JPH0896840A

JPH0896840A - リチウムイオン二次電池

Info

Publication number: JPH0896840A
Application number: JP6228344A
Authority: JP
Inventors: Nobuyoshi Hirosachi; 信義廣幸; Yukichi Kobayashi; 佑吉小林; Isao Kaneko; 勲金子; Minoru Inoue; 実井上; Tomiichi Koyama; 富一小山
Original assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Priority date: 1994-09-22
Filing date: 1994-09-22
Publication date: 1996-04-12

Abstract

(57)【要約】【目的】大型化に好適なリチウムイオン二次電池を得
る。【構成】金属材料に正極活物質合剤を塗布した正極と
金属材料に負極活物質合剤を塗布した負極をセパレータ
ーを挟んで交互に積層する構造の単電池からなるリチウ
ムイオン二次電池において、電極を多層積層し、電極の
金属材料の耳の部分を、正極及び負極に分離してそれぞ
れ導電体に電気的に接続して集電体を形成するに当た
り、正極及び負極の金属材料の耳の部分を、それぞれ片
方のみを長くして、この長い耳の部分を、電極活物質合
剤の塗布部分をはさんで、正極と負極が反対側に出るよ
うに構成し、その長い耳の部分に電極間の間隔を規制す
るスペーサーを挟み込み、金属材料の耳の部分と導電体
を接続して集電体を形成し、この導電体を通して電気を
取り出すことを特徴とするリチウムイオン二次電池。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、リチウムイオン二次電
池に関するものであり、特に、電気自動車用、電力のロ
ードレベリング用など、大容量でエネルギー密度が高
く、且つメンテナンスフリーの要求が高い分野で使用さ
れるリチウムイオン二次電池に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子機器の小型化、軽量化に対応
して、その電源として、軽量で小型としては容量の大き
い、エレクトロニクス用のリチウムイオン二次電池が実
用化され、ヘッドホンステレオ、ハンディビデオカメ
ラ、移動電話、携帯用パソコン等に使われている。しか
し、その容量は大きくて、５〜２０Ｗｈ程度であり、円
筒型が多い。

【０００３】一方、環境問題等から電気自動車が世の中
の注目を引いており、又、夜間電力を有効活用するため
の電力のロードレベリングの必要性が高まっている。従
って、これらに必要な大容量で、コストが安く、メンテ
ナンスフリーの二次電池に対する要求が高まっている。
しかし、この分野で広く使われている鉛蓄電池は、エネ
ルギー密度が低く、重くて使いにくい。更に、メンテナ
ンスの面でも、補水など手間が掛かる上、充放電サイク
ル寿命も６００サイクル程度と寿命が短く、結果的に電
池に掛かるコストも高くなっている。一部にニッケル・
カドミウム電池も使用されているが、エネルギー密度も
充分に高くなく、鉛蓄電池と較べてコストが高いので、
余り広くは使われていない。

【０００４】これらの他、ニッケル亜鉛電池、ナトリウ
ム・硫黄電池も試験的に電気自動車用に使用されている
が、前者は充放電サイクル寿命が短いこと、後者は危険
性が高いなどの問題点を孕んでいる。リチウムイオン二
次電池はエネルギー密度が高く、且つ密閉型でメンテナ
ンスフリーであるので、これらの用途に対して適してい
るが、従来は大型のものは実用化されていない。これら
の用途に供するには１，０００〜５，０００Ｗｈ程度の
容量のものが必要であり、従来実用化されているものの
１００倍以上の容量のものを作る必要がある。

【０００５】従来実用化されているリチウムイオン二次
電池は円筒型が主流であるが、電気自動車用、ロードレ
ベリング用などに必要な１，０００〜５，０００Ｗｈ級
のものは金属箔等に正極活物質合剤を塗布した正極と金
属箔等に負極活物質合剤を塗布した負極をセパレーター
を挟んで交互に積層する構造の３〜４Ｖの単電池を２個
以上直列に接続して組電池を構成する角型電池となる。
このような角形リチウムイオン二次電池はまだ実用化さ
れていない。又従来は、電気自動車用に適した、大型
で、強靱性、耐振動性、耐衝撃性の優れたリチウムイオ
ン二次電池も実用化されていない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】リチウムイオン二次電
池を電気自動車用やロードレベリング用などに必要な大
容量の二次電池として使用する場合、先ず、これを大容
量化することが必要である。その場合、リチウムイオン
二次電池は所謂、角型となる。それは、構成する各単電
池は数十枚から１００枚以上の電極を負極・正極交互に
セパレーターを挟んで積層したものとなり、普通この単
電池を直列に接続したものを組電池とすることとなる。

【０００７】特に電気自動車用等に使用する場合は、大
型化すると共に、その強靱性、耐振動性、耐衝撃性が要
求される。そのためには、電極そのものの充放電サイク
ル寿命、強靱性、耐振動性、耐衝撃性が高いことが必要
であるが、電極を多層積層した単電池の構造も、強靱
性、耐振動性、耐衝撃性が高くなるように工夫する必要
がある。このように、リチウムイオン二次電池を大型化
し、強靱性、耐振動性、耐衝撃性を高めることが求めら
れている。そこで、本発明者は、これらの課題を解決す
べく種々検討を行い本発明に到達した。

【０００８】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明の要旨
は、金属材料に正極活物質合剤を塗布した正極と金属材
料に負極活物質合剤を塗布した負極をセパレーターを挟
んで交互に積層する構造の単電池からなるリチウムイオ
ン二次電池において、電極を多層積層し、電極の金属材
料の耳の部分を、正極及び負極に分離してそれぞれ導電
体に電気的に接続して集電体を形成するに当たり、正極
及び負極の金属材料の耳の部分を、それぞれ片方のみを
長くして、この長い耳の部分を、電極活物質合剤の塗布
部分をはさんで、正極と負極が反対側に出るように構成
し、その長い耳の部分に電極間の間隔を規制するスペー
サーを挟み込み、金属材料の耳の部分と導電体を接続し
て、集電体を形成し、この導電体を通して電気を取り出
すことを特徴とするリチウムイオン二次電池にある。

【０００９】以下、本発明を詳細に説明する。まず、本
発明におけるリチウムイオン二次電池の構成要素は、少
なくとも負極、正極、セパレーター、非水電解液からな
り、負極活物質としてはリチウムをインターカーレーシ
ョン又はドーピングできる炭素材が一般的であり、正極
活物質とはリチウムを吸蔵又はインターカーレーション
できるＬｉ_xＣｏＯ₂等の金属酸化物系化合物、Ｌｉ_x
ＴｉＳ₂等のカルコゲナイト系化合物等である。

【００１０】負極は負極活物質と粘結剤（バインダー）
〔負極合剤〕を溶媒でスラリー化したものを銅等の金属
の箔等に塗布し、乾燥したもので、場合によってはロー
ル処理等を施したものである。正極は正極活物質と粘結
剤（バインダー）と導電剤〔正極合剤〕を溶媒でスラリ
ー化したものをアルミニウム等の金属の箔等に塗布し、
乾燥したもので、場合によってはロール処理等を施した
ものである。

【００１１】セパレーターとしては、多孔性の合成樹脂
の薄膜、例えば２５μｍ厚さのポリプロピレン樹脂の多
孔性の薄膜、２０μｍ厚さのポリエチレン樹脂の多孔性
の薄膜等が使用されるが、これらに限るものではない。
非水電解液は、リチウム塩を有機溶媒に溶解したものが
使用される。リチウム塩は特に限定されないが、例え
ば、ＬｉＰＦ₆、ＬｉＢＦ₄、ＬｅＣｌＯ₄、ＬｉＡｓ
Ｆ₆、ＬｉＣＦ₃ＳＯ₃等が挙げられる。有機溶媒は特
に限定されないが、例えば、カーボネート類、エーテル
類、ケトン類、スルホラン系化合物、ラクトン類、ニト
リル類、塩素化炭化水素類、アミン類、エステル類、ア
ミド類、燐酸エステル系化合物、等を使用することがで
きる。

【００１２】これらの代表的なものを列挙すると、プロ
ピレンカーボネート、エチレンカーボネート、ビニレン
カーボネート、テトラヒドロフラン、２メチルテトラヒ
ドロフラン、１，４ジオキサン、４メチル・２ペンタノ
ン、スルホラン、３メチルスルホラン、γブチロラクト
ン、ジメトキシエタン、ジエトキシエタン、アセトニト
リル、プロピオニトリル、ベンゾニトリル、ブチロニト
リル、バレロニトリル、１，２ジクロロエタン、ジメチ
ルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、燐酸トリメチ
ル、燐酸トリエチル等及びこれらの混合溶媒がある。

【００１３】負極・正極の粘結剤としては、例えば、ポ
リフッ化ビニリデン、ポリテトラフッ化エチレン、ＥＰ
ＤＭ（エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体）、
ＳＢＲ（スチレン−ブタジエンゴム）、ＮＢＲ（アクリ
ロニトリル−ブタジエンゴム）、フッ素ゴム、等が使用
されるが、これらに限るものではない。正極の導電剤と
しては、黒鉛の微粒子、アセチレンブラック等のカーボ
ンブラック、ニードルコークス等無定形炭素の微粒子、
等が使用されるが、これらに限るものではない。

【００１４】負極の負極合剤、正極の正極合剤をスラリ
ーにする溶媒としては、通常は粘結剤を溶解する有機溶
媒が使用される。例えば、Ｎメチルピロリドン、ジメチ
ルホルムアミド、ジメチルアセンアミド、メチルエチル
ケトン、シクロヘキサノン、酢酸メチル、アクリル酸メ
チル、ジエチルトリアミン、ＮＮジメチルアミノプロピ
ルアミン、エチレンオキシド、テトラヒドロフラン、等
が使用されるが、これらに限るものではない。

【００１５】又、水に分散剤、増粘剤等を加えたもので
負極合剤、正極合剤をスラリー化して、或いは、ＳＢＲ
等のラテックスで電極活物質等をスラリー化して、これ
を金属の箔等に塗布し、電極を製造する場合もある。負
極活物質はリチウムをインターカーレーション又はドー
ピング出来る炭素材であり、この炭素材は特に限定され
ないが、例えば、黒鉛及び、石炭系コークス、石油系コ
ークス、石炭系ピッチの炭化物、石油系ピッチの炭化
物、ニードルコークス、ピッチコークス、フェノール樹
脂・結晶セルローズ等の炭化物、等及びこれらを一部黒
鉛化した炭素材、ファーネスブラック、アセチレンブラ
ック、ピッチ系炭素繊維、等が挙げられる。

【００１６】正極活物質はリチウムを吸蔵又はインター
カーレーション出来る金属酸化物系化合物、カルコゲナ
イト系化合物等であり、特に限定されないが、例えば、
Ｌｉ _xＣｏＯ₂、Ｌｉ_xＭｎＯ₂、Ｌｉ_xＭｎ₂Ｏ₄、
Ｌｉ_xＶ₂Ｏ₅、Ｌｉ_xＴｉＳ₂等が使用される。負極
の集電体の材質としては、銅、ニッケル、ステンレス
鋼、ニッケルメッキ鋼、等が使用され、正極の集電体の
材質としては、アルミニウム、ステンレス鋼、ニッケル
メッキ鋼、等が使用されるが、いずれもこれらに限るも
のではない。

【００１７】本発明におけるリチウムイオン二次電池
は、金属材料に正極活物質合剤を塗布した正極と金属材
料に負極活物質合剤を塗布した負極をセパレーターを挟
んで交互に積層する単電池からなる。この積層は、目的
に応じ選定しうるが、電池を大型化するには、電極を十
数枚以上、場合によっては１００枚以上多層積層する必
要がある。

【００１８】正極又は負極の活物質合剤を塗布する金属
材料としては、金属箔、金属板、金属多孔板、金網等の
薄い材料が好適である。本発明においては、この金属材
料の電極活物質合剤が塗布されていない部分である耳の
部分を、正極及び負極を分離してそれぞれ導電体に電気
的に接続し集電体を形成するに当たり、正極及び負極の
金属材料の耳の部分を、それぞれ片方のみを長くして、
この長い耳の部分を、電極活物質合剤の塗布部分をはさ
んで、正極と負極が反対側に出るように構成し、その長
い耳の部分に電極間の間隔を規制するスペーサーを挟み
込み、金属材料の耳の部分とこの導電体を接続して、集
電体を形成し、この導電体を通して電気を取り出すよう
構成される。

【００１９】この場合、正極及び負極の金属材料の耳の
部分を、それぞれ片方のみを長くして、この長い耳の部
分を、電極活物質合剤の塗布部分をはさんで、正極と負
極が反対側に出るように構成し、その長い耳の部分に電
極間の間隔を規制するスペーサーを挟み込み、金属材料
の耳の部分とこの導電体を接続する。ここで、本発明に
おいては、この長い耳の部分を、電極活物質合剤の塗布
部分をはさんで、正極と負極が反対側に出るように構成
し、その長い耳の部分に電極間の間隔を規制するスペー
サーを挟み込む。このように構成することにより、セパ
レーターを挟んで多層積層した電極の電極活物質合剤の
塗布部分の両側を確実に挟み付け、しかも、電極間の間
隔が規制され、確実に固定することができるので、好適
な構造の単電池が得られる。

【００２０】この構造により、大型化に適し、強靱性、
耐振動性、耐衝撃性の高いリチウムイオン二次電池を得
ることができる。又、ここで、この導電体は、導電性の
金属片であることが多く、例えば、金属材料の耳の部分
を複数枚束ねて、２枚の棒状の金属片で金属材料の耳の
部分を挟み、これらを機械的に締め付けることにより、
集電体を形成する場合、機械的に締め付ける代わりに、
２枚の棒状の金属片と金属材料の耳の部分の端部を溶接
する場合、導電性のスペーサーを使用し、この部分を機
械的に締め付け、この締め付け金具を導電体とし、集電
体を形成する場合、など、様々な形態がある。又、導電
体の材料として、導電性の炭素材を使用することもでき
る。

【００２１】金属材料の耳の部分を複数枚束ねて、２枚
の棒状の金属片で金属材料の耳の部分を挟み、これらを
機械的に締め付けることにより、集電体を形成する場
合、機械的に締め付ける方法としては、リベットでかし
めるのが好適であるが、ボルトナットで締め付ける方
法、クランプ等で締め付ける方法等も使用される。更に
強固に導電体と金属材料の耳の部分を接続するには、導
電体で挟んだ金属材料の耳の部分の端部とこの導電体を
溶接するのが好ましい。

【００２２】溶接方法としては、ＴＩＧ溶接、高周波溶
接又は超音波溶接が好適である。機械的に締め付けと溶
接を併用して、導電体と金属材料の耳の部分を接続する
こともできる。導電性のスペーサーを使用し、この部分
を機械的に締め付け、この締め付け金具を導電体とし、
集電体を形成する場合、機械的に締め付ける方法として
は、ボルトナットで締め付ける方法、クランプ等で電極
の耳の部分の外側から締め付ける方法等も使用される。

【００２３】本発明では、単電池を堅固な構造とするた
めに、正極と負極をセパレーターを挟んで交互に積層す
るに当たり、正極−正極間、負極−負極間の間隔を一定
に保つ為に、スペーサーを挟んで積層し、単電池の電極
の層を外側から締め付けることができる。このスペーサ
ーは非導電性の材料を使用する場合と導電性の材料を使
用する場合がある。

【００２４】例えば、金属材料の耳の部分を複数枚束ね
て、２枚の棒状の金属片で金属材料の耳の部分を挟み、
これらを機械的に締め付けることにより、集電体を形成
する場合、金属材料の耳の部分を複数枚束ねて、２枚の
棒状の金属片で金属材料の耳の部分を挟み、導電体で挟
んだ金属材料の耳の部分の端部とこの導電体を溶接する
場合は、導電性の材料を使用してもよいが、非導電性の
材料を使用する方が好ましい。

【００２５】本発明のリチウムイオン二次電池の製造に
当たっては、電極の間にスペーサーを挟み込む場合に、
その生産性を上げるため、次のような方法が効果的であ
る。（ｉ）正極及び負極の金属箔等の耳の部分に、予め、ス
ペーサーを接着剤で張りつけたものを使用する。このよ
うにすることにより、正極、セパレーター、負極、セパ
レーター、正極の順に積層する作業を行うことにより、
スペーサーが挟み込まれた単電池が出来上がるので、ス
ペーサーを挟み込む作業が省かれ、リチウムイオン二次
電池の製造工程の生産性が著しく向上する。

【００２６】尚、導電性のスペーサーを使用する場合は
導電性の接着剤を使用する必要がある。（ii）スペーサーとして、電極の耳の長さ方向の長さに
見合う細長いスペーサーを使用する。このようにするこ
とにより、小さいスペーサーを挟み込む作業の回数が減
り、作業性も向上する。

【００２７】

〔実施例１〕

（負極）石炭系ニードルコークスを粉砕し、平均粒系１
０μｍとしたもの９０部を、ポリフッ化ビニリデン１０
部をＮメチルピロリドン１５０部に溶解したものと混合
し、負極合剤スラリーとし、４０μｍ厚さの銅箔の両面
に塗布し、乾燥して溶媒を蒸発させ、ロール処理をして
負極を作る。負極合剤の塗布部の大きさは、横１０ｃ
ｍ、縦１８ｃｍ、厚さは片面１５０μｍとした。銅箔は
上下には特に耳を取らないが、左右には、左に２５ｍ
ｍ、右に３ｍｍの耳を残して負極合剤を塗布するように
設計してある。尚、単電池の端の部分を構成する電極は
負極合剤を片面のみに塗布したものを使用する。

【００２８】（正極）炭酸リチウム１モルと炭酸コバル
ト２モルをボールミルで混合粉砕し、８５０℃で５時間
空気中で加熱処理した後、再度ボールミルで混合粉砕
し、更に８５０℃で５時間空気中で加熱処理したもの９
０部に、導電剤として、アセチレンブラックを５部加え
て混合したものをポリフッ化ビニリデン５部をＮメチル
ピロリドン１５０部に溶解したものと混合し、正極合剤
スラリーとし、８０μｍ厚さのアルミニウム箔の両面に
塗布し、乾燥して溶媒を蒸発させ、ロール処理をして正
極を作る。正極合剤の塗布部の大きさは横１０ｃｍ、縦
１８ｃｍ、厚さは１４５μｍとした。アルミニウム箔は
上下には特に耳を取らないが、左右には、右に２５ｍ
ｍ、左に３ｍｍの耳を残して負極合剤を塗布するように
設計してある。尚、単電池の端の部分を構成する電極は
正極合剤を片面のみに塗布したものを使用する。

【００２９】（単電池の組立）上記、負極と正極を交互
に３５μｍ厚さの多孔性ポリプロピレンシートをセパレ
ーターとして挟んで積層して、単電池を組み立てる。そ
の際、両端の電極は電極合剤を片面のみ塗布したものを
使用する。左側の負極の耳の部分には非導電性のスペー
サーを各負極の間に挟んで、右側の正極の耳の部分にも
非導電性のスペーサーを各正極の間に挟んで、積層す
る。スペーサーは負極側、正極側各々縦方向に３ケ処に
挟み込む。この場合、作業性を良くするために、電極の
耳の部分に非導電性のスペーサーを接着したものを使用
し、積層する。

【００３０】次いで、負極の銅箔の耳の部分の端部を約
１５枚束ね（図面は３枚束ねた例を示している。）、こ
れを２枚の銅製の細長い板（導電体）で挟み、銅箔の耳
の部分の端部の先端と２枚の銅製の細長い板をこの端部
の先端の側からＴＩＧ溶接で溶接する。同様に、正極の
アルミニウム箔の耳の部分の端部を約１５枚束ね、これ
を２枚のアルミニウム製の細長い板（導電体）で挟み、
アルミニウム箔の耳の部分の端部の先端と２枚のアルミ
ニウム製の細長い板をこの端部の先端の側からＴＩＧ溶
接で溶接する。単電池１個当たり、負極、正極それぞれ
６組（図面は４組の例を示している。）の金属箔と導電
体と溶接したものを作成する。この導電体に金属棒を溶
接し、負極及び正極を分離して別々に（並列に）接続す
る。このようにして、負極と正極、それぞれ別々に電気
的に接続された集電体が形成される。

【００３１】尚、単電池は積層する方向を非導電体の枠
を以て締め付ける。このようにして、強靱で、耐振動
性、耐衝撃性に優れた大容量のリチウムイオン二次電池
の単電池を作ることができる。上記の大きさの電極を９
０組と半分（両端の電極は片面のみ電極合剤が塗布して
あるので半分となる）積層すると、約６２５Ｗｈの充放
電容量を持った単電池となる。

【００３２】尚、単電池から電気を取り出す端子は、上
記導電体に溶接した金属棒で、この場合、単電池１個当
たり、負極、正極それぞれ６本（組電池の図面は２本の
例を示している。）となり、これらが電池の容器の上蓋
から突き出る形となり、上蓋の上で、６本を並列に接続
する。図１〜３は、このようにして得られたリチウムイ
オン二次電池の単電池を示す。

【００３３】図１は単電池の平面図（図３のＡＡ′断
面）であり、単電池の電極の金属箔の耳の部分４′，
５′を４組に分けて束ねて、正極・負極を分けてそれぞ
れ導電体８，１１で挟み、リベット９，１２で締め付け
たものを示す。１０，１３は金属箔の耳の部分４′，
５′と導電体８，１１の溶接部である。導電体８，１１
と電極の金属箔が一体となって、集電体を構成する構造
となっている。

【００３４】１は電極活物質合剤塗布部を示し、７はス
ペーサーを挟んだ部分である。図２は図１のＸ部の拡大
図を示す。すなわち、負極の負極導電体と負極金属箔の
接合部を示す。正極も同様の構造である。この図では、
３枚の負極の耳の部分４′を束ね、導電体８で挟み、リ
ベット９で締め付けたものを示している。１０は負極の
耳の部分４′と導電体８を溶接した溶接部を示す。

【００３５】２は負極活物質合剤の層、４は負極金属箔
であり、４′は負極金属箔の耳の部分であり、これらが
負極を構成する。３は正極活物質合剤の層であり、５は
負極金属箔であり、５′は負極金属箔の耳の部分であ
り、これらが正極を構成する。負極と正極の間にはセパ
レーター６が挟み込まれている。又負極金属箔の耳の部
分４′の間にスペーサー７が挟み込まれている。

【００３６】図３は単電池の正面図である。１は電極活
物質合剤塗布部であり、６はセパレーターを示す。７は
スペーサーであり、電極の金属箔の耳の部分４′，５′
を導電体８，１１で挟み、リベット９，１２で締め付け
る。１０，１３は電極の耳の部分４′，５′と導電体
８，１１を溶接した溶接部を示す。１５，１７は負極、
正極の単電池端子である。電気は、電極活物質合剤から
金属箔、導電体、単電池端子と伝わり単電池から取り出
される。

【００３７】（組電池の組み立て）上記単電池４個を隔
壁を備えたポリプロピレン製の容器に収納し、電解液を
注入して、上蓋を閉める。この時、上蓋を貫通して、各
単電池の負極の端子、正極の端子が容器の上部に突き出
した形となる。単電池１個当たり、負極の端子６本（図
面は２本の例を示している）、正極の端子６本、合計４
８本の端子が突き出した形となる。この端子を上蓋の貫
通部分で、適当な封止剤を以て封止し、容器を密閉す
る。各単電池の端子を直列に端子の連結金具（連結体）
で接続し、カバーを取り付ける。

【００３８】組電池全体の正極及び負極の端子は電槽の
横から電池の外に出す。尚、単電池の端子のある部屋に
は、外部から空気又は冷媒を送って、電池の内部で発生
した熱を放散する。電解液はプロピレンカーボネートと
ジメトキシエタン１：１の混合溶媒に６フッ化燐リチウ
ム塩を１モル／Ｌ溶解したものを使用する。

【００３９】このリチウムイオン二次電池の充放電容量
は２５００Ｗｈ、電池電圧は１４Ｖ、エネルギー密度は
１００Ｗｈ／ｋｇである。図４〜６に、このようにして
得られたリチウムイオン二次電池の組電池を示す。図４
は正面図（図５のＢＢ′断面）、図５は平面図（図４の
ＣＣ′断面図）、図６は側面図（図５のＤＤ′断面）で
ある。

【００４０】２１は単電池本体を示す。単電池４個を直
列に接続して、組電池隔壁２５のある組電池容器本体２
２に収納し、組電池容器蓋２３で外部と分離する。１５
は負極単電池端子、１７は正極単電池端子を示してお
り、隣合った単電池は＋−向きを変えてセットしてい
る。中間は単電池端子接続棒１４で接続し、両端は、組
電池負極端子１８、組電池正極端子１９と接続し、電気
を組電池容器本体の外に取り出す。

【００４１】単電池内部で発生した熱は、正極及び負極
の単電池端子により単電池端子室に伝熱され、この部屋
を流れる冷媒により除熱される。２４は単電池端子室の
カバーであり、２６は冷媒の入口、２７は冷媒の出口で
ある。３１は電解液液面である。

【００４２】

【発明の効果】本発明によれば、大型化に好適なリチウ
ムイオン二次電池を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における単電池の一例の平面図を示す。

【図２】図１におけるＸ部の拡大図である。

【図３】本発明における単電池の一例の正面図である。

【図４】本発明における組電池の一例の正面図を示す。

【図５】図４のＣＣ′断面を示す平面図である。

【図６】図５のＤＤ′断面を示す側面図である。

【符号の説明】

１電極活物質合剤塗布部２負極活物質合剤の層３正極活物質合剤の層４負極金属箔５正極金属箔４′ 負極金属箔の耳の部分５′ 正極金属箔の耳の部分６セパレーター７スペーサー８負極導電体９負極締め付けリベット１０負極溶接部１１正極導電体１２正極締め付けリベット１３正極溶接部１４単電池端子接続棒１５負極単電池端子１７正極単電池端子１８組電池負極端子１９組電池正極端子２１単電池本体２２組電池容器本体２３組電池容器蓋２４単電池端子室のカバー２５組電池隔壁２６冷媒入口２７冷媒出口３１電解液液面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者井上実新潟県上越市福田町１番地三菱化成株式会社直江津工場内 (72)発明者小山富一新潟県上越市福田町１番地三菱化成株式会社直江津工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】金属材料に正極活物質合剤を塗布した正
極と金属材料に負極活物質合剤を塗布した負極をセパレ
ーターを挟んで交互に積層する構造の単電池からなるリ
チウムイオン二次電池において、電極を多層積層し、電
極の金属材料の耳の部分を、正極及び負極に分離してそ
れぞれ導電体に電気的に接続して集電体を形成するに当
たり、正極及び負極の金属材料の耳の部分を、それぞれ
片方のみを長くして、この長い耳の部分を、電極活物質
合剤の塗布部分をはさんで、正極と負極が反対側に出る
ように構成し、その長い耳の部分に電極間の間隔を規制
するスペーサーを挟み込み、金属材料の耳の部分と導電
体を接続して集電体を形成し、この導電体を通して電気
を取り出すことを特徴とするリチウムイオン二次電池。
【請求項２】正極及び負極の金属材料の耳の部分を、
正極と負極を分離し、それぞれ複数枚束ねてこの導電体
で挟み、この導電体を機械的に締め付けて、集電体を形
成してなる請求項１記載のリチウムイオン二次電池。
【請求項３】機械的締め付けが、リベットのかしめに
よる請求項２記載のリチウムイオン二次電池。
【請求項４】正極及び負極の金属材料の耳の部分を、
正極と負極を分離し、それぞれ複数枚束ねて、この導電
体で挟み、その電極の耳の部分とこの導電体を溶接し
て、集電体を形成してなる請求項１又は２記載のリチウ
ムイオン二次電池。
【請求項５】電極の耳の部分の端部と導電体との溶接
が、ＴＩＧ溶接、高周波溶接又は超音波溶接でなされた
請求項４記載のリチウムイオン二次電池。
【請求項６】スペーサーとして、導電性材料からなる
ものを使用し、スペーサーの部分を機械的に締め付け、
この部分を導電体として、集電体を形成してなる請求項
１記載のリチウムイオン二次電池。
【請求項７】スペーサーが非導電性材料からなる請求
項２又は４記載のリチウムイオン二次電池。
【請求項８】スペーサーとして、予め金属材料の耳の
部分に接着したものを使用してなる請求項１記載のリチ
ウムイオン二次電池。
【請求項９】スペーサーとして、予め金属材料の耳の
部分に導電性の接着剤で接着したものを使用してなる請
求項６記載のリチウムイオン二次電池。