JP3005493B2 - 角型電池の製造方法 - Google Patents
角型電池の製造方法Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、角型電池の電極群
の製造方法に関し、より詳しくは、シート状正極とシー
ト状負極とこれらの電極を絶縁するために間に配置され
るプラスチツクシートが扁平状に巻かれた電極群の製造
方法に関するものである。
の製造方法に関し、より詳しくは、シート状正極とシー
ト状負極とこれらの電極を絶縁するために間に配置され
るプラスチツクシートが扁平状に巻かれた電極群の製造
方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、ノートパソコン、ＰＨＳ、携帯電
話などの携帯機器の小型化、軽量化が進み、それに伴い
電源である電池にも小型化、軽量化が求められている。
角型電池は円筒型電池に比ベ、一つ又は複数の電池を携
帯機器内に収納する際に電池収納部体積を有効に使うこ
とができるため、広く使用されるようになっている。
話などの携帯機器の小型化、軽量化が進み、それに伴い
電源である電池にも小型化、軽量化が求められている。
角型電池は円筒型電池に比ベ、一つ又は複数の電池を携
帯機器内に収納する際に電池収納部体積を有効に使うこ
とができるため、広く使用されるようになっている。
【０００３】従来、この種の角型電池の電極群は、例え
ば特開平６−９６８０１号公報に示されるように、長尺
シート状の正極と長尺シート状の負極とを、これらを絶
緑する多孔質プラスチックシートを介して積層して電極
積層体を形成し、これを平板状の巻芯を用いて巻回し、
その後この巻芯を抜き取ることにより作製している。ま
た、このような巻回しに用いられる巻芯として、断面円
形状や断面楕円形状のものも用いられている。このよう
にして得られる電極群を角型缶ケースに挿入するに際し
ては、その電池缶ケースの形状に合わせて、電極群を直
径方向から押し潰して断面形状を長円状にしている。
ば特開平６−９６８０１号公報に示されるように、長尺
シート状の正極と長尺シート状の負極とを、これらを絶
緑する多孔質プラスチックシートを介して積層して電極
積層体を形成し、これを平板状の巻芯を用いて巻回し、
その後この巻芯を抜き取ることにより作製している。ま
た、このような巻回しに用いられる巻芯として、断面円
形状や断面楕円形状のものも用いられている。このよう
にして得られる電極群を角型缶ケースに挿入するに際し
ては、その電池缶ケースの形状に合わせて、電極群を直
径方向から押し潰して断面形状を長円状にしている。
【０００４】ところが、これら平板状や断面円形状や断
面楕円形状の巻芯を用いて作製した電極群は、圧縮して
断面長円状にした場合、巻ズレが生じたり、その折り曲
げ部近傍で内周部に巻緩みが発生し、正極、負極間に隙
間が空いてしまう。
面楕円形状の巻芯を用いて作製した電極群は、圧縮して
断面長円状にした場合、巻ズレが生じたり、その折り曲
げ部近傍で内周部に巻緩みが発生し、正極、負極間に隙
間が空いてしまう。
【０００５】このため、特開平８−１５３５１９号公報
や特開平８−１７１９１７号公報では、シート状正極と
シート状負極とをこれら電極を絶縁する多孔質ポリプロ
ピレンシートを介して積層した電極積層体を、断面略菱
形状の巻芯で多数回巻き上げ、これを断面長円状に圧縮
する方法が提案されている。これにより扁平状の電極群
の巻ズレや巻緩みが防げるとしている。これは、断面略
菱形状の巻芯は強度に優れているため、巻回の最中にた
わむことが無いため巻ズレが生じず、また菱形の鋭角に
沿って折り曲げの癖づけがなされるため、折り曲げ癖の
ついた部分が折り曲がるように押し漬すと巻緩みが生じ
ないからとされている。
や特開平８−１７１９１７号公報では、シート状正極と
シート状負極とをこれら電極を絶縁する多孔質ポリプロ
ピレンシートを介して積層した電極積層体を、断面略菱
形状の巻芯で多数回巻き上げ、これを断面長円状に圧縮
する方法が提案されている。これにより扁平状の電極群
の巻ズレや巻緩みが防げるとしている。これは、断面略
菱形状の巻芯は強度に優れているため、巻回の最中にた
わむことが無いため巻ズレが生じず、また菱形の鋭角に
沿って折り曲げの癖づけがなされるため、折り曲げ癖の
ついた部分が折り曲がるように押し漬すと巻緩みが生じ
ないからとされている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかながら、このよう
な方法で作製した電極群を缶ケースに挿入した場合、依
然、電極群中心部の空間や、正極シートとプラスチック
クシート間に生じる隙間、負極シートとプラスチックシ
ート間に生じる隙間は存在したままである。その理由
は、前記巻芯によって巻回された電極群をそのまま押し
潰して圧縮しているからである。
な方法で作製した電極群を缶ケースに挿入した場合、依
然、電極群中心部の空間や、正極シートとプラスチック
クシート間に生じる隙間、負極シートとプラスチックシ
ート間に生じる隙間は存在したままである。その理由
は、前記巻芯によって巻回された電極群をそのまま押し
潰して圧縮しているからである。
【０００７】また、従来方法における圧縮は、前記の巻
回しにより作製した電極群を、単に角型缶ケースに挿入
し易いように電池缶ケースの形状に合わせて圧縮してい
るだけである。よって、より電池容量を向上させる目的
でこの工程を行っているのではない。
回しにより作製した電極群を、単に角型缶ケースに挿入
し易いように電池缶ケースの形状に合わせて圧縮してい
るだけである。よって、より電池容量を向上させる目的
でこの工程を行っているのではない。
【０００８】そこで本発明の目的は、断面円形状、断面
楕円形状、断面平板状、断面菱形状等のいかなる形状の
巻芯で巻回された電極群においても巻緩みが無く、また
電池缶ケースヘの挿入後に電極群中心部に空間が無く、
さらに正極シートとプラスチックシート間、負極シート
とプラスチックシート間の隙間が無い、角型電池の電極
群の製造方法を提供することにある。
楕円形状、断面平板状、断面菱形状等のいかなる形状の
巻芯で巻回された電極群においても巻緩みが無く、また
電池缶ケースヘの挿入後に電極群中心部に空間が無く、
さらに正極シートとプラスチックシート間、負極シート
とプラスチックシート間の隙間が無い、角型電池の電極
群の製造方法を提供することにある。
【０００９】また本発明の目的は、電池缶ケースの単位
体積当たりの電池容量が向上した角型電池を作製できる
角形電池の電極群の製造方法を提供することにある。
体積当たりの電池容量が向上した角型電池を作製できる
角形電池の電極群の製造方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の目
的を達成するために種々の検討を重ねた結果、本発明を
完成した。
的を達成するために種々の検討を重ねた結果、本発明を
完成した。
【００１１】すなわち本発明は、電極群と電解液が缶ケ
ースに収容された角型電池の製造方法において、シート
状正極とシート状負極とこれらの電極を絶縁するために
間に配置される多孔質プラスチックシートが積層され扁
平状に巻かれた電極群を、缶ケースに挿入する前に６０
〜１２０℃で高温圧縮成形し、該電極群を缶ケースに収
容することを特徴とする角型電池の製造方法に関する。
ースに収容された角型電池の製造方法において、シート
状正極とシート状負極とこれらの電極を絶縁するために
間に配置される多孔質プラスチックシートが積層され扁
平状に巻かれた電極群を、缶ケースに挿入する前に６０
〜１２０℃で高温圧縮成形し、該電極群を缶ケースに収
容することを特徴とする角型電池の製造方法に関する。
【００１２】本発明の角型電池の電極群の製造方法にお
いて、シート状正極とシート状負極とこれらの電極を絶
縁するために間に配置される多孔質プラスチックシート
を扁平状に巻いた電極群を、缶ケースに挿入する前に、
高温圧縮成形する工程を設けて作製すると、同一サイズ
の缶ケースに挿入する場合、シート状正極とシート状負
極とこれら電極を絶縁するために間に配置される多孔質
プラスチックシートをさらに半周または数周回、巻回す
ることができるため、大幅な電池容量の向上が可能とな
る。また、本発明の方法によって作製された電極群は、
電極群中心部の空間、電極とプラスチックシート間の隙
間が無くなり、電極反応が均一になり、充放電によるサ
イクル効率が向上する。
いて、シート状正極とシート状負極とこれらの電極を絶
縁するために間に配置される多孔質プラスチックシート
を扁平状に巻いた電極群を、缶ケースに挿入する前に、
高温圧縮成形する工程を設けて作製すると、同一サイズ
の缶ケースに挿入する場合、シート状正極とシート状負
極とこれら電極を絶縁するために間に配置される多孔質
プラスチックシートをさらに半周または数周回、巻回す
ることができるため、大幅な電池容量の向上が可能とな
る。また、本発明の方法によって作製された電極群は、
電極群中心部の空間、電極とプラスチックシート間の隙
間が無くなり、電極反応が均一になり、充放電によるサ
イクル効率が向上する。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の好適な実施の形
態を図面を用いて説明する。なお、以下に述ベる実施の
形態は、本発明の好適な具体例であるから技術的に好ま
しい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以
下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない
限りこれらの態様に限られるものではない。
態を図面を用いて説明する。なお、以下に述ベる実施の
形態は、本発明の好適な具体例であるから技術的に好ま
しい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以
下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない
限りこれらの態様に限られるものではない。
【００１４】実施形態１ 本実施形態で作製した角型電池の電極群の断面を図１に
示す。このような角型電池の電極群を以下のようにして
作製した。
示す。このような角型電池の電極群を以下のようにして
作製した。
【００１５】負極活物質としては、リチウムイオンのド
ープ・脱ドープが可能な炭素材料、例えばメソフェーズ
カーボンマイクロビーズを用いた。正極活物質として
は、リチウム含有選移金属酸化物、例えばマンガン酸リ
チウムを用いた。
ープ・脱ドープが可能な炭素材料、例えばメソフェーズ
カーボンマイクロビーズを用いた。正極活物質として
は、リチウム含有選移金属酸化物、例えばマンガン酸リ
チウムを用いた。
【００１６】長尺シート状負極１、長尺シート状正極２
は、上記の負極活物質、正極活物質にそれぞれ結着材お
よび必要に応じて導電材を混合し、さらに分散媒に分散
させてスラリーを作製し、次いでこのスラリーを、負極
１は厚さが１０μｍのシート状の銅集電体上に、正極２
は厚さが２０μｍのシート状のアルミニウム集電体上に
塗布し、乾燥、圧縮することにより作製した。作製した
正極２は、幅３７ｍｍ、長さ４３５ｍｍの長尺シート状
に、負極１は、幅３９ｍｍ、長さ５００ｍｍの長尺シー
ト状に加工した。
は、上記の負極活物質、正極活物質にそれぞれ結着材お
よび必要に応じて導電材を混合し、さらに分散媒に分散
させてスラリーを作製し、次いでこのスラリーを、負極
１は厚さが１０μｍのシート状の銅集電体上に、正極２
は厚さが２０μｍのシート状のアルミニウム集電体上に
塗布し、乾燥、圧縮することにより作製した。作製した
正極２は、幅３７ｍｍ、長さ４３５ｍｍの長尺シート状
に、負極１は、幅３９ｍｍ、長さ５００ｍｍの長尺シー
ト状に加工した。
【００１７】このシート状正極２とシート状負極１を、
これら電極を絶縁する多孔質ポリプロピレンシートを介
して積層し、断面楕円形状の巻芯で多数回巻き上げて扁
平状の電極群を作製した。
これら電極を絶縁する多孔質ポリプロピレンシートを介
して積層し、断面楕円形状の巻芯で多数回巻き上げて扁
平状の電極群を作製した。
【００１８】本発明に用いるプラスチックシートとして
は、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン
（ＰＰ）、ＰＰ／ＰＥ／ＰＰ積層構造からなる多孔質プ
ラスチックシートを挙げることができる。
は、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン
（ＰＰ）、ＰＰ／ＰＥ／ＰＰ積層構造からなる多孔質プ
ラスチックシートを挙げることができる。
【００１９】この扁平状に巻いた電極群を油圧式一軸熱
プレスにて圧縮した。このプレス機はプレス部に温度を
かけることができる。熱をかけて圧縮することが本発明
の特徴である。プレス部に熱をかけることができる装置
であれば本装置に限るものではない。また、この油圧式
一軸プレスを行う前に、後述の電極群の前処理を行って
もよい。
プレスにて圧縮した。このプレス機はプレス部に温度を
かけることができる。熱をかけて圧縮することが本発明
の特徴である。プレス部に熱をかけることができる装置
であれば本装置に限るものではない。また、この油圧式
一軸プレスを行う前に、後述の電極群の前処理を行って
もよい。
【００２０】上記の加熱温度としては、用いるプラスチ
ックシートの融点以下であればよいが、例えば、ポリエ
チレン（ＰＥ）の多孔質シートを用いる場合は、好まし
くは３０〜ＰＥの融点（約１３０℃）、より好ましくは
６０〜１２０℃である。ポリプロピレン（ＰＰ）の多孔
質シートを用いる場合は、好ましくは３０〜ＰＰの融点
（約１６０℃）、より好ましくは６０〜１５０℃であ
る。また、ＰＰ／ＰＥ／ＰＰ積層構造からなる多孔質プ
ラスチックシートを用いる場合は、好ましくは３０〜Ｐ
Ｅの融点（約１３０℃）、より好ましくは６０〜１２０
℃である。
ックシートの融点以下であればよいが、例えば、ポリエ
チレン（ＰＥ）の多孔質シートを用いる場合は、好まし
くは３０〜ＰＥの融点（約１３０℃）、より好ましくは
６０〜１２０℃である。ポリプロピレン（ＰＰ）の多孔
質シートを用いる場合は、好ましくは３０〜ＰＰの融点
（約１６０℃）、より好ましくは６０〜１５０℃であ
る。また、ＰＰ／ＰＥ／ＰＰ積層構造からなる多孔質プ
ラスチックシートを用いる場合は、好ましくは３０〜Ｐ
Ｅの融点（約１３０℃）、より好ましくは６０〜１２０
℃である。
【００２１】まず、図２及び図３に示すような金型に電
極群を固定した。金型の幅ｄは、電極群の巻き数や寸法
により、缶ケースの幅内径より０．５〜数ｍｍ幅を狭く
することが好ましい。これは、高温圧縮成形したときに
缶ケースの幅内径よりも電極群の幅が広がらないように
するためである。
極群を固定した。金型の幅ｄは、電極群の巻き数や寸法
により、缶ケースの幅内径より０．５〜数ｍｍ幅を狭く
することが好ましい。これは、高温圧縮成形したときに
缶ケースの幅内径よりも電極群の幅が広がらないように
するためである。
【００２２】また、これを、後述の軟質の袋状プラスチ
ックシートに入れ、これを減圧しながら圧縮してもよ
い。減圧することによって、正極シート２と多孔質プラ
スチックシート３間、負極シート１と多孔質プラスチッ
クシート３間の空気が抜け、電極群が圧縮されたような
状態となり、一軸プレスした後の電極群の形状が良くな
る効果がある。
ックシートに入れ、これを減圧しながら圧縮してもよ
い。減圧することによって、正極シート２と多孔質プラ
スチックシート３間、負極シート１と多孔質プラスチッ
クシート３間の空気が抜け、電極群が圧縮されたような
状態となり、一軸プレスした後の電極群の形状が良くな
る効果がある。
【００２３】次に、これを多孔質プラスチックシート３
の融点以下の温度環境下で高温圧縮成形した。実施例１
として、８０℃で高温圧縮成形を行った。電極群の作製
に使用した多孔質プラスチックシート３の融点が圧縮す
るときの温度の上限とし、これを超えないようにするこ
とが望ましい。
の融点以下の温度環境下で高温圧縮成形した。実施例１
として、８０℃で高温圧縮成形を行った。電極群の作製
に使用した多孔質プラスチックシート３の融点が圧縮す
るときの温度の上限とし、これを超えないようにするこ
とが望ましい。
【００２４】高温圧縮成形の圧力は、高温圧縮成形によ
り正極２と負極１とが短絡しない圧力にする。正極シー
ト２及び負極シート１から電流を取り出すためのタブを
使用した電極群の場合、圧縮によりタブが正極２と負極
１とを絶縁する多孔質プラスチックシート３を損傷さ
せ、本来絶縁されるべき正極２と負極１とが接触しショ
ートしてしまうからである。
り正極２と負極１とが短絡しない圧力にする。正極シー
ト２及び負極シート１から電流を取り出すためのタブを
使用した電極群の場合、圧縮によりタブが正極２と負極
１とを絶縁する多孔質プラスチックシート３を損傷さ
せ、本来絶縁されるべき正極２と負極１とが接触しショ
ートしてしまうからである。
【００２５】高温圧縮成形に際しては、このような圧力
をかけた状態で所望の時間、保持することがより好まし
い。
をかけた状態で所望の時間、保持することがより好まし
い。
【００２６】また上記の高温圧縮成形の前には、前処理
として、多孔質プラスチックシート３の融点を超えない
温度で３０分以下の時間、加熱保持する工程を設けるこ
とが好ましい。これは、電極群が温まる前に圧縮を行う
と、電極の熱による軟化に差が生じることから、ストレ
スの集中により集電体から正極活物質や負極活物質の一
部に剥離が生じる虞があるからである。
として、多孔質プラスチックシート３の融点を超えない
温度で３０分以下の時間、加熱保持する工程を設けるこ
とが好ましい。これは、電極群が温まる前に圧縮を行う
と、電極の熱による軟化に差が生じることから、ストレ
スの集中により集電体から正極活物質や負極活物質の一
部に剥離が生じる虞があるからである。
【００２７】以上のような高温圧縮成形を行うことによ
り、電池容量を大幅に向上させることが可能になる。高
温圧縮成形をすることにより、電極群は図１の厚さ方向
ａが短くなり薄くなる。同一サイズの角型缶ケースに電
極群を挿入する場合、薄くなった分、正極シート２及び
負極シート１をさらに半周もしくは数周多く巻回しでき
る。よって、電池容量は必然と向上する。また、高温圧
縮成形する前と同じ電池容量を求めるならば、缶ケース
を薄くすることができる。すなわち電池の単位体積当た
りの電池容量、および単位重量当たりの電池容量を上げ
ることが可能となる。
り、電池容量を大幅に向上させることが可能になる。高
温圧縮成形をすることにより、電極群は図１の厚さ方向
ａが短くなり薄くなる。同一サイズの角型缶ケースに電
極群を挿入する場合、薄くなった分、正極シート２及び
負極シート１をさらに半周もしくは数周多く巻回しでき
る。よって、電池容量は必然と向上する。また、高温圧
縮成形する前と同じ電池容量を求めるならば、缶ケース
を薄くすることができる。すなわち電池の単位体積当た
りの電池容量、および単位重量当たりの電池容量を上げ
ることが可能となる。
【００２８】また、前記の方法で高温圧縮成形を行うこ
とにより、電極群中心部の空間が無くなり、また、正極
シート２と多孔質プラスチックシート３間、負極シート
１と多孔質プラスチックシート３間の隙間距離も短くな
る。その結果、電極反応が均一になり、電池容量の低下
やバラツキが無くなり、充放電に伴うサイクル劣化率が
抑制される。
とにより、電極群中心部の空間が無くなり、また、正極
シート２と多孔質プラスチックシート３間、負極シート
１と多孔質プラスチックシート３間の隙間距離も短くな
る。その結果、電極反応が均一になり、電池容量の低下
やバラツキが無くなり、充放電に伴うサイクル劣化率が
抑制される。
【００２９】実施形態２ 実施形態１と同様にして扁平状に巻いた電極群を作製し
（前記の高温圧縮成形は行っていない）、この電極群を
等方圧プレスにて高温圧縮成形した。以下に等方圧プレ
スによる高温圧縮成形方法について説明する。
（前記の高温圧縮成形は行っていない）、この電極群を
等方圧プレスにて高温圧縮成形した。以下に等方圧プレ
スによる高温圧縮成形方法について説明する。
【００３０】等方圧プレスを行う前の電極群の前処理を
以下のように行った。実施形態１と同様に図２及び図３
に示す金型に電極群を固定した。金型の幅ｄは実施形態
１と同様である。
以下のように行った。実施形態１と同様に図２及び図３
に示す金型に電極群を固定した。金型の幅ｄは実施形態
１と同様である。
【００３１】次に、これを軟質の袋状プラスチックに入
れた。使用し得る軟質プラスチツクの例として、ポリエ
チレン、ポリプロピレン、ナイロン等が挙げられる。次
いで、この電極群と金型の入った軟質袋状プラスチツク
を減圧し、真空状態で袋を熱によって封止した。
れた。使用し得る軟質プラスチツクの例として、ポリエ
チレン、ポリプロピレン、ナイロン等が挙げられる。次
いで、この電極群と金型の入った軟質袋状プラスチツク
を減圧し、真空状態で袋を熱によって封止した。
【００３２】続いて、真空状態で軟質プラスチック袋に
封止された電極群を多孔質プラスチックシート３の融点
以下の温度環境下で高温圧縮成形した。実施例２とし
て、９０℃で高温圧縮成形を行った。
封止された電極群を多孔質プラスチックシート３の融点
以下の温度環境下で高温圧縮成形した。実施例２とし
て、９０℃で高温圧縮成形を行った。
【００３３】このときの圧力は、高温圧縮成形により正
極２と負極１とが短絡しない圧力で行う。この理由は実
施形態１に記載の理由に準ずる。
極２と負極１とが短絡しない圧力で行う。この理由は実
施形態１に記載の理由に準ずる。
【００３４】高温圧縮成形に際しては、このような圧力
をかけた状態で所望の時間、保持することがより好まし
い。
をかけた状態で所望の時間、保持することがより好まし
い。
【００３５】また、高温圧縮成形する前には、多孔質プ
ラスチックシート３の融点を超えない温度で３０分以下
の時間、加熱保持する工程を設けることが好ましい。こ
の理由は実施形態１に記載の理由に準ずる。
ラスチックシート３の融点を超えない温度で３０分以下
の時間、加熱保持する工程を設けることが好ましい。こ
の理由は実施形態１に記載の理由に準ずる。
【００３６】上記の高温圧縮成形における圧力伝達媒体
は気体や液体を用いることができる。気体としては不活
性ガスが適当であり、窒素ガスや空気であることが好ま
しい。液体としては水であることが好ましい。
は気体や液体を用いることができる。気体としては不活
性ガスが適当であり、窒素ガスや空気であることが好ま
しい。液体としては水であることが好ましい。
【００３７】このような高温圧縮成形を行うことにより
電池容量を大幅に向上させることが可能になる。特に巻
き数の多い大容量向けの電極群において、従来技術では
正・負極の電極間が広がりやすく、有効に使うことが難
しかった巻き側面部（図１のｂ）の電極間も、等方向の
加圧により、中央部（図１のｃ）と同一間隔に成形でき
るため、有効に利用可能となり電池容量を向上させるこ
とができる。
電池容量を大幅に向上させることが可能になる。特に巻
き数の多い大容量向けの電極群において、従来技術では
正・負極の電極間が広がりやすく、有効に使うことが難
しかった巻き側面部（図１のｂ）の電極間も、等方向の
加圧により、中央部（図１のｃ）と同一間隔に成形でき
るため、有効に利用可能となり電池容量を向上させるこ
とができる。
【００３８】高温圧縮成形をすることにより、電極群は
図１の厚さ方向ａが小さくなり薄くなる。同一サイズの
角型缶ケースに電極群を挿入する場合、薄くなった分、
正極シート２及び負極シート１をさらに半周もしくは数
周多く巻回しできる。よって、電池容量は必然と向上す
る。また、高温圧縮成形する前と同じ電池容量を求める
ならば、缶ケースを薄くすることができる。すなわち、
電池の単位体積当たりの電池容量、および単位重量当た
りの電池容量を上げることが可能となる。
図１の厚さ方向ａが小さくなり薄くなる。同一サイズの
角型缶ケースに電極群を挿入する場合、薄くなった分、
正極シート２及び負極シート１をさらに半周もしくは数
周多く巻回しできる。よって、電池容量は必然と向上す
る。また、高温圧縮成形する前と同じ電池容量を求める
ならば、缶ケースを薄くすることができる。すなわち、
電池の単位体積当たりの電池容量、および単位重量当た
りの電池容量を上げることが可能となる。
【００３９】また、前記方法で高温圧縮成形を行うこと
により、電極群中心部の空間が無くなり、また、正極シ
ート２と多孔質プラスチックシート３間、負極シート１
と多孔質プラスチツクシート３間の隙間距離も短くな
る。その結果、電極反応が均一になり、電池容量の低下
やバラツキが無くなり、充放電に伴うサイクル劣化率が
抑制される。
により、電極群中心部の空間が無くなり、また、正極シ
ート２と多孔質プラスチックシート３間、負極シート１
と多孔質プラスチツクシート３間の隙間距離も短くな
る。その結果、電極反応が均一になり、電池容量の低下
やバラツキが無くなり、充放電に伴うサイクル劣化率が
抑制される。
【００４０】比較例 比較例では、高温圧縮成形を行わず、通常の圧縮をした
以外は実施形態１（実施例１）と同様にして扁平状の電
極群を作製した。
以外は実施形態１（実施例１）と同様にして扁平状の電
極群を作製した。
【００４１】角型電池のサイクル特性の比較 実施形態１及び実施形態２の方法で高温圧縮成形した電
極群、並びに比較例の方法で作製した電極群を、それぞ
れ同一形状で同一体積の缶ケースに収容して角型電池を
作製した。図４にそれぞれの角型電池のサイクル特性を
示す。
極群、並びに比較例の方法で作製した電極群を、それぞ
れ同一形状で同一体積の缶ケースに収容して角型電池を
作製した。図４にそれぞれの角型電池のサイクル特性を
示す。
【００４２】電解液には、電解質としてＬｉＰＦ6を、
溶媒としてエチレンカーボネートとジエチルカーボネー
トの混合溶媒を使用した。
溶媒としてエチレンカーボネートとジエチルカーボネー
トの混合溶媒を使用した。
【００４３】図４から明らかなように、高温圧縮成形し
た電極群を用いた角型電池は、高温圧縮成形していない
従来の電極群を用いた角型電池と比較して、大幅に容量
が向上していることがわかる。
た電極群を用いた角型電池は、高温圧縮成形していない
従来の電極群を用いた角型電池と比較して、大幅に容量
が向上していることがわかる。
【００４４】また、充放電に伴うサイクル効率は、図４
から明らかなように、比較例の方法で作製した高温圧縮
成形していない電極群を用いた従来の角型電池よりも充
放電サイクル効率の特性が向上していることがわかる。
これは、負極シート１と多孔質プラスチックシート３
間、正極シート２と多孔質プラスチックシート３間の隙
間距離が短くなり、電極反応が均一になったためであ
る。
から明らかなように、比較例の方法で作製した高温圧縮
成形していない電極群を用いた従来の角型電池よりも充
放電サイクル効率の特性が向上していることがわかる。
これは、負極シート１と多孔質プラスチックシート３
間、正極シート２と多孔質プラスチックシート３間の隙
間距離が短くなり、電極反応が均一になったためであ
る。
【００４５】また、本発明の方法で高温圧縮成形した電
極群は、角型缶ケースにこれを挿入する際に、高温圧縮
成形していない電極群に比ベてこれを缶ケースに挿入し
やすくなるという利点もある。これは最外周の多孔質プ
ラスチックシート３又はシート状負極１が圧縮により最
外周多孔質プラスチツクシート３又はシート状負極１に
密着しているためである。従来の電極群と本発明による
電極群の缶ケースヘの挿入不良率は、実施形態１及び実
施形態２による場合はいずれも０％であるが、比較例に
よる場合は３％であった。このように、本発明の高温圧
縮成形を行うことにより、電極群の缶ケースヘの挿入不
良が大幅に改善された。
極群は、角型缶ケースにこれを挿入する際に、高温圧縮
成形していない電極群に比ベてこれを缶ケースに挿入し
やすくなるという利点もある。これは最外周の多孔質プ
ラスチックシート３又はシート状負極１が圧縮により最
外周多孔質プラスチツクシート３又はシート状負極１に
密着しているためである。従来の電極群と本発明による
電極群の缶ケースヘの挿入不良率は、実施形態１及び実
施形態２による場合はいずれも０％であるが、比較例に
よる場合は３％であった。このように、本発明の高温圧
縮成形を行うことにより、電極群の缶ケースヘの挿入不
良が大幅に改善された。
【００４６】
【発明の効果】本発明の第１の効果は、角型電池の単位
体積当たりの電池容量を大幅に上げることが可能になる
ことである。その理由は、シート状正極とシート状負極
とこれら電極を絶縁するために間に配置されるプラスチ
ックシートをさらに半周または数周回、巻回することが
できるからである。
体積当たりの電池容量を大幅に上げることが可能になる
ことである。その理由は、シート状正極とシート状負極
とこれら電極を絶縁するために間に配置されるプラスチ
ックシートをさらに半周または数周回、巻回することが
できるからである。
【００４７】本発明の第２の効果は、充放電サイクル効
率が向上することである。その理由は、電極群中心部の
空間、および電極と多孔質プラスチックシート間の隙間
が短くなり、電極反応が均一になるからである。
率が向上することである。その理由は、電極群中心部の
空間、および電極と多孔質プラスチックシート間の隙間
が短くなり、電極反応が均一になるからである。
【００４８】本発明の第３の効果は、電極群の缶ケース
ヘの挿入不良が大幅に改善されることである。
ヘの挿入不良が大幅に改善されることである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の製造方法により作製した角型電池の電
極群の断面図である。
極群の断面図である。
【図２】本発明の製造方法において高温圧縮成形する時
に電極群を固定する金型の斜視図である。
に電極群を固定する金型の斜視図である。
【図３】本発明の製造方法において高温圧縮成形する時
に電極群を固定する金型の説明図である。
に電極群を固定する金型の説明図である。
【図４】本発明の製造方法による電極群を使用した角型
電池のサイクル特性を示す図である。
電池のサイクル特性を示す図である。
１ 負極 ２ 正極 ３ 多孔質プラスチックシート ４ 負極タブ ５ 正極タブ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田渕 順次 東京都港区芝五丁目７番１号 日本電気 株式会社内 (72)発明者 白方 雅人 神奈川県横浜市港北区新横浜二丁目５番 ５号 (56)参考文献 特開 平７−226212（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−25264（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01M 10/04,10/40,6/02
Claims (8)
- 【請求項１】 電極群と電解液が缶ケースに収容された
角型電池の製造方法において、シート状正極とシート状
負極とこれらの電極を絶縁するために間に配置される多
孔質プラスチックシートが積層され扁平状に巻かれた電
極群を、缶ケースに挿入する前に６０〜１２０℃で高温
圧縮成形し、該電極群を缶ケースに収容することを特徴
とする角型電池の製造方法。 - 【請求項２】 高温圧縮成形が一軸圧による成形である
請求項１記載の角型電池の製造方法。 - 【請求項３】 高温圧縮成形が等方圧による成形である
請求項１記載の角型電池の製造方法。 - 【請求項４】 前記多孔質プラスチックシートが、ポリ
エチレン、ポリプロピレン又はポリプロピレン／ポリエ
チレン／ポリプロピレン積層構造からなる請求項１、２
又は３記載の角型電池の製造方法。 - 【請求項５】 角型電池の電極群を圧縮成形する前に、
多孔質プラスチックシートの融点以下の温度で３０分以
下の加熱を行う請求項１、２、３又は４記載の角型電池
の製造方法。 - 【請求項６】 高温圧縮成形時に電極群が減圧状態にあ
る請求項１、２、３又は４記載の角型電池の製造方法。 - 【請求項７】 電極群を、電池缶の内径幅より狭い金型
で固定し、軟質袋状プラスチックに入れ、これを減圧し
真空状態で熱により封止することを特徴とする請求項
１、２、３又は４記載の角型電池の製造方法。 - 【請求項８】 圧力媒体に気体または液体を使用する請
求項３記載の角型電池の製造方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9107651A JP3005493B2 (ja) | 1997-04-24 | 1997-04-24 | 角型電池の製造方法 |
| US09/064,604 US6156080A (en) | 1997-04-24 | 1998-04-23 | Method of fabricating an electrode used for a prismatic cell |
| FR9805096A FR2762934B1 (fr) | 1997-04-24 | 1998-04-23 | Procede de fabrication d'une electrode utilisee pour une pile prismatique (parallelepipedique) |
| KR1019980014731A KR100279685B1 (ko) | 1997-04-24 | 1998-04-24 | 다면적 전지에 사용되는 전극의 제조 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9107651A JP3005493B2 (ja) | 1997-04-24 | 1997-04-24 | 角型電池の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10302827A JPH10302827A (ja) | 1998-11-13 |
| JP3005493B2 true JP3005493B2 (ja) | 2000-01-31 |
Family
ID=14464599
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9107651A Expired - Lifetime JP3005493B2 (ja) | 1997-04-24 | 1997-04-24 | 角型電池の製造方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6156080A (ja) |
| JP (1) | JP3005493B2 (ja) |
| KR (1) | KR100279685B1 (ja) |
| FR (1) | FR2762934B1 (ja) |
Families Citing this family (26)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4193247B2 (ja) * | 1998-10-30 | 2008-12-10 | ソニー株式会社 | 非水電解質電池及びその製造方法 |
| JP4385425B2 (ja) * | 1999-02-19 | 2009-12-16 | ソニー株式会社 | 固体電解質電池及びその製造方法 |
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