JPH11273739A - Nanaqueous electrolyte secondary battery - Google Patents

Nanaqueous electrolyte secondary battery

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JPH11273739A
JPH11273739A JP10070706A JP7070698A JPH11273739A JP H11273739 A JPH11273739 A JP H11273739A JP 10070706 A JP10070706 A JP 10070706A JP 7070698 A JP7070698 A JP 7070698A JP H11273739 A JPH11273739 A JP H11273739A
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JP
Japan
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positive electrode
mixture layer
negative electrode
electrode mixture
electrolyte secondary
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Withdrawn
Application number
JP10070706A
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Japanese (ja)
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Masanori Anzai
政則 安斎
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress the occurrence of internal short circuit in the case where a wound electrode body is formed by fixing a positive electrode and a negative electrode to a winding core and winding, thus improving reliability. SOLUTION: An ionic insulator is arranged between a positive mixture layer and a negative mixture layer so as to correspond to the thin part of the positive mixture layer and/or the negative mixture of a positive electrode 1 and/or a negative electrode of a layered product fixed to a winding core and wound around it. In the case where the positive electrode 1 is formed so that the positive mixture layer 18 has a thin part on the outermost circumferential side end side and/or the innermost circumferential side end side except for the outermost circumferential side end side and/or the innermost circumferential side end of a positive electrode current collector, ionic insulators 19, 20 are arranged between the positive mixture layer 18 and the negative mixture layer so as to correspond to the thin part of the positive mixture layer 18 on the outermost circumferential side end side and/or the innermost circumferential side end side of the positive electrode 1.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、非水電解液二次電
池に関する。詳しくは、所定の位置にイオン絶縁体を配
することで、短絡の発生が抑えられ、信頼性が向上され
た非水電解液二次電池に係わるものである。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a non-aqueous electrolyte secondary battery. More specifically, the present invention relates to a non-aqueous electrolyte secondary battery in which the occurrence of a short circuit is suppressed by arranging an ion insulator at a predetermined position and reliability is improved.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、電子機器の二次電池として
は、ニッケル・カドミウム電池や鉛電池等が使用されて
いる。しかし、近年、電子技術の進歩に伴い、電子機器
の高性能化、小型化、ポータブル化が進み、電子機器用
の二次電池を高エネルギー密度化することへの要求が強
まり、そのためにニッケル・カドミウム電池や鉛電池等
では放電電圧が低く、エネルギー密度を十分に高くする
ことができないことが問題となっていた。
2. Description of the Related Art Conventionally, nickel-cadmium batteries and lead batteries have been used as secondary batteries for electronic equipment. However, in recent years, with the advancement of electronic technology, the performance, size, and portability of electronic devices have advanced, and the demand for higher energy density of secondary batteries for electronic devices has increased. In a cadmium battery, a lead battery, and the like, there has been a problem that the discharge voltage is low and the energy density cannot be sufficiently increased.

【0003】そこで、放電電圧が高く、自己放電が少な
く、且つサイクル寿命の大きい二次電池として、最近、
ニッケル・カドミウム電池や鉛電池等に代わり、負極に
炭素材料のようなリチウムイオンをドープ、脱ドープす
ることができる物質を用い、正極にリチウムコバルト複
合酸化物等のリチウム複合酸化物を用いた非水電解液二
次電池が盛んに研究開発されるようになった。
Therefore, a secondary battery having a high discharge voltage, a small self-discharge, and a long cycle life has recently been developed.
Instead of a nickel-cadmium battery or a lead battery, a non-electrode using a lithium composite oxide such as a lithium-cobalt composite oxide is used for the positive electrode, using a material capable of doping and undoping lithium ions such as a carbon material for the negative electrode. Water electrolyte secondary batteries have been actively researched and developed.

【0004】このような非水電解液二次電池において
は、重負荷放電やサイクル寿命等について良好な特性を
得るために、一般に、その電極構造を巻回電極体構造と
している。
In such a non-aqueous electrolyte secondary battery, the electrode structure is generally a wound electrode structure in order to obtain good characteristics such as heavy load discharge and cycle life.

【0005】すなわち、正極集電体の両面に正極合剤を
塗布して形成された正極合剤層を有する帯状の正極と、
これと同様に負極集電体の両面に負極合剤を塗布して形
成された負極合剤層を有する帯状の負極をセパレータを
介して巻回し、巻回電極体を形成するようにしている。
なお、この場合、一般に充電時のリチウムの析出による
内部短絡を防止するために、正極に対向する負極は幅及
び長さについて正極よりも大となされている。
That is, a strip-shaped positive electrode having a positive electrode mixture layer formed by applying a positive electrode mixture to both surfaces of a positive electrode current collector;
Similarly, a strip-shaped negative electrode having a negative electrode mixture layer formed by applying a negative electrode mixture on both surfaces of a negative electrode current collector is wound through a separator to form a wound electrode body.
In this case, the negative electrode facing the positive electrode is generally larger in width and length than the positive electrode in order to prevent an internal short circuit due to deposition of lithium during charging.

【0006】そして、上記非水電解液二次電池において
は、上記巻回電極体を電池缶内に収納するようにしてい
る。
In the non-aqueous electrolyte secondary battery, the wound electrode body is accommodated in a battery can.

【0007】このような非水電解液二次電池を製造する
には、上記正極及び負極をセパレータを介して積層し、
これを巻回して巻回電極体とし、この巻回電極体を電池
缶に収納した後に、巻回電極体の中心にセンターピンと
称される棒状の部材を挿入し、巻回電極体の巻回形状を
維持するようにしている。
In order to manufacture such a non-aqueous electrolyte secondary battery, the positive electrode and the negative electrode are laminated with a separator interposed therebetween.
After winding this into a wound electrode body, and storing this wound electrode body in a battery can, a rod-shaped member called a center pin is inserted into the center of the wound electrode body, and the wound electrode body is wound. The shape is maintained.

【0008】なお、上記非水電解液二次電池において
は、巻回電極体を電池缶内に収納することから、最外周
側において正極が圧迫されやすく、高温雰囲気下での連
続充電や保存時における正極活物質溶出による内部短絡
が発生し易い。そこで、特開平5−182691号公報
に示されるように、正極の最外周側とこれに対向する負
極間にイオン絶縁体を配し、上記のような不都合を解消
するようにしていた。上記イオン絶縁体とは、イオンを
絶縁する材料を意味し、導電性を有する材料も含まれ
る。
In the above non-aqueous electrolyte secondary battery, since the wound electrode body is housed in the battery can, the positive electrode is likely to be pressed on the outermost peripheral side, so that the positive electrode can be continuously charged or stored in a high-temperature atmosphere. , An internal short circuit easily occurs due to elution of the positive electrode active material. Therefore, as disclosed in JP-A-5-182691, an ion insulator is disposed between the outermost periphery of the positive electrode and the negative electrode facing the outermost side, so as to solve the above-mentioned disadvantages. The ionic insulator means a material that insulates ions, and includes a material having conductivity.

【0009】ところが、上記非水電解液二次電池におい
ては、最内周側においては高温雰囲気下での連続充電や
保存時における正極活物質溶出による内部短絡が発生し
難い。これは、上記非水電解液二次電池においては、巻
回電極体を電池缶に収納した後にセンターピンを挿入し
ており、センターピンと巻回電極体の最内周側には隙間
が存在し、巻回電極体は中心側に緩むことが可能であ
り、圧迫を受けないためと思われる。
However, in the non-aqueous electrolyte secondary battery, an internal short circuit due to elution of the positive electrode active material during continuous charging or storage in a high-temperature atmosphere hardly occurs on the innermost peripheral side. This is because, in the nonaqueous electrolyte secondary battery, the center pin is inserted after the wound electrode body is housed in the battery can, and there is a gap between the center pin and the innermost peripheral side of the wound electrode body. This is because the wound electrode body can be loosened toward the center side and is not pressed.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
な非水電解液二次電池においては、その製造を以下に示
すような手順で行うようになってきている。先ず、正極
集電体の両面に正極合剤を塗布して形成された正極合剤
層を有する帯状の正極と、負極集電体の両面に負極合剤
を塗布して形成された負極合剤層を有する帯状の負極を
セパレータを介して積層した積層体を用意する。次に、
この積層体をセンターピンとなる巻芯に固定し、この巻
芯を中心として積層体を巻回して巻回電極体を形成す
る。次いで、この巻回電極体を電池缶内に収納する。
Incidentally, in the above-mentioned non-aqueous electrolyte secondary battery, its production has been carried out according to the following procedure. First, a strip-shaped positive electrode having a positive electrode mixture layer formed by applying a positive electrode mixture to both surfaces of a positive electrode current collector, and a negative electrode mixture formed by applying a negative electrode mixture to both surfaces of a negative electrode current collector A laminate is prepared by laminating a strip-shaped negative electrode having a layer with a separator interposed therebetween. next,
This laminate is fixed to a core serving as a center pin, and the laminate is wound around the core to form a wound electrode body. Next, the wound electrode body is housed in a battery can.

【0011】すなわち、以前は巻回電極体を電池缶内に
収納した後にセンターピンを挿入していたのに対し、セ
ンターピンとして機能する巻芯に積層体を巻回して巻回
電極体を形成してからこれを電池缶に収納するようにし
ている。
That is, while the center pin was previously inserted after the wound electrode body was housed in the battery can, the laminated body was wound around the core functioning as the center pin to form the wound electrode body. After that, it is stored in a battery can.

【0012】このように製造工程を変更したことで、以
下に示すような不都合が生じている。このような非水電
解液二次電池においては、前述のように充電時のリチウ
ムの析出による内部短絡を防止するために、正極に対向
する負極は幅及び長さについて正極よりも大とするとと
もに、負極合剤層の厚さを正極合剤層よりも厚くしてい
る。また、上記正極においては、正極集電体の最外周側
端部側及び/又は最内周側端部側を残し、上記最外周側
端部側及び/又は最内周側端部側に厚さが薄い部分を有
するように正極合剤層を形成している。
[0012] The change of the manufacturing process in this way causes the following inconveniences. In such a non-aqueous electrolyte secondary battery, as described above, in order to prevent an internal short circuit due to deposition of lithium during charging, the negative electrode facing the positive electrode is larger in width and length than the positive electrode. The thickness of the negative electrode mixture layer is made larger than that of the positive electrode mixture layer. In the positive electrode, the outermost end and / or the innermost end of the positive electrode current collector is left, and the positive electrode current collector has a thickness on the outermost and / or innermost end. The positive electrode mixture layer is formed so as to have a thin portion.

【0013】このため、最内周側端部側及び/又は最内
周側端部側においては、正極合剤層と負極合剤層の厚さ
の差は非常に大きく、負極に十分なリチウムを供給でき
ないことから、高温雰囲気下の連続充電や保存時に正極
の正極活物質の溶解が生じ、内部短絡が発生し易い。
For this reason, at the innermost peripheral end and / or the innermost peripheral end, the thickness difference between the positive electrode material mixture layer and the negative electrode material mixture layer is very large, and sufficient lithium Cannot be supplied, the positive electrode active material of the positive electrode is dissolved during continuous charging or storage in a high-temperature atmosphere, and an internal short circuit is likely to occur.

【0014】また、最内周側端部側においては、正極及
び負極は巻芯に強く押し付けられた状態となされてお
り、充電時の負極の膨張により特に正極の最内周側端部
側の正極合剤層端部が圧迫され易く、局部的な電位上昇
が起こり、このことからも内部短絡が発生し易い。
At the innermost peripheral end, the positive electrode and the negative electrode are in a state of being strongly pressed against the core, and the expansion of the negative electrode at the time of charging causes the negative electrode to expand, particularly at the innermost peripheral end of the positive electrode. The end of the positive electrode mixture layer is likely to be pressed, causing a local potential rise, which also tends to cause an internal short circuit.

【0015】そこで、本発明は、上述の実情に鑑みて提
案されるものであって、セパレータを介して負極と正極
が積層された積層体を巻芯に固定巻回して巻回電極体を
形成するようにしても、内部短絡が発生し難く、信頼性
が良好な非水電解液二次電池を提供しようとするもので
ある。
Accordingly, the present invention has been proposed in view of the above situation, and a fixed electrode is formed by winding a laminate in which a negative electrode and a positive electrode are laminated via a separator around a core. Even if it does, an attempt is made to provide a non-aqueous electrolyte secondary battery which is less likely to cause an internal short circuit and has good reliability.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、本発明に係る非水電解液二次電池は、正極集電体の
少なくとも一方の主面側に正極合剤層が形成されてなる
帯状の正極と、負極集電体の少なくとも一方の主面側に
負極合剤層が形成されてなる帯状の負極とが、セパレー
タを介して積層された積層体が、巻芯に固定され、この
巻芯を中心として巻回されてなる巻回電極体を有し、こ
の巻回電極体が電池缶内に収納されてなる非水電解液二
次電池であって、少なくとも上記正極合剤層及び/又は
負極合剤層の厚さが薄い部分に対応して、上記正極合剤
層と負極合剤層間にイオン絶縁体が配されていることを
特徴とするものである。
In order to solve the above problems, a nonaqueous electrolyte secondary battery according to the present invention has a positive electrode mixture layer formed on at least one main surface of a positive electrode current collector. A band-shaped positive electrode, and a band-shaped negative electrode in which a negative electrode mixture layer is formed on at least one main surface side of the negative electrode current collector, a laminated body laminated via a separator is fixed to a core, A non-aqueous electrolyte secondary battery having a wound electrode body wound around the winding core, and the wound electrode body is housed in a battery can, wherein at least the positive electrode mixture layer And / or an ion insulator is disposed between the positive electrode mixture layer and the negative electrode mixture layer corresponding to a portion where the thickness of the negative electrode mixture layer is small.

【0017】上記イオン絶縁体とは、イオンが通過でき
るほど大きな孔部を有しない樹脂製のフィルム等を意味
している。
The above-mentioned ionic insulator means a resin film or the like having no pores large enough to allow the passage of ions.

【0018】また、上記本発明の非水電解液二次電池に
おいては、上記正極が、正極合剤層が正極集電体の最外
周側端部側及び/又は最内周側端部側を残し、上記最外
周側端部側及び/又は最内周側端部側に厚さが薄い部分
を有するように形成されてなるものであり、上記負極
が、最外周側端部側及び/又は最内周側端部側における
正極合剤層の厚さが薄い部分に対向する部分においても
負極合剤層の厚さが変わらないように形成されてなるも
のであり、上記正極の最外周側端部側及び/又は最内周
側端部側における正極合剤層の厚さが薄い部分に対応し
て、上記正極合剤層と負極合剤層間にイオン絶縁体が配
されていることが好ましい。
In the non-aqueous electrolyte secondary battery according to the present invention, the positive electrode may be such that the positive electrode mixture layer is formed on the outermost end and / or the innermost end of the positive electrode current collector. The negative electrode is formed so as to have a thin portion on the outermost end side and / or the innermost end side, and the negative electrode is provided on the outermost end side and / or The negative electrode mixture layer is formed so that the thickness of the negative electrode mixture layer does not change even in a portion opposed to the portion where the thickness of the positive electrode mixture layer is thin on the innermost peripheral end side, and the outermost peripheral side of the positive electrode An ionic insulator may be disposed between the positive electrode mixture layer and the negative electrode mixture layer corresponding to a portion where the thickness of the positive electrode mixture layer is small on the end side and / or the innermost end side. preferable.

【0019】さらに、上記本発明の非水電解液二次電池
においては、上記負極の負極合剤層がリチウムをドー
プ、脱ドープ可能な炭素材料よりなり、上記正極の正極
合剤層がリチウムを含む遷移金属複合酸化物よりなるこ
とが好ましい。
Further, in the nonaqueous electrolyte secondary battery of the present invention, the negative electrode mixture layer of the negative electrode is made of a carbon material capable of doping and undoping lithium, and the positive electrode mixture layer of the positive electrode is made of lithium. It is preferable that the transition metal composite oxide be used.

【0020】本発明の非水電解液二次電池は、電池缶内
に収納されており、巻芯に固定され、これに巻回されて
いる積層体の正極及び/又は負極の正極合剤層及び/又
は負極合剤層の厚さが薄い部分に対応して、上記正極合
剤層と負極合剤層間にイオン絶縁体が配されている。こ
のため、これらの厚さが薄い部分から活物質が溶出して
も、この溶出した活物質の反対側の電極への移動はイオ
ン絶縁体により防止され、内部短絡が防止される。ま
た、これらの厚さが薄い部分が圧迫されてもイオン絶縁
体が配されていることから局部的な電位上昇は起こら
ず、内部短絡が防止される。
The non-aqueous electrolyte secondary battery of the present invention is housed in a battery can, fixed to a core, and wound on the positive electrode mixture layer of a positive electrode and / or a negative electrode of a laminate. And / or an ion insulator is disposed between the positive electrode mixture layer and the negative electrode mixture layer corresponding to a portion where the thickness of the negative electrode mixture layer is small. For this reason, even if the active material elutes from these thin portions, the elution of the active material to the electrode on the opposite side is prevented by the ionic insulator, and an internal short circuit is prevented. Further, even if these thin portions are compressed, the potential is not locally increased because the ionic insulator is provided, and an internal short circuit is prevented.

【0021】さらに、上記本発明の非水電解液二次電池
において、上記正極が、正極合剤層が正極集電体の最外
周側端部側及び/又は最内周側端部側を残し、上記最外
周側端部側及び/又は最内周側端部側に厚さが薄い部分
を有するように形成されてなるものであり、上記負極
が、最外周側端部側及び/又は最内周側端部側における
正極合剤層の厚さが薄い部分に対向する部分においても
負極合剤層の厚さが変わらないように形成されてなるも
のであり、上記正極の最外周側端部側及び/又は最内周
側端部側における正極合剤層の厚さが薄い部分に対応し
て、上記正極合剤層と負極合剤層間にイオン絶縁体が配
されていれば、正極合剤層と負極合剤層の厚さが大きく
異なるとともに正極が圧迫され易い最外周側端部側及び
/又は最内周側端部側において内部短絡が防止される。
Further, in the non-aqueous electrolyte secondary battery of the present invention, the positive electrode is such that the positive electrode mixture layer is left at the outermost end and / or the innermost end of the positive electrode current collector. The thinnest portion is formed on the outermost end side and / or the innermost end side, and the negative electrode is formed on the outermost end side and / or the outermost end side. The negative electrode mixture layer is formed so that the thickness of the negative electrode mixture layer does not change even in a portion opposed to the thin portion of the positive electrode mixture layer on the inner peripheral side end portion, and the outermost peripheral end of the positive electrode is formed. If an ionic insulator is arranged between the positive electrode mixture layer and the negative electrode mixture layer corresponding to the portion where the thickness of the positive electrode mixture layer is thinner on the outer side and / or the innermost end side, The outermost end and / or the innermost end where the thickness of the mixture layer and the negative electrode mixture layer are significantly different and the positive electrode is likely to be pressed. Internal short circuit is prevented in.

【0022】さらに、上記本発明の非水電解液二次電池
において、上記負極の負極合剤層をリチウムをドープ、
脱ドープ可能な炭素材料により形成し、上記正極の正極
合剤層をリチウムを含む遷移金属複合酸化物により形成
した場合には、充電時に負極合剤層が膨張しても正極が
圧迫を受けにくく、内部短絡が発生し難い。
Further, in the non-aqueous electrolyte secondary battery of the present invention, the negative electrode mixture layer of the negative electrode is doped with lithium,
When formed from a undoped carbon material and the positive electrode mixture layer of the positive electrode is formed of a transition metal composite oxide containing lithium, the positive electrode is less likely to be pressed even if the negative electrode mixture layer expands during charging. , Internal short circuit hardly occurs.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しながら説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0024】本発明を適用した非水電解液二次電池は、
カメラ一体型ビデオテープレコーダー、携帯電話、ラッ
プトップコンピューター等のポータブル電子機器の電源
として好適である。また、本発明を適用した非水電解液
二次電池は、ハイブリッド型電気自動車やエンジン始動
用電源等としても好適である。なお、ハイブリッド型電
気自動車やエンジン始動用電源等として使用する場合に
は、放電、充電ともに数秒程度の短時間、大電力で行わ
れることが多く、容量よりも出力密度が重視される。
The non-aqueous electrolyte secondary battery to which the present invention is applied is as follows:
It is suitable as a power source for portable electronic devices such as a camera-integrated video tape recorder, a mobile phone, and a laptop computer. Further, the nonaqueous electrolyte secondary battery to which the present invention is applied is also suitable as a hybrid electric vehicle, a power supply for starting an engine, and the like. When used as a hybrid electric vehicle, a power source for starting an engine, or the like, both discharging and charging are often performed with a large amount of power for a short time of about several seconds, and the output density is more important than the capacity.

【0025】本発明を適用した非水電解液二次電池とし
ては、図1に示すようなものが挙げられる。
FIG. 1 shows a non-aqueous electrolyte secondary battery to which the present invention is applied.

【0026】すなわち、図1に示すように、正極集電体
の両面に正極合剤層が塗布形成された正極1と負極集電
体の両面に負極合剤層が塗布形成された負極2とを図示
しないセパレータを介して積層体とし、この積層体の長
手方向の一端を巻芯3に固定し、この状態で積層体を巻
芯3の周面上に巻回した巻回電極体4が電池缶5内に収
納されてなるものである。
That is, as shown in FIG. 1, a positive electrode 1 having both surfaces of a positive electrode current collector coated with a positive electrode mixture layer, and a negative electrode 2 having both surfaces of a negative electrode current collector coated with a negative electrode mixture layer were formed. Is laminated through a separator (not shown), and one end of the laminate in the longitudinal direction is fixed to the core 3, and in this state, the wound electrode body 4 is wound around the peripheral surface of the core 3. It is housed in the battery can 5.

【0027】なお、図2に示すように上記正極1には所
定の間隔で正極リード6が形成されており、図1中に示
すように例えば積層方向の層毎に正極リード6が導出さ
れることとなる。そして、これら正極リード6は抑え冶
具により束ねられて例えば純アルミニウム等よりなる極
柱7にレーザ溶接等の手法によりまとめて接続される。
As shown in FIG. 2, a positive electrode lead 6 is formed on the positive electrode 1 at a predetermined interval, and as shown in FIG. 1, the positive electrode lead 6 is led out for each layer in the laminating direction, for example. It will be. The positive leads 6 are bundled by a holding jig and connected together to a pole 7 made of, for example, pure aluminum by a method such as laser welding.

【0028】一方の上記負極2においても同様であり、
所定の間隔で負極リード8が形成されており、図1中に
示すように例えば積層方向の層毎に負極リード8が導出
されることとなる。そして、これら負極リード8は抑え
冶具により束ねられて例えば純銅等よりなる極柱9にレ
ーザ溶接等の手法によりまとめて接続される。
The same applies to the negative electrode 2 described above.
The negative electrode leads 8 are formed at predetermined intervals, and the negative electrode leads 8 are led out, for example, for each layer in the stacking direction as shown in FIG. The negative leads 8 are bundled by a holding jig and connected to the pole 9 made of, for example, pure copper by laser welding or the like.

【0029】さらに、図1中に示すように、電池缶5の
正極6が束ねられている側の端部には正極蓋10がガス
ケット11とセラミック突き当て12を介してかしめる
ことによって取付けられ、さらにナット13により締め
込まれてレーザ溶接等の手法により電池缶5に溶接され
ている。
Further, as shown in FIG. 1, a positive electrode cover 10 is attached to the end of the battery can 5 on the side where the positive electrode 6 is bundled by caulking through a gasket 11 and a ceramic abutment 12. , And are welded to the battery can 5 by a technique such as laser welding.

【0030】一方、負極8が束ねられている側の端部に
は負極蓋14がガスケット15とセラミック突き当て1
6を介してかしめることによって取付けられ、さらにナ
ット17により締め込まれてレーザ溶接等の手法により
電池缶5に溶接されている。
On the other hand, at the end where the negative electrode 8 is bundled, a negative electrode cover 14 is provided with a gasket 15 and a ceramic abutment 1.
It is attached by caulking via 6, further tightened by a nut 17, and welded to the battery can 5 by a technique such as laser welding.

【0031】すなわち、ナット13,17の先端部が電
池の正極及び負極として機能するように構成されてい
る。また、この電池缶5中に電解液が充填されているこ
とは言うまでもない。
In other words, the tips of the nuts 13 and 17 are configured to function as the positive and negative electrodes of the battery. Needless to say, the battery can 5 is filled with an electrolytic solution.

【0032】そして、本例の非水電解液二次電池におい
ては、図2に示すように、正極1が正極集電体の両端部
を残し、これら両端部側に厚さが薄い部分を有するよう
に正極合剤層18が形成されるものとされている。
In the non-aqueous electrolyte secondary battery of this embodiment, as shown in FIG. 2, the positive electrode 1 has both ends of the positive electrode current collector and thin portions on both ends. Thus, the positive electrode mixture layer 18 is formed.

【0033】さらに、本例の非水電解液二次電池におい
ては特に、正極1の両端側の正極集電体部分と正極合剤
層18の厚さが薄い部分を覆うようにして平面長方形の
イオン絶縁体19,20が配されている。
Further, in the non-aqueous electrolyte secondary battery of this embodiment, in particular, a flat rectangular shape is formed so as to cover the positive electrode current collector portions at both ends of the positive electrode 1 and the thin portion of the positive electrode mixture layer 18. Ion insulators 19 and 20 are provided.

【0034】一方の負極8においては、負極集電体の両
端部を残して負極合剤層が形成されているものの、正極
合剤層18よりも長手方向及びこれと直交する方向にお
いて広範囲に形成されている。
In the negative electrode 8, although the negative electrode mixture layer is formed leaving both ends of the negative electrode current collector, the negative electrode mixture layer is formed in a wider area in the longitudinal direction and the direction orthogonal to the positive electrode mixture layer 18. Have been.

【0035】すなわち、これら正極1と負極2の一端を
合わせてセパレータを介して積層した積層体の上記一端
を巻芯に固定して巻回すると、正極1においては、最外
周側端部側及び最内周側端部側において正極合剤層の厚
さが薄く、負極8においては、最外周側端部側及び最内
周側端部側における正極合剤層の厚さが薄い部分に対向
する部分においても負極合剤層の厚さが変わらないもの
となる。
That is, when one end of the positive electrode 1 and one end of the negative electrode 2 are joined together and the above-mentioned one end of the laminated body is fixed via a separator and wound around a core, the positive electrode 1 has an outermost end side and The thickness of the positive electrode mixture layer is thinner at the innermost end, and the negative electrode 8 is opposed to the thinner positive electrode mixture layer at the outermost end and the innermost end. The thickness of the negative electrode mixture layer does not change even in the portion where the negative electrode mixture layer is formed.

【0036】そして、上記正極1の最外周側端部側及び
最内周側端部側における正極合剤層18の厚さが薄い部
分に対応して、上記正極合剤層18と負極合剤層間にイ
オン絶縁体19,20が配されていることとなる。
The positive electrode material mixture layer 18 and the negative electrode material mixture 18 correspond to the thinner portions of the positive electrode material mixture layer 18 on the outermost peripheral end and innermost peripheral end of the positive electrode 1. The ion insulators 19 and 20 are arranged between the layers.

【0037】このようなイオン絶縁体19,20として
は、イオンが通過できるほど大きな孔部を有しない樹脂
製のフィルム等が挙げられ、導電を妨げるものではな
い。また、イオン絶縁体19,20においては、電解液
に不溶である必要がある。より具体的には、ポリプロピ
レン、ポリエチレン、ポリイミド、ポリテトラフルオル
エチレン等の樹脂製のフィルムやこれらフィルムに接着
層が設けられたものが挙げられる。
Examples of the ion insulators 19 and 20 include resin films having no pores large enough to allow the passage of ions, and do not hinder conductivity. Further, the ion insulators 19 and 20 need to be insoluble in the electrolytic solution. More specifically, a film made of a resin such as polypropylene, polyethylene, polyimide, or polytetrafluoroethylene, or a film in which an adhesive layer is provided on these films may be used.

【0038】本例においては、イオン絶縁体19,20
を正極1上に配することとしたが、このイオン絶縁体1
9,20は正極合剤層と負極合剤層の間に配されていれ
ば良く、セパレータ上、負極上等に設けられても良い。
In this embodiment, the ion insulators 19 and 20 are used.
Was disposed on the positive electrode 1, but this ion insulator 1 was
9 and 20 may be provided between the positive electrode mixture layer and the negative electrode mixture layer, and may be provided on the separator, the negative electrode, or the like.

【0039】本例においては、正極1及び負極2を上記
のような構成とするが、正極1及び負極2を構成する合
剤層や集電体には通常用いられている材料がいずれも使
用可能である。
In this embodiment, the positive electrode 1 and the negative electrode 2 are configured as described above, but any of the materials commonly used for the mixture layer and the current collector constituting the positive electrode 1 and the negative electrode 2 are used. It is possible.

【0040】まず、正極合剤層は、リチウムイオンをド
ープ・脱ドープすることが可能な正極材料と導電剤及び
結着剤を含有して構成される。
First, the positive electrode mixture layer comprises a positive electrode material capable of doping and undoping lithium ions, a conductive agent and a binder.

【0041】正極材料としては、十分なLiを含んでい
ることが好ましく、例えばLiMO2(但し、MはC
o、Ni、Mn、Fe、Al、V、Tiの少なくとも1
種である。)で表されるリチウムと遷移金属からなる複
合金属酸化物やLiを含んだ層間化合物等が好適であ
る。
The cathode material preferably contains sufficient Li, for example, LiMO 2 (where M is C
o, at least one of Ni, Mn, Fe, Al, V and Ti
Is a seed. ), A composite metal oxide comprising lithium and a transition metal, an intercalation compound containing Li, and the like are preferable.

【0042】正極に導電性を付与するための導電剤、正
極材料を正極集電体に保持するための結着剤としては通
常用いられているものが使用できる。例えば、結着剤と
してはポリフッ化ビニリデン等のフッ素系樹脂が使用さ
れる。
As a conductive agent for imparting conductivity to the positive electrode and a binder for holding the positive electrode material on the positive electrode current collector, those commonly used can be used. For example, a fluorine-based resin such as polyvinylidene fluoride is used as the binder.

【0043】例えば導電剤としてはグラファイト,カー
ボンブラック、結着剤としてはポリフッ化ビニリデン等
のフッ素系樹脂がそれぞれ好適に使用される。
For example, graphite and carbon black are preferably used as the conductive agent, and fluorine resins such as polyvinylidene fluoride are preferably used as the binder.

【0044】また、負極合剤層は、リチウムイオンをド
ープ・脱ドープすることが可能な負極材料と結着剤を含
有して構成される。
The negative electrode mixture layer contains a negative electrode material capable of doping and undoping lithium ions and a binder.

【0045】負極材料としては、例えば、炭素材料等が
用いられる。この炭素材料としては、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
ークス等)、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
焼成したもの等)、炭素繊維、活性炭等が挙げられる。
負極材料としては、炭素材料の他に、リチウムイオンを
ドープ・脱ドープすることが可能な結晶質または非晶質
金属酸化物も使用される。
As the negative electrode material, for example, a carbon material or the like is used. Examples of the carbon material include pyrolytic carbons, cokes (pitch coke, needle coke, petroleum coke, etc.), graphites, glassy carbons, and fired organic polymer compound (phenol resin, furan resin, etc.). Etc.), carbon fiber, activated carbon and the like.
As the negative electrode material, besides the carbon material, a crystalline or amorphous metal oxide capable of doping / dedoping lithium ions is also used.

【0046】負極材料を負極集電体に保持するための結
着剤としては通常用いられているものが使用できる。例
えば、結着剤としてはポリフッ化ビニリデン等のフッ素
系樹脂が使用される。
As the binder for holding the negative electrode material on the negative electrode current collector, a commonly used binder can be used. For example, a fluorine-based resin such as polyvinylidene fluoride is used as the binder.

【0047】また、この電池では、有機溶媒のような非
水溶媒に電解質を溶解させた従来より使用されている非
水電解液が用いられる。
In this battery, a conventionally used non-aqueous electrolyte obtained by dissolving an electrolyte in a non-aqueous solvent such as an organic solvent is used.

【0048】上記有機溶媒としては、特に限定するもの
ではないが、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、1,2−ジメエキ
シエタン、ジエチルカーボネート、γ−ブチロラクト
ン、テトラヒドロフラン、1,3−ジオキソラン、4−
メチル−1,3−ジオキソラン、ジエチルエーテル、ス
ルホラン、メチルスルホラン、アセトニトリル、プロピ
オニトリル等が例示され、これらの単独若しくは2種類
以上の混合溶媒として用いられる。
The organic solvent is not particularly limited, but may be propylene carbonate, ethylene carbonate, 1,2-dimethoxyethane, 1,2-dimexethane, diethyl carbonate, γ-butyrolactone, tetrahydrofuran, 1,3-dioxolane. , 4-
Examples thereof include methyl-1,3-dioxolan, diethyl ether, sulfolane, methylsulfolane, acetonitrile, propionitrile, and the like, and these are used alone or as a mixed solvent of two or more kinds.

【0049】電解質としては、特に限定するものではな
いが、LiClO4 、LiAsF6、LiPF6 、Li
BF4 、LiB(C6 5 4 、LiCl、LiBr、
LiSO3 CH3 、LiSO3 CF3 等が挙げられる。
The electrolyte is not particularly limited, but may be LiClO 4 , LiAsF 6 , LiPF 6 ,
BF 4 , LiB (C 6 H 5 ) 4 , LiCl, LiBr,
LiSO 3 CH 3 and LiSO 3 CF 3 are exemplified.

【0050】セパレータとしては、特に限定するもので
はないが、織布、不織布、合成樹脂微多孔膜等が挙げら
れる。特に、合成樹脂微多孔膜が好適に用いられるが、
その中でもポリオレフィン系微多孔膜が、厚さ、膜強
度、膜抵抗等の面で好適に用いられる。具体的には、ポ
リエチレン及びポリプロピレン製微多孔膜、またはこれ
らを複合した微多孔膜が用いられる。
The separator is not particularly limited, and examples thereof include a woven fabric, a nonwoven fabric, and a synthetic resin microporous membrane. In particular, a synthetic resin microporous membrane is preferably used,
Among them, a polyolefin-based microporous film is suitably used in terms of thickness, film strength, film resistance and the like. Specifically, a microporous membrane made of polyethylene and polypropylene or a microporous membrane obtained by combining these is used.

【0051】電極の集電体の形状としては、特に限定す
るものではないが、箔状、或いはメッシュ、エキスパン
ドメタル等の網状のものが用いられる。正極集電体に用
いられる材質としては、例えば、アルミニウム、ステン
レス、ニッケル等を用いることが好ましい。負極集電体
に用いられる材質としては、例えば、銅、ステンレス、
ニッケル等を用いることが好ましい。
The shape of the current collector of the electrode is not particularly limited, but a foil shape or a mesh shape such as a mesh or expanded metal is used. As a material used for the positive electrode current collector, for example, aluminum, stainless steel, nickel, or the like is preferably used. Materials used for the negative electrode current collector include, for example, copper, stainless steel,
It is preferable to use nickel or the like.

【0052】また、電池缶5を形成する材料としては、
鉄、ニッケル、ステンレス、アルミニウム等が例示され
る。これらを用いて電池作動中に非水電解液中で電気化
学的な腐食が発生する場合には、メッキ等を施すように
しても良い。
The material for forming the battery can 5 is as follows.
Examples include iron, nickel, stainless steel, and aluminum. If electrochemical corrosion occurs in the non-aqueous electrolyte during operation of the battery using these, plating may be performed.

【0053】本例の非水電解液二次電池は、上記正極1
が、正極合剤層が正極集電体の最外周側端部側及び最内
周側端部側を残し、上記最外周側端部側及び最内周側端
部側に厚さが薄い部分を有するように形成されてなるも
のであり、上記負極2が、最外周側端部側及び最内周側
端部側における正極合剤層の厚さが薄い部分に対向する
部分においても負極合剤層の厚さが変わらないように形
成されてなるものであり、上記正極1の最外周側端部側
及び最内周側端部側における正極合剤層18の厚さが薄
い部分に対応して、上記正極合剤層18と負極合剤層間
にイオン絶縁体19,20が配されている。
The non-aqueous electrolyte secondary battery of the present example
However, the positive electrode mixture layer leaves the outermost end side and the innermost end side of the positive electrode current collector, and the thinner part on the outermost end side and the innermost end side The negative electrode 2 is also formed in a portion opposite to the portion where the thickness of the positive electrode mixture layer is thinner at the outermost end portion and the innermost end portion. The positive electrode mixture layer 18 is formed so that the thickness of the positive electrode mixture layer does not change, and corresponds to the portion where the thickness of the positive electrode mixture layer 18 on the outermost peripheral end side and the innermost peripheral end side of the positive electrode 1 is thin. Then, ion insulators 19 and 20 are arranged between the positive electrode mixture layer 18 and the negative electrode mixture layer.

【0054】このことから、正極合剤層18と負極合剤
層の厚さが大きく異なるとともに正極1が圧迫され易い
最外周側端部側及び最内周側端部側において、正極活物
質が溶出しても、この溶出した活物質の負極2への移動
はイオン絶縁体19,20により防止され、これらの薄
い部分が圧迫されてもイオン絶縁体19,20が配され
ていることから局部的な電位上昇は起こらず、内部短絡
が防止されて信頼性が良好となる。
From the above, the positive electrode active material has a large difference in thickness between the positive electrode material mixture layer 18 and the negative electrode material mixture layer, and the positive electrode active material is located at the outermost and innermost end portions where the positive electrode 1 is easily pressed. Even if eluted, the movement of the eluted active material to the negative electrode 2 is prevented by the ionic insulators 19 and 20, and even if these thin portions are compressed, the ionic insulators 19 and 20 are disposed, so that the localized portions are localized. A potential rise does not occur, an internal short circuit is prevented, and the reliability is improved.

【0055】さらに、上記本例の非水電解液二次電池に
おいて、上記負極2の負極合剤層をリチウムをドープ、
脱ドープ可能な炭素材料により形成し、上記正極1の正
極合剤層をリチウムを含む遷移金属複合酸化物により形
成した場合には、充電時に負極合剤層が膨張しても正極
1が圧迫を受けにくく、内部短絡が発生し難い。
Further, in the non-aqueous electrolyte secondary battery of the present embodiment, the negative electrode mixture layer of the negative electrode 2 is doped with lithium.
When the positive electrode mixture layer of the positive electrode 1 is formed of a transition metal composite oxide containing lithium when the negative electrode mixture layer is formed of a undoped carbon material and the positive electrode mixture layer of the positive electrode 1 is expanded during charging, the positive electrode 1 does not compress. Hardly suffers from internal short circuits.

【0056】さらにまた、本例のように正極1の両端側
の正極集電体部分と正極合剤層18の厚さが薄い部分を
覆うようにしてイオン絶縁体19,20を配すれば、例
えばアルミニウムよりなる正極集電体を完全に被覆する
こととなり、この正極集電体のバリ等に起因する内部短
絡も防止することが可能となり、信頼性が更に向上す
る。
Furthermore, if the ion insulators 19 and 20 are arranged so as to cover the positive electrode current collector portions on both ends of the positive electrode 1 and the thin portion of the positive electrode material mixture layer 18 as in this example, For example, the positive electrode current collector made of, for example, aluminum is completely covered, and it is possible to prevent an internal short circuit due to burrs or the like of the positive electrode current collector, thereby further improving reliability.

【0057】[0057]

【実施例】次に、本発明の効果を確認するべく、実際に
電池を製造してその特性を調査した。
EXAMPLE Next, in order to confirm the effects of the present invention, a battery was actually manufactured and its characteristics were examined.

【0058】電池の製造 先ず負極を製造した。 Production of Battery First, a negative electrode was produced.

【0059】先ず、負極合剤であるが、負極材料として
不活性ガス気流中で焼成した後、粉砕して得られた平均
粒径20(μm)の炭素材料を90(重量部)と、結着
剤としてフッ化ビニリデン樹脂を10(重量部)とをN
−メチルピロリドンに分散させたスラリーとして用意し
た。
First, as a negative electrode mixture, a carbon material having an average particle size of 20 (μm) obtained by firing in an inert gas stream as a negative electrode material and then pulverized is combined with 90 (parts by weight). 10 (parts by weight) of vinylidene fluoride resin as an adhesive and N
-Prepared as a slurry dispersed in methylpyrrolidone.

【0060】そして、これを厚さ10(μm)の銅箔で
ある負極集電体の両面の所定の箇所に塗布して負極合剤
層を形成し、全体の厚さが180(μm)の負極原板と
した。そして、上記負極原板を裁断し、この負極原板の
負極合剤層が形成されていない部分の一部を負極リード
を形成するために残存させ、且つ長手方向が6940
(mm)、これと直交する方向の上下に35(mm)幅
で未塗布部分を有し348(mm)幅で負極合剤層が形
成される負極を得た。なお、上記負極においては、幅1
0(mm)、長さ30(mm)の短冊状の負極リードを
15(mm)のピッチで形成した。
Then, this was applied to predetermined places on both sides of a negative electrode current collector, which is a copper foil having a thickness of 10 (μm), to form a negative electrode mixture layer, and the total thickness was 180 (μm). A negative electrode plate was used. Then, the negative electrode plate is cut, a part of the negative electrode plate where the negative electrode mixture layer is not formed is left to form a negative electrode lead, and the longitudinal direction is 6940.
(Mm), a negative electrode having an uncoated portion with a width of 35 (mm) above and below in a direction orthogonal to this and having a negative electrode mixture layer of 348 (mm) width was obtained. In the negative electrode, width 1
A strip-shaped negative electrode lead having a length of 0 (mm) and a length of 30 (mm) was formed at a pitch of 15 (mm).

【0061】次に正極を製造した。Next, a positive electrode was manufactured.

【0062】先ず、正極合剤であるが、正極材料として
平均粒径15(μm)のLiCoO2 粉末を91(重量
部)と、結着剤としてフッ化ビニリデン樹脂を3(重量
部)とをN−メチルピロリドンに分散させたスラリーと
して用意した。
First, as the positive electrode mixture, 91 (parts by weight) of LiCoO 2 powder having an average particle size of 15 (μm) as a positive electrode material and 3 (parts by weight) of vinylidene fluoride resin as a binder were used. It was prepared as a slurry dispersed in N-methylpyrrolidone.

【0063】次に、これを厚さ20(μm)のアルミニ
ウム箔である正極集電体の両面の所定の箇所に塗布して
正極合剤層を形成し、全体の厚さが150(μm)の正
極原板とした。なお、上記正極合剤層は正極集電体の長
手方向の両端において厚さが薄い部分を有するように形
成した。次に、上記正極原板を裁断し、この正極原板の
正極合剤層が形成されていない部分の一部を正極リード
を形成するために残存させ、且つ長手方向が6940
(mm)、これと直交する方向の上下に35(mm)幅
で未塗布部分を有し342(mm)幅で正極合剤層が形
成される正極を得た。なお、上記正極においては、幅1
0(mm)、長さ30(mm)の短冊状の正極リードを
15(mm)のピッチで形成した。
Next, this was applied to predetermined positions on both surfaces of a positive electrode current collector, which is an aluminum foil having a thickness of 20 (μm), to form a positive electrode mixture layer, and the total thickness was 150 (μm). Of the positive electrode plate. The positive electrode mixture layer was formed so as to have thin portions at both ends in the longitudinal direction of the positive electrode current collector. Next, the positive electrode plate is cut, and a part of the positive electrode plate where the positive electrode mixture layer is not formed is left to form a positive electrode lead, and the longitudinal direction is 6940.
(Mm), a positive electrode in which a positive electrode mixture layer having a width of 342 (mm) and an uncoated portion having a width of 35 (mm) above and below in a direction perpendicular to the above was formed. In the above positive electrode, width 1
Strip-shaped positive leads having a length of 0 (mm) and a length of 30 (mm) were formed at a pitch of 15 (mm).

【0064】そして、上記正極の長手方向の両端部に、
正極集電体と正極合剤層の厚さが薄い部分を覆うイオン
絶縁体としてポリイミドフィルムを配した。
Then, at both ends of the positive electrode in the longitudinal direction,
A polyimide film was disposed as an ionic insulator covering the thin portion of the positive electrode current collector and the positive electrode mixture layer.

【0065】また、セパレータとして厚さ38(μm)
で353×7600(mm)の大きさのイオンを透過さ
せない程度の微細孔を有するポリエチレンフィルムを用
意した。
The thickness of the separator is 38 (μm).
Thus, a polyethylene film having micropores of such a size as not to transmit ions having a size of 353 × 7600 (mm) was prepared.

【0066】次に、上記セパレータ、負極、セパレー
タ、正極の順に積層して積層体を形成した。
Next, a laminate was formed by laminating the above separator, negative electrode, separator and positive electrode in this order.

【0067】さらに、外径17(mm)、内径14(m
m)、長さ354(mm)の巻芯を用意し、これに、上
記積層体の一端を固定して巻芯を中心に巻回して巻回電
極体を形成した。
Further, an outer diameter of 17 (mm) and an inner diameter of 14 (m
m), a winding core having a length of 354 (mm) was prepared, and one end of the above-mentioned laminated body was fixed thereto and wound around the winding core to form a wound electrode body.

【0068】そして、先に図1に示した非水電解液二次
電池と同様の構造を有する非水電解液二次電池を製造す
るべく、この巻回電極体を電池缶の中に収納し、正極リ
ード及び負極リードを、抑え冶具により束ね、例えば純
アルミニウム等よりなる極柱及び純銅等よりなる極柱に
まとめてレーザ溶接等の手法により接続した。
Then, in order to manufacture a non-aqueous electrolyte secondary battery having a structure similar to that of the non-aqueous electrolyte secondary battery shown in FIG. 1, the wound electrode body was housed in a battery can. Then, the positive electrode lead and the negative electrode lead were bundled by a holding jig, and were collectively connected to a pole made of pure aluminum or the like and a pole made of pure copper or the like and connected by a method such as laser welding.

【0069】次に、例えば、負極が束ねられている側の
端部に負極蓋をガスケットとセラミック突き当てを介し
てかしめることによって取付け、正極が束ねられている
側の端部に正極蓋をガスケットとセラミック突き当てを
介してかしめることによって取付けた。
Next, for example, a negative electrode cover is attached to the end where the negative electrode is bundled by caulking through a gasket and a ceramic butt, and the positive electrode cover is attached to the end where the positive electrode is bundled. Mounted by swaging through gaskets and ceramic butts.

【0070】続いて、電池缶内に電解液を負極蓋或いは
正極蓋の注液口から充填した。電解液は、特に限定され
ないものの、ここではプロピレンカーボネートとジメチ
ルカーボネートの混合溶媒に電解質としてLiBF4
1(モル/リットル)を溶解したものを用いることとし
た。
Subsequently, an electrolytic solution was filled in the battery can through a liquid inlet of the negative electrode cover or the positive electrode cover. Although the electrolytic solution is not particularly limited, here, a solution prepared by dissolving 1 (mol / liter) of LiBF 4 as an electrolyte in a mixed solvent of propylene carbonate and dimethyl carbonate is used.

【0071】次いで、上記正極蓋及び負極蓋をナットに
よりそれぞれ締め込んでレーザ溶接等の手法により電池
缶に溶接し、非水電解液二次電池を完成した。なお、こ
の非水電解液二次電池をサンプル1と称することとす
る。
Next, the positive electrode cover and the negative electrode cover were tightened with nuts, respectively, and were welded to the battery can by a technique such as laser welding to complete a non-aqueous electrolyte secondary battery. Note that this non-aqueous electrolyte secondary battery is referred to as Sample 1.

【0072】さらに、上記サンプル1のイオン絶縁体を
ポリテトラフルオルエチレンに変更した以外はサンプル
1と同様の非水電解液二次電池を製造し、これをサンプ
ル2と称することとした。
Further, a non-aqueous electrolyte secondary battery similar to that of Sample 1 was manufactured except that the ion insulator of Sample 1 was changed to polytetrafluoroethylene, and this was designated as Sample 2.

【0073】さらにまた、セパレータの正極への対向面
の正極の長手方向の両端部に対応する位置に、正極集電
体と正極合剤層を覆う大きさのイオン絶縁体としてポリ
エチレンフィルムを配するようにし、正極にはイオン絶
縁体を配さない非水電解液二次電池を用意し、これをサ
ンプル3と称することとした。
Further, a polyethylene film as an ionic insulator large enough to cover the positive electrode current collector and the positive electrode mixture layer is provided at positions corresponding to both longitudinal ends of the positive electrode on the surface of the separator facing the positive electrode. Thus, a nonaqueous electrolyte secondary battery having no positive electrode provided with an ionic insulator was prepared, and this was designated as Sample 3.

【0074】また、負極の正極への対向面の正極の長手
方向の両端部に対応する位置に、正極集電体と正極合剤
層を覆う大きさのイオン絶縁体としてポリプロピレンフ
ィルムを配するようにし、正極にはイオン絶縁体を配さ
ない非水電解液二次電池を用意し、これをサンプル4と
称することとした。
Further, a polypropylene film as an ionic insulator large enough to cover the positive electrode current collector and the positive electrode material mixture layer is provided at positions corresponding to both longitudinal ends of the positive electrode on the surface of the negative electrode facing the positive electrode. Then, a non-aqueous electrolyte secondary battery having no positive electrode provided with an ionic insulator was prepared, and this was designated as Sample 4.

【0075】そして、比較のためにイオン絶縁体を配す
ることなくサンプル1と同様の非水電解液二次電池を製
造し、これをサンプル5と称することとした。
Then, for comparison, a nonaqueous electrolyte secondary battery similar to that of Sample 1 was manufactured without disposing an ion insulator, and this was designated as Sample 5.

【0076】続いて、各サンプルの試作直後における内
部短絡の発生率と、高温下での保存試験後における内部
短絡の発生率を調査した。
Subsequently, the incidence of an internal short circuit immediately after the trial production of each sample and the incidence of an internal short circuit after a storage test at a high temperature were examined.

【0077】その結果、サンプル1〜4においては、試
作直後における内部短絡の発生率が0/100、高温下
での保存試験後における内部短絡の発生率が0/5であ
った。一方、サンプル5においては、試作直後における
内部短絡の発生率が2/100、高温下での保存試験後
における内部短絡の発生率が5/5であった。
As a result, in Samples 1 to 4, the incidence of internal short-circuit immediately after trial production was 0/100, and the incidence of internal short-circuit after storage test at high temperature was 0/5. On the other hand, in Sample 5, the incidence of internal short-circuit immediately after trial production was 2/100, and the incidence of internal short-circuit after storage test at high temperature was 5/5.

【0078】すなわち、本発明の非水電解液二次電池の
ように、正極及び/又は負極の正極合剤層及び/又は負
極合剤層の厚さが薄い部分に対応して、上記正極合剤層
と負極合剤層間にイオン絶縁体を配すれば、これらの厚
さが薄い部分から活物質が溶出しても、この溶出した活
物質の反対側の電極への移動はイオン絶縁体により防止
され、内部短絡が防止される。また、これらの厚さが薄
い部分が圧迫されてもイオン絶縁体が配されていること
から局部的な電位上昇は起こらず、内部短絡が防止され
る。これらのことから信頼性が向上することが確認され
た。
That is, as in the non-aqueous electrolyte secondary battery of the present invention, the positive electrode mixture layer corresponding to the thin portion of the positive electrode mixture layer and / or the negative electrode mixture layer of the positive electrode and / or the negative electrode corresponds to If an ionic insulator is arranged between the agent layer and the negative electrode mixture layer, even if the active material elutes from the thin portion, the movement of the eluted active material to the opposite electrode is performed by the ionic insulator. And an internal short circuit is prevented. Further, even if these thin portions are compressed, the potential is not locally increased because the ionic insulator is provided, and an internal short circuit is prevented. From these, it was confirmed that the reliability was improved.

【0079】また、本発明によれば、高温下での信頼性
も向上することが確認された。
Further, according to the present invention, it was confirmed that the reliability under high temperature was improved.

【0080】[0080]

【発明の効果】上述のように、本発明に係る非水電解液
二次電池においては、電池缶内に収納されており、巻芯
に固定され、これに巻回されている積層体の正極及び/
又は負極の正極合剤層及び/又は負極合剤層の厚さが薄
い部分に対応して、上記正極合剤層と負極合剤層間にイ
オン絶縁体が配されている。このため、内部短絡が防止
され、高い信頼性が確保される。
As described above, in the nonaqueous electrolyte secondary battery according to the present invention, the positive electrode of the laminated body housed in the battery can, fixed to the core, and wound therearound as well as/
Alternatively, an ionic insulator is disposed between the positive electrode mixture layer and the negative electrode mixture layer corresponding to a portion where the thickness of the positive electrode mixture layer and / or the negative electrode mixture layer of the negative electrode is small. Therefore, an internal short circuit is prevented, and high reliability is secured.

【0081】さらに、上記本発明の非水電解液二次電池
において、上記正極が、正極合剤層が正極集電体の最外
周側端部側及び/又は最内周側端部側を残し、上記最外
周側端部側及び/又は最内周側端部側に厚さが薄い部分
を有するように形成されてなるものであり、上記負極
が、最外周側端部側及び/又は最内周側端部側における
正極合剤層の厚さが薄い部分に対向する部分においても
負極合剤層の厚さが変わらないように形成されてなるも
のであり、上記正極の最外周側端部側及び/又は最内周
側端部側における正極合剤層の厚さが薄い部分に対応し
て、上記正極合剤層と負極合剤層間にイオン絶縁体が配
されていれば、正極合剤層と負極合剤層の厚さが大きく
異なるとともに正極が圧迫され易い最外周側端部側及び
/又は最内周側端部側において内部短絡が防止され、高
い信頼性が確保される。
Further, in the nonaqueous electrolyte secondary battery of the present invention, the positive electrode is such that the positive electrode mixture layer is left on the outermost end and / or the innermost end of the positive electrode current collector. The thinnest portion is formed on the outermost end side and / or the innermost end side, and the negative electrode is formed on the outermost end side and / or the outermost end side. The negative electrode mixture layer is formed so that the thickness of the negative electrode mixture layer does not change even in a portion opposed to the thin portion of the positive electrode mixture layer on the inner peripheral side end portion, and the outermost peripheral end of the positive electrode is formed. If an ionic insulator is arranged between the positive electrode mixture layer and the negative electrode mixture layer corresponding to the portion where the thickness of the positive electrode mixture layer is thinner on the outer side and / or the innermost end side, The outermost end and / or the innermost end where the thickness of the mixture layer and the negative electrode mixture layer are significantly different and the positive electrode is likely to be pressed. Internal short circuit is prevented, high reliability is ensured in.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る非水電解液二次電池の構成を模式
的に示す断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a configuration of a non-aqueous electrolyte secondary battery according to the present invention.

【図2】上記非水電解液二次電池の正極の構成を示す平
面図である。
FIG. 2 is a plan view showing a configuration of a positive electrode of the nonaqueous electrolyte secondary battery.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 正極、2 負極、3 巻芯、4 巻回電極体、5
電池缶、6 正極リード、8 負極リード
1 positive electrode, 2 negative electrode, 3 winding core, 4 winding electrode body, 5
Battery can, 6 positive lead, 8 negative lead

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 正極集電体の少なくとも一方の主面側に
正極合剤層が形成されてなる帯状の正極と、 負極集電体の少なくとも一方の主面側に負極合剤層が形
成されてなる帯状の負極とが、 セパレータを介して積層された積層体が、 巻芯に固定され、この巻芯を中心として巻回されてなる
巻回電極体を有し、 この巻回電極体が電池缶内に収納されてなる非水電解液
二次電池であって、 少なくとも上記正極合剤層及び/又は負極合剤層の厚さ
が薄い部分に対応して、上記正極合剤層と負極合剤層間
にイオン絶縁体が配されていることを特徴とする非水電
解液二次電池。
1. A strip-shaped positive electrode having a positive electrode mixture layer formed on at least one main surface of a positive electrode current collector, and a negative electrode mixture layer formed on at least one main surface of a negative electrode current collector. A laminate obtained by laminating a strip-shaped negative electrode with a separator interposed therebetween is fixed to a core, and has a wound electrode body wound around the core. A nonaqueous electrolyte secondary battery housed in a battery can, wherein the positive electrode mixture layer and / or the negative electrode correspond to at least a portion where the thickness of the positive electrode mixture layer and / or the negative electrode mixture layer is small. A non-aqueous electrolyte secondary battery, wherein an ionic insulator is disposed between mixture layers.
【請求項2】 上記正極は、正極合剤層が正極集電体の
最外周側端部側及び/又は最内周側端部側を残し、上記
最外周側端部側及び/又は最内周側端部側に厚さが薄い
部分を有するように形成されてなるものであり、 上記負極は、最外周側端部側及び/又は最内周側端部側
における正極合剤層の厚さが薄い部分に対向する部分に
おいても負極合剤層の厚さが変わらないように形成され
てなるものであり、 上記正極の最外周側端部側及び/又は最内周側端部側に
おける正極合剤層の厚さが薄い部分に対応して、上記正
極合剤層と負極合剤層間にイオン絶縁体が配されている
ことを特徴とする請求項1記載の非水電解液二次電池。
2. The positive electrode, wherein the positive electrode mixture layer leaves the outermost end and / or the innermost end of the positive electrode current collector, and the outermost end and / or the innermost end of the positive electrode current collector. The negative electrode has a thickness of the positive electrode mixture layer at the outermost end and / or the innermost end. The negative electrode mixture layer is formed so that the thickness of the negative electrode mixture layer does not change even in a portion opposed to the thin portion, and the outermost end and / or the innermost end of the positive electrode The non-aqueous electrolyte secondary according to claim 1, wherein an ionic insulator is disposed between the positive electrode mixture layer and the negative electrode mixture layer corresponding to a portion where the thickness of the positive electrode mixture layer is small. battery.
【請求項3】 上記負極の負極合剤層がリチウムをドー
プ、脱ドープ可能な炭素材料よりなり、 上記正極の正極合剤層がリチウムを含む遷移金属複合酸
化物よりなることを特徴とする請求項1記載の非水電解
液二次電池。
3. The negative electrode mixture layer of the negative electrode comprises a lithium-doped and undoped carbon material, and the positive electrode mixture layer of the positive electrode comprises a transition metal composite oxide containing lithium. Item 2. The non-aqueous electrolyte secondary battery according to Item 1.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7425386B2 (en) 2002-09-30 2008-09-16 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Electrode group for battery and non-aqueous electrolyte secondary battery using the same
JP2011091039A (en) * 2009-09-25 2011-05-06 Toshiba Corp Nonaqueous electrolyte battery, battery pack, and automobile

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