CN115968514A - 衬垫以及圆筒形电池 - Google Patents

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Abstract

提供电流阻断机构的动作压的偏差小从而可靠性高的圆筒形电池等。圆筒形电池(10)具备电流阻断机构，其具有包含通过断裂来阻断电流的流动的端子板(23)的封口体(17)。圆筒形电池(10)的衬垫(28)在组装外装罐(16)内之前的单独的状态下，具有筒状部和从筒状部的轴向的第1侧的端部向径向的内方侧延伸的圆环部，该圆环部在轴向的第1侧的面中的径向的内方侧具有向轴向的第2侧凹陷的凹部。

Description

衬垫以及圆筒形电池
技术领域
本公开涉及衬垫以及圆筒形电池。
背景技术
以往，作为圆筒形电池，有记载于专利文献1的圆筒形电池。该圆筒形电池包含将正极和负极隔着分隔件卷绕的电极体、电解质、收容电极体以及电解质的有底筒状的外装罐、封口体以及被外装罐和封口体夹持的夹持部，具备使封口体相对于外装罐绝缘的环状的衬垫。外装罐通过在外周面设置周向上延伸的槽而在内周侧具有向径向的内方侧突出的突出部。
通过将外装罐的开口侧的端部向内侧折弯并铆接于封口体侧，来将封口体和衬垫一起夹持在突出部与外装罐的铆接部之间，并固定于外装罐。封口体具有电流阻断机构。详细地，若圆筒形电池异常发热，则在电池内部产生气体从而内压上升。电流阻断机构具有在电池的异常发热时内压变得过大会断裂的断裂部，通过使断裂部断裂来阻断电流。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：JP特开平9-320562号公报
发明内容
-发明所要解决的课题-
本申请发明者发现了如下的课题。详细地，如图7所示那样，封口体317在密封时被铆接从而向圆筒形电池310安装，但在铆接时，相当的压力作用于封口体317、衬垫328以及外装罐316，封口体317在铆接时被赋予周向的应力，由此变形。即，在铆接时，封口体317所包含的阀盖327在径向内方侧受到力而变形，阀盖327的内径变小，更详细地，阀盖327的按压直径向内周侧变小。
在这样的背景下，在阀盖与安全阀(裂开)相接的面的内径差越大，电流阻断机构的动作压的偏差越大，圆筒形电池的可靠性越降低。详细地，若阀盖的内径小从而与安全阀的接触部的直径小，电流阻断机构的动作压易于变高，若阀盖的内径大从而与安全阀的接触部的直径大，电流阻断机构的动作压易于变低。
为此，本公开的目的在于，提供能减小电流阻断机构的动作压的偏差从而能构成可靠性高的圆筒形电池的衬垫、和能减小电流阻断机构的动作压的偏差从而可靠性高的圆筒形电池。
-用于解决课题的手段-
为了解决上述课题，本公开所涉及的衬垫是圆筒形电池的衬垫，具备：筒状部；和圆环部，其从筒状部的轴向的第1侧的端部向径向的内方侧延伸，圆环部在轴向的第1侧的面中的径向的内方侧具有向轴向的第2侧凹陷的凹部。
此外，本公开所涉及的圆筒形电池具备：电极体，其将正极和负极隔着分隔件卷绕；电解质；外装罐，其收容电极体以及电解质，为有底筒状；封口体；和环状的衬垫，其包含被外装罐和封口体夹持的夹持部，将封口体相对于外装罐绝缘，封口体包含电流阻断机构，其具有通过断裂来阻断电流的流动的断裂部，在组装于外装罐内之前的单独的状态下，衬垫具有筒状部和从筒状部的轴向的第1侧的端部向径向的内方侧延伸的圆环部，圆环部在轴向的第1侧的面中的径向的内方侧具有向轴向的第2侧凹陷的凹部。
另外，上述筒状部可以具有圆筒形状，也可以具有不是圆筒形状的形状。例如，上述筒状部可以具有圆锥台的形状，也可以具有环状构造，其具有圆筒内周面、具有与其中心轴相同的中心轴的圆锥台的外周面。总而言之，筒状部具有其最小内径比圆环部的最大内径大的环状构造即可。此外，上述轴向的第2侧是上述轴向的第1侧的相反侧。此外，上述所谓“组装于外装罐内之前的单独的状态”，是衬垫与封口体以及外装罐成为一体前的状态，是衬垫未与封口体以及外装罐两方接触而单独存在时的状态。
-发明效果-
根据本公开所涉及的衬垫，能减少电流阻断机构的动作压的偏差从而能构成可靠性高的圆筒形电池。此外，根据本公开所涉及的圆筒形电池，能减小电流阻断机构的动作压的偏差从而能提高电池的可靠性。
附图说明
图1是本公开的一实施方式所涉及的圆筒形电池的轴向的剖视图。
图2是上述圆筒形电池的电极体的立体图。
图3的(a)是上述圆筒形电池的电流阻断机构的动作前的封口体周边的放大剖视图，(b)是电流阻断机构的动作后的封口体周边的放大剖视图。
图4组装于外装罐内之前的本公开的衬垫的位于中心轴的单侧的单侧部分的剖视图。
图5是表示对设置环状的凹部的衬垫、无凹部的比较例1的衬垫、以及无凹部的比较例2的衬垫各自中的、衬垫的铆接过程中的变形的过渡使用模拟模型进行解析时的解析结果的图。
图6是表示在图5的解析中所用的实施例、比较例1以及比较例2各自的圆筒形电池中的表示铆接后的应力分布的模拟结果的图。
图7是说明圆筒形电池的铆接工序的图。
具体实施方式
以下，参照附图来详细说明本公开所涉及的衬垫以及圆筒形电池的实施方式。另外，本公开的圆筒形电池可以是一次电池，也可以是二次电池。此外，本公开的圆筒形电池可以是利用了水系电解质的电池，也可以是利用了非水系电解质的电池。以下，作为一实施方式的圆筒形电池10，例示利用了非水电解质的非水电解质二次电池(锂离子电池)，但本公开的圆筒形电池并不限定于此。
另外，以下，在包含多个实施方式、变形例等的情况下，从最初考虑适宜地组合这些特征部分来构建新的实施方式。此外，在以下的实施方式中，在附图中对相同结构标注相同的附图标记，并省略重复的说明。此外，在多个附图中包含示意图，在不同的图之间，各构件中的纵、横、高度等的尺寸比未必一致。此外，在本说明书中，为了方便说明，将沿着电池壳体15的轴向的方向设为高度方向，将高度方向的封口体17侧设为“上”，将高度方向的外装罐16的底侧设为“下”。此外，对于以下说明的构成要素当中的未记载于表示最上位概念的独立权利要求的构成要素，是任意的构成要素，并非必须的构成要素。
图1是本公开的一实施方式所涉及的圆筒形电池10的轴向的剖视图，图2是圆筒形电池10的电极体14的立体图。如图1所示那样，圆筒形电池10具备：卷绕型的电极体14；非水电解质(未图示)；和收容电极体14以及非水电解质的电池壳体15。如图2所示那样，电极体14包含正极11、负极12和介于正极11与负极12之间存在的分隔件13，具有将正极11和负极12隔着分隔件13卷绕的卷绕构造。在此参照图1，电池壳体15由有底筒状的外装罐16和堵塞外装罐16的开口部的封口体17构成。此外，圆筒形电池10具备配置于外装罐16与封口体17之间的树脂制的衬垫28。
非水电解质包含非水溶剂和溶解于非水溶剂的电解质盐。非水溶剂例如可以使用醇类、醚类、腈类、酰胺类、以及它们中的2种以上的混合溶剂等。非水溶剂也可以含有将这些溶剂的氢的至少一部分用氟等卤素原子取代而得到的卤素取代体。另外，非水电解质并不限定于液体电解质，也可以是利用了凝胶状聚合物等的固体电解质。电解质盐使用LiPF6等锂盐。
如图2所示那样，电极体14具有长条状的正极11、长条状的负极12和长条状的2片分隔件13。此外，电极体14具有与正极11接合的正极引线20和与负极12接合的负极引线21。为了抑制锂的析出，负极12以比正极11大一圈的尺寸形成，比正极11在长边方向以及宽度方向(短边方向)上更长地形成。此外，2片分隔件13以至少比正极11大一圈的尺寸形成，例如配置成夹着正极11。
正极11具有：正极集电体；和形成于正极集电体的两面的正极合剂层。正极集电体能使用铝、铝合金等在正极11的电位范围内稳定的金属的箔、在表层配置该金属的薄膜等。正极合剂层包含正极活性物质、导电剂以及粘接剂。例如在正极集电体上涂布包含正极活性物质、导电剂以及粘接剂等的正极合剂浆料，在使涂膜干燥后进行压缩，来在集电体的两面形成正极合剂层，由此能制作正极11。
正极活性物质以含锂金属复合氧化物为主成分来构成。作为含锂金属复合氧化物中含有的金属元素，能举出Ni、Co、Mn、Al、B、Mg、Ti、V、Cr、Fe、Cu、Zn、Ga、Sr、Zr、Nb、In、Sn、Ta、W等。优选的含锂金属复合氧化物的一例是含有Ni、Co、Mn、Al的至少1种的复合氧化物。
作为正极合剂层中所含的导电剂，能例示碳黑、乙炔黑、科琴黑、石墨等碳材料。作为正极合剂层中所含的粘接剂，能例示聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏氟乙烯(PVdF)等氟树脂、聚丙烯腈(PAN)、聚酰亚胺、丙烯酸树脂、聚烯烃等。也可以并用这些树脂和羧甲基纤维素(CMC)或其盐等纤维素衍生物、聚氧化乙烯(PEO)等。
负极12具有负极集电体和形成于负极集电体的两面的负极合剂层。负极集电体能使用铜、铜合金等在负极12的电位范围内稳定的金属的箔、在表层配置该金属的薄膜等。负极合剂层包含负极活性物质以及粘接剂。例如在负极集电体上涂布包含负极活性物质以及粘接剂等的负极合剂浆料，在使涂膜干燥后进行压缩，来在集电体的两面形成负极合剂层，由此能制作负极12。
负极活性物质一般使用可逆地吸藏、放出锂离子的碳材料。优选的碳材料是鳞片状石墨、块状石墨、土状石墨等天然石墨、块状人造石墨、石墨化中间相碳微球等人造石墨等石墨。在负极合剂层中可以包含含有Si化合物作为负极活性物质。此外，负极活性物质可以使用Si以外的与锂进行合金化的金属、含有该金属的合金、含有该金属的化合物等。
负极合剂层中所含的粘接剂与正极11的情况同样，可以使用氟树脂、PAN、聚酰亚胺树脂、丙烯酸树脂、聚烯烃树脂等，优选使用苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)或其改性体。在负极合剂层中，例如可以除了SBR等以外还包含CMC或其盐、聚丙烯酸(PAA)或其盐、聚乙烯醇等。
分隔件13使用具有离子透过性以及绝缘性的多孔性薄片。作为多孔性薄片的具体例，例如能举出微多孔薄膜、织布、无纺布等。作为分隔件13的材质，优选聚乙烯、聚丙烯等烯烃树脂、纤维素等。分隔件13可以是单层构造、层叠构造的任一者。在分隔件13的表面可以形成耐热层等。另外，负极12可以构成电极体14的卷绕开始端，但一般分隔件13超出负极12的卷绕开始侧端而延伸出，分隔件13的卷绕开始侧端成为电极体14的卷绕开始端。
在图1以及图2所示的示例中，正极引线20与正极芯体中的卷绕方向的中央部等中间部电连接，负极引线21与负极芯体中的卷绕方向的卷绕结束端部电连接。但负极引线也可以与负极芯体中的卷绕方向的卷绕开始端部电连接。或者，电极体具有2个负极引线，一方的负极引线与负极芯体中的卷绕方向的卷绕开始端部电连接，另一方的负极引线与负极芯体中的卷绕方向的卷绕结束端部电连接。或者，也可以通过使负极芯体中的卷绕方向的卷绕结束侧端部与外装罐的内表面抵接，来将负极和外装罐电连接。
如图1所示那样，圆筒形电池10还具有：配置于电极体14的上侧的绝缘板18；和配置于电极体14的下侧的绝缘板19。在图1所示的示例中，安装于正极11的正极引线20穿过绝缘板18的贯通孔延伸到封口体17侧，安装于负极12的负极引线21穿过绝缘板19的外侧延伸到外装罐16的底68侧。正极引线20通过焊接等与封口体17的底板即端子板23的下表面连接，与端子板23电连接的封口体17的顶板即阀盖27成为正极端子。此外，负极引线21通过焊接等与外装罐16的底68的内表面连接，外装罐16成为负极端子。关于封口体17的构造，之后详细说明。
外装罐16是具有有底筒状部的金属制容器。外装罐16与封口体17之间被环状的衬垫28密封，通过该密封将电池壳体15的内部空间密闭。衬垫28包含被外装罐16和封口体17夹持的夹持部32，将封口体17相对于外装罐16绝缘。衬垫28具有用于保持电池内部的气密性的密封件的作用，具有不引起电解液的漏液的作用。此外，衬垫28还具有作为防止外装罐16与封口体17的短路的绝缘件的作用。
外装罐16通过在外装罐16的圆筒外周面的高度方向的一部分设置环状槽35而在内周侧具有向径向的内方侧突出的突出部36。环状槽35例如能通过将圆筒外周面的一部分向径向内侧旋压加工来使得向径向内方侧凹陷，由此形成。外装罐16具有：包含突出部36的有底筒状部30；和环状的肩部33。有底筒状部30收容电极体14和非水电解质，肩部33从有底筒状部30的开口侧的端部向径向的内方侧折弯而向径向的内方侧延伸。肩部33在将外装罐16的上端部向内侧折弯并铆接在封口体17的周缘部31侧时形成。封口体17通过该铆接，和衬垫28一起被肩部33和突出部36的上侧夹持，固定在外装罐16。
接下来，说明封口体17的构造。如图1所示那样，封口体17具有从电极体14侧起依次层叠作为断裂部的一例的端子板23、安全阀24、环状绝缘体26以及阀盖27的构造。构成封口体17的各构件具有圆板形状或环形状，除了环状绝缘体26以外的各构件电连接。端子板23构成封口体17的底板，具有位于大致相同的平面上的圆形的上表面23a。端子板23具有：位于径向的外方侧的环状的厚壁部23b；与厚壁部23b的径向的内方侧的环状的端部相连且比厚壁部23b薄的圆板状的薄壁部23c。
正极引线20通过焊接等与端子板23的厚壁部23b的下表面连接。安全阀24通过对具有大致相同的厚度的金属的圆板构件实施折弯加工或冲压加工等来形成。安全阀24具有圆环部24a、环状的梯级部24b和圆板部24c。在圆环部24a的外周侧设有突出成向下侧凹陷的环状突出部24d，在环状突出部24d的上侧存在环状槽34。环状的梯级部24b延伸成从圆环部24a的径向的内方侧的端部向下侧突出。此外，圆板部24c设于径向的中央部。圆板部24c与环状的梯级部24b的下侧的端部相连，位于与高度方向大致正交的平面上。安全阀24具有大致圆形状的上表面24e，并且具有从圆环部24a的外缘部向高度方向的上侧突出的环状突出部24f。此外，安全阀24在图1的剖视图中具有设有大致等腰三角形形状的槽的薄壁部24g。关于设置该薄壁部24g的理由，之后进行说明。
如上所述，端子板23的薄壁部23c通过焊接等与安全阀24的圆板部24c的下表面连接，由此，端子板23与安全阀24电连接。若用铝或铝合金形成端子板23以及安全阀24，能容易地执行端子板23以及安全阀24的中央部彼此的连接，因而是优选的。作为连接方法，优选使用冶金的接合，作为冶金的接合，例示激光焊接。
环状绝缘体26被推压到环状突出部24d的内周面，环状绝缘体26的下表面被厚壁部23b的上表面向上侧推压。环状绝缘体26是为了确保绝缘性而设的，防止端子板23的厚壁部23b与安全阀24电连接。环状绝缘体26优选由不影响电池特性的材料构成。作为环状绝缘体26的材料，能举出聚合物树脂，能例示聚丙烯(PP)树脂、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)树脂。
另外，如图1所示那样，环状突出部24d的内周面也可以是内径随着朝向下侧而变小的圆锥台形状，环状绝缘体26的外周面也可以是与其内周面对应的圆锥台形状。在这样的情况下，通过将环状绝缘体26压入固定于环状突出部24d，能可靠地防止环状绝缘体26相对于环状突出部24d的位置偏离。
阀盖27构成封口体17的顶板，在俯视观察时呈圆形。阀盖27例如能通过对铝或铝合金的板材进行冲压加工来制作。由于铝以及铝合金的挠性优异，因此优选设为阀盖27的材料。阀盖27具有阀圆环部27a、环状弯折部27b以及圆板部27c。阀圆环部27a具有圆环形状，设于径向的外方侧。阀圆环部27a在与高度方向大致正交的平面上扩展。阀圆环部27a的外周面通过上述铆接而与安全阀24的环状突出部24f的内周面抵接，被从环状突出部24f的内周面赋予径向内方侧的力。环状弯折部27b从阀圆环部27a的径向的内方侧的端部向高度方向上侧弯折，从而向高度方向上侧突出。环状弯折部27b具有贯通孔37。此外，圆板部27c与环状弯折部27b的上侧端部相连，在与高度方向大致正交的平面上扩展。
在本实施方式的圆筒形电池10中，端子板23、安全阀24以及环状绝缘体26构成电流阻断机构70。接下来，说明电流阻断机构70的动作。图3的(a)是电流阻断机构70的动作前的封口体17周边的放大剖视图，图3的(b)是电流阻断机构70的动作后的封口体17周边的放大剖视图。另外，关于图3的(a)、(b)，省略了正极引线20的图示。如图3的(a)所示那样，在圆筒形电池10的内压为正常的范围内时，端子板23的上表面23a在与高度方向大致正交的方向上扩展。与此相对，若圆筒形电池10异常发热而圆筒形电池10的内压上升到某值以上，如图3的(b)所示那样，安全阀24的圆环部24a中不与阀盖27接触的部分由于该高的内压而以圆环部24a中与阀盖27接触的径向内方侧的端部作为支点29，被向高度方向上侧推高，从而向高度方向上侧折弯。此外，与该圆环部24a向高度方向上侧的折弯同时，端子板23的薄壁部23c中固定于安全阀24的圆板部24c的固定部分(在焊接固定的情况下是熔敷部分)39和圆环部24a一起向上侧跳起，从端子板23切断。
由此，端子板23与安全阀24之间的电流路径被阻断。进而，若内压上升，安全阀24在设有截面三角形状的槽而刚性低的薄壁部24g(参照图1)断裂，气体在通过了安全阀24后，经由阀盖27的贯通孔37排出到外部。由此，即使圆筒形电池10异常发热，也能抑制或防止该异常发热的影响对搭载该圆筒形电池10的设备造成影响，能使安全性万全，并且还能抑制或防止设备的损伤。
在圆筒形电池中，在进行上述的铆接时，安全阀易于受到包含径向内方侧的成分的向内侧过大的力，电流阻断机构的动作压的偏差易于变大。特别是在圆筒形电池中，与安全阀24的圆环部24a水平地延伸的图1所示的圆筒形电池10不同，安全阀的圆环部有时不在与高度方向正交的正交方向上扩展，而是成为沿着相对于该正交方向倾斜的方向的形状。在这样的情况下，特别是与图1所示的圆筒形电池10不同，电流阻断机构的动作压易于变得与所期望的动作压大幅不同，圆筒形电池的可靠性更容易变低。
与此相对，若使用本公开的衬垫28形成圆筒形电池10，则如图1所示的圆筒形电池10那样，阀盖27的阀圆环部27a水平地延伸，也能减小电流阻断机构70的动作压的偏差，从而易于实现可靠性高的圆筒形电池10。接下来，说明易于制造这样的可靠性高的圆筒形电池10的本公开的衬垫28的构造。
图4是易于构成这样的圆筒形电池10的环状的衬垫28的位于中心轴的单侧的单侧部分的剖视图，是表示这样的衬垫28在组装于外装罐16前的状态的半剖视图。如图4所示那样，在组装于外装罐16内之前的单独的状态下，衬垫28具有：筒状部40；和从筒状部40的轴向的第1侧(下侧)的端部向径向的内方侧延伸的圆环部50。并且，圆环部50在轴向的第1侧(下侧)的面51中的径向的内方侧具有向轴向的第2侧(上侧)凹陷的环状的凹部52。
衬垫28由绝缘材料、例如聚丙烯等树脂材料等构成。只要衬垫28在组装于外装罐16内之前的单独的状态下具有如下说明的尺寸，则能更显著地抑制圆筒形电池10的电流阻断机构的动作压的偏差，因而是优选的。详细地，若衬垫28的外径t1相对于外装罐16的外径为94～98％，则是优选的，若衬垫28的内径t2相对于外装罐16为74～78％，则是优选的。此外，若衬垫28的筒状部40的材料厚度t3为外装罐16的材料厚度的1～4％，则是优选的。此外，衬垫高度t4优选为2～10mm，圆环部50的材料厚度(圆环部50的轴向的高度)t5相对于衬垫高度t4优选为17～22％，凹部52的深度(轴向的高度)t6优选为圆环部50的材料厚度(圆环部50的轴向的高度)t5的20～30％。此外，优选凹部52的至少一部分在衬垫28的径向上存在于外径的80～88％的位置。
[试验的概要]
本申请发明者在使用满足上述尺寸的20个衬垫制作的20个圆筒形电池10和使用在与这20个衬垫的比较中仅在仅形成凹部52这点上不同的20个衬垫制作的20个圆筒形电池中，如下那样测定电流阻断机构的动作压的偏差，得到如下所示的结果。
<电流阻断机构的动作压的测定>
利用电阻在端子板与安全阀的焊接部断裂时离散地上升这点，来测定动作压。端子板与安全阀焊接，将封口体的下侧设为密闭空间，使该密闭空间的内压上升。并且，测量密闭空间的内压的同时，测定内压上升时的阀盖和端子板的电阻。将电阻值上升1Q以上时的内压设为电流阻断机构的工作压。
<试验结果>
使用不存在凹部52的现行的衬垫制作的圆筒形电池中的电流阻断机构的动作压的偏差σ(标准偏差)成为0.07。另一方面，使用具有凹部52的衬垫制作的圆筒形电池10中的电流阻断机构的动作压的偏差σ(标准偏差)成为0.03。因而，能确认到，若使用不存在凹部52的现行的衬垫制作圆筒形电池，则格外减少电流阻断机构的动作压的偏差σ(标准偏差)。
<能抑制电流阻断机构的动作压的偏差的定性的说明>
接下来，对于能抑制使用与上述的衬垫的各种尺寸无关地具有凹部52的衬垫制作的圆筒形电池10中电流阻断机构的动作压的偏差的理由，定性地进行说明。
图5是表示对于使用设置环状的凹部52的衬垫28、无凹部的比较例1的衬垫128、以及无凹部的比较例2的衬垫228各自中的、衬垫28、128、228的铆接过程中的变形的过渡使用模拟模型进行解析时的解析结果的图。
参照图5，在铆接过程中，从外装罐16、116、216的肩部经由衬垫28、128、228对封口体17、117、217的周缘部作用由箭头A所示的斜下侧且内侧的力，并且，从外装罐16、116、216的突出部经由衬垫28、128、228对封口体17、117、217的周缘部作用由箭头B所示的斜上侧且内侧的力。在相关的背景中，如比较例1的衬垫128以及比较例2的衬垫228所示那样，在衬垫128、228的圆环部的径向内方的下侧不存在凹部的情况下，无法释放衬垫128、228中与突出部接触的下侧压缩部128a、228a。
因此，在如比较例1的衬垫128那样衬垫128的下侧压缩部128a的壁厚大的情况下，箭头B所示的斜上侧且内侧的力变大，如铆接后的图所示那样，封口体117的阀盖127的阀圆环部127a随着越靠近径向外方而变得越易于向上侧翘曲。此外，相反，在如比较例2的衬垫228那样衬垫228的下侧压缩部228a的壁厚小的情况下，箭头A所示的斜下侧且内侧的力变大，从而如铆接后的图所示那样，封口体217的阀盖227的阀圆环部227a随着越靠近径向外方而变得越易于向下侧翘曲。
与此相对，在如实施例的衬垫28那样，凹部52存在于衬垫28的圆环部中的径向的内方侧的下侧的情况下，由于能在铆接的过程中将下侧压缩部28a的壁的一部分释放到凹部52内，因此，能减轻箭头A所示的斜下侧且内侧的力以及箭头B所示的斜上侧且内侧的力。因而，能抑制斜下侧且内侧的过大的力、斜上侧且内侧的过大的力作用于封口体17的阀盖27的阀圆环部27a，如实施例的铆接后的图所示那样，封口体17的阀盖27的阀圆环部27a易于在与高度方向正交的方向上扩展，其结果，能抑制电流阻断机构的动作压的偏差。
<关于本公开的圆筒形电池中的密封性>
进而，本申请发明者通过利用了模拟模型的应力解析来确认本公开的圆筒形电池的衬垫的密封性也良好。图6是表示在图5的解析中所用的实施例、比较例1、以及比较例2各自的圆筒形电池中的表示铆接后的应力分布的模拟结果的图。
在图6中，白的区域表示应力小的区域，灰的区域表示应力中位的区域，黑的区域表示应力大的区域。如图6所示那样，通过模拟结果能确认到，在实施例、比较例1以及比较例2的任一者中，应力特别大的区域k1、k2、11、12、m1、m2都沿着外装罐的肩部与衬垫之间、和外装罐的突出部的上侧与衬垫之间扩展。因此，能确认，即使在衬垫28的圆环部50的径向内方的下侧形成凹部52，也能使圆筒形电池10中的该衬垫28的密封性与利用了未设凹部的衬垫的圆筒形电池同样地良好。
以上，衬垫28是圆筒形电池10的衬垫。此外，衬垫28具备：筒状部40；和从筒状部40的轴向的第1侧(下侧)的端部向径向的内方侧延伸的圆环部50。此外，圆环部50在轴向的第1侧的面51中的径向的内方侧具有向轴向的第2侧(上侧)凹陷的凹部52。
因此，在铆接过程中，能将下侧压缩部28a的壁释放到凹部52，能抑制在铆接过程中作用于封口体17的周缘部的径向内侧的力产生偏差。因而，能减小电流阻断机构70的偏差从而能制作可靠性高的圆筒形电池10，并且能制作衬垫28的密封性也优异的圆筒形电池10。
此外，在衬垫28组装于外装罐16内之前的单独的状态下，圆环部50的轴向的尺寸可以为衬垫28的轴向的全长的17％～22％的尺寸。此外，在衬垫28组装于外装罐16内之前的单独的状态下，凹部52的深度可以为圆环部50的轴向的尺寸的20～30％的尺寸。此外，在衬垫28组装于外装罐16内之前的单独的状态下，凹部52的至少一部分也可以在径向上存在于衬垫28的外径的80～88％的位置。
若采用这些结构，则能进一步减小电流阻断机构70的偏差，从而能制作可靠性更高的圆筒形电池10。
此外，圆筒形电池10具备：将正极11和负极12隔着分隔件13卷绕的电极体14；电解质；收容电极体14以及电解质的有底筒状的外装罐16；封口体17；和包含被外装罐16和封口体17夹持的夹持部32且将封口体17相对于外装罐16绝缘的环状的衬垫28。此外，封口体17包含具有通过断裂来阻断电流的流动的端子板(断裂部)23的电流阻断机构70。此外，在组装于外装罐16内之前的单独的状态下，衬垫28具有筒状部40和从筒状部40的轴向的第1侧的端部向径向的内方侧延伸的圆环部50，圆环部50在轴向的第1侧的面51中的径向的内方侧具有向轴向的第2侧凹陷的凹部52。
因此，在圆筒形电池10中，能减小电流阻断机构70的动作压的偏差，从而能提高可靠性。
此外，封口体17也可以具有轴向的第2侧(上侧)的面露出到外部的阀盖27。并且，阀盖27也可以具有位于外装罐16的径向的外方侧且在与高度方向大致正交的方向上扩展的环状的阀圆环部27a。
如上所述，在阀盖27具有在与高度方向大致正交的方向上扩展的环状的阀圆环部27a的情况下，如使用图5说明的那样，在铆接过程中，在封口体17的周缘部向径向内侧作用不会过大的合适的大小的力。因而，能格外减小圆筒形电池10的电流阻断机构70的动作压的偏差，能格外提高圆筒形电池10的可靠性，并且，圆筒形电池10的密封性也能更加良好。
另外，本公开并不限定于上述实施方式以及其变形例，能在本申请的权利要求书所记载的事项以及其等同的范围内进行各种改良、变更。
例如，在衬垫28组装于外装罐16内之前的单独的状态下，对圆环部50的轴向的尺寸为衬垫28的轴向的全长的17％～22％的尺寸的情况进行了说明，但圆环部的轴向的尺寸也可以不是衬垫的轴向的全长的17％～22％的尺寸。此外，在衬垫28组装于外装罐16内之前的单独的状态下，对凹部52的深度为圆环部50的轴向的尺寸的20～30％的尺寸的情况进行了说明，但凹部的深度也可以不是圆环部的轴向的尺寸的20～30％的尺寸。此外，在衬垫28组装于外装罐16内之前的单独的状态下，对凹部52的至少一部分在径向上存在于衬垫28的外径的80～88％的位置的情况进行了说明，但凹部的全部也可以在径向上不存在于衬垫的外径的80～88％的位置。
此外，对凹部52为环状的情况进行了说明，但在环状的衬垫的圆环部中的轴向的第1侧的面中的径向的内方侧设置成向轴向的第2侧凹陷的凹部也可以不是环状。
例如，环状的衬垫在组装于外装罐内之前的单独的状态下，也可以在该圆环部中的轴向的第1侧的面的径向的内方侧具有周向上等间隔地空开间隔地设置且向轴向的第2侧凹陷的多个相同的凹部，也可以具有在周向上等间隔地空开间隔地设置且向轴向的第2侧凹陷的多个不相同的凹部。
或者，环状的衬垫在组装于外装罐内之前的单独的状态下，也可以在该圆环部中的轴向的第1侧的面的径向的内方侧具有在周向上空开不等间隔的间隔地设置且向轴向的第2侧凹陷的多个相同的凹部，也可以具有在周向上空开不等间隔的间隔地设置且向轴向的第2侧凹陷的多个不相同的凹部。
或者，环状的衬垫在组装于外装罐内之前的单独的状态下，也可以在该圆环部中的轴向的第1侧的面的径向的内方侧具有向第2侧凹陷且在从高度方向单侧(下侧)俯视观察时有C字形状的仅1个凹部。
总而言之，环状的衬垫在组装于外装罐内之前的单独的状态下，在该圆环部中的轴向的第1侧的面的径向的内方侧具有向第2侧凹陷的1个以上的凹部即可，该1个以上的凹部可以是任何形态。
此外，说明了阀盖27的阀圆环部27a在与高度方向(轴向)大致正交的平面上扩展的情况，但在本公开的圆筒形电池中，阀盖的阀圆环部也可以具有相对于与高度方向(轴向)大致正交的平面倾斜的部分。
此外，说明了圆筒形电池10具有通过使端子板23断裂来阻断电流的电流阻断机构70的情况。但圆筒形电池的电流阻断机构只要是通过使断裂部断裂来阻断电流的流动的机构即可，可以是任何机构。因而，圆筒形电池的电流阻断机构并不限于以上说明的机构，可以是当前成为公知的多种多样的任意的电流阻断机构，也可以是通过使除此以外的断裂部断裂来阻断电流的流动的机构。
-符号说明-
10：圆筒形电池、11：正极、12：负极、13：分隔件、14：电极体、15：电池壳体、16：外装罐、17：封口体、18、19：绝缘板、20：正极引线、21：负极引线、23：端子板、23a：上表面、23b：厚壁部、23c：薄壁部、24：安全阀、24a：圆环部、24b：梯级部、24c：圆板部、24d：环状突出部、24e：上表面、24f：环状突出部、24g：薄壁部、26：环状绝缘体、27：阀盖、27a：阀圆环部、27b：环状弯折部、27c：圆板部、28：衬垫、28a：下侧压缩部、30：有底筒状部、31：周缘部、32：夹持部、33：肩部、35：环状槽、36：突出部、37：贯通孔、40：筒状部、50：圆环部、51：圆环部的轴向的第1侧(下侧)的面、52：凹部、70：电流阻断机构。

Claims (6)

1.一种衬垫，是圆筒形电池的衬垫，
所述衬垫具备：
筒状部；和
圆环部，其从所述筒状部的轴向的第1侧的端部向径向的内方侧延伸，
所述圆环部在所述轴向的所述第1侧的面的所述径向的内方侧具有向所述轴向的第2侧凹陷的凹部。
2.根据权利要求1所述的衬垫，其中，
所述圆环部的所述轴向的尺寸为所述轴向的全长的17％～22％的尺寸。
3.根据权利要求1或2所述的衬垫，其中，
所述凹部的深度为所述圆环部的所述轴向的尺寸的20～30％的尺寸。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的衬垫，其中，
所述凹部的至少一部分在所述径向上存在于外径的80～88％的位置。
5.一种圆筒形电池，具备：
电极体，其将正极和负极隔着分隔件卷绕；
电解质；
外装罐，其收容所述电极体以及所述电解质，为有底筒状；
封口体；和
环状的衬垫，其包含被所述外装罐和所述封口体夹持的夹持部，将所述封口体相对于所述外装罐绝缘，
所述封口体包含电流阻断机构，其具有通过断裂来阻断电流的流动的断裂部，
在组装所述外装罐内之前的单独的状态下，所述衬垫具有筒状部和从所述筒状部的轴向的第1侧的端部向径向的内方侧延伸的圆环部，所述圆环部在所述轴向的所述第1侧的面中的所述径向的内方侧具有向所述轴向的第2侧凹陷的凹部。
6.根据权利要求5所述的圆筒形电池，其中，
所述封口体具有所述轴向的所述第2侧的面在外部露出的阀盖，
所述阀盖具有位于所述外装罐的径向的外方侧且在与高度方向大致正交的方向上扩展的环状的阀圆环部。
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