JP2814655B2 - 渦巻電極を備えた電池 - Google Patents
渦巻電極を備えた電池Info
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- H01M6/00—Primary cells; Manufacture thereof
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- H01M6/16—Cells with non-aqueous electrolyte with organic electrolyte
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、渦巻電極を備えた電池に関するものであ
る。
る。
従来の技術 従来において、板状の電極をセパレータを介して渦巻
状に巻介した電極を備えた電池は、電極の反応表面積が
広く電池特性において優れるものである。この種の電極
体の構成法は、次の方法がとられていた。
状に巻介した電極を備えた電池は、電極の反応表面積が
広く電池特性において優れるものである。この種の電極
体の構成法は、次の方法がとられていた。
（１） 第３図に示すようにエキスパンドメタル、金属
メッシュなどの芯材に二酸化マンガンなどの金属酸化
物、フッ化黒鉛などの炭素のハロゲン化物などを正極活
物質とする合剤を充填、乾燥、圧延してなる正極板１
と、リチウム金属等のアルカリ金属を負極活物質とする
負極板２との間に帯状のセパレータ３を介在させて全体
を渦巻状に構成する方法。
メッシュなどの芯材に二酸化マンガンなどの金属酸化
物、フッ化黒鉛などの炭素のハロゲン化物などを正極活
物質とする合剤を充填、乾燥、圧延してなる正極板１
と、リチウム金属等のアルカリ金属を負極活物質とする
負極板２との間に帯状のセパレータ３を介在させて全体
を渦巻状に構成する方法。
（２） 第４図に示すように正極板１をセパレータ３で
包被したものを負極板２と重ね合わせて渦巻状に構成す
る方法。
包被したものを負極板２と重ね合わせて渦巻状に構成す
る方法。
（３） 第５図に示すように正，負極板1,2をそれぞれ
セパレータ３で包被したものを重ね合わせて渦巻状に構
成する方法。
セパレータ３で包被したものを重ね合わせて渦巻状に構
成する方法。
発明が解決しようとする課題 以上述べた構成方法（１）の場合ではセパレータ３の
上下部が開口しているため、正負極板1,2をセパレータ
３を介して渦巻状に巻回した場合、巻芯部に近い部分で
は曲率半径が小さくなり極板に係る負荷が大きくなる。
従って合剤が芯材より剥がれ、電池が内部短絡する確率
が高くなる。構成方法（２），（３）の場合ではセパレ
ータの端が包被されているため、正負極板を巻回した時
に第６図の斜線部Ａにシワが発生する。このため電極体
としての外径が大きくなり、ケースへの挿入作業が難し
く、ケースへの挿入工程においてセパレータの破れが発
生して不都合である。従って極板の厚みを薄くしたり、
極板の長さを短くする等して対処せねばならず、電池の
電気容量を少なくする問題点がある。
上下部が開口しているため、正負極板1,2をセパレータ
３を介して渦巻状に巻回した場合、巻芯部に近い部分で
は曲率半径が小さくなり極板に係る負荷が大きくなる。
従って合剤が芯材より剥がれ、電池が内部短絡する確率
が高くなる。構成方法（２），（３）の場合ではセパレ
ータの端が包被されているため、正負極板を巻回した時
に第６図の斜線部Ａにシワが発生する。このため電極体
としての外径が大きくなり、ケースへの挿入作業が難し
く、ケースへの挿入工程においてセパレータの破れが発
生して不都合である。従って極板の厚みを薄くしたり、
極板の長さを短くする等して対処せねばならず、電池の
電気容量を少なくする問題点がある。
本発明はこのような問題点を解決し、安全性、放電性
能に優れる電池を提供するものである。
能に優れる電池を提供するものである。
課題を解決するための手段 本発明は電極体を前記（１）の構成法で構成し、熱収
縮性樹脂チューブで前記電極体を包み、前記熱収縮性樹
脂フィルムの上下端部、ならびに胴部を電極体の巻き芯
方向に収縮、折りまげて、前記電極体を固定したもので
ある。
縮性樹脂チューブで前記電極体を包み、前記熱収縮性樹
脂フィルムの上下端部、ならびに胴部を電極体の巻き芯
方向に収縮、折りまげて、前記電極体を固定したもので
ある。
作 用 この構成により、陽極合剤の脱落による内部短絡、お
よび内部短絡に起因する放電特性の低下、バラツキとい
う問題点を解決できる。また電池製造時の電極体をケー
ス内に挿入する工程でのセパレータの破れをなくし、不
良の発生を未然に防止できるものである。
よび内部短絡に起因する放電特性の低下、バラツキとい
う問題点を解決できる。また電池製造時の電極体をケー
ス内に挿入する工程でのセパレータの破れをなくし、不
良の発生を未然に防止できるものである。
実施例 第１図は本発明の一実施例による円筒型リチウム電池
の断面図である。第１図において、陽極板１は二酸化マ
ンガンを主活物質とする陽極合剤をSUS材、チタニウム
等の耐食性の素材で構成されるエキスパンドメタルから
なる芯材に充填し、乾燥したものである。４は芯材１と
同材質からなる陽極リード板で芯材にスポット溶接した
ものである。陰極板２は金属リチウムからなり、その片
面には陰極集電体５が反応効率を考慮して電極体を構成
したときに電極体の最外周に位置するように圧着されて
いる。セパレータ３はその厚みが数十〜数百μのポリエ
チレン、ポリプロピレンからなる不織布、織布、あるい
は微孔性フィルムシートからなり、陽，陰極板1,2より
もやや幅の広い帯状に裁断したものである。本実施例で
は厚みが28μのポリエチレン微孔膜を使用した。次にこ
れらの陽，陰極板1,2を渦巻状に巻回し電極体を構成す
る。次に前記電極体から突出している陽極リード板４を
内方に折り曲げ、陰極集電体５はそのリード部を下部絶
縁板７を介して電極体の内径方向に折りまげる。次に電
極体をその厚みが25μ〜40μの熱収縮性樹脂チューブ10
内に挿入し、その後熱収縮性樹脂チューブ10の上下端
部、ならびに胴部を電極体の巻き芯方向に収縮させる事
によって、前記電極体を固定する。その後ケース８に前
記電極体を挿入し、上部絶縁板６を装着してケース８の
上部に内径方向に突出させた段部を形成させる。ポリプ
レンカーボネート等を溶媒とし溶質として過塩素酸リチ
ウムを用いた有機電解液を注入し、その後封口板９を装
着してケース８の開口部をカシメ封口することによって
電池の組み立てを完了する。表１は本発明品と従来品の
内部短絡発生数、および常温において1000Ωの定抵抗放
電を高さ1mの所から１時間に３回落下させながら放電試
験を実施したときの放電容量の平均値（Ｎ＝10）と最大
・最小放電実容量値をまとめたものである。なお、本発
明に用いた熱収縮性樹脂チューブとしては、厚みが30μ
のポリエチレンテレフタレート樹脂を使用した。ポリエ
チレンテレフタレート樹脂以外の樹脂としては、ポリイ
ミド樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリ
プロピレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂を用いても同様の
効果がある。なお実験に使用した電池は公称電気容量が
1300mAhの円筒型二酸化マンガンリチウム電池である。
の断面図である。第１図において、陽極板１は二酸化マ
ンガンを主活物質とする陽極合剤をSUS材、チタニウム
等の耐食性の素材で構成されるエキスパンドメタルから
なる芯材に充填し、乾燥したものである。４は芯材１と
同材質からなる陽極リード板で芯材にスポット溶接した
ものである。陰極板２は金属リチウムからなり、その片
面には陰極集電体５が反応効率を考慮して電極体を構成
したときに電極体の最外周に位置するように圧着されて
いる。セパレータ３はその厚みが数十〜数百μのポリエ
チレン、ポリプロピレンからなる不織布、織布、あるい
は微孔性フィルムシートからなり、陽，陰極板1,2より
もやや幅の広い帯状に裁断したものである。本実施例で
は厚みが28μのポリエチレン微孔膜を使用した。次にこ
れらの陽，陰極板1,2を渦巻状に巻回し電極体を構成す
る。次に前記電極体から突出している陽極リード板４を
内方に折り曲げ、陰極集電体５はそのリード部を下部絶
縁板７を介して電極体の内径方向に折りまげる。次に電
極体をその厚みが25μ〜40μの熱収縮性樹脂チューブ10
内に挿入し、その後熱収縮性樹脂チューブ10の上下端
部、ならびに胴部を電極体の巻き芯方向に収縮させる事
によって、前記電極体を固定する。その後ケース８に前
記電極体を挿入し、上部絶縁板６を装着してケース８の
上部に内径方向に突出させた段部を形成させる。ポリプ
レンカーボネート等を溶媒とし溶質として過塩素酸リチ
ウムを用いた有機電解液を注入し、その後封口板９を装
着してケース８の開口部をカシメ封口することによって
電池の組み立てを完了する。表１は本発明品と従来品の
内部短絡発生数、および常温において1000Ωの定抵抗放
電を高さ1mの所から１時間に３回落下させながら放電試
験を実施したときの放電容量の平均値（Ｎ＝10）と最大
・最小放電実容量値をまとめたものである。なお、本発
明に用いた熱収縮性樹脂チューブとしては、厚みが30μ
のポリエチレンテレフタレート樹脂を使用した。ポリエ
チレンテレフタレート樹脂以外の樹脂としては、ポリイ
ミド樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリ
プロピレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂を用いても同様の
効果がある。なお実験に使用した電池は公称電気容量が
1300mAhの円筒型二酸化マンガンリチウム電池である。
発明の効果 表１の結果からも明らかなように、本発明品は第１図
に示すように熱収縮性樹脂チューブを電極体の巻き芯方
向（内径方向に）収縮させたときセパレータの極板より
はみ出した部分も同時に巻き芯方向に押し倒され、電極
構成材料がたれ落ちて相手極に接触するのを防止する。
従って内部短絡の除去および実使用状態より厳しい状態
での放電テストでも極めてすぐれた放電特性を発揮でき
るものである。
に示すように熱収縮性樹脂チューブを電極体の巻き芯方
向（内径方向に）収縮させたときセパレータの極板より
はみ出した部分も同時に巻き芯方向に押し倒され、電極
構成材料がたれ落ちて相手極に接触するのを防止する。
従って内部短絡の除去および実使用状態より厳しい状態
での放電テストでも極めてすぐれた放電特性を発揮でき
るものである。
第１図は本発明の一実施例による円筒形リチウム電池の
断面図、第２図は本発明の一実施例による渦巻状電極体
の構成を示す断面図、第３図〜第５図は従来の渦巻状電
極体の構成を示す断面図、第６図は従来のセパレータで
包被した極板を巻回した場合のシワ発生部分を示す図で
ある。 １……陽極板、２……陰極板、３……セパレータ、４…
…陽極芯材、５……陰極集電体、６……上部絶縁板、７
……下部絶縁板、８……ケース、９……封口板、10……
熱収縮性樹脂フィルム。
断面図、第２図は本発明の一実施例による渦巻状電極体
の構成を示す断面図、第３図〜第５図は従来の渦巻状電
極体の構成を示す断面図、第６図は従来のセパレータで
包被した極板を巻回した場合のシワ発生部分を示す図で
ある。 １……陽極板、２……陰極板、３……セパレータ、４…
…陽極芯材、５……陰極集電体、６……上部絶縁板、７
……下部絶縁板、８……ケース、９……封口板、10……
熱収縮性樹脂フィルム。
Claims (1)
- 【請求項１】陽極板と陰極板とを、前記極板より幅広な
帯状のセパレータを相互間に介在させて渦巻状に巻回し
た電極体を備えた電池であって、前記電極体はその全体
が電極体の巻き芯方向に熱収縮した熱収縮性樹脂チュー
ブで固定されていることを特徴とする渦巻電極を備えた
電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2041781A JP2814655B2 (ja) | 1990-02-22 | 1990-02-22 | 渦巻電極を備えた電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2041781A JP2814655B2 (ja) | 1990-02-22 | 1990-02-22 | 渦巻電極を備えた電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03245466A JPH03245466A (ja) | 1991-11-01 |
| JP2814655B2 true JP2814655B2 (ja) | 1998-10-27 |
Family
ID=12617909
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2041781A Expired - Fee Related JP2814655B2 (ja) | 1990-02-22 | 1990-02-22 | 渦巻電極を備えた電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2814655B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20150144183A (ko) * | 2014-06-16 | 2015-12-24 | 주식회사 엘지화학 | 스택-폴딩형 전극조립체 및 그 제조방법 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008140748A (ja) * | 2006-12-05 | 2008-06-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | マンガン乾電池 |
| US10243177B2 (en) | 2011-03-25 | 2019-03-26 | Gs Yuasa International Ltd. | Cylindrical battery and battery electrode structure |
-
1990
- 1990-02-22 JP JP2041781A patent/JP2814655B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20150144183A (ko) * | 2014-06-16 | 2015-12-24 | 주식회사 엘지화학 | 스택-폴딩형 전극조립체 및 그 제조방법 |
| KR101675011B1 (ko) | 2014-06-16 | 2016-11-10 | 주식회사 엘지화학 | 스택-폴딩형 전극조립체 및 그 제조방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03245466A (ja) | 1991-11-01 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |