JP3119259B2 - 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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- JP3119259B2 JP3119259B2 JP11091000A JP9100099A JP3119259B2 JP 3119259 B2 JP3119259 B2 JP 3119259B2 JP 11091000 A JP11091000 A JP 11091000A JP 9100099 A JP9100099 A JP 9100099A JP 3119259 B2 JP3119259 B2 JP 3119259B2
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- 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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- 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
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- Secondary Cells (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、非水電解液二次電
池に関し、特に、大電流を取り出すことが可能なリチウ
ム二次電池に関する。
池に関し、特に、大電流を取り出すことが可能なリチウ
ム二次電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】鉛電池やニッケルカドミウム電池のよう
な水性電解液を用いた電池に代えて、非水電解液を用い
た二次電池が用いられている。非水電解液二次電池は、
従来の水性電解液を用いた二次電池に比べて、体積、あ
るいは重量容量密度が大きく、しかも高電圧を取り出す
ことが可能であるので、小型の機器用の電源から大型装
置の動力源用として期待されている。
な水性電解液を用いた電池に代えて、非水電解液を用い
た二次電池が用いられている。非水電解液二次電池は、
従来の水性電解液を用いた二次電池に比べて、体積、あ
るいは重量容量密度が大きく、しかも高電圧を取り出す
ことが可能であるので、小型の機器用の電源から大型装
置の動力源用として期待されている。
【０００３】非水電解液二次電池は、リチウムをドー
プ、脱ドープすることができる負極と遷移金属酸化物を
含有する正極を用いたリチウムイオン二次電池に代表さ
れるように、非帯状の負極側集電体に負極活物質を塗布
した帯状負極と、帯状の正極側集電体に正極活物質を塗
布した帯状正極とをセパレータを介して積層したもの外
装材で被覆するか、あるいはこれらの積層したものを、
渦巻状に巻回して円筒状のジェリーロールと称される電
池要素の巻回体を作製した後に、電池缶内に収容して電
池とすることが行われている。
プ、脱ドープすることができる負極と遷移金属酸化物を
含有する正極を用いたリチウムイオン二次電池に代表さ
れるように、非帯状の負極側集電体に負極活物質を塗布
した帯状負極と、帯状の正極側集電体に正極活物質を塗
布した帯状正極とをセパレータを介して積層したもの外
装材で被覆するか、あるいはこれらの積層したものを、
渦巻状に巻回して円筒状のジェリーロールと称される電
池要素の巻回体を作製した後に、電池缶内に収容して電
池とすることが行われている。
【０００４】とくに巻回体を電池缶内に収容した電池
は、密閉性に優れると共に円筒状であるために、積層体
の部位によらず一様な電池反応を行うことが可能である
という特徴を有している。したがって、携帯型の二次電
池に限らず大電流を取り出す目的で使用される大型の電
池の用途においても円筒型の電池が重要な位置を占めて
おり、電気自動車、電気補助自転車用等の動力用の大型
電池としても期待されている。
は、密閉性に優れると共に円筒状であるために、積層体
の部位によらず一様な電池反応を行うことが可能である
という特徴を有している。したがって、携帯型の二次電
池に限らず大電流を取り出す目的で使用される大型の電
池の用途においても円筒型の電池が重要な位置を占めて
おり、電気自動車、電気補助自転車用等の動力用の大型
電池としても期待されている。
【０００５】図４は、従来の円筒型の電池を説明する断
面図である。円筒型の電池５１は、電池缶５２内に、負
極側集電体に負極活物質を設けた帯状負極５３と正極側
集電体に正極活物質を設けた帯状正極５４を帯状負極お
よび帯状正極よりも幅が大きなセパレータ５５を介して
積層して巻回した電池要素５６が設けられており、電池
要素の巻回体の両端面には、正極あるいは負極は突出せ
ずセパレータの端部で構成されている。電池缶５２を負
極側端子とした電池の場合には、帯状負極に取り付けた
短冊状の負極側電極リード５７を溶接等の方法によって
電池缶の内壁に接合している。また、正極側電極リード
５８は、電池内部の異常な圧力上昇時に内部の圧力を開
放する圧力開放弁等を有した、正極側端子を兼ねた電池
ヘッダー５９に接続されている。
面図である。円筒型の電池５１は、電池缶５２内に、負
極側集電体に負極活物質を設けた帯状負極５３と正極側
集電体に正極活物質を設けた帯状正極５４を帯状負極お
よび帯状正極よりも幅が大きなセパレータ５５を介して
積層して巻回した電池要素５６が設けられており、電池
要素の巻回体の両端面には、正極あるいは負極は突出せ
ずセパレータの端部で構成されている。電池缶５２を負
極側端子とした電池の場合には、帯状負極に取り付けた
短冊状の負極側電極リード５７を溶接等の方法によって
電池缶の内壁に接合している。また、正極側電極リード
５８は、電池内部の異常な圧力上昇時に内部の圧力を開
放する圧力開放弁等を有した、正極側端子を兼ねた電池
ヘッダー５９に接続されている。
【０００６】大電流を取り出す電池を得るためには、帯
状正極あるいは帯状負極に多数の短冊状のリードを取り
付けて、それらを束ねて接合して、短冊状のリードのう
ちの長さの長いものを正極側電極リードあるいは、負極
側電極リードとして、電池ヘッダー、あるいは電池缶に
接合している。ところが、大電流用の電池においては、
取り出す電流が大きいので、複数のリードを束ねた部分
から電池ヘッダー、あるいは電池缶までの部分での電気
抵抗によって、発熱等の問題が生じ高率放電ができない
という問題があった。
状正極あるいは帯状負極に多数の短冊状のリードを取り
付けて、それらを束ねて接合して、短冊状のリードのう
ちの長さの長いものを正極側電極リードあるいは、負極
側電極リードとして、電池ヘッダー、あるいは電池缶に
接合している。ところが、大電流用の電池においては、
取り出す電流が大きいので、複数のリードを束ねた部分
から電池ヘッダー、あるいは電池缶までの部分での電気
抵抗によって、発熱等の問題が生じ高率放電ができない
という問題があった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】帯状の正極側電極と負
極側電極を巻回した巻回型の非水電解液電池において、
集電体に接続する集電リードの接続位置等に着目してＩ
Ｒ損失等を改善して大電流の取り出しを可能とした電池
が特開平７−１９２７１７号公報において提案されてい
る。この発明では、集電体の巻回開始部および巻回終端
部に取り付ける集電リード体に比べて、集電体の巻回中
間部に接続する集電リードの断面積を大きくすることに
よって、電流の集中により集電リードが加熱されて劣化
を防止したものである。
極側電極を巻回した巻回型の非水電解液電池において、
集電体に接続する集電リードの接続位置等に着目してＩ
Ｒ損失等を改善して大電流の取り出しを可能とした電池
が特開平７−１９２７１７号公報において提案されてい
る。この発明では、集電体の巻回開始部および巻回終端
部に取り付ける集電リード体に比べて、集電体の巻回中
間部に接続する集電リードの断面積を大きくすることに
よって、電流の集中により集電リードが加熱されて劣化
を防止したものである。
【０００８】しかしながら、集電体に取り付ける集電リ
ードの位置に応じて、集電リードに分担される電流に対
応した断面積の集電リードを取り付けることを記載して
はいるものの、集電体に取り付けた集電リードによる電
圧降下を小さくし、高率放電を可能とすることについて
は記載されていない。また、特開平８−２５０１０３号
公報には、複数の集電リードを一定長さに予め設定して
おき、一定長さの集電体を曲げ状態にして束ねることに
よって、集電体による短絡状態が生じることがないよう
にすることが記載されているが、大電流によって集電リ
ードにおいて生じるＩＲ損失を低下することについては
記載されておらず、また集電リードを束ねるための空間
を必要とし、電池内部に無効な空間が増加するという問
題点があった。
ードの位置に応じて、集電リードに分担される電流に対
応した断面積の集電リードを取り付けることを記載して
はいるものの、集電体に取り付けた集電リードによる電
圧降下を小さくし、高率放電を可能とすることについて
は記載されていない。また、特開平８−２５０１０３号
公報には、複数の集電リードを一定長さに予め設定して
おき、一定長さの集電体を曲げ状態にして束ねることに
よって、集電体による短絡状態が生じることがないよう
にすることが記載されているが、大電流によって集電リ
ードにおいて生じるＩＲ損失を低下することについては
記載されておらず、また集電リードを束ねるための空間
を必要とし、電池内部に無効な空間が増加するという問
題点があった。
【０００９】本発明は、高率放電時の電池要素と電池缶
あるいは電池蓋体との間の電極リードによるＩＲ損失を
低下させた、容量密度が大きく組み立てが容易な非水電
解液二次電池を提供することを課題とするものである。
あるいは電池蓋体との間の電極リードによるＩＲ損失を
低下させた、容量密度が大きく組み立てが容易な非水電
解液二次電池を提供することを課題とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、正極集電体と
負極集電体のそれぞれに正極活物質層、負極活物質層を
形成しセパレータを介して巻回した電池要素を電池缶に
収容した非水電解液二次電池おいて、正極集電体および
負極集電体には複数の正極導電タブおよび複数の負極導
電タブが取り付けられており、正極導電タブの１個は、
他の正極導電タブよりも断面積が大きくて長さが長い正
極主導電タブを構成し、正極主導電タブには他の正極導
電タブが接合されており、正極主導電タブは外部取り出
し端子と結合した部材に導電接続されおり、負極導電タ
ブの１個は、他の負極導電タブよりも断面積が大きく、
長さが長い負極主導電タブを構成し、負極主導電タブに
は他の負極導電タブが接合されており、負極主導電タブ
は外部取り出し端子と結合した部材に導電接続されてい
る非水電解液二次電池である。正極主導電タブ、負極主
導電タブは、他の導電タブに比べて集電体との接合面積
が大きい前記の非水電解液二次電池である。
負極集電体のそれぞれに正極活物質層、負極活物質層を
形成しセパレータを介して巻回した電池要素を電池缶に
収容した非水電解液二次電池おいて、正極集電体および
負極集電体には複数の正極導電タブおよび複数の負極導
電タブが取り付けられており、正極導電タブの１個は、
他の正極導電タブよりも断面積が大きくて長さが長い正
極主導電タブを構成し、正極主導電タブには他の正極導
電タブが接合されており、正極主導電タブは外部取り出
し端子と結合した部材に導電接続されおり、負極導電タ
ブの１個は、他の負極導電タブよりも断面積が大きく、
長さが長い負極主導電タブを構成し、負極主導電タブに
は他の負極導電タブが接合されており、負極主導電タブ
は外部取り出し端子と結合した部材に導電接続されてい
る非水電解液二次電池である。正極主導電タブ、負極主
導電タブは、他の導電タブに比べて集電体との接合面積
が大きい前記の非水電解液二次電池である。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明は、非水電解液二次電池
の、電池要素の巻回体の集電体に一端を導電接続した複
数の導電タブを、電池の外部回路との接続端子を兼ねた
電池ヘッダ、あるいは電池缶などに接続した非水電解液
二次電池において、他の導電タブよりも断面積が大きな
正極主導電タブあるいは負極主導電タブを設けるととも
に、正極主導電タブあるいは負極主導電タブに他の導電
タブを導電接続したものである。これによって、複数の
導電タブを電池ヘッダーあるいは電池缶へ直接に接続し
た場合に比べて、個々の導電タブによる電池の外部取り
出し端子への接続距離を短くすることによって電池の内
部抵抗を減少させるとともに、正極導電タブ、あるいは
負極導電タブの複数本を直接に電池缶の缶壁、あるいは
電池ヘッダに設けた外部接続端子に接続する場合に必要
とする容積に比べて導電タブが占める容積を小さなもの
とすることができるので、電池の容積効率を高め、また
高率放電の特性の優れた非水電解液二次電池が得られる
ことを見出したものである。
の、電池要素の巻回体の集電体に一端を導電接続した複
数の導電タブを、電池の外部回路との接続端子を兼ねた
電池ヘッダ、あるいは電池缶などに接続した非水電解液
二次電池において、他の導電タブよりも断面積が大きな
正極主導電タブあるいは負極主導電タブを設けるととも
に、正極主導電タブあるいは負極主導電タブに他の導電
タブを導電接続したものである。これによって、複数の
導電タブを電池ヘッダーあるいは電池缶へ直接に接続し
た場合に比べて、個々の導電タブによる電池の外部取り
出し端子への接続距離を短くすることによって電池の内
部抵抗を減少させるとともに、正極導電タブ、あるいは
負極導電タブの複数本を直接に電池缶の缶壁、あるいは
電池ヘッダに設けた外部接続端子に接続する場合に必要
とする容積に比べて導電タブが占める容積を小さなもの
とすることができるので、電池の容積効率を高め、また
高率放電の特性の優れた非水電解液二次電池が得られる
ことを見出したものである。
【００１２】以下に図面を参照して本発明を説明する。
図１は、本発明の非水電解液電池の一実施例を説明する
図であり、図１（Ａ）は、帯状の正極電極および負極電
極を示した図であり、図１（Ｂ）は、非水電解液二次電
池の断面を説明する図であり、図１（Ｃ）は、上部の拡
大図であり、図１（Ｄ）は、下部の拡大図である。図１
（Ａ）において、本発明の非水電解液二次電池の正極電
極１は、リチウムコバルト酸、リチウムマンガン酸、リ
チウムニッケル酸等のリチウムと少なくとも１種の遷移
金属との複合酸化物からなる正極活物質をアルミニウム
箔からなる正極集電体に塗布したものからなり、正極電
極には、複数の正極導電タブ２が溶接等の方法によって
導電接続されている。さらに正極電極１には、正極導電
タブ２によりも断面積が大きく、しかも長さが長い正極
主導電タブ３が取り付けられており、正極主導電タブの
取り付け部４の面積は、他の正極導電タブの取り付け部
５の面積よりも大きなものとされている。一方、負極電
極６は、リチウムをドープあるいは脱ドープすることが
できる炭素質材料、金属複合酸化物等からなる負極活物
質を銅などの負極集電体に塗布したものから形成されて
いる。
図１は、本発明の非水電解液電池の一実施例を説明する
図であり、図１（Ａ）は、帯状の正極電極および負極電
極を示した図であり、図１（Ｂ）は、非水電解液二次電
池の断面を説明する図であり、図１（Ｃ）は、上部の拡
大図であり、図１（Ｄ）は、下部の拡大図である。図１
（Ａ）において、本発明の非水電解液二次電池の正極電
極１は、リチウムコバルト酸、リチウムマンガン酸、リ
チウムニッケル酸等のリチウムと少なくとも１種の遷移
金属との複合酸化物からなる正極活物質をアルミニウム
箔からなる正極集電体に塗布したものからなり、正極電
極には、複数の正極導電タブ２が溶接等の方法によって
導電接続されている。さらに正極電極１には、正極導電
タブ２によりも断面積が大きく、しかも長さが長い正極
主導電タブ３が取り付けられており、正極主導電タブの
取り付け部４の面積は、他の正極導電タブの取り付け部
５の面積よりも大きなものとされている。一方、負極電
極６は、リチウムをドープあるいは脱ドープすることが
できる炭素質材料、金属複合酸化物等からなる負極活物
質を銅などの負極集電体に塗布したものから形成されて
いる。
【００１３】負極電極６は、複数の負極導電タブ７が溶
接等の方法によって導電接続されている。さらに負極電
極６には、負極導電タブ７によりも断面積が大きく、し
かも長さが長い負極主導電タブ８が取り付けられてお
り、負極主導電タブの取り付け部９の面積は、他の負極
導電タブの取り付け部１０の面積よりも大きなものとさ
れている。
接等の方法によって導電接続されている。さらに負極電
極６には、負極導電タブ７によりも断面積が大きく、し
かも長さが長い負極主導電タブ８が取り付けられてお
り、負極主導電タブの取り付け部９の面積は、他の負極
導電タブの取り付け部１０の面積よりも大きなものとさ
れている。
【００１４】また、図１（Ｂ）に示すように、正極電極
１および負極電極６をセパレータを介して巻回した電池
要素１１が電池缶１２内部に収容されており、正極集電
タブ２、正極主導電タブ３、および負極集電タブ７、負
極主導電タブ８が電池ヘッダー１３および電池缶１２の
内壁に導電接続されている。また、図１（Ｃ）に示すよ
うに、正極電極に接続した正極導電タブ２は、正極主導
電タブ３に接続されており、正極主導電タブ３は、電池
ヘッダー１３に接続されている。負極導電タブは、図１
（Ｄ）に示すように、負極電極に接続した負極導電タブ
７は、負極主導電タブ８に接続されており、正極主導電
タブ８は、電池缶１２の底部の内壁１４に接続されてい
る。
１および負極電極６をセパレータを介して巻回した電池
要素１１が電池缶１２内部に収容されており、正極集電
タブ２、正極主導電タブ３、および負極集電タブ７、負
極主導電タブ８が電池ヘッダー１３および電池缶１２の
内壁に導電接続されている。また、図１（Ｃ）に示すよ
うに、正極電極に接続した正極導電タブ２は、正極主導
電タブ３に接続されており、正極主導電タブ３は、電池
ヘッダー１３に接続されている。負極導電タブは、図１
（Ｄ）に示すように、負極電極に接続した負極導電タブ
７は、負極主導電タブ８に接続されており、正極主導電
タブ８は、電池缶１２の底部の内壁１４に接続されてい
る。
【００１５】本発明の非水電解液二次電池において、正
極導電タブ２と正極主導電タブ３との接続、および負極
導電タブ７と負極主導電タブ８との接続は、それぞれ最
短経路で接続し、正極導電タブおよび負極導電タブの長
さが最も短くなるようにすることが電池のインピーダン
スを小さくする点で好ましい。
極導電タブ２と正極主導電タブ３との接続、および負極
導電タブ７と負極主導電タブ８との接続は、それぞれ最
短経路で接続し、正極導電タブおよび負極導電タブの長
さが最も短くなるようにすることが電池のインピーダン
スを小さくする点で好ましい。
【００１６】正極主集電タブ、および負極主導電タブ
は、それぞれの断面積を大きくするためには、それらの
タブの厚みを大きくすることが好ましいが、厚みが大き
くなると巻回した際に巻回体の断面形状が円形状から変
形し、巻回体の正極電極と負極電極との接触圧力が異な
り電池反応が不均一となるので、正極主導電タブの形状
は巻回体の断面形状が円形状からの変形量が大きくなら
ないものとすることが好ましい。
は、それぞれの断面積を大きくするためには、それらの
タブの厚みを大きくすることが好ましいが、厚みが大き
くなると巻回した際に巻回体の断面形状が円形状から変
形し、巻回体の正極電極と負極電極との接触圧力が異な
り電池反応が不均一となるので、正極主導電タブの形状
は巻回体の断面形状が円形状からの変形量が大きくなら
ないものとすることが好ましい。
【００１７】また、正極主集電タブ、および負極主導電
タブは巻回体内部に存在する部分よりも外部に存在する
部分の断面積、厚み等を、曲げ加工等が困難となること
がない範囲内で大きくしても良い。このようにすること
によって、巻回体を変形させることがない厚さと幅の部
分を集電体に接合し、正極導電タブおよび負極導電タブ
を接合する部分の電気抵抗を小さくすることができるの
で、損失を小さな電池を作製することができる。また、
導電タブは、電極との通電量に相当する断面積を有する
ことが望ましく、また導電タブは帯状の電極の全体にわ
たり平均した通電量が確保できるように配置されている
ことが好ましい。
タブは巻回体内部に存在する部分よりも外部に存在する
部分の断面積、厚み等を、曲げ加工等が困難となること
がない範囲内で大きくしても良い。このようにすること
によって、巻回体を変形させることがない厚さと幅の部
分を集電体に接合し、正極導電タブおよび負極導電タブ
を接合する部分の電気抵抗を小さくすることができるの
で、損失を小さな電池を作製することができる。また、
導電タブは、電極との通電量に相当する断面積を有する
ことが望ましく、また導電タブは帯状の電極の全体にわ
たり平均した通電量が確保できるように配置されている
ことが好ましい。
【００１８】一方、主導電タブは、大きな断面積を有す
るので、厚みあるいは幅が大きいので、巻回体の形状を
変形させることがない位置に配置することが好ましい。
本発明の非水電解液二次電池は、特に電池容量が大き
く、充放電電流が大きな電池に好適であり、電池容量２
Ａｈ以上であり、８Ａ以上の充放電電流の電池に適用す
ることが好ましい。
るので、厚みあるいは幅が大きいので、巻回体の形状を
変形させることがない位置に配置することが好ましい。
本発明の非水電解液二次電池は、特に電池容量が大き
く、充放電電流が大きな電池に好適であり、電池容量２
Ａｈ以上であり、８Ａ以上の充放電電流の電池に適用す
ることが好ましい。
【００１９】
【実施例】以下に実施例を示し本発明を説明する。 実施例１ マンガン酸リチウムを正極活物質として径が３０ｍｍ高
さが１００ｍｍの円筒型の電池を作製した。マンガン酸
リチウム、導電性付与剤（カーボンブラック）を乾式混
合し、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）を溶解させた
Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）中に均一に分散
させスラリーを作製した。得られたスラリーを厚さ２５
μｍのアルミニウム箔上に塗布後、ＮＭＰを蒸発させる
ことにより正極電極とした。正極中のマンガン酸リチウ
ム：導電性付与剤：ＰＶＤＦ＝８０：１０：１０（重量
比）とした。
さが１００ｍｍの円筒型の電池を作製した。マンガン酸
リチウム、導電性付与剤（カーボンブラック）を乾式混
合し、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）を溶解させた
Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）中に均一に分散
させスラリーを作製した。得られたスラリーを厚さ２５
μｍのアルミニウム箔上に塗布後、ＮＭＰを蒸発させる
ことにより正極電極とした。正極中のマンガン酸リチウ
ム：導電性付与剤：ＰＶＤＦ＝８０：１０：１０（重量
比）とした。
【００２０】一方、負極シートは、炭素材料（大阪ガス
製ＭＣＭＢ）：ＰＶＤＦ＝９０：１０（重量比）の比率
となるように混合しＮＭＰに分散させ、厚さ２０μｍの
銅箔上に塗布し、負極電極を作製した。電解液は１Ｍの
ＬｉＰＦ6 を支持塩とし、プロピレンカーボネート（Ｐ
Ｃ）＋ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）＝５０＋５０を
（体積比）の溶媒とした。セパレーターは厚さ２５μｍ
のポリエチレン多孔膜を使用した。
製ＭＣＭＢ）：ＰＶＤＦ＝９０：１０（重量比）の比率
となるように混合しＮＭＰに分散させ、厚さ２０μｍの
銅箔上に塗布し、負極電極を作製した。電解液は１Ｍの
ＬｉＰＦ6 を支持塩とし、プロピレンカーボネート（Ｐ
Ｃ）＋ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）＝５０＋５０を
（体積比）の溶媒とした。セパレーターは厚さ２５μｍ
のポリエチレン多孔膜を使用した。
【００２１】帯状の正極電極には、図１に示すように、
アルミニウム製の正極導電タブを全ての正極集電タブに
同じ大きさの電流が流れる位置に３個の正極導電タブと
１個の正極主導電タブを取り付けた。正極導電タブは、
４個を等間隔に配置し、そのうち正極主導電タブは巻回
体の外側に来るように配置した。また、３個の正極導電
タブは、厚さ０．１ｍｍ、幅８ｍｍ、長さ３０ｍｍであ
り、正極主導電タブは、厚さ０．１６ｍｍ、幅２０ｍ
ｍ、長さ５０ｍｍであり、正極導電タブの接続位置は電
極の幅方向に対して１０ｍｍを集電体の箔との溶接を行
い、５０ｍｍの長さの正極主導電タブは２０ｍｍの長さ
を集電体の箔との溶接を行い、正極導電タブを正極主導
電タブに圧接治具を用いて導電接続を行った。
アルミニウム製の正極導電タブを全ての正極集電タブに
同じ大きさの電流が流れる位置に３個の正極導電タブと
１個の正極主導電タブを取り付けた。正極導電タブは、
４個を等間隔に配置し、そのうち正極主導電タブは巻回
体の外側に来るように配置した。また、３個の正極導電
タブは、厚さ０．１ｍｍ、幅８ｍｍ、長さ３０ｍｍであ
り、正極主導電タブは、厚さ０．１６ｍｍ、幅２０ｍ
ｍ、長さ５０ｍｍであり、正極導電タブの接続位置は電
極の幅方向に対して１０ｍｍを集電体の箔との溶接を行
い、５０ｍｍの長さの正極主導電タブは２０ｍｍの長さ
を集電体の箔との溶接を行い、正極導電タブを正極主導
電タブに圧接治具を用いて導電接続を行った。
【００２２】一方、帯状の負極電極にも、図１に示すよ
うに正極電極と同様にニッケル製の４個の負極導電タブ
と１個の負極主導電タブを取り付けた。負極導電タブ
は、５個を等間隔に配置し、そのうち負極主導電タブは
巻回体の外側に来るように配置した。負極導電タブは、
正極導電タブよりも数多く配置し、ニッケルとアルミニ
ウムの材質の相違による導電性の相違を調整した。
うに正極電極と同様にニッケル製の４個の負極導電タブ
と１個の負極主導電タブを取り付けた。負極導電タブ
は、５個を等間隔に配置し、そのうち負極主導電タブは
巻回体の外側に来るように配置した。負極導電タブは、
正極導電タブよりも数多く配置し、ニッケルとアルミニ
ウムの材質の相違による導電性の相違を調整した。
【００２３】負極導電タブは、厚さ０．１ｍｍ、幅８ｍ
ｍ、長さ３０ｍｍのものを使用し、負極主導電タブは厚
さ０．２ｍｍ、幅２０ｍｍ、長さ５０ｍｍのものを使用
した。負極導電タブの接続位置は電極の幅方向に対して
１０ｍｍを集電体の箔との溶接を行い、５０ｍｍの長さ
の負極主導電タブは２０ｍｍの長さを集電体の箔との溶
接を行い、負極導電タブを負極主導電タブに圧接治具を
用いて導電接続を行った。次いで、巻回体を電池缶内に
収容して、負極主導電タブを電池缶の内壁へ抵抗溶接に
よって溶接し、正極主導電タブを電池ヘッダーに同様に
溶接した。得られた非水電解液二次電池の接続部の直流
抵抗と電池容量を以下の電池特性の測定方法によって測
定し、その結果を表１に示す。
ｍ、長さ３０ｍｍのものを使用し、負極主導電タブは厚
さ０．２ｍｍ、幅２０ｍｍ、長さ５０ｍｍのものを使用
した。負極導電タブの接続位置は電極の幅方向に対して
１０ｍｍを集電体の箔との溶接を行い、５０ｍｍの長さ
の負極主導電タブは２０ｍｍの長さを集電体の箔との溶
接を行い、負極導電タブを負極主導電タブに圧接治具を
用いて導電接続を行った。次いで、巻回体を電池缶内に
収容して、負極主導電タブを電池缶の内壁へ抵抗溶接に
よって溶接し、正極主導電タブを電池ヘッダーに同様に
溶接した。得られた非水電解液二次電池の接続部の直流
抵抗と電池容量を以下の電池特性の測定方法によって測
定し、その結果を表１に示す。
【００２４】比較例１ 実施例１と同様に帯状の正極電極および負極電極を作製
し、帯状の正極電極には、図２（Ａ）に示すように、正
極電極２１に、厚さ０．１ｍｍ、幅８ｍｍ、長さ３０ｍ
ｍのアルミニウム製の４個の正極導電タブ２２を、正極
電極との接続部の長さが正極電極の幅方向に対して１０
ｍｍとなるように溶接して導電接続した。
し、帯状の正極電極には、図２（Ａ）に示すように、正
極電極２１に、厚さ０．１ｍｍ、幅８ｍｍ、長さ３０ｍ
ｍのアルミニウム製の４個の正極導電タブ２２を、正極
電極との接続部の長さが正極電極の幅方向に対して１０
ｍｍとなるように溶接して導電接続した。
【００２５】一方、負極電極２３には、厚さ０．１ｍ
ｍ、幅８ｍｍ、長さ３０ｍｍのニッケル製の５個の負極
導電タブ２４を負極電極との接続部の長さが負極電極の
幅方向に対して１０ｍｍとなるように溶接して導電接続
した。次いで、図２（Ｂ）に電池の断面図を示し、図２
（Ｃ）および（Ｄ）にそれぞれ、電池の上部および下部
の拡大図を示すように、正極導電タブ２２および負極導
電タブ２４を束ねて１本に接合した。束ねた負極導電タ
ブ２４を電池缶２５の内壁面に接合し、束ねた正極導電
タブ２６を電池ヘッダー２７に接合して比較例１の電池
を製造した。得られた非水電解液二次電池の接続部の直
流抵抗と電池容量を以下の電池特性の測定方法によって
測定し、その結果を表１に示す。
ｍ、幅８ｍｍ、長さ３０ｍｍのニッケル製の５個の負極
導電タブ２４を負極電極との接続部の長さが負極電極の
幅方向に対して１０ｍｍとなるように溶接して導電接続
した。次いで、図２（Ｂ）に電池の断面図を示し、図２
（Ｃ）および（Ｄ）にそれぞれ、電池の上部および下部
の拡大図を示すように、正極導電タブ２２および負極導
電タブ２４を束ねて１本に接合した。束ねた負極導電タ
ブ２４を電池缶２５の内壁面に接合し、束ねた正極導電
タブ２６を電池ヘッダー２７に接合して比較例１の電池
を製造した。得られた非水電解液二次電池の接続部の直
流抵抗と電池容量を以下の電池特性の測定方法によって
測定し、その結果を表１に示す。
【００２６】比較例２ 実施例１と同様に帯状の正極電極および負極電極を作製
し、帯状の正極電極には、図３（Ａ）に示すように、正
極電極３１に、厚さ０．１ｍｍ、幅８ｍｍ、長さ３０ｍ
ｍのアルミニウム製の４個の正極導電タブ３２を、正極
電極との接続部の長さが正極電極の幅方向に対して１０
ｍｍとなるように溶接して導電接続した。一方、負極電
極３３には、厚さ０．１ｍｍ、幅８ｍｍ、長さ３０ｍｍ
のニッケル製の５個の負極導電タブ３４を負極電極との
接続部の長さが負極電極の幅方向に対して１０ｍｍとな
るように溶接して導電接続した。
し、帯状の正極電極には、図３（Ａ）に示すように、正
極電極３１に、厚さ０．１ｍｍ、幅８ｍｍ、長さ３０ｍ
ｍのアルミニウム製の４個の正極導電タブ３２を、正極
電極との接続部の長さが正極電極の幅方向に対して１０
ｍｍとなるように溶接して導電接続した。一方、負極電
極３３には、厚さ０．１ｍｍ、幅８ｍｍ、長さ３０ｍｍ
のニッケル製の５個の負極導電タブ３４を負極電極との
接続部の長さが負極電極の幅方向に対して１０ｍｍとな
るように溶接して導電接続した。
【００２７】次いで、図３（Ｂ）に電池の断面図を示
し、図３（Ｃ）および（Ｄ）にそれぞれ、電池の上部お
よび下部の拡大図を示すように、複数の正極導電タブ３
２を電池ヘッダー３５に設けた正極導電タブ接続端子３
６に接続するとともに、負極導電タブ３４を電池缶３７
の底部に設けた負極導電タブ接続端子３８に接合して比
較例２の電池を製造した。得られた非水電解液二次電池
の電池容量を以下の電池特性の測定方法によって測定
し、その結果を表１に示す。
し、図３（Ｃ）および（Ｄ）にそれぞれ、電池の上部お
よび下部の拡大図を示すように、複数の正極導電タブ３
２を電池ヘッダー３５に設けた正極導電タブ接続端子３
６に接続するとともに、負極導電タブ３４を電池缶３７
の底部に設けた負極導電タブ接続端子３８に接合して比
較例２の電池を製造した。得られた非水電解液二次電池
の電池容量を以下の電池特性の測定方法によって測定
し、その結果を表１に示す。
【００２８】（電池特性の測定方法） （１）電池の抵抗 抵抗測定装置（ＨＰ社製 ミリオームメータ ＨＰ４３
３８Ｂ）によって、１０ｍＡ、測定周波数１ｋＨｚの条
件で電池の抵抗を測定した。 （２）電池容量 ０．５Ｃの充電率で定電流充電をした後に、４．２Ｖに
達したのち定電圧充電を行い、合計２．５時間の充電を
行った。初期充電後、１週間放置した後に０．２Ｃの放
電率で、終止電圧３．０Ｖを放電終止電圧として放電し
て電池容量を測定した。
３８Ｂ）によって、１０ｍＡ、測定周波数１ｋＨｚの条
件で電池の抵抗を測定した。 （２）電池容量 ０．５Ｃの充電率で定電流充電をした後に、４．２Ｖに
達したのち定電圧充電を行い、合計２．５時間の充電を
行った。初期充電後、１週間放置した後に０．２Ｃの放
電率で、終止電圧３．０Ｖを放電終止電圧として放電し
て電池容量を測定した。
【００２９】
【表１】
【００３０】本発明の実施例１の電池に比べて、すべて
の導電タブを単に束ねて接続した場合には、接続部の直
流抵抗が大きくなり、電池の容量も小さなものとなる。
また、比較例２に示すように、電池内部に導電タブの接
続用端子を設けた場合には、電池内部に無効な容積が増
加し、電池の容量が減少する。
の導電タブを単に束ねて接続した場合には、接続部の直
流抵抗が大きくなり、電池の容量も小さなものとなる。
また、比較例２に示すように、電池内部に導電タブの接
続用端子を設けた場合には、電池内部に無効な容積が増
加し、電池の容量が減少する。
【００３１】
【発明の効果】電池要素の巻回体の正極集電体および負
極集電体から取り出した複数の正極導電タブおよび負極
導電タブを、他のものよりも断面積が大きな正極主導電
タブ、あるいは負極主導電タブに接続した後に、電極ヘ
ッダーもしくは電池缶との間の導電接続を行ったので、
導電接続に大きな容積をしめることなく、しかも導電タ
ブによるＩＲ損失を小さくすることができ、大電流の充
放電が可能な電池を得ることができる。
極集電体から取り出した複数の正極導電タブおよび負極
導電タブを、他のものよりも断面積が大きな正極主導電
タブ、あるいは負極主導電タブに接続した後に、電極ヘ
ッダーもしくは電池缶との間の導電接続を行ったので、
導電接続に大きな容積をしめることなく、しかも導電タ
ブによるＩＲ損失を小さくすることができ、大電流の充
放電が可能な電池を得ることができる。
【図１】図１は、本発明の非水電解液電池の一実施例を
説明する図である。
説明する図である。
【図２】図２は、比較例の非水電解液電池を説明する図
である。
である。
【図３】図３は、他の比較例の非水電解液電池を説明す
る図である。
る図である。
【図４】図４は、従来の円筒型の電池を説明する断面図
である。
である。
１…正極電極 ２…正極導電タブ ３…正極主導電タブ ４…正極主導電タブの取り付け部 ５…正極導電タブの取り付け部 ６…負極電極 ７…負極導電タブ ８…負極主導電タブ ９…負極主導電タブの取り付け部 １０…負極導電タブの取り付け部 １１…電池要素 １２…電池缶 １３…電池ヘッダー １４…内壁 ２１…正極電極 ２２…正極導電タブ ２３…負極電極 ２４…負極導電タブ ２５…電池缶 ２６…束ねた正極導電タブ ２７…電池ヘッダー ３１…正極電極 ３２…正極導電タブ ３３…負極電極 ３４…負極導電タブ ３５…電池ヘッダー ３６…正極導電タブ接続端子 ３７…電池缶 ３８…負極導電タブ接続端子 ５１…円筒型の電池 ５２…電池缶 ５３…帯状負極 ５４…帯状正極 ５５…セパレータ ５６…電池要素 ５７…負極側電極リード ５８…正極側電極リード ５９…電池ヘッダー
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平９−92338（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−35701（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−238500（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−329397（ＪＰ，Ａ) 特開2000−77055（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01M 2/26 H01M 10/40
Claims (2)
- 【請求項１】 正極集電体と負極集電体のそれぞれに正
極活物質層、負極活物質層を形成しセパレータを介して
巻回した電池要素を電池缶に収容した非水電解液二次電
池おいて、正極集電体および負極集電体には複数の正極
導電タブおよび複数の負極導電タブが取り付けられてお
り、正極導電タブの１個は、他の正極導電タブよりも断
面積が大きくて長さが長い正極主導電タブを構成し、正
極主導電タブには他の正極導電タブが接合されており、
正極主導電タブのみが正極側の外部取り出し端子と結合
した部材に導電接続されおり、負極導電タブの１個は、
他の負極導電タブよりも断面積が大きく、長さが長い負
極主導電タブを構成し、負極主導電タブには他の負極導
電タブが接合されており、負極主導電タブのみが負極側
の外部取り出し端子と結合した部材に導電接続されてい
ることを特徴とする非水電解液二次電池。 - 【請求項２】 正極主導電タブ、負極主導電タブは、他
の導電タブに比べて集電体との接合面積が大きいことを
特徴とする請求項１記載の非水電解液二次電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11091000A JP3119259B2 (ja) | 1999-03-31 | 1999-03-31 | 非水電解液二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11091000A JP3119259B2 (ja) | 1999-03-31 | 1999-03-31 | 非水電解液二次電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000285898A JP2000285898A (ja) | 2000-10-13 |
| JP3119259B2 true JP3119259B2 (ja) | 2000-12-18 |
Family
ID=14014243
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11091000A Expired - Lifetime JP3119259B2 (ja) | 1999-03-31 | 1999-03-31 | 非水電解液二次電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3119259B2 (ja) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4488558B2 (ja) * | 1999-09-30 | 2010-06-23 | 株式会社東芝 | 非水電解液二次電池 |
| JP5004488B2 (ja) * | 2006-03-31 | 2012-08-22 | 三洋電機株式会社 | 電池 |
| JP2007335232A (ja) * | 2006-06-15 | 2007-12-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 二次電池およびその製造方法 |
| JP2009129553A (ja) * | 2007-11-20 | 2009-06-11 | Sony Corp | 電池 |
| KR100947071B1 (ko) | 2007-11-23 | 2010-03-12 | 삼성에스디아이 주식회사 | 이차 전지 |
| US8703327B2 (en) * | 2008-06-20 | 2014-04-22 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Rechargeable battery and manufacturing method thereof |
| CN102201561A (zh) * | 2010-03-26 | 2011-09-28 | 中大工业集团公司 | 高功率容量大电容电池引流体 |
| KR101147237B1 (ko) * | 2010-07-12 | 2012-05-18 | 삼성에스디아이 주식회사 | 전극조립체 및 이를 포함하는 이차 전지 |
| JP2014132516A (ja) * | 2011-04-28 | 2014-07-17 | Hitachi Maxell Ltd | 円筒形リチウムイオン二次電池およびその製造方法 |
| CN102569711B (zh) * | 2011-12-29 | 2014-10-01 | 曙鹏科技（深圳）有限公司 | 锂离子电池及其制造方法 |
| JP7000824B2 (ja) * | 2017-12-07 | 2022-01-19 | 株式会社リコー | 液体検知装置、それを備えた画像形成装置、液体検知方法、及び液体検知用プログラム |
| KR102097107B1 (ko) * | 2018-07-20 | 2020-04-03 | 주식회사 엘지화학 | 전극 조립체 및 이를 포함하는 이차전지 |
-
1999
- 1999-03-31 JP JP11091000A patent/JP3119259B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000285898A (ja) | 2000-10-13 |
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