JP7191845B2 - 円筒形電池 - Google Patents
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Description
(封口体の作製)
図2に示した封口体20を次のように作製した。弁体22及び金属板26はそれぞれ金属製の板材をプレス加工により所定の形状に成型した。弁体22及び金属板26には、アルミニウムを用いた。金属板26の厚みT1は、0.6mmとした。絶縁板24は、熱可塑性樹脂であるポリプロピレン製の板材を環状に打ち抜いた後、図2に示す断面形状となるように熱成型するとともに通気孔24aを形成した。絶縁板24の厚みT2は0.4mmとした。
正極活物質としてLiNi0.91Co0.06Al0.03で表されるリチウムニッケル複合酸化物を用いた。100質量部の正極活物質と、1質量部の導電剤としてのアセチレンブラック(AB)と、1質量部の結着剤としてのポリフッ化ビニリデン(PVdF)を混合した。この混合物を分散媒としてのN-メチル-2-ピロリドン(NMP)中で混練して正極合剤スラリーを調製した。この正極合剤スラリーを厚み13μmのアルミニウム箔からなる正極集電体の両面に塗布し乾燥して正極合剤層を形成した。その際、正極集電体の一部に正極合剤層が形成されていない正極集電体露出部を設けた。次に、正極合剤層を充填密度が3.6g/cm3になるようにローラーで圧縮し、圧縮後の極板を所定寸法に切断した。最後に、正極集電体露出部にアルミニウム製の正極リード31を接続して正極板30を作製した。
負極活物質として93質量部の黒鉛と7質量部の酸化ケイ素(SiO)の混合物を用いた。100質量部の負極活物質と、1質量部の増粘剤としてのカルボキシメチルセルロース(CMC)と、1質量部の結着剤としてのスチレンブタジエンゴム(SBR)を混合した。その混合物を分散媒としての水中で混練して負極合剤スラリーを調製した。この負極合剤スラリーを厚み6μmの銅箔からなる負極集電体の両面に塗布し乾燥して負極合剤層を形成した。その際、負極集電体の一部に負極合剤層が形成されていない負極集電体露出部を設けた。次に、負極合剤層を充填密度が1.65g/cm3となるようにローラーで圧縮し、圧縮後の極板を所定寸法に切断した。最後に、負極集電体露出部にニッケル製の負極リード33を接続して負極板32を作製した。
正極板30と負極板32を、セパレータ34を介して巻回することにより電極体14を作製した。セパレータ34には、片面にポリアミドとアルミナ(Al2O3)のフィラーを含む耐熱層が形成されたポリエチレン製の微多孔膜を用いた。
エチレンカーボネート(EC)、ジメチルカーボネート(DMC)、及びエチルメチルカーボネート(EMC)を混合して非水溶媒を調製した。この非水溶媒に電解質塩としてのヘキサフルオロリン酸リチウム(LiPF6)を1mol/Lの濃度になるように溶解して非水電解液を調製した。
図1に示すように、電極体14の下部に下部絶縁板36を配置し、電極体14を有底円筒状の外装缶12へ挿入した。負極リード33は外装缶12の底部に抵抗溶接により接続した。次に、電極体14の上部に上部絶縁板38を配置し、外装缶12の開口部の近傍にU字状の溝部13を円周方向に塑性加工によって形成した。そして、正極リード31を金属板26に接続し、外装缶12に形成された溝部13にガスケット16を介して封口体20をかしめ固定することにより、外径が21mm、高さが70mmの円筒形電池を作製した。
弁体22における突起部22cの高さ寸法Hを0.6mmとしたこと以外は実施例1と同様に実施例2に係る円筒形電池を作製した。
弁体22における突起部22cの高さ寸法Hを0.4mmとしたこと以外は実施例1と同様に実施例3に係る円筒形電池を作製した。
弁体22における突起部22cの高さ寸法Hを0.2mmとしたこと以外は実施例1と同様に実施例4に係る円筒形電池を作製した。
弁体22における突起部22cの高さ寸法Hを1.2mmとしたこと以外は実施例1と同様に比較例1に係る円筒形電池を作製した。この場合、金属板26の厚みT1が0.6mm、絶縁板24の厚みT2が0.4mm、合計1.0mmであるため、弁体22に絶縁板24を介して固定された金属板26の第2面27bよりも下方に突起部22cの先端28が約0.2mm程度飛び出した状態になった。
弁体22における突起部22cの高さ寸法Hを1.0mmとしたこと以外は実施例1と同様に比較例2に係る円筒形電池を作製した。この場合、金属板26の厚みT1が0.6mm、絶縁板24の厚みT2が0.4mm、合計1.0mmであるため、弁体22に絶縁板24を介して固定された金属板26の第2面27bと同じ高さ(または面一)に突起部22cの先端28が位置した状態になった。
(平板圧壊試験)
Claims (3)
- 正極板と負極板がセパレータを介して巻回された電極体と、電解液と、前記電極体及び電解液を収容する有底円筒状の外装缶と、前記外装缶の開口部にガスケットを介してかしめ固定された封口体と、を備える円筒形電池であって、
前記封口体は、電池内方に突出する環状の突起部を有する弁体、前記突起部の内周部に嵌め合されるとともに外周部にスカート部を有する絶縁板、及び前記絶縁板のスカート部の内周部に固定されるとともに前記弁体の中央部に接続される金属板から構成され、
前記金属板は前記弁体側の第1面及びその反対側の第2面を有し、前記突起部の先端位置が、前記封口体の厚み方向において前記金属板の第2面に達しない位置であって、前記金属板の第1面に対応する位置か又はそれに達しない位置に設定されている、
円筒形電池。 - 前記弁体が電池外部に露出している、請求項1に記載の円筒形電池。
- 前記封口体が前記弁体上に配置された端子キャップを有する、請求項1に記載の円筒形電池。
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