JP3569936B2

JP3569936B2 - 円筒型非水電解質電池

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Publication number: JP3569936B2
Application number: JP30052493A
Authority: JP
Inventors: 雅之影山
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1993-11-30
Filing date: 1993-11-30
Publication date: 2004-09-29
Anticipated expiration: 2019-09-29
Also published as: JPH07153488A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、円筒型の電池缶内に巻回電極体を収納した円筒型非水電解質電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年の電子技術のめざましい進歩は、電子機器の小型・軽量化を次々と実現させている。それに伴い移動用電源としての電池に対しても益々小型・軽量かつ高エネルギー密度のものが求められている。
【０００３】
従来、一般用途の二次電池としては鉛電池、ニッケル・カドミウム電池等の水溶液系電池が主流であった。しかし、これら水溶液系電池は、サイクル特性には優れるものの電池重量やエネルギー密度の点で十分満足できるものとは言えない。
【０００４】
そこで、最近、リチウムやリチウム合金もしくは炭素材料のような，リチウムイオンのドープ・脱ドープが可能な物質を負極に用い、リチウムコバルト複合酸化物等のリチウム複合酸化物を正極に使用する非水電解液二次電池の研究・開発が行われている。この電池は電池電圧が高く、高いエネルギー密度を有している。
【０００５】
ところで、これら非水電解液二次電池の用途としては、高エネルギー密度が得られるという特長を活かして、ビデオ・カメラやラップ・トップ・パソコン等の比較的消費電流の大きな携帯用電子機器の供給電源が想定されている。
【０００６】
電池を比較的消費電流の大きな電子機器の供給電源として用いる場合には、電極形式として巻回電極体形式を採ることが望ましい。巻回電極体は、帯状正極と帯状負極とを間にセパレータを介して積層し、この積層体を渦巻状に巻回することで作製されるものであり、電極面積が広くとれ、耐重負荷放電に耐え得るものである。
【０００７】
ここで、このような巻回電極体では、セパレータと、帯状正極，帯状負極の幅を全く同一にすると、作製過程で帯状正極，帯状負極とが高さ方向にずれたときに、セパレータより帯状正極，帯状負極の一部がはみ出して、互いに接触して内部短絡が誘発される虞れがある。
【０００８】
このため、セパレータとして帯状正極，帯状負極よりも幅が大なるものを用いて、積層体を巻回した状態でセパレータの一部が帯状正極，帯状負極より上下にはみ出すようにし、帯状負極，帯状正極が少し位上下にずれても、セパレータを越えて接触するといったことのないような、余裕を持った設計とされるのが通常である。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようにセパレータの一部が帯状正極，帯状負極より上下にはみ出すような設計にすると、電池缶にも、当然そのセパレータのはみ出し分に相当する余分な容積を確保することが必要になってくる。
【００１０】
巻回電極体を用いる非水電解液二次電池では、この電池容量に関与しない余分なスペースを確保する必要があることから、電極の実質的な充填量の増大が制限され、体積当たりのエネルギーを十分に高めることができないのが実情である。
【００１１】
本発明は、このような従来の実情に鑑みて提案されたものであり、セパレータより帯状正極、帯状負極とがはみ出して内部短絡が誘発されるといったことがなく、電極の実質的な充填量を増大させることができ、高容量の円筒型非水電解質電池を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、本発明は、集電体の両面に活物質を成型した帯状正極と集電体の両面に炭素質材料を含む活物質を成型した帯状負極との間にセパレータを介在させて渦巻状に巻回した巻回電極体を、非水電解液が注入された電池缶に収納した非水電解質電池であり、この電池の巻回電極体は、上記帯状正極及び上記帯状負極よりも幅が大なるセパレータが上記帯状負極及び上記帯状正極の上下にはみ出して巻回されるとともに、上記セパレータの上記帯状負極及び上記帯状正極の上下にはみ出した部分が、加熱成型によって上記帯状正極及び上記帯状負極の上下をそれぞれ覆うように当該巻回電極体の内側又は外側に折り曲げられ、且つ、上記セパレータの折り曲げられた部分が上記非水電解液の移行を可能とする状態で重ね合わせられている。
【００１３】
本発明に係る円筒型非水電解質電池の巻回電極体を構成する帯状正極は、活物質として遷移金属とリチウムとの複合化合物を用い、集電体として金属箔が用いられる。
【００１４】
本発明に係る円筒型非水電解質電池を構成する巻回電極体は、図１に示すように、セパレータ３として帯状正極２、帯状負極１よりも幅が大なるものが用いられる。巻回電極体は、帯状正極２と帯状負極３との間にセパレータ３を介在させた積層体を巻回して形成される。このとき、巻回電極体は、帯状正極２及び帯状負極３の上下にセパレータ３の一部がはみ出すように巻回される。セパレータ３の帯状正極２及び帯状負極３の上下にはみ出した部分は、図２に示すように、帯状正極２及び帯状負極３の上下を覆うように巻回電極体の内側に向かって折り曲げられる。この折り曲げは、セパレータ３のはみ出した部分を加熱成型して行われる。なお、セパレータ３の帯状正極２及び帯状負極３の上下にはみ出した部分は、巻回電極体の外側に向かって折り曲げるようにしてもよい。
【００１５】
このように積層体を巻回した状態で帯状正極２，帯状負極１よりはみ出したセパレータ３の一部を加熱成型によって内側または外側に曲折するようにすると、セパレータ３とセパレータ３の間の帯状正極２あるいは帯状負極１が配置されているスペース４が、セパレータの曲折部によっていわば蓋をされた状態になる。したがって、帯状負極１，帯状正極２とが何らかの原因で上下にずれたとしても、セパレータを越えて互いに接触するといったことはなく、帯状正極２，帯状負極１同士の接触による内部短絡が防止される。
【００１６】
また、このように帯状正極２，帯状負極１より上下にはみ出したセパレータ３が曲折されている巻回電極体では、セパレータ３のはみ出し分がそのまま高さ方向に延在されている巻回電極体に比べて高さが低く抑えられる。したがって、
電池缶容積を低減でき、実質的な電極充填密度が大きく、容量の大なる円筒型非水電解質二次電池が得られることになる。
【００１７】
なお、電池の内部短絡を確実に防止するためには、巻回電極体全体の高さと帯状負極１，帯状正極２の高さのバランスが重要である。
【００１８】
すなわち、図１に示すように加熱成型していない状態のセパレータ３の高さをｈ_１，電極のうち長さの長い方の電極１の高さをｈ_２とし、図２に示すように加熱成型した状態の巻回電極体全体の高さをＨ_１，電極のうち長さの長い方の電極１の高さをＨ_２としたときに、ｈ_１とｈ_２が０．８ｈ_１≦ｈ_２≦ｈ_１より好ましくは０．９ｈ_１≦ｈ_２≦０．９８ｈ_１なる条件を満たし、Ｈ_１とＨ_２が０．９４Ｈ_１≦Ｈ_２≦Ｈ_１より好ましくは、０．９５Ｈ_１≦Ｈ_２≦０．９９Ｈ_１なる条件を満たすことが望ましい。
【００１９】
帯状電極１，２の高さが上記範囲を超える場合には、加熱成型した状態の電極配置スペース４において蓋となるセパレータ３の曲折部と帯状電極１，２端部の間に余裕がないために、該曲折部とそれと隣り合うセパレータ３の間の僅かな隙間から帯状電極１，２端部が露出し、これが内部短絡の原因になる。
【００２０】
逆に、帯状電極１，２の高さが上記範囲を下回る場合には、巻回電極体当たりのセパレータ３使用面積が増大することを意味し、材料コストの面から好ましくない。
【００２１】
上記セパレータ３としては、通常、非水電解質電池において用いられているものがいずれも使用可能であり、ポリプロピレン，ポリエチレン，ポリブチレン等のポリオレフィン系樹脂、ナイロン、セルロースアセテート、ニトロセルロース、ポリスルホン、ポリアクリロニトリル、ポリフッ化ビニリデン等よりなる微多孔性フィルムが用いられる。
【００２２】
これらセパレータ３を加熱成型する方法は特に限定されないが、セパレータ３に対して熱風を吹きつけることで成型する熱風ブロー方式、加熱治具により上下から圧力を印加することで成型する加熱加圧方式等が採用できる。
【００２３】
但し、加熱成型の際の加熱温度は、セパレータ３を軟化させ且つ溶融させない温度、すなわちセパレータ３の軟化点以上、融点未満に設定することが望ましい。加熱温度をセパレータ３の融点以上に設定した場合には、セパレータ３が溶融して空孔の一部が埋まる、溶融したセパレータ３と、それと隣合うセパレータ３とが融着一体化する等により、電極配置スペース４に非水電解液が移行し難い状況になる。これにより、電極１，２の電解液含浸量が不足し、放電容量の低下につながる。
本発明においては、セパレータ３は、軟化点以上、融点未満の加熱温度で加熱成型されるので、折り曲げられて重なり合う部分での融着することがなく、電極配置スペース４に非水電解液が移行可能な状態にある。
【００２４】
一方、帯状負極１，帯状正極２は、帯状の電極集電体に、電極活物質を含有する電極合剤を塗布することで作製されるものである。
【００２５】
負極活物質としては、リチウム，リチウム合金，ポリアセチレン等の導電性ポリマー，コークス等の炭素材料等を用いることができる。
【００２６】
正極活物質としては、二酸化マンガン，五酸化バナジウムのような遷移金属化合物や、硫化鉄等の遷移金属カルコゲン化合物、さらにはこれらとリチウムとの複合化合物を用いることができる。
【００２７】
また、電解液としては、例えばリチウム塩を電解質とし、これを有機溶媒に溶解した電解液が用いられる。
有機溶媒としては、特に限定されるものではないが、例えばプロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、ジエチルカーボネート、１，２−ジメトキシエタン、１，２−ジエトキシエタン、ｒ−ブチロラクトン、テトラヒドロフラン、１，３−ジオキソラン、４−メチル−１，３−ジエキソラン、ジエチルエーテル、スルホラン、メチルスルホラン、アセトニトリル、プロピオニトリル等の単独もしくは二種類以上の混合溶媒が使用できる。
電解質にも、従来より公知のものがいずれも使用でき、ＬｉＣｌＯ_４，ＬｉＡｓＦ_６，ＬｉＰＦ_６，ＬｉＢＦ_４，ＬｉＢ（Ｃ_６Ｈ_５）_４，ＬｉＣｌ，ＬｉＢｒ，ＣＨ_３ＳＯ_３Ｌｉ，ＣＦ_３ＳＯ_３Ｌｉ等がある。
【００２８】
【作用】
本発明に係る円筒型非水電解質電池を構成する巻回電極体は、帯状正極と帯状負極とを間にセパレータを介して積層し、この積層体を渦巻き状に巻回することで作製される。
【００２９】
このようにして巻回電極体を作製するに際して、セパレータとして帯状正極，帯状負極よりも幅が大なるものを用いて、積層体を巻回した状態で帯状正極，帯状負極よりセパレータの一部が上下にはみ出すようにし、このはみ出したセパレータの一部を加熱成型によって内側または外側に曲折するようにすると、内部短絡を招くことなく容量の大なる円筒型非水電解質二次電池が作製される。
【００３０】
すなわち、積層体を巻回した状態で帯状正極，帯状負極よりはみ出したセパレータの一部を加熱成型によって内側または外側に曲折するようにすると、セパレータとセパレータの間の帯状正極あるいは帯状負極が配置されたスペースが、セパレータの曲折部によっていわば蓋をされた状態になる。したがって、帯状負極，帯状正極とが何らかの原因で上下にずれたとしても、セパレータを越えて互いに接触するといったことはなく、帯状正極，帯状負極同士の接触による内部短絡が防止される。
【００３１】
また、このように帯状正極，帯状負極より上下にはみ出したセパレータが曲折されている巻回電極体では、セパレータのはみ出し分がそのまま高さ方向に延在されている巻回電極体に比べて高さが低く抑えられる。したがって、電池缶容積を低減でき、実質的な電極充填密度が大きく、容量の大なる円筒型非水電解質二次電池が獲得される。
【００３２】
【実施例】
本発明の好適な実施例について実験結果に基づいて説明する。
【００３３】
実施例１
本実施例で作製する円筒型非水電解質電池の縦断面図を図３に示す。このような構成の円筒型非水電解質電池を以下のようにして作製した。
【００３４】
まず、帯状負極２１を次のようにして作製した。
【００３５】
出発原料として石油ピッチを用い、これに酸素を含む官能基を１０〜２０％重量導入（いわゆる酸素架橋）した後、不活性ガス気流中，温度１０００℃で焼成して、ガラス状炭素に近い性質を持った炭素質材料を得た。この炭素質材料について、Ｘ線回折測定を行った結果、（００２）面の面間隔は３．７６Åであった。またピクノメータ法により真比重を測定したところ、１．５８ｇ／ｃｍ^３であった。この炭素質材料を粉砕し、平均粒径１０μｍの炭素質材料粉末とした。
このようにして得た炭素質材料粉末を負極活物質担持体とし、この炭素質材料粉末９０重量部、結着材となるポリフッ化ビリニデン（ＰＶＤＦ）１０重量部を混合し、負極合剤を調製した。この負極合剤を、溶剤であるＮ−メチルピロリドンに分散させて負極スラリー（ペースト状）とした。
【００３６】
負極集電体２９として厚さ１０μｍの帯状の銅箔を用い、この負極集電体の両面に上記負極合剤スラリーを塗布、乾燥させた後、圧縮成型して帯状負極１を作製した。なお、この帯状負極２１の電極の寸法は、幅４３．４ｍｍ、長さ７００ｍｍとし、成型後の合剤厚さは両面共に８０μｍで同一とした。
【００３７】
次に、帯状正極２２を以下のようにして作製した。
【００３８】
炭酸リチウム０．５モルと炭酸コバルト１モルを混合し、空気中，温度９００℃で５時間焼成してＬｉＣｏＯ_２を得た。ＬｉＣｏＯ_２を正極活物質とし、これの９１重量部、導電剤となるグラファイト６重量部及び結着剤となるポリフッ化ビリニデン３重量部を混合し、正極合剤を調製した。この正極合剤をＮ−メチルプロリドンに分散させて正極スラリー（ペースト状）とした。
【００３９】
正極集電体３０として厚さ２０μｍの帯状のアルミニウム箔を用い、この正極集電体３０の両面に均一に上記正極合剤スラリーを塗布、乾燥させた後、圧縮成型して帯状正極２２を作製した。なお、この帯状正極２２の電極の寸法は、幅４１．４ｍｍ、長さ６５０ｍｍとし、成型後の合剤厚さは両面共に８０μｍで同一とした。
【００４０】
以上のようにして作製された幅４３．４ｍｍ，長さ７００ｍｍの帯状負極２１と、幅４１．４ｍｍ，長さ６５０ｍｍの帯状正極２２を、厚さ２５μｍ、幅４５．９ｍｍの微多孔性ポリプロピレンフィルムをセパレータ２３として、帯状負極２１、セパレータ２３、帯状正極２２、セパレータ２３の順に積層し、この積層体を幅方向が巻回体の高さ方向になるような向きで多数回巻回した。そして、最外周に位置するセパレータ最終端部を、幅４０ｍｍのテープで固定することで、直径１９．６ｍｍ，高さ４５．９ｍｍの巻回電極体を作製した。この巻回体は、帯状負極２１，帯状正極２２よりセパレータ２３が上下にはみ出しており、巻回体の全高さに対する帯状負極２１の高さの割合が９４．６％であった。
【００４１】
次に、この巻回体の上下にはみ出した状態になっているセパレータのはみ出し部分を、内側に折り曲げ、この状態で温度１５０℃に加熱したアルミニウム製治具を用いて圧力３．８ｋｇ／ｃｍ^２で約５秒間加圧した。その結果、高さが４４．０ｍｍ、全高さに対する帯状負極２１の高さの割合が９８．６％の巻回電極体が得られた。
【００４２】
このようにして作製された巻回電極体をニッケルめっきを施した鉄製電池缶２５に、巻回電極体上下両面に絶縁体板２４を配置して収納した。そして、アルミニウム製正極リード３２を正極集電体から導出して電池蓋２７に、ニッケル製負極リード３１を負極集電体から導出して電池缶２５に溶接した。
【００４３】
この電池缶２５の中に、プロピレンカーボネートとジエチルカーボネートとの等容量混合溶媒中に、ＬｉＰＦ_６を１モル／リットルの割合で溶解した電解液を注入した。そして、アスファルトで表面を塗布した絶縁封口ガスケット２６を介して電池缶２５をかしめることにより、電流遮断機構を有する安全弁装置８並びに電池蓋２７を固定し、電池内の気密性を保持させることで、直径２０ｍｍ、高さ５０ｍｍの円筒型非水電解質電池を作製した。
【００４４】
実施例２
セパレータとなる幅４８．４ｍｍの微多孔性ポリプロピレンフィルムと、実施例１と同様にして作製された幅４３．４ｍｍ，長さ７００ｍｍの帯状負極と、幅４１．４ｍｍ，長さ６５０ｍｍの帯状正極を、帯状負極，セパレータ，帯状正極，セパレータの順に積層し、この積層体を渦巻き型に多数回巻回した。そして、最外周のセパレータ端部を、幅４０ｍｍのテープで固定して直径１９．６ｍｍ，高さ４８．４ｍｍの巻回体を作製した。この巻回体は、帯状負極，帯状正極よりセパレータが上下にはみ出しており、巻回体の全高さに対する帯状負極の高さの割合は８９．７％であった。
【００４５】
次に、この上下にはみ出した状態になっているセパレータのはみ出し部分を、内側に折り曲げ、実施例１と同様な条件にて加圧成型した。その結果、高さが４４．０ｍｍ、全高さに対する帯状負極の高さの割合が９８．６％の巻回電極体が得られた。
【００４６】
この巻回電極体を実施例１と同様の電池缶内に収納し、リードの溶接，電解液の注入，電池蓋の固定を行うことで、直径２０ｍｍ、高さ５０ｍｍの円筒型非水電解質電池を作製した。
【００４７】
実施例３
セパレータとなる幅４４．４ｍｍの微多孔性ポリプロピレンフィルムと、実施例１と同様にして作製された幅４３．４ｍｍ，長さ７００ｍｍの帯状負極と、幅４１．４ｍｍ，長さ６５０ｍｍの帯状正極を、帯状負極，セパレータ，帯状正極，セパレータの順に積層し、この積層体を渦巻き型に多数回巻回した。そして、最外周のセパレータ端部を、幅４０ｍｍのテープで固定して直径１９．６ｍｍ，高さ４４．４ｍｍの巻回体を作製した。この巻回体は、帯状負極，帯状正極よりセパレータが上下にはみ出しており、巻回体の全高さに対する帯状負極の高さの割合は９７．７％であった。
【００４８】
次に、この上下にはみ出した状態になっているセパレータのはみ出し部分を、内側に折り曲げ、実施例１と同様な条件にて加圧成型した。その結果、高さが４４．０ｍｍ、全高さに対する帯状負極の高さの割合が９８．６％の巻回電極体が得られた。
【００４９】
この巻回電極体を実施例１と同様の電池缶内に収納し、リードの溶接，電解液の注入，電池蓋の固定を行うことで、直径２０ｍｍ、高さ５０ｍｍの円筒型非水電解質電池を作製した。
【００５０】
実施例４
セパレータとなる幅４４．４ｍｍの微多孔性ポリプロピレンフィルムと、実施例１と同様にして作製された幅４３．４ｍｍ，長さ７００ｍｍの帯状負極と、幅４１．４ｍｍ，長さ６５０ｍｍの帯状正極を、帯状負極，セパレータ，帯状正極，セパレータの順に積層し、この積層体を渦巻き型に多数回巻回した。そして、最外周のセパレータ端部を、幅４０ｍｍのテープで固定して直径１９．６ｍｍ，高さ４４．４ｍｍの巻回体を作製した。この巻回体は、帯状負極，帯状正極よりセパレータが上下にはみ出しており、巻回体の全高さに対する帯状負極の高さの割合は９８．６％であった。
【００５１】
次に、この巻回電極体を実施例１と同様な条件にて加圧成型した。その結果、高さが４４．０ｍｍ、全高さに対する帯状負極の高さの割合が９８．６％の巻回電極体が得られた。
【００５２】
この巻回電極体を実施例１と同様の電池缶内に収納し、リードの溶接，電解液の注入，電池蓋の固定を行うことで、直径２０ｍｍ、高さ５０ｍｍの円筒型非水電解質電池を作製した。
【００５３】
比較例１
セパレータとなる幅４４．４ｍｍの微多孔性ポリプロピレンフィルムと、電極幅をそれぞれ４１．５ｍｍ，３９．５ｍｍに設定すること以外は実施例１と同様にして作製された帯状負極，帯状正極を、帯状負極，セパレータ，帯状正極，セパレータの順に積層し、この積層体を渦巻き型に多数回巻回した。そして、最外周のセパレータ端部を、幅４０ｍｍのテープで固定して直径１９．６ｍｍ，高さ４４．４ｍｍの巻回体を作製した。この巻回体は、帯状負極，帯状正極より上下にセパレータがはみ出しており、巻回体の全高さに対する帯状負極の高さの割合は９４．３％であった。
【００５４】
この巻回体を加熱成型せずに、実施例１と同様の電池缶内に収納し、リードの溶接，電解液の注入，電池蓋の固定を行うことで、直径２０ｍｍ、高さ５０ｍｍの円筒型非水電解質電池を作製した。
【００５５】
以上、実施例１〜実施例４及び比較例１に準じた方法で各々合計１００本の電池を作製し、それぞれについて上限電圧４．２Ｖ，電流３００ｍＡの条件で定電流充電を８時間行い、この充電状態のまま温度２３℃条件下、１ヵ月間保存した。そして、上限電圧４．２Ｖ，電流１Ａの条件で定電流充電を２．５時間行った後、電流４００ｍＡ，終止電圧２．７５Ｖの条件で放電を行うといった充放電サイクルを２回繰り返し、この２サイクル目の放電容量を測定した。
【００５６】
表１に、各電池について、加熱成型前後における巻回電極体の全高さに対する電極の高さの割合，電極はみ出し不良数及び２サイクル目の放電容量を示す。
【００５７】
【表１】

【００５８】
表１からわかるように、セパレータを加熱成型して巻回電極体の高さを低くした実施例１〜実施例４の電池は、セパレータを加熱成型していない比較例１の電池と比較して、電池缶内に収納する電極充填密度を高く設計でき、これを反映して高い放電容量が得られている。
【００５９】
このことから、セパレータを加熱成型して巻回電極体全体の高さを低くすることは、電池の体積当たりの放電容量の増大を図る上で有効であることがわかる。
【００６０】
なお、セパレータを加熱成型した実施例１〜実施例４の電池について、電極はみ出し不良数を比較すると、電極はみ出し不良数は、加熱成型されていない状態での、巻回体の全高さに対する電極の高さの割合に大きく関与していることがわかる。
【００６１】
加熱成型されていない状態の巻回体での、全高さに対する電極高さの割合が小さい場合、すなわち、電極よりはみ出すセパレータのはみ出し長さが小さい場合（例えば実施例３，実施例４）には、加熱成型した状態で電極の端部が、セパレータ曲折部と、それと隣合うセパレータの僅かな隙間から露出し、これが原因して内部短絡が多発する。
【００６２】
このような電極のはみ出し不良は、実施例１，実施例２のように、電極からのセパレータのはみ出し量が大きくなる程、確実に抑えられるようになる。
【００６３】
すなわち、加熱成型していない状態での巻回体全体の高さと電極の高さの割合は８０〜１００％以内、好ましくは９０〜９８％以内が適当であり、加熱成型した状態での、巻回電極体全体の高さと電極の高さの割合は９４〜９９％以内の範囲が適当である。
【００６４】
但し、以上の例ではいずれもセパレータの加熱成型温度を１５０℃に設定しているが、この加熱温度を１７５℃に設定して実施例１と同様に電池を作製すると、７８０ｍＡｈと放電容量が小さい電池しか得られない。これは加熱成型温度が高過ぎるために、セパレータと隣合うセパレータとが融着して一体化する，セパレータの空孔の一部が埋まり、電極に電解液が含浸し難い状態になるからである。したがって、セパレータの加熱成型温度は、セパレータを軟化させ且つ溶融させない温度，すなわちセパレータの軟化点以上，融点未満に設定することが望ましい。
【００６５】
【発明の効果】
上述したように、本発明は、セパレータとして帯状正極、帯状負極よりも幅が大なるものを用い、これらの積層体を巻回した状態で帯状正極と帯状負極の上端部、下端部からセパレータの一部がはみ出すようにし、この帯状正極と帯状負極からはみ出したセパレータの一部を融着させることがない温度で加熱成型して内側または外側に曲折して巻回電極体を形成しているので、セパレータから帯状正極、帯状負極とがはみ出して互いに接触するといったことがなく、且つ、電極の実質的な充填量を増大することができ、容量の大なる円筒型非水電解質電池を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】加熱成型していない状態の巻回電極体を示す模式図である。
【図２】加熱成型した状態の巻回電極体を示す模式図である。
【図３】本発明の製造方法で製造された円筒型非水電解質電池を示す概略縦断面図である。
【符号の説明】
１・・・帯状負極
２・・・帯状正極
３・・・セパレータ

Claims

集電体の両面に活物質を成型した帯状正極と集電体の両面に炭素質材料を含む活物質を成型した帯状負極との間にセパレータを介在させて渦巻状に巻回した巻回電極体を、非水電解液が注入された電池缶に収納した非水電解質電池において、
上記巻回電極体は、
上記帯状正極及び上記帯状負極よりも幅が大なるセパレータが上記帯状負極及び上記帯状正極の上下にはみ出して巻回されるとともに、
上記セパレータの上記帯状負極及び上記帯状正極の上下にはみ出した部分が、加熱成型によって上記帯状正極及び上記帯状負極の上下をそれぞれ覆うように当該巻回電極体の内側又は外側に折り曲げられ、
且つ、上記セパレータの折り曲げられた部分が上記非水電解液の移行を可能とする状態で重ね合わせられている
ことを特徴とする円筒型非水電解質電池。
上記帯状正極は、上記活物質が遷移金属とリチウムとの複合化合物であり、上記集電体が金属箔であることを特徴とする請求項１記載の円筒型非水電解質電池。