JP4389398B2 - Non-aqueous electrolyte secondary battery - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は非水電解液二次電池に係り、特に、正極集電体に正極活物質合剤を塗工した正極と、負極集電体に負極活物質合剤を塗工した負極と、をセパレータを介して捲回した捲回群を備えた非水電解液二次電池に関する。
【0002】
【従来の技術】
非水電解液二次電池を代表するリチウムイオン二次電池は、高エネルギー密度であるメリットを活かして、主にVTRカメラやノートパソコン、携帯電話等のポータブル機器の電源に使用されている。この電池の内部構造は通常以下に示されるような捲回式にされる。電極は正極、負極共に活物質が金属箔に塗着された帯状であり、セパレータを挟んで正極、負極が直接接触しないように断面が渦巻状に捲回され、捲回群を形成している。そして電池容器となる円筒状の缶に捲回群が収納され、電解液注液後、封口されている。
【0003】
一般的な円筒型リチウムイオン二次電池の寸法は、18650型と呼ばれる、直径18mm、高さ65mmであり、小形民生用リチウムイオン電池として広く普及している。18650型リチウムイオン二次電池の正極活物質には、高容量、長寿命を特徴とするコバルト酸リチウムが主として用いられており、電池容量は、おおむね1.3Ah〜1.7Ah、出力はおよそ10W程度である。
【0004】
一方、自動車産業界においては環境問題に対応すべく、排出ガスのない、動力源を完全に電池のみにした電気自動車と、内燃機関エンジンと電池との両方を動力源とするハイブリッド(電気)自動車の開発が加速され、一部実用化の段階に到達している。
【0005】
電気自動車の電源となる電池には当然高出力、高エネルギーが得られる特性が要求され、この要求にマッチする電池としてリチウムイオン二次電池が注目されている。電気自動車用リチウムイオン電池の場合、100〜350V程度の高電圧を得るために約30〜100本の電池を直列接続し、大電流を流すため、電池の出力特性の良否が重要となる。このため、電気自動車用リチウムイオン電池では、電池の出力特性を上げるために、集電タブの数を増やして内部抵抗を低下させることや、活物質層を薄くして極板面積を広げること等で対処している。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、内部抵抗を低下させるため集電タブの数を多くするほど、集電体を捲回して捲回群を作製するときや、集電タブを変形・接合するときの組立加工性が低下すると共にコスト高となる、という問題点がある。
【0007】
本発明は上記事案に鑑み、組立加工性が良好で出力特性に優れた非水電解液二次電池を提供することを課題とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、正極集電体に正極活物質合剤を塗工した正極と、負極集電体に負極活物質合剤を塗工した負極と、をセパレータを介して捲回した捲回群を備えた非水電解液二次電池において、前記正極集電体がアルミニウム箔であり、該正極集電体から直接導出された複数のアルミニウム箔の集電用リード片の最細部断面積の総和が前記正極活物質合剤層の塗工面の面積に対して0.006%〜0.048%であり、前記負極集電体が銅箔であり、該負極集電体から直接導出された複数の銅箔の集電用リード片の最細部断面積の総和が前記負極活物質合剤層の塗工面の面積に対して0.004%〜0.03%であることを特徴とする。このとき、捲回群が捲回中心となる軸芯を有しており、集電用リード片の幅が軸芯の外径の80%以下であることが好ましい。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明を電気自動車用の円筒型リチウムイオン二次電池に適用した実施の形態について説明する。
【0010】
(正極板の作製)
正極活物質としてのマンガン酸リチウム(LiMn2O4)粉末と、導電剤として鱗片状黒鉛(平均粒径:20μm)と、結着剤としてポリフッ化ビニリデン(PVDF)とを90:5:5の質量比で混合し、これに分散溶媒のN−メチル−2−ピロリドンを添加、混練してスラリを作製した。作製したスラリを厚さ20μmの正極集電体としてのアルミニウム箔の両面に塗布、乾燥させ、アルミニウム箔上に片面あたり200g/m2の合剤層Lを形成した。このとき、アルミニウム箔の長寸方向の一側縁に幅50mmの未塗布部を残した。その後、プレス、裁断して幅54mm、所定長さの帯状の正極板を得た。合剤層Lのかさ密度は2.7g/cm3とした。
【0011】
図1に示すように、アルミニウム箔のスラリ未塗布部に切り欠き幅Wの切り欠きを入れ、切り欠き残部を集電用のリード片9とした。ここで、リード片9の最細部断面積aの総和Ap(アルミニウム箔にn個のリード片9を形成したとき、総和Ap=n×最細部断面積a)を、合剤層Lのアルミニウム箔上の塗工面Bの面積(両面)に対して0.006%〜0.048%とした。
【0012】
(負極板の作製)
負極活物質としての非晶質炭素(呉羽化学工業株式会社製カーボトロンP)粉末92重量部に結着剤として8重量部のポリフッ化ビニリデンを添加し、これに分散溶媒のN−メチル−2−ピロリドンを添加、混練してスラリを作製した。このスラリを厚さ10μmの負極集電体としての圧延銅箔の両面に塗布、乾燥させて、銅箔上に片面あたり50g/m2の合剤層Lを形成した。このとき、銅箔の一側縁に幅50mmの未塗布部を残した。その後、プレス、裁断して幅56mm、所定長さの帯状の負極板を得た。合剤層Lのかさ密度は1.0g/cm3とした。
【0013】
図1に示すように、銅箔のスラリ未塗布部に切り欠き幅Wの切り欠きを入れ、切り欠き残部を集電用のリード片9とした。リード片9の最細部断面積aの総和An(銅箔にk個のリード片9を形成したとき、総和An=k×最細部断面積a)を、合剤層Lの銅箔上の塗工面Bの面積(両面)に対して0.004%〜0.03%とした。
【0014】
なお、正極活物質と負極活物質の仕込み量は次のようにして決定した。セパレータを介して対向する単位面積あたりで、正極の充電終止電位4.5V(Li/Li+基準)までの充電可能容量と負極の終止電圧0V(Li/Li+基準)までの充電可能容量が同じになるようにした。ちなみに、マンガン酸リチウムの単位活物質重量あたりの充電可能容量は105mAh/gであり、非晶質炭素の充電可能容量は450mAh/gであった。
【0015】
(電池の作製)
図2に示すように、作製した正極板及び負極板を、中空円筒状の軸芯14の外径部に溶着した厚さ50μmのポリエチレン製セパレータとともに軸芯14を中心として捲回して捲回群6を作製した。セパレータに微孔多孔性シートを用いた。このとき、正極板、負極板及びセパレータのそれぞれの長さは、正極板1000mm、負極板1050mm、セパレータ長さ1200mmとし、正極のリード片9と負極のリード片9とが、捲回群6の互いに反対側の両端面に位置するように捲回した。
【0016】
正極から導出されているリード片9を変形させ、その全てを、捲回群6軸心のほぼ延長線上にある極柱(正極外部端子1a)周囲から一体に張り出している鍔部7周面付近に集合、接触させ後、リード片9と鍔部7周面とを超音波溶接してリード片9を鍔部7周面に接続・固定した。負極外部端子1bと負極から導出されているリード片9との接続も、正極外部端子1aと正極板から導出されているリード片9の接続と同様に実施した。
【0017】
その後、正極外部端子1a及び負極外部端子1bの鍔部7周面全周に絶縁被覆8を施した。この絶縁被覆8は、捲回群6外周面全周にも及ぼした。絶縁被覆8には、基材がポリイミドで、その片面にヘキサメタアクリレートからなる粘着剤を塗布した粘着テープを用いた。この粘着テープを鍔部7周面から捲回群6外周面に亘って何重にも巻いて絶縁被覆8とした。捲回群6の最大径部が絶縁被覆8存在部となるように巻き数を調整し、該最大径をステンレス製の電池容器5内径よりも僅かに小さくして捲回群6を電池容器5内に挿入した。電池容器5の外形は67mm、内径は66mmである。
【0018】
円盤状電池蓋4の裏面と当接する部分の厚さが2mm、内径16mm、外径25mmでアルミナ製の第2のセラミックワッシャ3bを、先端が正極外部端子1aを構成する極柱、先端が負極外部端子1bを構成する極柱にそれぞれ嵌め込んだ。また、厚さが2mm、内径16mm、外径28mmの平板状でアルミナ製の第1のセラミックワッシャ3aを電池蓋4上に載置して、正極外部端子1a、負極外部端子1bをそれぞれ第1のセラミックワッシャ3aに挿通した。その後、電池蓋4周端面を電池容器5の開口部に嵌合させ、双方の接触部全域をレーザ溶接した。このとき、正極外部端子1a、負極外部端子1bは、電池蓋4の中心に形成した穴を貫通して電池蓋4外部に突出している。第1のセラミックワッシャ3a、金属製ナット2の底面よりも平滑な金属ワッシャ11を、この順に正極外部端子1a、負極外部端子1bにそれぞれ嵌め込んだ。
【0019】
次いで、ナット2を正極外部端子1a、負極外部端子1bにそれぞれ螺着し、第2のセラミックワッシャ3b、第1のセラミックワッシャ3a、金属ワッシャ11を介して電池蓋4を鍔部7とナット2の間で締め付けにより固定した。締め付けトルク値は6.86N・mとした。締め付け作業が終了するまで金属ワッシャ11は回転しなかった。この状態で、電池蓋4裏面と鍔部7の間に介在させたゴム(EPDM)製Oリング12の圧縮により、電池容器5内部の発電要素は外気から遮断される。
【0020】
その後、電池蓋4に形成された注液口13から非水電解液を所定量電池容器5内に注入し、その後注液口13を封止することにより円筒型リチウムイオン電池20を完成させた。非水電解液には、エチレンカーボネートとジメチルカーボネートとジエチルカーボネートとの体積比1:1:1の混合溶液中へ6フッ化リン酸リチウム(LiPF6)を1モル/リットル溶解したものを用いた。
【0021】
【実施例】
次に、本実施形態に従って切り欠き幅Wを変えることにより、正極及び負極合剤層の塗工面の面積Bに対してリード片9の最細部断面積の総和Aを種々変更して作製した実施例の電池について説明する。なお、比較のために作製した比較例の電池についても併記する。
【0022】
(実施例1〜4)
下表1に示すように、実施例1では、最細部断面積の総和Aを、極板活物質塗工面の面積Bに対し正極リード片は0.048%、負極リード片は0.03%とした。実施例2では、最細部断面積の総和Aを、極板活物質塗工面の面積Bに対し正極リード片は0.048%、負極リード片は0.004%とした。実施例3では、最細部断面積の総和Aを、極板活物質塗工面の面積Bに対し正極リード片は0.006%、負極リード片は0.03%とした。実施例4では、最細部断面積の総和Aを、極板活物質塗工面の面積Bに対し正極リード片は0.006%、負極リード片は0.004%とした。
【0023】
【表1】
【0024】
(比較例1、2)
表1に示すように、比較例1では、最細部断面積の総和Aを、極板活物質塗工面の面積Bに対し正極リード片は0.006%、負極リード片は0.003%とした。また、比較例2では、最細部断面積の総和Aを、極板活物質塗工面の面積Bに対し正極リード片は0.005%、負極リード片は0.004%とした。
【0025】
(試験)
次に、作製した実施例及び比較例の各電池について、充電電圧4.2V、充電電流3Aで4時間充電した後、日本蓄電池工業会規格SBA8503の放電電流−電圧降下特性試験に準じ、5A、10A、15Aで10秒放電しその傾きから直流抵抗値を求めた。表1に放電電流−電圧降下特性試験により算出した各電池の直流抵抗値を示す。
【0026】
表1に示すように、実施例1〜4の電池は、直流抵抗値が小さく、加工性も良かった。一方、比較例1、2の電池には直流抵抗の増加が見られた。また、アルミニウム箔、銅箔から導出されたリード片9の幅が、捲回時の軸心14の外径の80%を超えるものは捲回が困難であった。更に、極板活物質塗工面の面積Bに対する最細部断面積の総和Aが、正極リード片で0.05%、負極リード片0.03%を超えるものは鍔部周面へ超音波溶接が困難であった。
【0027】
なお、本実施形態では、アルミニウム箔及び銅箔から導出された複数のリード片の最細部断面積aを一定とした例を示したが、最細部断面積aに多少の差異があっても上述した実施例と同様の効果を得ることができる。中間部が細いリード片を用いた場合にはその最も細い断面の面積が最細部断面積aとなる。
【0028】
また、本実施形態では、電気自動車用電源等に用いられる大型の二次電池を例示したが、本発明は電池の大きさ、電池容量に限定されるものではなく、更に、有底筒状の電池容器(電池缶)に電池上蓋がかしめによって封口されている構造の円筒型電池にも適用可能である。電気自動車用電源には、特に高容量、高出力、高信頼性等の特性が要求されるので、本実施形態のように正負極外部端子が電池蓋から突出した構造の電池であることが好ましい。
【0029】
更に、本実施形態では、絶縁被覆8に、基材がポリイミドで、その片面にヘキサメタアクリレートからなる粘着剤を塗布した粘着テープを例示したが、絶縁被膜に特に制限はない。例えば、基材がポリプロピレンやポリエチレン等のポリオレフィンで、その片面又は両面にヘキサメタアクリレートやブチルアクリレート等のアクリル系粘着剤を塗布した粘着テープや、粘着剤を塗布しないポリオレフィンやポリイミドからなるテープ等を好適に使用することができる。
【0030】
また、本実施形態では、正極活物質にマンガン酸リチウム、負極活物質に非晶質炭素、非水電解液にエチレンカーボネートとジメチルカーボネートとジエチルカーボネートの混合溶液中へ6フッ化リン酸リチウムを溶解したものを例示したが、本発明はこれらに制限はなく、また結着剤、負極活物質、非水電解液も通常用いられているいずれのものも使用可能である。
【0031】
更に、本実施形態に例示した以外で用いることのできる結着剤としては、テフロン、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリブタジエン、ブチルゴム、ニトリルゴム、スチレン/ブタジエンゴム、多硫化ゴム、ニトロセルロース、シアノエチルセルロース、各種ラテックス、アクリロニトリル、フッ化ビニル、フッ化ビニリデン、フッ化プロピレン、フッ化クロロプレン等の重合体及びこれらの混合体などを挙げることができる。
【0032】
また更に、本実施形態に例示した以外で用いることのできる正極活物質としては、リチウムを挿入・脱離可能な材料であり、予め十分な量のリチウムを挿入したリチウム・コバルト複合酸化物、リチウム・ニッケル複合酸化物、リチウム・マンガン複合酸化物を用いることができる。なお、高容量、高出力で、かつ安全性を確実に確保するためには、正極活物質として、リチウム・コバルト複合酸化物、リチウム・ニッケル複合酸化物ではなく、リチウムマンガン複合酸化物を用いることが好ましい。リチウム・マンガン複合酸化物を用いる場合には、スピネル構造を有したマンガン酸リチウムや、結晶中のマンガンやリチウムの一部をそれら以外の元素で置換あるいはドープしたものも好適に使用することができる。
【0033】
更にまた、本実施形態に例示した以外で用いることのできる負極活物質にも特に制限はない。例えば、天然黒鉛や、人造の各種黒鉛材、コークスなどの炭素質材料等でよく、その粒子形状においても、鱗片状、球状、繊維状、塊状等、特に制限されるものではない。
【0034】
そして、非水電解液としては、一般的なリチウム塩を電解質とし、これを有機溶媒に溶解した電解液を用いることができる。用いられるリチウム塩や有機溶煤にも特に制限されない。例えば、電解質としては、LiPF6以外にLiClO4、LiAsF6、LiBF4、LiB(C6H5)4、CH3SO3Li、CF3SO3Li等やこれらの混合物を用いることができる。非水電解液有機溶媒としては、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、プロピオニトニル等またはこれら2種類以上の混合溶媒が用いられ、混合配合比についても限定されるものではない。
【0035】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、正極の集電体および集電用リード片をアルミニウム箔、負極の集電体および集電用リード片を銅箔とし、集電用リード片の最細部断面積の総和を活物質合剤層の塗工面の面積に対して正極0.006%〜0.048%、負極0.004%〜0.03%に規定することで、組立加工性が良好で出力特性に優れた非水電解液二次電池を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明が適用可能な実施の形態の円筒型リチウムイオン電池の極板の部分斜視図である。
【図2】実施の形態の円筒型リチウムイオン電池の断面図である。
【符号の説明】
9 リード片
20 円筒型リチウムイオン電池(非水電解液二次電池)
a 最細部断面積
B 塗工面
L 合剤層[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a non-aqueous electrolyte secondary battery, and in particular, a positive electrode obtained by applying a positive electrode active material mixture to a positive electrode current collector, and a negative electrode obtained by applying a negative electrode active material mixture to a negative electrode current collector. The present invention relates to a non-aqueous electrolyte secondary battery including a winding group wound through a separator.
[0002]
[Prior art]
Lithium ion secondary batteries, which are representative of non-aqueous electrolyte secondary batteries, are mainly used as power sources for portable devices such as VTR cameras, notebook computers, and mobile phones, taking advantage of the high energy density. The internal structure of this battery is usually wound as shown below. The electrode is in the form of a band in which an active material is applied to a metal foil for both the positive electrode and the negative electrode, and the cross section is wound in a spiral shape so that the positive electrode and the negative electrode are not in direct contact across the separator to form a wound group. . And the winding group is accommodated in the cylindrical can used as a battery container, and it seals after electrolyte solution injection.
[0003]
A general cylindrical lithium ion secondary battery has a diameter of 18 mm and a height of 65 mm, which is called a 18650 type, and is widely used as a small consumer lithium ion battery. The positive electrode active material of the 18650 type lithium ion secondary battery mainly uses lithium cobaltate, which is characterized by high capacity and long life. The battery capacity is approximately 1.3 Ah to 1.7 Ah, and the output is approximately 10 W. Degree.
[0004]
On the other hand, in the automobile industry, in order to cope with environmental problems, there are no exhaust gas, an electric vehicle that uses only a power source as a power source, and a hybrid (electric) vehicle that uses both an internal combustion engine and a battery as power sources. Development has been accelerated, and some have reached the stage of practical application.
[0005]
Naturally, a battery serving as a power source for an electric vehicle is required to have characteristics of obtaining high output and high energy, and a lithium ion secondary battery is attracting attention as a battery that meets this requirement. In the case of a lithium ion battery for an electric vehicle, about 30 to 100 batteries are connected in series in order to obtain a high voltage of about 100 to 350 V, and a large current flows, so the quality of the output characteristics of the battery is important. For this reason, in the lithium ion battery for electric vehicles, in order to improve the output characteristics of the battery, the number of current collecting tabs is increased to reduce the internal resistance, the active material layer is thinned to increase the electrode plate area, etc. It is dealt with in.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, as the number of current collecting tabs is increased in order to reduce the internal resistance, the assembly processability when the current collector is wound to form a wound group or when the current collecting tab is deformed / joined decreases. At the same time, there is a problem of high costs.
[0007]
An object of the present invention is to provide a non-aqueous electrolyte secondary battery that has good assembly processability and excellent output characteristics.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention provides a positive electrode obtained by applying a positive electrode active material mixture to a positive electrode current collector and a negative electrode obtained by applying a negative electrode active material mixture to a negative electrode current collector via a separator. In a non-aqueous electrolyte secondary battery having a wound group wound by winding, the positive electrode current collector is an aluminum foil, and a plurality of aluminum foil current collecting lead pieces directly derived from the positive electrode current collector The sum of the most detailed cross-sectional areas is 0.006% to 0.048% with respect to the area of the coated surface of the positive electrode active material mixture layer, the negative electrode current collector is a copper foil, and the negative electrode current collector The sum of the most detailed cross-sectional areas of the current collecting lead pieces of the plurality of copper foils directly derived from the body is 0.004% to 0.03% with respect to the area of the coated surface of the negative electrode active material mixture layer It is characterized by that. At this time, it is preferable that the winding group has an axis that is the winding center, and the width of the current collecting lead piece is 80% or less of the outer diameter of the axis.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments in which the present invention is applied to a cylindrical lithium ion secondary battery for an electric vehicle will be described below with reference to the drawings.
[0010]
(Preparation of positive electrode plate)
90: 5: 5 lithium manganate (LiMn 2 O 4 ) powder as a positive electrode active material, scaly graphite (average particle size: 20 μm) as a conductive agent, and polyvinylidene fluoride (PVDF) as a binder The mixture was mixed at a mass ratio, and N-methyl-2-pyrrolidone as a dispersion solvent was added thereto and kneaded to prepare a slurry. The prepared slurry was applied to both sides of an aluminum foil as a positive electrode current collector having a thickness of 20 μm and dried to form a mixture layer L of 200 g / m 2 per side on the aluminum foil. At this time, an uncoated part having a width of 50 mm was left on one side edge of the aluminum foil in the longitudinal direction. Thereafter, pressing and cutting were performed to obtain a strip-like positive electrode plate having a width of 54 mm and a predetermined length. The bulk density of the mixture layer L was 2.7 g / cm 3 .
[0011]
As shown in FIG. 1, a notch having a notch width W was put in an uncoated portion of the aluminum foil, and the remaining notch was used as a
[0012]
(Preparation of negative electrode plate)
8 parts by weight of polyvinylidene fluoride as a binder is added to 92 parts by weight of amorphous carbon (Carbotron P manufactured by Kureha Chemical Co., Ltd.) as a negative electrode active material, and N-methyl-2- Pyrrolidone was added and kneaded to prepare a slurry. This slurry was applied to both sides of a rolled copper foil as a negative electrode current collector having a thickness of 10 μm and dried to form a mixture layer L of 50 g / m 2 per side on the copper foil. At this time, an uncoated portion having a width of 50 mm was left on one side edge of the copper foil. Thereafter, pressing and cutting were performed to obtain a strip-shaped negative electrode plate having a width of 56 mm and a predetermined length. The bulk density of the mixture layer L was 1.0 g / cm 3 .
[0013]
As shown in FIG. 1, a notch having a notch width W was put in an uncoated portion of the copper foil, and the remaining notch was used as a
[0014]
In addition, the preparation amount of the positive electrode active material and the negative electrode active material was determined as follows. The chargeable capacity up to 4.5V (Li / Li + reference) of the positive charge and the chargeable capacity up to 0V (Li / Li + reference) of the negative charge per unit area facing each other through the separator I tried to be the same. Incidentally, the chargeable capacity per unit active material weight of lithium manganate was 105 mAh / g, and the chargeable capacity of amorphous carbon was 450 mAh / g.
[0015]
(Production of battery)
As shown in FIG. 2, the produced positive and negative plates are wound around a
[0016]
The
[0017]
Thereafter, an insulating
[0018]
A second
[0019]
Next, the
[0020]
Thereafter, a predetermined amount of non-aqueous electrolyte was injected into the
[0021]
【Example】
Next, by changing the notch width W according to this embodiment, the total A of the finest cross-sectional areas of the
[0022]
(Examples 1-4)
As shown in Table 1 below, in Example 1, the sum A of the most detailed cross-sectional areas is 0.048% for the positive electrode lead piece and 0.03% for the negative electrode lead piece with respect to the area B of the electrode plate active material coated surface. It was. In Example 2, the sum A of the most detailed cross-sectional areas was 0.048% for the positive electrode lead piece and 0.004% for the negative electrode lead piece with respect to the area B of the electrode plate active material coated surface. In Example 3, the sum A of the most detailed cross-sectional areas was 0.006% for the positive electrode lead piece and 0.03% for the negative electrode lead piece with respect to the area B of the electrode plate active material coated surface. In Example 4, the sum A of the most detailed cross-sectional areas was 0.006% for the positive electrode lead piece and 0.004% for the negative electrode lead piece with respect to the area B of the electrode plate active material coated surface.
[0023]
[Table 1]
[0024]
(Comparative Examples 1 and 2)
As shown in Table 1, in Comparative Example 1, the total cross-sectional area A is 0.006% for the positive electrode lead piece and 0.003% for the negative electrode lead piece with respect to the area B of the electrode plate active material coating surface. did. In Comparative Example 2, the sum A of the most detailed cross-sectional areas was 0.005% for the positive electrode lead piece and 0.004% for the negative electrode lead piece with respect to the area B of the electrode plate active material coated surface.
[0025]
(test)
Next, about each battery of the produced Example and Comparative Example, after charging for 4 hours at a charging voltage of 4.2 V and a charging current of 3 A, 5 A according to the discharge current-voltage drop characteristic test of Japan Storage Battery Industry Association Standard SBA8503 The discharge was performed at 10A and 15A for 10 seconds, and the DC resistance value was obtained from the slope. Table 1 shows the DC resistance value of each battery calculated by the discharge current-voltage drop characteristic test.
[0026]
As shown in Table 1, the batteries of Examples 1 to 4 had small DC resistance values and good workability. On the other hand, the batteries of Comparative Examples 1 and 2 showed an increase in DC resistance. In addition, when the width of the
[0027]
In the present embodiment, the example in which the most detailed cross-sectional area a of the plurality of lead pieces derived from the aluminum foil and the copper foil is constant has been described. The same effects as those of the embodiment described above can be obtained. When a lead piece with a thin intermediate part is used, the area of the narrowest cross section is the finest cross sectional area a.
[0028]
Further, in the present embodiment, a large secondary battery used for an electric vehicle power source or the like has been exemplified, but the present invention is not limited to the size of the battery and the battery capacity, and further has a bottomed cylindrical shape. The present invention can also be applied to a cylindrical battery having a structure in which a battery upper lid is sealed with a battery container (battery can) by caulking. Since the power source for electric vehicles is required to have characteristics such as high capacity, high output, and high reliability, it is preferable that the battery has a structure in which positive and negative external terminals protrude from the battery lid as in this embodiment. .
[0029]
Furthermore, in this embodiment, although the base material is a polyimide and the adhesive tape which apply | coated the adhesive which consists of hexamethacrylates to the single side | surface was illustrated to the insulating
[0030]
In this embodiment, lithium manganate is dissolved in the positive electrode active material, lithium carbon is used as the negative electrode active material, amorphous carbon is used as the negative electrode active material, and lithium hexafluorophosphate is dissolved in a mixed solution of ethylene carbonate, dimethyl carbonate, and diethyl carbonate in the non-aqueous electrolyte. However, the present invention is not limited to these, and any of the commonly used binders, negative electrode active materials, and non-aqueous electrolytes can be used.
[0031]
Furthermore, binders that can be used other than those exemplified in the present embodiment include Teflon, polyethylene, polystyrene, polybutadiene, butyl rubber, nitrile rubber, styrene / butadiene rubber, polysulfide rubber, nitrocellulose, cyanoethyl cellulose, and various latexes. And polymers such as acrylonitrile, vinyl fluoride, vinylidene fluoride, propylene fluoride, chloroprene fluoride, and mixtures thereof.
[0032]
Furthermore, as a positive electrode active material that can be used other than those exemplified in the present embodiment, lithium is a material capable of inserting / extracting lithium, and a lithium / cobalt composite oxide in which a sufficient amount of lithium is inserted in advance, lithium -Nickel composite oxide and lithium-manganese composite oxide can be used. To ensure high capacity, high output, and safety, use lithium manganese composite oxide as the positive electrode active material instead of lithium / cobalt composite oxide or lithium / nickel composite oxide. Is preferred. In the case of using a lithium-manganese composite oxide, lithium manganate having a spinel structure, or manganese or a part of lithium in the crystal substituted or doped with other elements can be suitably used. .
[0033]
Furthermore, there are no particular limitations on the negative electrode active material that can be used other than those exemplified in this embodiment. For example, natural graphite, various types of artificial graphite materials, carbonaceous materials such as coke, and the like may be used, and the particle shape is not particularly limited, such as scaly, spherical, fibrous, or massive.
[0034]
As the non-aqueous electrolyte, an electrolyte obtained by using a general lithium salt as an electrolyte and dissolving it in an organic solvent can be used. There are no particular restrictions on the lithium salt or organic hot metal used. For example, as the electrolyte, LiClO 4 , LiAsF 6 , LiBF 4 , LiB (C 6 H 5 ) 4 , CH 3 SO 3 Li, CF 3 SO 3 Li, and the like can be used in addition to LiPF 6 . Nonaqueous electrolyte organic solvents include propylene carbonate, ethylene carbonate, 1,2-dimethoxyethane, 1,2-diethoxyethane, γ-butyrolactone, tetrahydrofuran, 1,3-dioxolane, 4-methyl-1,3- Dioxolane, diethyl ether, sulfolane, methyl sulfolane, acetonitrile, propiontonyl and the like, or a mixed solvent of two or more of these are used, and the mixing ratio is not limited.
[0035]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the positive electrode current collector and the current collecting lead piece are made of aluminum foil, the negative electrode current collector and the current collecting lead piece are made of copper foil, and By defining the sum of the detailed cross sectional areas to be 0.006% to 0.048% of the positive electrode and 0.004% to 0.03% of the negative electrode with respect to the area of the coated surface of the active material mixture layer, assembly workability is improved. A non-aqueous electrolyte secondary battery having good output characteristics can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partial perspective view of an electrode plate of a cylindrical lithium ion battery according to an embodiment to which the present invention is applicable.
FIG. 2 is a cross-sectional view of a cylindrical lithium ion battery according to an embodiment.
[Explanation of symbols]
9 Lead
a Maximum cross-sectional area B Coating surface L Mixture layer
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