JP2561280Y2 - 扁平形非水電解液二次電池 - Google Patents
扁平形非水電解液二次電池Info
- Publication number
- JP2561280Y2 JP2561280Y2 JP1991053606U JP5360691U JP2561280Y2 JP 2561280 Y2 JP2561280 Y2 JP 2561280Y2 JP 1991053606 U JP1991053606 U JP 1991053606U JP 5360691 U JP5360691 U JP 5360691U JP 2561280 Y2 JP2561280 Y2 JP 2561280Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- positive electrode
- separator
- nonwoven fabric
- secondary battery
- negative electrode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Cell Separators (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この考案は、不織布と微細孔膜の
二重構造膜をセパレータに用いた扁平形非水電解液二次
電池において、非水電解液の注入工程でセパレータ内部
にエアーを抱き込むことを防止する構造に関する。
二重構造膜をセパレータに用いた扁平形非水電解液二次
電池において、非水電解液の注入工程でセパレータ内部
にエアーを抱き込むことを防止する構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】リチウム二次電池では放電時に生成する
デンドライトがサイクル寿命に及ぼす影響が大きい。ま
た、生成したデンドライトが、セパレータの膜を突き破
ることにより内部短絡を生ずる惧れがある。
デンドライトがサイクル寿命に及ぼす影響が大きい。ま
た、生成したデンドライトが、セパレータの膜を突き破
ることにより内部短絡を生ずる惧れがある。
【０００３】この内部短絡を防止するため、扁平形リチ
ウム二次電池ではセパレータとして従来用いられていた
ポリプロピレン製の不織布と、同じくポリプロピレン製
の微細孔膜の二重構造膜とし、デンドライトが生成する
リチウム負極側に微細孔膜を配置し、突き破りを防止し
ている。
ウム二次電池ではセパレータとして従来用いられていた
ポリプロピレン製の不織布と、同じくポリプロピレン製
の微細孔膜の二重構造膜とし、デンドライトが生成する
リチウム負極側に微細孔膜を配置し、突き破りを防止し
ている。
【０００４】二重構造膜とするには、セパレータの設置
工程を二回に分け、正極合剤の表面に不織布を設置し、
次いで微細孔膜を設置する手段を取ることがある。しか
し、前記微細孔膜は極めて薄く、パンチ打ち抜き工程で
型紙を当てて成形しなければならないほか、設置作業時
においては、静電気の影響などですぐ捲れ上がったりす
るなど取扱が難しい。
工程を二回に分け、正極合剤の表面に不織布を設置し、
次いで微細孔膜を設置する手段を取ることがある。しか
し、前記微細孔膜は極めて薄く、パンチ打ち抜き工程で
型紙を当てて成形しなければならないほか、設置作業時
においては、静電気の影響などですぐ捲れ上がったりす
るなど取扱が難しい。
【０００５】それゆえ、パンチ打ち抜き工程での作業の
簡略化と、組付け時における位置決め設置作業の正確さ
を期待すると、予め不織布と微細孔膜を円板状に一体に
打ち抜き形成しておくほうが、前述の型紙が不要とな
り、また組付け時には一回の設置作業で済み、取扱も簡
単になる。しかしながら、この構造のセパレータでは注
液工程において次に述べる問題が生じていた。
簡略化と、組付け時における位置決め設置作業の正確さ
を期待すると、予め不織布と微細孔膜を円板状に一体に
打ち抜き形成しておくほうが、前述の型紙が不要とな
り、また組付け時には一回の設置作業で済み、取扱も簡
単になる。しかしながら、この構造のセパレータでは注
液工程において次に述べる問題が生じていた。
【０００６】
【考案が解決しようとする課題】図６（ａ）はその成形
されたセパレータ１を示すもので、不織布１ａと微細孔
膜１ｂの周縁はパンチ打ち抜き工程で周縁が溶着するこ
とによって軽く接着され、内面の部分は重ね合わされた
だけの構造となっている。
されたセパレータ１を示すもので、不織布１ａと微細孔
膜１ｂの周縁はパンチ打ち抜き工程で周縁が溶着するこ
とによって軽く接着され、内面の部分は重ね合わされた
だけの構造となっている。
【０００７】このセパレータ１は図６（ｂ）に示すよう
に、正極合剤２の上面に設置され、次いでこのセパレー
タ１の上部に非水電解液が注液される。微細孔膜１ｂの
液の浸透性は小さく、大部分の非水電解液は不織布１ａ
の周縁からその内部に浸透する。図の斜線で示す部分
は、非水電解液が浸透した部分を示すものであるが、非
水電解液が浸透する過程で、セパレータ１の周縁部分が
溶着されているため、エアーを脱気するための抜け道が
なくなってしまう欠点があった。
に、正極合剤２の上面に設置され、次いでこのセパレー
タ１の上部に非水電解液が注液される。微細孔膜１ｂの
液の浸透性は小さく、大部分の非水電解液は不織布１ａ
の周縁からその内部に浸透する。図の斜線で示す部分
は、非水電解液が浸透した部分を示すものであるが、非
水電解液が浸透する過程で、セパレータ１の周縁部分が
溶着されているため、エアーを脱気するための抜け道が
なくなってしまう欠点があった。
【０００８】勿論注液工程の最後にセパレータ１の上部
を軽く押圧し、脱気させてはいるものの、これだけの操
作ではエアーを抱き込んだままの場合も多く、セパレー
タ自体の保液性低下や実質的な電極面積の低下により、
電池性能が低下する原因となっていた。
を軽く押圧し、脱気させてはいるものの、これだけの操
作ではエアーを抱き込んだままの場合も多く、セパレー
タ自体の保液性低下や実質的な電極面積の低下により、
電池性能が低下する原因となっていた。
【０００９】この考案は、以上の問題点を解決するもの
であって、簡単な改良を加えることで、エアーの抱き込
みを防止できるようにした扁平形非水電解液二次電池を
提供するものである。
であって、簡単な改良を加えることで、エアーの抱き込
みを防止できるようにした扁平形非水電解液二次電池を
提供するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、この考案は、偏平容器形をした正極缶と、該正極缶
の内底部に設置される正極合剤と、該正極合剤の上面に
載置されて内部に非水電解液を保液するセパレータと、
該セパレータ上に設置される負極と、該負極の上面に配
置され、かつ周縁を前記正極缶との間に絶縁状態にカシ
メ付け固定される負極端子板とを備えた扁平形非水電解
液二次電池において、前記セパレータは、前記正極合剤
の径より大きな径に打ち抜き形成され、かつ前記正極合
剤側に接する不織布と、不織布の上面に一体的に打ち抜
き形成され、かつ前記負極側に接触する微細孔膜からな
り、前記不織布の少なくとも一部に切欠きないしはスリ
ットが形成されていることを特徴とするものである。
め、この考案は、偏平容器形をした正極缶と、該正極缶
の内底部に設置される正極合剤と、該正極合剤の上面に
載置されて内部に非水電解液を保液するセパレータと、
該セパレータ上に設置される負極と、該負極の上面に配
置され、かつ周縁を前記正極缶との間に絶縁状態にカシ
メ付け固定される負極端子板とを備えた扁平形非水電解
液二次電池において、前記セパレータは、前記正極合剤
の径より大きな径に打ち抜き形成され、かつ前記正極合
剤側に接する不織布と、不織布の上面に一体的に打ち抜
き形成され、かつ前記負極側に接触する微細孔膜からな
り、前記不織布の少なくとも一部に切欠きないしはスリ
ットが形成されていることを特徴とするものである。
【００１１】
【作用】注液工程において、セパレータ内部に閉じこめ
られたエアーは、切欠きないしはスリットを介して脱気
される。
られたエアーは、切欠きないしはスリットを介して脱気
される。
【００１２】
【実施例】図１はこの考案に係る扁平形リチウム二次電
池を示すものであり、偏平容器形をした正極缶１０と、
正極缶１０の内底部に設置されるペレット状の正極合剤
１２と、正極合剤１２の上面に載置されたセパレータ１
４と、セパレータ１４上に設置されるリチウムを活物質
とする負極１６と、負極１６の上面に配置され、かつ周
縁を正極缶１０との間に封口ガスケット１８を介して絶
縁状態にカシメ付け固定される負極端子板２０を備えて
いる。
池を示すものであり、偏平容器形をした正極缶１０と、
正極缶１０の内底部に設置されるペレット状の正極合剤
１２と、正極合剤１２の上面に載置されたセパレータ１
４と、セパレータ１４上に設置されるリチウムを活物質
とする負極１６と、負極１６の上面に配置され、かつ周
縁を正極缶１０との間に封口ガスケット１８を介して絶
縁状態にカシメ付け固定される負極端子板２０を備えて
いる。
【００１３】セパレータ１４は、図２に示すように、正
極合剤１２の径より大きな径に打ち抜き形成されたポリ
プロピレン製の不織布２２と、不織布２２の上面に重ね
られた状態に一体的に打ち抜き形成されたポリプロピレ
ン製の微細孔膜２４からなっており、不織布２２の端縁
の一部には切欠き２２ａが形成されている。
極合剤１２の径より大きな径に打ち抜き形成されたポリ
プロピレン製の不織布２２と、不織布２２の上面に重ね
られた状態に一体的に打ち抜き形成されたポリプロピレ
ン製の微細孔膜２４からなっており、不織布２２の端縁
の一部には切欠き２２ａが形成されている。
【００１４】この切欠き２２ａの形成方法としては図３
に示すように、帯状に積層されてパンチ箇所に供給され
る不織布２２´および微細孔膜２４´のブランクの幅方
向を予定される切欠幅だけずらした状態で積層してお
き、微細孔膜２４´が真円で打ち抜けるようにパンチプ
レスする。これによって、前記切欠き２２ａを形成でき
るとともに、打ち抜き周縁はパンチングにより一体的に
溶着されるが、切欠き２２ａの端縁部分は非溶着状態と
なる。
に示すように、帯状に積層されてパンチ箇所に供給され
る不織布２２´および微細孔膜２４´のブランクの幅方
向を予定される切欠幅だけずらした状態で積層してお
き、微細孔膜２４´が真円で打ち抜けるようにパンチプ
レスする。これによって、前記切欠き２２ａを形成でき
るとともに、打ち抜き周縁はパンチングにより一体的に
溶着されるが、切欠き２２ａの端縁部分は非溶着状態と
なる。
【００１５】以上の構成のセパレータは正極合剤１２の
上面に不織布２２側を下面にして設置され、ノズルを介
してセパレータの上面に非水電解液が滴下される。この
ときの濡れの状態は、図４（ａ）に示すように、当初は
内部にエアーを抱き込んだ状態となるが、押圧によって
内部のエアーは前記切欠き２２ａの端縁における接合部
分を開いて外部に脱気されるため、図４（ｂ）に示すよ
うにセパレータ１４の全体で電解液がエアーと置換され
ることになる。
上面に不織布２２側を下面にして設置され、ノズルを介
してセパレータの上面に非水電解液が滴下される。この
ときの濡れの状態は、図４（ａ）に示すように、当初は
内部にエアーを抱き込んだ状態となるが、押圧によって
内部のエアーは前記切欠き２２ａの端縁における接合部
分を開いて外部に脱気されるため、図４（ｂ）に示すよ
うにセパレータ１４の全体で電解液がエアーと置換され
ることになる。
【００１６】なお切欠き２２ａの大きさは、前記脱気効
果とともに、不織布２２のもつ保液性を損なわない範囲
の大きさに形成され、例えばＭＬ２０１６形電池では、
直径１６．５ｍｍに内接して１ｍｍカットオフした程度
が好ましい結果を与える。
果とともに、不織布２２のもつ保液性を損なわない範囲
の大きさに形成され、例えばＭＬ２０１６形電池では、
直径１６．５ｍｍに内接して１ｍｍカットオフした程度
が好ましい結果を与える。
【００１７】次に、以上の構成のセパレータ１４を組込
んだＭＬ２０１６形電池と、従来の２枚合わせセパレー
タを用いた同一の電池の放電性能低下数を調査した結
果、この考案に係る二次電池では低下数が５０ケにつき
０であったが、従来品では５０ケにつき１７ケとなって
おり、大きな性能の差を生ずることを確認した。この試
験方法は、２０℃，２ｍＡにて充放電をカットオフ電圧
３．４Ｖ−２．０Ｖ間で繰返したときに、放電容量が電
池内に組込んだ理論容量に対して極端に落ちたものを判
定して低下数としたものである。
んだＭＬ２０１６形電池と、従来の２枚合わせセパレー
タを用いた同一の電池の放電性能低下数を調査した結
果、この考案に係る二次電池では低下数が５０ケにつき
０であったが、従来品では５０ケにつき１７ケとなって
おり、大きな性能の差を生ずることを確認した。この試
験方法は、２０℃，２ｍＡにて充放電をカットオフ電圧
３．４Ｖ−２．０Ｖ間で繰返したときに、放電容量が電
池内に組込んだ理論容量に対して極端に落ちたものを判
定して低下数としたものである。
【００１８】なお、前記実施例では不織布２２の端縁を
切り欠いたが、例えば図５（ａ）に示すように中心（ま
たは周縁）の一部に円孔状の切欠き３０を形成してもよ
いし、図５（ｂ）に示すように中心（または周縁）の一
部に１ないし複数のスリット３２を形成しても同様の脱
気効果を得ることができる。
切り欠いたが、例えば図５（ａ）に示すように中心（ま
たは周縁）の一部に円孔状の切欠き３０を形成してもよ
いし、図５（ｂ）に示すように中心（または周縁）の一
部に１ないし複数のスリット３２を形成しても同様の脱
気効果を得ることができる。
【００１９】
【考案の効果】以上実施例によって詳細に説明したよう
に、この考案による扁平形非水電解液二次電池にあって
は、注液工程において、セパレータ内部に閉じこめられ
たエアーは、切欠きないしはスリットを通じて脱気され
るので、エアーを抱き込んだままの状態を未然に回避で
き、セパレータ自体の保液性が向上し、また実質的な電
極面積の低下もないため、これらを原因とする電池性能
の低下やバラツキを未然に防止できる。
に、この考案による扁平形非水電解液二次電池にあって
は、注液工程において、セパレータ内部に閉じこめられ
たエアーは、切欠きないしはスリットを通じて脱気され
るので、エアーを抱き込んだままの状態を未然に回避で
き、セパレータ自体の保液性が向上し、また実質的な電
極面積の低下もないため、これらを原因とする電池性能
の低下やバラツキを未然に防止できる。
【図１】この考案に係る扁平形リチウム二次電池の全体
構成を示す断面図である。
構成を示す断面図である。
【図２】セパレータの斜視図である。
【図３】セパレータの製造手順を示す斜視図である。
【図４】（ａ）はセパレータに注液した初期の状態を示
す模式的断面図である。 （ｂ）はセパレータ中のエアーが脱気された状態を示す
模式的断面図である。
す模式的断面図である。 （ｂ）はセパレータ中のエアーが脱気された状態を示す
模式的断面図である。
【図５】（ａ）はセパレータの他の実施例を示す斜視図
である。 （ｂ）は同じくさらに他の実施例を示す斜視図である。
である。 （ｂ）は同じくさらに他の実施例を示す斜視図である。
【図６】（ａ）は従来の２枚合わせ式セパレータの模式
的断面図である。 （ｂ）は同セパレータに注液したときのエアー抱き込み
による不具合を示す模式的断面図である。
的断面図である。 （ｂ）は同セパレータに注液したときのエアー抱き込み
による不具合を示す模式的断面図である。
１０ 正極缶 １２ 正極合剤 １４ セパレータ １６ リチウム負極 １８ 封口ガスケット ２０ 負極端子板 ２２ 不織布 ２４ 微細孔膜 ２２ａ 切欠き ３０ 円孔状切欠き ３２ スリット
Claims (1)
- 【請求項１】 偏平容器形をした正極缶と、該正極缶の
内底部に設置される正極合剤と、該正極合剤の上面に載
置されて内部に非水電解液を保液するセパレータと、該
セパレータ上に設置される負極と、該負極の上面に配置
され、かつ周縁を前記正極缶との間に絶縁状態にカシメ
付け固定される負極端子板とを備えた扁平形非水電解液
二次電池において、前記セパレータは、前記正極合剤の
径より大きな径に打ち抜き形成され、かつ前記正極合剤
側に接する不織布と、不織布の上面に一体的に打ち抜き
形成され、かつ前記負極側に接触する微細孔膜からな
り、前記不織布の少なくとも一部に切欠きないしはスリ
ットが形成されていることを特徴とする扁平形非水電解
液二次電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1991053606U JP2561280Y2 (ja) | 1991-06-17 | 1991-06-17 | 扁平形非水電解液二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1991053606U JP2561280Y2 (ja) | 1991-06-17 | 1991-06-17 | 扁平形非水電解液二次電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH051162U JPH051162U (ja) | 1993-01-08 |
| JP2561280Y2 true JP2561280Y2 (ja) | 1998-01-28 |
Family
ID=12947552
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1991053606U Expired - Lifetime JP2561280Y2 (ja) | 1991-06-17 | 1991-06-17 | 扁平形非水電解液二次電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2561280Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5473063B2 (ja) * | 2010-03-08 | 2014-04-16 | 日立マクセル株式会社 | 扁平形非水二次電池およびその製造方法 |
-
1991
- 1991-06-17 JP JP1991053606U patent/JP2561280Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH051162U (ja) | 1993-01-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |