JP2803246B2 - 非水電解液二次電池 - Google Patents
非水電解液二次電池Info
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- JP2803246B2 JP2803246B2 JP1296525A JP29652589A JP2803246B2 JP 2803246 B2 JP2803246 B2 JP 2803246B2 JP 1296525 A JP1296525 A JP 1296525A JP 29652589 A JP29652589 A JP 29652589A JP 2803246 B2 JP2803246 B2 JP 2803246B2
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- electrode plate
- negative electrode
- separator
- secondary battery
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- 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
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- 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
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、金属リチウムからなる負極板および正極板
とを、相互間にセパレータを介在させて渦巻状に巻回し
た電極体を有する円筒形リチウム二次電池の安全性の向
上に関するものである。
とを、相互間にセパレータを介在させて渦巻状に巻回し
た電極体を有する円筒形リチウム二次電池の安全性の向
上に関するものである。
従来の技術 第４図は代表的な円筒形リチウム二次電池の構成断面
図である。第４図において、正極板１は二酸化マンガン
を活物質とし、これに導電剤，増粘剤および結着剤を混
練してペースト状とした合剤を、アルミニウム箔を芯材
としてこれに塗着，乾燥し、圧延したものである。正極
リード板４は芯材にスポット溶接する。負極板２は金属
リチウムを活物質とし、負極リード板５が圧着されてい
る。セパレータ３はポリプロピレンなどからなり、三次
元的な微細孔のネットワークを有するシートを正負極板
よりも幅が広い帯状に裁断したものである。正負極板1,
2の相互間にはセパレータ３を介在させ、全体を渦巻状
に巻回して電極体を構成する。
図である。第４図において、正極板１は二酸化マンガン
を活物質とし、これに導電剤，増粘剤および結着剤を混
練してペースト状とした合剤を、アルミニウム箔を芯材
としてこれに塗着，乾燥し、圧延したものである。正極
リード板４は芯材にスポット溶接する。負極板２は金属
リチウムを活物質とし、負極リード板５が圧着されてい
る。セパレータ３はポリプロピレンなどからなり、三次
元的な微細孔のネットワークを有するシートを正負極板
よりも幅が広い帯状に裁断したものである。正負極板1,
2の相互間にはセパレータ３を介在させ、全体を渦巻状
に巻回して電極体を構成する。
次に前記電極体に下部絶縁リング６を装着し、ケース
７に挿入して負極リード板５をケース７にスポット溶接
する。次いで上部絶縁リング８を装着し、さらにケース
７の上部に溝入れした後、６フッ化リン酸リチウムなど
のリチウム塩をプロピレンカーボネート，エチレンカー
ボネートなどの有機溶媒に溶解させた非水電解液を注入
する。
７に挿入して負極リード板５をケース７にスポット溶接
する。次いで上部絶縁リング８を装着し、さらにケース
７の上部に溝入れした後、６フッ化リン酸リチウムなど
のリチウム塩をプロピレンカーボネート，エチレンカー
ボネートなどの有機溶媒に溶解させた非水電解液を注入
する。
あらかじめガスケットが組み込まれた組立封口板９と
正極リード板４をスポット溶接した後に装着し、カシメ
封口する。これにより電池の組み立てを完了する。
正極リード板４をスポット溶接した後に装着し、カシメ
封口する。これにより電池の組み立てを完了する。
発明が解決しようとする課題 リチウム二次電池では、放電時にはリチウムが負極板
から電解液中にイオンとして溶解し、充電時には再び負
極板上に析出する。円筒形電池を作製し、充放電サイク
ルを繰り返し、分解し観察した結果、電極体の上下部に
おいて負極板から脱離した片状リチウムが顕著に見られ
た。
から電解液中にイオンとして溶解し、充電時には再び負
極板上に析出する。円筒形電池を作製し、充放電サイク
ルを繰り返し、分解し観察した結果、電極体の上下部に
おいて負極板から脱離した片状リチウムが顕著に見られ
た。
これは電極体の上下部は、正負極板ともに、セパレー
タによる圧迫を中央部ほど受けておらず、空隙が生じて
電解液が充分に浸透し、充放電反応（リチウムが溶解，
析出する反応）が活発に行われるためと考えられる。主
として電極体の下部では、負極板から脱離した針状ある
いは粒状リチウムが浮遊して電池ケースに付着し、これ
が正極板と接触し、内部短絡を引き起こす原因となる。
この場合、内部短絡が発生し、内部温度が上昇し、セパ
レータが熱収縮して正負極板それぞれが被覆されても不
完全であり、温度上昇による発火の危険性を完全に無く
すことはできない。特に電極体の巻芯部は、正負極板と
もに著しく湾曲しており、そのため、前記した現象が充
放電サイクル初期の段階から見られる。
タによる圧迫を中央部ほど受けておらず、空隙が生じて
電解液が充分に浸透し、充放電反応（リチウムが溶解，
析出する反応）が活発に行われるためと考えられる。主
として電極体の下部では、負極板から脱離した針状ある
いは粒状リチウムが浮遊して電池ケースに付着し、これ
が正極板と接触し、内部短絡を引き起こす原因となる。
この場合、内部短絡が発生し、内部温度が上昇し、セパ
レータが熱収縮して正負極板それぞれが被覆されても不
完全であり、温度上昇による発火の危険性を完全に無く
すことはできない。特に電極体の巻芯部は、正負極板と
もに著しく湾曲しており、そのため、前記した現象が充
放電サイクル初期の段階から見られる。
本発明はこの課題を解決するためのもので、円筒形リ
チウム二次電池の安全性の向上を目的とするものであ
る。
チウム二次電池の安全性の向上を目的とするものであ
る。
課題を解決するための手段 これらの課題を解決するために本発明は、従来の方法
により構成した渦巻状の電極体に、電極体の巻芯部に相
当する部分を熱溶着させ袋状としたセパレータを用いる
ものである。
により構成した渦巻状の電極体に、電極体の巻芯部に相
当する部分を熱溶着させ袋状としたセパレータを用いる
ものである。
作 用 この構成により、電池を構成し、充放電を繰り返して
も電極体の巻芯部において負極板から脱離した針状ある
いは粒状リチウムは、電極体の巻芯部に相当する部分を
熱溶着させ袋状としたセパレータを用いることで浮遊せ
ず、そのため内部短絡の原因とはならず、内部温度が上
昇し発火する課題を解消することとなる。
も電極体の巻芯部において負極板から脱離した針状ある
いは粒状リチウムは、電極体の巻芯部に相当する部分を
熱溶着させ袋状としたセパレータを用いることで浮遊せ
ず、そのため内部短絡の原因とはならず、内部温度が上
昇し発火する課題を解消することとなる。
実施例 以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説
明する。
明する。
前述した従来の方法により電池を組み立てるが、電極
体の巻芯部に相当する部分を熱溶着させ袋状としたセパ
レータを用いるものである。この発明の実施例による円
筒形リチウム二次電池の構成断面図を第２図に示した。
体の巻芯部に相当する部分を熱溶着させ袋状としたセパ
レータを用いるものである。この発明の実施例による円
筒形リチウム二次電池の構成断面図を第２図に示した。
電池をおのおの100個ずつ作製し、70mA（0.1cに相
当）の定電流充電、70mAでの定電流放電を施した。な
お、充電時の上限電圧は3.8V、放電時の下限電圧は2.0V
とした。充放電を繰り返した場合の内部短絡発生率およ
び発火率を第１表にまとめて示した。
当）の定電流充電、70mAでの定電流放電を施した。な
お、充電時の上限電圧は3.8V、放電時の下限電圧は2.0V
とした。充放電を繰り返した場合の内部短絡発生率およ
び発火率を第１表にまとめて示した。
発明の効果 以上のように本発明によれば、正極板および負極板を
これら両極板よりも幅が広いセパレータを相互間に介在
させて渦巻状に巻回した電極体に、電極体の巻芯部に相
当する部分を熱溶着させ袋状としたセパレータを用いた
ことで、電池を充放電させた場合、内部短絡が発生せず
放火も起こらない。200サイクル充放電後、電池を分解
し負極板を観察した結果を、充放電前のものと比較して
第３図に示した。本発明の実施例および従来例のいずれ
も第３図（Ｂ）に示されるように、電極体の巻芯部およ
び上下部で片状リチウムが負極板から脱離していた。従
来例では、これが遊離して電池ケースに付着し、正極板
と接触し内部短絡を引き起こす原因となるが、本発明の
実施例ではセパレータを袋状にしているので、負極板か
ら脱離した片状リチウムは遊離しない。
これら両極板よりも幅が広いセパレータを相互間に介在
させて渦巻状に巻回した電極体に、電極体の巻芯部に相
当する部分を熱溶着させ袋状としたセパレータを用いた
ことで、電池を充放電させた場合、内部短絡が発生せず
放火も起こらない。200サイクル充放電後、電池を分解
し負極板を観察した結果を、充放電前のものと比較して
第３図に示した。本発明の実施例および従来例のいずれ
も第３図（Ｂ）に示されるように、電極体の巻芯部およ
び上下部で片状リチウムが負極板から脱離していた。従
来例では、これが遊離して電池ケースに付着し、正極板
と接触し内部短絡を引き起こす原因となるが、本発明の
実施例ではセパレータを袋状にしているので、負極板か
ら脱離した片状リチウムは遊離しない。
なお、負極板の幅は正極板より広くすると、充放電反
応に関与しないリチウムが電極体の上下部に充放電サイ
クルを繰り返しても残存するため、片状リチウムが負極
板から脱離しにくく、より一層の効果がある。
応に関与しないリチウムが電極体の上下部に充放電サイ
クルを繰り返しても残存するため、片状リチウムが負極
板から脱離しにくく、より一層の効果がある。
第１図は本発明の電池の負極板およびセパレータの関係
を示す構成図、第２図は本発明の実施例における円筒形
リチウム二次電池の構成断面図、第３図A,Bは負極板の
観察スケッチ、第４図は従来の円筒形リチウム二次電池
の構成断面図である。 １……正極板、２……負極板、３……セパレータ、10…
…セパレータを熱溶着させた部分。
を示す構成図、第２図は本発明の実施例における円筒形
リチウム二次電池の構成断面図、第３図A,Bは負極板の
観察スケッチ、第４図は従来の円筒形リチウム二次電池
の構成断面図である。 １……正極板、２……負極板、３……セパレータ、10…
…セパレータを熱溶着させた部分。
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01M 10/40 H01M 10/04 H01M 4/02 H01M 2/18 H01M 6/02
Claims (1)
- 【請求項１】正極板１および負極板２を、これら両極板
より幅の広いセパレータ３を相互間に介在させて渦巻状
に巻回した電極体を備え、前記セパレータ３は帯状に裁
断して２つ折りにし、その間に負極板２を挿入するとと
もに、電極体の巻芯部に相当する部分を熱溶着させ袋状
としたことを特徴とする非水電解液二次電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1296525A JP2803246B2 (ja) | 1989-11-15 | 1989-11-15 | 非水電解液二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1296525A JP2803246B2 (ja) | 1989-11-15 | 1989-11-15 | 非水電解液二次電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03156861A JPH03156861A (ja) | 1991-07-04 |
| JP2803246B2 true JP2803246B2 (ja) | 1998-09-24 |
Family
ID=17834662
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1296525A Expired - Fee Related JP2803246B2 (ja) | 1989-11-15 | 1989-11-15 | 非水電解液二次電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2803246B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008084567A (ja) * | 2006-09-26 | 2008-04-10 | Sony Corp | 円筒型非水電解質電池及びその製造方法 |
| CN101212069B (zh) * | 2006-12-29 | 2010-09-29 | 比亚迪股份有限公司 | 锂电池极芯的卷绕方法及用于该方法的卷针 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6852272B2 (ja) | 2016-03-31 | 2021-03-31 | ブラザー工業株式会社 | 液体カートリッジ |
| JP6677051B2 (ja) | 2016-03-31 | 2020-04-08 | ブラザー工業株式会社 | 液体カートリッジ |
| JP6668891B2 (ja) | 2016-03-31 | 2020-03-18 | ブラザー工業株式会社 | 液体カートリッジ |
| CN108832192A (zh) * | 2018-06-21 | 2018-11-16 | 桑顿新能源科技有限公司 | 一种提高锂电池安全性能的方法 |
-
1989
- 1989-11-15 JP JP1296525A patent/JP2803246B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008084567A (ja) * | 2006-09-26 | 2008-04-10 | Sony Corp | 円筒型非水電解質電池及びその製造方法 |
| CN101212069B (zh) * | 2006-12-29 | 2010-09-29 | 比亚迪股份有限公司 | 锂电池极芯的卷绕方法及用于该方法的卷针 |
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|---|---|
| JPH03156861A (ja) | 1991-07-04 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |