JP5912271B2 - 二次電池 - Google Patents
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図4は、実施例1の正極体10及び負極体20の平面図である。正極層11は、正極活物質、結着材及び導電剤により構成され、正極活物質としてコバルト酸リチウムを使用し、結着材としてPVDFを使用し、導電剤としてアセチレンブラックを使用した。集電体13には、アルミニウム箔を使用した。集電体13に正極層11を塗布して乾燥させた後、ロールによりシート状に圧延した。この圧延されたシートを54.0mmの幅に切断して、正極体10のフープを得た。この正極体10のフープの長手方向の長さを、690mmに設定した。正極集電タブ12は、長手方向の端部から218.0mm離れた第1の位置と、この第1の位置から巻回方向にさらに290.0mm離れた第2の位置とにそれぞれ超音波溶接により固定した。正極集電タブ12は、アルミニウムにより構成し、幅5.0mm、厚み0.1mm、長さ50.0mmのサイズに設定した。
正極体10の作製以外は実施例1と同様であり、理論容量1.35Ahのリチウムイオン電池を10セル作製した。図6を参照して、正極体10のフープを得て、このフープの長手方向の長さを690.0mmにサイズ調整した。正極集電タブ12は、108.75mm間隔で7本設けるとともに、これらの正極集電タブ12を正極体10に対して超音波溶接により固定した。最も左側に位置する正極集電タブ12は、正極体10の長手方向の端部から36.75mm離れた位置に配置した。正極集電タブ12は、アルミニウムにより構成し、幅10.0mm、厚み0.1mm、長さ50.0mmのサイズに調整した。
正極体10の作製以外は実施例1と同様であり、理論容量1.35Ahのリチウムイオン電池を10セル作製した。図7を参照して、正極体10のフープを得て、このフープの長手方向の長さを690.0mmにサイズ調整した。正極集電タブ12は、290.0mm間隔で2本設けるとともに、これらの正極集電タブ12を正極体10に対して超音波溶接により固定した。左側に位置する正極集電タブ12は、正極体10の長手方向の端部から218.0mm離れた位置に配置した。正極集電タブ12は、アルミニウムにより構成し、幅35.0mm、厚み0.1mm、長さ50.0mmのサイズに設定した。つまり、正極集電タブ12のサイズを実施例1から変更した。
正極体10の作製以外は実施例1と同様であり、理論容量1.5Ahのリチウムイオン電池を10セル作製した。図8を参照して、正極体10のフープを得て、このフープの長手方向の長さを690.0mmにサイズ調整した。正極集電タブ12は、290.0mm間隔で2本設けるとともに、これらの正極集電タブ12を正極体10に対して超音波溶接により固定した。左側に位置する正極集電タブ12は、正極体10の長手方向の端部から218.0mm離れた位置に配置した。正極集電タブ12は、アルミニウムにより構成し、幅2.0mm、厚み0.1mm、長さ50.0mmのサイズに調整した。つまり、正極集電タブ12のサイズを実施例1から変更した。
負極体20の作製以外は実施例1と同様であり、理論容量1.5Ahのリチウムイオン電池を10セル作製した。図9を参照して、負極層21は、負極活物質、結着材及び増粘剤により構成され、負極活物質として天然黒鉛を使用し、結着材としてSBRを使用し、増粘剤としてカルボキシメチルセルロースを使用した。負極集電箔には、銅箔を使用した。負極集電箔に負極層21を塗布した積層体を乾燥させた後、ロールにより圧延した。この圧延された積層体を56.0mmの幅に切断して、負極体20のフープを得た。この負極体20のフープの長手方向の長さを、870.0mmにサイズ調整した。負極集電タブ22は、正極体10の正極集電タブ12に対向するように2本配置し、これらの負極集電タブ22を正極体10に超音波溶接により接合した。負極集電タブ22は、ニッケルにより構成した。
正極体10の作製以外は実施例1と同様であり、理論容量1.6Ahのリチウムイオン電池を10セル作製した。図10を参照して、正極体10のフープを得て、このフープの長手方向の長さを690.0mmにサイズ調整した。正極集電タブ12は、290.0mm間隔で2本設けるとともに、これらの正極集電タブ12を正極体10に対して超音波溶接により固定した。左側に位置する正極集電タブ12は、正極体10の長手方向の端部から218.0mm離れた位置に配置した。正極集電タブ12は、アルミニウムにより構成し、幅1.0mm、厚み0.1mm、長さ50.0mmのサイズに調整した。つまり、正極集電タブ12のサイズを実施例1から変更した。
正極体10の作製以外は実施例1と同様であり、理論容量1.3Ahのリチウムイオン電池を10セル作製した。図11を参照して、正極体10のフープを得て、このフープの長手方向の長さを690.0mmにサイズ調整した。正極集電タブ12は、290.0mm間隔で2本設けるとともに、これらの正極集電タブ12を正極体10に対して超音波溶接により固定した。左側に位置する正極集電タブ12は、正極体10の長手方向の端部から218.0mm離れた位置に配置した。正極集電タブ12は、アルミニウムにより構成し、幅40.0mm、厚み0.1mm、長さ50.0mmのサイズに調整した。つまり、正極集電タブ12のサイズを実施例1から変更した。
図12は、比較例3の正極体10及び負極体20の平面図である。正極層11は、正極活物質、結着材及び導電剤により構成され、正極活物質としてコバルト酸リチウムを使用し、結着材としてPVDFを使用し、導電剤としてアセチレンブラックを使用した。集電体13には、アルミニウム箔を使用した。集電体13に正極層11を塗布して乾燥させた後、ロールによりシート状に圧延した。この圧延されたシートを54.0mmの幅に切断して、正極体10のフープを得た。この正極体10のフープの長手方向の長さを、2000.0mmにサイズ調整した。正極集電タブ12は、長手方向の端部から1233.0mm離れた位置に超音波溶接により接合した。正極集電タブ12は、アルミニウムにより構成し、幅5.0mm、厚み0.1mm、長さ50.0mmのサイズに調整した。
なお、電解液は実施例1と同様とした。
上述の実施形態ではリチウムイオン電池について説明したが、本発明はこれに限られるものではなく他の二次電池に適用することもできる。当該他の二次電池は、ニッケル水素電池であってもよい。
12 正極集電タブ 13 集電体 20 負極体 21 負極層
22 負極集電タブ 23 集電体 30 セパレータ
Claims (5)
- 正極体及び負極体をセパレータを介して積層した帯状に延びる発電シートを捲き回した捲回体と、前記発電シートに含浸される電解液とを備える二次電池において、
前記正極体は、集電体と、この集電体の表面に塗布された正極層とを有し、前記正極体の前記集電体は、前記捲回体の軸方向に延びて、前記正極体の捲回方向において前記正極層と隣り合う位置に形成され、前記正極層が塗布されていない未塗工部を有しており、
前記負極体は、集電体と、この集電体の表面に塗布された負極層とを有し、前記負極体の前記集電体は、前記捲回体の軸方向に延びて、前記負極体の捲回方向において前記負極層と隣り合う位置に形成され、前記負極層が塗布されていない未塗工部を有しており、
前記正極体及び前記負極体における前記未塗工部には、この未塗工部に沿って集電タブがそれぞれ接続されており、
前記正極体及び前記負極体のうち一方の電極体の捲回方向の長さをM(mm)、他方の電極体の捲回方向の長さをL(mm)、前記他方の電極体に対して前記捲回方向に並んで接続される第1の前記集電タブの本数をn、互いに隣接する前記第1の集電タブの間隔をT(mm)、前記第1の集電タブの幅をW(mm)としたときに、
前記第1の集電タブが前記他方の電極体よりも薄く形成されており、
前記発電シートの厚み方向視において、前記第1の集電タブ及び前記一方の電極体に接続される第2の前記集電タブは、前記セパレータを挟んで互いに重ならない位置に設けられ、前記第1の集電タブの本数が3以上の場合にはこれらの第1の集電タブは等間隔に並んでおり、
以下の条件式(1)、(2)を満足することを特徴とする二次電池。
M/自然数=T・・・(1)
0.898<1−{(W×n)/L}<0.995・・・(2) - 前記一方の電極体は前記負極体であり、前記他方の電極体は前記正極体であることを特徴とする請求項1に記載の二次電池。
- 前記発電シートの厚み方向視において、前記負極体に接続される前記第2の集電タブは、前記正極体と重ならない位置に設けられることを特徴とする請求項2に記載の二次電池。
- 前記発電シートは、リチウムイオン電池の発電シートであり、
前記捲回体は、円筒型形状のケースに前記電解液とともに収容されることを特徴とする請求項1乃至3のうちいずれか一つに記載の二次電池。 - 請求項1乃至4のうちいずれか一つに記載の二次電池を複数接続した車両用組電池。
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