JPH0785885A - 角形電池 - Google Patents
角形電池Info
- Publication number
- JPH0785885A JPH0785885A JP5253813A JP25381393A JPH0785885A JP H0785885 A JPH0785885 A JP H0785885A JP 5253813 A JP5253813 A JP 5253813A JP 25381393 A JP25381393 A JP 25381393A JP H0785885 A JPH0785885 A JP H0785885A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- battery
- strip
- electrode
- wound
- belt
- Prior art date
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- Pending
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Secondary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】活物質層の剥離・脱落やグリッドの切断などが
無く、かつ、エネルギー密度も高い角形電池を得る。 【構成】短冊状電極と、巻回した帯状の電極とを備え
る。短冊状電極は巻回した帯状電極の巻芯部に配され
る。
無く、かつ、エネルギー密度も高い角形電池を得る。 【構成】短冊状電極と、巻回した帯状の電極とを備え
る。短冊状電極は巻回した帯状電極の巻芯部に配され
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、角形電池に関するもの
である。
である。
【０００２】
【従来の技術とその課題】角形電池は、円筒形電池に比
較して機器収納時のスペース効率が優れている。しか
し、従来の角形電池は、短冊状電極を数枚から数十枚積
層した構成を有していたので、各電極と電池端子との電
気的接続が煩雑であった。
較して機器収納時のスペース効率が優れている。しか
し、従来の角形電池は、短冊状電極を数枚から数十枚積
層した構成を有していたので、各電極と電池端子との電
気的接続が煩雑であった。
【０００３】そこで、発明者は、帯状の正極板と負極板
とをセパレーターを介して長円状に巻回して角形電池ケ
ースに収納した角形電池を用いて上記欠点を改善するこ
とを試みた。本構成の電池は、各電極からの電極リード
は最少１本で良いので極めて生産性に優れている。
とをセパレーターを介して長円状に巻回して角形電池ケ
ースに収納した角形電池を用いて上記欠点を改善するこ
とを試みた。本構成の電池は、各電極からの電極リード
は最少１本で良いので極めて生産性に優れている。
【０００４】しかし、本角形電池においても下記のよう
な新たな問題がある。すなわち、従来の円筒形電池にお
ける帯状電極の巻回とは異なり、角形電池では、長円状
に巻回するので、特に屈曲面の曲率がもっとも小さい巻
き出し部の円弧部で電極が著しい屈曲をうける。この結
果、屈曲部での活物質層の剥離脱落や電極グリッドの切
断がおこる。
な新たな問題がある。すなわち、従来の円筒形電池にお
ける帯状電極の巻回とは異なり、角形電池では、長円状
に巻回するので、特に屈曲面の曲率がもっとも小さい巻
き出し部の円弧部で電極が著しい屈曲をうける。この結
果、屈曲部での活物質層の剥離脱落や電極グリッドの切
断がおこる。
【０００５】これを防ぐためには、できるだけ厚い巻芯
を用いて、巻出し部の屈曲部の曲率を大きくしてやれば
良い。しかし、この場合には、電池内に電極が存在しな
い部分が多くなるので、特に小型薄形の角形電池におい
ては、著しくエネルギー密度が低下するという問題があ
った。
を用いて、巻出し部の屈曲部の曲率を大きくしてやれば
良い。しかし、この場合には、電池内に電極が存在しな
い部分が多くなるので、特に小型薄形の角形電池におい
ては、著しくエネルギー密度が低下するという問題があ
った。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、帯状の正極板
と帯状の負極板とをセパレーターを介して長円状に巻回
して角形電池ケースに収納した角形電池において、短冊
状電極の回りを巻回する帯状電極からなる電池発電要素
を有することを特徴とする。
と帯状の負極板とをセパレーターを介して長円状に巻回
して角形電池ケースに収納した角形電池において、短冊
状電極の回りを巻回する帯状電極からなる電池発電要素
を有することを特徴とする。
【０００７】
【作用】本発明の角形電池は、長円状渦巻電極群の屈曲
部の曲率が著しく小さい電極巻出し部に短冊状電極を用
いている。すなわち正負極の短冊状電極をセパレーター
を介して数枚積層したものを巻芯とし、その上に帯状電
極を巻回するか、もしくは、一方の電極をすべて帯状電
極とし、巻出し部分にのみ数枚の短冊状相手極を用い、
その後帯状相手極を巻回した構成を有している。
部の曲率が著しく小さい電極巻出し部に短冊状電極を用
いている。すなわち正負極の短冊状電極をセパレーター
を介して数枚積層したものを巻芯とし、その上に帯状電
極を巻回するか、もしくは、一方の電極をすべて帯状電
極とし、巻出し部分にのみ数枚の短冊状相手極を用い、
その後帯状相手極を巻回した構成を有している。
【０００８】この結果、活物質層とグリッドとの接着強
度が低い電極、もしくはグリッドの折れ曲がり強度が低
い電極を用いても活物質層の剥離・脱落やグリッドの切
断などが無い。
度が低い電極、もしくはグリッドの折れ曲がり強度が低
い電極を用いても活物質層の剥離・脱落やグリッドの切
断などが無い。
【０００９】本発明の角形電池では、巻芯部分の短冊状
電極と帯状電極とを電気的に接続するという工程が発生
するので、従来の帯状電極のみを用いた角形電池に比較
して生産性は低下する。しかし、短冊電極のみからなる
従来の角形電池に比較すれば作業の煩雑さはきわめて少
なく、また帯状電極のみからなる従来の角形電池に比較
して、巻芯部分にも電極を配して電池エネルギー密度を
向上させつつ、活物質の脱落に起因する電池の短絡やグ
リッド切断に起因する容量低下を防止できる点で著しく
優れている。
電極と帯状電極とを電気的に接続するという工程が発生
するので、従来の帯状電極のみを用いた角形電池に比較
して生産性は低下する。しかし、短冊電極のみからなる
従来の角形電池に比較すれば作業の煩雑さはきわめて少
なく、また帯状電極のみからなる従来の角形電池に比較
して、巻芯部分にも電極を配して電池エネルギー密度を
向上させつつ、活物質の脱落に起因する電池の短絡やグ
リッド切断に起因する容量低下を防止できる点で著しく
優れている。
【００１０】
【実施例】以下に本発明の好適な実施例を示す。
【００１１】正極を次のように作製した。平均粒径 6μ
m に粉砕した LiCoO2 を８９重量部、導電助材のケッチ
ェンブラックを２重量部と結着剤のポリフッ化ビニリデ
ンを９重量部とを混合し、N-メチル-2- ピロリドンを加
えてペースト状にし、厚さ20ミクロンのアルミニウム箔
に片面厚さが80μm になるように塗布した後、乾燥、圧
延、切断して厚さが0.150mm 、幅が40mmの帯状正極板１
と厚さが0.150mm 、幅が40mm、長さが30mmの短冊状正極
板２を作製した。
m に粉砕した LiCoO2 を８９重量部、導電助材のケッチ
ェンブラックを２重量部と結着剤のポリフッ化ビニリデ
ンを９重量部とを混合し、N-メチル-2- ピロリドンを加
えてペースト状にし、厚さ20ミクロンのアルミニウム箔
に片面厚さが80μm になるように塗布した後、乾燥、圧
延、切断して厚さが0.150mm 、幅が40mmの帯状正極板１
と厚さが0.150mm 、幅が40mm、長さが30mmの短冊状正極
板２を作製した。
【００１２】負極を次のように作製した。平均粒径25μ
m の鱗片状人造黒鉛と平均粒径25μm の球状黒鉛とを重
量比で3:1 に混合した黒鉛混合物86重量部と結着剤のポ
リフッ化ビニリデン14部とを混合し、溶剤のN- メチル
-2- ピロリドンを加えてペースト状にし、厚さ18μm の
銅板に片面厚さが70μm になるように塗布した後、乾
燥、圧延、切断して厚さが0.110mm で幅が41mmの帯状負
極板３と厚さが0.110mmで幅が41mmで長さが31mmの短冊
状負極板４を作製した。
m の鱗片状人造黒鉛と平均粒径25μm の球状黒鉛とを重
量比で3:1 に混合した黒鉛混合物86重量部と結着剤のポ
リフッ化ビニリデン14部とを混合し、溶剤のN- メチル
-2- ピロリドンを加えてペースト状にし、厚さ18μm の
銅板に片面厚さが70μm になるように塗布した後、乾
燥、圧延、切断して厚さが0.110mm で幅が41mmの帯状負
極板３と厚さが0.110mmで幅が41mmで長さが31mmの短冊
状負極板４を作製した。
【００１３】上記の正極板１，２および負極板３，４を
用いて本発明の電池に用いる電池発電要素を作製した。
用いて本発明の電池に用いる電池発電要素を作製した。
【００１４】図１は、試作した電池発電要素の断面図で
ある。図に示すようにまず帯状の負極３と短冊状の正極
２（３枚）とを27μm 厚さの微多孔膜ポリエチレンセパ
レーター５を介して巻回し、その後、帯状正極１を前記
の帯状の負極３と共に巻回して発電要素（ア）を試作し
た。
ある。図に示すようにまず帯状の負極３と短冊状の正極
２（３枚）とを27μm 厚さの微多孔膜ポリエチレンセパ
レーター５を介して巻回し、その後、帯状正極１を前記
の帯状の負極３と共に巻回して発電要素（ア）を試作し
た。
【００１５】また、４枚の短冊状負極板４と３枚の短冊
状正極板２とをセパレーター５を介して積層し、これを
巻芯としてその外側に帯状負極３と帯状正極１とを巻回
して発電要素（イ）を試作した。
状正極板２とをセパレーター５を介して積層し、これを
巻芯としてその外側に帯状負極３と帯状正極１とを巻回
して発電要素（イ）を試作した。
【００１６】図２は、本発明の一実施例である角形電池
を示す。実施例電池の寸法は、厚さ7.8mm 、幅40mm、長
さ48mmである。６は70μm のPPフィルムを片面に接着し
他の面に絶縁と表面保護を兼ねた約 8μm の塗装膜を備
えた鋼板を樹脂フィルム面が側になるように成形してな
る角形容器である。７は同じ鋼板を樹脂フィルムが内面
になるように成形してなる角形容器蓋であり、６の容器
と二重巻き締め封口により封口されている。容器内に
は、前記の電池発電要素８が収納されている。容器蓋８
にはガスケット９を介してステンレス製リベット端子１
０が２個カシメ固定されている。それぞれのリベット端
子は、正極板および負極板と電池内部で電気的に接続さ
れている。１１はゴム製の弁体を備えた安全弁である。
電解液は、エチレンカーボネートとジメチルカーボネー
トとの１：１混合物に 0.03 mol のLiClO4 と0.97mol
のLiPF6 を溶解したものを用いた。
を示す。実施例電池の寸法は、厚さ7.8mm 、幅40mm、長
さ48mmである。６は70μm のPPフィルムを片面に接着し
他の面に絶縁と表面保護を兼ねた約 8μm の塗装膜を備
えた鋼板を樹脂フィルム面が側になるように成形してな
る角形容器である。７は同じ鋼板を樹脂フィルムが内面
になるように成形してなる角形容器蓋であり、６の容器
と二重巻き締め封口により封口されている。容器内に
は、前記の電池発電要素８が収納されている。容器蓋８
にはガスケット９を介してステンレス製リベット端子１
０が２個カシメ固定されている。それぞれのリベット端
子は、正極板および負極板と電池内部で電気的に接続さ
れている。１１はゴム製の弁体を備えた安全弁である。
電解液は、エチレンカーボネートとジメチルカーボネー
トとの１：１混合物に 0.03 mol のLiClO4 と0.97mol
のLiPF6 を溶解したものを用いた。
【００１７】発電要素（ア）を備えた電池を本発明の角
形電池（Ａ）とし、発電要素（イ）．を備えた電池を本
発明の角形電池（Ｂ）とする。
形電池（Ａ）とし、発電要素（イ）．を備えた電池を本
発明の角形電池（Ｂ）とする。
【００１８】つぎに帯状電極だけからなる以外は、上記
本発明の角形電池と同様な角形電池を次のように試作し
た。まず、1.2mm 厚さのアルミニウム製巻き芯を用いて
帯状電極を巻回し、電池発電要素を試作した。この電池
発電要素から巻き芯を抜き取って、押しつぶし電池容器
に格納した電池を比較のための従来の角形電池（Ｃ）と
する。また、アルミニウム巻き芯を備えたままで電池容
器に格納した電池を従来の角形電池（Ｄ）とする。
本発明の角形電池と同様な角形電池を次のように試作し
た。まず、1.2mm 厚さのアルミニウム製巻き芯を用いて
帯状電極を巻回し、電池発電要素を試作した。この電池
発電要素から巻き芯を抜き取って、押しつぶし電池容器
に格納した電池を比較のための従来の角形電池（Ｃ）と
する。また、アルミニウム巻き芯を備えたままで電池容
器に格納した電池を従来の角形電池（Ｄ）とする。
【００１９】上記の４種類の電池（Ａ）、（Ｂ）、
（Ｃ）、（Ｄ）をそれぞれ５０個試作して放電容量のば
らつきを調べた。この時、試験は室温でおこない、充電
は100mAで4.2Vまでおこない、放電は400mA で2.7Vまで
行った。この結果を表１に示す。
（Ｃ）、（Ｄ）をそれぞれ５０個試作して放電容量のば
らつきを調べた。この時、試験は室温でおこない、充電
は100mAで4.2Vまでおこない、放電は400mA で2.7Vまで
行った。この結果を表１に示す。
【００２０】
【表１】 本発明の電池（Ａ）、（Ｂ）に比較して従来の電池
（Ｃ）は、放電容量のばらつきが大きいことがわかる。
解体検査の結果、容量が少ない電池は、巻回した帯状電
極を押しつぶして電池容器に格納した際に、電極が切断
されたり、活物質層が剥離して充放電できなくなってい
る部分があった。抜き取り解体検査の結果、電池（Ａ）
や電池（Ｂ）には、このような不具合は認められなかっ
た。
（Ｃ）は、放電容量のばらつきが大きいことがわかる。
解体検査の結果、容量が少ない電池は、巻回した帯状電
極を押しつぶして電池容器に格納した際に、電極が切断
されたり、活物質層が剥離して充放電できなくなってい
る部分があった。抜き取り解体検査の結果、電池（Ａ）
や電池（Ｂ）には、このような不具合は認められなかっ
た。
【００２１】また、電池（Ｄ）は、他の電池に比較して
放電容量が少ない。これは発電要素に1.2mm 厚さの巻き
芯を備えているので他の電池に比較して電極部分が少な
くなっているためである。
放電容量が少ない。これは発電要素に1.2mm 厚さの巻き
芯を備えているので他の電池に比較して電極部分が少な
くなっているためである。
【００２２】
【発明の効果】上述のごとく本発明により、活物質層の
剥離・脱落やグリッドの切断などが無く、かつ、エネル
ギー密度の高い角形電池を得ることができる。
剥離・脱落やグリッドの切断などが無く、かつ、エネル
ギー密度の高い角形電池を得ることができる。
【図１】本発明の角形電池の電池発電要素を示した図。
【図２】本発明の一実施例である角形電池を示した図。
１ 帯状正極板 ２ 短冊状正極板 ３ 帯状負極板 ４ 短冊状負極板 ５ 微多孔膜ポリエチレンセパレーター ６ 角形容器 ７ 角形容器蓋 ８ 電池発電要素 ９ ガスケット １０ ステンレス製リベット端子 １１ 安全弁
Claims (3)
- 【請求項１】巻回した帯状電極の中心部に短冊状電極を
備えたことを特徴とする角形電池。 - 【請求項２】帯状の正極板と帯状の負極板とをセパレー
ターを介して長円状に巻回して角形電池ケースに収納し
た角形電池において、前記帯状電極は、短冊状電極の回
りを巻回していることを特徴とする角形電池。 - 【請求項３】短冊状電極と、前記短冊状電極を巻芯とし
て巻回した帯状電極とからなる発電要素を備えたことを
特徴とする角形電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5253813A JPH0785885A (ja) | 1993-09-14 | 1993-09-14 | 角形電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5253813A JPH0785885A (ja) | 1993-09-14 | 1993-09-14 | 角形電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0785885A true JPH0785885A (ja) | 1995-03-31 |
Family
ID=17256502
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5253813A Pending JPH0785885A (ja) | 1993-09-14 | 1993-09-14 | 角形電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0785885A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010080427A (ja) * | 2008-05-22 | 2010-04-08 | Panasonic Corp | 二次電池用電極群およびこれを用いた二次電池 |
| JP2011076785A (ja) * | 2009-09-29 | 2011-04-14 | Hitachi Vehicle Energy Ltd | 角形リチウム二次電池 |
| JP2011100591A (ja) * | 2009-11-05 | 2011-05-19 | Hitachi Vehicle Energy Ltd | 角形リチウム二次電池 |
| JP2011134685A (ja) * | 2009-12-25 | 2011-07-07 | Honda Motor Co Ltd | 二次電池 |
| US20140011062A1 (en) * | 2012-07-04 | 2014-01-09 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Secondary battery |
| CN114204094A (zh) * | 2020-09-17 | 2022-03-18 | 泰星能源解决方案有限公司 | 二次电池以及二次电池的制作方法 |
-
1993
- 1993-09-14 JP JP5253813A patent/JPH0785885A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010080427A (ja) * | 2008-05-22 | 2010-04-08 | Panasonic Corp | 二次電池用電極群およびこれを用いた二次電池 |
| JP2011076785A (ja) * | 2009-09-29 | 2011-04-14 | Hitachi Vehicle Energy Ltd | 角形リチウム二次電池 |
| JP2011100591A (ja) * | 2009-11-05 | 2011-05-19 | Hitachi Vehicle Energy Ltd | 角形リチウム二次電池 |
| JP2011134685A (ja) * | 2009-12-25 | 2011-07-07 | Honda Motor Co Ltd | 二次電池 |
| US20140011062A1 (en) * | 2012-07-04 | 2014-01-09 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Secondary battery |
| CN103531835A (zh) * | 2012-07-04 | 2014-01-22 | 三星Sdi株式会社 | 二次电池 |
| US9413029B2 (en) * | 2012-07-04 | 2016-08-09 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Secondary battery |
| CN114204094A (zh) * | 2020-09-17 | 2022-03-18 | 泰星能源解决方案有限公司 | 二次电池以及二次电池的制作方法 |
| US11923512B2 (en) | 2020-09-17 | 2024-03-05 | Prime Planet Energy & Solutions, Inc. | Secondary battery and method for manufacturing secondary battery |
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