JPH1064511A - 捲回電極群およびそれを用いたリチウム二次電池 - Google Patents
捲回電極群およびそれを用いたリチウム二次電池Info
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- JPH1064511A JPH1064511A JP8218960A JP21896096A JPH1064511A JP H1064511 A JPH1064511 A JP H1064511A JP 8218960 A JP8218960 A JP 8218960A JP 21896096 A JP21896096 A JP 21896096A JP H1064511 A JPH1064511 A JP H1064511A
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- 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
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- Secondary Cells (AREA)
- Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
- Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】薄型電極を用いた捲回電極群によって構成され
る大型リチウム二次電池において、電極全体からの効果
的に集電するための集電端子配置を得る。 【解決手段】正極端子４と負極端子５に関して、捲回電
極群２の中心からの距離がそれぞれｎ番目の端子の一番
近くに存在する端子が(ｎ＋１)番目または(ｎ−１)番目
の端子であり、かつ正負両極性の端子群が捲回電極群２
の同一端面にありながらそれぞれの端子群が半円の面積
内に収まって互いの半円が重複していないようにした
る大型リチウム二次電池において、電極全体からの効果
的に集電するための集電端子配置を得る。 【解決手段】正極端子４と負極端子５に関して、捲回電
極群２の中心からの距離がそれぞれｎ番目の端子の一番
近くに存在する端子が(ｎ＋１)番目または(ｎ−１)番目
の端子であり、かつ正負両極性の端子群が捲回電極群２
の同一端面にありながらそれぞれの端子群が半円の面積
内に収まって互いの半円が重複していないようにした
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数の集電端子を
有する薄型電極を用いた捲回電極群に係り、特に放電容
量、出力密度が大でサイクル特性に優れたリチウム二次
電池用捲回電極群に関する。リチウム二次電池は、ポ−
タブル機器駆動用電源あるいは据置用機器駆動用電源に
応用される。
有する薄型電極を用いた捲回電極群に係り、特に放電容
量、出力密度が大でサイクル特性に優れたリチウム二次
電池用捲回電極群に関する。リチウム二次電池は、ポ−
タブル機器駆動用電源あるいは据置用機器駆動用電源に
応用される。
【０００２】
【従来の技術】例えば、リチウム二次電池の負極とし
て、従来はリチウム金属およびリチウム合金が用いられ
てきたが、樹枝状リチウムの析出による両極の短絡やエ
ネルギ−密度が低くなるという欠点があった。最近では
これらの問題点を解決するために炭素材を負極に用いる
研究が活発である。リチウム二次電池では電極を薄型化
して捲回電極群とすることにより、電極面積を拡大して
電流密度の低さを補う方式を採用することが一般的で、
このような薄型電極を用いた方式では、電池の容量が小
さいときには捲回電極群の正負極の集電端子がそれぞれ
１本のみの構造となっている。例えば、特開平7-272764
号公報などにその実例が示されている。
て、従来はリチウム金属およびリチウム合金が用いられ
てきたが、樹枝状リチウムの析出による両極の短絡やエ
ネルギ−密度が低くなるという欠点があった。最近では
これらの問題点を解決するために炭素材を負極に用いる
研究が活発である。リチウム二次電池では電極を薄型化
して捲回電極群とすることにより、電極面積を拡大して
電流密度の低さを補う方式を採用することが一般的で、
このような薄型電極を用いた方式では、電池の容量が小
さいときには捲回電極群の正負極の集電端子がそれぞれ
１本のみの構造となっている。例えば、特開平7-272764
号公報などにその実例が示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、薄型電
極を用いた捲回電極群によって構成されるリチウム二次
電池を大容量電池に適用するためには、集電端子を複数
化しないと電極全体からの集電が効果的にできず、出力
密度、放電容量およびサイクル特性が低下する。多端子
構造にするときに、例えばニッケル−カドミウム電池等
で従来用いられてきたプロジェクション構造は、薄型電
極には適用できない。また、端子部分の厚さが電極の活
物質塗布部分の厚さと異なるために、複数の集電端子の
位置が一部分に集中すると、捲回電極群が真円になりに
くいこと、大電流を通電するときに発熱が集中すること
などの問題があり、適切な集電端子の配置を設計する必
要がある。
極を用いた捲回電極群によって構成されるリチウム二次
電池を大容量電池に適用するためには、集電端子を複数
化しないと電極全体からの集電が効果的にできず、出力
密度、放電容量およびサイクル特性が低下する。多端子
構造にするときに、例えばニッケル−カドミウム電池等
で従来用いられてきたプロジェクション構造は、薄型電
極には適用できない。また、端子部分の厚さが電極の活
物質塗布部分の厚さと異なるために、複数の集電端子の
位置が一部分に集中すると、捲回電極群が真円になりに
くいこと、大電流を通電するときに発熱が集中すること
などの問題があり、適切な集電端子の配置を設計する必
要がある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の要点は、長尺の
薄型電極を捲回した捲回電極群により、例えば大容量リ
チウム二次電池を構成する場合において、最適な集電端
子の配置に関する設計および製造技術を提供することに
ある。本発明の特徴は、捲回電極群において集電端子を
円周上の同一半径上に配置させず、少しづつズラしたこ
とにある。しかし、そのズレが大きくなったり、不規則
になったりすると、端子間の接続が長くあるいは複雑に
なり端子間接続の抵抗増加あるいは端子間接続が煩雑に
なるなどの問題が生ずるため、適切な端子配置を設定し
た。
薄型電極を捲回した捲回電極群により、例えば大容量リ
チウム二次電池を構成する場合において、最適な集電端
子の配置に関する設計および製造技術を提供することに
ある。本発明の特徴は、捲回電極群において集電端子を
円周上の同一半径上に配置させず、少しづつズラしたこ
とにある。しかし、そのズレが大きくなったり、不規則
になったりすると、端子間の接続が長くあるいは複雑に
なり端子間接続の抵抗増加あるいは端子間接続が煩雑に
なるなどの問題が生ずるため、適切な端子配置を設定し
た。
【０００５】まず、円の中心から外周部に向って捲回電
極群に配置されている複数の集電端子の捲回電極群の中
心からの距離がｎ番目の端子の一番近くに存在する端子
は、(ｎ＋１)番目または(ｎ−１)番目の端子であること
が必要である。そうであれば端子間接続の抵抗増加が抑
制でき、かつ端子間接続が容易になる。このことは少な
くとも一方の極性の集電端子群に関して満たされている
ことが望ましく、もちろん両極において満たされている
ことはなお望ましい。両極の集電端子群の相対的配置に
関しては、正負両極のそれぞれの極性の端子群が捲回電
極群の同一端面にある場合には、それぞれの端子群が半
円の面積内に収まって互いの半円が重複していないこと
が望ましい。そうすることにより正負両極の端子が接触
により短絡する可能性が少なくなり、かつ端子間を接続
する作業も容易になる。また、上記の場合にそれぞれの
端子群が半円の面積内に収まっていないときには、それ
ぞれの極性の端子を結ぶ軌跡が互いに点対称の位置にあ
れば、互いの端子群が接触して短絡する可能性が低くな
り、かつ端子間を接続する作業も容易になる。
極群に配置されている複数の集電端子の捲回電極群の中
心からの距離がｎ番目の端子の一番近くに存在する端子
は、(ｎ＋１)番目または(ｎ−１)番目の端子であること
が必要である。そうであれば端子間接続の抵抗増加が抑
制でき、かつ端子間接続が容易になる。このことは少な
くとも一方の極性の集電端子群に関して満たされている
ことが望ましく、もちろん両極において満たされている
ことはなお望ましい。両極の集電端子群の相対的配置に
関しては、正負両極のそれぞれの極性の端子群が捲回電
極群の同一端面にある場合には、それぞれの端子群が半
円の面積内に収まって互いの半円が重複していないこと
が望ましい。そうすることにより正負両極の端子が接触
により短絡する可能性が少なくなり、かつ端子間を接続
する作業も容易になる。また、上記の場合にそれぞれの
端子群が半円の面積内に収まっていないときには、それ
ぞれの極性の端子を結ぶ軌跡が互いに点対称の位置にあ
れば、互いの端子群が接触して短絡する可能性が低くな
り、かつ端子間を接続する作業も容易になる。
【０００６】集電端子を溶接する部位は、電極の捲回方
向に対して平行方向の基体端部の活物質未塗布部分か、
電極の捲回方向に対して垂直方向の基体の活物質未塗布
部分がよい。集電端子の材料は電子伝導性があって、電
解液に対して化学的に安定でかつ電極の作動電位内で電
気化学的に安定である材料であればなんでも使用可能で
ある。電極基体と同一材料の銅、アルミニウム、ステン
レス鋼、ニッケル、チタンなどが実用的な端子材料とな
る。端子の溶接方法は溶接される材料に応じた方法を選
択すれば良いが、超音波溶接、抵抗溶接などが一般的で
ある。端子の溶接作業は捲回時に電極ロ−ルから電極を
引出して捲き取りる手前でするのが通常の方法であるが
本発明はこのことに制約されるものではない。
向に対して平行方向の基体端部の活物質未塗布部分か、
電極の捲回方向に対して垂直方向の基体の活物質未塗布
部分がよい。集電端子の材料は電子伝導性があって、電
解液に対して化学的に安定でかつ電極の作動電位内で電
気化学的に安定である材料であればなんでも使用可能で
ある。電極基体と同一材料の銅、アルミニウム、ステン
レス鋼、ニッケル、チタンなどが実用的な端子材料とな
る。端子の溶接方法は溶接される材料に応じた方法を選
択すれば良いが、超音波溶接、抵抗溶接などが一般的で
ある。端子の溶接作業は捲回時に電極ロ−ルから電極を
引出して捲き取りる手前でするのが通常の方法であるが
本発明はこのことに制約されるものではない。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明は、複数の集電端子を有す
る薄型電極を用いた捲回電極群であって、すべての集電
端子が捲回電極群の中心から伸びる同一直線上に並んで
おらず、かつ少なくとも一方の極性の集電端子に関して
捲回電極群の中心からの距離がｎ番目の端子の一番近く
に存在する端子は、(ｎ＋１)番目または(ｎ−１)番目の
端子であるように配置されていることを特徴とする。
（請求項１記載の発明） また、複数の集電端子を有する薄型電極を用いた捲回電
極群であって、すべての集電端子が捲回電極群の中心か
ら伸びる同一直線上に並んでおらず、かつ正負両極の極
性の集電端子に関して捲回電極群の中心からの距離がそ
れぞれｎ番目の端子の一番近くに存在する端子は、(ｎ
＋１)番目または(ｎ−１)番目の端子であるように配置
されており、かつ正負両極性の端子群が捲回電極群の同
一端面にありながらそれぞれの端子群が半円の面積内に
収まって互いの半円が重複していないことを特徴とす
る。（請求項２記載の発明） 更に、複数の集電端子を有する薄型電極を用いた捲回電
極群であって、すべての集電端子が捲回電極群の中心か
ら伸びる同一直線上に並んでおらず、かつ正負両極の極
性の端子に関して捲回電極群の中心からの距離がそれぞ
れｎ番目の端子の一番近くに存在する端子は、(ｎ＋１)
番目または(ｎ−１)番目の端子であるように配置されて
おり、かつ各極性の集電端子を結ぶ軌跡が互いに点対称
の位置にあることを特徴とする。（請求項３記載の発
明） 一方、複数の集電端子を有する捲回電極群を用いたリチ
ウム二次電池であり、すべての集電端子が捲回電極群の
中心から伸びる同一直線上に並んでおらず、かつ少なく
とも一方の極性の集電端子に関して捲回電極群の中心か
らの距離がｎ番目の端子の一番近くに存在する端子は、
(ｎ＋１)番目または(ｎ−１)番目の端子であるように配
置されていることを特徴とする。（請求項４記載の発
明） また、複数の集電端子を有する捲回電極群を用いたリチ
ウム二次電池であり、すべての集電端子が捲回電極群の
中心から伸びる同一直線上に並んでおらず、かつ正負両
極の極性の集電端子に関して捲回電極群の中心からの距
離がそれぞれｎ番目の端子の一番近くに存在する端子
は、(ｎ＋１)番目または(ｎ−１)番目の端子であるよう
に配置されており、かつ正負両極性の端子群が捲回電極
群の同一端面にありながらそれぞれの端子群が半円の面
積内に収まって互いの半円が重複していないことを特徴
とする。（請求項５記載の発明） 更に、複数の集電端子を有する捲回電極群を用いたリチ
ウム二次電池であり、すべての集電端子が捲回電極群の
中心から伸びる同一直線上に並んでおらず、かつ正負両
極の極性の端子に関して捲回電極群の中心からの距離が
それぞれｎ番目の端子の一番近くに存在する端子は、
(ｎ＋１)番目または(ｎ−１)番目の端子であるように配
置されており、かつ各極性の集電端子を結ぶ軌跡が互い
に点対称の位置にあることを特徴とする。（請求項６記
載の発明）
る薄型電極を用いた捲回電極群であって、すべての集電
端子が捲回電極群の中心から伸びる同一直線上に並んで
おらず、かつ少なくとも一方の極性の集電端子に関して
捲回電極群の中心からの距離がｎ番目の端子の一番近く
に存在する端子は、(ｎ＋１)番目または(ｎ−１)番目の
端子であるように配置されていることを特徴とする。
（請求項１記載の発明） また、複数の集電端子を有する薄型電極を用いた捲回電
極群であって、すべての集電端子が捲回電極群の中心か
ら伸びる同一直線上に並んでおらず、かつ正負両極の極
性の集電端子に関して捲回電極群の中心からの距離がそ
れぞれｎ番目の端子の一番近くに存在する端子は、(ｎ
＋１)番目または(ｎ−１)番目の端子であるように配置
されており、かつ正負両極性の端子群が捲回電極群の同
一端面にありながらそれぞれの端子群が半円の面積内に
収まって互いの半円が重複していないことを特徴とす
る。（請求項２記載の発明） 更に、複数の集電端子を有する薄型電極を用いた捲回電
極群であって、すべての集電端子が捲回電極群の中心か
ら伸びる同一直線上に並んでおらず、かつ正負両極の極
性の端子に関して捲回電極群の中心からの距離がそれぞ
れｎ番目の端子の一番近くに存在する端子は、(ｎ＋１)
番目または(ｎ−１)番目の端子であるように配置されて
おり、かつ各極性の集電端子を結ぶ軌跡が互いに点対称
の位置にあることを特徴とする。（請求項３記載の発
明） 一方、複数の集電端子を有する捲回電極群を用いたリチ
ウム二次電池であり、すべての集電端子が捲回電極群の
中心から伸びる同一直線上に並んでおらず、かつ少なく
とも一方の極性の集電端子に関して捲回電極群の中心か
らの距離がｎ番目の端子の一番近くに存在する端子は、
(ｎ＋１)番目または(ｎ−１)番目の端子であるように配
置されていることを特徴とする。（請求項４記載の発
明） また、複数の集電端子を有する捲回電極群を用いたリチ
ウム二次電池であり、すべての集電端子が捲回電極群の
中心から伸びる同一直線上に並んでおらず、かつ正負両
極の極性の集電端子に関して捲回電極群の中心からの距
離がそれぞれｎ番目の端子の一番近くに存在する端子
は、(ｎ＋１)番目または(ｎ−１)番目の端子であるよう
に配置されており、かつ正負両極性の端子群が捲回電極
群の同一端面にありながらそれぞれの端子群が半円の面
積内に収まって互いの半円が重複していないことを特徴
とする。（請求項５記載の発明） 更に、複数の集電端子を有する捲回電極群を用いたリチ
ウム二次電池であり、すべての集電端子が捲回電極群の
中心から伸びる同一直線上に並んでおらず、かつ正負両
極の極性の端子に関して捲回電極群の中心からの距離が
それぞれｎ番目の端子の一番近くに存在する端子は、
(ｎ＋１)番目または(ｎ−１)番目の端子であるように配
置されており、かつ各極性の集電端子を結ぶ軌跡が互い
に点対称の位置にあることを特徴とする。（請求項６記
載の発明）
【０００８】
実施例１ 本発明を炭素／コバルト酸リチウムから構成される捲回
式円筒形リチウム二次電池において実施した。用いた電
池の外寸は外径64mm、長さ220mmである。 負極電極基体
には厚さ20μmの銅箔を、正極電極基体には厚さ15μmの
アルミニウム箔をそれぞれ用いた。溶媒のＮ−メチルピ
ロリドン(ＮＭＰ)と、結着材のポリフッ化ビニリデン
(ＰＶＤＦ)を含む人造黒鉛粉末のスラリ−を塗布して負
極を作製した。 正極は、コバルト酸リチウム(ＬiＣoＯ
2)、導電剤の人造黒鉛粉末、結着材のＰＶＤＦ、および
溶媒のＮＭＰからなるのスラリ−を塗布して作製した。
得られた乾燥状態の電極をさらにカレンダ−ロ−ルによ
り成型し、所定の寸法に切断してロ−ルに捲き取った。
裁断された電極に集電端子を溶接しながら、セパレ−タ
(厚さ25μmのポリエチレン微孔膜) を挾んで捲回し電極
群を得た。このときの集電端子の配置は、捲回電極群２
の上面図としての図２に示すように、捲回電極群２の中
心３からｎ番目の端子の一番近くに存在する端子が(ｎ
＋１)番目または(ｎ−１)番目の端子であるようにし
た。図２に示してあるのは正極端子４群のみであるの
は、本実施例では円筒形の捲回電極群２の両端に正負そ
れぞれの集電端子群を取り出す方式のためである。
式円筒形リチウム二次電池において実施した。用いた電
池の外寸は外径64mm、長さ220mmである。 負極電極基体
には厚さ20μmの銅箔を、正極電極基体には厚さ15μmの
アルミニウム箔をそれぞれ用いた。溶媒のＮ−メチルピ
ロリドン(ＮＭＰ)と、結着材のポリフッ化ビニリデン
(ＰＶＤＦ)を含む人造黒鉛粉末のスラリ−を塗布して負
極を作製した。 正極は、コバルト酸リチウム(ＬiＣoＯ
2)、導電剤の人造黒鉛粉末、結着材のＰＶＤＦ、および
溶媒のＮＭＰからなるのスラリ−を塗布して作製した。
得られた乾燥状態の電極をさらにカレンダ−ロ−ルによ
り成型し、所定の寸法に切断してロ−ルに捲き取った。
裁断された電極に集電端子を溶接しながら、セパレ−タ
(厚さ25μmのポリエチレン微孔膜) を挾んで捲回し電極
群を得た。このときの集電端子の配置は、捲回電極群２
の上面図としての図２に示すように、捲回電極群２の中
心３からｎ番目の端子の一番近くに存在する端子が(ｎ
＋１)番目または(ｎ−１)番目の端子であるようにし
た。図２に示してあるのは正極端子４群のみであるの
は、本実施例では円筒形の捲回電極群２の両端に正負そ
れぞれの集電端子群を取り出す方式のためである。
【０００９】得られた捲回電極群２を電池容器１に収納
し、正極端子４を、蓋に設けた電池極柱に溶接後、電解
液を所定量注入し、封口した。電解液は、カ−ボネ−ト
系の混合溶媒にＬiＰＦ6を１mol/ｌの濃度になるように
溶解したものである。得られた電池の充填容量は、56.8
Ahであった。充放電速度は0.5CmAとし、4.2Ｖから2.8Ｖ
の電圧範囲で充放電サイクル試験をした。なお、充放電
後の休止時間は、それぞれ１時間とした。得られた放電
容量は55.0Ａｈであり、このときの体積エネルギ−密度
は281Ｗｈ／ｌとなった。
し、正極端子４を、蓋に設けた電池極柱に溶接後、電解
液を所定量注入し、封口した。電解液は、カ−ボネ−ト
系の混合溶媒にＬiＰＦ6を１mol/ｌの濃度になるように
溶解したものである。得られた電池の充填容量は、56.8
Ahであった。充放電速度は0.5CmAとし、4.2Ｖから2.8Ｖ
の電圧範囲で充放電サイクル試験をした。なお、充放電
後の休止時間は、それぞれ１時間とした。得られた放電
容量は55.0Ａｈであり、このときの体積エネルギ−密度
は281Ｗｈ／ｌとなった。
【００１０】実施例２ 実施例１と同様に、炭素／コバルト酸リチウムで構成さ
れる外径64mm、長さ220mmの外寸を有する捲回式円筒形
リチウム二次電池において実施した。ただし、このとき
の集電端子群の配置は実施例１とは異なる。その配置を
図１に示す。正極端子４と負極端子５に関して、捲回電
極群２の中心からの距離がそれぞれｎ番目の端子の一番
近くに存在する端子が(ｎ＋１)番目または(ｎ−１)番目
の端子であり、かつ正負両極性の端子群が捲回電極群２
の同一端面にありながらそれぞれの端子群が半円の面積
内に収まって互いの半円が重複していないようにした。
得られた捲回電極群２を上記実施例１と同様に密閉型円
筒形電池とし、容量試験をした。電池の充填容量は、6
1.6Ahに対して、放電容量は60.3Ａｈであり、このとき
の体積エネルギ−密度は308Ｗｈ／ｌとなった。
れる外径64mm、長さ220mmの外寸を有する捲回式円筒形
リチウム二次電池において実施した。ただし、このとき
の集電端子群の配置は実施例１とは異なる。その配置を
図１に示す。正極端子４と負極端子５に関して、捲回電
極群２の中心からの距離がそれぞれｎ番目の端子の一番
近くに存在する端子が(ｎ＋１)番目または(ｎ−１)番目
の端子であり、かつ正負両極性の端子群が捲回電極群２
の同一端面にありながらそれぞれの端子群が半円の面積
内に収まって互いの半円が重複していないようにした。
得られた捲回電極群２を上記実施例１と同様に密閉型円
筒形電池とし、容量試験をした。電池の充填容量は、6
1.6Ahに対して、放電容量は60.3Ａｈであり、このとき
の体積エネルギ−密度は308Ｗｈ／ｌとなった。
【００１１】実施例３ 実施例１と同様に、炭素／コバルト酸リチウムで構成さ
れる外径64mm、長さ220mmの外寸を有する捲回式円筒形
リチウム二次電池において実施した。ただし、このとき
の集電端子群の配置は実施例１とは異なる。その配置を
図３に示す。正極端子４と負極端子５に関して、捲回電
極群２の中心からの距離がそれぞれｎ番目の端子の一番
近くに存在する端子が(ｎ＋１)番目または(ｎ−１)番目
の端子であり、かつそれぞれの極性の端子を結ぶ軌跡が
互いに点対称の位置にあるようにした。得られた捲回電
極群を上記実施例１と同様に密閉型円筒形電池とし、容
量試験をした。電池の充填容量は、61.0Ahに対して、放
電容量は59.8Ａｈであり、このときの体積エネルギ−密
度は305Ｗｈ／ｌとなった。
れる外径64mm、長さ220mmの外寸を有する捲回式円筒形
リチウム二次電池において実施した。ただし、このとき
の集電端子群の配置は実施例１とは異なる。その配置を
図３に示す。正極端子４と負極端子５に関して、捲回電
極群２の中心からの距離がそれぞれｎ番目の端子の一番
近くに存在する端子が(ｎ＋１)番目または(ｎ−１)番目
の端子であり、かつそれぞれの極性の端子を結ぶ軌跡が
互いに点対称の位置にあるようにした。得られた捲回電
極群を上記実施例１と同様に密閉型円筒形電池とし、容
量試験をした。電池の充填容量は、61.0Ahに対して、放
電容量は59.8Ａｈであり、このときの体積エネルギ−密
度は305Ｗｈ／ｌとなった。
【００１２】比較例 実施例１と同様に、炭素／コバルト酸リチウムで構成さ
れる外径64mm、長さ220mmの外寸を有する捲回式円筒形
リチウム二次電池において実施した。ただし、このとき
の集電端子群の配置は実施例１とは異なる。その配置を
図４に示す。正極端子４と負極端子５に関して、捲回電
極群２の中心から伸びる同一半径上に揃った配置となっ
ている。得られた捲回電極群を上記実施例１と同様に密
閉型円筒形電池とし、容量試験をした。電池の充填容量
は、52.9Ahに対して、放電容量は50.4Ａｈであり、この
ときの体積エネルギ−密度は257Ｗｈ／ｌとなった。
れる外径64mm、長さ220mmの外寸を有する捲回式円筒形
リチウム二次電池において実施した。ただし、このとき
の集電端子群の配置は実施例１とは異なる。その配置を
図４に示す。正極端子４と負極端子５に関して、捲回電
極群２の中心から伸びる同一半径上に揃った配置となっ
ている。得られた捲回電極群を上記実施例１と同様に密
閉型円筒形電池とし、容量試験をした。電池の充填容量
は、52.9Ahに対して、放電容量は50.4Ａｈであり、この
ときの体積エネルギ−密度は257Ｗｈ／ｌとなった。
【００１３】
【発明の効果】上述したように、本発明により得られた
捲回電極群及びそれを用いたリチウム二次電池は、集電
端子の位置が一ヶ所に集中しないため、捲回電極群の断
面がより真円に近くなり、充填容量が増加した。また、
そのときの端子間接続距離が短くなるようにしたため抵
抗の増加が抑制された。その結果、コンパクトな捲回電
極群が形成可能となり、一定体積の中により多くの容量
の充填が可能となり、放電容量も増加し、体積エネルギ
−密度の向上が可能となった。
捲回電極群及びそれを用いたリチウム二次電池は、集電
端子の位置が一ヶ所に集中しないため、捲回電極群の断
面がより真円に近くなり、充填容量が増加した。また、
そのときの端子間接続距離が短くなるようにしたため抵
抗の増加が抑制された。その結果、コンパクトな捲回電
極群が形成可能となり、一定体積の中により多くの容量
の充填が可能となり、放電容量も増加し、体積エネルギ
−密度の向上が可能となった。
【図１】本発明の実施例を示す捲回電極群の上面図であ
る。
る。
【図２】本発明の他の実施例を示す捲回電極群の上面図
である。
である。
【図３】本発明の他の実施例を示す捲回電極群の上面図
である。
である。
【図４】比較例として実施した捲回電極群の上面図であ
る。
る。
１は電池容器、２は捲回電極群、３は捲回電極群の中
心、４は正極端子、５は負極端子
心、４は正極端子、５は負極端子
Claims (6)
- 【請求項１】複数の集電端子を有する薄型電極を用いた
捲回電極群であり、すべての集電端子が捲回電極群の中
心から伸びる同一直線上に並んでおらず、かつ少なくと
も一方の極性の集電端子に関して捲回電極群の中心から
の距離がｎ番目の端子の一番近くに存在する端子は、
(ｎ＋１)番目または(ｎ−１)番目の端子であるように配
置されていることを特徴とする捲回電極群。 - 【請求項２】複数の集電端子を有する薄型電極を用いた
捲回電極群であり、すべての集電端子が捲回電極群の中
心から伸びる同一直線上に並んでおらず、かつ正負両極
の極性の集電端子に関して捲回電極群の中心からの距離
がそれぞれｎ番目の端子の一番近くに存在する端子は、
(ｎ＋１)番目または(ｎ−１)番目の端子であるように配
置されており、かつ正負両極性の端子群が捲回電極群の
同一端面にありながらそれぞれの端子群が半円の面積内
に収まって互いの半円が重複していないことを特徴とす
る捲回電極群。 - 【請求項３】複数の集電端子を有する薄型電極を用いた
捲回電極群であり、すべての集電端子が捲回電極群の中
心から伸びる同一直線上に並んでおらず、かつ正負両極
の極性の端子に関して捲回電極群の中心からの距離がそ
れぞれｎ番目の端子の一番近くに存在する端子は、(ｎ
＋１)番目または(ｎ−１)番目の端子であるように配置
されており、かつ各極性の集電端子を結ぶ軌跡が互いに
点対称の位置にあることを特徴とする捲回電極群。 - 【請求項４】複数の集電端子を有する捲回電極群を用い
たリチウム二次電池であって、すべての集電端子が捲回
電極群の中心から伸びる同一直線上に並んでおらず、か
つ少なくとも一方の極性の集電端子に関して捲回電極群
の中心からの距離がｎ番目の端子の一番近くに存在する
端子は、(ｎ＋１)番目または(ｎ−１)番目の端子である
ように配置されていることを特徴とするリチウム二次電
池。 - 【請求項５】複数の集電端子を有する捲回電極群を用い
たリチウム二次電池であって、すべての集電端子が捲回
電極群の中心から伸びる同一直線上に並んでおらず、か
つ正負両極の極性の集電端子に関して捲回電極群の中心
からの距離がそれぞれｎ番目の端子の一番近くに存在す
る端子は、(ｎ＋１)番目または(ｎ−１)番目の端子であ
るように配置されており、かつ正負両極性の端子群が捲
回電極群の同一端面にありながらそれぞれの端子群が半
円の面積内に収まって互いの半円が重複していないこと
を特徴とするリチウム二次電池。 - 【請求項６】複数の集電端子を有する捲回電極群を用い
たリチウム二次電池であって、すべての集電端子が捲回
電極群の中心から伸びる同一直線上に並んでおらず、か
つ正負両極の極性の端子に関して捲回電極群の中心から
の距離がそれぞれｎ番目の端子の一番近くに存在する端
子は、(ｎ＋１)番目または(ｎ−１)番目の端子であるよ
うに配置されており、かつ各極性の集電端子を結ぶ軌跡
が互いに点対称の位置にあることを特徴とするリチウム
二次電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21896096A JP3674171B2 (ja) | 1996-08-20 | 1996-08-20 | 捲回電極群およびそれを用いたリチウム二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21896096A JP3674171B2 (ja) | 1996-08-20 | 1996-08-20 | 捲回電極群およびそれを用いたリチウム二次電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1064511A true JPH1064511A (ja) | 1998-03-06 |
| JP3674171B2 JP3674171B2 (ja) | 2005-07-20 |
Family
ID=16728052
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21896096A Expired - Fee Related JP3674171B2 (ja) | 1996-08-20 | 1996-08-20 | 捲回電極群およびそれを用いたリチウム二次電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3674171B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009060564A1 (ja) * | 2007-11-05 | 2009-05-14 | Panasonic Corporation | 二次電池及びその製造方法 |
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| JPWO2023047757A1 (ja) * | 2021-09-27 | 2023-03-30 | ||
| JP2024538840A (ja) * | 2021-11-19 | 2024-10-23 | エルジー エナジー ソリューション リミテッド | 電極組立体、バッテリー、それを含むバッテリーパック及び自動車 |
-
1996
- 1996-08-20 JP JP21896096A patent/JP3674171B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| US12512538B2 (en) | 2021-11-19 | 2025-12-30 | Lg Energy Solution, Ltd. | Electrode assembly, battery, and battery pack and vehicle including the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3674171B2 (ja) | 2005-07-20 |
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