JPH11167929A - 角形電池 - Google Patents
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- JPH11167929A JPH11167929A JP9350014A JP35001497A JPH11167929A JP H11167929 A JPH11167929 A JP H11167929A JP 9350014 A JP9350014 A JP 9350014A JP 35001497 A JP35001497 A JP 35001497A JP H11167929 A JPH11167929 A JP H11167929A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
- H01M50/102—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure
- H01M50/103—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure prismatic or rectangular
-
- 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
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Landscapes
- Secondary Cells (AREA)
- Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
- Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
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- Primary Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 量産化に適した、かつエネルギー密度の向上
が可能な電極群の端子接続構造を有する電池を提供する
とともに、安価な角形電池を提供することにある。 【解決手段】 本発明になる角形電池は、扁平状に巻回
した電極群巻軸の中心線が角形電池ケース開口面と平行
であって、電極群の平面部分と電池ケースの開口面が直
角に位置するよう、かつ電極群巻回終端がケース開口面
側に位置するよう挿入されており、前記ケースと前記ケ
ース蓋とが溶接接続されてなる角形電池であり、電極群
最外側に位置する電極の集電体であって、その少なくと
も一部が前記ケースと前記ケース蓋ととともに溶接され
てなることを特徴とする。
が可能な電極群の端子接続構造を有する電池を提供する
とともに、安価な角形電池を提供することにある。 【解決手段】 本発明になる角形電池は、扁平状に巻回
した電極群巻軸の中心線が角形電池ケース開口面と平行
であって、電極群の平面部分と電池ケースの開口面が直
角に位置するよう、かつ電極群巻回終端がケース開口面
側に位置するよう挿入されており、前記ケースと前記ケ
ース蓋とが溶接接続されてなる角形電池であり、電極群
最外側に位置する電極の集電体であって、その少なくと
も一部が前記ケースと前記ケース蓋ととともに溶接され
てなることを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は角形電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、長円渦巻状電極群を使用した角筒
形電池の場合、長円渦巻状の電極群は渦巻電極群の巻軸
と電池ケースの開口面とが直角に位置するよう挿入され
ていた。
形電池の場合、長円渦巻状の電極群は渦巻電極群の巻軸
と電池ケースの開口面とが直角に位置するよう挿入され
ていた。
【０００３】しかしながら、この構造の場合、電極群を
挿入する際に電極の端面の縁部がしばしば電池ケース開
口面の縁に接触してめくりあがり、活物質の脱落、電極
基材の折れ曲がり、セパレータの破れ等を起こし内部短
絡の原因となっていた。
挿入する際に電極の端面の縁部がしばしば電池ケース開
口面の縁に接触してめくりあがり、活物質の脱落、電極
基材の折れ曲がり、セパレータの破れ等を起こし内部短
絡の原因となっていた。
【０００４】また、前記不具合を最小限に抑えるため長
円状の渦巻電極群の厚みを開口面の寸法の９０％以下に
する必要があり、電池ケースの内容積を十分利用できず
十分なエネルギー密度が得られなかった。
円状の渦巻電極群の厚みを開口面の寸法の９０％以下に
する必要があり、電池ケースの内容積を十分利用できず
十分なエネルギー密度が得られなかった。
【０００５】このような問題を解決するため、扁平状に
巻回した電極群巻軸の中心線が角形電池ケース開口面と
平行であって、かつ電極群の平面部分と電池ケースの開
口面とが直角に位置するよう挿入されている角形電池が
提案されている。（以下、扁平巻電池とする。） ところで、長円渦巻状の電極群をその巻軸がケース開口
面と直角となるよう挿入されてなる従来電池（以下、長
円渦巻電池とする。）において、アルミケース金属ケー
スを用いた場合、ケースが正極端子の役割を果たし、ケ
ース蓋に配設された凸状端子が負極端子の役割を果たす
ことになる。これらの端子と電極との電気的接続におい
て、正極の電気的接続では、電極最外側の電極を正極と
し、その正極終端部に活物質ペースト未塗布領域を設
け、集電体と電池ケース内面との接触により接続してい
る。加えて、内部抵抗をより安定させるため、未塗布部
分のアルミ集電体の一部に帯状のアルミ板を溶接して取
付けたリードと蓋とをスポット溶接するか、リードを電
池ケースとケース蓋とで挟んで溶接により接続する。あ
るいは当該部に下向きコ字状のスリットを入れ、その集
電体を折り曲げて矩形状のリードにし、ケース開口面方
向にそのリードを立ち上げてリードと蓋とをスポット溶
接するか、リードを電池ケースとケース蓋とで挟んで溶
接により接続する。
巻回した電極群巻軸の中心線が角形電池ケース開口面と
平行であって、かつ電極群の平面部分と電池ケースの開
口面とが直角に位置するよう挿入されている角形電池が
提案されている。（以下、扁平巻電池とする。） ところで、長円渦巻状の電極群をその巻軸がケース開口
面と直角となるよう挿入されてなる従来電池（以下、長
円渦巻電池とする。）において、アルミケース金属ケー
スを用いた場合、ケースが正極端子の役割を果たし、ケ
ース蓋に配設された凸状端子が負極端子の役割を果たす
ことになる。これらの端子と電極との電気的接続におい
て、正極の電気的接続では、電極最外側の電極を正極と
し、その正極終端部に活物質ペースト未塗布領域を設
け、集電体と電池ケース内面との接触により接続してい
る。加えて、内部抵抗をより安定させるため、未塗布部
分のアルミ集電体の一部に帯状のアルミ板を溶接して取
付けたリードと蓋とをスポット溶接するか、リードを電
池ケースとケース蓋とで挟んで溶接により接続する。あ
るいは当該部に下向きコ字状のスリットを入れ、その集
電体を折り曲げて矩形状のリードにし、ケース開口面方
向にそのリードを立ち上げてリードと蓋とをスポット溶
接するか、リードを電池ケースとケース蓋とで挟んで溶
接により接続する。
【０００６】他方、負極の電気的接続では、負極集電体
の負極合剤層未塗布領域を巻軸中心部に設け、矩形状の
リードをスポット溶接により取り付けるか、あるいは正
極のリードと同様にスリット加工によりリードを設け、
そのリードを立ち上げてケース蓋の負極端子に接続して
いる。
の負極合剤層未塗布領域を巻軸中心部に設け、矩形状の
リードをスポット溶接により取り付けるか、あるいは正
極のリードと同様にスリット加工によりリードを設け、
そのリードを立ち上げてケース蓋の負極端子に接続して
いる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従来の長円渦巻状電池
においては、上記のように電極へのリードの溶接又はリ
ードの切出し、折り曲げ加工及び端子へのリード取付け
作業が必須の工程となっている。そして、これらの工程
は、電池として機能するために外部へエネルギーを取リ
出すための重要な部分であるとともに、非常に重要な工
程となっている。しかしながら、これらの工程はその反
面、非常に煩雑な工程となっており、電池の量産化にお
いてはネックにならざるおえない工程となっている。
においては、上記のように電極へのリードの溶接又はリ
ードの切出し、折り曲げ加工及び端子へのリード取付け
作業が必須の工程となっている。そして、これらの工程
は、電池として機能するために外部へエネルギーを取リ
出すための重要な部分であるとともに、非常に重要な工
程となっている。しかしながら、これらの工程はその反
面、非常に煩雑な工程となっており、電池の量産化にお
いてはネックにならざるおえない工程となっている。
【０００８】また、リードを切出し加工した場合、扁平
状に巻回した電極群巻軸の中心線が角形電池ケース開口
面と垂直である従来の電池において、上記のように電極
へのリードを溶接又は電極を切出して折り曲げリードと
する場合、電極群の厚み方向にリードを溶接又は加工す
るスペースが必要となる。そのため、活物質を充填する
量が減少してしまい、結果として電池のエネルギー密度
が減少する。
状に巻回した電極群巻軸の中心線が角形電池ケース開口
面と垂直である従来の電池において、上記のように電極
へのリードを溶接又は電極を切出して折り曲げリードと
する場合、電極群の厚み方向にリードを溶接又は加工す
るスペースが必要となる。そのため、活物質を充填する
量が減少してしまい、結果として電池のエネルギー密度
が減少する。
【０００９】さらに、技術の進歩によって電池の外形が
小さくなればなるほど、極板も薄く、かつ小さくなるた
め、リードの取付け、リードの切出し及び折り曲げ加工
などのリード加工等、より一層煩雑となって量産化に支
障を及ぼすだけでなく、コスト増にもなる。
小さくなればなるほど、極板も薄く、かつ小さくなるた
め、リードの取付け、リードの切出し及び折り曲げ加工
などのリード加工等、より一層煩雑となって量産化に支
障を及ぼすだけでなく、コスト増にもなる。
【００１０】そこで、本発明は、上記問題を解決するた
めになされたものであり、その目的とするところは、従
来のような煩雑なリード加工や極板への取付け工程を経
ることなく、量産化に適した、かつエネルギー密度の向
上が可能な電極群の端子接続構造を有する電池を提供す
るとともに、安価な電池を提供することにある。
めになされたものであり、その目的とするところは、従
来のような煩雑なリード加工や極板への取付け工程を経
ることなく、量産化に適した、かつエネルギー密度の向
上が可能な電極群の端子接続構造を有する電池を提供す
るとともに、安価な電池を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、扁平状に巻回した電極群巻軸の中心線が
角形電池ケース開口面と平行であって、電極群の平面部
分と電池ケースの開口面が直角に位置するよう、かつ電
極群巻回終端がケース開口面側に位置するよう挿入され
ており、前記ケースと前記ケース蓋とが溶接接続されて
なる角形電池であり、電極群最外側に位置する電極の集
電体であって、その少なくとも一部が前記ケースと前記
ケース蓋ととともに溶接されてなることを特徴とする。
に、本発明は、扁平状に巻回した電極群巻軸の中心線が
角形電池ケース開口面と平行であって、電極群の平面部
分と電池ケースの開口面が直角に位置するよう、かつ電
極群巻回終端がケース開口面側に位置するよう挿入され
ており、前記ケースと前記ケース蓋とが溶接接続されて
なる角形電池であり、電極群最外側に位置する電極の集
電体であって、その少なくとも一部が前記ケースと前記
ケース蓋ととともに溶接されてなることを特徴とする。
【００１２】第１の発明にかかる第２の発明は、前記ケ
ースとケース蓋とがアルミニウム又はアルミニウム合金
製であって、電極群最外側に位置する電極が正極であ
り、かつ正極集電体がアルミニウム又はアルミニウム合
金であることを特徴とする。
ースとケース蓋とがアルミニウム又はアルミニウム合金
製であって、電極群最外側に位置する電極が正極であ
り、かつ正極集電体がアルミニウム又はアルミニウム合
金であることを特徴とする。
【００１３】第１の発明にかかる第３の発明は、前記ケ
ースとケース蓋とが鉄ニッケルメッキ鋼又はステンレス
鋼製であって、電極群最外側に位置する電極が負極であ
り、かつ負極集電体が銅であることを特徴とする。
ースとケース蓋とが鉄ニッケルメッキ鋼又はステンレス
鋼製であって、電極群最外側に位置する電極が負極であ
り、かつ負極集電体が銅であることを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の一実施の形態に
ついて説明する。
ついて説明する。
【００１５】図１は本発明の一実施の形態を示す縦断面
説明図であり、角形非水電解質二次電池に適用した例で
ある。
説明図であり、角形非水電解質二次電池に適用した例で
ある。
【００１６】図において、１は非水電解質二次電池、２
は電極群、３は正極、４は負極、５はセパレータ、６は
内寸８ｍｍ×３４ｍｍ×４８ｍｍの正極端子を兼ねる電
池ケース、７はケース蓋である。
は電極群、３は正極、４は負極、５はセパレータ、６は
内寸８ｍｍ×３４ｍｍ×４８ｍｍの正極端子を兼ねる電
池ケース、７はケース蓋である。
【００１７】１１は正極リード、１３は負極リード、１
４は負極端子、１５は負極リード接続体、８は電解液注
液孔密封栓（図示せず）である。
４は負極端子、１５は負極リード接続体、８は電解液注
液孔密封栓（図示せず）である。
【００１８】正極板３は次のように作製した。平均粒径
６μｍのLiCoO2を８６重量部と、導電剤のアセチレンブ
ラック５重量部と、結着剤のポリフッ化ビニリデン９重
量部とを混合し、N-メチル-2-ピロリドンを適宜加えて
ペースト状にし、厚さ２０μｍのアルミニウム箔に片面
厚さが１００μｍになるよう両面に塗布した後、乾燥さ
せ、圧延をおこなった。そして、切断することにより厚
さが０．１６ｍｍで幅が３０ｍｍの帯状正極板３を作製
した。ただし、電極群２の最外周かつ最外側であって、
その終端部分に相当する９５ｍｍのみ片面塗布部分と
し、かつその先端１０ｍｍのみ両面未塗布部分とした。
この未塗布部分が正極リード１１を兼ねる。
６μｍのLiCoO2を８６重量部と、導電剤のアセチレンブ
ラック５重量部と、結着剤のポリフッ化ビニリデン９重
量部とを混合し、N-メチル-2-ピロリドンを適宜加えて
ペースト状にし、厚さ２０μｍのアルミニウム箔に片面
厚さが１００μｍになるよう両面に塗布した後、乾燥さ
せ、圧延をおこなった。そして、切断することにより厚
さが０．１６ｍｍで幅が３０ｍｍの帯状正極板３を作製
した。ただし、電極群２の最外周かつ最外側であって、
その終端部分に相当する９５ｍｍのみ片面塗布部分と
し、かつその先端１０ｍｍのみ両面未塗布部分とした。
この未塗布部分が正極リード１１を兼ねる。
【００１９】負極板４は次のように作製した。平均粒径
２５μｍの鱗片状人造黒鉛（LONZAKS25）と平均粒径２
０μｍの球状黒鉛（大阪ガス製MCMB）とを重量比で1:3
に混合した黒鉛混合物８６重量部と結着剤のポリフッ化
ビニリデン１４部とを混合し、N-メチル-2-ピロリドン
を適宜加えてペースト状にし、厚さ１４μｍの銅板に片
面厚さが１００μｍになるよう両面に塗布した後、乾
燥、圧延した。そして、切断することにより厚さが０．
２２ｍｍで幅が３１ｍｍの帯状負極板４を作製した。
ただし、電極群２の最外周に相当する電池ケース６の内
面と対向する９５ｍｍのみ片面未塗布部分とし、かつそ
の先端部分に相当する１０ｍｍのみ両面未塗布部分とし
た。この未塗布部分が負極リード１３を兼ねる。
２５μｍの鱗片状人造黒鉛（LONZAKS25）と平均粒径２
０μｍの球状黒鉛（大阪ガス製MCMB）とを重量比で1:3
に混合した黒鉛混合物８６重量部と結着剤のポリフッ化
ビニリデン１４部とを混合し、N-メチル-2-ピロリドン
を適宜加えてペースト状にし、厚さ１４μｍの銅板に片
面厚さが１００μｍになるよう両面に塗布した後、乾
燥、圧延した。そして、切断することにより厚さが０．
２２ｍｍで幅が３１ｍｍの帯状負極板４を作製した。
ただし、電極群２の最外周に相当する電池ケース６の内
面と対向する９５ｍｍのみ片面未塗布部分とし、かつそ
の先端部分に相当する１０ｍｍのみ両面未塗布部分とし
た。この未塗布部分が負極リード１３を兼ねる。
【００２０】セパレーター５は、厚さ２５μｍ、幅３３
ｍｍ、空孔率４０％、平均貫通孔径０．０１μｍ、破断
強度０．７ｋｇのポリエチレン微多孔膜である。そし
て、正極板３と負極板４とをこのセパレーター５を介し
て扁平状に巻回して電極群２を作製した。
ｍｍ、空孔率４０％、平均貫通孔径０．０１μｍ、破断
強度０．７ｋｇのポリエチレン微多孔膜である。そし
て、正極板３と負極板４とをこのセパレーター５を介し
て扁平状に巻回して電極群２を作製した。
【００２１】非水電解液電池１の構成は、正極板３、負
極板４をセパレータ５を介して、扁平状に巻回した電極
群２を、図１に示すように巻軸の中心線が厚み０．３ｍ
ｍのアルミ製角形の電池ケース６の開口面と平行であ
り、かつ電極群２の平面部２０と電池ケース６の開口面
が直角である方向から電池ケース６に挿入した。
極板４をセパレータ５を介して、扁平状に巻回した電極
群２を、図１に示すように巻軸の中心線が厚み０．３ｍ
ｍのアルミ製角形の電池ケース６の開口面と平行であ
り、かつ電極群２の平面部２０と電池ケース６の開口面
が直角である方向から電池ケース６に挿入した。
【００２２】次に、最外周に位置する負極終端の集電体
１３（負極リード１３）を針かしめによって、ケース蓋
裏の負極リード接続体１５に接続し、他方、電極体最外
側かつ終端の正極の集電体１１（正極リード１１）を電
池ケース６とケース蓋７とで挟みながらケース６とケー
ス蓋７とを嵌合させた。このとき正極の集電体１１の先
端５ｍｍの部分がケース外にでている。次に、ケース６
とケース蓋７、及びケース６と集電体１１とケース蓋７
との接合部を連続波とパルス波とを合成させたＹＡＧレ
ーザーにて溶接封口した。これにより正極リード１１と
正極端子を兼ねるケースとが電気的に接続された。ま
た、ケース外にでていた集電体１１の先端５ｍｍの部分
は、レーザ溶接時に切断され、電池と分離した。（図４
参照） 次に、注液孔より1M LiPF6/エチレンカーボネート(EC)
＋ジエチルカーボネート(DEC)(1:1)の電解液を所定量真
空注液して密封した。
１３（負極リード１３）を針かしめによって、ケース蓋
裏の負極リード接続体１５に接続し、他方、電極体最外
側かつ終端の正極の集電体１１（正極リード１１）を電
池ケース６とケース蓋７とで挟みながらケース６とケー
ス蓋７とを嵌合させた。このとき正極の集電体１１の先
端５ｍｍの部分がケース外にでている。次に、ケース６
とケース蓋７、及びケース６と集電体１１とケース蓋７
との接合部を連続波とパルス波とを合成させたＹＡＧレ
ーザーにて溶接封口した。これにより正極リード１１と
正極端子を兼ねるケースとが電気的に接続された。ま
た、ケース外にでていた集電体１１の先端５ｍｍの部分
は、レーザ溶接時に切断され、電池と分離した。（図４
参照） 次に、注液孔より1M LiPF6/エチレンカーボネート(EC)
＋ジエチルカーボネート(DEC)(1:1)の電解液を所定量真
空注液して密封した。
【００２３】[従来例]図２は、従来例を示す分解説明図
であり、角形非水電解質二次電池に適用した例である。
であり、角形非水電解質二次電池に適用した例である。
【００２４】図において、１は非水電解質二次電池、２
は電極群、３は正極（図示せず）、４は負極（図示せ
ず）、５はセパレータ（図示せず）、６は内寸８ｍｍ×
３４ｍｍ×４８ｍｍの正極端子を兼ねる電池ケース、７
はケース蓋である。
は電極群、３は正極（図示せず）、４は負極（図示せ
ず）、５はセパレータ（図示せず）、６は内寸８ｍｍ×
３４ｍｍ×４８ｍｍの正極端子を兼ねる電池ケース、７
はケース蓋である。
【００２５】１１は正極リード、１３は負極リード、１
４は負極端子、１５は負極リード接続体、８は電解液注
液孔密封栓（図示せず）である。
４は負極端子、１５は負極リード接続体、８は電解液注
液孔密封栓（図示せず）である。
【００２６】正極板３は次のように作製した。平均粒径
６μｍのLiCoO2を８６重量部と、導電剤のアセチレンブ
ラック５重量部と、結着剤のポリフッ化ビニリデン９重
量部とを混合し、N-メチル-2-ピロリドンを適宜加えて
ペースト状にし、厚さ２０μｍのアルミニウム箔に片面
厚さが１００μｍになるよう両面に塗布した後、乾燥さ
せ、圧延をおこなった。そして、切断することにより厚
さが０．１６ｍｍで幅が３９ｍｍの帯状正極板３を作製
した。
６μｍのLiCoO2を８６重量部と、導電剤のアセチレンブ
ラック５重量部と、結着剤のポリフッ化ビニリデン９重
量部とを混合し、N-メチル-2-ピロリドンを適宜加えて
ペースト状にし、厚さ２０μｍのアルミニウム箔に片面
厚さが１００μｍになるよう両面に塗布した後、乾燥さ
せ、圧延をおこなった。そして、切断することにより厚
さが０．１６ｍｍで幅が３９ｍｍの帯状正極板３を作製
した。
【００２７】ただし、電極群２の最外周に相当する電池
ケース６の内面と対向する７０ｍｍのみ片面未塗布部分
３０とし、先端のリード加工部の２０ｍｍを両面未塗布
部とした。
ケース６の内面と対向する７０ｍｍのみ片面未塗布部分
３０とし、先端のリード加工部の２０ｍｍを両面未塗布
部とした。
【００２８】負極板４は次のように作製した。平均粒径
２５μｍの鱗片状人造黒鉛（LONZAKS25）と平均粒径２
０μｍの球状黒鉛（大阪ガス製MCMB）とを重量比で1:3
に混合した黒鉛混合物８６重量部と結着剤のポリフッ化
ビニリデン１４部とを混合し、N-メチル-2-ピロリドン
を適宜加えてペースト状にし、厚さ１４μｍの銅板に片
面厚さが１００μｍになるよう両面に塗布した後、乾
燥、圧延した。そして、切断することにより厚さが０．
２２ｍｍで幅が４０ｍｍの帯状負極板４を作製した。た
だし、電極群２の中心に位置する巻きはじめ部分の１０
ｍｍのみ片面未塗布部分３１とした。（図３参照） 次に、正極３の両面未塗布部分に縦２０ｍｍ×横１０ｍ
ｍの巻軸と平行に下向きコ字状のスリットを設け、その
矩形上部分を折り返して矩形状の正極リードを形成し
た。
２５μｍの鱗片状人造黒鉛（LONZAKS25）と平均粒径２
０μｍの球状黒鉛（大阪ガス製MCMB）とを重量比で1:3
に混合した黒鉛混合物８６重量部と結着剤のポリフッ化
ビニリデン１４部とを混合し、N-メチル-2-ピロリドン
を適宜加えてペースト状にし、厚さ１４μｍの銅板に片
面厚さが１００μｍになるよう両面に塗布した後、乾
燥、圧延した。そして、切断することにより厚さが０．
２２ｍｍで幅が４０ｍｍの帯状負極板４を作製した。た
だし、電極群２の中心に位置する巻きはじめ部分の１０
ｍｍのみ片面未塗布部分３１とした。（図３参照） 次に、正極３の両面未塗布部分に縦２０ｍｍ×横１０ｍ
ｍの巻軸と平行に下向きコ字状のスリットを設け、その
矩形上部分を折り返して矩形状の正極リードを形成し
た。
【００２９】次に、負極４の未塗布部分に縦５０ｍｍ×
横３ｍｍのニッケル箔よりなるリードをスポット溶接に
て取付けた。
横３ｍｍのニッケル箔よりなるリードをスポット溶接に
て取付けた。
【００３０】セパレーター５は、厚さ２５μｍ、幅４２
ｍｍ、空孔率４０％、平均貫通孔径０．０１μｍ、破断
強度０．７ｋｇのポリエチレン微多孔膜である。
ｍｍ、空孔率４０％、平均貫通孔径０．０１μｍ、破断
強度０．７ｋｇのポリエチレン微多孔膜である。
【００３１】そして、正極板３と負極板４とをこのセパ
レーター５を介して長円渦巻状に巻回して電極群２を作
製した。
レーター５を介して長円渦巻状に巻回して電極群２を作
製した。
【００３２】非水電解液電池１の構成は、上記電極群２
を図２に示すように巻軸の中心線が厚み０．３ｍｍのア
ルミ製角形電池ケース６の開口面と直角となるよう電池
ケース６に挿入した。
を図２に示すように巻軸の中心線が厚み０．３ｍｍのア
ルミ製角形電池ケース６の開口面と直角となるよう電池
ケース６に挿入した。
【００３３】次に、負極リード１３をスポット溶接によ
って、ケース蓋裏の負極リード接続体１５に接続し、正
極リード１１を電池ケース６とケース蓋７とで挟みなが
らケース６とケース蓋７とを嵌合させた。次に、ケース
６とケース蓋７、及びケース６と集電体１１とケース蓋
７との接合部をレーザーにて溶接封孔した。これにより
正極集電体１１と正極端子を兼ねるケースとが電気的に
接続された。
って、ケース蓋裏の負極リード接続体１５に接続し、正
極リード１１を電池ケース６とケース蓋７とで挟みなが
らケース６とケース蓋７とを嵌合させた。次に、ケース
６とケース蓋７、及びケース６と集電体１１とケース蓋
７との接合部をレーザーにて溶接封孔した。これにより
正極集電体１１と正極端子を兼ねるケースとが電気的に
接続された。
【００３４】次に、注液孔より1M LiPF6/エチレンカー
ボネート(EC)＋ジエチルカーボネート(DEC)(1:1)の電解
液を所定量真空注液して密封した。
ボネート(EC)＋ジエチルカーボネート(DEC)(1:1)の電解
液を所定量真空注液して密封した。
【００３５】次いでそれぞれの電池を１ＣｍＡ４．１Ｖ
の定電流定電圧で３時間充電し、０．５ＣｍＡで端子電
圧が２．７Ｖになるまで放電を行い放電容量を求めた。
その結果、本発明になる電池と従来電池とでは、本発明
になる電池の放電容量が９００ ｍＡｈであるのに対
し、従来電池では８５０ｍＡｈであった。
の定電流定電圧で３時間充電し、０．５ＣｍＡで端子電
圧が２．７Ｖになるまで放電を行い放電容量を求めた。
その結果、本発明になる電池と従来電池とでは、本発明
になる電池の放電容量が９００ ｍＡｈであるのに対
し、従来電池では８５０ｍＡｈであった。
【００３６】すなわち、従来電池と比べて、電池体積が
同一であるにもかかわらず、本発明電池ではエネルギー
密度の向上が図られていることがわかった。
同一であるにもかかわらず、本発明電池ではエネルギー
密度の向上が図られていることがわかった。
【００３７】加えて、扁平巻状電極群２をその中心軸が
電池ケース６の開口面と平行となるよう、かつ電極群２
の平坦部分が開口面と直角となるよう挿入すること、正
負極それぞれの集電体自体にリードの役割を兼ねさせる
こと、及びケースとケース蓋との封口とともに一方の電
極のリードである集電体を接続するという構成の組み合
わせによって、従来工程からリード加工や極板へのリー
ド取付け工程を排除することができる。
電池ケース６の開口面と平行となるよう、かつ電極群２
の平坦部分が開口面と直角となるよう挿入すること、正
負極それぞれの集電体自体にリードの役割を兼ねさせる
こと、及びケースとケース蓋との封口とともに一方の電
極のリードである集電体を接続するという構成の組み合
わせによって、従来工程からリード加工や極板へのリー
ド取付け工程を排除することができる。
【００３８】さらに、従来では正極及び負極両方のリー
ドをそれぞれ端子に接続しなくてはならなかったが、一
方の電極のリード（集電体）と端子との接続が封口とと
もに行われるので、もって煩雑な工程がなくなり、さら
なる量産化が可能になる。よって、安価で、小型、軽量
な電池を提供することができる。
ドをそれぞれ端子に接続しなくてはならなかったが、一
方の電極のリード（集電体）と端子との接続が封口とと
もに行われるので、もって煩雑な工程がなくなり、さら
なる量産化が可能になる。よって、安価で、小型、軽量
な電池を提供することができる。
【００３９】なお、上記実施例では角形非水電解質二次
電池について説明したが、これに限られるものではな
く、角形リチウム一次電池や角形ニッケルカドミウム二
次電池、角形ニッケル亜鉛二次電池、角形ニッケル水素
二次電池などの扁平渦巻状電極群を採用した角形電池に
おいて同様の効果を得ることができることはいうまでも
ない。
電池について説明したが、これに限られるものではな
く、角形リチウム一次電池や角形ニッケルカドミウム二
次電池、角形ニッケル亜鉛二次電池、角形ニッケル水素
二次電池などの扁平渦巻状電極群を採用した角形電池に
おいて同様の効果を得ることができることはいうまでも
ない。
【００４０】また、本発明において、非水電解質二次電
池の場合、負極のホスト物質として容量が大きいものを
用い、本発明を適用することによってより高容量かつ電
池特性に優れた非水電解質二次電池をも提供することが
できる。たとえば、アモルファスカーボン、ＳｎＯ、Ｓ
ｎＯ2、Ｓｎ1-xＭxＯ（Ｍ＝Ｈｇ，Ｐ，Ｂ，Ｓｉ，Ｇｅ
又はＳｂ、ただし０≦Ｘ＜１）、Ｓｎ1-xＭxＯ2（Ｍ＝
Ｈｇ，Ｐ，Ｂ，Ｓｉ，Ｇｅ又はＳｂ、ただし０≦Ｘ＜
１）、Ｓｎ3Ｏ2（ＯＨ）2、Ｓｎ3-xＭxＯ2（ＯＨ）
2（Ｍ＝Ｍｇ，Ｐ，Ｂ，Ｓｉ，Ｇｅ，Ｓｂ，Ａｓ又はＭ
ｎ、ただし０≦Ｘ＜３）、ＬｉＳｉＯ2、ＳｉＯ2、Ｓi
Ｏ、ＳiＯ2-x（０≦Ｘ＜１）、Ｓi1-xＭxＯ（Ｍ＝Ｈ
ｇ，Ｐ，Ｂ，Ｓｉ，Ｇｅ又はＳｂ、ただし０≦Ｘ＜
１）、Ｓi1-xＭxＯ2（Ｍ＝Ｈｇ，Ｐ，Ｂ，Ｓｉ，Ｇｅ又
はＳｂ、ただし０≦Ｘ＜１）、Ｓi1-xＭxＯ2ーy（Ｍ＝Ｈ
ｇ，Ｐ，Ｂ，Ｓｉ，Ｇｅ又はＳｂ、ただし０≦Ｘ＜１、
０≦ｙ＜１）又はＬｉＳｎＯ2の中から選ばれる１種又
は２種以上が例示されるさらに、非水電解質二次電池に
おいては、その構成として正極、負極及び隔離体と非水
電解液との組み合わせ、正極、負極、隔離体としての有
機又は無機固体電解質及び非水電解液との組み合わせ、
あるいは正極、負極、隔離体、有機又は無機固体電解質
及び非水電解液との組み合わせであっても構わないし、
特に限定されるものでもない。また、隔離体とは、セパ
レータあるいは有機バインダーによって決着された無機
固体粉末などを意味しており、いずれも公知のものの使
用が可能である。また、非水電解液も公知のものの使用
が可能であることはいうまでもない。加えて、正極合剤
層又は／及び負極合剤層の上面に有機固体電解質（特
に、ＰＡＮやＰＥＯなど）を形成させた構成であっても
構わない。
池の場合、負極のホスト物質として容量が大きいものを
用い、本発明を適用することによってより高容量かつ電
池特性に優れた非水電解質二次電池をも提供することが
できる。たとえば、アモルファスカーボン、ＳｎＯ、Ｓ
ｎＯ2、Ｓｎ1-xＭxＯ（Ｍ＝Ｈｇ，Ｐ，Ｂ，Ｓｉ，Ｇｅ
又はＳｂ、ただし０≦Ｘ＜１）、Ｓｎ1-xＭxＯ2（Ｍ＝
Ｈｇ，Ｐ，Ｂ，Ｓｉ，Ｇｅ又はＳｂ、ただし０≦Ｘ＜
１）、Ｓｎ3Ｏ2（ＯＨ）2、Ｓｎ3-xＭxＯ2（ＯＨ）
2（Ｍ＝Ｍｇ，Ｐ，Ｂ，Ｓｉ，Ｇｅ，Ｓｂ，Ａｓ又はＭ
ｎ、ただし０≦Ｘ＜３）、ＬｉＳｉＯ2、ＳｉＯ2、Ｓi
Ｏ、ＳiＯ2-x（０≦Ｘ＜１）、Ｓi1-xＭxＯ（Ｍ＝Ｈ
ｇ，Ｐ，Ｂ，Ｓｉ，Ｇｅ又はＳｂ、ただし０≦Ｘ＜
１）、Ｓi1-xＭxＯ2（Ｍ＝Ｈｇ，Ｐ，Ｂ，Ｓｉ，Ｇｅ又
はＳｂ、ただし０≦Ｘ＜１）、Ｓi1-xＭxＯ2ーy（Ｍ＝Ｈ
ｇ，Ｐ，Ｂ，Ｓｉ，Ｇｅ又はＳｂ、ただし０≦Ｘ＜１、
０≦ｙ＜１）又はＬｉＳｎＯ2の中から選ばれる１種又
は２種以上が例示されるさらに、非水電解質二次電池に
おいては、その構成として正極、負極及び隔離体と非水
電解液との組み合わせ、正極、負極、隔離体としての有
機又は無機固体電解質及び非水電解液との組み合わせ、
あるいは正極、負極、隔離体、有機又は無機固体電解質
及び非水電解液との組み合わせであっても構わないし、
特に限定されるものでもない。また、隔離体とは、セパ
レータあるいは有機バインダーによって決着された無機
固体粉末などを意味しており、いずれも公知のものの使
用が可能である。また、非水電解液も公知のものの使用
が可能であることはいうまでもない。加えて、正極合剤
層又は／及び負極合剤層の上面に有機固体電解質（特
に、ＰＡＮやＰＥＯなど）を形成させた構成であっても
構わない。
【００４１】
【発明の効果】上述したごとく、本発明の角形電池は、
扁平状電極群をその中心軸が電池ケースの開口面と平行
となるよう、かつ電極群の平面部が開口面と平行となる
よう挿入すること、正負極それぞれの集電体自体にリー
ドの役割を兼ねさせること、及びケースとケース蓋の封
口とともに一方の電極のリードである集電体を接続する
という構成の組み合わせによって、従来工程からリード
加工や極板へのリード取付け工程を完全に排除すること
ができる。
扁平状電極群をその中心軸が電池ケースの開口面と平行
となるよう、かつ電極群の平面部が開口面と平行となる
よう挿入すること、正負極それぞれの集電体自体にリー
ドの役割を兼ねさせること、及びケースとケース蓋の封
口とともに一方の電極のリードである集電体を接続する
という構成の組み合わせによって、従来工程からリード
加工や極板へのリード取付け工程を完全に排除すること
ができる。
【００４２】加えて、従来では正極及び負極の両方のリ
ードをそれぞれ端子に接続しなくてはならなかったが、
一方の電極のリード（集電体）と端子との接続が封口と
ともに行われるので、もって煩雑な工程がなくなり、さ
らなる量産化が可能になる。
ードをそれぞれ端子に接続しなくてはならなかったが、
一方の電極のリード（集電体）と端子との接続が封口と
ともに行われるので、もって煩雑な工程がなくなり、さ
らなる量産化が可能になる。
【００４３】それゆえに、安価で、小型、軽量な角形電
池を提供することができる。しかも角形電池の外寸を変
えずにエネルギー密度の向上が可能となった。
池を提供することができる。しかも角形電池の外寸を変
えずにエネルギー密度の向上が可能となった。
【００４４】本発明の工業的価値は極めて大である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明になる角形電池の一実施の形態を示す説
明図である。
明図である。
【図２】従来の角形電池の一実施の形態を示す分解説明
図である。
図である。
【図３】従来の角形電池の一実施の形態にかかる負極の
説明図である。
説明図である。
【図４】本発明になる角形電池の一実施の形態を示す端
部拡大説明図である。
部拡大説明図である。
１ 非水電解質二次電池 ２ 電極群 ３ 正極 ４ 負極 ５ セパレータ ６ 電池ケース ７ 電池蓋 ８ 電解液注液孔密封栓 １１ 正極リード １２ 正極端子 １３ 負極リード １４ 負極端子 １５ 負極リード接続体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｍ 10/40 Ｈ０１Ｍ 10/40 Ｚ
Claims (3)
- 【請求項１】 扁平状に巻回した電極群巻軸の中心線が
角形電池ケース開口面と平行であって、電極群の平面部
分と電池ケースの開口面が直角に位置するよう、かつ電
極群巻回終端がケース開口面側に位置するよう挿入され
ており、前記ケースと前記ケース蓋とが溶接接続されて
なる角形電池において、 電極群最外側に位置する電極の集電体であって、その少
なくとも一部が前記ケースと前記ケース蓋ととともに溶
接されてなることを特徴とする角形電池。 - 【請求項２】 前記ケースとケース蓋とがアルミニウム
又はアルミニウム合金製であって、電極群最外側に位置
する電極が正極であり、かつ正極集電体がアルミニウム
又はアルミニウム合金であることを特徴とする請求項１
記載の角形電池。 - 【請求項３】 前記ケースとケース蓋とが鉄ニッケルメ
ッキ鋼又はステンレス鋼製であって、電極群最外側に位
置する電極が負極であり、かつ負極集電体が銅であるこ
とを特徴とする請求項１記載の角形電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9350014A JPH11167929A (ja) | 1997-12-04 | 1997-12-04 | 角形電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9350014A JPH11167929A (ja) | 1997-12-04 | 1997-12-04 | 角形電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11167929A true JPH11167929A (ja) | 1999-06-22 |
Family
ID=18407660
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9350014A Pending JPH11167929A (ja) | 1997-12-04 | 1997-12-04 | 角形電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11167929A (ja) |
Cited By (13)
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| JP2007123009A (ja) * | 2005-10-27 | 2007-05-17 | Nec Tokin Corp | 巻回型電池 |
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| EP2302715A1 (en) | 2006-09-22 | 2011-03-30 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Vehicle battery module |
| JP2012099476A (ja) * | 2010-11-03 | 2012-05-24 | Sb Limotive Co Ltd | ２次電池 |
| JP2013232354A (ja) * | 2012-04-27 | 2013-11-14 | Toyota Motor Corp | 非水電解質二次電池 |
| JP2014120331A (ja) * | 2012-12-17 | 2014-06-30 | Toyota Motor Corp | 非水電解液二次電池および該二次電池用集電体 |
| CN111883729A (zh) * | 2020-08-25 | 2020-11-03 | 嘉兴市凯力电池有限公司 | 一种方形碳性电池 |
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-
1997
- 1997-12-04 JP JP9350014A patent/JPH11167929A/ja active Pending
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