JP2003288882A - 密閉型電池 - Google Patents
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Classifications
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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
Landscapes
- Secondary Cells (AREA)
- Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 巻回型の電池要素のセパレータの劣化による
電池特性の低下を防止する。 【解決手段】 帯状の集電体上に活物質層を形成した正
極電極と負極電極とをセパレータを介して対向させて卷
回した電池要素を有する密閉型電池において、正極電極
および負極電極に接合した導電接続タブは、電池要素の
内部に位置する部分の幅が電池要素の外部に位置する部
分の幅よりも小さなものである密閉型電池。
電池特性の低下を防止する。 【解決手段】 帯状の集電体上に活物質層を形成した正
極電極と負極電極とをセパレータを介して対向させて卷
回した電池要素を有する密閉型電池において、正極電極
および負極電極に接合した導電接続タブは、電池要素の
内部に位置する部分の幅が電池要素の外部に位置する部
分の幅よりも小さなものである密閉型電池。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、密閉型電池に関す
るものであり、とくに帯状の集電体上に電極活物質の塗
布層を形成した電極を、セパレータを介して対向させて
卷回した電池要素を有する密閉型電池に関する。 【０００２】 【従来の技術】二次電池は、正極電極と負極電極をセパ
レータを介して対向配置することで製造されているが、
とくにリチウムイオン電池等にあっては、帯状の集電体
上に電極活物質を塗布した作製した電池電極をセパレー
タを介して卷回した電池要素が用いられている。リチウ
ムイオン電池等においては、導電性が小さな非水電解液
を使用しており、銅箔、アルミニウム箔上に形成される
電極活物質層の厚さが電池の内部抵抗に大きな影響を与
えるので、電極を卷回した電池要素では電極活物質の厚
さを薄くしたものが用いられている。 【０００３】それぞれの電池電極には、１個の導電接続
タブが接合されているが、導電接続タブの厚さは、電極
活物質層の厚さよりも大きいので集電体上に導電接続タ
ブを接合した部分は、その他の部分に比べると厚さが大
きなものとなっている。導電接続タブを接合した電池電
極を、セパレータ／正極／セパレータ／負極の順に積層
し、正極と負極との間にセパレータを介在させて糸巻き
状に巻回して電池要素を作製している。 【０００４】糸巻き状に巻回した電池要素を巻回後に圧
力を加えて所定の形状とし、可撓性の外装材によって封
口したり、あるいは電池缶の開口部から収納した後に、
開口部を電池ヘッダで封口することによって密閉型電池
が作製されている。ところが、電極に導電接続タブを接
合した部分は、厚さが大きいので加圧成形を行う際に、
その他の部分に比べて圧力が集中することとなり、セパ
レータの電池電極に接合された導電接続タブに接する部
分、および電池電極に接合された導電接続タブが投影さ
れる部分のセパレータは劣化し電池の特性が不良となる
ことがあった。 【０００５】また、電池電極の幅方向の端部に電極活物
質の非塗布部を形成し、非塗布部に接続部が本体よりも
幅が大きな導電接続タブを接合した非水電解液電池が特
開平１１−１６２４４４号公報において提案されてい
る。このような電池においては、電池要素の圧縮の際の
導電接続タブの接合部におけるセパレータへの悪影響を
防止することが可能となるが、電池要素の両端部に電池
活物質が塗布されていない部分が形成されるので、電池
の体積容量密度が低下するという問題点があった。とく
に携帯型の機器等に用いられる小型の密閉型電池におい
ては、体積容量密度が低下することは大きな問題であっ
た。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】帯状の正極電極と負極
電極とをセパレータを介して対向させて巻回した電池要
素を有する密閉型電池において、電池要素の圧縮処理の
際にセパレータが劣化することを防止する。 【０００７】 【課題を解決するための手段】本発明の課題は、帯状の
集電体上に活物質層を形成した正極電極と負極電極とを
セパレータを介して対向させて卷回した電池要素を有す
る密閉型電池において、正極電極および負極電極に接合
した導電接続タブは、電池要素の内部に位置する部分の
幅が電池要素の外部に位置する部分の幅よりも小さなも
のである密閉型電池によって解決することができる。導
電接続タブの電池要素の内部に位置する部分は間隔を設
けて配置された複数の部分に分かれた前記の密閉型電池
である。また、正極電極、負極電極は、幅方向の全幅に
電極活物質層が形成された密閉型電池である。導電接続
タブが正極電極、負極電極の巻き始め部、もしくは巻き
終わり部に接合された密閉型電池である。 【０００８】 【発明の実施の形態】本発明の密閉型電池は、正極電極
と負極電極とを卷回して製造した電池要素のセパレータ
の劣化が、電池要素の圧縮の際に正極電極あるいは負極
電極に接合した導電接続タブによって、セパレータの導
電接続タブに接触する部分、あるいは導電接続タブの投
影部分に位置する部分のセパレータへの圧力の集中によ
って生じるものであることを見いだしたものである。 【０００９】そこで、本発明は、導電接続タブの電池要
素内に位置する部分の幅を小さくすることにより電池要
素の押圧の際に、導電接続タブに接触するセパレータ、
あるいは導電接続タブの投影部に位置するセパレータへ
圧力が集中することによるセパレータの劣化を、電池要
素内に位置する導電接続タブの幅を小さくすることによ
って解決したものである。 【００１０】以下に、図面を参照して本発明を説明す
る。図１は、本発明の密閉型電池を説明する図である。
図１（Ａ）は、本発明の密閉型電池の一部を透視した側
面図であり、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）におけるＡ−
Ａ’線での断面を説明する図であり、図１（Ｃ）は、電
池要素の分解斜視図である。また、図１（Ｄ）は、導電
接続タブを説明する図である。図１（Ａ）に示すよう
に、密閉型電池１は、電池缶２の開口部から電池要素３
の巻回軸を開口部に垂直に収納した後に、電池要素３に
接合した正極側導電接続タブ４を、電池缶の開口部を封
口する電池ヘッダ５の金属板６に絶縁性部材７を設けて
形成した電極接続端子８に接続するとともに、負極側導
電接続タブ９が電池缶の内壁面に接合されており、図１
（Ｂ）に示すように、正極電極１０および負極電極１１
がセパレータ１２を介して巻回されており、正極側導電
接続タブ４および負極側導電接続タブ９が接合されてい
る。 【００１１】図１（Ｃ）に示すように、電池要素３は、
正極電極に正極側導電接続タブ４が接続され、負極電極
１１には、負極側導電接続タブ９が接続されて巻回さ
れ、巻止めテープ１３によって巻止めされている。 【００１２】図１（Ｄ）は、正極側導電接続タブ４を説
明する図であり、電池要素の内部に位置する部分の幅Ｗ
２は、電池要素の外部に位置する部分の幅Ｗ１に比べて
幅が小さなＴ字型タブである。Ｔ字型タブの電池要素の
外部に位置する部分の幅Ｗ１は、電池缶の内壁面、ある
いは電池ヘッダの導電接続端子に接合するのに最適な大
きさとされる。 【００１３】図２は、本発明の密閉型電池の他の実施例
を説明する図である。図２（Ａ）は、本発明の密閉型電
池の電池要素を説明する斜視図であり、電池要素３に
は、正極側導電接続タブ４および負極側導電接続タブ９
が接合されており、正極電極に正極側導電接続タブ４が
接続され、負極電極１１には、負極側導電接続タブ９が
接続されて巻回され、巻止めテープ１３によって巻止め
されている。 【００１４】また、図２（Ｃ）に示すように、正極側導
電接続タブ４は、Ｌ字型であり、電池要素の内部に位置
する部分の幅Ｗ２が電池要素の外部に位置する部分の幅
Ｗ１よりも小さなものであり、外部に位置する部分の幅
Ｗ１は、電池缶の内壁面、あるいは電池ヘッダの導電接
続端子に接合するのに最適な大きさとされる。 【００１５】図３は、本発明の密閉型電池の他の実施例
を説明する図である。図３（Ａ）は、本発明の密閉型電
池の電池要素を説明する斜視図であり、電池要素３に
は、正極側導電接続タブ４および負極側導電接続タブ９
が接合されており、図３（Ｂ）に示すように、正極電極
に正極側導電接続タブ４が接続され、負極電極１１に
は、負極側導電接続タブ９が接続されて巻回され、巻止
めテープ１３によって巻止めされている。 【００１６】また、図３（Ｃ）に示すように、正極側導
電接続タブ４は、電池要素の内部に位置する部分は、二
股に分岐し、電池要素の内部に位置する部分の幅Ｗ２
ａ、Ｗ２ｂは、電池要素の外部に位置する部分の幅Ｗ１
よりも小さなものであり、外部に位置する部分の幅Ｗ１
は、電池缶の内壁面あるいは電池ヘッダの導電接続端子
に接合するのに最適な大きさとされる。 【００１７】本発明の密閉型電池において、電池要素の
内部に位置する部分の導電接続タブの幅Ｗ１は、および
電池要素内に位置する部分の幅Ｗ２は、電池の定格電流
に応じて設定されるが、３ｍｍ〜５ｍｍとすることが好
ましい。また、厚みについては、０．０５ｍｍ〜０．１
２ｍｍのものを用いることが好ましい。 【００１８】 【発明の効果】本発明の密閉型電池は、電池要素の内部
に位置する導電接続タブの幅を電池要素の外側に位置す
る部分の幅よりも小さくしたので、正極電極および負極
電極をセパレータを介して巻回した電池要素を圧縮する
際に導電接続タブに接するセパレータへの圧力の集中に
よるセパレータの劣化を防止することができるので、電
池特性の劣化を防止することが可能となる。
るものであり、とくに帯状の集電体上に電極活物質の塗
布層を形成した電極を、セパレータを介して対向させて
卷回した電池要素を有する密閉型電池に関する。 【０００２】 【従来の技術】二次電池は、正極電極と負極電極をセパ
レータを介して対向配置することで製造されているが、
とくにリチウムイオン電池等にあっては、帯状の集電体
上に電極活物質を塗布した作製した電池電極をセパレー
タを介して卷回した電池要素が用いられている。リチウ
ムイオン電池等においては、導電性が小さな非水電解液
を使用しており、銅箔、アルミニウム箔上に形成される
電極活物質層の厚さが電池の内部抵抗に大きな影響を与
えるので、電極を卷回した電池要素では電極活物質の厚
さを薄くしたものが用いられている。 【０００３】それぞれの電池電極には、１個の導電接続
タブが接合されているが、導電接続タブの厚さは、電極
活物質層の厚さよりも大きいので集電体上に導電接続タ
ブを接合した部分は、その他の部分に比べると厚さが大
きなものとなっている。導電接続タブを接合した電池電
極を、セパレータ／正極／セパレータ／負極の順に積層
し、正極と負極との間にセパレータを介在させて糸巻き
状に巻回して電池要素を作製している。 【０００４】糸巻き状に巻回した電池要素を巻回後に圧
力を加えて所定の形状とし、可撓性の外装材によって封
口したり、あるいは電池缶の開口部から収納した後に、
開口部を電池ヘッダで封口することによって密閉型電池
が作製されている。ところが、電極に導電接続タブを接
合した部分は、厚さが大きいので加圧成形を行う際に、
その他の部分に比べて圧力が集中することとなり、セパ
レータの電池電極に接合された導電接続タブに接する部
分、および電池電極に接合された導電接続タブが投影さ
れる部分のセパレータは劣化し電池の特性が不良となる
ことがあった。 【０００５】また、電池電極の幅方向の端部に電極活物
質の非塗布部を形成し、非塗布部に接続部が本体よりも
幅が大きな導電接続タブを接合した非水電解液電池が特
開平１１−１６２４４４号公報において提案されてい
る。このような電池においては、電池要素の圧縮の際の
導電接続タブの接合部におけるセパレータへの悪影響を
防止することが可能となるが、電池要素の両端部に電池
活物質が塗布されていない部分が形成されるので、電池
の体積容量密度が低下するという問題点があった。とく
に携帯型の機器等に用いられる小型の密閉型電池におい
ては、体積容量密度が低下することは大きな問題であっ
た。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】帯状の正極電極と負極
電極とをセパレータを介して対向させて巻回した電池要
素を有する密閉型電池において、電池要素の圧縮処理の
際にセパレータが劣化することを防止する。 【０００７】 【課題を解決するための手段】本発明の課題は、帯状の
集電体上に活物質層を形成した正極電極と負極電極とを
セパレータを介して対向させて卷回した電池要素を有す
る密閉型電池において、正極電極および負極電極に接合
した導電接続タブは、電池要素の内部に位置する部分の
幅が電池要素の外部に位置する部分の幅よりも小さなも
のである密閉型電池によって解決することができる。導
電接続タブの電池要素の内部に位置する部分は間隔を設
けて配置された複数の部分に分かれた前記の密閉型電池
である。また、正極電極、負極電極は、幅方向の全幅に
電極活物質層が形成された密閉型電池である。導電接続
タブが正極電極、負極電極の巻き始め部、もしくは巻き
終わり部に接合された密閉型電池である。 【０００８】 【発明の実施の形態】本発明の密閉型電池は、正極電極
と負極電極とを卷回して製造した電池要素のセパレータ
の劣化が、電池要素の圧縮の際に正極電極あるいは負極
電極に接合した導電接続タブによって、セパレータの導
電接続タブに接触する部分、あるいは導電接続タブの投
影部分に位置する部分のセパレータへの圧力の集中によ
って生じるものであることを見いだしたものである。 【０００９】そこで、本発明は、導電接続タブの電池要
素内に位置する部分の幅を小さくすることにより電池要
素の押圧の際に、導電接続タブに接触するセパレータ、
あるいは導電接続タブの投影部に位置するセパレータへ
圧力が集中することによるセパレータの劣化を、電池要
素内に位置する導電接続タブの幅を小さくすることによ
って解決したものである。 【００１０】以下に、図面を参照して本発明を説明す
る。図１は、本発明の密閉型電池を説明する図である。
図１（Ａ）は、本発明の密閉型電池の一部を透視した側
面図であり、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）におけるＡ−
Ａ’線での断面を説明する図であり、図１（Ｃ）は、電
池要素の分解斜視図である。また、図１（Ｄ）は、導電
接続タブを説明する図である。図１（Ａ）に示すよう
に、密閉型電池１は、電池缶２の開口部から電池要素３
の巻回軸を開口部に垂直に収納した後に、電池要素３に
接合した正極側導電接続タブ４を、電池缶の開口部を封
口する電池ヘッダ５の金属板６に絶縁性部材７を設けて
形成した電極接続端子８に接続するとともに、負極側導
電接続タブ９が電池缶の内壁面に接合されており、図１
（Ｂ）に示すように、正極電極１０および負極電極１１
がセパレータ１２を介して巻回されており、正極側導電
接続タブ４および負極側導電接続タブ９が接合されてい
る。 【００１１】図１（Ｃ）に示すように、電池要素３は、
正極電極に正極側導電接続タブ４が接続され、負極電極
１１には、負極側導電接続タブ９が接続されて巻回さ
れ、巻止めテープ１３によって巻止めされている。 【００１２】図１（Ｄ）は、正極側導電接続タブ４を説
明する図であり、電池要素の内部に位置する部分の幅Ｗ
２は、電池要素の外部に位置する部分の幅Ｗ１に比べて
幅が小さなＴ字型タブである。Ｔ字型タブの電池要素の
外部に位置する部分の幅Ｗ１は、電池缶の内壁面、ある
いは電池ヘッダの導電接続端子に接合するのに最適な大
きさとされる。 【００１３】図２は、本発明の密閉型電池の他の実施例
を説明する図である。図２（Ａ）は、本発明の密閉型電
池の電池要素を説明する斜視図であり、電池要素３に
は、正極側導電接続タブ４および負極側導電接続タブ９
が接合されており、正極電極に正極側導電接続タブ４が
接続され、負極電極１１には、負極側導電接続タブ９が
接続されて巻回され、巻止めテープ１３によって巻止め
されている。 【００１４】また、図２（Ｃ）に示すように、正極側導
電接続タブ４は、Ｌ字型であり、電池要素の内部に位置
する部分の幅Ｗ２が電池要素の外部に位置する部分の幅
Ｗ１よりも小さなものであり、外部に位置する部分の幅
Ｗ１は、電池缶の内壁面、あるいは電池ヘッダの導電接
続端子に接合するのに最適な大きさとされる。 【００１５】図３は、本発明の密閉型電池の他の実施例
を説明する図である。図３（Ａ）は、本発明の密閉型電
池の電池要素を説明する斜視図であり、電池要素３に
は、正極側導電接続タブ４および負極側導電接続タブ９
が接合されており、図３（Ｂ）に示すように、正極電極
に正極側導電接続タブ４が接続され、負極電極１１に
は、負極側導電接続タブ９が接続されて巻回され、巻止
めテープ１３によって巻止めされている。 【００１６】また、図３（Ｃ）に示すように、正極側導
電接続タブ４は、電池要素の内部に位置する部分は、二
股に分岐し、電池要素の内部に位置する部分の幅Ｗ２
ａ、Ｗ２ｂは、電池要素の外部に位置する部分の幅Ｗ１
よりも小さなものであり、外部に位置する部分の幅Ｗ１
は、電池缶の内壁面あるいは電池ヘッダの導電接続端子
に接合するのに最適な大きさとされる。 【００１７】本発明の密閉型電池において、電池要素の
内部に位置する部分の導電接続タブの幅Ｗ１は、および
電池要素内に位置する部分の幅Ｗ２は、電池の定格電流
に応じて設定されるが、３ｍｍ〜５ｍｍとすることが好
ましい。また、厚みについては、０．０５ｍｍ〜０．１
２ｍｍのものを用いることが好ましい。 【００１８】 【発明の効果】本発明の密閉型電池は、電池要素の内部
に位置する導電接続タブの幅を電池要素の外側に位置す
る部分の幅よりも小さくしたので、正極電極および負極
電極をセパレータを介して巻回した電池要素を圧縮する
際に導電接続タブに接するセパレータへの圧力の集中に
よるセパレータの劣化を防止することができるので、電
池特性の劣化を防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の密閉型電池を説明する図であ
る。 【図２】 【符号の説明】 １…密閉型電池、２…電池缶、３…電池要素、４…正極
側導電接続タブ、５…電池ヘッダ、６…金属板、７…絶
縁性部材、８…電極接続端子、９…負極側導電接続タ
ブ、１０…正極電極、１１…負極電極、１２…セパレー
タ、１３…巻止めテープ、Ｗ１…外部に位置する部分の
幅、Ｗ２，Ｗ２ａ，Ｗ２ｂ…電池要素の内部に位置する
部分の幅
る。 【図２】 【符号の説明】 １…密閉型電池、２…電池缶、３…電池要素、４…正極
側導電接続タブ、５…電池ヘッダ、６…金属板、７…絶
縁性部材、８…電極接続端子、９…負極側導電接続タ
ブ、１０…正極電極、１１…負極電極、１２…セパレー
タ、１３…巻止めテープ、Ｗ１…外部に位置する部分の
幅、Ｗ２，Ｗ２ａ，Ｗ２ｂ…電池要素の内部に位置する
部分の幅
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】 【提出日】平成１４年４月５日（２００２．４．５） 【手続補正１】 【補正対象書類名】明細書 【補正対象項目名】図面の簡単な説明 【補正方法】変更 【補正内容】 【図面の簡単な説明】 【図１】図１は、本発明の密閉型電池を説明する図であ
る。 【図２】図２は、本発明の密閉型電池の他の実施例を説
明する図である。 【図３】図３は、本発明の密閉型電池の他の実施例を説
明する図である。 【符号の説明】 １…密閉型電池、２…電池缶、３…電池要素、４…正極
側導電接続タブ、５…電池ヘッダ、６…金属板、７…絶
縁性部材、８…電極接続端子、９…負極側導電接続タ
ブ、１０…正極電極、１１…負極電極、１２…セパレー
タ、１３…巻止めテープ、Ｗ１…外部に位置する部分の
幅、Ｗ２，Ｗ２ａ，Ｗ２ｂ…電池要素の内部に位置する
部分の幅
【手続補正書】 【提出日】平成１４年４月５日（２００２．４．５） 【手続補正１】 【補正対象書類名】明細書 【補正対象項目名】図面の簡単な説明 【補正方法】変更 【補正内容】 【図面の簡単な説明】 【図１】図１は、本発明の密閉型電池を説明する図であ
る。 【図２】図２は、本発明の密閉型電池の他の実施例を説
明する図である。 【図３】図３は、本発明の密閉型電池の他の実施例を説
明する図である。 【符号の説明】 １…密閉型電池、２…電池缶、３…電池要素、４…正極
側導電接続タブ、５…電池ヘッダ、６…金属板、７…絶
縁性部材、８…電極接続端子、９…負極側導電接続タ
ブ、１０…正極電極、１１…負極電極、１２…セパレー
タ、１３…巻止めテープ、Ｗ１…外部に位置する部分の
幅、Ｗ２，Ｗ２ａ，Ｗ２ｂ…電池要素の内部に位置する
部分の幅
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 帯状の集電体上に活物質層を形成した正
極電極と負極電極とをセパレータを介して対向させて卷
回した電池要素を有する密閉型電池において、正極電極
および負極電極に接合した導電接続タブは、電池要素の
内部に位置する部分の幅が電池要素の外部に位置する部
分の幅よりも小さなものであることを特徴とする密閉型
電池。
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