JP3371085B2 - 非水電解質電池 - Google Patents
非水電解質電池Info
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- positive electrode
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
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- Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
- Primary Cells (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ポリマー電解質二
次電池等の非水電解質電池に関し、特に電池の正極及び
負極を構成する集電体に特徴を有する非水電解質電池に
関するものである。
次電池等の非水電解質電池に関し、特に電池の正極及び
負極を構成する集電体に特徴を有する非水電解質電池に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図６及び図７は、非水電解質電池の一例
であるポリマー電解質二次電池の構成例を示すもので、
外装ケースとしてラミネートシートを用いて薄型形状に
構成されたものである。図７は図６のＡ−Ａ線矢視断面
により積層電極４の構成を示しており、負極集電体２ａ
の両面に負極活物質２ｂ、２ｂを塗着して負極２が形成
され、正極集電体１ａに正極活物質１ｂを塗着して正極
１、１が形成されている。この２枚の正極１と負極２と
は、固体電解質からなるセパレータ３を介して積層さ
れ、積層電極４として形成される。この積層電極４は、
図６に示すように、一対のラミネートシートをその周囲
のシール部Ｐ1 、Ｐ2 、Ｐ3 で熱融着により接合した外
装ケース７内に電解液と共に封入される。２枚の正極集
電体１ａ、１ａそれぞれに形成されたリード接続部１
ｃ、１ｃと正極リード８とが接続され、負極集電体２ａ
に形成されたリード接続部２ｃには負極リード９が接続
される。
であるポリマー電解質二次電池の構成例を示すもので、
外装ケースとしてラミネートシートを用いて薄型形状に
構成されたものである。図７は図６のＡ−Ａ線矢視断面
により積層電極４の構成を示しており、負極集電体２ａ
の両面に負極活物質２ｂ、２ｂを塗着して負極２が形成
され、正極集電体１ａに正極活物質１ｂを塗着して正極
１、１が形成されている。この２枚の正極１と負極２と
は、固体電解質からなるセパレータ３を介して積層さ
れ、積層電極４として形成される。この積層電極４は、
図６に示すように、一対のラミネートシートをその周囲
のシール部Ｐ1 、Ｐ2 、Ｐ3 で熱融着により接合した外
装ケース７内に電解液と共に封入される。２枚の正極集
電体１ａ、１ａそれぞれに形成されたリード接続部１
ｃ、１ｃと正極リード８とが接続され、負極集電体２ａ
に形成されたリード接続部２ｃには負極リード９が接続
される。
【０００３】この正極リード８及び負極リード９は外装
ケース７の外に絶縁シート１２により絶縁されて引き出
され、電池の正負電極として電池接続の接続端子の用に
供される。
ケース７の外に絶縁シート１２により絶縁されて引き出
され、電池の正負電極として電池接続の接続端子の用に
供される。
【０００４】前記正極１は、正極集電体１ａとするアル
ミニウム製のエキスパンドメタルにペースト状に調整さ
れた正極活物質を塗着し、乾燥させた後、圧延により正
極集電体１ａ上に所定厚さに正極活物質１ｂが結着した
正極シートが形成され、この正極シートから所定形状、
寸法に切り出されて製作される。また、前記負極２は、
負極集電体２ａとする銅製のエキスパンドメタルの両面
にペースト状に調整された負極活物質を塗着し、乾燥さ
せた後、圧延により負極集電体２ａの両面に所定厚さに
負極活物質２ｂが結着した負極シートが形成され、この
負極シートから所定形状、寸法に切り出されて製作され
る。この正極１及び負極２は、それぞれ正極シートまた
は負極シートから切り出されるとき、図６に示すように
正極集電体１ａには中心線から偏心した位置にリード接
続部１ｃが突出形成されるように形成され、負極集電体
２ａには中心線から正極集電体１ａとは逆方向に偏心し
た位置にリード接続部２ｃが突出形成されるように形成
される。前記正極集電体１ａのリード接続部１ｃにはア
ルミニウム製の正極リード８が、負極集電体２ａのリー
ド接続部２ｃには銅製の負極リード９が、それぞれ溶接
点Ｓで抵抗溶接もしくは超音波溶接により接合される。
ミニウム製のエキスパンドメタルにペースト状に調整さ
れた正極活物質を塗着し、乾燥させた後、圧延により正
極集電体１ａ上に所定厚さに正極活物質１ｂが結着した
正極シートが形成され、この正極シートから所定形状、
寸法に切り出されて製作される。また、前記負極２は、
負極集電体２ａとする銅製のエキスパンドメタルの両面
にペースト状に調整された負極活物質を塗着し、乾燥さ
せた後、圧延により負極集電体２ａの両面に所定厚さに
負極活物質２ｂが結着した負極シートが形成され、この
負極シートから所定形状、寸法に切り出されて製作され
る。この正極１及び負極２は、それぞれ正極シートまた
は負極シートから切り出されるとき、図６に示すように
正極集電体１ａには中心線から偏心した位置にリード接
続部１ｃが突出形成されるように形成され、負極集電体
２ａには中心線から正極集電体１ａとは逆方向に偏心し
た位置にリード接続部２ｃが突出形成されるように形成
される。前記正極集電体１ａのリード接続部１ｃにはア
ルミニウム製の正極リード８が、負極集電体２ａのリー
ド接続部２ｃには銅製の負極リード９が、それぞれ溶接
点Ｓで抵抗溶接もしくは超音波溶接により接合される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記のように構成され
る非水電解質電池を用いる携帯機器等の小型薄型化、軽
量化の進展に伴って、電池の小型化、軽量化に併せてよ
り高性能であることが要求されている。この要求を満た
すためには、集電体として用いるエキスパンドメタル
は、微細なラス目構造を有する薄いものが必要であり、
更には、薄いものでありながら製造時に加わる引っ張り
力に耐え得る強度が必要であり、活物質との結着性に優
れ、集電性に優れたものが必要とされる課題があった。
る非水電解質電池を用いる携帯機器等の小型薄型化、軽
量化の進展に伴って、電池の小型化、軽量化に併せてよ
り高性能であることが要求されている。この要求を満た
すためには、集電体として用いるエキスパンドメタル
は、微細なラス目構造を有する薄いものが必要であり、
更には、薄いものでありながら製造時に加わる引っ張り
力に耐え得る強度が必要であり、活物質との結着性に優
れ、集電性に優れたものが必要とされる課題があった。
【０００６】また、集電体は正極及び負極の積層数を増
して構成するほどに同極間をリード接続部で接続し、リ
ードを接続するために、リード接続部の溶接性のよいこ
とが要求されている。しかし、エキスパンドメタルは開
口率が大きく、これを用いた集電体のリード接続部の溶
接は開口部があるため溶接性が悪く、接合強度や通電性
が低下する問題点があった。
して構成するほどに同極間をリード接続部で接続し、リ
ードを接続するために、リード接続部の溶接性のよいこ
とが要求されている。しかし、エキスパンドメタルは開
口率が大きく、これを用いた集電体のリード接続部の溶
接は開口部があるため溶接性が悪く、接合強度や通電性
が低下する問題点があった。
【０００７】本発明の目的とするところは、集電体とし
て用いるエキスパンドメタルの構造を改良して、小型
化、薄型化を実現させながらより高性能な有機電解質電
池を提供することにある。
て用いるエキスパンドメタルの構造を改良して、小型
化、薄型化を実現させながらより高性能な有機電解質電
池を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明は、エキスパンドメタルを用いて形成された集
電体に活物質を塗着して正極及び負極を形成し、これら
両極を電解質層を介して積層し、電解液と共に外装ケー
ス内に封入すると共に、両電極それぞれの前記集電体の
リード接続部位に接続したリードを前記外装ケース外に
引き出して電池の正電極及び負電極を形成してなる非水
電解質電池において、前記エキスパンドメタルが、厚さ
０．１ｍｍ以下の長尺金属シートを用いて、その幅方向
の任意部分に長尺方向にラス目が形成されない無地部を
設けて形成されてなり、このエキスパンドメタルから前
記リード接続部位が前記無地部に位置するように切り出
した集電体を用いて正極及び負極が形成されてなること
を特徴とする。
の本発明は、エキスパンドメタルを用いて形成された集
電体に活物質を塗着して正極及び負極を形成し、これら
両極を電解質層を介して積層し、電解液と共に外装ケー
ス内に封入すると共に、両電極それぞれの前記集電体の
リード接続部位に接続したリードを前記外装ケース外に
引き出して電池の正電極及び負電極を形成してなる非水
電解質電池において、前記エキスパンドメタルが、厚さ
０．１ｍｍ以下の長尺金属シートを用いて、その幅方向
の任意部分に長尺方向にラス目が形成されない無地部を
設けて形成されてなり、このエキスパンドメタルから前
記リード接続部位が前記無地部に位置するように切り出
した集電体を用いて正極及び負極が形成されてなること
を特徴とする。
【０００９】この構成によれば、エキスパンドメタルに
形成された無地部がリード接続部位となるように切り出
されて集電体が形成されるので、リード接続部はラス目
の開口部のない状態となり、このリード接続部を同極間
で接続すると共にリードを接続するために溶接すると
き、開口部がないので溶接性がよく、確実に溶接による
接合を行うことができる。また、無地部を設けてエキス
パンドメタルを形成することにより、薄いエキスパンド
メタルでも所要の強度を得ることができ、正負極を製造
する工程における搬送時や圧延時に加わる引っ張りに耐
える強度を得ることができる。また、集電体が薄く微細
なラス目を設けて形成されることにより、集電性や放電
特性が向上し、電池の軽量化と共に活物質層を増加させ
ることによる電池容量の増大を図ることができる。
形成された無地部がリード接続部位となるように切り出
されて集電体が形成されるので、リード接続部はラス目
の開口部のない状態となり、このリード接続部を同極間
で接続すると共にリードを接続するために溶接すると
き、開口部がないので溶接性がよく、確実に溶接による
接合を行うことができる。また、無地部を設けてエキス
パンドメタルを形成することにより、薄いエキスパンド
メタルでも所要の強度を得ることができ、正負極を製造
する工程における搬送時や圧延時に加わる引っ張りに耐
える強度を得ることができる。また、集電体が薄く微細
なラス目を設けて形成されることにより、集電性や放電
特性が向上し、電池の軽量化と共に活物質層を増加させ
ることによる電池容量の増大を図ることができる。
【００１０】上記構成において、幅方向の中央部分及び
両側部分の長尺方向に無地部が形成されたエキスパンド
メタルを用いて構成することにより、引っ張り強度が幅
方向に均等化されるので、搬送時や圧延時に変形するこ
とが抑制され、中央部分の無地部をリード接続部として
効率よく集電体を切り出すことができる。
両側部分の長尺方向に無地部が形成されたエキスパンド
メタルを用いて構成することにより、引っ張り強度が幅
方向に均等化されるので、搬送時や圧延時に変形するこ
とが抑制され、中央部分の無地部をリード接続部として
効率よく集電体を切り出すことができる。
【００１１】また、エキスパンドメタルがアルミニウム
または銅のシートを用いて形成することにより、電池正
極の集電体としてアルミニウム製シート、電池負極の集
電体として銅製シートを利用することができる。
または銅のシートを用いて形成することにより、電池正
極の集電体としてアルミニウム製シート、電池負極の集
電体として銅製シートを利用することができる。
【００１２】また、エキスパンドメタルに形成されたラ
ス目が、短手側の寸法が０．５〜２．０ｍｍの菱形に形
成することにより、より小型で高性能な電池を構成する
ための微細なラス目構造のエキスパンドメタルを製造す
ることができ、活物質との距離が均等化されるため放電
特性がよく集電性のよい集電体を形成することができ
る。
ス目が、短手側の寸法が０．５〜２．０ｍｍの菱形に形
成することにより、より小型で高性能な電池を構成する
ための微細なラス目構造のエキスパンドメタルを製造す
ることができ、活物質との距離が均等化されるため放電
特性がよく集電性のよい集電体を形成することができ
る。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の一実施形態について説明し、本発明の理解に供する。
尚、以下に示す実施形態は本発明を具体化した一例であ
って、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
の一実施形態について説明し、本発明の理解に供する。
尚、以下に示す実施形態は本発明を具体化した一例であ
って、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【００１４】図１は、本実施形態に係るポリマー電解質
二次電池の正極または負極の集電体として用いるエキス
パンドメタルの構成と、このエキスパンドメタルから集
電体を切り出す方法を示している。
二次電池の正極または負極の集電体として用いるエキス
パンドメタルの構成と、このエキスパンドメタルから集
電体を切り出す方法を示している。
【００１５】エキスパンドメタル２０は、正極集電体１
ａとして用いる場合にはアルミニウム、負極集電体２ａ
として用いる場合には銅の金属シートを加工して製造さ
れる。この金属シートは、本実施形態のポリマー電解質
二次電池のように小型、軽量の電池として構成する場合
に、集電体の厚さはより薄いものであることが要求さ
れ、本実施形態においては０．０６ｍｍの金属シートが
採用されている。
ａとして用いる場合にはアルミニウム、負極集電体２ａ
として用いる場合には銅の金属シートを加工して製造さ
れる。この金属シートは、本実施形態のポリマー電解質
二次電池のように小型、軽量の電池として構成する場合
に、集電体の厚さはより薄いものであることが要求さ
れ、本実施形態においては０．０６ｍｍの金属シートが
採用されている。
【００１６】図２（ａ）に示すように、長尺の金属シー
トにスリットａを断続的に且つ千鳥状に形成すると共
に、図２（ｂ）に示すように、スリット形成時にシート
の表裏に交互に突出する膨出部ｄが形成される。このス
リットａ及び膨出部ｄが形成された金属シートを、図３
に示すように、幅方向が拡張するように展伸させること
により、菱形の開口部を囲む線状部ｃが結節部ｂで連結
されたラス目を有するメッシュシートが形成される。こ
のメッシュシートを両面から圧延することによりエキス
パンドメタル２０が製造される。
トにスリットａを断続的に且つ千鳥状に形成すると共
に、図２（ｂ）に示すように、スリット形成時にシート
の表裏に交互に突出する膨出部ｄが形成される。このス
リットａ及び膨出部ｄが形成された金属シートを、図３
に示すように、幅方向が拡張するように展伸させること
により、菱形の開口部を囲む線状部ｃが結節部ｂで連結
されたラス目を有するメッシュシートが形成される。こ
のメッシュシートを両面から圧延することによりエキス
パンドメタル２０が製造される。
【００１７】本実施形態に係る正極または負極の集電体
に採用されるエキスパンドメタル２０は、図示するよう
に、その幅方向の中央部分と両側部分とにラス目が形成
されない無地部２２を設けるために、金属シートの中央
部分と両側部分とにスリットが形成されないように、こ
の部分にはスリット形成するカッターが配置されない。
このようにスリット形成しない部分を設けて製造された
エキスパンドメタル２０は、図１に示すように、中央部
分と両側部分とに無地部２２が形成され、その他の部分
がラス部２１として形成される。
に採用されるエキスパンドメタル２０は、図示するよう
に、その幅方向の中央部分と両側部分とにラス目が形成
されない無地部２２を設けるために、金属シートの中央
部分と両側部分とにスリットが形成されないように、こ
の部分にはスリット形成するカッターが配置されない。
このようにスリット形成しない部分を設けて製造された
エキスパンドメタル２０は、図１に示すように、中央部
分と両側部分とに無地部２２が形成され、その他の部分
がラス部２１として形成される。
【００１８】このように形成されたエキスパンドメタル
２０を用いて、図６に示したようなポリマー電解質二次
電池を製造する手順について以下に簡単に説明する。
２０を用いて、図６に示したようなポリマー電解質二次
電池を製造する手順について以下に簡単に説明する。
【００１９】まず、正極１を作成するために、アルミニ
ウム製の金属シートを用いて作成されたエキスパンドメ
タル２０に結着材が塗着される。この正極集電体１ａと
するエキスパンドメタル２０のラス部２１上に、ペース
ト状の正極活物質１ｂを塗着させ、乾燥させた後、圧延
して所定厚さ（０．１５ｍｍ）の正極シートを作成す
る。
ウム製の金属シートを用いて作成されたエキスパンドメ
タル２０に結着材が塗着される。この正極集電体１ａと
するエキスパンドメタル２０のラス部２１上に、ペース
ト状の正極活物質１ｂを塗着させ、乾燥させた後、圧延
して所定厚さ（０．１５ｍｍ）の正極シートを作成す
る。
【００２０】また、負極２を作成するために、銅製の金
属シートを用いて作成されたエキスパンドメタル２０に
結着材が塗着される。この負極集電体２ａとするエキス
パンドメタル２０のラス部２１の両面に、ペースト状の
負極活物質２ｂを塗着させ、乾燥させた後、圧延して所
定厚さ（０．３２ｍｍ）の負極シートを作成する。
属シートを用いて作成されたエキスパンドメタル２０に
結着材が塗着される。この負極集電体２ａとするエキス
パンドメタル２０のラス部２１の両面に、ペースト状の
負極活物質２ｂを塗着させ、乾燥させた後、圧延して所
定厚さ（０．３２ｍｍ）の負極シートを作成する。
【００２１】前記正極シート及び負極シートは、エキス
パンドメタル２０が活物質塗着工程に搬送され、あるい
は活物質の塗着後に圧延工程に搬送され圧延される際
に、搬送方向に引っ張り力が加わるが、無地部１２が設
けられていることにより、無地部１２のない従来構造に
比して格段に引っ張り強度が向上するため、破断や引っ
張り方向への伸びがなくなり、また、圧延時の活物質に
対する集電体の追従性が向上するため、高品質の正極シ
ート及び負極シートが製造される。
パンドメタル２０が活物質塗着工程に搬送され、あるい
は活物質の塗着後に圧延工程に搬送され圧延される際
に、搬送方向に引っ張り力が加わるが、無地部１２が設
けられていることにより、無地部１２のない従来構造に
比して格段に引っ張り強度が向上するため、破断や引っ
張り方向への伸びがなくなり、また、圧延時の活物質に
対する集電体の追従性が向上するため、高品質の正極シ
ート及び負極シートが製造される。
【００２２】上記のように作成された正極シートは、図
１に示すように、エキスパンドメタル２０の無地部１２
にリード接続部１ｃが位置するように正極１の形状に切
り出される。図示するように中央の無地部２２の両側の
ラス部２１、２１からそれぞれ切り出される正極１のリ
ード接続部１ｃ、２ｃがそれぞれ中央の無地部２２から
切り出されるようにすることにより、材料取りに無駄の
少ない切り出しを行うことができる。負極シートの場合
も同様に無地部２２にリード接続部２ｃが位置するよう
に負極２の形状に切り出される。
１に示すように、エキスパンドメタル２０の無地部１２
にリード接続部１ｃが位置するように正極１の形状に切
り出される。図示するように中央の無地部２２の両側の
ラス部２１、２１からそれぞれ切り出される正極１のリ
ード接続部１ｃ、２ｃがそれぞれ中央の無地部２２から
切り出されるようにすることにより、材料取りに無駄の
少ない切り出しを行うことができる。負極シートの場合
も同様に無地部２２にリード接続部２ｃが位置するよう
に負極２の形状に切り出される。
【００２３】この正極１と負極２とは、セパレータ３を
介して積層され、加熱されたローラ間で加熱、加圧され
ることにより、それぞれの対面間が熱融着により接合し
て一体化された積層電極４として形成される。この積層
電極４の２枚の正極集電体１ａ、１ａの各リード接続部
１ｃは、正極リード８と共に溶接により接続される。
介して積層され、加熱されたローラ間で加熱、加圧され
ることにより、それぞれの対面間が熱融着により接合し
て一体化された積層電極４として形成される。この積層
電極４の２枚の正極集電体１ａ、１ａの各リード接続部
１ｃは、正極リード８と共に溶接により接続される。
【００２４】また、負極集電体２ａのリード接続部２ｃ
には、負極リード９が溶接により接続される。各リード
接続部１ｃ、２ｃは、前記のようにエキスパンドメタル
２０の無地部２２に形成されるので、ラス目の開口部が
ないため、抵抗溶接または超音波溶接を行う際の溶接が
確実になされる。また、各リード８、９への接続性に優
れ、集電体本体部への導電断面積が大きくなるため強電
流の取り出しが可能となる。
には、負極リード９が溶接により接続される。各リード
接続部１ｃ、２ｃは、前記のようにエキスパンドメタル
２０の無地部２２に形成されるので、ラス目の開口部が
ないため、抵抗溶接または超音波溶接を行う際の溶接が
確実になされる。また、各リード８、９への接続性に優
れ、集電体本体部への導電断面積が大きくなるため強電
流の取り出しが可能となる。
【００２５】各リード８、９が接続された積層電極４
は、図６に示すようにラミネートシートを折り曲げ線Ｔ
で二つ折りにしてシール部Ｐ1 、Ｐ3 で熱融着によりシ
ールされて封筒状に形成された外装ケース７内に挿入さ
れ、外装ケース７内に所定量の電解液が注入された後、
シール部Ｐ2 が熱融着によりシールされることにより外
装ケース７内に封入され、ポリマー電解質二次電池とし
て完成される。
は、図６に示すようにラミネートシートを折り曲げ線Ｔ
で二つ折りにしてシール部Ｐ1 、Ｐ3 で熱融着によりシ
ールされて封筒状に形成された外装ケース７内に挿入さ
れ、外装ケース７内に所定量の電解液が注入された後、
シール部Ｐ2 が熱融着によりシールされることにより外
装ケース７内に封入され、ポリマー電解質二次電池とし
て完成される。
【００２６】以上説明したように構成されるポリマー電
解質二次電池の集電体１ａ、２ａとして使用されるエキ
スパンドメタル２０の構成と、電池性能との関連につい
て次に説明する。
解質二次電池の集電体１ａ、２ａとして使用されるエキ
スパンドメタル２０の構成と、電池性能との関連につい
て次に説明する。
【００２７】上記構成に示したような小型、軽量の非水
電解質電池の集電体１ａ、２ａとして使用するエキスパ
ンドメタル２０の厚さは、電池重量及び厚さに直接的に
影響するため、電池性能や製造工程に影響しない範囲で
極力薄いことが要求される。
電解質電池の集電体１ａ、２ａとして使用するエキスパ
ンドメタル２０の厚さは、電池重量及び厚さに直接的に
影響するため、電池性能や製造工程に影響しない範囲で
極力薄いことが要求される。
【００２８】また、集電体１ａ、２ａの厚さが薄いほど
同一厚さの極板を作成する活物質１ｂ、２ｂの厚さを増
すことができ、厚さが同じでも電池容量を大きくするこ
とができる。従って、エキスパンドメタル２０はその厚
さのより薄いものを使用することが望まれるが、機械的
強度の限界から０．１ｍｍ以下のものを使用することは
困難であったが、上記したように無地部２２を設けた構
造により０．１ｍｍ以下（本実施形態の例では０．０６
ｍｍ）のものの使用を可能とした。
同一厚さの極板を作成する活物質１ｂ、２ｂの厚さを増
すことができ、厚さが同じでも電池容量を大きくするこ
とができる。従って、エキスパンドメタル２０はその厚
さのより薄いものを使用することが望まれるが、機械的
強度の限界から０．１ｍｍ以下のものを使用することは
困難であったが、上記したように無地部２２を設けた構
造により０．１ｍｍ以下（本実施形態の例では０．０６
ｍｍ）のものの使用を可能とした。
【００２９】また、図４（ａ）に示すように形成された
エキスパンドメタル２０のラス目は、微細に形成するほ
ど集電体１ａ、２ａと活物質１ｂ、２ｂとの距離が均等
化されるため、電池の放電特性を向上させることができ
るが、ラス目を形成するために金属シートにスリット形
成するカッターの加工限界がある。また、ラス目として
形成される菱形の形状は、図４（ｂ）に示すように、菱
形の対角線の長対角ＬＷと短対角ＳＷとの比率は略２：
１となるように形成することが望ましく、活物質との接
合性や電池の放電特性を向上させることができる。ま
た、ラス目の格子幅（線状部）Ｄも細くするほど集電性
は向上するが、圧延時に耐える強度を得るためにも前記
カッターの加工限界からも０．１ｍｍが限界となる。エ
キスパンドメタル２０のラス目をより微細に形成して電
池性能を向上させ、且つ製造上の強度を保ために、上記
したように無地部２２を設けることが有効である。この
無地部２２を設けたエキスパンドメタル２０を製造する
ために、図５に示すように、金属シートを展伸してメッ
シュシートとした後、無地部２２に幅方向に凹部を形成
したノッチ２４を形成することにより、圧延時のラス部
２１と無地部２２との伸びを一致させ、エキスパンドメ
タル２０の変形を防止し、微細形成されたラス目を均一
に形成することができる。
エキスパンドメタル２０のラス目は、微細に形成するほ
ど集電体１ａ、２ａと活物質１ｂ、２ｂとの距離が均等
化されるため、電池の放電特性を向上させることができ
るが、ラス目を形成するために金属シートにスリット形
成するカッターの加工限界がある。また、ラス目として
形成される菱形の形状は、図４（ｂ）に示すように、菱
形の対角線の長対角ＬＷと短対角ＳＷとの比率は略２：
１となるように形成することが望ましく、活物質との接
合性や電池の放電特性を向上させることができる。ま
た、ラス目の格子幅（線状部）Ｄも細くするほど集電性
は向上するが、圧延時に耐える強度を得るためにも前記
カッターの加工限界からも０．１ｍｍが限界となる。エ
キスパンドメタル２０のラス目をより微細に形成して電
池性能を向上させ、且つ製造上の強度を保ために、上記
したように無地部２２を設けることが有効である。この
無地部２２を設けたエキスパンドメタル２０を製造する
ために、図５に示すように、金属シートを展伸してメッ
シュシートとした後、無地部２２に幅方向に凹部を形成
したノッチ２４を形成することにより、圧延時のラス部
２１と無地部２２との伸びを一致させ、エキスパンドメ
タル２０の変形を防止し、微細形成されたラス目を均一
に形成することができる。
【００３０】
【発明の効果】以上の説明の通り本発明によれば、電池
の集電体を微細なラス目構造が形成された薄いエキスパ
ンドメタルを用いて形成することができるので、非水電
解質電池に要求される小型薄型化、軽量化、更には高性
能化の要求に答えることができる。
の集電体を微細なラス目構造が形成された薄いエキスパ
ンドメタルを用いて形成することができるので、非水電
解質電池に要求される小型薄型化、軽量化、更には高性
能化の要求に答えることができる。
【図１】本発明の実施形態に係るエキスパンドメタルの
構成と集電体の切り出し状態を示す平面図。
構成と集電体の切り出し状態を示す平面図。
【図２】金属シートに対するスリット形成を説明する
（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図。
（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図。
【図３】エキスパンドメタルの製造方法を示す平面図。
【図４】エキスパンドメタルの（ａ）は部分拡大図、
（ｂ）はラス目の拡大図。
（ｂ）はラス目の拡大図。
【図５】エキスパンドメタルのノッチ形成を示す（ａ）
は平面図、（ｂ）は断面図。
は平面図、（ｂ）は断面図。
【図６】ポリマー電解質電池の構成を示す平面図。
【図７】同図のＡ−Ａ線矢視断面図。
１ 正極
１ａ 正極集電体
１ｂ 正極活物質
１ｃ、２ｃ リード接続部
２ 負極
２ａ 負極集電体
２ｂ 負極活物質
３ セパレータ
８ 正極リード
９ 負極リード
２０ エキスパンドメタル
２１ ラス部
２２ 無地部
フロントページの続き
(72)発明者 中塚 三郎
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63−58764（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01M 10/40
H01M 4/02 - 4/04
H01M 4/74
Claims (4)
- 【請求項１】 エキスパンドメタルを用いて形成された
集電体に活物質を塗着して正極及び負極を形成し、これ
ら両極を電解質層を介して積層し、電解液と共に外装ケ
ース内に封入すると共に、両電極それぞれの前記集電体
のリード接続部位に接続したリードを前記外装ケース外
に引き出して電池の正電極及び負電極を形成してなる非
水電解質電池において、 前記エキスパンドメタルが、厚さ０．１ｍｍ以下の長尺
金属シートを用いて、その幅方向の任意部分に長尺方向
にラス目が形成されない無地部を設けて形成されてな
り、このエキスパンドメタルから前記リード接続部位が
前記無地部に位置するように切り出した集電体を用いて
正極及び負極が形成されてなることを特徴とする非水電
解質電池。 - 【請求項２】 幅方向の中央部分及び両側部分の長尺方
向に無地部が形成されたエキスパンドメタルを用いて構
成されてなる請求項１記載の非水電解質電池。 - 【請求項３】 エキスパンドメタルがアルミニウムまた
は銅のシートを用いて形成されてなる請求項１または２
記載の非水電解質電池。 - 【請求項４】 エキスパンドメタルに形成されたラス目
が、短手側の寸法が０．５〜２．０ｍｍの菱形に形成さ
れてなる請求項１〜３記載の非水電解質電池。
Priority Applications (6)
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|---|---|---|---|
| JP06266298A JP3371085B2 (ja) | 1998-03-13 | 1998-03-13 | 非水電解質電池 |
| US09/260,779 US6202271B1 (en) | 1998-03-13 | 1999-03-02 | Method and apparatus for manufacturing expanded mesh sheet and battery using this expanded mesh sheet |
| DE69920080T DE69920080T2 (de) | 1998-03-13 | 1999-03-09 | Verfahren und Vorrichtung zum Formen von Streckmetall und Verwendung dieses Streckmetalls in einer Batterie |
| EP99301770A EP0941781B1 (en) | 1998-03-13 | 1999-03-09 | Method and apparatus for manufacturing expanded mesh sheet and battery using this expanded mesh sheet |
| CNB991036794A CN1156040C (zh) | 1998-03-13 | 1999-03-10 | 延展网状片的制造方法和装置及使用该延展网状片的电池 |
| CA002265288A CA2265288C (en) | 1998-03-13 | 1999-03-11 | Method and apparatus for manufacturing expanded mesh sheet and battery using this expanded mesh sheet |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06266298A JP3371085B2 (ja) | 1998-03-13 | 1998-03-13 | 非水電解質電池 |
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|---|---|
| JPH11260418A JPH11260418A (ja) | 1999-09-24 |
| JP3371085B2 true JP3371085B2 (ja) | 2003-01-27 |
Family
ID=13206741
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06266298A Expired - Fee Related JP3371085B2 (ja) | 1998-03-13 | 1998-03-13 | 非水電解質電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3371085B2 (ja) |
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| KR100359613B1 (ko) * | 2000-10-10 | 2002-11-07 | 삼성테크윈 주식회사 | 이차전지의 집전체와 이의 제조방법 |
| JP4766832B2 (ja) * | 2003-11-18 | 2011-09-07 | 日本バイリーン株式会社 | 端子付集電材、これを用いた電気化学素子 |
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| KR100919389B1 (ko) * | 2006-10-02 | 2009-09-29 | 주식회사 엘지화학 | 안전성이 향상된 이차전지의 제조방법 |
| KR100914108B1 (ko) | 2007-05-03 | 2009-08-27 | 삼성에스디아이 주식회사 | 전극 조립체 및 이를 구비하는 이차 전지 |
| US8557417B2 (en) * | 2009-12-07 | 2013-10-15 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Secondary battery |
| KR101599490B1 (ko) * | 2012-02-07 | 2016-03-03 | 주식회사 엘지화학 | 이차전지용 전극판의 제조 방법 및 이에 따라 제조된 이차전지용 전극판과 이차전지 |
| KR101995292B1 (ko) * | 2015-07-08 | 2019-07-02 | 주식회사 엘지화학 | 중심에 노칭부를 포함하는 전극 시트를 이용하여 전극판을 제조하는 방법 |
| KR102436414B1 (ko) * | 2017-10-11 | 2022-08-24 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 리튬 금속으로 이루어진 음극 및 탭으로 구성된 음극 구조체 |
| CN116830321A (zh) * | 2021-02-12 | 2023-09-29 | 松下知识产权经营株式会社 | 非水电解质电池 |
| KR20230026730A (ko) * | 2021-08-18 | 2023-02-27 | 삼성전자주식회사 | 배터리를 포함하는 전자 장치 |
-
1998
- 1998-03-13 JP JP06266298A patent/JP3371085B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11260418A (ja) | 1999-09-24 |
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