JP2008123858A - 角形非水電解質二次電池及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の角形非水電解質二次電池は、細長いシート状の負極芯体に負極活物質を含有する負極合剤を塗布した負極極板と、細長いシート状の正極芯体に正極活物質を含有する正極合剤を塗布した正極極板とを、セパレータにより互いに絶縁した状態で渦巻状に巻回して円筒状巻き取り電極体を作製した後、円筒状巻き取り電極体を押し潰して偏平状巻き取り電極体に成形する工程を備え、前記円筒状巻き取り電極体を押し潰して偏平状巻き取り電極体に成形する工程を、前記偏平状巻き取り電極体におけるセパレータの巻始め側の透気度と巻終り側の透気度の変化率が巻き始め側の透気度の55%以下となるように制御したことを特徴とする。
【選択図】 図2
Description
透気度の変化率(%)
=100×(巻終り部分の透気度−巻き始め部分の透気度)/巻始め部分の透気度
[正極板の作製]
正極活物質としてのコバルト酸リチウム(LiCoO2)粉末が94質量%と、導電剤としてのアセチレンブラックあるいはグラファイト等の炭素系粉末3質量%とを混合して正極合剤を調製した。この正極合剤と、ポリフッ化ビニリデンからなる結着剤3質量%とをN−メチル−2−ピロリドン(NMP)からなる有機溶剤に溶解した結着剤溶液とを混練して、正極活物質スラリーを調製した。
負極活物質としての天然黒鉛粉末98質量%と、結着剤としてのカルボキシメチルセルロース(CMC)及びスチレン−ブタジエンゴム(SBR)をそれぞれ1質量%ずつ混合し、水を加えて混練して負極活物質スラリーを調製した。なお、この負極活物質としては、上述した天然黒鉛以外に、リチウムイオンを選択的に吸蔵・離脱し得るカーボン系材料、例えば、人造黒鉛、カーボンブラック、コークス、ガラス状炭素、炭素繊維、又はこれらの焼成体等を用いてもよいし、金属リチウム、リチウム−アルミニウム合金、リチウム−鉛合金、リチウム−錫合金等のリチウム合金、SnO2、SnO、TiO2、Nb2O3等の電位が正極活物質に比べて卑な金属酸化物を用いてもよい。
次いで、ポリエチレン/ポリプロピレン積層構造からなる帯状セパレータ(厚みが0.022mmで、幅が100mmのもの)を用意し、上述のようにして作製した正極板と負極板とをそれぞれセパレータ上に配置して幅方向へずらすと共に、セパレータと、正極板及び負極板の塗布部の幅方向の中心線が一致するように重ね合わせた。これにより正極芯体露出部及び負極芯体露出部はセパレータの両端縁からそれぞれ外側へ突出することになる。
厚み復帰率(%)=100×(L−W)/W
D=a・A+b・B+c・C
となる。ここで、セパレータの圧縮率をs(%)とするための加圧装置の上型と下型のクリアランスをD'としたとき、
D'=D−a・A・s/100
となる。よってセパレータの圧縮率sは、
s=(D−D')・100/a・A
となり、変数である加圧装置の上型と下型のクリアランスD'を変えることによりセパレータの圧縮率sを設定することができる。
透気度の変化率(%)
=100×(巻終り部分の透気度−巻き始め部分の透気度)/巻始め部分の透気度
更に、実施例及び比較例の角形非水電解質二次電池について、25℃において、1Itの充電電流で各充電深度になるまで充電させた状態で、それぞれ1/3It、1It、3It、及び5Itの電流で10秒間充電及び放電を行い、それぞれの電池電圧を測定し、各電流値と電池電圧とをプロットして放電時におけるI−V特性を求めた。(プロットした各点は、直線または1次近似、2次近似曲線となる)そして電圧V=3Vの時の電流値Iを読み取り、放電出力W=V×Iにより放電出力を求めた。結果をまとめて表1に示した。
11 巻き取り電極体
12 電池外装缶
13 封口板
14 正極芯体露出部
15 負極芯体露出部
16 正極集電体
17 正極端子
18 負極集電体
19 負極端子
20、21 絶縁部材
Claims (5)
- 細長いシート状の負極芯体に負極活物質を含有する負極合剤を塗布した負極極板と、細長いシート状の正極芯体に正極活物質を含有する正極合剤を塗布した正極極板とが、セパレータにより互いに絶縁された状態で渦巻状に巻回された偏平状巻き取り電極体を備える角形非水電解質二次電池において、
前記偏平状巻き取り電極体におけるセパレータの巻始め側の透気度と巻終り側の透気度の変化率が巻き始め側の透気度の55%以下であることを特徴とする角形非水電解質二次電池。 - 細長いシート状の負極芯体に負極活物質を含有する負極合剤を塗布した負極極板と、細長いシート状の正極芯体に正極活物質を含有する正極合剤を塗布した正極極板とを、セパレータにより互いに絶縁した状態で渦巻状に巻回して円筒状巻き取り電極体を作製した後、前記円筒状巻き取り電極体を押し潰して偏平状巻き取り電極体に成形する工程を備える角形非水電解質二次電池の製造方法において、
前記円筒状巻き取り電極体を押し潰して偏平状巻き取り電極体に成形する工程を、前記偏平状巻き取り電極体におけるセパレータの巻始め側の透気度と巻終り側の透気度の変化率が巻き始め側の透気度の55%以下となるように制御したことを特徴とする角形非水電解質二次電池の製造方法。 - 前記円筒状巻き取り電極体を押し潰して偏平状巻き取り電極体に成形する工程を、前記セパレータの圧縮率が15%以下となるように制御したことを特徴とする請求項2に記載の角形非水電解質二次電池の製造方法。
- 前記円筒状巻き取り電極体を押し潰して偏平状巻き取り電極体に成形する工程を、前記円筒状巻き取り電極体の温度を30℃未満として行ったことを特徴とする請求項2又は3に記載の角形非水電解質二次電池の製造方法。
- 前記円筒状巻き取り電極体を正極板及び負極板の巻終り部から更にセパレータが設計上の偏平状巻き取り電極体の厚さの2%以上10%以下延長されてセパレータのみの巻回部を有することを特徴とする請求項2に記載の角形非水電解質二次電池の製造方法。
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