JP3237015B2 - 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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- JP3237015B2 JP3237015B2 JP22756490A JP22756490A JP3237015B2 JP 3237015 B2 JP3237015 B2 JP 3237015B2 JP 22756490 A JP22756490 A JP 22756490A JP 22756490 A JP22756490 A JP 22756490A JP 3237015 B2 JP3237015 B2 JP 3237015B2
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- Japan
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- electrode
- wound
- positive electrode
- secondary battery
- lead
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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)
- Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、非水電解液二次電池、特に円筒型二次電池
の電極構造に関するものである。
の電極構造に関するものである。
帯状箔にリチウムをドープ、脱ドープし得る活物質を
含む合剤を塗布してなる正極と、帯状箔にリチウムをド
ープ、脱ドープし得る活物質を含む合剤を塗布してなる
負極とが、セパレータを介して巻回中心部に空隙部を有
した筒状となるように巻回された巻回電極体を有し、正
極及び負極の一端の合剤未塗布部分に電極リードを配置
し、一方の板状の電極リードを巻回電極体の中心部から
取り出し、他方の電極リードを巻回電極体の巻き終わり
部から取り出すことにより、正負極間の内部ショートを
防止し、且つ高容量化を図るようにしたものである。
含む合剤を塗布してなる正極と、帯状箔にリチウムをド
ープ、脱ドープし得る活物質を含む合剤を塗布してなる
負極とが、セパレータを介して巻回中心部に空隙部を有
した筒状となるように巻回された巻回電極体を有し、正
極及び負極の一端の合剤未塗布部分に電極リードを配置
し、一方の板状の電極リードを巻回電極体の中心部から
取り出し、他方の電極リードを巻回電極体の巻き終わり
部から取り出すことにより、正負極間の内部ショートを
防止し、且つ高容量化を図るようにしたものである。
近年、ビデオカメラやヘッドフォンステレオ等の電子
機器の高性能化、小型化には目ざましいものがあり、こ
れらの電子機器の電源となる二次電池の重負荷特性の改
善や高容量化への要求も強まってきている。二次電池と
しては、鉛二次電池やニッケルカドミウム電池が従来か
ら用いられている。更に、最近はリチウム金属やリチウ
ム合金もしくはくコークスや有機物焼成体等の炭素材の
ような、リチウムイオンをドープ、脱ドープできる物質
を負極材料として用いた非水電解液二次電池の開発も活
発におこなわれている。
機器の高性能化、小型化には目ざましいものがあり、こ
れらの電子機器の電源となる二次電池の重負荷特性の改
善や高容量化への要求も強まってきている。二次電池と
しては、鉛二次電池やニッケルカドミウム電池が従来か
ら用いられている。更に、最近はリチウム金属やリチウ
ム合金もしくはくコークスや有機物焼成体等の炭素材の
ような、リチウムイオンをドープ、脱ドープできる物質
を負極材料として用いた非水電解液二次電池の開発も活
発におこなわれている。
こうした二次電池の重負荷特性改良には渦巻式電極構
造が効果をあげている。これは帯状の正極と負極をセパ
レーターを介して渦巻状に巻いたもので、こうすること
により電極面積が大きくとれ、大電流を流しても単位面
積あたりの電流は小さくなり、重負荷の充放電に耐えら
れるものである。
造が効果をあげている。これは帯状の正極と負極をセパ
レーターを介して渦巻状に巻いたもので、こうすること
により電極面積が大きくとれ、大電流を流しても単位面
積あたりの電流は小さくなり、重負荷の充放電に耐えら
れるものである。
しかし、このような渦巻式電極構造の場合、電極端子
が原因となる内部ショートが発生するという欠点があっ
た。これは、電極の端子が、帯状電極の上に溶接される
ため、この部分に段差が発生することが原因である。こ
のような電極を渦巻状に巻回した場合、電極端子がセパ
レーターを傷つけたり、充放電をした場合に電流がそこ
に集中するために局部的にデントライトが発生して正負
極が導通してしまうのである。
が原因となる内部ショートが発生するという欠点があっ
た。これは、電極の端子が、帯状電極の上に溶接される
ため、この部分に段差が発生することが原因である。こ
のような電極を渦巻状に巻回した場合、電極端子がセパ
レーターを傷つけたり、充放電をした場合に電流がそこ
に集中するために局部的にデントライトが発生して正負
極が導通してしまうのである。
この内部ショートの対策として、電極端子上に絶縁テ
ープを貼ったり、溶接置位を渦巻の途中にしたりするこ
とが考案されたが、絶縁テープの厚さが電極を厚くした
り、電極途中に端子が入ることにより、反応に関与する
活物質量が減り、その結果電池容量が減少するという欠
点を有していた。
ープを貼ったり、溶接置位を渦巻の途中にしたりするこ
とが考案されたが、絶縁テープの厚さが電極を厚くした
り、電極途中に端子が入ることにより、反応に関与する
活物質量が減り、その結果電池容量が減少するという欠
点を有していた。
また、電極リードによるセパレーターダメージを少な
くする方法として、リードを薄くする方法があるが、こ
れはリードの抵抗が高くなり通電時に発熱し易くなる為
に危険である。
くする方法として、リードを薄くする方法があるが、こ
れはリードの抵抗が高くなり通電時に発熱し易くなる為
に危険である。
本発明は、上述の点に鑑み、内部ショートの発生を防
止し、容量の向上を図るようにした非水電解液二次電池
を提供するものである。
止し、容量の向上を図るようにした非水電解液二次電池
を提供するものである。
本発明者は鋭意研究の結果、電極端子を巻回電極体の
中心部から取り出すことにより、内部ショートを防止
し、かつ、容量を向上させることに成功した。
中心部から取り出すことにより、内部ショートを防止
し、かつ、容量を向上させることに成功した。
そこで、本発明は、帯状箔（10）にリチウムをドー
プ、脱ドープし得る活物質を含む合剤（2a）を塗布して
なる正極（２）と、帯状箔（９）にリチウムをドープ、
脱ドープし得る活物質を含む合剤（1a）を塗布してなる
負極（１）とが、セパレータ（３）を介して巻回中心部
に空隙部を有した筒状となるように巻回された巻回電極
体（20）（又は（21））を有し、正極（２）及び負極
（１）の一端の合剤未塗布部分に電極リード（11）、
（12）を配置し、一方の板状の電極リード（12）を巻回
電極体（20）（又は（21））の中心部から取り出し、他
方の電極リード（11）を巻回電極体（20）（又は（2
1））の巻き終わり部から取り出すように構成する。
プ、脱ドープし得る活物質を含む合剤（2a）を塗布して
なる正極（２）と、帯状箔（９）にリチウムをドープ、
脱ドープし得る活物質を含む合剤（1a）を塗布してなる
負極（１）とが、セパレータ（３）を介して巻回中心部
に空隙部を有した筒状となるように巻回された巻回電極
体（20）（又は（21））を有し、正極（２）及び負極
（１）の一端の合剤未塗布部分に電極リード（11）、
（12）を配置し、一方の板状の電極リード（12）を巻回
電極体（20）（又は（21））の中心部から取り出し、他
方の電極リード（11）を巻回電極体（20）（又は（2
1））の巻き終わり部から取り出すように構成する。
本発明に係わる負極（１）としては、リチウム，リチ
ウム合金，ポリアセチレンのような導電性ポリマー，コ
ークスのような炭素材などを用いることができる。一
方、正極（２）としては、二酸化マンガン，五酸化バナ
ジウムのような遷移合金化合物や、硫化鉄等の遷移金属
カルコゲン化合物、さらにはこれらとリチウムとの複合
化合物を用いることができる。
ウム合金，ポリアセチレンのような導電性ポリマー，コ
ークスのような炭素材などを用いることができる。一
方、正極（２）としては、二酸化マンガン，五酸化バナ
ジウムのような遷移合金化合物や、硫化鉄等の遷移金属
カルコゲン化合物、さらにはこれらとリチウムとの複合
化合物を用いることができる。
また、電解液としては、例えばリチウム塩を電解質と
してこれを有機溶剤（非水溶媒）に溶解した非水電解液
が使用される。
してこれを有機溶剤（非水溶媒）に溶解した非水電解液
が使用される。
ここで有機溶剤としては、特に限定されるものではな
いが、例えばプロピレンカーボネート，エチレンカーボ
ネート,1.2−ジメトキシエタン,1.2−ジエトキシエタ
ン，γ−ブチロラクトン，テトラヒドロフラン,1.3−ジ
オキソラン,4−メチル−1.3−ジオキソラン，ジエチル
エーテル，スルホラン，メチルスルホラン，アセトニト
リル，プロピオニトリル，等の単独もしくは２種以上の
混合溶剤が使用できる。電解質も従来より公知のものが
いずれも使用可能であり、LiClO4,LiAsF6,LiPF6,LiBF4,
LiB（C6H5）4,LiCl,LiBr,CH3SO3Li,CF3SO3Li等がある。
いが、例えばプロピレンカーボネート，エチレンカーボ
ネート,1.2−ジメトキシエタン,1.2−ジエトキシエタ
ン，γ−ブチロラクトン，テトラヒドロフラン,1.3−ジ
オキソラン,4−メチル−1.3−ジオキソラン，ジエチル
エーテル，スルホラン，メチルスルホラン，アセトニト
リル，プロピオニトリル，等の単独もしくは２種以上の
混合溶剤が使用できる。電解質も従来より公知のものが
いずれも使用可能であり、LiClO4,LiAsF6,LiPF6,LiBF4,
LiB（C6H5）4,LiCl,LiBr,CH3SO3Li,CF3SO3Li等がある。
巻回電極体（20）（又は（21））の中心部から電極リ
ード（12）を取り出す電極は、正極（２）とすることが
できる。負極（１）を構成する帯状箔（９）は、銅箔と
することができる。
ード（12）を取り出す電極は、正極（２）とすることが
できる。負極（１）を構成する帯状箔（９）は、銅箔と
することができる。
上述の構成の非水電解液二次電池においては、一方の
電極リード（12）が筒状の巻回電極体（20）（又は（2
1））の中心部から取り出されることにより、セパレー
ター（３）の損傷等が回避される。巻回電極体（20）
（又は（21））の巻き始めから巻き終わりの範囲にわた
って合剤（2a）、（1a）を塗布することができるので、
反応有効電極長を大きくできる。従って、内部ショート
が防止され、また高容量化が図れる。巻回電極体（20）
（又は（21））の中心部に空隙部が確保される。
電極リード（12）が筒状の巻回電極体（20）（又は（2
1））の中心部から取り出されることにより、セパレー
ター（３）の損傷等が回避される。巻回電極体（20）
（又は（21））の巻き始めから巻き終わりの範囲にわた
って合剤（2a）、（1a）を塗布することができるので、
反応有効電極長を大きくできる。従って、内部ショート
が防止され、また高容量化が図れる。巻回電極体（20）
（又は（21））の中心部に空隙部が確保される。
以下、実施例および比較例として、直径14mm,高さ50m
mの円筒型非水電解液二次電池について第１図に従って
説明する。
mの円筒型非水電解液二次電池について第１図に従って
説明する。
実施例１ まず、負極は次のようにして作成した。
粉砕したニードルコークスを1500℃で焼成して負極活
物質として用いた。このニードルコークスの結晶子Lcは
学振法を用いた測定で74Åであった。このコークス90重
量部および結着剤としてのポリフッ化ビニリデン10重量
部を加え、混合し、負極合剤（1a）とした。そしてこの
負極合剤を溶剤Ｎ−メチルピロリドンに分散させてスラ
リー（ペースト状）にした。次にこの負極合剤スラリー
を、負極集電体（９）としての厚さ10μｍの帯状の銅箔
の両面に均一に塗布して、乾燥し、その後ローラープレ
ス機により圧縮成型し帯状負極（１）を作った。この帯
状負極（１）の一端の負極合剤未塗布部分に負極リード
（11）を溶接した。（第３図参照） 次に、正極は次のようにして作成した。
物質として用いた。このニードルコークスの結晶子Lcは
学振法を用いた測定で74Åであった。このコークス90重
量部および結着剤としてのポリフッ化ビニリデン10重量
部を加え、混合し、負極合剤（1a）とした。そしてこの
負極合剤を溶剤Ｎ−メチルピロリドンに分散させてスラ
リー（ペースト状）にした。次にこの負極合剤スラリー
を、負極集電体（９）としての厚さ10μｍの帯状の銅箔
の両面に均一に塗布して、乾燥し、その後ローラープレ
ス機により圧縮成型し帯状負極（１）を作った。この帯
状負極（１）の一端の負極合剤未塗布部分に負極リード
（11）を溶接した。（第３図参照） 次に、正極は次のようにして作成した。
炭酸リチウム１モルと炭酸コバルト１モルを混合し、
900℃の空気中で５時間焼成してLiCoO2を得、これを正
極活物質として用い、このLiCoO291重量部に導電材とし
てグラファイト６重量部，結着剤としてポリフッ化ビニ
リデン３重量部を加え、混合し、正極合剤（2a）とし
た。そしてこの正極合剤を溶剤Ｎ−メチルピロリドンに
分散させてスラリー（ペースト状）にした。次に、この
正極合剤スラリーを、正極集電体（10）としての厚さ20
μｍの帯状のアルミニウム箔の両面に均一に塗布して、
乾燥し、その後ローラープレス機により圧縮成型し帯状
正極（２）を作った。次に、この正極（２）の一端の正
極合剤未塗布部分に幅3mm,長さ55mm,厚さ100μｍのアル
ミニウム製正極リード（12）を、第２図に示すように溶
接した。
900℃の空気中で５時間焼成してLiCoO2を得、これを正
極活物質として用い、このLiCoO291重量部に導電材とし
てグラファイト６重量部，結着剤としてポリフッ化ビニ
リデン３重量部を加え、混合し、正極合剤（2a）とし
た。そしてこの正極合剤を溶剤Ｎ−メチルピロリドンに
分散させてスラリー（ペースト状）にした。次に、この
正極合剤スラリーを、正極集電体（10）としての厚さ20
μｍの帯状のアルミニウム箔の両面に均一に塗布して、
乾燥し、その後ローラープレス機により圧縮成型し帯状
正極（２）を作った。次に、この正極（２）の一端の正
極合剤未塗布部分に幅3mm,長さ55mm,厚さ100μｍのアル
ミニウム製正極リード（12）を、第２図に示すように溶
接した。
このアルミニウム製正極リード（12）をセパレーター
（３）で挟み込み、これをさらに電極巻き取り用の割ピ
ンで挟み込んだ。次に、正極（２）より内側になるよう
に、負極（１）を配置し、これを渦巻型に多数回巻回す
ることによって、筒状の巻回電極体（20）を作成した。
このとき、正極リード（12）は巻回電極体（20）より内
方に折り曲られ、丁度巻回電極体（20）の内径の中心部
（20a）に存するようになる。また、巻回電極体（20）
の外周に存する負極リード（11）は、之を挟み込むセパ
レーター（３）の端部が固定テープ（13）で止められる
ことによって固定される。第３図はこの巻回電極体（2
0）の略図を示す。このとき巻回電極体（20）の外径は1
3mmとなるように電極の長さを調整した。
（３）で挟み込み、これをさらに電極巻き取り用の割ピ
ンで挟み込んだ。次に、正極（２）より内側になるよう
に、負極（１）を配置し、これを渦巻型に多数回巻回す
ることによって、筒状の巻回電極体（20）を作成した。
このとき、正極リード（12）は巻回電極体（20）より内
方に折り曲られ、丁度巻回電極体（20）の内径の中心部
（20a）に存するようになる。また、巻回電極体（20）
の外周に存する負極リード（11）は、之を挟み込むセパ
レーター（３）の端部が固定テープ（13）で止められる
ことによって固定される。第３図はこの巻回電極体（2
0）の略図を示す。このとき巻回電極体（20）の外径は1
3mmとなるように電極の長さを調整した。
このようにして作った巻回電極体（20）を、第１図に
示すように、ニッケルめっきを施した鉄製電池缶（５）
に収納した。そして正極（２）の集電を行うためにアル
ミニウム製の正極リード（12）を正極（２）から導出し
て電池蓋（７）に溶接した。また負極（１）の集電を行
うために、負極リード（11）を負極（１）から導出し
て、電池缶（５）に溶接した。この電池缶（５）の中
に、六フッ化リン酸リチウムを１モル／溶解した炭酸
プロピレンと1.2−ジメトキシエタンとを混合して得た
電解液を注入した。
示すように、ニッケルめっきを施した鉄製電池缶（５）
に収納した。そして正極（２）の集電を行うためにアル
ミニウム製の正極リード（12）を正極（２）から導出し
て電池蓋（７）に溶接した。また負極（１）の集電を行
うために、負極リード（11）を負極（１）から導出し
て、電池缶（５）に溶接した。この電池缶（５）の中
に、六フッ化リン酸リチウムを１モル／溶解した炭酸
プロピレンと1.2−ジメトキシエタンとを混合して得た
電解液を注入した。
次に、巻回電極体（20）の上下面に対向するように、
電池缶（５）内に絶縁板（４）を配設した。またこの電
池缶（５）と電池蓋（７）を絶縁封口ガスケット（６）
を介してかしめて、電池蓋（７）を封口した。こうし
て、直径14mm、高さ50mmの円筒型非水電解液二次電池
（Ａ）を作成した。
電池缶（５）内に絶縁板（４）を配設した。またこの電
池缶（５）と電池蓋（７）を絶縁封口ガスケット（６）
を介してかしめて、電池蓋（７）を封口した。こうし
て、直径14mm、高さ50mmの円筒型非水電解液二次電池
（Ａ）を作成した。
比較例１ 実施例１と同様に活物質を塗布した正極（２）に幅3m
m,長さ55mm,厚さ100μｍのアルミニウム製正極リード
（12）を、第８図に示すように溶接した。
m,長さ55mm,厚さ100μｍのアルミニウム製正極リード
（12）を、第８図に示すように溶接した。
次に、セパレーター２枚を割ピンに挟み込み半周ほど
巻き込むことによりセパレーター（３）を固定し、この
間に負極（１）を巻き込み、次にセパレーター（３）を
介して負極（１）と対向するように正極（２）を巻き込
みこれを渦巻型に多数回巻回することによって、巻回電
極体（25）を作成した。第９図はこの巻回電極体（25）
を示す。このとき巻回電極体（25）の外径は13mmとなる
ように電極の長さを調整した。この巻回電極体（25）を
用いて実施例１と同様にして電池Ｂを作成した。
巻き込むことによりセパレーター（３）を固定し、この
間に負極（１）を巻き込み、次にセパレーター（３）を
介して負極（１）と対向するように正極（２）を巻き込
みこれを渦巻型に多数回巻回することによって、巻回電
極体（25）を作成した。第９図はこの巻回電極体（25）
を示す。このとき巻回電極体（25）の外径は13mmとなる
ように電極の長さを調整した。この巻回電極体（25）を
用いて実施例１と同様にして電池Ｂを作成した。
比較例２ 比較例１と同様に正極（２）にアルミニウム製正極リ
ード（12）を溶接し、さらにリード（12）を完全に覆う
ように正極リード保護用の絶縁テープ（14）を第10図に
示すように両側から貼付けた。この時、絶縁テープ（1
4）は日東電工（株）製No.188ULガラス粘着テープを用
いた。この正極（２）と負極（１）をセパレーター
（３）を介して渦巻型に多数回巻回して巻回電極体（2
6）を作成した。第11図はこの巻回電極体（26）の略図
を示す。この巻回電極体（26）を用いて実施例１と同様
にして電池Ｃを作成した。
ード（12）を溶接し、さらにリード（12）を完全に覆う
ように正極リード保護用の絶縁テープ（14）を第10図に
示すように両側から貼付けた。この時、絶縁テープ（1
4）は日東電工（株）製No.188ULガラス粘着テープを用
いた。この正極（２）と負極（１）をセパレーター
（３）を介して渦巻型に多数回巻回して巻回電極体（2
6）を作成した。第11図はこの巻回電極体（26）の略図
を示す。この巻回電極体（26）を用いて実施例１と同様
にして電池Ｃを作成した。
比較例３ 第12図に示すように正極（２）の所謂電極中央部に7m
mの未塗布部分を設け、ここにアルミニウム製正極リー
ド（12）を溶接した。この正極（２）を用いて比較例１
と同様にして外径13mmの巻回電極体（27）を作成した。
第13図はこの巻回電極体（27）の略図を示す。この巻回
電極体（27）を用いて実施例１と同様にして電池Ｄを作
成した。
mの未塗布部分を設け、ここにアルミニウム製正極リー
ド（12）を溶接した。この正極（２）を用いて比較例１
と同様にして外径13mmの巻回電極体（27）を作成した。
第13図はこの巻回電極体（27）の略図を示す。この巻回
電極体（27）を用いて実施例１と同様にして電池Ｄを作
成した。
比較例４ 比較例３の電極リード部分にさらにリードを完全に覆
うように正極リード保護用の絶縁テープ（14）を第14図
に示すように両側から貼付けた。この時、絶縁テープ
（14）は日東電工（株）製No.188ULガラス粘着テープを
用いた。この正極（２）を用いて比較例１と同様にして
外径13mmの巻回電極体（28）を作成した。第15図はこの
巻回電極体（28）の略図を示す。この巻回電極体（28）
を用いて実施例１と同様にして電池Ｅを作成した。
うように正極リード保護用の絶縁テープ（14）を第14図
に示すように両側から貼付けた。この時、絶縁テープ
（14）は日東電工（株）製No.188ULガラス粘着テープを
用いた。この正極（２）を用いて比較例１と同様にして
外径13mmの巻回電極体（28）を作成した。第15図はこの
巻回電極体（28）の略図を示す。この巻回電極体（28）
を用いて実施例１と同様にして電池Ｅを作成した。
前記５種類の電池各100個について、それぞれ460mAの
電流で上限電圧4.1Vとして２時間充電し、続いて18ohm
で、放電終止電圧2.75Vまで放電させる充放電サイクル
を10回行ったのち、常温下で10日間放置して回路電圧変
化を調べることにより内部ショート率を調査した。放置
後回路電圧が3.9V以下のものを内部ショートとした。
電流で上限電圧4.1Vとして２時間充電し、続いて18ohm
で、放電終止電圧2.75Vまで放電させる充放電サイクル
を10回行ったのち、常温下で10日間放置して回路電圧変
化を調べることにより内部ショート率を調査した。放置
後回路電圧が3.9V以下のものを内部ショートとした。
10サイクル目の放電容量の平均と、保存後に調査した
内部ショート電池個数を第１表に示す。
内部ショート電池個数を第１表に示す。
第１表に示すように本発明電池Ａは内部ショートの発
生がなく、容量も他に比べて大きい。
生がなく、容量も他に比べて大きい。
電池B,Dのショート原因として正極リード（12）によ
るセパレーター（３）の加圧、損傷が上げられる。第９
図Ａ部分の拡大図に示すようにリード（12）が金属であ
り、硬く、変形しにくい為にセパレーター（３）を局部
的に加圧し、ダメージを与えていた。程度のひどいもの
はこのリード（12）がセパレーター（３）を貫通し内部
ショートの原因となっていた。また、金属バリがセパレ
ーター（３）を貫通していたものもあった。
るセパレーター（３）の加圧、損傷が上げられる。第９
図Ａ部分の拡大図に示すようにリード（12）が金属であ
り、硬く、変形しにくい為にセパレーター（３）を局部
的に加圧し、ダメージを与えていた。程度のひどいもの
はこのリード（12）がセパレーター（３）を貫通し内部
ショートの原因となっていた。また、金属バリがセパレ
ーター（３）を貫通していたものもあった。
また、セパレーター（３）を貫通しない場合でもこの
部分の正負極間距離が著しく近接するためにこの部分に
電流が集中しデンドライトを発生させ、内部ショートの
原因となっていたものもあった。
部分の正負極間距離が著しく近接するためにこの部分に
電流が集中しデンドライトを発生させ、内部ショートの
原因となっていたものもあった。
電池B,Dの容量が低い理由としては、巻回電極体にリ
ード（12）も巻き込んだ為に、リード分及び合剤未塗布
分だけ反応有効電極長さが短くなった為であり、電池C,
Eが更に低くなったのはＢ及びＤに絶縁テープを貼った
ためにその部分の電極厚さが厚くなりその結果電極長さ
が短くなった為である。
ード（12）も巻き込んだ為に、リード分及び合剤未塗布
分だけ反応有効電極長さが短くなった為であり、電池C,
Eが更に低くなったのはＢ及びＤに絶縁テープを貼った
ためにその部分の電極厚さが厚くなりその結果電極長さ
が短くなった為である。
また、本発明の中央部に配置するリード（12）の形状
は実施例のような板状に限らず、正負極間に挟まれず巻
回電極体の中心に配置できる形であれば円筒状でも同様
の効果が得られる。
は実施例のような板状に限らず、正負極間に挟まれず巻
回電極体の中心に配置できる形であれば円筒状でも同様
の効果が得られる。
例えば、第４図及び第５図に示すように正極リード
（12）を、割りを入れたセンターピン（15）の間に挟ん
で巻回電極体（21）を作成しても良い。また、第６図及
び第７図は金属製（導電製）のセンターピン（16）を用
いてこれを正極リード（12）として用い巻回電極体（2
2）を作成した参考例を示す。（17）はピン（16）と正
極集電体（10）との溶接部分である。
（12）を、割りを入れたセンターピン（15）の間に挟ん
で巻回電極体（21）を作成しても良い。また、第６図及
び第７図は金属製（導電製）のセンターピン（16）を用
いてこれを正極リード（12）として用い巻回電極体（2
2）を作成した参考例を示す。（17）はピン（16）と正
極集電体（10）との溶接部分である。
上述したように、本実施例によれば、渦巻型の巻回電
極体を用いた円筒型非水電解液二次電池において、内部
ショートを防止することができる。この結果、充放電サ
イクル特性に優れ、高電圧で容量の大きい二次電池を提
供することができる。
極体を用いた円筒型非水電解液二次電池において、内部
ショートを防止することができる。この結果、充放電サ
イクル特性に優れ、高電圧で容量の大きい二次電池を提
供することができる。
本発明によれば、一方の電極リードを筒状の巻回電極
体の中心部（即ち、中心空隙部）から取り出すので、電
極リードがセパレーターを突き抜けることによる内部シ
ョートを防止することができる。
体の中心部（即ち、中心空隙部）から取り出すので、電
極リードがセパレーターを突き抜けることによる内部シ
ョートを防止することができる。
一方の電極リードを筒状の巻回電極体の中心部から取
り出し、反応有効電極長さを長く巻回することができる
ので、高容量の二次電池を実現できる。この結果、二次
電池においては充放電サイクル特性に優れ、高電圧で容
量の大きい二次電池を提供することができ、その工業的
価値は大である。
り出し、反応有効電極長さを長く巻回することができる
ので、高容量の二次電池を実現できる。この結果、二次
電池においては充放電サイクル特性に優れ、高電圧で容
量の大きい二次電池を提供することができ、その工業的
価値は大である。
【図１】 本発明を円筒型非水電解液二次電池に適用した場合の構
成図でる。
成図でる。
【図２】 Ａ 本発明に係る正極の一例を示す上面図である。 Ｂ その断面図である。
【図３】 本発明に係る巻回電極体の第１実施例を示す上面図であ
る。
る。
【図４】 本発明に係る巻回電極体の第２実施例を示す上面図であ
る。
る。
【図５】 本発明に係る巻回電極体の第２実施例のセンターピンの
略図である。
略図である。
【図６】 参考例に係る巻回電極体を示す上面図である。
【図７】 参考例に係る巻回電極体のセンターピンと正極集電体溶
接部分の略図である。
接部分の略図である。
【図８】 Ａ 比較例１の正極を示す巻回電極体の上面図である。 Ｂ その断面図である。
【図９】 比較例１の巻回電極体の上面図である。
【図１０】 Ａ 比較例２の正極を示す上面図である。 Ｂ その断面図である。
【図１１】 比較例２の巻回電極体を示す上面図である。
【図１２】 Ａ 比較例３の正極を示す上面図である。 Ｂ その断面図である。
【図１３】 比較例３の巻回電極体を示す上面図である。
【図１４】 Ａ 比較例４の正極を示す上面図である。 Ｂ その断面図である。
【図１５】 比較例４の巻回電極体を示す上面図である。
１……負極、２……正極、３……セパレーター、９……
負極集電体、 10……正極集電体、11……負極リード、12……正極リー
ド
負極集電体、 10……正極集電体、11……負極リード、12……正極リー
ド
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−132758（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−294373（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−56871（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−69152（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−39435（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−92662（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−133065（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−129767（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭57−72559（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01M 2/26 H01M 10/40
Claims (4)
- 【請求項１】帯状箔にリチウムをドープ、脱ドープし得
る活物質を含む合剤を塗布してなる正極と、帯状箔にリ
チウムをドープ、脱ドープし得る活物質を含む合剤を塗
布してなる負極とが、セパレータを介して巻回中心部に
空隙部を有した筒状となるように巻回された巻回電極体
を有し、 前記正極及び負極の一端の合剤未塗布部分に電極リード
が配置され、一方の板状の電極リードが前記巻回電極体
の中心部から取り出され、他方の電極リードが巻回電極
体の巻き終わり部から取り出されて成る ことを特徴とする非水電解液二次電池。 - 【請求項２】前記正極の活物質に遷移金属カルコゲン化
合物、もしくは該遷移金属カルコゲン化合物とリチウム
との複合化合物を用い、 前記負極の活物質に炭素材を用いる ことを特徴とする請求項１記載の非水電解液二次電池。 - 【請求項３】前記巻回電極体の中心部から取り出した板
状の電極リードが、前記正極である ことを特徴とする請求項１記載の非水電解液二次電池。 - 【請求項４】前記負極が、銅箔よりなる帯状箔に前記合
剤を塗布して成る ことを特徴とする請求項１記載の非水電解液二次電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22756490A JP3237015B2 (ja) | 1990-08-29 | 1990-08-29 | 非水電解液二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22756490A JP3237015B2 (ja) | 1990-08-29 | 1990-08-29 | 非水電解液二次電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04109551A JPH04109551A (ja) | 1992-04-10 |
| JP3237015B2 true JP3237015B2 (ja) | 2001-12-10 |
Family
ID=16862891
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22756490A Expired - Lifetime JP3237015B2 (ja) | 1990-08-29 | 1990-08-29 | 非水電解液二次電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3237015B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005057712A1 (ja) * | 2003-12-12 | 2005-06-23 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | リチウムイオン二次電池およびその製造方法 |
| CN101507015B (zh) * | 2006-08-23 | 2011-05-25 | 吉莱特公司 | 电池电极 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100563055B1 (ko) | 2003-08-19 | 2006-03-24 | 삼성에스디아이 주식회사 | 권취형 전극 조립체 및 이를 구비한 이차 전지 |
| JP4529509B2 (ja) | 2004-03-26 | 2010-08-25 | パナソニック株式会社 | 円筒形リチウムイオン二次電池 |
| JP5400268B2 (ja) * | 2006-01-26 | 2014-01-29 | パナソニック株式会社 | リチウム二次電池 |
| CA2700912C (en) | 2007-10-19 | 2014-03-11 | Eveready Battery Company, Inc. | Lithium-iron disulfide cell design |
| US8785044B2 (en) | 2008-10-17 | 2014-07-22 | Eveready Battery Company, Inc. | Lithium-iron disulfide cathode formulation having pyrite content and low conductive additives |
| JP4526044B2 (ja) * | 2008-11-11 | 2010-08-18 | 日立マクセル株式会社 | リチウムイオン二次電池 |
| JP2009135121A (ja) * | 2009-03-26 | 2009-06-18 | Hitachi Maxell Ltd | リチウムイオン二次電池 |
| JP6261441B2 (ja) * | 2014-04-28 | 2018-01-17 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 二次電池 |
| CN117223076A (zh) * | 2021-04-30 | 2023-12-12 | 松下知识产权经营株式会社 | 电化学器件及其制造方法 |
-
1990
- 1990-08-29 JP JP22756490A patent/JP3237015B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005057712A1 (ja) * | 2003-12-12 | 2005-06-23 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | リチウムイオン二次電池およびその製造方法 |
| KR100758768B1 (ko) | 2003-12-12 | 2007-09-14 | 마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤 | 리튬이온 2차전지 및 그 제조방법 |
| US8088517B2 (en) | 2003-12-12 | 2012-01-03 | Panasonic Corporation | Lithium ion secondary battery and production method thereof |
| CN101507015B (zh) * | 2006-08-23 | 2011-05-25 | 吉莱特公司 | 电池电极 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04109551A (ja) | 1992-04-10 |
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