JP5273159B2 - 非水電解質二次電池用電極体、及び、非水電解質二次電池 - Google Patents
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Description
具体的には、電池の発熱によりセパレータが幅方向に熱収縮する温度になったとしても、セパレータの第1端部及び第2端部は、予め、加熱により熱収縮させているので、それ以上幅方向に熱収縮しない。これにより、幅方向について、正極板と負極板との間にセパレータを介在させた状態を維持し、正極板と負極板との電気的絶縁を保つことができる。
次に、本発明の実施例1について、図面を参照しつつ説明する。
本実施例1の非水電解質二次電池100は、図1〜図4に示すように、直方体形状の電池ケース110と、正極端子部材120と、負極端子部材130とを備える、角形密閉式のリチウムイオン二次電池である。このうち、電池ケース110は、直方体形状の収容空間をなす金属製の角形収容部111と金属製の蓋部112とを有するハードケースである。電池ケース110(角形収容部111)の内部には、電極体150などが配置されている。なお、非水電解質二次電池100の定格容量(公称容量)は5.5Ahである。
まず、図7及び図8に示すように、帯状の正極集電部材151の表面に正極合材層152が塗工された正極板155を用意する。さらに、図9及び図10に示すように、帯状の負極集電部材158の表面に負極合材層159が塗工された負極板156を用意する。さらに、図11及び図12に示すように、幅方向両端部(第1端部157b及び第2端部157c)を2重に折り重ねて、中間部157dの厚みよりも厚く(中間部157dの2倍の厚み)したセパレータ157を用意する。
本実施例2の非水電解質二次電池200は、実施例1の非水電解質二次電池100と比較して、電極体のセパレータのみが異なり、その他については同様である。従って、ここでは、実施例1と異なる点を中心に説明し、同様な点については説明を省略または簡略化する。
しかも、本実施例2では、セパレータ257の第1端部257bを、予め、加熱により熱収縮させている。具体的には、後述するように、電極体250を製造する過程(熱処理工程)で、セパレータ250の第1端部257bを200℃に加熱し、熱収縮させている。
しかも、本実施例2では、セパレータ257の第2端部257cを、予め、加熱により熱収縮させている。具体的には、後述するように、電極体250を製造する過程(熱処理工程)で、セパレータ250の第2端部257cを200℃に加熱し、熱収縮させている。
まず、図7及び図8に示すように、帯状の正極集電部材151の表面に正極合材層152が塗工された正極板155を用意する。さらに、図9及び図10に示すように、帯状の負極集電部材158の表面に負極合材層159が塗工された負極板156を用意する。
また、熱処理工程において、セパレータ257の幅方向両端部(第1端部257b及び第2端部257c)を、加熱により熱収縮させる。
本実施例3の非水電解質二次電池300は、実施例1の非水電解質二次電池100と比較して、電極体のみが異なり、その他については同様である。従って、ここでは、実施例1と異なる点を中心に説明し、同様な点については説明を省略または簡略化する。
また、本実施例3では、セパレータ357の第1端部357bを、正極未塗工部155b(その一部)に、熱溶着している。このため、セパレータ357の第1端部357bを、正極板155に対し、適切に接着(溶着)することができる。
なお、本実施例3では、セパレータ357の第2端部357cを、負極未塗工部156b(その一部)に、熱溶着している。このため、セパレータ357の第2端部357cを、負極板156に対し、適切に接着(溶着)することができる。
まず、図7及び図8に示すように、帯状の正極集電部材151の表面に正極合材層152が塗工された正極板155を用意する。さらに、図9及び図10に示すように、帯状の負極集電部材158の表面に負極合材層159が塗工された負極板156を用意する。さらに、ポリプロピレン/ポリエチレン/ポリプロピレン3層構造複合体多孔質シートからなる帯状のセパレータ357を用意する。
次に、実施例1〜3の非水電解質二次電池100〜300を、それぞれ5個ずつ用意した。また、比較例として、実施例2の非水電解質二次電池200と比較して、セパレータの第1端部及び第2端部を熱収縮させていない(熱処理工程を行っていない)点のみが異なる非水電解質二次電池を、5個用意した。そして、これらの電池(合計20個の電池)について、加熱試験を行い、内部短絡の発生を調査した。
また、SOCは、State Of Charge(充電状態、充電率)の略である。
110 電池ケース
150,250,350 電極体(非水電解質二次電池用電極体)
155 正極板
155b 正極未塗工部
155c 正極一方端部
155d 正極塗工部
151 正極集電部材
152 正極合材層
156 負極板
156b 負極未塗工部
156c 負極他方端部
156d 負極塗工部
158 負極集電部材
159 負極合材層
157,257,357 セパレータ
157b,257b,357b セパレータの第1端部
157c,257c,357c セパレータの第2端部
157d,257d,357d セパレータの中間部
Claims (5)
- 正極板、負極板、及び、上記正極板と上記負極板との間に介在するセパレータ、を有し、上記正極板、上記負極板、及び、上記セパレータが、それぞれの幅方向を一致させて重なり合う
非水電解質二次電池用の電極体であって、
上記正極板は、正極集電部材と、その表面に塗工された正極合材層と、を有し、
上記負極板は、負極集電部材と、その表面に塗工された負極合材層と、を有し、
上記セパレータは、上記幅方向について、一方端側に位置する第1端部と、他方端側に位置する第2端部と、上記第1端部と上記第2端部との間に位置する中間部と、を有し、
上記セパレータの第1端部は、
上記幅方向について、上記正極板のうち上記幅方向について一方端側に位置する正極一方端部よりも内側に位置し、上記正極板のうち上記正極合材層が塗工された正極塗工部の一方端よりも外側に位置し、且つ、上記負極板のうち上記負極合材層が塗工された負極塗工部の一方端よりも外側に位置し、
上記中間部の厚みよりも厚くされてなり、
上記セパレータの第2端部は、
上記幅方向について、上記負極板のうち上記幅方向について他方端側に位置する負極他方端部よりも内側に位置し、上記正極塗工部の他方端よりも外側に位置し、且つ、上記負極塗工部の他方端よりも外側に位置し、
上記中間部の厚みよりも厚くされてなる
非水電解質二次電池用電極体。 - 正極板、負極板、及び、上記正極板と上記負極板との間に介在するセパレータ、を有し、上記正極板、上記負極板、及び、上記セパレータが、それぞれの幅方向を一致させて重なり合う
非水電解質二次電池用の電極体であって、
上記正極板は、正極集電部材と、その表面に塗工された正極合材層と、を有し、
上記負極板は、負極集電部材と、その表面に塗工された負極合材層と、を有し、
上記セパレータは、上記幅方向について、一方端側に位置する第1端部と、他方端側に位置する第2端部と、上記第1端部と上記第2端部との間に位置する中間部と、を有し、
上記セパレータの第1端部は、
上記幅方向について、上記正極板のうち上記幅方向について一方端側に位置する正極一方端部よりも内側に位置し、上記正極板のうち上記正極合材層が塗工された正極塗工部の一方端よりも外側に位置し、且つ、上記負極板のうち上記負極合材層が塗工された負極塗工部の一方端よりも外側に位置し、
上記セパレータの第1端部を、予め、加熱により熱収縮させてなり、
上記セパレータの第2端部は、
上記幅方向について、上記負極板のうち上記幅方向について他方端側に位置する負極他方端部よりも内側に位置し、上記正極塗工部の他方端よりも外側に位置し、且つ、上記負極塗工部の他方端よりも外側に位置し、
上記セパレータの第2端部を、予め、加熱により熱収縮させてなる
非水電解質二次電池用電極体。 - 正極板、負極板、及び、上記正極板と上記負極板との間に介在するセパレータ、を有し、上記正極板、上記負極板、及び、上記セパレータが、それぞれの幅方向を一致させて重なり合う
非水電解質二次電池用の電極体であって、
上記正極板は、正極集電部材と、その表面に塗工された正極合材層と、を有し、
上記負極板は、負極集電部材と、その表面に塗工された負極合材層と、を有し、
上記セパレータは、上記幅方向について、一方端側に位置する第1端部と、他方端側に位置する第2端部と、上記第1端部と上記第2端部との間に位置する中間部と、を有し、
上記セパレータの第1端部は、
上記幅方向について、上記正極板のうち上記幅方向について一方端側に位置する正極一方端部よりも内側に位置し、上記正極板のうち上記正極合材層が塗工された正極塗工部の一方端よりも外側に位置し、且つ、上記負極板のうち上記負極合材層が塗工された負極塗工部の一方端よりも外側に位置し、
上記正極板のうち上記セパレータとその厚み方向について対向する部位に、熱溶着してなり、
上記セパレータの第2端部は、
上記幅方向について、上記負極板のうち上記幅方向について他方端側に位置する負極他方端部よりも内側に位置し、上記正極塗工部の他方端よりも外側に位置し、且つ、上記負極塗工部の他方端よりも外側に位置し、
上記負極板のうち上記セパレータとその厚み方向について対向する部位に、熱溶着してなる
非水電解質二次電池用電極体。 - 請求項3に記載の非水電解質二次電池用電極体であって、
前記正極板のうち前記セパレータの前記第1端部が熱溶着されている部位は、上記正極板のうち前記正極合材層が塗工されていない正極未塗工部の少なくとも一部であり、
前記負極板のうち上記セパレータの前記第2端部が熱溶着されている部位は、上記負極板のうち前記負極合材層が塗工されていない負極未塗工部の少なくとも一部である
非水電解質二次電池用電極体。 - 請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載の非水電解質二次電池用電極体、を備える
非水電解質二次電池。
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