円筒形電池
【課題】組立封口体に設けられた安全弁の弁孔が電池ケースの内部の圧力が上昇したときに塞がれるのを防止して、安全性を向上させることができる円筒形電池を提供する。
【解決手段】有底円筒形の電池ケース１の開口部が組立封口体５により封口される。組立封口体５は、上側弁板１３、下側弁板１５および基板１６を有している。基板１６には内部ガス抜き孔２１が形成されている。内部ガス抜き孔２１の投射形状は、少なくとも一部が下側弁板１５の破断可能部１５ｂと重なっている。これにより、基板１６により弁孔が塞がれるのを防止することができる。
【解決手段】有底円筒形の電池ケース１の開口部が組立封口体５により封口される。組立封口体５は、上側弁板１３、下側弁板１５および基板１６を有している。基板１６には内部ガス抜き孔２１が形成されている。内部ガス抜き孔２１の投射形状は、少なくとも一部が下側弁板１５の破断可能部１５ｂと重なっている。これにより、基板１６により弁孔が塞がれるのを防止することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円筒形電池に関し、特に円筒形電池の安全性を向上させるための封口構造の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
円筒形電池は、一般に、有底円筒形の金属製の電池ケースに発電要素を収納し、その開口部を金属製の封口板もしくは組立封口体により封口して構成される。リチウムイオン二次電池等の二次電池においては、発電要素は、電極群および電解質により構成される。電極群は、正極および負極を、その間にセパレータを挟んで渦巻き状に巻回して構成される。セパレータは、正極と負極との間を絶縁するとともに、電解質を保持する機能を有している。
【０００３】
組立封口体は、電池の安全性を確保するための弁機構を有する。電池に異常が発生し、電池ケースの内部の圧力が所定値以上にまで上昇すると弁機構が開き、電池ケースの内部のガスが放出される。これにより、電池ケースの亀裂等の事故が防止される。
【０００４】
しかしながら、近年、電子機器の多機能化に伴って、電池の益々の高容量化が推進されており、その結果、異常が発生したときの電池ケース内部の圧力の上昇もますます大きくなってきている。これに対処するために、電池の安全性を確保する技術についての提案が種々なされている。
【０００５】
例えば、特許文献１においては、組立封口体に設けられるガス抜き孔の面積を、電池容量（Ａｈ）あたり０．１５〜１．２ｃｍ2とするものとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平６−１８７９５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来の円筒形電池においては、図６に示すように、電池ケース１０３内部の圧力が異常に上昇すると、例えば電極群が迫り上り、これにより組立封口体１０１の最下部に配される基板１０２が押し上げられることがあった。その結果、弁板１０４および１０５の破断弁体１０６および１０７が破断したときに形成される弁孔が基板１０２により塞がれることがあった。そして、そのような場合には、電池ケース１０３の内部のガスを迅速に放出することができなくなるおそれがあった。
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、組立封口体に設けられた安全弁の弁孔が電池ケースの内部の圧力が上昇したときに他部材により塞がれるのを防止して、安全性を向上させることができる円筒形電池を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明は、発電要素と、その発電要素を収納する有底円筒形の電池ケースと、前記電池ケースの開口部を封口する組立封口体とを含む円筒形電池であって、
前記組立封口体は、互いに導通された端子板、弁板および基板を含んでおり、
前記端子板および基板は、それぞれ１つ以上の外部ガス抜き孔および内部ガス抜き孔を有し、
前記弁板は、破断すると弁孔として開口する破断可能部を有しており、
前記内部ガス抜き孔は、投射形状の少なくとも一部分が、前記弁板の破断可能部と重なっている、または、前記基板は、当該基板が前記弁板に向かって押しつけられたときに前記弁板の前記破断可能部以外の部分と当接する突出部を有している円筒形電池を提供する。
【０００９】
本発明の好ましい形態の円筒形電池は、前記基板が前記内部ガス抜き孔を複数個有しており、
それぞれの内部ガス抜き孔は、投射形状の一部分が前記弁板の破断可能部と重なり、残りの部分が前記弁板の前記破断可能部以外の部分と重なっている。
【００１０】
本発明の別の好ましい形態の円筒形電池は、前記基板が前記内部ガス抜き孔を複数個有しており、
その少なくとも１つの内部ガス抜き孔は、投射形状の全部が前記弁板の破断可能部と重なっている。
【００１１】
本発明の別の好ましい形態の円筒形電池は、前記基板が前記内部ガス抜き孔を複数個有しており、
その少なくとも１つの内部ガス抜き孔は、投射形状の一部分が前記弁板の破断可能部と重なり、残りの部分が前記弁板の前記破断可能部以外の部分と重なっており、
他の少なくとも１つの内部ガス抜き孔は、投射形状の全部が前記弁板の破断可能部以外の部分と重なっている。
【００１２】
本発明の別の好ましい形態の円筒形電池は、前記発電要素が、リチウムイオンを吸蔵および放出可能な正極、リチウムイオンを吸蔵および放出可能な負極、前記正極と負極との間に介在されるセパレータ、並びにリチウムイオン伝導性の非水電解質から構成される。
【００１３】
本発明の別の好ましい形態の円筒形電池は、前記正極が、正極活物質および金属箔からなる集電体を含み、前記正極活物質がリチウム含有遷移金属酸化物を含んでいる。
【００１４】
本発明の別の好ましい形態の円筒形電池は、前記負極が、負極活物質および金属箔からなる集電体を含み、前記負極活物質が炭素材料を含んでいる。
【００１５】
ここで、内部ガス抜き孔の投射形状とは、内部ガス抜き孔を弁板に対して垂直な方向に投射したときの形状をいう。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、基板の内部ガス抜き孔の投射形状の少なくとも一部が、破断すると弁孔となる、弁板の破断可能部と重なっている。これにより、電池ケースの内部の圧力が上昇し発電要素が迫り上がるなどして基板が弁板に押しつけられたときに、基板により弁孔が塞がれてしまい、電池ケースの内部のガスを迅速に放出することができなくなるのを防止することができる。
【００１７】
また、本発明によれば、基板が、弁板に向かって押しつけられたときに弁板の破断可能部以外の部分と当接する突出部を有しているので、基板により弁孔が塞がれてしまい、電池ケースの内部のガスを迅速に放出することができなくなるのを防止することができる。
【００１８】
したがって、本発明によれば、電池の安全性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施の形態１に係る円筒形電池の概略構成を示す断面図である。
【図２】同上の円筒形電池の基板の底面図である。
【図３】同上の円筒形電池の変形例の概略構成を示す断面図である。
【図４】同上の円筒形電池の別の変形例の概略構成を示す断面図である。
【図５】本発明の実施の形態２に係る円筒形電池の概略構成を示す断面図である。
【図６】従来例に係る円筒形電池の概略構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
（実施の形態１）
以下に、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図１に本発明の一実施の形態に係る円筒形電池の概略構成を断面図により示す。図示例の電池１０は、円筒形のリチウムイオン二次電池であり、正極２と、負極３と、それらの間に介在されるセパレータ４とを渦巻き状に巻回して構成された電極群２０を備えている。電極群２０は、図示しない非水電解質とともに有底円筒型の金属製の電池ケース１に収納される。電池ケース１の開口部は組立封口体５により封口され、これにより電極群２０および非水電解質は電池ケース１の内部に密閉される。電池ケース１の内部において、電極群２０の上側および下側には、それぞれ上側絶縁板８Ａおよび下側絶縁板８Ｂが配設される。
【００２１】
組立封口体５は、導体からなる、ハット状の端子板１１、環状のＰＴＣ（positive temperature coefficient: 正温度係数）サーミスタ板１２、円形の上側弁板１３および下側弁板１５、並びに基板１６と、絶縁体からなる環状の組立体用ガスケット１４とから構成される。組立体用ガスケット１４は上側弁板１３の周辺部と下側弁板１５の周辺部との間に配設されて、上側弁板１３の周辺部と下側弁板１５の周辺部とが接触するのを防いでいる。また、組立体用ガスケット１４は、後で説明する基板１６の円筒部１６ｂと端子板１１の周縁部とが接触しないように、両者の間に介在される。
【００２２】
組立封口体５の周縁部と電池ケース１の開口部との間には、絶縁体からなるガスケット９が配設される。ガスケット９は、組立封口体５と電池ケース１との間を封止するとともに、それらの間を絶縁している。
【００２３】
端子板１１とＰＴＣサーミスタ板１２とはそれらの周辺部で接触している。ＰＴＣサーミスタ板１２と上側弁板１３とはそれらの周辺部で接触している。上側弁板１３と下側弁板１５とはそれらの中央部で接触している。下側弁板１５と基板１６とはそれらの周辺部で接触している。以上の結果、端子板１１と基板１６とは互いに導通されている。
【００２４】
組立封口体５の基板１６は正極２と正極リード６を介して導通される。その結果、組立封口体５の端子板１１が、電池１０の正極側の外部端子として機能する。一方、電池ケース１が、負極３と負極リード７を介して導通されて、電池１０の負極側の外部端子として機能する。
【００２５】
基板１６は、薄い円皿状の本体１６ａと、その周縁部から立ち上がる円筒部１６ｂとを有している。基板１６の本体１６ａの周辺部の上には下側弁板１５が載置され、その周辺部の上に組立体用ガスケット１４が載置され、さらにその上に、上側弁板１３、ＰＴＣサーミスタ板１２および端子板１１がこの順に載置される。このとき、組立体用ガスケット１４の外縁部は基板１６の円筒部１６ｂの端部よりも突出した状態となっている。この状態で、基板１６の円筒部１６ｂの上端部を内側に曲げるようにしてかしめることで、端子板１１、ＰＴＣサーミスタ板１２、上側弁板１３、組立体用ガスケット１４および下側弁板１５が、基板１６に保持される。このとき、端子板１１、ＰＴＣサーミスタ板１２および上側弁板１３の周縁部は、組立体用ガスケット１４により、基板１６の円筒部１６ｂと接触しないように隔離される。
【００２６】
組立封口体５の端子板１１は、複数の外部外部ガス抜き孔２２を有している。基板１６もまた複数の内部ガス抜き孔２１を有している。
上側弁板１３は、環状の破断可能溝１３ａにより囲われた円形の破断可能部１３ｂが中央部に形成されている。上側弁板１３の破断可能部１３ｂは、破断可能部１３ｂの周囲の外側部１３ｃにより支持されている。破断可能部１３ｂが破断すると、そこに弁孔が形成される。
【００２７】
一方、下側弁板１５は、環状の破断可能溝１５ａにより囲われた円形の破断可能部１５ｂが中央部に形成されている。下側弁板１５の破断可能部１５ｂは、破断可能部１５ｂの周囲の外側部１５ｃにより支持されている。破断可能部１５ｂが破断すると、そこに弁孔が形成される。
【００２８】
下側弁板１５の破断可能部１５ｂの径は、上側弁板１３の破断可能部１３ｂの径よりもわずかに小さくされている。そして、下側弁板１５の破断可能部１５ｂは、全体が上側弁板１３の破断可能部１３ｂと重なっている。
【００２９】
環状のＰＴＣサーミスタ板１２の中央の孔の内径は、上側弁板１３の破断可能部１３ｂの径よりもわずかに大きくされている。そして、上側弁板１３の破断可能部１３ｂは、全体がＰＴＣサーミスタ板１２の中央の孔の投射形状と重なっている。組立体用ガスケット１４の中央の孔の内径はＰＴＣサーミスタ板１２の中央の孔の内径よりも大きくされている。ＰＴＣサーミスタ板１２の中央の孔の投射形状は、全体が組立体用ガスケット１４の中央の孔の投射形状と重なっている。
【００３０】
基板１６は、内部ガス抜き孔２１の投射形状の少なくとも一部が下側弁板１５の破断可能部１５ｂと重なるように構成されている。
より具体的には、図２の基板１６の底面図に示すように、基板１６には複数（図示例では３個）の内部ガス抜き孔２１が設けられている。それらの内部ガス抜き孔２１の投射形状は、それぞれの内側の部分が下側弁板１５の破断可能部１５ｂと重なり、それぞれの外側の部分が下側弁板１５の外側部１５ｃと重なっている。
【００３１】
以上の構成により、何らかの事故で電池ケース１内部の圧力が異常に上昇したときには、上側弁板１３および下側弁板１５の破断可能部１３ｂおよび１５ｂが押し破られて、上側弁板１３および下側弁板１５に図示しない弁孔が形成される。その結果、電池ケース１の内部のガスが、基板１６の内部ガス抜き孔２１、上側弁板１３および下側弁板１５の上記弁孔、並びに端子板１１の外部ガス抜き孔２２を通過して外部に放出される。
また、ＰＴＣサーミスタ板１２は、過大な電流が流れると温度が上昇し、電流を遮断する。
【００３２】
そして、電池ケース１内部の圧力が異常に上昇すると、電極群２０が迫り上がるなどして基板１６の本体１６ａが上側弁板１３および下側弁板１５に向かって押しつけられることがある。このようなときにも、内部ガス抜き孔２１の投射形状の少なくとも一部が上側弁板１３および下側弁板１５の弁孔（破断可能部１３ｂおよび１５ｂ）と重なっているので、上側弁板１３および下側弁板１５の弁孔が基板１６により完全に塞がれてしまうのを防止することができる。これにより、電池ケース１内部のガスの抜け道を確保することができる。したがって、電池の安全性を向上させることができる。
【００３３】
以上、図１および図２を参照して本発明の実施の形態１を説明したが、本発明はこれに限られるものではない。例えば、図３に示すように、基板１６Ａの複数の内部ガス抜き孔２１Ａの中のいくつかを、その投射形状の全体が下側弁板１５の破断可能部１５ｂと重なる位置に設けるようにしてもよい。
また、図４に示すように、基板１６Ｂの複数の内部ガス抜き孔２１Ｂを基板１６Ｂの中心に対して非対称、ないしはその少なくとも１つの内部ガス抜き孔２１Ｂが、投射形状の一部分が下側弁板１５の破断可能部１５ｂと重なり、残りの部分が下側弁板１５の外側部１５ｃと重なり、他の少なくとも１つの内部ガス抜き孔２１Ｂが、投射形状の全部が下側弁板１５の外側部１５ｃと重なるようにしてもよい。
【００３４】
次に、実施の形態１に係る本発明の実施例を説明する。なお、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。
《実施例１》
以下のようにして、リチウムイオン二次電池からなる試験体を作製した。
（正極の作製）
正極活物質として、平均粒径が１０μｍであるコバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ2）を使用した。１００重量部の正極活物質に、結着剤としての８重量部のポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）と、導電材としての３重量部のアセチレンブラックと、適量のＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）とを混合して正極合剤ペーストを調製した。
【００３５】
その正極合剤ペーストを、アルミニウム箔からなる正極集電体の両面に、正極リード６の接続部分を除いて塗布し、乾燥して正極合剤層を形成した。そのようにして、正極の前駆体を作製し、その後、それを圧延して、正極を得た。このとき、集電体の片面あたりの正極合剤層の厚みが７０μｍとなるように正極の前駆体を圧延した。
また、正極集電体として使用したアルミニウム箔の長さは６００ｍｍ、幅は５４ｍｍ、厚さは２０μｍであった。また、正極リード６の接続部分は、後述するように、正極の巻始めの部分に形成した。
【００３６】
（負極の作製）
負極活物質として、平均粒径が２０μｍである人造黒鉛を使用した。１００重量部の負極活物質に、結着剤としての１重量部のスチレンブタジエンゴムと、増粘剤としての１重量部のカルボキシメチルセルロースと、適量の水とを混合して負極合剤ペーストを調製した。
【００３７】
その負極合剤ペーストを、銅箔からなる負極集電体の両面に、負極リード７の接続部分を除いて塗布し、乾燥して負極合剤層を形成した。そのようにして、負極の前駆体を作製し、その後、それを圧延して、負極を得た。このとき、集電体の片面あたりの負極合剤層の厚みが６５μｍとなるように負極の前駆体を圧延した。
また、負極集電体として使用した銅箔の長さは６３０ｍｍ、幅は５６ｍｍ、厚さは１０μｍであった。また、負極リード７の接続部分は負極の巻終わりの部分に形成した。負極リード７は、上記接続部分に超音波溶接法により接続した。
【００３８】
（組立封口体の作製）
図１に示した組立封口体５を作製した。上側弁板１３および下側弁板１５はアルミニウム製とした。端子板１１は鉄製とした。基板１６はアルミニウム製とした。組立体用ガスケット１４はポリプロピレン製とした。基板１６の内部ガス抜き孔２１は、それぞれの投射形状の内側の部分が下側弁板１５の破断可能部１５ｂと重なり、外側の部分が下側弁板１５の外側部１５ｃと重なるように形成した。
【００３９】
（電池の組立）
上述のようにして作製した正極および負極を、間にセパレータ４を介在させて積層し、積層体を得た。セパレータ４には、厚さが２０μｍであるポリエチレン製の多孔膜を使用した。得られた積層体の正極の巻き始めの部分に正極リード６を接続し、負極の巻き終わりの部分に負極リード７を接続した。その状態で、上記積層体を渦巻き状に巻回して電極群２０を得た。
【００４０】
そのようにして得られた電極群２０を鉄製の電池ケース１に収納した。このとき、正極リード６を周縁部にポリプロピレン製のガスケット９を取り付けた組立封口体５の基板１６にレーザー溶接法により溶接し、負極リード７を電池ケース１の底部に抵抗溶接法により溶接した。電池ケース１は、直径（外径）が１８ｍｍ、高さが６５ｍｍ、缶壁の厚みが０．１５ｍｍであるものを使用した。この電池ケース１の厚みは、通常市販されている円筒形のリチウムイオン二次電池の電池ケースの厚みに近いものである。また、電極群２０の上側および下側には、それぞれ、ポリプロピレン製の上側絶縁板８Ａおよび下側絶縁板８Ｂを配設した。また、その電池ケース１の側壁の底部に近い位置に溝入れをして、亀裂予定部を形成した。
【００４１】
そして、電池ケース１内に非水電解質を注入した。非水電解質は、エチレンカーボネートとエチルメチルカーボネートとを１対１の体積比で混合した混合溶媒に、六フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ6）を１．０ｍｏｌ／Ｌの濃度で溶解することにより調製した。
そして、電池ケース１の開口端部より５ｍｍの位置において、電池ケース１を周方向に一周するように、内側に突出する突出部１ａ（図１参照）を形成し、これにより電極群２０を電池ケース１の内部に保持した。
【００４２】
次に、突出部１ａの上に載せるようにして、組立封口体５を電池ケース１の開口部に配置した後、電池ケース１の開口部を内側に曲げるようにかしめて、電池ケース１を封口した。
以上のようにして、直径が１８ｍｍ、高さが６５ｍｍである円筒形のリチウムイオン二次電池からなる試験体を１０個作製した。このリチウムイオン二次電池の設計容量は２６００ｍＡｈとした。
【００４３】
作製された１０個の試験体に対して以下のような試験を実施した。まず、２５℃の環境の下で１５００ｍＡの電流により電池電圧が４．２５Ｖとなるまで充電した。充電後の試験体をホットプレートの上に置き、２５℃から２００℃まで毎秒１℃ずつ温度が上昇するように加熱した。そして、電池ケース１に小さな亀裂が発生した試験体の個数をカウントした。その結果を、下記表１に示す。
【００４４】
《実施例２》
缶壁の厚みが０．１２ｍｍである電池ケース１を使用したこと以外は、実施例１と同様にして１０個のリチウムイオン二次電池からなる試験体を作製した。そして、実施例１において行ったのと同じ内容の試験をそれらの試験体に対して行った。その結果を下記表１に示す。
【００４５】
《実施例３》
缶壁の厚みが０．１０ｍｍである電池ケース１を使用したこと以外は、実施例１と同様にして１０個のリチウムイオン二次電池からなる試験体を作製した。そして、実施例１において行ったのと同じ内容の試験をそれらの試験体に対して行った。その結果を下記表１に示す。
【００４６】
《比較例１》
組立封口体の基板に、投射形状が下側弁板１５の破断可能部１５ｂと全く重ならないようにガス抜き孔を設けた（図６参照）こと以外は実施例３と同様にして、リチウムイオン二次電池からなる試験体を１０個作製した。その結果を下記表１に示す。
【００４７】
【表１】
【００４８】
表１に示すように、実施例１〜３においては試験体に亀裂は生じなかった。これは、実施例１〜３においては、基板１６の内部ガス抜き孔２１の投射形状の少なくとも一部が下側弁板１５の外側部１５ｃと重なっているために、基板１６が内部圧の上昇により下側弁板１５に向かって押しつけられたときにも、下側弁板１５の弁孔が全て基板１６により塞がれてしまうことがなかったからであると考えられる。したがって、実施例３のように、電池ケース１の厚みを通常のもの（実施例１参照）よりもかなり薄くしても亀裂は生じていない。
【００４９】
これに対して、比較例１においては試験体に亀裂が生じたものが３個あった。これは、比較例１においては、基板のガス抜き孔の投射形状が下側弁板１５の外側部１５ｃと全く重なっていないために、基板が内部圧の上昇により下側弁板１５に向かって押しつけられたときに、下側弁板１５の弁孔が基板により塞がれて内部圧力が過大となったものがあったからであると考えられる。
【００５０】
比較例１におけるこの結果は、電池ケース１の厚みを通常よりもかなり薄くしたことにも起因すると考えられる。しかしながら、電池ケース１の厚みが通常の厚みであっても、何千個、何万個あるいは何十万個という電池の中には、比較例１の試験体に亀裂が生じたのと同様の原因により亀裂が生じる電池がないとは言い切れない。
したがって、上記結果は、本発明により電池の安全性が向上したことを示すものであるといえる。
【００５１】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２を説明する。図５に、実施の形態２に係る電池の概略構成を断面図により示す。実施の形態２は、実施の形態１を改変したものであり、その基本的な構成は実施の形態１と共通している。以下においては、実施の形態１とは異なる部分を主に説明する。
【００５２】
実施の形態２においては、図５に示すように、基板１６Ｃは、下側弁板１５の破断可能部１５ｂと重なる位置に内部ガス抜き孔２１Ｃが形成されていない。代わりに、基板１６Ｃは、基板１６Ｃが下側弁板１５に向かって押しつけられたときに下側弁板１５の外側部１５ｃと当接して、下側弁板１５の弁孔が基板１６Ｃにより塞がれてしまうのを防止するための突出部２３を有している。
【００５３】
突出部２３は、図示例のように、基板１６Ｃとは別部材から構成することも可能である。また、突出部２３は、基板１６Ｃと一体的に形成することも可能である。その材質はある程度以上の剛性を有すればよく、特に限定されない。その形状は、環状としたり、独立した突起状としたりすることができる。独立した突起状とした場合の個数は、より確実に下側弁板１５の弁孔が基板１６Ｃにより塞がれてしまうのを防止するために、複数個とするのが好ましい。
【００５４】
以上のように、基板１６Ｃが下側弁板１５に向かって押しつけられたときに下側弁板１５の外側部１５ｃと当接すべき位置に突出部２３を設けることによって、下側弁板１５の弁孔が基板１６Ｃにより塞がれてしまうのを防止することができる。したがって、円筒形電池の安全性が向上する。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明によれば、安全性がさらに向上された円筒形電池を提供することができる。このような本発明の円筒形電池は、特にパーソナルコンピュータ、携帯電話、モバイル機器、携帯情報端末（ＰＤＡ）、携帯用ゲーム機器並びにビデオカメラ等の携帯用電子機器の電源として有用である。また、ハイブリッドカー、電気自動車、燃料電池自動車等の交通用機器において、その電動機の駆動を補助する電源としても有用である。また、電動工具、掃除機、およびロボット等の駆動用電源としても有用であり、プラグインＨＥＶの動力源としても有用である。
【符号の説明】
【００５６】
１ 電池ケース
２ 正極
３ 負極
４ セパレータ
５ 組立封口体
１０ 電池
１１ 端子板
１３ 上側弁板
１５ 下側弁板
１６ 基板
２１、２２ ガス抜き孔
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円筒形電池に関し、特に円筒形電池の安全性を向上させるための封口構造の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
円筒形電池は、一般に、有底円筒形の金属製の電池ケースに発電要素を収納し、その開口部を金属製の封口板もしくは組立封口体により封口して構成される。リチウムイオン二次電池等の二次電池においては、発電要素は、電極群および電解質により構成される。電極群は、正極および負極を、その間にセパレータを挟んで渦巻き状に巻回して構成される。セパレータは、正極と負極との間を絶縁するとともに、電解質を保持する機能を有している。
【０００３】
組立封口体は、電池の安全性を確保するための弁機構を有する。電池に異常が発生し、電池ケースの内部の圧力が所定値以上にまで上昇すると弁機構が開き、電池ケースの内部のガスが放出される。これにより、電池ケースの亀裂等の事故が防止される。
【０００４】
しかしながら、近年、電子機器の多機能化に伴って、電池の益々の高容量化が推進されており、その結果、異常が発生したときの電池ケース内部の圧力の上昇もますます大きくなってきている。これに対処するために、電池の安全性を確保する技術についての提案が種々なされている。
【０００５】
例えば、特許文献１においては、組立封口体に設けられるガス抜き孔の面積を、電池容量（Ａｈ）あたり０．１５〜１．２ｃｍ2とするものとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平６−１８７９５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来の円筒形電池においては、図６に示すように、電池ケース１０３内部の圧力が異常に上昇すると、例えば電極群が迫り上り、これにより組立封口体１０１の最下部に配される基板１０２が押し上げられることがあった。その結果、弁板１０４および１０５の破断弁体１０６および１０７が破断したときに形成される弁孔が基板１０２により塞がれることがあった。そして、そのような場合には、電池ケース１０３の内部のガスを迅速に放出することができなくなるおそれがあった。
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、組立封口体に設けられた安全弁の弁孔が電池ケースの内部の圧力が上昇したときに他部材により塞がれるのを防止して、安全性を向上させることができる円筒形電池を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明は、発電要素と、その発電要素を収納する有底円筒形の電池ケースと、前記電池ケースの開口部を封口する組立封口体とを含む円筒形電池であって、
前記組立封口体は、互いに導通された端子板、弁板および基板を含んでおり、
前記端子板および基板は、それぞれ１つ以上の外部ガス抜き孔および内部ガス抜き孔を有し、
前記弁板は、破断すると弁孔として開口する破断可能部を有しており、
前記内部ガス抜き孔は、投射形状の少なくとも一部分が、前記弁板の破断可能部と重なっている、または、前記基板は、当該基板が前記弁板に向かって押しつけられたときに前記弁板の前記破断可能部以外の部分と当接する突出部を有している円筒形電池を提供する。
【０００９】
本発明の好ましい形態の円筒形電池は、前記基板が前記内部ガス抜き孔を複数個有しており、
それぞれの内部ガス抜き孔は、投射形状の一部分が前記弁板の破断可能部と重なり、残りの部分が前記弁板の前記破断可能部以外の部分と重なっている。
【００１０】
本発明の別の好ましい形態の円筒形電池は、前記基板が前記内部ガス抜き孔を複数個有しており、
その少なくとも１つの内部ガス抜き孔は、投射形状の全部が前記弁板の破断可能部と重なっている。
【００１１】
本発明の別の好ましい形態の円筒形電池は、前記基板が前記内部ガス抜き孔を複数個有しており、
その少なくとも１つの内部ガス抜き孔は、投射形状の一部分が前記弁板の破断可能部と重なり、残りの部分が前記弁板の前記破断可能部以外の部分と重なっており、
他の少なくとも１つの内部ガス抜き孔は、投射形状の全部が前記弁板の破断可能部以外の部分と重なっている。
【００１２】
本発明の別の好ましい形態の円筒形電池は、前記発電要素が、リチウムイオンを吸蔵および放出可能な正極、リチウムイオンを吸蔵および放出可能な負極、前記正極と負極との間に介在されるセパレータ、並びにリチウムイオン伝導性の非水電解質から構成される。
【００１３】
本発明の別の好ましい形態の円筒形電池は、前記正極が、正極活物質および金属箔からなる集電体を含み、前記正極活物質がリチウム含有遷移金属酸化物を含んでいる。
【００１４】
本発明の別の好ましい形態の円筒形電池は、前記負極が、負極活物質および金属箔からなる集電体を含み、前記負極活物質が炭素材料を含んでいる。
【００１５】
ここで、内部ガス抜き孔の投射形状とは、内部ガス抜き孔を弁板に対して垂直な方向に投射したときの形状をいう。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、基板の内部ガス抜き孔の投射形状の少なくとも一部が、破断すると弁孔となる、弁板の破断可能部と重なっている。これにより、電池ケースの内部の圧力が上昇し発電要素が迫り上がるなどして基板が弁板に押しつけられたときに、基板により弁孔が塞がれてしまい、電池ケースの内部のガスを迅速に放出することができなくなるのを防止することができる。
【００１７】
また、本発明によれば、基板が、弁板に向かって押しつけられたときに弁板の破断可能部以外の部分と当接する突出部を有しているので、基板により弁孔が塞がれてしまい、電池ケースの内部のガスを迅速に放出することができなくなるのを防止することができる。
【００１８】
したがって、本発明によれば、電池の安全性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施の形態１に係る円筒形電池の概略構成を示す断面図である。
【図２】同上の円筒形電池の基板の底面図である。
【図３】同上の円筒形電池の変形例の概略構成を示す断面図である。
【図４】同上の円筒形電池の別の変形例の概略構成を示す断面図である。
【図５】本発明の実施の形態２に係る円筒形電池の概略構成を示す断面図である。
【図６】従来例に係る円筒形電池の概略構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
（実施の形態１）
以下に、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図１に本発明の一実施の形態に係る円筒形電池の概略構成を断面図により示す。図示例の電池１０は、円筒形のリチウムイオン二次電池であり、正極２と、負極３と、それらの間に介在されるセパレータ４とを渦巻き状に巻回して構成された電極群２０を備えている。電極群２０は、図示しない非水電解質とともに有底円筒型の金属製の電池ケース１に収納される。電池ケース１の開口部は組立封口体５により封口され、これにより電極群２０および非水電解質は電池ケース１の内部に密閉される。電池ケース１の内部において、電極群２０の上側および下側には、それぞれ上側絶縁板８Ａおよび下側絶縁板８Ｂが配設される。
【００２１】
組立封口体５は、導体からなる、ハット状の端子板１１、環状のＰＴＣ（positive temperature coefficient: 正温度係数）サーミスタ板１２、円形の上側弁板１３および下側弁板１５、並びに基板１６と、絶縁体からなる環状の組立体用ガスケット１４とから構成される。組立体用ガスケット１４は上側弁板１３の周辺部と下側弁板１５の周辺部との間に配設されて、上側弁板１３の周辺部と下側弁板１５の周辺部とが接触するのを防いでいる。また、組立体用ガスケット１４は、後で説明する基板１６の円筒部１６ｂと端子板１１の周縁部とが接触しないように、両者の間に介在される。
【００２２】
組立封口体５の周縁部と電池ケース１の開口部との間には、絶縁体からなるガスケット９が配設される。ガスケット９は、組立封口体５と電池ケース１との間を封止するとともに、それらの間を絶縁している。
【００２３】
端子板１１とＰＴＣサーミスタ板１２とはそれらの周辺部で接触している。ＰＴＣサーミスタ板１２と上側弁板１３とはそれらの周辺部で接触している。上側弁板１３と下側弁板１５とはそれらの中央部で接触している。下側弁板１５と基板１６とはそれらの周辺部で接触している。以上の結果、端子板１１と基板１６とは互いに導通されている。
【００２４】
組立封口体５の基板１６は正極２と正極リード６を介して導通される。その結果、組立封口体５の端子板１１が、電池１０の正極側の外部端子として機能する。一方、電池ケース１が、負極３と負極リード７を介して導通されて、電池１０の負極側の外部端子として機能する。
【００２５】
基板１６は、薄い円皿状の本体１６ａと、その周縁部から立ち上がる円筒部１６ｂとを有している。基板１６の本体１６ａの周辺部の上には下側弁板１５が載置され、その周辺部の上に組立体用ガスケット１４が載置され、さらにその上に、上側弁板１３、ＰＴＣサーミスタ板１２および端子板１１がこの順に載置される。このとき、組立体用ガスケット１４の外縁部は基板１６の円筒部１６ｂの端部よりも突出した状態となっている。この状態で、基板１６の円筒部１６ｂの上端部を内側に曲げるようにしてかしめることで、端子板１１、ＰＴＣサーミスタ板１２、上側弁板１３、組立体用ガスケット１４および下側弁板１５が、基板１６に保持される。このとき、端子板１１、ＰＴＣサーミスタ板１２および上側弁板１３の周縁部は、組立体用ガスケット１４により、基板１６の円筒部１６ｂと接触しないように隔離される。
【００２６】
組立封口体５の端子板１１は、複数の外部外部ガス抜き孔２２を有している。基板１６もまた複数の内部ガス抜き孔２１を有している。
上側弁板１３は、環状の破断可能溝１３ａにより囲われた円形の破断可能部１３ｂが中央部に形成されている。上側弁板１３の破断可能部１３ｂは、破断可能部１３ｂの周囲の外側部１３ｃにより支持されている。破断可能部１３ｂが破断すると、そこに弁孔が形成される。
【００２７】
一方、下側弁板１５は、環状の破断可能溝１５ａにより囲われた円形の破断可能部１５ｂが中央部に形成されている。下側弁板１５の破断可能部１５ｂは、破断可能部１５ｂの周囲の外側部１５ｃにより支持されている。破断可能部１５ｂが破断すると、そこに弁孔が形成される。
【００２８】
下側弁板１５の破断可能部１５ｂの径は、上側弁板１３の破断可能部１３ｂの径よりもわずかに小さくされている。そして、下側弁板１５の破断可能部１５ｂは、全体が上側弁板１３の破断可能部１３ｂと重なっている。
【００２９】
環状のＰＴＣサーミスタ板１２の中央の孔の内径は、上側弁板１３の破断可能部１３ｂの径よりもわずかに大きくされている。そして、上側弁板１３の破断可能部１３ｂは、全体がＰＴＣサーミスタ板１２の中央の孔の投射形状と重なっている。組立体用ガスケット１４の中央の孔の内径はＰＴＣサーミスタ板１２の中央の孔の内径よりも大きくされている。ＰＴＣサーミスタ板１２の中央の孔の投射形状は、全体が組立体用ガスケット１４の中央の孔の投射形状と重なっている。
【００３０】
基板１６は、内部ガス抜き孔２１の投射形状の少なくとも一部が下側弁板１５の破断可能部１５ｂと重なるように構成されている。
より具体的には、図２の基板１６の底面図に示すように、基板１６には複数（図示例では３個）の内部ガス抜き孔２１が設けられている。それらの内部ガス抜き孔２１の投射形状は、それぞれの内側の部分が下側弁板１５の破断可能部１５ｂと重なり、それぞれの外側の部分が下側弁板１５の外側部１５ｃと重なっている。
【００３１】
以上の構成により、何らかの事故で電池ケース１内部の圧力が異常に上昇したときには、上側弁板１３および下側弁板１５の破断可能部１３ｂおよび１５ｂが押し破られて、上側弁板１３および下側弁板１５に図示しない弁孔が形成される。その結果、電池ケース１の内部のガスが、基板１６の内部ガス抜き孔２１、上側弁板１３および下側弁板１５の上記弁孔、並びに端子板１１の外部ガス抜き孔２２を通過して外部に放出される。
また、ＰＴＣサーミスタ板１２は、過大な電流が流れると温度が上昇し、電流を遮断する。
【００３２】
そして、電池ケース１内部の圧力が異常に上昇すると、電極群２０が迫り上がるなどして基板１６の本体１６ａが上側弁板１３および下側弁板１５に向かって押しつけられることがある。このようなときにも、内部ガス抜き孔２１の投射形状の少なくとも一部が上側弁板１３および下側弁板１５の弁孔（破断可能部１３ｂおよび１５ｂ）と重なっているので、上側弁板１３および下側弁板１５の弁孔が基板１６により完全に塞がれてしまうのを防止することができる。これにより、電池ケース１内部のガスの抜け道を確保することができる。したがって、電池の安全性を向上させることができる。
【００３３】
以上、図１および図２を参照して本発明の実施の形態１を説明したが、本発明はこれに限られるものではない。例えば、図３に示すように、基板１６Ａの複数の内部ガス抜き孔２１Ａの中のいくつかを、その投射形状の全体が下側弁板１５の破断可能部１５ｂと重なる位置に設けるようにしてもよい。
また、図４に示すように、基板１６Ｂの複数の内部ガス抜き孔２１Ｂを基板１６Ｂの中心に対して非対称、ないしはその少なくとも１つの内部ガス抜き孔２１Ｂが、投射形状の一部分が下側弁板１５の破断可能部１５ｂと重なり、残りの部分が下側弁板１５の外側部１５ｃと重なり、他の少なくとも１つの内部ガス抜き孔２１Ｂが、投射形状の全部が下側弁板１５の外側部１５ｃと重なるようにしてもよい。
【００３４】
次に、実施の形態１に係る本発明の実施例を説明する。なお、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。
《実施例１》
以下のようにして、リチウムイオン二次電池からなる試験体を作製した。
（正極の作製）
正極活物質として、平均粒径が１０μｍであるコバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ2）を使用した。１００重量部の正極活物質に、結着剤としての８重量部のポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）と、導電材としての３重量部のアセチレンブラックと、適量のＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）とを混合して正極合剤ペーストを調製した。
【００３５】
その正極合剤ペーストを、アルミニウム箔からなる正極集電体の両面に、正極リード６の接続部分を除いて塗布し、乾燥して正極合剤層を形成した。そのようにして、正極の前駆体を作製し、その後、それを圧延して、正極を得た。このとき、集電体の片面あたりの正極合剤層の厚みが７０μｍとなるように正極の前駆体を圧延した。
また、正極集電体として使用したアルミニウム箔の長さは６００ｍｍ、幅は５４ｍｍ、厚さは２０μｍであった。また、正極リード６の接続部分は、後述するように、正極の巻始めの部分に形成した。
【００３６】
（負極の作製）
負極活物質として、平均粒径が２０μｍである人造黒鉛を使用した。１００重量部の負極活物質に、結着剤としての１重量部のスチレンブタジエンゴムと、増粘剤としての１重量部のカルボキシメチルセルロースと、適量の水とを混合して負極合剤ペーストを調製した。
【００３７】
その負極合剤ペーストを、銅箔からなる負極集電体の両面に、負極リード７の接続部分を除いて塗布し、乾燥して負極合剤層を形成した。そのようにして、負極の前駆体を作製し、その後、それを圧延して、負極を得た。このとき、集電体の片面あたりの負極合剤層の厚みが６５μｍとなるように負極の前駆体を圧延した。
また、負極集電体として使用した銅箔の長さは６３０ｍｍ、幅は５６ｍｍ、厚さは１０μｍであった。また、負極リード７の接続部分は負極の巻終わりの部分に形成した。負極リード７は、上記接続部分に超音波溶接法により接続した。
【００３８】
（組立封口体の作製）
図１に示した組立封口体５を作製した。上側弁板１３および下側弁板１５はアルミニウム製とした。端子板１１は鉄製とした。基板１６はアルミニウム製とした。組立体用ガスケット１４はポリプロピレン製とした。基板１６の内部ガス抜き孔２１は、それぞれの投射形状の内側の部分が下側弁板１５の破断可能部１５ｂと重なり、外側の部分が下側弁板１５の外側部１５ｃと重なるように形成した。
【００３９】
（電池の組立）
上述のようにして作製した正極および負極を、間にセパレータ４を介在させて積層し、積層体を得た。セパレータ４には、厚さが２０μｍであるポリエチレン製の多孔膜を使用した。得られた積層体の正極の巻き始めの部分に正極リード６を接続し、負極の巻き終わりの部分に負極リード７を接続した。その状態で、上記積層体を渦巻き状に巻回して電極群２０を得た。
【００４０】
そのようにして得られた電極群２０を鉄製の電池ケース１に収納した。このとき、正極リード６を周縁部にポリプロピレン製のガスケット９を取り付けた組立封口体５の基板１６にレーザー溶接法により溶接し、負極リード７を電池ケース１の底部に抵抗溶接法により溶接した。電池ケース１は、直径（外径）が１８ｍｍ、高さが６５ｍｍ、缶壁の厚みが０．１５ｍｍであるものを使用した。この電池ケース１の厚みは、通常市販されている円筒形のリチウムイオン二次電池の電池ケースの厚みに近いものである。また、電極群２０の上側および下側には、それぞれ、ポリプロピレン製の上側絶縁板８Ａおよび下側絶縁板８Ｂを配設した。また、その電池ケース１の側壁の底部に近い位置に溝入れをして、亀裂予定部を形成した。
【００４１】
そして、電池ケース１内に非水電解質を注入した。非水電解質は、エチレンカーボネートとエチルメチルカーボネートとを１対１の体積比で混合した混合溶媒に、六フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ6）を１．０ｍｏｌ／Ｌの濃度で溶解することにより調製した。
そして、電池ケース１の開口端部より５ｍｍの位置において、電池ケース１を周方向に一周するように、内側に突出する突出部１ａ（図１参照）を形成し、これにより電極群２０を電池ケース１の内部に保持した。
【００４２】
次に、突出部１ａの上に載せるようにして、組立封口体５を電池ケース１の開口部に配置した後、電池ケース１の開口部を内側に曲げるようにかしめて、電池ケース１を封口した。
以上のようにして、直径が１８ｍｍ、高さが６５ｍｍである円筒形のリチウムイオン二次電池からなる試験体を１０個作製した。このリチウムイオン二次電池の設計容量は２６００ｍＡｈとした。
【００４３】
作製された１０個の試験体に対して以下のような試験を実施した。まず、２５℃の環境の下で１５００ｍＡの電流により電池電圧が４．２５Ｖとなるまで充電した。充電後の試験体をホットプレートの上に置き、２５℃から２００℃まで毎秒１℃ずつ温度が上昇するように加熱した。そして、電池ケース１に小さな亀裂が発生した試験体の個数をカウントした。その結果を、下記表１に示す。
【００４４】
《実施例２》
缶壁の厚みが０．１２ｍｍである電池ケース１を使用したこと以外は、実施例１と同様にして１０個のリチウムイオン二次電池からなる試験体を作製した。そして、実施例１において行ったのと同じ内容の試験をそれらの試験体に対して行った。その結果を下記表１に示す。
【００４５】
《実施例３》
缶壁の厚みが０．１０ｍｍである電池ケース１を使用したこと以外は、実施例１と同様にして１０個のリチウムイオン二次電池からなる試験体を作製した。そして、実施例１において行ったのと同じ内容の試験をそれらの試験体に対して行った。その結果を下記表１に示す。
【００４６】
《比較例１》
組立封口体の基板に、投射形状が下側弁板１５の破断可能部１５ｂと全く重ならないようにガス抜き孔を設けた（図６参照）こと以外は実施例３と同様にして、リチウムイオン二次電池からなる試験体を１０個作製した。その結果を下記表１に示す。
【００４７】
【表１】
【００４８】
表１に示すように、実施例１〜３においては試験体に亀裂は生じなかった。これは、実施例１〜３においては、基板１６の内部ガス抜き孔２１の投射形状の少なくとも一部が下側弁板１５の外側部１５ｃと重なっているために、基板１６が内部圧の上昇により下側弁板１５に向かって押しつけられたときにも、下側弁板１５の弁孔が全て基板１６により塞がれてしまうことがなかったからであると考えられる。したがって、実施例３のように、電池ケース１の厚みを通常のもの（実施例１参照）よりもかなり薄くしても亀裂は生じていない。
【００４９】
これに対して、比較例１においては試験体に亀裂が生じたものが３個あった。これは、比較例１においては、基板のガス抜き孔の投射形状が下側弁板１５の外側部１５ｃと全く重なっていないために、基板が内部圧の上昇により下側弁板１５に向かって押しつけられたときに、下側弁板１５の弁孔が基板により塞がれて内部圧力が過大となったものがあったからであると考えられる。
【００５０】
比較例１におけるこの結果は、電池ケース１の厚みを通常よりもかなり薄くしたことにも起因すると考えられる。しかしながら、電池ケース１の厚みが通常の厚みであっても、何千個、何万個あるいは何十万個という電池の中には、比較例１の試験体に亀裂が生じたのと同様の原因により亀裂が生じる電池がないとは言い切れない。
したがって、上記結果は、本発明により電池の安全性が向上したことを示すものであるといえる。
【００５１】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２を説明する。図５に、実施の形態２に係る電池の概略構成を断面図により示す。実施の形態２は、実施の形態１を改変したものであり、その基本的な構成は実施の形態１と共通している。以下においては、実施の形態１とは異なる部分を主に説明する。
【００５２】
実施の形態２においては、図５に示すように、基板１６Ｃは、下側弁板１５の破断可能部１５ｂと重なる位置に内部ガス抜き孔２１Ｃが形成されていない。代わりに、基板１６Ｃは、基板１６Ｃが下側弁板１５に向かって押しつけられたときに下側弁板１５の外側部１５ｃと当接して、下側弁板１５の弁孔が基板１６Ｃにより塞がれてしまうのを防止するための突出部２３を有している。
【００５３】
突出部２３は、図示例のように、基板１６Ｃとは別部材から構成することも可能である。また、突出部２３は、基板１６Ｃと一体的に形成することも可能である。その材質はある程度以上の剛性を有すればよく、特に限定されない。その形状は、環状としたり、独立した突起状としたりすることができる。独立した突起状とした場合の個数は、より確実に下側弁板１５の弁孔が基板１６Ｃにより塞がれてしまうのを防止するために、複数個とするのが好ましい。
【００５４】
以上のように、基板１６Ｃが下側弁板１５に向かって押しつけられたときに下側弁板１５の外側部１５ｃと当接すべき位置に突出部２３を設けることによって、下側弁板１５の弁孔が基板１６Ｃにより塞がれてしまうのを防止することができる。したがって、円筒形電池の安全性が向上する。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明によれば、安全性がさらに向上された円筒形電池を提供することができる。このような本発明の円筒形電池は、特にパーソナルコンピュータ、携帯電話、モバイル機器、携帯情報端末（ＰＤＡ）、携帯用ゲーム機器並びにビデオカメラ等の携帯用電子機器の電源として有用である。また、ハイブリッドカー、電気自動車、燃料電池自動車等の交通用機器において、その電動機の駆動を補助する電源としても有用である。また、電動工具、掃除機、およびロボット等の駆動用電源としても有用であり、プラグインＨＥＶの動力源としても有用である。
【符号の説明】
【００５６】
１ 電池ケース
２ 正極
３ 負極
４ セパレータ
５ 組立封口体
１０ 電池
１１ 端子板
１３ 上側弁板
１５ 下側弁板
１６ 基板
２１、２２ ガス抜き孔
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発電要素と、その発電要素を収納する有底円筒形の電池ケースと、前記電池ケースの開口部を封口する組立封口体とを含む円筒形電池であって、
前記組立封口体は、互いに導通された端子板、弁板および基板を含んでおり、
前記端子板および基板は、それぞれ１つ以上の外部ガス抜き孔および内部ガス抜き孔を有し、
前記弁板は、破断すると弁孔として開口する破断可能部を有しており、
前記内部ガス抜き孔は、投射形状の少なくとも一部分が、前記弁板の破断可能部と重なっている、または、前記基板は、当該基板が前記弁板に向かって押しつけられたときに前記弁板の前記破断可能部以外の部分と当接する突出部を有している円筒形電池。
【請求項２】
前記基板が前記内部ガス抜き孔を複数個有しており、
それぞれの内部ガス抜き孔は、投射形状の一部分が前記弁板の破断可能部と重なり、残りの部分が前記弁板の前記破断可能部以外の部分と重なっている請求項１記載の円筒形電池。
【請求項３】
前記基板が前記内部ガス抜き孔を複数個有しており、
その少なくとも１つの内部ガス抜き孔は、投射形状の全部が前記弁板の破断可能部と重なっている請求項１記載の円筒形電池。
【請求項４】
前記基板が前記内部ガス抜き孔を複数個有しており、
その少なくとも１つの内部ガス抜き孔は、投射形状の一部分が前記弁板の破断可能部と重なり、残りの部分が前記弁板の前記破断可能部以外の部分と重なっており、
他の少なくとも１つの内部ガス抜き孔は、投射形状の全部が前記弁板の破断可能部以外の部分と重なっている請求項１記載の円筒形電池。
【請求項５】
前記発電要素が、リチウムイオンを吸蔵および放出可能な正極、リチウムイオンを吸蔵および放出可能な負極、前記正極と負極との間に介在されるセパレータ、並びにリチウムイオン伝導性の非水電解質から構成される請求項１〜４のいずれかに記載の円筒形電池。
【請求項６】
前記正極が、正極活物質および金属箔からなる集電体を含み、前記正極活物質がリチウム含有遷移金属酸化物を含んでいる請求項１〜５のいずれかに記載の円筒形電池。
【請求項７】
前記負極が、負極活物質および金属箔からなる集電体を含み、前記負極活物質が炭素材料を含んでいる請求項１〜６のいずれかに記載の円筒形電池。
【請求項１】
発電要素と、その発電要素を収納する有底円筒形の電池ケースと、前記電池ケースの開口部を封口する組立封口体とを含む円筒形電池であって、
前記組立封口体は、互いに導通された端子板、弁板および基板を含んでおり、
前記端子板および基板は、それぞれ１つ以上の外部ガス抜き孔および内部ガス抜き孔を有し、
前記弁板は、破断すると弁孔として開口する破断可能部を有しており、
前記内部ガス抜き孔は、投射形状の少なくとも一部分が、前記弁板の破断可能部と重なっている、または、前記基板は、当該基板が前記弁板に向かって押しつけられたときに前記弁板の前記破断可能部以外の部分と当接する突出部を有している円筒形電池。
【請求項２】
前記基板が前記内部ガス抜き孔を複数個有しており、
それぞれの内部ガス抜き孔は、投射形状の一部分が前記弁板の破断可能部と重なり、残りの部分が前記弁板の前記破断可能部以外の部分と重なっている請求項１記載の円筒形電池。
【請求項３】
前記基板が前記内部ガス抜き孔を複数個有しており、
その少なくとも１つの内部ガス抜き孔は、投射形状の全部が前記弁板の破断可能部と重なっている請求項１記載の円筒形電池。
【請求項４】
前記基板が前記内部ガス抜き孔を複数個有しており、
その少なくとも１つの内部ガス抜き孔は、投射形状の一部分が前記弁板の破断可能部と重なり、残りの部分が前記弁板の前記破断可能部以外の部分と重なっており、
他の少なくとも１つの内部ガス抜き孔は、投射形状の全部が前記弁板の破断可能部以外の部分と重なっている請求項１記載の円筒形電池。
【請求項５】
前記発電要素が、リチウムイオンを吸蔵および放出可能な正極、リチウムイオンを吸蔵および放出可能な負極、前記正極と負極との間に介在されるセパレータ、並びにリチウムイオン伝導性の非水電解質から構成される請求項１〜４のいずれかに記載の円筒形電池。
【請求項６】
前記正極が、正極活物質および金属箔からなる集電体を含み、前記正極活物質がリチウム含有遷移金属酸化物を含んでいる請求項１〜５のいずれかに記載の円筒形電池。
【請求項７】
前記負極が、負極活物質および金属箔からなる集電体を含み、前記負極活物質が炭素材料を含んでいる請求項１〜６のいずれかに記載の円筒形電池。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１０−２５０９７０（Ｐ２０１０−２５０９７０Ａ）
【公開日】平成２２年１１月４日（２０１０．１１．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−９６２２６（Ｐ２００９−９６２２６）
【出願日】平成２１年４月１０日（２００９．４．１０）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１１月４日（２０１０．１１．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年４月１０日（２００９．４．１０）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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