JP2010080393A - 非水電解質電池 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】容器10と、前記容器10内に収納され、正極及び負極を含む電極群11と、前記電極群11の前記正極または前記負極から複数延出されて一つに重ね合わされた、アルミニウムまたはアルミニウム合金製の集電タブと、前記集電タブの少なくとも一方の最外層に接合され、前記集電タブの延出方向と交わる辺のうち前記最外層に近接しているコーナ部3が0.2mm以上のRを有する保護リード2と、前記容器の開口部を塞ぐ蓋と、前記蓋に設けられ、前記集電タブと電気的に接続される出力端子とを具備することを特徴とする非水電解質電池。
【選択図】 図1
Description
前記容器内に収納され、正極及び負極を含む電極群と、
前記電極群の前記正極または前記負極から複数延出されて一つに重ね合わされた、アルミニウムまたはアルミニウム合金製の集電タブと、
前記集電タブの少なくとも一方の最外層に接合され、前記集電タブの延出方向と交わる辺のうち前記最外層に近接しているコーナ部が0.2mm以上のRを有する保護リードと、
前記容器の開口部を塞ぐ蓋と、
前記蓋に設けられ、前記集電タブと電気的に接続される出力端子と
を具備することを特徴とする。
前記容器内に収納され、正極及び負極を含む電極群と、
前記電極群の前記正極または前記負極から複数延出されて一つに重ね合わされた、アルミニウムまたはアルミニウム合金製の集電タブと、
前記集電タブの少なくとも一方の最外層に接合され、前記集電タブの延出方向と交わる端部が前記最外層から離れる方向に曲がっている保護リードと、
前記容器の開口部を塞ぐ蓋と、
前記蓋に設けられ、前記集電タブと電気的に接続される出力端子と
を具備することを特徴とする。
前記容器内に収納され、正極及び負極を含む電極群と、
前記電極群の前記正極または前記負極から複数延出されて一つに重ね合わされた、アルミニウムまたはアルミニウム合金製の集電タブと、
前記集電タブの少なくとも一方の最外層に接合された保護リードと、
前記容器の開口部を塞ぐ蓋と、
前記蓋に設けられ、前記集電タブと電気的に接続された出力端子と
を具備する。
第1の実施形態の非水電解質電池では、図1に示すように、電極群の正極または負極から複数延出され、一つに重ね合わされた集電タブ1の一方の最外層に保護リード2が超音波接合され、複数枚の集電タブ1と保護リード2が一体化されている。超音波接合によると、集電タブ1枚の厚さが20μm以下(より好ましくは10〜20μm)と薄い場合の集電タブの溶断を回避できる。これにより、電極の厚さを薄くして電極の反応面積を増加させることができるため、急速充放電特性に優れる非水電解質電池を実現することができる。保護リード2は、短冊状の金属製板材である。保護リード2は、集電タブ1の延出方向と交わる辺のコーナ部3のうち、最外層と近接しているコーナ部3に0.2mm以上のR(曲率半径)を有する。一方、集電タブ1の他方の最外層には、導電部材(例えば後述するリード部材、蓋等)4が超音波接合されている。
第2の実施形態の非水電解質電池では、図3に示すように、電極群の正極または負極から複数延出され、一つに重ね合わされた集電タブ1の一方の最外層に保護リード2が超音波接合され、複数枚の集電タブ1と保護リード2が一体化されている。超音波接合によると、集電タブ1枚当たりの厚さが20μm以下(より好ましくは10〜20μm)と薄い場合の集電タブの溶断を回避できる。保護リード2は、短冊状の金属製板材である。保護リード2は、集電タブ1の延出方向と交わる端部5が、集電タブ1から離れる方向に折り曲がっている。折り曲げ角度θは、0度より大きく180度以下であることが望ましい。集電タブ1の他方の最外層には、導電部材4が超音波接合されている。
第3の実施形態の非水電解質電池では、図5に示すように、集電タブ1の積層体は、U字状に折り曲げられた保護リード2によって被覆され、これらは超音波接合によって一体化されている。保護リード2の短片は、集電タブ1の一方の最外層に超音波接合され、集電タブ1の延出方向と交わる端部5が集電タブ1から離れる方向に折り曲がっている。折り曲げ角度θは、0度より大きく180度以下であることが望ましい。一方、保護リード2の長片6は、リード部材を兼ねているため、先端が出力端子等に電気的に接続される。保護リード2がリード部材を兼ねているため、導電部材4を使用しなくても良い。
以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する。
正極には、リチウムコバルト酸化物(LiCoO2)と、導電剤として黒鉛粉末と、結着剤としてポリフッ化ビニリデン(PVdF)とを含む活物質含有層が、アルミニウムもしくはアルミニウム合金箔からなる集電体の両面に形成されたシート状のものを使用した。一方、負極には、リチウム金属の開回路電位に対して開回路電位0.4V以上のリチウム吸蔵電位を有する負極活物質粉末と導電剤として炭素粉末と結着剤としてポリフッ化ビニリデン(PVdF)とを含む活物質含有層が、アルミニウムもしくはアルミニウム合金箔からなる集電体の両面に形成されたシート状のものを使用した。電極群は、正極と負極との間にセパレータを介在させながら、これらを渦巻状に捲回した後、全体を金属製容器の断面形状に合致した断面四角形状に押し潰し変形することにより作製された図7に示す構造を有するものを使用した。
保護リードの厚さと、集電タブ1枚当たりに対する保護リード厚さ比率(倍)と、コーナ部のRの大きさとを下記表1に示すように変更すること以外は、実施例1と同様にして超音波接合時の保護リード端部付近のタブ切れ不良率を測定し、その結果を下記表1に示す。
保護リードとして図3に示す形状のものを使用した。すなわち、実施例1で説明したのと同様な正負極集電タブについて、集電タブ50枚の先端部を重ね合わせ、一方の最外層にアルミニウム製保護リードを配置した。保護リードは、集電タブの延出方向(長手方向)と交わる端部が最外層から離れる方向に折り曲げられており、その折り曲げ角度が5度であった。保護リードの厚さと、集電タブ1枚当たりに対する保護リード厚さ比率(倍)とを下記表1に示す。
保護リードの厚さと、集電タブ1枚当たりに対する保護リード厚さ比率(倍)と、折り曲げ角度とを下記表1に示すように変更すること以外は、実施例8と同様にして超音波接合時の保護リード端部付近のタブ切れ不良率を測定し、その結果を下記表1に示す。
保護リードとして図2に示す形状のものを使用した。すなわち、実施例1で説明したのと同様な正負極集電タブについて、集電タブ50枚の先端部を重ね合わせ、両方の最外層を、U字状に二つに折り曲げられたアルミニウム製保護リードで被覆した。保護リードは、集電タブの延出方向(長手方向)と交わる辺における最外層に近接しているコーナ部に0.2mmのRを有していた。保護リードの厚さと、集電タブ1枚当たりに対する保護リード厚さ比率(倍)とを下記表2に示す。
保護リードの厚さと、集電タブ1枚当たりに対する保護リード厚さ比率(倍)と、コーナ部のRの大きさとを下記表2に示すように変更すること以外は、実施例15と同様にして超音波接合時の保護リード端部付近のタブ切れ不良率を測定し、その結果を下記表2に示す。
保護リードとして図4に示す形状のものを使用した。すなわち、実施例1で説明したのと同様な正負極集電タブについて、集電タブ50枚の先端部を重ね合わせ、両方の最外層を、U字状に二つに折り曲げられたアルミニウム製保護リードで被覆した。保護リードは、集電タブの延出方向(長手方向)と交わる端部が最外層から離れる方向に折り曲げられており、その折り曲げ角度が5度であった。保護リードの厚さと、集電タブ1枚当たりに対する保護リード厚さ比率(倍)とを下記表2に示す。
保護リードの厚さと、集電タブ1枚当たりに対する保護リード厚さ比率(倍)と、折り曲げ角度とを下記表2に示すように変更すること以外は、実施例22と同様にして超音波接合時の保護リード端部付近のタブ切れ不良率を測定し、その結果を下記表2に示す。
端部に曲げ加工が施されておらず、かつコーナ部がR形状を持たない保護リードを用い、実施例1と同様にして超音波接合時の保護リード端部付近のタブ切れ不良率を測定し、その結果を下記表1及び表2に示す。
Claims (5)
- 容器と、
前記容器内に収納され、正極及び負極を含む電極群と、
前記電極群の前記正極または前記負極から複数延出されて一つに重ね合わされた、アルミニウムまたはアルミニウム合金製の集電タブと、
前記集電タブの少なくとも一方の最外層に接合され、前記集電タブの延出方向と交わる辺のうち前記最外層に近接しているコーナ部が0.2mm以上のRを有する保護リードと、
前記容器の開口部を塞ぐ蓋と、
前記蓋に設けられ、前記集電タブと電気的に接続される出力端子と
を具備することを特徴とする非水電解質電池。 - 容器と、
前記容器内に収納され、正極及び負極を含む電極群と、
前記電極群の前記正極または前記負極から複数延出されて一つに重ね合わされた、アルミニウムまたはアルミニウム合金製の集電タブと、
前記集電タブの少なくとも一方の最外層に接合され、前記集電タブの延出方向と交わる端部が前記最外層から離れる方向に曲がっている保護リードと、
前記容器の開口部を塞ぐ蓋と、
前記蓋に設けられ、前記集電タブと電気的に接続される出力端子と
を具備することを特徴とする非水電解質電池。 - 前記保護リードの曲げ角度が0度より大きく180度以下であることを特徴とする請求項2に記載の非水電解質電池。
- 前記保護リードは0度より大きく90度以下の曲げ角度を持って前記集電タブの前記最外層に超音波接合され、前記超音波接合の後に前記曲げ角度を拡大させることを特徴とする請求項2または3に記載の非水電解質電池。
- 前記保護リードの厚さは、前記集電タブ一枚の厚さの3〜40倍までの範囲とすることを特徴とする請求項1〜4いずれか1項記載の非水電解質電池。
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