JPH01154465A - 円筒形リチウム電池 - Google Patents
円筒形リチウム電池Info
- Publication number
- JPH01154465A JPH01154465A JP62312694A JP31269487A JPH01154465A JP H01154465 A JPH01154465 A JP H01154465A JP 62312694 A JP62312694 A JP 62312694A JP 31269487 A JP31269487 A JP 31269487A JP H01154465 A JPH01154465 A JP H01154465A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- plate
- separator
- insulating layer
- positive electrode
- thin metal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M6/00—Primary cells; Manufacture thereof
- H01M6/04—Cells with aqueous electrolyte
- H01M6/06—Dry cells, i.e. cells wherein the electrolyte is rendered non-fluid
- H01M6/10—Dry cells, i.e. cells wherein the electrolyte is rendered non-fluid with wound or folded electrodes
-
- 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
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- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Primary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
この発明は、渦巻状電極群の負極を改良した円筒形リチ
ウム電池に関するものである。
ウム電池に関するものである。
［従来の技術］
小形軽量で、しかも高密度エネルギー電池の要求から、
負極板にリチウムを用い電解液に非水電解液を使用した
円筒形リチウム電池が注目されている。
負極板にリチウムを用い電解液に非水電解液を使用した
円筒形リチウム電池が注目されている。
従来、この種の円筒形成池には長尺状の正負両極板の間
１；セパレータを介在させ、これを渦巻状に巻回した構
造の渦巻状電極群が用いられている。
１；セパレータを介在させ、これを渦巻状に巻回した構
造の渦巻状電極群が用いられている。
渦巻状電極群を製作するにあたって、割ピン状などの形
状をなした巻回芯体を用い、巻回後この巻回芯体を取り
去り、次の工程で集電リードを正負極端子に溶接する工
程のものがあった。このような工程によると、巻回芯体
を抜きとったあとの電極群に無駄なスペースを生じ、ま
た製造工程も複雑であったが、最近では一層の小形化、
炸薬の合理化を計るため巻回芯体を兼ねる東電俸を用い
て′成極群を巻回するとともに、負極板の最外周端に金
属薄板を駅付けで、この金属薄板により外周部を覆い電
極群を負極端子を兼ねる電池容器に挿入したとき、この
金属薄板が電池容器の内壁全体に接触して通電し、集電
リードの溶接作業を省略する技術がとられるようになっ
た。
状をなした巻回芯体を用い、巻回後この巻回芯体を取り
去り、次の工程で集電リードを正負極端子に溶接する工
程のものがあった。このような工程によると、巻回芯体
を抜きとったあとの電極群に無駄なスペースを生じ、ま
た製造工程も複雑であったが、最近では一層の小形化、
炸薬の合理化を計るため巻回芯体を兼ねる東電俸を用い
て′成極群を巻回するとともに、負極板の最外周端に金
属薄板を駅付けで、この金属薄板により外周部を覆い電
極群を負極端子を兼ねる電池容器に挿入したとき、この
金属薄板が電池容器の内壁全体に接触して通電し、集電
リードの溶接作業を省略する技術がとられるようになっ
た。
この種の技術に属するもので、正負極板が網目構造の金
属溝＃１基板に夫々正極活物質講属リチウムを担持させ
る構成のものが実開昭５８−１３４８６３号公報に、ま
た負極板側の体積効率を向上させるため、正極板側に巻
回芯体を兼ねろ集電棒を取つけ、負極板となる金属リチ
ウムの一端に直接金属薄板を取つけた構造のものが特開
昭６２−３５４６０号公報にそれぞれ開示されでいる。
属溝＃１基板に夫々正極活物質講属リチウムを担持させ
る構成のものが実開昭５８−１３４８６３号公報に、ま
た負極板側の体積効率を向上させるため、正極板側に巻
回芯体を兼ねろ集電棒を取つけ、負極板となる金属リチ
ウムの一端に直接金属薄板を取つけた構造のものが特開
昭６２−３５４６０号公報にそれぞれ開示されでいる。
［発明が解決しようとする問題点コ
上記したように負極板の婦外周端に金属薄板を設けた電
極群を巻回した場合、正極板の巻回終端部がセパレータ
を介して全国薄板と対向した位置ヲこぐる場合がある。
極群を巻回した場合、正極板の巻回終端部がセパレータ
を介して全国薄板と対向した位置ヲこぐる場合がある。
このような場合には正極板の端部は、正極板の外１ｕ１
１に１〆らうとする反撥力により、セパレータを介しで
強く金属薄板に押つけるためセパレータをつき通しで、
正極活物質の合剤やこの正極活物質を担持させている金
属導電基板が金ｋｊＡ薄板に接触して、内部短絡を起こ
し、製品歩留りを悪（したり、寿命を短かくさせる問題
があった。
１に１〆らうとする反撥力により、セパレータを介しで
強く金属薄板に押つけるためセパレータをつき通しで、
正極活物質の合剤やこの正極活物質を担持させている金
属導電基板が金ｋｊＡ薄板に接触して、内部短絡を起こ
し、製品歩留りを悪（したり、寿命を短かくさせる問題
があった。
この発明はこのような問題点を解決するためになされた
もので、内部短絡を生じることがなく歩留りが＾く信頼
性を向上した円筒形リチウム電池、池を提供することを
目的、としでいる。
もので、内部短絡を生じることがなく歩留りが＾く信頼
性を向上した円筒形リチウム電池、池を提供することを
目的、としでいる。
［問題点を解決するための手段１
この発明は長尺状の正極板と、長尺状でかつ巻回端部（
″−金属薄板を添着させた口横版との間にセパレータを
介在させ、前記金属薄板が最外周部を憶うように渦巻状
に巻回して構成した渦巻状電極群を電解液とともに電池
容器内に収納した円筒形リチウム電池において、前記金
稙薄板の内周面に絶縁層を設けることを特徴としでいる
。
″−金属薄板を添着させた口横版との間にセパレータを
介在させ、前記金属薄板が最外周部を憶うように渦巻状
に巻回して構成した渦巻状電極群を電解液とともに電池
容器内に収納した円筒形リチウム電池において、前記金
稙薄板の内周面に絶縁層を設けることを特徴としでいる
。
［作 用コ
上記したように、負極板の巻１１終端部に添４された金
鳴薄板の内周面、つまりセパレータを介して正極板に対
向する面に電気的な絶縁層を設（りることにより、例え
ば正極板の外側に戻ううとする反撥力で正極板終端部の
金属導電基板やモスへ活物質がセパレータをつき通しで
も、この絶縁、１−に守られて短絡事故を防ぐことがで
きる。
鳴薄板の内周面、つまりセパレータを介して正極板に対
向する面に電気的な絶縁層を設（りることにより、例え
ば正極板の外側に戻ううとする反撥力で正極板終端部の
金属導電基板やモスへ活物質がセパレータをつき通しで
も、この絶縁、１−に守られて短絡事故を防ぐことがで
きる。
［作 用コ
上記したように、負極板の巻回終端部に添着された金属
薄板の内周面、つまりセパレータを介して正極板に対向
する面に電気的な絶縁層を設けることにより、例えば正
極板の外側に戻ろうとする反撥力で正極板終端部の金属
導え基板や正極活物質がセパレータをつき通しでも、こ
の絶縁＋（４に守られて短絡事故を防ぐことができる。
薄板の内周面、つまりセパレータを介して正極板に対向
する面に電気的な絶縁層を設けることにより、例えば正
極板の外側に戻ろうとする反撥力で正極板終端部の金属
導え基板や正極活物質がセパレータをつき通しでも、こ
の絶縁＋（４に守られて短絡事故を防ぐことができる。
［実施例］
以ド図面を参照してこの発明の一実施例を説明する。第
１図はこの発明を外径１６誘罵、高さ３３關の円筒形二
酸化マンガン・リチウム電池１こ構成した実施例のｆｊ
１断面図で、第２図は同実施例の電極群の巻回終端部附
近を拡大して示した＋７Ｉｊ図である。図・Ｐ、 １
は負極端子を兼ねる電池容器で、この容器１の中に渦巻
状′１極＃２が収納されている。この電極群２はステン
レス製の正極ｉｔ棒３を巻回芯体とし、正極活物質およ
びこの活物質を担持するステンレス製の金属導電基板と
よりなる正極板４と負極活物質としての金属リチウムよ
りなる負極板５をボリグロピレン不織布からなるセパレ
ータ６を介在５させ渦巻状に巻回した構成のものである
。
１図はこの発明を外径１６誘罵、高さ３３關の円筒形二
酸化マンガン・リチウム電池１こ構成した実施例のｆｊ
１断面図で、第２図は同実施例の電極群の巻回終端部附
近を拡大して示した＋７Ｉｊ図である。図・Ｐ、 １
は負極端子を兼ねる電池容器で、この容器１の中に渦巻
状′１極＃２が収納されている。この電極群２はステン
レス製の正極ｉｔ棒３を巻回芯体とし、正極活物質およ
びこの活物質を担持するステンレス製の金属導電基板と
よりなる正極板４と負極活物質としての金属リチウムよ
りなる負極板５をボリグロピレン不織布からなるセパレ
ータ６を介在５させ渦巻状に巻回した構成のものである
。
なお、セパレータ６には例えば炭酸プロピレンと１．２
−ジメト牛シエタンのイ昆合液に過塩素面リチウムを醪
解した電解液が含浸されている。
−ジメト牛シエタンのイ昆合液に過塩素面リチウムを醪
解した電解液が含浸されている。
第２図は渦巻状１１Ｌ極群２の外周部を示す横断面図で
負極板５の巻回終端部５ａζこは、５ＵＳ３０４のステ
ンレスからなる金に薄板７が添着されでおり、渦巻状′
１極詳２の最外周を覆うように配置ｌされでいて渦巻状
電極ＩＩ ２が１に池谷器１（こ収納されたときこの金
属薄籾７が電池容器１の内壁に接触し℃電気的接続が泪
られるようになっている。８ａ、８ｂはポリプロヒレン
製の絶縁板で電池容器１と電極群２きの間を絶卜しでお
り、また′電池容器１の開口部は、正極端子９を備えた
合成樹脂製の封口体１０で密閉されている。なお、正極
端子９と正極集電棒３との間は図示しないリード線によ
り接続されている。
負極板５の巻回終端部５ａζこは、５ＵＳ３０４のステ
ンレスからなる金に薄板７が添着されでおり、渦巻状′
１極詳２の最外周を覆うように配置ｌされでいて渦巻状
電極ＩＩ ２が１に池谷器１（こ収納されたときこの金
属薄籾７が電池容器１の内壁に接触し℃電気的接続が泪
られるようになっている。８ａ、８ｂはポリプロヒレン
製の絶縁板で電池容器１と電極群２きの間を絶卜しでお
り、また′電池容器１の開口部は、正極端子９を備えた
合成樹脂製の封口体１０で密閉されている。なお、正極
端子９と正極集電棒３との間は図示しないリード線によ
り接続されている。
このようζこ構成されたリチウム電池においてこの実施
例では第２図に示すようζこ、金属薄板７の内周面、つ
まりセパレータ６を介して正極板４（こ対向する面に、
基材がポリプロピレン、粘着材がシリコン系粘着材から
なる厚さ１００μｍの精精テープを貼着１も〕とにより
絶縁層１１が形成されている。
例では第２図に示すようζこ、金属薄板７の内周面、つ
まりセパレータ６を介して正極板４（こ対向する面に、
基材がポリプロピレン、粘着材がシリコン系粘着材から
なる厚さ１００μｍの精精テープを貼着１も〕とにより
絶縁層１１が形成されている。
上記のように電池を構成することにより、巻回された正
極板４の終端部４ａが外側に戻らうとする反撥力や放電
進行にともなう正極合剤の膨張力により、４１！ｌ基板
や正極活物質がセパレータ６をつき破ることがあっても
絶縁層１１によって、直接金属薄板７に接触することを
防ぎ内部短絡を防止できる。
極板４の終端部４ａが外側に戻らうとする反撥力や放電
進行にともなう正極合剤の膨張力により、４１！ｌ基板
や正極活物質がセパレータ６をつき破ることがあっても
絶縁層１１によって、直接金属薄板７に接触することを
防ぎ内部短絡を防止できる。
発明の効果を確認するため、この実施例による電池Ａと
絶縁層１１を設けていない金属薄板７を用いた以外はす
べて実施例Ａと同様な構成の従来の電池Ｂを夫々１００
個ずつ試作し、製造工程上の歩留りと、良品として組立
られな電池ｌこついては放電試験を行ない両者を比較し
た。その結果を夫々第１表、第２表および第３図に示す
。なお放電試験は２０℃において１０００抵抗に対する
連続放心試験とした。
絶縁層１１を設けていない金属薄板７を用いた以外はす
べて実施例Ａと同様な構成の従来の電池Ｂを夫々１００
個ずつ試作し、製造工程上の歩留りと、良品として組立
られな電池ｌこついては放電試験を行ない両者を比較し
た。その結果を夫々第１表、第２表および第３図に示す
。なお放電試験は２０℃において１０００抵抗に対する
連続放心試験とした。
第 １ 嵌
第 ２ 表
第１表でわかる通り、従来例Ｂでは組立で工程における
短絡事故が多く、歩留りが６１％であったに対し、実施
例Ａでは歩留りが１００％であり、著しく改善されたこ
とが認められる。
短絡事故が多く、歩留りが６１％であったに対し、実施
例Ａでは歩留りが１００％であり、著しく改善されたこ
とが認められる。
また第２表によれば、従来例Ｂでは放電途中で′電圧落
ちがあるのに対して、実施例Ａではまったくそのような
現像はみられなかった。この電圧落ちは組立て当初は問
題がなかったが、放電の進行にともない正極合剤が膨張
し、より大きな圧力が正極板４の終端部４ａにか−り短
絡したためと考えられる。第３図は実施例Ａと放電途中
で電圧落ちした従来例Ｂの代表的な放電曲線である。
ちがあるのに対して、実施例Ａではまったくそのような
現像はみられなかった。この電圧落ちは組立て当初は問
題がなかったが、放電の進行にともない正極合剤が膨張
し、より大きな圧力が正極板４の終端部４ａにか−り短
絡したためと考えられる。第３図は実施例Ａと放電途中
で電圧落ちした従来例Ｂの代表的な放電曲線である。
この実施例では前記したように絶縁層１１を形成するの
ｌこ、基材がポリプロピレンで粘着材がシリコン系の粘
着テープを使用したが、電気絶縁性が良く０、機械的強
度が十分で、ｂ）つ耐溶媒性が強い材質のものであれば
同様に利用できる。例えばポリプロピレン、ポリエチレ
ン、ふっ素樹脂、ガラス、日東１気工業製のカプトン（
商品名）やデュポン社製のノーメックス（商品名）など
が利用できる。また粘着材としてはシリコン系、合成樹
脂系、ゴム系などの粘着材が利用できる。特にシφ リコ系のものは電気特性、耐薬品性、耐溶媒性がよく好
ましい特性をもっている。
ｌこ、基材がポリプロピレンで粘着材がシリコン系の粘
着テープを使用したが、電気絶縁性が良く０、機械的強
度が十分で、ｂ）つ耐溶媒性が強い材質のものであれば
同様に利用できる。例えばポリプロピレン、ポリエチレ
ン、ふっ素樹脂、ガラス、日東１気工業製のカプトン（
商品名）やデュポン社製のノーメックス（商品名）など
が利用できる。また粘着材としてはシリコン系、合成樹
脂系、ゴム系などの粘着材が利用できる。特にシφ リコ系のものは電気特性、耐薬品性、耐溶媒性がよく好
ましい特性をもっている。
上記のように粘着テープを用いることにより絶縁層１１
の形成が容易となり、正極板の端部が当ったときの強度
や耐溶媒性を向上させることができる。
の形成が容易となり、正極板の端部が当ったときの強度
や耐溶媒性を向上させることができる。
なお、この発明は上記実施例に限定されるものでなく、
要旨を変更しない範囲で種々変形して実施できる。例え
ば絶縁層１１を形成するのにこの実施例では粘着テープ
によるものを説明したが、絶縁性の塗装などでも実施で
きる。
要旨を変更しない範囲で種々変形して実施できる。例え
ば絶縁層１１を形成するのにこの実施例では粘着テープ
によるものを説明したが、絶縁性の塗装などでも実施で
きる。
［発明の効果コ
上記したように金属薄板の内周面に絶ド・４５：設ける
ことにより、製造上の歩留りを向上させることができる
ので製品コストを下げ、また寿命が長く信頼性の高い円
筒形リチウム電池を提供することができる。
ことにより、製造上の歩留りを向上させることができる
ので製品コストを下げ、また寿命が長く信頼性の高い円
筒形リチウム電池を提供することができる。
第１図はこの発明の一実施例である円筒形リチウム電池
の縦断面図、第２図は同実施例の′成極群の外周部を拡
大して示した横断面図、第３図は放電試験における放電
曲線の比較図である。 １・・・電池容器 ２・・・渦巻状電極群３・・・
正極集電棒 ４・・・正極板５・・・負極板 ５
ａ・・・巻回終端部６・・・セパレータ ７・・・金
Ｍｆｉｎ８ａ、８ｂ・・・絶縁板 ９・・・正極端子
１０・・・封口体
の縦断面図、第２図は同実施例の′成極群の外周部を拡
大して示した横断面図、第３図は放電試験における放電
曲線の比較図である。 １・・・電池容器 ２・・・渦巻状電極群３・・・
正極集電棒 ４・・・正極板５・・・負極板 ５
ａ・・・巻回終端部６・・・セパレータ ７・・・金
Ｍｆｉｎ８ａ、８ｂ・・・絶縁板 ９・・・正極端子
１０・・・封口体
Claims (2)
- （１）長尺状の正極板と長尺状でかつ巻回端部に金属薄
板を添着させた負極板との間に、セパレータを介在させ
、前記金属薄板が最外周部を覆うように渦巻状に巻回し
て構成した渦巻状電極群を電解液とともに電池容器内に
収納した円筒形リチウム電池において、前記金属薄板の
内周面に絶縁層を設けたことを特徴とする円筒形リチウ
ム電池。 - （２）上記絶縁層は電気絶縁性の粘着テープよりなるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の円筒形リチ
ウム電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62312694A JPH01154465A (ja) | 1987-12-10 | 1987-12-10 | 円筒形リチウム電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62312694A JPH01154465A (ja) | 1987-12-10 | 1987-12-10 | 円筒形リチウム電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01154465A true JPH01154465A (ja) | 1989-06-16 |
Family
ID=18032304
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62312694A Pending JPH01154465A (ja) | 1987-12-10 | 1987-12-10 | 円筒形リチウム電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01154465A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01239769A (ja) * | 1988-03-19 | 1989-09-25 | Hitachi Maxell Ltd | 渦巻形リチウム電池 |
| JP2016122592A (ja) * | 2014-12-25 | 2016-07-07 | Ｆｄｋ鳥取株式会社 | スパイラル型リチウム電池 |
-
1987
- 1987-12-10 JP JP62312694A patent/JPH01154465A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01239769A (ja) * | 1988-03-19 | 1989-09-25 | Hitachi Maxell Ltd | 渦巻形リチウム電池 |
| JP2016122592A (ja) * | 2014-12-25 | 2016-07-07 | Ｆｄｋ鳥取株式会社 | スパイラル型リチウム電池 |
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