(57)【要約】【課題】円筒形電池において、異常時に内圧の上昇が抑制できなくなる虞を低減する。【解決手段】本発明の円筒形電池は、有底円筒形状の外装缶１と、発電要素となる電極体２と、外装缶１の開口１２を封口する封口体３とを備え、外装缶１は、電極体２が収容される電極体収容部１３と、電極体収容部１３より開口１２側に連設され、縮径方向へのプレス加工によって、封口体３を支持する第１支持部１６が内側に形成された第１円筒部１４と、第１円筒部１４より開口１２側に連設され、プレス加工によって、第１支持部１６とで封口体３を挟持する第２支持部１７が内側に形成された第２円筒部１５と、を含み、第１円筒部１４は、第２円筒部１５の肉厚Ｃより薄い肉厚Ｂで形成されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
有底円筒形状の外装缶と、
発電要素となる電極体と、
前記外装缶の開口を封口する封口体と、を備え、
前記外装缶は、前記電極体が収容される電極体収容部と、
前記電極体収容部より開口側に連設され、縮径方向へのプレス加工によって、前記封口体を支持する第１支持部が内側に形成された第１円筒部と、
前記第１円筒部より開口側に連設され、プレス加工によって、前記第１支持部とで前記封口体を挟持する第２支持部が内側に形成された第２円筒部と、を含み、
前記第１円筒部は、前記第２円筒部の肉厚より薄い肉厚で形成されている、円筒形電池。
【請求項２】
請求項１に記載の円筒形電池において、前記第１円筒部は、前記電極体収容部の肉厚より薄い肉厚で形成されている、円筒形電池。
【請求項３】
請求項１または２に記載の円筒形電池において、前記封口体は、前記外装缶の内圧が第１圧力を超えたときに開弁して前記外装缶の内部を外部に連通させる弁機構を含み、
前記外装缶は、前記外装缶の内圧が前記第１圧力より大きい第２圧力まで上昇したときに、その内圧によって前記第１支持部が変形して容積が拡大する、円筒形電池。
【請求項４】
有底円筒形状の円筒形電池用外装缶であって、
発電要素となる電極体が収容される電極体収容部と、
前記電極体収容部より開口側に連設された第１円筒部と、
前記第１円筒部より開口側に連設された第２円筒部と、を備え、
前記第１円筒部は、前記第２円筒部の肉厚より薄い肉厚で形成されている、円筒形電池用外装缶。
【請求項５】
請求項４に記載の円筒形電池用外装缶において、前記第１円筒部は、前記電極体収容部の肉厚より薄い肉厚で形成されている、円筒形電池用外装缶。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有底円筒形状の外装缶と、外装缶に収容され発電要素となる電極体と、外装缶の開口を封口する封口体と、を備える円筒形電池、及び円筒形電池用外装缶に関する。
【背景技術】
【０００２】
ニッケル水素電池やリチウムイオン電池等の円筒形アルカリ二次電池が公知である。このような円筒形電池においては、近年さらなる大容量化、軽量化のニーズが高まりつつある。ここで外形寸法を変更せずに円筒形電池の大容量化を実現する手法としては、例えば外装缶の肉厚をより薄くすることによって、電極体等を収容可能な容積を増加させる手法が挙げられる。しかし外装缶全体の肉厚が均一である一般的な円筒形電池においては、外装缶の肉厚を薄くしていくと、外装缶の開口を封口しているかしめ部分の強度が低下してしまうため、電池内部の電解液が外部に漏洩する所謂液漏れが生ずる虞が高まる。
【０００３】
このような課題を解決することを目的とした従来技術としては、例えば開口部近傍の肉厚を他の部分の肉厚より厚くした外装缶、すなわち肉厚が二段階に変化する外装缶を用いた円筒形電池が公知である（例えば特許文献１又は２を参照）。当該従来技術によれば、封口部の強度を液漏れが生じないレベルに維持しつつ、外装缶の容積を増加させて円筒形電池の容量を大きくすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０５−１１４３８９号公報
【特許文献２】特開２００７−２３４３０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
円筒形電池は、例えば過放電や誤充電等によって内部にガスが異常発生して内圧が上昇する虞があり、また例えば二次電池は充放電サイクルによって内圧が上昇する場合がある。そのため一般的に円筒形電池の封口部には、内圧が一定の弁作動圧に達すると開弁して内部のガスを外部に放出し、そのガスの放出により内圧が弁作動圧より低下すると閉弁する復帰式の安全弁機構が設けられている。この安全弁機構によって、円筒形電池の内圧は一定の圧力以下に維持される。
【０００６】
しかしながら例えば過放電や誤充電等が生じると、内圧の上昇とともに電極体が発熱する場合がある。この場合、その熱によって電極体の一部が溶融し、その溶融物が安全弁機構に詰まって安全弁機構が正常に動作しなくなる虞が生ずる。そして安全弁機構が正常に動作しなくなると、それによって内圧が弁作動圧を超える圧力に上昇し、例えば封口部の破損等が生ずる虞がある。
【０００７】
このような状況に鑑み本発明はなされたものであり、その目的は、円筒形電池において、異常時に内圧の上昇が抑制できなくなる虞を低減することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
＜本発明の第１の態様＞
本発明の第１の態様は、有底円筒形状の外装缶と、発電要素となる電極体と、前記外装缶の開口を封口する封口体と、を備え、前記外装缶は、前記電極体が収容される電極体収容部と、前記電極体収容部より開口側に連設され、縮径方向へのプレス加工によって、前記封口体を支持する第１支持部が内側に形成された第１円筒部と、前記第１円筒部より開口側に連設され、プレス加工によって、前記第１支持部とで前記封口体を挟持する第２支持部が内側に形成された第２円筒部と、を含み、前記第１円筒部は、前記第２円筒部の肉厚より薄い肉厚で形成されている円筒形電池である。
【０００９】
第１円筒部の第１支持部は、縮径方向へのプレス加工によって第１円筒部の内側に形成されている。そのため例えば過放電や誤充電等によって外装缶の内圧が上昇すると、第１支持部を外方へ押圧する方向の力、すなわち第１支持部を拡径する方向の力が第１円筒部に作用することになる。そして外装缶の内圧が一定の圧力以上に上昇すると、その内圧によって第１支持部がプレス加工前の元の円筒形状に戻るように変形し、その結果、外装缶の容積が拡大することになる。
【００１０】
そして第１円筒部は、第２円筒部の肉厚より薄い肉厚で形成されている。したがって例えば過放電や誤充電等によって外装缶の内圧が上昇したときには、その内圧によって第２円筒部の第２支持部が破損して封口体が外装缶から外れてしまう前に、その内圧によって第１円筒部の第１支持部が変形して外装缶の容積が拡大することになる。つまり例えば過放電や誤充電等によって外装缶の内圧が上昇したときには、その内圧によって外装缶の容積が拡大し、それによって外装缶の内圧の上昇を抑制することができる。すなわち本発明に係る円筒形電池は、第１支持部と第２支持部とで封口体を挟持する構成において、異常時に第１支持部が外装缶の内圧の圧力上昇を吸収する機能を発揮する。
【００１１】
これにより本発明の第１の態様によれば、円筒形電池において、異常時に内圧の上昇が抑制できなくなる虞を低減できるという作用効果が得られる。
【００１２】
＜本発明の第２の態様＞
本発明の第２の態様は、前述した本発明の第１の態様において、前記第１円筒部は、前記電極体収容部の肉厚より薄い肉厚で形成されている円筒形電池である。
このような特徴によれば、外装缶の電極体収容部の強度を一定以上に維持しつつ、異常時に第１支持部が外装缶の内圧の圧力上昇を吸収する機能を発揮する円筒形電池を実現することができる。
【００１３】
＜本発明の第３の態様＞
本発明の第３の態様は、前述した本発明の第１の態様又は第２の態様において、前記封口体は、前記外装缶の内圧が第１圧力を超えたときに開弁して前記外装缶の内部を外部に連通させる弁機構を含み、前記外装缶は、前記外装缶の内圧が前記第１圧力より大きい第２圧力まで上昇したときに、その内圧によって前記第１支持部が変形して容積が拡大する円筒形電池である。
【００１４】
外装缶の内圧は、弁機構によって第１圧力以下に維持される。ところが例えば過放電や誤充電等が生じると、内圧の上昇とともに電極体が発熱して電極体の一部が溶融し、その溶融物が弁機構に詰まって弁機構が正常に動作しなくなる場合がある。この場合、外装缶の内圧を第１圧力以下に維持することができなくなり、外装缶の内圧が第１圧力を超えてさらに上昇する虞が生ずる。
【００１５】
しかし外装缶の内圧が第２圧力まで上昇したときに、その内圧によって第１支持部が変形して外装缶の容積が拡大する。それによって外装缶の内圧の上昇を抑制することができる。また第１支持部が変形して外装缶の容積が拡大すると、弁機構と電極体との間の空間が拡大することになるので、それによって例えば弁機構に詰まっていた溶融物がその空間に移動して、弁機構が正常に動作する状態に復帰することが期待できる。
【００１６】
＜本発明の第４の態様＞
本発明の第４の態様は、有底円筒形状の円筒形電池用外装缶であって、発電要素となる電極体が収容される電極体収容部と、前記電極体収容部より開口側に連設された第１円筒部と、前記第１円筒部より開口側に連設された第２円筒部と、を備え、前記第１円筒部は、前記第２円筒部の肉厚より薄い肉厚で形成されている円筒形電池用外装缶である。
本発明の第４の態様によれば、この円筒形電池用外装缶を用いて製造した円筒形電池において、前述した本発明の第１の態様と同様の作用効果を得ることができる。
【００１７】
＜本発明の第５の態様＞
本発明の第５の態様は、前述した本発明の第４の態様において、前記第１円筒部は、前記電極体収容部の肉厚より薄い肉厚で形成されている円筒形電池用外装缶である。
本発明の第５の態様によれば、この円筒形電池用外装缶を用いて製造した円筒形電池において、前述した本発明の第２の態様と同様の作用効果を得ることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、円筒形電池において、異常時に内圧の上昇が抑制できなくなる虞を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係る円筒形電池用外装缶の側断面図。
【図２】本発明に係る円筒形電池の側断面図。
【図３】封口体の弁機構が動作している状態を図示した側断面図。
【図４】封口体の弁機構が正常に動作しなくなったときの状態を図示した側断面図。
【図５】円筒形電池の製造工程のシーム入れ工程を図示した側断面図。
【図６】円筒形電池の製造工程の第１プレス加工工程を図示した側断面図。
【図７】円筒形電池の製造工程の第２プレス加工工程を図示した側断面図。
【図８】円筒形電池の製造工程の圧着プレス加工工程を図示した側断面図。
【図９】円筒形電池の製造工程の外径絞り工程を図示した側断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
尚、本発明は、以下説明する実施例に特に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変形が可能であることは言うまでもない。
【００２１】
＜本発明に係る円筒形電池、円筒形電池用外装缶＞
本発明に係る円筒形電池２０及び円筒形電池用外装缶１０の構成について、図１〜図４を参照しながら説明する。
【００２２】
図１は本発明に係る円筒形電池用外装缶１０の側断面図である。
円筒形電池用外装缶１０は、円筒形電池２０の製造に用いられる部品であり、完成品としての円筒形電池２０において外装缶１を構成する。円筒形電池用外装缶１０は、金属板を加工して製造され、底部１１と開口１２を有する円筒形状、すなわち有底円筒形状を成している。円筒形電池用外装缶１０は、発電要素となる電極体２が収容される電極体収容部１３と、電極体収容部１３より開口側に連設された第１円筒部１４と、第１円筒部１４より開口側に連設された第２円筒部１５とを備え、第１円筒部１４は、第２円筒部１５の肉厚Ｃより薄い肉厚Ｂで形成されている。
【００２３】
第１円筒部１４の肉厚Ｂは、電極体収容部１３の肉厚Ａより薄い肉厚であるのが好ましい。また円筒形電池用外装缶１０は、底部１１から開口１２まで内径が一定となるように成形されている。これは本発明に必須の構成要素ではないが、円筒形電池用外装缶１０の電極体収容部１３へ電極体２を収容する作業を容易に行うことができるという点で、このような形状とするのが好ましい。
【００２４】
図２は、本発明に係る円筒形電池２０の側断面図である。
円筒形電池２０は、有底円筒形状の外装缶１と、発電要素となる電極体２と、外装缶１の開口１２を封口する封口体３と、外装缶１と封口体３との間に介装される絶縁ガスケット４とを備える。
【００２５】
外装缶１は、電極体２が収容される電極体収容部１３と、電極体収容部１３より開口１２側に連設され、縮径方向へのプレス加工によって、封口体３を支持する第１支持部１６が内側に形成された第１円筒部１４と、第１円筒部１４より開口１２側に連設され、プレス加工によって、第１支持部１６とで封口体３を挟持する第２支持部１７が内側に形成された第２円筒部１５とを含む。そして第１円筒部１４は、第２円筒部１５の肉厚Ｃより薄い肉厚Ｂで形成されている。
【００２６】
電極体２は、例えば陽極板と陰極板との間にセパレータを介装したものを渦巻き状に巻回した電極群（図示せず）である。封口体３は、外装缶１の内部圧力を一定圧以下に維持する弁機構を含む。また封口体３は、図示していないリード線によって電極体２の陽極板と電気的に接続され、円筒形電池２０の電極（＋極）としても機能する。絶縁ガスケット４は、絶縁性及び弾性を有する材料からなる略円環形状の部材であり、略コ字断面形状を有する基部が第１支持部１６及び第２支持部１７と封口体３との間に、圧縮された状態で介装され、外装缶１の内部の密閉状態を安定的に維持して液漏れを防いでいる。
【００２７】
図３は、本発明に係る円筒形電池２０の封口体３が設けられている部分を拡大図示した側断面図であり、封口体３の弁機構が動作している状態を図示したものである。
【００２８】
封口体３は、外装缶１の開口を封止する構造体であり、封口板４１、正極端子４２、弁体４３を含む。
【００２９】
封口板４１は、外装缶１の開口を塞ぐ部材である。封口板４１は、金属材料で形成された略円形の部材であり、中央に円形のガス抜き孔４４が形成されている。封口板４１は、絶縁ガスケット４が介装された状態で、第１支持部１６と第２支持部１７とで挟持されて外装缶１に取り付けられている。正極端子４２は、金属材料で形成された円筒形状の部材であり、円筒形状部分にガス排出孔４５が形成されている。正極端子４２は、封口板４１の上面にスポット溶接によって固定されている。弁体４３は、例えばＥＰＤＭ（エチレンプロピレンジエンゴム）を主成分とするゴム等の弾性を有する材料で形成されている。弁体４３は、外径が封口板４１のガス抜き孔４４の内径以上に設定された円柱体形状の部材であり、封口板４１のガス抜き孔４４を塞ぐように配置された状態で封口板４１に押圧されている。
【００３０】
このような構成の封口体３は、外装缶１の内圧が第１圧力Ｐ１を超えたときに開弁して外装缶の内部を外部に連通させる弁機構を含み、例えば円筒形電池２０の充放電サイクルによって外装缶１の内圧が上昇したときに、外装缶１の内部のガスを外部へ放出する。また封口体３は、円筒形電池２０の内部短絡等の異常時には、外装缶１内のガスや溶融物を外部へ排出する。より具体的には封口体３は、外装缶１の内圧が第１圧力Ｐ１を超えると、その内圧によって弁体４３が図示の如く弾性変形し、ガス抜き孔４４及びガス排出孔４５を通じて外装缶１の内部が外部に連通する。それによって外装缶１の内部のガスや溶融物等が外装缶１の外部へ排出され、外装缶１の内圧が第１圧力Ｐ１以下に維持される。
【００３１】
図４は、本発明に係る円筒形電池２０の封口体３が設けられている部分を拡大図示した側断面図であり、封口体３の弁機構が正常に動作しなくなったときの状態を図示したものである。
【００３２】
前述したように外装缶１の内圧は、封口体３の弁機構によって第１圧力Ｐ１以下に維持される。ところが例えば過放電や誤充電等が生じると、内圧の上昇とともに電極体２が発熱して電極体２の一部が溶融し、その溶融物が弁機構に詰まって弁機構が正常に動作しなくなる場合がある。この場合、外装缶１の内圧を第１圧力Ｐ１以下に維持することができなくなり、外装缶１の内圧が第１圧力Ｐ１を超えてさらに上昇する虞が生ずる。
【００３３】
本発明に係る円筒形電池２０は、外装缶１の内圧が第１圧力Ｐ１より大きい第２圧力Ｐ２まで上昇したときに、その内圧によって第１支持部１６が変形して外装缶１の容積が拡大する。それによって外装缶１の内圧の上昇を抑制することができる。また第１支持部１６が変形して外装缶１の容積が拡大すると、封口体３の弁機構と電極体２との間の空間が拡大することになるので、それによって例えば弁機構に詰まっていた溶融物がその空間に移動して、弁機構が正常に動作する状態に復帰することが期待できる。以下、詳細に説明する。
【００３４】
第１円筒部１４の第１支持部１６は、縮径方向へのプレス加工によって第１円筒部１４の内側に形成されている。そのため例えば過放電や誤充電等によって外装缶１の内圧が上昇すると、第１円筒部１４には、第１支持部１６を外方へ押圧する方向の力、すなわち第１支持部１６を拡径する方向の力が作用することになる。そして外装缶１の内圧が一定の圧力（第２圧力Ｐ２）以上に上昇すると、その内圧によって第１支持部１６がプレス加工前の元の円筒形状に戻るように変形し（符合Ｄ）、その結果、図示の如く外装缶１の容積が拡大することになる。
【００３５】
そして前述したように第１円筒部１４は、第２円筒部１５の肉厚Ｃより薄い肉厚Ｂで形成されている。したがって例えば過放電や誤充電等によって外装缶１の内圧が上昇したときには、その内圧によって第２円筒部１５の第２支持部１７が破損して封口体３が外装缶１から外れてしまう前に、その内圧によって第１円筒部１４の第１支持部１６が変形して外装缶１の容積が拡大することになる。つまり例えば過放電や誤充電等によって外装缶１の内圧が上昇したときには、その内圧によって外装缶１の容積が拡大し、それによって外装缶１の内圧の上昇を抑制することができる。すなわち本発明に係る円筒形電池２０は、第１支持部１６と第２支持部１７とで封口体３を挟持する構成において、異常時に第１支持部１６が外装缶１の内圧の圧力上昇を吸収する機能を発揮する。
【００３６】
このようにして本発明によれば、円筒形電池２０において、異常時に内圧の上昇が抑制できなくなる虞を低減できるという作用効果が得られる。また前述したように第１円筒部１４の肉厚Ｂは、電極体収容部１３の肉厚Ａより薄い肉厚であるのが好ましい。それによって外装缶１の電極体収容部１３の強度を一定以上に維持しつつ、異常時に第１支持部１６が外装缶１の内圧の圧力上昇を吸収する機能を発揮する円筒形電池２０を実現することができる。
【００３７】
＜円筒形電池の製造方法＞
円筒形電池２０の製造方法について、図５〜図９を参照しながら説明する。円筒形電池２０は、以下説明するシーム入れ工程、第１プレス加工工程、第２プレス加工工程、圧着プレス加工工程及び外径絞り工程を経て製造される。
【００３８】
尚、図５〜図９に図示した円筒形電池用外装缶１０は、より図面を観やすくするために図面上は肉厚が略一定になっているが、図１に図示した円筒形電池用外装缶１０と同じものである。また図５〜図９においては、より図面を観やすくするために、電極体２、封口体３、絶縁ガスケット４及び円筒形電池用外装缶１０のハッチングを省略して図示している。
【００３９】
図５はシーム入れ工程を図示した側断面図である。
まず円筒形電池用外装缶１０の電極体収容部１３に電極体２を収容する。つづいて円筒形電池用外装缶１０の第１円筒部１４の外周面を線状に押す溝入れ加工等によって、第１円筒部１４の所定位置にシーム１０ａ（棚部）を形成する。このシーム１０ａは第１支持部１６となる。つづいて所定量の電解液（図示せず）を電極体収容部１３に充填した後、封口体３及び絶縁ガスケット４を図示の如くシーム１０ａ（第１支持部１６）に載置する。
【００４０】
図６は第１プレス加工工程を図示した側断面図である。
つづいてシーム入れ工程後の円筒形電池用外装缶１０をかしめ割型２１に取り付ける。かしめ割型２１は、略円環形状の割型であり、円筒形電池用外装缶１０のシーム１０ａに係合する凸部２１１が内周面に全周にわたって形成されている。この凸部２１１は、円筒形電池用外装缶１０のシーム１０ａを下側から支持する。つづいて第１プレス型２２で、円筒形電池用外装缶１０の第２円筒部１５を開口端側から下方Ｐへプレスする。第１プレス型２２は、略円錐断面形状の円形凹部２２１が底面の中央に形成されている。円筒形電池用外装缶１０の第２円筒部１５は、第１プレス型２２の円形凹部２２１の斜面に押圧されることによって、内側に斜めに折り曲げられて折り癖が付いた状態に強圧成型される。それによって封口体３及び絶縁ガスケット４が固定される。
【００４１】
図７は第２プレス加工工程を図示した側断面図である。
つづいて第１プレス加工後の円筒形電池用外装缶１０をかしめ割型２１に取り付けた状態のまま、第２プレス型２３で、円筒形電池用外装缶１０の第２円筒部１５を開口端側から下方Ｐへプレスする。第２プレス型２３は、略矩形断面形状の円形凹部２３１が底面の中央に形成されている。円筒形電池用外装缶１０の第２円筒部１５は、第２プレス型２３の円形凹部２３１の底面に押圧されることによって、図示の如く内側に略直角に折り曲げられた状態に強圧成型される。この第２円筒部１５の略直角に折り曲げられた部分は第２支持部１７となる。
【００４２】
図８は圧着プレス加工工程を図示した側断面図である。
つづいて第２プレス加工後の円筒形電池用外装缶１０を、圧着割型２４、圧着受けストリッパ２５及び圧着受け型２６に取り付ける。圧着割型２４は、円筒形電池用外装缶１０の外径に略等しい内径を有する略円環形状の割型であり、図示の如く内周面が円筒形電池用外装缶１０の側面に接する。圧着受けストリッパ２５は、略円板形状の部材であり、円筒形電池用外装缶１０の底面に接して円筒形電池用外装缶１０を支持する。圧着受け型２６は、略台形状断面を有する円形凹部２６１が形成された略円板形状の部材であり、円形凹部２６１の斜面が円筒形電池用外装缶１０の底面の外周端に当接する。
【００４３】
その状態から、圧着プレス型２７の底面２７１で、円筒形電池用外装缶１０の第２円筒部１５（第２支持部１７）を下方Ｐへプレスする。圧着プレス型２７は、封口体３を逃がすための円形凹部２７２が底面２７１の中央に形成されている。円筒形電池用外装缶１０は、圧着受けストリッパ２５及び圧着受け型２６と圧着プレス型２７との間で、シーム１０ａが変形しながら第１円筒部１４が圧縮される。それによって円筒形電池用外装缶１０は、円筒形電池２０の全高（円筒形電池用外装缶１０の底面から封口体３の端面までの長さ）が規定長となるように強圧成型される。またシーム１０ａが変形しながら第１円筒部１４が圧縮されることによって、第１支持部１６と第２支持部１７との間隔が狭まる。それによって、第１支持部１６及び第２支持部１７と封口体３との間に介装されている絶縁ガスケット４は、円筒形電池用外装缶１０の内部の密閉状態を安定的に維持できる適切な圧縮率（例えば約３０％）で圧縮された状態となる。
【００４４】
図９は外径絞り工程を図示した側断面図である。
つづいて圧着プレス加工後の円筒形電池用外装缶１０を、絞り受け型２８と絞り上型２９との間に取り付ける。絞り上型２９は、封口体３を逃がすための円形凹部２９２が底面２９１の中央に形成されている。円筒形電池用外装缶１０は、底面が絞り受け型２８に当接して支持され、上端（第２支持部１７）が絞り上型２９の底面２９１に当接した状態で固定される。
【００４５】
略円環形状の絞りダイ３０は、円筒形電池２０の規定外径と一致する内径に設定された絞り凸部３０１が内周面に形成されている。円筒形電池用外装缶１０は、絞りダイ３０を保持するホルダー３１が底面側から上端側へ移動することによって、絞りダイ３０の絞り凸部３０１に側面が押圧され、側面が内側へ変形しながら外径が縮径する。それによって円筒形電池用外装缶１０は、外径が規定長となるように強圧成型される。
【００４６】
＜本発明に係る円筒形電池２０の評価試験＞
出願人は、本発明に係る円筒形電池２０の効果を確認すべく評価試験を行った。評価試験は、高さ５０ｍｍ×外径１４ｍｍで容量が２５００ｍＡｈの円筒形電池２０で行った。
【００４７】
１．比較例
電極体収容部１３の肉厚Ａを０．１５ｍｍ、第１円筒部１４の肉厚Ｂ及び第２円筒部１５の肉厚Ｃをともに０．１７ｍｍとした円筒形電池用外装缶１０を用いて、従来の円筒形電池２０を作製し、これを比較例とした。
【００４８】
２．実施例
電極体収容部１３の肉厚Ａを０．１５ｍｍ、第１円筒部１４の肉厚Ｂを０．１５ｍｍ、第２円筒部１５の肉厚Ｃを０．１７ｍｍとした円筒形電池用外装缶１０を用いて、本発明に係る円筒形電池２０を作製し、これを実施例１とした。また電極体収容部１３の肉厚Ａを０．１５ｍｍ、第１円筒部１４の肉厚Ｂを０．１３ｍｍ、第２円筒部１５の肉厚Ｃを０．１７ｍｍとした円筒形電池用外装缶１０を用いて、本発明に係る円筒形電池２０を作製し、これを実施例２とした。
【００４９】
３．試験方法
（１）圧力測定試験
比較例、実施例１、実施例２のそれぞれについて、側面に孔を開け、内部に窒素ガスを加圧充填しながら充填圧を計測することによって、封口体３の弁機構の作動圧と、第１支持部１６が変形して外装缶１の容積が拡大する圧力と、第２支持部１７が破損するに至る圧力とを測定した。
（２）火中投下試験
比較例、実施例１、実施例２をそれぞれ２００個ずつ作製し、これらを炭火中に投下して、第２支持部１７が破損するに至った数を比較例、実施例１、実施例２のそれぞれについてカウントした。
また炭火中に投下した後の円筒形電池２０において、比較例、実施例１、実施例２のそれぞれについて、第１支持部１６の変形量（高さ方向の伸び量）を計測して平均値を算出した。
【００５０】
４．試験結果及び評価
（１）圧力測定試験
封口体３の弁機構の作動圧は、比較例、実施例１、実施例２のいずれも設計値通りで、約３．０ＭＰａであった。また第２支持部１７が破損するに至る圧力は、比較例、実施例１、実施例２がいずれも第２円筒部１５の肉厚Ｃは０．１７ｍｍであることから、いずれも設計値通りで、約５．５ＭＰａであった。
そして第１支持部１６が変形して外装缶１の容積が拡大する圧力は、比較例、実施例１、実施例２とで第１円筒部１４の肉厚Ｂが異なることから、比較例、実施例１、実施例２とで異なる結果となった。まず比較例においては、第１円筒部１４の肉厚Ｂ及び第２円筒部１５の肉厚Ｃが同じであることから、第２支持部１７が破損するに至る圧力とほぼ同じ圧力で、第１支持部１６が変形して外装缶１の容積が拡大した。他方、実施例１においては、第１円筒部１４の肉厚Ｂが第２円筒部１５の肉厚Ｃより薄いことから、第２支持部１７が破損するに至る５．５ＭＰａよりやや低い圧力で、第１支持部１６が変形して外装缶１の容積が拡大した。そして実施例２においては、第１円筒部１４の肉厚Ｂが第２円筒部１５の肉厚Ｃよりさらに薄いことから、約４．８ＭＰａで、第１支持部１６が変形して外装缶１の容積が拡大した。
（２）火中投下試験
比較例は、２００個中１個で第２支持部１７が破損するに至った。他方、実施例１及び実施例２は、第２支持部１７が破損するに至った円筒形電池２０はいずれも２００個中０個だった。また炭火中に投下した後の第１支持部１６の変形量（高さ方向の伸び量）の平均値は、比較例が約０．０５ｍｍ、実施例１が約０．５５ｍｍ、実施例２が約０．８０ｍｍであった。
（３）評価
上記の試験結果から、本発明に係る円筒形電池２０は、第２支持部１７が破損するに至る前に、第１支持部１６が変形して外装缶１の容積が拡大することが確認された。またそれによって本発明に係る円筒形電池２０は、異常時に内圧の上昇が抑制できなくなる虞を低減できることが確認された。
【符号の説明】
【００５１】
１  外装缶
２  電極体
３  封口体
４  絶縁ガスケット
１０  円筒形電池用外装缶
１１  外装缶の底部
１２  外装缶の開口
１３  電極体収容部
１４  第１円筒部
１５  第２円筒部
１６  第１支持部
１７  第２支持部
２０  円筒形電池
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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