(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
カソード／セパレータ／アノード構造体のゼリーロール型電極アセンブリが中に取り付けられた電池の円筒状容器の、開口した上端に配設されるキャップアセンブリであって、
前記ゼリーロール型電極アセンブリの電極リードが、前記電池内で高圧が発生すると破断して高圧ガスを放出するノッチを有する安全ベントの下端に電気的に接続され、所定の温度で電流を遮断する安全素子が、前記安全ベントと前記電極リードとの間に設けられており、
前記電極リードは、前記安全ベントの下端に電気接続された端部を含む前方部分と、前記電極リードに前記安全素子が結合される部分を含む中間部分と、ゼリーロールに接続される部分を有する後方部分と、を有しており、
前記前方部分は、前記安全ベントの下端に電気接続された端部から前記中間部分に接続する端部へ、前記円筒状容器の半径方向外側へ向かって延在しており、
前記中間部分は、前記後方部分と前記前方部分との間において、前記円筒状容器の半径方向内側に延在しており、
前記後方部分は、前記中間部分に接続する端部から、前記ゼリーロールの中心に接続される部分へ延在しており、かつ、
前記キャップアセンブリが、少なくとも１つのガス放出口が形成されたトップキャップと前記安全ベントとが積層された構造体を有するように構成され、ガスケットが、前記キャップアセンブリの外周に取り付けられているキャップアセンブリ。
【請求項２】
前記ゼリーロール型電極アセンブリと前記安全素子との間の接触を防止する絶縁プレートが、前記ゼリーロール型電極アセンブリの上面に取り付けられた請求項１に記載のキャップアセンブリ。
【請求項３】
前記安全素子が、温度ヒューズを備える請求項１に記載のキャップアセンブリ。
【請求項４】
前記所定の温度が、８０℃から１１０℃である請求項１に記載のキャップアセンブリ。
【請求項５】
前記所定の温度が、９０℃から１００℃である請求項１に記載のキャップアセンブリ。
【請求項６】
前記安全素子が、前記電極リードの上端部分に形成された請求項１に記載のキャップアセンブリ。
【請求項７】
前記安全ベントは、厚さが０．１５ｍｍから０．４ｍｍのアルミニウムシートで形成された請求項１に記載のキャップアセンブリ。
【請求項８】
前記安全ベントの中央に、下方に陥凹するように構成された凹部が設けられ、第１のノッチおよび第２のノッチが、前記凹部を画定している上側屈曲領域および下側屈曲領域にそれぞれ形成され、前記第１のノッチが、閉曲線を成し、前記第１のノッチの下方に形成される第２のノッチが、その片側が開いた開曲線の形に構成され、前記第２のノッチが、前記第１のノッチよりも深く形成されている請求項１に記載のキャップアセンブリ。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか一項に記載のキャップアセンブリを備える円筒状電池。
【請求項１０】
前記電池が、リチウム二次電池を備えている請求項９に記載の円筒状電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、新規な構造体のキャップアセンブリに関し、より詳細には、カソード／セパレータ／アノード構造体の電極アセンブリ（ゼリーロール）が中に取り付けられた電池の円筒状容器の、開口した上端に配設されるキャップアセンブリであって、ゼリーロールの電極リードが、電池内で高圧が発生すると破断して高圧ガスを放出するノッチを有する安全ベントの下端に電気的に接続され、所定の温度で電流を遮断する安全素子が、安全ベントと電極リードとの間に設けられた、キャップアセンブリに関する。
【背景技術】
【０００２】
モバイル機器がますます開発され、かかるモバイル機器の需要が増大してきたことに伴い、二次電池の需要もやはり、モバイル機器のエネルギー源として急増してきている。かかる二次電池の１つに、高いエネルギー密度、および高い放電電圧を有するリチウム二次電池があり、リチウム二次電池には多くの研究が行われてきており、現在は商用化され、幅広く使用されている。
【０００３】
電池ケースの形状に依存して、二次電池は、円筒状の金属容器内に取り付けられた電極アセンブリを有する円筒状電池、角柱状の金属容器内に取り付けられた電極アセンブリを有する角柱状電池、またはアルミニウム積層シートで形成されたパウチ形のケース内に取り付けられた電極アセンブリを有するパウチ形電池として分類することができる。円筒状電池は、容量が比較的大きく、構造的に安定性があるという利点を有する。
【０００４】
また、電池ケース内に取り付けられた電極アセンブリは、カソード／セパレータ／アノード積層構造体を有する発電素子として働き、この発電素子は充放電することができる。この電極アセンブリは、活物質を塗布した長いシート型のカソードおよび長いシート型のアノードが巻き付けられ、セパレータがカソードとアノードとの間に配設された構造体を有するように構成されたゼリーロール型電極アセンブリ、または所定の寸法を有する複数のカソードとアノードとが順次積層され、セパレータがカソードとアノードとの間にそれぞれ配設された構造体を有するように構成された積層型電極アセンブリとして分類することができる。ゼリーロール型電極アセンブリは、製造しやすく、単位質量当たりのエネルギー密度が高いという利点を有する。
【０００５】
図１は、一般的な円筒状電池を典型的に示す垂直断面斜視図である。
【０００６】
図１を参照すると、円筒状電池１００は、ゼリーロール型（巻付け型）電極アセンブリ１２０を円筒状ケース１３０内に挿入し、円筒状ケース１３０内に電解質を注入し、電極端子（図示せず）、例えばカソード端子を有するトップキャップ１４０を、円筒状ケース１３０の開口した上端に結合することによって製造されている。
【０００７】
ゼリーロール型電極アセンブリ１２０は、セパレータ１２３がカソード１２１とアノード１２２の間に配設された状態で、カソード１２１およびアノード１２２を丸めて巻き付けた構造体を有するように構成される。円筒状センターピン１５０が、ロールの中心、すなわち電極アセンブリ１２０の中心に配設されている。センターピン１５０は、所定の強度を示すように、一般に金属材料で作成されている。センターピン１５０は、金属シートを丸めることによって形成された中空の円筒状構造体を有するように構成される。センターピン１５０は、電極アセンブリ１２０を固定し、支持する働きをする。さらに、センターピン１５０は、二次電池が充放電するとき、または二次電池が動作するときに、二次電池の内部反応によって発生するガスを放出する流路として働く。
【０００８】
一方、リチウム二次電池は、安全性が低いという欠点を有する。例えば、この電池は、約４．５Ｖ以上まで過充電すると、カソード活物質が分解し、アノードでリチウム金属のデンドライト成長が生じ、電解質が分解する。この時点で、電池から熱が発生し、その結果、上述の分解、およびいくつかの副次的な分解（sub decomposition）が急速に進行し、最終的にはこの電池は発火し、破裂することがある。
【０００９】
したがって、上述の課題を解決するために、一般的な円筒状二次電池には、電流遮断装置（ＣＩＤ）が、ゼリーロール型電極アセンブリとトップキャップとの間で画定される空間に取り付けられ、このＣＩＤは、二次電池が誤動作したときに、電流を遮断し、内部圧力を解放する。
【００１０】
かかるＣＩＤによって実施される一連の動作を図２から図４に示す。
【００１１】
これらの図面を参照すると、トップキャップ１０が突出して、カソード端子を形成している。トップキャップ１０は、排気口を有する。トップキャップ１０の下方には、電池の内部温度が上昇したときに、電池抵抗が著しく増大することによって電流を遮断する正の温度係数（ＰＴＣ）素子２０と、正常状態では下方に陥凹した形状を有し、電池の内部圧力が増大すると突出し、破断してガスを排出するように構成された安全ベント３０と、上端の一面が安全ベント３０に結合され、下端の一面が電極アセンブリ４０のカソードに接続された電流遮断装置５０と、が順次配設されている。また、電流遮断装置５０の外周は、電流遮断装置５０を固定する電流遮断装置ガスケット５２によって取り囲まれている。
【００１２】
したがって、正常な動作条件下では、電極アセンブリ４０のカソードは、電極リード４２、電流遮断装置５０、安全ベント３０、およびＰＴＣ素子２０を介してトップキャップ１０に接続されており、それによって通電している。
【００１３】
しかし、過充電など様々な理由で電極アセンブリ４０からガスが発生すると、電池の内部圧力が増大し、安全ベント３０の形状は、図３に示すように逆向きになる。すなわち、安全ベント３０は、上方に突出する。この時点で、安全ベント３０が、電流遮断装置５０から分離して、電流を遮断する。その結果、過充電がさらに進行することが防止され、それによって安全性が実現される。しかし、電池の内部圧力が増大し続けると、安全ベント３０は図４に示すように破断し、その結果、加圧ガスが、破断した安全ベント３０を介してトップキャップ１０の排気口から放出され、それによって電池の破裂が防止される。
【００１４】
一方、円筒状二次電池は、上述の過充電特性に加えて、高温保存特性を示さなければならない。
【００１５】
高温保存特性とは、電池を所定の温度（例えば、７５℃）で長期間維持しても、電池の電圧が降下しないという電池の特性を意味する。具体的には、高温保存特性とは、試験後も正常電圧および正常電流で電池が動作することを意味する。
【００１６】
過充電特性とは、ＣＩＤが電圧および電流を有効に遮断し、それによって、電池が正常電圧よりも高いレベルまで充電されたときに、電池の内部圧力の増大および温度上昇により電池が破裂する前に、電池の破裂を防止する、ＣＩＤの正常動作を意味する。
【００１７】
高温保存特性および過充電特性をともに満足させるために、注入する電解質の量を短絡圧力範囲が８ｋｇｆ／ｃｍ２から１４ｋｇｆ／ｃｍ２となるように調節する方法が主に使用されている。
【００１８】
少量の電解質を円筒状電池容器に注入する場合、高温保存特性は有利になるが、過充電特性が不利となる。すなわち、電解質が少量であると、電池セルの内部空間が増大する。したがって、電池セルが過充電状態で、電池セル内にガスが発生すると、ＣＩＤを破断するのに十分なガスが発生する前に、その電池セルの内部温度が上昇し、その結果、電池セルが破裂することになる。
【００１９】
一方、大量の電解質を円筒状電池容器に注入する場合、過充電特性は有利になるが、高温保存特性が不利となる。すなわち、電解質が大量であると、電池セルの内部空間が減少する。したがって、電池セルが高温状態で、電池セル内にガスが発生すると、ＣＩＤが破断し、その結果、電池セルは使用することができなくなる。
【００２０】
したがって、注入する電解質の量を調整することなく、高温保存特性および過充電特性を同時に満足させることが可能な、新規な構造体のキャップアセンブリ、および前記キャップアセンブリを含む円筒状電池が非常に求められている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
したがって、本発明は、上述の課題、および未解決の他の技術的課題を解決するためになされたものである。
【００２２】
上述の課題を解決するために、広範かつ集中的な研究および実験を多種多様に行った結果、本願発明者らは、所定の温度で電流を遮断する安全素子を、キャップアセンブリの安全ベントと電極リードとの間に結合すると、注入する電解質の量を調整することなく、高温保存特性および過充電特性を同時に満足させることが可能となることを見出した。本発明は、こうした発見に基づいて完成したものである。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
本発明の一態様によれば、上記およびその他の目的は、カソード／セパレータ／アノード構造体の電極アセンブリ（ゼリーロール）が中に取り付けられた電池の円筒状容器の、開口した上端に配設されるキャップアセンブリであって、ゼリーロールの電極リードが、電池内で高圧が発生すると破断して高圧ガスを放出するノッチを有する安全ベントの下端に電気的に接続され、所定の温度で電流を遮断する安全素子が、安全ベントと電極リードとの間に設けられた、キャップアセンブリを提供することによって実現することができる。
【００２４】
すなわち、本発明によるキャップアセンブリでは、キャップアセンブリの安全ベントとゼリーロールの電極リードとが、所定の温度で電流を遮断する安全素子を介して互いに電気的に接続されている。その結果、注入する電解質の量を調整することなく、高温保存特性および過充電特性を同時に満足させることが可能となる。
【００２５】
具体的には、本発明によるキャップアセンブリにおいて、安全素子は、所定の温度で電流を遮断する働きをし、したがって電解質が大量であると、電池セルの内部空間が減少し、その結果、ガスが発生すると電流遮断装置（ＣＩＤ）が破断することになる、一般的なキャップアセンブリとは異なり、電池セルの内部圧力が幾分増大しても、電流は遮断されない。したがって、本発明によるキャップアセンブリは、高温保存特性に寄与する。
【００２６】
また、電解質が少量の場合でも、過充電のため電池セルの内部温度が上昇し続けると、安全素子によって電流が遮断されることになり、したがって電池セルの温度は、破裂する前に所定の温度に達する。したがって、さらなる温度上昇を抑制し、それによって電池セルの破裂を有効に防止することが可能である。
【００２７】
さらに、本発明によるキャップアセンブリには、電流遮断装置、および電流遮断装置用のガスケットが必要でなく、したがって製造費用を削減することが可能である。また、電池セルが正常に動作する程度まで電解質を適量注入すれば十分であり、したがって注入効率を向上させることが可能である。
【００２８】
さらに、安全素子がゼリーロールに隣接して配設されるように、安全素子を安全ベントと電極リードとの間に配置する。したがって、安全素子は、ゼリーロールの温度変化により迅速に反応して、電流を所定の温度で遮断することができる。
【００２９】
好ましくは、ゼリーロールと安全素子との間の接触を防止する絶縁プレートを、ゼリーロールの上面に取り付けて、安全素子とゼリーロールとの間の接触によって短絡が生じるのを防止する。
【００３０】
好適な一例において、安全素子には、温度ヒューズが含まれ得る。
【００３１】
温度ヒューズは、電池が熱衝撃、過充電、または落下を受けると電流を遮断し、それによって電池の安全性を高める。また、温度ヒューズによって、短絡圧力の増減などの、プロセスベースの問題（process-based problems）が容易に解決される。
【００３２】
所定の温度は、８０℃から１１０℃、好ましくは８０℃から１００℃とすることができる。温度が低すぎると、高温保存状態下で電流が遮断されることがある。一方、温度が高すぎても、過充電状態下で電流が遮断されないことになる。
【００３３】
電極リードは、電極リードの、安全素子が結合される領域の前端から外方に、したがって電極リードがゼリーロールの中心から外方に向かうように折り曲げ、次いで、電極リードの、安全素子が結合される領域の後端から内方に折り曲げることができる。したがって、安全素子は、折れ曲がりおよび破損から防止される。
【００３４】
上記の構造体において、安全素子は、電極リードの上端部分に結合することができる。例えば、安全素子は、電極リードの上端部分に、溶接によって一体に結合することができる。
【００３５】
安全ベントは、電池の異常動作、または電池を構成している構成要素の劣化のため、電池の内部圧力が増大したときに、電池からガスを放出し、それによって電池の安全性を保証する、ある種の安全装置である。例えば、電池内でガスが発生し、電池の内部圧力が臨界値を超えると、安全ベントが破断し、したがってガスが破断した安全ベントを通過し、その後トップキャップに形成された１つまたは複数のガス放出口を介して電池から放出される。
【００３６】
安全ベント用の材料は、特に限定されない。好ましくは、安全ベントは、電池の内部圧力が臨界値を超えると、安全ベントが破断するように、厚さが０．１５ｍｍから０．４ｍｍのアルミニウムシートで形成される。
【００３７】
好適な一例において、安全ベントは、その中央に、下方に陥凹するように構成された凹部を設けることができ、この凹部を画定している上側屈曲領域および下側屈曲領域に、第１のノッチおよび第２のノッチをそれぞれ形成することができ、第１のノッチは、閉曲線を成し、第１のノッチの下方に形成される第２のノッチは、その片側が開いた開曲線の形に構成することができ、第２のノッチは、第１のノッチよりも深く形成することができる。
【００３８】
第２のノッチは、第１のノッチよりも深く形成されているので、第２のノッチは、圧力が臨界圧力を超えた加圧ガスが安全ベントに加わると、切り離される。一方、圧力が臨界圧力未満の加圧ガスが安全ベントに加わると、第１のノッチは第２のノッチと協働して、凹部を上方に押し上げる。
【００３９】
好適な一例において、このキャップアセンブリは、少なくとも１つのガス放出口が形成されたトップキャップと、安全ベントと、が積層された構造体を有するように構成することができ、キャップアセンブリの外周にガスケットを取り付けることができる。
【００４０】
したがって、安全素子が結合される電極リードの上部を溶接によって安全ベントに結合すると、連続した工程でキャップアセンブリを製造することが可能となる。
【００４１】
また、上述の構造体を有するように構成されたキャップアセンブリには、図２に示した、トップキャップ、安全ベント、正の温度係数（ＰＴＣ）素子、電流遮断装置（ＣＩＤ）、および電流遮断装置ガスケットを含む一般的なキャップアセンブリと比較して、正の温度係数（ＰＴＣ）素子、電流遮断装置（ＣＩＤ）、および電流遮断装置ガスケットが必要でない。
【００４２】
上述のように、本発明によるキャップアセンブリには、電流遮断装置（ＣＩＤ）、および電流遮断装置ガスケットが必要でないので、キャップアセンブリの製造費用を削減することが可能である。また、本発明によるキャップアセンブリには、ＰＴＣ素子が必要でないので、圧着部の高さをＰＴＣ素子の高さに比例して低減させることが可能であり、その結果、ビード部の高さが増し、それによってゼリーロールの電池容量が増大することになる。
【００４３】
本発明の別の態様によれば、キャップアセンブリを含む円筒状電池が提供される。
【００４４】
本発明による円筒状二次電池は、キャップアセンブリを、ゼリーロール型電極アセンブリが円筒状金属容器内に取り付けられた状態で、その円筒状金属容器の開口した上端に結合し、電極アセンブリのアノードを容器の下端に溶接し、電極アセンブリのカソードを容器の上端に結合されたキャップアセンブリに溶接して、電極アセンブリおよび電解質が容器内に収容された状態で、電池を気密封止することによって製造される。
【００４５】
本発明による電池は、高いエネルギー密度、高い放電電圧、および高い出力安定性を有するリチウム二次電池とすることができる。本発明によるリチウム二次電池の他の構成要素について、以下で詳細に説明する。
【００４６】
一般に、リチウム二次電池は、カソード、アノード、セパレータ、およびリチウム塩を含有した非水電解質を含む。
【００４７】
カソードは、例えば、カソード活物質、導電材料、およびバインダの混合物をカソード集電体に塗布し、その塗布した混合物を乾燥させることによって製造することができる。必要に応じて、フィラーをさらに加えることができる。アノードは、アノード材料をアノード集電体に塗布し、その塗布したアノード材料を乾燥させることによって製造することができる。必要に応じて、上述の原料をさらに加えることができる。
【００４８】
セパレータは、アノードとカソードとの間に配設される。セパレータは、高いイオン透過性、および高い機械的強度を示す絶縁薄膜で形成することができる。
【００４９】
リチウム塩を含有した非水電解質は、非水電解質、およびリチウム塩からなる。液体非水電解質、固体非水電解質、または無機固体非水電解質を、非水電解質として使用することができる。
【００５０】
集電体、電極活物質、導電材料、バインダ、フィラー、セパレータ、電解質、およびリチウム塩は、本発明が属する技術分野では周知であり、したがってそれらの詳細な説明は省略する。
【００５１】
本発明によるリチウム二次電池は、本発明が属する技術分野で周知の通常の方法を用いて製造することができる。すなわち、リチウム二次電池は、カソードとアノードとの間に多孔性セパレータを配設し、そこに電解質を注入することによって製造することができる。
【００５２】
カソードは、例えば、リチウム遷移金属酸化物活物質、上述の導電材料、およびバインダからなるスラリを集電体に塗布して、そのスラリを乾燥させることによって製造することができる。同様に、アノードは、例えば、炭素活物質、上述の導電材料、およびバインダからなるスラリを薄膜集電体に塗布して、そのスラリを乾燥させることによって製造することができる。
【発明の効果】
【００５３】
上記の説明から明らかなように、本発明によるキャップアセンブリにおいて、所定の温度で電流を遮断する安全素子が、安全ベントと電極リードとの間に接続されている。したがって、注入する電解質の量を調整することなく、高温保存特性および過充電特性を同時に満足させることが可能となる。
【００５４】
本発明の上記およびその他の目的、特徴、ならびにその他の利点は、以下の詳細な説明を添付の図面とともに読めば、より明確に理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】一般的な円筒状電池を示す垂直断面斜視図である。
【図２】電流遮断装置（ＣＩＤ）の動作によって電流を遮断して、円筒状電池から高圧ガスを放出する一工程を示す垂直断面図である。
【図３】電流遮断装置（ＣＩＤ）の動作によって電流を遮断して、円筒状電池から高圧ガスを放出する一工程を示す垂直断面図である。
【図４】電流遮断装置（ＣＩＤ）の動作によって電流を遮断して、円筒状電池から高圧ガスを放出する一工程を示す垂直断面図である。
【図５】本発明の一実施形態による円筒状電池を典型的に示す部分断面図である。
【図６】図５の円筒状電池に使用される安全ベントを示す斜視図である。
【図７】図５の安全素子を典型的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００５６】
次に、本発明の好適な実施形態について、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。しかし、本発明の範囲は、例示の実施形態によって限定されるものではないことに留意されたい。
【００５７】
図５は、本発明の一実施形態による円筒状電池を典型的に示す部分断面図であり、図６は、図５の円筒状電池に使用される安全ベントを典型的に示す斜視図である。
【００５８】
これらの図面を参照すると、本発明の一実施形態による円筒状電池１００ａは、ゼリーロール１１０を容器２００内に挿入し、容器２００内に電解質を注入し、容器２００の開口した上端にキャップアセンブリ３００を取り付けることによって製造されている。
【００５９】
キャップアセンブリ３００は、トップキャップ３１０、および電池の内部圧力を低減させるための安全ベント３２０が、容器の圧着部２０２の内側、かつ容器２００のビード部２１０の上部内側に取り付けられた気密ガスケット４００内に、互いに密着して配設された構造体を有するように構成されている。トップキャップ３１０の中央は、上方に突出しており、外部回路との接続をなすカソード端子として働く。複数の貫通孔３１２が、トップキャップ３１０の凸部周囲に形成され、したがって圧縮ガスがこれらの貫通孔３１２を介して容器２００から放出されることになる。
【００６０】
また、キャップアセンブリ３００は、ガス放出口として働く貫通孔３１２が形成されたトップキャップ３１０と、安全ベント３２０と、が積層された構造体を有するように構成されている。ガスケット４００は、キャップアセンブリ３００の外周に取り付けられている。
【００６１】
その結果、図５のキャップアセンブリ３００には、図２のキャップアセンブリと比較して、正の温度係数（ＰＴＣ）素子２０が必要でない。したがって、圧着部２０２の高さは、ＰＴＣ素子２０の高さに比例して低減し、その結果、ビード部２１０の高さＨが増し、それによってゼリーロール１１０の電池容量が増大することになる。
【００６２】
安全ベント３２０は、電流を伝導する薄膜構造体である。安全ベント３２０の中央は陥凹して、陥凹中央部３２２を形成している。異なる深さを有する２つのノッチ３２４および３２６が、中央部３２２の上側屈曲領域および下側屈曲領域にそれぞれ形成されている。
【００６３】
また、ゼリーロール１１０の電極リード６００が、安全ベント３２０の下端に接続されている。８０℃から１１０℃の温度で電流を遮断する安全素子６１０が、電極リード６００に結合されている。
【００６４】
安全素子６１０がゼリーロール１００に隣接して配設されているので、安全素子６１０は、ゼリーロール１００の温度変化により迅速に反応して、電流を遮断することができる。
【００６５】
ゼリーロール１１０と安全素子６１０との間の接触を防止する絶縁プレート２２０が、ゼリーロール１１０の上面に取り付けられ、それによってゼリーロール１１０と安全素子６１０との間の接触による短絡発生が防止される。
【００６６】
また、電極リード６００は、電極リード６００の、安全素子６１０が結合される領域の前端から外方に、したがって電極リード６００がゼリーロールの中心から外方に向かうように折れ曲がり、次いで、電極リード６００の、安全素子６１０が結合される領域の後端から内方に折れ曲がっている。
【００６７】
一方、安全ベント３２０の上部に形成された第１のノッチ３２４は、閉曲線を成し、安全ベント３２０の下部に形成された第２のノッチ３２６は、その片側が開いた開曲線の形に構成されている。また、第２のノッチ３２６は、第１のノッチ３２４よりも深く形成されている。したがって、第２のノッチ３２６の結合力は、第１のノッチ３２４の結合力よりも弱い。
【００６８】
したがって、容器２００の内部圧力が臨界圧力を超えると、安全ベント３２０の第２のノッチ３２６が破断し、その結果、加圧ガスが、トップキャップ３１０の貫通孔３１２を介して容器２００から放出される。
【００６９】
図７は、図５の安全素子を典型的に示す断面図である。
【００７０】
図７を参照すると、温度ヒューズ６１０が、安全素子として、温度ヒューズ６１０の中央領域Ａが薄シートの形に形成されるように構成されている。したがって、電池の内部温度が例えば８０℃以下である場合、電流は遮断されず、それによって高温保存特性が満足させられる。一方、電池セルの内部温度が８０℃を超えると、温度ヒューズ６１０の、比較的薄い中央領域Ａが破断して、電流がゼリーロール１１０から安全ベント３２０へと流れるのを遮断し、それによって過充電による電池の破裂が防止される。
【００７１】
上述の構造体に加えて、他の様々な構造体を用いて、電流を所定の温度で遮断することができる。
【００７２】
本発明の好適な実施形態について、例示の目的で開示してきたが、添付の特許請求の範囲に開示した本発明の範囲および趣旨から逸脱することなく、様々な変更、追加、および置換を行うことが可能であることが、当業者には理解されよう。
【符号の説明】
【００７３】
１０  トップキャップ
２０  正の温度係数（ＰＴＣ）素子
３０  安全ベント
４０  電極アセンブリ
４２  電極リード
５０  電流遮断装置
５２  電流遮断装置ガスケット
１００、１００ａ  円筒状電池
１１０  ゼリーロール
１２０  ゼリーロール型電極アセンブリ
１２１  カソード
１２２  アノード
１２３  セパレータ
１３０  円筒状ケース
１４０  トップキャップ
１５０  円筒状センターピン
２００  容器
２０２  圧着部
２１０  ビード部
３００  キャップアセンブリ
３１０  トップキャップ
３１２  貫通孔
３２０  安全ベント
３２２  陥凹中央部
３２４  第１のノッチ
３２６  第２のノッチ
４００  気密ガスケット
６００  電極リード
６１０  安全素子（温度ヒューズ）
【図１】
0005593451.tif 000002
【図２】
0005593451.tif 000003
【図３】
0005593451.tif 000004
【図４】
0005593451.tif 000005
【図５】
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【図６】
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【図７】
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