JPH11339760A - 電 池 - Google Patents
電 池Info
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- JPH11339760A JPH11339760A JP10166340A JP16634098A JPH11339760A JP H11339760 A JPH11339760 A JP H11339760A JP 10166340 A JP10166340 A JP 10166340A JP 16634098 A JP16634098 A JP 16634098A JP H11339760 A JPH11339760 A JP H11339760A
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- JP
- Japan
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- positive electrode
- electrode terminal
- aluminum
- battery
- alloy
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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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
Landscapes
- Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】正極端子にアルミニウムまたはアルミニウム合
金を使用する場合、アルミニウムまたはアルミニウム合
金には酸化皮膜が生成し易く、機器と接続する場合、正
極端子と接続板との接触不良が生じ、放電特性が劣っ
た。 【解決手段】正極端子を、アルミニウムまたはアルミニ
ウム合金以外の金属で１層あるいはアルミニウムまたは
アルミニウム合金以外の異なる２種類の金属で２層に被
覆する。
金を使用する場合、アルミニウムまたはアルミニウム合
金には酸化皮膜が生成し易く、機器と接続する場合、正
極端子と接続板との接触不良が生じ、放電特性が劣っ
た。 【解決手段】正極端子を、アルミニウムまたはアルミニ
ウム合金以外の金属で１層あるいはアルミニウムまたは
アルミニウム合金以外の異なる２種類の金属で２層に被
覆する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ポータブル機器の駆動
用電源や電気自動車等の動力源として使用される電池
の、正極部材の改良に関するものである。
用電源や電気自動車等の動力源として使用される電池
の、正極部材の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、ラップトップコンピューター、ワ
ープロ等の携帯情報機器、カメラ一体型ＶＴＲ、液晶テ
レビ等のＡＶ機器や携帯電話等の移動通信機器さらには
電気自動車用動力電源など、多種多様な機器の電源とし
て、種々の電池が使用されている。これらの機器に使用
する電池には大電流・大出力が要求され、さらに、より
高エネルギー密度の電池が要望されている。種々の電池
の中では、例えば、有機電解質電池はその要望に応えら
れる電池の一つである 一般に、有機電解質電池では、正極活物質にコバルト酸
リチウム、ニッケル酸リチウム、マンガン酸リチウム
等、また負極には天然黒鉛、コークス、炭素繊維や樹脂
焼成炭素等が使用される。さらに、セパレータにはポリ
エチレン樹脂やポリプロピレン樹脂製の微多孔膜が、ま
た電解液としてはエチレンカーボネート、プロピレンカ
ーボネート、ジエチルカーボネート等の溶媒あるいはこ
れらの混合溶媒に、六フッ化燐酸リチウムや四フッ化ホ
ウ酸リチウム等の電解質を溶かした有機電解液が使用さ
れる。
ープロ等の携帯情報機器、カメラ一体型ＶＴＲ、液晶テ
レビ等のＡＶ機器や携帯電話等の移動通信機器さらには
電気自動車用動力電源など、多種多様な機器の電源とし
て、種々の電池が使用されている。これらの機器に使用
する電池には大電流・大出力が要求され、さらに、より
高エネルギー密度の電池が要望されている。種々の電池
の中では、例えば、有機電解質電池はその要望に応えら
れる電池の一つである 一般に、有機電解質電池では、正極活物質にコバルト酸
リチウム、ニッケル酸リチウム、マンガン酸リチウム
等、また負極には天然黒鉛、コークス、炭素繊維や樹脂
焼成炭素等が使用される。さらに、セパレータにはポリ
エチレン樹脂やポリプロピレン樹脂製の微多孔膜が、ま
た電解液としてはエチレンカーボネート、プロピレンカ
ーボネート、ジエチルカーボネート等の溶媒あるいはこ
れらの混合溶媒に、六フッ化燐酸リチウムや四フッ化ホ
ウ酸リチウム等の電解質を溶かした有機電解液が使用さ
れる。
【０００３】正極活物質にコバルト酸リチウム、ニッケ
ル酸リチウム、マンガン酸リチウム等を用いる有機電解
質電池では、電圧が４Ｖと高く、その正極部材としては
このような高い電圧に耐えられるようにアルミニウムま
たはアルミニウム合金が用いられている。
ル酸リチウム、マンガン酸リチウム等を用いる有機電解
質電池では、電圧が４Ｖと高く、その正極部材としては
このような高い電圧に耐えられるようにアルミニウムま
たはアルミニウム合金が用いられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、アルミ
ニウムまたはアルミニウム合金は空気中で酸化皮膜が生
成し易く、この酸化皮膜の電気抵抗はきわめて大きい。
そのため電池を機器と接続する場合、正極端子と接続板
との接触不良を生じる場合があり、接触部の抵抗が高く
なり、放電特性が劣る原因となっていた。
ニウムまたはアルミニウム合金は空気中で酸化皮膜が生
成し易く、この酸化皮膜の電気抵抗はきわめて大きい。
そのため電池を機器と接続する場合、正極端子と接続板
との接触不良を生じる場合があり、接触部の抵抗が高く
なり、放電特性が劣る原因となっていた。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、従来技術に見
られる前記問題を解決し、放電特性の優れた正極部材を
提供するものであり、 正極端子がアルミニウムまたは
アルミニウム合金からなる電池において、正極端子がア
ルミニウムまたはアルミニウム合金以外の金属で被覆す
るか、あるいは、正極端子がアルミニウムまたはアルミ
ニウム合金以外の異なる２種類の金属で２層に被覆する
ものである。そして、アルミニウムまたはアルミニウム
合金以外の金属しとては、亜鉛、錫、ニッケル、ニッケ
ル合金、クロム、銅、銀、金、パラジウム、鉄、鉛ー錫
合金などの金属を使用するものである。
られる前記問題を解決し、放電特性の優れた正極部材を
提供するものであり、 正極端子がアルミニウムまたは
アルミニウム合金からなる電池において、正極端子がア
ルミニウムまたはアルミニウム合金以外の金属で被覆す
るか、あるいは、正極端子がアルミニウムまたはアルミ
ニウム合金以外の異なる２種類の金属で２層に被覆する
ものである。そして、アルミニウムまたはアルミニウム
合金以外の金属しとては、亜鉛、錫、ニッケル、ニッケ
ル合金、クロム、銅、銀、金、パラジウム、鉄、鉛ー錫
合金などの金属を使用するものである。
【０００６】本発明は、アルミニウムまたはアルミニウ
ム合金からなる正極端子を金属被覆することにより、正
極端子表面の酸化皮膜による正極端子と接続板間の接触
不良をなくし、優れた放電特性を示す電池を得るもので
ある。
ム合金からなる正極端子を金属被覆することにより、正
極端子表面の酸化皮膜による正極端子と接続板間の接触
不良をなくし、優れた放電特性を示す電池を得るもので
ある。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の具体的な実施例について説明
するが、本発明がこれらの実施例に限定されるものでな
い。
するが、本発明がこれらの実施例に限定されるものでな
い。
【０００８】（実施例１）本実施例は正極活物質にコバ
ルト酸リチウム、負極に天然黒鉛、正極および負極のバ
インダーとしてポリフッ化ビニリデン樹脂を用いた、本
発明になる円筒型有機電解質電池（Ａ）を作成した。
ルト酸リチウム、負極に天然黒鉛、正極および負極のバ
インダーとしてポリフッ化ビニリデン樹脂を用いた、本
発明になる円筒型有機電解質電池（Ａ）を作成した。
【０００９】正極は厚み０.０３mmのアルミニウム箔の
両面にコバルト酸リチウムと導電剤であるアセチレンブ
ラックおよびバインダーとしてのポリフッ化ビニリデン
を混合し、ペースト状にしたものを被着したものであ
る。負極は厚み０.０２mmの銅箔の両面に天然黒鉛とバ
インダーとしてのポリフッ化ビニリデンをペースト状に
したものを被着したものである。セパレータとしては厚
み０.０４０mmのポリエチレン樹脂製微多孔膜を使用し
た。電解液としてエチレンカーボネートとジエチルカー
ボネート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。電池の寸法
は、直径６６mm、高さ２００mmであり、電池容量は５０
Ａｈである。
両面にコバルト酸リチウムと導電剤であるアセチレンブ
ラックおよびバインダーとしてのポリフッ化ビニリデン
を混合し、ペースト状にしたものを被着したものであ
る。負極は厚み０.０２mmの銅箔の両面に天然黒鉛とバ
インダーとしてのポリフッ化ビニリデンをペースト状に
したものを被着したものである。セパレータとしては厚
み０.０４０mmのポリエチレン樹脂製微多孔膜を使用し
た。電解液としてエチレンカーボネートとジエチルカー
ボネート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。電池の寸法
は、直径６６mm、高さ２００mmであり、電池容量は５０
Ａｈである。
【００１０】図１は作成した電池（Ａ）の外観図を示し
たものである。 図１において、１は有機電解質電池、
２は電池ケースである。電池ケース２の内部には、正極
と負極がセパレータを介して巻回された電極群（図示し
ていない）が挿入されている。３は正極端子、４は負極
端子であり、それぞれ極板群の正極および負極に取り付
けられているリードと正極タブおよび負極タブを接続
し、電解液を注液後、電池ケース２と蓋板５をレーザー
溶接し、電池を密封する。正極タブおよび負極タブは、
ポリプロピレン樹脂製パッキング６を介して、それぞれ
正極端子３および負極端子４にかしめによりに接続され
ている。
たものである。 図１において、１は有機電解質電池、
２は電池ケースである。電池ケース２の内部には、正極
と負極がセパレータを介して巻回された電極群（図示し
ていない）が挿入されている。３は正極端子、４は負極
端子であり、それぞれ極板群の正極および負極に取り付
けられているリードと正極タブおよび負極タブを接続
し、電解液を注液後、電池ケース２と蓋板５をレーザー
溶接し、電池を密封する。正極タブおよび負極タブは、
ポリプロピレン樹脂製パッキング６を介して、それぞれ
正極端子３および負極端子４にかしめによりに接続され
ている。
【００１１】正極端子３の材質としてはアルミニウムを
使用し、正極端子３の第１層目には亜鉛メッキを施し、
さらにその上から銀メッキを施している。
使用し、正極端子３の第１層目には亜鉛メッキを施し、
さらにその上から銀メッキを施している。
【００１２】（実施例２）正極端子の第１層目に亜鉛メ
ッキを施し、その上にニッケルメッキを施し、それ以外
は実施例１と同様の電池を作成し、これを電池Ｂとす
る。
ッキを施し、その上にニッケルメッキを施し、それ以外
は実施例１と同様の電池を作成し、これを電池Ｂとす
る。
【００１３】（実施例３）正極端子の第１層目に銅メッ
キを施し、その上に銀メッキを施し、それ以外は実施例
１と同様の電池を作成し、これを電池Ｃとする。
キを施し、その上に銀メッキを施し、それ以外は実施例
１と同様の電池を作成し、これを電池Ｃとする。
【００１４】（実施例４）正極端子に亜鉛メッキを施
し、それ以外は実施例１と同様の電池を作成し、これを
電池Ｄとする。
し、それ以外は実施例１と同様の電池を作成し、これを
電池Ｄとする。
【００１５】（実施例５）正極端子に銀メッキを施し、
それ以外は実施例１と同様の電池を作成し、これを電池
Ｅとする。
それ以外は実施例１と同様の電池を作成し、これを電池
Ｅとする。
【００１６】（実施例６）正極端子にクロムメッキを施
し、それ以外は実施例１と同様の電池を作成し、これを
電池Ｆとする。
し、それ以外は実施例１と同様の電池を作成し、これを
電池Ｆとする。
【００１７】（比較例）正極端子にアルミニウムまたは
アルミニウム以外の金属層を形成せず、それ以外は実施
例１と同様の電池を作成し、これを電池Ｇとする。
アルミニウム以外の金属層を形成せず、それ以外は実施
例１と同様の電池を作成し、これを電池Ｇとする。
【００１８】これらの電池Ａ〜電池Ｇについて寿命試験
を行った。
を行った。
【００１９】試験温度は充放電とも２５℃で一定とし、
充電は電流２５Ａ、上限電圧４．１Ｖの定電流・定電圧
とし、時間は５時間である。
充電は電流２５Ａ、上限電圧４．１Ｖの定電流・定電圧
とし、時間は５時間である。
【００２０】その後、２５Ａの定電流で２．７５Ｖまで
放電し、充放電を５００回繰り返した。
放電し、充放電を５００回繰り返した。
【００２１】なお、電池の正極端子および負極端子と充
放電試験装置の電圧および電流の入出力ケーブルとの接
続状態は図１に示す。図１において、正極端子３および
負極端子４は、それぞれ正極側接続板７および負極側接
続板８にボルト９を介して接続されている。なお、接続
板７および８は、銅にニッケルメッキを施したものであ
る。また、接続板と充放電試験装置のケーブルとは圧着
端子を介してボルトで結合した。試験数量は各電池とも
それぞれ５個である。表１に試験結果を示す。
放電試験装置の電圧および電流の入出力ケーブルとの接
続状態は図１に示す。図１において、正極端子３および
負極端子４は、それぞれ正極側接続板７および負極側接
続板８にボルト９を介して接続されている。なお、接続
板７および８は、銅にニッケルメッキを施したものであ
る。また、接続板と充放電試験装置のケーブルとは圧着
端子を介してボルトで結合した。試験数量は各電池とも
それぞれ５個である。表１に試験結果を示す。
【００２２】表１に示した試験結果から、アルミニウム
製の正極端子をそのまま使用した比較例の電池Ｇでは、
５００サイクル目の放電容量は初期放電容量の５６％ま
で低下するのに対し、本発明になるアルミニウム製の正
極端子に金属層を１層または２層形成した電池Ａ、電池
Ｂ、電池Ｃ、電池Ｄ、電池Ｅ、電池Ｆでは、５００サイ
クル目の容量は初期放電容量の９０％以上となった。
製の正極端子をそのまま使用した比較例の電池Ｇでは、
５００サイクル目の放電容量は初期放電容量の５６％ま
で低下するのに対し、本発明になるアルミニウム製の正
極端子に金属層を１層または２層形成した電池Ａ、電池
Ｂ、電池Ｃ、電池Ｄ、電池Ｅ、電池Ｆでは、５００サイ
クル目の容量は初期放電容量の９０％以上となった。
【００２３】なお、実施例では正極端子の材質としてア
ルミニウムを使用したが、正極端子にアルミニウム合金
を使用した場合においても、本発明は有効である。
ルミニウムを使用したが、正極端子にアルミニウム合金
を使用した場合においても、本発明は有効である。
【００２４】また、実施例では正極端子を被覆する金属
としては、１層で被覆する場合には亜鉛、銀、クロムを
使用した場合について述べたが、被覆するのに使用でき
る金属の種類はこれらに限らず、錫、ニッケル、ニッケ
ル合金、鉛−錫合金、金、パラジウム、銅、鉄、錫など
も使用できる。さらに、正極端子を２層で被覆する場合
には、亜鉛の上に銀、亜鉛の上にニッケル、銅の上に銀
を被覆した場合について述べたが、被覆するのに使用で
きる金属の種類はこれらに限らず、亜鉛、錫、ニッケ
ル、ニッケル合金、クロム、銅、銀、金、パラジウム、
鉄、鉛−錫合金から選ばれた１種類の金属で第１層目を
形成し、さらにこれら金属のなかで第１層目に使用した
金属以外の金属で第２層目を形成し、合計２層で被覆し
た場合も同様の効果が得られる。ここで言うニッケル合
金にはニッケル−リン，ニッケル−ホウ素，ニッケルー
パラジウム等の合金が使用できる。
としては、１層で被覆する場合には亜鉛、銀、クロムを
使用した場合について述べたが、被覆するのに使用でき
る金属の種類はこれらに限らず、錫、ニッケル、ニッケ
ル合金、鉛−錫合金、金、パラジウム、銅、鉄、錫など
も使用できる。さらに、正極端子を２層で被覆する場合
には、亜鉛の上に銀、亜鉛の上にニッケル、銅の上に銀
を被覆した場合について述べたが、被覆するのに使用で
きる金属の種類はこれらに限らず、亜鉛、錫、ニッケ
ル、ニッケル合金、クロム、銅、銀、金、パラジウム、
鉄、鉛−錫合金から選ばれた１種類の金属で第１層目を
形成し、さらにこれら金属のなかで第１層目に使用した
金属以外の金属で第２層目を形成し、合計２層で被覆し
た場合も同様の効果が得られる。ここで言うニッケル合
金にはニッケル−リン，ニッケル−ホウ素，ニッケルー
パラジウム等の合金が使用できる。
【００２５】さらに、実施例ではメッキにより金属層を
形成したが、金属層の形成方法としては、蒸着やスパッ
タリングなどのメッキ以外の方法を用いても同様の効果
が得られる。
形成したが、金属層の形成方法としては、蒸着やスパッ
タリングなどのメッキ以外の方法を用いても同様の効果
が得られる。
【００２６】また、実施例では電池の形状は円筒型とし
たが、本発明は角型、長円型にも適用可能であるし、実
施例で述べた有機電解質電池以外の電池にも適用可能で
あることはいうまでもない。
たが、本発明は角型、長円型にも適用可能であるし、実
施例で述べた有機電解質電池以外の電池にも適用可能で
あることはいうまでもない。
【００２７】
【発明の効果】本発明になる電池においては、アルミニ
ウムまたはアルミニウム合金からなる正極端子を、亜
鉛、錫、ニッケル、ニッケル合金、クロム、銅、銀、
金、パラジウム、鉄または鉛ー錫合金などのアルミニウ
ム以外の金属で被覆することにより、正極端子がアルミ
ニウムまたはアルミニウム合金の場合に見られるよう
な、表面の酸化皮膜による正極端子と接続板間の接触不
良をなくし、正極端子と接続板間の抵抗を小さくするこ
とができる。その結果放電特性の優池を得ることがで
き、その工業的価値は極めて大である。
ウムまたはアルミニウム合金からなる正極端子を、亜
鉛、錫、ニッケル、ニッケル合金、クロム、銅、銀、
金、パラジウム、鉄または鉛ー錫合金などのアルミニウ
ム以外の金属で被覆することにより、正極端子がアルミ
ニウムまたはアルミニウム合金の場合に見られるよう
な、表面の酸化皮膜による正極端子と接続板間の接触不
良をなくし、正極端子と接続板間の抵抗を小さくするこ
とができる。その結果放電特性の優池を得ることがで
き、その工業的価値は極めて大である。
【図１】本発明になる円筒型有機電解質電池の構造図。
１ 円筒型有機電解質電池 ２ 電池ケース ３ 正極端子 ４ 負極端子 ５ 蓋板 ６ パッキング ７、８ 接続板 ９ ボルト
【表１】
Claims (3)
- 【請求項１】 正極端子がアルミニウムまたはアルミニ
ウム合金からなり、該正極端子がアルミニウムまたはア
ルミニウム合金以外の金属で被覆されていることを特徴
とする電池。 - 【請求項２】 正極端子がアルミニウムまたはアルミニ
ウム合金からなり、該正極端子がアルミニウムまたはア
ルミニウム合金以外の異なる２種類の金属で２層に被覆
されていることを特徴とする電池。 - 【請求項３】 アルミニウムまたはアルミニウム合金以
外の金属が、亜鉛、錫、ニッケル、ニッケル合金、クロ
ム、銅、銀、金、パラジウム、鉄、鉛ー錫合金から選ば
れた金属であることを特徴とする、請求項１又は２記載
の電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10166340A JPH11339760A (ja) | 1998-05-28 | 1998-05-28 | 電 池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10166340A JPH11339760A (ja) | 1998-05-28 | 1998-05-28 | 電 池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11339760A true JPH11339760A (ja) | 1999-12-10 |
Family
ID=15829563
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10166340A Pending JPH11339760A (ja) | 1998-05-28 | 1998-05-28 | 電 池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11339760A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003007284A (ja) * | 2001-06-22 | 2003-01-10 | Toyota Motor Corp | 二次電池 |
| JP2014510998A (ja) * | 2011-06-30 | 2014-05-01 | エルジー ケム． エルティーディ． | 二次電池用電極端子およびこれを含むリチウム二次電池 |
| JP2015125797A (ja) * | 2013-12-25 | 2015-07-06 | 株式会社豊田自動織機 | 蓄電モジュール、及び正極端子の製造方法 |
| JP2015141875A (ja) * | 2014-01-30 | 2015-08-03 | 株式会社豊田自動織機 | 電極端子、蓄電装置及び蓄電モジュール |
| CN112838334A (zh) * | 2019-11-08 | 2021-05-25 | 丰田自动车株式会社 | 密闭型电池 |
-
1998
- 1998-05-28 JP JP10166340A patent/JPH11339760A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003007284A (ja) * | 2001-06-22 | 2003-01-10 | Toyota Motor Corp | 二次電池 |
| JP4639537B2 (ja) * | 2001-06-22 | 2011-02-23 | トヨタ自動車株式会社 | リチウム二次電池 |
| JP2014510998A (ja) * | 2011-06-30 | 2014-05-01 | エルジー ケム． エルティーディ． | 二次電池用電極端子およびこれを含むリチウム二次電池 |
| JP2015125797A (ja) * | 2013-12-25 | 2015-07-06 | 株式会社豊田自動織機 | 蓄電モジュール、及び正極端子の製造方法 |
| JP2015141875A (ja) * | 2014-01-30 | 2015-08-03 | 株式会社豊田自動織機 | 電極端子、蓄電装置及び蓄電モジュール |
| WO2015114951A1 (ja) * | 2014-01-30 | 2015-08-06 | 株式会社豊田自動織機 | 電極端子、蓄電装置及び蓄電モジュール |
| CN112838334A (zh) * | 2019-11-08 | 2021-05-25 | 丰田自动车株式会社 | 密闭型电池 |
| CN112838334B (zh) * | 2019-11-08 | 2023-08-04 | 丰田自动车株式会社 | 密闭型电池 |
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