JPH09213338A - 電池及びリチウムイオン二次電池 - Google Patents
電池及びリチウムイオン二次電池Info
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- JPH09213338A JPH09213338A JP8013543A JP1354396A JPH09213338A JP H09213338 A JPH09213338 A JP H09213338A JP 8013543 A JP8013543 A JP 8013543A JP 1354396 A JP1354396 A JP 1354396A JP H09213338 A JPH09213338 A JP H09213338A
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- 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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- Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 集電体の強度を低下させることなく、電池重
量を軽くして、重量エネルギー密度値を高めることがで
きる電池を得る。 【解決手段】 両面にアルミニウム蒸着層からなる正極
集電体（導電性薄膜）６ｂが形成されたポリエチレンテ
レフタレートの樹脂製フィルム６ａにより正極集電構成
体６を形成する。両面に銅蒸着層からなる負極集電体
（導電性薄膜）８ｂが形成されたポリエチレンテレフタ
レートの樹脂製フィルム８ａにより負極集電構成体８を
形成する。
量を軽くして、重量エネルギー密度値を高めることがで
きる電池を得る。 【解決手段】 両面にアルミニウム蒸着層からなる正極
集電体（導電性薄膜）６ｂが形成されたポリエチレンテ
レフタレートの樹脂製フィルム６ａにより正極集電構成
体６を形成する。両面に銅蒸着層からなる負極集電体
（導電性薄膜）８ｂが形成されたポリエチレンテレフタ
レートの樹脂製フィルム８ａにより負極集電構成体８を
形成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電池及びリチウム
イオン二次電池に関するものである。
イオン二次電池に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に電池は、正極板と負極板とが電解
質層を介して積層されて構成されている。また近年で
は、高容量、高エネルギー密度の二次電池として、リチ
ウムイオン二次電池が用いられている。リチウムイオン
二次電池は、高容量、高重量エネルギー密度の利点を生
かして、ＶＴＲカメラ、ノートパソコン、携帯電話等の
ポータブル機器に多用されている。この種のリチウムイ
オン二次電池としては、リチウムイオンを吸蔵放出する
物質（リチウム含有酸化物等）を活物質とする正極板
と、リチウムイオンを吸蔵放出する炭素材料（グラファ
イト）を負極材とする負極板とがリチウム塩を溶解した
非水電解液を含浸するセパレータからなる電解質層に積
層されて構成されたものが知られている。具体的な例と
しては、正極板は、アルミ箔等の金属箔からなる正極集
電体にＬｉＣｏＯ2 （リチウムイオンを吸蔵放出する物
質）を含むペーストが塗布されて作られている。また負
極板は、銅箔等の金属箔からなる正極集電体に炭素材料
（グラファイト）を含むペーストが塗布されて作られて
いる。またこの種のリチウムイオン二次電池は、正極板
と負極板とを電解質層を介して積層した状態で巻回する
いわゆる巻回式により構成することもある。
質層を介して積層されて構成されている。また近年で
は、高容量、高エネルギー密度の二次電池として、リチ
ウムイオン二次電池が用いられている。リチウムイオン
二次電池は、高容量、高重量エネルギー密度の利点を生
かして、ＶＴＲカメラ、ノートパソコン、携帯電話等の
ポータブル機器に多用されている。この種のリチウムイ
オン二次電池としては、リチウムイオンを吸蔵放出する
物質（リチウム含有酸化物等）を活物質とする正極板
と、リチウムイオンを吸蔵放出する炭素材料（グラファ
イト）を負極材とする負極板とがリチウム塩を溶解した
非水電解液を含浸するセパレータからなる電解質層に積
層されて構成されたものが知られている。具体的な例と
しては、正極板は、アルミ箔等の金属箔からなる正極集
電体にＬｉＣｏＯ2 （リチウムイオンを吸蔵放出する物
質）を含むペーストが塗布されて作られている。また負
極板は、銅箔等の金属箔からなる正極集電体に炭素材料
（グラファイト）を含むペーストが塗布されて作られて
いる。またこの種のリチウムイオン二次電池は、正極板
と負極板とを電解質層を介して積層した状態で巻回する
いわゆる巻回式により構成することもある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、一般的
な電池は、電池全体の重量に占める集電体の重量割合が
大きく、電池の重量エネルギー密度を高めるには、限界
があった。特に重量エネルギー密度を高くできるリチウ
ムイオン二次電池においては、電池の重量エネルギー密
度をさらに高めることは大きな課題となっている。また
正極板と負極板とを電解質層を介して積層した状態で巻
回する場合では、帯状の極板を用いるため、電池全体の
重量に占める集電体の重量割合が特に大きくなるという
問題があった。
な電池は、電池全体の重量に占める集電体の重量割合が
大きく、電池の重量エネルギー密度を高めるには、限界
があった。特に重量エネルギー密度を高くできるリチウ
ムイオン二次電池においては、電池の重量エネルギー密
度をさらに高めることは大きな課題となっている。また
正極板と負極板とを電解質層を介して積層した状態で巻
回する場合では、帯状の極板を用いるため、電池全体の
重量に占める集電体の重量割合が特に大きくなるという
問題があった。
【０００４】本発明の目的は、集電体の強度を低下させ
ることなく、集電体の重量を軽くして、重量エネルギー
密度値を高めることができる電池を提供することにあ
る。
ることなく、集電体の重量を軽くして、重量エネルギー
密度値を高めることができる電池を提供することにあ
る。
【０００５】本発明の他の目的は、集電体の強度を低下
させることなく、集電体の重量を軽くして、重量エネル
ギー密度値を高めることができるリチウムイオン二次電
池を提供することにある。
させることなく、集電体の重量を軽くして、重量エネル
ギー密度値を高めることができるリチウムイオン二次電
池を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明では、電池エネルギーを低下させたり、集電
体の強度を低下させることなく、集電体の重量を軽くす
る。即ち、樹脂製フィルムまたは樹脂製シートの表面に
形成された導電性薄膜により正極板及び負極板の少なく
とも一方の集電体を構成する。樹脂製フィルムまたは樹
脂製シートは、従来用いていたアルミ箔、銅箔等の金属
箔に比べて比重が小さいので、導電性薄膜を表面に形成
した樹脂製フィルムまたは樹脂製シート（以下、集電構
成体と言う）は、従来の集電体に比べて軽い。しかも樹
脂製フィルムは従来の集電体（金属箔）に劣らない可撓
性及び強度を有しているので、集電構成体は、従来の集
電体と同様の強度を維持することができる。
に、本発明では、電池エネルギーを低下させたり、集電
体の強度を低下させることなく、集電体の重量を軽くす
る。即ち、樹脂製フィルムまたは樹脂製シートの表面に
形成された導電性薄膜により正極板及び負極板の少なく
とも一方の集電体を構成する。樹脂製フィルムまたは樹
脂製シートは、従来用いていたアルミ箔、銅箔等の金属
箔に比べて比重が小さいので、導電性薄膜を表面に形成
した樹脂製フィルムまたは樹脂製シート（以下、集電構
成体と言う）は、従来の集電体に比べて軽い。しかも樹
脂製フィルムは従来の集電体（金属箔）に劣らない可撓
性及び強度を有しているので、集電構成体は、従来の集
電体と同様の強度を維持することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明は、正極板と負極板とが電
解質層を介して積層されてなる電池を対象にして、樹脂
製フィルムまたは樹脂製シートの表面に形成された導電
性薄膜により正極板及び負極板の少なくとも一方の集電
体を構成する。特に、正極板及び負極板を電解質層を介
して積層した状態で巻回する場合には、帯状の極板を用
いるため、電池全体の重量に占める集電体の重量割合が
大きくなる。そのため、集電構成体の重量を軽くするこ
とにより、電池全体の重量が著しく軽くなり、電池の重
量エネルギー密度を高くすることができる。なお、この
ように巻回する場合は、樹脂製フィルムまたは樹脂製シ
ートの両面に導電性薄膜を形成する。
解質層を介して積層されてなる電池を対象にして、樹脂
製フィルムまたは樹脂製シートの表面に形成された導電
性薄膜により正極板及び負極板の少なくとも一方の集電
体を構成する。特に、正極板及び負極板を電解質層を介
して積層した状態で巻回する場合には、帯状の極板を用
いるため、電池全体の重量に占める集電体の重量割合が
大きくなる。そのため、集電構成体の重量を軽くするこ
とにより、電池全体の重量が著しく軽くなり、電池の重
量エネルギー密度を高くすることができる。なお、この
ように巻回する場合は、樹脂製フィルムまたは樹脂製シ
ートの両面に導電性薄膜を形成する。
【０００８】樹脂製フィルムまたは樹脂製シートとして
は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリイミ
ド、ポリプロピレン等の材質からなるものを用いること
ができる。導電性薄膜は、アルミニウム薄膜、銅薄膜等
の適宜な材質を電池に応じて選択すればよい。
は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリイミ
ド、ポリプロピレン等の材質からなるものを用いること
ができる。導電性薄膜は、アルミニウム薄膜、銅薄膜等
の適宜な材質を電池に応じて選択すればよい。
【０００９】導電性薄膜は、蒸着、スパッタリング、め
っき等により形成することができる。導電性薄膜を蒸着
により形成すれば、導電性薄膜を薄く形成でき、集電体
の重量を有効的に軽くできる。また導電性薄膜を樹脂製
フィルムに強固に接合できる。
っき等により形成することができる。導電性薄膜を蒸着
により形成すれば、導電性薄膜を薄く形成でき、集電体
の重量を有効的に軽くできる。また導電性薄膜を樹脂製
フィルムに強固に接合できる。
【００１０】本発明は、各種の電池に適用できるが、本
発明をリチウムイオン二次電池に適用すれば、リチウム
イオン二次電池の電池の重量エネルギー密度をさらに高
めることができるため、リチウムイオン二次電池の使用
範囲をさらに広げることができる。特に正極板及び負極
板を電解質層を介して積層した状態で巻回するリチウム
イオン二次電池に適用すれば、電池の重量エネルギー密
度を有効的に高くすることができる。本発明をリチウム
イオン二次電池に適用する場合は、正極集電体の導電性
薄膜として、アルミニウム薄膜を用い、負極集電体の導
電性薄膜として、銅薄膜を用いればよい。
発明をリチウムイオン二次電池に適用すれば、リチウム
イオン二次電池の電池の重量エネルギー密度をさらに高
めることができるため、リチウムイオン二次電池の使用
範囲をさらに広げることができる。特に正極板及び負極
板を電解質層を介して積層した状態で巻回するリチウム
イオン二次電池に適用すれば、電池の重量エネルギー密
度を有効的に高くすることができる。本発明をリチウム
イオン二次電池に適用する場合は、正極集電体の導電性
薄膜として、アルミニウム薄膜を用い、負極集電体の導
電性薄膜として、銅薄膜を用いればよい。
【００１１】なお、樹脂製フィルムの両面に導電性薄膜
を形成する場合は、極板の端子は、それぞれの導電性薄
膜に接続するように形成する。また集電構成体にスルー
ホールを形成して両面の導電性薄膜を電気的に導通させ
たり、樹脂製フィルムの端部にも導電性薄膜を形成し
て、両面の導電性薄膜を電気的に導通させた場合には、
極板の端子は、両面の導電性薄膜のいずれか一方に接続
するように形成すればよい。
を形成する場合は、極板の端子は、それぞれの導電性薄
膜に接続するように形成する。また集電構成体にスルー
ホールを形成して両面の導電性薄膜を電気的に導通させ
たり、樹脂製フィルムの端部にも導電性薄膜を形成し
て、両面の導電性薄膜を電気的に導通させた場合には、
極板の端子は、両面の導電性薄膜のいずれか一方に接続
するように形成すればよい。
【００１２】
【実施例】以下、図面を参照して巻回式リチウムイオン
二次電池に適用した本発明の実施例を詳細に説明する。
図１は、本実施例の巻回式リチウムイオン二次電池の縦
断端面図である。本図に示すように、本実施例の巻回式
リチウムイオン二次電池は、巻回式極板群１が電池缶２
内に収納された構造を有している。巻回式極板群１は、
正極板３と負極板４とが電解質層５を介して積層するよ
うに巻回された構造を有している。正極板３は、正極集
電構成体６の両面に正極活物質層７，７が形成されて構
成されており、０．２２ｍｍ×５０ｍｍ×４５０ｍｍの
寸法を有している。正極集電構成体６は、図２の拡大断
面図に示すように、厚み１０μｍのポリエチレンテレフ
タレート（ＰＥＴ）のフィルム６ａの両面に厚み１μｍ
の集電体（アルミニウム蒸着層）６ｂ，６ｂが形成され
て構成されている。本実施例では、次のようにして蒸着
を行った。まず、蒸着室内でフィルム６ａとアルミニウ
ムを巻き付けたタングステンフィラメントとを約１０ｃ
ｍの距離で相互に対向するように配置する。次に蒸着室
内を真空ポンプで減圧して蒸着室内を１０-5〜１０-6mm
Hgの真空状態にした。次にタングステンフィラメントに
電流を流し、一次加熱によりタングステンフィラメント
に付着している不純物をガス化して除去してから、二次
加熱によりアルミニウムを蒸気化した。これにより、フ
ィルム６ａの両面にアルミニウム蒸着層６ｂ，６ｂを形
成した。正極活物質層７は、ＬｉＣｏＯ2 （リチウムイ
オンを吸蔵放出する物質）とグラファイトからなる導電
助剤とポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）からなるバイ
ンダとの混合物により形成されている。正極活物質層７
は１００μｍの厚みを有しており、内部に非水電解液が
含浸されている。本実施例では、次のようにして正極活
物質層７を形成した。まず、ＬｉＣｏＯ2 とグラファイ
トとＰＶＤＦとを８０：１０：１０の重量比で混合し、
これにＮ−メチル−２−ピロリドンからなる分散溶媒を
適量加え、これを十分に混練した。これにより、ＬｉＣ
ｏＯ2 とグラファイトとＰＶＤＦとがＮ−メチル−２−
ピロリドン中に分散したいわゆるインク状の混練物を作
った。次に、この混練物をロールトゥロールの転写によ
り正極集電構成体６の両面に塗着してから、これを乾燥
して正極集電構成体６の両面に正極活物質層７を形成し
た。
二次電池に適用した本発明の実施例を詳細に説明する。
図１は、本実施例の巻回式リチウムイオン二次電池の縦
断端面図である。本図に示すように、本実施例の巻回式
リチウムイオン二次電池は、巻回式極板群１が電池缶２
内に収納された構造を有している。巻回式極板群１は、
正極板３と負極板４とが電解質層５を介して積層するよ
うに巻回された構造を有している。正極板３は、正極集
電構成体６の両面に正極活物質層７，７が形成されて構
成されており、０．２２ｍｍ×５０ｍｍ×４５０ｍｍの
寸法を有している。正極集電構成体６は、図２の拡大断
面図に示すように、厚み１０μｍのポリエチレンテレフ
タレート（ＰＥＴ）のフィルム６ａの両面に厚み１μｍ
の集電体（アルミニウム蒸着層）６ｂ，６ｂが形成され
て構成されている。本実施例では、次のようにして蒸着
を行った。まず、蒸着室内でフィルム６ａとアルミニウ
ムを巻き付けたタングステンフィラメントとを約１０ｃ
ｍの距離で相互に対向するように配置する。次に蒸着室
内を真空ポンプで減圧して蒸着室内を１０-5〜１０-6mm
Hgの真空状態にした。次にタングステンフィラメントに
電流を流し、一次加熱によりタングステンフィラメント
に付着している不純物をガス化して除去してから、二次
加熱によりアルミニウムを蒸気化した。これにより、フ
ィルム６ａの両面にアルミニウム蒸着層６ｂ，６ｂを形
成した。正極活物質層７は、ＬｉＣｏＯ2 （リチウムイ
オンを吸蔵放出する物質）とグラファイトからなる導電
助剤とポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）からなるバイ
ンダとの混合物により形成されている。正極活物質層７
は１００μｍの厚みを有しており、内部に非水電解液が
含浸されている。本実施例では、次のようにして正極活
物質層７を形成した。まず、ＬｉＣｏＯ2 とグラファイ
トとＰＶＤＦとを８０：１０：１０の重量比で混合し、
これにＮ−メチル−２−ピロリドンからなる分散溶媒を
適量加え、これを十分に混練した。これにより、ＬｉＣ
ｏＯ2 とグラファイトとＰＶＤＦとがＮ−メチル−２−
ピロリドン中に分散したいわゆるインク状の混練物を作
った。次に、この混練物をロールトゥロールの転写によ
り正極集電構成体６の両面に塗着してから、これを乾燥
して正極集電構成体６の両面に正極活物質層７を形成し
た。
【００１３】負極板４は、負極集電構成体８の両面に負
極材層９，９が形成されて構成されており、０．２２ｍ
ｍ×５０ｍｍ×４５０ｍｍの寸法を有している。負極集
電構成体８も正極集電構成体６と同様に、図２の拡大断
面図に示すように、厚み１０μｍのポリエチレンテレフ
タレート（ＰＥＴ）のフィルム８ａの両面に厚み１μｍ
の集電体（銅蒸着層）８ｂ，８ｂが形成されて構成され
ている。本実施例では、アルミニウムの代りに銅を用
い、その他は正極集電構成体６と同様に真空蒸着を行っ
て、フィルム８ａの両面に銅蒸着層８ｂ，８ｂを形成し
た。負極材層９は、リチウムイオンを吸蔵放出する平均
粒径５μｍのグラファイトとポリフッ化ビニリデン（Ｐ
ＶＤＦ）からなるバインダとの混合物により形成されて
いる。負極材層９は、１００μｍの厚みを有しており、
内部に非水電解液が含浸されている。本実施例では、次
のようにして負極材層９を形成した。まず、グラファイ
トとＰＶＤＦとを９０：１０の重量比で混合し、これに
Ｎ−メチル−２−ピロリドンからなる分散溶媒を適量加
え、これを十分に混練した。これにより、グラファイト
とＰＶＤＦとがＮ−メチル−２−ピロリドン中に分散し
たいわゆるインク状の混練物を作った。次にこの混練物
をロールトゥロールの転写により負極集電構成体８の両
面に塗着してから、これを乾燥して負極集電構成体８の
両面に負極材層９を形成した。
極材層９，９が形成されて構成されており、０．２２ｍ
ｍ×５０ｍｍ×４５０ｍｍの寸法を有している。負極集
電構成体８も正極集電構成体６と同様に、図２の拡大断
面図に示すように、厚み１０μｍのポリエチレンテレフ
タレート（ＰＥＴ）のフィルム８ａの両面に厚み１μｍ
の集電体（銅蒸着層）８ｂ，８ｂが形成されて構成され
ている。本実施例では、アルミニウムの代りに銅を用
い、その他は正極集電構成体６と同様に真空蒸着を行っ
て、フィルム８ａの両面に銅蒸着層８ｂ，８ｂを形成し
た。負極材層９は、リチウムイオンを吸蔵放出する平均
粒径５μｍのグラファイトとポリフッ化ビニリデン（Ｐ
ＶＤＦ）からなるバインダとの混合物により形成されて
いる。負極材層９は、１００μｍの厚みを有しており、
内部に非水電解液が含浸されている。本実施例では、次
のようにして負極材層９を形成した。まず、グラファイ
トとＰＶＤＦとを９０：１０の重量比で混合し、これに
Ｎ−メチル−２−ピロリドンからなる分散溶媒を適量加
え、これを十分に混練した。これにより、グラファイト
とＰＶＤＦとがＮ−メチル−２−ピロリドン中に分散し
たいわゆるインク状の混練物を作った。次にこの混練物
をロールトゥロールの転写により負極集電構成体８の両
面に塗着してから、これを乾燥して負極集電構成体８の
両面に負極材層９を形成した。
【００１４】電解質層５は、微多孔性のポリエチレンフ
ィルムからなるセパレータに非水電解液が含浸されて構
成されており、１０μｍの厚みを有している。非水電解
液は、炭酸エチレンと炭酸ジエテレンとを１：１の体積
比で混合した溶媒に電解液全体に対して１モル／ｌのＬ
ｉＰＦ6 を加えて作った。
ィルムからなるセパレータに非水電解液が含浸されて構
成されており、１０μｍの厚みを有している。非水電解
液は、炭酸エチレンと炭酸ジエテレンとを１：１の体積
比で混合した溶媒に電解液全体に対して１モル／ｌのＬ
ｉＰＦ6 を加えて作った。
【００１５】正極集電構成体６は、正極タブ端子１０を
介して電池缶２の正極キャップ２ａに電気的に接続され
ている。また負極集電構成体８は負極タブ端子１１を介
して電池缶２の負極缶部２ｂに電気的に接続されてい
る。正極タブ端子１０は、正極集電構成体６のフィルム
６ａの両面に形成されたアルミニウム蒸着層６ｂ，６ｂ
の両方と正極キャップ２ａとを電気的に接続している。
また負極タブ端子１１も負極集電構成体８のフィルム８
ａの両面に形成された銅蒸着層８ｂ，８ｂの両方と負極
缶部２ｂとを電気的に接続している。なお、正極集電構
成体６及び負極集電構成体８にスルーホールを形成して
両面の導電性薄膜を電気的に導通させたり、フィルム６
ａ，８ａの端部にも導電性薄膜を形成して、両面の導電
性薄膜を電気的に導通させることもできる。この場合に
は、正極タブ端子及び負極タブ端子は、両面の導電性薄
膜のいずれか一方に接続するように形成すればよい。
介して電池缶２の正極キャップ２ａに電気的に接続され
ている。また負極集電構成体８は負極タブ端子１１を介
して電池缶２の負極缶部２ｂに電気的に接続されてい
る。正極タブ端子１０は、正極集電構成体６のフィルム
６ａの両面に形成されたアルミニウム蒸着層６ｂ，６ｂ
の両方と正極キャップ２ａとを電気的に接続している。
また負極タブ端子１１も負極集電構成体８のフィルム８
ａの両面に形成された銅蒸着層８ｂ，８ｂの両方と負極
缶部２ｂとを電気的に接続している。なお、正極集電構
成体６及び負極集電構成体８にスルーホールを形成して
両面の導電性薄膜を電気的に導通させたり、フィルム６
ａ，８ａの端部にも導電性薄膜を形成して、両面の導電
性薄膜を電気的に導通させることもできる。この場合に
は、正極タブ端子及び負極タブ端子は、両面の導電性薄
膜のいずれか一方に接続するように形成すればよい。
【００１６】本実施例の電池の組立は次のようにして行
った。まず、正極タブ端子１０及び負極タブ端子１１を
取り付けた巻回式極板群１を電池缶２の負極缶部２ｂ内
に配置してから、正極タブ端子１０を正極キャップ２ａ
に溶接し、負極タブ端子１１を負極缶部２ｂの内壁に溶
接した。次に負極缶部２ｂに非水電解液を注液して、両
極板及びセパレータに非水電解液を含浸した。次に負極
缶部２ｂの開口部に絶縁性ガスケット１２を介して正極
キャップ２ａをかしめて本実施例の電池を完成した。
った。まず、正極タブ端子１０及び負極タブ端子１１を
取り付けた巻回式極板群１を電池缶２の負極缶部２ｂ内
に配置してから、正極タブ端子１０を正極キャップ２ａ
に溶接し、負極タブ端子１１を負極缶部２ｂの内壁に溶
接した。次に負極缶部２ｂに非水電解液を注液して、両
極板及びセパレータに非水電解液を含浸した。次に負極
缶部２ｂの開口部に絶縁性ガスケット１２を介して正極
キャップ２ａをかしめて本実施例の電池を完成した。
【００１７】次に本実施例の電池の特性を調べるため
に、比較例の電池を作り、本実施例及び比較例の各電池
を用いて試験を行った。比較例の電池は、正極集電構成
体６の代りに正極集電構成体６と同じ厚み（２０μｍ）
のアルミニウム箔を用い、負極集電構成体８の代りに負
極集電構成体８と同じ厚み（２０μｍ）の銅箔を用い、
その他は本実施例の電池と同様にして作った。
に、比較例の電池を作り、本実施例及び比較例の各電池
を用いて試験を行った。比較例の電池は、正極集電構成
体６の代りに正極集電構成体６と同じ厚み（２０μｍ）
のアルミニウム箔を用い、負極集電構成体８の代りに負
極集電構成体８と同じ厚み（２０μｍ）の銅箔を用い、
その他は本実施例の電池と同様にして作った。
【００１８】そして、本実施例及び比較例の各電池を２
５℃において、４．２Ｖ（上限電流１００ｍＡ）で２０
時間の定電圧充電した後に、２５℃において１００ｍＡ
（終止電圧２．８Ｖ）の定電流で放電を行った。両電池
共１２００ｍＡｈの容量が得られた。また、各電池の容
量及び放電電圧から各電池の重量エネルギー密度を求め
た。表１はその測定結果を示している。
５℃において、４．２Ｖ（上限電流１００ｍＡ）で２０
時間の定電圧充電した後に、２５℃において１００ｍＡ
（終止電圧２．８Ｖ）の定電流で放電を行った。両電池
共１２００ｍＡｈの容量が得られた。また、各電池の容
量及び放電電圧から各電池の重量エネルギー密度を求め
た。表１はその測定結果を示している。
【００１９】
【表１】 本表より、本実施例の電池は、放電容量が比較例の電池
と同じであるものの、電池重量を軽くできるため、重量
エネルギー密度を高められるのが分る。ＰＥＴの密度
（１．３８）は、アルミニウムの密度（２．７）及び銅
の密度（８．９２）に比べて小さいため、本実施例の電
池は、比較例の電池に比べて集電構成体の重量を軽くし
て、電池の重量を軽くできる。
と同じであるものの、電池重量を軽くできるため、重量
エネルギー密度を高められるのが分る。ＰＥＴの密度
（１．３８）は、アルミニウムの密度（２．７）及び銅
の密度（８．９２）に比べて小さいため、本実施例の電
池は、比較例の電池に比べて集電構成体の重量を軽くし
て、電池の重量を軽くできる。
【００２０】またＰＥＴは７３０ kg/cm2 の引っ張り強
さを有しているので、アルミニウムの引っ張り強さ（７
×１０5 kg/cm2 ）及び銅の引っ張り強さ（１１０×１
０9kg/cm2 ）に比べて小さいが、ＰＥＴは、活物質の塗
着及び極板の巻回において集電体に加わる力（４〜５ k
g/cm2 ）に十分耐えられる強度を有している。
さを有しているので、アルミニウムの引っ張り強さ（７
×１０5 kg/cm2 ）及び銅の引っ張り強さ（１１０×１
０9kg/cm2 ）に比べて小さいが、ＰＥＴは、活物質の塗
着及び極板の巻回において集電体に加わる力（４〜５ k
g/cm2 ）に十分耐えられる強度を有している。
【００２１】なお本実施例では、正極集電体及び負極集
電体の両方を樹脂製フィルムの表面に形成された導電性
薄膜により構成したが、正極集電体及び負極集電体の少
なくとも一方をこのように構成しても構わない。
電体の両方を樹脂製フィルムの表面に形成された導電性
薄膜により構成したが、正極集電体及び負極集電体の少
なくとも一方をこのように構成しても構わない。
【００２２】以下、明細書に記載した発明についてその
構成を示す。
構成を示す。
【００２３】（１） 正極集電体にリチウムイオンを吸
蔵放出するＬｉＣｏＯ2 が充填されてなる正極板と、負
極集電体にリチウムイオンを吸蔵放出するグラファイト
が充填されてなる負極板とが非水電解液を含有する電解
質層を介して積層された状態で巻回されてなる巻回式リ
チウム二次電池において、前記正極集電体は、ポリエチ
レンテレフタレートの両面に形成されたアルミニウム蒸
着膜より構成されてなり、前記負極板集電体は、ポリエ
チレンテレフタレートの両面に形成された銅蒸着膜によ
り構成されていることを特徴とする巻回式リチウム二次
電池。
蔵放出するＬｉＣｏＯ2 が充填されてなる正極板と、負
極集電体にリチウムイオンを吸蔵放出するグラファイト
が充填されてなる負極板とが非水電解液を含有する電解
質層を介して積層された状態で巻回されてなる巻回式リ
チウム二次電池において、前記正極集電体は、ポリエチ
レンテレフタレートの両面に形成されたアルミニウム蒸
着膜より構成されてなり、前記負極板集電体は、ポリエ
チレンテレフタレートの両面に形成された銅蒸着膜によ
り構成されていることを特徴とする巻回式リチウム二次
電池。
【００２４】
【発明の効果】樹脂製フィルムまたは樹脂製シートは、
従来用いていたアルミ箔、銅箔等の金属箔に比べて比重
が小さいので、導電性薄膜を表面に形成した樹脂製フィ
ルムまたは樹脂製シート（集電構成体）は、従来の集電
体に比べて軽い。しかも樹脂製フィルムは従来の集電体
（金属箔）に劣らない可撓性及び強度を有しているの
で、集電構成体は、従来の集電体と同様の強度を維持す
ることができる。そのため、本発明によれば、集電体の
強度を低下させることなく、電池の重量エネルギー密度
を高めることができる。
従来用いていたアルミ箔、銅箔等の金属箔に比べて比重
が小さいので、導電性薄膜を表面に形成した樹脂製フィ
ルムまたは樹脂製シート（集電構成体）は、従来の集電
体に比べて軽い。しかも樹脂製フィルムは従来の集電体
（金属箔）に劣らない可撓性及び強度を有しているの
で、集電構成体は、従来の集電体と同様の強度を維持す
ることができる。そのため、本発明によれば、集電体の
強度を低下させることなく、電池の重量エネルギー密度
を高めることができる。
【図１】 本発明の実施例の巻回式リチウム二次電池の
縦断端面図である。
縦断端面図である。
【図２】 本発明の実施例の巻回式リチウム二次電池に
用いる集電構成体の拡大断面図である。
用いる集電構成体の拡大断面図である。
３ 正極板 ４ 負極板 ５ 電解質層 ６ 正極集電構成体 ６ａ フィルム ６ｂ アルミニウム蒸着層（正極集電体） ７ 正極活物質層 ８ 負極集電構成体 ８ａ フィルム ８ｂ 銅蒸着層（負極集電体） ９ 負極材層
Claims (6)
- 【請求項１】 正極板と負極板とが電解質層を介して積
層されてなる電池において、 前記正極板及び前記負極板の少なくとも一方の集電体
は、樹脂製フィルムまたは樹脂製シートの表面に形成さ
れた導電性薄膜により構成されていることを特徴とする
電池。 - 【請求項２】 前記導電性薄膜が前記樹脂製フィルムま
たは樹脂製シートの両面に形成され、 前記正極板及び前記負極板は、前記電解質層を介して積
層された状態で巻回されていることを特徴とする請求項
１に記載の電池。 - 【請求項３】 前記導電性薄膜は蒸着により形成されて
いることを特徴とする請求項１または２に記載の電池。 - 【請求項４】 正極集電体にリチウムイオンを吸蔵放出
する物質が充填されてなる正極板と、負極集電体にリチ
ウムイオンを吸蔵放出する炭素材料が充填されてなる負
極板とが電解質層を介して積層されてなるリチウムイオ
ン二次電池において、 前記正極集電体及び前記負極板集電体の少なくとも一方
は、樹脂製フィルムまたは樹脂製シートの表面に形成さ
れた導電性薄膜により構成されていることを特徴とする
リチウムイオン二次電池。 - 【請求項５】 前記導電性薄膜が前記樹脂製フィルムま
たは樹脂製シートの両面に形成され、 前記正極板及び前記負極板は、前記電解質層を介して積
層された状態で巻回されていることを特徴とする請求項
４に記載のリチウムイオン二次電池。 - 【請求項６】 前記導電性薄膜は蒸着により形成されて
いることを特徴とする請求項４または５に記載のリチウ
ムイオン二次電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8013543A JPH09213338A (ja) | 1996-01-30 | 1996-01-30 | 電池及びリチウムイオン二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8013543A JPH09213338A (ja) | 1996-01-30 | 1996-01-30 | 電池及びリチウムイオン二次電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09213338A true JPH09213338A (ja) | 1997-08-15 |
Family
ID=11836079
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8013543A Pending JPH09213338A (ja) | 1996-01-30 | 1996-01-30 | 電池及びリチウムイオン二次電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| JP (1) | JPH09213338A (ja) |
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