JPH0896840A - Lithium ion secondary battery - Google Patents

Lithium ion secondary battery

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JPH0896840A
JPH0896840A JP6228344A JP22834494A JPH0896840A JP H0896840 A JPH0896840 A JP H0896840A JP 6228344 A JP6228344 A JP 6228344A JP 22834494 A JP22834494 A JP 22834494A JP H0896840 A JPH0896840 A JP H0896840A
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JP
Japan
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negative electrode
positive electrode
secondary battery
ion secondary
electrode
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Application number
JP6228344A
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Japanese (ja)
Inventor
Nobuyoshi Hirosachi
信義 廣幸
Yukichi Kobayashi
佑吉 小林
Isao Kaneko
勲 金子
Minoru Inoue
実 井上
Tomiichi Koyama
富一 小山
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Mitsubishi Chemical Corp
Original Assignee
Mitsubishi Chemical Corp
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Publication date
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Publication of JPH0896840A publication Critical patent/JPH0896840A/en
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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    • 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

Abstract

PURPOSE: To improve stiffness, vibration resistance, and shock.resistance by bundling multiple lug portions of metal materials, pinching them with rod-like metal pieces, and mechanically fastening them. CONSTITUTION: A positive electrode coated with a positive electrode active material mix on a metal material and a negative electrode coated with a negative electrode active material mix on a metal material are laminated in turn across a separator to obtain a unit cell. Lug portions 4', 5 ' of the metal materials of the electrodes of the unit cells are separately bundled and pinched by conductors 8, 11 for the positive electrodes and negative electrodes respectively, and they are fastened by rivets 9, 12. Nonconducting spacers 7 regulating the intervals between the electrodes are inserted into the lug portions 5' of the positive electrode metal materials and the lug portions 4' of the negative electrode metal materials.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、リチウムイオン二次電
池に関するものであり、特に、電気自動車用、電力のロ
ードレベリング用など、大容量でエネルギー密度が高
く、且つメンテナンスフリーの要求が高い分野で使用さ
れるリチウムイオン二次電池に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a lithium-ion secondary battery, and particularly to a field of large capacity, high energy density, and high maintenance-free demand for electric vehicles, load leveling of electric power, and the like. The present invention relates to a lithium ion secondary battery used in.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、電子機器の小型化、軽量化に対応
して、その電源として、軽量で小型としては容量の大き
い、エレクトロニクス用のリチウムイオン二次電池が実
用化され、ヘッドホンステレオ、ハンディビデオカメ
ラ、移動電話、携帯用パソコン等に使われている。しか
し、その容量は大きくて、5〜20Wh程度であり、円
筒型が多い。
2. Description of the Related Art In recent years, a lithium ion secondary battery for electronics, which is lightweight and small in size and has a large capacity, has been put into practical use as a power source in response to the downsizing and weight saving of electronic devices. It is used in video cameras, mobile phones, portable personal computers, etc. However, its capacity is large, about 5 to 20 Wh, and many are cylindrical.

【0003】一方、環境問題等から電気自動車が世の中
の注目を引いており、又、夜間電力を有効活用するため
の電力のロードレベリングの必要性が高まっている。従
って、これらに必要な大容量で、コストが安く、メンテ
ナンスフリーの二次電池に対する要求が高まっている。
しかし、この分野で広く使われている鉛蓄電池は、エネ
ルギー密度が低く、重くて使いにくい。更に、メンテナ
ンスの面でも、補水など手間が掛かる上、充放電サイク
ル寿命も600サイクル程度と寿命が短く、結果的に電
池に掛かるコストも高くなっている。一部にニッケル・
カドミウム電池も使用されているが、エネルギー密度も
充分に高くなく、鉛蓄電池と較べてコストが高いので、
余り広くは使われていない。
On the other hand, electric vehicles are attracting attention from the world due to environmental problems and the need for load leveling of electric power for effectively utilizing night electric power is increasing. Therefore, there is an increasing demand for a secondary battery which has a large capacity, is inexpensive, and is maintenance-free, which is required for these.
However, lead-acid batteries widely used in this field have low energy density, are heavy, and are difficult to use. Further, in terms of maintenance, in addition to the need for water replenishment and the like, the charge / discharge cycle life is as short as about 600 cycles, and as a result, the cost for the battery is high. Nickel in part
Cadmium batteries are also used, but the energy density is not high enough and the cost is higher than lead acid batteries.
Not widely used.

【0004】これらの他、ニッケル亜鉛電池、ナトリウ
ム・硫黄電池も試験的に電気自動車用に使用されている
が、前者は充放電サイクル寿命が短いこと、後者は危険
性が高いなどの問題点を孕んでいる。リチウムイオン二
次電池はエネルギー密度が高く、且つ密閉型でメンテナ
ンスフリーであるので、これらの用途に対して適してい
るが、従来は大型のものは実用化されていない。これら
の用途に供するには1,000〜5,000Wh程度の
容量のものが必要であり、従来実用化されているものの
100倍以上の容量のものを作る必要がある。
In addition to these, nickel-zinc batteries and sodium-sulfur batteries have also been experimentally used for electric vehicles. However, the former has a short charge / discharge cycle life, and the latter has a high risk. It is contained. The lithium ion secondary battery has a high energy density, is a sealed type, and is maintenance-free, and thus is suitable for these applications, but a large-sized lithium ion secondary battery has not been put into practical use in the past. In order to be used for these purposes, it is necessary to have a capacity of about 1,000 to 5,000 Wh, and it is necessary to make a capacity of 100 times or more that of the conventional one.

【0005】従来実用化されているリチウムイオン二次
電池は円筒型が主流であるが、電気自動車用、ロードレ
ベリング用などに必要な1,000〜5,000Wh級
のものは金属箔等に正極活物質合剤を塗布した正極と金
属箔等に負極活物質合剤を塗布した負極をセパレーター
を挟んで交互に積層する構造の3〜4Vの単電池を2個
以上直列に接続して組電池を構成する角型電池となる。
このような角形リチウムイオン二次電池はまだ実用化さ
れていない。又従来は、電気自動車用に適した、大型
で、強靱性、耐振動性、耐衝撃性の優れたリチウムイオ
ン二次電池も実用化されていない。
Cylindrical type is the mainstream of lithium-ion secondary batteries that have been put into practical use, but the 1,000 to 5,000 Wh class required for electric vehicles, load leveling, etc. is a positive electrode on a metal foil or the like. An assembled battery in which two or more unit cells of 3 to 4 V having a structure in which a positive electrode coated with an active material mixture and a negative electrode coated with a negative electrode active material mixture on a metal foil or the like are alternately laminated with a separator interposed therebetween are connected in series. It becomes the prismatic battery which constitutes.
Such a prismatic lithium ion secondary battery has not yet been put to practical use. Further, conventionally, a large-sized lithium-ion secondary battery having excellent toughness, vibration resistance, and impact resistance, which is suitable for electric vehicles, has not been put into practical use.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】リチウムイオン二次電
池を電気自動車用やロードレベリング用などに必要な大
容量の二次電池として使用する場合、先ず、これを大容
量化することが必要である。その場合、リチウムイオン
二次電池は所謂、角型となる。それは、構成する各単電
池は数十枚から100枚以上の電極を負極・正極交互に
セパレーターを挟んで積層したものとなり、普通この単
電池を直列に接続したものを組電池とすることとなる。
When a lithium-ion secondary battery is used as a large-capacity secondary battery required for electric vehicles, load leveling, etc., it is first necessary to increase the capacity. . In that case, the lithium ion secondary battery is a so-called prismatic type. This is because each unit cell is composed of several dozen to 100 or more electrodes stacked alternately with a negative electrode and a positive electrode sandwiching a separator. Normally, these unit cells are connected in series to form an assembled battery. .

【0007】特に電気自動車用等に使用する場合は、大
型化すると共に、その強靱性、耐振動性、耐衝撃性が要
求される。そのためには、電極そのものの充放電サイク
ル寿命、強靱性、耐振動性、耐衝撃性が高いことが必要
であるが、電極を多層積層した単電池の構造も、強靱
性、耐振動性、耐衝撃性が高くなるように工夫する必要
がある。このように、リチウムイオン二次電池を大型化
し、強靱性、耐振動性、耐衝撃性を高めることが求めら
れている。そこで、本発明者は、これらの課題を解決す
べく種々検討を行い本発明に到達した。
In particular, when it is used for an electric vehicle or the like, it is required to have a large size and toughness, vibration resistance and impact resistance. For that purpose, the charge / discharge cycle life, toughness, vibration resistance, and impact resistance of the electrodes themselves are required to be high, but the structure of a single cell in which multiple layers of electrodes are stacked also has toughness, vibration resistance, and resistance to shock. It is necessary to devise so that the impact resistance is high. As described above, it is required to increase the size of the lithium ion secondary battery and enhance the toughness, vibration resistance and impact resistance. Therefore, the present inventor has arrived at the present invention by conducting various studies to solve these problems.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明の要旨
は、金属材料に正極活物質合剤を塗布した正極と金属材
料に負極活物質合剤を塗布した負極をセパレーターを挟
んで交互に積層する構造の単電池からなるリチウムイオ
ン二次電池において、電極を多層積層し、電極の金属材
料の耳の部分を、正極及び負極に分離してそれぞれ導電
体に電気的に接続して集電体を形成するに当たり、正極
及び負極の金属材料の耳の部分を、それぞれ片方のみを
長くして、この長い耳の部分を、電極活物質合剤の塗布
部分をはさんで、正極と負極が反対側に出るように構成
し、その長い耳の部分に電極間の間隔を規制するスペー
サーを挟み込み、金属材料の耳の部分と導電体を接続し
て、集電体を形成し、この導電体を通して電気を取り出
すことを特徴とするリチウムイオン二次電池にある。
That is, the gist of the present invention is that a positive electrode in which a positive electrode active material mixture is applied to a metal material and a negative electrode in which a negative electrode active material mixture is applied to a metal material are alternately laminated with a separator interposed therebetween. In a lithium ion secondary battery composed of a single cell having a structure described above, the electrodes are laminated in multiple layers, and the ears of the metal material of the electrodes are separated into a positive electrode and a negative electrode and electrically connected to respective conductors to collect current. In forming the positive electrode and the negative electrode, only one of the ears of the metal material of the positive electrode and the negative electrode is lengthened, and the long ears are sandwiched between the parts coated with the electrode active material mixture, and the positive electrode and the negative electrode are opposite to each other. It is configured so that it goes out to the side, a spacer that regulates the interval between the electrodes is sandwiched between the long ears, the ears of the metal material and the conductor are connected, and a current collector is formed. Characterized by taking out electricity In the lithium ion secondary battery.

【0009】以下、本発明を詳細に説明する。まず、本
発明におけるリチウムイオン二次電池の構成要素は、少
なくとも負極、正極、セパレーター、非水電解液からな
り、負極活物質としてはリチウムをインターカーレーシ
ョン又はドーピングできる炭素材が一般的であり、正極
活物質とはリチウムを吸蔵又はインターカーレーション
できるLix CoO2 等の金属酸化物系化合物、Lix
TiS2 等のカルコゲナイト系化合物等である。
The present invention will be described in detail below. First, the constituent elements of the lithium-ion secondary battery in the present invention are at least a negative electrode, a positive electrode, a separator, a non-aqueous electrolyte solution, the negative electrode active material is generally a carbon material capable of intercalation or doping of lithium, The positive electrode active material is a metal oxide compound such as Li x CoO 2 that can occlude or intercalate lithium, Li x
Examples thereof include chalcogenite compounds such as TiS 2 .

【0010】負極は負極活物質と粘結剤(バインダー)
〔負極合剤〕を溶媒でスラリー化したものを銅等の金属
の箔等に塗布し、乾燥したもので、場合によってはロー
ル処理等を施したものである。正極は正極活物質と粘結
剤(バインダー)と導電剤〔正極合剤〕を溶媒でスラリ
ー化したものをアルミニウム等の金属の箔等に塗布し、
乾燥したもので、場合によってはロール処理等を施した
ものである。
The negative electrode is a negative electrode active material and a binder.
A slurry of [negative electrode mixture] in a solvent is applied to a foil of a metal such as copper, dried, and optionally roll-treated. The positive electrode is obtained by applying a slurry of a positive electrode active material, a binder (binder), and a conductive agent [positive electrode mixture] in a solvent to a metal foil such as aluminum or the like,
It is dried and, if necessary, roll-treated.

【0011】セパレーターとしては、多孔性の合成樹脂
の薄膜、例えば25μm厚さのポリプロピレン樹脂の多
孔性の薄膜、20μm厚さのポリエチレン樹脂の多孔性
の薄膜等が使用されるが、これらに限るものではない。
非水電解液は、リチウム塩を有機溶媒に溶解したものが
使用される。リチウム塩は特に限定されないが、例え
ば、LiPF6 、LiBF4 、LeClO4 、LiAs
6 、LiCF3 SO3 等が挙げられる。有機溶媒は特
に限定されないが、例えば、カーボネート類、エーテル
類、ケトン類、スルホラン系化合物、ラクトン類、ニト
リル類、塩素化炭化水素類、アミン類、エステル類、ア
ミド類、燐酸エステル系化合物、等を使用することがで
きる。
As the separator, a thin film of porous synthetic resin, for example, a thin film of polypropylene resin having a thickness of 25 μm, a thin film of polyethylene resin having a thickness of 20 μm, or the like is used, but is not limited to these. is not.
As the non-aqueous electrolyte, a solution obtained by dissolving a lithium salt in an organic solvent is used. The lithium salt is not particularly limited, and examples thereof include LiPF 6 , LiBF 4 , LeClO 4 , and LiAs.
F 6, LiCF 3 SO 3, and the like. The organic solvent is not particularly limited, for example, carbonates, ethers, ketones, sulfolane compounds, lactones, nitriles, chlorinated hydrocarbons, amines, esters, amides, phosphate ester compounds, etc. Can be used.

【0012】これらの代表的なものを列挙すると、プロ
ピレンカーボネート、エチレンカーボネート、ビニレン
カーボネート、テトラヒドロフラン、2メチルテトラヒ
ドロフラン、1,4ジオキサン、4メチル・2ペンタノ
ン、スルホラン、3メチルスルホラン、γブチロラクト
ン、ジメトキシエタン、ジエトキシエタン、アセトニト
リル、プロピオニトリル、ベンゾニトリル、ブチロニト
リル、バレロニトリル、1,2ジクロロエタン、ジメチ
ルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、燐酸トリメチ
ル、燐酸トリエチル等及びこれらの混合溶媒がある。
Typical examples of these are listed below: propylene carbonate, ethylene carbonate, vinylene carbonate, tetrahydrofuran, 2 methyl tetrahydrofuran, 1,4 dioxane, 4 methyl / 2 pentanone, sulfolane, 3 methyl sulfolane, γ-butyrolactone and dimethoxyethane. , Diethoxyethane, acetonitrile, propionitrile, benzonitrile, butyronitrile, valeronitrile, 1,2 dichloroethane, dimethylformamide, dimethylsulfoxide, trimethyl phosphate, triethyl phosphate and the like and mixed solvents thereof.

【0013】負極・正極の粘結剤としては、例えば、ポ
リフッ化ビニリデン、ポリテトラフッ化エチレン、EP
DM(エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体)、
SBR(スチレン−ブタジエンゴム)、NBR(アクリ
ロニトリル−ブタジエンゴム)、フッ素ゴム、等が使用
されるが、これらに限るものではない。正極の導電剤と
しては、黒鉛の微粒子、アセチレンブラック等のカーボ
ンブラック、ニードルコークス等無定形炭素の微粒子、
等が使用されるが、これらに限るものではない。
As the binder for the negative and positive electrodes, for example, polyvinylidene fluoride, polytetrafluoroethylene, EP
DM (ethylene-propylene-diene terpolymer),
SBR (styrene-butadiene rubber), NBR (acrylonitrile-butadiene rubber), fluororubber and the like are used, but not limited to these. As the positive electrode conductive agent, fine particles of graphite, carbon black such as acetylene black, fine particles of amorphous carbon such as needle coke,
Etc. are used, but not limited to these.

【0014】負極の負極合剤、正極の正極合剤をスラリ
ーにする溶媒としては、通常は粘結剤を溶解する有機溶
媒が使用される。例えば、Nメチルピロリドン、ジメチ
ルホルムアミド、ジメチルアセンアミド、メチルエチル
ケトン、シクロヘキサノン、酢酸メチル、アクリル酸メ
チル、ジエチルトリアミン、NNジメチルアミノプロピ
ルアミン、エチレンオキシド、テトラヒドロフラン、等
が使用されるが、これらに限るものではない。
As a solvent for making the negative electrode mixture of the negative electrode and the positive electrode mixture of the positive electrode into a slurry, an organic solvent capable of dissolving the binder is usually used. For example, N-methylpyrrolidone, dimethylformamide, dimethylacenamide, methylethylketone, cyclohexanone, methyl acetate, methyl acrylate, diethyltriamine, NN dimethylaminopropylamine, ethylene oxide, tetrahydrofuran, etc. are used, but not limited to these. .

【0015】又、水に分散剤、増粘剤等を加えたもので
負極合剤、正極合剤をスラリー化して、或いは、SBR
等のラテックスで電極活物質等をスラリー化して、これ
を金属の箔等に塗布し、電極を製造する場合もある。負
極活物質はリチウムをインターカーレーション又はドー
ピング出来る炭素材であり、この炭素材は特に限定され
ないが、例えば、黒鉛及び、石炭系コークス、石油系コ
ークス、石炭系ピッチの炭化物、石油系ピッチの炭化
物、ニードルコークス、ピッチコークス、フェノール樹
脂・結晶セルローズ等の炭化物、等及びこれらを一部黒
鉛化した炭素材、ファーネスブラック、アセチレンブラ
ック、ピッチ系炭素繊維、等が挙げられる。
Further, a negative electrode mixture and a positive electrode mixture are slurried by adding a dispersant, a thickener, etc. to water, or SBR.
In some cases, the electrode active material or the like is slurried with a latex such as the above and applied to a metal foil or the like to manufacture an electrode. The negative electrode active material is a carbon material capable of intercalating or doping with lithium, and the carbon material is not particularly limited, and examples thereof include graphite and coal-based coke, petroleum-based coke, carbide of coal-based pitch, and carbide of petroleum-based pitch. Carbides such as needle coke, pitch coke, phenol resin and crystalline cellulose, and the like, and carbon materials obtained by partially graphitizing these, furnace black, acetylene black, pitch-based carbon fiber, and the like.

【0016】正極活物質はリチウムを吸蔵又はインター
カーレーション出来る金属酸化物系化合物、カルコゲナ
イト系化合物等であり、特に限定されないが、例えば、
Li x CoO2 、Lix MnO2 、Lix Mn2 4
Lix 2 5 、Lix TiS2 等が使用される。負極
の集電体の材質としては、銅、ニッケル、ステンレス
鋼、ニッケルメッキ鋼、等が使用され、正極の集電体の
材質としては、アルミニウム、ステンレス鋼、ニッケル
メッキ鋼、等が使用されるが、いずれもこれらに限るも
のではない。
The positive electrode active material occludes or intercalates lithium.
Metal oxide compounds that can be curated, chalcogena
Ito-based compounds and the like, but are not particularly limited, for example,
Li xCoO2, LixMnO2, LixMn2OFour,
LixV2OFive, LixTiS2Etc. are used. Negative electrode
The current collector materials are copper, nickel, and stainless steel.
Steel, nickel-plated steel, etc. are used for the positive electrode current collector.
Materials are aluminum, stainless steel, nickel
Plated steel, etc. are used, but are not limited to these
Not of.

【0017】本発明におけるリチウムイオン二次電池
は、金属材料に正極活物質合剤を塗布した正極と金属材
料に負極活物質合剤を塗布した負極をセパレーターを挟
んで交互に積層する単電池からなる。この積層は、目的
に応じ選定しうるが、電池を大型化するには、電極を十
数枚以上、場合によっては100枚以上多層積層する必
要がある。
The lithium-ion secondary battery in the present invention comprises a single battery in which a positive electrode in which a positive electrode active material mixture is applied to a metal material and a negative electrode in which a negative electrode active material mixture is applied to a metal material are alternately laminated with a separator interposed therebetween. Become. This stacking can be selected according to the purpose, but in order to increase the size of the battery, it is necessary to stack ten or more electrodes, and in some cases, 100 or more multilayers.

【0018】正極又は負極の活物質合剤を塗布する金属
材料としては、金属箔、金属板、金属多孔板、金網等の
薄い材料が好適である。本発明においては、この金属材
料の電極活物質合剤が塗布されていない部分である耳の
部分を、正極及び負極を分離してそれぞれ導電体に電気
的に接続し集電体を形成するに当たり、正極及び負極の
金属材料の耳の部分を、それぞれ片方のみを長くして、
この長い耳の部分を、電極活物質合剤の塗布部分をはさ
んで、正極と負極が反対側に出るように構成し、その長
い耳の部分に電極間の間隔を規制するスペーサーを挟み
込み、金属材料の耳の部分とこの導電体を接続して、集
電体を形成し、この導電体を通して電気を取り出すよう
構成される。
As a metal material for applying the active material mixture for the positive electrode or the negative electrode, a thin material such as a metal foil, a metal plate, a metal perforated plate, or a wire net is suitable. In the present invention, when forming the current collector by separating the positive electrode and the negative electrode and electrically connecting the ear portion, which is the portion of the metal material to which the electrode active material mixture is not applied, to the electric conductor. , The ears of the positive and negative metal materials are lengthened on one side only,
The long ears are configured so that the positive electrode and the negative electrode come out on the opposite side by sandwiching the electrode active material mixture-applied part, and the long ears are sandwiched by spacers that regulate the distance between the electrodes. It is configured to connect the ears of metallic material to the conductor to form a current collector and to extract electricity through the conductor.

【0019】この場合、正極及び負極の金属材料の耳の
部分を、それぞれ片方のみを長くして、この長い耳の部
分を、電極活物質合剤の塗布部分をはさんで、正極と負
極が反対側に出るように構成し、その長い耳の部分に電
極間の間隔を規制するスペーサーを挟み込み、金属材料
の耳の部分とこの導電体を接続する。ここで、本発明に
おいては、この長い耳の部分を、電極活物質合剤の塗布
部分をはさんで、正極と負極が反対側に出るように構成
し、その長い耳の部分に電極間の間隔を規制するスペー
サーを挟み込む。このように構成することにより、セパ
レーターを挟んで多層積層した電極の電極活物質合剤の
塗布部分の両側を確実に挟み付け、しかも、電極間の間
隔が規制され、確実に固定することができるので、好適
な構造の単電池が得られる。
In this case, the ears of the metal material of the positive electrode and the negative electrode are each made longer, and the long ears are sandwiched between the portions coated with the electrode active material mixture to form the positive electrode and the negative electrode. It is configured so as to appear on the opposite side, and a spacer that regulates the distance between the electrodes is sandwiched between the long ears, and the ears of the metal material are connected to this conductor. Here, in the present invention, the long ears are configured such that the positive electrode and the negative electrode are on the opposite sides of the electrode active material mixture-applied part, and the long ears are provided between the electrodes. Insert a spacer that regulates the space. With such a configuration, both sides of the electrode active material mixture-coated portion of the multilayered electrodes sandwiching the separator can be securely sandwiched, and furthermore, the interval between the electrodes can be regulated and securely fixed. Therefore, a unit cell having a suitable structure can be obtained.

【0020】この構造により、大型化に適し、強靱性、
耐振動性、耐衝撃性の高いリチウムイオン二次電池を得
ることができる。又、ここで、この導電体は、導電性の
金属片であることが多く、例えば、金属材料の耳の部分
を複数枚束ねて、2枚の棒状の金属片で金属材料の耳の
部分を挟み、これらを機械的に締め付けることにより、
集電体を形成する場合、機械的に締め付ける代わりに、
2枚の棒状の金属片と金属材料の耳の部分の端部を溶接
する場合、導電性のスペーサーを使用し、この部分を機
械的に締め付け、この締め付け金具を導電体とし、集電
体を形成する場合、など、様々な形態がある。又、導電
体の材料として、導電性の炭素材を使用することもでき
る。
Due to this structure, suitable for upsizing, toughness,
It is possible to obtain a lithium ion secondary battery having high vibration resistance and high impact resistance. In addition, the conductor is often a conductive metal piece. For example, a plurality of metal ear pieces are bundled, and two rod-shaped metal pieces are used to separate the metal ear pieces. By sandwiching and mechanically tightening these,
When forming a current collector, instead of tightening mechanically
When welding the ends of the two rod-shaped metal pieces and the metal material ears, use a conductive spacer and mechanically tighten this part, and use this tightening metal as a conductor and a current collector. There are various forms such as when forming. Also, a conductive carbon material can be used as the material of the conductor.

【0021】金属材料の耳の部分を複数枚束ねて、2枚
の棒状の金属片で金属材料の耳の部分を挟み、これらを
機械的に締め付けることにより、集電体を形成する場
合、機械的に締め付ける方法としては、リベットでかし
めるのが好適であるが、ボルトナットで締め付ける方
法、クランプ等で締め付ける方法等も使用される。更に
強固に導電体と金属材料の耳の部分を接続するには、導
電体で挟んだ金属材料の耳の部分の端部とこの導電体を
溶接するのが好ましい。
In the case of forming a current collector by bundling a plurality of metal material ears, sandwiching the metal material ears with two rod-shaped metal pieces, and mechanically tightening these, As a method for securely tightening, caulking with a rivet is preferable, but a method for tightening with a bolt nut, a method for tightening with a clamp or the like is also used. In order to more firmly connect the conductor and the ear portion of the metal material, it is preferable to weld the end portion of the ear portion of the metal material sandwiched between the conductor and the conductor.

【0022】溶接方法としては、TIG溶接、高周波溶
接又は超音波溶接が好適である。機械的に締め付けと溶
接を併用して、導電体と金属材料の耳の部分を接続する
こともできる。導電性のスペーサーを使用し、この部分
を機械的に締め付け、この締め付け金具を導電体とし、
集電体を形成する場合、機械的に締め付ける方法として
は、ボルトナットで締め付ける方法、クランプ等で電極
の耳の部分の外側から締め付ける方法等も使用される。
As a welding method, TIG welding, high frequency welding or ultrasonic welding is suitable. Mechanical tightening and welding can be used together to connect the conductor and the ear portion of the metal material. Using a conductive spacer, mechanically tighten this part, use this tightening metal as a conductor,
When forming the current collector, as a method of mechanically tightening, a method of tightening with a bolt nut, a method of tightening from the outside of the ear portion of the electrode with a clamp or the like is used.

【0023】本発明では、単電池を堅固な構造とするた
めに、正極と負極をセパレーターを挟んで交互に積層す
るに当たり、正極−正極間、負極−負極間の間隔を一定
に保つ為に、スペーサーを挟んで積層し、単電池の電極
の層を外側から締め付けることができる。このスペーサ
ーは非導電性の材料を使用する場合と導電性の材料を使
用する場合がある。
In the present invention, in order to make the unit cell have a solid structure, in order to keep the positive electrode and the negative electrode alternately sandwiching the separator, in order to keep the intervals between the positive electrode and the positive electrode and between the negative electrode and the negative electrode constant, It is possible to stack by sandwiching the spacer, and the electrode layers of the unit cell can be clamped from the outside. The spacer may use a non-conductive material or a conductive material.

【0024】例えば、金属材料の耳の部分を複数枚束ね
て、2枚の棒状の金属片で金属材料の耳の部分を挟み、
これらを機械的に締め付けることにより、集電体を形成
する場合、金属材料の耳の部分を複数枚束ねて、2枚の
棒状の金属片で金属材料の耳の部分を挟み、導電体で挟
んだ金属材料の耳の部分の端部とこの導電体を溶接する
場合は、導電性の材料を使用してもよいが、非導電性の
材料を使用する方が好ましい。
For example, by bundling a plurality of metal material ears, and sandwiching the metal material ears by two rod-shaped metal pieces,
When mechanically tightening these to form a current collector, bundle a plurality of metal material ears, sandwich the metal material ears with two rod-shaped metal pieces, and sandwich with a conductor. When welding the end of the ear portion of the metallic material to the conductor, a conductive material may be used, but it is preferable to use a non-conductive material.

【0025】本発明のリチウムイオン二次電池の製造に
当たっては、電極の間にスペーサーを挟み込む場合に、
その生産性を上げるため、次のような方法が効果的であ
る。 (i)正極及び負極の金属箔等の耳の部分に、予め、ス
ペーサーを接着剤で張りつけたものを使用する。このよ
うにすることにより、正極、セパレーター、負極、セパ
レーター、正極の順に積層する作業を行うことにより、
スペーサーが挟み込まれた単電池が出来上がるので、ス
ペーサーを挟み込む作業が省かれ、リチウムイオン二次
電池の製造工程の生産性が著しく向上する。
In manufacturing the lithium ion secondary battery of the present invention, when a spacer is sandwiched between electrodes,
The following methods are effective for increasing the productivity. (I) A metal foil or the like of the positive electrode and the negative electrode, to which a spacer is attached in advance with an adhesive, is used. By doing so, by performing the work of laminating the positive electrode, the separator, the negative electrode, the separator, and the positive electrode in this order,
Since the unit cell in which the spacer is sandwiched is completed, the work of sandwiching the spacer is omitted, and the productivity of the manufacturing process of the lithium ion secondary battery is significantly improved.

【0026】尚、導電性のスペーサーを使用する場合は
導電性の接着剤を使用する必要がある。 (ii)スペーサーとして、電極の耳の長さ方向の長さに
見合う細長いスペーサーを使用する。このようにするこ
とにより、小さいスペーサーを挟み込む作業の回数が減
り、作業性も向上する。
If a conductive spacer is used, it is necessary to use a conductive adhesive. (Ii) As the spacer, an elongated spacer that matches the length of the electrode in the lengthwise direction is used. By doing so, the number of operations for sandwiching the small spacer is reduced, and the workability is also improved.

【0027】[0027]

〔実施例1〕[Example 1]

(負極)石炭系ニードルコークスを粉砕し、平均粒系1
0μmとしたもの90部を、ポリフッ化ビニリデン10
部をNメチルピロリドン150部に溶解したものと混合
し、負極合剤スラリーとし、40μm厚さの銅箔の両面
に塗布し、乾燥して溶媒を蒸発させ、ロール処理をして
負極を作る。負極合剤の塗布部の大きさは、横10c
m、縦18cm、厚さは片面150μmとした。銅箔は
上下には特に耳を取らないが、左右には、左に25m
m、右に3mmの耳を残して負極合剤を塗布するように
設計してある。尚、単電池の端の部分を構成する電極は
負極合剤を片面のみに塗布したものを使用する。
(Negative electrode) Coal-based needle coke is crushed to obtain an average particle size of 1
90 parts of 0 μm was added to polyvinylidene fluoride 10
Part is dissolved in 150 parts of N-methylpyrrolidone to form a negative electrode mixture slurry, which is applied to both sides of a copper foil having a thickness of 40 μm, dried to evaporate the solvent, and roll-treated to form a negative electrode. The size of the negative electrode mixture application part is 10c across
m, length 18 cm, and thickness 150 μm on each side. The copper foil doesn't take much ears up and down, but to the left and right, 25m to the left
It is designed so that the negative electrode mixture is applied while leaving a 3 mm ear on the right side. It should be noted that the electrodes constituting the end portions of the unit cells are those in which the negative electrode mixture is applied to only one surface.

【0028】(正極)炭酸リチウム1モルと炭酸コバル
ト2モルをボールミルで混合粉砕し、850℃で5時間
空気中で加熱処理した後、再度ボールミルで混合粉砕
し、更に850℃で5時間空気中で加熱処理したもの9
0部に、導電剤として、アセチレンブラックを5部加え
て混合したものをポリフッ化ビニリデン5部をNメチル
ピロリドン150部に溶解したものと混合し、正極合剤
スラリーとし、80μm厚さのアルミニウム箔の両面に
塗布し、乾燥して溶媒を蒸発させ、ロール処理をして正
極を作る。正極合剤の塗布部の大きさは横10cm、縦
18cm、厚さは145μmとした。アルミニウム箔は
上下には特に耳を取らないが、左右には、右に25m
m、左に3mmの耳を残して負極合剤を塗布するように
設計してある。尚、単電池の端の部分を構成する電極は
正極合剤を片面のみに塗布したものを使用する。
(Positive electrode) 1 mol of lithium carbonate and 2 mol of cobalt carbonate were mixed and pulverized in a ball mill, heat-treated in air at 850 ° C. for 5 hours, mixed and pulverized again in a ball mill, and further 850 ° C. in air for 5 hours. Heat-treated with 9
An aluminum foil having a thickness of 80 μm was prepared by adding 5 parts of acetylene black as a conductive agent to 0 part and mixing the mixture with 5 parts of polyvinylidene fluoride dissolved in 150 parts of N-methylpyrrolidone to prepare a positive electrode mixture slurry. Is coated on both surfaces, dried to evaporate the solvent and roll-processed to prepare a positive electrode. The size of the applied portion of the positive electrode mixture was 10 cm in width, 18 cm in length, and 145 μm in thickness. The aluminum foil doesn't take much ears up and down, but 25m to the right on the left and right
It is designed so that the negative electrode mixture is applied while leaving a 3 mm left ear. It should be noted that the electrodes forming the end portion of the unit cell are those in which the positive electrode mixture is applied to only one surface.

【0029】(単電池の組立)上記、負極と正極を交互
に35μm厚さの多孔性ポリプロピレンシートをセパレ
ーターとして挟んで積層して、単電池を組み立てる。そ
の際、両端の電極は電極合剤を片面のみ塗布したものを
使用する。左側の負極の耳の部分には非導電性のスペー
サーを各負極の間に挟んで、右側の正極の耳の部分にも
非導電性のスペーサーを各正極の間に挟んで、積層す
る。スペーサーは負極側、正極側各々縦方向に3ケ処に
挟み込む。この場合、作業性を良くするために、電極の
耳の部分に非導電性のスペーサーを接着したものを使用
し、積層する。
(Assembly of Unit Cell) The above-mentioned negative electrode and positive electrode are alternately laminated to sandwich a porous polypropylene sheet having a thickness of 35 μm as a separator to assemble a unit cell. At this time, the electrodes on both ends are prepared by applying the electrode mixture only on one surface. Non-conductive spacers are sandwiched between the negative electrodes on the left negative electrode ears, and non-conductive spacers are also sandwiched on the right positive electrode ears between the positive electrodes. The spacer is sandwiched in three places in the vertical direction on the negative electrode side and the positive electrode side. In this case, in order to improve the workability, a layer in which a non-conductive spacer is adhered to the ear portion of the electrode is used and laminated.

【0030】次いで、負極の銅箔の耳の部分の端部を約
15枚束ね(図面は3枚束ねた例を示している。)、こ
れを2枚の銅製の細長い板(導電体)で挟み、銅箔の耳
の部分の端部の先端と2枚の銅製の細長い板をこの端部
の先端の側からTIG溶接で溶接する。同様に、正極の
アルミニウム箔の耳の部分の端部を約15枚束ね、これ
を2枚のアルミニウム製の細長い板(導電体)で挟み、
アルミニウム箔の耳の部分の端部の先端と2枚のアルミ
ニウム製の細長い板をこの端部の先端の側からTIG溶
接で溶接する。単電池1個当たり、負極、正極それぞれ
6組(図面は4組の例を示している。)の金属箔と導電
体と溶接したものを作成する。この導電体に金属棒を溶
接し、負極及び正極を分離して別々に(並列に)接続す
る。このようにして、負極と正極、それぞれ別々に電気
的に接続された集電体が形成される。
Next, about 15 sheets of end portions of the copper foil of the negative electrode are bundled (the drawing shows an example in which three sheets are bundled), and these are formed by two elongated copper plates (conductors). The end of the end of the ear portion of the copper foil and the two elongated copper plates are welded by TIG welding from the end of the end. Similarly, about 15 end portions of the aluminum foil of the positive electrode are bundled and sandwiched between two elongated aluminum plates (electric conductors),
The tip of the end of the ear portion of the aluminum foil and the two thin strips made of aluminum are welded by TIG welding from the side of the tip of this end. For each single cell, a negative electrode and a positive electrode each having 6 sets (the drawing shows an example of 4 sets) of metal foil and a conductor are welded together. A metal rod is welded to this conductor, and the negative electrode and the positive electrode are separated and connected separately (in parallel). In this way, the negative electrode and the positive electrode are separately connected to form a current collector.

【0031】尚、単電池は積層する方向を非導電体の枠
を以て締め付ける。このようにして、強靱で、耐振動
性、耐衝撃性に優れた大容量のリチウムイオン二次電池
の単電池を作ることができる。上記の大きさの電極を9
0組と半分(両端の電極は片面のみ電極合剤が塗布して
あるので半分となる)積層すると、約625Whの充放
電容量を持った単電池となる。
The unit cells are fastened in the stacking direction with a non-conductive frame. In this way, a large-capacity unit cell of a lithium ion secondary battery that is tough and has excellent vibration resistance and impact resistance can be manufactured. 9 electrodes of the above size
By stacking 0 pairs and half (the electrodes on both ends are half because the electrode mixture is applied on only one side), a single cell having a charge / discharge capacity of about 625 Wh is obtained.

【0032】尚、単電池から電気を取り出す端子は、上
記導電体に溶接した金属棒で、この場合、単電池1個当
たり、負極、正極それぞれ6本(組電池の図面は2本の
例を示している。)となり、これらが電池の容器の上蓋
から突き出る形となり、上蓋の上で、6本を並列に接続
する。図1〜3は、このようにして得られたリチウムイ
オン二次電池の単電池を示す。
The terminals for extracting electricity from the unit cells are metal rods welded to the above-mentioned conductors. In this case, for each unit cell, there are 6 negative electrodes and 6 positive electrodes, respectively. (Shown)), and these are projected from the upper lid of the battery container, and 6 pieces are connected in parallel on the upper lid. 1 to 3 show a cell of the lithium ion secondary battery thus obtained.

【0033】図1は単電池の平面図(図3のAA′断
面)であり、単電池の電極の金属箔の耳の部分4′,
5′を4組に分けて束ねて、正極・負極を分けてそれぞ
れ導電体8,11で挟み、リベット9,12で締め付け
たものを示す。10,13は金属箔の耳の部分4′,
5′と導電体8,11の溶接部である。導電体8,11
と電極の金属箔が一体となって、集電体を構成する構造
となっている。
FIG. 1 is a plan view of the unit cell (cross section taken along line AA 'in FIG. 3).
5'is divided into four groups and bundled, and the positive electrode and the negative electrode are separately sandwiched between the conductors 8 and 11 and fastened with rivets 9 and 12. 10 and 13 are metal foil ears 4 ',
5'and the conductors 8 and 11 are welded. Conductors 8 and 11
The electrode and the metal foil of the electrode are integrated to form a current collector.

【0034】1は電極活物質合剤塗布部を示し、7はス
ペーサーを挟んだ部分である。図2は図1のX部の拡大
図を示す。すなわち、負極の負極導電体と負極金属箔の
接合部を示す。正極も同様の構造である。この図では、
3枚の負極の耳の部分4′を束ね、導電体8で挟み、リ
ベット9で締め付けたものを示している。10は負極の
耳の部分4′と導電体8を溶接した溶接部を示す。
Reference numeral 1 denotes an electrode active material mixture coating portion, and 7 is a portion sandwiching a spacer. FIG. 2 shows an enlarged view of the X part of FIG. That is, it shows the joint between the negative electrode conductor of the negative electrode and the negative electrode metal foil. The positive electrode has the same structure. In this figure,
3 shows a structure in which three negative electrode ears 4'are bundled, sandwiched by conductors 8 and tightened by rivets 9. Reference numeral 10 indicates a welded portion in which the negative electrode ear portion 4'and the conductor 8 are welded.

【0035】2は負極活物質合剤の層、4は負極金属箔
であり、4′は負極金属箔の耳の部分であり、これらが
負極を構成する。3は正極活物質合剤の層であり、5は
負極金属箔であり、5′は負極金属箔の耳の部分であ
り、これらが正極を構成する。負極と正極の間にはセパ
レーター6が挟み込まれている。又負極金属箔の耳の部
分4′の間にスペーサー7が挟み込まれている。
Reference numeral 2 is a layer of the negative electrode active material mixture, 4 is a negative electrode metal foil, and 4'is a selvage portion of the negative electrode metal foil, which constitute a negative electrode. Reference numeral 3 is a layer of the positive electrode active material mixture, 5 is a negative electrode metal foil, and 5'is an edge portion of the negative electrode metal foil, which constitute a positive electrode. A separator 6 is sandwiched between the negative electrode and the positive electrode. A spacer 7 is sandwiched between the ears 4'of the negative electrode metal foil.

【0036】図3は単電池の正面図である。1は電極活
物質合剤塗布部であり、6はセパレーターを示す。7は
スペーサーであり、電極の金属箔の耳の部分4′,5′
を導電体8,11で挟み、リベット9,12で締め付け
る。10,13は電極の耳の部分4′,5′と導電体
8,11を溶接した溶接部を示す。15,17は負極、
正極の単電池端子である。電気は、電極活物質合剤から
金属箔、導電体、単電池端子と伝わり単電池から取り出
される。
FIG. 3 is a front view of the unit cell. Reference numeral 1 is an electrode active material mixture application portion, and 6 is a separator. Numeral 7 is a spacer, which is the metal foil portion of the electrode 4 ', 5'
Is sandwiched between conductors 8 and 11 and tightened with rivets 9 and 12. Reference numerals 10 and 13 denote welded portions in which the electrode ear portions 4'and 5'and the conductors 8 and 11 are welded. 15 and 17 are negative electrodes,
It is a unit cell terminal of the positive electrode. Electricity is transmitted from the electrode active material mixture to the metal foil, the conductor and the unit cell terminal, and is taken out from the unit cell.

【0037】(組電池の組み立て)上記単電池4個を隔
壁を備えたポリプロピレン製の容器に収納し、電解液を
注入して、上蓋を閉める。この時、上蓋を貫通して、各
単電池の負極の端子、正極の端子が容器の上部に突き出
した形となる。単電池1個当たり、負極の端子6本(図
面は2本の例を示している)、正極の端子6本、合計4
8本の端子が突き出した形となる。この端子を上蓋の貫
通部分で、適当な封止剤を以て封止し、容器を密閉す
る。各単電池の端子を直列に端子の連結金具(連結体)
で接続し、カバーを取り付ける。
(Assembly of assembled battery) The above-mentioned four unit cells are placed in a polypropylene container having a partition wall, an electrolytic solution is injected, and the upper lid is closed. At this time, the terminal of the negative electrode and the terminal of the positive electrode of each unit cell penetrated through the upper lid and protruded above the container. Six negative terminals (two drawings are shown in the drawing) and six positive terminals for a total of 4 cells per cell
Eight terminals are protruding. The terminal is sealed with an appropriate sealant at the penetrating portion of the upper lid to seal the container. Connect the terminals of each cell in series to connect the terminals (connector)
Connect with and attach the cover.

【0038】組電池全体の正極及び負極の端子は電槽の
横から電池の外に出す。尚、単電池の端子のある部屋に
は、外部から空気又は冷媒を送って、電池の内部で発生
した熱を放散する。電解液はプロピレンカーボネートと
ジメトキシエタン1:1の混合溶媒に6フッ化燐リチウ
ム塩を1モル/L溶解したものを使用する。
The positive and negative terminals of the whole assembled battery are brought out of the battery from the side of the battery case. In addition, air or a refrigerant is sent from the outside to the room having the terminal of the unit cell to dissipate the heat generated inside the battery. As the electrolytic solution, a solution prepared by dissolving 1 mol / L of lithium hexafluorophosphate salt in a mixed solvent of propylene carbonate and dimethoxyethane 1: 1 is used.

【0039】このリチウムイオン二次電池の充放電容量
は2500Wh、電池電圧は14V、エネルギー密度は
100Wh/kgである。図4〜6に、このようにして
得られたリチウムイオン二次電池の組電池を示す。図4
は正面図(図5のBB′断面)、図5は平面図(図4の
CC′断面図)、図6は側面図(図5のDD′断面)で
ある。
The charge / discharge capacity of this lithium-ion secondary battery is 2500 Wh, the battery voltage is 14 V, and the energy density is 100 Wh / kg. The assembled battery of the lithium ion secondary battery thus obtained is shown in FIGS. Figure 4
Is a front view (BB 'cross section of FIG. 5), FIG. 5 is a plan view (CC' cross section of FIG. 4), and FIG. 6 is a side view (DD 'cross section of FIG. 5).

【0040】21は単電池本体を示す。単電池4個を直
列に接続して、組電池隔壁25のある組電池容器本体2
2に収納し、組電池容器蓋23で外部と分離する。15
は負極単電池端子、17は正極単電池端子を示してお
り、隣合った単電池は+−向きを変えてセットしてい
る。中間は単電池端子接続棒14で接続し、両端は、組
電池負極端子18、組電池正極端子19と接続し、電気
を組電池容器本体の外に取り出す。
Reference numeral 21 indicates a unit cell body. An assembled battery container body 2 having an assembled battery partition wall 25 in which four unit cells are connected in series.
It is housed in the battery pack 2 and separated from the outside by the battery pack cover 23. 15
Indicates a negative electrode unit cell terminal, and 17 indicates a positive electrode unit cell terminal. Adjacent unit cells are set in different + -directions. The middle is connected by the unit battery terminal connecting rod 14, both ends are connected to the assembled battery negative electrode terminal 18 and the assembled battery positive electrode terminal 19, and electricity is taken out of the assembled battery container body.

【0041】単電池内部で発生した熱は、正極及び負極
の単電池端子により単電池端子室に伝熱され、この部屋
を流れる冷媒により除熱される。24は単電池端子室の
カバーであり、26は冷媒の入口、27は冷媒の出口で
ある。31は電解液液面である。
The heat generated inside the unit cell is transferred to the unit cell terminal chamber by the unit cell terminals of the positive electrode and the negative electrode, and is removed by the refrigerant flowing in this chamber. Reference numeral 24 is a cover of the single cell terminal chamber, 26 is an inlet of the refrigerant, and 27 is an outlet of the refrigerant. Reference numeral 31 is a liquid surface of the electrolytic solution.

【0042】[0042]

【発明の効果】本発明によれば、大型化に好適なリチウ
ムイオン二次電池を得ることができる。
EFFECTS OF THE INVENTION According to the present invention, a lithium ion secondary battery suitable for upsizing can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明における単電池の一例の平面図を示す。FIG. 1 shows a plan view of an example of a unit cell according to the present invention.

【図2】図1におけるX部の拡大図である。FIG. 2 is an enlarged view of a portion X in FIG.

【図3】本発明における単電池の一例の正面図である。FIG. 3 is a front view of an example of a unit cell according to the present invention.

【図4】本発明における組電池の一例の正面図を示す。FIG. 4 shows a front view of an example of an assembled battery according to the present invention.

【図5】図4のCC′断面を示す平面図である。5 is a plan view showing a CC ′ cross section of FIG. 4. FIG.

【図6】図5のDD′断面を示す側面図である。6 is a side view showing a DD ′ cross section of FIG. 5. FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 電極活物質合剤塗布部 2 負極活物質合剤の層 3 正極活物質合剤の層 4 負極金属箔 5 正極金属箔 4′ 負極金属箔の耳の部分 5′ 正極金属箔の耳の部分 6 セパレーター 7 スペーサー 8 負極導電体 9 負極締め付けリベット 10 負極溶接部 11 正極導電体 12 正極締め付けリベット 13 正極溶接部 14 単電池端子接続棒 15 負極単電池端子 17 正極単電池端子 18 組電池負極端子 19 組電池正極端子 21 単電池本体 22 組電池容器本体 23 組電池容器蓋 24 単電池端子室のカバー 25 組電池隔壁 26 冷媒入口 27 冷媒出口 31 電解液液面 1 Electrode Active Material Mixture Application Section 2 Negative Electrode Active Material Mixture Layer 3 Positive Electrode Active Material Mixture Layer 4 Negative Metal Foil 5 Positive Metal Foil 4 ′ Negative Metal Foil Ear Part 5 ′ Positive Metal Foil Ear Part 6 Separator 7 Spacer 8 Negative Electrode Conductor 9 Negative Electrode Tightening Rivet 10 Negative Electrode Welding Part 11 Positive Electrode Conductor 12 Positive Electrode Tightening Rivet 13 Positive Electrode Welding Part 14 Single Battery Terminal Connecting Rod 15 Negative Single Battery Terminal 17 Positive Electrode Single Battery Terminal 18 Assembly Battery Negative Terminal 19 Battery positive terminal 21 Battery unit body 22 Battery container body 23 Battery container lid 24 Battery terminal compartment cover 25 Battery partition 26 Refrigerant inlet 27 Refrigerant outlet 31 Electrolyte liquid level

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 井上 実 新潟県上越市福田町1番地 三菱化成株式 会社直江津工場内 (72)発明者 小山 富一 新潟県上越市福田町1番地 三菱化成株式 会社直江津工場内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Minor Inoue 1 Fukuda-cho, Joetsu City, Niigata Prefecture Naoetsu Plant, Mitsubishi Kasei Co., Ltd. (72) Tomiichi Koyama 1 Fukuda-cho, Joetsu City, Niigata Mitsubishi Kasei Co., Ltd. in the factory

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 金属材料に正極活物質合剤を塗布した正
極と金属材料に負極活物質合剤を塗布した負極をセパレ
ーターを挟んで交互に積層する構造の単電池からなるリ
チウムイオン二次電池において、電極を多層積層し、電
極の金属材料の耳の部分を、正極及び負極に分離してそ
れぞれ導電体に電気的に接続して集電体を形成するに当
たり、正極及び負極の金属材料の耳の部分を、それぞれ
片方のみを長くして、この長い耳の部分を、電極活物質
合剤の塗布部分をはさんで、正極と負極が反対側に出る
ように構成し、その長い耳の部分に電極間の間隔を規制
するスペーサーを挟み込み、金属材料の耳の部分と導電
体を接続して集電体を形成し、この導電体を通して電気
を取り出すことを特徴とするリチウムイオン二次電池。
1. A lithium ion secondary battery comprising a unit cell having a structure in which a positive electrode in which a positive electrode active material mixture is applied to a metal material and a negative electrode in which a negative electrode active material mixture is applied to a metal material are alternately laminated with a separator interposed therebetween. In forming the current collector by stacking the electrodes in multiple layers and separating the ears of the metal material of the electrode into the positive electrode and the negative electrode and electrically connecting them to the conductors respectively, to form the current collector of the positive electrode and the negative electrode. Only one of the long ears is made long, and the long ears are configured so that the positive electrode and the negative electrode come out on the opposite side by sandwiching the electrode active material mixture application part. A lithium-ion secondary battery characterized in that a spacer that regulates the distance between electrodes is sandwiched between the parts, the ears of the metal material are connected to a conductor to form a current collector, and electricity is taken out through this conductor. .
【請求項2】 正極及び負極の金属材料の耳の部分を、
正極と負極を分離し、それぞれ複数枚束ねてこの導電体
で挟み、この導電体を機械的に締め付けて、集電体を形
成してなる請求項1記載のリチウムイオン二次電池。
2. The ears of metal material of the positive electrode and the negative electrode are
2. The lithium-ion secondary battery according to claim 1, wherein the positive electrode and the negative electrode are separated, a plurality of the positive electrodes and the negative electrode are bundled and sandwiched by the conductors, and the conductors are mechanically tightened to form a current collector.
【請求項3】 機械的締め付けが、リベットのかしめに
よる請求項2記載のリチウムイオン二次電池。
3. The lithium ion secondary battery according to claim 2, wherein the mechanical tightening is performed by caulking a rivet.
【請求項4】 正極及び負極の金属材料の耳の部分を、
正極と負極を分離し、それぞれ複数枚束ねて、この導電
体で挟み、その電極の耳の部分とこの導電体を溶接し
て、集電体を形成してなる請求項1又は2記載のリチウ
ムイオン二次電池。
4. The ears of metal material of the positive electrode and the negative electrode are
The lithium according to claim 1 or 2, wherein the positive electrode and the negative electrode are separated, and a plurality of the positive electrodes and the negative electrodes are bundled, sandwiched between the conductors, and the ear portion of the electrode is welded to the conductor to form a current collector. Ion secondary battery.
【請求項5】 電極の耳の部分の端部と導電体との溶接
が、TIG溶接、高周波溶接又は超音波溶接でなされた
請求項4記載のリチウムイオン二次電池。
5. The lithium ion secondary battery according to claim 4, wherein welding of the end portion of the ear portion of the electrode and the conductor is performed by TIG welding, high frequency welding or ultrasonic welding.
【請求項6】 スペーサーとして、導電性材料からなる
ものを使用し、スペーサーの部分を機械的に締め付け、
この部分を導電体として、集電体を形成してなる請求項
1記載のリチウムイオン二次電池。
6. A spacer made of a conductive material is used as the spacer, and the spacer portion is mechanically tightened,
The lithium ion secondary battery according to claim 1, wherein a current collector is formed by using this portion as a conductor.
【請求項7】 スペーサーが非導電性材料からなる請求
項2又は4記載のリチウムイオン二次電池。
7. The lithium ion secondary battery according to claim 2, wherein the spacer is made of a non-conductive material.
【請求項8】 スペーサーとして、予め金属材料の耳の
部分に接着したものを使用してなる請求項1記載のリチ
ウムイオン二次電池。
8. The lithium ion secondary battery according to claim 1, wherein the spacer is made of a metal material and is previously bonded to the ear portion.
【請求項9】 スペーサーとして、予め金属材料の耳の
部分に導電性の接着剤で接着したものを使用してなる請
求項6記載のリチウムイオン二次電池。
9. The lithium ion secondary battery according to claim 6, wherein the spacer is made of a metal material and is previously bonded to the ear portion with a conductive adhesive.
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