CN114424375B - 二次电池、二次电池的制造方法、电子设备、电动工具 - Google Patents

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Abstract

一种二次电池，电极卷绕体和电解液收容在电池罐中，所述电极卷绕体具有隔着隔膜层叠带状的正极和带状的负极并卷绕而成的结构，所述二次电池具有电池盖和安全阀机构，所述电池盖封闭电池罐的开放端部，所述安全阀机构设置在电池盖与电极卷绕体之间，安全阀机构至少具备安全罩，电池盖的外周部与安全罩的外周部接合，电池盖的外周部与安全罩的外周部接合的区域的面积为电池的径向的截面积的18.1％以上且25.0％以下。

Description

二次电池、二次电池的制造方法、电子设备、电动工具
技术领域
本发明涉及二次电池、二次电池的制造方法、电子设备、电动工具。
背景技术
锂离子电池在电动工具、电动汽车等中的用途正在扩大。包括这些大型设备在内的电子设备，有时会因受到外部冲击而导致电池损坏，因此电池的耐冲击性成为重要因素之一，为此进行了各种开发研究。
在专利文献1中，公开了通过对电池盖和安全阀机构的安全罩进行激光焊接来降低电池的电阻值。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2007-194167号公报
发明内容
然而，专利文献1的电池由于在电池盖与安全阀机构的安全罩的焊接中使用激光焊接法，因此存在不耐反复冲击、耐冲击性差的问题。
因此，本发明的目的之一在于提供一种耐振动性高的电池。
本发明涉及一种二次电池，
电极卷绕体和电解液收容在电池罐中，所述电极卷绕体具有隔着隔膜层叠带状的正极和带状的负极并卷绕而成的结构，
所述二次电池具有电池盖和安全阀机构，所述电池盖封闭电池罐的开放端部，所述安全阀机构设置在电池盖与电极卷绕体之间，
安全阀机构至少具备安全罩，
电池盖的外周部与安全罩的外周部接合，
电池盖的外周部与安全罩的外周部接合的区域的面积为电池的径向的截面积的18.1％以上且25.0％以下。
另外，本发明涉及一种二次电池的制造方法，
在该二次电池中，电极卷绕体和电解液收容在电池罐中，所述电极卷绕体具有隔着隔膜层叠带状的正极和带状的负极并卷绕而成的结构，
所述二次电池具有电池盖和安全阀机构，所述电池盖封闭电池罐的开放端部，所述安全阀机构设置在电池盖与电极卷绕体之间，
安全阀机构至少具备安全罩，
通过焊接法将电池盖的外周部与安全罩的外周部接合，
电池盖的外周部与安全罩的外周部接合的区域的面积为电池的径向的截面积的18.1％以上且25.0％以下。
根据本发明的实施方式，能够实现电池盖与安全罩接合的部分耐反复振动的电池。需要说明的是，本说明书中例示的效果仅是示例，并非对本发明的内容进行限定。
附图说明
图1是一实施方式的电池的概略图。
图2A是从安全罩侧观察比较大的电池的安全罩与电池盖成为一体的部分的图，图2B是沿着图2A的AA’线的剖视图，图2C是从安全罩侧观察比较小的电池的安全罩与电池盖成为一体的部分的图，图2D是沿着图2C的BB’线的剖视图。
图3是表示配置有具有凸部的安全罩的电池的一部分的图。
图4是用于说明作为本发明的应用例的电池包的连接图。
图5是用于说明作为本发明的应用例的电动工具的连接图。
图6是用于说明作为本发明的应用例的电动车辆的连接图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式等进行说明。需要说明的是，将按照以下顺序进行说明。
＜1.一实施方式＞
＜2.变形例＞
＜3.应用例＞
以下说明的实施方式等是本发明的优选的具体例，本发明的内容并不限定于这些实施方式等。
在本发明的实施方式中，作为二次电池，以圆筒型的锂离子电池为例进行说明。
＜1.一实施方式＞
首先，对锂离子电池的整体结构进行说明。图1是锂离子电池1的概略剖视图。如图1所示，锂离子电池1是圆筒型的锂离子电池1，其中电极卷绕体20收纳在电池罐11的内部。
具体而言，锂离子电池1在圆筒状的电池罐11的内部具备一对绝缘体12、13和电极卷绕体20。此外，锂离子电池1还可以在电池罐11的内部具备热敏电阻(PTC)元件以及加强部件等中的任意一种或两种以上。
[电池罐]
电池罐11是主要收纳电极卷绕体20的部件。该电池罐11是一端部开放而另一端部封闭的圆筒状的容器。即，电池罐11具有开放的一端部(开放端部)。该电池罐11含有铁、铝以及它们的合金等金属材料中的任意一种或两种以上。另外，在电池罐11的表面，也可以镀敷镍等金属材料中的任意一种或两种以上。
[绝缘体]
绝缘体12、13是具有大致垂直于电极卷绕体20的卷绕轴方向(图1的铅垂方向)的面的片状部件。绝缘体12、13配置为将电极卷绕体20夹在其间。作为绝缘体12、13的材质，使用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚丙烯(PP)、胶木等。胶木有将酚醛树脂涂布在纸或布上后加热而制作的纸胶木或布胶木。
[铆接结构]
在电池罐11的开放端部，电池盖14以及安全阀机构30经由垫圈15铆接，从而形成铆接结构11R(卷曲结构)。由此，在电极卷绕体20等收纳在电池罐11的内部的状态下，该电池罐11被密封。
[电池盖]
电池盖14是在电极卷绕体20等收纳在电池罐11的内部的状态下封闭该电池罐11的开放端部的部件，并且由通过在铁上镀镍而获得的部件构成。该电池盖14含有与电池罐11的形成材料同样的材料。电池盖14中的中央区域沿图1中的铅垂方向突出。
[垫圈]
垫圈15主要设置在电池罐11的折弯部11P(也被称为卷曲部。)与电池盖14之间，是用于密封该折弯部11P与电池盖14之间的间隙的部件。在垫圈15的表面例如可以涂布沥青等。
垫圈15含有绝缘性材料。绝缘性材料的种类没有特别限定，为聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)以及聚丙烯(PP)等高分子材料。这是因为可以在电池罐11与电池盖14彼此电分离的同时，将折弯部11P与电池盖14之间的间隙充分密封。
[安全阀机构]
当电池罐11内部的压力(内压)上升时，安全阀机构30主要通过根据需要解除电池罐11的密封状态来释放其内压。电池罐11的内压上升的原因是在充放电时由于电解液的分解反应而产生的气体等。
安全阀机构30中的安全罩31是大致圆形的板状部件，也被称为阀体。安全罩31例如为铝制。如图1、图2所示，在安全罩31的中央部可以具有朝向电极卷绕体20的方向突出的突部。如图2A～2D所示，安全罩31的外周部通过焊接与电池盖14的外周部接合。焊接的方法例如是超声波焊接法。安全罩31与电池盖14接合的区域32的一部分被垫圈15覆盖(图1)，并由电池罐11固定。安全罩31和电池盖14在电池的外径比较大时(外径例如约18mm或约20mm时)形成图2A以及图2B所示的结构，在电池的外径比较小时(外径例如约14mm时)形成图2C以及图2D所示的结构。通过焊接接合的区域32是图2A和图2C的带阴影线的区域。
电池盖14的外周部与安全罩31的外周部通过焊接而接合的区域32的面积优选为阈值以上，以抵御来自电池1的外部的冲击，并且优选为恒定值以下，以在由于在电池1的内部产生气体而使压力上升时内部的气体容易排出。如以下的实施例所示，电池盖14的外周部与安全罩31的外周部通过焊接而接合的区域32的面积例如优选为电池的径向的截面积的18.5％以上且25.0％以下。
[电极卷绕体]
在圆筒型锂离子电池中，带状的正极21和带状的负极22隔着隔膜23卷绕成螺旋状，在浸渗有电解液的状态下，收纳于电池罐11中。虽未图示，但正极21、负极22分别是在正极集电体、负极集电体的一面或两面形成正极活性物质层、负极活性物质层而成的。正极集电体的材料是含有铝或铝合金的金属箔。负极集电体的材料是含有镍、镍合金、铜或铜合金的金属箔。隔膜23是多孔且具有绝缘性的膜，在使正极21和负极22电绝缘的同时允许锂离子的移动。
在电极卷绕体20的中心设置有在卷绕正极21、负极22以及隔膜23时产生的空间(中心空间20C)，在中心空间20C中插入有中心销24(图1)。另外，可以省略中心销24。
正极引线25连接至正极21，负极引线26连接至负极22(图1)。正极引线25含有铝等导电性材料。正极引线25通过安全阀机构30与电池盖14电连接。负极引线26含有镍等导电性材料。负极引线26与电池罐11电连接。关于正极21、负极22、隔膜23以及电解液各自的详细结构、材质，将在后面叙述。
[正极]
正极活性物质层至少包含能够嵌入以及脱嵌锂的正极材料(正极活性物质)，还可以包含正极粘结剂以及正极导电剂等。正极材料优选含锂复合氧化物或含锂磷酸化合物。含锂复合氧化物例如具有层状岩盐型或尖晶石型的结晶结构。含锂磷酸化合物例如具有橄榄石型的结晶结构。
正极粘结剂包含合成橡胶或高分子化合物。合成橡胶为丁苯系橡胶、氟系橡胶以及三元乙丙橡胶等。高分子化合物为聚偏氟乙烯(PVdF)以及聚酰亚胺等。
正极导电剂为石墨、炭黑、乙炔黑或科琴黑等碳材料。另外，正极导电剂也可以是金属材料以及导电性高分子。
[负极]
为了提高与负极活性物质层的密合性，负极集电体的表面优选被粗糙化。负极活性物质层至少包含能够嵌入以及脱嵌锂的负极材料(负极活性物质)，并且还可以包含负极粘结剂以及负极导电剂等。
负极材料例如包含碳材料。碳材料为易石墨化碳、难石墨化碳、石墨、低结晶性碳或非晶质碳。碳材料的形状具有纤维状、球状、粒状或鳞片状。
另外，负极材料例如包含金属系材料。作为金属系材料的例子，可以列举出Li(锂)、Si(硅)、Sn(锡)、Al(铝)、Zr(锌)、Ti(钛)。金属系元素与其他元素形成化合物、混合物或合金，作为其例子，可以列举出氧化硅(SiOx(0＜x≤2))、碳化硅(SiC)或碳与硅的合金、钛酸锂(LTO)。
在锂离子电池1中，如果完全充电时的开路电压(即电池电压)为4.25V以上，则与其完全充电时的开路电压低的情况相比，即使使用相同的正极活性物质，每单位质量的锂的脱嵌量也增多。由此，能够得到高能量密度。
[隔膜]
隔膜23为含有树脂的多孔膜，也可以是两种以上的多孔膜的层叠膜。树脂为聚丙烯以及聚乙烯等。隔膜23可以使用多孔膜作为基材层，在基材层的一面或两面上包含树脂层。这是因为可以提高隔膜23分别相对于正极21以及负极22的密合性，从而防止电极卷绕体20变形。
树脂层含有PVdF等树脂。在形成该树脂层的情况下，在基材层上涂布在有机溶剂中溶解有树脂的溶液后，使该基材层干燥。需要说明的是，也可以在使基材层浸渍于溶液中后，使该基材层干燥。从提高耐热性、电池的安全性的观点出发，优选在树脂层中含有无机粒子或有机粒子。无机粒子的种类为氧化铝、氮化铝、氢氧化铝、氢氧化镁、勃姆石、滑石、二氧化硅、云母等。另外，也可以使用通过溅射法、ALD(原子层沉积)法等形成的以无机粒子为主成分的表面层来代替树脂层。
[电解液]
电解液包含溶剂以及电解质盐，并且根据需要还可以包含添加剂等。溶剂为有机溶剂等非水溶剂或水。将含有非水溶剂的电解液称为非水电解液。非水溶剂为环状碳酸酯、链状碳酸酯、内酯、链状羧酸酯或腈(单腈)等。
电解质盐的代表例是锂盐，但也可以含有锂盐以外的盐。锂盐为六氟磷酸锂(LiPF6)、四氟硼酸锂(LiBF4)、高氯酸锂(LiClO4)、甲磺酸锂(LiCH3SO3)、三氟甲磺酸锂(LiCF3SO3)、六氟硅酸二锂(Li2SF6)等。也可以混合使用这些盐，其中，从提高电池特性的观点出发，优选混合使用LiPF6、LiBF4。电解质盐的含量没有特别限定，但优选相对于溶剂为0.3mol/kg～3mol/kg。
[锂离子电池的制作方法]
接着，对二次电池的制造方法进行说明。首先，在制作正极21的情况下，通过混合正极活性物质、正极粘结剂以及正极导电剂而制作正极合剂。接着，通过将正极合剂分散在有机溶剂中，制作糊状的正极合剂浆料。接着，通过将正极合剂浆料涂布在正极集电体的两面上，然后干燥，形成正极活性物质层。接着，在形成正极活性物质层的同时，使用辊压机对正极活性物质层进行压缩成型，得到正极21。
在制作负极22的情况下，通过与上述的正极21同样的步骤进行。
接着，使用焊接法分别将正极引线25、负极引线26连接至正极集电体、负极集电体。接着，将正极21以及负极22隔着隔膜23层叠，然后将它们卷绕以形成电极卷绕体20。接着，将中心销24插入电极卷绕体20的中心空间20C中。
接着，将电极卷绕体20夹在一对绝缘体之间，并且将电极卷绕体20收纳在电池罐11的内部。接着，使用焊接法将正极引线25的一端连接至安全阀机构30，并将负极引线26的一端连接至电池罐11。
接着，通过使用卷边加工机(开槽加工机)加工电池罐11，在电池罐11上形成凹陷。接着，将电解液注入到电池罐11的内部，并浸渗于电极卷绕体20中。接着，通过焊接将电池盖14的外周部与安全阀机构30的安全罩31的外周部接合，将电池盖14和安全阀机构30与垫圈15一起收纳在电池罐11的内部。
接着，如图1所示，在电池罐11的开放端部，将电池盖14的外周部与安全罩31的外周部焊接后，经由垫圈15将电池盖14以及安全阀机构30铆接，从而形成铆接结构11R。最后，通过使用压力机用电池盖14封闭电池罐11，完成二次电池。
实施例
以下，基于实施例具体地说明本发明，在实施例中，使用如上所述制作的二次电池，对电池盖14和安全罩31接合的区域32的焊接面积或焊接方法等不同的电池进行了试验。需要说明的是，本发明并不限定于以下说明的实施例。
电池盖14的外周部与安全罩31的外周部的焊接如图2A或图2C的带阴影线的区域所示那样呈环状地进行。根据通过焊接接合的区域32的内径和外径，求出通过焊接接合的区域32的面积(通过焊接接合电池盖14的外周部和安全罩31的外周部的区域的面积)，根据电池的外径求出电池的径向的截面积(将电池的外径设为r时电池的径向的截面积为πr2/4)。然后，将通过焊接接合的区域32的面积除以电池的径向的截面积而得到的值作为焊接率。在实施例1至实施例6和比较例1至比较例7中，在电池盖14的外周部与安全罩31的外周部的焊接中使用了超声波焊接法。
[实施例1]
将电池1的外径设为13.8mm，将通过焊接接合的区域32的内径设为9.52mm，将通过焊接接合的区域32的外径设为11.76mm，由此将焊接率设为25.0％。
[实施例2]
将电池1的外径设为13.8mm，将通过焊接接合的区域32的内径设为10.09mm，将通过焊接接合的区域32的外径设为11.76mm，由此将焊接率设为19.2％。
[实施例3]
将电池1的外径设为13.8mm，将通过焊接接合的区域32的内径设为10.15mm，将通过焊接接合的区域32的外径设为11.76mm，由此将焊接率设为18.5％。
[实施例4]
将电池1的外径设为13.8mm，将通过焊接接合的区域32的内径设为10.19mm，将通过焊接接合的区域32的外径设为11.76mm，由此将焊接率设为18.1％。
[实施例5]
将电池1的外径设为18.20mm，将通过焊接接合的区域32的内径设为12.79mm，将通过焊接接合的区域32的外径设为15.7mm，由此将焊接率设为25.0％。
[实施例6]
将电池1的外径设为18.05mm，将通过焊接接合的区域32的内径设为13.00mm，将通过焊接接合的区域32的外径设为15.7mm，由此将焊接率设为23.8％。
[实施例7]
将电池1的外径设为18.20mm，将通过焊接接合的区域32的内径设为13.60mm，将通过焊接接合的区域32的外径设为15.7mm，由此将焊接率设为18.6％。
[实施例8]
将电池1的外径设为18.05mm，将通过焊接接合的区域32的内径设为13.69mm，将通过焊接接合的区域32的外径设为15.7mm，由此将焊接率设为18.1％。
[实施例9]
将电池1的外径设为21.20mm，将通过焊接接合的区域32的内径设为15.10mm，将通过焊接接合的区域32的外径设为18.45mm，由此将焊接率设为25.0％。
[实施例10]
将电池1的外径设为21.20mm，将通过焊接接合的区域32的内径设为15.20mm，将通过焊接接合的区域32的外径设为18.45mm，由此将焊接率设为24.3％。
[实施例11]
将电池1的外径设为21.20mm，将通过焊接接合的区域32的内径设为16.10mm，将通过焊接接合的区域32的外径设为18.45mm，由此将焊接率设为18.1％。
[比较例1]
将电池1的外径设为13.8mm，将通过焊接接合的区域32的内径设为9.50mm，将通过焊接接合的区域32的外径设为11.76mm，由此将焊接率设为25.2％。
[比较例2]
将电池1的外径设为13.8mm，将通过焊接接合的区域32的内径设为10.20mm，将通过焊接接合的区域32的外径设为11.76mm，由此将焊接率设为18.0％。
[比较例3]
将电池1的外径设为18.05mm，将通过焊接接合的区域32的内径设为12.80mm，将通过焊接接合的区域32的外径设为15.7mm，由此将焊接率设为25.4％。
[比较例4]
将电池1的外径设为18.05mm，将通过焊接接合的区域32的内径设为13.70mm，将通过焊接接合的区域32的外径设为15.7mm，由此将焊接率设为18.0％。
[比较例5]
将电池1的外径设为18.20mm，将通过焊接接合的区域32的内径设为13.70mm，将通过焊接接合的区域32的外径设为15.7mm，由此将焊接率设为17.8％。
[比较例6]
将电池1的外径设为21.20mm，将通过焊接接合的区域32的内径设为14.80mm，将通过焊接接合的区域32的外径设为18.45mm，由此将焊接率设为27.0％。
[比较例7]
将电池1的外径设为21.20mm，将通过焊接接合的区域32的内径设为16.45mm，将通过焊接接合的区域32的外径设为18.45mm，由此将焊接率设为15.5％。
[评价]
关于以上的实施例以及比较例，在高温高湿保存后进行了振动试验和燃烧试验。在各例的各试验中，试验数为10个。振动试验基于UN38.3标准。将振动试验前后的电池的内部电阻的值(交流1kHz下的电阻值ACR(mΩ))的变化较小的电池(电阻值的上升率为10％以下时)设为OK，将内部电阻的值的变化较大的电池(电阻值的上升率大于10％时)设为NG。燃烧试验基于UL 1642projectile test。燃烧试验的合格率为90％以上时为OK，燃烧试验的合格率小于90％时为NG。在振动试验以及燃烧试验之前进行的高温高湿保存，是指将电池1在温度60℃、湿度90％的环境下进行约1个月的保存。
[表1]
整体而言，在焊接率为18.1％(实施例4、8、11)以上、24.3％(实施例1、5、9)以下时，由于振动试验和燃烧试验合格，因此可以判断为耐冲击性高，具有耐热性。关于外径约为14mm的电池，在焊接率为18.1％(实施例4)以上、25.0％(实施例1)以下时，振动试验和燃烧试验合格，因此可以判断为耐冲击性高，具有耐热性。
接着，关于实施例3的形状的电池，对于电池盖14的外周部与安全罩31的外周部的焊接，调查了不同焊接法的差异。
[实施例21]
将电池1的外径设为13.8mm，将通过焊接接合的区域32的内径设为10.15mm，将通过焊接接合的区域32的外径设为11.76mm，由此将焊接率设为18.5％。在电池盖14的外周部与安全罩31的外周部的焊接中使用了超声波焊接法。如图3所示，在安全罩31的外周部，在与焊接于电池盖14的面相反侧的面上制作了凸部41。将每一个凸部41形成为底部的一边为50～200μm、高度为50～200μm的大致方锥的形状，在安全罩31的外周部，在与焊接于电池盖14的面相反侧的整个面上配置了多个凸部41。
[比较例21]
在电池盖14的外周部与安全罩31的外周部的焊接中使用了激光缝焊法，在安全罩31的外周部，在与焊接于电池盖14的面相反侧的面上没有制作一个凸部41，除此以外与实施例21相同。
[比较例22]
没有焊接电池盖14的外周部与安全罩31的外周部，在安全罩31的外周部，在与焊接于电池盖14的面相反侧的面上没有制作一个凸部41，除此以外与实施例21相同。
[评价]
关于实施例21以及比较例21、22，在与实施例1～11同样的条件下高温高湿保存后进行振动试验，以同样的基准进行了评价，结果如表2所示。各个例子中的试验数为5个。
[表2]
焊接方法 凸部 振动试验
实施例21 超声波焊接法 有 OK
比较例21 激光缝焊法 无 NG
比较例22 无 无 NG
电池盖14的外周部与安全罩31的外周部通过超声波焊接法焊接而成的电池(实施例21)在振动试验中合格，因此可以判断为是耐冲击性高的电池。
接着，关于实施例3的形状的电池，调查了有/无安全罩31的凸部41的差异。
[实施例31]
实施例31是与实施例21同样的实施例。
[比较例31]
在安全罩31的外周部，在与焊接于电池盖14的面相反侧的面上没有制作一个凸部41，除此以外与实施例31相同。
[评价]
关于以上的实施例31以及比较例31，在与实施例1～11同样的条件下高温高湿保存后进行振动试验，以同样的基准进行了评价，结果如表3所示。各个例子中的试验数为5个。
[表3]
焊接方法 凸部 振动试验
实施例31 超声波焊接法 有 OK
比较例31 超声波焊接法 无 NG
在安全罩31的外周部，在与焊接于电池盖14的面相反侧的面上具有凸部41的电池(实施例31)在振动试验中合格，因此可以说耐冲击性高。
＜2.变形例＞
以上，对本发明的第一实施方式进行了具体说明，但本发明的内容并不限定于上述的实施方式，能够基于本发明的技术思想进行各种变形。
电池的外径为约14mm～约21mm，但也可以是例示以外的尺寸。凸部41也可以是大致方锥以外的形状。另外，本发明不仅可以应用于圆筒型二次电池，只要是具备电池盖和安全阀机构(安全罩)的电池，也可以应用于其他形状的电池。在这种情况下，可以使用一次电池或二次电池。例如，可以应用于小型的按钮形状的二次电池。
＜3.应用例＞
(1)电池包
图4是表示将本发明的实施方式或实施例所涉及的二次电池应用于电池包300时的电路结构例的框图。电池包300具备电池组301、包括充电控制开关302a和放电控制开关303a的开关部304、电流检测电阻307、温度检测元件308、控制部310。控制部310进行各设备的控制，进而能够在异常发热时进行充放电控制，或者进行电池包300的剩余容量的计算和修正。电池包300的正极端子321以及负极端子322与充电器或电子设备连接，进行充放电。
电池组301通过串联和/或并联连接多个二次电池301a而构成。在图4中，作为示例示出了6个二次电池301a以2并联3串联(2P3S)的方式连接的情况。
温度检测部318与温度检测元件308(例如热敏电阻)连接，测定电池组301或电池包300的温度，将测定温度提供给控制部310。电压检测部311测定电池组301以及构成电池组301的各二次电池301a的电压，对该测定电压进行A/D转换，并提供给控制部310。电流测定部313使用电流检测电阻307测定电流，将该测定电流提供给控制部310。
开关控制部314基于从电压检测部311以及电流测定部313输入的电压以及电流来控制开关部304的充电控制开关302a以及放电控制开关303a。开关控制部314在二次电池301a成为过充电检测电压(例如4.20V±0.05V)以上或过放电检测电压(2.4V±0.1V)以下时，向开关部304发送关闭的控制信号，由此防止过充电或过放电。
在充电控制开关302a或放电控制开关303a关闭之后，可以仅通过二极管302b或二极管303b进行充电或放电。这些充放电开关能够使用MOSFET等半导体开关。需要说明的是，在图4中，在+侧设置了开关部304，但也可以设置在-侧。
存储器317由RAM、ROM构成，存储并改写由控制部310运算出的电池特性的值、满充电容量、剩余容量等。
(2)电子设备
上述的本发明的实施方式或实施例所涉及的二次电池可以搭载在电子设备或电动输送设备、蓄电装置等设备中，用于供给电力。
作为电子设备，例如可以列举出笔记本型个人计算机、智能手机、平板终端、PDA(便携信息终端)、移动电话、可穿戴终端、数码相机、电子书籍、音乐播放器、游戏机、助听器、电动工具、电视机、照明设备、玩具、医疗设备、机器人。另外，后述的电动输送设备、蓄电装置、电动工具、电动式无人航空器在广义上也可以包括在电子设备中。
作为电动输送设备，可以列举出电动汽车(包括混合动力汽车。)、电动摩托车、电动助力自行车、电动公共汽车、电动推车、无人搬运车(AGV)、铁路车辆等。另外，还包括电动客机和运输用的电动式无人航空器。本发明所涉及的二次电池不仅可以用作这些设备的驱动用电源，还可以用作辅助用电源、能量再生用电源等。
作为蓄电装置，可以列举出商业用或家庭用的蓄电模块，住宅、大厦、办公室等建筑物用或发电设备用的电力储存用电源等。
(3)电动工具
参照图5，对作为能够应用本发明的电动工具的电动改锥的例子进行概略说明。在电动改锥431上设置有向轴434传递旋转动力的电机433和用户操作的触发开关432。在电动改锥431的把手的下部框体内收纳有本发明所涉及的电池包430以及电机控制部435。电池包430内置于电动改锥431，或者能够自由装卸。
电池包430以及电机控制部435分别具备微型计算机(未图示)，电池包430的充放电信息可以相互通信。电机控制部435能够控制电机433的动作，并且在过放电等异常时切断对电机433的电源供给。
(4)电动车辆用蓄电系统
作为将本发明应用于电动车辆用的蓄电系统的例子，在图6中概略地示出了采用了串联混合动力系统的混合动力车辆(HV)的构成例。串联混合动力系统是使用由将发动机作为动力的发电机所发电的电力、或者将其暂时储存在电池中的电力，通过电力驱动力转换装置行驶的汽车。
在该混合动力车辆600中搭载有发动机601、发电机602、电力驱动力转换装置603(直流电机或交流电机。以下简称为“电机603”。)、驱动轮604a、驱动轮604b、车轮605a、车轮605b、电池608、车辆控制装置609、各种传感器610、充电口611。作为电池608，可以应用本发明的电池包300或搭载有多个本发明的二次电池的蓄电模块。
电机603通过电池608的电力进行工作，电机603的旋转力传递到驱动轮604a、604b。通过由发动机601产生的旋转力，能够将由发电机602生成的电力蓄积在电池608中。各种传感器610经由车辆控制装置609控制发动机转速，或控制未图示的节流阀的开度。
当通过未图示的制动机构使混合动力车辆600减速时，该减速时的阻力作为旋转力施加在电机603上，由该旋转力生成的再生电力蓄积在电池608中。电池608能够通过经由混合动力车辆600的充电口611与外部的电源连接来进行充电。将这样的HV车辆称为插电式混合动力车(PHV或PHEV)。
需要说明的是，也能够将本发明所涉及的二次电池应用于小型化的一次电池，并用作内置于车轮604、605的气压传感器系统(TPMS：Tire Pressure Monitoring system)的电源。
以上，以串联混合动力车为例进行了说明，但本发明也能够应用于并用发动机和电机的并联方式、或者组合了串联方式和并联方式的混合动力车。此外，本发明也能够应用于不使用发动机而仅通过驱动电机来行驶的电动汽车(EV或BEV)、燃料电池车(FCV)。
符号说明
1…锂离子电池，11…电池罐，12、13…绝缘体，20…电极卷绕体，21…正极，22…负极，23…隔膜，24…中心销，25…正极引线，26…负极引线，31…安全罩，32…通过焊接接合的区域。

Claims (5)

1.一种二次电池，
电极卷绕体和电解液收容在电池罐中，所述电极卷绕体具有隔着隔膜层叠带状的正极和带状的负极并卷绕而成的结构，
所述二次电池具有电池盖和安全阀机构，所述电池盖封闭所述电池罐的开放端部，所述安全阀机构设置在所述电池盖与所述电极卷绕体之间，
所述安全阀机构至少具备安全罩，
所述电池盖的外周部与所述安全罩的外周部通过焊接法接合，
所述电池盖的外周部与所述安全罩的外周部接合的区域的面积为电池的径向的截面积的18.1％以上且25.0％以下，
在所述安全罩的外周部，在与焊接于所述电池盖的面相反侧的面上具有凸部。
2.一种二次电池的制造方法，
在该二次电池中，电极卷绕体和电解液收容在电池罐中，所述电极卷绕体具有隔着隔膜层叠带状的正极和带状的负极并卷绕而成的结构，
所述二次电池具有电池盖和安全阀机构，所述电池盖封闭所述电池罐的开放端部，所述安全阀机构设置在所述电池盖与所述电极卷绕体之间，
所述安全阀机构至少具备安全罩，
通过焊接法将所述电池盖的外周部与所述安全罩的外周部接合，
所述电池盖的外周部与所述安全罩的外周部接合的区域的面积为电池的径向的截面积的18.1％以上且25.0％以下，
在所述安全罩的外周部，在与焊接于所述电池盖的面相反侧的面上具有凸部。
3.根据权利要求2所述的二次电池的制造方法，其中，
所述焊接法是超声波焊接法。
4.一种电子设备，
具有权利要求1所述的二次电池。
5.一种电动工具，
具有权利要求1所述的二次电池。
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