JP3166332B2 - 薄型非水電解液二次電池およびその製造方法 - Google Patents
薄型非水電解液二次電池およびその製造方法Info
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Description
る薄型非水電解液電池に関し、特に極板群構成の改良に
関するものである。
ス情報・通信機器の目覚ましいポータブル化、インテリ
ジェンス化に伴い、その駆動用電源として、小形軽量
で、高エネルギー密度の電池が求められており、なかで
も、非水電解液電池、特にリチウム二次電池は次世代電
池の主力として大いに期待され、その潜在的な市場規模
も非常に大きい。また、その形状としては機器の薄型
化、スペースの有効利用の観点から薄型の密閉電池に要
望が集まりつつある。
ケル・カドミウム蓄電池や鉛蓄電池、最近ではニッケル
・水素蓄電池が開発され実用化されている。これらの電
池系では高濃度のアルカリや酸の水溶液が電解液として
用いられており、極板群は短冊状の極板をセパレータを
介し正負極交互に重ね合わせて構成されている。
ム電池に代表されるような有機電解液を主成分とする非
水電解液を利用した電池では電解液の電導度が低いた
め、上記電池系と同程度の厚さを有した極板により極板
群を構成すると十分な高負荷特性が得らず、また、二次
電池の場合、急速充電できないという課題がある。
して枚数を増やし有効反応面積を大きくして電流密度を
下げることが考えられるが、多枚数のシート状極板は取
扱い難く、極板群の構成が極めて困難である。
するもので、高負荷特性に優れた薄型非水電解液電池、
急速充電特性に優れた薄型非水電解液二次電池を提供す
ることを目的とするものである。
に本発明の薄型非水電解液二次電池の製造法は、平板を
巻芯としてシート状の正極板および負極板がセパレータ
を介して巻回された極板群を作製した後、前記巻芯を取
り外した極板群を断面が略長方形の電池ケース内に挿入
し、さらに前記電池ケースの4隅と空間を介して収納す
ることとしたものである。
に優れた薄型非水電解液電池、急速充電特性に優れた薄
型非水電解液二次電池を得ることができる。
しながら説明する。
断面図を示す。図中1は正極板であって、炭酸リチウム
(LiCO3 )と四酸化三コバルト(Co3 O4 )を混
合して空気中において900℃で焼成したコバルト酸リ
チウム(LiCoO2 )を活物質とし、これに導電剤と
してアセチレンブラックを3重量%混合した後、結着剤
としてポリ四フッ化エチレン樹脂の水性ディスパージョ
ンを7重量%練合しペースト状とした合剤を、アルミニ
ウム箔からなる芯材の両面に塗着、乾燥し、圧延したも
のである。またその合剤の一部を剥離し、正極リード板
4をスポット溶接している。この正極板1の寸法は、幅
34mm、長さ95mm、厚さは0.170mmであ
る。
ルゴン雰囲気下において2800℃で熱処理した球状黒
鉛を活物質とし、結着剤としてポリ四フッ化エチレン樹
脂の水性ディスパージョンを5重量%練合しペースト状
とした合剤を、銅箔からなる芯材の両面に塗着、乾燥
し、圧延したものである。またその端部に負極リード板
5をスポット溶接している。この負極板2の寸法は、幅
36mm、長さ132mm、厚さは0.205mmであ
る。
について予備検討を進めたところ、粉末X線回折法によ
る格子面間隔(d002 )が0.342nm以下の炭素材
が高容量であり、可逆性にも優れることがわかった。ち
なみに、メソフェーズピッチをアルゴン雰囲気下におい
て2800℃で熱処理した球状黒鉛は、粉末X線回折法
による格子面間隔(d002 )が0.342nm以下であ
る。
孔性フィルムを、正極板1および負極板2よりも幅広く
裁断して用いた。
図2に示したように平板を巻芯7として巻回し、セパレ
ータ3の終端をポリプロピレン製の粘着テープで固定し
た後、この平板巻芯7を抜き取り、横断面形状が長円形
の極板群を構成した。
池ケース6に挿入した後、前記極板群を収容し、さらに
上部絶縁リングを挿入した。電池ケース6の上部に溝入
れした後、正負極のリード板4,5はそれぞれ、封口板
に設けられた互いに絶縁された端子にスポット溶接し、
非水電解液を注入した。非水電解液は、エチレンカーボ
ネート(EC)およびジエチレンカーボネート(DE
C)を体積比で1:1に混合し、六フッ化リン酸リチウ
ム(LiPF6 )を1モル/リットル溶解させたものを
用いた。然る後、封口して電池を構成した。この電池の
寸法は、厚み6mm、幅17mm、高さ48mmであ
る。
チウム二次電池の充放電レート特性を評価した。また比
較例として正極、負極とも上記実施例と同一組成の合剤
を、正極はアルミニウムのエキスパンドメタル、負極は
銅のエキスパンドメタルを芯材としてそれぞれの両面に
塗着、乾燥、圧延し、短冊状に裁断した後、一部を合剤
剥離してリード板をスッポット溶接した極板を用い、正
極4枚、負極5枚を重ね合わせることによって極板群を
構成した電池を同時に構成し、評価した。比較例では取
り扱いの関係上、正極厚みは0.40mm、負極厚みは
0.50mmとなっている。この比較例の横断面図を図
3に示す。
性を示す(充電は20℃、定電流0.1CmAで実施
終始電圧は2.5V)。図4より明らかなように低負荷
の放電では実施例よりも比較例のほうがやや活物質の充
填量が多いため、放電容量が大きいが70mA以上のレ
ートでの放電では逆転し、駆動用の電源としては実施例
のほうがはるかに優れている。
ト特性を示す(終始電圧は4.1V)。図5より明らか
なように充電においても低レートの充電では実施例より
も比較例のほうがやや活物質の充填量が多いため、充電
量が大きいが、0.2CmA以上のレートでの充電では
逆転し、最近急速充電モードとしてよく採用されている
1CmAの充電では実施例のほうがはるかに優れてい
る。
るものと考えられる。すなわち実施例はその極板面積が
比較例の約2倍となっており、同じ電流で充放電しても
その電流密度は半分であるため、充放電が充分可能であ
るものと考えられる。
レータを介して、平板を巻芯として巻回することにより
極板群を構成する構造を採用すれば、高負荷特性に優れ
た薄型非水電解液電池、急速充電特性に優れた薄型非水
電解液二次電池を得ることができる。
カレーション/デインターカレーションを利用したリチ
ウム二次電池について説明したが、ナトリウム、カルシ
ウム等、他のアルカリ金属、アルカリ土類金属のイオン
を利用した非水電解液二次電池、リチウム、ナトリウ
ム、カルシウム等のアルカリ金属、アルカリ土類金属を
負極とする非水電解液二次電、一次電池でも有効であ
る。
の正極、負極をセパレータを介して、平板を巻芯として
巻回することによって極板群を構成することにより、高
負荷性に優れた薄型非水電解液電池、急速充電特性に優
れた薄型非水電解液二次電池を得ることができる。
す横断面図 (b)同上の極板群拡大図
の構成方法を示す概略図
電池の構成を示す横断面図 (b)同上の極板群拡大図
す図
す図
Claims (1)
- 【請求項1】 平板を巻芯としてシート状の正極板およ
び負極板がセパレータを介して巻回された極板群を作製
した後、前記巻芯を取り外した極板群を、断面が略長方
形の電池ケース内に、この電池ケースの四隅と空間を介
して収納する薄型非水電解液二次電池の製造方法。
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---|---|---|---|
JP24292392A JP3166332B2 (ja) | 1992-09-11 | 1992-09-11 | 薄型非水電解液二次電池およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP24292392A JP3166332B2 (ja) | 1992-09-11 | 1992-09-11 | 薄型非水電解液二次電池およびその製造方法 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000335503A Division JP3775981B2 (ja) | 2000-11-02 | 2000-11-02 | 薄型非水電解液電池 |
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Publication Number | Publication Date |
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JPH0696801A JPH0696801A (ja) | 1994-04-08 |
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ID=17096224
Family Applications (1)
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JP24292392A Expired - Lifetime JP3166332B2 (ja) | 1992-09-11 | 1992-09-11 | 薄型非水電解液二次電池およびその製造方法 |
Country Status (1)
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1992
- 1992-09-11 JP JP24292392A patent/JP3166332B2/ja not_active Expired - Lifetime
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