JP2850604B2 - 渦巻状極板群を備えた電池 - Google Patents
渦巻状極板群を備えた電池Info
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- JP2850604B2 JP2850604B2 JP3300096A JP30009691A JP2850604B2 JP 2850604 B2 JP2850604 B2 JP 2850604B2 JP 3300096 A JP3300096 A JP 3300096A JP 30009691 A JP30009691 A JP 30009691A JP 2850604 B2 JP2850604 B2 JP 2850604B2
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- Japan
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- separator
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- electrode plate
- 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
-
- 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
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、帯状の正極板と負極板
とセパレータを渦巻状に巻回した極板群をケースに収納
した電池に関するものであり、とくに電池性能を損なう
ことなく屈曲半径の小さい巻回開始部での短絡発生を防
止したものである。
とセパレータを渦巻状に巻回した極板群をケースに収納
した電池に関するものであり、とくに電池性能を損なう
ことなく屈曲半径の小さい巻回開始部での短絡発生を防
止したものである。
【０００２】
【従来の技術】渦巻状極板群を備えた電池は、円筒形の
Ｎｉ−Ｃｄ蓄電池、リチウム電池等で広く知られてい
る。
Ｎｉ−Ｃｄ蓄電池、リチウム電池等で広く知られてい
る。
【０００３】図５は従来の渦巻状極板群を備えた電池の
代表的構成を示す横断面図である。図５において、１は
正極板、２は負極板、３は長い帯状のセパレータであ
り、セパレータ３で正極板を包んだ状態で渦巻状に巻回
されている。このように構成された電池においては、セ
パレータ３しかないため、極板群の巻き芯部をなすセパ
レータの中心部のみが２重構造となっている。
代表的構成を示す横断面図である。図５において、１は
正極板、２は負極板、３は長い帯状のセパレータであ
り、セパレータ３で正極板を包んだ状態で渦巻状に巻回
されている。このように構成された電池においては、セ
パレータ３しかないため、極板群の巻き芯部をなすセパ
レータの中心部のみが２重構造となっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、長い帯
状のセパレータのみを用いているために極板の先端のエ
ッジに生じるバリや巻き始めの先端部の屈曲半径の小さ
い部分に生じるクラックに伴ったバリ等で、セパレータ
が破れて正極板と負極板の接触短絡が多発しやすいとい
う問題を有していた。
状のセパレータのみを用いているために極板の先端のエ
ッジに生じるバリや巻き始めの先端部の屈曲半径の小さ
い部分に生じるクラックに伴ったバリ等で、セパレータ
が破れて正極板と負極板の接触短絡が多発しやすいとい
う問題を有していた。
【０００５】また、電池の高容量化に伴い、厚みの薄い
セパレータが採用されてきている。この場合、極板間の
短絡を防止するためにセパレータの目付重量を増加させ
るか、あるいはセパレータを２重にしている。しかし、
これではガス透過性が悪くなる。また、電解液分布が不
均一になるという問題点がある。
セパレータが採用されてきている。この場合、極板間の
短絡を防止するためにセパレータの目付重量を増加させ
るか、あるいはセパレータを２重にしている。しかし、
これではガス透過性が悪くなる。また、電解液分布が不
均一になるという問題点がある。
【０００６】本発明は、上記従来の問題点を解決するも
ので、本来の極板間隔離のための主セパレータととも
に、それよりも長さの短い副セパレータを必要最低限だ
け用いて渦巻状極板群を構成することにより、極板間の
短絡を良好に防止することを目的とする。
ので、本来の極板間隔離のための主セパレータととも
に、それよりも長さの短い副セパレータを必要最低限だ
け用いて渦巻状極板群を構成することにより、極板間の
短絡を良好に防止することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の電池は、渦巻状極板群のうち内側に位置した
一方の極板の巻き始めの部分である屈曲半径の小さい部
分の外側にのみ、主セパレータとそれよりも長さの短い
副セパレータとを重ねたセパレータを配置して極板群を
構成したもので、主セパレータと副セパレータとは超音
波や熱等により、部分的にあらかじめ溶着一体化したセ
パレータを用いたものである。
に本発明の電池は、渦巻状極板群のうち内側に位置した
一方の極板の巻き始めの部分である屈曲半径の小さい部
分の外側にのみ、主セパレータとそれよりも長さの短い
副セパレータとを重ねたセパレータを配置して極板群を
構成したもので、主セパレータと副セパレータとは超音
波や熱等により、部分的にあらかじめ溶着一体化したセ
パレータを用いたものである。
【０００８】
【作用】この構造によって、極板の先端エッジに生じる
バリまたは屈曲半径の小さい部分の極板のクラックに伴
ったバリ等による短絡を主・副２種類のセパレータによ
って防止することができる。さらに、副セパレータの長
さを主セパレータの長さと同じにするのではなく、極板
間の短絡が多発する部分だけに副セパレータを配置し、
また、位置ずれを防止するために、主セパレータと副セ
パレータを活物質や電解液等に反応する恐れのある接着
剤によってではなく、超音波や熱等によって溶着して、
セパレータ体積の増加を必要最低限にし極板体積を大き
く保つことによって、電池の高容量化を図ることができ
る。
バリまたは屈曲半径の小さい部分の極板のクラックに伴
ったバリ等による短絡を主・副２種類のセパレータによ
って防止することができる。さらに、副セパレータの長
さを主セパレータの長さと同じにするのではなく、極板
間の短絡が多発する部分だけに副セパレータを配置し、
また、位置ずれを防止するために、主セパレータと副セ
パレータを活物質や電解液等に反応する恐れのある接着
剤によってではなく、超音波や熱等によって溶着して、
セパレータ体積の増加を必要最低限にし極板体積を大き
く保つことによって、電池の高容量化を図ることができ
る。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。
【００１０】図１に示すように、帯状の正極板１として
ニッケル極、負極板２にカドミウム極、主・副両セパレ
ータにはナイロン６不織布をそれぞれ用い、公称容量５
００ｍＡｈのＡＡサイズの電池を構成した。その際、図
２のように極板群のうち内側に位置した極板の巻き始め
部分にのみ、対応するよう長さ１５ｍｍの副セパレータ
５を全長１４５ｍｍの主セパレータ３に溶着した。ここ
で主セパレータ３の目付重量に対して、副セパレータ５
の目付重量を０．２〜３．０倍に変化させたときの、極
板群１０，０００個当たりの極板間のショート不良数を
示す。比較のために、従来の副セパレータを用いていな
い場合の極板間のショート不良数も示す。
ニッケル極、負極板２にカドミウム極、主・副両セパレ
ータにはナイロン６不織布をそれぞれ用い、公称容量５
００ｍＡｈのＡＡサイズの電池を構成した。その際、図
２のように極板群のうち内側に位置した極板の巻き始め
部分にのみ、対応するよう長さ１５ｍｍの副セパレータ
５を全長１４５ｍｍの主セパレータ３に溶着した。ここ
で主セパレータ３の目付重量に対して、副セパレータ５
の目付重量を０．２〜３．０倍に変化させたときの、極
板群１０，０００個当たりの極板間のショート不良数を
示す。比較のために、従来の副セパレータを用いていな
い場合の極板間のショート不良数も示す。
【００１１】
【表１】
【００１２】主セパレータに対する副セパレータの目付
重量が、増加するにつれて極板間のショート不良数も減
少している。しかしながら目付重量が２．５、３．０倍
の場合、セパレータ体積が増大するために電池容量の確
保が難しくなるという問題点がある。この場合、厚みを
薄くすることもできるが、厚みを薄くした場合、反応性
が悪くなるという問題点がでてくる。
重量が、増加するにつれて極板間のショート不良数も減
少している。しかしながら目付重量が２．５、３．０倍
の場合、セパレータ体積が増大するために電池容量の確
保が難しくなるという問題点がある。この場合、厚みを
薄くすることもできるが、厚みを薄くした場合、反応性
が悪くなるという問題点がでてくる。
【００１３】
【表２】
【００１４】従ってこの結果より、主セパレータに対す
る副セパレータの目付重量が０．５〜２．０倍の場合に
有効であることがわかる。
る副セパレータの目付重量が０．５〜２．０倍の場合に
有効であることがわかる。
【００１５】第２の実施例は主セパレータ３にナイロン
６、副セパレータ５にナイロン６６を用いたものであ
る。主セパレータ３の目付重量に対して、副セパレータ
５の目付重量をその０．２〜３．０倍に変化させたとこ
ろ、第１の実施例と同様の結果を得た。
６、副セパレータ５にナイロン６６を用いたものであ
る。主セパレータ３の目付重量に対して、副セパレータ
５の目付重量をその０．２〜３．０倍に変化させたとこ
ろ、第１の実施例と同様の結果を得た。
【００１６】
【発明の効果】以上のように、本発明の渦巻状極板群を
備えた電池は、極板群のうち内側に位置した一方の極板
の巻き始め部分の外側にのみ熱溶解性の合成樹脂繊維か
らなる主セパレータと副セパレータとを熱溶着して、２
重となるセパレータ部分を必要最低限体積で設けること
により、電池の高容量化を妨げることなく、また、液分
布の不均一化・ガス透過性の悪化を最小限に留めて、極
板の巻き始め部分の先端エッジに生じるバリや巻き始め
の屈曲半径の小さい部分に生じるクラックに伴ったバリ
等による極板間の短絡を防止することのできる優れた電
池を実現するものである。
備えた電池は、極板群のうち内側に位置した一方の極板
の巻き始め部分の外側にのみ熱溶解性の合成樹脂繊維か
らなる主セパレータと副セパレータとを熱溶着して、２
重となるセパレータ部分を必要最低限体積で設けること
により、電池の高容量化を妨げることなく、また、液分
布の不均一化・ガス透過性の悪化を最小限に留めて、極
板の巻き始め部分の先端エッジに生じるバリや巻き始め
の屈曲半径の小さい部分に生じるクラックに伴ったバリ
等による極板間の短絡を防止することのできる優れた電
池を実現するものである。
【図１】極板群の巻き始め部に副セパレータを配置した
場合の電池の横断面図
場合の電池の横断面図
【図２】極板群の巻き始め部に副セパレータを配置した
場合の極板群の展開図
場合の極板群の展開図
【図３】極板群の巻き終わり部に副セパレータを配置し
た場合の電池の横断面図
た場合の電池の横断面図
【図４】極板群の巻き始め部と巻き終わり部とに副セパ
レータを配置した場合の電池の横断面図
レータを配置した場合の電池の横断面図
【図５】従来の渦巻状極板群を備えた電池の横断面図
１ 正極板 ２ 負極板 ３ 主セパレータ ４ ケース ５ 副セパレータ ６ 巻きの中心部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 稲葉 ▲吉▼尚 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭50−55843（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−74267（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−184256（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01M 2/14 H01M 2/16 H01M 6/10 H01M 10/04 H01M 10/28
Claims (3)
- 【請求項１】帯状の正極板と負極板とセパレータを渦巻
状に巻回した極板群をケースに収納した電池であって、
前記極板群のうち内側に位置した一方の極板の巻き始め
部分の外側にのみ熱溶解性の合成樹脂繊維からなる主セ
パレータと、これよりも長さが短い副セパレータとを部
分的に熱溶着したセパレータを配置し、その副セパレー
タは主セパレータと同材質からなり、かつその目付重量
が主セパレータの０．５〜２．０倍である渦巻状極板群
を備えた電池。 - 【請求項２】主セパレータと副セパレータとが、ナイロ
ン６、ナイロン６６、ポリプロピレン、ポリエチレンの
各繊維および前記繊維の混合物のうちのいずれかの同材
質からなる請求項１記載の渦巻状極板群を備えた電池。 - 【請求項３】帯状の正極板と負極板とセパレータを渦巻
状に巻回した極板群をケースに収納した電池であって、
前記極板群のうち内側に位置した一方の極板の巻き始め
部分の外側にのみ熱溶解性の合成樹脂繊維からなる主セ
パレータと、これよりも長さが短い副セパレータとを部
分的に熱溶着したセパレータを配置し、その副セパレー
タは主セパレータと異なる材質からなり、かつその目付
重量が主セパレータの０．５〜２．０倍であり、主セパ
レータと副セパレータとが、ナイロン６、ナイロン６
６、ポリプロピレン、ポリエチレンの各繊維および前記
繊維の混合物のうちのいずれかの異なる材質からなる渦
巻状極板群を備えた電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3300096A JP2850604B2 (ja) | 1991-11-15 | 1991-11-15 | 渦巻状極板群を備えた電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3300096A JP2850604B2 (ja) | 1991-11-15 | 1991-11-15 | 渦巻状極板群を備えた電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05135756A JPH05135756A (ja) | 1993-06-01 |
| JP2850604B2 true JP2850604B2 (ja) | 1999-01-27 |
Family
ID=17880665
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3300096A Expired - Lifetime JP2850604B2 (ja) | 1991-11-15 | 1991-11-15 | 渦巻状極板群を備えた電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2850604B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05325933A (ja) * | 1992-05-28 | 1993-12-10 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | 捲回型密閉式アルカリ蓄電池 |
| KR100274895B1 (ko) * | 1998-09-03 | 2000-12-15 | 김순택 | 이차전지의 제조방법 |
| JPWO2008139619A1 (ja) * | 2007-05-14 | 2010-07-29 | 旭化成せんい株式会社 | 蓄電デバイス用セパレーター及び蓄電デバイス |
| JP5687443B2 (ja) * | 2010-06-24 | 2015-03-18 | トヨタ自動車株式会社 | 電池 |
| JP5744609B2 (ja) * | 2011-04-19 | 2015-07-08 | 日本バイリーン株式会社 | 電気化学素子用セパレータ及び電気化学素子用セパレータの製造方法 |
| JP6016015B2 (ja) * | 2012-07-23 | 2016-10-26 | トヨタ自動車株式会社 | 非水電解質二次電池 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5055843A (ja) * | 1973-09-18 | 1975-05-16 | ||
| JPS6174267A (ja) * | 1984-09-18 | 1986-04-16 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | 電池用渦巻状極板群及びその製造方法 |
-
1991
- 1991-11-15 JP JP3300096A patent/JP2850604B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05135756A (ja) | 1993-06-01 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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