JP2014112467A - 非水電解液電池 - Google Patents
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Abstract
【課題】電池ケース内底面の凸部と負極板リードの間で無効分流が発生して溶接効率の低下および、スパッタが発生を抑制して多孔質絶縁体の破損や内部短絡を生じないようにする非水電解液電池を提供すること。
【解決手段】少なくとも電池ケースの内底面の凸部上に絶縁部材を配置するとともに、絶縁部材は開口部を有し、絶縁部材の開口部を介して一方のリードを電池ケースの内底面に溶接により接続することにより、スパッタの発生を抑制して、多孔質絶縁体の破損や内部短絡を生じないようにすることができるととともに、溶接効率の低下を抑制できる。
【選択図】図２
【解決手段】少なくとも電池ケースの内底面の凸部上に絶縁部材を配置するとともに、絶縁部材は開口部を有し、絶縁部材の開口部を介して一方のリードを電池ケースの内底面に溶接により接続することにより、スパッタの発生を抑制して、多孔質絶縁体の破損や内部短絡を生じないようにすることができるととともに、溶接効率の低下を抑制できる。
【選択図】図２
Description
本発明は、非水電解液電池に関するものである。
近年では、高容量および大電流の充放電特性を持ったリチウムイオン二次電池を実現するために安全性の維持、向上の要素として、正極集電体に少なくとも正極活物質を含む正極合剤塗料を塗布乾燥した帯状の正極板と負極集電体にリチウムを保持しうる活物質を含む負極合剤塗料を塗布乾燥した帯状の負極板をこれらの間に多孔質絶縁体を介在させて渦巻き状に巻回した電極群を電池ケースに収納し、この電極群における正極板または負極板から導出したいずれか一方のリードを電池ケースの内底面に接続する際、スパッタの発生を抑制して多孔質絶縁体の破損や内部短絡を生じないようにする技術が要求されている。
従来の溶接による接合技術は、渦巻き状に巻回した電極群の負極板の先端付近に備えられた負極板リードを電池ケースの内底面に加圧部材で加圧して密着させた状態で、溶接電極に一定電流を供給し所定の時間維持させて溶接を行うことにより、急激な電流が加わることがないためスパッタの発生が抑制されて、最適な溶接状態を得ることができる製造方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
しかしながら、特許文献１の従来技術を、図４で示すように帯状の集電体の表面に活物質層を形成した正極板と負極板とを多孔質絶縁体を介して渦巻き状に巻回または積層した電極群２１を内底面に凸部２２を有する電池ケース２３、すなわち刻印を形成した電池ケース２３に使用する場合において、負極板リード２４を、凸部２２を有する電池ケース２３の内底面に加圧を加えて密着させることで、電池ケース２３内底面の凸部２２と負極板リード２４の間で無効分流が発生して溶接効率の低下および、スパッタが発生する場合があるという課題を有していた。
本発明は、上記従来の課題を鑑みてなされたもので、電池ケース２３内底面の凸部２２と負極板リード２４の間で無効分流が発生して溶接効率の低下および、スパッタが発生を抑制して多孔質絶縁体の破損や内部短絡を生じないようにする非水電解液電池を提供することを目的としている。
上記の目的を達成するために、本発明の非水電解液電池は、帯状の集電体の表面に活物質層を形成した正極板と負極板とを多孔質絶縁体を介して渦巻き状に巻回または積層した電極群を内底面に凸部を有する電池ケースに収納し、電極群の正極板または負極板のいずれか一方から引き出した一方のリードを電池ケースの内底面に溶接により接続し、他方から引き出した他方のリードを電池ケースの開口部を封口する封口板に接続し、電池ケース内に電解液を注入した後、電池ケースの開口部を封口板で封口する非水電解液電池であって、少なくとも前記電池ケースの内底面の凸部上に絶縁部材を配置するとともに、前記絶縁部材は開口部を有し、前記絶縁部材の開口部を介して前記一方のリードを電池ケースの内底面に溶接により接続することを特徴とする。これによって、電池ケースの内底面の凸
部と一方のリードの間での無効分流が発生を防止し、スパッタの発生を抑制できるとともに、溶接効率の低下を抑制できる。
部と一方のリードの間での無効分流が発生を防止し、スパッタの発生を抑制できるとともに、溶接効率の低下を抑制できる。
本発明によれば、スパッタの発生を抑制して、多孔質絶縁体の破損や内部短絡を生じないようにすることができるととともに、溶接効率の低下を抑制できる。
本発明の第１の発明において、帯状の集電体の表面に活物質層を形成した正極板と負極板とを多孔質絶縁体を介して渦巻き状に巻回または積層した電極群を内底面に凹部と凸部を有する電池ケースに収納し、電極群の正極板または負極板のいずれか一方から引き出した一方のリードを電池ケースの内底面に溶接により接続し、他方から引き出した他方のリードを電池ケースの開口部を封口する封口板に接続し、電池ケース内に電解液を注入した後、電池ケースの開口部を封口板で封口する非水電解液電池であって、少なくとも前記電池ケースの内底面の凸部上に絶縁部材を配置するとともに、前記絶縁部材は開口部を有し、前記絶縁部材の開口部を介して前記一方のリードを電池ケースの内底面に溶接により接続することにより、スパッタの発生を抑制して多孔質絶縁体の破損や内部短絡を生じないようにすることができ、安全性の高い非水電解液電池を提供することができるととともに、溶接効率の低下を抑制できる。
本発明の第２の発明において、電池ケースの内底面に形成される凹部と凸部は、刻印により形成されるものである。
以下、本発明の最良の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
（実施の形態１）
図１は本発明の第１の実施の形態における非水電解液電池の断面図を示すものである。
（実施の形態１）
図１は本発明の第１の実施の形態における非水電解液電池の断面図を示すものである。
図２は本発明の第１の実施の形態における非水電解液電池の拡大断面図を示すものである。
電池用の電極群１は正極集電体に正極合剤層を塗布形成した帯状の正極板２と負極集電体に負極合剤層を塗布形成した帯状の負極板３とを多孔質絶縁体としてのセパレータ４を介して渦巻状に巻回または積層して構成されており、正極板２と負極板３にはそれぞれ正極板リード５と負極板リード６が接続されている。
ここで、電池ケース７は、内底面に刻印により形成された凸部８を有する。ここで、凸部８の高さは、幅１ｍｍ、高さ０．３ｍｍ程度である。
そして、凸部８の上に絶縁部材９を配置する。ここで、絶縁部材９は０．１〜０．５ｍｍ程度の厚さであり、ポリプロピレンなどの絶縁性材料で形成されている。また、絶縁部材９は、負極板リード６のリード幅よりも小さい開口部１０を有している。
そして、電極群１の両端面に絶縁板１１を配設した後にアルミニウム製の正極板リード５を正極板２から導出して封口板１２に溶接し、ニッケル製の負極板リード６を負極板３から導出して、絶縁部材９の開口部１０を介して負極板リード６を電池ケース７の内底面に
溶接することで電池を構成している。
そして、凸部８の上に絶縁部材９を配置する。ここで、絶縁部材９は０．１〜０．５ｍｍ程度の厚さであり、ポリプロピレンなどの絶縁性材料で形成されている。また、絶縁部材９は、負極板リード６のリード幅よりも小さい開口部１０を有している。
そして、電極群１の両端面に絶縁板１１を配設した後にアルミニウム製の正極板リード５を正極板２から導出して封口板１２に溶接し、ニッケル製の負極板リード６を負極板３から導出して、絶縁部材９の開口部１０を介して負極板リード６を電池ケース７の内底面に
溶接することで電池を構成している。
さらに、この電池ケース７の中に電解液を注入した後にアスファルトで表面を塗布したガスケット１３を介して電池ケース７をかしめることにより封口板１２を固定し、電池ケース７内の機密性を保持させた構成としている。
以上のように構成された非水電解液電池について、以下、その動作、作用を説明する。
渦巻状に巻回した電極群１の負極板３の先端付近に備えられた負極板リード６を絶縁部材９の開口部１０を介して電池ケース７の内底部に加圧部材で加圧して密着させた状態で、上電極棒１４と下電極棒１５を同一直線上に配置して加圧し、一定時間電流を供給し溶接を行う。
以上のように構成された非水電解液電池について、以下、その動作、作用を説明する。
渦巻状に巻回した電極群１の負極板３の先端付近に備えられた負極板リード６を絶縁部材９の開口部１０を介して電池ケース７の内底部に加圧部材で加圧して密着させた状態で、上電極棒１４と下電極棒１５を同一直線上に配置して加圧し、一定時間電流を供給し溶接を行う。
本発明の場合は、電池ケース７の内底面の凸部８と負極板リード６の間に絶縁部材９を有することにより、凸部８から負極板リード６への無効分流の発生を防止でき、スパッタの発生を抑制して、多孔質絶縁体の破損や内部短絡を生じないようにすることができるととともに、溶接効率の低下を抑制できる。また、絶縁部材９に開口部１０を設けていることにより、開口部１０を介して、負極板リード６と電池ケース７とが溶接が可能となる。
本発明に係る非水電解液電池は、スパッタの発生を抑制して、多孔質絶縁体の破損や内部短絡を生じないようにすることができるととともに、溶接効率の低下を抑制できるため、電子機器および通信機器の多機能化に伴って高容量化が望まれている携帯用電源、さらに電気自動車などの大きな負荷特性を必要とする駆動用電源としてとして有用である。
１ 電極群
２ 正極板
３ 負極板
４ セパレータ
５ 正極板リード
６ 負極板リード
７ 電池ケース
８ 凸部
９ 絶縁部材
１０ 開口部
２ 正極板
３ 負極板
４ セパレータ
５ 正極板リード
６ 負極板リード
７ 電池ケース
８ 凸部
９ 絶縁部材
１０ 開口部
Claims (2)
- 帯状の集電体の表面に活物質層を形成した正極板と負極板とを多孔質絶縁体を介して渦巻き状に巻回または積層した電極群を内底面に凸部を有する電池ケースに収納し、電極群の正極板または負極板のいずれか一方から引き出した一方のリードを電池ケースの内底面に溶接により接続し、他方から引き出した他方のリードを電池ケースの開口部を封口する封口板に接続し、電池ケース内に電解液を注入した後、電池ケースの開口部を封口板で封口する非水電解液電池であって、少なくとも前記電池ケースの内底面の凸部上に絶縁部材を配置するとともに、前記絶縁部材は開口部を有し、前記絶縁部材の開口部を介して前記一方のリードを電池ケースの内底面に溶接により接続する非水電解液電池。
- 前記電池ケースの内底面に形成される凸部は、刻印により形成されることを特徴とする請求項１に記載の非水電解液電池。
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Publications (1)
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2012
- 2012-03-09 WO PCT/JP2012/001668 patent/WO2012132266A1/ja active Application Filing
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