CN116490998A - 二次电池 - Google Patents

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柳田浩辅
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Abstract

二次电池具备：收纳部件，具有划定开放端部的折弯部；电池元件，收纳在该收纳部件的内部；盖部件，封闭该开放端部；以及密封部件，介于该折弯部与盖部件之间。盖部件具有与电池元件对置的第一下表面、与该第一下表面相反侧的第一上表面以及分别与该第一下表面和第一上表面连结的第一侧面。折弯部包括前端部，该前端部依次沿着第一下表面、第一侧面以及第一上表面折弯，并且依次沿着该第一侧面以及第一上表面折弯。在与电池元件收纳在收纳部件的内部的收纳方向交叉的交叉方向上，基于折弯部规定的收纳部件的外径为25mm以上且27mm以下。交叉方向上的前端部的长度相对于收纳部件的外径的比例为8.0％以上且10.0％以下。

Description

二次电池
技术领域
本技术涉及一种二次电池。
背景技术
由于移动电话等多种电子设备广泛普及，因此作为小型且轻量并且可以得到高能量密度的电源，二次电池的开发正在进行。该二次电池在收纳部件的内部具备电池元件，关于该二次电池等的结构，进行了各种研究。
具体而言，为了改善收纳部件的密封性等，规定了与该收纳部件相关的罐覆盖量等条件(例如，参照专利文献1～3。)。
另外，在圆筒型碱性电池中，为了防止漏液，规定了正极容器的内表面(与垫圈接触的部分以及与正极作用物质接触的部分)的表面粗糙度(例如，参照专利文献4。)。为了防止在碱性锰电池等中发生漏液，规定了电池用罐的内表面(侧壁主部的内表面以及铆接部的内表面)的表面粗糙度Ra(例如，参照专利文献5。)。为了得到封口部的耐压性优异的电池用壳体，规定了金属壳体(主体部以及开口部)的内表面粗糙度(例如，参照专利文献6。)。为了得到密封性被强化的锂电池，在垫圈和外包装罐相互接触的部位，存在以煤焦油沥青等为主成分的密封剂(例如，参照专利文献7。)。在碱性电池中，为了改善耐漏液特性，在绝缘垫圈的露出部涂布了二甲基硅油等(例如，参照专利文献8。)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第5160559号说明书
专利文献2：日本专利第5269793号说明书
专利文献3：美国专利第8999564号说明书
专利文献4：日本特开2003-249232号公报
专利文献5：日本特开平09-161736号公报
专利文献6：日本特开平09-312150号公报
专利文献7：日本特开2003-151518号公报
专利文献8：日本特开平06-020664号公报
发明内容
关于二次电池的各种特性进行了各种研究，但该二次电池的安全性还不充分，因此存在改善的余地。
因此，需要一种能够得到优异的安全性的二次电池。
本技术的二次电池具备：收纳部件，具有划定开放端部的折弯部；电池元件，收纳在该收纳部件的内部；盖部件，封闭该开放端部；以及密封部件，介于该折弯部与盖部件之间。盖部件具有与电池元件对置的第一下表面、与该第一下表面相反侧的第一上表面以及分别与该第一下表面和第一上表面连结的第一侧面。折弯部包括前端部，该前端部依次沿着第一下表面、第一侧面以及第一上表面折弯，并且依次沿着该第一侧面以及第一上表面折弯。在与电池元件收纳在收纳部件的内部的收纳方向交叉的交叉方向上，基于折弯部规定的收纳部件的外径为25mm以上且27mm以下。交叉方向上的前端部的长度相对于收纳部件的外径的比例为8.0％以上且10.0％以下。
根据本技术的二次电池，由于收纳部件的外径为25mm以上且27mm以下，并且前端部的长度相对于该收纳部件的外径的比例为8.0％以上且10.0％以下，因此能够得到优异的安全性。
需要说明的是，并不一定限定于在此记载的效果，可以是本技术中记载的任何效果。
附图说明
图1是表示本技术的一个实施方式的二次电池的结构的剖视图。
图2是表示图1所示的二次电池的结构的一部分的剖视图。
图3是放大表示图2所示的铆接结构的结构的剖视图。
图4是放大表示图3所示的垫圈的结构的剖视图。
图5是放大表示图1所示的电池元件的结构的一部分的剖视图。
图6是用于说明二次电池的动作的剖视图。
图7是接着图6用于说明二次电池的动作的剖视图。
图8是用于说明二次电池的制造工序的剖视图。
图9是接着图8用于说明二次电池的制造工序的剖视图。
图10是表示二次电池的应用例(电池包)的结构的框图。
具体实施方式
以下，参照附图关于本技术的一个实施方式详细进行说明。需要说明的是，说明的顺序如下所述。
1.二次电池
1-1.整体结构
1-2.安全阀机构的详细结构
1-3.铆接结构的详细结构
1-4.电池元件的详细结构
1-5.动作
1-6.制造方法
1-7.作用以及效果
2.变形例
3.二次电池的用途
＜1.二次电池＞
首先，关于本技术的一个实施方式的二次电池进行说明。
在此说明的二次电池的充放电原理没有特别限定，以下，关于利用电极反应物质的嵌入脱嵌来得到电池容量的情况进行说明。
二次电池具备正极、负极以及电解质。在该二次电池中，负极的充电容量大于正极的放电容量，即，负极的每单位面积的电化学容量大于正极的每单位面积的电化学容量。这是为了防止在充电过程中电极反应物质在负极的表面上析出。
电极反应物质的种类没有特别限定，具体而言，是碱金属以及碱土类金属等轻金属。碱金属是锂、钠以及钾等，碱土类金属是铍、镁以及钙等。
以下，以电极反应物质是锂的情况为例。利用锂的嵌入脱嵌来得到电池容量的二次电池是所谓的锂离子二次电池。在该锂离子二次电池中，锂以离子状态被嵌入以及脱嵌。
＜1-1.整体结构＞
图1示出了二次电池的截面结构。如图1所示，该二次电池是在圆筒状的电池罐11的内部收纳有电池元件20的二次电池，即所谓的圆筒型二次电池。
以下说明的圆筒型二次电池特别是后述的外径D1、D2(参照图2)分别为比较大的大口径的二次电池。
以下，将电池元件20被收纳在电池罐11的内部的方向(图1中的Z轴方向)称为“收纳方向V1”，将与该收纳方向V1交叉的方向(图1中的X轴方向)称为“交叉方向V2”。
具体而言，二次电池在电池罐11的内部具备一对绝缘板12、13以及电池元件20，并且具备安装在该电池罐11上的电池盖14以及垫圈15。另外，二次电池在电池罐11的内部还可以具备未图示的热敏电阻(PTC)元件以及加强部件等。
[电池罐]
电池罐11是收纳电池元件20等的收纳部件。该电池罐11是一个端部开放并且另一个端部封闭的圆筒状的容器，沿收纳方向V1延伸。即，电池罐11具有作为开放的一个端部的开放端部11N。
该电池罐11包含金属材料等导电性材料中的任意一种或两种以上，该金属材料的具体例子是铁、铝以及不锈钢等。另外，金属材料的具体例子也可以是铁以及铝等中的任意一种或两种以上的合金。也可以在电池罐11的表面镀敷镍等金属材料中的任意一种或两种以上。
[绝缘板]
绝缘板12、13分别沿交叉方向V2延伸，在收纳方向V1上隔着电池元件20相互对置地配置。
[铆接结构]
电池盖14以及安全阀机构30经由垫圈15铆接在电池罐11的开放端部11N。由此，如后所述，电池罐11具有划定开放端部11N的折弯部11P(参照图3)。
在电池元件20等被收纳在电池罐11的内部的状态下，该电池罐11的开放端部11N由电池盖14密封。由此，在电池罐11中，由于划定开放端部11N的折弯部11P与电池盖14以及安全阀机构30经由垫圈15相互铆接，因此形成铆接结构11R。由于折弯部11P是所谓的卷曲部，因此铆接结构11R是所谓的卷曲结构。关于铆接结构11R的详细结构，将在后面叙述(参照图3)。
[电池盖]
电池盖14是封闭电池罐11的开放端部11N的盖部件。该电池盖14包含与电池罐11的形成材料相同的材料。另外，电池盖14也可以包含与电池罐11的形成材料不同的形成材料。
其中，电池盖14优选包含不锈钢。这是因为，由于通过保证电池盖14的物理强度来保证铆接结构11R的物理强度，因此即使电池罐11的内压上升也可以抑制电池盖14的脱落以及电解液的漏液。不锈钢的具体例子是SUS304以及SUS430等。
电池盖14的中央部以在远离电池元件20的方向(上方向)上突出的方式折弯。由此，电池盖14的中央部以外的部分(周边部)与安全阀机构30(后述的安全罩31)邻接。
[垫圈]
垫圈15是介于电池罐11(折弯部11P)与电池盖14之间以密封该折弯部11P与电池盖14之间的间隙的密封部件。
该垫圈15包含绝缘性材料中的任意一种或两种以上，该绝缘性材料的具体例子是聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)以及聚丙烯(PP)等高分子材料。其中，垫圈15优选包含聚丙烯。这是因为在电池罐11与电池盖14相互电分离的同时，折弯部11P与电池盖14之间的间隙被充分密封。
需要说明的是，如后所述，二次电池也可以具备覆盖垫圈15的表面的保护层16(参照图4)。关于保护层16的详细结构将在后面叙述。
[安全阀机构]
安全阀机构30是当电池罐11的内压上升时，根据需要，通过解除电池罐11的密封状态来释放其内压的机构。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。关于安全阀机构30的详细结构，将在后面叙述(参照图2)。
[电池元件]
电池元件20收纳在电池罐11的内部，包含正极21、负极22包含以及作为液状的电解质的电解液。
在此，电池元件20是所谓的卷绕电极体。即，在电池元件20中，正极21以及负极22隔着隔膜23层叠，并且卷绕该正极21、负极22以及隔膜23。电解液分别浸渍在正极21、负极22以及隔膜23中。
在电池元件20的中心形成有卷绕正极21、负极22以及隔膜23时产生的空间(中心空间20C)，在该中心空间20C中插入有中心销24。另外，中心销24也可以省略。
在正极21上连接有正极引线25，并且在负极22上连接有负极引线26。正极引线25包含金属材料等导电性材料中的任意一种或两种以上，该金属材料的具体例子是铝等。该正极引线25经由安全阀机构30与电池盖14电连接。负极引线26包含金属材料等导电性材料中的任意一种或两种以上，该金属材料的具体例子是镍等。该负极引线26与电池罐11电连接。
关于电池元件20的详细结构，即正极21、负极22、隔膜23以及电解液各自的详细结构，将在后面叙述(参照图5)。
＜1-2.安全阀机构的详细结构＞
图2示出了图1所示的二次电池的截面结构的一部分，更具体而言，示出了安全阀机构30等。
如图2所示，该安全阀机构30包括安全罩31、盘保持器32、脱模盘33和副盘34。该安全罩31、盘保持器32、脱模盘33以及副盘34从靠近电池盖14的一侧依次配置。
[安全罩]
如后所述，安全罩31是与电池盖14(后述的下表面14BS)邻接的邻接部件，能够根据电池罐11的内压的上升而局部开口。在安全罩31局部开口的情况下，该安全罩31可以局部开裂，也可以局部除去该安全罩31。该安全罩31包含金属材料等导电性材料中的任意一种或两种以上，该金属材料的具体例子是铝以及铝合金等。
安全罩31的平面形状没有特别限定，具体而言，是圆形等。该“平面形状”是指沿着XY面的平面的形状，在此说明的平面形状的定义在以后的说明中也是同样。安全罩31的中央部以朝向盘保持器32突出的方式折弯，在其中央部设置有朝向盘保持器32局部突出的突起部31T。
[盘保持器]
盘保持器32是介于安全罩31与脱模盘33之间以使脱模盘33与该安全罩31对齐的部件。该盘保持器32包含高分子材料等绝缘性材料中的任意一种或两种以上，该高分子材料的具体例子是聚丙烯(PP)以及聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)等。
盘保持器32的平面形状没有特别限定，具体而言，是圆形等。由于盘保持器32的中央部以朝向远离安全罩31的方向凹陷的方式折弯，因此在该盘保持器32上设置有凹陷部。安全罩31的中央部嵌入盘保持器32的凹陷部，在该盘保持器32的中央部，在与安全罩31的中央部对应的部位设置有开口部32K。开口部32K的开口形状没有特别限定，具体而言，是圆形等。
[脱模盘]
脱模盘33是排出在电池罐11的内部产生的气体的部件。该脱模盘33包含金属材料等导电性材料中的任意一种或两种以上，该金属材料的具体例子是铝以及铝合金等。
脱模盘33的平面形状没有特别限定，具体而言，是圆形等。由于脱模盘33的中央部以朝向远离盘保持器32的方向凹陷的方式折弯，因此在该脱模盘33上设置有凹陷部。盘保持器32的中央部嵌入脱模盘33的凹陷部，在该脱模盘33的中央部设置有开口部33C、33K。
开口部33C是用于通过使安全罩31的突起部31T引出而使该突起部31T与副盘34接触的引出口。开口部33C的开口形状没有特别限定，具体而言，是圆形等。
开口部33K是用于将在电池罐11的内部产生的气体排出到外部的通气口。开口部33K的数量没有特别限定，其中，优选为多个。这是因为利用开口部33K容易排出气体。多个开口部33K配置在以开口部33C为中心的同心圆状的位置上。开口部33K的开口形状没有特别限定，具体而言，是圆形等。
[副盘]
副盘34是介于安全罩31与正极引线25之间以使安全罩31(突起部31T)与该正极引线25电连接的部件。该副盘34包含金属材料等导电性材料中的任意一种或两种以上，该金属材料的具体例子是铝以及铝合金等。副盘34的平面形状没有特别限定，具体而言，是圆形等。
[PTC元件以及加强部件]
PTC元件配置在电池盖14与安全罩31之间，分别与该电池盖14以及安全罩31电连接。由此，PTC元件与电池盖14以及安全罩31一起经由垫圈15铆接。该PTC元件包含电阻根据温度变化而大幅变化的电阻体(热敏电阻)。为了防止由大电流引起的二次电池的异常发热，PTC元件的电阻在该二次电池的内部温度超过规定温度时急剧增加。安全阀机构30经由PTC元件与电池盖14电连接。
加强部件与PTC元件同样地配置在电池盖14与安全罩31之间，与该电池盖14以及安全罩31一起经由垫圈15铆接。该加强部件包含金属材料等导电性材料中的任意一种或两种以上，该金属材料的具体例子是铜、铝以及铁等。另外，也可以在加强部件的表面镀敷镍等金属材料中的任意一种或两种以上。
＜1-3.铆接结构的详细结构＞
图3放大了图2所示的铆接结构11R的截面结构。图4放大了图3所示的垫圈15的截面结构。以下，随时参照图3和图4以及图1和图2。
[铆接结构的结构]
在该二次电池中，如上所述，在电池罐11中，划定开放端部11N的折弯部11P和电池盖14与安全阀机构30经由垫圈15相互铆接，从而如图3所示形成铆接结构11R。
具体而言，如上所述，电池罐11具有折弯部11P。该折弯部11P是为了形成铆接结构11R而将电池罐11(开放端部11N)折弯成后述的规定的折弯形状的部分。
电池盖14沿交叉方向V2延伸，由此封闭电池罐11的开放端部11N。该电池盖14具有作为与电池元件20对置的第一下表面的下表面14BS、作为与该下表面14BS相反侧的第一上表面的上表面14TS以及作为分别与该下表面14BS以及上表面14TS连结的第一侧面的侧面14SS。
为了形成铆接结构11R，折弯部11P在垫圈15介于该折弯部11P与电池盖14之间的状态下，依次沿着下表面14BS、侧面14SS以及上表面14TS折弯。因此，折弯部11P包含依次沿着侧面14SS以及上表面14TS折弯的前端部11PP。与此相伴，垫圈15与折弯部11P同样地依次沿着下表面14BS、侧面14SS以及上表面14TS折弯。
由此，作为折弯部11P的一部分的前端部11PP向交叉方向V2折弯，由此经由垫圈15与电池盖14的上表面14TS重叠。即，前端部11PP以及电池盖14在收纳方向V1上相互重叠。
另外，折弯部11P的剩余部分(前端部11PP以外的部分)通过向交叉方向V2折弯而经由垫圈15与电池盖14的下表面14BS重叠。由此，电池罐11具有凹陷部11U，该凹陷部11U是折弯部11P以沿着下表面14BS的方式在中途折回的部分。凹陷部11U的深度P没有特别限定，因此能够任意设定。
根据以上所述，作为电池罐11的一部分(开放端部11N)的折弯部11P折弯成上述的折弯形状。在该情况下，通过折弯部11P将垫圈15按压在电池盖14上，并且该折弯部11P经由垫圈15从上下夹持电池盖14。由此，折弯部11P与电池盖14之间的间隙由垫圈15密封，并且该电池盖14经由垫圈15固定于电池罐11。因此，形成铆接结构11R。
在此，如上所述，由于在电池盖14上安装有安全阀机构30，因此安全罩31与该电池盖14邻接。具体而言，电池盖14的中央部以远离安全罩31的中央部的方式折弯，该电池盖14的周边部与安全罩31的周边部邻接。
安全罩31与电池盖14同样地，沿交叉方向V2延伸。因此，安全罩31具有作为与电池元件20对置的第二下表面的下表面31BS、作为与下表面14BS邻接的第二上表面的上表面31TS以及作为分别与该下表面31BS和上表面31TS连结的第二侧面的侧面31SS。如上所述，由于电池盖14的周边部与安全罩31的周边部邻接，因此电池盖14的下表面14BS与安全罩31的上表面31TS邻接。
在该情况下，折弯部11P在垫圈15介于该折弯部11P与电池盖14以及安全罩31之间的状态下，依次沿着下表面31BS、侧面31SS、侧面14SS以及上表面14TS折弯。因此，垫圈15与折弯部11P同样地依次沿着下表面31BS、侧面31SS、侧面14SS以及上表面14TS折弯。
根据以上所述，通过折弯部11P将垫圈15分别按压在电池盖14以及安全罩31上，并且该折弯部11P经由垫圈15从上下夹持电池盖14以及安全罩31。由此，折弯部11P与电池盖14以及安全罩31之间的间隙被垫圈15密封，并且该电池盖14以及安全罩31经由垫圈15固定于电池罐11。
需要说明的是，垫圈15的厚度没有特别限定。其中，由于垫圈15依次沿着侧面14SS以及上表面14TS折弯，因此该垫圈15的厚度优选随着从侧面14SS朝向上表面14TS而逐渐减少。这是因为，利用由折弯部11P将垫圈15按压在电池盖14上的力(按压力F)，该折弯部11P与电池盖14之间的间隙容易被垫圈15密封。
因此，也可以是，折弯部11P中的沿着侧面14SS延伸的部分(后述的倾斜部11PP1)随着上述的垫圈15的厚度的减少而倾斜。即，也可以是，折弯部11P中的沿着侧面14SS延伸的部分随着从该侧面14SS朝向上表面14TS而逐渐接近电池盖14。
另外，垫圈15的前端的位置没有特别限定。其中，优选垫圈15的前端比折弯部11P的前端突出。这是因为，即使在折弯部11P的前端附近，利用上述的按压力，折弯部11P与电池盖14之间的间隙也容易被垫圈15密封。
另外，折弯部11P的上端的位置没有特别限定。其中，优选折弯部11P的上端的位置低于电池盖14的上端的位置。即，在收纳方向V1上，优选折弯部11P的上端位于比电池盖14的上端更靠近电池元件20的一侧。这是因为，由于在折弯部11P的上端与电池盖14的上端之间设有距离H，因此可以确保外部极耳(未图示)的设置空间。由此，外部极耳容易与作为正极21的外部连接用端子发挥功能的电池盖14连接。
此外，如图4所示，也可以是垫圈15的表面被保护层16覆盖，且该保护层16包含沥青。这是因为，与垫圈15的表面未被保护层16覆盖的情况相比，折弯部11P与电池盖14之间的间隙容易被垫圈15密封。
该保护层16通过在垫圈15的表面涂布包含溶剂以及沥青的糊剂而形成为覆盖该垫圈15的表面。作为保护层16的形成量(涂布量)的面积密度(mg/cm2)没有特别限定，其中，优选为0.060mg/cm2～0.100mg/cm2。这是因为，在保证基于垫圈15的密封性的同时，即使使用具有粘合性的保护层16(沥青)，也可以保证二次电池的制造性(制造效率)。
[与铆接结构相关的构成条件]
在该二次电池中，为了得到优异的安全性，与铆接结构11R相关的构成条件被适当化。以下，参照图2以及图3。
(外径D1以及折弯率R1)
具体而言，如上所述，在此说明的二次电池是大口径的二次电池，因此在交叉方向V2上基于折弯部11P规定的电池罐11的外径D1(mm)是25mm～27mm。
在该情况下，交叉方向V2上的前端部11PP的长度L1(mm)相对于上述的外径D1的比例即折弯率R1(％)为8.0％～10.0％。该折弯率R1可以基于R1＝(L1/D1)×100这一计算公式来计算。
在此说明的电池罐11的“外径D1”是所谓的最大外径。如上所述，在折弯部11P中的沿着侧面14SS延伸的部分(后述的倾斜部11PP1)随着垫圈15的厚度的减小而倾斜的情况下，基于该折弯部11P规定的电池罐11的外径D1可以根据部位(测定位置)而变动。
关于折弯率R1，只要满足上述的适当条件，则长度L1没有特别限定。其中，长度L1优选为2.1mm～2.6mm。这是因为长度L1的范围相对于外径D1的范围被适当化，因此关于折弯率R1容易满足适当条件。
关于折弯率R1满足适当条件是因为，在外径D1在上述范围内的情况下，该外径D1与长度L的关系被适当化，因此二次电池的安全性提高。
具体而言，在折弯率R1不满足适当条件的情况下，折弯部11P与电池盖14之间的间隙不易被垫圈15密封。
当折弯率R1小于8.0％时，由于长度L1相对于外径D1过小，因此按压力F根本上不足。由此，在折弯部11P与电池盖14之间容易产生间隙，因此该间隙不易被垫圈15密封。
另一方面，当折弯率R1大于10.0％时，由于长度L1相对于外径D1过大，因此在铆接结构11R的形成工序中折弯部11P被折弯时，该折弯部11P在前端附近容易产生波动。该“波动”是指折弯部11P在前端附近起伏地变形的现象。在该情况下，尽管长度L1相对于外径D1足够大，但在折弯部11P的前端附近按压力F降低。由此，容易因二次电池落下时的冲击等外力而在折弯部11P与电池盖14之间产生间隙，因此该间隙不易被垫圈15密封。
与此相对，如果折弯率R1为8.0％～10.0％，则折弯长度L1相对于外径D1被适当化，因此在保证按压力F的同时，折弯部11P在前端附近不易产生波动。由此，在折弯部11P与电池盖14之间不易产生间隙，因此该间隙容易被垫圈15密封。因此，铆接结构11R的密封强度提高，因此可以保证安全阀机构30的有效动作。即，安全阀机构30在电池罐11的内压变得足够高之前不工作，在该电池罐11的内压变得足够高时工作。
根据以上所述，当折弯率R1满足适当条件时，可以保证安全阀机构30的有效动作，因此二次电池的安全性提高。
此外，如以下说明的那样，也可以使与铆接结构11R相关的其他构成条件适当化。
(外径D2以及重叠率R2)
如上所述，在此说明的二次电池是大口径的二次电池，因此交叉方向V2上的电池盖14的外径D2(mm)是24mm～26mm。
如上所述，前端部11PP以及电池盖14在收纳方向V1上相互重叠。在该情况下，前端部11PP以及电池盖14相互重叠的范围在交叉方向V2上的长度L2(mm)相对于上述的外径D2的比例即重叠率R2(％)没有特别限定，其中，优选为4.0％～6.0％。该重叠率R2可以基于R2＝(L2/D2)×100这一计算公式来计算。
关于重叠率R2，只要满足上述的适当条件，则长度L2没有特别限定。其中，长度L2优选为1.0mm～1.5mm。这是因为，由于长度L2的范围相对于外径D2的范围被适当化，因此关于重叠率R2容易满足适当条件。
关于重叠率R2满足适当条件是因为可以进一步提高二次电池的安全性。
具体而言，在关于重叠率R2不满足适当条件的情况下，电池盖14不易固定于电池罐11。
当重叠率R2小于4.0％时，长度L2相对于外径D2过小，因此折弯部11P不易从根本上经由垫圈15保持住电池盖14。由此，由于电池盖14不易固定于电池罐11，因此由于二次电池落下时的冲击等外力，电池盖14容易从电池罐11脱落，并且电解液容易从该电池罐11的内部流出(漏液)。
另一方面，当重叠率R2大于6.0％时，由于长度L2相对于外径D2过大，因此折弯部11P在前端附近容易产生波动。在该情况下，尽管长度L2相对于外径D2足够大，但折弯部11P实质上不易经由垫圈15保持住电池盖14。由此，由于电池盖14不易固定于电池罐11，因此电池盖14容易脱落，并且电解液容易漏液。
与此相对，如果重叠率R2为4.0％～6.0％，则长度L2相对于外径D2被适当化，因此折弯部11P容易经由垫圈15保持住电池盖14，并且该折弯部11P在前端附近不易产生波动。由此，电池盖14容易被电池罐11固定，因此电池盖14不易脱落，并且电解液不易漏液。
根据以上所述，当关于重叠率R2满足适当条件时，在抑制电池盖14的脱落以及电解液的漏液的同时，可以保证安全阀机构30的有效动作，因此二次电池的安全性进一步提高。
(卷曲角度θ以及厚度差DT)
如上所述，在垫圈15的厚度随着从侧面14SS朝向上表面14TS而逐渐减小的情况下，随着该厚度的减小，前端部11PP沿着垫圈15的表面倾斜。
由此，前端部11PP包括倾斜部11PP1、11PP2。倾斜部11PP1是沿着侧面14SS延伸的第一前端部。倾斜部11PP2是沿着上表面14TS延伸的第二前端部，与倾斜部11PP1连结。
在该情况下，由倾斜部11PP1延伸的方向和倾斜部11PP2延伸的方向规定的角度即卷曲角度θ没有特别限定，其中，优选为80°～90°。
另外，如上所述，在垫圈15的厚度逐渐减小、并且安全罩31与电池盖14邻接的情况下，从在收纳方向V1上与下表面31BS对应的位置处的垫圈15的厚度T1(mm)中减去在交叉方向V2上与折弯部11P的前端对应的位置处的垫圈15的厚度T2(mm)而得到的厚度差DT(mm)没有特别限定，其中，优选为0.10mm～0.29mm。该厚度差DT可以基于DT＝T1-T2这一计算公式来计算。
关于厚度差DT，只要满足上述的适当条件，则厚度T1、T2分别没有特别限定。其中，厚度T1优选为0.47mm～0.66mm，并且厚度T2优选为0.27mm～0.46mm。这是因为，相对于卷曲角度θ的范围，厚度T1、T2各自的范围被适当化，因此关于厚度差DT容易满足适当条件。
关于卷曲角度θ以及厚度差DT中的每一个满足适当条件是因为，在保证二次电池的安全性的同时，外部极耳容易连接至电池盖14。
在厚度T1恒定的情况下，当厚度差DT小于0.10μm时，由于垫圈15的前端附近的厚度过大，因此距离H显著变小。由此，由于用于在电池盖14上连接外部极耳的空间不足，因此有可能不易在该电池盖14上连接外部极耳。
另一方面，在厚度T1恒定的情况下，当厚度差DT大于0.29μm时，由于垫圈15的前端附近的厚度过小，因此由于外力，垫圈15在前端附近容易破裂。由此，由于外力，有可能电池盖14容易脱落并且电解液容易漏液。
与此相对，如果厚度差DT为0.10μm～0.29μm，则距离H变大，因此可以确保用于将外部极耳连接至电池盖14的空间，并且垫圈15在前端附近不易破裂，因此可以抑制电池盖14的脱落以及电解液的漏液。因此，在保证二次电池的安全性的同时，外部极耳容易连接至电池盖14。
(前端部的厚度T3)
前端部11PP的厚度T3(mm)没有特别限定，其中，优选为0.27mm～0.31mm。这是因为，由于电池元件20(正极21以及负极22)的尺寸足够大，因此在保证电池容量的同时，外部极耳容易连接至电池盖14。
当厚度T3小于0.27μm时，折弯部11P的物理强度不足，因此该折弯部11P不易经由垫圈15保持住电池盖14，并且该折弯部11P容易变形。由此，当电池罐11的内压上升时，有可能电池盖14容易脱落，并且电解液容易漏液。
另一方面，当厚度T3大于0.31mm时，在收纳方向V1上的电池罐11的尺寸(高度)恒定的情况下，电池元件20在该电池罐11的内部的占有体积减小，因此充放电面积减小。该“充放电面积”是指能够进行充放电反应的区域的面积，是所谓的正极21和负极22相互对置的区域的面积。由此，充电量以及放电量分别减少，因此有可能电池容量容易减少。
与此相对，如果厚度T3为0.27μm～0.31μm，则可以保证折弯部11P的物理强度，因此即使电池罐11的内压上升也可以抑制电池盖14的脱落以及电解液的漏液，并且充电量以及放电量分别随着充放电面积的增加而增加，因此电池容量减小。因此，在保证电池容量的同时，外部极耳容易连接至电池盖14。
(总厚度TT)
将电池盖14的厚度T4(mm)和安全罩31的厚度T5(mm)相互相加的总厚度TT(mm)没有特别限定，其中，优选为1.0mm～1.4mm。该总厚度TT可以基于TT＝T4+T5这一计算公式来计算。
关于总厚度TT，只要满足上述的适当条件，则厚度T4、T5分别没有特别限定。其中，厚度T4优选为0.6mm～0.8mm，厚度T5优选为0.4mm～0.6mm。这是因为厚度T4、T5各自的范围被适当化，因此关于总厚度TT容易满足适当条件。
关于总厚度TT满足适当条件是因为，在保证电池容量的同时，外部极耳容易连接至电池盖14。
当总厚度TT小于1.0mm时，封闭电池罐11的电池盖14等的物理耐久性降低，因此电池盖14等容易由于电池罐11的内压上升而变形。由此，当电池罐11的内压上升时，有可能电池盖14容易脱落，并且电解液容易漏液。
另一方面，当总厚度TT大于1.4mm时，在收纳方向V1上的电池罐11的尺寸(高度)恒定的情况下，电池元件20在该电池罐11的内部的占有体积减少，因此有可能电池容量容易减少。
与此相对，如果总厚度TT为1.0mm～1.4mm，则电池盖14等的物理耐久性提高，因此即使电池罐11的内压上升也可以抑制电池盖14的脱落以及电解液的漏液，并且由于电池元件20在该电池罐11的内部的占有体积增加，因此电池容量也增加。因此，在保证电池容量的同时，外部极耳容易连接至电池盖14。
(算术平均粗糙度Ra1、Ra2)
电池罐11的内壁面的算术平均粗糙度Ra没有特别限定。其中，电池罐11的内壁面的算术平均粗糙度Ra优选根据部位而异。
具体而言，电池罐11具有以凹陷部11U的位置为基准规定的内壁面11M1、11M2。内壁面11M1是在收纳方向V1上以凹陷部11U的位置为基准靠近电池盖14的一侧(外侧W1)的电池罐11的内壁面。另一方面，内壁面11M2是隔着凹陷部11U位于内壁面11M1的相反侧的内壁面，即在收纳方向V1上以凹陷部11U的位置为基准远离电池盖14的一侧(内侧W2)的电池罐11的内壁面。
在该情况下，优选内壁面11M1的算术平均粗糙度Ra即算术平均粗糙度Ra1小于内壁面11M2的算术平均粗糙度Ra即算术平均粗糙度Ra2。
关于算术平均粗糙度Ra1、Ra2，只要满足上述的适当条件，则该算术平均粗糙度Ra1、Ra2分别没有特别限定。其中，优选算术平均粗糙度Ra1为0.4μm以下，并且优选算术平均粗糙度Ra2大于0.4μm。这是因为算术平均粗糙度Ra1、Ra2各自的范围被适当化，因此关于该算术平均粗糙度Ra1、Ra2容易满足适当条件。
关于算术平均粗糙度Ra1、Ra2满足适当条件是因为，可以在抑制电池罐11的溶解的同时，抑制电解液的漏液。
具体而言，当算术平均粗糙度Ra1大于算术平均粗糙度Ra2，更具体而言，当算术平均粗糙度Ra1大于0.4μm时，容易在外侧W1的内壁面11M1的表面形成成为电解液的流路的多个槽，因此该电解液容易沿着多个槽流动。由此，当电解液附着在内壁面11M1上时，有可能该电解液容易漏液。
另一方面，如果算术平均粗糙度Ra2小于算术平均粗糙度Ra1，更具体而言，算术平均粗糙度Ra2为0.4μm以下，则内侧W2的内壁面11M2的表面容易平滑化。由此，当电解液附着在内壁面11M2上时，该电解液容易凝聚(孤立)，因此有可能电池罐11容易溶解。
与此相对，当算术平均粗糙度Ra1小于算术平均粗糙度Ra2，更具体而言，当算术平均粗糙度Ra1为0.4μm以下并且算术平均粗糙度Ra2大于0.4μm时，不易在内壁面11M1的表面形成多个槽，因此，附着在该内壁面11M1上的电解液不易漏液，并且内壁面11M2的表面不易平滑化，因此电池罐11不易被附着在该内壁面11M2上的电解液溶解。因此，可以在抑制电池罐11的溶解的同时，抑制电解液的漏液。
＜1-4.电池元件的详细结构＞
图5放大了图1所示的电池元件20的截面结构的一部分。如上所述，该电池元件20包含正极21、负极22、隔膜23以及电解液。
[正极]
如图5所示，正极21包括正极集电体21A以及正极活性物质层21B。
正极集电体21A具有设置有正极活性物质层21B的一对面。该正极集电体21A包含金属材料等导电性材料，该金属材料的具体例子是铝等。
在此，正极活性物质层21B设置在正极集电体21A的两面上，并且包含能够嵌入脱嵌锂的正极活性物质中的任意一种或两种以上。另外，也可以是，正极活性物质层21B在正极21与负极22对置的一侧仅设置在正极集电体21A的单面上。另外，正极活性物质层21B还可以包含正极粘结剂以及正极导电剂等。正极活性物质层21B的形成方法没有特别限定，具体而言，是涂布法等。
正极活性物质包含锂化合物。该锂化合物是含有锂作为构成元素的化合物，更具体而言，是含有锂以及一种或两种以上的过渡金属元素作为构成元素的化合物。这是因为可以得到高能量密度。另外，锂化合物还可以包含其他元素(除了锂以及过渡金属元素以外的元素)中的任意一种或两种以上。
锂化合物的种类没有特别限定，具体而言，是具有层状岩盐型晶体结构的锂复合氧化物、具有尖晶石型晶体结构的锂复合氧化物以及具有橄榄石型晶体结构的磷酸锂化合物等。具有层状岩盐型晶体结构的锂复合氧化物的具体例子是LiNiO2以及LiCoO2等。具有尖晶石型晶体结构的锂复合氧化物的具体例子是LiMn2O4等。具有橄榄石型晶体结构的磷酸锂化合物的具体例子是LiFePO4以及LiMnPO4等。
其中，正极活性物质优选包含具有橄榄石型晶体结构的磷酸锂化合物。这是因为具有橄榄石型晶体结构的磷酸锂化合物的晶体结构热稳定，因此在二次电池中不易发生由于过充电以及内部短路等引起的热失控。另外，这是因为，由于具有橄榄石型晶体结构的磷酸锂化合物的晶体结构牢固，因此即使反复进行二次电池的充放电，电池容量也不易降低。
正极粘结剂包含合成橡胶以及高分子化合物等中的任意一种或两种以上。合成橡胶是丁苯系橡胶等，且高分子化合物是聚偏氟乙烯等。
正极导电剂包含碳材料等导电性材料中的任意一种或两种以上，该碳材料是石墨、炭黑、乙炔黑以及科琴黑等。另外，导电性材料也可以是金属材料以及高分子化合物等。
[负极]
如图5所示，负极22包括负极集电体22A以及负极活性物质层22B。
负极集电体22A具有设置有负极活性物质层22B的一对面。该负极集电体22A包含金属材料等导电性材料，该金属材料的具体例子是铜等。
在此，负极活性物质层22B设置在负极集电体22A的两面上，包含能够嵌入脱嵌锂的负极活性物质中的任意一种或两种以上。另外，也可以是，负极活性物质层22B在负极22与正极21对置的一侧仅设置在负极集电体22A的单面上。另外，负极活性物质层22B还可以包含负极粘结剂以及负极导电剂等。关于负极粘结剂以及负极导电剂各自的详细情况与关于正极粘结剂以及正极导电剂各自的详细情况相同。负极活性物质层22B的形成方法没有特别限定，具体而言，是涂布法、气相法、液相法、喷涂法以及烧成法(烧结法)等中的任意一种或两种以上。
负极活性物质包含碳材料以及金属系材料中的一方或双方等。这是因为可以得到高能量密度。碳材料是易石墨化碳、难石墨化碳以及石墨(天然石墨以及人造石墨)等。金属系材料是含有能够与锂形成合金的金属元素以及半金属元素中的任意一种或两种以上作为构成元素的材料，该金属元素以及半金属元素的具体例子是硅以及锡中的一方或双方等。另外，金属系材料可以是单体，也可以是合金，也可以是化合物，也可以是它们的两种以上的混合物，也可以是含有它们的两种以上的相的材料。金属系材料的具体例子是TiSi2以及SiOx(0＜x≤2或0.2＜x＜1.4)等。
[隔膜]
如图5所示，隔膜23是介于正极21与负极22之间的绝缘性的多孔质膜，在防止该正极21和负极22的短路的同时使锂离子通过。该隔膜23包含聚乙烯等高分子化合物。
[电解液]
电解液包含溶剂以及电解质盐。溶剂包含碳酸酯系化合物、羧酸酯系化合物以及内酯系化合物等非水溶剂(有机溶剂)中的任意一种或两种以上，包含该非水溶剂的电解液是所谓的非水电解液。另外，溶剂也可以是水性溶剂。电解质盐包含锂盐等轻金属盐中的任意一种或两种以上。电解质盐的含量没有特别限定，其中，优选相对于溶剂为0.3mol/kg～3mol/kg。这是因为可以得到高离子传导性。
＜1-5.动作＞
图6以及图7分别示出了与图2对应的截面结构，以说明二次电池的动作(后述的内压上升时的动作)。
以下，在关于充放电时的动作进行了说明之后，关于内压上升时的动作进行说明。在该情况下，随时参照图2以及图6和图7。
[充放电时的动作]
在充电时，在电池元件20中，锂从正极21脱嵌，并且该锂经由电解液嵌入到负极22中。另一方面，在放电时，在电池元件20中，锂从负极22脱嵌，并且该锂经由电解液嵌入到正极21中。在这些充电时以及放电时，锂以离子状态被嵌入以及脱嵌。
[内压上升时的动作]
在二次电池的充放电时，当电池罐11的内压上升时，安全阀机构30工作以防止该二次电池的破裂以及破损等。
具体而言，在二次电池正常动作时，如图2所示，安全罩31尚未开口。由此，即使在脱模盘33上设置开口部33K，该开口部33K(气体的排出路径)也被安全罩31封闭。
与此相对，当在电池罐11的内部由于电解液的分解反应等副反应而产生气体时，该气体蓄积在电池罐11的内部，因此该电池罐11的内压上升。在该情况下，当电池罐11的内压达到一定值以上时，如图6所示，安全罩31局部开口。由此，由于安全罩31的突起部31T从副盘34分离，在该安全罩31上形成开口部31K，因此开放利用了开口部33K的气体的排出路径。因此，在电池罐11的内部产生的气体经由开口部33K被排出。
需要说明的是，根据内压的大小，折弯部11P变形，因此铆接结构11R被破坏。由此，如图7所示，由于电池盖14从电池罐11脱落，因此气体被排出到二次电池的外部。
＜1-6.制造方法＞
图8以及图9分别示出了与图3对应的截面结构，以说明二次电池的制造工序。
[正极的制作]
首先，使正极活性物质根据需要与正极粘结剂以及正极导电剂等相互混合，由此形成正极合剂。接下来，使正极合剂分散在溶剂中，由此形成糊剂状的正极合剂浆料。溶剂的种类没有特别限定，可以是水性溶剂，也可以是非水溶剂(有机溶剂)。接下来，将正极合剂浆料涂布在正极集电体21A的两面上，由此形成正极活性物质层21B。最后，使用辊压机等对正极活性物质层21B进行压缩成型。在该情况下，可以加热正极活性物质层21B，也可以重复多次该正极活性物质层21B的压缩成型。由此，在正极集电体21A的两面上形成正极活性物质层21B，从而制成正极21。
[负极的制作]
通过与上述的正极21相同的步骤，在负极集电体22A的两面上形成负极活性物质层22B。具体而言，使负极活性物质与负极粘结剂以及负极导电剂等相互混合，由此形成负极合剂，然后使负极合剂分散在溶剂中，由此形成糊剂状的负极合剂浆料。关于溶剂的详细情况如上所述。接下来，将负极合剂浆料涂布在负极集电体22A的两面上，由此形成负极活性物质层22B。最后，使用辊压机等对负极活性物质层22B进行压缩成型。关于压缩成型的详细情况如上所述。由此，在负极集电体22A的两面上形成负极活性物质层22B，从而制成负极22。
[二次电池的组装]
首先，使用焊接法等使正极引线25连接至正极21(正极集电体21A)，并且使用焊接法等使负极引线26连接至负极22(负极集电体22A)。接下来，隔着隔膜23使正极21以及负极22相互层叠，然后使该正极21、负极22以及隔膜23卷绕，由此形成具有中心空间20C的卷绕体。该卷绕体除了在正极21、负极22以及隔膜23中均未浸渍有电解液以外，具有与电池元件20的结构相同的结构。接下来，将中心销24插入卷绕体的中心空间20C。
接下来，如图8所示，准备了未设置凹陷部11U的电池罐11，然后隔着卷绕体使绝缘板12、13相互对置，同时将卷绕体与该绝缘板12、13一起收纳在电池罐11的内部。在该情况下，使用焊接法使正极引线25连接至安全阀机构30，并且使用焊接法使负极引线26连接至电池罐11。
接下来，如图9所示，使用卷边加工机(开槽加工机)加工电池罐11，由此在电池罐11中形成凹陷部11UZ。在此形成的凹陷部11UZ的深度PZ小于最终形成的凹陷部11U(参照图3)的深度P。接下来，将电解液注入到电池罐11的内部，由此使该电解液浸渍到卷绕体中。由此，电解液浸渍到正极21、负极22以及隔膜23的每一个中，从而制成电池元件20。接下来，将电池盖14以及安全阀机构30(安全罩31)与垫圈15一起收纳在电池罐11的内部。
最后，如图1所示，在电池罐11的开放端部11N处，开放端部11N与电池盖14以及安全阀机构30经由垫圈15相互铆接。由此形成折弯部11P，因此形成铆接结构11R。此后，使用压力机在收纳方向V1上挤压电池罐11。由此，电池罐11中的凹陷部11UZ的附近部分朝向内侧变形，因此如图3所示，形成凹陷部11U。因此，在电池元件20等收纳在电池罐11的内部的状态下，该电池罐11被电池盖14封闭，并且电池盖14等固定于该电池罐11，从而组装成二次电池。
[二次电池的稳定化]
使组装后的二次电池进行充放电。环境温度、充放电次数(循环数)以及充放电条件等各种条件能够任意地设定。由此，在负极22的表面等上形成覆膜，从而使二次电池的状态电化学稳定化。因此，电池元件20等被封入电池罐11的内部，从而完成圆筒型二次电池。
＜1-7.作用以及效果＞
根据该二次电池，外径D1为25mm～27mm，并且折弯率R1为8.0％～10.0％，所以如上所述，在具有大口径的二次电池中，也可以确保按压力F，并且折弯部11P不易产生起伏。由此，折弯部11P与电池盖14之间的间隙容易被垫圈15密封，因此铆接结构11R的密封强度提高。因此，由于可以保证安全阀机构30的有效动作，因此能够得到优异的安全性。
特别是，如果外径D2为24mm～26mm，并且重叠率R2为4.0％～6.0％，则即使在具有大口径的二次电池中，也可以在抑制电池盖14的脱落以及电解液的漏液的同时保证安全阀机构30的有效动作，因此能够得到更高的效果。
另外，如果垫圈15的厚度随着从侧面14SS朝向上表面14TS而逐渐减小，则容易利用按压力F使折弯部11P与电池盖14之间的间隙被垫圈15密封，因此能够得到更高的效果。
在该情况下，如果卷曲角度θ为80°～90°，并且厚度差DT为0.10mm～0.29mm，则可以在保证二次电池的安全性的同时，外部极耳容易连接至电池盖14，因此能够得到更高的效果。
另外，如果厚度T3为0.27mm～0.31mm，则可以在保证电池容量的同时外部极耳容易连接至电池盖14，因此能够得到更高的效果。
另外，如果总厚度TT为1.0mm～1.4mm，则可以在保证电池容量的同时外部极耳容易连接至电池盖14，因此能够得到更高的效果。
另外，如果算术平均粗糙度Ra1小于算术平均粗糙度Ra2，更具体而言，算术平均粗糙度Ra1为0.4μm以下，并且算术平均粗糙度Ra2大于0.4μm，则电解液不易漏液，并且电池罐11不易溶解，因此能够得到更高的效果。
另外，如果包含沥青的保护层16覆盖垫圈15的表面，该保护层16的面积密度为0.060mg/cm2～0.100mg/cm2，则可以在保证该垫圈15的密封性的同时保证二次电池的制造性(制造效率)，因此能够得到更高的效果。
另外，如果电池盖14包含不锈钢，则可以保证铆接结构11R(电池盖14)的物理强度。因此，即使电池罐11的内压上升也可以抑制电池盖14的脱落以及电解液的漏液，因此能够得到更高的效果。
另外，如果垫圈15包含聚丙烯，则在电池罐11与电池盖14相互电分离的同时，折弯部11P与电池盖14之间的间隙被充分密封，因此能够得到更高的效果。
另外，如果正极21包含具有橄榄石型晶体结构的磷酸锂化合物，则不易发生二次电池的热失控，并且即使反复进行该二次电池的充放电，电池容量也不易降低，因此能够得到更高的效果。
另外，如果二次电池是锂离子二次电池，则可以利用锂的嵌入脱嵌来稳定地得到足够的电池容量，因此能够得到更高的效果。
＜2.变形例＞
如以下说明的那样，二次电池的结构能够适当变更。另外，以下说明的一系列变形例中的任意两种以上可以相互组合。
[变形例1]
使用了作为多孔质膜的隔膜23。然而，在此虽然没有具体图示，但也可以代替作为多孔质膜的隔膜23而使用包含高分子化合物层的层叠型的隔膜。
具体而言，层叠型的隔膜包括具有一对面的多孔质膜和配置在该多孔质膜的单面或两面上的高分子化合物层。这是因为，由于隔膜相对于正极21以及负极22的每一个的密合性提高，因此可以抑制电池元件20的位置偏移(正极21、负极22以及隔膜各自的卷绕偏移)。由此，即使发生电解液的分解反应等，也可以抑制二次电池的膨胀。高分子化合物层包含聚偏氟乙烯等高分子化合物。这是因为聚偏氟乙烯等物理强度优异并且电化学稳定。
需要说明的是，也可以是，多孔质膜以及高分子化合物层中的一方或双方包含多个绝缘性粒子中的任意一种或两种以上。这是因为，由于在二次电池发热时多个绝缘性粒子散热，因此该二次电池的安全性(耐热性)提高。绝缘性粒子是无机粒子以及树脂粒子等。无机粒子的具体例子是氧化铝、氮化铝、勃姆石、氧化硅、氧化钛、氧化镁以及氧化锆等的粒子。树脂粒子的具体例子是丙烯酸树脂以及苯乙烯树脂等粒子。
在制作层叠型的隔膜的情况下，在制备包含高分子化合物以及有机溶剂等的前体溶液之后，在多孔质膜的单面或两面上涂布前体溶液。在该情况下，也可以在前体溶液中添加多个绝缘性粒子。
在使用了该层叠型的隔膜的情况下，锂离子也能够在正极21与负极22之间移动，因此能够得到相同的效果。
[变形例2]
使用了作为液状的电解质的电解液。然而，虽然在此没有具体图示，但也可以代替电解液而使用作为凝胶状的电解质的电解质层。
在使用了电解质层的电池元件20中，正极21以及负极22隔着隔膜23以及电解质层相互层叠，并且卷绕该正极21、负极22、隔膜23以及电解质层。该电解质层介于正极21与隔膜23之间，并且介于负极22与隔膜23之间。
具体而言，电解质层包含电解液以及高分子化合物，在该电解质层中，电解液由高分子化合物保持。这是因为可以防止电解液的漏液。电解液的结构如上所述。高分子化合物包括聚偏氟乙烯等。在形成电解质层的情况下，在制备了包含电解液、高分子化合物以及有机溶剂等的前体溶液之后，将前体溶液涂布在正极21以及负极22的每一个的单面或两面上。
在使用了该电解质层的情况下，锂离子也能够经由电解质层在正极21与负极22之间移动，因此能够得到相同的效果。
＜3.二次电池的用途＞
接着，关于上述的二次电池的用途(应用例)进行说明。
二次电池的用途没有特别限定。用作电源的二次电池是电子设备以及电动车辆等的主电源或辅助电源。主电源是指优先使用的电源，与有无其他电源无关。辅助电源是代替主电源而使用的电源，或者从主电源切换的电源。
二次电池的用途的具体例子如下所述。摄像机、数码静态相机、移动电话、笔记本电脑、立体声耳机、便携式收音机以及便携式信息终端等电子设备。备用电源以及存储卡等存储用装置。电钻以及电锯等电动工具。搭载于电子设备等的电池包。起搏器以及助听器等医用电子设备。电动汽车(包括混合动力汽车。)等电动车辆。为了防备紧急情况等而预先蓄积电力的家用或工业用的电池系统等电力存储系统。在这些用途中，可以使用一个二次电池，也可以使用多个二次电池。
电池包可以使用单电池，也可以使用电池组。电动车辆是将二次电池作为驱动用电源而工作(行驶)的车辆，也可以是一并具备该二次电池以外的驱动源的混合动力汽车。在家用电力存储系统中，能够利用蓄积在作为电力存储源的二次电池中的电力来使用家用的电气产品等。
在此，关于二次电池的应用例的一例具体进行说明。以下说明的应用例的结构仅是一例，因此能够适当变更。
图10示出了电池包的框架结构。在此说明的电池包是使用了一个二次电池的电池包(所谓的软包)，搭载在以智能手机为代表的电子设备等中。
如图10所示，该电池包具备电源51和电路基板52。该电路基板52与电源51连接，并且包括正极端子53、负极端子54以及温度检测端子55。
电源51包括一个二次电池。在该二次电池中，正极引线连接至正极端子53，并且负极引线连接至负极端子54。该电源51能够经由正极端子53以及负极端子54与外部连接，因此能够充放电。电路基板52包括控制部56、开关57、热敏电阻(PTC)元件58和温度检测部59。另外，PTC元件58也可以省略。
控制部56包括中央运算处理装置(CPU)以及存储器等，控制电池包整体的动作。该控制部56根据需要进行电源51的使用状态的检测以及控制。
需要说明的是，当电源51(二次电池)的电压达到过充电检测电压或过放电检测电压时，控制部56通过切断开关57，使充电电流不流过电源51的电流路径。若举一例，过充电检测电压为4.2V±0.05V，过放电检测电压为2.4V±0.1V。
开关57包括充电控制开关、放电控制开关、充电用二极管以及放电用二极管等，根据控制部56的指示来切换电源51与外部设备的连接的有无。该开关57包括使用了金属氧化物半导体的场效应晶体管(MOSFET)等，充放电电流基于开关57的导通电阻来检测。
温度检测部59包括热敏电阻等温度检测元件，使用温度检测端子55测定电源51的温度，并且将该温度的测定结果输出到控制部56。由温度检测部59测定的温度的测定结果用于在异常发热时控制部56进行充放电控制的情况以及在计算剩余容量时控制部56进行修正处理的情况等。
实施例
关于本技术的实施例进行说明。
＜实施例1-1～1-4以及比较例1-1～1-4＞
在制作了二次电池之后，评价了该二次电池的电池特性。
[二次电池的制作]
通过以下说明的步骤，制作了图1～图5所示的圆筒型的锂离子二次电池(直径＝外径D1(mm)以及长度65mm)。
(正极的制作)
首先，使94质量份的正极活性物质(LiFePO4)、3质量份的正极粘结剂(聚偏氟乙烯)和3质量份的正极导电剂(石墨)相互混合，由此制成正极合剂。接下来，将正极合剂投入到溶剂(作为有机溶剂的N-甲基-2-吡咯烷酮)中，然后搅拌该有机溶剂，由此制备了糊剂状的正极合剂浆料。接下来，使用涂布装置将正极合剂浆料涂布在正极集电体21A(厚度＝15μm的带状铝箔)的两面上，然后使该正极合剂浆料干燥，由此形成正极活性物质层21B。最后，使用辊压机对正极活性物质层21B进行压缩成型。
(负极的制作)
首先，使95质量份的负极活性物质(石墨)、3质量份的负极粘结剂(聚偏氟乙烯)和2质量份的负极导电剂(炭黑)相互混合，由此形成负极合剂。接下来，将负极合剂投入到溶剂(作为有机溶剂的N-甲基-2-吡咯烷酮)中，然后搅拌该有机溶剂，由此形成糊剂状的负极合剂浆料。接下来，使用涂布装置将负极合剂浆料涂布在负极集电体22A(厚度＝15μm的带状铜箔)的两面上，然后使该负极合剂浆料干燥，由此形成负极活性物质层22B。最后，使用辊压机对负极活性物质层22B进行压缩成型。
(电解液的制备)
将电解质盐(LiPF6)添加到溶剂(碳酸亚乙酯、碳酸甲乙酯以及碳酸二甲酯)中，然后搅拌该溶剂。在该情况下，溶剂的混合比(重量比)为碳酸亚乙酯∶碳酸甲乙酯∶碳酸二甲酯＝20∶20∶60，电解质盐的含量相对于溶剂为1mol/kg。
(二次电池的组装)
首先，将由铝制成的正极引线25焊接至正极21(正极集电体21A)，并且将由镍制成的负极引线26焊接至负极22(负极集电体22A)。接下来，使正极21以及负极22隔着隔膜23(厚度＝16μm的多孔性聚乙烯膜)相互层叠，然后卷绕该正极21、负极22以及隔膜23，由此制作了具有中心空间20C的卷绕体。接下来，将中心销24插入卷绕体的中心空间20C。
接下来，准备了安全阀机构30，该安全阀机构30包括铝制的安全罩31(厚度T5)、聚丙烯制的盘保持器32、铝制的脱模盘33和铝制的副盘34。在该情况下，使用了设置有6个开口部33K的脱模盘33。
接下来，将卷绕体与一对绝缘板12、13一起收纳在由镀有镍的铁制成的电池罐11(外径D1、折弯部11P的厚度T3)的内部。外径D1(mm)如表1所示。在该情况下，将正极引线25焊接至安全阀机构30(副盘34)，并且将负极引线26焊接至电池罐11。接下来，通过使用卷边加工机加工电池罐11，形成凹陷部11UZ(深度PZ)。接下来，使用减压方式将电解液注入到电池罐11的内部。由此，电解液浸渍到卷绕体中，从而制作了电池元件20。
接下来，在溶剂(作为有机溶剂的乙基环己烷)中添加沥青后，搅拌该溶剂，由此制备了涂布溶液。接下来，在垫圈15(聚丙烯，厚度T1、T2)的表面上涂布涂布溶液，然后使该涂布溶液干燥，由此形成保护层16。
最后，将电池罐11的开放端部11N与电池盖14(外径D2、厚度4)以及安全阀机构30经由表面被保护层16覆盖的垫圈15相互铆接，由此形成铆接结构11R。此后，使用压力机挤压电池罐11，由此形成凹陷部11U(深度P)。
在形成铆接结构11R的情况下，通过调整折弯部11P的折弯量等，使长度L1以及折弯率R1分别变化。长度L1以及折弯率R1分别如表1所示。
由此，电池罐11的开放端部11N被电池盖14封闭，并且电池元件等被收纳在该电池罐11的内部，从而组装成圆筒型的锂离子二次电池。
(二次电池的稳定化)
在常温环境中(温度＝23℃)使二次电池充放电1个循环。在充电时，以0.1C的电流进行恒流充电直至电压达到4.2V，然后以该4.2V的电压进行恒压充电直至电流达到0.05C。在放电时，以0.1C的电流进行恒流放电直至电压达到3.0V。0.1C是指将电池容量(理论容量)在10小时内完全放电的电流值，0.05C是指将电池容量在20小时内完全放电的电流值。
由此，二次电池的状态在电化学上稳定化，从而完成了圆筒型的锂离子二次电池。
[电池特性的评价]
通过以下说明的步骤，评价了二次电池的电池特性(卷曲特性以及落下耐久特性)，得到表1所示的结果。
(卷曲特性)
在二次电池完成后，通过观察铆接结构11R(电池盖14)的状态，测定了作为用于评价卷曲特性的指标的电池盖14的变形量(偏移量：mm)。
在铆接结构11R中，当折弯率R1随着长度L1的增加而增加时，电池盖14的中央部容易朝向安全罩31的中央部变形，因此经由垫圈15相互铆接的折弯部11P以及电池盖14容易松弛。由此，电解液容易经由在垫圈15与折弯部11P之间产生的间隙而漏液，并且电解液容易经由在垫圈15与电池盖14之间产生的间隙而漏液。
(落下耐久特性)
通过进行二次电池的落下试验，求出作为用于评价落下耐久特性的指标的落下合格率(％)。
具体而言，首先，使二次电池进行充电直至电压达到4.4V。接下来，以铆接结构11R(折弯部11P)成为落下面的方式进行30次使充电状态的二次电池向地面落下的作业，由此目视确认是否发生了由该落下时的冲击引起的不良情况。该“不良情况”是指电池盖14的脱落以及电解液的漏液等。由此，在不良情况一次也没有发生的情况下，综合判定为该不良情况没有发生，并且在不良情况发生了一次的情况下，综合判定为该不良情况发生。在该情况下，使用100个二次电池，反复进行100次上述的判定作业(落下试验次数＝100次)。最后，基于(未发生不良情况的次数/100次)×100这一计算公式，计算出上述的落下合格率。
[表1]
表1
如表1所示，变形量以及落下合格率分别根据折弯率R1(外径D1以及长度L1)而变动。具体而言，在外径D1为25mm～27mm的大口径的二次电池中，在折弯率R1在适当的范围内(R1＝8.0％～10.0％)的情况下，与该折弯率R1在适当的范围外的情况相比，在抑制变形量的同时，得到了较高的落下合格率。
＜实施例2-1～2-8＞
如表2所示，除了分别设定了外径D2(mm)、长度L2(mm)以及重叠率R2(％)以外，通过相同的步骤制作二次电池，并且评价了电池特性(气体开放特性以及落下耐久特性)。
在此，如上所述，代替卷曲特性而评价了气体开放特性。在该情况下，通过进行二次电池的加热试验，测定了作为用于评价气体开放特性的指标的二次电池的开放压(kgf/cm2)。在该加热试验中，通过加热二次电池(电池罐11)的中央部直到由于安全阀机构30的工作(形成开口部31K)而释放电池罐11的内压，从而测定了该释放时的内压(开放压)。在该情况下，由于折弯部11P变形而导致铆接结构11R被破坏，因此由于电池盖14从电池罐11脱落而导致电池罐11的内压被释放。
[表2]
表2
如表2所示，在外径D2为24mm～26mm的大口径的二次电池中，如果重叠率R2在适当的范围内(R2＝4.0％～6.0％)，则可以在保证开放压的同时，得到更高的落下合格率。
＜实施例3-1～3-9＞
如表3所示，除了分别设定了卷曲角度θ(°)，厚度T1、T2(mm)以及厚度差DT(mm)以外，通过相同的步骤制作二次电池，并且评价了电池特性(落下耐久特性)。
[表3]
表3
如表3所示，如果卷曲角度θ在适当的范围内(0＝80°～90°)，并且厚度差DT在适当的范围内(DT＝0.10mm～0.29mm)，则可以得到更高的落下合格率。
＜实施例4-1～4-6＞
如表4所示，除了设定了厚度T3(mm)以外，通过相同的步骤制作二次电池，并且评价了电池特性(气体开放特性以及电池容量特性)。
在此，如上所述，代替卷曲特性而评价了电池容量特性。在该情况下，通过在常温环境中(温度＝23℃)使二次电池进行充放电，由此测定了作为用于评价电池容量特性的指标的电池容量(Ah)。充放电条件与上述的二次电池稳定化时的充放电条件相同。
[表4]
表4
如表4所示，如果厚度T4在适当的范围内(T3＝0.27mm～0.31mm)，则可以在保证开放压的同时，得到较高的电池容量。
＜实施例5-1～5-5＞
如表5所示，除了分别设定了厚度T4、T5(mm)以及总厚度TT(mm)以外，通过相同的步骤制作二次电池，并且评价了电池特性(气体开放特性以及电池容量特性)。
[表5]
表5
如表5所示，如果总厚度TT在适当的范围内(TT＝1.0mm～1.4mm)，则可以在保证开放压的同时，得到高电池容量。
＜实施例6-1～6-6＞
如表6所示，除了设定了算术平均粗糙度Ra1、Ra2(μm)以外，通过相同的步骤制作二次电池，并且评价了电池特性(落下耐久特性以及耐电压特性)。
在此，如上所述，代替卷曲特性而评价了耐电压特性。在该情况下，首先，在常温环境中(温度＝23℃)使二次电池进行充放电。充放电条件除了将放电时的电压变更为3.25V以外，与上述的二次电池的稳定化时的充放电条件相同。接下来，在相同环境中放置二次电池(放置时间＝1个月)，然后判定了该放置后的二次电池的电压是否降低至3.2V以下。在该情况下，使用10000个二次电池，将上述的判定作业重复10000次。最后，基于开路电压(OCV)不良率＝(发生了电压降低的二次电池的个数/10000个)×100这一计算公式，计算出作为用于评价耐电压特性的指标的OCV不良率(％)。
[表6]
表6
如表6所示，如果算术平均粗糙度Ra1小于算术平均粗糙度Ra2，则可以在抑制OCV不良率的同时，得到更高的落下合格率。在该情况下，如果算术平均粗糙度Ra1、Ra2分别在适当的范围内(Ra1≤0.4μm，Ra2＞0.4μm)，则落下合格率足够大，并且OCV不良数足够小。
＜实施例7-1～7-7＞
如表7所示，除了通过设定涂布溶液的浓度(％)来设定保护层16的面积密度(mg/cm2)以外，通过相同的步骤制作二次电池，并且评价了电池特性(落下耐久特性以及电池组装特性)。
在此，如上所述，代替卷曲特性而评价了电池组装特性。在该情况下，通过在自动输送设置有保护层16的垫圈15的同时进行二次电池的组装试验，基于(实际能够进行二次电池的组装的时间/1天的二次电池的组装机的应运转时间)×100这一计算公式，计算出作为用于评价电池组装特性的指标的运转率(％)。在该情况下，当由于保护层16具有粘合性而导致在自动输送路径中发生垫圈15的输送不良(所谓的部件堵塞)时，为了改善该垫圈15的输送不良，必须暂时中止二次电池的组装，因此上述的“能够进行二次电池的组装的时间”变短。
[表7]
表7
如表7所示，如果保护层16的面积密度在适当的范围内(形成量＝0.060mg/cm2～0.100mg/cm2)，则可以在得到高落下合格率的同时，得到高运转率。
＜实施例8-1～8-3＞
如表8所示，除了设定了电池罐11的材质以外，通过相同的步骤制作二次电池，并且评价了电池特性(落下耐久特性)。
在此，作为电池罐11的材质，使用了不锈钢(SUS430以及SUS304)以及铁(SPCC)。在表8中，作为参考，还示出了电池罐11的材质的拉伸强度(N/mm2)。
[表8]
表8
如表8所示，当电池罐11包含不锈钢时，得到了更高的落下合格率。
[总结]
根据表1～表8所示的结果，如果外径D1为25mm～27mm，并且折弯率R1为8.0％～10.0％，则卷曲特性以及落下耐久特性双方都得到改善。因此，在具有大口径的二次电池中得到了优异的安全性。
以上，虽然列举一个实施方式以及实施例对本技术进行了说明，但本技术并不限定于在一个实施方式以及实施例中说明的形态，能够进行各种变形。
具体而言，虽然关于电子元件的元件结构是卷绕型的情况进行了说明。然而，电池元件的元件结构没有特别限定，因此可以是正极以及负极相互层叠的层叠型，也可以是正极以及负极折叠成Z字形的反复折叠型，也可以是其他元件结构。
另外，虽然关于电极反应物质是锂的情况进行了说明，但该电极反应物质没有特别限定。具体而言，如上所述，电极反应物质可以是钠以及钾等其他碱金属，也可以是铍、镁以及钙等碱土类金属。此外，电极反应物质也可以是铝等其他轻金属。
需要说明的是，在本说明书中记载的效果仅是示例而不是进行限定，另外，也可以是其他效果。

Claims (13)

1.一种二次电池，具备：
收纳部件，具有划定开放端部的折弯部；
电池元件，收纳在所述收纳部件的内部；
盖部件，封闭所述开放端部；以及
密封部件，介于所述折弯部与所述盖部件之间，
所述盖部件具有与所述电池元件对置的第一下表面、与所述第一下表面相反侧的第一上表面以及分别与所述第一下表面和所述第一上表面连结的第一侧面，
所述折弯部包括前端部，该前端部依次沿着所述第一下表面、所述第一侧面以及所述第一上表面折弯，并且依次沿着所述第一侧面以及所述第一上表面折弯，
在与所述电池元件收纳在所述收纳部件的内部的收纳方向交叉的交叉方向上，基于所述折弯部规定的所述收纳部件的外径为25mm以上且27mm以下，
所述交叉方向上的所述前端部的长度相对于所述收纳部件的外径的比例为8.0％以上且10.0％以下。
2.根据权利要求1所述的二次电池，其中，
所述前端部以及所述盖部件在所述收纳方向上相互重叠，
所述交叉方向上的所述盖部件的外径为24mm以上且26mm以下，
所述前端部以及所述盖部件相互重叠的范围在所述交叉方向上的长度相对于所述盖部件的外径的比例为4.0％以上且6.0％以下。
3.根据权利要求1或2所述的二次电池，其中，
所述密封部件依次沿着所述第一侧面以及所述第一上表面折弯，
所述密封部件的厚度随着从所述第一侧面朝向所述第一上表面而逐渐减小。
4.根据权利要求3所述的二次电池，其中，
还具备与所述第一下表面邻接的邻接部件，
所述邻接部件具有与所述电池元件对置的第二下表面、与所述第一下表面邻接的第二上表面以及分别与所述第二下表面和所述第二上表面连结的第二侧面，
所述折弯部依次沿着所述第二下表面、所述第二侧面、所述第一侧面以及所述第一上表面折弯，
所述前端部包括：
第一前端部，沿着所述第一侧面延伸；以及
第二前端部，沿着所述第一上表面延伸，并且与所述第一前端部连结，
由所述第一前端部延伸的方向和所述第二前端部延伸的方向规定的角度为80°以上且90°以下，
从在所述收纳方向上与所述第二下表面对应的位置处的所述密封部件的厚度中减去在所述交叉方向上与所述折弯部的前端对应的位置处的所述密封部件的厚度而得到的厚度差为0.10mm以上且0.29mm以下。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的二次电池，其中，
所述前端部的厚度为0.27mm以上且0.31mm以下。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的二次电池，其中，
还具备与所述第一下表面邻接的邻接部件，
所述邻接部件具有与所述电池元件对置的第二下表面、与所述第一下表面邻接的第二上表面以及分别与所述第二下表面和所述第二上表面连结的第二侧面，
所述折弯部依次沿着所述第二下表面、所述第二侧面、所述第一侧面以及所述第一上表面折弯，
将所述盖部件的厚度和所述邻接部件的厚度相互相加的总厚度为1.0mm以上且1.4mm以下。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的二次电池，其中，
所述收纳部件具有所述折弯部以沿着所述第一下表面的方式在中途折回的凹陷部，
在所述收纳方向上以所述凹陷部的位置为基准靠近所述盖部件一侧的所述收纳部件的内壁面的算术平均粗糙度Ra小于在所述收纳方向上以所述凹陷部的位置为基准远离所述盖部件一侧的所述收纳部件的内壁面的算术平均粗糙度Ra。
8.根据权利要求7所述的二次电池，其中，
靠近所述盖部件一侧的所述收纳部件的内壁面的算术平均粗糙度Ra为0.4μm以下，
远离所述盖部件的一侧的所述收纳部件的内壁面的算术平均粗糙度Ra大于0.4μm。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的二次电池，其中，
还具备保护层，该保护层覆盖所述密封部件的表面，并且包含沥青，
所述保护层的面积密度为0.060mg/cm2以上且0.100mg/cm2以下。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的二次电池，其中，
所述盖部件包含不锈钢。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的二次电池，其中，
所述密封部件包含聚丙烯。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的二次电池，其中，
所述电池元件包括正极，
所述正极包含具有橄榄石型晶体结构的磷酸锂化合物。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的二次电池，其中，
所述二次电池是锂离子二次电池。
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