JPH08339817A - 非円形スパイラル電極体の電池 - Google Patents
非円形スパイラル電極体の電池Info
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- JPH08339817A JPH08339817A JP7144366A JP14436695A JPH08339817A JP H08339817 A JPH08339817 A JP H08339817A JP 7144366 A JP7144366 A JP 7144366A JP 14436695 A JP14436695 A JP 14436695A JP H08339817 A JPH08339817 A JP H08339817A
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- 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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- Secondary Cells (AREA)
- Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
- Cell Separators (AREA)
- Primary Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 非円形スパイラル電極体の中心付近で、折曲
部のショートと絶縁不良を有効に防止する。 【構成】 電池はスパイラル電極を内蔵し、スパイラル
電極は、正極板２Ａと負極板２Ｂとがセパレータ２Ｃを
介して非円形のスパイラル状に巻かれている。さらに、
電池は＋−の極板は巻き始め位置がずれており、最も中
心に近い極板の折曲部には先巻極板３のみが位置する。
後巻極板４の巻き始め位置は、先巻極板３の最初の折曲
部よりも後退して位置している。先巻極板３の最初の折
曲部は、その外側に巻かれている先巻極板３に対向して
いる。 【効果】 最も小さい曲率半径で折曲される最初の折曲
部で、先巻極板がセパレータを損傷させたとしても、同
じ極板を対向させているため、非円形スパイラル電極体
の絶縁性は低下しない。
部のショートと絶縁不良を有効に防止する。 【構成】 電池はスパイラル電極を内蔵し、スパイラル
電極は、正極板２Ａと負極板２Ｂとがセパレータ２Ｃを
介して非円形のスパイラル状に巻かれている。さらに、
電池は＋−の極板は巻き始め位置がずれており、最も中
心に近い極板の折曲部には先巻極板３のみが位置する。
後巻極板４の巻き始め位置は、先巻極板３の最初の折曲
部よりも後退して位置している。先巻極板３の最初の折
曲部は、その外側に巻かれている先巻極板３に対向して
いる。 【効果】 最も小さい曲率半径で折曲される最初の折曲
部で、先巻極板がセパレータを損傷させたとしても、同
じ極板を対向させているため、非円形スパイラル電極体
の絶縁性は低下しない。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、＋−の極板を非円形の
スパイラル状に巻いている電極群の電池に関する。
スパイラル状に巻いている電極群の電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】極板をスパイラル状に巻いた電極体を内
蔵する角形電池は、電極体を非円形のスパイラルとする
必要がある。非円形スパイラル電極体を製造する方法は
二つある。第１の方法は、＋−の極板をセパレータで絶
縁しながら円形のスパイラル状に巻いた後、両側から押
圧して非円形に成形する方法である。第２の方法は、＋
−の極板をセパレータで絶縁しながら非円形のスパイラ
ル状に巻く方法である。このようにして製造された非円
形スパイラル電極体の断面図を図１に示す。
蔵する角形電池は、電極体を非円形のスパイラルとする
必要がある。非円形スパイラル電極体を製造する方法は
二つある。第１の方法は、＋−の極板をセパレータで絶
縁しながら円形のスパイラル状に巻いた後、両側から押
圧して非円形に成形する方法である。第２の方法は、＋
−の極板をセパレータで絶縁しながら非円形のスパイラ
ル状に巻く方法である。このようにして製造された非円
形スパイラル電極体の断面図を図１に示す。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】図１に示す構造の非円
形スパイラル電極体は、矢印Ａで示す最初の折曲部で、
＋−の極板をショートさせ、あるいは絶縁性を低下させ
る欠点がある。それは、最も中心に近い極板の最初の折
曲部で、極板が極めて小さい曲率半径で折曲されるから
である。小さい曲率半径で折曲される極板は、鋭いエッ
ジができてセパレータを損傷させる。セパレータを厚く
することは、この弊害を防止することに効果がある。た
だ、セパレータに厚いものを使用すると、電池の容量が
減少する欠点がある。外装缶の内部でセパレータの占め
る容積が大きくなって、極板の容積を減少させるからで
ある。セパレータの空隙率を少なくすることも、前記の
弊害を防止する効果がある。しかしながら、セパレータ
の空隙率を少なくすると、イオンの透過率が低下して電
池性能を低下させる。最初の折曲部の曲率半径を大きく
することも、前記の弊害を防止することに効果がある
が、この構造にするとスパイラル電極の中心に空隙がで
きることになって、電池容量を減少する。
形スパイラル電極体は、矢印Ａで示す最初の折曲部で、
＋−の極板をショートさせ、あるいは絶縁性を低下させ
る欠点がある。それは、最も中心に近い極板の最初の折
曲部で、極板が極めて小さい曲率半径で折曲されるから
である。小さい曲率半径で折曲される極板は、鋭いエッ
ジができてセパレータを損傷させる。セパレータを厚く
することは、この弊害を防止することに効果がある。た
だ、セパレータに厚いものを使用すると、電池の容量が
減少する欠点がある。外装缶の内部でセパレータの占め
る容積が大きくなって、極板の容積を減少させるからで
ある。セパレータの空隙率を少なくすることも、前記の
弊害を防止する効果がある。しかしながら、セパレータ
の空隙率を少なくすると、イオンの透過率が低下して電
池性能を低下させる。最初の折曲部の曲率半径を大きく
することも、前記の弊害を防止することに効果がある
が、この構造にするとスパイラル電極の中心に空隙がで
きることになって、電池容量を減少する。
【０００４】本発明は、この欠点を解決することを目的
に開発されたもので、本発明の重要な目的は、非円形ス
パイラル電極体の最も中心に近い最初の折曲部のショー
トと絶縁不良を有効に防止できる非円形スパイラル電極
体の電池を提供することにある。
に開発されたもので、本発明の重要な目的は、非円形ス
パイラル電極体の最も中心に近い最初の折曲部のショー
トと絶縁不良を有効に防止できる非円形スパイラル電極
体の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】本発明の電池は、前述の
目的を達成するために下記の構成を備える。電池はスパ
イラル電極を内蔵し、スパイラル電極は、正極板２Ａと
負極板２Ｂとがセパレータ２Ｃを介して非円形のスパイ
ラル状に巻かれている。さらに、本発明の電池は、＋−
の極板は巻き始め位置がずれており、最も中心に近い極
板の折曲部には先巻極板３のみが位置する。後巻極板４
の巻き始め位置は、先巻極板３の最初の折曲部よりも後
退して位置している。先巻極板３の最初の折曲部は、そ
の外側に巻かれている先巻極板３に対向している。いい
かえると、先巻極板３の最初の折曲部は後巻極板４に対
向していない。
目的を達成するために下記の構成を備える。電池はスパ
イラル電極を内蔵し、スパイラル電極は、正極板２Ａと
負極板２Ｂとがセパレータ２Ｃを介して非円形のスパイ
ラル状に巻かれている。さらに、本発明の電池は、＋−
の極板は巻き始め位置がずれており、最も中心に近い極
板の折曲部には先巻極板３のみが位置する。後巻極板４
の巻き始め位置は、先巻極板３の最初の折曲部よりも後
退して位置している。先巻極板３の最初の折曲部は、そ
の外側に巻かれている先巻極板３に対向している。いい
かえると、先巻極板３の最初の折曲部は後巻極板４に対
向していない。
【０００６】本明細書において先巻極板３とは、先にス
パイラル状に巻き始められる極板である。後巻極板４と
は、この先巻極板３に続いて後からスパイラル状に巻か
れる極板である。
パイラル状に巻き始められる極板である。後巻極板４と
は、この先巻極板３に続いて後からスパイラル状に巻か
れる極板である。
【０００７】
【作用】図３の断面図は、本発明の好ましい実施例の電
池に内蔵される非円形スパイラル電極体２を示す。この
図の非円形スパイラル電極体２は、従来の電極体と、矢
印Ｂで示す部分の構造が違う。矢印Ｂで示す、電極体の
最も中心に近い極板の折曲部は、先巻極板３のみがあっ
て後巻極板４はない。この折曲部において、先巻極板３
がセパレータ２Ｃを介して対向し、従来の電極体の矢印
Ａで示すように、先巻極板３と後巻極板４とが対向しな
い。極板の折曲部で、先巻極板３と後巻極板４とが対向
していると、セパレータ２Ｃが損傷されると先巻極板３
と後巻極板４とがショートしたり、あるいは絶縁が悪く
なる。本発明の電池は、図１に示すように、先巻極板３
がセパレータ２Ｃを介して対向しているので、最も中心
に近い曲率半径の小さい折曲部で先巻極板３がセパレー
タ２Ｃを損傷させて互いに接触しても、＋−の極板がシ
ョートしたり絶縁不良となることはない。同極の先巻極
板３が接触するからである。
池に内蔵される非円形スパイラル電極体２を示す。この
図の非円形スパイラル電極体２は、従来の電極体と、矢
印Ｂで示す部分の構造が違う。矢印Ｂで示す、電極体の
最も中心に近い極板の折曲部は、先巻極板３のみがあっ
て後巻極板４はない。この折曲部において、先巻極板３
がセパレータ２Ｃを介して対向し、従来の電極体の矢印
Ａで示すように、先巻極板３と後巻極板４とが対向しな
い。極板の折曲部で、先巻極板３と後巻極板４とが対向
していると、セパレータ２Ｃが損傷されると先巻極板３
と後巻極板４とがショートしたり、あるいは絶縁が悪く
なる。本発明の電池は、図１に示すように、先巻極板３
がセパレータ２Ｃを介して対向しているので、最も中心
に近い曲率半径の小さい折曲部で先巻極板３がセパレー
タ２Ｃを損傷させて互いに接触しても、＋−の極板がシ
ョートしたり絶縁不良となることはない。同極の先巻極
板３が接触するからである。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想
を具体化するための電池を例示するものであって、本発
明は電池を下記のものに特定しない。
する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想
を具体化するための電池を例示するものであって、本発
明は電池を下記のものに特定しない。
【０００９】さらに、この明細書は、特許請求の範囲を
理解し易いように、実施例に示される部材に対応する番
号を、「特許請求の範囲の欄」、「作用の欄」、および
「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付
記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、
実施例の部材に特定するものでは決してない。
理解し易いように、実施例に示される部材に対応する番
号を、「特許請求の範囲の欄」、「作用の欄」、および
「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付
記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、
実施例の部材に特定するものでは決してない。
【００１０】図２に示す電池は、非円形スパイラル電極
体を内蔵するリチウムイオン二次電池である。ただし、
本発明は電池をリチウムイオン二次電池に特定しない。
電池は、ニッケル−カドミウム電池やニッケル−水素電
池とすることもできる。これ等の図に示す電池は、密閉
形の角形電池である。電池は、アルミニウム、または、
アルミニウム合金の外装缶１に非円形スパイラル電極体
２を内蔵している。非円形スパイラル電極体２は、負極
板２Ｂを先巻極板３とし、正極板２Ａを後巻極板４とし
ている。外装缶１を正極とするためである。ただ、図示
しないが、非円形スパイラル電極体は、正極板２Ａを先
巻極板３とし、負極板２Ｂを後巻極板４とすることもで
きる。
体を内蔵するリチウムイオン二次電池である。ただし、
本発明は電池をリチウムイオン二次電池に特定しない。
電池は、ニッケル−カドミウム電池やニッケル−水素電
池とすることもできる。これ等の図に示す電池は、密閉
形の角形電池である。電池は、アルミニウム、または、
アルミニウム合金の外装缶１に非円形スパイラル電極体
２を内蔵している。非円形スパイラル電極体２は、負極
板２Ｂを先巻極板３とし、正極板２Ａを後巻極板４とし
ている。外装缶１を正極とするためである。ただ、図示
しないが、非円形スパイラル電極体は、正極板２Ａを先
巻極板３とし、負極板２Ｂを後巻極板４とすることもで
きる。
【００１１】外装缶１は、外側の寸法で高さを４８ｍ
ｍ、幅を２２ｍｍ、厚さを８．１ｍｍとし、アルミニウ
ム製外装缶１の肉厚を０．５ｍｍとした。ただ、本発明
は電池の外装缶１の形状、大きさ、材質、肉厚を特定し
ない。外装缶１は、鉄あるいは鉄合金製とすることもで
きる。
ｍ、幅を２２ｍｍ、厚さを８．１ｍｍとし、アルミニウ
ム製外装缶１の肉厚を０．５ｍｍとした。ただ、本発明
は電池の外装缶１の形状、大きさ、材質、肉厚を特定し
ない。外装缶１は、鉄あるいは鉄合金製とすることもで
きる。
【００１２】外装缶１は開口部を封口板５で気密に閉塞
している。封口板５は、外周を外装缶１の内面にレーザ
ー溶接等の方法で溶着して固定されている。封口板５は
上面に突出する負極端子６を有する。負極端子６は絶縁
パッキンで絶縁して封口板５に気密状態に固定されてい
る。負極端子６は、封口板５の下面に固定されている集
電端子に接続されている。集電端子と封口板５の間には
絶縁板が挟着され、絶縁板は集電端子を封口板５から絶
縁している。集電端子は図３に示す非円形スパイラル電
極体２の負極タブ７に接続されている。非円形スパイラ
ル電極体２の先巻極板３である負極板２Ｂは、負極タブ
７と集電端子とを介して負極端子に接続される。
している。封口板５は、外周を外装缶１の内面にレーザ
ー溶接等の方法で溶着して固定されている。封口板５は
上面に突出する負極端子６を有する。負極端子６は絶縁
パッキンで絶縁して封口板５に気密状態に固定されてい
る。負極端子６は、封口板５の下面に固定されている集
電端子に接続されている。集電端子と封口板５の間には
絶縁板が挟着され、絶縁板は集電端子を封口板５から絶
縁している。集電端子は図３に示す非円形スパイラル電
極体２の負極タブ７に接続されている。非円形スパイラ
ル電極体２の先巻極板３である負極板２Ｂは、負極タブ
７と集電端子とを介して負極端子に接続される。
【００１３】非円形スパイラル電極体２は、正極板２Ａ
である帯状の後巻極板４と、負極板２Ｂである先巻極板
３とをセパレータ２Ｃを介して積層して、図３の断面図
で示すように、非真円形の渦巻状に巻回したものであ
る。先巻極板３と後巻極板４とは帯状である。非円形ス
パイラル電極体２は、外装缶１に収納されて、最外周の
露出部を外装缶１に電気的に接触させている。非円形ス
パイラル電極体２は、最外周の露出部を後巻極板４であ
る正極板２Ａとしている。したがって、外装缶１は正極
となる。非円形スパイラル電極体２の先巻極板３である
負極板２Ｂは、非円形スパイラル電極体２の中央部分で
集電タブを接続している。
である帯状の後巻極板４と、負極板２Ｂである先巻極板
３とをセパレータ２Ｃを介して積層して、図３の断面図
で示すように、非真円形の渦巻状に巻回したものであ
る。先巻極板３と後巻極板４とは帯状である。非円形ス
パイラル電極体２は、外装缶１に収納されて、最外周の
露出部を外装缶１に電気的に接触させている。非円形ス
パイラル電極体２は、最外周の露出部を後巻極板４であ
る正極板２Ａとしている。したがって、外装缶１は正極
となる。非円形スパイラル電極体２の先巻極板３である
負極板２Ｂは、非円形スパイラル電極体２の中央部分で
集電タブを接続している。
【００１４】正極板２Ａである後巻極板４は下記のよう
にして製造される。 正極スラリーを作成する工程 正極活物質としてＬｉＣｏＯ2を８５重量部、人造黒鉛
粉末を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
となるように加えて正極スラリーとする。
にして製造される。 正極スラリーを作成する工程 正極活物質としてＬｉＣｏＯ2を８５重量部、人造黒鉛
粉末を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
となるように加えて正極スラリーとする。
【００１５】 正極スラリーを芯体に塗布する工程 正極スラリーを、長さ３２４ｍｍ、幅３７．５ｍｍ、厚
さ２０μｍのアルミニウム箔である導電性の芯体の上に
両面塗布する。乾燥した後、ローラープレス機により圧
延する。なお、正極板２Ａの片面は、芯体であるアルミ
箔の末端部から約５０ｍｍは正極スラリーを塗布しな
い、アルミニウム面の露出部とした。アルミニウム面の
露出部は、外装缶１の内面に電気的に接触される部分と
なる。これを１１０℃で３時間真空乾燥処理して、帯状
の正極板２Ａを作製する。芯体にはアルミニウム箔以外
の金属板も使用できる。さらに、芯体の厚みは、１０μ
ｍ〜１００μｍ、好ましくは１５μｍ〜５０μｍとする
こともできる。
さ２０μｍのアルミニウム箔である導電性の芯体の上に
両面塗布する。乾燥した後、ローラープレス機により圧
延する。なお、正極板２Ａの片面は、芯体であるアルミ
箔の末端部から約５０ｍｍは正極スラリーを塗布しな
い、アルミニウム面の露出部とした。アルミニウム面の
露出部は、外装缶１の内面に電気的に接触される部分と
なる。これを１１０℃で３時間真空乾燥処理して、帯状
の正極板２Ａを作製する。芯体にはアルミニウム箔以外
の金属板も使用できる。さらに、芯体の厚みは、１０μ
ｍ〜１００μｍ、好ましくは１５μｍ〜５０μｍとする
こともできる。
【００１６】負極板２Ｂである先巻極板３は下記のよう
にして製造される。 負極スラリーを作成する工程 負極活物質として、粒子径５〜２５μｍの天然黒鉛粉末
９５重量部（層間距離３．３５オングストローム）、Ｎ
−メチル−２−ピロリドンに溶かしたＰＶｄＦを固形分
として５重量部となるように加え、負極スラリーとす
る。
にして製造される。 負極スラリーを作成する工程 負極活物質として、粒子径５〜２５μｍの天然黒鉛粉末
９５重量部（層間距離３．３５オングストローム）、Ｎ
−メチル−２−ピロリドンに溶かしたＰＶｄＦを固形分
として５重量部となるように加え、負極スラリーとす
る。
【００１７】 負極スラリーを芯体に塗布する工程 負極スラリーを、長さ３２０ｍｍ、幅３９．５ｍｍ、厚
さ１８μｍの銅箔である導電性の芯体の上に両面塗布す
る。乾燥した後、ローラープレス機により圧延する。な
お、芯体である銅箔は、末端から約３ｍｍ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、ニッケル製の負極タブ（幅３ｍｍ）をスポット溶接
し、その後、１１０℃で３時間真空乾燥処理して、帯状
の負極板とした。芯体には銅箔以外の金属が使用でき
る。さらに、芯体の圧みは１８μｍ以外とすることもで
きる。
さ１８μｍの銅箔である導電性の芯体の上に両面塗布す
る。乾燥した後、ローラープレス機により圧延する。な
お、芯体である銅箔は、末端から約３ｍｍ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、ニッケル製の負極タブ（幅３ｍｍ）をスポット溶接
し、その後、１１０℃で３時間真空乾燥処理して、帯状
の負極板とした。芯体には銅箔以外の金属が使用でき
る。さらに、芯体の圧みは１８μｍ以外とすることもで
きる。
【００１８】正極板２Ａである後巻極板４と、負極板２
Ｂである先巻極板３を使用して、図３の断面構造をして
いる非円形スパイラル電極体２を製作した。図３に示す
非円形スパイラル電極体２は、先巻極板３と後巻極板４
とは巻き始め位置がずれている。最も中心に近い極板の
折曲部には、先巻極板３である負極板２Ｂのみが位置す
る。後巻極板４である正極板２Ａの巻き始め位置は、先
巻極板３の最初の折曲部よりも後退している。先巻極板
３である負極板２Ｂの最初の折曲部は、外周に巻かれて
いる負極板２Ｂに対向している。
Ｂである先巻極板３を使用して、図３の断面構造をして
いる非円形スパイラル電極体２を製作した。図３に示す
非円形スパイラル電極体２は、先巻極板３と後巻極板４
とは巻き始め位置がずれている。最も中心に近い極板の
折曲部には、先巻極板３である負極板２Ｂのみが位置す
る。後巻極板４である正極板２Ａの巻き始め位置は、先
巻極板３の最初の折曲部よりも後退している。先巻極板
３である負極板２Ｂの最初の折曲部は、外周に巻かれて
いる負極板２Ｂに対向している。
【００１９】図３に示す非円形スパイラル電極体２は、
下記のようにして製作できる。後巻極板４である正極板
２Ａと、先巻極板３である負極板２Ｂを、セパレータ２
Ｃを介して円筒状に巻取りする。セパレータ２Ｃは、幅
を４１．５ｍｍ、厚さを３４μｍとするポリエチレン製
の微多孔膜である。電極体の巻き終わり部分の表面に、
図１に示すように、ポリプロピレン製の接着テープ８を
付着して、巻き終わりを固定する。この時、後巻極板４
である正極板２Ａの巻始めは、先巻極板３である負極板
２Ｂの巻始めに対して、約１１ｍｍ遅らせて巻き取る。
先巻極板３の最初の折曲部に、後巻極板４が位置しない
ようにするためである。さらに、後巻極板４である正極
板２Ａは、芯体のアルミニウム面露出部分を、電極体の
外周部に位置させる。アルミニウム面露出部分を外装缶
１に電気接続するためである。円筒状に巻かれた電極体
は、図３に示すように、電極体の断面を長円形とするよ
うにプレス機で押圧して成形する。プレスされる電極体
は、図３に示すように、最初の折曲部には先巻極板３の
みが位置し、後巻極板４である正極板２Ａが位置しない
ようにする。この状態に押圧するには、円筒状に巻いた
電極体を、決められた位置で押圧して、このとき先巻極
板３である負極板２Ｂの折曲部が正極板２Ａの巻始め方
向の曲部にかからないようにした。
下記のようにして製作できる。後巻極板４である正極板
２Ａと、先巻極板３である負極板２Ｂを、セパレータ２
Ｃを介して円筒状に巻取りする。セパレータ２Ｃは、幅
を４１．５ｍｍ、厚さを３４μｍとするポリエチレン製
の微多孔膜である。電極体の巻き終わり部分の表面に、
図１に示すように、ポリプロピレン製の接着テープ８を
付着して、巻き終わりを固定する。この時、後巻極板４
である正極板２Ａの巻始めは、先巻極板３である負極板
２Ｂの巻始めに対して、約１１ｍｍ遅らせて巻き取る。
先巻極板３の最初の折曲部に、後巻極板４が位置しない
ようにするためである。さらに、後巻極板４である正極
板２Ａは、芯体のアルミニウム面露出部分を、電極体の
外周部に位置させる。アルミニウム面露出部分を外装缶
１に電気接続するためである。円筒状に巻かれた電極体
は、図３に示すように、電極体の断面を長円形とするよ
うにプレス機で押圧して成形する。プレスされる電極体
は、図３に示すように、最初の折曲部には先巻極板３の
みが位置し、後巻極板４である正極板２Ａが位置しない
ようにする。この状態に押圧するには、円筒状に巻いた
電極体を、決められた位置で押圧して、このとき先巻極
板３である負極板２Ｂの折曲部が正極板２Ａの巻始め方
向の曲部にかからないようにした。
【００２０】比較のために、非円形スパイラル電極体２
の断面形状を図１とする以外、前記の実施例の電池と同
じようにして非円形スパイラル電極体を試作した。従来
例の非円形スパイラル電極体２は、最も中心に近い極板
の折曲部で、先巻極板３である負極板２Ｂと、後巻極板
４である正極板２Ａの両方が対向するようにした。非円
形スパイラル電極体２がこの構造になるように、先巻極
板３である負極板２Ｂと、後巻極板４である正極板２Ａ
とを巻き取るときに、後巻極板４である正極板２Ａの巻
始めを、先巻極板３である負極板２Ｂの巻始めから約５
ｍｍ遅らせて巻いた。後巻極板４が先巻極板３から５ｍ
ｍしか遅れていない円筒状の電極体を製作し、これを、
非円形に押圧して、最初の折曲部で先巻極板３である負
極板２Ｂと、後巻極板４である正極板２Ａとがセパレー
タ２Ｃを介して対向するようにした。正極板２Ａと負極
板２Ｂの巻き始め位置を変更する以外、同じ正極板２Ａ
と負極板２Ｂとセパレータ２Ｃを使用して、非円形スパ
イラル電極体２を製作した。
の断面形状を図１とする以外、前記の実施例の電池と同
じようにして非円形スパイラル電極体を試作した。従来
例の非円形スパイラル電極体２は、最も中心に近い極板
の折曲部で、先巻極板３である負極板２Ｂと、後巻極板
４である正極板２Ａの両方が対向するようにした。非円
形スパイラル電極体２がこの構造になるように、先巻極
板３である負極板２Ｂと、後巻極板４である正極板２Ａ
とを巻き取るときに、後巻極板４である正極板２Ａの巻
始めを、先巻極板３である負極板２Ｂの巻始めから約５
ｍｍ遅らせて巻いた。後巻極板４が先巻極板３から５ｍ
ｍしか遅れていない円筒状の電極体を製作し、これを、
非円形に押圧して、最初の折曲部で先巻極板３である負
極板２Ｂと、後巻極板４である正極板２Ａとがセパレー
タ２Ｃを介して対向するようにした。正極板２Ａと負極
板２Ｂの巻き始め位置を変更する以外、同じ正極板２Ａ
と負極板２Ｂとセパレータ２Ｃを使用して、非円形スパ
イラル電極体２を製作した。
【００２１】以上のようにして製作した、非円形スパイ
ラル電極体の耐圧検査をした。耐圧検査は、非円形スパ
イラル電極体２を外装缶１に入れない状態で、また、正
極板２Ａと負極板２Ｂとの間に電解液がない状態とし
て、正極板２Ａと負極板２Ｂに５００Ｖの直流を加え
て、漏れ電流を測定した。非円形スパイラル電極体２を
外装缶１に入れず、電解液を入れない状態で測定するの
は、正極板２Ａと負極板２Ｂとが電気的にどのように状
態で電気接続されているかを測定するためである。正極
板２Ａと負極板２Ｂの間に電解液があると、電解液を介
して電流が流れて絶縁性を測定できない。理想の非円形
スパイラル電極体２は、正極板２Ａと負極板２Ｂの間に
電解液がない状態では、漏れ電流が０となる。
ラル電極体の耐圧検査をした。耐圧検査は、非円形スパ
イラル電極体２を外装缶１に入れない状態で、また、正
極板２Ａと負極板２Ｂとの間に電解液がない状態とし
て、正極板２Ａと負極板２Ｂに５００Ｖの直流を加え
て、漏れ電流を測定した。非円形スパイラル電極体２を
外装缶１に入れず、電解液を入れない状態で測定するの
は、正極板２Ａと負極板２Ｂとが電気的にどのように状
態で電気接続されているかを測定するためである。正極
板２Ａと負極板２Ｂの間に電解液があると、電解液を介
して電流が流れて絶縁性を測定できない。理想の非円形
スパイラル電極体２は、正極板２Ａと負極板２Ｂの間に
電解液がない状態では、漏れ電流が０となる。
【００２２】この条件で測定して、漏れ電極が５ｍＡ以
上の非円形スパイラル電極体を不良品とすると、本発明
の実施例の非円形スパイラル電極体は、不良率がわずか
に２％であった。最初の折曲部で正極板２Ａと負極板２
Ｂとが対向する従来の非円形スパイラル電極体は、不良
率が１０％となった。耐圧検査は、本発明の実施例と、
従来例にそれぞれ１０００個の非円形スパイラル電極体
を試作して検査した。
上の非円形スパイラル電極体を不良品とすると、本発明
の実施例の非円形スパイラル電極体は、不良率がわずか
に２％であった。最初の折曲部で正極板２Ａと負極板２
Ｂとが対向する従来の非円形スパイラル電極体は、不良
率が１０％となった。耐圧検査は、本発明の実施例と、
従来例にそれぞれ１０００個の非円形スパイラル電極体
を試作して検査した。
【００２３】以上のようにして製作された非円形スパイ
ラル電極体は、負極タブを封口体の集電端子にスポット
溶接した後、外装缶１に挿入して、電解液を注入し、封
口板５と外装缶１の境界をレーザー溶接し、封止してリ
チウムイオン二次電池となる。
ラル電極体は、負極タブを封口体の集電端子にスポット
溶接した後、外装缶１に挿入して、電解液を注入し、封
口板５と外装缶１の境界をレーザー溶接し、封止してリ
チウムイオン二次電池となる。
【００２４】以上の非円形スパイラル電極体２は、正極
板２Ａと負極板２Ｂとセパレータ２Ｃとを積層状態で円
筒状に巻き、その後これを両側から押圧して非円形スパ
イラル状として製作している。この方法によらず、正極
板２Ａと負極板２Ｂとをスパイラル状に巻くときに、非
円形スパイラル状として、非円形スパイラル電極体２を
製作することもできる。さらに、正極板２Ａと負極板２
Ｂとセパレータ２Ｃとを巻いて楕円形の電極体とし、そ
の後、楕円形の電極体を長辺に平行な面で両側から押圧
して非円形スパイラル電極体２を製作することもでき
る。いずれの方法で製作された非円形スパイラル電極体
２も、最初の折曲部に正極板２Ａと負極板２Ｂとが対向
する形状にすると、この部分で絶縁性が低下した。この
構造の非円形スパイラル電極体２は、極めて小さい曲率
半径で折曲される極板が、セパレータ２Ｃを損傷して絶
縁性を低下させるからである。しかしながら、最初の折
曲部で正極板２Ａと負極板２Ｂとが対向しない構造とす
る本発明の電池に内蔵される非円形スパイラル電極体２
は、最初の小さい曲率半径で折曲される部分において
は、先巻極板３がセパレータ２Ｃを介して対向するの
で、絶縁性の低下を極限できる。
板２Ａと負極板２Ｂとセパレータ２Ｃとを積層状態で円
筒状に巻き、その後これを両側から押圧して非円形スパ
イラル状として製作している。この方法によらず、正極
板２Ａと負極板２Ｂとをスパイラル状に巻くときに、非
円形スパイラル状として、非円形スパイラル電極体２を
製作することもできる。さらに、正極板２Ａと負極板２
Ｂとセパレータ２Ｃとを巻いて楕円形の電極体とし、そ
の後、楕円形の電極体を長辺に平行な面で両側から押圧
して非円形スパイラル電極体２を製作することもでき
る。いずれの方法で製作された非円形スパイラル電極体
２も、最初の折曲部に正極板２Ａと負極板２Ｂとが対向
する形状にすると、この部分で絶縁性が低下した。この
構造の非円形スパイラル電極体２は、極めて小さい曲率
半径で折曲される極板が、セパレータ２Ｃを損傷して絶
縁性を低下させるからである。しかしながら、最初の折
曲部で正極板２Ａと負極板２Ｂとが対向しない構造とす
る本発明の電池に内蔵される非円形スパイラル電極体２
は、最初の小さい曲率半径で折曲される部分において
は、先巻極板３がセパレータ２Ｃを介して対向するの
で、絶縁性の低下を極限できる。
【００２５】
【発明の効果】本発明の非円形スパイラル電極体の電池
は、非円形スパイラル電極体の正極板と負極板のショー
トや絶縁不良を著しく改善できる特長がある。それは、
本発明の電池の非円形スパイラル電極体が、最も小さい
曲率半径で折曲される最初の折曲部において、セパレー
タを介して先巻極板と後巻極板とを対向させることな
く、先巻極板のみを対向させるからである。曲率半径の
小さい最初の折曲部で、先巻極板がセパレータを損傷さ
せたとしても、非円形スパイラル電極体の極板の絶縁性
は低下しない。同じ極板を対向させているからである。
非円形スパイラル電極体は、極板を小さい曲率半径で折
曲するほど、セパレータを損傷させやすい。折曲された
極板のエッジが鋭くなって、セパレータを損傷させるか
らである。本発明の非円形スパイラル電極体の電池の、
非円形スパイラル電極体は、最もセパレータが損傷され
やすい最初の折曲部において、正極板と負極板の絶縁不
良が有効に防止される。このため、正極板と負極板の絶
縁不良に起因する不良率を極限して電池を高い歩留で多
量生産できる。とくに、本発明の電池は、このことを実
現するために、特別な部材を使用しない。後巻極板を巻
き始める位置をわずかにずらせるだけである。このた
め、正極板と負極板の絶縁性を改善する構造は、極めて
簡単である。したがって、電池の製造コストを高くする
ことなく、極板の絶縁不良を有効に防止できる特長があ
る。
は、非円形スパイラル電極体の正極板と負極板のショー
トや絶縁不良を著しく改善できる特長がある。それは、
本発明の電池の非円形スパイラル電極体が、最も小さい
曲率半径で折曲される最初の折曲部において、セパレー
タを介して先巻極板と後巻極板とを対向させることな
く、先巻極板のみを対向させるからである。曲率半径の
小さい最初の折曲部で、先巻極板がセパレータを損傷さ
せたとしても、非円形スパイラル電極体の極板の絶縁性
は低下しない。同じ極板を対向させているからである。
非円形スパイラル電極体は、極板を小さい曲率半径で折
曲するほど、セパレータを損傷させやすい。折曲された
極板のエッジが鋭くなって、セパレータを損傷させるか
らである。本発明の非円形スパイラル電極体の電池の、
非円形スパイラル電極体は、最もセパレータが損傷され
やすい最初の折曲部において、正極板と負極板の絶縁不
良が有効に防止される。このため、正極板と負極板の絶
縁不良に起因する不良率を極限して電池を高い歩留で多
量生産できる。とくに、本発明の電池は、このことを実
現するために、特別な部材を使用しない。後巻極板を巻
き始める位置をわずかにずらせるだけである。このた
め、正極板と負極板の絶縁性を改善する構造は、極めて
簡単である。したがって、電池の製造コストを高くする
ことなく、極板の絶縁不良を有効に防止できる特長があ
る。
【図１】 従来の電池の非円形スパイラル電極体を示す
断面図
断面図
【図２】 本発明の実施例にかかる非円形スパイラル電
極体の電池を示す断面図
極体の電池を示す断面図
【図３】 図２に示す電池の非円形スパイラル電極を示
す断面図
す断面図
１…外装缶 ２…スパイラル電極体 ２Ａ…正極板
２Ｂ…負極板 ２Ｃ…セパレータ ３…先巻極板 ４…後巻極板 ５…封口板 ６…負極端子 ７…負極タブ ８…接着テープ
２Ｂ…負極板 ２Ｃ…セパレータ ３…先巻極板 ４…後巻極板 ５…封口板 ６…負極端子 ７…負極タブ ８…接着テープ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森 英雄 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 正極板(2A)と負極板(2B)とがセパレータ
(2C)を介して非円形のスパイラル状に巻かれているスパ
イラル電極を内蔵する電池において、 ＋−の極板は巻き始め位置がずれており、最も中心に近
い極板の折曲部には先巻極板(3)のみが位置し、後巻極
板(4)の巻き始め位置は、先巻極板(3)の最初の折曲部よ
りも後退して位置しており、先巻極板(3)の最初の折曲
部は外周に巻かれている先巻極板(3)に対向してなるこ
とを特徴とする非円形スパイラル電極体の電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14436695A JP3525170B2 (ja) | 1995-06-12 | 1995-06-12 | 非円形スパイラル電極体の電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14436695A JP3525170B2 (ja) | 1995-06-12 | 1995-06-12 | 非円形スパイラル電極体の電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08339817A true JPH08339817A (ja) | 1996-12-24 |
| JP3525170B2 JP3525170B2 (ja) | 2004-05-10 |
Family
ID=15360447
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14436695A Expired - Fee Related JP3525170B2 (ja) | 1995-06-12 | 1995-06-12 | 非円形スパイラル電極体の電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3525170B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000082484A (ja) * | 1998-09-03 | 2000-03-21 | Samsung Display Devices Co Ltd | 二次電池の電極ロ―ル |
| EP1104040A1 (en) * | 1999-11-25 | 2001-05-30 | NEC Mobile Energy Corporation | Nonaqueous electrolyte secondary battery |
| JP2001273881A (ja) * | 2000-03-28 | 2001-10-05 | Yuasa Corp | 捲回式電池 |
| US6887616B2 (en) | 2003-03-12 | 2005-05-03 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Electrode unit and secondary battery using the same |
| WO2011105285A1 (ja) | 2010-02-23 | 2011-09-01 | Tdk株式会社 | 電気化学デバイス、及び、電気化学デバイスの製造方法 |
| US9159501B2 (en) | 2012-09-13 | 2015-10-13 | Gs Yuasa International Ltd. | Electric storage device |
-
1995
- 1995-06-12 JP JP14436695A patent/JP3525170B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000082484A (ja) * | 1998-09-03 | 2000-03-21 | Samsung Display Devices Co Ltd | 二次電池の電極ロ―ル |
| EP1104040A1 (en) * | 1999-11-25 | 2001-05-30 | NEC Mobile Energy Corporation | Nonaqueous electrolyte secondary battery |
| US6506514B1 (en) | 1999-11-25 | 2003-01-14 | Nec Mobile Energy Corporation | Nonaqueous electrolyte secondary battery |
| JP2001273881A (ja) * | 2000-03-28 | 2001-10-05 | Yuasa Corp | 捲回式電池 |
| US6887616B2 (en) | 2003-03-12 | 2005-05-03 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Electrode unit and secondary battery using the same |
| CN1326269C (zh) * | 2003-03-12 | 2007-07-11 | 三星Sdi株式会社 | 电极单元和使用该电极单元的二次电池 |
| WO2011105285A1 (ja) | 2010-02-23 | 2011-09-01 | Tdk株式会社 | 電気化学デバイス、及び、電気化学デバイスの製造方法 |
| US9236632B2 (en) | 2010-02-23 | 2016-01-12 | Tdk Corporation | Electrochemical device and method for manufacturing electrochemical device |
| US9159501B2 (en) | 2012-09-13 | 2015-10-13 | Gs Yuasa International Ltd. | Electric storage device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3525170B2 (ja) | 2004-05-10 |
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