JPH09147825A - 円筒電池の電極板のセパレータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】電極板に密着し位置ずれの生じにくい円筒電池
の電極板のセパレータの提供。 【解決手段】セパレータ１０は，縦断面及び横断面の形
状が縦長のＵ字形または縦長のＯ字形を有しており，電
極板４１が金属フープ４２を有する場合は金属フープ部
を上記縦断面のＵ字形の上部開放側に配置し，電極板が
タブ部を有する場合にはタブ部を除いて，電極板の両面
を，上記Ｕ字形またはＯ字形の内側に包被する。第２発
明のセパレータ１０は，ポリアミド系樹脂製のシートに
ポリテトラフルオロエチレン樹脂もしくはパーフルオロ
エチレンプロピレン樹脂のディスパージョン又はメチル
セルロースの水溶液を含浸した材料によって形成され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】本発明は，円筒電池の電極板を絶縁するセ
パレータに関するものであり，特に電極板と共に巻回す
る際に電極板との間に位置ずれが生じにくいセパレータ
に関する。

【０００２】

【従来技術】図１０に示すように，円筒電池９は，正極
板９６と負極板９７とを間にセパレータ９８を介設させ
て積層した電極群９５を空心９０の周りに巻回し，正極
板９６を正極集電体端子９２に接続し，負極板９７を負
極集電体端子９３に接続し，キャップ９４及びケース９
１を正，負の外部端子とするものである。即ち，電極板
９６，９７の金属フープ９６１，９７１を，集電体端子
９２，９３に接続し，更に集電体端子９２，９３をキャ
ップ９４及びケース９１に接続する。

【０００３】そして，上記電極群９５を巻回する製造工
程は，図１１に示すように，巻芯９０の両側から長尺の
正極板９６と負極板９７とをセパレータ９８と共に供給
し，加圧ローラ９９で加圧しつつ巻回する。同図におい
て，符号９９１は電極板９６，９７の投入台，符号９９
２は押さえローラである。なお，電極板９６，９７を外
部端子側に接続する構造には，図１２に示すように，タ
ブ９６２を設ける構造のものもある。この場合には，電
極板９６，９７とセパレータとを予め積層し，この積層
した板状の電極群９５を巻芯９０の周りに巻回する。

【０００４】

【解決しようとする課題】しかしながら，電極板９６，
９７とセパレータ９８とを積層した電極群９５におい
て，電極板９６，９７間に挿入したセパレータ９８に位
置ずれを生じ，これによって正負の電極板９６，９７の
間が部分短絡したり，絶縁耐力を低下させるという不具
合がを生じさせることがある。即ち，セパレータ９８は
薄い膜状のものであるため，電極群の巻回時に生ずる横
方向の力や張力の不均一などによって位置ずれや皺等が
生じて，電極板９６，９７間を部分短絡させたり，絶縁
を低下させる。

【０００５】本発明は，かかる従来の問題点に鑑みてな
されたもであり，電極板と共に巻回した場合に，電極板
に密着し位置ずれの生じにくい円筒電池の電極板のセパ
レータを提供しようとするものである。

【０００６】

【課題の解決手段】本願の第１発明は，円筒電池の電極
板間を絶縁するセパレータであって，長辺方向に切断し
た横断面の形状は縦長のＵ字形または縦長のＯ字形を有
し，短片方向に切断した縦断面の形状は縦長のＵ字形を
有しており，電極板を外部端子に接続する為の電極板の
金属フープ部は，上記縦断面のＵ字形の上部開放側に配
置し，上記Ｕ字形またはＯ字形の内側に電極板の両面を
包被することを特徴とする円筒電池の電極板のセパレー
タにある。

【０００７】第１発明において最も注目すべきことは，
セパレータの横断面の形状は縦長のＵ字形または縦長の
Ｏ字形を有し，縦断面の形状は縦長のＵ字形を有してお
り，金属フープ部は，上記縦断面のＵ字形の上部開放側
に配置して上記Ｕ字形またはＯ字形の内側に電極板の両
面を包被することである。

【０００８】一方，本願の第２発明は，円筒電池の電極
板間を絶縁するセパレータであって，縦断面及び横断面
の形状が縦長のＵ字形または縦長のＯ字形を有してお
り，電極板を外部端子に接続するタブ部を除いた電極板
の両面を，上記Ｕ字形またはＯ字形の内側に包被するこ
とを特徴とする円筒電池の電極板のセパレータにある。

【０００９】第２発明において，最も注目すべきこと
は，縦断面及び横断面の形状が縦長のＵ字形または縦長
のＯ字形を有しており，電極板を外部端子に接続するタ
ブ部を除いた電極板の両面を，上記Ｕ字形またはＯ字形
の内側に包被することである。

【００１０】第１発明及び第２発明にかかるセパレータ
は，従来のように単純な１枚のシートではない。そし
て，セパレータで被ってはならないタブ部を除いて，セ
パレータは電極板を両側から包み込むように構成されて
いる。そして，縦及び横の断面形状が縦長のＵ字形また
はＯ字形を有し，電極板の両側が互いに連結されてい
る。

【００１１】従って，電極板を包被した場合に，電極板
に接するセパレータに対して縦方向の力が働いても横方
向の力が働いても，両側のセパレータが互いに連結され
ている為，セパレータに位置ずれが生じにくくなる。そ
のため，電極板間に短絡や絶縁低下を生じさせない。特
に，断面形状がＯ字形の場合には，仮に，セパレータに
位置ずれが生じた場合にも電極板の表面が露出すること
がないから，短絡等を生ずる恐れが全くない。

【００１２】一方，本願の第３発明は，ポリアミド系樹
脂製のシートにポリテトラフルオロエチレン樹脂もしく
はパーフルオロエチレンプロピレン樹脂のディスパージ
ョン又はメチルセルロースの水溶液を含浸した材料によ
って形成されていることを特徴とする円筒電池の電極板
のセパレータにある。本発明において，特に注目すべき
ことは，ポリテトラフルオロエチレン樹脂もしくはパー
フルオロエチレンプロピレン樹脂のディスパージョン又
はメチルセルロースの水溶液をシートに含浸させたこと
である。

【００１３】上記ディスパージョンまたは水溶液は粘着
力があり，これをシートに含浸することによりセパレー
タが電極板の表面に密着するようになり，電極板との間
に相対的な位置ずれが生じにくくなる。ポリテトラフル
オロエチレン樹脂及びパーフルオロエチレンプロピレン
樹脂は，結着剤として円筒電池に通常用いられているも
のであるから，電池内の他の物質と好ましくない反応を
起こすことがなく，またメチルセルロースは増粘剤であ
り，電極中に含まれる物質であるから，電池反応に影響
を及ぼさないため好適である。

【００１４】なお，請求項４に示すように，第１発明又
は第２発明の構成と第３発明の構成とは，互いに併用す
ることが可能であり，両発明の効果を相乗的に発揮させ
ることが可能である。

【００１５】

【発明の実施の形態】

実施形態例１ 本例は，図１に示すように，円筒電池の電極板４１を絶
縁するセパレータ１０である。そして，図３，図４に示
すように，長辺方向に切断した横断面の形状は縦長のＵ
字形または縦長のＯ字形を有し，図２に示すように，短
片方向に切断した縦断面の形状は縦長のＵ字形を有して
いる。そして，図１に示すように，電極板４１を外部端
子に接続する為の電極板４１の金属フープ部４２は，上
記縦断面のＵ字形の上部開放側に配置し，上記Ｕ字形ま
たはＯ字形の内側に電極板４１の両面を包被する。

【００１６】また，セパレータ１０は，ポリアミド系樹
脂製のシートにポリテトラフルオロエチレン樹脂もしく
はパーフルオロエチレンプロピレン樹脂のディスパージ
ョン又はメチルセルロースの水溶液を含浸した材料によ
って形成されている。電極板４１は，図５に示すよう
に，活物質を塗布した反応面４３と集電体端子と接続す
るための金属フープ部４２とを有している。そして，図
６に示すセパレータ１０は，短辺１１１，１１２の片側
または両側と，金属フープ４２を配置しない側の長辺１
２２を閉じ（図２〜図４），両面１０１，１０２間を互
いに連結している。また，金属フープ４２側の長辺１２
１側は開いている。

【００１７】そして，図１に示すように，セパレータ１
０の間に電極板４１を包み込む。そのため，セパレータ
１０で包んだ図１の電極板４１を反対の極性を有する図
示しない電極板に重ねて巻回した場合に，セパレータ１
０の位置ずれが生じ難くなる。即ち，電極板４１を包被
した場合に，セパレータ１０を電極板４１に対して滑ら
せる縦方向の力または横方向の力が働いても，セパレー
タ１０の両側１０１，１０２が互いに連結されている
為，セパレータ１０が動きにくく，位置ずれが生じ難
い。

【００１８】また，セパレータ１０の基板シートに含浸
させた上記ディスパージョンまたはメチルセルロースの
水溶液は粘着力があり，セパレータ１０は電極板４１の
表面に密着するようになり，この作用によって更に電極
板４１との間に相対的な位置ずれを生じ難くなる。その
ため，２枚の電極板４１を巻回した場合に，電極板４１
間にセパレータ１０の位置ずれによる短絡や絶縁低下を
生じさせることがない。

【００１９】実施形態例２ 本例は，図７に示すように，タブ４６を有する電極板４
５（図８）を包被するセパレータ１０であり，ダブ４６
に対する部分１０５を除く縦断面は図４に示すようなＯ
字形を有し，横断面も図９に示すようにＯ字形を有して
いる。上記のように，本例のセパレータ１０はＯ字形の
断面形状を有するため，仮に，セパレータ１０が電極板
４５との間に位置ずれを生じた場合にも電極板４１の表
面が露出することがないから，他の電極板との間に短絡
等を生ずる恐れが全くない。その他については実施形態
例１と同様である。

【００２０】

【発明の効果】上記のように，本発明によれば，電極板
と共に巻回した場合に，電極板に密着し位置ずれの生じ
にくい円筒電池の電極板のセパレータを得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】電極板を包被した実施形態例１のセパレータの
正面図。

【図２】図１のＡ−Ａ矢視線断面図。

【図３】図１のＢ−Ｂ矢視線断面図（その１）。

【図４】図１のＢ−Ｂ矢視線断面図（その２）。

【図５】実施形態例１の電極板の正面図。

【図６】実施形態例１のセパレータの正面図。

【図７】電極板を包被した実施形態例２のセパレータの
正面図。

【図８】実施形態例２の電極板の正面図。

【図９】図１のＣ−Ｃ矢視線断面図。

【図１０】従来の円筒電池の断面斜視図。

【図１１】円筒電池の電極板を巻回する工程の模式図。

【図１２】従来の円筒電池の他の電極群の例を示す断面
斜視図。

【符号の説明】

１０．．．セパレータ， ４１．．．電極板， ４２．．．金属フープ，

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円筒電池の電極板間を絶縁するセパレー
   タであって，長辺方向に切断した横断面の形状は縦長の
   Ｕ字形または縦長のＯ字形を有し，短片方向に切断した
   縦断面の形状は縦長のＵ字形を有しており，電極板を外
   部端子に接続する為の電極板の金属フープ部は，上記縦
   断面のＵ字形の上部開放側に配置し，上記Ｕ字形または
   Ｏ字形の内側に電極板の両面を包被することを特徴とす
   る円筒電池の電極板のセパレータ。
2. 【請求項２】 円筒電池の電極板間を絶縁するセパレー
   タであって，縦断面及び横断面の形状が縦長のＵ字形ま
   たは縦長のＯ字形を有しており，電極板を外部端子に接
   続するタブ部を除いた電極板の両面を，上記Ｕ字形また
   はＯ字形の内側に包被することを特徴とする円筒電池の
   電極板のセパレータ。
3. 【請求項３】 ポリアミド系樹脂製のシートにポリテト
   ラフルオロエチレン樹脂もしくはパーフルオロエチレン
   プロピレン樹脂のディスパージョン又はメチルセルロー
   スの水溶液を含浸した材料によって形成されていること
   を特徴とする円筒電池の電極板のセパレータ。
4. 【請求項４】 ポリアミド系樹脂製のシートにポリテト
   ラフルオロエチレン樹脂もしくはパーフルオロエチレン
   プロピレン樹脂のディスパージョン又はメチルセルロー
   スの水溶液を含浸した材料によって形成されていること
   を特徴とする請求項１または請求項２記載の円筒電池の
   電極板のセパレータ。