JPH01213963A - 電池 - Google Patents
電池Info
- Publication number
- JPH01213963A JPH01213963A JP63039067A JP3906788A JPH01213963A JP H01213963 A JPH01213963 A JP H01213963A JP 63039067 A JP63039067 A JP 63039067A JP 3906788 A JP3906788 A JP 3906788A JP H01213963 A JPH01213963 A JP H01213963A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- positive electrode
- electrode active
- separator
- battery
- particle size
- Prior art date
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- Granted
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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
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
-
- 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
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (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、正極、負極並びにセパレータ等を積重し且
つ渦巻状に巻回して構成される発電要素を用いる電池に
関し、詳しくは、正極活物質の粒径を規制して、発電要
素巻回時の構成要素の擦れによる正極活物質のセパレー
タ貫通の防止等を図ったものに関する。
つ渦巻状に巻回して構成される発電要素を用いる電池に
関し、詳しくは、正極活物質の粒径を規制して、発電要
素巻回時の構成要素の擦れによる正極活物質のセパレー
タ貫通の防止等を図ったものに関する。
〈従来の技術〉
この種の電池、例えば渦巻形リチウム電池では、正極活
物質を主成分としこれに導電剤やバインダー等を混合し
た正極合剤を帯状の多孔性導電体に添着して作った正極
を、リチウムシートからなる帯状の負極とセパレータを
介して積重し、次いでこれらを渦巻状に巻回し、こうし
て得た発電要素をその下面に絶縁板を介在させて有底円
筒形の電池缶内に収納して構成される。
物質を主成分としこれに導電剤やバインダー等を混合し
た正極合剤を帯状の多孔性導電体に添着して作った正極
を、リチウムシートからなる帯状の負極とセパレータを
介して積重し、次いでこれらを渦巻状に巻回し、こうし
て得た発電要素をその下面に絶縁板を介在させて有底円
筒形の電池缶内に収納して構成される。
上記のセパレータとしては、従来、厚さが３０μｍ以下
の微孔性フィルタム例えば厚さ２５μｍの微孔性ポリプ
ロピレンフィルム（ジュラガード２５００＞を、単体な
いし不織布等と組合ぜなものが使用されている。また、
正極活物質には、例えば二酸化マンガンでは、平均粒径
１５〜２５μｍ、最大粒径３５〜５０μｍ程度のものが
広く使用されている。
の微孔性フィルタム例えば厚さ２５μｍの微孔性ポリプ
ロピレンフィルム（ジュラガード２５００＞を、単体な
いし不織布等と組合ぜなものが使用されている。また、
正極活物質には、例えば二酸化マンガンでは、平均粒径
１５〜２５μｍ、最大粒径３５〜５０μｍ程度のものが
広く使用されている。
〈発明が解決しようとする問題点〉
しかしながら、このように３０μｍ以下の厚さの微孔性
フィルムを用いたセパレータを使用した場合、発電要素
の巻回時及び電池組立中等において、正極表面に付着し
た正極活物質粒子（凝集した粒子）とセパレータとの擦
れによると考えられる正極活物雪粒子のセパレータの貫
通が起こり、これに起因する端子電圧の低下が起こる頻
度が高く、このため電池の組立てから仕上検査までの全
体を通した歩留りが７０〜８５％程度とかなり低くなる
という問題がある。
フィルムを用いたセパレータを使用した場合、発電要素
の巻回時及び電池組立中等において、正極表面に付着し
た正極活物質粒子（凝集した粒子）とセパレータとの擦
れによると考えられる正極活物雪粒子のセパレータの貫
通が起こり、これに起因する端子電圧の低下が起こる頻
度が高く、このため電池の組立てから仕上検査までの全
体を通した歩留りが７０〜８５％程度とかなり低くなる
という問題がある。
く問題点を解決するための手段〉
以上の問題に鑑み、この発明の電池では、帯状の正極と
帯状の負極との間に、微孔性フィルムを用いてなるセパ
レータを介在させ、これらを一緒に渦巻状に巻回した発
電要素を用いて構成される電池において、正極活物質と
して、最大粒径が前記微孔性フィルムの厚さの２／３以
下で、また平均粒径が前記微孔性フィルムの厚さの１／
２以下で且つ３μｍ以上であるものを用いたことを要旨
とする。
帯状の負極との間に、微孔性フィルムを用いてなるセパ
レータを介在させ、これらを一緒に渦巻状に巻回した発
電要素を用いて構成される電池において、正極活物質と
して、最大粒径が前記微孔性フィルムの厚さの２／３以
下で、また平均粒径が前記微孔性フィルムの厚さの１／
２以下で且つ３μｍ以上であるものを用いたことを要旨
とする。
本発明で正極活物質の最大粒径を微孔性フィルムの厚さ
の２／３以下と規定したのは次の理由に因る。即ち、正
極活物質の最大粒径がこれより大きい場合、正極活物質
表面に付着した粒子が巻回時の擦れにより、微孔性フィ
ルムに損傷を与える。このとき微孔性フィルムの２７３
以上の粗大粒子があれば、単独粒子としても微孔性フィ
ルムの厚さの１／２以上刺った状態となる。
の２／３以下と規定したのは次の理由に因る。即ち、正
極活物質の最大粒径がこれより大きい場合、正極活物質
表面に付着した粒子が巻回時の擦れにより、微孔性フィ
ルムに損傷を与える。このとき微孔性フィルムの２７３
以上の粗大粒子があれば、単独粒子としても微孔性フィ
ルムの厚さの１／２以上刺った状態となる。
尚、通常は粒子自体凝集したものが多く、微孔性フィル
ムを貫通するものが生じることもある。
ムを貫通するものが生じることもある。
また、電池自体の使われ方を考慮すると集合電池として
使用される場合が多く、品質及び安全性を考え、電池構
成前に高電圧（例えば２００Ｖ）をかけて、微孔性フィ
ルムの絶縁抵抗を測定している。この場合、粒子が微孔
性フィルムを完全に貫通していなくても、粒子と微孔性
フィルムを介した対極との極間距離が短ければ（約３〜
６μｍ）微孔性フィルムは破壊され、正常な電ｊ也とは
ならない。
使用される場合が多く、品質及び安全性を考え、電池構
成前に高電圧（例えば２００Ｖ）をかけて、微孔性フィ
ルムの絶縁抵抗を測定している。この場合、粒子が微孔
性フィルムを完全に貫通していなくても、粒子と微孔性
フィルムを介した対極との極間距離が短ければ（約３〜
６μｍ）微孔性フィルムは破壊され、正常な電ｊ也とは
ならない。
また、平均粒径を前記微孔性フィルムの厚さの１／２以
下と規定したのは、これより大きな平均粒径の正極活物
質では、上記最大粒径との関連があり、活物質の収率（
歩留り）が非常に低下し、高価な材料となること、また
、大きな粒子の割合が増大し、凝集した活物質粒子によ
る微孔性フィルムの貫通も生じる。
下と規定したのは、これより大きな平均粒径の正極活物
質では、上記最大粒径との関連があり、活物質の収率（
歩留り）が非常に低下し、高価な材料となること、また
、大きな粒子の割合が増大し、凝集した活物質粒子によ
る微孔性フィルムの貫通も生じる。
更に、正極活物質の平均粒径を３μｍ以上とした理由は
、平均粒径３μｍ以下の正極活物質を用いた場合、活物
質の表面積が増大し、シート状正極合剤の成形時、剥が
れや脱落が起こり易くなり、このため正極合剤中におけ
るバインダーの量を多くする必要があり、これに伴う′
放電性能の顕著な低下が起きることの知得に基づく。
、平均粒径３μｍ以下の正極活物質を用いた場合、活物
質の表面積が増大し、シート状正極合剤の成形時、剥が
れや脱落が起こり易くなり、このため正極合剤中におけ
るバインダーの量を多くする必要があり、これに伴う′
放電性能の顕著な低下が起きることの知得に基づく。
〈作 用〉
以上の粒径の正極活物質を用いることで、発電要素巻回
時の構成要素のこすれによる正極活物質のセパレータ貫
通が効果的に防止され、電池の歩留り向上が図れる。
時の構成要素のこすれによる正極活物質のセパレータ貫
通が効果的に防止され、電池の歩留り向上が図れる。
〈実施例〉
以下に添付図面を用いてこの発明の実施例を詳細に説明
する。
する。
平均粒径が約６μｍでまた最大粒径が１２μｍの微粒子
状の二酸化１００重量部を用い、また導電剤として鱗状
黒鉛６重量部とカーボンブラック３重量部、更にバイン
ダーとしてテフロンディスバージョン１０重量部、並び
に水８０重量部を混練して作った正極合剤を、耐腐食性
の帯状の多孔性金属集電体に塗布圧着して帯状の正極を
作製した。
状の二酸化１００重量部を用い、また導電剤として鱗状
黒鉛６重量部とカーボンブラック３重量部、更にバイン
ダーとしてテフロンディスバージョン１０重量部、並び
に水８０重量部を混練して作った正極合剤を、耐腐食性
の帯状の多孔性金属集電体に塗布圧着して帯状の正極を
作製した。
この正極に集電用のリード板を取付け、その後脱水して
、本発明の正極を得た。この正極を、厚さ２５μＷの微
孔性ポリプロピレンフィルム単体からなるセパレータを
介して負極リチウムと重ね合せ、その後これらを一緒に
巻回して、渦巻状の発電要素を作製し、次いで、ステン
レス製で有底円筒状の電池缶内にこの発電要素を収納す
るなどして、第１図に示したようなＲ６形の本発明に係
わる渦巻状のリチウムー二酸化マンガン電池を作製した
（電池Ａとする）。この図面において、１．２はそれぞ
れ正極、負極、３はセパレータ、４は発電要素、５は電
池缶、６は絶縁板、７は絶縁ガスゲット、８．９はそれ
ぞれ正極リード板、負極リード板、１０は端子板である
。
、本発明の正極を得た。この正極を、厚さ２５μＷの微
孔性ポリプロピレンフィルム単体からなるセパレータを
介して負極リチウムと重ね合せ、その後これらを一緒に
巻回して、渦巻状の発電要素を作製し、次いで、ステン
レス製で有底円筒状の電池缶内にこの発電要素を収納す
るなどして、第１図に示したようなＲ６形の本発明に係
わる渦巻状のリチウムー二酸化マンガン電池を作製した
（電池Ａとする）。この図面において、１．２はそれぞ
れ正極、負極、３はセパレータ、４は発電要素、５は電
池缶、６は絶縁板、７は絶縁ガスゲット、８．９はそれ
ぞれ正極リード板、負極リード板、１０は端子板である
。
また、正極活物質として平均粒径が約１２μ１１で、最
大粒径が２０μｍの二酸化１００重量部を使用した他は
上記電池Ａと同様にして、Ｒ６形のリチウムー二酸化マ
ンガン電池（電池Ｂ）を作製した。
大粒径が２０μｍの二酸化１００重量部を使用した他は
上記電池Ａと同様にして、Ｒ６形のリチウムー二酸化マ
ンガン電池（電池Ｂ）を作製した。
さらに、正極活物質として平均粒径が２０μｍで最大粒
径が４０μｍの二酸化マンガン１００重量部を使用した
他は同様にして従来形式のＲ６形のリチウムー二酸化マ
ンガン電池（電池Ｃ）を作製した。
径が４０μｍの二酸化マンガン１００重量部を使用した
他は同様にして従来形式のＲ６形のリチウムー二酸化マ
ンガン電池（電池Ｃ）を作製した。
これら３種類の電池をそれぞれ２００〜５００個作製し
、正極作製時並びに電池作製直後の歩留り、及び短絡電
流測定後２週間経過した時点での歩留り及び電圧分布を
第１表に示す。
、正極作製時並びに電池作製直後の歩留り、及び短絡電
流測定後２週間経過した時点での歩留り及び電圧分布を
第１表に示す。
第１表
■ ３．４ボルト以上
■ ３．２５ボルト以上
第１表より本発明の電池Ａでは最終的に歩留りが向上し
電池電圧のバラツキも極めて小さい。
電池電圧のバラツキも極めて小さい。
尚、電池Ｂ、Ｃの電圧の低下が大きかった電池を分解し
て調べたところ、これらの電池では、正極活物質である
二酸化マンガン粒子の一部がセパレータを貫通して負極
リチウムに到達しており、これが端子電圧の異常な低下
の原因であることが判った。
て調べたところ、これらの電池では、正極活物質である
二酸化マンガン粒子の一部がセパレータを貫通して負極
リチウムに到達しており、これが端子電圧の異常な低下
の原因であることが判った。
尚、以上は微孔性フィルム単体からなるセパレータを用
いた場合の例であるが、この他、例えば微孔性フィルム
と不織布とを組合せたセパレータを用いた場合にも同様
な効果が得られることは明らかである。
いた場合の例であるが、この他、例えば微孔性フィルム
と不織布とを組合せたセパレータを用いた場合にも同様
な効果が得られることは明らかである。
〈発明の効果〉
以上のようにこの発明によれば、帯状の正極と帯状の負
極とを、微孔性フィルムを用いてなるセパレータを介在
させて一緒に渦巻状に巻回した発電要素を用いる電池に
おいて、発電要素巻回時の構成要素の擦れに起因する正
極活物質のセパレータ貫通が効果的に防止される。この
ため、この種のセパレータ貫通による電池電圧の低下に
よる不良品の発生がなくなり、電池の歩留り向上が図れ
るという効果を奏する。
極とを、微孔性フィルムを用いてなるセパレータを介在
させて一緒に渦巻状に巻回した発電要素を用いる電池に
おいて、発電要素巻回時の構成要素の擦れに起因する正
極活物質のセパレータ貫通が効果的に防止される。この
ため、この種のセパレータ貫通による電池電圧の低下に
よる不良品の発生がなくなり、電池の歩留り向上が図れ
るという効果を奏する。
第１図はこの発明の実施例の電池の断面図である。
１・・・正極、３・・・セパレータ、４・・・発電要素
、５・・・電池缶。
、５・・・電池缶。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、正極活物質を主成分とする帯状の正極と、帯状の負
極との間に、微孔性フィルムを用いてなるセパレータを
介在させ、これらを一緒に渦巻状に巻回した発電要素を
用いて構成される電池において、前記正極活物質は、そ
の最大粒径が前記微孔性フィルムの厚さの ２／３以下であり、またその平均粒径は前記微孔性フィ
ルムの厚さの１／２以下で、且つ３μｍ以上であること
を特徴とする電池。 ２、前記微孔性フィルムの厚さが３０μｍ以下であるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63039067A JPH01213963A (ja) | 1988-02-22 | 1988-02-22 | 電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63039067A JPH01213963A (ja) | 1988-02-22 | 1988-02-22 | 電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01213963A true JPH01213963A (ja) | 1989-08-28 |
| JPH0576135B2 JPH0576135B2 (ja) | 1993-10-22 |
Family
ID=12542785
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63039067A Granted JPH01213963A (ja) | 1988-02-22 | 1988-02-22 | 電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01213963A (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6023954A (ja) * | 1983-07-18 | 1985-02-06 | Sanyo Electric Co Ltd | 非水電解液電池 |
| JPS6290863A (ja) * | 1985-05-10 | 1987-04-25 | Asahi Chem Ind Co Ltd | 二次電池 |
| JPS62139253A (ja) * | 1985-12-12 | 1987-06-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 円筒形リチウム電池 |
-
1988
- 1988-02-22 JP JP63039067A patent/JPH01213963A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6023954A (ja) * | 1983-07-18 | 1985-02-06 | Sanyo Electric Co Ltd | 非水電解液電池 |
| JPS6290863A (ja) * | 1985-05-10 | 1987-04-25 | Asahi Chem Ind Co Ltd | 二次電池 |
| JPS62139253A (ja) * | 1985-12-12 | 1987-06-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 円筒形リチウム電池 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0576135B2 (ja) | 1993-10-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |