JPH06187969A - スパイラル形リチウム電池 - Google Patents
スパイラル形リチウム電池Info
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- JPH06187969A JPH06187969A JP4334833A JP33483392A JPH06187969A JP H06187969 A JPH06187969 A JP H06187969A JP 4334833 A JP4334833 A JP 4334833A JP 33483392 A JP33483392 A JP 33483392A JP H06187969 A JPH06187969 A JP H06187969A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- negative electrode
- tape
- lithium
- current collector
- insulating
- Prior art date
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 正極とリチウム負極とがセパレータを介して
スパイラル状に巻回されているスパイラル形リチウム電
池において、リチウム溶出の早い箇所は負極の幅方向の
一部分に止めるようにして、リチウム切れ防止テープを
使用しなくてもよいか、または使用する場合でも短くて
済むようにする。 【構成】 負極集電片４とその絶縁テープ５を貼付けた
帯状の金属リチウムからなる負極１と、端部に絶縁保護
テープ６を貼付けた帯状の正極２とを、セパレータ３を
介して巻回して電極群とした。この際、負極集電片４も
しくは絶縁テープ５の最下端縁と前記負極の下端縁との
間隔は、該負極の幅の少なくとも１５％以上とする。更
に、負極１にリチウム切れ防止テープ７を絶縁テープ５
貼着箇所から絶縁保護テープ６の内側に対向する負極１
部分まで貼付けた。 【効果】 リチウム切れ防止テープ７は短くて足りるた
め、放電反応に与する反応面積の減少が少なくなる。
スパイラル状に巻回されているスパイラル形リチウム電
池において、リチウム溶出の早い箇所は負極の幅方向の
一部分に止めるようにして、リチウム切れ防止テープを
使用しなくてもよいか、または使用する場合でも短くて
済むようにする。 【構成】 負極集電片４とその絶縁テープ５を貼付けた
帯状の金属リチウムからなる負極１と、端部に絶縁保護
テープ６を貼付けた帯状の正極２とを、セパレータ３を
介して巻回して電極群とした。この際、負極集電片４も
しくは絶縁テープ５の最下端縁と前記負極の下端縁との
間隔は、該負極の幅の少なくとも１５％以上とする。更
に、負極１にリチウム切れ防止テープ７を絶縁テープ５
貼着箇所から絶縁保護テープ６の内側に対向する負極１
部分まで貼付けた。 【効果】 リチウム切れ防止テープ７は短くて足りるた
め、放電反応に与する反応面積の減少が少なくなる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、正極と負極とがセパレ
ータを介してスパイラル状に巻回されているスパイラル
形リチウム電池に関するものである。
ータを介してスパイラル状に巻回されているスパイラル
形リチウム電池に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図３に、従来のスパイラル形リチウム電
池の電極群の断面図を、また図４に、図３で使用されて
いる負極と正極の展開図を示す。帯状の金属リチウムで
ある負極１には負極集電片４が圧着され、その圧着面の
反対側の面に負極集電片４の大きさよりも大きな絶縁テ
ープ５が負極１の殆ど幅一杯に貼付けている。一方、正
極２の端部には、これを包むように絶縁保護テープ６を
貼付けて、裁断によって生じた正極集電体のバリがセパ
レータを突き破って内部短絡を起こさないようにしてい
る。
池の電極群の断面図を、また図４に、図３で使用されて
いる負極と正極の展開図を示す。帯状の金属リチウムで
ある負極１には負極集電片４が圧着され、その圧着面の
反対側の面に負極集電片４の大きさよりも大きな絶縁テ
ープ５が負極１の殆ど幅一杯に貼付けている。一方、正
極２の端部には、これを包むように絶縁保護テープ６を
貼付けて、裁断によって生じた正極集電体のバリがセパ
レータを突き破って内部短絡を起こさないようにしてい
る。
【０００３】この負極１と正極２をセパレータ３を介し
て或る程度のテンションをかけてスパイラル状に巻回す
ることで電極群を構成するとき、負極集電片４や絶縁テ
ープ５の厚みにより、その絶縁テープ５と対向するセパ
レータ３部分や、そのセパレータ３部分と対向する正極
２部分は押圧されて歪み、少し薄くなり、この現象は内
部にまで順次波及する（図３参照）。こうして絶縁テー
プ５を含む放射方向の範囲内にある図３の符号Ａで示し
た負極１箇所（図４の展開図では、同一符号Ａで示した
想像線の範囲）は、正極２と負極１の極間距離が他の箇
所よりもやや狭まって、リチウムの溶出は他よりも早め
られ、消耗が激しい。また、正極２の端部に貼付けられ
た絶縁保護テープ６と負極１を挟んで一周内側に対向す
る正極２部分（図３、図４で符号Ｂで示した部分）も、
電流密度集中によってリチウムの消耗が激しい箇所であ
る。
て或る程度のテンションをかけてスパイラル状に巻回す
ることで電極群を構成するとき、負極集電片４や絶縁テ
ープ５の厚みにより、その絶縁テープ５と対向するセパ
レータ３部分や、そのセパレータ３部分と対向する正極
２部分は押圧されて歪み、少し薄くなり、この現象は内
部にまで順次波及する（図３参照）。こうして絶縁テー
プ５を含む放射方向の範囲内にある図３の符号Ａで示し
た負極１箇所（図４の展開図では、同一符号Ａで示した
想像線の範囲）は、正極２と負極１の極間距離が他の箇
所よりもやや狭まって、リチウムの溶出は他よりも早め
られ、消耗が激しい。また、正極２の端部に貼付けられ
た絶縁保護テープ６と負極１を挟んで一周内側に対向す
る正極２部分（図３、図４で符号Ｂで示した部分）も、
電流密度集中によってリチウムの消耗が激しい箇所であ
る。
【０００４】上記した理由により、負極１の局部的消耗
が進んで負極１を分断させることになると、実放電量の
低下あるいは容量アンバランスによる過放電といった好
ましくない現象を引き起こすから、これを防止するた
め、図４に示したように、負極１にリチウムイオンを通
さない材料、例えばポリエステルテープやガラスクロス
テープといったリチウム切れ防止テープ７を、絶縁テー
プ５貼着箇所から始まって符号Ａの箇所を通過する所ま
で貼り、その貼着部分に当たるリチウムを溶出させなく
して繋ぎ止めるようにしている。このリチウム切れ防止
テープ７の貼着部分を図３で示すと、太い実線で現した
箇所であって、その長さは長いことが判る。
が進んで負極１を分断させることになると、実放電量の
低下あるいは容量アンバランスによる過放電といった好
ましくない現象を引き起こすから、これを防止するた
め、図４に示したように、負極１にリチウムイオンを通
さない材料、例えばポリエステルテープやガラスクロス
テープといったリチウム切れ防止テープ７を、絶縁テー
プ５貼着箇所から始まって符号Ａの箇所を通過する所ま
で貼り、その貼着部分に当たるリチウムを溶出させなく
して繋ぎ止めるようにしている。このリチウム切れ防止
テープ７の貼着部分を図３で示すと、太い実線で現した
箇所であって、その長さは長いことが判る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記した従来の構成で
は、リチウム溶出の早い符号Ａの箇所も符号Ｂの箇所も
負極１の幅方向全体に及ぶため、これを繋ぎ止めるリチ
ウム切れ防止テープを必須とした。しかもそのテープ長
さは長いものとなったから、それだけ反応面積をロス
し、放電容量の損失を招くことになった。
は、リチウム溶出の早い符号Ａの箇所も符号Ｂの箇所も
負極１の幅方向全体に及ぶため、これを繋ぎ止めるリチ
ウム切れ防止テープを必須とした。しかもそのテープ長
さは長いものとなったから、それだけ反応面積をロス
し、放電容量の損失を招くことになった。
【０００６】本発明は、リチウム溶出の早い箇所は負極
の幅方向の一部分に止めるようにして、リチウム切れ防
止テープを使用しなくてもよいか、または使用する場合
でも短くて済むようにすることを、その目的としてい
る。
の幅方向の一部分に止めるようにして、リチウム切れ防
止テープを使用しなくてもよいか、または使用する場合
でも短くて済むようにすることを、その目的としてい
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、帯状の
金属リチウムからなる負極（１）と帯状の正極（２）と
をセパレータ（３）を介して巻回し、その負極には正極
と対向する面に負極集電片（４）もしくはその負極集電
片の絶縁テープ（５）を備えたスパイラル形リチウム電
池において、前記負極集電片もしくは前記絶縁テープの
最下端縁と前記負極の下端縁との間隔は、該負極の幅の
少なくとも１５％以上としたことを特徴とする。
金属リチウムからなる負極（１）と帯状の正極（２）と
をセパレータ（３）を介して巻回し、その負極には正極
と対向する面に負極集電片（４）もしくはその負極集電
片の絶縁テープ（５）を備えたスパイラル形リチウム電
池において、前記負極集電片もしくは前記絶縁テープの
最下端縁と前記負極の下端縁との間隔は、該負極の幅の
少なくとも１５％以上としたことを特徴とする。
【０００８】また、本発明は、負極集電片（４）とその
絶縁テープ（５）を貼付けた帯状の金属リチウムからな
る負極（１）と、端部に絶縁保護テープ（６）を貼付け
た帯状の正極（２）とを、セパレータ（３）を介して巻
回して電極群としたスパイラル形リチウム電池におい
て、前記負極集電片もしくは絶縁テープの最下端縁と前
記負極の下端縁との間隔は、該負極の幅の少なくとも１
５％以上とし、前記負極にリチウム切れ防止テープ
（７）を絶縁テープ貼着箇所から前記絶縁保護テープの
内側に対向する負極部分まで貼付けたことを特徴とす
る。
絶縁テープ（５）を貼付けた帯状の金属リチウムからな
る負極（１）と、端部に絶縁保護テープ（６）を貼付け
た帯状の正極（２）とを、セパレータ（３）を介して巻
回して電極群としたスパイラル形リチウム電池におい
て、前記負極集電片もしくは絶縁テープの最下端縁と前
記負極の下端縁との間隔は、該負極の幅の少なくとも１
５％以上とし、前記負極にリチウム切れ防止テープ
（７）を絶縁テープ貼着箇所から前記絶縁保護テープの
内側に対向する負極部分まで貼付けたことを特徴とす
る。
【０００９】
【作 用】放電反応でリチウムの溶出が進んでいって
も、負極集電片もしくは絶縁テープの最下端縁と負極の
下端縁との間の負極部分は消耗せずに残って、分断を防
ぐ繋ぎの役を果たす。この繋ぎの役を果たす負極部分が
負極の幅の少なくとも１５％以上とすると、負極集電片
近傍での反応が円滑に進むことになって、強制的な放電
（過放電）状態に陥っても負極集電片近傍での過度の電
流集中を防ぐことができる。
も、負極集電片もしくは絶縁テープの最下端縁と負極の
下端縁との間の負極部分は消耗せずに残って、分断を防
ぐ繋ぎの役を果たす。この繋ぎの役を果たす負極部分が
負極の幅の少なくとも１５％以上とすると、負極集電片
近傍での反応が円滑に進むことになって、強制的な放電
（過放電）状態に陥っても負極集電片近傍での過度の電
流集中を防ぐことができる。
【００１０】また、正極の端部に絶縁保護テープを貼付
けた場合には、リチウム切れ防止テープを絶縁テープ貼
着箇所から絶縁保護テープの内側に対向する負極部分ま
で貼付けることで、電流密度の集中によりリチウムの消
耗が激しくなって負極を分断させることを防ぐことがで
きる。
けた場合には、リチウム切れ防止テープを絶縁テープ貼
着箇所から絶縁保護テープの内側に対向する負極部分ま
で貼付けることで、電流密度の集中によりリチウムの消
耗が激しくなって負極を分断させることを防ぐことがで
きる。
【００１１】
【実施例】図１に、本発明になるスパイラル形リチウム
電池の電極群の断面図を、また図２に、図１で使用され
ている負極と正極の展開図を示す。使用した符号は図３
および図４と同じとした。
電池の電極群の断面図を、また図２に、図１で使用され
ている負極と正極の展開図を示す。使用した符号は図３
および図４と同じとした。
【００１２】帯状の金属リチウムである負極１には、負
極集電片４が圧着され、その反対側の負極１面に絶縁テ
ープ５を貼付けていて、負極１と正極２はセパレータ３
を介してスパイラル状に巻回される点では、図３と変り
はない。しかし、負極集電片４の圧着箇所は短くし、こ
れに伴って圧着箇所を覆う絶縁テープ５の大きさも小さ
くしている。これに伴い、絶縁テープ５と対向する符号
Ａの箇所の大きさも小さくなって、符号Ａの箇所より下
方の箇所はリチウム顕出面としている点で相違する。こ
うすることによって、前記した極間距離の縮小によりリ
チウムの溶出が他よりも早くなる箇所は、負極１の幅方
向全体ではなく、符号Ａの部分的箇所に限られ、符号Ａ
の箇所より下方のリチウム顕出面箇所では放電終期まで
リチウム切れは生じない。従ってリチウム切れ防止テー
プ７の助けによって繋ぎ止める必要は全くないことにな
る。特に上記リチウム顕出面箇所の幅を負極１の幅の１
５％以上とすることで、強制的な放電状態（過放電）に
陥っても負極集電片４近傍での過度の電流集中を防ぐこ
とができる。
極集電片４が圧着され、その反対側の負極１面に絶縁テ
ープ５を貼付けていて、負極１と正極２はセパレータ３
を介してスパイラル状に巻回される点では、図３と変り
はない。しかし、負極集電片４の圧着箇所は短くし、こ
れに伴って圧着箇所を覆う絶縁テープ５の大きさも小さ
くしている。これに伴い、絶縁テープ５と対向する符号
Ａの箇所の大きさも小さくなって、符号Ａの箇所より下
方の箇所はリチウム顕出面としている点で相違する。こ
うすることによって、前記した極間距離の縮小によりリ
チウムの溶出が他よりも早くなる箇所は、負極１の幅方
向全体ではなく、符号Ａの部分的箇所に限られ、符号Ａ
の箇所より下方のリチウム顕出面箇所では放電終期まで
リチウム切れは生じない。従ってリチウム切れ防止テー
プ７の助けによって繋ぎ止める必要は全くないことにな
る。特に上記リチウム顕出面箇所の幅を負極１の幅の１
５％以上とすることで、強制的な放電状態（過放電）に
陥っても負極集電片４近傍での過度の電流集中を防ぐこ
とができる。
【００１３】正極２の端部に絶縁保護テープ６を貼付け
ると、絶縁保護テープ６と負極１を挟んで一周内側に対
向する正極２部分（図１、図２で符号Ｂで示した部分）
で電流密度が集中してリチウムの消耗が激しくなり、該
部で負極１を分断させる虞があること既述したとおりで
ある。この場合には負極１にリチウム切れ防止テープ７
を貼付けて、該貼着部分のリチウムを溶出させなくする
ことで繋ぎ止めるようにするが、リチウム切れ防止テー
プ７は、絶縁テープ５貼着箇所から始まって図２の符号
Ｂの箇所に対応する負極１部分を少し通過する所まで貼
れば足り、符号Ａの箇所まで貼る必要はない。これを図
１の断面図で示すと太い実線のとおりで、リチウム切れ
防止テープ７は、絶縁テープ５貼着箇所から絶縁保護テ
ープ６の内側に対向する負極１部分まで貼付けられてお
り、図３と比較すると、リチウム切れ防止テープ７の短
縮化がなされることが判る。
ると、絶縁保護テープ６と負極１を挟んで一周内側に対
向する正極２部分（図１、図２で符号Ｂで示した部分）
で電流密度が集中してリチウムの消耗が激しくなり、該
部で負極１を分断させる虞があること既述したとおりで
ある。この場合には負極１にリチウム切れ防止テープ７
を貼付けて、該貼着部分のリチウムを溶出させなくする
ことで繋ぎ止めるようにするが、リチウム切れ防止テー
プ７は、絶縁テープ５貼着箇所から始まって図２の符号
Ｂの箇所に対応する負極１部分を少し通過する所まで貼
れば足り、符号Ａの箇所まで貼る必要はない。これを図
１の断面図で示すと太い実線のとおりで、リチウム切れ
防止テープ７は、絶縁テープ５貼着箇所から絶縁保護テ
ープ６の内側に対向する負極１部分まで貼付けられてお
り、図３と比較すると、リチウム切れ防止テープ７の短
縮化がなされることが判る。
【００１４】
【発明の効果】本発明では、負極集電片または絶縁テー
プの最下端とリチウム端面との間にある程度の距離をと
ったことで、負極集電片や絶縁テープの厚みに起因する
極間距離の縮小によりリチウム溶出が早い箇所は負極幅
の一部分に止めさせるから、残余の箇所が繋ぎの役目を
果して負極の分断を見ないようにする。また、強制的な
放電時における負極集電片近傍の電流の集中を回避する
ことができる。
プの最下端とリチウム端面との間にある程度の距離をと
ったことで、負極集電片や絶縁テープの厚みに起因する
極間距離の縮小によりリチウム溶出が早い箇所は負極幅
の一部分に止めさせるから、残余の箇所が繋ぎの役目を
果して負極の分断を見ないようにする。また、強制的な
放電時における負極集電片近傍の電流の集中を回避する
ことができる。
【００１５】また、リチウム切れ防止テープは短くて足
りるため、放電反応に与する反応面積の減少を少なくす
ることができる。
りるため、放電反応に与する反応面積の減少を少なくす
ることができる。
【図１】本発明になるスパイラル形リチウム電池の電極
群の断面図である。
群の断面図である。
【図２】図１で使用されている負極と正極の展開図であ
る。
る。
【図３】従来のスパイラル形リチウム電池の電極群の断
面図である。
面図である。
【図４】図３で使用されている負極と正極の展開図であ
る。
る。
１……負極 ２……正極 ３……セパレータ ４……負極集電片 ５……絶縁テープ ６……絶縁保護テープ ７……リチウム切れ防止テープ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中田 裕之 東京都港区新橋５丁目36番11号 富士電気 化学株式会社内 (72)発明者 渡部 徳久 東京都港区新橋５丁目36番11号 富士電気 化学株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】 帯状の金属リチウムからなる負極（１）
と帯状の正極（２）とをセパレータ（３）を介して巻回
し、その負極には正極と対向する面に負極集電片（４）
もしくはその負極集電片の絶縁テープ（５）を備えたス
パイラル形リチウム電池において、 前記負極集電片もしくは前記絶縁テープの最下端縁と前
記負極の下端縁との間隔は、該負極の幅の少なくとも１
５％以上としたことを特徴とするスパイラル形リチウム
電池。 - 【請求項２】 負極集電片（４）とその絶縁テープ
（５）を貼付けた帯状の金属リチウムからなる負極
（１）と、端部に絶縁保護テープ（６）を貼付けた帯状
の正極（２）とを、セパレータ（３）を介して巻回して
電極群としたスパイラル形リチウム電池において、 前記負極集電片もしくは前記絶縁テープの最下端縁と前
記負極の下端縁との間隔は、該負極の幅の少なくとも１
５％以上とし、 前記負極にリチウム切れ防止テープ（７）を絶縁テープ
貼着箇所から前記絶縁保護テープの内側に対向する負極
部分まで貼付けたことを特徴とするスパイラル形リチウ
ム電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4334833A JP2522141B2 (ja) | 1992-12-16 | 1992-12-16 | スパイラル形リチウム電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4334833A JP2522141B2 (ja) | 1992-12-16 | 1992-12-16 | スパイラル形リチウム電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06187969A true JPH06187969A (ja) | 1994-07-08 |
| JP2522141B2 JP2522141B2 (ja) | 1996-08-07 |
Family
ID=18281734
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4334833A Expired - Fee Related JP2522141B2 (ja) | 1992-12-16 | 1992-12-16 | スパイラル形リチウム電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2522141B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005093879A2 (en) * | 2004-03-03 | 2005-10-06 | Eaglepicher Technologies, Llc | ANODE DESIGN FOR A PRISMATICALLY WOUND LiMnO2 CELL |
| JP2005340178A (ja) * | 2004-05-25 | 2005-12-08 | Samsung Sdi Co Ltd | 二次電池 |
| KR100742109B1 (ko) * | 2000-03-23 | 2007-07-25 | 소니 가부시끼 가이샤 | 비수성-전해질 2차 전지 및 그 제조방법 |
| US9508973B2 (en) | 2004-05-25 | 2016-11-29 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Secondary battery |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0242365U (ja) * | 1988-09-16 | 1990-03-23 |
-
1992
- 1992-12-16 JP JP4334833A patent/JP2522141B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0242365U (ja) * | 1988-09-16 | 1990-03-23 |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100742109B1 (ko) * | 2000-03-23 | 2007-07-25 | 소니 가부시끼 가이샤 | 비수성-전해질 2차 전지 및 그 제조방법 |
| WO2005093879A2 (en) * | 2004-03-03 | 2005-10-06 | Eaglepicher Technologies, Llc | ANODE DESIGN FOR A PRISMATICALLY WOUND LiMnO2 CELL |
| WO2005093879A3 (en) * | 2004-03-03 | 2006-11-30 | Eaglepicher Technologies Llc | ANODE DESIGN FOR A PRISMATICALLY WOUND LiMnO2 CELL |
| JP2005340178A (ja) * | 2004-05-25 | 2005-12-08 | Samsung Sdi Co Ltd | 二次電池 |
| JP4539416B2 (ja) * | 2004-05-25 | 2010-09-08 | 三星エスディアイ株式会社 | 二次電池 |
| US8293410B2 (en) | 2004-05-25 | 2012-10-23 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Secondary battery |
| US9240617B2 (en) | 2004-05-25 | 2016-01-19 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Secondary battery |
| US9508973B2 (en) | 2004-05-25 | 2016-11-29 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Secondary battery |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2522141B2 (ja) | 1996-08-07 |
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