(57)【要約】  円筒形電池は、電極群と、電解質と、電極群と電解質とを収容する電池缶と、電池缶の開口を封口する封口体と、を備える。封口体は、弁体と、弁体よりも電池の内方側に配置される金属板と、弁体と金属板との間に介在する環状の絶縁部材と、を備える。弁体および金属板は、それぞれの中央部において、互いに接続されている。弁体は、電池の内圧上昇時に変形可能な環状の肉薄部を有する。金属板および前記絶縁部材は、それぞれ、互いに連通する孔を有する。絶縁部材は、金属板の弁体側の表面を覆う部位Ｐ１と、部位Ｐ１に続いて設けられるとともに金属板の孔の側面を覆う部位Ｐ２と、を有する。
2019026526.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極群と、電解質と、前記電極群と前記電解質とを収容する電池缶と、前記電池缶の開口を封口する封口体と、を備える円筒形電池であって、
前記封口体は、弁体と、前記弁体よりも前記電池の内方側に配置される金属板と、前記弁体と前記金属板との間に介在する環状の絶縁部材と、を備え、
前記弁体および前記金属板は、それぞれの中央部において、互いに接続され、
前記弁体は、前記電池の内圧上昇時に変形可能な環状の肉薄部を有し、
前記金属板および前記絶縁部材は、それぞれ、互いに連通する孔を有し、
前記絶縁部材は、前記金属板の前記弁体側の表面を覆う部位Ｐ１と、前記部位Ｐ１に続いて設けられるとともに前記金属板の孔の側面を覆う部位Ｐ２と、を有する、円筒形電池。
【請求項２】
前記絶縁部材は、更に、前記部位Ｐ２に続いて設けられるとともに、前記金属板の前記電池の内方側の表面を覆う部位Ｐ３を有する、請求項１に記載の円筒形電池。
【請求項３】
前記絶縁部材は、更に、前記部位Ｐ１に続いて設けられるとともに、前記金属板の周端面を覆う部位Ｐ４を有する、請求項１または２に記載の円筒形電池。
【請求項４】
前記絶縁部材は、更に、前記部位Ｐ４に続いて設けられるとともに、前記金属板の前記電池の内方側の表面を覆う部位Ｐ５を有する、請求項３に記載の円筒形電池。
【請求項５】
前記部位Ｐ５は、前記金属板の前記電池の内方側の表面の前記周端面から中心に向かって０．２ｍｍ以上の領域を覆うように設けられている、請求項４に記載の円筒形電池。
【請求項６】
前記肉薄部により前記弁体の前記絶縁部材側に凹部が形成されており、
前記部位Ｐ１は、前記凹部内に収容されるリブを有する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の円筒形電池。
【請求項７】
前記部位Ｐ１は、前記金属板の孔の一部を覆う領域を有し、
前記リブの少なくとも一部が、前記領域に設けられている、請求項６に記載の円筒形電池。
【請求項８】
前記絶縁部材は、前記金属板と接着により一体化されている、請求項１〜７のいずれか１項に記載の円筒形電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円筒形電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的な円筒形電池は、電極群と、電解質と、電極群と電解質とを収容する電池缶と、電池缶の開口を封口する封口体と、を備える。封口体は、弁体と、弁体よりも電池内方側に配置される金属板と、弁体と金属板との間に介在する環状の絶縁部材と、を備える（特許文献１参照）。弁体および金属板は、それぞれの中央部において、互いに接続される。弁体は、電池の内圧上昇時に変形可能な環状の肉薄部を有する。金属板および絶縁部材は、それぞれ、互いに連通する孔を有する。上記封口体は、電流遮断機構を備える。【０００３】
以下、電流遮断機構について説明する。【０００４】
外部短絡等により電池内圧が上昇すると、金属板および絶縁部材の孔を通じて、弁体がその圧力を受け、弁体の肉薄部が変形する。それに伴い、弁体の中央部が金属板の中央部とともに電池外方へ引っ張られる。電池内圧が所定値に達すると、金属板の弁体との接続部の周囲が破断し、または、金属板と弁体との接続部が破断する。このようにして、弁体と金属板との間の電流経路が遮断される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２０１６／１５７７４９号
【発明の概要】
【０００６】
しかし、金属板の孔の側面は絶縁部材で覆われていないため、例えば、変形した弁体が金属板の孔の側面と接触して導通し、電流遮断機構が有効に作動しないことがある。
【０００７】
上記に鑑み、本発明の一側面は、電極群と、電解質と、前記電極群と前記電解質とを収容する電池缶と、前記電池缶の開口を封口する封口体と、を備える円筒形電池であって、
前記封口体は、弁体と、前記弁体よりも前記電池の内方側に配置される金属板と、前記弁体と前記金属板との間に介在する環状の絶縁部材と、を備え、前記弁体および前記金属板は、それぞれの中央部において、互いに接続され、前記弁体は、前記電池の内圧上昇時に変形可能な環状の肉薄部を有し、前記金属板および前記絶縁部材は、それぞれ、互いに連通する孔を有し、前記絶縁部材は、前記金属板の前記弁体側の表面を覆う部位Ｐ１と、前記部位Ｐ１に続いて設けられるとともに前記金属板の孔の側面を覆う部位Ｐ２と、を有する、円筒形電池に関する。
【０００８】
本発明によれば、誤使用等の際に、電流遮断機構が安定して作動する信頼性の高い円筒形電池を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態に係る円筒形電池の縦断面図である。
【図２】図１の封口体の拡大断面図である。
【図３】図２の複合体の縦断面図である。
【図４】図２の複合体の平面図である。
【図５】図２の複合体の背面図である。
【図６】図２の複合体の変形例を示す縦断面図である。
【図７】図２の複合体の別の変形例を示す縦断面図である。
【図８】本発明の別の実施形態に係る円筒形電池に用いられる複合体の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の実施形態に係る円筒形電池は、電極群と、電解質と、電極群と電解質とを収容する電池缶と、電池缶の開口を封口する封口体と、を備える。封口体は、弁体と、弁体よりも電池内方側に配置される金属板と、弁体と金属板との間に介在する環状の絶縁部材と、を備える。弁体および金属板は、それぞれの中央部において、互いに接続されている。弁体は、電池の内圧上昇時に変形可能な環状の肉薄部を有する。金属板および絶縁部材は、それぞれ、互いに連通する孔を有する。絶縁部材は、金属板の弁体側の表面を覆う部位Ｐ１と、部位Ｐ１に続いて設けられるとともに金属板の孔の側面を覆う部位Ｐ２と、を有する。
【００１１】
部位Ｐ１に続いて部位Ｐ２を更に設けることで、弁体（特に肉薄部よりも外側の部分）と金属板との絶縁距離が大きく確保される。すなわち、部位Ｐ１により弁体と金属板の弁体側の表面との接触が抑制されるとともに、部位Ｐ２により弁体と金属板の孔の側面との接触が抑制される。
【００１２】
よって、誤使用等の際に、電流遮断機構が安定して作動する信頼性の高い円筒形電池を得ることができる。
【００１３】
部位Ｐ２は、金属板の孔の側面の少なくとも一部（例えば、弁体の肉薄部よりも外側の部分と近い部分）を覆っていればよい。金属板の孔の側面が部位Ｐ２で覆われる割合は、例えば２０％以上であり、好ましくは２０〜９０％であり、より好ましくは４０〜８０％である。
【００１４】
金属板および絶縁部材は、それぞれ、互いに連通する孔を有する。これにより、電池内圧の上昇時に、金属板および絶縁部材に設けられた孔を通じて、弁体がその圧力を確実に受けることができ、電流遮断機構が安定して作動する。金属板の孔は、金属板の中央部（弁体との接続部）以外の領域に設けられる。
【００１５】
金属板および絶縁部材の孔は、それぞれ、金属板および絶縁部材の周方向に沿って複数個（例えば２〜１２個、好ましくは４〜８個）設けられていることが好ましい。この場合、電池内圧の上昇時に弁体の肉薄部が周方向においてより均等に電池内圧を受け易くなる。複数個の孔のうちの少なくとも１個の孔の側面が、部位Ｐ２で覆われていればよく、複数個の孔の側面が、それぞれ部位Ｐ２で覆われていることが好ましい。
【００１６】
絶縁部材は、絶縁性を確保することができ、電池特性に影響を与えない樹脂を含む。絶縁部材は、更に、ガラス繊維等のフィラーを含んでもよい。絶縁部材に用いられる樹脂としては、例えば、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）等が挙げられる。中でも、コスト面で有利であり、耐熱性に優れ、インサート成形により金属板と一体化し易い観点から、絶縁部材に用いられる樹脂は、ＰＰおよびＰＢＴが好ましい。
【００１７】
絶縁部材は、一般的な成形技術を用いて作製される。中でも、インサート成形により絶縁部材が金属板と一体化して作製されることが好ましい。インサート成形により接着剤を用いずに絶縁部材と金属板とを接着できる。金属板と一体化した絶縁部材は、例えば、所定の金型内に金属板を装填し、そこに溶融樹脂を注入して作製することができる。インサート成形の手法を用いることにより、絶縁部材を金属板と一体化して得ることができるとともに、金属板の弁体側の表面だけでなく金属板の孔の側面も絶縁部材で容易に覆うことができる。すなわち、部位Ｐ１に続いて部位Ｐ２を容易に設けることができる。
【００１８】
また、インサート成形により、金属板の弁体側の表面および金属板の孔の側面とともに、金属板の周端面や電池内方側（弁体と反対側）の表面を絶縁部材で覆ってもよい。すなわち、更に、後述する部位Ｐ３〜Ｐ６を設けてもよい。これにより、金属板を絶縁部材で更に保護することができる。よって、電池圧壊時における封口体の変形による金属板の絶縁部材からの脱落、およびそれにより生じる内部短絡（金属板と電極群または電池缶との接触）が抑制される。また、絶縁部材と金属板との一体化により、金属板および絶縁部材の厚みを小さくできるようになり、その分だけ電極群のサイズを大きくして高容量化を図ることができる。
【００１９】
絶縁部材を別途作製した後、絶縁部材を金属板に重ね合わせて固定する場合、絶縁部材および金属板の孔同士の位置ずれを抑制するために、絶縁部材の孔径を、金属板の孔径よりも大きくする必要がある。
【００２０】
一方、インサート成形により絶縁部材を金属板と一体化して作製する場合、絶縁部材を金属板に重ね合わせて固定する工程を省略でき、絶縁部材を金属板に重ね合わせて固定する場合と比べて、絶縁部材と金属板との孔径の差を小さくしてもよく、絶縁部材の孔径を、金属板の孔径よりも小さくしてもよい。すなわち、金属板の厚み方向から見ると、金属板の孔の周囲の絶縁部材から露出する部分を小さくでき、もしくは無くすことができる。
【００２１】
（第１実施形態）
以下、図１〜５を参照しながら、本発明の一実施形態に係る円筒形電池の一例として、非水電解質二次電池について説明する。図１は、非水電解質二次電池の縦断面図である。図２は、図１の封口体の縦断面図である。図３は、図２の複合体の縦断面図である。図４は、図３の複合体の平面図である。図５は、図３の複合体の背面図である。
【００２２】
非水電解質二次電池（以下、電池）１０は、電極群１８と、電解質（図示せず）と、これらを収容する有底円筒形の電池缶２２とを具備する。電池缶２２の開口部にガスケット２１を介して封口体１１がかしめ固定されている。これにより電池内部が密閉されている。
【００２３】
封口体１１は、弁体１２と、金属板１３と、弁体１２と金属板１３との間に介在する環状の絶縁部材１４と、を具備する。弁体１２と金属板１３は、それぞれの中心部において、互いに接続されている。絶縁部材１４は、弁体１２と金属板１３との接続部以外の領域において、弁体１２と金属板１３との間を絶縁する。図３〜５に示すように、インサート成形により、絶縁部材１４は、金属板１３と一体化している。すなわち絶縁部材１４と金属板１３とが複合体１９を構成している。
【００２４】
弁体１２および金属板１３には、例えば、アルミニウムまたはアルミニウム合金が用いられる。弁体１２および金属板１３は、例えば、アルミニウム等の板材を所定の形状にプレス加工することで作製される。弁体１２の中央部および金属板１３の中央部は、例えば、レーザー溶接等の溶接法を用いて接続される。
【００２５】
弁体１２は、金属板１３の厚み方向から見た場合に、円形状であり、電池１０の内圧上昇時に変形可能な環状の肉薄部１２ａを有する。肉薄部１２ａは、弁体１２の電池１０の内方側の面において、中心から周端面に向けて、径方向に沿って肉薄部１２ａの厚みが連続的に減少する傾斜領域Ａ１を有する。これにより、傾斜領域Ａ１における弁体１２の周端面側の端部が、電池１０の内圧上昇時の弁体１２の変形の起点となる。肉薄部１２ａ（傾斜領域）の厚みの変化率は、中心から周端面に向けて、一定でもよく、変えてもよい。弁体１２を金属板１３の厚み方向から見た場合に、環状の肉薄部１２ａ（傾斜領域Ａ１）の径方向の長さ（幅）は、弁体１２の半径の、例えば１０〜８０％、好ましくは１０〜４０％に相当する。
【００２６】
本実施形態では、弁体の中心から周端面に向けて、肉薄部の厚みを連続的に減少させているが、弁体の中心から周端面に向けて、肉薄部の厚みを連続的に増加させてもよい。この場合、傾斜領域における弁体の中心側の端部が、電池内圧の上昇時の弁体の変形の起点となる。ただし、弁体をより安定して変形させるためには、弁体の中心から周端面に向けて、肉薄部の厚みを連続的に減少させる方が好ましい。また、本実施形態では、肉薄部の全体を傾斜領域としているが、肉薄部の一部を傾斜領域としてもよい。
【００２７】
金属板１３および絶縁部材１４は、それぞれ、互いに連通する孔１３ｂ、１４ｂを有する。孔１４ｂと孔１３ｂとの位置ずれを防ぐ必要がある場合には、図３および４に示すように、孔１４ｂの孔径は、孔１３ｂの孔径よりも若干大きくされる。一方、インサート成形の場合、孔同士の位置ずれを起こすことがないため、図３、４にかかわらず、孔１４ｂの孔径を孔１３ｂの孔径とほぼ同等に、もしくは孔１４ｂの孔径を孔１３ｂの孔径よりも小さくすることが可能である。本実施形態では、孔１３ｂ、１４ｂは、それぞれ周方向に沿って８個ずつ設けられているが、孔の数はこれに限定されない。
【００２８】
金属板１３は、電池１０の軸方向から見た場合に、円形状である。図２〜５に示すように、金属板１３は、その中央部（弁体との接続部）に肉薄部１３ａを有する。電池１０の外方側の表面に、肉薄部１３ａの周縁部に沿って環状の溝部（図示しない）を有してもよい。この場合、電池内圧が所定値に達した際に溝部が安定して破断する。また、溝部の破断強度を調整し易い。
【００２９】
図２に示すように、弁体１２は、更に、電池内方側の面の中央部に、凸部１２ｃを有することが好ましい。凸部１２ｃにより、弁体１２の中央部と金属板１３の中央部とを接続し易くなるとともに、弁体１２の中央部以外の領域と金属板１３の中央部以外の領域との間に絶縁部材１４を配置し易くなる。凸部１２ｃは、絶縁部材１４の中空部１４ｃに配置されている。
【００３０】
図２に示すように、弁体１２は、更に、電池内方側の面の周縁部に、環状の突起部１２ｄを有することが好ましい。突起部１２ｄにより、複合体１９を弁体１２に固定しやすくなる。
【００３１】
弁体１２には環状の溝部（図示しない）を形成してもよい。この場合、弁体１２が防爆弁として更に安定して作動できる。弁体１２の溝部は、肉薄部１２ａに設けてもよい。弁体１２の溝部の断面形状は、Ｖ字状またはＵ字状であることが好ましい。
【００３２】
図２および３に示すように、絶縁部材１４は、金属板１３の弁体１２側の表面を覆う部位Ｐ１を有する。部位Ｐ１は、金属板１３の弁体１２側の表面の中央部（肉薄部１３ａ）以外の領域を覆っており、複数の孔１４ｂを有する。絶縁部材１４は、部位Ｐ１に続いて設けられるとともに、金属板１３の孔１３ｂの側面を覆う部位Ｐ２を有する。部位Ｐ１に続いて部位Ｐ２を更に設けることで、弁体（特に肉薄部１２ａよりも外側の部分）と金属板との絶縁距離が大きく確保される。すなわち、部位Ｐ１により弁体と金属板の弁体側の表面との接触が抑制されるとともに、部位Ｐ２により弁体と金属板の孔の側面との接触が抑制される。
【００３３】
金属板の複数の孔のうちの少なくとも１つの孔の側面が、部位Ｐ２で覆われていればよい。図３および４に示すように、複数の孔１３ｂの側面が、それぞれ部位Ｐ２で覆われていることが好ましい。部位Ｐ２は、金属板１３の孔１３ｂの側面の少なくとも一部（例えば、肉薄部１２ａよりも外側の部分に近い部分）を覆っていればよい。金属板１３の孔１３ｂの側面が部位Ｐ２で覆われる割合は、好ましくは２０〜９０％であり、より好ましくは４０〜８０％である。
【００３４】
肉薄部１２ａにより弁体１２の絶縁部材１４側に凹部１２ｂが形成されている。図２〜４に示すように、部位Ｐ１は、凹部１２ｂ内に収容される環状のリブ１４ａを有することが好ましい。肉薄部１２ａの傾斜領域により、凹部１２ｂは、その底部に傾斜面を有し、リブ１４ａは、凹部１２ｂの底部に対応する傾斜面を有する。
【００３５】
部位Ｐ１が更にリブを有することにより、絶縁部材の樹脂量（熱容量）が増大する。これにより、外部短絡等で発生した熱により絶縁部材が溶融するリスクを低減することができ、弁体（特に肉薄部１２ａよりも外側の部分）と金属板との接触等が抑制される。また、リブが肉薄部により形成される凹部内に収容されていることにより、弁体と金属板との絶縁距離が更に大きく確保される。
【００３６】
金属板１３の厚み方向から見て、環状の肉薄部１２ａ（凹部１２ｂ）の径方向の長さ（幅）に対する環状のリブ１４ａの径方向の長さ（幅）の比率は、例えば１０％以上、好ましくは３０％以上である。
【００３７】
本実施形態では、孔１３ｂの一部を覆う環状のリブ１４ａを設けているが、リブの配置および形状はこれに限定されない。例えば、リブを、金属板１３の互いに隣り合う孔１３ｂの間に、周方向に沿って間欠的に配置してもよい。リブの形状、配置および形態は、凹部の形状および位置に応じて適宜決めればよい。
【００３８】
図３および４に示すように、部位Ｐ１は、金属板１３の孔１３ｂ（開口部）の一部を覆う領域Ａ２を有し、リブ１４ａの少なくとも一部が、当該領域Ａ２に設けられていることが好ましい。この場合、弁体（特に肉薄部１２ａよりも外側の部分）と金属板との絶縁距離が更に大きく確保される。金属板１３の厚み方向から見て、金属板１３の孔１３ｂ（開口部）が領域Ａ２で覆われる割合は、例えば１０〜８０％、好ましくは３０〜６０％である。
【００３９】
図２および３に示すように、絶縁部材１４は、更に、部位Ｐ１に続いて設けられるとともに、金属板１３の周端面を覆う部位Ｐ４を有することが好ましい。この場合、弁体（特に肉薄部１２ａよりも外側の部分）と金属板との絶縁距離が更に大きく確保される。図２に示すように、弁体が突起部１２ｄを有する場合、突起部１２ｄと金属板との接触が抑制される。
【００４０】
図２、３、および５に示すように、絶縁部材１４は、更に、部位Ｐ２および部位Ｐ４に続いて設けられるとともに、金属板１３の電池１０の内方側の表面を覆う環状の部位Ｐ６を有することが好ましい。すなわち、後述する部位Ｐ３および部位Ｐ５が、繋がっていてもよい。この場合、金属板は絶縁部材に安定して固定されるため、電池圧壊時における封口体の変形による金属板の絶縁部材からの脱落、およびそれにより生じる内部短絡（金属板と電極群または電池缶との接触）が抑制される。
【００４１】
図３および５に示すように、金属板１３の電池１０の内方側の表面において、肉薄部１３ａ以外に、部位Ｐ６で覆われずに金属板１３が露出する領域を有してもよい。金属板１３の電池１０の内方側の表面において、少なくとも肉薄部１３ａよりも外側かつ孔１３ｂよりも内側の領域には、部位Ｐ６や後述する部位Ｐ３、Ｐ５を配置しないことが好ましい。当該領域は、後述する正極リード１５ａとの接続に利用される。
【００４２】
図３に示す複合体１９（絶縁部材１４）の代わりに図６に示す複合体３９（絶縁部材３４）を用いてもよい。部位Ｐ６の代わりに、部位Ｐ２に続いて設けられるとともに、金属板１３の電池１０の内方側の表面を覆う部位Ｐ３を設ける以外は、複合体１９と同じ構成である。部位Ｐ１およびＰ２に続いて部位Ｐ３を設けることにより、金属板は絶縁部材に安定して固定される。このため、電池圧壊時における封口体の変形による金属板の絶縁部材からの脱落、およびそれにより生じる内部短絡（金属板と電極群または電池缶との接触）が抑制される。複合体３９は、更に、後述する部位Ｐ５を有してもよい。
【００４３】
部位Ｐ３は、金属板１３の電池１０の内方側の表面の少なくとも一部を覆っていればよく、金属板１３の電池１０の内方側の表面の部位Ｐ２から周端面に向かって環状に設けることが好ましい。例えば、図６に示す部位Ｐ３の長さＬ１は、好ましくは０．２ｍｍ以上、より好ましくは０．３ｍｍ以上である。図６に示す長さＬ１は、金属板１３の半径の、例えば３％以上、好ましくは４％以上である。
【００４４】
また、図３に示す複合体１９（絶縁部材１４）の代わりに図７に示す複合体４９（絶縁部材４４）を用いてもよい。部位Ｐ６の代わりに、部位Ｐ４に続いて設けられるとともに、金属板１３の電池１０の内方側の表面を覆う部位Ｐ５を設ける以外は、複合体１９と同じである。部位Ｐ１およびＰ４に続いて部位Ｐ５を設けることにより、金属板は絶縁部材に安定して固定される。このため、電池圧壊時における封口体の変形による金属板の絶縁部材からの脱落、およびそれにより生じる内部短絡（金属板と電極群または電池缶との接触）が抑制される。複合体４９は、更に、部位Ｐ３を有してもよい。
【００４５】
部位Ｐ５は、金属板１３の電池１０の内方側の表面の少なくとも一部を覆っていればよく、金属板１３の電池１０の内方側の表面の周端面から中心に向かって０．２ｍｍ以上の領域を覆うように設けられていることが好ましい。すなわち、図７に示す長さＬ２（金属板１３の電池１０の内方側の表面が部位Ｐ５で覆われる領域の径方向の長さ）が、０．２ｍｍ以上であることが好ましい。この場合、電池圧壊時における封口体の変形による金属板の絶縁部材からの脱落、およびそれにより生じる内部短絡（金属板と電極群または電池缶との接触）が、更に抑制される。図７に示す長さＬ２は、より好ましくは０．３ｍｍ以上である。絶縁部材１４を金属板１３の厚み方向から見た場合に、長さＬ２は、金属板１３の半径の、例えば３％以上、好ましくは４％以上である。部位Ｐ５は、環状でもよく、金属板の周方向に沿って間欠的に設けてもよい。
【００４６】
（第２実施形態）
以下、本発明の別の実施形態に係る円筒形電池について、図８を参照しながら説明する。図８は、本発明の別の実施形態に係る円筒形電池に用いられる複合体の縦断面図である。本実施形態に係る電池は、図３に示す複合体１９（絶縁部材１４）の代わりに、図８に示す複合体５９（絶縁部材５４）を用いる以外は、図１に示す電池１０と同じ構成である。複合体５９は、金属板１３および絶縁部材５４を備える。絶縁部材５４は、部位Ｐ１と、部位Ｐ２と、部位Ｐ４と、を有する。複合体５９は、複合体１９から絶縁部材１４の部位Ｐ６およびリブ１４ａを取り除いた構成と同じである。
【００４７】
絶縁部材５４が部位Ｐ１に続いて部位Ｐ２を更に有することで、弁体（特に肉薄部１２ａよりも外側の部分）と金属板との絶縁距離が大きく確保される。すなわち、部位Ｐ１により弁体と金属板の弁体側の表面との接触が抑制されるとともに、部位Ｐ２により弁体と金属板の孔の側面との接触が抑制される。
【００４８】
以下、電流遮断機構について説明する。
【００４９】
外部短絡等により電池内圧が上昇すると、金属板１３の孔１３ｂおよび絶縁部材１４の孔１４ｂを通じて、弁体１２がその圧力を受け、弁体１２の肉薄部１２ａが変形する。それに伴い、弁体１２の中央部が金属板１３の中央部とともに電池外方へ引っ張られる。電池内圧が所定値に達すると、金属板１３の弁体１２との接続部の周囲に設けられた環状の溝部（図示しない）が破断し、弁体１２と金属板１３との間の電流経路が遮断される。
【００５０】
金属板１３が溝部を有しない場合は、電池内圧が所定値に達すると、金属板１３と弁体１２との接続部（溶接部）を破断する構成（金属板１３の中央部が弁体１２の中央部から剥離する構成）としてもよい。金属板の溝部の破断強度のほうが接続部（溶接部）の破断強度よりも調整し易いことから、金属板１３は、弁体１２との接続部の周囲に溝部を有することが好ましい。金属板１３の溝部の断面形状は、Ｖ字状またはＵ字状であることが好ましい。
【００５１】
正極板１５から導出された正極リード１５ａは、金属板１３に接続されている。よって、弁体１２は、正極の外部端子として機能する。負極板１６から導出された負極リード１６ａは、電池缶２２の底部内面に接続されている。
【００５２】
電池缶２２の材料としては、例えば、鉄、鉄合金、ステンレス鋼、アルミニウム、アルミニウム合金が用いられる。電池缶２２の開口端の近傍には環状溝部２２ａが形成されている。電極群１８の一方の端面と環状溝部２２ａとの間には、第１絶縁板２３が配置されている。電極群１８の他方の端面と電池缶２２の底部との間には、第２絶縁板２４が配置されている。
【００５３】
電極群１８は、正極板１５と負極板１６とをセパレータ１７を介して捲回して形成されている。
【００５４】
正極板１５は、箔状の正極集電体と、その表面に形成された正極活物質層とを具備する。正極集電体の材料としては、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス鋼、チタン、チタン合金が用いられる。正極活物質としては、リチウム含有遷移金属複合酸化物が好ましく用いられる。例えば、コバルト、マンガン、ニッケル、クロム、鉄およびバナジウムよりなる群から選択される少なくとも１種と、リチウムとを含む複合酸化物が使用される。
【００５５】
負極板１６は、箔状の負極集電体と、その表面に形成された負極活物質層とを具備する。負極集電体の材料としては、例えば、銅、銅合金、ニッケル、ニッケル合金、ステンレス鋼が用いられる。負極活物質としては、リチウムイオンを可逆的に吸蔵し、放出し得る炭素材料、例えば、天然黒鉛、人造黒鉛、ハードカーボン、ソフトカーボンや、酸化錫、酸化珪素を用いることができる。
【００５６】
セパレータ１７としては、例えば、ポリオレフィンで形成された微多孔膜を用いることができる。ポリオレフィンとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体等が例示できる。
【００５７】
電解質は、非水溶媒と、非水溶媒に溶解させたリチウム塩とを具備する。非水溶媒としては、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ブチレンカーボネートなどの環状カーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、エチルメチルカーボネートなどの鎖状カーボネート、カルボン酸エステル、鎖状エーテルなどが用いられる。リチウム塩としては、ＬｉＰＦ6、ＬｉＢＦ4、ＬｉＣｌＯ4等が使用される。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明に係る円筒形電池は、例えば、ノート型パソコン等の小型電子機器、電動工具や電動アシスト自転車等のパワーツール、および電気自動車等の駆動電源として有用である。
【符号の説明】
【００５９】
１０：非水電解質二次電池
１１：封口体
１２：弁体
１２ａ：肉薄部
１２ｂ：凹部
１２ｃ：凸部
１２ｄ：突起部
１３：金属板
１３ａ：肉薄部
１３ｂ：孔
１４，３４，４４，５４：絶縁部材
１４ａ：リブ
１４ｂ：孔
１４ｃ：中空部
１５：正極板
１５ａ：正極リード
１６：負極板
１６ａ：負極リード
１７：セパレータ
１８：電極群
１９，３９，４９，５９：複合体
２１：ガスケット
２２：電池缶
２２ａ：溝部
２３：第１絶縁板
２４：第２絶縁板
【図１】
2019026526.tif 000003
【図２】
2019026526.tif 000004
【図３】
2019026526.tif 000005
【図４】
2019026526.tif 000006
【図５】
2019026526.tif 000007
【図６】
2019026526.tif 000008
【図７】
2019026526.tif 000009
【図８】
2019026526.tif 000010
【国際調査報告】
2019026526.tif 000011
2019026526.tif 000012
2019026526.tif 000013
2019026526.tif 000014