JP3497380B2 - リチウム二次電池 - Google Patents
リチウム二次電池Info
- Publication number
- JP3497380B2 JP3497380B2 JP15325698A JP15325698A JP3497380B2 JP 3497380 B2 JP3497380 B2 JP 3497380B2 JP 15325698 A JP15325698 A JP 15325698A JP 15325698 A JP15325698 A JP 15325698A JP 3497380 B2 JP3497380 B2 JP 3497380B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tab
- electrode plate
- tabs
- lithium secondary
- secondary battery
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 title claims description 41
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 40
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 33
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 25
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 24
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 20
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 claims description 16
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims description 6
- 239000005486 organic electrolyte Substances 0.000 claims description 5
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 14
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 14
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 13
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 12
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 12
- -1 lithium transition metal Chemical class 0.000 description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 description 9
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 8
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 7
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 7
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 4
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OIFBSDVPJOWBCH-UHFFFAOYSA-N Diethyl carbonate Chemical compound CCOC(=O)OCC OIFBSDVPJOWBCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 3
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 3
- 239000011889 copper foil Substances 0.000 description 3
- QUQFTIVBFKLPCL-UHFFFAOYSA-L copper;2-amino-3-[(2-amino-2-carboxylatoethyl)disulfanyl]propanoate Chemical compound [Cu+2].[O-]C(=O)C(N)CSSCC(N)C([O-])=O QUQFTIVBFKLPCL-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 3
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 3
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 3
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 3
- 239000007774 positive electrode material Substances 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 3
- YEJRWHAVMIAJKC-UHFFFAOYSA-N 4-Butyrolactone Chemical compound O=C1CCCO1 YEJRWHAVMIAJKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910015643 LiMn 2 O 4 Inorganic materials 0.000 description 2
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 2
- 239000006230 acetylene black Substances 0.000 description 2
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 2
- 230000009194 climbing Effects 0.000 description 2
- 238000002788 crimping Methods 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 2
- 239000012046 mixed solvent Substances 0.000 description 2
- 239000007773 negative electrode material Substances 0.000 description 2
- 229920006254 polymer film Polymers 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N propylene carbonate Chemical compound CC1COC(=O)O1 RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003566 sealing material Substances 0.000 description 2
- QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N Copper oxide Chemical compound [Cu]=O QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005751 Copper oxide Substances 0.000 description 1
- KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N Ethylene carbonate Chemical compound O=C1OCCO1 KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910012851 LiCoO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910013716 LiNi Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910013870 LiPF 6 Inorganic materials 0.000 description 1
- 241001089723 Metaphycus omega Species 0.000 description 1
- 102000004879 Racemases and epimerases Human genes 0.000 description 1
- 108090001066 Racemases and epimerases Proteins 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021383 artificial graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 229910000431 copper oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- QHGJSLXSVXVKHZ-UHFFFAOYSA-N dilithium;dioxido(dioxo)manganese Chemical compound [Li+].[Li+].[O-][Mn]([O-])(=O)=O QHGJSLXSVXVKHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IEJIGPNLZYLLBP-UHFFFAOYSA-N dimethyl carbonate Chemical compound COC(=O)OC IEJIGPNLZYLLBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 150000002222 fluorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 1
- 229910021385 hard carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical compound [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000625 lithium cobalt oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- BFZPBUKRYWOWDV-UHFFFAOYSA-N lithium;oxido(oxo)cobalt Chemical compound [Li+].[O-][Co]=O BFZPBUKRYWOWDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 239000002905 metal composite material Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229910021382 natural graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 229910021384 soft carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000037303 wrinkles Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units
- B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
- B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
- B60K6/28—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the electric energy storing means, e.g. batteries or capacitors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/04—Construction or manufacture in general
- H01M10/0431—Cells with wound or folded electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
- H01M50/531—Electrode connections inside a battery casing
- H01M50/534—Electrode connections inside a battery casing characterised by the material of the leads or tabs
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
- H01M50/531—Electrode connections inside a battery casing
- H01M50/536—Electrode connections inside a battery casing characterised by the method of fixing the leads to the electrodes, e.g. by welding
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
- H01M50/531—Electrode connections inside a battery casing
- H01M50/538—Connection of several leads or tabs of wound or folded electrode stacks
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/052—Li-accumulators
- H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion 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
- 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
-
- 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
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S903/00—Hybrid electric vehicles, HEVS
- Y10S903/902—Prime movers comprising electrical and internal combustion motors
- Y10S903/903—Prime movers comprising electrical and internal combustion motors having energy storing means, e.g. battery, capacitor
- Y10S903/904—Component specially adapted for hev
- Y10S903/907—Electricity storage, e.g. battery, capacitor
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Hybrid Electric Vehicles (AREA)
- Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】 本発明は、サイクル充放電
特性に優れ、かつ、外部短絡等により過電流が発生した
場合にも、電池が爆発、発火することのないように電流
遮断が行われて安全性が確保される、特に電気自動車等
のモータ駆動用として好適に用いられるリチウム二次電
池に関する。
特性に優れ、かつ、外部短絡等により過電流が発生した
場合にも、電池が爆発、発火することのないように電流
遮断が行われて安全性が確保される、特に電気自動車等
のモータ駆動用として好適に用いられるリチウム二次電
池に関する。
【０００２】
【従来の技術】 近年、環境保護運動の高まりを背景と
して、二酸化炭素その他有害物質を含む排気ガスの排出
規制が切に望まれる中、自動車業界ではガソリン車等の
化石燃料を使用する自動車に替えて、電気自動車（Ｅ
Ｖ）やハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）の導入を促進
する動きが活発になっている。このＥＶ、ＨＥＶ実用化
の鍵を握るモータ駆動用電池としてのリチウム二次電池
には、電池容量が大きいことのみならず、自動車の加速
性能や登坂性能に大きな影響を及ぼす電池出力もまた大
きいことが求められているが、一方で、高エネルギー密
度を有するために、安全性の確保の点から厳しい安全基
準が定められている。
して、二酸化炭素その他有害物質を含む排気ガスの排出
規制が切に望まれる中、自動車業界ではガソリン車等の
化石燃料を使用する自動車に替えて、電気自動車（Ｅ
Ｖ）やハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）の導入を促進
する動きが活発になっている。このＥＶ、ＨＥＶ実用化
の鍵を握るモータ駆動用電池としてのリチウム二次電池
には、電池容量が大きいことのみならず、自動車の加速
性能や登坂性能に大きな影響を及ぼす電池出力もまた大
きいことが求められているが、一方で、高エネルギー密
度を有するために、安全性の確保の点から厳しい安全基
準が定められている。
【０００３】 一般的に、リチウム二次電池の内部電極
体は、正極板と負極板とを多孔性ポリマーフィルムから
なるセパレータを介して正極板と負極板とが直接に接触
しないように捲回又は積層して構成されている。たとえ
ば、図１に示すように、捲回型の内部電極体１は、正極
板２及び負極板３をセパレータ４を介して捲回して作製
され、正極板２及び負極板３のそれぞれにタブ５が配設
される。そして、各タブ５の、正極板２及び負極板３と
接続された反対側の端部は、外部端子（図示せず）又は
外部端子に導通する電流取出端子（図示せず）に取り付
けられる。すなわち、タブ５は、正極板２及び負極板３
からの集電を行うとともに、外部端子等と導通するリー
ド線（電流路）としての役割を担っている。
体は、正極板と負極板とを多孔性ポリマーフィルムから
なるセパレータを介して正極板と負極板とが直接に接触
しないように捲回又は積層して構成されている。たとえ
ば、図１に示すように、捲回型の内部電極体１は、正極
板２及び負極板３をセパレータ４を介して捲回して作製
され、正極板２及び負極板３のそれぞれにタブ５が配設
される。そして、各タブ５の、正極板２及び負極板３と
接続された反対側の端部は、外部端子（図示せず）又は
外部端子に導通する電流取出端子（図示せず）に取り付
けられる。すなわち、タブ５は、正極板２及び負極板３
からの集電を行うとともに、外部端子等と導通するリー
ド線（電流路）としての役割を担っている。
【０００４】 ここで、図２に、内部電極体１を展開し
たときの正極板２及び負極板３の平面図を示す。正極板
２及び負極板３は、正極板２についてはアルミニウム
等、負極板３については銅等の金属箔１５を集電体と
し、それぞれの金属箔１５には、電極活物質を塗布する
ことにより電極活物質層１６が形成されている。
たときの正極板２及び負極板３の平面図を示す。正極板
２及び負極板３は、正極板２についてはアルミニウム
等、負極板３については銅等の金属箔１５を集電体と
し、それぞれの金属箔１５には、電極活物質を塗布する
ことにより電極活物質層１６が形成されている。
【０００５】 タブ５は、このような金属箔１５の一辺
に配設されるが、内部電極体１を作製した際に、正極板
２及び負極板３のタブ５が取り付けられた部分が外周側
へ膨らむことのないように、薄帯状のものを用いること
が好ましい。また、１つのタブ５が正極板２及び負極板
３における一定面積からの集電を行うように、ほぼ等間
隔に配設されることが好ましい。なお、一般的に、タブ
５の材質としては、タブ５が取り付けられる金属箔１５
の材質と同じものが用いられる。
に配設されるが、内部電極体１を作製した際に、正極板
２及び負極板３のタブ５が取り付けられた部分が外周側
へ膨らむことのないように、薄帯状のものを用いること
が好ましい。また、１つのタブ５が正極板２及び負極板
３における一定面積からの集電を行うように、ほぼ等間
隔に配設されることが好ましい。なお、一般的に、タブ
５の材質としては、タブ５が取り付けられる金属箔１５
の材質と同じものが用いられる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】 ところで、ＥＶ又は
ＨＥＶにあっては、モータ駆動のために一定電圧が必要
とされるため、単電池の電圧が高々４Ｖ程度のリチウム
二次電池では、複数の単電池を直列に接続して用いる必
要があるが、ここで所望の加速性能や登坂性能を得るた
めには、１００Ａ以上の大電流の放電が必要とされる場
合がある。たとえば、２００Ｖ、１００Ａが必要と仮定
し、その放電時の平均端子電圧を３．６Ｖとすると、５
６本の単電池を直列接続する必要があり、このとき各単
電池に１００Ａの電流が流れることとなる。
ＨＥＶにあっては、モータ駆動のために一定電圧が必要
とされるため、単電池の電圧が高々４Ｖ程度のリチウム
二次電池では、複数の単電池を直列に接続して用いる必
要があるが、ここで所望の加速性能や登坂性能を得るた
めには、１００Ａ以上の大電流の放電が必要とされる場
合がある。たとえば、２００Ｖ、１００Ａが必要と仮定
し、その放電時の平均端子電圧を３．６Ｖとすると、５
６本の単電池を直列接続する必要があり、このとき各単
電池に１００Ａの電流が流れることとなる。
【０００７】 このような大電流が流れた場合にも、出
力ロスをなるべく小さく抑えつつ、電池が正常に作動す
ることができるように、電池の内部構造を設計しなけれ
ばならない。そこで、前述した内部電極体１と外部端子
までの電流路に着目すると、正極板２及び負極板３、正
極板２及び負極板３を構成する金属箔１５、タブ５、外
部端子等といった部材そのものの抵抗が小さいことが好
ましいと考えられる。
力ロスをなるべく小さく抑えつつ、電池が正常に作動す
ることができるように、電池の内部構造を設計しなけれ
ばならない。そこで、前述した内部電極体１と外部端子
までの電流路に着目すると、正極板２及び負極板３、正
極板２及び負極板３を構成する金属箔１５、タブ５、外
部端子等といった部材そのものの抵抗が小さいことが好
ましいと考えられる。
【０００８】 しかしながら、電池容量の確保並びに正
極板及び負極板の機械的強度の確保の点から、正極板２
及び負極板３を構成する電極活物質層１６の量や金属箔
１５の大きさの設定についての自由度はほとんどなく、
一方、電流取出端子１３についても、通常は、電池形
状、エネルギー密度、最大放電電流の大きさを考慮し
て、設定可能な範囲で、所定の抵抗値以下となる軽量の
低抵抗部材が用いられる。
極板及び負極板の機械的強度の確保の点から、正極板２
及び負極板３を構成する電極活物質層１６の量や金属箔
１５の大きさの設定についての自由度はほとんどなく、
一方、電流取出端子１３についても、通常は、電池形
状、エネルギー密度、最大放電電流の大きさを考慮し
て、設定可能な範囲で、所定の抵抗値以下となる軽量の
低抵抗部材が用いられる。
【０００９】 これに対し、タブ５は、その形状が内部
電極体１を収容する電池ケースと内部電極体１との隙間
に納まる限りにおいて、自由に形状を設定することがで
きる点で抵抗値の設定に許容幅がある。タブ５には金属
部材が用いられることから、その抵抗値は一般的には小
さなものではあるが、リチウム二次電池の全内部抵抗
（以下、単に「内部抵抗」ということがある）に占める
タブの抵抗値の割合は必ずしも小さなものではなく、無
視することはできない。
電極体１を収容する電池ケースと内部電極体１との隙間
に納まる限りにおいて、自由に形状を設定することがで
きる点で抵抗値の設定に許容幅がある。タブ５には金属
部材が用いられることから、その抵抗値は一般的には小
さなものではあるが、リチウム二次電池の全内部抵抗
（以下、単に「内部抵抗」ということがある）に占める
タブの抵抗値の割合は必ずしも小さなものではなく、無
視することはできない。
【００１０】 前述した複数の箔帯状のをタブ５を用い
ることを前提とすれば、タブ５の断面積を大きく採って
抵抗値を小さくすることは、内部抵抗の低減と出力ロス
の低減に効果がある反面、タブ５の全重量が大きくなる
ことで、電池のエネルギー密度が低下する事態を招くこ
ととなる。
ることを前提とすれば、タブ５の断面積を大きく採って
抵抗値を小さくすることは、内部抵抗の低減と出力ロス
の低減に効果がある反面、タブ５の全重量が大きくなる
ことで、電池のエネルギー密度が低下する事態を招くこ
ととなる。
【００１１】 これとは反対に、タブ５の断面積を小さ
くすると、タブ５の全重量が軽くなって電池のエネルギ
ー密度が大きくなる反面、タブ５の抵抗値が大きくな
り、内部抵抗の増大による出力ロスの増大、あるいは電
流による発熱によりタブ５が溶断し、電池として機能し
なくなるといった問題が生ずる。したがって、このよう
な問題を回避し、出力ロスの低減とエネルギー密度の向
上を両立させる観点から、タブ５には一定値以上の断面
積が必要とされる。
くすると、タブ５の全重量が軽くなって電池のエネルギ
ー密度が大きくなる反面、タブ５の抵抗値が大きくな
り、内部抵抗の増大による出力ロスの増大、あるいは電
流による発熱によりタブ５が溶断し、電池として機能し
なくなるといった問題が生ずる。したがって、このよう
な問題を回避し、出力ロスの低減とエネルギー密度の向
上を両立させる観点から、タブ５には一定値以上の断面
積が必要とされる。
【００１２】 一方、上述した問題に対して、リチウム
二次電池は高エネルギー密度を有することから外部短絡
等により一度に大電流が放電された場合には爆発や発火
の事故が生ずる可能性が危惧されており、このような事
態を事前に回避すべく、電池工業会発行のリチウム二次
電池安全評価基準ガイドライン（以下、「ＳＢＡガイド
ライン」という。）には、リチウム二次電池は外部短絡
試験により破裂、発火のないものであるべきことが規定
されている。このような規格を満足すべく、リチウム二
次電池には、ＰＴＣ素子による限流機構や、安全弁によ
る電池の内部圧力解放機構、圧力接点等の種々の安全装
置が組み込まれ、また、提案されている。
二次電池は高エネルギー密度を有することから外部短絡
等により一度に大電流が放電された場合には爆発や発火
の事故が生ずる可能性が危惧されており、このような事
態を事前に回避すべく、電池工業会発行のリチウム二次
電池安全評価基準ガイドライン（以下、「ＳＢＡガイド
ライン」という。）には、リチウム二次電池は外部短絡
試験により破裂、発火のないものであるべきことが規定
されている。このような規格を満足すべく、リチウム二
次電池には、ＰＴＣ素子による限流機構や、安全弁によ
る電池の内部圧力解放機構、圧力接点等の種々の安全装
置が組み込まれ、また、提案されている。
【００１３】 ここで電流ヒューズは、種々の電気器具
に用いられているものであるが、その大きさや形状には
制限があることから、リチウム二次電池の内部に配設す
る電流遮断機構としてはこれまで用いられていない。し
かしながら、タブ５を電流ヒューズとして機能させるこ
とができれば、既存の安全装置に代えて、あるいは併設
することで、安全性の向上が図られると考えられる。
に用いられているものであるが、その大きさや形状には
制限があることから、リチウム二次電池の内部に配設す
る電流遮断機構としてはこれまで用いられていない。し
かしながら、タブ５を電流ヒューズとして機能させるこ
とができれば、既存の安全装置に代えて、あるいは併設
することで、安全性の向上が図られると考えられる。
【００１４】 このようにタブ５を電流ヒューズとして
使用する場合には、所定の大きさの過電流に対してタブ
５が溶断するように電流遮断値を決定しなければならな
いが、前述の通り、当然にタブ５には構造的な形状の制
限がある。すなわち、タブ５を電流ヒューズとして用い
るためには、タブ５の断面積は所定値以下としなければ
ならないが、同時に、過電流の大きさは単電池の内部抵
抗の大きさによっても異なってくることを考えれば、単
電池の内部抵抗の大きさに応じてタブ５の断面積を設定
することが必要とされる。
使用する場合には、所定の大きさの過電流に対してタブ
５が溶断するように電流遮断値を決定しなければならな
いが、前述の通り、当然にタブ５には構造的な形状の制
限がある。すなわち、タブ５を電流ヒューズとして用い
るためには、タブ５の断面積は所定値以下としなければ
ならないが、同時に、過電流の大きさは単電池の内部抵
抗の大きさによっても異なってくることを考えれば、単
電池の内部抵抗の大きさに応じてタブ５の断面積を設定
することが必要とされる。
【００１５】
【課題を解決するための手段】 本発明は、上述した従
来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、出力ロス
の低減及びエネルギー密度の向上、並びにタブに電流ヒ
ューズ機能を持たせることによる安全性の確保を同時に
実現するリチウム二次電池を提供することを目的とす
る。
来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、出力ロス
の低減及びエネルギー密度の向上、並びにタブに電流ヒ
ューズ機能を持たせることによる安全性の確保を同時に
実現するリチウム二次電池を提供することを目的とす
る。
【００１６】 すなわち、本発明によれば、正極板及び
負極板がセパレータを介して直接に接触しないように捲
回又は積層された内部電極体と、前記正極板及び前記負
極板のそれぞれに接続された複数の集電用のタブと、有
機電解液とを備えたリチウム二次電池であって、前記タ
ブのそれぞれが、１００Ａ以上の電流が流れた場合であ
っても溶断することのないように、かつ、前記タブの２
以上が、電流ヒューズとして機能するように、前記タブ
の総断面積が、その材質に対応して、全内部抵抗をＲ
（ｍΩ）としたときに、その材質がアルミニウムの場
合、０．００９ｃｍ2以上０．３６／Ｒｃｍ 2 以下、銅の
場合、０．００５ｃｍ2以上０．１８／Ｒｃｍ 2 以下、ニ
ッケルの場合、０．００４ｃｍ2以上０．１４／Ｒｃｍ 2
以下に設定されてなり、かつ、前記全内部抵抗が１０ｍ
Ω以下に設定されてなることを特徴とするリチウム二次
電池、並びに、正極板及び負極板がセパレータを介して
直接に接触しないように捲回又は積層された内部電極体
と、前記正極板及び前記負極板のそれぞれに接続された
複数の集電用のタブと、有機電解液とを備えたリチウム
二次電池であって、前記タブのそれぞれが、１００Ａ以
上の電流が流れた場合であっても溶断することのないよ
うに、かつ、前記タブの２以上が、電流ヒューズとして
機能するように、前記タブの総断面積が、その材質に対
応して、全内部抵抗をＲ（ｍΩ）としたときに、その材
質がアルミニウムの場合、０．００９ｃｍ2以上０．３
６／Ｒｃｍ 2 以下、銅の場合、０．００５ｃｍ2以上０．
１８／Ｒｃｍ 2 以下、ニッケルの場合、０．００４ｃｍ2
以上０．１４／Ｒｃｍ 2 以下に設定されてなり、かつ、
前記タブのそれぞれの抵抗値のばらつきが、平均値の±
２０％以内に設定されてなることを特徴とするリチウム
二次電池、が提供される。
負極板がセパレータを介して直接に接触しないように捲
回又は積層された内部電極体と、前記正極板及び前記負
極板のそれぞれに接続された複数の集電用のタブと、有
機電解液とを備えたリチウム二次電池であって、前記タ
ブのそれぞれが、１００Ａ以上の電流が流れた場合であ
っても溶断することのないように、かつ、前記タブの２
以上が、電流ヒューズとして機能するように、前記タブ
の総断面積が、その材質に対応して、全内部抵抗をＲ
（ｍΩ）としたときに、その材質がアルミニウムの場
合、０．００９ｃｍ2以上０．３６／Ｒｃｍ 2 以下、銅の
場合、０．００５ｃｍ2以上０．１８／Ｒｃｍ 2 以下、ニ
ッケルの場合、０．００４ｃｍ2以上０．１４／Ｒｃｍ 2
以下に設定されてなり、かつ、前記全内部抵抗が１０ｍ
Ω以下に設定されてなることを特徴とするリチウム二次
電池、並びに、正極板及び負極板がセパレータを介して
直接に接触しないように捲回又は積層された内部電極体
と、前記正極板及び前記負極板のそれぞれに接続された
複数の集電用のタブと、有機電解液とを備えたリチウム
二次電池であって、前記タブのそれぞれが、１００Ａ以
上の電流が流れた場合であっても溶断することのないよ
うに、かつ、前記タブの２以上が、電流ヒューズとして
機能するように、前記タブの総断面積が、その材質に対
応して、全内部抵抗をＲ（ｍΩ）としたときに、その材
質がアルミニウムの場合、０．００９ｃｍ2以上０．３
６／Ｒｃｍ 2 以下、銅の場合、０．００５ｃｍ2以上０．
１８／Ｒｃｍ 2 以下、ニッケルの場合、０．００４ｃｍ2
以上０．１４／Ｒｃｍ 2 以下に設定されてなり、かつ、
前記タブのそれぞれの抵抗値のばらつきが、平均値の±
２０％以内に設定されてなることを特徴とするリチウム
二次電池、が提供される。
【００１７】 このような本発明のリチウム二次電池に
おいては、前記タブの総断面積が、その材質に対応し
て、前記全内部抵抗をＲ（ｍΩ）としたときに、その材
質がアルミニウムの場合、０．０１４ｃｍ2以上０．１
８／Ｒｃｍ 2 以下、銅の場合、０．００８ｃｍ2以上０．
０９／Ｒｃｍ 2 以下、ニッケルの場合、０．００８ｃｍ2
以上０．０７／Ｒｃｍ 2 以下に設定されてなることが好
ましい。そして、前記タブの厚みは前記タブが溶接され
る前記正極板及び前記負極板を構成する電極活物質層の
厚みの２倍以下、より好ましくは電極活物質層の厚み以
下であること、すなわち、タブを正極板及び負極板に取
り付けて捲回又は積層したときに、タブの取り付けられ
た部分が膨らむことがない範囲内とすることが好まし
い。なお、電池の内部抵抗の低減の観点から、タブの抵
抗値の合計は１ｍΩ以下とすることが好ましい。
おいては、前記タブの総断面積が、その材質に対応し
て、前記全内部抵抗をＲ（ｍΩ）としたときに、その材
質がアルミニウムの場合、０．０１４ｃｍ2以上０．１
８／Ｒｃｍ 2 以下、銅の場合、０．００８ｃｍ2以上０．
０９／Ｒｃｍ 2 以下、ニッケルの場合、０．００８ｃｍ2
以上０．０７／Ｒｃｍ 2 以下に設定されてなることが好
ましい。そして、前記タブの厚みは前記タブが溶接され
る前記正極板及び前記負極板を構成する電極活物質層の
厚みの２倍以下、より好ましくは電極活物質層の厚み以
下であること、すなわち、タブを正極板及び負極板に取
り付けて捲回又は積層したときに、タブの取り付けられ
た部分が膨らむことがない範囲内とすることが好まし
い。なお、電池の内部抵抗の低減の観点から、タブの抵
抗値の合計は１ｍΩ以下とすることが好ましい。
【００１８】
【００１９】 また、タブにくびれ部が設けられている
と、タブが電流ヒューズとして機能しやすく、好まし
い。
と、タブが電流ヒューズとして機能しやすく、好まし
い。
【００２０】
【００２１】 なお、本発明では、タブのそれぞれの抵
抗値のばらつきが平均値の±２０％以内にあると、タブ
にかかる電流の大きさの差が小さいために、１つのタブ
に優先的に大きな電流が流れることがなく、このことか
ら、１つのタブが溶断することによって他のタブに流れ
る電流が増大することに起因する、タブの溶断の連鎖的
な発生を抑制することができる。このようなタブの抵抗
値のばらつきを小さくするためには、それぞれのタブの
形状にばらつきがないことが好ましいが、さらに、タブ
の正極板及び負極板と接続されない側の端部が、圧着、
溶接又はハトメにより接続されていると、各タブの電池
としたときの抵抗のばらつきを低減することができ、好
ましい。
抗値のばらつきが平均値の±２０％以内にあると、タブ
にかかる電流の大きさの差が小さいために、１つのタブ
に優先的に大きな電流が流れることがなく、このことか
ら、１つのタブが溶断することによって他のタブに流れ
る電流が増大することに起因する、タブの溶断の連鎖的
な発生を抑制することができる。このようなタブの抵抗
値のばらつきを小さくするためには、それぞれのタブの
形状にばらつきがないことが好ましいが、さらに、タブ
の正極板及び負極板と接続されない側の端部が、圧着、
溶接又はハトメにより接続されていると、各タブの電池
としたときの抵抗のばらつきを低減することができ、好
ましい。
【００２２】 上述した本発明のリチウム二次電池は、
電池容量が５Ａｈ以上のリチウム二次電池として、ま
た、電気自動車（ＥＶ）用又はハイブリッド電気自動車
（ＨＥＶ）用として好適に用いられる。
電池容量が５Ａｈ以上のリチウム二次電池として、ま
た、電気自動車（ＥＶ）用又はハイブリッド電気自動車
（ＨＥＶ）用として好適に用いられる。
【００２３】
【発明の実施の形態】 本発明におけるリチウム二次電
池（以下、「電池」ということがある）の内部電極体
は、正極板及び負極板が多孔性ポリマーフィルムからな
るセパレータを介して直接に接触しないように捲回又は
積層して構成される。具体的には、捲回型の内部電極体
１は、図１に示したように、正極板２及び負極板３をセ
パレータ４を介して捲回して形成され、正極板２及び負
極板３のそれぞれにタブ５が設けられる。なお、このタ
ブ５の正極板２及び負極板３への取付は、正極板２及び
負極板３をセパレータ４とともに捲回する時点で、超音
波溶接等の手段により行うことができる。
池（以下、「電池」ということがある）の内部電極体
は、正極板及び負極板が多孔性ポリマーフィルムからな
るセパレータを介して直接に接触しないように捲回又は
積層して構成される。具体的には、捲回型の内部電極体
１は、図１に示したように、正極板２及び負極板３をセ
パレータ４を介して捲回して形成され、正極板２及び負
極板３のそれぞれにタブ５が設けられる。なお、このタ
ブ５の正極板２及び負極板３への取付は、正極板２及び
負極板３をセパレータ４とともに捲回する時点で、超音
波溶接等の手段により行うことができる。
【００２４】 一方、積層型の内部電極体７は、図３に
示すように、正極板８及び負極板９をセパレータ１０を
介しながら交互に積層し、正極板８及び負極板９のそれ
ぞれにタブ６が接続される。このような内部電極体１、
７は、基本的に、対向する正極板２、８及び負極板３、
９からなる複数の要素電池が並列に接続された構造を有
している。
示すように、正極板８及び負極板９をセパレータ１０を
介しながら交互に積層し、正極板８及び負極板９のそれ
ぞれにタブ６が接続される。このような内部電極体１、
７は、基本的に、対向する正極板２、８及び負極板３、
９からなる複数の要素電池が並列に接続された構造を有
している。
【００２５】 正極板２、８及び負極板３、９は、とも
に集電体としての金属箔にそれぞれの電極活物質を塗布
して電極活物質層を形成することにより作製される。こ
こで、正極板２、８用の集電体としてはアルミニウム箔
が、負極板３、９用の集電体としては銅箔がそれぞれ好
適に用いられるが、正極板２、８用集電体としてはチタ
ン箔、負極板３、９用の集電体としてはニッケル箔を用
いることもできる。
に集電体としての金属箔にそれぞれの電極活物質を塗布
して電極活物質層を形成することにより作製される。こ
こで、正極板２、８用の集電体としてはアルミニウム箔
が、負極板３、９用の集電体としては銅箔がそれぞれ好
適に用いられるが、正極板２、８用集電体としてはチタ
ン箔、負極板３、９用の集電体としてはニッケル箔を用
いることもできる。
【００２６】 上記いずれの構造を有する電池であって
も、一般的に、正極活物質としては、コバルト酸リチウ
ム（ＬｉＣｏＯ2）、ニッケル酸リチウム（ＬｉＮｉ
Ｏ2）、マンガン酸リチウム（ＬｉＭｎ2Ｏ4）等のリチ
ウム遷移金属複合酸化物が用いられる。なお、これら正
極活物質の導電性を向上させるために、アセチレンブラ
ック、グラファイト粉末等のカーボン粉末を電極活物質
に混合することが好ましい。一方、負極活物質として
は、ソフトカーボン、ハードカーボン等のアモルファス
系炭素質材料；人造黒鉛；天然黒鉛等の炭素質粉末が用
いられる。これらの電極活物質はスラリー化され、集電
体へ塗布、固着されて正極板２、８及び負極板３、９が
作製される。
も、一般的に、正極活物質としては、コバルト酸リチウ
ム（ＬｉＣｏＯ2）、ニッケル酸リチウム（ＬｉＮｉ
Ｏ2）、マンガン酸リチウム（ＬｉＭｎ2Ｏ4）等のリチ
ウム遷移金属複合酸化物が用いられる。なお、これら正
極活物質の導電性を向上させるために、アセチレンブラ
ック、グラファイト粉末等のカーボン粉末を電極活物質
に混合することが好ましい。一方、負極活物質として
は、ソフトカーボン、ハードカーボン等のアモルファス
系炭素質材料；人造黒鉛；天然黒鉛等の炭素質粉末が用
いられる。これらの電極活物質はスラリー化され、集電
体へ塗布、固着されて正極板２、８及び負極板３、９が
作製される。
【００２７】 セパレータ４、１０としては、マイクロ
ポアを有するリチウムイオン透過性のポリエチレンフィ
ルムを、多孔性のリチウムイオン透過性のポリプロピレ
ンフィルムで挟んだ三層構造としたものが好適に用いら
れる。これは、内部電極体１、７の温度が上昇した場合
に、ポリエチレンフィルムが約１３０℃で軟化してマイ
クロポアが潰れてリチウムイオンの移動、すなわち電池
反応を抑制する安全機構を兼ねたものである。そして、
このポリエチレンフィルムを、より軟化温度の高いポリ
プロピレンフィルムで挟持することによって、セパレー
タ４、１０と正極板２、８及び負極板３、９との接触、
溶着を防止することができる。
ポアを有するリチウムイオン透過性のポリエチレンフィ
ルムを、多孔性のリチウムイオン透過性のポリプロピレ
ンフィルムで挟んだ三層構造としたものが好適に用いら
れる。これは、内部電極体１、７の温度が上昇した場合
に、ポリエチレンフィルムが約１３０℃で軟化してマイ
クロポアが潰れてリチウムイオンの移動、すなわち電池
反応を抑制する安全機構を兼ねたものである。そして、
このポリエチレンフィルムを、より軟化温度の高いポリ
プロピレンフィルムで挟持することによって、セパレー
タ４、１０と正極板２、８及び負極板３、９との接触、
溶着を防止することができる。
【００２８】 以下、捲回型の内部電極体１を用いた場
合を例として本発明を説明する。図４は、電池構造の一
の実施の形態を示す断面図である。内部電極体１は電池
ケース１１に挿入され、正極板２のタブ５は正極蓋１２
に取り付けられたリベット１３に、負極板３のタブ５は
負極蓋１４に取り付けられたリベット１３にそれぞれ圧
着されて接続されている。
合を例として本発明を説明する。図４は、電池構造の一
の実施の形態を示す断面図である。内部電極体１は電池
ケース１１に挿入され、正極板２のタブ５は正極蓋１２
に取り付けられたリベット１３に、負極板３のタブ５は
負極蓋１４に取り付けられたリベット１３にそれぞれ圧
着されて接続されている。
【００２９】 電池ケース１１内には、電解液が注入さ
れており、電解液としては、エチレンカーボネート（Ｅ
Ｃ）、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、ジメチルカー
ボネート（ＤＭＣ）等の炭酸エステル系のもの；プロピ
レンカーボネート（ＰＣ）、γ−ブチロラクトン、テト
ラヒドロフラン、アセトニトリル等の有機溶媒の単独溶
媒又は混合溶媒に、電解質としてのＬｉＰＦ6 、ＬｉＢ
Ｆ4等のリチウム錯体フッ素化合物；ＬｉＣｌＯ4 等のリ
チウムハロゲン化物等を１種類以上を溶解した非水系の
有機電解液が好適に用いられる。このような電解液は、
電池ケースの一端の密封した後、開口した他端から注入
し、その後、開口している端部を閉塞することで注入す
ることができる。
れており、電解液としては、エチレンカーボネート（Ｅ
Ｃ）、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、ジメチルカー
ボネート（ＤＭＣ）等の炭酸エステル系のもの；プロピ
レンカーボネート（ＰＣ）、γ−ブチロラクトン、テト
ラヒドロフラン、アセトニトリル等の有機溶媒の単独溶
媒又は混合溶媒に、電解質としてのＬｉＰＦ6 、ＬｉＢ
Ｆ4等のリチウム錯体フッ素化合物；ＬｉＣｌＯ4 等のリ
チウムハロゲン化物等を１種類以上を溶解した非水系の
有機電解液が好適に用いられる。このような電解液は、
電池ケースの一端の密封した後、開口した他端から注入
し、その後、開口している端部を閉塞することで注入す
ることができる。
【００３０】 なお、電池ケース１１としては、一般的
に金属材料が使用されることから、電池ケース１１の内
壁には、内部電極体１と電池ケース１１との絶縁を確保
するために、絶縁シート１７が配設されていることが好
ましい。但し、この絶縁シート１７の機能を、セパレー
タ４で代替することもできる。
に金属材料が使用されることから、電池ケース１１の内
壁には、内部電極体１と電池ケース１１との絶縁を確保
するために、絶縁シート１７が配設されていることが好
ましい。但し、この絶縁シート１７の機能を、セパレー
タ４で代替することもできる。
【００３１】 また、図４の電池においては、正極蓋１
２及び負極蓋１４に金属材料を用いる場合には、電池ケ
ース１１とこれら正極蓋１２及び負極蓋１４とを絶縁す
る必要があり、かつ、電池の密閉を完全なものとするた
め、封止材２０が用いられている。さらに、正極蓋１２
及び負極蓋１４の外側にはそれぞれ外部端子１８が設け
られると共にＶ溝１９が形成されており、Ｖ溝１９は電
池の内部圧力が上昇した場合に安全弁（圧力解放弁）と
して機能する。
２及び負極蓋１４に金属材料を用いる場合には、電池ケ
ース１１とこれら正極蓋１２及び負極蓋１４とを絶縁す
る必要があり、かつ、電池の密閉を完全なものとするた
め、封止材２０が用いられている。さらに、正極蓋１２
及び負極蓋１４の外側にはそれぞれ外部端子１８が設け
られると共にＶ溝１９が形成されており、Ｖ溝１９は電
池の内部圧力が上昇した場合に安全弁（圧力解放弁）と
して機能する。
【００３２】 このような電池の通常の使用電流範囲に
おいて、タブ５は溶断することなく電流路としての機能
を果たさなければならない。ＥＶ、ＨＥＶ用電池では、
１００Ａといった大きな電流が通常に必要とされる電流
として流れる場合が稀ではない。したがって、このよう
な大電流が流れた場合にも、正極板２及び負極板３に接
続される少なくとも複数の集電用のタブ５のそれぞれが
溶断することのないように、本発明においては、タブ５
の総断面積はタブ５に使用される材質に応じて一定面積
以上に設定される。材質によって所定の面積を異ならせ
るのは、材質によって融点及び抵抗率が異なることによ
る。
おいて、タブ５は溶断することなく電流路としての機能
を果たさなければならない。ＥＶ、ＨＥＶ用電池では、
１００Ａといった大きな電流が通常に必要とされる電流
として流れる場合が稀ではない。したがって、このよう
な大電流が流れた場合にも、正極板２及び負極板３に接
続される少なくとも複数の集電用のタブ５のそれぞれが
溶断することのないように、本発明においては、タブ５
の総断面積はタブ５に使用される材質に応じて一定面積
以上に設定される。材質によって所定の面積を異ならせ
るのは、材質によって融点及び抵抗率が異なることによ
る。
【００３３】 具体的には、電池において、タブ５の材
質と総断面積との関係は、後述する実施例において詳説
するように、アルミニウムの場合、０．００９ｃｍ2以
上、銅の場合、０．００５ｃｍ2以上、ニッケルの場
合、０．００４ｃｍ2以上である。このような断面積が
確保されていれば、内部電極体の抵抗値に関係なく、１
００Ａの電流が流れたときにも、タブ５が溶断して電池
が機能しなくなることを回避することができる。
質と総断面積との関係は、後述する実施例において詳説
するように、アルミニウムの場合、０．００９ｃｍ2以
上、銅の場合、０．００５ｃｍ2以上、ニッケルの場
合、０．００４ｃｍ2以上である。このような断面積が
確保されていれば、内部電極体の抵抗値に関係なく、１
００Ａの電流が流れたときにも、タブ５が溶断して電池
が機能しなくなることを回避することができる。
【００３４】 一方、電流値が大きい場合には、電池の
内部抵抗に依存する電圧降下が大きくなるが、このよう
な場合に閉回路電圧が３Ｖを下回っては実用上、問題と
なる場合が多い。そこで、内部抵抗は１０ｍΩ以下に抑
えることが必要であり、このためにはタブ５全体の抵抗
値を１ｍΩ以下とすることが好ましい。このような観点
から、タブ５の総断面積は、さらに、アルミニウムでは
０．０１４ｃｍ2以上、銅では０．００８ｃｍ2以上、ニ
ッケルでは０．００８ｃｍ2以上に設定することが好ま
しい。
内部抵抗に依存する電圧降下が大きくなるが、このよう
な場合に閉回路電圧が３Ｖを下回っては実用上、問題と
なる場合が多い。そこで、内部抵抗は１０ｍΩ以下に抑
えることが必要であり、このためにはタブ５全体の抵抗
値を１ｍΩ以下とすることが好ましい。このような観点
から、タブ５の総断面積は、さらに、アルミニウムでは
０．０１４ｃｍ2以上、銅では０．００８ｃｍ2以上、ニ
ッケルでは０．００８ｃｍ2以上に設定することが好ま
しい。
【００３５】 また、タブ５の厚みは、タブ５が溶接さ
れる正極板２及び負極板３における電極活物質層１６の
厚みの２倍以下であることが好ましく、電極活物質層１
６の厚み以下であることがさらに好ましい。ここで、電
極活物質層１６の厚みとは、図２を参照すれば、金属箔
１５の片面に形成された１層の電極活物質層１６の厚
み、すなわち、片面塗工厚みを意味する。
れる正極板２及び負極板３における電極活物質層１６の
厚みの２倍以下であることが好ましく、電極活物質層１
６の厚み以下であることがさらに好ましい。ここで、電
極活物質層１６の厚みとは、図２を参照すれば、金属箔
１５の片面に形成された１層の電極活物質層１６の厚
み、すなわち、片面塗工厚みを意味する。
【００３６】 図５（ａ）、（ｂ）は、図４における正
極板２及び負極板３へのタブ５の正極側での取付部分の
一の実施の形態を示す拡大図である。但し、負極側につ
いても同様に考えることができる。図５（ａ）に示すよ
うに、タブ５の厚みがタブ５が取り付けられる正極板２
における電極活物質層１６の２倍以下の厚みであれば、
電極活物質層１６が形成されていない端部空間を利用し
て金属箔１５及びセパレータ４が撓ることによって、タ
ブ５が負極板２と接触する危険性が小さくなる。また、
タブ５の取り付けられた部分が外周へ向けて膨らんで内
部電極体１の外径が部分的に広がるような状態を回避す
ることができるので、電池ケース１１への内部電極体の
収容に支障が生じにくい。さらに、図５（ｂ）に示され
るように、タブ５の厚みが電極活物質層１６の厚み以下
である場合には、前述した対極との短絡あるいはタブ５
の取付部分に膨らみが生ずることがなく、より好まし
い。
極板２及び負極板３へのタブ５の正極側での取付部分の
一の実施の形態を示す拡大図である。但し、負極側につ
いても同様に考えることができる。図５（ａ）に示すよ
うに、タブ５の厚みがタブ５が取り付けられる正極板２
における電極活物質層１６の２倍以下の厚みであれば、
電極活物質層１６が形成されていない端部空間を利用し
て金属箔１５及びセパレータ４が撓ることによって、タ
ブ５が負極板２と接触する危険性が小さくなる。また、
タブ５の取り付けられた部分が外周へ向けて膨らんで内
部電極体１の外径が部分的に広がるような状態を回避す
ることができるので、電池ケース１１への内部電極体の
収容に支障が生じにくい。さらに、図５（ｂ）に示され
るように、タブ５の厚みが電極活物質層１６の厚み以下
である場合には、前述した対極との短絡あるいはタブ５
の取付部分に膨らみが生ずることがなく、より好まし
い。
【００３７】 なお、タブ５の長さが一定の場合にタブ
５の総断面積が大きくなると、タブ５の電池に占める重
量割合が増加するため、エネルギー密度の点からは不利
となる。従って、タブ５の断面積は、上述した所定電流
値に対して溶断しない範囲で、しかも、タブ５の厚み及
び重量を考慮して決定されることが好ましい。
５の総断面積が大きくなると、タブ５の電池に占める重
量割合が増加するため、エネルギー密度の点からは不利
となる。従って、タブ５の断面積は、上述した所定電流
値に対して溶断しない範囲で、しかも、タブ５の厚み及
び重量を考慮して決定されることが好ましい。
【００３８】 さて、図４に示した電池においては、短
絡電流等の過電流に対する安全機構として正負各極蓋１
２、１４にＶ溝１９による安全弁が設けられているのみ
であるが、その他に、リベット１３と外部端子１８との
間にＰＴＣ素子を設ける、あるいは圧力接点を設けると
いった安全機構を併設することができる。しかし、これ
らの安全機構が作動する時点では、既に大電流が流れた
後である。そこで、大電流の発生とほぼ同時に電流を瞬
時に遮断する機構として、電池外部の回路において、電
流ヒューズを配設することが考えられる。
絡電流等の過電流に対する安全機構として正負各極蓋１
２、１４にＶ溝１９による安全弁が設けられているのみ
であるが、その他に、リベット１３と外部端子１８との
間にＰＴＣ素子を設ける、あるいは圧力接点を設けると
いった安全機構を併設することができる。しかし、これ
らの安全機構が作動する時点では、既に大電流が流れた
後である。そこで、大電流の発生とほぼ同時に電流を瞬
時に遮断する機構として、電池外部の回路において、電
流ヒューズを配設することが考えられる。
【００３９】 しかしながら、ＳＢＡガイドラインにお
いて、リチウム二次電池は外部短絡試験により破裂、発
火のないものであるべき旨規定されている。そこで、電
流ヒューズを電池内に組み込む、つまり、電流の発生源
である内部電極体に異常が生じた場合に、内部電極体に
接続されているタブ５を電流ヒューズとして兼用するこ
とができれば、安全性の向上が図られると考えられる。
いて、リチウム二次電池は外部短絡試験により破裂、発
火のないものであるべき旨規定されている。そこで、電
流ヒューズを電池内に組み込む、つまり、電流の発生源
である内部電極体に異常が生じた場合に、内部電極体に
接続されているタブ５を電流ヒューズとして兼用するこ
とができれば、安全性の向上が図られると考えられる。
【００４０】 このような考え方に基づき、本発明にお
いては正極板２及び負極板３に接続される２以上の集電
用のタブ５を、電流ヒューズとして機能させるが、この
場合に、内部抵抗が電流ヒューズを溶断する電流値に大
きな影響を及ぼす。つまり、内部短絡や外部短絡が起こ
っても内部抵抗が大きい場合には短絡電流は大きくなら
ず、一方、内部抵抗が小さい場合には、より大きな過電
流が流れる。したがって、電流ヒューズの溶断電流値
は、内部抵抗に対応して設定することが好ましい。ここ
で、タブ５は同一形状であっても材質が異なれば異なる
融点、抵抗値を示すこととなるので、この電流遮断値は
タブ５の材質に応じて設定されることが好ましく、タブ
５の総断面積により定めることができる。
いては正極板２及び負極板３に接続される２以上の集電
用のタブ５を、電流ヒューズとして機能させるが、この
場合に、内部抵抗が電流ヒューズを溶断する電流値に大
きな影響を及ぼす。つまり、内部短絡や外部短絡が起こ
っても内部抵抗が大きい場合には短絡電流は大きくなら
ず、一方、内部抵抗が小さい場合には、より大きな過電
流が流れる。したがって、電流ヒューズの溶断電流値
は、内部抵抗に対応して設定することが好ましい。ここ
で、タブ５は同一形状であっても材質が異なれば異なる
融点、抵抗値を示すこととなるので、この電流遮断値は
タブ５の材質に応じて設定されることが好ましく、タブ
５の総断面積により定めることができる。
【００４１】 すなわち、本発明においては、電流ヒュ
ーズは内部抵抗をＲ（ｍΩ）としたとき、後述する実施
例において詳説される通り、タブ５の材質と総断面積と
の関係を、アルミニウムの場合、０．３６／Ｒ（ｃ
ｍ2）以下、銅の場合、０．１８／Ｒ（ｃｍ2）以下、ニ
ッケルの場合、０．１４／Ｒ（ｃｍ2）以下とすること
が好ましい。また、外部短絡抵抗が、内部抵抗の１倍程
度でもタブ５が電流ヒューズとして機能させるために
は、アルミニウムの場合、０．１８／Ｒ（ｃｍ2）以
下、銅の場合、０．０９／Ｒ（ｃｍ2）以下、ニッケル
の場合、０．０７／Ｒ（ｃｍ2）以下とすることが好ま
しい。タブ５の抵抗値のこのような範囲に設定すること
により、安全弁を作動させることなく、つまり、電池内
部から電解液等の気化ガスを放出させることなく、電流
を遮断することができる。
ーズは内部抵抗をＲ（ｍΩ）としたとき、後述する実施
例において詳説される通り、タブ５の材質と総断面積と
の関係を、アルミニウムの場合、０．３６／Ｒ（ｃ
ｍ2）以下、銅の場合、０．１８／Ｒ（ｃｍ2）以下、ニ
ッケルの場合、０．１４／Ｒ（ｃｍ2）以下とすること
が好ましい。また、外部短絡抵抗が、内部抵抗の１倍程
度でもタブ５が電流ヒューズとして機能させるために
は、アルミニウムの場合、０．１８／Ｒ（ｃｍ2）以
下、銅の場合、０．０９／Ｒ（ｃｍ2）以下、ニッケル
の場合、０．０７／Ｒ（ｃｍ2）以下とすることが好ま
しい。タブ５の抵抗値のこのような範囲に設定すること
により、安全弁を作動させることなく、つまり、電池内
部から電解液等の気化ガスを放出させることなく、電流
を遮断することができる。
【００４２】 なお、図６に示すように、タブ５にくび
れ部２１が設けられていると、タブ５が電流ヒューズと
して機能しやすくなり、好ましい。この場合、タブ５の
総断面積とは、くびれ部２１の最も断面積が小さくなる
部分の総断面積を意味する。
れ部２１が設けられていると、タブ５が電流ヒューズと
して機能しやすくなり、好ましい。この場合、タブ５の
総断面積とは、くびれ部２１の最も断面積が小さくなる
部分の総断面積を意味する。
【００４３】 タブ５に電流ヒューズとしての機能を持
たせたこのような電池にあっても、内部抵抗は、１０ｍ
Ω以下であることが好ましい。これは、通常使用時の電
圧降下をできるだけ小さくし、出力ロスを小さくするこ
とが好ましい実用面からの要請による。
たせたこのような電池にあっても、内部抵抗は、１０ｍ
Ω以下であることが好ましい。これは、通常使用時の電
圧降下をできるだけ小さくし、出力ロスを小さくするこ
とが好ましい実用面からの要請による。
【００４４】 上述した本発明の電池の特徴、すなわ
ち、電池の通常使用条件における大電流によるタブ５の
溶断がなく、一方、短絡電流等の過電流が流れた場合に
は、タブ５が電流ヒューズとして溶断する機能を有する
電池を得るためには、タブ５の総断面積が、その材質に
対応して、全内部抵抗をＲ（ｍΩ）としたときに、その
材質がアルミニウムの場合、０．００９ｃｍ2以上０．
３６／Ｒｃｍ2以下、銅の場合、０．００５ｃｍ2以上
０．１８／Ｒｃｍ2以下、ニッケルの場合、０．００４
ｃｍ2以上０．１４／Ｒｃｍ2以下とすればよく、好まし
くは、アルミニウムの場合、０．０１４ｃｍ2以上０．
１８／Ｒｃｍ2以下、銅の場合、０．００８ｃｍ2以上
０．０９／Ｒｃｍ2以下、ニッケルの場合、０．００８
ｃｍ2以上０．０７／Ｒｃｍ2以下とすればよい。
ち、電池の通常使用条件における大電流によるタブ５の
溶断がなく、一方、短絡電流等の過電流が流れた場合に
は、タブ５が電流ヒューズとして溶断する機能を有する
電池を得るためには、タブ５の総断面積が、その材質に
対応して、全内部抵抗をＲ（ｍΩ）としたときに、その
材質がアルミニウムの場合、０．００９ｃｍ2以上０．
３６／Ｒｃｍ2以下、銅の場合、０．００５ｃｍ2以上
０．１８／Ｒｃｍ2以下、ニッケルの場合、０．００４
ｃｍ2以上０．１４／Ｒｃｍ2以下とすればよく、好まし
くは、アルミニウムの場合、０．０１４ｃｍ2以上０．
１８／Ｒｃｍ2以下、銅の場合、０．００８ｃｍ2以上
０．０９／Ｒｃｍ2以下、ニッケルの場合、０．００８
ｃｍ2以上０．０７／Ｒｃｍ2以下とすればよい。
【００４５】 なお、本発明に限らず、電池内におい
て、各タブ５に抵抗値のばらつきがある場合には、前述
のように、各タブ５に流れる電流値に差が生じて最初に
抵抗値の小さいタブ５に大きな電流が流れてタブ５が溶
断し、この結果、電流路が減少して他のタブ５に電流が
集中することとなるので、連鎖的にタブ５の溶断が起こ
るようになる。このような連鎖的なタブ５の溶断を回避
するため、タブ５のそれぞれの抵抗値は、平均値の±２
０％以内のばらつきの範囲に納められている。
て、各タブ５に抵抗値のばらつきがある場合には、前述
のように、各タブ５に流れる電流値に差が生じて最初に
抵抗値の小さいタブ５に大きな電流が流れてタブ５が溶
断し、この結果、電流路が減少して他のタブ５に電流が
集中することとなるので、連鎖的にタブ５の溶断が起こ
るようになる。このような連鎖的なタブ５の溶断を回避
するため、タブ５のそれぞれの抵抗値は、平均値の±２
０％以内のばらつきの範囲に納められている。
【００４６】 たとえば、タブ５の抵抗値のばらつきを
小さくするためには、それぞれのタブ５の形状にばらつ
きがないことが好ましいが、さらに、タブ５の正極板及
び負極板と接続されない側の端部が、圧着、溶接又はハ
トメにより接続されていると、電池におけるタブ５の抵
抗のばらつき低減することができ、好ましい。このよう
な接続方法にあっては、アルミニウム製タブ（以下、
「Ａｌタブ」ということがある）では表面に形成された
アルミナ被膜が、銅製タブ（以下、「Ｃｕタブ」という
ことがある）では酸化銅被膜がそれぞれ破壊されてタブ
５どうしの接触抵抗が低減され、タブ５本来の金属部分
による接続が可能となり、抵抗値のばらつきが抑制され
るものと考えられる。
小さくするためには、それぞれのタブ５の形状にばらつ
きがないことが好ましいが、さらに、タブ５の正極板及
び負極板と接続されない側の端部が、圧着、溶接又はハ
トメにより接続されていると、電池におけるタブ５の抵
抗のばらつき低減することができ、好ましい。このよう
な接続方法にあっては、アルミニウム製タブ（以下、
「Ａｌタブ」ということがある）では表面に形成された
アルミナ被膜が、銅製タブ（以下、「Ｃｕタブ」という
ことがある）では酸化銅被膜がそれぞれ破壊されてタブ
５どうしの接触抵抗が低減され、タブ５本来の金属部分
による接続が可能となり、抵抗値のばらつきが抑制され
るものと考えられる。
【００４７】 上述した本発明のリチウム二次電池は、
電池容量が５Ａｈ以上のリチウム二次電池として、ま
た、電気自動車（ＥＶ）用又はハイブリッド電気自動車
（ＨＥＶ）用として好適に用いられる。以上、捲回型内
部電極体１を用いた場合を例に本発明の実施の形態を説
明してきたが、積層型内部電極体７を用いた場合にも、
上述した条件が適用可能である。次に、本発明を実施例
によりさらに詳細に説明するが、本発明は上述した実施
の形態及び以下の実施例に限定されるものではない。
電池容量が５Ａｈ以上のリチウム二次電池として、ま
た、電気自動車（ＥＶ）用又はハイブリッド電気自動車
（ＨＥＶ）用として好適に用いられる。以上、捲回型内
部電極体１を用いた場合を例に本発明の実施の形態を説
明してきたが、積層型内部電極体７を用いた場合にも、
上述した条件が適用可能である。次に、本発明を実施例
によりさらに詳細に説明するが、本発明は上述した実施
の形態及び以下の実施例に限定されるものではない。
【００４８】
【実施例】 （タブの抵抗値及び耐電流値の測定）
タブの材質及び断面積とそのタブが溶断しない電流値を
調べるために、幅が１０ｍｍ、長さが５０ｍｍで厚みの
異なる種々の材質のタブについて、その両端を把持して
定電流電源を用いて、所定の電流を流し、２分間通電し
た時点で溶断の有無を調べた。表１に試験条件及び結果
を示す。
調べるために、幅が１０ｍｍ、長さが５０ｍｍで厚みの
異なる種々の材質のタブについて、その両端を把持して
定電流電源を用いて、所定の電流を流し、２分間通電し
た時点で溶断の有無を調べた。表１に試験条件及び結果
を示す。
【００４９】
【表１】
【００５０】 表１に示す結果より、１００Ａでタブが
溶断しないためには、タブがアルミニウム製の場合、厚
み２０μｍで４枚（総断面積：０．００８ｃｍ2）、厚
み５０μｍで約１．７枚（総断面積：０．００８５ｃｍ
2）が必要となることがわかる。したがって、Ａｌタブ
の場合、総断面積が０．００９ｃｍ2以上であれば１０
０Ａの電流で溶断されないこととなる。
溶断しないためには、タブがアルミニウム製の場合、厚
み２０μｍで４枚（総断面積：０．００８ｃｍ2）、厚
み５０μｍで約１．７枚（総断面積：０．００８５ｃｍ
2）が必要となることがわかる。したがって、Ａｌタブ
の場合、総断面積が０．００９ｃｍ2以上であれば１０
０Ａの電流で溶断されないこととなる。
【００５１】 同様に、タブが銅製の場合、厚み１０μ
ｍで４枚（総断面積：０．００４ｃｍ2）、厚み２０μ
ｍで２．５枚（総断面積：０．００５ｃｍ2）、厚み３
０μｍで１．７枚（総断面積：０．００５ｃｍ2）が必
要となることがわかる。したがって、Ｃｕタブの場合、
総断面積が０．００５ｃｍ2以上であれば１００Ａの電
流で溶断されないこととなる。なお、ニッケル製タブ
（以下、「Ｎｉタブ」ということがある）についても上
記と同様の実験を行ったところ、１００Ａの電流で溶断
しない総断面積は、０．００４ｃｍ2以上であった。
ｍで４枚（総断面積：０．００４ｃｍ2）、厚み２０μ
ｍで２．５枚（総断面積：０．００５ｃｍ2）、厚み３
０μｍで１．７枚（総断面積：０．００５ｃｍ2）が必
要となることがわかる。したがって、Ｃｕタブの場合、
総断面積が０．００５ｃｍ2以上であれば１００Ａの電
流で溶断されないこととなる。なお、ニッケル製タブ
（以下、「Ｎｉタブ」ということがある）についても上
記と同様の実験を行ったところ、１００Ａの電流で溶断
しない総断面積は、０．００４ｃｍ2以上であった。
【００５２】 一方、タブの１枚の抵抗値を測定したと
ころ、その平均値は厚み２０μｍのＡｌタブ（断面積：
０．００２ｃｍ2）で７ｍΩ、厚み１０μｍのＣｕタブ
（断面積：０．００１ｃｍ2）で８ｍΩ、厚み１０μｍ
のＮｉタブ（断面積：０．００１ｃｍ2）で８ｍΩであ
った。したがって、内部抵抗低減の点からタブの抵抗値
を１ｍΩ以下に抑えるためには、厚み２０μｍのＡｌタ
ブでは７枚、すなわち総断面積では０．０１４ｃｍ2以
上、厚み１０μｍのＣｕタブ又はＮｉタブでは８枚、す
なわち総断面積では０．００８ｃｍ2以上であればよ
い。材質を変えずに厚みの異なるタブを用いる場合に
は、このような所定の総断面積を有するように、厚みに
応じて使用する枚数を設定すればよい。
ころ、その平均値は厚み２０μｍのＡｌタブ（断面積：
０．００２ｃｍ2）で７ｍΩ、厚み１０μｍのＣｕタブ
（断面積：０．００１ｃｍ2）で８ｍΩ、厚み１０μｍ
のＮｉタブ（断面積：０．００１ｃｍ2）で８ｍΩであ
った。したがって、内部抵抗低減の点からタブの抵抗値
を１ｍΩ以下に抑えるためには、厚み２０μｍのＡｌタ
ブでは７枚、すなわち総断面積では０．０１４ｃｍ2以
上、厚み１０μｍのＣｕタブ又はＮｉタブでは８枚、す
なわち総断面積では０．００８ｃｍ2以上であればよ
い。材質を変えずに厚みの異なるタブを用いる場合に
は、このような所定の総断面積を有するように、厚みに
応じて使用する枚数を設定すればよい。
【００５３】 なお、ＥＶ又はＨＥＶ用電池において
は、２００Ａに近い電流値が流れることも想定される
が、タブの抵抗を１ｍΩ以下とするこのような総断面積
は、前述した１００Ａで溶断しない総断面積の約２倍で
あることから、約２００Ａの電流に耐えることができる
ことがわかる。
は、２００Ａに近い電流値が流れることも想定される
が、タブの抵抗を１ｍΩ以下とするこのような総断面積
は、前述した１００Ａで溶断しない総断面積の約２倍で
あることから、約２００Ａの電流に耐えることができる
ことがわかる。
【００５４】（電池の作製と通電試験）
次に、図４に示した構造を有する実施例及び比較例に係
る電池を以下の方法にて作製した。まず、ＬｉＭｎ2Ｏ4
粉体を正極活物質として、これに導電性を付与するため
のアセチレンブラックを添加し、さらに、バインダ及び
溶媒を混合してペーストを作製し、このペーストを厚み
２５μｍのアルミニウム箔の両面に塗布して、捲回方向
長さ３６００ｍｍ×幅２００ｍｍの電極面形状を有する
正極板２を作製した。一方、高黒鉛化炭素粉末を負極活
物質として、これにバインダ、溶媒を混合してペースト
を作製し、厚み２０μｍの銅箔の両面に塗布し、捲回方
向長さ４０００ｍｍ×幅２００ｍｍの電極面形状を有す
る負極板３を作製した。
る電池を以下の方法にて作製した。まず、ＬｉＭｎ2Ｏ4
粉体を正極活物質として、これに導電性を付与するため
のアセチレンブラックを添加し、さらに、バインダ及び
溶媒を混合してペーストを作製し、このペーストを厚み
２５μｍのアルミニウム箔の両面に塗布して、捲回方向
長さ３６００ｍｍ×幅２００ｍｍの電極面形状を有する
正極板２を作製した。一方、高黒鉛化炭素粉末を負極活
物質として、これにバインダ、溶媒を混合してペースト
を作製し、厚み２０μｍの銅箔の両面に塗布し、捲回方
向長さ４０００ｍｍ×幅２００ｍｍの電極面形状を有す
る負極板３を作製した。
【００５５】 続いて、作製した正極板２と負極板３と
を、幅２２０ｍｍのポリプロピレン製セパレータ４を用
いて絶縁しながら捲回しつつ、同時に、幅１０ｍｍ、長
さ５０ｍｍ、厚み２０μｍのＡｌタブ及び幅１０ｍｍ、
長さ５０ｍｍ、厚み１０μｍのＣｕタブを、表２に示す
枚数ほど内部電極体１の径方向にほぼ直線上に並び、か
つ、各正極板２及び負極板３を展開したときに等間隔に
配設されるように、しかも、内部電極体１の一端に一方
の電極が形成されるように、正極板２及び負極板３のそ
れぞれに超音波溶接により取り付けた。
を、幅２２０ｍｍのポリプロピレン製セパレータ４を用
いて絶縁しながら捲回しつつ、同時に、幅１０ｍｍ、長
さ５０ｍｍ、厚み２０μｍのＡｌタブ及び幅１０ｍｍ、
長さ５０ｍｍ、厚み１０μｍのＣｕタブを、表２に示す
枚数ほど内部電極体１の径方向にほぼ直線上に並び、か
つ、各正極板２及び負極板３を展開したときに等間隔に
配設されるように、しかも、内部電極体１の一端に一方
の電極が形成されるように、正極板２及び負極板３のそ
れぞれに超音波溶接により取り付けた。
【００５６】
【表２】
【００５７】 次に、実施例及び比較例１に係る電池お
いては、作製した内部電極体１をアルミニウム製の電池
ケース１１に嵌挿し、タブ５を正極板２及び負極板３ご
とに図７に示すようにして、１ｔｏｎ／ｃｍ2の圧力に
て電流取出端子たるリベット１３に圧着し、負極側のリ
ベット１３に銅製の負極蓋１４を、正極側のリベット１
３にアルミニウム製の正極蓋１２をそれぞれ取り付け
て、まず、電池ケース１１の負極側を封止した後、開口
した正極側からＥＣとＤＥＣとの混合溶媒に電解質Ｌｉ
ＰＦ6を１ｍｏｌ％濃度となるように溶解した電解液を
注入し、その後正極側を密封した。
いては、作製した内部電極体１をアルミニウム製の電池
ケース１１に嵌挿し、タブ５を正極板２及び負極板３ご
とに図７に示すようにして、１ｔｏｎ／ｃｍ2の圧力に
て電流取出端子たるリベット１３に圧着し、負極側のリ
ベット１３に銅製の負極蓋１４を、正極側のリベット１
３にアルミニウム製の正極蓋１２をそれぞれ取り付け
て、まず、電池ケース１１の負極側を封止した後、開口
した正極側からＥＣとＤＥＣとの混合溶媒に電解質Ｌｉ
ＰＦ6を１ｍｏｌ％濃度となるように溶解した電解液を
注入し、その後正極側を密封した。
【００５８】 一方、比較例２に係る電池においては、
図８に示すように、ボルト２４とナット２５とからなる
電流取出端子を用いてタブ５をこのボルト２４とナット
２５との間に挟み込んで固定した。その他の条件は、実
施例に係る電池と同じとした。こうして作製した実施例
及び比較例に係る電池の初期容量は、いずれも２５Ａｈ
であった。
図８に示すように、ボルト２４とナット２５とからなる
電流取出端子を用いてタブ５をこのボルト２４とナット
２５との間に挟み込んで固定した。その他の条件は、実
施例に係る電池と同じとした。こうして作製した実施例
及び比較例に係る電池の初期容量は、いずれも２５Ａｈ
であった。
【００５９】 なお、実施例及び比較例１、２の電池の
作製に当たって、予めタブ５と電流取出部材との接続方
法の違いによって生ずるタブ５の抵抗ばらつき（抵抗分
布）を、実施例及び比較例１の場合にあっては、図９に
示すように、１Ａの電流を各タブ５及びリベット１３に
導通する外部端子１８に流したときの電圧を測定するこ
とで調べた。また、比較例２の場合においてもタブ５と
ボルト２４との間において、同様の方法によりタブ５の
抵抗のばらつきを測定した。その結果、実施例及び比較
例１では、タブ５の抵抗値のばらつきは、平均値の±２
０％以内に納まっていたのに対し、比較例２の場合には
平均値の±２０％以内に納まらない、より大きなばらつ
きを有していた。
作製に当たって、予めタブ５と電流取出部材との接続方
法の違いによって生ずるタブ５の抵抗ばらつき（抵抗分
布）を、実施例及び比較例１の場合にあっては、図９に
示すように、１Ａの電流を各タブ５及びリベット１３に
導通する外部端子１８に流したときの電圧を測定するこ
とで調べた。また、比較例２の場合においてもタブ５と
ボルト２４との間において、同様の方法によりタブ５の
抵抗のばらつきを測定した。その結果、実施例及び比較
例１では、タブ５の抵抗値のばらつきは、平均値の±２
０％以内に納まっていたのに対し、比較例２の場合には
平均値の±２０％以内に納まらない、より大きなばらつ
きを有していた。
【００６０】 続いて、作製した電池に１００Ａ及び２
００Ａの電流を放電することにより電池の作動試験を行
った。結果を表２に併せて示す。実施例の電池において
は、タブ５の溶断は観察されず、１００Ａ、２００Ａの
いずれの電流値においても正常に作動した。しかし、比
較例１の電池においては、１００Ａの放電においてもタ
ブ５が溶断し、電池が正常に作動しなかった。一方、比
較例２の電池では、１００Ａの放電では問題は生じなか
ったが、２００Ａの放電でタブ５が溶断した。
００Ａの電流を放電することにより電池の作動試験を行
った。結果を表２に併せて示す。実施例の電池において
は、タブ５の溶断は観察されず、１００Ａ、２００Ａの
いずれの電流値においても正常に作動した。しかし、比
較例１の電池においては、１００Ａの放電においてもタ
ブ５が溶断し、電池が正常に作動しなかった。一方、比
較例２の電池では、１００Ａの放電では問題は生じなか
ったが、２００Ａの放電でタブ５が溶断した。
【００６１】 比較例２の電池は、タブ５の総断面積は
実施例と同じであるが、タブ５の電流取出端子との接続
方法が異なる。アルミニウム箔や銅箔には、表面に酸化
被膜が形成されやすく、このため比較例２では実施例の
場合と比較して圧着圧力が小さいために酸化被膜の影響
を受け、タブ５の接続状態に斑が生じて各タブ５の抵抗
値にばらつきが生じた結果、あるタブ５に電流集中が起
こって溶断し、さらにこの溶断による電流路の減少に起
因して連鎖的にタブ５の溶断が起こったものと考えられ
る。この結果、タブ５のそれぞれの抵抗値のばらつき
は、平均値の±２０％以内であることが必要であること
がわかる。
実施例と同じであるが、タブ５の電流取出端子との接続
方法が異なる。アルミニウム箔や銅箔には、表面に酸化
被膜が形成されやすく、このため比較例２では実施例の
場合と比較して圧着圧力が小さいために酸化被膜の影響
を受け、タブ５の接続状態に斑が生じて各タブ５の抵抗
値にばらつきが生じた結果、あるタブ５に電流集中が起
こって溶断し、さらにこの溶断による電流路の減少に起
因して連鎖的にタブ５の溶断が起こったものと考えられ
る。この結果、タブ５のそれぞれの抵抗値のばらつき
は、平均値の±２０％以内であることが必要であること
がわかる。
【００６２】（外部短絡試験）
次に、上記実施例と同じ構造を有し、タブ５の断面積を
十分に大きくした電池を複数個ほど作製し、外部短絡試
験を行った。このとき、外部短絡回路の抵抗値（以下、
「外部回路抵抗」ということがある）を内部抵抗に相応
して変化させた。その結果、外部回路抵抗を内部抵抗の
１．５倍とした場合には、短絡後通常放電と同様に安全
弁は作動しなかった。また、外部回路抵抗を内部抵抗の
１倍とした場合には、短絡後に安全弁が作動したが、電
池の破裂や発火は認められなかった。これに対し、外部
回路抵抗を内部抵抗の０．１倍とした場合には、短絡後
に安全弁が作動したにもかかわらず、安全弁以外の部位
に亀裂の発生が確認された。
十分に大きくした電池を複数個ほど作製し、外部短絡試
験を行った。このとき、外部短絡回路の抵抗値（以下、
「外部回路抵抗」ということがある）を内部抵抗に相応
して変化させた。その結果、外部回路抵抗を内部抵抗の
１．５倍とした場合には、短絡後通常放電と同様に安全
弁は作動しなかった。また、外部回路抵抗を内部抵抗の
１倍とした場合には、短絡後に安全弁が作動したが、電
池の破裂や発火は認められなかった。これに対し、外部
回路抵抗を内部抵抗の０．１倍とした場合には、短絡後
に安全弁が作動したにもかかわらず、安全弁以外の部位
に亀裂の発生が確認された。
【００６３】 外部短絡試験においては、このように外
部回路抵抗によって電池の挙動が異なることから、タブ
を電流ヒューズとして兼用させるためには、この試験結
果を考慮し、特に外部回路抵抗が内部抵抗の０．１倍以
下を想定して電流ヒューズの電流遮断値を設計すること
が好ましい。たとえば、電池が満充電の状態において、
電圧が４Ｖ、電流容量が２５Ａｈ、内部抵抗が５ｍΩで
ある場合には、約８００Ａの短絡電流が流れることにな
るので、８００Ａの電流でタブが溶断するためには、前
述したタブの溶断試験の結果から、Ａｌタブでは総断面
積を電流値が１００Ａの場合の８倍の０．０６４ｃｍ2
以下とすればよく、同様に、Ｃｕタブでは０．０４０ｃ
ｍ2以下、Ｎｉタブでは０．０３２ｃｍ2以下とすればよ
いこととなる。
部回路抵抗によって電池の挙動が異なることから、タブ
を電流ヒューズとして兼用させるためには、この試験結
果を考慮し、特に外部回路抵抗が内部抵抗の０．１倍以
下を想定して電流ヒューズの電流遮断値を設計すること
が好ましい。たとえば、電池が満充電の状態において、
電圧が４Ｖ、電流容量が２５Ａｈ、内部抵抗が５ｍΩで
ある場合には、約８００Ａの短絡電流が流れることにな
るので、８００Ａの電流でタブが溶断するためには、前
述したタブの溶断試験の結果から、Ａｌタブでは総断面
積を電流値が１００Ａの場合の８倍の０．０６４ｃｍ2
以下とすればよく、同様に、Ｃｕタブでは０．０４０ｃ
ｍ2以下、Ｎｉタブでは０．０３２ｃｍ2以下とすればよ
いこととなる。
【００６４】 そこで、次に、Ａｌタブの総断面積が
０．０６ｃｍ2でＣｕタブの総断面積が０．０３５ｃｍ2
の電池と、Ａｌタブの総断面積が０．１ｃｍ2でＣｕタ
ブの総断面積が０．０５ｃｍ2の電池をそれぞれ作製
し、外部短絡抵抗を内部抵抗の０．１倍として外部短絡
試験を行った。その結果、Ａｌタブの総断面積が０．０
６ｃｍ2のものでは、短絡直後にＡｌタブ、Ｃｕタブが
溶断し、電流、電圧ともに０となったが、一方のＡｌタ
ブの総断面積が０．１ｃｍ2のものでは、短絡後に安全
弁が作動し、安全弁以外の部位に亀裂が発生しているこ
とが確認された。
０．０６ｃｍ2でＣｕタブの総断面積が０．０３５ｃｍ2
の電池と、Ａｌタブの総断面積が０．１ｃｍ2でＣｕタ
ブの総断面積が０．０５ｃｍ2の電池をそれぞれ作製
し、外部短絡抵抗を内部抵抗の０．１倍として外部短絡
試験を行った。その結果、Ａｌタブの総断面積が０．０
６ｃｍ2のものでは、短絡直後にＡｌタブ、Ｃｕタブが
溶断し、電流、電圧ともに０となったが、一方のＡｌタ
ブの総断面積が０．１ｃｍ2のものでは、短絡後に安全
弁が作動し、安全弁以外の部位に亀裂が発生しているこ
とが確認された。
【００６５】 次に、上述した電池の作製方法と同様の
方法により、正極板及び負極板の面積や幅等を変化させ
て、電池容量と内部抵抗の異なった種々の電池を、Ａｌ
タブ、Ｃｕタブ、Ｎｉタブを用いることで作製し、外部
短絡試験を行った。その結果、内部抵抗をＲ（ｍΩ）と
すると、Ａｌタブでは０．３６／Ｒ（ｃｍ2）以下とす
れば、外部短絡回路が内部抵抗の０．１倍のときに電流
ヒューズとしてはたらき、ＳＢＡガイドラインを満足す
ることが明らかとなった。同様に、Ｃｕタブでは０．１
８／Ｒ（ｃｍ2）以下、Ｎｉタブでは０．１４／Ｒ（ｃ
ｍ2）以下とすればよいことが明らかとなった。
方法により、正極板及び負極板の面積や幅等を変化させ
て、電池容量と内部抵抗の異なった種々の電池を、Ａｌ
タブ、Ｃｕタブ、Ｎｉタブを用いることで作製し、外部
短絡試験を行った。その結果、内部抵抗をＲ（ｍΩ）と
すると、Ａｌタブでは０．３６／Ｒ（ｃｍ2）以下とす
れば、外部短絡回路が内部抵抗の０．１倍のときに電流
ヒューズとしてはたらき、ＳＢＡガイドラインを満足す
ることが明らかとなった。同様に、Ｃｕタブでは０．１
８／Ｒ（ｃｍ2）以下、Ｎｉタブでは０．１４／Ｒ（ｃ
ｍ2）以下とすればよいことが明らかとなった。
【００６６】 さらに、外部回路抵抗が内部抵抗の１倍
の外部短絡時にも安全弁が作動することなく、安全に電
池反応が停止することが好ましい。そこで、先の外部短
絡試験と同様に、電流容量が２５Ａｈ、内部抵抗が５ｍ
Ωの電池を用いて、Ａｌタブの総断面積が０．１８／Ｒ
より小さい０．０３ｃｍ2の電池と、０．１８／Ｒより
も大きい０．０５ｃｍ2の電池とを作製して、外部短絡
試験を行った。その結果、Ａｌタブの総断面積が０．０
３ｃｍ2の電池においては、短絡後、通常放電と同様に
安全弁は作動しなかったが、Ａｌタブの総断面積が０．
０５ｃｍ2の電池においては、短絡後に安全弁が作動し
た。但し、この場合であっても、安全弁以外の部位での
電池の破裂や発火は発生しなかった。
の外部短絡時にも安全弁が作動することなく、安全に電
池反応が停止することが好ましい。そこで、先の外部短
絡試験と同様に、電流容量が２５Ａｈ、内部抵抗が５ｍ
Ωの電池を用いて、Ａｌタブの総断面積が０．１８／Ｒ
より小さい０．０３ｃｍ2の電池と、０．１８／Ｒより
も大きい０．０５ｃｍ2の電池とを作製して、外部短絡
試験を行った。その結果、Ａｌタブの総断面積が０．０
３ｃｍ2の電池においては、短絡後、通常放電と同様に
安全弁は作動しなかったが、Ａｌタブの総断面積が０．
０５ｃｍ2の電池においては、短絡後に安全弁が作動し
た。但し、この場合であっても、安全弁以外の部位での
電池の破裂や発火は発生しなかった。
【００６７】 以上の結果より、Ａｌタブの総断面積を
０．１８／Ｒｃｍ2以下とすれば、外部回路抵抗が内部
抵抗の１倍であるような外部短絡時においても安全弁が
作動せず、好ましいことがわかった。同様に、Ｃｕタブ
については、総断面積を０．０９／Ｒｃｍ2以下、Ｎｉ
タブについては０．０７／Ｒｃｍ2以下とすればよいこ
とが明らかとなった。
０．１８／Ｒｃｍ2以下とすれば、外部回路抵抗が内部
抵抗の１倍であるような外部短絡時においても安全弁が
作動せず、好ましいことがわかった。同様に、Ｃｕタブ
については、総断面積を０．０９／Ｒｃｍ2以下、Ｎｉ
タブについては０．０７／Ｒｃｍ2以下とすればよいこ
とが明らかとなった。
【００６８】
【発明の効果】 上述の通り、本発明によって、タブの
総断面積が適切な範囲に設定されているため、使用電流
範囲においてタブが溶断することなく、しかも出力ロス
の低減とエネルギー密度の向上が図られるとともに、タ
ブを電流ヒューズとして電池に組み込むことで、安全性
の確保と安全性の向上が図られた、信頼性に優れたリチ
ウム二次電池が提供される。
総断面積が適切な範囲に設定されているため、使用電流
範囲においてタブが溶断することなく、しかも出力ロス
の低減とエネルギー密度の向上が図られるとともに、タ
ブを電流ヒューズとして電池に組み込むことで、安全性
の確保と安全性の向上が図られた、信頼性に優れたリチ
ウム二次電池が提供される。
【図１】 捲回型内部電極体の構造を示す斜視図であ
る。
る。
【図２】 捲回型内部電極体における正極板及び負極板
を展開した状態を示す平面図である。
を展開した状態を示す平面図である。
【図３】 積層型内部電極体の構造の一の実施の形態を
示す斜視図である。
示す斜視図である。
【図４】 捲回型内部電極体を用いたリチウム二次電池
の一の実施の形態を示す断面図である。
の一の実施の形態を示す断面図である。
【図５】 正極板及び負極板へのタブの取付部分の拡大
断面図である。
断面図である。
【図６】 本発明のリチウム二次電池に好適に用いられ
るタブの形状の一の実施の形態を示す平面図である。
るタブの形状の一の実施の形態を示す平面図である。
【図７】 タブのリベットへの圧着方法を示す説明図で
ある。
ある。
【図８】 タブのネジ止めの方法を示す説明図である。
【図９】 タブの抵抗ばらつきを測定するための方法を
示す説明図である。
示す説明図である。
１…内部電極体、２…正極板、３…負極板、４…セパレ
ータ、５…タブ、６…タブ、７…内部電極体、８…正極
板、９…負極板、１０…セパレータ、１１…電池ケー
ス、１２…正極蓋、１３…リベット、１４…負極蓋、１
５…金属箔、１６…電極活物質層、１７…絶縁シート、
１８…外部端子、１９…Ｖ溝、２０…封止材、２１…く
びれ部、２４…ボルト、２５…ナット。
ータ、５…タブ、６…タブ、７…内部電極体、８…正極
板、９…負極板、１０…セパレータ、１１…電池ケー
ス、１２…正極蓋、１３…リベット、１４…負極蓋、１
５…金属箔、１６…電極活物質層、１７…絶縁シート、
１８…外部端子、１９…Ｖ溝、２０…封止材、２１…く
びれ部、２４…ボルト、２５…ナット。
Claims (9)
- 【請求項１】 正極板及び負極板がセパレータを介して
直接に接触しないように捲回又は積層された内部電極体
と、前記正極板及び前記負極板のそれぞれに接続された
複数の集電用のタブと、有機電解液とを備えたリチウム
二次電池であって、前記タブのそれぞれが、１ ００Ａ以上の電流が流れた場
合であっても溶断することのないように、かつ、前記タ
ブの２以上が、電流ヒューズとして機能するように、前
記タブの総断面積が、その材質に対応して、全内部抵抗
をＲ（ｍΩ）としたときに、その材質がアルミニウムの
場合、０．００９ｃｍ2以上０．３６／Ｒｃｍ 2 以下、銅
の場合、０．００５ｃｍ2以上０．１８／Ｒｃｍ 2 以下、
ニッケルの場合、０．００４ｃｍ2以上０．１４／Ｒｃ
ｍ 2 以下に設定されてなり、かつ、前記全内部抵抗が１
０ｍΩ以下に設定されてなることを特徴とするリチウム
二次電池。 - 【請求項２】 正極板及び負極板がセパレータを介して
直接に接触しないように捲回又は積層された内部電極体
と、前記正極板及び前記負極板のそれぞれに接続された
複数の集電用のタブと、有機電解液とを備えたリチウム
二次電池であって、前記タブのそれぞれが、１ ００Ａ以上の電流が流れた場
合であっても溶断することのないように、かつ、前記タ
ブの２以上が、電流ヒューズとして機能するように、前
記タブの総断面積が、その材質に対応して、全内部抵抗
をＲ（ｍΩ）としたときに、その材質がアルミニウムの
場合、０．００９ｃｍ2以上０．３６／Ｒｃｍ 2 以下、銅
の場合、０．００５ｃｍ2以上０．１８／Ｒｃｍ 2 以下、
ニッケルの場合、０．００４ｃｍ2以上０．１４／Ｒｃ
ｍ 2 以下に設定されてなり、かつ、前記タブのそれぞれ
の抵抗値のばらつきが、平均値の±２０％以内に設定さ
れてなることを特徴とするリチウム二次電池。 - 【請求項３】 前記タブの総断面積が、その材質に対応
して、前記全内部抵抗をＲ（ｍΩ）としたときに、その
材質がアルミニウムの場合、０．０１４ｃｍ2以上０．
１８／Ｒｃｍ 2 以下、銅の場合、０．００８ｃｍ2以上
０．０９／Ｒｃｍ 2 以下、ニッケルの場合、０．００８
ｃｍ2以上０．０７／Ｒｃｍ 2 以下に設定されてなること
を特徴とする請求項１又は２記載のリチウム二次電池。 - 【請求項４】 前記タブの厚みが、前記タブが溶接され
る前記正極板及び前記負極板を構成する電極活物質層の
厚みの２倍以下であることを特徴とする請求項１〜３の
いずれか一項に記載のリチウム二次電池。 - 【請求項５】 前記タブの抵抗値の合計が１ｍΩ以下で
あることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記
載のリチウム二次電池。 - 【請求項６】 前記タブにくびれ部が設けられているこ
とを特徴とする請求項１〜５記載のいずれか一項に記載
のリチウム二次電池。 - 【請求項７】 前記タブの前記正極板及び前記負極板と
接続されない側の端部が、圧着、溶接又はハトメにより
接続されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれ
か一項に記載のリチウム二次電池。 - 【請求項８】 電池容量が５Ａｈ以上であることを特徴
とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のリチウム二
次電池。 - 【請求項９】 電気自動車用又はハイブリッド電気自動
車用として用いられることを特徴とする請求項１〜８の
いずれか一項に記載のリチウム二次電池。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15325698A JP3497380B2 (ja) | 1998-06-02 | 1998-06-02 | リチウム二次電池 |
| US09/323,628 US6753104B2 (en) | 1998-06-02 | 1999-06-01 | Lithium secondary battery |
| CA002273531A CA2273531A1 (en) | 1998-06-02 | 1999-06-01 | Lithium secondary battery |
| DE69935280T DE69935280T2 (de) | 1998-06-02 | 1999-06-01 | Lithium Sekundärbatterie |
| EP99110555A EP0962995B1 (en) | 1998-06-02 | 1999-06-01 | Lithium secondary battery |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15325698A JP3497380B2 (ja) | 1998-06-02 | 1998-06-02 | リチウム二次電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11345630A JPH11345630A (ja) | 1999-12-14 |
| JP3497380B2 true JP3497380B2 (ja) | 2004-02-16 |
Family
ID=15558489
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15325698A Expired - Fee Related JP3497380B2 (ja) | 1998-06-02 | 1998-06-02 | リチウム二次電池 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6753104B2 (ja) |
| EP (1) | EP0962995B1 (ja) |
| JP (1) | JP3497380B2 (ja) |
| CA (1) | CA2273531A1 (ja) |
| DE (1) | DE69935280T2 (ja) |
Families Citing this family (51)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6406815B1 (en) * | 2000-02-11 | 2002-06-18 | Delphi Technologies, Inc. | Compact lithium ion battery and method of manufacturing |
| FR2821983B1 (fr) * | 2001-03-07 | 2003-08-15 | Schneider Electric Ind Sa | Dispositif de raccordement pour accumulateur electrique |
| US20040185332A1 (en) * | 2003-03-21 | 2004-09-23 | Moltech Corporation | Tabs for electrochemical cells |
| CN1591959A (zh) * | 2003-09-01 | 2005-03-09 | 比亚迪股份有限公司 | 叠片式锂离子二次电池 |
| JP4658467B2 (ja) * | 2003-11-12 | 2011-03-23 | 三菱重工業株式会社 | リチウム二次電池用電極およびリチウム二次電池 |
| JP5705408B2 (ja) * | 2005-09-02 | 2015-04-22 | エー１２３ システムズ， インコーポレイテッド | 電池セル構造及びその組み立て方法 |
| JP2007149349A (ja) * | 2005-11-24 | 2007-06-14 | Nec Tokin Corp | 積層型電池 |
| US8057931B2 (en) * | 2006-04-18 | 2011-11-15 | Securaplane Technologies, Inc. | Battery busing scheme |
| JP4172523B1 (ja) | 2007-04-24 | 2008-10-29 | トヨタ自動車株式会社 | 車両およびその制御方法 |
| JP5396702B2 (ja) * | 2007-09-07 | 2014-01-22 | 株式会社Ｇｓユアサ | 電池 |
| JP5024615B2 (ja) * | 2007-10-12 | 2012-09-12 | トヨタ自動車株式会社 | 密閉型電池 |
| JP5422179B2 (ja) | 2007-11-26 | 2014-02-19 | パナソニック株式会社 | 非水電解質二次電池 |
| JP5334429B2 (ja) * | 2008-03-13 | 2013-11-06 | 日立ビークルエナジー株式会社 | リチウム二次電池 |
| US8153290B2 (en) * | 2008-10-28 | 2012-04-10 | Tesla Motors, Inc. | Heat dissipation for large battery packs |
| KR101737644B1 (ko) * | 2008-11-25 | 2017-05-18 | 에이일이삼 시스템즈, 엘엘씨 | 고출력 전기 화학 전지 내의 내부 부품들의 외부에서 인가된 레이저 용접을 위한 방법 및 디자인 |
| JP2010135170A (ja) * | 2008-12-04 | 2010-06-17 | Hitachi Vehicle Energy Ltd | リチウム二次電池、二次電池モジュールおよび二次電池パック |
| JP2010257811A (ja) * | 2009-04-27 | 2010-11-11 | Panasonic Corp | 二次電池 |
| CN201413838Y (zh) * | 2009-05-15 | 2010-02-24 | 东莞新能源科技有限公司 | 锂离子电池组合盖帽 |
| JP5508768B2 (ja) * | 2009-06-30 | 2014-06-04 | 日立ビークルエナジー株式会社 | 密閉型電池 |
| US9246140B2 (en) * | 2009-07-09 | 2016-01-26 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Rechargeable battery with a cap assembly having a first tab located outside of the case |
| KR20120062713A (ko) * | 2009-08-19 | 2012-06-14 | 미쓰비시 쥬시 가부시끼가이샤 | 비수계 전해액 2 차 전지용 세퍼레이터 및 비수계 전해액 2 차 전지 |
| US8877361B2 (en) * | 2009-09-01 | 2014-11-04 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Rechargeable battery |
| KR101255171B1 (ko) * | 2009-09-28 | 2013-04-22 | 주식회사 엘지화학 | 이차 전지 및 그 제조 방법 |
| US20110104520A1 (en) * | 2009-11-02 | 2011-05-05 | Changbum Ahn | Secondary battery and battery pack using the same |
| KR101192077B1 (ko) * | 2009-11-02 | 2012-10-17 | 삼성에스디아이 주식회사 | 이차 전지 및 그를 이용한 전지 팩 |
| KR101101046B1 (ko) * | 2009-12-01 | 2011-12-29 | 삼성에스디아이 주식회사 | 전극 조립체 및 그를 구비하는 이차 전지 |
| US20110195281A1 (en) * | 2010-02-09 | 2011-08-11 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Secondary battery |
| US9099732B2 (en) | 2010-06-11 | 2015-08-04 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Rechargeable battery having a fuse with an insulating blocking member |
| KR101492354B1 (ko) * | 2010-10-16 | 2015-02-10 | 쉔젠 비와이디 오토 알앤디 컴퍼니 리미티드 | 리튬 이온 배터리 |
| US9478774B2 (en) | 2010-12-02 | 2016-10-25 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Rechargeable battery |
| KR101274806B1 (ko) | 2011-07-26 | 2013-06-13 | 로베르트 보쉬 게엠베하 | 이차 전지 |
| US9634299B2 (en) | 2011-09-06 | 2017-04-25 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Rechargeable battery |
| TW201312832A (zh) * | 2011-09-06 | 2013-03-16 | Phoenix Silicon Int Corp | 二次電池結構及其製造方法 |
| JP6239222B2 (ja) * | 2011-10-28 | 2017-11-29 | 三洋電機株式会社 | 非水電解液二次電池 |
| KR101683210B1 (ko) | 2011-11-17 | 2016-12-07 | 삼성에스디아이 주식회사 | 이차 전지 |
| US8883332B2 (en) * | 2011-12-09 | 2014-11-11 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Rechargeable secondary battery |
| JP5772617B2 (ja) * | 2012-01-16 | 2015-09-02 | 株式会社豊田自動織機 | 蓄電装置、及び車両 |
| JP5611251B2 (ja) | 2012-01-27 | 2014-10-22 | トヨタ自動車株式会社 | 密閉型二次電池 |
| JP5768219B2 (ja) * | 2012-03-30 | 2015-08-26 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 電池 |
| CN102683634B (zh) * | 2012-04-24 | 2014-08-06 | 张贵萍 | 一种大容量圆柱形锂离子电池及其生产方法 |
| WO2014054734A1 (ja) * | 2012-10-03 | 2014-04-10 | 新神戸電機株式会社 | 二次電池 |
| CN103500844B (zh) * | 2013-09-03 | 2016-09-14 | 浙江金开来新能源科技有限公司 | 圆柱形多极耳锂离子电池及其制备方法 |
| FR3013900B1 (fr) * | 2013-11-22 | 2015-12-11 | Blue Solutions | Module de stockage d'energie, comprenant une pluralite d'ensembles de stockage d'energie |
| US9761919B2 (en) | 2014-02-25 | 2017-09-12 | Tesla, Inc. | Energy storage system with heat pipe thermal management |
| US11303002B2 (en) * | 2014-03-18 | 2022-04-12 | Vehicle Energy Japan Inc. | Secondary battery |
| CN106289020B (zh) * | 2016-08-15 | 2019-03-12 | 多氟多（焦作）新能源科技有限公司 | 一种检测锂离子电池极耳弯折的方法 |
| WO2018168286A1 (ja) | 2017-03-13 | 2018-09-20 | 株式会社豊田中央研究所 | 二次電池及びその製造方法 |
| JP6802981B2 (ja) * | 2017-03-30 | 2020-12-23 | トヨタ自動車株式会社 | 非水電解質二次電池およびその製造方法 |
| US10734620B2 (en) * | 2018-03-23 | 2020-08-04 | Chongqing Jinkang New Energy Vehicle Co., Ltd. | Battery cell for electric vehicle battery pack |
| US11431046B2 (en) * | 2018-08-21 | 2022-08-30 | Nio Technology (Anhui) Co., Ltd. | Lithium-ion cell using aluminum can |
| CN113809481B (zh) * | 2021-09-07 | 2023-01-24 | 厦门海辰储能科技股份有限公司 | 负极极柱盘、锂离子电池和锂电池的焊接方法 |
Family Cites Families (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US597969A (en) * | 1898-01-25 | Safety-fuse | ||
| US378078A (en) * | 1888-02-21 | Conductor for electrical fire-alarm systems | ||
| US3080463A (en) * | 1960-12-23 | 1963-03-05 | Chase Shawmut Co | Cartridge fuses |
| US3213242A (en) * | 1962-02-23 | 1965-10-19 | Westinghouse Electric Corp | Current limiting fuse |
| FR2608321B1 (fr) * | 1986-12-12 | 1989-02-10 | Accumulateurs Fixes | Generateur electrochimique a anode de lithium et a cathode liquide |
| JPH0850920A (ja) * | 1994-08-08 | 1996-02-20 | Toyo Takasago Kandenchi Kk | 角型リチウム二次電池 |
| JPH08185850A (ja) * | 1994-12-27 | 1996-07-16 | Sony Corp | リチウムイオン二次電池 |
| FR2732512A1 (fr) * | 1995-03-28 | 1996-10-04 | Thomson Csf | Dispositif de protection thermique interne de sources d'energie, notamment de sources d'energie au lithium, en milieu corrosif ou pollue |
| KR100417560B1 (ko) * | 1995-09-27 | 2004-04-28 | 소니 가부시끼 가이샤 | 젤리롤형고용량2차전지 |
| FR2752089B1 (fr) * | 1996-07-30 | 1998-09-04 | Accumulateurs Fixes | Generateur electrochimique cylindrique |
| JPH1083833A (ja) | 1996-09-06 | 1998-03-31 | Japan Storage Battery Co Ltd | 二次電池 |
| JP3952093B2 (ja) | 1996-12-17 | 2007-08-01 | 株式会社ジーエス・ユアサコーポレーション | 電池 |
| JPH10214614A (ja) * | 1997-01-31 | 1998-08-11 | Japan Storage Battery Co Ltd | 電 池 |
| JPH10326609A (ja) * | 1997-03-26 | 1998-12-08 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 電 池 |
| US6099986A (en) * | 1997-07-25 | 2000-08-08 | 3M Innovative Properties Company | In-situ short circuit protection system and method for high-energy electrochemical cells |
-
1998
- 1998-06-02 JP JP15325698A patent/JP3497380B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1999
- 1999-06-01 US US09/323,628 patent/US6753104B2/en not_active Expired - Fee Related
- 1999-06-01 CA CA002273531A patent/CA2273531A1/en not_active Abandoned
- 1999-06-01 EP EP99110555A patent/EP0962995B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1999-06-01 DE DE69935280T patent/DE69935280T2/de not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE69935280D1 (de) | 2007-04-12 |
| CA2273531A1 (en) | 1999-12-02 |
| JPH11345630A (ja) | 1999-12-14 |
| EP0962995A2 (en) | 1999-12-08 |
| US20020015892A1 (en) | 2002-02-07 |
| US6753104B2 (en) | 2004-06-22 |
| EP0962995B1 (en) | 2007-02-28 |
| EP0962995A3 (en) | 2004-10-27 |
| DE69935280T2 (de) | 2007-11-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3497380B2 (ja) | リチウム二次電池 | |
| US8663832B2 (en) | Cell for reducing short circuit and battery incorporating the cell | |
| EP0949699B1 (en) | Electrical connection structure in a lithium secondary battery | |
| EP1636870B1 (en) | Stacked-type lithium-ion rechargeable battery | |
| JP3260675B2 (ja) | リチウム二次電池 | |
| JP6292407B2 (ja) | ソルダリングコネクター、これを含むバッテリーモジュール、及びバッテリーパック | |
| JP5010250B2 (ja) | 電池積層体および電池パック | |
| KR20190059831A (ko) | 안전성이 개선된 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차 | |
| JPH07249405A (ja) | 電 池 | |
| US20130071710A1 (en) | Secondary battery | |
| JPH08185850A (ja) | リチウムイオン二次電池 | |
| JP5899495B2 (ja) | 円筒形リチウムイオン電池 | |
| KR100331208B1 (ko) | 비수전해액2차전지 | |
| KR101546545B1 (ko) | 파우치형 리튬이차전지 | |
| WO2010116590A1 (ja) | 円筒形電池 | |
| US5747188A (en) | Battery with improved safety during mechanical abuse | |
| JP2000090895A (ja) | 電気自動車用リチウム二次電池 | |
| JP3511476B2 (ja) | リチウム二次電池 | |
| JP7430665B2 (ja) | 二次電池の集電体およびその製造方法、ならびに二次電池 | |
| EP3392924B1 (en) | Battery cell | |
| JP3394484B2 (ja) | リチウム二次電池及びその設計方法 | |
| JPH07249404A (ja) | 電 池 | |
| CN112563681B (zh) | 非水电解质二次电池 | |
| JP7045644B2 (ja) | 密閉型電池および組電池 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20031118 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081128 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081128 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091128 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101128 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101128 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111128 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111128 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121128 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131128 Year of fee payment: 10 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |