(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極、負極および電解液を含む電池素子と、
前記電池素子を収納する収納部材と、
前記収納部材に取り付けられた安全弁機構と
を備え、
前記安全弁機構は、
開口可能な開口弁部を含む弁部材と、
前記開口弁部に対向する領域において、その領域の中心を基点として放射状に配置された複数の開口部と、前記複数の開口部よりも外側の領域において前記中心を基点として放射状に配置されると共に、前記複数の開口部に向かって突出した複数の突起部とを含む開口部材と
を含み、
前記開口部の数と前記突起部の数とは、互いに同じであると共に、
前記複数の開口部のそれぞれと前記複数の突起部のそれぞれとは、前記中心に向かう方向において互いに対向している、
二次電池。
【請求項２】
前記開口部の数は、６個以上８個以下であると共に、
前記突起部の数は、６個以上８個以下である、
請求項１記載の二次電池。
【請求項３】
下記の式（１）により算出される前記複数の開口部の開口率（％）は、２０％以上６０％以下である、
請求項１記載の二次電池。
開口率（％）＝（Ｐ１／Ｐ２）×１００  ・・・（１）
（Ｐ１は、各開口部の開口面積の総和である。Ｐ２は、開口弁部の面積である。）
【請求項４】
リチウムイオン二次電池である、
請求項１記載の二次電池。
【請求項５】
二次電池と、
前記二次電池の動作を制御する制御部と、
前記制御部の指示に応じて前記二次電池の動作を切り換えるスイッチ部と
を備え、
前記二次電池は、
正極、負極および電解液を含む電池素子と、
前記電池素子を収納する収納部材と、
前記収納部材に取り付けられた安全弁機構と
を備え、
前記安全弁機構は、
開口可能な開口弁部を含む弁部材と、
前記開口弁部に対向する領域において、その領域の中心を基点として放射状に配置された複数の開口部と、前記複数の開口部よりも外側の領域において前記中心を基点として放射状に配置されると共に、前記複数の開口部に向かって突出した複数の突起部とを含む開口部材と
を含み、
前記開口部の数と前記突起部の数とは、互いに同じであると共に、
前記複数の開口部のそれぞれと前記複数の突起部のそれぞれとは、前記中心に向かう方向において互いに対向している、
電池パック。
【請求項６】
二次電池と、
前記二次電池から供給された電力を駆動力に変換する変換部と、
前記駆動力に応じて駆動する駆動部と、
前記二次電池の動作を制御する制御部と
を備え、
前記二次電池は、
正極、負極および電解液を含む電池素子と、
前記電池素子を収納する収納部材と、
前記収納部材に取り付けられた安全弁機構と
を備え、
前記安全弁機構は、
開口可能な開口弁部を含む弁部材と、
前記開口弁部に対向する領域において、その領域の中心を基点として放射状に配置された複数の開口部と、前記複数の開口部よりも外側の領域において前記中心を基点として放射状に配置されると共に、前記複数の開口部に向かって突出した複数の突起部とを含む開口部材と
を含み、
前記開口部の数と前記突起部の数とは、互いに同じであると共に、
前記複数の開口部のそれぞれと前記複数の突起部のそれぞれとは、前記中心に向かう方向において互いに対向している、
電動車両。
【請求項７】
二次電池と、
前記二次電池から電力を供給される１または２以上の電気機器と、
前記二次電池からの前記電気機器に対する電力供給を制御する制御部と
を備え、
前記二次電池は、
正極、負極および電解液を含む電池素子と、
前記電池素子を収納する収納部材と、
前記収納部材に取り付けられた安全弁機構と
を備え、
前記安全弁機構は、
開口可能な開口弁部を含む弁部材と、
前記開口弁部に対向する領域において、その領域の中心を基点として放射状に配置された複数の開口部と、前記複数の開口部よりも外側の領域において前記中心を基点として放射状に配置されると共に、前記複数の開口部に向かって突出した複数の突起部とを含む開口部材と
を含み、
前記開口部の数と前記突起部の数とは、互いに同じであると共に、
前記複数の開口部のそれぞれと前記複数の突起部のそれぞれとは、前記中心に向かう方向において互いに対向している、
電力貯蔵システム。
【請求項８】
二次電池と、
前記二次電池から電力を供給される可動部と
を備え、
前記二次電池は、
正極、負極および電解液を含む電池素子と、
前記電池素子を収納する収納部材と、
前記収納部材に取り付けられた安全弁機構と
を備え、
前記安全弁機構は、
開口可能な開口弁部を含む弁部材と、
前記開口弁部に対向する領域において、その領域の中心を基点として放射状に配置された複数の開口部と、前記複数の開口部よりも外側の領域において前記中心を基点として放射状に配置されると共に、前記複数の開口部に向かって突出した複数の突起部とを含む開口部材と
を含み、
前記開口部の数と前記突起部の数とは、互いに同じであると共に、
前記複数の開口部のそれぞれと前記複数の突起部のそれぞれとは、前記中心に向かう方向において互いに対向している、
電動工具。
【請求項９】
二次電池を電力供給源として備え、
前記二次電池は、
正極、負極および電解液を含む電池素子と、
前記電池素子を収納する収納部材と、
前記収納部材に取り付けられた安全弁機構と
を備え、
前記安全弁機構は、
開口可能な開口弁部を含む弁部材と、
前記開口弁部に対向する領域において、その領域の中心を基点として放射状に配置された複数の開口部と、前記複数の開口部よりも外側の領域において前記中心を基点として放射状に配置されると共に、前記複数の開口部に向かって突出した複数の突起部とを含む開口部材と
を含み、
前記開口部の数と前記突起部の数とは、互いに同じであると共に、
前記複数の開口部のそれぞれと前記複数の突起部のそれぞれとは、前記中心に向かう方向において互いに対向している、
電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本技術は、安全弁機構を備えた二次電池、ならびにその二次電池を用いた電池パック、電動車両、電力貯蔵システム、電動工具および電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話機および携帯情報端末機器（ＰＤＡ）などの多様な電子機器が広く普及しており、その電子機器の小型化、軽量化および長寿命化が要望されている。そこで、電源として、電池、特に小型かつ軽量で高エネルギー密度を得ることが可能である二次電池の開発が進められている。【０００３】
二次電池は、上記した電子機器に限らず、他の用途への適用も検討されている。一例を挙げると、電子機器などに着脱可能に搭載される電池パック、電気自動車などの電動車両、家庭用電力サーバなどの電力貯蔵システム、および電動ドリルなどの電動工具である。【０００４】
この二次電池は、正極および負極と共に電解液を備えている。また、電解液の分解反応などに起因してガスが発生した際に、そのガスに起因する不具合の発生を抑制するために、二次電池は、ガスを放出可能である安全弁機構を備えている。【０００５】
安全弁機構の構成は、二次電池の安全性に大きな影響を及ぼすため、その安全弁機構の構成に関しては、さまざまな検討がなされている。【０００６】
具体的には、ガスを放出するために、安全弁機構の構成部品（安全弁など）に複数の通気口が設けられている（例えば、特許文献１，２参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−２００７５５号公報
【特許文献２】特開２００９−１９３８６２号公報
【発明の概要】
【０００８】
電子機器などは、益々、高性能化および多機能化している。このため、電子機器などの使用頻度は増加していると共に、その電子機器などの使用環境は拡大している。よって、二次電池の安全性に関しては、未だ改善の余地がある。
【０００９】
したがって、安全性を向上させることが可能な二次電池、電池パック、電動車両、電力貯蔵システム、電動工具および電子機器を提供することが望ましい。
【００１０】
本技術の一実施形態の二次電池は、正極、負極および電解液を含む電池素子と、その電池素子を収納する収納部材と、その収納部材に取り付けられた安全弁機構とを備えたものである。安全弁機構は、開口可能な開口弁部を含む弁部材と、開口弁部に対向する領域においてその領域の中心を基点として放射状に配置された複数の開口部とその複数の開口部よりも外側の領域において上記した中心を基点として放射状に配置されると共に複数の開口部に向かって突出した複数の突起部とを含む開口部材とを含んでいる。開口部の数と突起部の数とは、互いに同じであると共に、複数の開口部のそれぞれと複数の突起部のそれぞれとは、上記した中心に向かう方向において互いに対向している。
【００１１】
本技術の一実施形態の電池パック、電動車両、電力貯蔵システム、電動工具および電子機器のそれぞれは、二次電池を備え、その二次電池が上記した本技術の一実施形態の二次電池と同様の構成を有するものである。
【００１２】
本技術の一実施形態の二次電池によれば、安全弁機構は、弁部材および開口部材を含んでいる。弁部材は、開口弁部を含んでいると共に、開口部材は、放射状に配置された複数の開口部と、その複数の開口部よりも外側において放射状に配置された複数の突起部とを含んでいる。開口部の数と突起部の数とは、互いに同じであると共に、複数の開口部のそれぞれと複数の突起部のそれぞれとは、上記した中心に向かう方向において互いに対向している。よって、二次電池の安全性を向上させることができる。また、本技術の一実施形態の電池パック、電動車両、電力貯蔵システム、電動工具および電子機器のそれぞれにおいても、同様の効果を得ることができる。
【００１３】
なお、ここに記載された効果は、必ずしも限定されるわけではなく、本技術中に記載されたいずれの効果であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本技術の一実施形態の二次電池の構成を表す断面図である。
【図２】図１に示した二次電池のうちの主要部の構成（セーフティーカバーが開口する前の状態）を拡大して表す断面図である。
【図３】図２に示した安全弁機構のうちの主要部の構成を表す斜視断面図である。
【図４】図１に示した安全弁機構の構成（セーフティーカバーが開口した後の状態）を拡大して表す断面図である。
【図５】図４に示した安全弁機構のうちの主要部の構成を表す斜視断面図である。
【図６】セーフティーカバーの構成（セーフティーカバーが開口する前の状態）を表す断面図である。
【図７】図６に示したセーフティーカバーの構成を表す平面図である。
【図８】セーフティーカバーの構成（セーフティーカバーが開口した後の状態）を表す断面図である。
【図９】図８に示したセーフティーカバーの構成を表す平面図である。
【図１０】ストリッパーディスクの構成（構成例１）を表す平面図である。
【図１１】ストリッパーディスクの構成（構成例２）を表す平面図である。
【図１２】ストリッパーディスクの構成（構成例３）を表す平面図である。
【図１３】図１に示した巻回電極体の構成のうちの一部を拡大して表す断面図である。
【図１４】比較例のストリッパーディスクの構成を表す平面図である。
【図１５】セーフティーカバーの構成（セーフティーカバーが開口する前の状態）に関する第１変形例を説明するための断面図である。
【図１６】図１５に示したセーフティーカバーの構成を表す平面図である。
【図１７】セーフティーカバーの構成（セーフティーカバーが開口した後の状態）に関する第１変形例を説明するための断面図である。
【図１８】図１７に示したセーフティーカバーの構成を表す平面図である。
【図１９】セーフティーカバーの構成（セーフティーカバーが開口する前の状態）に関する第２変形例を説明するための断面図である。
【図２０】図１９に示したセーフティーカバーの構成を表す平面図である。
【図２１】セーフティーカバーの構成（セーフティーカバーが開口した後の状態）に関する第２変形例を説明するための断面図である。
【図２２】図２１に示したセーフティーカバーの構成を表す平面図である。
【図２３】セーフティーカバーの構成（セーフティーカバーが開口する前の状態）に関する第３変形例を説明するための断面図である。
【図２４】図２３に示したセーフティーカバーの構成を表す平面図である。
【図２５】セーフティーカバーの構成（セーフティーカバーが開口した後の状態）に関する第３変形例を説明するための断面図である。
【図２６】図２５に示したセーフティーカバーの構成を表す平面図である。
【図２７】二次電池の適用例（電池パック：単電池）の構成を表す斜視図である。
【図２８】図２７に示した電池パックの構成を表すブロック図である。
【図２９】二次電池の適用例（電池パック：組電池）の構成を表すブロック図である。
【図３０】二次電池の適用例（電動車両）の構成を表すブロック図である。
【図３１】二次電池の適用例（電力貯蔵システム）の構成を表すブロック図である。
【図３２】二次電池の適用例（電動工具）の構成を表すブロック図である。
【図３３】ストリッパーディスクの物理耐久性に関する構造解析シミュレーションの結果を表す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本技術の一実施形態に関して、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明する順序は、下記の通りである。
１．二次電池
１−１．リチウムイオン二次電池
１−１−１．全体構成
１−１−２．安全弁機構の構成
１−１−３．セーフティーカバーの構成
１−１−４．ストリッパーディスクの構成
１−１−５．巻回電極体の構成
１−１−６．動作
１−１−７．製造方法
１−１−８．作用および効果
１−２．リチウム金属二次電池
１−３．変形例
２．二次電池の用途
２−１．電池パック（単電池）
２−２．電池パック（組電池）
２−３．電動車両
２−４．電力貯蔵システム
２−５．電動工具
【００１６】
＜１．二次電池＞
まず、本技術の一実施形態の二次電池に関して説明する。
【００１７】
＜１−１．リチウムイオン二次電池＞
ここで説明する二次電池は、例えば、電極反応物質であるリチウムの吸蔵および放出に基づいて負極の容量が得られるリチウムイオン二次電池である。
【００１８】
＜１−１−１．全体構成＞
まず、二次電池の全体構成に関して説明する。
【００１９】
図１は、二次電池の断面構成を表している。この二次電池は、例えば、図１に示したように、電池缶１１の内部に巻回電極体２０が収納されている円筒型の二次電池である。電池缶１１は、本技術の一実施形態の「収納部材」であると共に、巻回電極体２０は、本技術の一実施形態の「電池素子」である。
【００２０】
より具体的には、円筒型の二次電池では、例えば、円柱状の電池缶１１の内部に、一対の絶縁板１２，１３と、熱感抵抗（ＰＴＣ）素子１５と、巻回電極体２０とが収納されている。この電池缶１１には、安全弁機構３０が取り付けられていると共に、その電池缶１１は、例えば、電池蓋１４により密閉されている。
【００２１】
電池缶１１は、例えば、一端部が閉鎖されると共に他端部が開放された中空構造を有しており、例えば、鉄、アルミニウムおよびそれらの合金などの金属材料のうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。電池缶１１の表面には、例えば、ニッケルなどの金属材料のうちのいずれか１種類または２種類以上が鍍金されていてもよい。一対の絶縁板１２，１３は、巻回電極体２０を挟むと共にその巻回電極体２０の巻回周面に対して垂直に延在するように配置されている。
【００２２】
電池缶１１の開放端部には、例えば、電池蓋１４、熱感抵抗素子１５および安全弁機構３０がガスケット１６を介してかしめられている。電池蓋１４は、主に、電池缶１１を封止するための部材であり、例えば、電池缶１１の形成材料と同様の材料を含んでいる。熱感抵抗素子１５は、温度の変化に応じて電気抵抗が大きく変化する抵抗体（サーミスタ）を含んでいる。特に、熱感抵抗素子１５の電気抵抗は、大電流に起因する二次電池の異常な発熱などを防止するために、その二次電池の内部の温度が所定の温度を越えると急激に増加する。安全弁機構３０は、熱感抵抗素子１５を介して電池蓋１４と電気的に接続されている。安全弁機構３０の構成に関しては、後述する。ガスケット１６は、例えば、絶縁材料のうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでおり、そのガスケット１６の表面には、例えば、アスファルトなどのうちのいずれか１種類または２種類以上が塗布されていてもよい。
【００２３】
巻回電極体２０は、正極２１および負極２２と共に、液状の電解質である電解液を含んでいる。この巻回電極体２０では、例えば、セパレータ２３を介して積層された正極２１および負極２２が巻回されている。電解液は、セパレータ２３に含浸されており、正極２１および負極２２のそれぞれに含浸されていてもよい。
【００２４】
巻回電極体２０の中心には、例えば、正極２１、負極２２およびセパレータ２３を巻回させる際に生じた空間（巻回中心空間２０Ｃ）が設けられている。この巻回中心空間２０Ｃには、例えば、センターピン２４が挿入されている。ただし、センターピン２４は、巻回中心空間２０Ｃに挿入されていなくてもよい。
【００２５】
正極２１には、例えば、正極リード２５が接続されていると共に、負極２２には、例えば、負極リード２６が接続されている。正極リード２５は、例えば、アルミニウムなどの導電性材料のうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。この正極リード２５は、例えば、安全弁機構３０に接続されているため、電池蓋１４と電気的に接続されている。負極リード２６は、例えば、ニッケルなどの導電性材料のうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。この負極リード２６は、例えば、電池缶１１に接続されているため、その電池缶１１と電気的に接続されている。
【００２６】
＜１−１−２．安全弁機構の構成＞
次に、安全弁機構３０の構成に関して説明する。
【００２７】
図２および図４のそれぞれは、図１に示した二次電池のうちの主要部（安全弁機構３０およびその周辺）の断面構成を拡大している。ただし、図２では、セーフティーカバー３１が開口する前の状態を示していると共に、図４では、セーフティーカバー３１が開口した後の状態を示している。
【００２８】
図３は、図２に示した安全弁機構３０のうちの主要部（セーフティーカバー３１、ディスクホルダ３２、ストリッパーディスク３３およびサブディスク３４）の斜視断面構成を表している。ただし、図３では、図２に示したＡ−Ａ線に沿ってセーフティーカバー３１、ディスクホルダ３２、ストリッパーディスク３３およびサブディスク３４のそれぞれが切断された状態を示している。
【００２９】
図５は、図４に示した安全弁機構３０のうちの主要部（セーフティーカバー３１、ディスクホルダ３２、ストリッパーディスク３３およびサブディスク３４）の斜視断面構成を表しており、図３に対応している。
【００３０】
図３および図５のそれぞれでは、セーフティーカバー２１、ディスクカバー３３、ストリッパーディスク３４およびサブディスク３５のそれぞれの斜視断面構成を見やすくするために、それらが互いに離間された状態を示している。
【００３１】
安全弁機構３０は、例えば、図２および図３に示したように、セーフティーカバー３１と、ディスクホルダ３２と、ストリッパーディスク３３と、サブディスク３４とを含んでいる。セーフティーカバー３１は、本技術の一実施形態の「弁部材」であると共に、ストリッパーディスク３３は、本技術の一実施形態の「開口部材」である。
【００３２】
セーフティーカバー３１、ディスクホルダ３２、ストリッパーディスク３３およびサブディスク３４は、例えば、巻回電極体２０から遠い側（電池蓋１４に近い側）からこの順に配置されている。
【００３３】
［セーフティーカバー］
セーフティーカバー３１は、主に、電池缶１１の内圧上昇などに応じて部分的に開口可能な部材である。電池缶１１の内圧は、例えば、電解液の分解反応などの副反応に起因して上昇する。すなわち、電解液の分解反応などの副反応が発生すると、電池缶１１の内部に二酸化炭素などのガスが発生するため、そのガスの発生量の増加に応じて電池缶１１の内圧が上昇する。
【００３４】
セーフティーカバー３１の平面形状は、特に限定されないが、例えば、図２および図３に示したように、略円形などである。この「略円形」とは、真円、楕円およびその他の円に類似した形状などを意味している。
【００３５】
セーフティーカバー３１のうちの中央領域は、例えば、ディスクホルダ３２に向かって窪んでいる。このため、セーフティーカバー３１は、例えば、リング状の外周部３１Ｘと、その外周部３１Ｘにより囲まれた中央部３１Ｙとを含んでいる。中央部３１Ｙの平面形状は、特に限定されないが、例えば、略円形などである。中央部３１Ｙの表面は、例えば、外周部３１Ｘの表面よりも低くなっているため、その中央部３１Ｙは、例えば、外周部３１Ｘよりもディスクホルダ３２に接近している。
【００３６】
中央部３１Ｙは、上記したように、電池缶１１の内圧上昇などに応じて開口可能である開口弁部３１Ｒを有している。すなわち、例えば、電池缶１１の内圧が一定以上になるまで上昇すると、中央部３１Ｙに設けられた開口弁部３１Ｒが開裂または除去されるため、図４および図５に示したように、その開口弁部３１Ｒが開裂または除去された箇所に開口部３１Ｋが形成される。この開口弁部３１Ｒが開口することにより、上記したように、セーフティーカバー３１が開口する。開口弁部３１Ｒの構成に関しては、後述する（図６〜図９参照。）。
【００３７】
中央部３１Ｙのうちの中央領域は、例えば、さらにディスクホルダ３２に向かって窪んでいる。このため、中央部３１Ｙには、例えば、ディスクホルダ３２に向かって部分的に突出した突起部３１Ｔが設けられている。
【００３８】
このセーフティーカバー３１は、例えば、アルミニウムおよびアルミニウム合金などの金属材料うちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。
【００３９】
セーフティーカバー３１の寸法は、特に限定されない。具体的には、例えば、セーフティーカバー３１の平面形状が略円形であると共に、中心部３１Ｙの平面形状が略円形である場合、そのセーフティーカバー３１の直径は約１２ｍｍ〜２５ｍｍであると共に、中心部３１Ｙの直径は約４ｍｍ〜１２ｍｍである。
【００４０】
［ディスクホルダ］
ディスクホルダ３２は、主に、セーフティーカバー３１とストリッパーディスク３３との間に介在することにより、そのセーフティーカバー３１に対してストリッパーディスク３３を位置合わせさせる部材である。
【００４１】
ディスクホルダ３２の平面形状は、特に限定されないが、例えば、図２および図３に示したように、略円形などである。
【００４２】
ディスクホルダ３２のうちの中央領域は、例えば、ストリッパーディスク３３に向かって窪んでいる。このため、ディスクホルダ３２は、例えば、リング状の外周部３２Ｘと、その外周部３２Ｘにより囲まれた中央部３２Ｙとを含んでいる。中央部３２Ｙの平面形状は、特に限定されないが、例えば、略円形などである。中央部３２Ｙの表面は、例えば、外周部３２Ｘの表面よりも低くなっているため、その中央部３２Ｙは、例えば、外周部３２Ｘよりもストリッパーディスク３３に接近している。
【００４３】
セーフティーカバー３１のうちの中央部３１Ｙは、例えば、ディスクホルダ３２に設けられた窪みに嵌め込まれる。これにより、セーフティーカバー３１がディスクホルダ３２に対して位置合わせされると共に、そのセーフティーカバー３１がディスクホルダ３２に対して固定される。
【００４４】
中央部３２Ｙには、例えば、セーフティーカバー３１のうちの中央部３１Ｙ（開口弁部３１Ｒ）に対応する箇所に開口部３２Ｋが設けられている。開口部３２Ｋの開口形状は、特に限定されないが、例えば、略円形などである。
【００４５】
このディスクホルダ３２は、例えば、ポリプロピレン（ＰＰ）およびポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）などの高分子材料うちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。
【００４６】
ディスクホルダ３２の寸法は、特に限定されない。具体的には、例えば、ディスクホルダ３２の平面形状が略円形であると共に、開口部３２Ｋの開口形状が円形である場合、ディスクホルダ３２の直径は約９ｍｍ〜１７ｍｍであると共に、開口部３２Ｋの直径は約７ｍ〜１２ｍｍである。
【００４７】
［ストリッパーディスク］
ストリッパーディスク３３は、主に、電池缶１１の内部において発生したガスを放出するための部材である。
【００４８】
ストリッパーディスク３３の平面形状は、特に限定されないが、例えば、図２および図３に示したように、略円形などである。
【００４９】
ストリッパーディスク３３のうちの中央領域は、例えば、サブディスク３４に向かって窪んでいる。このため、ストリッパーディスク３３は、例えば、リング状の外周部３３Ｘと、その外周部３３Ｘにより囲まれた中央部３３Ｙとを含んでいる。中央部３３Ｙの平面形状は、特に限定されないが、例えば、略円形などである。中央部３３Ｙの表面は、例えば、外周部３３Ｘの表面よりも低くなっているため、その中央部３３Ｙは、例えば、外周部３３Ｘよりもサブディスク３４に接近している。
【００５０】
ディスクホルダ３２のうちの中央部３２Ｙは、例えば、ストリッパーディスク３３に設けられた窪みに嵌め込まれる。これにより、ストリッパーディスク３３がディスクホルダ３２に対して位置合わせされると共に、そのストリッパーディスク３３がディスクホルダ３２に対して固定される。
【００５１】
中心部３３Ｙのうち、開口弁部３１Ｒに対向する領域には、複数の開口部３３Ｋが設けられている。この複数の開口部３３Ｋは、主に、電池缶１１の内部において発生したガスを外部に放出するための通気口である。
【００５２】
外周部３３Ｘには、複数の開口部３３Ｋに向かって突出した複数の突起部３３Ｔが設けられており、その複数の突起部３３Ｔは、複数の開口部３３Ｋよりも外側の領域に配置されている。この複数の突起部３３Ｔは、主に、ディスクホルダ３２に対してストリッパーディスク３３を固定させるために用いられる。この場合には、例えば、図２および図４に示したように、ディスクホルダ３２の外側面に対して複数の突起部３３Ｔが押圧されることに起因して、そのディスクホルダ３２の内側面がセーフティーカバー３１に対して押圧される。これにより、ストリッパーディスク３３の一部（複数の突起部３３Ｔ）とセーフティーカバー３１との間にディスクホルダ３２を介した嵌合力が発生するため、その嵌合力を利用してストリッパーディスク３３がディスクホルダ３２に対して固定される。
【００５３】
ここでは、例えば、外周部３３Ｘから中央部３３Ｙに至る範囲において、その外周部３３Ｘの一部を残存させるようにストリッパーディスク３３が部分的に除去されている。このため、ストリッパーディスク３３が部分的に除去された箇所に開口部３３Ｐが設けられていると共に、外周部３３Ｘの残存部分により突起部３３Ｔが形成されている。
【００５４】
なお、中央部３３Ｙには、例えば、セーフティーカバー３１のうちの突起部３１Ｔに対応する箇所に、開口部３３Ｃが設けられている。この突起部３１Ｔは、開口部３３Ｃを経由して突出することにより、サブディスク３４に接触される。開口部３３Ｃの開口形状は、特に限定されないが、例えば、略円形などである。
【００５５】
このストリッパーディスク３３は、例えば、アルミニウムおよびアルミニウム合金などの金属材料うちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。ただし、ストリッパーディスク３３の形成材料は、セーフティーカバー３１の形成材料と同じでもよいし、セーフティーカバー３１の形成材料と異なっていてもよい。
【００５６】
ストリッパーディスク３３の寸法は、特に限定されない。具体的には、例えば、ストリッパーディスク３３の平面形状が略円形であると共に、中心部３３Ｙの平面形状が略円形である場合、そのストリッパーディスク３３の直径は約９ｍｍ〜１７ｍｍであると共に、中心部３３Ｙの直径は約８ｍｍ〜１４ｍｍである。
【００５７】
複数の突起部３３Ｔおよび複数の開口部３３Ｋを有するストリッパーディスク３３の詳細な構成に関しては、後述する（図１０〜図１２参照。）。
【００５８】
［サブディスク］
サブディスク３４は、主に、セーフティーカバー３１と正極リード２５との間に介在することにより、その正極リード２５に対してセーフティーカバー３１（突起部３１Ｔ）を電気的に接続させる部材である。
【００５９】
サブディスク３４の平面形状は、特に限定されないが、例えば、図２および図３に示したように、略円形などである。
【００６０】
このサブディスク３４は、例えば、アルミニウムおよびアルミニウム合金などの金属材料うちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。ただし、サブディスク３４の形成材料は、セーフティーカバー３１の形成材料と同じでもよいし、セーフティーカバー３１の形成材料と異なっていてもよい。
【００６１】
サブディスク３４の寸法は、特に限定されない。具体的には、例えば、サブディスク３４の平面形状が略円形である場合、そのサブディスク３４の直径は約５ｍｍ〜７ｍｍである。
【００６２】
＜１−１−３．セーフティーカバーの構成＞
次に、セーフティーカバー３１（開口弁部３１Ｒ）の構成に関して説明する。
【００６３】
図６および図８のそれぞれは、セーフティーカバー３１の断面構成を表していると共に、図７および図９のそれぞれは、セーフティーカバー３１の平面構成を表している。
【００６４】
ただし、図６および図７のそれぞれでは、セーフティーカバー３１が開口する前の状態を示していると共に、図６では、図７に示したＢ−Ｂ線に沿ったセーフティーカバー３１の断面を示している。
【００６５】
また、図８および図９のそれぞれでは、セーフティーカバー３１が開口した後の状態を示していると共に、図８では、図９に示したＣ−Ｃ線に沿ったセーフティーカバー３１の断面を示している。
【００６６】
セーフティーカバー３１は、例えば、図６および図７に示したように、外周部３１Ｘと、突起部３１Ｔが設けられた中心部３１Ｙとを含んでいる。この中心部３１Ｙには、例えば、開口弁部３１Ｒを画定するための溝３１Ｍが設けられている。すなわち、開口弁部３１Ｒは、例えば、中心部３１Ｙのうちの溝３１Ｍにより囲まれた部分である。図７では、セーフティーカバー３１に淡い網掛けを施していると共に、溝３１Ｍに濃い網掛けを施している。
【００６７】
溝３１Ｍの平面形状は、特に限定されないが、例えば、略円形のリング状などである。溝Ｍの幅および深さなどは、任意に設定可能である。
【００６８】
電池缶１１の内圧が上昇すると、例えば、中心部３１Ｙが溝３１Ｍに沿って切断されることにより、中心部３１Ｙのうちの溝３１Ｍにより囲まれた部分が除去されるため、開口弁部３１Ｒが開口する。よって、例えば、図８および図９に示したように、開口部３１Ｋが形成されるため、セーフティーカバー３１が開口する。開口部３１Ｋの開口形状は、特に限定されないが、例えば、略円形などである
【００６９】
＜１−１−４．ストリッパーディスクの構成＞
次に、ストリッパーディスク３３の詳細な構成に関して説明する。
【００７０】
図１０〜図１２のそれぞれは、ストリッパーディスク３３の平面形状を表している。図１０〜図１２のそれぞれでは、ストリッパーディスク３３の表面に網掛けを施している。
【００７１】
上記したように、ストリッパーディスク３３では、中心部３３Ｙに複数の開口部３３Ｋが設けられていると共に、その複数の開口部３３Ｋの外側に複数の突起部３３Ｔが設けられていると共に、
【００７２】
複数の開口部３３Ｋは、セーフティーカバー３１に設けられた開口弁部３１Ｒに対応する領域において、その領域の中心（ストリッパーディスク３３の中心Ｐ）を基点として放射状に配置されている。すなわち、複数の開口部３３Ｋは、ストリッパーディスク３３の外縁に沿った方向において、所定の間隔（非開口角度θ２）を隔てながら配列されている。
【００７３】
開口部３３Ｋの開口形状は、特に限定されないが、例えば、４個の角部が丸みを帯びた台形などである。この台形では、例えば、ストリッパーディスク３３の中心Ｐから遠い側に位置する上底の長さが中心Ｐに近い側に位置する下底の長さよりも大きくなっている。
【００７４】
なお、複数の開口部３３Ｋのそれぞれの開口形状は、互いに同じでもよいし、互いに異なってもよい。もちろん、複数の開口部３３Ｋのうちの一部の開口形状が互いに同じでもよい。図１０〜図１２では、例えば、複数の開口部３３Ｋのそれぞれの開口形状が互いに同じである場合を示している。
【００７５】
非開口角度θ２は、互いに隣り合う２個の開口部３３Ｋの間の距離（間隔）を規定するために、ストリッパーディスク３３の中心Ｐを基点として設定される角度である。この非開口角度θ２は、例えば、開口部３３Ｋの数などの条件に応じて任意に設定可能である。
【００７６】
すなわち、非開口角度θ２は、図１０〜図１２から明らかなように、複数の開口部３３Ｋの配列方向において互いに隣り合う２個の開口部３３Ｋに着目した場合において、ストリッパーディスク３３の中心Ｐを通過すると共に一方の開口部３３Ｋの一端部に接する線分（仮想線）と、ストリッパーディスク３３の中心Ｐを通過すると共に他方の開口部３３Ｋの一端部に接する線分（仮想線）とにより規定される角度である。非開口角度θ２が大きいということは、互いに隣り合う２個の開口部３３Ｋが相対的に離れていることを表すと共に、非開口角度θ２が小さいということは、互いに隣り合う２個の開口部３３Ｋが相対的に近いことを表す。
【００７７】
開口部３３Ｋの幅は、開口角度θ１により表される。この開口角度θ１は、開口部３３Ｋの幅を規定するために、ストリッパーディスク３３の中心Ｐを基点として設定される角度である。開口角度θ１は、開口部３３Ｋの数などの条件に応じて任意に設定可能である。
【００７８】
すなわち、開口角度θ１は、図１０〜図１２から明らかなように、１個の開口部３３Ｋに着目した場合において、ストリッパーディスク３３の中心Ｐを通過すると共に開口部３３Ｋの一端部に接する線分（仮想線）と、ストリッパーディスク３３の中心Ｐを通過すると共に開口部３３Ｋの他端部に接する線分（仮想線）とにより規定される角度である。開口角度θ１が大きいということは、開口部３３Ｋの幅が相対的に大きいことを表すと共に、開口角度θ１が小さいということは、開口部３３Ｋの幅が相対的に小さいことを表す。
【００７９】
複数の突起部３３Ｔは、上記した複数の開口部３３Ｋと同様に、ストリッパーディスク３３の中心Ｐを基点として放射状に配置されている。すなわち、複数の突起部３３Ｔは、ストリッパーディスク３３の外縁に沿った方向において、所定の間隔（非開口角度θ３）を隔てながら配列されている。
【００８０】
突起部３３Ｔの平面形状は、特に限定されないが、例えば、矩形などである。
【００８１】
なお、複数の突起部３３Ｔのそれぞれの平面形状は、互いに同じでもよいし、互いに異なってもよい。もちろん、複数の突起部３３Ｔうちの一部の平面形状が互いに同じでもよい。図１０〜図１２では、例えば、複数の突起部Ｔのそれぞれの平面形状が互いに同じである場合を示している。
【００８２】
非開口角度θ３は、互いに隣り合う２個の突起部３３Ｔの間の距離（間隔）を規定するために、ストリッパーディスク３３の中心Ｐを基点として設定される角度である。この非開口角度θ３は、例えば、突起部３３Ｔの数などの条件に応じて任意に設定可能である。
【００８３】
すなわち、非開口角度θ３は、図１０〜図１２から明らかなように、複数の突起部３３Ｔの配列方向において互いに隣り合う２個の突起部３３Ｔに着目した場合において、ストリッパーディスク３３の中心Ｐを通過すると共に一方の突起部３３Ｔの一端部に接する線分（仮想線）と、ストリッパーディスク３３の中心Ｐを通過すると共に他方の突起部３３Ｔの一端部に接する線分（仮想線）とにより規定される角度である。非開口角度θ３が大きいということは、互いに隣り合う２個の突起部３３Ｔが相対的に離れていることを表すと共に、非開口角度θ３が小さいということは、互いに隣り合う２個の突起部３３Ｔが相対的に近いことを表す。
【００８４】
ここで、開口部３３Ｋの数、突起部の数および複数の開口部３３Ｋと複数の突起部３３Ｔとの位置関係は、下記の２つの条件を満たしている。
【００８５】
第１に、開口部３３Ｋの数と突起部３３Ｔの数とは、互いに同じである。第２に、複数の開口部３３Ｋのそれぞれと複数の突起部３３Ｔのそれぞれとは、ストリッパーディスク３３の中心Ｐに向かう方向において互いに対向している。例えば、ストリッパーディスク３３の平面形状が略円形である場合、上記したストリッパーディスク３３の中心Ｐに向かう方向は、そのストリッパーディスク３３の半径方向である。
【００８６】
上記した２つの条件が満たされているのは、その２つの条件が満たされていない場合と比較して、ストリッパーディスク３３の物理的強度が確保されつつ、電池缶１１の内部において発生したガスが複数の開口部３３Ｋを介して外部に十分に放出されるからである。これにより、電池缶１１の内部においてガスが発生しても、その電池缶１１の外部に十分な量のガスが安定に放出される。
【００８７】
特に、２つの条件が満たされている場合には、図１０〜図１２のそれぞれの紙面に直交する方向におけるストリッパーディスク３３の物理的強度が向上するため、その方向から外力を受けてもストリッパーディスク３３が変形および破損しにくくなる。
【００８８】
詳細には、複数の開口部３３Ｋのそれぞれと複数の突起部３３Ｔのそれぞれとが中心Ｐに向かう方向において互いに対向していない場合には、例えば、後述する図１４に示したように、ストリッパーディスク３３のうちの中心部分（複数の開口部３３Ｋにより囲まれた部分）と外周部分（外周部３３Ｘ）とを互いに接続している部分（接続部分）の幅が狭くなるため、外力に対するストリッパーディスク３３の物理的強度が不足する。このように接続部分の幅が狭くなるのは、中央部分と外周部分との間に開口部３３Ｋが存在しているため、その接続部分の有効幅が実際の幅よりも小さくなるからである。
【００８９】
これに対して、複数の開口部３３Ｋのそれぞれと複数の突起部３３Ｔのそれぞれとが中心Ｐに向かう方向において互いに対向している場合には、例えば、図１０に示したように、上記した接続部分の幅が広くなるため、外力に対するストリッパーディスク３３の物理的強度が確保される。このように接続部分の幅が広くなるのは、中央部分と外周部分との間に開口部３３Ｋが存在していないため、その接続部分の有効幅が実際の幅に等しくなるからである。
【００９０】
これにより、２つの条件が満たされている場合には、上記した外力として電池缶１１の内圧を受けてもストリッパーディスク３３が変形および破損せずに維持されるため、複数の開口部３３Ｋを利用したストリッパーディスク３３のガス放出機能も維持される。よって、上記したように、電池缶１１の内部において発生したガスが外部に十分かつ安定に放出される。
【００９１】
複数の開口部３３Ｋのそれぞれと複数の突起部３３Ｔのそれぞれとが互いに対向しているとは、下記の位置関係を意味している。
【００９２】
図１０〜図１２から明らかなように、複数の突起部３３Ｔのうちの任意の１個の突起部３３Ｔに着目した場合において、その突起部３３Ｔからストリッパーディスク３３の中心Ｐに向かう方向に沿って１個の開口部３３Ｋが配置されているため、その突起部３３Ｔと開口部３３Ｋとがほぼ正対している。すなわち、ストリッパーディスク３３の中心Ｐに向かう方向において、複数の開口部３３Ｋの配列方向における各開口部３３Ｋの中心位置と、複数の突起部３３Ｔの配列方向における各突起部３３Ｔの中心位置とは、互いにほぼ一致している。これらの位置関係は、複数の開口部３３Ｋのうちの全部および複数の突起部３３Ｔのうちの全部に関して成立している。
【００９３】
言い替えれば、上記したように、複数の開口部３３Ｋは、ストリッパーディスク３３の外縁に沿う方向に配列されていると共に、複数の突起部３３Ｔも同様に、ストリッパーディスク３３の外縁に沿う方向に配列されている。このため、複数の開口部３３Ｋの配置に関する位相と、複数の突起部３３Ｔの配置に関する位相とは、互いにほぼ一致している。
【００９４】
上記した「ほぼ正対」とは、開口部３３Ｋと突起部３３Ｔとの位置関係に関して、その開口部３３Ｋと突起部３３Ｔとが完全（厳密）に正対していることだけを意図しているのではなく、その正対関係にストリッパーディスク３３の製造上の誤差が含まれる可能性を許容することを意図している。すなわち、開口部３３Ｋと突起部３３Ｔとが互いに正対することを意図してストリッパーディスク３３を製造した結果、製造上の誤差に起因して開口部３３Ｋの中心位置と突起部３３Ｔの中心位置とが僅かにずれていてもよい。
【００９５】
「ほぼ正対」に関して説明したことは、上記した「ほぼ一致」に関しても同様である。すなわち、複数の開口部３３Ｋの配置に関する位相と複数の突起部３３Ｔの配置に関する位相とが互いに一致することを意図してストリッパーディスク３３を製造した結果、製造上の誤差に起因して複数の開口部３３Ｋの配置に関する位相と複数の突起部３３Ｔの配置に関する位相とが僅かにずれていてもよい。
【００９６】
上記した２つの条件が満たされていれば、開口部３３Ｋの数および突起部３３Ｔの数は、特に限定されない。すなわち、開口部３３Ｋの数は、１個だけでもよいし、２個以上でもよい。同様に、突起部３３Ｔの数は、１個だけでもよいし、２個以上でもよい。
【００９７】
中でも、例えば、図１０〜図１２に示したように、開口部３３Ｋの数は６個〜８個であることが好ましいと共に、突起部３３Ｔの数は６個〜８個であることが好ましい。開口部３３Ｋの数と突起部３３Ｔの数との関係が適正化されるため、複数の開口部３３Ｋを利用したガスの放出効率が担保されつつ、ストリッパーディスク３３の物理的強度がより向上するからである。
【００９８】
詳細には、複数の開口部３３Ｋの数が６個よりも少ないと、以下で説明する理由により、ストリッパーディスク３３の物理的強度が低下する可能性がある。
【００９９】
図１０〜図１２から明らかなように、後述する開口率を一定とすると、開口部３３Ｋの幅（開口角度θ１）は、その開口部３３Ｋの数が少なくなるにしたがって大きくなる傾向にある。このような状況において、図１０に示したように、任意の突起部３３Ｔおよびその突起部３３Ｔに対向する開口部３３Ｋを経由して中心Ｐに向かう外力Ｆがストリッパーディスク３３に供給されると、その外力Ｆに起因してストリッパーディスク３３が変形および破損する可能性がある。
【０１００】
この場合には、開口部３３Ｋの数が６個よりも少ないと、その開口部３３Ｋの幅（開口角度θ１）が大きくなりすぎるため、外力Ｆに起因してストリッパーディスク３３が著しく撓みやすくなる。よって、外力Ｆの大きさによっては、ストリッパーディスク３３が歪む可能性があると共に、そのストリッパーディスク３３が破損する可能性もある。
【０１０１】
これに対して、複数の開口部３３Ｋの数が６個以上であると、その開口部３３Ｋの幅（開口角度θ１）が適度に小さくなるため、外力Ｆが供給されてもストリッパーディスク３３が撓みにくくなる。よって、ストリッパーディスク３３が歪みにくくなると共に、そのストリッパーディスク３３が破損しにくくなる。
【０１０２】
また、開口部３３Ｋの数が８個よりも多いと、上記した開口部３３Ｋの数と幅（開口角度θ１）との関係から明らかなように、その開口部３３Ｋの数が多くなりすぎるため、その開口部３３Ｋの幅が著しく狭くなる。この場合には、電池缶１１の内部において発生したガスが複数の開口部３３Ｋを介して外部に放出されにくくなるため、その複数の開口部３３Ｋを利用したガスの放出効率が低下する可能性がある。
【０１０３】
これに対して、複数の開口部３３Ｋの数が８個以下であると、その複数の開口部３３Ｋの数が適度に少なくなるため、その開口部３３Ｋの幅が十分に広くなる。これにより、電池缶１１の内部において発生したガスが複数の開口部３３Ｋを介して外部に放出されやすくなるため、その複数の開口部３３Ｋを利用したガスの放出効率が向上する。
【０１０４】
図１０では、開口部３３Ｋの数が６個であると共に突起部３３Ｔの数が６個である場合を示している。図１１では、開口部３３Ｋの数が７個であると共に突起部３３Ｔの数が７個である場合を示している。図１２では、開口部３３Ｋの数が８個であると共に突起部３３Ｔの数が８個である場合を示している。
【０１０５】
また、上記した２つの条件が満たされていれば、開口弁部３１Ｒおよび複数の開口部３３Ｋにより規定される開口率は、特に限定されない。
【０１０６】
この開口率は、下記の式（１）により算出される。Ｐ１は、言い替えれば、複数の開口部３３Ｋの総開口面積であると共に、Ｐ２は、言い替えれば、開口部３１Ｋの開口面積である。例えば、開口部３１Ｋの開口形状が略円形（直径Ｄ）である場合、その開口部３１Ｋの開口面積は、開口面積＝（Ｄ／２）2 ×πにより算出される。すなわち、開口率は、開口部３１Ｋの面積に対して複数の開口部３３Ｋの総開口面積が占める割合（百分率）である。
【０１０７】
開口率（％）＝（Ｐ１／Ｐ２）×１００  ・・・（１）
（Ｐ１は、各開口部の開口面積の総和である。Ｐ２は、開口弁部の面積である。）
【０１０８】
中でも、開口率は、２０％〜６０％であることが好ましい。開口弁部３１Ｒの面積（開口部３１Ｋの開口面積）と各開口部３３Ｋの開口面積の総和（複数の開口部３３Ｋの総開口面積）との関係が適正化されるため、複数の開口部３３Ｋを利用したガスの放出効率がより向上するからである。
【０１０９】
＜１−１−５．巻回電極体の構成＞
次に、巻回電極体２０の構成に関して説明する。
【０１１０】
図１３は、図１に示した巻回電極体２０の断面構成の一部を拡大している。この巻回電極体２０は、上記したように、正極２１、負極２２および電解液を含んでいる。
【０１１１】
［正極］
正極２１は、例えば、図１３に示したように、正極集電体２１Ａと、その正極集電体２１Ａの両面に設けられた正極活物質層２１Ｂとを含んでいる。ただし、正極活物質層２１Ｂは、正極集電体２１Ａの片面だけに設けられていてもよい。
【０１１２】
正極集電体２１Ａは、例えば、導電性材料のうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。導電性材料の種類は、特に限定されないが、例えば、アルミニウム、ニッケルおよびステンレスなどの金属材料である。この正極集電体２１Ａは、単層でもよいし、多層でもよい。
【０１１３】
正極活物質層２１Ｂは、正極活物質として、リチウムを吸蔵および放出することが可能である正極材料のうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。ただし、正極活物質層２１Ｂは、さらに、正極結着剤および正極導電剤などの他の材料のうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいてもよい。
【０１１４】
正極材料は、リチウム含有化合物であることが好ましく、より具体的には、リチウム含有複合酸化物およびリチウム含有リン酸化合物のうちのいずれか一方または双方であることが好ましい。高いエネルギー密度が得られるからである。
【０１１５】
リチウム含有複合酸化物は、リチウムと１または２以上の他元素（リチウム以外の元素）とを構成元素として含む酸化物であり、例えば、層状岩塩型およびスピネル型などのうちのいずれかの結晶構造を有している。リチウム含有リン酸化合物は、リチウムと１または２以上の他元素とを構成元素として含むリン酸化合物であり、例えば、オリビン型などの結晶構造を有している。
【０１１６】
他元素の種類は、任意の元素のうちのいずれか１種類または２種類以上であれば、特に限定されない。中でも、他元素は、長周期型周期表における２族〜１５族に属する元素のうちのいずれか１種類または２種類以上であることが好ましい。より具体的には、他元素は、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、マンガン（Ｍｎ）および鉄（Ｆｅ）のうちのいずれか１種類または２種類以上の金属元素を含んでいることがより好ましい。高い電圧が得られるからである。
【０１１７】
層状岩塩型の結晶構造を有するリチウム含有複合酸化物は、例えば、下記の式（２１）〜式（２３）のそれぞれで表される化合物などである。
【０１１８】
Ｌｉa Ｍｎ(1-b-c) Ｎｉb Ｍ１１c Ｏ(2-d) Ｆe   ・・・（２１）
（Ｍ１１は、コバルト（Ｃｏ）、マグネシウム（Ｍｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、ホウ素（Ｂ）、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、クロム（Ｃｒ）、鉄（Ｆｅ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、スズ（Ｓｎ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）およびタングステン（Ｗ）のうちの少なくとも１種である。ａ〜ｅは、０．８≦ａ≦１．２、０＜ｂ＜０.５、０≦ｃ≦０.５、（ｂ＋ｃ）＜１、−０．１≦ｄ≦０．２および０≦ｅ≦０．１を満たす。ただし、リチウムの組成は充放電状態に応じて異なり、ａは完全放電状態の値である。）
【０１１９】
Ｌｉa Ｎｉ(1-b) Ｍ１２b Ｏ(2-c) Ｆd   ・・・（２２）
（Ｍ１２は、コバルト（Ｃｏ）、マンガン（Ｍｎ）、マグネシウム（Ｍｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、ホウ素（Ｂ）、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、クロム（Ｃｒ）、鉄（Ｆｅ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、モリブデン（Ｍｏ）、スズ（Ｓｎ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）およびタングステン（Ｗ）のうちの少なくとも１種である。ａ〜ｄは、０．８≦ａ≦１．２、０．００５≦ｂ≦０．５、−０．１≦ｃ≦０．２および０≦ｄ≦０．１を満たす。ただし、リチウムの組成は充放電状態に応じて異なり、ａは完全放電状態の値である。）
【０１２０】
Ｌｉa Ｃｏ(1-b) Ｍ１３b Ｏ(2-c) Ｆd   ・・・（２３）
（Ｍ１３は、ニッケル（Ｎｉ）、マンガン（Ｍｎ）、マグネシウム（Ｍｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、ホウ素（Ｂ）、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、クロム（Ｃｒ）、鉄（Ｆｅ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、モリブデン（Ｍｏ）、スズ（Ｓｎ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）およびタングステン（Ｗ）のうちの少なくとも１種である。ａ〜ｄは、０．８≦ａ≦１．２、０≦ｂ＜０．５、−０．１≦ｃ≦０．２および０≦ｄ≦０．１を満たす。ただし、リチウムの組成は充放電状態に応じて異なり、ａは完全放電状態の値である。）
【０１２１】
層状岩塩型の結晶構造を有するリチウム含有複合酸化物の具体例は、ＬｉＮｉＯ2 、ＬｉＣｏＯ2 、ＬｉＣｏ0.98Ａｌ0.01Ｍｇ0.01Ｏ2 、ＬｉＮｉ0.5 Ｃｏ0.2 Ｍｎ0.3 Ｏ2 、ＬｉＮｉ0.8 Ｃｏ0.15Ａｌ0.05Ｏ2 、ＬｉＮｉ0.33Ｃｏ0.33Ｍｎ0.33Ｏ2 、Ｌｉ1.2 Ｍｎ0.52Ｃｏ0.175 Ｎｉ0.1 Ｏ2 およびＬｉ1.15（Ｍｎ0.65Ｎｉ0.22Ｃｏ0.13）Ｏ2 などである。
【０１２２】
なお、層状岩塩型の結晶構造を有するリチウム含有複合酸化物がニッケル、コバルト、マンガンおよびアルミニウムを構成元素として含む場合には、そのニッケルの原子比率は、５０原子％以上であることが好ましい。高いエネルギー密度が得られるからである。
【０１２３】
スピネル型の結晶構造を有するリチウム含有複合酸化物は、例えば、下記の式（２４）で表される化合物などである。
【０１２４】
Ｌｉa Ｍｎ(2-b) Ｍ１４b Ｏc Ｆd   ・・・（２４）
（Ｍ１４は、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、マグネシウム（Ｍｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、ホウ素（Ｂ）、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、クロム（Ｃｒ）、鉄（Ｆｅ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、モリブデン（Ｍｏ）、スズ（Ｓｎ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）およびタングステン（Ｗ）のうちの少なくとも１種である。ａ〜ｄは、０．９≦ａ≦１．１、０≦ｂ≦０．６、３．７≦ｃ≦４．１および０≦ｄ≦０．１を満たす。ただし、リチウムの組成は充放電状態に応じて異なり、ａは完全放電状態の値である。）
【０１２５】
スピネル型の結晶構造を有するリチウム含有複合酸化物の具体例は、ＬｉＭｎ2 Ｏ4 などである。
【０１２６】
オリビン型の結晶構造を有するリチウム含有リン酸化合物は、例えば、下記の式（２５）で表される化合物などである。
【０１２７】
Ｌｉa Ｍ１５ＰＯ4   ・・・（２５）
（Ｍ１５は、コバルト（Ｃｏ）、マンガン（Ｍｎ）、鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）、マグネシウム（Ｍｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、ホウ素（Ｂ）、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、ニオブ（Ｎｂ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、モリブデン（Ｍｏ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、タングステン（Ｗ）およびジルコニウム（Ｚｒ）のうちの少なくとも１種である。ａは、０．９≦ａ≦１．１を満たす。ただし、リチウムの組成は充放電状態に応じて異なり、ａは完全放電状態の値である。）
【０１２８】
オリビン型の結晶構造を有するリチウム含有リン酸化合物の具体例は、ＬｉＦｅＰＯ4 、ＬｉＭｎＰＯ4 、ＬｉＦｅ0.5 Ｍｎ0.5 ＰＯ4 およびＬｉＦｅ0.3 Ｍｎ0.7 ＰＯ4 などである。
【０１２９】
なお、リチウム含有複合酸化物は、下記の式（２６）で表される化合物などでもよい。
【０１３０】
（Ｌｉ2 ＭｎＯ3 ）x （ＬｉＭｎＯ2 ）1-x   ・・・（２６）
（ｘは、０≦ｘ≦１を満たす。ただし、リチウムの組成は充放電状態に応じて異なり、ｘは完全放電状態の値である。）
【０１３１】
この他、正極材料は、例えば、酸化物、二硫化物、カルコゲン化物および導電性高分子などのうちのいずれか１種類または２種類以上でもよい。酸化物は、例えば、酸化チタン、酸化バナジウムおよび二酸化マンガンなどである。二硫化物は、例えば、二硫化チタンおよび硫化モリブデンなどである。カルコゲン化物は、例えば、セレン化ニオブなどである。導電性高分子は、例えば、硫黄、ポリアニリンおよびポリチオフェンなどである。ただし、正極材料は、上記以外の他の材料でもよい。
【０１３２】
正極結着剤は、例えば、合成ゴムおよび高分子化合物などのうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。合成ゴムは、例えば、スチレンブタジエン系ゴム、フッ素系ゴムおよびエチレンプロピレンジエンなどである。高分子化合物は、例えば、ポリフッ化ビニリデンおよびポリイミドなどである。
【０１３３】
正極導電剤は、例えば、炭素材料などのうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。この炭素材料は、例えば、黒鉛、カーボンブラック、アセチレンブラックおよびケッチェンブラックなどである。ただし、正極導電剤は、導電性を有する材料であれば、金属材料および導電性高分子などでもよい。
【０１３４】
［負極］
負極２２は、例えば、図１３に示したように、負極集電体２２Ａと、その負極集電体２２Ａの両面に設けられた負極活物質層２２Ｂとを含んでいる。ただし、負極活物質層２２Ｂは、負極集電体２２Ａの片面だけに設けられていてもよい。
【０１３５】
負極集電体２２Ａは、例えば、導電性材料のうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。導電性材料の種類は、特に限定されないが、例えば、銅、アルミニウム、ニッケルおよびステンレスなどの金属材料である。この負極集電体２２Ａは、単層でもよいし、多層でもよい。
【０１３６】
負極集電体２２Ａの表面は、粗面化されていることが好ましい。いわゆるアンカー効果により、負極集電体２２Ａに対する負極活物質層２２Ｂの密着性が向上するからである。この場合には、少なくとも負極活物質層２２Ｂと対向する領域において、負極集電体２２Ａの表面が粗面化されていればよい。粗面化の方法は、例えば、電解処理を利用して微粒子を形成する方法などである。電解処理では、電解槽中において電解法により負極集電体２２Ａの表面に微粒子が形成されるため、その負極集電体２２Ａの表面に凹凸が設けられる。電解法により作製された銅箔は、一般的に、電解銅箔と呼ばれている。
【０１３７】
負極活物質層２２Ｂは、負極活物質として、リチウムを吸蔵および放出することが可能である負極材料のうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。ただし、負極活物質層２２Ｂは、さらに、負極結着剤および負極導電剤などの他の材料のうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいてもよい。
【０１３８】
充電途中において意図せずにリチウム金属が負極２２に析出することを防止するために、負極材料の充電可能な容量は、正極２１の放電容量よりも大きいことが好ましい。すなわち、リチウムを吸蔵放出可能である負極材料の電気化学当量は、正極２１の電気化学当量よりも大きいことが好ましい。
【０１３９】
負極材料は、例えば、炭素材料のうちのいずれか１種類または２種類以上である。リチウムの吸蔵放出時における結晶構造の変化が非常に少ないため、高いエネルギー密度が安定して得られるからである。また、炭素材料は負極導電剤としても機能するため、負極活物質層２２Ｂの導電性が向上するからである。
【０１４０】
炭素材料は、例えば、易黒鉛化性炭素、難黒鉛化性炭素および黒鉛などである。ただし、難黒鉛化性炭素における（００２）面の面間隔は、０．３７ｎｍ以上であることが好ましいと共に、黒鉛における（００２）面の面間隔は、０．３４ｎｍ以下であることが好ましい。より具体的には、炭素材料は、例えば、熱分解炭素類、コークス類、ガラス状炭素繊維、有機高分子化合物焼成体、活性炭およびカーボンブラック類などである。このコークス類には、ピッチコークス、ニードルコークスおよび石油コークスなどが含まれる。有機高分子化合物焼成体は、フェノール樹脂およびフラン樹脂などの高分子化合物が適当な温度で焼成（炭素化）されたものである。この他、炭素材料は、約１０００℃以下の温度で熱処理された低結晶性炭素でもよいし、非晶質炭素でもよい。なお、炭素材料の形状は、繊維状、球状、粒状および鱗片状のうちのいずれでもよい。
【０１４１】
また、負極材料は、例えば、金属元素および半金属元素のうちのいずれか１種類または２種類以上を構成元素として含む材料（金属系材料）である。高いエネルギー密度が得られるからである。
【０１４２】
金属系材料は、単体、合金および化合物のうちのいずれでもよいし、それらのうちの２種類以上でもよいし、それらのうちの１種類または２種類以上の相を少なくとも一部に有する材料でもよい。ただし、合金には、２種類以上の金属元素からなる材料に加えて、１種類以上の金属元素と１種類以上の半金属元素とを含む材料も含まれる。また、合金は、非金属元素を含んでいてもよい。この金属系材料の組織は、例えば、固溶体、共晶（共融混合物）、金属間化合物およびそれらの２種類以上の共存物などである。
【０１４３】
上記した金属元素および半金属元素は、例えば、リチウムと合金を形成可能である金属元素および半金属元素のうちのいずれか１種類または２種類以上である。具体的には、例えば、マグネシウム（Ｍｇ）、ホウ素（Ｂ）、アルミニウム（Ａｌ）、ガリウム（Ｇａ）、インジウム（Ｉｎ）、ケイ素（Ｓｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、スズ（Ｓｎ）、鉛（Ｐｂ）、ビスマス（Ｂｉ）、カドミウム（Ｃｄ）、銀（Ａｇ）、亜鉛、ハフニウム（Ｈｆ）、ジルコニウム、イットリウム（Ｙ）、パラジウム（Ｐｄ）および白金（Ｐｔ）などである。
【０１４４】
中でも、ケイ素およびスズのうちの一方または双方が好ましい。リチウムを吸蔵放出する能力が優れているため、著しく高いエネルギー密度が得られるからである。
【０１４５】
ケイ素およびスズのうちの一方または双方を構成元素として含む材料は、ケイ素の単体、合金および化合物のうちのいずれでもよいし、スズの単体、合金および化合物のうちのいずれでもよいし、それらのうちの２種類以上でもよいし、それらのうちの１種類または２種類以上の相を少なくとも一部に有する材料でもよい。ここで説明する単体とは、あくまで一般的な意味合いでの単体（微量の不純物を含んでいてもよい）を意味しており、必ずしも純度１００％を意味しているわけではない。
【０１４６】
ケイ素の合金は、例えば、ケイ素以外の構成元素として、スズ、ニッケル、銅、鉄、コバルト、マンガン、亜鉛、インジウム、銀、チタン、ゲルマニウム、ビスマス、アンチモンおよびクロムなどのうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。ケイ素の化合物は、例えば、ケイ素以外の構成元素として、炭素および酸素などのうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。なお、ケイ素の化合物は、例えば、ケイ素以外の構成元素として、ケイ素の合金に関して説明した一連の元素のうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいてもよい。
【０１４７】
ケイ素の合金およびケイ素の化合物のそれぞれの具体例は、ＳｉＢ4 、ＳｉＢ6 、Ｍｇ2 Ｓｉ、Ｎｉ2 Ｓｉ、ＴｉＳｉ2 、ＭｏＳｉ2 、ＣｏＳｉ2 、ＮｉＳｉ2 、ＣａＳｉ2 、ＣｒＳｉ2 、Ｃｕ5 Ｓｉ、ＦｅＳｉ2 、ＭｎＳｉ2 、ＮｂＳｉ2 、ＴａＳｉ2 、ＶＳｉ2 、ＷＳｉ2 、ＺｎＳｉ2 、ＳｉＣ、Ｓｉ3 Ｎ4 、Ｓｉ2 Ｎ2 Ｏ、ＳｉＯv （０＜ｖ≦２）、およびＬｉＳｉＯなどである。なお、ＳｉＯv におけるｖは、０．２＜ｖ＜１．４でもよい。
【０１４８】
スズの合金は、例えば、スズ以外の構成元素として、ケイ素、ニッケル、銅、鉄、コバルト、マンガン、亜鉛、インジウム、銀、チタン、ゲルマニウム、ビスマス、アンチモンおよびクロムなどのうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。スズの化合物は、例えば、スズ以外の構成元素として、炭素および酸素などのうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。なお、スズの化合物は、例えば、スズ以外の構成元素として、スズの合金に関して説明した一連の元素のうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいてもよい。
【０１４９】
スズの合金およびスズの化合物の具体例は、ＳｎＯw （０＜ｗ≦２）、ＳｎＳｉＯ3 、ＬｉＳｎＯおよびＭｇ2 Ｓｎなどである。
【０１５０】
特に、スズを構成元素として含む材料は、例えば、第１構成元素であるスズと共に第２構成元素および第３構成元素を含む材料（Ｓｎ含有材料）であることが好ましい。第２構成元素は、例えば、コバルト、鉄、マグネシウム、チタン、バナジウム、クロム、マンガン、ニッケル、銅、亜鉛、ガリウム、ジルコニウム、ニオブ、モリブデン、銀、インジウム、セシウム（Ｃｅ）、ハフニウム（Ｈｆ）、タンタル、タングステン、ビスマスおよびケイ素などのうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。第３構成元素は、例えば、ホウ素、炭素、アルミニウムおよびリンなどのうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。Ｓｎ含有材料が第２および第３構成元素を含んでいることで、高い電池容量および優れたサイクル特性などが得られるからである。
【０１５１】
中でも、Ｓｎ含有材料は、スズとコバルトと炭素とを構成元素として含む材料（ＳｎＣｏＣ含有材料）であることが好ましい。このＳｎＣｏＣ含有材料では、例えば、炭素の含有量が９．９質量％〜２９．７質量％、スズおよびコバルトの含有量の割合（Ｃｏ／（Ｓｎ＋Ｃｏ））が２０質量％〜７０質量％である。高いエネルギー密度が得られるからである。
【０１５２】
ＳｎＣｏＣ含有材料は、スズとコバルトと炭素とを含む相を有しており、その相は、低結晶性または非晶質であることが好ましい。この相は、リチウムと反応可能な反応相であるため、その反応相の存在により優れた特性が得られる。この反応相のＸ線回折により得られる回折ピークの半値幅（回折角２θ）は、特定Ｘ線としてＣｕＫα線を用いると共に挿引速度を１°／ｍｉｎとした場合において、１°以上であることが好ましい。リチウムがより円滑に吸蔵放出されると共に、電解液との反応性が低減するからである。なお、ＳｎＣｏＣ含有材料は、低結晶性または非晶質の相に加えて、各構成元素の単体または一部が含まれている相を含んでいる場合もある。
【０１５３】
Ｘ線回折により得られた回折ピークがリチウムと反応可能な反応相に対応するものであるか否かは、リチウムとの電気化学的反応の前後におけるＸ線回折チャートを比較すれば容易に判断できる。例えば、リチウムとの電気化学的反応の前後において回折ピークの位置が変化すれば、リチウムと反応可能な反応相に対応するものである。この場合には、例えば、低結晶性または非晶質の反応相の回折ピークが２θ＝２０°〜５０°の間に見られる。このような反応相は、例えば、上記した各構成元素を含んでおり、主に、炭素の存在に起因して低結晶化または非晶質化しているものと考えられる。
【０１５４】
ＳｎＣｏＣ含有材料では、構成元素である炭素のうちの少なくとも一部が他の構成元素である金属元素または半金属元素と結合していることが好ましい。スズなどの凝集または結晶化が抑制されるからである。元素の結合状態に関しては、例えば、Ｘ線光電子分光法（ＸＰＳ）を用いて確認可能である。市販の装置では、例えば、軟Ｘ線としてＡｌ−Ｋα線またはＭｇ−Ｋα線などが用いられる。炭素のうちの少なくとも一部が金属元素または半金属元素などと結合している場合には、炭素の１ｓ軌道（Ｃ１ｓ）の合成波のピークが２８４．５ｅＶよりも低い領域に現れる。なお、金原子の４ｆ軌道（Ａｕ４ｆ）のピークは、８４．０ｅＶに得られるようにエネルギー較正されているものとする。この際、通常、物質表面に表面汚染炭素が存在しているため、その表面汚染炭素のＣ１ｓのピークを２８４．８ｅＶとして、そのピークをエネルギー基準とする。ＸＰＳ測定において、Ｃ１ｓのピークの波形は、表面汚染炭素のピークとＳｎＣｏＣ含有材料中の炭素のピークとを含んだ形で得られる。このため、例えば、市販のソフトウエアを用いて解析することで、両者のピークを分離する。波形の解析では、最低束縛エネルギー側に存在する主ピークの位置をエネルギー基準（２８４．８ｅＶ）とする。
【０１５５】
このＳｎＣｏＣ含有材料は、構成元素がスズ、コバルトおよび炭素だけである材料（ＳｎＣｏＣ）に限られない。このＳｎＣｏＣ含有材料は、例えば、スズ、コバルトおよび炭素に加えて、さらにケイ素、鉄、ニッケル、クロム、インジウム、ニオブ、ゲルマニウム、チタン、モリブデン、アルミニウム、リン、ガリウムおよびビスマスなどのうちのいずれか１種類または２種類以上を構成元素として含んでいてもよい。
【０１５６】
ＳｎＣｏＣ含有材料の他、スズとコバルトと鉄と炭素とを構成元素として含む材料（ＳｎＣｏＦｅＣ含有材料）も好ましい。このＳｎＣｏＦｅＣ含有材料の組成は、任意である。一例を挙げると、鉄の含有量を少なめに設定する場合は、炭素の含有量が９．９質量％〜２９．７質量％、鉄の含有量が０．３質量％〜５．９質量％、スズおよびコバルトの含有量の割合（Ｃｏ／（Ｓｎ＋Ｃｏ））が３０質量％〜７０質量％である。また、鉄の含有量を多めに設定する場合は、炭素の含有量が１１．９質量％〜２９．７質量％、スズ、コバルトおよび鉄の含有量の割合（（Ｃｏ＋Ｆｅ）／（Ｓｎ＋Ｃｏ＋Ｆｅ））が２６．４質量％〜４８．５質量％、コバルトおよび鉄の含有量の割合（Ｃｏ／（Ｃｏ＋Ｆｅ））が９．９質量％〜７９．５質量％である。このような組成範囲において、高いエネルギー密度が得られるからである。なお、ＳｎＣｏＦｅＣ含有材料の物性（半値幅など）は、上記したＳｎＣｏＣ含有材料の物性と同様である。
【０１５７】
この他、負極材料は、例えば、金属酸化物および高分子化合物などのうちのいずれか１種類または２種類以上でもよい。金属酸化物は、例えば、酸化鉄、酸化ルテニウムおよび酸化モリブデンなどである。高分子化合物は、例えば、ポリアセチレン、ポリアニリンおよびポリピロールなどである。
【０１５８】
中でも、負極材料は、以下の理由により、炭素材料および金属系材料の双方を含んでいることが好ましい。
【０１５９】
金属系材料、特に、ケイ素およびスズのうちの一方または双方を構成元素として含む材料は、理論容量が高いという利点を有する反面、充放電時において激しく膨張収縮しやすいという懸念点を有する。一方、炭素材料は、理論容量が低いという懸念点を有する反面、充放電時において膨張収縮しにくいという利点を有する。よって、炭素材料および金属系材料の双方を用いることで、高い理論容量（言い替えれば電池容量）を得つつ、充放電時の膨張収縮が抑制される。
【０１６０】
負極活物質層２２Ｂは、例えば、塗布法、気相法、液相法、溶射法および焼成法（焼結法）などのうちのいずれか１種類または２種類以上の方法により形成されている。塗布法とは、例えば、粒子（粉末）状の負極活物質を負極結着剤などと混合したのち、その混合物を有機溶剤などに分散させてから負極集電体２２Ａに塗布する方法である。気相法は、例えば、物理堆積法および化学堆積法などである。より具体的には、例えば、真空蒸着法、スパッタ法、イオンプレーティング法、レーザーアブレーション法、熱化学気相成長、化学気相成長（ＣＶＤ）法およびプラズマ化学気相成長法などである。液相法は、例えば、電解鍍金法および無電解鍍金法などである。溶射法とは、溶融状態または半溶融状態の負極活物質を負極集電体２２Ａに噴き付ける方法である。焼成法とは、例えば、塗布法を用いて、有機溶剤などに分散された混合物を負極集電体２２Ａに塗布したのち、負極結着剤などの融点よりも高い温度で熱処理する方法である。この焼成法としては、例えば、雰囲気焼成法、反応焼成法およびホットプレス焼成法などを用いることができる。
【０１６１】
この二次電池では、上記したように、充電途中において負極２２にリチウムが意図せずに析出することを防止するために、リチウムを吸蔵および放出することが可能である負極材料の電気化学当量は、正極の電気化学当量よりも大きくなっている。また、完全充電時の開回路電圧（すなわち電池電圧）が４．２５Ｖ以上であると、その完全充電時の開回路電圧が４．２０Ｖである場合と比較して、同じ正極活物質を用いても単位質量当たりのリチウムの放出量が多くなるため、それに応じて正極活物質と負極活物質との量が調整されている。これにより、高いエネルギー密度が得られる。
【０１６２】
完全充電時の開回路電圧は、特に限定されないが、上記したように、４．２５Ｖ以上であることが好ましい。中でも、完全充電時の開回路電圧は、４．３５Ｖ以上であることがより好ましい。完全充電時の開回路電圧を著しく高くしても、上記したスルホニル化合物に起因する利点が得られるため、優れた電池特性が得られるからである。
【０１６３】
［セパレータ］
セパレータ２３は、例えば、図１３に示したように、正極２１と負極２２との間に配置されている。このセパレータ２３は、正極２１と負極２２とを隔離すると共に、両極の接触に起因する電流の短絡を防止しながらリチウムイオンを通過させる。
【０１６４】
このセパレータ２３は、例えば、合成樹脂およびセラミックなどの多孔質膜のうちのいずれか１種類または２種類以上であり、２種類以上の多孔質膜の積層膜でもよい。合成樹脂は、例えば、ポリテトラフルオロエチレン、ポリプロピレンおよびポリエチレンなどである。
【０１６５】
特に、セパレータ２３は、例えば、上記した多孔質膜（基材層）と、その基材層の片面または両面に設けられた高分子化合物層とを含んでいてもよい。正極２１および負極２２のそれぞれに対するセパレータ２３の密着性が向上するため、巻回電極体２０の歪みが抑制されるからである。これにより、電解液の分解反応が抑制されると共に、基材層に含浸された電解液の漏液も抑制されるため、充放電を繰り返しても抵抗が上昇しにくくなると共に、電池膨れが抑制される。
【０１６６】
高分子化合物層は、例えば、ポリフッ化ビニリデンなどの高分子化合物を含んでいる。物理的強度に優れていると共に、電気化学的に安定だからである。ただし、高分子化合物は、ポリフッ化ビニリデン以外でもよい。この高分子化合物層を形成する場合には、例えば、有機溶剤などに高分子化合物が溶解された溶液を基材層に塗布したのち、その基材層を乾燥させる。なお、溶液中に基材層を浸漬させたのち、その基材層を乾燥させてもよい。この高分子化合物層は、例えば、無機粒子などの絶縁性粒子のうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいてもよい。無機粒子の種類は、例えば、酸化アルミニウムおよび窒化アルミニウムなどである。
【０１６７】
［電解液］
セパレータ２３には、上記したように、電解液が含浸されている。ただし、電解液は、例えば、正極２１に含浸されていてもよいし、負極２２に含浸されていてもよい。
【０１６８】
電解液は、溶媒および電解質塩を含んでいる。ただし、電解液は、さらに、添加剤などの他の材料のうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいてもよい。
【０１６９】
溶媒は、有機溶媒などの非水溶媒のうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。非水溶媒を含む電解液は、いわゆる非水電解液である。
【０１７０】
非水溶媒は、例えば、環状炭酸エステル、鎖状炭酸エステル、ラクトン、鎖状カルボン酸エステルおよびニトリル（モノニトリル）などである。優れた電池容量、サイクル特性および保存特性などが得られるからである。
【０１７１】
環状炭酸エステルは、例えば、炭酸エチレン、炭酸プロピレンおよび炭酸ブチレンなどである。鎖状炭酸エステルは、例えば、炭酸ジメチル、炭酸ジエチル、炭酸エチルメチルおよび炭酸メチルプロピルなどである。ラクトンは、例えば、γ−ブチロラクトンおよびγ−バレロラクトンなどである。鎖状カルボン酸エステルは、例えば、酢酸メチル、酢酸エチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、酪酸メチル、イソ酪酸メチル、トリメチル酢酸メチルおよびトリメチル酢酸エチルなどである。ニトリルは、例えば、アセトニトリル、メトキシアセトニトリルおよび３−メトキシプロピオニトリルなどである。
【０１７２】
この他、非水溶媒は、例えば、１，２−ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン、２−メチルテトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、１，３−ジオキソラン、４−メチル−１，３−ジオキソラン、１，３−ジオキサン、１，４−ジオキサン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ−メチルピロリジノン、Ｎ−メチルオキサゾリジノン、Ｎ，Ｎ’−ジメチルイミダゾリジノン、ニトロメタン、ニトロエタン、スルホラン、燐酸トリメチルおよびジメチルスルホキシドなどでもよい。同様の利点が得られるからである。
【０１７３】
中でも、溶媒は、炭酸エチレン、炭酸プロピレン、炭酸ジメチル、炭酸ジエチルおよび炭酸エチルメチルなどのうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいることが好ましい。高い電池容量、優れたサイクル特性および優れた保存特性などが得られるからである。この場合には、炭酸エチレンおよび炭酸プロピレンなどの高粘度（高誘電率）溶媒（例えば比誘電率ε≧３０）と、炭酸ジメチル、炭酸エチルメチルおよび炭酸ジエチルなどの低粘度溶媒（例えば粘度≦１ｍＰａ・ｓ）との組み合わせがより好ましい。電解質塩の解離性およびイオンの移動度が向上するからである。
【０１７４】
特に、溶媒は、不飽和環状炭酸エステル、ハロゲン化炭酸エステル、スルホン酸エステル、酸無水物、ジシアノ化合物（ジニトリル化合物）、ジイソシアネート化合物、リン酸エステルおよび炭素間三重結合を有する鎖状化合物などのうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいてもよい。電解液の化学的安定性が向上するからである。
【０１７５】
不飽和環状炭酸エステルとは、１個または２個以上の不飽和結合（炭素間二重結合または炭素間三重結合）を含む環状炭酸エステルである。この不飽和環状炭酸エステルは、例えば、炭酸ビニレン、炭酸ビニルエチレンおよび炭酸メチレンエチレンなどである。溶媒中における不飽和環状炭酸エステルの含有量は、特に限定されないが、例えば、０．０１重量％〜１０重量％である。
【０１７６】
ハロゲン化炭酸エステルとは、１個または２個以上のハロゲンを構成元素として含む環状または鎖状の炭酸エステルである。ハロゲン化炭酸エステルが２個以上のハロゲンを構成元素として含む場合、その２個以上のハロゲンの種類は、１種類だけでもよいし、２種類以上でもよい。環状のハロゲン化炭酸エステルは、例えば、４−フルオロ−１，３−ジオキソラン−２−オンおよび４，５−ジフルオロ−１，３−ジオキソラン−２−オンなどである。鎖状のハロゲン化炭酸エステルは、例えば、炭酸フルオロメチルメチル、炭酸ビス（フルオロメチル）および炭酸ジフルオロメチルメチルなどである。溶媒中におけるハロゲン化炭酸エステルの含有量は、特に限定されないが、例えば、０．０１重量％〜５０重量％である。
【０１７７】
スルホン酸エステルは、例えば、モノスルホン酸エステルおよびジスルホン酸エステルなどである。溶媒中におけるスルホン酸エステルの含有量は、特に限定されないが、例えば、０．０１重量％〜１０重量％である。
【０１７８】
モノスルホン酸エステルは、環状モノスルホン酸エステルでもよいし、鎖状モノスルホン酸エステルでもよい。環状モノスルホン酸エステルは、例えば、１，３−プロパンスルトンおよび１，３−プロペンスルトンなどのスルトンである。鎖状モノスルホン酸エステルは、例えば、環状モノスルホン酸エステルが途中で切断された化合物などである。ジスルホン酸エステルは、環状ジスルホン酸エステルでもよいし、鎖状ジスルホン酸エステルでもよい。
【０１７９】
酸無水物は、例えば、カルボン酸無水物、ジスルホン酸無水物およびカルボン酸スルホン酸無水物などである。カルボン酸無水物は、例えば、無水コハク酸、無水グルタル酸および無水マレイン酸などである。ジスルホン酸無水物は、例えば、無水エタンジスルホン酸および無水プロパンジスルホン酸などである。カルボン酸スルホン酸無水物は、例えば、無水スルホ安息香酸、無水スルホプロピオン酸および無水スルホ酪酸などである。溶媒中における酸無水物の含有量は、特に限定されないが、例えば、０．５重量％〜５重量％である。
【０１８０】
ジニトリル化合物は、例えば、ＮＣ−Ｃm Ｈ2m−ＣＮ（ｍは、１以上の整数である。）で表される化合物である。このジニトリル化合物は、例えば、スクシノニトリル（ＮＣ−Ｃ2 Ｈ4 −ＣＮ）、グルタロニトリル（ＮＣ−Ｃ3 Ｈ6 −ＣＮ）、アジポニトリル（ＮＣ−Ｃ4 Ｈ8 −ＣＮ）およびフタロニトリル（ＮＣ−Ｃ6 Ｈ4 −ＣＮ）などである。溶媒中におけるジニトリル化合物の含有量は、特に限定されないが、例えば、０．５重量％〜５重量％である。
【０１８１】
ジイソシアネート化合物は、例えば、ＯＣＮ−Ｃn Ｈ2n−ＮＣＯ（ｎは、１以上の整数である。）で表される化合物である。このジイソシアネート化合物は、例えば、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＯＣＮ−Ｃ6 Ｈ12−ＮＣＯ）などである。溶媒中におけるジイソシアネート化合物の含有量は、特に限定されないが、例えば、０．５重量％〜５重量％である。
【０１８２】
リン酸エステルは、例えば、リン酸トリメチルおよびリン酸トリエチルなどである。溶媒中におけるリン酸エステルの含有量は、特に限定されないが、例えば、０．５重量％〜５重量％である。
【０１８３】
炭素間三重結合を有する鎖状化合物は、１または２以上の炭素間三重結合（−Ｃ≡Ｃ−）を有する鎖状の化合物である。この炭素間三重結合を有する鎖状化合物は、例えば、炭酸プロパルギルメチル（ＣＨ≡Ｃ−ＣＨ2 −Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−Ｏ−ＣＨ3 ）およびメチルスルホン酸プロパルギル（ＣＨ≡Ｃ−ＣＨ2 −Ｏ−Ｓ（＝Ｏ）2 −ＣＨ3 ）などである。溶媒中における炭素間三重結合を有する鎖状化合物の含有量は、特に限定されないが、例えば、０．５重量％〜５重量％である。
【０１８４】
電解質塩は、例えば、リチウム塩などの塩のうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。ただし、電解質塩は、例えば、リチウム塩以外の塩を含んでいてもよい。このリチウム以外の塩は、例えば、リチウム以外の軽金属の塩などである。
【０１８５】
リチウム塩は、例えば、六フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ6 ）、四フッ化ホウ酸リチウム（ＬｉＢＦ4 ）、過塩素酸リチウム（ＬｉＣｌＯ4 ）、六フッ化ヒ酸リチウム（ＬｉＡｓＦ6 ）、テトラフェニルホウ酸リチウム（ＬｉＢ（Ｃ6 Ｈ5 ）4 ）、メタンスルホン酸リチウム（ＬｉＣＨ3 ＳＯ3 ）、トリフルオロメタンスルホン酸リチウム（ＬｉＣＦ3 ＳＯ3 ）、テトラクロロアルミン酸リチウム（ＬｉＡｌＣｌ4 ）、六フッ化ケイ酸二リチウム（Ｌｉ2 ＳｉＦ6 ）、塩化リチウム（ＬｉＣｌ）および臭化リチウム（ＬｉＢｒ）などである。優れた電池容量、サイクル特性および保存特性などが得られるからである。
【０１８６】
中でも、六フッ化リン酸リチウム、四フッ化ホウ酸リチウム、過塩素酸リチウムおよび六フッ化ヒ酸リチウムのうちのいずれか１種類または２種類以上が好ましく、六フッ化リン酸リチウムがより好ましい。内部抵抗が低下するため、より高い効果が得られるからである。
【０１８７】
電解質塩の含有量は、特に限定されないが、中でも、溶媒に対して０．３ｍｏｌ／ｋｇ〜３．０ｍｏｌ／ｋｇであることが好ましい。高いイオン伝導性が得られるからである。
【０１８８】
＜１−１−６．動作＞
次に、二次電池の動作に関して説明する。
【０１８９】
この二次電池では、図１および図１３に示したように、充電時において、正極２１からリチウムイオンが放出されると共に、そのリチウムイオンが電解液を介して負極２２に吸蔵される。また、二次電池では、放電時において、負極２２からリチウムイオンが放出されると共に、そのリチウムイオンが電解液を介して正極２１に吸蔵される。
【０１９０】
この場合には、電池缶１１の内圧上昇時において、その二次電池の破裂および破損などを防止するために安全弁機構３０が作動する。具体的には、二次電池の正常な動作時には、図２、図３、図６および図７に示したように、セーフティーカバー３１（開口弁部３１Ｒ）が未だ開口していない。このため、ストリッパーディスク３３に複数の開口部３３Ｋが設けられていても、その複数の開口部３３Ｋを介したガスの放出経路が開口弁部３１Ｒにより閉塞されている。
【０１９１】
これに対して、二次電池の充放電時などにおいて、電池缶１１の内部において電解液の分解反応などの副反応に起因してガスが発生すると、そのガスが電池缶１１の内部に蓄積されるため、その電池缶１１の内圧が上昇する。この場合には、電池缶１１の内圧が一定以上になると、図４、図５、図８および図９に示したように、セーフティーカバー３１（開口弁部３１Ｒ）が開口するため、開口部１３Ｋが形成される。これにより、複数の開口部３３Ｋを介したガスの放出経路が開放されるため、電池缶１１の内部において発生したガスが複数の開口部３３Ｋおよび開口部１３Ｋをこの順に経由して外部に放出される。
【０１９２】
この場合には、特に、上記したように、複数の開口部３３Ｋおよび複数の突起部のそれぞれの数および位置関係に関して上記した２つの条件が満たされているため、ストリッパーディスク３３の物理的強度が確保されつつ、電池缶１１の内部において発生したガスが複数の開口部３３Ｋを介して十分に放出される。よって、二次電池の内部から外部に十分な量のガスが安定に放出される。
【０１９３】
＜１−１−７．製造方法＞
この二次電池は、例えば、以下の手順により製造される。
【０１９４】
正極２１を作製する場合には、最初に、正極活物質と、必要に応じて正極結着剤および正極導電剤などとを混合することにより、正極合剤とする。続いて、有機溶剤などに正極合剤を分散させることにより、ペースト状の正極合剤スラリーとする。続いて、正極集電体２１Ａの両面に正極合剤スラリーを塗布したのち、その正極合剤スラリーを乾燥させることにより、正極活物質層２１Ｂを形成する。続いて、必要に応じて正極活物質層２１Ｂを加熱しながら、ロールプレス機などを用いて正極活物質層２１Ｂを圧縮成型する。この場合には、圧縮成型を複数回繰り返してもよい。
【０１９５】
負極２２を作製する場合には、上記した正極２１と同様の手順により、負極集電体２２Ａの両面に負極活物質層２２Ｂを形成する。具体的には、負極活物質と、負正極結着剤および負極導電剤などとを混合することにより、負極合剤としたのち、有機溶剤などに負極合剤を分散させることにより、ペースト状の負極合剤スラリーとする。続いて、負極集電体２２Ａの両面に負極合剤スラリーを塗布したのち、その負極合剤スラリーを乾燥させることにより、負極活物質層２２Ｂを形成する。最後に、ロールプレス機などを用いて負極活物質層２２Ｂを圧縮成型する。
【０１９６】
二次電池を組み立てる場合には、溶接法などを用いて正極集電体２１Ａに正極リード２５を接続させると共に、溶接法などを用いて負極集電体２２Ａに負極リード２６を接続させる。続いて、セパレータ２３を介して正極２１および負極２２を積層したのち、その正極２１、負極２２およびセパレータ２３を巻回させることにより、巻回電極体２０を形成する。続いて、巻回電極体２０の巻回中心空間２０Ｃにセンターピン２４を挿入する。
【０１９７】
続いて、一対の絶縁板１２，１３で巻回電極体２０を挟みながら、その巻回電極体２０を電池缶１１の内部に収納する。この場合には、溶接法などを用いて正極リード２５の一端部を安全弁機構３０に接続させると共に、溶接法などを用いて負極リード２６の一端部を電池缶１１に接続させる。続いて、電池缶１１の内部に電解液を注入することにより、その電解液を巻回電極体２０に含浸させる。最後に、ガスケット１７を介して電池缶１１の開口端部に電池蓋１４、熱感抵抗素子１５および安全弁機構３０をかしめる。これにより、二次電池が完成する。
【０１９８】
＜１−１−８．作用および効果＞
この二次電池（リチウムイオン二次電池）によれば、安全弁機構３０がセーフティーカバー３１およびストリッパーディスク３３を含んでいる。セーフティーカバー３１は、開口弁部３１Ｒを含んでいると共に、ストリッパーディスク３３は、複数の開口部３３Ｋおよび複数の突起部３３Ｔを含んでいる。複数の開口部３３Ｋおよび複数の突起部３３Ｔに関して、開口部３３Ｋの数と突起部３３Ｔの数とが互いに同じであると共に、複数の開口部３３Ｋのそれぞれと複数の突起部３３Ｔのそれぞれとがストリッパーディスク３３の中心Ｐに向かう方向において互いに対向しているという２つの条件が満たされている。
【０１９９】
この場合には、複数の開口部３３Ｋおよび複数の突起部３３Ｔに関して２つの条件が満たされていない場合と比較して、上記したように、ストリッパーディスク３３の物理的強度が確保されつつ、電池缶１１の内部において発生したガスが複数の開口部３３Ｋを介して外部に十分に放出される。よって、電池缶１１の内部においてガスが発生しても、その電池缶１１の外部に十分な量のガスが安定に放出されるため、二次電池の安全性を向上させることができる。
【０２００】
なお、複数の開口部３３Ｋおよび複数の突起部３３Ｔに関して２つの条件が満たされていない場合とは、例えば、図１０に対応する図１４に示したように、開口部３３Ｋの数と突起部３３Ｔの数とは互いに同じであるが、複数の開口部３３Ｋのそれぞれと複数の突起部３３Ｔのそれぞれとがストリッパーディスク３３の中心Ｐに向かう方向において互いに対向していない場合などである。
【０２０１】
図１４に示した場合には、開口部３３Ｋの数は６個であると共に、突起部３３Ｔの数も６個であるため、開口部３３Ｋの数と突起部３３Ｔの数とは互いに同じである。しかしながら、ストリッパーディスク３３の中心Ｐに向かう方向において複数の開口部３３Ｋのそれぞれの中心位置と複数の突起部３３Ｔのそれぞれの中心位置とは互いにずれているため、複数の開口部３３Ｋのそれぞれと複数の突起部３３Ｔのそれぞれとは互いに対向していない。なお、図１４に示したストリッパーディスク３３の構成は、複数の開口部３３Ｋのそれぞれと複数の突起部３３Ｔのそれぞれとがストリッパーディスク３３の中心Ｐに向かう方向において互いに対向していないことを除いて、図１０に示したストリッパーディスク３３の構成と同様である。
【０２０２】
特に、開口部３３Ｋの数が６個〜８個であると共に、突起部３３Ｔの数が６個〜８個であれば、上記したように、開口部３３Ｋの数と突起部３３Ｔの数との関係が適正化される。よって、複数の開口部３３Ｋを利用したガスの放出効率が担保されながら、ストリッパーディスク３３の物理的強度がより向上するため、より高い効果を得ることができる。
【０２０３】
また、開口率が２０％〜６０％であれば、上記したように、開口弁部３１Ｒの面積（開口部３１Ｋの開口面積）と各開口部３３Ｋの開口面積の総和（複数の開口部３３Ｋの総開口面積）との関係が適正化される。よって、複数の開口部３３Ｋを利用したガスの放出効率がより向上するため、より高い効果を得ることができる。
【０２０４】
＜１−２．リチウム金属二次電池＞
ここで説明する二次電池は、リチウム金属の析出および溶解に基づいて負極２２の容量が得られる円筒型のリチウム金属二次電池である。
【０２０５】
このリチウム金属二次電池は、負極活物質層２２Ｂがリチウム金属により形成されていることを除いて、上記したリチウムイオン二次電池の構成と同様の構成を有していると共に、そのリチウムイオン二次電池の動作と同様に動作する。また、リチウム金属二次電池は、リチウムイオン二次電池の製造手順と同様の手順により製造される。
【０２０６】
この二次電池では、負極活物質としてリチウム金属が用いられているため、高いエネルギー密度が得られる。負極活物質層２２Ｂは、組み立て時から既に存在していてもよいが、組み立て時には存在しておらず、充電時において析出したリチウム金属により形成されてもよい。また、負極活物質層２２Ｂを集電体として利用することにより、負極集電体２２Ａを省略してもよい。
【０２０７】
この二次電池は、例えば、以下のように動作する。充電時には、正極２１からリチウムイオンが放出されると共に、そのリチウムイオンが電解液を介して負極集電体２２Ａの表面にリチウム金属となって析出する。一方、放電時には、負極活物質層２２Ｂからリチウム金属がリチウムイオンとなって電解液中に溶出すると共に、そのリチウムイオンが電解液を介して正極２１に吸蔵される。この場合においても、安全弁機構３０を利用して、必要に応じて複数の開口部３３Ｋを介して電池缶１１の内部から外部にガスが放出される。
【０２０８】
このリチウム金属二次電池によれば、上記したリチウムイオン二次電池と同様に安全弁機構３０を備えている。これにより、リチウムイオン二次電池と同様の理由により、電池缶１１の内部においてガスが発生しても、その電池缶１１の外部に十分な量のガスが安定に放出される。よって、二次電池の安全性を向上させることができる。
【０２０９】
リチウム金属二次電池に関する他の作用および効果は、リチウムイオン二次電池に関する他の作用および効果と同様である。
【０２１０】
＜１−３．変形例＞
上記した二次電池の構成は、適宜、変更可能である。
【０２１１】
具体的には、セーフティーカバー３１（開口弁部３１Ｒ）の構成は、例えば、電池缶１１の内圧の上昇に応じて開口可能であれば、特に限定されない。
【０２１２】
［変形例１］
例えば、図６および図７に対応する図１５および図１６に示したように、溝３１Ｍの平面形状は、一部が欠けた略円形のリング状でもよい。
【０２１３】
この場合においても、例えば、図８および図９に対応する図１７および図１８に示したように、電池缶１１の内圧上昇に応じて開口弁部３１Ｒが開裂することにより、セーフティーカバー３１（開口弁部３１Ｒ）が開口する。よって、開口部３１Ｋが形成されるため、同様の効果を得ることができる。この場合には、開口部３１Ｋの形成後において、開口弁部３１Ｒが中心部３１Ｙと部分的に連結されているため、その開口部３１Ｋの形成後においても、開口弁部３１Ｒが残存する。ただし、図１８では、開口部３１Ｋを見やすくするために、開口弁部３１Ｒの図示を省略している。
【０２１４】
［変形例２］
また、例えば、図６および図７に対応する図１９および図２０に示したように、溝３１Ｍの平面形状は、四方に突起状の延長領域が設けられた略円形のリング状でもよい。
【０２１５】
この場合においても、例えば、図８および図９に対応する図２１および図２２に示したように、電池缶１１の内圧上昇に応じて開口弁部３１Ｒが除去されることにより、セーフティーカバー３１（開口弁部３１Ｒ）が開口する。よって、開口部３１Ｋが形成されるため、同様の効果を得ることができる。この場合には、上記した４個の突起状の延長領域を含む溝３１Ｍに起因して、中心部３１Ｙが溝３１Ｍにおいて切断されやすくなるため、開口部３１Ｋが形成されやすくなる。
【０２１６】
［変形例３］
また、例えば、図６および図７に対応する図２３および図２４に示したように、溝３１Ｍの平面形状は、開口部３１Ｋの開口形状に対応する任意の形状でもよい。ここでは、溝３１Ｍの平面形状は、例えば、略リボン状である。この略リボン状の平面形状は、例えば、鋭角点が互いに一致するように互いに対向配置された２個の扇形と円とが互いに重ね合わされた形状である。
【０２１７】
この場合においても、例えば、図８および図９に対応する図２５および図２６に示したように、電池缶１１の内圧上昇に応じて開口弁部３１Ｒが除去されることにより、セーフティーカバー３１（開口弁部３１Ｒ）が開口する。よって、開口部３１Ｋが形成されるため、同様の効果を得ることができる。この場合には、開口弁部３１Ｒの平面形状に対応する開口形状を有する開口部３１Ｋが形成される。
【０２１８】
＜２．二次電池の用途＞
次に、上記した二次電池の適用例に関して説明する。
【０２１９】
二次電池の用途は、その二次電池を駆動用の電源または電力蓄積用の電力貯蔵源などとして利用可能である機械、機器、器具、装置およびシステム（複数の機器などの集合体）などであれば、特に限定されない。電源として用いられる二次電池は、主電源でもよいし、補助電源でもよい。主電源とは、他の電源の有無に関係なく、優先的に用いられる電源である。補助電源は、例えば、主電源の代わりに用いられる電源でもよいし、必要に応じて主電源から切り替えられる電源でもよい。二次電池を補助電源として用いる場合には、主電源の種類は二次電池に限られない。
【０２２０】
二次電池の用途は、例えば、以下の通りである。ビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、携帯電話機、ノート型パソコン、コードレス電話機、ヘッドホンステレオ、携帯用ラジオ、携帯用テレビおよび携帯用情報端末などの電子機器（携帯用電子機器を含む）である。電気シェーバなどの携帯用生活器具である。バックアップ電源およびメモリーカードなどの記憶用装置である。電動ドリルおよび電動鋸などの電動工具である。着脱可能な電源としてノート型パソコンなどに搭載される電池パックである。ペースメーカおよび補聴器などの医療用電子機器である。電気自動車（ハイブリッド自動車を含む）などの電動車両である。非常時などに備えて電力を蓄積しておく家庭用バッテリシステムなどの電力貯蔵システムである。もちろん、二次電池の用途は、上記以外の用途でもよい。
【０２２１】
中でも、二次電池は、電池パック、電動車両、電力貯蔵システム、電動工具および電子機器などに適用されることが有効である。これらの用途では優れた電池特性が要求されるため、本技術の二次電池を用いることにより、有効に性能向上を図ることができるからである。なお、電池パックは、二次電池を用いた電源である。この電池パックは、後述するように、単電池を用いてもよいし、組電池を用いてもよい。電動車両は、二次電池を駆動用電源として作動（走行）する車両であり、上記したように、二次電池以外の駆動源を併せて備えた自動車（ハイブリッド自動車など）でもよい。電力貯蔵システムは、二次電池を電力貯蔵源として用いるシステムである。例えば、家庭用の電力貯蔵システムでは、電力貯蔵源である二次電池に電力が蓄積されているため、その電力を利用して家庭用の電気製品などを使用することが可能である。電動工具は、二次電池を駆動用の電源として可動部（例えばドリルなど）が可動する工具である。電子機器は、二次電池を駆動用の電源（電力供給源）として各種機能を発揮する機器である。
【０２２２】
ここで、二次電池のいくつかの適用例に関して具体的に説明する。なお、以下で説明する適用例の構成は、あくまで一例であるため、その適用例の構成は、適宜変更可能である。
【０２２３】
＜２−１．電池パック（単電池）＞
図２７は、単電池を用いた電池パックの斜視構成を表している。図２８は、図２７に示した電池パックのブロック構成を表している。なお、図２７では、電池パックが分解された状態を示している。
【０２２４】
ここで説明する電池パックは、１つの本技術の二次電池を用いた簡易型の電池パック（いわゆるソフトパック）であり、例えば、スマートフォンに代表される電子機器などに搭載される。この電池パックは、例えば、図２７に示したように、ラミネートフィルム型の二次電池である電源１１１と、その電源１１１に接続される回路基板１１６とを備えている。この電源１１１には、正極リード１１２および負極リード１１３が取り付けられている。
【０２２５】
電源１１１の両側面には、一対の粘着テープ１１８，１１９が貼り付けられている。回路基板１１６には、保護回路（ＰＣＭ：Protection・Circuit・Module ）が形成されている。この回路基板１１６は、タブ１１４を介して正極１１２に接続されていると共に、タブ１１５を介して負極リード１１３に接続されている。また、回路基板１１６は、外部接続用のコネクタ付きリード線１１７に接続されている。なお、回路基板１１６が電源１１１に接続された状態において、その回路基板１１６は、ラベル１２０および絶縁シート１２１により保護されている。このラベル１２０が貼り付けられることにより、回路基板１１６および絶縁シート１２１などは固定されている。
【０２２６】
また、電池パックは、例えば、図２８に示したように、電源１１１と、回路基板１１６とを備えている。回路基板１１６は、例えば、制御部１２１と、スイッチ部１２２と、ＰＴＣ素子１２３と、温度検出部１２４とを備えている。電源１１１は、正極端子１２５および負極端子１２７を介して外部と接続されることが可能であるため、その電源１１１は、正極端子１２５および負極端子１２７を介して充放電される。温度検出部１２４は、温度検出端子（いわゆるＴ端子）１２６を用いて温度を検出する。
【０２２７】
制御部１２１は、電池パック全体の動作（電源１１１の使用状態を含む）を制御する。この制御部１２１は、例えば、中央演算処理装置（ＣＰＵ）およびメモリなどを含んでいる。
【０２２８】
この制御部１２１は、例えば、電池電圧が過充電検出電圧に到達すると、スイッチ部１２２を切断させることにより、電源１１１の電流経路に充電電流が流れないようにする。また、制御部１２１は、例えば、充電時において大電流が流れると、スイッチ部１２２を切断させることにより、充電電流を遮断する。
【０２２９】
一方、制御部１２１は、例えば、電池電圧が過放電検出電圧に到達すると、スイッチ部１２２を切断させることにより、電源１１１の電流経路に放電電流が流れないようにする。また、制御部１２１は、例えば、放電時において大電流が流れると、スイッチ部１２２を切断させることにより、放電電流を遮断する。
【０２３０】
なお、過充電検出電圧は、例えば、４．２Ｖ±０．０５Ｖであると共に、過放電検出電圧は、例えば、２．４Ｖ±０．１Ｖである。
【０２３１】
スイッチ部１２２は、制御部１２１の指示に応じて、電源１１１の使用状態、すなわち電源１１１と外部機器との接続の有無を切り換える。このスイッチ部１２２は、例えば、充電制御スイッチおよび放電制御スイッチなどを含んでいる。充電制御スイッチおよび放電制御スイッチのそれぞれは、例えば、金属酸化物半導体を用いた電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）などの半導体スイッチである。なお、充放電電流は、例えば、スイッチ部１２２のＯＮ抵抗に基づいて検出される。
【０２３２】
温度検出部１２４は、電源１１１の温度を測定すると共に、その温度の測定結果を制御部１２１に出力する。この温度検出部１２４は、例えば、サーミスタなどの温度検出素子を含んでいる。なお、温度検出部１２４により測定される温度の測定結果は、異常発熱時において制御部１２１が充放電制御を行う場合、残容量の算出時において制御部１２１が補正処理を行う場合などに用いられる。
【０２３３】
なお、回路基板１１６は、ＰＴＣ素子１２３を備えていなくてもよい。この場合には、別途、回路基板１１６にＰＴＣ素子が付設されていてもよい。
【０２３４】
＜２−２．電池パック（組電池）＞
図２９は、組電池を用いた電池パックのブロック構成を表している。
【０２３５】
この電池パックは、例えば、筐体６０の内部に、制御部６１と、電源６２と、スイッチ部６３と、電流測定部６４と、温度検出部６５と、電圧検出部６６と、スイッチ制御部６７と、メモリ６８と、温度検出素子６９と、電流検出抵抗７０と、正極端子７１および負極端子７２とを備えている。この筐体６０は、例えば、プラスチック材料などを含んでいる。
【０２３６】
制御部６１は、電池パック全体の動作（電源６２の使用状態を含む）を制御する。この制御部６１は、例えば、ＣＰＵなどを含んでいる。電源６２は、２種類以上の本技術の二次電池を含む組電池であり、その２種類以上の二次電池の接続形式は、直列でもよいし、並列でもよいし、双方の混合型でもよい。一例を挙げると、電源６２は、２並列３直列となるように接続された６つの二次電池を含んでいる。
【０２３７】
スイッチ部６３は、制御部６１の指示に応じて、電源６２の使用状態、すなわち電源６２と外部機器との接続の有無を切り換える。このスイッチ部６３は、例えば、充電制御スイッチ、放電制御スイッチ、充電用ダイオードおよび放電用ダイオードなどを含んでいる。充電制御スイッチおよび放電制御スイッチのそれぞれは、例えば、金属酸化物半導体を用いた電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）などの半導体スイッチである。
【０２３８】
電流測定部６４は、電流検出抵抗７０を用いて電流を測定すると共に、その電流の測定結果を制御部６１に出力する。温度検出部６５は、温度検出素子６９を用いて温度を測定すると共に、その温度の測定結果を制御部６１に出力する。この温度の測定結果は、例えば、異常発熱時において制御部６１が充放電制御を行う場合、残容量の算出時において制御部６１が補正処理を行う場合などに用いられる。電圧検出部６６は、電源６２中における二次電池の電圧を測定すると共に、アナログ−デジタル変換された電圧の測定結果を制御部６１に供給する。
【０２３９】
スイッチ制御部６７は、電流測定部６４および電圧検出部６６のそれぞれから入力される信号に応じて、スイッチ部６３の動作を制御する。
【０２４０】
このスイッチ制御部６７は、例えば、電池電圧が過充電検出電圧に到達すると、スイッチ部６３（充電制御スイッチ）を切断することにより、電源６２の電流経路に充電電流が流れないようにする。これにより、電源６２では、放電用ダイオードを介して放電だけが可能になる。なお、スイッチ制御部６７は、例えば、充電時に大電流が流れると、充電電流を遮断する。
【０２４１】
また、スイッチ制御部６７は、例えば、電池電圧が過放電検出電圧に到達すると、スイッチ部６３（放電制御スイッチ）を切断することにより、電源６２の電流経路に放電電流が流れないようにする。これにより、電源６２では、充電用ダイオードを介して充電だけが可能になる。なお、スイッチ制御部６７は、例えば、放電時に大電流が流れると、放電電流を遮断する。
【０２４２】
なお、過充電検出電圧は、例えば、４．２Ｖ±０．０５Ｖであると共に、過放電検出電圧は、例えば、２．４Ｖ±０．１Ｖである。
【０２４３】
メモリ６８は、例えば、不揮発性メモリであるＥＥＰＲＯＭなどを含んでいる。このメモリ６８には、例えば、制御部６１により演算された数値、製造工程段階において測定された二次電池の情報（例えば、初期状態の内部抵抗など）などが記憶されている。なお、メモリ６８に二次電池の満充電容量を記憶させておけば、制御部６１が残容量などの情報を把握できる。
【０２４４】
温度検出素子６９は、電源６２の温度を測定すると共に、その温度の測定結果を制御部６１に出力する。この温度検出素子６９は、例えば、サーミスタなどを含んでいる。
【０２４５】
正極端子７１および負極端子７２のそれぞれは、電池パックを用いて稼働される外部機器（例えばノート型のパーソナルコンピュータなど）、電池パックを充電するために用いられる外部機器（例えば充電器など）などに接続される端子である。電源６２は、正極端子７１および負極端子７２を介して充放電される。
【０２４６】
＜２−３．電動車両＞
図３０は、電動車両の一例であるハイブリッド自動車のブロック構成を表している。
【０２４７】
この電動車両は、例えば、金属製の筐体７３の内部に、制御部７４と、エンジン７５と、電源７６と、駆動用のモータ７７と、差動装置７８と、発電機７９と、トランスミッション８０およびクラッチ８１と、インバータ８２，８３と、各種センサ８４とを備えている。この他、電動車両は、例えば、差動装置７８およびトランスミッション８０に接続された前輪用駆動軸８５および前輪８６と、後輪用駆動軸８７および後輪８８とを備えている。
【０２４８】
この電動車両は、例えば、エンジン７５およびモータ７７のうちのいずれか一方を駆動源として用いて走行することが可能である。エンジン７５は、主要な動力源であり、例えば、ガソリンエンジンなどである。エンジン７５を動力源とする場合には、例えば、駆動部である差動装置７８、トランスミッション８０およびクラッチ８１を介して、エンジン７５の駆動力（回転力）が前輪８６および後輪８８に伝達される。なお、エンジン７５の回転力が発電機７９に伝達されるため、その回転力を利用して発電機７９が交流電力を発生すると共に、その交流電力がインバータ８３を介して直流電力に変換されるため、その直流電力が電源７６に蓄積される。一方、変換部であるモータ７７を動力源とする場合には、電源７６から供給された電力（直流電力）がインバータ８２を介して交流電力に変換されるため、その交流電力を利用してモータ７７が駆動する。このモータ７７により電力から変換された駆動力（回転力）は、例えば、駆動部である差動装置７８、トランスミッション８０およびクラッチ８１を介して前輪８６および後輪８８に伝達される。
【０２４９】
なお、制動機構を介して電動車両が減速すると、その減速時の抵抗力がモータ７７に回転力として伝達されるため、その回転力を利用してモータ７７が交流電力を発生させるようにしてもよい。この交流電力はインバータ８２を介して直流電力に変換されるため、その直流回生電力は電源７６に蓄積されることが好ましい。
【０２５０】
制御部７４は、電動車両全体の動作を制御する。この制御部７４は、例えば、ＣＰＵなどを含んでいる。電源７６は、１または２種類以上の本技術の二次電池を含んでいる。この電源７６は、外部電源と接続されていると共に、その外部電源から電力供給を受けることにより、電力を蓄積させてもよい。各種センサ８４は、例えば、エンジン７５の回転数を制御すると共に、スロットルバルブの開度（スロットル開度）を制御するために用いられる。この各種センサ８４は、例えば、速度センサ、加速度センサおよびエンジン回転数センサなどのうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。
【０２５１】
なお、電動車両がハイブリッド自動車である場合を例に挙げたが、その電動車両は、エンジン７５を用いずに電源７６およびモータ７７だけを用いて作動する車両（電気自動車）でもよい。
【０２５２】
＜２−４．電力貯蔵システム＞
図３１は、電力貯蔵システムのブロック構成を表している。
【０２５３】
この電力貯蔵システムは、例えば、一般住宅および商業用ビルなどの家屋８９の内部に、制御部９０と、電源９１と、スマートメータ９２と、パワーハブ９３とを備えている。
【０２５４】
ここでは、電源９１は、例えば、家屋８９の内部に設置された電気機器９４に接続されていると共に、家屋８９の外部に停車された電動車両９６に接続されることが可能である。また、電源９１は、例えば、家屋８９に設置された自家発電機９５にパワーハブ９３を介して接続されていると共に、スマートメータ９２およびパワーハブ９３を介して外部の集中型電力系統９７に接続されることが可能である。
【０２５５】
なお、電気機器９４は、例えば、１または２種類以上の家電製品を含んでおり、その家電製品は、例えば、冷蔵庫、エアコン、テレビおよび給湯器などである。自家発電機９５は、例えば、太陽光発電機および風力発電機などのうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。電動車両９６は、例えば、電気自動車、電気バイクおよびハイブリッド自動車などのうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。集中型電力系統９７は、例えば、火力発電所、原子力発電所、水力発電所および風力発電所などのうちのいずれか１種類または２種類以上を含んでいる。
【０２５６】
制御部９０は、電力貯蔵システム全体の動作（電源９１の使用状態を含む）を制御する。この制御部９０は、例えば、ＣＰＵなどを含んでいる。電源９１は、１または２種類以上の本技術の二次電池を含んでいる。スマートメータ９２は、例えば、電力需要側の家屋８９に設置されるネットワーク対応型の電力計であり、電力供給側と通信することが可能である。これに伴い、スマートメータ９２は、例えば、外部と通信しながら、家屋８９における電力の需要と供給とのバランスを制御することにより、高効率で安定したエネルギー供給を可能とする。
【０２５７】
この電力貯蔵システムでは、例えば、外部電源である集中型電力系統９７からスマートメータ９２およびパワーハブ９３を介して電源９１に電力が蓄積されると共に、独立電源である自家発電機９５からパワーハブ９３を介して電源９１に電力が蓄積される。この電源９１に蓄積された電力は、制御部９０の指示に応じて電気機器９４および電動車両９６に供給されるため、その電気機器９４が稼働可能になると共に、その電動車両９６が充電可能になる。すなわち、電力貯蔵システムは、電源９１を用いて、家屋８９内における電力の蓄積および供給を可能にするシステムである。
【０２５８】
電源９１に蓄積された電力は、必要に応じて使用することが可能である。このため、例えば、電気使用料が安い深夜において、集中型電力系統９７から電源９１に電力を蓄積しておき、電気使用料が高い日中において、その電源９１に蓄積された電力を用いることができる。
【０２５９】
なお、上記した電力貯蔵システムは、１戸（１世帯）ごとに設置されていてもよいし、複数戸（複数世帯）ごとに設置されていてもよい。
【０２６０】
＜２−５．電動工具＞
図３２は、電動工具のブロック構成を表している。
【０２６１】
ここで説明する電動工具は、例えば、電動ドリルである。この電動工具は、例えば、工具本体９８の内部に、制御部９９と、電源１００とを備えている。この工具本体９８には、例えば、可動部であるドリル部１０１が稼働（回転）可能に取り付けられている。
【０２６２】
工具本体９８は、例えば、プラスチック材料などを含んでいる。制御部９９は、電動工具全体の動作（電源１００の使用状態を含む）を制御する。この制御部９９は、例えば、ＣＰＵなどを含んでいる。電源１００は、１または２種類以上の本技術の二次電池を含んでいる。この制御部９９は、動作スイッチの操作に応じて、電源１００からドリル部１０１に電力を供給する。
【実施例】
【０２６３】
本技術の実施例に関して説明する。【０２６４】
（実験例１−１〜１−６）
以下の手順により、図１および図１３に示した円筒型のリチウムイオン二次電池を作製した。【０２６５】
正極２１を作製する場合には、最初に、正極活物質（ＬｉＣｏＯ2 ）９４質量部と、正極結着剤（ポリフッ化ビニリデン）３質量部と、正極導電剤（黒鉛）３質量部とを混合することにより、正極合剤とした。続いて、有機溶剤（Ｎ−メチル−２−ピロリドン）に正極合剤を投入したのち、その有機溶剤を撹拌することにより、ペースト状の正極合剤スラリーとした。続いて、コーティング装置を用いて正極集電体２１Ａ（１５μｍ厚の帯状アルミニウム箔）の両面に正極合剤スラリーを塗布したのち、その正極合剤スラリーを乾燥させることにより、正極活物質層２１Ｂを形成した。最後に、ロールプレス機を用いて正極活物質層２１Ｂを圧縮成型した。【０２６６】
負極２２を作製する場合には、最初に、負極活物質（黒鉛）９５質量部と、負極結着剤（ポリフッ化ビニリデン）３質量部と、負極導電剤２質量部（カーボンブラック）とを混合することにより、負極合剤とした。続いて、有機溶剤（Ｎ−メチル−２−ピロリドン）に負極合剤を分散させることにより、ペースト状の負極合剤スラリーとした。続いて、コーティング装置を用いて負極集電体２２Ａ（１５μｍ厚の銅箔）の両面に負極合剤スラリーを塗布したのち、その負極合剤スラリーを乾燥させることにより、負極活物質層２２Ｂを形成した。最後に、ロールプレス機を用いて負極活物質層２２Ｂを圧縮成型した。【０２６７】
電解液を調製する場合には、溶媒（炭酸エチレン、炭酸エチルメチルおよび炭酸ジメチル）に電解質塩（ＬｉＰＦ6 ）を加えたのち、その溶媒を撹拌した。この場合には、溶媒の混合比（重量比）を炭酸エチレン：炭酸エチルメチル：炭酸ジメチル＝２０：２０：６０とすると共に、電解質塩の含有量を溶媒に対して１ｍｏｌ／ｋｇとした。【０２６８】
二次電池を組み立てる場合には、最初に、正極集電体２１Ａにアルミニウム製の正極リード２５を溶接すると共に、負極集電体２２Ａにニッケル製の負極リード２６を溶接した。続いて、セパレータ２３（１６μｍ厚の多孔性ポリエチレンフィルム）を介して正極２１と負極２２とを積層させてから巻回させたのち、粘着テープで巻き終わり部分を固定することにより、巻回電極体２０を作製した。続いて、巻回電極体２０の巻回中心空間２０Ｃにセンターピン２４を挿入した。【０２６９】
続いて、図２〜図９に示したように、アルミニウム製のセーフティーカバー３１と、ポリプロピレン製のディスクホルダ３２と、アルミニウム製のストリッパーディスク３３と、アルミニウム製のサブディスク３４とを含む安全弁機構３０を準備した。この場合には、開口部３３Ｋの数および突起部３３Ｔの数などが互いに異なる複数のストリッパーディスク３３を用いて、複数の安全弁機構３０を準備した。ストリッパーディスク３３の詳細な構成は、表１に示した通りである。ここでは、開口率（％）を一定にしながら、開口部３３Ｋの数（個）、突起部３３Ｔの数（個）、開口角度θ１（°）および非開口角度θ２，θ３（°）のそれぞれを変化させることにより、複数の開口部３３Ｋの配置に関する位相と複数の突起部３３Ｔの配置に関する位相との関係（位相関係）を変化させた。【０２７０】
続いて、ニッケル鍍金された鉄製の電池缶１１の内部に、一対の絶縁板１２，１３で挟みながら巻回電極体２０を収納した。この場合には、正極リード２５の一端部を安全弁機構３０（サブディスク３４）に溶接すると共に、負極リード２６の一端部を電池缶１１に溶接した。続いて、減圧方式を用いて電池缶１１の内部に電解液を注入することにより、その電解液を巻回電極体２０に含浸させた。最後に、ガスケット１６を介して電池缶１１の開口端部に電池蓋１４、熱感抵抗素子１５および安全弁機構３０をかしめた。【０２７１】
これにより、安全弁機構３０を備えた円筒型のリチウムイオン二次電池が完成した。【０２７２】
二次電池の安全性を評価するために、その二次電池の物理耐久性およびガス放出性を調べたところ、表１に示した結果が得られた。【０２７３】
物理耐久性を調べる場合には、二次電池の落下試験を行うことにより、落下合格率（％）を求めた。【０２７４】
この場合には、最初に、常温環境中（温度＝２３℃）において、二次電池を充電させた。充電時には、０．２Ｃの電流で電圧が４．４Ｖに到達するまで定電流充電した。「０．２Ｃ」とは、電池容量（理論容量）を５時間で放電しきる電流値である。続いて、高所（高さ＝１０ｍ）から充電状態の二次電池を落下させる作業を３０回繰り返した。続いて、テスタを用いて二次電池の電圧を測定したのち、その電圧を判定した。この場合には、電圧が３．０Ｖ以上である場合を「合格」と判定した。一方、電圧が３．０Ｖ未満である場合を「不合格」と判定した。続いて、上記した判定作業の総数が１００回になるまで、その判定作業を繰り返した。すなわち、１００個の二次電池を用いて落下試験を繰り返すことにより、１００個の判定結果を得た。最後に、落下合格率（％）＝（合格と判定された二次電池の個数／二次電池の総数（＝１００個））×１００を算出した。【０２７５】
ガス放出性を調べる場合には、二次電池の燃焼試験を行うことにより、燃焼合格率（％）を求めた。【０２７６】
この場合には、最初に、常温環境中（温度＝２３℃）において、二次電池を充電させた。続いて、バーナを用いて充電状態の二次電池を加熱したのち、その加熱後の二次電池の状態を判定した。この場合には、二次電池が破裂しなかったため、電池缶１１の内部に収納されている正極２１および負極２２などが外部に放出されなかった場合を「合格」と判定した。一方、二次電池が破裂したため、電池缶１１の内部に収納されていた正極２１および負極２２などが外部に放出された場合を「不合格」と判定した。続いて、上記した判定作業の総数が１００回になるまで、その判定作業を繰り返した。すなわち、１００個の二次電池を用いて燃焼試験を繰り返すことにより、１００個の判定結果を得た。最後に、燃焼合格率（％）＝（合格と判定された二次電池の個数／二次電池の総数（＝１００個））×１００を算出した。【０２７７】
【表１】
0006690733.tif 000002
【０２７８】
開口部３３Ｋの数と突起部３３Ｔの数とが互いに一致している場合には、複数の開口部３３Ｋの配置に関する位相と複数の突起部３３Ｔの配置に関する位相とが互いに一致していると（実験例１−１〜１−３）、両者の位相が互いに一致していない場合（実験例１−４〜１−６）と比較して、開口部３３Ｋの数および突起部３３Ｔの数のそれぞれに依存せずに、高い燃焼合格率を維持しつつ、落下合格率が改善された。【０２７９】
この結果は、開口部３３Ｋの数と突起部３３Ｔの数とが互いに一致していると共に、複数の開口部３３Ｋの配置に関する位相と複数の突起部３３Ｔの配置に関する位相とが互いに一致していると、以下の利点が得られることを表している。【０２８０】
第１に、ストリッパーディスク３３の物理的強度が向上するため、二次電池の落下に起因する衝撃を受けてもストリッパーディスク３３が変形および破損しにくくなる。これにより、ストリッパーディスク３３に設けられた複数の開口部３３Ｋがガスの放出経路として利用されるまで、そのストリッパーディスク３３が維持される。【０２８１】
第２に、電池缶１１の内圧上昇に応じてセーフティーカバー３１（開口弁部３１Ｒ）が開口すると、ストリッパーディスク３３に設けられた複数の開口部３３Ｋを介したガスの放出経路が開放される。これにより、電池缶１１の内部において発生した十分な量のガスが外部に安定に放出されるため、電池缶１１の内圧が上昇しても二次電池が破裂しにくくなる。【０２８２】
ここで、確認までに、構造解析シミュレーションを用いてストリッパーディスク３３の物理耐久性を調べたところ、図３３に示した結果が得られた。【０２８３】
図３３は、ストリッパーディスク３３の物理耐久性に関する解析結果を表している。図３３において、横軸は、ストリッパーディスク３３に供給される荷重（Ｎ）を示していると共に、縦軸は、ストリッパーディスク３３の変位量（ｍｍ）を示している。ただし、解析線Ａは、実験例１−１に関する解析結果を表していると共に、解析線Ｂは、実験例１−４に関する解析結果を表している。また、荷重は、図１０などの紙面に直交する方向からストリッパーディスク３３に供給される。【０２８４】
図３３から明らかなように、開口部３３Ｋの数と突起部３３Ｔの数とが互いに一致していても、複数の開口部３３Ｋの配置に関する位相と複数の突起部３３Ｔの配置に関する位相とが互いに一致していない場合（解析線Ｂ）には、荷重の増加に応じてストリッパーディスク３３が変位しやすかった。この結果は、外力に応じてストリッパーディスク３３が変形しやすいため、その外力によってはストリッパーディスク３３が破損しやすい傾向にあることを表している。【０２８５】
これに対して、開口部３３Ｋの数と突起部３３Ｔの数とが互いに一致していると共に、複数の開口部３３Ｋの配置に関する位相と複数の突起部３３Ｔの配置に関する位相とが互いに一致している場合（解析線Ａ）には、荷重の増加に応じてストリッパーディスク３３が変位しにくかった。この結果は、外力に応じてストリッパーディスク３３が変形しにくいため、そのストリッパーディスク３３が破損しにくい傾向にあることを表している。【０２８６】
（実験例２−１〜２−４）
表２に示したように、開口率を一定にしながら開口角度θ１および非開口角度θ２，θ３のそれぞれを変更することにより、開口部３３Ｋの数および突起部３３Ｔの数のそれぞれを変更したことを除いて、実験例１−１〜１−３と同様の手順により、二次電池を作製したと共に、その二次電池の安全性を調べた。【０２８７】
【表２】
0006690733.tif 000003
【０２８８】
開口部３３Ｋの数が６個〜８個であると共に突起部３３Ｔの数が６個〜８個である場合（実験例１−１〜１−３）には、両者の数が５個以下および９個以上である場合（実験例２−１〜２−４）と比較して、高い燃焼合格率を維持したまま、より高い落下合格率が得られた。【０２８９】
（実験例３−１〜３−５）
表３に示したように、開口部３３Ｋの数および突起部３３Ｔの数のそれぞれを一定にしながら、開口角度θ１および非開口角度θ２，θ３のそれぞれを変更することにより、開口率を変更したことを除いて、実験例１−１と同様の手順により、二次電池を作製したと共に、その二次電池の安全性を評価した。【０２９０】
【表３】
0006690733.tif 000004
【０２９１】
開口率が２０％〜６０％である場合（実験例１−１，３−２〜３−４）には、開口率が２０％よりも小さいと共に開口率が６０％よりも大きい場合（実験例３−１，３−５）と比較して、より高い落下合格率が得られると共に、より高い燃焼合格率も得られた。【０２９２】
表１〜表３に示した結果から、開口部３３Ｋの数と突起部３３Ｔの数とが互いに同じであると共に、複数の開口部３３Ｋのそれぞれと複数の突起部３３Ｔのそれぞれとがストリッパーディスク３３の中心Ｐに向かう方向において互いに対向していると、物理耐久特性およびガス放出性がいずれも改善された。よって、二次電池の安全性が向上した。【０２９３】
以上、一実施形態および実施例を挙げながら本技術を説明したが、本技術は、一実施形態および実施例において説明した態様に限定されず、種々の変形が可能である。【０２９４】
具体的には、例えば、電池構造が円筒型である場合に関して説明したが、これに限られない。本技術の二次電池は、例えば、ラミネートフィルム型、角型およびコイン型などの他の電池構造を有する場合に適用されてもよい。【０２９５】
また、例えば、電池素子が巻回構造を有する場合に関して説明したが、これに限られない。本技術の二次電池は、例えば、電池素子が積層構造などの他の構造を有する場合に適用されてもよい。【０２９６】
また、リチウムの吸蔵および放出に基づいて負極の容量が得られる二次電池（リチウムイオン二次電池）と、リチウムの析出および溶解に基づいて負極の容量が得られる二次電池（リチウム金属二次電池）とに関して説明したが、本技術の二次電池において負極の容量が得られる原理は、特に限定されない。具体的には、例えば、リチウムを吸蔵および放出することが可能な負極材料の容量を正極の容量よりも小さくすることにより、二次電池は、リチウムの吸蔵および放出に基づく容量とリチウムの析出および溶解に基づく容量との和により負極の容量が得られる二次電池などでもよい。【０２９７】
また、電極反応物質としてリチウムを用いる場合に関して説明したが、これに限られない。電極反応物質は、例えば、ナトリウムおよびカリウムなどの長周期型周期表における他の１族の元素でもよいし、マグネシウムおよびカルシウムなどの長周期型周期表における２族の元素でもよいし、アルミニウムなどの他の軽金属でもよい。また、電極反応物質は、上記した一連の元素のうちのいずれか１種類または２種類以上を含む合金でもよい。【０２９８】
なお、本明細書中に記載された効果はあくまで例示であって限定されるものではなく、また、他の効果があってもよい。【０２９９】
なお、本技術は、以下のような構成を取ることも可能である。
（１）
正極、負極および電解液を含む電池素子と、
前記電池素子を収納する収納部材と、
前記収納部材に取り付けられた安全弁機構と
を備え、
前記安全弁機構は、
開口可能な開口弁部を含む弁部材と、
前記開口弁部に対向する領域において、その領域の中心を基点として放射状に配置された複数の開口部と、前記複数の開口部よりも外側の領域において前記中心を基点として放射状に配置されると共に、前記複数の開口部に向かって突出した複数の突起部とを含む開口部材と
を含み、
前記開口部の数と前記突起部の数とは、互いに同じであると共に、
前記複数の開口部のそれぞれと前記複数の突起部のそれぞれとは、前記中心に向かう方向において互いに対向している、
二次電池。
（２）
前記開口部の数は、６個以上８個以下であると共に、
前記突起部の数は、６個以上８個以下である、
上記（１）に記載の二次電池。
（３）
下記の式（１）により算出される前記複数の開口部の開口率（％）は、２０％以上６０％以下である、
上記（１）または（２）に記載の二次電池。
開口率（％）＝（Ｐ１／Ｐ２）×１００  ・・・（１）
（Ｐ１は、各開口部の開口面積の総和である。Ｐ２は、開口弁部の面積である。）
（４）
リチウムイオン二次電池である、
上記（１）ないし（３）のいずれかに記載の二次電池。
（５）
上記（１）ないし（４）のいずれかに記載の二次電池と、
前記二次電池の動作を制御する制御部と、
前記制御部の指示に応じて前記二次電池の動作を切り換えるスイッチ部と
を備えた、電池パック。
（６）
上記（１）ないし（４）のいずれかに記載の二次電池と、
前記二次電池から供給された電力を駆動力に変換する変換部と、
前記駆動力に応じて駆動する駆動部と、
前記二次電池の動作を制御する制御部と
を備えた、電動車両。
（７）
上記（１）ないし（４）のいずれかに記載の二次電池と、
前記二次電池から電力を供給される１または２以上の電気機器と、
前記二次電池からの前記電気機器に対する電力供給を制御する制御部と
を備えた、電力貯蔵システム。
（８）
上記（１）ないし（４）のいずれかに記載の二次電池と、
前記二次電池から電力を供給される可動部と
を備えた、電動工具。
（９）
上記（１）ないし（４）のいずれかに記載の二次電池を電力供給源として備えた、電子機器。【０３００】
本出願は、日本国特許庁において２０１６年１２月１６日に出願された日本特許出願番号第２０１６−２４４５１１号を基礎として優先権を主張するものであり、この出願のすべての内容を参照によって本出願に援用する。【０３０１】
当業者であれば、設計上の要件や他の要因に応じて、種々の修正、コンビネーション、サブコンビネーション、および変更を想到し得るが、それらは添付の請求の範囲の趣旨やその均等物の範囲に含まれるものであることが理解される。
【図１】
0006690733.tif 000005
【図２】
0006690733.tif 000006
【図３】
0006690733.tif 000007
【図４】
0006690733.tif 000008
【図５】
0006690733.tif 000009
【図６】
0006690733.tif 000010
【図７】
0006690733.tif 000011
【図８】
0006690733.tif 000012
【図９】
0006690733.tif 000013
【図１０】
0006690733.tif 000014
【図１１】
0006690733.tif 000015
【図１２】
0006690733.tif 000016
【図１３】
0006690733.tif 000017
【図１４】
0006690733.tif 000018
【図１５】
0006690733.tif 000019
【図１６】
0006690733.tif 000020
【図１７】
0006690733.tif 000021
【図１８】
0006690733.tif 000022
【図１９】
0006690733.tif 000023
【図２０】
0006690733.tif 000024
【図２１】
0006690733.tif 000025
【図２２】
0006690733.tif 000026
【図２３】
0006690733.tif 000027
【図２４】
0006690733.tif 000028
【図２５】
0006690733.tif 000029
【図２６】
0006690733.tif 000030
【図２７】
0006690733.tif 000031
【図２８】
0006690733.tif 000032
【図２９】
0006690733.tif 000033
【図３０】
0006690733.tif 000034
【図３１】
0006690733.tif 000035
【図３２】
0006690733.tif 000036
【図３３】
0006690733.tif 000037