JPH09259891A - 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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- JPH09259891A JPH09259891A JP8064228A JP6422896A JPH09259891A JP H09259891 A JPH09259891 A JP H09259891A JP 8064228 A JP8064228 A JP 8064228A JP 6422896 A JP6422896 A JP 6422896A JP H09259891 A JPH09259891 A JP H09259891A
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- negative electrode
- secondary battery
- electrolyte secondary
- battery
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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
- 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
Landscapes
- Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 内部短絡が発生した場合においても、速やか
に内部短絡を解消して絶縁を回復させ、内部短絡による
電池温度の急激な温度上昇を防止し、安全性と信頼性を
向上させた非水電解液二次電池の提供する。 【解決手段】 活物質２、５が集電体１、４に保持され
てなる正極３及び負極６と、セパレータ７と、非水電解
液とから構成される非水電解液二次電池において、上記
集電体１、４の少なくとも一方が、金属薄膜を成膜した
プラスチックフィルムからなる。
に内部短絡を解消して絶縁を回復させ、内部短絡による
電池温度の急激な温度上昇を防止し、安全性と信頼性を
向上させた非水電解液二次電池の提供する。 【解決手段】 活物質２、５が集電体１、４に保持され
てなる正極３及び負極６と、セパレータ７と、非水電解
液とから構成される非水電解液二次電池において、上記
集電体１、４の少なくとも一方が、金属薄膜を成膜した
プラスチックフィルムからなる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、非水電解液二次電
池に関し、特にポータブル用電子機器の電源等に用いら
れるリチウム二次電池に関するものである。
池に関し、特にポータブル用電子機器の電源等に用いら
れるリチウム二次電池に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年の電子技術のめざましい進歩によ
り、電子機器の小型化、軽量化、高性能化が進み、これ
ら電子機器には、エネルギー密度の高い二次電池が要求
されている。従来、これら電子機器に使用される二次電
池としてニッケル・カドミウム電池や鉛電池などが挙げ
られるが、これら電池では、エネルギー密度が高い電池
を得るという点で不十分であった。
り、電子機器の小型化、軽量化、高性能化が進み、これ
ら電子機器には、エネルギー密度の高い二次電池が要求
されている。従来、これら電子機器に使用される二次電
池としてニッケル・カドミウム電池や鉛電池などが挙げ
られるが、これら電池では、エネルギー密度が高い電池
を得るという点で不十分であった。
【０００３】このような状況下で、正極としてリチウム
コバルト複合酸化物などのリチウム複合酸化物を使用
し、負極として炭素材料などのようなリチウムイオンを
ドープ及び脱ドープ可能な物質を使用した非水電解液二
次電池、いわゆるリチウムイオン二次電池の研究・開発
が行われている。このリチウムイオン二次電池は、高エ
ネルギー密度を有し、自己放電も少なく、サイクル特性
に優れ、かつ軽量という優れた特性を有する。
コバルト複合酸化物などのリチウム複合酸化物を使用
し、負極として炭素材料などのようなリチウムイオンを
ドープ及び脱ドープ可能な物質を使用した非水電解液二
次電池、いわゆるリチウムイオン二次電池の研究・開発
が行われている。このリチウムイオン二次電池は、高エ
ネルギー密度を有し、自己放電も少なく、サイクル特性
に優れ、かつ軽量という優れた特性を有する。
【０００４】このリチウムイオン二次電池は、一般的
に、アルミ箔からなる正極集電体に正極活物質を塗布し
てなる正極と、銅箔からなる負極集電体に負極活物質を
塗布してなる負極とから構成される。そして、このリチ
ウムイオン二次電池は、負極、セパレータ、正極、セパ
レータをこの順に積層して４層構造の積層電極体とし、
この積層電極体が多数回巻回された渦巻式電極体を電池
缶に収納してなるものである。
に、アルミ箔からなる正極集電体に正極活物質を塗布し
てなる正極と、銅箔からなる負極集電体に負極活物質を
塗布してなる負極とから構成される。そして、このリチ
ウムイオン二次電池は、負極、セパレータ、正極、セパ
レータをこの順に積層して４層構造の積層電極体とし、
この積層電極体が多数回巻回された渦巻式電極体を電池
缶に収納してなるものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、集電体
に金属箔を用いたリチウムイオン二次電池は、充電器が
壊れたりユーザなどの誤った使い方などによって４．２
Ｖ以上に充電されると、負極に入りきれなくなったリチ
ウムイオンが金属リチウムとして枝状に析出して内部短
絡が発生したり、また何らかの他の理由で内部短絡が発
生して使用できなくなってしまう虞があった。また、こ
のリチウムイオン二次電池においては、この内部短絡に
より絶縁状態が維持されて電池温度が急激に上昇する虞
があり、安全性や信頼性の点から好ましくなかった。
に金属箔を用いたリチウムイオン二次電池は、充電器が
壊れたりユーザなどの誤った使い方などによって４．２
Ｖ以上に充電されると、負極に入りきれなくなったリチ
ウムイオンが金属リチウムとして枝状に析出して内部短
絡が発生したり、また何らかの他の理由で内部短絡が発
生して使用できなくなってしまう虞があった。また、こ
のリチウムイオン二次電池においては、この内部短絡に
より絶縁状態が維持されて電池温度が急激に上昇する虞
があり、安全性や信頼性の点から好ましくなかった。
【０００６】本発明は、上述のような問題点に鑑みてな
されたものであり、内部短絡が発生した場合において
も、速やかに内部短絡を解消して絶縁を回復させ、内部
短絡による電池温度の急激な温度上昇を防止し、安全性
と信頼性を向上させた非水電解液二次電池の提供を目的
とする。
されたものであり、内部短絡が発生した場合において
も、速やかに内部短絡を解消して絶縁を回復させ、内部
短絡による電池温度の急激な温度上昇を防止し、安全性
と信頼性を向上させた非水電解液二次電池の提供を目的
とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明に係る非水電解液
二次電池は、活物質が集電体に保持されてなる正極及び
負極と、セパレータと、非水電解液とから構成される非
水電解液二次電池において、上記集電体の少なくとも一
方が、金属薄膜を成膜したプラスチックフィルムからな
ることを特徴とする。
二次電池は、活物質が集電体に保持されてなる正極及び
負極と、セパレータと、非水電解液とから構成される非
水電解液二次電池において、上記集電体の少なくとも一
方が、金属薄膜を成膜したプラスチックフィルムからな
ることを特徴とする。
【０００８】以上のように構成される本発明に係る非水
電解液二次電池は、金属薄膜を成膜したプラスチックフ
ィルムを集電体に用いたことにより、内部短絡が発生し
た場合においても、その短絡部位に流れる短絡電流によ
る発熱で金属薄膜を飛散させて絶縁を回復させ、内部短
絡による電池温度の急激な温度上昇を防止する。
電解液二次電池は、金属薄膜を成膜したプラスチックフ
ィルムを集電体に用いたことにより、内部短絡が発生し
た場合においても、その短絡部位に流れる短絡電流によ
る発熱で金属薄膜を飛散させて絶縁を回復させ、内部短
絡による電池温度の急激な温度上昇を防止する。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る非水電解液二
次電池の好適な実施の形態を図面を参照しながら詳細に
説明する。
次電池の好適な実施の形態を図面を参照しながら詳細に
説明する。
【００１０】非水電解液二次電池は、図１に示すよう
に、正極集電体１に正極活物質２を塗布してなる正極３
と、負極集電体４に負極活物質５を塗布してなる負極６
とから構成される。そして、この非水電解液二次電池
は、正極３、セパレータ７、負極６、セパレータ７をこ
の順に積層して積層電極体とし、この積層電極体を多数
回巻回されてなる渦巻式電極体の上下に絶縁体８、９を
配置した状態で電池缶１０に収納してなるものである。
に、正極集電体１に正極活物質２を塗布してなる正極３
と、負極集電体４に負極活物質５を塗布してなる負極６
とから構成される。そして、この非水電解液二次電池
は、正極３、セパレータ７、負極６、セパレータ７をこ
の順に積層して積層電極体とし、この積層電極体を多数
回巻回されてなる渦巻式電極体の上下に絶縁体８、９を
配置した状態で電池缶１０に収納してなるものである。
【００１１】前記渦巻式電極体が収納された電池缶１０
には、電池蓋１１が絶縁封口ガスケット１２を介してか
しめることによって取り付けられ、それぞれ正極リード
１３及び負極リード１４を介して正極３或いは負極６と
電気的に接続され、電池の正極或いは負極として機能す
るように構成されている。
には、電池蓋１１が絶縁封口ガスケット１２を介してか
しめることによって取り付けられ、それぞれ正極リード
１３及び負極リード１４を介して正極３或いは負極６と
電気的に接続され、電池の正極或いは負極として機能す
るように構成されている。
【００１２】上記正極集電体１は、プラスチックフィル
ム１５の両面に金属薄膜１６が成膜されてなるものであ
る。よって、上記積層電極体は、図２に示すように、負
極集電体４、負極活物質５、セパレータ７、正極活物質
２、金属薄膜１６、プラスチックフィルム１５、金属薄
膜１６がこの順に積層されて構成される。
ム１５の両面に金属薄膜１６が成膜されてなるものであ
る。よって、上記積層電極体は、図２に示すように、負
極集電体４、負極活物質５、セパレータ７、正極活物質
２、金属薄膜１６、プラスチックフィルム１５、金属薄
膜１６がこの順に積層されて構成される。
【００１３】ところで、図３（ａ）に示すように、何ら
かの理由で金属薄膜１６と負極集電体４が直接接続され
る内部短絡が発生する場合がある。内部短絡が発生した
場合には、図３（ｂ）に示すように、その短絡部位Ｓに
流れる短絡電流による発熱でプラスチックフィルム１５
に成膜された金属薄膜１６を飛散させ、その結果、短絡
部位Ｓにおいて絶縁状態を回復させる。
かの理由で金属薄膜１６と負極集電体４が直接接続され
る内部短絡が発生する場合がある。内部短絡が発生した
場合には、図３（ｂ）に示すように、その短絡部位Ｓに
流れる短絡電流による発熱でプラスチックフィルム１５
に成膜された金属薄膜１６を飛散させ、その結果、短絡
部位Ｓにおいて絶縁状態を回復させる。
【００１４】したがって、この非水電解液二次電池は、
金属薄膜１６が成膜されたプラスチックフィルム１５か
らなる正極集電体１を有することにより、内部短絡が発
生した場合にも絶縁状態を回復させ、内部短絡による不
良品の発生を抑制する。また、この非水電解液二次電池
は、内部短絡による電池温度の急激な上昇などの不都合
な点を防止する。
金属薄膜１６が成膜されたプラスチックフィルム１５か
らなる正極集電体１を有することにより、内部短絡が発
生した場合にも絶縁状態を回復させ、内部短絡による不
良品の発生を抑制する。また、この非水電解液二次電池
は、内部短絡による電池温度の急激な上昇などの不都合
な点を防止する。
【００１５】金属薄膜１６が成膜されたプラスチックフ
ィルム１５は、従来既知の製造方法により製造すること
ができ、例えば、高真空下で金属を加熱蒸発させ、その
蒸気を同じ高真空下においたプラスチックフィルム１５
の表面に凝縮させ金属薄膜１６を蒸着することができ
る。
ィルム１５は、従来既知の製造方法により製造すること
ができ、例えば、高真空下で金属を加熱蒸発させ、その
蒸気を同じ高真空下においたプラスチックフィルム１５
の表面に凝縮させ金属薄膜１６を蒸着することができ
る。
【００１６】上記プラスチックフィルム１５には、ポリ
プロピレンフィルムやポリエチレンフィルム等に代表さ
れるような高分子材料によって形成される高分子基板な
どの絶縁体が使用される。また、上記金属薄膜１６は、
特に限定されるものではないが、上述したように、アル
ミニウムなどのように集電が可能であり、比較的融点の
低い飛散可能なものが選択される。
プロピレンフィルムやポリエチレンフィルム等に代表さ
れるような高分子材料によって形成される高分子基板な
どの絶縁体が使用される。また、上記金属薄膜１６は、
特に限定されるものではないが、上述したように、アル
ミニウムなどのように集電が可能であり、比較的融点の
低い飛散可能なものが選択される。
【００１７】なお、上記正極活物質２としては、Ｌｉx
ＭＯ2（但しＭは、１種類以上の遷移金属を表す。）を
含んだ活物質が使用可能である。かかる活物質として
は、ＬｉxＣｏＯ2、ＬｉxＮｉＯ2、ＬｉxＭｎ2Ｏ4、Ｌ
ｉxＭｎＯ3、ＬｉxＮｉyＣｏ(1ーy)Ｏ2などの複合酸化物
が挙げられる。
ＭＯ2（但しＭは、１種類以上の遷移金属を表す。）を
含んだ活物質が使用可能である。かかる活物質として
は、ＬｉxＣｏＯ2、ＬｉxＮｉＯ2、ＬｉxＭｎ2Ｏ4、Ｌ
ｉxＭｎＯ3、ＬｉxＮｉyＣｏ(1ーy)Ｏ2などの複合酸化物
が挙げられる。
【００１８】上記複合酸化物は、例えば、リチウム、コ
バルト、ニッケルの炭酸塩を出発原料とし、これら炭酸
塩を組成に応じて混合し、酸素存在雰囲気下６００℃〜
１０００℃の温度範囲で焼成することにより得られる。
また、出発原料は、炭酸塩に限定されず、水酸化物、酸
化物からも同様に合成可能である。
バルト、ニッケルの炭酸塩を出発原料とし、これら炭酸
塩を組成に応じて混合し、酸素存在雰囲気下６００℃〜
１０００℃の温度範囲で焼成することにより得られる。
また、出発原料は、炭酸塩に限定されず、水酸化物、酸
化物からも同様に合成可能である。
【００１９】一方、負極活物質５としては、リチウムを
ドープ及び脱ドープ可能なものであれば良く、熱分解炭
素類、コークス類（ピッチコークス、ニードルコーク
ス、石油コークスなど）、グラファイト類、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
ン樹脂などを適当な温度で焼成し炭素化したもの）、炭
素繊維、活性炭などの炭素質材料、あるいは、金属リチ
ウム、リチウム合金（例えば、リチウム−アルミ合金）
の他、ポリアセチレン、ポリピロールなどのポリマーも
使用可能である。
ドープ及び脱ドープ可能なものであれば良く、熱分解炭
素類、コークス類（ピッチコークス、ニードルコーク
ス、石油コークスなど）、グラファイト類、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
ン樹脂などを適当な温度で焼成し炭素化したもの）、炭
素繊維、活性炭などの炭素質材料、あるいは、金属リチ
ウム、リチウム合金（例えば、リチウム−アルミ合金）
の他、ポリアセチレン、ポリピロールなどのポリマーも
使用可能である。
【００２０】電解液には、リチウム塩を電解質とし、こ
れを有機溶媒に溶解させた電解液が用いられる。ここで
有機溶媒としては、特に限定されるものではないが、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、γ−ブチロラクトン、
テトラヒドロフラン、２−メチルテトラヒドロフラン、
１，３−ジオキソラン、スルホラン、アセトニトリル、
ジエチルカーボネート、ジプロピルカーボネートなどの
単独もしくは２種類以上の混合溶媒の使用が可能であ
る。
れを有機溶媒に溶解させた電解液が用いられる。ここで
有機溶媒としては、特に限定されるものではないが、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、γ−ブチロラクトン、
テトラヒドロフラン、２−メチルテトラヒドロフラン、
１，３−ジオキソラン、スルホラン、アセトニトリル、
ジエチルカーボネート、ジプロピルカーボネートなどの
単独もしくは２種類以上の混合溶媒の使用が可能であ
る。
【００２１】電解質には、ＬｉＣｌＯ4、ＬｉＡｓＦ6、
ＬｉＰＦ6、ＬｉＢＦ4、ＬｉＢ（Ｃ6Ｈ5）4、ＬｉＣ
ｌ、ＬｉＢｒ、ＣＨ3ＳＯ3Ｌｉ、ＣＦ3ＳＯ3Ｌｉなどの
使用が可能である。
ＬｉＰＦ6、ＬｉＢＦ4、ＬｉＢ（Ｃ6Ｈ5）4、ＬｉＣ
ｌ、ＬｉＢｒ、ＣＨ3ＳＯ3Ｌｉ、ＣＦ3ＳＯ3Ｌｉなどの
使用が可能である。
【００２２】また、本発明に係る非水電解液二次電池
は、図１に示される電池構造に限定されるものではな
く、電池内圧の上昇に伴って変形を生じる安全弁や、電
池温度が上がると電流を遮断するＰＴＣ素子等を有した
安全機構を備えてもよいことは勿論である。
は、図１に示される電池構造に限定されるものではな
く、電池内圧の上昇に伴って変形を生じる安全弁や、電
池温度が上がると電流を遮断するＰＴＣ素子等を有した
安全機構を備えてもよいことは勿論である。
【００２３】
【実施例】以下、上述した構成よりなる非水電解液二次
電池を作製した実施例について具体的に説明する。
電池を作製した実施例について具体的に説明する。
【００２４】実施例１ まず、正極３は、次にようにして作製した。正極活物質
（ＬｉＣｏＯ2）２は、炭酸リチウムと炭酸コバルトを
Ｌｉ／Ｃｏ（モル比）＝１になるように混合し、空気中
で９００℃、５時間焼成して得た。
（ＬｉＣｏＯ2）２は、炭酸リチウムと炭酸コバルトを
Ｌｉ／Ｃｏ（モル比）＝１になるように混合し、空気中
で９００℃、５時間焼成して得た。
【００２５】このようにして得られた正極活物質（Ｌｉ
ＣｏＯ2）２を９１重量％、導電剤としてグラファイト
を６重量％、結着剤としてポリフッ化ビニリデン３重量
％の割合で混合して正極合材を作製し、これをＮ−メチ
ル−２ピロリドンに分散してスラリー状とした。次に、
このスラリーを正極集電体１である帯状のアルミニウム
蒸着フィルムの両面に塗布し、乾燥後ローラープレス機
で圧縮成形して厚み１６０μｍの正極を得た。そして、
幅５３．６ｍｍ、長さ５２３．５ｍｍの帯状の正極３を
作製した。
ＣｏＯ2）２を９１重量％、導電剤としてグラファイト
を６重量％、結着剤としてポリフッ化ビニリデン３重量
％の割合で混合して正極合材を作製し、これをＮ−メチ
ル−２ピロリドンに分散してスラリー状とした。次に、
このスラリーを正極集電体１である帯状のアルミニウム
蒸着フィルムの両面に塗布し、乾燥後ローラープレス機
で圧縮成形して厚み１６０μｍの正極を得た。そして、
幅５３．６ｍｍ、長さ５２３．５ｍｍの帯状の正極３を
作製した。
【００２６】アルミニウム蒸着フィルムからなる正極集
電体１は、高真空下でアルミニウムを加熱蒸発させ、そ
の蒸気を同じ高真空下においたプラスチックフィルム
（ポリプロピレンフィルム）１５の表面に凝縮させてア
ルミニウムからなる金属薄膜１６を成膜することによっ
て得た。
電体１は、高真空下でアルミニウムを加熱蒸発させ、そ
の蒸気を同じ高真空下においたプラスチックフィルム
（ポリプロピレンフィルム）１５の表面に凝縮させてア
ルミニウムからなる金属薄膜１６を成膜することによっ
て得た。
【００２７】負極６は次のようにして作製した。まず、
出発物質として石油ピッチを用い、これを焼成して粗粒
状のピッチコークスを得た。このピッチコークスを粉砕
して平均粒径２０μｍの粉末とし、この粉末を不活性ガ
ス中、１０００℃にて焼成して不純物を除去し、コーク
ス材料粉末を得た。このようにして得られた負極活物質
５を９０重量％、結着剤としてポリフッ化ビニリデン１
０重量％の割合で混合して負極合材を作製し、これをＮ
−メチル−２ピロリドンに分散してスラリー状とした。
次に、このスラリーを負極集電体４である帯状の銅箔の
両面に塗布し、乾燥後ローラープレス機で圧縮形成して
厚さ１９０μｍの負極を得た。そして、幅５３．６ｍ
ｍ、長さ４２３．５ｍｍの帯状の負極６を作製した。
出発物質として石油ピッチを用い、これを焼成して粗粒
状のピッチコークスを得た。このピッチコークスを粉砕
して平均粒径２０μｍの粉末とし、この粉末を不活性ガ
ス中、１０００℃にて焼成して不純物を除去し、コーク
ス材料粉末を得た。このようにして得られた負極活物質
５を９０重量％、結着剤としてポリフッ化ビニリデン１
０重量％の割合で混合して負極合材を作製し、これをＮ
−メチル−２ピロリドンに分散してスラリー状とした。
次に、このスラリーを負極集電体４である帯状の銅箔の
両面に塗布し、乾燥後ローラープレス機で圧縮形成して
厚さ１９０μｍの負極を得た。そして、幅５３．６ｍ
ｍ、長さ４２３．５ｍｍの帯状の負極６を作製した。
【００２８】以上のようにして作製された帯状の正極３
と負極６と用いて、負極６、セパレータ７、正極３、セ
パレータ７とこの順に積層して、積層電極体を得た。そ
して、この積層電極体を長さ方向に沿って負極を内側に
して渦巻型に多数回巻回して、最外周のセパレータ７の
最終端部をテープで固定し、渦巻式電極体を作製した。
と負極６と用いて、負極６、セパレータ７、正極３、セ
パレータ７とこの順に積層して、積層電極体を得た。そ
して、この積層電極体を長さ方向に沿って負極を内側に
して渦巻型に多数回巻回して、最外周のセパレータ７の
最終端部をテープで固定し、渦巻式電極体を作製した。
【００２９】次に、ニッケルメッキを施した鉄製の電池
缶１０の中に、上記渦巻式電極体を収納し、渦巻式電極
体の上下両面に絶縁体８、９を配置した。そして、正極
３の集電をとるためにアルミニウム製の正極リード１３
の一端を正極集電体１に取り付け、他端を電池蓋１１に
溶接した。なお、アルミニウム蒸着膜からなる正極集電
体１は、直接正極リード１３で電流を取り出すと金属薄
膜（アルミニウム蒸着膜）１６の電流耐量が小さいの
で、渦巻式電極体の端面に溶解したアルミニウムを霧状
に吹き付けて接点を無数に形成し、全体の所要の電流耐
量を得ている。また、負極１の集電をとるためにニッケ
ル製の負極リード１４の一端を負極集電体４に圧着し、
他端を電池缶６に溶接した。
缶１０の中に、上記渦巻式電極体を収納し、渦巻式電極
体の上下両面に絶縁体８、９を配置した。そして、正極
３の集電をとるためにアルミニウム製の正極リード１３
の一端を正極集電体１に取り付け、他端を電池蓋１１に
溶接した。なお、アルミニウム蒸着膜からなる正極集電
体１は、直接正極リード１３で電流を取り出すと金属薄
膜（アルミニウム蒸着膜）１６の電流耐量が小さいの
で、渦巻式電極体の端面に溶解したアルミニウムを霧状
に吹き付けて接点を無数に形成し、全体の所要の電流耐
量を得ている。また、負極１の集電をとるためにニッケ
ル製の負極リード１４の一端を負極集電体４に圧着し、
他端を電池缶６に溶接した。
【００３０】この電池缶１０の中に、プロピレンカーボ
ネート５０容量％、ジエチルカーボネート５０容量％の
等量混合溶媒中にＬｉＰＦ6を１ｍｏｌ／ｌ溶解させた
電解液を５．０ｇ注入して、渦巻式電極体に含浸させ
た。そして、アスファルトで表面を塗布した絶縁封口ガ
スケット１２を介して電池缶１０をかしめることで電池
蓋１１を固定し、直径１８ｍｍ、高さ６５ｍｍの円筒形
非水電解液二次電池を作製した。
ネート５０容量％、ジエチルカーボネート５０容量％の
等量混合溶媒中にＬｉＰＦ6を１ｍｏｌ／ｌ溶解させた
電解液を５．０ｇ注入して、渦巻式電極体に含浸させ
た。そして、アスファルトで表面を塗布した絶縁封口ガ
スケット１２を介して電池缶１０をかしめることで電池
蓋１１を固定し、直径１８ｍｍ、高さ６５ｍｍの円筒形
非水電解液二次電池を作製した。
【００３１】比較例１ 正極３の集電体１にアルミニウム箔を用いたこと以外
は、実施例１と同様にして円筒型非水電解液二次電池を
作製した。
は、実施例１と同様にして円筒型非水電解液二次電池を
作製した。
【００３２】このようにして作製される実施例１と比較
例１の電池について、内部短絡を模して釘刺し試験を行
った。その結果を図４に示す。
例１の電池について、内部短絡を模して釘刺し試験を行
った。その結果を図４に示す。
【００３３】図４からわかるように、実施例１の電池
は、わずかばかり電位が下がっただけで、その後は電池
電圧が維持されている。一方、比較例１の電池は、電池
電圧が下がり続けている。
は、わずかばかり電位が下がっただけで、その後は電池
電圧が維持されている。一方、比較例１の電池は、電池
電圧が下がり続けている。
【００３４】また、実施例１の電池は、過充電状態等の
内部短絡が発生しやすい苛酷な条件下においても、電池
温度の急激な上昇は見られなかった。
内部短絡が発生しやすい苛酷な条件下においても、電池
温度の急激な上昇は見られなかった。
【００３５】これらの結果から、アルミニウム蒸着フィ
ルムからなる正極集電体１を有した実施例１の電池は、
内部短絡が発生した場合においても、その短絡部位Ｓに
流れる短絡電流による発熱でアルミニウム膜を飛散させ
て絶縁を回復し、電池電圧を維持する。また、実施例１
の電池は、絶縁を回復することができるので内部短絡に
よる急激な電池温度の上昇を防止することができる。
ルムからなる正極集電体１を有した実施例１の電池は、
内部短絡が発生した場合においても、その短絡部位Ｓに
流れる短絡電流による発熱でアルミニウム膜を飛散させ
て絶縁を回復し、電池電圧を維持する。また、実施例１
の電池は、絶縁を回復することができるので内部短絡に
よる急激な電池温度の上昇を防止することができる。
【００３６】
【発明の効果】以上のように説明から明らかなように、
本発明に係る非水電解液二次電池は、金属薄膜を成膜し
たプラスチックフィルムを集電体に用いたことにより、
内部短絡が発生した場合においても、その短絡部位に流
れる短絡電流による発熱で金属薄膜を飛散させて絶縁を
回復させ、内部短絡による電池温度の急激な温度上昇を
防止し、安全性と信頼性を向上させることができる。
本発明に係る非水電解液二次電池は、金属薄膜を成膜し
たプラスチックフィルムを集電体に用いたことにより、
内部短絡が発生した場合においても、その短絡部位に流
れる短絡電流による発熱で金属薄膜を飛散させて絶縁を
回復させ、内部短絡による電池温度の急激な温度上昇を
防止し、安全性と信頼性を向上させることができる。
【図１】本発明を適用した非水電解液二次電池概略縦断
面図である。
面図である。
【図２】同非水電解液二次電池の積層電極体の要部断面
図である。
図である。
【図３】同非水電解液二次電池において内部短絡が発生
した積層電極体の要部断面図である。
した積層電極体の要部断面図である。
【図４】釘刺し試験を行った際の電池電圧の経時変化を
示す特性図である。
示す特性図である。
１ 正極集電体、２ 正極活物質、３ 正極、４ 負極
集電体、５ 負極活物質 ６ 負極、７ セパレータ、８，９ 絶縁体、１０ 電
池缶、１１ 電池蓋、１２ 絶縁封口ガスケット、１３
正極リード、１４ 負極リード、１５ プラスチック
フィルム、１６ 金属薄膜
集電体、５ 負極活物質 ６ 負極、７ セパレータ、８，９ 絶縁体、１０ 電
池缶、１１ 電池蓋、１２ 絶縁封口ガスケット、１３
正極リード、１４ 負極リード、１５ プラスチック
フィルム、１６ 金属薄膜
Claims (3)
- 【請求項１】 活物質が集電体に保持されてなる正極及
び負極と、セパレータと、非水電解液とから構成される
非水電解液二次電池において、 上記集電体の少なくとも一方が、金属薄膜を成膜したプ
ラスチックフィルムからなることを特徴とする非水電解
液二次電池。 - 【請求項２】 上記正極の活物質が少なくともリチウム
を含む金属酸化物からなり、上記負極の活物質がリチウ
ムをドープ、脱ドープ可能な物質からなることを特徴と
する請求項１に記載の非水電解液二次電池。 - 【請求項３】 上記正極の集電体がアルミニウム膜を成
膜したプラスチックフィルムからなり、上記負極の集電
体が銅箔からなることを特徴とする請求項１に記載の非
水電解液二次電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8064228A JPH09259891A (ja) | 1996-03-21 | 1996-03-21 | 非水電解液二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8064228A JPH09259891A (ja) | 1996-03-21 | 1996-03-21 | 非水電解液二次電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09259891A true JPH09259891A (ja) | 1997-10-03 |
Family
ID=13252055
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8064228A Withdrawn JPH09259891A (ja) | 1996-03-21 | 1996-03-21 | 非水電解液二次電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09259891A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000042669A1 (en) * | 1999-01-14 | 2000-07-20 | Fujitsu Limited | Lithium secondary cell |
| WO2009157263A1 (ja) * | 2008-06-23 | 2009-12-30 | シャープ株式会社 | リチウムイオン二次電池 |
| WO2010016432A1 (ja) * | 2008-08-08 | 2010-02-11 | シャープ株式会社 | 電池 |
| JPWO2019130783A1 (ja) * | 2017-12-25 | 2020-12-10 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 二次電池 |
-
1996
- 1996-03-21 JP JP8064228A patent/JPH09259891A/ja not_active Withdrawn
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000042669A1 (en) * | 1999-01-14 | 2000-07-20 | Fujitsu Limited | Lithium secondary cell |
| WO2009157263A1 (ja) * | 2008-06-23 | 2009-12-30 | シャープ株式会社 | リチウムイオン二次電池 |
| JPWO2009157263A1 (ja) * | 2008-06-23 | 2011-12-08 | シャープ株式会社 | リチウムイオン二次電池 |
| JP5371979B2 (ja) * | 2008-06-23 | 2013-12-18 | シャープ株式会社 | リチウムイオン二次電池 |
| WO2010016432A1 (ja) * | 2008-08-08 | 2010-02-11 | シャープ株式会社 | 電池 |
| JP2010040489A (ja) * | 2008-08-08 | 2010-02-18 | Sharp Corp | リチウムイオン二次電池 |
| JP4649502B2 (ja) * | 2008-08-08 | 2011-03-09 | シャープ株式会社 | リチウムイオン二次電池 |
| JPWO2019130783A1 (ja) * | 2017-12-25 | 2020-12-10 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 二次電池 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20030603 |