JPH076783A - 角筒形電池 - Google Patents
角筒形電池Info
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- JPH076783A JPH076783A JP5168485A JP16848593A JPH076783A JP H076783 A JPH076783 A JP H076783A JP 5168485 A JP5168485 A JP 5168485A JP 16848593 A JP16848593 A JP 16848593A JP H076783 A JPH076783 A JP H076783A
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- battery case
- battery
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M6/00—Primary cells; Manufacture thereof
- H01M6/04—Cells with aqueous electrolyte
- H01M6/06—Dry cells, i.e. cells wherein the electrolyte is rendered non-fluid
- H01M6/10—Dry cells, i.e. cells wherein the electrolyte is rendered non-fluid with wound or folded electrodes
- H01M2006/106—Elliptic wound cells
-
- Y—GENERAL 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
- 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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- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
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Abstract
パレータを介してこれらの電極を長円渦巻状に巻いた渦
巻電極群を挿入し、開口面を密閉して成る角筒形電池に
おいて、電池ケース内への電極群挿入時における電極群
端面の損傷を最小限とし内部短絡発生率を著しく低減さ
せる。さらにはエネルギー密度の大きな電池を得る。 【構成】渦巻電極群は、その巻軸の中心線が角筒形の電
池ケースの開口面と平行であり、さらに渦巻電極群の平
面部分と電池ケースの開口面が直角に位置するように挿
入されている。
Description
渦巻状の電極群を使用した角筒形電池の構造に関するも
のである。
その中で最も汎用されている円筒形状の電池は、生産性
は優れているものの機器への収納スペース効率が低いと
いう問題がある。そこで近年は、スペース効率が高い角
筒形状の電池が注目されている。
池の場合、図5に示したように、渦巻電極群を使用した
円筒形電池で通常実施されている構造と同様に、長円状
の渦巻電極群は渦巻電極群の巻軸と電池ケースの開口面
と直角に位置するよう挿入されていた。
入する際電極の端面の縁部がしばしば電池ケース開口面
の縁に接触してめくりあがり活物質の脱落、電極基材の
折れ曲がり、セパレータの破れ等を起こし内部短絡の原
因となっていた。
円状の渦巻電極群の厚みは開口面の寸法の90%以下に
する必要があり電池ケースの内容積を十分利用できず十
分なエネルギー密度が得られなかった。
れたもので、長円渦巻電極群挿入時に伴う不具合発生に
よる内部短絡が生じず、さらに、エネルギー密度の高い
角筒形電池を提供することを目的とするものである。
に、本発明は、角筒形のケースの開口面より正負極板の
間にセパレータを介してこれらの電極を長円渦巻状に巻
いた渦巻電極群を挿入し、その後、前記開口面を密閉し
て成る角筒形電池において、前記渦巻電極群は渦巻電極
群の巻軸の中心線が角筒形の電池ケースの開口面と平行
であり、かつ渦巻電極群の平面部と電池ケースの開口面
が直角に位置するように挿入されていることを特徴とす
るものである。
巻電極群がその巻軸の中心線が角筒形の電池ケースの開
口面と平行であり、かつ渦巻電極群の平面部と電池ケー
スの開口面が直角に位置するように挿入されているの
で、電池ケースへ電極の挿入時では長円渦巻電極群の最
外巻部のなめらかな曲面部分から電池ケース内へ挿入さ
れるので電池ケースの開口面の縁と電極が接触しても引
っかかることなくスムーズに挿入されるので活物質の脱
落、電極基材の折れ曲がり、セパレータの破れ等が起こ
らず内部短絡を最小限にとどめることが可能になった。
渦巻電極群の最外巻部のなめらかな曲面部分が挿入ガイ
ドの作用をするため長円状の渦巻電極群の厚みを開口面
の寸法の90%以上でも挿入できるので、電池ケースの
内容積を十分利用でき、従来に比べて放電容量の大きな
電池とすることがを可能になった。
角筒形リチウムイオン二次電池に適用した例である。正
極板1と負極板2とを幅22mm、厚さ25μmのポリ
プロピレン微多孔膜からなるセパレータ3を介して幅3
3mm、厚さ0.4mmの巻軸で長円渦巻状に巻いてな
る電極群9を図2に示すように巻軸の中心線Aが厚み
0.3mmのニッケルめっき鋼製の角筒形の電池ケース
の開口面Cと平行であり、かつ渦巻電極群の平面部Bと
電池ケースの開口面Cが直角である方向から内寸5.7
mm×21.5mm×45.5mmの電池ケースに挿入
した。本発明の一実施例として電極の切断長さを変える
ことにより電極群の計算上の厚みDが、(A) 5.13m
m、(B) 5.30mm、(C) 5.47mmである3種の
電池を製作した。尚、正極板1には図3に示すように厚
さ20μmのアルミニウム箔10の両面にリチウムコバ
ルト複合酸化物(LixCoO2 )を主体としたペースト状活
物質11を塗布し乾燥、圧延後、幅19mmに切断した
ものを用いた。
18μmの銅箔12の両面に黒鉛を主体としたペースト
13を塗布し乾燥、圧延後、幅20mmに切断したもの
を用いた。
と同一製法で製作した幅36mmの正極板、幅37mm
の負極板を幅38mmのセパレータを介して幅12m
m、厚さ0.4mmの巻軸で長円渦巻状に巻き、実施例
と同一の方法で厚みを(ア)5.13mm、(イ)5.
30mm、(ウ)5.47mmとした電極群を図5に示
すように巻軸の中心線が電池ケースの開口面と直角とな
る方向から実施例と同一の電池ケース内に挿入した。
群を電池ケースに挿入した後、各100 個について500 V
メガーを用いて内部短絡を調べた。その結果を表1に示
す。
ケースの開口面と直角となる方向から電池ケース内に挿
入したものは、内部短絡による不良率が高いことが分か
る。また、電極群の計算上の厚さが5.47mmのもの
は電池ケース内へ挿入時に電極群の端部が電池ケースの
開口部の縁でひっかかり挿入できなかった。内部短絡不
良を起こしたものについて調査したところ電極群の底部
における短絡であり負極板の折れ曲がりおよびセパレー
タの破れによるものであった。これは電極群を電池ケー
ス内に挿入する際電極群の端部が電池ケースの開口部の
縁でひっかかり損傷したためである。
群が、その巻軸の中心線が電池ケースの開口面と平行
で、かつ渦巻電極群の平面部と電池ケースの開口面が直
角となる方向から電池ケース内に挿入されるため、電極
群の巻綿外周がケース内側面と平行に挿入されることと
なり、挿入が円滑且つ容易に行われ、電極群の損傷は受
けず、内部短絡のない信頼性の高い電池が得られること
が分かる。
しなかったそれぞれの電極群挿入済み電池ケースを用
い、電解液を注入し、予めアルミニウム製の正極端子5
がポリプロピレンのガスケット6を介してかしめられて
いるニッケルメッキ鋼製の蓋体7を電池ケース4の開口
部に嵌合しついでレーザ溶接により密封し図1に示す電
池とした。正極板および負極板はそれぞれ超音波溶接機
により正極端子、電池ケースに溶接した。電解液にはエ
チレンカーボネートとジメチルカーボネートとを1:1
の体積比で混合した溶媒に、六フッ化燐酸リチウムを1
モル/リットル溶解させたものを用いた。次いでそれぞ
れの電池を0.5CmAで端子電圧が4.1Vになるま
で充電した後10分間休止させその後0.5CmAで端
子電圧が2.7Vになるまで放電を行い放電容量を求め
た。その結果を表2に示す。
能である。これは、電池ケースへの電極群の挿入方向に
よるものではないが、比較例のように電極群をその巻軸
の中心線が電池ケースの開口面と直角となる方向から電
池ケース内に挿入されたものは、電極群の計算上の厚み
が5.47mmと厚い場合には電池ケース内への挿入が
不可能となり、大容量化に限界がある。しかし本発明実
施例のごとく長円渦巻状の電極群を、その巻軸の中心線
が電池ケースの開口面と平行で、かつ渦巻電極群の平面
部と電池ケースの開口面が直角となる方向から電池ケー
ス内に挿入して成る電池は電極群の計算上の厚みが5.
47mmでも挿入できるので単電池当りの活物質の充填
量が増加し放電容量の大きな電池を得られることが分か
る。
ン二次電池について説明したが、これに限られるもので
はなく、角筒形リチウム一次電池や角筒形ニッケルカド
ミウム二次電池、角筒形ニッケル亜鉛二次電池、角筒形
ニッケル水素二次電池などの長円渦巻電極群を採用した
電池において同様の効果を得ることができる。
ム電池は、電池ケース内への電極群挿入時における電極
群端面の損傷を最小限とし内部短絡発生率を著しく低減
でき、さらにはエネルギー密度の大きな電池を得ること
ができるものであり、その工業的価値は極めて大であ
る。
入方向を示す図。
示す図。
Claims (1)
- 【請求項1】角筒形のケースの開口面より正負極板の間
にセパレータを介してこれらの電極を長円渦巻状に巻い
た渦巻電極群を挿入し、その後、前記開口面を密閉して
成る角筒形電池において、 前記渦巻電極群は、その巻軸の中心線が角筒形の電池ケ
ースの開口面と平行であり、さらに渦巻電極群の平面部
分と電池ケースの開口面が直角に位置するように挿入さ
れていることを特徴とする角筒形電池。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5168485A JP2692533B2 (ja) | 1993-06-14 | 1993-06-14 | 角筒形電池 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5168485A JP2692533B2 (ja) | 1993-06-14 | 1993-06-14 | 角筒形電池 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH076783A true JPH076783A (ja) | 1995-01-10 |
JP2692533B2 JP2692533B2 (ja) | 1997-12-17 |
Family
ID=15868971
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5168485A Expired - Lifetime JP2692533B2 (ja) | 1993-06-14 | 1993-06-14 | 角筒形電池 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2692533B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012099264A (ja) * | 2010-10-29 | 2012-05-24 | Hitachi Vehicle Energy Ltd | 二次電池およびその製造方法 |
US8926715B2 (en) | 2007-12-06 | 2015-01-06 | Eliiy Power Co., Ltd. | Method and apparatus for manufacturing electrode assembly for rectangular battery |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4146665B2 (ja) | 2002-04-24 | 2008-09-10 | 松下電器産業株式会社 | 密閉型二次電池 |
-
1993
- 1993-06-14 JP JP5168485A patent/JP2692533B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US8926715B2 (en) | 2007-12-06 | 2015-01-06 | Eliiy Power Co., Ltd. | Method and apparatus for manufacturing electrode assembly for rectangular battery |
JP2012099264A (ja) * | 2010-10-29 | 2012-05-24 | Hitachi Vehicle Energy Ltd | 二次電池およびその製造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2692533B2 (ja) | 1997-12-17 |
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