JPH11273743A

JPH11273743A - 円筒型非水電解液二次電池

Info

Publication number: JPH11273743A
Application number: JP10076343A
Authority: JP
Inventors: Hidetoshi Ito; 秀俊伊東
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1998-03-24
Filing date: 1998-03-24
Publication date: 1999-10-08

Abstract

(57)【要約】【課題】渦巻式電極体を円筒型電池缶に挿入する際の
良品率を低下させることなく、電池のエネルギー密度を
向上させる。【解決手段】帯状負極１及び帯状正極２をセパレータ
３を挟んで渦巻状に巻回し、その巻終わり部を粘着テー
プ２０を用いて固定してなる渦巻式電極体１５を非水電
解液と共に円筒型電池缶５内に収容した円筒型非水電解
液二次電池において、粘着テープ２０の一部（２０ａ）
を渦巻式電極体１５の負極リード取り出し側端部１５ａ
に折り曲げて接着する。この場合、粘着テープの折り曲
げた部分の幅をＤ、長さをＬ、渦巻式電極体の外径を
Ｒ、電池缶の内径をＣとしたときに、以下の式（１）及
び（２）【数１】Ｄ²／（Ｃ²−Ｒ²）≦３（１）０＜Ｌ／Ｒ≦１（２）を同時に満足させることが好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、帯状負極及び帯状
正極をセパレータを挟んで渦巻状に巻回し、その巻終わ
り部を粘着テープを用いて固定してなる渦巻式電極体を
非水電解液と共に円筒型電池缶内に収容した円筒型非水
電解液二次電池に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年の電子技術のめざましい進歩は、電
子機器の小型・軽量化を実現させている。それに伴い、
移動用電源としての電池に対し、いっそうの小型・軽量
化、高エネルギー密度化が強く要請されている。

【０００３】このような要請に対し、従来の鉛蓄電池、
ニッケル・カドミウム電池等の水溶液系二次電池に代わ
り、負極活物質にリチウムイオンを可逆的にドープ・脱
ドープすることのできる炭素系材料を用い、正極活物質
にリチウム複合酸化物を用いたリチウムイオン非水電解
液二次電池が、高いエネルギー密度で良好な充放電サイ
クル特性を示す二次電池として実用化されている。

【０００４】このような非水電解液二次電池は、比較的
消費電力が大きいノートパソコンや、カムコーダ、携帯
式オーディオ機器等の電子機器用の電源として使用され
ている。このため、非水電解液二次電池の構造は、電極
表面積を増大させて出力特性を向上させるために、帯状
負極と帯状正極とをセパレータを介して渦巻状に巻回し
てなる渦巻式電極体１５（図４参照）を円筒型電池缶に
収容したものとなっている。ここで、渦巻式電極体１５
の外周側には負極リード１１が設けられており、内周側
には正極リード１２が設けられている。

【０００５】このような円筒型非水電解液二次電池用の
渦巻式電極体においては、電極体が緩まないように、図
４に示すように、その巻終わり部を粘着テープ２０で固
定している。この場合、粘着テープ２０の固定は、渦巻
式電極体１５の側端部１５ａに粘着テープ２０がはみ出
さないように行っている。

【０００６】円筒型非水電解液二次電池は、このように
固定された渦巻式電極体１５を円筒型電池缶（図示せ
ず）に負極リード取り出し側から挿入し、更に非水電解
液を注入することにより製造されている。この場合、渦
巻式電極体１５を円筒型電池缶に挿入する際、様々な要
因により挿入不良が生じて非水電解液二次電池の良品率
が低下しないようにするために、渦巻式電極体１５と円
筒型電池缶との間にクリアランスを設けている。即ち、
渦巻式電極体１５の外径を円筒型電池缶の内径よりも幾
分小さくしている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、非水電
解液二次電池の良品率を高くするために上述のクリアラ
ンスを大きくすると、相対的に渦巻式電極体１５の外径
を小さくしなけらばならず、結果として円筒型電池缶内
において電池反応に寄与しない空間が大きくなり、非水
電解液二次電池のエネルギー密度が低下するという問題
がある。

【０００８】このように、渦巻式電極体を円筒型電池缶
に挿入する際に、上述のクリアランスを大きくして良品
率を向上させることと、電池のエネルギー密度を向上さ
せることとが両立しがたくなっているのが現状である。

【０００９】本発明は、以上の従来の技術の課題を解決
しようとするものであり、渦巻式電極体を円筒型電池缶
に挿入する際の良品率を、電池のエネルギー密度を低下
させることなく向上させることを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明者は、円筒型電池
缶への挿入不良となった渦巻式電極体において、粘着テ
ープが部分的に剥離し、その部分から最外周の電極やセ
パレータが一部めくれており、その原因が電池缶内壁と
粘着テープとの間あるいは電池缶内壁と渦巻式電極体最
外周との間の摩擦や衝突にあることを知見した。そし
て、本発明者は、その知見に基づき、渦巻式電極体の巻
終わり部を固定する粘着テープの一部を、渦巻式電極体
の負極リード取り出し側端部に折り曲げて接着すると、
渦巻式電極体の円筒型電池缶への挿入時における粘着テ
ープの剥離を防止でき、上述の目的が達成できることを
見出し、本発明を完成させるに至った。

【００１１】即ち、本発明は、帯状負極及び帯状正極を
セパレータを挟んで渦巻状に巻回し、その巻終わり部を
粘着テープを用いて固定してなる渦巻式電極体を非水電
解液と共に円筒型電池缶内に収容した円筒型非水電解液
二次電池において、該粘着テープの一部を渦巻式電極体
の負極リード取り出し側端部に折り曲げて接着している
ことを特徴とする円筒型非水電解液二次電池を提供す
る。

【００１２】この場合、渦巻式電極体の負極リード取り
出し側端部に折り曲げられて接着されている粘着テープ
の当該折り曲げられた部分の幅をＤ、長さをＬ、渦巻式
電極体の外径をＲ、円筒型電池缶の内径をＣとしたとき
に、以下式（１）及び（２）

【００１３】

【数２】Ｄ²／（Ｃ²−Ｒ²）≦３（１）０＜Ｌ／Ｒ≦１（２）を同時に満足することが好ましい。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。

【００１５】図１は、本発明の円筒型非水電解液二次電
池の概略断面図である。

【００１６】この電池は、負極集電体９の両面に負極合
剤を塗布してなる帯状負極１と、正極集電体１０の両面
に正極合剤を塗布してなる帯状正極２とをセパレーター
３を介して巻回して作製した渦巻式電極体１５が円筒型
電池缶５に電解液とともに収容され、渦巻式電極体１５
の上下両面には絶縁板４が配設された構造を有する。ま
た、帯状負極１と円筒型電池缶５とを電気的に接続する
ための負極リード１１が、負極集電体９から導出されて
円筒型電池缶５に溶接されており、帯状正極２と電池蓋
７とを電気的に接続するための正極リード１２が、正極
集電体１０から導出されて安全弁８に溶接されている。
更に、円筒型電池缶５を、絶縁封口ガスケット６を介し
てかしめることにより、電池蓋７及び電流遮断機構を有
する安全弁８を固定しつつ、電池内の気密性を保ってい
る。

【００１７】この非水電解液二次電池においては、従来
と同様に渦巻式電極体１５の巻終わり部が粘着テープ２
０で固定されているが、その一部が渦巻式電極体１５の
負極リード取り出し側端部１５ａ（図２参照）に折り曲
げられ、その折り曲げ部２０ａが接着されている。

【００１８】このように、粘着テープ２０を渦巻式電極
体１５の負極リード取り出し側端部１５ａに折り曲げ、
その折り曲げ部２０ａを接着することにより、粘着テー
プ２０の先端部と円筒型電池缶５の内壁との接触が避け
られ、その結果、円筒型電池缶５の内壁との摩擦による
粘着テープ２０の剥離が起こりにくくなり、渦巻式電極
体１５の円筒型電池缶５への挿入操作が円滑になる。従
って、電池のエネルギー密度を大きくするために、渦巻
式電極体１５と円筒型電池缶５との間のクリアランスを
極力小さくした場合でも粘着テープ２０が部分的に剥離
することを防止することができる。

【００１９】この場合、幅の広い粘着テープ２０を用い
ると、粘着テープ２０と渦巻式電極体１５との接着面積
を大きくして、渦巻式電極体１５の緩みに対抗しうる固
定強度を保持することができるが、粘着テープ２０の折
り曲げ部分の幅Ｄが広すぎると、折り曲げにより生じる
粘着テープ２０のしわが大きくなり、渦巻式電極体１５
と円筒型電池缶５との間に十分なクリアランスが確保し
難くなる。従って、図１及び図２に示すように、渦巻式
電極体１５の外径をＲとし、円筒型電池缶５の内径をＣ
とし、粘着テープ２０の折り曲げ部２０ａの幅をＤ、長
さをＬとしたときに、それらの関係が実験的には以下の
式（１）及び（２）

【００２０】

【数３】Ｄ²／（Ｃ²−Ｒ²）≦３（１）０＜Ｌ／Ｒ≦１（２）を同時に満足することが好ましい。

【００２１】なお、上述の粘着テープ２０のしわによる
クリアランスの減少は、粘着テープ２０の折り曲げ部２
０ａの幅Ｄだけでなく、粘着テープ２０の厚さにも依存
している。従って、粘着テープ２０の厚みをより薄くす
ればクリアランスの減少を軽減して、高い良品率を維持
しつつ渦巻式電極体１５の外径Ｒを大きくし、電池容量
を増大させることができる。また、粘着テープ２０とし
て曲げ強度のより低いものを使用することにより、粘着
テープ２０に生じたしわが渦巻式電極体１５の円筒型電
池缶５への挿入持に折り込まれ、それによりクリアラン
スの減少を軽減することができ、電池容量を大きくする
ことができる。

【００２２】本発明において使用できる粘着テープ２０
は、支持基材上に粘着剤が塗布されたテープを挙げるこ
とができ、その支持基材や粘着剤は、電解液に用いる有
機溶媒に対し物理的及び化学的に十分な安定性を有し且
つ渦巻式電極体１５の最外周に位置するセパレータ３に
対する十分な粘着強度を有するものを使用する。例え
ば、支持基材としては、ポリエチレンテープ基材、ポリ
プロピレンテープ基材、ポリ塩化ビニルテープ基材、ポ
リエステルテープ基材、ポリイミドテープ基材、フッ素
樹脂系テープ基材などを挙げることができる。また、粘
着剤としては、シリコン系粘着剤を好ましく挙げること
ができる。

【００２３】粘着テープ２０の形状としては、図２に示
すように長方形が一般的であるが、図３に示すように、
テープ幅を例えば二等分する線に沿った切れ込みを入
れ、これにより二つの折り曲げ部２０ａを形成した形状
としてもよい。この場合、それぞれの折り曲げ部２０ａ
を渦巻式電極体１５の負極リード取り出し側端部１５ａ
の中心に向かって折り曲げて接着すればよい。

【００２４】本発明の円筒型非水電解液二次電池は、上
記のように渦巻式電極体の巻終わり部を粘着テープで上
述したように固定すること以外は、従来の渦巻式電極体
を有する非水電解液二次電池と同様の構成とすることが
できる。

【００２５】例えば、本発明の円筒型非水電解液二次電
池の負極活物質としては、アルカリ金属やアルカリ金属
合金、充放電反応に伴いリチウム等のアルカリ金属イオ
ンをドープ・脱ドープ可能な炭素材料、有機高分子材
料、金属酸化物、金属硫化物、リチウム含有遷移金属窒
化物等を用いることができる。例えば、リチウム、リチ
ウム−アルミニウム合金、黒鉛、熱分解炭素類、コーク
ス類（石油コークス、ピッチコークス、石灰コークス
等）、カーボンブラック（アセチレンブラック等）、ガ
ラス状炭素、有機高分子材料焼成体（有機高分子材料を
不活性ガス気流中、あるいは真空中で５００℃以上の適
当な温度で焼成したもの）、炭素繊維、ポリアセチレ
ン、ポリパラフェニレン、ＭｏＯ_２、ＴｉＳ₂、ＬｉＣ
ｏ_0.5Ｎ等を用いることができる。また、これらの材料
は単独で用いる他、複合体や混合物としても用いること
ができる。

【００２６】負極活物質として特に好ましい材料として
は、（００２）面の面間隔が３．７Å以上、真比重１．
７０ｇ／ｃｍ³未満であり、且つ空気気流中における示
差熱分析で７００℃以上に発熱ピークを有しない炭素質
材料を挙げることができる。

【００２７】このような炭素質材料としては、有機材料
を焼成等の手法により炭素化して得られる炭素質材料が
挙げられる。炭素化の出発原料である有機材料として
は、フルフリルアルコールあるいはフルフラールのホモ
ポリマー、コポリマーよりなるフラン樹脂が好適であ
る。具体的には、フルフラールとフェノールとからなる
コポリマー、フルフリルアルコールとジメチロール尿素
とからなるコポリマー、フルフリルアルコールとホルム
アルデヒドとからなるコポリマー、フルフリルアルコー
ルとフルフラールとからなるコポリマー、フルフラール
とケトン類とからなるコポリマー等が好ましく挙げられ
る。

【００２８】また、負極活物質として、水素／炭素元素
比０．６〜０．８の石油ピッチに酸素を含む官能基を、
酸素含有量１０〜２０重量％となるように導入した材料
（前駆体）を焼成して得られる炭素質材料も好ましく使
用することができる。

【００２９】更に、上述のフラン樹脂や石油ピッチ等を
炭素化する際にリン化合物、あるいはホウ素化合物を添
加することにより、ドープ・脱ドープ可能なリチウム量
を大きなものとした炭素質材料も使用することができ
る。

【００３０】本発明の円筒型非水電解液二次電池の正極
活物質としては、Ｌｉ_xＭＯ₂（Ｍは１種以上の遷移金
属、好ましくはＣｏ又はＮｉの少なくとも１種を表し、
０．０５≦ｘ≦１．１０である）を含むリチウム複合酸
化物を好ましく挙げることができる。具体的には、Ｌｉ
_xＣｏＯ₂、Ｌｉ_xＮｉＯ₂、Ｌｉ_xＮｉ_yＣｏ_1-yＯ₂（ただ
し、０．０５≦ｘ≦１．１０、０＜ｙ＜１）で表される
複合酸化物が好ましく挙げられる。

【００３１】これらの複合酸化物は、例えば、リチウ
ム、コバルト、ニッケル等の炭酸塩を組成に応じて混合
し、酸素存在雰囲気下６００〜１０００℃の温度範囲で
焼成することにより得られる。なお、出発原料は炭酸塩
に限定されず、水酸化物、酸化物からも同様に合成可能
である。

【００３２】帯状負極１と帯状正極２との間に介在させ
るセパレーター３としては、微多孔性ポリプロピレンフ
ィルムを好ましく挙げることができる。

【００３３】本発明の円筒型非水電解液二次電池の電解
液としては、リチウム塩等の電解質が有機溶媒に溶解し
た溶液を用いることができる。ここで、有機溶媒として
は、特に限定されるものではないが、例えばプロピレン
カーボネート、エチレンカーボネート、ジエチルカーボ
ネート、１，２−ジメトキシエタン、１，２−ジエトキ
シエタン、γ−ブチルラクトン、テトラヒドロフラン、
１，３−ジオキソラン、ジエチルエーテル、スルホラ
ン、メチルスルホラン、アセトニトリル、プロピオニト
リル等の単独もしくは２種類以上の混合溶媒が使用でき
る。

【００３４】電解質としては、従来より公知のものがい
ずれも使用でき、ＬｉＣｌＯ₄、ＬｉＡｓＦ₆、ＬｉＰＦ
₆、ＬｉＢＦ₄、Ｌｉ（Ｃ₆Ｈ₅）₄、ＬｉＣｌ、ＬｉＢ
ｒ、ＣＨ₃ＳＯ₃Ｌｉ、ＣＦ₃ＳＯ₃Ｌｉ等を挙げることが
できる。

【００３５】本発明の非水電解液二次電池の他の構成要
素、例えば円筒型電池缶、負極あるいは正極集電体、電
池蓋、ガスケット等は、従来の非水電解液二次電池と同
様の構成とすることができる。

【００３６】本発明の非水電解液二次電池は、例えば、
以下に説明するように製造することができる。

【００３７】まず、帯状負極、セパレータ、帯状正極、
及びセパレータの順に４層積層する。このとき、帯状正
極は、正極合剤塗布部分の長い方の面がセパレータを挟
んで帯状負極と向い合うように配置する。この積層体
を、帯状正極の両面に正極合剤を塗布した側の末端を巻
始めとして、帯状正極が帯状負極よりも外側となるよう
に長さ方向に沿って渦巻型に多数回巻回しすることによ
り渦巻式電極体を作製する。そして、この渦巻式電極体
の巻終わり部分に粘着テープを貼る。この時、粘着テー
プの一部を、渦巻型電極体の負極リード取り出し側端部
に折り曲げて接着する。

【００３８】次に、このようにして作製した渦巻式電極
体を、円筒型電池缶に収納する。その際、渦巻式電極体
の上下両面には絶縁板を配設する。また、帯状負極と円
筒型電池缶とを電気的に接続するための負極リードを負
極集電体から導出して円筒型電池缶に溶接する。

【００３９】次に円筒型電池缶の中へ、電解液を注入し
た後、帯状正極と電池蓋とを電気的に接続するための正
極リードを正極集電体から導出して安全弁に溶接する。
そして、渦巻式電極体及び電解液を収容した円筒型電池
缶を、絶縁封口ガスケットを介してかしめることによ
り、電流遮断機構を有する安全弁並びに電池蓋を固定す
る。このようにして円筒型非水電解液二次電池を作製で
きる。

【００４０】

【実施例】以下、本発明を図１〜３を参照しながら実施
例により具体的に説明する。

【００４１】実施例１（帯状負極の作製）出発原料として石油ピッチを用い、
これに酸素架橋を施した後、不活性ガス気流中１０００
℃で焼成してガラス状炭素に近い性質を持った炭素質材
料とし、これを粉砕して得られた平均粒径２０μｍの炭
素材料粉末を負極活物質として用いた。この材料につい
てＸ線回折測定を行った結果、（００２）面の面間隔は
３．８Åであった。またピクノメータ法により真比重を
測定したところ、１．５４ｇ／ｃｍ³であった。

【００４２】このようにして得た負極活物質を９０重量
部、結着剤としてフッ化ビニリデン樹脂１０重量部を混
合し、負極合剤を調製した。この負極合剤を、溶剤とし
てＮ−メチルピロリドンを用いて分散させ、スラリー
（ペースト状）にした。負極集電体には厚さ１５μｍの
帯状の銅箔を用い、この集電体の両面に負極合剤スラリ
ーを塗布し、溶剤を乾燥除去した後、圧縮成型して帯状
負極１を作製した。成型後の合剤の厚さは両面共に８０
μｍで同一とし、電極の幅は５４．５ｍｍ、長さは５２
０ｍｍとした。

【００４３】（帯状正極の作製）炭酸リチウム０．５モ
ルと炭酸コバルト１モルとを混合し、９００℃の空気中
で５時間焼成後、粉砕して得られた５０％累積粒径が１
５μｍのＬｉＣｏＯ₂粉末を正極活物質として用いた。
得られた材料についてＸ線回折測定を行った結果、ＪＣ
ＰＤＳフィルムに登録されているＬｉＣｏＯ₂のピーク
とよく一致した。この正極活物質９５重量部と炭酸リチ
ウム粉末５重量部からなる混合物を９１重量部、導電剤
としてグラファイト６重量部、結着剤としてフッ化ビニ
リデン樹脂３重量部を混合して正極合剤を調製し、Ｎ−
メチルピロリドンに分散させてスラリー（ペースト状）
にした。

【００４４】次に得られた正極合剤スラリーを正極集電
体である厚さ２０μｍの帯状のアルミニウム箔の片面に
長さ４７０ｍｍ塗布し、乾燥後、その裏面に先に塗布し
た正極合剤スラリーと塗布開始の位置を一致させて正極
合剤スラリーを長さ４４４ｍｍ塗布した。これを乾燥さ
せ、圧縮成型して、幅５３．５ｍｍ、両面に正極合剤を
塗布した部分の長さが４４４ｍｍ、片面に正極合剤を塗
布した部分の長さを２６ｍｍ、合剤の厚さが両面共に８
０μｍの帯状正極２を作製した。

【００４５】なお、このように、正極集電体に正極合剤
を塗布する際に合剤未塗布部分を設けることにより、非
水電解液二次電池のエネルギー密度を向上させることが
できる。これは特開平５−２３４６２０号公報に示すよ
うに、帯状正極に合剤未塗布分を設けることで、電池内
部の電池反応に寄与しない負極活物質量を低減すること
ができ、電池缶内部の容積を有効に活用することが可能
となるためである。

【００４６】（電解液の調製）プロピレンカーボネート
とジエチルカーボネートとの等容量混合溶媒中に、Ｌｉ
ＰＦ₆を１モル／ｄｍ³の割合で溶解した溶液を電解液と
して調整した。

【００４７】（渦巻式電極体の製造）このようにして作
製した帯状負極１と帯状正極２との間に介在させるセパ
レータ３として、厚さ２５μｍ、幅５８ｍｍの微多孔性
ポリプロピレンフィルムを使用し、帯状負極１、セパレ
ータ３、帯状正極２、セパレータ３の順に４層積層し
た。この際、帯状正極２は合剤塗布部分の長い方の面が
セパレータ３を挟んで帯状負極１と向かい合うように配
置した。そして、この積層体を、帯状正極２の両面に合
剤を塗布した側の末端を巻始めとして、帯状正極２が帯
状負極１よりも外側となるように長さ方向に沿って渦巻
型に多数回巻回した。

【００４８】次に、厚さ２５μｍのポリエステルフィル
ム支持体上にシリコン系粘着剤が塗布された粘着テープ
を、幅４．９ｍｍ、長さ４５．５ｍｍに切り出し、この
粘着テープ２０を渦巻式電極体の巻終わり部分に沿って
貼り、更に折り曲げ部分の長さＬが５．５ｍｍとなるよ
うに粘着テープの折り曲げ部２０ａを渦巻式電極体の負
極リード取り出し側端部１５ａに貼り付けた。これによ
り、図２に示すような構造の渦巻式電極体１５（外径１
６．５ｍｍ）を作製した。

【００４９】（電池の組立）このようにして作製した渦
巻式電極体１５を、図１に示すように、ニッケル鍍金を
施した内径Ｃが１７．２ｍｍの鉄製円筒型電池缶５に収
納した。渦巻式電極体１５の上下両面には絶縁板４を配
設し、帯状負極１と円筒型電池缶５とを電気的に接続す
るためニッケル製の負極リード１１を負極集電体９から
導出して円筒型電池缶５に溶接した。

【００５０】この円筒型電池缶５の中へ、前述の電解液
を注入した後、帯状正極２と電池蓋７とを電気的に接続
するためアルミニウム製正極リード１２を正極集電体１
０から導出して安全弁８に溶接した。そして、渦巻式電
極体１５及び電解液を収容した円筒型電池缶５を、表面
にアスファルトが塗布された絶縁封口ガスケット６を介
してかしめることにより、電流遮断機構を有する安全弁
８並びに電池蓋７を固定した。これにより、図１に示す
ような直径１７．９ｍｍ、高さ６４ｍｍの円筒型非水電
解液二次電池を作製した。

【００５１】実施例２帯状負極１の長さを５４０ｍｍとし、また、帯状正極２
の両面に正極合剤を塗布した部分の長さを４６１ｍｍと
することにより、帯状負極１及び帯状正極２のそれぞれ
を長くし、実施例１の操作に従って外径１６．６ｍｍの
渦巻式電極体を作製した。

【００５２】得られた渦巻式電極体を用い、また、渦巻
式電極体の最外周の巻終わり部を固定する粘着テープ２
０の幅及び折り曲げ部２０ａの幅Ｄを４．５ｍｍとする
以外は実施例１と同様の方法で非水電解液二次電池を作
製した。

【００５３】実施例３渦巻式電極体最外周の巻終わり部を固定する粘着テープ
２０の長さを５１．１ｍｍとし、折り曲げ部２０ａの長
さＬを１１．１ｍｍとする以外は実施例２と同様の方法
で非水電解液二次電池を作製した。

【００５４】実施例４渦巻式電極体最外周の巻終わり部を固定する粘着テープ
２０の長さを５６．６ｍｍとし、折り曲げ部２０ａの長
さＬを１６．６ｍｍとする以外は実施例２と同様の方法
で非水電解液二次電池を作製した。

【００５５】実施例５渦巻式電極体最外周の巻終わり部を固定する粘着テープ
２０の幅及び折り曲げ部２０ａの幅Ｄを６．４ｍｍとす
る以外は、実施例２と同様の方法で非水電解液二次電池
を作製した。

【００５６】実施例６渦巻式電極体最外周の巻終わり部を固定する粘着テープ
２０の幅及び折り曲げ部２０ａの幅Ｄを７．８ｍｍとす
る以外は、実施例２と同様の方法で非水電解液二次電池
を作製した。

【００５７】実施例７渦巻式電極体最外周の巻終わり部を固定する粘着テープ
２０の幅及び折り曲げ部２０ａの幅Ｄを９．０ｍｍとす
る以外は、実施例２と同様の方法で非水電解液二次電池
を作製した。

【００５８】実施例８渦巻式電極体最外周の巻終わり部を固定する粘着テープ
２０の幅を９．０ｍｍとし、折り曲げ部２０ａに図３に
示すようにテープ幅を二等分する線に沿った切れ込みを
入れ、これにより粘着テープ２０に幅４．５ｍｍの折り
曲げ部２０ａを二つ形成し、それぞれの折り曲げ部２０
ａを渦巻式電極体の負極リード取り出し側端部１５ａの
中心に向かって折り曲げて接着した以外は、実施例２と
同様の方法で非水電解液二次電池を作製した。

【００５９】比較例１渦巻式電極体最外周の巻終わり部を固定する粘着テープ
２０の長さを４０ｍｍ、折り曲げ部２０ａの長さＬを０
ｍｍとする、つまり図４のように折り曲げ部分を設けず
にテープの長さ方向の一端を渦巻式電極体の負極リード
取り出し側端部１５ａにそろえる以外は実施例１と同様
の方法で作製した。

【００６０】比較例２渦巻式電極体最外周の巻終わり部を固定する粘着テープ
２０の長さを４０ｍｍ、折り曲げ部２０ａの長さＬを０
ｍｍとする、つまり図４のように折り曲げ部分を設けず
にテープの長さ方向の一端を渦巻式電極体の負極リード
取り出し側端部１５ａにそろえる以外は実施例２と同様
の方法で作製した。

【００６１】（評価）各実施例及び比較例の電池を各々
１０００本作製し、このうち渦巻式電極体１５の円筒型
電池缶５への挿入工程における不良品を除いて、上限電
圧を４．２Ｖとして１Ａの定電流で７時間充電後、４０
０ｍＡの定電流で２．７５Ｖまで放電する充放電サイク
ルを繰り返した。

【００６２】各実施例及び比較例における非水電解液二
次電池の渦巻式電極体１５の外径Ｒ、渦巻式電極体１５
の巻終わり部を固定する粘着テープ２０の折り曲げ部２
０ａの幅Ｄ、長さＬ、Ｄ²／（Ｃ²−Ｒ²）値、Ｌ／Ｒ
値、１０サイクル目の放電容量の平均値、及び電池１０
００本中の渦巻式電極体挿入不良による不良品数を表１
に示す。

【００６３】

【表１】Ｒ値テーフ゜幅Ｄ値Ｌ値 D²/(C²-R²) L/R 平均放電不良品数 (mm) (mm) (mm) (mm) 容量(mAh) (本) 実施例１ 16.5 4.9 4.9 5.5 1.0 0.33 1520 0 実施例２ 16.6 4.5 4.5 5.5 1.0 0.33 1578 2 実施例３ 16.6 4.5 4.5 11.1 1.0 0.67 1578 2 実施例４ 16.6 4.5 4.5 16.6 1.0 1.00 1578 2 実施例５ 16.6 6.4 6.4 5.5 2.0 0.33 1578 1 実施例６ 16.6 7.8 7.8 5.5 3.0 0.33 1578 3 実施例７ 16.6 9.0 9.0 5.5 4.0 0.33 1578 15 実施例８ 16.6 9.0 4.5 5.5 1.0 0.33 1578 0 比較例１ 16.5 4.9 - 0.0 - 0.00 1520 5 比較例２ 16.6 4.5 - 0.0 - 0.00 1578 32

【００６４】表１に示すように、比較例２の電池は比較
例１の電池に比べて放電容量が大きいが、同時に不良品
数も多い。比較例１及び２で挿入不良となった渦巻式電
極体を観察したところ、粘着テープが部分的に剥離して
おり、その部分から最外周の電極やセパレータが一部め
くれていた。これは、渦巻式電極体の外径Ｒが大きくな
ったことで円筒型電池缶内壁とのクリアランスが小さく
なり、電池缶内壁と粘着テープとの、あるいは電池缶内
壁と渦巻式電極体最外周との摩擦や衝突が起こりやすく
なったためと考えられる。

【００６５】一方、実施例１においては不良品の発生が
なく、また、実施例２〜６ではＲを１６．６ｍｍと大き
くしているにも関わらず、不良品数が１〜３本と比較例
２に比べて非常に少なかった。これは、粘着テープを渦
巻式電極体の負極リード取り出し側端部に折り曲げたこ
とによりテープ端部と電池缶内壁との接触が避けられ、
その結果電池缶内壁との摩擦による粘着テープの剥離が
起こりにくくなり挿入工程が円滑になったためと考えら
れる。

【００６６】また、実施例２〜６の不良品数にほとんど
差がないことから、０＜Ｌ／Ｒ≦１且つＤ²／（Ｃ²−Ｒ
²）≦３の範囲において本発明の効果は変わらないと言
える。

【００６７】しかしながら、同様に粘着テープを折り曲
げて接着した実施例７では、不良品数が１５本に増加し
ている。これは、粘着テープの折り曲げ部分の幅Ｄが広
すぎるため折り曲げにより生じる粘着テープのしわが大
きくなり、渦巻式電極体と円筒型電池缶内壁とのクリア
ランスが減少したためと推察される。実施例８では実施
例７と同じ幅の粘着テープを用いているが、折り曲げ部
分を幅ＤがＤ²／（Ｃ²−Ｒ²）≦３を満たすように分割
しているため、粘着テープのしわの大きさが実施例１〜
６と同程度となり、不良品数が０本に抑えられたものと
考えられる。

【００６８】また、幅の広い粘着テープを用いることで
テープと渦巻式電極体の接着面積が大きくなり、渦巻式
電極体の緩みに対する固定強度を高くすることができ
る。従って高い良品率と容量とを得るには、実施例８の
ように粘着テープの幅を十分な固定強度が得られるよう
に広くし、なおかつ折り曲げ部分を幅ＤがＤ²／（Ｃ²−
Ｒ²）≦３を満たすように複数に分割するのが望ましい
ことがわかる。

【００６９】

【発明の効果】本発明の円筒型非水電解液二次電池によ
れば、渦巻式電極体を円筒型電池缶に挿入する際の良品
率を低下させることなく、電池のエネルギー密度を向上
させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の円筒型非水電解液二次電池の断面図で
ある。

【図２】本発明の円筒型非水電解液二次電池に使用する
渦巻式電極体の概略斜視図である。

【図３】渦巻式電極体を固定するための粘着テープの形
状説明図である。

【図４】従来の円筒型非水電解液二次電池に用いられて
いる渦巻式電極体の概略斜視図である。

【符号の説明】

１…帯状負極、２…帯状正極、３…セパレータ、
４…絶縁板、５…円筒型電池缶６…ガスケット、７
…電池蓋、８…安全弁、９…負極集電体、１０…正極
集電体、１１…負極リード、１２…正極リード、
１５…渦巻式電極体、２０…粘着テープ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】帯状負極及び帯状正極をセパレータを挟
んで渦巻状に巻回し、その巻終わり部を粘着テープを用
いて固定してなる渦巻式電極体を非水電解液と共に円筒
型電池缶内に収容した円筒型非水電解液二次電池におい
て、該粘着テープの一部を渦巻式電極体の負極リード取
り出し側端部に折り曲げて接着していることを特徴とす
る円筒型非水電解液二次電池。
【請求項２】渦巻式電極体の負極リード取り出し側端
部に折り曲げられて接着されている粘着テープの当該折
り曲げられた部分の幅をＤ、長さをＬ、渦巻式電極体の
外径をＲ、電池缶の内径をＣとしたときに、以下式
（１）及び（２）【数１】Ｄ²／（Ｃ²−Ｒ²）≦３（１）０＜Ｌ／Ｒ≦１（２）を同時に満足する請求項１記載の円筒型非水電解液二次
電池。