JP2012174452A - Secondary battery - Google Patents

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Yoshihiro Tsukuda
至弘 佃
Kazuo Yamada
和夫 山田
Kazuya Sakashita
和也 坂下
Yuki Watanabe
佑樹 渡辺
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a secondary battery having excellent heat resistance, pressure resistance, and airtightness by connecting a metallic outer body and electrode terminals by caulking.SOLUTION: A secondary battery 100 comprises an electrode group 40 comprising a positive electrode 10 and a negative electrode 20, an outer container 60 comprising an outer can 70 containing the electrode group 40 and a sealing plate 80 sealing an opening 73 of the outer can 70, a pair of electrode terminals 90 connected to the outer container 60 from outside the outer container 60 by caulking, and an electrolyte charged into the outer container 60.

Description

本発明は、二次電池に関する。   The present invention relates to a secondary battery.

近年、民生用の携帯電話機やポータブル電子機器、携帯情報端末などの急速な小型軽量化及び多機能化に伴い、その電源である電池について、小型軽量、高エネルギー密度、長期間繰り返し充放電可能などの条件を満たす二次電池が要求されている。これらの要求を満たす二次電池として、他の二次電池に比べてエネルギー密度が高いリチウムイオン二次電池が最も有望視されている。そして、より優れたリチウムイオン二次電池を開発すべく、様々な研究開発が行われている。   In recent years, along with the rapid miniaturization and multi-functionalization of consumer mobile phones, portable electronic devices, personal digital assistants, etc., the battery that is the power source is small and light, high energy density, and can be repeatedly charged and discharged for a long time. There is a demand for a secondary battery that satisfies the following conditions. As a secondary battery that satisfies these requirements, a lithium ion secondary battery having a higher energy density than other secondary batteries is considered most promising. Various researches and developments have been conducted to develop better lithium ion secondary batteries.

また、地球温暖化等の環境問題を踏まえて、太陽光発電システムや風力発電システム等で用いる電力貯蔵システムにリチウムイオン二次電池が利用されるようになってきている。さらに、CO2削減やエネルギー問題への対策として、低燃費で低排気ガスのハイブリッド自動車(HEV:Hybrid Electric Vehicle)や電気自動車(EV:Electric Vehicle)の普及に期待が高まっており、車載用電池をターゲットにしたリチウムイオン二次電池の開発及び製品化も進んでいる。 In addition, in consideration of environmental problems such as global warming, lithium ion secondary batteries have been used in power storage systems used in solar power generation systems, wind power generation systems, and the like. In addition, as a measure against CO 2 reduction and energy problems, there is an increasing expectation for the spread of hybrid vehicles (HEVs) and electric vehicles (EVs) with low fuel consumption and low exhaust gas. Development and commercialization of lithium-ion secondary batteries targeting the above are also in progress.

このように、リチウムイオン二次電池は、携帯機器のみならず、大型の動力用としての需要も高まっている。リチウムイオン二次電池を動力用や電力貯蔵システムで用いる場合、長時間の放電を可能にするために大容量化する必要があり、また長寿命化も求められている。   Thus, the demand for lithium ion secondary batteries not only for portable devices but also for large-scale power is increasing. When a lithium ion secondary battery is used for power or an electric power storage system, it is necessary to increase the capacity in order to enable long-time discharge, and a longer life is also required.

これら様々な用途に合うように、色々な大きさや形状のリチウムイオン二次電池が提案されている。一般的なリチウムイオン二次電池は、正極活物質層が形成された正極と負極活物質層が形成された負極とが、セパレータを挟んで対向するように配され、電極群を形成した状態で外装体(収納容器)内に収納された後、非水電解液が注液されることにより形成されている。そして、正極と負極との間でリチウムイオンを移動させることにより充放電が行われる。   Lithium ion secondary batteries having various sizes and shapes have been proposed to suit these various uses. In a general lithium ion secondary battery, a positive electrode on which a positive electrode active material layer is formed and a negative electrode on which a negative electrode active material layer is formed are arranged so as to face each other with a separator interposed therebetween, thereby forming an electrode group. It is formed by pouring a non-aqueous electrolyte after being accommodated in the exterior body (storage container). And charging / discharging is performed by moving a lithium ion between a positive electrode and a negative electrode.

そして、電極群の形状としては、電極群を一体に巻回した巻回型と、正極とセパレータと負極とを平板状に積層した積層型とが知られている。巻回型の電極群は円筒型の缶(外装体)に収納されて円筒型二次電池とされる(特許文献1参照)。一方、積層型の電極群は、ラミネートフィルム(外装体)で覆われてラミネート型二次電池とされる場合と、角型の缶に収納されて角型電池とされる場合とがある。   As the shape of the electrode group, a winding type in which the electrode group is integrally wound and a laminated type in which a positive electrode, a separator, and a negative electrode are laminated in a flat plate shape are known. The wound electrode group is housed in a cylindrical can (exterior body) to form a cylindrical secondary battery (see Patent Document 1). On the other hand, the laminated electrode group may be covered with a laminate film (exterior body) to be a laminated secondary battery, or may be housed in a rectangular can to be a rectangular battery.

特開2000−331656号公報JP 2000-331656 A

このようなリチウムイオン二次電池は充放電時において発熱、膨張するため、耐熱性及び耐圧性が必要となる。また、電解液を封入しているため気密性も必要となる。ここで、上記円筒型二次電池では、外装体の一部である蓋の一部に樹脂が使われている。蓋の中心部は正電極端子となるため金属製であるが、その周囲は外装缶と絶縁するため樹脂製のパッキンが用いられている。そして、この樹脂製のパッキンにも熱及び圧力がかかる。樹脂は金属に比べて熱及び圧力に弱く劣化しやすいため、二次電池としての耐久性低下に繋がる。   Such a lithium ion secondary battery generates heat and expands during charge and discharge, and thus requires heat resistance and pressure resistance. Moreover, since the electrolytic solution is enclosed, airtightness is also required. Here, in the cylindrical secondary battery, resin is used for a part of the lid which is a part of the outer package. The center part of the lid is made of metal since it becomes a positive electrode terminal, but a resin packing is used around the periphery to insulate from the outer can. Heat and pressure are also applied to the resin packing. Since the resin is weaker in heat and pressure than the metal and easily deteriorates, the durability of the secondary battery is reduced.

また、上記ラミネート型二次電池では、ラミネートフィルムの樹脂面どうしを熱溶着しているので、溶着時の熱によって樹脂が硬く脆くなっており、耐久性が高いとは言い難い。   In the laminate type secondary battery, since the resin surfaces of the laminate film are heat-welded, the resin is hard and brittle due to heat at the time of welding, and it is difficult to say that the durability is high.

また、上記角型電池では、金属製の外装体の貫通孔に電極端子をレーザ溶接している。レーザ溶接では異種材料の溶接が難しいので、外装体及び電極端子の材料が限られる。さらに、樹脂が含まれている材料はレーザ溶接で溶接付近の樹脂が溶けてしまうので、高強度なラミネート鋼板を外装体の材料として用いることはできない。   Moreover, in the said square battery, the electrode terminal is laser-welded to the through-hole of a metal exterior body. Since it is difficult to weld dissimilar materials by laser welding, the materials of the outer package and the electrode terminal are limited. Furthermore, since the resin containing the resin melts the resin in the vicinity of the welding by laser welding, a high-strength laminated steel sheet cannot be used as a material for the exterior body.

本発明は、金属製の外装体と電極端子との接続にかしめの技術を用いることで、耐熱性、耐圧性、気密性に優れた二次電池を提供することを目的とする。   An object of this invention is to provide the secondary battery excellent in heat resistance, pressure | voltage resistance, and airtightness by using the crimping technique for the connection of a metal exterior body and an electrode terminal.

上記目的を達成するために本発明の二次電池は、正極及び負極を含む電極群と、前記電極群を収納する収納容器と該収納容器の開口部を封口する封口体とを含む外装容器と、前記外装容器の外側から前記外装容器にかしめ接合された一対の電極端子と、前記外装容器に充填された電解液と、を備えた構成とする。   In order to achieve the above object, a secondary battery of the present invention includes an outer electrode container including an electrode group including a positive electrode and a negative electrode, a storage container that stores the electrode group, and a sealing body that seals an opening of the storage container. A pair of electrode terminals that are caulked and joined to the exterior container from the outside of the exterior container and an electrolytic solution filled in the exterior container are provided.

この構成によると、外装容器と電極端子との接合にかしめの技術を用いているので、熱溶着やレーザ溶接を用いる必要がない。   According to this configuration, since the caulking technique is used for joining the outer container and the electrode terminal, it is not necessary to use heat welding or laser welding.

前記一対の電極端子は、前記外装容器の前記収納容器に設けられることを特徴とする請求項1記載の二次電池。   The secondary battery according to claim 1, wherein the pair of electrode terminals are provided in the storage container of the outer container.

上記の二次電池において、前記一対の電極端子は、前記収納容器の対向する側壁部にそれぞれ設けられることが好ましい。   Said secondary battery WHEREIN: It is preferable that said pair of electrode terminal is each provided in the side wall part which the said storage container opposes.

また上記の二次電池において、前記一対の電極端子は、前記収納容器の同一側壁部に設けられてもよい。   In the above secondary battery, the pair of electrode terminals may be provided on the same side wall of the storage container.

また上記の二次電池において、前記一対の電極端子は、前記外装容器の前記封口体に設けられてもよい。   In the above secondary battery, the pair of electrode terminals may be provided on the sealing body of the exterior container.

また上記の二次電池において、前記一対の電極端子の少なくとも一方は、貫通孔を有する金属製の台座部と、前記貫通孔に通された金属製の端子部と、前記端子部と前記台座部とを絶縁する絶縁部とを有し、前記台座部が前記外装容器にかしめ接合される構成とすることができる。   In the above secondary battery, at least one of the pair of electrode terminals includes a metal pedestal portion having a through hole, a metal terminal portion passed through the through hole, the terminal portion, and the pedestal portion. And the base part can be caulked and joined to the exterior container.

また上記の二次電池において、前記一対の電極端子の少なくとも一方は、金属製の台座部と、該台座部の表裏に突出するように一体成形された金属製の端子部とを有し、前記台座部が前記外装容器にかしめ接合される構成とすることができる。   Further, in the above secondary battery, at least one of the pair of electrode terminals includes a metal pedestal part and a metal terminal part integrally formed so as to protrude from the front and back of the pedestal part, It can be set as the structure by which a base part is caulked and joined to the said exterior container.

また上記の二次電池において、前記収納容器は、金属板の両面に絶縁性樹脂がラミネートされた両面ラミネート材からなり、前記一対の電極端子は、金属製の台座部と、該台座部の表裏に突出するように一体成形された金属製の端子部とを有し、前記台座部が前記外装容器にかしめ接合される構成とすることができる。   Further, in the above secondary battery, the storage container is made of a double-sided laminate material in which an insulating resin is laminated on both surfaces of a metal plate, and the pair of electrode terminals includes a metal pedestal portion and front and back surfaces of the pedestal portion. And a metal terminal portion integrally formed so as to protrude into the outer casing, and the base portion can be caulked and joined to the outer container.

また上記の二次電池において、前記収納容器は、金属板の片面に絶縁性樹脂がラミネートされた片面ラミネート材からなり、一方の前記電極端子は、貫通孔を有する金属製の第1台座部と、前記貫通孔に通された金属製の第1端子部と、前記第1端子部と前記第1台座部とを絶縁する絶縁部とを有し、前記第1台座部がかしめ接合され、他方の前記電極端子は、金属製の第2台座部と、該第2台座部の表裏に突出するように一体成形された金属製の第2端子部とを有し、前記第2台座部が前記外装容器にかしめ接合される構成とすることができる。   Further, in the above secondary battery, the storage container is made of a single-sided laminate material in which an insulating resin is laminated on one side of a metal plate, and the one electrode terminal includes a metal first pedestal portion having a through-hole. A metal first terminal portion that is passed through the through hole, an insulating portion that insulates the first terminal portion and the first pedestal portion, and the first pedestal portion is caulked and joined, The electrode terminal has a metal second pedestal portion and a metal second terminal portion integrally formed so as to protrude from the front and back of the second pedestal portion, and the second pedestal portion is It can be set as the structure crimped and joined to an exterior container.

また上記の二次電池において、前記金属板の厚みが0.5mm以上2mm以下であることが好ましい。   In the above secondary battery, the thickness of the metal plate is preferably 0.5 mm or more and 2 mm or less.

また上記の二次電池において、前記収納容器は、金属板からなり、前記一対の電極端子は、貫通孔を有する金属製の台座部と、前記貫通孔に通された金属製の端子部と、前記端子部と前記台座部とを絶縁する絶縁部とを有し、前記台座部が前記外装容器にかしめ接合される構成とすることができる。   Further, in the above secondary battery, the storage container is made of a metal plate, and the pair of electrode terminals includes a metal base portion having a through hole, a metal terminal portion passed through the through hole, and An insulating part that insulates the terminal part and the pedestal part may be provided, and the pedestal part may be caulked and joined to the exterior container.

また上記の二次電池において、前記かしめが、はぜ折りかしめであることが好ましい。   In the above secondary battery, it is preferable that the caulking is a clamshell caulking.

また上記の二次電池において、前記はぜ折りかしめを行う際の重なりが50%以上であることが好ましい。   Further, in the above secondary battery, it is preferable that the overlap at the time of the folding is 50% or more.

また上記の二次電池において、前記収納容器と前記封口体とが二重巻き締め封口されていることが好ましい。   In the above secondary battery, it is preferable that the storage container and the sealing body are double-sealed.

また上記の二次電池において、前記二重巻き締め封口を行う際の重なりが70%以上であることが好ましい。   Moreover, in the above secondary battery, it is preferable that the overlap when performing the double-tightening sealing is 70% or more.

本発明によると、電極端子をかしめ接合することにより、耐熱性、耐圧性、気密性に優れた二次電池を実現することができる。また、電極端子を電池外部側からかしめ接合しているので、電池の内圧が上昇した場合にかしめ接合部分には接合を弱める方向に力が加わることになり、接合強度を適切に設計することで安全弁の役割をもたせることもできる。また、レーザ溶接では難しかった異種材料の接合も、かしめ接合することで容易に異種材料の接合ができる。さらに、かしめ接合は生産速度が速いという利点もある。   According to the present invention, a secondary battery having excellent heat resistance, pressure resistance, and airtightness can be realized by caulking and joining electrode terminals. In addition, since the electrode terminals are caulked and joined from the outside of the battery, when the internal pressure of the battery rises, a force is applied to the caulking joined part in a direction that weakens the joining, and the joining strength is designed appropriately. It can also have the role of a safety valve. Also, dissimilar materials that were difficult to be welded by laser welding can be easily joined by caulking. Further, the caulking is advantageous in that the production speed is high.

本発明の第1実施形態のリチウムイオン二次電池の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the lithium ion secondary battery of 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態のリチウムイオン二次電池の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the lithium ion secondary battery of 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態のリチウムイオン二次電池の全体斜視図である。1 is an overall perspective view of a lithium ion secondary battery according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態のリチウムイオン二次電池の上面図である。It is a top view of the lithium ion secondary battery of 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態のリチウムイオン二次電池の電極群の構成を示した斜視図である。It is the perspective view which showed the structure of the electrode group of the lithium ion secondary battery of 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態のリチウムイオン二次電池の正極の構成を示した斜視図である。It is the perspective view which showed the structure of the positive electrode of the lithium ion secondary battery of 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態のリチウムイオン二次電池の正極の構成を示した上面図である。It is the top view which showed the structure of the positive electrode of the lithium ion secondary battery of 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態のリチウムイオン二次電池の負極の構成を示した斜視図である。It is the perspective view which showed the structure of the negative electrode of the lithium ion secondary battery of 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態のリチウムイオン二次電池の負極の構成を示した平面図である。It is the top view which showed the structure of the negative electrode of the lithium ion secondary battery of 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態のリチウムイオン二次電池の電極群の構成を示した断面図である。It is sectional drawing which showed the structure of the electrode group of the lithium ion secondary battery of 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態のリチウムイオン二次電池の外装缶の斜視図である。It is a perspective view of the armored can of the lithium ion secondary battery of 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態のリチウムイオン二次電池の外装缶の上面図である。It is a top view of the armored can of the lithium ion secondary battery of 1st Embodiment of this invention. 図3のA−A線断面図である。FIG. 4 is a sectional view taken along line AA in FIG. 3. 本発明の第1実施形態のリチウムイオン二次電池の電極端子の正面図である。It is a front view of the electrode terminal of the lithium ion secondary battery of 1st Embodiment of this invention. 図14AのB−B線断面図である。It is the BB sectional view taken on the line of FIG. 14A. 本発明の第1実施形態のリチウムイオン二次電池におけるかしめ接合前の電極端子が外装容器に取り付けられた状態の要部断面図である。It is principal part sectional drawing of the state in which the electrode terminal before crimping joining in the lithium ion secondary battery of 1st Embodiment of this invention was attached to the exterior container. 本発明の第1実施形態のリチウムイオン二次電池における電極端子が外装容器にかしめ接合された状態の要部断面図である。It is principal part sectional drawing of the state in which the electrode terminal in the lithium ion secondary battery of 1st Embodiment of this invention was crimped and joined to the exterior container. 本発明の第2実施形態のリチウムイオン二次電池の全体斜視図である。It is a whole perspective view of the lithium ion secondary battery of 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態のリチウムイオン二次電池の電極端子の正面図である。It is a front view of the electrode terminal of the lithium ion secondary battery of 2nd Embodiment of this invention. 図17AのE−E線断面図である。It is the EE sectional view taken on the line of FIG. 17A. 本発明の第3実施形態のリチウムイオン二次電池の全体斜視図である。It is a whole perspective view of the lithium ion secondary battery of 3rd Embodiment of this invention. 本発明のリチウムイオン二次電池の他の電極端子の正面図である。It is a front view of the other electrode terminal of the lithium ion secondary battery of this invention. 図19Bは図19AのF−F線断面図である。19B is a cross-sectional view taken along line FF in FIG. 19A. 本発明のリチウムイオン二次電池のさらに他の電極端子の正面図である。It is a front view of the further another electrode terminal of the lithium ion secondary battery of this invention. 図20AのG−G線断面図である。It is the GG sectional view taken on the line of FIG. 20A. 本発明のリチウムイオン二次電池におけるかしめ接合前の電極端子が外装容器に取り付けられた状態の要部断面図である。It is principal part sectional drawing of the state in which the electrode terminal before crimping joining in the lithium ion secondary battery of this invention was attached to the exterior container.

以下の実施形態では、二次電池の一例である積層型のリチウムイオン二次電池に本発明を適用した場合について説明する。本発明において、かしめ又はかしめ接合とは、はぜ折りかしめに代表されるように、2つの部材を巻き込むように圧着した接合のことを指す。   In the following embodiments, a case where the present invention is applied to a stacked lithium ion secondary battery which is an example of a secondary battery will be described. In the present invention, caulking or caulking joining refers to joining that is crimped so as to enclose two members, as represented by brazing caulking.

(第1実施形態)
図1、図2は、本発明の第1実施形態のリチウムイオン二次電池の分解斜視図である。図3は、本発明の第1実施形態のリチウムイオン二次電池の全体斜視図である。図4は、本発明の第1実施形態のリチウムイオン二次電池の上面図である。図5〜図15Bは、本発明の第1実施形態のリチウムイオン二次電池を説明するための図である。なお、図4では、リチウムイオン二次電池の内部がわかるように、本来設けられている封口板80を取り除いた状態を示している。
(First embodiment)
1 and 2 are exploded perspective views of the lithium ion secondary battery according to the first embodiment of the present invention. FIG. 3 is an overall perspective view of the lithium ion secondary battery according to the first embodiment of the present invention. FIG. 4 is a top view of the lithium ion secondary battery according to the first embodiment of the present invention. FIGS. 5-15B is a figure for demonstrating the lithium ion secondary battery of 1st Embodiment of this invention. FIG. 4 shows a state in which the sealing plate 80 originally provided is removed so that the inside of the lithium ion secondary battery can be seen.

第1実施形態のリチウムイオン二次電池100は、図1〜図4に示すように、角形扁平形状(図3参照)を有しており、正極10(図1参照)及び負極20(図1参照)を含む電極群40(図1及び図2参照)と、電極群40を非水電解液とともに封入する外装容器60とを備えている。なお、正極10及び負極20は、それぞれ、本発明の「電極」の一例である。   The lithium ion secondary battery 100 of 1st Embodiment has square flat shape (refer FIG. 3), as shown in FIGS. 1-4, and the positive electrode 10 (refer FIG. 1) and the negative electrode 20 (FIG. 1). Electrode group 40 (see FIG. 1 and FIG. 2), and an outer container 60 that encloses the electrode group 40 together with a non-aqueous electrolyte. The positive electrode 10 and the negative electrode 20 are examples of the “electrode” in the present invention.

電極群40は、図1及び図5に示すように、正極10と負極20との短絡を抑制するためのセパレータ30をさらに備えている。そして、正極10及び負極20が、セパレータ30を挟んで互いに対向するように配されている。また、電極群40は、正極10、負極20及びセパレータ30をそれぞれ複数備えており、正極10、セパレータ30及び負極20が順次積層されることによって、積層構造(積層体40a)に構成されている。なお、正極10及び負極20は、1つずつ交互に積層されている。また、上記電極群40は、隣り合う2つの負極20の間に、1つの正極10が位置するように構成されている。さらに、上記電極群40における最も外側には、セパレータ30が配されている。   As shown in FIGS. 1 and 5, the electrode group 40 further includes a separator 30 for suppressing a short circuit between the positive electrode 10 and the negative electrode 20. The positive electrode 10 and the negative electrode 20 are arranged to face each other with the separator 30 in between. The electrode group 40 includes a plurality of positive electrodes 10, negative electrodes 20, and separators 30. The positive electrode 10, the separator 30, and the negative electrode 20 are sequentially stacked to form a stacked structure (laminated body 40 a). . Note that the positive electrodes 10 and the negative electrodes 20 are alternately stacked one by one. The electrode group 40 is configured such that one positive electrode 10 is located between two adjacent negative electrodes 20. Further, a separator 30 is disposed on the outermost side of the electrode group 40.

上記電極群40は、例えば、正極10を24枚、負極20を25枚、セパレータ30を50枚含んで構成されており、正極10及び負極20がセパレータ30を挟んで交互に積層されている。   The electrode group 40 includes, for example, 24 positive electrodes 10, 25 negative electrodes 20, and 50 separators 30. The positive electrodes 10 and the negative electrodes 20 are alternately stacked with the separators 30 interposed therebetween.

電極群40を構成する正極10は、図6及び図7に示すように、正極集電体11の両面に、正極活物質層12が担持された構成を有している。   As shown in FIGS. 6 and 7, the positive electrode 10 constituting the electrode group 40 has a configuration in which the positive electrode active material layer 12 is supported on both surfaces of the positive electrode current collector 11.

正極集電体11は、正極活物質層12の集電を行う機能を有している。この正極集電体11は、例えば、アルミニウム、チタン、ステンレス鋼、ニッケル、鉄などの金属箔、又は、これらの合金からなる合金箔から構成されており、約1μm〜約500μm(例えば約20μm)の厚みを有している。なお、正極集電体11は、アルミニウム箔又はアルミニウム合金箔が好ましく、その厚みは、20μm以下であるのが好ましい。   The positive electrode current collector 11 has a function of collecting the positive electrode active material layer 12. The positive electrode current collector 11 is made of, for example, a metal foil such as aluminum, titanium, stainless steel, nickel, iron, or an alloy foil made of these alloys, and has a thickness of about 1 μm to about 500 μm (for example, about 20 μm). It has the thickness of. The positive electrode current collector 11 is preferably an aluminum foil or an aluminum alloy foil, and the thickness is preferably 20 μm or less.

また、正極集電体11は上記以外に、例えば、導電性及び耐酸化性向上の目的で、アルミニウムやチタンなどで処理したものを用いてもよい。また2つ以上の金属箔を貼り合わせた集電体を用いることもできる。また、樹脂の上に金属を被覆した集電体も使用することができる。さらに、上記正極集電体11は、箔状以外に、フィルム状、シート状、ネット状、パンチ又はエキスパンドされたもの、ラス体、多孔質体、発泡体、繊維群の形成体などの形状であってもよい。   In addition to the above, the positive electrode current collector 11 may be, for example, one treated with aluminum or titanium for the purpose of improving conductivity and oxidation resistance. A current collector in which two or more metal foils are bonded together can also be used. A current collector in which a metal is coated on a resin can also be used. Furthermore, the positive electrode current collector 11 has a film shape, a sheet shape, a net shape, a punched or expanded shape, a lath body, a porous body, a foamed body, a formed body of fiber groups, etc. in addition to the foil shape. There may be.

正極活物質層12は、リチウムイオンを吸蔵・放出し得る正極活物質を含んで構成されている。正極活物質としては、例えば、リチウムを含有した酸化物が挙げられる。具体的には、LiCoO2、LiFeO2、LiMnO2、LiMn24、及び、これら酸化物中の遷移金属を一部他の金属元素で置換した化合物などが挙げられる。中でも、通常の使用において、正極が保有するリチウム量の80%以上を電池反応に利用し得るものを正極活物質に用いるのが好ましい。それにより過充電などの事故に対する二次電池の安全性を高めることが可能となる。 The positive electrode active material layer 12 includes a positive electrode active material that can occlude and release lithium ions. As a positive electrode active material, the oxide containing lithium is mentioned, for example. Specific examples include LiCoO 2 , LiFeO 2 , LiMnO 2 , LiMn 2 O 4 , and compounds in which transition metals in these oxides are partially substituted with other metal elements. Among these, in a normal use, it is preferable to use a material that can utilize 80% or more of the amount of lithium held by the positive electrode for the battery reaction. As a result, the safety of the secondary battery against accidents such as overcharging can be enhanced.

このような正極活物質としては、例えば、LiMn24のようなスピネル構造を有する化合物や、LiMPO4(Mは、Co、Ni、Mn、Feから選択される少なくとも1種以上の元素)で表されるオリビン構造を有する化合物などが挙げられる。中でも、Mn及びFeの少なくとも一方を含む正極活物質がコストの観点から好ましい。さらに、安全性及び充電電圧の観点からは、LiFePO4を用いるのが好ましい。LiFePO4は、全ての酸素(O)が強固な共有結合によって燐(P)と結合しているため、温度上昇による酸素の放出が起こりにくい。そのため、安全性に優れている。 Examples of such a positive electrode active material include a compound having a spinel structure such as LiMn 2 O 4 and LiMPO 4 (M is at least one element selected from Co, Ni, Mn, and Fe). Examples thereof include compounds having an olivine structure. Among these, a positive electrode active material containing at least one of Mn and Fe is preferable from the viewpoint of cost. Furthermore, from the viewpoint of safety and charging voltage, it is preferable to use LiFePO 4 . In LiFePO 4 , since all oxygen (O) is bonded to phosphorus (P) by a strong covalent bond, release of oxygen due to a temperature rise hardly occurs. Therefore, it is excellent in safety.

なお、上記正極活物質層12の厚みは、20μm〜2mm程度が好ましく、50μm〜1mm程度がより好ましい。   In addition, the thickness of the positive electrode active material layer 12 is preferably about 20 μm to 2 mm, and more preferably about 50 μm to 1 mm.

また、上記正極活物質層12は、正極活物質を少なくとも含んでいれば、その構成は特に制限されるものではない。例えば、正極活物質層12は、正極活物質以外に、導電材、増粘材、結着材などの他の材料を含んでいてもよい。   Further, the configuration of the positive electrode active material layer 12 is not particularly limited as long as it includes at least the positive electrode active material. For example, the positive electrode active material layer 12 may contain other materials such as a conductive material, a thickener, and a binder in addition to the positive electrode active material.

導電材は、正極10の電池性能に悪影響を及ぼさない電子伝導性材料であれば特に限定されず、例えば、カーボンブラック、アセチレンブラック、ケッチェンブラック、グラファイト(天然黒鉛、人造黒鉛)、炭素繊維などの炭素質材料や導電性金属酸化物などを用いることができる。これらの中で、導電材としては、電子伝導性及び塗工性の観点より、カーボンブラック及びアセチレンブラックが好ましい。   The conductive material is not particularly limited as long as it is an electron conductive material that does not adversely affect the battery performance of the positive electrode 10. For example, carbon black, acetylene black, ketjen black, graphite (natural graphite, artificial graphite), carbon fiber, etc. These carbonaceous materials and conductive metal oxides can be used. Among these, as the conductive material, carbon black and acetylene black are preferable from the viewpoints of electron conductivity and coatability.

増粘材としては、例えば、ポリエチレングリコール類、セルロース類、ポリアクリルアミド類、ポリN−ビニルアミド類、ポリN−ビニルピロリドン類などを用いることができる。これらの中で、増粘材としては、ポリエチレングリコール類、カルボキシメチルセルロース(CMC)などのセルロース類などが好ましく、CMCが特に好ましい。   As the thickener, for example, polyethylene glycols, celluloses, polyacrylamides, poly N-vinyl amides, poly N-vinyl pyrrolidones and the like can be used. Among these, as the thickener, celluloses such as polyethylene glycols and carboxymethyl cellulose (CMC) are preferable, and CMC is particularly preferable.

結着材は、活物質粒子及び導電材粒子を繋ぎ止める役割を果たすものであり、例えば、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)、ポリビニルピリジン、ポリテトラフルオロエチレンなどのフッ素系ポリマー、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン系ポリマー、スチレンブタジエンゴムなどを用いることができる。   The binder serves to bind the active material particles and the conductive material particles. For example, a fluorine-based polymer such as polyvinylidene fluoride (PVdF), polyvinylpyridine, polytetrafluoroethylene, or a polyolefin such as polyethylene or polypropylene. A polymer, styrene butadiene rubber, or the like can be used.

正極活物質、導電材、結着材などを分散させる溶剤としては、例えば、N−メチル−2−ピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸メチル、アクリル酸メチル、ジエチルトリアミン、N,N−ジメチルアミノプロピルアミン、エチレンオキシド、テトラヒドロフランなどの有機溶剤や、水を用いることができる。   Examples of the solvent for dispersing the positive electrode active material, the conductive material, the binder, etc. include N-methyl-2-pyrrolidone, dimethylformamide, dimethylacetamide, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, methyl acetate, methyl acrylate, diethyltriamine, N, Organic solvents such as N-dimethylaminopropylamine, ethylene oxide, and tetrahydrofuran, and water can be used.

上記した正極10は、例えば、正極活物質、導電材、増粘材及び結着材を混合し、適当な溶剤を加えてペースト状の正極合剤としたものを、正極集電体11の表面に塗布乾燥し、必要に応じて電極密度を高めるべく圧縮して形成される。   The positive electrode 10 described above is obtained by mixing a positive electrode active material, a conductive material, a thickening material, and a binder, and adding a suitable solvent to form a paste-like positive electrode mixture. It is formed by compressing to dry the electrode and increasing the electrode density as necessary.

また、上記正極10は、図7に示すように、平面的に見て、矩形形状を有しており、4つの縁部14(X方向の2つの縁部14a、Y方向の2つの縁部14b)を有している。なお、第1実施形態では、上記正極10は、Y方向の幅w1が、例えば、約150mmとされており、X方向の長さg1が、例えば、約320mmとされている。また、正極活物質層12の塗布領域(形成領域)は、Y方向の幅w11が、正極10の幅w1と同じ、例えば、約150mmとされており、X方向の長さg11が、例えば、約300mmとされている。このため、塗布領域に形成された正極活物質層12は、平面的に見て、矩形形状に形成されており、4つの縁部13(X方向に沿った2つの縁部13a、Y方向に沿った2つの縁部13b)を有している。   Further, as shown in FIG. 7, the positive electrode 10 has a rectangular shape in plan view, and includes four edge portions 14 (two edge portions 14a in the X direction and two edge portions in the Y direction). 14b). In the first embodiment, the positive electrode 10 has a width w1 in the Y direction of about 150 mm, for example, and a length g1 in the X direction of about 320 mm, for example. In addition, in the application region (formation region) of the positive electrode active material layer 12, the width w11 in the Y direction is the same as the width w1 of the positive electrode 10, for example, about 150 mm, and the length g11 in the X direction is, for example, About 300 mm. For this reason, the positive electrode active material layer 12 formed in the coating region is formed in a rectangular shape when seen in a plan view, and has four edge portions 13 (two edge portions 13a along the X direction, in the Y direction). It has two edges 13b) along.

また、上記正極10は、X方向の一端に、正極活物質層12が形成されずに正極集電体11の表面が露出された集電体露出部11aを有している。この集電体露出部11aには、外部に電流を取り出すための、後述する集電リード5(図4参照)が電気的に接続される。なお、正極活物質層12における4つの縁部13は、Y方向に沿った2つの縁部13bのうちの一方側(集電体露出部11a側の縁部13b)を除き、上記正極10における縁部14と一致している。   The positive electrode 10 has a current collector exposed portion 11a at one end in the X direction where the positive electrode active material layer 12 is not formed and the surface of the positive electrode current collector 11 is exposed. The current collector exposed portion 11a is electrically connected to a current collector lead 5 (see FIG. 4), which will be described later, for taking out current to the outside. The four edge portions 13 in the positive electrode active material layer 12 are the same as those in the positive electrode 10 except for one side (the edge portion 13b on the current collector exposed portion 11a side) of the two edge portions 13b along the Y direction. It coincides with the edge 14.

電極群40を構成する負極20は、図8及び図9に示すように、負極集電体21の両面に、負極活物質層22が担持された構成を有している。   As shown in FIGS. 8 and 9, the negative electrode 20 constituting the electrode group 40 has a configuration in which a negative electrode active material layer 22 is supported on both surfaces of a negative electrode current collector 21.

負極集電体21は、負極活物質層22の集電を行う機能を有している。この負極集電体21は、例えば、銅、ニッケル、ステンレス鋼、鉄、ニッケルメッキ層などの金属箔、又は、これらの合金からなる合金箔から構成されており、約1μm〜約100μm(例えば約16μm)の厚みを有している。なお、負極集電体21は、銅又はステンレス鋼からなる金属箔が好ましく、その厚みは、4μm以上20μm以下であるのが好ましい。また、樹脂の上に金属を被覆した集電体も用いることができる。   The negative electrode current collector 21 has a function of collecting the negative electrode active material layer 22. The negative electrode current collector 21 is made of, for example, a metal foil such as copper, nickel, stainless steel, iron, or a nickel plating layer, or an alloy foil made of these alloys, and has a thickness of about 1 μm to about 100 μm (for example, about 16 μm) in thickness. The negative electrode current collector 21 is preferably a metal foil made of copper or stainless steel, and the thickness is preferably 4 μm or more and 20 μm or less. A current collector in which a metal is coated on a resin can also be used.

また、上記負極集電体21は、箔状以外に、フィルム状、シート状、ネット状、パンチ又はエキスパンドされたもの、ラス体、多孔質体、発泡体、繊維群の形成体などの形状であってもよい。   Moreover, the negative electrode current collector 21 has a film shape, a sheet shape, a net shape, a punched or expanded shape, a lath body, a porous body, a foamed body, a formed body of fiber groups, etc. in addition to the foil shape. There may be.

負極活物質層22は、リチウムイオンを吸蔵・放出し得る負極活物質を含んで構成されている。負極活物質としては、例えば、リチウムを含む物質、あるいは、リチウムの吸蔵・放出が可能な物質からなる。また、高エネルギー密度電池を構成するためには、リチウムの吸蔵/放出する電位が金属リチウムの析出/溶解電位に近いものが好ましい。その典型例としては、粒子状(鱗片状、塊状、繊維状、ウィスカー状、球状、粉砕粒子状など)の天然黒鉛もしくは人造黒鉛が挙げられる。   The negative electrode active material layer 22 includes a negative electrode active material that can occlude and release lithium ions. As the negative electrode active material, for example, a material containing lithium or a material capable of occluding and releasing lithium is used. Further, in order to constitute a high energy density battery, it is preferable that the potential for insertion / extraction of lithium is close to the deposition / dissolution potential of metallic lithium. Typical examples thereof include particulate natural graphite or artificial graphite (scale-like, lump-like, fibrous, whisker-like, spherical, pulverized particle-like, etc.).

なお、負極活物質として、メソカーボンマイクロビーズ、メソフェーズピッチ粉末、等方性ピッチ粉末などを黒鉛化して得られる人造黒鉛を使用してもよい。また、非晶質炭素を表面付着させた黒鉛粒子を使用することもできる。さらに、リチウム遷移金属酸化物、リチウム遷移金属窒化物、遷移金属酸化物及び酸化シリコンなども使用可能である。リチウム遷移金属酸化物としては、例えば、Li4Ti512に代表されるチタン酸リチウムを使用すると、負極20の劣化が少なくなるため、電池の長寿命化を図ることが可能となる。 As the negative electrode active material, artificial graphite obtained by graphitizing mesocarbon microbeads, mesophase pitch powder, isotropic pitch powder, or the like may be used. Further, graphite particles having amorphous carbon attached to the surface can also be used. Furthermore, lithium transition metal oxides, lithium transition metal nitrides, transition metal oxides, silicon oxides, and the like can also be used. As the lithium transition metal oxide, for example, when lithium titanate typified by Li 4 Ti 5 O 12 is used, the deterioration of the negative electrode 20 is reduced, so that the battery life can be extended.

なお、上記負極活物質層22の厚みは、20μm〜2mm程度が好ましく、50μm〜1mm程度がより好ましい。   The thickness of the negative electrode active material layer 22 is preferably about 20 μm to 2 mm, and more preferably about 50 μm to 1 mm.

また、上記負極活物質層22は、負極活物質を少なくとも含んでいれば、その構成は特に制限されるものではない。例えば、負極活物質層22は、負極活物質以外に、導電材、増粘材、結着材などの他の材料を含んでいてもよい。なお、導電材、増粘材、結着材などの他の材料は、正極活物質層12に用いることが可能なものを用いることができる。   Further, the configuration of the negative electrode active material layer 22 is not particularly limited as long as it includes at least a negative electrode active material. For example, the negative electrode active material layer 22 may include other materials such as a conductive material, a thickener, and a binder in addition to the negative electrode active material. In addition, what can be used for the positive electrode active material layer 12 can be used for other materials, such as a electrically conductive material, a thickener, and a binder.

上記した負極20は、例えば、負極活物質、導電材、増粘材及び結着材を混合し、適当な溶剤を加えてペースト状の負極合剤としたものを、負極集電体21の表面に塗布乾燥し、必要に応じて電極密度を高めるべく圧縮して形成される。   The negative electrode 20 described above is obtained by mixing a negative electrode active material, a conductive material, a thickener and a binder, and adding a suitable solvent to form a paste-like negative electrode mixture. It is formed by compressing to dry the electrode and increasing the electrode density as necessary.

また、上記負極20は、図9に示すように、平面的に見て、矩形形状を有しており、4つの縁部24(X方向の2つの縁部24a、Y方向の2つの縁部24b)を有している。また、上記負極20は、正極10(図7及び図8参照)よりも大きい平面積に形成されている。なお、第1実施形態では、上記負極20は、Y方向の幅w2が、正極10の幅w1(図7参照)よりも大きい、例えば、約154mmとされており、X方向の長さg2が、正極10の長さg1(図7参照)より長い、例えば、約324mmとされている。   Further, as shown in FIG. 9, the negative electrode 20 has a rectangular shape in plan view, and includes four edge portions 24 (two edge portions 24a in the X direction and two edge portions in the Y direction). 24b). Further, the negative electrode 20 is formed in a larger planar area than the positive electrode 10 (see FIGS. 7 and 8). In the first embodiment, the negative electrode 20 has a width w2 in the Y direction that is larger than the width w1 of the positive electrode 10 (see FIG. 7), for example, about 154 mm, and has a length g2 in the X direction. The length of the positive electrode 10 is longer than the length g1 (see FIG. 7), for example, about 324 mm.

また、負極活物質層22の塗布領域(形成領域)は、Y方向の幅w21が、負極20の幅w2と同じ、例えば、約154mmとされており、X方向の長さg21が、例えば、約304mmとされている。このため、塗布領域に形成された負極活物質層22は、平面的に見て、矩形形状に形成されており、4つの縁部23(X方向に沿った2つの縁部23a、Y方向に沿った2つの縁部23b)を有している。   Further, in the application region (formation region) of the negative electrode active material layer 22, the width w21 in the Y direction is the same as the width w2 of the negative electrode 20, for example, about 154 mm, and the length g21 in the X direction is, for example, It is about 304 mm. For this reason, the negative electrode active material layer 22 formed in the coating region is formed in a rectangular shape in plan view, and has four edge portions 23 (two edge portions 23a along the X direction, in the Y direction). It has two edges 23b) along.

また、上記負極20は、正極10と同様、Y方向の一端に、負極活物質層22が形成されずに負極集電体21の表面が露出された集電体露出部21aを有している。この集電体露出部21aには、外部に電流を取り出すための、後述する集電リード5(図4参照)が電気的に接続される。なお、負極活物質層22における4つの縁部23は、Y方向に沿った2つの縁部23bのうちの一方側(集電体露出部21a側の縁部23b)を除き、上記正極10における縁部14と一致している。   In addition, the negative electrode 20 has a current collector exposed portion 21 a in which the surface of the negative electrode current collector 21 is exposed without forming the negative electrode active material layer 22 at one end in the Y direction, like the positive electrode 10. . The current collector exposed portion 21a is electrically connected to a current collector lead 5 (see FIG. 4), which will be described later, for extracting a current to the outside. The four edge portions 23 in the negative electrode active material layer 22 are in the positive electrode 10 except for one side (the edge portion 23b on the current collector exposed portion 21a side) of the two edge portions 23b along the Y direction. It coincides with the edge 14.

電極群40を構成するセパレータ30は、強度が十分でかつ電解液を多く保持できるものがよく、そのような観点から、厚みが10μm〜50μmで空隙率が30%〜70%のポリエチレン、ポリプロピレン、又はエチレン−プロピレン共重合体を含む微多孔フィルムや不織布などが好ましい。   The separator 30 constituting the electrode group 40 is preferably a separator having sufficient strength and capable of holding a large amount of electrolyte. From such a viewpoint, polyethylene, polypropylene, having a thickness of 10 μm to 50 μm and a porosity of 30% to 70%, Alternatively, a microporous film or a nonwoven fabric containing an ethylene-propylene copolymer is preferable.

また、セパレータ30は、上記以外に、例えば、ポリフッ化ビニリデン、ポリ塩化ビニリデン、ポリアクリロニトリル、ポリアクリルアミド、ポリテトラフルオロエチレン、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリイミド、ポリエーテル(ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド)、セルロース(カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース)、ポリ(メタ)アクリル酸、ポリ(メタ)アクリル酸エステルなどの高分子からなる微多孔フィルムなどを用いることができる。さらに、これらの微多孔フィルムを重ね合わせた多層フィルムを用いることもできる。   In addition to the above, the separator 30 may be, for example, polyvinylidene fluoride, polyvinylidene chloride, polyacrylonitrile, polyacrylamide, polytetrafluoroethylene, polysulfone, polyethersulfone, polycarbonate, polyamide, polyimide, polyether (polyethylene oxide, polypropylene). Oxide), cellulose (carboxymethylcellulose, hydroxypropylcellulose), poly (meth) acrylic acid, microporous film made of a polymer such as poly (meth) acrylate, and the like can be used. Furthermore, a multilayer film obtained by superimposing these microporous films can also be used.

セパレータ30の厚みとしては、5μm〜100μmが好ましく、10μm〜30μmであればより好ましい。また、セパレータ30の空隙率としては、30%〜90%が好ましく、40%〜80%であればより好ましい。セパレータ30の厚みが5μmより小さくなるとセパレータ30の機械的強度が不足し、電池の内部短絡の原因となる。一方、セパレータ30の厚みが100μmより大きくなると正極負極間の距離が長くなり、電池の内部抵抗が高くなる。また、空隙率が30%より低いと、非水電解液の含有量が減り、電池の内部抵抗が高くなる。一方、空隙率が90%より高いと、正極10と負極20とが物理的な接触を起こしてしまい、電池の内部短絡の原因となる。また、セパレータ30は、厚みと空隙率により、機械的強度や非水電解液の含有量や電池の内部抵抗や電池の内部短絡のし易さなどを考慮し、複数枚重ねて使用することも可能である。   The thickness of the separator 30 is preferably 5 μm to 100 μm, and more preferably 10 μm to 30 μm. Further, the porosity of the separator 30 is preferably 30% to 90%, and more preferably 40% to 80%. If the thickness of the separator 30 is smaller than 5 μm, the mechanical strength of the separator 30 is insufficient, causing an internal short circuit of the battery. On the other hand, when the thickness of the separator 30 is larger than 100 μm, the distance between the positive electrode and the negative electrode is increased, and the internal resistance of the battery is increased. On the other hand, when the porosity is lower than 30%, the content of the non-aqueous electrolyte decreases and the internal resistance of the battery increases. On the other hand, if the porosity is higher than 90%, the positive electrode 10 and the negative electrode 20 are brought into physical contact, causing an internal short circuit of the battery. Further, the separator 30 may be used by stacking a plurality of separators in consideration of mechanical strength, non-aqueous electrolyte content, battery internal resistance, ease of internal short circuit of the battery, etc., depending on the thickness and porosity. Is possible.

また、上記セパレータ30は、図10に示すように、正極活物質層12の塗布領域(形成領域N)及び負極活物質層22の塗布領域(形成領域M)よりも大きい形状を有している。具体的には、上記セパレータ30は、図5及び図10に示すように、例えば、縦方向の長さ(X方向に対応する方向の長さ)が約310mm、横方向の長さ(Y方向に対応する方向の長さ)が約160mmの矩形形状に形成されている。   Further, as shown in FIG. 10, the separator 30 has a shape larger than the application region (formation region N) of the positive electrode active material layer 12 and the application region (formation region M) of the negative electrode active material layer 22. . Specifically, as shown in FIGS. 5 and 10, the separator 30 has, for example, a vertical length (a length in a direction corresponding to the X direction) of about 310 mm and a horizontal length (Y direction). Is formed in a rectangular shape having a length of about 160 mm.

上記した正極10及び負極20は、正極10の集電体露出部11aと負極20の集電体露出部21aとが互いに反対側に位置するように配され、正極負極間にセパレータ30を介在させて積層されている。   The positive electrode 10 and the negative electrode 20 described above are arranged such that the current collector exposed portion 11a of the positive electrode 10 and the current collector exposed portion 21a of the negative electrode 20 are located on opposite sides, and a separator 30 is interposed between the positive and negative electrodes. Are stacked.

外装容器60内に電極群40とともに封入される非水電解液は、特に限定されるものではないが、溶媒として、例えば、エチレンカーボネート(EC)、プロピレンカーボネート、ブチレンカーボネート、ジエチルカーボネート(DEC)、ジメチルカーボネート、メチルエチルカーボネート、γ−ブチロラクトンなどのエステル類や、テトラヒドロフラン、2−メチルテトラヒドロフラン、ジオキサン、ジオキソラン、ジエチルエーテル、ジメトキシエタン、ジエトキシエタン、メトキシエトキシエタンなどのエーテル類、ジメチルスルホキシド、スルホラン、メチルスルホラン、アセトニトリル、ギ酸メチル、酢酸メチルなどの極性溶媒を使用することができる。これらの溶媒は単独で使用してもよいし、2種以上を混合して混合溶媒として使用してもよい。   The nonaqueous electrolytic solution enclosed with the electrode group 40 in the outer container 60 is not particularly limited, but examples of the solvent include ethylene carbonate (EC), propylene carbonate, butylene carbonate, diethyl carbonate (DEC), Esters such as dimethyl carbonate, methyl ethyl carbonate, γ-butyrolactone, ethers such as tetrahydrofuran, 2-methyltetrahydrofuran, dioxane, dioxolane, diethyl ether, dimethoxyethane, diethoxyethane, methoxyethoxyethane, dimethyl sulfoxide, sulfolane, Polar solvents such as methylsulfolane, acetonitrile, methyl formate, methyl acetate can be used. These solvents may be used alone, or two or more kinds may be mixed and used as a mixed solvent.

また、非水電解液には、電解質支持塩が含まれていてもよい。電解質支持塩としては、例えば、LiClO4、LiBF4(ホウフッ化リチウム)、LiPF6(六フッ化リン酸リチウム)、LiCF3SO3(トリフルオロメタンスルホン酸リチウム)、LiF(フッ化リチウム)、LiCl(塩化リチウム)、LiBr(臭化リチウム)、LiI(ヨウ化リチウム)、LiAlCl4(四塩化アルミン酸リチウム)などのリチウム塩が挙げられる。これらは単独で使用してもよいし、2種以上を混合して使用してもよい。 The nonaqueous electrolytic solution may contain an electrolyte supporting salt. Examples of the electrolyte supporting salt include LiClO 4 , LiBF 4 (lithium borofluoride), LiPF 6 (lithium hexafluorophosphate), LiCF 3 SO 3 (lithium trifluoromethanesulfonate), LiF (lithium fluoride), LiCl. Examples thereof include lithium salts such as (lithium chloride), LiBr (lithium bromide), LiI (lithium iodide), LiAlCl 4 (lithium tetrachloride aluminate) and the like. These may be used singly or in combination of two or more.

なお、電解質支持塩の濃度は、特に限定されるものではないが、0.5mol/L〜2.5mol/Lが好ましく、1.0mol/L〜2.2mol/Lがより好ましい。電解質支持塩の濃度が、0.5mol/L未満の場合には、非水電解液中において電荷を運ぶキャリア濃度が低くなり、非水電解液の抵抗が高くなるおそれがある。また、電解質支持塩の濃度が、2.5mol/Lより高い場合には、塩自体の解離度が低くなり、非水電解液中のキャリア濃度が上がらないおそれがある。   The concentration of the electrolyte supporting salt is not particularly limited, but is preferably 0.5 mol / L to 2.5 mol / L, and more preferably 1.0 mol / L to 2.2 mol / L. When the concentration of the electrolyte support salt is less than 0.5 mol / L, the carrier concentration for carrying charges in the non-aqueous electrolyte is lowered, and the resistance of the non-aqueous electrolyte may be increased. Further, when the concentration of the electrolyte supporting salt is higher than 2.5 mol / L, the dissociation degree of the salt itself is lowered, and there is a possibility that the carrier concentration in the non-aqueous electrolyte does not increase.

電極群40を封入する外装容器60は、大型の扁平角形容器であり、図1〜図3に示すように、電極群40などを収納する外装缶70と、この外装缶70を封口する封口板80とを含んで構成されている。また、電極群40を収納した外装缶70は、封口板80で巻き締め封口(好ましくは二重巻き締め封口)されている。なお、外装缶70は、本発明の「収納容器」の一例であり、封口板80は、本発明の「封口体」の一例である。   The exterior container 60 that encloses the electrode group 40 is a large flat rectangular container. As shown in FIGS. 1 to 3, an exterior can 70 that houses the electrode group 40 and the like, and a sealing plate that seals the exterior can 70. 80. Further, the outer can 70 in which the electrode group 40 is accommodated is sealed with a sealing plate 80 (preferably a double-tightened seal). The outer can 70 is an example of the “storage container” in the present invention, and the sealing plate 80 is an example of the “sealing body” in the present invention.

外装缶70は、例えば、金属板に絞り加工などを施すことによって形成されており、底面部71と側壁部72とを有している。図11及び図12に示すように、Y方向に平行なそれぞれの側壁部72には、打ち抜き加工等によって、電極端子90、90を挿入する貫通孔76、76が対向するように設けられている。貫通孔76は例えば図11に示すような楕円形であり、その周縁は電極端子90とかしめ接合可能な程度に外側に折り曲げられて貫通孔折り返し部76aが形成されている。   The outer can 70 is formed by, for example, drawing a metal plate, and has a bottom surface 71 and a side wall 72. As shown in FIGS. 11 and 12, through-holes 76 and 76 into which the electrode terminals 90 and 90 are inserted are provided in the respective side wall portions 72 parallel to the Y direction so as to face each other by punching or the like. . The through hole 76 has an elliptical shape as shown in FIG. 11, for example, and the periphery thereof is bent outward to such an extent that it can be crimped to the electrode terminal 90 to form a through hole folded portion 76 a.

また、外装缶70の一端(底面部71の反対側)には、電極群40を挿入するための開口部73が設けられている。また、上記外装缶70は、角形缶に形成されており、略矩形の底面部71の面積よりも略矩形の開口部73の面積が大きくなっている。つまり、側壁部72の四隅の角部72aが底面部71側から開口部73側へ直線的に広がっている。さらに、外装缶70の開口部73における周縁には、巻き締め封口(好ましくは二重巻き締め封口)を行うための容器折り返し部75が設けられている。   In addition, an opening 73 for inserting the electrode group 40 is provided at one end of the outer can 70 (on the side opposite to the bottom surface portion 71). The outer can 70 is formed in a rectangular can, and the area of the substantially rectangular opening 73 is larger than the area of the substantially rectangular bottom surface 71. That is, the corners 72a at the four corners of the side wall 72 are linearly expanded from the bottom surface 71 side to the opening 73 side. Furthermore, a container folding portion 75 for performing a winding sealing (preferably a double winding sealing) is provided at the periphery of the opening 73 of the outer can 70.

外装缶70の内径サイズは、電極群40が、その電極面が底面部71と対向するようにして収納することが可能な大きさとなっている。具体的には、上記外装缶70は、例えば、底面部71の縦方向の長さ(図12のY方向の長さL)が約180mmに形成されており、底面部71の横方向の長さ(図12のX方向の長さW)が約350mmに形成されている。外装缶70の深さは、例えば、約40mmに形成されている。   The inner diameter of the outer can 70 is such that the electrode group 40 can be accommodated so that the electrode surface faces the bottom surface 71. Specifically, in the outer can 70, for example, the length in the vertical direction of the bottom surface portion 71 (the length L in the Y direction in FIG. 12) is about 180 mm. The length (length W in the X direction in FIG. 12) is about 350 mm. The depth of the outer can 70 is, for example, about 40 mm.

封口板80は、例えば、金属板をプレス加工することによって形成されている。この封口板80は、図2に示すように、外装缶70の開口部73を塞ぐ略平板矩形状のパネル部81と、パネル部81の外周端に連なり上方に延びるチャックウォール部82と、チャックウォール部82の外周端に連接された折り返し部83とを有している。さらに、図2及び図3に示すように、X方向の一方側に非水電解液を注液するための注液孔84が形成されている。この注液孔84は、例えば、φ2mmの大きさに形成されている。   The sealing plate 80 is formed, for example, by pressing a metal plate. As shown in FIG. 2, the sealing plate 80 includes a panel portion 81 having a substantially flat rectangular shape that closes the opening 73 of the outer can 70, a chuck wall portion 82 that continues to the outer peripheral end of the panel portion 81 and extends upward, and a chuck And a folded portion 83 connected to the outer peripheral end of the wall portion 82. Furthermore, as shown in FIG.2 and FIG.3, the injection hole 84 for inject | pouring a non-aqueous electrolyte is formed in the one side of a X direction. The liquid injection hole 84 is formed in a size of φ2 mm, for example.

なお、外装缶70及び封口板80は、電解液に対して耐性のある材料、例えば、鉄、ステンレススチール、アルミニウムなどの金属板や鉄にニッケルメッキを施した鋼板やアルミメッキを施した鋼板などを用いて形成することができる。鉄は安価な材料であるため価格の観点では好ましいが、長期間の信頼性を確保するためには、ステンレススチール(SUS)やアルミニウムなどからなる金属板又は鉄にニッケルメッキを施した鋼板(Fe−Ni)や鉄にアルミメッキを施した鋼板(Fe−Al)などを用いるのがより好ましい。   The outer can 70 and the sealing plate 80 are made of a material resistant to an electrolytic solution, for example, a metal plate such as iron, stainless steel, or aluminum, a steel plate obtained by nickel plating on iron, a steel plate obtained by applying aluminum plating, or the like. Can be used. Since iron is an inexpensive material, it is preferable from the viewpoint of price, but in order to ensure long-term reliability, a metal plate made of stainless steel (SUS), aluminum, or the like or a steel plate in which iron is nickel-plated (Fe It is more preferable to use a steel plate (Fe—Al) or the like that is obtained by applying aluminum plating to -Ni) or iron.

また、上記以外に、金属板の表面を高分子材料でラミネートしたラミネート材(ラミネート板)を用いることもできる。この場合、片面(電池内部側又は外部側)にラミネートした片面ラミネート材又は両面にラミネートした両面ラミネート材を適宜用いることができる。ラミネート材を用いることで金属板のみの場合よりも外装缶70の強度が向上する。また、電池外部側を電解液に対して耐性のある高分子材料でラミネートすることで電解液に対してあまり耐性のない金属板を用いることもできる。また、電池外部側を高分子材料でラミネートすることで外装の汚れを抑えることもできる。   In addition to the above, a laminate material (laminate plate) obtained by laminating the surface of a metal plate with a polymer material can also be used. In this case, a single-sided laminated material laminated on one side (battery inner side or outer side) or a double-sided laminated material laminated on both sides can be appropriately used. By using the laminate material, the strength of the outer can 70 is improved as compared with the case of using only the metal plate. In addition, a metal plate that is not very resistant to the electrolytic solution can be used by laminating the outside of the battery with a polymer material that is resistant to the electrolytic solution. Further, the exterior of the battery can be suppressed by laminating the outside of the battery with a polymer material.

なお、金属板の厚みは、約0.5mm〜約2mm(例えば約0.8mm)とすることができる。金属板は、両面ラミネート材の場合は何であってもよいが、電池外部側への片面ラミネート材又はラミネートされていない場合は電解液に対して耐性のある材料を用いる必要がある。また、ラミネートする高分子材料としては、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)などを用いることができる。   In addition, the thickness of a metal plate can be about 0.5 mm-about 2 mm (for example, about 0.8 mm). The metal plate may be anything in the case of a double-sided laminated material, but it is necessary to use a single-sided laminated material to the outside of the battery or a material that is resistant to the electrolyte when not laminated. Moreover, as a polymer material to be laminated, polyethylene (PE), polypropylene (PP), or the like can be used.

このような外装缶70と封口板80との二重巻き締め封口においては、二重巻き締めの重なり度合い(重合率)、つまり二重巻き締め部分の長さに対する折り返し部83と容器折り返し部75とが重なっている部分の長さの割合を、70%以上とすることで、電池の内圧上昇に耐え得る強度と気密性を十分に確保することができる。   In such a double-winding sealing between the outer can 70 and the sealing plate 80, the overlapping degree (polymerization rate) of the double-winding, that is, the folding part 83 and the container folding part 75 with respect to the length of the double-clamping part. By setting the ratio of the length of the overlapping portion to 70% or more, it is possible to sufficiently ensure the strength and airtightness that can withstand the increase in the internal pressure of the battery.

また、上記外装缶70の貫通孔76、76に、それぞれ電極端子90、90が電池外部側からかしめ接合されている。電極端子90は、図14A、図14Bに示すように、貫通孔91aを有する金属製の台座部91と、貫通孔91aに通された金属製の端子部92と、端子部92と台座部91とを絶縁する絶縁部93とを有する。   In addition, electrode terminals 90 and 90 are caulked and joined to the through holes 76 and 76 of the outer can 70 from the outside of the battery, respectively. As shown in FIGS. 14A and 14B, the electrode terminal 90 includes a metal pedestal portion 91 having a through-hole 91a, a metal terminal portion 92 passed through the through-hole 91a, a terminal portion 92, and a pedestal portion 91. And an insulating portion 93 that insulates the

台座部91は、外装缶70の貫通孔76より若干大きな楕円形であり、その周縁は貫通孔折り返し部76aとかしめ接合可能な程度に内側に折り曲げられて台座折り返し部91bが形成されている。かしめ接合する際は、図15Aに示すように、台座折り返し部91bが貫通孔折り返し部76aを覆うように取り付ける。   The pedestal portion 91 has an elliptical shape slightly larger than the through hole 76 of the outer can 70, and the periphery thereof is bent inward so that it can be caulked and joined to the through hole folded portion 76a to form a pedestal folded portion 91b. When caulking and joining, as shown in FIG. 15A, the base folding portion 91b is attached so as to cover the through-hole folding portion 76a.

端子部92は、貫通孔91aに接触しない程度の大きさの平板状の金属端子である。絶縁部93は、貫通孔93aを有するドーナツ状の絶縁材であり、ゴム等の絶縁性樹脂を用いることができる。絶縁部93の外周には溝が形成されており、その溝が台座部91の貫通孔91aに嵌められている。また貫通孔93aには端子部92が隙間なく挿入されている。   The terminal portion 92 is a flat metal terminal having a size that does not contact the through hole 91a. The insulating part 93 is a donut-shaped insulating material having a through-hole 93a, and an insulating resin such as rubber can be used. A groove is formed on the outer periphery of the insulating portion 93, and the groove is fitted into the through hole 91 a of the pedestal portion 91. Further, the terminal portion 92 is inserted into the through hole 93a without a gap.

そして、図15Aに示すように、台座折り返し部91bが貫通孔折り返し部76aを覆うように配置した後、かしめて図15Bのようにかしめ接合(好ましくは、はぜ折りかしめ接合)することで、電極端子90を外装缶70の外側から固定する。なお、圧着される部分にシール材(図示せず)を塗布することで、より高い気密性を得ることが可能である。   Then, as shown in FIG. 15A, after the base folding portion 91b is arranged so as to cover the through-hole folding portion 76a, it is caulked and joined as shown in FIG. 15B (preferably, helix and caulking). The electrode terminal 90 is fixed from the outside of the outer can 70. In addition, it is possible to obtain higher airtightness by applying a sealing material (not shown) to the part to be crimped.

図15Bにおいて、長さCは貫通孔折り返し部76aの先端付近と台座折り返し部91bの先端付近とが重なっている長さであり、長さDは貫通孔折り返し部76aの折れ曲がった部分の内側から台座折り返し部91bの折れ曲がった部分の内側までの長さである。ここで、はぜ折りかしめ接合の重なり度合い(重合率)、つまり長さDに対する長さCの割合を、50%以上とすることで、電池の内圧上昇に耐え得る強度(耐圧性)と気密性を確保することができる。   In FIG. 15B, the length C is a length in which the vicinity of the tip of the through hole folding portion 76a and the vicinity of the tip of the base folding portion 91b overlap, and the length D is from the inside of the bent portion of the through hole folding portion 76a. It is the length to the inside of the bent part of the base folding part 91b. Here, by setting the overlapping degree (polymerization rate) of the crimped joints, that is, the ratio of the length C to the length D to 50% or more, the strength (pressure resistance) and airtightness that can withstand the increase in the internal pressure of the battery. Sex can be secured.

また、図4に示すように、上記した電極群40は、正極10(図5参照)及び負極20(図5参照)が、外装缶70の底面部71と対向するようにして、外装缶70内に収納されている。また、図4に示すように、正極10の集電体露出部11a(図7参照)及び負極20の集電体露出部21a(図9参照)は、それぞれ集電リード5を介して電極端子90と電気的に接続されている。なお、集電リード5には、集電体と同材質のものを用いることが可能であるが、異なる材質でも構わない。   As shown in FIG. 4, the electrode group 40 includes an outer can 70 such that the positive electrode 10 (see FIG. 5) and the negative electrode 20 (see FIG. 5) face the bottom surface 71 of the outer can 70. It is stored inside. Further, as shown in FIG. 4, the current collector exposed portion 11 a (see FIG. 7) of the positive electrode 10 and the current collector exposed portion 21 a (see FIG. 9) of the negative electrode 20 are respectively connected to the electrode terminals via the current collector leads 5. 90 is electrically connected. The current collector lead 5 may be made of the same material as the current collector, but may be made of a different material.

なお、外装缶70と電極端子90とをかしめ接合した後に電極端子90と電極群40とを電気的に接続するため、接続の作業性を考慮して電極群40を外装缶70の外に出した状態で集電リード5を接続することが望ましい。   Since the electrode terminal 90 and the electrode group 40 are electrically connected after the outer can 70 and the electrode terminal 90 are caulked and joined, the electrode group 40 is taken out of the outer can 70 in consideration of connection workability. In this state, it is desirable to connect the current collecting lead 5.

そして、図13に示すように、外装缶70の開口部73が上記封口板80で二重巻き締め封口されている。具体的には、封口板80の折り返し部83の先端部分が、外装缶70の容器折り返し部75に巻き込むように圧着されることによって、封口板80が外装缶70に取り付けられている。封口板80は開口部73を全周に亘って封口している。なお、圧着される部分にシール材(図示せず)を塗布することで、より高い気密性を得ることが可能である。   As shown in FIG. 13, the opening 73 of the outer can 70 is double-wrapped and sealed with the sealing plate 80. Specifically, the sealing plate 80 is attached to the outer can 70 by crimping the tip portion of the folded portion 83 of the sealing plate 80 so as to be wound around the container folding portion 75 of the outer can 70. The sealing plate 80 seals the opening 73 over the entire circumference. In addition, it is possible to obtain higher airtightness by applying a sealing material (not shown) to the part to be crimped.

また、封口板80のパネル部81は、チャックウォール部82によって、外装缶70の開口部73における周縁より所定距離だけ下側(底面部71側)に位置している。これにより、電極群40(積層体40a)は、外装容器60に収納された状態で、外装缶70と封口板80とによって、積層方向(外装缶70の深さ方向;Z方向)に押圧力が加えられており、正極10と負極20とがセパレータ30を挟んで密着された状態となっている。   Further, the panel portion 81 of the sealing plate 80 is located below the peripheral edge of the opening 73 of the outer can 70 by the chuck wall portion 82 (on the bottom surface 71 side) by a predetermined distance. Thereby, the electrode group 40 (laminated body 40a) is pressed in the stacking direction (depth direction of the outer can 70; Z direction) by the outer can 70 and the sealing plate 80 in a state of being accommodated in the outer container 60. The positive electrode 10 and the negative electrode 20 are in close contact with the separator 30 in between.

また、図13に示すように、底面部71の外側である外底面71aの横方向(X方向)の長さUが、パネル部81の外側である外天面81aの横方向(X方向)の長さVより若干短い。同様に、外底面71aの縦方向(Y方向)の長さが、外天面81aの縦方向(Y方向)の長さより若干短い。故に、外天面71aによって形成される凹部と外底面71aとは略嵌合する形状を有している。したがって、複数のリチウムイオン二次電池100を上下に略嵌合させて積層することができるので、組電池として利用できる。封口後のパネル部81とチャックウォール部82とで形成される凹部の深さ(チャックウォール部82の高さ)は1〜20mm程度が好ましい。   Further, as shown in FIG. 13, the length U in the lateral direction (X direction) of the outer bottom surface 71 a that is outside the bottom surface portion 71 is the lateral direction (X direction) of the outer top surface 81 a that is outside the panel portion 81. Is slightly shorter than the length V. Similarly, the length of the outer bottom surface 71a in the vertical direction (Y direction) is slightly shorter than the length of the outer top surface 81a in the vertical direction (Y direction). Therefore, the concave portion formed by the outer top surface 71a and the outer bottom surface 71a have a shape that fits substantially. Therefore, since a plurality of lithium ion secondary batteries 100 can be stacked by being substantially fitted vertically, it can be used as an assembled battery. The depth of the recess formed by the panel part 81 and the chuck wall part 82 after sealing (the height of the chuck wall part 82) is preferably about 1 to 20 mm.

外装缶70と封口板80とを図13のような二重巻き締め封口する場合、外装缶70と封口板80とが導通するか絶縁されるかを外装缶70と封口板80の材料の組み合わせによって分けると以下のようになる。   When the outer can 70 and the sealing plate 80 are double-wrapped and sealed as shown in FIG. 13, whether the outer can 70 and the sealing plate 80 are electrically connected or insulated is a combination of the materials of the outer can 70 and the sealing plate 80. It is as follows when divided according to.

まず、外装缶70と封口板80とが導通する組み合わせは、外装缶70に電池内部側にラミネートした片面ラミネート材を用いた場合は封口板80としてラミネートされていない金属板又は電池内部側か外部側にラミネートした片面ラミネート材を用い、外装缶70に電池外部側にラミネートした片面ラミネート材を用いた場合は封口板80としてラミネートされていない金属板又は電池外部側にラミネートした片面ラミネート材を用い、外装缶70にラミネートされていない金属板を用いた場合は封口板80としてラミネートされていない金属板又は電池内部側か外部側にラミネートした片面ラミネート材を用いることである。   First, the combination in which the outer can 70 and the sealing plate 80 are electrically connected is a metal plate that is not laminated as the sealing plate 80 when the single-sided laminated material laminated on the inner side of the battery is used for the outer can 70, or the inner side or the outer side of the battery. When a single-sided laminated material laminated on the side is used and a single-sided laminated material laminated on the outer side of the battery is used for the outer can 70, a non-laminated metal plate or a single-sided laminated material laminated on the outer side of the battery is used as the sealing plate 80. When a non-laminated metal plate is used for the outer can 70, a non-laminated metal plate or a single-sided laminated material laminated on the inside or outside of the battery is used as the sealing plate 80.

一方、外装缶70と封口板80とが絶縁される組み合わせは、外装缶70に電池内部側にラミネートした片面ラミネート材を用いた場合は封口板80として両面ラミネート材を用い、外装缶70に電池外部側にラミネートした片面ラミネート材を用いた場合は封口板80として電池内部側にラミネートした片面ラミネート材又は両面ラミネート材を用い、外装缶70に両面ラミネート材を用いた場合は封口板80としてラミネートされていない金属板又は電池内部側か外部側にラミネートした片面ラミネート材又は両面ラミネート材を用い、外装缶70にラミネートされていない金属板を用いた場合は封口板80として両面ラミネート材を用いることである。   On the other hand, the combination in which the outer can 70 and the sealing plate 80 are insulated is such that when a single-sided laminate material laminated on the battery inner side is used for the outer can 70, a double-sided laminate material is used as the sealing plate 80, and the outer can 70 has a battery. When a single-sided laminated material laminated on the outer side is used, a single-sided laminated material or a double-sided laminated material laminated on the battery inner side is used as the sealing plate 80, and when a double-sided laminated material is used for the outer can 70, the sealing plate 80 is laminated. If a metal plate that is not laminated or a single-sided laminate material or a double-sided laminate material laminated on the inside or outside of the battery is used, and a metal plate that is not laminated on the outer can 70 is used, a double-sided laminate material is used as the sealing plate 80 It is.

非水電解液は、外装缶70の開口部73が封口板80で封口された後に、注液孔84から、例えば、減圧注液されている。そして、注液孔84とほぼ同じ直径の金属球89(図3参照)を注液孔84に設置した後、抵抗溶接やレーザ溶接などにより、注液孔84が封口されている。   The nonaqueous electrolytic solution is injected, for example, under reduced pressure from the liquid injection hole 84 after the opening 73 of the outer can 70 is sealed with the sealing plate 80. And after installing the metal ball | bowl 89 (refer FIG. 3) of the diameter substantially the same as the liquid injection hole 84 in the liquid injection hole 84, the liquid injection hole 84 is sealed by resistance welding, laser welding, etc.

なお、第1実施形態のリチウムイオン二次電池100では、過充電時や高温状態において、電池内圧が上昇した場合、電池の爆発等の危険を避けるために、電池内圧を開放するための安全弁(図示せず)が設けられている。そして、この安全弁が作動する前に外装容器60が開かないように、封口部分の耐圧が安全弁の動作圧以上となる封口強度で封口板80が取り付けられている。また、安全弁を設ける代わりに、外装容器60の封口部分の耐圧を安全弁の動作圧程度に設計し、電池内圧が上昇した場合に封口部分が開くことで電池内圧を開放するようにしてもよい。   In the lithium ion secondary battery 100 of the first embodiment, when the battery internal pressure rises during overcharge or in a high temperature state, a safety valve (in order to release the battery internal pressure in order to avoid danger such as battery explosion) (Not shown) is provided. And the sealing board 80 is attached with the sealing intensity | strength in which the pressure resistance of a sealing part becomes more than the operating pressure of a safety valve so that the exterior container 60 may not open before this safety valve operates. Further, instead of providing a safety valve, the pressure resistance of the sealing portion of the outer container 60 may be designed to be about the operating pressure of the safety valve, and the battery internal pressure may be released by opening the sealing portion when the battery internal pressure increases.

また、電極端子90を電池外部側からかしめ接合することにより、電池の内圧が上昇した場合にかしめ接合部分には接合を弱める方向に力が加わることになるので、接合強度を適切に設計することで電極端子90に安全弁の役割をもたせることもできる。接合強度は、外装缶70と電極端子90の台座部91の材質及び厚み、かしめ接合の重合率等によって決まる。   Further, by caulking and joining the electrode terminal 90 from the outside of the battery, when the internal pressure of the battery rises, a force is applied to the caulking joining portion in a direction that weakens the joining, so that the joining strength should be designed appropriately. Thus, the electrode terminal 90 can also function as a safety valve. The bonding strength is determined by the material and thickness of the pedestal 91 of the outer can 70 and the electrode terminal 90, the polymerization rate of caulking bonding, and the like.

電極端子90が安全弁として動作した場合、つまり、内圧上昇により電極端子90が外装缶70から外れた場合、集電リード5(図4参照)の少なくとも一方の端部の接続が切れることが望ましい。これにより電力供給が止まるので安全性が向上する。電極端子90のかしめ接合が外れた場合に集電リード5の接続が切れるためには、電池の内圧が所定値を超えた場合に一気に勢い良くかしめ接合が外れることが好ましい。   When the electrode terminal 90 operates as a safety valve, that is, when the electrode terminal 90 is detached from the outer can 70 due to an increase in internal pressure, it is desirable that at least one end of the current collecting lead 5 (see FIG. 4) is disconnected. As a result, the power supply is stopped, so that safety is improved. In order to disconnect the current collecting lead 5 when the caulking joint of the electrode terminal 90 is released, it is preferable that the caulking joining is rapidly released when the internal pressure of the battery exceeds a predetermined value.

上記のように構成された第1実施形態によるリチウムイオン二次電池100は、長寿命が要求される定置用の電力貯蔵用蓄電池として好適に用いることができる。また、ハイブリッド自動車(HEV)や電気自動車(EV)などの車載用の蓄電池としても好適に用いることができる。また、第1実施形態によるリチウムイオン二次電池100は、単電池容量が10Ah以上の蓄電池に適しており、特に、単電池容量が50Ah以上の大容量蓄電池により適している。また、単電池の重量は1kg以上であることが好ましい。また、単電池を8セル単位で直列接続してモジュール化することが好ましい。さらに、そのモジュールを2つ組み合わせて平均48V以上で動作させることが好ましい。なお、充電には太陽電池や風力発電で得た電力、深夜電力などを用いることが好ましい。   The lithium ion secondary battery 100 according to the first embodiment configured as described above can be suitably used as a stationary power storage battery that requires a long life. Moreover, it can use suitably also as storage batteries for vehicle-mounted use, such as a hybrid vehicle (HEV) and an electric vehicle (EV). In addition, the lithium ion secondary battery 100 according to the first embodiment is suitable for a storage battery having a single battery capacity of 10 Ah or more, and particularly suitable for a large capacity storage battery having a single battery capacity of 50 Ah or more. Further, the unit cell preferably has a weight of 1 kg or more. Moreover, it is preferable to modularize by connecting the single cells in series in units of 8 cells. Furthermore, it is preferable to operate two modules in combination at an average of 48V or more. In addition, it is preferable to use electric power obtained by a solar cell or wind power generation, midnight electric power, or the like for charging.

以下に、第1実施形態のリチウムイオン二次電池100の一実施例をその作製方法とともに示す。   An example of the lithium ion secondary battery 100 according to the first embodiment will be described below together with its manufacturing method.

[正極の作製]
まず、活物質のLiFePO4(90重量部)と、導電材のアセチレンブラック(5重量部)と、結着材のスチレンブタジエンゴム(3重量部)と、増粘材のCMC(2重量部)とを混合した後、水を適宜加えて分散させることによって正極合剤スラリーを調整した。次に、この正極合剤スラリーを、20μmの厚みを有するアルミニウム集電体(正極集電体)の両面に均一に塗布、乾燥させた後、400μmの厚みまでロールプレスで圧縮した。最後に、所望の大きさに切断することにより、正極(正極板)を作製した。正極の活物質層を塗布する領域の大きさは、縦150mm、横300mmとし、正極(正極集電体)の大きさは、縦150mm、横320mmとした。
[Production of positive electrode]
First, the active material LiFePO 4 (90 parts by weight), the conductive material acetylene black (5 parts by weight), the binder styrene butadiene rubber (3 parts by weight), and the thickener CMC (2 parts by weight). Then, water was added as appropriate and dispersed to prepare a positive electrode mixture slurry. Next, the positive electrode mixture slurry was uniformly applied to both surfaces of an aluminum current collector (positive electrode current collector) having a thickness of 20 μm and dried, and then compressed by a roll press to a thickness of 400 μm. Finally, the positive electrode (positive electrode plate) was produced by cutting into a desired size. The size of the positive electrode active material layer was 150 mm long and 300 mm wide, and the positive electrode (positive electrode current collector) was 150 mm long and 320 mm wide.

[負極の作製]
活物質の天然黒鉛(98重量部)と、結着材のスチレンブタジエンゴム(1重量部)と、増粘材のCMC(1重量部)とを混合した後、水を適宜加えて分散させることによって負極合剤スラリーを調整した。次に、この負極合剤スラリーを、16μmの厚みを有する銅集電体(負極集電体)の両面に均一に塗布、乾燥させた後、350μmの厚みまでロールプレスで圧縮した。最後に、所望の大きさに切断することにより、負極(負極板)を作製した。負極の活物質層を塗布する領域の大きさは、縦154mm、横304mmとし、負極(負極集電体)の大きさは、縦154mm、横324mmとした。
[Production of negative electrode]
After mixing natural graphite (98 parts by weight) as an active material, styrene butadiene rubber (1 part by weight) as a binder, and CMC (1 part by weight) as a thickener, water is appropriately added and dispersed. Thus, a negative electrode mixture slurry was prepared. Next, this negative electrode mixture slurry was uniformly applied on both sides of a copper current collector (negative electrode current collector) having a thickness of 16 μm and dried, and then compressed by a roll press to a thickness of 350 μm. Finally, the negative electrode (negative electrode plate) was produced by cutting into a desired size. The size of the negative electrode active material layer applied region was 154 mm long and 304 mm wide, and the size of the negative electrode (negative electrode current collector) was 154 mm long and 324 mm wide.

[非水電解液の作製]
エチレンカーボネート(EC)とジエチルカーボネート(DEC)とを、3:7の容積比で混合した混合液(溶媒)に、LiPF6を1mol/L溶解することにより非水電解液を作製した。
[Preparation of non-aqueous electrolyte]
A non-aqueous electrolyte was prepared by dissolving 1 mol / L of LiPF 6 in a mixed solution (solvent) obtained by mixing ethylene carbonate (EC) and diethyl carbonate (DEC) at a volume ratio of 3: 7.

[二次電池の組立]
正極板および負極板枚を、正極板、セパレータ、負極板、セパレータ、・・・の順に、正極板と負極板との間にセパレータが入るように積層することにより、電極群(積層体)を形成した。このとき、正極板に対して負極板が外側に位置するように、正極板を50枚、負極板を51枚用いた。また、セパレータを102枚用いることにより、電極群(積層体)の最も外側にはセパレータが位置するように構成した。
[Assembly of secondary battery]
By laminating the positive electrode plate and the negative electrode plate in the order of the positive electrode plate, the separator, the negative electrode plate, the separator,... So that the separator enters between the positive electrode plate and the negative electrode plate. Formed. At this time, 50 positive plates and 51 negative plates were used so that the negative plate was located outside the positive plate. Further, by using 102 separators, the separator was positioned on the outermost side of the electrode group (laminated body).

セパレータには、20μmの厚みを有する微多孔性ポリエチレンフィルムを用いた。セパレータの大きさは、正極板および負極板の活物質層が塗布されたサイズよりも大きくなるように、縦160mm、横310mmとした。   As the separator, a microporous polyethylene film having a thickness of 20 μm was used. The size of the separator was 160 mm in length and 310 mm in width so as to be larger than the size on which the active material layers of the positive electrode plate and the negative electrode plate were applied.

外装容器は、ニッケルメッキを施した約0.8mmの厚みを有するスチール板を加工することにより、外装缶と封口板とを形成した。なお、外装缶の内径サイズは、底面部の縦180mm、底面部の横350mm、深さ40mmとした。電極端子としては、台座部がステンレスで端子部がアルミニウムである正電極端子と、台座部がステンレスで端子部が銅である負電極端子とを形成した。   As the outer container, an outer can and a sealing plate were formed by processing a steel plate having a thickness of about 0.8 mm plated with nickel. The inner diameter of the outer can was 180 mm in the bottom portion, 350 mm in the bottom portion, and 40 mm in depth. As the electrode terminals, a positive electrode terminal having a pedestal portion made of stainless steel and a terminal portion made of aluminum, and a negative electrode terminal having a pedestal portion made of stainless steel and a terminal portion made of copper were formed.

そして、電極端子を外装缶にはぜ折りかしめ接合した後、集電リード5を介して電極群と電極端子とを電気的に接続し、電極群と電極端子とを外装缶に収納した。続いて、封口板を載せ、二重巻き締めにより電池を封口した。また、封口板を取り付けることにより、電極群に、その積層方向に押圧力が加わるように構成した。このとき、電極群の積層方向の厚みに対する押し込み量の割合が10%となるように、封口板で電極群に圧迫力を加えた。具体的には、電極群と封口板とが直接または間接的に接した状態から、約1mm押し込んだ位置で封口板を固定した。   Then, after the electrode terminal was folded and joined to the outer can, the electrode group and the electrode terminal were electrically connected via the current collecting lead 5, and the electrode group and the electrode terminal were accommodated in the outer can. Subsequently, a sealing plate was placed, and the battery was sealed by double winding. Moreover, it comprised so that a pressing force might be added to the electrode group to the lamination direction by attaching a sealing board. At this time, a pressing force was applied to the electrode group with the sealing plate so that the ratio of the pressing amount with respect to the thickness of the electrode group in the stacking direction was 10%. Specifically, the sealing plate was fixed at a position where it was pushed in by about 1 mm from a state where the electrode group and the sealing plate were in direct or indirect contact.

続いて、封口板に予め設けられたφ2mmの注液孔から所定量の非水電解液を減圧注液した。注液後、注液孔とほぼ同じ直径の金属球を注液孔に設置し、抵抗溶接により注液孔を封口することで、リチウムイオン二次電池100を得た。   Subsequently, a predetermined amount of nonaqueous electrolyte was injected under reduced pressure from a φ2 mm injection hole provided in advance on the sealing plate. After the liquid injection, a metal sphere having the same diameter as the liquid injection hole was placed in the liquid injection hole, and the liquid injection hole was sealed by resistance welding, whereby the lithium ion secondary battery 100 was obtained.

(第2実施形態)
図16は、本発明の第2実施形態のリチウムイオン二次電池の全体斜視図であり、図17Aは、本発明の第2実施形態のリチウムイオン二次電池の電極端子の正面図であり、図17Bは図17AのE−E線断面図である。
(Second Embodiment)
16 is an overall perspective view of the lithium ion secondary battery of the second embodiment of the present invention, FIG. 17A is a front view of the electrode terminal of the lithium ion secondary battery of the second embodiment of the present invention, FIG. 17B is a cross-sectional view taken along the line EE of FIG. 17A.

第2実施形態のリチウムイオン二次電池200は、両電極端子を外装缶の同一側壁部に設けた点とそれに付随する部材の配置という点とで第1実施形態のリチウムイオン二次電池100と異なり、その他の構成は第1実施形態のリチウムイオン二次電池100と同様であるので、以下では異なる点について詳しく説明する。   The lithium ion secondary battery 200 of the second embodiment is different from the lithium ion secondary battery 100 of the first embodiment in that both electrode terminals are provided on the same side wall portion of the outer can and the arrangement of the accompanying members. Unlike other configurations, the configuration is the same as that of the lithium ion secondary battery 100 of the first embodiment.

外装缶270が第1実施形態の外装缶70と異なる点は貫通孔276の位置と大きさだけである。貫通孔276はY方向に平行な側壁部272に1つだけ設けられている。貫通孔276は例えば図16に示すような楕円形であり、その周縁は電極端子290とかしめ接合可能な程度に外側に折り曲げられて貫通孔折り返し部(不図示)が形成されている。   The only difference between the outer can 270 and the outer can 70 of the first embodiment is the position and size of the through hole 276. Only one through hole 276 is provided in the side wall portion 272 parallel to the Y direction. The through hole 276 has an elliptical shape as shown in FIG. 16, for example, and the periphery thereof is bent outward to the extent that it can be crimped to the electrode terminal 290 to form a through hole folded portion (not shown).

また、上記外装缶270の貫通孔276に、それぞれ電極端子290が電池外部側からかしめ接合されている。電極端子290は、図17A、図17Bに示すように、貫通孔291a、291bを有する金属製の台座部291と、貫通孔291a、291bにそれぞれ通された金属製の端子部292、292と、端子部292と台座部291とを絶縁する絶縁部293とを有する。   The electrode terminals 290 are caulked and joined to the through holes 276 of the outer can 270 from the outside of the battery. As shown in FIGS. 17A and 17B, the electrode terminal 290 includes a metal pedestal portion 291 having through holes 291a and 291b, and metal terminal portions 292 and 292 respectively passed through the through holes 291a and 291b. An insulating portion 293 that insulates the terminal portion 292 and the pedestal portion 291 is provided.

台座部291は、外装缶270の貫通孔276より若干大きな楕円形であり、その周縁は貫通孔折り返し部276aとかしめ接合可能な程度に内側に折り曲げられて台座折り返し部291bが形成されている。かしめ接合する際は、台座折り返し部291bが貫通孔折り返し部を覆うように取り付ける。   The pedestal portion 291 has an elliptical shape slightly larger than the through hole 276 of the outer can 270, and the periphery thereof is bent inward to the extent that it can be crimped to the through hole folded portion 276a to form a pedestal folded portion 291b. When caulking and joining, the pedestal folded portion 291b is attached so as to cover the through hole folded portion.

端子部292は、貫通孔291aに接触しない程度の大きさの平板状の金属端子である。絶縁部293は、2つの貫通孔293a、293bを有する絶縁材であり、ゴム等の絶縁性樹脂を用いることができる。絶縁部293の外周には溝が形成されており、その溝が台座部291の貫通孔291aに嵌められている。また貫通孔293a、293bにはそれぞれ端子部292が隙間なく挿入されている。   The terminal portion 292 is a flat metal terminal having a size that does not contact the through hole 291a. The insulating portion 293 is an insulating material having two through holes 293a and 293b, and an insulating resin such as rubber can be used. A groove is formed on the outer periphery of the insulating portion 293, and the groove is fitted in the through hole 291 a of the pedestal portion 291. In addition, terminal portions 292 are inserted into the through holes 293a and 293b without any gaps.

そして、図15Aに準じ、台座折り返し部291bが貫通孔折り返し部276aを覆うように配置した後、かしめて図15Bに準ずるようにかしめ接合(好ましくは、はぜ折りかしめ接合)することで、電極端子290を外装缶270の外側から固定する。なお、圧着される部分にシール材(図示せず)を塗布することで、より高い気密性を得ることが可能である。   Then, in accordance with FIG. 15A, the base folded portion 291b is arranged so as to cover the through-hole folded portion 276a, and then caulked and joined in accordance with FIG. The terminal 290 is fixed from the outside of the outer can 270. In addition, it is possible to obtain higher airtightness by applying a sealing material (not shown) to the part to be crimped.

また第2実施形態のリチウムイオン二次電池200では、電極群において正極及び負極の集電体露出部を端子部290と同じ側へ揃えておくことで、短い集電リードで接続できる。なお、上記では電極端子290の台座部291を1つにしたが、第1実施形態の電極端子90を2つ並べてもよい。   Moreover, in the lithium ion secondary battery 200 of 2nd Embodiment, it can connect with a short current collection lead by arranging the collector exposed part of a positive electrode and a negative electrode in the same side as the terminal part 290 in an electrode group. In the above description, the pedestal portion 291 of the electrode terminal 290 is single, but two electrode terminals 90 of the first embodiment may be arranged.

このように、本発明の二次電池は電極端子を同じ側面から取り出す用途にも利用できる。   Thus, the secondary battery of this invention can be utilized also for the use which takes out an electrode terminal from the same side surface.

(第3実施形態)
図18は、本発明の第3実施形態のリチウムイオン二次電池の全体斜視図である。
(Third embodiment)
FIG. 18 is an overall perspective view of the lithium ion secondary battery according to the third embodiment of the present invention.

第3実施形態のリチウムイオン二次電池300は、両電極端子を封口板に設けた点とそれに付随する部材の配置という点とで第1実施形態のリチウムイオン二次電池100と異なり、電極端子90の構成を含むその他の構成は第1実施形態のリチウムイオン二次電池100と同様であるので、以下では異なる点について詳しく説明する。   Unlike the lithium ion secondary battery 100 of the first embodiment, the lithium ion secondary battery 300 of the third embodiment differs from the lithium ion secondary battery 100 of the first embodiment in that both electrode terminals are provided on the sealing plate and the arrangement of members accompanying the electrode terminals. Since other configurations including the configuration of 90 are the same as those of the lithium ion secondary battery 100 of the first embodiment, different points will be described in detail below.

封口板380が第1実施形態の封口板80と異なる点は2つの貫通孔386、386を有する点である。貫通孔386、386は電極群の集電体露出部に近い場所に設けると集電リードを短くすることができるので好ましい。図18では第1実施形態の電極群40を用いた場合を示しており、貫通孔386、386はそれぞれ封口板380のX方向端部近くに設けられている。   The sealing plate 380 is different from the sealing plate 80 of the first embodiment in that it has two through holes 386 and 386. It is preferable to provide the through holes 386 and 386 near the current collector exposed portion of the electrode group because the current collecting lead can be shortened. FIG. 18 shows a case where the electrode group 40 of the first embodiment is used, and the through holes 386 and 386 are provided near the end portion of the sealing plate 380 in the X direction.

電極端子は第1実施形態の電極端子90を用いるので、貫通孔386は例えば図18に示すような楕円形であり、その周縁は電極端子90とかしめ接合可能な程度に外側に折り曲げられて貫通孔折り返し部(不図示)が形成されている。   Since the electrode terminal 90 of the first embodiment is used as the electrode terminal, the through hole 386 has an elliptical shape as shown in FIG. 18, for example, and its periphery is bent outward to the extent that it can be caulked and joined to the electrode terminal 90. A hole folding portion (not shown) is formed.

また、上記封口板380の貫通孔386、386に、それぞれ電極端子90、90が電池外部側からかしめ接合されている。   The electrode terminals 90 and 90 are caulked and joined to the through holes 386 and 386 of the sealing plate 380 from the outside of the battery, respectively.

そして、図15Aに準じ、台座折り返し部91bが貫通孔折り返し部を覆うように配置した後、かしめて図15Bに準ずるようにかしめ接合(好ましくは、はぜ折りかしめ接合)することで、電極端子90を封口板380の外側から固定する。なお、圧着される部分にシール材(図示せず)を塗布することで、より高い気密性を得ることが可能である。   Then, after the base folded portion 91b is arranged so as to cover the through-hole folded portion according to FIG. 15A, it is caulked and joined in accordance with FIG. 90 is fixed from the outside of the sealing plate 380. In addition, it is possible to obtain higher airtightness by applying a sealing material (not shown) to the part to be crimped.

なお、上記では第1実施形態の電極端子90を2つ用いたが、第2実施形態の電極端子290を用いてもよい。   In addition, although the two electrode terminals 90 of 1st Embodiment were used in the above, you may use the electrode terminal 290 of 2nd Embodiment.

このように、本発明の二次電池は電極端子を上面(封口板)から取り出す用途にも利用できる。   Thus, the secondary battery of this invention can be utilized also for the use which takes out an electrode terminal from an upper surface (sealing board).

(電極端子の他の実施形態)
図19Aは、本発明のリチウムイオン二次電池の他の電極端子の正面図であり、図19Bは図19AのF−F線断面図である。
(Other embodiments of electrode terminal)
19A is a front view of another electrode terminal of the lithium ion secondary battery of the present invention, and FIG. 19B is a cross-sectional view taken along line FF of FIG. 19A.

電極端子490は、図19A、図19Bに示すように、金属製の台座部491と、台座部491の表裏に突出するように一体成形された金属製の端子部492とを有する。したがって、台座部491と端子部492が導通している。この電極端子490は外装缶や封口板に適宜ラミネート材を用いることで、第1〜第3実施形態の電極端子に代えて用いることができる。   As shown in FIGS. 19A and 19B, the electrode terminal 490 includes a metal pedestal portion 491 and a metal terminal portion 492 integrally formed so as to protrude from the front and back of the pedestal portion 491. Therefore, the base part 491 and the terminal part 492 are electrically connected. The electrode terminal 490 can be used in place of the electrode terminals of the first to third embodiments by appropriately using a laminate material for the outer can and the sealing plate.

例えば第1実施形態の外装缶70にこの電極端子490を接続する場合、台座部491は、外装缶70の貫通孔76より若干大きな楕円形であり、その周縁は貫通孔折り返し部76aとかしめ接合可能な程度に内側に折り曲げられて台座折り返し部491bが形成されている。   For example, when this electrode terminal 490 is connected to the outer can 70 of the first embodiment, the pedestal portion 491 has an elliptical shape slightly larger than the through hole 76 of the outer can 70, and the periphery thereof is caulked and joined to the through hole folded portion 76 a. A base folding portion 491b is formed by being bent inward as much as possible.

そして、図15Aに準じて、台座折り返し部491bが貫通孔折り返し部76aを覆うように配置した後、かしめて図15Bに準ずるようにかしめ接合(好ましくは、はぜ折りかしめ接合)することで、電極端子490を外装缶70の外側から固定する。なお、圧着される部分にシール材(図示せず)を塗布することで、より高い気密性を得ることが可能である。   Then, according to FIG. 15A, after the pedestal folded portion 491b is arranged so as to cover the through-hole folded portion 76a, it is caulked and joined so as to conform to FIG. The electrode terminal 490 is fixed from the outside of the outer can 70. In addition, it is possible to obtain higher airtightness by applying a sealing material (not shown) to the part to be crimped.

電極端子490は金属の一体成形品であるので第1実施形態の電極端子90よりも低コストで製造できるので、台座部と端子部が導通していてもよい場合に利用するとコストを削減できる。   Since the electrode terminal 490 is a metal integrally molded product and can be manufactured at a lower cost than the electrode terminal 90 of the first embodiment, the cost can be reduced when it is used when the pedestal portion and the terminal portion may be conductive.

(電極端子のさらに他の実施形態)
図20A、本発明のリチウムイオン二次電池のさらに他の電極端子の正面図であり、図20Bは図20AのG−G線断面図である。
(Still another embodiment of electrode terminal)
20A is a front view of still another electrode terminal of the lithium ion secondary battery of the present invention, and FIG. 20B is a cross-sectional view taken along the line GG of FIG. 20A.

電極端子590は、図20A、図20Bに示すように、貫通孔591aを有する金属製の台座部591と、貫通孔591aに通された金属製の端子部592と、端子部592と台座部591とを絶縁する絶縁部593とを有する。この電極端子590は第1〜第3実施形態の電極端子に代えて用いることができる。   As shown in FIGS. 20A and 20B, the electrode terminal 590 includes a metal pedestal portion 591 having a through hole 591a, a metal terminal portion 592 passed through the through hole 591a, a terminal portion 592, and a pedestal portion 591. And an insulating portion 593 for insulating the. This electrode terminal 590 can be used in place of the electrode terminal of the first to third embodiments.

外装缶にこの電極端子590を接続する場合、台座部591は、外装缶の貫通孔より若干大きな円形であり、その周縁は外装缶の貫通孔折り返し部とかしめ接合可能な程度に内側に折り曲げられて台座折り返し部591bが形成されている。   When this electrode terminal 590 is connected to the outer can, the pedestal portion 591 has a circular shape slightly larger than the through-hole of the outer can, and the periphery thereof is bent inward so that it can be caulked and joined to the through-hole folded portion of the outer can. Thus, a base folding portion 591b is formed.

端子部592は、貫通孔591aに接触しない程度の大きさの円柱状の金属端子である。絶縁部593は、貫通孔593aを有するドーナツ状の絶縁材であり、ゴム等の絶縁性樹脂を用いることができる。絶縁部593の外周には溝が形成されており、その溝が台座部591の貫通孔591aに嵌められている。また貫通孔593aには端子部592が隙間なく挿入されている。   The terminal portion 592 is a cylindrical metal terminal having a size that does not contact the through hole 591a. The insulating portion 593 is a donut-shaped insulating material having a through hole 593a, and an insulating resin such as rubber can be used. A groove is formed on the outer periphery of the insulating portion 593, and the groove is fitted into the through hole 591a of the pedestal portion 591. In addition, the terminal portion 592 is inserted in the through hole 593a without any gap.

そして、図15Aに準じて、台座折り返し部591bが外装缶の貫通孔折り返し部を覆うように配置した後、かしめて図15Bに準ずるようにかしめ接合(好ましくは、はぜ折りかしめ接合)することで、電極端子590を外装缶の外側から固定する。なお、圧着される部分にシール材(図示せず)を塗布することで、より高い気密性を得ることが可能である。   Then, in accordance with FIG. 15A, the pedestal folded portion 591b is disposed so as to cover the through hole folded portion of the outer can, and then caulked and joined in accordance with FIG. Thus, the electrode terminal 590 is fixed from the outside of the outer can. In addition, it is possible to obtain higher airtightness by applying a sealing material (not shown) to the part to be crimped.

このように、電極端子590では台座部591を円形にすることでかしめ易くしている。なお、電極端子590は、図19A及び図19Bに示した電極端子490のように、金属の一体成形とし、台座部と端子部とが導通するようにしてもよい。   In this manner, the electrode terminal 590 is easily caulked by making the pedestal portion 591 circular. Note that the electrode terminal 590 may be integrally formed of metal like the electrode terminal 490 shown in FIGS. 19A and 19B so that the pedestal portion and the terminal portion are electrically connected.

(電極端子のかしめ接合前の他の取り付け形態)
図21は、かしめ接合前の電極端子が外装容器に取り付けられた状態の断面図である。図21は図15Aにおいて電極端子90の台座折り返し部91b及び外装缶70の貫通孔折り返し部76aの折り曲げ角度を変えたものである。
(Other mounting forms before caulking and joining of electrode terminals)
FIG. 21 is a cross-sectional view of a state in which the electrode terminal before caulking is attached to the exterior container. FIG. 21 is a view in which the folding angle of the base folding portion 91b of the electrode terminal 90 and the through hole folding portion 76a of the outer can 70 is changed in FIG. 15A.

電極端子90の台座折り返し部91b及び外装缶70の貫通孔折り返し部76aの折り曲げ後の角度を図15Aの状態よりもきつくする、つまり90°よりも小さくすることで、電極端子90を外装缶70に取り付けてからかしめるまでに外れにくくなり、作業し易くなる。また、かしめ量も少なくなるので、かしめ易くなる。なお、図21は第1実施形態を例に示したが、第2及び第3実施形態にも同様に適用できる。   The angle after the folding of the pedestal folded portion 91b of the electrode terminal 90 and the through hole folded portion 76a of the outer can 70 is made tighter than the state of FIG. It becomes difficult to come off until it is caulked after being attached to it, and it becomes easy to work. Further, since the amount of caulking is reduced, it becomes easy to caulk. FIG. 21 shows the first embodiment as an example, but the present invention can be similarly applied to the second and third embodiments.

なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。   The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiments but by the scope of claims for patent, and further includes all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims for patent.

例えば、上記の各実施形態では、積層型のリチウムイオン二次電池に本発明を適用した例を示したが、本発明はこれに限らず、例えば、巻回型のリチウムイオン二次電池に本発明を適用してもよい。   For example, in each of the embodiments described above, an example in which the present invention is applied to a stacked lithium ion secondary battery has been described. However, the present invention is not limited thereto, and for example, the present invention is applied to a wound lithium ion secondary battery. The invention may be applied.

また、上記の各実施形態では、二次電池の一例であるリチウムイオン二次電池(非水電解質二次電池)に本発明を適用した例を示したが、本発明はこれに限らず、リチウムイオン二次電池以外の非水電解質二次電池に本発明を適用してもよい。また、非水電解質二次電池以外の二次電池に本発明を適用してもよい。さらに、今後開発される二次電池においても、本発明を適用することができる。   In each of the above embodiments, an example in which the present invention is applied to a lithium ion secondary battery (non-aqueous electrolyte secondary battery) that is an example of a secondary battery has been described. The present invention may be applied to non-aqueous electrolyte secondary batteries other than ion secondary batteries. Moreover, you may apply this invention to secondary batteries other than a nonaqueous electrolyte secondary battery. Furthermore, the present invention can also be applied to secondary batteries that will be developed in the future.

また、上記の各実施形態では、集電体の両面に活物質層を形成した例を示したが、本発明はこれに限らず、集電体の片面にのみ活物質層を形成してもよい。また、集電体の片面にのみ活物質層を形成した電極(正極、負極)を電極群の一部に含むように構成してもよい。また、電極の活物質層中に、非水電解液に対して膨潤性を有する膨潤性樹脂を分散させてもよい。膨潤性樹脂として、例えば、ニトリルブタジエンゴム(NBR)、スチレンブタジエンゴム(SBR)、カルボキシメチルセルロース(CMC)、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)、ポリビニルアルコール(PVA)、ポリエチレンオキサイド(PEO)、プロピレンオキシド、ポリスチレン、ポリメタクリル酸メチルから選択される少なくとも一種類を含んで構成される樹脂を用いることができる。   In each of the above embodiments, an example in which the active material layer is formed on both surfaces of the current collector has been described. However, the present invention is not limited to this, and the active material layer may be formed only on one surface of the current collector. Good. Moreover, you may comprise so that the electrode (positive electrode, negative electrode) which formed the active material layer only in the single side | surface of a collector may be included in a part of electrode group. Moreover, you may disperse | swell the swelling resin which has swelling property with respect to a non-aqueous electrolyte in the active material layer of an electrode. Examples of the swelling resin include nitrile butadiene rubber (NBR), styrene butadiene rubber (SBR), carboxymethyl cellulose (CMC), polyvinylidene fluoride (PVdF), polyvinyl alcohol (PVA), polyethylene oxide (PEO), propylene oxide, polystyrene A resin comprising at least one selected from polymethyl methacrylate can be used.

また、上記の各実施形態では、二次電池の電解質として非水電解液を用いた例を示したが、本発明はこれに限らず、非水電解液以外の例えばゲル状電解質、高分子固体電解質、無機固体電解質、溶融塩などを電解質として用いてもよい。   In each of the above embodiments, an example in which a non-aqueous electrolyte is used as the electrolyte of the secondary battery has been shown. However, the present invention is not limited to this, and other than the non-aqueous electrolyte, such as a gel electrolyte, a polymer solid An electrolyte, an inorganic solid electrolyte, a molten salt, or the like may be used as the electrolyte.

また、上記の各実施形態では、外装缶の開口部を封口板で二重巻き締め封口した例を示したが、本発明はこれに限らず、外装缶の封口方法は、二重巻き締め封口以外の方法であってもよい。例えば、封口板を外装缶に溶接することによって外装缶の封口を行ってもよい。   In each of the above embodiments, the example in which the opening of the outer can is double-wrapped with a sealing plate is shown. However, the present invention is not limited to this, and the sealing method for the outer can is double-wrapped. Other methods may be used. For example, the outer can may be sealed by welding the sealing plate to the outer can.

また、上記の各実施形態では、正極(正極活物質層)よりも負極(負極活物質層)の方が大きくなるように構成した例を示したが、本発明はこれに限らず、正極(正極活物質層)と負極(負極活物質層)とが同じ大きさになるように構成してもよいし、負極(負極活物質層)よりも正極(正極活物質層)の方が大きくなるように構成してもよい。   In each of the above embodiments, the negative electrode (negative electrode active material layer) is configured to be larger than the positive electrode (positive electrode active material layer). However, the present invention is not limited to this, and the positive electrode ( The positive electrode active material layer) and the negative electrode (negative electrode active material layer) may be configured to have the same size, and the positive electrode (positive electrode active material layer) is larger than the negative electrode (negative electrode active material layer). You may comprise as follows.

また、上記の各実施形態では、集電体の一端に集電体露出部を形成した例を示したが、本発明はこれに限らず、上記集電体露出部は、例えば、集電体の両端に形成されていてもよい。   In each of the above embodiments, an example in which the current collector exposed portion is formed at one end of the current collector has been described. However, the present invention is not limited thereto, and the current collector exposed portion may be, for example, a current collector. It may be formed at both ends.

以下に、各実施形態に対応した実施例を挙げる。実施例1〜13は第1実施形態に、実施例14〜18は第2実施形態に、実施例19〜20は第3実施形態にそれぞれ対応している。   Examples corresponding to the respective embodiments will be described below. Examples 1 to 13 correspond to the first embodiment, Examples 14 to 18 correspond to the second embodiment, and Examples 19 to 20 correspond to the third embodiment.

(実施例1)
実施例1のリチウムイオン二次電池は、第1実施形態に対応し、負極及び正極の電極端子を図19A及び図19Bに示した金属一体成形端子(正極をアルミニウム、負極を銅)、外装缶及び封口板をSUS(0.8mm厚)の両面にPE(0.02mm厚)をラミネートした両面ラミネート材とした。その他の構成は上記第1実施形態の一実施例を踏襲している。よって、外装缶と封口体は絶縁される。
Example 1
The lithium ion secondary battery of Example 1 corresponds to the first embodiment, and the electrode terminals of the negative electrode and the positive electrode are the metal integrated terminals shown in FIGS. 19A and 19B (the positive electrode is aluminum and the negative electrode is copper), and the outer can The sealing plate was a double-sided laminate in which PE (0.02 mm thickness) was laminated on both sides of SUS (0.8 mm thickness). Other configurations follow one example of the first embodiment. Therefore, the outer can and the sealing body are insulated.

(実施例2)
実施例2のリチウムイオン二次電池は、第1実施形態に対応し、負極の電極端子を銅からなる図19A及び図19Bに示した金属一体成形端子、正極の電極端子を図14A及び図14Bに示した絶縁性端子、外装缶及び封口板をSUS(0.8mm厚)とした。その他の構成は上記第1実施形態の一実施例を踏襲している。よって、外装缶と封口体は導通される。
(Example 2)
The lithium ion secondary battery of Example 2 corresponds to the first embodiment, and the negative electrode terminal is made of copper and the metal integrated molding terminal shown in FIGS. 19A and 19B and the positive electrode terminal is shown in FIGS. 14A and 14B. The insulating terminal, the outer can, and the sealing plate shown in the above were made SUS (0.8 mm thickness). Other configurations follow one example of the first embodiment. Therefore, the outer can and the sealing body are electrically connected.

(実施例3)
実施例3のリチウムイオン二次電池は、第1実施形態に対応し、負極及び正極の電極端子を図14A及び図14Bに示した絶縁性端子、外装缶及び封口板をSUS(0.8mm厚)とした。その他の構成は上記第1実施形態の一実施例を踏襲している。よって、外装缶と封口体は導通される。
(Example 3)
The lithium ion secondary battery of Example 3 corresponds to the first embodiment, and the negative electrode terminal and the positive electrode terminal are the insulating terminals, the outer can, and the sealing plate shown in FIGS. 14A and 14B. ). Other configurations follow one example of the first embodiment. Therefore, the outer can and the sealing body are electrically connected.

(実施例4)
実施例4のリチウムイオン二次電池は、第1実施形態に対応し、負極の電極端子を図14A及び図14Bに示した絶縁性端子、正極の電極端子をアルミニウムからなる図19A及び図19Bに示した金属一体成形端子、外装缶をアルミニウム(1mm厚)、封口板をFe−Al(1mm厚)とした。その他の構成は上記第1実施形態の一実施例を踏襲している。よって、外装缶と封口体は導通される。
Example 4
The lithium ion secondary battery of Example 4 corresponds to the first embodiment, and the negative electrode terminal is made of an insulating terminal shown in FIGS. 14A and 14B, and the positive electrode terminal is made of aluminum as shown in FIGS. 19A and 19B. The metal integrated molded terminal shown and the outer can were made of aluminum (1 mm thickness), and the sealing plate was made of Fe-Al (1 mm thickness). Other configurations follow one example of the first embodiment. Therefore, the outer can and the sealing body are electrically connected.

(実施例5)
実施例5のリチウムイオン二次電池は、第1実施形態に対応し、負極及び正極の電極端子を図14A及び図14Bに示した絶縁性端子、外装缶をアルミニウム(1mm厚)、封口板をFe−Al(1mm厚)とした。その他の構成は上記第1実施形態の一実施例を踏襲している。よって、外装缶と封口体は導通される。
(Example 5)
The lithium ion secondary battery of Example 5 corresponds to the first embodiment, the negative electrode terminal and the positive electrode terminal are the insulating terminals shown in FIGS. 14A and 14B, the outer can is aluminum (1 mm thick), and the sealing plate is Fe-Al (1 mm thickness) was used. Other configurations follow one example of the first embodiment. Therefore, the outer can and the sealing body are electrically connected.

(実施例6)
実施例6のリチウムイオン二次電池は、第1実施形態に対応し、負極及び正極の電極端子を図14A及び図14Bに示した絶縁性端子、外装缶をSUS(0.8mm厚)、封口板をFe−Ni(0.8mm厚)とした。その他の構成は上記第1実施形態の一実施例を踏襲している。よって、外装缶と封口体は導通される。
(Example 6)
The lithium ion secondary battery of Example 6 corresponds to the first embodiment, the negative electrode terminal and the positive electrode terminal are the insulating terminals shown in FIGS. 14A and 14B, the outer can is SUS (0.8 mm thickness), the sealing The plate was Fe-Ni (0.8 mm thick). Other configurations follow one example of the first embodiment. Therefore, the outer can and the sealing body are electrically connected.

(実施例7)
実施例7のリチウムイオン二次電池は、第1実施形態に対応し、負極及び正極の電極端子を図14A及び図14Bに示した絶縁性端子、外装缶をFe−Al(1mm厚)、封口板をアルミニウム(1mm厚)とした。その他の構成は上記第1実施形態の一実施例を踏襲している。よって、外装缶と封口体は導通される。
(Example 7)
The lithium ion secondary battery of Example 7 corresponds to the first embodiment, the negative electrode terminal and the positive electrode terminal are the insulating terminals shown in FIGS. 14A and 14B, the outer can is Fe-Al (1 mm thickness), and the sealing The plate was aluminum (1 mm thickness). Other configurations follow one example of the first embodiment. Therefore, the outer can and the sealing body are electrically connected.

(実施例8)
実施例8のリチウムイオン二次電池は、第1実施形態に対応し、負極及び正極の電極端子を図14A及び図14Bに示した絶縁性端子、外装缶をアルミニウム(1mm厚)、封口板をアルミニウム(1mm厚)の電池内部側にPE(0.05mm厚)をラミネートした片面ラミネート材とした。その他の構成は上記第1実施形態の一実施例を踏襲している。よって、外装缶と封口体は導通される。
(Example 8)
The lithium ion secondary battery of Example 8 corresponds to the first embodiment. The negative electrode terminal and the positive electrode terminal are the insulating terminals shown in FIGS. 14A and 14B, the outer can is aluminum (1 mm thick), and the sealing plate is A single-sided laminated material in which PE (0.05 mm thick) was laminated on the battery inner side of aluminum (1 mm thick) was used. Other configurations follow one example of the first embodiment. Therefore, the outer can and the sealing body are electrically connected.

(実施例9)
実施例9のリチウムイオン二次電池は、第1実施形態に対応し、負極及び正極の電極端子を図14A及び図14Bに示した絶縁性端子、外装缶を鉄(0.8mm厚)の両面にPE(0.03mm厚)をラミネートした両面ラミネート材、封口板をアルミニウム(0.8mm厚)とした。その他の構成は上記第1実施形態の一実施例を踏襲している。よって、外装缶と封口体は絶縁される。
Example 9
The lithium ion secondary battery of Example 9 corresponds to the first embodiment. The negative electrode terminal and the positive electrode terminal are the insulating terminals shown in FIGS. 14A and 14B, and the outer can is made of iron (0.8 mm thickness). A double-sided laminated material obtained by laminating PE (0.03 mm thickness) on the surface and aluminum (0.8 mm thickness) as the sealing plate. Other configurations follow one example of the first embodiment. Therefore, the outer can and the sealing body are insulated.

(実施例10)
実施例10のリチウムイオン二次電池は、第1実施形態に対応し、負極及び正極の電極端子を図14A及び図14Bに示した絶縁性端子、外装缶を鉄(0.8mm厚)の電池内部側にPE(0.02mm厚)をラミネートした片面ラミネート材、封口板を鉄(0.8mm厚)の両面にPE(0.02mm厚)をラミネートした両面ラミネート材とした。その他の構成は上記第1実施形態の一実施例を踏襲している。よって、外装缶と封口体は絶縁される。
(Example 10)
The lithium ion secondary battery of Example 10 corresponds to the first embodiment, the negative and positive electrode terminals are the insulating terminals shown in FIGS. 14A and 14B, and the outer can is an iron (0.8 mm thick) battery. A single-sided laminated material in which PE (0.02 mm thickness) was laminated on the inner side, and a double-sided laminated material in which PE (0.02 mm thickness) was laminated on both sides of iron (0.8 mm thickness) as the sealing plate. Other configurations follow one example of the first embodiment. Therefore, the outer can and the sealing body are insulated.

(実施例11)
実施例11のリチウムイオン二次電池は、第1実施形態に対応し、負極及び正極の電極端子を図14A及び図14Bに示した絶縁性端子、外装缶及び封口板をFe−Ni(1mm厚)の電池外部側にPE(0.02mm厚)をラミネートした片面ラミネート材とした。その他の構成は上記第1実施形態の一実施例を踏襲している。よって、外装缶と封口体は導通される。
(Example 11)
The lithium ion secondary battery of Example 11 corresponds to the first embodiment, the negative electrode terminal and the positive electrode terminal are the insulating terminals shown in FIGS. 14A and 14B, the outer can and the sealing plate are Fe—Ni (1 mm thick). ) Was laminated on the outside of the battery with PE (0.02 mm thickness). Other configurations follow one example of the first embodiment. Therefore, the outer can and the sealing body are electrically connected.

(実施例12)
実施例12のリチウムイオン二次電池は、第1実施形態に対応し、負極及び正極の電極端子を図14A及び図14Bに示した絶縁性端子、外装缶及び封口板を鉄(0.8mm厚)の電池内部側にPE(0.03m厚)をラミネートした片面ラミネート材とした。その他の構成は上記第1実施形態の一実施例を踏襲している。よって、外装缶と封口体は導通される。
(Example 12)
The lithium ion secondary battery of Example 12 corresponds to the first embodiment, the negative electrode terminal and the positive electrode terminal are the insulating terminals shown in FIGS. 14A and 14B, the outer can and the sealing plate are iron (0.8 mm thick). ) Was laminated on the inside of the battery with PE (0.03 m thickness). Other configurations follow one example of the first embodiment. Therefore, the outer can and the sealing body are electrically connected.

(実施例13)
実施例13のリチウムイオン二次電池は、第1実施形態に対応し、負極及び正極の電極端子を図14A及び図14Bに示した絶縁性端子、外装缶をアルミニウム(0.8mm厚)の両面にPE(0.03mm厚)をラミネートした両面ラミネート材、封口板をFe−Al(0.8mm厚)とした。その他の構成は上記第1実施形態の一実施例を踏襲している。よって、外装缶と封口体は導通される。
(Example 13)
The lithium ion secondary battery of Example 13 corresponds to the first embodiment. The negative and positive electrode terminals are the insulating terminals shown in FIGS. 14A and 14B, and the outer can is made of aluminum (0.8 mm thick). A PE (0.03 mm thick) double-sided laminate and a sealing plate made of Fe-Al (0.8 mm thick). Other configurations follow one example of the first embodiment. Therefore, the outer can and the sealing body are electrically connected.

(実施例14)
実施例14のリチウムイオン二次電池は、第2実施形態に対応し、負極及び正極の電極端子を図17A及び図17Bに示した絶縁性端子、外装缶及び封口板をFe−Ni(0.8mm厚)とした。その他、電極群において正極及び負極の集電体露出部を端子部と同じ側へ揃えておくこと以外は上記第1実施形態の一実施例を踏襲している。よって、外装缶と封口体は導通される。
(Example 14)
The lithium ion secondary battery of Example 14 corresponds to the second embodiment. The negative electrode terminal and the positive electrode terminal are the insulating terminals shown in FIGS. 17A and 17B, the outer can and the sealing plate are Fe—Ni (0. 8 mm thick). In addition, one example of the first embodiment is followed except that in the electrode group, the current collector exposed portions of the positive electrode and the negative electrode are aligned on the same side as the terminal portion. Therefore, the outer can and the sealing body are electrically connected.

(実施例15)
実施例15のリチウムイオン二次電池は、第2実施形態に対応し、負極及び正極の電極端子を図17A及び図17Bに示した絶縁性端子、外装缶及び封口板をFe−Al(1mm厚)とした。その他、電極群において正極及び負極の集電体露出部を端子部と同じ側へ揃えておくこと以外は上記第1実施形態の一実施例を踏襲している。よって、外装缶と封口体は導通される。
(Example 15)
The lithium ion secondary battery of Example 15 corresponds to the second embodiment. The negative electrode terminal and the positive electrode terminal are the insulating terminals shown in FIGS. 17A and 17B, the outer can and the sealing plate are Fe-Al (1 mm thick). ). In addition, one example of the first embodiment is followed except that in the electrode group, the current collector exposed portions of the positive electrode and the negative electrode are aligned on the same side as the terminal portion. Therefore, the outer can and the sealing body are electrically connected.

(実施例16)
実施例16のリチウムイオン二次電池は、第2実施形態に対応し、負極及び正極の電極端子を図17A及び図17Bに示した絶縁性端子、外装缶及び封口板を鉄(0.8mm厚)の両面にPE(0.02mm厚)をラミネートした両面ラミネート材とした。その他、電極群において正極及び負極の集電体露出部を端子部と同じ側へ揃えておくこと以外は上記第1実施形態の一実施例を踏襲している。よって、外装缶と封口体は絶縁される。
(Example 16)
The lithium ion secondary battery of Example 16 corresponds to the second embodiment, the negative electrode terminal and the positive electrode terminal are the insulating terminals shown in FIGS. 17A and 17B, the outer can and the sealing plate are iron (0.8 mm thick). ) Was laminated on both sides with PE (0.02 mm thickness). In addition, one example of the first embodiment is followed except that in the electrode group, the current collector exposed portions of the positive electrode and the negative electrode are aligned on the same side as the terminal portion. Therefore, the outer can and the sealing body are insulated.

(実施例17)
実施例17のリチウムイオン二次電池は、第2実施形態に対応し、負極及び正極の電極端子を図17A及び図17Bに示した絶縁性端子、外装缶をFe−Ni(0.8mm厚)、封口板をアルミニウム(0.8mm厚)とした。その他、電極群において正極及び負極の集電体露出部を端子部と同じ側へ揃えておくこと以外は上記第1実施形態の一実施例を踏襲している。よって、外装缶と封口体は導通される。
(Example 17)
The lithium ion secondary battery of Example 17 corresponds to the second embodiment. The negative and positive electrode terminals are the insulating terminals shown in FIGS. 17A and 17B, and the outer can is Fe-Ni (0.8 mm thick). The sealing plate was made of aluminum (0.8 mm thickness). In addition, one example of the first embodiment is followed except that in the electrode group, the current collector exposed portions of the positive electrode and the negative electrode are aligned on the same side as the terminal portion. Therefore, the outer can and the sealing body are electrically connected.

(実施例18)
実施例18のリチウムイオン二次電池は、第2実施形態に対応し、負極及び正極の電極端子を図17A及び図17Bに示した絶縁性端子、外装缶及び封口板をアルミニウム(1mm厚)とした。その他、電極群において正極及び負極の集電体露出部を端子部と同じ側へ揃えておくこと以外は上記第1実施形態の一実施例を踏襲している。よって、外装缶と封口体は導通される。
(Example 18)
The lithium ion secondary battery of Example 18 corresponds to the second embodiment, the negative electrode terminal and the positive electrode terminal are the insulating terminals shown in FIGS. 17A and 17B, the outer can and the sealing plate are aluminum (1 mm thick). did. In addition, one example of the first embodiment is followed except that in the electrode group, the current collector exposed portions of the positive electrode and the negative electrode are aligned on the same side as the terminal portion. Therefore, the outer can and the sealing body are electrically connected.

(実施例19)
実施例19のリチウムイオン二次電池は、第3実施形態に対応し、負極及び正極の電極端子を図14A及び図14Bに示した絶縁性端子、外装缶及び封口板をFe−Ni(0.8mm厚)とした。その他の構成は上記第1実施形態の一実施例を踏襲している。よって、外装缶と封口体は導通される。
(Example 19)
The lithium ion secondary battery of Example 19 corresponds to the third embodiment, and the negative electrode terminal and the positive electrode terminal are the insulating terminals shown in FIGS. 14A and 14B, the outer can, and the sealing plate are Fe—Ni (0. 8 mm thick). Other configurations follow one example of the first embodiment. Therefore, the outer can and the sealing body are electrically connected.

(実施例20)
実施例20のリチウムイオン二次電池は、第3実施形態に対応し、負極及び正極の電極端子を図14A及び図14Bに示した絶縁性端子、外装缶及び封口板をアルミニウム(1mm厚)の両面にPE(0.02mm厚)をラミネートした両面ラミネート材とした。その他の構成は上記第1実施形態の一実施例を踏襲している。よって、外装缶と封口体は絶縁される。
(Example 20)
The lithium ion secondary battery of Example 20 corresponds to the third embodiment, and the negative electrode terminal and the positive electrode terminal are made of the insulating terminal shown in FIGS. 14A and 14B, the outer can, and the sealing plate made of aluminum (1 mm thick). A double-sided laminate in which PE (0.02 mm thick) was laminated on both sides was used. Other configurations follow one example of the first embodiment. Therefore, the outer can and the sealing body are insulated.

(実施例1〜20の評価結果)
実施例1〜20のリチウムイオン二次電池を作製して次のように評価した。充電電圧3.5Vで5時間の定電流定電圧充電を行い、その後、2.5Vまでの低電流放電を行い、電池容量(初回電池容量)を測定した。そして、周囲温度が45℃の環境下で上記の充放電条件にてサイクル試験を行った。その結果、全ての実施例において、200サイクル行っても初回の放電容量対する容量保持率は93%以上であった。なお、電極端子等からの液漏れもなかった。
(Evaluation results of Examples 1 to 20)
The lithium ion secondary battery of Examples 1-20 was produced and evaluated as follows. A constant current and constant voltage charge was performed at a charge voltage of 3.5 V for 5 hours, and then a low current discharge up to 2.5 V was performed to measure a battery capacity (initial battery capacity). And the cycle test was done on said charging / discharging conditions in the environment whose ambient temperature is 45 degreeC. As a result, in all the examples, the capacity retention with respect to the initial discharge capacity was 93% or more even after 200 cycles. There was no liquid leakage from the electrode terminals or the like.

次に、実施例3のリチウムイオン二次電池を、外装缶と電極端子とのかしめ接合の重なり度合い(重合率)を変えて種々作製し、気密性を評価した。この評価では、外装缶底面に穴を空けて電池内部に圧力を掛けることができる構造とし、電解液は入れなかった。これらの電池を水中で保持し、外装缶内を徐々に加圧し、気泡の漏れを調べることで気密性を評価した。その結果、重合率が50%以上のリチウムイオン二次電池では、外装缶内の圧力が1MPaを超えても外装缶と電極端子とのかしめ接合部分から気泡は観察されず、気密性が保たれていた。   Next, various lithium ion secondary batteries of Example 3 were produced by changing the overlapping degree (polymerization rate) of the caulking joint between the outer can and the electrode terminal, and the hermeticity was evaluated. In this evaluation, a hole was formed in the bottom of the outer can so that pressure could be applied to the inside of the battery, and no electrolyte solution was added. These batteries were held in water, the inside of the outer can was gradually pressurized, and airtightness was evaluated by examining the leakage of bubbles. As a result, in the lithium ion secondary battery having a polymerization rate of 50% or more, even if the pressure in the outer can exceeds 1 MPa, air bubbles are not observed from the caulked joint portion between the outer can and the electrode terminal, and the airtightness is maintained. It was.

次に、実施例5のリチウムイオン二次電池と、実施例5の電極端子の台座部をアルミニウムに変えたリチウムイオン二次電池とについて、気密性を評価した。その結果、両リチウムイオン二次電池では、外装缶内の圧力が1MPaを超えても外装缶と電極端子とのかしめ接合部分から気泡は観察されず、気密性が保たれていた。そして、両リチウムイオン二次電池では、外装缶内の圧力が5MPaを超えたところで電極端子が一気に外れた。よって、電極端子が安全弁として機能したといえる。   Next, the airtightness of the lithium ion secondary battery of Example 5 and the lithium ion secondary battery in which the pedestal portion of the electrode terminal of Example 5 was changed to aluminum were evaluated. As a result, in both lithium ion secondary batteries, even if the pressure in the outer can exceeded 1 MPa, no air bubbles were observed from the caulked joint portion between the outer can and the electrode terminal, and the airtightness was maintained. And in both lithium ion secondary batteries, the electrode terminal came off at a stretch when the pressure in the outer can exceeded 5 MPa. Therefore, it can be said that the electrode terminal functions as a safety valve.

以上より、実施例1〜20のリチウムイオン二次電池は二次電池に求められる一定の性能を満たしているといえる。   As mentioned above, it can be said that the lithium ion secondary battery of Examples 1-20 satisfy | fills the fixed performance calculated | required by a secondary battery.

5 集電リード
10 正極(電極)
11 正極集電体
11a 集電体露出部
12 正極活物質層
20 負極(電極)
21 負極集電体
21a 集電体露出部
22 負極活物質層
30 セパレータ
40 電極群
40a 積層体
60 外装容器
70、370 外装缶(収納容器)
71 底面部
71a 外底面
72 側壁部
73 開口部
75 容器折り返し部
76、276 貫通孔
80 封口板(封口体)
81 パネル部
81a 外天面
82 チャックウォール部
83 折り返し部
84 注液孔
90、290、490、590 電極端子
91、291、491、591 台座部
91a、291a、591a 貫通孔
91b、291b、491b、591b 台座折り返し部
92、292、492、592 端子部
93、293、593 絶縁部
93a、293a、293b、593a 貫通孔
100、200、300 リチウムイオン二次電池(二次電池)
386 貫通孔
5 Current collector lead 10 Positive electrode (electrode)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Positive electrode collector 11a Current collector exposed part 12 Positive electrode active material layer 20 Negative electrode (electrode)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 21 Negative electrode collector 21a Current collector exposed part 22 Negative electrode active material layer 30 Separator 40 Electrode group 40a Laminated body 60 Exterior container 70, 370 Exterior can (storage container)
71 Bottom surface portion 71a Outer bottom surface 72 Side wall portion 73 Opening portion 75 Container return portion 76, 276 Through hole 80 Sealing plate (sealing body)
81 Panel part 81a Outer top surface 82 Chuck wall part 83 Folding part 84 Injection hole 90, 290, 490, 590 Electrode terminal 91, 291, 491, 591 Pedestal part 91a, 291a, 591a Through hole 91b, 291b, 491b, 591b Base folding part 92, 292, 492, 592 Terminal part 93, 293, 593 Insulating part 93a, 293a, 293b, 593a Through hole 100, 200, 300 Lithium ion secondary battery (secondary battery)
386 Through hole

Claims (15)

正極及び負極を含む電極群と、
前記電極群を収納する収納容器と該収納容器の開口部を封口する封口体とを含む外装容器と、
前記外装容器の外側から前記外装容器にかしめ接合された一対の電極端子と、
前記外装容器に充填された電解液と、を備えた二次電池。
An electrode group including a positive electrode and a negative electrode;
An exterior container including a storage container that stores the electrode group and a sealing body that seals an opening of the storage container;
A pair of electrode terminals that are caulked and joined to the exterior container from the outside of the exterior container;
A secondary battery comprising: an electrolyte solution filled in the outer container.
前記一対の電極端子は、前記外装容器の前記収納容器に設けられることを特徴とする請求項1記載の二次電池。   The secondary battery according to claim 1, wherein the pair of electrode terminals are provided in the storage container of the outer container. 前記一対の電極端子は、前記収納容器の対向する側壁部にそれぞれ設けられることを特徴とする請求項2記載の二次電池。   The secondary battery according to claim 2, wherein the pair of electrode terminals are provided on opposite side walls of the storage container. 前記一対の電極端子は、前記収納容器の同一側壁部に設けられることを特徴とする請求項2記載の二次電池。   The secondary battery according to claim 2, wherein the pair of electrode terminals are provided on the same side wall portion of the storage container. 前記一対の電極端子は、前記外装容器の前記封口体に設けられることを特徴とする請求項1記載の二次電池。   The secondary battery according to claim 1, wherein the pair of electrode terminals are provided on the sealing body of the outer container. 前記一対の電極端子の少なくとも一方は、貫通孔を有する金属製の台座部と、前記貫通孔に通された金属製の端子部と、前記端子部と前記台座部とを絶縁する絶縁部とを有し、
前記台座部が前記外装容器にかしめ接合されることを特徴とする請求項1〜5の何れかに記載の二次電池。
At least one of the pair of electrode terminals includes a metal base portion having a through hole, a metal terminal portion passed through the through hole, and an insulating portion that insulates the terminal portion and the base portion. Have
The secondary battery according to claim 1, wherein the pedestal is caulked and joined to the exterior container.
前記一対の電極端子の少なくとも一方は、金属製の台座部と、該台座部の表裏に突出するように一体成形された金属製の端子部とを有し、
前記台座部が前記外装容器にかしめ接合されることを特徴とする請求項1〜5の何れかに記載の二次電池。
At least one of the pair of electrode terminals has a metal pedestal portion and a metal terminal portion integrally formed so as to protrude from the front and back of the pedestal portion,
The secondary battery according to claim 1, wherein the pedestal is caulked and joined to the exterior container.
前記収納容器は、金属板の両面に絶縁性樹脂がラミネートされた両面ラミネート材からなり、
前記一対の電極端子は、金属製の台座部と、該台座部の表裏に突出するように一体成形された金属製の端子部とを有し、前記台座部が前記外装容器にかしめ接合されることを特徴とする請求項2記載の二次電池。
The storage container is made of a double-sided laminate in which an insulating resin is laminated on both sides of a metal plate,
The pair of electrode terminals includes a metal pedestal portion and a metal terminal portion integrally formed so as to protrude from the front and back of the pedestal portion, and the pedestal portion is caulked and joined to the exterior container. The secondary battery according to claim 2.
前記収納容器は、金属板の片面に絶縁性樹脂がラミネートされた片面ラミネート材からなり、
一方の前記電極端子は、貫通孔を有する金属製の第1台座部と、前記貫通孔に通された金属製の第1端子部と、前記第1端子部と前記第1台座部とを絶縁する絶縁部とを有し、前記第1台座部がかしめ接合され、
他方の前記電極端子は、金属製の第2台座部と、該第2台座部の表裏に突出するように一体成形された金属製の第2端子部とを有し、前記第2台座部が前記外装容器にかしめ接合されることを特徴とする請求項2記載の二次電池。
The storage container is made of a single-sided laminated material in which an insulating resin is laminated on one side of a metal plate,
One of the electrode terminals insulates a metal first pedestal portion having a through hole, a metal first terminal portion passed through the through hole, and the first terminal portion and the first pedestal portion. And the first pedestal portion is caulked and joined,
The other electrode terminal has a metal second pedestal portion and a metal second terminal portion integrally formed so as to protrude from the front and back of the second pedestal portion, and the second pedestal portion is The secondary battery according to claim 2, wherein the secondary battery is caulked and joined to the outer container.
前記金属板の厚みが0.5mm以上2mm以下であることを特徴とする請求項8又は9記載の二次電池。   The secondary battery according to claim 8 or 9, wherein a thickness of the metal plate is 0.5 mm or more and 2 mm or less. 前記収納容器は、金属板からなり、
前記一対の電極端子は、貫通孔を有する金属製の台座部と、前記貫通孔に通された金属製の端子部と、前記端子部と前記台座部とを絶縁する絶縁部とを有し、前記台座部が前記外装容器にかしめ接合されることを特徴とする請求項2記載の二次電池。
The storage container is made of a metal plate,
The pair of electrode terminals includes a metal pedestal portion having a through hole, a metal terminal portion passed through the through hole, and an insulating portion that insulates the terminal portion and the pedestal portion, The secondary battery according to claim 2, wherein the pedestal portion is caulked and joined to the exterior container.
前記かしめが、はぜ折りかしめであることを特徴とする請求項1〜10の何れかに記載の二次電池。   The secondary battery according to any one of claims 1 to 10, wherein the caulking is a crease caulking. 前記はぜ折りかしめを行う際の重なりが50%以上であることを特徴とする請求項12記載の二次電池。   The secondary battery according to claim 12, wherein an overlap at the time of the folding is 50% or more. 前記収納容器と前記封口体とが二重巻き締め封口されていることを特徴とする請求項1〜13の何れかに記載の二次電池。   The secondary battery according to claim 1, wherein the storage container and the sealing body are double-tightened and sealed. 前記二重巻き締め封口を行う際の重なりが70%以上であることを特徴とする請求項14記載の二次電池。   The secondary battery according to claim 14, wherein an overlap when performing the double winding sealing is 70% or more.
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