專(zhuān)利名稱(chēng)：：硬幣形非水電解液二次電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及放電負(fù)荷特性高的硬幣形非水電解液二次電池。
背景技術(shù)：
：以硬幣形鋰離子二次電池為代表的硬幣形非水電解液二次電池，也被稱(chēng)作紐扣(button)形或扁平形非水電解液二次電池，作為在耳機(jī)(headphoneset)、鐘表型通信設(shè)備、身體安裝型醫(yī)療設(shè)備等人們隨身使用的所謂的可攜帶(wearable)設(shè)備等中使用的重負(fù)荷對(duì)應(yīng)的小型電池受到人們的關(guān)注。以往的硬幣形鋰離子二次電池，例如，有使用將沖裁成圓形的正極和負(fù)極中間分別隔著一片隔板然后層疊的電極體的電池。但是，在這種類(lèi)型(type)的電池中，由于電極厚，因此相對(duì)于電極的厚度方向的鋰離子的擴(kuò)散阻力增力口，放電負(fù)荷特性降低，存在只能用于低輸出用途的問(wèn)題。為了解決上述問(wèn)題，有人提出通過(guò)使用將帶狀的正極和帶狀的負(fù)極中間夾著帶狀的隔板巻繞的電極體，使電極變薄的方法(例如，參見(jiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)l、專(zhuān)利文獻(xiàn)2、專(zhuān)利文獻(xiàn)3、專(zhuān)利文獻(xiàn)4。)。專(zhuān)利文獻(xiàn)1:特開(kāi)2003-77543號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)2:特開(kāi)2005-310578號(hào)^^l艮專(zhuān)利文獻(xiàn)3:特開(kāi)平11-345626號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)4:特開(kāi)平11-354150號(hào)7>才艮
發(fā)明內(nèi)容在專(zhuān)利文獻(xiàn)1和專(zhuān)利文獻(xiàn)2中提出的電池，是將帶狀的正極和帶狀的負(fù)極中間夾著帶狀的隔板進(jìn)行巻繞而形成電極體，將該電極體成形為扁平狀，以電極體的巻繞軸方向和電池罐的高度方向(厚度方向)垂直的狀態(tài)，將電極體插入電池罐中。此時(shí)，從電池的高度方向來(lái)看，電池罐內(nèi)的電極體呈四角形，因此電極體和電池罐之間形成間隙，會(huì)產(chǎn)生容積損失(loss)的問(wèn)題。另外，這種電極結(jié)構(gòu)，伴隨著電池充放電的電極的膨脹、收縮方向與電池罐的高度方向一致，因此，如果反復(fù)充放電，電池可能會(huì)在高度方向上變形。另一方面，在專(zhuān)利文獻(xiàn)3和專(zhuān)利文獻(xiàn)4中提出的電池中，電極體的巻繞軸方向與電池罐的高度方向相同，因此在電極體和電池罐之間不會(huì)產(chǎn)生間隙，另夕卜，伴隨著電池充放電的電極的膨脹、收縮方向與電池罐的徑向一致，因此即使反復(fù)充放電，電池也不會(huì)發(fā)生變形。但是，在專(zhuān)利文獻(xiàn)3和專(zhuān)利文獻(xiàn)4中，只是單純的公開(kāi)了電極結(jié)構(gòu)，根本沒(méi)有公開(kāi)用于提高重負(fù)荷特性的具體的構(gòu)成方案。當(dāng)然，在專(zhuān)利文獻(xiàn)l和專(zhuān)利文獻(xiàn)2中也完全沒(méi)有公開(kāi)用于提高重負(fù)荷特性的具體構(gòu)成方案。本發(fā)明解決了上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種放電負(fù)荷特性高的硬幣形非水電解液二次電;也。本發(fā)明的硬幣形非水電解液二次電池，包含帶狀的正極、帶狀的負(fù)極、帶狀的隔板和硬幣形的電池罐，其特征在于，使所述隔板介于所述正極和所述負(fù)極之間進(jìn)行巻繞，形成圓筒狀的巻繞體，所述巻繞體的巻繞軸方向與所述電池罐的高度方向相同，所述巻繞體的外徑D與所述巻繞體的巻繞軸方向的高度H之比D/H是125,所述巻繞體的上面部的面積A,與所述正極和所述負(fù)極相對(duì)的反應(yīng)有效面積R之比R/A是9~25。采用本發(fā)明，能夠提供放電負(fù)荷特性高、也不會(huì)有伴隨著充放電的電池變形的硬幣形非水電解液二次電池。圖1是在本發(fā)明中使用的巻繞體的斜視圖。圖2是表示將巻繞體插入圓筒狀的電池罐中的工序的斜視圖。圖3是表示將巻繞體插入電池罐后，在巻繞體的上面配置上部絕緣板的工序的斜視圖。圖4是將上部絕緣板載置在巻繞體上，將配置在蓋的中央部的負(fù)極端子的里側(cè)部位與負(fù)極引線焊接的狀態(tài)的斜視圖。圖5A是通過(guò)激光焊接等將電池罐和蓋接合的狀態(tài)的斜視圖，圖5B是圖5A的B-B線的斷面圖。圖6是巻繞體的示意圖。圖7是用于說(shuō)明本發(fā)明的參數(shù)的正極的示意圖。圖8是圖7的I-I線的斷面圖。圖9是圖7的n-n線的斷面圖。圖IO是表示圖7的正極引線的其他的形式的斜視圖。符號(hào)說(shuō)明1正極2負(fù)極3隔板10巻繞體11正極引線12負(fù)極引線13電池罐14上部絕緣板15蓋16負(fù)極端子17絕緣封裝18注液口19下部絕緣板20正極21正極集電體22第1正極活性物質(zhì)層23第2正極活性物質(zhì)層24正極引線25正極引線具體實(shí)施例方式以下，對(duì)本發(fā)明的硬幣形非水電解液二次電池的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。本發(fā)明的硬幣形非水電解液二次電池，具有帶狀的正極、帶狀的負(fù)極、帶狀的隔板以及硬幣形的電池罐，正極和負(fù)極以隔板為中間媒介被巻繞，構(gòu)成圓筒狀的巻繞體。采用該結(jié)構(gòu)能夠使電極變薄，在一定程度上提高放電負(fù)荷特性。另外，上述巻繞體的巻繞軸方向與電池罐的高度方向一致。采用這種結(jié)構(gòu)使得電極的膨脹、收縮方向與強(qiáng)度最大的電池罐的徑向一致，即使反復(fù)充放電也能夠防止電池的變形。另夕卜，上述巻繞體的外徑D和巻繞體的巻繞軸方向的高度H之比D/H(扁平度)被設(shè)定為1~25。如果D/H不足1，就不能稱(chēng)為硬幣形電池，也不適于薄型、小型且要求高容量的可攜帶的裝置用的硬幣形非水電解液二次電池。另外，如果D/H超過(guò)25，將超出通常的電池設(shè)計(jì)的允許范圍。即，能夠耐受巻繞電極的制造工藝的電極寬最低也要大約2mm,因此，巻繞體的巻繞軸方向高度H的最小值是2mm。另外，根據(jù)裝載電池的設(shè)備的大小，巻繞體的外徑D的最大值被認(rèn)為是50mm。因此，D/H的最大值是25。此外，如果考慮裝載電池的機(jī)器所需要的電池容量，D/H更優(yōu)選為1.5-23。另夕卜，在本發(fā)明的硬幣形非水電解液二次電池中，上述巻繞體的上面部的面積A與上述正極和負(fù)極相對(duì)的反應(yīng)有效面積R之比R/A被設(shè)定為925,更優(yōu)選被設(shè)定為15-20。這樣，能進(jìn)一步提高放電負(fù)荷特性，最適合作為要求重負(fù)荷特性的各種設(shè)備用的電池。這里，反應(yīng)有效面積R是指被巻繞的正極和負(fù)極的活性物質(zhì)層彼此相對(duì)的面積，在通常的鋰離子二次電池中，為了在充電時(shí)不產(chǎn)生鋰枝晶(lithiumdendrite)，使負(fù)極活性物質(zhì)層的面積比正極活性物質(zhì)層的面積大，正極活性物質(zhì)層的整個(gè)表面與負(fù)極活性物質(zhì)層相對(duì)，因此，反應(yīng)有效面積在實(shí)際上就是設(shè)置正極活性物質(zhì)層的部分的面積。另外，本發(fā)明的硬幣形非水電解液二次電池的體積優(yōu)選為lcm3以上、7cm3以下。只要在該范圍內(nèi)，就最適合用作薄型、小型且要求高容量的可攜帶的設(shè)備用的硬幣形非水電解液二次電池。此外，本發(fā)明的硬幣形非水電解液二次電池的電池罐的外徑優(yōu)選為20mm以上、50mm以下。只要在該范圍內(nèi)，與上述同樣，就最適合用作薄型、小型且要求高容量的可攜帶的機(jī)器用的硬幣形非水電解液二次電池。下面，參照本發(fā)明的硬幣形非水電解液二次電池的一個(gè)例子。其中，在圖1~圖10中，同一部分賦予同一符號(hào)，有時(shí)省略重復(fù)的說(shuō)明。圖l是本發(fā)明中使用的巻繞體的斜視圖。在圖1中，巻繞體10是將帶狀上述正極可以采用下述方法形成向含有正極活性物質(zhì)、正極用導(dǎo)電助劑、正極用粘合劑(binder)等的混合物中添加溶劑，然后充分混煉，將所得到的正極合劑糊(paste)涂布到正極集電體的兩面上，干燥之后，將該正極合劑層控制在規(guī)定的厚度和規(guī)定的電極密度。作為上述正極活性物質(zhì)，例如可以使用LiCo02等鋰鈷(lithiumcobalt)氧化物、LiMn204等鋰錳(lithiummanganese)氧化物、LiNi02等鋰鎳(lithiumnickel)氧化物等，不過(guò)，只要能吸附、解吸鋰離子即可，并不限于這些氧化物。作為上述正極集電體，只要是在構(gòu)成的電池中實(shí)質(zhì)上化學(xué)穩(wěn)定的電子傳導(dǎo)體即可，沒(méi)有特別的限制。作為正極集電體例如可以使用鋁(aluminum)箔等。在正極集電體的一端部上設(shè)置沒(méi)有涂布正極合劑糊的集電體露出部，通過(guò)折疊集電體露出部形成正極引線(lead)11。另外，集電體露出部也可以設(shè)置在集電體的兩端部，正極引線也可以設(shè)置在集電體的兩端部。此外，代替折疊集電體露出部形成的上述正極引線，也可以在正極集電體的一端部或兩端部上焊接作為其他部件的陽(yáng)極片(tab)作為正極引線。上述的負(fù)極可以采用以下方法形成向含有負(fù)極活性物質(zhì)、負(fù)極用導(dǎo)電助劑、負(fù)極用粘合劑等的混合物中添加溶劑，然后充分混煉，將所得的負(fù)極合劑糊涂布在負(fù)極集電體的兩面上，干燥之后，將該負(fù)極合劑層控制在規(guī)定的厚度和規(guī)定的電極密度。作為上述負(fù)極活性物質(zhì)，例如可以使用天然石墨或者塊狀石墨、鱗片狀石墨、土狀石墨等人造石墨等^f灰素材料，不過(guò)，只要能吸附、解吸鋰離子即可，并不限于這些氧化物。作為上述負(fù)極集電體，只要是在構(gòu)成的電池中實(shí)質(zhì)上化學(xué)穩(wěn)定的電子傳導(dǎo)體即可，沒(méi)有特別的限制。作為負(fù)極集電體，例如可以使用銅箔等。在負(fù)極集電體的一端部上設(shè)置沒(méi)有涂布負(fù)極合劑糊的集電體露出部，通過(guò)折疊集電體露出部形成負(fù)極引線12。另外，集電體露出部也可以設(shè)置在集電體的兩端部，負(fù)極引線也可以設(shè)置在集電體的兩端部。此外，代替折疊集電體露出部形成的上述負(fù)極引線，也可以在負(fù)極集電體的一端部或兩端部上焊接作為其他部件的薄片來(lái)作為負(fù)極引線。在圖1中，將正極引線11設(shè)置在巻繞體10的外周側(cè)，將負(fù)極引線12設(shè)置在巻繞體10的內(nèi)周側(cè)，不過(guò)，也可以將正極引線11設(shè)置在巻繞體10的內(nèi)周側(cè)，將負(fù)極引線12設(shè)置在巻繞體10的外周側(cè)，另外，正極引線ll和負(fù)極引線12也可以都設(shè)置在巻繞體10的外周側(cè)。作為上述隔板，可以使用具有大的離子(ion)透過(guò)率和規(guī)定的機(jī)械強(qiáng)度的絕緣性的微多孔性薄膜。另外，從提高電池的安全性的角度考慮，優(yōu)先選用具有在一定溫度(100~140°C)以上閉塞微孔，提高電阻的功能的薄膜。具體地說(shuō)，作為上述隔板，可以使用具有耐有機(jī)溶劑性和疏水性的、由聚丙烯(PPpolypropylene)或聚乙烯(PEpolyethylene)等烯烴(olefin)系聚合物(polymer)或玻璃(glass)纖維構(gòu)成的薄片(sheet)、無(wú)紡布、紡布或者用粘接劑固定烯烴系的粒子的多孔質(zhì)體層等。圖2是表示將巻繞體IO插入圓筒狀的電池罐13中的工序的斜視圖。巻繞體IO被插入電池罐13中，使其巻繞軸方向N與電池罐13的高度方向M—致。電池罐13的材質(zhì)可以使用鋁等。另外，在電池罐13的底部上配置了下部絕緣板(圖中未示出)。下部絕緣板的材質(zhì)并無(wú)特別限制，可以使用聚苯硫醚(PPSpolyphenylenesulfide)等高分子材料。圖3是表示將巻繞體10插入電池罐13后在巻繞體10上配置上部絕緣板14的工序的斜視圖。上部絕緣板14的材質(zhì)可以使用與上述下部絕緣板相同的材質(zhì)。圖4是將上部絕緣板14載置在巻繞體10的上面，將配置在蓋15的中央部的負(fù)極端子16的里側(cè)與負(fù)極引線12焊接的狀態(tài)的斜視圖。蓋15和負(fù)極端子16通過(guò)絕緣封裝(packing)17絕緣。蓋15的材質(zhì)可以使用與電池罐13同樣的鋁等。負(fù)極端子16的材質(zhì)可以使用鎳等。絕緣封裝17的材質(zhì)可以使用聚丙烯(PP)等高分子材料。圖5A是將電池罐13和蓋15激光(laser)接合的狀態(tài)的斜視圖。圖5B是圖5A的B-B線的斷面圖。圖5B中，在由蓋15和電池罐13形成的密閉容器內(nèi)容納有巻繞體10,在電池罐13的底部配置了下部絕緣板19。但是，在圖5B中，巻繞體10的內(nèi)周側(cè)的部分并沒(méi)有在斷面上。如前所述，巻繞體10具有將帶狀的隔板3介于帶狀正極1和帶狀負(fù)極2之間、巻繞成螺旋形的結(jié)構(gòu)。另外，正極引線11是以?shī)A在電池罐13和蓋15之間的狀態(tài)來(lái)接合的。這樣，電池罐13和蓋15作為正極端子發(fā)揮功能。但是，根據(jù)電池罐13的材質(zhì)，電池罐13和蓋15有時(shí)也可成為負(fù)極。最后，從注液口18注入電解液。只要用封口體(未圖示)將注液口18封口，就制成了硬幣形非水電解液二次電池。上述電解液例如可以使用按以下所述得到的電解液，即，將從LiC104、LiPF6、LiBF4、LiAsF6、LiSbF6、LiCF3S03等中選出的至少1種鋰鹽，溶解在下述有機(jī)溶劑中的1種溶劑或2種以上的混合溶劑中^碳酸亞乙烯酯(VCvinylenecarbonate■)、碳酉吏亞丙基酉旨(PCpropylenecarbonate)、碳酸亞乙基酉旨(ECethylenecarbonate)、碳酸亞丁基酯(BCbutylenecarbonate)、碳酸二曱酯(DMCdimethylcarbonate)、碳酸二乙酯(DECdiethylcarbonate)、碳酸甲乙面旨(MECmethylethylcarbonate)、"丁內(nèi)酯(y-butyrolactone)等。該電解液中的Li離子濃度可以是0.51.5mol/L。圖6是巻繞體10的示意圖。在圖6中省略了正極引線和負(fù)極引線的圖示。巻繞體10的外徑D(mm)與巻繞體10的巻繞軸方向高度H(mm)之比D/H被設(shè)定為125。另外，巻繞體10的上面部的面積A(mm2)與正極和負(fù)極相對(duì)的反應(yīng)有效面積R(mm2)之比R/A被設(shè)定為9~25。圖7是用于說(shuō)明本發(fā)明的參數(shù)的正極的示意圖。圖7中，在帶狀的正極20的正極集電體21的兩面上，形成了第1正極活性物質(zhì)層22和第2正極活性物質(zhì)層23,該第2正極活性物質(zhì)層23是以比第1正極活性物質(zhì)層22短的方式來(lái)形成的。沒(méi)有形成正極活性物質(zhì)層的正極集電體21的端部被折彎、形成正極引線24。其中，設(shè)第1正極活性物質(zhì)層22的長(zhǎng)度為L(zhǎng)(mm),第2正極活性物質(zhì)層23的長(zhǎng)度為J(mm)，正極集電體21的寬度為W(mm),則反應(yīng)有效面積R(mm2)為R=(L+J)xW。另外，設(shè)包含正極集電體21、第1正極活性物質(zhì)層22、第2正極活性物質(zhì)層23的正極20的斷面積為B(mm2)，正極引線的數(shù)目為n，則他們之比L/(Bxn)優(yōu)選為2000~8000。圖8是圖7的i-i線的斷面圖。另外，圖9是圖7的n-n線的斷面圖。這里，設(shè)正極引線24的斷面積為C(mm2)，正極引線的數(shù)目為n,正極集電體21的斷面積為S(mm2),則它們之比(Cxn)/s優(yōu)選為1以上。圖IO是表示圖7的正極引線的另一方式的斜視圖。在圖10中，通過(guò)將薄片焊接在正極集電體21的端部，形成了正極引線25。即使是圖10的方式，上述L/(Bxn)、(Cxn)/S的合適范圍也是同樣的。實(shí)施例以下，通過(guò)實(shí)施例說(shuō)明本發(fā)明，但本發(fā)明并不限于以下實(shí)施例。實(shí)施例1<正極的制作>將N-曱基-2-p比咯烷酮(NMPN-methyl-2-pyrrolidone)作為溶劑，添加到80重量份作為正極活性物質(zhì)的LiCo02、10重量份的作為導(dǎo)電助劑的乙炔黑(acetyleneblack)和5重量份的作為粘合劑的聚偏氟乙烯(PVDFpolyvinylidenefluoride)中，混合均勻，調(diào)制成含有正極合劑的糊。將該含有正極合劑的糊涂布在作為正極集電體的厚度為20]1im的鋁箔的兩面，使得表面一側(cè)的活性物質(zhì)涂布長(zhǎng)度為1221mm、背面一側(cè)的活性物質(zhì)涂布長(zhǎng)度為1155mm并進(jìn)行干燥。然后進(jìn)行砑光(calendar)處理，調(diào)整電極的厚度，使總厚度為134jim，切斷成寬為3.0mm,制成帶狀的正極。在制成的帶狀的正極的兩端部上形成未涂布活性物質(zhì)部。上面所說(shuō)的正極集電體的表面一側(cè)，是指形成了巻繞體的場(chǎng)合的外周側(cè)，所說(shuō)的背面一側(cè)是指形成了巻繞體的場(chǎng)合的內(nèi)周側(cè)，后述的負(fù)極集電體的情況也是一樣。<負(fù)極的制作>將NMP作為溶劑添加到90重量份的作為負(fù)極活性物質(zhì)的石墨和5重量份的作為粘合劑的PVDF中，混合均勻，調(diào)制成含有負(fù)極合劑的糊。將該含有負(fù)極合劑的糊涂布在作為負(fù)極集電體的厚度為12pm的銅箔的兩面上，使得表面一側(cè)的活性物質(zhì)涂布長(zhǎng)度為1207mm、背面一側(cè)的活性物質(zhì)涂布長(zhǎng)度為1207mm并進(jìn)行干燥。然后進(jìn)行砑光處理，調(diào)整電極的厚度，使總厚度為142jim，切斷成寬為3.5mm，制成帶狀的負(fù)極。在制成的帶狀負(fù)極的兩端部上形成未涂布活性物質(zhì)部。<巻繞體的制作>在按以上所述制得的帶狀的正極和負(fù)極之間配置隔板，然后巻繞，制成巻繞體，所述隔板由厚度20(im、寬4.3mm的聚乙烯制的微多孔性薄膜(film)構(gòu)成。形成的巻繞體，其正才及兩面的正極活性物質(zhì)涂布部全部與負(fù)極活性物質(zhì)涂布部相對(duì)。接著，將正極的未涂布活性物質(zhì)部位的鋁箔從巻繞體的外周部側(cè)的端部折回取出，形成一根正極引線。另外，將負(fù)極的未涂布活性物質(zhì)部位的銅箔從巻繞體的內(nèi)周部側(cè)(中心側(cè))的端部折回取出，形成一根負(fù)極引線。制作的巻繞體的外徑D是23.5mm，巻繞體的高度H是3.7mm，二者之比D/H是6.4。另夕卜，巻繞體的上面部的面積A是398mm2,反應(yīng)有效面積R是7128mm2，二者之比R/A是17.9。<電解液的制備>在碳酸亞乙酯(EC)和碳酸二乙酯(DEC)的混合溶劑(EC:DEC的混合體積比是1:2)中，按1.2mol/L的濃度溶解LiPF6，制備電解液。<電池的制作>制備外徑24mm、高度5.0mm、側(cè)面厚度0.25mm、底面厚度0.3mm的鋁制的電池罐以及直徑24mm、厚度0.4mm的鋁制的蓋。在蓋的中央，使聚丙烯制的密封材料(packing)介于之間，嵌合直徑為6mm的鎳制的負(fù)極端子。接著，在上述電池罐的底部配置厚度為0.05mm的PPS制的下部絕緣板，然后將上述巻繞體插入電池罐內(nèi)，使得巻繞體的巻軸方向與電池罐的高度方向相同。接著，在巻繞體的上部配置厚度為0.05mm的PPS制的上部絕緣板，然后將負(fù)極引線焊接到負(fù)極端子的里側(cè)。然后將正極引線夾在電池罐與蓋之間，通過(guò)激光焊接將電池罐和蓋接合。最后，通過(guò)設(shè)置在蓋上的直徑為1.5mm的注液口注入上述電解液，使電解液充分浸透電極體，然后將密封銷(xiāo)插入注液口，通過(guò)激光焊接封口，制成電池體積為2.3cn^的硬幣形鋰離子二次電池。實(shí)施例2<正極的制作>正極集電體的厚度為25iim,活性物質(zhì)涂布長(zhǎng)度為，表面?zhèn)?78mm、背面?zhèn)?24mm，砑光處理后的總厚度為162pm,寬為2.0mm,除此之外與實(shí)施例1同樣操作，制作正極。<負(fù)極的制作>負(fù)極集電體的厚度為20pm、活性物質(zhì)涂布長(zhǎng)度為，表面?zhèn)?67mm、背面?zhèn)?67mm,石牙光處理后的總厚度為177|im、寬為2.5mm,1^jt匕《夕卜"^《施例1同樣操作，制作負(fù)極。采用上述正極和上述負(fù)極，隔板的厚度為3.3mm，使用外徑為20mm，高度為4.0mm的電池罐，除此之外與實(shí)施例1同樣4乘作，制作電池體積為1.3cm3的硬幣形非水電解液二次電池。本實(shí)施例的巻繞體的外徑D是19.5mm,巻繞體的高度H是2.7mm，二者之比D/H是7.2。另外，巻繞體的上面部的面積A是269mm2,反應(yīng)有效面積R是2604mm2，二者之比R/A是9.7。實(shí)施例3<正極的制作〉活性物質(zhì)涂布長(zhǎng)度為，表面?zhèn)?146mm、背面?zhèn)?047mm,砑光處理后的總厚度為115pm、寬為3.5mm,除此之外與實(shí)施例1同樣操作，制作正極。<負(fù)極的制作>活性物質(zhì)涂布長(zhǎng)度為表面?zhèn)?121mm、背面?zhèn)?121mm,砑光處理后的總厚度為122pm、寬為4.0mm，除此之外與實(shí)施例1同樣操作，制作負(fù)極。釆用上述正極和上述負(fù)極，隔板的寬度為4.8mm,使用外徑為35mm、高度為5.5mm的電池罐，除此之外與實(shí)施例1同樣操作，制作電池體積為5.3cn^的硬幣形非水電解液二次電池。本實(shí)施例的巻繞體的外徑D是34.5mm，巻繞體的高度H是4.2mm,二者之比D/H是8.2。另外，巻繞體的上面部的面積A是881mm2,反應(yīng)有效面積R是21676mm2,二者之比R/A是24.6。比專(zhuān)交例1<正才及的制作>活性物質(zhì)涂布長(zhǎng)度為表面?zhèn)?750mm、背面?zhèn)?685mm,^呀光處理后的總厚度為89nm,除此之外與實(shí)施例1同樣操作，制作正極。<負(fù)極的制作>活性物質(zhì)涂布長(zhǎng)度為表面?zhèn)?735mm、背面?zhèn)?735mm，-牙光處理后的總厚度為91pm,除此之外與實(shí)施例1同樣操作，制作負(fù)極。除了采用上述正極和上述負(fù)極之外，按照與實(shí)施例1相同的方式制作電池體積為2.3ci^的硬幣形非水電解液二次電池。本比較例的巻繞體的外徑D是23.5mm,巻繞體的高度H是3.7mm，二者之比D/H是6.4。另外，巻繞體的上面部的面積A是398mm2，反應(yīng)有效面積R是10305mm2，二者之比R/A是25.9。比4交例2<正極的制作>正極集電體的厚度為25jim,活性物質(zhì)涂布長(zhǎng)度為表面?zhèn)?03mm、背面?zhèn)?48mm,砑光處理后的總厚度為185|im、寬為2.0mm，除此之外與實(shí)施例1同樣操作，制作正極。<負(fù)極的制作>負(fù)極集電體的厚度為20|Lim,活性物質(zhì)涂布長(zhǎng)度為表面?zhèn)?92mm、背面?zhèn)?92mm,砑光處理后的整總厚度為203(im、寬為2.5mm，除此以外與實(shí)施例1同樣操作，制作負(fù)極。采用上述正極和上述負(fù)極，隔板的厚度為3.3mm,使用外徑20mm、高度為4.0mm的電池罐，除此之外與實(shí)施例1同樣操作，制作電池體積為1.3cm3的硬幣形非水電解液二次電池。本實(shí)施例的巻繞體的外徑D是19.5mm，巻繞體的高度H是2.7mm,二者之比D/H是7.2。另外，巻繞體的上面部的面積A是269mm2，反應(yīng)有效面積R是2302mm2,二者之比R/A是8.6。實(shí)施例1至3以及比較例1、2的正極和負(fù)極的各尺寸匯總示于表1和表2中。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>表2<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>另外，將實(shí)施例1至3和比較例1、2的電池參數(shù)(parameter)和巻繞體參數(shù)示于表3和表4中。表3<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>表4<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table><電池特性的評(píng)價(jià)>對(duì)于實(shí)施例1至3和比較例1、2的各電池，在0.2C下恒流充電至4.3V，然后，進(jìn)行恒壓充電直至電流值為0.02C。接著，在0.2C下進(jìn)行恒流放電直至3.0V,然后求得初期容量(a)。所謂的"C",是指將電池的設(shè)計(jì)容量用一個(gè)小時(shí)放電時(shí)的電流值。接下來(lái)，在0.2C下將各電池恒流充電至4.3V，然后進(jìn)行恒壓充電直至電流值達(dá)到0.02C。接著，在2C下恒流放電至3.0V，求得重負(fù)荷容量(b)。由上述結(jié)果根據(jù)下述公式求出容量維持率Z(%),將其作為放電負(fù)荷特性進(jìn)行評(píng)價(jià)。Z=(b/a)xlOO將上述電池特性與參數(shù)D/H和參數(shù)R/A—起示于表5中。<循環(huán)特性的評(píng)價(jià)>按以下所述進(jìn)行充放電循環(huán)試驗(yàn)。充電是，對(duì)于各電池在0.5C下進(jìn)行恒流充電直至4.3V，然后進(jìn)行恒壓充電，直至電流值達(dá)到0.02C。放電是，在1C下進(jìn)行恒流放電至3.0V，以該充放電為一個(gè)循環(huán)，反復(fù)進(jìn)行200個(gè)循環(huán)。接著通過(guò)目視觀察電池的外觀，確認(rèn)電池有無(wú)變形。結(jié)果示于表5中。表5<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>由表5可知，參數(shù)R/A為9~25范圍內(nèi)的實(shí)施例1~3，與在該范圍外的比較例1和2相比容量維持率Z(重負(fù)荷特性)高。另外，在實(shí)施例1~3和比較例1、2的各電池中，即使反復(fù)進(jìn)行200次充放電也完全沒(méi)有發(fā)現(xiàn)電池的變形。工業(yè)上的應(yīng)用性正如以上說(shuō)明，本發(fā)明可以提供放電負(fù)荷特性高、而且沒(méi)有伴隨著充放電的電池變形的硬幣形非水電解液二次電池。該硬幣形非水電解液二次電池不僅可以用作可佩戴的設(shè)備用的電源，還可廣泛用作各種設(shè)備的電源。權(quán)利要求1.硬幣形非水電解液二次電池，包括帶狀的正極、帶狀的負(fù)極、帶狀的隔板(separator)以及硬幣(coin)形的電池罐，其特征在于所述正極和所述負(fù)極以所述隔板介于中間而被卷繞，構(gòu)成圓筒狀的卷繞體；所述卷繞體的卷繞軸方向與所述電池罐的高度方向相同；所述卷繞體的外徑D(mm)與所述卷繞體的卷繞軸方向的高度H(mm)之比D/H是1～25；所述卷繞體的上面部的面積A(mm2)和所述正極與所述負(fù)極相對(duì)的反應(yīng)有效面積R(mm2)之比R/A是9～25。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硬幣形非水電解液二次電池，其中，所述的比D/H是1.523。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硬幣形非水電解液二次電池，其中，所述硬幣形非水電解液二次電池的體積是1cm3以上、7cm3以下。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硬幣形非水電解液二次電池，其中，所述電池罐的外徑是20mm以上、50mm以下。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硬幣形非水電解液二次電池，其中，所述正極和所述負(fù)極能夠吸附、解吸鋰離子(lithiumion)。全文摘要提供了一種放電負(fù)荷特性高而且沒(méi)有伴隨充放電的電池變形的硬幣形非水電解液二次電池。本發(fā)明的硬幣形非水電解液二次電池的特征是，帶狀的正極(1)和帶狀的負(fù)極(2)以帶狀的隔板(3)為中間媒介被卷繞而構(gòu)成圓筒狀的卷繞體(10)，卷繞體(10)的卷繞軸方向與電池罐(13)的高度方向相同，卷繞體(10)的外徑D(mm)與卷繞體(10)的卷繞軸方向的高度H(mm)之比D/H是1～25，卷繞體(10)的上面部的面積A(mm²)和正極(1)與負(fù)極(2)相對(duì)的反應(yīng)有效面積R(mm²)之比R/A是9～25。文檔編號(hào)H01M10/38GK101286572SQ20081009216公開(kāi)日2008年10月15日申請(qǐng)日期2008年4月10日優(yōu)先權(quán)日2007年4月12日發(fā)明者中澤一幸,佐野健一,樋口勇人申請(qǐng)人:日立麥克賽爾株式會(huì)社