JPH08287954A - 非水電解液箱形二次電池 - Google Patents
非水電解液箱形二次電池Info
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- JPH08287954A JPH08287954A JP7092487A JP9248795A JPH08287954A JP H08287954 A JPH08287954 A JP H08287954A JP 7092487 A JP7092487 A JP 7092487A JP 9248795 A JP9248795 A JP 9248795A JP H08287954 A JPH08287954 A JP H08287954A
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- 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
Abstract
(57)【要約】
【目的】 正極及び負極及びセパレータを蛇腹状に折り
畳む際に、折り目の部分で活物質粒子や炭素粒子が集電
体金属箔から剥離・脱落することのない非水電解液箱形
二次電池を提供すること。 【構成】 リチウムを含有する活物質粒子と結着剤より
なる活物質粒子層を集電体上に設けてなる正極と、リチ
ウムを吸蔵放出可能な炭素材料の粒子と結着剤よりなる
炭素粒子層を集電体上に設けてなる負極と、非水電解液
とを有する非水電解液箱形二次電池において、正極の活
物質粒子層及び負極の炭素粒子層が、各々の集電体上の
片方の面に、０．５ｍｍ〜２０ｍｍ幅の未積層部を挟み
不連続的な同一パターンを積層してなる非水電解液箱形
二次電池。
畳む際に、折り目の部分で活物質粒子や炭素粒子が集電
体金属箔から剥離・脱落することのない非水電解液箱形
二次電池を提供すること。 【構成】 リチウムを含有する活物質粒子と結着剤より
なる活物質粒子層を集電体上に設けてなる正極と、リチ
ウムを吸蔵放出可能な炭素材料の粒子と結着剤よりなる
炭素粒子層を集電体上に設けてなる負極と、非水電解液
とを有する非水電解液箱形二次電池において、正極の活
物質粒子層及び負極の炭素粒子層が、各々の集電体上の
片方の面に、０．５ｍｍ〜２０ｍｍ幅の未積層部を挟み
不連続的な同一パターンを積層してなる非水電解液箱形
二次電池。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ニッケル・カドミウム
電池などに代わる二次電池として、例えば負極にリチウ
ムを吸蔵放出可能な炭素材料を用い、正極にリチウムコ
バルト複合酸化物等のリチウム複合酸化物を用いた非水
電解液二次電池に関わり、特に、正極及び負極及びセパ
レータを蛇腹状に折り畳んで使用する箱形の非水電解液
二次電池に関する。
電池などに代わる二次電池として、例えば負極にリチウ
ムを吸蔵放出可能な炭素材料を用い、正極にリチウムコ
バルト複合酸化物等のリチウム複合酸化物を用いた非水
電解液二次電池に関わり、特に、正極及び負極及びセパ
レータを蛇腹状に折り畳んで使用する箱形の非水電解液
二次電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、電子機器の小型化・高性能化が進
み、これら電子機器に搭載される二次電池に対して高エ
ネルギー化や小型軽量化の要求が強まっている。従来、
これらの電子機器には、ニッケル・カドミウム二次電池
や鉛二次電池が使用されているが、これらの二次電池は
放電電圧が低く、小型軽量・高エネルギー化の期待に沿
えていない。最近、これらの二次電池に代わるものとし
て、正極にリチウムコバルト複合酸化物等のリチウム複
合酸化物の活物質を用い、負極にリチウムを吸蔵放出可
能な炭素材料を用いた非水電解液二次電池の開発がなさ
れている。この非水電解液二次電池（以下、リチウム二
次電池と呼ぶ）は、高い放電電圧と高エネルギー密度を
有しており、二次電池に対する高エネルギー化や小型軽
量化の要求に沿うものと期待されている。これらリチウ
ム二次電池の正極材料としては、リチウムコバルト複合
酸化物等のリチウム複合酸化物の活物質を結着剤溶液に
分散させてスラリーとしたものを集電体金属箔上に塗布
し、溶剤を乾燥後、ローラープレス機により圧縮成形し
て活物質粒子層を積層した正極を得る方法等により作製
される。また、負極材料としては、優れた可とう性やリ
チウムの析出の恐れが少ないことから、コークス・黒鉛
・炭素繊維等の炭素材料が好ましく使用される。これら
の炭素材料を結着剤溶液に分散させて炭素粒子スラリー
としたものを集電体金属箔上に塗布し、溶剤を乾燥後、
ローラープレス機により圧縮成形して炭素粒子層を積層
した負極を得る方法等により作製されている。
み、これら電子機器に搭載される二次電池に対して高エ
ネルギー化や小型軽量化の要求が強まっている。従来、
これらの電子機器には、ニッケル・カドミウム二次電池
や鉛二次電池が使用されているが、これらの二次電池は
放電電圧が低く、小型軽量・高エネルギー化の期待に沿
えていない。最近、これらの二次電池に代わるものとし
て、正極にリチウムコバルト複合酸化物等のリチウム複
合酸化物の活物質を用い、負極にリチウムを吸蔵放出可
能な炭素材料を用いた非水電解液二次電池の開発がなさ
れている。この非水電解液二次電池（以下、リチウム二
次電池と呼ぶ）は、高い放電電圧と高エネルギー密度を
有しており、二次電池に対する高エネルギー化や小型軽
量化の要求に沿うものと期待されている。これらリチウ
ム二次電池の正極材料としては、リチウムコバルト複合
酸化物等のリチウム複合酸化物の活物質を結着剤溶液に
分散させてスラリーとしたものを集電体金属箔上に塗布
し、溶剤を乾燥後、ローラープレス機により圧縮成形し
て活物質粒子層を積層した正極を得る方法等により作製
される。また、負極材料としては、優れた可とう性やリ
チウムの析出の恐れが少ないことから、コークス・黒鉛
・炭素繊維等の炭素材料が好ましく使用される。これら
の炭素材料を結着剤溶液に分散させて炭素粒子スラリー
としたものを集電体金属箔上に塗布し、溶剤を乾燥後、
ローラープレス機により圧縮成形して炭素粒子層を積層
した負極を得る方法等により作製されている。
【０００３】ところで、電子機器等に使用されるリチウ
ム二次電池は、通常、円筒型のものが好ましく使用され
るが、高エネルギー・小型軽量の利点を利用し、電気自
動車や電力貯蔵用のバッテリーとして適用した場合は、
正極及び負極及びセパレータを蛇腹状に折り畳んで使用
する箱形のものが好ましく使用される。従来は、正極及
び負極材料として、活物質粒子層及び炭素粒子層を集電
体の片方の面の全面に積層した材料を使用していたが、
正極及び負極及びセパレータを蛇腹状に折り畳む際に、
折り目の部分で活物質粒子や炭素粒子が集電体金属箔か
ら剥離・脱落してしまうと言う問題点があった。また、
切り目やノッチ等を入れて、作為的に折り目を作ること
もあるが、充放電を繰り返すうちに、切り目やノッチ部
分から活物質粒子や炭素粒子が剥離・脱落し、電池容量
が低下するという問題もあった。
ム二次電池は、通常、円筒型のものが好ましく使用され
るが、高エネルギー・小型軽量の利点を利用し、電気自
動車や電力貯蔵用のバッテリーとして適用した場合は、
正極及び負極及びセパレータを蛇腹状に折り畳んで使用
する箱形のものが好ましく使用される。従来は、正極及
び負極材料として、活物質粒子層及び炭素粒子層を集電
体の片方の面の全面に積層した材料を使用していたが、
正極及び負極及びセパレータを蛇腹状に折り畳む際に、
折り目の部分で活物質粒子や炭素粒子が集電体金属箔か
ら剥離・脱落してしまうと言う問題点があった。また、
切り目やノッチ等を入れて、作為的に折り目を作ること
もあるが、充放電を繰り返すうちに、切り目やノッチ部
分から活物質粒子や炭素粒子が剥離・脱落し、電池容量
が低下するという問題もあった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、正極
及び負極及びセパレータを蛇腹状に折り畳む際に、折り
目の部分で活物質粒子や炭素粒子が集電体金属箔から剥
離・脱落することのない非水電解液箱形二次電池を提供
することにある。
及び負極及びセパレータを蛇腹状に折り畳む際に、折り
目の部分で活物質粒子や炭素粒子が集電体金属箔から剥
離・脱落することのない非水電解液箱形二次電池を提供
することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、リチウムを含
有する活物質粒子と結着剤よりなる活物質粒子層を集電
体上に設けてなる正極と、リチウムを吸蔵放出可能な炭
素材料の粒子と結着剤よりなる炭素粒子層を集電体上に
設けてなる負極と、非水電解液とを有する非水電解液箱
形二次電池において、正極の活物質粒子層及び負極の炭
素粒子層が、各々の集電体上の片方の面に、０．５ｍｍ
〜２０ｍｍ幅の未積層部を挟み不連続的な同一パターン
を積層してなることを特徴とする非水電解液箱形二次電
池で、更に、該正極及び該負極が、正極／セパレータ／
負極／セパレータの順に、且つ、該活物質粒子層及び該
炭素粒子層の積層パターンを合わせて重ね合わせ、更
に、該活物質粒子層及び該炭素粒子層の未積層部を折り
目として蛇腹状に折り畳まれることを特徴とする非水電
解液箱形二次電池である。
有する活物質粒子と結着剤よりなる活物質粒子層を集電
体上に設けてなる正極と、リチウムを吸蔵放出可能な炭
素材料の粒子と結着剤よりなる炭素粒子層を集電体上に
設けてなる負極と、非水電解液とを有する非水電解液箱
形二次電池において、正極の活物質粒子層及び負極の炭
素粒子層が、各々の集電体上の片方の面に、０．５ｍｍ
〜２０ｍｍ幅の未積層部を挟み不連続的な同一パターン
を積層してなることを特徴とする非水電解液箱形二次電
池で、更に、該正極及び該負極が、正極／セパレータ／
負極／セパレータの順に、且つ、該活物質粒子層及び該
炭素粒子層の積層パターンを合わせて重ね合わせ、更
に、該活物質粒子層及び該炭素粒子層の未積層部を折り
目として蛇腹状に折り畳まれることを特徴とする非水電
解液箱形二次電池である。
【０００６】本発明のリチウムを吸蔵放出可能な炭素材
料の粒子としては、コークス類（ピッチコークス、ニー
ドルコークス、石油コークス等）、熱分解炭素類、黒
鉛、ガラス状炭素類、有機高分子化合物焼成体（フェノ
ール樹脂、フラン樹脂等を焼成し、炭素化したもの）、
炭素繊維、活性炭等が挙げられる。この中でも黒鉛がリ
チウムの吸蔵放出量が多い点で、好ましい。黒鉛の平均
粒径は１〜３０μｍが好ましく、特に好ましくは１０〜
２０μｍである。結着剤としては、ポリフッ化ビニリデ
ン樹脂（ＰＶＤＦ）やポリイミド樹脂（ＰＩ）、ポリア
ミド樹脂（ＰＡ）、ポリアミドイミド樹脂（ＰＡＩ）、
Ｎ−メトキシメチル化アミド樹脂等が使用される。結着
剤は、黒鉛１００重量部に対して、０．５〜１５重量部
使用され、好ましくは３〜１２重量部使用する。過剰に
なると容量の低下をもたらすので１５重量部以上の添加
は、好ましくない。
料の粒子としては、コークス類（ピッチコークス、ニー
ドルコークス、石油コークス等）、熱分解炭素類、黒
鉛、ガラス状炭素類、有機高分子化合物焼成体（フェノ
ール樹脂、フラン樹脂等を焼成し、炭素化したもの）、
炭素繊維、活性炭等が挙げられる。この中でも黒鉛がリ
チウムの吸蔵放出量が多い点で、好ましい。黒鉛の平均
粒径は１〜３０μｍが好ましく、特に好ましくは１０〜
２０μｍである。結着剤としては、ポリフッ化ビニリデ
ン樹脂（ＰＶＤＦ）やポリイミド樹脂（ＰＩ）、ポリア
ミド樹脂（ＰＡ）、ポリアミドイミド樹脂（ＰＡＩ）、
Ｎ−メトキシメチル化アミド樹脂等が使用される。結着
剤は、黒鉛１００重量部に対して、０．５〜１５重量部
使用され、好ましくは３〜１２重量部使用する。過剰に
なると容量の低下をもたらすので１５重量部以上の添加
は、好ましくない。
【０００７】本発明に使用するの負極材料は、例えば、
炭素材料を結着剤溶液に分散させて炭素粒子スラリーと
した炭素粒子層２を集電体金属箔12となる厚さ１２μｍ
の電解銅箔３上の片面に、図１に示すように、０．５ｍ
ｍ〜２０ｍｍ幅の未積層部４を挟み３０ｍｍ〜１００ｍ
ｍの不連続的な同一パターンを積層し、溶剤を乾燥後、
ローラープレス機により圧縮成形して得る方法等により
作製され帯状負極１となる。未積層部４が０．５ｍｍよ
り狭いと炭素粒子層の剥離・脱落が懸念され、２０ｍｍ
より広いとパッケージの小型化の面からも好ましくな
い。また、積層パターンは最終的に求められる電池の大
きさによって適宜選択すればよい。通常３０ｍｍ〜１０
０ｍｍ程度の長さが好まれる。更に電解銅箔３と炭素粒
子層２とからなる積層部10の厚みは５０μｍ〜１５０μ
ｍが好ましく、特に好ましくは７０μｍ〜１２０μｍで
ある。
炭素材料を結着剤溶液に分散させて炭素粒子スラリーと
した炭素粒子層２を集電体金属箔12となる厚さ１２μｍ
の電解銅箔３上の片面に、図１に示すように、０．５ｍ
ｍ〜２０ｍｍ幅の未積層部４を挟み３０ｍｍ〜１００ｍ
ｍの不連続的な同一パターンを積層し、溶剤を乾燥後、
ローラープレス機により圧縮成形して得る方法等により
作製され帯状負極１となる。未積層部４が０．５ｍｍよ
り狭いと炭素粒子層の剥離・脱落が懸念され、２０ｍｍ
より広いとパッケージの小型化の面からも好ましくな
い。また、積層パターンは最終的に求められる電池の大
きさによって適宜選択すればよい。通常３０ｍｍ〜１０
０ｍｍ程度の長さが好まれる。更に電解銅箔３と炭素粒
子層２とからなる積層部10の厚みは５０μｍ〜１５０μ
ｍが好ましく、特に好ましくは７０μｍ〜１２０μｍで
ある。
【０００８】正極材料は、例えば、正極活物質のＬｉＸ
Ｏ2 （Ｘ＝Ｃｏ、Ｎｉ、Ｍｎ等の遷移金属の一種又は複
数種）と黒鉛等の導電剤を結着剤溶液に分散させてスラ
リーとした活物質粒子層４を集電体金属箔12となる厚さ
１０μｍのアルミニウム箔５上の片面に、図２に示すよ
うに、０．５ｍｍ〜２０ｍｍ幅の未積層部６を挟み３０
ｍｍ〜１００ｍｍの不連続的な同一パターンを積層し、
溶剤を乾燥後、ローラープレス機により圧縮成形して得
る方法等により作製され帯状正極５となる。
Ｏ2 （Ｘ＝Ｃｏ、Ｎｉ、Ｍｎ等の遷移金属の一種又は複
数種）と黒鉛等の導電剤を結着剤溶液に分散させてスラ
リーとした活物質粒子層４を集電体金属箔12となる厚さ
１０μｍのアルミニウム箔５上の片面に、図２に示すよ
うに、０．５ｍｍ〜２０ｍｍ幅の未積層部６を挟み３０
ｍｍ〜１００ｍｍの不連続的な同一パターンを積層し、
溶剤を乾燥後、ローラープレス機により圧縮成形して得
る方法等により作製され帯状正極５となる。
【０００９】正極の積層パターンは、負極の積層パター
ンと同一にするのが好ましく、未積層部４の幅も負極の
未積層部８の幅と同一にするのが好ましい。また、アル
ミニウム箔７の集電体金属箔12と活物質粒子層６とから
なる積層部11の厚みは４０μｍ〜１３０μｍが好まし
く、特に好ましくは６０μｍ〜１１０μｍである。得ら
れた正極と負極を図３に示すように、帯状正極５／セパ
レータ９／帯状負極１／セパレータ９の順に正極の積層
パターンと負極の積層パターンを合わせて重ね合わせ、
図４に示すように未積層部４又は８を折り目13として蛇
腹状に１０段程度折り畳む。折り畳む段数は、最終的に
得られる電池の形状や特性より適宜選択すればよい。こ
の折り畳んだ電極を電極リードを確保しつつ、ステンレ
ス箱等の電池パッケージに納め、非水電解液を注入す
る。非水電解液としては、例えばＬｉＣｌＯ4、ＬｉＡ
ｓＦ6、ＬｉＰＦ6、ＬｉＰＦ4、ＬｉＢＦ4、ＬｉＢ（Ｃ
6Ｈ5）4、ＬｉＣｌ、ＬｉＢｒ、ＣＨ3ＳＯ3Ｌｉ、ＣＦ3
ＳＯ3Ｌｉ等のリチウム塩を電解質とし、これを有機溶
媒に溶解した電解液が用いられる。有機溶媒としては、
例えばプロピレンカーボネート、エチレンカーボネー
ト、１，２−ジメトキシエタン、１，２−ジエトキシエ
タン、ジエチルカーボネート、γ−ブチルラクトン、テ
トラヒドロフラン、１，３−ジオキソラン、４−メチル
−１，３−ジオキソラン、ジエチルエーテル、スルホラ
ン、メチルスルホラン、アセトニトリル、プロピオニト
リル等の単独もしくは二種類以上の混合溶媒が使用でき
る。非水電解液を注入後、速やかにパッケージを封止
し、本発明の非水電解液箱形二次電池が作製される。
ンと同一にするのが好ましく、未積層部４の幅も負極の
未積層部８の幅と同一にするのが好ましい。また、アル
ミニウム箔７の集電体金属箔12と活物質粒子層６とから
なる積層部11の厚みは４０μｍ〜１３０μｍが好まし
く、特に好ましくは６０μｍ〜１１０μｍである。得ら
れた正極と負極を図３に示すように、帯状正極５／セパ
レータ９／帯状負極１／セパレータ９の順に正極の積層
パターンと負極の積層パターンを合わせて重ね合わせ、
図４に示すように未積層部４又は８を折り目13として蛇
腹状に１０段程度折り畳む。折り畳む段数は、最終的に
得られる電池の形状や特性より適宜選択すればよい。こ
の折り畳んだ電極を電極リードを確保しつつ、ステンレ
ス箱等の電池パッケージに納め、非水電解液を注入す
る。非水電解液としては、例えばＬｉＣｌＯ4、ＬｉＡ
ｓＦ6、ＬｉＰＦ6、ＬｉＰＦ4、ＬｉＢＦ4、ＬｉＢ（Ｃ
6Ｈ5）4、ＬｉＣｌ、ＬｉＢｒ、ＣＨ3ＳＯ3Ｌｉ、ＣＦ3
ＳＯ3Ｌｉ等のリチウム塩を電解質とし、これを有機溶
媒に溶解した電解液が用いられる。有機溶媒としては、
例えばプロピレンカーボネート、エチレンカーボネー
ト、１，２−ジメトキシエタン、１，２−ジエトキシエ
タン、ジエチルカーボネート、γ−ブチルラクトン、テ
トラヒドロフラン、１，３−ジオキソラン、４−メチル
−１，３−ジオキソラン、ジエチルエーテル、スルホラ
ン、メチルスルホラン、アセトニトリル、プロピオニト
リル等の単独もしくは二種類以上の混合溶媒が使用でき
る。非水電解液を注入後、速やかにパッケージを封止
し、本発明の非水電解液箱形二次電池が作製される。
【００１０】
【実施例】以下本発明を実施例及び比較例により、更に
詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるもので
はない。 《実施例》 《負極の作製》平均粒径６μｍの黒鉛粒子１００重量部
と、結着剤としてメトキシメチル基置換率３０％のＮ−
メトキシメチル化アミド樹脂（商品名：トレジンＥＦ−
３０Ｔ［帝国化学産業 製］）１０重量部をメタノール
中に分散させて炭素粒子スラリーとした後、集電体金属
箔12となる厚さ１２μｍ、幅５０ｍｍの電解銅箔３の片
面に、図５に示すように５ｍｍ幅の未積層部４を残し、
長さ５０ｍｍの炭素粒子層２の積層パターンを１０パタ
ーン塗布し、溶剤を乾燥後、ローラープレス機により圧
縮成形して帯状負極を作製した。成形後の炭素粒子層２
の厚さは１００μｍであった。 《正極の作製》ＬｉＣｏＯ2を正極活物質とし、このＬ
ｉＣｏＯ2を１００重量部と、導電剤として黒鉛６．６
重量部と、結着剤としてメトキシメチル基置換率３０％
のＮ−メトキシメチル化アミド樹脂（商品名：トレジン
ＥＦ−３０Ｔ［帝国化学産業 製］）３．３重量部をメ
タノール中に分散させてスラリーとした後、集電体金属
箔12となる厚さ１０μｍ、幅５０ｍｍのアルミニウム箔
７の片面に、図６に示すように５ｍｍ幅の未積層部８を
残し、長さ５０ｍｍの活物質粒子層６の積層パターンを
１０パターン塗布し、溶剤を乾燥後、ローラープレス機
により圧縮成形して帯状正極を作製した。成形後の活物
質粒子層の厚さは８０μｍであった。 《電池の作製》図３に示すように、上記のように作製し
た帯状負極と帯状正極と、厚さが２５μｍで幅が５４ｍ
ｍの微多孔性ポリプロピレンフィルム製セパレータ９
を、正極／セパレータ／負極／セパレータの順に正極の
積層パターンと負極の積層パターンを合わせて重ね合わ
せ、図４に示すように未積層部の中心線を折り目12とし
て、長さ５５ｍｍ毎に蛇腹状に１０段折り畳む。この折
り畳んだ電極を電極リードを確保しつつ、ステンレス製
の電池パッケージに納め、プロピレンカーボネートとジ
エチルカーボネートとの等容量混合溶媒中に、ＬｉＰＦ
6を１モル／リットルの割合で溶かした非水電解液を注
入する。非水電解液を注入後、速やかにパッケージを封
止し、実施例の非水電解液箱形二次電池を得た。
詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるもので
はない。 《実施例》 《負極の作製》平均粒径６μｍの黒鉛粒子１００重量部
と、結着剤としてメトキシメチル基置換率３０％のＮ−
メトキシメチル化アミド樹脂（商品名：トレジンＥＦ−
３０Ｔ［帝国化学産業 製］）１０重量部をメタノール
中に分散させて炭素粒子スラリーとした後、集電体金属
箔12となる厚さ１２μｍ、幅５０ｍｍの電解銅箔３の片
面に、図５に示すように５ｍｍ幅の未積層部４を残し、
長さ５０ｍｍの炭素粒子層２の積層パターンを１０パタ
ーン塗布し、溶剤を乾燥後、ローラープレス機により圧
縮成形して帯状負極を作製した。成形後の炭素粒子層２
の厚さは１００μｍであった。 《正極の作製》ＬｉＣｏＯ2を正極活物質とし、このＬ
ｉＣｏＯ2を１００重量部と、導電剤として黒鉛６．６
重量部と、結着剤としてメトキシメチル基置換率３０％
のＮ−メトキシメチル化アミド樹脂（商品名：トレジン
ＥＦ−３０Ｔ［帝国化学産業 製］）３．３重量部をメ
タノール中に分散させてスラリーとした後、集電体金属
箔12となる厚さ１０μｍ、幅５０ｍｍのアルミニウム箔
７の片面に、図６に示すように５ｍｍ幅の未積層部８を
残し、長さ５０ｍｍの活物質粒子層６の積層パターンを
１０パターン塗布し、溶剤を乾燥後、ローラープレス機
により圧縮成形して帯状正極を作製した。成形後の活物
質粒子層の厚さは８０μｍであった。 《電池の作製》図３に示すように、上記のように作製し
た帯状負極と帯状正極と、厚さが２５μｍで幅が５４ｍ
ｍの微多孔性ポリプロピレンフィルム製セパレータ９
を、正極／セパレータ／負極／セパレータの順に正極の
積層パターンと負極の積層パターンを合わせて重ね合わ
せ、図４に示すように未積層部の中心線を折り目12とし
て、長さ５５ｍｍ毎に蛇腹状に１０段折り畳む。この折
り畳んだ電極を電極リードを確保しつつ、ステンレス製
の電池パッケージに納め、プロピレンカーボネートとジ
エチルカーボネートとの等容量混合溶媒中に、ＬｉＰＦ
6を１モル／リットルの割合で溶かした非水電解液を注
入する。非水電解液を注入後、速やかにパッケージを封
止し、実施例の非水電解液箱形二次電池を得た。
【００１１】《比較例１》負極及び正極の作製で、未積
層部を設けずに、長さ５５ｍｍ毎にそのまま電極を折り
畳んだ以外は、実施例と同様にして比較例１の非水電解
液箱形二次電池を得た。 《比較例２》比較例１で得られた帯状電極の積層部に図
７に示すようなノッチ14を長さ５５ｍｍ毎ににつけ、ノ
ッチ14を折り目として電極を折り畳んだ以外は比較例１
と同様にして比較例２の非水電解液箱形二次電池を得
た。
層部を設けずに、長さ５５ｍｍ毎にそのまま電極を折り
畳んだ以外は、実施例と同様にして比較例１の非水電解
液箱形二次電池を得た。 《比較例２》比較例１で得られた帯状電極の積層部に図
７に示すようなノッチ14を長さ５５ｍｍ毎ににつけ、ノ
ッチ14を折り目として電極を折り畳んだ以外は比較例１
と同様にして比較例２の非水電解液箱形二次電池を得
た。
【００１２】《折り畳み性》実施例で作製した帯状電極
は、未積層部を折り目としたため、簡単且つ確実に折り
畳めた。比較例１で作製した帯状電極は、折り畳む際に
積層部が剥離・欠落し作業性に劣った。また、比較例２
で作製した帯状電極は、ノッチ部を内側に向けて折り畳
む部分には、積層部の剥離・欠落は見られなかったが、
ノッチ部を外側に向けて折り畳む部分の積層部は剥離・
欠落し、作業性に劣った。
は、未積層部を折り目としたため、簡単且つ確実に折り
畳めた。比較例１で作製した帯状電極は、折り畳む際に
積層部が剥離・欠落し作業性に劣った。また、比較例２
で作製した帯状電極は、ノッチ部を内側に向けて折り畳
む部分には、積層部の剥離・欠落は見られなかったが、
ノッチ部を外側に向けて折り畳む部分の積層部は剥離・
欠落し、作業性に劣った。
【００１３】《充放電サイクル特性》実施例及び比較例
で作製した非水電解液箱形二次電池について充電電流６
０ｍＡで、充電終止電圧４．２Ｖまで充電した後、放電
電流２００ｍＡで、放電終止電圧２．５Ｖまで放電する
工程を１サイクルとするサイクル試験を行い、各電池の
充放電サイクル特性を調べたところ、実施例の電池では
１０００サイクル目でも容量低下が殆ど認められなかっ
た。これに対して比較例１の電池では１００〜２００サ
イクル目程度で、また比較例２の電池では５００サイク
ル程度でかなりの容量低下が認められた。この原因は、
折り目の部分から積層部の剥離・欠落が進行したためだ
と考えられる。
で作製した非水電解液箱形二次電池について充電電流６
０ｍＡで、充電終止電圧４．２Ｖまで充電した後、放電
電流２００ｍＡで、放電終止電圧２．５Ｖまで放電する
工程を１サイクルとするサイクル試験を行い、各電池の
充放電サイクル特性を調べたところ、実施例の電池では
１０００サイクル目でも容量低下が殆ど認められなかっ
た。これに対して比較例１の電池では１００〜２００サ
イクル目程度で、また比較例２の電池では５００サイク
ル程度でかなりの容量低下が認められた。この原因は、
折り目の部分から積層部の剥離・欠落が進行したためだ
と考えられる。
【００１４】これらの特性をまとめ表１に示した。 表 １ 折り畳み性 充放電特性 判 定 実施例 ○ ○ ○ 比較例１ × × × 比較例２ △ × ×
【００１５】
【発明の効果】本発明の非水電解液箱形二次電池は、リ
チウムを含有する活物質粒子と結着剤よりなる活物質粒
子層を集電体上に設けてなる正極と、リチウムを吸蔵放
出可能な炭素材料の粒子と結着剤よりなる炭素粒子層を
集電体上に設けてなる負極と、非水電解液とを有する非
水電解液箱形二次電池において、正極の活物質粒子層及
び負極の炭素粒子層が、各々の集電体上の片方の面に、
０．５ｍｍ〜２０ｍｍ幅の未積層部を挟み不連続的な同
一パターンを積層してなることを特徴とし、更に、該正
極及び該負極が、正極／セパレータ／負極／セパレータ
の順に、且つ、該活物質粒子層及び該炭素粒子層の積層
パターンを合わせて重ね合わせ、更に、該活物質粒子層
及び該炭素粒子層の未積層部を折り目として蛇腹状に折
り畳まれることを特徴としており、電極を折り畳む際の
折り畳み作業性に優れ、且つ充放電サイクル特性に優れ
た非水電解液箱形二次電池を得ることができる。
チウムを含有する活物質粒子と結着剤よりなる活物質粒
子層を集電体上に設けてなる正極と、リチウムを吸蔵放
出可能な炭素材料の粒子と結着剤よりなる炭素粒子層を
集電体上に設けてなる負極と、非水電解液とを有する非
水電解液箱形二次電池において、正極の活物質粒子層及
び負極の炭素粒子層が、各々の集電体上の片方の面に、
０．５ｍｍ〜２０ｍｍ幅の未積層部を挟み不連続的な同
一パターンを積層してなることを特徴とし、更に、該正
極及び該負極が、正極／セパレータ／負極／セパレータ
の順に、且つ、該活物質粒子層及び該炭素粒子層の積層
パターンを合わせて重ね合わせ、更に、該活物質粒子層
及び該炭素粒子層の未積層部を折り目として蛇腹状に折
り畳まれることを特徴としており、電極を折り畳む際の
折り畳み作業性に優れ、且つ充放電サイクル特性に優れ
た非水電解液箱形二次電池を得ることができる。
【図１】本発明の非水電解液箱形二次電池の負極炭素粒
子層の積層パターンの一例を示す図である。
子層の積層パターンの一例を示す図である。
【図２】本発明の非水電解液箱形二次電池の正極活物質
粒子層の積層パターンの一例を示す図である。
粒子層の積層パターンの一例を示す図である。
【図３】本発明の非水電解液箱形二次電池の電極及びセ
パレータの重ね合わせ方法を示す図である。
パレータの重ね合わせ方法を示す図である。
【図４】本発明の非水電解液箱形二次電池の電極及びセ
パレータの折り畳み方法を示す図である。
パレータの折り畳み方法を示す図である。
【図５】本発明の非水電解液箱形二次電池の実施例の負
極炭素粒子層の積層パターンを示す図である。
極炭素粒子層の積層パターンを示す図である。
【図６】本発明の非水電解液箱形二次電池の実施例の正
極活物質粒子層の積層パターンを示す図である。
極活物質粒子層の積層パターンを示す図である。
【図７】比較例の電極のノッチの入れ方を示す図であ
る。
る。
Claims (2)
- 【請求項１】 リチウムを含有する活物質粒子と結着剤
よりなる活物質粒子層を集電体上に設けてなる正極と、
リチウムを吸蔵放出可能な炭素材料の粒子と結着剤より
なる炭素粒子層を集電体上に設けてなる負極と、非水電
解液とを有する非水電解液箱形二次電池において、正極
の活物質粒子層及び負極の炭素粒子層が、各々の集電体
上の片方の面に、０．５ｍｍ〜２０ｍｍ幅の未積層部を
挟み不連続的な同一パターンを積層してなることを特徴
とする非水電解液箱形二次電池。 - 【請求項２】 正極及び負極が、正極／セパレータ／負
極／セパレータの順に、且つ、活物質粒子層及び炭素粒
子層の積層パターンを合わせて重ね合わせ、更に、活物
質粒子層及び炭素粒子層の未積層部を折り目として蛇腹
状に折り畳まれることを特徴とする請求項１記載の非水
電解液箱形二次電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7092487A JPH08287954A (ja) | 1995-04-18 | 1995-04-18 | 非水電解液箱形二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7092487A JPH08287954A (ja) | 1995-04-18 | 1995-04-18 | 非水電解液箱形二次電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08287954A true JPH08287954A (ja) | 1996-11-01 |
Family
ID=14055670
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7092487A Pending JPH08287954A (ja) | 1995-04-18 | 1995-04-18 | 非水電解液箱形二次電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08287954A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001028273A (ja) * | 1999-07-15 | 2001-01-30 | Mitsubishi Materials Corp | リチウムイオンポリマー二次電池 |
| JP2002157997A (ja) * | 2000-11-16 | 2002-05-31 | Mitsubishi Cable Ind Ltd | 折り畳み型リチウム電池の製造方法 |
| JP2004006408A (ja) * | 1998-09-17 | 2004-01-08 | Toshiba Corp | 非水電解液二次電池およびその製造方法 |
| JP2012104618A (ja) * | 2010-11-09 | 2012-05-31 | Nippon Chemicon Corp | コンデンサ及びその製造方法 |
| US9053858B2 (en) | 2010-08-18 | 2015-06-09 | Nippon Chemi-Con Corporation | Capacitor, and manufacturing method and manufacturing program thereof |
| JP2016115523A (ja) * | 2014-12-15 | 2016-06-23 | 三星エスディアイ株式会社Samsung SDI Co., Ltd. | リチウムイオン二次電池用電極、リチウムイオン二次電池及びリチウムイオン二次電池用電極の製造方法 |
| JP2016530682A (ja) * | 2013-08-15 | 2016-09-29 | オキシス エナジー リミテッド | 積層化リチウム−硫黄電池 |
| CN111602267A (zh) * | 2017-11-03 | 2020-08-28 | 瑞士Csem电子显微技术研发中心 | 用于锂-离子电池的单元的可折叠柔性组装以及具有基于碳的导电材料的集电器 |
| US10777802B2 (en) | 2011-06-28 | 2020-09-15 | Nippon Chemi-Con Corporation | Electricity storage device and method for manufacturing electricity storage device |
| US10818928B2 (en) | 2014-12-15 | 2020-10-27 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Electrode for rechargeable lithium battery, rechargeable lithium battery, and method of fabricating electrode for rechargeable lithium battery |
-
1995
- 1995-04-18 JP JP7092487A patent/JPH08287954A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004006408A (ja) * | 1998-09-17 | 2004-01-08 | Toshiba Corp | 非水電解液二次電池およびその製造方法 |
| JP2001028273A (ja) * | 1999-07-15 | 2001-01-30 | Mitsubishi Materials Corp | リチウムイオンポリマー二次電池 |
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| US9053858B2 (en) | 2010-08-18 | 2015-06-09 | Nippon Chemi-Con Corporation | Capacitor, and manufacturing method and manufacturing program thereof |
| JP2012104618A (ja) * | 2010-11-09 | 2012-05-31 | Nippon Chemicon Corp | コンデンサ及びその製造方法 |
| US10777802B2 (en) | 2011-06-28 | 2020-09-15 | Nippon Chemi-Con Corporation | Electricity storage device and method for manufacturing electricity storage device |
| JP2016530682A (ja) * | 2013-08-15 | 2016-09-29 | オキシス エナジー リミテッド | 積層化リチウム−硫黄電池 |
| JP2016115523A (ja) * | 2014-12-15 | 2016-06-23 | 三星エスディアイ株式会社Samsung SDI Co., Ltd. | リチウムイオン二次電池用電極、リチウムイオン二次電池及びリチウムイオン二次電池用電極の製造方法 |
| US10818928B2 (en) | 2014-12-15 | 2020-10-27 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Electrode for rechargeable lithium battery, rechargeable lithium battery, and method of fabricating electrode for rechargeable lithium battery |
| CN111602267A (zh) * | 2017-11-03 | 2020-08-28 | 瑞士Csem电子显微技术研发中心 | 用于锂-离子电池的单元的可折叠柔性组装以及具有基于碳的导电材料的集电器 |
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