JP3426859B2 - 二次電池 - Google Patents
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- positive electrode
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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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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、正極と負極の間
にセパレータを介してスパイラル状に巻き取った電極群
を電池容器内に収容させ、上記の正極を正極集電タブに
よって電池蓋からなる正極端子に接続させると共に、上
記の負極を負極集電タブによって電池缶からなる負極端
子に接続させた二次電池に係り、特に、振動が多く加わ
る電気自動車等に使用した場合であっても、上記の正極
集電タブや負極集電タブが破壊されるのが抑制され、長
期に亘って安定して使用できる二次電池に関するもので
ある。
にセパレータを介してスパイラル状に巻き取った電極群
を電池容器内に収容させ、上記の正極を正極集電タブに
よって電池蓋からなる正極端子に接続させると共に、上
記の負極を負極集電タブによって電池缶からなる負極端
子に接続させた二次電池に係り、特に、振動が多く加わ
る電気自動車等に使用した場合であっても、上記の正極
集電タブや負極集電タブが破壊されるのが抑制され、長
期に亘って安定して使用できる二次電池に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】近年、様々な機器の開発やクリーンなエ
ネルギーの要求から二次電池が様々な分野で利用される
ようになり、高出力，高エネルギー密度でかつ長期に亘
って安定して使用できる二次電池の開発が要望されるよ
うになった。
ネルギーの要求から二次電池が様々な分野で利用される
ようになり、高出力，高エネルギー密度でかつ長期に亘
って安定して使用できる二次電池の開発が要望されるよ
うになった。
【０００３】また、近年においては、自動車等の排ガス
による大気汚染が世界的な問題となり、自動車の動力源
に電気を用いた電気自動車の開発が行なわれるようにな
り、このような電気自動車に使用するのに適した二次電
池の開発が要望されるようになった。
による大気汚染が世界的な問題となり、自動車の動力源
に電気を用いた電気自動車の開発が行なわれるようにな
り、このような電気自動車に使用するのに適した二次電
池の開発が要望されるようになった。
【０００４】ここで、従来より一般に使用されている円
筒型の二次電池においては、図１に示すように、正極１
と負極２との間にセパレータ３を介在させた状態でスパ
イラル状に巻き取った電極群を、負極端子４ａとなる電
池缶４ａと、正極端子４ｂとなる電池蓋４ｂとで構成さ
れる電池容器４内に収容させ、正極１に取り付けた正極
集電タブ５を電池蓋４ｂの内面に溶接すると共に、負極
２に取り付けた負極集電タブ６を電池缶４ａ内の底面部
に溶接して、上記のようにスパイラル状に巻き取った電
極群を電池容器４内に保持させるようにしていた。
筒型の二次電池においては、図１に示すように、正極１
と負極２との間にセパレータ３を介在させた状態でスパ
イラル状に巻き取った電極群を、負極端子４ａとなる電
池缶４ａと、正極端子４ｂとなる電池蓋４ｂとで構成さ
れる電池容器４内に収容させ、正極１に取り付けた正極
集電タブ５を電池蓋４ｂの内面に溶接すると共に、負極
２に取り付けた負極集電タブ６を電池缶４ａ内の底面部
に溶接して、上記のようにスパイラル状に巻き取った電
極群を電池容器４内に保持させるようにしていた。
【０００５】しかし、このような二次電池を電気自動車
等のように多く振動が加わる場所に使用した場合、この
二次電池にも振動が加わって、電池容器４内に収容され
た上記の電極群が電池容器４内で振動し、これにより上
記の正極集電タブ５や負極集電タブ６に材料疲労が生じ
て、この正極集電タブ５や負極集電タブ６が破壊された
りし、二次電池を長期に亘って安定して使用することが
できなくなる等の問題があった。
等のように多く振動が加わる場所に使用した場合、この
二次電池にも振動が加わって、電池容器４内に収容され
た上記の電極群が電池容器４内で振動し、これにより上
記の正極集電タブ５や負極集電タブ６に材料疲労が生じ
て、この正極集電タブ５や負極集電タブ６が破壊された
りし、二次電池を長期に亘って安定して使用することが
できなくなる等の問題があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、正極と負
極の間にセパレータを介した状態でこれらをスパイラル
状に巻いた電極群を電池容器内に収容させ、上記の正極
を正極集電タブによって電池蓋からなる正極端子に接続
させると共に、上記の負極を負極集電タブによって電池
缶からなる負極端子に接続させた二次電池における上記
のような問題を解決するものである。
極の間にセパレータを介した状態でこれらをスパイラル
状に巻いた電極群を電池容器内に収容させ、上記の正極
を正極集電タブによって電池蓋からなる正極端子に接続
させると共に、上記の負極を負極集電タブによって電池
缶からなる負極端子に接続させた二次電池における上記
のような問題を解決するものである。
【０００７】すなわち、この発明においては、上記のよ
うな二次電池を電気自動車等のように振動が多く加わる
場所に使用した場合であっても、電池容器内に収容され
た上記の電極群が電池容器内で振動して、正極集電タブ
や負極集電タブが破壊されたりするということが少な
く、長期に亘って安定して使用できる二次電池を提供す
ることを課題とするものである。
うな二次電池を電気自動車等のように振動が多く加わる
場所に使用した場合であっても、電池容器内に収容され
た上記の電極群が電池容器内で振動して、正極集電タブ
や負極集電タブが破壊されたりするということが少な
く、長期に亘って安定して使用できる二次電池を提供す
ることを課題とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明の請求項１にお
ける二次電池においては、上記のような課題を解決する
ため、正極と負極の間にセパレータを介した状態で巻き
芯を用いてスパイラル状に巻き取った電極群を電池容器
内に収容させ、上記の正極を正極集電タブによって電池
蓋からなる正極端子に接続させると共に、上記の負極を
負極集電タブによって電池缶からなる負極端子に接続さ
せた二次電池において、上記の巻き芯を電池容器内に設
けられた固定用部材に取り付けて、上記の電極群を電池
容器内に固定させるようにした。
ける二次電池においては、上記のような課題を解決する
ため、正極と負極の間にセパレータを介した状態で巻き
芯を用いてスパイラル状に巻き取った電極群を電池容器
内に収容させ、上記の正極を正極集電タブによって電池
蓋からなる正極端子に接続させると共に、上記の負極を
負極集電タブによって電池缶からなる負極端子に接続さ
せた二次電池において、上記の巻き芯を電池容器内に設
けられた固定用部材に取り付けて、上記の電極群を電池
容器内に固定させるようにした。
【０００９】また、この発明の請求項２における二次電
池においては、上記のような課題を解決するため、正極
と負極の間にセパレータを介した状態で巻き芯を用いて
スパイラル状に巻き取った電極群を電池容器内に収容さ
せ、上記の正極を正極集電タブによって電池蓋からなる
正極端子に接続させると共に、上記の負極を負極集電タ
ブによって電池缶からなる負極端子に接続させた二次電
池において、上記の巻き芯の少なくとも両端部を絶縁材
料で構成すると共に、上記の電池容器内における正極端
子側及び負極端子側にそれぞれ巻き芯の端部を取り付け
る取付部を設け、各取付部に巻き芯の端部を取り付け
て、上記の電極群を電池容器内に固定させるようにし
た。
池においては、上記のような課題を解決するため、正極
と負極の間にセパレータを介した状態で巻き芯を用いて
スパイラル状に巻き取った電極群を電池容器内に収容さ
せ、上記の正極を正極集電タブによって電池蓋からなる
正極端子に接続させると共に、上記の負極を負極集電タ
ブによって電池缶からなる負極端子に接続させた二次電
池において、上記の巻き芯の少なくとも両端部を絶縁材
料で構成すると共に、上記の電池容器内における正極端
子側及び負極端子側にそれぞれ巻き芯の端部を取り付け
る取付部を設け、各取付部に巻き芯の端部を取り付け
て、上記の電極群を電池容器内に固定させるようにし
た。
【００１０】そして、上記の請求項１，２における二次
電池のように、巻き芯を用いてスパイラル状に巻き取っ
た電極群をこの巻き芯を介して電池容器内に固定させる
と、 電気自動車等のように振動が多く加わる場所に使用
した場合であっても、この電池容器内に収容された上記
の電極群が電池容器内で振動するのが抑制され、従来の
二次電池のように、電池容器内に設けられた正極集電タ
ブや負極集電タブ等が振動によって破壊されるのが抑制
され、長期に亘って安定して使用できるようになる。
電池のように、巻き芯を用いてスパイラル状に巻き取っ
た電極群をこの巻き芯を介して電池容器内に固定させる
と、 電気自動車等のように振動が多く加わる場所に使用
した場合であっても、この電池容器内に収容された上記
の電極群が電池容器内で振動するのが抑制され、従来の
二次電池のように、電池容器内に設けられた正極集電タ
ブや負極集電タブ等が振動によって破壊されるのが抑制
され、長期に亘って安定して使用できるようになる。
【００１１】ここで、上記の巻き芯としては、アルミニ
ウム等の金属製のものや、ポリエチレン，ポリプロピレ
ン，ポリイミド等の樹脂製のものを用いることができる
が、上記のように電池容器内における正極端子側及び負
極端子側にそれぞれ取付部を設け、各取付部に巻き芯の
端部を取り付ける場合においては、この巻き芯を通して
ショートしないようにするため、少なくともこの巻き芯
における両端部をそれぞれ絶縁材料で構成することが必
要となる。
ウム等の金属製のものや、ポリエチレン，ポリプロピレ
ン，ポリイミド等の樹脂製のものを用いることができる
が、上記のように電池容器内における正極端子側及び負
極端子側にそれぞれ取付部を設け、各取付部に巻き芯の
端部を取り付ける場合においては、この巻き芯を通して
ショートしないようにするため、少なくともこの巻き芯
における両端部をそれぞれ絶縁材料で構成することが必
要となる。
【００１２】また、上記のように巻き芯を用いて正極と
負極の間にセパレータを介した状態でスパイラル状に巻
き取るにあたっては、上記の巻き芯にセパレータ取付用
のスリットを設け、このスリット内にセパレータを挿入
させて、セパレータを巻き芯に巻き付けると共に、その
両側から正極と負極を差し込んで巻き取るようにする
と、セパレータを介した状態で正極と負極がうまく巻き
取られるようになる。
負極の間にセパレータを介した状態でスパイラル状に巻
き取るにあたっては、上記の巻き芯にセパレータ取付用
のスリットを設け、このスリット内にセパレータを挿入
させて、セパレータを巻き芯に巻き付けると共に、その
両側から正極と負極を差し込んで巻き取るようにする
と、セパレータを介した状態で正極と負極がうまく巻き
取られるようになる。
【００１３】ここで、この発明における二次電池におい
て、その正極や負極に使用する材料は特に限定されず、
様々な種類の二次電池に応用することができ、例えば、
リチウム二次電池、ニッケル・水素二次電池、ニッケル
・カドミウム二次電池等に利用することができる。
て、その正極や負極に使用する材料は特に限定されず、
様々な種類の二次電池に応用することができ、例えば、
リチウム二次電池、ニッケル・水素二次電池、ニッケル
・カドミウム二次電池等に利用することができる。
【００１４】ここで、この発明における二次電池がリチ
ウム二次電池の場合、その正極に使用する正極材料とし
ては、リチウムイオンを吸蔵，放出することができる公
知の正極材料を用いることができ、例えば、マンガン，
コバルト，ニッケル，鉄，バナジウム，ニオブの少なく
とも１種を含むリチウム遷移金属複合酸化物等を使用す
ることができる。また、その負極に使用する負極材料と
しても、公知の負極材料を用いることができ、例えば、
金属リチウム，リチウム合金の他に、リチウムイオンを
吸蔵，放出することができる黒鉛等の炭素材料を用いる
ことができる。さらに、電解質として使用する非水電解
液も、従来より使用されている公知の非水電解液を用い
ることができ、その溶媒としては、例えば、エチレンカ
ーボネート、プロピレンカーボネート、ブチレンカーボ
ネート、ビニレンカーボネート、シクロペンタノン、ス
ルホラン、ジメチルスルホラン、３−メチル−１，３−
オキサゾリジン−２−オン、γ−ブチロラクトン、ジメ
チルカーボネート、ジエチルカーボネート、エチルメチ
ルカーボネート、メチルプロピルカーボネート、ブチル
メチルカーボネート、エチルプロピルカーボネート、ブ
チルエチルカーボネート、ジプロピルカーボネート、
１，２−ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン、２−
メチルテトラヒドロフラン、１，３−ジオキソラン、酢
酸メチル、酢酸エチル等の有機溶媒を１種又は２種以上
組み合わせたものを使用することができる。また、この
ような溶媒に溶解させる溶質としては、例えば、ＬｉＰ
Ｆ6 、ＬｉＢＦ4 、ＬｉＣｌＯ4 、ＬｉＣＦ3 ＳＯ3 、
ＬｉＡｓＦ6 、ＬｉＮ（ＣＦ3 ＳＯ2 ）2 、ＬｉＯＳＯ
2 （ＣＦ2 ）3 ＣＦ3 等のリチウム化合物を使用するこ
とができる。
ウム二次電池の場合、その正極に使用する正極材料とし
ては、リチウムイオンを吸蔵，放出することができる公
知の正極材料を用いることができ、例えば、マンガン，
コバルト，ニッケル，鉄，バナジウム，ニオブの少なく
とも１種を含むリチウム遷移金属複合酸化物等を使用す
ることができる。また、その負極に使用する負極材料と
しても、公知の負極材料を用いることができ、例えば、
金属リチウム，リチウム合金の他に、リチウムイオンを
吸蔵，放出することができる黒鉛等の炭素材料を用いる
ことができる。さらに、電解質として使用する非水電解
液も、従来より使用されている公知の非水電解液を用い
ることができ、その溶媒としては、例えば、エチレンカ
ーボネート、プロピレンカーボネート、ブチレンカーボ
ネート、ビニレンカーボネート、シクロペンタノン、ス
ルホラン、ジメチルスルホラン、３−メチル−１，３−
オキサゾリジン−２−オン、γ−ブチロラクトン、ジメ
チルカーボネート、ジエチルカーボネート、エチルメチ
ルカーボネート、メチルプロピルカーボネート、ブチル
メチルカーボネート、エチルプロピルカーボネート、ブ
チルエチルカーボネート、ジプロピルカーボネート、
１，２−ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン、２−
メチルテトラヒドロフラン、１，３−ジオキソラン、酢
酸メチル、酢酸エチル等の有機溶媒を１種又は２種以上
組み合わせたものを使用することができる。また、この
ような溶媒に溶解させる溶質としては、例えば、ＬｉＰ
Ｆ6 、ＬｉＢＦ4 、ＬｉＣｌＯ4 、ＬｉＣＦ3 ＳＯ3 、
ＬｉＡｓＦ6 、ＬｉＮ（ＣＦ3 ＳＯ2 ）2 、ＬｉＯＳＯ
2 （ＣＦ2 ）3 ＣＦ3 等のリチウム化合物を使用するこ
とができる。
【００１５】また、この発明における二次電池がニッケ
ル・水素二次電池の場合には、その正極に使用する正極
材料として、水酸化ニッケルやオキシ水酸化ニッケルを
用いることができ、また負極に使用する負極材料とし
て、ミッシュメタル（以下、Ｍｍと略す。）系の水素吸
蔵合金や、チタン−ニッケル系等のＬａｖａｓ相合金か
らなる水素吸蔵合金等を使用することができる。
ル・水素二次電池の場合には、その正極に使用する正極
材料として、水酸化ニッケルやオキシ水酸化ニッケルを
用いることができ、また負極に使用する負極材料とし
て、ミッシュメタル（以下、Ｍｍと略す。）系の水素吸
蔵合金や、チタン−ニッケル系等のＬａｖａｓ相合金か
らなる水素吸蔵合金等を使用することができる。
【００１６】
【実施例】以下、この発明に係る二次電池について実施
例を挙げて具体的に説明すると共に、この実施例に係る
二次電池が振動等に対する耐久性に優れていることを比
較例を挙げて明らかにする。なお、この発明における二
次電池は下記の実施例に示したものに限定されるもので
はなく、その要旨を変更しない範囲において適宜変更し
て実施できるものである。
例を挙げて具体的に説明すると共に、この実施例に係る
二次電池が振動等に対する耐久性に優れていることを比
較例を挙げて明らかにする。なお、この発明における二
次電池は下記の実施例に示したものに限定されるもので
はなく、その要旨を変更しない範囲において適宜変更し
て実施できるものである。
【００１７】（実施例１）
この実施例においては、下記のようにして作製した正極
と負極と非水電解液とを用い、直径２０ｍｍ、高さ１０
０ｍｍになった図２に示すような円筒型の二次電池を作
製した。
と負極と非水電解液とを用い、直径２０ｍｍ、高さ１０
０ｍｍになった図２に示すような円筒型の二次電池を作
製した。
【００１８】［正極の作製］
正極を作製するにあたっては、正極材料として、平均粒
径が５μｍのリチウム含有二酸化コバルトＬｉＣｏＯ2
粉末を用い、このＬｉＣｏＯ2 粉末と導電剤である人工
黒鉛とを重量比９：１の割合で混合して正極合剤を得
た。そして、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（以下、ＮＭ
Ｐと略す。）に結着剤のポリフッ化ビニリデンを溶解さ
せたＮＭＰ溶液と上記の正極合剤とを混練して、正極合
剤とポリフッ化ビニリデンとの重量比が９５：５になっ
たスラリーを調製し、このスラリーを正極集電体である
厚み２０μｍのアルミニウム箔の両面にドクターブレー
ド法により塗布し、これを１５０℃で２時間真空乾燥さ
せて、シート状になった正極を作製した。
径が５μｍのリチウム含有二酸化コバルトＬｉＣｏＯ2
粉末を用い、このＬｉＣｏＯ2 粉末と導電剤である人工
黒鉛とを重量比９：１の割合で混合して正極合剤を得
た。そして、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（以下、ＮＭ
Ｐと略す。）に結着剤のポリフッ化ビニリデンを溶解さ
せたＮＭＰ溶液と上記の正極合剤とを混練して、正極合
剤とポリフッ化ビニリデンとの重量比が９５：５になっ
たスラリーを調製し、このスラリーを正極集電体である
厚み２０μｍのアルミニウム箔の両面にドクターブレー
ド法により塗布し、これを１５０℃で２時間真空乾燥さ
せて、シート状になった正極を作製した。
【００１９】［負極の作製］
負極を作製するにあたっては、炭素塊（ｄ００２＝３．
３５６Å；Ｌｃ＞１０００Å）に空気流を噴射して粉砕
させた黒鉛粉末を用い、この黒鉛粉末と、結着剤である
ポリフッ化ビニリデンをＮＭＰに溶解させたＮＭＰ溶液
とを混練して、黒鉛粉末とポリフッ化ビニリデンの重量
比が８５：１５になったスラリーを調製し、このスラリ
ーを負極集電体である厚み２０μｍの銅箔の両面にドク
ターブレード法により塗布し、これを１５０℃で２時間
真空乾燥させて、シート状になった負極を作製した。
３５６Å；Ｌｃ＞１０００Å）に空気流を噴射して粉砕
させた黒鉛粉末を用い、この黒鉛粉末と、結着剤である
ポリフッ化ビニリデンをＮＭＰに溶解させたＮＭＰ溶液
とを混練して、黒鉛粉末とポリフッ化ビニリデンの重量
比が８５：１５になったスラリーを調製し、このスラリ
ーを負極集電体である厚み２０μｍの銅箔の両面にドク
ターブレード法により塗布し、これを１５０℃で２時間
真空乾燥させて、シート状になった負極を作製した。
【００２０】［非水電解液の作製］
非水電解液を作製するにあたっては、エチレンカーボネ
ートとジエチルカーボネートとを１：１の体積比で混合
させた混合溶媒に、溶質としてヘキサフルオロリン酸リ
チウムＬｉＰＦ6 を１ｍｏｌ／ｌの割合で溶解させて非
水電解液を作製した。
ートとジエチルカーボネートとを１：１の体積比で混合
させた混合溶媒に、溶質としてヘキサフルオロリン酸リ
チウムＬｉＰＦ6 を１ｍｏｌ／ｌの割合で溶解させて非
水電解液を作製した。
【００２１】［電池の作製］
この実施例の二次電池を作製するにあたっては、直径４
ｍｍの円筒状になったアルミニウム製の巻き芯１０に、
その軸方向に沿ってセパレータ取付用のスリット１１を
設け、この巻き芯１０のスリット１１にイオン透過性の
ポリプロピレン製微多孔膜からなるセパレータ３を通し
て、セパレータ３をこの巻き芯１０に数周巻いた後、セ
パレータ３の両側から上記の正極１と負極２とをセパレ
ータ３を介して対向するようにスパイラル状に多数回巻
き取り、正極１と負極２の間にセパレータ３が挟まれた
状態でスパイラル状に巻き取られた電極群を得た。
ｍｍの円筒状になったアルミニウム製の巻き芯１０に、
その軸方向に沿ってセパレータ取付用のスリット１１を
設け、この巻き芯１０のスリット１１にイオン透過性の
ポリプロピレン製微多孔膜からなるセパレータ３を通し
て、セパレータ３をこの巻き芯１０に数周巻いた後、セ
パレータ３の両側から上記の正極１と負極２とをセパレ
ータ３を介して対向するようにスパイラル状に多数回巻
き取り、正極１と負極２の間にセパレータ３が挟まれた
状態でスパイラル状に巻き取られた電極群を得た。
【００２２】また、電池容器４としては、負極端子４ａ
となる電池缶４ａと正極端子４ｂとなる電池蓋４ｂとで
構成されたものを用い、上記の巻き芯１０をこの電池容
器４内に固定させる固定用部材２０として、一対の円板
状になったＳＵＳ製の取付板２０ａ，２０ｂを用い、各
取付板２０ａ，２０ｂの中心部にそれぞれ巻き芯１０の
端部を差し込んで巻き芯１０を取り付ける取付穴２１を
設けると共に、一方の取付板２０ａには上記の正極１の
集電体に取り付けた正極集電タブ５を通すための貫通穴
２２ａを設け、また他方の取付板２０ｂには上記の負極
２の集電体に取り付けた負極集電タブ６を通すための貫
通穴２２ｂを設けた。
となる電池缶４ａと正極端子４ｂとなる電池蓋４ｂとで
構成されたものを用い、上記の巻き芯１０をこの電池容
器４内に固定させる固定用部材２０として、一対の円板
状になったＳＵＳ製の取付板２０ａ，２０ｂを用い、各
取付板２０ａ，２０ｂの中心部にそれぞれ巻き芯１０の
端部を差し込んで巻き芯１０を取り付ける取付穴２１を
設けると共に、一方の取付板２０ａには上記の正極１の
集電体に取り付けた正極集電タブ５を通すための貫通穴
２２ａを設け、また他方の取付板２０ｂには上記の負極
２の集電体に取り付けた負極集電タブ６を通すための貫
通穴２２ｂを設けた。
【００２３】そして、上記のように巻き取った電極群に
おける巻き芯１０の端部をそれぞれ取付板２０ａ，２０
ｂの中心部に設けられた各取付穴２１に差し込んで、こ
の一対の取付板２０ａ，２０ｂ間に巻き芯１０によって
巻き取られた電極群を保持させると共に、上記のように
取付板２０ａ，２０ｂに設けられた貫通穴２２ａ，２２
ｂにそれぞれ正極集電タブ５と負極集電タブ６を通し、
正極集電タブ５と負極集電タブ６とをそれぞれの取付板
２０ａ，２０ｂから外方に取り出し、一方の取付板２０
ｂの貫通穴２２ｂから外方に取り出された負極集電タブ
６が電池缶４ａの底面部側に向くようにして、巻き芯１
０を介して取付板２０ａ，２０ｂ間に固定された電極群
をこの電池缶４ａ内に差し込み、この電極群を電池缶４
ａ内に固定させるようにした。
おける巻き芯１０の端部をそれぞれ取付板２０ａ，２０
ｂの中心部に設けられた各取付穴２１に差し込んで、こ
の一対の取付板２０ａ，２０ｂ間に巻き芯１０によって
巻き取られた電極群を保持させると共に、上記のように
取付板２０ａ，２０ｂに設けられた貫通穴２２ａ，２２
ｂにそれぞれ正極集電タブ５と負極集電タブ６を通し、
正極集電タブ５と負極集電タブ６とをそれぞれの取付板
２０ａ，２０ｂから外方に取り出し、一方の取付板２０
ｂの貫通穴２２ｂから外方に取り出された負極集電タブ
６が電池缶４ａの底面部側に向くようにして、巻き芯１
０を介して取付板２０ａ，２０ｂ間に固定された電極群
をこの電池缶４ａ内に差し込み、この電極群を電池缶４
ａ内に固定させるようにした。
【００２４】そして、一方の取付板２０ｂの貫通穴２２
ｂから外方に取り出された負極集電タブ６を電池缶４ａ
内の底面部に溶接すると共に、他方の取付板２０ａの貫
通穴２２ａから外方に取り出された正極集電タブ５を電
池蓋４ｂの内面側に溶接した後、上記の非水電解液を電
池缶４ａ内に注液し、その後、上記の電池蓋４ｂの周囲
に取り付けた絶縁パッキン７により電池蓋４ｂと電池缶
４ａとを電気的に分離させるようにして、この電池蓋４
ｂにより電池缶４ａを封口して二次電池を作製した。
ｂから外方に取り出された負極集電タブ６を電池缶４ａ
内の底面部に溶接すると共に、他方の取付板２０ａの貫
通穴２２ａから外方に取り出された正極集電タブ５を電
池蓋４ｂの内面側に溶接した後、上記の非水電解液を電
池缶４ａ内に注液し、その後、上記の電池蓋４ｂの周囲
に取り付けた絶縁パッキン７により電池蓋４ｂと電池缶
４ａとを電気的に分離させるようにして、この電池蓋４
ｂにより電池缶４ａを封口して二次電池を作製した。
【００２５】（実施例２）
この実施例においては、上記の実施例１と同様にして作
製した正極，負極及び非水電解液を用いるようにした。
製した正極，負極及び非水電解液を用いるようにした。
【００２６】そして、この実施例の二次電池を作製する
にあたっては、図３に示すように、直径４ｍｍの円筒状
になったポリエチレン製の巻き芯１０を用い、この巻き
芯１０の軸方向に沿ってセパレータ取付用のスリット１
１を設け、実施例１の場合と同様にして、正極１と負極
２の間にセパレータ３が挟まれた状態でスパイラル状に
巻き取られた電極群を得た。
にあたっては、図３に示すように、直径４ｍｍの円筒状
になったポリエチレン製の巻き芯１０を用い、この巻き
芯１０の軸方向に沿ってセパレータ取付用のスリット１
１を設け、実施例１の場合と同様にして、正極１と負極
２の間にセパレータ３が挟まれた状態でスパイラル状に
巻き取られた電極群を得た。
【００２７】また、この実施例においても電池容器４と
して、負極端子４ａとなる電池缶４ａと正極端子４ｂと
なる電池蓋４ｂとで構成されたものを用いる一方、この
実施例においては、上記の電池缶４ａ内の底面部の中心
部及び電池蓋４ｂ内面の中心部にそれぞれ上記の巻き芯
１０の端部を差し込んで取り付けるための取付部３０を
設けるようにした。
して、負極端子４ａとなる電池缶４ａと正極端子４ｂと
なる電池蓋４ｂとで構成されたものを用いる一方、この
実施例においては、上記の電池缶４ａ内の底面部の中心
部及び電池蓋４ｂ内面の中心部にそれぞれ上記の巻き芯
１０の端部を差し込んで取り付けるための取付部３０を
設けるようにした。
【００２８】そして、上記のように電極群を巻きとった
巻き芯１０の一方の端部を電池缶４ａ内の底面部に設け
られた取付部３０に差し込んで取り付け、上記の電極群
を電池缶４ａ内に収容させ、負極２の集電体に取り付け
られた負極集電タブ６を電池缶４ａ内の底面部に溶接す
ると共に、正極１の集電体に取り付けられた正極集電タ
ブ５を電池蓋４ｂの内面側に溶接した後、上記の非水電
解液を電池缶４ａ内に注液し、その後、電池蓋４ｂ内面
に設けられた上記の取付部３０に巻き芯１０の端部を差
し込み、この巻き芯１０を介して上記の電極群を電池容
器４内に固定させると共に、電池蓋４ｂの周囲に取り付
けた絶縁パッキン７によって電池蓋４ｂと電池缶４ａと
を電気的に分離させるようにして電池缶４ａを電池蓋４
ｂにより封口させて二次電池を作製した。
巻き芯１０の一方の端部を電池缶４ａ内の底面部に設け
られた取付部３０に差し込んで取り付け、上記の電極群
を電池缶４ａ内に収容させ、負極２の集電体に取り付け
られた負極集電タブ６を電池缶４ａ内の底面部に溶接す
ると共に、正極１の集電体に取り付けられた正極集電タ
ブ５を電池蓋４ｂの内面側に溶接した後、上記の非水電
解液を電池缶４ａ内に注液し、その後、電池蓋４ｂ内面
に設けられた上記の取付部３０に巻き芯１０の端部を差
し込み、この巻き芯１０を介して上記の電極群を電池容
器４内に固定させると共に、電池蓋４ｂの周囲に取り付
けた絶縁パッキン７によって電池蓋４ｂと電池缶４ａと
を電気的に分離させるようにして電池缶４ａを電池蓋４
ｂにより封口させて二次電池を作製した。
【００２９】（比較例１）
この比較例においても、上記実施例１，２の場合と同様
にして作製した正極と負極と非水電解液を用いるように
した。
にして作製した正極と負極と非水電解液を用いるように
した。
【００３０】そして、この比較例の二次電池を作製する
にあたっては、図１に示した従来の二次電池の場合と同
様に、正極１と負極２との間にセパレータ３を介在させ
た状態でスパイラル状に巻き取った電極群を電池缶４ａ
内に収容させ、負極２の集電体に取り付けられた負極集
電タブ６を電池缶４ａ内の底面部に溶接すると共に、正
極１の集電体に取り付けられた正極集電タブ５を電池蓋
４ｂの内面に溶接し、上記の非水電解液を電池缶４ａ内
に注液させた後、電池蓋４ｂの周囲に取り付けた絶縁パ
ッキン７によって電池蓋４ｂと電池缶４ａとを電気的に
分離させるようにして電池缶４ａを電池蓋４ｂにより封
口させて二次電池を作製した。
にあたっては、図１に示した従来の二次電池の場合と同
様に、正極１と負極２との間にセパレータ３を介在させ
た状態でスパイラル状に巻き取った電極群を電池缶４ａ
内に収容させ、負極２の集電体に取り付けられた負極集
電タブ６を電池缶４ａ内の底面部に溶接すると共に、正
極１の集電体に取り付けられた正極集電タブ５を電池蓋
４ｂの内面に溶接し、上記の非水電解液を電池缶４ａ内
に注液させた後、電池蓋４ｂの周囲に取り付けた絶縁パ
ッキン７によって電池蓋４ｂと電池缶４ａとを電気的に
分離させるようにして電池缶４ａを電池蓋４ｂにより封
口させて二次電池を作製した。
【００３１】次に、上記のようにして作製した実施例
１，２及び比較例１の各二次電池をそれぞれ１０個用
い、各二次電池についてそれぞれ振幅１ｍｍ，周波数５
０Ｈｚの振動条件で１時間の振動試験を行ない、正極集
電タブ５や負極集電タブ６等が破壊された不良品の発生
個数を調べた。
１，２及び比較例１の各二次電池をそれぞれ１０個用
い、各二次電池についてそれぞれ振幅１ｍｍ，周波数５
０Ｈｚの振動条件で１時間の振動試験を行ない、正極集
電タブ５や負極集電タブ６等が破壊された不良品の発生
個数を調べた。
【００３２】この結果、上記の比較例１の二次電池にお
いては、６個の不良品が発生したのに対して、実施例
１，２の各二次電池において、不良品の発生はいずれも
ゼロであり、実施例１，２の二次電池のように正極１と
負極２とをセパレータ３を介してスパイラル状に巻いた
電極群を巻き芯１０によって電池容器４に固定させた場
合には、振動に対する耐久性が向上していた。
いては、６個の不良品が発生したのに対して、実施例
１，２の各二次電池において、不良品の発生はいずれも
ゼロであり、実施例１，２の二次電池のように正極１と
負極２とをセパレータ３を介してスパイラル状に巻いた
電極群を巻き芯１０によって電池容器４に固定させた場
合には、振動に対する耐久性が向上していた。
【００３３】
【発明の効果】以上詳述したように、この発明における
二次電池においては、正極と負極の間にセパレータを介
した状態で巻き芯を用いてスパイラル状に巻き取った電
極群を電池容器内に収容させ、上記の正極を正極集電タ
ブによって電池蓋からなる正極端子に接続させると共
に、上記の負極を負極集電タブによって電池缶からなる
負極端子に接続させた二次電池において、スパイラル状
に巻き取った電極群を巻き芯を介して電池容器内に固定
させるようにしたため、この二次電池が振動しても、電
池容器内に収容された上記の電極群が電池容器内で振動
するのが抑制され、電池容器内に設けられた正極集電タ
ブや負極集電タブ等がこの振動によって破壊されるとい
うことが少なくなり、電気自動車等のように振動が多く
加わる場所に使用した場合であっても、長期に亘って安
定して使用できる二次電池が得られた。
二次電池においては、正極と負極の間にセパレータを介
した状態で巻き芯を用いてスパイラル状に巻き取った電
極群を電池容器内に収容させ、上記の正極を正極集電タ
ブによって電池蓋からなる正極端子に接続させると共
に、上記の負極を負極集電タブによって電池缶からなる
負極端子に接続させた二次電池において、スパイラル状
に巻き取った電極群を巻き芯を介して電池容器内に固定
させるようにしたため、この二次電池が振動しても、電
池容器内に収容された上記の電極群が電池容器内で振動
するのが抑制され、電池容器内に設けられた正極集電タ
ブや負極集電タブ等がこの振動によって破壊されるとい
うことが少なくなり、電気自動車等のように振動が多く
加わる場所に使用した場合であっても、長期に亘って安
定して使用できる二次電池が得られた。
【図１】従来の円筒形の二次電池の内部構造を示した断
面説明図である。
面説明図である。
【図２】この発明の実施例１に係る二次電池の内部構造
を示した断面説明図である。
を示した断面説明図である。
【図３】この発明の実施例２に係る二次電池の内部構造
を示した断面説明図である。
を示した断面説明図である。
【符号の説明】
１ 正極
２ 負極
３ セパレータ
４ 電池容器４ａ 負極端子（電池缶） ４ｂ 正極端子（電池蓋） ５ 正極集電タブ ６ 負極集電タブ
１０ 巻き芯
２０ 固定用部材
３０ 取付部
フロントページの続き
(72)発明者 能間 俊之
大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号
三洋電機株式会社内
(72)発明者 西尾 晃治
大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号
三洋電機株式会社内
(56)参考文献 特開 平７−122293（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−92242（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−92241（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−92258（ＪＰ，Ａ)
特開 昭58−10375（ＪＰ，Ａ)
特開 昭60−79672（ＪＰ，Ａ)
特開 昭63−121269（ＪＰ，Ａ)
実開 昭58−36570（ＪＰ，Ｕ)
実開 昭49−90832（ＪＰ，Ｕ)
実開 昭55−151073（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01M 10/04
H01M 10/40
H01M 10/28
Claims (2)
- 【請求項１】 正極と負極の間にセパレータを介した状
態で巻き芯を用いてスパイラル状に巻き取った電極群を
電池容器内に収容させ、上記の正極を正極集電タブによ
って電池蓋からなる正極端子に接続させると共に、上記
の負極を負極集電タブによって電池缶からなる負極端子
に接続させた二次電池において、上記の巻き芯を電池容
器内に設けられた固定用部材に取り付けて、上記の電極
群を電池容器内に固定させたことを特徴とする二次電
池。 - 【請求項２】 正極と負極の間にセパレータを介した状
態で巻き芯を用いてスパイラル状に巻き取った電極群を
電池容器内に収容させ、上記の正極を正極集電タブによ
って電池蓋からなる正極端子に接続させると共に、上記
の負極を負極集電タブによって電池缶からなる負極端子
に接続させた二次電池において、上記の巻き芯の少なく
とも両端部を絶縁材料で構成すると共に、上記の電池容
器内における正極端子側及び負極端子側にそれぞれ巻き
芯の端部を取り付ける取付部を設け、各取付部に巻き芯
の端部を取り付けて、上記の電極群を電池容器内に固定
させたことを特徴とする二次電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18887596A JP3426859B2 (ja) | 1996-06-27 | 1996-06-27 | 二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18887596A JP3426859B2 (ja) | 1996-06-27 | 1996-06-27 | 二次電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1021952A JPH1021952A (ja) | 1998-01-23 |
| JP3426859B2 true JP3426859B2 (ja) | 2003-07-14 |
Family
ID=16231410
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18887596A Expired - Fee Related JP3426859B2 (ja) | 1996-06-27 | 1996-06-27 | 二次電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3426859B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4056279B2 (ja) | 2002-03-29 | 2008-03-05 | 松下電器産業株式会社 | 電池 |
| KR100614372B1 (ko) * | 2004-06-25 | 2006-08-21 | 삼성에스디아이 주식회사 | 원통형 리튬 이차 전지 및 그의 제조 방법 |
| JP4802585B2 (ja) | 2005-07-22 | 2011-10-26 | パナソニック株式会社 | 固体電解コンデンサ |
| JP5017385B2 (ja) * | 2010-01-28 | 2012-09-05 | 日立ビークルエナジー株式会社 | 密閉型電池 |
| CN102859776B (zh) * | 2010-03-12 | 2016-01-20 | 株式会社杰士汤浅国际 | 电池 |
| JP5558998B2 (ja) * | 2010-10-06 | 2014-07-23 | 日立ビークルエナジー株式会社 | 二次電池 |
| JP2015008089A (ja) * | 2013-06-25 | 2015-01-15 | 株式会社Ｇｓユアサ | 電池 |
| CN103579687B (zh) | 2012-07-31 | 2019-04-12 | 株式会社杰士汤浅国际 | 电池 |
-
1996
- 1996-06-27 JP JP18887596A patent/JP3426859B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1021952A (ja) | 1998-01-23 |
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