JPH10270069A - 角型電池およびその製造方法 - Google Patents
角型電池およびその製造方法Info
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- JPH10270069A JPH10270069A JP9075382A JP7538297A JPH10270069A JP H10270069 A JPH10270069 A JP H10270069A JP 9075382 A JP9075382 A JP 9075382A JP 7538297 A JP7538297 A JP 7538297A JP H10270069 A JPH10270069 A JP H10270069A
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Classifications
-
- 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
- Secondary Cells (AREA)
- Primary Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 高容量を有する角型電池およびその製造方法
を提供することを目的とする。 【解決手段】 発電要素体を構成する少なくとも二枚の
長尺シートを積層してなる集合シートの長手方向の両端
を巻始め端として互いに同一方向または逆方向に巻回し
た且つ巻回時に生じた巻回内部応力を残留した二巻回体
からなる発電要素体を有することを特徴とする角型電
池。 【効果】 角型電池の形成が容易である。しかも発電要
素体内での残留巻回内部応力により正極集電体と負極集
電体との初期の対向間隔が長期にわたって維持されるの
で、電池機能が安定しており長寿命である。
を提供することを目的とする。 【解決手段】 発電要素体を構成する少なくとも二枚の
長尺シートを積層してなる集合シートの長手方向の両端
を巻始め端として互いに同一方向または逆方向に巻回し
た且つ巻回時に生じた巻回内部応力を残留した二巻回体
からなる発電要素体を有することを特徴とする角型電
池。 【効果】 角型電池の形成が容易である。しかも発電要
素体内での残留巻回内部応力により正極集電体と負極集
電体との初期の対向間隔が長期にわたって維持されるの
で、電池機能が安定しており長寿命である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、角型電池およびそ
の製造方法に関し、特に非水液体電解質を有する各種角
型二次電池、例えば角型リチウム二次電池用として好適
な角型電池およびその製造方法に関する。
の製造方法に関し、特に非水液体電解質を有する各種角
型二次電池、例えば角型リチウム二次電池用として好適
な角型電池およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】各種電気機器、特に携帯用のパソコンや
電話などは、一層の軽量化、小型化の要求があり、この
要求からそれらに使用される電池としてもコンパクトな
小収容スペースに収め得る角型電池の開発が必要となっ
ている。角型電池に使用される正負両極シートからなる
発電要素体は、普通、角型や偏平型である。
電話などは、一層の軽量化、小型化の要求があり、この
要求からそれらに使用される電池としてもコンパクトな
小収容スペースに収め得る角型電池の開発が必要となっ
ている。角型電池に使用される正負両極シートからなる
発電要素体は、普通、角型や偏平型である。
【０００３】図９は、従来の角型リチウム二次電池に使
用されている発電要素体Ｅの斜視図である。図９におい
て、１は正極シート片、２は負極シート片である。該発
電要素体Ｅ、図示はしていないが正負両極シート１、２
片の間にはセパレータが介在され、正負両極シート１、
２およびセパレータの三片を一組として、且つ各組間に
も更にもう一層のセパレータを介在させて多数組積層し
た構造を有し、且つ正極シート１片と負極シー２片とが
接続線４により電気的に接続されている。リチウム二次
電池などの二次電池において、その電池容量は正極シー
トが有する正極活物質の量に比例する。したがって、正
極シートの正極活物質層の厚みを大きくすると、正極シ
ートの単位面積あたりの正極活物質の量が増大し、しか
してその場合には理論的には少ない積層組数にて必要な
電池容量を確保できる。しかし実際には、通常の正極活
物質層は電気電導性に乏しいために、厚肉とすると電気
抵抗が過大となって電池作用が逆に低下する。このため
に、止むなく正極活物質層を薄くし電極面積を大きくし
て、必要な電池容量を確保すべく積層組数を多くする方
法が採られている。しかし積層組数を多くすると、手数
を要する接続線４による電気的接続数も多くなって電池
の大量生産が困難となる。
用されている発電要素体Ｅの斜視図である。図９におい
て、１は正極シート片、２は負極シート片である。該発
電要素体Ｅ、図示はしていないが正負両極シート１、２
片の間にはセパレータが介在され、正負両極シート１、
２およびセパレータの三片を一組として、且つ各組間に
も更にもう一層のセパレータを介在させて多数組積層し
た構造を有し、且つ正極シート１片と負極シー２片とが
接続線４により電気的に接続されている。リチウム二次
電池などの二次電池において、その電池容量は正極シー
トが有する正極活物質の量に比例する。したがって、正
極シートの正極活物質層の厚みを大きくすると、正極シ
ートの単位面積あたりの正極活物質の量が増大し、しか
してその場合には理論的には少ない積層組数にて必要な
電池容量を確保できる。しかし実際には、通常の正極活
物質層は電気電導性に乏しいために、厚肉とすると電気
抵抗が過大となって電池作用が逆に低下する。このため
に、止むなく正極活物質層を薄くし電極面積を大きくし
て、必要な電池容量を確保すべく積層組数を多くする方
法が採られている。しかし積層組数を多くすると、手数
を要する接続線４による電気的接続数も多くなって電池
の大量生産が困難となる。
【０００４】図１０は、従来の角型リチウム二次電池に
使用されている他の発電要素体Ｅの斜視図であって、こ
の発電要素体Ｅは正極シート、負極シート、およびセパ
レータとからなる長尺の集合シートＡを図１１の断面図
に示すように偏平状の芯体ＦＣ上に巻回し、ついで芯体
ＦＣを除去して得られる。この発電要素体Ｅでは、長尺
の集合シートＡを使用して巻回数を増すことにより必要
な電極面積を、しかして電池容量を確保することができ
るので、図１０に示す積層物が抱える問題はない。しか
しこの偏平状巻回体からなる発電要素体Ｅは、つぎに述
べる問題がある。
使用されている他の発電要素体Ｅの斜視図であって、こ
の発電要素体Ｅは正極シート、負極シート、およびセパ
レータとからなる長尺の集合シートＡを図１１の断面図
に示すように偏平状の芯体ＦＣ上に巻回し、ついで芯体
ＦＣを除去して得られる。この発電要素体Ｅでは、長尺
の集合シートＡを使用して巻回数を増すことにより必要
な電極面積を、しかして電池容量を確保することができ
るので、図１０に示す積層物が抱える問題はない。しか
しこの偏平状巻回体からなる発電要素体Ｅは、つぎに述
べる問題がある。
【０００５】一般に発電要素体は、その中に有する正極
シートと負極シートとの対向間隔が大きくなると、正極
集電体と負極集電体との間の電気抵抗が増大して正常な
電池機能を奏し得なくなる。このために例えば円柱状の
電池に使用されている円筒状の発電要素体は、上記の長
尺の集合シートＡと同様の集合シートを円柱状の芯体上
に比較的大きな張力下で巻回して、巻回後の集合シート
中の各シートには巻回時の巻き張力に基づく内部応力が
残留するようにしている。芯体除去後においても、この
残留内部応力により集合シート中の各シートは常に収縮
して締まろうとし、この結果、正極集電体と負極集電体
との対向間隔が大きくならないように維持される。とこ
ろで図１１にて説明したように、長尺の集合シートＡを
偏平状の芯体ＦＣ上に巻回した場合、得られた偏平状巻
回体のうちで芯体ＦＣの両端ＦＣ１とＦＣ２上でターン
した両端に位置する各シート部分Ｅ１、Ｅ２には、芯体
除去後においても上記のような内部応力が残留し易い
が、その中間部分Ｅ３にはかかる内部応力が残留し難
く、したがってその部分の正極集電体と負極集電体との
対向間隔が開きがちのため容量の大きな電池が得られな
い。
シートと負極シートとの対向間隔が大きくなると、正極
集電体と負極集電体との間の電気抵抗が増大して正常な
電池機能を奏し得なくなる。このために例えば円柱状の
電池に使用されている円筒状の発電要素体は、上記の長
尺の集合シートＡと同様の集合シートを円柱状の芯体上
に比較的大きな張力下で巻回して、巻回後の集合シート
中の各シートには巻回時の巻き張力に基づく内部応力が
残留するようにしている。芯体除去後においても、この
残留内部応力により集合シート中の各シートは常に収縮
して締まろうとし、この結果、正極集電体と負極集電体
との対向間隔が大きくならないように維持される。とこ
ろで図１１にて説明したように、長尺の集合シートＡを
偏平状の芯体ＦＣ上に巻回した場合、得られた偏平状巻
回体のうちで芯体ＦＣの両端ＦＣ１とＦＣ２上でターン
した両端に位置する各シート部分Ｅ１、Ｅ２には、芯体
除去後においても上記のような内部応力が残留し易い
が、その中間部分Ｅ３にはかかる内部応力が残留し難
く、したがってその部分の正極集電体と負極集電体との
対向間隔が開きがちのため容量の大きな電池が得られな
い。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】よって本発明は、高容
量を有する角型電池およびその製造方法を提供すること
を目的とする。
量を有する角型電池およびその製造方法を提供すること
を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、つぎの特徴を
有する。 (1) 発電要素体を構成する少なくとも正極および負極の
長尺シートを積層してなる集合シートの長手方向の両端
を巻始め端として巻回した二巻回体からなる発電要素体
を有することを特徴とする角型電池。 (2) 二巻体が、互いに同一方向に巻回されてなる上記
(1) 記載の角型電池。 (3) 二巻体が、互いに逆方向に巻回されてなる上記(1)
記載の角型電池。 (4) 二巻体のいずれもが、円筒状または楕円筒状である
上記(1) 〜(3) のいずれかに記載の角型電池。 (5) 発電要素体を構成する少なくとも正極および負極の
長尺シートを積層してなる集合シートをその長手方向の
両端を巻始め端として巻き張力を付与しつつそれぞれ芯
体上に巻回して二巻回体を得るに際し、二巻回体間の非
巻回集合体シート部における各シート間の長さの差が小
さくなるように集合体シートの長手方向の両端における
各シートの巻始め端に差異を設けて巻回することを特徴
とする角型電池の製造方法。
有する。 (1) 発電要素体を構成する少なくとも正極および負極の
長尺シートを積層してなる集合シートの長手方向の両端
を巻始め端として巻回した二巻回体からなる発電要素体
を有することを特徴とする角型電池。 (2) 二巻体が、互いに同一方向に巻回されてなる上記
(1) 記載の角型電池。 (3) 二巻体が、互いに逆方向に巻回されてなる上記(1)
記載の角型電池。 (4) 二巻体のいずれもが、円筒状または楕円筒状である
上記(1) 〜(3) のいずれかに記載の角型電池。 (5) 発電要素体を構成する少なくとも正極および負極の
長尺シートを積層してなる集合シートをその長手方向の
両端を巻始め端として巻き張力を付与しつつそれぞれ芯
体上に巻回して二巻回体を得るに際し、二巻回体間の非
巻回集合体シート部における各シート間の長さの差が小
さくなるように集合体シートの長手方向の両端における
各シートの巻始め端に差異を設けて巻回することを特徴
とする角型電池の製造方法。
【０００８】
【作用】本発明で用いられる発電要素体は、発電要素体
を構成する長尺の集合シートの長手方向の両端を巻始め
端として巻回した二巻回体からなる。よって、該二巻回
体間を結ぶ極く短い非巻回集合シート部を除く他の全部
分が巻回状態であるので、巻回時の巻き張力に基づく内
部応力が残留してこの残留内部応力により正極集電体と
負極集電体との対向間隔が大きくならないように維持さ
れる。さらに発電要素体は、長尺の集合シートの二巻回
体からなるのでその断面は偏平状に近く、しかして角型
電池の製造が可能となる。
を構成する長尺の集合シートの長手方向の両端を巻始め
端として巻回した二巻回体からなる。よって、該二巻回
体間を結ぶ極く短い非巻回集合シート部を除く他の全部
分が巻回状態であるので、巻回時の巻き張力に基づく内
部応力が残留してこの残留内部応力により正極集電体と
負極集電体との対向間隔が大きくならないように維持さ
れる。さらに発電要素体は、長尺の集合シートの二巻回
体からなるのでその断面は偏平状に近く、しかして角型
電池の製造が可能となる。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図例により一層詳
細に説明する。
細に説明する。
【００１０】図１は、本発明の実施例に用いられる発電
要素体の斜視図であり、図２は図１に示す発電要素体の
製造方法を概略説明するための上面図である。図３は、
本発明の実施例に用いられる他の発電要素体の斜視図で
あり、図４は図３に示す発電要素体の製造方法を概略説
明するための上面図である。図５〜図８は、本発明の実
施例の上面図である。
要素体の斜視図であり、図２は図１に示す発電要素体の
製造方法を概略説明するための上面図である。図３は、
本発明の実施例に用いられる他の発電要素体の斜視図で
あり、図４は図３に示す発電要素体の製造方法を概略説
明するための上面図である。図５〜図８は、本発明の実
施例の上面図である。
【００１１】図１に示す発電要素体Ｅは、図２に示すよ
うに、セパレータ、正極シート、負極シート、およびセ
パレータの４シートが順次積層してなる長尺の集合シー
トＡをその長手方向の両端Ａ１およびＡ１’をそれぞれ
巻始め端として芯体ＳおよびＳ’上に張力をかけつつ矢
印で示すように同じ巻き方向に巻回し、ついで各芯体
Ｓ、Ｓ’を抜き去って得られる。しかして発電要素体Ｅ
は、巻き方向が同じ二つの巻回体Ａ２およびＡ２’から
なり、両巻回体Ａ２およびＡ２’は集合シートＡの長手
方向の略中央に位置する非巻回部Ｃにて連結された構造
を有する。
うに、セパレータ、正極シート、負極シート、およびセ
パレータの４シートが順次積層してなる長尺の集合シー
トＡをその長手方向の両端Ａ１およびＡ１’をそれぞれ
巻始め端として芯体ＳおよびＳ’上に張力をかけつつ矢
印で示すように同じ巻き方向に巻回し、ついで各芯体
Ｓ、Ｓ’を抜き去って得られる。しかして発電要素体Ｅ
は、巻き方向が同じ二つの巻回体Ａ２およびＡ２’から
なり、両巻回体Ａ２およびＡ２’は集合シートＡの長手
方向の略中央に位置する非巻回部Ｃにて連結された構造
を有する。
【００１２】図３に示す発電要素体Ｅは、図４に示すよ
うに、上記と同じような長尺の集合シートＡをその長手
方向の両端Ａ１およびＡ１’をそれぞれ巻始め端として
芯体ＳおよびＳ’上に張力をかけつつ矢印で示すように
互いに逆の巻き方向に巻回し、ついで各芯体Ｓ、Ｓ’を
抜き去って得られる。しかして発電要素体Ｅは、巻き方
向が互いに逆の二つの巻回体Ａ２およびＡ２’からな
り、両巻回体Ａ２およびＡ２’は集合シートＡの長手方
向の略中央に位置する非巻回部Ｃにて連結された構造を
有する。
うに、上記と同じような長尺の集合シートＡをその長手
方向の両端Ａ１およびＡ１’をそれぞれ巻始め端として
芯体ＳおよびＳ’上に張力をかけつつ矢印で示すように
互いに逆の巻き方向に巻回し、ついで各芯体Ｓ、Ｓ’を
抜き去って得られる。しかして発電要素体Ｅは、巻き方
向が互いに逆の二つの巻回体Ａ２およびＡ２’からな
り、両巻回体Ａ２およびＡ２’は集合シートＡの長手方
向の略中央に位置する非巻回部Ｃにて連結された構造を
有する。
【００１３】図５〜図８において、Ｋは電池缶であり、
Ｅは発電要素体である。図５の実施例では図１に示す発
電要素体Ｅが、一方図６の実施例では図３に示す発電要
素体Ｅがそれぞれ使用され、いずれも上面の断面が長方
形の電池缶Ｋ内に収納されている。図７の実施例では、
発電要素体Ｅとして巻き方向が互いに同じであり、且つ
楕円形の断面を有する二つの巻回体Ａ２およびＡ２’か
らなるものが、一方、図８の実施例では発電要素体Ｅと
して巻き方向が互いに逆であり、且つ楕円形の断面を有
する二つの巻回体Ａ２およびＡ２’からなるものがそれ
ぞれ用いられており、上面の断面が円弧状を呈する側壁
を有する偏平電池缶Ｋ内に収納されている。楕円形の断
面を有する二つの巻回体Ａ２およびＡ２’からなる発電
要素体Ｅを、しかも上面の断面が円弧状を呈する側壁を
有する偏平電池缶Ｋ内に収納した図７や図８の実施例
は、一層偏平な角型電池を得る上で有効である。
Ｅは発電要素体である。図５の実施例では図１に示す発
電要素体Ｅが、一方図６の実施例では図３に示す発電要
素体Ｅがそれぞれ使用され、いずれも上面の断面が長方
形の電池缶Ｋ内に収納されている。図７の実施例では、
発電要素体Ｅとして巻き方向が互いに同じであり、且つ
楕円形の断面を有する二つの巻回体Ａ２およびＡ２’か
らなるものが、一方、図８の実施例では発電要素体Ｅと
して巻き方向が互いに逆であり、且つ楕円形の断面を有
する二つの巻回体Ａ２およびＡ２’からなるものがそれ
ぞれ用いられており、上面の断面が円弧状を呈する側壁
を有する偏平電池缶Ｋ内に収納されている。楕円形の断
面を有する二つの巻回体Ａ２およびＡ２’からなる発電
要素体Ｅを、しかも上面の断面が円弧状を呈する側壁を
有する偏平電池缶Ｋ内に収納した図７や図８の実施例
は、一層偏平な角型電池を得る上で有効である。
【００１４】図７や図８の実施例で用いられている楕円
形断面の巻回体Ａ２、Ａ２’を有する発電要素体Ｅは、
図１や図３に示す円形断面の巻回体Ａ２、Ａ２’を有す
る発電要素体Ｅの製造過程において、芯体Ｓ、Ｓ’を抜
き去った後にその両面から圧縮することにより得られ
る。あるいは芯体Ｓ、Ｓ’に代えて、断面が楕円形の芯
体を使用して楕円形に巻回することによっても得ること
ができる。
形断面の巻回体Ａ２、Ａ２’を有する発電要素体Ｅは、
図１や図３に示す円形断面の巻回体Ａ２、Ａ２’を有す
る発電要素体Ｅの製造過程において、芯体Ｓ、Ｓ’を抜
き去った後にその両面から圧縮することにより得られ
る。あるいは芯体Ｓ、Ｓ’に代えて、断面が楕円形の芯
体を使用して楕円形に巻回することによっても得ること
ができる。
【００１５】楕円形断面の巻回体Ａ２、Ａ２’を有する
発電要素体Ｅの採用は、一層偏平な角型電池を得る上で
有効である反面、過度に偏平な楕円形では、図１１にて
説明した従来例と同じ問題、即ち図１１のＥ３に対応す
る部分における残留巻回内部応力が低下乃至消失しがち
となる問題、が生じるので、巻回体Ａ２、Ａ２’の楕円
状断面形状に関しては、その短径に対する長径の比が３
倍以下、特に２．５倍以下の範囲内である楕円形、ある
いはそれに相当する擬似楕円形とすることが好ましい。
発電要素体Ｅの採用は、一層偏平な角型電池を得る上で
有効である反面、過度に偏平な楕円形では、図１１にて
説明した従来例と同じ問題、即ち図１１のＥ３に対応す
る部分における残留巻回内部応力が低下乃至消失しがち
となる問題、が生じるので、巻回体Ａ２、Ａ２’の楕円
状断面形状に関しては、その短径に対する長径の比が３
倍以下、特に２．５倍以下の範囲内である楕円形、ある
いはそれに相当する擬似楕円形とすることが好ましい。
【００１６】図１〜図４において、集合シートＡは、少
なくとも正極シートと負極シートとを含み、それ以外に
固体電解質シートまたは液体電解質使用の場合にはセパ
レータを少なくとも一シート、通常は二シートをも含
む。したがって、これら多数の構成シートを積層してな
る集合シートＡを、該構成シートの各端を揃えて図２や
図４に示すように芯体Ｓ、Ｓ’上にその両端から巻回し
て行くと、図１〜図４における点Ｃ、即ち集合シートＡ
の長手方向の中央またはその近傍部における二巻回体の
各巻き終わり部間、即ち非巻回部Ｃにおける集合シート
Ａの構成シート間での長さに大なり小なり不一致が生じ
る。特に、図４のように両端逆方向に巻回すると、集合
シートＡの外側に位置する構成シートと内側に位置する
構成シートとでは大きな差が生じて内側構成シートにた
るみが生じる。本発明における非巻回部Ｃでの一部構成
シートのたるみは発電要素体Ｅの発電機能に何等悪影響
はない。しかし電池製造過程での中間体としての発電要
素体Ｅの取扱の容易さ、あるいはその他の理由から、か
かる一部構成シートのたるみの発生を防止する必要のあ
る場合には、使用予定の集合シートＡを所望の巻き方向
で巻回して非巻回部Ｃで生じる構成シートのたるみ長さ
を予め把握しておき、集合シートＡの巻き始め端と非巻
回部Ｃまでの各シートの長さに各たるみ長に該当する差
を設けて巻くとよい。例えばたるみ量の多い構成シート
の上記長さを予め短くしておく。かくすると、非巻回部
Ｃでの構成シートのたるみの発生を防止乃至軽減するこ
とができる。
なくとも正極シートと負極シートとを含み、それ以外に
固体電解質シートまたは液体電解質使用の場合にはセパ
レータを少なくとも一シート、通常は二シートをも含
む。したがって、これら多数の構成シートを積層してな
る集合シートＡを、該構成シートの各端を揃えて図２や
図４に示すように芯体Ｓ、Ｓ’上にその両端から巻回し
て行くと、図１〜図４における点Ｃ、即ち集合シートＡ
の長手方向の中央またはその近傍部における二巻回体の
各巻き終わり部間、即ち非巻回部Ｃにおける集合シート
Ａの構成シート間での長さに大なり小なり不一致が生じ
る。特に、図４のように両端逆方向に巻回すると、集合
シートＡの外側に位置する構成シートと内側に位置する
構成シートとでは大きな差が生じて内側構成シートにた
るみが生じる。本発明における非巻回部Ｃでの一部構成
シートのたるみは発電要素体Ｅの発電機能に何等悪影響
はない。しかし電池製造過程での中間体としての発電要
素体Ｅの取扱の容易さ、あるいはその他の理由から、か
かる一部構成シートのたるみの発生を防止する必要のあ
る場合には、使用予定の集合シートＡを所望の巻き方向
で巻回して非巻回部Ｃで生じる構成シートのたるみ長さ
を予め把握しておき、集合シートＡの巻き始め端と非巻
回部Ｃまでの各シートの長さに各たるみ長に該当する差
を設けて巻くとよい。例えばたるみ量の多い構成シート
の上記長さを予め短くしておく。かくすると、非巻回部
Ｃでの構成シートのたるみの発生を防止乃至軽減するこ
とができる。
【００１７】集合シートＡの構成要素となり得る正極シ
ートおよびその正極活物質と正極集電体、負極シートお
よびその負極活物質と負極集電体、セパレータ、あるい
は電解質などについては、非水電解質リチウム二次電池
の分野において従来から知られているものを用いること
ができる。以下に、その代表的乃至好ましい部材の若干
例を説明する。
ートおよびその正極活物質と正極集電体、負極シートお
よびその負極活物質と負極集電体、セパレータ、あるい
は電解質などについては、非水電解質リチウム二次電池
の分野において従来から知られているものを用いること
ができる。以下に、その代表的乃至好ましい部材の若干
例を説明する。
【００１８】正極活物質は、ＬｉＣｏＯ2 、ＬｉＮｉＯ
2 などのＬｉと周期律表の新９〜１０族遷移金属元素と
の複合酸化物類、ＬｉＭｎＯ2 、ＬｉX Ｍｎ(2-Y) ＭY
Ｏ4（ＭはＢ、Ｐ、Ａｌなど）などのＬｉ−Ｍｎ系複合
酸化物類、Ｖ2 Ｏ5 などである。負極活物質は、各種の
Ｌｉ系合金類、天然あるいは人造の黒鉛などの炭素材料
類などである。正極活物質あるいは負極活物質の結着剤
は、ポリテトラフルオロエチレン、ポリビニリデンフル
オリド、ポリエチレン、エチレン−プロピレン−ジエン
系ポリマーなどである。正極シートおよび正極シート
は、集電体の片面または両面に活物質および結着剤から
なる混合組成物を塗布し充分に乾燥後、圧延して形成す
ることができる。セパレータは、例えば電気絶縁性の優
れたポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテンなどの
ポリオレフィン類、ナイロン、ポリエステル、ポリ塩化
ビニル、ポリフッ化ビニリデンなどのその他の熱可塑性
ポリマーからなる多孔性シート類などである。
2 などのＬｉと周期律表の新９〜１０族遷移金属元素と
の複合酸化物類、ＬｉＭｎＯ2 、ＬｉX Ｍｎ(2-Y) ＭY
Ｏ4（ＭはＢ、Ｐ、Ａｌなど）などのＬｉ−Ｍｎ系複合
酸化物類、Ｖ2 Ｏ5 などである。負極活物質は、各種の
Ｌｉ系合金類、天然あるいは人造の黒鉛などの炭素材料
類などである。正極活物質あるいは負極活物質の結着剤
は、ポリテトラフルオロエチレン、ポリビニリデンフル
オリド、ポリエチレン、エチレン−プロピレン−ジエン
系ポリマーなどである。正極シートおよび正極シート
は、集電体の片面または両面に活物質および結着剤から
なる混合組成物を塗布し充分に乾燥後、圧延して形成す
ることができる。セパレータは、例えば電気絶縁性の優
れたポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテンなどの
ポリオレフィン類、ナイロン、ポリエステル、ポリ塩化
ビニル、ポリフッ化ビニリデンなどのその他の熱可塑性
ポリマーからなる多孔性シート類などである。
【００１９】
【発明の効果】本発明の角型電池は、二つの巻回体から
なり、しかして偏平状に近い断面形状を有する発電要素
体を採用するので、角型電池の形成が容易である。しか
も発電要素体内での残留内部応力により正極集電体と負
極集電体との初期の対向間隔が長期にわたって維持され
るので、電池機能が安定しており長寿命である。したが
って本発明の角型電池は、各種電気機器、特に携帯用の
パソコンや電話などの電源としてすこぶる有用である。
なり、しかして偏平状に近い断面形状を有する発電要素
体を採用するので、角型電池の形成が容易である。しか
も発電要素体内での残留内部応力により正極集電体と負
極集電体との初期の対向間隔が長期にわたって維持され
るので、電池機能が安定しており長寿命である。したが
って本発明の角型電池は、各種電気機器、特に携帯用の
パソコンや電話などの電源としてすこぶる有用である。
【図１】本発明の実施例に用いられる発電要素体の斜視
図である。
図である。
【図２】図１に示す発電要素体の製造方法を概略説明す
るための上面図である。
るための上面図である。
【図３】本発明の実施例に用いられる他の発電要素体の
斜視図である。
斜視図である。
【図４】図３に示す発電要素体の製造方法を概略説明す
るための上面図である。
るための上面図である。
【図５】本発明の実施例の上面図である。
【図６】本発明の他の実施例の上面図である。
【図７】本発明の他の実施例の上面図である。
【図８】本発明の他の実施例の上面図である。
【図９】従来の角型リチウム二次電池に使用されている
発電要素体の斜視図である。
発電要素体の斜視図である。
【図１０】従来の角型リチウム二次電池に使用されてい
る他の発電要素体の斜視図である。
る他の発電要素体の斜視図である。
【図１１】図１０に示す発電要素体の製造方法の説明図
である。
である。
Ｅ 発電要素体 Ａ 集合シート Ａ１、Ａ１’ 集合シートＡの両端 Ａ２、Ａ２’ 発電要素体Ｅの巻回体 Ｃ 発電要素体Ｅの非巻回部 Ｓ、Ｓ’ 芯体
Claims (5)
- 【請求項１】 発電要素体を構成する少なくとも正極お
よび負極の長尺シートを積層してなる集合シートの長手
方向の両端を巻始め端として巻回した二巻回体からなる
発電要素体を有することを特徴とする角型電池。 - 【請求項２】 二巻体が、互いに同一方向に巻回されて
なる請求項１記載の角型電池。 - 【請求項３】 二巻体が、互いに逆方向に巻回されてな
る請求項１記載の角型電池。 - 【請求項４】 二巻体のいずれもが、円筒状または楕円
筒状である請求項１〜３のいずれかに記載の角型電池。 - 【請求項５】 発電要素体を構成する少なくとも正極お
よび負極の長尺シートを積層してなる集合シートをその
長手方向の両端を巻始め端として巻き張力を付与しつつ
それぞれ芯体上に巻回して二巻回体を得るに際し、二巻
回体間の非巻回集合体シート部における各シート間の長
さの差が小さくなるように集合体シートの長手方向の両
端における各シートの巻始め端に差異を設けて巻回する
ことを特徴とする角型電池の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9075382A JPH10270069A (ja) | 1997-03-27 | 1997-03-27 | 角型電池およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9075382A JPH10270069A (ja) | 1997-03-27 | 1997-03-27 | 角型電池およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10270069A true JPH10270069A (ja) | 1998-10-09 |
Family
ID=13574597
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9075382A Pending JPH10270069A (ja) | 1997-03-27 | 1997-03-27 | 角型電池およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10270069A (ja) |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008210729A (ja) * | 2007-02-28 | 2008-09-11 | Hitachi Vehicle Energy Ltd | リチウム二次電池 |
| WO2010087384A1 (ja) * | 2009-01-29 | 2010-08-05 | 株式会社Ｇｓユアサ | 電池及び電池の製造方法と、電池における巻芯の製造方法及び巻芯製造装置並びに巻芯 |
| JP2010267457A (ja) * | 2009-05-13 | 2010-11-25 | Hitachi Vehicle Energy Ltd | 捲回式電池 |
| WO2012117473A1 (ja) * | 2011-02-28 | 2012-09-07 | パナソニック株式会社 | 非水電解質二次電池 |
| JP2013105586A (ja) * | 2011-11-11 | 2013-05-30 | Toyota Industries Corp | 二次電池用電極体及び二次電池並びに車両 |
| JP2013118098A (ja) * | 2011-12-02 | 2013-06-13 | Toyota Industries Corp | 蓄電装置用電極体及び蓄電装置並びに車両 |
| JP2013168253A (ja) * | 2012-02-14 | 2013-08-29 | Hitachi Maxell Ltd | 巻回型電池 |
| US20140045014A1 (en) * | 2012-08-09 | 2014-02-13 | Asustek Computer Inc. | Battery and manufacture method thereof |
| JP2014127408A (ja) * | 2012-12-27 | 2014-07-07 | Mitsubishi Motors Corp | 電池 |
| JP2014203565A (ja) * | 2013-04-02 | 2014-10-27 | トヨタ自動車株式会社 | 電池及び電池を搭載した車両 |
| KR20150045930A (ko) * | 2012-04-05 | 2015-04-29 | 에이일이삼 시스템즈 인코포레이티드 | 젤리 롤들 사이에 추가의 재료를 갖는 다중의 젤리 롤들을 포함하는 리튬 이온 각형 전지 |
| KR20150047548A (ko) * | 2012-08-21 | 2015-05-04 | 노키아 테크놀로지스 오와이 | 가변형 배터리를 위한 방법 및 디바이스 |
| US20150372337A1 (en) * | 2013-03-04 | 2015-12-24 | Lg Chem, Ltd. | Battery cell including stepped structure |
| KR101876614B1 (ko) * | 2015-03-26 | 2018-07-09 | 주식회사 엘지화학 | 복합 구조로 형성된 전극조립체 |
-
1997
- 1997-03-27 JP JP9075382A patent/JPH10270069A/ja active Pending
Cited By (27)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008210729A (ja) * | 2007-02-28 | 2008-09-11 | Hitachi Vehicle Energy Ltd | リチウム二次電池 |
| TWI450436B (zh) * | 2009-01-29 | 2014-08-21 | Gs Yuasa Int Ltd | 電池與電池的製造方法以及卷芯製造方法、卷芯製造裝置和卷芯 |
| WO2010087384A1 (ja) * | 2009-01-29 | 2010-08-05 | 株式会社Ｇｓユアサ | 電池及び電池の製造方法と、電池における巻芯の製造方法及び巻芯製造装置並びに巻芯 |
| CN102282714A (zh) * | 2009-01-29 | 2011-12-14 | 株式会社杰士汤浅国际 | 电池和制造该电池的方法、制造电池卷芯的方法及设备和电池卷芯 |
| US9112233B2 (en) | 2009-01-29 | 2015-08-18 | Gs Yuasa International Ltd. | Cell and method for manufacturing the same, method and apparatus for manufacturing cell core, and cell core |
| JP5582408B2 (ja) * | 2009-01-29 | 2014-09-03 | 株式会社Ｇｓユアサ | 電池及び電池の製造方法と、電池における巻芯の製造方法及び巻芯製造装置並びに巻芯 |
| JP2010267457A (ja) * | 2009-05-13 | 2010-11-25 | Hitachi Vehicle Energy Ltd | 捲回式電池 |
| WO2012117473A1 (ja) * | 2011-02-28 | 2012-09-07 | パナソニック株式会社 | 非水電解質二次電池 |
| JP5110670B2 (ja) * | 2011-02-28 | 2012-12-26 | パナソニック株式会社 | 非水電解質二次電池 |
| JP2013105586A (ja) * | 2011-11-11 | 2013-05-30 | Toyota Industries Corp | 二次電池用電極体及び二次電池並びに車両 |
| JP2013118098A (ja) * | 2011-12-02 | 2013-06-13 | Toyota Industries Corp | 蓄電装置用電極体及び蓄電装置並びに車両 |
| JP2013168253A (ja) * | 2012-02-14 | 2013-08-29 | Hitachi Maxell Ltd | 巻回型電池 |
| CN105009351A (zh) * | 2012-04-05 | 2015-10-28 | A123系统公司 | 包括多个具有卷芯之间的附加材料的卷芯的锂离子方形电池单元 |
| KR20150045930A (ko) * | 2012-04-05 | 2015-04-29 | 에이일이삼 시스템즈 인코포레이티드 | 젤리 롤들 사이에 추가의 재료를 갖는 다중의 젤리 롤들을 포함하는 리튬 이온 각형 전지 |
| US10147911B2 (en) | 2012-04-05 | 2018-12-04 | A 123 Systems, LLC | Lithium ion prismatic cell comprising multiple jelly rolls with additional material between jelly rolls |
| JP2015515729A (ja) * | 2012-04-05 | 2015-05-28 | エー１２３ システムズ， リミテッド ライアビリティ カンパニー | ゼリーロール間に追加材料を有する複数のゼリーロールを含むリチウムイオン角柱型セル |
| JP2018085350A (ja) * | 2012-04-05 | 2018-05-31 | エー１２３ システムズ， リミテッド ライアビリティ カンパニー | ゼリーロール間に追加材料を有する複数のゼリーロールを含むリチウムイオン角柱型セル |
| US9583782B2 (en) * | 2012-08-09 | 2017-02-28 | Asustek Computer Inc. | Battery and manufacture method thereof |
| US20140045014A1 (en) * | 2012-08-09 | 2014-02-13 | Asustek Computer Inc. | Battery and manufacture method thereof |
| JP2015531151A (ja) * | 2012-08-21 | 2015-10-29 | ノキア コーポレイション | フレキシブル・バッテリのための方法と装置 |
| US9882224B2 (en) | 2012-08-21 | 2018-01-30 | Nokia Technologies Oy | Method and apparatus for flexible battery |
| KR20150047548A (ko) * | 2012-08-21 | 2015-05-04 | 노키아 테크놀로지스 오와이 | 가변형 배터리를 위한 방법 및 디바이스 |
| JP2014127408A (ja) * | 2012-12-27 | 2014-07-07 | Mitsubishi Motors Corp | 電池 |
| US20150372337A1 (en) * | 2013-03-04 | 2015-12-24 | Lg Chem, Ltd. | Battery cell including stepped structure |
| US10629940B2 (en) * | 2013-03-04 | 2020-04-21 | Lg Chem, Ltd. | Battery cell including stepped structure |
| JP2014203565A (ja) * | 2013-04-02 | 2014-10-27 | トヨタ自動車株式会社 | 電池及び電池を搭載した車両 |
| KR101876614B1 (ko) * | 2015-03-26 | 2018-07-09 | 주식회사 엘지화학 | 복합 구조로 형성된 전극조립체 |
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