JP2003242970A - 電 池 - Google Patents
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- 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
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- Secondary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 長円筒形の発電要素の中心部に巻回される巻
芯４のＰＥＴシートを内周側の端部４ｂで固着すること
により、この巻芯４が正極１や負極２に圧迫されて窪む
のを防止することができる電池を提供する。 【解決手段】 ＰＥＴシートを１周半程度巻回した巻芯
４の周囲に帯状の正極１と負極２を巻回した長円筒形の
巻回型の発電要素を備えた電池において、巻芯４のＰＥ
Ｔシートの内周側の端部４ｂが、その外周に巻かれた当
該ＰＥＴシートの内面に粘着テープ６によって固着され
た構成とする。
芯４のＰＥＴシートを内周側の端部４ｂで固着すること
により、この巻芯４が正極１や負極２に圧迫されて窪む
のを防止することができる電池を提供する。 【解決手段】 ＰＥＴシートを１周半程度巻回した巻芯
４の周囲に帯状の正極１と負極２を巻回した長円筒形の
巻回型の発電要素を備えた電池において、巻芯４のＰＥ
Ｔシートの内周側の端部４ｂが、その外周に巻かれた当
該ＰＥＴシートの内面に粘着テープ６によって固着され
た構成とする。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、シート材を巻回し
た巻芯の周囲に電極を巻回してほぼ長円筒形に形成され
た巻回型の発電要素を備えた電池に関する。 【０００２】 【従来の技術】大型大容量の非水電解質二次電池に用い
られる長円筒形の巻回型の従来の発電要素について説明
する。この発電要素は、図３に示すように、帯状の正極
１と負極２を帯状のセパレータ３，３を介して巻回した
ものである。正極１は、帯状のアルミニウム箔の下方側
端部を除いた表面に正極活物質を塗布したものであり、
負極２は、帯状の銅箔の上方側端部を除いた表面に負極
活物質を塗布したものである。これらの正極１と負極２
は、それぞれ活物質の未塗布部側に寄せて上下に少しず
つずらし巻回することにより、発電要素の下端側には正
極１の下方側端部のアルミニウム箔が露出した部分のみ
を突出させ、上端側には負極２の上方側端部の銅箔が露
出した部分のみを突出させている。また、セパレータ３
は、これら正極１と負極２が重なり合う部分は確実に覆
うが、上下の金属箔が突出した側端部は覆わないような
幅で巻回される。 【０００３】上記正極１と負極２を巻回する巻回機に
は、図示は省略するが、比較的径の大きな巻軸が用いら
れる。この巻軸には、まずＰＥＴ（ポリエチレンテレフ
タレート）シートからなる巻芯４が１周以上巻回され
る。この巻芯４は、ＰＥＴシートの外周側の端部４ａ
が、その内側に巻かれた当該ＰＥＴシートの外面に、粘
着テープ５で固着される。そして、この巻芯４の周囲
に、正極１と負極２とがセパレータ３，３を介して所定
回数巻回される。なお、本願添付の図面では、巻回の様
子を分かりやすくするために、これら正極１と負極２の
巻回回数を少なく示しているが、実際にはさらに多数の
回数が密に巻回される。 【０００４】上記のようにして円筒形に巻回された発電
要素は、図４に示すように、円筒形の側面を両側（図４
の上下方向）から圧迫されることにより押し潰されて長
円筒形に変形される。即ち、円筒形に巻回された正極１
と負極２が、両側（図４の左右側）の湾曲部Ａで同心状
の半円筒形に湾曲し、これらの間の直線部Ｂ（図４の左
右方向の中間部）で平坦に重なり合うことになる。ま
た、巻芯４も、両側の湾曲部Ａで半円筒形に湾曲し、こ
れらの間が直線部Ｂで平坦となる。なお、この図４と後
に説明する図５では、正極１と負極２との間に配置した
セパレータ３の図示を省略している。 【０００５】上記発電要素は、図示は省略するが、長円
筒形の下端面に突出する正極１のアルミニウム箔がアル
ミニウム板からなる正極集電接続板に接続固定されると
共に、上端面に突出する負極２の銅箔が銅板からなる負
極集電接続板に接続固定される。また、これらの正極集
電接続板と負極集電接続板は、蓋板の下面側に突出する
正極端子と負極端子にそれぞれ接続固定される。蓋板
は、長円形の金属板であり、この板面を上下に貫通する
正極端子と負極端子をそれぞれ絶縁して固定している。
そして、長円筒容器状の電池缶にこの発電要素を収納す
ると共に、電池缶の上端開口部に蓋板を嵌め込んで溶接
することにより発電要素を密封する。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】ところが、長円筒形の
発電要素は、巻芯４も長円筒形となるため、湾曲部Ａの
間の直線部Ｂが側面からの圧迫に対して弱くなり、周囲
に巻回された正極１や負極２からの内向きの圧迫によっ
て、図５に示すように、巻芯４の平坦な直線部Ｂが内側
に窪んで横断面が瓢箪形になることがある。特に、長円
筒形の長軸と短軸との比が３５％以下の薄型の発電要素
は、短軸に沿った幅に比べて長軸に沿った直線部Ｂの長
さが長くなるので、より窪み易くなる。これは、従来の
巻芯４が外周側のみを粘着テープ５により固着していた
ために、長円筒形への変形時等にＰＥＴシートの内周側
の端部４ｂが、図４や図５に示すように、さらに内側に
滑って湾曲部Ａから中央寄りに逃げるようになり、湾曲
部ＡでＰＥＴシートが湾曲により発する反発力によって
巻芯４が長円筒形を維持しようとする力が弱くなるから
である。そして、巻芯４の直線部Ｂがこのように窪む
と、周囲に巻回された正極１や負極２がこの直線部Ｂで
内周側ほど内向きに撓んだ状態となるため、この部分の
極間距離が広がり電池特性が低下するという問題が発生
していた。 【０００７】本発明は、かかる事情に対処するためにな
されたものであり、長円筒形の発電要素の中心部に巻回
される巻芯のシート材を内周側で固着することにより、
この巻芯が電極に圧迫されて窪むのを防止することがで
きる電池を提供することを目的としている。 【０００８】 【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、シー
ト材を少なくとも１周以上巻回した巻芯の周囲に、帯状
の電極が巻回されてほぼ長円筒形となった巻回型の発電
要素を備えた電池において、巻芯のシート材の内周側の
端部が、その外側に巻かれた当該シート材の内面に固着
されたことを特徴とする。 【０００９】請求項１の発明によれば、巻芯のシート材
が内周側で固着されるので、長円筒形に変形されたとき
等にも、このシート材の内周側の端部が内側に滑るよう
なことがなくなり、湾曲部でのシート材の湾曲によって
十分な反発力を得ることができるようになる。このた
め、巻芯のシート材が直線部でも、電極の内向きの圧迫
力に抗してほぼ平坦な形状を保つことができるので、こ
の直線部のシート材が窪んで電極に撓みが生じるような
ことがなくなり、この電極の極間距離が広がるのを防止
することができるようになる。 【００１０】なお、発電要素は、巻回後に長円筒形に変
形される場合に限らず、巻回時に長円筒形に巻回される
ような場合も含む。また、湾曲部とは、長円筒形の側面
における両側の曲率半径が小さい部分をいい、直線部と
は、これら湾曲部の間でほぼ平坦となった部分をいう。 【００１１】上記発明は、前記巻芯のシート材の内周側
の端部が、巻回されてほぼ長円筒形となったこのシート
材の一方の湾曲部における湾曲の開始部付近に配置され
ることが好ましい。このようにすれば、巻芯のシート材
の内周側の端部が固着位置から直ちに湾曲部で湾曲され
るので、シート材における反発力が最も大きい端縁部に
よって湾曲部が支持されるようになる。このため、巻芯
のシート材が直線部でも、電極の内向きの圧迫力に対し
て十分に対抗できるようになり、電極の極間距離が広が
るのをより確実に防止することができるようになる。な
お、湾曲部における湾曲の開始部とは、当該部位に内周
側の端部を配置されたシート材が直ちに湾曲部で湾曲さ
れて巻回されるような部位をいう。 【００１２】また、上記発明は、前記巻芯のシート材の
外周側の端部が、その内側に巻かれた当該シート材の外
面に固着されていることが好ましい。巻芯のシート材が
従来と同様に外周側でも固着されていれば、電極の巻回
時にこのシート材の外周側の端部が外側に広がろうとし
て、作業の障害になるのを防止することができる。 【００１３】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面を参照して説明する。 【００１４】図１〜図２は本発明の一実施形態を示すも
のであって、図１は長円筒形の発電要素の部分拡大平面
図、図２は巻芯の内周側の端部を直線部で固着した長円
筒形の発電要素の部分拡大平面図である。なお、図３〜
図５に示した従来例と同様の機能を有する構成部材には
同じ番号を付記する。 【００１５】本実施形態の発電要素も、従来例と同様
に、巻芯４の周囲に正極１と負極２をセパレータ３，３
を介して円筒形に巻回した後に、この円筒形の側面を両
側から圧迫することにより、図１に示すように、長円筒
形に押し潰して変形させたものである。なお、この図１
と後に説明する図２でも、正極１と負極２との間に配置
したセパレータ３の図示を省略している。 【００１６】上記巻芯４は、帯状のＰＥＴシートを巻回
機の巻軸に１周半程度巻回したものである。ＰＥＴシー
トは十分な弾性を有する樹脂シートであるため、このＰ
ＥＴシートの反発力によって巻芯４は外周側に広がろう
とする。このため、従来例と同様に、この巻芯４は、Ｐ
ＥＴシートの外周側の端部４ａと、その内周に巻かれた
このＰＥＴシートの外面との間に粘着テープ５を貼り付
けて固着することにより、この巻芯４の巻回がほどける
のを防止している。 【００１７】また、この巻芯４は、ＰＥＴシートの内周
側の端部４ｂと、その外周に巻かれたこのＰＥＴシート
の内面との間にも、粘着テープ６を貼り付けることによ
り、この端部４ｂを固着している。しかも、この内周側
の端部４ｂは、長円筒形に変形させたときの一方（図１
では左側）の湾曲部Ａにおける湾曲の開始部（図１では
左上）に配置されるように固着されている。ただし、発
電要素が円筒形である間は、この内周側の端部４ｂは、
ＰＥＴシートの反発力によって外周側に広がろうとする
ので、このような固着を行わなくても、固着位置に密着
している。しかしながら、この内周側の端部４ｂは、こ
のような固着が行われないと、発電要素の長円筒形への
変形時等に、湾曲部Ａの曲率半径が小さくなるに従って
内側に滑ってこの湾曲部Ａから中央寄りに逃げるように
なる。 【００１８】上記構成によれば、巻芯４のＰＥＴシート
の内周側の端部４ｂは、粘着テープ６によって固着され
ているので、長円筒形への変形時等に、内側に滑って逃
げるようなことがなくなり、湾曲部Ａで十分な反発力を
発揮することができる。しかも、この内周側の端部４ｂ
は、湾曲部Ａにおける湾曲の開始部に固着されるので、
湾曲させようとする力に対して特に強く反発しようとす
るＰＥＴシートの端縁部によって、この湾曲部Ａでの反
発力をより強力にすることができる。このため、周囲に
巻回した正極１と負極２が巻芯４を内側に圧迫したとし
ても、この巻芯４が窪んで正極１と負極２に撓みが発生
するようなことがなくなる。特に、巻芯４の直線部Ｂで
は、平坦なＰＥＴシートが正極１や負極２の圧迫を受け
て内側に窪み易くなるが、湾曲部ＡでＰＥＴシートが十
分な反発力を発揮することにより、この直線部Ｂでの窪
みを最小限に止めることができるようになる。 【００１９】この結果、本実施形態によれば、周囲に巻
回された正極１や負極２の内向きの圧迫力を受けても、
巻芯４のＰＥＴシートがほとんど窪むことなく長円筒形
の形状を維持することができるので、巻芯４にこのよう
な窪みが発生することにより正極１や負極２が内側に撓
んで極間距離が広がり電池性能が低下するのを防止する
ことができるようになる。 【００２０】なお、上記実施形態では、巻芯４のＰＥＴ
シートの内周側の端部４ｂが一方の湾曲部Ａにおける湾
曲の開始部に固着される場合について示したが、この内
周側の端部４ｂは、湾曲部Ａの湾曲の開始部以外のいず
れの位置に固着されても同様の効果を得ることができ
る。図２では、この内周側の端部４ｂは、直線部Ｂのほ
ぼ中央に固着されている場合を示す。この場合にも、内
周側の端部４ｂが粘着テープ６によって固着されている
ので、長円筒形への変形時等に、さらに内側に滑って逃
げるようなことがなくなり、湾曲部Ａで十分な反発力を
発揮して巻芯４に窪みが生じるのを防止することができ
る。 【００２１】また、上記実施形態では、巻芯４としてＰ
ＥＴシートを用いる場合について示したが、ある程度の
弾性を有する合成樹脂等からなるシート材であれば、他
の材質のものを用いることもできる。さらに、上記実施
形態では、巻芯４のシート材を１周半程度巻回する場合
について示したが、１周以上巻回するのであれば、巻回
数は限定されない。もっとも、丁度１周しか巻回しない
場合には、内周側を固着する場合と外周側を固着する場
合の差がほとんどなくなるので、１周半以上巻回するこ
とが好ましい。 【００２２】また、上記実施形態では、巻芯４の外周側
と内周側の端部４ａ，４ｂを粘着テープ５，６で固着す
る場合について示したが、これらの端部４ａ，４ｂのい
ずれか一方又は双方は、接着剤や熱融着、超音波融着等
によって固着することも可能であり、例えばシート材の
表面に形成した先端が鉤状となった微細な多数の繊維同
士を絡ませる等して機械的に固着するようなことも可能
である。 【００２３】また、上記実施形態では、円筒形に巻回し
た発電要素を圧迫して押し潰すことにより長円筒形に変
形させる場合について示したが、巻回時に長円筒形に巻
回した発電要素であっても、同様に実施可能である。即
ち、巻回された正極１や負極２が巻芯４を内向きに圧迫
するのは、長円筒形への変形時に限らず、この発電要素
をほとんど隙間のない長円筒容器状の電池缶に収納する
ことによっても常に内向きの圧迫を受けることになり、
充放電時に発生する正極１や負極２の伸び縮みによって
も同様の圧迫を受けることになる。 【００２４】また、上記実施形態では、湾曲部Ａが半円
筒状であり、直線部Ｂが平坦となる完全な長円筒形の発
電要素について説明したが、特に円筒形に巻回した発電
要素を押し潰して変形させた場合には、このような完全
な長円筒形にはならず、実際には多少歪んだ形状とな
る。そして、このように発電要素が多少歪んだほぼ長円
筒形である場合にも同様に実施可能である。さらに、直
線部Ｂが多少膨らんで横断面が楕円形となるような発電
要素であっても、湾曲部Ａに比べて曲率半径が極めて大
きくほぼ平坦になるこの直線部Ｂでは巻芯４に窪みが生
じ易くなるため、このような形状の発電要素も、ほぼ長
円筒形の発電要素に含まれ、本発明を同様に実施可能と
なる。 【００２５】また、上記実施形態では、正極１と負極２
を帯状のセパレータ３，３を介して巻回した発電要素に
ついて示したが、これらの正極１と負極２は、セパレー
タ３，３以外の絶縁層等によって絶縁することも可能で
ある。さらに、上記実施形態では、大型大容量の非水電
解質二次電池に用いられる発電要素について示したが、
本発明は、ほぼ長円筒形の巻回型の発電要素を備えた電
池であれば、どのような種類の電池にも実施可能であ
る。 【００２６】 【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の電池によれば、巻芯がほぼ長円筒形の状態で直線部で
も十分な反発力を発揮することができるので、この周囲
に巻回した電極が直線部で内側に撓んで極間距離が広が
ることにより電池性能が低下するのを防止できるように
なる。
た巻芯の周囲に電極を巻回してほぼ長円筒形に形成され
た巻回型の発電要素を備えた電池に関する。 【０００２】 【従来の技術】大型大容量の非水電解質二次電池に用い
られる長円筒形の巻回型の従来の発電要素について説明
する。この発電要素は、図３に示すように、帯状の正極
１と負極２を帯状のセパレータ３，３を介して巻回した
ものである。正極１は、帯状のアルミニウム箔の下方側
端部を除いた表面に正極活物質を塗布したものであり、
負極２は、帯状の銅箔の上方側端部を除いた表面に負極
活物質を塗布したものである。これらの正極１と負極２
は、それぞれ活物質の未塗布部側に寄せて上下に少しず
つずらし巻回することにより、発電要素の下端側には正
極１の下方側端部のアルミニウム箔が露出した部分のみ
を突出させ、上端側には負極２の上方側端部の銅箔が露
出した部分のみを突出させている。また、セパレータ３
は、これら正極１と負極２が重なり合う部分は確実に覆
うが、上下の金属箔が突出した側端部は覆わないような
幅で巻回される。 【０００３】上記正極１と負極２を巻回する巻回機に
は、図示は省略するが、比較的径の大きな巻軸が用いら
れる。この巻軸には、まずＰＥＴ（ポリエチレンテレフ
タレート）シートからなる巻芯４が１周以上巻回され
る。この巻芯４は、ＰＥＴシートの外周側の端部４ａ
が、その内側に巻かれた当該ＰＥＴシートの外面に、粘
着テープ５で固着される。そして、この巻芯４の周囲
に、正極１と負極２とがセパレータ３，３を介して所定
回数巻回される。なお、本願添付の図面では、巻回の様
子を分かりやすくするために、これら正極１と負極２の
巻回回数を少なく示しているが、実際にはさらに多数の
回数が密に巻回される。 【０００４】上記のようにして円筒形に巻回された発電
要素は、図４に示すように、円筒形の側面を両側（図４
の上下方向）から圧迫されることにより押し潰されて長
円筒形に変形される。即ち、円筒形に巻回された正極１
と負極２が、両側（図４の左右側）の湾曲部Ａで同心状
の半円筒形に湾曲し、これらの間の直線部Ｂ（図４の左
右方向の中間部）で平坦に重なり合うことになる。ま
た、巻芯４も、両側の湾曲部Ａで半円筒形に湾曲し、こ
れらの間が直線部Ｂで平坦となる。なお、この図４と後
に説明する図５では、正極１と負極２との間に配置した
セパレータ３の図示を省略している。 【０００５】上記発電要素は、図示は省略するが、長円
筒形の下端面に突出する正極１のアルミニウム箔がアル
ミニウム板からなる正極集電接続板に接続固定されると
共に、上端面に突出する負極２の銅箔が銅板からなる負
極集電接続板に接続固定される。また、これらの正極集
電接続板と負極集電接続板は、蓋板の下面側に突出する
正極端子と負極端子にそれぞれ接続固定される。蓋板
は、長円形の金属板であり、この板面を上下に貫通する
正極端子と負極端子をそれぞれ絶縁して固定している。
そして、長円筒容器状の電池缶にこの発電要素を収納す
ると共に、電池缶の上端開口部に蓋板を嵌め込んで溶接
することにより発電要素を密封する。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】ところが、長円筒形の
発電要素は、巻芯４も長円筒形となるため、湾曲部Ａの
間の直線部Ｂが側面からの圧迫に対して弱くなり、周囲
に巻回された正極１や負極２からの内向きの圧迫によっ
て、図５に示すように、巻芯４の平坦な直線部Ｂが内側
に窪んで横断面が瓢箪形になることがある。特に、長円
筒形の長軸と短軸との比が３５％以下の薄型の発電要素
は、短軸に沿った幅に比べて長軸に沿った直線部Ｂの長
さが長くなるので、より窪み易くなる。これは、従来の
巻芯４が外周側のみを粘着テープ５により固着していた
ために、長円筒形への変形時等にＰＥＴシートの内周側
の端部４ｂが、図４や図５に示すように、さらに内側に
滑って湾曲部Ａから中央寄りに逃げるようになり、湾曲
部ＡでＰＥＴシートが湾曲により発する反発力によって
巻芯４が長円筒形を維持しようとする力が弱くなるから
である。そして、巻芯４の直線部Ｂがこのように窪む
と、周囲に巻回された正極１や負極２がこの直線部Ｂで
内周側ほど内向きに撓んだ状態となるため、この部分の
極間距離が広がり電池特性が低下するという問題が発生
していた。 【０００７】本発明は、かかる事情に対処するためにな
されたものであり、長円筒形の発電要素の中心部に巻回
される巻芯のシート材を内周側で固着することにより、
この巻芯が電極に圧迫されて窪むのを防止することがで
きる電池を提供することを目的としている。 【０００８】 【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、シー
ト材を少なくとも１周以上巻回した巻芯の周囲に、帯状
の電極が巻回されてほぼ長円筒形となった巻回型の発電
要素を備えた電池において、巻芯のシート材の内周側の
端部が、その外側に巻かれた当該シート材の内面に固着
されたことを特徴とする。 【０００９】請求項１の発明によれば、巻芯のシート材
が内周側で固着されるので、長円筒形に変形されたとき
等にも、このシート材の内周側の端部が内側に滑るよう
なことがなくなり、湾曲部でのシート材の湾曲によって
十分な反発力を得ることができるようになる。このた
め、巻芯のシート材が直線部でも、電極の内向きの圧迫
力に抗してほぼ平坦な形状を保つことができるので、こ
の直線部のシート材が窪んで電極に撓みが生じるような
ことがなくなり、この電極の極間距離が広がるのを防止
することができるようになる。 【００１０】なお、発電要素は、巻回後に長円筒形に変
形される場合に限らず、巻回時に長円筒形に巻回される
ような場合も含む。また、湾曲部とは、長円筒形の側面
における両側の曲率半径が小さい部分をいい、直線部と
は、これら湾曲部の間でほぼ平坦となった部分をいう。 【００１１】上記発明は、前記巻芯のシート材の内周側
の端部が、巻回されてほぼ長円筒形となったこのシート
材の一方の湾曲部における湾曲の開始部付近に配置され
ることが好ましい。このようにすれば、巻芯のシート材
の内周側の端部が固着位置から直ちに湾曲部で湾曲され
るので、シート材における反発力が最も大きい端縁部に
よって湾曲部が支持されるようになる。このため、巻芯
のシート材が直線部でも、電極の内向きの圧迫力に対し
て十分に対抗できるようになり、電極の極間距離が広が
るのをより確実に防止することができるようになる。な
お、湾曲部における湾曲の開始部とは、当該部位に内周
側の端部を配置されたシート材が直ちに湾曲部で湾曲さ
れて巻回されるような部位をいう。 【００１２】また、上記発明は、前記巻芯のシート材の
外周側の端部が、その内側に巻かれた当該シート材の外
面に固着されていることが好ましい。巻芯のシート材が
従来と同様に外周側でも固着されていれば、電極の巻回
時にこのシート材の外周側の端部が外側に広がろうとし
て、作業の障害になるのを防止することができる。 【００１３】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面を参照して説明する。 【００１４】図１〜図２は本発明の一実施形態を示すも
のであって、図１は長円筒形の発電要素の部分拡大平面
図、図２は巻芯の内周側の端部を直線部で固着した長円
筒形の発電要素の部分拡大平面図である。なお、図３〜
図５に示した従来例と同様の機能を有する構成部材には
同じ番号を付記する。 【００１５】本実施形態の発電要素も、従来例と同様
に、巻芯４の周囲に正極１と負極２をセパレータ３，３
を介して円筒形に巻回した後に、この円筒形の側面を両
側から圧迫することにより、図１に示すように、長円筒
形に押し潰して変形させたものである。なお、この図１
と後に説明する図２でも、正極１と負極２との間に配置
したセパレータ３の図示を省略している。 【００１６】上記巻芯４は、帯状のＰＥＴシートを巻回
機の巻軸に１周半程度巻回したものである。ＰＥＴシー
トは十分な弾性を有する樹脂シートであるため、このＰ
ＥＴシートの反発力によって巻芯４は外周側に広がろう
とする。このため、従来例と同様に、この巻芯４は、Ｐ
ＥＴシートの外周側の端部４ａと、その内周に巻かれた
このＰＥＴシートの外面との間に粘着テープ５を貼り付
けて固着することにより、この巻芯４の巻回がほどける
のを防止している。 【００１７】また、この巻芯４は、ＰＥＴシートの内周
側の端部４ｂと、その外周に巻かれたこのＰＥＴシート
の内面との間にも、粘着テープ６を貼り付けることによ
り、この端部４ｂを固着している。しかも、この内周側
の端部４ｂは、長円筒形に変形させたときの一方（図１
では左側）の湾曲部Ａにおける湾曲の開始部（図１では
左上）に配置されるように固着されている。ただし、発
電要素が円筒形である間は、この内周側の端部４ｂは、
ＰＥＴシートの反発力によって外周側に広がろうとする
ので、このような固着を行わなくても、固着位置に密着
している。しかしながら、この内周側の端部４ｂは、こ
のような固着が行われないと、発電要素の長円筒形への
変形時等に、湾曲部Ａの曲率半径が小さくなるに従って
内側に滑ってこの湾曲部Ａから中央寄りに逃げるように
なる。 【００１８】上記構成によれば、巻芯４のＰＥＴシート
の内周側の端部４ｂは、粘着テープ６によって固着され
ているので、長円筒形への変形時等に、内側に滑って逃
げるようなことがなくなり、湾曲部Ａで十分な反発力を
発揮することができる。しかも、この内周側の端部４ｂ
は、湾曲部Ａにおける湾曲の開始部に固着されるので、
湾曲させようとする力に対して特に強く反発しようとす
るＰＥＴシートの端縁部によって、この湾曲部Ａでの反
発力をより強力にすることができる。このため、周囲に
巻回した正極１と負極２が巻芯４を内側に圧迫したとし
ても、この巻芯４が窪んで正極１と負極２に撓みが発生
するようなことがなくなる。特に、巻芯４の直線部Ｂで
は、平坦なＰＥＴシートが正極１や負極２の圧迫を受け
て内側に窪み易くなるが、湾曲部ＡでＰＥＴシートが十
分な反発力を発揮することにより、この直線部Ｂでの窪
みを最小限に止めることができるようになる。 【００１９】この結果、本実施形態によれば、周囲に巻
回された正極１や負極２の内向きの圧迫力を受けても、
巻芯４のＰＥＴシートがほとんど窪むことなく長円筒形
の形状を維持することができるので、巻芯４にこのよう
な窪みが発生することにより正極１や負極２が内側に撓
んで極間距離が広がり電池性能が低下するのを防止する
ことができるようになる。 【００２０】なお、上記実施形態では、巻芯４のＰＥＴ
シートの内周側の端部４ｂが一方の湾曲部Ａにおける湾
曲の開始部に固着される場合について示したが、この内
周側の端部４ｂは、湾曲部Ａの湾曲の開始部以外のいず
れの位置に固着されても同様の効果を得ることができ
る。図２では、この内周側の端部４ｂは、直線部Ｂのほ
ぼ中央に固着されている場合を示す。この場合にも、内
周側の端部４ｂが粘着テープ６によって固着されている
ので、長円筒形への変形時等に、さらに内側に滑って逃
げるようなことがなくなり、湾曲部Ａで十分な反発力を
発揮して巻芯４に窪みが生じるのを防止することができ
る。 【００２１】また、上記実施形態では、巻芯４としてＰ
ＥＴシートを用いる場合について示したが、ある程度の
弾性を有する合成樹脂等からなるシート材であれば、他
の材質のものを用いることもできる。さらに、上記実施
形態では、巻芯４のシート材を１周半程度巻回する場合
について示したが、１周以上巻回するのであれば、巻回
数は限定されない。もっとも、丁度１周しか巻回しない
場合には、内周側を固着する場合と外周側を固着する場
合の差がほとんどなくなるので、１周半以上巻回するこ
とが好ましい。 【００２２】また、上記実施形態では、巻芯４の外周側
と内周側の端部４ａ，４ｂを粘着テープ５，６で固着す
る場合について示したが、これらの端部４ａ，４ｂのい
ずれか一方又は双方は、接着剤や熱融着、超音波融着等
によって固着することも可能であり、例えばシート材の
表面に形成した先端が鉤状となった微細な多数の繊維同
士を絡ませる等して機械的に固着するようなことも可能
である。 【００２３】また、上記実施形態では、円筒形に巻回し
た発電要素を圧迫して押し潰すことにより長円筒形に変
形させる場合について示したが、巻回時に長円筒形に巻
回した発電要素であっても、同様に実施可能である。即
ち、巻回された正極１や負極２が巻芯４を内向きに圧迫
するのは、長円筒形への変形時に限らず、この発電要素
をほとんど隙間のない長円筒容器状の電池缶に収納する
ことによっても常に内向きの圧迫を受けることになり、
充放電時に発生する正極１や負極２の伸び縮みによって
も同様の圧迫を受けることになる。 【００２４】また、上記実施形態では、湾曲部Ａが半円
筒状であり、直線部Ｂが平坦となる完全な長円筒形の発
電要素について説明したが、特に円筒形に巻回した発電
要素を押し潰して変形させた場合には、このような完全
な長円筒形にはならず、実際には多少歪んだ形状とな
る。そして、このように発電要素が多少歪んだほぼ長円
筒形である場合にも同様に実施可能である。さらに、直
線部Ｂが多少膨らんで横断面が楕円形となるような発電
要素であっても、湾曲部Ａに比べて曲率半径が極めて大
きくほぼ平坦になるこの直線部Ｂでは巻芯４に窪みが生
じ易くなるため、このような形状の発電要素も、ほぼ長
円筒形の発電要素に含まれ、本発明を同様に実施可能と
なる。 【００２５】また、上記実施形態では、正極１と負極２
を帯状のセパレータ３，３を介して巻回した発電要素に
ついて示したが、これらの正極１と負極２は、セパレー
タ３，３以外の絶縁層等によって絶縁することも可能で
ある。さらに、上記実施形態では、大型大容量の非水電
解質二次電池に用いられる発電要素について示したが、
本発明は、ほぼ長円筒形の巻回型の発電要素を備えた電
池であれば、どのような種類の電池にも実施可能であ
る。 【００２６】 【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の電池によれば、巻芯がほぼ長円筒形の状態で直線部で
も十分な反発力を発揮することができるので、この周囲
に巻回した電極が直線部で内側に撓んで極間距離が広が
ることにより電池性能が低下するのを防止できるように
なる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示すものであって、長円
筒形の発電要素の部分拡大平面図である。 【図２】本発明の一実施形態を示すものであって、巻芯
の内周側の端部を直線部で固着した長円筒形の発電要素
の部分拡大平面図である。 【図３】大型大容量の非水電解質二次電池に用いられる
長円筒形の巻回型の発電要素を作製するための巻回工程
を示す斜視図である。 【図４】従来例を示すものであって、側面を両側から押
し潰して長円筒形に変形させた発電要素の平面図であ
る。 【図５】従来例を示すものであって、電極の圧迫によっ
て巻芯の直線部が窪んだ長円筒形の発電要素の平面図で
ある。 【符号の説明】 １ 正極 ２ 負極 ４ 巻芯 ４ｂ 内周側の端部 ６ 粘着テープ
筒形の発電要素の部分拡大平面図である。 【図２】本発明の一実施形態を示すものであって、巻芯
の内周側の端部を直線部で固着した長円筒形の発電要素
の部分拡大平面図である。 【図３】大型大容量の非水電解質二次電池に用いられる
長円筒形の巻回型の発電要素を作製するための巻回工程
を示す斜視図である。 【図４】従来例を示すものであって、側面を両側から押
し潰して長円筒形に変形させた発電要素の平面図であ
る。 【図５】従来例を示すものであって、電極の圧迫によっ
て巻芯の直線部が窪んだ長円筒形の発電要素の平面図で
ある。 【符号の説明】 １ 正極 ２ 負極 ４ 巻芯 ４ｂ 内周側の端部 ６ 粘着テープ
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フロントページの続き
Ｆターム(参考） 5H028 AA05 BB08 CC12
5H029 AJ02 AK11 AL11 AM01 BJ02
BJ14 BJ16 CJ05 CJ07 DJ06
EJ12 HJ00 HJ12
5H050 AA02 BA15 CA17 CB11 DA19
FA05 GA07 GA09 HA12
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 シート材を少なくとも１周以上巻回した
巻芯の周囲に、帯状の電極が巻回されてほぼ長円筒形と
なった巻回型の発電要素を備えた電池において、 巻芯のシート材の内周側の端部が、その外側に巻かれた
当該シート材の内面に固着されたことを特徴とする電
池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002034517A JP2003242970A (ja) | 2002-02-12 | 2002-02-12 | 電 池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002034517A JP2003242970A (ja) | 2002-02-12 | 2002-02-12 | 電 池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003242970A true JP2003242970A (ja) | 2003-08-29 |
Family
ID=27776995
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002034517A Withdrawn JP2003242970A (ja) | 2002-02-12 | 2002-02-12 | 電 池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003242970A (ja) |
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-
2002
- 2002-02-12 JP JP2002034517A patent/JP2003242970A/ja not_active Withdrawn
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