JPH11339757A - 電 池 - Google Patents
電 池Info
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- JPH11339757A JPH11339757A JP10077658A JP7765898A JPH11339757A JP H11339757 A JPH11339757 A JP H11339757A JP 10077658 A JP10077658 A JP 10077658A JP 7765898 A JP7765898 A JP 7765898A JP H11339757 A JPH11339757 A JP H11339757A
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- power generating
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- 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
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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
- 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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- Secondary Cells (AREA)
- Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 リード板９での発熱を効率良く放熱すると共
に、電池ケース１２の外周側面を補強することができる
電池を提供する。 【解決手段】 発電要素１の下端部で負極４に接続固定
された下部集電体６から上方に引き出すリード板９を、
この発電要素１の外周側面に沿って配置した。
に、電池ケース１２の外周側面を補強することができる
電池を提供する。 【解決手段】 発電要素１の下端部で負極４に接続固定
された下部集電体６から上方に引き出すリード板９を、
この発電要素１の外周側面に沿って配置した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、帯状の正負極電極
を帯状のセパレータを介して巻回した巻回形の発電要素
を備えた電池に関する。
を帯状のセパレータを介して巻回した巻回形の発電要素
を備えた電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】電気自動車等に用いられる長円筒形の非
水電解質二次電池は、図５に示すように、帯状の負極２
と正極４を帯状のセパレータ３を介して長円筒形に巻回
した発電要素１を備えている。この発電要素１は、負極
２とセパレータ３と正極４をそれぞれ上下に少しずつず
らして巻回することにより、発電要素１の上端側には例
えば帯状の負極２の上端辺のみを突出させ、下端側には
帯状の正極４の下端辺のみを突出させる。すると、図６
に示すように、発電要素１の上端部に上部集電体５を配
置して、この上部集電体５に負極２の上端辺を多数箇所
で接続固定すると共に、発電要素１の下端部に下部集電
体６を配置して、この下部集電体６に正極４の下端辺を
多数箇所で接続固定することができるので、負極２や正
極４から大電流を取り出すことができるようになり、高
効率の放電が可能となる。
水電解質二次電池は、図５に示すように、帯状の負極２
と正極４を帯状のセパレータ３を介して長円筒形に巻回
した発電要素１を備えている。この発電要素１は、負極
２とセパレータ３と正極４をそれぞれ上下に少しずつず
らして巻回することにより、発電要素１の上端側には例
えば帯状の負極２の上端辺のみを突出させ、下端側には
帯状の正極４の下端辺のみを突出させる。すると、図６
に示すように、発電要素１の上端部に上部集電体５を配
置して、この上部集電体５に負極２の上端辺を多数箇所
で接続固定すると共に、発電要素１の下端部に下部集電
体６を配置して、この下部集電体６に正極４の下端辺を
多数箇所で接続固定することができるので、負極２や正
極４から大電流を取り出すことができるようになり、高
効率の放電が可能となる。
【０００３】上記非水電解質二次電池は、複数個を並べ
て配線して使用することが多いので、接続作業等を容易
にするために、正負極の端子８，１１（ただし、正極端
子１１は図６では手前側となるため図示していない）を
電池の上端部に並べて配置している。この際、発電要素
１の上端部の上部集電体５は、リード金具７を介して直
ちに負極端子８に接続することができる。しかし、発電
要素１の下端部の下部集電体６は、電池上部の蓋１４に
配置した正極端子１１に接続するために、リード材によ
って上方に引き出す必要がある。
て配線して使用することが多いので、接続作業等を容易
にするために、正負極の端子８，１１（ただし、正極端
子１１は図６では手前側となるため図示していない）を
電池の上端部に並べて配置している。この際、発電要素
１の上端部の上部集電体５は、リード金具７を介して直
ちに負極端子８に接続することができる。しかし、発電
要素１の下端部の下部集電体６は、電池上部の蓋１４に
配置した正極端子１１に接続するために、リード材によ
って上方に引き出す必要がある。
【０００４】そこで、従来の非水電解質二次電池は、発
電要素１の中央の巻軸部にリード芯金１３を配置してお
き、下部集電体６をこのリード芯金１３とリード金具１
０とを介して正極端子１１に接続していた。発電要素１
の巻軸部であれば、電池スペースに大きな無駄を生じさ
せることなくリード芯金１３を配置することができる。
電要素１の中央の巻軸部にリード芯金１３を配置してお
き、下部集電体６をこのリード芯金１３とリード金具１
０とを介して正極端子１１に接続していた。発電要素１
の巻軸部であれば、電池スペースに大きな無駄を生じさ
せることなくリード芯金１３を配置することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記非水電
解質二次電池は、高出力の放電を行うと、リード芯金１
３に大きな電流が流れるので、発熱量も非常に大きくな
る。しかも、外部短絡時には、さらに大きな電流が流れ
るので、この発熱量も極めて大きくなる。しかし、従来
の非水電解質二次電池は、リード芯金１３が放熱効率の
悪い発電要素１の巻軸部に配置されていたため、電池内
部の温度が上昇し易くなり、電池が不安定になるという
問題があった。また、特に外部短絡時には中心部が極め
て高温になるので、セパレータ３が溶融して内部短絡に
至り、電池が破壊されるおそれも生じる。
解質二次電池は、高出力の放電を行うと、リード芯金１
３に大きな電流が流れるので、発熱量も非常に大きくな
る。しかも、外部短絡時には、さらに大きな電流が流れ
るので、この発熱量も極めて大きくなる。しかし、従来
の非水電解質二次電池は、リード芯金１３が放熱効率の
悪い発電要素１の巻軸部に配置されていたため、電池内
部の温度が上昇し易くなり、電池が不安定になるという
問題があった。また、特に外部短絡時には中心部が極め
て高温になるので、セパレータ３が溶融して内部短絡に
至り、電池が破壊されるおそれも生じる。
【０００６】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、下部集電体を上方に引き出すリード材を発電
要素の外周側面に沿って配置することにより、このリー
ド材での発熱を効率良く放熱することができる電池を提
供することを目的としている。
のであり、下部集電体を上方に引き出すリード材を発電
要素の外周側面に沿って配置することにより、このリー
ド材での発熱を効率良く放熱することができる電池を提
供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、帯状
の正負極電極を帯状のセパレータを介して巻回した巻回
形の発電要素を電池ケース内に収納した電池において、
発電要素の正負いずれか一方の電極を発電要素の外周側
面と電池ケース内面との間に沿って配置したリード板を
介して引き出し、直接又は他のリード材を介して当該極
性の端子に接続したことを特徴とする。
の正負極電極を帯状のセパレータを介して巻回した巻回
形の発電要素を電池ケース内に収納した電池において、
発電要素の正負いずれか一方の電極を発電要素の外周側
面と電池ケース内面との間に沿って配置したリード板を
介して引き出し、直接又は他のリード材を介して当該極
性の端子に接続したことを特徴とする。
【０００８】請求項１の発明によれば、一方の電極から
引き出したリード板が発電要素の外周側面と電池ケース
内面との間に沿って配置されるので、このリード板での
発熱を効率良く電池ケースの外部に放熱することができ
るようになる。
引き出したリード板が発電要素の外周側面と電池ケース
内面との間に沿って配置されるので、このリード板での
発熱を効率良く電池ケースの外部に放熱することができ
るようになる。
【０００９】請求項２の発明は、帯状の正負極電極を帯
状のセパレータを介して巻回した巻回形の発電要素を巻
回軸が電池の上下方向となるように配置して電池ケース
内に収納すると共に、この電池の上端部に正負極の端子
を配置した電池において、発電要素の上端部で正負いず
れか一方の電極を上部集電体に接続し、この上部集電体
を直接又はリード材を介して一方の端子に接続すると共
に、発電要素の下端部で他方の電極を下部集電体に接続
し、この下部集電体を発電要素の外周側面と電池ケース
内面との間に沿って配置したリード板を介して上方に引
き出し、直接又は他のリード材を介して他方の端子に接
続したことを特徴とする。
状のセパレータを介して巻回した巻回形の発電要素を巻
回軸が電池の上下方向となるように配置して電池ケース
内に収納すると共に、この電池の上端部に正負極の端子
を配置した電池において、発電要素の上端部で正負いず
れか一方の電極を上部集電体に接続し、この上部集電体
を直接又はリード材を介して一方の端子に接続すると共
に、発電要素の下端部で他方の電極を下部集電体に接続
し、この下部集電体を発電要素の外周側面と電池ケース
内面との間に沿って配置したリード板を介して上方に引
き出し、直接又は他のリード材を介して他方の端子に接
続したことを特徴とする。
【００１０】請求項２の発明によれば、下部集電体を上
方に引き出すリード板が発電要素の外周側面と電池ケー
ス内面との間に沿って配置されるので、このリード板で
の発熱を効率良く電池ケースの外部に放熱することがで
きるようになる。
方に引き出すリード板が発電要素の外周側面と電池ケー
ス内面との間に沿って配置されるので、このリード板で
の発熱を効率良く電池ケースの外部に放熱することがで
きるようになる。
【００１１】請求項３の発明は、前記発電要素が、正負
極電極をセパレータを介して長円筒形に巻回したもので
あり、前記リード板が、発電要素の長円形の直線部にお
ける外周側面に沿って配置されたことを特徴とする。
極電極をセパレータを介して長円筒形に巻回したもので
あり、前記リード板が、発電要素の長円形の直線部にお
ける外周側面に沿って配置されたことを特徴とする。
【００１２】請求項３の発明によれば、リード板が発電
要素の長円形の直線部（長円形における両側の半円部の
間の部分）の外周側面に沿って配置されるので、長円筒
形や長四角型の電池ケースにおける強度の弱い平面状の
側面を補強することができる。
要素の長円形の直線部（長円形における両側の半円部の
間の部分）の外周側面に沿って配置されるので、長円筒
形や長四角型の電池ケースにおける強度の弱い平面状の
側面を補強することができる。
【００１３】請求項４の発明は、前記リード板が発電要
素の長円形の直線部における両側の外周側面に沿ってそ
れぞれ配置されたことを特徴とする。
素の長円形の直線部における両側の外周側面に沿ってそ
れぞれ配置されたことを特徴とする。
【００１４】請求項４の発明によれば、リード板が両側
の外周側面に配置されるので、長円筒形や長四角型の電
池ケースにおける強度の弱いこれら平面状の両側面を確
実に補強することができる。
の外周側面に配置されるので、長円筒形や長四角型の電
池ケースにおける強度の弱いこれら平面状の両側面を確
実に補強することができる。
【００１５】請求項５の発明は、前記電池が非水電解質
二次電池であることを特徴とする。
二次電池であることを特徴とする。
【００１６】請求項５の発明によれば、高出力で発熱し
易い非水電解質二次電池を安全に使用することができる
ようになる。また、この非水電解質二次電池は、正負極
が充電時に膨張するので、発電要素が長円筒形や長四角
型の電池ケースの平面状の側面を押広げるのを防止する
ことができるようになる。
易い非水電解質二次電池を安全に使用することができる
ようになる。また、この非水電解質二次電池は、正負極
が充電時に膨張するので、発電要素が長円筒形や長四角
型の電池ケースの平面状の側面を押広げるのを防止する
ことができるようになる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面を参照して説明する。
図面を参照して説明する。
【００１８】図１〜図３は本発明の一実施形態を示すも
のであって、図１は長円筒形の非水電解質二次電池の発
電要素に接続固定する集電体とリード材の構成を示す斜
視図、図２は長円筒形の非水電解質二次電池の発電要素
に接続固定する上部集電体とリード材の構成を示す斜視
図、図３は図１におけるリード材の他の構成例を示す斜
視図である。なお、図５〜図６に示した従来例と同様の
機能を有する構成部材には同じ番号を付記する。
のであって、図１は長円筒形の非水電解質二次電池の発
電要素に接続固定する集電体とリード材の構成を示す斜
視図、図２は長円筒形の非水電解質二次電池の発電要素
に接続固定する上部集電体とリード材の構成を示す斜視
図、図３は図１におけるリード材の他の構成例を示す斜
視図である。なお、図５〜図６に示した従来例と同様の
機能を有する構成部材には同じ番号を付記する。
【００１９】本実施形態は、従来例と同様に電気自動車
等に用いられる長円筒形の非水電解質二次電池について
説明する。この非水電解質二次電池の発電要素１は、図
５に示したように、負極２とセパレータ３と正極４をそ
れぞれ上下に少しずつずらして巻回することにより、上
端側には負極２の上端辺のみを突出させ、下端側には正
極４の下端辺のみを突出させたものである。負極２は、
帯状の銅箔の表面にグラファイト等の負極活物質を塗布
したものであり、正極４は、帯状のアルミニウム箔の表
面にリチウムコバルト複合酸化物等の正極活物質を塗布
したものである。また、セパレータ３は、帯状の微多孔
性樹脂フィルムを用いる。
等に用いられる長円筒形の非水電解質二次電池について
説明する。この非水電解質二次電池の発電要素１は、図
５に示したように、負極２とセパレータ３と正極４をそ
れぞれ上下に少しずつずらして巻回することにより、上
端側には負極２の上端辺のみを突出させ、下端側には正
極４の下端辺のみを突出させたものである。負極２は、
帯状の銅箔の表面にグラファイト等の負極活物質を塗布
したものであり、正極４は、帯状のアルミニウム箔の表
面にリチウムコバルト複合酸化物等の正極活物質を塗布
したものである。また、セパレータ３は、帯状の微多孔
性樹脂フィルムを用いる。
【００２０】上記発電要素１の上端部には、図２に示す
ように、発電要素１の長円形の直線部に沿った片側に上
部集電体５が配置されている。この上部集電体５は、図
６に示した集電体５，６と同様の構造であり、銅板を蛇
腹状に繰り返し屈曲させたものである。そして、上部集
電体５の上端側に突出した負極２の上端部を複数枚ず
つ、この上部集電体５の下方を向く凹部に挿入し両側か
らカシメて圧着することにより接続固定する。また、こ
の凹部の上端部に横長の窓を開口しておき、ここからレ
ーザ光を照射することによりレーザ溶接によって負極２
の上端部を接続固定することもできる。なお、この負極
２の上端部は、上部集電体５との接続のために、予め活
物質が塗布されないようにするか、又は、塗布後に活物
質を除去して銅箔の金属地を露出させている。
ように、発電要素１の長円形の直線部に沿った片側に上
部集電体５が配置されている。この上部集電体５は、図
６に示した集電体５，６と同様の構造であり、銅板を蛇
腹状に繰り返し屈曲させたものである。そして、上部集
電体５の上端側に突出した負極２の上端部を複数枚ず
つ、この上部集電体５の下方を向く凹部に挿入し両側か
らカシメて圧着することにより接続固定する。また、こ
の凹部の上端部に横長の窓を開口しておき、ここからレ
ーザ光を照射することによりレーザ溶接によって負極２
の上端部を接続固定することもできる。なお、この負極
２の上端部は、上部集電体５との接続のために、予め活
物質が塗布されないようにするか、又は、塗布後に活物
質を除去して銅箔の金属地を露出させている。
【００２１】上部集電体５は、発電要素１の長円形の中
央部側が一体的に銅板からなるリード金具７となって水
平に引き出されている。このリード金具７は、上部集電
体５から引き出され、発電要素１の長円形の直線部の残
りの片側からさらに長円形の一方の半円部の上方を覆う
ような形状に形成されている。また、このリード金具７
には、発電要素１の長円形の半円部の上方を覆う部分の
中央に、上方に突出する円筒状の負極端子８がカシメ等
により接続固定されている。
央部側が一体的に銅板からなるリード金具７となって水
平に引き出されている。このリード金具７は、上部集電
体５から引き出され、発電要素１の長円形の直線部の残
りの片側からさらに長円形の一方の半円部の上方を覆う
ような形状に形成されている。また、このリード金具７
には、発電要素１の長円形の半円部の上方を覆う部分の
中央に、上方に突出する円筒状の負極端子８がカシメ等
により接続固定されている。
【００２２】上記発電要素１の下端部には、図１に示す
ように、発電要素１の長円形の直線部の片側に下部集電
体６が配置されている。この下部集電体６も、上記上部
集電体５と同様の構造であり、アルミニウム板を蛇腹状
に繰り返し屈曲させたものである。そして、下部集電体
６の下端側に突出した正極４の下端部を複数枚ずつ、こ
の下部集電体６の上方を向く凹部に挿入し両側からカシ
メて圧着することにより接続固定する。また、上部集電
体５の場合と同様に、この凹部の下端部に横長の窓を開
口しておきレーザ溶接によって接続固定することもでき
る。なお、この正極４の下端部も、下部集電体６との接
続のために、予め活物質が塗布されないようにするか、
又は、塗布後に活物質を除去してアルミニウム箔の金属
地を露出させている。
ように、発電要素１の長円形の直線部の片側に下部集電
体６が配置されている。この下部集電体６も、上記上部
集電体５と同様の構造であり、アルミニウム板を蛇腹状
に繰り返し屈曲させたものである。そして、下部集電体
６の下端側に突出した正極４の下端部を複数枚ずつ、こ
の下部集電体６の上方を向く凹部に挿入し両側からカシ
メて圧着することにより接続固定する。また、上部集電
体５の場合と同様に、この凹部の下端部に横長の窓を開
口しておきレーザ溶接によって接続固定することもでき
る。なお、この正極４の下端部も、下部集電体６との接
続のために、予め活物質が塗布されないようにするか、
又は、塗布後に活物質を除去してアルミニウム箔の金属
地を露出させている。
【００２３】下部集電体６は、発電要素１の長円形の外
周側が一体的にアルミニウム板からなるリード板９とな
って引き出されている。このリード板９は、下部集電体
６から引き出されて上向きに屈曲され、発電要素１の外
周側面におけるこの長円形の直線部に沿って上端部まで
至る。また、このリード板９も、上端部が一体的にアル
ミニウム板からなるリード金具１０となって水平に屈曲
して引き出されている。このリード金具１０は、発電要
素１の長円形の直線部で、上記上部集電体５やリード金
具７の上方を隙間を開けて覆うと共に、この発電要素１
の長円形の他方の半円部の上方も隙間を開けて覆うよう
な形状に形成されている。さらに、このリード金具１０
には、長円形の半円部の上方を覆う部分の中央に、上方
に突出する円筒状の正極端子１１がカシメ等により接続
固定されている。
周側が一体的にアルミニウム板からなるリード板９とな
って引き出されている。このリード板９は、下部集電体
６から引き出されて上向きに屈曲され、発電要素１の外
周側面におけるこの長円形の直線部に沿って上端部まで
至る。また、このリード板９も、上端部が一体的にアル
ミニウム板からなるリード金具１０となって水平に屈曲
して引き出されている。このリード金具１０は、発電要
素１の長円形の直線部で、上記上部集電体５やリード金
具７の上方を隙間を開けて覆うと共に、この発電要素１
の長円形の他方の半円部の上方も隙間を開けて覆うよう
な形状に形成されている。さらに、このリード金具１０
には、長円形の半円部の上方を覆う部分の中央に、上方
に突出する円筒状の正極端子１１がカシメ等により接続
固定されている。
【００２４】上記集電体５，６等を接続固定した発電要
素１は、図６に示したものと同様の長円筒形の電池ケー
ス１２に収納されて非水電解液を注入され密閉されるこ
とにより非水電解質二次電池を構成する。この際、正負
極の端子８，１１は、それぞれ絶縁密閉されて電池上部
の蓋１４から突設される。また、集電体５，６やリード
板９、リード金具７，１０及び電池ケース１２の間は、
必要に応じて図示しない絶縁シート等を介在させて絶縁
する。
素１は、図６に示したものと同様の長円筒形の電池ケー
ス１２に収納されて非水電解液を注入され密閉されるこ
とにより非水電解質二次電池を構成する。この際、正負
極の端子８，１１は、それぞれ絶縁密閉されて電池上部
の蓋１４から突設される。また、集電体５，６やリード
板９、リード金具７，１０及び電池ケース１２の間は、
必要に応じて図示しない絶縁シート等を介在させて絶縁
する。
【００２５】上記構成の非水電解質二次電池によれば、
正極４からの電流が下部集電体６を介してリード板９を
通り発電要素１の外周側面と電池ケース１２との間を流
れるので、このリード板９での発熱を効率良く外部に放
熱することができるようになる。しかも、リード板９
は、板状であるため、巻軸部にリード芯金１３を配置す
る場合に比べても、電池内のスペース効率はほとんど低
下しない。
正極４からの電流が下部集電体６を介してリード板９を
通り発電要素１の外周側面と電池ケース１２との間を流
れるので、このリード板９での発熱を効率良く外部に放
熱することができるようになる。しかも、リード板９
は、板状であるため、巻軸部にリード芯金１３を配置す
る場合に比べても、電池内のスペース効率はほとんど低
下しない。
【００２６】また、非水電解質二次電池は、充電時に負
極２と正極４の活物質が共に膨張する。しかし、電池ケ
ース１２は、軽量化のためにできるだけ薄い金属板を用
いるので、長円筒形の場合には、直線部の外周側面が平
面状となって強度が弱くなる。従って、この長円筒形の
電池ケース１２は、直線部の外周側面が充電時に発電要
素１に押されて外側に膨らむという問題があった。とこ
ろが、本実施形態のように、この発電要素１の直線部の
外周側面にリード板９を配置すれば、電池ケース１２を
補強することができ、充電時の膨らみを緩和することが
できるようになる。
極２と正極４の活物質が共に膨張する。しかし、電池ケ
ース１２は、軽量化のためにできるだけ薄い金属板を用
いるので、長円筒形の場合には、直線部の外周側面が平
面状となって強度が弱くなる。従って、この長円筒形の
電池ケース１２は、直線部の外周側面が充電時に発電要
素１に押されて外側に膨らむという問題があった。とこ
ろが、本実施形態のように、この発電要素１の直線部の
外周側面にリード板９を配置すれば、電池ケース１２を
補強することができ、充電時の膨らみを緩和することが
できるようになる。
【００２７】なお、上記実施形態では、下部集電体６を
発電要素１の長円形の直線部の片側にのみ配置したが、
図３に示すように、この長円形の直線部の両側に配置す
ることも可能である。この場合、リード板９は、発電要
素１の長円形の直線部における両側の外周側面に配置さ
れる。従って、リード板９の電流容量が大きくなって発
熱自体を低下させると共に、電池ケース１２を両側で補
強することができるので、充電時の膨らみを確実に抑制
することができるようになる。
発電要素１の長円形の直線部の片側にのみ配置したが、
図３に示すように、この長円形の直線部の両側に配置す
ることも可能である。この場合、リード板９は、発電要
素１の長円形の直線部における両側の外周側面に配置さ
れる。従って、リード板９の電流容量が大きくなって発
熱自体を低下させると共に、電池ケース１２を両側で補
強することができるので、充電時の膨らみを確実に抑制
することができるようになる。
【００２８】表１〜表３に、図６に示した従来の巻軸部
にリード芯金１３を配置した非水電解質二次電池と、図
１及び図３に示した本実施形態の非水電解質二次電池と
の比較結果を示す。
にリード芯金１３を配置した非水電解質二次電池と、図
１及び図３に示した本実施形態の非水電解質二次電池と
の比較結果を示す。
【００２９】表１は、幅９１ｍｍ、厚さ３４ｍｍ、高さ
１５０ｍｍの長円筒形電池（容量３６Ａｈ）を３．０Ｃ
放電したときの電池の内外温度を測定したものである。
１５０ｍｍの長円筒形電池（容量３６Ａｈ）を３．０Ｃ
放電したときの電池の内外温度を測定したものである。
【表１】
【００３０】従来の電池では、電池中心温度の上昇が大
きく、電池表面温度との内外温度差が３２°Ｃに達す
る。これに対して、本実施形態の電池では、リード板９
を片側と両側のいずれに配置したものも電池中心温度の
上昇が比較的少なく内外温度差も２１〜２２°Ｃに抑制
された。
きく、電池表面温度との内外温度差が３２°Ｃに達す
る。これに対して、本実施形態の電池では、リード板９
を片側と両側のいずれに配置したものも電池中心温度の
上昇が比較的少なく内外温度差も２１〜２２°Ｃに抑制
された。
【００３１】表２は、表１と同じ電池を１００％充電状
態で外部短絡させたときの電池の表面温度を測定したも
のである。
態で外部短絡させたときの電池の表面温度を測定したも
のである。
【表２】 従来の電池では、電池の表面温度が最高で４１０°Ｃに
達し発煙が観測された。即ち、この電池では、外部短絡
の短絡電流による中心温度の上昇が極めて大きいため
に、セパレータ３が溶融し内部短絡を起こしてさらに温
度が上昇したためである。これに対して、本実施形態の
電池では、電池の表面温度の最高が１２０°Ｃに抑制さ
れ、発煙は生じなかった。即ち、この電池では、外部短
絡の短絡電流による発熱が速やかに外部に放熱されるの
で、電池内部の温度上昇が比較的少なく、また、この温
度上昇によりセパレータ３が熱閉塞（シャットダウン）
を起こして短絡電流を抑制することにより安全性が確保
された。セパレータ３は、１２０°Ｃ程度以上の温度で
熱閉塞を起こして電流を遮断するが、従来例のように高
温になると溶融して電流を遮断する機能も果たせなくな
る。
達し発煙が観測された。即ち、この電池では、外部短絡
の短絡電流による中心温度の上昇が極めて大きいため
に、セパレータ３が溶融し内部短絡を起こしてさらに温
度が上昇したためである。これに対して、本実施形態の
電池では、電池の表面温度の最高が１２０°Ｃに抑制さ
れ、発煙は生じなかった。即ち、この電池では、外部短
絡の短絡電流による発熱が速やかに外部に放熱されるの
で、電池内部の温度上昇が比較的少なく、また、この温
度上昇によりセパレータ３が熱閉塞（シャットダウン）
を起こして短絡電流を抑制することにより安全性が確保
された。セパレータ３は、１２０°Ｃ程度以上の温度で
熱閉塞を起こして電流を遮断するが、従来例のように高
温になると溶融して電流を遮断する機能も果たせなくな
る。
【００３２】表３は、表１と同じ電池の放電時と充電時
の電池ケース１２の厚さを測定したものである。
の電池ケース１２の厚さを測定したものである。
【表３】 従来の電池では、充電時に厚さが２．０ｍｍ増加するの
に対して、本実施形態の電池では、充電時の厚さの増加
が１．０〜０．８ｍｍに抑制された。従って、長円筒形
の非水電解質二次電池を複数個並べてモジュール電池を
構成する場合、充電時の膨張を考慮して設ける隙間を狭
くすることができるので、このモジュール電池の容積効
率を高めることができる。
に対して、本実施形態の電池では、充電時の厚さの増加
が１．０〜０．８ｍｍに抑制された。従って、長円筒形
の非水電解質二次電池を複数個並べてモジュール電池を
構成する場合、充電時の膨張を考慮して設ける隙間を狭
くすることができるので、このモジュール電池の容積効
率を高めることができる。
【００３３】なお、上記実施形態では、正負極の端子
８，１１を電池の上端部に配置する場合について説明し
たが、図４に示すように、例えば電池の上端部には負極
端子８のみを配置して、正極端子１１を電池の側面に配
置してもよい。即ち、正極４を下部集電体６を介して、
発電要素１の外周側面と電池ケース１２との間のリード
板９に引き出し、これを電池の側面の正極端子１１に接
続するようにしても、このリード板９での発熱が効率良
く外部に放熱されるようになる。また、上記実施形態で
は、長円筒形の発電要素１を長円筒形の電池ケース１２
に収納する場合について説明したが、この長円筒形の発
電要素１を図４に示すような長四角形の電池ケース１２
に収納することもできる。
８，１１を電池の上端部に配置する場合について説明し
たが、図４に示すように、例えば電池の上端部には負極
端子８のみを配置して、正極端子１１を電池の側面に配
置してもよい。即ち、正極４を下部集電体６を介して、
発電要素１の外周側面と電池ケース１２との間のリード
板９に引き出し、これを電池の側面の正極端子１１に接
続するようにしても、このリード板９での発熱が効率良
く外部に放熱されるようになる。また、上記実施形態で
は、長円筒形の発電要素１を長円筒形の電池ケース１２
に収納する場合について説明したが、この長円筒形の発
電要素１を図４に示すような長四角形の電池ケース１２
に収納することもできる。
【００３４】さらに、上記実施形態では、上部集電体５
や下部集電体６を蛇腹状に繰り返し屈曲させたものとし
たが、発電要素１の上端部や下端部で負極２や正極４に
確実に接続固定するものであれば、必ずしもこのような
構成には限定されない。
や下部集電体６を蛇腹状に繰り返し屈曲させたものとし
たが、発電要素１の上端部や下端部で負極２や正極４に
確実に接続固定するものであれば、必ずしもこのような
構成には限定されない。
【００３５】さらに、上記実施形態では、発電要素１を
長円筒形に巻回した場合について説明したが、本発明
は、巻回形の発電要素一般に実施可能である。
長円筒形に巻回した場合について説明したが、本発明
は、巻回形の発電要素一般に実施可能である。
【００３６】さらに、上記実施形態では、非水電解質二
次電池について説明したが、本発明は、その他の電池一
般に実施可能である。
次電池について説明したが、本発明は、その他の電池一
般に実施可能である。
【００３７】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の電池によれば、リード板が発電要素の外周側面に沿っ
て電池ケース内面に隣接して配置されるので、このリー
ド板での発熱を効率良く電池ケースの外部に放熱するこ
とができるようになる。このため、高出力の放電を行っ
た場合にも、電池の温度上昇を抑制することができ、外
部短絡時にも、電池内部の温度上昇による内部短絡の発
生や電池の破壊を防止することができるようになる。
の電池によれば、リード板が発電要素の外周側面に沿っ
て電池ケース内面に隣接して配置されるので、このリー
ド板での発熱を効率良く電池ケースの外部に放熱するこ
とができるようになる。このため、高出力の放電を行っ
た場合にも、電池の温度上昇を抑制することができ、外
部短絡時にも、電池内部の温度上昇による内部短絡の発
生や電池の破壊を防止することができるようになる。
【００３８】また、長円筒形の発電要素の場合には、リ
ード板を長円形の直線部に沿って配置することにより、
長円筒形や長四角型の電池ケースの平面状の側面を補強
することができるようになる。
ード板を長円形の直線部に沿って配置することにより、
長円筒形や長四角型の電池ケースの平面状の側面を補強
することができるようになる。
【図１】本発明の一実施形態を示すものであって、長円
筒形の非水電解質二次電池の発電要素に接続固定する集
電体とリード材の構成を示す斜視図である。
筒形の非水電解質二次電池の発電要素に接続固定する集
電体とリード材の構成を示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態を示すものであって、長円
筒形の非水電解質二次電池の発電要素に接続固定する上
部集電体とリード材の構成を示す斜視図である。
筒形の非水電解質二次電池の発電要素に接続固定する上
部集電体とリード材の構成を示す斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態を示すものであって、図１
におけるリード材の他の構成例を示す斜視図である。
におけるリード材の他の構成例を示す斜視図である。
【図４】本発明の他の実施形態を示すものであって、長
円筒形の非水電解質二次電池の発電要素に接続固定する
集電体とリード材の構成を示す斜視図である。
円筒形の非水電解質二次電池の発電要素に接続固定する
集電体とリード材の構成を示す斜視図である。
【図５】長円筒形の非水電解質二次電池の発電要素の構
成を示す斜視図である。
成を示す斜視図である。
【図６】従来例を示すものであって、長円筒形の非水電
解質二次電池の構成を示す縦断面図である。
解質二次電池の構成を示す縦断面図である。
１ 発電要素 ２ 正極 ３ セパレータ ４ 負極 ５ 上部集電体 ６ 下部集電体 ７ リード金具 ８ 正極端子 ９ リード板 １０ リード金具 １１ 負極端子 １２ 電池ケース
Claims (5)
- 【請求項１】 帯状の正負極電極を帯状のセパレータを
介して巻回した巻回形の発電要素を電池ケース内に収納
した電池において、 発電要素の正負いずれか一方の電極を発電要素の外周側
面と電池ケース内面との間に沿って配置したリード板を
介して引き出し、直接又は他のリード材を介して当該極
性の端子に接続したことを特徴とする電池。 - 【請求項２】 帯状の正負極電極を帯状のセパレータを
介して巻回した巻回形の発電要素を巻回軸が電池の上下
方向となるように配置して電池ケース内に収納すると共
に、この電池の上端部に正負極の端子を配置した電池に
おいて、 発電要素の上端部で正負いずれか一方の電極を上部集電
体に接続し、この上部集電体を直接又はリード材を介し
て一方の端子に接続すると共に、 発電要素の下端部で他方の電極を下部集電体に接続し、
この下部集電体を発電要素の外周側面と電池ケース内面
との間に沿って配置したリード板を介して上方に引き出
し、直接又は他のリード材を介して他方の端子に接続し
たことを特徴とする電池。 - 【請求項３】 前記発電要素が、正負極電極をセパレー
タを介して長円筒形に巻回したものであり、前記リード
板が、発電要素の長円形の直線部における外周側面に沿
って配置されたことを特徴とする請求項１又は請求項２
に記載の電池。 - 【請求項４】 前記リード板が発電要素の長円形の直線
部における両側の外周側面に沿ってそれぞれ配置された
ことを特徴とする請求項３に記載の電池。 - 【請求項５】 前記電池が非水電解質二次電池であるこ
とを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載
の電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07765898A JP4221531B2 (ja) | 1998-03-25 | 1998-03-25 | 電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07765898A JP4221531B2 (ja) | 1998-03-25 | 1998-03-25 | 電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11339757A true JPH11339757A (ja) | 1999-12-10 |
| JP4221531B2 JP4221531B2 (ja) | 2009-02-12 |
Family
ID=13639989
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07765898A Expired - Fee Related JP4221531B2 (ja) | 1998-03-25 | 1998-03-25 | 電池 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4221531B2 (ja) |
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002100340A (ja) * | 2000-09-22 | 2002-04-05 | Denso Corp | 電池およびその製造方法 |
| JP2011508390A (ja) * | 2007-12-25 | 2011-03-10 | ビーワイディー カンパニー リミテッド | 電気化学的蓄電池 |
| US8415038B2 (en) | 2009-08-25 | 2013-04-09 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Secondary battery having external terminals |
| JP2013197039A (ja) * | 2012-03-22 | 2013-09-30 | Toyota Industries Corp | 蓄電装置及び二次電池 |
| JP2014007064A (ja) * | 2012-06-25 | 2014-01-16 | Eliiy Power Co Ltd | 電池用集電体およびリチウムイオン電池 |
| US8722237B2 (en) | 2011-03-29 | 2014-05-13 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Secondary battery |
| US8865335B2 (en) | 2007-12-25 | 2014-10-21 | Byd Co. Ltd. | Electrochemical storage cell |
| CN105576179A (zh) * | 2014-10-11 | 2016-05-11 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 可再充电电池 |
| JP2016122610A (ja) * | 2014-12-25 | 2016-07-07 | 株式会社Ｇｓユアサ | 蓄電素子 |
| DE102015201662A1 (de) * | 2015-01-30 | 2016-08-04 | Robert Bosch Gmbh | Galvanische Zelle mit flächiger Ableiteranordnung |
| JP2016146303A (ja) * | 2015-02-09 | 2016-08-12 | トヨタ自動車株式会社 | 二次電池 |
| CN106207269A (zh) * | 2016-08-29 | 2016-12-07 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 电池 |
| JP2020107439A (ja) * | 2018-12-26 | 2020-07-09 | トヨタ自動車株式会社 | 二次電池の冷却構造 |
| CN112635924A (zh) * | 2021-01-12 | 2021-04-09 | 星恒电源(滁州)有限公司 | 一种锂离子动力电芯的电极连接方法及电极连接片 |
| WO2023092502A1 (zh) * | 2021-11-26 | 2023-06-01 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 电池单体、电池、用电设备及电池单体的制备方法和设备 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11096642B2 (en) | 2019-08-16 | 2021-08-24 | GE Precision Healthcare LLC | Methods and systems for X-ray tube conditioning |
-
1998
- 1998-03-25 JP JP07765898A patent/JP4221531B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| CN105576179A (zh) * | 2014-10-11 | 2016-05-11 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 可再充电电池 |
| JP2016122610A (ja) * | 2014-12-25 | 2016-07-07 | 株式会社Ｇｓユアサ | 蓄電素子 |
| DE102015201662A1 (de) * | 2015-01-30 | 2016-08-04 | Robert Bosch Gmbh | Galvanische Zelle mit flächiger Ableiteranordnung |
| JP2016146303A (ja) * | 2015-02-09 | 2016-08-12 | トヨタ自動車株式会社 | 二次電池 |
| CN105870389A (zh) * | 2015-02-09 | 2016-08-17 | 丰田自动车株式会社 | 二次电池 |
| US10381677B2 (en) | 2015-02-09 | 2019-08-13 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Secondary battery |
| CN106207269A (zh) * | 2016-08-29 | 2016-12-07 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 电池 |
| JP2020107439A (ja) * | 2018-12-26 | 2020-07-09 | トヨタ自動車株式会社 | 二次電池の冷却構造 |
| CN112635924A (zh) * | 2021-01-12 | 2021-04-09 | 星恒电源(滁州)有限公司 | 一种锂离子动力电芯的电极连接方法及电极连接片 |
| CN112635924B (zh) * | 2021-01-12 | 2023-06-30 | 星恒电源(滁州)有限公司 | 一种锂离子动力电芯的电极连接方法及电极连接片 |
| WO2023092502A1 (zh) * | 2021-11-26 | 2023-06-01 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 电池单体、电池、用电设备及电池单体的制备方法和设备 |
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| JP4221531B2 (ja) | 2009-02-12 |
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