JPH10340717A - 非水電解液二次電池 - Google Patents
非水電解液二次電池Info
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- JPH10340717A JPH10340717A JP9149544A JP14954497A JPH10340717A JP H10340717 A JPH10340717 A JP H10340717A JP 9149544 A JP9149544 A JP 9149544A JP 14954497 A JP14954497 A JP 14954497A JP H10340717 A JPH10340717 A JP H10340717A
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- aqueous electrolyte
- secondary battery
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- power generating
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- 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
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- 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
- Gas Exhaust Devices For Batteries (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 落下などの衝撃などに対し、信頼性の高い電
気的な接合を保持する非水電解液二次電池の提供。 【解決手段】 負極、セパレータ、正極、および非水系
電解液から成る発電要素２と、前記発電要素２を内装す
る一端開口型の外装缶１と、前記外装缶１の開口を気密
に封口する一方の電極端子を兼ねる封口体４と、前記封
口体４に設けられ、上昇内部圧を開放する安全弁部８
と、前記安全弁部８とは離隔し、かつ絶縁・隔離して封
口体４に気密封止型に導出配置した他方の電極端子３
と、前記各電極端子４，３に発電要素２中の負極および
正極をそれぞれ電気的に接続するリード部7a，7bとを有
する非水電解液二次電池であって、前記各リード部7a，
7bは両電極端子４，３にそれぞれ溶接で接合しているこ
とを特徴とする非水電解液二次電池である。
気的な接合を保持する非水電解液二次電池の提供。 【解決手段】 負極、セパレータ、正極、および非水系
電解液から成る発電要素２と、前記発電要素２を内装す
る一端開口型の外装缶１と、前記外装缶１の開口を気密
に封口する一方の電極端子を兼ねる封口体４と、前記封
口体４に設けられ、上昇内部圧を開放する安全弁部８
と、前記安全弁部８とは離隔し、かつ絶縁・隔離して封
口体４に気密封止型に導出配置した他方の電極端子３
と、前記各電極端子４，３に発電要素２中の負極および
正極をそれぞれ電気的に接続するリード部7a，7bとを有
する非水電解液二次電池であって、前記各リード部7a，
7bは両電極端子４，３にそれぞれ溶接で接合しているこ
とを特徴とする非水電解液二次電池である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、非水電解液二次電
池に係り、さらに詳しくは落下などの衝撃に対しても、
信頼性の高い電気的な接続を保持する非水電解液電池に
関する。
池に係り、さらに詳しくは落下などの衝撃に対しても、
信頼性の高い電気的な接続を保持する非水電解液電池に
関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、非水電解液電池として、リチウム
やナトリウムなどの軽金属を負極活物質とする負極、金
属の酸化物や硫化物もしくはハロゲン化物を正極活物質
とする正極、および非水電解液を発電要素（電池発電要
素）として備えた電池が、高電圧，高エネルギー密度お
よび長期信頼性の高い電池として注目されている。たと
えば、二酸化マンガン（ MnO2 ）、フッ化炭素（CF2 ）
n 、塩化チオニル（SOCl2 ）などを正極活物質として成
るリチウムイオン電池が、電卓，時計の電源やメモリの
バックアップ電池として多用されている。
やナトリウムなどの軽金属を負極活物質とする負極、金
属の酸化物や硫化物もしくはハロゲン化物を正極活物質
とする正極、および非水電解液を発電要素（電池発電要
素）として備えた電池が、高電圧，高エネルギー密度お
よび長期信頼性の高い電池として注目されている。たと
えば、二酸化マンガン（ MnO2 ）、フッ化炭素（CF2 ）
n 、塩化チオニル（SOCl2 ）などを正極活物質として成
るリチウムイオン電池が、電卓，時計の電源やメモリの
バックアップ電池として多用されている。
【０００３】一方、携帯用電話機や携帯型撮像機など各
種の機器システムに組込み、作動電源として使用されて
いる二次電池においても、携帯用電話機や携帯型撮像機
などの小形化や軽量化に伴って、電源としてエネルギー
密度の高いリチウムイオン電池などが要求されている。
なお、この種の非水電解液電池では、Li，Coを主成分と
するような複合金属酸化物を正極活物質に、また、コー
クスや有機焼成体などの単素質材料を負極活物質に用
い、さらに、炭酸プロピレン、炭酸エチレン、1,2-ジメ
トキシエタン、γ -ブチロラクトン、テトラヒドロフラ
ンなどの有機溶剤中に、 LiCl04 、LiBF4 、 LiAsF6 な
どのリチウム塩を溶解させて成る有機電解液（非水電解
液）が用いられている。
種の機器システムに組込み、作動電源として使用されて
いる二次電池においても、携帯用電話機や携帯型撮像機
などの小形化や軽量化に伴って、電源としてエネルギー
密度の高いリチウムイオン電池などが要求されている。
なお、この種の非水電解液電池では、Li，Coを主成分と
するような複合金属酸化物を正極活物質に、また、コー
クスや有機焼成体などの単素質材料を負極活物質に用
い、さらに、炭酸プロピレン、炭酸エチレン、1,2-ジメ
トキシエタン、γ -ブチロラクトン、テトラヒドロフラ
ンなどの有機溶剤中に、 LiCl04 、LiBF4 、 LiAsF6 な
どのリチウム塩を溶解させて成る有機電解液（非水電解
液）が用いられている。
【０００４】図２ (a)は、非水電解液二次電池の概略構
成例を断面的に示したもので、１は一方の電極端子（た
とえば負極）として機能する外装缶、２は前記外装缶１
内に装填・内蔵された発電要素、３は他方の電極端子
（たとえば正極）として機能する電極ピン、４は前記電
極端子３を突出的に導出する一方、前記外装缶１の開口
部を溶接もしくはカシメ封止などで気密に封止する封口
体である。
成例を断面的に示したもので、１は一方の電極端子（た
とえば負極）として機能する外装缶、２は前記外装缶１
内に装填・内蔵された発電要素、３は他方の電極端子
（たとえば正極）として機能する電極ピン、４は前記電
極端子３を突出的に導出する一方、前記外装缶１の開口
部を溶接もしくはカシメ封止などで気密に封止する封口
体である。
【０００５】ここで、電極端子３は、発電要素２の正極
側にリード線５などにより電気的に接続し、また、封口
体４ではガラス封止層６で絶縁され、かつ気密に封止さ
れている。さらに、前記封口体４には、前記他方の電極
端子３とは離隔した位置に、別に形設された圧力開放孔
７の内側を塞ぐように矩形状薄板８が溶接されている。
そして、この矩形状薄板８は、非水電解液二次電池内で
圧力が上昇したとき、破断して内部圧を開放するため
に、図２ (b)に拡大して平面的に示すごとく、断面Ｖ字
型の切り込み溝8aを有し、この切り込み溝8aの形設で薄
膜化している部分が内部圧で破断し、安全弁として機能
する。
側にリード線５などにより電気的に接続し、また、封口
体４ではガラス封止層６で絶縁され、かつ気密に封止さ
れている。さらに、前記封口体４には、前記他方の電極
端子３とは離隔した位置に、別に形設された圧力開放孔
７の内側を塞ぐように矩形状薄板８が溶接されている。
そして、この矩形状薄板８は、非水電解液二次電池内で
圧力が上昇したとき、破断して内部圧を開放するため
に、図２ (b)に拡大して平面的に示すごとく、断面Ｖ字
型の切り込み溝8aを有し、この切り込み溝8aの形設で薄
膜化している部分が内部圧で破断し、安全弁として機能
する。
【０００６】なお、図２ (a)において、９は絶縁性板で
あり、また、前記電極端子３に対する発電要素２の正極
側の電気的な接続に当たっては、正極集電体に集電タブ
を接合し、正極側の集電や電気的な接続の信頼性向上な
どを図ることもある。
あり、また、前記電極端子３に対する発電要素２の正極
側の電気的な接続に当たっては、正極集電体に集電タブ
を接合し、正極側の集電や電気的な接続の信頼性向上な
どを図ることもある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで、この種の角
型非水電解液二次電池を電源として使用する場合、携帯
型機器に対する着脱操作などの過程で、非水電解液二次
電池を落下することなどがしばしば起こるある。つま
り、取扱操作上において、非水電解液二次電池が誤って
電子機器類などから離脱・落下などし、外的な力・衝撃
を受ける恐れが多分にある。そして、誤って電子機器類
などから離脱・落下した場合、この角型非水電解液二次
電池は、一方の電極端子を成す外装缶１や、突出した他
方の電極端子３との電気的な接続が損傷を起こし易い。
型非水電解液二次電池を電源として使用する場合、携帯
型機器に対する着脱操作などの過程で、非水電解液二次
電池を落下することなどがしばしば起こるある。つま
り、取扱操作上において、非水電解液二次電池が誤って
電子機器類などから離脱・落下などし、外的な力・衝撃
を受ける恐れが多分にある。そして、誤って電子機器類
などから離脱・落下した場合、この角型非水電解液二次
電池は、一方の電極端子を成す外装缶１や、突出した他
方の電極端子３との電気的な接続が損傷を起こし易い。
【０００８】たとえば、発電要素２の正極集電タブと正
極端子３との間を電気的に接続するリード線５は、前記
落下衝撃などによって、集中的な衝撃を受け易い正極端
子３との接続部が損壊を起こす傾向がある。また、外装
缶１内における発電要素２の位置ズレなどによって、最
外周の集電体と外装缶１内壁面との接触不良化が招来す
る。すなわち、正極端子３とリード線５との接合、ある
いは外装缶１内壁面に対する発電要素２の最外周集電体
の接触は、落下衝撃など外的な力に弱く、電気的な接触
が損なわれたり、電極間の短絡などが起こったりするな
ど、非水電解液二次電池の不良品化を招来するという問
題がある。
極端子３との間を電気的に接続するリード線５は、前記
落下衝撃などによって、集中的な衝撃を受け易い正極端
子３との接続部が損壊を起こす傾向がある。また、外装
缶１内における発電要素２の位置ズレなどによって、最
外周の集電体と外装缶１内壁面との接触不良化が招来す
る。すなわち、正極端子３とリード線５との接合、ある
いは外装缶１内壁面に対する発電要素２の最外周集電体
の接触は、落下衝撃など外的な力に弱く、電気的な接触
が損なわれたり、電極間の短絡などが起こったりするな
ど、非水電解液二次電池の不良品化を招来するという問
題がある。
【０００９】本発明は、このような事情に対処してなさ
れたもので、落下などの衝撃などに対し、信頼性の高い
電気的な接合を保持する非水電解液二次電池の提供を目
的とする。
れたもので、落下などの衝撃などに対し、信頼性の高い
電気的な接合を保持する非水電解液二次電池の提供を目
的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、負
極、セパレータ、正極、および非水系電解液から成る発
電要素と、前記発電要素を内装する一端開口型の外装缶
と、前記外装缶の開口を気密に封口する一方の電極端子
を兼ねる封口体と、前記封口体に設けられ、上昇内部圧
を開放する安全弁部と、前記安全弁部とは離隔し、かつ
絶縁・隔離して封口体に気密封止型に導出配置した他方
の電極端子と、前記各電極端子に発電要素中の負極およ
び正極をそれぞれ電気的に接続するリード部材とを有す
る非水電解液二次電池であって、前記各リード部材は両
電極端子にそれぞれ溶接で接合していることを特徴とす
る非水電解液二次電池である。
極、セパレータ、正極、および非水系電解液から成る発
電要素と、前記発電要素を内装する一端開口型の外装缶
と、前記外装缶の開口を気密に封口する一方の電極端子
を兼ねる封口体と、前記封口体に設けられ、上昇内部圧
を開放する安全弁部と、前記安全弁部とは離隔し、かつ
絶縁・隔離して封口体に気密封止型に導出配置した他方
の電極端子と、前記各電極端子に発電要素中の負極およ
び正極をそれぞれ電気的に接続するリード部材とを有す
る非水電解液二次電池であって、前記各リード部材は両
電極端子にそれぞれ溶接で接合していることを特徴とす
る非水電解液二次電池である。
【００１１】本発明において、発電要素を内蔵する外装
缶は、たとえばステンレス鋼製、鉄製もしくはアルミニ
ウム製であり、また、かつ一方の端子（正極端子もしく
は負極端子）となる封口体は、たとえばステンレス鋼
製、鉄製もしくはアルミニウム製などの金属薄板（たと
えば厚さ 0.5〜 1.5mm程度）である。ここで、封口体
は、電気的に絶縁・離隔し、かつ気密に導出させた他方
の電極端子と、安全弁機構とを備えるとともに、前記絶
縁・離隔した他方の電極端子に対する一方電極として機
能する。
缶は、たとえばステンレス鋼製、鉄製もしくはアルミニ
ウム製であり、また、かつ一方の端子（正極端子もしく
は負極端子）となる封口体は、たとえばステンレス鋼
製、鉄製もしくはアルミニウム製などの金属薄板（たと
えば厚さ 0.5〜 1.5mm程度）である。ここで、封口体
は、電気的に絶縁・離隔し、かつ気密に導出させた他方
の電極端子と、安全弁機構とを備えるとともに、前記絶
縁・離隔した他方の電極端子に対する一方電極として機
能する。
【００１２】本発明において、正極活物質としては、リ
チウムを脱ドープし、かつドープできる活物質、たとえ
ばリチウムやコバルトを含む複合酸化物（ LiCoO2 、 L
iNiO2 、LiMn2 O 4 ）などが挙げられる。また、負極活
物質としては、たとえばグラファイト、ニードルコーク
ス、メソフェーズ小球体カーボン、メソフェーズピッチ
系カーボン繊維、有機高分子の焼成体が挙げられる。そ
して、これらの活物質を、集電体箔、たとえば厚さ 5〜
50μm の銅、ニッケル、アルミニウム、ステンレス鋼な
どの金属箔や金属網の少なくとも一方の面に塗着して、
正極、負極は薄板状もしくはテープ状に構成されてい
る。
チウムを脱ドープし、かつドープできる活物質、たとえ
ばリチウムやコバルトを含む複合酸化物（ LiCoO2 、 L
iNiO2 、LiMn2 O 4 ）などが挙げられる。また、負極活
物質としては、たとえばグラファイト、ニードルコーク
ス、メソフェーズ小球体カーボン、メソフェーズピッチ
系カーボン繊維、有機高分子の焼成体が挙げられる。そ
して、これらの活物質を、集電体箔、たとえば厚さ 5〜
50μm の銅、ニッケル、アルミニウム、ステンレス鋼な
どの金属箔や金属網の少なくとも一方の面に塗着して、
正極、負極は薄板状もしくはテープ状に構成されてい
る。
【００１３】さらに、負極および正極間を絶縁離隔する
セパレータとしては、たとえばポリエチレン、ポリプロ
ピレンなどのポリオレフィン系樹脂の不織布や多孔膜な
どが用いられる。
セパレータとしては、たとえばポリエチレン、ポリプロ
ピレンなどのポリオレフィン系樹脂の不織布や多孔膜な
どが用いられる。
【００１４】そして、電池要素は、一般的に、セパレー
タを介して交互に両電極を多層的に積層した構造、セパ
レータおよび両電極を重ね、これを捲装した構造、ある
いは前記捲装体を潰して偏平型した構造が採られ、全体
としてはコンパクト化されながら、電極の対向面積が大
きく設定される。
タを介して交互に両電極を多層的に積層した構造、セパ
レータおよび両電極を重ね、これを捲装した構造、ある
いは前記捲装体を潰して偏平型した構造が採られ、全体
としてはコンパクト化されながら、電極の対向面積が大
きく設定される。
【００１５】一方、本発明において用いる非水電解液
は、有機溶剤（非水溶媒）に、リチウム塩（電解質）を
0.5〜 1.5 mol／l 程度溶解・調製したものである。こ
こで、有機溶剤としては、たとえばエチレンカーボネー
ト、プロピレンカーボネート、ブチレンカーボネート、
γ- ブチロラクトン、スルホラン、アセトニトリル、1,
2-ジメトキシメタン、1,3-ジメトキシプロパン、ジメチ
ルエーテル、テトラヒドロフラン、2-メチルテトラヒド
ロフラン、炭酸ジメチル、炭酸ジエチルおよびエチルメ
チルカーボネートの群れから選ばれた少なくとも１種か
ら成る有機溶剤（非水溶媒）が挙げられる。また、リチ
ウム塩としては、たとえば過塩素酸リチウム（ LiCl
O4 ）、六フッ化リン酸リチウム（LiPF6 ）、ホウフッ
化リチウム（LiBF4 ）、六フッ化ヒ素リチウム（ LiAsF
6 ）、トリフルオロメタンスルホン酸リチウム（LiCF3
SO3 ）などが挙げられる。
は、有機溶剤（非水溶媒）に、リチウム塩（電解質）を
0.5〜 1.5 mol／l 程度溶解・調製したものである。こ
こで、有機溶剤としては、たとえばエチレンカーボネー
ト、プロピレンカーボネート、ブチレンカーボネート、
γ- ブチロラクトン、スルホラン、アセトニトリル、1,
2-ジメトキシメタン、1,3-ジメトキシプロパン、ジメチ
ルエーテル、テトラヒドロフラン、2-メチルテトラヒド
ロフラン、炭酸ジメチル、炭酸ジエチルおよびエチルメ
チルカーボネートの群れから選ばれた少なくとも１種か
ら成る有機溶剤（非水溶媒）が挙げられる。また、リチ
ウム塩としては、たとえば過塩素酸リチウム（ LiCl
O4 ）、六フッ化リン酸リチウム（LiPF6 ）、ホウフッ
化リチウム（LiBF4 ）、六フッ化ヒ素リチウム（ LiAsF
6 ）、トリフルオロメタンスルホン酸リチウム（LiCF3
SO3 ）などが挙げられる。
【００１６】本発明において、一方の電極端子となる封
口体、およびこの封口体に絶縁して装着・導出する他方
の電極端子に対する発電要素中の対応する電極は、たと
えばタブ板などをリード部材とし、その電気的な接合が
溶接（もしくは蝋接）によって行われる。ここで、タブ
板などのリード部材は、たとえば銅、ニッケル、アルミ
ニウム、ステンレス鋼などの金属箔や金属網などを素材
としたもので、その厚さ・幅・形状・線径などは、非水
電解液二次電池の寸法・規格などに応じて設定する。し
かしながら、各電極端子に対する電気的な接合（接続）
は、常に、溶接（もしくは蝋接）によって行われる。
口体、およびこの封口体に絶縁して装着・導出する他方
の電極端子に対する発電要素中の対応する電極は、たと
えばタブ板などをリード部材とし、その電気的な接合が
溶接（もしくは蝋接）によって行われる。ここで、タブ
板などのリード部材は、たとえば銅、ニッケル、アルミ
ニウム、ステンレス鋼などの金属箔や金属網などを素材
としたもので、その厚さ・幅・形状・線径などは、非水
電解液二次電池の寸法・規格などに応じて設定する。し
かしながら、各電極端子に対する電気的な接合（接続）
は、常に、溶接（もしくは蝋接）によって行われる。
【００１７】なお、リード部材は、タブ板（もしくは帯
状）の場合、さらなる耐衝撃性の向上を期待でき、一般
的に、幅 1〜 5mm，厚さ50〜 200μm 程度、好ましくは
幅 3〜 4mm，厚さ80〜 100μm 程度である。
状）の場合、さらなる耐衝撃性の向上を期待でき、一般
的に、幅 1〜 5mm，厚さ50〜 200μm 程度、好ましくは
幅 3〜 4mm，厚さ80〜 100μm 程度である。
【００１８】請求項１の発明では、発電要素中の負・正
電極と対応する両電極端子との間の電気的な接続は、少
なくとも各電極端子に対して、溶接によって接合・接続
が成されている。つまり、両電極端子側（封口体）に対
して、リード５を介して発電要素の両電極が接続してい
るため、結果的に、発電要素は外装缶内において、複数
点で支持された状態となって移動などが抑制される。こ
のように発電要素が外装缶内で、固定的に装着支持さ
れ、電気的に信頼性の高い接続が維持されるため、落下
衝撃に遭っても、接合の離脱など発生の恐れも回避・解
消され、耐落下衝撃性や保存性の改善・向上が図られ
る。
電極と対応する両電極端子との間の電気的な接続は、少
なくとも各電極端子に対して、溶接によって接合・接続
が成されている。つまり、両電極端子側（封口体）に対
して、リード５を介して発電要素の両電極が接続してい
るため、結果的に、発電要素は外装缶内において、複数
点で支持された状態となって移動などが抑制される。こ
のように発電要素が外装缶内で、固定的に装着支持さ
れ、電気的に信頼性の高い接続が維持されるため、落下
衝撃に遭っても、接合の離脱など発生の恐れも回避・解
消され、耐落下衝撃性や保存性の改善・向上が図られ
る。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下図１を参照して実施例を説明
する。
する。
【００２０】図１は、実施例に係る一般的な、角型の非
水電解液二次電池の要部構成を示す断面図である。図１
において、１は有底矩形外装缶、２は前記有底矩形外装
缶１内に装填・内蔵された発電要素、３は他方の電極端
子（たとえば正極）として機能する電極端子（電極ピ
ン）である。また、４は前記電極端子３を突出的に導出
する一方、前記外装缶１の開口部をレーザー溶接・封止
で気密に封止するとともに、一方の電極端子を兼ねる封
口体である。
水電解液二次電池の要部構成を示す断面図である。図１
において、１は有底矩形外装缶、２は前記有底矩形外装
缶１内に装填・内蔵された発電要素、３は他方の電極端
子（たとえば正極）として機能する電極端子（電極ピ
ン）である。また、４は前記電極端子３を突出的に導出
する一方、前記外装缶１の開口部をレーザー溶接・封止
で気密に封止するとともに、一方の電極端子を兼ねる封
口体である。
【００２１】ここで、一方の電極端子を兼ねる封口体４
は、たとえば厚さ 1mmのステンレス鋼薄板製であり、ガ
ラス封止層６で絶縁され、かつハーメチックシールで気
密に封止・導出された他方の電極端子３を有している。
そして、この他方の電極端子３に、発電要素２の負極側
のアルミニウム製の帯状タブ板 10aを溶接して電気的に
接続している。
は、たとえば厚さ 1mmのステンレス鋼薄板製であり、ガ
ラス封止層６で絶縁され、かつハーメチックシールで気
密に封止・導出された他方の電極端子３を有している。
そして、この他方の電極端子３に、発電要素２の負極側
のアルミニウム製の帯状タブ板 10aを溶接して電気的に
接続している。
【００２２】さらに、前記封口体４は、前記他方の電極
端子３とは離隔した位置に、非水電解液二次電池内で圧
力が上昇したとき、その内部圧を開放するための安全弁
部８が設けられている。すなわち、封口体４には、圧力
開放孔７が別に形設されており、ステンレス鋼製の矩形
状薄板８の溶接で、圧力開放孔７の内側が塞がれてい
る。ここで、矩形状薄板８は断面Ｖ字型の切り込み溝8a
を有し、この切り込み溝8aの形設で薄膜化している部分
が内部圧で破断し、安全弁として機能する構成と成って
いる。
端子３とは離隔した位置に、非水電解液二次電池内で圧
力が上昇したとき、その内部圧を開放するための安全弁
部８が設けられている。すなわち、封口体４には、圧力
開放孔７が別に形設されており、ステンレス鋼製の矩形
状薄板８の溶接で、圧力開放孔７の内側が塞がれてい
る。ここで、矩形状薄板８は断面Ｖ字型の切り込み溝8a
を有し、この切り込み溝8aの形設で薄膜化している部分
が内部圧で破断し、安全弁として機能する構成と成って
いる。
【００２３】なお、上記構成においては、発電要素２と
封口体４とは、絶縁性板９で仕切られており、また、前
記矩形状薄板８の切り込み溝8aの形設は、パンチプレス
加工あるいはエッチング加工などで行われる。
封口体４とは、絶縁性板９で仕切られており、また、前
記矩形状薄板８の切り込み溝8aの形設は、パンチプレス
加工あるいはエッチング加工などで行われる。
【００２４】上記非水電解液二次電池の構成において、
発電要素２は、次のような条件で製造された正極、負極
を使用して構成されている。
発電要素２は、次のような条件で製造された正極、負極
を使用して構成されている。
【００２５】正極 たとえば炭酸リチウムおよび炭酸コバルトをLi／Co（mo
l 比）＝ 1になるように混合し、空気中で 900℃， 5時
間焼成して正極活物質（ LiCoO2 ）を合成した後、自動
乳鉢で粉砕して LiCoO2 の粉末を得た。
l 比）＝ 1になるように混合し、空気中で 900℃， 5時
間焼成して正極活物質（ LiCoO2 ）を合成した後、自動
乳鉢で粉砕して LiCoO2 の粉末を得た。
【００２６】前記 LiCoO2 粉末95重量部および炭酸リチ
ウム 5重量部とを混合し、調製した混合物91重量部、導
電材としてのグラファイト 6重量部、および結着材とし
てのポリフッ化ビニリデン樹脂 6重量部を混合して正極
合剤を作成した。この正極合剤をN-メチル -2-ピロリド
ンに分散させてスラリー状とし、この正極合剤スラリー
を正極集電体である帯状のアルミニウム箔の両面に塗布
した後、乾燥させてからローラプレス機で圧縮成型し
て、活物質量が272g／ m2 の正極を得た。
ウム 5重量部とを混合し、調製した混合物91重量部、導
電材としてのグラファイト 6重量部、および結着材とし
てのポリフッ化ビニリデン樹脂 6重量部を混合して正極
合剤を作成した。この正極合剤をN-メチル -2-ピロリド
ンに分散させてスラリー状とし、この正極合剤スラリー
を正極集電体である帯状のアルミニウム箔の両面に塗布
した後、乾燥させてからローラプレス機で圧縮成型し
て、活物質量が272g／ m2 の正極を得た。
【００２７】ここで、正極活物質としては、 LiCoO2 の
代りに、 LiNiO2 ，LiNiy Co(1-y)を、また、アルミニ
ウム箔の代りに、アルミニウム製メッシュ、アルミニウ
ム製パンチドメタル、アルミニウム製ラスメタルなどを
使用することもできる。
代りに、 LiNiO2 ，LiNiy Co(1-y)を、また、アルミニ
ウム箔の代りに、アルミニウム製メッシュ、アルミニウ
ム製パンチドメタル、アルミニウム製ラスメタルなどを
使用することもできる。
【００２８】負極 出発物質に石油ピッチを用い、これに酸素を含む官能基
を10〜20％導入（酸素架橋）した後、不活性ガス中1000
℃で焼成して、ガラス状炭素に近い性質の難黒鉛炭素質
材料を得た。この難黒鉛炭素質材料90重量部、および結
着材としてのポリフッ化ビニリデン樹脂10重量部を混合
して負極合剤を作成した。
を10〜20％導入（酸素架橋）した後、不活性ガス中1000
℃で焼成して、ガラス状炭素に近い性質の難黒鉛炭素質
材料を得た。この難黒鉛炭素質材料90重量部、および結
着材としてのポリフッ化ビニリデン樹脂10重量部を混合
して負極合剤を作成した。
【００２９】前記負極合剤をN-メチル -2-ピロリドンに
分散させてスラリー状とし、この負極合剤スラリーを負
極集電体である帯状の銅箔の両面に塗布した後、乾燥さ
せてからローラプレス機で圧縮成型して、活物質量が11
2g／ m2 の負極を得た。
分散させてスラリー状とし、この負極合剤スラリーを負
極集電体である帯状の銅箔の両面に塗布した後、乾燥さ
せてからローラプレス機で圧縮成型して、活物質量が11
2g／ m2 の負極を得た。
【００３０】ここで、負極活物質としては、難黒鉛炭素
質材料の代りに、ピッチコークス、ニードルコークス、
石油コークス、グラファイト類、高分子有機化合物焼成
体、炭素繊維類、炭素材料、金属リチウム、リチウム−
アルミ合金、ポリアセチレン、ポリピロールなどのポリ
マーなどを、また、銅箔の代りに、銅製メッシュ、銅製
パンチドメタルなどを使用することもできる。
質材料の代りに、ピッチコークス、ニードルコークス、
石油コークス、グラファイト類、高分子有機化合物焼成
体、炭素繊維類、炭素材料、金属リチウム、リチウム−
アルミ合金、ポリアセチレン、ポリピロールなどのポリ
マーなどを、また、銅箔の代りに、銅製メッシュ、銅製
パンチドメタルなどを使用することもできる。
【００３１】非水電解液 非水電解液は、有機溶剤（非水溶媒）に、リチウム塩
（電解質）を 0.5〜 1.5mol／l 程度溶解・調製したも
のである。
（電解質）を 0.5〜 1.5mol／l 程度溶解・調製したも
のである。
【００３２】発電要素（電池要素部）の作製 次に、上記正極、負極、および厚さ25μm の微孔性ポリ
プロピレンフィルムをセパレータとし、負極が最外周に
なるように積層（重ね合わせ）してから、渦巻き状に捲
装して円筒状の電極部を作成した。その後、円筒状の電
極部を10 kgf／cm2 の圧力で圧縮して、偏平状電極部を
作成した。
プロピレンフィルムをセパレータとし、負極が最外周に
なるように積層（重ね合わせ）してから、渦巻き状に捲
装して円筒状の電極部を作成した。その後、円筒状の電
極部を10 kgf／cm2 の圧力で圧縮して、偏平状電極部を
作成した。
【００３３】また、前記偏平状電極部を主体とする発電
要素を内蔵・装着するステンレス鋼製の有底矩形外装
缶、この外装缶の開口部を封止する封口体を用意する。
一方、偏平状電極部に対応する非水系電解液として、エ
チレンカーボネートおよびジメトキシエタンの混合溶媒
（体積比率50：50）にLiPF6 を1mol／l の割合で溶解し
た成る非水電解液を用意した。
要素を内蔵・装着するステンレス鋼製の有底矩形外装
缶、この外装缶の開口部を封止する封口体を用意する。
一方、偏平状電極部に対応する非水系電解液として、エ
チレンカーボネートおよびジメトキシエタンの混合溶媒
（体積比率50：50）にLiPF6 を1mol／l の割合で溶解し
た成る非水電解液を用意した。
【００３４】実施例 上記有底矩形外装缶１の底壁面に対接するように、偏平
状電極部２を挿入・装着配置した後、所要量の非水電解
液を注入し、電気的な接続を採る一方、外装缶１の開口
部に封口体４をレーザー溶接で、封止して非水電解液二
次電池（電池寸法：厚さ 8.6mm，幅34mm，高さ48mm）を
製作した。その後、初充電を行って、非水電解液二次電
池を得た。
状電極部２を挿入・装着配置した後、所要量の非水電解
液を注入し、電気的な接続を採る一方、外装缶１の開口
部に封口体４をレーザー溶接で、封止して非水電解液二
次電池（電池寸法：厚さ 8.6mm，幅34mm，高さ48mm）を
製作した。その後、初充電を行って、非水電解液二次電
池を得た。
【００３５】上記構成において、封口体４は、ガラス封
止層５を介してハーメチックシールによってステンレス
鋼製の正極端子３を突出的に装着しており、この正極端
子３は、その下端と偏平状電極部２の正極との間がタブ
板 10aで電気的に接続されている。
止層５を介してハーメチックシールによってステンレス
鋼製の正極端子３を突出的に装着しており、この正極端
子３は、その下端と偏平状電極部２の正極との間がタブ
板 10aで電気的に接続されている。
【００３６】また、前記封口体４は、前記正極端子３と
離隔して圧力開放孔７が設けられており、圧力開放孔７
の内側は安全弁部８で封止されている。すなわち、上昇
圧で破断するように、深さ35μm 程度の切り込み溝を形
成・具備させた厚さ50μm 程度のステンレス鋼薄板８
を、たとえばレーザー溶接で気密に封止した構成の安全
弁部を備えた構成を採っている。
離隔して圧力開放孔７が設けられており、圧力開放孔７
の内側は安全弁部８で封止されている。すなわち、上昇
圧で破断するように、深さ35μm 程度の切り込み溝を形
成・具備させた厚さ50μm 程度のステンレス鋼薄板８
を、たとえばレーザー溶接で気密に封止した構成の安全
弁部を備えた構成を採っている。
【００３７】さらに、前記正極端子３と離隔した領域
で、封口体４の内壁面には、偏平状電極部２の負極との
間がタブ板 10bで電気的に接続されている。すなわち、
偏平状電極部２の負極に一端が接合するタブ板 10bの他
端側を、前記正極端子３と絶縁・離隔させて封口体４の
内壁面に溶接・接合してある。
で、封口体４の内壁面には、偏平状電極部２の負極との
間がタブ板 10bで電気的に接続されている。すなわち、
偏平状電極部２の負極に一端が接合するタブ板 10bの他
端側を、前記正極端子３と絶縁・離隔させて封口体４の
内壁面に溶接・接合してある。
【００３８】比較例１，２ 上記実施例の構成において、次の点を除いた他は同様の
条件として、それぞれ厚さ 8.6mm，幅34mm，高さ48mmの
非水電解液二次電池を作製した。
条件として、それぞれ厚さ 8.6mm，幅34mm，高さ48mmの
非水電解液二次電池を作製した。
【００３９】(a)偏平状電極部２の負極に一端が接合す
るタブ板 10bの他端側を有底矩形外装缶１の内壁面に溶
接・接合してある（比較例１）。
るタブ板 10bの他端側を有底矩形外装缶１の内壁面に溶
接・接合してある（比較例１）。
【００４０】(b)偏平状電極部２の最外周を負極集電体
とし、この負極集電体を有底矩形外装缶１の内壁面に対
接・接合してある（比較例２）。
とし、この負極集電体を有底矩形外装缶１の内壁面に対
接・接合してある（比較例２）。
【００４１】上記実施例、比較例１，２の二次電池を各
50個用意し、それぞれ 250mAで、4.2Vまで充電した状態
として、室温下、高さ1.5mから各50回落下させた後、そ
の非水電解液二次電池の内部抵抗をそれぞれ測定した結
果（内部抵抗のバラツキ）を表１に示す。
50個用意し、それぞれ 250mAで、4.2Vまで充電した状態
として、室温下、高さ1.5mから各50回落下させた後、そ
の非水電解液二次電池の内部抵抗をそれぞれ測定した結
果（内部抵抗のバラツキ）を表１に示す。
【００４２】表１ 試料 落下試験後の内部抵抗のバラツキ 実施例１ 50〜70 mΩ 比較例１ 55〜 150 mΩ 比較例２ 70〜 200 mΩ 上記表１から分かるように、実施例の場合は落下試験50
回後でも、安定した内部抵抗値を示したのに対し、比較
例の場合は内部抵抗値のバラツキが大きかった。
回後でも、安定した内部抵抗値を示したのに対し、比較
例の場合は内部抵抗値のバラツキが大きかった。
【００４３】なお、上記落下試験で、比較例１の場合
は、落下時の衝撃や偏平状電極部２などの移動によっ
て、外装缶１に対する負極用のタブ板リード7bが外れ、
外装缶１が負極端子として機能しない二次電池も生じ
た。また、比較例２の場合は、外装缶１が負極端子とし
ての機能を保持するが、落下の繰り返しに伴って、内部
抵抗値のバラツキが大きくなる。
は、落下時の衝撃や偏平状電極部２などの移動によっ
て、外装缶１に対する負極用のタブ板リード7bが外れ、
外装缶１が負極端子として機能しない二次電池も生じ
た。また、比較例２の場合は、外装缶１が負極端子とし
ての機能を保持するが、落下の繰り返しに伴って、内部
抵抗値のバラツキが大きくなる。
【００４４】さらに、上記実施例、比較例１，２の二次
電池を別途、各50個用意し、それぞれ 250mAで、4.2Vま
で充電した状態とし、85℃、24hr放置した（高温貯蔵）
後、それらの非水電解液二次電池の内部抵抗をそれぞれ
測定した結果（内部抵抗のバラツキ）を表２に示す。
電池を別途、各50個用意し、それぞれ 250mAで、4.2Vま
で充電した状態とし、85℃、24hr放置した（高温貯蔵）
後、それらの非水電解液二次電池の内部抵抗をそれぞれ
測定した結果（内部抵抗のバラツキ）を表２に示す。
【００４５】表２ 試料 高温貯蔵後の内部抵抗のバラツキ 実施例１ 70〜90 mΩ 比較例１ 70〜90 mΩ 比較例２ 80〜 150 mΩ 上記表２から分かるように、実施例および比較例１の場
合は、高温貯蔵後でも、安定した内部抵抗値を示したの
に対し、比較例２の場合は，外装缶１の膨れなどによっ
て、外装缶１内壁面に対する最外周の負極集電体の接触
が悪くなり、内部抵抗値のバラツキが大きくなってい
る。
合は、高温貯蔵後でも、安定した内部抵抗値を示したの
に対し、比較例２の場合は，外装缶１の膨れなどによっ
て、外装缶１内壁面に対する最外周の負極集電体の接触
が悪くなり、内部抵抗値のバラツキが大きくなってい
る。
【００４６】上記では、有底矩形型の非水電解液二次電
池の例示について説明したが、発明の主旨を逸脱しない
範囲でいろいろの変形を採ることができる。たとえば有
底円筒型の非水電解液二次電池としてもよいし、また、
正極や負極の活物質、正極や負極の構成、セパレータ、
二次電池の形状など前記例示の以外の組み合わせ・形態
などを採ることができる。
池の例示について説明したが、発明の主旨を逸脱しない
範囲でいろいろの変形を採ることができる。たとえば有
底円筒型の非水電解液二次電池としてもよいし、また、
正極や負極の活物質、正極や負極の構成、セパレータ、
二次電池の形状など前記例示の以外の組み合わせ・形態
などを採ることができる。
【００４７】
【発明の効果】本発明によれば、取扱過程で誤って、非
水電解液二次電池を落下した場合でも、電極端子と発電
要素との電気的な接続の損傷発生が抑制・防止される。
すなわち、非水電解液二次電池は、外部衝撃を受けた場
合でも、電気的な接続不良を発生する恐れが容易に解消
され、耐衝撃性がすぐれ、取扱易いくて信頼性の高い非
水電解液電池が提供される。
水電解液二次電池を落下した場合でも、電極端子と発電
要素との電気的な接続の損傷発生が抑制・防止される。
すなわち、非水電解液二次電池は、外部衝撃を受けた場
合でも、電気的な接続不良を発生する恐れが容易に解消
され、耐衝撃性がすぐれ、取扱易いくて信頼性の高い非
水電解液電池が提供される。
【図１】実施例に係る有底矩形型非水電解液電池の要部
構成を示す断面図。
構成を示す断面図。
【図２】(a)は従来の有底矩形型非水電解液電池の要部
構成を示す断面図、 (b)は安全弁部を成す薄板の構成を
拡大して示す平面図。
構成を示す断面図、 (b)は安全弁部を成す薄板の構成を
拡大して示す平面図。
１……外装缶 ２……発電要素 ３……他方の電極端子 ４……一方の電極端子を兼ねる封口体 ５……リード線 ６……ガラス封止層 ７……圧力開放孔 ８……安全弁部 ９……絶縁性板 10a， 10b……タブ板（リード部材）
Claims (1)
- 【請求項１】 負極、セパレータ、正極、および非水系
電解液から成る発電要素と、 前記発電要素を内装する一端開口型の外装缶と、 前記外装缶の開口を気密に封口する一方の電極端子を兼
ねる封口体と、 前記封口体に設けられ、上昇内部圧を開放する安全弁部
と、 前記安全弁部とは離隔し、かつ絶縁・隔離して封口体に
気密封止型に導出配置した他方の電極端子と、 前記各電極端子に発電要素中の負極および正極をそれぞ
れ電気的に接続するリード部材とを有する非水電解液二
次電池であって、 前記各リード部材は両電極端子にそれぞれ溶接で接合し
ていることを特徴とする非水電解液二次電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9149544A JPH10340717A (ja) | 1997-06-06 | 1997-06-06 | 非水電解液二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9149544A JPH10340717A (ja) | 1997-06-06 | 1997-06-06 | 非水電解液二次電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10340717A true JPH10340717A (ja) | 1998-12-22 |
Family
ID=15477478
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9149544A Pending JPH10340717A (ja) | 1997-06-06 | 1997-06-06 | 非水電解液二次電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10340717A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6468692B1 (en) | 1999-06-08 | 2002-10-22 | Ngk Insulators, Ltd. | Lithium secondary battery with sealed casing members |
| JP2007200620A (ja) * | 2006-01-24 | 2007-08-09 | Toyota Motor Corp | 電池とその製造方法 |
| CN111244378A (zh) * | 2018-11-29 | 2020-06-05 | 松下知识产权经营株式会社 | 圆筒型电池及其制造方法 |
-
1997
- 1997-06-06 JP JP9149544A patent/JPH10340717A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6468692B1 (en) | 1999-06-08 | 2002-10-22 | Ngk Insulators, Ltd. | Lithium secondary battery with sealed casing members |
| JP2007200620A (ja) * | 2006-01-24 | 2007-08-09 | Toyota Motor Corp | 電池とその製造方法 |
| CN111244378A (zh) * | 2018-11-29 | 2020-06-05 | 松下知识产权经营株式会社 | 圆筒型电池及其制造方法 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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| A521 | Request for written amendment filed |
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|
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