JP4695170B2 - リチウムイオン二次電池 - Google Patents
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Description
の放熱フィンが設けられていない長辺側では、放熱効率は低下する。たとえば、正極集電体の放熱フィンが設けられてない長辺側には、負極集電体の放熱フィンが存在する。しかしながら、正極と負極との間には、良好な熱伝導体ではない固体電解質が存在するので、正負極間の熱伝導効率は十分ではない。したがって、正極集電体の放熱フィンが設けられてない長辺側における熱を、負極集電体の放熱フィンによって外部に放散させることは困難である。このように、渦巻き状の放熱フィンを設けるだけでは、電池全体の熱をほぼ均一に放散させることは困難である。
また、特許文献2では、特許文献2に係る電池を積層薄形電池と記載しているが、実際には捲回型電極群を作製しているので、積層型の電池ではない。
正極集電体10は、集電体本体10a、放熱部10bおよびリード部10cを含む。正極集電体10は、矩形状部分である集電体本体10aと、集電体本体10aに続く放熱部10bと、放熱部10bに続くリード部10cとを含む。集電体本体10a、放熱部10bおよびリード部10cは一体成形されている。また、集電体本体10aと放熱部10bとを一体成形し、放熱部10bにリード部10cを接続してもよい。
集電体本体10aは電極群2の内部に存在し、厚み方向の表面形状がほぼ矩形状の部分である。集電体本体10aの厚み方向の表面には、正極活物質層11が形成される。
正極活物質は1種を単独で使用できまたは必要に応じて2種以上を組み合わせて使用できる。
負極集電体12は、集電体本体12a、放熱部12bおよびリード部12cを含む。負極集電体12は、正極集電体10と同じ形状を有する。正極集電体10と負極集電体12とは、それぞれの集電体本体10a、12a部分の対角線の交点が厚み方向で同じ位置にあり、かつ前記交点を中心にしてそれぞれが対称になるように配置されている。
集電体本体12aは電極群2の内部に存在し、電極群2の厚み方向において、正極集電体10の集電体本体10aとほぼ同じ位置にあり、ほぼ同じ矩形状の形状を有している。集電体本体12aの厚み方向における一方または両方の表面には、負極活物質層13が形成される。
液状非水電解質は、溶質(支持塩)と非水溶媒とを含み、さらに必要に応じて各種添加剤を含む。溶質は通常非水溶媒中に溶解する。液状非水電解質は、たとえば、セパレータに含浸される。
などが挙げられる。充放電効率を向上させる材料は、たとえば、負極上で分解してリチウムイオン伝導性の高い被膜を形成し、充放電効率を向上させる。このような材料の具体例としては、たとえば、ビニレンカーボネート(VC)、4−メチルビニレンカーボネート、4,5−ジメチルビニレンカーボネート、4−エチルビニレンカーボネート、4,5−ジエチルビニレンカーボネート、4−プロピルビニレンカーボネート、4,5−ジプロピルビニレンカーボネート、4−フェニルビニレンカーボネート、4,5−ジフェニルビニレンカーボネート、ビニルエチレンカーボネート(VEC)、ジビニルエチレンカーボネート等が挙げられる。これらは単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。これらのうちでは、ビニレンカーボネート、ビニルエチレンカーボネートおよびジビニルエチレンカーボネートから選ばれる少なくとも1種が好ましい。なお、上記化合物は、その水素原子の一部がフッ素原子で置換されていてもよい。
電極群15aは、正極16、図示しないセパレータおよび負極17を積層した平板状の電極群である。
正極集電体18は、集電体本体18a、放熱部18bおよびリード部18cを含む。集電体本体18aは、集電体本体10aと同様の構成であり、ほぼ矩形状の形状を有している。放熱部18bは集電体本体18aと連続し、かつ電極群15aの厚み方向の表面にほぼ平行になるように設けられている。放熱部18bは、コの字型の形状を有している以外は、放熱部10bと同じ構成を有している。放熱部18bの形状は、電極群15aの厚み方向における表面の形状である。
正極活物質層は、リチウムイオン二次電池1における正極活物質層11と同じ構成を有している。
負極集電体19は、集電体本体19a、放熱部19bおよびリード部19cを含み、正極集電体18と同じ形状を有している。集電体本体19aは、集電体本体12aと同様の構成であり、ほぼ矩形状の形状を有している。放熱部19bは集電体本体19aと連続し、かつ電極群15aの厚み方向の表面にほぼ平行になるように設けられている。放熱部19bは、逆コの字型の形状を有している以外は、放熱部12bと同じ構成を有している。放熱部19bの形状は、電極群15aの厚み方向における表面の形状である。
負極活物質層は、リチウムイオン二次電池1における負極活物質層13と同じ構成を有している。
電極群20aは、正極21、図示しないセパレータおよび負極22を積層した平板状の電極群である。
正極集電体23は、集電体本体23a、放熱部23bおよびリード部23cを含む。
集電体本体23aは、集電体本体10aと同様の構成であり、ほぼ矩形状の形状を有している。
正極活物質層は、リチウムイオン二次電池1における正極活物質層11と同じ構成を有している。
負極集電体24は、集電体本体24a、放熱部24bおよびリード部24cを含み、正極集電体23と同じ形状を有している。集電体本体24aは、集電体本体12aと同様の構成であり、ほぼ矩形状の形状を有している。
負極活物質層は、リチウムイオン二次電池1における負極活物質層13と同じ構成を有している。
2、15a、20a 電極群
3、16、21 正極
4、17、22、26 負極
5 セパレータ
6 ガスケット
7 外装ケース
10、18、23 正極集電体
10a、18a、23a 正極集電体本体
10b、18b、23b 正極放熱部
10c、18c、23c 正極リード部
11 正極活物質層
12、17、24 負極集電体
12a、19a、24a 負極集電体本体
12b、19b、24b 負極放熱部
12c、19c、24c 負極リード部
13 負極活物質層
Claims (3)
- 正極、セパレータおよび負極を厚み方向に積層してなる平板状電極群と、非水電解質と、前記平板状電極群と前記非水電解質とを収容する電池ケースと、を含むリチウムイオン二次電池であって、
前記正極および前記負極が、それぞれ、前記平板状電極群内に存在する矩形状の集電体本体と、前記集電体本体の表面に支持されたリチウムを吸蔵および放出可能な活物質層と、を含み、
前記集電体本体の一つの角を挟む2辺に沿って前記平板状電極群の外方に鉤状に伸びて突出し、前記集電体本体と継ぎ目なく一体化している放熱部と、
少なくとも1つの前記放熱部に一体化又は接続され、その端部が前記電池ケースの外部に導出されたリード部と、を備え、
前記正極の前記放熱部の投影面と前記負極の前記放熱部の投影面とが重ならず、
前記集電体本体の面積S0と前記放熱部の面積Sとの比(S/S0)が0.03〜1.5であり、
前記各集電体本体の外周長さL0と、前記各集電体本体と前記各放熱部との境界線の長さLとの比(L/L0)が0.25以上であるリチウムイオン二次電池。 - 正極、セパレータおよび負極を厚み方向に積層してなる平板状電極群と、非水電解質と、前記平板状電極群と前記非水電解質とを収容する電池ケースと、を含むリチウムイオン二次電池であって、
前記正極および前記負極が、それぞれ、前記平板状電極群内に存在する矩形状の集電体本体と、前記集電体本体の表面に支持されたリチウムを吸蔵および放出可能な活物質層と、を含み、
前記集電体本体の3つの辺に沿って前記平板状電極群の外方にコの字状に伸びて突出し、前記集電体本体と継ぎ目なく一体化している放熱部と、
少なくとも1つの前記放熱部に一体化又は接続され、その端部が前記電池ケースの外部に導出されたリード部と、を備え、
前記正極の前記放熱部の投影面と前記負極の前記放熱部の投影面とが重ならず、
前記集電体本体の面積S 0 と前記放熱部の面積Sとの比(S/S 0 )が0.03〜1.5であり、
前記各集電体本体の外周長さL 0 と、前記各集電体本体と前記各放熱部との境界線の長さLとの比(L/L 0 )が0.25以上であるリチウムイオン二次電池。 - 正極、セパレータおよび負極を厚み方向に積層してなる平板状電極群と、非水電解質と、前記平板状電極群と前記非水電解質とを収容する電池ケースと、を含むリチウムイオン二次電池であって、
前記正極および前記負極が、それぞれ、前記平板状電極群内に存在する矩形状の集電体本体と、前記集電体本体の表面に支持されたリチウムを吸蔵および放出可能な活物質層と、を含み、
前記集電体本体の対向する2つの辺から前記平板状電極群の外方に伸びて突出し、前記集電体本体と継ぎ目なく一体化している放熱部と、
少なくとも1つの前記放熱部に一体化又は接続され、その端部が前記電池ケースの外部に導出されたリード部と、を備え、
前記正極の前記放熱部の投影面と前記負極の前記放熱部の投影面とが重ならず、
前記集電体本体の面積S 0 と前記放熱部の面積Sとの比(S/S 0 )が0.03〜1.5であり、
前記各集電体本体の外周長さL 0 と、前記各集電体本体と前記各放熱部との境界線の長さLとの比(L/L 0 )が0.25以上であるリチウムイオン二次電池。
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