JPH09283111A - 電 池 - Google Patents
電 池Info
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- JPH09283111A JPH09283111A JP8093997A JP9399796A JPH09283111A JP H09283111 A JPH09283111 A JP H09283111A JP 8093997 A JP8093997 A JP 8093997A JP 9399796 A JP9399796 A JP 9399796A JP H09283111 A JPH09283111 A JP H09283111A
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- Japan
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- battery
- insulating plate
- electrolytic solution
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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
-
- 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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- Cell Separators (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 電池内に収納された構成群の少なくとも上部
に具備された絶縁板の形状を改良して、電池注液工程に
おける構成群の電解液含浸性を向上させ、電池の生産性
を向上させるとともに、電解液含浸不十分による電池性
能の低下を防止する。 【解決手段】 絶縁板の外周部に少なくとも１つ以上の
切り欠き部を設ける。または、外周部が多角形状に形成
されている絶縁板を用いる。これにより、注液時の電解
液の含浸経路を確保でき構成群の電解液含浸性が向上で
きる。
に具備された絶縁板の形状を改良して、電池注液工程に
おける構成群の電解液含浸性を向上させ、電池の生産性
を向上させるとともに、電解液含浸不十分による電池性
能の低下を防止する。 【解決手段】 絶縁板の外周部に少なくとも１つ以上の
切り欠き部を設ける。または、外周部が多角形状に形成
されている絶縁板を用いる。これにより、注液時の電解
液の含浸経路を確保でき構成群の電解液含浸性が向上で
きる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電池の、とくにそ
の上部絶縁板の改良に関する。
の上部絶縁板の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】電池は一般的に正極、負極、セパレータ
からなる発電要素（以下、構成群）を電池ケースに挿入
し、そこに電解液を注入、開口部を封口蓋等を用いて封
口して作成している。ここで外部に電圧を取り出すた
め、金属リボン等を集電体として用いて、正極あるいは
負極と電池ケース、電池ケースと接続していない他方の
極と封口蓋を接続している電池がある。電池に振動や衝
撃が加わった場合、正極もしくは負極の一部が、他極と
接続された封口蓋もしくは電池ケースと接触し、内部短
絡を起こす危険性がある。そこで、構成群の上部、下部
またはその両者に絶縁部材（絶縁板）を配置して上記内
部短絡を防止している。絶縁板はその外周形状が電池ケ
ースの内周形状に沿う形状とすることが一般的である。
例えば、円筒形電池の場合の形状は、図５に示すような
リング状のものが提案されている。このような構造であ
れば、上記の内部短絡を防止するには十分である。
からなる発電要素（以下、構成群）を電池ケースに挿入
し、そこに電解液を注入、開口部を封口蓋等を用いて封
口して作成している。ここで外部に電圧を取り出すた
め、金属リボン等を集電体として用いて、正極あるいは
負極と電池ケース、電池ケースと接続していない他方の
極と封口蓋を接続している電池がある。電池に振動や衝
撃が加わった場合、正極もしくは負極の一部が、他極と
接続された封口蓋もしくは電池ケースと接触し、内部短
絡を起こす危険性がある。そこで、構成群の上部、下部
またはその両者に絶縁部材（絶縁板）を配置して上記内
部短絡を防止している。絶縁板はその外周形状が電池ケ
ースの内周形状に沿う形状とすることが一般的である。
例えば、円筒形電池の場合の形状は、図５に示すような
リング状のものが提案されている。このような構造であ
れば、上記の内部短絡を防止するには十分である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
成の絶縁板では、電池を製造するときに、注液工程にお
いて、電解液の電池内への含浸経路が絶縁板により遮断
されるため、電池内部、特に構成群に対する電解液の含
浸性が悪化する。このため、電解液の含浸速度が遅く、
電池注液工程に長時間必要とするため生産性が低下する
要因となっていた。また、構成群内に十分電解液が含浸
されていないことにより電池反応が十分に起こらず、電
池性能が劣化するという問題が発生することもあった。
成の絶縁板では、電池を製造するときに、注液工程にお
いて、電解液の電池内への含浸経路が絶縁板により遮断
されるため、電池内部、特に構成群に対する電解液の含
浸性が悪化する。このため、電解液の含浸速度が遅く、
電池注液工程に長時間必要とするため生産性が低下する
要因となっていた。また、構成群内に十分電解液が含浸
されていないことにより電池反応が十分に起こらず、電
池性能が劣化するという問題が発生することもあった。
【０００４】本発明はこのような課題を解決するもので
あり、内部短絡を防止しつつ、電池注液工程での電解液
の含浸性を確保できる絶縁板の提供することにより、電
池生産性の向上および電池性能を安定化することを目的
とするものである。
あり、内部短絡を防止しつつ、電池注液工程での電解液
の含浸性を確保できる絶縁板の提供することにより、電
池生産性の向上および電池性能を安定化することを目的
とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、電池内に収納された構成群の少なくとも上
部に配された絶縁板の外周部に少なくとも１つの切り欠
き部を設ける、あるいは外周部を多角形状に形成するこ
とを特徴とするものであり、本発明の構造を用いること
で、電解液の構成群端部からの含浸経路が確保でき、構
成群端部の空気と電解液の置換が容易となり、構成群に
対する電解液の含浸性が向上する。特に、構成群と電池
ケースとの界面における電解液の含浸性を飛躍的に向上
させることができる。このことにより電解液の含浸速度
が速くなり、電池注液工程に必要な時間が短縮でき、生
産性が向上できる。また、電解液の含浸が不十分なこと
による電池性能の低下も防止することができる。
するために、電池内に収納された構成群の少なくとも上
部に配された絶縁板の外周部に少なくとも１つの切り欠
き部を設ける、あるいは外周部を多角形状に形成するこ
とを特徴とするものであり、本発明の構造を用いること
で、電解液の構成群端部からの含浸経路が確保でき、構
成群端部の空気と電解液の置換が容易となり、構成群に
対する電解液の含浸性が向上する。特に、構成群と電池
ケースとの界面における電解液の含浸性を飛躍的に向上
させることができる。このことにより電解液の含浸速度
が速くなり、電池注液工程に必要な時間が短縮でき、生
産性が向上できる。また、電解液の含浸が不十分なこと
による電池性能の低下も防止することができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を以下に示
す。
す。
【０００７】図２に示すように、外周部に円弧状の切り
欠き部を設けた絶縁板を用い、正極活物質としてＬｉＣ
ｏＯ2を用いた正極と、負極活物質としてカーボンを用
いた負極とからなる構成群の上部絶縁板として設置し、
電池を構成したものである。
欠き部を設けた絶縁板を用い、正極活物質としてＬｉＣ
ｏＯ2を用いた正極と、負極活物質としてカーボンを用
いた負極とからなる構成群の上部絶縁板として設置し、
電池を構成したものである。
【０００８】
【実施例】以下実施例により本発明を説明する。
【０００９】図１に本発明で用いた正極活物質としてＬ
ｉＣｏＯ2、負極活物質としてカーボンを使用した円筒
形リチウムイオン二次電池の縦断面図を示す。図におい
て、１は耐有機電解液性ステンレス鋼板を加工した電池
ケース、２は封口蓋、３は構成群である。構成群は正極
板及び負極板をセパレータを介して複数回渦巻状に巻回
したものである。そして上記正極板からは正極リード４
が引き出されて封口蓋２に接続され、負極板からは負極
リード５が引き出されて電池ケース１の内底部に接続さ
れている。６は構成群の上部絶縁板で、７は構成群の下
部絶縁板である。また、電池ケースの開口部付近に溝部
１ａを設け、この部分に封口蓋をのせ、電池ケース開口
部をかしめることにより電池を封口している。尚、電池
ケース１の径は１６．４ｍｍ，溝部１ａの内径は１３．
４ｍｍ，開口時、溝部から電池開口端部までは５．０ｍ
ｍ，電池ケース底部から電池開口端部までは５０．０ｍ
ｍ，そして、構成群は外径１５．５ｍｍ，長さ４５．０
ｍｍである。
ｉＣｏＯ2、負極活物質としてカーボンを使用した円筒
形リチウムイオン二次電池の縦断面図を示す。図におい
て、１は耐有機電解液性ステンレス鋼板を加工した電池
ケース、２は封口蓋、３は構成群である。構成群は正極
板及び負極板をセパレータを介して複数回渦巻状に巻回
したものである。そして上記正極板からは正極リード４
が引き出されて封口蓋２に接続され、負極板からは負極
リード５が引き出されて電池ケース１の内底部に接続さ
れている。６は構成群の上部絶縁板で、７は構成群の下
部絶縁板である。また、電池ケースの開口部付近に溝部
１ａを設け、この部分に封口蓋をのせ、電池ケース開口
部をかしめることにより電池を封口している。尚、電池
ケース１の径は１６．４ｍｍ，溝部１ａの内径は１３．
４ｍｍ，開口時、溝部から電池開口端部までは５．０ｍ
ｍ，電池ケース底部から電池開口端部までは５０．０ｍ
ｍ，そして、構成群は外径１５．５ｍｍ，長さ４５．０
ｍｍである。
【００１０】ここで、上記円筒形リチウムイオン二次電
池の構成群の上部絶縁板６として、図５で示すものを用
いて電池を作成し、従来例の電池とした。なお、上部絶
縁板６の中央部には、正極リード４を取り出すために円
形状の穴を設けている。また、構成群の上部絶縁板６と
して図２で示すものを用いた以外は従来例の電池と全く
同じ構成で電池を作成し、実施例１の電池とした。そし
て、構成群の上部絶縁板６として図３で示すものを用い
た以外は従来例の電池と全く同じ構成で電池を作成し、
実施例２の電池とした。
池の構成群の上部絶縁板６として、図５で示すものを用
いて電池を作成し、従来例の電池とした。なお、上部絶
縁板６の中央部には、正極リード４を取り出すために円
形状の穴を設けている。また、構成群の上部絶縁板６と
して図２で示すものを用いた以外は従来例の電池と全く
同じ構成で電池を作成し、実施例１の電池とした。そし
て、構成群の上部絶縁板６として図３で示すものを用い
た以外は従来例の電池と全く同じ構成で電池を作成し、
実施例２の電池とした。
【００１１】これら従来例、実施例１、実施例２の電池
に非水電解液を３．０ｃｃ注入し、これを２６０ｍｍＨ
ｇまで４秒間減圧した後大気開放する。このようにして
注液を行った各電池について、電解液の含浸性の比較を
するため、大気開放直後の電池から構成群を取り出し分
解し、電解液が含浸されている極板の面積を確認するこ
と、大気開放直後の電池開口部構成群上に残っている電
解液の残液量を測定すること、そして、大気開放から電
池開口部の電解液の残液がなくなるまでの時間を測定す
ること、以上３つのことを行った。一方、これらの電池
の性能を比較するため、注液直後の電池を封口し、その
内部抵抗を測定するとともに、以下の充放電を行い電池
容量を確認した。充電は最大電流０．５Ａ，４．１Ｖ定
電流定電圧充電を２時間行い、放電は７２０ｍＡ定電流
で３．０Ｖまで行った。
に非水電解液を３．０ｃｃ注入し、これを２６０ｍｍＨ
ｇまで４秒間減圧した後大気開放する。このようにして
注液を行った各電池について、電解液の含浸性の比較を
するため、大気開放直後の電池から構成群を取り出し分
解し、電解液が含浸されている極板の面積を確認するこ
と、大気開放直後の電池開口部構成群上に残っている電
解液の残液量を測定すること、そして、大気開放から電
池開口部の電解液の残液がなくなるまでの時間を測定す
ること、以上３つのことを行った。一方、これらの電池
の性能を比較するため、注液直後の電池を封口し、その
内部抵抗を測定するとともに、以下の充放電を行い電池
容量を確認した。充電は最大電流０．５Ａ，４．１Ｖ定
電流定電圧充電を２時間行い、放電は７２０ｍＡ定電流
で３．０Ｖまで行った。
【００１２】まず、大気開放直後の構成群内の電解液が
含浸されている極板の面積は、実施例２が最も大きく、
全極板面積の約２／３，次に実施例１で全極板面積の約
１／２，最も含浸されていなかったのは従来例で全極板
面積の約１／１０であった。
含浸されている極板の面積は、実施例２が最も大きく、
全極板面積の約２／３，次に実施例１で全極板面積の約
１／２，最も含浸されていなかったのは従来例で全極板
面積の約１／１０であった。
【００１３】次に、大気開放直後の電池開口部構成群上
に残っている電解液の残液量は、従来例が最も多くて約
２．２ｃｃ，次に実施例１で約０．８ｃｃ，最も残液量
が少なかったのは実施例２で約０．２ｃｃであった。
に残っている電解液の残液量は、従来例が最も多くて約
２．２ｃｃ，次に実施例１で約０．８ｃｃ，最も残液量
が少なかったのは実施例２で約０．２ｃｃであった。
【００１４】最後に、大気開放から電池開口部の電解液
の残液がなくなるまでの時間は、従来例が最も長くて約
２０分、次に実施例１で約１０分、最も短かったのは実
施例２で約５分であった。
の残液がなくなるまでの時間は、従来例が最も長くて約
２０分、次に実施例１で約１０分、最も短かったのは実
施例２で約５分であった。
【００１５】一方、電池の内部抵抗は従来例が最も高く
て７００ｍΩ、次に実施例１で１４０ｍΩ、最も低かっ
たのは実施例２で１１０ｍΩであった。また電池容量
は、実施例２が最も大きくて７００ｍＡｈ、次に実施例
１で５５０ｍＡｈ、最も小さかったのは従来例で２５０
ｍＡｈであった。これは各電池により、構成群に対する
電解液の含浸性が異なるため、構成群内の極板の反応面
積が増減するためである。すなわち、電解液の含浸性の
良い実施例１，２では従来例に比べて極板の反応面積が
広くなるため、内部抵抗が低く、電池容量が大きくなっ
たものである。
て７００ｍΩ、次に実施例１で１４０ｍΩ、最も低かっ
たのは実施例２で１１０ｍΩであった。また電池容量
は、実施例２が最も大きくて７００ｍＡｈ、次に実施例
１で５５０ｍＡｈ、最も小さかったのは従来例で２５０
ｍＡｈであった。これは各電池により、構成群に対する
電解液の含浸性が異なるため、構成群内の極板の反応面
積が増減するためである。すなわち、電解液の含浸性の
良い実施例１，２では従来例に比べて極板の反応面積が
広くなるため、内部抵抗が低く、電池容量が大きくなっ
たものである。
【００１６】以上の結果を（表１）にまとめる。
【００１７】
【表１】
【００１８】これらの結果より従来例に対して実施例
１，２では電解液の含浸性が明らかに向上していること
がわかる。
１，２では電解液の含浸性が明らかに向上していること
がわかる。
【００１９】上記のような検討を従来例、実施例のよう
な溝部を持つ封口方式と溝部を持たない封口方式、絶縁
板も図４（ａ）〜（ｇ）に示す様々な形状のもの、電解
液の粘度も０．１〜５００ｃＰのものについて実施した
ところ、どのような封口方式であっても、絶縁板の外周
部に切り欠き部を有する絶縁板、あるいは外周部が多角
形の形状を有する絶縁板を用いることで電解液の含浸性
を向上させることが可能であることがわかった。また、
その効果は溝部を有する封口方式、絶縁板では切り欠き
部の面積の大きいもの、多角形の角数の少ないもの、そ
して電解液の粘度が高いものほど顕著であった。また、
断面長円形の角形電池においても図６（ａ）〜（ｇ）に
示すような形状の絶縁板を用いること。
な溝部を持つ封口方式と溝部を持たない封口方式、絶縁
板も図４（ａ）〜（ｇ）に示す様々な形状のもの、電解
液の粘度も０．１〜５００ｃＰのものについて実施した
ところ、どのような封口方式であっても、絶縁板の外周
部に切り欠き部を有する絶縁板、あるいは外周部が多角
形の形状を有する絶縁板を用いることで電解液の含浸性
を向上させることが可能であることがわかった。また、
その効果は溝部を有する封口方式、絶縁板では切り欠き
部の面積の大きいもの、多角形の角数の少ないもの、そ
して電解液の粘度が高いものほど顕著であった。また、
断面長円形の角形電池においても図６（ａ）〜（ｇ）に
示すような形状の絶縁板を用いること。
【００２０】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、構成群に対する電解液の含浸性が向上でき、
電解液の含浸速度が速くなることにより、電池注液工程
に必要な時間が短縮、生産性を向上させることができ
る。また、含浸不十分による電池性能の低下も防止で
き、安定した信頼性の高い電池を供給することができ
る。
によれば、構成群に対する電解液の含浸性が向上でき、
電解液の含浸速度が速くなることにより、電池注液工程
に必要な時間が短縮、生産性を向上させることができ
る。また、含浸不十分による電池性能の低下も防止で
き、安定した信頼性の高い電池を供給することができ
る。
【図１】本発明の円筒形リチウムイオン二次電池の縦断
面図
面図
【図２】本発明の実施例１の絶縁板を示す図
【図３】本発明の実施例２の絶縁板を示す図
【図４】（ａ） 本発明の円形絶縁板の他の例を示す図 （ｂ） 本発明の円形絶縁板の他の例を示す図 （ｃ） 本発明の円形絶縁板の他の例を示す図 （ｄ） 本発明の円形絶縁板の他の例を示す図 （ｅ） 本発明の円形絶縁板の他の例を示す図 （ｆ） 本発明の円形絶縁板の他の例を示す図 （ｇ） 本発明の円形絶縁板の他の例を示す図
【図５】従来の絶縁板の図
【図６】（ａ） 本発明の長円形絶縁板を示す図 （ｂ） 本発明の長円形絶縁板の他の例を示す図 （ｃ） 本発明の長円形絶縁板の他の例を示す図 （ｄ） 本発明の長円形絶縁板の他の例を示す図 （ｅ） 本発明の長円形絶縁板の他の例を示す図 （ｆ） 本発明の長円形絶縁板の他の例を示す図 （ｇ） 本発明の長円形絶縁板の他の例を示す図
１ 電池ケース １ａ 溝部 ２ 封口蓋 ３ 構成群 ４ 正極リード ５ 負極リード ６ 上部絶縁板 ７ 下部絶縁板
フロントページの続き (72)発明者 石崎 為次 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 杉野 貞夫 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
Claims (3)
- 【請求項１】電池内に収納された構成群の少なくとも上
部に絶縁板が配され、前記絶縁板は、外周部に少なくと
も１つの切り欠き部を有する電池。 - 【請求項２】外周部の切り欠き部は、多角形，円形，楕
円形，略多角形状に形成された請求項１記載の電池。 - 【請求項３】電池内に収納された構成群の少なくとも上
部に絶縁板が配され、前記絶縁板の外周部が多角形状に
形成された電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8093997A JPH09283111A (ja) | 1996-04-16 | 1996-04-16 | 電 池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8093997A JPH09283111A (ja) | 1996-04-16 | 1996-04-16 | 電 池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09283111A true JPH09283111A (ja) | 1997-10-31 |
Family
ID=14098051
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8093997A Pending JPH09283111A (ja) | 1996-04-16 | 1996-04-16 | 電 池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09283111A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004111105A (ja) * | 2002-09-13 | 2004-04-08 | Sony Corp | 非水電解液電池 |
| JP2006196292A (ja) * | 2005-01-13 | 2006-07-27 | Sanyo Electric Co Ltd | 非水電解液二次電池およびその製造方法 |
| KR100693114B1 (ko) * | 2005-10-17 | 2007-03-12 | 주식회사 비츠로셀 | 리튬-염화티오닐 전지용 절연 플레이트 |
| WO2007114245A1 (ja) * | 2006-03-30 | 2007-10-11 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 電気化学素子 |
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| JP2009302056A (ja) * | 2008-06-12 | 2009-12-24 | Samsung Sdi Co Ltd | 二次電池 |
| KR101285961B1 (ko) * | 2006-03-29 | 2013-07-12 | 삼성에스디아이 주식회사 | 리튬 이차전지 |
| JPWO2014006883A1 (ja) * | 2012-07-02 | 2016-06-02 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 密閉型二次電池 |
| JP2017103029A (ja) * | 2015-11-30 | 2017-06-08 | ソニー株式会社 | 電池、電池パックおよび電子機器 |
-
1996
- 1996-04-16 JP JP8093997A patent/JPH09283111A/ja active Pending
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