JPH09161814A

JPH09161814A - 非水電解液電池

Info

Publication number: JPH09161814A
Application number: JP7312996A
Authority: JP
Inventors: Akira Kuroda; 章黒田; Taiji Kawashima; 泰治川島
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1995-11-30
Filing date: 1995-11-30
Publication date: 1997-06-20
Anticipated expiration: 2015-11-30
Also published as: JP3416365B2

Abstract

(57)【要約】【課題】負極板と正極板とをセパレータを介して重ね
て渦巻状に巻いた電極巻取体を備えた円筒渦巻式の非水
電解液電池において、電池組立後に軽ショートが生じて
電池電圧が低下する電池が発生するの抑えることによっ
て、電池不良率を低減させることを目的とする。【解決手段】リチウム電池は、円筒形の金属外装缶
と、正極板と負極板とがセパレータを介して積層され渦
巻状に巻かれてなる電極巻取体と、非水電解液等から構
成されている。電極巻取体は、巻止テープ１１で巻止め
られている。巻止テープ１１は、ＰＥＴ製の生地テープ
の表面１００に粘着剤が配されており、粘着剤が配され
た領域１０２は島状に点在している。従って、電池組立
後、粘着剤が配されていない領域１０３に非水電解液が
短時間で含浸し、電極巻取体から巻止テープ１１が剥が
れて電極巻取体が緩められる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、円筒渦巻式のリチ
ウム電池等の円筒渦巻式の非水電解液電池に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子機器の小型化、コードレス化
が進んでいるが、リチウム電池は、高電圧，高エネルギ
ー密度を得ることのできるので、これらの電源として期
待が高まっている。リチウム電池は一般に、負極にリチ
ウム金属やリチウム合金が用いられ、正極には、固体活
物質や液体活物質が用いられる。その電池電圧は、正極
に用いられる活物質の種類によってことなり、例えば、
正極活物質として酸化銅を用いることによって１．５Ｖ
の電池電圧を得ることができ、二酸化マンガンやフッ化
黒鉛等を用いることによって３Ｖを越える電池電圧を得
ることができる。

【０００３】リチウム電池の電解液としては、プロピレ
ンカーボネート（ＰＣ）やγ−ブチロラクトン（ＢＬ）
等の非プロトン性溶媒に、ホウフッ化リチウム（ＬｉＢ
Ｆ₄）や過塩素酸リチウム（ＬｉＣｌＯ₄）等の塩を溶解
した非水系電解液が用いられている。リチウム電池の構
造としては、ボタン型，コイン型の他に、負極板と正極
板とを渦巻状に巻いた電極巻取体が金属外装缶内に収納
されてなる円筒渦巻式も開発されている。非水系電解液
を用いた場合、電池の単位電極面積当りの充放電の電流
密度が制限を受けるため、電極面積を大きく設計するこ
とが望まれるが、円筒渦巻式の電池は、電極面積を大き
くできる点で有利といえる。

【０００４】円筒渦巻式の電池は、電極巻取体を組み立
て、それを金属外装缶に入れて封口することによって製
造されるが、電極巻取体は、正極板，セパレータ，負極
板を積層して渦巻状に巻いて、電極巻止テープで巻き止
めることによって組立てられる。この巻止テープとして
は、従来よりポリエチレンテレフタレート（以下ＰＥＴ
と称する）の生地テープにゴム系等の粘着剤を塗布した
ＰＥＴ粘着テープが広く使用されている。

【０００５】ところで、電池の容量を高めるためには、
電極の容量を大きくすることが必要なので、限られた金
属外装缶のスペースの中で、できるだけ電極を大きく設
定すると共に、セパレータを薄くし且つ電極巻取体をき
つく締め付けて巻止め、金属外装缶に収納するようにし
ている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながらこのよう
な円筒渦巻式のリチウム電池において、組立てられた電
池の中には、しばらく放置すると電池電圧が低下するも
のが発生するという問題があった。この電圧低下は、電
池組立後に、電極が膨潤してセパレータが圧迫されてセ
パレータに小孔が開き、軽ショートが生じるために生ず
るものである。

【０００７】例えば、正極活物質として二酸化マンガン
やフッ化黒鉛を使用したリチウム電池は、電池組立直後
には約３．６Ｖの電池電圧を示すが、電池に軽ショート
が発生した場合、組立後数時間或いは数日経過すると、
３Ｖより低い電池電圧になってしてしまう。このように
軽ショートで電池電圧が低下した電池は、出荷前に電圧
不良品として除かれることになる。

【０００８】このような軽ショートによる電圧低下の問
題は、電極巻取体を巻取るときに緩く巻取るようにした
り、厚いセパレータ用いることによって回避することも
できるが、このような方法では、金属外装缶内に収納で
きる正極板，負極板の量が低下し電池の高容量化に反す
ることになるので、有効な解決方法とは言えない。な
お、このような課題は、高容量化に対する要請の大きい
リチウム電池では、特に顕著に見られるが、一般的に非
水電解液電池において生じ得る問題ということができ
る。

【０００９】本発明は上記課題に鑑みて、負極板と正極
板とをセパレータを介して重ねて渦巻状に巻いた電極巻
取体を備えた円筒渦巻式の非水電解液電池において、電
池組立後に軽ショートが生じて電池電圧が低下する電池
が発生するの抑えることによって、電池不良率を低減さ
せることを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、負極板と正極板とをセパレ
ータを介して重ねて渦巻状に巻き、その巻き端を生地テ
ープの表面に粘着剤が配されてなる巻止テープで巻止め
た電極巻取体と、非水電解液とが、円筒形の外装缶に収
納されてなる非水電解液電池において、巻止テープは、
粘着剤が配されている領域と粘着剤が配されていない領
域とが共に生地テープ表面の全体にわたり、且つ、粘着
剤が配されていない領域は、生地テープの縁端部と連続
していることを特徴としている。

【００１１】ここで、生地テープの縁端部は、テープの
幅方向の縁端部及びテープの長手方向の縁端部の両方を
指している。この構成によれば、電池組立時に電極巻取
体がきつく巻かれていても、組立後に短時間で巻止テー
プの粘着剤に非水電解液が含浸され巻止テープが解か
れ、電極巻取体の巻付けが緩むため、セパレータに小孔
が開いて軽ショートが生じ電池電圧が低下するというこ
とは避けることができるので、電池の不良率を低下する
ことができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明者等は、円筒渦巻式のリチ
ウム電池における、電池組立後の電圧低下の発生状況を
観察した結果、巻止テープによって強い緊縛度で巻止め
られた電極巻取体は、金属外装缶に収納され、非水電解
液が注入された後には、電極巻取体が膨潤することによ
って更に高い緊縛度となるため、セパレータに小さな孔
が開いて軽ショートが生じることがわかった。

【００１３】そこで、電池組立後の電極巻取体の緊縛を
緩める方法を研究した結果、渦巻電極群を巻止める巻止
テープの粘着剤を、生地テープの表面に粘着剤が配され
ている領域と粘着剤が配されていない領域とが共に生地
テープ表面の全体にわたり、且つ、粘着剤が配されてい
ない領域が生地テープの縁端部と連続するように配する
（例えば、島状に点在させる）ことによって、電池組立
後に短時間で電極巻取体の緊縛を緩めることができるこ
とを見い出し、本発明に到った。

【００１４】請求項１記載の発明によれば、電極巻取体
を巻止める巻止テープは、粘着剤が配されていない領域
が生地テープの縁端部と連続するように配されているの
で、電池組立後には、この縁端部から非水電解液が侵入
し、短時間で粘着剤が配されていない領域の全体に行き
わたる。また、生地テープの表面に粘着剤が配されてい
る領域と粘着剤が配されていない領域とが共に生地テー
プ表面の全体にわたっているので、粘着剤が配されてい
ない領域に行きわたった非水電解液は、短時間で粘着剤
が配されている領域にも行きわたる。

【００１５】従って、組立後に短時間で巻止テープの粘
着剤に非水電解液が含浸され、巻止テープが解かれ、電
極巻取体の巻き付けが緩められる。即ち、電池組立後に
電極が膨潤してセパレータを圧迫しようとする前に、電
極巻取体の巻き付けを緩めることができるので、軽ショ
ートの発生を回避することができる。請求項２記載の発
明によれば、巻止テープは、生地テープの表面上に、粘
着剤が島状に点在して配されているので、接着剤が配さ
れていない領域は、網目状で且つ生地テープの縁端部と
連続したものとなる。従って、電池組立後には、この接
着剤が配されていない領域に速やかに非水電解液が含浸
され、引き続いて粘着剤にも速やかに含浸される。

【００１６】請求項３記載の発明によれば、非水電解液
電池は、リチウム電池である。リチウム電池では、高容
量化に対する要請から、一般的にセパレータが薄く電極
巻取体がきつく巻き付けられているため、特に本発明に
よる軽ショートの防止効果は大きいものとなる。請求項
４記載の発明によれば、粘着剤が配されている領域の面
積は、生地テープの表面に対して４０〜７０％である。

【００１７】軽ショートを防止する効果及び巻止テープ
としての機能を考慮すると、粘着剤が配されている面積
の割合はこの範囲であることが望ましい。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面に基づき
詳述する。（実施例１）図１は、本発明の一実施例に係るリチウム
電池の断面図である。図に示すように、リチウム電池１
は、上部に開口２ａを有する円筒形の金属外装缶２と、
正極板２０と負極板３０とがセパレータ４０を介して積
層され渦巻状に巻かれてなる電極巻取体１０と、電極巻
取体１０に含浸された非水電解液（不図示）と、上記の
開口２ａを封口する封口蓋５０等から構成されている。

【００１９】リチウム電池１の寸法は、直径１６．３ｍ
ｍ、高さ３３．５ｍｍであって、放電容量１３００ｍＡ
ｈとして設計されており、金属外装缶２が負極端子、封
口蓋５０が陽極端子となっている。金属外装缶２は、鋼
板が有底円筒形に成形されたものである。金属外装缶２
の中に、電極巻取体１０が収納されており、電極巻取体
１０は金属外装缶２の内部の大部分を占めている。

【００２０】図２は、巻取り前の正極板２０の構成を示
す上面図（ａ）及び平面図（ｂ）であり、図３は、巻取
り前の負極板３０及びセパレータ４０の構成を示す上面
図（ａ）及び平面図（ｂ）であり、図４は、電極巻取体
１０の外観を示す斜視図である。電極巻取体１０は、帯
状の正極板２０（図２参照）が、ポリプロピレン製不織
布からなる微多孔性のセパレータ４０（図３参照）を介
して、帯状の負極板３０（図３参照）の上に積層され、
その上に更にセパレータ４０を積層し、正極板２０を内
側にして渦巻状に巻き取られ、巻止テープ１１で巻止め
られて構成され（図４参照）ており、その上面及び下面
は、電極巻取体１０と金属外装缶２とを絶縁するための
円板状の上部絶縁板１２及び下部絶縁板１３で覆われて
いる。また、電極巻取体１０の上面側には、正極板２０
と封口蓋５０とを接続するための正極タブ２３が、下面
側には、負極板３０と金属外装缶２とを接続するための
負極タブ３３が取付けられている。

【００２１】図２に示すように、正極板２０は、ステン
レス製のエキスパンドメタル２１の両面に、正極活物質
となる二酸化マンガンに対して適量の導電剤（グラファ
イト）と結着材（ポリテトラフルオロエチレン）とを添
加混合した電極合剤２２が、塗布されてなるものであ
る。正極タブ２３は、ステンレス薄板からなり、正極板
２０の帯の中央より若干渦巻の中心寄りにおいて上方に
突出するよう、エキスパンドメタル２１に溶接されてい
る。そして、図１に示すように、正極タブ２３は、上部
絶縁板１２に開設された孔を突き抜けてその先端部が封
口蓋５０の下面に溶接されており、図２に示すように正
極タブ２３の先端部以外は、ポリアミド製の絶縁テープ
２４（例えばデュポン社製のノーメックステープ）で覆
われて、正極タブ２３が負極板３０と接触しないように
なっている。

【００２２】負極板３０は、金属リチウム板で構成され
ている。負極タブ３３はニッケル薄板からなり、図３に
示すように負極板３０の渦巻の外端近くにおいて下方に
突出するよう負極板３０に圧着されている。そして、図
１に示すように、負極タブ３３は、金属外装缶２の底面
に接続されている。封口蓋５０は、中央に円形窓５２が
形成された円板状のステンレス鋼板からなる封口板５１
と、この封口板５１に固着され上方に突出する正極端子
板５３と、円形窓５２を塞ぎ安全弁として機能する筒状
の樹脂体５４及び熱溶着フィルム５５６とから構成され
ている。

【００２３】封口蓋５０は、金属外装缶２の上端近傍の
開口縁部２ｂにはめ込まれており、開口縁部２ｂは、円
環状の絶縁パッキング５５を介して封口板５１の外周部
にかしめられることによって、封口板５１と開口縁部２
ｂの間は密封されている。なお、金属外装缶２には、開
口縁部２ｂの下側に沿って、内側に突出したシーム溝２
ｃが形成されており、このシーム溝２ｃによって電極巻
取体１０は押さえられて金属外装缶２内に固定されてい
る。

【００２４】熱溶着フィルム５６は、アルミニウム薄板
に熱溶着性ポリエチレンフィルムをラミネートされたも
のである。樹脂体５４と熱溶着フィルム５６は、封口板
５１と正極端子板５３とによって囲まれた空間内に収納
されており、熱溶着フィルム５６は樹脂体５４と封口板
５１とに挟まれた状態で円形窓５２を塞いでいる。そし
て、電池の内圧が規定の圧力以上に上昇したときには、
熱溶着フィルム５６を突き破って内部のガスが大気中に
放出されるという安全弁の構成となっている。

【００２５】非水電解液としては、プロピレンレンカー
ボネート（ＰＣ）と１，２−ジメトキシエタン（ＤＭ
Ｅ）の等容量混合溶媒に、ＬｉＣＦ₃ＳＯ₃を１mol／ｌ
で溶解したものを用いている。巻止テープ１１は、ＰＥ
Ｔ製の生地テープの表面に粘着剤が塗布されてなるＰＥ
Ｔ粘着テープであって、電極巻取体の外周に約１周半巻
きつけて貼付けられている。本実施例では、巻止テープ
１１の粘着剤として、ゴム系のエラストマーを用いてい
る。

【００２６】図５は、本実施例の巻止テープ１１におい
て、生地テープの表面に粘着剤が塗布されている様子を
示す図である。図５に示すように、巻止テープ１１は、
生地テープの表面に粘着剤が島状に点在して配されてい
る。本実施例では、粘着剤が塗布されている領域１０２
（図で黒塗りの領域）の面積の割合は、生地テープの表
面１００に対して５０％に設定されている。

【００２７】このように巻止テープ１１は、粘着剤が島
状に点在して配されているので、粘着剤が配されていな
い領域１０３は、生地テープの表面１００全体に網目状
に広がり、且つ領域１０３のすべてが生地テープの縁端
部１０１と連続した構造となっている。従って、この巻
止テープ１１が貼付けられた電極巻取体１０が電池に組
み込まれると、粘着剤が配されていない領域１０３全体
に、縁端部１０１から短時間で非水電解液が含浸され、
更に粘着剤の配されている領域１０２にも短時間で含浸
される。そして、粘着剤に非水電解液が含浸されるのに
伴ってその粘着力が弱められる。

【００２８】電池組立後には正極板２０が非水電解液を
吸収して膨潤し電極巻取体１０の緊縛がより高まろうと
するけれども、巻止テープ１１が弱められているので、
巻止テープ１１が解かれて、電極巻取体１０の巻き付け
が緩められる。よって、セパレータ４０が圧迫されて軽
ショートが発生するのを避けることができる。なお、上
述したように領域１０２の面積の割合は、本実施例では
５０％に設定されているが、実験３で詳しく述べるよう
に、正極板２０が膨潤するよりも早く巻止テープの粘着
力が緩むことと、電池組立時における巻止テープ１１の
機能が損なわれないことを考慮して、その割合を設定す
ればよい。

【００２９】リチウム電池１は次のようにして作製する
ことができる。 (1)タブ付正極板２０の作製：まず活物質としての二酸
化マンガンに対して、所定比率（例えば５ｗｔ％づつ）
の導電剤と結着材と、適量の水を加え、混練して、適度
な粘性を有する正極合剤のスラリーを作製する。このス
ラリーを、エキスパンドメタル２１の両面に塗工し、ロ
ーラで圧延した後、規定の寸法に切断し、乾燥すること
によって、正極板２０が作製される。

【００３０】次に、作製した正極板２０の正極合剤層の
所定の部分を剥離してエキスパンドメタル２１を露出さ
せ、露出部分に正極タブ２３をスポット溶接する。その
後、正極タブ２３の先端部以外とエキスパンドメタル２
１の露出部分を覆うように絶縁テープ２４を貼り付ける
ことによって、図２に示すタブ付正極板２０が作製され
る。

【００３１】(2)タブ付負極板３０の作製：負極板３０
は、金属リチウム板を所定の寸法に加工することによっ
て作製し、この負極板３０の所定位置に負極タブ３３を
圧着することによって、図３に示すタブ付負極板３０が
作製される。 (3)巻止テープ１１は、粘着テープ用の粘着剤（ゴム系
のエラストマー）を、ＰＥＴ製の生地テープの表面に、
島状に点在させて塗布することによって作製される。

【００３２】粘着剤を島状に点在させて塗布する具体的
な方法としては、例えば、熱転写用のローラに粘着剤を
まだらに吹き付けて塗布し、これを生地テープに熱転写
するという方法で行うことができる。この他に、例えば
熱転写ローラに粘着剤を島状に点在させて印刷し、これ
を生地テープに熱転写するといった印刷技術を用いて行
うことができる。

【００３３】(4)電極巻取体１０の作製：負極板３０を
セパレータ４０に粘着テープ３１，３２で図３に示すよ
うに貼付け、これとセパレータ４０と正極板２０とを積
層して、セパレータ４０，負極板３０，セパレータ４
０，正極板２０の積層物を作製する。そして、この積層
物を、正極板を内側にして巻回し、巻止テープ１１で巻
止めることによって、電極巻取体１０が作製される。

【００３４】(5)リチウム電池１の組立：電極巻取体１
０の正極タブ２３を、上部絶縁板１２の孔に貫通させ、
金属外装缶２（開口縁２ｂのカシメ及びシーム溝２ｃが
未形成のもの）に下部絶縁板１３と電極巻取体１０と上
部絶縁板１２とを収納した後、負極タブ３３を金属外装
缶２の底にスポット溶接し、正極タブ２３を封口蓋５０
の封口板５１にスポット溶接して、シーム溝２ｃを形成
する。

【００３５】その後、金属外装缶２に非水電解液を注入
して、電極巻取体１０に含浸させた後、金属外装缶２の
開口２ａに、絶縁パッキング５５を介して封口蓋５０を
はめ込んで、開口縁部２ｂをカシメ圧着することによっ
て封口し、リチウム電池１が完成する。なお、図５で
は、粘着剤の配されている島状の領域１０２の形は、円
形状に示されているが、楕円形や多角形はもちろん、変
形した形状であってもよい。

【００３６】（実施例１の変形例）図６は、実施例１の
一変形例に係る巻止テープの粘着剤の塗布状態を示す図
である。本例のリチウム電池は、実施例１のリチウム電
池１と同様であるが、電極巻取体１０に用いる巻止テー
プ１１における粘着剤の塗布状態だけが異なっている。

【００３７】実施例１の巻止テープ１１では粘着剤が島
状に点在して配されていたが、本例の巻止テープでは、
図６に示すように、粘着剤の配されている領域２０２
（図で黒塗りの領域）と粘着剤の配されていない領域２
０３とが、生地テープの両縁端部１０１にまたがって、
直線のストライプ状に形成されている。なお、粘着剤が
塗布されている領域２０２の面積は、実施例１と同様、
生地テープの表面１００に対して５０％となっている。

【００３８】また、図７は、実施例１の別の変形例に係
る巻止テープの粘着剤の塗布状態を示す図である。この
例の巻止テープでは、粘着剤の配されている領域３０２
と粘着剤の配されていない領域３０３とは、生地テープ
の両縁端部１０１にまたがって、ジグザグのストライプ
状に形成されている。

【００３９】これらの巻止テープは、いずれも熱転写ロ
ーラに粘着剤をストライプ状に印刷し、これを生地テー
プに熱転写するという方法で作製することができる。こ
れらの変形例においても、粘着剤が配されていない領域
２０３，３０３は、生地テープの表面１００全体に広が
っており、且つ領域２０３，３０３は全て生地テープの
縁端部１０１と連続した構造となっている。従って、こ
のような巻止テープ１１が貼付けられた電極巻取体１０
が電池に組み込まれると、粘着剤が配されていない領域
２０３，３０３全体に、縁端部１０１から短時間で非水
電解液が含浸され、更に粘着剤の配されている領域２０
２，３０２にも短時間で含浸される。

【００４０】なお、図６，７においては、ストライプが
巻止テープの幅方向（図面の上下方向）にわたって形成
されているが、ストライプは巻止テープの長手方向（図
面の横方向）に、長手方向の両縁端部にわたって形成さ
れていても、同様に非水電解液が含浸されるものと考え
られる。（比較例１）本実施例のリチウム電池は、実施例１のリ
チウム電池１と同様であるが、電極巻取体１０に用いる
巻止テープにおける粘着剤の塗布状態だけが異なってい
る。

【００４１】実施例１の巻止テープ１１では粘着剤が島
状に点在して配されていたが、本比較例の巻止テープ４
１１では、図８に示すように、粘着剤が格子状に配され
ている。即ち、粘着剤の配されている領域４０２は格子
状であって、粘着剤の配されていない領域４０３は、粘
着剤の配されている領域４０２によって仕切られて細か
く分断されている。

【００４２】なお、本比較例においても、粘着剤が塗布
されている領域４０２の面積は、生地テープの表面４０
０に対して５０％である。この巻止テープ４１１は、熱
転写ローラに粘着剤を格子状に印刷し、これを生地テー
プに熱転写するという方法で作製した。このような巻止
テープ４１１では、粘着剤が配されていない領域４０３
は、生地テープの表面４００の全体にわたってはいる
が、領域４０３のすべてが生地テープの縁端部４０１と
連続した構造とはなっていない（即ち、領域４０３の多
くは、領域４０２によって縁端部４０１と隔離されてい
る）。

【００４３】このような巻止テープ４１１が貼付けられ
た電極巻取体１０が電池に組み込まれた場合は、縁端部
１０１から非水電解液が侵入しようとしても、粘着剤が
配されていない領域４０３全体には行きわたりにくいた
め、粘着剤の配されている領域４０２の全体に、短時間
では非水電解液が含浸されない。従って、この巻止テー
プ４１１では、電池組立後に電極巻取体１０が膨潤する
以前に、巻止テープ４１１の粘着力を弱めて剥がれるよ
うにすることは困難である。

【００４４】（比較例２）本実施例のリチウム電池は、
実施例１のリチウム電池１と同様であるが、電極巻取体
１０に用いる巻止テープにおける粘着剤の塗布状態だけ
が異なっている。本比較例の巻止テープでは、生地テー
プの表面全体に粘着剤が配されている。即ち、粘着剤が
配されている領域の面積の割合は、生地テープの表面に
対して１００％である。

【００４５】このような巻止テープが貼付けられた電極
巻取体１０が電池に組み込まれた場合は、粘着剤の配さ
れていない領域がないため、生地テープの縁端部から非
水電解液が侵入することは難しく、粘着剤の配されてい
る領域の全体に非水電解液が含浸されるのに長時間かか
る。従って、電池組立後に電極巻取体１０が膨潤した後
も、長時間にわたって電極巻取体１０が締め付けられ、
セパレータ４０が圧迫される。

【００４６】（実験１）実施例１のリチウム電池１及び
比較例１，２のリチウム電池を用いて、電池組立後の電
圧不良発生率を調べた。電圧不良の発生率は、５００個
の電池を組立てた後に、電圧不良が見られた電池の数を
電圧不良の発生率とした。表１は、その結果を示す表で
ある。

【００４７】

【表１】表１の結果より、実施例１のリチウム電池は、比較例
１，２のリチウム電池と比べて電圧不良の発生が少ない
ことが確認された。また、電圧不良が発生した電池につ
いては、分解して観察したところ、すべての電池は、巻
止テープが剥がれることなく電極巻取体１０を締め付け
たままであった。そして、正極板２０が非水電解液を吸
液して膨張し、セパレータ４０は圧迫を受けて、内部シ
ョートが発生していた。

【００４８】（実験２）実施例１のリチウム電池１及び
比較例１，２のリチウム電池について、各１００個の電
池を組立てた２０分後に、これを分解して電極巻取体の
巻止テープの剥がれの発生状況を観察した。表２はその
結果を示す表であって、１００個の電池の中で巻止テー
プの剥がれが発生した電池の数である。

【００４９】

【表２】表２から、実施例１のリチウム電池１は、比較例１，２
のリチウム電池と比べて短時間で巻止テープが剥がれて
いることがわかる。これらの実験１，２の結果は、実施
例１のリチウム電池１は、比較例１，２のリチウム電池
と比べて、電池組立後に巻止テープ１１の粘着剤への非
水電解液の含浸が早く、正極板２０が膨潤するよりも先
に巻止テープ１１が解けることにより軽ショートの発生
率が低く抑えられていることを裏付けている。

【００５０】（実験３）実施例１のリチウム電池１の電
極巻取体１０において、巻止めに用いる巻止テープ１１
の粘着剤が配されている領域の面積の割合（生地テープ
の表面に対する割合）だけを４０〜１００％の範囲で変
化させ、その他は同様の構成のリチウム電池を作製し、
上記実験１と同様にして電池組立後の電圧不良発生率を
調べた。

【００５１】なお、粘着剤が配されている領域の面積の
割合を４０％未満とした場合についても検討してみた
が、巻止テープ１１の粘着力が弱すぎて、リチウム電池
を作製する工程において、電極巻取体１０を確実に巻止
めることができないという問題が生じた。図９は、この
実験結果を示すものであって、粘着剤が配されている領
域の面積の割合と電圧不良発生率との関係を示す特性図
である。

【００５２】図９より、粘着剤が配されている領域の面
積の割合が４０〜７０％の範囲では、ほとんど電圧不良
が発生しておらず、７０％を越えると電圧不良の発生率
が増大することがわかる。また、粘着剤が配されている
領域の面積の割合が４０〜７０％の範囲のリチウム電池
について、電池を組立てた２０分後に、分解して電極巻
取体の巻止テープの剥がれの発生状況を観察した結果、
その大部分（分解した電池の９５％）は、巻止テープが
剥がれていた。

【００５３】このような結果から、粘着剤が配されてい
る領域の面積の割合は、生地テープの表面に対して４０
〜７０％の範囲にあることが好ましいことがわかる。（その他の事項）なお、上記実施例では、巻止テープを
電極巻取体の外周に一周半巻き付けたが、巻止テープの
巻き数が１周未満であっても、或いは数回巻き付けた場
合でも、同様に実施できる。

【００５４】また、上記実施例では、巻止テープとし
て、ゴム系のエラストマーを粘着剤としたＰＥＴ粘着テ
ープを用いる例を示したが、ゴム系の粘着剤以外に、ア
クリル系やシリコン系の粘着剤を用いても、またＰＥＴ
製以外の材質の生地テープを用いても、同様に実施する
ことができ、同様の効果を奏する。また、上記実施例で
は、非水電解液として、ＰＣとＤＭＥの等容量混合溶媒
に、ＬｉＣＦ₃ＳＯ₃を溶解した溶液を用いる例を示した
が、非水電解液としては、一般的にリチウム電池に用い
られている非水電解液を用いても同様に実施することが
でき、同様の効果を奏する。

【００５５】また、上記実施例では、負極板３０として
金属リチウム板を用いる例を示したが、リチウム−アル
ミニウム合金等のリチウム合金板、或いはナトリウム等
のアルカリ金属やこれらの合金の板等を用いる場合も同
様に実施することができ、同様の効果を奏する。また、
上記実施例では、正極活物質として二酸化マンガンを用
いる例を示したが、フッ化黒鉛や酸化銅等を用いる場合
も同様に実施することができ、同様の効果を奏する。

【００５６】また、上記実施例では、リチウム電池の例
を示したが、本発明は一般的に、非水電解液を用いた１
次電池および２次電池において適用することができる。

【００５７】

【発明の効果】以上の本発明によれば、円筒渦巻型リチ
ウム電池を初めとする渦巻型非水電解液電池において、
電極巻取体を巻止める巻止テープの粘着剤を配する形態
を改良するだけで、電池組立後の軽ショートの発生を抑
え、電池の生産において、電圧不良の発生率を低下さ
せ、部留りを向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るリチウム電池の断面図
である。

【図２】本発明の一実施例に係る巻取り前の正極板の構
成を示す上面図及び平面図である。

【図３】本発明の一実施例に係る巻取り前の負極板及び
セパレータの構成を示す上面図及び平面図である。

【図４】本発明の一実施例に係る電極巻取体の外観を示
す斜視図である。

【図５】実施例１の巻止テープにおいて、生地テープの
表面に粘着剤が塗布されている様子を示す図である。

【図６】変形例の巻止テープにおいて、生地テープの表
面に粘着剤が塗布されている様子を示す図である。

【図７】変形例の巻止テープにおいて、生地テープの表
面に粘着剤が塗布されている様子を示す図である。

【図８】比較例１の巻止テープにおいて、生地テープの
表面に粘着剤が塗布されている様子を示す図である。

【図９】実験３の結果を示すものであって、粘着剤が配
されている領域の面積の割合と電圧不良発生率との関係
を示す特性図である。

【符号の説明】

１リチウム電池１０電極巻取体１１巻止テープ２０正極板３０負極板４０セパレータ５０封口蓋

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】負極板と正極板とをセパレータを介して
重ねて渦巻状に巻き、その巻き端を生地テープの表面に
粘着剤が配されてなる巻止テープで巻止めた電極巻取体
と、非水電解液とが、円筒形の外装缶に収納されてなる
非水電解液電池において、前記巻止テープは、粘着剤が配されている領域と粘着剤が配されていない領
域とが共に生地テープ表面の全体にわたり、且つ粘着剤
が配されていない領域は生地テープの縁端部と連続して
いることを特徴とする非水電解液電池。
【請求項２】前記巻止テープは、生地テープの表面に、粘着剤が島状に点在して配されて
いることを特徴とする請求項１記載の非水電解液電池。
【請求項３】前記非水電解液電池は、リチウム電池であることを特徴とする請求項１または請
求項２記載の非水電解液電池。
【請求項４】前記粘着剤が配されている領域の面積
は、生地テープの表面に対して４０〜７０％であること
を特徴とする請求項１または請求項２記載の記載の非水
電解液電池。