JPH11307076A - 二次電池 - Google Patents
二次電池Info
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- JPH11307076A JPH11307076A JP10115729A JP11572998A JPH11307076A JP H11307076 A JPH11307076 A JP H11307076A JP 10115729 A JP10115729 A JP 10115729A JP 11572998 A JP11572998 A JP 11572998A JP H11307076 A JPH11307076 A JP H11307076A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- battery
- negative electrode
- electrode
- lead
- electrode element
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- Pending
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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
- 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
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- Secondary Cells (AREA)
- Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 負極リードと電池缶との電気的接続を確実に
とることができ、電池製造における生産性の向上を目的
とする。 【解決手段】 負極の電池缶に対する電気的接続を円盤
状の金属板からなる集電部１０ａを介して行う。集電部
１０ａは円筒状の側壁２１と、側壁２１よりは外部に突
出し、その表面に複数の凸部２３を有する中央突出部２
２とで形成される。集電リード８ａは側壁２１と押さえ
金具９ａとで挟まれ溶接され、巻き芯６は中央突出部２
２の凹側に挿入されて固定されるため電極素子は安定し
て集電部１０ａと一体化される。この状態で電極素子は
電池缶に挿入されて、凸部２３が強く電池缶の缶底１１
ａに当接し、この状態で缶底１１ａと集電部１０ａとを
抵抗溶接することにより、より大きな接合面積、接合強
度が得られる。
とることができ、電池製造における生産性の向上を目的
とする。 【解決手段】 負極の電池缶に対する電気的接続を円盤
状の金属板からなる集電部１０ａを介して行う。集電部
１０ａは円筒状の側壁２１と、側壁２１よりは外部に突
出し、その表面に複数の凸部２３を有する中央突出部２
２とで形成される。集電リード８ａは側壁２１と押さえ
金具９ａとで挟まれ溶接され、巻き芯６は中央突出部２
２の凹側に挿入されて固定されるため電極素子は安定し
て集電部１０ａと一体化される。この状態で電極素子は
電池缶に挿入されて、凸部２３が強く電池缶の缶底１１
ａに当接し、この状態で缶底１１ａと集電部１０ａとを
抵抗溶接することにより、より大きな接合面積、接合強
度が得られる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は二次電池の電極素子
から電気的接続を得る構造に関する。
から電気的接続を得る構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、充電を繰り返し行い使用する二次
電池が各分野で盛んに用いられるようになってきてい
る。この中に例えばリチウムイオン二次電池があり、エ
ネルギー密度、サイクル特性に優れているものである。
電池が各分野で盛んに用いられるようになってきてい
る。この中に例えばリチウムイオン二次電池があり、エ
ネルギー密度、サイクル特性に優れているものである。
【０００３】さて、前記リチウムイオン二次電池とし
て、正極活物質と負極活物質とをセパレータを介して積
層し、これを巻き芯に巻き取って電極素子を形成し、こ
の電極素子を電池缶に挿入して電池缶と電池蓋とをガス
ケットを介して封止し、電解液を注入して作製されるも
のがある。
て、正極活物質と負極活物質とをセパレータを介して積
層し、これを巻き芯に巻き取って電極素子を形成し、こ
の電極素子を電池缶に挿入して電池缶と電池蓋とをガス
ケットを介して封止し、電解液を注入して作製されるも
のがある。
【０００４】図５は上述したリチウムイオン二次電池の
電極素子の構成例であって、所定の方法で作製された負
極活物質１６が銅箔１７に塗布され、銅箔１７の未塗布
部に負極リード２が溶着されて負極電極１が構成され、
また、所定の方法で作製された正極活物質１８がアルミ
箔１９に塗布され、アルミ箔１９の未塗布部に正極リー
ド４が溶着されて正極電極３が構成されている。この負
極電極１と正極電極３とがセパレータ５を介して積層さ
れ、巻き芯６に巻き取られて電極素子２０が構成され
る。このように作製された電極素子２０は電池缶に収納
され、負極電極１は電池缶に、一方、正極電極３は電池
蓋に電気的接続を取られた後、密封され非水電解液が注
入されてリチウムイオン二次電池が作製されることにな
る。
電極素子の構成例であって、所定の方法で作製された負
極活物質１６が銅箔１７に塗布され、銅箔１７の未塗布
部に負極リード２が溶着されて負極電極１が構成され、
また、所定の方法で作製された正極活物質１８がアルミ
箔１９に塗布され、アルミ箔１９の未塗布部に正極リー
ド４が溶着されて正極電極３が構成されている。この負
極電極１と正極電極３とがセパレータ５を介して積層さ
れ、巻き芯６に巻き取られて電極素子２０が構成され
る。このように作製された電極素子２０は電池缶に収納
され、負極電極１は電池缶に、一方、正極電極３は電池
蓋に電気的接続を取られた後、密封され非水電解液が注
入されてリチウムイオン二次電池が作製されることにな
る。
【０００５】さて、図６に示すように、この負極リード
２を電池缶１１に接続する場合、従来より電池缶１１の
缶底１１ａに負極リード２を溶接していた。しかしなが
ら、溶接は缶底１１ａで行うため溶接の良否を観察する
ことが困難であり、電気的接続が十分にとれていない場
合があった。特に高出力性能が要求される電池の場合、
電池の内部抵抗を下げるために電極から複数のリードを
取り出すことが行われているが、この複数枚のリードを
まとめて溶接するときに、溶接する界面が多数あるため
安定した溶接が行えず、剥離するリードが生じる等の問
題があった。
２を電池缶１１に接続する場合、従来より電池缶１１の
缶底１１ａに負極リード２を溶接していた。しかしなが
ら、溶接は缶底１１ａで行うため溶接の良否を観察する
ことが困難であり、電気的接続が十分にとれていない場
合があった。特に高出力性能が要求される電池の場合、
電池の内部抵抗を下げるために電極から複数のリードを
取り出すことが行われているが、この複数枚のリードを
まとめて溶接するときに、溶接する界面が多数あるため
安定した溶接が行えず、剥離するリードが生じる等の問
題があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従って本発明の課題
は、二次電池において負極リードと電池缶との電気的接
続を確実にとることができて電池性能を確保できると共
に、電池製造における生産性の向上を目的とする。
は、二次電池において負極リードと電池缶との電気的接
続を確実にとることができて電池性能を確保できると共
に、電池製造における生産性の向上を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題に鑑み
なされたものであり、正極活物質と負極活物質とをセパ
レータを介して積層し、これを巻き取って電極素子を形
成し、該電極素子を電池缶に挿入して成る二次電池にお
いて、前記電極素子から引き出される集電リードを接合
する円盤状部材に、電池缶に当接する複数の凸部を設け
た二次電池を構成して上記課題を解決する。
なされたものであり、正極活物質と負極活物質とをセパ
レータを介して積層し、これを巻き取って電極素子を形
成し、該電極素子を電池缶に挿入して成る二次電池にお
いて、前記電極素子から引き出される集電リードを接合
する円盤状部材に、電池缶に当接する複数の凸部を設け
た二次電池を構成して上記課題を解決する。
【０００８】予め凸部を設けた円盤状部材に集電リード
を溶接し、この電極素子を電池缶に挿入して円盤状部材
と電池缶とを溶接することにより、円盤状部材と集電リ
ード、および、円盤状部材と電池缶との電気的接続を確
実にとることができる。
を溶接し、この電極素子を電池缶に挿入して円盤状部材
と電池缶とを溶接することにより、円盤状部材と集電リ
ード、および、円盤状部材と電池缶との電気的接続を確
実にとることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明の実施形態について図１〜
図４を参照して説明する。ここで図１は本発明にかかわ
る非水電解液二次電池の電極素子の構成を示す図であ
り、図２は図１に示す電極素子を用いた電池の断面図で
ある。また、図３は図２に示す電池の負極部の構造を示
す図であり、図４はその負極部の拡大した断面図であ
る。
図４を参照して説明する。ここで図１は本発明にかかわ
る非水電解液二次電池の電極素子の構成を示す図であ
り、図２は図１に示す電極素子を用いた電池の断面図で
ある。また、図３は図２に示す電池の負極部の構造を示
す図であり、図４はその負極部の拡大した断面図であ
る。
【００１０】まず、非水電解液二次電池の電極素子につ
いて図１を参照して説明する。負極電極１は次のように
して作製する。不活性ガス気流中で焼成した炭素質材料
を粉砕し、平均粒径が２０μｍの炭素粒子を得、この炭
素粒子を９０重量部と、結着材としてフッ化ビニリデン
樹脂を１０重量部とをＮ−メチルピロリドンに分散させ
てスラリーを形成する。このスラリーを厚さ１０μｍの
銅箔の両面に塗布して厚さ１８０μｍの電極原板を作製
する。この電極原板の１部に負極リード２となる未塗布
部を残してカットし、負極電極１を得る。
いて図１を参照して説明する。負極電極１は次のように
して作製する。不活性ガス気流中で焼成した炭素質材料
を粉砕し、平均粒径が２０μｍの炭素粒子を得、この炭
素粒子を９０重量部と、結着材としてフッ化ビニリデン
樹脂を１０重量部とをＮ−メチルピロリドンに分散させ
てスラリーを形成する。このスラリーを厚さ１０μｍの
銅箔の両面に塗布して厚さ１８０μｍの電極原板を作製
する。この電極原板の１部に負極リード２となる未塗布
部を残してカットし、負極電極１を得る。
【００１１】正極電極３は次のようにして作製する。平
均粒径が１５μｍのＬｉＣｏＯ2 粉末を９１重量部と、
導電材としてグラファイトを６重量部と、結着材として
フッ化ビニリデン樹脂を３重量部とをＮ−メチルピロリ
ドンに分散させてスラリーを形成し、このスラリーをア
ルミ箔の両面に塗布して厚さ１５０μｍの電極原板を作
製する。この電極原板の１部に正極リード４となる未塗
布部を残してカットし、正極電極３を得る。
均粒径が１５μｍのＬｉＣｏＯ2 粉末を９１重量部と、
導電材としてグラファイトを６重量部と、結着材として
フッ化ビニリデン樹脂を３重量部とをＮ−メチルピロリ
ドンに分散させてスラリーを形成し、このスラリーをア
ルミ箔の両面に塗布して厚さ１５０μｍの電極原板を作
製する。この電極原板の１部に正極リード４となる未塗
布部を残してカットし、正極電極３を得る。
【００１２】上述したようにして作製された負極電極１
と正極電極３とはセパレータ５を挟んで順次積層し、円
筒状の、例えばＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＥ（ポリエ
チレン）等からなる巻き芯６に矢印Ｒで示される方向に
多数回巻かれる。負極電極１と正極電極３の未塗布部
は、予め短冊状に切断されていて、巻回後、巻き芯６の
一方の側に負極リード２が、他方の側に正極リード４が
各々集合して電極素子を形成する。
と正極電極３とはセパレータ５を挟んで順次積層し、円
筒状の、例えばＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＥ（ポリエ
チレン）等からなる巻き芯６に矢印Ｒで示される方向に
多数回巻かれる。負極電極１と正極電極３の未塗布部
は、予め短冊状に切断されていて、巻回後、巻き芯６の
一方の側に負極リード２が、他方の側に正極リード４が
各々集合して電極素子を形成する。
【００１３】図２は上述したようにして形成された電極
素子７を用いた非水電解液二次電池の断面図であり、電
極素子７の負極リード２から集電リード８ａが引き出さ
れてまとめられ、押さえ金具９ａと集電部１０ａとで挟
んでレーザ溶接される。一方、電極素子７の正極リード
４から集電リード８ｂが引き出されてまとめられ、押さ
え金具９ｂと集電部１０ｂとで挟んでレーザ溶接され
る。その後ステンレス製の電池缶１１に収納され、集電
部１０ａと電池缶１１の缶底１１ａで電気的接続がとら
れて負極を形成し、集電部１０ｂからリード１２により
電池蓋１３に電気的接続がとられ、正極を形成する。
素子７を用いた非水電解液二次電池の断面図であり、電
極素子７の負極リード２から集電リード８ａが引き出さ
れてまとめられ、押さえ金具９ａと集電部１０ａとで挟
んでレーザ溶接される。一方、電極素子７の正極リード
４から集電リード８ｂが引き出されてまとめられ、押さ
え金具９ｂと集電部１０ｂとで挟んでレーザ溶接され
る。その後ステンレス製の電池缶１１に収納され、集電
部１０ａと電池缶１１の缶底１１ａで電気的接続がとら
れて負極を形成し、集電部１０ｂからリード１２により
電池蓋１３に電気的接続がとられ、正極を形成する。
【００１４】その後、電池缶１１と電池蓋１３とをガス
ケット１４を介して封止し、電池缶１１の内部には電解
液として、例えばプロピレンカーボネートとジエチルカ
ーボネートの混合溶媒中にＬｉＢＦ4 を１モル／リット
ルの割合で溶解したものを注入口（図示せず）から注入
して非水電解液二次電池を形成する。
ケット１４を介して封止し、電池缶１１の内部には電解
液として、例えばプロピレンカーボネートとジエチルカ
ーボネートの混合溶媒中にＬｉＢＦ4 を１モル／リット
ルの割合で溶解したものを注入口（図示せず）から注入
して非水電解液二次電池を形成する。
【００１５】つぎに、本発明にかかわる上記非水電解液
二次電池の負極部の構成について説明する。図３は図２
に示す非水電解液二次電池の負極の集電部１０ａの構造
と、この集電部１０ａと集電リード８ａとの接続する状
態を示している。集電部１０ａは円盤状の金属から成っ
ていて、外周部に集電リード８ａを溶接する円筒状の側
壁２１と、側壁２１よりは外部に突出し、その表面に複
数の凸部２３を有する中央突出部２２から形成されてい
る。凸部２３は例えば直径が１．２ｍｍ、高さが１ｍｍ
程度のものである。
二次電池の負極部の構成について説明する。図３は図２
に示す非水電解液二次電池の負極の集電部１０ａの構造
と、この集電部１０ａと集電リード８ａとの接続する状
態を示している。集電部１０ａは円盤状の金属から成っ
ていて、外周部に集電リード８ａを溶接する円筒状の側
壁２１と、側壁２１よりは外部に突出し、その表面に複
数の凸部２３を有する中央突出部２２から形成されてい
る。凸部２３は例えば直径が１．２ｍｍ、高さが１ｍｍ
程度のものである。
【００１６】図４は上述した集電部１０ａを用いた負極
部の断面を示していて、集電リード８ａは円筒状の側壁
２１と押さえ金具９ａとで挟まれ溶接されている。この
溶接作業は視認し易い環境で行うことができ、この工程
での不良の発生は極力防止できるものである。また、巻
き芯６は中央突出部２２の凹側に挿入されて固定される
ため電極素子７は安定して集電部１０ａと一体化され
る。この状態で電極素子７は電池缶１１に挿入される
が、集電部１０ａの中央突出部２２に設けられている凸
部２３が強く電池缶１１の缶底１１ａに当接することに
なる。この状態で缶底１１ａと集電部１０ａとを抵抗溶
接することにより、より大きな接合面積、接合強度が得
られて溶接されることになる。
部の断面を示していて、集電リード８ａは円筒状の側壁
２１と押さえ金具９ａとで挟まれ溶接されている。この
溶接作業は視認し易い環境で行うことができ、この工程
での不良の発生は極力防止できるものである。また、巻
き芯６は中央突出部２２の凹側に挿入されて固定される
ため電極素子７は安定して集電部１０ａと一体化され
る。この状態で電極素子７は電池缶１１に挿入される
が、集電部１０ａの中央突出部２２に設けられている凸
部２３が強く電池缶１１の缶底１１ａに当接することに
なる。この状態で缶底１１ａと集電部１０ａとを抵抗溶
接することにより、より大きな接合面積、接合強度が得
られて溶接されることになる。
【００１７】従って、従来では問題であった負極部の電
気的接続を、十分に確保しつつ、効率的な作業で行うこ
とが可能となり、品質と生産性の向上を実現することが
できる。
気的接続を、十分に確保しつつ、効率的な作業で行うこ
とが可能となり、品質と生産性の向上を実現することが
できる。
【００１８】尚、集電部１０ａの形状は上述した形状に
限定されることはない。また、本発明は上述した非水電
解液二次電池に限ることなく、本発明の技術的思想が適
用できる他の構造の電池に用いてもよいことは当然であ
る。
限定されることはない。また、本発明は上述した非水電
解液二次電池に限ることなく、本発明の技術的思想が適
用できる他の構造の電池に用いてもよいことは当然であ
る。
【００１９】
【発明の効果】以上の説明からも明らかなように本発明
によると、負極リードと電池缶との電気的接続を確実に
とることができて電池性能を確保できると共に、電池製
造における生産性の向上を実現する二次電池を提供する
ことが可能となる。
によると、負極リードと電池缶との電気的接続を確実に
とることができて電池性能を確保できると共に、電池製
造における生産性の向上を実現する二次電池を提供する
ことが可能となる。
【図１】 本発明にかかわる非水電解液二次電池の電極
素子の構成を示す図である。
素子の構成を示す図である。
【図２】 図１に示す電極素子を用いた電池の断面図で
ある。
ある。
【図３】 図２に示す電池の負極部の構造を示す図であ
る。
る。
【図４】 図２に示す電池の負極部を拡大した断面図で
ある。
ある。
【図５】 従来の電極素子の１例を示す図である。
【図６】 従来の、負極リードの電池缶底への接続を示
す図である。
す図である。
１…負極電極、２…負極リード、３…正極電極、４…正
極リード、５…セパレータ、６…巻き芯、７，２０…電
極素子、８ａ，８ｂ…集電リード、９ａ，９ｂ…押さえ
金具、１０ａ，１０ｂ…集電部、１１…電池缶、１１ａ
…缶底、１２…リード、１３…電池蓋、１４…ガスケッ
ト、１６…負極活物質、１７…銅箔、１８…正極活物
質、１９…アルミ箔、２１…側壁、２２…中央突出部、
２３…凸部
極リード、５…セパレータ、６…巻き芯、７，２０…電
極素子、８ａ，８ｂ…集電リード、９ａ，９ｂ…押さえ
金具、１０ａ，１０ｂ…集電部、１１…電池缶、１１ａ
…缶底、１２…リード、１３…電池蓋、１４…ガスケッ
ト、１６…負極活物質、１７…銅箔、１８…正極活物
質、１９…アルミ箔、２１…側壁、２２…中央突出部、
２３…凸部
Claims (1)
- 【請求項１】 正極活物質と負極活物質とをセパレータ
を介して積層し、これを巻き取って電極素子を形成し、
該電極素子を電池缶に挿入して成る二次電池において、 前記電極素子から引き出される集電リードを接合する円
盤状部材に、電池缶に当接する複数の凸部を設けたこと
を特徴とする二次電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10115729A JPH11307076A (ja) | 1998-04-24 | 1998-04-24 | 二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10115729A JPH11307076A (ja) | 1998-04-24 | 1998-04-24 | 二次電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11307076A true JPH11307076A (ja) | 1999-11-05 |
Family
ID=14669667
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10115729A Pending JPH11307076A (ja) | 1998-04-24 | 1998-04-24 | 二次電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11307076A (ja) |
Cited By (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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