JPH06124696A - 円筒型電池 - Google Patents

円筒型電池

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JPH06124696A
JPH06124696A JP5024866A JP2486693A JPH06124696A JP H06124696 A JPH06124696 A JP H06124696A JP 5024866 A JP5024866 A JP 5024866A JP 2486693 A JP2486693 A JP 2486693A JP H06124696 A JPH06124696 A JP H06124696A
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JP
Japan
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electrode
battery
electrode body
current collector
spirally wound
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Application number
JP5024866A
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English (en)
Inventor
Yasuo Miura
康雄 三浦
Yasuo Yukita
康夫 雪田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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Publication of JPH06124696A publication Critical patent/JPH06124696A/ja
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

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  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 帯状の正極と帯状の負極とをセパレータを介
して巻回した渦巻状電極体を電池缶に収容した円筒型電
池において、渦巻状電極体の電極と外部電極端子との接
続抵抗を十分低くして電池から大電流を取り出せるよう
にする。また、電池の底面側となる渦巻状電極体の電極
と外部電極端子とを容易に接続できるようにし、その接
続状態の成否も容易かつ十分に確認できるようにする。 【構成】 帯状の正極と負極とをセパレータを介して巻
回してなる渦巻状電極体4が電池缶5に収容されている
円筒型電池において、渦巻型電極体4の底面側で負極が
底部集電体14と接続され、その底部集電体14は、渦
巻状電極体4の中央部の貫通孔11を通るリード15を
介して渦巻状電極体4の上面側に設けられた外部負極端
子12と接続され、また、この渦巻状電極体4の上面側
には外部正極端子13も設けられる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、帯状の正極と負極と
をセパレータを介して巻回した渦巻状電極体からなる円
筒型電池に関する。より詳しくは、渦巻状電極体の正極
及び負極の双方の外部電極端子が、電池の同一端面側に
配設された円筒型電池に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、電子技術の進歩に伴い、電子機器
の高性能化、小型化、ポータブル化が進み、これらの電
子機器に使用するための高エネルギー密度の一次、二次
電池の開発が行われている。特に、ニッケル・カドミウ
ム電池や鉛電池等に比べ高い放電電圧と高いエネルギー
密度を実現できる非水電解液型のリチウム二次電池の開
発が盛んとなっている。
【0003】このようなリチウム二次電池においては、
負極としてリチウムやリチウム合金もしくは炭素材料の
ようなリチウムイオンをドープ・脱ドープすることがで
きる物質が使用され、正極としてリチウムコバルト複合
酸化物等のリチウム複合酸化物が使用されている。そし
て、その電極体は電極面積を増大させて重負荷放電を可
能にするために渦巻状の構造となっており、また、電極
活物質をより多く充填し高容量化を推進するために、正
極と負極とのセパレーターとして微多孔質の高分子フィ
ルムが使用されている。
【0004】図7に、一般的な渦巻状電極体を用いた円
筒型電池の断面図を示す。同図にあるように、この円筒
型電池は、正極1と負極2とをセパレーター3を介して
巻回してなる渦巻状電極体4が電池缶5に収容され、絶
縁封口ガスケット10を介して電池缶5をかしめること
により電池蓋8が固定された構造を有する。この場合、
渦巻型電極体4の上下端面には絶縁板6が配設され、正
極リード7が正極電極シート1aから導出されて電池蓋
8側の所定の部位に接続され外部正極端子が形成されて
おり、また、負極リード9が負極電極シート2aから導
出されて電池缶5に溶接され、外部負極端子が形成され
ている。このような円筒型電池は、主に単1サイズ以下
の電池として構成されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図7に
示したような従来の渦巻状電極体4の負極リード9およ
び正極リード7を1つずつ取り出す構造ではリードの電
気抵抗を十分に小さくすることができず、電池を大きく
しても大電流を取り出すことには無理があった。
【0006】また、図7に示したような従来の渦巻状電
極体4の負極リード9を電池缶5に溶接する場合には、
渦巻状電極体4を電池缶5に収めた後に、渦巻状電極体
4の中央部にある貫通孔11にスポット溶接棒を挿入
し、電池缶5と負極リード9とを溶接するので、溶接状
態の確認が不十分になり易いという問題があった。即
ち、溶接の成否の確認は導通が取れるか否かを試験する
ことによってはなされるが、この溶接は電池缶底の非常
に狭い領域で溶接が行われるため、溶接が機械的にも強
固になされているか否かを確認することは難しい。従っ
て、導通はあるが機械的に強固に接続されていないもの
については、電池として組み立てた後に、衝撃により溶
接部がはずれて導通不良が起きる可能性が残存し、ま
た、大電流を流す場合に接続の信頼性が確保できないと
いう問題があった。
【0007】この発明は、このような従来技術の課題を
解決しようとするものであり、渦巻状電極体の電極と外
部電極端子との接続抵抗を十分低くして電池から大電流
を取り出せるようにし、また、渦巻状電極体と外部電極
端子との電極との接続を容易に行えるようにし、その接
続状態の成否を機械的にも容易に確認できるようにし
て、導通不良がなく、大電流を流す場合にも信頼性の高
い円筒型電池を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】この発明者は、渦巻状電
極体の上面にリードの端子を出すことのできる集電体を
渦巻状電極体の底面に配し、渦巻状電極体の底面におい
てこの集電体と一方の電極とを接続し、その後渦巻状電
極体を電池缶に収納すれば、上述の目的が達成できるこ
とを見出し、この発明を完成させるに至った。
【0009】即ち、この発明は、帯状の正極と負極とを
セパレータを介して巻回してなる渦巻状電極体が電池缶
に収容されている円筒型電池において、該渦巻状電極体
の一端に出された正極又は負極の端部がその電極端部上
に配された集電体と接続され、該集電体は該渦巻状電極
体の中央部の貫通孔を通るリードを介して該渦巻状電極
体の他端面側に設けられた外部電極端子と接続され、該
渦巻状電極体の他端面側には該渦巻状電極体のもう一方
の電極の外部電極端子も設けられていることを特徴とす
る円筒型電池を提供する。
【0010】このように、この発明は上述したような集
電体を使用し、この集電体と電極とを接続することによ
り、従来は電池缶の底面に形成されていた外部電極端子
を電池缶の上面に形成することを特徴としており、それ
以外の構成は従来と同様にすることができる。従って、
正極あるいは負極の材質等は従来例と同様とすることが
できる。
【0011】
【作用】この発明の円筒型電池においては、電池缶に渦
巻状電極体を収納する前に、渦巻状電極体の正極又は負
極の一方の電極と、渦巻状電極体の一端に配した集電体
とを接続し、その集電体と外部電極端子とがリードを介
して接続されるようにするので、渦巻状電極体の電極と
外部電極端子との接続抵抗を十分低くすることができ、
電池から大電流を取り出すことが可能となる。
【0012】また、このように渦巻状電極体の電極と外
部電極端子とを接続することにより、集電体との接続が
容易に行えるようになり、電池缶に渦巻状電極体を収納
した後にその電池缶の底にスポット溶接をすることも不
要となる。更に、渦巻状電極体の電極と外部電極端子と
の接続状態の成否も容易且つ十分に確認できるようにな
る。従って、大電流を流す場合の信頼性が向上する。
【0013】しかも、正極および負極の双方の外部電極
端子を電池の一端面に配設することが可能となるので、
電池を大型化した場合や多数個の電池を一度に使用する
場合における電子機器の電池接続端子の設計が容易にな
る。
【0014】
【実施例】以下、この発明を図面に基づいて詳細に説明
する。なお、各図中同一符号は同一または同等の構成要
素を表している。
【0015】図1は、この発明の円筒型電池の一例の部
分切り欠け斜視図である。同図にあるように、この発明
の円筒型電池においては、渦巻状電極体4が電池缶5の
中に収納され、電池缶の上端面の電池蓋8には、外部負
極端子12と外部正極端子13とが絶縁材12a及び1
3aによりそれぞれ電気的に隔絶されて配設されてい
る。また、渦巻状電極体4の底面部においては負極が溶
接などにより底部集電体14に接続されている。底部集
電体14にはリード15が接続されており、このリード
15は渦巻状電極体4の中央部に存在する貫通孔11の
中を通って渦巻状電極体4の上面側にまで達し、その端
部が外部負極端子12となっている。渦巻状電極体4の
上面側においては、渦巻状電極体4の正極が上部集電体
16に接続され、更に外部正極端子13に接続されてい
る。
【0016】このような円筒型電池の製造に際しては、
渦巻状電極体4の負極と底部集電体14とを、渦巻状電
極体4を電池缶5に収納する前に予め接続し、その後に
渦巻状電極体4を電池缶5に収容すればよく、渦巻状電
極体4を電池缶5に収納した後に負極を電池缶5にスポ
ット溶接する必要はない。従って、負極と底部集電体1
4とを容易に接続できるようになり、その接続状態の成
否も容易且つ十分に確認することが可能となる。これに
より、電極と集電体とが強固に接続されたものだけを次
の工程に送ることができ、その結果、電池の信頼性が向
上する。また、渦巻状電極体4の底部側の負極はリード
15を介して渦巻状電極体4の上面に配される外部負極
端子12と接続されることとなるので、同図に示したよ
うに外部負極端子12は外部正極端子13と共に電池の
上面に設けられることとなる。従って、電池を大型化し
た場合や多数個の電池を一度に使用する場合において
も、電子機器の電池接続端子を容易に設計することが可
能となる。
【0017】なお、渦巻状電極体4の貫通孔11として
は、渦巻状電極体4の作製後に形成される巻芯棒の跡を
使用することができる。即ち、渦巻状電極体4の作製時
には巻芯棒を使用して帯状の正極と負極とをセパレータ
ーを介して巻き回し、巻き終わった後にその巻芯棒を引
き抜くので巻芯棒の跡が形成されるが、この跡を貫通孔
11として使用することができる。また、渦巻状電極体
4の作製時に巻芯棒の代わりにパイプを使用した場合に
は、そのパイプをそのまま使用し、パイプの穴を渦巻状
電極体4の貫通孔11として使用してもよい。
【0018】図2及び図3は、それぞれ底部集電体14
の好ましい態様の斜視図である。図2の底部集電体14
の中央部にはリード15が配設されている。図3の底部
集電体14は底部集電体部材14aと14bとからな
り、底部集電体部材14aの中央部にはリード15が配
設されている。
【0019】図2に示す底部集電体14と渦巻状電極体
との接続は、渦巻状電極体に図4(a)に示すように、
負極シートの端部に活物質が積層されていない端部4a
を形成し、その端部4aを底部集電体14の開口部17
の内部に溶接することにより行うことができる。また、
図4(b)に示すように、渦巻状電極体の負極シートに
所定間隔で複数の集電体接続用短片4bを形成した場合
も、同様にその集電体接続用短片4bを底部集電体14
の開口部17の内部に溶接することにより、底部集電体
14と渦巻状電極体との接続を行うことができる。
【0020】図3に示す底部集電体14と渦巻状電極体
との接続は次のように行うことができる。即ち、図5
(a)に示すように、渦巻状電極体4の負極シートに、
比較的長い集電体接続用リード4cを溶接などにより形
成し、図5(b)に示すように底部集電体部材14a上
に集電体接続用リード4cを折畳み、その上に底部集電
体部材14bを重ねて集電体接続用リード4cを挟み込
み、溶接することにより接続することができる。これに
より、渦巻状電極体4と下部集電体14とを比較的大き
な面積で接続することができ、電池の高率放電特性を向
上させることができる。
【0021】なお、渦巻状電極体4の上面側における正
極の集電の方法としては、従来例と同様とすることがで
きるが、電池の高率放電特性を向上させるという点か
ら、図6に示すような、集電体の端部にリード18が形
成されている上部集電体16を使用することが好まし
い。この上部集電体16と渦巻状電極体4の正極との接
続は、下部集電体14と負極との接続と同様に行うこと
ができる。
【0022】この発明の円筒型電池の製造方法として
は、常法に従って帯状の正極と負極とをセパレータを介
して積層し、これらを巻芯となる割りピンに挟み込んで
巻回して渦巻状電極体を製造し、この渦巻状電極体を電
池缶に収めるか、あるいは、パイプを巻芯として巻回し
て渦巻状電極体を製造し、この渦巻状電極体を電池缶に
収めるが、渦巻状電極体を電池缶に収める前に、電池缶
の底側になる電極と底部集電体とを接続する。これ以外
の工程は従来の方法に準じて製造することができる。
【0023】なお、この発明は、渦巻状電極体を有する
電池あれば、一次電池であるか二次電池であるかという
ことや、リチウム電池であるかアルカリ電池であるかと
いうことなどに制限はなく種々の電池に適用できる。ま
た、その大きさは単1以上に限らず、より小さいものに
も適用できる。
【0024】
【発明の効果】この発明によれば、渦巻状電極体の電極
と外部電極端子との接続抵抗を十分低くすることができ
る。また、従来、主として導通試験で確認していた渦巻
状電極体の電極と外部電極端子との接続状態を機械的に
も容易に行えるようになり、接続状態の成否を容易かつ
十分に確認できるようになる。従って、この発明の円筒
型電池は、導通不良のない、大電流を流す場合にも信頼
性の高い円筒型電池となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の円筒型電池の一例の部分切り欠け斜
視図である。
【図2】底部集電体の好ましい態様の斜視図である。
【図3】底部集電体の別の態様の斜視図である。
【図4】渦巻状電極体の斜視図である。
【図5】渦巻状電極体の斜視図である。
【図6】上部集電体の斜視図である。
【図7】渦巻状電極体を有する従来の円筒型電池の断面
図である。
【符号の説明】
1 正極 2 負極 3 セパレータ 4 渦巻状電極体 5 電池缶 7 正極リード 9 負極リード 11 貫通孔 12 外部負極端子 13 外部正極端子 14 底部集電体 15 リード 16 上部集電体 17 開口部 18 リード

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 帯状の正極と負極とをセパレータを介し
    て巻回してなる渦巻状電極体が電池缶に収容されている
    円筒型電池において、該渦巻状電極体の一端に出された
    正極又は負極の端部がその電極端部上に配された集電体
    と接続され、該集電体は該渦巻状電極体の中央部の貫通
    孔を通るリードを介して該渦巻状電極体の他端面側に設
    けられた外部電極端子と接続され、該渦巻状電極体の他
    端面側には該渦巻状電極体のもう一方の電極の外部電極
    端子も設けられていることを特徴とする円筒型電池。
  2. 【請求項2】 該渦巻状電極体の帯状の電極が電極シー
    トとその上に積層された活物質より構成され、その電極
    シートの端部に活物質が積層されていない部分が形成さ
    れ、その電極シートの活物質が積層されていない端部が
    集電体と接続されている請求項1記載の円筒型電池。
  3. 【請求項3】 活物質が積層されていない電極シートの
    端部が、複数の集電体接続用短片からなる請求項2記載
    の円筒型電池。
  4. 【請求項4】 該渦巻状電極体の帯状の電極が電極シー
    トとその上に積層された活物質より構成され、その電極
    シートの端部に集電体接続用リードが接続され、その集
    電体接続用リードが集電体と接続されている請求項1記
    載の円筒型電池。
  5. 【請求項5】 帯状の正極と負極とをセパレータを介し
    て巻回してなる渦巻状電極体を電池缶に収容する工程を
    含む円筒型電池の製造方法において、渦巻状電極体の中
    央部の貫通孔を通り渦巻状電極体の一端面から他端面に
    達するリードを有する集電体と正極又は負極のいずれか
    一方とを接続し、その後、集電体を接続した渦巻状電極
    体を電池缶に収納することを特徴とする製造方法。
JP5024866A 1992-08-24 1993-01-19 円筒型電池 Pending JPH06124696A (ja)

Priority Applications (1)

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JP5024866A JPH06124696A (ja) 1992-08-24 1993-01-19 円筒型電池

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP24734992 1992-08-24
JP4-247349 1992-08-24
JP5024866A JPH06124696A (ja) 1992-08-24 1993-01-19 円筒型電池

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Cited By (6)

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