JPH11307085A - 二次電池用電極 - Google Patents

二次電池用電極

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JPH11307085A
JPH11307085A JP10296766A JP29676698A JPH11307085A JP H11307085 A JPH11307085 A JP H11307085A JP 10296766 A JP10296766 A JP 10296766A JP 29676698 A JP29676698 A JP 29676698A JP H11307085 A JPH11307085 A JP H11307085A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 隣接した電極の活物質と対向しない電極領域
の活物質を除去して電池の軽量化を達成し、電極全体の
有効な活物質の形成量を増大させることができる二次電
池用電極を提供する。 【解決手段】 ベースプレート６２と、該ベースプレー
ト６２の両面に形成される活物質とからなり、セパレー
タ４を介して内側と外側に巻き取られる二次電池用電極
において、外側の電極６０の一面であって内側の電極２
の活物質が形成された面と対向しない部分を、活物質が
形成されていないベースプレート６２が露出するように
している。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は正極と負極のあいだ
にセパレータを介して巻き取る二次電池用電極に関し、
とくに隣接した電極と反応しない電極の不必要な活物質
を除去して電池の重さを減らしたり、または同一容器で
全体の活物質の形成量を増大させることができる二次電
池用電極に関する。
【０００２】
【従来の技術】二次電池は再充電ができ、小型化および
大容量化ができるものである。代表的な二次電池として
ニッケル水素（Ｎｉ−ＭＨ）電池とリチウムイオン（Ｌ
ｉ−ｉｏｎ）電池が主に用いられている。
【０００３】ここで、たとえばリチウムイオン電池は、
正極の活物質としてリチウム−遷移金属酸化物が用いら
れ、負極の活物質としては炭素もしくは炭素複合体が用
いられる。電解液としては、酸素基、硝素基、硫酸基な
どを含む一つ以上の有機溶媒にリチウム塩を溶かしたも
のが用いられ、前記正極と負極のあいだにリチウムイオ
ンが移動して起電力を発生し、充放電するものである。
【０００４】このようなリチウムイオン電池の従来の構
造を図３に示す。図３に示した通り、リチウムイオン電
池は、正極２とセパレータ４および負極６を共に巻き取
った電極ロール８を前記負極６と接続するカン１０の内
部に収納し、前記カン１０に電解液を注入したのち、そ
のカン１０の上部に前記正極２と接続するキャップアセ
ンブリ１２を設け、密封した構造である。ここで電極ロ
ール８は、その上面と下面に絶縁板１４を介してキャッ
プアセンブリ１２およびカン１０との接続が防止されて
いる。
【０００５】このように設けられたリチウムイオン電池
において、正極および負極のような電極は、電池の種類
によって活物質の差異はあるが、図４に示すように電極
のベースプレート１６の両面に活物質１８を含むスラリ
ーを塗布し、これを乾燥およびロールプレスしたのち、
所定の大きさに切断する工程を経て製造される。
【０００６】このように製造された各々の電極２、６
は、そのあいだにセパレータ４を介してロール状に巻き
取ったのち、カン１０の内部に挿入される。しかしなが
ら、従来のリチウムイオン電池において、電極、とくに
セパレータ４の外側に巻き取られた負極６は、図５に示
すようにロール状の巻き取りの構造上、その長さ方向の
両側端部でセパレータ４の内側に巻き取られた正極２の
活物質と対向しない領域Ａ、Ｂが生じる。前述したよう
に、リチウムイオン電池はロール状に巻き取った電極ロ
ールで相互対向する正極と負極とのあいだにリチウムイ
オンが移動されて充放電するものであるが、負極のこの
領域は正極２の活物質と対向しない領域であるので、実
際に反応に寄与できない不必要な領域であり、電池の重
さだけを増加させるという問題がある。また、前記領域
Ａ、Ｂは、限られた大きさのカン１０の内部空間を不必
要に取るために、結果的に各々の電極の有効に機能する
活物質の形成量を減少させるという問題もある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記従来技
術の問題点を解決するために提案されたものであり、隣
接した電極の活物質と対向しない電極領域の活物質を除
去して電池の軽量化を達成し、電極全体の有効な活物質
の形成量を増大させることができる二次電池用電極を提
供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の二次電池用電極
は、ベースプレートと、該ベースプレートの両面に形成
される活物質とからなり、セパレータを介して内側と外
側に巻き取られる二次電池用電極において、外側の電極
の一面であって内側の電極の活物質が形成された面と対
向しない部分を、活物質が形成されていないベースプレ
ートが露出するようにしてなることを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明の電極、たとえば負極は、
ベースプレートの一側面に活物質スラリーを塗布し、つ
ぎの工程で他の一側面に活物質スラリーを塗布して得る
もので、その塗布を制御できる。
【００１０】これによって、本発明の負極は、基材のベ
ースプレートの一側面の正極の活物質と対向しない領域
を除外した状態に活物質スラリーを塗布し、つぎの工程
で他の一側面の正極の活物質と対向しない領域を除外し
た状態に活物質スラリーを塗布したのち、これを乾燥お
よびロールプレスし、所定の大きさに切断する工程によ
り製造することができる。
【００１１】以下、本発明の好ましい実施の形態を添付
図面により詳細に説明する。本実施の形態の説明におい
て、従来技術の図３〜５で参照した部分と同一の構成に
対しては、説明が重複しないように同一符号を付与す
る。
【００１２】図１は本実施の形態にかかわる二次電池用
電極の構造を示す。本実施の形態では、リチウムイオン
電池の負極を一例として説明する。図面の符号６０はリ
チウムイオン電池用負極を示す。負極６０はベースプレ
ート６２の両面に炭素または炭素複合体からなる活物質
６４、６６を各々設けたものである。
【００１３】このように設けた負極６０は、図２に示す
ように正極２とのあいだにセパレータ４を介して、内側
には正極２が、外側には負極６０が位置するようにロー
ル状に巻き取られる。
【００１４】このように巻き取られた電極ロールにおい
ては、ロール状の巻き取りの構造上、負極６０の長さ方
向の両側端部で正極２の活物質と対向しない領域Ａ１、
Ｂ１が生じる。
【００１５】したがって、本実施の形態は正極の活物質
と対向しない負極の領域Ａ１、Ｂ１では、不必要な活物
質を除去し、他の部分にのみ活物質を設けるようにす
る。
【００１６】たとえば、負極６０の内側の端部に位置す
る領域Ａ１においては、正極２の活物質と対向する外側
の一面にのみ活物質６６を設け、その反対面には活物質
６４を設けない。
【００１７】一方、負極６０の外側の端部に位置する領
域Ｂ１では、正極２の活物質と対向する内側の一面にの
み活物質６４を設け、その反対面では活物質６６を除去
する。
【００１８】ここで、負極６０の最外郭の端部に位置し
た領域Ｂ２は、正極２の活物質と対向しない部分で両面
すべてに活物質がない状態に形成され、ここにはタップ
を付着する。また、最内側端部も両面すべてに活物質を
塗布しない無地部Ａ２に形成される。
【００１９】以上のような構成の本実施の形態の負極
は、基材のベースプレート６２の一側面の領域Ａ１、Ａ
２、Ｂ２を除外した領域に活物質６４スラリーを塗布
し、つぎの工程で他の一側面の領域Ａ２、Ｂ１、Ｂ２を
除外した領域に活物質６６スラリーを塗布したのち、こ
れを乾燥およびロールプレスし、所定の大きさに切断す
る工程により製造する。
【００２０】このように本実施の形態の負極６０は、ベ
ースプレート６２の両側面に設ける活物質６４、６６の
面積分布が各々違うように設けられるもので、隣接した
正極２の活物質と実際に反応しない不必要な領域の活物
質を除去してベースプレート６２だけを残すもので、そ
の活物質の除去された量だけ電池全体の重さを減少でき
る。
【００２１】また、前記活物質が除去された分だけ電極
ロールの直径が縮小され、電極の全体の長さをより長く
形成することができるので、電極として有効に機能する
活物質の量を増やすことができる。
【００２２】本出願人は１８６５０サイズの電池を実験
して０．５〜６ｇの重さの減少効果と、電極ロールの直
径を最大０．５ｍｍ縮小させる効果を得ることができ
た。
【００２３】一方、本実施の形態では、セパレータ４の
外側に負極６０を巻き取る場合を主に説明しているが、
本発明はこれに限られるものではなく、二次電池用電極
ロールの外側に巻き取られるどんな電極でもすべて含め
ることができる。このように製造された負極と正極を含
む電極はセパレータ４を介してロール状に巻き取られて
カン１０の内部に挿入され、電解液が注入されたのち、
そのカン１０の開口にガスケットを介してキャップアセ
ンブリが設けられ、密封されることにより製品として完
成される。
【００２４】
【発明の効果】以上のように記述した構成および作用を
通じて分かるように、本発明の二次電池用電極は、従来
技術の問題点を実質的に解消している。
【００２５】すなわち、本発明は、電極ロールの外側に
巻き取られる電極の不必要な活物質を除去した構成であ
り、その除去された活物質の量だけ電池全体の重さを縮
小できる。またその除去した分だけ電極ロールの直径が
縮小されるので、電極の全体の長さをより長くできる。
【００２６】したがって、本発明によれば、電極として
有効に機能する活物質の量を増やすことができ、これに
よって高容量の電池を実現することができる。
【００２７】また、本発明によれば、電極ロールの最外
郭に配置された電極が、活物質が塗布されないベースプ
レート状態がそのまま露出されるので、電池の内部で発
生した熱の放出効果が優秀であり、それにより電池の安
全性を向上させることができる。
【００２８】一方、本発明は前述の特定の好ましい実施
の形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載さ
れた本発明の要旨の範囲内で、当該発明が属する分野で
通常の知識を有する者であれば、だれでも多様な変更実
施ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態にかかわる二次電池用負
極を示す展開断面図である。
【図２】本発明にかかわる二次電池を示す平断面図であ
る。
【図３】従来の二次電池の全体の構成を示す縦断面図で
ある。
【図４】従来の二次電池用電極の展開断面図である。
【図５】図３の二次電池の水平断面図である。
【符号の説明】 ２ 正極 ４ セパレータ ６０ 負極 ６２ ベースプレート ６４、６６ 活物質

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ベースプレートと、該ベースプレートの
    両面に形成される活物質とからなり、セパレータを介し
    て内側と外側に巻き取られる二次電池用電極において、
    外側の電極の一面であって内側の電極の活物質が形成さ
    れた面と対向しない部分を、活物質が形成されていない
    ベースプレートが露出するようにしてなる二次電池用電
    極。
  2. 【請求項２】 内側の電極の活物質が形成された面と対
    向する外側の電極の対向面には、ベースプレートに形成
    された活物質が対向するように設けられてなる請求項１
    記載の二次電池用電極。
  3. 【請求項３】 外側に巻き取られる電極が負極である請
    求項１または２記載の二次電池用電極。
  4. 【請求項４】 正極の活物質が形成された面と対向しな
    い負極の内側の端部はベースプレートの外側にだけ活物
    質を形成してなる請求項３記載の二次電池用電極。
  5. 【請求項５】 正極の活物質が形成された面と対向しな
    い負極の外郭部は活物質を形成せずにベースプレートを
    露出してなる請求項３記載の二次電池用電極。
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