JP2000285897A - 巻回型電池およびその製造方法 - Google Patents
巻回型電池およびその製造方法Info
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Abstract
の位置が正確な電池、および電池に加わる衝撃によって
電池缶の缶壁の接合部の破壊を防止する。 【解決手段】 帯状の正極電極および帯状の負極電極を
セパレータを介して巻回した電池要素を電池缶内に収容
した電池において、正極電極に接合された正極導電タ
ブ、および負極電極に接合された負極導電タブのいずれ
もが、正極電極および負極電極の巻はじめ側の端部近傍
に、互いの間に間隔を設けて取り付けられており、正極
電極に接合された正極導電タブ、および負極電極に接合
された負極導電タブのいずれもが、電池缶に取り付けら
れる蓋体に設けた導電接続端子に接合されている巻回型
電池。
Description
を有する密閉型電池に関し、特に巻回体の導電タブの接
続位置および導電接続端子への接続構造に特徴を有する
巻回型電池に関する。
が用いられており、携帯電話、ノートパソコン、カムコ
ーダ等の電源として、小型で大容量の密閉型電池である
リチウムイオン二次電池等の非水電解液電池が用いられ
ている。これらの非水電解液電池としては、円筒型、角
型の構造を有したものが用いられている。小型の電子機
器の電源として用いられているリチウムイオン電池にお
いては、正極集電体および負極集電体にそれぞれ活物質
を塗布した後に、セパレータを介在させて巻回して電池
缶内に収納して密閉したものが用いられている。
電池の一部分解斜視図を示すように、図3(A)に示す
円筒型電池、および図3(B)に示す角型電池が知られ
ている。 円筒型電池1Aは、セパレータ14を介在さ
せて正極側集電体に正極活物質を塗布した正極電極1
2、負極側集電体に負極活物質を塗布した負極電極13
を巻回した電池要素の巻回体3を作製して電池缶2内に
収納して、電解液を注入後上部から電池ヘッダ16によ
って密閉している。円筒型電池は、巻回体を構成する帯
状体の幅および長さを大きくすることによって、容量の
大きな電池を作製することができるという特徴を有して
いる。
池収納部においては、円筒形状の電池では無効な容積が
大きくなるという問題があった。さらに、電池収納部分
の厚さによって円筒型の電池の径が制限を受けるので、
小型、あるいは薄型の機器においては、円筒型の電池に
代えて、図3(B)に示すような、厚みの薄い角柱状の
角型電池1Bが用いられている。角型の電池は、円筒型
電池と同様に、正極活物質を塗布した正極電極12と、
負極活物質を塗布した負極電極13をセパレータ14を
介在させて巻回して電池要素の巻回体3を作製して電池
缶2内に収納し、電解液を注入後上部の電池ヘッダー1
6を電池缶2に溶接することによって電池を密閉してい
る。角型電池は、円筒型電池に比べて機器内の厚みの薄
い小さな空間を有効に利用することができるので、携帯
電話をはじめとする小型の機器類では、角型電池が用い
られている。
する図である。巻回体は、正極端子が電池缶の上部中央
にある電池の場合には、正極活物質を塗布した正極電極
12に正極導電タブ7を接合し、負極活物質を塗布した
負極電極13に負極導電タブ4を接合した後に微多孔性
フィルムからなるセパレータ14を介在させて、正極タ
ブを設けた側を巻きはじめにして、矢印で示す巻回方向
15へ巻き取り装置を用いて巻回を行って巻回体を製造
している。
ある。図5(A)に、電池ヘッダーを取り除いて上部か
ら見た平面図を示すように、巻回体3は、電池缶内に収
納した後に、正極導電タブ7を電池缶の上部のヘッダー
部分に導電接続するとともに、負極導電タブ4は電池缶
2の缶壁に溶接している。ところが、巻回体を製造する
ために正極電極および負極電極をセパレータを介在させ
て巻回を行うと、正極電極、負極電極、セパレータの各
要素の特性が微妙に異なったり、巻き取り装置の巻き取
り力等の巻き取り条件の相違が生じると、図5(B)に
巻回体の側面図を示すように、正極導電タブ7と負極導
電タブ4の間の間隔d、あるいは巻回体の中心からのタ
ブの位置が、巻回体によって相違が生じることがあり、
また、各種の条件が同じであっても巻終わり部にずれが
生じることがあった。
極導電タブ4の間隔dに相違が生じたり、巻回体の中心
部からの位置に相違が生じると、正極および負極の導電
タブへの絶縁性部材の取り付け、あるいはタブの折り曲
げ加工、導電タブと導電接続端子、あるいは電池缶への
接続等を自動組立機等を用いて行う場合には支障が生じ
ることとなったり、角型電池の場合には、導電タブの位
置によっては、缶壁への導電タブの接続が困難となる等
の問題が生じることもあり、間隔dが大きくずれたり、
中心からの位置が大きく相違した巻回体は電池の製造に
用いることができないという問題も生じていた。更に、
従来の電池においては、缶壁への導電接続部が電池を誤
って落下させる等の際には、導電接続部が破壊されると
いう問題点があった。
する図である。図6(A)に電池缶を透視した斜視図を
示し、図6(B)に断面図を示すように、電池1は、電
池缶2内に、正極側集電体に正極活物質を塗布した正極
電極、および負極側集電体に負極活物質を塗布した負極
電極をセパレータを介在させて巻回した電池要素の巻回
体3を収容し、負極側集電体に接合した負極導電タブ4
を電池缶2の内壁の接合部5へ接合し、電池要素押さえ
6を挿入し、正極側集電体に接合した正極導電タブ7を
蓋体8に絶縁体を介して形成した正極端子9に接合し、
蓋体8を電池缶2に溶接し、電解液注入口から電解液を
注入した後に、注入口を封口処理している。
池を誤って落下させる等の衝撃を加えた場合には、負極
導電タブ4の接合部5には、電池缶内部の電池要素が慣
性によって電池缶の内部を缶壁に沿って移動しようとす
る力が働き、電池缶の缶壁と負極導電タブ4の間の導電
接続部が切断されてしまい、電池として使用することが
できなくなるという問題点があった。そこで、このよう
な問題点を解消するために、図7に電池の断面図を示す
ように、電池要素からの導電タブの缶壁との接合部を改
良することが実開平5−23414号公報において提案
されている。
続する負極導電タブ4に凸状のたわみ部10を設けて接
合部5へ接合し、凸状のたわみ部10によって衝撃によ
って電池要素が電池缶内部を移動する際にタブ部材に加
わる変形を吸収させるものである。ところが、このよう
な凸状部を設けようとすると、電池缶内部に凸状部を収
容する空間が必要となり、電池容量の容積効率を低下さ
せるという問題点があり、また、電池缶に加わる衝撃に
よっては、このような凸状のたわみ部の形成のみでは充
分に対応できない場合もあった。また、溶接強度を大き
くして接合強度を大きくする方法が考えられるが、溶接
時の電流を大きくすると、電池缶に穴が形成されるとい
う問題もあった。
よび負極電極をセパレータを介して積層して巻回した電
池要素を有する巻回型電池において、巻回体から取り出
す導電タブの相互の間隔およびその位置が正確な電池を
提供することを課題とするものであり、また、電池缶へ
の導電接続部が電池の落下等によって加わる衝撃によっ
ても破壊されることがなく、製造が容易な電池を提供す
ることを課題とするものである。
極および帯状の負極電極をセパレータを介して巻回した
電池要素を電池缶内に収容した巻回型電池において、正
極電極に接合された正極導電タブおよび負極電極に接合
された負極導電タブのいずれもが、巻回体の正極電極お
よび負極電極の巻はじめ側の端部近傍に、互いの間に間
隔を設けて取り付けられている巻回型電池である。正極
導電タブおよび負極導電タブのいずれもが、電池缶に取
り付けられる蓋体に設けた導電接続端子に接合されてい
る前記の巻回型電池である。また、帯状の正極電極およ
び帯状の負極電極をセパレータを介して巻回した電池要
素を電池缶内に収容した電池の巻回型電池の製造方法に
おいて、正極電極、および負極電極のそれぞれの巻はじ
め側の端部近傍に相互に間隔を設けて、正極タブ、負極
タブを取り付けて巻回し、得られた巻回体を電池缶内に
収容して正極導電タブ、負極導電タブを導電接続端子に
接合する前記の巻回型電池の製造方法である。
巻回型電池においては、缶壁への導電接続を容易にし、
導電タブ同士での短絡を防止するという観点で、一方の
導電タブを中央部に設けるとともに、他方の導電タブを
外周部に近い側に設けるるという方法で製造されていた
が、本発明の電池では、いずれの導電タブも巻回体の芯
の近傍の巻はじめ側に設けて巻回し、またそれぞれの導
電タブは、落下の際の衝撃によって接合箇所が破壊され
ることを防止するために、導電タブを蓋体に設けた外部
接続端子部に導電接合を行うものである。
り、図1(A)は、巻回体の巻回軸に垂直な断面を示す
図であり、図1(B)は巻回体を構成する部材の展開図
を示す図である。正極電極12に設けた正極導電タブ
7、および負極電極13に設けた負極導電タブ4は、い
ずれも負極電極13および正極電極12の巻はじめ部に
近い端部に設け、セパレータ14を介して巻回方向15
の方向へ巻回したので、正極導電タブおよび負極導電タ
ブの間隔および巻回体中での位置は、巻はじめ時におい
て正確に規定することが可能となる。その結果、正極電
極、負極電極、あるいはセパレータ等の部材の特性に微
妙な相違があったり、巻回の際の力の加え方に変動が生
じた場合であっても正極導電タブと負極導電タブの間
隔、あるいは中心からの距離の変動は極めて小さくする
ことができ、製造時の歩留まりが高く、製造も容易な電
池を得ることができる。正極導電タブと負極導電タブ
は、異常時や過充電時の発熱を抑制するために、相互の
間隔は可能な限り大きくすることが好ましい。
すように、正極導電タブおよび負極導電タブをいずれも
電池の蓋体に設けた導電接続部に接合することによっ
て、電池を誤って落下した場合に加わる衝撃に対しても
接合部が破壊されることがない電池を得ることが可能と
なる。
る図であり、図2(A)は、電池缶を透視した斜視図を
示し、図2(B)は軸に平行な面で切断した断面図を示
す。本発明の電池1は、電池缶2内に正極側集電体に正
極活物質を塗布した正極電極、および負極側集電体に負
極活物質を塗布した負極電極をセパレータを介在させて
巻回した電池要素の巻回体3を収容し、電池要素押さえ
6を挿入し、負極電極に接合した負極導電タブ4を電池
缶の蓋体8の接合部10へ接合し、正極電極に接合した
正極導電タブ7を蓋体8に絶縁体を介して取り付けた正
極端子9に接合し、蓋体8を電池缶2に溶接して取り付
け、電解液注入口から電解液を注入した後に注入口を封
口処理して電池を製造している。
ともに外部との導電接続部が蓋体に設けられているの
で、落下による衝撃が加わった場合でも、衝撃は接合部
において接合を破壊する方向へは作用しないので、導電
タブと蓋体との接合部に影響を及ぼすことはなく、衝撃
によって接合部が破壊されることはない。
た場合について説明したが、電池缶が正極端子を兼ねた
場合であっても良く、その場合には、以上の説明の正極
導電タブと負極導電タブがそれぞれ逆となり、正極導電
タブを電池の蓋体の接合部に直接に接続して製造するこ
とができる。また、本発明の巻回型電池は、角型電池、
円筒型電池のいずれの電池にも適用することができる。
電タブ相互の間隔および中心からの距離のばらつきが小
さくなり、自動組立装置等を用いた組立作業において好
適な巻回体状の発電要素を得ることができ、品質が安定
した電池を製造することが可能となる。また、電池要素
の巻回体に取り付けた正極導電タブおよび負極導電タブ
をいずれも電池缶の上部の蓋体および蓋体に設けた外部
接続端子に接合したので、電池の落下等によって加わる
衝撃によって導電接続部が破壊されることがない信頼性
の高い電池を得ることができる。
である。
図である。
を示す図である。
る図である。
る図である。
説明する断面図である。
池缶、3…巻回体、4…負極導電タブ、5…接合部、6
…電池要素押さえ、7…正極導電タブ、8…蓋体、9…
正極端子、10…たわみ部、11…接合部、12…正極
電極、13…負極電極、14…セパレータ、15…巻回
方向、16…電池ヘッダー
Claims (3)
- 【請求項1】 帯状の正極電極および帯状の負極電極を
セパレータを介して巻回した電池要素を電池缶内に収容
した巻回型電池において、正極電極に接合された正極導
電タブおよび負極電極に接合された負極導電タブのいず
れもが、巻回体の正極電極および負極電極の巻はじめ側
の端部近傍に、互いの間に間隔を設けて取り付けられて
いることを特徴とする巻回型電池。 - 【請求項2】 正極導電タブおよび負極導電タブのいず
れもが、電池缶に取り付けられる蓋体に設けた導電接続
端子に接合されていることを特徴とする請求項1記載の
巻回型電池。 - 【請求項3】 帯状の正極電極および帯状の負極電極を
セパレータを介して巻回した電池要素を電池缶内に収容
した電池の巻回型電池の製造方法において、正極電極、
および負極電極のそれぞれの巻はじめ側の端部近傍に相
互に間隔を設けて、正極タブ、負極タブを取り付けて巻
回し、得られた巻回体を電池缶内に収容して正極導電タ
ブ、負極導電タブを導電接続端子に接合することを特徴
とする巻回型電池の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09099399A JP3509059B2 (ja) | 1999-03-31 | 1999-03-31 | 巻回型電池およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09099399A JP3509059B2 (ja) | 1999-03-31 | 1999-03-31 | 巻回型電池およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000285897A true JP2000285897A (ja) | 2000-10-13 |
| JP3509059B2 JP3509059B2 (ja) | 2004-03-22 |
Family
ID=14014048
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09099399A Expired - Lifetime JP3509059B2 (ja) | 1999-03-31 | 1999-03-31 | 巻回型電池およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3509059B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006302800A (ja) * | 2005-04-25 | 2006-11-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | リチウムイオン二次電池 |
| US8043737B2 (en) | 2003-08-22 | 2011-10-25 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Secondary battery and method with electrode tap positioned at short side portion of secondary battery can |
| CN105990612A (zh) * | 2015-02-05 | 2016-10-05 | 宁德新能源科技有限公司 | 电芯 |
| US9935339B2 (en) | 2010-12-28 | 2018-04-03 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Nonaqueous electrolyte secondary battery |
-
1999
- 1999-03-31 JP JP09099399A patent/JP3509059B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8043737B2 (en) | 2003-08-22 | 2011-10-25 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Secondary battery and method with electrode tap positioned at short side portion of secondary battery can |
| JP2006302800A (ja) * | 2005-04-25 | 2006-11-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | リチウムイオン二次電池 |
| US9935339B2 (en) | 2010-12-28 | 2018-04-03 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Nonaqueous electrolyte secondary battery |
| CN105990612A (zh) * | 2015-02-05 | 2016-10-05 | 宁德新能源科技有限公司 | 电芯 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3509059B2 (ja) | 2004-03-22 |
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