(57)【要約】      （修正有）【課題】高出力、大電流放電を必要とする密閉型二次電池において、抵抗の小さい安定した封口板を用いた密閉型二次電池を提供する。【解決手段】正極集電体に正極材料を付着させた正極板１と負極集電体に負極材料を付着させた負極板２とをセパレータ３を介して捲回した電極群４と電解液を金属製有底ケース７及び封口板８よりなる電池容器内に収納した密閉型二次電池において、封口板８が内部端子をなす金属製フィルター９内に過充電等による電池内圧異常発生時に電流経路を遮断、ガスを外部へ排気する安全機構と樹脂製インナーガスケットと外部端子をなす金属製キャップ端子とを重ねあわせて収納し、樹脂製インナーガスケットを挟んで金属製フィルター９の周縁部をかしめて封止した構造で、金属製フィルター９と金属製フィルター９内に収納される全ての金属製部材を溶接により結合する。【選択図】図１
2006351512.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極板と負極板とセパレータとを介して捲回した電極群と電解液とを金属製有底ケースに収容し、封口板を前記金属製有底ケースに装着して樹脂製アウターガスケットを介して前記金属製有底ケースの周囲をかしめて封口した密閉型二次電池であって、前記密閉型二次電池の封口板を構成する金属製部材が全て溶接により結合された密閉型二次電池。
【請求項２】
前記封口板は金属製フィルターの内部に金属製防爆弁体と金属製薄肉弁体とからなる安全機構と樹脂製インナーガスケットと金属製キャップとを収納して構成され、前記金属製フィルターとこの金属製フィルターの内部に収納される全ての金属製部材が溶接により結合された請求項１記載の密閉型二次電池。
【請求項３】
前記封口板における溶接箇所が金属製キャップと金属製防爆弁体の周縁部、金属製フィルターと金属製薄肉弁体の周縁部、及び金属製防爆弁体と金属製薄肉弁体の中心部であって、金属製キャップと金属製防爆弁体の周縁部及び金属製フィルターと金属製薄肉弁体の周縁部は少なくとも４箇所以上を均等な間隔で溶接した請求項２記載の密閉型二次電池。
【請求項４】
前記封口板における金属製キャップと金属製フィルターとの間の抵抗値が０．０１〜０．５ｍΩ以下である請求項２記載の密閉型二次電池。
【請求項５】
前記封口板における金属製フィルターの内部の金属製防爆弁体と金属製キャップとの間に、円盤型の金属製スペーサを収納した請求項２記載の密閉型二次電池。
【請求項６】
金属製キャップと金属製防爆弁体を溶接により接合させる工程と、有孔部を持つ金属製フィルターと金属製薄肉弁体とを溶接により接合させる工程と、接合した前記金属製フィルターと前記金属製薄肉弁体上に樹脂製インナーガスケット及び接合した前記金属製キャップと前記金属製防爆弁体を配置した後、前記金属製フィルターの周縁部をかしめて封止する工程と、前記金属製フィルターの有孔部を通して前記金属製薄肉弁体と前記金属製防爆弁体を溶接により結合することにより封口板を得て、正極板と負極板とセパレータとを介して捲回した電極群と電解液とを金属製有底ケースに収容した後、前記封口板を金属製有底ケースに装着して樹脂製アウターガスケットを介して前記金属製有底ケースの周囲をかしめて封口することを特徴とする密閉型二次電池の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動用電源に好適な密閉型二次電池に関し、特に低抵抗で大電流放電に適した封口板構造を持つ密閉型二次電池およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
密閉型二次電池の中でもリチウムイオン二次電池は、軽量、小型で高エネルギー密度であることから、携帯電話を始めとする民生用機器から電気自動車や電動工具等駆動用電源など各種用途に用いられている。中でも近年駆動用電源として注目されており、高エネルギー密度化・高出力化に向けての検討が活発化している。現在の民生用機器に使用されているリチウムイオン二次電池の封口板は、一般的に図４に示すような構造を有する。電池の内部端子をなす金属製フィルター１９内に金属製薄肉弁体２０、樹脂製インナーガスケット２１、金属製防爆弁体２２、外部端子をなす金属製キャップ２３を順に配置し、樹脂製インナーガスケット２１を介して金属製フィルター１９の周囲をかしめて密閉している。金属製薄肉弁体２０と金属製防暴弁体２２とはそれぞれの中央の溶接部Ｓにて溶接され電気的に導通している。電池が誤って過充電され電池内圧が異常に上昇した際には、金属製薄肉弁体２０の薄肉部２０ａが破断して電流経路を遮断し電池内部のガス発生を抑制し、何らかの不具合が生じ電池内圧が異常発生した場合には、金属製防爆弁２２が作動（薄肉部２２ａが破断）して外部へガスを放出するという安全機能を具備している。なお、２５は電池ケースと封口板の間に介されるアウターガスケットである。
【０００３】
また、自動車用などの高出力を必要とするニッケル水素蓄電池、ニッケルカドミウム蓄電池、リチウムイオン二次電池の封口板は、以下のような構造に改良されている。すなわち、内部端子をなす金属製フィルター内に金属製防爆弁体またはゴム弁体、金属製フィルターと金属製キャップを密閉するためのゴム製リング、外部端子をなす金属製キャップの順に配置され、金属製フィルターの周囲をかしめて電気的接続をとり、さらに金属製フィルターと金属製キャップを溶接することにより抵抗を低減するというものである（例えば、特許文献１参照）。これらの封口板の構造は、封口板の抵抗を下げることから上述のような大電流放電を必要とする高出力用途の電池や直列接続を必要とする電池の封口板に適している。
【０００４】
また、経時変化や温度変化等に対しても内部抵抗の増加や変動を抑制して大電流出力でも効率的に出力させる方法として、安全弁部材の一部と金属製キャップの外周部を溶接により結合させる方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２０００−９０８９２号公報
【特許文献２】特開２００１−１２６６９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、民生用途機器に使用されているリチウムイオン二次電池の封口板は、金属製フィルターをかしめて封止するインナーガスケットとして一般的にポリプロピレン等の合成樹脂による成形ガスケットが用いられており、落下や振動、高温保存など樹脂製インナーガスケットの経時変化による弾性力の低下により、かしめ力が低下し内部部品の接触抵抗が増大するという課題を有していた。
【０００６】
また、特許文献１の構造は金属製薄肉弁体が組み込まれておらず、電池が誤って過充電された際など過大な電流経路を遮断することができないため、電解液や電極活物質の急激な分解が継続的に促進され、電池温度が上昇しガス噴出といった事態に発展する課題を有していた。
【０００７】
さらに、特許文献２の構造は、安全弁部材の一部と金属製キャップとが溶接されてはいるものの封口板の大部分はかしめによる機械的な接合のため、落下や振動、高温保存などの経時変化によりかしめ力が低下し、内部部品の接触抵抗が増大することにより電池の内部抵抗が増大するという課題を有していた。
【０００８】
そこで本発明はこのような従来の課題を解決するもので、落下、振動や温度変化、経時変化による抵抗の増大を抑制し安定した出力特性を得ることが可能で、且つ安全機能を具備しており高安全性で高出力に適した封口板を用いた密閉型二次電池を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するための本発明の密閉型二次電池は、正極板と負極板とセパレータとを介して捲回した電極群と電解液とを金属製有底ケースに収容し、封口板を前記金属製有底ケースに装着して樹脂製アウターガスケットを介して前記金属製有底ケースの周囲をかしめて封口した構造であって、前記密閉型二次電池の封口板を構成する金属製部材が全て溶接により結合されたものである。
【００１０】
本発明のように封口板を構成する金属製部材を全て溶接することにより、内部抵抗が低く且つ高安全性な高出力の密閉型二次電池を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の密閉型二次電池およびその製造方法について、図１〜３を参照して説明する。なお、以下に示す実施形態は本発明を具現化した例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【００１２】
本発明においては、正極板と負極板とセパレータとを介して捲回した電極群と電解液とを金属製有底ケースに収容し、封口板を前記金属製有底ケースに装着して樹脂製アウターガスケットを介して前記金属製有底ケースの周囲をかしめて封口した密閉型二次電池において、前記密閉型二次電池の封口板を構成する金属製部材が全て溶接により結合されたという構成を有する。これにより、内部抵抗を極力低くした密閉型二次電池の設計が可能となり、高出力性能を持つ密閉型二次電池を提供することができる。
【００１３】
また、封口板は金属製フィルターの内部に金属製防爆弁体と金属製薄肉弁体とからなる安全機構と樹脂製インナーガスケットと金属製キャップとを収納して構成され、前記金属製フィルターと金属製フィルター内に収納される全ての金属製部材が溶接により結合された構成にしてもよい。これにより、内部抵抗が低く且つ高安全性な高出力の密閉型二次電池を提供することができる。
【００１４】
また、封口板における溶接箇所が金属製キャップと金属製防爆弁体の周縁部、金属製フィルターと金属製薄肉弁体の周縁部、及び金属製防爆弁体と金属製薄肉弁体の中心部であって、金属製キャップと金属製防爆弁体の周縁部、及び金属製フィルターと金属製薄肉弁体の周縁部は少なくとも４箇所以上を均等な間隔で溶接された構成にしてもよい。これにより、密閉型二次電池の内部抵抗の低減化をさらに向上でき、内部抵抗が低く且つ高安全性な高出力の密閉型二次電池を提供することができる。
【００１５】
また、封口板における金属製キャップと金属製フィルターとの間の抵抗値が０．０１〜０．５ｍΩ以下である構成にしてもよい。これにより、密閉型二次電池の内部抵抗の低減化をさらに向上でき、内部抵抗が低く且つ高安全性な高出力の密閉型二次電池を提供することができる。
【００１６】
また、封口板における金属製フィルターの内部の金属製防爆弁体と金属製キャップとの間に、円盤型の金属製スペーサを収納した構成にしてもよい。これにより、より一層高安全性な高出力の密閉型二次電池を提供することができる。
【００１７】
また、本発明においては金属製キャップと金属製防爆弁体を溶接により接合させる工程と、有孔部を持つ金属製フィルターと金属製薄肉弁体とを溶接により接合させる工程と、接合した前記金属製フィルターと前記金属製薄肉弁体上に樹脂製インナーガスケットおよび接合した前記金属製キャップと前記金属製防爆弁体を配置した後前記金属製フィルターの周縁部をかしめて封止する工程と、前記金属製フィルターの有孔部を通して前記金属製薄肉弁体と前記金属防爆弁体を溶接により結合することにより封口板を得て、正極板と負極板とセパレータとを介して捲回した電極群と電解液とを金属製有底ケースに収容した後、前記封口板を金属製有底ケースに装着して樹脂製アウターガスケットを介して金属製有底ケースの周囲をかしめて封口する密閉型二次電池の製造方法である。これにより、内部抵抗が低く且つ高安全性な高出力の密閉型二次電池の製造方法を提供することができる。
【００１８】
（実施の形態）
以下、本発明の実施の形態における密閉型二次電池について、効果が最も顕著な円筒型リチウムイオン電池の図面を参照しながら説明する。
【００１９】
図１は本発明の実施の形態における円筒型リチウムイオン電池の概略縦断面図である。図１において円筒型リチウムイオン電池は、アルミニウム箔集電体に正極合剤が塗着された正極板１と、銅箔集電体に負極合剤が塗着された負極板２と、それら両極間に厚み２５μｍのセパレータ３を配置して、渦巻き状に巻かれた円筒状の極板群４を備えている。アルミニウム箔集電体には正極リード集電体５がレーザ溶接されている。銅箔集電体には負極リード集電体６が抵抗溶接されている。極板群４は金属製有底ケース７に収納されている。負極リード集電体６は金属製有底ケース７の底部と抵抗溶接され電気的に接続されている。正極リード集電体５は金属製有底ケース7の開放端から封口板８の金属製フィルター９にレーザ溶接され電気的に接続されている。金属製有底ケース７の開放端から非水電解液を注入する。金属製有底ケース７の開放端には溝を入れて座が形成され、正極リード集電体５を折り曲げ、金属製有低ケース７の座部に樹脂製アウターガスケット１５と封口板８が装着され、金属製有底ケース７の開放端全周囲をかしめて封口されている。
【００２０】
正極活物質には複合酸化物、具体的にはコバルト酸リチウム、ニッケル酸リチウム、マンガン酸リチウムや、それらの変性体などを用いることができる。変性体として、アルミニウム、マグネシウムなどの元素を含有させることができる。また、コバルト、ニッケルおよびマンガン元素を混合して含有させることもできる。
【００２１】
これら正極活物質を、導電剤（正極電位下で安定な黒鉛・カーボンブラック・金属粉末などが用いられる）及び結着剤（正極電位下で安定なポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）・ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）などが用いられる）と混練し、集電体（アルミニウムの箔・穿孔体などが用いられる）に塗着する。集電体の一端に未塗着部を設け正極リード集電体５（アルミニウム）を溶接し取りつけて正極板１が製作される。
【００２２】
負極活物質としては、天然黒鉛、人造黒鉛、アルミニウムやそれを主体とする種々の合金、酸化スズなどの金属酸化物、金属窒化物を用いることができる。
【００２３】
これら負極活物質を、導電剤（負極電位下で安定な黒鉛・カーボンブラック・金属粉末などが用いられる）および結着剤（負極電位下で安定なスチレン−ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）・カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）などが用いられる）と混練し、集電体（銅箔・銅穿孔体などが用いられる）に塗着する。集電体の一端に未塗着部を設け負極リード集電体６（銅、ニッケルなどが用いられる）を溶接し取りつけることにより負極板２が作製される。
【００２４】
これら正負極板（正極板１、負極板２）を、セパレータ３（ポリオレフィンからなる微多孔膜・不織布などが用いられる）を介して正極リード集電体５と負極リード集電体６が違方向から取り出されるように捲回することにより、本発明の極板群４が構成される。このあと金属製有底ケース７（鉄、ニッケル、ステンレスなどが用いられる）に上記極板群を挿入し、負極リード集電体６を金属製有底ケースの有底部に溶接して電気的に接続する。
【００２５】
電解液としては非水電解液や、ポリマー材料に非水電解液を含ませたゲル電解質が挙げられる。非水電解液は非水溶媒と溶質とからなる。溶質として、六フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ6）、四フッ化ホウ酸リチウム（ＬｉＢＦ4）などのリチウム塩が挙げられる。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などの環状カーボネート類や、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネートおよびエチルメチルカーボネートなどの鎖状カーボネート類などが好ましいが、これらに限定されない。非水溶媒は、１種を単独で用いてもよいが２種以上を組み合わせてもよい。また、添加剤としてはビニレンカーボネート、シクロヘキシルベンゼン、ジフェニルエーテルなどが挙げられる。
【００２６】
封口板８は、金属製フィルター９（アルミニウム）と金属製フィルターの内部に収納した金属製薄肉弁体１０（アルミニウム）とを溶接結合する。金属製薄肉弁体の上方に樹脂製インナーガスケット１１（架橋型ポリプロピレン（ＰＰ）樹脂、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂、パーフルオロアルコキシアルカン（ＰＦＡ）樹脂、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）樹脂などが用いられる）を配置する。金属製防爆弁体１２（アルミニウム）と金属製キャップ１３（鉄、ニッケル、銅、アルミニウム、これらのクラッド材などが用いられる）を溶接結合する。樹脂製インナーガスケット１１の上方に溶接結合した金属製キャップ１３と金属製防爆弁体１２を配置する。これらを収納配置した金属製フィルター９の周縁部をかしめて封止する。ここで本発明の金属部品の結合形成部には、レーザ溶接や抵抗溶接、超音波溶接等を用いることが好ましい。
【００２７】
以上の手順を経て金属製有底ケース７の開口部より取り出した正極リード集電体５と封口板８を溶接し、封口板８を金属製有底ケース７に装着し、樹脂製インナーガスケット１１を介して金属製有底ケース７の周囲をかしめて封口することにより、本発明の円筒型リチウムイオン電池が形成される。
【００２８】
なお上述したのは円筒型リチウムイオン電池の形態および構成手順であったが、角型リチウムイオン電池やニッケル水素蓄電池やニッケルカドミウム蓄電池などを電池として構成する場合も、一般的に用いられる材料を駆使することにより、上述内容と同様に本発明の効果を活用することができる。
【００２９】
（実施例１）
図２は本発明の密閉型二次電池における封口板の構成図である。図２において封口板８は以下のようにして作製する。アルミニウムをプレス加工して複数の開口部を有する皿状の金属製フィルター９を作製する。続いて厚み０．１５ｍｍのアルミニウムを円盤状に打ち抜き後、中央部に円形の薄肉部１０ａを刻印で形成し金属製薄肉弁体１０を作製する。続いてポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂を射出成形し、所定寸法の樹脂製インナーガスケット１１を作製する。次に、厚み０．１５ｍｍのアルミニウムを円盤状に打抜いた後、中央部にＣ形の薄肉部１２ａを形成して金属防爆弁体１２を作製する。鉄をプレス加工した後、ニッケルメッキを３μｍ程度施して、金属製キャップ１３を作製する。以上のようにして得た封口板８の構成部品を以下のように組み立てる。金属製フィルター９の座部に金属製薄肉弁体１０を配置し、座部と金属製薄肉弁体１０の周縁部に均等な間隔で８箇所の溶接部Ｓをレーザで形成する。溶接結合した金属製薄肉弁体１０の上に樹脂製インナーガスケット１１を挿入する。続いて金属製キャップ１３と金属製防爆弁体１２の周縁部に均等な間隔で８箇所の溶接部Ｓをレーザで形成する。溶接結合した金属製キャップ１３と金属製防爆弁体１２を樹脂製インナーガスケット１１上に配置する。金属製フィルター９の周縁部をかしめて密閉、一体化する。金属製フィルター９の有孔部からレーザで金属製薄肉弁体１０と金属製防爆弁体１２の中央部に1箇所の溶接部Ｓをレーザで形成する。図２においてこのように組み立てた封口板８にポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂を射出成形し製作した樹脂製アウターガスケット１５を装着する。
【００３０】
正極板１は以下のようにして作製する。正極合剤として、コバルト酸リチウム粉末を８５重量部、導電剤として炭素粉末を１０重量部、および結着剤としてポリフッ化ビニリデン（以下、ＰＶＤＦと略す）のＮ−メチル−２−ピロリドン（以下、ＮＭＰと略す）溶液をＰＶＤＦが５重量部相当を混合する。この混合物を厚み１５μｍのアルミニウム箔集電体に、塗布、乾燥した後、圧延して厚みが１００μｍの正極板1を作製する。
【００３１】
負極板２は以下のようにして作製する。負極合剤として人造黒鉛粉末を９５重量部、及び結着剤としてＰＶＤＦのＮＭＰ溶液をＰＶＤＦが５重量部相当を混合する。この混合物を厚み１０μｍの銅箔集電体に、塗布、乾燥した後、圧延して厚みが１１０μｍの負極板２を作製する。
【００３２】
非水電解液は以下のように調製する。非水溶媒として、エチレンカーボネートとエチルメチルカーボネートを体積比１：１で混合し、これに溶質として、六フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ6）が１ｍｏｌ／Ｌになるように溶解する。このように調製した非水電解液を１５ｍｌ用いる。
【００３３】
以上の手順を経て、実施例１の密閉型二次電池を得た。この電池は直径２５ｍｍ、高さ６５ｍｍの円筒型リチウムイオン電池で、電池の設計容量は２０００ｍＡｈである。
【００３４】
（実施例２）
図３は本発明の密閉型二次電池における別の封口板８の構成図である。実施例１と同様に作製した電池において封口板８は図３に示すように、ステンレスをプレス加工しニッケルめっきを３μｍ施し円盤型の金属製スペーサ１４を作製する。金属製キャップ１３と金属製スペーサ１４の周縁部に均等な間隔で８箇所の溶接部Ｓを抵抗溶接し形成する。結合した部品と金属製防爆弁体１２の周縁部に均等な間隔で８箇所の溶接部Ｓをレーザで形成する。このように結合した部品を樹脂製インナーガスケット１１の上方に金属製防爆弁体１２が接するように挿入した以外は、実施例１の封口板と同様にして得た封口板８を用いて実施例２の密閉型二次電池を得た。
【００３５】
（比較例１）
一方、金属製フィルター内に金属製薄肉弁体を挿入し、続いてポリプロピレン樹脂製インナーガスケットを挿入し、続いて金属製防爆弁体を挿入し、金属製薄肉弁体と金属製防爆弁体の中央部に１箇所の溶接部Ｓをレーザにより形成した。続いて金属製キャップを挿入し、金属製フィルターの周縁部をかしめることにより密閉した。封口板としてポリプロピレン樹脂を射出成形し製作した樹脂製アウターガスケットを装着したものを用いた以外は実施例１と同様の手順にて比較例１の密閉型二次電池（図示せず）を得た。
【００３６】
（比較例２）
金属製フィルター内に金属製薄肉弁体を挿入し、続いてポリプロピレン樹脂製インナーガスケットを挿入した。続いて金属製防爆弁体を挿入し、金属製薄肉弁体と金属製防爆弁体の中央部に１箇所の溶接部Ｓをレーザにより形成した。続いて金属製スペーサ、金属製キャップの順に挿入し、金属製フィルターの周縁部をかしめて密閉、一体化した封口板にポリプロピレン樹脂を射出成形し製作したアウターガスケットを装着した以外は実施例１と同様の手順にて比較例２の密閉型二次電池（図示せず）を得た。
【００３７】
上述した実施例および比較例における密閉型二次電池の封口板を以下の方法により比較評価した。
【００３８】
（２ｍ落下試験）
実施例および比較例の密閉型二次電池を各２５個準備し、前記封口板８の金属製フィルター９と金属製キャップ１３との間において交流１ｋＨｚの抵抗値を測定した。次に、前記密閉型二次電池を１２５０ｍＡの定電流で４．２Ｖまで充電し、１２５０ｍＡの定電流で３．０Ｖまで放電するというサイクルを３回行い活性化した。その後２ｍの位置から５回落下させた後、電池を分解し封口板を取り出して、再度金属製フィルター９と金属製キャップ１３との間の交流１ｋＨｚの抵抗値を測定した。前記実施例および比較例における封口板の各抵抗値を（表１）に示した。
【００３９】
（ヒートサイクル試験）
実施例および比較例の密閉型二次電池を各２５個準備し、前記密封口板８の金属製フィルター９と金属製キャップ１３との間において交流１ｋＨｚの抵抗値を測定した。次に、前記密閉型二次電池を１２５０ｍＡの定電流で４．２Ｖまで充電し、１２５０ｍＡの定電流で３．０Ｖまで放電するというサイクルを３回行い活性化した。その後、−４０℃２時間、昇温３０分、８０℃２時間、降温３０分のヒートサイクル槽に２０サイクル保存した後、電池を分解し封口板を取り出して、再度金属製フィルター９と金属製キャップ１３との間の交流１ｋＨｚの抵抗値を測定した。前記実施例および比較例における封口板の各抵抗値を（表２）に示した。
【００４０】
（パルス放電試験）
実施例および比較例の密閉型二次電池を各１個準備し、前記封口板８の金属製フィルター９と金属製キャップ１３との間において交流１ｋＨｚの抵抗値を測定した。次に、前記密閉型二次電池を１２５０ｍＡの定電流で４．２Ｖまで充電し、１２５０ｍＡの定電流で３．０Ｖまで放電するというサイクルを３回行い活性化した。その後、４０Ａで２０秒間、５秒間休止のパルス放電を行い、放電時における密閉型二次電池の封口板の発熱温度を測定した。その後、電池を分解し封口板を取り出して、再度金属製フィルター９と金属製キャップ１３との間の交流１ｋＨｚの抵抗値を測定した。前記実施例および比較例における封口板の各発熱温度と各抵抗値を（表３）に示した。
【００４１】
【表１】
2006351512.tif 000003
【００４２】
【表２】
2006351512.tif 000004
【００４３】
【表３】
2006351512.tif 000005
（表１）の結果から、実施例１の電池における封口板では初期平均抵抗値が０．３８ｍΩで落下後平均抵抗値が０．４０ｍΩ、実施例２の電池における封口板では初期平均抵抗値が０．４０ｍΩで落下後平均抵抗値は０．４１ｍΩといずれも初期値とほとんど変化がなかった。一方、比較例１の電池における封口板では初期平均抵抗値が０．４４ｍΩで落下後平均抵抗値は１．０４ｍΩ、比較例２の電池における封口板では初期平均抵抗値が０．４０ｍΩで落下後平均抵抗値は０．７６ｍΩといずれも初期値に対して抵抗値が上昇していた。比較例１、及び比較例２電池における封口板をさらに分解観察した結果、溶接で結合されている部分の抵抗値は小さいことがわかった。いずれも接触抵抗部分が存在していることから落下衝撃により密閉型二次電池の封口板が変形し、接触抵抗が増大したと考えられる。これに対して実施例１、及び実施例２の電池における封口板は、各部が溶接により強固に結合されているので落下による衝撃を受けても抵抗値が増大することがない。
【００４４】
（表２）の結果から、実施例１の電池における封口板では初期平均抵抗値が０．３７ｍΩで落下後平均抵抗値は０．４０ｍΩ、実施例２の電池における封口板では初期平均抵抗値が０．３９ｍΩで落下後平均抵抗値は０．４０ｍΩといずれも初期値とほとんど変化がなかった。一方、比較例１の電池における封口板では初期平均抵抗値が０．４７ｍΩでヒートサイクル後平均抵抗値は１．１２ｍΩ、比較例２の電池における封口板では初期平均抵抗値が０．４３ｍΩでヒートサイクル後平均抵抗値は０．７３ｍΩといずれも初期値よりも上昇していた。比較例１、及び比較例２の電池における封口板で金属製フィルターの周縁部を再度かしめてみたところ、抵抗値が初期値と同等になることがわかった。この結果、ヒートサイクルにより樹脂製インナーガスケットの弾性力が低下したことから部品の接触抵抗が増大したと考えられる。これに対して実施例１、及び実施例２の電池における封口板は各部が溶接により強固に結合されているので樹脂製品の弾力性が低下した場合でも抵抗値が増大することない。本発明の密閉型二次電池の封口板では落下や衝撃による部品変形が生じても、保存によるかしめ部の弾性力が低下した場合でも抵抗値が増大することがないので、電池の内部抵抗が小さく安定した高出力特性を得ることができるのは明らかである。
【００４５】
（表３）の結果から実施例１の電池における封口板では、初期平均抵抗値が０．３７ｍΩでパルス放電後の抵抗値は０．３７ｍΩ、実施例２の電池における密閉型二次電池用封口板では、初期平均抵抗値が０．３９ｍΩで落下後平均抵抗値は０．３９ｍΩといずれも初期値と変化がなかった。一方、比較例１の電池における封口板では、初期平均抵抗値が０．４３ｍΩで比較例２の電池における封口板では初期平均抵抗値が０．４７ｍΩであったが、いずれもパルス放電後の抵抗値は１ｋΩ以上であった。比較例１、及び比較例２の密閉型二次電池の封口板を観察した結果、樹脂製インナーガスケットが軟化したことによりかしめ部が緩んでおり、接触抵抗が上昇したことによるものであることがわかった。この結果、大電流放電した際に接触抵抗部が発熱し、樹脂製インナーガスケットが軟化してかしめ力が低下したことから抵抗値が増大したと考えられる。これに対して実施例１、及び実施例２の電池における封口板は、各部が溶接により強固に結合されているので樹脂製インナーガスケットの弾力性が低下し、かしめ力が低下した場合でも抵抗値が増大することがない。さらに、樹脂製インナーガスケットはＰＢＴ樹脂であり、熱変形温度が高いため、万が一の発熱に対しても軟化することがなく、かしめ力が低下することがない。本発明の密閉型二次電池の封口板では落下や衝撃による部品変形が生じても、樹脂製インナーガスケットの弾性力が低下した場合でも抵抗値が増大することがないので、電池の内部抵抗が小さく、大電流放電に適し、高出力特性を得ることができるのは明らかである。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
以上のように、本発明による封口板を用いることにより、内部抵抗が小さく高出力に適した密閉型二次電池を提供することができる。本発明による封口板は、例えば、ノートパソコン、携帯電話、デジタルスチルカメラ電子機器の駆動電源用電池などにも用いることができる。また、大電流充放電を要する電動工具や電気自動車などの駆動用電池にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の一実施例である円筒型リチウムイオン電池の概略縦断面図
【図２】本発明の密閉型二次電池における封口板の断面図
【図３】本発明の密閉型二次電池における別の封口板の断面図
【図４】従来の密閉型二次電池における封口板の断面図
【符号の説明】
【００４８】
１        正極板
２        負極板
３        セパレータ
４        極板群
５        正極リード集電体
６        負極リード集電体
７        金属製有底ケース
８        封口板
９        金属製フィルター
１０      金属製薄肉弁体
１０ａ    円形の薄肉部
１１      樹脂製インナーガスケット
１２      金属製防爆弁体
１２ａ    Ｃ形の薄肉部
１３      金属製キャップ
１４      金属製スペーサ
１５      樹脂製アウターガスケット
Ｓ        溶接部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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