JPH09204935A - 非水電解液二次電池 - Google Patents
非水電解液二次電池Info
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- JPH09204935A JPH09204935A JP8010151A JP1015196A JPH09204935A JP H09204935 A JPH09204935 A JP H09204935A JP 8010151 A JP8010151 A JP 8010151A JP 1015196 A JP1015196 A JP 1015196A JP H09204935 A JPH09204935 A JP H09204935A
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- negative electrode
- electrode plate
- battery
- aqueous electrolyte
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- 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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- Secondary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 電極とセパレータを積層した電極群の極間距
離のばらつきを縮小でき、活物質利用率の向上を図れ、
しかも安定した電池容量を得ることができる非水電解液
二次電池を得る。 【解決手段】 正極板とセパレータとリチウムイオンを
吸蔵放出する炭素材料を負極活物質担持体とし用いた負
極板とを積層した基本電極群１の積層方向の両端面に少
なくともその面を覆う大きさをもつ加圧板２を平行に密
着して重ね、これらの積層体が加圧板２でその積層方向
に加圧されるように電池缶３内に収納した。
離のばらつきを縮小でき、活物質利用率の向上を図れ、
しかも安定した電池容量を得ることができる非水電解液
二次電池を得る。 【解決手段】 正極板とセパレータとリチウムイオンを
吸蔵放出する炭素材料を負極活物質担持体とし用いた負
極板とを積層した基本電極群１の積層方向の両端面に少
なくともその面を覆う大きさをもつ加圧板２を平行に密
着して重ね、これらの積層体が加圧板２でその積層方向
に加圧されるように電池缶３内に収納した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、非水電解液を使用
する非水電解液二次電池に関するものである。
する非水電解液二次電池に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、一般に使用される二次電池として
は、鉛電池，ニッケル・カドミウム電池が主流であっ
た。これらの二次電池電池はサイクル特性は優れている
が、近年の電池を使用した機器の小型・軽量化に伴い電
池重量やエネルギー密度に関しては必ずしもそれらの要
求を満たすものとは言えない問題点があった。
は、鉛電池，ニッケル・カドミウム電池が主流であっ
た。これらの二次電池電池はサイクル特性は優れている
が、近年の電池を使用した機器の小型・軽量化に伴い電
池重量やエネルギー密度に関しては必ずしもそれらの要
求を満たすものとは言えない問題点があった。
【０００３】この要求に応える二次電池として、負極に
金属リチウムやリチウム合金を使用した非水電解液二次
電池の研究が盛んに行われている。この電池は、高エネ
ルギー密度で、かつ軽量であるという優れた特徴を有し
ている。しかし、充放電サイクルの進行に伴い充電時に
負極リチウム表面にデンドライト状の結晶が析出し、こ
の結晶が正極に到達して内部短絡を引き起こす可能性が
あり、実用化への障害となっている。
金属リチウムやリチウム合金を使用した非水電解液二次
電池の研究が盛んに行われている。この電池は、高エネ
ルギー密度で、かつ軽量であるという優れた特徴を有し
ている。しかし、充放電サイクルの進行に伴い充電時に
負極リチウム表面にデンドライト状の結晶が析出し、こ
の結晶が正極に到達して内部短絡を引き起こす可能性が
あり、実用化への障害となっている。
【０００４】これに対し、リチウムイオンを吸蔵放出す
る炭素材料を負極活物質担持体とし用いた非水電解液二
次電池の場合には、充放電サイクルが進行しても炭素表
面にデンドライト状結晶の析出は見られず、内部短絡を
起こしにくく、充放電を良好に繰り返すことができる。
また、この電池は、軽量で、かつ高エネルギー密度とい
う特徴をもっている。
る炭素材料を負極活物質担持体とし用いた非水電解液二
次電池の場合には、充放電サイクルが進行しても炭素表
面にデンドライト状結晶の析出は見られず、内部短絡を
起こしにくく、充放電を良好に繰り返すことができる。
また、この電池は、軽量で、かつ高エネルギー密度とい
う特徴をもっている。
【０００５】この炭素材料を負極活物質担持体として用
いた電池は、電極群を一定量の圧力で加圧しながら充放
電をすることにより、加圧しない状態で充放電を行った
ときよりも活物質利用率が向上する。
いた電池は、電極群を一定量の圧力で加圧しながら充放
電をすることにより、加圧しない状態で充放電を行った
ときよりも活物質利用率が向上する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
この種の非水電解液二次電池では、正極板とセパレータ
と負極板とを積層した電極群を単に電池缶内に収納した
構造であったので、極板やセパレータの厚みのばらつき
等により極間距離にばらつきができ、充放電を行ったと
きの活物質利用率を向上させることができず、また安定
した電池容量を得ることができない問題点があった。
この種の非水電解液二次電池では、正極板とセパレータ
と負極板とを積層した電極群を単に電池缶内に収納した
構造であったので、極板やセパレータの厚みのばらつき
等により極間距離にばらつきができ、充放電を行ったと
きの活物質利用率を向上させることができず、また安定
した電池容量を得ることができない問題点があった。
【０００７】本発明の目的は、電極とセパレータを積層
した電極群の極間距離のばらつきを縮小でき、活物質利
用率の向上を図れ、しかも安定した電池容量を得ること
ができる非水電解液二次電池を提供することにある。
した電極群の極間距離のばらつきを縮小でき、活物質利
用率の向上を図れ、しかも安定した電池容量を得ること
ができる非水電解液二次電池を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１に係る非水電解
液二次電池は、正極板とセパレータとリチウムイオンを
吸蔵放出する炭素材料を負極活物質担持体とし用いた負
極板とを積層した電極群の積層方向の面に少なくともそ
の面を覆う大きさをもつ加圧板が平行に密着して重ねら
れ、これらの積層体が該加圧板でその積層方向に加圧さ
れるように電池缶内に収納されていることを特徴とす
る。
液二次電池は、正極板とセパレータとリチウムイオンを
吸蔵放出する炭素材料を負極活物質担持体とし用いた負
極板とを積層した電極群の積層方向の面に少なくともそ
の面を覆う大きさをもつ加圧板が平行に密着して重ねら
れ、これらの積層体が該加圧板でその積層方向に加圧さ
れるように電池缶内に収納されていることを特徴とす
る。
【０００９】このように電池缶内で、電極群の積層方向
の面に少なくともその面を覆う大きさをもつ加圧板を平
行に密着して重ねると、電極群を構成する正極板，負極
板，セパレータの厚みばらつきがあっても、加圧板によ
り各極板の面の全体に一定の圧力が加わることでその極
間距離の不均一性を解消し、安定した電池容量を確保す
ることができる。
の面に少なくともその面を覆う大きさをもつ加圧板を平
行に密着して重ねると、電極群を構成する正極板，負極
板，セパレータの厚みばらつきがあっても、加圧板によ
り各極板の面の全体に一定の圧力が加わることでその極
間距離の不均一性を解消し、安定した電池容量を確保す
ることができる。
【００１０】また、二次電池は充放電時に電極の体積変
化が起こるので、両極の活物質と集電体との遊離を防ぐ
必要があるが、本発明のように加圧板で電極群を加圧し
体積膨張による影響を少なくすることで活物質と集電体
との接触性を高め、かつ活物質粒子間を密にすることで
充放電効率の向上を図ることができる。
化が起こるので、両極の活物質と集電体との遊離を防ぐ
必要があるが、本発明のように加圧板で電極群を加圧し
体積膨張による影響を少なくすることで活物質と集電体
との接触性を高め、かつ活物質粒子間を密にすることで
充放電効率の向上を図ることができる。
【００１１】更に、加圧板によりセパレータを介して正
極板と負極板を密着させることにより、それぞれの活物
質の集電体からの脱落を防ぎ、内部短絡を防止できる。
極板と負極板を密着させることにより、それぞれの活物
質の集電体からの脱落を防ぎ、内部短絡を防止できる。
【００１２】また、リチウムイオンを吸蔵放出する炭素
材料を負極活物質担持体とし用いた負極板を使用してい
るので、負極板の表面にデンドライト状結晶が析出する
のを防止でき、内部短絡の問題も解決することができ
る。
材料を負極活物質担持体とし用いた負極板を使用してい
るので、負極板の表面にデンドライト状結晶が析出する
のを防止でき、内部短絡の問題も解決することができ
る。
【００１３】請求項２に係る非水電解液二次電池は、正
極板とセパレータとリチウムイオンを吸蔵放出する炭素
材料を負極活物質担持体とし用いた負極板とを積層した
基本電極群の積層方向の両端面に平行に加圧板が密着し
て重ねられ、これらの積層体がその積層方向に加圧され
るように電池缶内に収納されていることを特徴とする。
極板とセパレータとリチウムイオンを吸蔵放出する炭素
材料を負極活物質担持体とし用いた負極板とを積層した
基本電極群の積層方向の両端面に平行に加圧板が密着し
て重ねられ、これらの積層体がその積層方向に加圧され
るように電池缶内に収納されていることを特徴とする。
【００１４】このように電池缶内で、基本電極群の積層
方向の両端面に平行に加圧板を密着して重ねると、基本
電極群を構成する正極板，負極板，セパレータの厚みば
らつきがあっても、これらを各加圧板が一定圧力で加圧
し、極間距離を確実に減少させると共に極間距離のばら
つきを確実に縮小させることで活物質利用率の向上を図
るとともに安定した電池容量を確保することができる。
方向の両端面に平行に加圧板を密着して重ねると、基本
電極群を構成する正極板，負極板，セパレータの厚みば
らつきがあっても、これらを各加圧板が一定圧力で加圧
し、極間距離を確実に減少させると共に極間距離のばら
つきを確実に縮小させることで活物質利用率の向上を図
るとともに安定した電池容量を確保することができる。
【００１５】また、リチウムイオンを吸蔵放出する炭素
材料を負極活物質担持体とし用いた負極板を使用してい
るので、負極板の表面にデンドライト状結晶が析出する
のを防止でき、内部短絡の問題も解決することができ
る。
材料を負極活物質担持体とし用いた負極板を使用してい
るので、負極板の表面にデンドライト状結晶が析出する
のを防止でき、内部短絡の問題も解決することができ
る。
【００１６】請求項３に係る非水電解液二次電池は、正
極板とセパレータとリチウムイオンを吸蔵放出する炭素
材料を負極活物質担持体とし用いた負極板とを積層した
２群の基本電極群が両者の間に平行に加圧板を介在させ
て密着して重ねられ、これらの積層体がその積層方向に
加圧されるように電池缶内に収納されていることを特徴
とする。
極板とセパレータとリチウムイオンを吸蔵放出する炭素
材料を負極活物質担持体とし用いた負極板とを積層した
２群の基本電極群が両者の間に平行に加圧板を介在させ
て密着して重ねられ、これらの積層体がその積層方向に
加圧されるように電池缶内に収納されていることを特徴
とする。
【００１７】このように電池缶内で、２群の基本電極群
の間に平行に加圧板を介在させて密着して重ねると、基
本電極群を構成する正極板，負極板，セパレータの厚み
ばらつきがあっても、これらを各加圧板が一定圧力で加
圧し、極間距離を減少させると共に極間距離のばらつき
を縮小させることで活物質利用率の向上を図るとともに
安定した電池容量を確保することができる。
の間に平行に加圧板を介在させて密着して重ねると、基
本電極群を構成する正極板，負極板，セパレータの厚み
ばらつきがあっても、これらを各加圧板が一定圧力で加
圧し、極間距離を減少させると共に極間距離のばらつき
を縮小させることで活物質利用率の向上を図るとともに
安定した電池容量を確保することができる。
【００１８】また、リチウムイオンを吸蔵放出する炭素
材料を負極活物質担持体とし用いた負極板を使用してい
るので、負極板の表面にデンドライト状結晶が析出する
のを防止でき、内部短絡の問題も解決することができ
る。
材料を負極活物質担持体とし用いた負極板を使用してい
るので、負極板の表面にデンドライト状結晶が析出する
のを防止でき、内部短絡の問題も解決することができ
る。
【００１９】請求項４に係る非水電解液二次電池は、正
極板とセパレータとリチウムイオンを吸蔵放出する炭素
材料を負極活物質担持体とし用いた負極板とを積層した
２群の基本電極群が両者の間と積層方向の両端面に平行
に加圧板を介在させて密着して重ねられ、これらの積層
体がその積層方向に加圧されるように電池缶内に収納さ
れていることを特徴とする。
極板とセパレータとリチウムイオンを吸蔵放出する炭素
材料を負極活物質担持体とし用いた負極板とを積層した
２群の基本電極群が両者の間と積層方向の両端面に平行
に加圧板を介在させて密着して重ねられ、これらの積層
体がその積層方向に加圧されるように電池缶内に収納さ
れていることを特徴とする。
【００２０】このように電池缶内で、２群の基本電極群
が両者の間と積層方向の両端面に平行に加圧板を介在さ
せて密着して重ねると、２群の基本電極群を構成する正
極板，負極板，セパレータの厚みばらつきがあっても、
これらを各加圧板が一定圧力で加圧し、極間距離を確実
に減少させると共に極間距離のばらつきを確実に縮小さ
せることで活物質利用率の向上を図るとともに安定した
電池容量を確保することができる。
が両者の間と積層方向の両端面に平行に加圧板を介在さ
せて密着して重ねると、２群の基本電極群を構成する正
極板，負極板，セパレータの厚みばらつきがあっても、
これらを各加圧板が一定圧力で加圧し、極間距離を確実
に減少させると共に極間距離のばらつきを確実に縮小さ
せることで活物質利用率の向上を図るとともに安定した
電池容量を確保することができる。
【００２１】また、リチウムイオンを吸蔵放出する炭素
材料を負極活物質担持体とし用いた負極板を使用してい
るので、負極板の表面にデンドライト状結晶が析出する
のを防止でき、内部短絡の問題も解決することができ
る。
材料を負極活物質担持体とし用いた負極板を使用してい
るので、負極板の表面にデンドライト状結晶が析出する
のを防止でき、内部短絡の問題も解決することができ
る。
【００２２】この場合、加圧板としては、フッ素樹脂，
ポリエチレン樹脂，ポリプロピレン樹脂などの合成樹脂
または多結晶ガラスの単層板あるいは異種の単層板の積
層体からなる複合積層板、天然ゴム，ブチルゴム，シリ
コンゴム，アクリルゴムなどのゴム板、ナイロン，ポリ
ウレタン，綿などの三次元網目構造板を用いることがで
きる。
ポリエチレン樹脂，ポリプロピレン樹脂などの合成樹脂
または多結晶ガラスの単層板あるいは異種の単層板の積
層体からなる複合積層板、天然ゴム，ブチルゴム，シリ
コンゴム，アクリルゴムなどのゴム板、ナイロン，ポリ
ウレタン，綿などの三次元網目構造板を用いることがで
きる。
【００２３】
【発明の実施の形態】図１は本発明に係る非水電解液二
次電池の実施の形態の第１例を示したものである。
次電池の実施の形態の第１例を示したものである。
【００２４】本例の非水電解液二次電池は、正極板とセ
パレータとリチウムイオンを吸蔵放出する炭素材料を負
極活物質担持体とし用いた負極板とを積層した基本電極
群１の積層方向の両端面に少なくともその面を覆う大き
さをもつ加圧板２が平行に密着して重ねられ、これらの
積層体が加圧板２でその積層方向に加圧されるように電
池缶３内に収納された構造になっている。
パレータとリチウムイオンを吸蔵放出する炭素材料を負
極活物質担持体とし用いた負極板とを積層した基本電極
群１の積層方向の両端面に少なくともその面を覆う大き
さをもつ加圧板２が平行に密着して重ねられ、これらの
積層体が加圧板２でその積層方向に加圧されるように電
池缶３内に収納された構造になっている。
【００２５】この場合、正極板では活物質としてコバル
ト酸リチウム85重量％、導電材としてカーボン10重量
％、結着剤としてノルマルメチル−２−ピロリドンに溶
解したポリフッ化ビニリデン５重量％を混合し、これを
正極材溶液とした。そしてこの正極材溶液を集電体であ
る厚み20μｍのアルミ箔に塗布し、80℃で乾燥して厚み
90μｍの正極材層を形成した。同様に、裏面にも正極材
層を形成し、この正極板を厚み方向に圧縮成形して正極
板を完成した。
ト酸リチウム85重量％、導電材としてカーボン10重量
％、結着剤としてノルマルメチル−２−ピロリドンに溶
解したポリフッ化ビニリデン５重量％を混合し、これを
正極材溶液とした。そしてこの正極材溶液を集電体であ
る厚み20μｍのアルミ箔に塗布し、80℃で乾燥して厚み
90μｍの正極材層を形成した。同様に、裏面にも正極材
層を形成し、この正極板を厚み方向に圧縮成形して正極
板を完成した。
【００２６】負極板では活物質として炭素粉末90重量
％、結着材としてノルマルメチル−２−ピロリドンに溶
解したポリフッ化ビニリデン10重量％を混合し、これを
負極材溶液とした。この負極材溶液を集電体である厚み
30μｍの銅箔に塗布し、80℃で乾燥して厚み60μｍの負
極材層を形成した。同様に、裏面にも負極材層を形成
し、この負極板を厚み方向に圧縮成形して負極板を完成
した。
％、結着材としてノルマルメチル−２−ピロリドンに溶
解したポリフッ化ビニリデン10重量％を混合し、これを
負極材溶液とした。この負極材溶液を集電体である厚み
30μｍの銅箔に塗布し、80℃で乾燥して厚み60μｍの負
極材層を形成した。同様に、裏面にも負極材層を形成
し、この負極板を厚み方向に圧縮成形して負極板を完成
した。
【００２７】このような正極板９枚と負極板10枚をポリ
プロピレン製で厚みが25μｍのセパレータを介して交互
に積層し基本電極群１を形成した。
プロピレン製で厚みが25μｍのセパレータを介して交互
に積層し基本電極群１を形成した。
【００２８】加圧板２としては、フッ素樹脂，ポリエチ
レン樹脂，ポリプロピレン樹脂などの合成樹脂または多
結晶ガラスの単層板あるいは異種の単層板の積層体から
なる複合積層板、天然ゴム，ブチルゴム，シリコンゴ
ム，アクリルゴムなどのゴム板、ナイロン，ポリウレタ
ン，綿などの三次元網目構造板を用いる。
レン樹脂，ポリプロピレン樹脂などの合成樹脂または多
結晶ガラスの単層板あるいは異種の単層板の積層体から
なる複合積層板、天然ゴム，ブチルゴム，シリコンゴ
ム，アクリルゴムなどのゴム板、ナイロン，ポリウレタ
ン，綿などの三次元網目構造板を用いる。
【００２９】このように電池缶３内で、基本電極群１の
積層方向の両端面に少なくともその面を覆う大きさをも
つ加圧板２を平行に密着して重ねると、基本電極群１を
構成する正極板，負極板，セパレータの厚みばらつきが
あっても、これらを各加圧板２が一定圧力で加圧し、極
間距離を確実に減少させると共に極間距離のばらつきを
確実に縮小させることで活物質利用率の向上を図るとと
もに安定した電池容量を確保することができる。
積層方向の両端面に少なくともその面を覆う大きさをも
つ加圧板２を平行に密着して重ねると、基本電極群１を
構成する正極板，負極板，セパレータの厚みばらつきが
あっても、これらを各加圧板２が一定圧力で加圧し、極
間距離を確実に減少させると共に極間距離のばらつきを
確実に縮小させることで活物質利用率の向上を図るとと
もに安定した電池容量を確保することができる。
【００３０】また、二次電池は充放電時に電極の体積変
化が起こるので、両極の活物質と集電体との遊離を防ぐ
必要があるが、本発明のように加圧板２で基本電極群１
を加圧し体積膨張による影響を少なくすることで活物質
と集電体との接触性を高め、かつ活物質粒子間を密にす
ることで充放電効率の向上を図ることができる。
化が起こるので、両極の活物質と集電体との遊離を防ぐ
必要があるが、本発明のように加圧板２で基本電極群１
を加圧し体積膨張による影響を少なくすることで活物質
と集電体との接触性を高め、かつ活物質粒子間を密にす
ることで充放電効率の向上を図ることができる。
【００３１】更に、加圧板２によりセパレータを介して
正極板と負極板を密着させることにより、それぞれの活
物質の集電体からの脱落を防ぎ、内部短絡を防止でき
る。
正極板と負極板を密着させることにより、それぞれの活
物質の集電体からの脱落を防ぎ、内部短絡を防止でき
る。
【００３２】また、リチウムイオンを吸蔵放出する炭素
材料を負極活物質担持体とし用いた負極板を使用してい
るので、負極板の表面にデンドライト状結晶が析出する
のを防止でき、内部短絡の問題も解決することができ
る。
材料を負極活物質担持体とし用いた負極板を使用してい
るので、負極板の表面にデンドライト状結晶が析出する
のを防止でき、内部短絡の問題も解決することができ
る。
【００３３】図２は本発明に係る非水電解液二次電池の
実施の形態の第２例を示したものである。
実施の形態の第２例を示したものである。
【００３４】本例の非水電解液二次電池においては、正
極板とセパレータとリチウムイオンを吸蔵放出する炭素
材料を負極活物質担持体とし用いた負極板とを積層した
２群の基本電極群１の対向面間に少なくともその面を覆
う大きさをもつ加圧板２が平行に密着して重ねられ、こ
れらの積層体が加圧板２でその積層方向に加圧されるよ
うに電池缶３内に収納された構造になっている。この場
合の各構成要素も、第１例と同様のもので形成されてい
る。
極板とセパレータとリチウムイオンを吸蔵放出する炭素
材料を負極活物質担持体とし用いた負極板とを積層した
２群の基本電極群１の対向面間に少なくともその面を覆
う大きさをもつ加圧板２が平行に密着して重ねられ、こ
れらの積層体が加圧板２でその積層方向に加圧されるよ
うに電池缶３内に収納された構造になっている。この場
合の各構成要素も、第１例と同様のもので形成されてい
る。
【００３５】このように電池缶３内で、２群の基本電極
群１の間に平行に加圧板２を介在させて密着して重ねる
と、基本電極群１を構成する正極板，負極板，セパレー
タの厚みばらつきがあっても、これらを各加圧板２が一
定圧力で加圧し、極間距離を減少させると共に極間距離
のばらつきを縮小させることで活物質利用率の向上を図
るとともに安定した電池容量を確保することができる。
群１の間に平行に加圧板２を介在させて密着して重ねる
と、基本電極群１を構成する正極板，負極板，セパレー
タの厚みばらつきがあっても、これらを各加圧板２が一
定圧力で加圧し、極間距離を減少させると共に極間距離
のばらつきを縮小させることで活物質利用率の向上を図
るとともに安定した電池容量を確保することができる。
【００３６】また、二次電池は充放電時に電極の体積変
化が起こるので、両極の活物質と集電体との遊離を防ぐ
必要があるが、本発明のように加圧板２で基本電極群１
を加圧し体積膨張による影響を少なくすることで活物質
と集電体との接触性を高め、かつ活物質粒子間を密にす
ることで充放電効率の向上を図ることができる。
化が起こるので、両極の活物質と集電体との遊離を防ぐ
必要があるが、本発明のように加圧板２で基本電極群１
を加圧し体積膨張による影響を少なくすることで活物質
と集電体との接触性を高め、かつ活物質粒子間を密にす
ることで充放電効率の向上を図ることができる。
【００３７】更に、加圧板２によりセパレータを介して
正極板と負極板を密着させることにより、それぞれの活
物質の集電体からの脱落を防ぎ、内部短絡を防止でき
る。
正極板と負極板を密着させることにより、それぞれの活
物質の集電体からの脱落を防ぎ、内部短絡を防止でき
る。
【００３８】また、リチウムイオンを吸蔵放出する炭素
材料を負極活物質担持体とし用いた負極板を使用してい
るので、負極板の表面にデンドライト状結晶が析出する
のを防止でき、内部短絡の問題も解決することができ
る。
材料を負極活物質担持体とし用いた負極板を使用してい
るので、負極板の表面にデンドライト状結晶が析出する
のを防止でき、内部短絡の問題も解決することができ
る。
【００３９】図３は本発明に係る非水電解液二次電池の
実施の形態の第３例を示したものである。
実施の形態の第３例を示したものである。
【００４０】本例の非水電解液二次電池においては、正
極板とセパレータとリチウムイオンを吸蔵放出する炭素
材料を負極活物質担持体とし用いた負極板とを積層した
２群の基本電極群１の対向面間とこれら群１の積層体の
積層方向の両端面に、少なくともその面を覆う大きさを
もつ加圧板２が平行に密着して重ねられ、これらの積層
体が加圧板２でその積層方向に加圧されるように電池缶
３内に収納された構造になっている。この場合の各構成
要素も、第１例と同様のもので形成されている。
極板とセパレータとリチウムイオンを吸蔵放出する炭素
材料を負極活物質担持体とし用いた負極板とを積層した
２群の基本電極群１の対向面間とこれら群１の積層体の
積層方向の両端面に、少なくともその面を覆う大きさを
もつ加圧板２が平行に密着して重ねられ、これらの積層
体が加圧板２でその積層方向に加圧されるように電池缶
３内に収納された構造になっている。この場合の各構成
要素も、第１例と同様のもので形成されている。
【００４１】このように電池缶３内で、２群の基本電極
群１が両者の間と積層方向の両端面に平行に加圧板２を
介在させて密着して重ねると、２群の基本電極群１を構
成する正極板，負極板，セパレータの厚みばらつきがあ
っても、これらを各加圧板２が一定圧力で加圧し、極間
距離を確実に減少させると共に極間距離のばらつきを確
実に縮小させることで活物質利用率の向上を図るととも
に安定した電池容量を確保することができる。
群１が両者の間と積層方向の両端面に平行に加圧板２を
介在させて密着して重ねると、２群の基本電極群１を構
成する正極板，負極板，セパレータの厚みばらつきがあ
っても、これらを各加圧板２が一定圧力で加圧し、極間
距離を確実に減少させると共に極間距離のばらつきを確
実に縮小させることで活物質利用率の向上を図るととも
に安定した電池容量を確保することができる。
【００４２】また、二次電池は充放電時に電極の体積変
化が起こるので、両極の活物質と集電体との遊離を防ぐ
必要があるが、本発明のように加圧板２で基本電極群１
を加圧し体積膨張による影響を少なくすることで活物質
と集電体との接触性を高め、かつ活物質粒子間を密にす
ることで充放電効率の向上を図ることができる。
化が起こるので、両極の活物質と集電体との遊離を防ぐ
必要があるが、本発明のように加圧板２で基本電極群１
を加圧し体積膨張による影響を少なくすることで活物質
と集電体との接触性を高め、かつ活物質粒子間を密にす
ることで充放電効率の向上を図ることができる。
【００４３】更に、加圧板２によりセパレータを介して
正極板と負極板を密着させることにより、それぞれの活
物質の集電体からの脱落を防ぎ、内部短絡を防止でき
る。
正極板と負極板を密着させることにより、それぞれの活
物質の集電体からの脱落を防ぎ、内部短絡を防止でき
る。
【００４４】また、リチウムイオンを吸蔵放出する炭素
材料を負極活物質担持体とし用いた負極板を使用してい
るので、負極板の表面にデンドライト状結晶が析出する
のを防止でき、内部短絡の問題も解決することができ
る。
材料を負極活物質担持体とし用いた負極板を使用してい
るので、負極板の表面にデンドライト状結晶が析出する
のを防止でき、内部短絡の問題も解決することができ
る。
【００４５】
［実施例１］図１の構造で、加圧板２として弾性係数が
0.001MPaの綿板を用いた。
0.001MPaの綿板を用いた。
【００４６】［実施例２］図１の構造で、加圧板２とし
て弾性係数が0.01MPa のポリウレタン板を用いた。
て弾性係数が0.01MPa のポリウレタン板を用いた。
【００４７】［実施例３］図１の構造で、加圧板２とし
て弾性係数が100MPaのポリプロピレン樹脂板を用いた。
て弾性係数が100MPaのポリプロピレン樹脂板を用いた。
【００４８】［実施例４］図１の構造で、加圧板２とし
て弾性係数が1000MPa のブチルゴム板を用いた。
て弾性係数が1000MPa のブチルゴム板を用いた。
【００４９】［実施例５］図１の構造で、加圧板２とし
て弾性係数が１×105 MPa の多結晶ガラス板を用いた。
て弾性係数が１×105 MPa の多結晶ガラス板を用いた。
【００５０】［実施例６］図２の構造で、加圧板２とし
て弾性係数が100MPaのポリプロピレン樹脂板を用いた。
て弾性係数が100MPaのポリプロピレン樹脂板を用いた。
【００５１】［実施例７］図３の構造で、加圧板２とし
て弾性係数が100MPaのポリプロピレン樹脂板を用いた。
て弾性係数が100MPaのポリプロピレン樹脂板を用いた。
【００５２】［比較例１］加圧板を用いず、１つの基本
電極群のみを電池缶内に収容した。
電極群のみを電池缶内に収容した。
【００５３】上記実施例１〜７及び比較例１で作製した
電池にその後、電解液として体積比１：１のエチレンカ
ーボネートとジエチルカーボネートとの混合溶媒に１Ｍ
のＬｉＰＦ6 を添加したものを電池缶３内に注入し、蓋
を取り付け、0.1 Ｃで充放電したときの１〜３サイクル
目までの活物質利用率を測定した。その結果を表１に示
す。
電池にその後、電解液として体積比１：１のエチレンカ
ーボネートとジエチルカーボネートとの混合溶媒に１Ｍ
のＬｉＰＦ6 を添加したものを電池缶３内に注入し、蓋
を取り付け、0.1 Ｃで充放電したときの１〜３サイクル
目までの活物質利用率を測定した。その結果を表１に示
す。
【００５４】
【表１】 本表より実施例１〜７において１サイクル目から比較例
１の活物質利用率を上回っている。特に、実施例２〜４
及び６，７は１サイクル目から活物質利用率が80％以上
を示しており、さらにサイクルを重ね、３サイクル目で
90％以上の活物質利用率となっている。このことより加
圧板２の弾性係数は0.001MPa以上１×105 以下の範囲で
良好な効果を示し、好ましくは加圧板２の弾性係数が0.
01MPa 以上1000MPa 以下がよいことがわかる。
１の活物質利用率を上回っている。特に、実施例２〜４
及び６，７は１サイクル目から活物質利用率が80％以上
を示しており、さらにサイクルを重ね、３サイクル目で
90％以上の活物質利用率となっている。このことより加
圧板２の弾性係数は0.001MPa以上１×105 以下の範囲で
良好な効果を示し、好ましくは加圧板２の弾性係数が0.
01MPa 以上1000MPa 以下がよいことがわかる。
【００５５】
【発明の効果】請求項１に係る非水電解液二次電池は、
電池缶内で、電極群の積層方向の面に少なくともその面
を覆う大きさをもつ加圧板を平行に密着して重ねたの
で、電極群を構成する正極板，負極板，セパレータの厚
みばらつきがあっても、加圧板により各極板の面の全体
に一定の圧力が加わることでその極間距離の不均一性を
解消し、安定した電池容量を確保することができる。
電池缶内で、電極群の積層方向の面に少なくともその面
を覆う大きさをもつ加圧板を平行に密着して重ねたの
で、電極群を構成する正極板，負極板，セパレータの厚
みばらつきがあっても、加圧板により各極板の面の全体
に一定の圧力が加わることでその極間距離の不均一性を
解消し、安定した電池容量を確保することができる。
【００５６】また、二次電池は充放電時に電極の体積変
化が起こるので、両極の活物質と集電体との遊離を防ぐ
必要があるが、本発明のように加圧板で電極群を加圧し
体積膨張による影響を少なくすることで活物質と集電体
との接触性を高め、かつ活物質粒子間を密にすることで
充放電効率の向上を図ることができる。
化が起こるので、両極の活物質と集電体との遊離を防ぐ
必要があるが、本発明のように加圧板で電極群を加圧し
体積膨張による影響を少なくすることで活物質と集電体
との接触性を高め、かつ活物質粒子間を密にすることで
充放電効率の向上を図ることができる。
【００５７】更に、加圧板によりセパレータを介して正
極板と負極板を密着させることにより、それぞれの活物
質の集電体からの脱落を防ぎ、内部短絡を防止できる。
極板と負極板を密着させることにより、それぞれの活物
質の集電体からの脱落を防ぎ、内部短絡を防止できる。
【００５８】また、リチウムイオンを吸蔵放出する炭素
材料を負極活物質担持体とし用いた負極板を使用してい
るので、負極板の表面にデンドライト状結晶が析出する
のを防止でき、内部短絡の問題も解決することができ
る。
材料を負極活物質担持体とし用いた負極板を使用してい
るので、負極板の表面にデンドライト状結晶が析出する
のを防止でき、内部短絡の問題も解決することができ
る。
【００５９】請求項２に係る非水電解液二次電池は、電
池缶内で、基本電極群の積層方向の両端面に平行に加圧
板を密着して重ねたので、基本電極群を構成する正極
板，負極板，セパレータの厚みばらつきがあっても、こ
れらを各加圧板が一定圧力で加圧し、極間距離を確実に
減少させると共に極間距離のばらつきを確実に縮小させ
ることで活物質利用率の向上を図るとともに安定した電
池容量を確保することができる。
池缶内で、基本電極群の積層方向の両端面に平行に加圧
板を密着して重ねたので、基本電極群を構成する正極
板，負極板，セパレータの厚みばらつきがあっても、こ
れらを各加圧板が一定圧力で加圧し、極間距離を確実に
減少させると共に極間距離のばらつきを確実に縮小させ
ることで活物質利用率の向上を図るとともに安定した電
池容量を確保することができる。
【００６０】また、リチウムイオンを吸蔵放出する炭素
材料を負極活物質担持体とし用いた負極板を使用してい
るので、負極板の表面にデンドライト状結晶が析出する
のを防止でき、内部短絡の問題も解決することができ
る。
材料を負極活物質担持体とし用いた負極板を使用してい
るので、負極板の表面にデンドライト状結晶が析出する
のを防止でき、内部短絡の問題も解決することができ
る。
【００６１】請求項３に係る非水電解液二次電池は、電
池缶内で、２群の基本電極群の間に平行に加圧板を介在
させて密着して重ねたので、基本電極群を構成する正極
板，負極板，セパレータの厚みばらつきがあっても、こ
れらを各加圧板が一定圧力で加圧し、極間距離を減少さ
せると共に極間距離のばらつきを縮小させることで活物
質利用率の向上を図るとともに安定した電池容量を確保
することができる。
池缶内で、２群の基本電極群の間に平行に加圧板を介在
させて密着して重ねたので、基本電極群を構成する正極
板，負極板，セパレータの厚みばらつきがあっても、こ
れらを各加圧板が一定圧力で加圧し、極間距離を減少さ
せると共に極間距離のばらつきを縮小させることで活物
質利用率の向上を図るとともに安定した電池容量を確保
することができる。
【００６２】また、リチウムイオンを吸蔵放出する炭素
材料を負極活物質担持体とし用いた負極板を使用してい
るので、負極板の表面にデンドライト状結晶が析出する
のを防止でき、内部短絡の問題も解決することができ
る。
材料を負極活物質担持体とし用いた負極板を使用してい
るので、負極板の表面にデンドライト状結晶が析出する
のを防止でき、内部短絡の問題も解決することができ
る。
【００６３】請求項４に係る非水電解液二次電池は、電
池缶内で、２群の基本電極群が両者の間と積層方向の両
端面に平行に加圧板を介在させて密着して重ねたので、
２群の基本電極群を構成する正極板，負極板，セパレー
タの厚みばらつきがあっても、これらを各加圧板が一定
圧力で加圧し、極間距離を確実に減少させると共に極間
距離のばらつきを確実に縮小させることで活物質利用率
の向上を図るとともに安定した電池容量を確保すること
ができる。
池缶内で、２群の基本電極群が両者の間と積層方向の両
端面に平行に加圧板を介在させて密着して重ねたので、
２群の基本電極群を構成する正極板，負極板，セパレー
タの厚みばらつきがあっても、これらを各加圧板が一定
圧力で加圧し、極間距離を確実に減少させると共に極間
距離のばらつきを確実に縮小させることで活物質利用率
の向上を図るとともに安定した電池容量を確保すること
ができる。
【００６４】また、リチウムイオンを吸蔵放出する炭素
材料を負極活物質担持体とし用いた負極板を使用してい
るので、負極板の表面にデンドライト状結晶が析出する
のを防止でき、内部短絡の問題も解決することができ
る。
材料を負極活物質担持体とし用いた負極板を使用してい
るので、負極板の表面にデンドライト状結晶が析出する
のを防止でき、内部短絡の問題も解決することができ
る。
【００６５】この場合、加圧板としては、フッ素樹脂，
ポリエチレン樹脂，ポリプロピレン樹脂などの合成樹脂
または多結晶ガラスの単層板あるいは異種の単層板の積
層体からなる複合積層板、天然ゴム，ブチルゴム，シリ
コンゴム，アクリルゴムなどのゴム板、ナイロン，ポリ
ウレタン，綿などの三次元網目構造板を用いることがで
きる。
ポリエチレン樹脂，ポリプロピレン樹脂などの合成樹脂
または多結晶ガラスの単層板あるいは異種の単層板の積
層体からなる複合積層板、天然ゴム，ブチルゴム，シリ
コンゴム，アクリルゴムなどのゴム板、ナイロン，ポリ
ウレタン，綿などの三次元網目構造板を用いることがで
きる。
【図１】本発明に係る非水電解液二次電池の実施の形態
の第１例を示す要部横断面図である。
の第１例を示す要部横断面図である。
【図２】本発明に係る非水電解液二次電池の実施の形態
の第２例を示す要部横断面図である。
の第２例を示す要部横断面図である。
【図３】本発明に係る非水電解液二次電池の実施の形態
の第３例を示す要部横断面図である。
の第３例を示す要部横断面図である。
１ 基本電極群 ２ 加圧板 ３ 電池缶
Claims (7)
- 【請求項１】 正極板とセパレータとリチウムイオンを
吸蔵放出する炭素材料を負極活物質担持体とし用いた負
極板とを積層した電極群の積層方向の面に少なくともそ
の面を覆う大きさをもつ加圧板が平行に密着して重ねら
れ、これらの積層体が前記加圧板でその積層方向に加圧
されるように電池缶内に収納されていることを特徴とす
る非水電解液二次電池。 - 【請求項２】 正極板とセパレータとリチウムイオンを
吸蔵放出する炭素材料を負極活物質担持体とし用いた負
極板とを積層した基本電極群の積層方向の両端面に少な
くともその面を覆う大きさをもつ加圧板が平行に密着し
て重ねられ、これらの積層体が前記加圧板でその積層方
向に加圧されるように電池缶内に収納されていることを
特徴とする非水電解液二次電池。 - 【請求項３】 正極板とセパレータとリチウムイオンを
吸蔵放出する炭素材料を負極活物質担持体とし用いた負
極板とを積層した複数群の基本電極群の対向面間に少な
くともその面を覆う大きさをもつ加圧板が平行に密着し
て重ねられ、これらの積層体が前記加圧板でその積層方
向に加圧されるように電池缶内に収納されていることを
特徴とする非水電解液二次電池。 - 【請求項４】 正極板とセパレータとリチウムイオンを
吸蔵放出する炭素材料を負極活物質担持体とし用いた負
極板とを積層した複数群の基本電極群の対向面間とこれ
ら群の積層体の積層方向の両端面に少なくともその面を
覆う大きさをもつ加圧板が平行に密着して重ねられ、こ
れらの積層体が前記加圧板でその積層方向に加圧される
ように電池缶内に収納されていることを特徴とする非水
電解液二次電池。 - 【請求項５】 前記加圧板は、フッ素樹脂，ポリエチレ
ン樹脂，ポリプロピレン樹脂などの合成樹脂または多結
晶ガラスの単層板あるいは異種の単層板の積層体からな
る複合積層板で形成されていることを特徴とする請求項
１〜４のいずれか１つに記載の非水電解液二次電池。 - 【請求項６】 前記加圧板は、天然ゴム，ブチルゴム，
シリコンゴム，アクリルゴムなどのゴム板で形成されて
いることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記
載の非水電解液二次電池。 - 【請求項７】 前記加圧板は、ナイロン，ポリウレタ
ン，綿などの三次元網目構造板で形成されていることを
特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の非水電
解液二次電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8010151A JPH09204935A (ja) | 1996-01-24 | 1996-01-24 | 非水電解液二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8010151A JPH09204935A (ja) | 1996-01-24 | 1996-01-24 | 非水電解液二次電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09204935A true JPH09204935A (ja) | 1997-08-05 |
Family
ID=11742284
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8010151A Withdrawn JPH09204935A (ja) | 1996-01-24 | 1996-01-24 | 非水電解液二次電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09204935A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002110239A (ja) * | 2000-09-28 | 2002-04-12 | Nissan Motor Co Ltd | 全固体ポリマー電池およびその製造方法 |
-
1996
- 1996-01-24 JP JP8010151A patent/JPH09204935A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002110239A (ja) * | 2000-09-28 | 2002-04-12 | Nissan Motor Co Ltd | 全固体ポリマー電池およびその製造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20030401 |