JP6743356B2 - 二次電池 - Google Patents
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Description
正極板と負極板を有する電極体と、
開口を有し前記電極体を収納する金属製の外装体と、
前記開口を封口する金属製の封口板と、を備えた二次電池であって、
前記外装体と前記電極体の間には絶縁シートが配置され、
前記絶縁シートの少なくとも一方の面の算術平均粗さ(Sa)は、0.3μm以上である。
。これにより、複数枚の絶縁シートが積層された状態において静電気等により絶縁シート同士が密着することを防止できる。したがって、成形治具に複数枚の絶縁シートが一度に送り込まれることを防止できる。よって、上記構成によると生産性に優れた二次電池となる。
前記絶縁シートは、前記外装体底部と前記電極体の間、前記大面積側壁と前記電極体の間、及び前記小面積側壁と前記電極体の間に配置されていることが好ましい。
前記絶縁シートの一方の面は前記外装体と対向し、
前記絶縁シートの他方の面は前記電極体と対向するように配置されることが好ましい。
前記絶縁シートの一方の面の前記絶縁シートの他方の面に対する静摩擦係数は0.28以下であることが好ましい。
るようにされている。正極板は、金属製の正極芯体上に正極活物質を含む正極活物質合剤層が形成され、長手方向に沿って正極芯体が露出する部分が形成されたものである。また負極板は、金属製の負極芯体上に負極活物質を含む負極活物質合剤層が形成され、長手方向に沿って負極芯体が露出する部分が形成されたものである。なお、正極芯体はアルミニウム又はアルミニウム合金製であり、負極芯体は銅又は銅合金製であることが好ましい。
る場合、電流遮断機構の作動圧はガス排出弁17の作動圧よりも低い値とする。
次に、巻回電極体1の作製方法について説明する。
正極活物質としてのコバルト酸リチウム(LiCoO2)、導電剤及び結着剤を含む正極活物質合剤を、正極芯体である厚さ15μmの矩形状のアルミニウム箔の両面に塗布して正極活物質合剤層を形成する。そして、短辺方向の一方側の端部に正極活物質合剤が塗布されていない所定幅の正極芯体露出部を有する正極板を作製する。また。負極活物質としての天然黒鉛粉末及び結着剤を含む負極活物質合剤を、負極芯体である厚さ8μmの矩形状の銅箔の両面に塗布して負極活物質合剤層を形成する。そして、短辺方向の一方側の端部に負極活物質合剤が塗布されていない所定幅の負極芯体露出部を有する負極板を作製する。
次に、正極集電体6、正極端子7、負極集電体8及び負極端子9の封口板3への取り付け方法を、負極側を例に説明する。なお、正極側についても負極側と同様の方法で、取り付けを行うことができる。
次に、巻回電極体1への正極集電体6及び負極集電体8の取り付け方法について、負極側を例に説明する。なお、正極側についても負極側と同様の方法で、取り付けを行うことができる。
次に、絶縁シート14の構成、及び絶縁シート14で巻回電極体1を覆う工程について説明する。
粗さ(Sa)が0.15μmである絶縁シート14を用いて上述の方法で角形二次電池を作製したところ、両面の算術平均粗さ(Sa)が共に0.15μmである絶縁シートを用いた場合に比べて、絶縁シート同士の密着を抑制できることを確認した。また、算術平均粗さ(Sa)がより大きい第1面14Xを角形外装体2に対向させ、算術平均粗さ(Sa)がより小さい第2面14Yを巻回電極体1に対向させることにより、絶縁シート14と巻回電極体1のズレがより生じ難く、且つ絶縁シート14に包まれた巻回電極体1を角形外装体2によりスムーズに挿入できることを確認した。
第2面14Yの算術平均粗さ(Sa)は0.05μm以上であることが好ましく、0.1μm以上であることがより好ましい。また、第2面14Yの算術平均粗さ(Sa)は2μm以下であることが好ましく、1μm以下であることがより好ましく、0.5μm以下であることがさらに好ましい。
箱状に折り曲げられた絶縁シート14内に配置された巻回電極体1を、角形外装体2に挿入する。そして、封口板3と角形外装体2の接合部をレーザー溶接により溶接し、角形外装体2の開口部を封口する。その後、封口板3に設けられた電解液注液孔15から非水溶媒と電解塩を含む非水電解液を注液し、封止栓16により電解液注液孔15を封止し、角形二次電池20とする。
図7は図3におけるVII部分の拡大図である。また、図8は変形例に係る角形二次電池の絶縁シート14の図7に対応する図である。図7及び図8に示すように、絶縁シート14の底部14aと第1側壁部14bの間、絶縁シート14の底部14aと第2側壁部14cの間には、それぞれミシン目状の切り込み40が設けられている。
縁シート14の底部14aのコーナー部が外側(図8においては奥側)に捲れた状態となる虞がある。そして、絶縁シート14で覆われた巻回電極体1を角形外装体2に挿入する際、底部14aにおいて外側に捲れたコーナー部が、角形外装体2の開口部近傍と接触し、角形外装体2の開口部近傍に傷が生じる虞がある。そして、角形外装体2の開口部近傍に傷が存在した場合、封口板3との溶接時にブローホール等が発生し、溶接品質を低下させる虞がある。
上述の実施形態において絶縁シート14は1枚の樹脂シートを箱状に折り曲げ加工するものを用いる例を示したが、絶縁シート14を他の構成としてもよい。例えば、絶縁シートを袋状とすることもできる。あるいは、複数枚の絶縁シートを用いてもよい。
2・・・角形外装体
2a・・・外装体底部 2b・・・大面積側壁 2c・・・小面積側壁
3・・・封口板
4・・・正極芯体露出部
5・・・負極芯体露出部
6・・・正極集電体
6b・・・リード部 6c・・・接続部
7・・・正極端子
7a・・・接続端子 7b・・・接続板 7c・・・ボルト部
8・・・負極集電体
8a・・・端子接続部 8b・・・リード部 8c・・・接続部
9・・・負極端子
9a・・・接続端子 9b・・・接続板 9c・・・ボルト部
10、12・・・内部側絶縁部材
11、13・・・外部側絶縁部材
14・・・絶縁シート
14a・・・底部 14b・・・第1側壁部 14c・・・第2側壁部
14d・・・第3側壁部 14e・・・第4側壁部
14f、14g・・・重複部
14h、14i・・・舌部
15・・・電解液注液孔
16・・・封止栓
17・・・ガス排出弁
20・・・角形二次電池
30・・・負極集電体受け部品
40・・・切り込み
Claims (14)
- 正極板と負極板を有する電極体と、
開口を有し前記電極体を収納する金属製の外装体と、
前記開口を封口する金属製の封口板と、を備えた二次電池であって、
前記外装体と前記電極体の間には絶縁シートが配置され、
前記絶縁シートの少なくとも一方の面の算術平均粗さ(Sa)は、0.3μm以上であり、
前記絶縁シートの一方の面の算術平均粗さ(Sa)は、前記絶縁シートの他方の面の算術平均粗さ(Sa)よりも大きく、
前記絶縁シートの一方の面は前記外装体と対向し、
前記絶縁シートの他方の面は前記電極体と対向するように配置され、
前記絶縁シートの一方の面の算術平均粗さ(Sa)は0.3μm以上であり、
前記絶縁シートの他方の面の算術平均粗さ(Sa)は0.05μm以上であり、
前記絶縁シートの一方の面の前記絶縁シートの他方の面に対する静摩擦係数は0.28以下である二次電池。 - 前記絶縁シートの他方の面の算術平均粗さ(Sa)は0.1μm以上である請求項1に記載の二次電池。
- 前記外装体は外装体底部、一対の大面積側壁及び一対の小面積側壁を有し、
前記絶縁シートは、前記外装体底部と前記電極体の間、前記大面積側壁と前記電極体の間、及び前記小面積側壁と前記電極体の間に配置されている請求項1又は2に記載の二次電池。 - 前記絶縁シートは、箱状または袋状に成形されている請求項1〜3のいずれかに記載の二次電池。
- 前記絶縁シートの一方の面の算術平均粗さ(Sa)は0.5μm以上である請求項1〜4のいずれかに記載の二次電池。
- 正極板と負極板を有する電極体と、
開口を有し前記電極体を収納する金属製の外装体と、
前記開口を封口する金属製の封口板と、を備えた二次電池であって、
前記外装体と前記電極体の間には絶縁シートが配置され、
前記絶縁シートの少なくとも一方の面の算術平均粗さ(Sa)は、0.3μm以上であり、
前記絶縁シートの一方の面の算術平均粗さ(Sa)は、前記絶縁シートの他方の面の算術平均粗さ(Sa)よりも大きく、
前記絶縁シートの一方の面は前記外装体と対向し、
前記絶縁シートの他方の面は前記電極体と対向するように配置され、
前記絶縁シートの一方の面の算術平均粗さ(Sa)は0.3μm以上であり、
前記絶縁シートの一方の面の前記絶縁シートの他方の面に対する静摩擦係数は0.28以下であり、
前記外装体は外装体底部、一対の大面積側壁及び一対の小面積側壁を有し、
前記絶縁シートは、前記外装体底部と前記電極体の間に配置される底部と、前記大面積側壁と前記電極体の間に配置される第1側壁部を有し、
前記底部と前記第1側壁部の境界にミシン目状の切り込みが形成され、
前記境界の端部に前記切り込みが繋がっていない二次電池。 - 正極板と負極板を有する電極体と、
開口を有し前記電極体を収納する金属製の外装体と、
前記開口を封口する金属製の封口板と、を備えた二次電池であって、
前記外装体と前記電極体の間には絶縁シートが配置され、
前記絶縁シートの少なくとも一方の面の算術平均粗さ(Sa)は、0.3μm以上であり、
前記絶縁シートの一方の面の算術平均粗さ(Sa)は、前記絶縁シートの他方の面の算術平均粗さ(Sa)よりも大きく、
前記絶縁シートの一方の面は前記外装体と対向し、
前記絶縁シートの他方の面は前記電極体と対向するように配置され、
前記絶縁シートの一方の面の算術平均粗さ(Sa)は0.3μm以上であり、
前記絶縁シートの一方の面の前記絶縁シートの他方の面に対する静摩擦係数は0.28以下であり、
前記外装体は外装体底部、一対の大面積側壁及び一対の小面積側壁を有し、
前記絶縁シートは、前記外装体底部と前記電極体の間に配置される底部と、前記大面積側壁と前記電極体の間に配置される第1側壁部を有し、
前記底部と前記第1側壁部の境界にミシン目状の切り込みが形成され、
前記境界の端部に形成された前記切り込みの幅は、前記境界の中央部に形成された前記切り込みの幅よりも小さい二次電池。 - 正極板と負極板を有する電極体と、
開口を有し前記電極体を収納する金属製の外装体と、
前記開口を封口する金属製の封口板と、を備えた二次電池であって、
前記外装体と前記電極体の間には絶縁シートが配置され、
前記絶縁シートの厚みは0.1〜0.2mmであり、
前記絶縁シートの少なくとも一方の面の算術平均粗さ(Sa)は、0.3μm以上5μm以下である二次電池。 - 前記絶縁シートの少なくとも一方の面の算術平均粗さ(Sa)は、2μm以下である請求項8に記載の二次電池。
- 前記絶縁シートの一方の面の算術平均粗さ(Sa)は、前記絶縁シートの他方の面の算術平均粗さ(Sa)よりも大きく、
前記絶縁シートの一方の面は前記外装体と対向し、
前記絶縁シートは、箱状または袋状に成形されている請求項8又は9に記載の二次電池。 - 正極板と負極板を有する電極体と、
開口を有し前記電極体を収納する金属製の外装体と、
前記開口を封口する金属製の封口板と、を備えた二次電池であって、
前記外装体と前記電極体の間には絶縁シートが配置され、
前記絶縁シートの一方の面の算術平均粗さ(Sa)は、0.3μm以上5μm以下であり、
前記絶縁シートの他方の面の算術平均粗さ(Sa)は0.05μm以上である二次電池。 - 前記絶縁シートの他方の面の算術平均粗さ(Sa)は0.1μm以上である請求項11に記載の二次電池。
- 正極板と負極板を有する電極体と、
開口を有し前記電極体を収納する金属製の外装体と、
前記開口を封口する金属製の封口板と、を備えた二次電池であって、
前記外装体と前記電極体の間には絶縁シートが配置され、
前記絶縁シートの厚みは0.05〜0.3mmであり、
前記絶縁シートの少なくとも一方の面の算術平均粗さ(Sa)は、0.3μm以上2μm以下である二次電池。 - 前記絶縁シートの一方の面の算術平均粗さ(Sa)は、前記絶縁シートの他方の面の算術平均粗さ(Sa)よりも大きく、
前記絶縁シートの一方の面は前記外装体と対向し、
前記絶縁シートは、箱状または袋状に成形されている請求項13に記載の二次電池。
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