JPH10241741A - リチウムイオン電池およびこの電池の注液方法 - Google Patents
リチウムイオン電池およびこの電池の注液方法Info
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- JPH10241741A JPH10241741A JP9044219A JP4421997A JPH10241741A JP H10241741 A JPH10241741 A JP H10241741A JP 9044219 A JP9044219 A JP 9044219A JP 4421997 A JP4421997 A JP 4421997A JP H10241741 A JPH10241741 A JP H10241741A
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- Filling, Topping-Up Batteries (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 外装缶内へ注液した電解液が溢れないような
注液構造にするとともに、電解液の注液がスムーズに行
えるようにする。 【解決手段】 スペーサ２０は、中央部に隔壁２５を配
設するとともに、この隔壁２５の左右に第１の注液用連
通孔２１と第２の注液用連通孔２２を配設している。な
お、隔壁２５は封口体３０の下面まで延出するように形
成されている。封口体３０は、隔壁２５に対向する位置
の左右に第１の注液孔３１と第２の注液孔３２とを配設
している。外装缶１０の開口部に封口体３０を載置して
その周囲を外装缶に溶接して封口した後、第１の注液孔
３１内に電解液を注入する。このとき、吸気装置より延
出するパイプを第２の注液孔３２内に挿入して外装缶１
０内の気体を吸気しながら電解液を第１の注液孔３１内
に注入する。電解液の注液後、各注液孔３１，３２を封
止する。
注液構造にするとともに、電解液の注液がスムーズに行
えるようにする。 【解決手段】 スペーサ２０は、中央部に隔壁２５を配
設するとともに、この隔壁２５の左右に第１の注液用連
通孔２１と第２の注液用連通孔２２を配設している。な
お、隔壁２５は封口体３０の下面まで延出するように形
成されている。封口体３０は、隔壁２５に対向する位置
の左右に第１の注液孔３１と第２の注液孔３２とを配設
している。外装缶１０の開口部に封口体３０を載置して
その周囲を外装缶に溶接して封口した後、第１の注液孔
３１内に電解液を注入する。このとき、吸気装置より延
出するパイプを第２の注液孔３２内に挿入して外装缶１
０内の気体を吸気しながら電解液を第１の注液孔３１内
に注入する。電解液の注液後、各注液孔３１，３２を封
止する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はリチウムイオン電池
に係り、特に、この電池へ電解液を注液するための注液
構造および注液方法に関する。
に係り、特に、この電池へ電解液を注液するための注液
構造および注液方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、電子機器の小型化、軽量化はめざ
ましく、それに伴い、電源となる電池に対しても小型軽
量化の要望が非常に大きい。一次電池の分野では既にリ
チウム電池等の小型軽量電池が実用化されているが、こ
れらは一次電池であるが故に繰り返し使用できず、その
用途は限られたものであった。一方、二次電池の分野で
は従来より鉛蓄電池、ニッケル−カドミウム蓄電池、ニ
ッケル−水素蓄電池等が用いられてきたが、これらは小
型軽量化という点で大きな問題点を有している。
ましく、それに伴い、電源となる電池に対しても小型軽
量化の要望が非常に大きい。一次電池の分野では既にリ
チウム電池等の小型軽量電池が実用化されているが、こ
れらは一次電池であるが故に繰り返し使用できず、その
用途は限られたものであった。一方、二次電池の分野で
は従来より鉛蓄電池、ニッケル−カドミウム蓄電池、ニ
ッケル−水素蓄電池等が用いられてきたが、これらは小
型軽量化という点で大きな問題点を有している。
【０００３】そこで、小型軽量でかつ高容量で充放電可
能な電池としてリチウムイオン電池が実用化されるよう
になり、小型ビデオカメラ、携帯電話、ノートパソコン
等の携帯用電子・通信機器等に用いられるようになっ
た。この種のリチウムイオン電池は、負極活物質として
リチウムイオンを吸蔵・脱離し得るカーボン系材料を用
い、正極活物質として、ＬｉＣｏＯ2，ＬｉＮｉＯ2，Ｌ
ｉＭｎ2Ｏ4，ＬｉＦｅＯ2等のリチウム含有遷移金属酸
化物を用い、電解液として有機溶媒に溶質としてリチウ
ム塩を溶解したイオン伝導体を用い、電池として組み立
てた後、初回の充電により正極活物質から出たリチウム
イオンがカーボン粒子内に入って充放電可能となる電池
である。
能な電池としてリチウムイオン電池が実用化されるよう
になり、小型ビデオカメラ、携帯電話、ノートパソコン
等の携帯用電子・通信機器等に用いられるようになっ
た。この種のリチウムイオン電池は、負極活物質として
リチウムイオンを吸蔵・脱離し得るカーボン系材料を用
い、正極活物質として、ＬｉＣｏＯ2，ＬｉＮｉＯ2，Ｌ
ｉＭｎ2Ｏ4，ＬｉＦｅＯ2等のリチウム含有遷移金属酸
化物を用い、電解液として有機溶媒に溶質としてリチウ
ム塩を溶解したイオン伝導体を用い、電池として組み立
てた後、初回の充電により正極活物質から出たリチウム
イオンがカーボン粒子内に入って充放電可能となる電池
である。
【０００４】このリチウムイオン電池は、正極活物質お
よび負極活物質をそれぞれ金属製の芯体（箔）に塗布し
て正極板および負極板とし、セパレータを間に入れて巻
回して電極体とする。この電極体を金属製の外装缶内に
挿入した後、封口体により外装缶を封缶する。この後、
封口体に設けられた注液孔より外装缶内に電解液を充填
し、注液孔を封止することにより組み立てられる。
よび負極活物質をそれぞれ金属製の芯体（箔）に塗布し
て正極板および負極板とし、セパレータを間に入れて巻
回して電極体とする。この電極体を金属製の外装缶内に
挿入した後、封口体により外装缶を封缶する。この後、
封口体に設けられた注液孔より外装缶内に電解液を充填
し、注液孔を封止することにより組み立てられる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなリチウムイオン電池においては、封口体に設けられ
る注液孔は通常１つである。注液孔が１つであると、ポ
ンプ等により電解液を封口体に設けられた注液孔から外
装缶内に送り込んでも、外装缶内の気体の逃げ場がない
ため、電解液が外装缶内に入りにくく、封口体の上に溢
れ出るという問題を生じた。そして、電解液が封口体の
上に溢れ出ると、溢れ出た電解液は析出、粉化し、後に
行う注液孔の封止時の障害になるという問題を生じる。
さらに、溢れ出て析出、粉化した電解液をそのままにし
て、注液孔の封止を行うと、リークの発生の原因になる
という問題も生じる。
うなリチウムイオン電池においては、封口体に設けられ
る注液孔は通常１つである。注液孔が１つであると、ポ
ンプ等により電解液を封口体に設けられた注液孔から外
装缶内に送り込んでも、外装缶内の気体の逃げ場がない
ため、電解液が外装缶内に入りにくく、封口体の上に溢
れ出るという問題を生じた。そして、電解液が封口体の
上に溢れ出ると、溢れ出た電解液は析出、粉化し、後に
行う注液孔の封止時の障害になるという問題を生じる。
さらに、溢れ出て析出、粉化した電解液をそのままにし
て、注液孔の封止を行うと、リークの発生の原因になる
という問題も生じる。
【０００６】そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなさ
れたものであり、外装缶内へ注液した電解液が溢れない
ような注液構造にするとともに、電解液の注液がスムー
ズに行えるようにすることにある。
れたものであり、外装缶内へ注液した電解液が溢れない
ような注液構造にするとともに、電解液の注液がスムー
ズに行えるようにすることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】本
発明は、正極板と負極板をセパレータを介して卷回して
電極体とし、この電極体を金属外装缶内に収納した後、
同電極体の上部に同電極体を同外装缶内に保持するスペ
ーサを配設するとともに、このスペーサの上部に同外装
缶の開口を封缶する封口体を配設して封口した後、電解
液を注入してなるリチウムイオン電池であって、上記課
題を解決するために、請求項１に記載の発明において
は、スペーサに複数個の連通孔を配設するとともに、こ
れらの連通孔間を区画する隔壁を封口体の下面まで延出
して配設し、封口体の複数個の連通孔に対向する位置に
注液孔を配設している。
発明は、正極板と負極板をセパレータを介して卷回して
電極体とし、この電極体を金属外装缶内に収納した後、
同電極体の上部に同電極体を同外装缶内に保持するスペ
ーサを配設するとともに、このスペーサの上部に同外装
缶の開口を封缶する封口体を配設して封口した後、電解
液を注入してなるリチウムイオン電池であって、上記課
題を解決するために、請求項１に記載の発明において
は、スペーサに複数個の連通孔を配設するとともに、こ
れらの連通孔間を区画する隔壁を封口体の下面まで延出
して配設し、封口体の複数個の連通孔に対向する位置に
注液孔を配設している。
【０００８】このように、封口体に注液孔を複数個設け
るようにすると、何れかの注液孔より電解液を注液する
と他の注液孔より外装缶内の気体が排出されるようにな
るので、気・液置換がスムーズに行われるようになる。
そのため、外装缶内に存在する気体は容易に排出される
ようになり、排出された気体に相当する量の電解液がス
ムーズに外装缶内に注入されることとなる。したがっ
て、封口体の上に電解液が溢れ出るという問題を容易に
解決できるようになり、注液後、直ちに注液孔の封止工
程に移ることが可能になるので、この種のリチウムイオ
ン電池の生産性が向上するとともに歩留まりも向上す
る。
るようにすると、何れかの注液孔より電解液を注液する
と他の注液孔より外装缶内の気体が排出されるようにな
るので、気・液置換がスムーズに行われるようになる。
そのため、外装缶内に存在する気体は容易に排出される
ようになり、排出された気体に相当する量の電解液がス
ムーズに外装缶内に注入されることとなる。したがっ
て、封口体の上に電解液が溢れ出るという問題を容易に
解決できるようになり、注液後、直ちに注液孔の封止工
程に移ることが可能になるので、この種のリチウムイオ
ン電池の生産性が向上するとともに歩留まりも向上す
る。
【０００９】また、スペーサには連通孔間を区画する隔
壁を封口体の下面まで延出して設けているので、電解液
の注入と外装缶内の気体の排出とが別々の注液孔からな
されるようになるので、効率よく気・液置換が行われる
ようになる。
壁を封口体の下面まで延出して設けているので、電解液
の注入と外装缶内の気体の排出とが別々の注液孔からな
されるようになるので、効率よく気・液置換が行われる
ようになる。
【００１０】また、本発明は、上述したような注液構造
を備えたリチウムイオン電池の注液方法であって、請求
項２に記載の発明においては、外装缶内に電極体を収納
し、同電極体の上部に複数の連通孔とこれらの連通孔間
を区画する隔壁を封口体の下面まで延出して配設したス
ペーサを載置した後、外装缶の開口を複数個の注液孔を
配設した封口体にて封口してリチウムイオン電池を組み
立て、封口体に配設した複数個の注液孔の少なくとも１
つの注液孔より外装缶内の気体を吸引しながら他の注液
孔に電解液を注液するようにしている。
を備えたリチウムイオン電池の注液方法であって、請求
項２に記載の発明においては、外装缶内に電極体を収納
し、同電極体の上部に複数の連通孔とこれらの連通孔間
を区画する隔壁を封口体の下面まで延出して配設したス
ペーサを載置した後、外装缶の開口を複数個の注液孔を
配設した封口体にて封口してリチウムイオン電池を組み
立て、封口体に配設した複数個の注液孔の少なくとも１
つの注液孔より外装缶内の気体を吸引しながら他の注液
孔に電解液を注液するようにしている。
【００１１】封口体に複数個の注液孔を設けると、複数
個の注液孔の少なくとも１つの注液孔より排気しながら
他の注液孔に電解液を注液することが可能になる。その
ため、外装缶内に存在する気体は容易に排出されるよう
になり、排出された気体に相当する量の電解液がスムー
ズに外装缶内に注入されることとなる。したがって、封
口体の上に電解液が溢れ出るという問題を容易に解決で
きるようになり、注液後、直ちに注液孔の封止工程に移
ることが可能になるので、この種のリチウムイオン電池
の生産性が向上するとともに歩留まりも向上する。
個の注液孔の少なくとも１つの注液孔より排気しながら
他の注液孔に電解液を注液することが可能になる。その
ため、外装缶内に存在する気体は容易に排出されるよう
になり、排出された気体に相当する量の電解液がスムー
ズに外装缶内に注入されることとなる。したがって、封
口体の上に電解液が溢れ出るという問題を容易に解決で
きるようになり、注液後、直ちに注液孔の封止工程に移
ることが可能になるので、この種のリチウムイオン電池
の生産性が向上するとともに歩留まりも向上する。
【００１２】また、スペーサには連通孔間を区画する隔
壁を設けているので、他の注液孔から注入された電解液
が電極体内に含浸される前に、排気している注液孔に挿
入された排気用パイプより直接排出されることが防止で
きるようになる。
壁を設けているので、他の注液孔から注入された電解液
が電極体内に含浸される前に、排気している注液孔に挿
入された排気用パイプより直接排出されることが防止で
きるようになる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下に、本発明のリチウムイオン
電池の一実施形態を図に基づいて説明する。なお、図１
は本実施形態のリチウムイオン電池の要部を示す図であ
り、図１（ａ）は外装缶に封口体を取り付けた状態を示
す上面図であり、図１（ｂ）は外装缶に封口体を取り付
ける前の状態を示す上面図であり、図１（ｃ）は図１
（ａ）のＡ−Ａ断面を示す断面図であり、図１（ｄ）は
図１（ｃ）のＢ−Ｂ断面を示す断面図であり、図１
（ｅ）は図１（ｃ）のＣ−Ｃ断面を示す断面図である。
また、図２は本実施形態の封口体を示す図であり、図２
（ａ）は上面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）のＤ−
Ｄ断面を示す断面図であり、図２（ｃ）は下面図であ
る。さらに、図３は本実施形態のスペーサを示す図であ
り、図３（ａ）は上面図であり、図３（ｂ）はその側面
図である。
電池の一実施形態を図に基づいて説明する。なお、図１
は本実施形態のリチウムイオン電池の要部を示す図であ
り、図１（ａ）は外装缶に封口体を取り付けた状態を示
す上面図であり、図１（ｂ）は外装缶に封口体を取り付
ける前の状態を示す上面図であり、図１（ｃ）は図１
（ａ）のＡ−Ａ断面を示す断面図であり、図１（ｄ）は
図１（ｃ）のＢ−Ｂ断面を示す断面図であり、図１
（ｅ）は図１（ｃ）のＣ−Ｃ断面を示す断面図である。
また、図２は本実施形態の封口体を示す図であり、図２
（ａ）は上面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）のＤ−
Ｄ断面を示す断面図であり、図２（ｃ）は下面図であ
る。さらに、図３は本実施形態のスペーサを示す図であ
り、図３（ａ）は上面図であり、図３（ｂ）はその側面
図である。
【００１４】ａ．電極体の作製 天然黒鉛よりなる負極活物質とポリビニリデンフルオラ
イト（ＰＶＤＦ）よりなる結着剤等とを、Ｎ−メチルピ
ロリドンからなる有機溶剤等に溶解したものを混合し
て、スラリーあるいはペーストとする。これらのスラリ
ーあるいはペーストを、スラリーの場合はダイコータ
ー、ドクターブレード等を用いて、ペーストの場合はロ
ーラコーティング法等により金属芯体（例えば、銅箔）
の両面の全面にわたって均一に塗布して、活物質層を塗
布した負極板を形成する。
イト（ＰＶＤＦ）よりなる結着剤等とを、Ｎ−メチルピ
ロリドンからなる有機溶剤等に溶解したものを混合し
て、スラリーあるいはペーストとする。これらのスラリ
ーあるいはペーストを、スラリーの場合はダイコータ
ー、ドクターブレード等を用いて、ペーストの場合はロ
ーラコーティング法等により金属芯体（例えば、銅箔）
の両面の全面にわたって均一に塗布して、活物質層を塗
布した負極板を形成する。
【００１５】この後、活物質層を塗布した負極板を乾燥
機中を通過させて、スラリーあるいはペースト作製に必
要であった有機溶剤を除去して乾燥させる。この乾燥負
極板をロールプレス機により圧延して負極板とする。
機中を通過させて、スラリーあるいはペースト作製に必
要であった有機溶剤を除去して乾燥させる。この乾燥負
極板をロールプレス機により圧延して負極板とする。
【００１６】一方、ＬｉＣｏＯ2からなる正極活物質
と、アセチレンブラック、グラファイト等の炭素系導電
剤と、ポリビニリデンフルオライト（ＰＶＤＦ）よりな
る結着剤等とを、Ｎ−メチルピロリドンからなる有機溶
剤等に溶解したものを混合して、スラリーあるいはペー
ストとする。なお、スラリーあるいはペースト中にポリ
エチレンオキシド、ポリアクリロニトリル、セルロース
等の添加剤を添加してもよい。
と、アセチレンブラック、グラファイト等の炭素系導電
剤と、ポリビニリデンフルオライト（ＰＶＤＦ）よりな
る結着剤等とを、Ｎ−メチルピロリドンからなる有機溶
剤等に溶解したものを混合して、スラリーあるいはペー
ストとする。なお、スラリーあるいはペースト中にポリ
エチレンオキシド、ポリアクリロニトリル、セルロース
等の添加剤を添加してもよい。
【００１７】これらのスラリーあるいはペーストを、ス
ラリーの場合はダイコーター、ドクターブレード等を用
いて、ペーストの場合はローラコーティング法等により
金属芯体（例えば、アルミニウム箔）の両面に均一に塗
布して、活物質層を塗布した正極板を形成する。
ラリーの場合はダイコーター、ドクターブレード等を用
いて、ペーストの場合はローラコーティング法等により
金属芯体（例えば、アルミニウム箔）の両面に均一に塗
布して、活物質層を塗布した正極板を形成する。
【００１８】この後、活物質層を塗布した正極板を乾燥
機中を通過させて、スラリーあるいはペースト作製に必
要であった有機溶剤を除去して乾燥させる。乾燥後、こ
の乾燥正極板をロールプレス機により圧延して正極板と
する。
機中を通過させて、スラリーあるいはペースト作製に必
要であった有機溶剤を除去して乾燥させる。乾燥後、こ
の乾燥正極板をロールプレス機により圧延して正極板と
する。
【００１９】上述のようにして作製した負極板と正極板
とを、有機溶媒との反応性が低く、かつ安価なポリオレ
フィン系樹脂からなる微多孔膜、好適にはポリエチレン
製微多孔膜を間にして重ね合わせ、図示しない巻き取り
機により卷回する。この後、最外周をテープ止めして渦
巻状電極体とした後、プレス機で角形外装缶に挿入でき
るような形に成形して電極体とする。
とを、有機溶媒との反応性が低く、かつ安価なポリオレ
フィン系樹脂からなる微多孔膜、好適にはポリエチレン
製微多孔膜を間にして重ね合わせ、図示しない巻き取り
機により卷回する。この後、最外周をテープ止めして渦
巻状電極体とした後、プレス機で角形外装缶に挿入でき
るような形に成形して電極体とする。
【００２０】ｂ．リチウムイオン電池の作製 ついで、１枚板からプレス加工により成形したアルミニ
ウム合金製の有底筒状の角形外装缶（例えば、外形寸法
が、高さ４６ｍｍ、幅２２ｍｍ、厚み７．５ｍｍ、肉厚
０．５ｍｍのもの）１０の開口部より、上述のようにし
て作製した電極体を外装缶１０内に挿入する。なお、こ
の外装缶１０は正極端子を兼ねている。
ウム合金製の有底筒状の角形外装缶（例えば、外形寸法
が、高さ４６ｍｍ、幅２２ｍｍ、厚み７．５ｍｍ、肉厚
０．５ｍｍのもの）１０の開口部より、上述のようにし
て作製した電極体を外装缶１０内に挿入する。なお、こ
の外装缶１０は正極端子を兼ねている。
【００２１】電極体を外装缶１０内に挿入した後、電極
体の上部にスペーサ２０を載置する。ここで、スペーサ
２０は、外装缶１０内に挿入した電極体が移動しないよ
うに保持するために設けるものであって、図１、図３に
示すように、その中央部に上部に延出する隔壁２５を配
設するとともに、この隔壁２５の左側に第１の注液用連
通孔２１と正極導電タブ用貫通孔２３を配設し、その右
側に第２の注液用連通孔２２と負極導電タブ用貫通孔２
４を配設している。なお、隔壁２５は後述する封口体３
０の下面まで延出するように形成されている。
体の上部にスペーサ２０を載置する。ここで、スペーサ
２０は、外装缶１０内に挿入した電極体が移動しないよ
うに保持するために設けるものであって、図１、図３に
示すように、その中央部に上部に延出する隔壁２５を配
設するとともに、この隔壁２５の左側に第１の注液用連
通孔２１と正極導電タブ用貫通孔２３を配設し、その右
側に第２の注液用連通孔２２と負極導電タブ用貫通孔２
４を配設している。なお、隔壁２５は後述する封口体３
０の下面まで延出するように形成されている。
【００２２】なお、このスペーサ２０を電極体の上部に
載置するに際しては、電極体の正極より延出する正極導
電タブ４０を正極導電タブ用貫通孔２３に通して、正極
導電タブ４０をスペーサ２０より上部に突出させるとと
もに、電極体の負極より延出する負極導電タブ５０を負
極導電タブ貫通孔２４に通して、負極導電タブ５０をス
ペーサ２０より上部に突出させる。
載置するに際しては、電極体の正極より延出する正極導
電タブ４０を正極導電タブ用貫通孔２３に通して、正極
導電タブ４０をスペーサ２０より上部に突出させるとと
もに、電極体の負極より延出する負極導電タブ５０を負
極導電タブ貫通孔２４に通して、負極導電タブ５０をス
ペーサ２０より上部に突出させる。
【００２３】この後、外装缶１０に溶接された正極集電
リード板４１と正極導電タブ４０とを溶接するととも
に、後述する封口体３０の端子孔３３に取り付けられた
負極端子５２に固着された負極集電リード板５１と負極
導電タブ５０とを溶接する。ついで、外装缶１０の開口
部に、封口体３０を載置した後、封口体３０の周囲と外
装缶１０とを溶接する。
リード板４１と正極導電タブ４０とを溶接するととも
に、後述する封口体３０の端子孔３３に取り付けられた
負極端子５２に固着された負極集電リード板５１と負極
導電タブ５０とを溶接する。ついで、外装缶１０の開口
部に、封口体３０を載置した後、封口体３０の周囲と外
装缶１０とを溶接する。
【００２４】ここで、封口体３０は、外装缶１０の開口
を封缶するために設けるものであって、図１、図２に示
すように、その中央部のスペーサ２０の隔壁２５に対向
する位置の左側に第１の注液孔３１を配設し、スペーサ
２０の隔壁２５に対向する位置の右側に第２の注液孔３
２と負極端子用貫通孔３３を配設している。そして、こ
の封口体３０の上部の周辺部には封口体３０の上面より
突出する周囲壁３４を配設している。
を封缶するために設けるものであって、図１、図２に示
すように、その中央部のスペーサ２０の隔壁２５に対向
する位置の左側に第１の注液孔３１を配設し、スペーサ
２０の隔壁２５に対向する位置の右側に第２の注液孔３
２と負極端子用貫通孔３３を配設している。そして、こ
の封口体３０の上部の周辺部には封口体３０の上面より
突出する周囲壁３４を配設している。
【００２５】外装缶１０の開口部に封口体３０を載置し
てその周囲を外装缶に溶接して封口した後、第１の注液
孔３１内にエチレンカーボネート（ＥＣ）３０重量部と
ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）７０重量部よりなる混
合溶媒に電解質塩として１ＭＬｉＰＦ６を添加した電解
液を注入する。このとき、図示しない吸気装置より延出
するパイプを第２の注液孔３２内に挿入して外装缶１０
内の気体を吸気しながら電解液を第１の注液孔３１内に
注入する。電解液の注液後、各注液孔３１，３２を封止
し、ついで、所定の充電処理を施して本実施形態のリチ
ウムイオン電池とする。
てその周囲を外装缶に溶接して封口した後、第１の注液
孔３１内にエチレンカーボネート（ＥＣ）３０重量部と
ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）７０重量部よりなる混
合溶媒に電解質塩として１ＭＬｉＰＦ６を添加した電解
液を注入する。このとき、図示しない吸気装置より延出
するパイプを第２の注液孔３２内に挿入して外装缶１０
内の気体を吸気しながら電解液を第１の注液孔３１内に
注入する。電解液の注液後、各注液孔３１，３２を封止
し、ついで、所定の充電処理を施して本実施形態のリチ
ウムイオン電池とする。
【００２６】なお、電解液としては、有機溶媒に溶質と
してリチウム塩を溶解したイオン伝導体であって、イオ
ン伝導率が高く、正・負の各電極に対して化学的、電気
化学的に安定で、使用可能温度範囲が広くかつ安全性が
高く、安価なものを使用する。例えば、有機溶媒として
は上記エチレンカーボネート（ＥＣ）とジエチルカーボ
ネート（ＤＥＣ）との混合溶媒以外に、プロピレンカー
ボネート（ＰＣ）、スルフォラン（ＳＬ）、テトラハイ
ドロフラン（ＴＨＦ）、γブチロラクトン（ＧＢＬ）、
ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、エチルメチルカーボ
ネート（ＥＭＣ）、１，２ジメトキシエタン（ＤＭＥ）
等あるいはこれらの混合溶媒が好適である。また、溶質
としては電子吸引性の強いリチウム塩を使用し、上記Ｌ
ｉＰＦ６以外に例えば、ＬｉＢＦ４、ＬｉＣｌＯ４、Ｌ
ｉＡｓＦ６、ＬｉＣＦ３ＳＯ３、Ｌｉ（ＣＦ３ＳＯ２）
２Ｎ、ＬｉＣ４Ｆ９ＳＯ３等が好適である。
してリチウム塩を溶解したイオン伝導体であって、イオ
ン伝導率が高く、正・負の各電極に対して化学的、電気
化学的に安定で、使用可能温度範囲が広くかつ安全性が
高く、安価なものを使用する。例えば、有機溶媒として
は上記エチレンカーボネート（ＥＣ）とジエチルカーボ
ネート（ＤＥＣ）との混合溶媒以外に、プロピレンカー
ボネート（ＰＣ）、スルフォラン（ＳＬ）、テトラハイ
ドロフラン（ＴＨＦ）、γブチロラクトン（ＧＢＬ）、
ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、エチルメチルカーボ
ネート（ＥＭＣ）、１，２ジメトキシエタン（ＤＭＥ）
等あるいはこれらの混合溶媒が好適である。また、溶質
としては電子吸引性の強いリチウム塩を使用し、上記Ｌ
ｉＰＦ６以外に例えば、ＬｉＢＦ４、ＬｉＣｌＯ４、Ｌ
ｉＡｓＦ６、ＬｉＣＦ３ＳＯ３、Ｌｉ（ＣＦ３ＳＯ２）
２Ｎ、ＬｉＣ４Ｆ９ＳＯ３等が好適である。
【００２７】ｃ．実験結果 上述のように作製した本実施形態のリチウムイオン電池
と、従来の方法により作製された注液孔が１つのみの比
較例の電池をそれぞれ１０，０００個ずつ用いて注液実
験を行い、これらの分注回数と封缶の不良率をそれぞれ
求めると下記の表１に示すような結果が得られた。な
お、分注回数とは、所定量の電解液を１回の注液のみで
外装缶１０内に注入しようとすると、注液孔３１あるい
は３２より溢れるため、何回かに分割して注液する回数
を意味する。
と、従来の方法により作製された注液孔が１つのみの比
較例の電池をそれぞれ１０，０００個ずつ用いて注液実
験を行い、これらの分注回数と封缶の不良率をそれぞれ
求めると下記の表１に示すような結果が得られた。な
お、分注回数とは、所定量の電解液を１回の注液のみで
外装缶１０内に注入しようとすると、注液孔３１あるい
は３２より溢れるため、何回かに分割して注液する回数
を意味する。
【００２８】
【表１】
【００２９】上記表１より明らかなように、本発明のリ
チウムイオン電池においては、分注回数が少なくなると
ともに、封缶不良率も格段に減少している。分注回数が
減少するのは、吸気装置より延出するパイプを第２の注
液孔３２内に挿入して外装缶１０内の気体を吸気しなが
ら電解液を第１の注液孔３１内に注入するため、排出さ
れた気体に相当する量の電解液がスムーズに外装缶１０
内に注入されるようになって、１度に注入できる電解液
量が増加したためである。
チウムイオン電池においては、分注回数が少なくなると
ともに、封缶不良率も格段に減少している。分注回数が
減少するのは、吸気装置より延出するパイプを第２の注
液孔３２内に挿入して外装缶１０内の気体を吸気しなが
ら電解液を第１の注液孔３１内に注入するため、排出さ
れた気体に相当する量の電解液がスムーズに外装缶１０
内に注入されるようになって、１度に注入できる電解液
量が増加したためである。
【００３０】また、封缶不良率が減少するのは、１度に
注入できる電解液量が増加すると、封口体の上に電解液
が溢れ出ることが防止でき、したがって、溢れ出た電解
液が析出、粉化するということがなくなり、注液孔の封
止時に障害が生じなくなるためである。
注入できる電解液量が増加すると、封口体の上に電解液
が溢れ出ることが防止でき、したがって、溢れ出た電解
液が析出、粉化するということがなくなり、注液孔の封
止時に障害が生じなくなるためである。
【００３１】上述したように、本実施形態においては、
封口体３０に第１注液孔３１と第２注液孔３２とを設
け、第２の注液孔３２より外装缶１０内の気体を吸気し
ながら電解液を第１の注液孔３１内に注入するため、排
出された気体に相当する量の電解液がスムーズに外装缶
１０内に注入できるようになる。したがって、封口体の
上に電解液が溢れ出るという問題を容易に解決できるよ
うになり、注液後、直ちに注液孔の封止工程に移ること
が可能になるので、この種のリチウムイオン電池の生産
性が向上するとともに歩留まりも向上する。
封口体３０に第１注液孔３１と第２注液孔３２とを設
け、第２の注液孔３２より外装缶１０内の気体を吸気し
ながら電解液を第１の注液孔３１内に注入するため、排
出された気体に相当する量の電解液がスムーズに外装缶
１０内に注入できるようになる。したがって、封口体の
上に電解液が溢れ出るという問題を容易に解決できるよ
うになり、注液後、直ちに注液孔の封止工程に移ること
が可能になるので、この種のリチウムイオン電池の生産
性が向上するとともに歩留まりも向上する。
【００３２】また、スペーサ２０に封口体２０の下面ま
で延出する隔壁２５を設けているので、第１の注液孔３
１からに注入された電解液が電極体内に含浸される前に
第２注液孔３２に挿入された排気用パイプより直接排出
されることが防止できるようになる。
で延出する隔壁２５を設けているので、第１の注液孔３
１からに注入された電解液が電極体内に含浸される前に
第２注液孔３２に挿入された排気用パイプより直接排出
されることが防止できるようになる。
【００３３】なお、上述の実施形態においては、負極活
物質として天然黒鉛を用いる例について説明したが、天
然黒鉛以外に、リチウムイオンを吸蔵・脱離し得るカー
ボン系材料、例えば、グラファイト、カーボンブラッ
ク、コークス、ガラス状炭素、炭素繊維、またはこれら
の焼成体等が好適である。また、酸化錫、酸化チタン等
のリチウムイオンを吸蔵・脱離し得る酸化物を用いても
よい。
物質として天然黒鉛を用いる例について説明したが、天
然黒鉛以外に、リチウムイオンを吸蔵・脱離し得るカー
ボン系材料、例えば、グラファイト、カーボンブラッ
ク、コークス、ガラス状炭素、炭素繊維、またはこれら
の焼成体等が好適である。また、酸化錫、酸化チタン等
のリチウムイオンを吸蔵・脱離し得る酸化物を用いても
よい。
【００３４】また、上述の実施形態においては、正極活
物質としてＬｉＣｏＯ2を用いる例について説明した
が、ＬｉＣｏＯ2以外に、リチウムイオンをゲストとし
て受け入れ得るリチウム含有遷移金属化合物、例えば、
ＬｉＮｉＯ2、ＬｉＣｏＸＮｉ（１−Ｘ）Ｏ2、ＬｉＣｒ
Ｏ2、ＬｉＶＯ2、ＬｉＭｎＯ2、αＬｉＦｅＯ2、ＬｉＴ
ｉＯ2、ＬｉＳｃＯ2、ＬｉＹＯ2、ＬｉＭｎ2Ｏ4等が好
ましいが、特に、ＬｉＮｉＯ2、ＬｉＣｏＸＮｉ（１−
Ｘ）Ｏ2を単独で用いるかあるいはこれらの二種以上を
混合して用いるのが好適である。また、ポリアセチレ
ン、ポリアニリン等の導電性ポリマーを用いてもよい。
物質としてＬｉＣｏＯ2を用いる例について説明した
が、ＬｉＣｏＯ2以外に、リチウムイオンをゲストとし
て受け入れ得るリチウム含有遷移金属化合物、例えば、
ＬｉＮｉＯ2、ＬｉＣｏＸＮｉ（１−Ｘ）Ｏ2、ＬｉＣｒ
Ｏ2、ＬｉＶＯ2、ＬｉＭｎＯ2、αＬｉＦｅＯ2、ＬｉＴ
ｉＯ2、ＬｉＳｃＯ2、ＬｉＹＯ2、ＬｉＭｎ2Ｏ4等が好
ましいが、特に、ＬｉＮｉＯ2、ＬｉＣｏＸＮｉ（１−
Ｘ）Ｏ2を単独で用いるかあるいはこれらの二種以上を
混合して用いるのが好適である。また、ポリアセチレ
ン、ポリアニリン等の導電性ポリマーを用いてもよい。
【図１】 本発明の一実施形態のリチウムイオン電池の
要部を示す図であり、図１（ａ）は外装缶に封口体を取
り付けた状態を示す上面図であり、図１（ｂ）は外装缶
に封口体を取り付ける前の状態を示す上面図であり、図
１（ｃ）は図１（ａ）のＡ−Ａ断面を示す断面図であ
り、図１（ｄ）は図１（ｃ）のＢ−Ｂ断面を示す断面図
であり、図１（ｅ）は図１（ｃ）のＣ−Ｃ断面を示す断
面図である。
要部を示す図であり、図１（ａ）は外装缶に封口体を取
り付けた状態を示す上面図であり、図１（ｂ）は外装缶
に封口体を取り付ける前の状態を示す上面図であり、図
１（ｃ）は図１（ａ）のＡ−Ａ断面を示す断面図であ
り、図１（ｄ）は図１（ｃ）のＢ−Ｂ断面を示す断面図
であり、図１（ｅ）は図１（ｃ）のＣ−Ｃ断面を示す断
面図である。
【図２】 図１の封口体を示す図であり、図２（ａ）は
上面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）のＤ−Ｄ断面を
示す断面図であり、図２（ｃ）は下面図である。
上面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）のＤ−Ｄ断面を
示す断面図であり、図２（ｃ）は下面図である。
【図３】 図１のスペーサを示す図であり、図３（ａ）
は上面図であり、図３（ｂ）はその側面図である。
は上面図であり、図３（ｂ）はその側面図である。
１０…外装缶（正極端子）、２０…スペーサ、２１…第
１の注液用連通孔、２２…第２の注液用連通孔、２３…
正極導電タブ用貫通孔、２４…負極導電タブ用貫通孔、
２５…隔壁、３０…封口体、３１…第１の注液孔、３２
…第２の注液孔、３３…負極端子用貫通孔、４０…正極
導電タブ、４１…正極集電リード板、５０…負極導電タ
ブ、５１…負極集電リード板、５２…負極端子
１の注液用連通孔、２２…第２の注液用連通孔、２３…
正極導電タブ用貫通孔、２４…負極導電タブ用貫通孔、
２５…隔壁、３０…封口体、３１…第１の注液孔、３２
…第２の注液孔、３３…負極端子用貫通孔、４０…正極
導電タブ、４１…正極集電リード板、５０…負極導電タ
ブ、５１…負極集電リード板、５２…負極端子
Claims (2)
- 【請求項１】 正極板と負極板をセパレータを介して卷
回して電極体とし、この電極体を金属外装缶内に収納し
た後、同電極体の上部に同電極体を同外装缶内に保持す
るスペーサを配設するとともに、このスペーサの上部に
同外装缶の開口を封缶する封口体を配設して封口した
後、電解液を注入してなるリチウムイオン電池であっ
て、 前記スペーサに複数個の連通孔を配設するとともに、こ
れらの連通孔間を区画する隔壁を前記封口体の下面まで
延出して配設し、 前記封口体の前記複数個の連通孔にそれぞれ対向する位
置に注液孔を配設するようにしたことを特徴とするリチ
ウムイオン電池。 - 【請求項２】 正極板と負極板をセパレータを介して卷
回して電極体とし、この電極体を金属外装缶内に収納し
た後、同電極体の上部に同電極体を同外装缶内に保持す
るスペーサを配設するとともに、このスペーサの上部に
同外装缶の開口を封缶する封口体を配設して封口した
後、電解液を注入するリチウムイオン電池の注液方法で
あって、 前記外装缶内に前記電極体を収納し、同電極体の上部に
複数の連通孔とこれらの連通孔間を区画する隔壁を前記
封口体の下面まで延出して配設したスペーサを載置した
後、前記外装缶の開口を複数個の注液孔を配設した封口
体にて封口してリチウムイオン電池を組み立て、 前記封口体に配設した前記複数個の注液孔の少なくとも
１つの注液孔より前記外装缶内の気体を吸引しながら他
の注液孔に電解液を注液するようにしたことを特徴とす
るリチウムイオン電池の注液方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04421997A JP3332783B2 (ja) | 1997-02-27 | 1997-02-27 | リチウムイオン電池及び同電池における電解液の注液方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04421997A JP3332783B2 (ja) | 1997-02-27 | 1997-02-27 | リチウムイオン電池及び同電池における電解液の注液方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10241741A true JPH10241741A (ja) | 1998-09-11 |
| JP3332783B2 JP3332783B2 (ja) | 2002-10-07 |
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ID=12685444
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04421997A Expired - Fee Related JP3332783B2 (ja) | 1997-02-27 | 1997-02-27 | リチウムイオン電池及び同電池における電解液の注液方法 |
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|---|---|
| JP (1) | JP3332783B2 (ja) |
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000044056A1 (en) * | 1999-01-20 | 2000-07-27 | Lg Chemical Ltd. | Device for sealing lithium secondary battery electrolyte injecting hole |
| JP2001273884A (ja) * | 2000-03-28 | 2001-10-05 | Yuasa Corp | 密閉形電池およびその製造方法 |
| KR100585760B1 (ko) * | 2004-02-28 | 2006-06-07 | 엘지전자 주식회사 | 배터리의 몰딩부 보강장치 |
| CN1321468C (zh) * | 2004-03-30 | 2007-06-13 | 三星Sdi株式会社 | 其上附有引线板的方型二次电池 |
| JP2012043564A (ja) * | 2010-08-16 | 2012-03-01 | Toshiba Corp | 電池 |
| JP2013521612A (ja) * | 2010-03-01 | 2013-06-10 | アップル インコーポレイテッド | 統合フレーム・バッテリ・セル |
| KR101285961B1 (ko) * | 2006-03-29 | 2013-07-12 | 삼성에스디아이 주식회사 | 리튬 이차전지 |
| JP2014022337A (ja) * | 2012-07-23 | 2014-02-03 | Sharp Corp | 非水系二次電池およびその注液方法 |
| CN104094450A (zh) * | 2012-02-22 | 2014-10-08 | 日立汽车系统株式会社 | 方形二次电池 |
| JP2015232942A (ja) * | 2014-06-09 | 2015-12-24 | 株式会社Ｇｓユアサ | 蓄電素子、及び蓄電素子の製造方法 |
| JP2015232940A (ja) * | 2014-06-09 | 2015-12-24 | 株式会社Ｇｓユアサ | 蓄電素子、及び蓄電素子の製造方法 |
| US9960406B2 (en) | 2014-06-09 | 2018-05-01 | Gs Yuasa International Ltd. | Energy storage device and method of manufacturing energy storage device |
| US10003061B2 (en) | 2014-06-09 | 2018-06-19 | Gs Yuasa International Ltd. | Energy storage device and method of manufacturing energy storage device |
| US10797298B2 (en) | 2016-05-31 | 2020-10-06 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Battery and manufacturing method therefor |
| US20210013483A1 (en) * | 2018-03-29 | 2021-01-14 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Battery assembly, battery, lid and case |
| CN114094198A (zh) * | 2021-11-25 | 2022-02-25 | 遂宁市天莱新能源科技有限公司 | 一种锂电池生产用封口装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2988349A3 (en) | 2014-08-14 | 2016-06-15 | Samsung SDI Co., Ltd. | Battery having cap assembly comprising a insulating spacer having a groove and an electrode lead |
-
1997
- 1997-02-27 JP JP04421997A patent/JP3332783B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6761996B1 (en) | 1999-01-20 | 2004-07-13 | Lg Chemical Ltd. | Device for sealing lithium secondary battery electrolyte injecting hole |
| WO2000044056A1 (en) * | 1999-01-20 | 2000-07-27 | Lg Chemical Ltd. | Device for sealing lithium secondary battery electrolyte injecting hole |
| JP2001273884A (ja) * | 2000-03-28 | 2001-10-05 | Yuasa Corp | 密閉形電池およびその製造方法 |
| KR100585760B1 (ko) * | 2004-02-28 | 2006-06-07 | 엘지전자 주식회사 | 배터리의 몰딩부 보강장치 |
| CN1321468C (zh) * | 2004-03-30 | 2007-06-13 | 三星Sdi株式会社 | 其上附有引线板的方型二次电池 |
| KR101285961B1 (ko) * | 2006-03-29 | 2013-07-12 | 삼성에스디아이 주식회사 | 리튬 이차전지 |
| KR101455916B1 (ko) * | 2010-03-01 | 2014-11-04 | 애플 인크. | 일체형 프레임 배터리 전지 |
| JP2013521612A (ja) * | 2010-03-01 | 2013-06-10 | アップル インコーポレイテッド | 統合フレーム・バッテリ・セル |
| JP2012043564A (ja) * | 2010-08-16 | 2012-03-01 | Toshiba Corp | 電池 |
| CN104094450A (zh) * | 2012-02-22 | 2014-10-08 | 日立汽车系统株式会社 | 方形二次电池 |
| JP2014022337A (ja) * | 2012-07-23 | 2014-02-03 | Sharp Corp | 非水系二次電池およびその注液方法 |
| JP2015232942A (ja) * | 2014-06-09 | 2015-12-24 | 株式会社Ｇｓユアサ | 蓄電素子、及び蓄電素子の製造方法 |
| JP2015232940A (ja) * | 2014-06-09 | 2015-12-24 | 株式会社Ｇｓユアサ | 蓄電素子、及び蓄電素子の製造方法 |
| US9960406B2 (en) | 2014-06-09 | 2018-05-01 | Gs Yuasa International Ltd. | Energy storage device and method of manufacturing energy storage device |
| US10003061B2 (en) | 2014-06-09 | 2018-06-19 | Gs Yuasa International Ltd. | Energy storage device and method of manufacturing energy storage device |
| US10797298B2 (en) | 2016-05-31 | 2020-10-06 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Battery and manufacturing method therefor |
| US20210013483A1 (en) * | 2018-03-29 | 2021-01-14 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Battery assembly, battery, lid and case |
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