JPH0888021A

JPH0888021A - リチウムイオン二次電池

Info

Publication number: JPH0888021A
Application number: JP6220345A
Authority: JP
Inventors: Nobuyoshi Hirosachi; 信義廣幸; Yukichi Kobayashi; 佑吉小林; Isao Kaneko; 勲金子; Minoru Inoue; 実井上; Tomiichi Koyama; 富一小山
Original assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Priority date: 1994-09-14
Filing date: 1994-09-14
Publication date: 1996-04-02

Abstract

(57)【要約】【目的】大型化に適したリチウムイオン二次電池を提
供する。【構成】金属材料に正極活物質合剤を塗布した正極と
金属材料に負極活物質合剤を塗布した負極をセパレータ
ーを挟んで交互に積層する構造の単電池からなるリチウ
ムイオン二次電池において、電極を多層積層し、電極の
金属材料の耳の部分を、正極及び負極を分離してそれぞ
れ導電体に電気的に接続し、集電体を形成するに当た
り、正極及び負極の金属材料の耳の部分を、分離してそ
れぞれ複数枚束ねて、この導電体で挟み、その電極の耳
の部分とこの導電体を機械的に締め付けて集電体を形成
し、この導電体を通して電気を取り出すように構成して
なることを特徴とするリチウムイオン二次電池。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、リチウムイオン二次電
池に関するものであり、特に、電気自動車用、電力のロ
ードレベリング用など、大容量でエネルギー密度が高
く、且つメンテナンスフリーの要求が高い分野で使用さ
れうるリチウム二次電池に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子機器の小型化、軽量化に対応
して、その電源として、軽量で小型としては容量の大き
い、エレクトロニクス用のリチウムイオン二次電池が実
用化され、ハンディビデオカメラや携帯用パソコン等に
使われている。しかし、その容量は大きくて、５〜２０
Ｗｈ程度であり、円筒型が多い。一方、環境問題等から
電気自動車が世の中の注目を引いており、又、夜間電力
を有効活用するための電力のロードレベリングの必要性
が高まっている。従って、これらに必要な大容量で、コ
ストが安く、メンテナンスフリーの二次電池に対する要
求が高まっている。

【０００３】しかし、この分野で広く使われている鉛蓄
電池は、エネルギー密度が低く、重くて使いにくい。更
に、メンテナンスの面でも、補水など手間がかかるう
え、充放電サイクル寿命も６００サイクル程度と寿命が
短く、結果的に電池にかかるコストも高くなっている。
一部にニッケル・カドミウム電池も使用されているが、
エネルギー密度も充分に高くなく、鉛蓄電池と較べてコ
ストが高いので、余り広く使われていない。

【０００４】これらの他、ニッケル亜鉛電池、ナトリウ
ム・硫黄電池も試験的に電気自動車用に使用されている
が、前者は充放電サイクル寿命が短いこと、後者は危険
性が高いなどの問題点を含んでいる。リチウムイオン二
次電池はエネルギー密度が高く、且つ密閉型でメンテナ
ンスフリーであるので、これらの用途に対して適してい
るが、従来は大型のものは実用化されていない。これら
の用途に供するには１０００〜５０００Ｗｈ程度の容量
のものが必要であり、従来実用化されているものの１０
０倍以上の容量のものを作る必要がある。

【０００５】従来実用化されているリチウムイオン二次
電池は円筒型が主流であるが、電気自動車用、ロードレ
ベリング用などに必要な１０００〜５０００Ｗｈ級のも
のは金属箔等に正極活物質合剤を塗布した正極と金属箔
等に負極活物質合剤を塗布した負極をセパレーターを挟
んで交互に積層する構造の３〜４Ｖの単電池を２個以上
直列に接続して組電池を構成する角型電池となる。この
ような角形リチウムイオン二次電池はまだ実用化されて
いない。また、電気自動車用に適した、大型で、強靱
性、耐振動性、耐衝撃性の優れたリチウムイオン二次電
池も実用化されていない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】リチウムイオン二次電
池と電気自動車やロードレベリング用などに必要な大容
量の二次電池として使用する場合、先ず、これを大容量
化することが必要である。その場合、リチウムイオン二
次電池は通常所謂、角型となる。それは、構成する各単
電池は数十枚から１００枚前後の電極を負極・正極交互
にセパレーターを挟んで積層したものとなり、普通この
単電池を直列に接続したものを組電池とすることとな
る。

【０００７】特に電気自動車等に使用する場合は、大型
化すると共に、その強靱性、耐振動性、耐衝撃性が要求
される。そのためには、電極そのものの充放電サイクル
寿命、強靱性、耐振動性、耐衝撃性が高いことが必要で
あるが、電極を多層積層した単電池の構造も、強靱性、
耐振動性、耐衝撃性が高くなるように工夫する必要があ
る。

【０００８】このように、リチウムイオン二次電池を大
型化し、強靱性、耐振動性、耐衝撃性を高めることが求
められている。そこで、本発明者は、この目的のために
積層する正極の金属箔の耳の部分及び積層する負極の金
属箔の耳の部分を分離して別々に導電体のスペーサーを
挟んで締め付けこのスペーサーを通して電気を集電する
構造のものが適していることを見出したが、単電池を組
み立てる際に、手間が掛かり、生産性が十分でないのが
問題である。また、スペーサーを電極の金属箔の耳の部
分に挟み込む際に、電極活物質の粉などを噛み込み、導
電性及び伝熱性の悪い部分が発生することがあるという
問題がある。そこで、本発明者は、さらにこれらの課題
をも解決すべく種々検討を行ない本発明に到達した。

【０００９】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明の要旨
は、金属材料に正極活物質合剤を塗布した正極と金属材
料に負極活物質合剤を塗布した負極をセパレーターを挟
んで交互に積層する構造の単電池からなるリチウムイオ
ン二次電池において、電極を多層積層し、電極の金属材
料の耳の部分を、正極及び負極に分離してそれぞれ導電
体に電気的に接続し、集電体を形成するに当たり、正極
及び負極の金属材料の耳の部分を、分離してそれぞれ複
数枚束ねて、この導電体で挟み、その電極の耳の部分と
この導電体を機械的に締め付けて、集電体を形成し、こ
の導電体を通して電気を取り出すように構成してなるこ
とを特徴とするリチウムイオン二次電池にある。

【００１０】以下、本発明を詳細に説明する。まず、本
発明におけるリチウムイオン二次電池の構成要素は、少
なくとも負極、正極、セパレーター、非水電解液からな
り、負極活物質としてはリチウムをインターカーレーシ
ョン又はドーピングできる炭素材が一般的であり、正極
活物質とはリチウムを吸蔵又はインターカーレーション
できるＬｉ_xＣｏＯ₂ 等の金属酸化物系化合物、Ｌｉ_x
ＴｉＳ₂ 等のカルコゲナイト系化合物等である。

【００１１】負極は負極活物質と粘結剤（バインダー）
〔負極合剤〕を溶媒でスラリー化したものを銅等の金属
の箔等に塗布し、乾燥したもので、場合によってはロー
ル処理等を施したものである。正極は正極活物質と粘結
剤（バインダー）と導電剤〔正極合剤〕を溶媒でスラリ
ー化したものをアルミニウム等の金属の箔等に塗布し、
乾燥したもので、場合によってはロール処理等を施した
ものである。

【００１２】セパレーターとしては、多孔性の合成樹脂
の薄膜、例えば２５μｍ厚さのポリプロピレン樹脂の多
孔性の薄膜、２０μｍ厚さのポリエチレン樹脂の多孔性
の薄膜等が使用されるが、これらに限るものではない。
非水電解液は、リチウム塩を有機溶媒に溶解したものが
使用される。リチウム塩は特に限定されないが、例え
ば、ＬｉＰＦ₆ 、ＬｉＢＦ₄ 、ＬｉＣｌＯ₄ 、ＬｉＡｓ
Ｆ₆ 、ＬｉＣＦ₃ ＳＯ₃ 等が挙げられる。有機溶媒は特
に限定されないが、例えば、カーボネート類、エーテル
類、ケトン類、スルホラン系化合物、ラクトン類、ニト
リル類、塩素化炭化水素類、アミン類、エステル類、ア
ミド類、燐酸エステル系化合物、等を使用することがで
きる。

【００１３】これらの代表的なものを列挙すると、プロ
ピレンカーボネート、エチレンカーボネート、ビニレン
カーボネート、テトラヒドロフラン、２メチルテトラヒ
ドロフラン、１，４ジオキサン、４メチル・２ペンタノ
ン、スルホラン、３メチルスルホラン、γブチロラクト
ン、ジメトキシエタン、ジエトキシエタン、アセトニト
リル、プロピオニトリル、ベンゾニトリル、ブチロニト
リル、バレロニトリル、１，２ジクロロエタン、ジメチ
ルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、燐酸トリメチ
ル、燐酸トリエチル等及びこれらの混合溶媒がある。

【００１４】負極・正極の粘結剤としては、例えば、ポ
リフッ化ビニリデン、ポリテトラフッ化エチレン、ＥＰ
ＤＭ（エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体）、
ＳＢＲ（スチレン−ブタジエンゴム）、ＮＢＲ（アクリ
ロニトリル−ブタジエンゴム）、フッ素ゴム、等が使用
されるが、これらに限るものではない。正極の導電剤と
しては、黒鉛の微粒子、アセチレンブラック等のカーボ
ンブラック、ニードルコークス等無定形炭素の微粒子、
等が使用されるが、これらに限るものではない。

【００１５】負極の負極合剤、正極の正極合剤をスラリ
ーにする溶媒としては、通常は粘結剤を溶解する有機溶
媒が使用される。例えば、Ｎメチルピロリドン、ジメチ
ルホルムアミド、ジメチルアセンアミド、メチルエチル
ケトン、シクロヘキサノン、酢酸メチル、アクリル酸メ
チル、ジエチルトリアミン、ＮＮジメチルアミノプロピ
ルアミン、エチレンオキシド、テトラヒドロフラン、等
が使用されるが、これらに限るものではない。

【００１６】又、水に分散剤、増粘剤等を加えたもので
負極合剤、正極合剤をスラリー化して、或いは、ＳＢＲ
等のラテックスで電極活物質等をスラリー化して、これ
を金属の箔等に塗布し、電極を製造する場合もある。負
極活物質はリチウムをインターカーレーション又はドー
ピング出来る炭素材であり、この炭素材は特に限定され
ないが、例えば、黒鉛及び、石炭系コークス、石油系コ
ークス、石炭系ピッチの炭化物、石油系ピッチの炭化
物、ニードルコークス、ピッチコークス、フェノール樹
脂・結晶セルローズ等の炭化物、等及びこれらを一部黒
鉛化した炭素材、ファーネスブラック、アセチレンブラ
ック、ピッチ系炭素繊維、等が挙げられる。

【００１７】正極活物質はリチウムを吸蔵又はインター
カーレーション出来る金属酸化物系化合物、カルコゲナ
イト系化合物等であり、特に限定されないが、例えば、
Ｌｉ _xＣｏＯ₂ 、Ｌｉ_xＭｎＯ₂ 、Ｌｉ_xＭｎ₂ Ｏ₄ 、
Ｌｉ_xＶ₂ Ｏ₅ 、Ｌｉ_xＴｉＳ₂ 等が使用される。負極
の集電体の材質としては、銅、ニッケル、ステンレス
鋼、ニッケルメッキ鋼、等が使用され、正極の集電体の
材質としては、アルミニウム、ステンレス鋼、ニッケル
メッキ鋼、等が使用されるが、いずれもこれらに限るも
のではない。

【００１８】本発明におけるリチウムイオン二次電池
は、金属材料に正極活物質合剤を塗布した正極と金属材
料に負極活物質合剤を塗布した負極をセパレーターを挟
んで交互に積層する単電池からなる。この積層は、目的
に応じ選定しうるが、電池を大型化するには、電極を十
数枚以上、場合によっては１００枚前後多層積層する必
要がある。

【００１９】正又は負の活物質合剤を塗布する金属材料
としては、金属箔、金属板、金属多孔板、金網等の薄い
材料が好適である。本発明においては、この金属材料の
電極活物質合剤が塗布されていない部分である耳の部分
を、正極及び負極に分離してそれぞれ導電体に電気的に
接続し、集電体を形成するに当たり、正極及び負極の金
属材料の耳の部分を分離してそれぞれ複数枚束ねて、こ
の導電体で挟み、その電極の耳の部分とこの導電体を機
械的に締めつけて、この導電体を通して電気を取り出す
ように構成される。

【００２０】ここで、導電体は、通常は棒状の金属片で
あるが、この棒に放熱用のフィン状のものが付いた金属
片、単電池の間を接続するように加工した金具なども含
まれ、場合によっては炭素を加工した導電体も含まれ
る。機械的に締め付ける方法としては、導電体で挟んだ
電極の耳の部分の積層体にリベットを通しこれをかしめ
て締め付けるのが好適である。この積層体にボルトを通
し、ナットで締め付けることもできる。また、この積層
体をクランプで締め付けることもできる。たとえば、図
１は導電体で挟んだ電極の耳の部分の積層体にリベット
を通し、これをかしめて締め付けたものを示す。さら
に、電極の耳の部分とこの導電体を機械的に締め付ける
とともに、電極の耳の部分の端部とこの導電体を溶接し
て電極と導電体の接続を更に強固にすることができる。

【００２１】溶接方法としては、ＴＩＧ（タングステン
−イナートガス）溶接、高周波溶接又は超音波溶接が好
適である。溶接は、たとえば、図１に示すように、２枚
の金属片１に、束ねた電極の耳の部分の端部を両側から
挟み込み、リベットを通してかしめて締め付け、図２に
示すように、この端部の先端と挟んだ２枚の金属片１
を、この端部の先端の側から溶接することにより行われ
る。

【００２２】この図１及び図２は、２枚の金属片の溶接
前と溶接後を表わし、２は金属箔、３は端子の金属片、
４はリベット、５は溶接部、６は端子の金属片３と金属
片１の溶接部、７は非導電性スペーサー、８はセパレー
ター、９は電極活物質層を示す。２枚の金属片の形状
は、束ねた電極の耳の部分の端部を両側から挟み込み、
端部の先端と挟んだ２枚の金属片を溶接するのと同様の
効果を有する形状のものであればよく、例えば、図３に
示すように、端子の金属片３と一体となっている金属片
１にスリット１０を開け、図４に示すように、これに束
ねた電極の耳の部分の端部を通してリベット４でかしめ
て締め付け、この端部の先端と金属片のスリット部を、
この端部の先端の側から溶接する形のものでもよい。

【００２３】この図３及び４は、スリット型金属片を用
いた場合の溶接前と溶接後を表わす。本発明において
は、たとえば、正極及び負極の金属材料の耳の部分を、
夫々３〜３０枚、好ましくは５〜１０枚束ねて、２枚の
金属片で挟みその電極の耳の部分と２枚の金属片の積層
体に孔をあけリベットを通し、かしめて締め付け、更
に、その電極の耳の部分の端部の先端と２枚の金属片を
この端部の先端の側から溶接して、集電体を形成する。
例えば、負極、セパレーター、正極、セパレーター、負
極と積層した場合の負極−負極間の間隔は、通常０．５
ｍｍ弱から１．５ｍｍ程度であるので、５〜２０枚束ね
るとすると、その電極等の層の厚みは５〜１５ｍｍとな
る。従って、単電池の電極等の層の厚さが４０ｍｍ程度
の場合、正極・負極それぞれ４組程度の金属片で集電す
ることとなる。

【００２４】本発明においては、単電池を堅固な構造と
するために、正極と負極をセパレーターを挟んで交互に
積層するに当たり、正極−正極間、負極−負極間の間隔
を一定に保つために、非導電性のスペーサーを挟んで積
層し、非導電性の枠で単電池の電極の層を外側から締め
付ける構造とするのが好適である。単電池をこのような
構造にすることにより、より強靱で、耐振動性、耐衝撃
性により優れたものとなる。

【００２５】非導電性の枠としては、ポリプロピレン等
の合成樹脂製のもの、金属製でその表面の正極及び負極
と接触し、絶縁に必要な部分を非導電性材料で覆ったも
の等が用いられる。電極の間にスペーサーを挟み込むに
際しては、生産性の観点からたとえば次のような方法を
採用するのが好ましい。

【００２６】（ｉ）正極及び負極の金属箔等の耳の部分
に、予め、スペーサーを接着剤で張りつけたものを使用
する。このようにすることにより、正極、セパレータ
ー、負極、セパレーター、正極の順に積層する作業を行
うことにより、スペーサーが挟み込まれた単電池が出来
上がるので、スペーサーを挟み込む作業が省かれ、リチ
ウムイオン二次電池の製造工程の生産性が著しく向上す
る。（ii）スペーサーとして、電極の耳の長さ方向の長さに
見合う細長いスペーサーを使用する。このようにするこ
とにより、小さいスペーサーを挟み込む作業の回数が減
り、作業性も向上する。

【００２７】

【実施例】以下、実施例により本発明を更に詳しく説明
するが、本発明はこれらに限られるものではない。実施例１（負極）石炭系ニードルコークスを粉砕し、平均粒径１
０μｍとしたもの９０部を、ポリフッ化ビニリデン１０
部をＮメチルピロリドン１５０部に溶解したものと混合
し、負極合剤スラリーとし、２０μｍ厚さの銅箔の両面
の塗布し、乾燥して溶媒を蒸発させ、ロール処理をして
負極を作る。負極合剤の塗布部の大きさは１２ｃｍ×１
５ｃｍ、厚さは片面２５０μｍとした。銅箔は上下には
特に耳を取らないが、左右には、左に２５ｍｍ、右に３
ｍｍの耳を残して負極合剤を塗布するように設計してあ
る。尚、単電池の端の部分を構成する電極は負極合剤を
片面のみに塗布したもので、厚さは２０μｍ、左に２５
ｍｍ、右に１５ｍｍの耳のあるものを使用する。

【００２８】（正極）炭酸リチウム１モルと炭酸コバル
ト２モルをボールミルで混合粉砕し、８５０℃で５時間
空気中で加熱処理した後、再度ボールミルで混合粉砕
し、更に８５０℃で５時間空気中で加熱処理したもの９
０部に、導電剤として、アセチレンブラックを５部加え
て混合したものをポリフッ化ビニリデン５部をＮメチル
ピロリドン１５０部に溶解したものと混合し、正極合剤
スラリーとし、２５μｍ厚さのアルミニウム箔の両面に
塗布し、乾燥して溶媒を蒸発させ、ロール処理をして正
極を作る。正極合剤の塗布部の大きさは１２ｃｍ×１５
ｃｍ、厚さは片面２５０μｍとした。アルミニウム箔は
上下には特に耳を取らないが、左右には、右に２５ｍ
ｍ、左に３ｍｍの耳を残して負極合剤を塗布するように
設計してある。

【００２９】尚、単電池の端の部分を構成する電極は正
極合剤を片面のみに塗布したもので、厚さは２５μｍ、
左に１５ｍｍ、右に２５ｍｍの耳のあるものを使用す
る。（単電池の組立）上記の負極と正極を交互に２５μｍ厚
さの多孔性ポリプロピレンシートをセパレーター８とし
て挟んで積層して、単電池を組み立てる。その際、両端
の電極は電極合剤を片面のみ塗布したものを使用する。
左側の負極の耳の部分には非導電性のスペーサー７を各
負極の間に挟んで、右側の正極の耳の部分にも非導電性
のスペーサー７を各正極の間に挟んで、積層する。スペ
ーサー７は負極側、正極側各々縦方向に３ヶ所に挟み込
む。この場合、作業性を良くするために、電極の耳の部
分に非導電性のスペーサー７を接着したものを使用し、
積層する。

【００３０】次いで、負極の銅箔の耳の部分の端部を６
〜７枚束ね（図面は３枚束ねた例を示している。）、こ
れを２枚の銅製の細長い板（金属片）で挟み、銅箔の耳
の部分と２枚の銅製の細長い板の積層体に孔をあけ、リ
ベットを通し、かしめて締め付ける。次いで銅箔の耳の
部分の端部の先端と２枚の銅製の細長い板をこの端部の
先端の側からＴＩＣ溶接で溶接する。同様に、正極のア
ルミニウム箔の耳の部分の端部を６〜７枚束ね、これを
２枚のアルミニウム製の細長い板（金属片）で挟み、ア
ルミニウム箔の耳の部分と２枚のアルミニウム製の細い
板の積層体に孔をあけ、リベットを通し、かしめて締め
付ける。次いでアルミニウム箔の耳の部分の端部の先端
と２枚のアルミニウム製の細長い板をこの端部の先端の
側からＴＩＧ溶接で溶接する。単電池１個当たり、負
極、正極それぞれ４組（図面は２組の例を示してい
る。）の金属箔と金属片と溶接したものを作成する。こ
の金属片に金属棒を溶接し、負極及び正極を分離して別
々に（並列に）接続する。このようにして、負極と正
極、それぞれ別々に電気的に接続された集電体が形成さ
れる。

【００３１】尚、単電池は積層する方向を非導電体の枠
を以て締め付ける。このようにして、強靱で、耐振動
性、耐衝撃性に優れた大容量のリチウムイオン二次電池
の単電池を作ることができる。上記の大きさの電極を２
６組と半分（両端の電極は片面のみ電極合剤が塗布して
あるので半分となる）積層すると、約３５０Ｗｈの充放
電容量を持った単電池となる。

【００３２】尚、単電池から電気を取り出す端子は、上
記金属片に溶接した金属棒で、この場合、単電池１個当
たり、負極、正極それぞれ４本（図面は２本の例を示し
ている。）となり、これらが電池の容器の上蓋から突き
出る形となり、上蓋の上で、４本を並列に接続する。

【００３３】図５及び６は、このようにして得られたリ
チウムイオン二次電池の単電池を示す。図５は正面図
（図６のＡ断面）、図６は平面図（図５のＢ断面）であ
る。図中、１１は負極集電体金属箔、１２は負極端部集
電体金属箔、１１′，１１″は負極集電体金属箔の耳の
部分、１３は負極活物質合剤を示す。これらが負極を構
成する。１４は正極集電体金属箔、１５は正極端部集電
体金属箔、１４′，１４″は正極金属箔の耳の部分、１
６は正極活物質合剤を示す。これらが正極を構成する。
１７は負極及び正極の活物質合剤の塗布範囲を示す。

【００３４】なお、１２には、片面のみ負極活物質合剤
１３が塗布してあり、正極のスペーサーも締め付けられ
るような寸法となっている。１５には片面のみ正極活物
質合剤１６が塗布してあり、負極のスペーサーも締め付
けられるような寸法となっている。１８は負極集電体金
属片、４はリベット、１８′は１８と１１′の溶接部、
１９は正極集電体金属片、４はリベット、１９′は１９
と１４′の溶接部を示す。７は非導電性スペーサー、２
０は非導電性締め付け枠、２１は締め付けボルト、８は
セパレーターを示す。２２は単電池の負極端子、２３は
単電池の正極端子を示す。

【００３５】（組電池の組み立て）上記単電池１０個を
隔壁を備えたポリプロピレン製の容器に収納し、電解液
を注入して、上蓋を閉める。この時、上蓋を貫通して、
各単電池の負極の端子、正極の端子が容器の上部に突き
出した形となる。単電池１個当たり、負極の端子４本、
正極の端子４本、合計８０本の端子が突き出した形とな
る。この端子を上蓋の貫通部分で、適当な封止剤を以て
封止し、容器を密閉する。各単電池の端子を直列に端子
の連結金具（連結体）で接続し、カバーを取り付ける。

【００３６】組電池全体の正極及び負極の端子は電槽の
横から電池の外に出す。（電槽の上から出すことも出来
る。）尚、単電池の端子のある部屋には、外部から空気又は冷
媒を送って、電池の内部で発生した熱を放散する。

【００３７】図７〜９にこのようにして得られたリチウ
ムイオン二次電池の組電池を示す（図７は正面図、図８
は平面図、図９は側面図）。３２は単電池、３３は電槽
の本体、３４は電槽の上蓋、３５は電槽の端子部のカバ
ー、３６は電槽の内部の隔壁を示す。２２は単電池の負
極端子、２３は単電池の正極端子、３９は単電池間の連
結体、４０は組電池の負極端子、４１は組電池の正極端
子を示す。４２は電解液の液面を示す。４３，４４は単
電池の端子室の空気又は冷媒の入口及び出口を示す。電
解液はプロピレンカーボネートとデメトキシエタン１：
１の混合溶媒に６フッ化燐リチウム塩を１モル／Ｌ溶解
したものを使用する。このリチウムイオン二次電池の充
放電容量は３５００Ｗｈ、電池電圧は３５Ｖ、エネルギ
ー密度は１２５Ｗｈ／ｋｇである。

【００３８】

【発明の効果】本発明によれば、大型化に好適なリチウ
ムイオン二次電池を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における金属箔と金属片の溶接前の状態
（平面図）を示す。

【図２】図１における溶接後の状態（平面図及び側面
図）を示す。

【図３】本発明における金属箔と金属片を溶接する際
に、スリット型金属片を用いたときの溶接前の状態（正
面図、側面図及び平面図）を示す。

【図４】図３における溶接後の状態（正面図、側面図及
び平面図）を示す。

【図５】本発明におけるリチウムイオン電池の単電池の
一例を示す（正面図図６のＡ断面）。

【図６】図５における平面図を示す（図５のＢ断面）。

【図７】本発明におけるリチウムイオン電池の組電池の
一例を示す（正面図）。

【図８】図７における平面図を示す。

【図９】図７における側面図を示す。

【符号の説明】

１金属片２金属箔４リベット５溶接部７非導電性スペーサー８セパレーター９電極活物質層１３負極活物質合剤１６正極活物質合剤２０非導電性締め付け枠２１締め付けボルト２２単電池の負極端子２３単電池の正極端子

フロントページの続き (72)発明者井上実新潟県上越市福田町１番地三菱化成株式会社直江津工場内 (72)発明者小山富一新潟県上越市福田町１番地三菱化成株式会社直江津工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】金属材料に正極活物質合剤を塗布した正
極と金属材料に負極活物質合剤を塗布した負極をセパレ
ーターを挟んで交互に積層する構造の単電池からなるリ
チウムイオン二次電池において、電極を多層積層し、電
極の金属材料の耳の部分を、正極及び負極に分離してそ
れぞれ導電体に電気的に接続し、集電体を形成するに当
たり、正極及び負極の金属材料の耳の部分を、分離して
それぞれ複数枚束ねて、この導電体で挟み、その電極の
耳の部分とこの導電体を機械的に締め付けて、集電体を
形成し、この導電体を通して電気を取り出すように構成
してなることを特徴とするリチウムイオン二次電池。
【請求項２】導電体で挟んだ電極の耳の部分の積層体
に、リベットを通し、これをかしめて機械的に締め付け
る請求項１記載のリチウムイオン二次電池。
【請求項３】電極の耳の部分の端部と導電体を溶接す
る請求項１又は２記載のリチウムイオン二次電池。
【請求項４】溶接が、ＴＩＧ（タングステン−イナー
トガス）溶接、高周波溶接又は超音波溶接でなされた請
求項３記載のリチウムイオン二次電池。
【請求項５】単電池の組立に際して、電極の金属材料
の耳の部分に電極間の間隔を規制するスペーサーが挟み
込まれた請求項１，２又は３記載のリチウムイオン二次
電池。
【請求項６】スペーサーとして、予め金属材料の耳の
部分に接着したものを使用してなる請求項５記載のリチ
ウムイオン二次電池。