JP3134867B2 - 非水電解液二次電池 - Google Patents

非水電解液二次電池

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JP3134867B2
JP3134867B2 JP11048390A JP4839099A JP3134867B2 JP 3134867 B2 JP3134867 B2 JP 3134867B2 JP 11048390 A JP11048390 A JP 11048390A JP 4839099 A JP4839099 A JP 4839099A JP 3134867 B2 JP3134867 B2 JP 3134867B2
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positive electrode
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electrolyte secondary
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淳子 西山
千夏 神部
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    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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    • 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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、非水電解液二次電
池に係わり、特に、電池のインピーダンスを低減せしめ
た非水電解液二次電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】図４は、特開平１０−２１４６３号公報
に記載されている非水電解液二次電池の断面図であり、
図に示したとおり、正極端子４１および負極端子４２
は、円筒状巻回式電極４３から複数取り出され、束ねて
外部取出端子４４、４５と夫々接続されている。
【０００３】図５は、角形電池の構造図である。正極端
子・負極端子ともに巻回式電極の上部から取り出されて
おり、負極端子は外装缶と、正極端子は上蓋部とそれぞ
れレーザ溶接にて接続されている。図４に示すように、
電極端子１本の接続ではインピーダンスが大きくなるた
め、中・大容量でハイパワーの電池の場合、巻回式電極
から端子を複数取り出す必要がある。図４に示したよう
な、複数の電極端子を束ねて外部取出端子と接続する方
法では、外装缶に巻回式電極を挿入した後に上蓋部の外
部取出端子と接続するため、正極端子をまとめるための
空隙及び負極端子をまとめるための空隙４６が必要とな
り、巻回式電極がその分小さくなることから電池容量が
小さくなるという欠点があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
した従来技術の欠点を改良し、特に、電池容量を小さく
することなく電池のインピーダンスを低減することを可
能にした新規な非水電解液二次電池を提供するものであ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は上記した目的を
達成するため、基本的には、以下に記載されたような技
術構成を採用するものである。即ち、本発明に係わる非
水電解液二次電池の第１態様は、シート状の金属箔より
なる正極集電体に正極活物質を被着して形成した正極
と、シート状の金属箔よりなる負極集電体に負極活物質
を被着して形成した負極とを形成し、これをセパレータ
を介して重ね、これを巻回して形成した円筒状巻回電極
を外装缶に収納した非水電解液二次電池において、前記
負極集電体に複数の負極端子を取付け、この負極端子を
前記円筒状巻回電極の一端面側より導出し、前記複数の
負極端子を束ねることなく前記外装缶に接触させると共
に固定せしめ、前記負極端子を導出した側と同じ側の前
記円筒状巻回電極の一端面側より前記正極用の正極端子
を導出し、前記外装缶には、正電極を取付けた上蓋が取
付けられ、この上蓋と前記円筒状巻回電極との間に絶縁
板が設けられ、この絶縁板が、前記負極端子と前記正電
極に接続する正極端子とを分離していることを特徴とす
るものであり、又、第２態様は、前記絶縁板は、第１の
絶縁板と第２の絶縁板とからなり、前記第１の絶縁板と
第２の絶縁板との間に、前記負極端子が配設され、前記
正極端子は、前記第１の絶縁板と第２の絶縁板と上蓋と
で囲まれる空隙部に配設されていることを特徴とするも
のである。
【０００６】
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明に係わる非水電解液二次電
池は、シート状の金属箔よりなる正極集電体に正極活物
質を被着して形成した正極と、シート状の金属箔よりな
る負極集電体に負極活物質を被着して形成した負極を形
成し、これをセパレータを介して重ね、これを巻回して
形成した円筒状巻回電極を外装缶に収納した非水電解液
二次電池において、前記負極集電体に複数の負極端子を
取付け、この複数の負極端子を束ねることなく前記外装
缶に接触させると共に、固定せしめることを特徴とする
ものである。
【０００８】このように構成することで、インピーダン
スの増加を防ぎ、且つ、接続に必要な空隙を小さく出来
るから、電池容量を小さくする必要がなく、大容量が得
られる。
【０００９】
【実施例】以下に、本発明に係わる非水電解液二次電池
の具体例を図面を参照しながら詳細に説明する。 （第１の具体例） 図１及び図２は、本発明に係わる非水電解液二次電池と
その製造方法の具体例の構造を示す図であって、これら
の図には、シート状の金属箔よりなる正極集電体に正極
活物質を被着して形成した正極１と、シート状の金属箔
よりなる負極集電体に負極活物質を被着して形成した負
極２とを形成し、これをセパレータ３を介して重ね、こ
れを巻回して形成した円筒状巻回電極４を外装缶５に収
納した非水電解液二次電池において、前記負極集電体に
複数の負極端子１２を取付け、この複数の負極端子１２
を束ねることなく前記外装缶５に接触させると共に、固
定せしめることを特徴とする非水電解液二次電池が示さ
れ、又、前記外装缶５には、正電極８を取付けた上蓋９
が取付けられ、この上蓋９と前記円筒状巻回電極４との
間に絶縁板２０が設けられ、この絶縁板２０が、前記負
極端子１２と前記正電極８に接続する正極端子１１とを
分離していることを特徴とする非水電解液二次電池が示
され、又、前記絶縁板２０は、第１の絶縁板２１と第２
の絶縁板２２とからなり、前記第１の絶縁板２１と第２
の絶縁板２２との間に、前記負極端子１２が配設され、
前記正極端子１１は、前記第１の絶縁板２１と第２の絶
縁板２２と上蓋９とで囲まれる空隙部１０に配設されて
いることを特徴とする非水電解液二次電池が示され、
又、前記負極端子１２は、前記第１の絶縁板２１又は第
２の絶縁板２２と外装缶５の内壁とで挟持されるように
配設されていることを特徴とする非水電解液二次電池が
示されている。
【００１０】なお、前記正極集電体に複数の正極端子１
１を取付け、この複数の正極端子１１を束ねることなく
前記外装缶５に取付けられた上蓋９の正電極８に接続せ
しめるように構成してもよい。以下に、本発明の第１の
具体例を更に詳細に説明する。なお、本発明は以下の具
体例に限定されるものではない。
【００１１】図１は、本発明の非水電解液二次電池の断
面構造を示す図である。同図において示した円筒状巻回
式電極４は、フィルム状の正極１および負極２とを、セ
パレータ３を介して対向させて巻くことによりロール状
の巻回式電極４を形成する。正極１は、活物質としてリ
チウムをインターカレーションする無機材料を用い、こ
れをスラリー状にしてアルミ箔からなる正極集電体の両
面に塗布して形成される。なお、正極１のスラリーは、
例えば、正極活物質としてＬｉＭｎ2 Ｏ4 を用い、導電
剤としてカーボンを用いて、バインダーとしてポリフッ
化ビニリデンを混合したものを用いる。次に、負極２
は、活物質としてリチウムをインターカレーションする
カーボンを用い、これをスラリー状にして銅箔からなる
負極集電体の両面に塗布して形成される。なお、負極２
のスラリーは、例えば、活物質としてハードカーボンを
用い、バインダーとしてポリフッ化ビニリデンを混合し
たものを用いる。セパレータ３は、例えば、多孔性のポ
リエチレンフィルムまたはポリプロピレンフィルムから
なる。
【００１２】巻回式電極４では、セパレータ３の幅が最
も広く、負極２、正極１の順に幅が狭くなる。これによ
り、正極１と負極２との絶縁性が保たれる。巻回式電極
４の巻出し部２５は、セパレータのみを巻いて巻芯とす
るか、もしくはポリプロピレン等からなる筒状の巻芯を
用いる。巻回式電極４の巻終わり部、つまり、最外周
は、セパレータのみを数回巻くか、または、外装缶５と
接する部分には、活物質を形成していない負極１（つま
り、外缶と接する部分は負極集電体となる）を用いる。
【００１３】上記のように構成した巻回式電極４を、円
筒状の外装缶５に挿入し、負極端子１２と外装缶５と、
叉、正極端子１１と上蓋９の正電極８とを接続する。外
装缶５は、ニッケルめっきした鉄あるいはステンレス鋼
からなり、負極端子１２と接続することによって電圧を
外部に取り出している。次に、各電極端子の接続方法を
以下に述べる。
【００１４】図１では、負極端子１２を正極端子１１と
同じ側から取り出し、抵抗溶接等にり外装缶５と溶接し
ている。このとき、負極端子１２にＶ字型の切れ込み１
２ａを入れて、外装缶５の内壁に沿うように折り曲げ
る。図２（ｂ）、（ｃ）に接続部の拡大図および負極端
子１２の形状を示す。また、正極端子１１と負極端子１
２とが接触してショートしないように、負極端子１２
を、第１の絶縁板２１と第２の絶縁板２２との間に設け
ると共に、第１の絶縁板２１を負極端子１２と上蓋９と
の間に設ける。更に、それぞれの端子の接合部分以外を
絶縁テープで保護する。
【００１５】上述のようにして組み立てた電池に非水電
解液（例えば、リチウム塩を電解質として、プロピレン
カーボネート、エチレンカーボネート、ジエチルカーボ
ネート、ジメチルカーボネート等の混合溶媒に溶解した
もの）を、含浸して上蓋９と外装５とをかしめ、又は、
溶接等により封止して非水電解液二次電池を得る。この
具体例の場合、前記負極端子１２を、夫々外装缶５の異
なる位置で、外装缶５に固定すると、端子部のインピー
ダンスを更に下げることができる。
【００１６】また、この具体例では、二枚の絶縁膜板２
１、２２を設けたが、各部の絶縁が確実に取れれば、必
ずしも二枚設けなくても良い。 （第２の具体例） 次に、図３を用いて、本発明の第２の具体例を詳細に説
明する。この具体例では、負極集電体３２が、前記円筒
状巻回電極４の片側から突出し、この突出した部分３３
が前記外装缶５の底板５Ａに接触するように構成したも
のである。
【００１７】この為、第１の具体例より、更に、インピ
ーダンスを下げることが可能になる。この場合、円筒状
巻回電極４を前記外装缶の底板５Ａに押圧せしめる弾性
体で構成した押圧手段３４を前記上蓋９側の空隙部１０
に設けるように構成しても良い。そして、押圧手段３４
としては、プラスチック等で成形した弾性部材等が絶縁
性を有するから好都合である。
【００１８】（第３の具体例） この具体例の非水電解液二次電池は、外装缶５と正極端
子１１とを束ねずにそれぞれ接続し、負極端子１２を束
ねて上蓋９の電極に接続するように構成したものであ
る。この具体例の場合、巻回式電極の巻終わり部、つま
り、最外周は、セパレータのみを数回巻くか、又は、外
装缶５と接する部分が、正極（つまり、外缶と接する部
分は正極集電体となる）になるように構成する。
【００１９】
【発明の効果】本発明に係わる非水電解液二次電池は、
上述のように構成したので、電池容量を小さくすること
なく電池のインピーダンスを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる非水電解液二次電池の第１の具
体例の断面図である。
【図２】図１の要部の拡大図である。
【図３】本発明の第２の具体例の断面図である。
【図４】従来例の断面図である。
【図５】他の従来例の断面斜視図である。
【符号の説明】
１ 正極 ２ 負極 ３ セパレータ ４ 円筒状巻回電極 ５ 外装缶 ５Ａ 外装缶の底板 ８ 正電極 ９ 上蓋 １０ 空隙部 １１ 正極端子 １２ 負極端子 ２０ 絶縁板 ２１ 第１の絶縁板 ２２ 第２の絶縁板 ３２ 負極集電体 ３３ 負極集電体の突出した部分 ３４ 押圧手段
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平11−312537（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−111259（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−306470（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−306471（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−162447（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−162861（ＪＰ，Ａ) 実開 平６−64361（ＪＰ，Ｕ) 登録実用新案3015663（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01M 2/20 - 2/34 H01M 2/02 - 2/08 H01M 10/40

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 シート状の金属箔よりなる正極集電体に
    正極活物質を被着して形成した正極と、シート状の金属
    箔よりなる負極集電体に負極活物質を被着して形成した
    負極とを形成し、これをセパレータを介して重ね、これ
    を巻回して形成した円筒状巻回電極を外装缶に収納した
    非水電解液二次電池において、 前記負極集電体に複数の負極端子を取付け、この負極端
    子を前記円筒状巻回電極の一端面側より導出し、前記複
    数の負極端子を束ねることなく前記外装缶に接触させる
    と共に固定せしめ、前記負極端子を導出した側と同じ側
    の前記円筒状巻回電極の一端面側より前記正極用の正極
    端子を導出し、前記外装缶には、正電極を取付けた上蓋
    が取付けられ、この上蓋と前記円筒状巻回電極との間に
    絶縁板が設けられ、この絶縁板が、前記負極端子と前記
    正電極に接続する正極端子とを分離していることを特徴
    とする非水電解液二次電池。
  2. 【請求項２】 前記絶縁板は、第１の絶縁板と第２の絶
    縁板とからなり、前記第１の絶縁板と第２の絶縁板との
    間に、前記負極端子が配設され、前記正極端子は、前記
    第１の絶縁板と第２の絶縁板と上蓋とで囲まれる空隙部
    に配設されていることを特徴とする請求項１記載の非水
    電解液二次電池。
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