JPH07320770A - 渦巻電極体を備えた電池 - Google Patents

渦巻電極体を備えた電池

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 正負極リード板による内部短絡を防止すると
共に製造工程の簡便化を目的とする。 【構成】 本発明の渦巻電極体を備えた電池は、帯状正
極板と帯状負極板とをセパレータを介して捲回する渦巻
電極体を備えた電池において、前記各極板は、導電性芯
体に活物質を塗布してなり、該導電性芯体の露出部にリ
ード板が配置され、該露出部にリード板が配置された部
分の表裏面は、前記セパレータを介して同一極性の極板
部分が存在するか又は前記セパレータのみが存在し、一
方のリード板は渦巻電極体の最外周に位置することを特
徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は帯状正極板と帯状負極板
とをセパレータを介して捲回する渦巻電極体を備えた電
池に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、渦巻電極体を構成する場合、帯状
正極板、帯状負極板の各リード板は集電性を考慮する
と、それぞれほぼ帯状極板の中央部にある場合が多い。
【０００３】このような構成では、各リード板の極板へ
の接続部分は、対極と対向しているので、内部短絡を防
止する目的で、リード接続部分を保護テープ、絶縁テー
プ等で被覆する対策を行っていた。
【０００４】しかしながら、上記のような方法では、極
板にリード板を接続した後、リード接続部分にテープを
貼り付けるという工程が必要となり、生産工程上連続化
の障害となっていた。さらに、この電池に外力が加わっ
た場合、リード部にバリ等が存在するとテープが損傷し
て、内部短絡する恐れがあった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
な問題を解決し、渦巻電極体を備えた電池において、渦
巻電極体の工程の簡便化を行えると共に、極板のリード
部が原因による内部短絡の発生を防止するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の渦巻電極体を備
えた電池は、帯状正極板と帯状負極板とをセパレータを
介して捲回する渦巻電極体を備えた電池において、前記
各極板は、導電性芯体に活物質を塗布してなり、該導電
性芯体の露出部にリード板が配置され、該露出部にリー
ド板が配置された部分の表裏面は、前記セパレータを介
して同一極性の極板部分が存在するか又は前記セパレー
タのみが存在し、一方のリード板は渦巻電極体の最外周
に位置することを特徴とするものである。
【０００７】また、前記最外周に位置する一方のリード
板の渦巻電極体中心方向側に絶縁テープが存在すること
が好ましい。
【０００８】
【作用】本発明では、各極板のリード板の接続部分の表
裏面がセパレータを介して同一極性の極板部分が存在す
るか又はセパレータのみが存在するような構成をとるこ
とによって、安全性を向上できると共に、極板とリード
板との接続部分に、保護テープ等を貼り付けることを必
要としないので、生産工程上の連続化を可能にした。
【０００９】また、絶縁テープをリード板の渦巻電極体
中心方向側に存在させることによって、リード部と極板
部との接触を確実に防止できるので、さらに安全性を向
上させることができる。
【００１０】
【実施例】
［実施例１］ 〔帯状正極板の作製〕正極活物質としてＬｉＣｏＯ2を
８５重量部、人造黒鉛粉末５重量部、カーボンブラック
５重量部とを充分混合した後、Ｎ−メチル−２−ピロリ
ドンに溶かしたポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）を固
形分として５重量部となるように加えインク状の正極ス
ラリーとした。
【００１１】この正極スラリーを長さ３５５ｍｍ、幅４
０ｍｍ、厚さ２０μｍのアルミ箔（導電性芯体）上に両
面塗布し、乾燥後、ローラープレス機により圧延した。
尚、アルミ箔の末端から約２０ｍｍまでは、正極スラリ
ーを塗布しない露出部分とした。この露出部分にアルミ
ニウムのリード（幅３ｍｍ）を超音波溶着した後、１１
０℃で３時間真空乾燥処理して、帯状正極板を作製し
た。
【００１２】〔帯状負極板の作製〕負極として、粒子径
５〜２５μｍの天然黒鉛粉末９５重量部（層間距離３．
３５Å）、Ｎ−メチル−２−ピロリドンに溶かしたＰＶ
ｄＦを固形分として５重量部となるように加えインク状
の負極スラリーとした。
【００１３】この負極スラリーを長さ３８５ｍｍ、幅４
０ｍｍ、厚さ１８μｍの銅箔（導電性芯体）上に両面塗
布し、乾燥後、ローラープレス機により圧延した。尚、
銅箔の末端から約２０ｍｍまでは、負極スラリーを塗布
しない露出部分とした。この露出部分にニッケルのリー
ド（幅３ｍｍ）をスポット溶接した後、１１０℃で３時
間真空乾燥処理して、帯状負極板を作製した。
【００１４】〔渦巻電極体の作製〕図１、図２及び図３
に上記帯状正極板と、帯状負極板とをポリプロピレン製
セパレータを介して巻回して渦巻電極体を作製する図を
示す。
【００１５】図１は、渦巻電極体の巻き始め部分、図２
は、渦巻電極体の巻き始め部分の各極板とリード板の位
置関係を示し、図３は、渦巻電極体の巻き終わり部分で
ある。各図面共、１は帯状正極板、２は帯状負極板、３
はセパレータ、４は巻芯（φ３ｍｍ）、５は絶縁テー
プ、１１は正極導電性芯体であるアルミニウム箔、１２
は正極リード板、２１は負極導電性芯体である銅箔、２
２は負極リード板を示す。
【００１６】渦巻電極体の作製は、図１に示したよう
に、巻芯４に対して、セパレータ３、帯状正極板１、帯
状負極板２の順に巻き始める。負極は正極の先端から１
５ｍｍ以上遅れて巻き取られるので、図２に示すよう
に、正極リード板１２の表裏面は、セパレータを介して
正極芯体１１及びセパレータ３が配置された状態にな
る。
【００１７】又、図３に示した渦巻電極体の巻き終り部
分では、負極リード板の表裏面部分はセパレータが配置
された状態であり、さらに、正極スラリーの最終端部か
ら絶縁テープを貼り始め、その後に負極リード板が巻き
取られるようにすることによって、渦巻電極体を固定で
きるとともに、確実に負極リード板の対向部分に正極板
を存在させないようにすることができる。
【００１８】上記のようにして作製した渦巻電極体を本
発明品Ａ１とする。
【００１９】尚、上記絶縁テープにポリプロピレンを使
用したが、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレー
ト、ポリフェニレンサルファイド、ポリイミド等も同様
に用いることができる。 ［比較例１］ 〔帯状正極板の作製〕アルミ箔の末端から約５ｍｍまで
を露出部分とする以外は、実施例１と同様に帯状正極板
を作製した。
【００２０】〔帯状負極板の作製〕銅箔の末端から約５
ｍｍまでを露出部分とする以外は、実施例１と同様に帯
状負極板を作製した。
【００２１】〔渦巻電極体の作製〕図４及び図５に渦巻
電極体の巻き始め部と、巻き終わり部を示す。図４及び
図５からわかるように、比較例１では、各極板の芯体の
露出部分が短いので、その部分に設けた各リード板は、
渦巻電極体を構成した際に、表裏面に対極が存在するよ
うになる。
【００２２】又、比較例１では、渦巻電極体の巻き終わ
り部の絶縁テープはセパレータの終了部のみである。
【００２３】以上のように作製した渦巻電極体を比較品
Ｘ１とする。 ［比較例２］各リード板と各芯体露出部分との接続部分
の表裏面に保護テープ６を設ける以外は、比較例１と同
様にして渦巻電極体を作製した。これを比較品Ｘ２とす
る。
【００２４】図６及び図７に比較品Ｘ２の巻き始め部と
巻き終わり部を示した。
【００２５】表１に、本発明品Ａ１、比較品Ｘ１及びＸ
２の渦巻電極体完成までの工程を指数で表示する。
【００２６】
【表１】
【００２７】尚、工程指数は、本発明品Ａ１の工程数を
１００とした場合の比較品の工程数を相対的に示したも
のである。
【００２８】表１から、本発明品Ａ１及び比較品Ｘ１は
各極板作製後、渦巻電極体完成まで巻き取り装置のみで
作製することが可能である。しかし、比較品Ｘ２は、各
極板にリード板を接続してから、接続部分に保護テープ
を貼り付ける別工程（装置）が必要となるので、工程指
数が大きくなっている。
【００２９】次に、本発明品Ａ１、比較品Ｘ１及び比較
品Ｘ２に対して圧力を加え、渦巻電極体を押し潰した場
合、短絡が発生したかどうかの判定を行った。
【００３０】表２にその結果を示す。尚、圧力を加える
方向は、正極リード板に対して垂直方向及び水平方向の
２方向から行い、加える圧力も５０ｋｇ／ｃｍ2及び１
０ｋｇ／ｃｍ2の２種類で行った。測定個数は、１０個
ずつ行い短絡の発生した個数を表示した。
【００３１】
【表２】
【００３２】表２から、本発明品Ａ１は、比較品Ｘ１及
びＸ２に比べて、外力に対しても短絡の発生も低くなっ
ていることがわかる。
【００３３】これは、本発明品Ａ１は、渦巻電極体に外
力が加わっても各リード板の表裏面に対極が存在しない
ので、短絡が防止できているものと考えられる。
【００３４】
【発明の効果】本発明は、内部短絡（特に外力を受けた
場合）の原因となることが多いリード板の表裏に対極を
設けないことによって、熱、圧力等によって万一セパレ
ータが損傷を受けた際にも、短絡する可能性を極めて低
くしたものである。
【００３５】又、リード接続部に保護テープ等を必要と
しないので、合理的に製造（製造工程の連続化）するこ
とが可能である。
【００３６】尚、実施例では、巻芯に帯状正極板を巻き
始めとして、巻回しているが、帯状負極板から巻き始め
ても同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明品Ａ１の巻き始め部を示す図
【図２】本発明品Ａ１の巻き始め部の位置関係を示す図
【図３】本発明品Ａ１の巻き終わり部を示す図
【図４】比較品Ｘ１の巻き始め部の位置関係を示す図
【図５】比較品Ｘ１の巻き終わり部を示す図
【図６】比較品Ｘ２の巻き始め部の位置関係を示す図
【図７】比較品Ｘ３の巻き終わり部を示す図
【符号の説明】
１・・・・・・・・・・帯状正極板 ２・・・・・・・・・・帯状負極板 ３・・・・・・・・・・セパレータ ５・・・・・・・・・・絶縁テープ １１・・・・・・・・・正極導電性芯体 １２・・・・・・・・・正極リード板 ２１・・・・・・・・・負極導電性芯体 ２２・・・・・・・・・負極リード板

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 帯状正極板と帯状負極板とをセパレータ
    を介して捲回する渦巻電極体を備えた電池において、前
    記各極板は、導電性芯体に活物質を塗布してなり、該導
    電性芯体の露出部にリード板が配置され、該露出部にリ
    ード板が配置された部分の表裏面は、前記セパレータを
    介して同一極性の極板部分が存在するか又は前記セパレ
    ータのみが存在し、一方のリード板は渦巻電極体の最外
    周に位置することを特徴とする渦巻電極体を備えた電
    池。
  2. 【請求項２】 前記最外周に位置する一方のリード板の
    渦巻電極体中心方向側に絶縁テープが存在することを特
    徴とする請求項１記載の渦巻電極体を備えた電池。
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