JPH11111259A

JPH11111259A - 捲回式電池

Info

Publication number: JPH11111259A
Application number: JP9266452A
Authority: JP
Inventors: Mitsuru Koseki; 満小関; Kazuhiro Yamada; 和博山田; Mitsunori Oda; 光徳織田; Mikio Oguma; 幹男小熊
Original assignee: Shin Kobe Electric Machinery Co Ltd
Current assignee: Resonac Corp
Priority date: 1997-09-30
Filing date: 1997-09-30
Publication date: 1999-04-23

Abstract

(57)【要約】【課題】金属箔集電体を用いた捲回電極群８からなる捲
回式電池において、集電体からのマルチ集電を信頼性が
高い状態で実現し、高率放電特性を良好なものとする。【解決手段】電極群は捲回方向と直交する方向の電極端
部から導出された複数本の同極性の集電リードが集合さ
れた集電リード群１１を２〜６箇所有し、当該集電リー
ド群１１を外部端子５に接続する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は捲回式電池に関し、
特にその集電構造の改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、携帯用機器等の電源である一層の
高エネルギー密度化が求められており、電池内の限られ
たスペースに発電物質をより多く充填するため、電極集
電体の薄型化が図られるようになってきている。特に高
エネルギー密度電池として注目されているリチウムイオ
ン二次電池の集電体には厚さ１０〜２０μｍの金属箔が
使用されている。また、リチウムイオン二次電池は小形
の駆動電源のみならず、大容量の用途、例えば電力貯蔵
用や電気自動車用等への適用が検討されており、その出
力特性の改善が求められている。出力特性の改善には集
電構造が重要になる。従来電池の集電構造として、帯状
の正極と負極をセパレータを介して渦巻状に捲回した電
極群を有する電池では、表面に活物質を塗着した後の集
電体に短冊状の集電リードを１箇所溶接などにより取り
付け、この集電リード部分がセパレータからはみ出すよ
うに構成した後、集電リードを外部端子（電池容器等、
電池外観から電池端子と称する部材）に接続して、通電
経路を形成する方法（シングル集電）がある。

【０００３】また特に１時間率よりも高率の放電が求め
られる用途の電池等では、捲回電極群のセパレータ突出
部分（セパレータ端部）よりも集電体端部をはみ出さ
せ、そこにプロジェクションを有する円盤状集電リード
を抵抗溶接により複数点接合する方法（マルチ集電）が
ある。この方法では上記通電経路を多数確保することが
できるので、大きな電流を流した場合でも電流の抵抗損
失を低減できる利点がある。上記マルチ集電を金属箔を
集電体に用いる電池に適用することは、集電体端部の強
度が弱いため困難である。従って金属箔を集電体に用い
る捲回式電池で高率放電特性を向上させようとすると、
上記マルチ集電とは異なる形態のマルチ集電を採用する
必要がある。特開平９−９２３３５号公報では、金属箔
からなる集電体端部に所定間隔おきに複数個の短冊状集
電リードを設け、それらを円盤状の外部端子に接続して
内部抵抗を低減させる技術を提案している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記技術
では、集電リードと円盤状の外部端子との接続箇所が多
いため接続不良の確率も高くなり、信頼性に欠ける問題
点がある。本発明が解決しようとする課題は、金属箔集
電体を用いた捲回電極群からなる捲回式電池において、
集電体からのマルチ集電を信頼性が高い状態で実現し、
高率放電特性を良好なものとすることである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の金属箔集電体表面に活物質を配した正極１
及び負極２を、セパレータ３を介して渦巻状に捲回した
電極群からなる捲回式電池は、前記電極群は捲回方向と
直交する方向の電極端部から導出された複数本の同極性
の集電リードが集合された集電リード群１１を２〜６箇
所有し、当該集電リード群１１が外部端子５に接続され
ていることを特徴とする。上記構成にすることで、特開
平９−９２３３５号公報の技術の集電リードと外部端子
との接続箇所が多いという問題点を回避できる。

【０００６】上記金属箔集電体とは、単独金属や合金等
からなる導電性の箔や膜や板等である。上記「導出され
た」とは、集電リードが集電体から導出、つまり集電体
部材の一部を集電リード形状に切り出した状態や、捲回
方向と直交する方向の電極端部に集電リード部材を溶接
等の手段で接続されている状態を意味する。上記「集電
リードが集合された」とは、単独金属や合金からなる導
電性の箔や膜や板等で構成された複数本の集電リード
が、積層一体化等の操作ができるまでに接近した、ある
いは接触した、あるいは接続した状態にあることを意味
する。上記接続とは、抵抗溶接、超音波溶接等の手段で
集電リードと外部端子５との電気的導通を実現すること
を意味する。

【０００７】上記構成において、集電リードが接続され
る部分の外部端子５側面が平面であり、その接続状態に
おいてそれぞれの集電リードが実質的に湾曲していない
か、実質的にねじれを起こさずに長さ方向にのみ湾曲す
ることが好ましい。この理由は集電リード群１１面と、
平面からなる外部端子５を接続する際に、集電リード群
１１に横方向、斜め方向、回転方向等に余分な応力付加
されず、集電リードの破断等の不具合を抑制できるため
である。前記集電リード群１１面とは、複数の集電リー
ドが積層等の形態で集合した状態における、外部端子５
と接続する面のことである。また前記外部端子５側面の
平面部と電極端部の集電リード導出箇所とが、その接続
状態においてそれぞれの集電リードが実質的に湾曲して
いないか、実質的にねじれを起こさずに長さ方向にのみ
湾曲させるには、例えば図４の上面図に示すような互い
に実質的に平行に向き合った位置関係から、集電リード
を捲回電極群８外側から外部端子５に向かって長さ方向
に湾曲させ、集電リード群１１を形成しながら外部端子
５側面の平面部に接触、接続することにより実現でき
る。このようにすることで、上述した余分な応力を回避
して上記平面と集電リード群１１面とを接触させること
ができる。

【０００８】上記構成において、隣り合う集電リード群
１１が捲回中心から実質的に等角度の方向にあることが
好ましい。これは例えば集電リード群１１を２箇所有し
ている場合、それらが、捲回中心を挟んで向かい合って
（捲回中心から実質的に１８０°の方向に）位置するこ
とである。また集電リード群１１を３〜６箇所有してい
る場合、それらが捲回中心から実質的に等角度（集電リ
ード群１１が３箇所の場合捲回中心から実質的に１２０
°、４箇所の場合実質的に９０°、５箇所の場合実質的
に７２°、６箇所の場合実質的に６０°）の方向にある
ことが好ましい。これは例えば図４において外部端子５
側面に集電リードを接続した状態である。この場合、集
電リード群１１間距離はそれぞれ等しくなるとも表現で
きる。但し、集電リード群１１間距離が異なるような状
態でもよい。例えばそれは図４において集電リード群１
１の一つが捲回電極群８の端近くのみから導出され、且
つ集電リード群１１の他の一つが捲回中心近くのみから
導出されているような場合である。このような好ましい
構成にすることにより、集電リード群１１を外部端子５
に接続する際の作業性が最も良好になる、あるいは電極
内から取り出す電流の分布を均一にしやすくなる。前記
好ましい構成を実現する際に、集電リードが接続される
部分の外部端子５形状が、集電リード群１１の数の１以
上の整数倍角柱であり、当該角柱側面の平面部に前記集
電リード群１１が接続され、その接続状態においてそれ
ぞれの集電リードが、実質的に湾曲していないか、実質
的にねじれを起こさずに長さ方向にのみ湾曲することが
更に好ましい。この理由は、上述した集電リード群１１
が接続される部分の外部端子５側面が平面であり、その
接続状態において集電リードが実質的に湾曲していない
か、実質的にねじれを起こさずに長さ方向にのみ湾曲す
ることが好ましい理由と同一である。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態の例を図面に
基づき以下に説明する。図１は捲回電極群８を電池容器
４内に内蔵した、正極活物質がリチウムを含有した遷移
金属複合酸化物であり、負極活物質がリチウムイオンを
挿入脱離可能な炭素材であり、充放電反応関与物質が正
極活物質、負極活物質ともにリチウムであり、電解液が
非水電解液である円筒形捲回式リチウムイオン電池の断
面を示した図である。この円筒形捲回式電池の作製法を
詳述する。

【００１０】（正極Ａの作製）正極Ａは、次のようにし
て作製した。コバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ₂）粉末
８８重量部、グラファイト粉末８重量部、ポリフッ化ビ
ニリデン４重量部をＮ−メチルピロリドン溶媒に分散さ
せて正極合剤スラリを調製する。この正極合剤スラリを
正極集電体となる厚さ２０μｍの帯状アルミニウム箔の
両面に均一に塗着し、乾燥する。このとき帯状アルミニ
ウム箔の幅方向端部に、正極合剤スラリを塗着しない幅
５ｍｍの集電体露出部を設ける。その状態から正極合剤
が塗着されたアルミニウム箔をその厚み方向に圧縮成形
する。この正極１の寸法は、幅２９０ｍｍ、長さ３４０
０ｍｍ、正極合剤塗着部の厚み２００μｍである。次に
上記集電体露出部に、厚み６０μｍ、幅５ｍｍのアルミ
ニウム製の正極集電リード１’を超音波溶接により接続
する。正極集電リード１’は、正極１に４０本接続し
た。４０本の正極集電リード１’の接続位置決めは、後
述する捲回工程を経た後に図２に示すように集電リード
群１１を２箇所有し、それらが、結果として捲回中心を
挟んで向かい合って位置するよう配慮した。

【００１１】（負極Ａの作製）負極Ａは次のようにして
作製した。球状のメソカーボンマイクロビーズ（粒径１
〜５０μｍ、ｄ₀₀₂＝３．３６６オングストローム）粉
末９０重量部、ポリフッ化ビニリデン１０重量部をＮ−
メチルピロリドン溶媒に分散させて負極合剤スラリを調
整する。この負極合剤スラリを負極集電体となる、厚さ
２０μｍの帯状の銅箔の両面に均一に塗着し、乾燥す
る。このとき帯状銅箔の幅方向端部に、正極合剤スラリ
を塗着しない幅３０ｍｍの集電体露出部を設ける。その
状態から負極合剤が塗着された銅箔をその厚み方向に圧
縮成形する。この負極２の寸法は、幅２９０ｍｍ、長さ
３６００ｍｍ、負極合剤塗着部の厚み１２０μｍであ
る。次に上記集電体露出部を打ち抜き加工して、５０ｍ
ｍ間隔で幅１０ｍｍの短冊状リードを形成した。

【００１２】（電池Ａの作製）上記した正極Ａ、負極Ａ
を、厚み２５μｍ、幅２８０ｍｍのポリエチレン微多孔
フィルムセパレータ３を介して捲回して捲回電極群８を
得る。この状態での正極集電リード１’は、図２に示す
ように複数の正極集電リード１’が実質的に積層された
状態で集電リード群１１を形成している。そして２つの
集電リード１１が、捲回中心を挟んで向かい合って位置
している。捲回電極群８を円筒形のステンレス製の電池
容器４（直径４８ｍｍ、長さ３００ｍｍ）に、負極集電
リード２’を捲回電極群８の捲回中心方向に折り曲げて
収容する。すると負極集電リード２’の全てが捲回中心
部分に位置する。このようにすると負極集電リード２’
と電池容器４内面の底面とを溶接による接続が可能とな
る。つまり捲回中心上部から捲回中心の筒状空間に棒状
の溶接用電極を挿入し、負極集電リード２’へ接触さ
せ、電池容器４外面の底面に別の溶接用電極を接触させ
て通電することにより前記溶接が実現される。電池容器
４は負極外部端子を兼ねることになる。正極集電リード
１’は、前述したような集電リード群１１（図２）とし
て存在している。この集電リード群１１は、集電リード
群１１が接続される部分の外部端子５（アルミニウム
製）が、集電リード群１１の数（２個）の整数倍（２
倍）の、つまり４角柱である外部端子５に接続されてい
る。その接続状態は、集電リード群１１と４角柱側面の
平面部が溶接されており集電リードが実質的に湾曲して
いないか、実質的にねじれを起こさずに長さ方向にのみ
湾曲するようにする。外部端子５は、ステンレス製の電
池蓋７とポリプロピレン製の絶縁パッキン６を介して一
体化されている。電池蓋７端部と電池容器４開口部と嵌
合し、嵌合部分をＹＡＧレーザ溶接により接続する。そ
して電池蓋７に予め設けておいた注液口から電解液とし
てエチレンカーボネートとジメチルカーボネートとの混
合溶媒（１：１容積比）に１ｍｏｌ／ｌの六フッ化燐酸
リチウムを溶解したものを注入し、注液口を封止して電
池を密閉化させる。

【００１３】図３は本発明の別の実施の形態である、捲
回電極群８を電池容器４内に内蔵した、正極活物質がリ
チウムを含有した遷移金属複合酸化物であり、負極活物
質がリチウムイオンを挿入脱離可能な炭素材であり、充
放電反応関与物質が正極活物質、負極活物質ともにリチ
ウムであり、電解液が非水電解液である円筒形捲回式リ
チウムイオン電池の要部断面を示した図である。この円
筒形捲回式電池の作製法を詳述する。

【００１４】（正極Ｂの作製）正極集電リード１’数を
４８枚とし、捲回電極群８となったときの集電リード群
１１数を、正極集電リード１’数１６枚ずつの３個と
し、隣り合う集電リード群１１が捲回中心からそれぞれ
１２０°の位置になるよう、つまり図４のように存在す
るよう正極１における正極集電リード１’の位置を配慮
する。それ以外は正極Ａと同条件で正極Ｂを作製する。

【００１５】（負極Ｂの作製）打ち抜き加工の際に、捲
回電極群８となったときに集電リード群１１を形成でき
るよう配慮する。詳述すると、集電リード群１１数は集
電リード数１６枚ずつの３個とし、隣り合う集電リード
群１１が捲回中心からそれぞれ１２０°の位置になるよ
う、つまり図４のように存在するよう集電リード位置を
配慮する。それ以外は負極Ａと同条件で作製する。

【００１６】（電池Ｂの作製）上記した正極Ｂ、負極Ｂ
を、厚み２５μｍ、幅２８０ｍｍのポリエチレン微多孔
フィルムセパレータ３を介して捲回して捲回電極群８を
得る。この状態での正極集電リード１’の状態は、図４
の上面図に示すように集電リード群１１を３箇所有し、
それらが捲回中心からそれぞれ１２０°の位置に図４の
ように存在する。正・負極集電リードは、前述したよう
な集電リード群１１（図４）として存在している。この
集電リード群１１を、集電リード群１１の数（３個）の
整数倍（２倍）の集電リード群１１との接続部が６角柱
形状の外部端子５と集電リード群１１が、図４に示すよ
うに６角柱側面の平面部に前記集電リード群１１が接続
され、その接続状態においてそれぞれの集電リードが、
実質的に湾曲していないか、実質的にねじれを起こさず
に長さ方向にのみ湾曲するよう調整し、集電リード群１
１と外部端子５側面を超音波溶接により接続する。正・
負極集電リード双方に図３に示すような外部端子５との
接続状態を実現するため、電池容器４には図１に示す有
底円筒体ではなく、筒状体を用いる。そして絶縁パッキ
ン６を介して外部端子５と電池蓋７が一体化された部材
を前記筒状体開口部の双方に嵌合する。それ以外は電池
Ａと同条件で作製する。

【００１７】上記電池Ａ・Ｂではリチウムイオン電池を
例にしているが、本発明は電池系は問わない。また本発
明に用いる集電体は、厚み１０〜５０μｍの金属が好適
に使用することができる。形状はシート（箔、膜、板
等）状、網状、ラス状等が使用できる。材質はニッケ
ル、アルミニウム、銅やこれらをメッキした鋼材等が使
用できる。

【００１８】本例のようにリチウムイオン電池を本発明
の対象にした場合、正極活物質、負極活物質については
適宜変更可能である。正極活物質としては本例のように
コバルト酸リチウムやニッケル酸リチウム等の層間化合
物、あるいはこれら活物質元素の他元素による部分置換
材料等も使用可能である。負極活物質としては炭素材料
（黒鉛を含む）以外にも、リチウムを電気化学的に挿入
・脱離可能な金属カルコゲン化物等が使用可能である。
但しリチウムイオン電池のような捲回式非水電解液電池
の正極活物質として、コバルト酸リチウムよりも低コス
トのマンガン酸リチウムを使用する場合、特に本発明は
その効力を発揮すると考えられる（他元素による部分置
換材料も含む）。その理由は、一般にマンガン酸リチウ
ムはコバルト酸リチウムやニッケル酸リチウム等に比し
て電子伝導性が低く、それを含む電極の導電性（集電性
を含む）を向上させることが期待されているためであ
る。上記電池Ａでは正極のみに、上記電池Ｂでは正・負
極に本発明に係る集電構造を採用したが、負極のみに本
発明に係る集電構造を採用しても構わない。また電池Ａ
では集電リード群１１の数を２個、電池Ｂでは集電リー
ド群１１の数を３個としているが、４以上でも構わな
い。但し集電リード群１１の数が多くなると電池組立に
多くの時間を要することになり、コストアップにつなが
る。更に集電リード群１１と外部端子５との溶接などの
手段による接続点数が多くなるため、製品の信頼性が低
下する不利な点がある。従って後述する集電性評価試験
等の結果と併せて考えてみても、集電リード群１１の数
は２〜６が適切である。

【００１９】上記電池Ａでは２つの集電リード群１１の
配置を捲回中心を挟んで向かい合うように、上記電池Ｂ
では３つの集電リード群１１の配置を図４に示すように
捲回中心からそれぞれ１２０°の位置（捲回中心からそ
れぞれ等角度の位置）にしたが、本発明の集電リード群
１１の配置は特に限定されない。但し集電リード群１１
を外部端子５に接続する際の作業性の良好さ、電極内か
ら取り出す電流の分布の均一にしやすさを考慮すると、
集電リード群１１を２箇所有している場合、それらが、
捲回中心を挟んで向かい合って位置すること、集電リー
ド群１１を３〜６箇所有している場合、それらが捲回中
心から実質的に等角度の方向にあることが好ましい。ま
た上記電池Ａ・Ｂの構成では、集電リード群１１が接続
される部分の外部端子５側面が平面であり、その接続状
態において集電リードが実質的に湾曲していないか、実
質的にねじれを起こさずに長さ方向にのみ湾曲するよう
にしたが、本発明はこれに限定されない。但し、これは
集電リードが余分な応力を受けることなく外部端子５と
集電リード群１１面とが接触、接続できる構成であるた
め、好ましい構成である。

【００２０】

【実施例】上述した電池Ａ（実施例１）について、その
集電リード群１１数を２個ではなく１個とした電池（比
較例１）、３個とした電池（実施例２）、４個とした電
池（実施例３）、５個とした電池（実施例４）、６個と
した電池（実施例５）、７個とした電池（比較例２）、
８個とした電池（比較例３）について以下の試験を実施
した。ここで実施例２〜５、比較例２、３の電池の隣り
合う集電リード群１１は捲回中心からそれぞれ等角度の
位置に配置した。また集電リード数は各電池とも同数と
した。また集電リード群１１と外部端子５との接続は、
集電リードが接続される部分の外部端子５形状が、集電
リード群１１の数の２倍角柱であり、当該角柱側面の平
面部に前記集電リード群１１が接続され、その接続状態
においてそれぞれの集電リードが、実質的に湾曲してい
ないか、実質的にねじれを起こさずに長さ方向にのみ湾
曲するようにした。比較例１の電池の集電リード群は４
角柱の外部端子に接続し、その接続状態においてそれぞ
れの集電リードが、実質的に湾曲していないか、実質的
にねじれを起こさずに長さ方向にのみ湾曲するようにし
た。

【００２１】（試験１）各電池を７Ａで端子電圧４．１
Ｖまで充電した後、７Ａで端子電圧２．８Ｖまで室温で
放電して得た電気容量は３５Ａｈだった。そこで同様の
条件で充電した後、１０５Ａ（３Ｃ相当）で端子電圧
２．８Ｖまで室温で放電する高率放電試験を実施したと
きの容量保持率（３５Ａｈに対する値）及び放電終了時
の電池表面温度を測定した。更に、上記同様の条件で充
電した後、７Ａで３．５時間放電して放電深度７０％の
状態にしてから、２４５Ａ（７Ｃ相当）で３０秒間放電
したときの平均放電電圧と出力密度を測定した。これら
の測定結果を表１に示す。表中のＤＯＤとは、放電深度
（Depth Of Discharge）の略語である。

【００２２】

【表１】

【００２３】表１から、３Ｃ放電という高率放電下でも
実施例１〜５の電池の容量維持率は９０％以上を示し、
集電リード群数が１個の比較例１の電池（容量維持率７
８％）よりもはるかに良好な結果が得られた。実施例５
よりも集電リード群数を増やした比較例２、３は、実施
例５の電池と容量維持率が変わらないこともわかる。放
電終了時の電池表面温度についても本発明の実施例１〜
５の電池では電極からの集電性が良好になったため、集
電リード群数が１個の比較例１の電池よりもジュール熱
を抑えることができ、低温度に抑えることができたこと
がわかる。また実施例５よりも集電リード群数を増やし
た比較例２、３は、実施例５の電池と同程度の集電性だ
ということもわかる。７Ｃ放電３０秒後の平均放電電
圧、出力密度についても実施例１〜５の電池は、集電リ
ード群数が１個の比較例１の電池よりもはるかに良好な
結果が得られた。また実施例５よりも集電リード群数を
増やした比較例２、３は、実施例５の電池と同程度の結
果だった。このような試験結果と、前述したような、集
電リード群１１数を多くした場合に集電リード群１１と
外部端子５との溶接などの手段による接続点数が多くな
る点、製品の信頼性が低下する不利な点から、実施例１
〜５のように集電リード群１１の数は２〜６が適切であ
ることがわかった。この傾向は、発明の実施の形態に記
載した電池Ｂについてもほぼ同様のことが言えた。

【００２４】（試験２）発明の実施の形態に記載した電
池Ｂについて、正極１の集電リード群１１と外部端子５
との溶接工程に着目し、以下の試験を実施した。電池Ｂ
では、正極１の集電リード群１１と外部端子５との溶接
工程で、図５のように外部端子５の側面である６角柱の
一つの面をアンビル上に固定し、その面と平行な別な面
上に厚み６０μｍのアルミニウム箔（正極１の集電リー
ド群１１）を１６枚積層、載置し、それを上からホーン
により加圧力を正極１の集電リード群１１の厚み方向に
与えながら正極１の集電リード群１１の厚み方向と平行
に超音波振動を与えることで溶接を実現している。ここ
で、仮に正極１の集電リード群１１が１つだったと仮定
して、厚み６０μｍのアルミニウム箔（正極１の集電リ
ード群１１）を４８枚積層した以外は、上記と同条件で
超音波溶接したときの溶接に必要なエネルギーを測定し
た。正極１の集電リード群１１を１６枚積層した本発明
の場合と比較して表２に示す。

【００２５】

【表２】

【００２６】以上の結果から、４８枚の集電リードを外
部端子５に超音波溶接する際、集電リードを４８枚積層
して溶接するよりも、集電リードを１６枚ずつ３回に分
けて溶接した方が、溶接機が要する溶接エネルギー
（Ｊ）が約半分まで小さくなる（７５Ｊとなる）ことが
わかる。また溶接機が１回の溶接時に要するピークパワ
ー（Ｗ）についても、集電リードを４８枚積層して溶接
するより、集電リードを１６枚ずつ３回に分けて溶接し
た方が、その値が半分以下で済むこともわかる。そのた
め集電リードを４８枚積層して溶接するより、集電リー
ドを１６枚ずつ３回に分けて溶接した方が、使用する溶
接機も出力が小さく、小型のものとなり得ることがわか
る。従って、集電リード群１１を１つにして電池を製造
するよりも、それと同枚数の集電リードからなる集電リ
ード群１１を３つにして電池を製造した方が、製造コス
トが低減できることがわかる。この製造コストの低減
は、本試験以外の本発明の範囲における概算で、溶接時
に必要なエネルギーが３０〜５０％低減でき、溶接機を
小型化できることによる溶接機の設備費が２０〜３０％
低減できる。また上記溶接工程を経た集電リード群１１
を観察調査したところ、集電リードを４８枚積層して溶
接した場合には、溶接強度が弱い箇所があった。これは
特に図５における集電リード群１１の中の集電リードの
内、外部端子５やホーンから遠い距離にある集電リード
同士の溶接にみられるものだった。それに対し、集電リ
ードを１６枚積層して溶接した場合には、全ての箇所に
おいて充分な溶接強度を得ることができた。

【００２７】また本試験のように、集電リードが接続さ
れる部分の外部端子５形状が、集電リード群１１数の２
倍角柱（６角柱）であり、それぞれの集電リード群１１
が、角柱平面と電池縦方向に実質的に直線上に位置する
ようにし、更にこの場合６角柱側面の一面おきに３箇所
図５に示すような溶接工程を実施すると、１つの集電リ
ード群１１を溶接する際に他の集電リード群１１が図５
における加圧力が加わる幅の範囲に存在しない。従って
溶接工程時に前記他の集電リード群１１がじゃまになら
ないため、電池が製造しやすくなる利点もある。上記利
点は、集電リードが接続される部分の外部端子５形状
が、集電リード群１１の数の１以上の整数倍角柱であ
り、それぞれの集電リード群１１が、角柱平面と電池縦
方向に実質的に直線上に位置する場合に共通する利点で
ある。

【００２８】

【発明の効果】本発明により、金属箔集電体を用いた捲
回電極群からなる捲回式電池において、集電体からのマ
ルチ集電を信頼性が高い状態で実現し、高率放電特性を
良好なものとすることができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一例を示す捲回式電池の縦断面図であ
る。

【図２】本発明の一例を示す捲回式電池の捲回電極群及
び正極集電リード群を示す斜視図である。

【図３】本発明の別の一例を示す捲回式電池の要部縦断
面図である。

【図４】本発明に係る捲回電極群における集電リード群
及び外部端子の配置を示す図である。

【図５】集電リード群を外部端子に超音波溶接により接
続する様子を示した図である。

【符号の説明】

１．正極１’．正極集電リード２．負極２’．負極集電リード３．セパレータ４．電池容器５．外部端子６．絶縁パッキン７．電池蓋８．捲回電極群１１．集電リード群

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＨ０１Ｍ 10/40 Ｈ０１Ｍ 10/40 Ｚ (72)発明者小熊幹男東京都中央区日本橋本町２丁目８番７号新神戸電機株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】金属箔集電体表面に活物質を配した正極及
び負極を、セパレータを介して渦巻状に捲回した電極群
からなる捲回式電池において、前記電極群は捲回方向と直交する方向の電極端部から導
出された複数本の同極性の集電リードが集合された集電
リード群を２〜６箇所有し、当該集電リード群が外部端
子に接続されていることを特徴とする捲回式電池。
【請求項２】集電リードが積層された状態で集電リード
群が形成されたことを特徴とする請求項１記載の捲回式
電池。
【請求項３】集電リード群が接続される部分の外部端子
側面が平面であり、その接続状態においてそれぞれの集
電リードが実質的に湾曲していないか、実質的にねじれ
を起こさずに長さ方向にのみ湾曲することを特徴とする
請求項１又は２記載の捲回式電池。
【請求項４】隣り合う集電リード群が捲回中心から実質
的に等角度の方向にあることを特徴とする請求項１〜３
のいずれかに記載の捲回式電池。
【請求項５】集電リードが接続される部分の外部端子形
状が、集電リード群の数の１以上の整数倍角柱であり、
当該角柱側面の平面部に前記集電リード群が接続され、
その接続状態においてそれぞれの集電リードが、実質的
に湾曲していないか、実質的にねじれを起こさずに長さ
方向にのみ湾曲することを特徴とする請求項３又は４記
載の捲回式電池。
【請求項６】正極活物質がリチウムを含有した遷移金属
複合酸化物であり、負極活物質がリチウムイオンを挿入
脱離可能な炭素材であり、充放電反応関与物質が正極活
物質、負極活物質ともにリチウムであり、電解液が非水
電解液である請求項１〜４のいずれかに記載の捲回式電
池。