(57)【要約】【課題】安全性の高い角形リチウムイオン二次電池を提供する。【解決手段】電池ケース１１１の幅寸法をＡ（ｍｍ）、高さ寸法をＢ（ｍｍ）とし、電池ケース１１１の内側面から捲回電極体１５０までの距離をＣ（ｍｍ）とした場合に、Ａ／Ｂの値とＣの値との組み合わせ（Ａ／Ｂ，Ｃ）が、Ａ／ＢとＣとの関係を表す座標平面において、（Ａ／Ｂ，Ｃ）＝（１．３，１）、（２．２，２．５）、（２．２，７）、（１．６，７）の４点をこの順に直線で結んで形成された四角形ＰＱＲＳの内側領域Ｇ内の値であり、ケース本体１１１のヤング率Ｅ１（ＧＰａ）とケース本体１１１の厚みＴ（ｍｍ）とが、Ｅ１×Ｔ≧２８の関係を満たし、且つ、ケース本体１１１と蓋部材１１２との溶接部１１０ｂのうち溶け込み深さＤが最も小さい部分の溶け込み深さＤmin（ｍｍ）と、溶接部１１０ｂのヤング率Ｅ２（ＧＰａ）とが、Ｄmin×Ｅ２≧２０の関係を満たす。【選択図】図１１
2014086148.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
矩形箱状のケース本体、及び、このケース本体の開口を封止する平板状の蓋部材を備え、上記ケース本体と上記蓋部材とが全周溶接されてなる直方体形状の電池ケースと、
正極板、負極板、及びセパレータが扁平形状に捲回されて、平坦部及びその両端に位置する弧状部を含む形態とされた捲回電極体であって、上記電池ケース内に収容された捲回電極体と、を有し、
上記電極体の一方の弧状部から他方の弧状部に向かう方向と、上記ケース本体の底面から上記開口に向かう方向とが一致してなる
角形リチウムイオン二次電池において、
上記電池ケースの外形寸法のうち、上記捲回電極体の軸線方向に一致する幅方向の寸法をＡ（ｍｍ）、上記ケース本体の底面から上記開口に向かう方向に一致する高さ方向の寸法をＢ（ｍｍ）とし、
上記幅方向について、上記電池ケースの内側面から上記捲回電極体までの距離をＣ（ｍｍ）とした場合に、
Ａ／Ｂの値とＣの値との組み合わせ（Ａ／Ｂ，Ｃ）が、Ａ／ＢとＣとの関係を表す座標平面において、（Ａ／Ｂ，Ｃ）＝（１．３，１）、（２．２，２．５）、（２．２，７）、（１．６，７）の４点をこの順に直線で結んで形成された四角形の内側領域内の値であり、
上記ケース本体を構成する物質のヤング率Ｅ１（ＧＰａ）と上記ケース本体の厚みＴ（ｍｍ）とが、Ｅ１×Ｔ≧２８の関係を満たし、且つ、
上記ケース本体と上記蓋部材との溶接部のうち溶け込み深さＤが最も小さい部分の溶け込み深さＤmin（ｍｍ）と、上記溶接部を構成する物質のヤング率Ｅ２（ＧＰａ）とが、Ｄmin×Ｅ２≧２０の関係を満たす
角形リチウムイオン二次電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、角形リチウムイオン二次電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
リチウムイオン二次電池は、携帯機器の電源として、また、電気自動車やハイブリッド自動車などの電源として注目されている。リチウムイオン二次電池としては、直方体形状の電池ケースを備える角形リチウムイオン二次電池が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−０７４３２７号公報
【０００４】
特許文献１には、矩形箱状のケース本体（角形電池容器）、及び、このケース本体の開口を封止する平板状の蓋部材を備え、ケース本体と蓋部材とが全周溶接されてなる直方体形状の電池ケースと、正極板、負極板、及びセパレータが扁平形状に捲回されて、平坦部及びその両端に位置する弧状部を含む形態とされた捲回電極体であって、上記電池ケース内に収容された捲回電極体と、を有する角形リチウムイオン二次電池が記載されている。この角形リチウムイオン二次電池では、電極体の一方の弧状部から他方の弧状部に向かう方向と、上記ケース本体の底面から上記開口に向かう方向とが一致している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上述のような形態の角形リチウムイオン二次電池では、次のような不安全事象が発生する虞があった。具体的には、外力が加わることによりケース本体が変形したときに、電池ケースが破断したり、内部短絡が発生する虞があった。例えば、外力によってケース本体が変形した場合に、ケース本体と蓋部材との溶接部が開裂したり、ケース本体の破断（穴あき）が発生する虞があった。また、電池ケースが破断しない場合であっても、捲回電極体が大きく変形することで、内部短絡が発生する虞があった。また、過充電により内部短絡が発生する虞もあった。
【０００６】
これに対し、上述のような不安全事象が発生する危険性が低い、安全性の高い角形リチウムイオン二次電池が求められていた。
本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであって、安全性の高い角形リチウムイオン二次電池を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様は、矩形箱状のケース本体、及び、このケース本体の開口を封止する平板状の蓋部材を備え、上記ケース本体と上記蓋部材とが全周溶接されてなる直方体形状の電池ケースと、正極板、負極板、及びセパレータが扁平形状に捲回されて、平坦部及びその両端に位置する弧状部を含む形態とされた捲回電極体であって、上記電池ケース内に収容された捲回電極体と、を有し、上記電極体の一方の弧状部から他方の弧状部に向かう方向と、上記ケース本体の底面から上記開口に向かう方向とが一致してなる角形リチウムイオン二次電池において、上記電池ケースの外形寸法のうち、上記捲回電極体の軸線方向に一致する幅方向の寸法をＡ（ｍｍ）、上記ケース本体の底面から上記開口に向かう方向に一致する高さ方向（軸線方向に直交する方向）の寸法をＢ（ｍｍ）とし、上記幅方向について、上記電池ケースの内側面から上記捲回電極体までの距離をＣ（ｍｍ）とした場合に、Ａ／Ｂの値とＣの値との組み合わせ（Ａ／Ｂ，Ｃ）が、Ａ／ＢとＣとの関係を表す座標平面において、（Ａ／Ｂ，Ｃ）＝（１．３，１）、（２．２，２．５）、（２．２，７）、（１．６，７）の４点をこの順に直線で結んで形成された四角形の内側領域内の値であり、上記ケース本体を構成する物質のヤング率Ｅ１（ＧＰａ）と上記ケース本体の厚みＴ（ｍｍ）とが、Ｅ１×Ｔ≧２８の関係を満たし、且つ、上記ケース本体と上記蓋部材との溶接部のうち溶け込み深さＤが最も小さい部分の溶け込み深さＤmin（ｍｍ）と、上記溶接部を構成する物質のヤング率Ｅ２（ＧＰａ）とが、Ｄmin×Ｅ２≧２０の関係を満たす角形リチウムイオン二次電池である。
【０００８】
上述の角形リチウムイオン二次電池では、Ａ／Ｂの値とＣの値との組み合わせ（Ａ／Ｂ，Ｃ）が、Ａ／ＢとＣとの関係を表す座標平面（Ａ／Ｂを横軸、Ｃを縦軸とした座標平面）において、（Ａ／Ｂ，Ｃ）＝（１．３，１）、（２．２，２．５）、（２．２，７）、（１．６，７）の４点をこの順に直線で結んで形成された四角形の内側領域内の値とされている。なお、上記四角形の辺上の値も、四角形の内側領域内の値に含む。また、距離Ｃを７ｍｍより大きくすることは、捲回電極体と電池ケースとの間のクリアランスを必要以上に大きくすることになり、スペース効率上好ましくない。このため、上述の電池では、距離Ｃを７ｍｍより大きくしないようにしている。
【０００９】
しかも、上述の角形リチウムイオン二次電池では、ケース本体を構成する物質のヤング率Ｅ１（ＧＰａ）とケース本体の厚みＴ（ｍｍ）とが、Ｅ１×Ｔ≧２８の関係を満たしている。さらに、ケース本体と蓋部材との溶接部のうち溶け込み深さＤが最も小さい部分の溶け込み深さＤmin（ｍｍ）と、溶接部を構成する物質のヤング率Ｅ２（ＧＰａ）とが、Ｄmin×Ｅ２≧２０の関係を満たしている。
【００１０】
このような要件を満たすことで、安全性の高い角形リチウムイオン二次電池となる。具体的には、外力によりケース本体が所定量変形した場合でも、電池ケースの破断を防止することができ、且つ、内部短絡の発生を防止することができる。
【００１１】
より具体的には、次のような圧壊試験を行って、電池ケースを変形させた場合でも、電池の内部短絡を防止することができる。具体的には、電池ケースの外側面のうち高さ方向の中央の位置に対し、先端が半径５ｍｍの円弧状をなす圧壊バーの先端を突き当て、その後、１０ｍｍ／秒の速度で、圧壊バーをケース本体の幅方向内側にＡ／５ｍｍ（幅寸法の２０％）だけ移動させて、電池ケースを変形させる。このように電池ケースを変形させた場合でも、電池の内部短絡を防止することができる。
【００１２】
さらには、１０ｍｍ／秒の速度で上記圧壊バーをケース本体の幅方向中央の位置まで移動（すなわち、ケース本体の外側面からＡ／２ｍｍだけケースの幅方向内側に移動）させて、電池ケースを変形させた場合でも、ケース本体と蓋部材との溶接部の開裂及びケース本体の破断（穴あき）を防止することができる。また、過充電を行った場合でも、電池の内部短絡を防止することができる。
【００１３】
なお、電池ケースの幅方向（捲回電極体の軸線方向）について、電池ケースの内側面から捲回電極体までの距離が、両側（捲回電極体の一方端側と他方端側）で異なる場合は、値が小さいほうを距離Ｃとする。すなわち、捲回電極体の一方端側における電池ケースの内側面から捲回電極体までの距離と、捲回電極体の他方端側における電池ケースの内側面から捲回電極体までの距離とのうち、値が小さいほうを距離Ｃとする。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施形態にかかる角形リチウムイオン二次電池の断面図である。
【図２】同電池の捲回電極体の斜視図である。
【図３】同捲回電極体を構成する正極板を示す図である。
【図４】同捲回電極体を構成する負極板を示す図である。
【図５】同捲回電極体を形成するときの様子を示す図である。
【図６】集電端子と捲回電極体との溶接を説明する図である。
【図７】図６のＥ−Ｅ断面図である。
【図８】集電端子と捲回電極体との溶接を説明する他の図である。
【図９】ケース本体１１１と蓋部材１１２との溶接を説明する図である。
【図１０】圧壊試験を説明する図である。
【図１１】Ａ／Ｂの値とＣの値との組み合わせ（Ａ／Ｂ，Ｃ）の適切な範囲を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
まず、本実施形態にかかる角形リチウムイオン二次電池１００について説明する。
角形リチウムイオン二次電池１００（以下、単に電池１００ともいう）は、図１に示すように、直方体形状の電池ケース１１０と、正極外部端子１２１と、負極外部端子１３１とを備える、角形密閉式のリチウムイオン二次電池である。この電池１００の容量は、４Ａｈとされている。この電池１００は、例えば、自動車の電源として用いることができる。
【００１６】
このうち、電池ケース１１０は、金属からなる矩形箱状のケース本体１１１、及び、金属からなる平板状の蓋部材１１２を備えている。蓋部材１１２は、ケース本体１１１の開口１１１ｂを封止している。ケース本体１１１は、その開口端部１１１ｃの厚みを他の部位よりも薄くすることで、蓋部材１１２をケース本体１１１の内側に嵌め入れ可能としつつ、蓋部材１１２の外周縁１１２ｂを支持する支持部１１１ｄを形成している。ケース本体１１１と蓋部材１１２とは、蓋部材１１２がケース本体１１１の内側に嵌め入れられ、蓋部材１１２の外周縁１１２ｂがケース本体１１１の支持部１１１ｄに支持された状態で、ケース本体１１１の開口端部１１１ｃと蓋部材１１２の外周縁１１２ｂとの境界Ｍ（矩形環状をなす境界Ｍ）を全周溶接（レーザー溶接）することで接合されている（図９参照）。
【００１７】
また、ケース本体１１１の底面１１１ｆと蓋部材１１２とが向かい合う方向（図１において上下方向）を、電池ケース１１０の高さ方向とする。また、ケース本体１１１の第１内側面１１１ｇと第２内側面１１１ｈとが向かい合う方向（図１において左右方向）を、電池ケース１１０の幅方向とする。また、電池ケース１１０の外形寸法のうち、幅方向の寸法をＡ（ｍｍ）、高さ方向の寸法をＢ（ｍｍ）とする。
【００１８】
さらに、電池ケース１１０（ケース本体１１１）の内部には、捲回電極体１５０が収容されている。捲回電極体１５０は、帯状の正極板１５５、負極板１５６、及びセパレータ１５７を扁平形状に捲回した扁平型の捲回電極体である（図２参照）。この捲回電極体１５０は、図２に示すように、平坦部１５０ｂ及びその両端に位置する弧状部１５０ｃ、１５０ｄを含む。
【００１９】
なお、捲回電極体１５０の軸線方向（軸線ＡＸに沿う方向、図１において左右方向）は、電池ケース１１０の幅方向と一致している。また、本実施形態では、電池ケース１１０の幅方向（図１において左右方向）について、ケース本体１１１の第１内側面１１１ｇから捲回電極体１５０までの距離と、ケース本体１１１の第２内側面１１１ｈから捲回電極体１５０までの距離は等しくされている。この距離をＣ（ｍｍ）とする。
【００２０】
本実施形態の電池１００は、電池ケース１１０の幅寸法Ａと高さ寸法Ｂとの比率であるＡ／Ｂの値と、上記距離Ｃの値との組み合わせ（Ａ／Ｂ，Ｃ）が、Ａ／ＢとＣとの関係を表す座標平面において、（Ａ／Ｂ，Ｃ）＝（１．３，１）の点Ｐ、Ａ／Ｂ，Ｃ）＝（２．２，２．５）の点Ｑ、（Ａ／Ｂ，Ｃ）＝（２．２，７）の点Ｒ、（Ａ／Ｂ，Ｃ）＝（１．６，７）の点Ｓの４点をこの順に直線で結んで形成された四角形ＰＱＲＳの内側領域Ｇ内の値となるように構成されている（図１１参照）。
【００２１】
なお、四角形ＰＱＲＳの各辺上の値（すなわち、線分ＰＱ上の値、線分ＱＲ上の値、線分ＲＳ上の値、及び、線分ＳＰ上の値）も、四角形ＰＱＲＳの内側領域Ｇ内の値とする。
また、距離Ｃを７ｍｍより大きくすることは、捲回電極体１５０と電池ケース１１０との間のクリアランスを必要以上に大きくすることになり、スペース効率上（電池が大型化するので）好ましくない。このため、本実施形態の電池１００では、距離Ｃを７ｍｍより大きくしないようにしている。
【００２２】
また、一方の弧状部１５０ｄから他方の弧状部１５０ｃに向かう方向（図１において上下方向）を、捲回電極体１５０の高さ方向とする。本実施形態の電池１００では、電池ケース１１０の高さ方向と捲回電極体１５０の高さ方向とが一致している。また、捲回電極体１５０の外側には、電気絶縁性の樹脂フィルム（図示省略）が配置されている。これにより、捲回電極体１５０と電池ケース１１０との間を電気的に絶縁している。
【００２３】
正極板１５５は、図３に示すように、長手方向ＤＡに延びる帯状で、アルミニウム箔からなる正極基材１５１と、この正極基材１５１の表面の一部に配置された正極合材層１５２とを有している。正極合材層１５２は、正極活物質１５３と、アセチレンブラックからなる導電材と、ＰＶＤＦ（結着剤）とを含んでいる。
【００２４】
正極基材１５１のうち、正極合材層１５２が塗工されている部位を、正極合材層塗工部１５１ｃという。一方、正極合材層１５２が塗工されていない部位を、正極合材層未塗工部１５１ｂという。正極合材層未塗工部１５１ｂは、正極基材１５１（正極板１５５）の幅方向ＤＢ（図３において左右方向）の端部（図３において左端部）に位置し、正極基材１５１（正極板１５５）の一方長辺に沿って、正極基材１５１（正極板１５５）の長手方向ＤＡに帯状に延びている。
【００２５】
正極板１５５が扁平渦巻き状に捲回されることで、正極合材層未塗工部１５１ｂは、扁平渦巻き状の正極捲回未塗工部１５５ｂを形成している（図２参照）。この正極捲回未塗工部１５５ｂは、捲回電極体１５０の軸線方向（図１において左右方向）一方端部（図１及び図２において右端部）に位置している。
なお、本実施形態では、正極活物質１５３として、ＬｉＮｉ1/3Ｃｏ1/3Ｍｎ1/3Ｏ2を用いている。
【００２６】
また、負極板１５６は、図４に示すように、長手方向ＤＡに延びる帯状で、銅箔からなる負極基材１５８と、この負極基材１５８の表面の一部に配置された負極合材層１５９とを有している。負極合材層１５９は、負極活物質１５４とＳＢＲ（結着剤）とＣＭＣ（増粘剤）とを含んでいる。
【００２７】
負極基材１５８のうち、負極合材層１５９が塗工されている部位を、負極合材層塗工部１５８ｃという。一方、負極基材１５８のうち、負極合材層１５９が塗工されていない部位を、負極合材層未塗工部１５８ｂという。負極合材層未塗工部１５８ｂは、負極基材１５８（負極板１５６）の一方長辺に沿って、負極基材１５８（負極板１５６）の長手方向ＤＡ（図４において上下方向）に帯状に延びている。
【００２８】
負極板１５６が扁平渦巻き状に捲回されることで、負極合材層未塗工部１５８ｂは、扁平渦巻き状の負極捲回未塗工部１５６ｂを形成している（図２参照）。この負極捲回未塗工部１５６ｂは、捲回電極体１５０の軸線方向他方端部（図１及び図２において左端部）に位置している。
なお、本実施形態では、負極活物質１５４として、黒鉛を用いている。
【００２９】
正極捲回未塗工部１５５ｂ（正極合材層未塗工部１５１ｂ）には、アルミニウム製の正極集電端子１２２が、正極溶接部１２２ｂにおいて抵抗溶接されている。これにより、正極捲回未塗工部１５５ｂ（正極合材層未塗工部１５１ｂ）は、正極集電端子１２２を通じて、正極外部端子１２１に電気的に接続されている（図１参照）。なお、本実施形態では、蓋部材１１２と正極溶接部１２２ｂの下端との間の高さ方向距離Ｆ１（捲回電極体１５０の高さ方向にかかる距離Ｆ１）を、２３ｍｍとしている。
【００３０】
また、負極捲回未塗工部１５６ｂ（負極合材層未塗工部１５８ｂ）には、銅製の負極集電端子１３２が、負極溶接部１３２ｂにおいて抵抗溶接されている。これにより、負極捲回未塗工部１５６ｂ（負極合材層未塗工部１５８ｂ）は、負極集電端子１３２を通じて、負極外部端子１３１に電気的に接続されている。なお、本実施形態では、蓋部材１１２と負極溶接部１３２ｂの下端との間の高さ方向距離Ｆ２（捲回電極体１５０の高さ方向にかかる距離Ｆ２）を、２３ｍｍとしている。
【００３１】
また、本実施形態では、正極外部端子１２１と正極集電端子１２２とは一体に形成され、正極端子部材１２０を構成している。また、負極外部端子１３１と負極集電端子１３２とは一体に形成され、負極端子部材１３０を構成している。
【００３２】
セパレータ１５７は、ＰＰ（ポリプロピレン）／ＰＥ（ポリエチレン）／ＰＰ（ポリプロピレン）の３層からなるセパレータである。このセパレータ１５７は、正極板１５５と負極板１５６との間に介在して、これらを離間させている。セパレータ１５７には、リチウムイオンを有する非水電解液１４０が含浸している。
【００３３】
なお、本実施形態では、非水電解液１４０として、ＥＣ（エチレンカーボネート）とＤＭＣ（ジメチルカーボネート）とＥＭＣ（エチルメチルカーボネート）とを３：４：３（体積比）の割合で混合した非水溶媒中に、Ｌｉ塩である六フッ化燐酸リチウム（ＬｉＰＦ6）を溶解した非水電解液を用いている。なお、非水電解液１４０中のＬｉＰＦ6のモル濃度は、１．０ｍｏｌ／Ｌである。
【００３４】
次に、電池１００の製造方法について説明する。
まず、正極板１５５、負極板１５６、及びセパレータ１５７を用意し、捲回電極体１５０を形成する。具体的には、図５に示すように、負極板１５６、セパレータ１５７、正極板１５５、及びセパレータ１５７を、この順に重ねるようにして捲回する。詳細には、正極板１５５の正極合材層未塗工部１５１ｂと負極板１５６の負極合材層未塗工部１５８ｂとが、幅方向（図５において左右方向）について互いに反対側に位置するようにして、負極板１５６、セパレータ１５７、正極板１５５、及びセパレータ１５７を扁平形状に捲回して、捲回電極体１５０を形成する（図２参照）。
【００３５】
また、正極集電端子１２２と正極外部端子１２１とが一体に形成された正極端子部材１２０を用意する。また、負極集電端子１３２と負極外部端子１３１とが一体に形成された負極端子部材１３０を用意する。次いで、正極端子部材１２０及び負極集電端子１３２を、蓋部材１１２と一体に組み付ける。なお、蓋部材１１２の中央には、蓋部材１１２を貫通する注液孔１１２ｄが形成されている。また、蓋部材１１２のうち注液孔１１２ｄと正極外部端子１２１との間には、安全弁（図示省略）が形成されている。
【００３６】
次に、負極捲回未塗工部１５６ｂ（負極合材層未塗工部１５８ｂ）の表面に、負極集電端子１３２を抵抗溶接する。具体的には、負極捲回未塗工部１５６ｂの表面に対し、負極集電端子１３２を圧接した状態で、負極捲回未塗工部１５６ｂと負極集電端子１３２とを抵抗溶接する。詳細には、図６及び図７に示すように、負極捲回未塗工部１５６ｂの表面に、負極集電端子１３２を配置する。次いで、図８に示すように、負極集電端子１３２と負極捲回未塗工部１５６ｂとを抵抗溶接電極３０，４０で挟んで加圧することで、負極集電端子１３２の溶接部１３２ｂと負極捲回未塗工部１５６ｂとを圧接した状態とする（図８参照）。この状態で、電極３０，４０間に電流を流すことで、負極集電端子１３２の負極溶接部１３２ｂと負極捲回未塗工部１５６ｂとを抵抗溶接する。
【００３７】
また、正極捲回未塗工部１５５ｂ（正極合材層未塗工部１５１ｂ）の表面に、正極集電端子１２２を抵抗溶接する。具体的には、負極板１５６と同様に、正極捲回未塗工部１５５ｂの表面に対し、正極集電端子１２２を圧接した状態で、正極捲回未塗工部１５５ｂと正極集電端子１２２の正極溶接部１２２ｂとを抵抗溶接する。
【００３８】
その後、正極集電端子１２２（正極端子部材１２０）及び負極集電端子１３２（負極端子部材１３０）が溶接された捲回電極体１５０を、ケース本体１１１内に収容すると共に、蓋部材１１２でケース本体１１１の開口１１１ｂを閉塞する。次いで、蓋部材１１２とケース本体１１１とを溶接する。具体的には、図９に示すように、ケース本体１１１の開口端部１１１ｃと蓋部材１１２の外周縁１１２ｂとの境界Ｍ（矩形環状をなす境界Ｍ）の全周に、レーザービームＬＢを照射して、蓋部材１１２とケース本体１１１とを溶接する。
【００３９】
次に、電池ケース１１０の注液孔１１２ｄを通じて、非水電解液１４０を電池ケース１１０内に注入して、非水電解液１４０を捲回電極体１５０内に含浸させる。その後、注液孔１１２ｄを注液蓋１１４で封止することで、本実施形態の電池１００が完成する。
【００４０】
（実施例１）
実施例１では、電池ケース１１０について、幅寸法Ａと高さ寸法Ｂとの比率であるＡ／Ｂの値を２．２とした。また、ケース本体１１１の第１内側面１１１ｇから捲回電極体１５０までの距離Ｃ、及び、ケース本体１１１の第２内側面１１１ｈから捲回電極体１５０までの距離Ｃを、７ｍｍとした。従って、実施例１では、（Ａ／Ｂ，Ｃ）＝（２．２，７）となる。（Ａ／Ｂ，Ｃ）＝（２．２，７）は、Ａ／ＢとＣとの関係を表す座標平面において、（Ａ／Ｂ，Ｃ）＝（１．３，１）の点Ｐ、Ａ／Ｂ，Ｃ）＝（２．２，２．５）の点Ｑ、（Ａ／Ｂ，Ｃ）＝（２．２，７）の点Ｒ、（Ａ／Ｂ，Ｃ）＝（１．６，７）の点Ｓの４点をこの順に直線で結んで形成された四角形ＰＱＲＳの内側領域Ｇ内の値である（図１１参照）。
【００４１】
（実施例２）
実施例２では、実施例１と異なり、Ａ／Ｂの値を１．６とした。また、距離Ｃは、実施例１と異なり３．２ｍｍとした。従って、実施例２では、（Ａ／Ｂ，Ｃ）＝（１．６，３．２）となる。（Ａ／Ｂ，Ｃ）＝（１．６，３．２）は、四角形ＰＱＲＳの内側領域Ｇ内の値である（図１１参照）。
【００４２】
（実施例３）
実施例３では、電池ケース１１０の寸法を実施例１と同等にした。従って、Ａ／Ｂの値は２．２である。一方、距離Ｃは、実施例１と異なり２．５ｍｍとした。従って、実施例３では、（Ａ／Ｂ，Ｃ）＝（２．２，２．５）となる。（Ａ／Ｂ，Ｃ）＝（２．２，２．５）は、四角形ＰＱＲＳの内側領域Ｇ内の値である（図１１参照）。
【００４３】
（実施例４）
実施例４では、電池ケース１１０の寸法を実施例２と同等にした。従って、Ａ／Ｂの値は１．６である。一方、距離Ｃは、実施例２と異なり１．５ｍｍとした。従って、実施例４では、（Ａ／Ｂ，Ｃ）＝（１．６，１．５）となる。（Ａ／Ｂ，Ｃ）＝（１．６，１．５）は、四角形ＰＱＲＳの内側領域Ｇ内の値である（図１１参照）。
【００４４】
（実施例５）
実施例５では、実施例１と異なり、Ａ／Ｂの値を１．３とした。また、距離Ｃは、実施例１と異なり１ｍｍとした。従って、実施例５では、（Ａ／Ｂ，Ｃ）＝（１．３，１）となる。（Ａ／Ｂ，Ｃ）＝（１．３，１）は、四角形ＰＱＲＳの内側領域Ｇ内の値である（図１１参照）。
【００４５】
（実施例６）
実施例６では、電池ケース１１０の寸法を実施例２と同等にした。従って、Ａ／Ｂの値は１．６である。一方、距離Ｃは、実施例２と異なり７ｍｍとした。従って、実施例４では、（Ａ／Ｂ，Ｃ）＝（１．６，７）となる。（Ａ／Ｂ，Ｃ）＝（１．６，７）は、四角形ＰＱＲＳの内側領域Ｇ内の値である（図１１参照）。
【００４６】
（比較例１）
比較例１では、電池ケース１１０の寸法を実施例５と同等にした。従って、Ａ／Ｂの値は１．３である。一方、距離Ｃは、実施例５と異なり４．６ｍｍとした。従って、比較例１では、（Ａ／Ｂ，Ｃ）＝（１．３，４．６）となる。（Ａ／Ｂ，Ｃ）＝（１．３，４．６）は、四角形ＰＱＲＳの外側領域の値である（図１１参照）。具体的には、（Ａ／Ｂ，Ｃ）＝（１．３，４．６）は、点Ｐと点Ｓを通る直線Ｈ１よりも左側の領域Ｈ内の値である。
【００４７】
（比較例２）
比較例２では、電池ケース１１０の寸法を実施例１と同等にした。従って、Ａ／Ｂの値は２．２である。一方、距離Ｃは、実施例１と異なり２ｍｍとした。従って、比較例２では、（Ａ／Ｂ，Ｃ）＝（２．２，２）となる。（Ａ／Ｂ，Ｃ）＝（２．２，２）は、四角形ＰＱＲＳの外側領域の値である（図１１参照）。具体的には、（Ａ／Ｂ，Ｃ）＝（２．２，２）は、点Ｐと点Ｑを通る直線Ｉ１よりも下方の領域Ｉ内の値である。
【００４８】
（比較例３）
比較例３では、電池ケース１１０の寸法を実施例２と同等にした。従って、Ａ／Ｂの値は１．６である。一方、距離Ｃは、実施例１と異なり１ｍｍとした。従って、比較例３では、（Ａ／Ｂ，Ｃ）＝（１．６，１）となる。（Ａ／Ｂ，Ｃ）＝（１．６，１）は、四角形ＰＱＲＳの外側領域の値である（図１１参照）。具体的には、（Ａ／Ｂ，Ｃ）＝（１．６，１）は、点Ｐと点Ｑを通る直線Ｉ１よりも下方の領域Ｉ内の値である。
【００４９】
（比較例４）
比較例４では、Ａ／Ｂの値を２．５とした。また、距離Ｃを２ｍｍとした。従って、比較例４では、（Ａ／Ｂ，Ｃ）＝（２．５，２）となる。（Ａ／Ｂ，Ｃ）＝（２．５，２）は、四角形ＰＱＲＳの外側領域の値である（図１１参照）。具体的には、（Ａ／Ｂ，Ｃ）＝（２．５，２）は、点Ｐと点Ｑを通る直線Ｉ１よりも下方の領域Ｉ内の値であり、且つ、点Ｑと点Ｒを通る直線Ｊ１よりも右側の領域Ｊ内の値である。
【００５０】
（比較例５）
比較例５では、比較例４と同様に、Ａ／Ｂの値を２．５とした。一方、距離Ｃは７ｍｍとした。従って、比較例４では、（Ａ／Ｂ，Ｃ）＝（２．５，７）となる。（Ａ／Ｂ，Ｃ）＝（２．５，７）は、四角形ＰＱＲＳの外側領域の値である（図１１参照）。具体的には、（Ａ／Ｂ，Ｃ）＝（２．５，７）は、点Ｑと点Ｒを通る直線Ｊ１よりも右側の領域Ｊ内の値である。
【００５１】
（比較例６）
比較例６では、Ａ／Ｂの値を１とした。また、距離Ｃを１．５ｍｍとした。従って、比較例６では、（Ａ／Ｂ，Ｃ）＝（１，１．５）となる。（Ａ／Ｂ，Ｃ）＝（１，１．５）は、四角形ＰＱＲＳの外側領域の値である（図１１参照）。具体的には、（Ａ／Ｂ，Ｃ）＝（１，１．５）は、点Ｐと点Ｓを通る直線Ｈ１よりも左側の領域Ｈ内の値である。
【００５２】
なお、実施例１〜６及び比較例１〜６の電池容量は、いずれも４Ａｈとしている。
また、実施例１〜６及び比較例１〜６の電池は、いずれも、ＳＯＣ１００％としたときの電池電圧値が４．１Ｖとなる。換言すれば、電池電圧値が４．１Ｖに達したときにＳＯＣ１００％となる。
【００５３】
また、実施例１〜６及び比較例１〜６の電池では、ケース本体１１１及び蓋部材１１２を、いずれもアルミニウム製としている。また、ケース本体１１１の厚みＴ（板厚Ｔ）を、０．８ｍｍとしている。
また、実施例１〜６及び比較例１〜６の電池では、ケース本体１１１と蓋部材１１２とが、レーザー溶接により接合されている。さらに、ケース本体１１１と蓋部材１１２との溶接部１１０ｂのうち、溶け込み深さＤが最も小さい部分の溶け込み深さＤmin（ｍｍ）は、いずれも０．３ｍｍとなっている。
【００５４】
また、実施例１〜６及び比較例１〜６の電池は、いずれも、蓋部材と正極溶接部の下端との間の高さ方向距離Ｆ１、及び、蓋部材と負極溶接部の下端との間の高さ方向距離Ｆ２を２３ｍｍとしている。
【００５５】
（過充電試験）
次に、上述の実施例１〜６及び比較例１〜６の電池について、過充電試験を行った。
具体的には、各電池について、６０℃の温度環境下において、５５Ａの定電流で、電池電圧値が１０Ｖに達するまで充電（過充電）を行い、その後、６０分間、電池電圧値を１０Ｖに維持した。このような過充電試験を行った後、電池電圧値が安定するのを待って、安定した電池電圧値を測定した。この測定結果を、「過充電試験後の電圧」として、表１に示す。
【００５６】
【表１】
2014086148.tif 000003
【００５７】
表１に示すように、実施例１〜６の電池及び比較例２〜５の電池は、いずれも、「過充電試験後の電圧」が４．１Ｖ以上であった。従って、過充電試験後も、ＳＯＣ１００％の状態を維持していたといえる。
一方、比較例１，６の電池では、「過充電試験後の電圧」が４．１Ｖよりも小さくなった。具体的には、電池電圧値が２．３Ｖまで低下した。この結果から、比較例１，６の電池では、過充電試験により内部短絡が生じたといえる。その理由は、以下のように考えている。
【００５８】
比較例１の電池は、実施例５の電池と比較して、電池ケースの寸法は同等である（Ａ／Ｂの値は１．３で同等である）が、距離Ｃ（ケース本体の内側面と捲回電極体との間の幅方向のクリアランス）は大きくされている。また、比較例１及び実施例５の電池は、電池容量が４Ａｈで同等である。このため、比較例１の電池では、実施例５の電池に比べて、捲回電極体の高さ寸法（図１において上下方向の寸法）が大きくされている（幅方向の寸法は小さくされている）。一方、比較例１及び実施例５の電池は、蓋部材１１２と正極溶接部１２２ｂの下端との間の高さ方向距離Ｆ１、及び、蓋部材と負極溶接部の下端との間の高さ方向距離Ｆ２は、２３ｍｍで同等である。従って、比較例１の電池では、実施例５の電池に比べて、捲回電極体の弧状部１５０ｄにおける正極合材層塗工部１５１ｃと正極合材層未塗工部１５１ｂとの境界部Ｕ１と、正極溶接部１２２ｂとの間の距離が大きくなっている。負極側においても同様である。
【００５９】
ところで、正極溶接部１２２ｂを含む正極端子部材１２０は、電池外部に延出しているので、捲回電極体１５０の熱を正極溶接部１２２ｂを通じて外部に放出することができる。ところが、捲回電極体１５０の境界部Ｕ１と正極溶接部１２２ｂとの間の距離が大きくなるほど、境界部Ｕ１と正極溶接部１２２ｂとの間の熱伝達経路が長くなるので、境界部Ｕ１付近の熱が正極端子部材１２０を通じて外部に放出され難くなる。その結果、過充電時に境界部Ｕ１付近の温度が大きく上昇することになる。このため、比較例１の電池では、実施例５の電池に比べて、過充電試験において境界部Ｕ１付近の温度が大きく上昇し、境界部Ｕ１付近に位置するセパレータ端部が大きく熱収縮あるいは溶融し、その結果、境界部Ｕ１付近において内部短絡（正極板１５５と負極板１５６との接触）が生じたと考えている。負極側においても同様である。
【００６０】
また、比較例６の電池は、実施例４の電池と比較して、距離Ｃ（ケース本体の内側面と捲回電極体との間の幅方向のクリアランス）は同等であるが、Ａ／Ｂの値は小さくされている（従って、幅寸法Ａを小さくして高さ寸法Ｂを大きくしている）。また、比較例６及び実施例４の電池は、電池容量が４Ａｈで同等である。このため、比較例６の電池では、実施例４の電池に比べて、捲回電極体１５０の高さ寸法（図１において上下方向の寸法）が大きくされている（幅方向の寸法は小さくされている）。
【００６１】
従って、前述の比較例１と実施例５の関係と同様に、比較例６の電池では、実施例４の電池に比べて、捲回電極体１５０の境界部Ｕ１と正極溶接部１２２ｂとの間の距離が大きくなっている。このため、過充電試験において境界部Ｕ１付近の温度が大きく上昇し、境界部Ｕ１付近に位置するセパレータ端部が大きく熱収縮あるいは溶融し、その結果、境界部Ｕ１付近において内部短絡（正極板１５５と負極板１５６との接触）が生じたと考えている。負極側においても同様である。
【００６２】
以上説明したように、比較例１，６の電池では、いずれも、捲回電極体の放熱性が悪くなり、内部短絡（正極板１５５と負極板１５６との接触）が生じたといえる。なお、比較例１，６の電池では、いずれも、（Ａ／Ｂ，Ｃ）の値が領域Ｈ内の値となっている。従って、（Ａ／Ｂ，Ｃ）の値を領域Ｈ内の値とした電池では、捲回電極体の放熱性が悪くなり、内部短絡が生じ易くなるといえる。このような電池は、安全性に劣ることになる。
【００６３】
（圧壊試験１）
次に、上述の実施例１〜６及び比較例１〜６の電池について、２５℃の温度環境下で、圧壊試験を行った。
具体的には、まず、実施例１〜６及び比較例１〜６の電池について、ＳＯＣ１００％（電池電圧４．１Ｖ）の状態にする。そして、各々の電池について、図１０に示すように、圧壊バー１０（材質はＳＵＳ３０４）の先端１０ｂを電池ケース１１０の第１外側面１１１ｊのうち高さ方向の中央の位置（高さ寸法Ｂ／２の位置）に合わせて、１０ｍｍ／秒の速度で、圧壊バー１０の先端１０ｂを、ケース本体１１１の第１外側面１１１ｊに向けて電池ケース１１０の幅方向に（図１０において左方向に）移動させてゆく。そして、電池ケース１１０の第１外側面１１１ｊのうち高さ方向の中央の位置（高さ寸法Ｂ／２の位置）に対し、圧壊バー１０の先端１０ｂを突き当てる。なお、圧壊バー１０の先端１０ｂは、半径５ｍｍの円弧状をなしている。
【００６４】
引き続き、１０ｍｍ／秒の速度で、圧壊バー１０の先端１０ｂを、ケース本体１１１の第１外側面１１１ｊから内側（図１０において左側）にＡ／５ｍｍ（幅寸法Ａの２０％）だけ離れた位置まで移動させて、電池ケース１１０を変形させた。このとき、実施例１〜６及び比較例１〜６の電池について、内部短絡が生じたか否かを確認した。なお、電池電圧値が４．１Ｖから大きく低下した電池を、内部短絡が生じた電池と判断した。この結果を、「２０％圧壊時の内部短絡」として表１に示す。
【００６５】
さらに、各々の電池について、１０ｍｍ／秒の速度で圧壊バー１０をケース本体１１１の幅方向中央の位置まで移動（すなわち、ケース本体１１１の第１外側面１１１ｊからＡ／２ｍｍだけケース本体１１１の幅方向内側に移動）させて、電池ケース１１０を変形させた。このとき、各電池について、ケース本体１１１と蓋部材１１２との溶接部１１０ｂの開裂が生じたか否かを確認した。なお、安全弁のみならず溶接部１１０ｂから発煙が生じた電池を、溶接部１１０ｂの開裂が生じた電池と判断した（安全弁のみから発煙が生じた電池は、溶接部１１０ｂの開裂が生じていないと判断した）。この結果を、「５０％圧壊時の溶接部開裂」として表１に示す。
なお、この圧壊試験（５０％圧壊）は、中華人民共和国の自動車業界標準 ＱＣ／Ｔ ７４３−２００６に基づいて行っている。
【００６６】
表１に示すように、実施例１〜６の電池及び比較例１，５，６の電池では、いずれも、２０％圧壊時において内部短絡は発生しなかった。
一方、比較例２〜４の電池では、いずれも、２０％圧壊時において内部短絡が発生した。その理由は、以下のように考えている。
【００６７】
比較例２の電池は、実施例３の電池と比較して、電池ケースの寸法は同等である（Ａ／Ｂの値は２．２で同等である）が、距離Ｃ（ケース本体の内側面と捲回電極体との間の幅方向のクリアランス）は小さくされている。このため、電池ケースに対する圧壊バー１０の押し込み量（移動量）が同等であっても、比較例２の電池では、実施例３の電池に比べて、捲回電極体１５０に対する圧壊バー１０の押し込み量が大きくなり、その結果、捲回電極体１５０の変形量が大きくなる。このため、比較例２の電池では、実施例３の電池に比べて、電極板（正極板及び負極板）が大きく座屈して、セパレータを貫通して内部短絡が発生したと考えられる。
【００６８】
比較例３の電池は、実施例４の電池と比較して、電池ケースの寸法は同等である（Ａ／Ｂの値は１．６で同等である）が、距離Ｃは小さくされている。このため、上述の比較例２の電池はと実施例３の電池との関係と同様に、比較例３の電池では、実施例４の電池に比べて、電極板（正極板及び負極板）が大きく座屈して、セパレータを貫通して内部短絡が発生したと考えられる。
【００６９】
比較例４の電池は、比較例２の電池と比較して、距離Ｃ（ケース本体の内側面と捲回電極体との間の幅方向のクリアランス）は同等であるが、Ａ／Ｂの値は大きくされている（従って、幅寸法Ａを大きくして高さ寸法Ｂを小さくしている）。幅寸法Ａを大きくするほど、Ａ／５の値（すなわち、２０％圧壊時における圧壊バー１０の押し込み量）は大きくなるので、捲回電極体１５０の変形量も大きくなる。従って、比較例４の電池では、比較例２の電池よりも捲回電極体１５０の変形量が大きくなり、電極板（正極板及び負極板）が大きく座屈して、セパレータを貫通して内部短絡が発生したと考えられる。
【００７０】
以上説明したように、比較例２〜４の電池では、いずれも、外力によってケース本体を所定量変形（圧壊バーの押し込み量をケース幅寸法Ａの２０％として変形）させた場合に、捲回電極体が大きく変形し、内部短絡が発生したといえる。なお、比較例２〜４の電池では、いずれも、（Ａ／Ｂ，Ｃ）の値が領域Ｉ内の値となっている。従って、（Ａ／Ｂ，Ｃ）の値を領域Ｉ内の値とした電池では、外力によってケース本体が変形した場合に、捲回電極体の変形量が大きくなり易く、内部短絡が発生しやすくなるといえる。このような電池は、安全性に劣ることになる。
【００７１】
また、表１に示すように、実施例１〜６の電池及び比較例１〜３，６の電池では、いずれも、５０％圧壊時において溶接部の開裂は生じなかった。
一方、比較例４，５の電池では、いずれも、５０％圧壊時において溶接部の開裂が発生した。その理由は、以下のように考えている。
【００７２】
比較例４，５の電池は、他の電池に比べて、電池ケースのＡ／Ｂの値が大きくされている（従って、幅寸法Ａを大きくして高さ寸法Ｂを小さくしている）。幅寸法Ａを大きくするほど、Ａ／２の値（すなわち、５０％圧壊時における圧壊バー１０の押し込み量）は大きくなるので、電池ケースの変形量は大きくなる。従って、比較例４，５の電池では、他の電池よりも電池ケースの変形量が大きくなり、電池ケースの溶接部の開裂が発生したと考えられる。
【００７３】
なお、比較例４，５の電池は、いずれも、（Ａ／Ｂ，Ｃ）の値が領域Ｊ内の値となっている。従って、（Ａ／Ｂ，Ｃ）の値を領域Ｊ内の値とした電池では、外力によってケース本体が幅方向に５０％変形した場合に、電池ケースの溶接部の開裂が発生しやすくなるといえる。このような電池は、安全性に劣ることになる。
【００７４】
また、距離Ｃを７ｍｍより大きくすることは、捲回電極体１５０と電池ケース１１０との間のクリアランスを必要以上に大きくすることになり、スペース効率上好ましくない。従って、（Ａ／Ｂ，Ｃ）の値を領域Ｋ内の値とした電池は、スペース効率が悪く、好ましくないといえる。
【００７５】
以上の結果より、Ａ／Ｂの値とＣの値との組み合わせ（Ａ／Ｂ，Ｃ）を、Ａ／ＢとＣとの関係を表す座標平面（Ａ／Ｂを横軸、Ｃを縦軸とした座標平面、図１１参照）において、（Ａ／Ｂ，Ｃ）＝（１．３，１）、（２．２，２．５）、（２．２，７）、（１．６，７）の４点をこの順に直線で結んで形成された四角形ＰＱＲＳの内側領域Ｇ内の値とすることで、安全性の高い角形リチウムイオン二次電池とすることができるといえる。
【００７６】
（実施例７）
実施例７では、Ａ／Ｂ＝２．２、Ｃ＝２．５とした。（Ａ／Ｂ，Ｃ）＝（２．２，２．５）は、前述の四角形ＰＱＲＳの内側領域Ｇ内の値である（図１１参照）。また、実施例７では、ケース本体１１１及び蓋部材１１２の材質をアルミニウムとしている。このため、実施例７では、ケース本体のヤング率Ｅ１が７０ＧＰａとなる。また、ケース本体１１１の厚みＴ（角部及び開口端部を除いた平板形状の側壁部の厚み）を０．８ｍｍとしている。従って、ケース本体のヤング率Ｅ１と厚みＴの積（Ｅ１×Ｔ）の値が、５６（＝７０×０．８）となる。
【００７７】
（実施例８）
実施例８でも、Ａ／Ｂ＝２．２、Ｃ＝２．５とした。また、実施例８でも、ケース本体１１１及び蓋部材１１２の材質をアルミニウムとしている。このため、実施例８でも、ケース本体のヤング率Ｅ１が７０ＧＰａとなる。一方、ケース本体１１１の厚みＴは、０．４ｍｍとしている。従って、ケース本体のヤング率Ｅ１と厚みＴの積（Ｅ１×Ｔ）の値が、２８（＝７０×０．４）となる。
【００７８】
（実施例９）
実施例９でも、Ａ／Ｂ＝２．２、Ｃ＝２．５とした。一方、実施例９では、ケース本体１１１及び蓋部材１１２の材質をＳＵＳ（ステンレス鋼）としている。このため、実施例９では、ケース本体のヤング率Ｅ１が２００ＧＰａとなる。また、ケース本体１１１の厚みＴは、０．８ｍｍとしている。従って、ケース本体のヤング率Ｅ１と厚みＴの積（Ｅ１×Ｔ）の値が、１６０（＝２００×０．８）となる。
【００７９】
（実施例９）
実施例１０でも、Ａ／Ｂ＝２．２、Ｃ＝２．５とした。一方、実施例１０では、ケース本体１１１及び蓋部材１１２の材質をＳＵＳとしている。このため、実施例９では、ケース本体のヤング率Ｅ１が２００ＧＰａとなる。また、ケース本体１１１の厚みＴは、０．５ｍｍとしている。従って、ケース本体のヤング率Ｅ１と厚みＴの積（Ｅ１×Ｔ）の値が、１００（＝２００×０．５）となる。
【００８０】
（比較例７）
比較例７でも、Ａ／Ｂ＝２．２、Ｃ＝２．５とした。また、比較例７では、ケース本体１１１及び蓋部材１１２の材質をアルミニウムとしている。このため、比較例７では、ケース本体のヤング率Ｅ１が７０ＧＰａとなる。一方、ケース本体１１１の厚みＴは、０．３ｍｍとしている。従って、ケース本体のヤング率Ｅ１と厚みＴの積（Ｅ１×Ｔ）の値が、２１（＝７０×０．３）となる。
【００８１】
（比較例８）
比較例８でも、Ａ／Ｂ＝２．２、Ｃ＝２．５とした。一方、比較例８では、ケース本体１１１及び蓋部材１１２の材質をＳＵＳとしている。このため、比較例８では、ケース本体のヤング率Ｅ１が２００ＧＰａとなる。一方、ケース本体１１１の厚みＴは、０．１ｍｍとしている。従って、ケース本体のヤング率Ｅ１と厚みＴの積（Ｅ１×Ｔ）の値が、２０（＝２００×０．１）となる。
【００８２】
なお、実施例７〜１０及び比較例７，８の電池では、ケース本体１１１と蓋部材１１２とが、レーザー溶接により接合されている。ケース本体１１１と蓋部材１１２との溶接部１１０ｂのうち、溶け込み深さＤが最も小さい部分の溶け込み深さＤmin（ｍｍ）は、０．３ｍｍである。
【００８３】
（圧壊試験２）
次に、実施例７〜１０及び比較例７，８の電池について、圧壊試験を行った。この圧壊試験では、前述の圧壊試験１と同様に、各々の電池について、図１０に示すように、電池ケース１１０の第１外側面１１１ｊのうち高さ方向の中央の位置（高さ寸法Ｂ／２の位置）に向けて、１０ｍｍ／秒の速度で、圧壊バー１０を電池ケース１１０の幅方向に移動させてゆき、圧壊バー１０の先端１０ｂを、ケース本体１１１の第１外側面１１１ｊから内側（図１０において左側）にＡ／２ｍｍ（幅寸法Ａの５０％）だけ離れた位置まで移動させて、電池ケース１１０を変形させた。
このとき、各電池について、ケース本体１１１に穴あき（破断）が生じたか否かを確認した。この結果を、「５０％圧壊時の穴あき」として表２に示す。
【００８４】
【表２】
2014086148.tif 000004
【００８５】
表２に示すように、実施例７〜１０の電池では、穴あきが生じなかった。一方、比較例７，８の電池では、穴あきが生じていた。金属部材の座屈強度は、そのヤング率Ｅ１及び厚みに比例する。このため、ケース本体の座屈強度は、ケース本体のヤング率Ｅ１と厚みＴの積（Ｅ１×Ｔ）に比例するといえる。
そこで、表２に示す結果を検討すると、穴あきが生じなかった実施例７〜１０の電池では、Ｅ１×Ｔの値が２８以上となっている。一方、穴あきが生じた比較例７，８の電池では、Ｅ１×Ｔの値が２８未満（より具体的には２１以下）となっている。
【００８６】
以上の結果より、電池ケースについて（Ａ／Ｂ，Ｃ）の値を四角形ＰＱＲＳの内側領域Ｇ内の値とした場合において、ケース本体を構成する物質のヤング率Ｅ１（ＧＰａ）とケース本体の厚みＴ（ｍｍ）とがＥ１×Ｔ≧２８の関係を満たすことで、外力が加わることによりケース本体が所定量変形（幅方向について幅方向寸法の５０％変形）したときでも、ケース本体の穴あき（破断）を防止することができるといえる。
【００８７】
（実施例１１）
実施例１１では、Ａ／Ｂ＝２．２、Ｃ＝２．５とした。（Ａ／Ｂ，Ｃ）＝（２．２，２．５）は、前述の四角形ＰＱＲＳの内側領域Ｇ内の値である（図１１参照）。また、実施例１１では、ケース本体１１１及び蓋部材１１２の材質をアルミニウムとしている。このため、実施例７では、電池ケース１１０の溶接部１１０ｂの材質がアルミニウムとなり、そのヤング率Ｅ２は７０ＧＰａとなる。また、電池ケース１１０の溶接部１１０ｂのうち最も溶け込み深さＤが小さい部分の溶け込み深さＤminが、０．３ｍｍであった。従って、溶接部のヤング率Ｅ２と溶け込み深さＤminの積（Ｅ２×Ｄmin）の値が、２１（＝７０×０．３）となる。
【００８８】
（実施例１２）
実施例１２でも、Ａ／Ｂ＝２．２、Ｃ＝２．５とした。また、実施例１２でも、ケース本体１１１及び蓋部材１１２の材質をアルミニウムとしている。このため、実施例１２では、電池ケース１１０の溶接部１１０ｂの材質がアルミニウムとなり、そのヤング率Ｅ２が７０ＧＰａとなる。一方、溶接部１１０ｂの溶け込み深さＤminは、０．６ｍｍであった。従って、溶接部のヤング率Ｅ２と溶け込み深さＤminの積（Ｅ２×Ｄmin）の値が、４２（＝７０×０．６）となる。
【００８９】
（実施例１３）
実施例１３でも、Ａ／Ｂ＝２．２、Ｃ＝２．５とした。一方、実施例１３では、ケース本体１１１及び蓋部材１１２の材質をＳＵＳとしている。このため、実施例１３では、電池ケース１１０の溶接部１１０ｂの材質がＳＵＳとなり、そのヤング率Ｅ２が２００ＧＰａとなる。また、溶接部１１０ｂの溶け込み深さＤminは、０．２ｍｍであった。従って、溶接部のヤング率Ｅ２と溶け込み深さＤminの積（Ｅ２×Ｄmin）の値が、４０（＝２００×０．２）となる。
【００９０】
（実施例１４）
実施例１３でも、Ａ／Ｂ＝２．２、Ｃ＝２．５とした。一方、実施例１４では、ケース本体１１１及び蓋部材１１２の材質をＳＵＳとしている。このため、実施例１３では、電池ケース１１０の溶接部１１０ｂのヤング率Ｅ２が２００ＧＰａとなる。また、溶接部１１０ｂの溶け込み深さＤminは、０．１ｍｍであった。従って、溶接部のヤング率Ｅ２と溶け込み深さＤminの積（Ｅ２×Ｄmin）の値が、２０（＝２００×０．１）となる。
【００９１】
（比較例９）
比較例９でも、Ａ／Ｂ＝２．２、Ｃ＝２．５とした。また、比較例９では、ケース本体１１１及び蓋部材１１２の材質をアルミニウムとしている。このため、比較例９では、電池ケース１１０の溶接部１１０ｂのヤング率Ｅ２が７０ＧＰａとなる。また、溶接部１１０ｂの溶け込み深さＤminは、０．１ｍｍであった。従って、溶接部のヤング率Ｅ２と溶け込み深さＤminの積（Ｅ２×Ｄmin）の値が、７（＝７０×０．１）となる。
【００９２】
（比較例１０）
比較例１０でも、Ａ／Ｂ＝２．２、Ｃ＝２．５とした。また、比較例１０では、ケース本体１１１及び蓋部材１１２の材質をＳＵＳとしている。このため、比較例９では、電池ケース１１０の溶接部１１０ｂのヤング率Ｅ２が２００ＧＰａとなる。また、溶接部１１０ｂの溶け込み深さＤminは、０．０５ｍｍであった。従って、溶接部のヤング率Ｅ２と溶け込み深さＤminの積（Ｅ２×Ｄmin）の値が、１０（＝２００×０．０５）となる。
【００９３】
なお、実施例１１〜１４及び比較例９，１０の電池では、ケース本体１１１の厚みＴ（板厚Ｔ）を、０．８ｍｍとしている。
【００９４】
（圧壊試験３）
次に、実施例１１〜１４及び比較例９，１０の電池について、圧壊試験を行った。この圧壊試験では、前述の圧壊試験２と同様に行って、圧壊バー１０の先端１０ｂを、ケース本体１１１の第１外側面１１１ｊから内側（図１０において左側）にＡ／２ｍｍ（幅寸法Ａの５０％）だけ離れた位置まで移動させて、電池ケース１１０を変形させた（図１０参照）。
【００９５】
このとき、各電池について、ケース本体１１１と蓋部材１１２との溶接部１１０ｂの開裂が生じたか否かを確認した。なお、圧壊試験１と同様に、安全弁のみならず溶接部１１０ｂから発煙が生じた電池を、溶接部１１０ｂの開裂が生じた電池と判断した。この結果を、「５０％圧壊時の溶接部の開裂」として表３に示す。
【００９６】
【表３】
2014086148.tif 000005
【００９７】
表３に示すように、実施例１１〜１４の電池では、溶接部の開裂が生じなかった。一方、比較例９，１０の電池では、溶接部の開裂が生じていた。溶接部の強度は、そのヤング率Ｅ２及び溶け込み深さに比例する。このため、溶接部の強度は、そのヤング率Ｅ２と溶け込み深さＤminの積（Ｅ２×Ｄmin）に比例するといえる。
そこで、表３に示す結果を検討すると、溶接部の開裂が生じなかった実施例１１〜１４の電池では、Ｅ２×Ｄminの値が２０以上となっている。一方、開裂が生じた比較例９，１０の電池では、Ｅ２×Ｄminの値が２０未満（より具体的には１０以下）となっている。
【００９８】
以上の結果より、電池ケースについて（Ａ／Ｂ，Ｃ）の値を四角形ＰＱＲＳの内側領域Ｇ内の値とした場合において、溶接部のヤング率Ｅ２（ＧＰａ）と溶け込み深さＤmin（ｍｍ）とがＥ２×Ｄmin≧２０の関係を満たすことで、外力が加わることによりケース本体が所定量変形（幅方向について幅方向寸法の５０％変形）したときでも、ケース本体と蓋部材との溶接部の開裂を防止することができるといえる。
【００９９】
以上において、本発明を実施形態に即して説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることはいうまでもない。
【符号の説明】
【０１００】
１００  角形リチウムイオン二次電池
１１０  電池ケース
１１０ｂ  溶接部
１１１  ケース本体
１１１ｂ  開口
１１１ｆ  底面
１１１ｇ  第１内側面
１１２  蓋部材
１５０  捲回電極体
１５０ｂ  平坦部
１５０ｃ，１５０ｄ  弧状部
１５５  正極板
１５６  負極板
１５７  セパレータ
Ａ  電池ケースの幅寸法
Ｂ  電池ケースの高さ寸法
Ｃ  電池ケースの内側面から捲回電極体までの距離
Ｄ  溶接部の溶け込み深さ
ＡＸ  軸線
Ｇ  四角形の内側領域
Ｔ  ケース本体の厚み
【図１】
2014086148.tif 000006
【図２】
2014086148.tif 000007
【図３】
2014086148.tif 000008
【図４】
2014086148.tif 000009
【図５】
2014086148.tif 000010
【図６】
2014086148.tif 000011
【図７】
2014086148.tif 000012
【図８】
2014086148.tif 000013
【図９】
2014086148.tif 000014
【図１０】
2014086148.tif 000015
【図１１】
2014086148.tif 000016