JP3749010B2

JP3749010B2 - 非水電解液電池の製造方法

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Publication number: JP3749010B2
Application number: JP04384198A
Authority: JP
Inventors: 隆男西谷; 悟福岡; 淳山野; 弘光諏訪
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1998-02-25
Filing date: 1998-02-25
Publication date: 2006-02-22
Anticipated expiration: 2018-02-25
Also published as: JPH11242961A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、リチウム一次電池あるいはリチウム二次電池などのリチウムまたはリチウム合金を負極活物質とし、このリチウムまたはリチウム合金をシート状に形成した帯状負極と帯状正極とをセパレータを介して渦巻状に卷回して渦巻状電極体とし、この渦巻状電極体を非水電解液とともに外装缶に挿入して形成する非水電解液電池の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のリチウムまたはリチウム合金を負極活物質とする非水電解液電池における渦巻状電極体は、一般的に、リチウムまたはリチウム合金をシート状に形成して帯状負極とし、この帯状負極と帯状正極とをセパレータを介してその最外周に負極が位置するように渦巻状に卷回して渦巻状電極体とする方法が採用されている。このため、正極と負極が互いに両面で対向するような構成となるが、最外周の負極は内周側のみが正極と対向する構成となる。
【０００３】
ところで、リチウム一次電池のリチウム活物質は放電反応が進行するに伴い、徐々に消耗してやがては消滅することとなるが、このように、最外周に位置する負極が内周側のみで正極に対向する構成にすると、完全放電した後の負極の消耗状態は以下のようになる。即ち、最外周に位置する負極はリチウム活物質の全てが消耗しきらないで一部が残存するとともに、放電反応が必ずしも全ての対向面で一様でないため、最外周以外でも部分的にリチウム活物質の一部が残存する。
【０００４】
このように、負極にリチウム活物質の一部が残存すると、放電反応が完全放電に至るに伴い、放電反応がリチウム活物質が多く存在する最外周に集中するようになるため、ときには正極の表面にリチウムが析出して内部短絡が発生するという問題を生じた。
【０００５】
この問題を解決するために、例えば、特開平４−６２７５５号公報において、最外周に位置する負極の厚みを内部の負極の厚みの７０％程度に調整する方法が提案されている。この特開平４−６２７５５号公報において提案された方法にあっては、帯状のリチウム板を加圧ローラにより圧延するとともに、最外周に位置するリチウム板の押圧力を大きくして、最外周に位置する部分のリチウム板の厚み薄くし、最外周に位置する負極の厚みを内部の負極の厚みの７０％程度に調整するようにしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開平４−６２７５５号公報において提案された圧延方法では、ローラでの圧延は１回であり、リチウム板の厚みのばらつきが大きくなる。また、１回で規定の厚さまで圧延するため、リチウム板が湾曲したり蛇行しやすくなる。さらに、何回かに分けて圧延する場合、新たな圧延工程を付加する必要があり、生産性が低下するという問題を生じる。
一方、２枚のリチウム板を貼り合わせたリチウム負極を用いることが実開平３−１１９９５５号公報において提案されているが、２枚のリチウム板を貼り合わせるためには、リチウム負極の組立工程に新たな工程を付加する必要が生じるため、生産性が低下するという問題を生じる。
【０００７】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】
そこで、本発明は、リチウムまたはリチウム合金をシート状に形成した帯状負極と帯状正極とをセパレータを介して渦巻状に卷回して渦巻状電極体とし、この渦巻状電極体を非水電解液とともに外装缶に挿入して形成する非水電解液電池の製造方法であって、放電反応がリチウム負極の全体で均一に進行するリチウム負極を新たな工程を付加することなく製造できるようにすることをその目的とするものである。
【０００８】
このため、本発明の非水電解液電池の製造方法は、長辺状の第１のリチウム負極とこの第１のリチウム負極より長さが短い短辺状の第２のリチウム負極とを形成し、第１のリチウム負極の第２のリチウム負極より長さが長い部分を渦巻状電極体に形成された際に同渦巻状電極体の最外周になる部分とし、このような第１及び第２のリチウム負極を貼着したセパレータをリチウム負極同士が重なり合うようにして折り曲げ、このセパレータ上に帯状正極を重ね合わせた後、同帯状正極が内側になるようにして渦巻状に卷回して渦巻状電極体を形成する方法を採用している。
【０００９】
シート状のリチウムあるいはリチウム合金は柔らかいため、渦巻状電極体を形成する際の卷回時の加圧力により、第１のリチウム負極と第２のリチウム負極とが互いに圧着されるようになる。このため、新たな工程を設けることなく、２枚のリチウム負極を貼り合わせることが可能となり、この種のリチウム負極を用いた非水電解液電池の生産性が向上する。
【００１０】
また、長さの長い第１のリチウム負極の長さの短い第２のリチウム負極より長さが長い部分を、渦巻状電極体に形成された際に同渦巻状電極体の最外周部となる部分としているため、渦巻状電極体の最外周部に位置するリチウム負極の厚みは第１のリチウム負極のみの厚みとなる。このため、渦巻状電極体の内周部と外周部とでほぼ均一に放電反応が進行するようになり、完全放電に至るまで放電反応が進行しも、最外周部にリチウム活物質が残存することが防止できるようになる。
【００１１】
そして、セパレータの中央部から等距離の位置に、第１と第２のリチウム負極のそれぞれの一方の端部がそれぞれ位置するようにセパレータ上に配置するとともに、集電タブが接続された第２のリチウム負極の集電タブ側が他方の端部になるように配置すると、渦巻状電極体に形成された際に、負極集電タブが渦巻状電極体の外周部に位置するようになるので、リチウム負極の放電反応を均一に進行させることができるようになる。
【００１２】
この種の非水電解液電池において、放電反応が不均一性に進行して不均一にリチウム活物質が消耗し、負極集電タブとの接続が切断される状態となった場合、負極集電タブとの接続が切断された部分のリチウム活物質は放電反応に寄与しないこととなる。そして、放電反応に寄与しないリチウム活物質の面積が減少すると、急激に電池電圧が低下するようになる。このため、本発明においては、セパレータ折曲工程において、第１と第２のリチウム負極の間に負極集電体を配置してリチウム負極同士が重なり合うようにして折り曲げるようにしている。
【００１３】
このように、第１と第２のリチウム負極の間に負極集電体を配置するようにすると、放電反応が不均一性に進行して不均一にリチウム活物質が消耗されて、負極集電タブとの接続が切断されるようになっても、この負極集電体により負極全体の電気的な接続状態が維持されるようになるので、急激に電池電圧が低下することが防止できるようになり、放電電圧が向上して、長寿命の非水電解液電池が得られるようになる。
【００１４】
さらに、渦巻状電極体に形成された際にこの渦巻状電極体の最外周部に第１のリチウム負極のみ存在させるようにした場合、渦巻状電極体の内周部と最外周部とで均一に放電反応が進行できるようにするためには、第１のリチウム負極の厚みを第１と第２のリチウム負極の合計の厚みの３０〜６０％になるようにすることが好ましい。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。なお、図１は二酸化マンガン正極を示す図である。また、図２は実施例１のセパレータ付リチウム負極を示す図であり、図３は実施例２のセパレータ付リチウム負極を示す図であり、図４は比較例１のリチウム負極を示す図であり、図５は比較例２のリチウム負極を示す図であり、図６は比較例３のリチウム負極を示す図である。
【００１６】
また、図７は実施例１および実施例２のセパレータ付負極と二酸化マンガン正極とを渦巻状に卷回して渦巻状電極体した場合の断面図であり、図８は比較例１のリチウム負極と二酸化マンガン正極とを渦巻状に卷回して渦巻状電極体した場合の断面図であり、図９は比較例２および比較例３のリチウム負極と二酸化マンガン正極とを渦巻状に卷回して渦巻状電極体した場合の断面図である。さらに、図１０は実施例１および実施例２の渦巻状電極体を外装缶に収納して構成した非水電解液電池の断面を示す図である。
【００１７】
１．正極板の作製
正極活物質としての二酸化マンガン、導電剤としての炭素系導電剤、結着剤としてのポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、および水を所定の割合に混合・混練して、適度の粘性を有する正極合剤１１を作製する。この正極合剤１１をステンレス製のエキスパンドメタル１０に塗布し、ローラで圧延して正極圧延板を作製する。この正極圧延板を所定の大きさに切断した後、乾燥処理した後、正極合剤層の一部を剥離して、エキスパンドメタル１０を露出させ、この露出部分にステンレス薄板からなる正極集電タブ１２をスポット溶接する。この後、図１に示すように、正極集電タブ１２の先端部近傍付近を除いて、その上面を覆うようにして合成樹脂製の粘着テープ１３を貼り付けて、二酸化マンガン正極１０ａを作製する。
【００１８】
２．リチウム負極板の作製
（ａ）実施例１
図２に示すように、所定の長さに切断したリチウム合金板２１の端部の一部に、ニッケル薄板からなる負極集電タブ２２を圧着して接続する。この負極集電タブ２２の先端部近傍付近を除いて、その上面を覆うようにして合成樹脂製の粘着テープ２３を貼り付けて、第２のリチウム負極を作製する。一方、リチウム合金板２１と同様の厚みのリチウム合金板２４を、後述する渦巻状電極体（図７参照）とした場合に、その最外周となる部分だけ長くなるように切断して、第１のリチウム負極を作製する。
【００１９】
ついで、ポリエチレン製微多孔膜からなるセパレータ２０を用意し、このセパレータ２０上の中心線Ａ−Ａからそれぞれ等距離の位置に、リチウム合金板２１とリチウム合金板２４のそれぞれの端部が位置するように、かつセパレータ２０の長さ方向に１列に整列するように配置する。この場合、第２のリチウム負極の負極集電タブ２２側が中心線Ａ−Ａの反対側になるように配置する。ついで、これらのリチウム合金板２１とリチウム合金板２４のそれぞれの両端部に合成樹脂製の粘着テープ２５を貼着して、これらをセパレータ２０上に固着して、実施例１のセパレータ付リチウム負極２０ａを作製する。
【００２０】
（ｂ）実施例２
図３に示すように、実施例１と同様にして、リチウム合金板２１からなる第２のリチウム負極とリチウム合金板２４からなる第１のリチウム負極を作製した後、これらのリチウム合金板２１とリチウム合金板２４を実施例１と同様にしてセパレータ２０上に配置する。ついで、リチウム合金板２４の上面に銅箔板（負極集電体）２６を圧着した後、実施例１と同様にして、これらのリチウム合金板２１とリチウム合金板２４のそれぞれの両端部に合成樹脂製の粘着テープ２５を貼着して、これらをセパレータ２０上に固着して、実施例２のセパレータ付リチウム負極２０ｂを作製する。
【００２１】
（ｃ）比較例１
図４に示すように、上述した実施例１のリチウム合金板２１とリチウム合金板２４の２枚の合計の厚みと等しくしたリチウム合金板３０をリチウム合金板２４と同じ形状に切断し、実施例１の負極集電タブ２２と同じ位置になるように負極集電タブ３１を圧着して接続する。ついで、この負極集電タブ３１の先端部近傍付近を除いて、その上面を覆うようにして合成樹脂製の粘着テープ３２を貼り付けて、比較例１のリチウム負極３０ａを作製する。
【００２２】
（ｄ）比較例２
図５に示すように、上述した実施例１のリチウム合金板２１とリチウム合金板２４の２枚の合計の厚みと等しくにしたリチウム合金板４０をリチウム合金板２４と同じ形状に切断し、後述する渦巻状電極体（図８参照）とした場合に、その最外周となる部分４１だけがほぼ半分の厚みになるように圧延する。ついで、実施例１の負極集電タブ２２と同じ位置になるように負極集電タブ４２を圧着して接続した後、この負極集電タブ４２の先端部近傍付近を除いて、その上面を覆うようにして合成樹脂製の粘着テープ４３を貼り付けて、比較例２のリチウム負極４０ａを作製する。
【００２３】
（ｅ）比較例３
図６に示すように、上述した実施例１のリチウム合金板２１と同じ厚みで、所定の長さに切断したリチウム合金板５１の端部の一部に、ニッケル薄板からなる負極集電タブ５２をスポット溶接する。この負極集電タブ５２の先端部近傍付近を除いて、その上面を覆うようにして合成樹脂製の粘着テープ５３を貼り付けて、第２のリチウム負極を作製する。また、リチウム合金板５１と同様の厚みのリチウム合金板５４を、後述する渦巻状電極体（図８参照）とした場合に、その最外周となる部分だけ長くなるように切断して、第１のリチウム負極を作製する。
【００２４】
これらのリチウム合金板５１とリチウム合金板５４との間に銅箔板（負極集電体）５５を挟み込んで、これらのリチウム合金板５１とリチウム合金板５４とをローラで圧着して、比較例３のリチウム負極５０ａを作製する。
【００２５】
３．渦巻状電極体の作製
（ａ）実施例１
上述したように作製した実施例１のセパレータ付リチウム負極２０ａをセパレータ２０の中心線Ａ−Ａより折り曲げ、リチウム合金板２１とリチウム合金板２４のそれぞれの中心線Ａ−Ａ側の端部を一致させて、リチウム合金板２１とリチウム合金板２４とを互いに重なり合わせる。ついで、このようにして折り曲げたセパレータ２０上に二酸化マンガン正極１０ａを配置した後、二酸化マンガン正極１０ａが内側になるように卷回して、図７に示すような渦巻状電極体ａを作製する。
【００２６】
これにより、リチウム合金は柔らかいため、渦巻状電極体ａを形成する際の卷回時の加圧力により、リチウム合金板２１とリチウム合金板２４とが互いに圧着されて一体化することとなる。この結果、新たな工程を設けることなく、２枚のリチウム負極を貼り合わせることが可能となり、生産性が向上する。また、リチウム合金板２４のリチウム合金板２１より長く形成された部分は、図７に示すように、渦巻状電極体ａの最外周に配置されるようになる。なお、セパレータ２０上に二酸化マンガン正極１０ａを配置する際には、負極集電タブ２３と正極集電タブ１２とが互いに反対方向（一方が上向きで、他方が下向き）を向くようにして配置する。
【００２７】
（ｂ）実施例２
上述したように作製した実施例２のセパレータ付リチウム負極２０ｂを実施例１と同様にして折り曲げて、銅箔板（負極集電体）２６を間に挟むようにしてリチウム合金板２１とリチウム合金板２４とを互いに重なり合わせ、セパレータ２０上に二酸化マンガン正極１０ａを配置した後、卷回して、図７（なお、図７には銅箔板２６は示していない）に示すような渦巻状電極体ｂを作製する。
【００２８】
これにより、リチウム合金は柔らかいため、渦巻状電極体ｂを形成する際の卷回時の加圧力により、リチウム合金板２１と銅箔板（負極集電体）２６とリチウム合金板２４とが互いに圧着されて一体化することとなる。この結果、新たな工程を設けることなく、２枚のリチウム負極を貼り合わせることが可能となり、生産性が向上する。また、リチウム合金板２４のリチウム合金板２１より長く形成された部分は、図７に示すように、渦巻状電極体ｂの最外周に配置されるようになる。
【００２９】
（ｃ）比較例１
上述したように作製した比較例１のリチウム負極３０ａの両面にセパレータ３５を配置し、このセパレータ３５上に二酸化マンガン正極１０ａを配置した後、渦巻状に卷回して、図８に示すような渦巻状電極体ｃを作製する。
【００３０】
（ｄ）比較例２
上述したように作製した比較例２のリチウム負極４０ａの両面にセパレータ４５を配置し、このセパレータ４５上に二酸化マンガン正極１０ａを配置した後、渦巻状に卷回して、図９に示すような渦巻状電極体ｄを作製する。
【００３１】
（ｅ）比較例３
上述したように作製した比較例３のリチウム負極５０ａの両面にセパレータ５６を配置し、このセパレータ５６上に二酸化マンガン正極１０ａを配置した後、渦巻状に卷回して、図９に示すような渦巻状電極体ｅを作製する。
【００３２】
４．非水電解液電池の作製
まず、エチレンカーボネート（ＥＣ）とブチレンカーボネート（ＢＣ）と１，２−ジメトキシエタン（ＤＭＥ）とを体積比で１５：１５：７０となる割合で混合した有機溶媒に、溶質（電解質）としてのトリフルオロメタンスルフォン酸リチウム（ＬｉＣＦ₃ＳＯ₃）を０．５モル／リットルとなる割合で溶解させて非水電解液を作製する。
【００３３】
実施例１
ついで、図１０に示すように、鉄にニッケルメッキを施した電池ケース６０を用意する。この電池ケース６０内に、中心部に孔を有する底側絶縁板６４と、上述した実施例１の渦巻状電極体ａと、中心部に孔を有する開口側絶縁板６５を挿入する。この後、電池ケース６０の開口部近傍に嵌合用溝６１を形成し、この嵌合用溝６１の上にポリプロピレン製の封口ガスケット６２を載置する。ついで、渦巻状電極体ａのリチウム負極２０ａのリチウム板２１に圧着して接続された負極集電タブ２２の先端部を電池ケース６０の底内面にスポット溶接する。
【００３４】
一方、渦巻状電極体ａの二酸化マンガン正極１０ａに溶接された正極集電タブ１２の先端部をステンレス製の封口板６３の底面にスポット溶接した後、電池ケース６０内に上述のように作製した非水電解液を注入する。この後、正極集電タブ１２の先端部がその底面に溶接された封口板６３を封口ガスケット６２に載置し、電池ケース６０の開口部先端部を封口板６３にかしめ付けて、実施例１の非水電解液電池Ａを作製する。
【００３５】
実施例２
同様に、電池ケース６０内に、底側絶縁板６４と、上述した実施例２の渦巻状電極体ｂと、開口側絶縁板６５を挿入した後、電池ケース６０の開口部近傍に嵌合用溝６１を形成し、この嵌合用溝６１の上にポリプロピレン製の封口ガスケット６２を載置する。ついで、渦巻状電極体ｂのリチウム負極２０ａのリチウム板２１に圧着して接続された負極集電タブ２２の先端部を電池ケース６０の底内面にスポット溶接するとともに、二酸化マンガン正極１０ａに溶接された正極集電タブ１２の先端部をステンレス製の封口板６３の底面にスポット溶接した後、非水電解液を注入し、電池ケース６０の開口部先端部を封口板６３にかしめ付けて、実施例２の非水電解液電池Ｂを作製する。なお、図１０には銅箔板（負極集電体）２６は示していない。
【００３６】
比較例１
同様に、比較例１の渦巻状電極体ｃを用いて、負極集電タブ３１の先端部を電池ケース６０の底内面にスポット溶接するとともに、二酸化マンガン正極１０ａに溶接された正極集電タブ１２の先端部を封口板６３の底面にスポット溶接し、非水電解液を注入して電池ケース６０の開口部先端部を封口板６３にかしめ付けて、比較例１の非水電解液電池Ｃを作製する。
【００３７】
比較例２
同様に、比較例２の渦巻状電極体ｄを用いて、負極集電タブ４２の先端部を電池ケース６０の底内面にスポット溶接するとともに、二酸化マンガン正極１０ａに溶接された正極集電タブ１２の先端部を封口板６３の底面にスポット溶接し、非水電解液を注入して電池ケース６０の開口部先端部を封口板６３にかしめ付けて、比較例２の非水電解液電池Ｄを作製する。
【００３８】
比較例３
同様に、比較例３の渦巻状電極体ｅを用いて、負極集電タブ５２の先端部を電池ケース６０の底内面にスポット溶接するとともに、二酸化マンガン正極１０ａに溶接された正極集電タブ１２の先端部を封口板６３の底面にスポット溶接し、非水電解液を注入して電池ケース６０の開口部先端部を封口板６３にかしめ付けて、比較例３の非水電解液電池Ｅを作製する。
【００３９】
５．実験結果
上述のように作製した５種類の各非水電解液電池Ａ〜Ｅを用いて、こらの各非水電解液電池Ａ〜Ｅに２００Ωの定抵抗を接続して放電試験を行うと、図１１に示すような結果となった。なお、図１１において、曲線Ａは実施例１の非水電解液電池Ａの放電特性を示し、曲線Ｂは実施例２の非水電解液電池Ｂの放電特性を示し、曲線Ｃは比較例１の非水電解液電池Ｃの放電特性を示し、曲線Ｄは比較例２の非水電解液電池Ｄの放電特性を示し、曲線Ｅは比較例３の非水電解液電池Ｅの放電特性を示している。
【００４０】
図１から明らかなように、実施例１の非水電解液電池Ａは、比較例１の非水電解液電池Ｃおよび比較例２の非水電解液電池Ｄとほぼ同等の放電特性が得られた。また、２枚の負極の間に負極集電体（銅箔板２６，５５）を設けた実施例２の非水電解液電池Ｂおよび比較例３の非水電解液電池Ｅは、負極集電体を設けない、実施例１の非水電解液電池Ａ、比較例１の非水電解液電池Ｃおよび比較例２の非水電解液電池Ｄより放電特性が優れていることが分かる。
【００４１】
また、完全放電後に、こらの非水電解液電池Ａ〜Ｅを分解すると、最外周のリチウム負極の厚みが中央部のリチウム負極の厚みの半分である実施例１の非水電解液電池Ａ、実施例２の非水電解液電池Ｂ、比較例２の非水電解液電池Ｄ、比較例３の非水電解液電池Ｅは二酸化マンガン正極板１０ａの表面にリチウムの析出が観察されなかったが、最外周のリチウム負極の厚みが中央部のリチウム負極の厚みと等しい比較例１の非水電解液電池Ｃにあっては、二酸化マンガン正極板１０ａの表面にリチウムの析出が観察された。
【００４２】
なお、こらの非水電解液電池Ａ〜Ｅをそれぞれ１００００個ずつ製造した場合の工程数と不良率を測定すると、以下の表１に示すような結果となった。なお、下記の表１における工程数は比較例１の非水電解液電池Ｃを製造する場合の工程数を１００とした場合の指数で示している。
【００４３】
【表１】

【００４４】
これらの図１および表１から言えることは、本発明の非水電解液電池Ａ，Ｂは比較例１の非水電解液電池Ｃと比較して、工程数および不良率がそれほど増加することなく放電特性が向上した非水電解液電池が得られる。また、本発明の非水電解液電池Ａ，Ｂは比較例の非水電解液電池Ｄ，Ｅに比較して、工程数および不良率が減少するにもかかわらず、ほぼ同等の放電特性が得られるようになる。
【００４５】
上述したように、本発明の非水電解液電池（実施例１の非水電解液電池Ａおよび実施例２の非水電解液電池Ｂ）は、リチウム負極に予め加工を施すことなく、渦巻状電極体ａ，ｂの形成時に渦巻状電極体ａ，ｂの最外周に位置するリチウム負極の厚みを中央部に位置するリチウム負極の厚みの半分にすることができるようになる。換言すると、本発明の非水電解液電池の製造方法を採用することにより、工程数および不良率がそれほど増加することなく放電特性が向上した非水電解液電池が得られるようになる。
【００４６】
また、第２のリチウム負極（リチウム合金板２１）と第１のリチウム負極（リチウム合金板２４）との間に負極集電体（銅箔板２６）を挟み込むだけで、渦巻状電極体ｂの形成時に負極集電体（銅箔板２６）を配設することができるようになるため、負極集電体を備えたリチウム負極を効率よく製造することができるようになる。
【００４７】
なお、上述した実施形態においては、厚みを等しくした２枚のリチウム合金板を用いる例について説明したが、厚みを異ならせた２枚のリチウム合金板を用いてもよい。この場合、最外周に位置する負極の厚みを２枚のリチウム合金板の合計の厚みの３０〜６０％の範囲に規定すれば、ほぼ同様な結果が得られた。また、リチウム合金板を用いることに代えて、リチウム金属板を用いてもほぼ同等の結果が得られた。また、両負極の間に負極集電体を配置する構成としたものは二次電池に用いることができる。
【００４８】
さらに、上述した実施形態においては、非水電解液電池として円筒型電池を作製する例について説明したが、本発明の非水電解液電池は円筒型電池に限らず、角形等の他の形状の非水電解液電池にも適用できることは明らかである。この場合、封口部はかしめ封口に代えて、レーザー溶接による封口方法を採用すればよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】二酸化マンガン正極を示す図である。
【図２】実施例１のセパレータ付リチウム負極を示す図である。
【図３】実施例２のセパレータ付リチウム負極を示す図である。
【図４】比較例１のリチウム負極を示す図である。
【図５】比較例２のリチウム負極を示す図である。
【図６】比較例３のリチウム負極を示す図である。
【図７】実施例１および実施例２のセパレータ付負極と二酸化マンガン正極とを渦巻状に卷回して渦巻状電極体した場合の断面図である。
【図８】比較例１のリチウム負極と二酸化マンガン正極とを渦巻状に卷回して渦巻状電極体した場合の断面図である。
【図９】比較例２および比較例３のリチウム負極と二酸化マンガン正極とを渦巻状に卷回して渦巻状電極体した場合の断面図である。
【図１０】実施例１および実施例２の渦巻状電極体を外装缶に収納して構成した非水電解液電池の断面を示す図である。
【図１１】各非水電解液電池の放電特性を示す図である。
【符号の説明】
１０ａ…二酸化マンガン正極、１０…エキスパンドメタル、１１…正極合剤、１２…正極集電タブ、１３…粘着テープ、２０…セパレータ、２０ａ，２０ｂ…セパレータ付リチウム負極、２１…リチウム合金板（第２のリチウム負極）、２２…負極集電タブ、２３…粘着テープ、２４…リチウム合金板（第１のリチウム負極）、２５…粘着テープ、２６…銅箔板（負極集電体）、３０ａ，４０ａ…リチウム負極、３０，４０…リチウム合金板、３１，４２…負極集電タブ、３２，４３…粘着テープ、５０ａ…リチウム負極、５１，５４…リチウム合金板、５２…負極集電タブ、５３…粘着テープ、３５，４５，５６…セパレータ、６０…電池ケース、６１…嵌合用溝、６２…封口ガスケット、６３…封口板、６４…底側絶縁板、６５…開口側絶縁板

Claims

リチウムまたはリチウム合金をシート状に形成した帯状リチウム負極と帯状正極とをセパレータを介して渦巻状に卷回して渦巻状電極体とし、この渦巻状電極体を非水電解液とともに外装缶に挿入して形成する非水電解液電池の製造方法であって、
長辺状の第１のリチウム負極を形成する工程と、この第１のリチウム負極より長さが短い短辺状の第２のリチウム負極を形成する工程からなる負極形成工程と、
前記第１のリチウム負極と前記第２のリチウム負極とをセパレータ上にその長さ方向に１列になるように貼着する負極貼着工程と、
前記第１と第２のリチウム負極のそれぞれの一方の端部同士が互いに重なり合うようにして前記セパレータを折り曲げるセパレータ折曲工程と、
前記セパレータ折曲工程により折り曲げられたセパレータ上に前記帯状正極を重ね合わせた後、同帯状正極が内側になるようにして渦巻状に卷回して渦巻状電極体を形成する渦巻状電極体形成工程とを備え、
前記第１のリチウム負極の前記第２のリチウム負極より長さが長い部分が前記渦巻状電極体に形成された際に同渦巻状電極体の最外周部になるようにしたことを特徴とする非水電解液電池の製造方法。
前記負極形成工程により形成された前記第２のリチウム負極の端部に集電タブを接続する集電タブ接続工程を備え、
前記負極貼着工程において、前記セパレータの中央部から等距離の位置に前記第１と第２のリチウム負極のそれぞれの一方の端部がそれぞれ位置するように前記セパレータ上に配置するとともに、
前記集電タブが接続された前記第２のリチウム負極の同集電タブ側が他方の端部になるように配置してセパレータ上に貼着するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の非水電解液電池の製造方法。
前記セパレータ折曲工程において、前記第１と第２のリチウム負極の間に負極集電体を配置して同負極同士が重なり合うようにして折り曲げるようにしたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の非水電解液電池の製造方法。
前記第１のリチウム負極の厚みを前記第１と第２のリチウム負極の合計の厚みの３０〜６０％になるようにしたことを特徴とする請求項１から請求項３の何れかに記載の非水電解液電池の製造方法。