited to the lithium battery, and other cylindrical types such as a nickel hydride battery and a nickel cadmium battery. The present invention can also be applied to secondary batteries.

その他、本発明の円筒型二次電池は、発明の趣旨の範囲内において、種々、変形して構成することが可能であり、要は、第1のセパレータ、正極電極、第2のセパレータおよび負極電極が積層されて軸芯の周囲に捲回された電極群と、正極集電部材とを具備し、正極電極に正極集電部材に接続される正極リードが形成された円筒型二次電池であって、正極電極に隣接する第1のセパレータまたは第2のセパレータにおける、少なくとも正極電極に対面する側の正極リードに対応する箇所に絶縁層を設けたものであればよい。   In addition, the cylindrical secondary battery of the present invention can be variously modified and configured within the scope of the gist of the invention. In short, the first separator, the positive electrode, the second separator, and the negative electrode A cylindrical secondary battery comprising an electrode group in which electrodes are stacked and wound around an axis, and a positive electrode current collector, wherein a positive electrode lead connected to the positive electrode current collector is formed on the positive electrode In the first separator or the second separator adjacent to the positive electrode, an insulating layer may be provided at least at a position corresponding to the positive electrode lead on the side facing the positive electrode.

1 円筒型二次電池
2 電池容器
3 上蓋
10 電極群
11 正極電極
11a 正極シート
11b 正極合剤
12 負極電極
12a 負極シート
12b 負極合剤
13 第1のセパレータ
14 第2のセパレータ
15 軸芯
16 正極リード
17 負極リード
18 絶縁層
20 発電ユニット
21 負極集電部材
31 正極集電部材
33 第1の接続部材
34 第2の接続部材
35 接続板
37 開裂板
41 絶縁板
43 ガスケット
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Cylindrical secondary battery 2 Battery container 3 Upper cover 10 Electrode group 11 Positive electrode 11a Positive electrode sheet 11b Positive electrode mixture 12 Negative electrode 12a Negative electrode sheet 12b Negative electrode mixture 13 1st separator 14 2nd separator 15 Axis core 16 Positive electrode lead 17 Negative electrode lead 18 Insulating layer 20 Power generation unit 21 Negative electrode current collecting member 31 Positive electrode current collecting member 33 First connecting member 34 Second connecting member 35 Connecting plate 37 Cleavage plate 41 Insulating plate 43 Gasket

Claims (5)

第1のセパレータ、正極電極、第2のセパレータおよび負極電極が積層されて軸芯の周囲に捲回された電極群と、正極集電部材とを具備し、前記正極電極に前記正極集電部材に接続される正極リードが形成された円筒型二次電池であって、前記正極電極に隣接する前記第1のセパレータまたは前記第2のセパレータにおける、少なくとも前記正極電極に対面する側の前記正極リードに対応する箇所に絶縁層を設けたことを特徴とする円筒型二次電池。   A first separator, a positive electrode, a second separator, and a negative electrode, and an electrode group wound around an axis, and a positive current collector; A positive electrode lead connected to the positive electrode, wherein the positive electrode lead on the side facing at least the positive electrode in the first separator or the second separator adjacent to the positive electrode A cylindrical secondary battery, characterized in that an insulating layer is provided at a location corresponding to. 請求項1に記載の円筒型二次電池において、前記絶縁層の厚さは、前記絶縁層が対面する正極電極の正極シート面に形成された正極合剤の厚さと同一か、またはそれより薄いことを特徴とする円筒型二次電池。   2. The cylindrical secondary battery according to claim 1, wherein the thickness of the insulating layer is equal to or less than the thickness of the positive electrode mixture formed on the positive electrode sheet surface of the positive electrode facing the insulating layer. A cylindrical secondary battery characterized by the above. 請求項1または2のいずれか1項に記載の円筒型二次電池において、前記絶縁層は、前記正極電極に隣接する内側の前記第1のセパレータに設けられていることを特徴とする円筒型二次電池。   3. The cylindrical secondary battery according to claim 1, wherein the insulating layer is provided on the first separator on the inner side adjacent to the positive electrode. 4. Secondary battery. 請求項1または2のいずれか1項に記載の円筒型二次電池において、前記絶縁層は、前記正極電極に隣接する外側の前記第2のセパレータに設けられていることを特徴とする円筒型二次電池。   3. The cylindrical secondary battery according to claim 1, wherein the insulating layer is provided on the second separator on the outer side adjacent to the positive electrode. 4. Secondary battery. 請求項1乃至4のいずれか1項に記載の円筒型二次電池において、前記絶縁層は、前記各正極リード間において分離して形成されていることを特徴とする円筒型二次電池。
5. The cylindrical secondary battery according to claim 1, wherein the insulating layer is formed separately between the positive electrode leads. 6.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015060788A (en) * 2013-09-20 2015-03-30 三菱自動車工業株式会社 Secondary battery
JP2015060787A (en) * 2013-09-20 2015-03-30 三菱自動車工業株式会社 Secondary battery
JP2016035892A (en) * 2014-08-01 2016-03-17 三星エスディアイ株式会社Samsung SDI Co.,Ltd. Device for winding electrode plate
WO2018198469A1 (en) * 2017-04-28 2018-11-01 日立オートモティブシステムズ株式会社 Secondary cell
CN114597555A (en) * 2022-03-28 2022-06-07 远景动力技术(江苏)有限公司 Cylindrical battery and method for manufacturing same
CN115036648A (en) * 2022-08-15 2022-09-09 江苏时代新能源科技有限公司 Electrode assembly, battery cell, battery and power consumption device

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001210304A (en) * 2000-01-27 2001-08-03 Nec Mobile Energy Kk Sealed type battery and its manufacturing method
JP2006032112A (en) * 2004-07-15 2006-02-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd Electrochemical element
JP2008021644A (en) * 2006-06-16 2008-01-31 Matsushita Electric Ind Co Ltd Nonaqueous electrolyte secondary battery
JP2009252392A (en) * 2008-04-02 2009-10-29 Toyota Motor Corp Wound-around battery and method of manufacturing the same
JP2010010117A (en) * 2008-05-30 2010-01-14 Hitachi Vehicle Energy Ltd Lithium secondary battery and its manufacturing method

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001210304A (en) * 2000-01-27 2001-08-03 Nec Mobile Energy Kk Sealed type battery and its manufacturing method
JP2006032112A (en) * 2004-07-15 2006-02-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd Electrochemical element
JP2008021644A (en) * 2006-06-16 2008-01-31 Matsushita Electric Ind Co Ltd Nonaqueous electrolyte secondary battery
JP2009252392A (en) * 2008-04-02 2009-10-29 Toyota Motor Corp Wound-around battery and method of manufacturing the same
JP2010010117A (en) * 2008-05-30 2010-01-14 Hitachi Vehicle Energy Ltd Lithium secondary battery and its manufacturing method

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015060788A (en) * 2013-09-20 2015-03-30 三菱自動車工業株式会社 Secondary battery
JP2015060787A (en) * 2013-09-20 2015-03-30 三菱自動車工業株式会社 Secondary battery
JP2016035892A (en) * 2014-08-01 2016-03-17 三星エスディアイ株式会社Samsung SDI Co.,Ltd. Device for winding electrode plate
WO2018198469A1 (en) * 2017-04-28 2018-11-01 日立オートモティブシステムズ株式会社 Secondary cell
CN114597555A (en) * 2022-03-28 2022-06-07 远景动力技术(江苏)有限公司 Cylindrical battery and method for manufacturing same
CN114597555B (en) * 2022-03-28 2024-04-12 远景动力技术(江苏)有限公司 Cylindrical battery and method for manufacturing the same
CN115036648A (en) * 2022-08-15 2022-09-09 江苏时代新能源科技有限公司 Electrode assembly, battery cell, battery and power consumption device
CN115036648B (en) * 2022-08-15 2022-11-22 江苏时代新能源科技有限公司 Electrode assembly, battery cell, battery and power consumption device

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