JPH09270272A - 非水電解質二次電池 - Google Patents
非水電解質二次電池Info
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- JPH09270272A JPH09270272A JP8104692A JP10469296A JPH09270272A JP H09270272 A JPH09270272 A JP H09270272A JP 8104692 A JP8104692 A JP 8104692A JP 10469296 A JP10469296 A JP 10469296A JP H09270272 A JPH09270272 A JP H09270272A
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- battery
- sulfide resin
- polyphenylene sulfide
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- 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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Abstract
する。 【解決手段】 本発明になる非水電解質二次電池は、渦
巻き状に巻回された電極体(2)の最外周がポリフェニ
レンサルファイド樹脂のシート(6)で巻回されている
ことを特徴とする。
Description
池に関し、特に安全性の向上に関する。
度に優れるという特徴を有し、携帯電話等の電子機器用
電源から、さらには電動車両用電源等に好適である。
しては、リチウム塩を溶解し得るものであれば制限され
ないが、特に非プロトン性の誘電率が大きい有機溶媒が
好ましい。例えば、プロピレンカーボネート、エチレン
カーボネート、テトラヒドロフラン、ジメチルカーボネ
ート、アセトニトリル等である。これらの溶媒を単独あ
るいは適宜混合して用いることが可能である。
リチウム、ホウフッ化リチウム、六フッ化アンチモン酸
リチウム、六フッ化リン酸リチウム等の安定なアニオン
を生成するリチウム塩が使用される。
化物(LiMn2 O4 )やリチウムコバルト酸化物(L
iCoO2 )、リチウムニッケル酸化物(LiNi
O2 )等のリチウム複合金属酸化物を用いることができ
る。負極活物質としては、リチウムをドープ、脱ドープ
可能な炭素材料が使用され、例えば、人造黒鉛や天然黒
鉛等が挙げられる。そして、セパレータとしてはポリオ
レフィン系の微多孔膜が一般に使用される。また、電池
ケースや電池を密封する蓋板は、ステンレス鋼、アルミ
もしくはアルミ合金や鉄にニッケルメッキを施したもの
が用いられる。
うに作製される。すなわち上述の正極活物質および負極
活物質に結着剤を混合し、ペースト状にしてそれぞれ金
属箔に塗布、圧延し、所定の寸法にカットする。次に、
セパレータ等の隔離体を介して渦巻き状に巻回し、その
電極体の最外周をテープで巻き止めする。あるいは金属
箔等に圧延されたリチウム金属又は合金と、正極合剤ペ
ーストが塗布、乾燥、圧延された金属箔とをセパレータ
を介して渦巻き状に巻回し、その電極体の最外周をテー
プで巻き止めする。できた電極体を電池ケースに収納
し、電解液を注液後、蓋板で密封固着して組み立てられ
る。
実装される場合、不用意に半田ゴテ等が電池ケースに触
れて電池が加熱されることがある。この種の電池は、電
池上部の蓋板が多少加熱されても、電極体と蓋板には間
隔があるため、電極体が熱により損傷することはほとん
どない。また、電池ケース底部においても、電極体と電
池ケースとを絶縁する絶縁板が具備されているため、電
極体が損傷することはない。
と電池ケースとが直接接触しているため、たとえ数秒の
加熱であっても電極体が損傷を受け、セパレータ等の隔
離体が溶解して正極と負極とが短絡してしまう。
ず、実際の使用時においても、電池が加熱された場合に
は、上述のようなことが起こる恐れがある。
とえ加熱されても電極体が損傷することのない熱耐久性
に優れた非水電解質二次電池を提供するとともに製造工
程で生じる不良率の低減をも目的とする。
二次電池は、渦巻き状に巻回された電極体(2)の最外
周がポリフェニレンサルファイド樹脂のシート(6)で
巻回されていることを特徴とし、上記ポリフェニレンサ
ルファイド樹脂シート(6)を巻き止めする巻き止め用
粘着テープとしてポリフェニレンサルファイド樹脂を基
材とするテープ(9)を用いることを特徴とし、上記ポ
リフェニレンサルファイド樹脂シート(6)の巻き方向
に対して垂直な方向の長さが、上記渦巻き状電極体のそ
の長さよりも長くしたことを特徴し、そしてこれらを組
み合わせることを特徴とする。
の最外周がポリフェニレンサルファイド樹脂のシートで
巻回されているため、電池が加熱されても電極体がポリ
フェニレンサルファイド樹脂のシートで保護され、電極
体の破損がない。また、この巻回した樹脂シートの巻き
止めもポリフェニレンサルファイド樹脂を基材としたテ
ープを用いると、熱がテープに加わっても熱によるテー
プの剥がれないので、電極体を巻回ているポルフェニレ
ンサルファイドのシートが緩むこともない。テープを用
いずにシートの巻き終わり部分に接着剤を塗布してシー
トを固定してもよい。
耐熱温度が155℃、融点が287℃であるため、ポリ
プロピレン、ポリエチレンに比べて、電池が加熱されて
も熱が直接電極体に伝わらず、セパレータ等の隔離体の
溶融による短絡が良好に防止できる。
よりも長くすることにより、上述の効果は言うまでもな
いが、電極体を電池ケースに収納する際に、電極体上部
及び下部を破損させることがほとんどなくなるとともに
破損しないように収納するためのガイド的な役割も同時
に果たす。しかも、電極体の周壁に巻回するのみの構成
により、電極体上面がこのシートで一部分も覆われるこ
とがないため、非水電解液電池特有の初充電による発生
ガスを極板間から確実に逃がすことができるので、極板
間のガス溜まり生成に起因するリチウムデンドライトの
生成を防げる。
に電解液を注液する場合においても、電極体上面が完全
露出しているために注液速度を低下させることなく、か
つ均一に注液できる。
解質二次電池を提供するとともに製造工程で生じる不良
率の低減をも図ることができる。
池に限られるものではなく、また、その構成として正
極、負極及びセパレータとの渦巻き状電極体と非水電解
液との組み合わせ、あるいは正極、負極及び有機固体電
解質との渦巻き状電極体と非水電解液との組み合わせで
あってもよい。
る。
る。
ち、厚み0. 02mmのアルミ箔の両面にコバルト酸リチ
ウム85重量部と導電剤であるグラファイト7重量部お
よび結着剤としてポリテトラフルオロエチレン8重量部
をペースト状にして塗布、乾燥、圧延を施した。これを
幅54mm、厚み0.188mm、長さ540mmの寸法に
し、このアルミ箔の端部にアルミニウム製の正極リード
7を超音波溶接機にて取り付けた。
ち、厚み0. 01mmの銅箔の両面にリチウムをドープ・
脱ドープ可能な天然黒鉛90重量部と結着剤としてポリ
フッ化ビニリデン10重量部を混合し、ペースト状にし
て塗布、乾燥、圧延した。これを幅56mm、厚み0.1
60mm、長さ490mmの寸法にし、この銅箔の端部にニ
ッケル製の負極リード8を超音波溶接機にて取り付け
た。
ち、正極3と負極4を真空中にて120℃で10時間乾
燥した後、セパレータ5を介して渦巻き状に巻回し、幅
60mm、長さ60mm、厚み0. 05mmのポリフェニレン
サルファイド樹脂のシート6で巻回した。そして、これ
にポリフェニレンサルファイド樹脂を基材とした粘着テ
ープ9で巻き止めし、電極体2を作製した。なお、セパ
レータ5は幅58mm、厚み0.025mmのポリエチレン
樹脂製微多孔膜を用いた。
径18mm、高さ65mm、電池容量1000mAhの本発
明になる円筒形リチウムイオン二次電池1の断面模式図
である。
製作した。すなわち、電極体2を電池ケース10内に挿
入して、正極リード7および負極リード8を蓋板11お
よび電池ケース10の底に溶接機にて取り付けた。そし
て、電解液を注液後、絶縁パッキング12を介して蓋板
11で密封固着した。これを実施例電池とする。
チルカーボネートとの混合溶媒の中に六フッ化リン酸リ
チウムを1モル/lの割合で溶解したものを用いた。
タ5を介して渦巻き状に巻回し、ポリイミド樹脂の粘着
テープで巻き止めして実施例と同様にして電池を組み立
てた。ただし、最外周をポリフェニレンサルファイド樹
脂シートで巻回していない点で相違する。
個とを用いて、250℃に加熱された半田ゴテの先端を
電池ケース側部中央に10秒間接触させ、電極の破損状
況を調べた。破損状況は電池の端子電圧を測定し、短絡
の有無を確認した。なお、電池は安全上、2. 7Vまで
放電してから実験に供した。
池ケースに接触する前後で電池の端子電圧が10個とも
変わらなかったが、比較例電池では半田ゴテを接触した
後、電池の端子電圧が5個とも0. 3Vになった。この
電池を解体調査したところ、熱によりセパレータが溶融
し、正極体と負極体とが接触して短絡していた。本発明
においては、電池の形状は、円筒形に限定されることな
く、角形等であってもよい。加えて、渦巻状電極体の巻
き軸に水平な断面形状は円形に限られるものではなく楕
円形、楕円状、偏平楕円状等であってもよい。
巻き状に巻回された電極体(2)の最外周がポリフェニ
レンサルファイド樹脂のシート(6)で巻回されている
ことを特徴とし、上記ポリフェニレンサルファイド樹脂
シート(6)を巻き止めする巻き止め用粘着テープとし
てポリフェニレンサルファイド樹脂を基材とするテープ
(9)を用いることを特徴とし、上記ポリフェニレンサ
ルファイド樹脂シート(6)の巻き方向に対して垂直な
方向の長さが、上記渦巻き状電極体のその長さよりも長
くしたことを特徴し、そしてこれらを組み合わせること
を特徴とする。
も電極体がポリフェニレンサルファイド樹脂のシートで
保護されているため、電極体が破損することなく、もっ
て電池の短絡を防止できる。また、この巻回されたポリ
フェニレンサルファイド樹脂シートの巻き止めもポリフ
ェニレンサルファイド樹脂を基材としたテープを用いて
いるため、熱がテープに加わっても熱によるテープの溶
融や収縮がないので、電極体を巻回しているポルフェニ
レンサルファイド樹脂シートが緩むこともない。
際、従来は電池ケース開口部に電極体が当たって電極体
が損傷することがあったが、本発明の場合には電極体の
最外周がポリフェニレンサルファイド樹脂シートで保護
されているため、電極体が損傷することも解消できる。
は、例えば、容量100Ah級で電池寸法が直径67m
m、長さ410mmになり、電池ケース外径の寸法ばら
つきも、0. 5〜0. 8mmになる。そのため電極体を
電池ケースに挿入した場合、電池によっては、電極体と
電池ケースとの間に大きなクリアランスが発生し、電極
体が電池ケース内で動き、電極体が損傷する場合があっ
たが、ポリフェニレンサルファイド樹脂シートの巻回す
る長さを調整することにより、電池ケースと電極体との
間のクリアランスをなくし、電極体を確実に固定でき
る。
めて大である。
イオン二次電池の断面模式図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 渦巻き状に巻回された電極体(2)の最
外周が、ポリフェニレンサルファイド樹脂のシート
(6)で巻回されていることを特徴とする非水電解質二
次電池。 - 【請求項2】 上記ポリフェニレンサルファイド樹脂シ
ート(6)を巻き止めする巻き止め用粘着テープとして
ポリフェニレンサルファイド樹脂を基材とするテープ
(9)を用いることを特徴とする請求項1記載の非水電
解質二次電池。ン二次電池。 - 【請求項3】 上記ポリフェニレンサルファイド樹脂シ
ート(6)の巻き方向に対して垂直な方向の長さが、上
記渦巻き状電極体のその長さよりも長くしたことを特徴
とする請求項1叉は2記載の非水電解質二次電池。
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---|---|---|---|
JP10469296A JP3632968B2 (ja) | 1996-04-01 | 1996-04-01 | 非水電解質二次電池 |
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- 1996-04-01 JP JP10469296A patent/JP3632968B2/ja not_active Expired - Lifetime
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