JPWO2018020906A1 - 角形二次電池 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、導電性異物の混入によって発生する内部微短絡(電圧低下)を抑制できる角形二次電池を提供することを課題とする。
本発明は、上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、正極金属箔露出部と正極合剤層を有する正極電極と、負極金属箔露出部と負極合剤層を有する負極電極と、セパレータとを重ねて積層させた捲回群を備えた角形二次電池であって、前記捲回群は前記正極金属箔露出部と前記負極金属箔露出部とが互いに逆方向に突出されており、前記正極電極の前記負極金属箔露出部側には、正極金属箔上に樹脂層が設けられており、該樹脂層は、前記負極金属箔露出部の電極接合部に対向する位置に配置されて、前記セパレータに密着されていることを特徴とする。
図1は、角形二次電池の外観斜視図、図2は、角形二次電池の分解斜視図である。
角形二次電池100は、電池缶1および電池蓋6を備える。電池缶1は、相対的に面積の大きい一対の対向する幅広側面1bと相対的に面積の小さい一対の対向する幅狭側面1cと底面1dとを有し、上部に上方に向かって開口する開口部1aを有する。
捲回群3は、負極電極32と正極電極34との間にセパレータ33、35を挟んで扁平状に捲回することによって構成されている。捲回群3は、正極合剤層34bと負極合剤層32bとが重なり合い、正極金属箔露出部34cと負極金属箔露出部32cとが捲回軸方向一方側と他方側とに分かれて配置されている。すなわち、捲回群3は、正極金属箔露出部34cと負極金属箔露出部32cとが互いに逆方向に突出されて配置されている。捲回群3は、最外周の電極が負極電極32であり、さらにその外側にセパレータ33、35が捲回される。セパレータ33、35は、正極電極34と負極電極32との間を絶縁する役割を有している。
セパレータ33、35は、軟質な帯状のシート部材からなり、基材となる多孔質のポリオレフィン樹脂層33a、35aの一方の面に、無機材料とバインダからなる耐熱層33b、35bが積層されて設けられている。セパレータ33、35は、耐熱層33b、35bが正極電極34に対向する向きに配置される(図9を参照)。
尚、電池の仕様によっては、この限りではなく、耐熱層33b、35bを有していない樹脂層のみのセパレータを適用してもよい。
樹脂層50と正極合剤層34bは、導体である正極金属箔に設けられており、互いに接触している。本実施例では、正極合剤層34bを先に塗工し、後で樹脂層50を塗工しているので、樹脂層50の端部が正極合剤層34bの端部の上に重なっている。このように、正極合剤層34bと樹脂層50との間に重なり部分wがある場合に、かかる重なり部分wにおける正極合剤層34bの厚みt2と樹脂層50の厚みt3の和が正極合剤層34bの中央部分の厚みである最大厚みt1以下になるように設定されている(t1>t2+t3)。
捲回群3は、正極合剤層34bよりも負極合剤層32bの方が捲回群3の捲回軸方向両側に突出している。そして、正極金属箔露出部34cは、負極合剤層32bよりも捲回軸方向外側に突出している。負極合剤層32bの未塗工側端部32eは、正極合剤層34bの塗工側端部34dよりも捲回軸方向外側の位置に配置されている。セパレータ33、35は、耐熱層33b、35bが正極合剤層34bに対向して正極合剤層34bを間に挟み込むように、面の向きが合わせられている。
捲回群3の製造方法は、捲回工程S1と、接着工程S2とを含む。捲回工程S1では、上記構成を有する正極電極34と負極電極32を間にセパレータ33、35を挟んで扁平状に捲回して扁平状に捲回された捲回群3を形成する。
図10は、実施例2における図9に対応する図である。
図11は、実施例3における正極電極の構成を説明する図であり、図11(a)は、正極電極の正面図、図11(b)は、図11(a)のA−A’線断面図である。図12は、実施例3における捲回群の断面図である。
図13は、実施例4における捲回群の構成を説明する図であり、図13(a)は、捲回群の正面図、図13(b)は、図13(a)の捲回群をB方向から矢視した負極金属箔露出部側の端面図である。
3 捲回群
32 負極電極
32b 負極合剤層
32c 負極金属箔露出部
32e 未塗工側端部
33 セパレータ
34 正極電極
34b 正極合剤層
34c 正極金属箔露出部
35 セパレータ
50 樹脂層
100 角形二次電池
Claims (6)
- 正極金属箔露出部と正極合剤層を有する正極電極と、
負極金属箔露出部と負極合剤層を有する負極電極と、
セパレータとを重ねて積層させた捲回群を備えた角形二次電池であって、
前記捲回群は前記正極金属箔露出部と前記負極金属箔露出部とが互いに逆方向に突出されており、
前記正極電極の前記負極金属箔露出部側には、正極金属箔上に樹脂層が設けられており、
該樹脂層は、前記負極金属箔露出部の電極接合部に対向する位置に配置されて、前記セパレータに密着されている
ことを特徴とする角形二次電池。 - 前記樹脂層は、前記捲回群の平面部に設けられることを特徴とする請求項1に記載の角形二次電池。
- 前記樹脂層は、前記捲回群の捲回方向に連続して設けられることを特徴とする請求項1に記載の角形二次電池。
- 前記樹脂層の端部は、前記負極金属箔露出部側の負極合剤層の端部よりも突出しており、
前記樹脂層と接着される前記セパレータの端部は、前記樹脂層の端部よりも突出していることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の角形二次電池。 - 前記樹脂層は、前記セパレータに圧着もしくは熱溶着で固定されていることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の角形二次電池。
- 前記樹脂層は、ポリフッ化ビニリデン、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリ塩化ビニル、アクリル樹脂、メタクリル樹脂のうちの少なくとも1種類を含むことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の角形二次電池。
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