JP2012074287A - 角形二次電池 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】角形電池容器13の底部は、円弧面30Aと係合する円弧面13Rとされる。円弧面30Aが底面13Rに係合した状態では、扁平形捲回電極群30は下端折り返し端部30Aが底部によって拘束される。これによって、正負極集電板6,5の支点を中心とする振り子運動が抑制される。また、電池蓋9の内面には一対の固定部材22が装着され、固定部材22には凹部22Rが設けられ、凹部22Rが扁平形捲回電極群30における円弧面に密着している。扁平形捲回電極群30の下端と上端の折り返し端部30A,30Bは、電池容器13の底面13Rと、固定部材22の凹部22Rとによって挟持され、上下動が抑制される。このように扁平形捲回電極群30の折り返し端部30A,30Bを拘束することにより、扁平形捲回電極群30の振り子運動および上下動が抑制される。
【選択図】図4
Description
図1、図2に示すように、角形リチウム二次電池20には、電池蓋9で封止された電池容器13内に絶縁袋12を介在させて扁平形捲回電極群30が収納されている。電池蓋9には、扁平形捲回電極群30に電気的に接続された正負極外部端子8、7が設けられている。電池蓋9の内側には、正負極集電板6、5が装着され、正負極集電板6、5は、正負極外部端子8、7にそれぞれ電気的に接続されている。正負極集電板6、5は、扁平形捲回電極群30の正負極リード2a、1aに、それぞれ電気的、機械的に接続されている。
負極1における負極活物質は、非晶質炭素粉末と、結着剤としてポリフッ化ビニリデン(PVDF)とを重量比90:10で混合し、これに分散溶媒のN−メチルピロリドン(NMP)を添加、混練したスラリを、厚さ10μmの圧延銅箔の両面に塗布して形成される。その後、乾燥、プレス、裁断することにより負極活物質合剤層が配された部分の幅84mm、厚さ100μm、長さ4.4m、所定の厚さ、所定の密着強度とした負極1が製作される。
正極2における正極活物質は、リチウム含有複酸化物粉末と、導電材として鱗片状黒鉛と、結着剤としてポリフッ化ビニリデン(PVDF)とを重量比85:10:5で混合し、これに分散溶媒のN−メチルピロリドン(NMP)を添加、混練したスラリを、厚さ20μmのアルミニウム箔の両面に塗布して形成される。その後、乾燥、プレス、裁断することにより正極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2が製作される。
図2、図4、図5に示すように、電池蓋9の内面には、外部正負極端子8,7を電池蓋9に絶縁状態で保持するため、一対の絶縁部材22が装着されている。
本発明による角形リチウム二次電池の第2実施形態を、図6を参照して説明する。なお、図中、第1実施形態と同一もしくは相当部分には同一符号を付し、説明を省略する。
本発明による角形リチウム二次電池の第3実施形態を、図7を参照して説明する。なお、図中、第1実施形態と同一もしくは相当部分には同一符号を付し、説明を省略する。
本発明による角形リチウム二次電池の第4実施形態を、図8および図9を参照して説明する。なお、図中、第1実施形態と同一もしくは相当部分には同一符号を付し、説明を省略する。
本発明による角形リチウム二次電池の第5実施形態を、図10を参照して説明する。なお、図中、第4実施形態と同一もしくは相当部分には同一符号を付し、説明を省略する。
あるいは、中央部に1つだけ固定部材を設けてもよい。
以上の本実施形態では、バインダとしてPVDFを例示したが、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリブタジエン、ブチルゴム、ニトリルゴム、スチレン/ブタジエンゴム、多硫化ゴム、ニトロセルロース、シアノエチルセルロース、各種ラテックス、アクリロニトリル、フッ化ビニル、フッ化ビニリデン、フッ化プロピレン、フッ化クロロプレン等の重合体及びこれらの混合体などを使用するようにしてもよい。
1a 正極未塗工部
2 負極
2a 負極未塗工部
3 セパレータ
5 正極集電板
6 負極集電板
7 正極外部端子
8 負極外部端子
9 電池蓋
9A 電池蓋組立て品
10 ガス排出弁
11 注液口
12 絶縁袋
13 角形電池容器
13R 底部
13M 開口
20 角形リチウム二次電池
22、24 固定部材
22R 円弧面
22H 貫通孔
30 扁平形捲回電極群
30A、30B 円弧面
30F 平坦面
130 電池容器
130P 平坦面
Claims (8)
- 正極及び負極とセパレータが扁平状に捲回され、両端に折り返し端部が設けられた扁平形捲回電極群と、
前記扁平形捲回電極群が収納された電池容器と、
前記電池容器を封止し、外部正負極端子が設けられた電池蓋と、
前記電池蓋に装着され、一端が前記正極に、他端が前記外部正極端子にそれぞれ接続された正極集電板と、
前記電池蓋に装着され、一端が前記負極に、他端が前記外部負極端子にそれぞれ接続された負極集電板と、
前記電池容器の底部に設けられ、前記扁平形捲回電極群の折り返し端部を拘束する拘束手段とを備えたことを特徴とする角形二次電池。 - 請求項1記載の角形二次電池において、
前記電池容器の底部は前記扁平形捲回電極群の折り返し端部に対応した形状であり、前記電池容器の底部内面が前記拘束手段であることを特徴とする角形二次電池。 - 請求項2記載の角形二次電池において、
前記扁平形捲回電極群の折り返し端部の表面が円弧面のとき、前記電池容器の底部内面は、前記折り返し端部の表面形状に相補形状の円弧面であることを特徴とする角形二次電池。 - 請求項2記載の角形二次電池において、
前記電池容器の底部内面は、前記折り返し端部の表面形状に対応して前記容器外部に膨出する台形面であることを特徴とする角形二次電池。 - 請求項1記載の角形二次電池において、
前記拘束手段は、前記扁平形捲回電極群の折り返し端部の表面形状に対応した凹部を有し、前記電池容器の底部内面に設けられた固定部材であることを特徴とする角形二次電池。 - 請求項1乃至5のいずれかに記載の角形二次電池において、
前記電池蓋には、前記扁平形捲回電極群の電池容器開口側の折り返し端部を拘束する上側拘束手段が設けられていることを特徴とする角形二次電池。 - 請求項6に記載の角形二次電池において、
前記上側拘束手段は、前記正負集電板を前記電池蓋に絶縁状態で保持する絶縁部材に設けられていることを特徴とする角形二次電池。 - 請求項1乃至7のいずれかに記載の角形二次電池において、
前記扁平形捲回電極群の平坦面と前記電池容器の内側平坦面との間の間隙は、前記扁平形捲回電極群の電池底面側の折り返し端部の表面と前記拘束手段との間の間隙よりも大きいことを特徴とする角形二次電池。
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