JPH11273708A - 巻回電極電池 - Google Patents
巻回電極電池Info
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- JPH11273708A JPH11273708A JP10076338A JP7633898A JPH11273708A JP H11273708 A JPH11273708 A JP H11273708A JP 10076338 A JP10076338 A JP 10076338A JP 7633898 A JP7633898 A JP 7633898A JP H11273708 A JPH11273708 A JP H11273708A
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- battery
- tape
- wound electrode
- electrode body
- wound
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- 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
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- Secondary Cells (AREA)
- Adhesive Tapes (AREA)
- Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 電池容量の向上を図るために巻回電極体の巻
き回数を増加させた場合であっても、熱収縮チューブを
使用することなく、巻回電極体の電池缶への挿入時の歩
留まりを低下させないようにする。 【解決手段】 帯状正極２と帯状負極１とをセパレータ
３を介して巻回し、その巻回し終端を、テープ基材上に
粘着層が形成されてなる粘着テープ１０で固定してなる
巻回電極体１５を電池缶５に収容してなる巻回電極電池
において、粘着テープ１０のテープ基材として、動摩擦
係数が０．４０以下のものを使用する。
き回数を増加させた場合であっても、熱収縮チューブを
使用することなく、巻回電極体の電池缶への挿入時の歩
留まりを低下させないようにする。 【解決手段】 帯状正極２と帯状負極１とをセパレータ
３を介して巻回し、その巻回し終端を、テープ基材上に
粘着層が形成されてなる粘着テープ１０で固定してなる
巻回電極体１５を電池缶５に収容してなる巻回電極電池
において、粘着テープ１０のテープ基材として、動摩擦
係数が０．４０以下のものを使用する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、帯状正極と帯状負
極とをセパレータを介して巻回してなる巻回電極体を電
池缶に収容した巻回電極電池に関する。
極とをセパレータを介して巻回してなる巻回電極体を電
池缶に収容した巻回電極電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、電子技術の進歩に伴い電子機器の
高性能化、小型化、ポータブル化が進み、電子機器用二
次電池の高エネルギー密度化への要求が強まり、そのた
め従来のＮｉ・Ｃｄ電池や鉛電池に比べ、放電電圧が高
く、自己放電も少なく、しかもサイクル寿命の大きいリ
チウムイオン非水電解液二次電池が実用化されている。
高性能化、小型化、ポータブル化が進み、電子機器用二
次電池の高エネルギー密度化への要求が強まり、そのた
め従来のＮｉ・Ｃｄ電池や鉛電池に比べ、放電電圧が高
く、自己放電も少なく、しかもサイクル寿命の大きいリ
チウムイオン非水電解液二次電池が実用化されている。
【０００３】この種のリチウムイオン非水電解液二次電
池においては、負極にリチウムイオンをドープ・脱ドー
プすることができる炭素質材料を用い、正極にはリチウ
ムコバルト複合酸化物等のリチウム複合酸化物が用いら
れているが、重負荷放電やサイクル寿命等について良好
な特性を得るために、その電極を巻回電極体構造として
いる。即ち、図３に示すように、負極集電体１ａの両面
に負極合剤層１ｂ及び１ｃを形成してなる帯状負極１
と、正極集電体２ａの両面に正極合剤層２ｂ及び２ｃを
形成してなる帯状正極２とをセパレータ３を介して巻回
し、その巻回し終端を粘着テープ１０で固定することに
より巻回電極体１５が作製されている。そして、この巻
回電極体１５を電池缶に挿入することにより、巻回電極
電池が作製されている。この場合、巻回電極体１５を電
池缶へ挿入する際の操作性の低下及び歩留まりの低下を
抑制するために、巻回電極体１５の直径を電池缶内径よ
り小さくして両者の間にクリアランスを設けている。
池においては、負極にリチウムイオンをドープ・脱ドー
プすることができる炭素質材料を用い、正極にはリチウ
ムコバルト複合酸化物等のリチウム複合酸化物が用いら
れているが、重負荷放電やサイクル寿命等について良好
な特性を得るために、その電極を巻回電極体構造として
いる。即ち、図３に示すように、負極集電体１ａの両面
に負極合剤層１ｂ及び１ｃを形成してなる帯状負極１
と、正極集電体２ａの両面に正極合剤層２ｂ及び２ｃを
形成してなる帯状正極２とをセパレータ３を介して巻回
し、その巻回し終端を粘着テープ１０で固定することに
より巻回電極体１５が作製されている。そして、この巻
回電極体１５を電池缶に挿入することにより、巻回電極
電池が作製されている。この場合、巻回電極体１５を電
池缶へ挿入する際の操作性の低下及び歩留まりの低下を
抑制するために、巻回電極体１５の直径を電池缶内径よ
り小さくして両者の間にクリアランスを設けている。
【０００４】ところで、このような巻回電極体構造を保
持しながら電池容量の向上を図るには、巻回電極体の巻
き回数を増加させることが必要となる。しかし、巻き回
数を増やすと巻回電極体の直径が大きくなるので、巻回
電極体と電池缶内壁との間のクリアランスが小さくな
り、そのため、電池製造における巻回電極体の電池缶へ
の挿入時に粘着テープの剥がれや帯状電極の変形等が生
じ易く、巻回電極体の電池缶への挿入時の歩留まりが低
下するという問題があった。
持しながら電池容量の向上を図るには、巻回電極体の巻
き回数を増加させることが必要となる。しかし、巻き回
数を増やすと巻回電極体の直径が大きくなるので、巻回
電極体と電池缶内壁との間のクリアランスが小さくな
り、そのため、電池製造における巻回電極体の電池缶へ
の挿入時に粘着テープの剥がれや帯状電極の変形等が生
じ易く、巻回電極体の電池缶への挿入時の歩留まりが低
下するという問題があった。
【０００５】このため、巻回電極体を、静止摩擦係数の
小さい高分子材料からなる筒状熱収縮チューブに入れ、
加熱することにより熱収縮チューブを収縮させて巻回電
極体に密着させることが提案されている（特開平９−３
０２１０９号公報）。
小さい高分子材料からなる筒状熱収縮チューブに入れ、
加熱することにより熱収縮チューブを収縮させて巻回電
極体に密着させることが提案されている（特開平９−３
０２１０９号公報）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
９−３０２１０９号公報に記載されたような熱収縮チュ
ーブを使用した場合、チューブの切断、開口、熱収縮と
いう工程が必要となるため、電池の生産効率が低下する
という問題がある。
９−３０２１０９号公報に記載されたような熱収縮チュ
ーブを使用した場合、チューブの切断、開口、熱収縮と
いう工程が必要となるため、電池の生産効率が低下する
という問題がある。
【０００７】本発明は、以上の従来技術の課題を解決し
ようとするものであり、電池容量の向上を図るために巻
回電極体の巻き回数を増加させた場合であっても、熱収
縮チューブを使用することなく、巻回電極体の電池缶へ
の挿入時の歩留まりを低下させないようにすることを目
的とする。
ようとするものであり、電池容量の向上を図るために巻
回電極体の巻き回数を増加させた場合であっても、熱収
縮チューブを使用することなく、巻回電極体の電池缶へ
の挿入時の歩留まりを低下させないようにすることを目
的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者は、巻回電極体
の巻回し終端を固定する粘着テープのテープ基材として
所定の数値以下の動摩擦係数を有する材料を使用し、必
要に応じて更に巻回電極体の表面と電池缶の内面に滑剤
を塗布することにより、上述の目的を達成できることを
見出し、本発明を完成させるに至った。
の巻回し終端を固定する粘着テープのテープ基材として
所定の数値以下の動摩擦係数を有する材料を使用し、必
要に応じて更に巻回電極体の表面と電池缶の内面に滑剤
を塗布することにより、上述の目的を達成できることを
見出し、本発明を完成させるに至った。
【０００９】即ち、本発明は、帯状正極と帯状負極とを
セパレータを介して巻回し、その巻回し終端を、テープ
基材上に粘着層が形成されてなる粘着テープで固定して
得られた巻回電極体を電池缶に収容してなる巻回電極電
池において、粘着テープのテープ基材の動摩擦係数が
０．４０以下であることを特徴とする巻回電極電池を提
供する。
セパレータを介して巻回し、その巻回し終端を、テープ
基材上に粘着層が形成されてなる粘着テープで固定して
得られた巻回電極体を電池缶に収容してなる巻回電極電
池において、粘着テープのテープ基材の動摩擦係数が
０．４０以下であることを特徴とする巻回電極電池を提
供する。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面を参照しなが
ら詳細に説明する。
ら詳細に説明する。
【００１１】図１は、リチウムイオン非水電解液二次電
池に適用された本発明の巻回電極電池の概略断面図であ
る。
池に適用された本発明の巻回電極電池の概略断面図であ
る。
【００１２】この電池は、負極集電体１ａの両面に負極
合剤層１ｂ、１ｃを形成してなる帯状負極１と、正極集
電体２ａの両面に正極合剤層２ｂ、２ｃを形成してなる
帯状正極２とをセパレータ３を介して巻回し、その巻回
し終端を粘着テープ１０で固定することにより作製した
巻回電極体１５が、円筒型の電池缶（負極缶）５に非水
電解液とともに収容され、その上下両面に絶縁板４が配
設された構造を有する。また、帯状負極１と電池缶５と
を電気的に接続するための負極リード１１が、負極集電
体１ａから導出されて電池缶５の底部に溶接されてお
り、帯状正極２と電池蓋７とを電気的に接続するための
正極リード１２が、正極集電体２ａから導出されて安全
弁８に溶接されている。更に、電池蓋７は、絶縁封口ガ
スケット６を介してかしめることにより、安全弁８を固
定しつつ電池缶５に固定されている。
合剤層１ｂ、１ｃを形成してなる帯状負極１と、正極集
電体２ａの両面に正極合剤層２ｂ、２ｃを形成してなる
帯状正極２とをセパレータ３を介して巻回し、その巻回
し終端を粘着テープ１０で固定することにより作製した
巻回電極体１５が、円筒型の電池缶（負極缶）５に非水
電解液とともに収容され、その上下両面に絶縁板４が配
設された構造を有する。また、帯状負極１と電池缶５と
を電気的に接続するための負極リード１１が、負極集電
体１ａから導出されて電池缶５の底部に溶接されてお
り、帯状正極２と電池蓋７とを電気的に接続するための
正極リード１２が、正極集電体２ａから導出されて安全
弁８に溶接されている。更に、電池蓋７は、絶縁封口ガ
スケット６を介してかしめることにより、安全弁８を固
定しつつ電池缶５に固定されている。
【００１３】この巻回電極電池においては、巻回電極体
１５を緩まないように固定している粘着テープ（テープ
基材上とその上に形成された粘着層とから構成されてい
る）１０のテープ基材として、動摩擦係数が０．４０以
下、好ましくは０．０５〜０．２０を示すテープを使用
する。これは、巻回電極体１５の外表面（即ち、電池缶
５の内表面に接触する部分）が粘着テープ１０のテープ
基材であり、しかもテープ基材の動摩擦係数が０．４０
を超えると、巻回電極体１５と電池缶５の内面との間の
摩擦が比較的高くなり、巻回電極体１５を電池缶５へ挿
入する際の歩留まりが実用レベルに達しないからであ
る。
１５を緩まないように固定している粘着テープ（テープ
基材上とその上に形成された粘着層とから構成されてい
る）１０のテープ基材として、動摩擦係数が０．４０以
下、好ましくは０．０５〜０．２０を示すテープを使用
する。これは、巻回電極体１５の外表面（即ち、電池缶
５の内表面に接触する部分）が粘着テープ１０のテープ
基材であり、しかもテープ基材の動摩擦係数が０．４０
を超えると、巻回電極体１５と電池缶５の内面との間の
摩擦が比較的高くなり、巻回電極体１５を電池缶５へ挿
入する際の歩留まりが実用レベルに達しないからであ
る。
【００１４】動摩擦係数が０．４０以下の基材テープと
しては、図４に示すように、スチロール、ＡＢＳ樹脂、
ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、
ポリアセタール、ポリエチレン、ポリテトラフルオロエ
チレン、ナイロン等からなるテープを挙げることができ
る。特に、非水溶媒として例えばプロピレンカーボネー
トを含有するリチウムイオン非水電解液二次電池のよう
な非水電解液を使用する巻回電極電池に本発明を適用す
る場合には、耐溶剤性の良好なテープを粘着テープの基
材テープとして使用することが好ましく、例えば、ポリ
プロピレンテープ、ポリ塩化ビニルテープ、ポリエチレ
ンテープ、ポリテトラフルオロエチレンテープ、フッ素
系ポリマーテープ等を挙げることができる。ここで、本
発明における動摩擦係数は、摩耗試験機を利用し、摩擦
面圧力＝１ｋｇ／ｃｍ2、摺動速度＝５ｃｍ／ｓｅｃ、
摺動面材（基材テープサンプルを摺動させる面材＝電池
缶５と同材料の板（１２ｃｍ×５ｃｍ））を使用して測
定した値である。
しては、図４に示すように、スチロール、ＡＢＳ樹脂、
ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、
ポリアセタール、ポリエチレン、ポリテトラフルオロエ
チレン、ナイロン等からなるテープを挙げることができ
る。特に、非水溶媒として例えばプロピレンカーボネー
トを含有するリチウムイオン非水電解液二次電池のよう
な非水電解液を使用する巻回電極電池に本発明を適用す
る場合には、耐溶剤性の良好なテープを粘着テープの基
材テープとして使用することが好ましく、例えば、ポリ
プロピレンテープ、ポリ塩化ビニルテープ、ポリエチレ
ンテープ、ポリテトラフルオロエチレンテープ、フッ素
系ポリマーテープ等を挙げることができる。ここで、本
発明における動摩擦係数は、摩耗試験機を利用し、摩擦
面圧力＝１ｋｇ／ｃｍ2、摺動速度＝５ｃｍ／ｓｅｃ、
摺動面材（基材テープサンプルを摺動させる面材＝電池
缶５と同材料の板（１２ｃｍ×５ｃｍ））を使用して測
定した値である。
【００１５】また、粘着テープ１０の粘着層としては、
従来の巻回電極体に用いられている粘着テープの粘着層
と同様のものを使用することができる。
従来の巻回電極体に用いられている粘着テープの粘着層
と同様のものを使用することができる。
【００１６】粘着テープ１０の長さは、図２に示すよう
に巻回電極体１５の全周を覆うことのできる長さを使用
することが好ましい。これにより、巻回電極体１５を電
池缶５へ挿入する際の歩留まりをより向上させることが
できる。
に巻回電極体１５の全周を覆うことのできる長さを使用
することが好ましい。これにより、巻回電極体１５を電
池缶５へ挿入する際の歩留まりをより向上させることが
できる。
【００１７】本発明においては、更に、巻回電極体１５
の表面及び電池缶５の内面に滑剤を塗布すること好まし
い。これにより、巻回電極体１５を電池缶５へ挿入する
際の歩留まりを更に向上させることができる。
の表面及び電池缶５の内面に滑剤を塗布すること好まし
い。これにより、巻回電極体１５を電池缶５へ挿入する
際の歩留まりを更に向上させることができる。
【００１８】このような滑剤としては、マイクロクリス
タリンワックス、ポリオレフィンワックス等の脂肪族炭
化水素系滑剤、ステアリン酸等の脂肪酸系滑剤、ステア
リン酸アミド、Ｎ，Ｎ’−エチレンビスステアリン酸ア
ミド、 Ｎ，Ｎ’−ジステアリルアジピン酸アミド、 Ｎ
−ステアリルステアリン酸アミド等の脂肪族アミド系滑
剤、アルコール系滑剤、金属石鹸系滑剤、高分子系滑
剤、グリセリン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エス
テル等のエステル系滑剤等が挙げられる。
タリンワックス、ポリオレフィンワックス等の脂肪族炭
化水素系滑剤、ステアリン酸等の脂肪酸系滑剤、ステア
リン酸アミド、Ｎ，Ｎ’−エチレンビスステアリン酸ア
ミド、 Ｎ，Ｎ’−ジステアリルアジピン酸アミド、 Ｎ
−ステアリルステアリン酸アミド等の脂肪族アミド系滑
剤、アルコール系滑剤、金属石鹸系滑剤、高分子系滑
剤、グリセリン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エス
テル等のエステル系滑剤等が挙げられる。
【００１９】このような滑剤の種類及び塗布量は、電解
液に溶け出して正極あるいは負極上で酸化還元反応に関
与したりして電池性能を低下させない限り、電池の種類
等に応じて適宜決定することができる。
液に溶け出して正極あるいは負極上で酸化還元反応に関
与したりして電池性能を低下させない限り、電池の種類
等に応じて適宜決定することができる。
【００２０】本発明の巻回電極電池は、上記のように巻
回電極体１５の粘着テープ１０の基材テープとして動摩
擦係数が０．４０以下のテープを使用し、必要に応じて
巻回電極体１５の表面及び電池缶５の内面に滑剤を塗布
する以外は、従来の巻回電極体を有する巻回電極電池、
特に好ましくは、非水電解液二次電池と同様の構成とす
ることができる。
回電極体１５の粘着テープ１０の基材テープとして動摩
擦係数が０．４０以下のテープを使用し、必要に応じて
巻回電極体１５の表面及び電池缶５の内面に滑剤を塗布
する以外は、従来の巻回電極体を有する巻回電極電池、
特に好ましくは、非水電解液二次電池と同様の構成とす
ることができる。
【００２１】以下に、本発明の巻回電極電池を非水電解
液二次電池に適用した場合の構成要素を説明する。
液二次電池に適用した場合の構成要素を説明する。
【００２２】まず、負極活物質としては、アルカリ金属
やアルカリ金属合金、充放電反応に伴いリチウム等のア
ルカリ金属イオンをドープ・脱ドープ可能な炭素材料、
有機高分子材料、金属酸化物、金属硫化物、リチウム含
有遷移金属窒化物等を用いることができる。例えば、リ
チウム、リチウム−アルミニウム合金、黒鉛、熱分解炭
素類、コークス類（石油コークス、ピッチコークス、石
灰コークス等）、カーボンブラック（アセチレンブラッ
ク等）、ガラス状炭素、有機高分子材料焼成体（有機高
分子材料を不活性ガス気流中、あるいは真空中で５００
℃以上の適当な温度で焼成したもの）、炭素繊維、ポリ
アセチレン、ポリパラフェニレン、ＭｏＯ2、ＴｉＳ2、
ＬｉＣｏ0.5Ｎ等を用いることができる。また、これら
の材料は単独で用いる他、複合体や混合物としても用い
ることができる。
やアルカリ金属合金、充放電反応に伴いリチウム等のア
ルカリ金属イオンをドープ・脱ドープ可能な炭素材料、
有機高分子材料、金属酸化物、金属硫化物、リチウム含
有遷移金属窒化物等を用いることができる。例えば、リ
チウム、リチウム−アルミニウム合金、黒鉛、熱分解炭
素類、コークス類（石油コークス、ピッチコークス、石
灰コークス等）、カーボンブラック（アセチレンブラッ
ク等）、ガラス状炭素、有機高分子材料焼成体（有機高
分子材料を不活性ガス気流中、あるいは真空中で５００
℃以上の適当な温度で焼成したもの）、炭素繊維、ポリ
アセチレン、ポリパラフェニレン、ＭｏＯ2、ＴｉＳ2、
ＬｉＣｏ0.5Ｎ等を用いることができる。また、これら
の材料は単独で用いる他、複合体や混合物としても用い
ることができる。
【００２３】負極活物質として特に好ましい材料として
は、（００２）面の面間隔が３．７Å以上、真比重１．
７０ｇ／ｃｍ3未満であり、且つ空気気流中における示
差熱分析で７００℃以上に発熱ピークを有しない炭素質
材料を挙げることができる。このような炭素質材料とし
ては、有機材料を焼成等の手法により炭素化して得られ
る炭素質材料が挙げられる。炭素化の出発原料である有
機材料としては、フルフリルアルコールあるいはフルフ
ラールのホモポリマー、コポリマーよりなるフラン樹脂
が好適である。具体的には、フルフラールとフェノール
とからなるコポリマー、フルフリルアルコールとジメチ
ロール尿素とからなるコポリマー、フルフリルアルコー
ルとホルムアルデヒドとからなるコポリマー、フルフリ
ルアルコールとフルフラールとからなるコポリマー、フ
ルフラールとケトン類とからなるコポリマー等が好まし
く挙げられる。
は、（００２）面の面間隔が３．７Å以上、真比重１．
７０ｇ／ｃｍ3未満であり、且つ空気気流中における示
差熱分析で７００℃以上に発熱ピークを有しない炭素質
材料を挙げることができる。このような炭素質材料とし
ては、有機材料を焼成等の手法により炭素化して得られ
る炭素質材料が挙げられる。炭素化の出発原料である有
機材料としては、フルフリルアルコールあるいはフルフ
ラールのホモポリマー、コポリマーよりなるフラン樹脂
が好適である。具体的には、フルフラールとフェノール
とからなるコポリマー、フルフリルアルコールとジメチ
ロール尿素とからなるコポリマー、フルフリルアルコー
ルとホルムアルデヒドとからなるコポリマー、フルフリ
ルアルコールとフルフラールとからなるコポリマー、フ
ルフラールとケトン類とからなるコポリマー等が好まし
く挙げられる。
【００２４】また、負極活物質として、水素／炭素元素
比０．６〜０．８の石油ピッチに酸素を含む官能基を、
酸素含有量１０〜２０重量％となるように導入した材料
（前駆体）を焼成して得られる炭素質材料も好ましく使
用することができる。
比０．６〜０．８の石油ピッチに酸素を含む官能基を、
酸素含有量１０〜２０重量％となるように導入した材料
（前駆体）を焼成して得られる炭素質材料も好ましく使
用することができる。
【００２５】更に、上述のフラン樹脂や石油ピッチ等を
炭素化する際にリン化合物、あるいはホウ素化合物を添
加することにより、ドープ・脱ドープ可能なリチウム量
を大きなものとした炭素質材料も使用することができ
る。
炭素化する際にリン化合物、あるいはホウ素化合物を添
加することにより、ドープ・脱ドープ可能なリチウム量
を大きなものとした炭素質材料も使用することができ
る。
【００２６】また、正極活物質としては、ＬｉxＭＯ
2（Ｍは１種以上の遷移金属、好ましくはＣｏ又はＮｉ
の少なくとも１種を表し、０．０５≦ｘ≦１．１０であ
る）を含むリチウム複合酸化物を好ましく挙げることが
できる。具体的には、ＬｉxＣｏＯ2、ＬｉxＮｉＯ2、Ｌ
ｉxＮｉyＣｏ1-yＯ2（ただし、０．０５≦ｘ≦１．１
０、０＜ｙ＜１）で表される複合酸化物が好ましく挙げ
られる。
2（Ｍは１種以上の遷移金属、好ましくはＣｏ又はＮｉ
の少なくとも１種を表し、０．０５≦ｘ≦１．１０であ
る）を含むリチウム複合酸化物を好ましく挙げることが
できる。具体的には、ＬｉxＣｏＯ2、ＬｉxＮｉＯ2、Ｌ
ｉxＮｉyＣｏ1-yＯ2（ただし、０．０５≦ｘ≦１．１
０、０＜ｙ＜１）で表される複合酸化物が好ましく挙げ
られる。
【００２７】これらの複合酸化物は、例えば、リチウ
ム、コバルト、ニッケル等の炭酸塩を組成に応じて混合
し、酸素存在雰囲気下６００〜１０００℃の温度範囲で
焼成することにより得られる。なお、出発原料は炭酸塩
に限定されず、水酸化物、酸化物からも同様に合成可能
である。
ム、コバルト、ニッケル等の炭酸塩を組成に応じて混合
し、酸素存在雰囲気下６００〜１０００℃の温度範囲で
焼成することにより得られる。なお、出発原料は炭酸塩
に限定されず、水酸化物、酸化物からも同様に合成可能
である。
【００２８】帯状負極１と帯状正極２との間に介在させ
るセパレーター３としては、微多孔性ポリプロピレンフ
ィルムを好ましく挙げることができる。
るセパレーター３としては、微多孔性ポリプロピレンフ
ィルムを好ましく挙げることができる。
【００２９】本発明の巻回電極電池を適用した非水電解
液二次電池の電解液としては、リチウム塩等の電解質が
有機溶媒に溶解した溶液を用いることができる。ここ
で、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、γ−ブチルラクトン、
テトラヒドロフラン、１，３−ジオキソラン、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２種類以上の
混合溶媒が使用できる。
液二次電池の電解液としては、リチウム塩等の電解質が
有機溶媒に溶解した溶液を用いることができる。ここ
で、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、γ−ブチルラクトン、
テトラヒドロフラン、１，３−ジオキソラン、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２種類以上の
混合溶媒が使用できる。
【００３０】電解質としては、従来より公知のものがい
ずれも使用でき、ＬｉＣｌＯ4、ＬｉＡｓＦ6、ＬｉＰＦ
6、ＬｉＢＦ4、Ｌｉ（Ｃ6Ｈ5）4、ＬｉＣｌ、ＬｉＢ
ｒ、ＣＨ3ＳＯ3Ｌｉ、ＣＦ3ＳＯ3Ｌｉ等を挙げることが
できる。
ずれも使用でき、ＬｉＣｌＯ4、ＬｉＡｓＦ6、ＬｉＰＦ
6、ＬｉＢＦ4、Ｌｉ（Ｃ6Ｈ5）4、ＬｉＣｌ、ＬｉＢ
ｒ、ＣＨ3ＳＯ3Ｌｉ、ＣＦ3ＳＯ3Ｌｉ等を挙げることが
できる。
【００３１】本発明の巻回電極電池を適用した非水電解
液二次電池の他の構成要素、例えば円筒型電池缶、負極
あるいは正極集電体、電池蓋、ガスケット等は、従来の
非水電解液二次電池と同様の構成とすることができる。
液二次電池の他の構成要素、例えば円筒型電池缶、負極
あるいは正極集電体、電池蓋、ガスケット等は、従来の
非水電解液二次電池と同様の構成とすることができる。
【００３２】このような非水電解液二次電池は、例え
ば、以下に説明するように製造することができる。
ば、以下に説明するように製造することができる。
【００３３】まず、帯状負極、セパレータ、帯状正極、
及びセパレータの順に４層積層し、この積層体を長さ方
向に沿って渦巻型に多数回巻回し、その巻回し終端を粘
着テープで固定する。
及びセパレータの順に４層積層し、この積層体を長さ方
向に沿って渦巻型に多数回巻回し、その巻回し終端を粘
着テープで固定する。
【００３４】次に、このようにして作製した巻回電極体
を、円筒型の電池缶に収納する。その際、巻回電極体の
上下両面には絶縁板を配設する。また、帯状負極と電池
缶とを電気的に接続するための負極リードを負極集電体
から導出して電池缶に溶接する。
を、円筒型の電池缶に収納する。その際、巻回電極体の
上下両面には絶縁板を配設する。また、帯状負極と電池
缶とを電気的に接続するための負極リードを負極集電体
から導出して電池缶に溶接する。
【００３５】次に電池缶の中へ、電解液を注入した後、
帯状正極と電池蓋とを電気的に接続するための正極リー
ドを正極集電体から導出して安全弁に溶接する。そし
て、巻回電極体及び電解液を収容した電池缶を、絶縁封
口ガスケットを介してかしめることにより、電流遮断機
構を有する安全弁並びに電池蓋を気密固定する。このよ
うにして非水電解液二次電池を作製できる。
帯状正極と電池蓋とを電気的に接続するための正極リー
ドを正極集電体から導出して安全弁に溶接する。そし
て、巻回電極体及び電解液を収容した電池缶を、絶縁封
口ガスケットを介してかしめることにより、電流遮断機
構を有する安全弁並びに電池蓋を気密固定する。このよ
うにして非水電解液二次電池を作製できる。
【００３６】
【実施例】以下、本発明を実施例により参照しながら具
体的に説明する。
体的に説明する。
【００３７】実施例１ （帯状負極の作製）出発原料として石油ピッチを用い、
これを焼成して粗粒状のピッチコークスを得た。この粗
粒状のピッチコークスを粉砕し、平均粒径４０μｍの粉
末とし、続いてこの粉末を不活性ガス中１０００℃で焼
成して不純物を除去し、コークス材料粉末を得た。
これを焼成して粗粒状のピッチコークスを得た。この粗
粒状のピッチコークスを粉砕し、平均粒径４０μｍの粉
末とし、続いてこの粉末を不活性ガス中１０００℃で焼
成して不純物を除去し、コークス材料粉末を得た。
【００３８】このようにして得たコークス材料粉末を負
極活物質担持体として、コークス材料粉末９０重量部
と、結着剤としてポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）１
０重量部とを混合し、負極合剤を調製した。そしてこの
負極合剤を、溶剤であるＮ−メチルピロリドンに分散さ
せてスラリー（ペースト状）にした。
極活物質担持体として、コークス材料粉末９０重量部
と、結着剤としてポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）１
０重量部とを混合し、負極合剤を調製した。そしてこの
負極合剤を、溶剤であるＮ−メチルピロリドンに分散さ
せてスラリー（ペースト状）にした。
【００３９】次に、得られた負極合剤スラリーを帯状の
銅箔である負極集電体の両面に塗布し、溶剤を乾燥さ
せ、ローラープレス機により圧縮成型し、帯状負極を得
た。
銅箔である負極集電体の両面に塗布し、溶剤を乾燥さ
せ、ローラープレス機により圧縮成型し、帯状負極を得
た。
【００４０】（帯状正極の作製）炭酸リチウムと炭酸コ
バルトとを混合し、空気中９００℃で５時間焼成するこ
とによりＬｉＣｏＯ2を得た。
バルトとを混合し、空気中９００℃で５時間焼成するこ
とによりＬｉＣｏＯ2を得た。
【００４１】このＬｉＣｏＯ2を正極活物質とし、Ｌｉ
ＣｏＯ2を９１重量部、導電剤としてグラファイト６重
量部、結着剤としてポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）
３重量部を混合して正極合剤とした。そして、この正極
合剤を溶剤であるＮ−メチルピロリドンに分散させてス
ラリー（ペースト状）にした。
ＣｏＯ2を９１重量部、導電剤としてグラファイト６重
量部、結着剤としてポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）
３重量部を混合して正極合剤とした。そして、この正極
合剤を溶剤であるＮ−メチルピロリドンに分散させてス
ラリー（ペースト状）にした。
【００４２】次に、得られた正極合剤スラリーを帯状の
アルミニウム箔である正極集電体に塗布し、乾燥させ、
圧縮成型して帯状正極を作製した。
アルミニウム箔である正極集電体に塗布し、乾燥させ、
圧縮成型して帯状正極を作製した。
【００４３】（非水電解液の調製）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、
ＬｉＰＦ6を１モル／ｄｍ3の割合で溶解した溶液を電解
液として調整した。
ートとジエチルカーボネートとの等容量混合溶媒中に、
ＬｉＰＦ6を１モル／ｄｍ3の割合で溶解した溶液を電解
液として調整した。
【００４４】（電池の組立）以上のようにして作製した
帯状負極と帯状正極との間に介在させるセパレータとし
て、微多孔性ポリプロピレンフィルムを使用し、帯状負
極、セパレータ、帯状正極、セパレータの順に４層積層
し、この積層体を帯状正極の片面積層部を巻終側にし、
帯状負極を内側にして長さ方向に沿って渦巻型に多数回
巻回し、最外周のセパレータの最終端部を、基材テープ
がポリプロピレン（動摩擦係数：０．３２）である粘着
テープで固定し、巻回電極体（直径１７．１０ｍｍ）を
作製した。そして、この巻回電極体の表面に滑剤を塗布
した。滑剤には電池特性に影響が少ないと考えられるエ
ステル系滑剤を用いた。
帯状負極と帯状正極との間に介在させるセパレータとし
て、微多孔性ポリプロピレンフィルムを使用し、帯状負
極、セパレータ、帯状正極、セパレータの順に４層積層
し、この積層体を帯状正極の片面積層部を巻終側にし、
帯状負極を内側にして長さ方向に沿って渦巻型に多数回
巻回し、最外周のセパレータの最終端部を、基材テープ
がポリプロピレン（動摩擦係数：０．３２）である粘着
テープで固定し、巻回電極体（直径１７．１０ｍｍ）を
作製した。そして、この巻回電極体の表面に滑剤を塗布
した。滑剤には電池特性に影響が少ないと考えられるエ
ステル系滑剤を用いた。
【００４５】このようにして作製した巻回電極体を、ニ
ッケル鍍金を施した鉄製の円筒型電池缶に収納した。こ
の電池缶の内面にも、あらかじめ巻回電極体に使用した
ものと同じ滑剤を塗布した。以上の条件で電池缶に巻回
電極体を収納する際、製造ラインにある素子挿入装置を
用い、１０００本挿入した。そして巻回電極体の上下両
面には絶縁板を配設し、帯状負極及び帯状正極の集電を
行うためにアルミニウム製正極リードを正極集電体から
導出して安全弁に溶接し、ニッケル製負極リ−ドを負極
集電体から導出して電池缶に溶接した。
ッケル鍍金を施した鉄製の円筒型電池缶に収納した。こ
の電池缶の内面にも、あらかじめ巻回電極体に使用した
ものと同じ滑剤を塗布した。以上の条件で電池缶に巻回
電極体を収納する際、製造ラインにある素子挿入装置を
用い、１０００本挿入した。そして巻回電極体の上下両
面には絶縁板を配設し、帯状負極及び帯状正極の集電を
行うためにアルミニウム製正極リードを正極集電体から
導出して安全弁に溶接し、ニッケル製負極リ−ドを負極
集電体から導出して電池缶に溶接した。
【００４６】その後、非水電解液を注入して巻回電極体
に含侵させた。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を介して電池缶をかしめることによ
り、電池蓋を固定し、電池内の気密性を保持させた。こ
れにより、図１に示すような構造の円筒型非水電解液二
次電池（直径１８ｍｍ、高さ６５ｍｍ）を作製した。
に含侵させた。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を介して電池缶をかしめることによ
り、電池蓋を固定し、電池内の気密性を保持させた。こ
れにより、図１に示すような構造の円筒型非水電解液二
次電池（直径１８ｍｍ、高さ６５ｍｍ）を作製した。
【００４７】実施例２ 粘着テープの基材テープとして、ポリ塩化ビニルテープ
（動摩擦係数：０．２５）を使用する以外は実施例１と
同様の操作により円筒型非水電解液二次電池を作製し
た。
（動摩擦係数：０．２５）を使用する以外は実施例１と
同様の操作により円筒型非水電解液二次電池を作製し
た。
【００４８】実施例３ 粘着テープの基材テープとしてポリエチレンテープ（動
摩擦係数：０．１６）を使用する以外は実施例１と同様
の操作により円筒型非水電解液二次電池を作製した。
摩擦係数：０．１６）を使用する以外は実施例１と同様
の操作により円筒型非水電解液二次電池を作製した。
【００４９】実施例４ 粘着テープの基材テープとしてポリテトラフルオロエチ
レンテープ（動摩擦係数：０．１１）を使用する以外
は、実施例１と同様の操作により円筒型非水電解液二次
電池を作製した。
レンテープ（動摩擦係数：０．１１）を使用する以外
は、実施例１と同様の操作により円筒型非水電解液二次
電池を作製した。
【００５０】比較例１ 粘着テープの基材テープとしてポリエステル系樹脂テー
プ（動摩擦係数：０．４５）を使用し、且つ巻回電極体
の直径を１７．００ｍｍとする以外は、実施例１と同様
の操作により円筒型非水電解液二次電池を作製した。
プ（動摩擦係数：０．４５）を使用し、且つ巻回電極体
の直径を１７．００ｍｍとする以外は、実施例１と同様
の操作により円筒型非水電解液二次電池を作製した。
【００５１】比較例２ 粘着テープの基材テープとしてポリエステル系樹脂テー
プ（動摩擦係数：０．４５）を使用し且つ滑剤を使用し
ない以外は、実施例１と同様の操作により円筒型非水電
解液二次電池を作製した。
プ（動摩擦係数：０．４５）を使用し且つ滑剤を使用し
ない以外は、実施例１と同様の操作により円筒型非水電
解液二次電池を作製した。
【００５２】比較例３ 粘着テープの基材テープとしてポリエステル系樹脂テー
プ（動摩擦係数：０．４５）を使用する以外は、実施例
１と同様の操作により円筒型非水電解液二次電池を作製
した。
プ（動摩擦係数：０．４５）を使用する以外は、実施例
１と同様の操作により円筒型非水電解液二次電池を作製
した。
【００５３】（評価）実施例１〜４及び比較例１〜３で
作製した各電池の電池容量と比較例１の電池に対する電
池容量率、巻回電極体の電池缶への挿入不良数並びに挿
入不良率を表１に示す。ここで、挿入不良数とは１００
０本ずつ素子挿入し、挿入装置の素子挿入不良による停
止回数である。
作製した各電池の電池容量と比較例１の電池に対する電
池容量率、巻回電極体の電池缶への挿入不良数並びに挿
入不良率を表１に示す。ここで、挿入不良数とは１００
０本ずつ素子挿入し、挿入装置の素子挿入不良による停
止回数である。
【００５４】なお、比較例１の電池は、その直径が実施
例及び他の比較例の電池に比べ小さく、従来の電池に相
当する。従って、電池容量並びに挿入不良率を考察する
に際し、比較例１の電池の結果が基準となる。
例及び他の比較例の電池に比べ小さく、従来の電池に相
当する。従って、電池容量並びに挿入不良率を考察する
に際し、比較例１の電池の結果が基準となる。
【００５５】
【表１】 電極体 動摩擦 挿入不良 不良率 電池容量 電池容量 直径(cm) 係数 個数 (％) （mAh） 比率（％） 実施例１ 17.10 0.32 8 0.8 1573 102.6 実施例２ 17.10 0.25 9 0.9 1574 102.7 実施例３ 17.10 0.16 4 0.4 1574 102.7 実施例４ 17.10 0.11 2 0.2 1573 102.6 比較例１ 17.00 0.45 1 0.1 1533 100.0 比較例２ 17.10 0.45 47 4.7 1574 102.7 比較例３ 17.10 0.45 13 1.3 1574 102.7
【００５６】基準となる比較例１の電池の場合、不良率
は０．１％であり、電池容量は１５３３ｍＡｈであっ
た。本発明においては、実施例及び他の比較例の電池の
電池容量を比較例１の場合に比べて約３％増大させた際
に、不良率が１％を超えなければ実用上問題がないもの
と見なした。
は０．１％であり、電池容量は１５３３ｍＡｈであっ
た。本発明においては、実施例及び他の比較例の電池の
電池容量を比較例１の場合に比べて約３％増大させた際
に、不良率が１％を超えなければ実用上問題がないもの
と見なした。
【００５７】以上の観点から実施例及び比較例の結果を
判断すると、実施例１〜４の電池の場合には、電池容量
を増大させても不良率が１％未満であった。
判断すると、実施例１〜４の電池の場合には、電池容量
を増大させても不良率が１％未満であった。
【００５８】一方、滑剤を使用したが、動摩擦係数が
０．４０以下の粘着テープを使用しない比較例３の電池
は、電池容量を増大させると、不良率が１％を超えてし
まったことがわかる。また、滑剤も使用せずに、しかも
動摩擦係数が０．４０以下の粘着テープを使用しない比
較例２の電池は比較例３に比べて更に不良率が高くなっ
た。
０．４０以下の粘着テープを使用しない比較例３の電池
は、電池容量を増大させると、不良率が１％を超えてし
まったことがわかる。また、滑剤も使用せずに、しかも
動摩擦係数が０．４０以下の粘着テープを使用しない比
較例２の電池は比較例３に比べて更に不良率が高くなっ
た。
【００５９】
【発明の効果】本発明によれば、帯状正極と帯状負極と
をセパレータを介して巻回した巻回電極体を有する巻回
電極電池において、電池容量の向上を図るために巻回電
極体の巻き回数を増加させた場合であっても、熱収縮チ
ューブを使用することなく、巻回電極体の電池缶への挿
入時の歩留まりを低下させない。
をセパレータを介して巻回した巻回電極体を有する巻回
電極電池において、電池容量の向上を図るために巻回電
極体の巻き回数を増加させた場合であっても、熱収縮チ
ューブを使用することなく、巻回電極体の電池缶への挿
入時の歩留まりを低下させない。
【図１】本発明の巻回電極電池の断面図である。
【図２】本発明において使用する巻回電極体の電池の巻
回し軸に垂直方向の断面図である。
回し軸に垂直方向の断面図である。
【図３】従来の巻回電極体の電池の巻回し軸に垂直方向
の断面図である。
の断面図である。
【図４】高分子材料と動摩擦係数との関係図である。
１…帯状負極、１ａ…負極集電体、１ｂ，１ｃ…負極合
剤層、２…帯状正極、２ａ…正極集電体、２ｂ，２ｃ…
正極合剤層、３…セパレータ、４…絶縁板、５…電池
缶、６…ガスケット、７…電池蓋、８…安全弁、１０…
粘着テープ、１１…負極リード、１２…正極リード
剤層、２…帯状正極、２ａ…正極集電体、２ｂ，２ｃ…
正極合剤層、３…セパレータ、４…絶縁板、５…電池
缶、６…ガスケット、７…電池蓋、８…安全弁、１０…
粘着テープ、１１…負極リード、１２…正極リード
Claims (4)
- 【請求項１】 帯状正極と帯状負極とをセパレータを介
して巻回し、その巻回し終端を、テープ基材上に粘着層
が形成されてなる粘着テープで固定して得られた巻回電
極体を電池缶に収容してなる巻回電極電池において、粘
着テープのテープ基材の動摩擦係数が０．４０以下であ
ることを特徴とする巻回電極電池。 - 【請求項２】 粘着テープのテープ基材の動摩擦係数が
０．０５〜０．２０である請求項１記載の巻回電極電
池。 - 【請求項３】 巻回電極体の全周が粘着テープにより覆
われている請求項１又は２記載の巻回電極電池。 - 【請求項４】 巻回電極体の表面及び電池缶の内面に滑
剤が塗布されている請求項１〜３のいずれかに記載の巻
回電極電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10076338A JPH11273708A (ja) | 1998-03-24 | 1998-03-24 | 巻回電極電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10076338A JPH11273708A (ja) | 1998-03-24 | 1998-03-24 | 巻回電極電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11273708A true JPH11273708A (ja) | 1999-10-08 |
Family
ID=13602585
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10076338A Pending JPH11273708A (ja) | 1998-03-24 | 1998-03-24 | 巻回電極電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11273708A (ja) |
Cited By (13)
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|---|---|---|---|---|
| JP2002231312A (ja) * | 2001-01-29 | 2002-08-16 | Japan Storage Battery Co Ltd | 非水電解質二次電池 |
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-
1998
- 1998-03-24 JP JP10076338A patent/JPH11273708A/ja active Pending
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