JPH06188024A - 角型二次電池 - Google Patents

角型二次電池

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JPH06188024A
JPH06188024A JP4336275A JP33627592A JPH06188024A JP H06188024 A JPH06188024 A JP H06188024A JP 4336275 A JP4336275 A JP 4336275A JP 33627592 A JP33627592 A JP 33627592A JP H06188024 A JPH06188024 A JP H06188024A
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JP
Japan
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unit
sheet
cell
electrode active
active material
Prior art date
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Pending
Application number
JP4336275A
Other languages
English (en)
Inventor
Hirohiko Saito
博彦 斉藤
Jun Hasegawa
順 長谷川
Satoru Suzuki
覚 鈴木
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.)
Denso Corp
Original Assignee
NipponDenso Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH06188024A publication Critical patent/JPH06188024A/ja
Priority to US08/465,618 priority patent/US5523178A/en
Pending legal-status Critical Current

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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
    • 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
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    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

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  • Secondary Cells (AREA)
  • Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】体積エネルギー密度の高い角型二次電池を提供
する。 【構成】この角型二次電池は、直方体状の空間を持つセ
ル容器20と、該セル容器20中に収納保持された電解
液を含む正極活物質シート、セパレータシート、負極活
物質シートおよびセパレータシートの4種類のシートか
らなる単位積層シートまたは該単位積層シートの複数積
層体を積層方向に圧縮した直方体状の単位電池要素10
とを具備することを特徴とする。この角型二次電池は、
単位積層シート間の不要な空間が排斥されているため、
単位電池要素10が極めて圧密化され体積エネルギー効
率が高い。しかも単位電池要素10の形状が直方体であ
るため電池そのものを角型とでき、複数の電池を不要な
空間を作ることなくコンパクトに集積することができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、リチウム二次電池、ニ
ッケル水素電池等、エネルギー密度の高い角型二次電池
に関する。
【0002】
【従来技術】体積および重量エネルギー密度の高い電池
として、電解液を含む正極活物質シート、セパレータシ
ート、負極活物質シートおよびセパレータシートの4種
類のシートからなる帯状の単位積層シートを円筒状に巻
き付けて形成された円筒型の単位電池要素を筒状のセル
容器に収納保持した円筒型電池が知られている。
【0003】また、電位が一番卑であり、単位重量およ
び単位体積あたりのエネルギー密度が最大となるリチウ
ム金属が、高エネルギー密度化を目指す二次電池系の負
極活物質として注目されている。そして、負極に対する
正極活物質としては、高いエネルギー密度を与えるLi
Mn2 4 等のリチウムを含む金属酸化物特にスピネル
型化合物が注目を集めている。かかるリチウム二次電池
は、例えば特開平2−139860号公報に報告されて
いる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】電池一個としての円筒
型電池はエネルギー密度が高い。しかし円筒型電池を複
数個電池ケースに配列する場合各電池間に不必要な空間
が生じるため空間占有率を高めることができない。かか
る複数の電池を配列しかつ空間占有率を高めるためには
直方体状の角型二次電池が有利である。しかし、角型二
次電池、特に容量の大きな角型二次電池の場合、電解液
を含む長方形状の正極活物質シート、セパレータシー
ト、負極活物質シートおよびセパレータシートからなる
単位積層シートを積層して直方体状の単位電池要素とし
たものは、各シート間の密着度が悪く、積層回数が増え
るに従い、シート間の不必要な空間が増大し、単位電池
要素の体積が増大する。このため大きな電池容器に収納
する必要があり、充填効率が低く、体積エネルギー密度
の高い電池を得ることができない。
【0005】本発明はかかる問題を解決しようとするも
ので、単位電池要素を構成する正極活物質シート、セパ
レータシート、負極活物質シートおよびセパレータシー
トの各シート間の不必要な空間の少ない角型二次電池を
提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の角型二次電池
は、直方体状の空間を持つセル容器と、該セル容器中に
収納保持された電解液を含む正極活物質シート、セパレ
ータシート、負極活物質シートおよびセパレータシート
の4種類のシートからなる単位積層シートまたは該単位
積層シートの複数積層体を積層方向に圧縮した直方体状
の単位電池要素とを具備することを特徴とする。
【0007】積層シート間に残り易い不必要な空間は、
積層方向に圧縮することにより解消できる。圧縮して圧
密化された単位電池要素の直方体形状は、この単位電池
要素を収納保持する直方体形状のセル容器に収納するこ
とにより維持できる。また、圧密化された直方体形状
は、単位電池要素を構成するセパレータ等の引っ張り抵
抗を利用したりあるいは固定具を使用することにより可
能となる。
【0008】角型二次電池としては、リチウム二次電
池、ニッケル水素電池に適用できる。
【0009】
【実施例】本実施例の角型二次電池の一部欠損斜視図を
図1に示す。この角型二次電池はリチウム二次電池を角
型にしたもので、5個の単位電池構成要素10をセル容
器20内に収納したものである。各単位電池構成要素1
0は並列に接続され、それぞれ正極25、負極26に結
線されている。この単位電池構成要素10は図2に示す
ように幅の薄い直方体で、図3に示すように、単位積層
シート16を構成する、第一セパレータシート3と、こ
の第一セパレータシート3に長手方向に少しずらして重
ねられた正極活物質シート1と、第二セパレータシート
4と、負極活物質シート2とで構成されている。なお、
第一セパレータシート3と第二セパレータシート4には
電解液が含浸されている。この電解液はプロピレンカー
ボネート、ジエチルカーボネートにLiClO4 を溶解
した非水系のものである。
【0010】第一セパレータシート3はポリプロピレン
製の多孔質フィルムからなる長い帯状である。正極活物
質シート1は厚さ20ないし25μmのアルミニウム箔
を基板としこの基板の両面にLiMn2 4 、導電剤、
結着剤からなる正極剤を約100μm厚さで塗布して形
成したものである。この基板の一端には端子部11が設
けられている。第二セパレータシート4も第一セパレー
タシート3と材質形状は全く同じものである。図3に示
すように、長手方向に少しずらして正極活物質シート1
上に重ねられている。負極活物質シート2は50ないし
100μm厚さの金属リチウム箔で形成され、正極活物
質シート1と同じ高さの長い帯状であり、第二セパレー
タシート4上に長手方向に僅かにずらして重ねられてい
る。
【0011】この単位積層シート16は、図4に示す用
に、円柱状の心材13の外周面に巻き付けられ、その後
心材13が抜かれ、筒状に形成される。この筒状に巻か
れた単位積層シート16は図5に示すように、横方向か
らまず押圧板41、42で大きく圧縮され、さらにその
直角方向から押圧板43、44で圧縮されて厚い板状の
直方体に形成され、単位電池構成要素10となる。な
お、正極活物質シート1および負極活物質シート2は第
一および第二セパレータシート3、4より高さが低いた
め、単位電池構成要素10に形成されるとその上端およ
び下端は第一および第二セパレータシート3、4に覆わ
れ、正極活物質シート1および負極活物質シート2はそ
の端子部11、12を除き、単位電池構成要素10の外
面にでない。
【0012】この実施例のリチウム角型二次電池は以上
のようにして製造されている。このリチウム角型二次電
池は、図2に示すように、単位電池構成要素10が直方
体状であるため、図1に示すように、直方体状の空間を
もつセル容器20内に余分な空間を残すことなくコンパ
クトに収納できる。また、単位電池構成要素10自体が
圧縮されているため各シート間に余分の空間が無く、圧
密化されている。このためこの実施例のリチウム角型二
次電池は体積エネルギー密度が極めて高くなっている。
【0013】この実施例に使用した単位電池構成要素1
0は円筒状の単位積層シート16を圧縮したものである
ため、直方体形状の形状維持性がよい。しかしさらにこ
の形状維持を確実にするため、単位電池構成要素10の
外周面に熱収縮プラスチックチューブを被せ、熱収縮さ
せて単位電池構成要素10の外周面に密着させることも
できる。
【0014】なお、単位電池構成要素の形状は本実施例
の厚い板状に限らない。単位積層シート16を心材を使
用することなく円柱状に巻き上げ、図6に示すように、
押圧板45、46、47、48で四方より圧縮して、図
7に示す角柱状の単位電池構成要素6としてもよい。ま
た、圧縮方法としては、図8に示すように先ず四方の中
央部を押圧板51、52、53、54で圧縮し、その後
残りの押圧板とともに四方全体を圧縮する二段圧縮を行
うこともできる。
【0015】また、他の単位電池構成要素7として図9
に示すものを採用してもよい。この単位電池構成要素7
は図9の固定ピン71に相当する部分が貫通孔となって
いる5個の貫通孔を持つ略正方形状のセパレータシート
とそれより少し小さい略正方形状で同じ5個の貫通孔を
持つ正極活物質シートおよび負極活物質シートを重ね合
わせて単位積層シートとしている。この単位積層シート
を複数重ね合わせ、最後にセパレータシートを重ね、こ
の状態で重ね合わせ方向に圧縮し、圧縮した状態でプラ
スチック性のピン71を貫通孔に通し、ピン71をかし
めて積層シートの圧縮状態を維持したものである。
【0016】他の実施例の角型二次電池として、図10
に示す方法でつくる角型二次電池を挙げることができ
る。この二次電池は、図7に示す単位電池構成要素16
を作る方法と共通するもので、円柱状に巻き上げられた
単位積層シートを金属製の角筒81の中に収納し、この
金属製の角筒81とともに円柱状の単位積層シートを、
押圧板90によって、角柱状に四方より圧縮して角型に
するものである。一段と小さな角柱状に成形され、四隅
より突出する部分は角筒の壁にそって折り曲げ、さらに
角筒の上端および下端に金属の蓋および底を溶接で接合
することにより図示しないセル容器が形成でき、このセ
ル容器に角柱状の単位電池構成要素82が収納されたも
のとなる。
【0017】上記実施例では、円柱状の単位積層シート
を、押圧板90によって、圧縮させ、角型としている
が、図11の如く、単位積層シートを複数枚重ねた後
に、押圧板90によって、角型に圧縮成形させてもよ
い。さらに、このような製法とすることにより、押圧板
の駆動を2方向のみもとすることができる。
【0018】
【発明の作用・効果】本発明の角型二次電池は、単位積
層シート間の不要な空間が排斥されているため、単位電
池要素が極めて圧密化され体積エネルギー効率が高い。
しかも単位電池要素の形状が直方体であるため電池その
ものを角型とでき、複数の電池を不要な空間を作ること
なくコンパクトに集積することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例の角型二次電池の一部欠損斜視図
【図2】実施例の二次電池の単位電池構成要素を示す斜
視図
【図3】単位積層シートの積層状態を示す部分斜視図
【図4】筒状の単位積層シートの製造状態を示す斜視図
【図5】板状の単位電池構成要素を作る状態を示す概略
【図6】角柱状の単位電池構成要素を作る状態を示す概
略図
【図7】角柱状の単位電池構成要素の斜視図
【図8】角柱状の単位電池構成要素を作る他の状態を示
す概略図
【図9】他の板状の単位電池構成要素を示す状態を示す
斜視図
【図10】角柱状の単位電池構成要素およびセル容器を
作る状態を示す概略図
【図11】角柱状の単位電池構成要素およびセル容器を
作る他の状態を示す概略図
【符号の説明】
1・・・正極活物質シート 2・・・負極活物質シート 3・・・第一セパレータシート 4・・・第二セパレータシ
ート 6、7、10、82・・・単位電池構成要素 11、12・・・端子部 16・・・単位積層シート 20・・・セル容器

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】直方体状の空間を持つセル容器と、該セル
    容器中に収納保持された電解液を含む正極活物質シー
    ト、セパレータシート、負極活物質シートおよびセパレ
    ータシートの4種類のシートからなる単位積層シートま
    たは該単位積層シートの複数積層体を積層方向に圧縮し
    た直方体状の単位電池要素とを具備することを特徴とす
    る角型二次電池。
JP4336275A 1992-12-14 1992-12-16 角型二次電池 Pending JPH06188024A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4336275A JPH06188024A (ja) 1992-12-16 1992-12-16 角型二次電池
US08/465,618 US5523178A (en) 1992-12-14 1995-06-05 Chemical cell

Applications Claiming Priority (1)

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JP4336275A JPH06188024A (ja) 1992-12-16 1992-12-16 角型二次電池

Publications (1)

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ID=18297429

Family Applications (1)

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JP4336275A Pending JPH06188024A (ja) 1992-12-14 1992-12-16 角型二次電池

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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CN114204094A (zh) * 2020-09-17 2022-03-18 泰星能源解决方案有限公司 二次电池以及二次电池的制作方法

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