JP5681358B2 - 扁平形非水二次電池 - Google Patents
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Description
<正極の作製>
正極活物質としてLiCoO2を、導電助剤としてカーボンブラックを、バインダとしてPVDFを、それぞれ用いて正極を作製した。まず、LiCoO2:93部とカーボンブラック:3部とを混合し、得られた混合物とPVDF:4部を予めN−メチル−2−ピロリドン(NMP)に溶解させておいたバインダ溶液とを混合して正極合剤含有ペーストを調製した。得られた正極合剤含有ペーストを厚さ15μmのアルミニウム箔からなる正極集電体の両面にアプリケータにより塗布した。なお、正極合剤含有ペーストの塗布に際しては、塗布部と未塗布部とが5cmおきに連続するように、かつ表面で塗布部とした箇所は、裏面でも塗布部となるようにした。続いて、塗布した正極合剤含有ペーストを乾燥して正極合剤層を形成し、その後、ロールプレスし、所定の大きさに切断して、帯状の正極を得た。なお、この正極は、幅を40mmとし、正極合剤層形成部の厚みを140μmとなるようにした。
前記の電池用正極の両面に、図4に示す形状のPE製微多孔膜セパレータ(厚み16μm)を配置し、図4に示す箇所を加熱プレス(温度170℃、プレス時間2秒)により溶着し、2枚のセパレータに係る主体部の周縁部の一部および張り出し部の周縁部の一部に接合部を形成して、電池用正極とセパレータとを一体化した。なお、2枚のセパレータに係る接合部の幅は、主体部、張り出し部とも0.3mmとし、張り出し部の周縁部における主体部からの突出方向の長さ(接合部の長さ)は0.5mmとした。また、2枚のセパレータの主体部の外縁のうち、90%の長さ部分を接合部とした。
負極活物質として黒鉛を、バインダとしてPVDFを、それぞれ用いて負極を作製した。前記黒鉛:94部とPVDF:6部と予めNMPに溶解させておいたバインダ溶液とを混合して、負極合剤含有ペーストを調製した。得られた負極合剤含有ペーストを厚さ10μmの銅箔からなる負極集電体の片面または両面にアプリケータにより塗布した。なお、負極合剤含有ペーストの塗布に際しては、塗布部と未塗布部とが5cmおきに連続するように、かつ集電体の両面に塗布したものでは、表面で塗布部とした箇所は、裏面でも塗布部となるようにした。続いて、塗布した負極合剤含有ペーストを乾燥して負極合剤層を形成し、その後、ロールプレスし、所定の大きさに切断して、帯状の負極を得た。なお、この負極は、幅を40mmとし、負極合剤層形成部の厚みを、集電体の両面に形成したものでは190μm、集電体の片面に形成したものでは100μmとなるようにした。
前記のセパレータと一体化した電池用正極7枚と、集電体の両面に負極合剤層を形成した電池用負極6枚と、集電体の片面に負極合剤層を形成した電池用負極2枚(このうち1枚は、集電体の露出面にPETフィルムを貼り付けたもの)とを用い、集電体の片面に負極合剤層を形成した電池用負極が最外部の電極になるように、電池用正極と電池用負極とを交互に重ねた。そして、各電池用正極の集電タブ部を纏めて溶接し、また、各電池用負極の集電タブ部を纏めて溶接して、電極群を形成した。外装ケース内に前記の電極群を、PETフィルムが外装ケース内面と対向するように入れ、纏められた正極の集電タブ部を外装ケース内面に溶接した。また、封口ケースに絶縁ガスケットを装着し、非水電解液(LiPF6をエチレンカーボネートとメチルエチルカーボネートとの体積比1:2の混合溶媒に、1.2mol/lの濃度で溶解した溶液)200mgを入れた後、電極群を収容した外装ケースを被せ、周囲をかしめて、直径20mm、厚み3.2mmの扁平形非水二次電池を得た。なお、前記の扁平形非水二次電池は、電流値14mAでの放電で、放電容量が70mAhとなるように設計したものである。
電池用正極とセパレータの一体化に際し、2枚のセパレータに係る張り出し部の周縁部を溶着しなかった以外は、実施例1と同様にして扁平形非水二次電池を作製した。
2 外装ケース
3 封口ケース
4 絶縁ガスケット
5 正極
5a 正極の本体部
5b 正極の集電タブ部
6 負極
6a 負極の本体部
6b 負極の集電タブ部
7 セパレータ
7a セパレータの主体部
7b セパレータの張り出し部
7c 接合部
Claims (7)
- 外装ケースと封口ケースとが絶縁ガスケットを介してカシメ封口されて形成された空間内に、複数の正極と複数の負極とがセパレータを介して交互に積層された電極群および非水電解液を有している扁平形非水二次電池であって、
前記正極は、本体部と、平面視で、前記本体部から突出した、前記本体部よりも幅の狭い集電タブ部とを有しており、前記正極の本体部には、集電体の片面または両面に正極活物質を含む正極合剤層が形成されており、前記正極の集電タブ部では、前記集電体に正極合剤層が形成されておらず、
前記負極は、本体部と、平面視で、前記本体部から突出した、前記本体部よりも幅の狭い集電タブ部とを有しており、前記負極の本体部には、集電体の片面または両面に負極活物質を含む負極剤層が形成されており、前記負極の集電タブ部では、前記集電体に負極剤層が形成されておらず、
少なくとも、両側が負極と対向している正極の両面には、熱可塑性樹脂製の微多孔膜からなるセパレータが配置されており、
前記2枚のセパレータは、前記正極の本体部全面を覆う主体部と、前記主体部から突出し、前記正極の集電タブ部の、少なくとも本体部との境界部を含む部分を覆う張り出し部とを有しており、
かつ前記2枚のセパレータは、その主体部の周縁部の少なくとも一部、および前記張り出し部の周縁部のうち前記主体部からの突出方向に沿う部分において、互いに接合された接合部を有しており、
前記張り出し部の周縁部における接合部の幅が0.1〜1mmであることを特徴とする扁平形非水二次電池。 - 正極の両面に配置された2枚のセパレータにおける接合部が、溶着により形成されている請求項1に記載の扁平形非水二次電池。
- 正極の両面に配置された2枚のセパレータにおける接合部が、前記2枚のセパレータ同士が直接溶着されて形成されている請求項2に記載の扁平形非水二次電池。
- 正極の両面に配置された2枚のセパレータにおける接合部が、前記2枚のセパレータを構成する熱可塑性樹脂と同種の樹脂で構成された層を介して溶着されて形成されている請求項2に記載の扁平形非水二次電池。
- セパレータを構成する熱可塑性樹脂が、ポリオレフィンである請求項1〜4のいずれかに記載の扁平形非水二次電池。
- 正極の両面に配置された2枚のセパレータにおける張り出し部の、主体部からの突出方向における長さが0.4〜5mmである請求項1〜5のいずれかに記載の扁平形非水二次電池。
- 正極の本体部の平面形状が、円弧を有する形状である請求項1〜6のいずれかに記載の扁平形非水二次電池。
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